JPH02308407A - 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Ｊ 本発明は薄膜磁気ヘッドの製造方法、特に基板上に磁気
回路を構成する下部磁性層および上部磁性層を有し、こ
れら磁性層の中間部に絶縁層を介してコイル状の導電層
を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法に関するものである
。

［従来の技術］ 従来より、磁気記録再生装置において、薄膜磁気ヘッド
が使用されている。薄膜磁気ヘッドは、半導体製造プロ
セスと同様の薄膜形成技術により製造できるので、大量
生産に向き、また、小型、軽量な素子を得られるという
利点を有する。

第４図を参照して従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説
明する。第４図は、従来の一般的な薄膜磁気ヘッドの断
面を示している。

第４図において符号ｌはガラスなどからなる基板で、基
鈑１の上に下部磁性層２が形成される。

下部磁性層２は蒸着やスパッタリングによって堆積され
、フォトリソエツチング法などによって整形される。下
部磁性層２はパーマロイ、センダストなどの軟磁性体か
ら成る。

次に、５ｉＯ−などから成る絶縁層３をＣＶＤ法、スパ
ッタリングなどによって堆積する。この絶縁層３は、下
部磁性層２と導電層４を電気的に絶縁する。導電層４は
Ｃｕや／１などの金属から成り、蒸着やスパッタリング
などで堆積された後フォトリソエツチング法などによっ
てコイル状に形成したものである。

次に、導電層４の上層に５ｉＯ−などから成る絶縁層３
′をＣＶＤ法、スパッタリングなどで堆積する。この絶
縁層３′は上部磁性層６と導電層４を電気的に絶縁し、
コイル状となった導電層４によって生じた凹凸段差を吸
収して平坦な下地とすることによって、この絶縁層３′
の上層に堆積される上部磁性層６の薄膜組織を均一かつ
平坦に保つためのものである。

この絶縁層３′を平坦な形状に加工するエッチバック法
としては、レジストなどの有機膜をスピンコードなどに
よって塗布し、その後イオンミーリング法、ＲＩＥ法な
どのエツチング法によって前記有機膜と絶縁層３′のエ
ツチング速度が等しくなるような条件で全面エツチング
を行なう“方法などがある。

次に下部磁性層２と上部磁性層６の間に磁気ギャップ８
を設けるため、以下の方法によって磁気ギャップ８を絶
縁層３および３′に形成する。

形成に際しては、絶縁層３．３′をフォトリソエツチン
グ法によって所定の厚さまでエツチングする方法と、絶
縁層３．３′をフォトリソエツチング法によって下部磁
性層２が完全に露出するまで除去した後、新たにＳｉＯ
□などから成る磁気ギャップ８をＣＶＤ法、スパッタリ
ングなどで所定の膜厚に堆積する方法などがある。

さらに、下部磁性層２、上部磁性層６を磁気的に接続す
るための磁気コンタクトホール７を絶縁層３．３′を貫
通して下部磁性層２表面が完全に露出するまで除去し、
穿設する。磁気コンタクトホール７の穿設には、フォト
リソエツチング法の一方法であるイオンミーリング法、
ＲＩＥ法などが用いられる。

磁気ギャップ８、磁気コンタクトホール７を設けた絶縁
層３．３′上に上部磁性層６を蒸着やスパッタリングな
どによって堆積し、フォトリソエツチング法などによっ
て形成する。この上部磁性層６は、パーマロイ、センダ
ストなどの軟磁性体から成る。

最後に保護層および保護板（いずれも不図示）を形成し
、媒体摺動面１１を研磨加工することにより、薄膜磁気
ヘッドが完成する。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、第４図の従来例による絶縁層３′の平坦加工だ
けでは次のような欠点があった。すなわち、 （１）平坦に加工された絶縁層３′から磁気コンタクト
ホール７内に上部磁性層が入り込む部分Ａが上部磁性層
６の堆積時の軟磁性体の膜構造に乱れを生じさせる。

