JPH0689411A - 薄膜磁気ヘッド及びこれを搭載した磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】浮上量が小さく変動の少ない良好な電磁変換特
性を有する薄膜磁気ヘッドを提供する。 【構成】下地膜，磁気ギャップ及び素子保護膜を絶縁性
の無機物質から構成し、それら膜を、Ａｌ₂Ｏ₃と、その
Ａｌ₂Ｏ₃と同じ又はそれ以上の酸化数を有する他の金属
酸化物とから構成する。 【効果】薄膜磁気ヘッドの浮上量が安定し、良好な電磁
変換特性が得られる。又、ヘッドクラシュが低減される
ので信頼性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に書き込
み／読み出しを行う薄膜磁気ヘッド及びこれを搭載した
磁気ディスク装置並びに薄膜磁気ヘッドの製造方法に係
り、特に、磁気記録媒体への記録／再生特性の良好な薄
膜磁気ヘッドの構造及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ａｌ₂Ｏ₃膜を構成要素とする薄膜
磁気ヘッドは、特開昭62−214507号公報及び特開昭63−
16408 号公報において論じられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
62−214507号公報及び特開昭63−16408 号公報のいずれ
にも、薄膜磁気ヘッドの構成部分である下地膜，磁気ギ
ャップ膜又は素子保護膜が、その加工工程で使用する洗
浄液でエッチングされてしまうという課題については言
及されていない。

【０００４】そこで本発明の目的は、浮上面での段差が
小さく良好な電磁変換特性が得られる薄膜磁気ヘッド及
びその製造方法を提供することに有る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、基板上に形成された下地膜と，該下地膜上に形成さ
れた下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接し、他端で
磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜と，該上部
磁性膜上に形成された素子保護膜とを有するものであっ
て、前記下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護
膜が、Ａｌ₂Ｏ₃と、該Ａｌ₂Ｏ₃以上の酸化数を有する金
属酸化物とからなることを特徴とする。特に、本発明の
薄膜磁気ヘッドは、基板上に形成された下地膜と、その
下地膜上に形成された下部磁性膜と，その下部磁性膜上
に形成された磁気ギャップ膜と，その磁気ギャップ膜上
に形成された導体コイルを包囲する絶縁膜と，その絶縁
膜を覆い一端が磁気ギャップ膜上面まで延び他端が下部
磁性膜上面まで延びる上部磁性膜と，その上部磁性膜上
に形成された素子保護膜とを有する。

【０００６】さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドは、基板
上に形成された下地膜と，該下地膜上に形成された下部
磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接し、他端で磁気ギャ
ップ膜を介して対向する上部磁性膜と，該上部磁性膜上
に形成された素子保護膜とを有するものであって前記下
地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜が、Ａｌ
₂Ｏ₃と、ＺｒＯ₂ ，ＨｆＯ₂ ，ＴｉＯ₂ ，Ｙ₂Ｏ₃，Ｔａ
₂Ｏ₅，Ｎｂ₂Ｏ₅，ＣｅＯ₂，ＳｉＯ₂の少なくとも１種と
からなることを特徴とする。

【０００７】さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記
下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜が、温
度４０〜６０℃、ｐＨ６〜８の温水に対して、０.０１
〜1.5Å／分の溶解速度を有することを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記
基板，前記下地膜，前記下部磁性膜，前記磁気ギャップ
膜，前記上部磁性膜及び前記素子保護膜の磁気ディスク
と対向する一端面における最大段差が、純水洗浄後に
０.００１〜０.０１５μｍであることを特徴とする。

【０００９】さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記
下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜が、比
抵抗１０ＭΩcm以上の純水に対して、１〜１００ｎｍ／
ｈのエッチング速度を有することを特徴とする。

【００１０】前記純水の電気抵抗が０.６ＭΩ 以上であ
ることが好ましい。

【００１１】さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記
下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜が、ｐ
Ｈ６〜８研磨液及びｐＨ９〜１１の剥離液に対して、１
〜１００ｎｍ／ｈのエッチング速度を有することを特徴
とする。

【００１２】さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記
下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜が、前
記基板と異なった材料からなり、溶解速度が実質的に等
しいことを特徴とする。

【００１３】また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、焼結体
からなる基板上に形成された下地膜と、該下地膜上に形
成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接し、他
端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜と，該
上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有するもので
あって、前記下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子
保護膜が、スパッタ膜であって、純水に対して前記基板
と実質的に同一の溶解度を有する無機材料からなること
を特徴とする。

【００１４】さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドは、焼結
体からなる基板上に形成された下地膜と，該下地膜上に
形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接し、
他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜と，
該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有するもの
であって、前記下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素
子保護膜が、スパッタ膜であって、前記基板との溶解速
度の差が０.０１ 〜１.５Å／分 である無機材料からな
ることを特徴とする。

【００１５】本発明の磁気ディスク装置は、前述のよう
な薄膜磁気ヘッドを搭載することを特徴とする。

【００１６】さらに、本発明の磁気ディスク装置は、情
報を磁気的に記憶する磁気ディスクと，該磁気ディスク
に情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを有するものであっ
て、前記磁気ヘッドが、基板上に形成された下地膜と，
該下地膜上に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と
一端で接し、他端に磁気ギャップ膜を介して対向する上
部磁性膜と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜と
を有し、前記基板，前記下地膜，前記下部磁性膜，前記
磁気ギャップ膜，前記上部磁性膜及び前記素子保護膜の
一端面が前記磁気ディスクと対向し、前記端面における
最大段差が０.００１〜０.０１５μｍであって、前記磁
気ディスクに対する前記磁気ヘッドの浮上量が、０.０
１〜０.１μｍであることを特徴とする。

【００１７】ここで、一端面とは、磁気ヘッドが磁気デ
ィスクに対向する面であり、情報の書き込み及び／又は
読み出しを行う面である。

【００１８】また、本発明の磁気ディスク装置は、前述
のような薄膜磁気ヘッドの他、前記磁気ディスクに記録
された情報を再生する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを有す
ることを特徴とする。

【００１９】一方、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、基板上に形成された下地膜と，該下地膜上に形成さ
れた下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接し、他端で
磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜と，該上部
磁性膜上に形成された素子保護膜とを有し、前記基板，
前記下地膜，前記下部磁性膜，前記磁気ギャップ膜，前
記上部磁性膜及び前記素子保護膜の磁気ディスクとの対
向面を加工処理する工程を有する製法であって、前記加
工処理中の一工程を、温度４０〜６０℃，ｐＨ６〜８の
温水で行うことを特徴とする。

【００２０】さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方
法は、基板上に形成された下地膜と，該下地膜上に形成
された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接し、他端
で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜と，該上
部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有し、前記基
板，前記下地膜，前記下部磁性膜，前記磁気ギャップ
膜，前記上部磁性膜及び前記素子保護膜の磁気ディスク
との対向面を加工処理する工程を有する製法であって、
前記加工処理の工程中に、純水で洗浄する工程を有する
ことを特徴とする。

【００２１】こうした前記加工処理の工程は、フロンガ
スを使用しないで洗浄する工程である。

【００２２】さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方
法は、基板上に形成された下地膜と，該下地膜上に形成
された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接し、他端
で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜と，該上
部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有し、前記基
板，前記下地膜，前記下部磁性膜，前記磁気ギャップ
膜，前記上部磁性膜及び前記素子保護膜の磁気ディスク
との対向面を加工処理する工程を有する製法であって、
前記加工処理の工程が、ｐＨ６〜８の研磨液で研磨する
工程と、ｐＨ９〜１１の剥離液で剥離する工程と、ｐＨ
６〜８の純水で洗浄する工程とを有することを特徴とす
る。

