JPH01144205A

JPH01144205A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

Info

Publication number: JPH01144205A
Application number: JP30366287A
Authority: JP
Inventors: Mikio Matsuzaki; 幹男松崎
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1987-12-01
Filing date: 1987-12-01
Publication date: 1989-06-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、基体の上に磁性膜及び導体コイル膜でなる磁
気回路を有する面内記録再生用または垂直記録再生用の
薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関し、磁性膜の上か
ら基体に対して両者間の段差を埋めて導体コイル膜の形
成面を平坦化する無機絶縁膜を付与することにより、導
体コイル膜形成面の平坦度を高めて導体コイル膜の断線
、短絡等を防止できるようにすると共に、ボール部分で
のステップカバリングを向上させるようにしたものであ
る。

〈従来の技術〉薄膜磁気ヘッドとしては、面内記録再生用と垂直記録再
生用の２種類の方式のものが知られている。第７図は従
来より知られた面内記録再生用薄膜磁気ヘッドの要部の
斜視図で、１はＡｌ２Ｏ３，Ｔｉ（：等のセラミックで
構成された基体、２は下部磁性膜、３はアルミナ等でな
るギャップ膜、４は上部磁性膜、５は導体コイル膜、６
はノボラック樹脂等の有機絶縁樹脂で構成された絶縁膜
、７．８は引出リード部である。図示はされていないが
、各部２〜８を覆うアルミナ等の保護膜が設けられる。

下部磁性膜２及び上部磁性膜４の先端部はアルミナ等で
なるギャップ膜３を隔てて対向するボール部２１．４２
となっており、このボール部２１．４１において読み書
きを行なう。

上述の薄ｔｌｉ　磁気ヘッドは、フォトリソグラフィと
呼ばれる薄膜パターン形成技術によって形成されるが、
特に下部磁性膜２の境界Ａの付近で、段差を生じる。こ
のため導体コイル膜５のパターン形成のフォトリソグラ
フィ、プロセスにおいて、ポジレジスト膜を使用した場
合は、段差上面に位置する導体コイル膜５の幅よりも、
段差下面に位置する導体コイル膜５の幅の方が広くなり
、隣り合う導体コイル膜５−５間に短絡を生じる。ネガ
レジスト膜を使用した場合には、段差下面に位置する導
体コイル膜５の幅が狭くなり、断線等を引起す。このよ
うな問題点を解決するための従来技術としては、例えば
特開昭６１−１２０３１５号公報に記載された技術が知
られている。この先行技術では、基体１上に形成された
下部磁性膜２を含む上端面と含まない上端面とが、同程
度の高さ　′となるように、絶縁パターンを形成するこ
とにより、導体コイル膜の形成面を平坦化したものであ
る。第８図は上記先行技術によって得られた薄膜磁気ヘ
ッドの要部の断面図、第９図は下部磁性膜と絶縁パター
ンとの関係を示す平面図である。図において、基体１の
上に下部磁性膜２を形成すると共に、この下部磁性膜２
の上にアルミナ等の酸化物絶縁膜でなるギャップ膜３を
形成し、このギャップ膜３の上から、基体１と下部磁性
膜２の間に生じている段差を埋めるように、有機絶縁膜
９を形成しである。４は上部磁性膜、５１．５２は導体
コイル膜、６１〜６３は眉間絶縁膜、１０はアルミナ等
、でなる保護膜である。

有機絶縁膜９を形成するには、例えば、ノボラック樹脂
系のポジタイプレジスト膜を塗布した後、ソフトベーク
化のための熱処理を加え、次にフォトマスクを当てて露
光した後、現像し、次に、熱処理を加えて硬化させる。

上述のようにして平坦化した後、通常の工程にしたがっ
て、膜間絶縁＠６１〜６３、導体コイル膜５１．５２及
び上部磁性膜４及び保護膜１０を形成する。

上述した先行技術によれば、下部磁性膜２の段差が有機
絶縁膜９によって埋められ、導体コイル膜５１．５２の
形成面が平坦化されるので、フォトリソグラフィによる
導体コイル膜５１．５２のパターン形成時に、その線幅
が均一化され、断線、短絡等が防止できる。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、上述した先行技術では、有機絶縁樹脂を
塗布した後、フォトマスクを当てて露光し現像するとい
う、パターン形成プロセスを経る必要があるため、次の
ような問題点があった。

