JPH09147320A

JPH09147320A - 薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH09147320A
Application number: JP32970595A
Authority: JP
Inventors: Kenji Komaki; 賢治小巻; Koichi Suzuki; 功一鈴木
Original assignee: RIIDORAITO S M I KK
Current assignee: RIIDORAITO S M I KK
Priority date: 1995-11-24
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【解決手段】薄膜磁気ヘッドの磁極１０が、飽和磁束
密度が１ステラより高いＣｏＮｉＦｅ膜等の磁性材料か
らなる第１磁性層１２と、該第１磁性層より耐酸性の優
れたＮｉＦｅ膜等の磁性材料からなる第２磁性層１３と
を有し、第２磁性層が第１磁性層を覆うように形成され
る。【効果】従来の製造技術を利用して飽和磁束密度が１
ステラより高い、書込み特性の優れた磁極を簡単にかつ
低コストで形成できる。磁極の成膜過程で、第１磁性層
が第２磁性層により、レジストフレーム等を除去する酸
処理から保護され、歩留まりの向上が図れる。磁気ギャ
ップの両端における漏洩磁束が小さく、優れたオフトラ
ック特性が得られる。軟磁気特性に優れたＮｉＦｅ膜で
軟磁気特性の劣る第１磁性膜を覆うことによって、再生
感度の低下を解消できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録装置に使
用する誘導（インダクティブ）型、磁気抵抗効果（Ｍ
Ｒ）型、垂直記録型、プローブ型等様々な型式の薄膜磁
気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録における大容量化・高密
度化を図るために、記録媒体の磁気特性、機械特性及び
信頼性の向上に加えて、記録媒体を十分に磁化できる高
飽和磁束密度の磁性材料を用いた薄膜磁気ヘッドが広く
採用されている。薄膜磁気ヘッドには、従来から多用さ
れているインダクティブヘッドの他に、再生出力がイン
ダクティブヘッドより大きくかつ記録媒体との相対速度
に依存しない再生専用のＭＲヘッドや、記録媒体をその
膜面に垂直な方向に磁化する垂直記録方式の垂直型薄膜
磁気ヘッドがあり、磁気記録装置の小型大容量化・高性
能化に伴う様々な改善がなされている。

【０００３】薄膜磁気ヘッドの磁極磁性膜としては、高
飽和磁束密度、高透磁率が要求されるため、従来よりＮ
ｉＦｅ等のパーマロイ合金膜が一般に使用されている。
最近では、記録再生特性の向上、特に書込み時の磁束密
度を高めるために、ＮｉＦｅ膜にＣｏを添加したＣｏＮ
ｉＦｅ膜、Ｃｏ系合金膜、Ｆｅ系合金膜、Ｆｅ系多層膜
等の磁束飽和密度の高い磁性材料が磁極材料として開発
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、薄膜磁気ヘッ
ドを基板上に形成する過程において、所望の磁性膜を成
膜するために使用するレジストフレームやフォトマスク
をエッチングしたり除去するために、酸を用いた処理が
行われる。ところが、上述した高磁束飽和密度の磁性材
料は、一般に従来のＮｉＦｅ膜に比して耐酸性が低いた
め、上述した酸処理によって腐食し易く、歩留まりが低
下するという問題があった。また、一般に飽和磁束密度
が高い磁性膜は、軟磁気特性が良くないために、再生感
度が低下するという問題があった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、１ステラ以上の
高い飽和磁束密度の磁極を有し、かつ該磁極構造が成膜
時の酸処理によって腐食しない優れた耐酸性を有するこ
とにより、従来技術を用いて容易に製造することがで
き、記録再生特性に優れかつ大量生産に適した薄膜磁気
ヘッドを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、上述した目的を達成するためのものであり、基板上
に形成した磁極が、飽和磁束密度が１ステラより高い磁
性材料の第１磁性層と、該第１磁性層より耐酸性の高い
磁性材料の第２磁性層とからなり、第２磁性層が第１磁
性層を覆うように形成されていることを特徴とする。

