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Magnetic head and magnetic recorder using the same

阅读:464发布:2021-01-10

专利汇可以提供Magnetic head and magnetic recorder using the same专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the proximate state of a magnetic head and a recording medium and to make the reproduction of high-density information possible by mounting the film surface of a thin film detector having a prescribed functional thin film at an angle with the sliding surface of the magnetic head. SOLUTION: The functional thin film 38 for detecting a magneto-resistive effect, megalomagneto-resistive effect or Hall effect is disposed by being held with lower magnetic poles 34 of writing magnetic poles formed with coils 31. The thin film 38 is disposed by having the angle with the sliding surface of the magnetic head. The thin film 38 is low in the resistance loss within a signal line path and is capable of converting magnetic information with high efficiency to electric energy. The thin film is provided with the angle with the sliding surface, by which the direct introduction of the leaking magnetic fields from the recording medium 1 is made possible and therefore, the efficient conversion of the slight magnetic information of the high density to electric signal is possible. Then, the reproduction of the high-density information by bringing the magnetic head closer to the surface of the recording medium 1 is made possible. The angle formed by the functional thin film 38 and the sliding surface is preferably >=45 to,下面是Magnetic head and magnetic recorder using the same专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】磁気回路の一部に磁気的な空隙を有し、該空隙からの漏洩磁界によって記憶媒体に磁気情報を記録する書き込み機能部、および磁気情報を電気信号に変換し読み出しを行なう再生機能部を有する磁気ヘッドの磁界発生用のコイルが磁気ヘッド摺動面に対し平行な面内に形成されている平面型磁気ヘッドであって、再生機能部に磁気抵抗効果または、巨大磁気抵抗効果ないしは、
    ホール効果を利用する薄膜検出器を有し、かつ、該薄膜検出器を構成する機能性薄膜面が磁気ヘッド摺動面に対し角度を持って取り付けられていることを特徴とする磁気ヘッド。
  • 【請求項2】上記薄膜検出器を構成する機能性薄膜面と磁気ヘッド摺動面とがなす角度が45度以上90度未満であることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。
  • 【請求項3】上記平面型磁気ヘッドを構成するコイル部材が面方位<100>ないしは、<110>のSi基板上に形成されていることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。
