JPS63177311A

JPS63177311A - 薄膜磁気ヘツド

Info

Publication number: JPS63177311A
Application number: JP62008031A
Authority: JP
Inventors: Isamu Yuhito; 勇由比藤; Hidetoshi Moriwaki; 森脇　英稔; Kazuo Shiiki; 椎木　一夫; Yoshihiro Hamakawa; 浜川　佳弘; Koji Takano; 公史高野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1988-07-21
Also published as: US4881144A

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、磁気ディスク装置、ＶＴＲ等における磁気ヘ
ッド、特に、薄膜磁気ヘッドに係り、高性能、高信頼性
な薄膜磁気ヘッドを作製するためのものである。

〔従来の技術〕

従来の薄膜磁気ヘッドは、例えば、第２図に示すように
、上部磁極１９および下部磁極１２はＮｌＦｓ合金膜で
、かつ、該両磁極を磁気的に。

さらに、該両磁極とコイル１６とを電気的に分離する絶
縁層２１として高耐熱性高分子膜であるＰＩＱ　（日立
化成社商標）が用いられていたにこでは、ＮｉＦｅ合金
膜の成膜時の基板加熱に耐え、かつ、コイルの凹凸を平
坦にし易い絶縁層としてＰＩＱを用いている。一方、Ｎ
ｉ　Ｆａ合金膜をメッキ法により低温で成膜する方法も
知られている。この種の薄膜磁気ヘッドにおいては、絶
縁層２１としてＰＩＱの代りに微細加工の容易なホトレ
ジスト膜が用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

薄膜磁気ヘッドにおいては、より性能を高める、すなわ
ち、Ｓ／Ｎ比を向上させるためにコイル１６の低電気抵
抗化が必要である。このため導体断面積を大きくする努
力がはかられている。一方、コイルが巻かれている磁路
の長さはできるだけ短い距離とすることが望ましい、こ
れらの要求を満足させるため、従来はコイルを多層に巻
線する方法が一般に行なわれてきた。前述した簿膜磁気
ヘッドではコイル１６を２層化している。この例では幅
６μｍ間隔３μｍ高さ２μｍの導体を１００μｍの間隔
に１７ターン巻くため、第１層目を９ターン、２層目を
８ターンとしである。しかし、プロセス的には工程数が
増え複雑になってしまう。

そこで１幅１間隔を小さくして高密度に巻き、高さを大
きくして低電気抵抗化を図ることが考えられている。例
えば、前述した２層化コイルの電気抵抗を変えないで１
層化しようとすると、コイル導体の幅、間隔、高さはそ
れぞれ３〜３．５　μｍ。

２μｍ、３・５　μｍ程度になる。

ところで、９膜磁気ヘツドにおいてはコイル１６上に電
気的、磁気的絶縁層２１を形成する。

この絶ｌａ層はコイルによる凹凸を平坦にし、絶縁層２
１上に形成する上部磁極１９の特性劣化を防止する役目
もある。前記したＰＩＱ、ホトレジストはともに流動性
の高分子樹脂で、回転塗布法で簡便にコイルによる凹凸
を平坦化しやすいということで使用されている。しかし
、コイルの間隔が小さく、高さが大きくなった場合に対
する絶縁層の形成法については配慮されておらず、従来
の回転塗布法だけでは第３図に示すようにコイル導体間
に気泡３１が生じ、充分な平坦性が得にくいという問題
があった。また、従来の半導体配線ではこのように間隔
が小さく高さが大きな配線は必要とされていなかったた
め、この問題は薄膜ヘッドの配線に特有の問題である。

さらに薄膜磁気ヘッドでは絶縁層の上面が充分に平坦化
されていないと、絶縁層上に形成する上部磁極の特性が
劣化する。気泡が発生すると平坦性にも影響を及ぼすと
ともに、信頼性の点で問題がある。

本発明の目的は間隔が小さく高さの大きい配線上に形成
する絶縁層に関し、狭い配線間を完全に埋め込み、かつ
、充分な平坦性をもつ絶縁層を有する薄膜磁気ヘッドを
提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は基板上に形成した下部磁極、ギャップ層、第
１の絶縁層、第１の絶縁層の上に形成したコイル、第１
の絶縁層およびコイル上に形成した第２の絶縁層、およ
び上部磁極よりなる薄膜磁気ヘッドにおいて、第１の絶
縁層およびコイルと第２の絶縁層との間に界面活性層を
形成することにより達成される。

