JP2002521783A - 所定高さとされた支持面を有した磁気ヘッドを集積化して大量生産するための方法 - Google Patents

所定高さとされた支持面を有した磁気ヘッドを集積化して大量生産するための方法

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JP2002521783A JP2000562896A JP2000562896A JP2002521783A JP 2002521783 A JP2002521783 A JP 2002521783A JP 2000562896 A JP2000562896 A JP 2000562896A JP 2000562896 A JP2000562896 A JP 2000562896A JP 2002521783 A JP2002521783 A JP 2002521783A
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Abstract

(57)【要約】 所定高さとされた支持面を備えた磁気ヘッドを集積化して大量生産するための方法が開示されている。本発明においては、基板（５０）の構成要素は、極性部材に対してオーバーラップしている領域に沿って基板をエッチングすることによって、複数の構成要素を同時的に薄肉化する。本発明の用途は、磁気ヘッドの製造である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の目的は、所定高さとされた支持面を有した磁気ヘッドを集積化して大
量生産するための方法である。
【０００２】 本発明の用途は、特に一般消費者向けのまたプロ仕様としてのビデオ記録のた
めの（家庭用カメラのためのＶＣＲ）またコンピュータデータをテープやディス
クに格納するために使用される設備のための、磁気テープ上へのヘリカル記録ヘ
ッドの製造である。
【０００３】 薄い層内に集積された小さなサイズのヘッドによって可能とされた高周波数は
、デジタル記録（例えば、ＤＶＣ標準に従ったデジタル記録、あるいは、データ
処理のためのＤＤＳ標準に従ったデジタル記録）を可能とする。テープ式データ
レコーダも含めたコンピュータ用大容量メモリは、最大の格納容量と最小のコス
トとを有している。コンピュータ応用としては、データ公記録システムや、シス
テムのためのハードディスクのバックアップや、大規模なソフトウェアやデータ
ベースが分散しているネットワークのためのハードディスクのバックアップがあ
る。ＶＣＲビデオ記録応用は、複数のフィルムが集中的に格納されるビデオサー
バのための応用も含めて拡張することができる。
【０００４】
【従来の技術】
図１〜図３は、仏国特許出願公開明細書第２ ７４７ ２２６号に開示されてい
る薄い層を有した集積化磁気ヘッドにおける構成要素の構造を示している。図１
に示すように、ヘッドは、エアギャップ１４によって隔離されている２つの極性
部材１０1，１０2と、これら極性部材を部分的にカバーする２つの磁気アーム１
６1，１６2と、磁気回路閉成部材１８と、を備えている。これらすべての部材は
、磁気回路を形成している。図示しない記録支持体上に書き込まれたり読み込ま
れたりした情報を読み込んだり書き込んだりするために、アーム１６1，１６2の
周囲には、導電性巻線２０1，２０2が配置されている。
【０００５】 図２は、導電性巻線２０1，２０2に対してアクセスするために使用される２つ
の導電性ストリップ２２1，２２2と、２つの電気接続ピン２４1，２４2と、を備
えた完全なヘッドを示している。
【０００６】 図１および図２に示されているヘッドは、マイクロエレクトロニクスにおいて
利用可能な技術を使用して大量生産することができる。各構成要素をマトリクス
構造として貯蔵し、直線に沿って各構成要素を切り離すことにより、各構成要素
を互いに隔離することができ、これにより、多数の構成要素を収容したプレート
から、個々の磁気ヘッドを得ることができる。ヘッドの正確な動作のために必要
な湾曲支持面は、各ヘッドのうちの、極性部材１０1，１０2に近い前方部分を機
械加工することにより得られる。図２においては、湾曲形状は、ライン２６によ
って概略的に示されている。この機械加工操作は、各ヘッドに対して行われる。
【０００７】 図３は、ヘッドの１つの導電ストリップに沿ったまた磁気回路の１つのアーム
に沿った長さ方向断面を概略的に示している。例えばシリコン製とされた基板３
０には、極性部材のうちの一方１０1または１０2と、磁気アームのうちの一方１
６1または１６2と、磁気閉成部材のうちの一方２２1または２２2と、電気接続ピ
ン２４1，２４2と、が形成されている。アセンブリは、例えばシリコン製とされ
た上層４０によって被覆されている。ヘッドの前面近傍に位置している支持面２
６は、適切な湾曲形状とされている。後方側に向けては、基板４０は、電気接続
ピン２４1，２４2を露出させている。
