JPH06150257A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法

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JPH06150257A
JPH06150257A JP4292804A JP29280492A JPH06150257A JP H06150257 A JPH06150257 A JP H06150257A JP 4292804 A JP4292804 A JP 4292804A JP 29280492 A JP29280492 A JP 29280492A JP H06150257 A JPH06150257 A JP H06150257A
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magnetic head
contact pad
pole
thin film
main
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JP4292804A
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Kazuhiko Amemori
和彦 雨森
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/1278—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ヘッド素子部が薄膜技術によって積層形成され
る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関し、コイルと
磁極先端面との距離を縮小して、磁気効率を向上させる
と共に、コンタクト部の耐摩耗性にすぐれ、かつ量産に
適した薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を実現するこ
とを目的とする。 【構成】垂直磁気記録型の磁気記録媒体Ｄに対し垂直な
基板面22ａに、少なくとも下部コイル層16、絶縁層17、
主磁極18、絶縁層19、下部コイル層16と接続して螺旋状
コイルを形成する上部コイル層20、絶縁層21の順に積層
され、主磁極18の先端面が、磁気記録媒体Ｄと接するよ
うに露出した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】磁気ディスク装置における情報の
記録／再生に磁気ヘッドが使用されるが、本発明は、ヘ
ッド素子部が薄膜技術によって積層形成される薄膜磁気
ヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】磁気ディスク装置において磁気ディスクに
情報を記録／再生するための磁気ヘッドは、在来のモノ
リシック型に代わって薄膜型のものが普及してきてい
る。また、近年の磁気ディスク装置のダウンサイジング
化、大容量化が急速に進展してきたことに伴い、高密度
記録のため磁気ヘッドと記録媒体間の距離（浮上量）を
微小化する努力が払われている。しかしながら、浮上量
の縮小が進むことで、磁気ヘッドと記録媒体が接触して
損傷するといった、新たな問題が発生する。
【０００３】そこで、周速度の遅い小径の磁気ディスク
装置においては、浮上型とせず、常時磁気記録媒体と接
触して摺動するが、スライダ部を軽量化し、かつ低荷重
化して、接触圧を低減した薄膜型の磁気ヘッドが提案さ
れている。
【０００４】
【従来の技術】図11は、特開平３−178017号や米国特許
第5,041,932 号などで提案されている従来の薄膜型磁気
ヘッドを示す平面図と断面図である。１はスプリングア
ーム部であり、その先端に、磁気ヘッド素子部２が形成
され、磁気ヘッド素子部２の先端に、摺動面３が突出形
成されている。
【０００５】磁気ヘッド素子部２は、磁性体からなるコ
ア４に、薄膜技術でコイル５を巻回してなり、該コイル
５のリードパターン６を、スプリングアーム部１の根元
（取付け部）７のボンディングパッド８まで延長した構
造になっている。
【０００６】コア４の先端には、磁気ディスクＤ側に延
びる磁極９が直角に接続され、保護膜で覆われている。
一方、後端には、同じく磁気ディスクＤ側に延びる後端
ヨーク10が形成され、この後端ヨーク10に、コア４と平
行にリターンヨーク11が接続されている。なお、以上の
各部は、薄膜技術によって順次積層し、パターニングす
ることで作製される。
【０００７】この薄膜型磁気ヘッドは、先端の摺動面３
が、矢印方向に回転している磁気ディスクＤに当接して
いる状態で、コイル５に情報信号を通電すると、磁極９
とリターンヨーク11との間の磁束12が、磁気ディスクＤ
中を透過するため、垂直磁気記録が可能となる。
【０００８】図12(a) は、この一体型薄膜ヘッドを磁気
ディスク装置に実装した状態の平面図であり、スプリン
グアーム部１の根元７が、取付けアーム13に固定され、
取付けアーム13がポジショナー（磁気ヘッド位置決め機
構）14に固定されている。同図(b) は一体型薄膜ヘッド
の取付け部を拡大して示した側面図であり、一体型薄膜
ヘッドＨの先端の摺動面３が磁気ディスクＤに圧接した
状態で、スプリングアーム部１が幾分たわむように取付
けられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構造の一体型薄膜ヘッドでは、図11に示すように、記録
／再生を行なう磁極９の先端とコイル５との間の距離ｍ
が大きいために漏洩磁束が多く、コイル５で生じた磁束
が有効に磁気記録媒体Ｄに作用せず、また磁極９の先端
部で捕捉された磁束がコイル５に有効に検出されにく
く、良好な磁気特性が得られにくい、という問題があ
る。
【００１０】前記のような薄膜型磁気ヘッドを製造する
には、ウェハ上において、リターンヨーク11や磁性体の
コア４、螺旋状の薄膜コイル５などや各絶縁層を形成し
た後、小さなブロック状に分離して、それぞれのブロッ
クの端面に、前記のコア５と接続するように磁極９を形
成し、最後に各ブロックを磁気ヘッド単位に分離する。
【００１１】このように、従来の薄膜磁気ヘッド製造方
法は、ウェハを細長いブロック状に分離した後に、各ブ
ロックごとに、コアの端部に位置合わせして別の面に磁
極を形成する。したがって、小さなブロックの上でフォ
トレジストの塗布やマスクの位置合わせなどの処理を行
なわなければならず作業性が悪く、また多数のブロック
に分離してから処理するので処理個数が膨大となり、か
つハンドリング等も不便で、量産に適しない。
【００１２】本発明の目的は、従来の薄膜磁気ヘッドに
おけるこのような問題に着目し、コイルと磁極先端面と
の距離を縮小して、磁気効率を向上させると共に、コン
タクト部の耐摩耗性にすぐれ、かつ量産に適した薄膜磁
気ヘッドおよびその製造方法を実現することにある。さ
らに、本発明の目的の詳細を列挙すると、次のとおりで
ある。
【００１３】(1).単一の面上に順次積層することで、螺
旋状コイルを有する薄膜磁気ヘッドを容易に製造でき、
しかも螺旋状コイルと磁極先端との距離が短く磁気効率
にすぐれた特性を実現する。(2).主磁極先端の摩耗を抑
制し、寿命を長くする。(3).磁気回路における磁気抵抗
を低減し、電磁変換効率を高める。
【００１４】(4).基板から磁気ヘッド素子部のみを作製
し、スプリングアーム部は別体構造とすることで、製造
プロセスを削減して量産性を向上し、かつ１枚の基板か
らより大量の薄膜磁気ヘッドを作製可能とする。
【００１５】(5).製造プロセスを簡素化して、量産に適
した製造方法を確立する。(6).磁気回路における磁気抵
抗が低く、電磁変換効率の高い薄膜磁気ヘッドの製造方
法を確立する。
【００１６】(7).主磁極先端の摩耗防止用のコンタクト
パットを容易に形成可能とする。(8).主磁極先端の全周
を耐摩耗性の高い材料で保護可能とし、長寿命の薄膜磁
気ヘッドを製造可能とする。(9).主磁極先端の耐摩耗性
が高く、長寿命の薄膜磁気ヘッドを量産可能とする。(1
0)．主磁極の先端面が磁気記録媒体と確実かつ安定して
コンタクトできるように製造可能とする。
【００１７】(11). 渦巻き状コイルを有する薄膜磁気ヘ
ッドを、単一の面上に順次積層することで容易に製造で
き、しかも渦巻き状コイルと磁極先端面との距離が短く
磁気効率にすぐれた薄膜磁気ヘッドを実現する。(12).
渦巻き状コイルを有する主磁極の先端の摩耗を抑制し、
寿命を長くする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】図１は本発明による薄膜
磁気ヘッドの基本構成を説明する断面図である。請求項
１は、垂直磁気記録型の磁気記録媒体Ｄに対し垂直な基
板面22ａに、少なくとも下部コイル層16、絶縁層17、主
磁極18、絶縁層19、下部コイル層16と接続して螺旋状コ
イルを形成する上部コイル層20、絶縁層21の順に積層さ
れ、主磁極18の先端面が、磁気記録媒体Ｄに接するよう
に露出する構成とした薄膜磁気ヘッドである。
【００１９】請求項２は、請求項１の主磁極18の先端部
18ａが、薄膜磁気ヘッドの基板部22よりビッカース硬度
の高い材料23ａ、23ｂで囲まれている構成とした薄膜磁
気ヘッドである。
【００２０】請求項３は、請求項１の主磁極18の先端部
18ａ以外の領域に、補助磁極24が積層されている構成と
した薄膜磁気ヘッドである。
【００２１】請求項４は、請求項１記載の薄膜磁気ヘッ
ドの主磁極先端面と反対側の面22ｂが、磁気ヘッド位置
決め機構に取り付けるための弾性体25に固定されている
構成である。
【００２２】請求項５は、１枚の基板22ｗ上に、薄膜磁
気ヘッド多数個分の絶縁層15を形成して、その上に下部
コイル層16、絶縁層17、主磁極18、絶縁層19、下部コイ
ル層16と接続して螺旋状コイルを形成する上部コイル層
20、絶縁層21の順に積層した後、基板22ｗをブロック状
に分離した状態で、主磁極先端面を研摩して仕上げ、次
いで該ブロックを磁気ヘッド単位に分離する薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法である。
【００２３】請求項６は、請求項５のプロセスにおいて
主磁極18を積層した後に、主磁極の先端部18ａ以外の領
域に、補助磁極24を積層して薄膜磁気ヘッドを製造する
方法である。
【００２４】請求項７は、前記の基板22ｗに、下部コン
タクトパッド23ａを形成する凹部を設け、その上に下部
コンタクトパッドを構成する材料を積層して平坦化加工
を行なった後に、請求項５または６記載のプロセスを行