（２）絶縁層３．３′から磁気ギャップ８へ層の厚さが
変化する部分Ｂが上部磁性層６の堆積時の軟磁性体の膜
構造に乱れを生じさせる。

上記（１）、（２）の上部磁性層６の膜構造の乱れは透
磁率の低下を招き、薄膜磁気ヘッドの記録再生効率を低
下させる。

なお、（２）の対策については、矢印りの方向から堆積
を行なえば軟磁性体の膜構造を乱れさせずに上部磁性層
を堆積できるが、（１）について□は一方向のみからの
堆積ではシャドー効果などによってその他の面の膜構造
を乱れさせる可能性があり、さらに上記の方法では（１
）、（２）の課題を同時に解決するのは困難であった。

本発明の課題は１以上の問題を解決し、磁気回路を形成
する基板上の軟磁性体の膜構造を乱れさせることな（膜
形成を行ない、磁電／電磁変換特性の良好な薄膜磁気ヘ
ッドを製造することにある。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために、本発明においては、基板
上に磁気回路を構成する下部磁性層および上部磁性層を
有し、これら磁性層の中間部に絶縁層を介してコイル状
の導電層を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
基板上に下部磁性層を成膜、整形する工程と、下部磁性
層上に絶縁層を介して導電層を成膜、整形する工程と、
前記絶縁層の一部にスルーホールを穿設し下部磁性層を
露出させる工程と、前記スルーホール内を含む前記絶縁
層上に上部磁性層の一部を構成する接続用磁性材料を堆
積し、スルーホール内に埋設する加工と、前記導電層上
の絶縁層の凹凸の平坦加工を所定の薄膜堆積およびエッ
チバック法により同時に行なう工程と、前記平坦加工さ
れた絶縁層上に前記接続用磁性材料と接続して上部磁性
層を成膜、整形する工程を有する構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、平坦加工された絶縁層上に上部磁
性層を形成するため、上部磁性層の堆積時の軟磁性体の
膜構造に乱れを生じることがない。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）に本発明の薄膜磁気ヘッドの製造
方法を示す、第１図（Ａ）から、製造工程にしたがって
説明する。

第１図（Ａ）において符号ｌは、ガラスなどから成る非
磁性の基板である。ただし、フェライトなどの磁性体も
基体の材質として考えられる。

基板１上には、従来同様に下部磁性層２が形成される。

下部磁性層２は蒸着やスパッタリングなどによって堆積
され、フォトリソエツチング法などによって形成された
下部磁性層である。この下部磁性層２はパーマロイ、セ
ンタストなどの軟磁性体から成る。

次に、５ｉ０２などから成る絶縁層３をＣＶＤ法、スパ
ッタリングなどによって厚さｔ３に堆積する。この絶縁
層３は、下部磁性層２と導電層４を電気的に絶縁する。

導電層４はＣｕやＡ、Ｃなどの金属から成り、蒸着やス
パッタリングなどで堆積された後フォトリソエツチング
法などによってコイル状に形成される。導電層４の厚さ
をｔ４とする。

次に、導電層４の上層にＳｉｎ、などから成る絶縁層３
′をＣＶＤ法、スパッタリングなどで堆積する。この時
絶縁層３′の厚さｔ３’は、導電層４の厚さｔ４に対し
て少な（ともｔ３＞ｔ４になるように堆積する。

この絶縁層３′は上部磁性層６と導電層４との電気的絶
縁と、導電層４によって生じた凹凸段差を吸収してこの
絶縁層３′の上層に堆積される上部磁性層６の軟磁性組
織を均一かつ平坦に保つためのものである。

次にスルーホール５を絶縁層３．３′を貫通し、下部磁
性層２表面が完全に露出するまで除去、穿設する。穿設
には、）オドリソエツチング法の一方法であるイオンミ
ーリング法、ＲＩＥ法などが用いられる。

次に、第１図（Ａ）のように、磁気ギャップ８を従来と
同様の方法で下部磁性層２の上層に形成する。なお、上
記スルーホール５および磁気ギャップ８の形成工程は同
時、もしくは順序不同に行なえる。

