JPS63281209A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - 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優れた薄膜磁気ヘッドの製造
方法に関し、特に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〕

従来の巻線型磁気ヘッドは第２図に示すように、薄膜磁
気ヘッド基板１１上に下部磁気コア層１２が積層されて
いる。この下部磁気コア層１２の上には図示しない絶縁
層間に導電体コイル層１６が挟設されている。さらに上
記の下部磁気コア層１２、導電体コイル層１６．および
絶縁層上にはＮｉ−Ｆｅ、　Ｆｅ−Ａ７’−３ｉ　、或
いはＣｏ−Ｚｒ等から成る上部磁気コア１７が設けられ
ている。

処で近年の高記録密度化に伴い磁気記録媒体の高保磁力
化が促進されていることによシ、上記の構造を成す巻線
型薄膜磁気ヘッドの磁気コアとしては、高保磁力媒体を
十分に磁化する能力が要求されている。そのため上部磁
気コア１７は高飽和磁化特性の向上と共に、その膜厚も
厚くなる傾向にあり、５メｍ〜３０声ｍ程度の磁性薄膜
が使用されているっ このような膜厚の磁性薄膜を所定の上部磁気コア形状に
加工する従来の製造方法を第３図（ａ）、　（ｂ）を用
いて説明する。先ず第３図（ａ）に示すように、基板１
１上に下部磁気コア層１２を、その上面に絶縁層１．３
．導電体コイル層１６．絶縁層１３を順次積層した後に
この上に上部磁気コア形成層１９を積層する。次に上部
磁気コア形成層１９上に所定形状のレジスト層１８をパ
ターニングする。

その後レジスト層１８をマスクにしてスパッタ・エツチ
ング法、イオンシリング法等により上部磁気コア形成層
１９をエツチングし、上部磁気コア１７を得るものであ
った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上記従来方法には２つの問題点がある。

第一の問題点はトラック幅精度の問題である。

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１７を最小１０声ｍ程度の幅に加工する必要
があり、加工精度としては±１〜２）ｔｍ程度が要求さ
れる。しかしながら従来の方法によれば、エラチンｊの
終結点における上部磁気コア幅がトラック幅になるため
、上部磁気コア１７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は困難であ
る。

第２の問題点は、上部磁気コア形成層１９をエツチング
して上部磁気コア１７を得る際に生じる導電体コイル層
１６の損傷の問題である。これは上部磁気コア形成層１
９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ために、エツチング終結時におい
て第３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１６に到達し、このた
め導電体コイル層１６がエツチングされ、甚だしい場合
には導電体コイル層の断線等を生じることになる０ 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
シリング法を例にとって説明する。次表ミ にイオンにリング法による薄膜磁気ヘッドの構成材料の
主なもののエツチング速度の一例を示す。

上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１９を成すＦｅ−Ａｌ！−８ｉ　。

Ｎｉ−Ｆｅとマスク材であるフォトレジスト即ちレジス
ト層１８．及び下地層の絶縁層１３を成す５ｉＯｚ　　
とはエツチング速度に大きな差がない′０例えば導電体
コイル層１６が厚さ２ｋｍのＣｕ膜、下地層の絶縁層１
３の厚さが１μｍの５ｉ０２膜、上部磁気コア形成層１
９が厚さ１０声ｍのＦｅ−Ａｌ！−８ｉ膜、レジスト層
１８が厚さ１０／！ｍの場合では、理想的には２００分
で上部磁気コア１７のエツチングが終了することになる
。しかしなから実際には種々の要因により大幅に２００
分を越えなければ、上部磁気コアのエツチングを終了す
ることができない。

即ち、Ｆｅ−ＡｌＳｉ膜の基板内の膜厚分布を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である。更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１０％とすると、２
０分のオーバ一部ッミ チングが必要になる。又、イオンシリング法によるエツ
チングは、基板上の段差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ことで
あるが、これによる分布も少なく見積っても３０分以上
と考えられる。即ち、基板上の最も速い部分がエツチン
グを終了してから基板上のすべての部分でエツチングが
終結するまでに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
のエツチング終了後、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５ｉ０２はオー
バーエツチングの最初の２２分の間に消失し、続く２０
分の間には第３図（ｂ）に示すように導電体コイル１６
の一部も上部磁気コア１７のエツチング過程において消
失してしまう。