【０００８】 支持体と上層とからなるアセンブリは、支持面として必要とされる厚さよりも
厚いものとすることができる。例えば、５００μｍ厚さの基板や３００〜５００
μｍ厚さの上層がよく使用される。これに対して、支持面のところにおける極性
部材の厚さは、約３００μｍを超えてはいけない。その理由は、図３に示すよう
に、磁気ヘッドは、極性部材のところでは薄いものであるからである。極性部材
のところでは支持面の高さｈは、アセンブリの厚さよりも薄い。これにより、ヘ
ッドと記録支持体との間の接触がより緊密となる。
【０００９】 厚さが数百μｍとされたテープ上におけるヘリカル記録ヘッドは、例えば４０
〜８０μｍといったように、より薄く形成することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ヘッドは、各ヘッド毎に個別的に薄肉化加工される。コストが高くなってしま
うことは明らかである。さらに、この操作は、非常に困難なものであって、再現
性悪くヘッドを損傷するものであり、製造効率を著しく低下させてしまう。
【００１１】 本発明の目的は、これら欠点を克服することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
よって、本発明は、薄肉化を個別的に行うのではなく、薄肉化を集中的に（複
数のものを同時的に）行うような方法を提案する。したがって、コストが低減さ
れ、効率が向上する。
【００１３】 より詳細には、本発明の目的は、磁気ヘッドを集積化して大量生産するための
方法であって、基板上に、少なくとも１つの磁気ヘッドを形成し得る所定手段を
各構成要素が備えているような特にエアギャップを介して隔離されている極性部
材を各構成要素が備えているような複数の構成要素を形成し、方法の最終段にお
いて各構成要素どうしを分離することにより、適切な形状とされた支持面を有し
たヘッドを得る、という方法において、極性部材に対してオーバーラップしてい
る領域に沿って基板面に対して垂直な方向から基板をエッチングすることによっ
て、複数の構成要素を同時的に薄肉化し、これにより、直交方向における高さが
低いような支持面をそれぞれが有した個々のヘッドを得ることを特徴とする方法
である。
【００１４】 薄肉化操作は、フォトリソグラフィーによって、あるいは、機械的エッチング
によって、あるいは、これら２つの技術の組合せによって、行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、既に説明済みの図であって、従来技術による磁気ヘッドを示す図であ
る。 図２は、既に説明済みの図であって、電気接続ピンも含めて磁気ヘッドを示す
平面図である。 図３は、既に説明済みの図であって、磁気ヘッドを示す断面図である。 図４は、基板のうちの薄肉化されるべき集中的エッチング領域を示す平面図で
ある。 図５は、部分的エッチング後における基板の様子を示す斜視図である。 図６は、支持面が薄肉化されたヘッド形状を拡大して示す斜視図である。 図７は、両面フォトリソグラフィーを行う製造方法を示す図である。 図８は、両面機械エッチングを行う製造方法を示す図である。 図９は、フォトリソグラフィーと機械エッチングとを行う混合型の製造方法を
示す図である。 図１０Ａ〜図１０Ｄは、本発明の特定の実施形態における４つのステップを示
す図である。
【００１６】 図４は、複数の構成要素Ｔを備えた基板５０を示している。この基板は、任意
の公知の大量生産方法によって得られるものであり、特に、仏国特許出願公開明
細書第２ ７４７ ２２６号に開示された方法によって得られるものである。これ
ら構成要素は、図２において既に図示したような各要素を備えている。本発明に
おいては、この基板は、面に対して垂直な方向にエッチングされ、様々な構成要
素のうちの極性部材が、領域Ｂに沿ってオーバーラップしている。このエッチン
グにおいては、基板のエッジがマスキングされ、基板のある程度の硬度を維持す
るために、外周リング５５が残される。
【００１７】 図５は、この製造方法において極性部材の近傍がエッチングされた基板５０を
示す斜視図である。この製造方法においては、ヘッドの支持領域７２の形状も、
また、大量生産的に得られる。この図５は、また、基板が、構成要素を支持する
ための下基板７０と、下基板７０を被覆している上層８０と、を備えていること
を示している。
【００１８】 図６は、支持面の形状と厚さとを示しており、接続ピンＰを拡大して示してい
る。
【００１９】 上述のように、支持面を薄肉化するためには、すべてのタイプのエッチング方
法を使用することができる。図７〜図９には、これがすべてというわけではない
が、３つの特定のエッチング方法を示している。すなわち、図７は、下基板内の
領域Ｂと上層内の領域Ｂ’とのフォトリソグラフィーを示している。図８は、機
械エッチングを示している。図９は、下基板内の領域Ｂのフォトリソグラフィー
と、上層内の領域Ｂ’の機械エッチングと、を示している。
