JP2002123907A

JP2002123907A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2002123907A
Application number: JP2000313416A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Sasaki; 芳高佐々木
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2002-04-26
Also published as: US20020053130A1; US6854175B2

Abstract

(57)【要約】【課題】磁極幅を高精度に極微小化しつつ、歩留りを
向上させることが可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提
供する。【解決手段】塩素および三塩化ボロンのうちの少なく
とも塩素を含むガス雰囲気、かつ３０°Ｃ〜３００°Ｃ
の範囲内の温度環境中において、極微小な一定幅Ｗ１を
有する先端部１２Ａ(1) をマスクとして、ＲＩＥによ
り、記録ギャップ層１０および下部磁極８のうちの先端
部１２Ａ(1) に対応する部分以外の領域を選択的にエッ
チングする。磁極部分１００の幅（磁極幅）を長さ方向
に沿って高精度に一定とし、薄膜磁気ヘッドの歩留りを
向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも書き込
み用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められ
ている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型
磁気変換素子を有する記録ヘッドと、読み出し用の磁気
抵抗（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）と記す。）素
子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁
気ヘッドが広く用いられている。

【０００３】記録ヘッドは、例えば、記録ギャップ（wr
ite gap)を挟んでその上下に配設された上部磁極（トッ
プポール）および下部磁極（ボトムポール）と、上部磁
極と下部磁極との間に絶縁層を介して配設された磁束発
生用のコイルとを含んで構成されている。上部磁極およ
び下部磁極は、磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」
という。）に対向する記録媒体対向面（エアベアリング
面）に近い側の領域の記録ギャップ近傍において互いに
同一の一定幅を有しており、これらの部位により記録ト
ラック幅を画定する「磁極部分」が構成されている。

【０００４】記録ヘッドの性能のうち、記録密度を高め
るには、磁極部分の幅（磁極幅）をサブミクロンオーダ
ーまで極微小化し、記録媒体におけるトラック密度を上
げる必要がある。このような場合には、磁極部分の全域
に渡って磁極幅を高精度に一定とするのが好ましい。磁
極幅が部分的に大きいと、書き込み対象のトラック領域
のみならずその隣接トラック領域にまで書き込みが行わ
れ、隣接トラック領域に書き込まれていた情報が上書き
されて消去してしまうというサイドイレーズ現象が生じ
るからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、以下のような理由により、磁極幅を高精度に一定と
することが困難であり、薄膜磁気ヘッドの製造時におけ
る歩留り（良品率）が十分でないという問題があった。
すなわち、磁極部分を形成する際には、例えば、下部磁
極および記録ギャップの積層体上に、記録トラック幅に
相当する極微小な一定幅を有する部分（一定幅部分）を
含むように上部磁極を形成したのち、この一定幅部分を
マスクとして、下部磁極および記録ギャップのそれぞれ
における一定幅部分に対応する部分以外の領域を選択的
にエッチングして除去する。下部磁極および記録ギャッ
プに対するエッチング方法として、従来はイオンミリン
グを用いているため、上部磁極の構造等に起因してエッ
チング領域に対するイオンビームの照射量に差異が生じ
ると、エッチング処理が均一に行われなくなり、イオン
ビームの照射量が低下した領域において磁極部分の幅が
縮小してしまう。このような問題は、イオンビームの照
射角度を調整したり、磁極部分等が形成された基体を回
転させながらエッチング処理を行うようにしても解決さ
れない。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、磁極幅を高精度に極微小化しつつ、
歩留りを向上させることが可能な薄膜磁気ヘッドの製造
方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
の製造方法は、記録媒体に対向する記録媒体対向面に近
い側の一部に、ギャップ層を介して対向する２つの磁極
を有する、互いに磁気的に連結された第１の磁性層およ
び第２の磁性層と、第１の磁性層と第２の磁性層との間
に配設された薄膜コイルと、薄膜コイルを第１の磁性層
および第２の磁性層から絶縁する絶縁層とを有すると共
に、第２の磁性層が、記録媒体対向面からこの面より離
れる方向に延在すると共に記録媒体の記録トラック幅を
規定する一定幅部分を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法で
あって、所定の基体上に、窒化鉄を含む磁性材料を用い
てスパッタリングにより第１の磁性層を形成する第１の
工程と、第１の磁性層上にギャップ層を形成する第２の
工程と、ギャップ層上に、記録媒体対向面が形成される
べき位置の近傍からこの面より離れる方向に延在するよ
うに、所定の磁性材料を用いて第２の磁性層のうちの少
なくとも一定幅部分を選択的に形成する第３の工程と、
塩素および三塩化ボロンのうちの少なくとも塩素を含む
ガス雰囲気、かつ３０°Ｃないし３００°Ｃの範囲内の
温度環境中において、一定幅部分をマスクとして、反応
性イオンエッチングにより、ギャップ層のうちの一定幅
部分に対応する部分以外の領域を選択的に除去すると共
に、第１の磁性層のうちの一定幅部分に対応する部分以
外の領域をその厚み方向における所定の位置まで選択的
に除去する第４の工程とを含むようにしたものである。

【０００８】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、
まず、第１の工程において、所定の基体上に、窒化鉄を
含む磁性材料を用いてスパッタリングにより第１の磁性
層が形成される。続いて、第２の工程において、第１の
磁性層上にギャップ層が形成される。続いて、第３の工
程において、ギャップ層上に、記録媒体対向面が形成さ
れるべき位置の近傍からこの面より離れる方向に延在す
るように、所定の磁性材料を用いて第２の磁性層のうち
の少なくとも一定幅部分が選択的に形成される。続い
て、第３の工程において、塩素および三塩化ボロンのう
ちの少なくとも塩素を含むガス雰囲気、かつ３０°Ｃな
いし３００°Ｃの範囲内の温度環境中において、一定幅
部分をマスクとして、反応性イオンエッチングにより、
ギャップ層のうちの一定幅部分に対応する部分以外の領
域がその厚み方向における所定の位置まで選択的に除去
されると共に、第１の磁性層のうちの一定幅部分に対応
する部分以外の領域がその厚み方向における所定の位置
まで選択的に除去される。上記の条件下において反応性
イオンエッチングを行うことにより、一定幅部分の幅と
同一の幅を有するようにギャップ層および第１の磁性層
のそれぞれの一部が形成される。

【０００９】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、
第３の工程において、鉄、ニッケルおよびコバルトを含
む磁性材料を用いてめっき処理により一定幅部分を形成
するようにしてもよいし、アモルファス合金としてコバ
ルト鉄合金またはコバルト鉄酸化物合金のいずれかを含
む磁性材料を用いてスパッタリングおよびエッチング処
理により一定幅部分を形成するようにしてもよい。

【００１０】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、第４の工程を１５０°Ｃないし２５０°Ｃの範囲
内の温度環境中において行うのが好ましい。

【００１１】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、第４の工程において、ギャップ層の選択的除去を
塩素および三塩化ボロンを含むガス雰囲気中において行
い、第１の磁性層の選択的除去を塩素を含むガス雰囲気
中において行うようにしてもよい。このような場合に
は、ギャップ層の選択的除去を行う際の塩素ガスの供給
量を毎分２０ミリリットルないし毎分４０ミリリットル
の範囲内、三塩化ボロンガスの供給量を毎分６０ミリリ
ットルないし毎分８０ミリリットルの範囲内とし、第１
の磁性層の選択的除去を行う際の塩素ガスの供給量を毎
分１００ミリリットルないし毎分２００ミリリットルの
範囲内とするのが好適である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】〔第１の実施の形態〕まず、図１〜図９を
参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方
法の一例について説明する。

【００１４】図１〜図６において、（Ａ）はエアベアリ
ング面に垂直な断面を示し、（Ｂ）は磁極部分のエアベ
アリング面に平行な断面を示している。図７〜図９は主
要な製造工程に対応する斜視構造を示している。ここ
で、図７は図１に示した状態に対応し、図８は図２に示
した状態に対応し、図９は図５に示した状態に対応す
る。ただし、図９では、図５における絶縁膜１３，１
５，１７、薄膜コイル１４，１６およびオーバーコート
層１８等の図示を省略している。

