JPH071525B2 - 改良した磁気ドメイン構造を有する極片の製造方法 - Google Patents
改良した磁気ドメイン構造を有する極片の製造方法Info
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- JPH071525B2 JPH071525B2 JP1120244A JP12024489A JPH071525B2 JP H071525 B2 JPH071525 B2 JP H071525B2 JP 1120244 A JP1120244 A JP 1120244A JP 12024489 A JP12024489 A JP 12024489A JP H071525 B2 JPH071525 B2 JP H071525B2
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- G11—INFORMATION STORAGE
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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に関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする課題 磁極端（pole tip）内の磁気ドメイン（domain）の構造
は、リードバック（read back）中の信号内のノイズ及
び信号のひづみの量を最小にするのに非常に重要であ
る。「良い（Good）」ドメインは、それ等の壁境界の位
置を変更することなくドメイン内の磁化の方向のコヒレ
ント回転によって磁束を伝えることができる。第１図は
磁化ベクトルの回転によって磁束伝達ができるドメイン
を示している。
は、リードバック（read back）中の信号内のノイズ及
び信号のひづみの量を最小にするのに非常に重要であ
る。「良い（Good）」ドメインは、それ等の壁境界の位
置を変更することなくドメイン内の磁化の方向のコヒレ
ント回転によって磁束を伝えることができる。第１図は
磁化ベクトルの回転によって磁束伝達ができるドメイン
を示している。
磁極端Ｗ（第１図）の幅は狭いトラックの幅に適応する
ように減少されているので、第２図参照、その形状のド
メインは、それ等が壁運動（Wall motion）によっての
み磁束を伝導できるという点で「悪い（bad）」。即
ち、磁化を変化するドメインでは、境界壁は第３図に示
されたように移動する。
ように減少されているので、第２図参照、その形状のド
メインは、それ等が壁運動（Wall motion）によっての
み磁束を伝導できるという点で「悪い（bad）」。即
ち、磁化を変化するドメインでは、境界壁は第３図に示
されたように移動する。
壁運動によって磁束を伝導するときの問題は、境界の運
動が材料内の不完全さによって妨げられることである。
その境界は変形し、そしてその変形が十分大きくなった
後のみ、その境界を不完全さから解放（“Snap"free）
する。境界位置のこの突然の変化が、バルクハウゼンノ
イズ発生の機構である。壁運動は、ヘッドに応答する低
周波数を生ずる磁化のコヒレント回転よりも遅いプロセ
スである。これもまたパルス形状にひづみを生ずる。
動が材料内の不完全さによって妨げられることである。
その境界は変形し、そしてその変形が十分大きくなった
後のみ、その境界を不完全さから解放（“Snap"free）
する。境界位置のこの突然の変化が、バルクハウゼンノ
イズ発生の機構である。壁運動は、ヘッドに応答する低
周波数を生ずる磁化のコヒレント回転よりも遅いプロセ
スである。これもまたパルス形状にひづみを生ずる。
磁極端の縦横比による他に、どのような型のドメイン構
造が形成されるかは、磁極端の磁性材料の組成及び製造
プロセス中磁極端内に誘導されるストレスの関数であ
る。薄膜ヘッド磁極の製造において、磁性材料がマスク
を用いてウエハ上にめっきされて、ヨーク及び磁極端の
ジオメトリーを形成する。めっき及びウエハ処理終了
後、磁極端領域は切断され、そして所望ののど（throa
t）高さにラップされる。
造が形成されるかは、磁極端の磁性材料の組成及び製造
プロセス中磁極端内に誘導されるストレスの関数であ
る。薄膜ヘッド磁極の製造において、磁性材料がマスク
を用いてウエハ上にめっきされて、ヨーク及び磁極端の
ジオメトリーを形成する。めっき及びウエハ処理終了
後、磁極端領域は切断され、そして所望ののど（throa
t）高さにラップされる。
従来技術に使用されたマスクジオメトリーは大きなヨー
ク領域と狭い磁極端又はネック領域とより成っている。
第4a図及び第4b図参照。第４図の構成の磁極端の磁性材
料の組成は、ヨークの組成とは著しく異なる。材料内に
生じたストレスと組合せてこの相違は、望ましくない磁
気ドメイン構造を生ずる。しかし、望ましいドメイン構
造が、磁性材料組成の精密なコントロール及びめっき磁
界強さ、これに続く極の焼鈍によって達成できることが
