JPH07287811A - 薄膜磁気ヘッドとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜磁気ヘッドにおいて、磁極の接続を確実
にして磁気抵抗を小さくするとともに、下部磁極層に傷
をつけないようにして磁気特性が悪影響を受けないよう
にし、さらに薄膜磁気ヘッドの製造工程を少なくして製
造を容易にした。 【構成】 下部磁極層２の上に、ギャップ層３、下部絶
縁層５ａ、コイル層４、上部絶縁層５ｂ、上部磁極層６
が形成されて、ギャップ層３の端部位置に磁気ギャップ
７が形成されている磁気記録用の薄膜磁気ヘッドにおい
て、上部磁極層６が磁気ギャップ側とは反対側の位置で
ギャップ層３と上、下部絶縁層５ｂ、５ａとに設けられ
た穴８を通して下部磁極層２に接続され、ギャップ層３
から上部磁極層６までの各層の前記穴周縁部分が穴に向
かってなだらかに下に傾斜し、下部磁極層２の前記穴相
当部分の表面を薄膜形成状態と同様の表面粗さに形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、順に下部磁極層、ギャ
ツプ層、下部絶縁層、コイル層、上部絶縁層、上部磁極
層を、薄膜技術で作成するようにした磁気記録用の薄膜
磁気ヘッドとその製造方法に関し、特に下部磁極層と上
部磁極層との磁気的接続部分を改良したものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録再生装置では、磁気ヘッドを一
体に組込んだスライダーがロードアーム先端のジンバル
に固定され、磁気ディスクの回転に伴い、スライダーに
空気流の揚力が作用して微小間隔でスライダーを浮上さ
せ、磁気ヘッドが磁気ディスクに対向する部所のエアー
ギャップを介して、磁気ディスクに対し情報の読み書き
をできるようにしている。浮上式磁気ヘッドは、スライ
ダーに磁気ヘッドが一体に組込まれて形成され、磁気ヘ
ッドには、コアに磁性膜を積層してコアにコイルを巻い
た形式のものと、磁気コア、磁気ギャップ、コイル等を
薄膜技術で作成した薄膜磁気ヘッドとが知られている。

【０００３】薄膜磁気ヘッドは、図５に示すように、セ
ラミックウエハー１１の上にパーマロイからなる下部磁
極層１２、アルミナ膜からなる磁気ギャップ層１３、下
部絶縁層１５ａ、渦巻き状の銅製のコイル層１４、上部
絶縁層１５ｂ、パーマロイ製の上部磁極層１６が順に積
層され、ギャップ層１３の端部に磁気ギャップ１７を有
するように作成されている。また下部磁極層１２と上部
磁極層１６と磁気ギャップ１７との間に磁気回路を形成
するために、上部磁極層１６の磁気ギャップとは反対側
の部分が下部磁極層１２に磁気的に接合されている。

【０００４】この接合のためには、図６に示すように下
部磁極層１２の上のギャップ層１３の前記接合相当部分
に、アルゴンイオンを当てるイオンミリング法やエッチ
ング液で溶かすようにしたウェットエッチング法により
穴１８をあける。そして、穴１８をあけた後に上部磁極
層１６を薄膜技術により形成する際に同時に穴１８を埋
め、上部磁極層１６を穴の部分を介して下部磁極層１２
に接合させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、下
部磁極層と上部磁極層とを接続するためにギャップ層に
イオンミリング法あるいはウェットエッチング法により
穴をあけているが、その場合、次のような問題がある。
イオンミリング法では、アルゴンを当てて削るものであ
るために穴周壁を精度のよい端面に形成することが困難
であり、またギャップ層の下の下部磁極層の表面を傷つ
けて磁極の接合が不十分になったり、穴周壁における各
層で段差を生じ穴あけ状態にバラツキが生じ上層膜のス
テップカバーレージが損なわれる。また穴あけ工程の真
空排気などに時間を要し、あるいは酸化アルミの成膜、
フォトレジスト形成、露光、現像、イオンミリング、フ
ォトレジストの除去と多数の工程を行なうので製造効率
が低いという問題がある。

