JPH09147321A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度が高く、かつ視認性に優れたギャップ深
さ管理用パターンを、工程を煩雑にすることなく簡便に
形成する。 【解決手段】 ギャップ深さ管理用のマーカ２６，２８
は、磁極２４の両脇にヘッド形状に沿って対称に、コイ
ルと同時に形成される。薄膜磁気ヘッド素子は、研磨面
３０側から磁極中心２４Ｃと垂直に研磨される。位置Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３と研磨するに従って、マーカ２６，２８
の間隔Ｗは開くようになる。マーカ２６，２８の間隔Ｗ
とギャップ深さＬは簡単な関係で表わされ、マーカ間隔
ＷからギャップＬを簡単に求めることができる。マーカ
２６，２８が連続的に形成されているため、マーカ間隔
Ｗは研磨の進行に伴って連続的に拡大するので、ギャッ
プ深さＬの調整を連続的に良好に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばＶＴＲで
使用される薄膜磁気ヘッド及びその製造方法にかかり、
更に具体的には、そのギャップ深さ管理用パターンの改
良に関する。

【０００２】

【背景技術と発明が解決しようとする課題】磁気記録の
高密度化の要求に伴い、磁気ヘッドの小型化が進み、薄
膜磁気ヘッドの開発が進められている。薄膜磁気ヘッド
は、従来の半導体製造技術を応用して微小パターンのヘ
ッドを多数個同時に形成でき、また、多トラックヘッド
も比較的低コストで製造できるなど、多くの利点を有し
ている。この薄膜磁気ヘッドのギャップ深さは研磨加工
により決定されるが、ギャップ深さは磁気ヘッドの電磁
変換効率や寿命に大きく影響するため、ギャップ深さ仕
上げ精度の向上が課題となっている。

【０００３】通常は、薄膜ヘッド（トラック）パターン
に隣接して研磨量を検知するためのギャップ深さ管理用
パターン（以下「マーカ」という）を磁極先端部付近に
形成し、ヘッドパターンとマーカの複合体を研磨する。
そして、その研磨面からマーカを観察することによって
所望の磁気ギャップ深さを得る。なお、マーカに使用さ
れる材料としては、光学顕微鏡で見たときの視認性を高
めるため、金属膜が使用されることが多い。例えば、特
開昭６１−２６７９１３号公報には、１８０゜変位させ
た一対の三角形状のマーカの例が開示されている。特開
昭６２−２３２７１８号，同２２２１９号公報には、２
つのデプス検知用マーカを備えた薄膜磁気ヘッドが開示
されている。特開昭６３−３４７１３号公報には、研磨
制御マークによるヘッド製造方法が開示されている。

【０００４】しかし、このような手法では、マーカと
なる膜を成膜したり加工したりするための工程が必要と
なり、コストや時間がかかる。加工精度を上げるため
マーカーを薄い膜で作ると、研磨面からのマーカの視認
性が悪くなるなどの不都合がある。

【０００５】また他の背景技術として、磁気コアをイオ
ンビーム法などのエッチングで形成する際、同時にマー
カを形成してしまうという方法がある。この手法によれ
ば、磁気コアと同一工程でマーカを形成できるため、工
程が煩雑になることはない。しかし、例えばビデオ用ヘ
ッドなどに適用する場合には好ましくない面がある。ビ
デオ用ヘッドでは、テープとの摺動によりヘッドが摩耗
するため、その摩耗分が考慮される。例えば、媒体と非
接触のＨＤＤ用ヘッドと比較した場合、ビデオ用ヘッド
は、ギャップ深さが大きい状態で使用される。この場
合、磁極先端部での磁気飽和を防ぐために磁極を厚くす
ることになるが、このような厚い磁極を用いるとマーカ
ーの加工精度が低くなり、ギャップ深さの管理が困難と
なる。

【０００６】更に、イオンビームエッチング法によって
素子先端の摺動幅加工を行う場合、磁極先端部の両隣，
すなわち素子を上面から見たときのトラックに相当する
部分の左右両脇はスペースがなくなるため、マーカをか
なり磁極に接近させる必要がある。しかし、磁極パター
ンとマーカパターンが近接し過ぎると、エッチングを行
ったときに両者のパターン間で膜残りを生じるなどの不
都合がある。

【０００７】本発明は、これらの点に着目したもので、
精度が高く、かつ視認性に優れたギャップ深さ管理用パ
ターンを、工程を煩雑にすることなく簡便に形成するこ
とをその目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明は、コイル（18）が巻回された磁極（24）
がギャップ層（82）を挟んで基板（80）上に形成されて
いる薄膜磁気ヘッド（10）において、前記磁極（24）の
脇に、ギャップ深さ方向と非平行なギャップ深さ管理用
パターン（26,28）を形成したことを特徴とする。他の
発明は、前記ギャップ深さ管理用パターン（26,28）
を、磁極中心（24C）に対して対称に、ヘッド形状に沿
って形成したことを特徴とする。更に他の発明は、前記
薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、前記コイル（18）
のパターンの製造時に、その周囲と異なる材料（56）を
用いて前記ギャップ深さ管理用パターン（26,28）を形
成することを特徴とする。

