JPS63195815A

JPS63195815A - 垂直磁気記録再生薄膜ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPS63195815A
Application number: JP62028694A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Wada; 和田　俊朗; Akio Murata; 明夫村田
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1987-02-09
Filing date: 1987-02-09
Publication date: 1988-08-12
Anticipated expiration: 2009-11-24
Also published as: US4855854A; JPH0695369B2

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】利用産業分野この発明は、垂直磁気記録再生薄膜ヘッドの製造方法の
改良に係り、層間絶縁膜の段差解消、面内均一性の確保
、リターンパス部のエツジ立ちの解消を計り、かつ工程
数を減少させ、省力化し、高効率で磁気特性のすぐれた
薄膜ヘッドを製造する方法に関する。

従来技術一般に、薄膜磁気ヘッドは、周波数特性がすぐれており
、半導体テクノロジーに基づく製造プロセスで製造され
るため、高精度の磁気ヘッドを低コストで製造可能であ
り、今後、磁気ヘッドの主流となるものと考えられる。

薄膜磁気ヘッドには、記録、再生用ヘッドとして用いら
れるインダクティブヘッド、再生ヘッドとして用いられ
る磁気抵抗素子ヘッド等がある。例えば、インダクティ
ブヘッドは、第１図に示す如く、ソフトフェライト縁層のギャップを介して配設するパーマロイ、センダス
ト、あるいはアモルファス等からなる主磁極膜と、主磁
極膜内の絶縁層内に配した薄膜導体と、該主磁極膜上に
被覆した保護膜層とからなる。

かかる薄膜磁気ヘッドを例にその製造方法を説明すると
、従来は、以下の工程にて製造されていた。

ａ磁性基板の一生面に複数の溝部を所要パターンにて配
設し、複数の溝部に、ガラス、５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ３、
チタン酸バリウム等の非磁性材を充填し、磁性基板の前
記主面に精密研摩を施し、ｂ前記研摩面に薄膜導体コイ
ルを形成し、前記薄膜導体コイル層と後に被着する主磁
極層との絶縁のために、層間絶縁膜として、レジストや
ポリイミド樹脂等の有機絶縁膜あるいは８ｉ０２膜等の
無機酸化膜を形成する。

無機酸化物を層間絶縁膜に用いる場合、Ｃ前記薄膜導体
コイルによる層間絶縁膜の凹凸面を除去するため、レジ
ストを使用したエッチバック法（例えば、電気通信学会
技術研究報告：ＵＳ、８６−１３に記載）により平坦化
した後、ｄ後工程にて被着する主磁極膜と磁性基板を接
続するためのリターンパス部を、前記層間絶縁膜に形成
後、ｅ主磁極膜を前記絶縁膜面及び露出磁性基板面に被着し
、更に磁性膜及びヘッド保護膜を積層形成し、所要の製
品寸法に切餅研摩する。

従来技術の問題点一般に、上述の製造工程にて得られる薄膜ヘッドの主磁
極の磁気特性は、層間絶縁膜及び磁性基板の面粗度、残
存加工歪等の表面性状に左右されるとされている。

特に、無機酸化物からなる層間絶縁膜表面の凹凸面平坦
化のためのレジストを使用したエッチバック法は、段差
解消が十分でなく、ウェハー面内の均一性に問題があり
、さらには、多大の工数、時間を要し、効率のよい方法
とは言い難い問題があった。

また、層間絶縁膜にリターンパス部形成時、前記絶縁膜
のエツジ部が立ち、後工程において、エツジ部分に主磁
極磁性膜を被着した際、膜厚が小さくかつ不均一となり
、主磁極の磁気特性が劣化するという問題があった。

発明の目的この発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法における従来の
問題点に鑑み、層間絶縁膜の段差解消、面内均一性の確
保、リターンパス部のエツジ立ち解消を計り、かつ工程
数を減少させ、磁気特性のすぐれた薄膜磁気ヘッドを高
効率で製造する方法を目自勺としている。

発明の構成この発明は、以下の工程を特徴とする薄膜磁気ヘッドの
製造方法である。

一生面に配設した溝部に非磁性材を充填した磁性基板の
前記一主面をメカノケミカル研摩し前記研摩面に形成し
た薄膜導体コイル上に、無機酸化物からなる層間絶縁被
膜を被着形成し、前記被膜面を精密加工後、リターンパ
ス部を形成し、リターンパス部を設けた絶縁被膜面上にメカノケミカル
研摩を施し、その後、前記研摩面に主磁極膜及びヘッド保護膜を積層
する。

また、電極端子の形成は公知の従来法による。

図面に基づ〈発明の開示第１図はこの発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法にお
いて、基板にＮｉ−Ｚｎ系フェライトを用いた場合の一
例を示す工程説明図である。

■Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトの磁性基板（１）の一主面に
、複数の溝部（２）を所要パターンにて配設し、複数の
溝部（２）に、ガラス、８ｉ０２、Ａｌ２Ｏ３、チタン
酸バリウム等の非磁性材（３）を充填し、その後、磁性
基板（１）の前記溝部（２）を設けた主面に、メカノケ
ミカル研摩を施す。

