JPH0476809A

JPH0476809A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH0476809A
Application number: JP18973290A
Authority: JP
Inventors: Hisatoshi Kuzumi; 来住　久敏
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-07-18
Filing date: 1990-07-18
Publication date: 1992-03-11

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］二の発明は薄膜磁気ヘッドの製造方法に関するものであ
る。

［従来の技術］薄膜磁気ヘッドは、半導体集積回路素子と同様な、蒸着
、スパッタ等の成膜技術、写真製版、エツチング等のリ
ングラフィ技術を用いて製造されるもので、高精度なヘ
ッドが一括大量に生産できる点に特徴がある。

薄膜磁気ヘッドとしては、従来から磁気ギャップを基板
面に垂直方向（膜厚方向）に形成する垂直型と、磁気ギ
ャップを基板面内に形成する平面型とが知られている。

現在は、ギャップ形成の容易さや媒体摺動に対する耐性
の点から垂直型が実用化されている。

方、平面型はヘッドの媒体対向面が基板面になるため基
板内で一括して浮上面加工等が行え、さらに磁気ギャッ
プ深さが膜厚で決められるのでその制御が容易な点に利
点がある。垂直型ヘッドでは、これらの加工を通常基板
から切断分離後９個々に行わねばならず、コスト上昇の
一因となっている。

第３図はＩＥＥＥ　ＩＮＴＥＲ１ｉ！ＡＧ’８９におけ
るＩＢＭ社の文献ｒＡＮＥＷ　ＡＰＰＲＯＣ）ｒ　Ｔｏ
　ＭＡＫＩＮＧ　ＴＨＩＮ　ＦＩＬＭ　）ＩＥＡＤＳＬ
ＩＤＥＲＤＥＶＩＣＥＪに示された平面型薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を示す断面図であり９図において。

（１）は基板、（２）は耐摺動保護膜、（３）は磁気ギ
ャップ９（４）は下部磁気コア、（５）は絶縁層。

（６）はコイル、（７）は上部磁気コア、（８）はコイ
ル引き出し導体、（９）は絶縁保護膜、　　（ｌｏｔは
支持基板、　（１１，１は支持基板内に設けられた接続
導体である。

次に製造方法と動作について説明する。

基板（１）上に媒体に対する耐摺動保護膜パターン（２
）、めっき下地用金属膜、磁気ギャップ（３）が形成さ
れる。磁気ギャップ（３）は電子ビーム露光法によって
サブミクロン幅に形成されている。

磁気ギャップはここで形成したレジストをそのまま用い
るか、あるいは予め基板上にギャップ膜（通常無機絶縁
膜）を成膜しておき、このレジストをマスクにしてエツ
チング形成する。この磁気ギャップ幅を小さくすること
は、磁気記録の謔密度を高くするために重要であり、サ
ブミクロンのパターン幅が要求される。次に、下部磁気
コア（４）がめっきによって形成される。このとき、レ
ジストまたは絶縁膜のある磁気ギャップ部には磁性膜は
形成されない。この上に順次、絶縁層（５）　、　、：
フイル（６）、上部磁気コア（７）、コイルヴき出し導
体（８）、が成膜、リソグラフィ技術を用いて形成され
る。次いで、絶縁保護層（９）が積層され、コイル引き
出し導体接続部が露出するまで研磨される。コイル端子
の外部接続とヘッド素子の支持を兼ねた基板（１ｏ）が
接合され、基板（１）をエツチング溶解除去して、磁気
ギャップ面を露出させる。この面に写真製版を施し、イ
オンビーム等で一括面加工（ハードディスク用ヘッドで
は浮動面加工）を施している。

この方法によれば、平面型ヘッドの問題点であるサブミ
クロンギャップの形成が平坦面に対してなされるため容
易に行え、ギャップ面の平坦化が自ずとなされ、ヘッド
面加工も基板毎に一括しで（数百価のヘッド素子を分離
することな（−度に）行える利点がある。

［発明が解決しようとする課題］従来の薄膜磁気ヘッドの製造法では、基板をエツチング
溶解しなければならず、基板材料がエツチングできるも
のに限定される。また、エツチング溶解に時間を要した
。さらに基板が再利用できないため、資源が無駄になり
コストが高（つくという課題がある。

例えば、基板に４インチφのＳｉを用いた場合１強度の
点から厚さ０．６ｍｍ程度は必要で、これを水酸化ナト
リウム水溶液で溶解分離するには数時間以上を必要とす
る。

Ｓｉ基板は１通常磁気コアに用いる磁性膜に比べて線膨
張係数が小さ（（薄膜磁気ヘッドのような薄膜積層構造
体では磁性膜と基板の線膨張係数が近いことが望ましい
）最適な材料とは言えない場合がある。他の基板を選ぶ
にしても、基板材料がエツチング溶解できるものに限定
されるのは大きな制約となる。