従って基板上全面において、上部磁気コア１７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上
のかなりの部分にて導電体コイル層１６に損傷を生じる
ことになる。この導電体コイル層１６の損傷を防ぐため
には下地層の絶縁層１３を３〜４メｍと厚くしなければ
々らない。しかしこの絶縁層１３は、第２図Ａ及びＢで
示されるフロントギャップ部及びパックギャップ部の部
位をエツチングにより除去しなければならない。

このような厚い絶縁層の除去は非常に困難であシバター
ン精度がとれず、要求されるパターン精度てもよるが、
このあたりの膜厚が限度であシ、これ以上厚い上部磁気
コアの加工には適用出来ない。

またレジスト層１８は、第３図（ａ）に示されるように
、上部磁気コア形成層１９が形成された基板上の凸部に
形成されるため、スピンコード法によシ形成する場合、
基板上の他の部分と比べて膜厚が薄くなる。従って厚さ
ＩＱ／１ｍのレジスト層ではレジスト膜厚の最も薄い部
分では６〜７メｍ程度しかなく、１０７ｍの厚みの上部
磁気コア形成層】９の加工にはＦｅ−Ａｌ−８ｉ膜が手
分の厚みになる時点でエツチングを中断し、再度レジス
ト層を形成する工程等が必要になる。この時１回目のレ
ジストパターンと２回目のレジストパタ−−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。！た２０，１１ｍあるいはそれ以上の厚みのレジス
ト層を形成するには、形成されるレジストパターンの精
度の低下とともに仕上シバターン精度の著しい低下が生
じる。従って、仕上りトラック幅の精度は±３μｍある
いはそれ以下の値しか得られない。

これにより、１０）ｔｍの厚みの上部磁気コア形成が非
常に困難なものであることが理解されるが、１０μｍ以
上の厚さになるとこのままの手法を用いることは実際上
、不可能である。

Ｃ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、第１の上部磁気コア形成層を所定形状
にエツチングして上部磁気コアパターンを形成する工程
と、パターニングされた上部磁気コアを被って基板上の
一部もしくは全面に非磁性層を形成する工程と、前記非
磁性層の前記上部磁気コアパターンを被う部分にコンタ
クトホールヲ形成する工程と、前記コンタクトホールを
被って、第２の上部磁気コア形成層を形成し、これを所
定形状にエツチングする工程とを経て作成する。

上記非磁性層を介して第２の上部磁気コアを形成する工
程は少なくとも１回行なうもので、複数回くり返すこと
により、第２．第３の上部磁気コア形成層を順次形成し
、また第２層目以降の少なくとも一層を選択メッキ法に
よシ作成することもできる。

〔作用〕 上記の方法により薄い第１の上部磁気コア形成層によ）
パターン精度の良い上部磁気コアを形成し、その後に形
成された非磁性保護層により第２の上部コア形成層のエ
ツチングを導電体コイル層に損傷を与えることなく行え
、従ってトラック幅精度に優れた厚い上部磁気コアを有
する薄膜磁気ヘッドの製造が可能となる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施例に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、第１図（
ａ）〜（ｃ）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力）らなる基板ｌ上にＮ
ｉ−Ｆｅｎ　Ｆｅ−Ａｌ　−８ｉ　＋或いはＣｏ−Ｚｒ
等よりなる下部磁気コア２を形成し、この下部磁気コア
２の上面にＳ　１０２　＋　Ｓ　１３Ｎ４　＋或いはＡ
Ｉ！２０ｚ等からなる絶縁層４　、　Ｃｕ＋　ＡＩ！ｌ
　Ａｕ＋　　或いはＡｇ等からなる導電体コイル層７．
絶縁＃４．導電体コイル層７．及び絶縁層４を屓次積層
する。

