JPH04111213A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - 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、主として薄膜形成技術によって作製される薄
膜磁気ヘッド及びその製造方法に関するものである。

（従来の技術） 一般に、薄膜磁気ヘッドは第１２図Ａ及びＢに示す如く
、基板（１）上に下部磁性コア（９）を形成し、該下部
磁性コア（９）の上面に、ヘッド頭部側にはギャップス
ペーサ（３１）を形成すると共に、ヘッド後部側にはコ
イル導体膜（９４）を絶縁層（９２）中に埋設して形成
し、ギャップスペーサ（３１）及び絶縁層（９２）の上
面に上部磁性コア（９１）を形成している。又、ギャッ
プスペーサ（３１）上の上部磁性コア（９１）の頭部の
両側には、絶縁層（９２）が設けられている。上部磁性
コア（９１）の上部には、保護層（９３）及び接合層（
６）を介して保護板（１１）が固定される。

上記薄膜磁気ヘッドの製造方法において、上部磁性コア
（９１）は、ギャップスペーサ（３１）及び絶縁層（９
２）の上面に形成された凹部へ磁性材をスパッタリング
等により成膜して形成される。

（解決しようとする課題） 上部磁性コア（９１）を成膜すべきギャップスペーサ（
３１）及び絶縁層（９２）上の凹部は、従来より絶縁層
に対してイオンビームエツチングを施すことにより形成
されている（特開昭６２−２５５５１４　（Ｇ１１Ｂ５
／３１）参照）。

イオンビームエツチングにおいては、エツチング面の深
さ方向へのエツチング速度が全ての方向で同一となる等
方性エツチングが進行するから、エツチング完了後の絶
縁層（９２）の形状は、第１２図Ａの如くギャップスペ
ーサ（３１）及び上部磁性コア（９１）の両側面が接す
べきトラック幅規制面（９６）（９６）と、第１２図Ｂ
の如く上部磁性コア（９１）の頭部の後方端面が接すべ
きデプスエンド規制面（９５）とが、夫々ギャップスペ
ーサ形成面に対して例えば３０度乃至６０度の傾斜角度
α１、α２をなすこととなる。

しかし、第１２図Ａの如（、トラック幅規制面（９６）
（９６）の傾斜角度α１が６０度以下に小さくなると、
正規の磁気ギャップとしてのギャップスペーサ（３１）
の両側に疑似ギャップが生成されるばかりでなく、トラ
ック幅Ｗの精度が低下する。

そこで、出願人は、半導体集積回路の分野で実用化され
ているプラズマエツチング、特に平行平板型スパッタ装
置を用いた反応性イオンエツチング（例えば集積回路プ
ロセスシリーズ「半導体フラズマプロセス技術」菅野著
、産業図書株式会社発行、第２１８頁乃至第２３１頁参
照）を、薄膜磁気ヘッドの分野に応用することを試みた
。反応性イオンエツチングによれば、イオン入射方向に
のみエツチングが進む異方性エツチングが行なわれる。

エツチング工程に反応性イオンエツチングを採用して作
製した薄膜磁気ヘッドを第１３図Ａ及びＢに示す。図示
の如くトラック幅規制面（９６）（９６）及びデプスエ
ンド規制面（９５）は、ギャップスペーサ形成面に対し
て略９０度の角度β１、β２に形成されている。従って
、両トラック幅規制面（９６）（９６）によってトラッ
ク幅Ｗが正確に規定されることになる。

ところが、この場合、第１３図Ｂに示す如くデプスエン
ド規制面（９５）も略９０度に形成されるがら、ギャッ
プスペーサ（３１）上から絶縁層（９２）上へ屈曲して
伸びる上部磁性コア（９１）の膜厚が、該屈曲部Ａにて
第１２図Ｂの場合よりも小さくなり、この結果、磁気飽
和や機械的強度の低下を来す問題を生じた。この問題は
、特に磁気ヘッドの長期使用に伴い、図中に破線で示す
様に摩耗によってギャップデプスが減少した場合に深刻
となる。

