JPH1074307A - 複合型磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

複合型磁気ヘッドの製造方法

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JPH1074307A
JPH1074307A JP22955196A JP22955196A JPH1074307A JP H1074307 A JPH1074307 A JP H1074307A JP 22955196 A JP22955196 A JP 22955196A JP 22955196 A JP22955196 A JP 22955196A JP H1074307 A JPH1074307 A JP H1074307A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic core
head
core
coil
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JP22955196A
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English (en)
Inventor
Tadashi Hashimoto
匡史 橋本
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インダクティブヘッドのフロントギャップ部
のポールハイトのエンドポイントが平坦化研磨時の加工
量により移動してしまい、その上に作成するMR素子の
ディプスエンドとの相関距離がウエハ内各素子で異なり
歩留まりが悪化する。 【解決手段】 インダクティブヘッドの製造は、第1の
磁気コア3の媒体摺動面側に磁気ギャップ材4を介し
て、ポールハイトのエンドポイントを確定する第2の磁
気コア5を形成する工程と、第1、第2の磁気コア3、
5とともに閉磁路を形成するように第3の磁気コア9を
形成する工程とからなり、MRヘッドの製造は、前記第
3の磁気コア9を下層シールドとし、この下層シールド
に、MR素子11、上層シールドを順次積層して形成す
る工程からなる複合型磁気ヘッドの製造方法を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録再生を行な
う複合型磁気ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】近年磁気記録技術の進歩により数Gb/
inch2の高記録密度が現実化してきている。この飛
躍的な記録密度の伸びは、記録を行なうための薄膜イン
ダクティブヘッドと再生を行なうためのMRヘッドを組
み合わせた複合型磁気ヘッドが実現されたためである。
この複合型磁気ヘッドは薄膜プロセスによって1基板上
に形成した数百から数千程度の素子を同時に形成して作
成されている。MRヘッドはその素子材料として異方性
MR材料、スピンバルブ材料、人口格子GMR材料など
高出力を促す材料が開発されて進歩してきた。
【0003】一方、薄膜インダクティブヘッドは、磁気
コアとして飽和磁束密度が10KG程度のNiFe膜が
使用されている。図5は従来の一般的複合型磁気ヘッド
の断面図の一例であり、セラミック基板15の上にMR
ヘッド100が形成されており、その上にインダクティ
ブヘッド200が形成されている。夫々の構成は基板1
5の上に磁性薄膜のシールド膜95、絶縁層105、M
R素子115とリード125、絶縁層135、シールド
兼インダクティブヘッドの第一の磁気コア145、磁気
ギャップ兼絶縁層45、コイル75、絶縁層85、第二
の磁気コア35が積層されて成っている。薄膜インダク
ティブヘッドの磁気コアの飽和磁束密度は書込能力を左
右し、飽和磁束密度が高い材料を使用すれば書込能力は
高くなる。現在よく知られている高飽和磁束密度材料に
はFeTaN、FeTaC、FeHfCなどの合金があ
る。これらの材料は軟磁気特性を得るために300℃以
上の熱処理が必要である。
【0004】複合型磁気ヘッドに高飽和磁束密度材料を
採用した薄膜インダクティブヘッドを使用しようとし
て、図5に示したような従来の複合型磁気ヘッドの構造
と同様にMRヘッドの上に薄膜インダクティブヘッドを
製作した場合には、高飽和磁束密度材料の熱処理のため
にMR素子はその機能を致命的に劣化させてしまう。ま
た、MR素子の熱処理による劣化を回避するために、薄
膜インダクティブヘッドを初めに製作して熱処理をし、
その後MRヘッドを製作する場合には、薄膜インダクテ
ィブヘッドのコイルなどの段差のためにMR素子の製作
は困難なものであった。
