JPH0827913B2 - 薄膜磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘツドの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は薄膜磁気ヘッドの製造方法に係り、特に絶縁
体層にポリイミド樹脂を用いた薄膜磁気ヘッドの製造方
法に関する。
[従来の技術] 薄膜磁気ヘッドの絶縁体層に、縮合型または付加反応
型ポリイミド前駆体を加熱硬化したポリイミド樹脂を用
いることが提案されている(特開昭52−135713号公報,
同56−93113号公報)。
このように薄膜磁気ヘッドの絶縁体層に上記のポリイ
ミド樹脂を用いると、無機絶縁体層を真空蒸着法、スパ
ッタ堆積法等によって形成する場合に比べて、塗布、熱
硬化という量産性に優れた方法で容易に絶縁体層が形成
でき、しかも得られた絶縁体層の絶縁性、耐熱性が他の
有機絶縁膜より優れている。
[発明が解決しようとする問題点] しかし上記従来技術は、以下に述べる問題点があり、
実用に供するには不十分であった。
即ち、縮合型ポリイミド前駆体は、加熱硬化時に溶融
しにくいため、ポリイミド樹脂絶縁体層表面に絶縁体層
の下に形成されているコイル段差を反映した凸凹が生じ
てしまった。このため、絶縁体層上に形成する磁性膜も
凸凹になってしまい、高い透磁率が得られなかった。
また、縮合型ポリイミド前駆体は、縮合反応を起こす
際に縮合水が生成する。そして、この縮合水は絶縁体層
に膨れ等の膜欠陥を起こし、薄膜磁気ヘッドが断線した
り、短絡したりすることがしばしばあった。
一方、付加反応型ポリイミド前駆体は、溶媒に対する
溶解性が低い。このため溶液中に不溶物があって均質な
塗膜を得ることが困難であり、実用に供するには不十分
であった。
本発明の目的は上記した従来技術の問題点を解決し、
平坦性があり、膜欠陥がなく、しかも耐久性を得ること
ができる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供するにある。
[問題点を解決するための手段] 上記目的は、基板上に第一の磁性体層をパターン形成
する工程と、該第一の磁性体層上にギャップ絶縁体層を
パターン形成する工程と、該ギャップ絶縁体層上に、下
記一般式(I)の縮合型ポリイミド前駆体の溶液を塗布
すると共に真空中で加熱硬化させ、かつエッチングによ
り第一の絶縁体層を形成する工程と、該第一の絶縁体層
上に導体層をパターン形成する工程と、第一の絶縁体層
及び導体層の上に前記第一の絶縁体層と同様にして第二
の絶縁体層を形成する工程と、第二,第一の絶縁体層を
所望形状にパターン形成し、かつギャップ絶縁体層にお
いて第一の絶縁体層,導体層,第二の絶縁体層を除く表
面を露出させる工程と、ギャップ絶縁体層の露出した面
と第一の絶縁体層,第二の絶縁体層の表面を覆う第二の
磁性体層を形成する工程と、該第二の磁性体層上に保護
層を形成する工程とを有している。
(但し、上記一般式(I)中、Rは のうちから選ばれた少なくとも一種類の基であり、Ar1
のうちから選ばれた少なくとも一種類の基であり、Ar2
のうちから選ばれた少なくとも一種類の基であり、nは
1〜100である) なお、上記Rは が、上記Ar1がそれぞれ好ましい。
本発明の特徴は、溶媒に対する溶解性が高い上記一般
式(I)で表される縮合型ポリイミド前駆体を用いて真
空中で硬化させて絶縁膜を形成する点にある。絶縁膜
は、平坦性に優れ、かつ膜欠陥がない。また、耐熱性も
優れている。
上記一般式(I)で表される縮合型ポリイミド前駆体
の溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン、ベンジ
ルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の極性溶媒が好
ましく、特に後から述べるスピン塗布を行う場合にはN
−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミ
ドが好ましい。ポリイミド前駆体ワニスの通常濃度は10
〜50wt%が良く、更に好ましくは15〜35wt%が良い。10
wt%より濃度がうすいと厚い塗膜が得られにくくなり、
50wt%より濃い濃度になると粘度が高くなり基板面内に
おいて均一な厚さの塗膜が得られにくくなる。真空雰囲
気は、0.1Pa以下が好ましい。
