(57)【要約】【課題】意図しない短絡の発生を防止することが可能な基板及びその製造方法、並びに、磁気ヘッド装置及びその製造方法を提供すること。【解決手段】磁気ヘッド装置１００は、アルティックからなる導体層１２上にアルミナからなる金属酸化物層１４が積層された基板１０と、基板１０上に積層された薄膜磁気ヘッドとを備える。金属酸化物層１４には、積層方向に貫通した貫通孔１４ｂが存在している。金属酸化物層１４の貫通孔１４ｂ内には、レジスト１６が充填されている。このため、基板１０上に下部磁気シールド層２２を更に積層した場合でも、貫通孔１４ｂ内にレジスト１６が存在しているので、導体層１２と下部磁気シールド層２２との間において意図しない短絡の発生を防止することが可能となる。【選択図】図３
2008102991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体層と、
前記導体層上に積層された金属酸化物層とを備え、
前記金属酸化物層には積層方向に貫通した貫通孔が設けられており、
前記金属酸化物層の前記貫通孔にはレジストが充填されている基板。
【請求項２】
前記レジストは、前記貫通孔内に加え、前記金属酸化物層上にも形成されている請求項１に記載された基板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の基板と、
前記基板上に形成され、記録媒体に対して磁気情報の記録を行う記録ヘッド部及び／又は記録媒体に記録された磁気情報の読取りを行う読取ヘッド部を有する薄膜磁気ヘッドとを備える磁気ヘッド装置。
【請求項４】
積層方向に貫通した貫通孔を有する金属酸化物層が導体層上にスパッタリング法によって積層された基板を形成する工程と、
前記金属酸化物層上にレジスト材料を塗布する工程と、
前記レジスト材料を硬化させることで、前記金属酸化物層上及び前記貫通孔内にレジストを形成する工程とを備える基板の製造方法。
【請求項５】
前記金属酸化物層上及び前記貫通孔内に前記レジストを形成する工程の後に、前記レジストのうち前記金属酸化物層上に存在する部分を除去する工程を更に備える請求項４に記載された基板の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の製造方法によって基板を形成する工程と、
記録媒体に対して磁気情報の記録を行う記録ヘッド部及び／又は記録媒体に記録された磁気情報の読取りを行う読取ヘッド部を有する薄膜磁気ヘッドを前記基板上に形成する工程とを備える磁気ヘッド装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板及びその製造方法、並びに、磁気ヘッド装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ（アルティック）からなる導体層上にＡｌ２Ｏ３（アルミナ）やＳｉＯ２等の金属酸化物からなる金属酸化物層が積層されて形成された基板と、基板上に形成され、記録媒体に対して磁気情報の記録を行う記録ヘッド部及び／又は記録媒体に記録された磁気情報の読取りを行う読取ヘッド部を有する薄膜磁気ヘッドとを備える磁気ヘッド装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３６２６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の磁気ヘッド装置では、金属酸化物層をスパッタリング法によって導体層上に積層することで基板を形成していた。しかしながら、スパッタリング法によって積層された金属酸化物層には、導体層上に存在する微粒子等の影響によって、積層方向に貫通する貫通孔が生じてしまうことがあった。そのため、例えば読取ヘッド部の一部であって導電性材料からなる下部磁気シールド層を基板上に積層した場合、金属酸化物層の貫通孔内に導電性材料が埋め込まれて導体層と下部磁気シールド層とが接続され、導体層と下部磁気シールド層との間で短絡が発生してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、意図しない短絡の発生を防止することが可能な基板及びその製造方法、並びに、磁気ヘッド装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る基板は、導体層と、導体層上に積層された金属酸化物層とを備え、金属酸化物層には積層方向に貫通した貫通孔が設けられており、金属酸化物層の貫通孔にはレジストが充填されている。
