JPH07210821A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

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JPH07210821A
JPH07210821A JP6311889A JP31188994A JPH07210821A JP H07210821 A JPH07210821 A JP H07210821A JP 6311889 A JP6311889 A JP 6311889A JP 31188994 A JP31188994 A JP 31188994A JP H07210821 A JPH07210821 A JP H07210821A
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magnetic
layer
insulating layer
electrically insulating
magnetic flux
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JP6311889A
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Lambertus Postma
ポストマ ランベルタス
Arie J Van Straalen
ヨハン ファン ストラーレン アリー
H J Somers Gerardus
ヘンリクス ヨハネス ソメールズ ヘラルダス
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 変換素子及び少なくとも１個の磁束案内素子
を有する信頼度が高くて、高効率の薄膜磁気ヘッドを少
ない製造工程数にて製造する。 【構成】 変換素子（２３）と少なくとも１個の磁束案
内素子（１７ａ，１７ｂ）とを有する薄膜磁気ヘッドの
製造方法である。非磁性材料製の第１電気絶縁層（５）
の上に非磁性材料製の導電層（８）及び非磁性材料製の
第２電気絶縁層（９）を順次形成する。次に、第２絶縁
層（９）に前記導電層（８）の一部を露出する中断部を
設ける。次いで前記露出した導電層の部分に、中断部が
満たされるまで軟磁性材料を電着することにより磁束案
内素子を形成して、この磁束案内素子及び第２電気絶縁
層が少なくともほぼ平坦面を成すようにし、この上に電
気絶縁スペーサ層（２１）を形成する。次いで、スペー
サ層の上に変換素子（２３）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板から出発し、その上
に変換素子及び少なくとも１つの磁束案内素子が設けら
れる薄膜磁気ヘッドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】薄膜磁気ヘッドの製造方法はＥＰ−ＡＯ
５１６０２２から既知である。この既知の方法によって
得られる磁気ヘッドは、接触面が設けられ、且つ誘導部
と磁気抵抗部とを具えている集積磁気ヘッドである。上
記従来法によると、Ｃｏを主成分とするアモルファス材
料製の２つの磁束案内素子を非磁性基板上に設けると共
に、これら２つの磁束案内素子間に存在するアパーチャ
をＳｉＯ2 製の第１絶縁層で満たすようにする。磁束案
内素子と第１絶縁層とにより形成した表面には第２の構
造化した絶縁層を設け、次いでこの絶縁層の上に磁気抵
抗（ＭＲ）素子を形成する。次にＭＲ素子に第３の構造
化した絶縁層を被着してから、この絶縁層の上にバイア
ス巻線を形成する。このバイアス巻線に塗布するために
第４の構造化した絶縁層を設ける。次いでＣｏを主成分
とする材料製の磁気コア層を形成する。この磁気コア層
は第２，第３及び第４の３つの絶縁層にあけたアパーチ
ャを介して磁束案内素子の１つに接触させる。磁気コア
層によって塗布されない個所にはＡｌ2 Ｏ3 の充填層を
充填させ、その後誘導素子を上に形成する表面を機械作
業により得ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法は磁気
ヘッドの少なくとも磁気抵抗部分を製造するのに比較的
多数の処理工程を具えている。さらに、磁束案内素子と
第１絶縁層により形成される表面が不規則となる惧れが
多分にあり、ＭＲ素子と磁束案内素子との間の電気的絶
縁を確実なものとするためには比較的厚い第２絶縁層を
用いる必要がある。しかし、このような厚い絶縁層は磁
気ヘッドの効率に悪影響を及ぼす。
