JPS59231722A

JPS59231722A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPS59231722A
Application number: JP58105200A
Authority: JP
Inventors: Nobumasa Kaminaka; 紙中　伸征; Yasuo Yoshida; 吉田　泰雄
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-06-13
Filing date: 1983-06-13
Publication date: 1984-12-26
Also published as: JPH038004B2; US4716484A

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】産業上の利用分野この発明は薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する
もので、直接的な分野としては電算機用ディスク記憶装
置のトランスデヱーサに関するものである。また、この
発明は基本的には薄膜磁気ヘッドの磁芯に関するもので
あるため、他の磁気記録応用製品分野、例えばビデオテ
ープレコーダ。

オーディオ機器用の磁気ヘッドあるいは磁気センサにも
利用し得る。

従来例の構成とその問題点従来、第１図に示すように、電算機用ディスクヘッドは
薄膜の特徴と活かして、短波長再生を良好にするため媒
体１に対向する側の磁芯の厚みを数μｍの有限長とし、
一方磁気飽和による記録特性劣下を改善するため、後方
ではぶ厚くなっている。すなわち、下部磁芯２Ｖｉ複数
の磁性膜３，４゜５の積層によって成立ち、上部磁芯６
はやはり複数の磁性膜７，８の積層によって成立つ。こ
の上下磁芯２，６によって磁気回路が形成され、第１図
では８ターンのコイル層９が磁気回路に鎖交する形の薄
膜磁気ヘッドを構成している。Ｘ１＃−１非磁性基板で
、Ｘ２Ｆｉその表面に設けた非磁性絶縁層である。

このような磁気ヘッドの上下磁芯２，６を形成する場合
、第１図に示すようにパターンの大きな磁性膜から順次
小さなパターン形状の磁性膜というような順序で形成さ
れ七きた。すなわち、下部磁芯２であれば磁性膜３，４
．５の順序で形成され、上部磁芯６であれば磁性膜７，
８の順序で形成される。

このような順序は、第２図で示されるように、常に平坦
な部分の上につぎの磁性膜が形成される製法のため、電
着法などの磁性膜形成には好ましい方法でかつ常識的な
やり方と考えられてきた。

しかし、このような方法は、構成上かつ製造法として欠
点を含むことが最近間らかになってきた。

すなわち、電着法では、電着用電極層１０が磁性膜３あ
るいは磁性膜７の下部に存在している。この電着用電極
層１０は、通常非磁性基板Ｘ工全体にわたってスパンタ
法あるいは蒸着法により５００λ〜数１００ＯＡ厚に形
成される。ついでホトレジストが塗布され、プリーベー
ク後、磁性膜３の形状と関係した所定のフォトマスクを
介して露光され、現像リンスされる。この工程は通常の
ホトリソグラフィの工程である。ついで、電着浴に浸す
ことによシ、電着法によシ磁性膜３を形成する。ついで
、充分な水洗を経たのち、再度ホトレジストが塗布され
上述した手順が繰り返される。この時、前に塗布したホ
トレジストと再度塗布したホトレジスト相互間で干渉を
起こす度合を低減するために、再度ホトレジストが塗布
される前に１００〜１１０℃で３０分程度前のホトレジ
ストがベークされる。

このベーク工程が必要なため、何回か異なったパターン
の磁性膜を順次形成していくうち、曲に電着した電着面
が変化し、順次その上部に電着された磁性膜の表面性が
劣化、極端な場合は組成変化を起こし磁気特性を劣化さ
せる場合があった。また、再三にわたってホトレジスト
を塗布したシするため、作業性が悪いという欠点があっ
た。さらに別の欠点としては、電着磁性層エツジの角ば
シ度合である。例えば下部磁芯２では磁性層４にみられ
るコーナ部１１、あるいは上部磁芯６では磁性層８にみ
られるコーナ部１２である。このようなコーナｉｌｌ、
１２での尖鋭さは、電着法による一つの大きな特長であ
って、第２図に示すトランク幅方向の寸法Ｔを決定する
場合などには極めて好ましい形状である。しかし、前述
のような部位での尖鋭さはつぎのような問題点を含んで
いることがわかった。すなわち、コーナ部１１が角ばっ
ていると上下磁芯２，６間の間隔がこの部分で狭まるこ
とになり、磁気効率を低下させる。また、コーナ部１２
が角ばっていると、その上部に形成する５ｉ０２あるい
はＡＩ！２０３といった保護層１３の形成において、そ
の部位でのカッく一レンジが悪く、マイクロクランク等
の欠陥が入ることがあシ、製品の歩留まシが低かった。

