JP2862519B2 - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドの製造方法

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JP2862519B2 JP4183497A JP4183497A JP2862519B2 JP 2862519 B2 JP2862519 B2 JP 2862519B2 JP 4183497 A JP4183497 A JP 4183497A JP 4183497 A JP4183497 A JP 4183497A JP 2862519 B2 JP2862519 B2 JP 2862519B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
等の記録・再生に用いられる薄膜磁気ヘッドの製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク装置では、記録媒体上のデ
ータは磁気ヘッドによって読み書きされる。磁気ディス
クの単位面積当たりの記録容量を多くするためには、面
記録密度を高密度化する必要がある。面記録密度向上の
方法は、トラック密度及び線記録密度を向上させること
である。このうちトラック密度向上のためには、磁気ヘ
ッドのトラック幅を微細、高精度化する必要がある。薄
膜磁気ヘッドのトラック部分を含む磁気コア形成方法と
しては、イオンミリング等のドライエッチングを用いる
方法及びフレームめっき法を用いる方法が広く知られて
いる。
【0003】イオンミリング等のドライエッチングを用
いる方法では、下部磁気コア、磁気ギャップ膜、導体コ
イル及び導体コイルの絶縁膜が形成された基板上に、パ
ーマロイ等の磁性膜をスパッタリングで形成し、そのの
ちホトリソグラフィーにより磁性膜上にレジストのパタ
ーンを形成する。次に、レジストのパターンをマスクと
して磁性膜にイオンミリング等のドライエッチングを施
す。これにより、上部磁気コアを形成する。このような
ドライエッチングを用いたものとして特開平7−225
917号公報には、トラック幅を画定する磁極端領域を
イオンミリングを用いて後部領域より先に形成する方法
の例が開示されている。
【0004】一方、フレームめっき法では、下部磁気コ
ア、磁気ギャップ膜、導体コイル及び導体コイルの絶縁
膜が形成された基板上に、ホトリソグラフィーによりレ
ジストのフレームを形成し、その後このフレームが形成
された基板上にパーマロイ等の磁性膜をめっきする。次
に、ホトリソグラフィーによりフレームで囲まれた領域
をレジストでマスクして、ウエットエッチングにより不
要な磁性膜を除去し、上部磁気コアを形成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述したように磁気デ
ィスク装置の高記録密度化を達成するためには、磁気ヘ
ッドの狭トラック化及び高精度化を図る必要がある。ま
た、磁気コア先端部であるトラック部分での磁気的飽和
を避けるためには、磁気コアの膜厚を厚くする必要があ
る。
【0006】しかしながら、このような厚い膜をイオン
ミリング等のドライエッチングで加工する方法では、ホ
トリソグラフィーによって形成されたレジストパターン
の寸法バラツキに、そのレジストパターンをマスクとし
て磁性膜をドライエッチングする際の寸法バラツキが重
畳されるため、上部磁気コアを高精度に形成することが
できない。この点、フレームめっき法ではレジストフレ
ームの寸法バラツキだけなので、寸法精度の点でイオン
ミリング等のドライエッチングを用いる方法に比べて有
利である。
【0007】また、形状についても、イオンミリング等
のドライエッチングを用いる方法では、トラック部分の
形状は垂直にならず、台形状の順テーパ形状となる。こ
の点についても、フレームめっき法は、フレームの形状
を垂直にコントロールすることにより、トラック部分を
垂直にすることが可能である。しかし、フレーム形成に
用いるレジストをスピンコーティングにより塗布する
と、薄膜磁気ヘッドの後部領域(導体コイル及び導体コ
イルの絶縁膜が形成されている領域、基板上の段差上部
に位置する部分)でのレジスト膜厚が薄くなる。そのた
め、従来のフレームめっき法では、薄膜磁気ヘッドの後
部領域でのフレーム高さを確保するようにレジストの塗
布を行うが、このとき薄膜磁気ヘッドの先端部領域(情
報の書き込み、読み出し用の磁気ギャップ及びトラック
が形成される領域、基板上の段差下部に位置する部分)
のレジスト膜厚が著しく厚くなる問題が生ずる。
【0008】例えば、粘度が800cp(=mPa・
s)のレジストを、段差10μmの基板上において、後
部領域でのレジスト膜厚が5μmとなるように塗布した
ところ、先端部領域でのレジスト膜厚は13μmであっ
た。このようにレジスト膜厚が厚いと、露光機の焦点深
度と解像度との関係から、例えば2.5μm以下の狭ト
ラックパターンが高精度に形成できなくなる問題があ
る。また、トラック部分のフレーム間隔が2.0μmの
パターンが形成できても、フレーム間隔とフレーム高さ
