JPH06314414A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非磁性層形成によって生ずる段差に基づく磁
気コアのの特性劣化を防止して、良好な薄膜磁気ヘッド
の特性を得る。 【構成】 非磁性層６６は、前部中間コア５６内に埋め
込み形成される。前部中間コア７２は、前部中間コア５
６の平坦面上に形成されるので、磁性膜が段差上に形成
されることによって生ずる磁気特性の劣化，磁気コア先
端部分の特性劣化が良好に防止される。また、非磁性層
６６の材料として導電体を用いているので、磁気ギャッ
プ７０を挟む前部中間コア５６，７２間の磁気シール効
果が増大して磁束漏洩を減少させる。更に、非磁性層６
６の前端部６６Ａがテーパ形状となっているので、コア
厚みΔｔを厚くでき、磁気ギャップ７０近傍におけるコ
ア部分の磁気飽和を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薄膜磁気ヘッド及びその
製造方法にかかり、更に具体的には、上下コア及び中間
コアによって磁気回路が構成されており、磁気ギャップ
を挟むコア間に非磁性層が形成された薄膜磁気ヘッド及
びその製造方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】上コア，下コア，及び中間コアによって
磁気回路を構成する各層が平坦に形成された薄膜磁気ヘ
ッドとしては、特開平３−３８３０８号公報に開示され
たものがある。図７（Ａ）には、その一例の主要部断面
が示されている。なお、以下の説明では、便宜上薄膜磁
気ヘッドの媒体対向面側を前，その反対側を後，基板側
を下，その反対側を上とそれぞれ表現する。

【０００３】基板１０上には、絶縁膜１２が形成されて
おり、絶縁膜１２には下コア１４が形成されている。こ
の下コア１４上には、前部中間コア１６，後部中間コア
１８がそれぞれ形成されている。そして、下コア１４と
前部中間コア１６の間には絶縁膜による磁気ギャップ２
０が形成されており、更に後部中間コア１８を巻回する
ようにコイル２２が形成されている。コイル２２上には
絶縁膜２４が形成されており、前部中間コア１６，後部
中間コア１８，及び絶縁膜２４上には、更に絶縁膜２６
が形成されており、この絶縁膜２６中に上コア２８が形
成されている。コイル２２はリード線３０に接続されて
いる。

【０００４】このような薄膜磁気ヘッドによれば、フォ
トリソグラフィなどの薄膜技術による各部のパターン形
成を良好に行うことができ、優れた磁気特性を得ること
ができるのであるが、次のような問題点がある。例え
ば、磁気ディスク用浮動ヘッドの場合、寿命寸法Ｌは一
般に１μｍ前後に設定されるが、この寿命寸法を同図
（Ｂ）に示すように短くしたとする。すると、前部中間
コア１６の厚みΔｔが薄くなるため、磁極の一部が飽和
しやすくなる。

【０００５】このような問題点を解決するものとして、
本件出願人による特願平３−１８３７９１号特許出願の
薄膜磁気ヘッドがある。これによれば、同図（Ｃ）に示
すように、磁気ギャップ２０を挟む下コア１４，前部中
間コア１６の間に、磁気的絶縁を行うための非磁性層３
２が形成されている。これによって、前部中間コア１
６の厚みΔｔが薄くならないようにして部分的な磁束飽
和をなくすことができる，寿命寸法Ｌ＝０の位置より
も後ろの部分で重なっているコア間における漏洩磁束を
減少させることができる，などの改善効果が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
図７（Ｃ）の薄膜磁気ヘッドにおいては、同図（Ｄ）に
拡大して示すように、非磁性層３２の上面が磁気ギャッ
プ層２０の上面より上に位置している。換言すると、磁
気ギャップ層２０と非磁性層３２との間にある程度の大
きさの段差３４が生じていることになる。

【０００７】当然のことながら、磁気ギャップ層２０及
び非磁性層３２上には、前部中間コア１６もしくは上コ
ア２８となる磁性膜が形成されるのであるが、これら磁
性膜形成面には前述したような段差３４がある。このよ
うに、段差上に磁性膜を形成した場合、段差部分の傾斜
の程度にもよるが、例えば保磁力（Ｈｃ）の増大など磁
性膜の磁気特性が著しく劣化することが一般的に知られ
ている。