【０００７】このように構成することにより、従来の製
造技術をそのまま利用して飽和磁束密度が１ステラより
高い磁極を簡単にかつ低コストで形成することができ、
しかも第１磁性層が、第２磁性層によって基板上の成膜
過程で行われる酸処理から保護されるので、腐食する虞
がない。更に、第１磁性層の両側部に第２磁性層が存在
することによって、磁気ギャップの両端部における漏洩
磁束が小さいので、トラック端部への書込みが小さくな
り、優れたオフトラック特性が得られる。特に第２磁性
層に従来のＮｉＦｅ膜を用いた場合には、軟磁気特性の
良くない第１磁性膜が軟磁気特性に優れたＮｉＦｅ膜で
覆われることになり、再生感度の低下を有効に解消でき
るので好都合である。

【０００８】また、磁極は、第２磁性層の磁気ギャップ
と反対側の各隅部が丸く湾曲した形状に形成されている
と、磁極の磁気ギャップと反対側即ち外側のエッジが記
録媒体の移動方向に関して前後方向に幅を有することに
なり、磁束が分散されて再生出力波形に生じるアンダシ
ュートを平坦化できるので、好都合である。本発明によ
れば、第２磁性層で第１磁性層を被覆するので、磁極の
外側エッジを湾曲した形状に容易に形成することができ
る。

【０００９】或る実施例では、第１磁性層を記録媒体と
の対向面に露出するように形成することができ、それに
よって磁極の飽和磁束密度をより高くして、特に書込時
のオーバーライト特性を高めることができる。別の実施
例では、第１磁性層を記録媒体との対向面から露出しな
いように形成することができ、それにより後続するヘッ
ドの加工工程、ヘッド組立後に行う環境試験や使用時に
おいても、従来のＮｉＦｅ膜と同様の優れた耐酸性又は
耐食性を維持し、高い信頼性が得られる。

【００１０】また、本発明によれば、磁気ギャップを挟
んで対向する１対の上部磁極と下部磁極とを有し、少な
くとも一方の磁極が、飽和磁束密度が１ステラより高い
磁性材料の第１磁性層と、該第１磁性層より耐酸性の高
い磁性材料の第２磁性層とからなり、第２磁性層が第１
磁性層を覆うように形成されていることを特徴とする誘
導型薄膜磁気ヘッドが提供される。

【００１１】かかる誘導型薄膜磁気ヘッドにおいても、
上部磁極を前記第１磁性層と第２磁性層とにより形成
し、かつその第２磁性層の磁気ギャップと反対側の各角
部を丸く形成することができ、それによって再生出力の
アンダーシュートを低減させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明について添付図面を
参照しつつ実施例を用いて詳細に説明する。図１Ａ、Ｂ
には、本発明を適用した誘導型薄膜磁気ヘッドの第１実
施例が示されている。Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ系のセラミック
材料からなる基板１表面にアルミナ等の絶縁膜２が被着
され、その上にパーマロイ合金、例えばＮｉＦｅ膜の下
部磁性膜３が所定の寸法・形状に形成されている。下部
磁性膜３上には、アルミナ等の磁気ギャップ膜４が形成
され、かつその上にノボラック樹脂等の有機絶縁層５、
６、Ｃｕからなる導体コイル７、及び上部磁性膜８が積
層され、更に全体がアルミナ等の保護膜９により被覆さ
れている。上部及び下部磁性膜８、３の各先端部によ
り、磁気ギャップを形成する磁気ギャップ膜４を介して
対向する１対の上部磁極１０及び下部磁極１１が形成さ
れる。

【００１３】上部磁性膜８は、磁気ギャップ膜４及び有
機絶縁層５、６の上に成膜された第１磁性層１２と、図
１Ｂに併せてよく示されるように、前記第１磁性層を被
覆するように成膜された第２磁性層１３とから構成され
る。第１磁性層１２は、例えば上述したＣｏＮｉＦｅ膜
のような飽和磁束密度が１Ｔより高い磁性材料により形
成される。これに対し、第２磁性層１３は、下部磁性膜
３と同様に従来から使用されているＮｉＦｅ膜等のパー
マロイ合金により形成される。また、図１Ｂに示すよう
に、記録媒体への対向面１４において、上部磁極１０の
外側エッジを形成する第２磁性層１３の上面は、その両
端の隅部が丸く湾曲している。