【００２３】さらに、前記純水で洗浄する工程中に、超
音波を印加することが好ましい。

【００２４】さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方
法は、基板上に形成された下地膜と，その下地膜上に形
成された下部磁性膜と，その下部磁性膜上に形成された
磁気ギャップ膜と，その磁気ギャップ膜上に形成され導
体コイルを包囲する絶縁膜と，その絶縁膜を覆い一端が
磁気ギャップ膜上面まで延び他端が下部磁性膜上面まで
延びる上部磁性膜と，その上部磁性膜上に形成された素
子保護膜とを有し、基板，下地膜，下部磁性膜，磁気ギ
ャップ膜，上部磁性膜及び素子保護膜のそれぞれ端面で
形成され、薄膜磁気ヘッドが書き込み／読みだしする磁
気ディスクと対向する一端面を加工処理する工程を有す
る製法であって、加工処理の工程中に比抵抗１０ＭΩcm
以上の純水で洗浄する工程を有する。

【００２５】

【作用】薄膜磁気ヘッドは、一定の速度で回転するディ
スクなる記録媒体上に一定の間隔（浮上量）を持って浮
上して用いられる。良好な電磁変換特性を得るために
は、浮上量は一定で、しかも記録媒体と接触しない範囲
でできるだけ小さいことが望ましい。

【００２６】この浮上量は、薄膜磁気ヘッドを保持して
浮上させるためのスライダの重さとスライダにかかる荷
重と、記録媒体とスライダ間の空気の流れによって制御
される。スライダの重さとスライダにかかる荷重は常に
一定であるため、浮上量を一定に保つためには、媒体と
スライダ間の空気の流れを一定に保つ必要が有る。

【００２７】薄膜磁気ヘッドの浮上面に加工段差がある
と、その段差のために空気の流れが乱れ、薄膜磁気ヘッ
ドの浮上量の変動を生じる。又、加工段差部にゴミ等が
付着し、ヘッドクラッシュ等を生じ、良好な電磁変換特
性が得られない。

【００２８】図１７に示すように、電磁変換特性上の実
質的な浮上量Ｈｅは、記録媒体である磁気ディスク１０
４の磁性層１０４ｂの表面と磁気ヘッド１０５の浮上面
における磁気コアなる磁性膜１３（１３′）端面間の距
離である。しかし、磁気ヘッド１０５の浮上面に段差が
有り、図２に示すように磁性膜の先端がほかに比べへこ
んでいると、見かけ上の浮上量Ｈｍは磁気ディスク１０
４の最上表面と磁気ヘッド１０５の浮上面間の最少距離
となり、実質的な浮上量Ｈｅとは異なる。実質的な浮上
量Ｈｅを小さくするには、この見かけの浮上量Ｈｍと実
質的浮上量Ｈｅとの差を極力小さくしなければならな
い。このため良好な電磁変換特性を得るためには、加工
段差を極力小さくする必要が有る。

【００２９】本発明者らは、磁気ヘッド浮上面の加工段
差量とヘッドクラシュの関係を検討するために、薄膜磁
気ヘッドの浮上量の設定値を一定にして、磁気ディスク
を一定回転数で回転させ、ヘッドクラシュが起きるまで
の時間を測定した。その結果、図３に示すように加工段
差量を０.０１５μｍ 以下とすれば良いことを見出し
た。一方、浮上量と加工段差の関係は、理想的には加工
段差は無いのが望ましいが、加工段差を零とすることは
不可能である。実用上は、浮上量の１０％以下とするの
が好ましい。これは、製造工程上からの制約もあるが、
スライダーがディスクに対して、傾いて移動するためで
もある。したがって加工段差は０.００１〜０.０１５μ
ｍ となる。

【００３０】加工段差の発生原因の大きな因子は、基
板，下地膜，磁気ギャップ膜，素子保護膜，上部及び下
部磁性膜の浮上面に露出する各膜について、浮上面加工
に用いる研磨液及び洗浄液等の加工液に対するエッチン
グ特性がそれぞれ異なることにある。

【００３１】加工段差を小さくするには、基板，下地
膜，磁気ギャップ膜，素子保護膜，上部及び下部磁性膜
それぞれの材料が、浮上面加工に用いる研磨液及び洗浄
液等の加工液によってほぼ同じ速度で溶解するようなも
のであればよい。磁性膜のＮｉ−Ｆｅ合金は、図１３に
示すように、強酸によりエッチングされやすいが、ｐＨ
６以上の溶液にはほとんどエッチングされない。Ａｌ₂
Ｏ₃とＴｉＣ等のセラミックスからなる基板は、耐食性
が高く、加工液によってほとんどエッチングされない。
このため、下地膜，磁気ギャップ膜及び素子保護膜に基
板と同じ材料を用いることが考えられる。しかし、基板
はスライダとして用いられるので、耐摺動性が重要であ
る。これに対し、素子保護膜等は、スパッタリングで形
成されるので、膜の形成速度が速いこと、膜の残留応力
が小さいこと、透明度が高いことが重要である。また基
板は焼結して作られるのに対し、素子保護膜等はスパッ
タリングで作られるので、両者は同じ組成を有していて
も、硬さや耐食性の点で相違する。そこで本発明は、下
地膜，磁気ギャップ膜，素子保護膜に、研磨液や洗浄液
等の加工液に対して耐食性の高い無機絶縁膜を用いるこ
とにより加工段差を低減することを狙いとしている。

【００３２】そこで、発明者らは下地膜，磁気ギャップ
膜，素子保護膜等を構成する無機絶縁膜のｐＨ２〜ｐＨ
１２の溶液中の最大エッチング速度と加工段差の関係に
ついて検討した。その結果、図４に示すように無機絶縁
膜にｐＨ２〜ｐＨ１２の溶液中の最大エッチング速度が
１００ｎｍ／ｈ以下の膜を用いれば、加工段差量を０.
０１５μｍ 以下にできることを見出した。

【００３３】又、薄膜磁気ヘッドの下地膜，磁気ギャッ
プ膜，素子保護膜等にこれまで使用されているＡｌ₂Ｏ₃
は、結晶質のときは耐薬品性に優れている。ところが、
スパッタリングするとγ−Ａｌ₂Ｏ₃となり非晶質となっ
てしまい耐薬品性にあまり優れていなかった。その為、
薄膜磁気ヘッドの加工の際に使用される研磨液，加工
液，洗浄液等からなる溶液によってエッチングされて、
加工段差の原因となっていた。特に、純水洗浄工程にお
いては、耐食性が悪かった。これは、γ−Al₂O₃スパッ
タ薄膜が非晶質となっているので、Ａｌ原子の結合手が
余っているため安定性が低く、容易に膜表面より剥離し
てしまうＡｌ水和物が生成される為である。そこで、Ａ
ｌ₂Ｏ₃と酸化数が同等、或いはそれ以上の金属酸化物を
Ａｌ₂Ｏ₃スパッタ薄膜に含有させることにより、Ａｌ原
子の結合手の余りが無くなりＡｌ水和物が発生せず、エ
ッチングが起こりにくくなり、加工段差を押さえること
ができる。この薄膜は、Ａｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂，ＨｆＯ₂，
ＴｉＯ₂，Ｙ₂Ｏ₃，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｎｂ₂Ｏ₅，ＣｅＯ₂，Ｓｉ
Ｏ₂の金属酸化物の内の少なくとも１種からなる混合物
の焼結体をターゲットとし、スパッタリングにより形成
したものである。

