JP2775232B2 - 薄膜磁気ヘッド製造プロセスにおけるめっき方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は薄膜磁気ヘッドの製造
プロレスにおけるめっき方法に関し、より具体的には、
基板表面に電解めっき法により成膜する際のめっき厚及
びめっき膜組成の制御技術の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄膜磁気ヘッドの製造プロセスにおいて
は、電解めっき法により基板表面にめっき金属膜をパタ
ーン形成する工程が何回かある。すなわち、基板保護層
の上に下部磁極層を形成する工程や、下部絶縁層の上に
コイル層を形成する工程、それに上部絶縁層の上に上部
磁極層を形成する工程等が、電解めっき法により行われ
る。

【０００３】めっき工程では、基板（ウエハ）はワーク
ホルダに装着されてめっき浴に浸される。この時、基板
のみでめっきをするとエッジ効果により基板の周縁部に
イオン流が過剰に集中して、この部分のめっき厚が過大
になる。また、磁性膜などの多元系の膜をめっきした場
合、めっき厚とめっき膜組成間には相関があり、めっき
厚が不均一であると、めっき膜組成も不均一になる。そ
こで通常係る現象を防ぐために、ほぼ円板形の基板表面
の周縁部の上方外側を適宜な隙間をおいて取り囲むよう
にリング状の補助電極を配置している。これにより、基
板周辺に集中しようとしたイオンの一部を補助電極側に
も引き寄せることになり、均等な膜厚及び膜組成からな
るめっき膜を形成するようしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方薄膜磁気ヘッドの
製造プロセスでは、円板の一部を切り欠いたオリエンテ
ーション・フラット（切欠直線部）を有する基板に、半
導体集積回路の製造技術を応用して同一構成の多数の薄
膜磁気ヘッドを造り込むのであるが、高品質の磁気ヘッ
ドを歩留りよく製造するには、前述のめっき工程におい
て、基板表面のヘッド形成エリアの全域にわたって均一
な厚さのめっき膜を形成することが重要である。前記の
ように基板周縁部の上方外側に補助電極を配置し、基板
周縁部にイオン流が集中するのを防止するという対策
も、ヘッド形成エリアのめっき厚を均一化するためであ
り、有効な手段として従来から広く行われている。

【０００５】ところで、本発明者が研究の結果知得した
ところによると、上記のように補助電極を配置しても、
基板周縁部で部分的に膜厚が厚くなる現象が生じる。そ
して、その厚くなる部分の一つとして以下に示す領域が
認められた。

【０００６】これは、ヘッド形成エリアの基板内配置、
レジストパターンの非対象性などが原因となっている。
また基板内にはヘッド形成用レジストパターン以外にも
各種の処理に使われる位置決めマーカー等があり、これ
らも、膜厚及び膜形成に影響する。係るマーカー上面が
めっきされるとマーカーとしての機能が消失するため、
前記めっき工程に先立って位置決めマーカーを覆うよう
にレジストがパターン形成されている。この特定部位の
レジストのことを、本明細書では、以下、位置決めマー
カー用レジストと称する。

【０００７】この位置決めマーカー用レジストは大面積
のパターンなので、めっき実施時に、位置決めマーカー
用レジストで排除されたイオンが当該レジストの周囲の
基板表面に付着することになる（当該レジストの周囲に
イオン流が集中する）。そのため、位置決めマーカー用
レジストの周辺部分のめっき厚が他の部分より大きくな
るという現象が見られる。このようにめっき厚が過大に
なる部分がヘッド形成エリアに及ばなければ問題ない
が、ヘッド形成エリアが位置決めマーカーの至近まで達
していると、ヘッド形成エリアのめっき厚が前記の原因
で過大になってしまうと考えられる。

【０００８】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題点を解
決し、基板周縁の所定部位のめっき厚及びめっき膜組成
を制御し、基板全面、少なくともヘッド形式エリア全面
にわたって均一にすることができ、より具体的には例え
ば位置決めマーカーとヘッド形成エリアとの間隔がごく
小さくても、位置決めマーカー用レジスト周囲へのイオ
ン流の集中が原因となって生じるめっき厚の過大化を防
止し、ヘッド形成エリアのめっき厚及びめっき膜組成を
均一化することのできる薄膜磁気ヘッド製造プロセスに
おけるめっき方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る薄膜磁気ヘッド製造プロセスにおけ
るめっき方法では、レジストがパターン形成されている
基板表面に電解めっき法により成膜するに際し、前記基
板表面の周縁部の上方外側を適宜な隙間をおいて取り囲
むようにリング状の補助電極を配置して前記周縁部にイ
オン流が過剰に集中するのを防止するようにしためっき
方法において、前記基板表面の周縁部であって遮蔽板が
ないとメッキ厚が厚くなったり、メッキ膜組成が不均一
になる位置に、イオン流に対して陰になるように遮蔽板
を配置して、その遮蔽板に対向する部分周辺のメッキ厚
及びメッキ膜組成が全体的に均一化されるようにメッキ
付着量を抑制するようにした。