  • 【請求項4】上記書き込み、再生機能部を単一のスライダーに複数有することを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。
  • 【請求項5】上記再生機能部を構成する機能性薄膜部材と書き込み機能部を構成する磁気回路の空隙が同一の摺動面の異なる位置に存在することを特徴とする請求項1
    記載の磁気ヘッド。
  • 【請求項6】磁気回路の一部に磁気的な空隙を有し、該空隙からの漏洩磁界によって記憶媒体に磁気情報を記録する書き込み機能部、および磁気情報を電気信号に変換し読み出しを行なう再生機能部を有する磁気ヘッドの磁界発生用のコイルが磁気ヘッド摺動面に対し平行な面内に形成されている平面型磁気ヘッドであって、再生機能部に磁気抵抗効果または、巨大磁気抵抗効果ないしは、
    ホール効果を利用する薄膜検出器を有した磁気ヘッドにおいて、書き込み磁界を発生するためのコイル部材と幾何学的に重なりを持たない位置に書き込み用磁路の一部を存在させ、同位置に設けた磁気的な空隙に再生用の機能性薄膜部材を存在させたことを特徴とする磁気ヘッド。
  • 【請求項7】上記機能性薄膜部材の面と摺動面が平行であることを特徴とする請求項6記載の磁気ヘッド。
  • 【請求項8】磁気回路の一部に磁気的な空隙を有し、該空隙からの漏洩磁界によって記憶媒体に磁気情報を記録する書き込み機能部、および磁気情報を電気信号に変換し読み出しを行なう再生機能部を有する磁気ヘッドの磁界発生用のコイルが磁気ヘッド摺動面に対し平行な面内に形成されている平面型磁気ヘッドであって、再生機能部に磁気抵抗効果または、巨大磁気抵抗効果ないしは、
    ホール効果を利用する薄膜検出器を有し、かつ、該薄膜検出器を構成する機能性薄膜面が磁気ヘッド摺動面に対し角度を持って取り付けられている磁気ヘッドを用いた磁気記録装置。
  • 【請求項9】上記薄膜検出器を構成する機能性薄膜面と磁気ヘッド摺動面とがなす角度が45度以上90度未満であることを特徴とする請求項8記載の磁気記録装置。
  • 【請求項10】上記平面型磁気ヘッドを構成するコイル部材が面方位<100>ないしは、<110>のSi基板上に形成されていることを特徴とする請求項8記載の磁気記録装置。
  • 【請求項11】上記書き込み、再生機能部を単一のスライダーに複数有することを特徴とする請求項8記載の磁気記録装置。
  • 【請求項12】上記再生機能部を構成する機能性薄膜部材と書き込み機能部を構成する磁気回路の空隙が同一の摺動面の異なる位置に存在することを特徴とする請求項8記載の磁気記録装置。
  • 【請求項13】磁気回路の一部に磁気的な空隙を有し、
    該空隙からの漏洩磁界によって記憶媒体に磁気情報を記録する書き込み機能部、および磁気情報を電気信号に変換し読み出しを行なう再生機能部を有する磁気ヘッドの磁界発生用のコイルが磁気ヘッド摺動面に対し平行な面内に形成されている平面型磁気ヘッドであって、再生機能部に磁気抵抗効果または、巨大磁気抵抗効果ないしは、ホール効果を利用する薄膜検出器を有した磁気ヘッドにおいて、書き込み磁界を発生するためのコイル部材と幾何学的に重なりを持たない位置に書き込み用磁路の一部を存在させ、同位置に設けた磁気的な空隙に再生用の機能性薄膜部材を存在させた磁気ヘッドを有することを特徴とする磁気記録装置。
  • 【請求項14】上記機能性薄膜部材の面と摺動面が平行であることを特徴とする請求項13記載の磁気記録装置。
  • 【請求項15】(1)Siウエハ上に酸化珪素からなるパターンを選択的に形成する工程、 (2)上記酸化珪素をマスクにSiウエハ表面をエッチングし凹部を形成する工程、 (3)Siウエハ全面に熱酸化膜を形成する工程、 (4)上記凹部に書き込み磁極用の磁性膜を埋め込む工程、 (5)磁性膜パターンの断面の一部を露出させる工程、 (6)露出した断面上に斜め蒸着法を用いて機能性薄膜を被着し、再生機能部を構成する機能性薄膜部材を形成する工程、 (7)上記(6)工程によって形成した多層膜と少なくとも接する磁極用磁性膜を埋め込む工程、 (8)上記基板面上にコイル部材および配線パターンを形成する工程、 (9)上記工程から得られる磁気ヘッド機能部全面とS
    iウエハの裏面の一部に耐酸性フィルムを被着した後、
    Siウエハを裏面からエッチングする工程、 (10)耐酸性フィルムを除去した後、露出したSiウエハの裏面にCを主成分とする保護膜を形成する工程、
    を含む工程から製造される磁気ヘッドの作成方法。
  • 【請求項16】上記磁気ヘッドがSi/酸化珪素/Si
    構造から成るSOI基板に形成されていることを特徴とする請求項15記載の磁気ヘッドの作成方法。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【産業上の利用分野】本発明は、電子計算機及び情報処理装置等に用いられる記憶装置に係り、特に磁気ヘッド素子部が磁気ヘッド摺動面に形成されているいわゆる平面型の磁気ヘッドと同磁気ヘッドを用いた磁気記録装置に関する。

