專利名稱：薄膜磁頭的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造有一個磁頭表面的薄膜磁頭的方法，制造時先在襯底上形成層面結(jié)構(gòu)，然后在襯底表面和層面結(jié)構(gòu)表面組成的表面淀積上耐磨材料。
本發(fā)明還涉及制造有一個磁頭表面的薄膜磁頭的方法，制造時先在襯底上形成層面結(jié)構(gòu)，然后在層面結(jié)構(gòu)上形成保護體，再在襯底表面、層面結(jié)構(gòu)表面和保護體表面組成的表面淀積上耐磨材料。
從英國專利GB-A2269931可了解到這類方法的情況。該專利的方法從襯底特別是鐵氧體襯底出發(fā)，在襯底上形成磁性層、導(dǎo)電層和絕緣層組成的層面結(jié)構(gòu)，其中在結(jié)構(gòu)上構(gòu)制得使磁導(dǎo)、換能元件和換能間隙都在層面結(jié)構(gòu)中形成。層面結(jié)構(gòu)由一個非磁性材料的防護件保護。襯底、層面色和防護件組成的組件形成之后，通過研磨和/或拋光形成一個表面，在該表面淀積上Cr2O3，形成構(gòu)成接觸面、厚10納米和100納米之間的耐磨層。
雖然如此形成的層面充分保護磁頭不致因磁性媒體在工作期間橫貫接觸面運動而磨損，但這種磁頭有這樣的缺點耐磨層的存在使磁頭至媒體的間距在極限位置(即層面結(jié)構(gòu)的位置)測出的測定值較大，從而使信息傳遞與所述間距相關(guān)的損耗在使用的過程中相當大。
本發(fā)明的目的是提供本說明書開端所述的那種方法，用這種方法可以制造出既耐磨、換能損耗又極小的磁頭。
因此，本發(fā)明的方法，即先在襯底上形成層面結(jié)構(gòu)，然后在襯底表面、層面結(jié)構(gòu)表面組成的表面淀積上耐磨材料，其特征在于在淀積耐磨材料之前，所述表面先有選擇地經(jīng)過化學(xué)腐蝕，使襯底的表面相對于層面結(jié)構(gòu)的表面后移，再在淀積耐磨材料之后，通過機械處理從層面結(jié)構(gòu)表面除去耐磨材料，從而形成磁頭表面。
因此，本發(fā)明的另一種方法，即先在襯底上形成層面結(jié)構(gòu)，然后在層面結(jié)構(gòu)上形成保護體，再在襯底表面、層面結(jié)構(gòu)表面和保護體表面組成的表面淀積上耐磨材料，其征在于在淀積耐磨材料之前，所述表面先有選擇地經(jīng)過化學(xué)腐蝕，使襯底表面和保護體表面相對于層面色表面后移，再在淀積耐磨材料之后，通過機械處理從層面結(jié)構(gòu)表面除去耐磨材料，從而形成磁頭表面。
在有選擇進行化學(xué)腐蝕的過程中，腐蝕襯底表面和保護體表面(如有的話)，但不腐蝕層面結(jié)構(gòu)表面，或者只小幅度地加以腐蝕，腐蝕之后，層面結(jié)構(gòu)在所述表面構(gòu)成的磁頭表面?zhèn)认鄬τ谝r底和保護體(如有的話)突出。
耐磨材料最好采用非磁性材料?，F(xiàn)有適用磁性材料的例子有鉆石形碳，CrN，CrOx和Cr2O3。機械處理的例子有拋光和/或研磨處理。機械處理最好包括精研，例如用帶進行的精研，或拋光。
用本發(fā)明的方法制取的磁頭有這樣的優(yōu)點，即襯底和/或保護體(如有的話)在沒有保護措施情況下與磁帶或磁盤配合使用的過程中充分受到保護，不致磨損，即形成的耐磨材料必然擴大磁頭與媒體之間的間距。這樣，傳遞信息的效果可與沒有耐磨層的磁頭一樣。換句話說，防磨措失并非在犧牲磁頭輸出損耗的基礎(chǔ)上發(fā)揮作用的。為全面起見，應(yīng)該指出的是，層面結(jié)構(gòu)除一個或多個磁導(dǎo)外還可以有一個或多個書寫元件和/或一個或多個讀取元件。
在本發(fā)明的方法中，若完全清除出現(xiàn)在層面結(jié)構(gòu)表面上的耐磨材料，取得的效果最佳。在這種處理中，可能也清除掉層面結(jié)構(gòu)的某些材料。在如此得出的磁頭中，待掃描和/或待書寫的磁信息媒體在工作過程中直接對層面結(jié)構(gòu)起限制作用，從而最大限度地減小換能損耗。
