JPH02165405A

JPH02165405A - 薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH02165405A
Application number: JP32028788A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yoda; 博明與田; Arichika Ishida; 有親石田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-12-19
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1990-06-26
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: JP2654147B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は薄膜磁気ヘッドに関する。

（従来の技術）磁気記録再生装置の高速転送化および磁気記録媒体の高
密度記録化に伴い、磁気ヘッドの高密度化、小型化（マ
ルチトラック化）、量産性の要求が高まっている。これ
により、薄膜技術により形成した薄膜磁気ヘッドが用い
られている。

このような薄膜磁気ヘッドとしては次のようなものがあ
る。

第５図は従来の磁気ヘッドを示す側面断面図である。

同図において、１はＡＪ２ｚ　　０３　Ｔｉｃなどによ
り形成された基板を示している。この基板１上には、パ
ーマロイなどの磁性体により下側磁気コアとなる第１の
磁性体層２が形成されている。第１の磁性体層２上には
、ギャップ部を形成するための８１０２等による絶縁中
間層３が形成されている。絶縁中間層３上には、Ｃｕな
どからなるコイル４が介在されたポリイミド等による絶
縁層５が形成されている。絶縁層５上には、第１の磁性
体層２および絶縁中間層３に接触させて上側磁気コアと
なる第２の磁性体層６が形成されている。第２の磁性体
層６上を含む基板１上には、Ａｎ２０３などによる保護
層７が形成されている。

ところで、上述した薄膜磁気ヘッドの上側磁気コアとな
る第２の磁性体層６は、コイル４、絶縁層５により基板
１上において１０μ−程度の段差を有する下地上に形成
しなければならない。

しかしながら、磁性体層はスパッタ法でデポジションさ
れるため段差被覆性が十分でないという問題がある。

そこでポリイミドによる絶縁層５の側壁のテーパー角θ
、ψをたとえば３５°〜４５″に制御し磁性体層６の段
差被覆性をカバーすることが行われている。このような
ポリイミドのバターニングは、通常、湿式の化学エツチ
ングにより行われる。

次に、ポジ型レジストを用いた場合の絶縁層を形成する
ポリイミドパターニングプロセスを第６図（ａ）〜（ｆ
）を用いて説明する。

まず、第６図（ａ）に示すように、たとえばＡβ２０３
ＴＩＣ基板１１上にポリイミド酸溶液を、たとえばスピ
ンコードによりコーチインクシ、１５０℃程度で数分プ
リベークし、イミド化率３０〜５０％程度のポリマー層
１２を形成する。

次に第６図（ｂ）に示すように、ポリマー層１２上に、
レジスト１３をコーティングする。

そして、第６図（Ｃ）に示すように、レジスト１３上に
フォトマスク１４を配置して露光を行う。

この後、第６図（ｄ）に示すように、ポジ型レジストの
現像液に浸してレジスト１３を現像し、第６図（ｅ）に
示すように、ポリマー層１２を連続的にエツチングする
。

そして、第６図（ｆ）に示すように、レジスト１３をリ
ムーブし、３５０℃の温度で数十分ベークすることによ
りポリイミド薄膜を形成する。

しかしながら、上述のプロセスにより形成した絶縁層で
あるポリマー層１２では、ポリマー層１２のパターン側
壁のテーパー角θおよびψを小さい角度とし、しかもこ
れらの角度を制御することは難かしいという問題がある
。

上述の問題を第７図およびｍ８図を用いて説明する。

第７図において、２１はアルカリ金属を含有しない基板
、２２は１５０℃程度で数分プリベークしたイミド化率
３０〜５０％程度のポリマー　２３はマスク材となるポ
ジ型フォトレジストである。なお、第７図においてｒｘ
Ｊはイミド化の程度を示し、「Ｘ」が密に存在するほど
イミド化率が大きいことを示す。ポリマー２２のイミド
化はプリベーク温度が高い程、また、プリベーク時間が
長い程進行するが、同図に示すポリマー２２は均一にイ
ミド化した状態となる。

第８図（ｇ）〜（ｋ）はポリマーのエツチングの進行状
態を示すものであり、第７図と共通する部分には同一の
符号を付す。

エツチングは、第８図の（ｇ）→（ｈ）→（ｉ）＝（ｊ
）−（ｋ）の順に進行する。

この場合、ポリマー２２は均一にイミド化されているた
め、エツチングは等方的に進行する。同図に示すような
微小なホール２４のエツチングの場合、エツチングは、
はぼ点Ｏを中心とした同心円状に進行する。