【００３４】スパッタリングによって形成されたＡｌ₂
Ｏ₃と金属酸化物とからなる薄膜の多くは、研削工程で
用いられる研磨液及び洗浄液等の加工液中では、その膜
表面部に水和物が生成されてそれが膨潤して堆積する。
その水和物が表面から溶液によって除去されてエッチン
グされることになる。この水和物の生成速度は概してｐ
Ｈ６〜８の溶液中で最も少ない、即ち薄膜のエッチング
速度がｐＨ６〜８の溶液中で最も小さいことがわかっ
た。

【００３５】以上説明したように、本発明によれば、薄
膜磁気ヘッドの下地膜，磁気ギャップ膜，素子保護膜を
Ａｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂，ＨｆＯ₂，ＴｉＯ₂，Ｙ₂Ｏ₃，Ｔａ₂
Ｏ₅，Ｎｂ₂Ｏ₅，ＣｅＯ₂，ＳｉＯ₂の金属酸化物の内の
少なくとも１種からなる薄膜をスパッタリングにより形
成し、薄膜磁気ヘッドの浮上面をｐＨ６〜８の研磨液及
び洗浄液を用いて加工するので、浮上面における加工段
差が０.０１５μｍ 以下と小さな薄膜磁気ヘッドを得る
ことができる。従って、本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁
気ディスク上の浮上量を小さく、かつ、浮上面と回転す
る記録媒体との間に流れる空気の乱れを少なくして浮上
量を安定して保持でき、良好な電磁変換特性を示し、ま
た段差が小さい故に記録媒体対向面と記録媒体間に異物
が詰まることなく、異物による薄膜磁気ヘッドの破壊を
防止でき、磁気記録装置の信頼性を向上させることがで
きる。

【００３６】その他、本発明の製造方法で用いる純水を
ベースとした研磨液，洗浄液は従来からこの種加工液と
して用いられてきたフロンにとって替わることができ
る。ちなみに近年、地球環境の問題から、フロンによる
洗浄が廃止される方向にある。さらに、薄膜磁気ヘッド
の浮上面の加工及びその加工後の洗浄にも、従来からそ
の洗浄力と洗浄後の清浄度がよい点から、フロンが用い
られてきた。しかしながら、近年、地球環境の問題か
ら、フロンによる洗浄が廃止される方向にある。そのた
め、フロンによる洗浄に代って、純水の温水による洗浄
が用いられるようとしている。温水は、洗浄力と乾燥時
の水きりの良い点から４０℃〜６０℃に加熱して用いら
れる。本発明によれば純水洗浄時のエッチングを防止す
ることができる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００３８】（実施例１）近年、データを記憶する磁気
ディスク装置が高記録密度化されるに伴ない、薄膜磁気
ヘッドの浮上量（薄膜磁気ヘッド表面と記録媒体表面の
距離）が段々小さくなる傾向にある。図１は、薄膜磁気
ヘッドの構造を示し、その先端から後端にかけて中心部
を切断した断面図である。

【００３９】図１に示すように、本発明の実施例１の薄
膜磁気ヘッドは、非磁性のセラミック基板１１上に下地
膜１２，下部磁性膜１３及び磁気ギャップ膜１４が形成
され、さらにその磁気ギャップ膜１４上に導体コイル１
６を包含する絶縁保護層１５と絶縁保護層１５上部に含
むように上部磁性膜１３′及び素子保護膜１７が形成さ
れて構成されている。この磁気薄膜ヘッドの、磁気記録
媒体に対向する対向面は、基板１１，下地膜１２，磁気
ギャップ膜１４を挾む上下磁性膜１３，１３′及び素子
保護膜１７のそれぞれが露出する先端面（図中、左側の
面）によって形成されている。

【００４０】本実施例の薄膜磁気ヘッドの構成部分であ
る下地膜１２，磁気ギャップ膜１４や素子保護膜１７等
の絶縁部分にはＡｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂ 膜あるいはＺｒＯ₂
膜が用いられ、また上下磁性膜１３，１３′にはＮｉ−
Ｆｅ合金であるパーマロイが用いられている。

【００４１】薄膜磁気ヘッドが動作する時、この先端面
が記録媒体表面に対向して浮上するので、以後、この先
端面を浮上面と称する。

【００４２】セラミック基板１１は焼結されて作られ、
その硬度は高く、耐食性に優れている。一方、下地膜１
２，磁気ギャップ膜１４，素子保護膜１７，下部磁性膜
１３及び上部磁性膜１３′はスパッタリングによって形
成され、それぞれの硬度はセラミック基板１１に比べて
低く、耐食性もセラミック基板１１より劣っていたが、
本発明によりこれが実質的に解消される。

【００４３】薄膜磁気ヘッドは、概略、次のような工程
を経て製作される。大きな基板の面に複数の薄膜磁気ヘ
ッド素子を薄膜で形成した後、その大きな基板を切断し
て各薄膜磁気ヘッドに分割される。分割された各薄膜磁
気ヘッドは、浮上面となる薄膜磁気ヘッドの先端が所定
ギャップ深さを持つように、砥粒と分散剤と表面活性剤
等を含む研磨液を用いて研削加工され、そして洗浄液を
用いて洗浄される。なお、薄膜磁気ヘッドは、研削前
に、浮上面と反対の面を治具の上に接着剤で接着され、
それから浮上面は定盤によって研磨液を介して研磨され
る。研磨終了後に薄膜磁気ヘッドと治具との接着部は剥
離液により除去され、薄膜磁気ヘッドは治具から分離さ
れる。

【００４４】その研削加工の際に、図２に示すように、
薄膜磁気ヘッドの浮上面に加工段差が生じていた。加工
段差量は、磁性膜１３，１３′の端面と、基板１１，下
地膜１２，素子保護膜１７、或いは磁気ギャップ膜１４
の端面との間の段差のうちの最大距離Ｈである。

【００４５】加工段差の生じる主な理由は、従来、下地
膜１２，磁気ギャップ膜１４及び素子保護膜１７に用い
ているＡｌ₂Ｏ₃薄膜と、磁性膜１３，１３′に用いてい
るＮｉ−Ｆｅ合金膜と、基板に用いられているＡｌ₂Ｏ₃
−ＴｉＣあるいはＺｒＯ₂との、加工工程で使用する研
磨液，洗浄液等の加工液に対するエッチング特性がそれ
ぞれ異なることにあった。即ち加工工程で使用する研磨
液，洗浄液によって、Ａｌ₂Ｏ₃膜及びＮｉ−Ｆｅ合金膜
の方がＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ焼結材よりも多くエッチングさ
れる。中でもＡｌ₂Ｏ₃膜が最もエッチングされやすい。
本発明はこうした知見に基づいてなされたものである。

【００４６】薄膜磁気ヘッドの浮上面に加工段差ができ
ると、この薄膜磁気ヘッドが、記録媒体面上を浮上して
動作する時に、加工段差のために空気の流れが乱れてヘ
ッド浮上量が変化し、薄膜磁気ヘッドの電磁変換特性の
ばらつきが大きくなる。又、加工段差部に異物が詰まり
記録媒体表面と接触して、ヘッドが破壊される。更に加
工段差量は、浮上量の一部となるので、実質上の浮上量
が大きくなり良好な電磁変換特性が得られないという問
題があったが、本発明により、加工段差が実質的になく
なり、こうした問題は、解消した。