【０００６】ウェットエッチング法では、エッチング液
としてリン酸を使用するので、下部磁極層が腐食された
り、エッチング不要部分を覆う絶縁層の密着性が悪いた
めにギャップ層の端面がフォトレジストパターンの端面
より余分に除去されてアンダーエッチングが生じたり、
寸法精度が悪くなりやすい。また、エッチング液等が穴
のコーナー部分に残り、磁極の接続に悪影響を与えた
り、さらに酸化アルミの成膜、フォトレジスト形成、露
光、現像、酸化アルミウェットエッチング、フォトレジ
ストの除去という多数の工程を行なうので製造効率が低
いという問題がある。本発明は、上記問題を解決して磁
極の接続を確実にして磁気抵抗を小さくするとともに、
下部磁極層に傷をつけないようにして磁気特性が悪影響
を受けないようにし、さらに薄膜磁気ヘッドの製造工程
を少なくするとともに製造を容易にすることを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成した薄膜磁気ヘッドとその製造方法を提供するもので
ある。薄膜磁気ヘッドは、下部磁極層の上にギャップ
層、下部絶縁層、コイル層、上部絶縁層、上部磁極層が
薄膜技術により形成されて、ギャップ層の端部位置に磁
気ギャップが形成されており、上部磁極層が磁気ギャッ
プ側とは反対側の位置でギャップ層と上、下部絶縁層と
に設けられた穴を通して下部磁極層に接続され、ギャッ
プ層から上部磁極層までの各層の前記穴周縁部分が穴に
向かってなだらかに下に傾斜し、下部磁極層の前記穴相
当部分の表面が薄膜形成状態と同様の表面粗さに形成さ
れている。

【０００８】薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下部磁極層
の上に順にギャップ層、下部絶縁層、コイル層、上部絶
縁層、上部磁極層を薄膜技術により形成し、ギャップ層
の端部位置に磁気ギャップを形成する方法において、下
部磁極層における上部磁極層への接続相当部分に穴用ス
ペーサー層を積層した後に、ギャップ層を薄膜技術によ
り形成し、次に穴用スペーサー層を取り除いて前記穴用
スペーサー層の位置に穴を有するギャップ層とし、さら
にコイル層と上、下部絶縁層を前記穴相当位置に穴を有
する状態に薄膜技術により形成し、次いで上部磁極層を
薄膜技術により形成して前記各層の穴を通して上部磁極
層を下部磁極層に磁気的に接合させる。また下部磁極層
の上に積層する穴用スペーサー層の周縁端面は、上から
下に向かって内側に向かう７０〜８０度の傾斜面に形成
され、ギャップ層はスパッタにより形成する。穴用スペ
ーサー層の周縁端面を７０〜８０度の傾斜面に形成した
のは、スパッタによりギャップ層を形成する際に、穴周
縁部が穴に向かって下に下がるなだらかな傾斜面を形成
するのに適しているからである。

【０００９】下部磁極層の上に積層する穴用スペーサー
層は、フォトレジストを塗布して露光、現像することで
形成する。コイル層は、フォトレジストをギャップ層の
上に塗布して露光、現像してコイルパターンを形成し、
そのコイルパターンに銅メッキして形成する。さらに前
記穴用スペーサー層位置に相当する部分に残っているフ
ォトレジストを除去して、穴を有するコイル層にする。
上、下部絶縁層は、フォトレジストをコイル層もしくは
ギャップ層の上に塗布して露光、現像し、前記穴用スペ
ーサー層位置に相当する部分のフォトレジストを除去し
て穴を有するように形成する。

【００１０】

【作用】本発明の薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層と下
部磁極層の接合部分がギャップ層と上、下部絶縁層に設
けた穴を通して行なわれ、各層の穴周縁部は穴に向かっ
て下がるなだらかな傾斜面に形成される。このように穴
に向かう傾斜面は、ギャップ層に穴を設けるための穴用
スペーサー層を下部磁極層の上に形成して作成すること
に基づき、下部磁極と上部磁極との接続のための加工精
度が向上し、さらに薄膜磁気ヘッドの製造が容易にな
る。また下部磁極層は、それが上部磁極に接続される前
記穴に相当する部分が薄膜形成状態と同様の表面粗さに
形成されており、このことは下部磁極層の接続部分が傷
ついてないため、上部磁極への接続が確実であり磁気特
性が悪影響を受けることがない。

【００１１】また薄膜磁気ヘッドを製造するときは、各
層の穴を作成するのにフォトレジストを塗布して露光現
像し、アセトン有機溶剤でフォトレジストの所定部分を
取り除くようにしているので、各層に磁極の接続用穴を
あけることが容易であり、しかも下部磁極層の表面を傷
つけることなく精度よく穴をあけることができる。また
穴用のスペーサー層は端面が下に向かって内側に傾斜し
ているので、アルミナ製のギャップ層をスパッタで形成
する際に、アルミナが穴用スペーサー層の端面の傾斜面
内に入り込み、ギャップ層に穴を精度よく形成すること
ができ、またギャップ層の穴周縁部分は穴に向かってな
だらかに下がる傾斜面となり、その上に積層される各層
も同様の傾斜面になって磁気特性のよい薄膜磁気ヘッド
を得ることができる。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図１〜３により説明する。
本発明の薄膜磁気ヘッドは、セラミックスウエハー１の
上に、順にパーマロイからなる下部磁極層２、アルミナ
からなるギャップ層３、熱硬化したフォトレジストから
なる下部絶縁層５ａ、銅からなる渦巻き状のコイル層
４、熱硬化したフォトレジストからなる上部絶縁層５
ｂ、パーマロイからなる上部磁極層６がスパッタなどの
薄膜技術により積層され、ギャップ層３の端部に磁気ギ
ャップ７が形成されている。上部磁極層６は、磁気ギャ
ップ７とは反対側の端部でギャップ層３と上、下部絶縁
層５ｂ、５ａに設けた穴８を通して下部磁極層２に磁気
的に接合され、上部磁極層６と下部磁極層２とで磁気ギ
ャップ７を有する磁気回路が形成されている。なお通常
は、下部磁極層２の厚さは約３〜４μｍ、ギャップ層３
は０．４〜０．７μｍ、コイル層４は３〜５μｍ、上、
下部絶縁層５ｂ、５ａは２〜９μｍ、上部磁極層６は３
〜５μｍの厚さに成膜されている。

