JPH1027314A - 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Info
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- JPH1027314A JPH1027314A JP20298296A JP20298296A JPH1027314A JP H1027314 A JPH1027314 A JP H1027314A JP 20298296 A JP20298296 A JP 20298296A JP 20298296 A JP20298296 A JP 20298296A JP H1027314 A JPH1027314 A JP H1027314A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ギャップ層を薄くしても、下地の表面性状が
多少悪くても欠陥が生じ難くし、そのため高電気絶縁性
能を呈し、狭ギャップ長化に対応可能とする。 【解決手段】 セラミックス基板上に積層した複数の磁
性層の間を、高融点ガラス材料からなる非磁性ギャップ
層で離間する構造の薄膜磁気ヘッドである。ガラス材料
としては、融点８００〜９００℃のＫ2 Ｏ−ＳｉＯ2 系
を用いる。ＭＲ型薄膜磁気ヘッドの場合、セラミックス
基板１０上に、下部シールド層２４、下部と上部のギャ
ップ層で挾まれたＭＲ素子２０、上部シールド層を積層
形成して読出し部を構成するが、下部シールド層をセン
ダストで構成し、その上に、ＲＦスパッタ法により高融
点ガラス材料の下部ギャップ層２８ａを成膜した後、セ
ンダストの熱処理温度（約５００℃）で下部シールド層
の熱処理を行うと同時に、高融点ガラスの熱処理を行
い、表層のみを融解させる。
多少悪くても欠陥が生じ難くし、そのため高電気絶縁性
能を呈し、狭ギャップ長化に対応可能とする。 【解決手段】 セラミックス基板上に積層した複数の磁
性層の間を、高融点ガラス材料からなる非磁性ギャップ
層で離間する構造の薄膜磁気ヘッドである。ガラス材料
としては、融点８００〜９００℃のＫ2 Ｏ−ＳｉＯ2 系
を用いる。ＭＲ型薄膜磁気ヘッドの場合、セラミックス
基板１０上に、下部シールド層２４、下部と上部のギャ
ップ層で挾まれたＭＲ素子２０、上部シールド層を積層
形成して読出し部を構成するが、下部シールド層をセン
ダストで構成し、その上に、ＲＦスパッタ法により高融
点ガラス材料の下部ギャップ層２８ａを成膜した後、セ
ンダストの熱処理温度（約５００℃）で下部シールド層
の熱処理を行うと同時に、高融点ガラスの熱処理を行
い、表層のみを融解させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高融点ガラス材料
からなるギャップ層を有する薄膜磁気ヘッド及びその製
造方法に関するものである。この技術は、薄いギャップ
層が必要なＭＲ型の薄膜磁気ヘッドの読出し素子部の下
部ギャップ層形成に特に有用であるが、誘導型の薄膜磁
気ヘッドのギャップ層形成にも適用できる。
からなるギャップ層を有する薄膜磁気ヘッド及びその製
造方法に関するものである。この技術は、薄いギャップ
層が必要なＭＲ型の薄膜磁気ヘッドの読出し素子部の下
部ギャップ層形成に特に有用であるが、誘導型の薄膜磁
気ヘッドのギャップ層形成にも適用できる。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、ハードディスク装置用の
薄膜磁気ヘッドには、誘導型及びＭＲ型がある。誘導型
の薄膜磁気ヘッドは、セラミックス基板上に設ける上下
２層の磁極層をギャップ層で分離し、その間に磁界発生
用及び誘導電流ピックアップ用のコイル層を形成した構
造である。ＭＲ型の薄膜磁気ヘッドは、磁界又は磁化に
より電気抵抗が変化するＭＲ効果（磁気抵抗効果）を情
報の読出し（再生）に利用するものであって、基板上に
ＭＲ素子を有する読出し素子部を設け、該読出し素子部
の上に誘導型と同様の磁界発生用のコイル層を有する書
込み素子部を積層する構成である。このＭＲ型薄膜磁気
ヘッドには、読出し素子部の上部シールド層と書込み素
子部の下部磁極層とを分離層（素子間ギャップ）を介し
て別々に設ける分離型と、読出し素子部の上部シールド
層と書込み素子部の下部磁極層とを兼用させる共有型と
がある。共有型は、形成する層数が少なく、その分工程