とのアスペクト比は6.5〜7.0と極めて高くなるた
め、トラック部分へのめっき液の流動性が悪くなり、め
っき膜厚や組成が変化してしまう問題がある。
【0009】このような問題を解決する方法として、特
開平7−176016号公報には、基板の後部領域にフ
レームを形成した後、そのフレームを100〜140℃
のベークで硬化させ、その後基板の先端部領域にフレー
ムを後部領域のフレームと一体化するように形成し、上
部磁気コアを形成する方法が開示されている。この方法
によれば、後部領域のフレームを形成する際に、先端部
領域のレジスト膜厚を考慮する必要が無いので、先端部
領域のフレームに最適なレジスト膜厚にすることができ
る。しかし、先端部と後部領域のフレームを別々に形成
しているため、フレーム同志の合わせずれが生じた場
合、上部磁気コアの形状不良となる恐れがある。
【0010】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑み、高精度な狭トラック幅をもち、かつ形状の良好な
上部磁気コアをもつ薄膜磁気ヘッドの作製方法を提供す
ることを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明においては、フレ
ームを形成するレジスト層を2回に分けて形成し、ま
た、2層のレジスト層を同時にパターニングしてフレー
ムを形成することにより前記目的を達成する。すなわ
ち、本発明は、下部磁気コア、磁気ギャップ膜、及び絶
縁膜に埋設された導体コイルを有する基板上にレジスト
を塗布し、パターンニングによりフレームを形成した
後、めっき膜を形成し、その後、フレームで囲まれる領
域にマスクをしてめっき膜をエッチングすることによ
り、上部磁気コアを形成する薄膜磁気ヘッドの製造方法
であって、基板上に、導体コイル及び絶縁膜が形成され
た基板の後部領域において、のちに形成する第2のレジ
スト層と合わせてフレームが最適な膜厚となるようにレ
ジストを塗布し、少なくとも薄膜磁気ヘッドの磁気ギャ
ップ及びトラックが形成される基板先端部領域を除去す
るようにパターンニングして第1のレジスト層を形成す
る工程と、第1のレジスト層が形成された基板上に、薄
膜磁気ヘッドの磁気ギャップ及びトラックが形成される
基板先端部領域においてフレームが最適な膜厚となるよ
うにレジストを塗布して第2のレジスト層を形成する工
程と、第1及び第2のレジスト層をフレームとして同時
にパターンニングしてフレームを形成する工程と、を有
することを特徴とする。
【0012】このとき、第2のレジスト層を形成するレ
ジストは第1のレジスト層を形成するレジストより低粘
度とするのが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図1は本発明を用いて作
製された薄膜磁気ヘッドの概略斜視図、図2は図1に示
す薄膜磁気ヘッドのA−A矢視方向概略断面図である。
薄膜磁気ヘッドは、図1及び図2に示すように、ベース
アルミナ2を有する基板1上に、下部磁気コア3、磁気
ギャップ膜4、渦巻き状に巻回された導体コイル5、導
体コイル5の絶縁膜6、めっき下地膜7と磁性めっき膜
からなる上部磁気コア12が形成されて構成されてい
る。
【0014】下部磁気コア3及び上部磁気コア12は、
基板1の後部領域B(導体コイル5及び絶縁膜6が形成
されている部分)において導体コイル5を貫くようにし
て互いに磁気結合すると共に、基板1の先端部領域C
(情報読み出し、書き込み用磁気ギャップ及びトラック
が形成される部分)において互いに磁気結合しており、
これにより磁気回路を形成している。
【0015】上記構成の薄膜磁気ヘッドは、導体コイル
5に入力された電気信号を磁気信号に変換して、基板1
の先端部領域Cにおいて下部磁気コア3及び上部磁気コ
ア12が磁気ギャップ膜4を介して対向する部分、すな
わち磁気ギャップにより、磁気記録媒体への情報の書き
込みを行う。また、該磁気ギャップが検出した磁気信号
を電気信号に変換して導体コイル5から出力することに
より、磁気記録媒体からの情報を読み出す。
【0016】次に、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造
方法について説明する。図3及び図4は、本発明の方法
によりフレームを形成する工程の一例を示すA−A矢視
方向概略断面図、図5は基板上に上部磁気コア用のフレ
ームを形成するまでの工程を示したA−A矢視方向概略
断面図である。まず、図3(a)示すように、従来の薄
膜磁気ヘッド製造技術を用いて、ベースアルミナ2を有
する基板1上に下部磁気コア3、磁気ギャップ膜4を形
成し、その後、基板1の後部領域B上に導体コイル5及
び絶縁膜6、めっき下地膜7を形成する。
【0017】次に、図3(b)に示すように、基板1の
後部領域Bにおいて、のちに形成する第2のレジスト層
と合わせてフレームが最適な膜厚となるように粘度80
0〜1200cp程度のレジストを塗布し、レジスト8
を形成する。次に、図3(c)に示すように、基板1の
少なくとも先端部領域Cを取り除くようにレジスト8を