■磁性基板（１）の前記研摩面に、Ｃｕ、ＡＩ等の薄膜
導体コイル（４）を形成する。

■この薄膜導体コイル層（４）と後に被着する主磁極層
（７）との電気的絶縁のために、５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ３
等の無機酸化膜からなる層間絶縁被膜（５）を、スパッ
タリング法等にて形成する。

■前記薄膜導体コイル（４）による層間絶縁被膜（５）
の凹凸面を除去するため、ダイヤモンド研摩等の精密研
摩を施して、５００Å以下に平坦化する。

■後工程にて被着する主磁極膜（７）と磁性基板（１）
を接続するためのリターンパス部（６）を、前記層間絶
縁被膜（５）に、イオンエツチング、ケミカルエツチン
グ等の方法にて形成する。

■前記層間絶縁被膜（５）面の加工歪及びエツジ部（５
ａ）の角部を除去し、さらに磁性基板（１）面の加工歪
を除去するため、当該主面全面にメカノケミカル研摩を
施す。

これにより、前記層間絶縁被膜（５）面及びリターンパ
ス部（６）の磁性基板（１）面は、加工歪が除去されて
無歪化し、かつ表面粗度が１００Å以下、好ましくは４
０Å以下に仕上げられる。

■前記メカノケミカル研摩後、層間絶縁被膜（５）面及
びリターンパス部（６）の磁性基板（１）面上に、パー
マロイ、センダスト等のＦｅ系合金、あるいはアモルフ
ァス等からなる主磁極膜（７）をスパッタリング法、蒸
着法、めっき法等にて被着形成する。

■その後、前記主磁極膜（７）上に主磁極の磁気飽和を
防ぐために、厚膜主磁極膜（８）をスパッタリング法等
にて被着形成する。

■さらに、ヘッド保護膜（９）を積層被着する。

この発明による製造方法は、以上の工程を特徴とし、か
かる工程を経ることにより、層間絶縁被膜（５）面及び
リターンパス部（６）の露出した磁性基板（１）面が無
歪化され、かつリターンパス部の角部が所要のＲ状にな
り、主磁極が形成される面内の全域が均一かつすぐれた
面粗度を有するため、この面上に被着形成する主磁極膜
（７）の磁気特性を向上させることができる。

また、厚膜主磁極膜（８）のパターンエツチングを行う
場合、主磁極膜（７）がエツチングされるのを防止する
ために、無機酸化物の主磁極保護膜を主磁極膜（７）上
に形成してもよい。

この発明において、磁性基板にＭｎ−Ｚｎ　系フェライ
トを用いる場合は、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトが導電性の
ため、磁性基板と薄膜導体コイル間に絶縁被膜を形成す
る必要がある。

また、前記工程■■のダイヤモンド研摩の後にメカノケ
ミカル研摩を施す方法は、レジストを用いたエッチバッ
ク法に比べて、前記の如く、極めてずぐれた面粗度と無
歪化の効果を有するとともに、加工能率が一段とすぐれ
、製造工程の減少、加工時間の短縮効果を有する。

発明の好ましい実施態様この発明において、層間絶縁膜に無機酸化膜を用いたの
は、以下の理由による。

従来の層間絶縁膜としての有機樹脂は、耐熱温度が低く
、熱処理時に熱分解を起す可能性があり、また、熱膨張
係数が磁性膜、基板等より大きく、熱処理時に剥離し易
い。また、熱伝導率が低く、コイルに電流を流した際の
発熱が拡散し難く、入力端子を大きく設定できない。さ
らには、磁気記録媒体との対向面にかかる有機樹脂が露
出すると、媒体面に有機樹脂が付着し、ヘッドフラッシ
ュなどを起こして、ヘッドが破壊されるという問題があ
る。

しかし、層間絶縁膜に無機酸化膜を用いると、かかる問
題がなく、すぐれた薄膜磁気ヘッドを得ることができる
。無機酸化膜材料としては、５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ３等が
好ましい。

また、発明において、主磁極、磁性膜の材料としては、
ｃｏ系アモルファス、センダスト、パーマロイなどのＦ
ｅ系合金が使用でき、さらに、ヘッド保護膜の材質とし
ては、Ａｌ２Ｏ３，８ｉ０２等の材料が好ましい。

この発明において、ダイヤモンド研摩法としては、砥粒
に粒径１ｐｍ以下のダイヤモンド粉末を用い、ランプ定
盤にＳｎ、　Ｃｕ、クロスを使用し、ランプ圧力、０．
０１　ｋｇ／ｃｍ２−１　ｋｇ／ｃｍ２、回転速度、１
０ｍ／ｍｉｎ〜１００ｍ／ｍｉｎ、の条件が好ましい。

また、この発明において、メカノケミカル研摩法として
は、粒径０．１ｐｍ以下のＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ
３，５ｉ０２等の単独または混合微粉末を、純水中に０
．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％懸濁さぜた）Ｖ濁液を用い、該
懸濁液中において、例えば、硬質クロス、はんだ、８ｎ
等からなる円盤型ポリラシャ−を回転可能に配設して、
被加工材をこの懸濁液中でポリラシャ−表面に所定荷重
で当接させ、両者を相対的に回転させて研摩を行なうが
好ましい。

