JPH097117A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁層となるレジストを十分に加熱して良好
なハードベーク膜を形成でき、しかも磁性層の軟磁気特
性の劣化が生じず、良好な記録再生特性が得られるよう
にする。 【構成】 セラミックス基板１０上に設ける下部磁性層
１４と上部磁性層２４との間をギャップ膜１６で分離す
ると共に、その間に導体コイル層１８を設け、導体コイ
ル層の上下を絶縁層２０，２２で絶縁した構造である。
下部磁性層はセンダスト膜を蒸着法又はスパッタ法によ
り形成して４５０〜５００℃でアニール処理したもので
あり、上部磁性層はパーマロイ膜をメッキ法により形成
して３００〜３２０℃でアニール処理したものである。
導体コイル層の上下に位置する絶縁層はレジストのハー
ドベーク膜であり、その処理温度は３４０〜３７０℃で
且つパーマロイ膜のアニール処理温度より４０〜７０℃
高く設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜磁気ヘッド及びそ
の製造方法に関し、更に詳しく述べると、下部磁性層が
センダスト膜、上部磁性層がパーマロイ膜からなり、パ
ーマロイ膜のアニール工程時に絶縁層の熱収縮を抑えて
記録再生特性の安定化を図った薄膜磁気ヘッドに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク用薄膜磁気ヘッドは、一
般にセラミックス基板上に設ける下部磁性層と上部磁性
層の間をギャップ膜で分離し、その間に磁界発生用及び
誘導電流ピックアップ用の導体コイル層を形成する構成
となってる。導体コイル層は上下を絶縁層で電気的に絶
縁された構造であり、そのような導体コイル層が１層乃
至複数層設けられる。従って、複数層にわたって配設す
る場合は、絶縁層と導体コイル層とを交互に積み重ねて
いくことになる。使用材料は、下部磁性層と上部磁性層
は電気メッキ法又はスパッタ法により形成したパーマロ
イ膜（ＮｉＦｅ膜）であり、絶縁膜は加熱処理により硬
化したレジストハードベーク膜である。

【０００３】下部磁性層と上部磁性層となるパーマロイ
膜は、成膜後に適切な温度でアニール処理（熱処理）を
施すことによって必要な軟磁気特性の改善がなされる。
この時のアニール処理温度は、図４に示すパーマロイ膜
についての保磁力Ｈch（Oe）とアニール処理温度（℃）
の関係から、３００〜３２０℃に設定するのが最適であ
る。３３０℃を超えると、軟磁気特性は急激に劣化して
しまう。

【０００４】他方、絶縁層を構成するレジストハードベ
ーク膜は、必要十分な加熱処理によって硬化させなけれ
ば、硬化による熱収縮が不十分となり、その後に受ける
加熱処理によって更に収縮する。ここでレジストを硬化
するのに必要十分な加熱温度はパーマロイの最適熱処理
温度３００〜３２０℃より４０〜７０℃高い３４０〜３
７０℃程度である。しかし、この加熱温度は既に形成さ
れている下部磁性層のパーマロイ膜の軟磁気特性を劣化
させる温度である（図４参照）。

【０００５】そこで従来技術では、下部磁性層（パーマ
ロイ膜）のアニール処理温度、絶縁層（レジスト）のハ
ードベーク処理温度、及び上部磁性層（パーマロイ膜）
のアニール処理温度を、全て、パーマロイ膜の軟磁気特
性の改善に適合するように３００〜３２０℃に設定して
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】絶縁層を構成するレジ
ストハードベーク膜を十分に硬化させるためには、前記
のように３４０〜３７０℃で加熱処理することが必要で
ある。しかし下部磁性層を構成しているパーマロイ膜に
対する熱的悪影響を回避するために、やむをえず３００
〜３２０℃に加熱してハードベーク処理していたのであ
る。この温度は、レジストをハードベークするにはやや
低く、熱収縮が不十分である。このため、上部磁性層を
構成するパーマロイ膜の軟磁気特性改善のためにアニー
ル処理した時、レジストが更に熱収縮する。これによっ
て磁性層を構成しているパーマロイ膜がストレスを受
け、パーマロイ膜が本来もっている軟磁気特性の改善効
果が不十分となり、良好な記録再生特性が得られない。