[作用] 絶縁体膜の平坦性が優れているのは、上記一般式
(I)で表される縮合型ポリイミド前駆体の溶液に対す
る溶解性が高いためである。これは、ポリマの末端に反
応性のない基を導入しているので、熱硬化時に反応する
ことがなく、そのため、平坦性が極めて良好となる。
絶縁体膜の欠陥がないのは、硬化時の雰囲気を真空と
することにより縮合反応により硬化が進行する際に生成
する縮合水が除去されるためと思われる。
真空中で硬化された絶縁体膜の耐熱性が大気中や不活
性ガス雰囲気中での硬化させた絶縁体膜より大幅に向上
するのは、第2図の熱重量分布曲線から説明できる。
[実施例] 以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
実施例1 表面に10μmのアルミナをスパッタリングで堆積した
厚さ4mm,直径3インチのアルミナチタンカーバイトの基
板1上に、2μm厚さのパーマロイを基板温度280℃で
スパッタリングによって堆積し、フォトエッチング法で
パターン形成し、第一の磁性体層2−1を形成した。こ
の後、0.5μm厚さのアルミナをスパッタリングで堆積
し、フォトエッチング法でパターン形成し、ギャップ絶
縁体層3を形成した。
(但し、Rは であり、Ar2であり、n≒10である) 次に、上式(I)で表されるポリイミド前駆体のジメ
チルアセトアミド溶液(樹脂分30wt%)を回転塗布し、
10-3〜10-4Paの減圧下で、200℃で30分間、350℃で30分
間かけて加熱硬化した。
硬化膜はヒドラジン・ヒドラート系の(ヒドラジン・
ヒドラート)/(エチレンジアミン)=7/3(容積比)
のエッチング液を用いたフォトエッチング法で、膜厚1.
5μmの所定のパターンを形成し、第一の絶縁体層4−
1を形成した。
次に、この第一の絶縁体層4−1上に厚さ1.5μmの
銅をスパッタリングにより堆積し、フォトエッチング法
でパターン化し、導体5を形成した。その後、第一の絶
縁体層4−1と同様にして、厚さ4μmの第二の絶縁体
層4−2を堆積した。
しかる後、第二の絶縁体層4−2,第一の絶縁体層4−
1の不要部分をエッチングし、第1図に示す如くパター
ン形成することにより、ギャップ絶縁体層3において第
一の絶縁体層4−1,導体5,第二の絶縁体層4−2を除く
表面を露出させる。
更に、ギャップ絶縁体層3の露出した表面と、第一の
絶縁体層4−1,第二の絶縁体層4−2の表面とに、第一
の磁性体層2−1と同様にして厚さ2μmの第二の磁性
体層2−2を形成する。そして最後に、第二の磁性体層
2−2の表面に30μm厚さのアルミナをスパッタリング
により堆積し、保護層6を形成して薄膜磁気ヘッドを構
成する。
このようにして製造した薄膜磁気ヘッドにおいては、
溶媒に対し溶解性の高い上記一般式(I)で表される縮
合型ポリイミド前駆体を用い、これを真空中で加熱硬化
させることによって第一,第二の絶縁体層4−1,4−2
を形成するので、これら絶縁体層が平坦性に優れる。し
かも、第一,第二の絶縁体層4−1,4−2がポリマの末
端に反応性のない基を導入するので、熱硬化時に反応す
ることがなく、従って、良好な平坦面(うねり高さ0.10
μm以下)を形成することができる。そのため、第二の
磁性体層2−2が極めて平坦な面を有するので、透磁率
が高く、磁気特性が非常に良好な薄膜磁気ヘッドを得る
ことができた。
また、ポリイミド前駆体を真空中で硬化させるので、
縮合反応により硬化が進行する際に生成する縮合水を除
去でき、第一,第二の絶縁体層4−1,4−2に膜膨れが
発生するのを防止することができ、膜膨れ等の膜欠陥が
ない。これに加え、第一,第二の絶縁体層4−1,4−2
は、第2図に示すように、窒素ガス雰囲気中で硬化させ
たものに比較巣すると、耐熱性がすぐれ、磁性体層等を
スパッタリングする際に加わる熱で変質しないため、基
板加熱温度を上げることが出来、磁気特性を向上させる
ことが可能となった。
以上は1ターンコイル磁気ヘッドの場合であるが、多
層マルチターン磁気ヘッドは第二絶縁体層4−2上に導
体5と絶縁体層4−2を繰り返し形成して製造すること
ができる。第一,第二絶縁体層4−1,4−2のパターニ
ングは、上記ヒドラジン・ヒドラート系のエッチング液
を用いる以外に酸素プラズマでパターニングを行っても
よい。
実施例2 この実施例では、基本的には前記実施例1の場合と同
様にして薄膜磁気ヘッドを製造した。その場合、ポリイ
