JP2664139B2 - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents
薄膜磁気ヘツドInfo
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3163—Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
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- G—PHYSICS
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- G11B5/3109—Details
- G11B5/313—Disposition of layers
- G11B5/3133—Disposition of layers including layers not usually being a part of the electromagnetic transducer structure and providing additional features, e.g. for improving heat radiation, reduction of power dissipation, adaptations for measurement or indication of gap depth or other properties of the structure
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高密度磁気記録に適した薄膜磁気ヘツドに係
り、特に上部および下部磁極の少くとも一方を、高飽和
磁束密度を有するCo系非晶質合金としこの上層又は下層
に金属あるいは合金層を設けたことを特徴とする薄膜磁
気ヘツド。 〔従来の技術〕 従来、薄膜磁気ヘツドの磁極を構成する磁性体として
は飽和磁束密度〜1TのNiFe合金が使われてきたが、記録
密度向上のため飽和磁束密度を高める要求が強くなつて
いる。 たとえば薄膜磁気ヘツドの磁極を構成する磁性体とし
て飽和磁束密度〜1.4TのCo系非晶質合金膜を使用したも
のが、第７回日本応用磁気学会学術講演概要集、8PA5に
示されている。しかし、上部磁性膜と下部磁性膜間を電
気的および磁気的に絶縁する絶縁層としてホトレジス
ト、レジストなどの有機樹脂を用い、またギヤツプ層に
SiO2,Al2O3など無機材料を用いる薄膜磁気ヘツドにCo系
非晶質合金膜を応用した場合に生じるとくに工業的規模
での加工プロセス上の問題点については配慮されていな
かつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、薄膜磁気ヘツドの加工プロセス上の
問題点についての配慮がされておらず、高温プロセスに
おけるCo系非晶質合金属と有機樹脂間の反応、Co系非晶
質合金膜上に形成されるSiO2,Al2O3等の膜に剥離が生じ
る等の問題があつた。 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、記録再生
効率にすぐれた薄膜磁気ヘツドを歩留りよく製造するこ
とにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決し、記録再生効率の高い薄膜磁気ヘ
ツド製造を可能とするには、上部磁性層および下部磁性
層をCo系非晶質合金膜としこの上層又は下層又は両層を
金属あるいは合金膜とし、Co系非晶質合金膜とホトレジ
ストや有機樹脂あるいはSiO2,Al2O3とが直接接触しない
ようにすることにより達成される。 〔作用〕 本発明は、薄膜磁気ヘツドの上部磁極および下部磁極
をそれぞれ高飽和磁束密度材料であるCo系非晶質合金と
しその上層または下層または両層を金属あるいは合金と
することにより、加工プロセス中に発生する諸問題を解
決したものである。ここで、上部磁極および下部磁極に
設けられた金属あるいは合金膜は、Co系非晶質合金が直
接絶縁層であるポリイミド系樹脂層、あるいはギヤツプ
層を形成するSiO2,Al2O3等と接することをさけるための
ものであり、高温プロセスにおけるポリイミド系樹脂層
とCo系非晶質合金との反応、Co系非晶質合金上にスパツ
タされたSiO2,Al2O3等の剥離を防止する働きがある。よ
つて、高飽和磁束密度材料であるCo系非晶質合金膜を磁
極の主成分とする薄膜磁気ヘツドを歩留りよく製造する
ことができるようになる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を第１図により説明する。第１
