JPH07235018A - 薄膜磁気ヘッド、薄膜磁気ヘッドの熱処理方法および薄膜磁気ヘッドを形成した基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁界印加方向に対して基板のセットが多少ず
れていても素子の磁化方向を正確に行う。 【構成】 補助磁極１６の形状は、素子１５の磁化方向
の端部に対向する部分１６ａの幅Ｌ１が素子１５の端部
の幅Ｌ２に実質的に等しく、また素子１５の磁化方向の
端部から離れた部分１６ｂの幅Ｌ３が素子１５の端部の
幅Ｌ２よりも大きくなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誘導型薄膜磁気ヘッドや
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド（センサ等として利用で
きるものを含む）等の薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘ
ッドの熱処理方法及びこの熱処理方法を実施するのに好
適な基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】高記録密度に伴うマルチトラック化等に
対応すべく、薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術、
エッチング等のＩＣの製作技術を利用して基板（ウェハ
ー）上に多数の薄膜磁気ヘッドを製造することが行われ
ている。そして、上記の製造プロセス中で、磁気コア等
の素子の特性を改善維持するための加熱処理が行われ
る。

【０００３】図１９（ａ）は加熱処理工程を説明した図
であり、加熱処理は磁界形成用のコイル１０１，１０２
間にチャンバー１０３を配置し、このチャンバー１０３
内に基板Ｗをセットし、チャンバー１０３内を減圧した
状態または不活性ガスで置換した状態で加熱すること
で、基板Ｗ内に多数形成した薄膜磁気ヘッド１０４の磁
気コアをトラック幅方向に磁化せしめ、再生出力を大き
くするとともにノイズの低減を図るようにしている。

【０００４】特に、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの場
合は、磁壁の移動に伴うバルクハウゼンノイズの低減が
高性能な磁気ヘッドの実現に大きな課題となっている。
斯かるバルクハウゼンノイズの低減には薄膜磁気ヘッド
内を単磁区化することが重要であり、そのために磁気コ
アの長手方向に異方性を付与させることが考えられ、異
方性をコントロールするために、磁気コアの長手方向に
磁界を印加した状態で熱処理したり、磁気コアの長手方
向に磁界を印加して成膜する方法が採られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の加熱処理におい
て、薄膜磁気ヘッド１０４の磁気コアをトラック幅方向
に磁化せしめるには、基板Ｗをチャンバー１０３内に正
確に位置決めして設置する必要がある。しかしながら、
磁気コアは約３００μｍ角内に納まる程度の寸法であ
り、この磁気コアと磁界印加コイル１０１，１０２とを
位置合せするのは極めて困難である。

【０００６】そこで、一般には基板Ｗに形成されたオリ
エンテーションフラット部Ｗａを基準として、基板Ｗと
磁界印加コイル１０１，１０２とを位置合せするように
しているが、オリエンテーションフラット部Ｗａと基板
Ｗに形成された薄膜磁気ヘッド１０４（磁気コア）との
位置関係はそれほど正確ではない。これは、現在の半導
体製造においては各パターンのマスク同士の位置合せは
極めて高いが、オリエンテーションフラット部Ｗａとパ
ターンとの正確な位置決めはそれほど要求されていない
ことによる。

【０００７】このため、図１９（ａ）に示すように、磁
界印加コイル１０１，１０２よる磁界の向きに対し薄膜
磁気ヘッド１０４の磁気コアが正確に９０°の関係にな
い状態でセットされると、図１９（ｂ）或いは図１９
（ｃ）に示すように、誘導型薄膜磁気ヘッドの磁気コア
１０４ａまたは磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの磁気コ
ア１０４ｂをトラック幅方向に対して平行に磁化させる
ことができなくなる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係る薄膜磁気ヘッドは、誘導型薄膜磁気ヘッドや
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの磁気コア等の素子の熱
処理時の磁化方向の両端に、素子と磁気的に結合する補
助磁極を、素子と非接触又は連続した状態で配置した。

【０００９】前記補助磁極の形状としては、目的とする
素子の磁化方向を長手方向とする帯状、または目的とす
る素子の磁化方向の両端に対向又は連続する部分の幅が
素子の両端部の幅に実質的に等しく、また素子の磁化方
向の両端から離れた部分の幅が素子の両端部の幅よりも
大きくなる形状のものが考えられる。