【００１５】以下の説明では、図１〜図９の各図中にお
けるＸ軸方向を「幅方向」、Ｙ軸方向を「長さ方向」、
Ｚ軸方向を「厚み（高さ）方向または深さ方向」として
表記すると共に、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面７
０に近い側（または後工程においてエアベアリング面７
０となる側）を「前側（または前方）」、その反対側を
「後側（または後方）」と表記するものとする。

【００１６】＜薄膜磁気ヘッドの製造方法＞本実施の形
態に係る製造方法では、まず、図１に示したように、例
えばアルティック（Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ）よりなる基板
１上に、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃；以下、
「アルミナ」という）よりなる絶縁層２を、約５．０μ
ｍ〜１０．０μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２上
に、例えばフレームめっき法を用いて、例えばニッケル
鉄合金（ＮｉＦｅ；以下、単に「パーマロイ（商品
名）」という）を約２．０μｍ〜３．０μｍの厚みで選
択的に形成して、再生ヘッド用の下部シールド層３を形
成する。フレームめっき法に関する詳細については、後
述する。下部シールド層３を形成する際には、例えば、
後述する図１０に示したような平面形状を有するように
する。なお、下部シールド層３を形成するためのパーマ
ロイとしては、例えば、Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０
重量％やＮｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％の組成を
有するものを用いるようにする。次に、全体を覆うよう
に、例えばアルミナ層を約４．０μｍ〜５．０μｍの厚
みで形成したのち、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）法に
より、下部シールド層３が露出するまでアルミナ層の表
面を研磨して全体を平坦化する。これにより、下部シー
ルド層３の周辺領域を埋め込むように絶縁膜４が形成さ
れる。

【００１７】次に、図１に示したように、下部シールド
層３上に、例えばスパッタリングにより、例えばアルミ
ナよりなるシールドギャップ膜５を約１０．０ｎｍ〜２
０．０ｎｍの厚みで形成する。次に、シールドギャップ
膜５上に、高精度のフォトリソグラフィ処理を用いて、
再生ヘッド部の要部であるＭＲ素子を構成するためのＭ
Ｒ膜６を所望の形状となるように形成する。次に、ＭＲ
膜６の両側に、このＭＲ膜６と電気的に接続する引き出
し電極層としてのリード層（図示せず）を形成する。次
に、このリード層、シールドギャップ膜５およびＭＲ膜
６上にシールドギャップ膜７を形成して、ＭＲ膜６をシ
ールドギャップ膜５，７内に埋設する。シールドギャッ
プ膜７の形成材料および形成方法等は、シールドギャッ
プ膜５の場合とほぼ同様である。

【００１８】次に、図１に示したように、シールドギャ
ップ膜７上に、高飽和磁束密度を有する磁性材料、例え
ば窒化鉄（ＦｅＮ）よりなる上部シールド層兼下部磁極
（以下、単に「下部磁極」という。）８を約２．０μｍ
〜２．５μｍの厚みで選択的に形成する。下部磁極８を
形成する際には、例えば、後述する図１０に示したよう
な平面形状を有するようにする。

【００１９】ここで、下部磁極８の形成は、以下のよう
な手順により行う。すなわち、まず、シールドギャップ
膜７上に、スパッタリングにより、窒化鉄層を約２．０
μｍ〜２．５μｍの厚みで形成する。続いて、所定の形
状および材質（例えば、クロム等の金属材料）を有する
マスクを用いて、例えばリアクティブイオンエッチング
（Reactive Ion Etching；以下、単に「ＲＩＥ」とい
う）により窒化鉄層をエッチングしてパターニングする
ことにより、下部磁極８を選択的に形成する。ＲＩＥに
よるエッチング処理を用いて下部磁極８を形成する場合
には、特に、加工時間の短縮や加工精度の向上等を目的
として、エッチング時に使用するエッチングガスの種類
やエッチング時の加工温度などのエッチング条件を適正
化するのが好ましい。このようなエッチング条件の適正
化に関する詳細については、後述する。なお、下部磁極
８の形成材料としては、窒化鉄の他、例えば、窒化鉄と
同様に高飽和磁束密度を有する磁性材料として、コバル
ト鉄合金（ＦｅＣｏ）、ジルコニウムコバルト鉄酸化物
合金（ＦｅＣｏＺｒＯ）またはジルコニウム鉄窒化物合
金（ＦｅＺｒＮ）などのアモルファス合金などを用いる
ようにしてもよい。窒化鉄層をパターニングするための
エッチング方法としては、必ずしもＲＩＥを用いなけれ
ばならないものではなく、イオンミリングを用いるよう
にしてもよい。ここで、基板１からシールドギャップ膜
７までの一連の構造物が、本発明における「所定の基
体」の一具体例に対応し、下部磁極８が、本発明におけ
る「第１の磁性層」の一具体例に対応する。

【００２０】次に、図１に示したように、下部磁極８上
に、例えばスパッタリングにより、非磁性材料、例えば
アルミナよりなる記録ギャップ層１０を約０．１μｍ〜
０．１５μｍの厚みで形成する。記録ギャップ層１０を
形成する際には、後工程において磁路接続部１２Ｂが形
成されることとなる領域を覆わないようにする。この領
域は、下部磁極８と後工程において形成されることとな
る上部磁極１２とを接続させるための開口部１０Ｋとな
る。なお、記録ギャップ層１０の形成材料としては、上
記したアルミナの他、アルミナと同様の非磁性金属材
料、例えばニッケル銅合金（ＮｉＣｕ）などを用いるよ
うにしてもよい。ここで、記録ギャップ層１０が、本発
明における「ギャップ層」の一具体例に対応する。

【００２１】次に、開口部１０Ｋの形成領域よりも前方
の領域における記録ギャップ層１０上の所定の位置に、
高精度のフォトリソグラフィ処理により、例えば有機系
のフォトレジスト膜を約１．０μｍの厚みで選択的に形
成する。次に、このフォトレジスト膜に対して、例え
ば、２００°Ｃ〜２５０°Ｃの範囲内の温度で加熱処理
を施す。この加熱処理により、フォトレジスト膜の端縁
近傍は、その端縁方向に向かって落ち込むような丸みを
帯びた斜面をなすこととなり、図１に示したように絶縁
膜パターン１１が選択的に形成される。絶縁膜パターン
１１を形成する際の上記の「所定の位置」とは、例え
ば、絶縁膜パターン１１の前端がＭＲ膜６の後端よりも
後退するような位置である。

【００２２】次に、図１および図７に示したように、絶
縁膜パターン１１の前側の斜面部を含む領域上からその
前方における記録ギャップ層１０上に至る領域に、例え
ばフレームめっき法により、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）およびコバルト（Ｃｏ）を含んで高飽和磁束密度を
有する磁性材料、例えば鉄ニッケルコバルト合金（Ｃｏ
ＮｉＦｅ；Ｃｏ：４５重量％，Ｎｉ：３０重量％，Ｆ
ｅ：２５重量％）よりなる上部ポールチップ１２Ａを約
１．５μｍ〜２．５μｍの厚みで選択的に形成する。上
部ポールチップ１２Ａを形成する際には、同時に、開口
部１０Ｋにおける下部磁極８の露出面上に磁路接続部１
２Ｂを選択的に形成する。上部ポールチップ１２Ａおよ
び磁路接続部１２Ｂは、いずれも上部磁極１２の一部を
構成するものである。なお、上部ポールチップ１２Ａお
よび磁路接続部１２Ｂの形成材料としては、上記した３
つの金属元素と共に、クロム（Ｃｒ）、ボロン（Ｂ）、
リン（Ｐ）および銅のうちの少なくとも１種を含むもの
を用いるようにしてもよい。

【００２３】上部ポールチップ１２Ａを形成する際に
は、例えば、後述する図１０に示したように、後工程に
おいてエアベアリング面７０となる側（図１における左
側）から順に、先端部１２Ａ(1) 、中間部１２Ａ(2) お
よび後端部１２Ａ(3) を含むようにする。このとき、先
端部１２Ａ(1) が、記録媒体の記録トラック幅を規定す
る一定幅（約０．１μｍ〜０．２μｍ）を有するように
する。また、例えば、先端部１２Ａ(1) と中間部１２Ａ
(2) との連結位置Ｉ１が絶縁膜パターン１１の前端の位
置と一致するようにすると共に、後端部１２Ａ(3) の後
端が絶縁膜パターン１１の後端よりも前方に位置するよ
うにする。なお、上部ポールチップ１２Ａの構造的特徴
については後述する。ここで、上部ポールチップ１２Ａ
における先端部１２Ａ(1) が、本発明における「一定幅
部分」の一具体例に対応する。