図は薄膜磁気ヘツドの断面を示す模式的な図である。な
お本発明と直接関係しない従来公知の部分たとえば保護
層や磁気コア後部を２層として厚くする等の構造等につ
いては省略して示してある。上下磁性層1,2はCo−Ta−Z
r系非晶質合金膜をスパツタ法により作製したもので、
膜厚は１μｍ前後である。上部磁性層の下地金属層７お
よび下部磁性層の上層の金属層８はCr膜であり、やはり
スパツタ法により作製され、膜厚は20Åから1000Åまで
の範囲を変化させたものである。ギヤツプ層３はSiO2、
絶縁層４はレジスト、基板５はZrO2,コイル６は銅であ
る。 第２図，第３図は保磁力6000e、厚み0.16μｍのCo−
γFe2O3スパツタデイスクを用いて記録再生評価を行な
い、本発明の効果を示したものである。第２図はヘツド
の浮上量0.2μｍとした時2KFCIでの再生出力と上部磁性
層、下部磁性層に設けられたCr膜厚との関係を示したも
のである。 ここで、第２図の縦軸は再生出力相対値を示し、電圧
値（mV）を相対的に表現している。第４図は後部コンタ
クト部の構造を示し、金属（結晶質）層として、Ni−Fe
の軟磁性合金を用いた場合は、後部コンタクト部のギャ
ップ長は０となる。 この実施例では、上下両磁性層の後部コンタクトは金
属層7,8を通して行なわれるため、上下両磁性層に設け
られたCr膜厚の和が後部コンタクト部におけるギヤツプ
長となる。 第２図より、このCr層厚が100Å以下であれば再生出
力の低下は起こらず、500ÅでもCr層を設けない場合の8
0％の再生出力が得られることがわかる。一方、CoTaZr
非晶質合金とレジスト間に設けるCr層の厚みは20Å以上
であれば、高温プロセス時に起こるCoTaZr非晶質合金、
レジスト間の反応を抑えることができ、 以上のことから、上部磁性層の下にある金属層７の厚
みは20Å〜100Å程度が望ましい。 また下部磁性層と基板との間に金属層を設けたり、上
部磁性層の上に金属層を設け、この上に形成される保護
層との密着性を向上させることもできる。Crの他にNb,T
i,Ta,V,Rh,Pt,Pd,W,Mo等を用いることもできるが、Crは
400℃程度の高温プロセスでも、レジストと反応した
り、CoTaZr合金と反応して磁気特性を劣化させることが
ないのでとくに望ましい。他の金属を用いる場合はプロ
セス経験温度を下げる必要があつた。NiFe合金は現在薄
膜ヘツドの磁極材に用いられており、これを金属層7,8
として用いることもできる。この場合上下両磁性層間の
後部コンタクト部はNiFe合金によつて、磁気的に完全に
コンタクトされるので磁気特性上望ましいがプロセスの
経験温度は若干低めにする必要がある。 第３図は高密度信号を25KFCI,低密度信号を5KFCIとし
た時のオーバーライトS/Nとヘツド浮上量との関係を示
したものである。直線11は本発明により作成した薄膜磁
気ヘツドで、Cr薄膜は0.05μｍである。直線12はパーマ
ロイを磁極材に用いた従来の薄膜磁気ヘツドである。こ
のように、今回試作した薄膜磁気ヘツドは浮上量増大に
ともなうオーバーライトS/Nの低下が少なく、浮上量0.3
μｍでもオーバーライトS/N26dB以上であり、明らかに
飽和磁束密度の大きなCo系非晶質合金を磁極材に用いた
効果があらわれている。 Co系非晶質合金としては、CoTaZr合金の他にCoNbZr合
金、CoWZr合金を用いることができる。これらの合金は
いずれも磁歪零近傍の組成で飽和磁束密度が1.0T以上あ
り、従来磁極材料として用いられてきたNi−Fe合金の飽
和磁束密度1.0Tよりも高いので、高い記録再生効率が得
られる。他のCo系非晶質合金、たとえばCoMoZr合金など
は飽和磁束密度が高くなく、オーバーライト特性が劣化
する点では実用上望ましくない。 以上の実施例では、上部磁極および下部磁極をCo系非
晶質合金層と金属層よりなる多層構造として試作した薄
膜磁気ヘツドの効果を示した。 一方、上部磁極および下部磁極に金属層を設けずCoTa
Zr非晶質膜単層として薄膜磁気ヘツドを試作した結果、
透磁率を改善するための400℃の高温プロセス中レジス
トとCoTaZr非晶質膜間に反応が起こり反応生成物がCoTa
Zr非晶質膜上に付着した、この反応のため透磁率は向上
せず約500程度の値であるため記録再生出力は本発明の1
/3以下であつた。またCoTaZr膜上に形成されるSiO2膜が
剥離する、という問題が発生したため、ヘツドの作製歩
留りが極端に低下した。 レジストとの反応が生じないように、プロセス温度を
低下させると、透磁率が向上せず、記録再生出力は低
い。したがつて、本発明によらなければ高性能のヘツド
を歩留り良く作製できない。 〔発明の効果〕 本発明によれば、高飽和磁束密度を有し、かつ透磁率
