JPH01189008A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

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〕 本発明は薄膜磁気ヘッドに関し、特に磁気ディスク装置
、磁気テープ装置等に使用され、集積化薄膜技術Ｍ＃を
用いて作製される薄膜磁気ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録の分野においては、高記録密度化が増々
進み、記録媒体と共に磁気記録を支える磁気ヘッドにお
いても、従来のフェライトヘッドに代わシ、集積化薄膜
技術巷椿を用いて製造される薄膜磁気ヘッドが実用化さ
れてきた。この薄膜磁気ヘッドは、周波数特性が優れて
お夛、半導体テクノロジーに基づく製造プロセスが適用
されるので、高精度の高記録密度用磁気ヘッドを低価格
に製造することが可能とカシ、高性能磁気ヘッドの主流
となっている。

第２図はこの種の従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す断
面図である。

この薄膜磁気ヘッドは、ＡＩ宜Ｏｓ　Ｔｉｃ等のセラミ
ック基板１上に、Ａ１．Ｏｍ等の絶縁層２がスパッタリ
ング法等によって成膜されている。

この絶縁層２上に、ＮｉＦｅ合金やＣｏ−金属系非晶質
材料（例えばＣｏＺｒＮｂ）等の軟磁性体よりなる下部
磁性体層３が集積化薄膜技術を用いて形成されている。

この下部磁性体層３上の所定の部位に、所定のギャップ
長に等しい膜厚を有するギャップ絶縁層５が形成されて
いる。

このギャップ絶縁層５上及び下部磁性体層３上の所定の
部位を覆って、有機物層の下部段差解消層６ａが形成さ
れ、この下部段差解消層６ａ上に、Ａｕ。

Ｃｕ等の導体よシなるコイル８が形成されている。

このコイル８及び下部段差解消層６ａｔ−覆って有機物
層の上部段差解消層７ａが形成されている。

そして、下部磁性体層３上及びギャップ絶縁層５上の所
定の部位並びに上部段差解消層７ａ上を覆って、ＮｉＦ
ｅ合金やＣｏ−金属系非晶質材料（ｆＡＪえばＣｏＺｒ
Ｎｂ）等の軟磁性体よシなる上部磁性体層４が、下部磁
性体層３と同様にして形成され、この上部磁性体層４上
に絶縁物からなる保護膜９が成膜されて薄膜磁気ヘッド
の主要部を形成する構成となっている。

ここで、上部及び下部段差解消層６ａ＊７ａの有機物層
は、ノボラック系の樹脂を韮成分とするホトレジストを
加熱ベーキング（加熱温度＝２００℃〜３００℃）した
ものである。これは、ホトレジストが流動性のある液体
であシ、ホトレジストの塗布により下部磁性体層３ある
いはコイル８による段差を吸収し、その後熱処理を施す
ことにより、ホトレジストが硬化して平坦な表面が得ら
れ、しかも第２図の矢印ＣＩ、Ｃ−に示すように、フロ
ントギャップ部、リアギャップ部がなだらかなテーパー
角を持つ曲面状に形成可能でおるからである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来の薄膜磁気ヘッドは、下部
及び上部段差解消層６　ａ　＊　７　ａがノボラック系
の樹脂を主成分とするホトレジストを加熱ベーキングし
て形成されているので、このノボラック系の樹脂を用い
た場合、下部及び上部段差解消層５ａ、７ａに浮き上が
シや剥離ないしは亀裂が生じ、製造歩留シが低下すると
いう問題点が′；Ｊ）−ｙた。特に、下部磁性体層３や
コイル８の厚みが大きくホトレジストの塗布膜厚が厚い
場合、あるいはコイル８が２層以上積層され段差解消層
が何層にもわたって積層される場合には、前述の問題点
は極めて著しいものでありた。

本発明の目的は、段差解消層の浮き上ム剥離及び亀裂等
を防止し製造歩留シを上げることができる薄膜磁気ヘッ
ドを提供することにある。

上の所定の部位に形成されたギャップ絶縁層と、このギ
ャップ絶縁層上及び前記下部磁性体層上の所定の部位を
覆って形成された有機物層の下部段差解消層と、この下
部段差解消層上に形成されたコイルと、このコイル及び
前記下部段差解消層を榎って形成された有機物層の上部
段差解消層と、前記下部磁性体層上及びギャップ絶縁層
上の所定の部位並びに前記上部段差解消層上を覆って形
成された軟磁性体薄膜の上部磁性体層とを有する薄膜磁
気ヘッドにおいて、前記下部段差解消層及び上部段差解
消層をノボラック樹月旨系のホトレジストとポリビニル
・メチル・エーテルとの混合物により形成した構成を有
している。