が簡略化されることもあって、現在、ＭＲ型薄膜磁気ヘ
ッドの主流となっている。
薄膜磁気ヘッドには、誘導型及びＭＲ型がある。誘導型
の薄膜磁気ヘッドは、セラミックス基板上に設ける上下
２層の磁極層をギャップ層で分離し、その間に磁界発生
用及び誘導電流ピックアップ用のコイル層を形成した構
造である。ＭＲ型の薄膜磁気ヘッドは、磁界又は磁化に
より電気抵抗が変化するＭＲ効果（磁気抵抗効果）を情
報の読出し（再生）に利用するものであって、基板上に
ＭＲ素子を有する読出し素子部を設け、該読出し素子部
の上に誘導型と同様の磁界発生用のコイル層を有する書
込み素子部を積層する構成である。このＭＲ型薄膜磁気
ヘッドには、読出し素子部の上部シールド層と書込み素
子部の下部磁極層とを分離層（素子間ギャップ）を介し
て別々に設ける分離型と、読出し素子部の上部シールド
層と書込み素子部の下部磁極層とを兼用させる共有型と
がある。共有型は、形成する層数が少なく、その分工程
が簡略化されることもあって、現在、ＭＲ型薄膜磁気ヘ
ッドの主流となっている。
【０００３】以下、共有型のＭＲ薄膜磁気ヘッドを例に
とって説明する。図３は、そのようなＭＲ型薄膜磁気ヘ
ッドの一例の要部を示しており、Ａは浮上面に平行な断
面を表し、Ｂはそれに垂直なＸ1 −Ｘ2 断面を表してい
る。前述のように、セラミックス基板１０上に読出し素
子部１２を設け、その上に書込み素子部１４を積み重ね
る。読出し素子部１２は、ＭＲ素子２０と該ＭＲ素子２
０の両端近傍の上面に設けたＢＣＳ（Boundary Control
led Stabilization ）・リード２２を有する。それらは
下部シールド層２４と上部シールド層兼下部磁極層２６
の間に位置し、更にそれらの間に下部ギャップ層２８ａ
と上部ギャップ層２８ｂが介在する構成である。書込み
素子部１４は、前記上部シールド層兼下部磁極層２６、
書込み用のギャップ層３０、上部磁極層３２を有し、浮
上面から奥まった位置で、書込み用のギャップ層３０と
上部磁極層３２との間に絶縁層３４を介して単層あるい
は複数層のコイル層３６を配置した構成である。
とって説明する。図３は、そのようなＭＲ型薄膜磁気ヘ
ッドの一例の要部を示しており、Ａは浮上面に平行な断
面を表し、Ｂはそれに垂直なＸ1 −Ｘ2 断面を表してい
る。前述のように、セラミックス基板１０上に読出し素
子部１２を設け、その上に書込み素子部１４を積み重ね
る。読出し素子部１２は、ＭＲ素子２０と該ＭＲ素子２
０の両端近傍の上面に設けたＢＣＳ（Boundary Control
led Stabilization ）・リード２２を有する。それらは
下部シールド層２４と上部シールド層兼下部磁極層２６
の間に位置し、更にそれらの間に下部ギャップ層２８ａ
と上部ギャップ層２８ｂが介在する構成である。書込み
素子部１４は、前記上部シールド層兼下部磁極層２６、
書込み用のギャップ層３０、上部磁極層３２を有し、浮
上面から奥まった位置で、書込み用のギャップ層３０と
上部磁極層３２との間に絶縁層３４を介して単層あるい
は複数層のコイル層３６を配置した構成である。
【０００４】従来、上記の各ギャップ層２８ａ，２８
ｂ，３０にはアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）が用いられてお
り、ＲＦ（高周波）スパッタ法によって所定の膜厚に成
膜している。ところでＭＲ素子２０を挾む下部ギャップ
層２８ａ及び上部ギャップ層２８ｂは、厚さ０．１５〜
０．２μｍ程度と薄いのに対して、書込み素子部のギャ
ップ層３０は０．６５μｍ程度と比較的厚い。
ｂ，３０にはアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）が用いられてお
り、ＲＦ（高周波）スパッタ法によって所定の膜厚に成
膜している。ところでＭＲ素子２０を挾む下部ギャップ
層２８ａ及び上部ギャップ層２８ｂは、厚さ０．１５〜
０．２μｍ程度と薄いのに対して、書込み素子部のギャ
ップ層３０は０．６５μｍ程度と比較的厚い。
【０００５】下部ギャップ層を形成する場合、図２に示
すように、まず工程ａで基板１０上に鉄系金属材料（セ
ンダスト：Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金あるいはパーマロイ：
Ｎｉ−Ｆｅ合金など）からなる下部シールド層２４を成
