KR100309056B1 - 박막자기헤드및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 고기록밀도화에 대응하기 위하여 기록주파수를 높일 필요가 있는데, 주파수를 높임으로써, 코어층에 와전류가 발생하며 상기 와전류에 의한 열손실이 문제가 되었다. 상기 코어층을 자성재료층과 비자성재료층의 적층구조로 하여 와전류를 저감시키는 방법이 있으나, 이 경우 의사 갭이 형성되어 기록특성이 불안정화된다는 문제가 있었다.
(해결방법) 상부코어층(6)은 자성재료층(7, 9) 사이에 비자성재료층(8)이 개재된 적층구조로 형성되어 있다. 박막자기헤드의 선단영역에서는 상기 비자성재료층(8)은 갭층(2) 상에 접하여 형성되고, 상기 갭층(2)과 비자성재료층(8)으로 갭 길이(G1)의 자기 갭이 형성되어 있다. 따라서, 의사 갭이 형성되지 않고 와전류손실의 저감을 도모할 수 있게 된다.

Description

박막자기헤드 및 그 제조방법
본 발명은, 예를들면 부상식(floating type) 자기헤드 등에 사용되는 인덕티브형 박막자기헤드에 관한 것으로서, 특히 코어층의 구조를 개량함으로써 의사 갭(secondary magnetic gap)을 형성하지 않고 와전류손실을 저감시키는 것을 가능하게 한 박막자기헤드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
도 7 은 종래의 박막자기헤드의 종단면도이다. 도 7 에 나타내는 박막자기헤드는 자기저항효과를 이용한 판독헤드와, 하드디스크 등의 기록매체에 신호를 기입하는 인덕티브헤드가 적층된, 소위 복합형 박막자기헤드이고, 이 복합형 박막자기헤드는 하드디스크 등의 기록매체에 대향하는 부상식 자기헤드의 슬라이더의 트레일링(trailing)측 단면에 설치되는 것이다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, Al2O3-TiC 로 이루어지는 기판(40) 상에 기층(41), 하부쉴드(shield)층(42), 하부절연층(43), 자기저항효과소자층(44) 및 상부절연층(45)이 연속해서 적층되며, 그 위에 기입용 인덕티브헤드가 형성되어 있다. 도 7 에서의 부호 20 은 Fe-Ni 계 합금(퍼멀로이: permalloy) 등의 고투자율의 자성재료로 형성된 하부코어층이다. 자기저항효과를 이용한 판독헤드에 도 7 에 나타내는 인덕티브헤드가 연속해서 적층된 복합형 박막자기헤드에서는 상기 하부코어층(20)이 판독헤드의 상부쉴드층으로서도 기능한다.
하부코어층(20) 상에는 Al2O3(알루미나) 등의 비자성재료로 형성된 갭층(2)이 형성되어 있다. 갭층(2) 상에는 레지스트재료나 그 외의 유기수지재료로 형성된 절연층(3)이 형성되어 있다. 상기 절연층(3) 상에는 Cu 등의 전기저항이 낮은 도전성재료에 의해 코일층(4)이 나선형상으로 형성되어 있다. 그리고, 상기코일층(4)은 상부코어층(21)의 기단부(21b)의 주위를 주회하도록 형성되어 있는데, 도 7 에서는 그 코일층(4)의 일부 만이 나타나 있다.
그리고, 상기 코일층(4) 상에는 레지스트재료나 그 외의 유기수지재료 등의 절연층(5)이 형성되어 있다. 절연층(5) 상에는 퍼멀로이 등의 자성재료가 도금되어 상부코어층(21)이 형성되어 있다. 상부코어층(21)의 선단부(21a)는 기록매체와의 대향부에서 하부코어층(20) 상에 상기 갭층(2)을 통해 접합되며, 갭 길이(G11)의 자기 갭이 형성되어 있다. 또한, 상기 상부코어층(21)의 선단부(21a)의 안길이치수에 의해 갭 깊이(갭 딥스)(Gd)가 결정된다.
또한, 상기 상부코어층(21)의 기단부(21b)는 갭층(2) 및 절연층(3)에 형성된 구멍을 통해 하부코어층(20)에 전기적으로 접속되어 있다. 기입용 인덕티브헤드에서는 코일층(4)에 기록전류가 부여되면, 하부코어층(20) 및 상부코어층(21)으로 기록자계가 유도되며, 하부코어층(20)과 상부코어층(21)의 선단부(21a)의 자기 갭 부분으로부터의 누설자계에 의해 하드디스크 등의 기록매체에 자기신호가 기록된다.