したがって、エツチングが進行するに従い、ポリマー２
２のエツジ下層のテーパー角θはθ１−＋θ２−θ３　
（θ１くθ２くθ３）と大きくなっていく。また、ポリ
マー２２の上層のテーパー角ψは、はとんど変化せず８
０ｍ〜９０”程度の角度となる。

ところで、上述のプロセスによりポリマーエツジ下層の
テーパー角θを小さくするためには、ポリマーのエツチ
ングが終了した直後（第７図中、（ｉ）〜（ｊ））　、
エツチング液（現像液）の供給を停止しなければならな
い。

しかしながら、実際ウェハー全面にわたって、エツチン
グを同時に終了させることはきわめて困難なため、上述
の製造方法は量産性の乏しいものとなる。

また仮に高度の条件コントロールを行ない、ウェハー全
面にわたりエツチングを均一に進行させることが出来て
も、ポリマー上層のテーパー角ψは小さくならず、３５
０℃くらいにおける熱処理により、少々小さくなる程度
で、バターニングポリイミド上に磁性体層を良好に被覆
することはできず、良好なヘッド特性を得ることができ
ないという課題がある。

（発明が解決しようとする課題）上述したよ・うに従来の薄膜磁気ヘッドでは、絶縁膜で
あるポリマーパターンのエツジ部分のテーパー角が大き
く、このため、絶縁層上に磁性体層が良好に被覆されず
、このため、良好なヘッド特性を得ることが難しいとい
う課題がある。

本発明は上述した従来の課題を解決するためのもので、
量産性を向上させることができ、良好なヘッド特性を得
ることのできる薄膜磁気ヘッドを提供することを目的と
している。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記課題を解決するように、本発明は、磁性を有する基
板と、この基板上に形成されたコイルと、このコイルを
絶縁するポリイミド層と、このポリイミド層を含む前記
基板上に形成された軟磁性層と、この軟磁性層を含む前
記基板上に形成された保護層とを有する薄膜磁気ヘッド
において、前記コイルを含む基板と前記ポリイミド層と
の間に、前記ポリイミド層の下地膜としてイミド化促進
層を形成したものである。

また、本発明におけるイミド化促進層は、Ｉａ族元素を
含むガラスにより形成したものであり、Ｉａ族元素とし
ては、Ｎａ、　Ｋなどのアルカリ金属が用いられる。

（作　用）本発明では、ポリイミド層の下地として、たとえばＮａ
、　Ｋなどのアルカリ金属を含有するガラスによりイミ
ド化促進層を形成している。

したがって、ポリイミド層をプリベークした際に、イミ
ド化促進層のアルカリ金属がポリイミド層中に拡散して
、ポリイミド層における下層部分のイミド化を促進し、
下層はどイミド化率の大きいポリイミド層を形成する。

これにより、ポリイミド層のエツチングを行った場合、
エツチング速度は、イミド化率の低い上層が速く、イミ
ド化率の高い下層が遅く進行される。

したがって、ポリイミド層の厚さ方向におけるエツチン
グ進行速度の相違によって、ポリイミド層のエツジ部分
を所定の角度の緩かなテーパー状とすることができ、ポ
リイミド層上に形成する磁性層を良好に形成することが
でき、したがって、薄膜磁気ヘッドの量産性を向上させ
、ヘッド特性を良好とすることができる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドを示す側
面断面図である。

同図において、３１はＡｌ１２　　（ｈ　Ｔｉｃなどに
より形成された基板を示している。この基板３１上には
、パーマロイなどの磁性体により下側磁気コアとなる第
１の磁性体層３２が形成されている。

第１の磁性体層３２上には、ギャップ部を形成するため
のアルカリ金属を含有するガラス薄膜による絶縁中間層
３３が形成されている。絶縁中間層３３上には、Ｃｕな
どからなるコイルパターン３４が介在されたポリイミド
絶縁層３５が形成されている。

絶縁層３５上には、第１の磁性体層３２および絶縁中間
層３３に接触させて上側磁気コアとなる第２の磁性体層
３６が形成されている。第２の磁性体層３６上を含む基
板３１上には、＾１２２０３などによる保護層３７が形
成されている。

そしてこの実施例の薄膜磁気ヘッドでは、ポリイミド絶
縁層３５の下地として、アルカリ金属を含有するガラス
薄膜による絶縁中間層３３を配置したので、ポリイミド
絶縁層３５のエツジ下側のテーパー角θおよびエツジ上
側のテーパー角ψをともに、たとえば３５６〜４５″の
範囲のテーパー角に加工することができる。

