JPH05225523A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘッド及びその製造方法Info
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- JPH05225523A JPH05225523A JP4021499A JP2149992A JPH05225523A JP H05225523 A JPH05225523 A JP H05225523A JP 4021499 A JP4021499 A JP 4021499A JP 2149992 A JP2149992 A JP 2149992A JP H05225523 A JPH05225523 A JP H05225523A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱伝導性や耐熱性に優れ、しかも信頼性の高
い段差解消層材料を提供し、特性劣化のない薄膜磁気ヘ
ッドを提供する。 【構成】 軟磁性体より成る上部磁性体層１８と下部磁
性体層１３との間にコイル，ギャップとなる絶縁層、段
差解消層を挟んで成る薄膜磁気ヘッドであって、段差解
消層２０，２１が窒化アルミニウム膜から成る。窒化ア
ルミニウム膜の成膜は、ＮＨ3 とＡｌ（ＣＨ）3 あるい
はＡｌＣｌ3 との混合ガスを主成分としたガスを原料ガ
スとしたプラズマＣＶＤ法を用いて行われる。
い段差解消層材料を提供し、特性劣化のない薄膜磁気ヘ
ッドを提供する。 【構成】 軟磁性体より成る上部磁性体層１８と下部磁
性体層１３との間にコイル，ギャップとなる絶縁層、段
差解消層を挟んで成る薄膜磁気ヘッドであって、段差解
消層２０，２１が窒化アルミニウム膜から成る。窒化ア
ルミニウム膜の成膜は、ＮＨ3 とＡｌ（ＣＨ）3 あるい
はＡｌＣｌ3 との混合ガスを主成分としたガスを原料ガ
スとしたプラズマＣＶＤ法を用いて行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置，磁気
テープ装置等の磁気記録装置に用いられる薄膜磁気ヘッ
ド及びその製造方法に関するものである。
テープ装置等の磁気記録装置に用いられる薄膜磁気ヘッ
ド及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】薄膜磁気ヘッドは周波数特性が優れ、集
積化薄膜技術に基づく製造プロセスが適用される為、低
価格化，高精度化が可能であるなど種々の利点を有し、
今や磁気ヘッドの主流となってきている。図２はこの様
な薄膜磁気ヘッドの構造を示す概略断面図である。図２
において、Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ等からなる基板１１上に
アルミナや酸化硅素等の絶縁物１２が成膜される。つい
で、ＮｉＦｅ，ＣｏＺｒ等の軟磁性体からなる下部磁性
体層１３が集積化薄膜技術を用いて形成される。その
後、所定のギャップ長Ｇに等しい膜厚を持つ絶縁物１４
が形成される。ついで、下部磁性体層１３の段差解消層
１５が形成され、導体より成るコイル１６が形成され
る。しかるのち、コイル１６の段差解消層１７が形成さ
れる。最後に、ＮｉＦｅ，ＣｏＺｒ等の軟磁性体からな
る上部磁性体層１８が下部磁性体層１３と同様にして形
成され、薄膜磁気ヘッドのトランスデューサーが完成さ
れる。この様な構造をもつ薄膜磁気ヘッドでは、通常段
差解消層１５，１７はフォトレジスト等を２００〜３０
０℃で加熱処理したものを用いている。
積化薄膜技術に基づく製造プロセスが適用される為、低
価格化，高精度化が可能であるなど種々の利点を有し、
今や磁気ヘッドの主流となってきている。図２はこの様
な薄膜磁気ヘッドの構造を示す概略断面図である。図２
において、Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ等からなる基板１１上に
アルミナや酸化硅素等の絶縁物１２が成膜される。つい
で、ＮｉＦｅ，ＣｏＺｒ等の軟磁性体からなる下部磁性
体層１３が集積化薄膜技術を用いて形成される。その
後、所定のギャップ長Ｇに等しい膜厚を持つ絶縁物１４
が形成される。ついで、下部磁性体層１３の段差解消層
１５が形成され、導体より成るコイル１６が形成され
る。しかるのち、コイル１６の段差解消層１７が形成さ
れる。最後に、ＮｉＦｅ，ＣｏＺｒ等の軟磁性体からな
る上部磁性体層１８が下部磁性体層１３と同様にして形
成され、薄膜磁気ヘッドのトランスデューサーが完成さ
れる。この様な構造をもつ薄膜磁気ヘッドでは、通常段
差解消層１５，１７はフォトレジスト等を２００〜３０
０℃で加熱処理したものを用いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、段差解消層