고기록밀도화에 대응하기 위하여 기록주파수를 높일 필요가 있는데, 하부코어층(20) 및 상부코어층(21)의 비저항이 낮으면, 고주파수대역에서 와전류에 있어서의 열손실이 증대된다는 문제가 발생한다. 따라서, 상기 하부코어층(20) 및 상부코어층(21)의 비저항을 높일 필요가 있는데, 그 방법의 하나로서 상기 코어층(20,21)의 구조를 단층에서 적층구조(라미네이트)로 하여 비저항을 높이는방법이 알려져 있다.
일본 특개소63-244407 호나 특개평1-102712 호에서는 도 8 에 나타내는 바와 같이 상부코어층(21)(및/또는 하부코어층(20))을, 자성재료층(22,23) 사이에 비자성재료층(24)이 개재된 적층구조로 구성하고 있다. 이와 같은 라미네이트구조라면, 와전류손실을 저감시킬 수 있게 된다.
그러나, 도 8 에 나타내는 바와 같이 상기 비자성재료층(24)은 기록매체(D)와의 대향면(ASS: air bearing surface)에 나타나 있으며, 상기 비자성재료층(24)에 의해 갭 길이(G12)의 자기 갭(의사 갭)이 형성된다. 따라서, 도 8 에 나타내는 박막자기헤드에는 갭층(2)에 의한 갭 길이(G11)의 자기 갭 이외에 비자성재료층(24)에 의한 자기 갭(이하, 의사 갭이라 함)이 형성되어 있으므로, 기록특성은 불안정해진다.
특히, 상부코어층(21)에 의사 갭이 형성되어 있으면, 이 의사 갭은 기록매체(D)에 대해 본래의 자기 갭으로부터 트레일링측에 위치하며, 기록매체(D)에 대해 본래의 자기 갭이 주사한 후에 의사 갭이 주사하기 때문에, 의사 갭 부분으로부터의 누설자계가 기록매체(D)에 미치는 영향이 커진다. 일본 특개소63-247906 호에는 코어층에 의사 갭이 형성되지 않도록 코어층의 선단부의 구조를 개량한 박막자기헤드에 대하여 개시되어 있다.
이 공보에 기재된 것에서는 도 9 에 나타내는 바와 같이 상부코어층(21)의 선단부(21a) 부근 이외의 영역에 비자성재료층(24)이 형성되며, 상기 비자성재료(24)가 기록매체(D)와의 대향면에 나타나지 않도록 되어 있다. 이와같이 구성함으로써, 의사 갭에 의한 지장이 발생하지 않으며 또한 선단부(21a) 부근 이외의 부분은 적층구조로 되어 있기 때문에, 와전류에 의한 열손실이 적으며, 고주파영역에 있어서의 기록특성을 향상시킬 수 있다.
그러나, 상부코어층(21)의 선단부(21a) 부근에 비자성재료층(24)을 형성하지 않았기 때문에, 상기 선단부(21a) 부근은 자성재료층에 의한 단층으로 되어, 상기 선단부(21a) 부근에서는 와전류에 의한 손실이 증대된다는 문제가 발생한다. 또한, 제조공정이 매우 복잡해지는 결점을 갖고 있다.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위한 것으로서, 코어층을 자성재료층 사이에 비자성재료층이 개재된 적층구조로 하고, 특히 상기 코어층의 선단부의 구조를 개량함으로써, 의사 갭의 문제도 일어나지 않으며 와전류손실을 저감시킬 수 있게 된 박막자기헤드 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예의 박막자기헤드의 구조를 나타내는 종단면도.
도 2 는 본 발명의 제 2 실시예의 박막자기헤드의 구조를 나타내는 종단면도.
도 3 은 본 발명의 제 3 실시예의 박막자기헤드의 구조를 나타내는 종단면도.
도 4 는 본 발명의 제 4 실시예의 박막자기헤드의 구조를 나타내는 종단면도.
도 5 의 (a) 내지 (c) 는 본 발명의 박막자기헤드의 제조공정을 도중까지 나타낸 상기 박막자기헤드의 종단면도.
도 6 의 (a) 및 (b) 는 도 5 에 나타내는 제조공정에 이어지는 제조공정을 나타낸 박막자기헤드의 종단면도.
도 7 은 제 1 종래의 박막자기헤드의 구조를 나타내는 종단면도.
도 8 은 제 2 종래의 박막자기헤드의 구조를 나타내는 종단면도.