【００４７】図１６は、本発明の磁気ディスク装置の構
成の一例を示す概略図である。磁気ディスク装置は、ス
ピンドル１０２に軸方向等間隔で取り付けられた磁気記
録媒体である複数の磁気ディスク１０４と、スピンドル
１０２を駆動するモータ103と、移動可能なキャリッジ
１０６に保持された磁気ヘッド群１０５と、このキャリ
ッジ１０６を駆動するボイスコイルモータ（ボイスコイ
ル１０７とマグネット１０８で構成される）と、これら
の支持するベース１０１とを備えている。また、磁気デ
ィスク制御装置などの上位装置から送り出される信号に
従って、ボイスコイルモータ１０７，１０８を制御する
ボイスコイルモータ制御回路を備えている。また、上位
装置から送られてきたデータを磁気ディスク１０４に書
き込む機能および磁気ディスク１０４に書き込まれたデ
ータを読みだす機能とを持つリード／ライト回路を備
え、このリード／ライト回路は、インターフェイスを介
して、上位装置と接続されている。磁気ディスク１０４
は、アルミ等の非磁性円盤の一方または両方の面に磁性
体層を形成したものからなる。

【００４８】この磁気ディスク装置の動作を書き込みの
場合を例として説明する。上位装置が、インターフェイ
スを介して、ボイスコイルモータ制御回路に、書き込み
位置データを与えた時、ボイスコイルモータ制御回路は
ボイスコイルモータ１０７，１０８を制御してキャリッ
ジ１０６を、その位置データに一致するトラック位置
は、磁気ヘッド群１０５を高速で移動させる。この時、
ボイスコイルモータ制御回路と接続されている位置決め
用磁気ヘッド１０５ａが、磁気ディスク１０４上の位置
を検出する。一方、ベース１０１に支持されたモータ１
０３は、スピンドル１０２に取り付けた複数の磁気ディ
スク１０４を回転させる。次に、リード／ライト回路か
らの信号にしたがって、一つの磁気ヘッド１０５が選択
され、この磁気ヘッド１０５は磁気ディスク１０４上の
書き込み位置を検出して、上位装置から送られたデータ
を書き込む。ここで上位装置とは例えばコンピュータシ
ステムである。

【００４９】図１７は磁気ディスク１０４が回転してい
る時に磁気ヘッド１０５が磁気ディスク１０４上に浮上
している状態を示す。磁気ヘッド１０５はその構成要素
である基板１１を、浮上するためのスライダとしてい
る。スライダは、磁気ディスク１０４が回転開始する時
に、また回転停止する時にも磁気ディスク１０４と接触
して摺動するので、耐摺動性が必要である。したがって
スライダーとなる基板１１には硬度の高い焼結材が用い
られる。

【００５０】記録媒体である磁気ディスク１０４は、円
盤状の基板上に順次下地膜１０４ａ，磁性層１０４ｂ，
保護膜１０４ｃ，潤滑膜１０４ｄから形成されてなる。
保護膜１０４ｃ，潤滑膜１０４ｄの膜厚は、合わせて約
２０から約４０ｎｍである。電磁変換特性上の磁気ヘッ
ドの実質的浮上量は、磁気ディスク１０４の磁性層１０
４ｂの表面と、磁気ヘッドの記録媒体対向面における磁
気コアの磁性膜１３，１３′端面との間の距離Ｈｅであ
る。

【００５１】見かけの浮上量は、磁気ディスク１０４表
面と磁気ヘッド浮上面間の最小距離Ｈｍである。なお以
後単に浮上量と表現しているのは、名目上の浮上量で、
磁気ディスク１０４表面と磁気ヘッド浮上面の磁気コア
の磁性膜表面間の距離Ｈｆである。

【００５２】図１８はスライダを示す図である。スライ
ダはジンバルばると荷重アーム（図示しない）を介して
キャリッジ１０６に搭載されている。

【００５３】ここで、薄膜磁気ヘッドの製造方法の詳細
を以下に説明する。

【００５４】この薄膜磁気ヘッドの薄膜を形成する工程
を図５，図６を参照して説明する。まず、(１)Ａｌ₂Ｏ₃
−ＴｉＣの焼結体からなる基板１１上にＡｌ₂Ｏ₃とＺr
Ｏ₂とからなる下地膜１２をスパッタリングで形成し、
その上にパーマロイからなる下部磁性膜１３をスパッタ
リングで形成し、これをホトリソクラフィー技術を用い
てイオンミリング法により磁気コアに加工した。（２）
その上にＡｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂ とからなる磁気ギャップ膜
１４をスパッタリングで形成し、(３)〜(７)さらにその
上に２層の導体コイル１６をはさんで層間絶縁膜１５を
形成した。導体コイル１６はフレームめっき法を用いて
形成し、また層間絶縁膜１５はポジ型ホトレジストを塗
布し、パターニングし、ベークすることによって形成し
た。（８）層間絶縁膜１５の形成後、パーマロイからな
る上部磁性膜１３′を下部磁性膜１３と同様に形成し、
加工した。（９）次にめっき法により端子を形成した
後、(10)Ａｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂ とからなる素子保護膜１７
をスパッタリングで形成した。このようにして磁気薄膜
ヘッド素子を作製した。

【００５５】本発明の特徴であるＡｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂ と
からなる無機絶縁膜は、下地膜１２，磁気ギャップ膜１
４，素子保護膜１７に用いた。即ちこの無機絶縁膜は、
７０ｗｔ％Ａｌ₂Ｏ₃−３０ｗｔ％ＺｒＯ₂ の焼結材をタ
ーゲットとし、スパッタリング法により形成した。スパ
ッタリングガスとしてＡｒを用いた。

【００５６】なお、下部磁性膜１３及び上部磁性膜１
３′の加工にはドライエッチング法を用いることもでき
る。またスパッタリングガスとしてＡｒの他に、Ｏ₂ ま
たはＡｒ−Ｏ₂ 混合ガスを用いることができる。スパッ
タリングレートの面からはＡｒが好ましく、薄膜を低残
留応力にて成膜するにはＡｒ−Ｏ₂ 混合ガスが好まし
く、適宜選択して用いるとよい。また薄膜磁気ヘッドを
用いられる磁性膜は、パーマロイより他のＮｉ系，Ｆｅ
系，Ｃｏ系磁性材料を用いてもよい。

【００５７】図７は、本実施例に用いた７０ｗｔ％Ａｌ
₂Ｏ₃−３０ｗｔ％ＺｒＯ₂ 膜と、従来から用いられてい
るＡｌ₂Ｏ₃膜それぞれの、ｐＨ２〜ｐＨ１２の溶液中に
おけるエッチングレートを示す。７０ｗｔ％Ａｌ₂Ｏ₃−
３０ｗｔ％ＺｒＯ₂ 膜及びＡｌ₂Ｏ₃膜はスパッタリング
法により形成した。溶液温度は８０℃であった。ｐＨの
異なる溶液は純水中にＮａＯＨ，ＨＣｌを混合すること
により調整した。純水の比抵抗は１０ＭΩcm以上であっ
た。Ａｌ₂Ｏ₃膜の最大エッチング速度が６μｍ／ｈに対
し、７０ｗｔ％Ａｌ₂Ｏ₃−３０ｗｔ％ＺｒＯ₂膜のそれ
は０.１μｍ／ｈである。図中、鎖線で示す堆積速度
は、７０ｗｔ％Ａｌ₂Ｏ₃−３０ｗｔ％ＺｒＯ₂ 膜の表面
が溶液と反応して生成され膨潤した水和物の生成速度を
示し、実線で示すエッチング速度は水和物が除去された
後の膜表面の侵食速度を示す。水和物は洗浄時に超音波
を印加するとより容易に除去することができる。以後、
他の図面においても、エッチング速度は実線で示し、水
和物の堆積速度は鎖線で示す。