【０００８】段差３４が生じる部分はヘッド先端部の寿
命寸法Ｌ＝０の位置であり、磁気コアにおいて磁束が集
中する重要な部分である。特に、コンピュータ用の固定
磁気ディスク装置などの磁気記録再生装置に使用されて
いる浮動型薄膜ヘッドでは、一般に寿命寸法が１μｍ前
後で使用される。このため、磁性膜の劣化した部位が直
接媒体に信号を書き込み，あるいは読み取る部分とな
り、その悪影響がより顕著となる。このように、磁束が
集中する部位の磁気コアの磁気特性が劣化すると、磁気
ヘッド全体としての特性も著しく低下し、特に高密度記
録にとっては大きな障害となる。

【０００９】本発明は、これらの点に着目したもので、
非磁性層形成によって生ずる段差に基づく磁気コアのの
特性劣化を防止して、良好な磁気特性を得ることができ
る高密度記録に好適な薄膜磁気ヘッド及びその製造方法
を提供することを、その目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記従来の薄膜磁気ヘッ
ドの問題点を解決するため、本発明は、上コア，下コ
ア，前部中間コア，後部中間コアによって磁気回路を構
成する各層が平坦に形成されており、ギャップ層を挟む
磁気コアのうちの下側の磁気コア後部に非磁性層が形成
された薄膜磁気ヘッドにおいて、前記非磁性層を、コア
表面が平坦となるように磁気コアに埋め込み形成したこ
とを特徴とする。

【００１１】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、前記下側の磁気コアに溝を形成する工程と、この溝
に非磁性層を埋め込む工程と、この埋め込み後の下側の
磁気コアの表面を平坦化する工程とを含むことを特徴と
する。

【００１２】

【作用】本発明によれば、非磁性層は、磁気コアに埋め
込むように形成され、埋め込み後の磁気コアは研磨など
によって平坦化される。このため、この非磁性層が埋め
込まれた磁気コアの上に更に磁気コアを形成しても、良
好な特性が得られる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明による薄膜磁気ヘッド及びその
製造方法の実施例について、添付図面を参照しながら詳
細に説明する。 ＜第１実施例＞最初に、図１〜図４を参照しながら本発
明の第１実施例について説明する。図１（Ａ）には、第
１実施例にかかる薄膜磁気ヘッドの主要部の断面が示さ
れている。同図に示すように、本実施例ではコイルが２
段に形成されており、非磁性層はコア内に埋め込まれる
ように形成される。

【００１４】まず、図２〜図４を参照しながら、本実施
例の薄膜磁気ヘッドの製造プロセスについて順に説明す
る。ａ．まず、基板５０上に絶縁層５２，下コア５４を
所定の厚みに形成し、表面を平坦化する（図２（Ａ）参
照）。この工程を具体的に示すと、図４（Ａ）〜
（Ｄ），あるいは同図（Ｘ）〜（Ｚ）のようになる。

【００１５】第１番目の方法から説明すると、基板５０
上に軟磁性膜５３を形成するとともに（図４（Ａ）参
照）、これをエッチングなどによりコア形状のパターン
の下コア５４とする（図４（Ｂ）参照）。次に、下コア
５４を含む基板５０の主面上に絶縁膜５１を所定の厚み
に形成し（図４（Ｃ）参照）、コアパターン５４上に堆
積した絶縁膜５１を研磨により除去して表面を平坦化す
る（図４（Ｄ）参照）。これによって、絶縁膜５２と下
コア５４を得る。

【００１６】次に、第２番目の方法について説明する
と、基板５０上に絶縁膜５１を形成するとともに（図４
（Ｘ）参照）、これにコア形状の溝５５を形成する（図
４（Ｙ）参照）。そして、この溝５５を含む基板５０の
主面上に軟磁性膜５３を形成するとともに（図４（Ｚ）
参照）、絶縁膜５２上に堆積した軟磁性膜５３を研磨に
より除去して表面を平坦化する（図４（Ｄ）参照）。こ
れによって、溝５５中に残った軟磁性膜５３を下コア５
４とする。

