JPH0969207A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

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JPH0969207A
JPH0969207A JP22147995A JP22147995A JPH0969207A JP H0969207 A JPH0969207 A JP H0969207A JP 22147995 A JP22147995 A JP 22147995A JP 22147995 A JP22147995 A JP 22147995A JP H0969207 A JPH0969207 A JP H0969207A
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JP
Japan
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thin film
magnetic head
thin
magnetic
film magnetic
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Pending
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JP22147995A
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English (en)
Inventor
Mikio Kitamura
幹夫 北村
Yoshinobu Natsuhara
善信 夏原
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】薄膜磁気ヘッドの薄膜コイルを埋設した非磁性
材料の平坦化を簡易に行なうとともに非磁性材料として
耐熱性、耐磨耗性、耐収縮性の良いものを選び薄膜磁気
コアのアニールも可能にし、良質の薄膜磁気ヘッドを提
供する。 【解決手段】磁気ヘッド素子を多数形成した基板1をポ
リテトラフロロエチレンの治具にセットし、セラミック
ス前駆体ポリマー(ポリシラザン)6にアルミナ等のフ
ィラを入れ粘度を調整したものを注入し、セラミックス
前駆体ポリマー6で薄膜コイル5近傍の凹凸部やギャッ
プ近傍を埋め、平坦度をだしたポリテトラフロロエチレ
ン板12をその部分に当て蓋をして、熱処理をしてアモ
ルファス7化する。その後温度を上げ、薄膜磁気コア2
のアニールをして高透磁率化し、出力特性の良好な磁気
ヘッドを製作する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は薄膜磁気ヘッドに関
する。
【0002】
【従来の技術】薄膜磁気ヘッドは、面倒な巻線工程を必
要とせず、コイル部分をも集積回路と同様に蒸着、スパ
ッタリング、フォトリソグラフィなどを用いた膜形成技
術によって製造できるという利点がある。図4は従来の
薄膜磁気ヘッドの一例の側断面図である。図示するよう
に磁気ヘッドはガラス、セラミックなどの基板15の上
に薄膜形成法により下部の薄膜磁気コア20、磁気ギャ
ップ兼絶縁膜30、薄膜コイル40、上部の薄膜磁気コ
ア50を形成し、これらを保護する保護層70がその上
に付けられている。下部の薄膜磁気コア20、上部の薄
膜磁気コア50は磁気ギャップを挟んで磁気回路を構成
しており、媒体摺動面側にはその磁気ギャップを形成す
る非磁性材料が露出している。図5に示すように薄膜コ
イル40は下部の薄膜磁気コア20と上部の薄膜磁気コ
ア50の接合部を巻いて配置され、その薄膜コイル40
を埋設して非磁性材料60が配置されている。そして、
上部の薄膜磁気コア50や後部の非磁性材料60の上に
は保護層70が被着されている。
【0003】このような薄膜磁気ヘッドは、半導体集積
回路と比較すると薄膜コイル40には高電流を流す必要
があるので膜厚が厚く形成される。したがって、この厚
みのある薄膜コイル40による凹凸は大きく、この上に
絶縁層を介して凹凸があるままに上部の薄膜磁気コア5
0を形成した場合には磁気特性が著しく劣化してしまう
という欠点があった。それで、この凹部を埋め、平坦化
するために耐熱樹脂60(例えば、AZ樹脂、ポリイミ
ド樹脂等)などが使われていた。その場合、高温になる
と変形や樹脂が蒸散してしまったりするので、被着した
磁性薄膜をアニールして高透磁率化するなどは不可能で
あった。また、図6に示すように媒体摺動面に樹脂60
が露出するので耐磨耗性の点からも問題であった。これ
らの問題を解決すべく特開昭61ー180913号報に
提案された発明は、塗布型SiO2 系非磁性材料を塗布
し凹凸部を埋めてスピンコート法で平坦化を行ない熱処
理をするものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、塗布型SiO
2 系非磁性材料は熱処理前は非常に粘度が低く数cps
であり、塗布する場所によっては流れてなくなるなど扱
い難いものであり、作業性を上げるために改善が必要が
あった。またSiO2 系非磁性材料は体積収縮率が大き
く凹凸部を埋めても、熱処理して固化する時に約20%
収縮し、また隙間が生じたり凹部が生じたりするという
問題もあった。また磁性薄膜をSiO2 系非磁性材料に
埋設したままアニールしてもアニールの効果が現れなく
透磁率を上げることができなかった。また、摺動面に露
出する部分の耐磨耗性ももう少しの改善が必要であっ
た。一方、耐磨耗性向上のための高硬度材料からなるフ
ィラを用いて、これをワークにスピンコートするとフィ
ラが偏析するという問題もあった。また、フィラ入り非