도 9 는 제 3 종래의 박막자기헤드의 구조를 나타내는 종단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 하부코어층 2 : 갭층
3 : 절연층 4 : 코일층
5 : 절연층 6 : 상부코어층
6a : 선단부 6b : 기단부
7 : 제 1 자성재료층 8 : 비자성재료층
9 : 제 2 자성재료층 20 :하부코어층
21 : 상부코어층 21a : 선단부
21b : 기단부 24 : 비자성재료층
31 : 기층 32 : 하부쉴드층
33 : 하부절연층 34 : 자기저항경화소자층
35 : 상부절연층 40 :기판
41 : 기층 42 : 하부쉴드층
43 : 하부절연층 44 : 자기저항효과소자층
45 : 상부절연층 ASS : 대향면
D : 기록매체 G1 : 갭 길이
Gd : 갭 깊이 Tw : 트랙폭
본 발명은 자성재료로 형성된 제 1 코어층과 제 2 코어층 사이에 양 코어층으로 기록자계를 유도하는 코일층이 형성되어 이루어지고, 적어도 일방의 코어층은 자성재료층 사이에 비자성재료층이 개재된 적층구조로 구성되어 있고, 상기 비자성재료층이 기록매체와의 대향면에서 제 1 코어층과 제 2 코어층 사이에 나타나고, 이 비자성재료층으로 자기 갭이 형성되는 박막자기헤드이다.
특히, 트레일링측 코어층이 상기 적층구조를 갖는 것인 것이 바람직하다.
또한, 상기 비자성재료층은 비자성금속층을 산화시켜 형성된 것이어도 된다.
또한, 본 발명은 자성재료로 형성된 하부코어층과 상부코어층 사이에 비자성재료의 갭층이 형성되고, 양 코어층으로 기록자계를 유도하는 코일층 및 상기 코일층을 덮기 위한 절연층이 더욱 형성되어 이루어지는 박막자기헤드의 제조방법에 있어서, 상기 하부코어층 상에 갭층을 형성하고, 상기 갭층 상에 코일층 및 절연층을 더욱 형성한 후, 자성재료의 기층을 상기 갭층 상으로부터 절연층 상에 걸쳐 형성하는 공정과, 자기 갭 형성부를 포함하는 선단영역을 남기고 그 이외의 상기 기층 상에 제 1 자성재료층을 형성하는 공정과, 상기 선단영역의 기층을 제거하고, 기층이 제거된 선단영역의 갭층 상으로부터 제 1 자성재료층 상에 걸쳐 비자성재료층을 형성하는 공정과, 상기 비자성재료층 상에 자성재료의 기층을 형성하고, 상기 기층 상에 제 2 자성재료층을 더욱 형성하는 공정을 구비하는 것이다.
또한, 본 발명에서는 제 1 자성재료층을 형성한 후, 선단영역의 갭층 상으로부터 상기 제 1 자성재료층 상에 걸쳐 비자성금속막을 형성하고, 상기 비자성금속막을 양극산화하여 비자성재료층을 형성하여도 된다.
또한, 본 발명에서는 상기 하부코어층과 상부코어층 사이에 상기 갭층을 형성하지 않고, 상기 선단영역에서 상기 비자성재료층을 제 1 자성재료층과 제 2 자성재료층 사이에 개재시켜 자기 갭을 형성하는 것이어도 된다.
본 발명에서는 코어층을 제 1 자성재료층과 제 2 자성재료층 사이에 비자성재료층이 개재된 적층구조로 함으로써, 특히 의사 갭이 형성되지 않고 와전류손실을 저감할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 상부코어층(6)은 도 1 내지 도 4 에 나타내는 바와 같이 제 1 자성재료층(7), 비자성재료층(8) 및 제 2 자성재료층(9)으로 이루어지는 적층구조(라미네이트)로 형성되어 있는데, 상기 제 1 자성재료층(7)은 선단영역에는 형성되어 있지 않으며, 상기 선단영역의 상부코어층(6)은 비자성재료층(8)과 제 2 자성재료층(9)으로 구성되어 있다.
상기 비자성재료층(8)은 도 1 에 나타내는 바와 같이 갭층(2) 상에 접하여 형성되며, 기록매체(D)와의 대향면에 나타나 있다.
그리고, 상기 갭층(2)과 비자성재료층(8)으로 갭 길이(G1)의 자기 갭이 형성되어 있으므로, 종래와 같이 상기 비자성재료층(8)이 의사 갭으로서 기능하는 경우가 없다.