本発明の目的は、イオンビームエツチング等による等方
性エツチング工程と反応性イオンエツチング等による異
方性エツチング工程とを組み合わせることによって、ト
ラック幅Ｗを正確に規定出来、然も上部磁性コアが磁気
飽和や機械的強度の低下を起こすことのない薄膜磁気ヘ
ッド、及びその製造方法を提供することである。

（課題を解決する為の手段） 本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、第１図Ａ及びＢに示す
様に、上部磁性コア（２１）両側の絶縁層（４）（４１
）に、ギャップスペーサ（３）及び上部磁性コア（２１
）の両側面に接するトラック幅規制面（４６）（４６）
を、ギャップスペーサ形成面に対して略８０度乃至９０
度の角度θ１に形成している。又、コイル導体膜（７）
が埋設された絶縁層（４）には、上部磁性コア（２１）
頭部の後方端面に接するデプスエンド規制面（４４）を
、ギャップスーペーサ形成面に対して略３０度乃至６０
度の角度θ２に形成している。

本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、基板（１）
上の下部磁性コア（２）の上面に、第１の絶縁層（４２
）を介してコイル導体膜（７）を形成した後、コイル導
体膜（７）を覆って第２の絶縁層（４）を形成する工程
（第２図、第３図）と、上記第２絶縁層（４）に等方性
イオンエツチングを施して、上部磁性コア（２１）頭部
の後方端面が密接すべきデプスエンド規制面（４４）を
、下部磁性コア表面に対して略３０度乃至６０度の後退
角度θ２に形成する工程（第４図）と、 上記エツチング面に第３の絶縁層（４３）を形成した後
、前記第１及び第３の絶縁層（４２）（４３）に異方性
イオンエツチングを施して、ギャップスペーサ（３）及
び上部磁性コア（２１）の両側面が密接すべきトラック
幅規制面（４６）（４６）を、下部磁性コア表面に対し
て略８０度乃至９０度の角度θ１に形成する工程（第５
図、第６図）と、 上記エツチング面に上部磁性コア（２１）を形成する工
程（第７図） とを有している。

（作用） 上記薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第４図に示す
第２絶縁層（４）のエツチング工程に、等方性イオンエ
ツチングが採用されているから、エツチングがイオン入
射方向のみならず、全方向へ進み、この結果、第２絶縁
層（４）には、下部磁性コア表面に対して略３０度乃至
６０度の後退角度θ２を有するデプスエンド規制面（４
４）が形成される。

又、第５図及び第６図に示す第１及び第３の絶縁層（４
２）　（４３）のエツチング工程には、異方性イオンエ
ツチングが採用されているから、エツチングがイオン入
射方向、即ち下部磁性コア表面に対して垂直方向にのみ
進み、この結果、第１及び第３の絶縁層（４２）（４３
）には、下部磁性コア表面に対して略８０度乃至９０度
の角度θ１を有するトラック幅規制面（４６）　（４６
）が形成される。

（発明の効果） 本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法によれ
ば、ギャップスペーサ（３）及び上部磁性コア（２１）
の両側面がトラック幅規制面（４６）（４６）によって
略垂直に形成されるから、トラック幅Ｗを正確に規定出
来る。然も上部磁性コア（２１）の頭部の後方端面がデ
プスエンド規制面（４４）によって適度な傾斜角度に形
成されるから、上部磁性コアの屈曲部Ａに′おける膜厚
は大きくなり、これによって上部磁性コアの磁気飽和や
機械的強度の低下を防止出来る。

（実施例） 実施例は本発明を説明するためのものであって、特許請
求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様
に解すべきではない。

第１図Ａ及びＢは本発明に係る薄膜磁気ヘッドの一例を
示し、基板（１）上に形成した下部磁性コア（２）の上
面に、ヘッド頭部側にはギャップスペーサ（３）を形成
すると共に、ヘッド後部側にはコイル導体膜（７）を絶
縁層（４）（４２）中に埋設して形成している。ギャッ
プスペーサ（３）及び絶縁層（４）の上面には上部磁性
コア（２１）が形成されている。