（イ）有機絶縁樹脂膜９のパターン形成に当って、マス
ク合せ時のズレによる重なりを防ぐため、第９図に示す
ように、塗布された有機絶縁樹脂膜９と下部磁性膜２と
の間に隙間ｇを取る必要がある。この隙間ｇのために、
平坦化が不完全になり易い。

（ロ）前述の隙間ｇが生じないようにするためには、有
機絶縁樹脂膜９を下部磁性膜２の上に重ねなければなら
ず、平坦化が損なわれる。

（ハ）有機絶縁樹脂膜９が媒体との接触面となるボール
先端部に露出すると、有機絶縁樹脂膜９が媒体との接触
によって削り取られたり、欠けたりする等の問題を生じ
るから、ボール部２１．４１のＡＢＳ面となる部分から
、間隔ｄ１だけ内側に有機絶縁樹脂膜９を形成しなけれ
ばならない（第９図参照）。このため、ボール部２１．
４１で基体１の面との間に大きな段差が発生し、この上
に保護膜１ｏをスパッタ等によって形成する際のステッ
プカバリングが悪くなるという問題点があった。

く問題点を解決するための手段〉上述する従来の問題点を解決するため、本発明は、基体
の上に磁性膜及び導体コイル膜でなる磁気回路を有する
薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁性膜の上から前記基体
に対して、両者間の段差を埋めて前記導体コイル膜の形
成面を平坦化する無機絶縁膜を付与したことを特徴とす
る。

また、上述する薄膜磁気ヘッドを製造するための本発明
に係る製造方法は、基体の上に磁性膜を形成する工程と
、前記磁性膜の上から前記基体に対して無機絶縁膜を付
与し両者間の段差を埋める工程と、前記無機絶縁膜を面
加工して平坦化する工程と、前記無機絶縁膜の上に前記
導体コイル膜を形成する工程とを含むことを特徴とする
。

く作用〉磁性膜の上から基体に対して、両者間の段差を埋めて導
体コイル膜の形成面を平坦化する無機絶縁膜を付与する
と、導体コイル膜の線幅が均一化され、断線、短絡等が
防止できる。

しかも、スパッタリング等によって成膜の可能な無機絶
縁膜でなり、これを磁性膜の上から基体に付与しである
ので、無機絶縁膜の表面を、磁性膜から基体に連続させ
、両者間に不連続部分や部分的型なりを生じることのな
い平坦な平面に形成できる。

また、無機絶縁膜であるので、磁性膜を、媒体との接触
部となるボール先端部まで覆うように付与し、ボール部
での段差を吸収できる。このため、ボール部分でのステ
ップカバリンが良好になる。

〈実施例〉第１図は本発明に係る面内記録再生用の薄膜磁気ヘッド
の要部における断面図、第２図は第１図Ａｔ−Ａｌ線上
における断面図、第３図は第１図Ａ２−Ａ２線上におけ
る断面図である。図において、第７図〜第９図と同一の
参照符号は同一性ある構成部分を示している。１１は無
機絶縁膜である。この無機絶縁膜１１は例えばＡ１□０
．　、ＳｆＯ□、Ｔａ２Ｏ３等の酸化物絶縁物の少なく
とも１　ｆｌで構成されており、下部磁性膜２の上から
基体１に対して、両者間２−１の段差を埋めて導体コイ
ル膜５１．５２の形成面を平坦化するように付与されて
いる。このような無機絶縁膜１１はバイアススパッタま
たはノンバイアススパッタ等の手段によって形成できる
。導体コイル膜５１．５２及びその層間絶縁膜６１〜６
３を形成すべき無機絶縁膜１１の表面は平坦化されてお
り、段差がない。

このため、導体コイル膜５１．５２の線幅が均一化され
、断線、短絡等が防止できる。しかも、無機絶縁膜１１
は、スパッタリング等の手段によって、下部磁性膜２の
上から基体１に連続して形成されているので、無機絶縁
膜１１の表面に不連続部分や、部分的型なりを生じるこ
とがない。このため、無機絶縁膜１１の表面が高度の平
坦面となり、導体コイル膜５１．５２の線幅がより一層
−定化される。

無機絶縁膜１１は、下部磁性膜２を、媒体との接触部と
なるボール先端部まで覆うように付与しボール部２１で
の段差も埋めている。このため、保護膜１０をスパッタ
リング等の手段によって形成する場合のボール部分２１
．４１でのステップカバリンが容易になり、信頼性の高
い薄膜磁気ヘッドが得られる。

