JPH10255228A - 磁気ヘッドの製造方法及び薄膜磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッドの製造方法及び薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH10255228A JPH10255228A JP10071316A JP7131698A JPH10255228A JP H10255228 A JPH10255228 A JP H10255228A JP 10071316 A JP10071316 A JP 10071316A JP 7131698 A JP7131698 A JP 7131698A JP H10255228 A JPH10255228 A JP H10255228A
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- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3109—Details
- G11B5/3116—Shaping of layers, poles or gaps for improving the form of the electrical signal transduced, e.g. for shielding, contour effect, equalizing, side flux fringing, cross talk reduction between heads or between heads and information tracks
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- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3103—Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing
- G11B5/3106—Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing where the integrated or assembled structure comprises means for conditioning against physical detrimental influence, e.g. wear, contamination
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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- G11B5/3163—Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
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- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
- Y10T29/49021—Magnetic recording reproducing transducer [e.g., tape head, core, etc.]
- Y10T29/49032—Fabricating head structure or component thereof
- Y10T29/49036—Fabricating head structure or component thereof including measuring or testing
- Y10T29/49043—Depositing magnetic layer or coating
- Y10T29/49044—Plural magnetic deposition layers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 磁気ヘッド30は、非磁性ギャップ層5
2で分離され、その右側壁部及び左側壁部が垂直方向に
整合する第1及び第2ポール先端部36、40を有す
る。磁気ヘッドの製造は、先ず、好適には金属で形成さ
れた犠牲層62と第1ポール先端層との間に挟装された
非磁性層を有する積層体64を基板34に形成する。次
に、アルミナなどの保護層66を積層体の上及び周囲に
付着させる。平坦化及びイオンミリング後に磁性層を露
出させ、保護層内にかつギャップ層の上に或る容積の空
間を残すように犠牲層をエッチング除去する。絶縁層を
有するインダクティブコイル42A、42Bを第1ポー
ル層の上に付着させ、その後に該コイルの上にかつ前記
空間内に第2ポール層を付着させ、第1及び第2ポール
先端部の側壁部を垂直方向に整合させる。 【効果】 磁束のサイドフリンジが実質的に低減し、境
界を十分に画定したデータトラックが書込み可能にな
る。
2で分離され、その右側壁部及び左側壁部が垂直方向に
整合する第1及び第2ポール先端部36、40を有す
る。磁気ヘッドの製造は、先ず、好適には金属で形成さ
れた犠牲層62と第1ポール先端層との間に挟装された
非磁性層を有する積層体64を基板34に形成する。次
に、アルミナなどの保護層66を積層体の上及び周囲に
付着させる。平坦化及びイオンミリング後に磁性層を露
出させ、保護層内にかつギャップ層の上に或る容積の空
間を残すように犠牲層をエッチング除去する。絶縁層を
有するインダクティブコイル42A、42Bを第1ポー
ル層の上に付着させ、その後に該コイルの上にかつ前記
空間内に第2ポール層を付着させ、第1及び第2ポール
先端部の側壁部を垂直方向に整合させる。 【効果】 磁束のサイドフリンジが実質的に低減し、境
界を十分に画定したデータトラックが書込み可能にな