の高いCo系非晶質合金を、薄膜磁気ヘツドの上部磁極お
よび下部磁極を構成する磁極材料として使用しても加工
プロセス上の問題が発生しないため、特に記録能力にす
ぐれた薄膜磁気ヘツドを歩留りよく製造することが可能
となる。
り、特に上部および下部磁極の少くとも一方を、高飽和
磁束密度を有するCo系非晶質合金としこの上層又は下層
に金属あるいは合金層を設けたことを特徴とする薄膜磁
気ヘツド。 〔従来の技術〕 従来、薄膜磁気ヘツドの磁極を構成する磁性体として
は飽和磁束密度〜1TのNiFe合金が使われてきたが、記録
密度向上のため飽和磁束密度を高める要求が強くなつて
いる。 たとえば薄膜磁気ヘツドの磁極を構成する磁性体とし
て飽和磁束密度〜1.4TのCo系非晶質合金膜を使用したも
のが、第７回日本応用磁気学会学術講演概要集、8PA5に
示されている。しかし、上部磁性膜と下部磁性膜間を電
気的および磁気的に絶縁する絶縁層としてホトレジス
ト、レジストなどの有機樹脂を用い、またギヤツプ層に
SiO2,Al2O3など無機材料を用いる薄膜磁気ヘツドにCo系
非晶質合金膜を応用した場合に生じるとくに工業的規模
での加工プロセス上の問題点については配慮されていな
かつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、薄膜磁気ヘツドの加工プロセス上の
問題点についての配慮がされておらず、高温プロセスに
おけるCo系非晶質合金属と有機樹脂間の反応、Co系非晶
質合金膜上に形成されるSiO2,Al2O3等の膜に剥離が生じ
る等の問題があつた。 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、記録再生
効率にすぐれた薄膜磁気ヘツドを歩留りよく製造するこ
とにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決し、記録再生効率の高い薄膜磁気ヘ
ツド製造を可能とするには、上部磁性層および下部磁性
層をCo系非晶質合金膜としこの上層又は下層又は両層を
金属あるいは合金膜とし、Co系非晶質合金膜とホトレジ
ストや有機樹脂あるいはSiO2,Al2O3とが直接接触しない
ようにすることにより達成される。 〔作用〕 本発明は、薄膜磁気ヘツドの上部磁極および下部磁極
をそれぞれ高飽和磁束密度材料であるCo系非晶質合金と
しその上層または下層または両層を金属あるいは合金と
することにより、加工プロセス中に発生する諸問題を解
決したものである。ここで、上部磁極および下部磁極に
設けられた金属あるいは合金膜は、Co系非晶質合金が直
接絶縁層であるポリイミド系樹脂層、あるいはギヤツプ
層を形成するSiO2,Al2O3等と接することをさけるための
ものであり、高温プロセスにおけるポリイミド系樹脂層
とCo系非晶質合金との反応、Co系非晶質合金上にスパツ
タされたSiO2,Al2O3等の剥離を防止する働きがある。よ
つて、高飽和磁束密度材料であるCo系非晶質合金膜を磁
極の主成分とする薄膜磁気ヘツドを歩留りよく製造する
ことができるようになる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を第１図により説明する。第１
図は薄膜磁気ヘツドの断面を示す模式的な図である。な
お本発明と直接関係しない従来公知の部分たとえば保護
層や磁気コア後部を２層として厚くする等の構造等につ
いては省略して示してある。上下磁性層1,2はCo−Ta−Z
r系非晶質合金膜をスパツタ法により作製したもので、
膜厚は１μｍ前後である。上部磁性層の下地金属層７お
よび下部磁性層の上層の金属層８はCr膜であり、やはり
スパツタ法により作製され、膜厚は20Åから1000Åまで
の範囲を変化させたものである。ギヤツプ層３はSiO2、
絶縁層４はレジスト、基板５はZrO2,コイル６は銅であ
る。 第２図，第３図は保磁力6000e、厚み0.16μｍのCo−
γFe2O3スパツタデイスクを用いて記録再生評価を行な
い、本発明の効果を示したものである。第２図はヘツド
の浮上量0.2μｍとした時2KFCIでの再生出力と上部磁性
層、下部磁性層に設けられたCr膜厚との関係を示したも
のである。 ここで、第２図の縦軸は再生出力相対値を示し、電圧
値（mV）を相対的に表現している。第４図は後部コンタ
クト部の構造を示し、金属（結晶質）層として、Ni−Fe
の軟磁性合金を用いた場合は、後部コンタクト部のギャ
ップ長は０となる。 この実施例では、上下両磁性層の後部コンタクトは金
属層7,8を通して行なわれるため、上下両磁性層に設け
られたCr膜厚の和が後部コンタクト部におけるギヤツプ
