JPH04188417A - Thin-film magnetic head and manufacture thereof - Google Patents
Thin-film magnetic head and manufacture thereofInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業」Ｊｌ±１分１−
本発明は、磁気記録Φ再生に用いられる薄膜磁気ヘッド
の構造と製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the structure and manufacturing method of a thin film magnetic head used for magnetic recording Φ reproduction.
従来旦伎批
従来のこの種の薄膜磁気ヘッドの構造を第３図および第
４図を参照して説明する。The structure of a conventional thin film magnetic head of this type will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.
第３図はこの種の薄膜磁気ヘッドの構造を示す模式図で
ある。この図は断面構造を示すため右下１／４を切断除
去した状態で描かれている（出典ＮＥＣ技報Ｖｏ１．３
９ Ｎｏ、９ Ｐ、５７１９８６年）。FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of this type of thin film magnetic head. This figure is drawn with the lower right quarter removed to show the cross-sectional structure (Source: NEC Technical Report Vol. 1.3
9 No. 9 P. 571986).
第４図は第３図の断面部分を矢印へ方向から見た断面図
である。第３図、第４図において、１は非磁性基板、２
は下ポール、３は磁気ギャップスペーサ、４は上ポール
、５はコイル、６Ｉは下ポール上の第１絶Ｒ層、６゜は
コイル上の第２絶縁層、７は保護膜である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the cross-sectional portion of FIG. 3 viewed from the direction of the arrow. In FIGS. 3 and 4, 1 is a non-magnetic substrate, 2
3 is a lower pole, 3 is a magnetic gap spacer, 4 is an upper pole, 5 is a coil, 6I is a first insulating layer on the lower pole, 6° is a second insulating layer on the coil, and 7 is a protective film.
第３図、第４図に示す従来の薄膜磁気ヘッドを製造する
工程の概略を説明Ｊる。An outline of the process for manufacturing the conventional thin film magnetic head shown in FIGS. 3 and 4 will now be explained.
■）非磁性基板１土に下ポール２を形成する。(2) Form the lower pole 2 on the non-magnetic substrate 1 soil.
２）下ポール２−４二に磁気ギャップスペーサ３を形成
する。2) Form a magnetic gap spacer 3 on the lower pole 2-42.
３）磁気ギヤップスペー＋）３上に第１絶縁層６１を形
成する。3) Form a first insulating layer 61 on the magnetic gap space +3.
４）第１絶縁層ＣＩ上にコイル５を形成する。4) Form the coil 5 on the first insulating layer CI.
５）コイル５を埋込むようにして第２絶縁層６□を形成
する。5) Form a second insulating layer 6□ so as to embed the coil 5.
６）第２絶縁層６゜−にに上ポール４を形成する。6) Form the upper pole 4 on the second insulating layer 6°.
７）上ポール４上に保護膜７を形成する。7) Form a protective film 7 on the upper pole 4.
上記の工程で薄膜磁気ヘッドを製造する際に次のことが
必要となる。The following is required when manufacturing a thin film magnetic head using the above steps.
コイル５の断線、抵抗異常等がないように精度よく形成
するめには、第１絶縁層６１を平坦にしなければならな
い（数値的にはＲＨａｘ≦０゜２μｍが必要）。In order to accurately form the coil 5 without disconnection, resistance abnormality, etc., the first insulating layer 61 must be flat (numerically, RHax≦0°2 μm is required).
同様に、上ポール４を精度よく形成するため、第２絶縁
層６゜も同程度に平坦にしなければならない。Similarly, in order to form the upper pole 4 with high precision, the second insulating layer 6° must also be flattened to the same extent.
第３図、第４図に示す構造の薄膜磁気ヘッドの絶縁層６
．．６□を形成するため、従来は次の２方法があった。Insulating layer 6 of a thin film magnetic head having the structure shown in FIGS. 3 and 4
．． ．． Conventionally, there have been two methods for forming 6□.
ｌ）有機物からなるフォトレジストを磁気ギャップスペ
ーサ３上またはコイル５上に塗布し加熱するとフォトレ
ジストは粘度が低下して下ポール２．コイル５の段差を
解消し平坦な面を形成する。l) When a photoresist made of an organic substance is applied onto the magnetic gap spacer 3 or the coil 5 and heated, the viscosity of the photoresist decreases and the lower pole 2. To eliminate the step difference in the coil 5 and form a flat surface.
