JPS6187213A - 薄膜磁気ヘツドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、磁性体、コイル導体、絶縁体層が薄膜により
成膜されてなり、前記コイル導体がイオンエツチングに
より形成されてなる薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
に関するものである。

（発明の技術的背景および先行技術） 、従来より、磁気記録媒体を用いて各種の記号を記録再
生する磁気記録再生装置が種々開発されており、近年、
磁気記録媒体の形状が多様化、小型化するにつれて、こ
れらの媒体に情報を記録し、この記録された情報を再生
する手段である磁気ヘッドについても、多様な媒体に適
した種々の磁気ヘッドの開発が進められている。特に小
型の円板状磁気記録媒体（例えば最内周記録半径が１　
’５　ｒｒｕｎ、最外周記録半径が２０ｍ程度のもの）
を用いて記録再生を行なうための磁気ヘッドとしては、
磁気ヘッド自体も小型である必要があることがら、従来
のバルク型の磁性材料を用いたバルクヘッドに代って薄
膜型の磁気ヘッドが多く用いられるようになっており、
この薄膜磁気ヘッドはマルチチャンネル化が図れる等の
利点もあることから主として小型の磁気記録媒体用のヘ
ッドとして主流となりつつある。

この薄りＩｌ磁気ヘッドの構造の一例をその製造工程に
したがって説明すると、まず基板上には下部磁性層が薄
膜により形成される。次に下部磁性層上に第１絶縁層が
同じく薄膜により形成され、次いでコイル導体層が前記
第１絶縁層上に薄膜により形成される。その後このコイ
ル導体層はイオンエツチング等によりパターン形成され
、コイル導体となる。このコイル導体上には続いて第２
絶縁層が７ｍ股により形成されるが、前記コイル導体が
形成された後の積層体表面は凹凸を有しているためコイ
ル導体上に設けられた第２絶縁層もその表面が凹凸を有
したものとなる。第２絶縁層が凹凸を有したままである
とさらにその上に設けられる上部磁性層の磁気特性が悪
化するので、上部磁性層の形成に先立って第２絶縁層に
はその表面にフォトレジストが塗布され、イオンビーム
が第２絶縁層と塗布されたフォトレジストのエツチング
速度が等しくなる入射角度で入射せしめられイオンエツ
チングが行なわれて第２絶縁層の平坦化が図られる。イ
オンエツチングにより平坦となった第２絶縁層上には薄
膜により上部磁性層が形成される。しかしながら上記の
薄Ｍｌ！磁気ヘッドにおいてはコイル導体形成後の積層
体表面の凹凸の段差が大きいためにコイル導体上の第２
絶縁層の表面は、イオンエツチングを施しても完全には
平坦にならないという問題がある。この問題について第
４図の断面図を参照して説明する。

基板１０１上には下部磁性層１０２、第１絶縁層１０３
、コイル導体１０４が順に成膜され、コイル導体１０４
上には第２絶縁層１０５が形成される。この第２絶縁層
の、前記コイル導体１０４の形成に伴う積層体の段差部
分に対応して生じた段差部分にはコイル導体１０４の段
差が大きいために段差部分でのステップカバレッジが悪
くなり横形のＶ字溝１０５Ａが生じてしまう（第４図（
ａ）〉。このＶ字溝１０５Ａの形状はコイル導体１０４
の形状、第２絶縁層１０５の厚さ等により変化し、定量
化を図ることが困難であり、イオンエツチングによる第
２絶縁層の平坦化が終了した後も第２絶縁層１０５表面
に残存する。（第４図（ｂ））。このＶ字溝１０５Ａが
残存したままの状態で第２絶縁層１０５上に上部磁性層
１０６が成膜されると、上部磁性層１０６に断層が生じ
てしまい（第４図（Ｃ））、磁気抵抗が大幅に増加して
磁気ヘッドの効率が著しく低下してしまうという不都合
が生じる。

（発明の目的） 本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、コイル導体上に設けられた第２絶縁層にｖ字溝が生
じ、上部磁性層に断層が発生することなく効率のよい記
録再生を行なうことのできる薄膜磁気ヘッドおよびその
製造方法を提供することを目的とするものぐある。

（発明の構成） 本発明の薄膜磁気ヘッドはコイル導体の断面形状が、両
側下端に外方へ広がった裾野部を有する略台形状である
ことを特徴とするものである。また本発明の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法は、コイル導体をイオンエツチングによ
り形成し、イオンエツチングを行なう際に入射させるイ
オンビームの入射角度およびフォトレジストの塗布厚さ
を、形成された前記コイル導体の断面形状が両側下端に
外方へ広がった裾野部を有する略台形状になるように設
定したことを特徴とするものである。すなわち、導体厚
、各コイルの間隔等の条件に応じてフォトレジストを所
定厚さにし、イオンビームの入射角（積層体の法線とイ
オンビームとのなす角）を所定角度範囲内に設定すると
イオンエツチング終了後のコイル導体の断面形状は両側
下端に外方へ広がった裾野部を有する略台形状となる。