【００１０】

【作用】補助電極は基板周縁部にイオン流が過剰に集中
するのを防止する。しかし、その補助電極によっても基
板表面のレジストパターンなどの影響から、膜厚を均一
にすることができず、周縁部の膜厚が厚くなることがあ
る。係る場合に、その厚くなる部位の上方に予め遮蔽板
により覆っておき、当該部位にイオン流に対して陰にな
るようにする。すると、この部分に達するイオンが減
り、めっき付着量が抑制され、めっき厚及び組成共に全
体的に均一化される。そして、係る膜厚が厚くなる部分
としては、例えば位置決めマーカー用レジストの至近周
辺部分があるので、当該部分の上方を覆うようにして遮
蔽板を配置すると良い。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッド製造プロ
セスにおけるめっき方法の好適な実施例を添付図面を参
照にして詳述する。図１は、本実施例によりめっきを施
す基板１の一例を示している。同図に示すように、基板
１は、円板の一部を切り欠いたオリエンテーション・フ
ラット２（切欠直線部）を有しており、この基板１の上
面に半導体集積回路の製造技術を応用して、順次所定パ
ターンの各層を積層形成し、同一構成の多数の薄膜磁気
ヘッドパターンを造り込む。

【００１２】ここで、基板１の周縁近傍部分を除く広い
表面部分がヘッド形成エリア３であり、図示していない
が、ヘッド形成エリア３にはめっき工程に先立ってレジ
ストが微細パターンで形成されている。また、オリエン
テーション・フラット２の至近の基板表面にはオリエン
テーション・フラット２に沿うように細長い２個の位置
決めマーカーが設定されていて、めっき工程に先立って
位置決めマーカーを覆うようにレジスト４が形成されて
いる。このレジスト４のことを位置決めマーカー用レジ
ストと称する。ヘッド形成エリア３と位置決めマーカー
用レジスト４とは非常に接近している。

【００１３】この発明を実施するためのワークホルダの
一例を図２、図３、図４に示している。ワークホルダの
上面中央のワークセット部５に図１の基板１を位置決め
して水平に載置し、めっき浴に浸して基板１に対して電
解めっきを行う。この時、基板１のオリエンテーション
・フラット２が位置決め基準になる。

【００１４】ワークセット部５に載置した基板１に対し
ては、図３に示すように、主電極６のコンタクト部が基
板周縁の上面に接触する。主電極６の上には薄い絶縁板
（テフロン（登録商標）製等）からなるスペーサ７が介
在され、さらにスペーサ７の上に薄いリング状の補助電
極８が重ねるように配置されている。このリング状の補
助電極８は基板１の周縁部の上方外側を適宜な隙間をお
いて取り囲む配置関係になる。

【００１５】さらにこの発明を適用するために、ワーク
ホルダには遮蔽板９が付設されている。遮蔽板９は薄い
絶縁板（テフロン製）からなり、主電極６と補助電極８
の間に介在する前記スペーサ７を兼ねている。遮蔽板９
は、ワークセット部５に位置決めされた基板１のオリエ
ンテーション・フラット２に対応づけて配設されてお
り、図３，図４に示すように、位置決めマーカー用レジ
スト４の至近周辺部分がイオン流に対して陰になるよう
に、ひさし状に位置決めマーカー用レジスト４の至近周
辺部分の上方に張り出して設置されている。このせり出
し量ａおよび基板１との間隔寸法ｂは、実験を重ねて適
切な値に設定する。

【００１６】ワークホルダに装着した基板１をめっき浴
に浸して電解めっきを行う。このとき、補助電極８によ
り基板周縁部へのイオン流の過剰集中がなくなるのに加
えて、遮蔽板９により位置決めマーカー用レジスト４の
至近周辺部分がイオン流に対して陰になるので、この部
分に達するイオンが減り、したがって位置決めマーカー
用レジスト４の至近周辺部分のめっき付着量が抑制され
る。 これにより、図５に示すように、基板１の上面に
形成されるめっき層１１は、位置決めマーカー用レジス
ト４，所定のパターン形成するためのレジスト１２以外
の部分に形成され、少なくともヘッド形成エリア３は均
一となる。なお、図示の例では、位置決めマーカー用レ
ジスト４の外側のめっき層１１′の膜厚は、先端に行く
ほど薄くなっているが、係る部分は磁気ヘッドパターン
には影響を与えないため問題はない。すなわち、本発明
では、少なくともヘッド形成エリア３のめっき厚が均一
になるように制御されれば良いのである。