発明の目的この発明は磁気特性が良好で磁気効率が高い薄膜磁気ヘ
ッドを提供すること、ならびに作業性が良好で、安定し
た電着が可能で、かつ製品の歩留ま夛の高い薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法を提供することを目的とする。

発明の構成この発明の薄膜磁気ヘッドは、磁気回路を構成する積層
磁芯が磁気特性の点から少くとも２層の磁性膜より成る
。この磁性膜のうち、パターン形状の小さい磁性膜の上
部に、この磁性膜を完全に覆うよシバターン形状の大き
な磁性膜が積層されている構成にすると、下の磁性膜の
端部が上の磁性膜で蔽われるため、平滑化され、従来例
で述べた欠点が改善されることになる。また、この効果
は磁性膜形成に電着法を用いる製造方法において最も顕
著である。すなわち、小さいパターンの磁性膜から順次
より大きなパターンの磁性膜を形成するため、下地の磁
性膜の端部といった段差部では電着法特有のレベリング
作用による膜生成が進行する。したがって、極めて滑ら
かな遮蔽が実現実施例の説明この発明の積層磁芯部の実施例について第３図を用いて
説明する。第３図の）は第３図囚の断面図である。非磁
性基板Ｘ０上に非磁性絶縁層Ｘ、を介して電着用電極層
１５が全面に形成されたのち、積層磁芯１６を構成する
磁性膜１７，１８．１９のうち、パターン形状の最も小
さい磁性膜１９を形成し、ついで２番目に大きいパター
ンの、磁性膜１８を形成する。最後に最も大きいパター
ンの磁性膜１７を形成する。

ここで、パターンが小さいとか大きいとかという意味は
、もちろん電着すべき面積について言っているわけであ
るが、大きいパターンは小さいパターンを包含している
ことをも意味している。このようにすることによシ、電
着法特有のレベリング効果により、尖鋭なコーナ部２０
，２１．２２上部の電着膜は丸みを帯び、最上部では尖
鋭なニーす部は存在しなくなる。コーナ部２３は、ギャ
ップ深さ位置２４で切断加工のため最終的には除去され
るので関係ない。

つぎに、製造手順を第４図（イ）〜（８）により順を追
って説明する。まず、第４図（Ａ）に示すように、下地
面２５上にＮｉ−Ｆｅ合金薄膜よりなる電着用電極層２
６が、真空蒸着法あるいはスパッタ法により下地面２５
全面に５ｏｏｉ〜数１０００　ｉ厚に形成される。つい
で、その上部にホトレジスト２７が塗布され、９０℃で
１５〜４５分間プリベークされる（ここまでの工程を［
前工程−Ｊとよぶ）。

ついで、第４図（Ｂ）に示すように、磁性膜１９に対応
したホトマスクにより、ホトレジスト２７の部位２８が
露光、現像によジ穴明けされ、パターニングされる。そ
の後、所定の電着浴（後述）内にて電着用電極層２６に
通電することにより、部位２８に磁性膜１９が形成され
る（ここまでの工程を「本工程」とよぶ）。従来例では
この電着工程を通常の部屋（紫外線光を含む照明がある
部屋）で行っても良かった。すなわち、ホトレジスト２
７は、１回毎に除去され再塗布されるため、電着時に露
光されても構わない。しかし、この発明の製造方法は、
この工程をもイエロールーム（レジストを感光しないよ
うに紫外線光を除去した照明がある部屋）で行う。これ
により、作業工程が簡単化されるとともに、この発明の
製造方法の実施が可能となる。

磁性膜１９が形成された後、「本工程」が再度ノ繰シ返
される。すなわち、第４図（Ｃ）に示すように、磁性膜
１８に対応したホトマスクによって所定の部位が露光、
現像されバターニングされる。そして電着浴内にて電着
が什われ、磁性膜１８を得る。

同様のことが再度行われ、第４図（Ｄ）に示すように磁
性膜１７を得る。その後、残留ホトレジスト２７を完全
に感光させ、ア七トン液中にて溶解除去する。ついで、
所定のパターン以外にはみ出している電着用電極層２６
をスパッタエツチングある匹は化学エツチング等の方法
で除去する。ここの工程を「後工程」と呼び、第４Ｎ極
）にその終了時点での様子を示す。

