JP2740698B2 - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばハードディス
ク用磁気記録装置に使用される薄膜磁気ヘッドに関する
もので、特にギャップデプス精度の高い薄膜磁気ヘッド
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】薄膜磁気ヘッドの一従来例を図４と図５
に示す。符号１は基板、２は下部絶縁層、３は下部コ
ア、４はギャップ層、５は層間絶縁層、６はコイル導
体、７は上部コア、８は保護層である。また、各コア
３,７の媒体対向面側の先端部をギャップ層４を介して
重ね合わせることでそれらコア３,７の先端部を対の磁
極(ポール)９,１０となしたものである。薄膜磁気ヘッ
ドを製造するにあっては、ウエハ工程、チップスライス
工程、研磨工程、アセンブリ工程等を経るが、これらの
うちのウエハ工程の一例を以下に記す。セラミック(Ａl
₂Ｏ₃−ＴiＣ等)からなる基板１上に、下部絶縁層２(Ａl
₂Ｏ₃、ＳiＯ₂等)を形成し、その上面にパーマロイやセ
ンダスト等の強磁性材料をスパッタリングして下部コア
３を形成する。次に、下部コア３の上にギャップ層４と
して酸化ケイ素(ＳiＯ₂)、酸化アルミニウム(Ａl₂Ｏ₃)
などをギャップ長を規制する所定厚さにスパッタリング
し、下部コア３と上部コア７とを接続するバックギャッ
プ部１１をエッチングで除去する。さらに、ギャップ層
４の上にアルミニウム(Ａl)や銅(Ｃu)等を蒸着あるいは
スパッタリングし、ドライエッチング法によりコイル導
体６を形成する。その後、層間絶縁層５として、ポリイ
ミド系樹脂もしくはＳiＯ₂等でコイル導体６を被包して
平坦化する。次に、フロントギャップ部１２、バックギ
ャップ部１１の層間絶縁層５をエッチングして除去す
る。そして、前記層間絶縁層５の表面上に、パーマロイ
やセンダスト等をスパッタリングして上部コア７を形成
し、所定のコア形状にエッチングする。こうして、両コ
ア３,７の媒体対向面側の先端部が対の磁極９,１０とな
って、それらの間にギャップ層４が形成される。さら
に、Ａl₂Ｏ_3,ＳｉＯ₂等からなる保護層８を形成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】磁気ヘッドではその先
端の磁気ギャップにおいて磁気記録再生を行なうもので
あり、下部磁極９と上部磁極１０がギャップ層４を介し
て対峙してなる磁気ギャップの深さ、即ちギャップデプ
スＧｄが磁気ヘッドの特性に与える影響は大きい。一般
に、ギャップデプスＧｄは±１μm以下という高精度で
形成されることが要求されてきていた。ギャップデプス
Ｇｄの精度は、上部コア７の上部コアエッジ１３の位置
で決まってしまっているが、これは製造時における層間
絶縁層５のエッチング工程で定められるものである。即
ち、フロントギャップ部１２の層間絶縁層５のエッチン
グ精度に左右されてしまうものである。層間絶縁層５に
は、ポリイミド系樹脂等の有機材料やＳiＯ₂などが使用
されるが、これらをエッチングするとサイドエッチング
効果が大きく、エッチング精度は低いものである。特
に、層間絶縁層５に有機材料を使用した場合には調整が
困難である。従って、上部コアエッジ１３の位置決め精
度を高めることが困難であった。

【０００４】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、下部コアに凹部を形成することで、下部コア
エッジの位置決めを行ない、もってギャップデプスの形
成精度を高めるとともに、下部コアと基板との間に非コ
ア層を設けて下部磁極の厚さを調整できるように構成し
て下部磁極の厚さを下部コアよりも薄くできるようにし
た技術の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、基板の表面にコイル導体を被包した絶縁層とギャッ
プ層とを介して積層した下部コア及び上部コアのそれぞ
れの先端面を前記基板の側面側に露出させることによ
り、それら下部コアと上部コアの先端部をそれらの間に
ギャップ層を介する対の下部磁極と上部磁極となした薄
膜磁気ヘッドであって、前記基板の側面側の前記下部磁
極と前記基板との間に非磁性体からなる非コア層が形成
されて下部磁極が下部コアよりも薄く形成され、前記下
部磁極のコイル導体側の後方部分から、コイル導体外方
の絶縁層を覆った上部コアの前記基板の側面側の斜面部
に至る範囲に凹部が形成され、この凹部の先端が下部コ
アエッジを規定してなることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の薄膜磁気ヘッドでは、下部コアに凹部
を形成する。この凹部の先端が下部コアエッジを規定
し、また、ギャップデプスは磁気ヘッドの先端から下部
コアエッジまでの距離とすることができる。磁性体から
構成される下部コアのエッチング精度は高くすることが
できるので、凹部の位置決め精度は高いものである。よ
って、下部コアエッジの位置決め精度も高く、もってギ
ャップデプスの精度を高くすることができる。更に、凹
部を形成する位置は、下部磁極のコイル導体側の後方部
分から、コイル導体周囲の絶縁層を覆った上部コアの前
記基板の側面側の斜面部に至る範囲とする。また、下部
磁極と基板との間に非コア層を設けて下部磁極の厚さを
調整できるように構成して下部磁極の厚さを下部コアよ
りも薄くできるようにしたので、下部磁極の厚さを好適
範囲内にすることができる。