【００１７】次に、図２に戻って、絶縁膜５２，下コア
５４の上に、前記図４と同様の方法で前部中間コア５
６，後部中間コア５８，絶縁膜６０をそれぞれ形成する
（図２（Ｂ）参照）。そして、前部中間コア５６及び絶
縁膜６０の境界表面に、非磁性層を埋め込み形成するた
めの溝６２をエッチングにより形成する（図２（Ｃ）参
照）。更に、絶縁膜６０に、コイルを埋め込み形成する
ための多数の溝６４をエッチングにより形成する（同図
（Ｄ）参照）。以上のようにして形成した溝６２，６４
に、Ｃｕなどの金属材料を埋め込むとともに、主面を平
坦となるように研磨除去し、非磁性層６６及びコイル６
８を形成する（同図（Ｅ）参照）。

【００１８】次に、基板５０の主面上であって、後部中
間コアの形成領域を除いた部分に絶縁材料によるギャッ
プ材７０を所定の厚さだけ形成する（図２（Ｆ）参
照）。また、図２（Ｂ）と同様の方法で、前部中間コア
７２，後部中間コア７４，及び絶縁膜７６を主面上にそ
れぞれ形成する（図３（Ｇ）参照）。そして、図２
（Ｄ），（Ｅ）と同様の方法で、２層目のコイル７８を
形成する（図３（Ｈ）参照）。

【００１９】次に、前部中間コア７２と後部中間コア７
４の形成領域を除いた部分に絶縁膜８０を所定の厚さ形
成するとともに、図２（Ａ）と同様の方法で上コア８２
を形成する（図３（Ｉ）参照）。また、絶縁膜８０にコ
イル７８に接続するリード線８４を形成する（図３
（Ｊ）参照）。そして、基板上に多数形成された各磁気
ヘッド素子のチップを切断し、所定のギャップ深さ（寿
命寸法）となるように研磨などの方法で媒体対向面を加
工して、図１（Ａ）に示す第１実施例の薄膜磁気ヘッド
が得られる。

【００２０】次に、以上のような本実施例にかかる薄膜
磁気ヘッドについて考察する。図２（Ｃ）〜（Ｅ）に示
したように、非磁性層６６は、前部中間コア５６内に埋
め込み形成される。そして、他の前部中間コア７２は、
図２（Ｅ）〜図３（Ｊ）に示したように平坦面上に形成
される。これにより、磁性膜が段差上に形成されること
によって生ずる磁気特性の劣化，特に磁気コア先端部分
における特性の劣化が良好に防止される。また、非磁性
層６６の材料として、コイル６８の材料と同様の導電体
が用いられている。このため、磁気ギャップ７０を挟む
前部中間コア５６，７２間の磁気シール効果が増大して
磁束漏洩を減少させることができる。

【００２１】更に、非磁性層６６の前端部６６Ａは、図
１（Ｂ）に拡大して示すように傾斜したテーパ形状とな
っている。これによって、磁気ギャップ７０近傍におけ
るコア部分の磁気飽和を抑えることが可能となる。例え
ば、図１（Ｃ）に示すように、非磁性層６６の前端部６
６Ａを垂直とした場合、磁気ギャップ７０近傍において
ギャップ深さ方向のコア厚みΔｔが薄くなってしまう。
従って、前部中間コア５６のうちの媒体対向面と非磁性
層６６の前端部６６Ａに挟まれた部分が磁気飽和しやす
くなる。

【００２２】なお、前部中間コアが薄くならないよう
にして部分的な磁束飽和をなくすことができる，寿命
寸法Ｌ＝０の位置より後ろの部分で重なっているコア間
での漏洩磁束を減少させることができる，という非磁性
層６６を設けることによる改善効果も、もちろん得られ
る。

【００２３】＜第２実施例＞次に、図５を参照しなが
ら、本発明の第２実施例について説明する。前記第１実
施例は、非磁性層６６としてコイル６８と同一の材料を
用いたが、本実施例では異なる材料，例えば非磁性絶縁
材料を用いて非磁性層９０を形成するものである。な
お、上述した第１実施例と同様の構成部分又は第１実施
例に対応する構成部分には同一の符号を用いることとす
る。