次に、Ｎ１−Ｆｅｎ　Ｆｅ−Ａｌ！−８ｔ、或いはＣｏ
−Ｚｒ等からなる第１の上部磁気コア形成層１０をｌ〜
１０、Ｉｔｍ程度の厚さでスパッタ法、蒸着法等で形成
する０さらにレジストを用いて所定の上部磁気ミ コアパターン２０を形成し、イオンシリング法にｌＯの
下地絶縁層４の厚みが２声ｍとすれば、上部磁気コア形
成層１０としてＦｅ−Ａｌ−８ｔ膜５〜６／”ｍの加工
が可能である。また５〜６声ｍの厚みの上部磁気コア形
成層の加工ならば±１〜２メｍの精度でトラック幅制御
が可能であるっ尚、第１の上部磁気コア形成層の厚みが
２〜３ｐｍと薄い場合には、下地絶縁層４の厚さも１μ
ｍ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になる。

次Ｋｉ１図（ｂ）に示すように非磁性層中略をスパッタ
法或いは蒸着法等により形成し、上部磁気コアｔ÷上に
コンタクトホールを反応性イオンエツチング法、プラズ
マエツチング法、或いはイオンをスパッタ法、蒸着法或
いはメッキ法等により形エツチング法によシエッチング
し、第２の上部磁気コア１４を形成する。

？ 非磁性層中略として、５ｉ０２膜２／’ｍをプラズマ−
〇、Ｖ、Ｄ法によシ形成し、ＣＦ、ガスを用いた反応性
イオン・エツチング法によりコンタクトホールを形成す
る。次にスパッタ法によすＦｅミ ーＡｌ−８ｉ　膜５ｋｍを形成し、イオンシリング法に
より上部磁気コアパターンにエツチングする。

このようにして得られた薄膜磁気ヘッドの断面図を第１
図（ｃ）に示す。

２μｍの厚さの非磁性層ＳｉＯ２膜により、第２の上部
磁気コア形成層Ｆｅ−Ａｌ−８ｉ膜のオーバーエツチン
グ時に導電体コイル層の損傷を抑えるこツク幅をもたせ
、第２の上部磁気コア１４を形成することによりその厚
みを厚くし飽和特性を向上させることが可能となる。

以下に本実施例による製造方法が種々の多様性をもった
方法であるか説明をする。

まず第１の上部磁気コア形成層の厚み及びエツチング方
法について説明する。上部磁気コア形成層であるＮｉ−
Ｆｅ＋Ｆｅ−Ａｌ−８ｉｎＣｏ−Ｚｒ等の金ミ 属磁性膜のイオンシリング法におけるエツチング速度に
は上述のように大差はなく、従っていかなる材料のもの
であっても下地絶縁層４の厚みにより１〜ｌＯμｍ程度
の厚みまで対応可能である。

之 また、加工方法がイオンシリング法のようなドライプロ
セスでなくても、１〜３ｆｉｍ程度の薄いＡ’１−Ｆｅ
等の比較的湿式エツチングの行ない易い上部磁気コア形
成層ならば湿式エツチング法でも十分±１〜２）ｔｍの
トラック幅制御は可能である。

必要とされるトラック幅制御ができれば良いのである。

次に非磁性層中略についてであるが、この層の役割りは
第２の上部磁気コア形成層をエツチングする際の導電体
コイル層の損傷保護であり、隣接トラック間の上部磁気
コア間に磁気的結合を生じなければ絶縁膜でも金属膜で
も良い。また形成する部分も基板上の全面であっても、
または基板内の第１の上部磁気コア形成層のエツチング
の速いミ 部分のみでもよい。例えばイオンシリング法で第２の上
部磁気コア形成層をエツチングするのであればＳ　ｉ　
０２　、　Ｓ　ｉｓＮ＜等の絶縁膜以外に、Ｔｉ。

ミ Ｃｒ等のイオンシリング法におけるエツチング速度の遅
い金属膜でも良い。又その厚みも第２の上部磁気コア形
成層の厚み、加工方法等により規制され数メｍ以下、種
々の値をとり得るっ特に第２の上部磁気コア形成層のエ
ツチング方法が湿式エツチング法に依る場合には、第２
の上部磁気コア形成層のエツチング液に耐性の強い非磁
性層であれば非常に薄い膜でも第１の上部磁気コア部の
カバーレッジができておれば良い。又、この非磁性層の
存在によシ第２の上部磁気コア形成層のエツチング液に
対する第１の上部磁気コア形成層の耐性が要求されずに
すみ、第１及び第２の上部磁気コア形成層に対する選択
肢が大きくなる。

