JPH02292707A - Thin-film magnetic head - Google Patents
Thin-film magnetic headInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
この発明は、記録媒体に電磁気的に情報を書き込み、ま
たはこれを読み出す薄膜磁気ヘッドに関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a thin film magnetic head that electromagnetically writes information to or reads information from a recording medium.
〔従来の技術１
第３図は、例えば特開昭５８−４ １ ４０９号公報に
示された従来の薄膜６ｎ気ヘットの要部断面図であり、
図において、非６ｎ性の基板（１）は、例？ばＡβＪ３
− ＴｉＣ系のもので、この基板（１）に下部磁極（２
）が設けられている。下部′６ｒｉｔｌ（２）の上に設
けられているギャップ絶縁膜（３）は、例えばＡβ２０
，膜からなっている。このギャップ絶縁膜（３）および
下部磁極（２）の上には有機絶縁膜からなる第１の層間
絶縁膜（４）が設けられている。この第１の層間絶縁膜
（４）の上に所定間隔でコイル（５）が配置されている
。このコイルは例えば銅コイルである。第１の層間絶縁
膜（４）の上にコイル（５）を覆って有機絶縁膜からな
る第２の層間絶縁膜（６）が設けられている。下部磁極
（２）、ギャップ絶縁膜（３）、第１の層間絶縁膜（４
）および第２の層間絶縁膜（６）を覆って上部磁極（７
）が設けられる。この上部磁極（７）の上には、保護膜
例えばＡ２■０，保護膜（８）が設けられている。[Prior art 1] Fig. 3 is a sectional view of a main part of a conventional thin film 6N air head disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-41-409.
In the figure, the non-6n substrate (1) is an example? AβJ3
- It is a TiC-based material, and the lower magnetic pole (2) is attached to this substrate (1).
) is provided. The gap insulating film (3) provided on the lower part '6ritl (2) is made of Aβ20, for example.
, consisting of a membrane. A first interlayer insulating film (4) made of an organic insulating film is provided on the gap insulating film (3) and the lower magnetic pole (2). Coils (5) are arranged on this first interlayer insulating film (4) at predetermined intervals. This coil is, for example, a copper coil. A second interlayer insulating film (6) made of an organic insulating film is provided on the first interlayer insulating film (4) and covering the coil (5). Lower magnetic pole (2), gap insulating film (3), first interlayer insulating film (4)
) and the second interlayer insulating film (6).
) is provided. A protective film (8), for example A2*0, is provided on the upper magnetic pole (7).
以上の構成になる従来の薄膜６ｎ気ヘッドは例えば「磁
気記録技術」 （日本工業技術センター）のｐ２５４〜
ｐ２５９に示されたように次のようにして製造される。The conventional thin film 6N head with the above configuration is, for example, "Magnetic Recording Technology" (Japan Industrial Technology Center), p.254~
It is produced as follows as shown on page 259.
まず、表面にＡＩ２ａＬスパッタ膜が形成されて鏡面仕
上げされたＡｆｌ ２０３ − ＴｉＣ系の基板（１）
の上に、めっき用電極膜としてのパーマロイ膜をスパッ
タ法などによって形成した後、写真製版によって磁極寸
法を規定するレジストフレームを形成する。次に、めっ
き法によってパーマロイ膜を数μｍ形成する。その後、
下部磁極（２）の不要部分を逆スパッタリングと化学エ
ッチングで除去して下部ｔｎ極（２）を形成する。First, an Afl 203-TiC-based substrate (1) with an AI2aL sputtered film formed on the surface and mirror-finished.
After forming a permalloy film as a plating electrode film thereon by sputtering or the like, a resist frame defining the magnetic pole dimensions is formed by photolithography. Next, a permalloy film of several micrometers is formed by plating. after that,
An unnecessary portion of the lower magnetic pole (2) is removed by reverse sputtering and chemical etching to form a lower tn pole (2).
下部磁極（２）を形成した後、この下部磁極（２）の上
にギャップ絶縁膜（３）であるＡβ２０３膜をスパッタ
法で形成し、下部磁極（２）および上部磁極（７）の接
続部のＡβ２０３膜を化学エッチングにより除去する。After forming the lower magnetic pole (2), an Aβ203 film, which is a gap insulating film (3), is formed on the lower magnetic pole (2) by sputtering, and the connecting portion between the lower magnetic pole (2) and the upper magnetic pole (7) is formed. The Aβ203 film is removed by chemical etching.