判明した。パラメーターがほんの僅か変更すれば、望ま
しくない磁極端ドメインが形成される。従来技術におけ
る問題は、スルーマスク（through mask）めっき中の電
流密度が均一でなかったことから生じて、極ジオメトリ
ーを横切る不均一な組成及び厚さを生じている。
ク領域と狭い磁極端又はネック領域とより成っている。
第4a図及び第4b図参照。第４図の構成の磁極端の磁性材
料の組成は、ヨークの組成とは著しく異なる。材料内に
生じたストレスと組合せてこの相違は、望ましくない磁
気ドメイン構造を生ずる。しかし、望ましいドメイン構
造が、磁性材料組成の精密なコントロール及びめっき磁
界強さ、これに続く極の焼鈍によって達成できることが
判明した。パラメーターがほんの僅か変更すれば、望ま
しくない磁極端ドメインが形成される。従来技術におけ
る問題は、スルーマスク（through mask）めっき中の電
流密度が均一でなかったことから生じて、極ジオメトリ
ーを横切る不均一な組成及び厚さを生じている。
課題を解決するための手段 所望の磁気ドメイン構造を備えた極片を有する薄膜ヘッ
ドを生成する方法は、ヨーク領域と、狭い磁極端領域
と、磁極端領域に隣接するバルブ領域とを形成すること
を含む。従って、このマスクは薄膜ヘッドの極片のスル
ーマスクめっきに使用される。
ドを生成する方法は、ヨーク領域と、狭い磁極端領域
と、磁極端領域に隣接するバルブ領域とを形成すること
を含む。従って、このマスクは薄膜ヘッドの極片のスル
ーマスクめっきに使用される。
めっきが極片のバルブ領域の特別な材料で起るとき、め
っき中電流密度は磁極端領域において実質的に均一であ
って、その結果極を横切って実質的に均一な組成及び厚
さとなる。特に、磁極端とヨーク領域との間の組成の相
違は、従来技術において達成されたよりも減少する。更
に、めっきした膜におけるストレスは構造のジオメトリ
ーの関数であるから、バルブ構成に利用している磁極端
材料のストレスは在来の技法によって作られた対応する
膜におけるストレスとは異なっている。ヨーク及び磁極
端の組成における類似性、及び負の（negative）磁気ひ
づみのNiFe材料に対するストレス変化は、磁化ベクトル
のコヒレント回転により磁束を伝導する所望の極デメイ
ンの構造の形成の助けをかりて行なわれる。同じ外部め
っき条件の下で、従来技術の非バルブ（non−bulb）構
造は望ましくないドメインを形成し、一方本発明のバル
ブ構成が望ましいドメインを形成することが実験的に判
明した。従来技術の極ジオメトリにおけるドメインは、
薄板めっき膜上で測定したときNi対Fe比の組成に非常に
敏感であり、一方バルブ構成のジオメトリは敏感でない
ことが実験的に測定された。
っき中電流密度は磁極端領域において実質的に均一であ
って、その結果極を横切って実質的に均一な組成及び厚
さとなる。特に、磁極端とヨーク領域との間の組成の相
違は、従来技術において達成されたよりも減少する。更
に、めっきした膜におけるストレスは構造のジオメトリ
ーの関数であるから、バルブ構成に利用している磁極端
材料のストレスは在来の技法によって作られた対応する
膜におけるストレスとは異なっている。ヨーク及び磁極
端の組成における類似性、及び負の（negative）磁気ひ
づみのNiFe材料に対するストレス変化は、磁化ベクトル
のコヒレント回転により磁束を伝導する所望の極デメイ
ンの構造の形成の助けをかりて行なわれる。同じ外部め
っき条件の下で、従来技術の非バルブ（non−bulb）構
造は望ましくないドメインを形成し、一方本発明のバル
ブ構成が望ましいドメインを形成することが実験的に判
明した。従来技術の極ジオメトリにおけるドメインは、
薄板めっき膜上で測定したときNi対Fe比の組成に非常に
敏感であり、一方バルブ構成のジオメトリは敏感でない
ことが実験的に測定された。
実施例 先づ第１に、薄膜ヘッドを作る公知の方法について簡単
に説明する。先づ第１に、例えばAl2O3の絶縁ベース層
が基板上にデポジットされる。このベース層は絶縁性で
あるから、NiFeのような材料のスパッターしたシード層
がベース層に塗布される。次に光硬化性樹脂シート層上
に作り出され、そして極片パターンが写真平板技法によ
って形成される。それがこのパターンのジオメトリーで
あって、且つ本発明に関係している他の極のパターンで
あり、そしてそれを以下に詳述する。光硬化性樹脂がデ
ベロップされ、処理されてマスクを形成した後、NiFeの
ような材料の極片がスルーマスク（through mask）電気
めっきによってデポジットされる。このめっき操作は、
磁界の存在で行なわれて、磁化の容易な軸線を規定す
る。上述のように、電気めっき操作中、均一な電気密度
であることが望ましく、それがウエハを横切る極片の均
一な構成及び厚さを生ずる。
に説明する。先づ第１に、例えばAl2O3の絶縁ベース層
が基板上にデポジットされる。このベース層は絶縁性で
あるから、NiFeのような材料のスパッターしたシード層