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気ヘッドに関し、
特にポール幅の狭い磁気ヘッドを形成する方法に関す
る。
特にポール幅の狭い磁気ヘッドを形成する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般的なインダクティブ薄膜磁気ヘッド
は、第1磁気ポール層と第2磁気ポール層とを備え、前
記両ポール層の間に電気コイルが設けられている。両ポ
ール層は、後部クロージュアにおいて一方の端部が互い
に接触して連続的な磁路を形成し、他方の端部に狭い変
換ギャップが設けられている。前記変換ギャップにより
分離された前記第1及び第2ポールの部分は、それぞれ
第1及び第2ポール先端部と称される。
は、第1磁気ポール層と第2磁気ポール層とを備え、前
記両ポール層の間に電気コイルが設けられている。両ポ
ール層は、後部クロージュアにおいて一方の端部が互い
に接触して連続的な磁路を形成し、他方の端部に狭い変
換ギャップが設けられている。前記変換ギャップにより
分離された前記第1及び第2ポールの部分は、それぞれ
第1及び第2ポール先端部と称される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】挟トラック幅及び高線
記録密度でデータを書き込むためには、ポール先端部の
狭い磁気ヘッドを提供する必要がある。しかしながら、
ポール先端部の狭い磁気ヘッドを製造することに関して
技術的な問題がある。製造時に遭遇する重要な問題は、
2つのポール先端部の位置合わせである。この問題を解
決するために様々な方法が提案されている。
記録密度でデータを書き込むためには、ポール先端部の
狭い磁気ヘッドを提供する必要がある。しかしながら、
ポール先端部の狭い磁気ヘッドを製造することに関して
技術的な問題がある。製造時に遭遇する重要な問題は、
2つのポール先端部の位置合わせである。この問題を解
決するために様々な方法が提案されている。
【0004】図8はこのような従来の方法の1つを示し
ており、磁気ヘッド2は、第1ポール先端部4の横方向
の幅が第1ポール先端部よりも広くなるように製造され
る。幅広の第1ポール先端部4により、第2ポール先端
部6の成膜時における位置合わせの誤差がある程度まで
許容される。第2ポール先端部の幅TWは、磁気ヘッド
2のトラック幅を画定するように設けられる。
ており、磁気ヘッド2は、第1ポール先端部4の横方向
の幅が第1ポール先端部よりも広くなるように製造され
る。幅広の第1ポール先端部4により、第2ポール先端
部6の成膜時における位置合わせの誤差がある程度まで
許容される。第2ポール先端部の幅TWは、磁気ヘッド
2のトラック幅を画定するように設けられる。
【0005】しかしながら、この方法の問題は、第1ポ
ール先端部4の幅が広いために、第2ポール先端部6の
幅を越えた磁束のフリンジ即ち漏れを回避できないこと
である。図8Bに示すように、第2ポール6から第1ポ
ール4へ出ている磁束線Fのような漏れ磁束は、トラッ
クの境界が不明確な幅Wのデータトラック7が記録され
ることになる。これは、記録媒体上におけるトラックと
トラック間の分離を非常に制限する。
ール先端部4の幅が広いために、第2ポール先端部6の
幅を越えた磁束のフリンジ即ち漏れを回避できないこと
である。図8Bに示すように、第2ポール6から第1ポ
ール4へ出ている磁束線Fのような漏れ磁束は、トラッ
クの境界が不明確な幅Wのデータトラック7が記録され
ることになる。これは、記録媒体上におけるトラックと
トラック間の分離を非常に制限する。
【0006】1990年8月14日発行のトヨダ(Toyoda)他
による米国特許第4,947,541号明細書:発明の名
称「Method For Producing a Thin Film Head」には、
漏れる磁束線を減少させることを目的に、第2ポール先
端部に傾斜させた側壁を設けた磁気ヘッドが記載されて
いる。本明細書において図9に示すように、磁気ヘッド
10はギャップ層16により分離された第1ポール12
と第2ポール14とを備える。第2ポール14は、第1
ポール先端部12から離れるように傾斜させた側壁面1
4A、14Bを有する。この傾斜側壁部14A、14B
により、少ない数の磁束線Fを記載した図9Bに示すよ
うに、第1及び第2ポール先端部12、14間の漏れ磁
束が減少する。それにもかかわらず、磁束のフリンジは
依然として存在し、その結果媒体面8に記録されるトラ
ック幅Wは不明確なままである。
による米国特許第4,947,541号明細書:発明の名
称「Method For Producing a Thin Film Head」には、
漏れる磁束線を減少させることを目的に、第2ポール先
端部に傾斜させた側壁を設けた磁気ヘッドが記載されて
いる。本明細書において図9に示すように、磁気ヘッド
10はギャップ層16により分離された第1ポール12
と第2ポール14とを備える。第2ポール14は、第1
ポール先端部12から離れるように傾斜させた側壁面1
4A、14Bを有する。この傾斜側壁部14A、14B
により、少ない数の磁束線Fを記載した図9Bに示すよ
うに、第1及び第2ポール先端部12、14間の漏れ磁
束が減少する。それにもかかわらず、磁束のフリンジは
依然として存在し、その結果媒体面8に記録されるトラ
ック幅Wは不明確なままである。
【0007】1994年2月8日発行のジュ(Ju)他によ
る米国特許第5,285,340号明細書:発明の名称
「Thin Film Magnetic Head with Conformable Pole Ti
ps」には、ポール先端部の側壁を垂直方向に整合させた
磁気ヘッドが記載されている。図10は、第1及び第2
ヨーク層24、26に関してそれぞれ第1及び第2ポー
ル先端部20、22双方の側壁部を垂直方向に整合させ
た磁気ヘッド18を示している。第1及び第2ポール先
