JPS60119613A - 薄膜磁気ヘッドとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は薄膜磁気ヘッドとその製造方法に係り、特にヘ
ッド特性の向上、ヘッドの長寿命化とヘッド特性の経時
劣化の防止に好適なヘッドコアの材質とその作成方法に
関する。

〔発明の背景Ｊ 従来の薄膜磁気ヘッドでは第１図に示すごとくヘッド磁
路を形成する下部へラドコア２、上部ヘッドコア３にパ
ーマロイ膜が可いられていた。このパーマロイ膜２，３
は軟かく加重に対して塑性変形しやすく磁気異方性が誘
導されやすいためへラドコアの磁気特性劣化を生じやす
いという欠点を有している。またパーマロイ膜が耐摩耗
性に劣っているためヘッド寿命が短い１こと、そしてテ
ープ摺動面の上、下部のへラドコテ部に偏摩耗が発生す
るためテープとの接触不良を生じて短波長領域でのヘッ
ド特性が経時劣化してゆくという欠点を従来の薄膜ヘッ
ドは抱えていた。

一方、薄膜コイル上部の上部へラドコアにはコイルパタ
ーンによる凹凸ができ、この凹凸部に生ずる磁束漏洩の
ため磁気回路の効率が低下するとして第２図に示したご
とく基板１側に下部ヘッドコア２、薄膜コイル４、絶縁
膜５、ギャップ膜６、ギャップ部上部へラドコア１０、
上、下部へラドコア接合部の上部ヘッドコア１０′を形
成し、コイル部に面する部分を大きく切り込ん゛だ保護
板９側に上部コア１２　、１２’を形成し両者を接合し
て（第２図Ａ１矢印）一体化させた薄膜磁気ヘッドが提
案されている。

基板側に形成されたギャップ部上部へラドコア１０の長
さはギャップ深さと同一としなければならないから１０
μｍ程度である。そのため保護板９と基板１との接合精
度は保護板裏面からモニターして±５μｍ以下ｌこ維持
しなければならない。薄膜磁気ヘッドは同一ロットで多
数個のへラドチップを処理できるところに大きなメリッ
トがあるのだが上述の接合作業を多数個のベッドチップ
について同時に実施しようとすると上述の接合精度の維
持は難しい。この接合精度の劣化は上部へラドコアの接
合面積のバラツキとなりその一！まヘッド特性のバラツ
キとなって現われて来る。時には保護板側の上部ヘッド
コア１２がテープ摺動面に漏出して上部へラドコア接合
部が擬似ギャップとして働いて特性に悪影響を及はした
り、ギャップ部の基板側と保護板側の上部へラドコア１
２　、１０の接合面積が０となりヘッド磁路を形成でき
なかったりというトラブルが発生するという問題点を抱
えている。

また基板側に形成された上部ヘッドコア１０゜１０′に
はギャップ膜６の膜厚分だけの段差が出来てしまう。こ
の段差は基板側の上部へラドコア１０　、１０’に直接
上部ヘッドコア１２を薄膜形成技術を用いて積み重ねて
ゆく場合なら問題はないが上述のような接合方式を採用
するといかに保護板側の上部へラドコア１２にも基板側
の上部へラドコア１０　、１０’の段差に見合った段差
を磁性膜１２′で設けるとしても膜作成時の膜厚分布の
問題などで接合部が密着しなくなる部分が出来るように
なり、ヘッド磁路の効率の低下や効率のバラツキを生み
出す原因となり、問題となってくる。

〔発明の目的〕

本発明の目的はヘッド特性の向上を図り、ヘッドの長寿
命化を実現し、てとヘッド特性の経時劣化を防止し安定
して歩留り良く作成できる薄膜磁気ヘッドとその作成方
法を提供することにある。

〔発明の概要〕

従来の薄膜磁気ヘッドの欠点はプロセス上の１利点に重
きを置きすぎ、耐摩耗性に劣り加重に対して塑性変形し
やすく磁気異方性を誘導しやすいパーマロイ膜を上下部
のヘッドコア全てに使用していることが原因している。

従って従来例の欠点を克服するには耐摩耗性に優れ塑性
変形しにくく磁気異方性を誘導しにくい軟磁性材の薄膜
をヘッドコアのテープ摺動部、に利用することが必要で
ある。

また、ヘッド構成要素を基板側と保護板側ｉこ分けて形
成し両者を接合して一体化して形成す。

る薄膜ヘッドの問題点は精度維持が難しい上述の接合作
業の結果生ずる精度バラツキがそのままヘッド特性のバ
ラツキとなって現われてくるところにあった。従ってヘ
ッド構成要素は全て薄膜形成技術を用いて基板上に積み
重ねてゆき多数個のへラドチップを一基板上に作成する
方法を採用してゆくことが必要である。

