JPH04176006A - 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、例えばハードディスク等に対して情報信号の
書込みあるいは続出しを行うのに好適な薄膜磁気ヘッド
の製造方法に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法において、基板上
に形成した下部磁性体となる磁性コアを絶縁膜で覆い、
これを磁性コアが露出するまで研磨して平坦化すること
により、下部磁性体の磁気特性の劣化を招くことなく該
下部磁性体の平坦化を容易なものとなすとともに、導体
コイルや上部磁性体のパターニング精度を向上させよう
とするものである。

〔従来の技術〕

一般に、薄膜磁気ヘッドは、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等よ
りなる平坦な基板上に下部磁性体を形成し、この上に絶
縁膜を介して導体コイルを積層し、さらにこの上に下部
磁性体と共働して閉磁路を構成する上部磁性体を積層形
成して作製される。

ところが、上述の手法では、下部磁性体の厚み分の段差
を有する状態で後工程の導体コイルや上部磁性体をこの
下部磁性体上に順次積層してゆくため、以下のような問
題が発生する。

■下部磁性体の段差により導体コイルのファインピッチ
化が望めない。導体コイルのアスペクト比（高さに対す
る幅の比）の向上が図れない。さらには、段差部での抵
抗の増大や巻数に制限が生じる。

■上部磁性体をフレームメツキ法で形成した場合に磁気
特性が劣化する。これは、下部磁性体上に積層された上
部磁性体に印加磁界が通らないため、磁区制御性が劣化
するためである。

■下部磁性体に対する上部磁性体の位置ずれか起こり、
酷い場合には下部磁性体より脱落することがある。これ
により、上部磁性体のトラック幅と下部磁性体のトラッ
ク幅に差が生じ、実効的なトラック幅が小さくなる。し
たがって、本来下部磁性体と上部磁性体のトラック幅は
同じであるのか理想であるが、設計上下部磁性体のトラ
ック幅〉上部磁性体のトラック幅としなくてはならない
。

そこで上述の諸問題を解消するために、下部磁性体を非
磁性酸化物膜等によって埋め込んで平坦化を図り、この
平坦化された下部磁性体上に導体コイルや上部磁性体を
順次積層形成して薄膜磁気ヘッドを得る方法か、特開昭
６２−１６４２０３号公報や特開昭６３−７５０８号公
報に開示されている。

これらの手法は、基板上に形成した非磁性酸化物膜を反
応性イオンエツチングで下部磁性体となるコア形状に溝
加工し、この溝内に磁性体膜を充填して平坦化を図るも
のである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述のように下部磁性体を溝に埋め込むタイ
プのヘッドでは、溝の形状によっては下部磁性体の磁気
特性が劣化するため、溝の形状の最適化と溝形状の加工
制御と、これに適した成膜が必要となる。また、上記の
手法では、いちいち溝を形成する必要があるため、工程
が煩雑化し生産性の向上が望めない。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであり、下部磁性体の磁気特性の劣化を招くことな
く該下部磁性体の平坦化を容易なものとなすとともに、
導体コイルや上部磁性体のバターニング精度が良好に行
える精度の高い薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供するこ
とを目的する。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明は、基板上に下部
磁性体となる第１の磁性コアを形成する工程と、上記第
１の磁性コアを覆って保護膜を形成する工程と、上記第
１の磁性コアが露出するまで上記保護膜を研磨し平坦化
する工程と、上記第１の磁性コア上に絶縁膜を介して導
体コイルを形成した後、上部磁性体となる第２の磁性コ
アを形成する工程とからなるものである。

〔作用〕

本発明では、最初に基板上に下部磁性体を形成した後、
これを保護膜で覆って平坦化を行うので、溝内に下部磁
性体を形成するものとは異なり、磁気特性が溝形状によ
って左右されず、磁性特性の劣化がない。したがって、
本発明においては、下部磁性体の磁気特性が確保された
状態で、この平坦化された下部磁性体上に導体コイルや
上部磁性体が高精度にパターニングされる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した具体的な実施例について図面を
参照しなから説明する。

薄膜磁気ヘッドを作製するには、先ず、第１図（Ａ）に
示すように、基板（１）の表面性を確保するために、こ
の基板（１）の−主面を被覆する如くＡ　１　＊　Ｏｓ
膜を下地層（２）として形成する。