    【0002】

    【従来の技術】情報機器の記憶装置には、主に半導体メモリと磁性体メモリが用いられる。 アクセス時間の観点から内部記憶装置に半導体メモリが用いられ、大容量かつ不揮発性の観点から外部記憶装置に磁性体メモリが用いられる。 現在における磁性体メモリの主流は、磁気ディスクと磁気テープである。 これらに用いられている記憶媒体は、Al基板ないしは樹脂製のテープ上に磁性薄膜が成膜されている。 この記憶媒体に磁気情報を書き込むため、電磁変換作用を有する機能部が用いられる。 また、磁気情報を再生するため、磁気抵抗現象ないしは、
    巨大磁気抵抗現象あるいは電磁誘導現象を利用した機能部が用いられる。 これら機能部は、磁気ヘッドと呼ばれる入出用部品に設けられている。

    【0003】磁気ヘッドと媒体は相対的に移動し、媒体上の任意の位置に磁気情報を書き込み、必要により磁気情報を電気的に再生する機能を有する。 磁気ディスク装置を例に述べると、磁気ヘッドは、例えば図4に示すように磁気情報を書き込む機能部21と再生を行なう検出部22から構成される。 書き込み機能部は、コイル26
    とこれを上下に包みかつ磁気的に結合された磁極27と28から構成される。 検出部22は、磁気抵抗効果検出部23と同検出部に定電流を流し、かつ抵抗変化を検出するための導体29から構成される。 これら書き込みと再生機能部の間には、磁気的なシールド層25が設けられている。 また、これらの機能部は、磁気ヘッド本体3
    0上に下地層24を介して形成されている。

    【0004】上記構成を有する素子は、図3に示すように磁気ヘッド2の側面に形成される。 同図に示す21が素子部である。 この磁気ヘッド2はサスペンション7に取り付けられており、記録媒体上を摺動しながら磁気情報の入出力を行う。

    【0005】記憶装置の性能は、入出力動作時のスピードと記憶容量によって決まり、製品競争力を高めるためにはアクセス時間の短縮化と大容量化が必須である。 また、近年、情報機器の軽薄短小化の要求から記憶装置の小型化が重要になってきた。 これらの要求を満足するためには、単一の記録媒体内に多くの磁気情報を書き込み、かつ、再生できる磁気記憶装置の開発が必要である。

    【0006】上記の磁気ヘッドにて高密度記録を実現するためには、書き込む磁区の大きさを微細化していく必要がある。 これには、図4に示した書き込み磁極27および28の幅を狭くし、かつコイル26に流す書き込み電流の周波数を高めることにより実現できる。 しかし、
    読み出し時の信号強度は、磁区の大きさに依存するため、磁区の微細化によって読み出しが困難になる傾向にある。 このため、読み出し部の検出感度を高める研究が進められている。 しかし、この方法での改善は、検出に用いられている磁気抵抗効果の物理的に制約が生じる。
    この問題を解決する方法に磁気ヘッドと媒体を極端に接近させ、磁気ヘッドと媒体を連続ないしは間欠的に接触させる記録方式が提案されている。 この技術によれば、
    数10Gb/in 2記憶密度が可能になると考えられていた。

    【0007】

    【発明が解決しようとする課題】上記、磁気ヘッドを記録媒体に接近させる技術によれば、数10Gb/in
    の高記録密度を達成できると考えられた。 しかし、磁気ヘッドの側面に機能性素子を有する従来型のヘッドでは接近性能に問題があり、目標とする高密度記録が達成できないことが明らかとなった。 この問題は、従来型磁気ヘッドでは摺動面を研磨する必要があり、その際に素子部と磁気ヘッドのスライダー部に段差が形成されるために生じる。 この段差は、約5nmから10nmある。 このため、スライダー部は、媒体表面に接近出来たとしても、接近距離を5nm以内に出来なかった。 このため、
    目標とする高密度磁気記録装置を実現することが出来なかった。 段差が生じる原因は、素子部の構造部材とスライダー部の構造部材が異なるためであり、摺動面の形成に機械的な研磨を必要とする限りこの差をなくすことは出来ない。

    【0008】また、この研磨工程は、高い精度が必要であると共に加工に長い時間が必要である。 このため、磁気ヘッドの製造コストの約半分を占めるという、コストの問題もあった。

    【0009】上記、問題を解決する方法として、あらかじめ研磨された摺動面上に素子を平面的に作製する方法が例えばEP0608173A1に提案されている。

    【0010】これら技術によれば、摺動面に磁気ヘッドの機能部(素子部)を形成した状態で磁気的な情報を入出力出来た。 しかし、これら技術は主に、再生感度の低い電磁誘導作用を用いた再生機能部を用いるものであり、高密度記録用に適用が進められている磁気抵抗効果、ないしは、巨大磁気抵抗効果さらにホール効果素子については、考慮されていない。 これら機能性薄膜を有する再生(検出)機能部を平面型磁気ヘッドに適用した例がEP0608173A1のFIG. 2iに記載がある。 しかし、この技術は機能性薄膜を広い空隙を有する磁路内に設けるものであり、空隙による磁路抵抗が高くなるため微弱な磁気情報を再生することが出来なかった。 このため、高密度情報を再生することが出来なかった。

