JP2727275B2 - 集積磁気ヘッドの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は磁気記録媒体に情報を読み書き
するための集積磁気ヘッドの製造法に関する。より詳し
くは極めて小さい集積磁気ヘッドの製造法に関する。

【０００２】本発明の製造法により製造される極めて小
さい集積磁気ヘッドは種々の用途がある。その好適例を
ディスク又はドラムの如き剛性の磁気記録媒体に情報
（文字、絵、写真、音楽、音声等を含む）を読み書きす
ることに関連して記述する。この用途においてこの極め
て小さい集積磁気ヘッドは特に有益であることが判明し
ている。

【０００３】磁気記録システムの性能は磁気ヘッドと記
録媒体との距離が減少するにつれて急速に向上する。こ
の距離は『フライングハイト』（ｆｌｙｉｎｇ ｈｅｉ
ｇｈｔ）と称されている。この名称の由来は磁気ヘッド
が相対的に動く記録媒体の上方へ空気支持により支持さ
れることによる。かかるフライングハイトが減少すると
磁気記録システムの性能は急速に向上するが、同時に磁
気ヘッドの摩耗や破損の恐れが急速に増す。勿論この問
題は磁気ヘッドと記録媒体の材料を硬度、摩擦係数、熱
伝導率などに関して適正に選択することにより軽減でき
る。また磁気ヘッドと記録媒体の界面に潤滑剤を施与し
たり界面に付着する塵埃の除去に適正に注目することに
より軽減できる。

【０００４】しかし、この型式の情報貯蔵システムで
は、磁気ヘッドは停止時および始動時に、必ず記録媒体
とすべり接触し、その結果ある程度の摩耗が磁気ヘッド
または記録媒体のいずれかに必然的に生じる。また操作
モードでも時々磁気ヘッドは記録媒体にすべり接触し、
このすべり接触はフライングハイトが減少すると多くな
る。そして磁気ヘッドまたは記録媒体に生ずる摩耗の速
度はヘッドと記録媒体との間の相対速度及び付与圧力に
依存し、これらが増すにつれて摩耗速度は増す。そして
相対速度や付与圧力がある点を越えると摩耗速度は急激
に上昇し、その結果磁気ヘッドの破損あるいは記録媒体
の記録面の損傷が発生する。

【０００５】かかる摩耗を制御することが困難である理
由、特に低フライングハイトの磁気ヘッドの摩耗による
破損を制限することが困難である理由は磁気ヘッドが剛
性記録媒体に接触する設計上の予定接触面積よりも数桁
小さい接触面積で磁気ヘッドが剛性記録媒体に実際に接
触する場合が多いことである。これは磁気ヘッドが横揺
れや縦揺れをすること、あるいは記録媒体の表面に塵埃
粒子が存在することなどの如き種々の因子に起因する。
更に記録媒体の表面は完全な平面ではないという事実の
故に、記録媒体に接触する磁気ヘッドの実際の接触面積
は設計上の予定接触面積より小さくなる。磁気ヘッドが
剛性記録媒体に接触することの反作用として記録媒体の
表面局部が受ける圧力すなわち局部接触圧力は、磁気ヘ
ッドにかける付与負荷が一定であっても磁気ヘッドと記
録媒体とが実際に接触する面積が変ることにより変動す
る。また記録媒体の凹凸に応じて磁気ヘッドが上下する
のであるが磁気ヘッドは記録媒体に対して相対的に回転
運動をしているのでそのときの慣性力も前記局部接触圧
力に寄与する。このようにして局部接触圧力は磁気ヘッ
ドが実際に記録媒体に接触する面積が小さくなると増大
するということは容易に理解されよう。かくして、局部
接触圧力への影響は主として磁気ヘッドの寸法（空気ベ
アリング）と質量（慣性力）に大いに依存することが判
り、スライダの寸法と質量の減少により付与負荷と慣性
力を減少でき、局部接触圧力を減少させることが出来
る。

【０００６】磁気ヘッドと記録媒体との間のフライング
ハイトが減少して磁気ヘッドが記録媒体に連続接触する
ようになると、記録媒体の面の非平面性や磁気ヘッドの
横揺れは磁気ヘッドが記録媒体に接触しているにもかか
わらず読み書きポールの先端を記録媒体から分離させる
原因となる。

【０００７】磁気ヘッドの寸法、質量及び付与負荷を減
少するには、磁気ヘッドの空気支持の設計、即ち磁気ヘ
ッドが空気支持される面積を減少させる必要がある。従
来設計による空気支持の面積の減少に対する障壁は、ス
ライダ体、空気支持レール、及びジンバル撓曲機構を正
確に小さく作ることが困難であること、更にはスライダ
を撓曲体に正確に装着することが困難であることであ
る。これらが従来設計では実際上限界に来ている。結
局、最小寸法と質量は変換器（磁気ヘッド）、電気導体
及び支持構造体の寸法により制限される。従来設計によ
るスライダは変換器自体よりも寸法が１桁ないし２桁大
きく、また質量が３桁大きい。而して、スライダや支持
構造体を改良すれば原理的には、質量、従って局部接触
圧力を約３桁減少でき、これにより摩耗を非常に減少
し、また恐らくヘッドの崩潰の可能性を除去できる。

