JPH0214411A - 磁気ヘッドの製造方法 - 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、ビデオチープレコーグ（ＶＴＲ）等に搭載さ
れる電磁誘導型の磁気ヘッドの製造方法に関し、特にア
ジマス記録方式に好適なアジマス付磁気ヘッドの製造方
法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、磁性薄膜をコア材とするアジマス記録方式の
磁気ヘッドを製造するに際し、作動ギャップのアジマス
角の規制を基板上に形成した非磁性材層に対して行うこ
とにより、アジマス精度の向上を図るとともに、同時に
狭ギャップ化、狭トラツク化を図ろうとするものである
。

〔従来の技術〕

磁気記録の分野においては、高密度記録化に伴い磁気記
録媒体が高抗磁力化の方向にあり、記録再生波長も短波
長化の一途をたどっている。

したがって、磁気ヘッドにおいても高飽和磁束密度を有
するヘッドコア材料を用い、また狭ギャ７ブ化を進める
等、上述の高密度記録化への対応を図っている。

例えば、従来ＶＴＲのへラドコア材料として多用されて
いたフェライト材は・高透磁率であるものの飽和、磁束
密度が低いため、高抗磁力磁気記録媒体への記録が不十
分であった。そこで、上記ヘッドコア材として、Ｆｅ−
Ａｌ−３ｉ系合金や強磁性非晶質合金等の強磁性金属薄
膜を用いた磁気ヘッド、例えば複合型磁気ヘッドや薄膜
磁気ヘッド等が提案されている。

さらに近年では、より一層の高密度記録化を目脂すべく
研究が進められており、隣接する記録トラック間のガー
トバンドを無くして記録を行ういわゆるアジマス記録方
式が提案され実用化されている。これによれば、記録ト
ラックの高密度記録化が達成される。

一般に、上述のアジマス記録方式に対応した磁気ヘッド
は、作動ギャップが磁気記録媒体の走行方向に対して所
要角度傾いた構造をなしている。

この種の磁気ヘッドを作製するには、先ず、−対のへッ
ドコアブロソクをギャップ長に相当する膜厚のギャップ
スペーサを介してガラスボンディング法にて接合一体化
し所定トラック幅の作動ギャップを形成する。その後、
上記作動ギャップにアジマスをもたせるために、各ヘッ
ドチップに切り出す際に基準面となる作動ギャップ形成
面に対して所定のアジマス角だけ傾けてスライシング加
工を施している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述の如く斜めにスライシング加工を施した
場合には、上記スライシング面を精度よく研磨してアジ
マス精度を確保する必要がある。

このため、上記スライシング加工及び研磨加工は極めて
高い精度が要求される。したがって、製造工程が煩雑と
なり歩留りが低下する等の問題が生ずる。

また、作動ギャップをガラスボンディング等の接合技術
にて形成しているので、上記接合条件によりギャップス
ペーサの膜厚とヘッドのギャップ長とが異なる虞れがあ
り、ギャップ長の制御に困難をきたし歩留りの低下の原
因となっている。

このため、本願出願人はこれらの問題を解消するべく先
に特願昭６１−１７６３０５号明細書に金型を用いてア
ジマス角規制を高精度に行う磁気ヘッドの製造方法を開
示している。これによれば、容易かつ高精度にアジマス
規制が行え、しかもギャップ長の制御も高精度に行える
。