    【0011】本発明の目的は、上記平面型磁気ヘッドが有する問題を解決する新規磁気ヘッド構造を明らかにし、かつ、同磁気ヘッドを用いた超高密度磁気記録装置を提供することにある。

    【0012】

    【課題を解決するための手段】本発明では、下記に述べる手段を用いることにより上記の問題を解決した。

    【0013】まず、再生機能部に磁気抵抗効果または、
    さらに抵抗変化率を高めたいわゆる巨大磁気抵抗効果ないしは、磁気抵抗効果と同様、磁界変化を電圧の変化に交換できるいわゆるホール効果を利用する薄膜検出器を設け、かつ、該薄膜検出器を構成する機能性薄膜面を磁気ヘッド摺動面に対し度を持って取り付けた。

    【0014】また、平面型磁気ヘッドを構成するコイル部材が面方位<100>ないしは、<110>のSi基板上に形成した。

    【0015】また、平面型磁気ヘッドがSi/酸化珪素/Si構造から成るSOI基板に形成した。

    【0016】また、所定の再生機能を満足させるためには、薄膜検出器を構成する機能性薄膜面と磁気ヘッド摺動面とがなす角度を45度以上にする必要があり、90
    度以上にすると下部磁極(図5(b)の34−1)が影になり、斜面に機能性薄膜(検出器)を形成できなくなるので、90度未満にする必要がある。

    【0017】また、下記工程を含む工程から磁気ヘッドを製造した。

    【0018】(1)Siウエハ上に酸化珪素からなるパターンを選択的に形成する工程。

    【0019】(2)上記酸化珪素をマスクにSiウエハ表面をエッチングし凹部を形成する工程。

    【0020】(3)Siウエハ全面に熱酸化膜を形成する工程。

    【0021】(4)上記凹部に書き込み磁極用の磁性膜を埋め込む工程。

    【0022】(5)磁性膜パターンの断面の一部を露出させる工程。

    【0023】(6)露出した断面上に再生機能部を構成する機能性薄膜部材を形成する工程。 (7)上記(6)工程によって形成した多層膜と少なくとも接する磁極用磁性 膜を埋め込む工程 (8)上記基板面上にコイル部材および配線パターンを形成する工程。

    【0024】(9)上記工程から得られる磁気ヘッド機能部全面とSiウエハの裏面の一部に耐酸性フィルムを被着した後、Siウエハを裏面からエッチングする工程。

    【0025】(10)耐酸性フィルムを除去した後、露出したSiウエハの裏面にCを主成分とする保護膜を形成する工程。

    【0026】ここで、上記(6)工程におけるパターン形成にリフトオフ法を用い、かつ機能性薄膜の被着に斜め蒸着法を用いた。

    【0027】また、(6)工程におけるパターン形成にメッキ法を用いた。

    【0028】また、入出力用機能部素子を単一のスライダーに複数有し、並列駆動させた。

    【0029】また、書き込み機能部を構成する磁路に設けた磁気的な空隙内に再生用の機能性薄膜部材を存在させた。

    【0030】また、書き込み機能部を構成する磁路に設けた磁気的な空隙内に再生用の機能性薄膜部材を存在させた また、書き込み機能部を構成する磁路に設けた磁気的な空隙を磁気情報を記録するための空隙と一致させた。

    【0031】また、再生機能部を構成する機能性薄膜部材と書き込み機能部を構成する磁気回路の空隙を同一の摺動面の異なる位置に存在させた。

    【0032】また、書き込み磁界を発生するためのコイル部材と幾何学的に重なりを持たない位置に書き込み用磁路の一部を存在させ、同位置に設けた磁気的な空隙に再生用の機能性薄膜部材を存在させた。

    【0033】ここで、機能性薄膜部材の面と摺動面を平行とした。

    【0034】

    【作用】上記手段によれば、本発明で目的とする記録媒体との距離を5nm以下に接近させることが出来る。 これにより、高密度の磁気記録装置を実現できる。 また、
    製造が簡単でコストの安い磁気ヘッドを実現できる。 以下に詳細を述べる。

    【0035】従来の磁気ヘッドで用いられてきた電磁誘導作用は、磁界情報を電流の変化に変換するものであり、信号線路内での抵抗損失が多い。 また、熱雑音の影響を受けやすい。 これに対し、本発明で適用する磁気抵抗効果または、巨大磁気抵抗効果ないしは、ホール効果は、磁界情報を電圧の変化に変換するものであり、信号線路内での抵抗損失が少ない。 このため、磁気情報を高効率で電気エネルギに変換出来る。

