JPH0963018A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンダーシュートを低減して再生特性を向上
させ、高記録密度を実現できる薄膜磁気ヘッドを従来技
術を利用して容易に製造する。 【解決手段】 金属下地膜８の上にフォトレジストを塗
布し、かつその膜厚ｔが少なくとも磁気記録媒体との対
向面において上ポール部の目標厚さＴに対してｔ≦Ｔの
関係にあるように、レジストフレーム９を上部磁性膜に
対応する形状にパターニングする。これをマスクとして
上部磁性膜１０を所定の膜厚に電気めっきすることによ
って、上ポール部１１が、磁気ギャップ側に平坦な直線
状のエッジと、磁気ギャップとは反対側に上向き凸状の
エッジ１４とを有するように形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の上に磁気ギ
ャップを挟んで対向する上下１対のポール部を有し、例
えば磁気ディスク記録装置、特にコンピュータ・ワード
プロセッサ等の記憶装置に使用される高記録密度に適し
た薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気ディスク記録装置の大容
量化に伴い、記録密度を高めるために薄膜磁気ヘッドが
採用されている。薄膜磁気ヘッドは、高記録密度を実現
するために、ヘッド先端のポール部を形成する磁性膜の
厚さ、即ちポール長が小さいので、孤立波を記録再生し
た場合に、ポール部の外側エッジ付近でアンダーシュー
トを発生することが知られている。アンダーシュート波
形は、隣接する孤立再生波形に影響を及ぼし、再生信号
の劣化や読出データのエラー発生の原因となり、またピ
ークシフトが大きくなるために読出しのエラーマージン
または位相マージンに限界が生じ、高記録密度化を妨げ
る原因になるという問題点があった。

【０００３】アンダーシュートを抑制するために、例え
ば特開昭６２−２８７４１１号公報に記載される薄膜磁
気ヘッドは、各磁極のギャップを形成するエッジと反対
側のエッジとを非平行にしている。特開平４−１３２０
９号及び同１３２１０号公報記載の薄膜磁気ヘッドは、
ポール部の厚みを変化させるようにギャップ又はポール
部の外側エッジを湾曲させることにより、磁気記録媒体
の走行に応じてポール部のエッジが幅方向に移動するよ
うにして、アンダーシュートを実質的に無視できる程度
に小さくしている。同様の構成が特開平４−３５６７０
４号公報に記載されており、ポール部の外側エッジに突
起部を設けることによって磁気記録媒体の走行方向に対
して前後方向に幅を持たせ、エッジ全体が磁化反転部分
を一度に通過しないようにして、再生信号におけるアン
ダーシュートを平坦化している。また、特開平５−２６
６４２９号公報では、ポール部の先端部をギャップ膜と
反対側に部分的に、記録媒体対向面側からイオンミーリ
ング等により削除することによって、磁気記録媒体の走
行方向に沿ってポール部の磁気特性を徐々に低下させ、
アンダーシュートを無視できる程度に小さくした薄膜磁
気ヘッドが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術による薄膜磁気ヘッドは、ポール部を所望の
形状に形成するために特殊な技術や追加の製造工程を必
要とし、作業性や寸法精度の点で問題があり、歩留まり
の低下やコストの増大を招く虞があった。特開昭６２−
２８７４１１号公報の薄膜磁気ヘッドでは、左右非対称
な上下磁極を形成するために製造工程が極めて複雑にな
り、かつ工数が増加する。特開平４−１３２０９号及び
１３２１０号公報の場合、ポール部を形成するめっき処
理工程に於て、その断面形状を湾曲させるようにめっき
浴の組成を安定して制御することは実際上非常に困難で
ある。また、特開平４−３５６７０４号公報記載の薄膜
磁気ヘッドは、基板表面に形成したフォトレジストをパ
ターニングしかつリフローさせ、露出面をイオンエッチ
ングで削除して窪みを形成し、該基板表面に下部磁性膜
を電気めっきして、下ポール部の先端に突起部を形成す
るため、その製造工程が複雑で工数が多くなるという問
題がある。また、同号公報には、上ポール部に突起部を
形成する製造工程が開示されていない。

