JP2574260B2 - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
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- G11B5/3116—Shaping of layers, poles or gaps for improving the form of the electrical signal transduced, e.g. for shielding, contour effect, equalizing, side flux fringing, cross talk reduction between heads or between heads and information tracks
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- G11B5/313—Disposition of layers
- G11B5/3143—Disposition of layers including additional layers for improving the electromagnetic transducing properties of the basic structure, e.g. for flux coupling, guiding or shielding
- G11B5/3146—Disposition of layers including additional layers for improving the electromagnetic transducing properties of the basic structure, e.g. for flux coupling, guiding or shielding magnetic layers
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- Electromagnetism (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気記録再正装置に使用する薄膜磁気ヘッド
およびその製造方法に関するものである。
およびその製造方法に関するものである。
従来の技術 薄膜磁気ヘッドの最も重要な製造プロセスとして、磁
性層の形成がある。近年の高密度記録に対応するには、
ヘッドのトラックをマルチ化する事があるが、それには
微細トラック寸法を構成しなければならない。従って今
日いかに精度良くトラック寸法に微細加工をするかが重
要な課題となっている。
性層の形成がある。近年の高密度記録に対応するには、
ヘッドのトラックをマルチ化する事があるが、それには
微細トラック寸法を構成しなければならない。従って今
日いかに精度良くトラック寸法に微細加工をするかが重
要な課題となっている。
第３図に従来のヘッドにおける磁性層の製造プロセス
を示す。第３図において、１は高透磁率強磁性体基板、
２は絶縁層、３は薄膜コイル導体、４は薄膜コイル絶縁
層、５は薄膜コイル絶縁層４を平坦化するためのフォト
レジスト、６は磁気回路を構成する磁性層である。
を示す。第３図において、１は高透磁率強磁性体基板、
２は絶縁層、３は薄膜コイル導体、４は薄膜コイル絶縁
層、５は薄膜コイル絶縁層４を平坦化するためのフォト
レジスト、６は磁気回路を構成する磁性層である。
以上のように構成されたヘッドについて、以下に、第
３図の（ａ）〜（ｆ）の順序に従って、ヘッドの磁性層
の製造プロセスについて述べる。
３図の（ａ）〜（ｆ）の順序に従って、ヘッドの磁性層
の製造プロセスについて述べる。
第３図（ａ）は、高透磁率強磁性体基板１上にコイル
との絶縁のための絶縁層２を形成した工程を示す。第３
図（ｂ）の工程では、絶縁層２上に薄膜コイル導体３を
イオンミリング等で微細エッチング加工を行う。第３図
（ｃ）に示す工程では、薄膜コイル導体３に薄膜コイル
絶縁層４を形成し、（ｄ）の工程で、絶縁層４の段差を
縮小せしめるためにフォトレジスト５をスピンコートで
形成し、薄膜コイル絶縁層４を必要な厚さにまでイオン
ビームエッチングを行う。更に（ｅ）に示す工程で、不
必要な絶縁層２を微細エッチング加工をし、工程で、
（ｆ）薄膜コイル絶縁層４の上に磁性層６を生成して、
薄膜コイル導体３形成時と同様にパターニングを行う。
との絶縁のための絶縁層２を形成した工程を示す。第３
図（ｂ）の工程では、絶縁層２上に薄膜コイル導体３を
イオンミリング等で微細エッチング加工を行う。第３図
（ｃ）に示す工程では、薄膜コイル導体３に薄膜コイル
絶縁層４を形成し、（ｄ）の工程で、絶縁層４の段差を
縮小せしめるためにフォトレジスト５をスピンコートで
形成し、薄膜コイル絶縁層４を必要な厚さにまでイオン
ビームエッチングを行う。更に（ｅ）に示す工程で、不