ｒ本工程Ｊではつぎに示すような、一つの変化例が有り
得る。すなわち、第４図（８）に示すように磁性膜１９
に対応するホトマスクで露光、現像した後、すぐ電着す
るのではなく、つぎの電着を行うべき磁性膜１８に対応
したホトマスクで露光のみを行った後、磁性膜１９を電
着する。ついで、現像処理を行うこと炉より、磁性膜１
８が形成される部位がパターニングされる。ついで、っ
ぎの電着を行うべき磁性膜１７に対応したホトマスクで
露光のみを行った援、磁性膜１８を電着する。

その後、現像処理にて、磁性膜１７が形成される部位が
パターニングされる。この例にては、この３層にて一つ
の積層磁芯が完成するのでこのパターニングされた部位
に磁性膜１７が第４図（ハ）に示すように電着されて「
本工程」が終了する。ここに示す「本工程」の一つの変
化例の特徴はつぎの通シである。すなわち、各層の厚み
などにも関係するが、例えば第４図（６）、第４図（Ｑ
で示す磁性膜１９．１８のｆｆｌ＜近傍２９．３０Ｆｉ
、それぞれの薄膜が形成されたのち、つぎに電着すべき
パターンでパターニング、すなわち露光、現像する際、
陰になるため未露光部となって残存する可能性がある。

充分除去するためには、露光時間、現像時間を長くすれ
に解決できる場合もあるが、この方法は基本的には適正
露光、現像条件よりずれるため、パターン幅が広がるな
ど良くない点も発生するので好ましくない。そのような
点を改善するのが、上述した一つの変化例である。これ
は、磁性膜１９．１８を電着する前に、つぎに電着すべ
きである。したがって、部位２９．３０等は陰にならな
いため、未露光部となって残存せず、良好なパターニン
グが可能となる。ここで、参考までに以下の点を明記し
ておく。従来例の第１図で示す下部磁芯２あるいは上部
磁芯６とこの発明構成のような積層磁芯１６との識別に
ついては切断、研磨等の方法でその断面を第１図あるい
ｔ′ｉ第３図の）のように露出させたのち、電子顕微鏡
による観察あるいはＸ＃マイクロアナナイザによる各磁
性膜の微妙な組成の違いを検出するといった各種分析法
を駆使すれば職別可能である。

さて、このような積層磁芯を磁気回路の一部として有す
る具体的実施例として電算機用薄膜ヘッドの例を第５図
に示す。第５図について詳細に説明する。Ａ／２０３−
ＴｉＣ等の非磁性基板３ｏ上に、５ｉ０２あるいはＡＩ
！２０３等の非磁性絶縁層３１をスパッタ法により形成
する。ついで、Ｎｉ−Ｆｅ合金の５００Ａ〜数１００Ｏ
Ａ厚の電着用電極層３２をスパッタリングで形成し、下
部磁芯３３を構成する磁性膜３４゜３５．３６を順次電
着法によシ形成する。製造手順は前に述べた通９である
が、Ｎｉ−Ｆｅ合金電着膜を得る電着浴としては以下に
示す通りである。

Ｎ　ｉ　ＳＯ４・６８２０　　　３００　　　（！／１
）ＮｉＣ１２・６Ｈ３０３０（ｙ／ｌ　）ＦｅＳＯ４−
７Ｈ２０１４，６（ｙ／ｌ　）Ｈ３ＢＯ４４０（９’／
ｌ　）サッカリン酸ナトリウム　　　　１．５　　　（９／ｌ
）ラウリル硫酸ナトリウム　　　　０．２５　　（Ｐ／
ｌ）浴温ｔｉ４０±１℃、ｐＨは２．２．電流密度は所
望の組成を得るために調整されるが、８〜１５　ｍＡ／
ｉの範囲で実施される。その後、磁気ギャップ層となる
Ｓ　ｓ　Ｏ２あるいＦｉＡｌ、０．からなる非磁性絶縁
層３７がスパッタリングにより形成される。ついで、ホ
トレジスト層３８．３９による層間絶縁層が形成される
。その間にＣｕ電着によるコイル部４０の形成ののち、
再び上部磁芯４１を構成する磁性膜４２．４３が電着用
電極層４４の上部に、的項で示された方法に準じて形成
される。最終的には、５ｉ０２あるいはＡＩ！２０３　
といった非磁性絶縁物の保蒋層４５がスパッタ法などに
よシ形成される。薄膜ヘッドとして完成するには、所定
のギャップ深さ位置まで研削、研磨によシ仕上げられ、
コイル部４０の端子が外部回路と接続されるように線処
理が施され、浮動型ヘッドではフレクチャーに取付けら
れる。