本發(fā)明的方法特別適用于較軟的襯底材料。因此，一個實施例的特點是，本發(fā)明的方法以半導(dǎo)體材料襯底為出發(fā)點。襯底最好配備有集成電路。此外，半導(dǎo)體襯底最好由硅圓片構(gòu)成。集成電路可以用周知和一般的方法在這類圓片上較輕易地形成或事先形成。硅襯底較容易以化學(xué)方法構(gòu)制，但這樣的襯底耐磨性能較差，這是個問題，而采用本發(fā)明的方法，這個問題則可以迎刃而解，即，襯底在磁頭表面受到耐磨層的保護。若采用保護體，最好采用半導(dǎo)體材料特別是硅的保護體。由于要經(jīng)過腐蝕處理，因而襯底和保護體最好由同一種材料制成。采用單晶材料時，出于同樣的原因，襯底和保護體中最好采用相同的晶體結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還涉及用本發(fā)明的其中一種方法制取的磁頭。
本發(fā)明的磁頭最好按權(quán)利要求8、9或10制取。
參看這些權(quán)利要求時應(yīng)該指出的是，方法從屬權(quán)利要求中采取的各種措施也可以組合起來應(yīng)用。
參看下面說明的一些實施例可以清楚理解本發(fā)明的上述和其它方面。
附圖中

圖1是襯底、層面結(jié)構(gòu)和保護體組成的組件一個實施例的示意透視圖；圖2是組件在經(jīng)過選擇性腐蝕處理之后的示意透視圖；圖3是組件在經(jīng)過選擇性腐蝕處理并淀積上耐磨材料之后的示意透視圖；圖4是本發(fā)明磁頭一個實施例的示意透視圖；圖5是磁頭工作情況下實施例的示意剖面圖。
現(xiàn)在參看圖1至圖4說明本發(fā)明方法的一個實施例。
本發(fā)明的方法從襯底1開始，在襯底1上形成層面結(jié)構(gòu)3，然后設(shè)置防護件或保護體5。如此形成的組件通過例如拋光形成略呈曲面的表面7，在本實施例中，表面7構(gòu)成組件的磁頭表面。表面7實際上由襯底1的表面1a、層面結(jié)構(gòu)3的表面3a和保護體5的表面5a構(gòu)成。襯底1和保護體5的材料在本實施例中為硅。層面結(jié)構(gòu)3由諸如SiO2或Al2O3之類的磁性材料層和諸如NiFe合金或CoZrNb合金之類的鐵磁材料層組成。
采用本發(fā)明的方法時，表面7用有選擇地只腐蝕硅而不腐蝕或幾乎不腐蝕層面結(jié)構(gòu)3材料的化學(xué)腐蝕法腐蝕。因此，在進行腐蝕處理時，襯底1的表面1a和保護體5的表面5a分別相對于層面結(jié)構(gòu)3的表面3a后移。得出的新表面在圖2中分別以1a′和5a′表示。硅可以在例如KOH溶液中進行選擇性腐蝕處理，這最好是在HF溶液中浸漬之后進行，其目的是清除可能存在的氧化層。另一種適用的方法是在SF6中進行反應(yīng)離子腐蝕。在一個實驗中，在1％HF溶液中腐蝕20秒，在70℃下在KOH溶液中腐蝕100秒。層面結(jié)構(gòu)幾乎沒有受到腐蝕，這時襯底表面和保護體表面后移大致500納米的距離。采用在SF6等離子體中反應(yīng)離子腐蝕60秒的實驗結(jié)果是，層面結(jié)構(gòu)的表面相對于襯底和保護體的表面突出200納米左右。
按照本發(fā)明的方法，在表面1a′、3a和5a′淀積象CrN、CrOx或Cr2O3之類的耐磨材料9，直到形成厚例如50或100納米的層面為止。接著，通過機械處理，例如研磨和/或拋光處理從層面結(jié)構(gòu)3的表面3a除去耐磨材料9。在機械處理的過程中，形成磁頭表面10。磁頭表面10實際上由襯底1上形成的耐磨材料11的表面11a、層面結(jié)構(gòu)3的表面13a和保護體5上形成的耐磨層15的表面15a組成。這里所說的層面結(jié)構(gòu)3的這個表面可以是表面3a，但若層面結(jié)構(gòu)3本身的材所述處理過程中也被除去也可以是在機械處理過程中得出的新表面。表面11a、13a和15a最好彼此齊平，即它們合并在一起，沒有層次之分。
本發(fā)明在圖5中所示的磁頭實施例有一個襯底2、一個層面結(jié)構(gòu)3和一個保護體5。層面結(jié)構(gòu)3由磁阻元件101(可能的話配備有等電位條)、勵磁線圈103和一個磁軛組成。磁軛由第一磁性層105和第二中斷磁性層107a、107b組成。磁性層105和107a，107b由例如NiFe合金或CozrNb合金制成。