以下、上述の作用を第２図および第３図を用いて説明す
る。

第２図は、基板５１上に、アルカリ金属を含有するガラ
ス薄膜５２を形成し、この上にポリイミド層５３を形成
してプリベークし、その上にフォトレジスト５４をパタ
ーニングした状態を示す断面図である。なお、同図にお
いて、ｒｘＪはポリイミド層５３のイミド化率を示し、
ｒｘＪが密な程、イミド化率が高い。

同図に示すように、ポリイミド層５３のプリベーク時に
、ガラス薄膜５２中のアルカリ金属がポリイミド層５３
中に拡散して触媒として作用するため、ポリイミド層５
３のイミド化が下層はど進行し、上層に比べて下層のほ
うがイミド化率の高いポリイミド層５３が形成される。

第３図（ａ）〜（ｅ）は上述のポリイミド層５３のエツ
チングの進行状態を示す図である。なお、同図において
第２図と共通する部分には同一の符号を付す。

この場合、ポリイミド層５３のエツチングは、第３図（
ａ）−−（ｂ）　→（ｃ）−（ｄ）−ｅ　（ｅ）の順に
進行する。ポリイミド層５３はイミド化がその厚さ方向
で均一でないため、エツチングは等方向には進行せず、
同図に示すように、ポリイミド層５３の厚さ方向ｔのエ
ツチング速度よりポリイミド層５３の面方向ｐのエツチ
ング速度が速いため、ポリイミド層５３のエツジ部分の
テーパー角θ、ψはともに、エツチングが進行するに従
いθｎ−θｎ−１→θｎ−２（ψｎ呻ψｎ−１−４ψｎ
−２）と小さくなっていき、ポリイミド層５３の側壁を
３５°〜４５＠程度の角度のテーパー状に加工すること
ができる。

第４図に、アルカリ金属を含有するガラス薄膜６１がセ
ラミック基板６２の半面に形成され、ガラス薄膜６１お
よびセラミック基板６２に渡ってポリイミドパターン６
３を十字状に形成し光学顕微鏡で観察したときの拡大図
を示す。

同図に示すように、ガラス薄膜６１上に形成されたポリ
イミドパターン６３の側壁（エツジ）のテーパー分の傾
斜が、セラミック基板６２上のポリイミドパターン６３
の側壁（エツジ）のテーパ部分の傾斜に比べて緩やかな
傾斜面となり、長くすそをひいている。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、ポ
リイミド層の下地として、アルカリ金属を含有するガラ
スによりイミド化促進層を形成したので、ポリイミド層
のプリベーク時に、イミド化促進層のアルカリ金属がポ
リイミド層中に拡散して下層部分のイミド化を促進し、
下層はどイミド化率の大きいポリイミド層を形成する。

これにより、ポリイミド層のエツチングは、イミド化率
の低い上層が速く、イミド化率の高い下層が遅く進行す
る。これにより、ポリイミド層のエツジ部分を所定の角
度のテーパー状とすることができ、ポリイミド層上に形
成する磁性層を良好に形成することができ、したがって
、薄膜磁気ヘッドの量産性を向上させ、ヘッド特性を良
好とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドを示す側面
断面図、第２図は第１図の薄膜磁気ヘッドの製造プロセ
スを説明するための断面図、第３図（ａ）〜（ｅ）は第
１図の薄膜磁気ヘッドの製造プロセスを説明するための
断面図、第４図は本発明におけるポリイミド層のエツジ
部分を説明するための拡大図、第５図は従来の薄膜磁気
ヘッドの一例を示す側面断面図、第６図（ａ）〜（ｆ）
、第７図および第８図（ｇ）〜（ｋ）はそれぞれ第５図
の薄膜磁気ヘッドの製造プロセスを説明するための断面
図である。３１．５１・・・基板、３２・・・第１の磁性体層、３
３・・・絶縁中間層、３４・・・コイルパターン、３５
・・・ポリイミド絶縁層、３６・・・第２の磁性体層、
３７・・・保護層、５２・・・ガラス薄膜、５３・・・
ポリイミド層。出願人　　　　　　株式会社　東芝代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第４図第５図第６図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁性を有する基板と、この基板上に形成されたコ
イルと、このコイルを絶縁するポリイミド層と、このポ
リイミド層を含む前記基板上に形成された軟磁性層と、
この軟磁性層を含む前記基板上に形成された保護層とを
有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記コイルを含む基板と前記ポリイミド層との間に、前
記ポリイミド層の下地膜としてイミド化促進層を形成し
たことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
（２）イミド化促進層は、 I ａ族元素を含むガラスに
より形成したことを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気
ヘッド。