【００１０】特に、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの素
子（磁気コア）は短冊状をなすので、補助磁極の形状を
磁気コアの磁化方向の両端から離れた部分の幅が磁気コ
アの両端部の幅よりも大きくなるようにすることで、短
冊状をなす磁気コアの長手方向から磁気コアに入る磁束
が減少し磁気コア内に均一な磁界を形成することが可能
になる。

【００１１】また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの熱処
理方法は、基板上に形成された多数の薄膜磁気ヘッドの
磁気コア等の素子間に、素子と非接触で且つ素子と磁気
的に結合する形状異方性を有する補助磁極を基板と一体
的に形成するか、または基板と別体に設け、この状態で
基板を固定磁界中に置いて加熱するようにした。

【００１２】また、本発明に係る基板は、基板上に形成
された各薄膜磁気ヘッドの磁気コア等の素子間に、素子
と非接触で且つ磁気コア等の素子と磁気的に結合する形
状異方性を有する補助磁極を成膜した。

【００１３】

【作用】磁気コア等の素子に隣接して軟磁性体からなる
形状異方性を有する補助磁極が配置されているので、磁
気コア等の素子に作用する磁界はこの補助磁極の形状に
よって決定され、基板の向きにはそれほど影響を受けな
い。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明による加熱処理工程を
説明した図、図２は本発明に係る誘導型薄膜磁気ヘッド
を形成した基板の一部拡大図、図３は同基板に対する磁
場の状態を示す図、図４は磁気コアの部分の拡大図、図
５は図４のＡ−Ａ線断面図である。

【００１５】本発明方法も基本的には従来法と同様に、
一対の磁界印加コイル１，２間にチャンバー３を配置
し、このチャンバー３内に基板Ｗをセットし、チャンバ
ー３内を減圧した状態または不活性ガスで置換した状態
で加熱処理する。

【００１６】そして、基板Ｗには多数の誘導型薄膜磁気
ヘッド４が薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術、エ
ッチング等のＩＣの製作技術を利用して形成されてい
る。この薄膜磁気ヘッド４の一部は磁気コア５となって
いる。

【００１７】磁気コア５は例えば図５に示すように、上
側磁気コア５１、下側磁気コア５２、これらの間に介在
する中間コア５３，５４、中間コア５３，５４間に介在
する磁気ギャップ層５５及び上側磁気コア５１と下側磁
気コア５２との間の絶縁層５６内に設けられるコイル５
７にて構成される。

【００１８】また、磁気コア５間には補助磁極６が形成
されている。この補助磁極６は本実施例では上側磁気コ
ア５１に対応して設けられ、更に補助磁極６は磁気コア
５と非接触で且つ磁気コア５と磁気的に結合する形状異
方性を有している。即ち、磁界印加コイル１，２によっ
て形成される磁界に対して基板が斜めにセットされて
も、図３及び図６に示すように磁界Ｇを構成する磁力線
の向きを磁気コア５のトラック幅方向に強制的に平行に
するように補助磁極６は帯状をなしている。また、磁力
線は補助磁極６の部分に集中するため、磁化処理の効率
が向上する。

【００１９】ここで、補助磁極６を形成するには薄膜磁
気ヘッド４を形成する際に同時にＩＣの製作技術を利用
して形成すればコスト的及び製作時間的に有利である。
また、補助磁極６としては軟磁性材であればよく、例え
ばＮiＦe（パーマロイ）、ＣoＺrＮb（アモルファ
ス）、ＣoＺrＴa（アモルファス）、ＦeＮ、ＦeＡlＳi
（センダスト）等が挙げられる。

【００２０】ところで、上記のようにして、薄膜磁気ヘ
ッド４とともに補助磁極６を基板Ｗ内に一体的に形成し
た場合、軟磁性材からなる補助磁極６が製品となったチ
ップ内に残ることになる。そして、この補助磁極６によ
ってクロストーク等の不利が生ずるおそれも考えられ
る。そこで、図７に示す別実施例にあっては、帯状補助
磁極６の形成領域を磁気コア５の研磨終了位置Ｅよりも
後方とし、また図８に示す別実施例にあっては、補助磁
極６の磁気コア５に近接する部分に切欠き６ａを形成
し、磁気コア５に磁気的な影響を及ぼさないようにして
いる。