또한, 상기 제 1 자성재료층(7)과 제 2 자성재료층(9)은 단층으로 형성되어 있던 종래의 상부코어층(21)(도 7 참조)의 막두께에 비하여 얇게 형성되어 있고, 또한 상기 제 1 자성재료층(7)과 제 2 자성재료층(9)은 비자성재료층(8)에 의해 전기적으로 분리되어 있으므로, 적절하게 와전류에 의한 손실을 저감시킬 수 있다.
그런데, 도 1 에 나타내는 박막자기헤드에서는 상부코어층(6) 만이 적층구조로 형성되고 하부코어층(1)은 단층으로 형성되어 있으나, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이 상기 하부코어층(1)도 상부코어층(6)과 마찬가지로 적층구조로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 도 2 에 나타내는 바와 같이 상기 하부코어층(1)을 구성하는 비자성재료층(8)이 상부코어층(6)을 구성하는 비자성재료층(8)과 마찬가지로 선단영역에서 갭층(2)과 접하여 형성되어 있는 것이 의사 갭이 형성되지 않는 점에서 특히 바람직하다.
단, 리딩(leading)측 코어에 상당하는 하부코어층(1)은 제 1 자성재료층(7), 비자성재료층(8) 및 제 2 자성재료층(9)이 평행하게 형성된 적층구조, 즉 도 3 에 나타내는 바와 같이 상기 비자성재료층(8)이 선단영역에서 갭층(2)과 접하여 형성되어 있지 않아도 된다.
이와 같은 구조라면, 하부코어층(1)의 비자성재료층(8)에 의한 의사 갭이 형성되지만, 상기 하부코어층(1)에 의사 갭이 형성되어도 기록특성에는 그다지 문제가 없는 것으로 생각된다. 이것은 다음에 설명하는 이유 때문이다.
상기 하부코어층(1)이 리딩측 코어층이기 때문에, 도 3 에 나타내는 바와 같이 기록매체(D)가 화살표방향(지면 상방향)으로 주행하면, 상기 하부코어층(1)에 형성된 의사 갭에 의해 우선 기록신호가 상기 기록매체(D) 상에 기입된다.
그런데, 상기 기록신호는 상기 의사 갭보다도 트레일링측에 위치하는 갭 길이(G1)의 자기 갭 부분으로부터의 누설자계에 의해 소거되어, 정식의 상기 자기 갭 부분으로부터의 기록신호 만이 기록매체(D) 상에 기입되어 남게 된다.
따라서, 리딩측 코어층에 상당하는 하부코어층(1)은 제 1 자성재료층(7)과 제 2 자성재료층(9) 사이에 비자성재료(8)가 개재된 적층구조로 형성되는 경우, 기록매체의 대향면에서 상기 비자성재료층(8)이 갭층(2)과 접하여 나타나 있지 않아도, 기록매체에는 그다지 문제가 없는 것으로 생각된다.
이에 대하여 트레일링측 코어층에 상당하는 상부코어층(6)에 의사 갭이 형성되어 있으면, 일단 정식의 자기 갭 부분으로부터의 누설자계에 의해 기록매체(D)에 기입된 기록신호가, 상부코어층(6)에 형성된 의사 갭 부분으로부터의 누설자계에의해 소거되어 기록매체는 불안정화된다.
따라서, 트레일링측 코어층에 상당하는 상부코어층(6)은 도 1 에 나타내는 바와 같이 선단영역의 비자성재료층(8)이 갭층(2) 상에 접하여 형성되어, 상기 비자성재료층(8)에 의해 의사 갭이 형성되지 않도록 할 필요가 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 적어도 제 1 코어층과 제 2 코어층 중 일방의 코어층을 자성재료층 사이에 비자성재료층이 개재된 적층구조로 형성하고, 또한 상기 비자성재료층을 기록매체와의 대향면에서 제 1 코어층과 제 2 코어층 사이에 나타나도록 형성하고 있기 때문에, 의사 갭이 형성되지 않고 와전류손실을 저감시킬 수 있게 된다.
바람직한 실시예
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예의 박막자기헤드의 구조를 나타내는 종단면도이고, 도 2 는 본 발명의 제 2 실시예의 박막자기헤드의 구조를 나타내는 종단면도이고, 도 3 은 본 발명의 제 3 실시예의 박막자기헤드의 구조를 나타내는 종단면도이고, 도 4 는 본 발명의 제 4 실시예의 박막자기헤드의 구조를 나타내는 종단면도이다. 도 1 내지 도 4 에 나타내는 박막자기헤드는 자기저항효과를 이용한 판독헤드와 기입용 인덕티브헤드가 적층된, 소위 복합형 박막자기헤드이다.
