JPH0264907A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - 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］ 本発明は薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法特に基板上
に磁気コンタクトホールを介して結合された上部磁性層
および下部磁性層を有する薄膜磁気ヘッドおよびその製
造方法に関するものである。

［従来の技術］ 薄膜磁気ヘッドは基板上に各種の薄膜形成法によって磁
性層、コイルとなる導電層、ギャップ部材その他を形成
することによって成層される。

従って大量生産に向き、また小型軽量化も容易であると
いう利点がある。近年では同一基板上に複数の記録再生
トラックのための磁気ギャップを複数形成したマルチト
ラック型の薄膜磁気ヘッドも製造されている。

第６図は従来の成層方法によって構成された磁気ヘッド
の構造を示している。ここで、第６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。

従来では、まずフェライトやガラスなどから成る基板ｌ
の上にパーマロイやセンダストなどから構成される軟磁
性膜を下部磁性層２として所定の厚みに成膜する０次に
５ｉ０２などから成る不図示の絶縁層を下部磁性層２の
上に形成し、さらにその上にコイル部分を構成するＡＩ
やＣｕによる導電層３を成膜し、フォトリソエツチング
工程によって所定のコイルパターンに形成する。このコ
イルパターンはらせん状のパターン３ａと、このらせん
パターンの中央部から他方の電極を導出するためのほぼ
直線状のパターン３ｂから構成される。パターン３ａ、
３ｂ間には絶縁層（不図示）が配置される。

コイルパターンを形成した後、５ｔｏ２などの絶縁層（
第７図（Ｂ）、（Ｃ）の符号Ｉ）をコイルパターンの上
に形成し、コイルパターンの中央部に磁気コンタクトホ
ール５を形成する。磁気コンタクトホールは下部磁性層
２と後に形成される上部磁性層６を磁気的に結合するも
のである。最後に、上部磁性層６となるセンダストなど
の軟磁性層をスパッタリングなどによって成膜し、フォ
トリソエツチングによって図示のように磁気コンタクト
ホール５からギャップ部分４の間に伸びるように成形す
る。

ここで磁気コンタクトホール５の形状を示すため、ヘッ
ド部分の上面図を第７図（Ａ）に、また第７図（Ａ）　
のｘ−Ｘ断面を第７図（Ｂ）　に、Ｙ−Ｙ断面を第７図
（Ｃ）に示す、磁気コンタクトホール５の従来の形成方
法は、磁気コンタクトホール５となる部分以外の部分に
フォトレジストを行ない、レジストパターン以外の部分
をイオンエツチングするものである。まず、フォトレジ
ストを所定の厚みに塗布した後、プレベーク、露光およ
び現像の後にパターンを固化するためのポストベークを
行なう、この時得られるレジストパターンと下地の各層
のなす角度は一定であるため、イオンエツチングによっ
て形成されるコンタクトホール５と下地のなす角度にも
一定となる。

この角度Ｋを磁気コンタクトホールのステップ角という
。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、磁気コンタクトホールのステップ角Ｋが大き
いと、次工程で成膜される上部磁性層６の立上り角度が
大きくなる。特に、上部磁性層６としてセンダストを用
いる場合にはステップ角Ｋが大きいとステップ部での膜
の連続性が悪化し、磁気抵抗が増加するために記録再生
効率が低下するという問題がある。逆に磁気コンタクト
ホール５のステップ角Ｋが小さくなると、第７図（Ｃ）
に示すコンタクトホールの実効的な幅りが狭くなり、磁
気コンタクトホール５の面積が小さくなってしまう、そ
の結果、前記同様に磁気抵抗が増加するとともに磁気飽
和を発生し、記録再生効率が低下する。

また、一方で磁気記録再生の分野では狭トラツク化によ
る記録再生の高密度化が行なわれており、従って磁気ヘ
ッドの各寸法の微細化が進んでいる。しかし、金属膜に
よるコイル部分は発熱やに関する制限が生じる。その結
果、磁気コンタクトホール５の部分の面積がますます小
さくなる傾向がある。この傾向は、同一基板上に複数の
ヘー。

ド部分を構成するマルチトラックヘッドでは特に顕著で
ある。

上記のように、従来のコンタクトホール形状では上部磁
性層のステップ部分における連続性と、狭トラツク化あ
るいはマルチトラック化に伴う磁気コンタクトホールの
小面積化という相反する問題点を解決することが困難で
あった。

本発明の課題は以上の問題を解決し、記録再生効率を低
下させることなく狭トラツク化あるいはマルチトラック
化が可能な薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供す
ることである。

［課題を解決するための手段１ 以上の課題を解決するために、本発明においては、絶縁
層に設けられた磁気コンタクトホールを介して結合され
た上部磁性層および下部磁性層が基板上に設けられる薄
膜磁気ヘッドおよびその製造方法において、磁路方向で
対向する磁気コンタクトホールの縁部の段差部分が前記
基板となす角度が、前記磁路方向にほぼ直交する方向で
対向する磁気コンタクトホールの縁部の段差部分が前記
基板となす角度よりも小さくなるように磁気コンタクト
ホールを構成することにした。