前記裾野部の広がりの大きさはコイル導体の上述の条件
に応じ、フォトレジストの厚さおよびイオンビーム入射
角を変えることにより変化する。

（実施態様） 以下、図面を参照して本発明の実施態様について説明す
る。

第１図は本発明の薄膜磁気ヘッドの概要を示す平面図で
あり、第２図（ａ）〜（”’ｅ　＞はその構造を製造プ
ロセスを基に説明するための第１図の八−ＡＩ！断面図
に相当する断面図である。

一般に薄膜磁気ヘッドは、フェライト等の磁性体あるい
は、Ａ９Ｊ２０３　、Ａ９．ｚ　０３−Ｔ　ｉ　Ｃ等の
非磁性体からなる基板１上に、下部磁性層２、第１絶縁
層３、コイル導体４、第２絶縁層５、上部磁性層６が順
次積層され構成されている。これらの薄膜の積層、およ
びパターン形成の工程は第２図（ａ）〜（ｅ）に示すと
おりである。この工程によると、まず基板１上にパーマ
ロイ、アモル′　　ファス、センダスト等の磁性材料が
蒸着、スパッタリング等の方法により成膜され下部磁性
層２が形成される。次にこの下部磁性層２上に５ｆＯｚ
あるいはＡＱ、２０３およびＢｅＯ等からなる第１絶縁
層３が蒸着、スパッタリング等の方法で形成され、さら
に第１絶縁層３上に／ｌ、Ｃｕ、Ａ９Ｊ合金、ＣＵ金合
金どが蒸着あるいはスパッタリング等により成膜され、
コイル導体層４Ａが形成される。膜厚９．ｓで成膜され
た前記コイル導体層４Ａ上にはコイル形状をイオンエツ
チングを用いて形成するためにフォトレジスト８（例え
ば３ｈｉｌｙ社ＡＺ−１３５０Ｊ）が塗布厚９Ｊ２で塗
布される（第２図（ａ））。フォトレジスト８を塗布し
、露光、現象を行なってバターニングした後、イオンビ
ームを、入射角が所定の範囲内にあるように設定して入
射させ、所定時間イオンエツチングを行なう。このよう
にイオンエツチングされて形成されたコイル導体４の断
面形状は、両側下端に、前記イオンビームの入射角およ
びフォトレジストの塗布厚に対応した大きさで外方に広
がった裾野部を有する略台形状となる。（同図（ｂ））
。

前記コイル導体４が形成された後、５ｌｏ２、Ａ９Ｊ２
０３、ＢｅＯなどからなる第２絶縁層５が蒸着、スパッ
タリングにより形成されるが裾野部４ａによりコイル導
体による段差が和げられているため、第２絶縁層５の表
面には従来のようなＶ字溝が生じることがない。従って
第２絶縁層表面の平坦化を図るために７オトレジスト９
を第２絶縁層５上に塗布しく同図（Ｃ））、第２絶縁層
５およびフォトレジスト９のエツチング速度が等しくな
るような入射角度でイオンエツチングすることにより第
２絶縁層５は十分に平坦な表面に形成される（ｆ５１図
（ｄ））。さらに前記第２絶縁層５上にはパーマロイ、
アモルファス、センダスト等が蒸着、スパッタリング等
の方法で成膜され上部磁性層６が形成される（同図（ｅ
））。

ところで上述のように前記裾野部４ａは前記第２絶縁層
５の表面を平坦に形成することを可能にするが、この裾
野部４ａの広がり量９．３は、コイル導体層４Ａの材質
および膜厚が一定であるとすると、イオンエツチング時
の７オトレジストの塗布厚およびイオンビームの入射角
により決定される。コイル導体層としてＣｕを用い、導
体膜厚必１が１．８μｍであり、コイル導体の間隔が５
゜０μｍである場合の、イオンビーム入射角θおよびフ
ォトレジスト塗布厚９，２と裾野部の広がり最９．３の
関係を第３図に示す。図中、曲線（ａ）はイＡ−ンビー
ム入射角度が２５°、曲線（ｂ）はイオンビーム入射角
度が３５°、曲線（Ｃ）はイオンビーム入射角度が５０
°の時のフォトレジスト塗布厚９Ｊ２と裾野部の広がり
量９，３との関係をそれぞれ示すものである。