第４図は本発明に係る垂直記録再生用薄膜磁気ヘッドの
要部における断面図である。垂直薄膜磁気ヘッドの場合
は、下部磁性膜２のボール部２１による単極構造となり
、面内記録再生の場合のようなボール対極による磁気ギ
ャップは持たない。

上部磁性膜４は、その上に接着等の手段によって設けら
れたフェライト等でなる軟磁性体１２と共に磁束復帰路
を構成している。図示は省略したが、垂直記録再生用の
薄膜磁気ヘッドの他の例としては、基体１をフェライト
等の軟磁性体によって構成し、上部磁性膜４及びその上
に設けられる軟磁性体１２を省略したものも知られてい
る。

上記垂直記録再生用の薄膜磁気ヘッドにおいても、下部
磁性膜２の上から基体１に対して、両者１−２間の段差
を埋めて導体コイル膜５１．５２の形成面を平坦化する
無機絶縁膜１１を付与してあり、第１図〜第３図で説明
した面内記録再生用の薄膜磁気ヘッドの場合と同様の作
用効果が得られる。

次に、第５図及び第６図を参照して、本発明に係る薄膜
磁気ヘッドの製造方法を説明する。

まず、第５図（ａ）、第６図（ａ）に示すように、基体
１の上に通常の手段によって下部磁性膜２を形成する。

次に、第５図（ｂ）、第６図（ｂ）に示すように下部磁
性膜２の上から基体１に対して無機絶縁膜１１を付与し
、両者２−１間の段差を埋める。

この工程は、例えばＡｌ２Ｏ３，５ｆＯ２、Ｔａ２Ｏ，
等の酸化絶縁物のバイアススパッタまたはノンバイアス
スパッタによって行なうことができる。

次に第５図（Ｃ）、第６図（ｃ）に示すように、無機絶
縁膜１１を面加工して平坦化する。この工程は、研磨、
イオンミーリングまたは両者の組合せによって行なうこ
とができる。これにより、無機絶縁膜１１の表面が平坦
化される。しかも、無機絶縁膜１１は、スパッタリング
等の手段によって、下部磁性膜２の上から基体１に連続
して形成されているので、無機絶縁膜１１の表面に不連
続部分や、部分的型なりを生じることがない。

この後、通常のフォトリソグラフィ、プロセスを経るこ
とにより、導体コイル膜、その層間絶縁膜、上部磁性膜
及び保、ｉＷ膜等を形成することにより、薄膜磁気ヘッ
ドが得られる。次に、その−例について説明する。第５
図（ｄ）、第６図（ｄ）に示すように、無機絶縁膜１１
の表面に、ノボラック系のポジタイプレジスト膜６１を
コーティングし、９０℃、３０分の条件でソフトベーク
を行なった後、露光、現像及び水洗の処理を施し、続い
て、１３０℃、１時間の熱処理及び２２０℃１時間の熱
処理をそれぞれ行なフて層間絶縁膜６１を形成する。層
間絶縁膜６１を形成すべき無機絶縁膜１１の表面は平坦
化されており、段差がない。このため、その上に形成さ
れる層間絶縁膜６エの表面も平坦化される。

次に、第５図（ｅ）、第６図（ｅ）に示すように、層間
絶縁膜６１の表面にＣＵ　／　Ｔ　ｉの材料をスパッタ
リングして、下地導体膜５１Ａを形成した後、第５図（
ｆ）に示すように、下地導体膜５１Ａの表面にポジレジ
スト膜６２Ａを塗布し、９０℃、３０分の条件でソフト
ベークを行なう。

層間絶縁膜６１の表面は平坦化されており段差がない。

このため、その上に形成される下地導体膜５１Ａも平坦
になる。

次に、第５図（ｇ）に示すように、ポジレジスト膜６２
Ａの上にフォトマス１３を位置決めし、露光を行なう。

層間絶縁膜６１、下地導体膜５１Ａ及びポジレジスト層
６２Ａのベースとなる無機絶縁膜１１の表面が平坦化さ
れているので、フォトマスク１３がポジレジスト膜６２
Ａの表面に密着し、隙間が生じない。このため、第５図
（ｈ）に示すように、フォトマスク１３のパターンと一
致した均一な露光パターンが得られる。

