JPS63249920A - 薄膜磁気ヘツドの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高密度磁気記録に供される薄膜磁気ヘッドの
製造方法に係り、特に、薄膜磁気ヘッドにおける上部磁
気コアの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

巻線型の薄膜磁気ヘッドには、第３図に示すように、基
板ｌｌ上に下部磁気コア１２が設けられており、この下
部磁気コア１２上には、導電体コイル層１４が図示しな
い絶縁層間に挾装されて設けられている。さらに、下部
磁気コア１２、導電体コイル層１４及び絶縁層上には、
Ｆｅ−Ａ７！−３ｉ膜から成る上部磁気コア１５・１５
が設けられている。上記の上部磁気コア１５には、近年
の高記録密度化に伴って磁気記録媒体の高保磁力化が促
進されていることにより、高保磁力媒体を十分に磁化す
る能力が要求されている。このため、上部磁気コア１５
は、高飽和磁化特性の向上が図られると共に膜厚が厚く
なる傾向にあり、５μｍ〜３０μｍ程度の磁性薄膜が使
用されている。そして、このような膜厚の磁性薄膜を、
所定の上部磁気コア１５の形状に加工するには、従来、
以下の方法によって行われている。

先ず、第４図（ａ）に示すように、基板１１上に、下部
磁気コア１２、絶縁層１３、絶縁層１３に挾装された導
電体コイル層１４・１４を順次積層し、この積層体上に
上部磁気コア形成層１６を重層する。次に、上部磁気コ
ア形成層１６上に所定形状のレジストＮ１７をパクーニ
ングする。その後、レジスト層１７をマスクにして、ス
パッタ・エツチング性、或いはイオンミリング法等によ
り上部磁気コア形成層１６をエツチングし、上部磁気コ
ア１５を得るものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来の方法には、２つの問題点がある。

第１の問題点は、トラック幅の精度の問題である。高記
録密度化が進むにつれて、トラック幅も狭くなり、上部
磁気コア１５を最小１０μｍ程度の幅に加工する必要が
あり、加工精度としては、±１〜２μｍ程度が要求され
る。しかしながら、従来の方法によれば、エツチングの
終結点における上部磁気コア１５の幅がトランク幅にな
るため、上部磁気コア１５の厚みが厚くなるほど、エツ
チングの形状精度は低下し、上記の精度を満たすことが
困難である。

第２の問題点は、上部磁気コア形成層１６をエツチング
して上部磁気コア１５を得る際に生じる導電体コイル層
１４の損傷の問題である。これは、上部磁気コア形成層
１６とその下地層である絶縁層１３とのエツチングの選
択比が充分にとれないことに起因するものであって、エ
ツチング終結時において、第４図（ｂ）に示すように、
一部のエツチングが絶縁層１３を突破して導電体コイル
層１４に到達するため、導電体コイル層１４がエツチン
グされ、甚だしい場合には断線等を生じるものである。

これらの問題点について、以下、一般的に使用されるイ
オンミリング法を例にとって説明する。

第１表に、イオンミリング法による主な薄膜磁気ヘッド
構成材料のエツチング速度の一例を示す。

（以下余白） 第１表 第１表より明らかなように、被エツチング層である上部
磁気コア形成層１６を成すＦｅ−Ａｊ！−３ｉと、マス
ク材であるフォト・レジスト、即ちレジスト層１７、及
び下地層である絶縁層１３を成すＳｉＯ２とは、エツチ
ングレイトに大きな差がない。

例えば、導電体コイル層１４が厚さ２μｍのＣＵ膜、導
電体コイル層１４上の絶縁層１３が厚さ１μｍの５ｉＯ
７膜、上部磁気コア形成層１６が厚さ１０．ｃｒｍのＦ
ｅ−Ａ７！−３ｉ膜、レジスト層１７が厚さ１０μｍの
場合では、理想的には、２００分で上部磁気コア形成層
１６のエツチングが終了することになる。

