專利名稱：磁頭及磁頭制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁頭及磁頭制造方法，更具體地涉及一種具有對磁頭(即，磁頭滑塊)與介質(zhì)之間的間隔進(jìn)行調(diào)整的加熱器的磁頭及該磁頭的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，磁盤設(shè)備中使用的記錄密度已變得極高。隨著記錄密度的增加，磁頭與介質(zhì)之間的間隔(即，磁頭的飛行高度)已變得微小，使得必須高精度地控制磁頭與介質(zhì)之間的距離。已研究了以下方法作為高精度地控制磁頭與介質(zhì)之間的距離的方法將加熱器并入磁頭滑塊中并對提供給該加熱器的電流進(jìn)行控制以控制磁頭滑塊的熱膨脹并由此控制磁頭與介質(zhì)之間的距離(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本專利公報特開2005-63523號發(fā)明內(nèi)容對于在其中并入了加熱器的傳統(tǒng)磁頭滑塊，將加熱器并入磁頭滑塊的基板中，這意味著對整個磁頭滑塊的溫度進(jìn)行控制以控制磁頭滑塊的熱膨脹。另一方面，如圖3所示，本申請研究了一種方法，其中，將加熱器20布置在形成于磁頭的寫入頭10中的線圈14與下磁極層16之間。使用該結(jié)構(gòu)，對提供給加熱器20的電流進(jìn)行控制以主要地調(diào)整寫入頭10向介質(zhì)表面探出的量(即，寫入頭10的熱膨脹)，由此調(diào)整飛行高度。
圖3所示的磁頭包括讀取頭8，其中，再現(xiàn)MR元件5夾在下保護(hù)層6與上保護(hù)層7之間；以及寫入頭10，其包括布置在寫入間隙11的兩側(cè)的下前端磁極12和上磁極13。在寫入頭10中，用于在下前端磁極12與上磁極13之間產(chǎn)生寫入磁場的線圈14夾在下磁極層16與上磁極13之間，并纏繞在連接部15的周圍。
在該示例中，將加熱器20布置在連接部15的后面，并布置在線圈14a的第一層與下磁極層16之間，并與這些部分電絕緣。加熱器20按扁平線圈的形式來進(jìn)行繞線，并位于寫入頭10的后面。圖3示出了加熱器20的一部分。
通過按預(yù)定圖案將磁層、絕緣層等相繼地層壓在晶片基板上來形成磁頭。以與形成磁頭的傳統(tǒng)層形成工藝相同的方式，在磁頭制造工藝的過程中按預(yù)定圖案形成加熱器20，但是如圖3所示，由于將加熱器20形成在下磁極層16與線圈14a之間，因此人們相信將存在以下問題形成加熱器20的部分將向上凸起，導(dǎo)致線圈14移位而不能形成正確的線圈圖案；并且，如果加熱器20與絕緣層之間的連接得不好，則加熱器20將變得與該絕緣層分離并將腐蝕。
構(gòu)思本發(fā)明以解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種磁頭，其中，可以可靠地并入加熱器，該加熱器與構(gòu)成該磁頭的磁層以及記錄線圈電絕緣，并且其中，可以使用由該加熱器進(jìn)行加熱而導(dǎo)致的熱膨脹來適當(dāng)?shù)乜刂圃摯蓬^與介質(zhì)表面之間的飛行高度。
為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供了一種磁頭，在該磁頭中并入了用于控制該磁頭在介質(zhì)表面上方的飛行高度的加熱器，其中，通過在加熱層(TiW、NiCu、NiCr、NiFe)的兩個表面上都設(shè)置鉭層以將該加熱層(TiW、NiCu、NiCr、NiFe)夾在中間來形成該加熱器，并設(shè)置二氧化硅層作為使該加熱器與構(gòu)成該磁頭的導(dǎo)電部分電絕緣的絕緣層。
可以在寫入頭的下磁極層與記錄線圈之間設(shè)置加熱器，并且可以在該下磁極層與該加熱器之間以及在該加熱器的多個繞組之間設(shè)置二氧化硅層作為絕緣層。
通過將加熱器的表面和設(shè)置在與該加熱器相同的層上的二氧化硅層的表面形成為具有一致高度的表面，可以高精度地形成磁頭的磁層和記錄線圈。
而且，通過在加熱器上和設(shè)置在與該加熱器相同的層上的二氧化硅層的表面上設(shè)置氧化鋁層，可以確保構(gòu)成磁頭的加熱器和磁層和/或記錄線圈可靠地彼此電絕緣。