さらに基板分離後の素子面に浮上面加工を行うための、
写真製版時に１面が完全に平坦化されているために、マ
スク合わせが困難であるという問題点もある。通常、浮
上面加工は深さ１０ＬＬｍ程度の溝を掘るが、これをイ
オンビムエッチングで行うためには、マスク材となるレ
ジストは１０μｍ以上の膜厚を必要とし、これを通して
表面の材料（磁気コア、ギャップ、耐摺動保護膜）の反
射率の違いを認識し、マスク合わせを行うことは出来な
い。従って、何等かの工夫が必要となる。

この発明は上記のような課題を解決するために為された
もので、第１に基板を任意に選択でき。

ヘッド素子と基板を簡単に分離できると共に、基板を再
利用でき、第２に素子と基板を分離後、露出した素子面
に浮上面加工等の面加工が不要な。

つまり素子を基板から分離すればヘッド群となる薄膜磁
気ヘッドの製造方法を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係わるヘッドの製造方法では、素子を形成す
る基板とヘッド素子との間に分離層を設けた。またこれ
とは別に、または同時に、素子を形成する基板に、ヘッ
ドの浮上面加工やアール加工等の対媒体面加工を予め施
し、この上に素子を形成するようにした。

［作用１この発明においては、基板とヘッド素子との間に分離層
を設けたので、基板をエツチング溶解しなくても分離層
を除去すればヘッド素子が得られる。

素子を形成する前に基板に、対媒体面加工を施したので
、この基板上に形成されたヘッド素子は面加工が必要な
い素子として得られる。

［発明の実施例］以下、この発明による製造方法の一実施例を図について
説明する。第１図（Ａ）〜（ＤＪは本発明の製造方法の
一実施例を示す断面図である。図において、　　（２１
）は基板、　　（２２）は耐摺動保護膜、　ｆ２３）は
磁気ギャップ、　　（２４）は磁気コア、　　（２５）
は絶縁層。

（２６）はコイル、　　ｆ２７）は上部磁気コア、　　
（２８）はコイル引き出し導体、　　（２９）は絶縁保
護膜、　（−３０１は支持基板、　（３１１は支持基板
内に設けられた接続導体（３２）は分離層、　　（３３
）は分離のための溝である。

第１図（Ａ）では、スライダ加工と凹凸逆加工（例えば
幅３００μｍ、深さ１０μｍの溝加工）を施した基板上
に厚さ約３０μｍのＣｕの分離層を設けている。この層
はめつきやスパッタ等の方法で設けることができる。

第１図（Ｂｌはこの第１図（Ａｌの次の工程を示す。す
なわち、この基板上に先の引用文献と同様に薄膜磁気ヘ
ッド形成の一般的な方法で平面型薄膜ヘッド素子を形成
し９表面を平坦化研磨し接続部を露出させ１次いで電気
接続兼支持用基板（３０）を接着する。ここで、異なる
のは基板面全体が平坦でな（、ヘッド素子形成面が基板
面から凹凸逆加工に対応して１０μｍ凹となっている点
であるが、ヘッド素子部形成領域は平坦であるため、電
子ビーム露光や反射投影露光型の写真製版装置で焦点を
この面に合わせれば、特に大きな問題は生じない。第１
図（Ｃ）は９次の工程を示しこの基板を分離するために
図の（３３）に示す溝入れを行う。

このとき形成する溝深さはＣｕ層内とし基板面には達し
ないようにしてお（。なお、ここで溝入れを行うのは分
離を容易にするためであるが１分離手段によっては必ず
しも必須のものではない。

第１図（Ｄ）は１分離層としてのＣｕをエツチング溶解
除去後のヘッドを示している。なお、素子の磁気特性、
コイル抵抗検査は素子を分離する前に行っておく。磁気
コアにＮｉ　Ｆｅ合金を用いた場合は、ＮＨ，ＯＨと過
硫酸アンモニウムの水溶液でＣｕのみをエツチング溶解
することができる。また、Ｃｕに第１図（Ｃ）の（３３
）に示す溝入れをしているために個々の素子下の露出し
たＣｕ側面からエツチング溶解が進行し、素子を速く完
全に分離することができる。このように、（Ａ）〜（Ｄ
）の順でヘッド素子が得られる。

なお、上記実施例では予め面加工を施した基板上に１分
離層を設けているが９通常の平坦な基板上に分離層を設
けた場合も、基板が再利用でき。

かつ基板材料が限定されないという効果は達成できる。

また、上記実施例では分離層としてＣｕを２分離手段と
して磁気コアに対し選択的にエツチング溶解する場合を
示したが、特にこれに限定されるものではない。分離層
としては磁性膜及び耐摺動保護層に対し選択的にエツチ
ングできるものであれば何でもよい。例えば９分離層と
してアルミニウムを用い水酸化ナトリウム水溶液等で分
離することもできる。