端部20、22の側壁部が整合していることにより、磁
気ヘッド18は、図8及び図9に示す磁気ヘッド2、1
0と比較してデータトラックをより良好に画定すること
ができる。
る米国特許第5,285,340号明細書:発明の名称
「Thin Film Magnetic Head with Conformable Pole Ti
ps」には、ポール先端部の側壁を垂直方向に整合させた
磁気ヘッドが記載されている。図10は、第1及び第2
ヨーク層24、26に関してそれぞれ第1及び第2ポー
ル先端部20、22双方の側壁部を垂直方向に整合させ
た磁気ヘッド18を示している。第1及び第2ポール先
端部20、22の側壁部が整合していることにより、磁
気ヘッド18は、図8及び図9に示す磁気ヘッド2、1
0と比較してデータトラックをより良好に画定すること
ができる。
【0008】第1及び第2ポール先端部20、22の位
置合わせは、各第1及び第2ヨーク層24、26への多
数の「ステッチング」(stitching)中間工程を通じて
達成することができる。特に、ポール先端層22、20
間には、磁気の連続性を維持するためにバッファ層を介
装しなければならない。前記中間工程は製造コストの増
加を生じさせる。
置合わせは、各第1及び第2ヨーク層24、26への多
数の「ステッチング」(stitching)中間工程を通じて
達成することができる。特に、ポール先端層22、20
間には、磁気の連続性を維持するためにバッファ層を介
装しなければならない。前記中間工程は製造コストの増
加を生じさせる。
【0009】現在、ディスクドライブのような記憶装置
は、比較的物理的なサイズを小さくしかつ記憶容量を大
きくしたものが製造されている。その結果、媒体上のデ
ータトラックはより狭い幅でかつより高い線記録密度で
記録される。トラックの境界を不明確にして書き込まれ
たデータトラックは、トラックとトラック間の分離に大
きな影響を与え、これは記憶容量に悪影響を与える。従
って、トラックの境界が明確に画定されたデータトラッ
クを書き込むことができ、かつ製造コストが妥当な磁気
ヘッドを提供することが望ましい。
は、比較的物理的なサイズを小さくしかつ記憶容量を大
きくしたものが製造されている。その結果、媒体上のデ
ータトラックはより狭い幅でかつより高い線記録密度で
記録される。トラックの境界を不明確にして書き込まれ
たデータトラックは、トラックとトラック間の分離に大
きな影響を与え、これは記憶容量に悪影響を与える。従
って、トラックの境界が明確に画定されたデータトラッ
クを書き込むことができ、かつ製造コストが妥当な磁気
ヘッドを提供することが望ましい。
【0010】本発明の目的は、高線記録密度で挟データ
トラックを書き込むことができる磁気ヘッドを提供する
ことにある。本発明の別の目的は、製造を簡単化しかつ
製造コストを低減し得る磁気ヘッドを提供することにあ
る。
トラックを書き込むことができる磁気ヘッドを提供する
ことにある。本発明の別の目的は、製造を簡単化しかつ
製造コストを低減し得る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】本発明によれば、磁気ヘ
ッドは基板上の積層体をもって形成される。この積層体
は、基板の上に配置された第1ポール層と好適には金属
で形成される犠牲層との間に挟装された非磁性ギャップ
層を備える。次に、アルミナ(Al2O3)のような保護
層が積層体の上及び周囲に付着される。平坦化及びイオ
ンミリングの後で犠牲層を露出させる。その後、前記保
護層の中にかつ前記非磁性ギャップ層の上にある容積の
空間を残すように、前記犠牲層をエッチングする。
ッドは基板上の積層体をもって形成される。この積層体
は、基板の上に配置された第1ポール層と好適には金属
で形成される犠牲層との間に挟装された非磁性ギャップ
層を備える。次に、アルミナ(Al2O3)のような保護
層が積層体の上及び周囲に付着される。平坦化及びイオ
ンミリングの後で犠牲層を露出させる。その後、前記保
護層の中にかつ前記非磁性ギャップ層の上にある容積の
空間を残すように、前記犠牲層をエッチングする。
【0012】関連する絶縁層を有するインダクティブコ
イルを付着させた後、第2ポール層がそのポール先端部
を前記空間内に付着させて成膜され、それにより側壁部
を垂直方向に整合させた第1及び第2ポール先端部が得
られる。側壁部を垂直方向に整合させることにより、一
方のポール先端部から他方のポール先端部への磁束のサ
イドフリンジが実質的に減少し、通常の動作時に境界が
明確に画定されたデータトラックを書き込むことができ
る磁気ヘッドが得られる。
イルを付着させた後、第2ポール層がそのポール先端部
を前記空間内に付着させて成膜され、それにより側壁部
を垂直方向に整合させた第1及び第2ポール先端部が得
られる。側壁部を垂直方向に整合させることにより、一
方のポール先端部から他方のポール先端部への磁束のサ
イドフリンジが実質的に減少し、通常の動作時に境界が
明確に画定されたデータトラックを書き込むことができ
る磁気ヘッドが得られる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しつつ、実
施例を用いて本発明を詳細に説明する。添付図面におい
て、類似の構成部分には同じ参照符号を付すことにす
る。図1は、本発明により製造された磁気ヘッド30の
上面図である。説明を明確にするために、図1における
上部保護層及び絶縁層は、磁気ヘッド30の関連する構
成要素が露出するように図示していない。しかしなが
ら、これら上部層は、図1の5−5線及び6−6線にお
ける正面方向及び側面方向から見た断面図である図2及
び図3に示されている。
施例を用いて本発明を詳細に説明する。添付図面におい
て、類似の構成部分には同じ参照符号を付すことにす
る。図1は、本発明により製造された磁気ヘッド30の