２）アルミナないしはシリカのターゲットを用いて磁気
ギャップスペーサ３の表面またはコイル５の面に対して
バイアススパッタリングを行う。2) Perform bias sputtering on the surface of the magnetic gap spacer 3 or the surface of the coil 5 using an alumina or silica target.
バイアススパッタリングは公知のように、ワークの表面
の中である程度をもった突起部をエツチングし、他の角
度の面に対しては堆積する働きがある。従って、バイア
ススパッタリング条件を適当に選ぶことにより、磁気ギ
ャップスペーサ３．コイル５の段差を解消し、平坦なア
ルミナまたはシリカの面を形成させられる。As is well known, bias sputtering has the effect of etching protrusions to a certain extent on the surface of a workpiece, and depositing on surfaces at other angles. Therefore, by appropriately selecting the bias sputtering conditions, the magnetic gap spacer 3. The step difference in the coil 5 can be eliminated and a flat alumina or silica surface can be formed.
光町かｙ汰り一よ一ケ上１蚤】苅、
上記の従来技術１）、 ２）に関しては次のような欠点
がある。The above conventional techniques 1) and 2) have the following drawbacks.
従来技術１）
フォトレジストの低粘度での流動性を用いるため、磁気
ギャップスペーサ３．コイル５上の段差解消・平坦化は
容易に達成される。しかし７、フォトレジストは有機物
のため、耐熱性が２００℃程度と低い。このため、ポー
ル材料としてアニールの必要な金＠（例えばセンダスト
は５５０℃ないし７００ ’Ｃのアニールを要し、アモ
ルファス金属も同程度の温度のアニールを必要とする）
を使用することができない。Prior art 1) To utilize the low viscosity fluidity of photoresist, magnetic gap spacers 3. Elimination of the level difference and flattening of the coil 5 can be easily achieved. However, 7. Since photoresist is an organic material, its heat resistance is low at about 200°C. For this reason, gold as a pole material requires annealing (for example, Sendust requires annealing at 550°C to 700'C, and amorphous metals also require annealing at a similar temperature).
cannot be used.
高密度磁気記録に必要な強い記録磁界を発生させられる
ようなポール材料は、通常アニールを必要とするため、
したがって従来技術１）のフォトレジストを用いた平坦
化方法は、今後の高密度磁気記録に不適当である欠点が
ある。Pole materials that can generate the strong recording magnetic field required for high-density magnetic recording usually require annealing.
Therefore, the planarization method using a photoresist according to prior art 1) has the drawback of being unsuitable for future high-density magnetic recording.
従来技術２）
従来技術１）と長所・欠点が逆である。アルミナないし
シリカは耐熱性が１０００℃以上と高いため、ポール材
料のアニールを５００〜６００℃で行うことは全く問題
ない。ところがアルミナないしシリカのバイアススパッ
タリングで磁気ギャップスペーサ３．コイル５上の段差
解消・平坦化を行い平坦度０．２μ［１１以下を実現す
ることは非常に難しい。すなわち、出願人の実験によれ
ば、アルミナのバイアススパッタリングで平坦度Ｒ□０
＝０．４μｍは得られたが、必要な平坦度００２μｍ以
下は得られなかった。従って、今後も基板全面積にわた
りＲ工、５０．２８ｍを満たすバイアススパッタリング
条件を見出すことはかなり困難と思われる。このため、
従来技術２）のアルミナないしはシリカのターゲットを
用いてバイアススパッタリングを行う平坦化方法は歩留
りが悪く量産性に欠けるという欠点がある。Conventional technology 2) The advantages and disadvantages are opposite to those of conventional technology 1). Since alumina or silica has a high heat resistance of 1000°C or higher, there is no problem in annealing the pole material at 500 to 600°C. However, by bias sputtering of alumina or silica, magnetic gap spacers 3. It is very difficult to eliminate and flatten the steps on the coil 5 and achieve a flatness of 0.2 μ [11 or less]. That is, according to the applicant's experiments, bias sputtering of alumina has a flatness of R□0.
= 0.4 μm was obtained, but the required flatness of 0.02 μm or less was not obtained. Therefore, it seems to be quite difficult to find bias sputtering conditions that satisfy the radius radius of 50.28 m over the entire substrate area in the future. For this reason,
The conventional technique 2), a planarization method in which bias sputtering is performed using an alumina or silica target, has a drawback of poor yield and lack of mass productivity.