【０００７】

【実施例】

（実施例１）本実施例の薄膜磁気ヘッドを図１に示す。
本実施例の薄膜磁気ヘッドは、アルチックからなる基板
１２上にパーマロイ等の磁性材料からなる下部コア１６
が形成され、さらにその上に二酸化ケイ素等からなるギ
ャップ層２０と銅等からなるコイル導体２２、２２を被
包する層間絶縁層２４が積層されている。下部コア１６
の厚さは５μm程度が好ましい。また、層間絶縁層２４
は従来例同様、ポリイミド系樹脂もしくはＳiＯ₂等から
なるものであってもかまわない。さらに、層間絶縁層２
４上にはこれを覆う上部コア１８が形成されている。
尚、上部コア１８上には図１では図示されていないが、
図４に示す薄膜磁気ヘッド同様、保護層が形成されてい
る。また、層間絶縁層２４を覆う上部コア１８の傾斜角
度Ｒは４５゜位が好ましい。下部コア１６と上部コア１
８の先端は基板１２の側面側（図１においては、左方）
に露出されており、下部コア１６と上部コア１８の先端
部は、それらの間にギャップ層２０のみを介する一対の
下部磁極２８と上部磁極３０を構成している。そして、
下部磁極２８のコイル導体２２側の後方には凹部２６が
形成されている。その際、凹部２６の先端は下部磁極２
８の後端（下部コアエッジ３４）をその一端としてい
る。この際、ギャップ層２０は下部コア１６の表面に沿
って形成されているので、ギャップ層２０は凹部２６の
表面に沿っている。実施例１の薄膜磁気ヘッドでは、凹
部２６は、深さが２.５μm程度で、長さが３μm程度で
あることが好ましい。尚、凹部２６の内側面の側面角度
θは実施例１の薄膜磁気ヘッドでは、４５゜に設定され
ている。さらに、下部磁極２８と基板１２の間にはアル
ミナやポリイミド等の非磁性体からなる非コア層１４が
形成されている。以上の構成の薄膜磁気ヘッドでは、ギ
ャップデプスＧｄは上部コアエッジ３２で規定されるの
でなく、凹部２６の端末でもある下部コアエッジ３４で
規定されている。尚、ギャップデプスＧｄは一般に２〜
３μmが適当である。

【０００８】本実施例の薄膜磁気ヘッドの製造方法を図
３を参照して説明する。まず、図３（ａ）で示すよう
に、基板１２上の所定の位置に、非磁性体からなる非コ
ア層１４を形成する。その後、基板１２と非コア層１４
上にパーマロイ等の磁性体をスパッタリング等で積層し
て下部コア１６ａを形成する。そして、図３（ｂ）に示
すように、非コア層１４を下方に介さない部分の下部コ
ア１６ａ上にレジスト３６を塗布する。その後、これを
上方からエッチングして図３（ｃ）に示すように、非コ
ア層１４と下部コア１６ａを平坦化する。さらに、この
平坦化された非コア層１４と下部コア１６ａの上に磁性
体を積層して下部コア１６ｂを形成する。こうして図３
（ｄ）に示すように、基板１２上に非コア層１４と下部
コア１６が形成される。尚、下部磁極２８の厚さは下部
コア１６ｂの厚さによって調節できる。そして、下部コ
ア１６上に、凹部２６の形成部分を除いてレジスト３８
を塗布する（図３（ｅ））。そして、レジスト３８のベ
ーク後に、イオンミリング加工をして、深さ２.５μm程
度の凹部２６を形成し、さらにレジスト３８を除去する
ことで図３（ｆ）に示すように、凹部２６の形成された
下部コア１６が形成される。その後は、従来技術同様
に、層間絶縁層２４とコイル導体２２を順次積層し、さ
らに、上部コア１８と保護層を成膜して形成する。さら
に、これら積層工程終了後に、先端から研磨加工を施し
て所定長のギャップデプスＧｄを有する薄膜磁気ヘッド
が製造される。