【０００８】要するに、磁気記録媒体システムの性能の
大きい進歩は磁気ヘッドと記録媒体間の距離を減少し、
終局的に連続滑り接触まで減少することにより達成でき
る。しかし、磁気ヘッドと記録媒体間距離を単に減少す
るだけであると、他の条件が同じであれば、摩耗が増
し、損傷的摩耗の危険が大きくなる。スライダと記録媒
体との間の実際の接触面積は典型的には非常に小さく、
スライダの全体の寸法と無関係である。従ってスライダ
の寸法と質量を非常に減少すれば、付与負荷と慣性力及
び局部的接触圧力を対応的に減少することが可能にな
り、その結果摩耗が非常に減少し損傷的摩耗の危険が低
くなる。すなわちスライダの設計上の予定接触面積の減
少は、磁気ヘッドと記録媒体との距離を小さく保つこと
に役立つ。

【０００９】本発明の目的は新規な磁気ヘッドの製造方
法を提供することである。

【００１０】本発明の新規な磁気ヘッドの製造法は相対
的に動く記録媒体に関して情報の読み書きを行うための
集積磁気ヘッドの製造法であって、付着処理により、細
長い誘電体製可撓性体を複数の工程で形成し、この可撓
性体は蝕刻除去可能な一対の壁状片により定められる幅
寸法を有し、この形成中にかかる可撓性体内に、前記形
成工程の所望の工程の間に挿入された複数の工程で、や
はり付着処理により磁気読み書きポール構造体、及びか
かるポール構造体に関連する電気コイル並びに導体手段
を形成し、前記ポール構造体は互いに直角の付着処理で
概ね形成された構成部分を有している段階を含んでいる
ことを特徴とする。

【００１１】本発明の別の新規な磁気ヘッドの製造法は
相対的に動く記録媒体に関して情報の読み書きを行うた
めの集積磁気ヘッドの製造法であって、非磁性のホスト
・ウエーハの第一平坦表面に、付着処理により、細長い
誘電体製可撓性体を複数の工程で形成し、そしてこの形
成中に、前記可撓性体内に磁気ヨーク構造体と、かかる
ヨーク構造体に関連する電気コイル並びに導体手段と
を、前記可撓性体の前記形成工程の所望の工程の間に挿
入された複数の工程で、やはり付着処理により生ぜし
め、かかる可撓性体およびヨーク構造体の端面を前記第
一平坦表面に対してほぼ直角である新たに形成した第二
平坦表面において露出させ、そして、かかる第二平坦表
面に、付着処理により、前記ヨーク構造体と磁気的に結
合されている磁気読み書きポール構造体を作る段階を含
んでいることを特徴とする。

【００１２】本発明の別の新規な磁気ヘッドの製造法は
相対的に動く記録媒体に関して情報の読み書きを行うた
めの集積磁気ヘッドの製造法であって、支持基体の表面
に、蝕刻可能層を作成し、かかる蝕刻可能層の上に、付
着処理により細長い誘電体製可撓性体を複数の工程で形
成し、この可撓性体の幅はその両側に沿って前記層上を
延びる蝕刻可能壁状片により制限されており、かかる壁
状片は前記層が蝕刻可能である条件と同じ下で蝕刻可能
であり、前記可撓性体内に磁気読み書きポール構造体
と、かかるポール構造体に関連する電気コイル並びに導
体手段とを、前記可撓性体の前記形成工程の所望の工程
の間に挿入された複数の工程で、やはり付着処理により
生ぜしめ、その後、前記層および壁状片を蝕刻して前記
可撓性体を前記支持基体から自由にする段階を含んでい
ることを特徴とする。

【００１３】本発明の別の新規な磁気ヘッドの製造法は
相対的に動く記録媒体に関して情報の読み書きを行うた
めの集積磁気ヘッドの製造法であって、支持基体の表面
に、蝕刻可能層を作成し、かかる蝕刻可能層の表面に、
付着処理により複数の隣接して並べられた細長い誘電体
製可撓性体を複数の工程で形成し、その一組の両側は前
記蝕刻可能層にのっておりかつその幅は隣接する別の可
撓性体との間を延びている蝕刻可能な壁状片により制限
されており、前記可撓性体内に磁気読み書きポール構造
体と、かかるポール構造体に関連する電気コイル並びに
導体手段とを、前記可撓性体の前記形成工程の所望の工
程の間に挿入された複数の工程で、やはり付着処理によ
り生ぜしめ、その後、前記層および壁状片を蝕刻して個
々の前記可撓性体を前記支持基体から自由にする段階を
含んでいることを特徴とする。

【００１４】本発明の別の新規な磁気ヘッドの製造法は
相対的に動く記録媒体に関して情報の読み書きを行うた
めの集積磁気ヘッドの製造法であって、付着処理によ
り、複数の隣接して並べられた細長い誘電体製可撓性体
を複数の工程で形成し、それぞれの幅は隣接する別の可
撓性体との間を延びている蝕刻可能な壁状片により制限
されており、前記可撓性体内に磁気読み書きポール構造
体と、かかるポール構造体に関連する電気コイル並びに
導体手段とを、前記可撓性体の前記形成工程の所望の工
程の間に挿入された複数の工程で、やはり付着処理によ
り生ぜしめ、その後、個々の前記可撓性体を自由にする
ことに向かう一ステップとして前記壁状片を蝕刻する段
階を含んでいることを特徴とする。

【００１５】本発明のこれら製造法は添付図面に関する
以下の記載から明らかになろう。

【００１６】図面、特に図１に関し、２０は本発明の製
造法により製造された集積磁気ヘッドである。この集積
磁気ヘッド２０は全長Ａが約０．７６２ｃｍ（約０．３
インチ）、全幅Ｂが約０．０１５２４ｃｍ（約０．００
６インチ）、その長さの大部分に沿う厚さＣが約０．０
０２５４ｃｍ（約０．００１インチ）、図１の左端に隣
接した拡大部のやや大きい厚さＤが約０．００５０８ｃ
ｍ（約０．００２インチ）である。この拡大部は集積磁
気ヘッドの磁気読み書き機能部である。