しかしながら、実際には種々の要因により、大幅に２０
０分を超えなければ上部磁気コア形成層１６のエツチン
グを終了することができない。

即ち、Ｆｅ−Ａβ−３ｉ膜の基板１１上における膜厚分
布を１０％とすると、最も厚い部分を加工するためには
２０分のオーバーエツチングが必要になる。さらに、イ
オンビーム密度の分布等による基板内の分布をやはり１
０％とすると、２０分のオーバーエツチングが必要にな
る。また、イオンミリング法によるエツチングは、基板
１１上の段差の影響及びパターン間隔の影響を受けて、
相対的なエツチング速度に差異が生じることはよく知ら
れているが、これによる分布も少なく見積もっても３０
分以上と考えられる。即ち、最も速い部分のエツチング
が終了してから全ての部分でエツチングが終了するまで
に７０分以上必要になる。この７０分以上のオーバーエ
ツチング時間中にも、上部磁気コア形成層１６のエツチ
ング終了後に下地層のエツチングが進行することになる
。

これによって、絶縁層１３の５ｉｎ２はオーバーエツチ
ングの最初の２０分間に消失し、続＜２０分間には、第
４図（ｂ）に示すように、導電体コイル層１４の一部も
上部磁気コア形成層１６のエツチング過程において消失
してしまう。従って、基板１１上の全面において、上部
磁気コア形成層１６の加工が終了する７０分以上のオー
バーエツチング後には、基板１１上のかなりの部分にて
導電体コイル層１４に損傷を受けることになる。この導
電体コイル層１４の損傷を防ぐためには、絶縁層１３を
３〜４μｍと厚くしなければならない。しかしながら一
方では、第３図にＡ−Ｂで示されるフロントギャップ部
及びバックギャップ部における絶縁層１３をエツチング
により除去しなければならない。上記の部位における厚
い絶縁層１３の除去は非常に困難であり、絶縁層１３が
厚過ぎると良好なパターン精度を得ることができない。

即ち、要求されるパターン精度にもよるが、最大でも上
記３〜４μｍ程度の膜厚が限度である。

従って、１０μｍ以上さらに厚い上部磁気コア形成層１
６を加工するために下地絶縁層１３の厚みをこれ以上に
厚くすることはできない。

また、レジスト層１７は、第４図（ａ）に示すように、
上部磁気コア形成層１６が形成された凸部に形成される
ため、スピンコード法によす形成する場合、基板上の他
の部分と比べて膜厚が薄くなる。従って、厚さ１０μｍ
のレジスト層１７では、最も薄い部分の厚みが６〜７μ
ｍ程度しかなく、１０μｍの厚みの上部磁気コア形成層
１６の加工にはＦｅ−Ａ７！−３ｉ膜が半分の厚みにな
る時点でエツチングを中断し、再度レジスト層１７を形
成する工程が必要になる。このとき、１回目のレジスト
パターンと２回目のレジストパターンとの間に位置ずれ
が生じ易く、トラック幅精度の低下の原因になる。また
、２０μｍ或いはそれ以上の厚みのレジスト層１７を形
成するには、形成されるレジストパターンの精度の低下
と共に、仕上がりパターン精度の著しい低下が生じる。

従って、仕上がりトラック幅の精度は±３μｍ或いはそ
れ以下の値しか得られない。

以上のことから、厚み１０μｍの上部磁気コア１５を形
成することは非常に困難なものであることが分かるが、
これ以上の厚みになると、実際上、従来の方法では不可
能である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上記の問題点を
解決するために、下部磁気コア上に絶縁層に挾装された
導電体コイル層を配設し、この上に鉄、アルミニウム及
び珪素からなる軟磁性薄膜を設け、この軟磁性薄膜をエ
ツチングして第１上部磁気コアを形成した後、この第１
上部磁気コア上に選択メッキ法にて第２上部磁気コアを
形成する構成となっている。