【０００９】本実施例の薄膜磁気ヘッドでは、凹部２６
の先端である下部コアエッジ３４から先端側に磁気ギャ
ップが形成されている。即ち、ギャップデプスＧｄは磁
気ヘッドの先端から、従来例のように上部コアエッジま
での長さでなく、下部コアエッジ３４までの長さで定ま
っている。そして、その下部コアエッジ３４は凹部２６
を形成することでその位置が定まるものである。下部コ
ア１６のエッチングは、ケミカルエッチングやイオンエ
ッチングが使用できるが、パーマロイ等の磁性体からな
る下部コア１６のエッチングではサイドエッチング効果
が起こらず、高精度に凹部２６を形成することができ
る。従って、ギャップデプスＧｄの精度を格段に高める
ことができる。ギャップデプスＧｄの精度の高い本実施
例の薄膜磁気ヘッドでは、磁気記録特性が向上されてお
り、また信頼性が高いものである。

【００１０】また、凹部２６を形成する本実施例の製造
方法では、下部磁極２８の厚みが大き過ぎてしまうこと
があるが、基板１２と下部磁極２８の間に非コア層１４
を形成することで、下部磁極２８の厚みを好適範囲内に
設定することができる。

【００１１】さらにまた、非コア層１４上に下部コア１
６を積層することで、下部コア１６には斜部４０が形成
され、その下部コア１６の斜部４０に凹部２６が形成さ
れるために、下部コア１６の斜部４０が細くなってしま
う可能性があるが、これは凹部２６の側面を斜面にする
ことで解決できる。

【００１２】（実施例２）実施例２の薄膜磁気ヘッドを
図２に示す。実施例２の薄膜磁気ヘッドは実施例１の薄
膜磁気ヘッドとほぼ同様であるが、凹部２６の側面の側
面角度θを変えたものである。即ち、側面角度θは実施
例１の薄膜磁気ヘッドでは４５゜であったが、実施例２
の薄膜磁気ヘッドでは６０゜に設定した。この側面角度
θを大きくすることで、下部コア１６の斜部４０を必要
に応じて太くすることができる。側面の側面角度θは４
５゜〜７０゜が好ましい。また、凹部２６の側面の側面
角度θの調製方法は、図６（ａ）に示すように、レジス
ト３８を形成した後に、レジスト３８をベークするが、
この時にレジスト３８に傾斜角度α、α’が形成される
（図６（ｂ））。その後にイオンミリングをして、レジ
スト３８を除去することで、図６（ｃ）に示すように、
下部コア１６に、側面角度θの内側面を有する凹部２６
が形成される。従って、側面角度θは傾斜角度αに対応
するわけだが、傾斜角度αはベーク温度を制御すること
で調製できる。

【００１３】

【発明の効果】本発明の薄膜磁気ヘッドでは、下部磁極
のコイル導体側の後方部分から、コイル導体周囲の絶縁
層を覆った上部コアの前記基板の側面側の斜面部に至る
範囲に凹部を形成し、その凹部の先端を下部コアエッジ
としたもので、凹部の形成精度は高くできるために、先
端から下部コアエッジまでの距離であるギャップデプス
の精度を格段に高めることができる。従って、本発明の
薄膜磁気ヘッドでは、ギャップデプスが高精度に形成さ
れているので、磁気特性が良好で、信頼性の高いもので
ある。また、下部磁極と基板との間に非コア層を設けて
下部磁極の厚さを調整できるように構成して下部磁極の
厚さを下部コアよりも薄くできるようにしたので、下部
磁極の厚さを好適範囲内にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の薄膜磁気ヘッドの断面図である。

【図２】実施例２の薄膜磁気ヘッドの断面図である。

【図３】実施例の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
ための工程断面図である。

【図４】従来例の薄膜磁気ヘッドの断面図である。

【図５】従来例の薄膜磁気ヘッドの部分拡大断面図であ
る。

【図６】実施例の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
ための工程断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ３ 下部コア ４ ギャップ層 ５ 層間絶縁層 ６ コイル導体 ７ 上部コア ９ 下部磁極 １０ 上部磁極 １２ 基板 １４ 非コア層 １６ 下部コア １６ａ 下部コア １６ｂ 下部コア １８ 上部コア ２０ ギャップ層 ２２ コイル導体 ２４ 層間絶縁層 ２６ 凹部 ２８ 下部磁極 ３０ 上部磁極 ３２ 上部コアエッジ ３４ 下部コアエッジ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面にコイル導体を被包した絶縁
   層とギャップ層とを介して積層した下部コア及び上部コ
   アのそれぞれの先端面を前記基板の側面側に露出させる
   ことにより、それら下部コアと上部コアの先端部をそれ
   らの間にギャップ層を介する対の下部磁極と上部磁極と
   なした薄膜磁気ヘッドであって、前記基板の側面側の前記下部磁極と前記基板との間に非
   磁性体からなる非コア層が形成されて下部磁極が下部コ
   アよりも薄く形成され、 前記下部磁極のコイル導体側の後方部分から、コイル導
   体外方の絶縁層を覆った上部コアの前記基板の側面側の
   斜面部に至る範囲に 凹部が形成され、この凹部の先端が
   下部コアエッジを規定してなることを特徴とする薄膜磁
   気ヘッド。