【００１７】上述の特定の寸法は特に良好な性能をもた
らすものとして選択された。しかし、下に述べる範囲内
にある寸法を有する集積磁気ヘッドも満足に使用でき
る。 全長Ａ：０．５０８ｃｍ〜１．２７ｃｍ（０．２〜０．５インチ） 全幅Ｂ：０．０１０１６ｃｍ〜０．０５０８ｃｍ（４〜２０ミル） 厚さＣ：０．００１５ｃｍ〜０．００６０ｃｍ（１５〜６０ミクロン） 厚さＤ：０．００２０ｃｍ〜０．００６５ｃｍ（２０〜６５ミクロン）

【００１８】図１と共に図２（図１の集積磁気ヘッドの
側断面図）、図３（図１の集積磁気ヘッドの平面透視
図）を考察すると、この集積磁気ヘッドは磁気回路とし
て主ポール２２、ヨーク２４、後方スタッド２６、及び
リターンヨーク２８を含む。これらは順に接続されて低
磁気抵抗の磁路を形成し、主ポール２２とリターンヨー
ク２８の端との間に高磁気抵抗の空隙３０を有してい
る。リターンヨーク２８は好ましくはヨーク２４よりも
幅を広くし、記録媒体３２の軟磁性体下層３２ａ（図４
参照）に対して非常に大きい磁気結合面積（低磁気抵
抗）を提供する。

【００１９】図に示す主ポール２２の厚さは非常に薄
く、例えば約０．１乃至約３．５ミクロンの範囲のもの
である。本発明の集積磁気ヘッド製造方法の重要な点は
ヨーク２４が蒸着形成される平坦面に対して実質的に直
角である平坦面において主ポール２２が蒸着形成される
ということである。本発明の集積磁気ヘッド製造方法を
採用することにより、前述された非常に薄い主ポールの
厚み寸法を正確に制御して形成できるのである。もし、
ヨーク２４、スタッド２６、リターンヨーク２８の蒸着
形成と同時の付着処理により主ポール２２を形成しよう
とすれば、それは非常に困難なのである。なぜなら、主
ポール２２の厚さは非常に薄いので、付着処理に対する
マスクを作るのが困難である上に、主ポール２２を高さ
方向に積み上げて行く過程でマスクの位置が少しでもず
れると主ポール２２は上下につながらなくなるからであ
る。

【００２０】図４を参照するに、記録媒体３２は媒体の
表面に対して垂直方向に配向した高飽和保磁力の記録層
３２ｂとその下の上記軟磁性体下層３２ａとを含む。集
積磁気ヘッド２０に関する記録媒体３２の運動方向は矢
印３１で示す。図４から判る通り図２について述べた集
積磁気ヘッドは垂直記録用の磁気ヘッドである。

【００２１】上記磁路を形成する部材２２，２４，２
６，２８は細長い誘電体製可撓性体３４内に埋設され
る。誘電体製可撓性体３４はここでは例えば酸化アルミ
ニウムから作られる。しかし可撓性体３４には二酸化ケ
イ素の如き他の可撓性体材料を使用することもできる。

【００２２】上記磁路のヨーク２４には後述の態様で形
成される螺旋コイル３６が巻かれて誘導結合される。こ
のコイル３６の両端はリード導体３８，４０を通じて結
合パッド４２へ接続する。

【００２３】図５を参照するに、ここには別の実施例の
集積磁気ヘッド２０が示されている。この集積磁気ヘッ
ド２０は記録媒体３２の媒体表面に対して平行に配向さ
れた磁化軸線を有する記録層に記録するための磁気ヘッ
ドである。この型のヘッドでは磁気間隙において二つの
ポール４４，４６を有する。これら各ポールは磁気飽和
を避けるために比較的に厚くなされている（約０．５ミ
クロンより大きい）。そしてこれらポール４４，４６の
下端は集積磁気ヘッド２０の下側面（記録媒体の表面に
接触する面）にまで達している。

【００２４】これらのポール４４，４６間の磁気空隙４
８は非常に小さく、記録媒体３２に記録された信号を読
み出す時の分解能（記録媒体のトラックに沿って隣接し
た一連の記録単位（ビット）を各々区分して読み取るこ
とができる性能）は非常に良好である。また逆にかかる
磁気ヘッド２０は前記分解能に相応する記録線密度で記
録媒体３２に記録単位（ビット）を記録できる。螺旋コ
イル５６に電流を通すことにより生ぜしめられた磁束の
殆どは空隙４８を横断して直接に渡るが、少しだけはみ
出して記録媒体をその記録層のみに通るようにする。こ
の理由で、空隙４８をはさんでポール４４，４６が互い
に対向している面積を制限し、必要な量の磁束が記録媒
体３２を通るようにする。ポール４４，４６が互いに対
向する面積が増せば、他の条件は同じとして、磁束が記
録媒体の方へはみ出す量が減ることが理解されよう。ポ
ール４４，４６が互いに対向する面積を決めるポール４
６の高さすなわち喉高さは高飽和保磁力の記録媒体に記
録するための十分に高い磁界強度を与えるために空隙寸
法の１倍又は２倍に保たれる。而して、現在の薄膜リン
グ型ヘッドでは、空隙４８の寸法は約０．５ミクロンで
あり、喉高さを約１ミクロンに制限する。これにより約
７８７４磁束リバーサル／センチ（約２００００磁束リ
バーサル／インチ）の記録線密度が可能である。記録密
度が高くなると、研磨工程で喉高さを更に厳密に制限す
ることが必要になる。