도 1 내지 도 4 에 나타내는 바와 같이 Al2O3-TiC 로 이루어지는 기판(30) 상에 기층(31), 하부쉴드층(32), 하부절연층(33), 자기저항경화소자층(34) 및 상부절연층(35)이 연속해서 적층되며, 그 위에 기입용 인덕티브헤드가 형성되어 있다.도 1 에 나타내는 부호 1 은 하부코어층(1)이며, NiFe 합금 등의 자성재료로 형성되어 있다. 그리고, 상기 하부코어층(1)은 상술한 판독헤드의 상부쉴드층으로서도 기능하고 있다. 상기 하부코어층(1) 상에는 절연재료로 형성된 갭층(2)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 갭층(2) 상에는 유기수지재료, 예를들면 레지스트재료의 절연층(3)이 형성되어 있으며, 이 절연층(3) 상에 Cu 등의 전기저항이 작은 도전성 재료에 의해 나선형상의 코일층(4)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 코일층(4) 상에는 유기수지재료의 절연층(5)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 절연층(5) 상에는 퍼멀로이 등의 자성재료제 상부코어층(6)이 형성되어 있다.
상기 상부코어층(6)의 선단부(6a)의 안길이치수는 도 1 에 나타내는 바와 같이 Gd 이며, 이 Gd 가 갭 깊이(gap depth)이다. 또한 도시하지 않았으나, 상기 선단부(6a)의 기록매체와의 대향면측에 있어서의 폭치수(지면수직방향의 폭치수)는 상기 선단부(6a)이외의 상부코어층(6)의 폭치수보다도 작아져 있으며, 거의 트랙폭(Tw)으로 형성되어 있다. 또한, 상기 상부코어층(6)의 기단부(6b)는 갭층(2) 및 절연층(3)에 형성된 구멍을 통해 하부코어층(1)에 전기적으로 접속되어 있다.
이 인덕티브헤드에서는 코일층(4)에 기록전류가 부여되면, 하부코어층(1) 및 상부코어층(6)으로 기록자계가 유도되며, 하부코어층(1)과 상부코어층(6)의 선단부(6a)의 자기 갭 부분으로부터의 누설자계에 의해 하드디스크 등의 기록매체에 자기신호가 기록된다.
본 발명에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 상기 상부코어층(6)은 제 1 자성재료층(7)과 제 2 자성재료층(9) 사이에 비자성재료층(8)이 개재된 적층구조(라미네이트)로 형성되어 있다. 그리고, 상기 제 1 자성재료층(7) 및 제 2 자성재료층(9)은 NiFe 계 합금 등의 자성재료로, 상기 비자성재료층(8)은 SiO2나 Al2O3등의 비자성재료로 형성되어 있다. 또한, 상기 비자성재료층(8)은 Al, Ta, Cr 등의 비자성금속층을 양극산화하여 형성된 것이어도 된다.
본 발명에서는 상기 제 1 자성재료층(7)의 막두께와 제 2 자성재료층(9)의 막두께를 더한 막두께가, 종래의 상부코어층의 막두께(도 7 의 상부코어층(21)참조)와 같은 정도이다. 상기 제 1 자성재료층(7)의 막두께와 제 2 자성재료층(9) 사이에 비자성재료층(8)을 개재시킴으로써, 상기 자성재료(7, 9) 사이는 전기적으로 분리된 상태로 되어 있다. 따라서, 고기록밀도화에 대응하기 위하여 기록주파수를 높여도 와전류에 의한 손실을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 상부코어층(6)을 단순히 제 1 자성재료층(7), 비자성재료층(8) 및 제 2 자성재료층(9)을 적층하여 형성하고 있는 것이 아니라, 상기 상부코어층(6)의 선단영역의 구조를 개량함으로써 종래부터 문제로 되었던 의사 갭의 문제를 해결하고 있다. 도 1 의 상부코어층(6)을 구성하는 제 1 자성재료층(7)은 상기 상부코어층(6)의 선단부(6a) 부근(이하, 선단영역이라 함)에는 형성되어 있지 않으며, 상기 제 1 자성재료층(7)은 기록매체(D)와의 대향면에는 나타나 있지 않음을 알 수 있다.