本例では、上記基板（１）には導電性を有するＡＩｔｏ
ｓ−ＴｒＣよりなる基板を使用した。この他、基板（１
）には、Ｍｎ−ＺｎフェライトやＮｉ−Ｚｎフェライト
等の強磁性酸化物基板やセラミックス等の非磁性基板等
が使用できる。

次に、上記下地層（２）の上に下部磁性体となる第１の
磁性コア（３）を形成する。

上記第１の磁性コア（３）は、フレームメツキ法または
スパッタリングによって第１図（Ｂ）に示すように所望
のコア形状となるようにする。また、この第１の磁性コ
ア（３）の材料としては、この種のヘッドで用いられて
いる従来より公知の材料かいずれも採用できる。かかる
材料を例示するならば、強磁性非晶質金属合金いわゆる
アモルファス合金や、Ｆｅ−Ａｌ！−３ｉ系合金、Ｆｅ
−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ａｊ’系合金、Ｆｅ−３ｉ系合金
、Ｆｅ−３ｉ　−Ｃｏ系合金等の強磁性金属材料等か挙
げられる。

なお、上記第１の磁性コア（３）を形成する際には、同
時に基板（１）の隅に後述の平坦化工程後に磁性コアの
厚みを測定するための測定部としての磁性コア（図示は
省略する。）を形成しておく。

次に、上記第１の磁性コア（３）を覆って、第２図に示
すように、前記下地層（２）の全面に亘り保護膜（４）
を形成する。

上記保護膜（４）は、Ａ　Ｉ！　２０２をスパッタリン
グして形成する。このときの保護膜（４）の膜厚は、後
工程で該保護膜（４）を研磨することから、研磨しろと
して前記第１の磁性コア（３）の膜厚よりも０．５μｍ
程度厚くする。

次いで、上記保護膜（４）の上に研磨作業の終了時を明
確なものとする目印としての役目をする終点検出用の膜
（５）をスパッタリングして形成する。

終点検出用の膜（５）としては、この下に設けられるＡ
　Ｉ！！　Ｏｓよりなる保護膜（４）と異なる色の膜を
用いると研磨終了時がより判断し易くなることから、Ｔ
ｉ膜等が好適である。

次に、上記絶縁膜（４）の前記第１の磁性膜（３）の外
周縁近傍部に生した凹み部（４ａ）を埋めるため、上記
保護膜（４）と同様のＡｌｚＯｚよりなる保護膜（６）
を終点検出用の膜（５）の上に全面に亘りスパッタリン
グして形成する。

この保護膜（６）は、やはり先の保護膜（４）と同様に
第１の磁性コア（３）の膜厚よりも０．５μｍ程度厚く
する。

次に、上記保護膜（６）より前記第１の磁性コア（３）
に向かって平面研磨を施す。

研磨は、機械加工またはエッチバックにより行い、前記
第１の磁性コア（３）の上辺外の部分に形成された終点
検出用の膜（５）か露出するまで行う。

このときの研磨作業は、終点検出用の膜（５）か設けら
れていることから、比較的ラフに行えるとともに短時間
で済む。

次いで、上記終点検出用の膜（５）を除去し、研磨しろ
として余分に厚くした絶縁膜（４）を０．５μｍ研磨ま
たはエッチバックする。

そして、前記第１の磁性コア（３）を形成するときに同
時に基板（１）の隅に形成しておいた測定部となる磁性
コアをエツチングして除去し、該除去部の溝の深さを光
の反射及び透過率を用いた測定器にてコア厚を測定する
。

なお、コア厚が規定の値より厚かった場合には、再度研
磨を行い、規定の厚みとなるようにする。

この結果、第３図に示すように、第１の磁性コア（３）
が露出するとともに、第１の磁性コア（３）が絶縁膜（
４）によって埋め込まれた形となる。つまり、第１の磁
性コア（３）の周囲を取り囲むようにして絶縁膜（４）
が形成され、この第１の磁性コア（３）の上面（３ａ）
と絶縁膜（４）の上面（４ａ）とか面一となる。