必要な絶縁層２を微細エッチング加工をし、工程で、
（ｆ）薄膜コイル絶縁層４の上に磁性層６を生成して、
薄膜コイル導体３形成時と同様にパターニングを行う。
第４図（ａ）〜（ｆ）は、第３図に示す各工程を左側
（側面）方向から見た各状態、すなわち薄膜ヘッドのテ
ープ摺動面側から見た各工程を示すものである。
（側面）方向から見た各状態、すなわち薄膜ヘッドのテ
ープ摺動面側から見た各工程を示すものである。
ここでプロセスにおける磁性層６の形成に注目する。
第５図に磁性層６部の斜視図を示す。図中laはギャップ
深さ、lbはトラック幅、lcはコア厚を示し、矢印は磁束
の方向を示すものである。コア斜部９の磁束密度をBc、
上記コア斜部幅をTc、トラック幅をTw、上記コア斜部磁
束をφｃとし、同様にギャップ部における磁束密度を
Bg、ギャップ深さlaをＤ〔μｍ〕、上記ギャップ部の磁
束をφｇとすると各φc,φｇは次式で示される。
第５図に磁性層６部の斜視図を示す。図中laはギャップ
深さ、lbはトラック幅、lcはコア厚を示し、矢印は磁束
の方向を示すものである。コア斜部９の磁束密度をBc、
上記コア斜部幅をTc、トラック幅をTw、上記コア斜部磁
束をφｃとし、同様にギャップ部における磁束密度を
Bg、ギャップ深さlaをＤ〔μｍ〕、上記ギャップ部の磁
束をφｇとすると各φc,φｇは次式で示される。
ゆえに、φc/φｇ＝Bc・Tc/Bg・Ｄとなる。
また、漏えい磁束を考慮した場合、φc/φｇ＞１とな
るため次式が導き出せる。
るため次式が導き出せる。
Tc＞Ｄ 従って、少なくともコア厚Tcはギャップ深さＤよりも
厚くすることが必要であり、例えば Ｄ＝10μｍの場合磁性層は10μｍ以上の厚みが必要とな
る。
厚くすることが必要であり、例えば Ｄ＝10μｍの場合磁性層は10μｍ以上の厚みが必要とな
る。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような磁性層を所定形状にイオン
ビームエッチングで微細加工を行うと、第４図（ｆ）に
示すように、テープ摺動面からみた磁性層６は、上面か
ら下地に向うに従って広がる台形決状となり、トラック
幅加工精度に著しい劣化を生じてくる。このことは磁性
層６の厚みが増大する程大きな問題となる。また、トラ
ック間距離が狭くなると、隣接するトラックを分離する
ことができなくなる。
ビームエッチングで微細加工を行うと、第４図（ｆ）に
示すように、テープ摺動面からみた磁性層６は、上面か
ら下地に向うに従って広がる台形決状となり、トラック
幅加工精度に著しい劣化を生じてくる。このことは磁性
層６の厚みが増大する程大きな問題となる。また、トラ
ック間距離が狭くなると、隣接するトラックを分離する
ことができなくなる。
本発明は、上記問題点に鑑み、従来の磁性層厚を維持
し、且つトラック幅加工精度を向上させる漠膜磁気ヘッ
ドおよびその製造方法を提供するものである。
し、且つトラック幅加工精度を向上させる漠膜磁気ヘッ
ドおよびその製造方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の薄膜磁気ヘッド
は、所定のトラック幅寸法に形成された第１の磁性層
と、第１の磁性層上に形成され、トラック幅寸法より狭
く、かつ厚く形成された第２の磁性層とから成る２層積
層構造が上部磁性層を形成するように構成され、本発明
の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、所定のトラック幅寸法
に微細加工して第１の磁性層を生成し、更に第１の磁性
層の上に所定の膜厚となるまで磁性層を生成し、かつ微
細加工して上記トラック幅より狭い第２の磁性層を形成
するものである。
は、所定のトラック幅寸法に形成された第１の磁性層
と、第１の磁性層上に形成され、トラック幅寸法より狭
く、かつ厚く形成された第２の磁性層とから成る２層積
層構造が上部磁性層を形成するように構成され、本発明
の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、所定のトラック幅寸法
に微細加工して第１の磁性層を生成し、更に第１の磁性
層の上に所定の膜厚となるまで磁性層を生成し、かつ微
細加工して上記トラック幅より狭い第２の磁性層を形成
するものである。
作用 本発明の薄膜磁気ヘッドは、上記した構成により、磁
性層形状がテープ摺動面から見て凸形状となり、トラッ
ク幅の加工精度を高めることができるとともに、コア内
を通る磁束は第２の磁性層で充分に確保されるため、磁
気飽和が生じることはなく、また上記した製造方法によ
り、薄膜磁気ヘッドのトラック幅加工精度が、はじめに
形成された第１の磁性層で決定され、この層を薄くする
ことによりその分エッチング加工精度の向上が実現でき
る。
性層形状がテープ摺動面から見て凸形状となり、トラッ