さらに、ギャップ絶縁膜（３）の上に感光性ボジレジス
トを写真製版によってパターニングした後、これを加熱
・硬化して有機絶縁膜である第１の層間絶縁膜（４）を
形成する。この第１の層間絶縁膜（４）の上に、下部磁
極（２）を形成したときと同様の方法で銅コイル（５）
を形成する。さらに、第２の絶縁膜（６）、上部磁極（
７）を順次形成した後、Ａｆｌ ２０３保護膜（８）を
形成する。その後、スライダ加工によって、ヘッド先端
部が高精度に研磨されて浮動面となされた薄膜６ｎ気ヘ
ッドに仕上げる。Furthermore, after patterning a photosensitive resist on the gap insulating film (3) by photolithography, this is heated and cured to form a first interlayer insulating film (4) which is an organic insulating film. A copper coil (5) is formed on this first interlayer insulating film (4) in the same manner as when forming the lower magnetic pole (2).
form. Further, a second insulating film (6), an upper magnetic pole (
After sequentially forming 7), an Afl 203 protective film (8) is formed. Thereafter, the tip of the head is polished with high precision by slider processing to create a thin film 6N head with a floating surface.
第４図は以上のような方法によって製造された薄膜磁気
ヘッドの浮動面の外観図であり、図において、（１）〜
（８）は第３図と同様であり、（９）は空洞部である。FIG. 4 is an external view of the floating surface of the thin film magnetic head manufactured by the above method, and in the figure, (1) to
(8) is the same as in FIG. 3, and (9) is a hollow portion.
浮動面に空洞部（９）のある薄膜磁気ヘッドは、空洞部
（９）を通して７Ｊ膜磁気ヘッド中の石間絶縁膜（４）
．（６）が大気と接する。層間絶縁膜（４），（６）を
構成する感光性ボジレジストは大気中の水分を吸収し易
くまた、水分吸収によって膨張する。従って、層間絶縁
層（４）．（６）の水分吸収によってコイル（５）が腐
食したり、あるいは、水分吸収による層間絶縁Ｎ （４
）．（６）の膨張によって浮動面にクラック（亀裂）が
発生する恐れがある。A thin-film magnetic head with a cavity (9) on the floating surface has an insulating film (4) in the 7J film magnetic head through the cavity (9).
．． (6) comes into contact with the atmosphere. The photosensitive resist that constitutes the interlayer insulating films (4) and (6) easily absorbs moisture in the atmosphere and expands due to moisture absorption. Therefore, the interlayer insulating layer (4). (6) may corrode the coil (5) due to moisture absorption, or the interlayer insulation N (4) may corrode due to moisture absorption.
). The expansion of (6) may cause cracks on the floating surface.
さて、保護膜に形成される空洞部（９）は、例えば特開
昭６２−１８０５１ １号公報に示されているように下
部磁極（２）及び上部磁極（７）の形状ならびにスバツ
タ法にて形成した保護膜（８）のステップ力バレツジ不
良によって発生するものである。すなわち、スパッタ法
を用いた保護膜（８）の形成では、段差の影の効果で磁
極側面での膜の成長が磁極上面及び基板表面に比べて遅
いため、第５図に示すような形状となる。このような形
状を保ったまま保護膜の膜厚が増加していくと、磁極上
面に形成された保護膜と基板表面に形成された保護膜が
合体した結果、第４図に示すような空洞部（９）が発生
する。このような不具合を防止する方法として、例えば
、特開昭６２−１８０５１１号公報に示されているよう
に下部磁極（２）及び上部磁極（７）の側面を正テーパ
形状にする方法、あるいは、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃ
ｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔ Ｖｏｌ． ３ １ Ｎｏ．
２のｒ固定ディスク用薄膜磁気ヘッド』に示されてい
るようにバイアススパッタ法を用いる方法がある。しか
しながら、前者の磁極側面を正テーパ形状にする方法は
、テーパ角の再現性が困難であり、同明細書にも、その
テーパ角は７０±１０″とあるばかりでなく、ウエハ製
造工程にて磁極のテーパ角を高精度に測定するのは、困
難である。また、後者のバイアススバッタ法を用いる方
法では、■基板温度が上昇する、■膜応力が大きくなる
、■膜中ヘのガス混入が増加する、などの欠点があり、
いずれも良策とは言えない。Now, the cavity (9) formed in the protective film is formed by the shape of the lower magnetic pole (2) and the upper magnetic pole (7) and the sputtering method as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 18051/1983. This is caused by poor stepping force balance of the formed protective film (8). In other words, when forming the protective film (8) using the sputtering method, the growth of the film on the side surface of the magnetic pole is slower than that on the top surface of the magnetic pole and the substrate surface due to the effect of the shadow of the step. Become. As the thickness of the protective film increases while maintaining this shape, the protective film formed on the top surface of the magnetic pole and the protective film formed on the substrate surface merge, resulting in a cavity as shown in Figure 4. Part (9) occurs. As a method for preventing such problems, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-180511, the side surfaces of the lower magnetic pole (2) and the upper magnetic pole (7) are made into a positive taper shape, or, National Tec
hnicalReport Vol. 3 1 No.