次に、第５図（ｉ）に示すように、Ｃｕメツキ膜５１Ｂ
を、例えば２．５μｍの厚さで、レジスト膜６２Ａの除
去された部分６２Ｂに付着させる。

次に、レジスト膜５１Ｂを剥離し、更に、剥離されたレ
ジスト膜５１Ｂの下にある下地導体膜５１Ａをイオンミ
ーリングで除去して、第５図（ｊ）に示すように、層間
絶縁膜６１の上に導体コイル＠５１を形成する。

この後、第５図（ｄ）〜（ｊ）の工程を繰返し、層間絶
縁膜６２、導体コイル膜５２及び層間絶縁膜６３を積層
した後、層間絶縁膜６３の表面に上部磁性膜４を形成し
、その上から保護膜１゜をスパッタリング等の手段によ
フて付着させる。

また、垂直記録再生ヘッドでは軟磁性体１２を接着する
。

保護膜１０をスパッタリングによって形成する場合、第
５図（Ｃ）、第６図（Ｃ）で説明したように、無機絶縁
膜１１は、下部磁性膜２のボール部２１の先端部まで覆
うように付与してあって、ボール部２１での段差も埋め
ている。このため、ボール部分２１または４１でのステ
ップカバリンが良好になる。

上記実施例では、面内記録再生用の薄膜磁気ヘッドの製
造方法を示したが、垂直記録再生用の薄膜磁気ヘッドの
製造方法も同様の工程となる。

〈発明の効果〉以上述べたように、本発明に係る薄膜磁気ヘッドによれ
ば、次のような効果が得られる。

（ａ　）　Ｅｎ性膜の上から基体に対して、両者間の段
差を埋めて導体コイル膜の形成面を平坦化する無機絶縁
膜を付与したから、導体コイル膜の断線、短絡等を生じ
ることのない薄膜磁気ヘッドを提供できる。

（ｂ）無機絶縁膜は、下部磁性膜の上から基体に付与さ
れているから、無機絶縁膜の表面の導体コイル膜形成面
を、不連続部分や、部分的型なりを生じることのない平
坦な平面とし、導体コイル膜の断線、短絡を確実に防止
し得るようにした薄膜磁気ヘッドを提供できる。

（ｃ）無機絶縁膜は、媒体との接触部となるボール先端
部まで覆うように付与して、ボール部での段差を吸収で
きる。このため、ボール部分でのステップカバリンの良
好な薄膜磁気ヘッドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの要部における断
面図、第２図は第１図Ａ　ＩＡ　Ｉ線上における断面図
、第３図は第１図Ａ２−Ａ２線上における断面図、第４
図は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの別の実施例における
断面図、第５図（ａ）〜（ｊ）は本発明に係る薄膜磁気
ヘッドの製造工程を示す断面図、第６図（ａ）〜（ｅ）
は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造工程を媒体摺動面
側から見た図、第７図は従来の薄膜磁気ヘッドの要部の
斜視図、第８図は従来の薄膜磁気ヘッドの要部の断面図
、第９図は同じく下部磁性膜と絶縁パターンとの関係を
示す平面図である。１・・・基体　　　　　２・・・下部磁性膜５．５１．
５２・・・導体コイル膜１１・・・無機絶縁膜第２図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基体の上に磁性膜及び導体コイル膜でなる磁気回
路を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁性膜の上か
ら前記基体に対して、両者間の段差を埋めて前記導体コ
イル膜の形成面を平坦化する無機絶縁膜を付与したこと
を特徴とする薄膜磁気ヘッド。
（２）前記無機絶縁膜は酸化絶縁物でなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
（３）前記酸化絶縁物は、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿２
、Ｔａ＿２Ｏ＿５等の少なくとも１種でなることを特徴
とする特許請求の範囲第２項に記載の薄膜磁気ヘッド。
（４）基体の上に磁性膜及び導体コイル膜でなる磁気回
路を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記基
体の上に前記磁性膜を形成する工程と、前記磁性膜の上
から前記基体に対して無機絶縁膜を付与し両者間の段差
を埋める工程と、前記無機絶縁膜を面加工して平坦化す
る工程と、前記無機絶縁膜の上に前記導体コイル膜を形
成する工程とを含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの
製造方法。
（５）前記無機絶縁膜は、スパッタによって形成するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の薄膜磁気
ヘッドの製造方法。
（６）前記面加工は、研磨またはイオンミーリングの工
程であることを特徴とする特許請求の範囲第４項または
第５項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。