なうことで薄膜磁気ヘッドを製造する方法である。
【００２５】請求項８は、前記の基板22ｗに、下部コン
タクトパッド23ａを形成する凹部を設け、その上に下部
コンタクトパッドを構成する材料を積層して平坦化加工
を行なった後に、請求項５または６記載のプロセスを行
ない、かつ主磁極の先端部18ａおよび下部コンタクトパ
ッド23ａの上に、下部コンタクトパッド23ａと同じ材料
を積層して、上部コンタクトパッド23ｂを形成すること
で薄膜磁気ヘッドを製造する方法である。
【００２６】請求項９は、前記の基板22ｗに、下部コン
タクトパッド23ａを形成する凹部を設け、その上に下部
コンタクトパッドを構成する材料を積層して平坦化加工
を行なった後に、請求項５または６記載のプロセスを行
ない、かつ主磁極の先端部18ａを含む全面に、下部コン
タクトパッド23ａと硬度が同等の材料材料を積層して保
護膜28を形成する薄膜磁気ヘッドの製造方法である。
【００２７】請求項10は、請求項７、８または９の積層
プロセスを終えた後に、前記の下部コンタクトパッド23
ａおよび上部コンタクトパッド23ｂの部分以外が、主磁
極18の先端面より後退するように形成する薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法である。
【００２８】請求項11は、垂直磁気記録型の磁気記録媒
体Ｄに対し垂直な基板面22ａ上において、少なくとも主
磁極18と、磁極の後端部上に接続したリターンヨーク44
と、リターンヨーク44の磁極側との接続部44ｅを中心に
形成した渦巻き状のコイル42とを有し、主磁極18の先端
面が、磁気記録媒体Ｄと接するように露出した構成とな
っている薄膜磁気ヘッドである。
【００２９】請求項12は、請求項11の薄膜磁気ヘッドに
おいて、前記の主磁極18の先端部18ａが、薄膜磁気ヘッ
ドの基板部22よりビッカース硬度の高い材料23ａ、23ｂ
で囲まれている構成である。
【００３０】
【作用】請求項１のように、垂直磁気記録型の磁気記録
媒体Ｄに対し垂直な基板面22ａに、コイル層や主磁極1
8、各絶縁層を積層し、主磁極18の先端面が、磁気記録
媒体Ｄに接するように露出した構成にすると、従来のよ
うに異なる面に積層を行なう薄膜磁気ヘッドと異なっ
て、同じ面上に順次積層するのみで薄膜磁気ヘッドを完
成できるので、製造が容易となる。また、螺旋状コイル
と主磁極先端面との距離が短いので、磁気効率にすぐれ
ている。
【００３１】請求項２のように、請求項１の主磁極の先
端部が、薄膜磁気ヘッドの基板部22よりビッカース硬度
の高い材料で囲まれていると、主磁極の先端の摩耗が抑
制され、薄膜磁気ヘッドの寿命が長くなる。
【００３２】請求項３のように、請求項１の主磁極の先
端部以外に補助磁極24が積層されていると、磁路の断面
積が大きくなり、磁気抵抗が低減するので、電磁変換効
率が向上する。
【００３３】請求項４のように、請求項１記載の薄膜磁
気ヘッドの主磁極先端面と反対側の面22ｂに、磁気ヘッ
ド位置決め機構に取り付けるための弾性体25を固定した
構成にすることで、従来のようにスプリングアーム部と
薄膜磁気ヘッドを一体に作製する必要がなくなり、製造
プロセスが削減されるとともに、１枚の基板から大量の
薄膜磁気ヘッドを作製できる。
【００３４】請求項５のように、基板上に、薄膜磁気ヘ
ッド多数個分のコイル層や主磁極18、各絶縁層を積層し
た後に、基板をブロック状に分離した状態で、主磁極先
端面を研摩して仕上げた後、磁気ヘッド単位に分離する
方法によると、積層工程を単一の面上で行なえるので、
従来のように異なる面に位置合わせして積層を行なう製
造方法と違って、製造が容易になる。
【００３５】請求項６のように、請求項５のプロセスに
おいて主磁極18を積層した後に、主磁極の先端部以外の
上に補助磁極24を積層すると、磁路の断面積を大きくし
て、磁気抵抗を低減し、電磁変換効率の高い薄膜磁気ヘ
ッドを製造できる。
【００３６】請求項７のように、前記の基板に凹部を形
成し、その上に下部コンタクトパッド23ａを構成する材
料を積層して平坦化加工を行なった後に、前記の積層プ
ロセスを行なうと、主磁極先端の摩耗防止用のコンタク
トパットを容易に形成できる。
【００３７】請求項８のように、前記の基板に凹部を設
け、その上に下部コンタクトパッド23ａを構成する材料
を積層して平坦化加工を行なった後に、前記の積層プロ
セスを行ない、かつ主磁極の先端部18ａの上に、下部コ
ンタクトパッド23ａと硬度が同等の材料を積層して上部
コンタクトパッド23ｂを形成する方法によると、主磁極
先端18ａの全周を耐摩耗性の高い材料で保護でき、長寿
命の薄膜磁気ヘッドを容易に製造できる。
【００３８】請求項９のように、前記の基板に凹部を設
け、その上に下部コンタクトパッド23ａを構成する材料
を積層して平坦化加工を行なった後に、前記のプロセス
を行ない、かつ主磁極の先端部を含む全面に、下部コン
タクトパッド23ａと同じ材料を積層して保護膜28を形成
する方法によると、保護膜28が上部コンタクトパッドを
兼ねるので、製造工程が削減され、主磁極先端部の耐摩
耗性の高い薄膜磁気ヘッドの量産に適している。
【００３９】請求項10のように、請求項７、８または９
の積層プロセスを終えた後に、前記の下部コンタクトパ
ッド23ａおよび上部コンタクトパッド23ｂの部分以外
