JPH0830920A

JPH0830920A - 垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0830920A
Application number: JP16354694A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nagatomo; 浩之長友; Hitoshi Yanagihara; 仁柳原; Yuko Shibayama; 優子柴山; Katsuo Konishi; 捷雄小西; Norio Uemura; 典夫植村
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は磁気ディスク等に用いる垂直磁気記録
用薄膜磁気ヘッドに関し、主磁極に高透磁率、高飽和磁
束密度の特性を有する磁性薄膜を用いると共に、薄膜コ
イルの層間絶縁膜にフォトレジストを用いて、ヘッド特
性の高性能化と低コスト化、量産性の向上の両立をはた
すことを目的とする。【構成】磁性基板１１上にフォトレジストからなる層間
絶縁膜１３、第一、第二の薄膜コイル１２１，１２２、
層間絶縁膜１３に設けられたコンタクトホールを介して
磁性基板１１と磁気的に接続された磁気コア１４からな
る補助磁極部１０と、非磁性基板２２上に主磁極２１を
形成してなる主磁極部２０が接着層２３を介して接着一
体化された構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハードディスクあるいは
フロッピーディスクドライブに用いられる垂直磁気記録
用の薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピューターの外部記憶装置等に用い
られている磁気ディスクの高記録密度化を実現する方法
の一つとして垂直磁気記録方式が提案され、開発が盛ん
に行なわれている。

【０００３】垂直磁気記録における信号の記録再生メカ
ニズムを考えると記録密度はヘッド主磁極の形状及び性
能に依存するところが大きい。即ち、媒体の磁気ディス
クの半径方向の記録密度いわゆるトラック密度を上げる
には主磁極の幅を狭くする必要があり、ディスクの円周
方向の記録密度いわゆる線記録密度を上げるには主磁極
の厚みを薄くする必要がある。つまり高記録密度になる
ほど主磁極を細くかつ薄くする必要があり、主磁極の磁
路断面積を小さくせざるを得ない。このような背景の下
で主磁極の材料となる軟磁性薄膜の磁気特性に対する要
求も厳しくなっており、面内磁気記録用薄膜ヘッドの磁
気コア材として一般的に用いられているＮｉＦｅ膜より
も高透磁率、高飽和磁束密度の磁気特性を有する軟磁性
薄膜を主磁極膜として用いる必要性が高まってきてい
る。

【０００４】主磁極にＮｉＦｅ以外の磁性膜を用いた垂
直磁気記録用磁気ヘッドの例を図６に示す。図６は日本
応用磁気学会誌Ｖｏｌ．１７，ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ，
Ｎｏ．Ｓ２，１９９３の２１６ページに示された垂直磁
気記録用薄膜磁気ヘッドの断面写真の模式図である。図
において主磁極３１はイオンビームスパッタリング法で
形成された厚さ０．２μｍ、幅６μｍのＣｏＺｒＮｂ膜
である。また、３４はめっき法で形成したＮｉＦｅ膜か
らなる磁気コア（文献中ではリターンヨーク）、３２
１，３２２はそれぞれ第一、第二の薄膜コイル、３３は
アルミナ膜からなる層間絶縁膜である。なおアルミナ膜
からなる保護膜は図示していない。本従来例においては
主磁極３１は磁場中で熱処理を施され適当な一軸異方性
を付与される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで先に述べたよ
うに垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドにおいては主磁極３
１に用いられる軟磁性薄膜には面内磁気記録用薄膜磁気
ヘッドに比べ、より良好な軟磁気特性が要求される。上
記従来例においては主磁極３１にはＣｏＺｒＮｂ膜を用
い、かつ磁場中熱処理をおこなって磁気異方性の制御を
行い、軟磁気特性の向上を図っている。しかしながらこ
の磁場中熱処理において十分な磁気異方性制御の効果を
得るには一般的にはフォトレジストの耐熱温度を超える
高温で熱処理をする必要があり、層間絶縁膜３３にフォ
トレジストを用いることができず、かわりにスパッタ法
で形成したアルミナ膜を用いていた。しかしながら、ア
ルミナスパッタ膜は耐熱性に優れるもののフォトレジス
トと比べると成膜に時間がかかる上に一般的には段差被
覆性も劣っており、コスト、量産性、信頼性の面で問題
があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドにおい
ては、層間絶縁膜の少なくとも一部ににフォトレジスト
を用いる構成とする。また同時に主磁極に高透磁率、高
飽和磁束密度の磁気特性を有する磁性薄膜を用いる構成
とする。