がベース層に塗布される。次に光硬化性樹脂シート層上
に作り出され、そして極片パターンが写真平板技法によ
って形成される。それがこのパターンのジオメトリーで
あって、且つ本発明に関係している他の極のパターンで
あり、そしてそれを以下に詳述する。光硬化性樹脂がデ
ベロップされ、処理されてマスクを形成した後、NiFeの
ような材料の極片がスルーマスク（through mask）電気
めっきによってデポジットされる。このめっき操作は、
磁界の存在で行なわれて、磁化の容易な軸線を規定す
る。上述のように、電気めっき操作中、均一な電気密度
であることが望ましく、それがウエハを横切る極片の均
一な構成及び厚さを生ずる。
極片のデポジット後、シード層は非めっき領域（極片の
周りの小さい「堀（moat）」領域、第６図参照）でスパ
ッターエッチングされて、極片の厚さを実質的に妨げる
ことなくそれを除去する。光硬化性樹脂パターンは、極
形状を保護するために塗布される、そして化学的エッチ
ングは、シートめっきに近い電流シーフ（thief）領域
を除去するのに使用される。即ち、極片以外の領域がエ
ッチングされて、それが極片を規定する。次に、薄いギ
ャップがAl2O3のようにデポジットされ、その後堅く焼
いた光硬化性樹脂がデポジットされて、読取り、及び書
込み（reed ang write）コイルを規定する。その後、コ
イルは成形されて、絶縁層が塗布される。シード層が、
第２の極片をめっきするためにデポジットされる。
周りの小さい「堀（moat）」領域、第６図参照）でスパ
ッターエッチングされて、極片の厚さを実質的に妨げる
ことなくそれを除去する。光硬化性樹脂パターンは、極
形状を保護するために塗布される、そして化学的エッチ
ングは、シートめっきに近い電流シーフ（thief）領域
を除去するのに使用される。即ち、極片以外の領域がエ
ッチングされて、それが極片を規定する。次に、薄いギ
ャップがAl2O3のようにデポジットされ、その後堅く焼
いた光硬化性樹脂がデポジットされて、読取り、及び書
込み（reed ang write）コイルを規定する。その後、コ
イルは成形されて、絶縁層が塗布される。シード層が、
第２の極片をめっきするためにデポジットされる。
すべての極がめっきされた後、接続パッド（bonding pa
d）がデポジットされ、そしてヘッドが典型的にはAl2O3
の厚い層でカプセルに包まれる。その後、ヘッドは接続
パッド金属を露出するために再びラップされる（lapped
back）。ウエハは、上記で作られた磁気変換器の横の
列及び縦の列に典型的には形造られ、そしてウエハは横
の列に切断され、これ等は個々のスライダーを形成する
ために研磨される。この等の横の列は最終ののど高さを
規定するためにヘッドをラップするラッピング設備に取
付けられる。
d）がデポジットされ、そしてヘッドが典型的にはAl2O3
の厚い層でカプセルに包まれる。その後、ヘッドは接続
パッド金属を露出するために再びラップされる（lapped
back）。ウエハは、上記で作られた磁気変換器の横の
列及び縦の列に典型的には形造られ、そしてウエハは横
の列に切断され、これ等は個々のスライダーを形成する
ために研磨される。この等の横の列は最終ののど高さを
規定するためにヘッドをラップするラッピング設備に取
付けられる。
上記のように、本発明はマスクを形造ることを含み、こ
のマスクによって極片は、バルブ（bulb）領域を有する
ようにめっきされ、このバルブ領域がめっき操作中電流
密度を実質的に均一にするのに役立ち、従って電極端は
所望の磁気ドメイン（domain）特性のために実質的に均
一な組成及び厚さを有する。
のマスクによって極片は、バルブ（bulb）領域を有する
ようにめっきされ、このバルブ領域がめっき操作中電流
密度を実質的に均一にするのに役立ち、従って電極端は
所望の磁気ドメイン（domain）特性のために実質的に均
一な組成及び厚さを有する。
第5a図は本発明によって作られた極片10を示している。
極片10はヨーク部分12と、狭い磁極端領域14と、磁極端
領域14に隣接するバルブ領域16とを含む。上述のよう
に、極片10のジオメトリーは、めっきするシード層上に
作り出した光硬化性樹脂を使用する写真平板技法によっ
て創り出される。その後、光硬化樹脂は露出される。そ
して露出した領域は、陽の（positive）光硬化性樹脂処
理のために除去される。第5b図は第5a図のジオメトリー
に対応する磁極端内のドメイン構造の図解である。第６
図は、本発明による薄膜ヘッドを作るために作られたマ
スクである。第６図の黒い領域の光硬化性樹脂が極を規
定するようにめっきを妨げている。所望のドメイン構造
は、磁化ベクトルの回転により磁束を伝えることができ
る。そして壁運動により磁束伝導から生ずるノイズを除
去する。
極片10はヨーク部分12と、狭い磁極端領域14と、磁極端
領域14に隣接するバルブ領域16とを含む。上述のよう
に、極片10のジオメトリーは、めっきするシード層上に