【００２４】上述した図２（Ｃ）の工程までは前記第１
実施例と同様である。そしてその次に、溝６２を含む基
板５０の主面上に、例えばＳｉＯ₂などの非磁性絶縁材
料の膜を形成し、更に不要部分を研磨除去して平坦に形
成する（図５（Ａ）参照）。このようにして非磁性層９
０を埋め込み形成した後、コイルを埋め込み形成するた
めの多数の溝９２を、絶縁膜６０にエッチングにより形
成する（図５（Ｂ）参照）。そして、これらの溝９２
に、Ｃｕなどのコイル材料を埋め込むとともに、主面を
平坦となるように研磨除去し、コイル６８を形成する
（図５（Ｃ）参照）。以後、図２（Ｆ）の工程に続く。

【００２５】この第２実施例によっても、基本的には第
１実施例とほぼ同様の効果が得られる。しかし、非磁性
層９２とコイル６８とで異なる材料を使用するため、第
１実施例よりも１工程増えることになる。別言すれば、
第１実施例のように、非磁性層６６とコイル６８に同じ
材料を使用して同時に埋め込み形成する方が工程が短縮
できて都合がよい。

【００２６】＜他の実施例＞なお、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、例えば次のようなものも含
まれる。 （１）図６（Ａ）に示す実施例では、非磁性層１００は
下コア５４に埋め込まれており、磁気ギャップ７０は下
コア５４と前部中間コア５６との間に形成されている。
図６（Ｂ）に示す実施例では、非磁性層１０２は前部中
間コア７２に埋め込まれており、磁気ギャップ７０は前
部中間コア７２と上コア８２との間に形成されている。

【００２７】同図（Ｃ）に示す実施例は、前記第１，第
２実施例において非磁性層１０４を後部中間コア５８付
近まで延長したものであり、同図（Ｄ）に示す実施例
は、前記図６（Ａ）の実施例において非磁性層１０６を
後部中間コア５８付近まで延長したものである。これら
のように、非磁性層の形状や埋め込み箇所，厚み，使用
する材料などは、その主旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することが可能である。 （２）前記実施例ではコイルが２段に巻回されている
が、図７の従来例のように１段するなど必要に応じて適
宜変更してよい。その他の部分の形状や寸法なども、同
様の作用を奏する範囲で必要に応じて適宜変更してよ
い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による薄膜
磁気ヘッド及びその製造方法によれば、非磁性層を磁気
コアに埋め込むこととしたので、その表面を平坦化する
ことが可能となり、その上に磁気コアを形成しても特性
の劣化は良好に防止されて磁気特性の向上を図ることが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による薄膜磁気ヘッドの第１実施例を示
す主要部の断面図である。

【図２】前記第１実施例の製造プロセスを示す説明図で
ある。

【図３】前記第１実施例の製造プロセスを示す説明図で
ある。

【図４】前記第１実施例の製造プロセスの一部を詳細に
示す説明図である。

【図５】本発明の第２実施例の製造プロセスの主要ステ
ップを示す説明図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す主要部の断面図であ
る。

【図７】従来の薄膜磁気ヘッドを示す主要部の断面図で
ある。

【符号の説明】

５０…基板、５２，６０，７６，８０…絶縁膜、５４…
下コア、５６，７２…前部中間コア、５８，７４…後部
中間コア、６２，６４，９２…溝、６６，９０，１０
０，１０２，１０４，１０６…非磁性層、６８，７８…
コイル、７０…磁気ギャップ、８２…上コア、８４…リ
ード線、Ｌ…寿命寸法。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上コア，下コア，前部中間コア，後部中
   間コアによって磁気回路を構成する各層が平坦に形成さ
   れており、ギャップ層を挟む磁気コアのうちの下側の磁
   気コア後部に非磁性層が形成された薄膜磁気ヘッドにお
   いて、前記非磁性層を、コア表面が平坦となるように磁
   気コアに埋め込み形成したことを特徴とする薄膜磁気ヘ
   ッド。
2. 【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、前記下側の磁気コアに溝を形成する工程
   と、この溝に非磁性層を埋め込む工程と、この埋め込み
   後の下側の磁気コアの表面を平坦化する工程とを含むこ
   とを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。