又、ギャップスペーサ（３）上の上部磁性コア（２１）
頭部の両側には、絶縁層（４）（４１）か設けられ、絶
縁層（４１）の上に保護層（５）及び接合層（６）を介
して保護板（１１）を固定している。

上部磁性コア（２１）両側の絶縁層（４）（４１）には
、キャップスペーサ（３）及び上部磁性コア（２１）の
両側面に密接するトラック幅規制面（４６）（４６）が
、ギャップスペーサ形成面に対して略８０度乃至９０度
の角度θ、に形成されている。又、コイル導体膜（７）
が埋設された絶縁層（４）には、上部磁性コア（２１）
の頭部の後方端面に密接するデプスエンド規制面（４４
）が、ギャップスーペーサ形成面に対して略３０度乃至
６０度の角度θ２に形成されている。

以下、上記薄膜磁気ヘッドの製造方法につき、図面に沿
って説明する。尚、第２図乃至第７図、及び第９図乃至
第１１図において、各図（ａ）は第１図Ｂのａ−ａ線に
沿う断面に対応する図であり、各図（ｂ）は第１図Ａの
ｂ−ｂ線に沿う断面に対応する図である。

第２図（ａ　）（ｂ　）の如く、結晶化ガラス等からな
る非磁性基板（１）の上面に、Ｆｅ−Ａｌ−５ｉ系、Ｆ
ｅ−Ｎ系、Ｆｅ−Ｃｏ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、或いはＣＯ系
アモルファス等の高透磁率、高飽和磁束密度を有する磁
性材料を資材として、スパッタ法等の薄膜形成技術によ
り下部磁性コア（２）を形成する。

次に第３図（ａ　）（ｂ　）に示す如く下部磁性コア（
２）の上面に、５１０２、Ｓｉ３Ｎ４等のＳｉ系の第１
の絶縁層（４２）を形成し、その上に、Ｃｕ、　Ａｇ、
　Ａｕ、　Ａ１等の導電層をパターン化してなるコイル
導体膜（７）を形成する。その後、コイル導体膜（７）
を覆って、フロロカーボン系の反応ガスによってはエツ
チングを受けない資材、例えばＡ１２０ｇからなる第２
の絶縁層（４）を形成し、該絶縁層（４）の表面をエッ
チバック等の手法によって平坦化する。

上記第２絶縁層（４）にイオンビームエツチングを施し
て、第４図（ａ　）（ｂ　）の如く、後記の上部磁性コ
ア（２１）の頭部と後部が夫々収容されるべき四部（４
ａ）（４ｂ）を形成する。これによって、凹部（４ａ）
の壁面には、ギャップスペ−サ形成面に対して略３０度
乃至６０度の角度θ２で傾斜するデプスエンド規制面（
４４）及び斜面（４５）が形成される。ここで、デプス
エンド規制面（４４）の傾斜角度の下限値である３０度
は上下磁性コア間の磁束漏洩の低減を考慮したものであ
り、上限値の６０度は磁気飽和の抑制及び機械強度の維
持を考慮したものである。

第５図（ａ　）（ｂ　）の如く、上記エツチング面に対
して第１絶縁層（４２）と同一資材からなる第３絶縁層
（４３）を形成した後、該絶縁層（４３）上に、フォト
リソグラフィ技術によって、レジスト（８）を所定パタ
ーンに形成する。