上面図である。説明を明確にするために、図1における
上部保護層及び絶縁層は、磁気ヘッド30の関連する構
成要素が露出するように図示していない。しかしなが
ら、これら上部層は、図1の5−5線及び6−6線にお
ける正面方向及び側面方向から見た断面図である図2及
び図3に示されている。
【0014】図1乃至図3に関して、磁気ヘッド30
は、基板34の上に配置された第1ポール層32を有す
る。第1ポール層32と一体に第1ポール先端部36が
設けられる。基板34は、アルミナ炭化チタン(Al2
O3/TiC)又は炭化珪素(SiC)のような非磁性
かつ絶縁性材料で形成することができる。基板34は、
別の実施例では、事前に異なる構成要素の膜層を形成し
ておくことができる。例えば組合せヘッド(merged hea
d)では、読取りヘッドを構成する様々な膜層を事前に
製造し、その後に第1ポール層32のための基板として
用いることができる。
は、基板34の上に配置された第1ポール層32を有す
る。第1ポール層32と一体に第1ポール先端部36が
設けられる。基板34は、アルミナ炭化チタン(Al2
O3/TiC)又は炭化珪素(SiC)のような非磁性
かつ絶縁性材料で形成することができる。基板34は、
別の実施例では、事前に異なる構成要素の膜層を形成し
ておくことができる。例えば組合せヘッド(merged hea
d)では、読取りヘッドを構成する様々な膜層を事前に
製造し、その後に第1ポール層32のための基板として
用いることができる。
【0015】第1ポール層32の上には、一体のポール
先端部40を有する第2ポール層38が設けられる。こ
の実施例では、第1及び第2ポール層32、38の間
に、絶縁材料44により分離された1対のインダクティ
ブコイル42A、42Bが挟装されている。コイル42
A、42Bは、電気貫通路(feedthrough)46により
互いに電気的に接続されている。電流は1対の電気リー
ド48A、48Bを介して直列に接続されたコイル42
A、42Bに向けて又は前記コイルから流れる。
先端部40を有する第2ポール層38が設けられる。こ
の実施例では、第1及び第2ポール層32、38の間
に、絶縁材料44により分離された1対のインダクティ
ブコイル42A、42Bが挟装されている。コイル42
A、42Bは、電気貫通路(feedthrough)46により
互いに電気的に接続されている。電流は1対の電気リー
ド48A、48Bを介して直列に接続されたコイル42
A、42Bに向けて又は前記コイルから流れる。
【0016】第1及び第2ポール層32、38は、後部
クロージュア領域50において直接接触して、連続する
磁路を形成している。両ポール層32、38は、その先
端部36、40間に変換ギャップ52を有する。本発明
の磁気ヘッド30は、図2に示すように、第1及び第2
ポール先端部36、40について垂直方向に整合させた
側壁部を有する。
クロージュア領域50において直接接触して、連続する
磁路を形成している。両ポール層32、38は、その先
端部36、40間に変換ギャップ52を有する。本発明
の磁気ヘッド30は、図2に示すように、第1及び第2
ポール先端部36、40について垂直方向に整合させた
側壁部を有する。
【0017】具体的には、第1ポール先端部36の左側
側壁36Aは、第2ポール先端部40の左側壁部40A
と垂直方向に整合している。同様に、第1ポール先端部
36の右側壁部36Bは、第2ポール先端部40の右側
壁部40Bと一致している。側壁部36A対40A及び
36B対40Bの整合により、一方のポールから他方の
ポールへの磁束のフリンジが実質的に減少し、それによ
り磁気ヘッド30は、十分に画定されたデータトラック
でデータを磁気媒体56に書き込むことができる。
側壁36Aは、第2ポール先端部40の左側壁部40A
と垂直方向に整合している。同様に、第1ポール先端部
36の右側壁部36Bは、第2ポール先端部40の右側
壁部40Bと一致している。側壁部36A対40A及び
36B対40Bの整合により、一方のポールから他方の
ポールへの磁束のフリンジが実質的に減少し、それによ
り磁気ヘッド30は、十分に画定されたデータトラック
でデータを磁気媒体56に書き込むことができる。
【0018】図4乃至図7は、本発明の磁気ヘッド30
の製造過程を工程順に連続して概略的に示している。
の製造過程を工程順に連続して概略的に示している。
【0019】最初に基板34を準備する。基板34は、
事前に製造された構成要素があってもなくても良い。次
に、フォトレジスト層58を基板34の表面上にスピン
コートする。フォトリソグラフィー技術を用いて、フォ
トレジスト層58に開口60を形成するために、該フォ
トレジスト層をパターニングする。後に続く電気メッキ
の工程を容易にする下地層(seed layer)(図示せず)
を、フォトレジスト層58を付着させる前に開口60の
底部に形成することを付言する。この段階までに得られ
た構造を図4Aに示す。
事前に製造された構成要素があってもなくても良い。次
に、フォトレジスト層58を基板34の表面上にスピン
コートする。フォトリソグラフィー技術を用いて、フォ
トレジスト層58に開口60を形成するために、該フォ
トレジスト層をパターニングする。後に続く電気メッキ
の工程を容易にする下地層(seed layer)(図示せず)
を、フォトレジスト層58を付着させる前に開口60の
底部に形成することを付言する。この段階までに得られ
た構造を図4Aに示す。
【0020】次に、第1ポール先端部36を有する(図
3に示す)第1ポール層32を、開口60に約1μmの
厚さまで電気メッキする。ポール先端部36を有する第
1ポール層32の材料には、高透磁率及び低飽和保持力
を有する材料で形成することが好ましい。このような材
料の例としてパーマロイ、即ちニッケル−鉄合金(Ni
Fe)がある。これに代わるものとして、CoInのよ