【００１４】このように、上部磁極１０は、飽和磁束密
度が１Ｔより高い磁性材料を部分的に用いることによっ
て、従来のようにＮｉＦｅ膜のみで形成される場合に比
して磁束密度を高くすることができ、特に書込み特性が
向上する。また、第１磁性層１２は、図１Ｂに示すよう
に、その両側に第２磁性層１３のＮｉＦｅ膜が存在する
ので、そうでない場合、例えば上部磁極全体を第１磁性
膜で形成した場合や第２磁性層を第１磁性の上に単に積
層しただけの場合に比して、磁気ギャップ両端における
漏れ磁束が小さく、そのためにトラック端部への書込み
が小さくなるから、優れたオフトラック特性が得られ
る。

【００１５】また、飽和磁束密度が高い材料は一般に軟
磁気特性が良くないため、これを磁極材料に用いると再
生感度が低下する。本発明によれば、第１磁性層１２
を、それより軟磁気特性の優れたＮｉＦｅ膜からなる第
２磁性層１３が被覆しているので、そうでない場合に比
して優れた再生特性が得られる。

【００１６】更に、第２磁性層１３上面の両側隅部が丸
く形成されて、上部磁極１０が上向き凸に湾曲している
ことによって、該上部磁極の厚みが磁気ギャップに沿っ
て変化することになる。このため、磁極の外側エッジで
発生するアンダーシュート波形が磁極の厚み変化に従っ
て徐々に変化するので、再生出力波形のアンダーシュー
トを低減させることができ、再生特性が向上する。

【００１７】図２は、上述した第１実施例の上部磁極を
形成する工程を順に示している。図２Ａにおいて、下部
磁極１１（下部磁性膜３）、磁気ギャップ膜４、有機絶
縁層５、６及び導体コイル７を形成した基板１の上に、
下地金属膜（図示しない）を被着し、かつその上に塗布
したフォトレジストを所望の第１磁性層１２の寸法・形
状にパターニングしてレジストフレーム１５を形成す
る。次に、電気めっきにより、例えばＣｏＮｉＦｅ等の
飽和磁束密度の高い材料を下部磁極に必要な厚さまで積
層して、図２Ｂに示すように第１磁性層１２を形成す
る。第１磁性層１２には、ＣｏＮｉＦｅ以外に、飽和磁
束密度が１Ｔより高い様々な磁性材料を使用することが
できる。

【００１８】レジストフレーム１５及び不要な磁性膜部
分１６をウエットエッチングで除去した後、フォトレジ
ストを塗布しかつ所望の下部磁極の寸法・形状にパター
ニングしてレジストフレーム１７を形成する（図２
Ｃ）。これを用いて、同じく電気めっきによりパーマロ
イ合金（例えばＮｉＦｅ）を上部磁極に必要な厚さまで
積層して、図２Ｄに示すように第２磁性膜１３を形成す
る。このとき、磁気ギャップ膜４の上には第１磁性膜１
２による段差があるため、第２磁性膜１３は、その上面
の両側の隅部が図示されるように丸く湾曲した形状にな
る。最後に、従来と同様にレジストフレーム１７、不要
な磁性膜部分１８、及びそれらの下側の前記下地金属膜
をイオンミリング又はウエットエッチングで除去するこ
とによって、図２Ｅに示すように所望の上部磁極１０が
得られる。

【００１９】このように本発明による薄膜磁気ヘッドの
磁極構造は、従来のホトリソグラフィ技術を用いた製造
方法を利用して、比較的簡単に形成することができる。
しかも、第１磁性膜１２は、後の工程において酸性の強
いエッチング液や有機溶媒を使用しても、第２磁性膜１
３により被覆されているので腐食する虞が無い。このた
め、上部磁極１０を所望のトラック幅及び膜厚を有する
ように形成でき、歩留まりが低下しない。