【００５８】図８は、それぞれスパッタリングで形成し
たＡｌ₂Ｏ₃膜と７０ｗｔ％Ａｌ₂Ｏ₃−３０ｗｔ％ＺｒＯ
₂ 膜のＸ線回折試験の結果を示す。Ａｌ₂Ｏ₃膜は非晶質
のパターンを示しているのに対して、ＺｒＯ₂ を含むＡ
ｌ₂Ｏ₃膜は非晶質パターンのほかに結晶質のパターンを
示している。従ってＺｒＯ₂ を含むＡｌ₂Ｏ₃膜は非晶質
と結晶質の混在した膜であることが分かる。

【００５９】又、図９に、Ａｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂との混合
比率の異なる各種Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂膜の、ｐＨ２から
ｐＨ１２の各溶液中における最大エッチング速度を示
す。各Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂膜はスパッタリング法により
形成した。Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂膜中のＺｒＯ₂ 量が多く
なるにつれて、エッチング速度は低下し、ＺｒＯ₂ 量が
１５ｗｔ％以上となると、最大エッチング速度が１００
ｎｍ／ｈ以下となる。ＺｒＯ₂ 量が６０ｗｔ％を超えて
多くなると膜の透明度，硬度，加工性の低下する。従っ
て、Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂ 膜はＡｌ₂Ｏ₃を４０〜８５ｗｔ
％，ＺｒＯ₂ のそれを１５〜６０ｗｔ％含有することが
好ましい。

【００６０】下地膜１２，磁気ギャップ膜１４及び素子
保護膜１７を耐食性の良好な７０ｗｔ％Ａｌ₂Ｏ₃−３０
ｗｔ％ＺｒＯ₂ を用いて形成した本発明にかかる薄膜磁
気ヘッド素子と、下地膜１２，磁気ギャップ膜１４及び
素子保護膜１７をＡｌ₂Ｏ₃単独を用いて形成した従来型
の薄膜磁気ヘッドをそれぞれ作製した。各薄膜磁気ヘッ
ドは、同一条件で、研磨液，洗浄液等を用いて加工し、
それぞれ浮上面を形成した。それぞれ薄膜磁気ヘッドの
浮上面の面粗さを調べた結果、本発明の薄膜磁気ヘッド
の加工段差量は、０.００９μｍ であるのに対し、従来
型の薄膜磁気ヘッド素子の加工段差量は０.０２８μｍ
であった。加工段差量を測定した装置の測定精度は、
０.００１μｍ であった。

【００６１】本発明の薄膜磁気ヘッドを磁気ディスク装
置に搭載して、浮上量０.１５μｍで記録，再生等の電
磁変換特性を測定した結果、記録，再生とも安定した良
好な電磁変換特性が得られた。又、浮上量を０.０８μ
ｍ と小さくしても安定した浮上が保たれ、ヘッドクラ
シュ等の磁気ディスク表面と接触事故も生じなかった。
本実施例では、無機絶縁膜にＡｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂ からな
る膜を用いた薄膜磁気ヘッドについて説明したが、Ａｌ
₂Ｏ₃とＨｆＯ₂，ＴｉＯ₂，Ｙ₂Ｏ₃，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｎｂ
₂Ｏ₅，ＣｅＯ₂，ＳｉＯ₂ 等のＡｌ₂Ｏ₃と酸化数が同
等、或いはそれ以上の金属酸化物からなる膜を用いた場
合についても同様の結果を得た。

【００６２】（実施例２）実施例２の薄膜磁気ヘッド
は、実施例１の薄膜磁気ヘッドと形状、薄膜数の点で同
一構造を有するものである。但し下地膜１２，磁気キャ
ップ膜１４，素子保護膜１７の無機絶縁物の内、下地膜
１２にはスパッタリング法で形成した７０ｗｔ％Ａｌ₂
Ｏ₃−３０ｗｔ％ＺｒＯ₂ 膜を用い、一方、磁気ギャッ
プ膜１４及び素子保護膜１７にはスパッタリングで形成
したＡｌ₂Ｏ₃膜を用いた。

【００６３】（実施例３）実施例１の薄膜磁気ヘッドと
同じ条件でスパッタリングにより薄膜を形成した薄膜磁
気ヘッドで、その浮上面を研削加工する際に、エッチン
グ抑止剤を添加した研磨液を用いて加工した。またこの
薄膜磁気ヘッドは浮上面の加工を含むスライダ加工工程
で生じる付着物を除去し、洗浄するためにエッチング抑
止剤を入れた洗浄液を用いて加工を行った。この薄膜磁
気ヘッドでは、基板，無機絶縁膜にＡｌ₂Ｏ₃系の材料を
用いているので、Ａｌ₂Ｏ₃系の材料に有効な燐酸系のエ
ッチング抑止剤ＫＨ₂ＰＯ₄を用いた。

【００６４】加工工程終了後、浮上面での加工段差量を
測定した結果、加工段差量は0.005μｍであった。な
お、本実施例で無機絶縁膜のエッチングを抑止するエッ
チング抑止剤ＫＨ₂ＰＯ₄を用いたが、抑止効果があるも
のならばＫＨ₂ＰＯ₄に限定するものでない。また磁性膜
のエッチングを抑止する抑止剤を用いても良い。

【００６５】（実施例４）図１０に、ＴｉＯ₂ 含有率の
種々異なるＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂ 膜の、ｐＨ２〜ｐＨ１２
溶液中におけるエッチング速度を示す。これらのＡｌ₂
Ｏ₃−ＴｉＯ₂ 膜はそれぞれスパッタリング法で形成し
た。スパッタリング条件は、スパッタリングガスにＡｒ
を用い、ガス圧１.３Ｐａ とした。

【００６６】Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂ 膜は、Ａｌ₂Ｏ₃−Ｚｒ
Ｏ₂ 膜においてＺｒＯ₂ 含有率が高くなるにつれてエッ
チング速度が低下するのと同様に、ＴｉＯ₂ 含有率が高
くなるとエッチング速度は低下し、ＴｉＯ₂ 含有率１０
ｗｔ％以上で、すべてのｐＨ値に対して１００ｎｍ／ｈ
以下のエッチング速度が得られた。しかし、ＴｉＯ₂量
が６０ｗｔ％を超えて多くなると膜の硬度が低下する。
従って、Ａｌ₂Ｏ₃とＴｉＯ₂ の組成はそれぞれ４０〜９
０ｗｔ％，１０〜６０ｗｔ％の範囲にあるのが好まし
い。

【００６７】（実施例５）図１１は、Ｔａ₂Ｏ₅含有率の
種々異なるＡｌ₂Ｏ₃−Ｔａ₂Ｏ₅膜の、ｐＨ２〜ｐＨ１２
溶液のエッチング速度を示す。これら各種のＡｌ₂Ｏ₃−
Ｔａ₂Ｏ₅膜は、実施例１のＡｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂ 膜の場合
と同様のスパッタリング条件で、Al₂O₃−Ｔａ₂Ｏ₅の焼
結材をターゲットとしスパッタリングにより形成したも
のである。Ａｌ₂Ｏ₃−Ｔａ₂Ｏ₅膜は、Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ
₂ 膜においてＺｒＯ₂ 含有率が高くなるにつれてエッチ
ング速度が低下するのと同様に、Ｔａ₂Ｏ₅含有率が高く
なると、Ａｌ₂Ｏ₃−Ｔａ₂Ｏ₅膜のエッチング速度は低下
し、Ｔａ₂Ｏ₅含有率１５ｗｔ％以上ですべてのｐＨ値に
対して１００ｎｍ／ｈ以下のエッチング速度が得られ
た。しかし、Ｔａ₂Ｏ₅量が７０ｗｔ％を超えて多くなる
と、Ａｌ₂Ｏ₃−Ｔａ₂Ｏ₅膜の硬度が低下するので、Ａｌ
₂Ｏ₃とＴａ₂Ｏ₅の組成はそれぞれ３０〜８０ｗｔ，１５
〜７０ｗｔ％が好ましい。