一種根據(jù)本發(fā)明的磁頭制造方法制造上述磁頭，作為制造加熱器的步驟，該方法包括以下步驟在基板的表面上形成二氧化硅層；在所述二氧化硅層的表面上依次形成鉭層、加熱層(TiW、NiCu、NiCr、NiFe)及另一鉭層作為加熱器形成層；根據(jù)所述加熱器的平面圖案對光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖以覆蓋所述加熱器形成層的表面；通過以所述光刻膠為掩模在所述加熱器形成層上執(zhí)行離子銑削來按一圖案形成所述加熱器；在所述加熱器的表面覆蓋有所述光刻膠的狀態(tài)下濺射二氧化硅層，使該二氧化硅層的厚度大于所述加熱器的厚度；以及通過剝離將所述光刻膠連同覆蓋所述光刻膠的外表面的所述二氧化硅層一起從所述加熱器的表面去除。
在去除所述光刻膠的步驟之后，所述加熱器的表面和形成在與該加熱器相同的層上的二氧化硅層的表面可以具有一致的高度。
在該磁頭制造方法中，在已在基板的表面上形成寫入頭的下磁極層之后，可以通過執(zhí)行以下步驟來在下磁極層與記錄線圈之間形成加熱器在所述下磁極層的表面上形成二氧化硅層；形成所述加熱器形成層；對所述光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖以覆蓋所述加熱器形成層；在所述加熱器形成層的表面覆蓋有所述光刻膠的狀態(tài)下濺射二氧化硅；以及通過剝離將所述光刻膠連同所述二氧化硅層一起從所述加熱器的表面去除。
根據(jù)本發(fā)明的磁頭及該磁頭的制造方法，由于通過在厚度方向上用鉭層將加熱層(鈦-鎢、鎳-銅、鎳-鉻、鎳-鐵)夾在中間來構(gòu)成加熱器形成層，因此可以防止鈦-鎢的腐蝕并可以減小加熱層(鈦-鎢、鎳-銅、鎳-鉻、鎳-鐵)的薄膜應(yīng)力，由此使得可以防止加熱器與絕緣層的分離。并且，通過使用二氧化硅層作為加熱器的絕緣層，可以有效地抑制來自加熱器的熱量的傳導(dǎo)，這使得可以防止MR元件的過熱，并可以防止熱量從加熱器中逸出，由此使得可以有效地由來自加熱器的熱量所引起的熱膨脹導(dǎo)致磁頭向介質(zhì)表面探出。


本發(fā)明的上述和其他目的和優(yōu)點在本領(lǐng)域技術(shù)人員參照附圖閱讀并理解了以下詳細(xì)說明后將變得清楚。
在附圖中圖1A至1D是用于示出根據(jù)本發(fā)明的磁頭制造步驟的圖；圖2A至2D是用于示出根據(jù)本發(fā)明的磁頭制造步驟的圖；以及圖3是示出設(shè)置有加熱器的磁頭的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
具體實施例方式
下面參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1A至1D示出了根據(jù)本發(fā)明的磁頭制造方法的制造步驟。注意，如圖3所示，將根據(jù)本發(fā)明的磁頭構(gòu)造成使得加熱器20布置在構(gòu)成磁頭的寫入頭10的線圈14a與下磁極層16之間，并且加熱器20與線圈14a和下磁極層16電絕緣。加熱器20與下磁極層16電絕緣，并且將加熱器20形成為扁平線圈的形狀。圖1A至1D示出了在下磁極層16上形成加熱器20的制造步驟，在這些附圖中，以剖面方式示出了形成為扁平線圈的加熱器20的一個繞組。
在已在基板(Al2O3TiC)的表面上依次形成了構(gòu)成讀取頭8的下保護(hù)層6、MR元件5及上保護(hù)層7之后，通過電鍍諸如FeNi的磁性材料來以預(yù)定厚度形成下磁極層16。
圖1A示出了以下狀態(tài)在已在基板的表面上形成了下磁極層16，通過濺射形成了二氧化硅(SiO2)層30作為用于將加熱器20與下磁極層16電絕緣的層，接著通過依次形成鉭(Ta)層、加熱層(TiW、NiCu、NiCr、NiFe)和鉭層而形成了由第一Ta層32、加熱層34和第二Ta層36構(gòu)成的加熱器形成層之后的狀態(tài)。第一Ta層32、加熱層34和第二Ta層36均通過濺射而形成。
設(shè)置二氧化硅層30以將加熱器20與下磁極層16彼此電絕緣，并且將二氧化硅層30形成為具有大約100nm的厚度。
第一Ta層32、加熱層34和第二Ta層36形成加熱器20的線圈圖案部分(主要電阻部分)，并且在本實施例中，將第一Ta層32、加熱層34和第二Ta層36形成為分別具有5nm、80nm和5nm的厚度。
圖1B示出了以下狀態(tài)基板的表面已覆蓋有用于根據(jù)加熱器20的平面圖案對由第一Ta層32、加熱層34和第二Ta層36構(gòu)成的加熱器形成層進(jìn)行構(gòu)圖的光刻膠40，并且接著已通過執(zhí)行曝光操作和顯影操作對光刻膠40進(jìn)行了構(gòu)圖以使用光刻膠40覆蓋將成為加熱器20的部分。