【００２４】フレームめっき法によって上部ポールチッ
プ１２Ａを形成する際には、まず、例えば、スパッタリ
ングにより、電解めっき法におけるシード層となる電極
膜（図示せず）を約７０μｍの厚みに形成する。この電
極膜の形成材料としては、例えば、高飽和磁束密度を有
する鉄ニッケルコバルト合金（Ｃｏ：４５重量％，Ｎ
ｉ：３０重量％，Ｆｅ：２５重量％）などを用いるよう
にする。次に、この電極膜上に、例えばポジティブ型の
フォトレジスト（以下、単に「フォトレジスト」とい
う。）を塗布して、フォトレジスト膜（図示せず）を形
成する。次に、所定の形状パターンを有するマスク（図
示せず）を用いて、フォトレジスト膜の所定の領域を選
択的に露光する。次に、フォトレジスト膜の露光領域を
現像することにより、フレームめっき法においてめっき
処理を行う際に用いるフレームパターン（外枠）（図示
せず）を形成する。このフレームパターンは、上記の露
光領域に対応した開口部を備えるものである。次に、フ
レームパターンをマスクとして用いると共に先工程にお
いて形成した電極膜をシード層として用いて、電解めっ
き法により、鉄ニッケルコバルト合金（Ｃｏ：４５重量
％，Ｎｉ：３０重量％，Ｆｅ：２５重量％）よりなる上
部ポールチップ１２Ａを形成する。最後に、フレームパ
ターンを除去する。なお、磁路接続部１２Ｂもまた、上
記した上部ポールチップ１２Ａの場合と同様の形成材料
および形成方法を用いて形成する。

【００２５】次に、上部ポールチップ１２Ａをマスクと
して、ＲＩＥにより、全体にエッチング処理を施す。こ
のエッチング処理により、図２および図８に示したよう
に、記録ギャップ層１０のうち、上部ポールチップ１２
Ａおよび絶縁膜パターン１１の配設領域以外の領域が選
択的に除去される。このとき、後述するエッチング条件
を調整することにより、例えば、絶縁膜パターン１１に
おける後方の一部も除去されるようにする。エッチング
処理を行う際には、特に、塩素（Ｃｌ₂）、三塩化ボロ
ン（ＢＣｌ₃）、塩化水素（ＨＣｌ）、四フッ化炭素
（ＣＦ₄）、六フッ化硫黄（ＳＦ₆）および三臭化ボロ
ン（ＢＢｒ₃）のうちの少なくとも塩素および三塩化ボ
ロンに水素（Ｈ₂）、酸素（Ｏ₂）、窒素（Ｎ₂）およ
びアルゴン（Ａｒ）などを添加したものを含むエッチン
グガスを用いると共に、加工温度を３０°Ｃ〜３００°
Ｃの範囲内となるようにする。エッチングガスとして
は、塩素および三塩化ボロンを含むガスを用いるように
するのがより好ましい。この場合には、例えば、塩素ガ
スの供給量を毎分２０ミリリットル〜毎分４０ミリリッ
トルの範囲内、三塩化ボロンガスの供給量を毎分６０ミ
リリットル〜毎分８０ミリリットルの範囲内とするのが
好ましい。また、加工温度としては、１５０°Ｃ〜２５
０°Ｃの範囲内とするのがより好ましい。

【００２６】さらに、上部ポールチップ１２Ａをマスク
として、ＲＩＥにより、全体にエッチング処理を施す。
このエッチング処理により、図２および図８に示したよ
うに、上部ポールチップ１２Ａにおける先端部１２Ａ
(1) と中間部１２Ａ(2) との連結位置Ｉ１よりも前方側
の領域における下部磁極８がその厚み方向における所定
の位置まで選択的に除去され、トリム構造をなす磁極部
分１００が形成される。エッチング処理を行う際には、
例えば、下部磁極８が０．２μｍ〜０．４μｍ程度掘り
下げられるようにする。この磁極部分１００は、上部ポ
ールチップ１２Ａにおける先端部１２Ａ(1) と、記録ギ
ャップ層１０の一部と、下部磁極８のうちの先端部１２
Ａ(1) に対応する部分とにより構成される。磁極部分１
００を構成する上記の各部位は、互いにほぼ同一の幅Ｗ
１を有するように形成される。エッチング処理を行う際
には、特に、塩素、三塩化ボロン、塩化水素、四フッ化
炭素、六フッ化硫黄および三臭化ボロンのうちの少なく
とも塩素に水素、酸素、窒素およびアルゴンなどを添加
したものを含むエッチングガスを用いると共に、加工温
度を３０°Ｃ〜３００°Ｃ（より好ましくは１５０°Ｃ
〜２５０°Ｃ）の範囲内となるようにする。これによ
り、適正なエッチングスピード（約２００ｎｍ／ｍｉｎ
〜３００ｎｍ／ｍｉｎ）およびエッチングプロファイル
を確保することができる。この場合には、例えば、塩素
ガスの供給量を毎分１００ミリリットル〜毎分２００ミ
リリットルの範囲内とするのが好ましい。

【００２７】次に、図３に示したように、全体を覆うよ
うに、例えばアルミナよりなる絶縁膜１３を約０．２μ
ｍ〜０．５μｍの厚みで形成する。

【００２８】次に、図３に示したように、上部ポールチ
ップ１２Ａの形成領域よりも後方の領域（磁路接続部１
２Ｂの配設領域を除く）における絶縁膜１３上に、例え
ば電解めっき法により、例えば銅よりなる誘導型の記録
ヘッド用の薄膜コイル１４を約０．８μｍ〜１．２μｍ
の厚みで選択的に形成する。薄膜コイル１４を形成する
際には、例えば、後述する図１０に示したような巻線構
造を有するようにする。なお、図３では、薄膜コイル１
４の一部分のみを図示している。薄膜コイル１４を形成
する際には、同時に、その内側の終端部となるコイル接
続部１４Ｓを絶縁膜１３上に薄膜コイル１４と一体に形
成する。このコイル接続部１４Ｓは、第１層目の薄膜コ
イル１４と後工程において形成される第２層目の薄膜コ
イル１６（コイル接続部１６Ｓ；図４参照）とを電気的
に接続させるためのものである。

【００２９】次に、図３に示したように、全体を覆うよ
うに、例えばスパッタリングにより、例えばアルミナよ
りなる前駆絶縁層１５Ｐを約３．０μｍの厚みで形成し
て、上部ポールチップ１２Ａ、磁路接続部１２Ｂおよび
薄膜コイル１４等によって構成された凹凸構造領域を埋
設する。

【００３０】次に、例えばＣＭＰ法により、前駆絶縁層
１５Ｐの表面全体を研磨して平坦化する。この研磨処理
により、図４に示したように、薄膜コイル１４等を埋設
する絶縁膜１５が形成される。このときの研磨処理は、
少なくとも磁路接続部１２Ｂが露出するまで行う。

【００３１】次に、図４に示したように、例えばＲＩＥ
またはイオンミリングにより、コイル接続部１４Ｓの上
方を覆っている絶縁膜１５を部分的にエッチングして開
口部１５Ｋを形成する。

【００３２】次に、図４に示したように、薄膜コイル１
４の上方における平坦な絶縁膜１５上に、例えば電解め
っき法により、例えば銅よりなる第２層目の薄膜コイル
１６を約０．８μｍ〜１．２μｍの厚みで選択的に形成
する。薄膜コイル１６を形成する際には、同時に、その
内側の終端部となるコイル接続部１６Ｓを開口部１５Ｋ
におけるコイル接続部１４Ｓの露出面上に薄膜コイル１
６と一体に形成する。薄膜コイル１４と薄膜コイル１６
とは、開口部１５Ｋにおいて、コイル接続部１４Ｓ，１
６Ｓを介して電気的に接続される。ここで、薄膜コイル
１４，１６およびコイル接続部１４Ｓ，１６Ｓが、本発
明における「薄膜コイル」の一具体例に対応する。