【０００７】本発明の目的は、絶縁層となるレジストに
必要十分な熱処理を施して良好なハードベーク膜を形成
することができ、下部磁性層に熱的悪影響を及ぼさなく
できるために、絶縁層の熱収縮を抑え、磁性層の軟磁気
特性の劣化が生じず、良好な記録再生特性が得られるよ
うにした薄膜磁気ヘッド及びその製造方法を提供するこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、セラミックス
基板上に設ける下部磁性層と上部磁性層との間をギャッ
プ膜で分離すると共に、その間に導体コイル層を設け、
該導体コイル層の上下を絶縁層で絶縁した構造の誘導型
の薄膜磁気ヘッドである。本発明の特徴は、下部磁性層
はセンダスト膜、上部磁性層はパーマロイ膜からなり、
導体コイル層の上下に位置する絶縁層はレジストのハー
ドベーク膜とする点である。このレジストのハードベー
ク膜は、例えばノボラック系のレジスト硬化膜である。

【０００９】また本発明は、このような薄膜磁気ヘッド
を製造する方法である。下部磁性層としてセンダスト膜
を蒸着法又はスパッタ法により形成して４５０〜５００
℃でアニール処理し、次にギャップ膜を形成し、絶縁層
で絶縁したコイル層を設け絶縁層となるレジストを加熱
してハードベーク処理し、更に上部磁性層としてパーマ
ロイ膜をメッキ法又はスパッタ法により形成して３００
〜３２０℃でアニール処理する。前記レジストのハード
ベーク処理温度は３４０〜３７０℃で且つパーマロイ膜
のアニール処理温度より４０〜７０℃高く設定する。

【００１０】

【作用】センダスト膜は、磁気特性上ではパーマロイ膜
に非常に似ているが、熱的に安定であり、そのアニール
温度は４５０〜５００℃とかなり高い。このセンダスト
膜を下部磁性層とすることで、その上の絶縁層となるレ
ジストのハードベーク膜の加熱処理温度を３４０〜３７
０℃に設定しても、センダスト膜に熱的悪影響を及ぼす
ことはなく、しかも該レジストは十分に熱収縮する。そ
の上に設ける上部磁性層のパーマロイ膜を、３００〜３
２０℃でアニール処理すると、この温度は既に行ってい
る両方の加熱処理温度よりも低いから、センダスト膜及
びレジストのハードベーク膜に悪影響を及ぼすことはな
く、且つパーマロイ膜の本来の良好な磁気特性が得られ
る。本発明では、下層の膜ほど熱処理温度が高く、上層
になるに従って順に熱処理温度か低くなるので、既に設
けた下方の層への熱的悪影響は回避されて、全体として
各層に必要な熱処理を施すことができ、良好な記録再生
特性が得られる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの一実施
例を示す部分断面図である。スライダとなるセラミック
ス基板１０は、表面にアルミナによる絶縁層１２を形成
して素子との電気的絶縁を図ったものである。その上に
下部磁性層１４となるセンダスト（ＦｅＡｌＳｉ）膜を
形成する。そして、薄膜磁気ヘッドのギャップを確保す
るギャップ膜１６を設ける。ギャップ膜１６はアルミナ
スパッタ膜である。更に導体コイル層１８を設けるが、
該導体コイル層１８を分離絶縁するために、上下に絶縁
層２０，２２を設ける。ここでは図面を簡略化するため
に導体コイル層を１層としており、そのため絶縁層２２
−導体コイル層１８−絶縁層２０の構造となっている
が、導体コイル層を複数層形成する場合には、絶縁層と
導体コイル層を繰り返し積み重ねることになる。その上
に、上部磁極層２４としてパーマロイ（ＮｉＦｅ）膜を
メッキにより形成する。最後に上部磁性層２４の上に加
工保護層２６となるアルミナ膜を形成する。

【００１２】下部磁性層１４となるセンダスト（ＦｅＡ
ｌＳｉ）膜は電気メッキでは形成できないので、蒸着法
又はスパッタ法により成膜する。このセンダスト膜は、
例えば８５Ｆｅ：５．４Ａｌ：９．６Ｓｉという組成で
ある。成膜したセンダスト膜は、４５０〜５００℃に加
熱してアニール処理し、必要な軟磁気特性が得られる。

【００１３】導体コイル層１８を分離絶縁するために設
けた上下の絶縁層２０，２２は、レジストのハードベー
ク膜（ノボラック系のレジスト硬化膜）であり、このレ
ジストに最適な３４０〜３７０℃で加熱処理して熱硬化
させたものである。ハードベーク処理温度とその時のレ
ジストの熱収縮率の関係を図２に示す。収縮率は、熱処
理前後のレジストの膜厚変化で表しており、次式で定義
している。 収縮率（％）＝１００×（熱処理後の膜厚）／（熱処理
前の膜厚） 図２から明らかなように、従来の３００〜３２０℃程度
の熱処理では、収縮率は未だ飽和状態に達せず、従って
その後に加熱処理を受けると、その時点で更に収縮する
可能性が残されている。それに対して、ハードベーク処
理温度が３４０〜３７０℃では収縮率はほぼ飽和に達
し、その後加熱されても、熱収縮が生じることはなく安
定したハードベーク膜が得られる。