在已對光刻膠40進(jìn)行了構(gòu)圖之后，執(zhí)行離子銑削以將從二氧化硅層30的表面暴露出的加熱器形成層的部分(即，沒有被光刻膠40覆蓋的加熱器形成層的部分)去除。
圖1C示出了以下狀態(tài)由第一Ta層32、加熱層34和第二Ta層36構(gòu)成的加熱器形成層中的被光刻膠40覆蓋的部分已留在二氧化硅層30的表面上。這種被光刻膠40覆蓋的部分形成加熱器20。
圖1D示出了以下狀態(tài)已將二氧化硅濺射到基板的表面上以使得加熱器20的多個繞組之間的空隙充滿了絕緣材料。將二氧化硅形成為厚度等于或大于第一Ta層32、加熱層34和第二Ta層36的總厚度。通過濺射二氧化硅，在加熱器20的多個繞組之間形成了二氧化硅層42，并且二氧化硅層42同時覆蓋了光刻膠40的上表面和側(cè)表面。
圖2A示出以下狀態(tài)覆蓋加熱器20的表面的光刻膠40已被剝離從而與加熱器20分離。如果通過剝離去除覆蓋加熱器20的表面的光刻膠40，則連同光刻膠40一起去除了覆蓋光刻膠40的上表面和側(cè)表面的二氧化硅層42，由此留下了加熱器20的多個繞組之間的二氧化硅層42。圖2A示出了以下狀態(tài)已將加熱器20的表面和二氧化硅層42的表面形成為高度一致的表面。
圖2B示出了以下狀態(tài)已通過在基板的表面上濺射氧化鋁而形成了氧化鋁層44，以使得接著可以在使線圈14與加熱器20電絕緣的狀態(tài)下形成寫入頭10的線圈14。
在已使用氧化鋁層44覆蓋了基板的表面之后，形成光刻膠46以覆蓋基板的表面，然后根據(jù)要在寫入頭10中形成的線圈14的圖案對光刻膠46進(jìn)行曝光和顯影以根據(jù)線圈14的平面圖案在光刻膠46中形成凹槽46a。
圖2C示出了以下狀態(tài)已通過執(zhí)行電鍍而在凹槽46a的內(nèi)部堆積了形成線圈14的導(dǎo)電部分的鍍銅48。圖2D示出了以下狀態(tài)在已去除了光刻膠46之后，已濺射氧化鋁以使線圈14的相鄰繞組之間的空隙充滿氧化鋁50。
這樣，在已形成了二氧化硅層30和氧化鋁層44作為用于將下磁極層16與線圈14電絕緣的絕緣層之后，可以使用傳統(tǒng)磁頭的制造步驟來制造包括下前端磁極12、上磁極13、寫入間隙11、線圈14等的寫入頭10。
在本實施例，由于在制造加熱器20的步驟中直接地形成加熱器20和填充加熱器20的多個繞組之間的間隙的二氧化硅層42，因此形成加熱器20的部分未部分地向外凸出，因此可以高精度地形成線圈14。
此外，在本實施例中，通過在厚度方向上將加熱層34夾在第一Ta層32與第二Ta層36之間來形成加熱器20，使得加熱層34未暴露于外部。因此，容易受到腐蝕的加熱層34不受外部環(huán)境影響，由此提高了磁頭的可靠性。并且，通過用鉭夾住加熱層，可以用鉭減小加熱層的薄膜應(yīng)力，由此使得可以防止加熱器20容易與絕緣層分離的情況發(fā)生。
此外，在本實施例中，通過將作為加熱器20的基層的絕緣層形成為其導(dǎo)熱性低于氧化鋁的導(dǎo)熱性的二氧化硅層30，并且類似地用二氧化硅層42來填充形成加熱器20的線圈的多個繞組之間的空隙，與將氧化鋁用作絕緣層的情況相比，可以抑制來自加熱器20的熱量的傳導(dǎo)。通過以該方式抑制來自加熱器20的熱量的傳導(dǎo)，可以抑制來自加熱器20的熱量傳導(dǎo)到TMR元件，從而避免了具有比較地低的熱阻的TMR元件特性的劣化。
此外，通過抑制來自加熱器20的熱量的傳導(dǎo)，可以防止熱量從加熱器20逸出，因此可以有效地由來自加熱器20的熱量所引起的熱膨脹導(dǎo)致寫入頭10探出。
注意，盡管上述實施例中的磁頭被構(gòu)造成具有布置在線圈14a的第一層與下磁極層16之間的加熱器20，但是加熱器20并不限于布置在以上實施例中所描述的位置處。例如，對于像圖3所示的作為寫入頭的設(shè)置有雙層線圈或多層線圈的具有三層或更多層的磁頭的產(chǎn)品，可以將加熱器布置在線圈的第一層與第二層之間或線圈的最上層與上磁極之間。
權(quán)利要求