ク幅の加工精度を高めることができるとともに、コア内
を通る磁束は第２の磁性層で充分に確保されるため、磁
気飽和が生じることはなく、また上記した製造方法によ
り、薄膜磁気ヘッドのトラック幅加工精度が、はじめに
形成された第１の磁性層で決定され、この層を薄くする
ことによりその分エッチング加工精度の向上が実現でき
る。
実 施 例 第１図に本発明と一実施例における薄膜磁気ヘッドの
Co系アモルファス合金強磁性体金属材料を用いた上部磁
性層の斜視図を示す。図中、４は薄膜コイル絶縁層、７
はギャップ深さlD、トラック幅lTのギャップ層である。
13はコア厚l1の第１の磁性層で、幅はlTであり、14はコ
ア厚l2の第２の磁性層で幅は定数ｋと上記第１の磁性層
の幅lTの積で表される。上記したように薄膜コイル絶縁
層４上の上部磁性層は、第１の磁性層13と第２の磁性層
14の積層構造となっている。第１図におけるコア斜部の
磁束密度をBc1、磁束をφc1、同様に、ギャップ層７に
おける磁束密度をBg1、磁束をφg1、ギャップ深さlDを
Ｄ〔μｍ〕とすると、各φc1、φg1は次式で示される。
Co系アモルファス合金強磁性体金属材料を用いた上部磁
性層の斜視図を示す。図中、４は薄膜コイル絶縁層、７
はギャップ深さlD、トラック幅lTのギャップ層である。
13はコア厚l1の第１の磁性層で、幅はlTであり、14はコ
ア厚l2の第２の磁性層で幅は定数ｋと上記第１の磁性層
の幅lTの積で表される。上記したように薄膜コイル絶縁
層４上の上部磁性層は、第１の磁性層13と第２の磁性層
14の積層構造となっている。第１図におけるコア斜部の
磁束密度をBc1、磁束をφc1、同様に、ギャップ層７に
おける磁束密度をBg1、磁束をφg1、ギャップ深さlDを
Ｄ〔μｍ〕とすると、各φc1、φg1は次式で示される。
φc1＝Bc1（l1・lT＋l2・klT）＝Bc1・lT（l1＋kl2） φg1＝Bg1・Ｄ・lT 漏洩磁束を考慮した場合、φc1/φg1＞１となるため 次式が導き出せる。
l1＋kl2＞Ｄ −（１） 第１の磁性層13は、イオンミリングエッチングを用いて
微細加工を行っても、テーパー角が殆んど生じない程の
薄い膜厚で形成されている。従来、イオンミリングエッ
チングを用いて微細加工を行う場合、加工する薄膜の厚
みが増加するに従い、加工形状の端部でのテーパー角が
小さくなり、所定寸法形状との差が大きくなり、加工精
度不良となった。しかしながら、本発明の一実施例にお
ける薄膜磁気ヘッドの第１の磁性層13におけるコア厚l1
は、テーパー角が上記lTにはほとんど影響を与えない膜
厚で構成されており、しかも寸法精度規制をlTで精度よ
く行うことを実現しており、加工が容易である。しかし
ながら、この第１の磁性層13だけでは膜厚が薄いため、
特にコア部において磁束が飽和する可能性がある。そこ
で、所定膜厚の確保即ち磁束の飽和防止のために、第１
の磁性層13より幅の狭く、かつ厚膜の第２の磁性層14を
形成する。この時、第２の磁性層14の幅klTにおける定
数ｋは、上記（１）式を満足していれば良く、第２の磁
性層14の加工精度はトラック幅加工に何等影響を与えて
いない。したがって、トラック幅lTの加工精度が高く、
かつ、磁性層における磁束の飽和を生じない薄膜磁気ヘ
ッドが実現できる。
微細加工を行っても、テーパー角が殆んど生じない程の
薄い膜厚で形成されている。従来、イオンミリングエッ
チングを用いて微細加工を行う場合、加工する薄膜の厚
みが増加するに従い、加工形状の端部でのテーパー角が
小さくなり、所定寸法形状との差が大きくなり、加工精
度不良となった。しかしながら、本発明の一実施例にお
ける薄膜磁気ヘッドの第１の磁性層13におけるコア厚l1
は、テーパー角が上記lTにはほとんど影響を与えない膜
厚で構成されており、しかも寸法精度規制をlTで精度よ
く行うことを実現しており、加工が容易である。しかし
ながら、この第１の磁性層13だけでは膜厚が薄いため、
特にコア部において磁束が飽和する可能性がある。そこ
で、所定膜厚の確保即ち磁束の飽和防止のために、第１
の磁性層13より幅の狭く、かつ厚膜の第２の磁性層14を
形成する。この時、第２の磁性層14の幅klTにおける定
数ｋは、上記（１）式を満足していれば良く、第２の磁
性層14の加工精度はトラック幅加工に何等影響を与えて
いない。したがって、トラック幅lTの加工精度が高く、
かつ、磁性層における磁束の飽和を生じない薄膜磁気ヘ
ッドが実現できる。
次に本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法について述べ
る。
る。
第２図に本発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドの製造方
法における磁性層の形成プロセスのテープ摺動面側及び
側面から見た断面図を示す。
法における磁性層の形成プロセスのテープ摺動面側及び