１５，１７に用いられるフォトレジストは微細なコイル
間隙間に流入しやすく、コイル間間隙を充分に充填する
ことが可能である。しかし、耐熱性や熱伝導性が劣り、
コイルに大きなヘッド駆動電流を通電した場合、コイル
の発熱で段差解消層を成すフォトレジストが軟化・変形
し、薄膜磁気ヘッドの特性を劣化させるという問題点が
あった。また、フォトレジストが水分等を吸収して膨潤
して下地との密着不良を起こし、段差解消層が剥離し、
信頼性に欠けるといった問題もあった。これらの問題
は、有機物であるフォトレジストを使用する限り回避す
ることが困難なものといえ、問題の本質的解決には熱伝
導性の高い無機物で段差解消層１５，１７を構成するこ
とが重要である。
１５，１７に用いられるフォトレジストは微細なコイル
間隙間に流入しやすく、コイル間間隙を充分に充填する
ことが可能である。しかし、耐熱性や熱伝導性が劣り、
コイルに大きなヘッド駆動電流を通電した場合、コイル
の発熱で段差解消層を成すフォトレジストが軟化・変形
し、薄膜磁気ヘッドの特性を劣化させるという問題点が
あった。また、フォトレジストが水分等を吸収して膨潤
して下地との密着不良を起こし、段差解消層が剥離し、
信頼性に欠けるといった問題もあった。これらの問題
は、有機物であるフォトレジストを使用する限り回避す
ることが困難なものといえ、問題の本質的解決には熱伝
導性の高い無機物で段差解消層１５，１７を構成するこ
とが重要である。
【０００４】本発明は、以上述べた従来の課題を解決す
るためになされたもので、従来段差解消層として用いら
れていたフォトレジストに較べて優れた耐熱性や熱伝導
性に優れ、しかも信頼性の高い段差解消層材料を使用
し、特性劣化の無い薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
を提供することを目的としている。
るためになされたもので、従来段差解消層として用いら
れていたフォトレジストに較べて優れた耐熱性や熱伝導
性に優れ、しかも信頼性の高い段差解消層材料を使用
し、特性劣化の無い薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、軟磁性体より
成る上部磁性体層と下部磁性体層との間に、導体より成
るコイル、ギャップとなる絶縁層、及び段差解消層を挟
んで成る薄膜磁気ヘッドにおいて、前記段差解消層が窒
化アルミニウムを主成分とする薄膜からなることを特徴
とする。
成る上部磁性体層と下部磁性体層との間に、導体より成
るコイル、ギャップとなる絶縁層、及び段差解消層を挟
んで成る薄膜磁気ヘッドにおいて、前記段差解消層が窒
化アルミニウムを主成分とする薄膜からなることを特徴
とする。
【０００６】また本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、段差解消層となる窒化アルミニウム膜の成膜を、Ｎ
Ｈ3 とＡｌ（ＣＨ）3 あるいはＡｌＣｌ3 との混合ガス
を主成分とするガスを原料ガスとしたプラズマＣＶＤ
（化学的気相成長法）を用いて行うことを特徴とする。
は、段差解消層となる窒化アルミニウム膜の成膜を、Ｎ
Ｈ3 とＡｌ（ＣＨ）3 あるいはＡｌＣｌ3 との混合ガス
を主成分とするガスを原料ガスとしたプラズマＣＶＤ
（化学的気相成長法）を用いて行うことを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明者は先ず、厚み３００μｍの石英基板上
に、薄膜磁気ヘッドの段差解消層として使用しているフ
ォトレジスト（シプレー社、マイクロポジットフォトレ
ジスト、膜厚３μｍ）を塗布し、２５０℃で１時間熱処
理した試料の熱伝導率を測定した。測定には、チョッパ
ーで交流化した光を熱源とするヒータで、試料を加熱
し、測温体で試料温度を測定して熱伝導率を求める方
法、いわゆる交流法を用いた。測定した熱処理済みのフ
ォトレジストの熱伝導率は約０．５Ｗ／（ｍ・ｋ）であ
った。
に、薄膜磁気ヘッドの段差解消層として使用しているフ
ォトレジスト（シプレー社、マイクロポジットフォトレ
ジスト、膜厚３μｍ）を塗布し、２５０℃で１時間熱処
理した試料の熱伝導率を測定した。測定には、チョッパ
ーで交流化した光を熱源とするヒータで、試料を加熱
し、測温体で試料温度を測定して熱伝導率を求める方
法、いわゆる交流法を用いた。測定した熱処理済みのフ
ォトレジストの熱伝導率は約０．５Ｗ／（ｍ・ｋ）であ
った。
【０００８】ついで、同様にして石英基板上にスパッタ
法を用いて成膜した窒化アルミニウム膜（膜厚は３μ
ｍ）の熱伝導率を測定した結果、窒化アルミニウム膜の
熱伝導測定値は、９０〜１２０Ｗ／（ｍ・ｋ）であっ