【０００７】また、主磁極部と補助磁極部をそれぞれ別
工程で形成し主磁極部にのみ磁場中熱処理を施した後、
主磁極部と補助磁極部を接着一体化して垂直磁気記録用
薄膜磁気ヘッドを得る。

【０００８】

【作用】本発明によれば層間絶縁膜の少なくとも一部に
フォトレジストを用いることによりコスト、量産性、信
頼性が向上する。また同時に主磁極に軟磁気特性の優れ
た磁性薄膜を用いることによるヘッドの特性の改善との
両立も可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例について
詳細に説明する。図１及び図３から図５までの図面にお
いては素子の上面が媒体との対向面となるように描かれ
ている。

【００１０】初めに図１を用いて本発明の第一の実施例
について説明する。図１は本実施例の垂直磁気記録用薄
膜磁気ヘッドの構造を示す要部断面図である。１１はＮ
ｉ−ＺｎフェライトやＭｎ−Ｚｎフェライト基板等の磁
性基板であり、この基板上にＣｕ等の導電体からなる第
一の薄膜コイル１２１、フォトレジストからなる層間絶
縁膜１３、第二の薄膜コイル１２２、フォトレジストか
らなる層間絶縁膜１３が交互に積層形成される。次に層
間絶縁膜１３にコンタクトホールを形成し、ＮｉＦｅ等
の磁性薄膜からなる磁気コア１４が形成される。磁気コ
ア１４はコンタクトホールを介して磁性基板１１と磁気
的に接続され、補助磁極として動作する。さらにエポキ
シ樹脂、接着剤等から成る接着層２３を介してＣｏ系も
しくはＦｅ系の磁性薄膜からなる主磁極２１と非磁性基
板２２からなる主磁極部２０が形成される。

【００１１】次に図２を用いて本実施例の垂直磁気記録
用薄膜磁気ヘッドの製造工程について説明する。図２に
示すように主磁極部２０と補助磁極部１０は各々別基板
上に形成される。はじめに補助磁極部１０の製造工程に
ついて説明する。まずＭｎ−Ｚｎフェライト基板やＮｉ
−Ｚｎフェライト基板等の磁性基板１１上に回転塗布法
でフォトレジストを塗布し層間絶縁膜１３を形成する。
その後、Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕ等の導電膜をめっき法で形成
して第一の薄膜コイル１２１を得る。次に再び回転塗布
法でフォトレジストを塗布し層間絶縁膜１３を形成した
後、第一の薄膜コイル１２１と同様の方法で第二の薄膜
コイル１２２を形成して再び層間絶縁膜１３を形成した
後、コンタクトホールを形成する。次にＮｉＦｅ膜をめ
っき法で形成し磁気コア１４を得る。磁気コア１４はコ
ンタクトホールを介して磁性基板１１と磁気的に接続さ
れる。なお図示しないが磁気コア１４の上にＳｉＯ２や
Ａｌ２Ｏ３、ポリイミド樹脂等からなる絶縁膜を保護膜
として形成しても良い。以上で素子形成工程は完了し、
ダイシングソーやワイヤーソー等を用いた機械加工によ
ってウエハーは切断されて各素子ごとに分離され、補助
磁極部１０が得られる。次に主磁極部２０の製造工程を
説明する。非磁性基板２２上にスパッタリング法、蒸着
法あるいはメッキ法等の方法で主磁極膜を形成する。次
にイオンミリング法等のフォトリソグラフィー技術を用
いてパターニングし、主磁極２１を得る。以上で主磁極
部２０の素子形成工程が完了する。なお、主磁極２１の
上に保護膜を形成しても良い。次に主磁極２１の磁気特
性の向上を目的として磁場中で熱処理を行う。このとき
の熱処理温度、印加磁場強度、熱処理方法は主磁極膜に
応じた最適な条件が選択される。最後に補助磁極部同
様、機械加工によってウエハーは切断されて各素子ごと
に分離され、主磁極部２０が得られる。主磁極膜には優
れた軟磁気特性が必要とされ、膜材料としてＣｏＮｂＺ
ｒ，ＣｏＴａＺｒ等のＣｏ系非晶質磁性膜、あるいはＦ
ｅ系磁性膜等または磁性薄膜と非磁性薄膜との積層膜な
どが用いられる。また、熱処理工程とウエハー切断工程
は上記順序で行う必要はなく、工程順を入れ替えても構
わない。

【００１２】最後に上記工程で得られた主磁極部２０と
補助磁極部１０を、補助磁極部１０の磁性基板１１と主
磁極部の主磁極２１が磁気的に接続されるように両者を
接着一体化して図１に示す垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッ
ドを得る。この製造方法によれば補助磁極部の製造工程
には高温が加わらないので耐熱性の低いフォトレジスト
を層間絶縁膜１３として用いることができる。