【００１３】上部磁極層６と下部磁極層２との接続は、
上部磁極層６の形成時に前記のようなギャップ層３と
上、下部絶縁層５ｂ、５ａの穴８内にパーマロイがスパ
ッタ、成膜もしくはメッキ形成されて穴内を埋めること
により行なわれている。また下部磁極層２の上の各層は
図２に示されるように穴８の周縁部が穴８に向かって下
がるなだらかな傾斜面に形成され、薄膜磁気ヘッドの製
造を容易にさせている。また下部磁極層２の接続部分
（前記の穴８の位置相当部分）の表面は、それ自身の薄
膜形成状態の表面粗さのまま傷つけられることなく、上
部磁極層６に接続され、その接続部分の磁気抵抗が小さ
くされている上記のように構成された、薄膜磁気ヘッド
は、スライダーに一体に組込まれ、磁気ギャップ７が回
転する磁気ディスクに微少間隔で対面されることによ
り、磁気ギャップと磁気ディスクとの間で情報を書き込
みあるいは読み取りすることができる。

【００１４】次に上記の薄膜磁気ヘッドの製造方法を図
３、４により説明する。セラミックウエハー１の上にパ
ーマロイの下部磁極層２を薄膜技術により積層し、その
下部磁極層２の上面であって上部磁極層６との接続相当
位置に穴用スペーサー層９を形成する。穴用スペーサー
層９は、フォトレジストをスピン塗布して露光、現像す
ることにより形成する。なお穴用スペーサー層９は、厚
さをギャップ層３の２〜５倍の１．０〜２．５μｍと
し、外周の端面は図４に示すように、下に向かって内側
に７０〜８０度傾斜した傾斜面に形成する。穴用スペー
サー層９に傾斜面を形成するのは、画像反転の露光条
件、リバーサルベーク温度条件をコントロールすること
により作成する。

【００１５】次に、穴用スペーサー層９を有する下部磁
極層２の上にギャップ層３をアルミナのスパッタにより
形成する。このスパッタ時にアルミナは、穴用スペーサ
ー層９の傾斜面に沿った凹部に入り込み、ギャップ層３
は前記穴８に向かってなだらかに下がる傾斜面に形成さ
れる。この後、穴用スペーサー層９をアセトンの有機溶
剤等の剥離液により除去して所定位置に穴８を有するギ
ャップ層３とする（図３の［ａ］工程）。

【００１６】次に、ギャップ層３の上および前記穴８の
部分にフォトレジスト１０をスピン塗布し、その後、前
記の穴相当部分や不要な部分を除くためフォトレジスト
１０を所定形状に露光、現像し、下部絶縁層５ａとして
残す部分を硬化処理して樹脂状にする。その後、さらに
フォトレジスト１０を塗布し、露光、現像して溝状の渦
巻き状コイルパターンを形成し、その溝状パターンに銅
メッキしてコイル層４を形成する（図３の［ｂ］工
程）。この後、前記穴８に相当する部分を含んで全体の
フォトレジスト１０をアセトンの有機溶剤により取り除
く（図３の［ｃ］工程）。次にコイル層４の上にフォト
レジスト１０をスピン塗布し（図３の［ｄ］工程）、そ
の後、前記の穴相当部分や不要な部分を除くためフォト
レジスト１０を所定形状に露光、現像し、上部絶縁層５
ｂとして残す部分を硬化処理して樹脂状にする（図３の
［ｅ］工程）。なお、次工程で作成する上部磁極層６を
形成したくない部分にはフォトレジスト１０ａを残して
おく（図３の［ｆ］の工程）。