［作　用］ 以上の構成によれば、磁気コンタクトホールの前記磁路
方向で対向する縁部の段差部分が前記基板となす角度が
小さいため、上部磁性層の連続性を保障でき、また前記
磁路方向にほぼ直交する方向で対向する磁気コンタクト
ホールの縁部の段差部分が前記基板となす角度が大きい
ため、この方向に磁気コンタクトホールを小型化しても
充分な上部および下部磁性層の結合面積を確保できる。

［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）は本発明を採用した薄膜磁気ヘッドの要部
の上面を示している。また、第１図（Ｂ）、（Ｃ）はツ
レツレ第１図（Ａ）　（７）Ｘ−Ｘ断面およびＹ−Ｙ断
面を示している。すなわち、第１図（Ａ）〜（Ｃ）は第
７図（Ａ）〜（Ｃ）に相当する。

本実施例の薄膜磁気ヘッドと従来構造の違いは、磁気コ
ンタクトホール部分にあり、その他の全体構造および全
体的な製造工程は第６図に関連して説明したものとほぼ
同じである。

本実施例における磁気コンタクトホール５は、第１図（
Ｂ）に示すように上部磁性層６によって構成される磁路
方向に関してステップ角Ｋｌが、第１図（、Ｃ）　　に
示すように上記磁路方向とほぼ直交する方向のステップ
角に２よりも小さくなるように構成されている。好まし
・〈は、ステップ角に１は６０°以下、ステップ角に２
は８０〜９０゜程度とする。

上記のような構成によれば、ステップ角Ｋｌが小さいこ
とで上部磁性層６の立上り角度が第１図（Ｂ）に示すよ
うになだらかになり、上部磁性層６の連続性を良好にで
き、磁気抵抗増加による記録再生効率の低下を防止でき
る。

一方、ステップ角に２が大きいため、第１図（Ｃ）のよ
うに磁気コンタクトホール５のこの方向の幅りを大きく
とれ、導電膜３のコイル部分の内側の面積が従来と同じ
であっても、充分な面積の磁気コンタクトホール５を形
成でき、磁気抵抗増加あるいは磁気飽和に起因する記録
再生効率の低下が防止される。逆に磁気コンタクトホー
ル全体が占有する面積が従来と同じでよいとすれば、第
１図（Ｃ）から明らかなようにコイルを構成する導電Ｉ
Ｉ！３の面積を磁気コンタクトホール５の方向に拡大す
ることができるため、導電層３の電流密度増大を抑える
ことができ、また第６図のようにマルチトラックヘッド
を構成する場合でも各ヘッドユニットの間隔を狭め、よ
り狭いトラックピッチに対応できるようになる。

次に、第２図〜第４図を参照して上記の磁気ヘッドを製
造する工程について説明する。

まず、フェライトやガラスなどからなる基板ｌ（第４図
）上にセンダストなどの軟磁性膜による下部磁性層２を
５〜１１０１Ｌ程度スパッタリングし、続いて５ｉｏ２
から成る第１図の絶縁層（不再度５ｉ０２から成る第２
の絶縁層（第１図（Ｂ）、（Ｃ）の符号工）を堆積し、
磁気ギャップ部分（第６図の符号４）を所定のギャップ
材料から形成した後、フォトリングラフィおよびイオン
エツチング工程によって磁気コンタクトホールを構成す
る。

その第１段階として、第２図（第１図（Ａ）におけるｘ
−Ｘ断面）に示すようにフォトレジスト１０を形成して
ステップ角が小さくなるようにイオンビーム２０に対す
る角度αが、好ましくは６０’以下になるように基板を
配置してイオンビームエツチングを行なう。

次に第２段階では、上記のように形成した磁気コンタク
トホールの磁路方向のステップ部を覆うようにフォトレ
ジストを形成しく不図示）、続いて第３図（第１図（Ａ
）のＹ−Ｙ断面）に示すように基板に対するイオンビー
ム角αが８０〜９０’になるように基板を配置してイオ
ンビームエツチングを行なう、この結果、第１図（Ｂ）
、（Ｃ）および第４図に示されるように、磁路方向とそ
の直交方向でステップ角の異なる磁気コンタクトホール
５を形成することができる。

その後センダストなどによる上部磁性層６を従来同様に
形成し、薄膜磁気ヘッドのウェハプロセスを終了する。

上部磁性層６の形成時には、ステップ角Ｋｌの設定によ
り前記のように上部磁性層６の連続性が保障され、磁気
抵抗の増大などによる記録再生効率の低下を防止できる
。また、ステップ角に２の設定により充分な上部／下部
磁性層の結合面積を確保でき、同様に記録再生効率の低
下を防止できる。