〔作用〕

段差解消層の浮上υ、剥離及び亀裂等の主因は、この段
差解消層が持つ内部応力が大きいためであると考えられ
ている。

そこで本発明者は、実験を積み重ね、種々のノボラック
樹脂系ホトレジストに対して、ポリビニル・メチル・エ
ーテル（以下、ＰＶＭＥと略記する）を少量添加するこ
とにより熱処理後の内部応力が低減することを確認した
。

第１表は、−例としてヘキスト社製ＡＺ４６２０ホトレ
ジスト膜、及びこのホトレジスト１００ｃｃあたＪ）７
ｇのＰＶＭＥを添加したレジスト膜（膜厚は共に約５μ
ｍ）を程々の温度で熱処理（処理時間はいずれも１時間
）した後の、内部応力の測定値を示したものである。

ここで、内部応力の測定には、ｒ薄膜ハンドブック」（
オーム社刊）３３５ページに記載された方法、すなわち
ホトレジスト塗布後、熱処理を施した際の短冊形基板の
曲がシ具合いから内部応力を求める方法を用いた。

第１表 第１表において、ＰＶＭＥ’ｉ添加しないホトレジスト
膜を熱処理した後の内部応力は、熱処理温度と共に急激
に増大している。特に、通常薄膜磁気ヘッドの製造プロ
セスで採用される２００〜３００℃の熱処理後の内部応
力は、おおよそ１０・ｄｙｎ／ｃｍ”のオーダーの大き
な値である。

一方、ＰＶＭＥを添加したホトレジスト膜の内部応力は
、３００℃の熱処理後でも３．５　Ｘ　１０”ｄｙｒ７
ｃｒｄ程度の小さな値である。

すなわち、ＰＶＭＥ未添加のホトレジスト膜の内部応力
の約１７４の値となっている。このことから、ＰＶＭＥ
の添加が熱処理したホトレジスト膜の内部応力低減に効
果的であることがわかる。

従りて、ＰＶＭＥを添加したホトレジストを段差解消層
として用いた場合には、内部応力が小さくなシ、浮き上
がりや剥離ないしは亀裂の発生が抑制され、製造歩留シ
が向上する。

伺、ＰＶＭＥの添加量は、使用するホトレジストの種類
や濃度、あるいは塗布前に、既にセツミック基板上に形
成されている各層の形状や厚みに大きく依存する。又、
第１表で例として上げた、ＡＺ４６２０ホトレジストの
場合は、ホトレジスト１００　ｃｃあたｆｉ　７．５　
ｇ以上添加すると、ホトレジストを均一に塗布するこ々
が困難となるので、添加量の上限は７ｇ程度である。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す断面図でおる。

この実施例は、Ａ１＊Ｏｍ−ＴｉＣのセラミック基板１
上にＡｈｏｓ膜からなる絶縁層２をスパッタリング法（
投入電カニ　６０　ｏｗ、　Ａｒガス圧力＝５×１０−
”Ｔｏｒｒ）により１０μｍの膜厚に成膜する。

ついで、この絶に層２上に、膜厚３μｍのＣ０−１Ｚｒ
ｉＮｂ＠膜をスパッタ法を用いて成膜した後公知のホト
リング２フイー技術を用いて下部磁性体層３を形成する
。伺、Ｃｏ５ｙＺｒｓＮｂ＠膜の成膜条件は、投入電カ
ニ　６００Ｗ、　Ａｒガス圧カニ　５Ｘ１０−”Ｔｏｒ
ｒであシ、成膜後、４８００ｅの回転磁界中で２５０℃
１時間アニールして磁気特性を改善する。

次に、この下部磁性体層３上の所定の部位に。

所定のギャップ長に等しい膜厚（α２μｍ）を有するス
パッタＡｂＣｈ膜を成膜（投入電カニ３００Ｗ。

Ａｒガス圧力＝　５Ｘ１０−”Ｔｏｒｒ）　Ｌ％　ギ’
ｒｙプ絶縁層５を形成する。

ついで、このギャップ絶縁層５上及び下部磁性体層３上
の所定の部位に％１００ＣＣあたＤｉｇのポリビニル・
メチル・エーテル（ＰＶＭＥ）’に含むノボ２ツク樹脂
系のホトレジスト、例えばヘキスト社製ＡＺ　４６２０
ホトレジストを厚さ４μｍ塗布し、２５０℃１時間の熱
処理をして硬化させ、下部磁性体層３等の段差を解消す
る下部段差解消層６を形成する。