さらに、前記スルーホール５、磁気ギャップ８を設けた
絶縁層３′上に接続用磁気コア層９を蒸着やスパッタリ
ングなどで厚さｔ９に堆積する。この時接続用磁気コア
層９はスルーホール５に堆積されており、厚さｔ９は絶
縁層３の厚さｔ３と絶縁層３′の厚さｔ３°に対して少
な（ともｔ９＞ｔ３＋ｔ３°になるよう堆積する。この
接続用磁気コア層９はパーマロイ、センダストなどの軟
磁性体から成る。

さらに、第１図（Ｂ）に示すように、先に堆積した接続
用磁気コア層９をスルーホール５内と磁気ギャップ８の
上層部９′のみを残して除去し、接続用磁気コア層９を
スルーホール５内に埋設すると同時に、導電層４の上層
のコイル形状によって発生した絶縁層３′の凹凸を平坦
に加工する。

以下、上記接続用磁気コア層９の埋設と絶縁層３′の加
工を同時に行なうためのエッチバック法について説明す
る。

まず、堆積された接続用磁気コア層９の上部にレジスト
などの有機膜をスピンコードなどによって塗布し、その
後イオンミーリング法などのエッチバック法によって上
記有機膜と接続用磁気コア層９、絶縁層３′のエツチン
グ速度が等しくなるような条件で全面エツチングを行な
う、この時、エツチング後の絶縁層３および３′の厚さ
ｔが、接続用磁気コア層９の厚さをｔ９．絶縁層３の厚
さをｔ３、エツチングされた絶縁層３″の厚さをｔ３″
、導電層４の厚さをｔ４とすると、ｔ≦ｔ９ ｔ＝ｔ３＋ｔ４＋ｔ３″ （０＜ｔ３″＜ｔ３°−ｔ４） となるようにエツチングを行なう。このようなエッチバ
ックによって、接続用磁気コア層９をスルーホール５内
に埋設しながら絶縁層３′を平坦に加工できる。

次に、上記のようにして接続用磁気コア層９の埋設と同
時に平坦に加工された絶縁層３″の上層に上部磁性層６
を蒸着やスパッタリングなどで堆積し、フォトリソエツ
チング法などによって形成する。この上部磁性層６はパ
ーマロイ、センダストなどの軟磁性体から成る。

最後に保護層および保護板（いずれも不図示）を形成し
、媒体摺動面１を研磨加工して薄膜磁気ヘッドが完成す
る。

以上のような製造工程によれば、スルーホール５内に埋
設された接続用磁気コア層９および磁気ギャップ８の上
層部９′と同時に平坦に加工された絶縁層３″が上部磁
性層６の下地層として平滑性を保つため、上部磁性層６
が均一な軟磁性組織として堆積され、堆積時の膜構造が
良好で、膜構造の乱れによる透磁率の低下およびこれに
よる磁電／電磁特性の劣化のない優れた薄膜磁気ヘッド
を製造できる。

また、従来の成膜工程を大幅に変更することなく、絶縁
層の平坦加工と上部磁気コアの一部のスルーホール内へ
の埋設を同時に行なうことができる。

第２図（Ａ）〜（Ｃ）に本発明による異なる製造方法を
示す。第２図（Ａ）において下部磁性層２、絶縁層３、
導電層４、絶縁層３′の各層は、第１図の実施例と同様
に形成する。

次に、スルーホール５は絶縁層３．３′を貫通し、下部
磁性層２表面が完全に露出するまで除去、穿設する。ス
ルーホール５の穿設には、フォトリソエツチング法の一
つであるイオンミーリング法、ＲＩＥ法などが用いられ
る。　。

次に、媒体摺動面１１側の絶縁層３．３′をＲＩＥ法な
どのフォトリソエツチング法により下部磁性層２表面が
完全に露出するまで除去し、スルーホール５′とする。

この時、絶縁層３，３′の層厚からスルーホール５′に
変化する斜面は、できるだけ緩やかになるよう形成する
のが望ましい。上記スルーホール５および５′の形成は
、前記同様に同工程もしくは順序不動であってよい。