上記の耐摩耗性に優れ塑性変形しにくく磁気異方性も誘
導しにくい軟磁性材としてはアモルファス軟磁性体やセ
ンダストが挙げられる。

アモルファス軟磁性体は検討も進み優れた磁気特性が得
られる組成範囲や熱処理条件が次第に明らかにされて来
ており、その結果に基づいた薄膜の検討も進められ優れ
た磁気特性のものが得られるように力って来た。しかし
このようなアモルファス軟磁性膜には熱的安定性ｌこ欠
けるという問題がある。

一方、センダストは結晶質であり熱的安定性に関しては
アモルファス軟磁性体よりけるかに信頼度が高い。反面
センダスト膜で優れた特恒を実現するためには膜作成時
に基板温度を６５０℃以上とアモルファス軟磁性膜の場
合よりも２００℃以上も高めねばならないか、膜作成後
６００℃以上で熱処理する必要がある。この６００℃と
いう熱処理温度はアモルファス軟磁性膜の熱処理温度よ
り２００℃以上も高い。このような高温にさらされるこ
とはプロセスに対して大きな制約を課すこととなりデメ
リットとなる。特に上部ヘッドコアの形成は薄膜コイル
や絶縁膜などのヘッドの構成要素が形成された後に行わ
れるため種々の問題が生ずる。

薄膜コイルにはパターンエツチングの容易さからＡＩが
用いられているが融点が低いため上述のような高温にさ
らされる状態での使用は難しくなる。その点Ｃｕは融点
が高い点で有利だがエツチングプロセスの点でＡｌに劣
り、腐食の問題も残り安易にＡ７の代替とすると問題を
残すととになる。

また薄膜コイル上面に設けられた上部へラドコアにＦｉ
ミコイルパターン応じた凹凸が生じ不連続膜になり易す
くなる。この問題を避るため薄膜コイル部には平担化の
ための有機樹脂の塗布やＲＦ’バイアススパッタによる
８１０２層が形成される。しかしこれらコイル部平担化
の有機樹脂塗膜や８　ｉ０２層は上述のような高温にさ
らされると有機樹脂ではガス化してヘッドコアの磁気特
性を劣化させることにカリ、８１０２層の場合にはコイ
ルやヘッドコア膜との熱膨張係数の違いによって５ｉ０
２層に多数の亀裂を生じ歩留りの低下をもたらすという
問題も生ずる。

以上のごとくアモルファス軟磁性膜、センダスト膜それ
ぞれに長所、短所はあるが、本発明では熱的安定性を実
現してヘッドコアとしてセンダスト膜を採用しセンダス
ト膜の問題点を解決し、ヘッドの構成要素を全て薄膜形
成技術を用いて基板上に積み重ねてゆき、同一基板上に
多数個のへラドチップを作成することで従来技術の問題
の克服を図ることにしな。上述したようにセンダスト膜
をヘッドコア膜 問題は主には上部へラドコア全てにセンダスト膜を使用
するために発生するという観点からセンタスト膜は下部
へラドコアと上部ヘッドコアの動作ギャップを形成する
部分のみかあるｂは動作ギャップ形成部と上下部コア接
続部のみに用い、センダスト膜形成と特性改善の熱処理
（基板温度が高温の場合は不必要）までを薄膜コイル形
成前に実施することで問題の解決を図った〔発明の実施
例〕 以下、本発明の一実施例を第３図、“第４図により説明
する。

第３図は本発明の一実施例を示す薄膜ヘッドの構造を示
すもので１は非磁性基板で１３は下部へラドコアと々る
センダスト膜、６はギャップスペーサ膜、１４　、１４
’は上部ヘッドコアの一部となるセンダスト膜、５は絶
縁膜、４は薄膜コイルで７は薄膜コイル部を平担化する
ための５ｉｎ２層、１５はセンダスト膜と共に上部へラ
ドコアを構成するパーマロイ膜、１６は保護膜である。

第４図は第３図に示した薄膜ヘッドの作成手順である。

鏡面仕上げされ十分に洗浄された非磁性基板１上に所定
厚さのセンダスト膜１６をスパッタリング法で付着させ
所定形状にパターンエツチングして多数個分のヘントチ
ツブを作成する（第４図Ａ）。然る後に動作ギャップを
形成する部分に所定厚さのギャップスペーサ膜（Ｓｉ０
２膜）６を付着させる。次に薄膜コイル作成部をマスク
して上部へラドコアの一定となるセンダスト膜ｊ４　、
１４’を所定の厚さだけスパッタリング法により付着さ
せ、不要部分をエツチングで除去してセンダスト膜を成
形する（第４図Ｂ）ムこの段階に致ったらセンダスト膜
８　、９　、９’の磁気特性改善のための熱処理を６ｏ
ｏ℃〜６５０℃でｊ時間程度行う。彦お非磁性基板とし
ては熱膨張係数が１０−５／’Ｃ以上というセンダスト
に近い材質のものを使用する。