区履庖邂決す一旦犬ａ−の手段
本発明の薄膜磁気ヘッドは磁気ギャップスペーサを含む
薄膜ポール、薄膜コイルの段差面に、蒸着、スパッタリ
ング、ＣＶＤ等の手段により薄膜ポールアニール温度よ
り同等以上の融点の低融点ガラスを所要の厚さだけ堆積
することと、その後に少なくともガラスデポジット面を
ガラスが溶融する温度まで加熱し、ガラスをリフローさ
せることと、リフローしたガラスが磁気ギャップスペー
サを含む薄膜ポール、薄膜コイルの段差を解消して平坦
化を実現することにより構成されている。Once the process is decided, the thin film magnetic head of the present invention is coated on the step surface of the thin film pole including the magnetic gap spacer and the thin film coil by means of vapor deposition, sputtering, CVD, etc. at a temperature equal to or higher than the thin film pole annealing temperature. depositing a desired thickness of low melting point glass, then heating at least the glass deposit surface to a temperature at which the glass melts, reflowing the glass, and depositing a thin film pole containing a magnetic gap spacer in the reflowed glass. , it is constructed by eliminating the step difference in the thin film coil and realizing flatness.
旦
上記の構成によると、磁気ギャップスペーサを含む薄膜
ポール、ないしは薄膜コイルの上に堆積された低融点ガ
ラスは、堆積直後の段階では磁気ギャップスペーサを含
む薄膜ポールないしは薄膜コイルの形状を反映して著し
い凹凸を有するが、次工程でガラスデポジット面をガラ
ス溶融温度に加熱されることにより、ガラスは粘度の低
い液体状になって表面張力により表面形状が決定される
。According to the above configuration, the low melting point glass deposited on the thin film pole or thin film coil including the magnetic gap spacer reflects the shape of the thin film pole or thin film coil including the magnetic gap spacer immediately after deposition. Although it has significant irregularities, in the next step, the glass deposit surface is heated to the glass melting temperature, so that the glass becomes a liquid with low viscosity, and the surface shape is determined by surface tension.
表面張力による表面は内部の段差と無関係に平面である
ため、堆積直後にあった著しい凹凸は平滑化され、それ
が冷却されて室温に戻ってもそのまま保持されるので結
果的に所要の埋込・平坦化処理が実現される。Since the surface due to surface tension is flat regardless of internal steps, significant unevenness immediately after deposition is smoothed out and remains as it is even when cooled and returned to room temperature, resulting in the required embedding.・Flattening processing is realized.
また、ガラスの融点が下ポール２．上ポール４のアニー
ル温度より５０〜１００℃高いガラスを選定することに
より、上ポール材のアニールは支障なく行われる。また
アニール温度と同等の融点のガラスを選定すれば、第１
絶縁層のガラスリフローと同時に下ポールのアニールを
行うことも可能である。Also, the melting point of the glass is lower than 2. By selecting glass whose annealing temperature is 50 to 100° C. higher than the annealing temperature of the upper pole 4, the upper pole material can be annealed without any problem. Also, if you select a glass with a melting point equivalent to the annealing temperature, the first
It is also possible to anneal the lower pole at the same time as the glass reflow of the insulating layer.
災凰阻 以下、本発明について図面を参照して説明する。Disaster prevention Hereinafter, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図は本発明のポールについての一実施例の平面図お
よび断面図である。第２図は本発明のコイルについての
一実施例の平面図および断面図である。FIG. 1 is a plan view and a sectional view of an embodiment of the pole of the present invention. FIG. 2 is a plan view and a sectional view of an embodiment of the coil of the present invention.
第１図、第２図において、１は非磁性基板、２は下ポー
ル、３は磁気ギャップスペーサ、５はコイル、６１は第
１絶縁層、６□は第２絶縁層、１０および１２はリフロ
ー前ガラス膜表面形状、１１および１３はリフロー後ガ
ラス膜表面形状を表す。In Figures 1 and 2, 1 is a non-magnetic substrate, 2 is a lower pole, 3 is a magnetic gap spacer, 5 is a coil, 61 is a first insulating layer, 6□ is a second insulating layer, 10 and 12 are reflow The front glass film surface shape, 11 and 13 represent the glass film surface shape after reflow.