が、主磁極の先端面より後退するように加工すること
で、主磁極の先端面が磁気記録媒体と確実かつ安定して
コンタクトできる薄膜磁気ヘッドが得られる。
【００４０】請求項11のように、磁気記録媒体Ｄに対し
垂直な基板面22ａ上において、少なくとも主磁極18と、
磁極の後端部上に接続したリターンヨーク44と、渦巻き
状のコイルとを有し、主磁極18の先端面が、磁気記録媒
体Ｄと接するように露出した構成にすると、渦巻き状コ
イルを有する薄膜磁気ヘッドにおいても、同じ面上に順
次積層するのみで薄膜磁気ヘッドを完成できるので、製
造が容易となり、またコイルと主磁極先端面との距離が
短いので、磁気効率にすぐれている。
【００４１】請求項12のように、請求項11の主磁極の先
端部18ａが、薄膜磁気ヘッドの基板よりビッカース硬度
の高い材料で囲まれていると、主磁極の先端の摩耗が抑
制され、渦巻き状コイルから成る薄膜磁気ヘッドの寿命
が長くなる。
【００４２】
【実施例】次に本発明による薄膜磁気ヘッドおよびその
製造方法が実際上どのように具体化されるかを実施例で
説明する。図２は実施例による薄膜磁気ヘッドの部分断
面図、図３は同薄膜磁気ヘッドの正面図（上部コイル層
20を形成した後の状態）である。
【００４３】Ｄは垂直磁気記録型の磁気記録媒体であ
り、スライダ部22は薄膜磁気ヘッドを作製する際の基板
部で構成されている。本発明の薄膜磁気ヘッドは、基板
部22の磁気記録媒体Ｄに対し垂直な基板面22ａ上に積層
形成されている。すなわち、通常は基板面22ａ上に下部
絶縁層15を形成し、その上に、下部コイル層16、絶縁層
17、主磁極18、補助磁極24、絶縁層19、下部コイル層16
と接続して螺旋状コイルを形成する上部コイル層20、上
部絶縁層21の順に積層されている。
【００４４】また、下部絶縁層15を形成する前に、耐摩
耗性の高い材料で下部コンタクトパッド23ａが形成され
ており、上部絶縁層21を形成した後に、主磁極18の先端
部18ａと下部コンタクトパッド23ａの上に、下部コンタ
クトパッド23ａと同じ材料で上部コンタクトパッド23ｂ
が形成されている。
【００４５】下部コイル層16をパターニングする際に、
図３に示すように、下部コイル層16と接続したリードパ
ターン26、27が形成されている。そして、両リードパタ
ーン26、27の先端26ｔ、27ｔの上に、保護膜28を貫通す
るように、銅などの導体材料から成るスタッド状の導体
29、30が形成され、その上に金などのボンディングパッ
ド31、32が形成されている。
【００４６】このように、本発明の薄膜磁気ヘッドは、
磁気記録媒体Ｄに対し垂直な基板面22ａに、主磁極18や
補助磁極24、両磁極に螺旋状に巻かれた薄膜コイル層1
6、20などが形成されているので、図11に示す従来の薄
膜磁気ヘッドのように、コア4の先端に、90度異なる面
上で、磁極９を位置合わせして形成した構成と異なり、
コイル層16、20と主磁極18の先端面との距離ｍ、すなわ
ちコイル層16、20と磁気記録媒体Ｄとの距離が短くな
り、垂直磁気記録を行なうための磁束12の密度が高くな
る。
【００４７】その結果、磁気効率にすぐれ、電磁変換特
性が向上する。また、単一の面上に順次積層して作製で
きるので、容易に製造できる。しかも、主磁極先端18ａ
が、耐摩耗性にすぐれた下部コンタクトパッド23ａおよ
び上部コンタクトパッド23ｂで囲まれているので、主磁
極先端18ａの摩耗が抑制され、寿命が長くなる。
【００４８】主磁極先端18ａは、磁束を集中させるため
に、図３に示すように細くしてあるが、コイル層16、20
が巻かれた主磁極部18は幅を広くすると共に、補助磁極
24が積層され、断面積が大きくなっている。そのため、
磁路の磁極抵抗が減少し、漏洩磁束を低減できるので、
磁気効率が向上し、電磁変換特性が向上する。
【００４９】図11に示すスプリングアーム部と一体型の
従来の薄膜磁気ヘッドは、スプリングアーム部１も基板
上に形成した後、各磁気ヘッド素子部ごとに分離される
のに対し、本発明の薄膜磁気ヘッドは、基板上に磁気ヘ
ッド素子部のみを作製し、後で図１に示すように、別体
のスプリングアーム25を取り付けるので、１枚の基板か
らより大量の薄膜磁気ヘッドを作製でき、また従来のス
プリングアーム部１の製造プロセスを削減できるので、
量産性が向上する。
【００５０】図４、図５は図２、図３の薄膜磁気ヘッド
の製造方法を工程順に例示する図である。22ｗは基板で
あり、Al2O3TiCやフェライト、フォトセラム、チタン酸
バリウムなどが適している。図４、図５において、(1)
は基板22ｗの平面図、(2) 〜(4) は(1) 図のＡ−Ａ断面
図である。
【００５１】図４の(1)(2)図に示すように、基板22ｗの
表面にＹ方向に一定のピッチPyで溝33を形成する。ある
いは、図５(1)(2)のように、Ｙ方向に一定のピッチPy
で、図２の下部コンタクトパッド23ａと対応する位置の
みに凹穴34を形成し、Ｘ方向に連続しないようにしても
よい。図４のような連続溝33の場合は、ダイヤモンドカ
ッタで切削したり、ケミカルエッチングで形成できる
が、図５のように孤立した凹穴34の場合は、ケミカルエ
ッチングで形成する。
【００５２】次に、図４、図５の(3) 図のように、基板
22ｗの表面に、図２の下部コンタクトパッド23ａを形成