うな高磁気モーメントを有するコバルト及びインジウム
ベースの合金を用いることができる。この段階までに得
られた構造を図4Bに示す。
3に示す)第1ポール層32を、開口60に約1μmの
厚さまで電気メッキする。ポール先端部36を有する第
1ポール層32の材料には、高透磁率及び低飽和保持力
を有する材料で形成することが好ましい。このような材
料の例としてパーマロイ、即ちニッケル−鉄合金(Ni
Fe)がある。これに代わるものとして、CoInのよ
うな高磁気モーメントを有するコバルト及びインジウム
ベースの合金を用いることができる。この段階までに得
られた構造を図4Bに示す。
【0021】次に、図4Cに示すように、ポール先端部
36を有する第1ポール層32の上にギャップ層52を
電気メッキする。好適な方法では、ギャップ層52の膜
厚を0.1μm〜0.4μmにする。ギャップ層52の材
料はクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、プラチナ
(Pt)、モリブデン(Mo)又は銅(Cu)のような
非磁性金属で形成する。
36を有する第1ポール層32の上にギャップ層52を
電気メッキする。好適な方法では、ギャップ層52の膜
厚を0.1μm〜0.4μmにする。ギャップ層52の材
料はクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、プラチナ
(Pt)、モリブデン(Mo)又は銅(Cu)のような
非磁性金属で形成する。
【0022】その後、ギャップ層52の上に犠牲層62
を約1.5μm〜2.0μmの厚さまで電気メッキする。
犠牲層62の材料は、容易にエッチング可能な金属が好
ましい。犠牲層62に適した材料には銅(Cu)、及び
アルミニウム(Al)が含まれる。この段階までに得ら
れた構造を図4Dに示す。基本的に、第1ポール先端層
36、ギャップ層52及び犠牲層62を含む積層体64
は、開口60内部に形成される。
を約1.5μm〜2.0μmの厚さまで電気メッキする。
犠牲層62の材料は、容易にエッチング可能な金属が好
ましい。犠牲層62に適した材料には銅(Cu)、及び
アルミニウム(Al)が含まれる。この段階までに得ら
れた構造を図4Dに示す。基本的に、第1ポール先端層
36、ギャップ層52及び犠牲層62を含む積層体64
は、開口60内部に形成される。
【0023】次に続く工程は、従来のフォトリソグラフ
ィー工程を用いたフォトレジスト溶剤によるフォトレジ
スト層58の除去であり、その結果基板34に付着した
積層体64が得られる。この段階までに得られた構造を
図5Eに示す。
ィー工程を用いたフォトレジスト溶剤によるフォトレジ
スト層58の除去であり、その結果基板34に付着した
積層体64が得られる。この段階までに得られた構造を
図5Eに示す。
【0024】スパッタリング又は化学蒸着(CVD)の
工程を通じて、基板34上に積層体64の上から保護層
66を付着させる。好適な方法ではCVD法を用い、保
護層66を積層体64の上及び周囲に約3μm〜4μm
の厚さまで形成する。
工程を通じて、基板34上に積層体64の上から保護層
66を付着させる。好適な方法ではCVD法を用い、保
護層66を積層体64の上及び周囲に約3μm〜4μm
の厚さまで形成する。
【0025】次に、前記構造物に2段階のレベリング処
理を行う。保護層66は、例えばアルミナ(Al2O3)
又は二酸化珪素(SiO2)を含むスラリが補助して機
械的にラッピングすることにより平坦化させる。その
後、イオンミリングの工程を用いる。保護層66は、通
常犠牲層62よりもイオンミリングに対する抵抗が大き
いので、後者は前者よりも早くミリングされる。更に、
図5Gに示すように、犠牲層62と接する保護層66の
境界に面取り部68を形成する。面取り部68は、前記
基板表面の法線に関して10°〜50°の角度でイオン
ミリングにより形成することが好ましい。面取り部68
により、次のフォトリソグラフィー工程のための位置合
わせの許容差が得られる。
理を行う。保護層66は、例えばアルミナ(Al2O3)
又は二酸化珪素(SiO2)を含むスラリが補助して機
械的にラッピングすることにより平坦化させる。その
後、イオンミリングの工程を用いる。保護層66は、通
常犠牲層62よりもイオンミリングに対する抵抗が大き
いので、後者は前者よりも早くミリングされる。更に、
図5Gに示すように、犠牲層62と接する保護層66の
境界に面取り部68を形成する。面取り部68は、前記
基板表面の法線に関して10°〜50°の角度でイオン
ミリングにより形成することが好ましい。面取り部68
により、次のフォトリソグラフィー工程のための位置合
わせの許容差が得られる。
【0026】次に、犠牲層62を他の層よりも早く腐食
させるエッチング液を用いて、該犠牲層62をエッチン
グ除去する。犠牲層62が銅で出来ている場合には、エ
ッチング液に硝酸(HNO3)を用いることができる。
犠牲層62がアルミニウムで形成されている場合には、
エッチング液として過硫酸アンモニア(2NH4S
2O6)を用いることができる。次に、従来の工程により
インダクティブコイル42A、42B及び関連する中間
絶縁層44を付着させる。この段階までに得られた構造
を図5Hに示す。同図にコイル層42A、42B及び絶
縁層44は図示されていないが、図1乃至図3に示され
ている。
させるエッチング液を用いて、該犠牲層62をエッチン
グ除去する。犠牲層62が銅で出来ている場合には、エ
ッチング液に硝酸(HNO3)を用いることができる。
犠牲層62がアルミニウムで形成されている場合には、
エッチング液として過硫酸アンモニア(2NH4S
2O6)を用いることができる。次に、従来の工程により
インダクティブコイル42A、42B及び関連する中間
絶縁層44を付着させる。この段階までに得られた構造
を図5Hに示す。同図にコイル層42A、42B及び絶