そして、前記スルーホール５．５′を設けた絶縁層３′
上に接続用磁気コア層９を蒸着やスパッタリングなどで
厚さｔ９に堆積する。この時接続用磁気コア層９はスル
ーホール５内に堆積されており、その厚さｔ９は絶縁層
３の厚さｔ３と絶縁層３′の厚さｔ３°に対して少なく
ともｔ９＞ｔ３＋ｔ３°になるよう堆積する。この接続
用磁気コア層９はパーマロイ、センダストなどの軟磁性
体から成る。

次に第２図（Ｂ）のように、まず堆積した接続用磁気コ
ア層９をスルーホール５内のみを残してその他の部分を
除去し、スルーホール５内に埋設するとともに、コイル
状の導電層４の上層のコイル形状によって発生した絶縁
層３′の凹凸を平坦に加工する。

この接続用磁気コア層９の埋設、絶縁層３′の平坦加工
は、第１実施例と同様にエッチバック法で行なう。この
ときの絶縁層３および３′の厚さｔの制御は前記実施例
と同じである。

次に、第２図（Ｃ）に示すように接続用磁気コア層９の
埋設と同時に平坦に加工された絶縁層３″、スルーホー
ル５′に形成された磁気ギヤッブ８の上層に上部磁性層
６を蒸着やスパッタリングなどで矢印Ｃの方向から堆積
し、軟磁性体を結晶成長させ、フォトリソエツチングな
どによる整形を行なう。この上部磁性層６はパーマロイ
、センタストなどの軟磁性体から構成する。

最後に保護層、保護板（いずれも不図示）を形成し、媒
体摺動面１１を研磨加工して薄膜磁気ヘッドが完成する
。

以上のような製造工程によって、上記実施例と同様に、
スルーホール５内に埋設された接続用磁気コア層９と、
埋設と同時に平坦に加工された絶縁層３″が上部磁性層
６の下地層として平滑性を保つことにより、また、上部
磁性層６が矢印Ｃ方向からの均一な軟磁性組織として堆
積されるため、堆積時の膜構造が良好で膜構造の乱れに
よる透磁率の低下がなく、媒体摺動面１１の上部磁性層
６の適正な層厚によって記録磁界の拡がりによる分解能
の低下が少ない優れた薄膜磁気ヘッドを製造できる。

第３図（Ａ）およびＣＢ）に、本発明によるさらに異な
る製造方法を示す。

本実施例では、基板ｌ上に下部磁性層２、絶縁層３、導
電層４、絶縁層３′を第１、第２の実施例と同様の方法
で順次形成する。

絶縁層３′の堆積を終了した後絶縁層３．３′を貫通し
、下部磁性層２表面が完全に露出するまで除去、スルー
ホール５を穿設する。穿設には、フォトリソエツチング
法の一つであるイオンミーリング法、ＲＩＥ法などを用
いる。

次に、スルーホール５を設けた絶縁層３′上に接続用磁
気コア層９を形成する。材質、形成方法、堆積厚などは
、第１および第２の実施例と同様である。

次に、第３図（Ｂ）のように堆積済みの接続用磁気コア
層９をスルーホール５内のみを残して除去し、接続用磁
気コア層９をスルーホール５内に埋設すると共に、コイ
ル状の導電層４上層のコイル形状によって発生した絶縁
層３′の凹凸を平坦に加工する。加工の方法は、第２実
施例の同工程と同様である。

次に、媒体摺動面１１側の絶縁層３．３′をフォトリソ
エツチング法の一つであるイオンミーリング法、ＲＩＥ
法などによって下部磁性層２表面が完全に露出するまで
除去し、スルーホール５′とする。この時、絶縁層３．
３′の層厚からスルーホール５′に変化する斜面は、で
きるだけ緩やかに形成するのが望ましい。

その後、下部磁性層２表面が露出したスルーホール５′
部に磁気ギャップ８を５ｉ０２などでＣＶＤ法、スパッ
タリングなどで所定の磁気ギャップ間隔になる層厚に堆
積する。