長となる。 第２図より、このCr層厚が100Å以下であれば再生出
力の低下は起こらず、500ÅでもCr層を設けない場合の8
0％の再生出力が得られることがわかる。一方、CoTaZr
非晶質合金とレジスト間に設けるCr層の厚みは20Å以上
であれば、高温プロセス時に起こるCoTaZr非晶質合金、
レジスト間の反応を抑えることができ、 以上のことから、上部磁性層の下にある金属層７の厚
みは20Å〜100Å程度が望ましい。 また下部磁性層と基板との間に金属層を設けたり、上
部磁性層の上に金属層を設け、この上に形成される保護
層との密着性を向上させることもできる。Crの他にNb,T
i,Ta,V,Rh,Pt,Pd,W,Mo等を用いることもできるが、Crは
400℃程度の高温プロセスでも、レジストと反応した
り、CoTaZr合金と反応して磁気特性を劣化させることが
ないのでとくに望ましい。他の金属を用いる場合はプロ
セス経験温度を下げる必要があつた。NiFe合金は現在薄
膜ヘツドの磁極材に用いられており、これを金属層7,8
として用いることもできる。この場合上下両磁性層間の
後部コンタクト部はNiFe合金によつて、磁気的に完全に
コンタクトされるので磁気特性上望ましいがプロセスの
経験温度は若干低めにする必要がある。 第３図は高密度信号を25KFCI,低密度信号を5KFCIとし
た時のオーバーライトS/Nとヘツド浮上量との関係を示
したものである。直線11は本発明により作成した薄膜磁
気ヘツドで、Cr薄膜は0.05μｍである。直線12はパーマ
ロイを磁極材に用いた従来の薄膜磁気ヘツドである。こ
のように、今回試作した薄膜磁気ヘツドは浮上量増大に
ともなうオーバーライトS/Nの低下が少なく、浮上量0.3
μｍでもオーバーライトS/N26dB以上であり、明らかに
飽和磁束密度の大きなCo系非晶質合金を磁極材に用いた
効果があらわれている。 Co系非晶質合金としては、CoTaZr合金の他にCoNbZr合
金、CoWZr合金を用いることができる。これらの合金は
いずれも磁歪零近傍の組成で飽和磁束密度が1.0T以上あ
り、従来磁極材料として用いられてきたNi−Fe合金の飽
和磁束密度1.0Tよりも高いので、高い記録再生効率が得
られる。他のCo系非晶質合金、たとえばCoMoZr合金など
は飽和磁束密度が高くなく、オーバーライト特性が劣化
する点では実用上望ましくない。 以上の実施例では、上部磁極および下部磁極をCo系非
晶質合金層と金属層よりなる多層構造として試作した薄
膜磁気ヘツドの効果を示した。 一方、上部磁極および下部磁極に金属層を設けずCoTa
Zr非晶質膜単層として薄膜磁気ヘツドを試作した結果、
透磁率を改善するための400℃の高温プロセス中レジス
トとCoTaZr非晶質膜間に反応が起こり反応生成物がCoTa
Zr非晶質膜上に付着した、この反応のため透磁率は向上
せず約500程度の値であるため記録再生出力は本発明の1
/3以下であつた。またCoTaZr膜上に形成されるSiO2膜が
剥離する、という問題が発生したため、ヘツドの作製歩
留りが極端に低下した。 レジストとの反応が生じないように、プロセス温度を
低下させると、透磁率が向上せず、記録再生出力は低
い。したがつて、本発明によらなければ高性能のヘツド
を歩留り良く作製できない。 〔発明の効果〕 本発明によれば、高飽和磁束密度を有し、かつ透磁率
の高いCo系非晶質合金を、薄膜磁気ヘツドの上部磁極お
よび下部磁極を構成する磁極材料として使用しても加工
プロセス上の問題が発生しないため、特に記録能力にす
ぐれた薄膜磁気ヘツドを歩留りよく製造することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例である薄膜磁気ヘツド主要部の
断面図、第２図および第３図は本発明の効果を説明する
ための図、第４図は本発明の実施例である薄膜磁気ヘッ
ド主要部の後部コンタクト部を示す構造図である。 １……上部磁性層、２……下部磁性層、３……磁気ギヤ
ツプ、４……絶縁層、５……基板、６……銅コイル、７
……金属層、８……金属層。
断面図、第２図および第３図は本発明の効果を説明する
ための図、第４図は本発明の実施例である薄膜磁気ヘッ
ド主要部の後部コンタクト部を示す構造図である。 １……上部磁性層、２……下部磁性層、３……磁気ギヤ
ツプ、４……絶縁層、５……基板、６……銅コイル、７
……金属層、８……金属層。
フロントページの続き
(72)発明者 椎木 一夫
国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式
会社日立製作所中央研究所内
(72)発明者 大友 茂一
国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式