た。この値は前述のフォトレジストの熱伝導率の１８０
〜２４０倍も大きな値であり、窒化アルミニウム膜を段
差解消層として用いることにより、『発明が解決しよう
とする課題』の項で述べた問題点を解決したヘッドを製
造することが可能となる。
法を用いて成膜した窒化アルミニウム膜（膜厚は３μ
ｍ）の熱伝導率を測定した結果、窒化アルミニウム膜の
熱伝導測定値は、９０〜１２０Ｗ／（ｍ・ｋ）であっ
た。この値は前述のフォトレジストの熱伝導率の１８０
〜２４０倍も大きな値であり、窒化アルミニウム膜を段
差解消層として用いることにより、『発明が解決しよう
とする課題』の項で述べた問題点を解決したヘッドを製
造することが可能となる。
【０００９】以上の結果を踏まえ、本発明者はスパッタ
窒化アルミニウム膜を段差解消層として薄膜磁気ヘッド
の作製を試みたが、破断面をＳＥＭ観察したところスパ
ッタ法で成膜した窒化アルミニウム膜では、薄膜磁気ヘ
ッドのコイルのコイル間を完全に埋め込むことが出来な
いという新たな問題点が明らかとなった。これは、コイ
ル間距離が小さい（狭い）稠密コイルで著しかった。基
板側に負のバイアス電圧を印加して埋め込み性を改善し
て成膜を行うスパッタ法、いわゆるバイアススパッタ法
も試みたが、コイルがエッチングされてしまい薄膜磁気
ヘッドの製造工程に適さないことが判明した。
窒化アルミニウム膜を段差解消層として薄膜磁気ヘッド
の作製を試みたが、破断面をＳＥＭ観察したところスパ
ッタ法で成膜した窒化アルミニウム膜では、薄膜磁気ヘ
ッドのコイルのコイル間を完全に埋め込むことが出来な
いという新たな問題点が明らかとなった。これは、コイ
ル間距離が小さい（狭い）稠密コイルで著しかった。基
板側に負のバイアス電圧を印加して埋め込み性を改善し
て成膜を行うスパッタ法、いわゆるバイアススパッタ法
も試みたが、コイルがエッチングされてしまい薄膜磁気
ヘッドの製造工程に適さないことが判明した。
【００１０】そこで種々検討した結果、ＮＨ3 とＡｌ
（ＣＨ）3 またはＡｌＣｌ3 の混合ガスを原料ガスとし
たプラズマＣＶＤ（化学的気相成長法）法を用いて、窒
化アルミニウム膜を成膜することにより、稠密コイル
（膜厚３μｍ、コイル幅２μｍ、コイル間隔１．５μ
ｍ）のコイル間を、コイルに損傷を与えることなく、完
全に埋め込めることを確認した。尚、この成膜方法で作
製した窒化アルミニウム膜の熱伝導率は、スパッタ法で
成膜した膜と殆ど同じであった。
（ＣＨ）3 またはＡｌＣｌ3 の混合ガスを原料ガスとし
たプラズマＣＶＤ（化学的気相成長法）法を用いて、窒
化アルミニウム膜を成膜することにより、稠密コイル
（膜厚３μｍ、コイル幅２μｍ、コイル間隔１．５μ
ｍ）のコイル間を、コイルに損傷を与えることなく、完
全に埋め込めることを確認した。尚、この成膜方法で作
製した窒化アルミニウム膜の熱伝導率は、スパッタ法で
成膜した膜と殆ど同じであった。
【００１１】
【実施例】以下、図１を用いて本発明の一実施例を示
す。
す。
【００１２】図１において、Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ等から
なる基板１１上にアルミナ等からなる絶縁物１２を約１
５μｍスパッタ法を用いて成膜した。スパッタ条件は投
入電力：６００Ｗ、Ａｒ圧力：５ｍＴｏｒｒである。つ
いで、膜厚３μｍのＣｏ87Ｚｒ5 Ｎｂ8 からなる下部磁
性体層１３をスパッタ法を用いて成膜した。成膜条件
は、投入電力：６００Ｗ、Ａｒ圧力：５ｍＴｏｒｒであ
り、成膜後４８００ｅの回転磁界中で２５０℃，１時間
のアニール処理を行い、ＣｏＺｒＮｂ膜の磁気特性を改
善した。その後、イオンミーリング法を用いて下部磁性
体層１３を所定の形状に加工した。イオンミーリング条
件は、加速電圧：５００Ｖ、Ａｒ圧力：０．２ｍＴｏｒ
ｒである。その後、所定のギャップ長Ｇ（約０．２μ
ｍ）に等しい膜厚を持つアルミナ層１９を形成する。つ
いで、下部磁性体層１３の段差解消層として窒化アルミ
ニウム層２０を形成する。ここで、窒化アルミニウム層
の成膜には、ＮＨ3 とＡｌ（ＣＨ）3 あるいはＡｌＣｌ
3 との混合ガスを原料ガスとしたプラズマＣＶＤ（化学
的気相成長法）を用いたプラズマＣＶＤ（化学的気相成
長法）を用いた。ここで、ＮＨ3 とＡｌ（ＣＨ）3 ある
いはＡｌＣｌ3 の流量比は２５：２とし、全ガス圧力は
５０ｍＴｏｒｒ、投入電力：３００Ｗ、基板温度：１８
０℃とした。成膜後、イオンミーリング法によりギャッ
プ部、及びリアギャップ部近傍（図１中矢印で示した）
をエッチングし、テーパー形状に加工した。ついで、銅
めっき膜より成るコイル１６を公知の方法により形成し
た。しかるのち、コイル１６の段差解消層として窒化ア
ルミニウム層２１を成膜した。成膜条件と成膜後の加工
は窒化アルミニウム層２０の場合と同様である。最後