【０００６】
本発明に係る基板では、レジストによって金属酸化物層の貫通孔が充填されている。そのため、例えば、金属酸化物層上に導体層を更に積層した場合でも、貫通孔内にレジストが存在しているので、導体層同士の間において意図しない短絡の発生を防止することが可能となる。
【０００７】
また、レジストは、貫通孔内に加え、絶縁層上にも形成されていることが好ましい。
【０００８】
また、本発明に係る磁気ヘッド装置は、上記の基板と、基板上に形成され、記録媒体に対して磁気情報の記録を行う記録ヘッド部及び／又は記録媒体に記録された磁気情報の読取りを行う読取ヘッド部を有する薄膜磁気ヘッドとを備える。
【０００９】
本発明に係る磁気ヘッド装置では、レジストによって金属酸化物層の貫通孔が充填されている。そのため、例えば、金属酸化物層上に導電性材料からなる下部磁気シールド層を更に積層した場合でも、貫通孔内にレジストが存在しているので、導体層と下部磁気シールド層との間において意図しない短絡の発生を防止することが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る基板の製造方法は、積層方向に貫通した貫通孔を有する金属酸化物層が導体層上にスパッタリング法によって積層された基板を形成する工程と、金属酸化物層上にレジスト材料を塗布する工程と、レジスト材料を硬化させることで、金属酸化物層上及び貫通孔内にレジストを形成する工程とを備える。
【００１１】
本発明に係る基板の製造方法では、金属酸化物層をスパッタリング法によって形成している。そのため、金属酸化物層には、積層方向に貫通する貫通孔が生じてしまうことがある。しかしながら、本発明に係る基板の製造方法では、レジスト材料を基板上に塗布しレジスト材料を硬化させることで、貫通孔内に充填されたレジストを形成している。その結果、例えば、金属酸化物層上に導体層を更に積層した場合でも、導体層同士の間において意図しない短絡の発生を防止することが可能となる。
【００１２】
また、金属酸化物層上及び貫通孔内にレジストを形成する工程の後に、レジストのうち金属酸化物層上に存在する部分を除去する工程を更に備えると好ましい。このようにすると、絶縁層上にレジストが存在したままである場合と比較して、製造された基板の薄型化を図ることが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る磁気ヘッド装置の製造方法は、上記の製造方法によって基板を形成する工程と、記録媒体に対して磁気情報の記録を行う記録ヘッド部及び／又は記録媒体に記録された磁気情報の読取りを行う読取ヘッド部を有する薄膜磁気ヘッドを前記基板上に形成する工程とを備える。
【００１４】
本発明に係る磁気ヘッド装置の製造方法では、金属酸化物層をスパッタリング法によって形成している。そのため、金属酸化物層には、積層方向に貫通する貫通孔が生じてしまうことがある。しかしながら、本発明に係る磁気ヘッド装置の製造方法では、レジスト材料を基板上に塗布しレジスト材料を硬化させることで、貫通孔内に充填されたレジストを形成している。その結果、例えば、金属酸化物層上に導電性材料からなる下部磁気シールド層を更に積層した場合でも、導体層と下部磁気シールド層との間において意図しない短絡の発生を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、意図しない短絡の発生を防止することが可能な基板及びその製造方法、並びに、磁気ヘッド装置及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。また、説明中、「上」又は「下」なる語を使用することがあるが、これは図面の上方向又は下方向に対応したものである。
【００１７】
（磁気ヘッド装置の構成）
まず、図１を参照して、本実施形態に係る磁気ヘッド装置１００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る磁気ヘッド装置を示す斜視図である。
【００１８】
磁気ヘッド装置１００は、記録媒体である磁気テープの長手方向（磁気テープの走行方向（図１の矢印Ａ，Ｂ参照））に沿って直線的に磁気情報の記録及び読取りを行う、いわゆるリニア型磁気テープドライブ方式のデータストレージシステムに適用されるものである。磁気ヘッド装置１００は、図１に示されるように、一対の磁気ヘッドスタック部１０２，１０４を備えている。