【００１７】次に、上部絶縁層５ｂの上に薄膜技術によ
りパーマロイの上部磁極層６を形成する。上部磁極層６
の形成時に、上、下部絶縁層５ｂ、５ａとギャップ層３
の穴の中にもパーマロイが形成されて穴が埋められ、上
部磁極層６が穴８の部分を通して下部磁極層２に接続さ
れる。その後、上部磁極層６の形成前に残されたフォト
レジスト１０ａはアセトンの有機溶剤により取り除く。
このようにして薄膜磁気ヘッドが形成されるが、ギャッ
プ層には穴周縁部分がなだらかな傾斜面に形成されてい
るので、その上に形成される各層も図２に示されるよう
に同様のなだらかな傾斜面となっている。

【００１８】

【発明の効果】本発明の薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極
層と下部磁極層を接続するためにギャップ層と上、下部
絶縁層に設けられる穴部分を、穴用スペーサー層の形
成、ギャップ層のスパッタ成膜、スペーサー層の除去に
より精度良く容易に製造することができる。このように
製造される磁気ヘッドでは、穴周縁部分がなだらかな傾
斜面に形成されており、また下部磁極層の上部磁極層へ
の接続部分が傷つけられることなく薄膜形成状態に保っ
て接続されているので、磁気抵抗が小さく、さらに接続
用の穴の加工精度のよいことから磁気特性のよい薄膜磁
気ヘッドとなる。また薄膜磁気ヘッドの製造において
は、下部磁極層の上に設ける穴用スペーサー層により、
またフォトレジストの塗布と除去により下部磁極層の接
続部分を傷つけることなくギャップ層を形成でき、さら
にフォトレジストを穴形成のために使用することで、接
続用の穴を精度よく形成でき、磁気特性のよい薄膜磁気
ヘッドを少ない工程で効率よく製造することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜磁気ヘッドの一部破断面斜視図で
ある。

【図２】薄膜磁気ヘッドの部分拡大断面図である。

【図３】薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す説明図であ
る。

【図４】穴用スペーサー層を示す拡大説明図である。

【図５】従来の薄膜磁気ヘッドの一部破断斜視図であ
る。

【図６】従来の薄膜磁気ヘッドの下部磁極層と上部磁極
層との接合部の平面図である。

【符号の説明】

２ 下部磁極層 ３ ギャップ層 ５ 絶縁層 ６ 上部磁極層 ８ 穴 ９ 穴用スペーサー層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部磁極層の上にギャップ層、下部絶縁
   層、コイル層、上部絶縁層、上部磁極層が薄膜技術によ
   り形成されて、ギャップ層の端部位置に磁気ギャップが
   形成されている磁気記録用の薄膜磁気ヘッドにおいて、
   上部磁極層が磁気ギャップ側とは反対側の位置でギャッ
   プ層と上、下部絶縁層とに設けられた穴を通して下部磁
   極層に接続され、ギャップ層から上部磁極層までの各層
   の前記穴周縁部分が穴に向かってなだらかに下に傾斜
   し、下部磁極層の前記穴相当部分の表面が薄膜形成状態
   と同様の表面粗さに形成されていることを特徴とする薄
   膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 下部磁極層の上に順にギャップ層、下部
   絶縁層、コイル層、上部絶縁層、上部磁極層が薄膜技術
   により形成されて、ギャップ層の端部位置に磁気ギャッ
   プが形成される磁気記録用の薄膜磁気ヘッドの製造方法
   において、下部磁極層における上部磁極層への接続相当
   部分に穴用スペーサー層を積層した後に、ギャップ層を
   薄膜技術により形成し、次に穴用スペーサー層を取り除
   いて前記穴用スペーサー層の位置に穴を有するギャップ
   層とし、さらにコイル層と絶縁層を前記穴相当位置に穴
   を有する状態に薄膜技術により形成し、次いで上部磁極
   層を薄膜技術により形成して前記各層の穴を通して上部
   磁極層を下部磁極層に磁気的に接合させたことを特徴と
   する薄膜磁気ヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】 下部磁極層の上に積層する穴用スペーサ
   ー層の周縁端面は、上から下に向かって内側に向かう７
   ０〜８０度の傾斜面に形成され、ギャップ層はスパッタ
   により形成されることを特徴とする請求項２記載の薄膜
   磁気ヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】 下部磁極層の上に積層する穴用スペーサ
   ー層は、フォトレジストを塗布して露光、現像すること
   で形成されることを特徴とする請求項２又は３記載の薄
   膜磁気ヘッドの製造方法。
5. 【請求項５】 コイル層は、フォトレジストを下部絶縁
   層の上に塗布して露光、現像してコイルパターンを形成
   し、そのコイルパターンに銅メッキして形成され、さら
   に前記穴用スペーサー層位置に相当する部分に残ってい
   るフォトレジストを除去して穴を形成するようにした請
   求項２又は３記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
6. 【請求項６】 上、下部絶縁層は、フォトレジストをコ
   イル層又はギャップ層の上に塗布して露光、現像し、前
   記穴用スペーサー層位置に相当する部分のフォトレジス
   トを除去して、穴を形成するようにした請求項２又は３
   記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。