【００２５】これに対し、図２に示す磁気ヘッドの空隙
３０（図４参照）は比較的に大きく作られ、この空隙を
通る磁束は極めて少なく、ポール２２の先端から媒体３
２の記録層３２ｂの一部を垂直に通りこの記録層の部分
を垂直に磁化し、その下の軟磁性体下層３２ａを通っ
て、更に記録層３２ｂのより広範囲の部分を垂直に通っ
てリターンヨーク２８に戻るのである。リターンヨーク
２８に戻る磁束の磁束密度は記録層３２ｂを垂直に磁化
するには低すぎて記録層３２ｂに影響を与えない。

【００２６】この分析から判る通り、図２に示す集積磁
気ヘッドは図５に示す集積磁気ヘッドよりも高い記録密
度で記録再生できるという大きな利点がある。なお、図
２の集積磁気ヘッドのポール２２の高さは記録および再
生性能に悪影響なしに約５乃至１０ミクロンにできる
（ただし、ポール厚さが約０．５ミクロン以下に減少す
ると、ポールの磁気飽和が問題になる）。

【００２７】図５に示す集積磁気ヘッドもヨーク５０、
後方スタッド５２、及びリターンヨーク５４を含み、ヨ
ーク５０には図２のヨーク２４と同様に螺旋コイル５６
が巻かれている。

【００２８】図２又は図４に示す集積磁気ヘッドおよび
図５に示す集積磁気ヘッドにはそれぞれ満足なヘッド機
能を得るために種々の留意すべき点は他にもあるが、そ
れらの詳細は述べない。

【００２９】以上図示し記述した集積磁気ヘッド２０は
原子レベルの構造法とも考えられる方法により製造され
る。この集積磁気ヘッドの重要な構成要素の一つは、細
長い可撓性体である。この細長い可撓性体の材料は酸化
アルミニウム（又は他の同様の無機材料）である。この
材料は小寸法の構造物になされたときに適当な弾性を有
することと構造物を一体的に保持する性質が高いことと
を特徴とする。かくしてこの材料は小寸法（マイクロメ
ータ級）、低質量（例えば約１００マイクログラム）の
集積磁気ヘッドを提供するのに重要な役割を果す。何故
なら、マイクロメータ級の小寸法でも構造物を一体的に
保持する性質があり、しっかりとしていてかつその小寸
法で適当な弾性を有するからである。ここに示す構造体
は寸法と質量が顕著に減少しており、記録媒体と直接連
続滑り接触操作に使用できて実質的に損傷を生ぜしめる
摩耗をこうむらないことが判明している。

【００３０】以下、図１〜図３に示す集積磁気ヘッドに
ついて本発明の製造法を述べる。

【００３１】本発明の製造方法が、従来の方法と基本的
に異なっている点は、集積磁気ヘッド全体（磁気回路、
これに誘導結合されたコイル、コイルに接続された引出
し導体、およびこれを担持した可撓性体）が薄膜及びホ
トリソグラフィック技術（当業者により広く知られたも
の）を利用して集積ユニットとして形成されることであ
る。換言すると、図１〜図３に示す集積磁気ヘッドはそ
れぞれの磁気部品、電気部品及び構造部品に応じた周知
のホトパターンニングを伴うスパッタリング、蒸着、メ
ッキ、化学蒸着、イオンビーム付着及び蝕刻など（従来
公知）の薄膜付着及び蝕刻方法を採用して原子レベルで
全構造体が本発明により作成される。

【００３２】図２に示されている如き集積磁気ヘッドの
大部分は、ウエーハの上に各構成要素の材料を付着させ
ることにより図２の頂側面２０ａから順次作られる。主
ポール２２およびこれを覆う酸化アルミニウムの端面コ
ーティングの如き他の部分は前記の大部分を形成した方
向に対して直角の方向（すなわち図２の左側）からの付
着により形成される。このように直角の方向から主ポー
ル２２を付着形成することにより、厚み寸法が正確であ
ることが要求される主ポールを形成することが容易とな
るのである。

【００３３】図に示される集積磁気ヘッドの全体的構造
は、ある意味では薄片の可撓性体と見なされる。磁気ヨ
ーク２４に図示の螺旋コイル３６を巻き付ける構造体を
採用することにより、集積磁気ヘッド全体の幅が非常に
狭くなり、特に磁気ヘッドのインダクタンス並びに抵抗
と、対応する漏話感度とが減少する。可撓性体３４内に
薄い引出し導体４０を付着形成することにより、従来の
方法では必要とされた撚られた対の導体を結合する必要
性が除去される。

【００３４】図６に示す四角形のウエーハ５８（シリコ
ンまたはセラミック例えばチタン酸バリウムの研磨され
た平坦なウエーハ）の上に必要なパターンニングを通し
て必要な材料を蒸着、蝕刻することにより図１、図２、
図３の集積磁気ヘッド２０が形成される。材料の蒸着の
ほとんどはウエーハ５８の表面に向かって行われる。

【００３５】図７は図６の７−７線における断面図であ
り、集積磁気ヘッド２０を作るために形成された種々の
層を示す。この図の種々の層は図７のウエーハ５８の上
に順次積み上げられたものである。

【００３６】図２に示された集積磁気ヘッド２０の上面
２０ａ（図２参照）が図７のウエーハ５８の面に第１に
形成され、その上へ順次他の層が形成、れる。かくして
図２の上面２０ａが、図６のウエーハ５８に接して先ず
第１に形成される。