따라서, 상부코어층(6)은 선단영역에서는 비자성재료층(8)과 제 2 자성재료층(9)의 2 층으로 구성되어 있으며, 상기 비자성재료층(8)은 안길이치수(Gd)의 갭층(2) 상에 접하여 형성되어 있다. 그리고, 상기 갭층(2)과 비자성재료층(8)은 기록매체(D)와의 대향면에서는 제 2 자성재료층(9)과 하부코어층(1) 사이에 나타나고, 상기 비자성재료층(8)과 갭층(2)으로 갭 길이(G1)의 자기 갭이 형성되어 있다.
이와 같이 본 발명에서는, 상기 비자성재료층(8)이 갭층(2)과 함께 기록매체(D)와의 대향면에 나타나 있기 때문에, 종래(도 8 참조)처럼 의사 갭이 형성되는 일이 없으며 안정된 기록특성을 얻을 수 있다. 그런데, 도 1 에 나타내는 박막자기헤드에서는 하부코어층(1)이 단층으로 형성되어 있으나, 상기 상부코어층(6)과 마찬가지로 자성재료층 사이에 비자성재료층이 개재된 적층구조로 형성되어 있어도 된다.
이 경우, 도 2 에 나타내는 바와 같이 상기 하부코어층(1)을 구성하는 비자성재료층(8)이 선단영역에서 갭층(2)과 접하여 형성되어 상기 갭층(2)과 함께 기록매체(D)와의 대향면에 나타나 있으면, 상기 비자성재료층에 의한 의사 갭이 형성되지 않기 때문에, 특히 바람직하다. 단, 도 3 에 나타내는 바와 같이 리딩측 코어층에 상당하는 상기 하부코어층(1)에 비자성재료층(8)에 의한 의사 갭이 형성되어 있다 하더라도 기록특성에는 그다지 영향을 미치지 않는 것으로 생각된다.
상기 하부코어층(1)은 리딩측 코어층이기 때문에, 도 3 에 나타내는 기록매체(D)가 화살표방향(지면 상방향)으로 주행하면, 상기 하부코어층(1)에 형성된 의사 갭에 의해 우선 기록신호가 상기 기록매체(D) 상에 기입된다.
그런데, 상기 기록신호는 상기 의사 갭보다도 트레일링측에 위치하는 갭 길이(G1)의 자기 갭부분으로부터의 누설자계에 의해 소거되어, 정식의 상기 자기 갭 부분으로부터의 기록신호 만이 기록매체(D) 상에 기입되어 남게 된다. 따라서, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 리딩측 코어층에 상당하는 하부코어층(1)은 제 1 자성재료층(7), 비자성재료층(8) 및 제 2 자성재료층(9)이 평행하게 형성되고, 기록매체(D)와의 대향면에서 상기 비자성재료층(8)이 제 1 자성재료층(7) 및 제 2 자성재료층(9) 사이에 나타나 있더라도 기록특성에는 그다지 문제가 없는 것으로 생각된다.
이에 대하여 트레일링측 코어층에 상당하는 상부코어층(6)에 의사 갭이 형성되어 있으면, 일단 정식의 자기 갭 부분으로부터의 누설자계에 의해 기록매체(D)에 기입된 기록신호가, 상부코어층(6)에 형성된 의사 갭 부분으로부터의 누설자계에 의해 소거되어 기록특성은 불안정해진다. 따라서, 특히 트레일링측 코어층에 상당하는 상부코어층(6)의 구조는, 도 1 내지 도 3 에 나타내는 바와 같이 기록매체(D)와의 대향면에 있어서 비자성재료층(8)이 갭층(2) 상에 접하여 나타나고, 상기 갭층(2)과 비자성재료층(6)으로 갭 길이(G1)의 자기 갭이 형성되도록 할 필요가 있다.
또한, 본 발명에서는 도 4 에 나타내는 바와 같이 하부코어층(1) 상에 형성되어 있는 갭층(2)이 형성되어 있지 않아도 된다. 이 경우, 상부코어층(6)을 구성하는 비자성재료층(8)은 선단영역에서는 하부코어층(1) 상에 접하여 형성되며, 상기 비자성재료층(8) 만으로 자기 갭이 형성된다.
이어서, 도 1 에 나타내는 박막자기헤드의 제조방법에 대하여 도 5 및 도 6 을 참조하면서 설명한다. 우선, 하부코어층(1) 상에 갭층(2)을 형성하고, 다시 상기 갭층(2) 상에 절연층(3)을 형성한다. 그리고, 상기 절연층(3)은 도 5 의 (a) 에 나타내는 바와 같이 선단으로부터 안길이치수(Gd)부분(자기 갭 형성부)에 형성되지 않도록 해 둘 필요가 있다.