側面から見た断面図を示す。
第２図において、１は高透磁率強磁性体基板、２はSi
O2等からなる絶縁層、３はAl,Au等で形成された薄膜コ
イル導体、４はSiO2等で形成された薄膜コイル絶縁層、
５は薄膜コイル絶縁層４の上面の平坦化を行うために用
いるフォトレジスト、６は第１の磁性層、７はギャップ
層、８は第２の磁性層である。尚、第２図において、第
１図と同一部には同一番号を付している。
O2等からなる絶縁層、３はAl,Au等で形成された薄膜コ
イル導体、４はSiO2等で形成された薄膜コイル絶縁層、
５は薄膜コイル絶縁層４の上面の平坦化を行うために用
いるフォトレジスト、６は第１の磁性層、７はギャップ
層、８は第２の磁性層である。尚、第２図において、第
１図と同一部には同一番号を付している。
以上のように構成された本実施例の薄膜磁気ヘッドの
製造方法について、第２図を参照にしながら順に説明を
行う。また、第２図Ａはテープ摺動面側から見た磁性層
形成プロセスの断面、Ｂは側面から見た断面を示すもの
である。
製造方法について、第２図を参照にしながら順に説明を
行う。また、第２図Ａはテープ摺動面側から見た磁性層
形成プロセスの断面、Ｂは側面から見た断面を示すもの
である。
第２図において、工程ａでは、高透磁率強磁性体基板
１上に絶縁層２を形成する。次に工程ｂで絶縁層２に薄
膜コイル導体３を微細エッチング加工により形成し、工
程ｃにおいて薄膜コイル絶縁層４を形成する。更に工程
ｄで薄膜コイル絶縁層４上を平坦化するため、フォトレ
ジスト５を塗布し、工程ｅでエッチングレート、エッチ
ング条件等の諸条件を考慮し、イオンビームエッチング
を行う。
１上に絶縁層２を形成する。次に工程ｂで絶縁層２に薄
膜コイル導体３を微細エッチング加工により形成し、工
程ｃにおいて薄膜コイル絶縁層４を形成する。更に工程
ｄで薄膜コイル絶縁層４上を平坦化するため、フォトレ
ジスト５を塗布し、工程ｅでエッチングレート、エッチ
ング条件等の諸条件を考慮し、イオンビームエッチング
を行う。
工程ｆで、第１の磁性層６を微細エッチング加工で形
成する。
成する。
イオンビームエッチングにおいては、所定のトラック
幅寸法を精度良く得るためには、膜厚が小さい程有利で
ある。従って、工程ｆでは比較的薄い第１の磁性層６を
生成し、これを微細加工することによりトラック幅加工
精度を決定づけることができる。最後に工程ｇでは、第
２の磁性層８を所定の膜厚まで生成し、微細加工を行
う。
幅寸法を精度良く得るためには、膜厚が小さい程有利で
ある。従って、工程ｆでは比較的薄い第１の磁性層６を
生成し、これを微細加工することによりトラック幅加工
精度を決定づけることができる。最後に工程ｇでは、第
２の磁性層８を所定の膜厚まで生成し、微細加工を行
う。
以上のように構成された薄膜磁気ヘッドは、トラック
幅寸法における加工精度が第１の磁性層６で決定づけら
れ、また第２の磁性層８の厚みを所定の厚みにまで生成
することにより、コア部における飽和磁束を防止するこ
とができる。この時、第２の磁性層８は、第１の磁性層
６のトラック幅よりも狭く形成しているため、加工精度
は厚膜であってもトラック幅加工精度に何ら影響を与え
るものではない。
幅寸法における加工精度が第１の磁性層６で決定づけら
れ、また第２の磁性層８の厚みを所定の厚みにまで生成
することにより、コア部における飽和磁束を防止するこ
とができる。この時、第２の磁性層８は、第１の磁性層
６のトラック幅よりも狭く形成しているため、加工精度
は厚膜であってもトラック幅加工精度に何ら影響を与え
るものではない。
以上のように本実施例によれば、数μｍの厚さな磁性
層を２度に分けて形成している。即ち膜厚の小さな第１
の磁性層６を形成した上に、第１の磁性層６の幅より狭
く、しかも厚膜の第２の磁性層８を形成することで、磁
束の飽和を生じさせず、かつ今後とも進められていくと
考えられる狭トラック薄膜磁気ヘッドの開発においても
重要になってくるトラック幅加工精度の向上を実現でき
る。
層を２度に分けて形成している。即ち膜厚の小さな第１
の磁性層６を形成した上に、第１の磁性層６の幅より狭
く、しかも厚膜の第２の磁性層８を形成することで、磁
束の飽和を生じさせず、かつ今後とも進められていくと
考えられる狭トラック薄膜磁気ヘッドの開発においても
重要になってくるトラック幅加工精度の向上を実現でき
る。
なお、本実施例では、単体の高透磁率基板を用いてい
るが、基板として非磁性基板上に高透磁率材薄膜を形成
したものを用いても良い。
るが、基板として非磁性基板上に高透磁率材薄膜を形成
したものを用いても良い。
発明の効果 以上のように本発明の磁気ヘッドは、従来の磁性層厚
を維持するとともにコア部の磁束飽和を生じることな
く、かつ、トラック幅加工精度を向上させることがで
き、また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、薄膜