する材料23をＣＶＤやスパッタなどの手法で積層して、
溝33や凹穴34を埋める。下部コンタクトパッド23ａは、
耐摩耗性が要求されるため、ダイヤモンドライクカーボ
ン(DLC) やAl2O3 などを積層する。例えば、基板22ｗが
フェライトの場合は、下部コンタクトパッド23ａとして
Al2O3 を用い、基板22ｗがAl2O3TiCの場合は、下部コン
タクトパッド23ａとしてＤＬＣを用いる。次いで、図
４、図５の(4) 図のように、基板22ｗが露出するまで、
平坦化加工する。
【００５３】このように、溝33や凹穴34中に下部コンタ
クトパッド23ａ用の耐摩耗性材料が埋め込まれた基板22
ｗの上に、図６に例示するプロセスで、薄膜磁気ヘッド
を積層形成する。図６は積層方法を例示する断面図であ
り、図示のような断面構造の薄膜磁気ヘッドを、図４、
図５の基板22ｗ上において、Ｙ方向に一定のピッチPy
で、かつＸ方向に一定のピッチPxで形成する。つまり、
次に説明する順序で、１枚の基板22ｗ上に、マトリック
ス状に数百個の薄膜磁気ヘッドを作製する。
【００５４】(1) 基板22ｗ上に、フォトレジストなどの
ような有機材料をスピンコートし、プリベークした状態
でパターニングし、焼き固めることにより、マトリック
ス状にまたは全面に下部絶縁層15を形成する。ただし、
図４、図５で形成した下部コンタクトパッド23ａの上面
が下部絶縁層15で覆われないようにする。
【００５５】(2) 各下部絶縁層15の上に、図９(1) に例
示する方法で、下部コイル層16、リードパターン26、27
および端子パターン26ｔ、27ｔをパターニングする。
【００５６】(3) 全面にフォトレジストなどの有機材料
を塗布し、パターニングすることで、下部コイル層16の
上に絶縁層17を形成する。このとき、図９(2) に例示す
るように、下部コイルパターン16の両端は露出させてお
く。
【００５７】(4) 絶縁層17の上から、主磁極を形成する
ための磁性材料を積層する。すなわち、パーマロイ(NiF
e)などをスパッタした後、不要部をイオンミール等で除
去し、図３に例示するような形状の主磁極18を残し、主
磁極先端18ａを下部コンタクトパッド23ａの上に積層す
る。
【００５８】(5) 主磁極18の上の、主磁極先端18ａを除
く領域に、補助磁極24を積層形成する。すなわち、全面
にパーマロイ等の磁性材料をメッキした後、不要部をエ
ッチングして除去するか、補助磁極24の領域のみに選択
的にメッキする。
【００５９】(6) 再び全面にフォトレジストなどの有機
材料を塗布し、パターニングすることで、主磁極18およ
び補助磁極24の上に絶縁層19を形成する。このときも、
図９(3) に例示するように、下部コイルパターン16の両
端は露出させておくと共に、主磁極先端18ａも露出させ
ておく。
【００６０】(7) 前記(2) と同じ要領で、上部コイル層
20をパターニングし、両端を下部コイル層パターン16の
両端上に重ねて、主磁極18および補助磁極24の周りに螺
旋状のコイルを形成する。
【００６１】(8) 上部コイル層20の上から、全面にフォ
トレジストなどの有機材料を塗布し、パターニングする
ことで、上部コイル層20の上に上部絶縁層21を形成す
る。このときも、主磁極先端18ａは露出させておく。
【００６２】(9) 下部コンタクトパッド23ａと同じ材
料、例えばＤＬＣなどをＣＶＤなどの手法で積層した
後、主磁極先端18ａおよび下部コンタクトパッド23ａの
上のみを残して、他の領域をエッチングし、リフトオフ
法などで除去して、上部コンタクトパッド23ｂを形成す
る。
【００６３】(10) 全面に銅などの導体材料をメッキし
て、端子パターン26ｔ、27ｔの上に、スタッド状の導体
29、30を残す。
【００６４】(11) スタッド状の導体29、30の上から、
全面にAl2O3 などをスパッタする等の手法で、全面に保
護膜28を被せる。そして、保護膜28の表面を研摩して平
坦化加工し、スタッド状の導体29、30を露出させる。次
いで、スタッド状導体29、30の上に金などのボンディン
グパッド31、32を形成する。
【００６５】(12) 以上で積層工程は完了する。以上の
積層は、図４、図５の基板22ｗ上において、Ｘ、Ｙ方向
にマトリックス状に多数形成されているので、図４、図
５および図６に示したＸ方向の切断線35の位置で、基板
22ｗを切断して、ブロック状に分離する。
【００６６】基板22ｗは、下部コンタクトパッド23ａの
位置で切断されるため、切断後のブロックは、図７に示
すように、下部コンタクトパッド23ａ、主磁極先端18ａ
および上部コンタクトパッド23ｂが露出した状態とな
る。
【００６７】(13) 図７に示すブロックの、主磁極先端
18ａ側の面をラップ研摩して、１ブロック中におけるす
べて主磁極先端18ａの寸法ｍ( 図２参照 )が一定となる
ように加工する。
【００６８】(14) 図７に示すブロックを、切断線36の
位置で切断して、個々の磁気ヘッドに分離する。
【００６９】(15) このように分離した後の薄膜磁気ヘ
ッドを、図２と同じ方向から見ると、図７(b) のように
なる。すなわち、コンタクトパッドの部分と基板部22の
部分が同一平面となっている。そのため、図7(b)におけ
る下部コンタクトパッド23ａ側を鎖線37の位置まで研削
するとともに、上部コンタクトパッド23ｂ側を鎖線38の