【００１３】このようにして形成された垂直磁気記録用
薄膜磁気ヘッドの主磁極２１は磁場中で熱処理を施され
ているため磁区構造が制御されて良好な軟磁気特性が得
られる一方、層間絶縁膜１３にフォトレジストを用いて
いるので量産性及び段差被覆性に優れるという、性能面
とコスト面の両方に優れたヘッドを提供することが可能
になる。

【００１４】また図中に示したように、磁気コア１４の
パターン端部は媒体から遠ざかるに従ってパターン幅が
漸次広がるような斜め構造した方が磁気コア１４の端部
に磁束が集中して媒体に不要な信号を書き込むのを避け
ることができるのでより望ましい。

【００１５】次に図３を用いて本発明の第二の実施例に
ついて説明する。図３は本実施例の垂直磁気記録用薄膜
磁気ヘッドの要部断面図である。本実施例においては層
間絶縁膜はフォトレジストからなる層間絶縁膜１３１と
無機絶縁膜からなる層間絶縁膜１３２の２種類からなっ
ており、接着層２３に面する部分すなわち主磁極部１０
との接着面には無機絶縁膜からなる層間絶縁膜１３２の
みが露出する構造となっている。本実施例の構造はスル
ーホール形成と同時に主磁極部２０との接着面になる部
分のフォトレジストからなる層間絶縁膜１３１を除去
し、その部分にＳｉＯ₂やアルミナ等の無機絶縁膜をマ
スクスパッタ等の方法で選択的に形成することで得るこ
とができる。なおその他の部分の製造工程は上記第一の
実施例と同じであるので省略する。本実施例によれば補
助磁極部１０の主磁極部２０との接着面には無機絶縁膜
からなる層間絶縁膜１３２のみが露出するため接着時の
機械的強度が増すとともに接着後の経時劣化も少なくな
り、信頼性が向上する。

【００１６】次に図４を用いて本発明の第三の実施例に
ついて説明する。図４は本実施例の垂直磁気記録用薄膜
磁気ヘッドの要部断面図である。本発明においては無機
絶縁膜からなる層間絶縁膜１３２と磁気コア１４によっ
てフォトレジストからなる層間絶縁膜１３１の全面が覆
われた構造となっている。本実施例の構造は上記第二の
実施例と同様にスルーホール形成と同時に主磁極部２０
との接着面になる部分のフォトレジストからなる層間絶
縁膜１３１を除去した後ＳｉＯ₂やアルミナ等の無機絶
縁膜を全面に形成し磁気コア１４が露出するまで平滑研
磨することで得られる。なおその他の部分の製造工程は
上記第一の実施例と同じであるので省略する。本実施例
によればフォトレジストからなる層間絶縁膜１３１の全
面が無機絶縁膜からなる層間絶縁膜１３２と磁気コア１
４によって覆われ、媒体対向面に機械的強度の弱いフォ
トレジストは露出せず、信頼性が向上する。

【００１７】次に図５を用いて本発明の第四の実施例に
ついて説明する。図５は本実施例の垂直磁気記録用薄膜
磁気ヘッドの要部断面図である。本実施例においては上
記第三の実施例と同様に無機絶縁膜からなる層間絶縁膜
１３２と磁気コア１４がフォトレジストからなる層間絶
縁膜１３１の全面を覆う構造であり、さらに上記無機絶
縁膜からなる層間絶縁膜１３２の一部と上記磁気コア１
４の一部が膜厚方向に重なった構造となっている。この
重なり部分では上記磁気コア１４の方が上記無機絶縁膜
からなる層間絶縁膜１３２より媒体に近い構造となって
いる。本実施例の構造はスルーホール形成と主磁極部２
０との接着面になる部分のフォトレジストからなる層間
絶縁膜１３１の除去を同時には行わず、まずフォトレジ
ストからなる層間絶縁膜１３１の除去を行った後無機絶
縁膜からなる層間絶縁膜１３２を全面に形成して平滑研
磨した後、スルーホール形成、磁気コア１４の形成を行
うことで得ることができる。なおその他の部分の製造工
程は上記第一の実施例と同じであるので省略する。但し
前記平滑研磨は省略しても良い。本実施例によれば、磁
気コア１４が媒体により近づいた構造になっており、記
録再生の効率が向上する。