【００３３】次に、高精度のフォトリソグラフィ処理に
より、薄膜コイル１４等を覆うように、例えば有機系の
フォトレジスト膜を約２．０μｍの厚みで選択的に形成
したのち、このフォトレジスト膜に対して、例えば、２
００°Ｃ〜２５０°Ｃの範囲内の温度で加熱処理を施
す。この加熱処理により、図４に示したように、薄膜コ
イル１６等を埋設する絶縁膜１７が選択的に形成され
る。絶縁膜１７を形成する際には、磁路接続部１２Ｂの
表面を覆わないようにする。ここで、絶縁膜１３，１
５，１７が、本発明における「絶縁層」の一具体例に対
応する。

【００３４】次に、図５および図９に示したように、上
部ポールチップ１２Ａの後方領域上から絶縁膜１７上を
経て磁路接続部１２Ｂの近傍領域上に至る領域に、例え
ばフレームめっき法により、高飽和磁束密度を有する磁
性材料、例えばパーマロイよりなる上部ヨーク１２Ｃを
約２．５μｍ〜３．５μｍの厚みで選択的に形成する。
なお、パーマロイとしては、Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：
２０重量％の組成やＮｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量
％の組成を有するものを用いるようにする。

【００３５】上部ヨーク１２Ｃを形成する際には、例え
ば、後述する図１０に示したように、ヨーク部１２Ｃ
(1) および接続部１２Ｃ(2) を含むようにする。また、
例えば、接続部１２Ｃ(2) の前端の位置が、上部ポール
チップ１２Ａにおける先端部１２Ａ(1) と中間部１２Ａ
(2) との連結位置Ｉ１よりも後退するようにすると共
に、ヨーク部１２Ｃ(1) と接続部１２Ｃ(2) との連結位
置Ｉ２が絶縁膜１７の前端の位置と一致するようにす
る。上部ヨーク１２Ｃは、その後方部分において、磁路
接続部１２Ｂを介して下部磁極８と磁気的に連結される
と共に、その前方部分において、上部ポールチップ１２
Ａの後方の一部と部分的にオーバーラップして磁気的に
連結される。すなわち、上部磁極１２（上部ポールチッ
プ１２Ａ，磁路接続部１２Ｂ，上部ヨーク１２Ｃ）と下
部磁極８とが接続されることにより、磁束の伝播経路、
すなわち磁路が形成される。なお、上部ヨーク１２Ｃの
構造的特徴については後述する。ここで、上部ポールチ
ップ１２Ａ，磁路接続部１２Ｂ，上部ヨーク１２Ｃによ
って構成される上部磁極１２が、本発明における「第２
の磁性層」の一具体例に対応する。

【００３６】次に、図５に示したように、全体を覆うよ
うに、絶縁材料、例えばアルミナなどの無機絶縁材料よ
りなるオーバーコート層１８を約２０μｍ〜４０μｍの
厚みで形成する。

【００３７】最後に、図６に示したように、機械加工や
研磨工程により記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベア
リング面７０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。

【００３８】＜薄膜磁気ヘッドの構造＞次に、図１０を
参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面構
造について説明する。

【００３９】図１０は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法により製造された薄膜磁気ヘッドの平面
構造の概略を表すものである。なお、図１０では、絶縁
膜１３，１５，１７およびオーバーコート層１８等の図
示を省略している。また、薄膜コイル１４については、
その最外周の一部のみを図示している。図６（Ａ）は、
図１０におけるVIA−VIA線に沿った矢視断面に相当す
る。なお、図１０中のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に関するそれぞ
れの表記については、図１〜図９の場合と同様とする。

【００４０】絶縁膜パターン１１の前端の位置は、記録
ヘッドの性能を決定する因子のうちの１つであるスロー
トハイト（ＴＨ）を決定する際の基準となる位置、すな
わちスロートハイトゼロ位置（ＴＨ０位置）である。ス
ロートハイト（ＴＨ）は、絶縁膜パターン１１の前端の
位置（ＴＨ０位置）からエアベアリング面７０までの長
さとして規定される。

【００４１】上部ポールチップ１２Ａは、上記したよう
に、エアベアリング面７０から順に、先端部１２Ａ(1)
、中間部１２Ａ(2) および後端部１２Ａ(3) を含んで
いる。これらの各部位は、例えば、いずれも矩形状の平
面形状を有しており、各部位の幅は、先端部１２Ａ(1)
、中間部１２Ａ(2) および後端部１２Ａ(3) の順に大
きくなっている。先端部１２Ａ(1) と中間部１２Ａ(2)
との連結部分には幅方向の段差が形成されており、この
段差部における段差面と先端部１２Ａ(1) の側縁面とが
交わるコーナー部における角度αは、例えば９０度であ
る。なお、このコーナー部の角度αは必ずしもこれに限
られるものではなく、例えば９０度ないし１２０度の範
囲内となるようにするのが好適である。角度αを上記の
範囲内とすることにより、中間部１２Ａ(2) から先端部
１２Ａ(1) に流入する磁束の流れを円滑化させることが
できるからである。

【００４２】上部ヨーク１２Ｃは、上記したように、薄
膜コイル１４，１６により発生した磁束を収容するヨー
ク部１２Ｃ(1) および上部ポールチップ１２Ａと磁気的
に連結する接続部１２Ｃ(2) を含んでいる。ヨーク部１
２Ｃ(1) の幅は、例えば、その後方部においてほぼ一定
であり、その前方部においてエアベアリング面７０に近
づくにつれて徐々に狭まっている。接続部１２Ｃ(2)
は、例えば、矩形状の平面形状を有しており、その幅は
後端部１２Ａ(3) の幅よりも大きくなっている。上部ポ
ールチップ１２Ａおよび上部ヨーク１２Ｃのそれぞれを
構成する各部位の幅方向の中心は、互いに一致してい
る。

【００４３】薄膜コイル１４，１６は、上記したよう
に、渦巻状の平面形状を有する巻線体である。薄膜コイ
ル１４の外側の終端部をなす端子１４Ｘと薄膜コイル１
６の外側の終端部をなす端子１６Ｘとは、共に図示しな
い外部回路に接続されており、この外部回路によって薄
膜コイル１４，１６を通電させることが可能になってい
る。

【００４４】〈薄膜磁気ヘッドの作用〉この薄膜磁気ヘ
ッドでは、情報の記録動作時に図示しない外部回路を通
じて薄膜コイル１４，１６に電流が流れると、これに応
じて磁束が発生する。このとき発生した磁束は、上部ヨ
ーク１２Ｃ内をヨーク部１２Ｃ(1) から接続部１２Ｃ
(2) へ伝播したのち、上部ポールチップ１２Ａの後端部
１２Ａ(3) に流入する。後端部１２Ａ(3) に流入した磁
束は、中間部１２Ａ(2) を経由して先端部１２Ａ(1) へ
伝播し、先端部１２Ａ(1) のエアベアリング面７０側の
先端部分に到達する。先端部１２Ａ(1) の先端部分に到
達した磁束により、記録ギャップ層１０近傍の外部に記
録用の信号磁界が発生し、この信号磁界により、記録媒
体を部分的に磁化して、情報を記録することができる。

【００４５】一方、再生時においては、再生ヘッド部の
ＭＲ膜６にセンス電流を流す。ＭＲ膜６の抵抗値は、磁
気記録媒体からの再生信号磁界に応じて変化するので、
その抵抗変化をセンス電流の変化によって検出すること
により、磁気記録媒体に記録されている情報を読み出す
ことができる。

【００４６】＜第１の実施の形態の効果＞本実施の形態
では、極微小な一定幅Ｗ１を有するように上部ポールチ
ップ１２Ａの先端部１２Ａ(1) を形成したのち、この先
端部１２Ａ(1) をマスクとして、ＲＩＥにより記録ギャ
ップ層１０および下部磁極８の双方を選択的に除去する
ことにより磁極部分１００を形成するようにしているの
で、以下のような理由により、磁極部分１００の幅（磁
極幅）をその長さ方向に沿って高精度に一定とし、薄膜
磁気ヘッドの製造時における歩留りを向上させることが
できる。