【0005】然るに、特開昭60−177420号公報
には基板の上に薄膜インダクティブヘッドを形成し、そ
の上にMRヘッドを配置して複合磁気ヘッドを製造する
方法が開示されている。図6はその磁気ヘッドの断面図
である。夫々の構成は基板15の上に第一の磁気コア3
5、絶縁層85、コイル75、磁気ギャップ45、第二
の磁気コア95兼シールド、絶縁層105、MR素子1
15およびリード125、絶縁層135、シールド14
5を積層して成っている。製造方法は図7工程(a)に
示すようにコイルを収納する凹部をもった第一の磁気コ
ア35を基板15上に被着し、その凹部にコイル75を
形成する。次に、工程(b)に示すように絶縁膜85を
被着し、コイル75及び第一の磁気コア35を埋没させ
る。次に工程(c)に示すように第一の磁気コア35が
露出するまで研磨し、ギャップ形成面の平坦化を行な
う。次に工程(d)に示すように磁気ギャップとなる絶
縁膜45を被着し、その上に第二の磁気コア95を被着
し、さらに絶縁膜105を形成する。次に工程(e)に
示すようにMR素子115、リード125、絶縁膜13
5、シールド145を被着して複合磁気ヘッドを完成す
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記に開示
された方法により複合型磁気ヘッドを製作しようとする
と、第一の磁気コアと第二の磁気コアとで作るフロント
ギャップ部のポールハイトのエンドポイントは平坦化研
磨時の加工量により例えば図8に示すようにh1の研磨
量ではa1のエンドポイントのものがh2ではa2に移
動してしまい、基板毎に数百から数千程度の素子を形成
しているので、基板内の研磨量の差によりポールハイト
のエンドポイントが場所によって異なってしまうという
問題があった。
【0007】薄膜インダクティブヘッドのポールハイト
のエンドポイントのバラツキは、その上に作成するMR
素子のディプスエンドとの相関距離が各素子で異なるこ
とになり、ウエハプロセス後に複合型磁気ヘッドとして
ポールハイトとMRディプスを同時に研磨する方法で
は、設計のポールハイト、MRディプスが得られなくな
り性能及び製造歩留まりが悪くなってしまう。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、薄膜インダクティブヘッドとMRヘッドとからなる
複合型磁気ヘッドを基板上に複数一括して製造する方法
であって、薄膜インダクティブヘッドの製造方法は基板
上に第1の磁気コアを形成するとともに、この第1の磁
気コア上に磁気ギャップ材を介して第2の磁気コアを配
し、所定深さの磁気ギャップを形成する工程と、磁気コ
イルを配置する工程と、前記磁気コイルを第1及び第2
の磁気コアとともに絶縁材で埋設被覆するとともに前記
所定深さの磁気ギャップを後の研磨工程における研磨作
業から保護する工程と、前記絶縁材の表面の凹凸を研磨
して、これを平坦化するとともに第2の磁気コアの頂面
を露出する工程と、前記露出した第2の磁気コアと、前
記第1の磁気コアとを磁気的に接続する第3の磁気コア
を前記平坦化された絶縁材上に磁気コイルをまたいで形
成する工程と、からなり、MRヘッドの製造方法は、前
記薄膜インダクティブヘッドの第3の磁気コア上にこの
第3の磁気コアを下層シールドとして形成する工程から
なる複合型磁気ヘッドの製造方法を提供する。
【0009】また、前記第1の磁気コアに磁気ギャップ
材を介して配される第2の磁気コアの頂面は後に配置さ
れる磁気コイルの頂面よりも高く形成され、前記絶縁材
の表面の凹凸を研磨して、第2の磁気コアの上面を露出
する工程で、磁気コイルの頂面が露出しない複合型磁気
ヘッドの製造方法を提供する。
【0010】また、前記第2の磁気コアは、基板上に形
成された凸部上に形成される第1の磁気コアに、磁気ギ
ャップ材を介して配されることにより、その頂面を後に
配置される磁気コイルの頂面よりも高く形成する複合型
磁気ヘッドの製造方法を提供する。また、前記第2の磁
気コアは後に配置される磁気コイルの高さより厚く形成
することにより第2の磁気コアの頂面を後に配置される
磁気コイルの頂面よりも高く形成する複合型磁気ヘッド
の製造方法を提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例について説
明する。図1は本発明により製作した複合型磁気ヘッド
の断面図である。セラミック基板1に被着したアルミナ
の凸部2を加工して凹部を形成した面に第1の磁気コア
材3が被着されており、媒体摺動面側のフロントギャッ
プ部では磁気ギャップ材4を介して、またリアギャップ
部では直接第1の磁気コア3上に第2の磁気コア5が被
着されており、第3の磁気コア9とともに薄膜インダク