【０００５】そこで、本発明は、上述した従来の問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、再生信号におけるアンダーシュートを低下させるこ
とができる薄膜磁気ヘッドを、特殊な技術や複雑な工程
の追加を必要とすることなく、従来技術を利用して比較
的簡単に製造し得る方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に
示した実施例を用いて説明する。本発明の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法は、基板の上に下ポール部を有する下部磁
性膜、磁気ギャップ膜、絶縁層及び導体コイル層を積層
する過程と、フォトレジストを塗布しかつ上部磁性膜に
対応する形状にパターニングする過程と、これをマスク
として電気めっきにより、前記下ポール部と前記磁気ギ
ャップ膜を介して対向する上ポール部を有する上部磁性
膜を形成する過程とからなり、前記フォトレジストの膜
厚ｔが、少なくとも磁気記録媒体との対向面において、
前記上ポール部の目標厚さＴに対してｔ≦Ｔの関係にあ
ることを特徴とする。

【０００７】本発明の方法によれば、上ポール部の目標
厚さＴ以下の膜厚ｔに形成したフォトレジストをマスク
に用いて、例えばパーマロイ膜を電気めっきすることに
よって、上ポール部は、その磁気ギャップ側のエッジが
平坦な直線状をなし、かつ磁気ギャップと反対側のエッ
ジ即ち外側エッジが上向き凸状に湾曲した形状に形成す
ることができる。上ポール部の外側エッジが、磁気記録
媒体の走行方向に対して前後方向に幅を持つので、磁気
記録媒体の磁化反転部分が分散しながら信号処理される
ことによって、孤立再生信号に生じるアンダーシュート
は、そのピークが抑制されて平坦化され、再生特性の向
上、及び読み取りエラーの防止を図ることができる。こ
のように従来の製造工程をそのまま利用し、かつ上部磁
性膜を形成するフォトレジスト及びめっき条件を最適化
することによって、アンダーシュートを抑制できる薄膜
磁気ヘッドを容易に製造することができる。

【０００８】また、薄膜磁気ヘッドの磁気記録幅は、上
ポール部の磁気ギャップ側における幅によって決定され
るが、フォトレジストの膜厚ｔを２０００オングストロ
ーム以上に形成すると、上ポール部の磁気ギャップ側の
幅を一定に制御することができるので、好都合である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な実施例につ
いて添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１Ａ、Ｂ
において、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ系のセラミック材料からな
る非磁性の基板１には、従来の薄膜磁気ヘッドと同様
に、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等の絶縁膜２の上に下部磁性
膜３が、例えばＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ
系、パーマロイ合金等の軟磁性材料をスパッタリングま
たは電気めっき等することによって、所定の寸法・形状
にパターンニングされ、かつその上にアルミナ、二酸化
ケイ素（ＳｉＯ₂）等の酸化絶縁物からなる磁気ギャッ
プ膜４、ノボラック樹脂等の第１〜第３絶縁層５、及び
Ｃｕからなる第１・第２導体コイル６が、ホトリソグラ
フィ技術を用いて積層されている。下部磁性膜３の先端
部が下ポール部７を形成する。そして、前記基板全体に
は、例えばパーマロイ合金（ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ／Ｔｉ
等）、Ｃｕ／Ｃｒ、Ｃｕ単体をスパッタリング等するこ
とによって、薄い金属下地膜８が被覆されている。金属
下地膜８の膜厚は、２０００オングストローム以下とす
ると好都合である。