位置まで研削する。これによって、上下のコンタクトパ
ッド23ａ、23ｂのみが突出した形状となる。
【００７０】図７(c) は分離後の薄膜磁気ヘッドを正面
から見た図であり、鎖線39、40の位置まで研削すると、
図３に示すように、上下のコンタクトパッド23ａ、23ｂ
の両側が面取りされた形状となり、コンタクトパッドが
完成する。なお、コンタクトパッド23ａ、23ｂの形成
は、仏酸などによるケミカルエッチングやイオンミーリ
ング、スパッタエッチングなどで行なうこともできる。
【００７１】(16) 図８は薄膜磁気ヘッドの完成状態を
示す斜視図であり、前記のようにして完成した薄膜磁気
ヘッドの背面22ｂに、ジンバル兼スプリングアームとな
る板バネ25が接着剤などによって固定されており、この
板バネ25を介して、磁気ヘッド位置決め機構に取り付け
られる。なお、この実施例の方法で作製された薄膜磁気
ヘッドの各部の寸法は図８に例示するとおりである。
【００７２】次に、図９において、螺旋状の薄膜コイル
の作製方法の実施例を工程順に説明する。図９は、各工
程を示す平面図と縦断面図であり、まず(1) 図のよう
に、下部絶縁層15を形成した後に、全面にメッキベース
(Cu)を成膜し、マスク上からCuをメッキ成膜した後、不
要なメッキベースを除去することにより、下部コイル層
16、リードパターン26、27および端子パターン26ｔ、27
ｔを形成する。下部コイル層16は、互いに平行に、すな
わち線路の枕木状に形成する。
【００７３】次いで (2)図に示すように、下部コイル層
16と主磁極18間を絶縁するために、下部コイル層16…上
に交差する方向に第一の絶縁層17を形成し、その上にパ
ーマロイなどの磁性体を一面に成膜した後、イオンエッ
チングなどで主磁極18を形成し、さらに主磁極18の主磁
極先端18ａ以外の部分に、補助磁極24を積層する。
【００７４】主磁極18および補助磁極24を上側のコイル
層20と絶縁するために、(3) 図のように、補助磁極24の
上から、フォトレジストなどの有機材料で主磁極18およ
び補助磁極24の上部と側部を被覆する第二の絶縁層21を
形成する。このとき、下部コイル層16の両端e1、e1は露
出させておく。
【００７５】次に、(4) 図のように、第二の絶縁層21の
上で、(1) 図と同じ要領で上部コイル層20をパターニン
グする。上部コイル層20も枕木状に形成されており、各
上部コイル層20の右端2rが、下側のコイル層16の右端1r
と重なり、上部コイル層20の左端2Lが、１ピッチ次の下
部コイル層16の左端1Lと重なるように、上下のコイル層
20、16が交差する方向にパターニングする。
【００７６】その結果、下側の各コイル層16と上側の各
コイル層20によって、螺旋状に連続した薄膜コイルが形
成され、中に主磁極18および補助磁極24が挿通された構
成となる。このようにして、螺旋状のコイルが完成する
と、前記(8) の上部絶縁層21の形成以降の工程が続く。
【００７７】図10は本発明を渦巻き状コイルの薄膜磁気
ヘッドに実施した例であり、この図において製造方法を
工程順に説明する。まず、(1) 図のように、図４または
図５の基板22ｗ上において、フォトレジストなどで下部
絶縁層15を形成し、その上に主磁極18と補助磁極24を形
成する。そして、磁極18、24の上から、全面にフォトレ
ジストなで絶縁層41を形成し、主磁極先端18ａと補助磁
極24の後端部24ｅの上のみ露出させる。
【００７８】次に、(2) 図のように、補助磁極24の後端
部24ｅを中心にして渦巻き状のコイル42とリードパター
ンを形成した後、(3) 図のように、コイル42の上にフォ
トレジストなどで絶縁層43を形成する。このときも、主
磁極先端18ａの上と補助磁極後端部24ｅの上は露出させ
ておく。次いで、(4) 図のように、パーマロイなどの磁
性体でリターンヨーク44を形成する。リターンヨーク44
は、磁束が集中しないように、例えば扇状に大面積のパ
ターンとして、後端44ｅを補助磁極24の後端部24ｅ上に
接合する。
【００７９】図６における (9)の工程と同が要領で、主
磁極先端18ａおよび下部コンタクトパッド23ａの上の
み、下部コンタクトパッド23ａと同じ材料で、上部コン
タクトパッド23ｂを形成する。
【００８０】また、コイルのリードパターン先端の端子
上に、スタッド状の導体を図６の実施例と同じ要領で形
成した後、全面にAl2O3 などをスパッタする等の手法で
保護膜28を被せ、表面を研摩して平坦化加工する。以上
で積層工程が完了し、鎖線36の位置でブロック状に分離
した後、図７、図８と同じ要領で、１個ずつ分離して、
背面にスプリングアーム25を取り付けると完成する。な
お、この実施例における各部の材料は、図６の実施例と
同じでよい。
【００８１】この実施例の場合、渦巻き状コイル42が、
リターンヨーク44の後端部44ｅに巻かれた構成になって
おり、主磁極先端18ａの先端面のみが磁気記録媒体と接
し、リターンヨーク44の先端44ａは磁気記録媒体から充
分離れるので、主磁極先端18ａによって垂直磁気記録が
行なわれる。
【００８２】
【発明の効果】請求項１のように、磁気記録媒体Ｄに対
し垂直な基板面22ａに、コイル層や主磁極18、各絶縁層
を積層し、主磁極先端面が磁気記録媒体Ｄと接するよう