또한, 갭층(2) 상에 코일층(4) 및 절연층(5)을 연속해서 형성한다. 그리고, 도 5 의 (a) 에 나타내는 바와 같이 안길이치수(Gd)부분의 갭층(2) 상으로부터 절연층(5) 상에 걸쳐 NiFe 계 합금의 기층(10)을 형성한다. 이어서, 도 5 의 (b) 에 나타내는 바와 같이 선단영역의 기층(10) 상에 레지스트층(11)을 형성하고, 상기 레지스트층(11)보다도 후단측의 기층(10) 상에 NiFe 계 합금의 제 1 자성재료층(7)을 형성한다.
그리고, 상기 레지스트층(11) 및 상기 레지스트층(11)하에 형성되어 있던 기층(10)을 제거하고, 도 5 의 (c) 에 나타내는 바와 같이 안길이치수(Gd)부분의 갭층(2) 상으로부터 상기 제 1 자성재료층(7) 상에 걸쳐 비자성재료층(8)을 형성한다. 그리고, 도 5 의 (c) 에 나타내는 바와 같이 갭층(2)과 상기 갭층(2)과 접하여 형성된 비자성재료층(8)으로 갭 길이(G1)가 결정된다.
이어서, 상기 비자성재료층(8) 상에 NiFe 합금의 기층(12)을 형성하고(도 6의 (a)), 그리고 상기 기층(12) 상에 NiFe 합금의 제 2 자성재료층(9)을 형성하면(도 6 의 (b)), 제 1 자성재료층(7)과 제 2 자성재료층(9) 사이에 비자성재료층(8)이 개재된 적층구조이며, 또한 기록매체(D)와의 대향면에 의사 갭이 형성되어 있지않은 상부코어층(6)이 완성된다.
그리고, 하부코어층(1)을 단순한 적층구조, 즉 기록매체(D)와의 대향면에서 후단부까지 제 1 자성재료층, 비자성재료층 및 제 2 자성재료층을 평행하게 형성한 적층구조로 형성하는 경우, 상술한 상부코어층(6)의 제조방법과 동일한 방법을 사용해서 상기 하부코어층(1)을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 하부코어층(1) 상에 갭층(2)을 형성하지 않아도 된다. 이 때, 자기 갭의 갭 길이(G1)는 상부코어층(6)을 구성하는 비자성재료층(8)의 막두께 만으로 결정된다.
그리고, 본 발명에서는 비자성재료층(8)을 양극산화에 의해 형성하여도 된다. 양극산화에 의해 비자성재료층(8)을 형성하는 방법은, 우선 도 5 의 (c) 의 공정으로 비자성재료층(8)대신에 예컨대 Al, Ta, Cr 등의 비자성금속층을 길이치수(Gd)의 갭층(2) 상으로부터 제 1 자성재료층(7) 상에 걸쳐 형성한다. 그리고, 상기 비자성금속층을 양극산화하여 상기 비자성금속층을 비자성재료층(양극산화층)(8)으로 변성시킨다.
양극산화에 의해 비자성재료층(8)을 형성하는 것의 이점은 절연성을 더욱 높일 수 있는 점에 있다. 이것은 상술한 비자성금속층을 양극산화하면, 산소를 포함함으로써 비자성재료층(양극산화층)(8)의 체적이 상기 비자성금속층의 체적보다도 커지기 때문이다.
따라서, 만약 비자성금속층에 핀홀(pin-hole)이 형성되어 있어도 상기 비자성금속층을 양극산화함으로써, 상기 핀홀이 메워지거나 혹은 상기 비자성금속층을 형성하는 면 위에 먼지 등이 부착되었다 하더라도, 상기 비자성금속층을 양극산화함으로써 상기 먼지 등이 비자성재료층(양극산화층)(8) 내에 매몰되어 충분한 절연성을 유지할 수 있게 된다. 또한, 절연성을 더욱 높이기 위해서는 상기 비자성재료층(8)을 다층구조로 하여도 된다.