作り出した光硬化性樹脂を使用する写真平板技法によっ
て創り出される。その後、光硬化樹脂は露出される。そ
して露出した領域は、陽の（positive）光硬化性樹脂処
理のために除去される。第5b図は第5a図のジオメトリー
に対応する磁極端内のドメイン構造の図解である。第６
図は、本発明による薄膜ヘッドを作るために作られたマ
スクである。第６図の黒い領域の光硬化性樹脂が極を規
定するようにめっきを妨げている。所望のドメイン構造
は、磁化ベクトルの回転により磁束を伝えることができ
る。そして壁運動により磁束伝導から生ずるノイズを除
去する。
第７図は、所望のドメイン構造を含む本発明により作ら
れた極片の写真である。第７図の矢印は、極片内の磁化
の方向を説明している。ドメインＢの磁化の方向がトラ
ック幅に平行であることに注目。この情況は薄膜ヘッド
の読取り／書込みパフォーマンスに非常に望ましい。対
照的に、第８図はバルブ領域がないことを除いて第７図
の磁極端と同じ方法で処理した磁極端内のドメイン構造
を示している。このドメインは第２図、第３図及び第4b
図の「悪い（bad）」ドメインに類似していることに注
目。在来の従来技術の製造技法の極片ジオメトリーのた
めの、1979年11月、磁気に関する電子電気技術協会（IE
EE）会報、第Mag−15巻、第６号のアール・イー・ジョ
ーンズ・ジュニア（R.E.Jones・Jr）による「薄膜ヘッ
ドにおけるドメイン効果」参照。
れた極片の写真である。第７図の矢印は、極片内の磁化
の方向を説明している。ドメインＢの磁化の方向がトラ
ック幅に平行であることに注目。この情況は薄膜ヘッド
の読取り／書込みパフォーマンスに非常に望ましい。対
照的に、第８図はバルブ領域がないことを除いて第７図
の磁極端と同じ方法で処理した磁極端内のドメイン構造
を示している。このドメインは第２図、第３図及び第4b
図の「悪い（bad）」ドメインに類似していることに注
目。在来の従来技術の製造技法の極片ジオメトリーのた
めの、1979年11月、磁気に関する電子電気技術協会（IE
EE）会報、第Mag−15巻、第６号のアール・イー・ジョ
ーンズ・ジュニア（R.E.Jones・Jr）による「薄膜ヘッ
ドにおけるドメイン効果」参照。
スルーマスクめっきを強調したが、極片材料のデポジッ
トは真空デポジット技法によって達成できることを指摘
しておかなければないない。バルブの存在は、磁極端領
域内に所望のドメインを生ずる極片材料内のストレス形
状を変化することができる。極片を規定するための磁性
材料をデポジットする他の方法は、シート形状でめっき
又は真空デポジット法により、次いで在来の写真平板法
及びエッチング法（イオンビーム又は化学的方法）によ
りバルブを含めて極片ジオメトリーを形成することによ
って行なうことができる。磁極端領域のドメイン構造
は、スルーマスクめっきの場合よりもエッチングによっ
て極チップを薄板加工及び規定する場合の方がよいこと
が実験的に決定された。
トは真空デポジット技法によって達成できることを指摘
しておかなければないない。バルブの存在は、磁極端領
域内に所望のドメインを生ずる極片材料内のストレス形
状を変化することができる。極片を規定するための磁性
材料をデポジットする他の方法は、シート形状でめっき
又は真空デポジット法により、次いで在来の写真平板法
及びエッチング法（イオンビーム又は化学的方法）によ
りバルブを含めて極片ジオメトリーを形成することによ
って行なうことができる。磁極端領域のドメイン構造
は、スルーマスクめっきの場合よりもエッチングによっ
て極チップを薄板加工及び規定する場合の方がよいこと
が実験的に決定された。
本発明によって作られた改良したドメインを有する薄膜
ヘッドは、例えば、誘導、ホール又はMR磁束検知を利用
する２極あるいは３極ヘッドのような１又はそれ以上の
極を有するいかなるヘッドにも利用できる。このヘッド
は垂直又は長手方向に使用できる。
ヘッドは、例えば、誘導、ホール又はMR磁束検知を利用
する２極あるいは３極ヘッドのような１又はそれ以上の
極を有するいかなるヘッドにも利用できる。このヘッド
は垂直又は長手方向に使用できる。
第１図は磁化ベクトルの回転により磁束伝導のできるド
メインの概略的図である； 第２図及び第３図は壁運動により磁束を伝導するドメイ
ンを有している磁極端の概略図である； 第4a図は従来技術のマスクジオメトリーの図である； 第4b図は第4a図のマスクジオメトリーを用いて作られた
磁極端におけるドメイン構造の概略図である； 第5a図は本発明によるマスクの概略図である； 第5b図は第5a図のマスクを用いて作られた磁極端におけ
るドメイン構造の概略図である。 第６図は本発明を実施するためのマスクの平面図であ
る； 第７図は本発明によって作られた極片におけるドメイン
を示している写真である； 第８図は従来技術によって作られた極片におけるドメイ
ンを示している写真である。 10…極片 12…ヨーク部分 14…磁極端領域 16…バルブ領域