There is a method using a bias sputtering method as shown in 2.2, ``Thin Film Magnetic Head for Fixed Disk''. However, in the former method of forming the side surface of the magnetic pole in a positive taper shape, it is difficult to reproduce the taper angle, and the same specification not only states that the taper angle is 70±10'', but also It is difficult to measure the taper angle of the magnetic pole with high precision.In addition, the latter method, which uses the bias sputtering method, causes problems such as: 1) an increase in the substrate temperature, 2) an increase in film stress, and 2) gas in the film. There are disadvantages such as increased contamination,
Neither can be said to be a good idea.
従来の薄膜磁気ヘッドは以上のように形成されているの
で、スパッタ法を用いた保護膜の形成における段差の影
の効果で薄膜磁気ヘッドの浮動面に空洞部（９）が発生
する。保護膜に空洞部（９）が形成された薄膜磁気ヘッ
ドでは空洞部（９）を通して薄膜磁気ヘッド中の層間絶
縁膜（４）．（６）が大気と接する。暦間絶縁膜（４）
，（６）を構成する感光性ボジレジストは大気中の水分
を吸収しやすく、また、水分吸収によって膨張する。従
って、Ｍ間絶縁！（４），（６）の水分吸収によってコ
イル（５）が腐食したり、あるいは、層間絶縁層（４）
．（６）の膨張によって浮動面にクラック．（亀裂）が
発生するなどの問題点があった。Since the conventional thin film magnetic head is formed as described above, a cavity (9) is generated in the floating surface of the thin film magnetic head due to the effect of the shadow of the step when forming the protective film using the sputtering method. In a thin film magnetic head in which a cavity (9) is formed in the protective film, the interlayer insulating film (4) in the thin film magnetic head is passed through the cavity (9). (6) comes into contact with the atmosphere. Calendar insulation film (4)
, (6) easily absorbs moisture in the atmosphere, and also expands due to moisture absorption. Therefore, insulation between M! The coil (5) may be corroded due to moisture absorption in (4) and (6), or the interlayer insulation layer (4) may be corroded.
．． (6) Cracks on the floating surface due to expansion. There were problems such as (cracks) occurring.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、薄膜磁気ヘッドの浮動面に空洞部が発生せず
、大気中の水分吸収による腐食、クラック（亀裂）など
の発生しない信頼性の高い薄膜磁気ヘッドを得ることを
目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is reliable because no cavities are formed on the floating surface of the thin-film magnetic head, and no corrosion or cracks occur due to absorption of moisture in the atmosphere. The objective is to obtain a thin-film magnetic head with high performance.
［課題を解決するための手段］
この発明に係わる薄膜磁気ヘッドは、少なくともクラス
タイオンビーム法にて形成した保護膜を備えたものであ
る。[Means for Solving the Problems] A thin film magnetic head according to the present invention includes at least a protective film formed by a cluster ion beam method.
〔作用］
この発明における薄膜磁気ヘッドの少なくとも保護膜は
クラスタイオンビーム法にて形成され、クラスタイオン
ビーム法の特徴であるマイグレーション効果（Ｍｉｇｒ
ａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ）によってスパッタ法で
見られた段差の影の効果が現われない。[Function] At least the protective film of the thin-film magnetic head of the present invention is formed by the cluster ion beam method, and the migration effect (Migr.
ation effects), the shadow effect of the step difference seen in the sputtering method does not appear.
結果として、クラスタイオンビーム法にて形成された保
護膜はステップカバレッジが良好となり、薄膜磁気ヘッ
ドの浮動面に空洞部（９）が発生しない。従って、薄膜
磁気ヘッド中の層間絶縁膜（４）．（６）が大気と接す
ることがなく、腐食、クラック（亀裂）などの発生を防
止できる。As a result, the protective film formed by the cluster ion beam method has good step coverage, and no cavity (9) is generated on the floating surface of the thin film magnetic head. Therefore, the interlayer insulating film (4) in the thin film magnetic head. (6) does not come into contact with the atmosphere, and corrosion, cracks, etc. can be prevented from occurring.