上記レジスト（８）及び絶縁層（４２）　（４３）に、
ＣＦ４、ＣＩ（Ｆ　８等のフロロカーボン系の反応ガス
を用いた反応性イオンエツチングを施し、第６図（ａ　
）（ｂ　）及び第８図の如く下部磁性コア（２）の表面
を露出するスルーホール（４７）　（４８）を開設する
。この際、反応性イオンエツチングは優れた異方性エツ
チング特性を有しているから、ヘッド頭部側のスルーホ
ール（４７）の両側壁、即ちトラック幅規制面（４６）
（４６）を略９０度の角度θ、に形成出来、これによっ
て両トラック幅規制面（４６）（４６）間の距離Ｔをト
ラック幅に正確に一致させることが出来る。又、反応性
イオンエツチングは被エチッチング材に対する強い選択
性を有しているから、第２絶縁層（４）及び下部磁性コ
ア（２）は殆とエツチングを受けない。

従って、絶縁層（４）の斜面形状に変化はない。

次に第７図（ａ　）（ｂ　）の如く、ヘット頭部側のス
ルーホール（４７）にギャップスペーサ（３）を形成し
た後、両スルーホール（４７）　（４８）に跨がって、
所定形状の上部磁性コア（２１）を形成する。

その後、絶縁層（４）及び上部磁性コア（２１）の全面
に第１図に示す保護層（５）を形成し、更にその上に、
ガラス或いは樹脂からなる接合層（６）を介して、基板
（１）と同一資材からなる保護板（１１）を固定し、ヘ
ッドチップ（図示省略）を作製する。そして、該ヘッド
チップの頭部に研磨加工を施し、第１図の薄膜磁気ヘッ
ドを完成する。

尚、第７図に示すギャップスペーサ（３）の長さｄを所
定のギャップデプス長に一致させれば、斜面（４５）を
デプスモニターとして研磨加工を進めることが出来る。

第９図乃至第１１図は他の実施例を示している。

第９図（ａ）（ｂ）は、第３図（ａ）（ｂ）に対応する
工程を示し、コイル導体膜（７）を包囲する絶縁層（４
０）中には、コイル導体膜（７）からヘッド頭部側に僅
かに離れた位置に、前記傾斜角度θ２の斜面（７２）を
有する非磁性金属膜（７１）が形成されている。

非磁性金属膜（７１）の資材としては、後述の反応性ガ
スによりエツチングされない材料、例えばＣｕ等を用い
る。非磁性金属膜（７１）の斜面（７２）は例えばイオ
ンビームエツチングによって形成出来る。

第１０図（ａ　）（ｂ　）の如く、絶縁層（４０）の上
面にスルーホールを開設するためのレジスト（８１）を
所定パターンに形成した後、絶縁層（４０）の資材に応
じた反応ガス、例えばＳｉＯ２、Ｓｉ、Ｎ４に対しては
ＣＦ、、ＣＨＦ、等、Ａｌ２Ｏ８に対してはＣＣｌ４等
を用いた反応性イオンエツチングを施すことにより、ス
ルーホール（４７）　（４８）を開設する。これによっ
て、上記実施例と同様のトラック幅規制面（４６）　（
４６）が形成される。

次に非磁性金属膜（７１）の表面に薄い絶縁層（図示省
略）を形成した後、上記実施例と同様にギャップスペー
サ、上部磁性コア及び保護層を順次形成し、更に接合層
を介して保護板を固定することにより、第１図ＡＳＢと
略同−構造の薄膜磁気ヘッドが得られる。

該磁気ヘッドにおいては、非磁性金属膜（７１）を高導
電材料によって形成すれば、デプスエンド近傍部におけ
る上下磁性コア間の磁気的ショートを防止する磁気シー
ルド効果が得られ、ヘッド効率の改善が可能である。

上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであ
って、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲
を減縮する様に解すべきではない。