ティブヘッドの閉磁路を形成している。第1の磁気コア
材3によって形成された凹部には第1の絶縁層6を介し
て磁気コイル7が形成され絶縁材8で埋められ、先の閉
磁路と叉交している。第3の磁気コア9の上にはさらに
第3の絶縁層10を介してMR素子11、リード12
が、さらに第4の絶縁層13を介してシールド膜14が
積層され、複合型磁気ヘッドを構成している。
【0012】図2により本発明の第一の実施例の製造方
法を説明する。但し説明の簡単のために複数の磁気ヘッ
ドの製造工程を一の磁気ヘッドの製造工程で代表する。
まず、工程(a)に示すように、Al2O3−TiC等
のセラミック基板上に20μm程のAl2O3膜をスパ
ッタリングで成膜するかまたはCVDで成膜するかし
て、所定厚の磁気コイルが充分配置できるように磁気コ
イル配置部分のAl2O3膜をイオンミリングやウエッ
トエッチングによって削除する。その後第1の磁気コア
材であるFeTaN合金膜を成膜する。磁気コア材は高
飽和磁束密度の材料が望ましく、FeTaN合金膜のほ
かにFeTaC合金膜やFeN合金膜などでもよい。第
1の磁気コアの形成はレジストを所定の形状に形成後、
第1の磁気コアを成膜しレジストを除去するリストオフ
方法で可能である。または、第1の磁気コア材を全体に
成膜し所定の形状をミリングで形成することもできる。
【0013】次に工程(b)に示すように、記録ギャッ
プとなる磁気ギャップ材4を成膜し、第2の磁気コア材
5を成膜する。フロントギャップ部、バックギャップ部
以外の第2の磁気コア材をミリングによって除去する。
特にフロントギャップ部の媒体摺動面と反対側の第2の
磁気コアの端部Aは記録ヘッドのポールハイトエンドと
なる。この場合第2の磁気コアの形状を略直方体にする
ことでポールハイトが極端に小さい場合にも磁路がオー
プンになることがない。このことは本発明の全ての事例
に適用することができる。次に工程(c)に示すよう
に、第1の絶縁層6を成膜し、ついで磁気コイル7を形
成する。ここで磁気コイルはフレームメッキ法などで形
成する。磁気コイル7形成後工程(d)に示すように、
絶縁材8を磁気コイル厚以上の膜厚に成膜する。この際
にあらかじめ所定深さの磁気ギャップが形成されてお
り、この絶縁材8により同時に埋設されて保護されるた
め次の工程である研磨工程によってこの所定深さの磁気
ギャップが変動することがない。その後工程(e)に示
すように、機械研磨や化学機械研磨(CMP)で絶縁材
8を研磨し、磁気コイル7等により生じる表面の段差を
解消する。研磨の終了は絶縁材8に埋まっている第2の
磁気コア5が研磨面に露出した時点とする。
【0014】このときの作業は基板単位で行なっている
ため、基板内の位置によって研磨量に多少の差が発生す
るが、第2の磁気コア5の形成でトラック幅やポールハ
イトエンドはこの第2のコア5の後端面のギャップ材料
と接するポイントAによって確立するので、磁気コイル
7等によって生じた段差を解消する研磨工程によって、
このポイントAが動くことはなく、ポールハイトエンド
は研磨等のばらつきとは無関係となる。次に工程(f)
に示すように、第3の磁気コア9を成膜し所定の形状に
形成する。その後、磁気コアの特性向上のために熱処理
を行なう。熱処理終了後に工程(g)に示すように、絶
縁層10、MR膜11、電極膜12を成膜し、MR素子
を形成する。さらに絶縁層13、シールド膜14を形成
する。その後、端子、保護膜(図示せず)を形成し、複
合型磁気ヘッドを完成する。
【0015】図3は本発明の第二の実施例の製造方法で
ある。工程(a)に示すように、セラミック基板1上に
第1の磁気コア材3を被着し、その上に工程(b)に示
すように磁気ギャップ材4を介して第2の磁気コア5を
被着し、フロントギャップ部とバックギャップ部を加工
する。フロントギャップ部とバックギャップ部の間の凹
部に工程(c)に示すように磁気コイル7を形成し、次
に工程(d)に示すように絶縁材8をコイル厚以上の膜
厚に成膜する。その後工程(e)に示すように、機械研
磨や化学機械研磨(CMP)で絶縁材8を研磨し、磁気
コイル7等により生じる表面の段差を解消する。研磨の
終了は絶縁材8に埋まっている第2の磁気コア5が研磨
面に露出した時点とする。次に工程(f)に示すように
第3の磁気コア9を被着する。その後、磁気コアの特性
向上のために熱処理を行なう。熱処理終了後に工程
(g)に示すように、絶縁層10、MR膜11、電極膜
12を成膜し、MR素子を形成する。さらに絶縁層1
3、シールド膜14を形成する。その後、端子、保護膜
(図示せず)を形成し、複合型磁気ヘッドを完成する。
【0016】図4は本発明の第三の実施例の製造方法で
ある。工程(a)に示すように、セラミック基板1上に