【００４７】図１１は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法における利点を説明するためのものであ
る。図１１において、（Ａ）は本実施の形態に係る薄膜
磁気ヘッドの製造方法（ＲＩＥ）により形成された磁極
部分１００周辺（上部ポールチップ１２Ａ）の平面構
造、（Ｂ）は従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法（イオン
ミリング）により形成された磁極部分１００周辺の平面
構造をそれぞれ拡大して表している。

【００４８】薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、特
に、安定した記録トラック密度を確保するために、磁極
幅をその長さ方向に沿って高精度に一定とする必要があ
る。しかしながら、図１１（Ｂ）に示した従来の場合に
は、磁極部分１００を形成するためのエッチング方法と
してイオンミリングを用いているため、磁極幅は、例え
ば、後工程においてエアベアリング面となる側（図中の
下側）に向かうにつれて幅Ｗ１よりも徐々に小さくなっ
てしまう。なぜなら、例えば、上部ポールチップ１２Ａ
等を図中のＺ軸を中心として回転させ、Ｚ軸に対して４
０°〜７５°の範囲内の角度をなすような方向からイオ
ンビームを照射すると、大きな面積を有する中間部１２
Ａ(2) および後端部１２Ａ(3) がイオンビームに対する
障壁として作用し、先端部１２Ａ(1) の後方領域に対す
るイオンビームの照射量が低下するため、先端部１２Ａ
(1) 周辺領域に対するイオンビームの照射量が先端部１
２Ａ(1) の前方領域から後方領域にかけて徐々に小さく
なるからである。イオンビームの照射量の差異によりエ
ッチング量にも差異が生じ、これにより磁極幅が不均一
になるのである。このような場合には、後工程における
エアベアリング面を形成するための研磨処理時におい
て、磁極部分１００の前方領域を研磨すると、例えば、
位置Ｐ１まで研磨した場合の磁極幅はＷ２（Ｗ２＜Ｗ
１）、位置Ｐ２まで研磨した場合の磁極幅はＷ３（Ｗ３
＜Ｗ１）となり、研磨位置によって磁極幅が変動するこ
ととなる。研磨位置に依存する磁極幅の変動は、薄膜磁
気ヘッドにおける記録トラック密度特性のばらつきを誘
発し、製造時における歩留りを低下させることとなる。

【００４９】これに対して、図１１（Ａ）に示した本実
施の形態の場合には、エッチング方法としてＲＩＥを用
いているため、エッチング処理は垂直な方向（Ｚ軸に平
行な方向）から行われる。このため、イオンミリングを
用いた従来の場合とは異なり、長さ方向における位置に
よってエッチング量の差異が生じることなく先端部１２
Ａ(1) の周辺領域が均一にエッチングされ、磁極部分１
００の長さ方向における全域に渡って磁極幅は高精度に
一定（Ｗ１）となる。このような場合には、エアベアリ
ング面を形成するための研磨処理時における研磨位置
（Ｐ１，Ｐ２）によって磁極幅が変動することなく、安
定した記録トラック密度が確保され、製造時における歩
留りを向上させることができる。

【００５０】しかも、一般に、ＲＩＥを用いた場合のエ
ッチング速度は、イオンミリングを用いた場合のエッチ
ング速度よりも速い。このため、エッチング方法として
ＲＩＥを用いることにより、イオンミリングを用いる場
合よりも、エッチング処理を短時間で行うことができ
る。

【００５１】さらに、比較的硬い特性を有するアルミナ
よりなる記録ギャップ層１０に対するエッチング条件と
比較的軟らかい特性を有する窒化鉄よりなる下部磁極８
に対するエッチング条件とを別個に設定し、それぞれの
材料に対するエッチング処理の化学反応が促進されるよ
うにエッチング条件を適正化しているため、エッチング
処理をより高精度かつ短時間で行うことができる。上記
したように、加工温度としては３０°Ｃ〜３００°Ｃの
範囲内とすることが好ましい。なぜなら、３０°Ｃより
低い加工温度ではエッチング速度が遅すぎ、生産性（単
位時間当たりの薄膜磁気ヘッドの製造数）が低下するか
らである。一方、３００°Ｃより高い加工温度では、エ
ッチング量が不均一になると共に、高温の影響によりＭ
Ｒ膜６の磁気抵抗効果特性が劣化（具体的には、抵抗変
化率が低下）し、その出力が低下するからである。特
に、加工温度を１５０°Ｃ〜２５０°Ｃの範囲内とする
ことにより、記録ギャップ層１０および下部磁極８の双
方に対するエッチング量が均一になると共にエッチング
速度も適正化され、生産性および歩留りの観点において
好ましい。

【００５２】また、本実施の形態では、上部ポールチッ
プ１２Ａの形成材料として、鉄、ニッケルおよびコバル
トを含む磁性材料、例えば鉄ニッケルコバルト合金（Ｃ
ｏＮｉＦｅ）を用いるようにしている。一般に、この鉄
ニッケルコバルト合金は、窒化鉄等の磁性材料やアルミ
ナ等の無機絶縁材料よりも硬い磁性材料であるため、鉄
ニッケルコバルト合金に対するエッチング速度は、窒化
鉄やアルミナに対するエッチング速度よりも遅くなる。
具体的には、例えば、鉄ニッケルコバルト合金よりなる
上部ポールチップ１２Ａに対するエッチング量は、窒化
鉄よりなる下部磁極８やアルミナよりなる記録ギャップ
層１０に対するエッチング量の約５０％〜７０％とな
る。このため、エッチング処理時において、記録ギャッ
プ層１０および下部磁極８に対するエッチング量よりも
上部ポールチップ１２Ａに対するエッチング量を小さく
し、上部ポールチップ１２Ａの膜減りを抑制することが
できる。ただし、エッチング処理による上部ポールチッ
プ１２Ａの「膜減り」が生じないわけではないので、上
部ポールチップ１２Ａを形成する場合には、その厚みを
必要かつ十分に確保するのが好ましい。上部ポールチッ
プ１２Ａに対するエッチング量（膜減り量）は、エッチ
ングガスの種類や加工温度などのエッチング条件を変更
することにより調整可能である。

【００５３】なお、上部ポールチップ１２Ａの形成材料
としての鉄ニッケルコバルト合金は、完成後における上
部ポールチップ１２Ａの膜厚が適度に薄い場合（例えば
３．０μｍ以下）にのみ使用するのが好ましい。なぜな
ら、例えば、鉄ニッケルコバルト合金を形成材料として
用いて、３．０μｍよりも大きい厚みを有する上部ポー
ルチップ１２Ａを形成しようとすると、内部応力の蓄積
に起因して鉄ニッケルコバルト合金が部分的に割れた
り、剥がれてしまい、上部ポールチップ１２Ａを正常に
形成することが困難だからである。本実施の形態では、
約１．５μｍ〜２．５μｍの範囲内の厚みを有するよう
に上部ポールチップ１２Ａを形成しているので、鉄ニッ
ケルコバルト合金などの硬い磁性材料を用いた場合にお
いても、上記の「割れ」または「剥がれ」等を回避し、
上部ポールチップ１２Ａの形成を安定化させることがで
きる。

【００５４】また、本実施の形態では、絶縁膜１５の形
成材料としてアルミナなどの無機絶縁材料を用いるよう
にしたので、フォトレジストなどの軟絶縁材料を用いる
場合とは異なり、前駆絶縁層１５Ｐの表面を研磨する際
にＣＭＰ研磨盤の研磨面が目詰まりを起こすことを防止
できると共に、研磨後の表面をより平滑に形成すること
ができる。

【００５５】また、本実施の形態では、下部磁極８およ
び上部ポールチップ１２Ａの形成材料として、共に高飽
和磁束密度を有する磁性材料（例えば、窒化鉄および鉄
ニッケルコバルト合金）を用いるようにしたので、記録
密度を高めるために磁極幅を極微小化した場合において
も、磁束の飽和現象が抑制され、磁束の伝播が円滑化さ
れる。これにより、上部ポールチップ１２Ａにおける先
端部１２Ａ(1) の先端部まで十分な量の磁束が供給され
るため、優れたオーバーライト特性を確保することがで
きる。