に露出した構成にすると、螺旋状コイルと主磁極先端面
間の距離が短くなるので磁気効率にすぐれ、また単一面
に積層するだけで足りるため、製造が容易になる。請求
項２のように、主磁極先端部18ａが、薄膜磁気ヘッドの
基板部22よりビッカース硬度の高い材料で囲まれている
と、主磁極の先端の摩耗が抑制され、寿命が長くなる。
【００８３】請求項３のように、主磁極の先端部以外に
補助磁極24が積層されていると、磁路の断面積が増大し
て磁気抵抗が低減するので、電磁変換効率が向上する。
【００８４】請求項４のように、薄膜磁気ヘッドの基板
部22の背面に、スプリングアーム25を固定した構成にす
ることで、スプリングアーム部と薄膜磁気ヘッドを一体
作製する必要がなくなり、製造プロセスが削減されると
ともに、１枚の基板から大量の薄膜磁気ヘッドを作製で
きる。
【００８５】請求項５のように、１枚の基板22ｗ上に、
薄膜磁気ヘッド多数個分のコイル層や主磁極18、各絶縁
層を積層した後に、基板をブロック状に分離して主磁極
先端面を研摩仕上げし、磁気ヘッド単位に分離する方法
によると、積層工程は単一の面上で行なえるので、異な
る面に積層を行なう製造方法と違って、製造が容易にな
る。
【００８６】請求項６のように、請求項５のプロセスに
おいて主磁極18を積層した後に、主磁極の先端部18ａ以
外の上に補助磁極24を積層すると、磁気抵抗が低く、電
磁変換効率の高い薄膜磁気ヘッドを製造できる。
【００８７】請求項７のように、予め基板に凹部を形成
し、その中に下部コンタクトパッドを構成する材料を埋
め込んだ状態で、前記の積層プロセスを行なうと、主磁
極先端の摩耗防止用のコンタクトパットを容易に形成で
きる。
【００８８】請求項８のように、予め基板に凹部を形成
し、その中に下部コンタクトパッドを構成する材料を埋
め込んだ状態で、前記の積層プロセスを行ない、かつ主
磁極先端18ａの上に、下部コンタクトパッド23ａと硬度
が同等の材料を積層して上部コンタクトパッド23ｂを形
成すると、主磁極先端18ａの全周を耐摩耗性の高い材料
で保護でき、長寿命の薄膜磁気ヘッドを容易に製造でき
る。
【００８９】請求項９のように、予め基板に凹部を形成
し、その中に下部コンタクトパッドを構成する材料を埋
め込んだ状態で、前記の積層プロセスを行ない、かつ主
磁極先端18ａの先端部を含む全面に、下部コンタクトパ
ッド23ａと同じ材料を積層して保護膜28を形成すると、
保護膜28が上部コンタクトパッドを兼ねるので、積層工
程が削減され、主磁極先端部の耐摩耗性の高い薄膜磁気
ヘッドの量産に適している。
【００９０】請求項10のように、請求項７、８または９
の積層プロセスを終えた後に、前記の下部コンタクトパ
ッド23ａおよび上部コンタクトパッド23ｂの部分以外
が、主磁極の先端面より後退するように加工すると、主
磁極の先端面が磁気記録媒体Ｄと確実かつ安定してコン
タクトできる薄膜磁気ヘッドを製造できる。
【００９１】請求項11のように、磁気記録媒体Ｄに対し
垂直な基板面22ａ上において、少なくとも主磁極18と、
磁極の後端部上に接続したリターンヨーク44と、渦巻き
状のコイルとを有し、主磁極18の先端面が、磁気記録媒
体Ｄと接するように露出した構成にすると、渦巻き状コ
イルと主磁極先端面間の距離が短くなるので磁気効率に
すぐれ、また単一面に積層するだけで足りるので製造が
容易になる。
【００９２】請求項12のように、主磁極先端部18ａが、
薄膜磁気ヘッドの基板部22よりビッカース硬度の高い材
料で囲まれていると、主磁極先端の摩耗が抑制され、渦
巻き状コイルからなる薄膜磁気ヘッドの寿命が長くな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による薄膜磁気ヘッドの基本構成を説明
する断面図である。
【図２】本発明による薄膜磁気ヘッドの実施例を示す部
分断面図である。
【図３】同薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図４】薄膜磁気ヘッドの製造方法の第一実施例を工程
順に示す図である。
【図５】薄膜磁気ヘッドの製造方法の第二実施例を工程
順に示す図である。
【図６】積層方法を例示する断面図である。
【図７】ブロック状に分離した状態を各方向から見た図
である。
【図８】薄膜磁気ヘッドの完成状態を示す斜視図であ
る。
【図９】薄膜コイル部の作製方法を例示する平面図と断
面図である。
【図10】本発明を渦巻き状コイルを有する薄膜磁気ヘッ
ドおよびその製造方法に実施した例を製造工程順に示す
断面図である。
【図11】従来の一体型薄膜磁気ヘッドを示す平面図と断
面図である。
【図12】一体型薄膜磁気ヘッドを磁気ディスク装置に実
装した状態の平面図と、一体型薄膜ヘッドの取付け部を
拡大して示した側面図である。
【符号の説明】
Ｄ 垂直磁気記録型の磁気記録媒体 16 下部コイル層 17 絶縁層 18 主磁極 18ａ 主磁極先端 19 絶縁層 20 上部コイル層 21 絶縁層 22 基板部（スライダ部） 22w 基板 22a 基板面 22b 基板背面 23a 下部コンタクトパッド 23b 上部コンタクトパッド 25 弾性体( スプリングアーム ) 33 溝 34 凹穴 42 渦巻き状コイル 44 リターンヨーク

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 垂直磁気記録型の磁気記録媒体(D) に対