次に、これら平坦化された第１の磁性コア（３）と絶縁
膜（４）の上に導体コイルや上部磁性体を順次形成して
ゆくが、これらの第１の磁性コア（３）に対する位置関
係を高精度なものとするため、上記絶縁膜（４）上に基
準点となるマーカー（図示は省略する。）を形成する。

次いで、最終工程でデプス出しを行う際に、デプス精度
を高精度なものとするために、前記絶縁膜（４）の上に
研磨によって抵抗値が変化する導体パターンをデプスセ
ンサとして形成する。

次に、上記第１の磁性コア（３）の上に第５図に示すよ
うに、ギャップ膜（７）を形成する。

そして、後述の上部磁性体との接続を図るために、フロ
ントギャップ部を除いて上記第１の磁性コア（３）上の
ギャップ膜（７）を除去する。

次に、上記ギャップ膜（７）を除く部分に第１の絶縁膜
（８）を形成して該ギャップ膜（７）を平坦化する。

次いで、前記工程で形成したマーカーを基準にして平坦
化された絶縁膜（８）の上にＣｕ等よりなる金属導体を
スパッタし、これをフォトエツチングまたはイオンエツ
チングして第４図に示すように、スパイラル状の第１の
導体コイル（９）を形成する。

導体コイル（９）は平坦な絶縁膜（８）の上に形成され
るので、パターニング精度が格段に向上する。

したがって、導体コイル（９）のファインピッチ化が望
め、巻回数を増やすことができるとともに、アスペクト
比の大きい導体コイル（９）が望める。

なお、本例では、導体コイル（９）の厚みを５μｍ以上
としたときに、アスペクト比が１．５以上であった。

次いで、上記第１の導体コイル（９）の上に、第６図に
示すように第２の絶縁膜（１０）を形成し、これを平坦
化した後、同様にして第２の導体フィル（１１）を形成
する。

この第２の導体コイル（１１）も同様に、平坦化された
絶縁膜（ｌＯ）上に形成されるので、ファインピッチ化
及び高アスペクト比が望める。なお、この第２の導体コ
イル（１１）においても、コア厚を５μｍ以上としたと
きに、アスペクト比か１．５以上であった。

次に、上記第２の導体コイル（１１）の上に第３の絶縁
膜（１２）を形成し、これを平坦化する。

このときの絶縁膜（１２）の膜厚は、ヘッド効率を考慮
して第１の磁性コア（３）と後述する上部磁性体となる
第２の磁性コア（１３）の磁極間距離か２０μｍ以上と
なるようにする。

次いで、上部磁性体となる第２の磁性コア（Ｉ３）を、
第５図に示すように、レジスト（１４）によって所望の
コア形状に枠組してフレームメツキ法により形成する。

このとき、第２の磁性コア（１３）は、そのフロントギ
ャップ部で平坦化された第１の磁性コア（３）の上に形
成されるので、当該第１の磁性コア（３）のトラック幅
に対し略同−幅とすることができる。

したがって、実効トラック幅と光学トラック幅の差が小
さくなり、低周波数帯域でのノイズの低下、出力、記録
密度がいずれも向上する。

また、この第２の磁性コア（１３）を形成する際に印加
する外部磁界による磁区制御が容易になり、当該第２の
磁性コア（■３）の磁気特性か向上する。

この結果、第２の磁性コア（１３）は、第６図及び第７
図に示すように、スパイラル状に形成された導体コイル
（９）、　（１１）の中央部よりフロントギャップ部に
股がって形成され、フロント部でギャップ膜（７）を介
して第１の磁性コア（３）と対向し、ハック部で第１の
磁性コア（３）と接続する。したかって、これら第１の
磁性コア（３）と第２の磁性コア（１３）とにより閉磁
路が構成される。

次に、バック側に引き出された導体コイル（９）。

（１１）の両端部に端子（１５）、　（１６）を形成す
る。

このとき端子（１５）、　（１６）は、第１の磁性コア
（３）を埋める絶縁性の保護膜（４）上に形成されるた
め、上記導電性を有する基板（１ンとの絶縁性が確保さ
れる。つまり、上記保護膜（４）がこれら第１の磁性コ
ア（３）と基板（１）との絶縁を図る層として機能する
。