【０００９】本発明の主要な態様には、次のようなもの
もある。 （1）ギャップ深さ管理用パターンを、絶縁膜のエッチ
ングと、そのエッチング部分に対する異種膜の埋込みに
よって形成する。 （2）前記（1）の薄膜磁気ヘッドにおいて、ギャップ深
さ管理用パターンの形成を、コイル作製プロセスで同時
に行う。 （3）薄膜磁気ヘッドのギャップ深さ方向と非平行であ
って、幅が一定のラインで、薄膜磁気ヘッドの中心線を
対称軸として対称形に、ギャップ深さ管理用パターンを
配置する。この発明の前記及び他の目的，特徴，利点
は、次の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態につい
て、実施例を参照しながら詳細に説明する。まず、図２
を参照しながら、本実施例にかかる薄膜磁気ヘッド素子
全体の概略を説明する。同図において、素子１０の先端
部１２の摺動幅はＷＡとなっており、後端部１４の素子
幅はＷＢとなっている。先端部１２の中央には、磁極部
１６が形成されており、上下の磁極層の間に、渦巻き状
のコイル１８が形成されている。このコイル１８の両端
は、リード線２０，２２によって素子後端部１４の方に
延設されている。更に本実施例では、磁極部１６先端の
磁極２４の両脇にマーカ２６，２８が形成されている。

【００１１】図１には、素子１０の先端部１２の研磨前
の状態が拡大して示されている。磁極２４は研磨面３０
に露出しており、その幅ＷＣが信号記録のトラック幅と
なっている。マーカ２６，２８の中心２６Ｃ，２８Ｃ
は、磁極２４の中心２４Ｃ（トラック中心）に対して角
度θの方向に対称に形成されている。ギャップ深さＬ
は、磁極２４が扇状に広がる底部３２の位置ＰＱから研
磨面３０までの長さである。研磨は、トラック中心２４
Ｃに対して垂直に行われる。例えば、位置ＰＡまで研磨
したとすると、ギャップ深さＬは、ＰＱからＰＡまでの
長さである。

【００１２】底部位置ＰＱでは、磁極中心２４Ｃとマー
カ中心２８Ｃとの距離はＤＱとなっている。磁極中心２
４Ｃとマーカ中心２６Ｃとの距離も同様である。従っ
て、底部位置ＰＱにおけるマーカ中心２６Ｃ，２８Ｃの
間隔Ｗは２ＤＱである。他方、位置ＰＡでは、磁極中心
２４Ｃとマーカ中心２８Ｃとの距離はＤＡであり、従っ
てマーカ中心２６Ｃ，２８Ｃの間隔Ｗは２ＤＡとなる。
例えば、マーカ２６，２８の磁極中心２４Ｃに対する角
度θを４５゜とすると、前記ＤＱは３０μｍとなり、こ
の底部位置ＰＱからマーカ中心２６Ｃ，２８Ｃの交点Ｐ
Ｘまでの距離ＤＸも３０μｍとなる。

【００１３】次に、このようなマーカ２６，２８は、図
２に示したコイル１８と同時に形成される。基本的な工
程を図３を参照して説明すると、まず、基板５０上に形
成されたＳｉＯ2，ＴｉＯ2などの絶縁膜５２上に、コイ
ル１８及びマーカ２６，２８に相当するレジストパター
ン５４が形成される（同図（A）参照）。なお、同図に
はコイル部分が主として示されている。そして、この状
態で、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などの
方法で絶縁膜５２がエッチングされる（同図（B）参
照）。このときのエッチング深さはマーカ２６，２８の
厚みに相当するので、研磨したときの視認性を良くする
ためにある程度深くエッチングする。例えば、数μｍレ
ベルのエッチング深さとする。

【００１４】次に、レジスト膜５４を除去するととも
に、Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｗなどの金属膜５６を、
真空蒸着やスパッタリングなどの方法により形成する
（同図（C）参照）。この金属膜５６は、エッチングし
た深さと同じか、あるいは若干厚く成膜するとよい。次
に、必要なパターン以外の箇所に付着した金属膜を、研
磨により除去する（同図（D）参照）。

【００１５】以上の工程により、絶縁膜５２中に金属膜
５６の所望パターンを埋め込み形成することができる。
なお、ＲＩＥは、比較的精度が高く厚い絶縁膜の微細加
工が可能である。このため、細いライン状のパターンも
加工でき、結果として精度の高いマーカパターンを形成
することができ、更には高精度のギャップ深さ加工も可
能となる。

【００１６】このように、本実施例によれば、コイル１
８を形成するためのフォトマスクにマーカパターンを加
えることにより、マーカ２６，２８とコイル１８を同一
工程で簡便に形成でき、マーカ形成によって工程が複雑
化することはない。

【００１７】次に、本実施例の作用を説明する。なお、
図４には、研磨面の様子が示されており、基板８０上の
絶縁層８４，８６中にギャップ層８２を挟んで上側磁極
層２４Ａ，下側磁極層２４Ｂによる磁極２４が形成され
た構成となっている。そして、これら上側磁極層２４Ａ
の両翼には、マーカ２６，２８がそれぞれ形成されてい
る。