【００２０】図３Ａ、Ｂには、本発明による誘導型薄膜
磁気ヘッドの第２実施例が示されている。第１実施例の
磁極構造では、第１磁性膜１２の先端が記録媒体への対
向面１４に露出しているのに対し、第２実施例の磁極構
造は、第１磁性膜１２の先端が、磁気ギャップ膜４上に
おいて第２磁性膜１３に被覆され、記録媒体対向面１４
から全く露出しないようになっている。また、図３Ｂに
示すように、記録媒体対向面１４における第２磁性膜１
３は、その上面の両側の隅部が略直角をなし、上部磁極
１０の外側エッジが磁気ギャップと平行な直線状に形成
されている。

【００２１】このように第１磁性膜１２が、その両側だ
けでなく先端部分も第２磁性膜１３で完全に被覆される
ことによって、ヘッド素子をウエハから切り出して薄膜
磁気ヘッドを最終的にスライダとして仕上げる加工工程
において、又は薄膜磁気ヘッドの組立後に行う環境試験
等において、酸等による第１磁性膜１２の腐食や汚染が
防止され、より一層歩留まり及び信頼性の向上を図るこ
とができる。

【００２２】また、第１磁性膜１２の先端を覆う第２磁
性膜１３の厚さ、即ち記録媒体対向面１４から第１磁性
膜先端までの距離ｂは、所謂スローハイト（ギャップ深
さ）ａに比して小さいので、それによって書込み時に第
１磁性膜１２からの磁束が妨げられる程度は比較的小さ
い。従って、従来の磁極構造に比して十分に高い飽和磁
束密度を確保できる。通常、第１磁性膜１２が酸等から
保護されかつ高い飽和磁束密度が得られる第２磁性膜１
３の厚さｂとしては、０．５〜１μｍ程度が好ましい。

【００２３】第２実施例の上部磁極は、第１実施例と同
様に従来のホトリソグラフィ技術を利用した製造方法に
より、図４に示す工程に従って形成することができる。
先ず、第１実施例と同様に下部磁極１１（下部磁性膜
３）、磁気ギャップ膜４、有機絶縁層５、６及び導体コ
イル７を形成した基板１の上に、下地金属膜（図示しな
い）を被着し、かつその上に塗布したフォトレジストを
パターニングして、第１磁性層１２の寸法・形状、特に
その先端の位置を画定するようにレジストフレーム１９
を形成する（図４Ａ）。次に図４Ｂに示すように、電気
めっきによりＣｏＮｉＦｅ等の飽和磁束密度の高い材料
を下部磁極に必要な厚さまで積層して、第１磁性層１２
を形成する。

【００２４】レジストフレーム１９及び不要な磁性膜部
分２０をウエットエッチングで除去した（図４Ｃ）後、
所望の下部磁極の寸法・形状を画定するレジストフレー
ムを形成し、図４Ｄに示すように、電気めっきによりＮ
ｉＦｅ膜等のパーマロイ合金を上部磁極に必要な厚さま
で積層して第２磁性膜１３を形成する。そして、従来と
同様に、前記レジストフレーム、不要な磁性膜部分１
８、及びそれらの下側の前記下地金属膜をイオンミリン
グ又はウエットエッチングで除去し、保護膜９を被覆
し、想像線ｃで示す位置で切り出すことによって、図３
Ａ、Ｂに示す所望の上部磁極１０を有する薄膜磁気ヘッ
ドが得られる。

【００２５】

【実施例】

（実施例１）図１に示す第１実施例において、上部磁極
１０の第１磁性膜１２を幅３μｍ、膜厚１μｍのＣｏＮ
ｉＦｅ膜により形成し、かつ第２磁性膜１３を幅４μ
ｍ、膜厚３μｍのＮｉＦｅ膜により形成した。かかる薄
膜磁気ヘッドについてそのヘッド特性を測定したとこ
ろ、書込みのオーバライト特性が従来型の薄膜磁気ヘッ
ドに比して１０ｄＢ以上高く、再生出力波形のアンダー
シュートが約７０％低減したことが確認された。また、
薄膜磁気ヘッドの製造工程において、第１磁性膜の酸等
による腐食は認められず、十分な耐食性を有することが
確認された。