縁層44は図示されていないが、図1乃至図3に示され
ている。
【0027】次に、第2ポール先端部40を有する第2
ポール層38(図3参照)をギャップ層52の上に形成
する。先ず、ポール先端部40の上部の横方向の寸法
は、開口72を有する別のフォトレジスト層70をパタ
ーニングすることにより画定される。次に、ポール先端
部40を有する第2ポール層38を開口72内にスパッ
タリングする。この段階までに得られた構造を図6Jに
示す。
ポール層38(図3参照)をギャップ層52の上に形成
する。先ず、ポール先端部40の上部の横方向の寸法
は、開口72を有する別のフォトレジスト層70をパタ
ーニングすることにより画定される。次に、ポール先端
部40を有する第2ポール層38を開口72内にスパッ
タリングする。この段階までに得られた構造を図6Jに
示す。
【0028】図6J及び図6Kに示される、残存するポ
ール層74は除去する必要がある。先ず、フォトレジス
ト層70をフォトレジスト溶剤により除去する。次に、
第3フォトレジスト層76を第2ポール先端部40の上
にパターニングする(図7L参照)。その後、残存ポー
ル層74を、例えばウェットエッチング又はイオンミリ
ングにより除去することができる。この段階までに得ら
れた構造を図7Mに示す。
ール層74は除去する必要がある。先ず、フォトレジス
ト層70をフォトレジスト溶剤により除去する。次に、
第3フォトレジスト層76を第2ポール先端部40の上
にパターニングする(図7L参照)。その後、残存ポー
ル層74を、例えばウェットエッチング又はイオンミリ
ングにより除去することができる。この段階までに得ら
れた構造を図7Mに示す。
【0029】最後に、ポール先端部40を有する第2ポ
ール層38及び保護層66の上にオーバコート層78を
付着させる。保護層66はアルミナ、SiO2、Si3N
4 又は他の絶縁材料で形成することができる。このよう
にして得られた磁気ヘッド30が、図7Nに断面示され
ている。
ール層38及び保護層66の上にオーバコート層78を
付着させる。保護層66はアルミナ、SiO2、Si3N
4 又は他の絶縁材料で形成することができる。このよう
にして得られた磁気ヘッド30が、図7Nに断面示され
ている。
【0030】上述した本発明の方法について、第1及び
第2ポール先端部36、40を各第1ポール層32、3
8の上にそれぞれ「ステッチ」(stitch)する必要が無
いことが分かる。その代わりに、第1ポール先端部36
及び第1ポール層32は、一体となった1つの膜層とし
て付着される。同様に、第2ポール先端部40及び第2
ポール層38は別の1個の膜層として付着される。これ
により、ステッチングの中間工程が排除される。
第2ポール先端部36、40を各第1ポール層32、3
8の上にそれぞれ「ステッチ」(stitch)する必要が無
いことが分かる。その代わりに、第1ポール先端部36
及び第1ポール層32は、一体となった1つの膜層とし
て付着される。同様に、第2ポール先端部40及び第2
ポール層38は別の1個の膜層として付着される。これ
により、ステッチングの中間工程が排除される。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、自己整合させたポール
先端部を有する薄膜磁気ヘッドを製造して、高い線密度
をもってデータ信号を記録することができる磁気媒体と
相互作用させることができる。
先端部を有する薄膜磁気ヘッドを製造して、高い線密度
をもってデータ信号を記録することができる磁気媒体と
相互作用させることができる。
【図1】本発明の磁気ヘッドの上面図である。
【図2】図1の5−5線における正面方向の断面図であ
る。
る。
【図3】図1の6−6線における側面方向の断面図であ
る。
る。
【図4】A図〜D図は、それぞれ図1〜3に示す本発明
の磁気ヘッドを形成する過程を工程順に示す断面図であ
る。
の磁気ヘッドを形成する過程を工程順に示す断面図であ
る。
【図5】E図〜H図は、それぞれ図4A〜Dに続く磁気
ヘッドの形成過程を工程順に示す断面図である。
ヘッドの形成過程を工程順に示す断面図である。
【図6】I図〜K図は、それぞれ図5E〜Hに続く磁気
ヘッドの形成過程を工程順に示す断面図である。
ヘッドの形成過程を工程順に示す断面図である。
【図7】L図〜N図は、それぞれ図6I〜Kに続く磁気
ヘッドの形成過程を工程順に示す断面図である。
ヘッドの形成過程を工程順に示す断面図である。
【図8】A図は、第2ポール先端部よりも横方向に幅広
の第1ポール先端部を有する従来の磁気ヘッドの正面方
向の断面図、B図は、A図に示す磁気ヘッドの書き込み
により記録されたデータトラックにおける磁束のサイド
フリンジの影響を概略的に示した図である。
の第1ポール先端部を有する従来の磁気ヘッドの正面方
向の断面図、B図は、A図に示す磁気ヘッドの書き込み
により記録されたデータトラックにおける磁束のサイド
フリンジの影響を概略的に示した図である。
【図9】A図は、磁束のサイドフリンジを減少させるた
めに側壁部を傾斜させた第2ポール先端部を有する別の
従来の磁気ヘッドの正面方向の断面図、B図は、A図に
示す磁気ヘッドの書き込みにより記録されたデータトラ
ックへの不可避な磁束のサイドフリンジの影響を概略的
に示す図である。
めに側壁部を傾斜させた第2ポール先端部を有する別の
従来の磁気ヘッドの正面方向の断面図、B図は、A図に
示す磁気ヘッドの書き込みにより記録されたデータトラ
ックへの不可避な磁束のサイドフリンジの影響を概略的
に示す図である。
【図10】A図は、第1及び第2ポール層上にそれぞれ
ステッチされた第1及び第2ポール先端部の側壁部を垂
直方向に整合させた更に別の従来の磁気ヘッドの正面方
向断面図、B図は、A図に示す公知の磁気ヘッドによる
磁束のサイドフリンジの除去の影響を概略的に示す図で
ある。
ステッチされた第1及び第2ポール先端部の側壁部を垂