1.一種磁頭，在該磁頭中并入有用于控制該磁頭在介質(zhì)表面上方的飛行高度的加熱器，其中，所述加熱器是通過在加熱層的兩個表面上都設(shè)置鉭層以將所述加熱層夾在中間而形成的，并且設(shè)置有二氧化硅層作為絕緣層，該絕緣層將所述加熱器與構(gòu)成所述磁頭的導(dǎo)電部分電絕緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭，其中，所述加熱器設(shè)置在寫入頭的下磁極層與記錄線圈之間，并且在所述下磁極層與所述加熱器之間以及所述加熱器的多個繞組之間設(shè)置有二氧化硅層作為絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭，其中，所述加熱器的表面和設(shè)置在與所述加熱器相同的層上的所述二氧化硅層的表面被形成為高度一致的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁頭，其中，所述加熱器的表面和設(shè)置在與所述加熱器相同的層上的所述二氧化硅層的表面被形成為高度一致的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁頭，其中，在所述加熱器上和設(shè)置在與所述加熱器相同的層上的所述二氧化硅層的表面上設(shè)置有氧化鋁層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁頭，其中，在所述加熱器上和設(shè)置在與所述加熱器相同的層上的所述二氧化硅層的表面上設(shè)置有氧化鋁層。
7.一種磁頭制造方法，在該磁頭中并入有用于控制該磁頭在介質(zhì)表面上方的飛行高度的加熱器，作為制造所述加熱器的步驟，該磁頭制造方法包括以下步驟在基板的表面上形成二氧化硅層；在所述二氧化硅層的表面上依次形成鉭層、加熱層和另一鉭層作為加熱器形成層；根據(jù)所述加熱器的平面圖案對光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖以覆蓋所述加熱器形成層的表面；通過以所述光刻膠為掩模在所述加熱器形成層上執(zhí)行離子銑削來按一圖案形成所述加熱器；在所述加熱器的表面覆蓋有所述光刻膠的狀態(tài)下濺射二氧化硅層，使該二氧化硅層的厚度大于所述加熱器的厚度；以及通過剝離將所述光刻膠連同覆蓋所述光刻膠的外表面的所述二氧化硅層一起從所述加熱器的表面去除。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁頭制造方法，該磁頭制造方法在去除所述光刻膠的所述步驟之后還包括以下的平滑步驟對所述加熱器的表面和形成在與所述加熱器相同的層上的所述二氧化硅層的表面進(jìn)行研磨以使得這些表面高度一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁頭制造方法，其中，在已在所述基板的表面上形成了寫入頭的下磁極層之后，通過執(zhí)行以下步驟在下磁極層與記錄線圈之間形成所述加熱器在所述下磁極層的表面上形成二氧化硅層；形成所述加熱器形成層；對所述光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖以覆蓋所述加熱器形成層；在所述加熱器形成層的表面覆蓋有所述光刻膠的狀態(tài)下濺射二氧化硅；以及通過剝離將所述光刻膠連同所述二氧化硅層一起從所述加熱器的表面去除。
全文摘要
本發(fā)明公開了磁頭及磁頭制造方法。本發(fā)明提供了一種磁頭，其中，將加熱器可靠地并入所述磁頭中，并可以使用由來自所述加熱器的熱量所導(dǎo)致的熱膨脹來可靠地控制所述磁頭在介質(zhì)表面上方的飛行高度。本發(fā)明還提供了一種所述磁頭的制造方法。作為制造所述加熱器的步驟，所述制造方法包括以下步驟在基板的表面上形成二氧化硅層；在所述二氧化硅層的表面上依次形成鉭層、加熱層和另一鉭層作為加熱器形成層；根據(jù)所述加熱器的平面圖案對光刻膠進(jìn)行構(gòu)圖以覆蓋所述加熱器形成層的表面；通過以所述光刻膠為掩模在所述加熱器形成層上執(zhí)行離子銑削來按一圖案形成所述加熱器；在所述加熱器的表面覆蓋有所述光刻膠的狀態(tài)下濺射二氧化硅層，使該二氧化硅層的厚度大于所述加熱器的厚度；以及通過剝離將所述光刻膠連同覆蓋所述光刻膠的外表面的二氧化硅層一起從所述加熱器的表面去除。
文檔編號G11B5/60GK101083080SQ20061017228
公開日2007年12月5日 申請日期2006年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者大松英晃, 伊藤隆司 申請人:富士通株式會社