磁気ヘッドにおける上部磁性層を、薄膜の薄い第１の磁
性層を形成したのち、膜厚が厚くかつ第１の磁性層より
も幅の狭い第２の磁性層を形成することにより、トラッ
ク幅精度が第１の磁性層で決定されるので、コア部にお
ける磁束の飽和を生じない優れたトラック幅加工精度を
実現できるものである。
を維持するとともにコア部の磁束飽和を生じることな
く、かつ、トラック幅加工精度を向上させることがで
き、また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、薄膜
磁気ヘッドにおける上部磁性層を、薄膜の薄い第１の磁
性層を形成したのち、膜厚が厚くかつ第１の磁性層より
も幅の狭い第２の磁性層を形成することにより、トラッ
ク幅精度が第１の磁性層で決定されるので、コア部にお
ける磁束の飽和を生じない優れたトラック幅加工精度を
実現できるものである。
第１図は本発明の一実施例における薄膜磁気ヘッドの上
部磁性層の斜視図、第２図は本発明の磁性層形成プロセ
スを示す薄膜磁気ヘッドのテープ摺動面側及び側面から
見た断面図、第３図は従来の磁性層形成プロセスを示す
薄膜磁気ヘッドの断面図、第４図は従来の磁性層形成プ
ロセスをテープ摺動面側から見た場合の薄膜磁気ヘッド
の断面図、第５図は磁性層の斜視図である。 １……高透磁率強磁性体基板、２……絶縁層、３……薄
膜コイル導体、４……薄膜コイル絶縁層、５……フォト
レジスト、6,13……第１の磁性層、７……ギャップ層、
8,14……第２の磁性層、15……第１の磁性層厚、16……
第２の磁性層厚。
部磁性層の斜視図、第２図は本発明の磁性層形成プロセ
スを示す薄膜磁気ヘッドのテープ摺動面側及び側面から
見た断面図、第３図は従来の磁性層形成プロセスを示す
薄膜磁気ヘッドの断面図、第４図は従来の磁性層形成プ
ロセスをテープ摺動面側から見た場合の薄膜磁気ヘッド
の断面図、第５図は磁性層の斜視図である。 １……高透磁率強磁性体基板、２……絶縁層、３……薄
膜コイル導体、４……薄膜コイル絶縁層、５……フォト
レジスト、6,13……第１の磁性層、７……ギャップ層、
8,14……第２の磁性層、15……第１の磁性層厚、16……
第２の磁性層厚。
Claims (1)
- 【請求項１】所定のトラック幅寸法lTに形成された膜厚
l1の第１の磁性層と、上記第１の磁性層上に形成され、
上記トラック幅寸法lTより狭いklTなるトラック幅と膜
厚l2の第２の磁性層とから成る２層積層構造の上部磁性
層を有する薄膜磁気ヘッドであって、上記薄膜磁気ヘッ
ドのギャップ深さをＤとした時、次式 l1＋kl2＞Ｄ が成立することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61237375A JP2574260B2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 薄膜磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61237375A JP2574260B2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 薄膜磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6391813A JPS6391813A (ja) | 1988-04-22 |
| JP2574260B2 true JP2574260B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=17014454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61237375A Expired - Fee Related JP2574260B2 (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 薄膜磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2574260B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6120212A (ja) * | 1984-07-06 | 1986-01-29 | Hitachi Ltd | 薄膜磁気ヘツドの製造方法 |
-
1986
- 1986-10-06 JP JP61237375A patent/JP2574260B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6391813A (ja) | 1988-04-22 |
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