    【0036】図1の(b)に示すように、上記機能性薄膜38の面を摺動面に対し傾けると、記録媒体1の面に対しも必然的に傾きを持つことになる。 これにより、記録媒体からの漏洩磁界を直接機能性薄膜38に導入出来る。 このため、高密度の微弱な磁気情報を効率良く電気信号に変換することが出来る。

    【0037】EP0608173A1公報に記載される方法では、媒体面の磁気情報を磁路を介して機能性薄膜に導入している。 このため、磁路での磁気的な抵抗により磁気情報が弱められる問題が生じる。

    【0038】また、上記EP0608173A1公報に記載される方法では、機能性薄膜を摺動面に対し平行に設置している。 このため、磁路内に機能性薄膜を設けるために広い空隙を設けている。 広い空隙は、磁路抵抗を高めるため、効率の良い検出が不可能となる。 また、機能性薄膜を摺動面に対し平行に設けた場合、磁気の分野で良く知られる形状効果から記録媒体からの漏洩磁界を高効率で機能性薄膜に導入することが出来ない。 この理由で上記公報に記載される方法では、磁路を設けて膜の接線方向から漏洩磁界を導入する手法が取られていると考えられる。 本発明では、機能性薄膜を斜めに設置しているため、図1の(b)に示すように磁路を向けることなく、機能性薄膜38を摺動面に設置出来る。 このため、微弱な磁界情報を高効率で検出することが出来る。

    【0039】平面型磁気ヘッドを構成するコイル部材等を面方位<100>ないしは、<110>のSi基板上に形成することは、パターンの精度を高める上で重要である。 すなわち、Si基板は単結晶基板であり、結晶軸に対してエッチング速度がことなることが知られている。 掘るべき面方位をエッチング速度の速い結晶方位に選ぶとパターンエッジを急峻に出来、かつエッジを滑らかに出来る。 薄膜型磁気ヘッドの分野では、結晶方位の規定はなく本発明によって初めて規定されるものである。

    【0040】また、平面型磁気ヘッドをSi/酸化珪素/Si構造から成るSOI基板に形成すると、酸化珪素をウエットエッチング時のストッパーに利用することが出来る。 このため、表面ないしは裏面のSi膜のみを選択的にエッチング除去出来る。 この機能は、従来良く知られるSi単結晶膜のみの基板ではない。 またこの機能を利用すると、繊細なパターン形成を片側表面に施した後、磁気ヘッドで必要となる機械的な機能(ジンバル機能等)を裏面表面に形成出来る。 一般に機械的な機能は、Si基板のラフな加工で作ることが出来るが、この加工には、選択性の少ない強いエッチング液(KOH
    等)が使われる。 このため、素子部の乗る同一表面を加工することは出来なかった。 本発明によれば、素子部を形成した後、表面を耐エッチング性の高い樹脂膜で単に覆うだけで目的とする加工が出来るようになる。

    【0041】薄膜検出器を構成する機能性薄膜面と磁気ヘッド摺動面とがなす角度を45度以上90度未満に設定すると、上記に述べた理由から磁気情報を機能性薄膜に効率良く導入出来る。 また、上記角度範囲は、下記の工程から容易に形成出来る。 下記に工程を述べる。

    【0042】(1)Siウエハ上に酸化珪素からなるパターンを選択的に形成する工程。

    【0043】(2)上記酸化珪素をマスクにSiウエハ表面をエッチングし凹部を形成する工程。

    【0044】(3)Siウエハ全面に熱酸化膜を形成する工程。

    【0045】以上の工程は、半導体等の素子作製で用いられているものと等しい。

    【0046】さらに (4)上記凹部に書き込み磁極用の磁性膜を埋め込む工程。

    【0047】この工程は、段差を含む基板表面に磁性膜を被着することを意味する。

    【0048】(5)上記工程によって形成した磁性膜パターンの断面の一部を露出させる工程。

    【0049】この工程は、リソグラフィ法によりパターン形成を行うことを意味する。

    【0050】(6)露出した断面上に再生機能部を構成する機能性薄膜部材を形成する工程。 この工程には、
    レジストをマスクに斜め方向から機能性薄膜部材を構成する材料を順次被着することを意味する。 この工程は、
    機能性薄膜を斜めに形成するために重要となる。