第３図から明らかなように、一般的にイオンビームの入
射角θを大きくする程、またフォトレジストの塗布厚９
，２を大ぎくする程、裾野部の広がり量９，３は増加す
る。しかしながら膜厚１，８μ瓦のＣｕをエツチングし
てコイル導体を完全に形成するためにはフォトレジスト
は最低２．０μｍ程度の塗布厚で塗布される必要がある
が、フォトレジストの塗布厚９Ｊ２が２．０μｍである
時にイオンビーム入射角を５０’にすると、裾野部の広
がりｌ　１２，３は１．５μｍにもなり、各導体間の間
隔は２，０μｍに減少してしまうので隣接する導体がつ
ながって短絡してしまう恐れが生じる。一方イオンビー
ムの入射角が２５°の時には裾野部の広がりは生じない
。従って例えばＣｕからなる膜厚１．８μｍのコイル導
体層をイオンエツチングにより５μｍ間隔のコイル導体
に形成する場合にはフォトレジストの塗布厚に応じてイ
オンビーム入射角を２５°より大きく、５０°よりも小
さい範囲で設定すれば好ましい大きさに広がった裾野部
が得られる。またこれはＡ９Ｊ１あるいはＡ９゜合金か
ら成る導体においても同様である。導体膜厚および形成
される各導体の間隔が変われば望ましいフォトレジスト
の塗布厚およびイオンビーム入射角は変化する。

なお、以上コイル導体が単層の場合を例にとって説明し
たがコイル導体は複数層からなるものであってもよいし
、コイル導体のターン数も５ターンに限られるものでな
いことは言うまでもない。

また、前記基板と下部磁性層は必ずしも別個に設けなく
てもよく、強磁性体基板を設けて両者を一体化してもよ
い。

（発明の効果〉 以上詳細に説明したように本発明の薄膜磁気ヘッドによ
れば、コイル導体の断面形状を両側下端に外方へ広がっ
た裾野部を有する略台形状にしたことにより段差が緩や
かになり、コイル導体上に設けられた絶縁層にＶ字溝が
生じ、上部磁性層に断層が入って磁気抵抗が増大すると
いう不都合が解消され、磁気効率の良い薄膜磁気ヘッド
を提供することができる。また本発明の薄ｇ！磁気ヘッ
ドの製造方法によれば、コイル導体をイオンエラ天ング
により形成する際にイオンビームの入射角度およびフォ
トレジストの塗布厚を調整することによりコイル導体の
断面形状を両側下端が外方へ広がった裾野部を有する略
台形状とづることかでき上述の効果を有する薄ｇ！磁気
ヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施態様による薄膜磁気ヘッド
の概要を示す平面図、 第２図は本発明の第１の実施態様による薄膜磁気ヘッド
の構造を製造プロセスにより説明するための第１図のＡ
−Ａ線部分の断面図、 第３図はコイル導体の裾野の広がり量とフォトレジスト
の塗布厚との関係をイオンビームの入射角度毎にそれぞ
れ示すグラフ、 第４図は従来の薄膜磁気ヘッドの構造の問題点をその製
造プロセスにより説明づるための断面図である。 １・・・基　板　　　　　２・・・下部磁性層３・・・
第１絶縁層　　　４・・・コイル導体４ａ・・・裾野部
　　　　４Ａ・・・コイル導体層５・・・第２絶縁層　
　　６・・・上部磁性層７．９・・・フォトレジスト 第１図 第３図 フォトレジスト￥今）ｊ　　（Ｊ２） （自制手続補正用 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　昭和５９年１１月
８日１゜＄件の表示 特願昭５９−２０９０６７号 ２、発明の名称 ａ膜磁気ヘッドおよびその製造方法 ３、補正をする者 事件との１」係　　　　特訂出願人 住　所　　　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　
　　　富士写真フィルム株式会社４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも下部磁性層、第１絶縁層、コイル導体、
   第２絶縁層、および上部磁性層がこの順に積層されてな
   る磁気記録再生用薄膜磁気ヘッドにおいて、前記コイル
   導体の断面形状が、両側下端に外方へ広がつた裾野部を
   有する略台形状であることを特徴とする薄膜磁気ヘッド
   。 ２）下部磁性層上に第１絶縁層を成膜し、次に該第１絶
   縁層上に導体層を成膜した後、イオンエッチングにより
   コイル導体を形成し、さらに該コイル導体上に第２絶縁
   層および上部絶縁を成膜する薄膜磁気ヘッドの製造方法
   において、前記コイル導体を形成するためのイオンビー
   ムの入射角およびフォトレジストの塗布厚を、形成され
   た前記コイル導体の断面形状が両側下端に外方へ広がっ
   た裾野部を有する略台形状になるように設定したことを
   特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。