第1の磁気コア材3を被着し、磁気コイルを収容する凹
部を加工し、その上に工程(b)に示すように磁気ギャ
ップ材4を介して第2の磁気コア5を被着する。次に工
程(c)に示すように凹部に磁気コイル7を形成し、次
に工程(d)に示すように絶縁材8をコイル厚以上の膜
厚に成膜する。その後工程(e)に示すように、機械研
磨や化学機械研磨(CMP)で絶縁材8を研磨し、磁気
コイル7等により生じる表面の段差を解消する。研磨の
終了は絶縁材8に埋まっている第2の磁気コア5が研磨
面に露出した時点とする。以下図3に示した工程を経て
複合型磁気ヘッドを完成する。
【0017】
【発明の効果】ポールハイトエンドが確定するのでイン
ダクティブヘッドとMRヘッドの位置関係が設計値通り
になり、特性のすぐれた、また製造歩留まりの良い複合
型磁気ヘッドが製造できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の複合型磁気ヘッドの断面図
【図2】 本発明の第一の実施例の製造工程図
【図3】 本発明の第二の実施例の製造工程図
【図4】 本発明の第三の実施例の製造工程図
【図5】 従来の複合型磁気ヘッドの断面図
【図6】 従来の複合型磁気ヘッドの断面図
【図7】 従来の複合型磁気ヘッドの製造工程図
【図8】 従来の平坦化時の研磨量とディプスエンドの
移動の関係
【符号の説明】
1 基板 2 凸部 3 第1の磁気コア 4 磁気ギャップ材 5 第2の磁気コア 7 磁気コイル 8 絶縁材 9 第3の磁気コア 11 MR素子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】薄膜インダクティブヘッドとMRヘッドと
    からなる複合型磁気ヘッドを基板上に複数一括して製造
    する方法であって、薄膜インダクティブヘッドの製造方
    法は基板上に第1の磁気コアを形成するとともに、この
    第1の磁気コア上に磁気ギャップ材を介して第2の磁気
    コアを配し、所定深さの磁気ギャップを形成する工程
    と、磁気コイルを配置する工程と、前記磁気コイルを第
    1及び第2の磁気コアとともに絶縁材で埋設被覆すると
    ともに前記所定深さの磁気ギャップを後の研磨工程にお
    ける研磨作業から保護する工程と、前記絶縁材の表面の
    凹凸を研磨して、これを平坦化するとともに第2の磁気
    コアの頂面を露出する工程と、前記露出した第2の磁気
    コアと、前記第1の磁気コアとを磁気的に接続する第3
    の磁気コアを前記平坦化された絶縁材上に磁気コイルを
    またいで形成する工程と、からなり、MRヘッドの製造
    方法は、前記薄膜インダクティブヘッドの第3の磁気コ
    ア上にこの第3の磁気コアを下層シールドとして形成す
    る工程からなる複合型磁気ヘッドの製造方法。
  2. 【請求項2】前記第1の磁気コアに磁気ギャップ材を介
    して配される第2の磁気コアの頂面は後に配置される磁
    気コイルの頂面よりも高く形成され、前記絶縁材の表面
    の凹凸を研磨して、第2の磁気コアの上面を露出する工
    程で、磁気コイルの頂面が露出しないことを特徴とする
    請求項1記載の複合型磁気ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】前記第2の磁気コアは、基板上に形成され
    た凸部上に形成される第1の磁気コアに、磁気ギャップ
    材を介して配されることにより、その頂面を後に配置さ
    れる磁気コイルの頂面よりも高く形成することを特徴と
    する請求項2記載の複合型磁気ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項4】前記第2の磁気コアは後に配置される磁気
    コイルの高さより厚く形成することにより第2の磁気コ
    アの頂面を後に配置される磁気コイルの頂面よりも高く
    形成することを特徴とする請求項2記載の複合型磁気ヘ
    ッドの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004097805A1 (ja) * 2003-04-30 2004-11-11 Fujitsu Limited 薄膜磁気ヘッド、その製造方法、および磁気記憶装置
WO2017064921A1 (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 アルプス電気株式会社 電流検知装置

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