【００６８】（実施例６）図１２は、Ｙ₂Ｏ₃含有量の異
なるＡｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂ −Ｙ₂Ｏ₃膜の、ｐＨ２〜ｐＨ１
２溶液中のエッチング速度を示す。これらの膜はＡｌ₂
Ｏ₃−ＺｒＯ₂ −Ｙ₂Ｏ₃の焼結材をターゲットとしＡｒ
−Ｏ₂ 混合ガスでスパッタリングにより、成膜したもの
である。Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂−Ｙ₂Ｏ₃膜も、Ａｌ₂Ｏ₃−
ＺｒＯ₂膜においてＺｒＯ₂ 含有率が高くなるにつれて
エッチング速度が低下するのと同様に、ＺｒＯ₂ とＹ₂
Ｏ₃の合計含有率が高くなると、Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂ −
Ｙ₂Ｏ₃膜のエッチング速度は低下し、ＺｒＯ₂ 含有率５
ｗｔ％以上、Ｙ₂Ｏ₃含有率２ｗｔ％以上で、すべてのｐ
Ｈ値に対して１００ｎｍ／ｈ以下のエッチング速度が得
られた。しかし、ＺｒＯ₂ 含有量が６０ｗｔ％を超え、
かつＹ₂Ｏ₃の含有量が１０ｗｔ％を超えて多くなると、
その膜の透明度，硬度，加工性が低下するので、Ａｌ₂
Ｏ₃とＺｒＯ₂ ，Ｙ₂Ｏ₃の各組成は３０〜９３ｗｔ％Ａ
ｌ₂Ｏ₃，５〜６０ｗｔ％ＺｒＯ₂ ，２〜１０ｗｔ％Ｙ₂
Ｏ₃が好ましい。

【００６９】（実施例７）図１３は、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ
₂ 膜，Ｎｉ−Ｆｅ膜及びＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ焼結体の、ｐ
Ｈ２〜ｐＨ１２溶液中におけるエッチングレートを示
す。溶液のｐＨは、実施例１と同様に純水にＮａＯＨ及
びＨＣｌを加えて調整した。なおＡｌ₂Ｏ₃膜，Ａｌ₂Ｏ₃
−ＳｉＯ₂ 膜，Ｎｉ−Ｆｅ膜はスパッタリングにより生
成された膜である。薄膜磁気ヘッドの下地膜１２，磁気
ギャップ膜１４及び素子保護膜１７に、従来から用いら
れるＡｌ₂Ｏ₃膜は、ｐＨ４以上の溶液には溶解されやす
く、エッチング速度が大きい。下部磁性膜１３及び上部
磁性膜１３′に用いられるＮｉ−Ｆｅ膜はｐＨ５以下の
酸性溶液には溶解されやすいが、ｐＨ６以上の中性及び
アルカリ性溶液には溶解されにくく、エッチング速度が
小さい。基板１１に用いられるＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ焼結体
はｐＨ２〜ｐＨ１２溶液によってエッチングされにく
く、エッチング速度は小さい。本発明のかかるＡｌ₂Ｏ₃
−ＳｉＯ₂ 膜はｐＨ９以下の溶液ではエッチング速度は
小さく、基板のそれと同等である。従って、基板１１に
Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ焼結体を、下地膜１２，磁気ギャップ
膜１４及び素子保護膜１７にはＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂ 膜
を、下部磁性膜１３及び上部磁性膜13′にはＮｉ−Ｆｅ
膜を用いて、薄膜磁気ヘッド製作し、その薄膜磁気ヘッ
ドをｐＨ６〜ｐＨ８の溶液によって研磨加工すれば、浮
上面での加工段差の小さい薄膜磁気ヘッドを得ることが
できる。

【００７０】図１４は、ＳｉＯ₂ 含有量の異なる各種Ａ
ｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂ 膜の、研磨液のｐＨ６〜ｐＨ８溶液中
におけるエッチングレート及びビッカース硬度、並びに
加工時に薄膜の欠けが発生する領域を示す。研磨液の液
温は、６０℃である。ｐＨ値の異なる溶液は純水中にＮ
ａＯＨ，ＨＣｌを混合することにより調整した。ＳｉＯ
₂ 含有量が多くなるとＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂ 膜のエッチン
グ速度は低下し、ＳｉＯ₂ 含有量が１５ｗｔ％以上にな
るとエッチング速度はほぼ一定となる。しかし、ＳｉＯ
₂ 含有量が４０ｗｔ％を超えて多くなると硬度，加工性
が低下するので、Ａｌ₂Ｏ₃は６０〜８５ｗｔ％、ＳｉＯ
₂ は１５〜４０ｗｔ％が好ましい。以上の結果を基にし
て、従来型と本発明にかかる薄膜磁気ヘッドをそれぞれ
製作し、それぞれの浮上面の加工段差を測定した。本発
明の薄膜磁気ヘッドは下地膜１２，磁気ギャップ膜１４
及び素子保護膜１７を耐食性の良好な７０ｗｔ％Ａｌ₂
Ｏ₃−３０ｗｔ％ＳｉＯ₂ を用いて形成したものであ
る。一方、従来型の薄膜磁気ヘッドは、下地膜１２，磁
気ギャップ膜１４及び素子保護膜１７に単にＡｌ₂Ｏ₃を
用いて形成したものである。それぞれの薄膜磁気ヘッド
はｐＨ６〜ｐＨ８に調整した研磨液，洗浄液等の加工液
を用いて浮上面の研削加工を行った。それぞれの薄膜磁
気ヘッドの面粗さを測定した結果、本発明の薄膜磁気ヘ
ッドの加工量段差は０.０１１μｍ であり、従来の無機
絶縁膜にＡｌ₂Ｏ₃膜を用いて形成した薄膜磁気ヘッドの
加工段差は０.０２８μｍ であった。加工段差量を測定
した装置の測定精度は０.００１μｍ であった。

【００７１】本実施例の薄膜磁気ヘッドを磁気ディスク
装置に搭載して、浮上量0.15μｍで、記録，再生等の電
磁変換特性を評価した結果、記録，再生ともに安定した
良好な電磁変換特性が得られた。またヘッドクラッシュ
等の記録媒体との接触事故も生じなかった。