【００１０】本発明によれば、図１の基板表面にフォト
レジストを塗布し、かつフォトマスクを用いて露光する
ことによって所望の上部磁性膜の寸法・形状にパターニ
ングし、図２Ａに示すように、レジストフレーム９を形
成する。前記レジストフレームは、その膜厚ｔが、少な
くとも図２Ａに断面図示される記録媒体への対向面とな
る位置において、書込み時の上部磁性膜の上ポール部に
必要な厚みをその目標膜厚Ｔとした場合に、ｔ≦Ｔの関
係となるように形成する。

【００１１】別の実施例では、前記フォトレジストを最
初に比較的厚く塗布しておき、レジストフレーム９を形
成した後に別のフォトマスクを用いて、前記レジストフ
レームの上ポール部を画定する部分を再度露光する。露
光範囲は、上ポール部を画定する前記レジストフレーム
部分全部であっても、その上ポール部の記録媒体対向面
に対応する位置付近の部分のみであってもよい。この露
光量を適当に調整することによって、レジストフレーム
９の前記上ポール部画定部分をその表面から膜厚方向に
部分的に感光させて除去し、その高さを上述したｔ≦Ｔ
の関係が得られるように調整することができる。

【００１２】次に、レジストフレーム９をマスクとし
て、パーマロイ合金等の軟磁性材料例えばＮｉＦｅ膜を
電気めっきすることにより堆積させて、上部磁性膜１０
を、図２Ｂに示すように上ポール部１１に必要な厚さ即
ち前記目標膜厚Ｔが得られるように形成する。この電気
めっきは、例えば特開昭５７−９６３６号公報に記載さ
れるパーマロイ合金薄膜の製造方法のような公知の方法
・条件を用いて行う。レジストフレーム９の高さｔと上
ポール部の目標膜厚Ｔとの間にｔ≦Ｔの関係を与えたこ
とによって、前記ＮｉＦｅ膜がレジストフレーム９の高
さよりも上に膨らむように堆積するので、上ポール部１
１の上面は、レジストフレーム９から上に丸く突出した
形になる。従って、レジストフレーム９及び不要な磁性
膜１２及び金属下地膜８の部分をウエットエッチング等
により除去すると、図２Ｃに示すように、下ポール部７
と磁気ギャップ膜４を介して対向する上ポール部１１が
得られる。

【００１３】ここでレジストフレーム９の膜厚ｔは、２
０００オングストローム以上に設定する。これは、本実
施例の薄膜磁気ヘッドの場合、その磁気記録幅が磁気ギ
ャップに接する上ポール部１１の幅Ｗによって規制され
るからであり、磁気記録幅を一定に制御するためには、
磁気ギャップ側に幅Ｗの部分を所定の厚さ以上に設ける
必要があるからである。従って、本発明の薄膜磁気ヘッ
ドは、レジストフレーム９の幅によって高い精度の磁気
記録幅を得ることができる。

【００１４】更に、その上にアルミナ、二酸化ケイ素等
の保護膜１３をスパッタリング等により被覆し、外部と
の接続に必要な端子等を形成し、ウエハを切断した後、
ポールハイト研磨により所望の磁極厚さが得られるよう
に研磨加工を行うことによって、図３Ａ、Ｂに示すよう
な本発明の薄膜磁気ヘッドが完成する。

【００１５】本発明の薄膜磁気ヘッドは、上ポール部１
１の外側エッジ１４が、図３Ｂに示すように、少なくと
も記録媒体対向面において左右両端から中央に向けて上
向き凸状に湾曲しているので、再生時に、記録媒体の磁
化反転部分が分散しながら信号処理され、再生波形のト
レーリングエッジ側に発生するアンダーシュートを低減
させることができる。しかも、上ポール部１１はその中
央部が目標膜厚Ｔを有するので、十分な書込能力を確保
することができる。

【００１６】図４には、本発明による上ポール部を形成
するためのフォトレジストの別の実施例が示されてい
る。この実施例では、基板上に塗布したフォトレジスト
１５をパターニングする際に、上部磁性膜が形成される
部分１６だけを感光させて除去し、上述した実施例のよ
うにレジストフレーム９の周囲に不要な磁性膜が被着し
ないようにしている。このようにめっきしようとする金
属下地膜８の必要な部分のみを露出させて電気めっきを
行うことによって、めっき部分への電位集中が効果的に
作用するので、上ポール部の上面をより丸く湾曲した凸
形に形成することができる。

