JPH08194918A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイル層の段数に関係なく、ヨークの一部分
であるコアの幅寸法が精度の高いものとなる薄膜磁気ヘ
ッドを提供すること 【構成】 基板２１の上面に下部絶縁層２２と下部磁極
層２５を形成する。この時、下部絶縁層の端部上に下部
磁極層の端部を重ねる。この重ね合わせた部分が、下部
磁極層と上部磁極層３１との接続部分となる。このよう
に下部磁極層が持ち上がることにより、下部磁極層と上
部磁極層の接続部分を形成する孔部３０の底面は浅くな
るので、上部磁極層形成時に孔部内に入り込むレジスト
厚が薄く、露光量が小さくても孔部内のレジストを除去
でき、露光過多になることがない。よって上部磁極層を
精度よくパターンニングでき、たとえコア幅が狭いもの
でも、精度よく製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＨＤＤやコンピュータ
等の磁気記録装置に用いられる薄膜磁気ヘッドに関する
もので、より具体的には、薄膜磁気ヘッドのヨークを構
成している上部磁極層と下部磁極層との接続構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の薄膜磁気ヘッドとしては、図４に
示すように、基板１の上面に、リフトオフ等の処理によ
って第１下部磁極層２，第２下部磁極層３が順次積層形
成されている。そして、係る第１下部磁極層２と第２下
部磁極層３から下部磁極層４が形成されている。基板１
の露出面及び下部磁極層４の上面には、ギャップ層とな
る非磁性材層５が形成され、さらに、非磁性材層５の上
面で、下部磁極層４と上下方向で重ならない所定位置に
下部絶縁層６が形成されている。

【０００３】そして、非磁性材層５及び下部絶縁層６の
上面に第１絶縁層７を所定形状に形成され、その上部に
所定巻数のコイル層８及びそのコイル層８を覆う第２絶
縁層９が形成されている。コイル層８，第２絶縁層９は
所定段数で積層形成され、上下に隣り合った層に形成さ
れたコイル層８同士は所定位置で接続されており、１本
のコイルを形成している。

【０００４】ヨークの一部となるコアを設けるために、
第２絶縁層９のパターンニングに際して、コイル層８，
第２絶縁層９の中心に孔部１０が形成されている。そし
て、第２絶縁層９の上面には所定形状にパターンニング
された上部磁極層１１がパーマロイ等の磁性体によって
形成されている。

【０００５】係る上部磁極層１１の形成方法について説
明すると、最上層の第２絶縁層９を形成後、全面または
所定部位に所定の金属を蒸着などしてメッキベースを形
成し、その上面にレジストを塗布する。そして、露光現
像処理によって所定パターン形状にレジストを除去して
メッキベースを露出させ、その露出したメッキベース上
にメッキを施し、パーマロイ等の磁性体を成膜する。こ
れにより上部磁極層１１が形成される。このとき、上部
磁極層１１の形成に使用された磁性体はコイル層８，第
２絶縁層９の中心に形成された孔部１０内壁面に付着さ
れることによって、上部磁極層１１と下部磁極層４が接
続されて、ヨークを構成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１と下部磁
極層４の接続部分を形成する場合、上部磁極層１１の形
成時に塗布されるレジストは下部磁極層４と上部磁極層
１１の接続部分となる深い段差をもつ孔部１０に入り込
むため、そこに入り込んだレジストを除去するために
は、露光量を強くする必要が生じる。

【０００７】しかし、この工程で同時に薄膜磁気ヘッド
の特性を左右するヨークの幅（コア幅）も決定される。
そして、このコア幅を決定する部分の上に塗布されるレ
ジストは、上記接続部分側の孔部１０内に塗布されるレ
ジストに比べ十分薄い。したがって、孔部１０内のレジ
ストを感光させるために高エネルギーの露光による露光
現像処理を行うと、それ以外のレジスト部分が感光され
すぎて、必要以上に露光面が広がり所定の幅以上にレジ
ストを除去してしまうおそれがある。その結果、コア幅
の寸法精度に支障をきたしてしまうおそれがあった。ま
た、そのように露光量が大きくなると、それにともない
露光時間が長くなり、生産性が低下する。