【０００４】本発明の目的は少ない工程数を必要とする
だけで、変換素子及び少なくとも１つの磁束案内素子を
有する信頼度が高くて、高効率の薄膜磁気ヘッドを製造
する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板から出発
して、変換素子及び少なくとも１つの磁束案内素子を有
する薄膜磁気ヘッドを製造する方法において、非磁性材
料製の第１電気絶縁層の上に非磁性材料製の導電層及び
非磁性材料製の第２電気絶縁層を順次形成し、前記第２
電気絶縁層に前記導電層の一部を露出する少なくとも１
個の中断部を設け、その後前記露出した導電層の部分の
上に前記中断部が満たされるまで軟磁性材料を電着して
磁束案内素子を形成し、この磁束案内素子と前記第２電
気絶縁層とが構成する表面上に電気絶縁スペーサ層を形
成し、その後変換素子を設けることを特徴とする。
【０００６】限られた工程数しか具えていない本発明に
よる方法では、例えばＳｉＯ2 又はＡｌ2 Ｏ3 製の第２
電気絶縁層における中断部を例えばエッチングにより第
２電気絶縁層の材料を除去することにより簡単に得るこ
とができる。斯くして得られる中断部には、メッキ基材
として作用するＡｕの如き非磁性材料製の導電層の上に
電着法により軟磁性材料、好ましくはＮｉ80Ｆｅ20の如
きＮｉＦｅ合金が可制御的に堆積される。磁束案内素子
を形成するのには、原則として例えばＣｏ80Ｆｅ3 Ｐ17
の如きＣｏＦｅＰ合金又はＮｉ79Ｆｅ19Ｃｕ2 の如きＮ
ｉＦｅＣｕ合金の如き電着すべきあらゆる軟磁性材料を
用いることができる。電着により得られる磁束案内素子
は第２電気絶縁層内に皿座ぐりされる。第２電気絶縁層
を基準面として用いながら、上述した方法では磁束案内
素子の基板とは反対側の面と、第２電気絶縁層の基板と
は反対側の面との間の高さに殆ど又は全く差がなくなる
ような瞬時にて堆積処理を中止させることができるとい
う驚くべきことを確めた。従って、磁束案内素子と第２
電気絶縁層とによって形成される前記表面は少なくとも
ほぼ平坦面となる。このことは、この表面に設けるべき
スペーサ層の厚さにとって特に重要なことであり、スペ
ーサ層は磁束案内素子と変換素子、特に磁気抵抗素子と
の間の電気的な接触を防止するのに必要である。
【０００７】ＭＲ素子と磁束案内素子との間に存在する
スペーサ層を有している磁気ヘッドの欠点は、ＭＲ素子
と磁束案内素子との間のスペーサ層の厚さによって生ず
る離間距離のために、ヘッドの動作中に磁気記録媒体か
ら派生する磁束の一部しかＭＲ素子に案内されないとい
うことにある。従って、効率の観点からして、このよう
なスペーサ層はできるだけ薄くし得るようにすることが
本来重要である。スペーサ層の厚さは、上にこのスペー
サ層を設ける表面の平坦性によって殆ど決まるから、本
発明による方法を用いれば、スペーサ層を短絡の惧れな
く極めて薄くすることができる。本発明による方法を用
いると、０．２μｍの最小厚さを有するスペーサ層によ
って磁束案内素子と変換素子との間を確実に電気的に絶
縁し得ることを実験により確めた。変換素子は薄いスペ
ーサ層の上に例えばスパッタ堆積又は蒸着の如き既知の
技法により磁気抵抗材料、例えばＮｉＦｅ合金を堆積す
ることにより簡単に形成することができる。このように
して形成されるＭＲ素子には読取装置に電気的に接続す
る接点面を設けることができる。ＭＲ素子の特性を線形
化するために導電性の優れた等電位細条を磁気抵抗層の
上に設けることができる。
【０００８】本発明の好適例では、前記第２電気絶縁層
に前記導電層の他の部分を露出する他の中断部を設け、
その後、前記他の中断部に軟磁性材料を電着して、他の
磁束案内素子を形成する。この例では、最初に述べた中
断部及び前記他の中断部を好ましくは第２電気絶縁材料
をエッチングによるような処理により部分的に除去する
ことにより同時に形成するのが好適である。さらに、軟
磁性材料は全く同じ電着処理工程中に前記中断部に電着
させる。このようにして、２つの磁束案内素子を有する
磁気ヘッドが有効な方法にて得られる。
【０００９】本発明の他の好適例では、前記基板を磁気
的に透過性の材料で形成し、この基板の上に前記第１電
気絶縁層を直接形成する。磁気的に透過性の材料、好ま
しくはＮｉＺｎフェライト、又はＭｎＺｎフェライトの
如きフェライト製の基板を用いることの利点は、この基
板を磁束案内部として使用し得ることにある。このこと
は磁気ヘッドの製造工程数を低減させることになる。さ
らに、フェライトは磁気抵抗素子の安定性に寄与し、し
かも外部妨害磁界に対する感度を低減させる。