【００２６】（実施例２）図３に示す第２実施例におい
て、上部磁極１０の第１磁性膜１２を、記録媒体対向面
からの距離ｂを１μｍとして幅３μｍ、膜厚１μｍのＣ
ｏＮｉＦｅ膜により形成し、かつ第２磁性膜１３を幅４
μｍ、膜厚３μｍのＮｉＦｅ膜により形成した。かかる
薄膜磁気ヘッドについてそのヘッド特性を測定したとこ
ろ、書込みのオーバライト特性が従来型の薄膜磁気ヘッ
ドに比して７ｄＢ以上高いことが確認された。また、第
１磁性膜は、酸等による腐食が認められず、十分な耐食
性を有することが確認された。

【００２７】

【発明の効果】本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、磁極
が１ステラ以上の高い飽和磁束密度を有するので、特に
書込み特性が大幅に向上する。しかも、第１磁性層が第
２磁性層に被覆されているため、磁気ギャップ両端にお
ける漏れ磁束が書込みに及ぼす影響が小さく、優れたオ
フトラック特性が得られる。特に第２磁性膜を軟磁気特
性に優れたＮｉＦｅ膜で形成すれば、再生感度の低下を
解消できるので、記録再生特性に優れた薄膜磁気ヘッド
が得られる。また、成膜工程において、第１磁性層がそ
の上を覆う第２磁性層によって酸処理から保護されるの
で、耐食性が良好で、従来の製造技術を用いて容易に歩
留まりを低下させることなく製造できるから、大量生産
に適しており、製造コストの低減を図ることができる。

【００２８】また、本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、
第１磁性層を覆う第２磁性層の上面の両側隅部が丸く湾
曲した形状に形成されるから、第１磁性層を記録媒体対
向面に露出させた磁極の場合には、磁極の外側エッジが
磁気ギャップの反対側に凸状をなし、再生出力波形のア
ンダーシュートを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ図は、本発明による誘導型薄膜磁気ヘッドの
第１実施例を示す縦断面図、Ｂ図は、その磁極先端部を
記録媒体側から見た拡大図である。

【図２】第１実施例の磁極を形成する過程を工程順に示
すＡ図〜Ｅ図からなる断面図である。

【図３】Ａ図は、本発明による誘導型薄膜磁気ヘッドの
第２実施例を示す縦断面図、Ｂ図は、その磁極先端部を
記録媒体側から見た拡大図である。

【図４】第２実施例の磁極を形成する過程を工程順に示
すＡ図〜Ｄ図からなる縦断面図である。

【符号の説明】

１基板２絶縁膜３下部磁性膜４磁気ギャップ膜５、６有機絶縁層７導体コイル８上部磁性膜９保護膜１０上部磁極１１下部磁極１２第１磁性層１３第２磁性層１４記録媒体対向面１５レジストフレーム１６磁性膜部分１７レジストフレーム１８磁性膜部分１９レジストフレーム２０磁性膜部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成した磁極が、飽和磁束密度
が１ステラ（Ｔ）より高い磁性材料の第１磁性層と、前
記第１磁性層より耐酸性の高い磁性材料の第２磁性層と
からなり、前記第２磁性層が前記第１磁性層を覆うよう
に形成されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】前記磁極は、前記第２磁性層の磁気ギャ
ップと反対側の各隅部が丸く湾曲した形状に形成されて
いることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】前記第１磁性層が、記録媒体との対向面
に露出していることを特徴とする請求項１又は２記載の
薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】磁気ギャップを挟んで対向する１対の上
部磁極と下部磁極とを有し、少なくとも一方の前記磁極
が、飽和磁束密度が１ステラより高い磁性材料の第１磁
性層と、前記第１磁性層より耐酸性の高い磁性材料の第
２磁性層とからなり、前記第２磁性層が前記第１磁性層
を覆うように形成されていることを特徴とする薄膜磁気
ヘッド。
【請求項５】前記少なくとも一方の磁極が前記上部磁
極であり、前記上部磁極の第２磁性層の前記磁気ギャッ
プと反対側の各角部が丸く湾曲した形状に形成されてい
ることを特徴とする請求項４記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】前記第１磁性層が、記録媒体との対向面
に露出していることを特徴とする請求項４又は５記載の
薄膜磁気ヘッド。