【０００８】一方、上記とは逆に露光量を小さくする
と、コア幅の寸法精度を正確に出すことができるが、そ
うすると孔部１０内のレジストを完全に除去できず上部
磁極層１１と下部磁極層４の導通が不完全になり、不良
品の発生に伴う歩留まりが低下する。

【０００９】また、コイル層８の段数が３層，４層等と
増加すると、上部磁極層１１と下部磁極層４との接続部
位である孔部１０の深さがますます深くなるので、上記
問題がより顕著になる。

【００１０】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題点を解
決し、磁極層の形成時に上部磁極層と下部磁極層の接続
部の寸法精度を向上させるために最適なエネルギーでの
露光をレジストに行うことのできる薄膜磁気ヘッドを提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、基板上に、下
部磁極層，下部絶縁層，ギャップ用の非磁性層が形成さ
れ、前記下部絶縁層及び前記ギャップ用の非磁性層の上
面に、所定数のコイル層およびそのコイル層の上下に配
置された絶縁層が積層形成され、最上層の絶縁層の上面
に前記下部磁極層と導通する上部磁極層を備えた薄膜磁
気ヘッドであって、前記下部絶縁層の上面に、前記下部
磁極層の前記上部磁極層との接続部位が重なるように形
成した。

【００１２】また、別の解決手段としては、基板上に、
下部磁極層，下部絶縁層，ギャップ用の非磁性層が形成
され、前記下部絶縁層及び前記ギャップ用の非磁性層の
上面に、所定数のコイル層およびそのコイル層の上下に
配置された絶縁層が積層形成され、最上層の絶縁層の上
面に前記下部磁極層と導通する上部磁極層を備えた薄膜
磁気ヘッドであって、少なくとも前記絶縁層に形成され
た上下に貫通する孔部内に磁性体からなる接続部を形成
し、その接続部を介して前記下部磁極層と前記上部磁極
層とを接続するようにしてもよい。

【００１３】さらに別の解決手段としては、上記２つの
特徴を組み合わせ、基板上に、下部磁極層，下部絶縁
層，ギャップ用の非磁性層が形成され、前記下部絶縁層
及び前記ギャップ用の非磁性層の上面に、所定数のコイ
ル層およびそのコイル層の上下に配置された絶縁層が積
層形成され、最上層の絶縁層の上面に前記下部磁極層と
導通する上部磁極層を備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記下部絶縁層の上面に、前記下部磁極層の前記上部磁
極層との接続部位が重なるように形成され、かつ、少な
くとも前記接続部位に対応する位置の前記絶縁層に形成
された上下に貫通する孔部内に磁性体からなる接続部を
形成し、その接続部を介して前記下部磁極層と前記上部
磁極層とを接続するようにしてもよい。

【００１４】

【作用】請求項１に記載された発明では、下部磁極層の
上部磁極層との接続部位となる、コイル層及びそのコイ
ル層を覆う絶縁層の中心部に形成された孔部の底面が、
下部絶縁層の厚み分押し上がっている（孔部の深さが浅
くなる）ため、製造時に上部磁極層の形成に使用される
レジストへの露光現像処理が高いエネルギーでの露光を
行う必要がなくなる。すなわち、小さな露光量に基づく
露光現像処理にて孔部内のレジストを除去でき、上部磁
極層と下部磁極層が確実に接続される。また必要以上に
露光されることがなく、所望のコア幅が得られる。さら
に、露光量が小さくてすむので、露光時間が短時間にな
る。

【００１５】請求項２に記載された発明では、下部磁極
層と上部磁極層の接続部位となるコイル層及びそのコイ
ル層を覆う絶縁層の中心部に形成された孔部内に、所定
形状の接続部を磁性体で形成する。この接続部は、上部
磁極層と別工程で製造可能となるので、露光量を大きく
しても上部磁極層の寸法形状（コア幅）への影響はな
い。よって確実にその孔部内に入り込んだレジストを除
去することができ、下部磁極層と上部磁極層が確実に接
続される。これは、コイル層の層数が増加しても露光量
を増加すれば孔部内のレジストは確実に除去されるの
で、コイル層の層数に関係なく、接続部が形成される。
そして上記接続部の製造工程とは別に、その後所望の露
光量で露光現像することにより、上部磁極層に必要な所
望形状のレジストパターンが形成できる。