さらに９選択的にエツチングできない場合には、素子面
に保護膜を設は分離後露出した保護膜を除去してもよい
。

これを第２図（Ａ）〜［Ｄｌ　に示す。図中（３４）が
保護膜であり、他は第１図と同じである。

例えば、上記磁気コア（ＮｉＦｅ）と分離層（Ｃｕ）の
組み合わせでエツチング液として酸を用いる場合は磁気
コアと分離層が共にエツチングされるので保護膜を設け
る。保護膜として５１０２．あるいはＳ　ｌ　３Ｎ４．
あるいは硬化レジスト膜を分離層と素子の間に設け、Ｃ
ｕをエッチング除去し、素子分離後、露出した分離面の
保護膜（３４）を、ＳｉＯ□、Ｓ　Ｌ３　Ｎ４．の場合
はＣＦ、ガス、レジスト膜の場合は０２ガスによるプラ
ズマエツチングで、素子に損傷を与えずに簡単に除去で
きる。

なお、第１図の例で１分離層として有機樹脂を１分離手
段として酸素ガスあるいはＣＦ４ガスによるプラズマエ
ツチングや熱分解法を用いることもできる。あるいは１
分離層として低融点合金等を用い熱溶融によって分離し
てもよい。磁気コアとしてめっきによるＮｉＦｅを用い
る場合は。

融点３００°Ｃ以下のＰｂ−５ｎ合金等を用いる。

分離手段として熱を用いる場合は化学反応を利用する場
合と異なり溝入れは行う必要はない。

以上の例では、基板と素子の間に分離層を設け、かつ基
板面に予め浮上面等の加工を施しておく場合を示したが
１分離層を設けることと、基板面を予め加工しておくこ
とを各々独立に適用しても各々独立の効果を有する。

基板面を予め加工する例として、耐摺動保護膜の加工が
基板材料の加工より困難な場合（基板にＳｉを、耐摺動
保護膜にアルミナを用いる場合がこれに相当する。Ｓｉ
はアルミナに比し化学エツチングが容易である。）には
、予め基板面をスライダ加工と凹凸逆加工しておき、基
板をエツチング溶解すれば、ヘッド素子の面加工が不要
になる。

［発明の効果］以上のよう（乙この発明によれば第１に基板と素子の間
に分離層を設けたので、基板材料が限定されず、かつ再
利用できるため資源を有効活用できる効果がある。また
、ヘッドと基板の分離に際しても基板全体を処理するの
ではなく分離層を処理すればよいから１時間が短縮され
る効果もある。さらに第２に予め必要な面加工を施した
基板を用いることにより、基板毎の面加工工程を省略で
きる効果がある。面加工のためのマスク合わせ及びエツ
チング加工（通常数時間を要す）が不要になる。すなわ
ち、−度、基板を面形状に併せて精度良く作っておけば
、同じものが簡単に製造できる。

第１と第２は各々単独で用いても上記各効果を有し１両
者併用すれば上記両方の効果を同時に得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（ＤＪはこの発明の一実施例による薄膜
磁気ヘッドの製造方法を示す断面側面図、第２図ＦＡ）
〜［ＤＪはこの発明の他の一実施例による薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を示す断面側面図、第３図は従来の薄膜磁
気ヘッドの製造方法を示す断面側面図である。図において（２１）は基板、　（２２）は耐摺動保護膜
。（２３）は磁気ギャップ、　　（２４）は磁気コア、　
（２５）は絶縁層、　　（２６）はコイル、　　（２７
）は上部磁気コア、　　（２８）はコイル引き出し導体
、　（２９）は絶縁保護膜、　（３０）は支持基板、　
　（３１１は支持基板内に設けられた接続導体、　　（
３２）は分離層、　（３３１は分離のための溝。（３４）は分離保護膜である。なお１図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。第１図（Ａ）ＣＢ）第１図（Ｃ）（Ｄ）（Ｃ）第２圓（Ａ）（Ｂン第　３１１１某巧Ｍ［動イｔ　ｔｉ　ｙｔｉ信Ａ′ヤーンフ。Ｔ舒／ｌｌｉ在や、コア禿−乗１４よ郁石ａ５コ下ｇｌさ土　し４叫・イ２（チ、ナチ珪イ糸詣眉ケ将某級Ｊ１シ　禰艷イレ　書−１づレト、コ４）し

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に素子として磁気ギャップと磁気コアを形
成し、その上に他の素子を形成する薄膜磁気ヘッド製造
方法において、素子を形成する基板上に形成される磁気ヘッドを基板か
ら分離するための分離層を設け、上記分離層の上に素子
を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法
（２）基板上に素子として磁気ギャップと磁気コアを形
成し、その上に他の素子を形成する薄膜磁気ヘッド製造
方法において、素子を形成する基板に、磁気コアが持つべき形状に対応
した面加工を予め施し、この上に素子を形成することを
特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法