次に第２の上部磁気コア形成層の形成方法及びエツチン
グ方法についてであるが、この層の主たる目的は上部磁
気コアの膜厚を厚くし飽和特性を向上させるためである
ので、第１の上部磁気コア層程のトラック幅規制等が要
求されず、従来一般に用いられている手法を用いること
ができる。特に、メッキ法による第２の上部磁気コア形
成法。

および湿式エツチング法によるエツチングの組み合せは
厚い膜厚の上部磁気コア層形成を容易に、かつ、短時間
に行なうことを可能にし能率的である。従来メッキ法に
よりＮｉ−Ｆｅ膜等を形成した場合、初期に形成された
部分の膜の磁気特性が悪かったシ、スパッタ法等によシ
形成された膜に比べ特性が劣り、本実施例の第１の上部
磁気コア形成層工程に用いた場合には、実効ギャップ長
の拡がシ、ヘッド効率の低下という問題があった。しか
しながら第２の上部磁気コア形成層には磁束伝達効率等
の特性は第１の上部磁気コア形成層程厳しくなく、メッ
キ膜でも十分対応がとれるのである。従って、スパッタ
法では数時間を要した第２の上部磁気コア形成層の積層
もメッキ法を適用すれば数分で行え、大幅に作業能率を
向上させるこミ とができる。又エツチング法もイオンシリング法であれ
ば数時間を要するが、湿式エツチングであれば数分以下
で終えることができる。

このようにして、厚さ５ｆｉｍのＦｅ−Ａｌ−８ｉ膜の
第１の上部磁気コア上にｐ−ＣＶＤ　　５ｉ０２膜１、
Ｉ’１ｍを形成し、１５）ｔｍのＮｉ−Ｆｅメッキ膜を
第２の上部磁気コア形成層として形成し、リン酸−硝酸
系のエツチング液によシ上部磁気コアパターンにエツチ
ングし、トラック幅規制の浸れた２０、ｕｍの厚みをも
つ上部磁気コアの加工が非常に容易に行なえる。

また第２の上部磁気コア形成層を選択メ・ツキ法で形成
すれば上部コアパターン形状にエツチングする工程が省
略できる利点があシ、有用な手法である。

更にトラック幅１０）Ｉｍ±１メｍ以下というような微
細なトラック幅で、かつ厳しいトラック幅規制があり、
高飽和特性が要求されるような場合には、第１および第
２の上部磁気コア形成層として１〜２．ｇｒｒｚ！：薄
いＦｅ−Ａｌ−８ｉスパツタ膜のよミ うな優れた特性を有する膜をイオンシリング法で精度良
く加工形成した後に第３の上部磁気コア形成層としてＮ
ｉ　　Ｆｅ膜を選択メッキ法で形成すれば良く、本手法
による上部磁気コア形成法は幅広く種々の要求に対応で
きるものである。

〔発明の効果〕

本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法によシ、トラッ
ク幅制御に優れた厚い上部磁気コアを導電体コイル層に
損傷を与えることなく製造できる。

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、この薄膜磁気ヘッ
ドでは、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０

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の一実施例の製造工
程を示す断面図、第２図は従来の薄膜磁気ヘッドを示す
斜視図、第３図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ従来の薄膜
磁気ヘッドの製造過程を示す断面図である。 １は基板、　２は下部磁気コア層、　４は絶縁を 層、　７は導電体コイル層、　１０及び＋→はそれぞれ
第１．および第２の上部磁気コア形成層、？ および如套は非磁性層である。 代理人　弁理士　杉　山　股　至（他１名）：＄１図（
０） 第１　図　（ｂ） 第１図（Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下部磁気コアおよび上部磁気コアの間に絶縁層を介
   して導電体コイル層を挟設してなる薄膜磁気ヘッドの製
   造方法において、 第１の上部磁気コア形成層を所定形状にエッチングし上
   部磁気コアパターンを形成する工程基板上の一部もしく
   は全面に非磁性層を形成する工程、 前記上部磁気コアパターンを被う非磁性層にコンタクト
   ホールを形成する工程、 前記コンタクトホールを被って第２の上部磁気コア形成
   層を形成し、所定形状にエッチングする工程、 を具備することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法
   。