【００１７】図５には、本発明による上ポール部の別の
実施例が示されている。例えば上ポール部の目標膜厚Ｔ
がレジストフレーム９の膜厚ｔよりも相当大きい場合、
前記ＮｉＦｅ膜がレジストフレーム９を超えてその上ま
で広がって堆積し、上ポール部１７がキノコ状断面に形
成されることになる。この実施例の場合にも、上ポール
部１７の外側エッジ１８が、少なくとも記録媒体対向面
において、左右両端から中央に向けて上向き凸状に湾曲
しているので、再生時に、記録媒体の磁化反転部分が分
散しながら信号処理され、アンダーシュートを低減させ
ることができる。また、上述した実施例と同様に、レジ
ストフレーム９によって上ポール部１７は、磁気キャッ
プ側に幅Ｗ、膜厚ｔの部分を有するので、薄膜磁気ヘッ
ドの磁気記録幅を一定に制御することができる。

【００１８】以上、本発明の実施例について詳細に説明
したが、当業者に明らかなように、本発明は上記実施例
に様々な変更・変形を加えて実施することができる。例
えば図５の実施例において、レジストフレームを図４の
実施例のようにパターニングすることによって、上ポー
ル部１７の外側エッジをより丸く湾曲させることがで
き、それによってレジストフレームの上にはみ出すＮｉ
Ｆｅ膜を少なくすることも可能になる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。また、本
発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、上部磁性膜
の上ポール部を、新たに特殊な技術・設備を使用したり
また多くの工程を追加することなく、従来のホトリソグ
ラフィ技術及びめっき技術を利用して比較的簡単に、ア
ンダーシュートを抑制する所望の形状及び寸法に形成す
ることができるので、歩留まりが向上しかつ製造コスト
が低減する。従って、情報の再生特性を向上させた高性
能の薄膜磁気ヘッドを安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ図は上部磁性膜のための金属下地膜を被覆し
た基板の縦断面図、Ｂ図はその記録媒体対向面に対応す
るＢ−Ｂ線における断面図である。

【図２】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法に従っ
て上部磁性膜を形成する過程を工程順に示すＡ図〜Ｃ図
からなる図である。

【図３】Ａ図は本発明の方法による薄膜磁気ヘッドの断
面図、Ｂ図はそれを磁気記録媒体側から見た拡大図であ
る。

【図４】基板上にパターニングしたフォトレジストの別
の実施例を示す図２Ｂと同様の断面図である。

【図５】本発明の方法による薄膜磁気ヘッドの別の実施
例を示す図２Ｃと同様の断面図である。

【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 絶縁層 ６ 導体コイル ７ 下ポール部 ８ 金属下地膜 ９ レジストフレーム １０ 上部磁性膜 １１ 上ポール部 １２ 磁性膜 １３ 保護膜 １４ 外側エッジ １５ フォトレジスト １６ 部分 １７ 上ポール部 １８ 外側エッジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の上に下ポール部を有する下部磁性
   膜、磁気ギャップ膜、絶縁層及び導体コイル層を積層す
   る過程と、フォトレジストを塗布しかつ上部磁性膜に対
   応する形状にパターニングする過程と、これをマスクと
   して電気めっきにより、前記下ポール部と前記磁気ギャ
   ップ膜を介して対向する上ポール部を有する上部磁性膜
   を形成する過程とからなり、前記フォトレジストの膜厚
   ｔが、少なくとも磁気記録媒体との対向面において、前
   記上ポール部の目標厚さＴに対してｔ≦Ｔの関係にある
   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】 前記フォトレジストの膜厚ｔが２０００
   オングストローム以上であることを特徴とする請求項２
   記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。