メインの概略的図である； 第２図及び第３図は壁運動により磁束を伝導するドメイ
ンを有している磁極端の概略図である； 第4a図は従来技術のマスクジオメトリーの図である； 第4b図は第4a図のマスクジオメトリーを用いて作られた
磁極端におけるドメイン構造の概略図である； 第5a図は本発明によるマスクの概略図である； 第5b図は第5a図のマスクを用いて作られた磁極端におけ
るドメイン構造の概略図である。 第６図は本発明を実施するためのマスクの平面図であ
る； 第７図は本発明によって作られた極片におけるドメイン
を示している写真である； 第８図は従来技術によって作られた極片におけるドメイ
ンを示している写真である。 10…極片 12…ヨーク部分 14…磁極端領域 16…バルブ領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−72636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−60723（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−79305（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−42370（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−89211（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】磁性合金で作られかつ所望の磁気ドメイン
構造を備えた磁極端領域を有する、薄膜ヘッドの磁極片
を製造する方法であって、ヨーク領域、狭い幅を有する
磁極端領域、及びメッキ作業中に電流密度を実質的に一
様にすべく選択された該磁極端領域よりも幅広の形状を
有する前記磁極端領域に隣接するバルブ領域を規定する
マスクを形成し、前記形成されたマスクを介して前記薄
膜ヘッドの前記磁極片をメッキする段階を具備し、前記
メッキ作業中の電流密度が実質的に一様であり、該実質
的に一様な電流密度が前記磁極片に実質的に一様な構成
及び厚みを持たせて所望の磁気ドメイン特性を生ずるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項２】前記マスクがフォトレジスト及び写真平板
技法を用いて形成されることを特徴とする請求項１に記
載の方法。 - 【請求項３】請求項１の方法によって作られることを特
徴とする薄膜ヘッドの磁極片。 - 【請求項４】前記薄膜ヘッドの前記磁極片の磁気的焼き
なましを更に含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】前記磁性合金が負性磁気ひずみを有するNi
Feであることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】前記磁性合金がNiFeCoであることを特徴と
する請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】前記磁性合金がCoZr合金であることを特徴
とする請求項１に記載の方法。
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|---|---|---|---|
| US07/193,417 US4900650A (en) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | Method of producing a pole piece with improved magnetic domain structure |
| US193417 | 2002-07-11 |
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|---|---|
| JPH0271413A JPH0271413A (ja) | 1990-03-12 |
| JPH071525B2 true JPH071525B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
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|---|---|---|---|
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-
1988
- 1988-05-12 US US07/193,417 patent/US4900650A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-05-12 JP JP1120244A patent/JPH071525B2/ja not_active Expired - Lifetime
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