【００１７】図６，図７は、遮蔽板の位置（せり出し量
ａ）を変化させた場合のめっき厚，組成の変化を求めた
実験結果を示している。すなわち、半径が６２．５ｍｍ
の基板を用い、オリエンテーション・フラットから遮蔽
板の先端の距離、すなわち、遮蔽距離ａを１ｍｍ毎に変
えた。そして、図６は、その時の基板前面のめっき厚の
平均値と、ヘッド形成エリア内でのオリエンテーション
・フラット側近傍位置のめっき厚との差を求めた結果を
示し、三角形でマークしたのが、オリエンテーション・
フラット側に一番近い磁気ヘッドパターンの横一列の平
均で、四角形のマークで示したのが２列目の平均膜厚で
ある。

【００１８】また、図７は、上記と同様に実験し、その
時の基板全面の平均組成に対するオリエンテーション・
フラット側の１列目（三角形），２列目（四角形）の平
均組成の差を示している。そして、図から明らかなよう
に、この例ではせり出し量が６ｍｍの時に最良となって
いる。

【００１９】なお、上記した実施例では、遮蔽板とし
て、帯板状に別途形成したものを用いたが、例えば図８
に示すように、上記した例では別々に形成していた４つ
のスペーサのうち隣接する２つのスペーサと遮蔽板とを
一体化させていも良い。すなわち、２枚のスペーサ１３
は、上記と同様に設置し、残りの２枚は、図示のように
帯状の遮蔽板１４ａの両端にスペーサ部１４ｂを一体に
した部材１４を形成し、それを補助電極８に取りつけて
もよい。これにより、遮蔽板用の新たな取付機構を用い
ることなく、従来から用いられる装置をそのまま用いる
（取りつける治具の形状は部材１４のようにする）こと
ができる。

【００２０】なお、上記した実施例では、基板１の周縁
のうちオリエンテーション・フラット近傍に遮蔽板を配
置したが、本発明はこれに限ることなく、めっき厚が厚
くなる部分があれば、係る領域の上方に所定形状の遮蔽
板を配置してめっき処理すればよい。

【００２１】

【発明の効果】上記したように、本発明に係る薄膜磁気
ヘッド製造プロセスにおけるめっき方法では、補助電極
により基板周縁部へのイオン流の過剰集中がなくなるの
に加えて、遮蔽板により所定部分がイオン流に対して陰
になるので、この部分に達するイオンが減り、したがっ
てめっき付着量が抑制され、基板全面にわたって、少な
くともヘッド形成エリアでのめっき厚及びめっき膜組成
は均一化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】薄膜磁気ヘッド製造用の基板の概略図である。

【図２】この発明を適用するためのめっき作業用ワーク
ホルダの斜視図である。

【図３】同上ワークホルダに基板をセットした状態の平
面図である。

【図４】図３のＡ−Ｂ線断面図である。

【図５】形成しためっき層の状態を示す図である。

【図６】本発明の効果を実証するための図である。

【図７】本発明の効果を実証するための図である。

【図８】ワークホルダの別の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ オリエンテーション・フラット ３ ヘッド形成エリア ４ 位置決めマーカー用レジスト ５ ワークセット部 ６ 主電極 ７ スペーサ ８ 補助電極 ９ 遮蔽板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/31 C25D 7/00 C25D 17/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レジストがパターン形成されている基板
   表面に電解めっき法により成膜するに際し、前記基板表
   面の周縁部の上方外側を適宜な隙間をおいて取り囲むよ
   うにリング状の補助電極を配置して前記周縁部にめっき
   電流が過剰に集中するのを防止するようにしためっき方
   法において、 前記基板表面の周縁部であって遮蔽板がないとメッキ厚
   が厚くなったり、メッキ膜組成が不均一になる位置に、
   イオン流に対して陰になるように遮蔽板を配置して、そ
   の遮蔽板に対向する部分周辺のメッキ厚及びメッキ膜組
   成が全体的に均一化されるようにメッキ付着量を抑制す
   ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド製造プロセスにおけ
   るめっき方法。
2. 【請求項２】 前記遮蔽板を配置する位置が、前記基板
   表面の周縁部近くに形成されている所定の位置決めマー
   カー用レジストの至近周辺部分としたことを特徴とする
   請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド製造プロセスにおける
   めっき方法。