第５図に異なる磁気ヘッドの構造を示す、第５図は第１
図（Ｂ）と同様に第１図（Ａ）のＸ−Ｘ断面を示してい
る。第５図では磁路方向のステップ部分を直線状ではな
く符号ａで示すように連続した曲面形状に構成している
。このような曲面は第２図の工程においてイオンビーム
２０の基板に対する角度を順次変化させることによって
形成できる。このような構成によって上部磁性層６の連
続性がいっそう向上され、磁気記録再生の効率を向上す
ることができる。

さらに、上記実施例では磁気コンタクトホール５をほぼ
矩形に構成することを考えたが、第１図（Ａ）に符号５
ｂで示すように、少なくとも上部磁性層６がギャップに
向かう方向のステップ部を円弧状に形成してもよい、こ
のような形状によっても上部磁性層６の連続性を高める
ことができ。

磁気記録再生効率を向上できる。

〔発明の効果］ 以上から明らかなように１本発明によれば、絶縁層に設
けられた磁気コンタクトホールを介して結合された上部
磁性層および下部磁性層が基板上に設けられる薄膜磁気
ヘッドおよびその製造方法において、磁路方向で対向す
る磁気コンタクトホールの縁部の段差部分が前記基板と
なす角度が、前記磁路方向にほぼ直交する方向で対向す
る磁気コンタクトホールの縁部の段差部分が前記基板と
なす角度よりも小さくなるように磁気コンタクトホール
を構成している。従って、磁気コンタクトホールの前記
磁路方向で対向する縁部の段差部分が前記基板となす角
度が小さいため、上部磁性層の連続性を保障でき、また
前記磁路方向にほぼ直交する方向で対向する磁気コンタ
クトホールの縁部の段差部分が前記基板となす角度が大
きいため、この方向に磁気コンタクトホールを小型化し
ても充分な上部および下部磁性層の結合面積を確保でき
、薄膜磁気ヘッドの電磁／磁電変換特性を向上できると
ともに、薄膜磁気ヘッドの小型化、あるいはマルチトラ
ックヘッドにおける狭トラツク化などに特性を損なうこ
となく容易に対応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）は本発明を採用した薄膜磁気ヘッドの要部
の上面図、第１図（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第１図（Ａ
）のｘ−Ｘ線およびＹ−Ｙ線に沿った断面図、第２図、
第３図はそれぞれ第１図の磁気ヘッドの製造工程を示し
た基板ブロックの断面図、第４図は形成された磁気コン
タクトホールを示した斜視図、第５図は異なる磁気コン
タクトホールの構造を示した断面図、第６図は従来の薄
膜磁気ヘッドの構造および製造工程を示す斜視図、第７
図（Ａ）は従来の薄膜磁気ヘッドの要部の上面図、第７
図（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第７図（Ａ）のｘ−Ｘ線お
よびＹ−Ｙ線に沿った断面図である。 ｌ・・・基板　　　　　２・・・下部磁性層３・・・導
電層 ５・・・磁気コンタクトホール ６・・・上部磁性層　　１０・・・フォトレジスト２０
・・・イオンビーム １ツバ１ニオｇｌＺＰ３ｔブろ吋任す戸り第２図 ｔｒ１工ｊ至」・する断置Ｈ目 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板上に電磁／磁電変換の主体をなす磁路を構成す
   る上部磁性層および下部磁性層が内部にコイル部材とし
   ての導電層を含む絶縁層を介して配置される薄膜磁気ヘ
   ッドにおいて、前記上部磁性層および下部磁性層を磁気
   的に結合するため前記絶縁層に設けられた磁気コンタク
   トホールの前記磁路方向で対向する縁部の段差部分が前
   記基板となす角度が、前記磁路方向にほぼ直交する方向
   で対向する磁気コンタクトホールの縁部の段差部分が前
   記基板となす角度よりも小さくなるよう構成したことを
   特徴とする薄膜磁気ヘッド。 ２）基板上に電磁／磁電変換の主体をなす磁路を構成す
   る下部磁性層を形成する工程と、前記下部磁性層の上に
   第１の絶縁層を介してコイル部材を構成する導電層を形
   成する工程と、前記導電層を覆う第２の絶縁層を形成す
   る工程と、 第２の絶縁層の前記導電層に囲まれた所定領域に、前記
   下部磁性層と、この下部磁性層とともに前記磁路を形成
   する上部磁性層を結合するための磁気コンタクトホール
   を形成する工程と、 前記磁気コンタクトホールを介して前記下部磁性層に結
   合されるとともに磁気ギャップ方向にのびる上部磁性層
   を形成する工程からなる薄膜磁気ヘッドの製造方法にお
   いて、 前記磁気コンタクトホール形成工程において、前記磁路
   方向で対向する磁気コンタクトホールの縁部の段差部分
   が前記基板となす角度が、前記磁路方向にほぼ直交する
   方向で対向する磁気コンタクトホールの縁部の段差部分
   が前記基板となす角度よりも小さくなるように磁気コン
   タクトホールを整形することを特徴とする薄膜磁気ヘッ
   ドの製造方法。