그리고, 상기 비자성재료층(8)을 2층구조로 할 경우, 상측에 형성되는 비자성재료층을 상술한 양극산화에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 상측의 비자성재료층을 양극산화에 의해 형성하면, 하측의 비자성재료층에 만약 핀홀 등이 형성되었다 하더라도 상기 핀홀을 상측의 비자성재료층(양극산화층)에 의해 적절하게 메울 수 있으므로 절연성을 더욱 높일 수 있기 때문이다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에서는 상부코어층(6)을 자성재료층(7, 9) 사이에 비자성재료층(8)이 개재된 적층구조로 형성하고, 특히 기록매체(D)와의 대향면에 있어서 상기 비자성재료층(8)이 갭층(2) 상에 접하여 나타나 있기 때문에, 의사 갭이 형성되지 않으며 고주파수대역에서 와전류손실을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 하부코어층(1)을 자성재료층 사이에 비자성재료층이 개재된 적층구조로 형성함으로써, 상부코어층(6)뿐만 아니라 하부코어층(1)에서도 와전류손실을 저감시킬 수 있으므로 기록특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 상기 비자성재료층(8)을 양극산화에 의해 형성하는 것이 절연성을 향상시키고, 자성재료층(7, 9) 사이를 더욱 전기적으로 분리할 수 있으므로 효과적으로 와전류손실을 저감시킬 수 있다.
이상 상술한 본 발명에 의하면, 제 1 코어층과 제 2 코어층 중 적어도 일방의 코어층을 자성재료 사이에 비자성재료층이 개재된 적층구조로 형성하며, 그리고 기록매체와의 대향면에 있어서 상기 비자성재료층을 제 1 코어층과 제 2 코어층 사이에 나타나도록 형성하고 있기 때문에, 의사 갭이 형성되지 않으며 와전류손실을 저감시킬 수 있다.
특히, 트레일링측 코어층을 상술한 적층구조로 형성하는 것이 안정된 기록특성을 얻을 수 있는 점에서 바람직하다.
또한, 비자성재료층을 양극산화에 의해 형성하면, 절연성을 높일 수 있으며 자성재료층 사이를 적절하게 전기적으로 분리할 수 있으므로 와전류손실을 더욱 저감시킬 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 자성재료로 형성된 제 1 코어층과 제 2 코어층 사이에 상기 두 코어층으로 기록자계를 유도하는 코일층이 형성되어 이루어지고,
    적어도 일방의 코어층은 자성재료층 사이에 비자성재료층이 개재된 적층구조로 구성되어 있고,
    상기 비자성재료층이 기록매체와의 대향면에서 상기 제 1 코어층과 상기 제 2 코어층 사이에 나타나고, 상기 비자성재료층으로 자기 갭이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막자기헤드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    트레일링측 코어층이 상기 적층구조를 갖는 것을 특징으로 하는 박막자기헤드.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 비자성재료층은 비자성금속층을 산화시켜 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막자기헤드.
  4. 자성재료로 형성된 하부코어층과 상부코어층 사이에 비자성재료의 갭층이 형성되고, 상기 두 코어층으로 기록자계를 유도하는 코일층 및 상기 코일층을 덮기위한 절연층이 더 형성되어 이루어지는 박막자기헤드의 제조방법에 있어서,
    상기 하부코어층 상에 갭층을 형성하고, 상기 갭층 상에 코일층 및 절연층을 더 형성한 후, 자성재료의 기층을 상기 갭층 상으로부터 상기 절연층 상에 걸쳐 형성하는 공정,
    자기 갭 형성부를 포함하는 선단영역을 남기고 그 이외의 상기 기층 상에 제 1 자성재료층을 형성하는 공정,
    상기 선단영역의 기층을 제거하고, 상기 기층이 제거된 선단영역의 갭층 상으로부터 상기 제 1 자성재료층 상에 걸쳐 비자성재료층을 형성하는 공정, 및
    상기 비자성재료층 상에 자성재료의 기층을 형성하고, 상기 기층 상에 제 2 자성재료층을 더 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 박막자기헤드의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 자성재료층을 형성한 후, 상기 선단영역의 갭층 상으로부터 상기 제 1 자성재료층 상에 걸쳐 비자성금속막을 형성하고, 상기 비자성금속막을 산화하여 비자성재료층을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막자기헤드의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 하부코어층과 상부코어층 사이에 상기 갭층을 형성하지 않고, 상기 선단영역에서 상기 비자성재료층을 상기 제 1 자성재료층과 상기 제 2 자성재료층 사이에 개재시켜 자기 갭을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막자기헤드의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 하부코어층과 상부코어층 사이에 상기 갭층을 형성하지 않고, 상기 선단영역에서 상기 비자성재료층을 상기 제 1 자성재료층과 상기 제 2 자성재료층 사이에 개재시켜 자기 갭을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막자기헤드의 제조방법.
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JPH0676238A (ja) * 1992-07-08 1994-03-18 Fuji Electric Co Ltd 薄膜磁気ヘッド

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