【００７２】（実施例８）図１５は、記録と再生を分離
した構造の薄膜磁気ヘッドの斜視図を示す。非磁性のセ
ラミックス基板２００上に下地膜２０１を形成しその上
に再生専用の磁気抵抗効果を利用したＭＲヘッド１００
０を形成し、その上方に非磁性の分離膜２０８を介して
記録専用の電磁誘導型の記録ヘッド２０００を形成して
いる。記録ヘッド２０００は保護膜２１４で覆われてい
る。尚、図では記録ヘッド2000の右半分と、ＭＲヘッド
１０００の右側半分の信号検出電極２０５の上方に形成
される各層を省略してある。磁気抵抗効果とは、一軸異
方性を有する強磁性薄膜素子に外部磁界が印加される
と、磁界回転により素子の電気抵抗が変化することを言
う。ＭＲヘッドは、インダクティブヘッドが磁束変化を
検出するのにたいし、磁束そのものを検出するため、再
生出力は磁気ディスクの周速に依存しない。そのため、
ＭＲヘッドによれば、インダクティブヘッドの２〜５倍
の出力を得ることが期待でき、また、低ノイズの再生ヘ
ッドを実現できる。ＭＲヘッド１０００は、信号磁界を
検知する磁気抵抗効果素子膜２０４，磁気抵抗効果素子
膜２０４に電流を流す信号検出電極２０５，磁気抵抗効
果素子膜２０４と信号検出電極２０５を挾むように形成
され、上下部磁気シールド膜２０２，２０７と磁気抵抗
効果素子膜２０４及び信号検出電極２０５を電気的，磁
気的に分離する上下部ギャップ膜２０３，２０６及び磁
気抵抗効果素子膜２０４に信号磁界以外の磁界が影響す
るのを防止する上下部磁気シールド膜２０２，２０７か
ら構成されている。記録ヘッド２０００は、図１の記録
再生兼用型の薄膜磁気ヘッドと同じ構造であり、上下部
磁性膜２０９，２１３、磁気ギャップ膜２１０，導体コ
イル２１１，絶縁保護層２１２から構成されている。基
板２００にはＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣの焼結体を、上下部磁性
膜２０９，２１３と上下部磁気シールド膜２０２，２０
７及び磁気抵抗効果膜にＮｉ−Ｆｅ合金膜を、信号検出
電極２０５にはＷ膜を用いた、本発明の特徴であるＡｌ
₂Ｏ₃とＳｉＯ₂ とからなる無機絶縁膜は、下地膜201，
上下部ギャップ膜２０３，２０６，分離膜２０８，磁気
ギャップ膜２１０及び素子保護膜２１４に用いた。この
絶縁膜は、７０ｗｔ％Ａｌ₂Ｏ₃−３０ｗｔ％ＳｉＯ₂ の
焼結材をターゲットとし、スパッタリング法により形成
した。スパッタリングガスとしてＡｒを用いた。浮上面
の加工は、基板から、スライダーと成る基板の一部と共
にきりだして、スライダー形状に加工したのち、浮上面
となる側を上にして、加工治具に貼り付け、浮上面を磁
気抵抗効果素子膜の幅（膜厚方向と直角方向）が所定の
値になるようにラップ加工した。研磨液は塩基度がｐＨ
６〜８のものを使用した、また、加工治具からのスライ
ダーのはがしには、ｐＨ１０の剥離液を使用した。ま
た、洗浄は、６０℃の純水を使用した。浮上面加工後、
加工段差を測定した結果、本発明の記録再生分離型の薄
膜磁気ヘッドの加工段差量は、０.００８μｍ であっ
た。

【００７３】本実施例の薄膜磁気ヘッドを磁気ディスク
装置に搭載して、浮上量0.10μｍで、記録，再生等の電
磁変換特性を評価した結果、記録，再生ともに安定した
良好な電磁変換特性が得られた。またヘッドクラッシュ
等の記録媒体との接触事故も生じなかった。

【００７４】本実施例では、無機絶縁膜にＡｌ₂Ｏ₃とＳ
ｉＯ₂ とからなる膜をもちいた記録再生分離型の薄膜磁
気ヘッドについて説明したが、Ａｌ₂Ｏ₃とＨｆＯ₂，Ｔ
ｉＯ₂，ＺｒＯ₂ ，Ｔａ₂Ｏ₅等のＡｌ₂Ｏ₃と酸化数が同
等、あるいはそれ以上の金属酸化物からなる膜を用いて
もよい。また、下地膜２０１，上下部ギャップ膜２０
３，２０６、分離膜２０８，磁気ギャップ膜２１０及び
素子保護膜２１４のすべてに同じ膜を用いなくても、本
発明の無機絶縁膜を組み合わして用いてもよい。

【００７５】以上の各実施例より、従来の薄膜磁気ヘッ
ドの下地膜１２，磁気ギャップ膜１４，素子保護膜１７
は、スパッタリング形成したＡｌ₂Ｏ₃膜であったが、こ
のＡｌ₂Ｏ₃膜は純水と接触すると、Ａｌ₂Ｏ₃は純水と反
応して水和物が生成されるという知見が得られた。その
水和物は水の振動によって容易に除去されるので、Ａｌ
₂Ｏ₃膜はＮｉ−Ｆｅ合金膜やＡｌ₂Ｏ₃系焼結材よりエッ
チングされ易いこともわかった。従って、薄膜磁気ヘッ
ドの浮上面の研磨工程で磁気ディスクと対向する浮上面
を平滑に仕上げようとしても、研磨工程で用いられる研
磨液や洗浄液によって、Ａｌ₂Ｏ₃膜が、より多くエッチ
ングされて、Ａｌ₂Ｏ₃膜部分が凹部になってしまうこと
がわかった。こうした知見に基づいた結果、薄膜磁気ヘ
ッドの浮上面に加工段差を生じることのない薄膜磁気ヘ
ッドを達成することができた。また、純水洗浄工程にお
いても、本発明の薄膜磁気ヘッドは、下地膜等が変質し
たりすることもない。このため、純水に対して他のイオ
ン等を添加することなく、純水を使用することもでき
る。

【００７６】

【発明の効果】本発明により、記録／再生特性の良好
な、薄膜磁気ヘッドを実現できると同時に、フロンを使
用しない洗浄を可能にした。

【００７７】さらに、こうした薄膜磁気ヘッドは、加工
精度の良いものであるため、磁気ディスクとの浮上量を
低減することができ、高い記録密度を有する磁気ディス
ク装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドの断面斜視
図で、その先端の浮上面から後端にかけて中心部を切断
した面における構造を示す図である。

【図２】薄膜磁気ヘッドの浮上面の加工で生じる段差を
説明する図である。

【図３】薄膜磁気ヘッドの加速試験における薄膜磁気ヘ
ッド浮上面の加工段差量とヘッドクラッシュの関係を示
すグラフである。

【図４】薄膜磁気ヘッド浮上面のエッチング速度と加工
段差量の関係を示すグラフである。

【図５】薄膜磁気ヘッドの薄膜形成工程（工程１〜５）
を示す図である。

【図６】薄膜磁気ヘッドの薄膜形成工程（工程６〜１
０）を示す図である。

【図７】Ａｌ₂Ｏ₃薄膜及び７０ｗｔ％Ａｌ₂Ｏ₃−３０ｗ
ｔ％ＺｒＯ₂ 薄膜それぞれの、溶液のｐＨ値の変化によ
るエッチングレートを示すグラフである。

【図８】Ａｌ₂Ｏ₃薄膜及び７０ｗｔ％Ａｌ₂Ｏ₃−３０ｗ
ｔ％ＺｒＯ₂ 薄膜それぞれのＸ線回折分析結果を示すグ
ラフである。

【図９】Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂薄膜のＺｒＯ₂含有量と溶液
のｐＨ値の変化によるその薄膜エッチングレートを示す
グラフである。

【図１０】Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂薄膜のＴｉＯ₂含有量と溶
液のｐＨ値の変化によるその薄膜のエッチングレートを
示すグラフである。

【図１１】Ａｌ₂Ｏ₃−Ｔａ₂Ｏ₅薄膜のＴａ₂Ｏ₅含有量と
溶液のｐＨ値の変化によるその薄膜のエッチングレート
を示すグラフである。

【図１２】Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂−Ｙ₂Ｏ₃薄膜のＺｒＯ₂−
Ｙ₂Ｏ₃含有量と溶液のｐＨ値の変化によるその膜のエッ
チングレートを示す図である。