【００１０】なお、ＥＰＯ４４５８８３には磁束案内素
子を形成するのに電着法を用いて薄膜磁気ヘッドを製造
する既知の方法が開示されている。この従来法では、メ
ッキ基材を磁性支持体の上に設け、次いでその上にホト
レジスト壁を形成し、その後ホトレジスト壁間の空所に
おけるメッキ基材の上に磁性層部分を電着する。次いで
この中間形成品の上に電気絶縁保護層及びホトレジスト
層を順次設ける。しかる後にエッチング法により構造化
処理を行なって、ホトレジスト壁及び保護層の部分を除
去して磁束案内素子を形成する。次いで磁束案内素子間
に非磁性材料を堆積して、前記保護層の残存部分を除去
した後に、電気絶縁層及び磁気抵抗素子を設けるように
している。このように、多数の工程数を含む斯かる従来
法は前記本発明による方法とは全く異なるものである。
【００１１】本発明は前述した本発明による方法によっ
て製造される薄膜磁気ヘッドにも関するものである。
【００１２】本発明による薄膜磁気ヘッドは磁気記録媒
体と共働するヘッド面にて終端する非磁性変換ギャップ
が電気絶縁層と導電層とにより構成されるようにしたこ
とを特徴とする。この磁気ヘッドは電着によって得られ
る好ましくは約０．４〜０．８μｍの厚さを有する少な
くとも１個の磁束案内素子を有している。
【００１３】さらに本発明による薄膜磁気ヘッドは、ヘ
ッド面が磁気記録媒体と共働する薄膜構体を有し、この
薄膜構体が２つの離間した磁束案内素子と、これらの磁
束案内素子間のスペースを橋絡する磁気抵抗素子とを具
え、一方の磁束案内素子及び変換ギャップがヘッド面に
て終端し、前記変換ギャップが非磁性材料製の電気絶縁
層と非磁性材料製の導電層とにより構成されるようにし
たことを特徴とする。この磁気ヘッドは電着によって得
られ、好ましくは約０．４〜０．８μｍの厚さを有する
２個の磁束案内素子を有している。磁束案内素子と磁気
抵抗素子との間に好ましくは約０．２μｍの電気絶縁ス
ペーサ層が存在する。平坦でない構造の場合に必要とさ
れる少なくとも約０．５μｍの厚さの層と比較するに、
スペーサ層を約０．２μｍとする本発明の場合には、少
なくとも約１００％効率が改善される。
【００１４】
【実施例】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法の実
施例を図１〜図１４を参照して説明する。この方法はフ
ェライト、本例では研磨したＮｉＺｎフェライト製の平
板状基板１から出発する。この基板の片側面、本例では
基板の表面３ａ上に例えばプラズマ−エンハンスド化学
蒸着法（ＰＥ ＣＶＤ）によりＳｉＯ2 の絶縁層５ａを
形成する。次いで、この絶縁層５ａの上にテスト及び／
又はバイアス巻線７を形成するために、本例では例えば
スパッタ法によりＭｏの接着剤層７ａ、Ａｕの層７ｂ及
びＭｏの接着剤層７ｃを図示のように順次堆積する。こ
うして得られた接合層７ａ，７ｂ，７ｃの上に例えばス
ピン塗布法によりホトレジスト層を設ける。この層を乾
燥させてから、適当なホトマスクを用いて露光する。次
いで、この露光したホトレジストを現像してから水洗い
して除去する。その後、加熱及び冷却処理した後にＭｏ
の層７ａをエッチングしてからアセトンによって未露光
ホトレジストを除去し、Ｍｏのパターンをマスクとして
用いてスパッタ−エッチングすることによりＡｕ層７ｂ
を適切な構造に処理する。次いでＭｏ層７ａをエッチン
グすることにより巻線７を得る。
【００１５】巻線７を形成した絶縁層５ａの上に例えば
ＰＥ ＣＶＤ法によりＳｉＯ2 の絶縁層５ｂを設ける。
層５ａと５ｂが一緒になって非磁性材料製の第１電気絶
縁層５を構成する。
【００１６】次に第１電気絶縁層５の上に非磁性材料製
の導電層８を形成する。本例では、この導電層を、絶縁
層５ｂの上にＭｏの接着剤層８ａをスパッタし、次いで
Ａｕの層８ｂ及びＭｏの接着剤層８ｃをスパッタするこ
とにより形成する。導電層８は本発明による方法ではメ
ッキ基材としての働きをする。
【００１７】次いで、いずれ形成すべき磁束案内素子に
相当する予定した厚さのＳｉＯ2 製の第２電気絶縁層９
を例えばＰＥ ＣＶＤ法によって接着剤層８ｃの上に形
成する。この第２電気絶縁層９にホトレジスト層１０を
被着し、このホトレジスト層に、適当なホトレジストマ
スクを介して露光し、且つ順次現像、水洗い及び乾燥処
理をして凹所１１ａ及び１１ｂを設ける。次いで、これ
らの凹所をＭｏの接着剤層８ｃまでエッチング、特に化
学エッチングすることにより第２電気絶縁層９における
穴又は中断部１５ａ及び１５ｂに変える。次にアセトン