このように構成した結果、つぎのような効果が得られる
。

■　１回のホトレジストの塗布でよいため、ホトレジス
トの除去、再塗布といった手間が要らなくなって作業時
間の短縮が因れ、またホトレジスト相互間の干渉を防ぐ
ためのベーキングが不要となるので、電着すべき面の変
質が少くなジ、安定した電着が可能となる。

■　小さいパターン土に大キいパターン部ヲ電着するの
で、尖った部位は滑らかになる電着特有のレヘリング効
果が現われる。このため、上下磁芯間の間隔が維持され
、磁気効率を良好にする。

さらに、保護層形成において、尖った部位上に成長する
あるいは発生することが多いマイクロクラックなどの欠
陥を著しく減少させることが可能となり、ヘッド歩留ま
りを向上させることができる。

発明の効果この発明によれば、薄膜磁気ヘッドの磁気特性を良好と
できるとともに磁気効率を高くすることができ、製造工
程が少くなって作業時間を短縮することができ、しかも
マイクロクラックなどの欠陥を減少させることができ、
製品の歩留まりを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の薄膜磁気ヘッドの断面図、第２図はその
要部平面図、第３図（イ）、（６）はこの発明の実施例
構成を示す要部平面図およびその断面図、第４図囚〜（
６）はその製造工程説明図、第５図はこの発明の具体的
実施例の断面図である。１５・・・電着用電極層、１６・・・積層磁心、１７゜
２８．１９・・・磁性膜、２５・・・下地面、２６・・
・電着用電極層、２７・・・ホトレジスト

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少くとも２層の磁性膜からなる積層磁芯を磁気回
路の一部とする薄膜磁気ヘッドであって、前記少くとも
２層の磁性膜のうち、ノくターン形状の小さい磁性膜の
上部に、この磁性膜を完全に覆うよりパターン形状の大
きな磁性膜が積層されて前記積層磁芯が構成されている
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
（２）電着法により少くとも２層の磁性膜からなる積層
磁芯を形成し、この積層磁芯を磁気回路の一部とする薄
膜磁気ヘッドの製造方法であって、前記少くとも２層の
磁性膜のうちノ（ターン形状の最も小さい磁性膜の電着
を行ったのち、順次よシバターン形状の大きな磁性膜形
成を電着法により行うことを特徴とする薄膜磁気ヘッド
の製造方法。
（３）前記少くとも２層の磁性膜は、「前工程」が電着
用電極層を形成する工程と、前記電着用電極層上にホト
レジストを塗布する工程と、前記ホトレジストをプリベ
ークする工程とからなシ、その後、所定のパターンに前
記ホトレジストをｉ＋。現像する工程と、所定の電着浴内にて前記電着用電極層
に通電することによシ前記所定のパターン部分に磁性膜
を形成する工程とからなる「本工程」を少くとも２回縁
シ返したのち、前記ホトレジストを除去する工程と、そ
の後前記所定のパターン部分以外の前記電着用電極層を
除去する工程とからなる「後工程」とによって製造され
る特許請求の範囲第（２）項記載の薄膜磁気ヘッドの製
造方法。
（４）　ｍ層（ｍは２以上の整数）の磁性膜を形成する
「本工程」の製造順序は、前記ホトレジストをｎ層目（
ｎ＝１．２．・・・、ｍ）の磁性膜パターンに対応して
、ｎ　＝　１の場合は露光現像を行ったのち、ｎ≧２の
場合は現像のみを行ったのち、つぎに形成すべき（ｎ＋
１）層目の磁性膜パターンに対応して露光のみ行った（
ｎ＝ｍでは行わず）後、所定の電着浴内にて該電着用電
極層に通電することにより、前記ｎ層目の磁性膜を電着
形成することを「本工程」の製造順序とする特許請求の
範囲第（３）項記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。