    【0051】(7)上記(6)工程によって形成した多層膜と少なくとも接する磁極用磁性膜を埋め込む工程 この工程は、書き込み磁極で機能性薄膜をはさみ込む工程を意味する。 これにより、磁気的な空隙の極めて少ない構造を作ることが出来る。

    【0052】(8)上記基板面上にコイル部材および配線パターンを形成する工程。

    【0053】この工程は、従来の薄膜磁気ヘッドと等しい。

    【0054】(9)上記工程から得られる磁気ヘッド機能部全面とSiウエハの裏面の一部に耐酸性フィルムを被着した後、Siウエハを裏面からエッチングする工程。

    【0055】この工程は、摺動面を形成し、書き込み磁極および機能性薄膜を摺動面に露出させる工程を意味する。 またこの際に、ジンバルパターン等を同じに形成することが出来る。

    【0056】(10)耐酸性フィルムを除去した後、露出したSiウエハの裏面にCを主成分とする保護膜を形成する工程。

    【0057】この工程は、摺動面の機械的強度を出すために行う。 この工程は、一般的である。

    【0058】以上の工程は、本発明の作用を説明する上での一例である。 他に上記(6)工程におけるパターン形成にメッキ法を用いても良い。 これは斜め面に機能性薄膜をメッキすることで上記と同様、磁気的な空隙を最小限とすることが出来るためである。

    【0059】平面型磁気ヘッドは、基板を切り出すことにより磁気ヘッドを形成出来る。 スライダー面は、側面(旧式ヘッドで素子が乗る面)に比べ面積が広い。 したがって、入出力用機能部素子を同一の摺動面に複数存在させた状態の磁気ヘッドを形成出来る。 これらを電気的に並列駆動させることは、操作上何らの問題も生じない。

    【0060】磁気情報の再生には、書き込み機能部を構成する磁路に磁気的な空隙を設け、その中に再生用の機能性膜膜部材を存在させることにより可能となる。 この空隙は、書き込み機能部において記録を実行する空隙と一致さてもよいし、異なる位置に新たに設けても良い。
    この場合、書き込みのための空隙と新たな空隙を存在させる必要が生じる。 この場合、既に述べたように磁気的な抵抗が大きくなることが考えられる。 しかし本発明では、機能性薄膜が斜めであるため、空隙を狭く出来る。
    この効果から新たな空隙を設けても検出感度の劣化は少ない。

    【0061】この理由から、書き込み磁界を発生するためのコイル部材と幾何学的に重なりを持たない位置に書き込み用磁路の一部を存在させ、同位置に空隙を設け、
    その中に再生用の機能性薄膜部材を存在さても目的とする高効率の再生が可能となる。

    【0062】

    【実施例】

    (実施例1)以下第1図に沿って本発明の実施例を述べる。

    【0063】図1は、本発明である平面型磁気ヘッドを平面的に示すものである。 これらは、SOIウエハ上に形成されている。 書き込み磁界を発生するコイル31は2個有し、これらは、導体36、39によって電気的に結合されている。 これらの導体は、2層となるためコンタクトホール35によって結合される。 書き込み磁極は下部磁極34と上部磁極33から構成される。 読み出しのための機能性薄膜部材32は、この例では書き込み磁界を発生する空隙に設けられている。

    【0064】この様子は、断面A−A'を示す図(b)
    に示す。 磁気抵抗効果、巨大磁気抵抗効果ないしは、ホール効果を検出する機能性薄膜38は、書き込み磁極3
    4(下部磁極)に挟まれている。 また、機能性薄膜は、
    摺動面に対して傾きを持つ。 ところでこの領域は、突起状となっており記録媒体1に機能性薄膜部材が接近するようになっている。

    【0065】書き込み磁極の上にコイル31を配置し、
    その上に上部磁極33を配置した。 これらの部材は、電気的な絶縁材ないしは磁気的なシールド効果を有する材料をスペーサにして積層した。 なお、摺動面には、機械的な強度を出すため、保護膜37を被着した。