次に、この下部段差解消層６上に、電気銅めっき法によ
りコイル８を形成する。ここで用いた銅めりき浴は硫酸
銅浴であシ、めっき電流はＩＡである。各、銅めっき膜
の厚みは２５μｍである。

ついでコイル８及び下部段差解消層６上を覆い、コイル
８の段差を解消する上部段差解消層７を前述した下部段
差解消層６と同一の材料、同一の方法を用いて形成する
。

次に、下部磁性体層３上及びギャップ絶縁層５上の所定
の部位並びに上部段差解消層７上Ｋ、膜厚３μｍのＣｏ
５ｔＺｒｓＮｂ・膜よシなる上部磁性体層４を、下部磁
性体層３と同様に形成する。

そして、この上部磁性体層４上に、ＡｈＯｓ膜からなる
保護膜９（膜厚的２５μｍ）をスパッタ法で成膜した構
成となっている。伺、この保護膜９の成膜条件は、投入
室カニ　８００Ｗ、　Ａｒガス圧カニ５Ｘ１０−”Ｔｏ
ｒｒである。

次に、この実施例の効果を確認するために、比較例とし
て、ＰＶＭＥを添加しない純粋のＡＺ　４６２０ホトレ
ジスト層を用いた下部及び上部段差解消層をもつ同一構
造の薄膜磁気ヘッドを作製し、歩留シを比較した。

その結果、この実施例においては、下部及び上部段差解
消層の浮き上がシや剥離ないし亀裂は、薄膜磁気ヘッド
１０００個当シ２０個以下（２％以下）でありたのに対
し、比較例では１４％程度の不良品（薄膜磁気ヘッド１
０００当９１４０個）が発生し、本発明による薄膜磁気
ヘッドの歩留シが一段と高いことを示している。

冑、この実施例ではＰＶＭＥ添加のホトレジスト層の段
差解消層が２層のときの例を示したが、２層に限定され
るものではない。又、ＰＶＭＥの添加量に付いても、Ａ
Ｚ４６２０　ホトレジスト１００ｃｃ当Ｆ）７ｇに限定
されるものではなく、既に、〔作用〕の項中でも触れた
ように、使用するホトレジストの種類や濃度、あるいは
塗布前に既に形成される各層の形状や厚みによって、適
宜選択されるべきものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は１段差解消層をノボラック
樹脂系のホトレジストとポリビニル・メチル・エーテル
との混合物により形成することにより、段差解消層の内
部応力を小さくすることができるので、段差解消層の浮
き上り、剥離及び亀裂の発生を抑制することができ、製
造歩留シを大幅に向上させることができる効果がある。

従って、薄膜磁気ヘッドの価格低減が可能となシ、本発
明は工業的に価値が大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は従来
の薄膜磁気ヘッドの一列を示す断面図である。 １・・・・−・セラミック基板、２・・・・・・絶縁層
、３・・・・・・下部磁性体層、４・・叩上部磁性体層
、５・・曲ギャップ絶縁層ｓ　　６　ｅ　６　ａ・・１
下部段差解消層、７．７３・・・・・・上部段差解消層
、８・・曲コイル、９・・曲保護膜。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 茶Ｚ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上に形成された軟磁性体薄膜の下部磁性体層と、
   この下部磁性体層上の所定の部位に形成されたギャップ
   絶縁層と、このギャップ絶縁層上及び前記下部磁性体層
   上の所定の部位を覆って形成された有機物層の下部段差
   解消層と、この下部段差解消層上に形成されたコイルと
   、このコイル及び前記下部段差解消層を覆って形成され
   た有機物層の上部段差解消層と、前記下部磁性体層上及
   びギャップ絶縁層上の所定の部位並びに前記上部段差解
   消層上を覆って形成された軟磁性体薄膜の上部磁性体層
   とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記下部段差解消
   層及び上部段差解消層をノボラック樹脂系のホトレジス
   トとポリビニル・メチル・エーテルとの混合物により形
   成したことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。