【００２１】以上においては、磁気コア５をトラックの
幅方向と平行に磁化させる方法とそのための基板の構造
について説明したが、敢えて磁気コア５をトラックの幅
方向に対して斜めに磁化させたい場合には、図９に示す
ように補助磁極６をトラックの幅方向に対して斜めに形
成すればよい。

【００２２】尚、実施例にあっては軟磁性体からなる形
状異方性を有する補助磁極を基板と一体的に、つまり薄
膜磁気ヘッドを形成する工程を利用して同時に形成する
ようにしたが、補助磁極を基板とは別に用意しておき、
熱処理の際に基板上に当該補助磁極をセットするように
してもよい。このようにすれば何回も使用できるととも
に、クロストークを考慮する必要もなくなる。

【００２３】図１０は本発明を適用した磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッドの素子の部分の拡大図、図１１は図１０
のＢ方向矢視図であり、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
１４は基板Ｗの表面に第１のシールド１７を成膜し、こ
の第１のシールド１７の上に第１のシールドギャップ１
８を設け、この第１のシールドギャップ１８上に素子１
５及び補助磁極１６を形成し、これら素子１５及び補助
磁極１６上に第２のシールドギャップ１９及び第２のシ
ールド２０を形成している。

【００２４】磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド１４の素子
１５は短冊状をなし、この素子１５の両端に抵抗を測定
するための電極２１，２１を接続している。また補助磁
極１６の形状は目的とする素子１５の磁化方向を長手方
向とする帯状（短冊状）をなしている。

【００２５】図１２は図１０及び図１１で示した磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッド１４を形成した基板Ｗをチャン
バーで加熱処理した場合の素子１５の磁化方向を示す図
であり、この図からも明らかなように、素子１５の長手
方向と略平行に磁力線が通り、図１９（ｃ）に比較して
素子１５の長手方向から入る磁束が少ないことが分る。

【００２６】図１３は磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド１
４の素子１５の磁化方向の別実施例を示す図であり、基
本的には図９に示した場合と同様に、素子１５をトラッ
クの幅方向に対して斜めに磁化させたい場合に、このよ
うな構成として熱処理を行う。

【００２７】図１４は異なる形状の補助磁極を用いて行
った磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの素子の磁化方向を
示す図であり、この実施例における補助磁極１６の形状
は、素子１５の磁化方向の端部に対向する部分１６ａの
幅Ｌ１が素子１５の端部の幅Ｌ２に実質的に等しく、ま
た素子１５の磁化方向の端部から離れた部分１６ｂの幅
Ｌ３が素子１５の端部の幅Ｌ２よりも大きくなってい
る。

【００２８】補助磁極１６を上記の形状とすることによ
って、図１４からも分るように、素子１５の長手方向か
ら素子１５に入る磁束が減少し、素子１５内に緻密で均
一な磁界が形成される。

【００２９】図１５及び図１６は補助磁極の別実施例を
示す図であり、図１５に示す補助磁極１６は幅広となる
部分１６ｂを円形とし、図１６に示す補助磁極１６は幅
広となる部分１６ｂを横長の六角形としている。また図
１６に示す補助磁極１６にあっては、素子１５の両端部
に補助磁極１６を一体的に連続せしめている。

【００３０】そして、例えば図１６に示すパターンの素
子を完成させるには、図１７に示すように、素子１５端
面と補助磁極１６とが面一となるように研削するか、図
１８に示すように、補助磁極１６の面を研磨終了位置よ
りも後方とする。特に、補助磁極１６の面を研磨終了位
置Ｅよりも後方とすれば、隣接トラックからのノイズが
補助磁極１６に飛込むことを有効に防止することができ
る。

【００３１】尚、前記した磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッ
ドは、磁気記録媒体の再生装置のヘッドとして用いられ
るだけでなくセンサ装置に組込むこともできる。この場
合には素子がセンサ素子として作用する。

【００３２】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
薄膜磁気ヘッドを形成した基板を磁界中で熱処理し、素
子に所定方向の磁化を与えるにあたり、磁界印加方向に
対して基板のセットが多少ずれていても磁化方向は正確
になされる。したがって、再生時のμを大きくすること
ができるとともにノイズの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による加熱処理工程を説明した図