    【0066】機能性薄膜が存在する位置、および角度は、従来技術で見られないものであり、本発明での特徴である。

    【0067】上記構成を有する磁気ヘッド2は、図2に示すようにサスペンション7に取付け、さらにアーム4
    を介してロータリアクチュエータ3に取り付けた。 ロータリアクチュエータ3は、磁気ヘッド2の位置を制御するものであり、磁気ディスク装置に一般的に用いられている。 図(b)は、装置の断面を示している。 上記部品はケース14の中に納められている。 記録媒体1はモータ6により所定の速度で回転する。

    【0068】次に図5を用いて平面型磁気ヘッドの作製方法の概略を述べる。 工程図は、図1に示した断面構造が作られていく様子を示す。 まず(a)ではSOIウエハ上にレジストパターン41を形成し、Siの表面を選択的にエッチングした。 Siの結晶面方位は、<100
    >ないしは<110>である。 このエッチングにはCF
    4ガスによるドライエッチングを用いた。 他にフッ酸系のエッチング液(ウエットエッチング)を用いても問題はなかった。 このエッチングによりSOIウエハ内に存在する酸化膜層を露出させた。 エッチング時に条件を選定するとエッジに任意の角度が付けることが出来る。 本実施例では約80度に設定した。 なお、本発明で請求する45度から90度の範囲は、現状の半導体素子作製技術を適用することで容易に制御可能であることを確認している。

    【0069】この後、ウエットエア中にて1000℃、
    3時間程度アニ−ルし、ウエハ全面に熱酸化膜を形成した。 さらに、(b)に示すように書き込み用の下部磁極34−1を形成した。 磁極34−1には、Ni−Feないしは、Coを含有したNi−Fe合金膜等の軟磁性膜を用いた。 厚さは約3μmとした。 磁性膜の成膜には蒸着法、スパッタ法ないしはメッキ法を用いた。 また、磁極形状への加工にはリソグラフィ法を用いた。

    【0070】(c)では、レジストパターン44をマスクにして、リフトオフ法にて機能性薄膜部材38を形成した。 本実施例では、機能性薄膜38に磁気抵抗効果用の膜を用いた。 具体的にはNi−Fe等の軟磁性膜及び検出感度を高めるための永久磁石膜等から形成した。 これら磁気ヘッド機能部に係る部分の技術は、空気浮上型磁気ヘッドの機能部と等しいものである。 ところでこれら機能性薄膜はマスク材であるレジストパターン上45
    にも積もる。 この不要となる領域の機能性薄膜材は、レジストパターンを溶剤で溶かす最に除去され、必要となる機能性膜38のみが残る。 この機能性膜38は、斜面に作られるため、最終的な摺動面と平行となるSOIウエハの面に対し傾きを持つことになる。

    【0071】(d)では、再度下部磁極34−2を形成する。 この形成は工程(b)と同様である。

    【0072】(e)では、スペーサ層47を積層し、その上にコイル31を形成した。 スペーサ層47には、磁極部の平坦化を兼ねる目的で高分子樹脂を用いた。 コイル31は、厚さ1μmのCuから形成した。 他にAu、
    Al等の導電性の高い材料を用いることも可能であった。

    【0073】(f)では、再度スペーサ層46を積層した後、上部磁極33を形成した。 上部磁極材料としては、下部磁極と同様のNi−Fe等の軟磁性膜を用いた。

    【0074】(g)では、上記磁気ヘッド機能部全面とSiウエハの裏面の一部に耐酸性フィルムを被着した後、Siウエハを裏面からウエットエッチングした。 耐酸テープとしては、ツカサ商店製のTR−30を用いた。 ウエットエッチングは、KOH40%溶液を用い、温度67℃にて行なった。

    【0075】耐酸性フィルムを除去した後、Siウエハ表面に形成された凸部を含めて保護膜48を積層した。
    保護膜材にはCを主成分とする薄膜(厚さ5nm)を用いた。 上記磁気ヘッド機能部を構成する構造パターンは、図1から明らかなように上記絶縁性屈曲体表面に対し同一方向からの紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の電磁波照射により形成できるパターンで構成されている。 このため、研磨等の機械加工をすることなく、磁気ヘッド機能部に係る全ての工程を終了することができる。 この効果から、磁気ヘッド機能部を同一平面内に2
    次元的に多数配列した状態で多数同時に作製できた。 この方法は、半導体等の素子作製工程と等しく、技術的に確立されたものであるため、磁気ヘッド作製を容易に行なうことができる。