次いで、上述の導体コイル（９）、　（１１）や第２の
磁性コア（１３）等により構成される磁気回路部を保護
し、磁気記録媒体に対する当たりを確保するために、前
記第２の磁性コア（１３）の上に非磁性材料よりなるＡ
　ｌ　ｘ　Ｏｓ等の保護膜（図示は省略する。）を形成
する。

そして、この保護膜を平面研磨して平坦化するとともに
、前記端子（１５）、　（１６）を露出させ、この上に
金を付は余端子（１５ａ）、　（１６ａ）とする。

最後に、必要に応じて前記保護膜の上にセラミックス等
よりなる保護板をガラス等の接着剤を用いて融着接合し
た後、所定のデプスを得るために、磁気記録媒体摺動面
に相当する面（１７）を研磨し、薄膜磁気ヘッドを完成
する。

なお、上述の例では、下部磁性体となる第１の磁性コア
（３）を下地層（２）を介して導電性を有する基板（１
）に形成するようにしたが、この第１の磁性コア（３）
および上部磁性体である第２の磁性コア（１３）の帯電
による雑音信号の発生を防止する目的で、上記第１の磁
性コア（３）を直接導電性基板（１）に形成するように
してもよい。

すなわち、第８図に示すように、第１の磁性コア（３）
を導電性を有するＡｌｔＯｘ−Ｔｉｃ等の基板（１）に
直接形成し、この第１の磁性コア（３）を接地する。

そして、先の実施例と同様の工程を経てこの第１の磁性
コア（３）をＡ　ｌ　ｔ　０２等の保護膜（４）で埋め
平坦化を図る。

このようにすれば、磁気ディスク等の記録媒体と磁性コ
ア（３）、　（１３）との摺接によりこれら磁性コア（
３）、　（１３）に帯電する電荷を上記基板（１）に逃
がすことができ、上記導体コイル（９）、　（１１）に
雑音信号が生ずるようなことがない。したがって、ノイ
ズの発生が抑えられる。また、第１の磁性コア（３）を
基板（１）に直接形成したことにより、磁性コア（３）
、　（１３）に帯電する電荷を逃がすための接地用リー
ドを別途設ける必要がなくなり、生産性の面で有利とな
る。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の製造方法に
よれば、基板上に下部磁性体を形成した後、これを保護
膜で覆って平坦化するので、溝内に下部磁性体を埋め込
むものとは異なり、磁気特性の劣化が生じないばかりか
、平坦化が容易に行える。したがって、本発明によれば
、下部磁性体の磁気特性が確保された状態で、平坦化さ
れた下部磁性体上に導体コイルや上部磁性体を高精度に
バターニングすることができ、導体コイルのファインピ
ッチ化やハイアスペクト比が望めるとともに、トラック
輻ずれを極めて小さなものとすることができる。

これにより得られる薄膜磁気ヘッドは、高周波領域にお
いても優れた出力特性を示し、良好な情報信号の書込み
あるいは読出しを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）ないし第７図は本発明の薄膜磁気ヘッドの
製造方法をその工程順に従って示すもので、第１図（Ａ
）は第１の磁性コア形成工程を示す第１図（Ｂ）のａ−
ａ線における要部拡大断面図、第１図（Ｂ）は第１の磁
性コア形成工程を示す平面図、第２図は絶縁膜形成工程
を示す要部拡大断面図、第３図は平坦化工程を示す要部
拡大断面図、第４図は導体コイル形成工程を示す平面図
、第５図は第２の磁性コア形成工程を示す要部拡大断面
図、第６図はその縦断面図、第７図は端子形成工程を示
す平面図である。 第８図は磁性コアの帯電を防止する例を示す薄膜磁気ヘ
ッドの要部拡大断面図である。 ｌ・・・基板 ３・・・第１の磁性コア ９．１１・・・導体コイル １３・・・第２の磁性コア 特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　弁理士　小　池　　　晃（他２名）第２図 第３図 第５図 第６図−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板上に下部磁性体となる第１の磁性コアを形成する工
   程と、 上記第１の磁性コアを覆って保護膜を形成する工程と、 上記第１の磁性コアが露出するまで上記保護膜を研磨し
   平坦化する工程と、 上記第１の磁性コア上に絶縁膜を介して導体コイルを形
   成した後、上部磁性体となる第２の磁性コアを形成する
   工程とからなる薄膜磁気ヘッドの製造方法。