なお、この番号は従来技術を説明した第３図。Note that this number is used in FIG. 3 for explaining the prior art.
第４図と共通である。This is the same as Figure 4.
次に第１図に示す本発明について機能を説明する。Next, the functions of the present invention shown in FIG. 1 will be explained.
非磁性基板１上にパターン形成された磁気ギャップスペ
ーサ３の表面に第１絶縁層６．として低融点ガラスを蒸
着、スパッタ、ＣＶＤ等の手段で堆積する。堆積直後の
ガラスの形状は、リフロー前ガラス膜表面形状１０に示
すように、下ポール２および磁気ギャップスペーサ３に
よる表面凹凸を反映してそれと同程度の高さの凹凸を生
じている。A first insulating layer 6. is formed on the surface of the magnetic gap spacer 3 patterned on the non-magnetic substrate 1. A low melting point glass is deposited by vapor deposition, sputtering, CVD, or the like. As shown in the pre-reflow glass film surface profile 10, the shape of the glass immediately after deposition reflects the surface irregularities caused by the lower pole 2 and the magnetic gap spacer 3, and has irregularities of approximately the same height.
次に少なくとも第１絶縁層６１をガラスが液状になる温
度まで雰囲気炉、赤外線ヒータなどで加熱すると、ガラ
スは溶融・液状となり、ガラスの表面はガラス下部の下
ポール２等の凹凸とは無関係に表面張力で決まる形状、
すなわち第１図にいうリフロー後ガラス膜表面形状１１
に変わる。この状態で加熱を止め室温まで冷却すると、
ガラスはりフロー後ガラス膜表面形状１１のまま固化す
る。Next, when at least the first insulating layer 61 is heated with an atmospheric furnace, an infrared heater, etc. to a temperature at which the glass becomes liquid, the glass becomes molten and liquid, and the surface of the glass becomes independent of the unevenness of the lower pole 2, etc. at the bottom of the glass. Shape determined by surface tension,
That is, the glass film surface shape 11 after reflow as shown in FIG.
Changes to In this state, stop heating and cool to room temperature.
After glass beam flow, the glass film is solidified with the surface shape 11 maintained.
このようにして、第１絶縁層６．の平坦化が実現される
。In this way, the first insulating layer 6. flattening is achieved.
下ポール２の材料としてセンダスト合金を選定した場合
、センダストのアニール温度は５５０℃であるため；ガ
ラスの融点は６００〜６５０″Ｃが適当である。When Sendust alloy is selected as the material for the lower pole 2, the annealing temperature of Sendust is 550°C; therefore, the melting point of glass is suitably 600 to 650″C.
次に第２図についての本発明の詳細な説明する必要があ
るが、第１図における下ポール２および磁気ギャップス
ペーサ３をコイル５に、第１絶縁層６１を第２絶縁層６
□に、リフロー前後のガラス膜表面形状１０．１１を同
１２．１３に各々読みかえることにより、第１図の場合
と同様に説明されるため、詳細は省略する。Next, it is necessary to explain the present invention in detail with reference to FIG. 2. The lower pole 2 and magnetic gap spacer 3 in FIG.
The same explanation as in the case of FIG. 1 is given by replacing the glass film surface shapes 10.11 and 12.13 before and after reflow in □, so the details will be omitted.
髪肌二肱策
以上説明したように、本発明の薄膜磁気ヘッドは磁気ギ
ャップスペーサを含む薄膜ポール、ないしは薄膜コイル
の段差面に蒸着、スパッタリング。As explained above, the thin film magnetic head of the present invention is formed by vapor deposition and sputtering on the stepped surface of a thin film pole or thin film coil including a magnetic gap spacer.
ＣＶＤ等の手段により、薄膜ポールのアニール温度と同
等以上の融点を宵する低融点ガラスを所要の厚さだけ堆
積することと、その後に少なくともガラスデポジット面
をガラス溶融温度以上に加熱してガラスをリフローさせ
ることと、リフローしたガラスにより薄膜ポールないし
薄膜コイルの段差を解消して平坦化することにより、従
来技術では不可能であった（１）薄膜ポールのアニール
温度に耐える平坦化材料の選定と、■容易な平坦化を両
立させることが可能となった。By depositing a required thickness of low-melting glass, which has a melting point equal to or higher than the annealing temperature of the thin film pole, by means such as CVD, and then heating at least the glass deposit surface to a temperature higher than the glass melting temperature to form the glass. By reflowing and flattening the thin-film pole or thin-film coil by eliminating the step difference using the reflowed glass, we are able to: (1) select a flattening material that can withstand the annealing temperature of the thin-film pole; , ■ It has become possible to achieve both easy flattening.