【００３７】その前の段階としてチタン薄膜６０と銅薄
膜６２がウエーハ５８の上面にスパッタされる。前者６
０は付着層として役立ち、後者６２は導電性電気メッキ
ベースとして役立つ。かくして銅薄膜６２の上に電気メ
ッキにより銅層６４が厚さ約５ないし約２５ミクロンに
形成され、その後銅層６４は滑らかな、艶出し仕上げと
して平坦に研磨される。なお、この銅層６４は最終的に
は蝕刻されて、集積磁気ヘッド２０をウエーハ５８から
分離させるのに役立つ。

【００３８】更に述べておくべき事は、集積磁気ヘッド
の複数個を縦横に隣接して並べて同時にウエーハ５８上
に形成されるということである。その際、これら集積磁
気ヘッドを銅の壁状片６６により縦の列に仕切る。これ
は、銅層６４と協同して、完成した集積磁気ヘッドを個
々のものに分離する各集積磁気ヘッドの分離作業を非常
に簡易化する（このことについては後程更に説明す
る）。

【００３９】この壁状片６６は銅層６４の上に設けたホ
トレジストのマスクを通じて追加の銅を厚さ約６乃至１
０ミクロン（層６８と層７０の厚さ）までメッキするこ
とにより形成される。その後このマスクを剥すと、平行
な銅の壁状片６６が現れる（なおこの壁状片は続くステ
ップで更に積み上げられて高くなされる）。かかる平行
な壁状片６６の間隔は集積磁気ヘッドの幅寸法Ｂを決
め、かつ複数個の集積磁気ヘッドを最終的に個々のもの
に分離するのをたやすく行えるようにしている。

【００４０】次に金の結合パッド４２が約６ないし１０
ミクロンの厚さまでホトレジストのマスクを通して平行
な壁状片６６の間で銅層６４の上にメッキされる（図６
参照）。次いでチタン付着層６８を銅層６４の面にスパ
ッタし、その上に酸化アルミニウム層７０を約６ないし
１０ミクロンの厚さにまでスパッタする。その後、酸化
アルミニウム層７０を壁状片６６及び結合パッド４２が
を露出するまで研磨して、滑らかな平坦面にする。

【００４１】次に、チタン付着層７２とメッキベース７
４をこの面にスパッタし、その上に約２ないし４ミクロ
ンの銅をメッキする。これにより前記螺旋コイル３６の
半ターン部７６と、引出し前記導体３８，４０を形成
し、かつ壁状片６６の高さを増す。次いで前記螺旋コイ
ル３６の半ターン部７６の両端の上に電気接続部７８を
形成しかつ更に壁状片６６の高さを増す。次いで必要な
面にチタン付着層８０を面にスパッタした後、導体３
８，４０、電気接続部７８、及び半ターン部７６を埋設
すべく酸化アルミニウム８２をスパッタする。その後、
酸化アルミニウム層８２を平坦にラップ仕上し、研磨し
て電気接続部７８と壁状片６６を露出させる。

【００４２】これに続いて、酸化アルミニウム層８２の
必要な面（ヨーク２４が形成される面）にチタン付着層
８４及びニッケル鉄メッキベース８６をスパッタする。
その後、強い磁界の存在のもとにニッケル鉄メッキ８８
を約２ないし約３ミクロンの厚さに電気メッキして横方
向の磁化容易軸線を持つ前記ヨーク２４を形成する。そ
の後再び電気接続部７８及び壁状片６６の高さを増す。

【００４３】集積磁気ヘッド２０の磁気構成要素は、例
えばコバルト−鉄、コバルト−ジルコニウム、鉄−窒化
物などから、種々の他の付着手段、例えばスパッタリン
グ、蒸着、化学蒸着などにより作ることができる。

【００４４】前記ヨーク２４の後方の端部においてニッ
ケル鉄層を追加して前記後方スタッド２６のベースを形
成する。その後、再び電気接続部７８及び壁状片６６の
高さを増す。そして約６ないし約８ミクロンの酸化アル
ミニウムの材料９２をスパッタして前記ヨーク２４や電
気接続部７８および壁状片６６を埋め、そしてラップ仕
上げし、研磨して平面とし、電気接続部７８、後方スタ
ッド２６及びストリップ６６を露出する。このように酸
化アルミニウムから形成される可撓性体３４の厚さは付
着で漸増するが、可撓性体の幅は壁状片６６の間隔によ
り制限され規定されることに注目すべきである。

【００４５】露出された壁状片６６の上に約２ないし約
４ミクロンの銅がメッキされ、同時に前記の露出された
電気接続部７８を食い違いに接続するもう一つの半ター
ン９８を形成して螺旋コイルの形成を完了する。一方約
２０ないし約３０ミクロンのニッケル−鉄層１００が磁
界内でメッキされて後方スタッド２６を形成する。また
一方壁状片６６の高さを増す。その後に約３５ないし約
４０ミクロンの酸化アルミニウムの材料１０１が一面に
スパッタされる。この酸化アルミニウム１０１の面は再
びラップ仕上げされ、平坦に研磨されて後方スタッド２
６と壁状片６６を露出させる。酸化アルミニウムの材料
１０１の必要な面（リターンヨーク２８に対応する面）
にチタン付着層１０２とニッケル−鉄メッキベース１０
４がスパッタされる。このメッキベースを通じて厚さ約
２ないし約４ミクロンのニッケル−鉄フィルム１０６を
適当な磁界のもとでメッキさせ、前記リターンヨーク２
８を形成する。約１５ないし２０ミクロンのニッケル−
鉄層１０８が壁状片６６の上にメッキされる。層１０
２，１０４の露出部域は蝕刻され、約１５ないし約２０
ミクロンの酸化アルミニウム層１１０がスパッタされ、
次いで平坦にラップ仕上げされて壁状片６６を露出させ
る。最後に酸化アルミニウムの面をホトレジストマスク
を通じて約１０ないし約１５ミクロンの深さに蝕刻し、
これにより空隙３０の区域に厚み増大部または段のある
可撓性体３４の厚さを規定する。この蝕刻ステップによ
り壁状片６６の側部が一部露出する。