コイル導体間に気泡が発生する、すなわち、コイル導体
間に絶縁層が入りにくい原因としては、■絶縁層となる
高分子樹脂の粘度が高い、■高分子樹脂と下地とのぬれ
が悪いがある。■の点については粘度の小さな高分子樹
脂を用いることで対策できる。しかし、コイル導体間隔
がより狭く、高さが大きくなると、この対策だけでは不
充分となる。また、低粘度の高分子樹脂を用いた場合、
回転塗布１回あたりの膜厚が薄くなり、所定膜厚の絶縁
層を形成するために多数回の処理が必要となる。そこで
、■のぬれ性を改善する必要がある。

すなわち、上記目的は、コイル上に形成する高分子樹脂
とコイルおよびコイルの形成されている下地膜とのぬれ
性を良くすることによって達成される。

〔作用〕

第４図を用いて述べる。第４図は本発明の概略を示すも
のである。第４図（ａ）は下地膜３１上に形成されたコ
イル１６を示す。このコイル１６および下地膜３１上に
第４図（ｂ）に示すように　１界面活性層１７を形成す
る１次に第４図（ｃ）に示すようにコイル１６の凹凸を
平坦化するために高分子樹脂層２１を形成する。ここで
、コイル１６および下地膜３１上に形成した界面活性層
１７は、高分子樹脂とのぬれ性を良くするための層であ
る。このような界面活性層１７を形成することにより、
狭いコイル１６導体間にも高分子樹脂２１が容易に入り
こみ、前述したような気泡３１の発生をなくすことがで
きる。また、その結果、高分子樹脂層２１の平坦性も確
保でき、高分子樹脂層２１上に形成する磁性膜の特性劣
化も防止できる。

〔実施例〕

以下５本発明の実施例を図により説明する。

［実施例１］第１ｒｓは薄膜磁気ヘッドの製造過程を示すものである
。

（ａ）非磁性基板１１上に下部磁極１２およびリード線
１３を形成する。非磁性基板１１としてはＡｌｘＯδ・
ＴｉＣを用いた。下部磁極１２およびリード線１３はＮ
ｉ−Ｆｅ合金でスパッタリング法により同時に堆積した
。また、パターニングはホトレジスト膜をマスクとした
イオンミリング法により行なった。なお、膜厚は１．０
　μｍである。

（ｂ）ギャップ層１４を形成する。ギャップ層１４の材
質はＡ　Ｑ　２０ｇで、スパッタリング法で成膜した。

膜厚は０．４　μｍである。成膜後、下部磁極１３およ
び上部磁極１９．コイル１６およびリード線１３とのコ
ンタクト用スルホールを形成する。スルーホールは（ａ
）と同様ホトレジスト膜をマスクとしたイオンミリング
法により形成した。

（ｃ）ギャップ層１４上に絶縁層１５を形成する。

絶縁層１５は下部磁極１２、リード線１３による段差を
平坦化し、かつコイル１６との電気的絶縁性を向上させ
るものである。ここでは、絶縁層１５として上記平坦性
に優れたＰＩＱ　（日立化成社製）を用いた。膜厚は２
μｍである。

リード線１３上のスルーホールのパターニングは、ＯＭ
Ｒレジスト（東京応化社製）をマスクとしたヒドラジン
およびエチレンジアミンの混液によるウェットエツチン
グ法により行なった。

（ｄ）コイル１６を形成する。コイル１６の形成はリフ
トオフ法により行なった。コイル１６の材質は絶縁層１
５上よりＣｒ、Ｃｕ、Ｃｒの複合膜で、膜厚はそれぞれ
０．０５　、３．５　、０．０５μｍである。また、コ
イル導体の幅、間隔は３゜２μｍとした。

コイル１６を形成した後、界面活性層１７を成膜する。

界面活性層１７は（ｅ）で述べる絶縁層１８とコイル１
６とのぬれ性を良くし、コイル導体間を絶縁層１８で完
全に埋め込むための層である。ここでは、界面活性層１
７としてＡｌの酸化物層を用いた。Ａｌ酸化物層の形成
はＡｌキレート処理法により行なった。Ａｌキレート処
理法は、液状のＡｌキレートを回転塗布した後、大気中
にて３５０℃の熱処理を行なうことによりＡｆｉ酸化物
層を形成する方法である。また、膜厚は数ｎｍであり、
（ｅ）における絶縁層１８、続いて絶縁層１５のエツチ
ング時のバリア層とはならない。