［実施例１
以下、この発明の一実施例を図について説明する．第１
図は、この発明による薄膜磁気ヘッドの浮動面を示す図
であり、この図において、（１３）はクラスタイオンビ
ーム法にて形成されたギャップ絶縁膜、（１８）はクラ
スタイオンビーム法にて形成されたアルミナの保護膜で
ある。この発明は、例えば、Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆ
ｉｌｍｓ ， Ｖｏｌ． ３９． ｐｐ２０７−２１７
， １９７６ ″Ａｎεｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｍｅｔａｌ ａｎｄＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉ
ｌｍｓ Ｆｏｒｍｅｄ ｂｙ Ｉｏｎｉｚｅｄ−Ｃｌｕ
ｓｔｅｒ Ｂｅａｍ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ″に示され
ているクラスタイオンビーム法の特徴であるマイグレー
ション効果（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ）
をＦｊＪｊ膜磁気ヘ・ンドの保護膜やギャップ絶縁膜の
形成に利用したものである。そこで第２図によりクラス
タイ才ンビーム法の特徴であるマイグレーション効果（
Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ａｆｆｅｃｔｓ ）を説明する。[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
The figure shows a floating surface of a thin film magnetic head according to the present invention. In this figure, (13) is a gap insulating film formed by the cluster ion beam method, and (18) is a gap insulating film formed by the cluster ion beam method. This is a protective film made of alumina. This invention can be applied, for example, to Thin Solid F
ilms, Vol. 39. pp207-217
, 1976 ″Anεvaluation of
Metal and Semiconductor Fi
lms Formed by Ionized-Clu
Migration effects that are a feature of the cluster ion beam method shown in "Star Beam Deposition"
This is used to form a protective film and a gap insulating film for the FjJj film magnetic head and end. Therefore, Figure 2 shows the migration effect (
Migration effects) will be explained.
第２図において、（２０）は基板、（２ｌ）はクラスタ
、（２２）は粒子である。クラスタイ才ンビーム法では
、図に示すように５００〜１ ０００個の粒子から形成
されるクラスタ（２１）が基板（２０）に衝突すると、
クラスタ（２１）を構成する各粒子（２２）は互いに衝
突し、結果として、基板表面に拡赦していく。このよう
な現象はマイグレーション効果（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ
ｅｆｆｅｃｔｓ ）と呼ばれ、クラスタイオンビーム法
は、特に、この効果による粒子の拡散が顕著である。In FIG. 2, (20) is a substrate, (2l) is a cluster, and (22) is a particle. In the cluster tie beam method, as shown in the figure, when a cluster (21) formed from 500 to 1000 particles collides with a substrate (20),
The particles (22) constituting the cluster (21) collide with each other, and as a result, spread onto the substrate surface. This phenomenon is called the migration effect.
In the cluster ion beam method, particle diffusion due to this effect is particularly remarkable.
一方、薄膜磁気ヘッドは第３図で説明した通り、基板表
面に磁掻、ギャップ絶縁膜、コイル、層間絶縁膜を形成
するので、浮動面近傍の段差は数μｍである．また、第
４図に示す如く磁極の側面が逆テーパ形状となっており
、第５図に示す如《スバッタ法では段差の影の効果が現
われ易い構造となっている．ところが、クラスタイオン
ビーム法を用いれば、上述したマイグレーション効果（
Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ）によって段差
の影の効果を防止できる．すなわち、従来例では段差の
影となっていて空洞部（９）の形成の起点となる部分に
も、クラスタイオンビ．−ム法を用いた保護膜の形成で
は、マイグレーション効果（ Ｍ ｉｇｒａｔ ｉｏｎ
ｅｆｆｅｃｔｓ ）によって、十分な膜の成長速度が得
られ、結果として、ステップ力バレッジが良好となり、
薄膜磁気ヘッドの浮動面に空洞部（９）が形成されない
。On the other hand, as explained in FIG. 3, in a thin-film magnetic head, magnetic scratches, gap insulating films, coils, and interlayer insulating films are formed on the substrate surface, so the level difference near the floating surface is several μm. In addition, as shown in Fig. 4, the side surface of the magnetic pole has an inverted tapered shape, and as shown in Fig. 5, the structure is such that the shadow effect of the step easily appears in the spatter method. However, if the cluster ion beam method is used, the above-mentioned migration effect (
Migration effects) can prevent the shadow effect of steps. That is, in the conventional example, the cluster ion beam is also applied to the part that is in the shadow of the step and becomes the starting point for forming the cavity (9). In the formation of a protective film using the -mu method, the migration effect (Migration effect)
effects), a sufficient film growth rate can be obtained, resulting in a good step force barrier,
A cavity (9) is not formed on the floating surface of the thin film magnetic head.