【００２０】 機械的フォトリソグラフィーは、マスクを使用して行うことができる。この場
合、マスクのエッジが、形成される開口の幅を規定する。マスクに形成された開
口の直線性および幅は、支持面を規定する目的のために使用する場合ほども重要
ではない。なぜなら、この場合の目的が、基板の薄肉化を行うということに過ぎ
ないからである。
【００２１】 機械的エッチングは、ストリップや研磨ホイールを使用して形成される溝加工
とすることができる。この場合、例えば、ダイヤモンド切削ホイールを使用して
深さを制御しつつ溝加工を行うことができる。いくつかのものを同時に機械加工
するために、単一ブレード、あるいは、複数のブレード（例えば等間隔で配置さ
れている）を備えてなるモジュールを使用することができる。これにより、生産
性が向上する。ブレードの（基板面に対して垂直な方向に沿った）昇降によって
溝加工の開始や停止を行うために、プログラムされた制御を使用することができ
る。これにより、基板のエッジのところにおいて開始や停止が行われることがな
くなり、基板の周縁部に溝加工されていない領域が残ることとなって、全体的な
硬度が改良される。
【００２２】 上記方法は、他のプロセスと組み合わせて使用することができ、本出願人によ
って本発明と同日出願された“Process for the collective production of
integrated magnetic heads with a supporting surface obtained by photo-
lithography” と題する仏国特許出願に規定されたプロセスと組み合わせて使用
することができる。
【００２３】 支持面の形状を形成し得るよう行われるフォトリソグラフィー操作は、薄肉化
操作の前に行うこともでき、後に行うこともでき、また、同時に行うこともでき
る。
【００２４】 図１０Ａ〜図１０Ｄは、２つの技術が組み合わされたプロセスを示している。
【００２５】 図１０Ａにおいてまず最初にわかることは、基板５０（典型的には、厚さが３
００μｍ）が、下基板７０と上層８０と構成要素Ｔとを備えていることである。
第１ステップは、極性部材と少なくとも部分的にオーバーラップするようにして
第１グルーブ８６を形成するように、基板をエッチングすることである。グルー
ブ８６の深さ「ａ」は、約１０５μｍであり、グルーブ幅は、２００μｍとする
ことができる。このエッチングは、機械加工（例えば鋸を使用して）によって、
あるいは、深いエッチング（例えばプラズマを使用して）によって、得ることが
できる。
【００２６】 次なるステップは、上層上に二重のマスク８２，８４を成膜することである。
例えば、マスク８２は、０．５μｍ厚さのＳｉＯ2 から形成することができ、マ
スク８４は、樹脂から形成することができる。これらマスクは、支持面の形状を
規定するために、極性部材の上方において共通の丸められたエッジを形成するよ
うに、また、接続ピンの上方において直線状エッジを形成するように、エッチン
グされる。次なるステップは、これら二重のマスクを使用してのエッチングであ
る。この場合、マスク８２の露出部分は、完全に消費される（図１０Ｂ）。電気
接続ピンの上方領域には、上層のうちの、エッチングされていない部分が、なお
も残されている。しかしながら、極性部材の前方に位置した領域は、基板の最上
層をなすストップ層７５（例えば、ＳｉＯ2 から形成されている）のレベルにま
で表面８８に沿って完全にエッチングされている。このストップ層は、その後、
適切な反応炉（例えば、ＲＧＶプラズマ）内においてエッチングされる。
【００２７】 樹脂マスク８４を除去した後、第２グルーブ９２が基板内に形成される（図１
０Ｃ）。これにより、支持面の薄肉化が開始される。このグルーブ９２の深さ「
ｂ」は、５５μｍとすることができ、グルーブ幅は、エッジ８８から測って１０
０μｍとすることができる。目的は、１μｍの精度でもって支持面を薄肉化する
ことである。
【００２８】 最後に、（図１０Ｄに示すように）基板を、フレキシブルな接着性フィルム９
４上に取り付け、グルーブ８６へと到達するまで、下基板をエッチングする。こ
のエッチングは、極性部材に対して適切な形状とされた支持面９６をもたらす。
その後、例えばＲＩＥエッチングによって、接続ピンＰが露出される。グルーブ
９２の深さは、深さが「ｃ」であるようなグルーブ９８が形成されるよう、より
深いものとされる。この結果、支持面の高さは、「ｈ」であり、２つのグルーブ
８６，９８の深さは、それぞれ、「ａ」および「ｃ」である。例えば、深さ「ａ
」および「ｃ」は、１０５μｍの程度とすることができ、高さ「ｈ」は、９０μ
ｍの程度とすることができる。所望高さ「ｈ」が得られるように、また、極性部
材を支持面の厚さの中央に位置させるように、深さ「ａ」および「ｃ」を調節す
ることは容易である。
【００２９】 この後に行うべきことは、ヘッドどうしを切り離して、それらをベース上に取