直方向に整合させた更に別の従来の磁気ヘッドの正面方
向断面図、B図は、A図に示す公知の磁気ヘッドによる
磁束のサイドフリンジの除去の影響を概略的に示す図で
ある。
2 磁気ヘッド 4 第1ポール先端部 6 第2ポール先端部 7 データトラック 8 媒体面 10 磁気ヘッド 12 第1ポール先端部 14 第2ポール 14A、14B 傾斜側壁部 16 ギャップ層 18 磁気ヘッド 20 第1ポール先端部 22 第2ポール先端部 24 第1ヨーク層 26 第2ヨーク層 30 磁気ヘッド 32 第1ポール層 34 基板 36 第1ポール先端部 36A 左側側壁 36B 右側壁部 38 第2ポール層 40 ポール先端部 40A 左側側壁 40B 右側壁部 42A、42B コイル 44 絶縁材料 46 電気貫通路 48A、48B 電気リード 50 後部クロージュア領域 52 変換ギャップ 56 磁気媒体 58 フォトレジスト層 60 開口 62 犠牲層 64 積層体 66 保護層 68 面取り部 70 フォトレジスト層 72 開口 74 残存ポール層 76 第3フォトレジスト層 78 オーバコート層
フロントページの続き (72)発明者 リエン−チャン・ウォン アメリカ合衆国・カリフォルニア州・ 94538,フリーモント,#E309,レッド・ ホーク・サークル・1401 (72)発明者 ドゥルガ・ピー・ラビパティ アメリカ合衆国・カリフォルニア州・ 95070,サラトガ,エイトリアム・ドライ ブ・12138 (72)発明者 ヒュー・シー・ハイナー アメリカ合衆国・カリフォルニア州・ 94536,フリーモント,タイソン・レー ン・3811 (72)発明者 ウィリアム・ディー・ジェンセン アメリカ合衆国・カリフォルニア州・ 94539,フリーモント,オロ・ドライブ・ 1834
Claims (23)
- 【請求項1】 基板上に磁気ヘッドを形成する方法であ
って、 第1ポール層と該第1ポール層の上に配置された犠牲層
とからなる積層体を前記基板上に形成する過程と、 前記積層体の上及び周囲に保護層を付着させる過程と、 前記積層体の前記犠牲層を露出させるように前記保護層
をレベリングする過程と、 前記第1ポール層の上にある容積の空間を残すように前
記犠牲層を除去する過程と、 前記空間内に第2ポール層を形成する過程とからなるこ
とを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項2】 前記積層体を形成する過程が、前記犠牲
層を形成する前に、前記第1ポール層の上に変換ギャッ
プ層を付着させる過程を含むことを特徴とする請求項1
に記載の磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項3】 前記ギャップ層が非磁性金属で形成され
ることを特徴とする請求項2に記載の磁気ヘッドの製造
方法。 - 【請求項4】 前記保護層をレベリングする過程が、 前記保護層を機械的にラッピングする過程と、 前記積層体の前記犠牲層を露出させるように前記保護層
及び前記犠牲層をイオンミリングする過程とからなるこ
とを特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッドの製造方
法。 - 【請求項5】 前記犠牲層を除去する過程が、実質的に
前記犠牲層を他の層より速く腐食させるエッチング液を
用いて前記犠牲層をエッチングする過程を含むことを特
徴とする請求項1に記載の磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項6】 前記第2ポール層を形成する過程が、前
記犠牲層を露出させるために前記保護層を平坦化しかつ
イオンミリングする過程と、前記犠牲層を除去するため
に前記犠牲層を実質的に化学エッチングする過程とから
なることを特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッドの製
造方法。 - 【請求項7】 前記犠牲層が、銅及びアルミニウムの成
分で形成されることを特徴とする請求項1に記載の磁気
ヘッドの製造方法。 - 【請求項8】 前記保護層がアルミナ、SiO2、Si3
N4 等の絶縁材料からなり、かつ前記第1及び第2ポー
ル層がニッケル−鉄合金又は鉄ベースの高磁気モーメン
ト合金からなることを特徴とする請求項7に記載の磁気
ヘッドの製造方法。 - 【請求項9】 前記犠牲層が銅を含み、前記保護層がア
ルミナからなり、かつ前記第1及び第2ポール層がニッ
ケル−鉄合金からなることを特徴とする請求項1に記載
の磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項10】 前記犠牲層が銅からなり、前記保護層
が二酸化珪素からなり、かつ前記第1及び第2ポール層
がコバルト及びインジウムベースの合金からなることを
特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項11】 前記積層体を形成する過程が、 前記基板の上にフォトレジスト層を付着させる過程と、 前記フォトレジスト層に開口を形成することにより前記
フォトレジスト層をパターニングする過程と、 前記開口を介して前記基板の上に第1ポール層を付着さ
せる過程と、 前記開口を介して前記第1ポール層の上にギャップ層を
付着させる過程と、 前記開口を介して前記ギャップ層の上に前記犠牲層を付
着させる過程と、 前記フォトレジスト層を除去する過程とからなることを
特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項12】 前記第2ポール層を形成する前に、前
記第1ポール層及びギャップ層から絶縁されたコイル層
を付着させる過程を含むことを特徴とする請求項1に記
載の磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項13】 基板上に磁気ヘッドを形成する方法で