【００１６】請求項３に記載された発明では、上記した
ように下部磁極層と上部磁極層との接続部位となるコイ
ル層及びそのコイル層を覆う絶縁層の中心部に形成され
た孔部の底面が、下部絶縁層の厚み分押し上がり（孔部
の深さが浅くなり）、また、下部磁極層と上部磁極層と
の接続部位に接続部を磁性体で形成することで上部磁極
層と下部磁極層の接続が確実にとられる。また、コイル
層及びそのコイル層を覆う絶縁層の層数を多くしても、
上部磁極層形成時には高エネルギーによる露光を行う必
要がなくなる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの好適な
実施例を添付図面を参照にして詳述する。本発明に係る
薄膜磁気ヘッドの第１実施例では、図１に示すように、
基板２１の上面所定位置に下部絶縁層２２と下部磁極層
２５が形成される。この下部絶縁層２２の一部が下部磁
極層２５の上に重なるように形成されている。そして、
上記重ね合わせる位置は、少なくとも上下の磁極層の接
続部分を含む位置とする。

【００１８】上記下部磁極層２５は、本例では、比較的
面積の大きな第１下部磁極層２３と、その第１下部磁極
層２３の上面所定位置に形成される第２下部磁極層２４
とから構成され、上記下部磁極層２５と下部絶縁層２２
との重合部分には、第１，第２下部磁極層２３，２４が
存在し、ギャップ部分となる先端側には第１下部磁極層
２３のみが存在するように構成される。

【００１９】これら、下部絶縁層２２及び下部磁極層２
５の上面に、ギャップ層となる非磁性層２６が形成され
ている。さらにその非磁性層２６の上部には、コイル層
の形成基板となる第１絶縁層２７が形成され、その上面
には所定形状にパターンニングされたコイル層２８とそ
のコイル層２８を覆うように第２絶縁層２９が形成され
ている。そして、コイル層２８とそのコイル層２８を覆
う第２絶縁層２９は２層形成されており、上下のコイル
層２８同士は所定位置で連結され、１本のコイル層を形
成している。すなわち、１つの第１絶縁層２７と所定数
の第２絶縁層２９が本発明における絶縁層を構成する。

【００２０】下部絶縁層２２と下部磁極層２５の重合部
分の上方に位置する非磁性層２６，第１絶縁層２７，第
２絶縁層２９の部分には、孔部３０を形成している。こ
の孔部３０を含む最上層の絶縁層２９の上面所定位置に
はパーマロイ等の磁性体からなる所定形状にパターンニ
ングされた上部磁極層３１が形成されており、その上部
磁極層３１の形成時に、その磁性体が孔部３０の内壁面
および底部に成膜されることによって、下部磁極層２５
と上部磁極層３１が接続され、ヨークを形成している。
そして、係る接続部分が本発明に係る薄膜磁気ヘッドの
コアとなる。

【００２１】上記したように、本実施例における薄膜磁
気ヘッドでは、孔部３０の底面が下部絶縁層２２の厚み
分だけ高くなっているので、上部磁極層３１のパターン
ニングをおこなう際に塗布されるレジストが孔部３０に
入り込んでも、孔部３０の深さが下部絶縁層２２の厚み
分浅いため、レジストを除去するために行う露光現像処
理が小さなエネルギーの露光ですむ。

【００２２】図２は、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの第
２実施例を示している。同図に示すように、基板４１の
上面所定位置には第１下部磁極層４２，第２下部磁極層
４３を順次積層形成して下部磁極層４４が形成されてい
る。

【００２３】下部磁極層４４及び基板４１の上面に、ギ
ャップ層となる非磁性層４６が形成され、非磁性層４６
の上面で、下部磁極層４４と上下方向で重ならない位置
に下部絶縁層４７が形成されている。