【図１３】Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ焼結材と、Ａｌ₂Ｏ₃，Ｎｉ
−Ｆｅ及びＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂ の各薄膜の、溶液のｐＨ
値の変化によるエッチングレートを示す図である。

【図１４】Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂薄膜のＳｉＯ₂ 含有量と
ビッカース硬度の関係、及びAl₂O₃−ＳｉＯ₂ 薄膜のＳ
ｉＯ₂ 含有量とｐＨ６〜８の溶液による平均エッチング
レート、及び加工時の欠け発生領域を示す特性図であ
る。

【図１５】記録ヘッド／再生ヘッド分離型の薄膜磁気ヘ
ッドの斜視図である。

【図１６】磁気ディスク装置の構成の一例を示す図であ
る。

【図１７】薄膜磁気ヘッドが磁気ディスク上を浮上して
いる状態を説明する図である。

【図１８】薄膜磁気ヘッドにおける基板からなるスライ
ダと薄膜部分を示す図である。

【符号の説明】

１１…基板、１２…下地膜、１３…下部磁性膜、１３′
…上部磁性膜、１４…ギャップ膜、１５…層間絶縁膜、
１６…導体コイル、１７…素子保護膜、Ａ…磁性膜段
差、Ｂ…無機絶縁膜段差、Ｈ…加工段差。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芦田 栄次 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 安藤 英美 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 池田 宏 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 鈴木 三郎 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 若木 靖雄 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 萩原 芳樹 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に形成された下地膜と，該下地膜上
   に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接
   し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜
   と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有する
   薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜
   が、Ａｌ₂Ｏ₃と，該Ａｌ₂Ｏ₃以上の酸化数を有する金属
   酸化物とからなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】基板上に形成された下地膜と，該下地膜上
   に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接
   し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜
   と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有する
   薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜
   が、Ａｌ₂Ｏ₃と、ＺrＯ₂，ＨｆＯ₂，ＴｉＯ₂，Ｙ₂Ｏ₃，
   Ｔａ₂Ｏ₅，Ｎｂ₂Ｏ₅，ＣｅＯ₂，ＳｉＯ₂の少なくとも１
   種とからなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
3. 【請求項３】請求項１記載の薄膜磁気ヘッドを搭載した
   磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】情報を磁気的に記憶する磁気ディスクと，
   該磁気ディスクに情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを有
   する磁気ディスク装置において、 前記磁気ヘッドが、基板上に形成された下地膜と，該下
   地膜上に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端
   で接し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁
   性膜と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有
   し、 前記基板，前記下地膜，前記下部磁性膜，前記磁気ギャ
   ップ膜，前記上部磁性膜及び前記素子保護膜の一端面が
   前記磁気ディスクと対向し、前記端面における最大段差
   が０.００１〜０.０１５μｍであって、 前記磁気ディスクに対する前記磁気ヘッドの浮上量が
   ０.０１〜０.１μｍであることを特徴とする磁気ディス
   ク装置。
5. 【請求項５】基板上に形成された下地膜と，該下地膜上
   に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接
   し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜
   と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有する
   薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜
   が、温度４０〜６０℃、ｐＨ６〜８の温水に対して、
   ０.０１〜１.５Å／分の溶解速度を有することを特徴と
   する薄膜磁気ヘッド。
6. 【請求項６】基板上に形成された下地膜と，該下地膜上
   に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接
   し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜
   と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有する
   薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記基板，前記下地膜，前記下部磁性膜，前記磁気ギャ
   ップ膜，前記上部磁性膜及び前記素子保護膜の磁気ディ
   スクと対向する一端面における最大段差が、純水洗浄後
   に０.００１〜０.０１５μｍであることを特徴とする薄
   膜磁気ヘッド。
7. 【請求項７】基板上に形成された下地膜と，該下地膜上
   に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接
   し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜
   と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有する
   薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜
   が、比抵抗１０ＭΩcm以上の純水に対して、１〜１００
   ｎｍ／ｈのエッチング速度を有することを特徴とする薄
   膜磁気ヘッド。
8. 【請求項８】基板上に形成された下地膜と，該下地膜上
   に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接
   し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜
   と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有する
   薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜
   が、ｐＨ６〜８の研磨液及びｐＨ９〜１１の剥離液に対
   して、１〜１００ｎｍ／ｈのエッチング速度を有するこ
   とを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
9. 【請求項９】請求項４記載の磁気ディスク装置におい
   て、更に、前記磁気ディスクに記録された情報を再生す
   る磁気抵抗効果型磁気ヘッドを有することを特徴とする
   磁気ディスク装置。
10. 【請求項１０】基板上に形成された下地膜と，該下地膜
    上に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接
    し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜
    と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有し、
    前記基板，前記下地膜，前記下部磁性膜，前記磁気ギャ
    ップ膜，前記上部磁性膜及び前記素子保護膜の磁気ディ
    スクとの対向面を加工処理する工程を有する薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法において、 前記加工処理中の一工程を、温度４０〜６０℃，ｐＨ６
    〜８の温水で行うことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製
    造方法。
11. 【請求項１１】基板上に形成された下地膜と，該下地膜
    上に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接
    し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜
    と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有し、
    前記基板，前記下地膜，前記下部磁性膜，前記磁気ギャ
    ップ膜，前記上部磁性膜及び前記素子保護膜の磁気ディ
    スクとの対向面を加工処理する工程を有する薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法において、 前記加工処理の工程中に、純水で洗浄する工程を有する
    ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
12. 【請求項１２】基板上に形成された下地膜と，該下地膜
    上に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接
    し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜
    と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有し、
    前記基板，前記下地膜，前記下部磁性膜，前記磁気ギャ
    ップ膜，前記上部磁性膜及び前記素子保護膜の磁気ディ
    スクとの対向面を加工処理する工程を有する薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法において、 前記加工処理の工程が、ｐＨ６〜８の研磨液で研磨する
    工程と、ｐＨ９〜１１の剥離液で剥離する工程と、ｐＨ
    ６〜８の純水で洗浄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。
13. 【請求項１３】請求項１２記載の薄膜磁気ヘッドの製造
    方法において、前記純水で洗浄する工程中に、超音波を
    印加することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
14. 【請求項１４】焼結体からなる基板上に形成された下地
    膜と，該下地膜上に形成された下部磁性膜と，該下部磁
    性膜と一端で接し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向
    する上部磁性膜と，該上部磁性膜上に形成された素子保
    護膜とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜
    が、スパッタ膜であって、純水に対して前記基板と実質
    的に同一の溶解度を有する無機材料からなることを特徴
    とする薄膜磁気ヘッド。
15. 【請求項１５】焼結体からなる基板上に形成された下地
    膜と，該下地膜上に形成された下部磁性膜と，該下部磁
    性膜と一端で接し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向
    する上部磁性膜と，該上部磁性膜上に形成された素子保
    護膜とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜
    が、スパッタ膜であって、前記基板との溶解速度の差が
    ０.０１〜１.５Å／分である無機材料からなることを特
    徴とする薄膜磁気ヘッド。
16. 【請求項１６】基板上に形成された下地膜と，該下地膜
    上に形成された下部磁性膜と，該下部磁性膜と一端で接
    し、他端で磁気ギャップ膜を介して対向する上部磁性膜
    と，該上部磁性膜上に形成された素子保護膜とを有する
    薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記下地膜，前記磁気ギャップ膜及び前記素子保護膜
    が、前記基板と異なった材料からなり、溶解速度が実質
    的に等しいことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。