JPH06295417A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 スライダー１１内に設ける磁気記録再生素子
１３と、磁気記録再生素子に接続し、スライダー上面に
設ける電極パッド３９と、磁気記録再生素子と接続し、
スライダーの下面に設ける磁極３７とを有する薄膜磁気
ヘッドおよびその製造方法。 【効果】 磁気記録再生素子は、従来のスライダー側面
に設けるのに比べ、スライダー中に設けることにより、
同じ大きさの磁気記録再生素子を用いた場合において薄
膜磁気ヘッドの大きさを小型化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高記録密度の磁気記録
再生電磁変換素子として優れた特性を持つ薄膜磁気ヘッ
ドの構造と、薄膜磁気ヘッドの製造方法とに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来技術における薄膜磁気ヘッドの構成
と製造方法について図２、図３、図４を用いて説明す
る。

【０００３】図２の斜視図に、従来の薄膜磁気ヘッドを
示す。薄膜磁気ヘッドは、図２に示すように、スライダ
ー１１の側面部に磁気記録再生素子１３を設ける構造を
有している。

【０００４】この薄膜磁気ヘッドは、半導体集積回路製
造プロセスで用いられるのと同様の薄膜形成法や、フォ
トリソグラフィ技術とエッチング技術とによって形成し
ている。つぎに、図３と図４とを用いて、従来の薄膜磁
気ヘッドの構造と製造方法について説明する。

【０００５】図３の断面図に、図２に示す磁気記録再生
素子１３の断面構造を示す。図３に示すように、基板１
５は、酸化アルミニウム−炭化チタン（アルティック）
からなる材料で構成する。

【０００６】この基板１５の上にスパッタリング法によ
り、酸化アルミニウムを下部保護層１７として形成す
る。

【０００７】この下部保護層１７の上に、コバルト系ア
モルファス材料や、あるいはパーマロイ材料からなる下
層コア１９をスパッタリング法やメッキ法により形成す
る。その後、下層コア１９の上に酸化シリコンや酸化ア
ルミニウムなどの非磁性無機酸化物材料からなるギャッ
プ層２１を形成する。

【０００８】つぎに、ギャップ層２１の上にレジスト
や、ポリイミド樹脂などの有機絶縁材料からなる絶縁層
２３を介して、コイル２５を形成する。

【０００９】このコイル２５は、スパッタリング法や、
あるいは真空蒸着法により形成し、コイル２５材料とし
ては銅、金（Ａｕ）などの金属膜を形成する。この金属
膜をフォトリソグラフィー技術とエッチング技術とを用
いてコイルパターンに加工する。あるいは、コイル２５
の別の形成方法としては、感光性材料であるレジストを
用いてコイルパターンと反転形状のレジストを形成し、
コイルパターンのみに選択的に金属膜を形成するリフト
オフ法によってコイル２５を形成する方法を用いてもよ
い。

【００１０】ここで、コイル２５は１層から４層構造を
とり、巻き数としては１２から５０ターンとし、薄膜磁
気ヘッドの再生出力を考慮して形成する。

【００１１】さらにコイル２５上に絶縁層２３を介して
上層コア２７を、下層コア１９と同じ材料、すなわちコ
バルト系アモルファス材料やパーマロイ材料により構成
し、この上層コア２７も下層コア１９と同じ形成方法で
あるスパッタリング法やメッキ法で形成する。

【００１２】さらに磁気記録再生素子の最上部には、上
部保護層２９を酸化アルミニウムにより構成する。この
上部保護層２９はスパッタリング法で形成する。

【００１３】そして、磁気記録再生素子を形成した基板
１５は、図２に示すようなスライダー１１形状に機械加
工する。この機械加工について、図４（ａ）〜図４
（ｄ）の斜視図を用いて以下に説明する。

【００１４】図４（ａ）に示すように、基板１５に、磁
気記録再生素子１３を複数個形成する。

【００１５】この複数個の磁気記録再生素子１３を形成
した基板１５を図４（ｂ）に示すように、一列に磁気記
録再生素子１３が並ぶように、機械加工により切り出
す。

【００１６】そしてさらに、浮上面（Ａｉｒ Ｂｅａｒ
ｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）３１に、図４（ｃ）に示すよ
うに、浮上用レール３３を形成する。