【００２４】下部磁極層４４の上面及び下部絶縁層４７
の上面に第１絶縁層４８が形成され、その上面にコイル
層４９及びそのコイル層４９を覆うように形成された絶
縁層５０が３層に形成されている。この３層のコイル層
４９は、図示省略するが、上下方向で隣り合った同士で
所定位置で連結され、１本のコイル層を形成している。
そして、最上段の第２絶縁層５０の上面所定位置に上部
磁極層５１が所定パターンに形成されている。

【００２５】ここで本発明では、非磁性層４６，第１，
第２絶縁層４８，５０の所定位置に孔部５２が形成され
るが、この孔部５２内に、上部磁極層５１とは別に予め
パーマロイ等の磁性体からなる接続部５３を設ける。こ
の接続部５３は、例えば上部磁極層５１を形成する前の
状態において、その表面全面にメッキベース層を形成す
るとともにそのメッキベース層の表面にレジストを塗布
する。するとそのレジストは孔部５２内にも充填され
る。次いで、露光現像処理により孔部５２内のレジスト
を除去するが、この時露光量を強くして確実に除去す
る。その後、孔部５２を介して露出したメッキベース層
の表面にメッキを成膜し接続部５３を形成する。

【００２６】この接続部５３の形成後に、通常の工程に
より上部磁極層５１を形成する。そして、上部磁極層の
形成面は、孔部５２内に接続部５３を設けたことによ
り、上方側ではほぼ平坦となるので、レジストの厚さは
ほぼ均一となり、小さな露光量で、確実に感光させるこ
とができ、その後現像することにより所望形状のパター
ン（上部磁極層の形状）に除去できる。よって、露光過
多になることがなくコア幅も精度に設定できる。

【００２７】図３は、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの第
３実施例を示している。同図に示すように、本実施例で
は、上記した第１，第２実施例の特徴を組み合わせたも
のである。すなわち基板６１の上面に所定形状の下部絶
縁層６２が形成されている。そして、基板６１の所定位
置から下部絶縁層６２の端部（図３では下部絶縁層６２
の左端部）に重なるように第１下部磁極層６３が形成さ
れ、その上面所定位置に第２下部磁極層６４が積層形成
されている。そして第１下部磁極層６３と第２下部磁極
層６４から下部磁極層６５が形成されている。

【００２８】そして、下部絶縁層６２及び下部磁極層６
５の上面にギャップ層となる非磁性体６７が形成され、
下部磁極層６５の上面及び下部絶縁層６２の上面に絶縁
層６８が形成され、その上面にコイル層６９とそのコイ
ル層６９を覆う第２絶縁層７０が３層に形成されてい
る。最上層の第２絶縁層７０の上面所定位置に所定パタ
ーンの上部磁極層７１が形成されている。

【００２９】ここで本実施例では、非磁性層６７，第
１，第２絶縁層６８，７０の所定位置（下部絶縁層６２
と下部磁極層６５の重合部分の上方）に形成された孔部
７２内に、上部磁極層７１と同じ材質である磁性体によ
って、所定高さの接続部７３が形成され、この接続部７
３を介して下部磁極層６５と上部磁極層７１が導通され
ている。

【００３０】なお、第１実施例ではコイル層およびそれ
を覆う絶縁層の層数を２層としたが、本発明では３層以
上に適用するようにしてもよい。また、第２実施例，第
３実施例ではコイル層及びそのコイル層を覆う絶縁層の
層数を３層としたが、２層または４層以上としてももち
ろんよい。そして下部磁極層と上部磁極層の接続部の高
さを変えることで、コイル層の層数をいくつにも変える
ことができる。

【００３１】なおまた、第２，第３実施例で形成する接
続部の高さは、上記した例ではコアの深さとほぼ等しく
したが、必ずしも等しくする必要はない。そして、たと
え孔部の深さよりも低いとしても、接続部が全くないも
のに比べると、レジストの入り込む量が少なく、上部磁
極層形成時に必要な露光量も比較的小さく抑えることが
できる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る薄膜磁気ヘ
ッドでは、請求項１のように構成すると、下部磁極層と
上部磁極層との接続部を形成するためにコイル層及びそ
のコイル層を覆う絶縁層をパターンニングすることで形
成される孔部は、その底面の深さが下部絶縁層の厚み分
浅くなるので、上部磁極層を形成する際の露光量を小さ
くすることができる。したがって、露光過多になること
がなく、たとえコア幅の狭い磁気ヘッドであっても精度
よく製造することができる。さらに短時間で露光される
ので、全体の製造時間が短くなり生産性が向上する。