【００１４】ハードベークした絶縁層２０の上に、上部
磁極層２４としてパーマロイ（ＮｉＦｅ）膜を電気メッ
キ法により形成する。パーマロイ膜は、例えば８２．５
〜８３．５Ｎｉ：残部Ｆｅといった組成である。成膜し
たパーマロイ膜は、３００〜３２０℃でアニール処理
し、所望の軟磁気特性が得られる。

【００１５】レジストのハードベーク処理温度とその上
に形成する上部磁性層のアニール温度との関係を図３に
示す。これはパーマロイ膜を３００℃でアニール処理し
た時のハードベーク温度との関係を示している。本発明
ではレジストのハードベーク処理温度の方が上部磁性層
のアニール温度より４０〜７０℃高くなるように設定す
る。これによって、３回目の熱処理（上部磁性層のアニ
ール処理）を行った時の絶縁層の熱収縮率をほぼ零に抑
えることができる。それに対して、従来のようにハード
ベーク温度がアニール温度と同じか２０℃以下の温度差
しかないと、３回目の熱処理の際に絶縁層にある程度の
熱収縮が生じ、これが磁性層の軟磁気特性劣化につなが
ることになる。

【００１６】図５に薄膜磁気ヘッドの記録再生特性の比
較結果を示す。同図において、実線は本発明品の特性を
示し、破線は従来品の特性を示す。これは記録周波数を
変えて読み出し・書き込みを繰り返した時の出力電圧を
示すものであり、本発明の薄膜磁気ヘッドが従来型の薄
膜磁気ヘッドよりも出力が大きく、良好な記録再生特性
を呈することが分かる。

【００１７】

【発明の効果】本発明は上記のように下部磁性層に熱的
に安定なセンダスト膜を使用し、上部磁性層にパーマロ
イ膜を使用するので、間に位置する絶縁層に必要十分な
加熱処理を施すことができる。このため、上部磁性層
（パーマロイ膜）で必要なアニール処理したときには絶
縁層のレジストハードベーク膜が熱収縮せず、良好な記
録再生特性が生じることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの一実施例の拡大
断面図。

【図２】パーマロイ膜のアニール処理温度と保磁力の関
係を示す説明図。

【図３】レジストのハードベーク処理温度とその時のレ
ジストの熱収縮率の関係を示す説明図。

【図４】レジストのハードベーク処理温度とパーマロイ
膜のアニール処理温度の差に対する３回目の熱処理後の
絶縁層の熱収縮率の関係を示す説明図。

【図５】記録周波数に対する出力電圧の関係を示す比較
結果の説明図。

【符号の説明】

１０ セラミックス基板 １４ 下部磁性層 １６ ギャップ膜 １８ 導体コイル層 ２０，２２ 絶縁層 ２４ 上部磁性層

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 敏晴 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックス基板上に設ける下部磁性層
   と上部磁性層との間をギャップ膜で分離すると共に、そ
   の間に導体コイル層を設け、該導体コイル層の上下を絶
   縁層で絶縁した構造の薄膜磁気ヘッドにおいて、下部磁
   性層はセンダスト膜、上部磁性層はパーマロイ膜からな
   り、導体コイル層の上下の絶縁層はレジストのハードベ
   ーク膜からなる薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 レジストのハードベーク膜が、ノボラッ
   ク系のレジスト硬化膜である請求項１記載の薄膜磁気ヘ
   ッド。
3. 【請求項３】 セラミックス基板上に、下部磁性層と、
   ギャップ膜と、上下を絶縁層で絶縁したコイル層と、上
   部磁性層とを、その順序で形成する薄膜磁気ヘッドの製
   造方法において、下部磁性層としてセンダスト膜を蒸着
   法又はスパッタ法により形成して４５０〜５００℃でア
   ニール処理し、次にギャップ膜を形成し、絶縁層で絶縁
   したコイル層を設け絶縁層となるレジストを加熱してハ
   ードベーク処理し、更に上部磁性層としてパーマロイ膜
   をメッキ法又はスパッタ法により形成し３００〜３２０
   ℃でアニール処理し、前記レジストのハードベーク処理
   温度を３４０〜３７０℃で且つパーマロイ膜のアニール
   処理温度より４０〜７０℃高く設定したことを特徴とす
   る薄膜磁気ヘッドの製造方法。