【００１７】その後、図４（ｄ）に示すように、浮上面
３１を研磨することにより磁極３７を露出させ、そして
さらに、磁気記録再生素子１３を一対ずつ切り出す。そ
の結果、基板１５をスライダー１１とする。以上説明し
たこれらの過程を経て、薄膜磁気ヘッドが得られる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】近年、薄膜磁気ヘッド
は、小型化と記録再生特性の向上とが要求されてきてい
る。

【００１９】薄膜磁気ヘッドの小型化において、スライ
ダーが従来の大きさの５０％や３５％のナノスライダー
と呼ばれるものも登場してきている。これまでは、フォ
トリソグラフィー技術とエッチング技術を基に、磁気記
録再生素子を小型化することで、薄膜磁気ヘッドの小型
化に対応してきた。しかしながら、従来のスライダー側
面に磁気記録再生素子を形成する構造では、小型化や製
造歩留まりの向上を達成することは厳しくなってきてい
る。

【００２０】またさらに、浮上面を研磨して所定のポー
ルハイトを得る工程において、以下に記載する問題点が
発生する。すなわち図５に示すように、基板１５と、下
部保護層１７と、下層コア１９と、ギャップ層２１と、
上層コア２７と、上部保護層２９とを同時に研磨加工し
て図４（ｄ）に示す磁極３７を露出させるポールハイト
３５を制御する工程にて、これらの材料が異なることに
より、それぞれの研磨量が異なり、磁極３７領域に段差
が生じてしまう。

【００２１】この段差が原因となり漏洩磁界が発生し、
薄膜磁気ヘッドの記録再生特性に悪影響を及ぼすという
課題が発生する。

【００２２】本発明の目的は、上記課題を解決して、小
型化が可能な薄膜磁気ヘッド構造とその製造方法とを提
供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の薄膜磁気ヘッド構造とその製造方法は、下記
記載の手段を採用する。

【００２４】本発明の薄膜磁気ヘッド構造は、スライダ
ー内に設ける磁気記録再生素子と、この磁気記録再生素
子に接続し、スライダー上面に設ける電極パッドと、磁
気記録再生素子と接続し、スライダーの下面に設ける磁
極とを有することを特徴とする。

【００２５】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、基
板上に浮上面形状を有する剥離層を形成する工程と、剥
離層上に下部保護層を形成し、フォトエッチングにより
下部保護層を磁極形状にパターニングする工程と、その
後磁極材料を全面に形成し、フォトエッチングにより磁
極と下層コアとを形成する工程と、その後金属材料から
なるコイルと絶縁層とを形成する工程と、上層コア材料
を全面に形成し、フォトエッチングにより上層コアを形
成する工程と、その後電極パッドを形成し、さらに上部
保護層を形成する工程と、剥離層を除去する工程とを有
することを特徴とする。

【００２６】

【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００２７】図１は、本発明の薄膜磁気ヘッドの構造を
示す斜視図である。磁気記録再生素子１３はスライダー
１１の中に設ける。この磁気記録再生素子１３から引き
出し電極６４を介して接続する電極パッド３９は、スラ
イダー１１の上面に設け、さらに、磁極３７はスライダ
ー１１下面の浮上面３１に設ける構造を有する。

【００２８】磁気記録再生素子１３の構造は、磁極３７
がスライダー１１下面の浮上面３１に設けている点を除
けば、従来の薄膜磁気ヘッドとほぼ同じ構造である。

【００２９】すなわち、薄膜磁気ヘッドは図１４に示す
ように、下層コア５７とギャップ層５５ａと上層コア６
３とにより磁極３７を構成し、さらにこの上層コア６３
と下層コア５７との間に絶縁層５９を介してコイル６１
を設け、さらにまた、引き出し電極６４を介してコイル
６１と接続する電極パッド６５を設けるという構造を有
する。そして磁極３７と電極パッド６５とは、薄膜磁気
ヘッドの上下になるように反対方向に設けている。

【００３０】図１と図１４に示した本発明の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法について、図６から図１４の工程断面図
を用いて以下に説明する。