【００１８】上述したように、素子１０は、研磨面３０
側から磁極中心２４Ｃと垂直に研磨される。例えば、図
１に示す位置Ｐ１まで研磨したとすると、このときの研
磨面は図４（A）に示すようになる。この研磨位置で
は、マーカ２６，２８は磁極２４の近くに位置してい
る。更に位置Ｐ２＝ＰＡまで研磨すると、図４（B）に
示すようになり、マーカ２６，２８の間隔が開くように
なる。そして更に位置Ｐ３＝ＰＱまで研磨したとする
と、このときの研磨面は図４（C）に示すようになり、
マーカ２６，２８の間隔は更に開くようになる。

【００１９】マーカ２６，２８の間隔Ｗとギャップ深さ
Ｌは簡単な関係で表わされ、マーカ間隔Ｗからギャップ
Ｌを簡単に求めることができる。例えば、θ＝４５゜で
ＤＱ＝ＤＸ＝３０μｍとしたとき、Ｗ＝２０μｍならＬ
＝２０μｍとなり、Ｗ＝４０μｍならＬ＝１０μｍとな
る。もちろん、他の間隔Ｗの値に対しても同様にギャッ
プＬを計測可能である。また、マーカ２６，２８が連続
的に形成されているため、マーカ間隔Ｗは研磨の進行に
伴って連続的に拡大するので、ギャップ深さＬの調整を
連続的に良好に行うことができる。

【００２０】このように、本実施例によれば、工程を複
雑化することなく高い精度で形成されたマーカの間隔を
測定することで、ギャップ深さを正確に知ることができ
る。また、マーカとして異種膜である金属を使用してい
るため、周囲の材料とも明瞭に区別でき、視認性も良好
である。更に、マーカは、ラインパターン２本だけで構
成されているため、その専有面積が小さくてすむ。ま
た、ビデオ用ヘッドでは、媒体との接触状態を良くする
ため、図２に示したように、素子先端を山型や凸型に突
出させた形状に加工することが多く、摺動幅ＷＡが小さ
くなる。しかし、このような場合でも、本実施例によれ
ばマーカ２６，２８が無くなってしまうことがなく、良
好なギャップ深さ管理が可能である。

【００２１】この発明は、以上の開示に基づいて多様に
改変することが可能であり、例えば次のようなものがあ
る。 （1）前記実施例では、磁極中心（トラック中心）に対
するマーカ中心の角度θを４５゜としたが、必要に応じ
て適宜設定してよい。また、マーカを非直線とすること
を妨げるものでもない。

【００２２】（2）前記実施例では、磁極先端に向かっ
て鋭角を形成する対称なマーカ配置としたが、非対称と
することを妨げるものではない。例えば、いずれか一方
を磁極中心に沿って平行に形成するなどである。 （3）その他、前記実施例に示した数値，形状，材料な
どにも本発明は限定されるものではない。薄膜磁気ヘッ
ドであれば、どのようなタイプのものにも適用可能であ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、次のような効果がある。 （1）ギャップ深さ管理用パターンを、ギャップ深さ方
向と非平行に異種材料で形成することとしたので、ギャ
ップ深さを高精度で視認性よく管理することができる。 （2）ギャップ深さ管理用パターンを、コイルパターン
と同時に形成することとしたので、工程の複雑化が防止
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるギャップ深さ管理用パタ
ーンを示す拡大平面図である。

【図２】薄膜磁気ヘッド素子の全体の概略を示す平面図
である。

【図３】コイル及びギャップ深さ管理用パターンの製造
プロセスを示す断面図である。

【図４】前記実施例を研磨面側からみた端面図である。

【符号の説明】

１０…磁気ヘッド素子 １２…先端部 １４…後端部 １６…磁極部 １８…コイル ２０，２２…リード線 ２４…磁極 ２４Ａ…上側磁極層 ２４Ｂ…下側磁極層 ２４Ｃ…磁極中心 ２６，２８…マーカ（ギャップ深さ管理用パターン） ２６Ｃ，２８Ｃ…マーカ中心 ３０…研磨面 ３２…底部 ５０，８０…基板 ５２…絶縁膜 ５６…金属膜 ８２…ギャップ層 ８４，８６…絶縁層 Ｌ…ギャップ深さ ＰＱ，ＰＡ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…研磨位置 Ｗ…マーカ間隔 θ…角度

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルが巻回された磁極がギャップ層を
   挟んで基板上に形成されている薄膜磁気ヘッドにおい
   て、 前記磁極の脇に、ギャップ深さ方向と非平行なギャップ
   深さ管理用パターンを形成したことを特徴とする薄膜磁
   気ヘッド。
2. 【請求項２】 前記ギャップ深さ管理用パターンを、磁
   極中心に対して対称に、ヘッド形状に沿って形成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の薄膜磁気ヘッドの
   製造方法であって、 前記コイルのパターンの製造時に、その周囲と異なる材
   料を用いて前記ギャップ深さ管理用パターンを形成する
   ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。