上述したセンダスト膜の熱処理が完了した後。

薄膜コイル形成部に絶縁膜５を所定の厚さ付着させ薄膜
コイル材のＡ７を蒸着し、所定形状にパターンニングす
る。然る後、薄膜コイル４による凹凸を解消するために
薄膜コイル形成部に、５Ｉ０２を基板電極にＲＦバイア
スを印加してスパッタリングする（第４図Ｃ）。薄膜コ
イル部分の平担化が完了した後、既に上部へラドコアの
一部となるセンダスト膜１４　、１４’を接続しヘッド
磁路を形成するためのパーマロイ膜１５を薄膜コイル形
成部の上部と上記センダスト膜１４　、１４’の一部に
重るようにスパッタリング法で所定の厚さ形成し所定形
状にパターンニングを行う。次に保護膜１６を所定厚さ
だけスパッタリング法によって形成し薄膜ヘッドの基本
的な構成要素の作成が完了する。

上述のセンダスト膜１３　、１４　、１４’やパーマロ
イ膜１５の作成は真空蒸着でもイオンプレーテングでも
かまわない。またセンダスト膜の特性は膜形成時の基板
温度を３５０℃以上にすると上述の熱処理の場合にほぼ
匹敵したものが得られるので膜形成時の基板温度をその
ような高温に保つなら特性改善のための熱処理は省いて
もかまわない。熱処理温度も長時間行うのならば５００
℃程度までなら下げることも可能である。

薄膜コイル形成部の平担化はＳ　ｉ０２でなくても有機
樹脂でも可能である。本実施例では薄膜コイル４は単層
巻きとなっているが、巻数を増やすために２層巻きにし
てもかまわない。

また本実施例では上部へラドコアの動作ギャップ形成部
と上下部ヘッドコアの接続部にセンダスト膜１４　、１
４’を用いているが、上部へラドコアの動作ギャップ形
成部のみにセンダスト膜を使用するようにすることも可
能である。

保護膜１６には８１０２　、ＡｊｌｔＣ）’ｓやフォル
ステライト等の非磁性酸化物を用いる。

本実施例によればテープ摺動面に有機樹脂は全く存在し
ないのでテープ摺動時に偏摩耗や、樹脂によるコア表面
の汚れを防ぎ、ヘッド特性の経時劣化を防ぐ効果がある
。

〔発明の効果〕

以上述べたごとく本発明によれば機械的加工が施される
テープ摺動部には軟かく塑性変形による磁気特性劣化し
やすく耐摩耗性の劣るパーマロイ膜が漏出させずに薄膜
ヘッドを構成できるので、ヘッドコアの磁気特性劣化を
防ぎ、ヘッドの長寿命化を実現しヘッドコアの偏摩耗に
よる短波長領域でのヘッド特性の経時劣化を防−止でき
る薄膜磁気ヘッドを−ウェーハー上で多数個安定に歩留
り良く作成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１園内は従来例の右側面図、第１図の）は斜視図、第
２図（５）は第２の従来例の右側面図、第２図（Ｂ）は
斜視図、第３園内は本発明の実施例の右側面図、第３図
の）は斜視図、第４図（イ）〜（Ｄ）は第３図に示した
薄膜磁気ヘッドの作成手順を示す右側面図である。 １・・・非磁性基板、　４・・・薄膜コイル、５・・絶
縁層、　６・・・ギャップスペーサ膜７・・・平担化層
、 １３・・・下部へラドコア用センダスト膜。 １４・・・動作ギャップ部の上部へラドコア用センダス
）［１４′・・・上、下部ヘッドコア接合部の上部へラ
ドコア用センダスト膜、 １５・上部へラドコア用パーマロイ膜、１６・・・保護
膜。 第　７図 （Ａ） （ｆ３） 完　２図 （Ａ’） （Ｉ５） 亮　３　図 （Ａ） 第　４　図 （Ｂ） に） （Ｄ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　上部へラドコア、下部ヘッドコアと呼ばれる二層
   の軟磁性膜でヘッド磁路が構成され、核上、下部へラド
   コアの間に薄膜コイルが設けられている薄膜磁気ヘッド
   において下部へラドコア全てと上部へラドコアの動作ギ
   ャップ形成部をセンダスト膜で構成したことを特徴とす
   る薄膜磁気ヘッド。 ２、特許請求範囲第１項記載の薄膜磁気ヘッドにおいて
   センダスト膜を上部へラドコアの下部ヘッドコアと接続
   される部分にも設けたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド
   。 ３、　特許請求範囲第１項および第２項記載のセンダス
   ト膜を特許請求範囲第１項記載の薄膜コイルを設ける前
   に′基板温度を３５０℃以上であらかじめ形成するか、
   あるいは基板温度が３５０℃以下の場合は特性改善のた
   めの熱処理をすることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製
   造方法。