    し垂直な基板面22ａに、少なくとも下部コイル層16、絶
    縁層17、主磁極18、絶縁層19、下部コイル層16と接続し
    て螺旋状コイルを形成する上部コイル層20、絶縁層21の
    順に積層され、主磁極18の先端面が、磁気記録媒体(D)
    と接するように露出した構成となっていることを特徴と
    する薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項２】 前記の主磁極18の先端部18ａが、薄膜磁
    気ヘッドの基板部22よりビッカース硬度の高い材料から
    なる下部コンタクトパッド23ａおよび上部コンタクトパ
    ッド23ｂで囲まれていることを特徴とする請求項１記載
    の薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記の主磁極18の先端部18ａ以外の領域
    に、補助磁極24が積層されていることを特徴とする請求
    項１記載の薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの主磁極
    先端面と反対側の面22ｂが、磁気ヘッド位置決め機構に
    取り付けるための弾性体25に固定されてなることを特徴
    とする薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項５】 １枚の基板22ｗ上に、薄膜磁気ヘッド多
    数個分の絶縁層15を形成して、その上に下部コイル層1
    6、絶縁層17、主磁極18、絶縁層19、下部コイル層16と
    接続して螺旋状コイルを形成する上部コイル層20、絶縁
    層21の順に積層した後、 基板22ｗをブロック状に分離した状態で、主磁極先端面
    を研摩して仕上げ、 次いで該ブロックを磁気ヘッド単位に分離することを特
    徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項５のプロセスにおいて主磁極18を
    積層した後に、主磁極の先端部以外の上に補助磁極24を
    積層することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項７】 前記の基板22ｗに、下部コンタクトパッ
    ド23ａを形成する凹部を設け、その上に下部コンタクト
    パッドを構成する材料を積層して平坦化加工を行なった
    後に、 請求項５または６記載のプロセスを行なうことを特徴と
    する薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  8. 【請求項８】 前記の基板22ｗに、下部コンタクトパッ
    ド23ａを形成する凹部を設け、その上に下部コンタクト
    パッドを構成する材料を積層して平坦化加工を行なった
    後に、 請求項５または６記載のプロセスを行ない、 かつ主磁極の先端部18ａおよび下部コンタクトパッド23
    ａの上に、下部コンタクトパッド23ａと同等の硬度を有
    する材料を積層して、上部コンタクトパッド23ｂを形成
    することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  9. 【請求項９】 前記の基板22ｗに、下部コンタクトパッ
    ド23ａを形成する凹部を設け、その上に下部コンタクト
    パッドを構成する材料を積層して平坦化加工を行なった
    後に、 請求項５または６記載のプロセスを行ない、 かつ主磁極18の先端部18ａを含む全面に、下部コンタク
    トパッド23ａと硬度が同等の材料を積層して保護膜28を
    形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  10. 【請求項10】 前記の積層プロセスを終え、ブロック状
    に分離された状態で、 前記の下部コンタクトパッド23ａおよび上部コンタクト
    パッド23ｂの部分以外が、主磁極の先端面より後退する
    ように形成することを特徴とする請求項７、８または９
    記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  11. 【請求項11】 垂直磁気記録型の磁気記録媒体(D) に対
    し垂直な基板面22ａ上において、少なくとも主磁極18
    と、磁極の後端部上に接続したリターンヨーク44と、リ
    ターンヨーク44の磁極側との接続部44ｅを中心に形成し
    た渦巻き状のコイルとを有し、 主磁極18の先端面が、磁気記録媒体(D) に接するように
    露出した構成となっていることを特徴とする薄膜磁気ヘ
    ッド。
  12. 【請求項12】 前記の主磁極18の先端部18ａが、薄膜磁
    気ヘッドの基板部22よりビッカース硬度の高い材料から
    成る下部コンタクトパッド23ａおよび上部コンタクトパ
    ッド23ｂで囲まれていることを特徴とする請求項11記載
    の薄膜磁気ヘッド。
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