【００１９】
各磁気ヘッドスタック部１０２，１０４には、読取ヘッド部２０及び記録ヘッド部４０（詳しくは後述する）を有する複数の薄膜磁気ヘッド１と一対のサーボ信号読取り素子１０６とがそれぞれ搭載されている。各薄膜磁気ヘッド１及び各サーボ信号読取り素子１０６は、磁気ヘッドスタック部１０２，１０４においてそれぞれ１列となるように配設されており、各薄膜磁気ヘッド１は、一対のサーボ信号読取り素子１０６の間に位置している。磁気ヘッドスタック部１０２に搭載されている各薄膜磁気ヘッド１と磁気ヘッドスタック部１０４に搭載されている各薄膜磁気ヘッド１とは磁気テープの走行方向にそれぞれ並んでおり、対応する薄膜磁気ヘッド１同士によって複数の薄膜磁気ヘッド対が形成されている。
【００２０】
磁気ヘッドスタック部１０２では、薄膜磁気ヘッド１の読取ヘッド部２０が、磁気ヘッドスタック部１０４から記録ヘッド部４０よりも離れて位置している。磁気ヘッドスタック部１０４では、薄膜磁気ヘッド１の読取ヘッド部２０が、磁気ヘッドスタック部１０２から記録ヘッド部４０よりも離れて位置している。磁気テープの走行方向が図１の矢印Ａ方向である場合には、薄膜磁気ヘッド対のうち磁気ヘッドスタック部１０４に搭載されている薄膜磁気ヘッド１の記録ヘッド部４０によって磁気情報の記録が行われ、薄膜磁気ヘッド対のうち磁気ヘッドスタック部１０２に搭載されている薄膜磁気ヘッド１の読取ヘッド部２０によって磁気情報の読取りが行われる。一方、磁気テープの走行方向が図１の矢印Ｂ方向である場合には、薄膜磁気ヘッド対のうち磁気ヘッドスタック部１０２に搭載されている薄膜磁気ヘッド１の記録ヘッド部４０によって磁気情報の記録が行われ、薄膜磁気ヘッド対のうち磁気ヘッドスタック部１０４に搭載されている薄膜磁気ヘッド１の読取ヘッド部２０によって磁気情報の読取りが行われる。
【００２１】
（薄膜磁気ヘッドの構成）
続いて、図２及び図３を参照して、本実施形態に係る磁気ヘッド装置に搭載された薄膜磁気ヘッド１の構成について説明する。図２は、媒体対向面に対して垂直であって且つトラック幅方向から見た薄膜磁気ヘッドの概略断面図である。図３は、図２の要部を拡大して示す図である。
【００２２】
薄膜磁気ヘッド１は、基板１０の上部に備えられている。薄膜磁気ヘッド１は、基板１０上に、後述する磁気抵抗効果（ＭＲ：Magneto Resistive）素子２４を有する読取ヘッド部２０と、絶縁層３０と、書込用の誘導型の電磁変換素子としての記録ヘッド部４０とが順次積層された複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。薄膜磁気ヘッド１では、図２における左側の端面が、図示しない磁気テープの記録面に対向する媒体対向面Ｓとなっている。
【００２３】
基板１０は、導電性を有するアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）からなる導体層１２上に、電気絶縁性を有するＡｌ２Ｏ３からなる金属酸化物層１４が積層されて構成されている。金属酸化物層１４の積層方向における厚さは、例えば０．１μｍ〜２．０μｍ程度に設定することができる。金属酸化物層１４には、図３に示されるように、金属酸化物層１４の上面から下方に向けて窪んだ凹溝１４ａや積層方向に貫通する貫通孔１４ｂが存在している（図３及び後述する図４〜図６では、代表的な凹溝及び貫通孔のみを示している）。凹溝１４ａの開口幅や貫通孔１４ｂの開口幅としては、例えば１μｍ〜１０μｍ程度となっているものが多く、２μｍ〜３μｍ程度となっているものが特に多い。凹溝１４ａの内部及び貫通孔１４ｂの内部には、有機絶縁材料であるレジスト１６がそれぞれ充填されている。
【００２４】
図２に戻って、読取ヘッド部２０は、基板１０上に、下部電極を兼ねる下部磁気シールド層２２と、ＭＲ素子２４と、上部電極を兼ねる上部磁気シールド層２６とが、この順で積層されている。また、ＭＲ素子２４のトラック幅方向の両側には、絶縁層２８を介して、硬磁性材料からなる一対のバイアス印加層（図示せず）が形成されている。
【００２５】
下部磁気シールド層２２及び上部磁気シールド層２６は、ＮｉＦｅ（パーマロイ）等の導電性を有する軟磁性材料からなり、不要な外部磁界をＭＲ素子２４が感知するのを防止する。ＭＲ素子２４は、フリー層を含む多層構造であり（図示せず）、エアベアリング面Ｓに露出するようにエアベアリング面Ｓ側に配置されている。