り付けることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術による磁気ヘッドを示す図である。
【図２】 電気接続ピンも含めて磁気ヘッドを示す平面図である。
【図３】 磁気ヘッドを示す断面図である。
【図４】 基板のうちの薄肉化されるべき集中的エッチング領域を示す平面
図である。
【図５】 部分的エッチング後における基板の様子を示す斜視図である。
【図６】 支持面が薄肉化されたヘッド形状を拡大して示す斜視図である。
【図７】 両面フォトリソグラフィーを行う製造方法を示す図である。
【図８】 両面機械エッチングを行う製造方法を示す図である。
【図９】 フォトリソグラフィーと機械エッチングとを行う混合型の製造方
法を示す図である。
【図１０】 図１０Ａ〜図１０Ｄは、本発明の特定の実施形態における４つ
のステップを示す図である。
【符号の説明】
１０1 極性部材 １０2 極性部材 １４ エアギャップ １６1 磁気アーム １６2 磁気アーム １８ 磁気回路閉成部材 ２０1 導電性巻線 ２０2 導電性巻線 ２６ 支持面 ５０ 基板 ５５ 外周リング（周縁リング） ７０ 下基板 ７２ 支持面 ８０ 上層 ８２ マスク ８４ マスク ８６ 第１グルーブ ９２ 第２グルーブ ９６ 支持面 Ｔ 構成要素
───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気ヘッドを集積化して大量生産するための方法であって、 基板（５０）上に、少なくとも１つの磁気ヘッドを形成し得る所定手段（１０ 1 ，１０2，１４，１６1，１６2，１８，２０1，２０2）を各構成要素（Ｔ）が備
    えているような特にエアギャップ（１４）を介して隔離されている極性部材（１
    ０1，１０2）を各構成要素（Ｔ）が備えているような複数の構成要素（Ｔ）を形
    成し、 方法の最終段において各構成要素どうしを分離することにより、適切な形状と
    された支持面（２６）を有したヘッドを得る、 という方法において、 前記極性部材（１０1，１０2）に対してオーバーラップしている領域（Ｂ、Ｂ
    ’）に沿って前記基板の面に対して垂直な方向から前記基板（５０）をエッチン
    グすることによって、前記複数の構成要素（Ｔ）を同時的に薄肉化し、これによ
    り、前記直交方向における高さが低いような支持面（７２，９６）をそれぞれが
    有した個々のヘッドを得ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、 前記基板を、フォトリソグラフィーによって薄肉化することを特徴とする方法
    。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の方法において、 前記基板を、機械的エッチングによって薄肉化することを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の方法において、 前記基板を、部分的にはフォトリソグラフィーによって、また、部分的には機
    械的エッチングによって、薄肉化することを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の方法において、 前記基板の周縁部においては薄肉化を行わず、周縁部には、元々の厚さのまま
    とされた周縁リング（５５）を残すことを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の方法において、 前記基板が、前記構成要素を支持している下基板（７０）と、前記構成要素を
    カバーする上層（８０）と、を備え、 エッチングによって下基板（７０）および上層（８０）の一方または双方を薄
    肉化することにより、適切な高さを有した支持面を得ることを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の方法において、 前記極性部材の近傍に、第１グルーブ（８６）を形成することを特徴とする方
    法。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の方法において、 −前記上層（８０）を、二重マスク（８２，８４）を使用してエッチングするこ
    とにより、前記極性部材の近傍における支持面（８８）の形状を規定し、 −前記極性部材の近傍において、前記上層（８０）に第２グルーブ（９２）を形
    成し、 −前記極性部材の前方において、前記第１グルーブ（８６）に対して開通するま
    で前記上層（８０）をエッチングすることを特徴とする方法。
JP2000562896A 1998-07-28 1999-07-27 所定高さとされた支持面を有した磁気ヘッドを集積化して大量生産するための方法 Withdrawn JP2002521783A (ja)

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