しかしながら上記製造方法では、金型の作製に高精度な
加工が要求されるとともに、金型にアジマス角を規制す
る溝を形成した後、そのアジマス角規制溝を樹脂等によ
り写し取り、写し取った樹脂層を今度は剥がし取る等、
工程が煩雑化し生産性や作業性等の点で問題が多い。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、アジマス精度の向上が図れ、狭ギャップ
化、狭トラツク化が容易且つ高精度に行え、しかも歩留
りの向上、製造工程の筒略化が図れる磁気ヘッドの製造
方法を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段１ 本発明は、上記の目的を達成するために、基板上に形成
された非磁性材層に対し所要アジマス角を有する傾斜面
をもった凹部を形成する工程と、前記非磁性材層の凹部
内に第１の磁性薄膜を形成する工程と、前記第１の磁性
薄膜上に第１の保護板を接合する工程と、上記基板及び
非磁性材層を除去する工程と、上記第１の磁性薄膜上に
ギャップスペーサを介して第２の磁性薄膜を形成する工
程と、上記第１の保護板とは反対側の面に第２の保護板
を接合することを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明では、作動ギャップのアジマス角を基板上の非磁
性材層に形成した凹部の傾斜面により規制しているので
、作動ギャップのアジマス角は高精度に規制される。

また、磁性薄膜やギャップスペーサは薄膜形成技術によ
り積層形成されるので、ギャップ長及びトラック幅制御
は容易かつ高精度に規制され、狭ギャンプ化、狭トラン
ク化が達成される。

さらに、上記作動ギャップが基準面（保護板の上面）に
対して所要アジマス角を有して形成されているので、ヘ
ッドチップに切り出すスライシング加工は一ト記基準面
に対して単に直交方向に行うことで、アジマス付磁気ヘ
ッドが容易に作製される。

〔実施例］ 以下、本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法をその工
程順にしたがって図面を参照しながら説明する。なお、
以下の図面では便宜上基板の一部分を拡大して示すが、
実際は複数のへラドチップを一括して形成できる大きな
基板とする。

本発明方法により磁気ヘッドを作製するには、先ず、第
１図に示すように、ガラスセラミックス等からなる基板
（１）上にＳｉＯ□、Ａ１．Ｏ，等よりなる非磁性材層
（２）を真空薄膜形成技術９例えばスパッタリング法や
蒸着法により形成する。

上記非磁性材層（２）の膜厚しは、少なくとも磁気ヘッ
ドのトラック幅よりも大きくなるように形成し、好まし
くはトラック幅と略同じになるように形成する。

なお、上記基板（１）に耐熱性に優れた非磁性材料を用
いれば、磁性薄膜として６００°Ｃ〜７００°Ｃ程度の
アニール処理が必要な強磁性材料を使用することができ
る。これによれば、高密度記録化に対応した磁気ヘッド
が得られる。

次いで、上記非磁性材層（２）上に後述の磁性薄膜コア
（第１の磁性薄膜及び第２の磁性薄膜）幅に略等しい幅
Ｗ１及び間隔Ｗｔでフォトレジスト等からなるエツチン
グマスク（３）を形成する。

なお、本実施例では第１の磁性薄膜と第２の磁性薄膜の
幅を同じとするため、上記エツチングマスク（３）間の
間隔Ｗ２を当該エツチングマスク（３）の幅Ｗ、と略等
しくした。

続いて、第２図に示すように、上記非磁性材層（２）に
対してエツチングを施す。

上記エツチングにはＲＩＥ（反応性イオンエツチング）
等のエツチング技術を用いてアジマス角規制を行う。す
なわち、所要アジマス角θとなるようにエツチングを施
し、当該アジマス角θを有する傾斜面（４ａ）をもった
凹部（４）をエツチングマスク（３）　、　（３）間に
形成する。なお、上記エツチングに際しては、エツチン
グ深さを略トラック幅に相当する深さで行う。上記傾斜
面（４ａ）はエンチング技術により形成されるので、極
めて高精度にアジマス角θが規制され、何ら煩雑な工程
を含まずに容易にアジマス角θが決定できる。

ここで、得られた傾斜面（４ａ）のなす角度θは作動ギ
ャップのアジマスを規制し、上記傾斜面（４ａ）はトラ
ンク幅を規制する。そして、上記凹部（４）は、後述の
第１の磁性薄膜を形成するための溝となる。