ミド前駆体ワニスにおいて、前記一般式(I)のR,Ar1,
Ar2,および溶媒として、次頁の第1表のNo1〜No8にて示
すものを用いることにより、8種類のものを製作した。
これら8種類のポリイミド前駆体ワニスを製作したと
ころ、第一,第二の絶縁体層4−1,4−2の平坦性が良
好となることにより、第二の磁性体層2−2が極めて平
坦となり、またそれら絶縁体層4−1,4−2に膜膨れが
何等発生せず、実施例1と同様に非常に良好な結果が得
られた。
次に、上記種々の実施例の効果を確認するため、次の
ような例と比較してみた。
比較例 付加反応型ポリイミド前駆体(ガルフ・オイル・ケミ
カル・カンパニ製、商品名「サーミッド600」)をジメ
チルアセトアミドに溶解(樹脂分15wt%)し、実施例1
と同様に薄膜磁気ヘッドの絶縁体層を形成したところ、
不溶分があるため、均質な塗膜が得られず、磁気特性が
劣っていた。
また、第1表のNo1の縮合重合型ポリイミド前駆体を
溶媒に溶解し、雰囲気を大気中とした以外は実施例1と
同様に薄膜磁気ヘッドの絶縁体層を形成した。これによ
れば、硬化の際に生成する水分が除去されないので、絶
縁体層にふくれが起こり、膜欠陥が生じた。磁気特性も
劣ってい。従って、硬化時の雰囲気が大気中では、硬化
する際に生成する縮合水が除去されないので、実施例の
ように絶縁体膜の欠陥がないものを形成することができ
なかった。
[発明の効果] 以上述べたように、本発明によれば、溶媒に対する溶
解性の高い縮合型ポリイミド前駆体を用い、これを真空
中で加熱硬化させることにより第一,第二の絶縁体層を
形成する工程を有するので、絶縁体層が平坦性に優れ、
しかも該第一,第二の絶縁体層がポリマの末端に反応性
のない基を導入し、熱硬化時に反応することがないこと
から、極めて平坦な面を形成することができ、また第
一,第二の絶縁体層の硬化時の雰囲気を真空とすること
により、硬化が進行する際に生成する縮合水を除去で
き、第一,第二の絶縁体層に膜膨れ等の膜欠陥が発生す
るのを防止することができ、さらに絶縁体層の耐熱性が
大気中や不活性ガス雰囲気中での硬化させた絶縁体膜よ
り大幅に向上することができ、従って、信頼性の高い薄
膜磁気ヘッドが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は薄膜磁気ヘッドの部分断面図、第2図はポリイ
ミド前駆体を加熱硬化する雰囲気のポリイミドの耐熱性
に及ぼす影響を示す説明図である。 1……基板、2−1……第一の磁性体層、2−2……第
二の磁性体層、3……ギャップ絶縁体層、4−1……第
一の絶縁体層、4−2……第二の絶縁体層、5……導
体、6……保護層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に第一磁性体層,ギャップ絶縁体
    層,第一絶縁体層,導体層,第二絶縁体層,第二磁性体
    層及び保護層を順次積層する薄膜磁気ヘッドの製造方法
    において、基板上に第一の磁性体層をパターン形成する
    工程と、該第一の磁性体層上にギャップ絶縁体層をパタ
    ーン形成する工程と、該ギャップ絶縁体層上に、下記一
    般式(I)で表される縮合型ポリイミド前駆体の溶液を
    塗布すると共に真空中で加熱硬化させ、かつエッチング
    により第一の絶縁体層を形成する工程と、該第一の絶縁
    体層上に導体層をパターン形成する工程と、第一の絶縁
    体層及び導体層の上に前記第一の絶縁体層と同様にして
    第二の絶縁体層を形成する工程と、第二,第一の絶縁体
    層を所望形状にパターン形成し、かつギャップ絶縁体層
    において第一の絶縁体層,導体層,第二の絶縁体層を除
    く表面を露出させる工程と、ギャップ絶縁体層の露出し
    た面と第一の絶縁体層,第二の絶縁体層の表面を覆う第
    二の磁性体層を形成する工程と、該第二の磁性体層上に
    保護層を形成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。 (但し、上記一般式(I)中、Rは のうちから選ばれた少なくとも一種類の基であり、Ar1
    のうちから選ばれた少なくとも一種類の基であり、Ar2
    のうちから選ばれた少なくとも一種類の基であり、nは
    1〜100である)
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