膜し、次に工程ｂで下部ギャップ層２８ａとなるアルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）をＲＦスパッタ法で成膜し、更に工程
ｃでその下部ギャップ層２８ａの上にＭＲ素子２０を形
成している。下部シールド層２４としてセンダスト膜を
使用する場合には、その磁気特性を確保し安定化させる
ために成膜後に約５００℃程度の温度で熱処理を行う。
すように、まず工程ａで基板１０上に鉄系金属材料（セ
ンダスト：Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金あるいはパーマロイ：
Ｎｉ−Ｆｅ合金など）からなる下部シールド層２４を成
膜し、次に工程ｂで下部ギャップ層２８ａとなるアルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）をＲＦスパッタ法で成膜し、更に工程
ｃでその下部ギャップ層２８ａの上にＭＲ素子２０を形
成している。下部シールド層２４としてセンダスト膜を
使用する場合には、その磁気特性を確保し安定化させる
ために成膜後に約５００℃程度の温度で熱処理を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】最近のハードディスク
駆動装置の高記録密度化に伴い、ＭＲ型薄膜磁気ヘッド
においても狭ギャップ長化が進んでいる。読出し素子部
１２のギャップ長は全体で約０．３μｍであるが、ＭＲ
素子２０をギャップ内に配置することから下部ギャップ
層２８ａの膜厚は０．１μｍ程度以下まで薄くなってい
る。
駆動装置の高記録密度化に伴い、ＭＲ型薄膜磁気ヘッド
においても狭ギャップ長化が進んでいる。読出し素子部
１２のギャップ長は全体で約０．３μｍであるが、ＭＲ
素子２０をギャップ内に配置することから下部ギャップ
層２８ａの膜厚は０．１μｍ程度以下まで薄くなってい
る。
【０００７】ところでアルミナ膜をスパッタ法により成
膜すると、図２に示すように多数のピンホール（膜中貫
通穴）４０が発生する。このピンホール４０の発生個数
は、膜厚の低下に伴い増加し、特に膜厚が０．１μｍ程
度以下になると、それらの欠陥は顕著となる。ＭＲ素子
２０及び下部シールド層２４は、ともに導電性材料から
なるため、このピンホール４０の存在により、その部分
にてギャップ層の電気絶縁性能が低下することになる。
スパッタ法で成膜したアルミナ膜は、その成膜条件等に
関わらずピンホールが発生することが種々の実験から明
らかになっており、十分な電気絶縁性を確保するために
は厚く成膜しなければならず、今後、薄膜磁気ヘッドの
更なる狭ギャップ長化に対しては不向きな材料と考えら
れる。
膜すると、図２に示すように多数のピンホール（膜中貫
通穴）４０が発生する。このピンホール４０の発生個数
は、膜厚の低下に伴い増加し、特に膜厚が０．１μｍ程
度以下になると、それらの欠陥は顕著となる。ＭＲ素子
２０及び下部シールド層２４は、ともに導電性材料から
なるため、このピンホール４０の存在により、その部分
にてギャップ層の電気絶縁性能が低下することになる。
スパッタ法で成膜したアルミナ膜は、その成膜条件等に
関わらずピンホールが発生することが種々の実験から明
らかになっており、十分な電気絶縁性を確保するために
は厚く成膜しなければならず、今後、薄膜磁気ヘッドの
更なる狭ギャップ長化に対しては不向きな材料と考えら
れる。
【０００８】またＭＲ型薄膜磁気ヘッドにおいて、下部
ギャップ層２８ａの下地としての下部シールド層２４は
前記のような鉄系金属材料であり、そのため表面性状が
かなり悪い（表面に凹凸が生じる）欠点がある。前記の
ように狭ギャップ長化のためにギャップ層となるアルミ
ナのスパッタ膜を薄くすると、下部シールド層２４の表
面の凹凸と、その上に載るアルミナスパッタ膜（下部ギ
ャップ層２８ａ）自体のもつ欠陥（ピンホール）のため
に、良質のギャップ層が得られず、電気絶縁性能が大幅
に劣化する問題が生じる。
ギャップ層２８ａの下地としての下部シールド層２４は
前記のような鉄系金属材料であり、そのため表面性状が
かなり悪い（表面に凹凸が生じる）欠点がある。前記の
ように狭ギャップ長化のためにギャップ層となるアルミ
ナのスパッタ膜を薄くすると、下部シールド層２４の表
面の凹凸と、その上に載るアルミナスパッタ膜（下部ギ