【００４６】以上述べた通り図７のウエーハ５８の表面
に、付着処理により、細長い誘電体製可撓性体を複数の
工程で形成する。この形成の間に、その誘電体製可撓性
体の中に、磁気ヨーク及びこの磁気ヨークのまわりに巻
かれて磁気ヨークに磁気結合される電気コイル並びにコ
イルのための引出し導体を、付着処理により、複数の工
程で形成する。

【００４７】深さ約５０ないし約１００ミクロン、幅約
１００ないし約１５０ミクロンの切欠溝１１２を多数平
行にウエーハ５８の裏面に形成する。これらは図１１に
示す如く、結合パッド４２に対向している。この切欠溝
１１２は壁状片６６の縦方向に対して直角になってい
る。この溝に平行にかつこの溝においてウエーハ５８を
鋸でカットする。このカットは図８に１１４で示す如く
ヨーク２４の前端を露出させるが、隣りの集積磁気ヘッ
ドのパッド４２は露出させない。かくして、集積磁気ヘ
ッドを横に並べて多数有するウエーハの細長いバー１１
６が得られる。このバー１１６の縦方向の両側面は今ま
で述べて来たウエーハ５８の面に対してほぼ直角であ
る。この両側面の一方の面においてヨーク２４の前端が
露出している。そしてこれから述べるが、この面に付着
処理が行われて主ポール２２を生ぜしめる。この付着処
理のためにバー１１６はヨーク２４の前端が露出され、
固定治具１１８の面と同じ平面になるように固定治具１
１８中に組立てられ（図９、図１０参照）、エポキシ１
２０により、保持される。エポキシ１２０は前記切欠溝
１１２を充填する。

【００４８】この組立体の面（すなわちヨーク２４の前
端が露出されているバー１１６の側 面を多数含む）は次
いでラップ仕上げされ、平坦に研磨される。洗浄後に、
高い飽和磁気を有する軟磁性体１２２（図１２、図１３
参照）が所望の厚さにスパッタされる。なお図１２の矢
印１２４で示す如く磁化容易軸線がバー１１６の長さと
平行になるように強い磁界の存在のもとにスパッタされ
る。軟磁性体１２２は好ましくはイオンミリング（ｉｏ
ｎ ｍｉｌｌｉｎｇ）によりスパッタされる。この軟磁
性体１２２はヨーク２４の露出端に接合され前記ポール
２２を形成する。その後、厚さ約２ないし約４ミクロン
の酸化アルミニウムの不動態化層１２６が面にスパッタ
される。次いで固定治具１１８は溶液に浸漬され、エポ
キシ１２０を溶解しバー１１６を自由にする。次いでバ
ーを蝕刻浴に浸漬して壁状片６６及び可撓性体３４の下
の銅層６４を溶かす。これにより個々の集積磁気ヘッド
の形成を完了する。それ故、理解される通り、壁状片６
６は可撓性体３４の幅横寸法を規定する機能ばかりでな
く、最終的に集積磁気ヘッド２０を個々に自由にする横
方向分離を容易にする機能をも有する。

【００４９】最後に、ならし運転による研摩仕上げはポ
ール２２の先端を露出するのに役立つ。

【００５０】本発明の他の実施例として、図１４を参照
するに、個々に独立的に撓むことができる集積磁気ヘッ
ドのマルチヘッド列１２８が断片的に示されている。こ
のマルチヘッド列における集積磁気ヘッドの各々は、共
通支持ベース１２８ｄにより互いに機械的に接合されて
いる以外、図１又は図５に示す構造体と同じ内部構造を
有する。

【００５１】共通支持ベース１２８ｄがマルチヘッド列
１２８に含まれるようにホトパターニングが考慮される
点を除き、個々に採用される製造技術は上記のものと実
質的に同じである。

【００５２】非常に小さな集積磁気ヘッド並びにかかる
集積磁気ヘッドのマルチヘッド列の製造法がここに開示
されたことは明らかである。この製造法は損傷的摩耗を
生ぜしめることなく記録媒体の面に連続的にすべり接触
する集積磁気ヘッドを効果的に製造するのを可能にして
いるのである。

【００５３】本発明の方法により製造された集積磁気ヘ
ッドは、勿論、その質量が非常に僅かであるということ
が一つのキーポイントである。これまで述べた実施例の
各々において、同等の磁気材料の体積（説明した構造寸
法から計算したもの）が約１．５ミリグラムの重さを与
え、かつ導体の構造を作り上げる銅の体積（同様に計算
されたもの）が約３０マイクログラムを与える。質量に
対するこれら寄与、および先に説明した寸法の範囲を考
慮すると、そして立方センチメートルにつき約４グラム
の知られた密度を各々有する同等の、提示された誘電体
材料では、提示された集積磁気ヘッドの最も小さなもの
の全質量は約６０マイクログラムであり、その最も大き
なものの全質量は約１．５ミリグラムである。