第１図は本発明の一実施例を示す薄膜磁気ヘッドの下ポ
ール部分の平面図とＡ−Ａ’線に沿う断面図である。第
２図は本発明の一実施例を示す薄膜磁気ヘッドのコイル
部分の平面図とＡ−Ａ’線に沿う断面図である。第３図
は従来のこの種の薄膜磁気ヘッドの構造を示す模式図で
ある。第４図は第３図のＡ方向からの断面図である。
１・・・・・・非磁性基板、
２・・・・・・下ポール、
３・・・・・・磁気ギャップスペーサ、４・・・・・・
上ポール、
５…・・・コイル、
６□・・・・・・第１絶縁層、
６２・・・・・・第２絶縁層、
７・・・・・・保護膜、
１０．１２・・・・・・リフロー前ガラス表面形状、１
１．１３・・・・・・リフロー後ガラス表面形状。
平面図 ２ちｓ ｔａ’３
Ａ−Ａ’隼向図FIG. 1 is a plan view and a sectional view taken along the line AA' of the lower pole portion of a thin film magnetic head showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view and a sectional view taken along line AA' of a coil portion of a thin film magnetic head showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of a conventional thin film magnetic head of this type. FIG. 4 is a sectional view taken from direction A in FIG. 3. 1...Nonmagnetic substrate, 2...Lower pole, 3...Magnetic gap spacer, 4...
Upper pole, 5... Coil, 6□... First insulating layer, 62... Second insulating layer, 7... Protective film, 10.12... ...Glass surface shape before reflow, 1
1.13...Glass surface shape after reflow. Plan view 2chis ta'3 A-A'
Claims (3)
を順次積層形成する薄膜磁気ヘッドの製造方法において
、 磁気ギャップスペーサを含む薄膜ポールないし薄膜コイ
ルの段差面に低融点ガラスを所要の厚さだけ堆積したの
ち、少なくともガラス堆積面をガラスが溶融する温度ま
で加熱し、ガラスをリフローさせることにより薄膜ポー
ルないし薄膜コイルの段差を解消させたことを特徴とす
る薄膜磁気ヘッドの製造方法。(1) In a method for manufacturing a thin film magnetic head in which a thin film pole, an insulating layer, a thin film coil, etc. are sequentially laminated on a flat substrate, low melting point glass is coated to a required thickness on the step surface of the thin film pole or thin film coil, including a magnetic gap spacer. A method for producing a thin film magnetic head, characterized in that after a certain amount of glass has been deposited, at least the surface on which the glass is deposited is heated to a temperature at which the glass melts, and the glass is reflowed to eliminate the step difference in the thin film pole or thin film coil.
ドの製造方法において、 ガラスの堆積手段として、蒸着、スパッタリング、また
はＣＶＤを用いることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製
造方法。(2) The method for manufacturing a thin film magnetic head according to claim 1, characterized in that vapor deposition, sputtering, or CVD is used as a means for depositing the glass.
ドの製造方法によって得られる薄膜磁気ヘッドの低融点
ガラスの融点は、薄膜ポールのアニール温度と同等以上
であることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。(3) A thin film characterized in that the melting point of the low melting point glass of the thin film magnetic head obtained by the method for manufacturing a thin film magnetic head according to claim 1 is equal to or higher than the annealing temperature of the thin film pole. magnetic head.
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| JPS6488910A (en) * | 1987-09-29 | 1989-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of thin film magnetic head |
| JPH0279206A (en) * | 1988-09-16 | 1990-03-19 | Hitachi Ltd | Thin film magnetic head |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP2319124A patent/JP2575532B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58203613A (en) * | 1982-05-24 | 1983-11-28 | Hitachi Ltd | Thin film magnetic head |
| JPS62257611A (en) * | 1986-04-30 | 1987-11-10 | Nec Kansai Ltd | Manufacture of thin film magnetic head |
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| JPH0279206A (en) * | 1988-09-16 | 1990-03-19 | Hitachi Ltd | Thin film magnetic head |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2575532B2 (en) | 1997-01-29 |
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