に、Ｃｏ87Ｚｒ5 Ｎｂ8 からなる上部磁性体層１８を下
部磁性体層１３と同様にして形成して薄膜磁気ヘッドの
トランスデューサーを作製した。
なる基板１１上にアルミナ等からなる絶縁物１２を約１
５μｍスパッタ法を用いて成膜した。スパッタ条件は投
入電力：６００Ｗ、Ａｒ圧力：５ｍＴｏｒｒである。つ
いで、膜厚３μｍのＣｏ87Ｚｒ5 Ｎｂ8 からなる下部磁
性体層１３をスパッタ法を用いて成膜した。成膜条件
は、投入電力：６００Ｗ、Ａｒ圧力：５ｍＴｏｒｒであ
り、成膜後４８００ｅの回転磁界中で２５０℃，１時間
のアニール処理を行い、ＣｏＺｒＮｂ膜の磁気特性を改
善した。その後、イオンミーリング法を用いて下部磁性
体層１３を所定の形状に加工した。イオンミーリング条
件は、加速電圧：５００Ｖ、Ａｒ圧力：０．２ｍＴｏｒ
ｒである。その後、所定のギャップ長Ｇ（約０．２μ
ｍ）に等しい膜厚を持つアルミナ層１９を形成する。つ
いで、下部磁性体層１３の段差解消層として窒化アルミ
ニウム層２０を形成する。ここで、窒化アルミニウム層
の成膜には、ＮＨ3 とＡｌ（ＣＨ）3 あるいはＡｌＣｌ
3 との混合ガスを原料ガスとしたプラズマＣＶＤ（化学
的気相成長法）を用いたプラズマＣＶＤ（化学的気相成
長法）を用いた。ここで、ＮＨ3 とＡｌ（ＣＨ）3 ある
いはＡｌＣｌ3 の流量比は２５：２とし、全ガス圧力は
５０ｍＴｏｒｒ、投入電力：３００Ｗ、基板温度：１８
０℃とした。成膜後、イオンミーリング法によりギャッ
プ部、及びリアギャップ部近傍（図１中矢印で示した）
をエッチングし、テーパー形状に加工した。ついで、銅
めっき膜より成るコイル１６を公知の方法により形成し
た。しかるのち、コイル１６の段差解消層として窒化ア
ルミニウム層２１を成膜した。成膜条件と成膜後の加工
は窒化アルミニウム層２０の場合と同様である。最後
に、Ｃｏ87Ｚｒ5 Ｎｂ8 からなる上部磁性体層１８を下
部磁性体層１３と同様にして形成して薄膜磁気ヘッドの
トランスデューサーを作製した。
【００１３】作製した薄膜磁気ヘッドを評価したとこ
ろ、３０ｍＡの大きな駆動電流を長時間（約３時間）通
電しても、段差解消層等に何等の変化も起こらず、良好
な電磁変換特性を有する薄膜磁気ヘッドが実現できた。
また、作製した薄膜磁気ヘッドを環境試験（８０℃，８
０％，１０００時間）したのち、電磁変換特性を評価し
たが、試験前と同等の優れた特性を有していた。一方、
従来通り段差解消層としてフォトレジストを熱処理した
膜を用いた薄膜磁気ヘッドでは、同様な評価を行ったと
ころ、段差解消層に変形がおこり一部分が剥離し、上部
磁性体層に損傷が認められ、薄膜磁気ヘッドとして使用
出来なかった。また、剥離の認められなかったもの（試
料数：１０個）を環境試験（８０℃，８０％，１０００
時間）としたところ、フォトレジスト層が膨潤して全数
に剥離や浮き上がり等の不良が認められ、電磁変換特性
も試験前に較べて大幅に劣化していた。
ろ、３０ｍＡの大きな駆動電流を長時間（約３時間）通
電しても、段差解消層等に何等の変化も起こらず、良好
な電磁変換特性を有する薄膜磁気ヘッドが実現できた。
また、作製した薄膜磁気ヘッドを環境試験（８０℃，８
０％，１０００時間）したのち、電磁変換特性を評価し
たが、試験前と同等の優れた特性を有していた。一方、
従来通り段差解消層としてフォトレジストを熱処理した
膜を用いた薄膜磁気ヘッドでは、同様な評価を行ったと
ころ、段差解消層に変形がおこり一部分が剥離し、上部
磁性体層に損傷が認められ、薄膜磁気ヘッドとして使用
出来なかった。また、剥離の認められなかったもの（試
料数：１０個）を環境試験（８０℃，８０％，１０００
時間）としたところ、フォトレジスト層が膨潤して全数
に剥離や浮き上がり等の不良が認められ、電磁変換特性
も試験前に較べて大幅に劣化していた。
【００１４】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明による薄
膜磁気ヘッドでは耐熱性・熱伝導性に優れた窒化アルミ
ニウム膜を段差解消層として用いた構成により、段差解
消層の変形が回避でき、併せて吸湿による膨潤も回避で
き、高い信頼性を持つ薄膜磁気ヘッドが実現される。
膜磁気ヘッドでは耐熱性・熱伝導性に優れた窒化アルミ
ニウム膜を段差解消層として用いた構成により、段差解
消層の変形が回避でき、併せて吸湿による膨潤も回避で
き、高い信頼性を持つ薄膜磁気ヘッドが実現される。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】従来の薄膜磁気ヘッドの概略図である。
１１ 基板 １２，１４ 絶縁物 １３ 下部磁性体層 １５，１７ 段差解消層 １６ コイル １８ 上部磁性体層 １９ アルミナ層 ２０，２１ 窒化アルミニウム層