【００３１】まず、図６に示すように、シリコンやガラ
スなどの表面平滑性を有する材料からなる基板５１の上
にフォトレジストを回転塗布法により形成する。その
後、所定のフォトマスクを用いて露光現像処理を行い、
図１に示す浮上面３１の形状にフォトレジストを形成す
る。さらにその後、真空蒸着法によりクロムを全面に形
成する。以下、このクロム層と、浮上面３１の形状にパ
ターニングを施したフォトレジスト層との２つの層を合
わせて、剥離層５３と呼ぶ。

【００３２】つぎに、図７に示すように、剥離層５３の
上にスパッタリング法により非磁性フェライトや酸化ア
ルミニウムなどを厚さ４μｍ形成し、これを下部保護層
５５とする。その後、感光性材料であるレジストを回転
塗布法により形成し、フォトマスクを用いて露光し、さ
らに現像処理を行い、図１に示す所定の磁極３７形状
に、レジストのパターニングを行う。そしてこのレジス
トをエッチングマスクにして下部保護層５５をエッチン
グしてパターニングを行う。ここで、下部保護層５５の
厚さにより、図５に示すポールハイト３５を決定するこ
とができ、ギャップ層５５ａも同時に形成する。

【００３３】そして、つぎに図８に示すように、希望す
る磁極形状にパターニングした下部保護層５５上に、磁
極材料としてコバルト系アモルファスやパーマロイを、
スパッタリング法により全面に形成し、その後フォトエ
ッチング処理を行うことにより、磁極３７と下層コア５
７とを同時に形成する。この磁極３７と下層コア５７と
は、フレームメッキ法により形成することもできる。

【００３４】その後、図９に示すように、レジストやポ
リイミド樹脂などによる絶縁層５９を介してコイル６１
を形成する。複数層のコイル６１を形成するときは、絶
縁層５９の形成と、コイル６１の形成とを交互に行えば
良い。

【００３５】このコイル６１は、スパッタリング法や、
あるいは真空蒸着法により、銅や、金（Ａｕ）などの金
属膜を形成し、そしてこれら金属膜をフォトエッチング
処理により、所定のコイル６１のパターン形状に加工す
る。

【００３６】コイル６１の形成方法としては、感光性材
料であるレジストでコイル６１のパターン形状と反転パ
ターン形状を形成し、コイルパターンのみに選択的に金
属膜を形成するリフトオフ法によって形成することも可
能である。

【００３７】ここで、コイル６１の形状は、渦巻状のソ
レノイドコイル形状や、あるいはジグザグ状のスパイラ
ルコイル形状のどちらを用いても良い。

【００３８】そして、図１０に示すように、レジストや
ポリイミド樹脂からなる絶縁層５９上に、下層コア５７
と同じ材料からなる上部コア６３をスパッタリング法に
より全面に形成し、その後、フォトエッチング処理を行
い上層コア６３を形成する。

【００３９】つぎに図１１に示すように、コイル６１と
後工程で形成する電極パッド６５とを接続する引き出し
電極６４を形成する。

【００４０】その後図１２に示すように、銅からなる電
極パッド６５をメッキ法を用いて形成する。なお、引き
出し電極６４の代わりに、コイル６１からワイヤーボン
ディングにより、コイル６１から電極を取り出し、その
後、このワイヤー上に電極パッド６５を形成しても良
い。

【００４１】つぎに図１３に示すように、印刷法により
形成する厚膜やエポキシ樹脂などのモールド材を用いて
厚さ０．４ｍｍの上部保護層６７を形成する。

【００４２】その後、図１４に示すように、剥離層５３
をクロムのエッチング液、たとえば硝酸第２セリウムア
ンモニウムと過塩素酸との混合溶液からなる剥離剤を用
いて除去し、最終的な薄膜磁気ヘッドを得る。クロムは
前記のエッチング液でエッチングすると側面方向から容
易にエッチングされ、基板５１から薄膜磁気ヘッドを簡
単に剥離することができる。

【００４３】また、この薄膜磁気ヘッドの製造プロセス
は、基板５１上に多数個の薄膜磁気ヘッドを形成する。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よる薄膜磁気ヘッドの構造とその製造方法により、磁気
記録再生素子は、従来のスライダー側面に設けるのに比
べ、スライダー中に設けることにより、同じ大きさの磁
気記録再生素子を用いた場合においてスライダーの大き
さを小型化することができる。