【００３３】また、請求項２のように構成すると、下部
磁極層と上部磁極層の接続部が上部磁極層とは別に単独
で形成されているので、接続部形成時の露光量は上部磁
極層には影響を与えないため、孔部が深いとそれに応じ
て露光量を大きくし、確実にレジストを除去することが
できる。したがって、その接続部を介して上部磁極層と
下部磁極層との導通を図ることができる。また、上部磁
極層を製造する際には、露光量を小さくすることによ
り、所望のコア幅になるように精度よく形成できる。ま
た、コイル層の層数を３層以上に増加する場合であって
も接続部の高さを増すことにより容易に対応できる。

【００３４】請求項３のように構成すると、請求項１と
請求項２の効果の両者が相俟って、より高精度な薄膜磁
気ヘッドを製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの第１実施例を示
す断面図である。

【図２】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの第２実施例を示
す断面図である。

【図３】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの第３実施例を示
す断面図である。

【図４】（Ａ）は従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す平
面図である。（Ｂ）はその断面図である。

【符号の説明】

２１ 基板 ２２ 下部絶縁層 ２５ 下部磁極層 ２６ 非磁性層 ２７ 第１絶縁層（絶縁層） ２８ コイル層 ２９ 第２絶縁層（絶縁層） ３０ 孔部 ３１ 上部磁極層 ４１ 基板 ４４ 下部磁極層 ４６ 非磁性層 ４７ 下部絶縁層 ４８ 第１絶縁層（絶縁層） ４９ コイル層 ５０ 第２絶縁層（絶縁層） ５１ 上部磁極層 ５３ 接続部 ６１ 基板 ６２ 下部絶縁層 ６５ 下部磁極層 ６７ 第１絶縁層（絶縁層） ６８ コイル層 ６９ 第２絶縁層（絶縁層） ７０ 上部磁極層 ７２ 孔部 ７３ 接続部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に、下部磁極層，下部絶縁層，ギ
   ャップ用の非磁性層が形成され、 前記下部絶縁層及び前記ギャップ用の非磁性層の上面
   に、所定数のコイル層およびそのコイル層の上下に配置
   された絶縁層が積層形成され、 最上層の絶縁層の上面に前記下部磁極層と導通する上部
   磁極層を備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記下部絶縁層の上面に、前記下部磁極層の前記上部磁
   極層との接続部位が重なるように形成されたことを特徴
   とする薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 基板上に、下部磁極層，下部絶縁層，ギ
   ャップ用の非磁性層が形成され、 前記下部絶縁層及び前記ギャップ用の非磁性層の上面
   に、所定数のコイル層およびそのコイル層の上下に配置
   された絶縁層が積層形成され、 最上層の絶縁層の上面に、前記下部磁極層と導通する上
   部磁極層を備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、 少なくとも前記絶縁層に形成された上下に貫通する孔部
   内に磁性体からなる接続部を形成し、その接続部を介し
   て前記下部磁極層と前記上部磁極層とを接続するように
   したことを特徴とした薄膜磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 基板上に、下部磁極層，下部絶縁層，ギ
   ャップ用の非磁性層が形成され、 前記下部絶縁層及び前記ギャップ用の非磁性層の上面
   に、所定数のコイル層およびそのコイル層の上下に配置
   された絶縁層が積層形成され、 最上層の絶縁層の上面に前記下部磁極層と導通する上部
   磁極層を備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記下部絶縁層の上面に、前記下部磁極層の前記上部磁
   極層との接続部位が重なるように形成され、 かつ、少なくとも前記接続部位に対応する位置の前記絶
   縁層に形成された上下に貫通する孔部内に磁性体からな
   る接続部を形成し、その接続部を介して前記下部磁極層
   と前記上部磁極層とを接続するようにしたことを特徴と
   した薄膜磁気ヘッド。