【００５６】また、本実施の形態では、図６に示したよ
うに、上部ヨーク１２Ｃと上部ポールチップ１２Ａとが
オーバーラップするオーバーラップ領域１２Ｒに、記録
ギャップ層１０に隣接するように絶縁膜パターン１１の
一部を配設しているため、以下のような理由により、こ
の点においても優れたオーバーライト特性の確保に寄与
する。すなわち、上部磁極１２内を流れる磁束の伝播過
程において、オーバーラップ領域１２Ｒでは、上部ヨー
ク１２Ｃの接続部１２Ｃ(2) から上部ポールチップ１２
Ａの後端部１２Ａ(3) へ向かう下向きの磁束の流れが生
じる。ここで、オーバーラップ領域１２Ｒに配設されて
いる非磁性材料よりなる絶縁膜パタン１１の一部は、磁
束の遮蔽材として機能し、その上方領域から下方領域に
向かう磁束の流れを抑制することとなる。このため、接
続部１２Ｃ(2) から後端部１２Ａ(3) へ流入した磁束が
記録ギャップ層１０を通過して下部磁極８へ伝播するこ
と（磁束の漏れ）を抑制することができる。したがっ
て、上部磁極１２内の磁束の伝播過程において、「磁束
の漏れ」に起因する磁束の伝播ロスが抑制され、上部ポ
ールチップ１２Ａにおける先端部１２Ａ(1) の先端部分
まで必要十分な量の磁束を供給することができる。な
お、絶縁膜パターン１１の一部は、上部磁極１２から下
部磁極８へ磁束が伝播することを抑制すると同時に、下
部磁極８から上部磁極１２へ磁束が伝播することも抑制
することができる。

【００５７】また、本実施の形態では、上部ポールチッ
プ１２Ａを構成する後端部１２Ａ(3) ，中間部１２Ａ
(2) ，先端部１２Ａ(1) の各部位の幅がこの順に小さく
なるようにしているので、各部位の磁気ボリューム、す
なわち、各部位の内部に収容可能な磁束の許容量もまた
同じ順に小さくなる。このため、上部ポールチップ１２
Ａに流入した磁束は、後端部１２Ａ(3) から先端部１２
Ａ(1) まで伝播する過程において、磁気ボリュームの段
階的な減少に応じて段階的に収束され、磁束の伝播過程
における磁束の飽和減少が抑制される。これにより、先
端部１２Ａ(1) には十分な量の磁束が供給されるため、
この点もまた、優れたオーバーライト特性の確保に寄与
する。

【００５８】＜第１の実施の形態に関する変形例＞な
お、本実施の形態では、図８に示したように、磁極部分
１００を形成する場合に、下部磁極８のうち、上部ポー
ルチップ１２Ａにおける先端部１２Ａ(1) と中間部１２
Ａ(2) との連結位置Ｉ１よりも前方の領域に対して選択
的にエッチング処理を施すようにしたが、必ずしもこれ
に限られるものではなく、エッチング処理を施す範囲は
自由に設定可能である。例えば、図１２および図１３に
示したように、下部磁極８のほぼ全域に渡ってエッチン
グ処理を施すようにしてもよい。ここで、図１２は、本
実施の形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する変形例
としての薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を表
すものであり、図８に対応するものである。また、図１
３は、図１２に示した変形例としての薄膜磁気ヘッドの
製造方法により形成された薄膜磁気ヘッドの断面構造を
表すものであり、図６に対応するものである。このよう
な場合には、薄膜コイル１４が形成される下地（絶縁膜
１３）の表面の位置が、上記実施の形態の場合（図６参
照）における下地の表面の位置よりも低くなる。これに
より、薄膜コイル１４の上方に十分な厚みを有する絶縁
膜１５を形成しつつ、上部ポールチップ１２Ａの厚みを
薄くすることが可能となる。したがって、上記した上部
ポールチップ１２Ａの材質（鉄ニッケルコバルト合金）
と形成厚みとの関係により、上部ポールチップ１２Ａの
形成をより安定化させることができる。なお、図１３に
おいて、上記した点以外の構造は図６に示した場合と同
様である。

【００５９】また、本実施の形態では、記録ギャップ層
１０の形成材料としてアルミナを用い、またその形成手
法としてスパッタリングを用いるようにしたが、必ずし
もこれに限られるものではない。記録ギャップ層１０の
形成材料としては、アルミナの他、例えば窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）、シリコン酸化物、シリコン窒化物など
の無機絶縁材料を用いるようにしてもよいし、またはタ
ンタル（Ｔａ），チタンタングステン（ＴｉＷ），窒化
チタン（ＴｉＮ）などの非磁性金属を用いるようにして
もよい。また、記録ギャップ層１０の形成方法として
は、スパッタリングの他、ＣＶＤ（Chemical Vapor Dep
osition ）法を用いるようにしてもよい。このような方
法を用いて記録ギャップ層１０を形成することにより、
ギャップ層内にピンホールなどが含有されることを抑制
できるので、記録ギャップ層１０を介する磁束の漏れを
回避することができる。このような効果は、特に、記録
ギャップ層１０の厚みを薄くした場合に有益である。

【００６０】また、本実施の形態では、スパッタリング
および研磨処理を用いて絶縁膜１５を形成するようにし
たが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、
ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法および研磨処
理を用いて絶縁膜１５を形成するようにしてもよい。Ｃ
ＶＤ法を用いることにより、薄膜コイル１４の各巻線間
にアルミナを隙間なく埋め込むことができる。

【００６１】また、本実施の形態では、図９に示したよ
うに、上部ポールチップ１２Ａにおける先端部１２Ａ
(1) と中間部１２Ａ(2) との連結位置Ｉ１に絶縁膜パタ
ーン１１の前端の位置を一致させるようにしたが、必ず
しもこれに限られるものではなく、絶縁膜パターン１１
の前端の位置を自由に設定することが可能である。例え
ば、図１４に示したように、絶縁膜パターン１１の配設
領域を前方に拡張させ、その前端が先端部１２Ａ(1) の
延在領域内に位置するようにしてもよい。絶縁膜パター
ン１１の前端の位置（ＴＨ０位置）を変更することによ
り、スロートハイト（ＴＨ）を調整することができる。

【００６２】また、本実施の形態では、薄膜コイル１４
の内側の終端部にコイル接続部１４Ｓを配設し、薄膜コ
イル１６の内側の終端部にコイル接続部１６Ｓを配設す
るようにしたが、必ずしもこれに限られるものではな
く、例えば、それぞれの薄膜コイル（１４，１６）の外
側の終端部にコイル接続部（１４Ｓ，１６Ｓ）を配設す
るようにしてもよい。このような場合においても、上記
実施の形態の場合とほぼ同様の効果を得ることができ
る。

【００６３】［第２の実施の形態］次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。

【００６４】まず、図１５〜図２２を参照して、本発明
の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法と
しての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する。図
１５〜図１９において、（Ａ）はエアベアリング面に垂
直な断面を示し、（Ｂ）は磁極部分のエアベアリング面
に平行な断面を示している。図２０〜図２２は、主要な
製造工程に対応する斜視図である。ここで、図２０は図
１７に示した状態に対応し、図２１は図１８に示した状
態に対応し、図２２は図１９に示した状態に対応する。
ただし、図２２では、図１９における絶縁膜１３，１
５，１７、薄膜コイル１４，１６およびオーバーコート
層１８等の図示を省略している。なお、図１５〜図２２
において、各図中のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に関する表記は、
上記第１の実施の形態の場合と同様とする。また、各図
中において、上記第１の実施の形態における構成要素と
同一部分には同一の符号を付し、その形成材料、形成方
法および構造的特徴等は適宜省略する。

【００６５】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法において、図１５における下部磁極８を形成すると
ころまでの工程は、上記第１の実施の形態における図１
に示した同工程までと同様である。

【００６６】本実施の形態では、下部磁極８を形成した
のち、図１５に示したように、下部磁極８上の所定の位
置に、無機材料、例えばアルミナよりなるマスク８０
Ａ，８０Ｂを選択的に形成する。マスク８０Ａ，８０Ｂ
を形成する際には、それぞれの形成領域が後述する絶縁
膜パターン９０（図１７および図２３参照）の形成領域
以外の領域を占めるようにする。なお、マスク８０Ａ，
８０Ｂの形成材料としては、上記したアルミナの他、窒
化アルミニウムなどを用いるようにしてもよい。