〔作　用〕

軟磁性薄膜のエツチングによって形成される第１上部磁
気コアは良好なトラック幅制御を行うことができる。ま
た、選択メッキ法にて形成される第２上部磁気コアは充
分な膜厚を得ることができ、導電体コイル層を損傷する
ことはない。

〔実施例〕

本発明の一実施例を、第１図（ａ）〜（ｄ）及び第２図
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、第１図（ａ
）に示すように、先ず、耐摩耗性に優れた結晶化ガラス
、或いはフェライト等からなる基板１上に、Ｆｅ−Ａｊ
２−３ｉ膜よりなる下部磁気コア２を形成する。

次ニ、この下部磁気コア２の上面に、ＳｉＯ□、Ｓｉ３
Ｎ４、或いはＡｌｔ２Ｃ）＋等がら成る絶縁層３、及び
この絶縁層３に挾装され、Ｃｕ、Ａｎ、Ａ　ｕ、或いは
Ａｇ等から成る導電体コイル層４・４を積層する。次に
、軟磁性薄膜であるＦｅ−Ａｊ！−３ｔ膜からなる第１
上部磁気コア形成層５を１〜１０μｍ程度の厚さにスパ
ッタ法、或いは蒸着法等にて形成する。さらに、レジス
トを用いて所定形状の上部磁気コアパターン６を形成し
、イオンミリング法により第１上部磁気コア形成層５を
エツチングして、同図（ｂ）に示すように、第１上部磁
気コア７を形成する。

ここで、第１上部磁気コア形成層５の下地層である絶縁
層３の厚みが２μｍとすれば、厚み５〜６μｍのＦｅ−
Ａｎ−３ｉ膜から成る第１上部磁気コア形成層５の加工
が可能である。また、この厚みの第１上部磁気コア形成
層５の加工ならば、±１〜２μｍの精度でのトラック幅
制御が可能である。一方、第１上部磁気コア形成層５の
厚みが２〜３μｍと薄い場合には、絶縁層３の厚さも１
μｍ程度に薄くでき、従って、記録効率が向上し、より
精度の高いトラック幅制御が可能となる。

次に、上記絶縁層３及び第１上部磁気コア７上に、第１
図（ｂ）に示すように、Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅ膜等から成る
メッキ下地層８を蒸着法等にて５００〜２０００人の厚
みに形成する。その後、メッキ下地層８上にレジスト膜
９を設け、このレジスト膜９におけるメッキ下地層８を
介した第１」二部磁気コア７上相当部位に、第２上部磁
気コア１０の形状と対応する穴、即ち、第２上部磁気コ
ア配設部９ａをフォトリソグラフィ一工程により形成す
る。その後、上記の第２上部磁気コア配設部９ａに、選
択メッキ法によりＮｉ−Ｆｅ膜等からなる第２上部磁気
コア１０を設ける。

ここで、レジスト膜９の膜厚と第２上部磁気コア１０の
膜厚との関係において、第２上部磁気コア１０の方がレ
ジスト膜９よりも大きければ、第１図（ｃ）に示すよう
に、レジスト膜９上に第２上部磁気コア１０の突出部１
０ａが生じる。この状態は、後工程のパッシベーション
層の形成時において突出部１０ａ下に空洞が生じること
になり、薄膜磁気ヘッドの信転性に支障を来し、不都合
である。従って、レジスト膜９の膜厚は、第２上部磁気
コア１０の膜厚と同等、若しくはそれより大きくするこ
とが望ましい。また、第２上部磁気コア配設部９ａのパ
ターン形状は、第２上部磁気コア１０が第１上部磁気コ
ア７上に形成されるよう、第２上部磁気コア１０のトラ
ック幅Ｔ　ｗ　２が第１上部磁気コア７のトラック幅Ｔ
ｗ、より小さくなるように形成する必要がある。この様
子を第２図の記録媒体摺動面から見たヘッド概略図に示
す。