【００１８】これまでの実施例においては補助磁極部１
０の基板として磁性基板１１を用いたが非磁性基板上に
磁性薄膜を形成したものもしくは磁性基板上に磁性薄膜
を形成したものを用いても上記実施例と同様の効果が得
られる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば主磁極に高透磁率、高飽
和磁束密度の磁気特性を有する磁性薄膜を用いることに
よるヘッドの記録再生特性の改善と、層間絶縁膜にフォ
トレジストを用いることによるコスト、量産性、信頼性
の確保の両立が可能になる。また層間絶縁膜をフォトレ
ジストと無機絶縁膜からなる構成とすることでフォトレ
ジストを用いることによる信頼性の低下を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの第一
の実施例を示す要部断面図である。

【図２】本発明の垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの製造
工程を説明する図である。

【図３】本発明の垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの第二
の実施例を示す要部断面図である。

【図４】本発明の垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの第三
の実施例を示す要部断面図である。

【図５】本発明の垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの第四
の実施例を示す要部断面図である。

【図６】従来の垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドを説明す
るための要部断面図である。

【符号の説明】

１０…補助磁極部、１１…磁性基板、１３，３３…層間絶縁膜、１４，３４…磁気コア、２０…主磁極部、２１，３１…主磁極、２２…非磁性基板、２３…接着層、１２１，３２１…第一の薄膜コイル、１２２，３２２…第二の薄膜コイル、１３１…フォトレジストからなる層間絶縁膜、１３２…無機絶縁膜からなる層間絶縁膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柴山優子神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者小西捷雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者植村典夫東京都千代田区丸の内二丁目１番２号日立金属株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体上に形成された第一の薄膜コイル
（１２１）、第二の薄膜コイル（１２２）及び層間絶縁
膜（１３）、該磁性体に磁気的に接続された磁気コア
（１４）、軟磁性薄膜からなる主磁極（２１）を備えて
なる垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドにおいて、前記主磁
極（２１）と前記層間絶縁膜（１３）の間の少なくとも
一部に接着層（２３）を有し、かつ層間絶縁膜（１３）
がフォトレジストからなることを特徴とする垂直磁気記
録用薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】磁性体上に形成された第一の薄膜コイル
（１２１）、第二の薄膜コイル（１２２）及び層間絶縁
膜（１３）、該磁性体に磁気的に接続された磁気コア
（１４）、軟磁性薄膜からなる主磁極（２１）、前記主
磁極（２１）と前記層間絶縁膜（１３）の間の少なくと
も一部に形成された接着層（２３）を備えてなる垂直磁
気記録用薄膜磁気ヘッドにおいて、前記層間絶縁膜（１
３）がフォトレジストからなる層間絶縁膜（１３１）と
無機絶縁材からなる層間絶縁膜（１３２）の組合せから
なることを特徴とする垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】前記層間絶縁膜（１３）のうち前記無機絶
縁材からなる層間絶縁膜（１３２）のみが前記接着層
（２３）と接することを特徴とする請求項２記載の垂直
磁気記録用薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】前記フォトレジストからなる層間絶縁膜
（１３１）は前記無機絶縁材からなる層間絶縁膜（１３
２）及び前記磁気コア（１４）で全面覆われていること
を特徴とする請求項２又は請求項３記載の垂直磁気記録
用薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】前記磁気コア（１４）の少なくとも一部と
前記無機絶縁材からなる層間絶縁膜（１３２）の少なく
とも一部が、前記磁気コア（１４）の方が媒体対向面に
近くなるように重なりあう部分を有することを特徴とす
る請求項２、請求項３又は請求項４記載の垂直磁気記録
用薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】前記主磁極（２１）はＣｏ系またはＦｅ系
磁性膜もしくは磁性膜と非磁性膜の積層膜からなること
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記
載の垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】前記磁気コア（１４）の幅が媒体対向面か
ら離れるに従って漸次広がることを特徴とする請求項１
から請求項６のいずれか１項に記載の垂直磁気記録用薄
膜磁気ヘッド。
【請求項８】磁性体上に形成された第一の薄膜コイル
（１２１）、第二の薄膜コイル（１２２）及び層間絶縁
膜（１３）、該磁性体に磁気的に接続された磁気コア
（１４）からなる補助磁極部（１０）と、軟磁性薄膜か
らなる主磁極（２１）からなる主磁極部（２０）を備え
てなる垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドにおいて、前記主
磁極部（２０）と前記補助磁極部（１０）は別基板上に
形成され、かつ前記主磁極部（１０）にのみ磁場中熱処
理を施して前記磁気コア（１４）と前記主磁極（２１）
が磁気的に結合するように補助磁極部（１０）と主磁極
部（２０）を貼りあわせて一体化してなることを特徴と
する垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの製造方法。