又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求
の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である
ことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本発明に係る薄膜磁気ヘッドの正面図、第１
図Ｂは第１図Ａのｂ−ｂ線に沿う断面図、第２図乃至第
７図は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す一
連の工程図、第８図は絶縁層に開設されたスルーホール
の形状を示す斜視図、第９図乃至第１１図は本発明に係
る薄膜磁気ヘッドの他の実施例を示す一連の製造工程図
、第１２図Ａは従来の薄膜磁気ヘッドの正面図、第１２
図Ｂは第１２図Ａのｂ−ｂ線に沿う断面図、第１３図Ａ
は従来の他の薄膜磁気ヘッドの正面図、第１３図Ｂは第
１３図Ａのｂ−ｂ線に沿う断面図である。 （１）・・・基板　　　　　（２）・・・下部磁性コア
（２１）・・・上部磁性コア　（３）・・・ギャップス
ペーサ（４）（４１）（４２）（４３）・・・絶縁層（
４４）・・・デプスエンド規制面 （４６）・・・トラック幅規制面 （７）・・・コイル導体膜　（７１）・・・非磁性金属
膜第６図 第５図 箒７図 （ａ） 察１０図 （ｂ） １）′１ ｂ］ ｙＩＥ１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］基板（１）上の下部磁性コア（２）の上面に、ヘ
   ッド頭部側にはギャップスペーサ（３）を形成すると共
   に、ヘッド後部側にはコイル導体膜（７）を絶縁層（４
   ）（４２）中に埋設して形成し、ギャップスペーサ（３
   ）及び絶縁層（４）の上面に上部磁性コア（２１）を形
   成し、ギャップスペーサ（３）上の上部磁性コア（２１
   ）頭部の両側に絶縁層（４）（４１）を設けた薄膜磁気
   ヘッドにおいて、上部磁性コア（２１）両側の絶縁層（
   ４）（４１）には、ギャップスペーサ（３）及び上部磁
   性コア（２１）の両側面に密接するトラック幅規制面（
   ４６）（４６）が、ギャップスペーサ形成面に対して略
   ８０度乃至９０度の角度θ＿１に形成され、コイル導体
   膜（７）が埋設された絶縁層（４）には、上部磁性コア
   （２１）頭部の後方端面に密接するデプスエンド規制面
   （４４）が、ギャップスーペーサ形成面に対して略３０
   度乃至６０度の角度θ＿２に形成されていることを特徴
   とする薄膜磁気ヘッド。 ［２］コイル導体膜（７）が埋設された絶縁層（４）の
   ヘッド頭部側の端部に、ヘッド頭部側へ低く傾いた斜面
   （７２）を有する非磁性金属膜（７１）が設けられ、該
   斜面（７２）上に一定厚さの絶縁膜が形成され、該絶縁
   膜の表面によって前記デプスエンド規制面（４４）が形
   成されている請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。 ［３］基板（１）上の下部磁性コア（２）の上面に、ヘ
   ッド頭部側にはギャップスペーサ（３）を形成すると共
   に、ヘッド後部側にはコイル導体膜（７）を絶縁層（４
   ）（４２）中に埋設して形成し、ギャップスペーサ（３
   ）及び絶縁層（４）の上面に上部磁性コア（２１）を形
   成し、ギャップスペーサ（３）上の上部磁性コア（２１
   ）頭部の両側に絶縁層（４）（４１）を設けた薄膜磁気
   ヘッドの製造方法において、基板（１）上の下部磁性コ
   ア（２）の上面に、第１の絶縁層（４２）を介してコイ
   ル導体膜（７）を形成した後、コイル導体膜（７）を覆
   って第２の絶縁層（４）を形成する工程と、 上記第２絶縁層（４）に等方性イオンエッチングを施し
   て、上部磁性コア（２１）頭部の後方端面が密接すべき
   デプスエンド規制面（４４）を、下部磁性コア表面に対
   して略３０度乃至６０度の後退角度θ＿２に形成する工
   程と、 上記エッチング面に第３の絶縁層（４３）を形成した後
   、前記第１及び第３の絶縁層（４２）（４３）に異方性
   イオンエッチングを施して、ギャップスペーサ（３）及
   び上部磁性コア（２１）の両側面が密接すべきトラック
   幅規制面（４６）（４６）を、下部磁性コア表面に対し
   て略８０度乃至９０度の角度θ＿１に形成する工程と、 上記エッチング面に上部磁性コア（２１）を形成する工
   程 とを有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法
   。