なお、本実施例では上記凹部（４）の両側にアジマス角
θをもった傾斜面（４ａ）を形成しているが、上記傾斜
面（４ａ）は何れか一方にのみ形成すれば足りる。

次に、第３図に示すように、前記非磁性材層（２）上及
び凹部（４）内に第１の磁性薄膜（５）を形成する。上
記第１の磁性薄膜（５）は、少なくとも上記四部（５）
を完全に充填する如く形成し、好ましくは上記凹部（５
）の溝深さを若干越える程度の膜厚とする。

上記第１の磁性薄膜（５）には、高い飽和磁束密度を有
し且つ軟磁気特性に優れた強磁性材料が使用されるが、
かかる強磁性材料としては従来から公知のものがいずれ
も使用でき、Ｆｅ−Ａｌ−３ｉ系合金、Ｆｅ−Ａ／！系
合金、Ｆｅ−３ｉ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆ
ｅ−ＡＮ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ
−３ｉ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−３ｉ　−Ａｌ系合金
等の強磁性金属材料、あるいはＦｅ−Ｇａ−３ｉ系合金
、さらには、上記Ｆｅ−Ｇａ−３ｉ系合金の耐蝕性や耐
摩耗性の一層の向上を図るために、Ｆｅ、Ｇａ、Ｃｏ（
Ｆｅの一部をＣｏで置換したものを含む、）。

Ｓｉを基本組成とする合金に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ。

Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ。

Ｉｒ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｐｂ、ＰＬ、Ｈｒ、Ｖの少なくとも
一種を添加したものであってもよい。

また、強６ｎ性非晶質金属合金、いわゆるアモルファス
合金（例えばＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏの１つ以上の元素とＰ、
Ｃ，Ｂ、Ｓｉの１つ以上の元素とからなる合金、または
これを主成分としＡｎ、Ｇｅ。

Ｂｅ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｒ。

Ｚｒ’、Ｈｒ、Ｎｂ等を含んだ合金等のメタル−メタロ
イド系アモルファス合金、あるいはＣｏ、ＨｆＺｒ等の
遷移元素や希土類元素を主成分とするメタル−メタル系
アモルファス合金）等も使用される。

これら磁性薄膜の成膜方法としては、真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンブレーティング法。

クラスター・イオンビーム法等に代表される真空薄膜形
成技術が採用される。またこの他、メツキ等により形成
しても差し支えない。

なお上記第１の磁性薄膜（５）は、強磁性合金材料の単
層膜であってもよいが、例えば５ｉＣｈ。

ＡＩ！ｚＯｓ　、ＺｎＯ＊　、Ｓ　ｉ３Ｎｍ等の絶縁膜
を介して積層した多層膜としてもよい。

次に、第４図に示すように、上記第１の磁性薄膜（５）
を機械的手段により研磨し、当該第１の磁性画ＤＩ（５
）の上面（５ａ）を平坦化する。上記平坦化は、略トラ
ック幅に相当する厚みまで行う、なお本実施例では、平
坦化する手段としてラップ法を用いた。

この結果、一方の磁気コア半休〔第１の磁性薄膜（５）
〕が形成される。

次に、上記平坦化された面上（５ａ）に第５図に示すよ
うに、エツチングの終点を検出するための終点検出膜（
６）を形成する。かかる終点検出膜（６）にはエツチン
グ終点が明瞭に検出されることが要求されるので、例え
ば他の材料に比ベコントラストの高いもの又は反射率の
高いもの等の条件を満たす材料が好適である。かかる材
料としては、例えばＣｒ、Ｔｉ等が挙げられる。

そして、上記終点検出膜（６）上にＳｉＯ□等よりなる
膜を保護膜（７）として形成し、その上に第１の保護板
（８）を接合する。

上記保護板（８）の材料としては、耐摩耗性に優れたも
のが好適で、例えば非磁性フェライト、あるいはチタン
酸バリウム等のセラミックス等が使用できる。

次に、前述の基板（１）が図中上方となるように裏返し
、アジマス角θを規制する非磁性材層（２）を除去する
。

すなわち、先ず、第６図に示すように、上記基板（１）
を機械的研削手段１例えば回転砥石ＫＴ等により前記第
１の磁性薄膜（５）の上面（５ａ）が露出するまで切削
する。なお、上記第１の磁性薄膜（５）を削るにはラッ
ピ法で用いてもよい。