によってホトレジスト層１０を除去し、且つ例えばエッ
チングによりＭｏの接着剤層８ｃを除去する。
【００１８】中断部１５ａ及び１５ｂに軟磁性材料、例
えばＮｉ80Ｆｅ20を電着して、これらの中断部を完全に
満たして、上述したようにして露出させた導電層８の部
分１２ａ及び１２ｂの上に２つの磁束案内素子１７ａ及
び１７ｂを形成する。軟磁性材料の電着処理中、導電層
８は陰極として機能する。上述した本発明による方法の
工程は、磁束案内素子１７ａ，１７ｂと第２電気絶縁層
９とによって形成される表面１９の高さを材料が異なる
所にて殆ど相違しないように制御することができること
を確めた。これらの高さの変動は０．１μｍ以内に維持
し得ることを測定により立証した。
【００１９】次に、前述したような方法にて得た表面１
９の上に非磁性電気絶縁材料製の薄いスペーサ層２１を
設ける。本例では、このために石英をスパッタする。層
２１の上に磁気抵抗（ＭＲ）材料層２３ａを設ける。こ
の目的のために本例ではＮｉＦｅ合金をスパッタする。
次いで層２３ａをホトレジストマスクを用いてエッチン
グすることにより構造化して、ＭＲ素子２３を形成す
る。このＭＲ素子２３の上に導電材料、例えばＡｕの層
２５ａを設け、この層をホトレジストマスクを用いてエ
ッチングすることによりバーバーポール（理髪店の看板
柱）構造の等電位細条２５を形成すると共にＭＲ素子を
測定装置（図示せず）に電気的に接続する導電細条２５
ｂを形成する。次いで例えばスパッタ堆積により例えば
ＳｉＯ2 の絶縁層２７を設ける。この絶縁層２７には導
電細条２５ｂへの電気結線を可能にするために導電細条
２５ｂまで延在するアパーチャ２９をエッチングにより
形成する。例えば絶縁層２７を研磨して平坦化した後
に、この絶縁層に例えば接着剤により例えばＢａＴｉＯ
3 又はＣａＴｉＯ3 製の保護カウンタブロック３１を固
着する。次いでこのようにして得られたユニットに例え
ば研削及び／又はラッピング処理の如き作業を行なっ
て、磁気記録媒体、特に磁気テープと共働するヘッド面
３３を形成する。斯くして得られる図１５に示す薄膜磁
気ヘッドは非磁性材料製の電気絶縁層５と、非磁性材料
製の導電層８とによって構成される変換ギャップ３５を
有している。
【００２０】本発明は図示の例のみに限定されるもので
なく、幾多の変更を加え得ること勿論である。例えば、
テスト及び／又はバイアス巻線を形成する工程は本発明
による方法の一部とする必要はない。さらに、磁気ヘッ
ドには図示のＭＲ素子以外の変換素子を設けることもで
きる。例えばバーバーポール構成の磁気抵抗素子を用い
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による薄膜磁気ヘッドの一製造工程段を
示す断面図である。
【図２】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程段
における断面図である。
【図３】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程段
における断面図である。
【図４】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程段
における断面図である。
【図５】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程段
における断面図である。
【図６】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程段
における断面図である。
【図７】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程段
における断面図である。
【図８】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程段
における断面図である。
【図９】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程段
における断面図である。
【図１０】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程
段における断面図である。
【図１１】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程
段における断面図である。
【図１２】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程