上述の例では、クラスタイオンビーム法を用いた保護膜
（１８）の特性について述べたが、同じく、クラスタイ
オンビーム法を用いたギャップ絶縁膜（１３）の特性に
ついても同様の効果を奏することは言うまでもない．
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば薄膜磁気ヘッドのギャ
ップ絶縁膜及び保護膜がクラスタイオンビーム法で形成
されており、この方法の特徴であるマイグレーション効
果（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ）によって
、影の効果が現われず、結果として、ステップ力バレッ
ジが良好となり、ヘッド浮動面に空洞部が形成されない
．従って、薄膜磁気ヘッド中の層間絶縁！（４），（６
）が大気と接することがなく、腐食、クラック（亀裂）
などの発生な防止できる信頼性の高いものが得られる効
果がある。In the above example, the characteristics of the protective film (18) using the cluster ion beam method were described, but it is possible that similar effects can be achieved with the characteristics of the gap insulating film (13) using the cluster ion beam method. Needless to say. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the gap insulating film and the protective film of the thin-film magnetic head are formed by the cluster ion beam method, and due to the migration effects that are a feature of this method, There is no shadow effect, and as a result, the stepping force barrier is good, and no cavities are formed on the head floating surface. Therefore, interlayer insulation in thin film magnetic heads! (4), (6
) does not come into contact with the atmosphere, causing corrosion and cracks.
This has the effect of providing highly reliable products that can prevent such occurrences.
第１図はこの発明の一実施例による薄膜磁気ヘッドの浮
動面形状を示す外観図、第２図はクラスタイオンビーム
法の特徴であるマイグレーション効果（Ｍｉｇｒａｔｉ
ｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ）を示す外観図、第３図は従来
のＷＪ膜磁気ヘッドの断面図、第４図は従来の薄膜磁気
ヘッドの浮動面形状を示す外観図、第５図は従来の薄膜
磁気ヘッドの製造での保護膜の形成過程を示す外観図で
ある。
図において（１）は非磁性基板、（２）は下部磁極、（
３）はスパッタ法で形成したギャップ絶縁膜、（４）は
第１層間絶縁膜、（５）はコイル（６）は第２層間絶縁
膜、（７）は上部磁性体（８）はスパッタ法で形成した
保護膜、（９）は空洞、（１３）はクラスタイオンビー
ム法で形成したギャップ絶縁膜、（１８）はクラスタイ
才ンビーム法で形成した保護膜、（２０）は基板、（２
１）はクラスタ、（２２）は粒子である。
なお図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。FIG. 1 is an external view showing the shape of a floating surface of a thin-film magnetic head according to an embodiment of the present invention, and FIG.
Fig. 3 is a cross-sectional view of a conventional WJ film magnetic head, Fig. 4 is an external view showing the shape of the floating surface of a conventional thin-film magnetic head, and Fig. 5 is a cross-sectional view of a conventional thin-film magnetic head. FIG. 3 is an external view showing the process of forming a protective film during manufacturing. In the figure, (1) is the non-magnetic substrate, (2) is the lower magnetic pole, (
3) is a gap insulating film formed by sputtering, (4) is a first interlayer insulating film, (5) is a coil (6) is a second interlayer insulating film, and (7) is an upper magnetic body (8) formed by sputtering. (9) is the cavity, (13) is the gap insulating film formed by the cluster ion beam method, (18) is the protective film formed by the cluster tie ion beam method, (20) is the substrate, (2
1) is a cluster, and (22) is a particle. In the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
１層間絶縁膜、コイル、第２層間絶縁膜、上部磁極、保
護膜を順次形成して得られる薄膜磁気ヘッドにおいて、
上記のギャップ絶縁膜及び保護膜のうち少なくとも保護
膜がクラスタイオンビーム法で形成されていることを特
徴とする薄膜磁気ヘッド。(1) In a thin film magnetic head obtained by sequentially forming a lower magnetic pole, a gap insulating film, a first interlayer insulating film, a coil, a second interlayer insulating film, an upper magnetic pole, and a protective film on a nonmagnetic substrate,
A thin film magnetic head characterized in that at least the protective film of the gap insulating film and the protective film is formed by a cluster ion beam method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11451789A JPH02292707A (en) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | Thin-film magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11451789A JPH02292707A (en) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | Thin-film magnetic head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02292707A true JPH02292707A (en) | 1990-12-04 |
Family
ID=14639734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11451789A Pending JPH02292707A (en) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | Thin-film magnetic head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02292707A (en) |
-
1989
- 1989-05-08 JP JP11451789A patent/JPH02292707A/en active Pending
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