層面結(jié)構(gòu)3有多個例如SiO2或Al2O3制成的絕緣層109，用來使磁阻元件101、勵磁線圈103和磁軛彼此絕緣。
本發(fā)明的磁頭，其磁頭表面10由處在襯底1上的耐磨層11的表面11a、層面結(jié)構(gòu)3的表面13a和處在保護體5上的耐磨層15的表面15a組成。在圖5中所示的情況下，磁頭與磁記錄媒體配合工作。磁記錄媒體在此實例中為磁帶201，相對于磁頭沿X方向移動。
應(yīng)該指出的是，本發(fā)明并不局限于所例舉的上述實施例。舉例說，層面結(jié)構(gòu)可按圖中所示以外的其它方式制取。磁阻元件可以不只采用1個而采用多個。層面結(jié)構(gòu)也可以設(shè)電感元件，而且可以采用上述以外的材料。
權(quán)利要求
1.制造具有一個磁頭表面的薄膜磁頭的方法，制造時先在襯底上形成層面結(jié)構(gòu)，然后在襯底表面、層面結(jié)構(gòu)表面組成的表面淀積上耐磨材料，其特征在于，淀積耐磨材料之前，先用化學(xué)方法有選擇地腐蝕所述表面，使襯底表面相對于層面結(jié)構(gòu)表面后移，再在淀積耐磨材料之后通過機械處理從層面結(jié)構(gòu)表面除去耐磨材料，從而形成磁頭表面。
2.制造具有一個磁頭表面的薄膜磁頭的方法，制造時先在襯底上形成層面結(jié)構(gòu)，然后在層面結(jié)構(gòu)上形成保護體，再在襯底表面、層面結(jié)構(gòu)表面和保護體結(jié)構(gòu)表面組成的表面上淀積上耐磨材料，其特征在于，淀積耐磨材料之前，先用化學(xué)方法有選擇地腐蝕所述表面，使襯底表面和保護體表面相對于層面結(jié)構(gòu)表面后移，然后在淀積耐磨材料之后通過機械處理從層面結(jié)構(gòu)表面除去耐磨材料，從而形成磁頭表面。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，完全除去層面結(jié)構(gòu)表面上的耐磨材料。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法從半導(dǎo)體材料襯底開始。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，采用半導(dǎo)體材料制成的保護體。
6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，淀積非磁性耐磨材料。
7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，機械處理過程中采用精研或拋光處理。
8.一種磁頭，其特征在于，它用以上任一權(quán)利要求所述的方法制取。
9.如權(quán)利要求8所述的磁頭，其特征在于具有一個磁頭表面且其襯底配備有層面結(jié)構(gòu)，磁頭表面的耐磨層表面處理在襯底上，連接著層面結(jié)構(gòu)及其表面，兩表面彼此起碼大致齊平。
10.如權(quán)利要求9所述的磁頭，其特征在于，有一個保護體，層面結(jié)構(gòu)在襯底與保護體之間延伸開，且磁頭表面的耐磨層表面處在保護體上毗連層面結(jié)構(gòu)，保護體表面與層面結(jié)構(gòu)表面彼此起碼齊平。
全文摘要
一種制造耐磨的換能損耗極小的薄膜磁頭的方法。先是在襯底(1)上形成層面結(jié)構(gòu)(3),然后在襯底表面和層面結(jié)構(gòu)表面組成的表面淀積上耐磨材料(9)。淀積耐磨材料之前,用化學(xué)方法有選擇地腐蝕所述表面,使襯底表面相對于層面結(jié)構(gòu)表面后移。淀積耐磨材料之后,通過機械處理從層面結(jié)構(gòu)表面除去耐磨材料,從而形成磁頭表面(10)。
文檔編號G11B5/39GK1273664SQ99801130
公開日2000年11月15日 申請日期1999年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月13日
發(fā)明者D·J·阿德勒霍夫 申請人:皇家菲利浦電子有限公司