【００２６】
ＭＲ素子２４は、磁気抵抗効果を利用して、磁気テープから入力される磁界の変化を検出し、磁気テープに記録されている磁気情報を読出す。なお、ＭＲ素子２４の代わりに、磁気抵抗変化率の高い巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子、異方性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲ（Anisotropy Magneto Resistive）素子、トンネル接合で生じる磁気抵抗効果を利用したＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive）素子、ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）−ＧＭＲ素子等を利用してもよい。
【００２７】
絶縁層２８は、電気絶縁性を有するＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２等の金属酸化物からなり、ＭＲ素子２４に含まれるフリー層等に流れる電流がバイアス印加層にリークするのを防止する。
【００２８】
絶縁層３０は、電気絶縁性を有するＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２等の金属酸化物からなり、読取ヘッド部２０と記録ヘッド部４０とによって挟まれるように配置されている。絶縁層３０の積層方向における厚みは、例えば０．１μｍ〜２．０μｍ程度に設定することができる。
【００２９】
記録ヘッド部４０は、基板１０に近い順に、下部磁極層４２と、上部磁極層４４とを有しており、さらに薄膜コイル４６を有している。下部磁極層４２と薄膜コイル４６との間、上部磁極層４４と及び薄膜コイル４６との間、及び上部磁極層４４の上方には、電気絶縁性を有するＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２等の金属酸化物又は有機絶縁材料であるレジストからなる絶縁層４８が形成されている。
【００３０】
下部磁極層４２及び上部磁極層４４は、ＦｅＡｌＮ、ＦｅＮ、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅＮ、ＦｅＺｒＮ等の高飽和磁束密度材料からなる。下部磁極層４２及び上部磁極層４４における媒体対向面Ｓ側の端部は、互いに所定の間隔を有して媒体対向面Ｓにそれぞれ露出しており、記録ギャップＧを形成している。一方、上部磁極層４４における媒体対向面Ｓと離れた側の端部４４ａは下部磁極層４２と接続されており、下部磁極層４２と上部磁極層４４とが互いに磁気的に連結している。従って、下部磁極層４２と上部磁極層４４とは、記録ギャップＧを挟む磁気回路を形成している。
【００３１】
薄膜コイル４６は、上部磁極層４４における端部４４ａを取り囲むように配置されており、電磁誘導により記録ギャップＧに磁界を発生させ、磁気テープに磁気情報を記憶させる。
【００３２】
（磁気ヘッド装置の製造方法）
次に、図４〜図６を参照して、磁気ヘッド装置１００の製造方法について説明する。図４は、本実施形態に係る磁気ヘッド装置を製造する一工程を示す図である。図５は、図４の後続の工程を示す図である。図６は、図５の後続の工程を示す図である。なお、各図では一つの素子のみを示しているが、実際には一枚のウエハから複数個の薄膜磁気ヘッド１が製造されることとなる。
【００３３】
まず、図４に示されるように、アルティックからなる導体層１２上にアルミナからなる金属酸化物層１４をスパッタリング法によって形成して、基板１０を形成する。このとき、金属酸化物層１４には、金属酸化物層１４の上面から下方に向けて窪んだ凹溝１４ａや積層方向に貫通する貫通孔１４ｂが生じてしまうことがある。そのため、続いて図５に示されるように、例えばスピンコート法によって基板１０の表面全体にレジスト材料を均一に塗布すると共に、凹溝１４ａの内部及び貫通孔１４ｂの内部にレジスト材料を充填させる。
【００３４】