次いで、第７図に示すように、上記第１の磁性薄膜（５
）を保護するためにフォトレジスト等によりエツチング
マスク（９）を上記第１の磁性！１１！（５）上面に形
成する。

次に、第８図に示すように、上記非磁性材１ｉ　（２）
に対してやはりＲＩＥ等のエツチング技術を用いてエツ
チングを施し、当該非磁性材Ｍ（２）を除去する。

すると、第１の磁性薄膜（５）のみが残存し、前記非磁
性材層（２）が形成されていた部分に第２の磁性薄膜が
形成される凹溝（１０）が形成された形となる。この残
存した第１の磁性薄膜（５）の側面（１０ａ）には、前
記非磁性材層（２）の凹部（４）の傾斜面（４ａ）の傾
斜角、すなわちアジマス角θが写し取られ、当該側面（
１０ａ）がアジマス角θを有する傾斜面となる。

なお、上記エツチング工程では、エツチングの終点を検
出するための終点検出膜（６）が形成されているので、
当該終点検出ＩＰ！　（６）が露出したときがエツチン
グ終了時となる。これによれば、エツチング終点が容易
に判断でき、オーバーエツチングによる保護板（８）の
侵食が防止できる。また、上記保ｌ！膜（７）には先の
非磁性材層（２）よりもエツチング選択比の高い材料を
選択して使用しであるので、例え若干のオーバーエツチ
ングとなった場合でも当該保護膜（７）が保護板（８）
のエツチングを阻止する役割を果たし信転性が確保され
る。

次に、第９図に示すように、前記第１の磁性薄膜（５）
上及び前記凹溝（ｌＯ）内を含めギャップスペーサ（１
１）を薄膜形成技術により形成した後、前記第１の磁性
薄膜（５）の形成と同様、第２の６ｎ性薄膜（１２）を
形成する。

この時、上記ギャップスペーサ（１１）の膜厚ｍは作動
ギャップのギャップ長となるように形成する。

一方、第２の磁性薄膜（１２）の膜厚は、前記第１の磁
性１ｎ！（５）の膜厚よりも若干厚くなるように形成す
る。なお、上記ギャップスペーサ（１１）としては、Ｓ
　ｉ　Ｏｘ　、Ｔａｘｅｓ　、Ｚ　ｒＯｘ等が使用され
、また第２の磁性薄膜（１２）としては、先の第１の磁
性薄膜（５）と同様のものが使用できる。

上記ギャップスペーサ（１１）や磁性薄膜（５）　、　
（１２）は薄膜形成技術にて形成されるので、ガラスボ
ンディング等の接合技術を用いることなく作動ギャップ
が形成でき、ギャップ長及びトラック幅の制御が高精度
かつ容易に行える。また、アジマス精度も良好なものと
なり、歩留りが格段に向上する。

次に、第１０図に示すように、上記第２の磁性薄膜（１
２）を例えばラッピング等により除去し、当該第２の磁
性薄膜（１２）の上面（１２ａ）を平坦化する。

この結果、他方の磁気コア半休〔第２の磁性薄膜（１２
））が形成される。また、上記平坦化によりトラック幅
が決定される。

次に、第１１図に示すように、前記第１の保護板（８）
とは反対側の前記平坦化された面上に保護膜としてＣｒ
ｌｌ（１（１３）、　　Ｓ　ｉ　Ｏｚ　ｌ１ｌ（１４）
を順次形成した後、前記第１の保護板（８）と略同じ大
きさの第２の保護板（１５）を接合する。