【００５４】本発明の方法を図４に示す型のヘッドと図
５に示す型のヘッドの製造について、また第１４図に示
すマルチヘッド列モデルの製造について示したが、本発
明の精神から逸脱することなく他の変化例が可能であ
る。また本発明の範囲内で他の材料及び付着及びパター
ニング処理を採用できることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明による集積磁気ヘッドを僅かに斜
めにして底面側から見た図である。

【図２】図２は図１の集積磁気ヘッドの拡大縦断面図で
あり、この集積磁気ヘッドは記録媒体の表面に対して垂
直方向に配向した磁化方向を有する記録層のためのもの
を示す。

【図３】図３は図２の集積磁気ヘッドを底面から見た平
面図である。

【図４】図４は図１乃至図３の集積磁気ヘッドとこれに
対して相対的に動く記録媒体（ディスク）の磁気層との
磁気相互作用を説明するための図である。

【図５】図５は図２と同様の拡大縦断面図であるが、図
２とは異なり、この集積磁気ヘッドは記録媒体の表面に
対して平行に配向した磁化方向を有する記録層のための
ものを示す。

【図６】図６は図２の集積磁気ヘッドを複数個製造する
初期の段階を示す平面である。

【図７】図７は図６の矢視７−７から見た断面図で、一
つの集積磁気ヘッドの横断面の構造を示す。

【図８】図８は、図７の如く形成された積層構造体に更
に直角方向の磁気ポールを形成すべく、図６のウエーハ
を複数のバーに切断して、磁気ヨークの端を切り出した
状態を示す。