前記研摩方法において、ポリラシャ−材及び回転速度、
荷重圧力は微細粉末の粒径や純水中の懸濁量、被加工材
等の条件により適宜選定すればよいが、ラップ圧力；　
０．０１　ｋｇ／ｃｍ２−１　ｋｇ／ｃｍ２、回転速度
；　１０ｍ／ｍｉｎ〜１００ｍ／ｍｉｎ、の条件が好ま
しい。また、前記単独または混合微細粉末粒径は０．１
ｐｍを越えると、引っかき疵が生じるため、粒径０．１
ｐｍ以下が好ましい。

また、薄膜導体コイルの形成方法としては、公知のスパ
ッタリング法、蒸着法、めっき法等を適宜選定できる。

層間絶縁被膜の形成方法としては、公知のスパッタリン
グ法、蒸着法等を適宜選定できる。

さらに、主磁極膜、磁性膜の形成方法としては、スパッ
タリング法、蒸着法、めっき法を適宜選定できる。

ヘッド保護膜の形成方法としては、スパッタリング法等
公知の被着方法が採用できる。

リターンパス部形成法としては、公知のイオンエツチン
グ法、ケミカルエツチング法、が採用きるが、さらに、
コイル形成後、リターンパス部となる磁性基板面部分に
逆テーパー状に厚く銅めっきを施し、絶縁膜形成後、該
絶縁膜を研摩し、リターンパス部の銅を表面に露出させ
、政調をエツチングにて消失させてリターンパス部を設
ける方法を用いることができる。

この発明による薄膜磁気ヘッドにおいて、そのコイル数
は単層コイルでも、複数層コイルでも可能であり、さら
に、その使用目的、用途により、磁性膜保護膜を厚く積
層する構成もよい。

実施例第１図に示すこの発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法
にて、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトの磁性基板の一生面に設
けた溝部に、ガラスを充填した後、前記主面にメカノケ
ミカル研摩を施し、前記研摩面上にに、Ｃｕの薄膜導体
コイルをスパッタリングにて形成した。

その後、電気的絶縁のための層間絶縁被膜として、５ｉ
０２をスパッタリング法にて被着したのち、該表面に、
下記条件のダイヤモンド研摩を施して、５００Å以下に
平坦化した。

つぎに、前記層間絶縁被膜に、イオンエツチングにてリ
ターンパス部を形成した後、当該主面全面に、下記条件
のメカノケミカル研摩を施した。

これにより、前記層間絶縁被膜及び露出磁性基板面は、
表面粗度が３０Ａ以下となった。

メカノケミカル研摩後、ｃｏアモルファスからなる主磁
極膜をスパッタリング法にて被着形成し、さらに、ｃｏ
アモルファスからなる厚膜主磁極膜をスパッタリング法
にて被着形成し、さらにＡｌ２Ｏ３からなるヘッド保護
膜を積層被着した。

比較のため、ダイヤモンド研摩及びメカノケミカル研摩
を施さず、レジストを用いたエッチバック法にて絶縁膜
の平坦化し、それ以外は同様方法にて製造した。従来法
により平坦化した層間絶縁膜面は平坦度が５００人程度
であった。

２種の薄膜磁気ヘッドを多数個作製し、各薄膜磁気ヘッ
ドの磁気特性を測定したところ、無歪、高平坦度加工を
施したこの発明による薄膜磁気ヘッドの方が全て高い特
性を示した。

ダイヤモンド研摩法条件ダイヤモンド粒径；ｌｐｍ。

ラップ圧力；０．１ｋｇ／ｃｍ２、回転速度；５０　ｍ／ｍｉｎ、ラップ定盤；Ｓｎメカノケミカル研摩性条件純水中懸濁液使用、砥粒；８ｉ０２粉末２粒径１００人
、ラップ圧力；　０．１ｋｇ／ｃｍ２、回転速度；５０　ｍ／ｍｉｎ。

ラップ定盤；硬質クロス、

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法を示
す組立説明図である。１・・・磁性基板、２・・溝部、３・・・非磁性材、４
・・薄膜導体コイル、５・・・層間絶縁膜、５ａ・・エ
ツジ部、６・・・リターンパス部、７・・・主磁極膜、
８・・・厚膜主磁極膜、９・・・ヘッド保護膜。

Claims

【特許請求の範囲】１一主面に配設した溝部に非磁性材を充填した磁性基板の
前記一主面をメカノケミカル研摩し前記研摩面に形成した薄膜導体コイル上に、無機酸化物
からなる層間絶縁被膜を被着形成し、前記被膜面を精密
加工後、リターンパス部を形成し、リターンパス部を設けた絶縁被膜面上にメカノケミカル
研摩を施し、その後、前記研摩面に主磁極膜及びヘッド保護膜を積層
することを特徴とする薄膜ヘッドの製造方法。