（ｅ）界面活性層１７上に絶縁層１８を形成する。

絶縁層１８は絶縁層１５と同じ＜ＰＩＱを用いた。絶Ｊ
［１１８の膜厚は６μｍである。パターニングは絶縁層
１５と絶縁層１８とを連続的に行なう、パターニングに
は、ＯＭＲレジスト（東京応化社１１）をマスクとした
ウェットエツチング法により行なった。

（ｆ）上部磁極１９を形成する。上部磁極１９は下部磁
極１２同様Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅ合金膜で、膜厚は１．５　
μｍである。成膜はスパッタリング法、パターニングは
イオンミリング法により行なった。

本実施例によれば、絶縁層１５およびコイル１６上に界
面活性層１７を形成したことにより。

狭いコイル導体間を絶縁層１８で完全に埋め込むことが
可能となった。なお、従来の界面活性層を用いない場合
にはほとんどの試料においてコイル導体間に気泡が発生
していた。

［実施例２］実施例１における薄膜磁気ヘッドにおいては界面活性層
１７としてＡｌ酸化物を用い、Ａｌ酸化物層はＡｌキレ
ート処理法により形成した。本実施例においては、ＡΩ
酸化物層は、ＡΩＺＯａをターゲットとしたスパッタリ
ングにより形成した。

膜厚は５ｎｍである。

スパッタリング法により形成したＡｌ酸化物層を界面活
性層１７として用いた場合においても、実施例１と同様
、気泡のない絶Ｒ層１８を形成することか可能であった
。

［実施例３］ぬれ性を改善するものとしてはＡｌ酸化物以外にも考え
られる。ここでは、アミノシラン系の溶剤を用いた。ア
ミノシラン系の界面活性材はＳｉ。

Ｎ、Ｃ，Ｈを主元素とするものである０本発明において
は主としてＣおよびＮがコイル１６および絶縁層１５上
に形成されることにより、ＰＩＱとのぬれ性をよくする
。

ここでは、アミノシラン系溶剤を回転塗布法し。

その後、９０℃Ｘ２０ｍ１ｎの熱処理を行なうことによ
り界面活性層１７を形成した。

絶縁Ｍ１８形成後の気泡はＡｎ酸化物層の場合と同様全
く観察されなかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、界面活性層の効果によりコイル導体間
を絶縁層１８で埋め込むことができ、気泡の発生を著し
く低減できる。これまでの検討によれば、界面活性層を
形成しない場合には１００％気泡が発生していた。これ
に対し、界面活性層を形成した場合には、気泡発生をほ
ぼ皆無にできた。また、気泡部上では絶縁層の表面の平
坦度が０．３μｍ程度と大きくなる問題があった。本発
明では平坦度を０．１μｍ以下とすることが可能となり
、上部磁極の特性劣化を防止できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄膜磁気ヘッドの断面図。第２図は従来の薄膜磁気ヘッドの断面図、第３図は高分
子樹脂層形成時の問題点を示す断面図、第４図は本発明
の概略を示す断面図である。１１・・・基板、１２・・・下部磁極、１３・・・リー
ド線。１４・・・ギャップ層、１５・・・絶縁層、１６・・・
コイル、１７・・・界面活性層、１８・・・絶縁層、１
９・・・上部磁極、２１・・・絶縁層、３１・・・気泡
、３２・・・下地基板。ｚ　　１　　園（１：２−）（Ｃ）罵　４　図

Claims

【特許請求の範囲】１、基板上に形成した下部磁極、ギャップ層、第１の絶
縁層、該第１の絶縁層上に形成したコイル、該第１の絶
縁層およびコイル上に形成した第２の絶縁層、および上
部磁極よりなる薄膜磁気ヘッドにおいて、該第１の絶縁
層およびコイルと第２の絶縁層との間に界面活性層を形
成したことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。２、特許請求の範囲第１項における薄膜磁気ヘッドにお
いて、界面活性層がＡｌを主体とする合金であることを
特徴とする薄膜磁気ヘッド。３、特許請求の範囲第１項における薄膜磁気ヘッドにお
いて、界面活性層がＣおよびＮを主体とする有機物であ
ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。