【図９】図９は図８で切断された複数のバーをその磁気
ヨークの端が同一の平面に来るように並べて保持する固
定治具を示す。

【図１０】図１０は図９の縦断面を示す。

【図１１】図１１は図８の如くバーに切断する前に、ウ
エーハの裏面に切欠溝を施すことを示す。

【図１２】図１２は図９の如く保持された状態で磁気ヨ
ークの端に直角に磁気ポールを形成した状態を示す拡大
図である。

【図１３】図１３は図１２を横から見た図である。

【図１４】図１４は最終段の集積磁気ヘッドを示すが、
複数の集積磁気ヘッドが共通支持ベースで接続されてい
る状態を示す図である。

【符号の説明】

２０ 集積磁気ヘッド ２２ 磁気ポール ２４ 磁気ヨーク ３４ 誘電体製可撓性体 ３６ 螺旋コイル ５８ ウエーハ ６６ 壁状片

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対的に動く記録媒体（３２）に関して
   情報の読み書きを行うための集積磁気ヘッド（２０）の
   製造法であって、この製造法は： 付着処理により細長い誘電体製可撓性体（３４）を複数
   の工程で形成し、この可撓性体は蝕刻除去可能な一対の
   壁状片（６６）により定められる幅寸法を有し、この形
   成中にかかる可撓性体（３４）内に、前記形成工程の所
   望の工程の間に挿入された複数の工程で、やはり付着処
   理により磁気読み書きポール構造体（２２；４４，４
   ６）、及びかかるポール構造体（２２；４４，４６）に
   関連する電気コイル並びに導体手段（３６，３８，４
   ０，４２；５６）を形成し、前記ポール構造体は互いに
   直角の付着処理で概ね形成された構成部分を有している
   段階を含んでいることを特徴とする集積磁気ヘッドの製
   造法。
2. 【請求項２】 前記可撓性体（３４）はスパッタされた
   酸化アルミニウムから形成される請求項１記載の集積磁
   気ヘッドの製造法。
3. 【請求項３】 全長約０．５０８〜１．２７ｃｍ（０．
   ２ないし０．５インチ）の範囲、全幅約０．０１０１６
   〜０．０５０８ｃｍ（４ないし２０ミル）の範囲、厚み
   約１５ないし約６５ミクロンの範囲、質量が約１．５ミ
   リグラムより小である最終のユニットが得られる請求項
   １又は２記載の集積磁気ヘッドの製造法。
4. 【請求項４】 磁気読み書きポール構造体（２２；４
   ４，４６）はプローブ型構造体（図２）の形態をとる最
   終のユニットが得られる請求項１又は２記載の集積磁気
   ヘッドの製造法。
5. 【請求項５】 磁気読み書きポール構造体（２２；４
   ４，４６）はリング型構造体（図５）の形態をとる最終
   のユニットが得られる請求項１又は２記載の集積磁気ヘ
   ッドの製造法。
6. 【請求項６】 相対的に動く記録媒体（３２）に関して
   情報の読み書きを行うための集積磁気ヘッド（２０）の
   製造法であって、この製造法は非磁性のホスト・ウエー
   ハ（５８）の第一平坦表面に、付着処理により細長い誘
   電体製可撓性体（３４）を複数の工程で形成し、そして
   この形成中に、前記可撓性体（３４）内に磁気ヨーク構
   造体（２４，２８；５０，５４）と、かかるヨーク構造
   体（２４，２８；５０，５４）に関連する電気コイル並
   びに導体手段（３６，３８，４０，４２；５６）とを、
   前記可撓性体（３４）の前記形成工程の所望の工程の間
   に挿入された複数の工程で、やはり付着処理により生ぜ
   しめ、 かかる可撓性体（３４）およびヨーク構造体（２４，２
   ８；５０，５４）の端面を前記第一平坦表面に対してほ
   ぼ直角である新たに形成した第二平坦表面において露出
   させ、そして、 かかる第二平坦表面に、付着処理により、前記ヨーク構
   造体（２４，２８；５０，５４）に関連する磁気的に結
   合された磁気読み書きポール構造体（２２；４４，４
   ６）を作る段階を含んでいることを特徴とする集積磁気
   ヘッドの製造法。
7. 【請求項７】 前記可撓性体（３４）はスパッタされた
   酸化アルミニウムから形成される請求項６記載の集積磁
   気ヘッドの製造法。
8. 【請求項８】 前記可撓性体（３４）はスパッタされた
   二酸化ケイ素から形成される請求項６記載の集積磁気ヘ
   ッドの製造法。
9. 【請求項９】 全長約０．５０８〜１．２７ｃｍ（０．
   ２ないし０．５インチ）の範囲、全幅約０．０１０１６
   〜０．０５０８ｃｍ（４ないし２０ミル）の範囲、厚み
   約１５ないし約６５ミクロンの範囲、質量が約１．５ミ
   リグラムより小である最終のユニットが得られる請求項
   ６，７又は８記載の集積磁気ヘッドの製造法。
10. 【請求項１０】 磁気読み書きポール構造体（２２；４
    ４，４６）はプローブ型構造体（図２）の形態をとる最
    終のユニットが得られる請求項６記載の集積磁気ヘッド
    の製造法。
11. 【請求項１１】 磁気読み書きポール構造体（２２；４
    ４，４６）はリング型構造体（図５）の形態をとる最終
    のユニットが得られる請求項６記載の集積磁気ヘッドの
    製造法。
12. 【請求項１２】 相対的に動く記録媒体（３２）に関し
    て情報の読み書きを行うための集積磁気ヘッド（２０）
    の製造法であって、この製造法は支持基体（５８）の表
    面に、蝕刻可能層（６４）を作成し、 かかる蝕刻可能層（６４）の上に、付着処理により細長
    い誘電体製可撓性体（３４）を複数の工程で形成し、こ
    の可撓性体の幅はその両側に沿って前記層（６４）上を
    延びる蝕刻可能壁状片（６６）により制限されており、
    かかる壁状片（６６）は前記層（６４）が蝕刻可能であ
    る条件と同じ条件下で蝕刻可能であり、 前記可撓性体（３４）内に磁気読み書きポール構造体
    （２２；４４，４６）と、かかるポール構造体（２２；
    ４４，４６）に関連する電気コイル並びに導体手段（３
    ６，３８，４０，４２；５６）とを、前記可撓性体（３
    ４）の前記形成工程の所望の工程の間に挿入された複数
    の工程で、やはり付着処理により生ぜしめ、 その後、前記層（６４）および壁状片（６６）を蝕刻し
    て前記可撓性体（３４）を前記支持基体（５８）から自
    由にする段階を含んでいることを特徴とする集積磁気ヘ
    ッドの製造法。
13. 【請求項１３】 前記層（６４）および壁状片（６６）
    は銅の付着を含む諸工程により生ぜしめられる請求項１
    ２記載の集積磁気ヘッドの製造法。
14. 【請求項１４】 相対的に動く記録媒体（３２）に関し
    て情報の読み書きを行うための集積磁気ヘッド（２０）
    の製造法であって、この製造法は支持基体（５８）の表
    面に、蝕刻可能層（６４）を作成し、 かかる蝕刻可能層（６４）の表面に、付着処理により、
    複数の隣接して並べられた細長い誘電体製可撓性体（３
    ４）を複数の工程で形成し、その一組の両側は前記蝕刻
    可能層（６４）にのっておりかつその幅は隣接する別の
    可撓性体（３４）との間を延びている蝕刻可能な壁状片
    （６６）により制限されており、 前記可撓性体（３４）内に磁気読み書きポール構造体
    （２２；４４，４６）と、かかるポール構造体（２２；
    ４４，４６）に関連する電気コイル並びに導体手段（３
    ６，３８，４０，４２；５６）とを、前記可撓性体（３
    ４）の前記形成工程の所望の工程の間に挿人された複数
    の工程で、やはり付着処理により生ぜしめ、 その後、前記層（６４）および壁状片（６６）を蝕刻し
    て個々の前記可撓性体を前記支持基体（５８）から自由
    にする段階を含んでいることを特徴とする集積磁気ヘッ
    ドの製造法。
15. 【請求項１５】 前記層（６４）および壁状片（６６）
    は銅の付着を含む処理により生ぜしめられる請求項１４
    記載の集積磁気ヘッドの製造法。
16. 【請求項１６】 相対的に動く記録媒体（３２）に関し
    て情報の読み書きを行うための集積磁気ヘッド（２０）
    の製造法であって、この製造法は付着処理により複数の
    隣接して並べられた細長い誘電体製可撓性体（３４）を
    複数の工程で形成し、それぞれの幅は隣接する別の可撓
    性体（３４）との間を延びている蝕刻可能な壁状片（６
    ６）により制限されており、 前記可撓性体（３４）内に磁気読み書きポール構造体
    （２２；４４，４６）と、かかるポール構造体（２２；
    ４４，４６）に関連する電気コイル並びに導体手段（３
    ６，３８，４０，４２；５６）とを、前記可撓性体（３
    ４）の前記形成工程の所望の工程の間に挿入された複数
    の工程で、やはり付着処理により生ぜしめ、 その後、個々の前記可撓性体（３４）を自由にすること
    に向かう一ステップとして前記壁状片（６６）を蝕刻す
    る段階を含んでいることを特徴とする集積磁気ヘッドの
    製造法。
17. 【請求項１７】 前記壁状片（６６）は銅の付着を含む
    処理により生ぜしめられる請求項１６記載の集積磁気ヘ
    ッドの製造法。