【００６７】次に、マスク８０Ａ，８０Ｂを用いて、例
えばイオンミリングにより、全体にエッチング処理を施
す。このエッチング処理により、下部磁極８のうち、マ
スク８０Ａ，８０Ｂの配設領域以外の領域が選択的に掘
り下げられ、図１６に示したように、窪み領域８Ｍが形
成される。窪み領域８Ｍを形成する際には、例えば、そ
の深さが約０．５μｍ〜０．８μｍとなるようにする。

【００６８】ここで、マスク８０Ａ，８０Ｂの形成は、
例えば、以下のような手順により行う。すなわち、ま
ず、例えばスパッタリングにより、下部磁極８の表面を
覆うようにアルミナ層を形成する。続いて、このアルミ
ナ層上に、例えばフレームめっき法により、例えばパー
マロイ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）よりな
るマスクを形成する。このとき形成するマスクの平面形
状は、最終的に形成するマスク８０Ａ，８０Ｂの平面形
状とほぼ同様となるようにする。続いて、パーマロイよ
りなるマスクを用いて、例えばＲＩＥによりアルミナ層
をエッチングすることによりマスク８０Ａ，８０Ｂを形
成する。

【００６９】次に、図１６に示したように、窪み領域８
Ｍおよびその周辺領域を覆うように、例えばアルミナよ
りなる前駆絶縁層９０Ｐを約４．０μｍの厚みで形成す
る。

【００７０】次に、例えばＣＭＰ法により、前駆絶縁層
９０Ｐの表面全体を研磨して平坦化する。この研磨処理
により、図１７に示したように、窪み領域８Ｍを埋め込
む絶縁膜パターン９０が形成される。絶縁膜パターン９
０を形成するための研磨処理は、下部磁極８が露出する
まで行う。絶縁膜パターン９０の前端の位置は、スロー
トハイト（ＴＨ）を決定するための基準の位置、すなわ
ちスロートハイトゼロ位置（ＴＨ０位置）となる。

【００７１】次に、図１７に示したように、下部磁極８
上に、開口部１０Ｋを有する記録ギャップ層１０を約
０．１μｍ〜０．１５μｍの厚みで形成する。

【００７２】次に、図１７および図２０に示したよう
に、記録ギャップ層１０における前方領域上に、上部ポ
ールチップ１２Ａを約１．５μｍ〜２．５μｍの厚みで
選択的に形成する。このとき、例えば、上部ポールチッ
プ１２Ａが下部磁極８の上方領域から絶縁膜パターン９
０の上方領域に渡って延在するようにすると共に、先端
部１２Ａ(1) と中間部１２Ａ(2) との連結位置Ｉ１が絶
縁膜パターン９０の前端の位置と一致するようにする。
上部ポールチップ１２Ａを形成する際には、同時に、開
口部１０Ｋにおける下部磁極８の露出面上に磁路接続部
１２Ｂを選択的に形成する。

【００７３】次に、例えば、上部ポールチップ１２Ａに
おける先端部１２Ａ(1) と中間部１２Ａ(2) との連結位
置Ｉ１よりも後方の領域を覆うようにフォトレジスト膜
（図示せず）を選択的に形成する。このフォトレジスト
膜の存在により、上記第１の実施の形態の場合とは異な
り、後工程におけるエッチング処理時において、記録ギ
ャップ層１０のうち、上部ポールチップ１２Ａよりも後
方の領域がエッチングされることを防止することができ
る。次に、このフォトレジスト膜および上部ポールチッ
プ１２Ａをマスクとして、ＲＩＥにより全体にエッチン
グ処理を施す。エッチング処理を行う際には、例えば、
上記第１の実施の形態において記録ギャップ層１０およ
び下部磁極８をエッチングした場合と同様に、エッチン
グ条件（エッチングガスのガス種，エッチングガスの供
給量，加工温度等）を調整するようにする。このエッチ
ング処理により、図１８および図２１に示したように、
上部ポールチップ１２Ａにおける先端部１２Ａ(1) と中
間部１２Ａ(2) との連結位置Ｉ１よりも前方側の領域に
おいて、記録ギャップ層１０と、下部磁極８の厚み方向
における所定の位置までの部分とが選択的に除去され、
極微小な一定幅Ｗ１を有するようにトリム構造をなす磁
極部分１００が形成される。

【００７４】なお、磁極部分１００を形成したのち、絶
縁膜１３を形成する工程以降の工程は、上記第１の実施
の形態の場合と同様である。最終的に形成される薄膜磁
気ヘッドの構造は、図１９および図２２に示した通りで
ある。

【００７５】図２３は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法により製造された薄膜磁気ヘッドの平面
構造の概略を表すものである。図２３において、上記第
１の実施の形態における図１０に示した構成要素と同一
部分には同一の符号を付すものとする。図１９（Ａ）
は、図２３におけるXIXA−XIXA線に沿った矢視断面に相
当する。なお、図２３中のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に関するそ
れぞれの表記については、図１５〜図２２の場合と同様
とする。

【００７６】絶縁膜パターン９０は、薄膜コイル１４，
１６の配設領域を含むように広い範囲に延在している。
スロートハイト（ＴＨ）は、絶縁膜パターン９０の前端
の位置（ＴＨ０位置）からエアベアリング面７０までの
長さとして規定される。

【００７７】なお、図２３に示した上記以外の構造物に
関する構造的特徴は、上記第１の実施の形態の場合（図
１０参照）と同様である。

【００７８】本実施の形態では、ＣＭＰ研磨後の平坦面
上に上部ポールチップ１２Ａを形成するようにしたの
で、以下のような理由により、上部ポールチップ１２Ａ
を高精度に形成することができる。すなわち、例えば、
凹凸構造を有する下地上にフレームめっき法を用いて上
部ポールチップ１２Ａを形成する場合には、フレームパ
ターンを形成するためのフォトレジスト膜に対する露光
工程において、下地の表面から横方向または斜め方向に
反射する反射光が生じるため、この反射光の影響により
フォトレジスト膜の露光領域が拡大または縮小し、フレ
ームパターンを高精度に形成することが困難である。こ
れに対して、本実施の形態では、平坦面上に上部ポール
チップ１２Ａを形成しているため、露光時における反射
光の悪影響を抑制し、特に、先端部１２Ａ(1) が極微小
な一定幅Ｗ１を有するように上部ポールチップ１２Ａを
高精度に形成することができる。

【００７９】なお、本実施の形態では、上部ポールチッ
プ１２Ａおよび磁路接続部１２Ｂをフレームめっき法を
用いて形成するようにしたが、必ずしもこれに限られる
ものではなく、例えば、図２４および図２５に示したよ
うに、下部磁極８を形成した場合と同様にスパッタリン
グおよびエッチング処理を用いるようにしてもよい。こ
の場合には、まず、図２４に示したように、記録ギャッ
プ層１０を形成したのち（図１参照）、全体を覆うよう
に、スパッタリングにより、例えば窒化鉄よりなる前駆
磁性層１１２Ａを約１．５μｍ〜２．５μｍの厚みで選
択的に形成する。次に、前駆磁性層１１２Ａ上に、例え
ば、上記実施の形態においてマスク８０Ａ，８０Ｂを形
成した場合とほぼ同様の形成材料および形成方法を用い
て、マスク８１Ａ，８１Ｂを選択的に形成する。マスク
８１Ａ，８１Ｂの平面形状は、それぞれ上部ポールチッ
プ１２Ａおよび磁路接続部１２Ｂの平面形状に対応する
平面形状とする。次に、マスク８１Ａ，８１Ｂを用い
て、例えばＲＩＥにより前駆磁性層１１２Ａをエッチン
グしてパターニングすることにより、図２５に示したよ
うに、上部ポールチップ１２Ａおよび磁路接続部１２Ｂ
を選択的に形成する。ＲＩＥにより前駆磁性層１１２Ａ
をエッチングする際には、例えば、上記実施の形態にお
いて下部磁極８をエッチングした場合と同様に、塩素等
を含むエッチングガスを用いると共に、加工温度を３０
°Ｃ〜３００°Ｃ（より好ましくは１５０°Ｃ〜２５０
°Ｃ）の範囲内とする。これにより、上部ポールチップ
１２Ａおよび磁路接続部１２Ｂを高精度かつ短時間で形
成することができる。なお、エッチング処理が完了した
時点で、マスク８１Ａ，８１Ｂが残存するようにしても
よいし（図２５参照）、残存しないようにしてもよい。
マスク８１Ａ，８１Ｂが残存したとしても、これらは絶
縁膜１５を形成するための研磨工程（図３および図４参
照）において研磨され、除去される。