ャップ層２８ａ）自体のもつ欠陥（ピンホール）のため
に、良質のギャップ層が得られず、電気絶縁性能が大幅
に劣化する問題が生じる。
【０００９】本発明の目的は、ギャップ層を薄くして
も、あるいは下地の表面性状が多少悪くても欠陥が生じ
難く、そのため高電気絶縁性能を呈し、狭ギャップ長化
に対応可能な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。また本発明の他の目的は、磁性層とその
上に成膜するギャップ層との密着性を向上させて剥離な
どの二次障害が生じないようにすると共に、ギャップ層
の表面をより一層平滑化させて、その上に良好な膜を形
成できるようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供す
ることである。
も、あるいは下地の表面性状が多少悪くても欠陥が生じ
難く、そのため高電気絶縁性能を呈し、狭ギャップ長化
に対応可能な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。また本発明の他の目的は、磁性層とその
上に成膜するギャップ層との密着性を向上させて剥離な
どの二次障害が生じないようにすると共に、ギャップ層
の表面をより一層平滑化させて、その上に良好な膜を形
成できるようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供す
ることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、セラミックス
基板上に積層した複数の磁性層の間を非磁性のギャップ
層で離間する構造を有し、前記ギャップ層が高融点ガラ
ス材料からなる薄膜磁気ヘッドである。高融点ガラス材
料としては、融点８００〜９００℃のＫ2 Ｏ−ＳｉＯ2
系ガラスを用いる。このようなギャップ層は、高融点ガ
ラス材料をＲＦスパッタ法で成膜することにより形成す
る。
基板上に積層した複数の磁性層の間を非磁性のギャップ
層で離間する構造を有し、前記ギャップ層が高融点ガラ
ス材料からなる薄膜磁気ヘッドである。高融点ガラス材
料としては、融点８００〜９００℃のＫ2 Ｏ−ＳｉＯ2
系ガラスを用いる。このようなギャップ層は、高融点ガ
ラス材料をＲＦスパッタ法で成膜することにより形成す
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】薄膜磁気ヘッドは誘導型でもよい
が、ギャップ層を非常に薄くすることが要求されている
ＭＲ型の方が効果は大きい。その場合、セラミックス基
板上に、下部シールド層、ギャップ層で挾まれたＭＲ素
子、上部シールド層を積層形成して読出し部を構成する
が、下部シールド層をセンダストで構成し、その下部シ
ールド層の上に、ＲＦスパッタ法により高融点ガラス材
料のギャップ層を成膜した後、下部シールド層（センダ
スト）の熱処理温度（約５００℃程度）で下部シールド
層の熱処理を行うと同時に、高融点ガラスの熱処理を行
うのが好都合である。これによってセンダストの磁気特
性の確保と安定化を図ることができると共に、高融点ガ
ラス材料の表層（下部シールド層との界面も含む）のみ
が融解してギャップ層が下部シールド層に融着し、密着
力が向上し、また表面がより一層平滑化して欠陥のない
電気絶縁性能の高いギャップ層が形成される。高融点ガ
ラス材料としては、例えばＣａＯ−Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 あ
るいはＳｒＯ−Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 などが好適である。
が、ギャップ層を非常に薄くすることが要求されている
ＭＲ型の方が効果は大きい。その場合、セラミックス基
板上に、下部シールド層、ギャップ層で挾まれたＭＲ素
子、上部シールド層を積層形成して読出し部を構成する
が、下部シールド層をセンダストで構成し、その下部シ
ールド層の上に、ＲＦスパッタ法により高融点ガラス材
料のギャップ層を成膜した後、下部シールド層（センダ
スト）の熱処理温度（約５００℃程度）で下部シールド
層の熱処理を行うと同時に、高融点ガラスの熱処理を行
うのが好都合である。これによってセンダストの磁気特
性の確保と安定化を図ることができると共に、高融点ガ