次に、接続用磁気コア層９の埋設と同時に平坦加工され
た絶縁層３″、スルーホール５′に形成された磁気ギャ
ップ８の上層に上部磁性層６を形成する。材質、形成方
法などは第２の実施例と同様である。最後に不図示の保
護層および保護板を形成し、媒体摺動面１１を研磨加工
して薄膜磁気ヘッドが完成する。

以上のような製造工程によれば、磁気ギャップ８の下地
となる下部磁性層２表面の表面粗さを低下させずに磁気
ギャップ８を形成することが可能で、スルーホール５内
に埋設された絶縁層３″が上部磁性層６の下地層として
平滑性を保持し、上部磁性層６が矢印Ｃ方向からの均一
な軟磁性組織として堆積されるため、堆積時の膜構造が
良好で膜構造の乱れによる透磁率の低下がなく、媒体摺
動面１１の上部磁性層６の適正な膜厚によって記録磁界
の拡がりによる分解能の低下が抑えられた薄膜磁気ヘッ
ドの製造が可能である。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、基板上に磁
気回路を構成する下部磁性層および上部磁性層を有し、
これら磁性層の中間部に絶縁層を介してコイル状の導電
層を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、基板上
に下部磁性層を成膜、整形する工程と、下部磁性層上に
絶縁層を介して導電層を成膜、整形する工程と、前記絶
縁層の一部にスルーホールを穿設し下部磁性層を露出さ
せる工程と、前記スルーホール内を含む前記絶縁層上に
上部磁性層の一部を構成する接続用磁性材料を堆積し、
スルーホール内に埋設する加工と、前記導電層上の絶縁
層の凹凸の平坦加工を所定の薄膜堆積およびエッチバッ
ク法により同時に行なう工程と、前記平坦加工された絶
縁層上に前記接続用磁性材料と接続して上部磁性層を成
膜。

整形する工程を有する構成を採用しているので、薄膜磁
気ヘッドの製造工程を大幅に改めることなく、上部磁性
層の堆積時の軟磁性体の膜構造に乱れを生じさせず、透
磁率の低下のない記録再生効率の優れた薄膜磁気ヘッド
を製造できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１の実施例による薄
膜磁気ヘッドの製造方法を示した断面図、第２図（Ａ）
〜（Ｃ）は本発明の第２の実施例による薄膜磁気ヘッド
の製造方法を示した断面図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は本
発明の第３の実施例による薄膜磁気ヘッドの製造方法を
示した断１面図、第４図は従来の薄膜磁気ヘッドの断面
図である。 ｌ・・・基板　　　　　　２・・・下部磁性層３．３′
・・・絶縁層　　４・・・導電層５−・・スルーホール
　　６−軸上部磁性層８・・・磁気ギャップ　　９・軸
接続用磁気コア層１１−・媒体摺動面 茗１欠象避佇１のｍａｙユ名副１尾田０第１図（Ｂ） ＊　２　ｌ２ｆｌ（Ａ） 第２図（印 第２気袷例ｎ収量乃仏を示１絣顔２ 第２図（Ｃ） 侵東の傾δ刀丈充、弘す区ケ面ｌ 蓄３実）セ０１のｔ！ａ方法ｒ斤、■１面り第３図（Ａ
）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板上に磁気回路を構成する下部磁性層および上部
   磁性層を有し、これら磁性層の中間部に絶縁層を介して
   コイル状の導電層を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法に
   おいて、 基板上に下部磁性層を成膜、整形する工程と、下部磁性
   層上に絶縁層を介して導電層を成膜、整形する工程と、 前記絶縁層の一部にスルーホールを穿設し下部磁性層を
   露出させる工程と、 前記スルーホール内を含む前記絶縁層上に上部磁性層の
   一部を構成する接続用磁性材料を堆積し、スルーホール
   内に埋設する加工と、前記導電層上の絶縁層の凹凸の平
   坦加工を所定の薄膜堆積およびエッチバック法により同
   時に行なう工程と、 前記平坦加工された絶縁層上に前記接続用磁性材料と接
   続して上部磁性層を成膜、整形する工程を有することを
   特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。