この時点で、アジマスギャップｇを有するヘッドコアブ
ロック（１６）が完成する。なお、上記第２の保護板（
１５）は、先の第１の保護板（８）と同様の材料が使用
できる。

そして、超音波加工やレーザ加工等によりヘッドコアブ
ロック（１６）の所定位置、すなわち磁気ギャップのデ
プスを規制する位置を合わせコイルを巻装するための巻
線溝（１７）を形成する。次いで、第１１図中Ａ−Ａ線
及びＡ’−Ａ′線で示す位置でスライシング加工を施し
、複数個のへラドチップを切り出す。そして、必要に応
じて磁気記録媒体対接面（１８）を円筒研磨し、前記巻
線溝（１７）にコイル（１９）を巻装して第１２図に示
す磁気ヘッドを完成する。

このように本実施例では、スライシング加工前のヘッド
コアブロック（１６）の状態で作動ギャップｇが所定の
アジマスを有しているので、ヘッドコアブロック（１６
）に対して単に直交方向にスライシングすることにより
アジマス付作動ギャップｇを容易に形成することができ
る。したがって、従来は斜めにスライシングし、さらに
作動ギャップｇのアジマス精度を確保するためにスライ
シング面を精度良く研磨する必要があったが、本発明で
はこのような煩雑な工程が不要となり、製造工程の簡略
化が図れる。また同時に、アジマス精度や加工歩留りが
大幅に向上する。

また本実施例では、磁気回路を構成する磁性薄膜（５）
　、　（１２）としてセンダストやアモルファス等の強
磁性金属材料を使用しているので、高密度記録化に対応
した高抗磁力磁気記録媒体に対しても、良好な記録再生
特性を示す磁気ヘッドが得られる。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明方法によれば
、作動ギャップのアジマス角を基板上の非磁性材層に形
成した凹部の傾斜面により規制しているので、作動ギャ
ップのアジマスが高精度に規制され当該アジマス精度は
格段に向上する。

また、磁気コア半休となる磁性薄膜やギャップスペーサ
を薄膜形成技術にて形成した積層構造としているので、
ギャップ長及びトラック幅の制御が容易かつ高精度に行
え、しかも狭ギャップ化。

狭トラツク化も同時に達成される。

さらに本発明では、ヘッドチップに切り出す際に、ヘッ
ドコアブロックと単に直交方向にスライシングすること
のみで、アジマス精度に優れた磁気ヘッドが容易に得ら
れる。したがって、生産性や歩留りの向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１２図は本発明を適用した磁気ヘッドの
製造工程をその工程順に従って示す概略的な斜視図であ
り、第１図は非磁性材層形成及びエンチングマスク形成
工程、第２図はエツチング工程、第３図は第１の磁性薄
膜形成工程、第４図は平坦化工程、第５図は第１の保護
板接合工程、第６図は第１の保護板除去工程、第７図は
エツチングマスク形成工程、第８図はエツチング工程、
第９図は第２の磁性薄膜形成工程、第１０図は平坦化工
程、第１１図は巻線溝形成及びスライシング加工工程、
第１２図は完成した磁気ヘッドをそれぞれ示す。 ｌ・・・基板 ２・・・非磁性材層 ４・・・凹部 ５・・・第１の磁性薄膜 ８・・・第１の保護板 １１・・・ギャップスペーサ １２・・・第２の磁性薄膜 １５・・・第２の保護板 特許出願人　　　ソニー株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板上に形成された非磁性材層に対し所要アジマス角を
   有する傾斜面をもった凹部を形成する工程と、 前記非磁性材層の凹部内に第１の磁性薄膜を形成する工
   程と、 前記第１の磁性薄膜上に第１の保護板を接合する工程と
   、 上記基板及び非磁性材層を除去する工程と、上記第１の
   磁性薄膜上にギャップスペーサを介して第２の磁性薄膜
   を形成する工程と、 上記第１の保護板とは反対側の面に第２の保護板を接合
   することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。