ラス材料の表層（下部シールド層との界面も含む）のみ
が融解してギャップ層が下部シールド層に融着し、密着
力が向上し、また表面がより一層平滑化して欠陥のない
電気絶縁性能の高いギャップ層が形成される。高融点ガ
ラス材料としては、例えばＣａＯ−Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 あ
るいはＳｒＯ−Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 などが好適である。
【００１２】
【実施例】本発明に係るＭＲ型薄膜磁気ヘッドは、基本
的には図３に示した従来構造と同様であってよい。従っ
て図３に基づき説明すると、ギャップ層、特に下部ギャ
ップ層２８ａ及び上部ギャップ層２８ｂを、高融点ガラ
ス材料で構成する。この点が本発明の特徴である。高融
点ガラス材料としては、融点が８００〜９００℃のＫ2
Ｏ−ＳｉＯ2 系ガラスが適当である。
的には図３に示した従来構造と同様であってよい。従っ
て図３に基づき説明すると、ギャップ層、特に下部ギャ
ップ層２８ａ及び上部ギャップ層２８ｂを、高融点ガラ
ス材料で構成する。この点が本発明の特徴である。高融
点ガラス材料としては、融点が８００〜９００℃のＫ2
Ｏ−ＳｉＯ2 系ガラスが適当である。
【００１３】図１は本発明方法における成膜プロセスの
一実施例を示す説明図である。まず工程ａで基板１０上
に下部シールド層２４を成膜する。ここで下部シールド
層２４はセンダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金）からな
る。次に工程ｂで、その下部シールド層２４の上に、下
部ギャップ層２８ａとして高融点ガラス材料をＲＦスパ
ッタ法で成膜する。高融点ガラス材料としては、ＣａＯ
−Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 又はＳｒＯ−Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を用
いる。
一実施例を示す説明図である。まず工程ａで基板１０上
に下部シールド層２４を成膜する。ここで下部シールド
層２４はセンダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金）からな
る。次に工程ｂで、その下部シールド層２４の上に、下
部ギャップ層２８ａとして高融点ガラス材料をＲＦスパ
ッタ法で成膜する。高融点ガラス材料としては、ＣａＯ
−Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 又はＳｒＯ−Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 を用
いる。
【００１４】ところで前述のように、センダスト膜は、
磁気特性を確保し安定化させるために高温（約５００℃
程度）の熱処理を行う必要がある。本発明方法では、工
程ａの後ではなく、工程ｂの後、即ち高融点ガラス材料
をＲＦスパッタ法で成膜した後に行う。これによって下
部ギャップ層２８ａとなる高融点ガラス材料も同時に熱
処理される。この熱処理温度は、高融点ガラス材料の融
点よりも遙に低い温度であるから、下部ギャップ層２８
ａの表層のみ（下部シールド層２４との界面及び下部ギ
ャップ層２８ａの表面のごく一層）が融解するだけであ
る。これによって下部ギャップ層２８ａは下部シールド
層２４に融着し、また表面もより一層平滑化される。因
に、従来方法のようなアルミナ膜では、その後に５００
℃程度で加熱しても融解は全く生じず、本発明のような
効果は決して得られない。高融点ガラス材料を用いてい
るにしても、スパッタ法による成膜のため、僅かな欠陥
が生じる恐れはあるが、たとえそのような欠陥があって
も、この熱処理で完全に解消させることができる。そし
て工程ｄで、下部ギャップ層２８ａの上に良好なＭＲ素
子２０を形成できる。
磁気特性を確保し安定化させるために高温（約５００℃
程度）の熱処理を行う必要がある。本発明方法では、工
程ａの後ではなく、工程ｂの後、即ち高融点ガラス材料
をＲＦスパッタ法で成膜した後に行う。これによって下
部ギャップ層２８ａとなる高融点ガラス材料も同時に熱
処理される。この熱処理温度は、高融点ガラス材料の融
点よりも遙に低い温度であるから、下部ギャップ層２８