段における断面図である。
【図１３】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程
段における断面図である。
【図１４】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の製造工程
段における断面図である。
【図１５】本発明による方法によって製造した薄膜磁気
ヘッドを示す断面図である。
【符号の説明】
１ フェライト製基板 ５ 非磁性材料製の第１電気絶縁層 ７ テスト／バイアス用巻線 ８ 非磁性材料製の導電層 ９ 非磁性材料製の第２電気絶縁層 １０ ホトレジスト層 １５ａ，１５ｂ 中断部 １７ａ，１７ｂ 軟磁性材料製の磁束案内素子 ２１ 非磁性電気絶縁材料製のスペーサ層 ２３ 磁気抵抗素子 ２５ 導電細条 ２７ 絶縁層 ２９ 測定装置への接続用アパーチャ ３１ 保護カウンタブロック ３３ ヘッド面 ３５ 変換ギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アリー ヨハン ファン ストラーレン オランダ国 5508 カーアー フェルドフ ォーフェン ブイツェルド 31 (72)発明者 ヘラルダス ヘンリクス ヨハネス ソメ ールズ オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板から出発して、変換素子及び少なく
    とも１つの磁束案内素子を有する薄膜磁気ヘッドを製造
    する方法において、非磁性材料製の第１電気絶縁層の上
    に非磁性材料製の導電層及び非磁性材料製の第２電気絶
    縁層を順次形成し、前記第２電気絶縁層に前記導電層の
    一部を露出する少なくとも１個の中断部を設け、その後
    前記露出した導電層の部分の上に前記中断部が満たされ
    るまで軟磁性材料を電着して磁束案内素子を形成し、こ
    の磁束案内素子と前記第２電気絶縁層とが構成する表面
    上に電気絶縁スペーサ層を形成し、その後変換素子を設
    けることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  2. 【請求項２】 前記第２電気絶縁層における中断部を、
    前記第２電気絶縁層の材料の一部を除去することにより
    形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記第２電気絶縁層に前記導電層の他の
    部分を露出する他の中断部を設け、その後、前記他の中
    断部に軟磁性材料を電着して、他の磁束案内素子を形成
    することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記軟磁性材料としてＮｉＦｅ合金を用
    いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 前記基板を磁気的に透過性の材料で形成
    し、この基板の上に前記第１電気絶縁層を直接形成する
    ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 前記変換素子を磁気抵抗材料製とする請
    求項１〜５のいずれかに記載の方法において、前記磁気
    抵抗材料を前記スペーサ層の上に堆積することを特徴と
    する薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の方法に
    より製造され、磁気記録媒体と共働するヘッド面を有
    し、このヘッド面にて終端する非磁性変換ギャップが電
    気絶縁層と導電層とにより構成されるようにしたことを
    特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  8. 【請求項８】 請求項３及び６のいずれかに記載の方法
    により製造され、ヘッド面が磁気記録媒体と共働する薄
    膜構体を有し、この薄膜構体が２つの離間した磁束案内
    素子と、これらの磁束案内素子間のスペースを橋絡する
    磁気抵抗素子とを具え、一方の磁束案内素子及び変換ギ
    ャップがヘッド面にて終端し、前記変換ギャップが非磁
    性材料製の電気絶縁層と非磁性材料製の導電層とにより
    構成されるようにしたことを特徴とする薄膜磁気ヘッ
    ド。
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