【００４５】またさらに、ポールハイトのコントロール
は、従来、研磨加工により行っていたため、漏洩磁界の
原因である保護層と、磁極と、ギャップ層との段差が発
生して、漏洩磁束が発生していた。これに対して、本発
明においては研磨加工によるポールハイトのコントロー
ルを必要としないため、保護層と、磁極と、ギャップ層
との段差は発生せず、従来より優れた記録再生特性を有
する薄膜磁気ヘッドを得ることができる。

【００４６】さらに、浮上面は、従来は機械加工で形成
するために、浮上用レールは、直線的な形状しか形成で
きなかった。これに対して、本発明の薄膜磁気ヘッド
は、フォトリソグラフィーとエッチング処理によって、
浮上面を形成することができるため、理想的な浮上面を
形成することができ、メディアに対する追従性のより良
いスライダーの形成が可能となる。

【００４７】また、浮上面の材料に関しては、スライダ
ーの機械加工を考慮して酸化アルミニウム−炭化チタン
の材料が従来使用されている。しかし、本発明において
は機械加工を行う必要が無いため、ＣＳＳ（Ｃｏｎｓｔ
ａｎｔ Ｓｔａｒｔ ａｎｄＳｔｏｐ）特性を考慮し
て、非磁性フェライト材料なども使用することができ
る。

【００４８】さらに、磁極の断面形状に関しても、従来
の長方形ではなく、記録再生効率を考慮した形状に、フ
ォトリソグラフィー技術とエッチング技術により簡単に
制御性良く形成することができる。

【００４９】なお、本発明の薄膜磁気ヘッドの構造は、
インダクティブヘッドを例に挙げて説明したが、ＭＲ−
インダクティブヘッドにも適応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜磁気ヘッドを示す斜視図である。

【図２】従来の薄膜磁気ヘッドを示す斜視図である。

【図３】従来の薄膜磁気ヘッドを示す断面図である。

【図４】従来の薄膜磁気ヘッドにおけるスライダーの加
工方法を示す斜視図である。

【図５】従来の薄膜磁気ヘッドにおけるポールハイト領
域の研磨により生じる段差を説明するための断面図であ
る。

【図６】本発明の薄膜ヘッドの製造方法を示す断面図で
ある。

【図７】本発明の薄膜ヘッドの製造方法を示す断面図で
ある。

【図８】本発明の薄膜ヘッドの製造方法を示す断面図で
ある。

【図９】本発明の薄膜ヘッドの製造方法を示す断面図で
ある。

【図１０】本発明の薄膜ヘッドの製造方法を示す断面図
である。

【図１１】本発明の薄膜ヘッドの製造方法を示す断面図
である。

【図１２】本発明の薄膜ヘッドの製造方法を示す断面図
である。

【図１３】本発明の薄膜ヘッドの製造方法を示す断面図
である。

【図１４】本発明の薄膜ヘッドの製造方法を示す断面図
である。

【符号の説明】

１３ 磁気記録再生素子 １７ 下部保護層 １９ 下層コア ２５ コイル ２７ 上層コア ２９ 上部保護層 ３１ 浮上面 ３７ 磁極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スライダー内に設ける磁気記録再生素子
   と、この磁気記録再生素子に接続し、スライダー上面に
   設ける電極パッドと、磁気記録再生素子と接続し、スラ
   イダーの下面に設ける磁極とを有することを特徴とする
   薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 基板上に浮上面形状を有する剥離層を形
   成する工程と、剥離層上に下部保護層を形成し、フォト
   エッチングにより下部保護層を磁極形状にパターニング
   する工程と、その後磁極材料を全面に形成し、フォトエ
   ッチングにより磁極と下層コアとを形成する工程と、そ
   の後金属材料からなるコイルと絶縁層とを形成する工程
   と、上層コア材料を全面に形成し、フォトエッチングに
   より上層コアを形成する工程と、その後電極パッドを形
   成し、さらに上部保護層を形成する工程と、剥離層を除
   去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。