あって、 前記基板の上に第1材料層を付着させる過程と、 前記第1材料層に開口を形成する過程と、 前記開口内に第1ポール層、ギャップ層及び犠牲層を付
着させる過程と、 前記第1材料層を除去する過程と、 前記第1ポール層及び前記犠牲層の上及び周囲に第2材
料層を付着させる過程と、 前記犠牲層を露出させるように前記第2材料層を機械的
にラッピングする過程と、 面取り部を形成するために10〜50°の角度でイオン
ミリングする過程と、 前記第2材料層に前記ギャップ層の上に或る容積の空間
を残すように前記犠牲層を除去する過程と、 前記空間内に第2ポール層を付着させる過程と、 前記第2ポール層の材料を選択的に除去することにより
前記第2ポール層をパターニングする過程とからなるこ
とを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項14】 前記第2材料層をレベリングする過程
が、 前記保護層を機械的にラッピングする過程と、 前記犠牲層と接する前記保護層の境界に面取り部を形成
するように、前記犠牲層を前記保護層より速く侵食する
イオンビームで前記保護層及び前記犠牲層をミリングす
る過程とからなることを特徴とする請求項13に記載の
磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項15】 前記犠牲層を除去する過程が、実質的
に前記犠牲層を他の層より速く腐食させるエッチング液
を用いて前記犠牲層をエッチングする過程を含むことを
特徴とする請求項14に記載の磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項16】 前記第2ポール層を付着させる前に、
前記第1ポール層及びギャップ層から絶縁されたコイル
層を付着させる過程を含むことを特徴とする請求項15
に記載の磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項17】 前記第1材料層がフォトレジスト層で
あり、かつ前記第2材料層が絶縁材料からなることを特
徴とする請求項16に記載の磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項18】 前記絶縁材料がAl2O3、SiO2又
はSi3N4 であることを特徴とする請求項17に記載
の磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項19】 前記第1及び第2ポール層がニッケル
−鉄合金を含み、かつ前記変換ギャップ層が非磁性金属
を含むことを特徴とする請求項18に記載の磁気ヘッド
の製造方法。 - 【請求項20】 前記第1及び第2ポール層が、高磁気
モーメントを有するコバルト及びインジウムベースの合
金を含み、かつ前記変換ギャップ層が非磁性材料を含む
ことを特徴とする請求項19に記載の磁気ヘッドの製造
方法。 【請求項20】 基板と、 前記基板上に付着させて形成したポール先端部を有する
第1ポール層と、 前記第1ポール層の前記ポール先端部の上に付着させた
変換ギャップ層と、 前記変換ギャップ層の上に形成した面取り部を有する保
護層と、 前記保護層の上に付着させて形成したポール先端部を有
する第2ポール層と、 前記第2ポール層の上に形成されたオーバコート層とか
らなり、 前記第1及び第2ポール層の前記ポール先端部により前
記変換ギャップ層が画定されることを特徴とする薄膜磁
気ヘッド。 - 【請求項21】 前記変換ギャップ層が非磁性金属で形
成されていることを特徴とする請求項20に記載の薄膜
磁気ヘッド。 - 【請求項22】 前記保護層が二酸化珪素で形成され、
前記第1及び第2ポール層がコバルト及びインジウムベ
ースの合金で形成されていることを特徴とする請求項2
0に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項23】 前記第1及び第2ポール層の間にかつ
前記両ポール層から絶縁して付着された電気コイルを有
することを特徴とする請求項20に記載の薄膜磁気ヘッ
ド。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/810,862 US6173486B1 (en) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | Thin film magnetic head with self-aligned pole tips |
US08/810,862 | 1997-03-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10255228A true JPH10255228A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=25204906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10071316A Pending JPH10255228A (ja) | 1997-03-04 | 1998-03-04 | 磁気ヘッドの製造方法及び薄膜磁気ヘッド |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6173486B1 (ja) |
JP (1) | JPH10255228A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3499164B2 (ja) | 1999-09-24 | 2004-02-23 | 株式会社東芝 | 磁気ヘッド、その製造方法及び垂直磁気記録装置 |
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