会社日立製作所中央研究所内
(72)発明者 熊坂 登行
国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式
会社日立製作所中央研究所内
(56)参考文献 特開 昭59−231723（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−34707（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．基板上に磁性層を形成して下部磁極とし、該下部磁
極と上部磁極とよりなる磁気コア、両磁極を構成する上
下磁性層を電気的、磁気的に分離するギャップ層または
絶縁層、該絶縁層内にあって信号の入出力を行なうコイ
ル、および該基板上にあって該コイルと外部からの配線
とを電気的に接続する２本の引き出し線を有して構成し
た薄膜磁気ヘッドにおいて、該上部磁性層および下部磁
性層の少なくとも一方が、Co系非晶質合金膜からなり、
該上部磁性層の下層又は両層および／または該下部磁性
層の上層又は両層がCr,Nb,Ti,Ta,V,Rh,Pt,Pd,WまたはMo
から成る金属層であり、該金属層の厚みが合計で20Å以
上500Å以下であり、該上下磁性層に設けられた金属層
の膜厚の和が後部コンタクト部におけるギャップ長とな
ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 ２．特許請求の範囲第１項記載の薄膜磁気ヘッドにおい
て、上部磁極および／または下部磁極を構成するCo系非
晶質合金膜は、Co−Ta−Zr,Co−Nb−Zr,Co−Ｗ−Zrを生
成分とする合金のいずれかであることを特徴とする薄膜
磁気ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61195383A JP2664139B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 薄膜磁気ヘツド |
| US07/085,719 US4943879A (en) | 1986-08-22 | 1987-08-17 | Thin film magnetic head including magnetic layers having high saturation magnetic flux density and metal film for avoiding deterioration during manufacturing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61195383A JP2664139B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 薄膜磁気ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353707A JPS6353707A (ja) | 1988-03-08 |
| JP2664139B2 true JP2664139B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=16340251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61195383A Expired - Fee Related JP2664139B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 薄膜磁気ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664139B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59231723A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜磁気ヘツド |
| JPH0766495B2 (ja) * | 1984-07-27 | 1995-07-19 | 株式会社日立製作所 | 磁気ヘツド |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP61195383A patent/JP2664139B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6353707A (ja) | 1988-03-08 |
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