磁性材料は粘度がある程度大きくなるので凹凸段差部を
平坦にする手段が必要であった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を解決
するため、非磁性材料に埋設されて相互に絶縁保持され
る薄膜磁気コア及び薄膜コイルからなる薄膜磁気ヘッド
であって、上記非磁性材料がAl23 、SiO2 、S
iC、TiN、AlN、MgOから成る群から選ばれた
少なくとも一以上の材料からなるフィラを含むセラミッ
クス前駆体ポリマーを重合して得られるアモルファスで
ある薄膜磁気ヘッドを提供する。また、Al23 、S
iO2 、SiC、TiN、AlN、MgOから成る群か
ら選ばれた少なくとも一以上の材料からなるフィラを含
むセラミックス前駆体ポリマーを重合して得られるアモ
ルファスである非磁性材料に埋設されて相互に絶縁保持
される磁性薄膜及び薄膜コイルを形成した後に該磁性薄
膜をアニールする薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供す
る。また、薄膜磁気ヘッドの中間構体の凹凸段差部を非
磁性材料により平坦化する工程を含む薄膜磁気ヘッドの
製造方法において、前記非磁性材料により平坦化する工
程が液状のAl23 、SiO2 、SiC、TiN、A
lN、MgOから成る群から選ばれた少なくとも一以上
の材料からなるフィラを含むセラミックス前駆体ポリマ
ーに前記凹凸段差部を浸漬し、これを加熱処理して固化
する工程である薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供する。
また、前記加熱処理が前記凹凸段差部に平板を当接させ
て行なわれる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供する。ま
た、前記平板の凹凸段差部当接面がポリテトラフロロエ
チレンからなる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図1に
ついて説明する。図1は本発明による薄膜磁気ヘッドの
実施例を示す要部断面図である。単結晶フェライトの基
板1上に形成されて、この単結晶と共に一方の磁気コア
2を構成する磁性薄膜とその磁性薄膜とCu製薄膜コイ
ル5を絶縁する0.3μm厚のアルミナ膜の絶縁膜3と
薄膜コイル5の凹凸を埋め互いの絶縁を保持するフィラ
入りアモルファスの非磁性材料7とギャップを形成する
非磁性薄膜8及び、ギャップを介してもう一方の磁気コ
アを構成する磁性薄膜9と、磁性薄膜9等を保護する保
護膜10から成っている。図2は図1を媒体摺動面から
見た図でtが磁気ヘッドのトラック幅である。
【0007】次に、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
の一実施例の製造工程を図3で説明する。工程(a)で
は、基板1となる単結晶フェライトの主面を鏡面加工し
て、この面にスパッタ装置で磁性薄膜であるFeTaN
を5μm厚に被着し、次に工程(b)でフォトリソグラ
フィ技術を使って磁性薄膜を加工し、この単結晶基板1
上に多数の下部の磁気コア2を形成する。次に工程
(c)でAl23 膜を絶縁膜3として下部の薄膜磁気
コア上に0.3μm被着し、その上にさらに次層との密
着性を良くするためCr膜(図示せず)をスパッタで
0.1μm被着し、そこに、さらにスパッタでCuメッ
キの下地膜としてCu膜(図示せず)をスパッタで0.
15μm被着させて、次に工程(d)でミクロファイブ
Cu200(EEJA社製商品名)で4μm厚にCu膜
4をメッキする。次に工程(e)で、このCu膜4をフ
ォトリソグラフィ技術を使って薄膜コイル5に成形す
る。この薄膜磁気ヘッドの中間構体である薄膜コイル5
を形成したフェライト基板1をプール状の治具11にセ
ットし、工程(f)でAl23 、SiO2 、SiC、
TiN、AlN、MgOから成る群から選ばれた少なく
とも一以上の耐磨耗性の大きい材質のフィラ入りの液状
のセラミックス前駆体ポリマー(ポリシラザン=東燃製
商品名)6を前記磁気コア2、薄膜コイル5等により形
成された凹凸段差部に注入する。耐磨耗性を上げるには
フィラの材質を選んだり、フィラの添加量によって調節
することもできるので希望通りのものを製造することが
できる。 ここではフィラが入っているので従来例で示
したスピンナ塗布ではフィラが遠心力で偏在して収縮率
や硬度が場所によって違いが生じるので浸漬や注入によ
る方法が必要である。この工程では治具のかわりに基板
1の外周位置に耐熱性のある無機接着材などで5μm以
上の堤を形成しこの中にポリシラザン等6を注入しても
よい。
【0008】そして、いずれの場合にもこの上にポリテ
トラフロロエチレン製で平坦な治具を当接させオーブン
で85℃で1時間仮焼きし、その後炉に入れ400℃で
1時間本焼成をすることでセラッミクス前駆体ポリマー
を重合させアモルファスの非磁性材料7に変化させ結果
的に薄膜磁気コア5と薄膜コイル6が非磁性材料7に埋
設されて相互絶縁が可能となる。さらに、この治具の平
坦性が非磁性材料であるアモルファスに転写される。ポ
リテトラフロロエチレンとこのアモルファスは親和性が
ないのできれいに離型でき、工程(g)に示すように薄
膜コイル5による凹凸を埋め簡単に平坦化することがで
きる。この面に工程(h)でそのまま、あるいは必要に
応じて更に鏡面加工をしてガラス、アルミナなど非磁性
薄膜をスパッタ装置や蒸着装置で所定膜厚に、本事例で
は0.2μm、被着して磁気ギャップ7を形成し、工程
(i)で、その上にスパッタ装置でFeTaNを5μm
被着させ、フォトリソグラフィ技術で上部の磁気コア9
を形成する。次に、工程(j)でアルミナやガラスなど