そして、最後に、レジスト膜９及びメッキ下地層８を除
去して、第１図（ｄ）に示すように、第１上部磁気コア
７と第２上部磁気コア１０とからなる上部磁気コアの加
工が完了する。

上記の如く、本製造方法では、第２上部磁気コア１０の
形成に選択メッキ法を使用している。この従来のメッキ
法による磁性膜の形成は、数分間の成膜時間で数μｍか
ら１０μｍ、或いはそれ以上の膜厚が得られ、スパッタ
法等の他の成膜方法に比べ作業時間が大幅に少なくてす
むという利点を有している。その反面、初期に形成され
る部分の磁気特性が悪いという欠点を有するため、例え
ばこの方法によって第１上部磁気コア７を形成した場合
には、実効ギャップ長に広がりを生じる等の問題を招来
する。

しかしながら、上記メッキ法によって形成される第２上
部磁気コア１０の主たる役割は、大きな起磁力のもとで
の記録時における上部磁気コアの飽和を防ぐために、上
部磁気コアの膜厚を厚くして高飽和特性を付加すること
にあり、メッキ膜で充分対応し得るものである。

従って、本発明に係る第２上部磁気コア１０の形成にメ
ッキ法を用いる手法は、メッキ法の欠点による弊害を受
けることな（作業効率の良さという長所を最大限に活用
できるものである。

また、第２上部磁気コア１０の形成に無電解によるＮｉ
−Ｆｅ等の選択メッキを行えば、メッキ下地層８の形成
及び除去工程が省略でき、作業効率が向上する。但し、
この場合には、形成される膜の組織、磁気特性の制御の
ため、メッキ浴等の制御に充分留意する必要がある。

〔発明の効果〕

本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、以上のように、
下部磁気コア上に絶縁層に挾装された導電体コイル層を
配設し、この上に鉄、アルミニウム及び珪素からなる軟
磁性薄膜を設け、この軟磁性薄膜をエツチングして第１
上部磁気コアを形成した後、この第１上部磁気コア上に
選択メッキ法にて第２上部磁気コアを形成する構成であ
るから、第１上部磁気コアは良好なトラック幅制御を行
うことができる一方、第２上部磁気コアは容易に充分な
膜厚に形成することができる。

従って、第１上部磁気コアと第２上部磁気コアとから構
成される上部磁気コアは、容易にかつ導電体コイル層に
損傷を受けることなく、高精度の１ヘラツク幅と充分な
膜厚とを得ることができる。

この結果、高保磁力媒体を充分に磁化する能力のある薄
膜磁気ヘッドを実現することができ、それにより、高記
録密度の磁気記録を行うことができる等の効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図Ｌ＋）乃至（ｄ）及び第２図は本発明の一実施例
を示すものであって、第１図（ａ）乃至（ｄ）はそれぞ
れ薄膜磁気ヘッドの製造過程を示す縦断面図、第２図は
薄膜磁気ヘッドの磁気記録媒体との摺動面を示す正面図
、第３図及び第４図は従来例を示すものであって、第３
図は薄膜磁気ヘッドを示す斜視図、第４図（ａ）及び（
ｂ）は薄膜磁気ヘッドの製造過程を示す縦断面図である
。 ２は下部磁気コア、３は絶縁層、４は導電体コイル層、
５は第１上部磁気コア形成層、７は第１上部磁気コア、
１ｏは第２上部磁気コアである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、下部磁気コア上に絶縁層に挾装された導電体コイル
   層を配設し、この上に鉄、アルミニウム及び珪素からな
   る軟磁性薄膜を設け、この軟磁性薄膜をエッチングして
   第１上部磁気コアを形成した後、この第１上部磁気コア
   上に選択メッキ法にて第２上部磁気コアを形成すること
   を特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。