【００８０】なお、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド
の製造方法に関する上記以外の工程、作用、効果および
変形例等は、上記第１の実施の形態の場合と同様である
ので、その説明を省略する。

【００８１】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定さ
れず、種々の変形が可能である。

【００８２】例えば、上記各実施の形態およびその変形
例では、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明
したが、本発明は、書き込み用の誘導型磁気変換素子を
有する記録専用の薄膜磁気ヘッドや記録・再生兼用の誘
導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドにも適用する
ことができる。また、本発明は、書き込み用の素子と読
み出し用の素子の積層順序を逆転させた構造の薄膜磁気
ヘッドにも適用することができる。

【００８３】また、上記の各実施の形態で示した上部磁
極を構成する各磁性層部分（上部ポールチップ，上部ヨ
ーク等）の平面形状は、必ずしも図１０等に示したもの
に限られるものではなく、各磁性層部分の磁気ボリュー
ムを適正化し、薄膜コイルで発生した磁束を先端部の先
端部分まで十分に供給し得る限り、自由に変更すること
が可能である。

【００８４】また、上記各実施の形態では、２層のコイ
ル構造を有する薄膜磁気ヘッドの構造について説明した
が、薄膜コイルの層数を自由に変更することが可能であ
る。特に、薄膜コイルの層数を増加させることにより、
磁束の発生量を増加させることができる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項６のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
法によれば、塩素および三塩化ボロンのうちの少なくと
も塩素を含むガス雰囲気、かつ３０°Ｃないし３００°
Ｃの範囲内の温度環境中において、第２の磁性層部分に
おける一定幅部分をマスクとして、反応性イオンエッチ
ングにより、ギャップ層のうちの一定幅部分に対応する
部分以外の領域を選択的に除去すると共に、第１の磁性
層部分のうちの一定幅部分に対応する部分以外の領域を
その厚み方向における所定の位置まで選択的に除去する
ようにしたので、エッチング方法としてイオンミリング
を用いた場合よりも、一定幅部分の幅と同一の幅を有す
るようにギャップ層および第１の磁性層のそれぞれの一
部を高精度かつ短時間で形成し、薄膜磁気ヘッドの製造
時における歩留りを向上させることができる。

【００８６】特に、請求項５記載の薄膜磁気ヘッドの製
造方法によれば、第４の工程において、ギャップ層の選
択的除去を塩素および三塩化ボロンを含むガス雰囲気中
において行い、第１の磁性層の選択的除去を塩素を含む
ガス雰囲気中において行うようにしたので、ギャップ層
および第１の磁性層のそれぞれの材質に対する適正なエ
ッチングガス雰囲気中においてエッチング処理が行われ
るため、エッチング処理をより短時間で行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法における一工程を説明するための断面図で
ある。

【図２】図１に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図３】図２に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図４】図３に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図５】図４に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図６】図５に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図７】図１に示した断面図に対応する斜視図である。

【図８】図２に示した断面図に対応する斜視図である。

【図９】図５に示した断面図に対応する斜視図である。

【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの平面構造を表す平面図である。

【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法に関する作用を説明するための図であ
る。

【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの構造に関する変形例を表す斜視図である。

【図１３】図１２に示した斜視図に対応する断面図であ
る。

【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの構造に関する他の変形例を表す斜視図である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法における一工程を説明するための断面図
である。

【図１６】図１５に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１８】図１７に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１９】図１８に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図２０】図１７に示した断面図に対応する斜視図であ
る。

【図２１】図１８に示した断面図に対応する斜視図であ
る。

【図２２】図１９に示した断面図に対応する斜視図であ
る。

【図２３】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの平面構造を表す平面図である。

【図２４】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法に関する変形例における一工程を表す断
面図である。

【図２５】図２４に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【符号の説明】

１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４，１
３，１５，１７…絶縁膜、５，７…シールドギャップ
膜、６…ＭＲ膜、８…下部磁極、８Ｍ…窪み領域、１０
…記録ギャップ層、１１，９０…絶縁膜パターン、１２
…上部磁極、１２Ａ…上部ポールチップ、１２Ａ(1) …
先端部、１２Ａ(2) …中間部、１２Ａ(3) …後端部、１
２Ｂ…磁路接続部、１２Ｃ…上部ヨーク、１２Ｃ(1) …
ヨーク部、１２Ｃ(2) …接続部、１４，１６…薄膜コイ
ル、１４Ｓ，１６Ｓ…コイル接続部、１５Ｐ，９０Ｐ…
前駆絶縁層、１８…オーバーコート層、８０Ａ，８０
Ｂ，８１Ａ，８１Ｂ…マスク、１００…磁極部分、１１
２Ａ…前駆磁性層、ＴＨ…スロートハイト。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体に対向する記録媒体対向面に近
い側の一部に、ギャップ層を介して対向する２つの磁極
を有する、互いに磁気的に連結された第１の磁性層およ
び第２の磁性層と、前記第１の磁性層と第２の磁性層と
の間に配設された薄膜コイルと、前記薄膜コイルを前記
第１の磁性層および第２の磁性層から絶縁する絶縁層と
を有すると共に、前記第２の磁性層が、前記記録媒体対
向面からこの面より離れる方向に延在すると共に前記記
録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅部分を含む薄
膜磁気ヘッドの製造方法であって、所定の基体上に、窒化鉄を含む磁性材料を用いてスパッ
タリングにより前記第１の磁性層を形成する第１の工程
と、前記第１の磁性層上に前記ギャップ層を形成する第２の
工程と、前記ギャップ層上に、前記記録媒体対向面が形成される
べき位置の近傍からこの面より離れる方向に延在するよ
うに、所定の磁性材料を用いて前記第２の磁性層のうち
の少なくとも前記一定幅部分を選択的に形成する第３の
工程と、塩素および三塩化ボロンのうちの少なくとも塩素を含む
ガス雰囲気、かつ３０°Ｃないし３００°Ｃの範囲内の
温度環境中において、前記一定幅部分をマスクとして、
反応性イオンエッチングにより、前記ギャップ層のうち
の前記一定幅部分に対応する部分以外の領域を選択的に
除去すると共に、前記第１の磁性層のうちの前記一定幅
部分に対応する部分以外の領域をその厚み方向における
所定の位置まで選択的に除去する第４の工程とを含むこ
とを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】前記第３の工程において、鉄、ニッケルおよびコバルトを含む磁性材料を用いてめ
っき処理により前記一定幅部分を形成することを特徴と
する請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】前記第３の工程において、アモルファス合金としてコバルト鉄合金またはコバルト
鉄酸化物合金のいずれかを含む磁性材料を用いてスパッ
タリングおよびエッチング処理により前記一定幅部分を
形成することを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法。
【請求項４】前記第４の工程を１５０°Ｃないし２５
０°Ｃの範囲内の温度環境中において行うことを特徴と
する請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】前記第４の工程において、前記ギャップ層の選択的除去を塩素および三塩化ボロン
を含むガス雰囲気中において行い、前記第１の磁性層の選択的除去を塩素を含むガス雰囲気
中において行うことを特徴とする請求項１記載の薄膜磁
気ヘッドの製造方法。
【請求項６】前記ギャップ層の選択的除去を行う際の
塩素ガスの供給量を毎分２０ミリリットルないし毎分４
０ミリリットルの範囲内、三塩化ボロンガスの供給量を
毎分６０ミリリットルないし毎分８０ミリリットルの範
囲内とし、前記第１の磁性層の選択的除去を行う際の塩素ガスの供
給量を毎分１００ミリリットルないし毎分２００ミリリ
ットルの範囲内とすることを特徴とする請求項４記載の
薄膜磁気ヘッドの製造方法。