ａの表層のみ（下部シールド層２４との界面及び下部ギ
ャップ層２８ａの表面のごく一層）が融解するだけであ
る。これによって下部ギャップ層２８ａは下部シールド
層２４に融着し、また表面もより一層平滑化される。因
に、従来方法のようなアルミナ膜では、その後に５００
℃程度で加熱しても融解は全く生じず、本発明のような
効果は決して得られない。高融点ガラス材料を用いてい
るにしても、スパッタ法による成膜のため、僅かな欠陥
が生じる恐れはあるが、たとえそのような欠陥があって
も、この熱処理で完全に解消させることができる。そし
て工程ｄで、下部ギャップ層２８ａの上に良好なＭＲ素
子２０を形成できる。
【００１５】前記のように、使用する高融点ガラス材料
としては、Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 系ガラス、特にＣａＯ−Ｋ
2 Ｏ−ＳｉＯ2 もしくはＳｒＯ−Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 が好
適である。主成分となるＳｉＯ2 は単独でガラスを形成
するが、熱膨張係数が小さく（約５×１０-7／℃）、ま
た脆いために加工性が悪い。因に、従来技術として用い
ていたアルミナの熱膨張係数は６０〜７０-7／℃であ
る。そこでＫ2 Ｏを適量添加する。Ｋ2 Ｏは熱膨張係数
を高めるとともに、加工性を向上させる効果がある。こ
れによってスライダー加工時にギャップ部に発生するチ
ッピング（欠け発生）を抑制できる。このＫ2 Ｏの添加
量は、３〜１０重量％、より好ましくは５重量％程度と
する。なお、Ｋ2 Ｏの添加量を多くしすぎると、ＳｉＯ
2 中でＫ2Ｏが結晶化するため好ましくない。しかし、
ＳｉＯ2 のみでは無論のこと、Ｋ2Ｏ−ＳｉＯ2 のみで
ギャップ層を形成しても、熱膨張係数の関係からギャッ
プ層にクラックが生じ易い。そこで、ＣａＯもしくはＳ
ｒＯを２０〜４０重量％の割合で加える。これにより熱
膨張係数は約６０×１０-7／℃程度となり、現在使用し
ているアルミナと同等の熱膨張係数となる。
としては、Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 系ガラス、特にＣａＯ−Ｋ
2 Ｏ−ＳｉＯ2 もしくはＳｒＯ−Ｋ2 Ｏ−ＳｉＯ2 が好
適である。主成分となるＳｉＯ2 は単独でガラスを形成
するが、熱膨張係数が小さく（約５×１０-7／℃）、ま
た脆いために加工性が悪い。因に、従来技術として用い
ていたアルミナの熱膨張係数は６０〜７０-7／℃であ
る。そこでＫ2 Ｏを適量添加する。Ｋ2 Ｏは熱膨張係数
を高めるとともに、加工性を向上させる効果がある。こ
れによってスライダー加工時にギャップ部に発生するチ
ッピング（欠け発生）を抑制できる。このＫ2 Ｏの添加
量は、３〜１０重量％、より好ましくは５重量％程度と
する。なお、Ｋ2 Ｏの添加量を多くしすぎると、ＳｉＯ
2 中でＫ2Ｏが結晶化するため好ましくない。しかし、
ＳｉＯ2 のみでは無論のこと、Ｋ2Ｏ−ＳｉＯ2 のみで
ギャップ層を形成しても、熱膨張係数の関係からギャッ
プ層にクラックが生じ易い。そこで、ＣａＯもしくはＳ
ｒＯを２０〜４０重量％の割合で加える。これにより熱
膨張係数は約６０×１０-7／℃程度となり、現在使用し
ているアルミナと同等の熱膨張係数となる。
【００１６】これらのガラス材料は、いずれも融点が８
００〜９００℃であり、現在の下部シールド層の熱処理
条件（約５００℃）では、完全には溶融しないが、表層
のみ（下部シールド層との界面も含む）が融解する。こ
れによって、下部シールド層に融着すると共に表面もよ
り一層平滑化する。従って、前記熱処理条件にてギャッ
プ層に要求される特性（電気絶縁性能及び密着力）は十
分に確保され、更にギャップ長（ギャップ層の厚さ）が
変動することもないし、下部シールド層の磁気特性の確
保及び安定化も十分である。
００〜９００℃であり、現在の下部シールド層の熱処理
条件（約５００℃）では、完全には溶融しないが、表層
のみ（下部シールド層との界面も含む）が融解する。こ
れによって、下部シールド層に融着すると共に表面もよ
り一層平滑化する。従って、前記熱処理条件にてギャッ
プ層に要求される特性（電気絶縁性能及び密着力）は十
分に確保され、更にギャップ長（ギャップ層の厚さ）が
変動することもないし、下部シールド層の磁気特性の確
保及び安定化も十分である。