そして、レジスト材料に対して光の照射や加熱処理等（キュアリング）を行うことによりレジスト材料を硬化させ、基板１０の表面全体、並びに、凹溝１４ａの内部及び貫通孔１４ｂの内部に硬化したレジスト１６を形成する。このとき、レジスト材料としては、ポジ型レジスト、ネガ型レジスト、化学増幅型レジストを用いることができる。なお、凹溝１４ａの開口幅や貫通孔１４ｂの開口幅が上記のように比較的小さいので、粘度が例えば１０ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓ程度の低粘度のレジスト材料を用いると特に好ましい。続いて、図６に示されるように、例えば酸素プラズマアッシング等のアッシング処理や溶剤剥離を行うことで、レジスト１６のうち基板１０の表面に形成されている部分を除去する。
【００３５】
その後、詳細は省略するが、公知の方法によって基板１０上に読取ヘッド部２０、絶縁層３０及び記録ヘッド部４０を順次積層することで、基板１０上に薄膜磁気ヘッド１が形成された磁気ヘッド装置１００が得られることとなる。
【００３６】
以上のように、本実施形態においては、金属酸化物層１４の貫通孔１４ｂにレジスト１６が充填されている。そのため、基板１０上に下部磁気シールド層２２を更に積層しても、貫通孔１４ｂ内にレジスト１６が存在しているので、導体層１２と下部磁気シールド層２２との間において意図しない短絡の発生を防止することが可能となる。なお、本実施形態に係る磁気ヘッド装置１００は記録媒体を磁気テープとするものであり、磁気ヘッド装置１００には複数の薄膜磁気ヘッド１が搭載されている。そのため、いずれか一つの薄膜磁気ヘッド１に対して意図しない短絡が発生すると、磁気ヘッド装置１００自体が不良となってしまう。しかしながら、上記のように本発明によって意図しない短絡の発生が防止されているので、本発明は記録媒体を磁気テープとする磁気ヘッド装置１００の歩留まりの向上に特に効果を奏することとなる。
【００３７】
また、本実施形態においては、レジスト１６のうち金属酸化物層１４上に形成された部分をアッシング処理等によって除去しているので、金属酸化物層１４上にレジスト１６が存在したままである場合と比較して、製造された磁気ヘッド装置１００の薄型化を図ることが可能となる。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では記録媒体を磁気テープとする磁気ヘッド装置１００に本発明に係る薄膜磁気ヘッド１，２を適用したが、記録媒体をハードディスクとする磁気ヘッド装置に本発明に係る薄膜磁気ヘッド１，２を適用してもよい。
【００３９】
また、本実施形態ではアッシング処理によってレジスト１６のうち金属酸化物層１４上に形成された部分を除去していたが、レジスト１６のうち金属酸化物層１４上に形成された部分を除去せずに残しておいてもよい。
【００４０】
また、本実施形態では金属酸化物層１４上に導電性を有する下部磁気シールド層２２等を順次積層することで基板１０上に薄膜磁気ヘッド１を形成していたが、これに限られない。具体的には、薄膜磁気ヘッド１の代わりに、例えば薄膜磁気センサーといった最下層に導体層を有する他のデバイス装置を基板１０上に形成し、基板１０の導体層１２と当該デバイス装置の導体層との間の絶縁をレジスト１が貫通孔１４ｂに充填された金属酸化物層１４によって確保してもよい。なお、導体層１２は、アルティックの他にジルコニア等の導電性セラミック材料やＣｕ、Ａｌ等の金属材料を用いて形成することができる。また、金属酸化物層１４は、Ａｌ２Ｏ３の他にＳｉＯ２等の金属酸化物を用いて形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態に係る磁気ヘッド装置を示す斜視図である。
【図２】媒体対向面に対して垂直であって且つトラック幅方向から見た薄膜磁気ヘッドの概略断面図である。
【図３】図２の要部を拡大して示す図である。
【図４】本実施形態に係る磁気ヘッド装置を製造する一工程を示す図である。
【図５】図４の後続の工程を示す図である。
【図６】図５の後続の工程を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…薄膜磁気ヘッド、１０…基板、１２…導体層、１４…金属酸化物層、１４ａ…凹溝、１４ｂ…貫通孔、１６…レジスト材、１８…レジスト膜、２０…読取ヘッド部、４０…記録ヘッド部、１００…磁気ヘッド装置、Ｓ…媒体対向面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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