で保護層10を形成して、FeTaN膜のアニールのた
めにアニール炉に入れ550℃で1時間アニールをす
る。次に個々の磁気ヘッドに所定位置でダイサーなどで
切断し磁気ヘッドを完成する。
【0009】
【実施例】以下に、本発明の実施例の特徴を図1及び図
2について説明する。図1は本実施例による薄膜磁気ヘ
ッドを示す要部断面図である。薄膜コイル5の凹凸を埋
めたフィラ入りセラミックス前駆体ポリマー(ポリシラ
ザン=東燃商品名)6を熱処理して重合させた非磁性材
料7は薄膜コイル5を埋設し絶縁を保持すると同時に、
図2に示すように磁気ヘッド正面図の媒体摺動面に露出
するのでセラミックス系の耐磨耗性を現す。本実施例で
は粒径0.1μmのMgOを30wt%混入した約80
0cpsの粘度と体積収縮率4%以下のフィラ入りセラ
ミックス前駆体ポリマー6を使用した。これを85℃で
1時間仮焼きし、550℃で1時間本焼成兼FeTaN
製の薄膜磁性コアのアニールを行い良好な磁気ヘッドを
得ることができた。
【0010】
【発明の効果】セラミックス前駆体ポリマー(ポリシラ
ザン)にフィラを入れているので作業に適当な粘度が得
られ、流れて無くなるようなことがない。また、フィラ
を入れることで体積収縮率が小さくなるので熱処理をし
ても隙間や凹部ができない。また、ポリテトラフロロエ
チレンとアモルファスとの親和性は小さいのでポリテト
ラフロロエチレンの平坦性をそのまま残してコイル上の
アモルファスに平坦面を得ることができるし、フィラが
入っているので耐磨耗性にも優れた薄膜磁気ヘッドを得
ることができる。また、フィラが入っているので体積収
縮が少なく磁性薄膜のアニール効果が損なわれず高透磁
率の薄膜磁気コアが得られ、磁気特性も優れた磁気ヘッ
ドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の薄膜磁気ヘッドの側断面図
【図2】 本発明の薄膜磁気ヘッドの媒体摺動面正面図
【図3】 本発明の薄膜磁気ヘッドの製造工程図
【図4】 従来の薄膜磁気ヘッドの側断面図
【図5】 従来の薄膜磁気ヘッドの正面図
【図6】 従来の薄膜磁気ヘッドの媒体摺動面正面図
【符号の説明】
2 (下部の)薄膜磁気コア 5 薄膜コイル 7 非磁性材料(重合したセラミックス前駆体ポリマ
ー) 9 (上部の)薄膜磁気コア

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性材料に埋設されて相互に絶縁保持さ
    れる薄膜磁気コア及び薄膜コイルからなる薄膜磁気ヘッ
    ドであって、上記非磁性材料がAl23 、SiO2
    SiC、TiN、AlN、MgOから成る群から選ばれ
    た少なくとも一以上の材料からなるフィラを含むセラミ
    ックス前駆体ポリマーを重合して得られたものである薄
    膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】非磁性材料に埋設されて相互に絶縁保持さ
    れる薄膜磁気コア及び薄膜コイルからなる薄膜磁気ヘッ
    ド製造方法であって、Al23 、SiO2 、SiC、
    TiN、AlN、MgOから成る群から選ばれた少なく
    とも一以上の材料からなるフィラを含むセラミックス前
    駆体ポリマーを重合して得られる非磁性材料に埋設され
    て相互に絶縁保持される磁性薄膜及び薄膜コイルを形成
    した後に該磁性薄膜をアニールする薄膜磁気ヘッドの製
    造方法。
  3. 【請求項3】薄膜磁気ヘッドの中間構体の凹凸段差部を
    非磁性材料により平坦化する工程を含む薄膜磁気ヘッド
    の製造方法において、前記非磁性材料により平坦化する
    工程がAl23 、SiO2 、SiC、TiN、Al
    N、MgOから成る群から選ばれた少なくとも一以上の
    材料からなるフィラを含む液状のセラミックス前駆体ポ
    リマーに前記凹凸段差部を浸漬し、これを加熱処理して
    固化する工程であることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの
    製造方法。
  4. 【請求項4】前記加熱処理が前記凹凸段差部に平板を当
    接させて行なわれることを特徴とする請求項3記載の薄
    膜磁気ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項5】前記平板の凹凸段差部当接面がポリテトラ
    フロロエチレンからなることを特徴とする請求項4記載
    の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003092350A3 (en) * 2002-01-07 2004-03-25 Cenymer Corp Material and method for improved heat dissipation and mechanical hardness for magnetic recording transducers and other electronic devices
US7180706B2 (en) * 2002-07-11 2007-02-20 International Business Machines Corporation Magnetic heads and semiconductor devices and surface planarization processes for the fabrication thereof

Cited By (2)

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