    【0076】図6に示すように、上記工程から形成された磁気ヘッド2をサスペンション7に取り付けた。 この際、磁気ヘッド機能部51が設けられている面は記録媒体と対面するようになる。 是れがいわゆる平面型磁気ヘッドと呼ばれる理由である。

    【0077】(実施例2)上記構成は、書き込み磁極内に再生用の機能性薄膜を設けている。 この他に、図7に示すように再生機能部βと書き込み機能部αを別に設けても本発明は問題無く実施することが可能であった。 この場合、図1に示した構成のほかに再生時に不要磁界の進入を抑えるシールド層42を設ける必要がある。 このシールド層42は、上記実施例の書き込み磁極(下部磁極)と同時に形成することが出来き、機能性薄膜32を包みこむ構成となっている。 この構成によれば、書き込み時の強磁界で機能性薄膜が磁気的に劣化する問題を解決出来る。 また、コイル31と異なる位置に機能性薄膜を形成出来るため、プロセル裕度が向上する。 しかしながら、磁気情報の入出力時には書き込みトラックと再生トラックが空間的にnp離れるため、位置制御はこの差を考慮する必要がある。

    【0078】(実施例3)書き込み磁極内に再生用の機能性薄膜を設けない例には、図8と図9に示す例が考えられる。 図8の例は、上部磁極を33−1および33−
    2と伸ばすことでコイル31の無い領域に機能性薄膜3
    2を位置させている。 この機能性薄膜32を電気的に接続する目的で導体43を設けている。 この構成もコイル31と異なる位置に機能性薄膜を形成出来るため、プロセル裕度が向上する。 またこの場合、再生時に検出する漏洩磁界は書き込み磁極のギャップから導入されるため、書き込みトラックと再生トラックは空間的に離れない。

    【0079】図9の例は、上部磁極33に新たな空隙を形成し、そこの機能性薄膜32を設けている。 この例では、コイル31を形成した後、図5に示す工程(b)から(d)の工程を行う。 この例では、機能性薄膜がコイル上に設置されるが、コイルからの磁界が弱い位置に配置されているため、問題は無かった。

    【0080】この素子機能部61を多数配列することも平面型磁気ヘッドでは可能である。 図10に示すように素子機能部61を摺動面と平行な面内で2次元配列することも出来る。 すなわち、トラック幅方向にnp1、n
    p2、摺動方向にnyの距離を持って配列することが出来る。 np1、np2、nyの値は、素子作製時に決まるり、目的とする磁気情報の配列の仕方によって、任意に選択しすることが出来る。 この値を最適化すると、アクセス時間の短縮やバッファ機能の強化等、新たな機能拡張が可能になる。

    【0081】

    【発明の効果】本発明によれば、従来技術で問題となった、記録媒体と磁気ヘッドとの接近状態を改善する磁気ヘッドを得ることができる。 また、同磁気ヘッドは、半導体素子作製と同様の工程で作製できるため、磁気ヘッド作製コストを約1/10に抑えることができた。 これらの効果から、記憶密度10Gb/in 2以上の超高密度記録装置が可能になった。

    【0082】

    【図面の簡単な説明】

    【図1】本発明の第1の実施例を示す磁気ヘッド主要機能部の概念図である。

    【図2】磁気記録装置の概念図である。

    【図3】従来型磁気ヘッドとサスペンションを示す図である。

    【図4】従来型磁気ヘッドの主要機能部を表わす概念図である。

    【図5】本発明の磁気ヘッド作製工程図である。

    【図6】本発明を適用した磁気ヘッドとサスペンションを示す図である。

    【図7】本発明を示す第2の実施例を示す概念図である。

    【図8】本発明を示す第3の実施例を示す概念図である。

    【図9】本発明を示す第4の実施例を示す概念図である。

    【図10】本発明を示す第4の実施例を示す概念図である。

    【符号の説明】

    1…記録媒体、2…磁気ヘッド、3…ロータリアクチュエータ、4…アーム、7…サスペンション、21…書き込み部、23…磁気抵抗効果検出部、29…導体、28
    …下部磁極(シールド層)、27…上部磁極、25…シールド層、24…下地層、30…基板(浮上型磁気ヘッド本体)、32…機能性薄膜、33…上部磁極、34…
    下部磁極、39、36…導体、41、44…レジストパターン、31…コイル、42…磁気シールド膜。

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