【００１７】試作実験の結果によれば、上記のような高
融点ガラス材料を使用することによって、従来アルミナ
では膜厚０．１μｍにおいて１０9 〜１０10Ω程度であ
った電気絶縁性能が、同一膜厚において１０11〜１０12
Ωまで向上した。
融点ガラス材料を使用することによって、従来アルミナ
では膜厚０．１μｍにおいて１０9 〜１０10Ω程度であ
った電気絶縁性能が、同一膜厚において１０11〜１０12
Ωまで向上した。
【００１８】このように下部シールド層（センダスト）
に熱処理を必要とする場合には、その熱処理と高融点ガ
ラス材料の熱処理を同一工程で実施できるため、特に工
程数が増えることもないので好ましい。下部シールド層
の材料によっては、熱処理を必要としない場合もある
が、その場合でも、高融点ガラス材料の熱処理を行うの
が望ましい。アルミナのスパッタ膜に比べて高融点ガラ
ス材料のスパッタ膜はピンホールなどの欠陥が少ないも
のの、熱処理によって表層のみを融解すると、下部シー
ルド層の表面性状が多少悪くても界面での融解によって
密着力が向上し、剥離の発生も抑制されるし、表面もよ
り一層平滑化され、その上に形成する他の層も良好に成
膜できるからである。いずれにしても、この高融点ガラ
ス材料の熱処理は、表層（下地との界面も含む）の極く
一層のみが融解する温度と条件に設定して行うものであ
り、内部まで溶融するような温度まで加熱しないので、
スパッタ法によって所定の膜厚まで成膜した状態は厳格
に維持され、ギャップ長が変動する恐れはない。
に熱処理を必要とする場合には、その熱処理と高融点ガ
ラス材料の熱処理を同一工程で実施できるため、特に工
程数が増えることもないので好ましい。下部シールド層
の材料によっては、熱処理を必要としない場合もある
が、その場合でも、高融点ガラス材料の熱処理を行うの
が望ましい。アルミナのスパッタ膜に比べて高融点ガラ
ス材料のスパッタ膜はピンホールなどの欠陥が少ないも
のの、熱処理によって表層のみを融解すると、下部シー
ルド層の表面性状が多少悪くても界面での融解によって
密着力が向上し、剥離の発生も抑制されるし、表面もよ
り一層平滑化され、その上に形成する他の層も良好に成
膜できるからである。いずれにしても、この高融点ガラ
ス材料の熱処理は、表層（下地との界面も含む）の極く
一層のみが融解する温度と条件に設定して行うものであ
り、内部まで溶融するような温度まで加熱しないので、
スパッタ法によって所定の膜厚まで成膜した状態は厳格
に維持され、ギャップ長が変動する恐れはない。
【００１９】本発明の高融点ガラス材料によるギャップ
層の形成は、特に、極めて薄くすることが要求されるＭ
Ｒ型薄膜磁気ヘッドの読出し素子部の下部ギャップ層に
有効であるが、それ以外のギャップ層にも適用できるこ
とは言うまでもない。上部ギャップ層は同種の高融点ガ
ラス材料で構成するのが好ましい。書込み素子部のギャ
ップ層も高融点ガラス材料で構成してよい。しかし、書
込み素子部のような比較的厚くてよいギャップ層は、従
来同様のアルミナのスパッタ膜であっても特に支障は生
じない。
層の形成は、特に、極めて薄くすることが要求されるＭ
Ｒ型薄膜磁気ヘッドの読出し素子部の下部ギャップ層に
有効であるが、それ以外のギャップ層にも適用できるこ
とは言うまでもない。上部ギャップ層は同種の高融点ガ
ラス材料で構成するのが好ましい。書込み素子部のギャ
ップ層も高融点ガラス材料で構成してよい。しかし、書
込み素子部のような比較的厚くてよいギャップ層は、従
来同様のアルミナのスパッタ膜であっても特に支障は生
じない。
【００２０】
【発明の効果】本発明は上記のようにギャップ層を高融
点ガラス材料のスパッタ膜で形成した薄膜磁気ヘッド及
びその製造方法であるので、ギャップ層が０．１μｍ程
度以下と薄くなっても、あるいは下地の表面性状が悪く
ても、ピンホールのような欠陥は生じ難く、そのため高
電気絶縁性能を呈し、狭ギャップ長化に対応できる。ま
た高融点ガラス材料の熱処理を行うことで、ギャップ層
の下地との密着力も改善され、剥離のような二次障害の
発生も抑制できるし、表面の平滑性も一段と向上し、そ
の上に形成する膜も良質のものとなる。これらによって
薄膜磁気ヘッドの記録密度の一層の向上を図ることが可
能となる。
点ガラス材料のスパッタ膜で形成した薄膜磁気ヘッド及
びその製造方法であるので、ギャップ層が０．１μｍ程