【図２】本発明に係る薄膜磁気ヘッドを形成した基板の
一部拡大図

【図３】同基板に対する磁場の状態を示す図

【図４】誘導型薄膜磁気ヘッドの磁気コアの部分の拡大
図

【図５】図４のＡ−Ａ線断面図

【図６】本発明方法による誘導型薄膜磁気ヘッドの磁気
コアの磁化方向を示す図

【図７】補助磁極の別実施例を示す図

【図８】補助磁極の別実施例を示す図

【図９】本発明方法による誘導型薄膜磁気ヘッドの磁気
コアの磁化方向の別実施例を示す図

【図１０】磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの素子の部分
の拡大図

【図１１】図１０のＢ方向矢視図

【図１２】本発明方法による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドの素子の磁化方向を示す図

【図１３】本発明方法による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドの素子の磁化方向の別実施例を示す図

【図１４】異なる形状の補助磁極を用いて行った磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッドの素子の磁化方向を示す図

【図１５】補助磁極の別実施例を示す図

【図１６】補助磁極の別実施例を示す図

【図１７】ヘッド完成時の状態を示す図

【図１８】別実施例のヘッド完成時の状態を示す図

【図１９】（ａ）は加熱処理工程を説明した図 （ｂ）
は誘導型薄膜磁気ヘッドの磁気コアの磁化状態を示す図
（ｃ）は磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの素子磁化状
態を示す図

【符号の説明】

１，２…磁界印加コイル、３…チャンバー、４…誘導型
薄膜磁気ヘッド、５…磁気コア、６，１６…補助磁極、
６ａ…切欠き、１４…磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド、
１５…素子、Ｅ…研磨終了位置、Ｇ…磁界、Ｗ…基板。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上にヘッドを構成する要素を積層し
   てなる薄膜磁気ヘッドにおいて、この薄膜磁気ヘッドの
   構成要素の１つである磁気コアを含む素子の熱処理時の
   磁化方向の両端には素子と磁気的に結合する補助磁極が
   素子と非接触又は連続した状態で配置されていることを
   特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の薄膜磁気ヘッドにおい
   て、前記補助磁極の形状は目的とする素子の磁化方向を
   長手方向とする帯状をなしていることを特徴とする薄膜
   磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の薄膜磁気ヘッドにおい
   て、前記補助磁極の形状は目的とする素子の磁化方向の
   両端に対向又は連続する部分の幅が素子の両端部の幅に
   実質的に等しく、また素子の磁化方向の両端から離れた
   部分の幅が素子の両端部の幅よりも大きいことを特徴と
   する薄膜磁気ヘッド。
4. 【請求項４】 基板上に形成された多数の薄膜磁気ヘッ
   ドの構成要素の１つである磁気コアを含む素子間に、素
   子と非接触で且つ素子と磁気的に結合する形状異方性を
   有する補助磁極を基板と一体的に形成するか、または基
   板と別体に設け、この状態で基板を固定磁界中に置いて
   加熱するようにしたことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの
   熱処理方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載した薄膜磁気ヘッドの熱
   処理方法において、前記補助磁極の形状は目的とする素
   子の磁化方向を長手方向とする帯状をなしていることを
   特徴とする薄膜磁気ヘッドの熱処理方法。
6. 【請求項６】 請求項４に記載した薄膜磁気ヘッドの熱
   処理方法において、前記補助磁極の形状は目的とする素
   子の磁化方向の両端に対向又は連続する部分の幅が素子
   の両端部の幅に実質的に等しく、また素子の磁化方向の
   両端から離れた部分の幅が素子の両端部の幅よりも大き
   いことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの熱処理方法。
7. 【請求項７】 多数の薄膜磁気ヘッドを形成した基板に
   おいて、各薄膜磁気ヘッドの構成要素の１つである磁気
   コアを含む素子間には素子と非接触で且つ素子と磁気的
   に結合する形状異方性を有する補助磁極が成膜されてい
   ることを特徴とする薄膜磁気ヘッドを形成した基板。
8. 【請求項８】 請求項７に記載した薄膜磁気ヘッドを形
   成した基板において、前記補助磁極の形状は帯状をなす
   とともに、その形成範囲は研磨終了位置よりも後方とさ
   れていることを特徴とする薄膜磁気ヘッドを形成した基
   板。
9. 【請求項９】 請求項７に記載した薄膜磁気ヘッドを形
   成した基板において、前記補助磁極の形状は帯状をなす
   とともに、磁気コアのトラックの近傍において切欠きが
   形成されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッドを形成
   した基板。