Claims (2)
- 【請求項１】軟磁性体より成る上部磁性体層と下部磁性
体層との間に、導体より成るコイル、ギャップとなる絶
縁層、及び段差解消層を挟んで成る薄膜磁気ヘッドにお
いて、前記段差解消層が窒化アルミニウムを主成分とす
る薄膜からなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法
において、 前記段差解消層となる窒化アルミニウム膜の成膜を、Ｎ
Ｈ3 とＡｌ（ＣＨ）3あるいはＡｌＣｌ3 との混合ガス
を主成分とするガスを原料ガスとしたプラズマＣＶＤ
（化学的気相成長法）を用いて行うことを特徴とする薄
膜磁気ヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4021499A JPH05225523A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4021499A JPH05225523A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05225523A true JPH05225523A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12056664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4021499A Pending JPH05225523A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05225523A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0730266A3 (en) * | 1995-02-06 | 1998-07-01 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for plasma-processing a disk substrate and method of manufacturing a magnetic disk |
| JP2004111034A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Seagate Technology Llc | 熱放散特性を改善した書き込み部コア構造体 |
| US20110252631A1 (en) * | 2000-02-10 | 2011-10-20 | Tdk Corporation | Method of manufacturing a thin-film magnetic head |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63190172A (ja) * | 1987-01-31 | 1988-08-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 耐熱材料の被覆方法 |
| JPH0369009A (ja) * | 1989-08-07 | 1991-03-25 | Kobe Steel Ltd | 薄膜磁気ヘッド |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP4021499A patent/JPH05225523A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63190172A (ja) * | 1987-01-31 | 1988-08-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 耐熱材料の被覆方法 |
| JPH0369009A (ja) * | 1989-08-07 | 1991-03-25 | Kobe Steel Ltd | 薄膜磁気ヘッド |
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| US8448330B2 (en) * | 2000-02-10 | 2013-05-28 | Tdk Corporation | Method of manufacturing a thin-film magnetic head |
| JP2004111034A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Seagate Technology Llc | 熱放散特性を改善した書き込み部コア構造体 |
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