度以下と薄くなっても、あるいは下地の表面性状が悪く
ても、ピンホールのような欠陥は生じ難く、そのため高
電気絶縁性能を呈し、狭ギャップ長化に対応できる。ま
た高融点ガラス材料の熱処理を行うことで、ギャップ層
の下地との密着力も改善され、剥離のような二次障害の
発生も抑制できるし、表面の平滑性も一段と向上し、そ
の上に形成する膜も良質のものとなる。これらによって
薄膜磁気ヘッドの記録密度の一層の向上を図ることが可
能となる。
【図１】本発明方法によるギャップ膜形成プロセスの一
実施例を示す説明図。
実施例を示す説明図。
【図２】従来方法によるギャップ膜形成プロセスの一例
を示す説明図。
を示す説明図。
【図３】ＭＲ型薄膜磁気ヘッドの一例を示す構造説明
図。
図。
１０ 基板 １２ 読出し素子部 １４ 書込み素子部 ２０ ＭＲ素子 ２４ 下部シールド層 ２６ 上部シールド層 ２８ａ 下部ギャップ層 ２８ｂ 上部ギャップ層
Claims (6)
- 【請求項１】 セラミックス基板上に積層した複数の磁
性層の間を非磁性のギャップ層で離間する構造を有する
薄膜磁気ヘッドにおいて、前記ギャップ層が高融点ガラ
ス材料からなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】 薄膜磁気ヘッドが、セラミックス基板上
に設ける上下２層の磁極層間をギャップ層で分離し、そ
の間に磁界発生用及び誘導電流ピックアップ用のコイル
層を形成する構造の誘導型である請求項１記載の薄膜磁
気ヘッド。 - 【請求項３】 薄膜磁気ヘッドが、セラミックス基板上
に下部シールド層、ＭＲ素子、上部シールド層を積層形
成し、それらの間に下部ギャップ層及び上部ギャップ層
を介在させる構造の読出し素子部を有するＭＲ型であ
り、少なくとも下部ギャップ層が高融点ガラス材料から
なる請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項４】 高融点ガラス材料が、融点８００〜９０
０℃のＫ2 Ｏ−ＳｉＯ2 系ガラスである請求項１乃至３
記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項５】 セラミックス基板上に、下部磁性層と、
ギャップ層と、上部磁性層を、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、高融点ガラス材料をス
パッタ法で成膜することにより前記ギャップ層を形成す
ることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項６】 セラミックス基板上に、下部シールド
層、下部及び上部のギャップ層で挾まれたＭＲ素子、上
部シールド層を積層形成するＭＲ型薄膜磁気ヘッドの製
造方法において、センダスト膜からなる下部シールド層
の上に、ＲＦスパッタ法によりＫ2 Ｏ−ＳｉＯ2 系の高
融点ガラス材料からなる下部ギャップ層を成膜した後、
下部シールド層の熱処理温度で該下部シールド層の熱処
理を行うと共に、高融点ガラスの熱処理も同時に行うこ
とを特徴とするＭＲ型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20298296A JPH1027314A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20298296A JPH1027314A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1027314A true JPH1027314A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16466379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20298296A Pending JPH1027314A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1027314A (ja) |
-
1996
- 1996-07-12 JP JP20298296A patent/JPH1027314A/ja active Pending
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