パターンニングして、第1のレジスト層9を形成する。
その後、第1のレジスト層9内の感光材が分解しない程
度にベークしても良い。
【0018】次に、図4(d)に示すように、第1のレ
ジスト層9が形成された基板1上に、先端部領域Cにお
いてフレームが最適な膜厚となるように粘度100〜2
00cp程度のレジストを塗布して第2のレジスト層1
0を形成する。次に、図4(e)に示すように、基板1
上の第1のレジスト層9、第2のレジスト層10を同時
にパターンニングしてフレーム11を形成する。
【0019】次に、図4(f)に示すように、フレーム
11のパターンを用いて電解めっきを施した後、フレー
ム11で囲まれる領域にレジストでマスクをして不要な
めっき下地膜7及びめっき膜、フレーム11をウエット
エッチングで除去して上部磁気コア12を形成する。こ
のような工程に従って薄膜磁気ヘッドを作製したとこ
ろ、トラック幅(図1のTw)を画定する先端部のフレ
ーム間隔が1.8μm、フレーム高さ5μmの寸法精度
の良い上部磁気コア形成用フレームを形成することがで
きた。
【0020】また、第1のレジスト層及び第2のレジス
ト層を同時にフレームとしてパターンニングしているた
め合わせずれ等も生じない。すなわち、フレーム間隔と
アスペクト比が5以下で、寸法精度が良好かつトラック
幅2μm以下の狭トラックに対応した、形状不良の無い
上部磁気コア形成用フレームを形成することができた。
また、このフレームを用いて上部磁気コア12を形成す
ることにより、トラック幅の寸法精度が良く、かつ先端
部領域のめっき膜厚及びめっき組成が安定した、形状不
良の無い上部磁気コアを有する薄膜磁気ヘッドを作製す
ることができた。
【0021】図5は、図3(a)〜図4(e)までの各
工程におけるA−A矢視方向概略断面図を示している
が、フレームを形成するレジスト層を2回に分て形成す
ることにより先端部領域Cでのレジスト膜厚が薄くでき
るため、従来の1回のレジスト塗布でレジスト層を形成
する方法(図5(d)においてrで示した)よりも均一
な膜厚とすることができる。
【0022】本発明は、上記の実施の形態に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能で
ある。図6は2層のレジストを形成する別の方法を示す
A−A矢視方向概略断面図である。図6において、図3
及び図4と同じ部分には図3及び図4と同じ符号を付
し、その詳細な説明を省略する。まず、図6(a)に示
すように、後部領域Bでフレームが形成される部分のみ
を残すように第1のレジスト層13を形成する。
【0023】次に、図6(b)に示すように、先端部領
域Cでフレームが最適な膜厚となるように第2のレジス
ト層14を形成する。第2のレジスト層を形成するレジ
ストは、先端部領域Cに薄く、均一な膜厚のレジスト層
が形成されるように、第1のレジスト層を形成するレジ
ストより低粘度のレジストを用いるのが好ましい。次
に、図6(c)に示すように、第1のレジスト層13及
び第2のレジスト層14を同時にパターンニングしてフ
レーム15を形成する。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トラック幅の寸法精度が良く、かつトラック幅を画定す
る領域のめっき膜厚及び組成の安定した、形状不良の無
い上部磁気コアを有する狭トラックの薄膜磁気ヘッドを
作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法により作製された薄膜磁気ヘッド
の概略斜視図。
【図2】図1に示す薄膜磁気ヘッドのA−A矢視方向概
略斜視図。
【図3】本発明の方法によりフレームを形成する工程の
一例を示すA−A矢視方向概略断面図。
【図4】本発明の方法によりフレームを形成する工程の
一例を示すA−A矢視方向概略断面図。
【図5】基板上に上部磁気コア用のフレームを形成する
までの工程を示したA−A矢視方向概略断面図。
【図6】2層のレジストを形成する別の方法を示すA−
A矢視方向概略断面図。
【符号の説明】
1…基板 7…めっき下
地膜 2…ベースアルミナ 8…レジスト 3…下部磁気コア 9、13…第
1のレジスト層 4…磁気ギャップ膜 10、14…
第2のレジスト層 5…導体コイル 11、15…
フレーム 6…絶縁膜 12…上部磁
気コア B…後部領域(導体コイル及び導体コイルの絶縁膜が形
成されている領域、基板上の段差上部に位置する部分) C…先端部領域(情報の書き込み、読みだし用の磁気ギ
ャップ及びトラックが形成される領域、基板上の段差下
部に位置する部分) Tw…トラック幅 r…従来法であるレジストを1回塗布してレジスト層を
形成した場合でのレジストプロファイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 府山 盛明 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 福井 宏 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (56)参考文献 特開 平7−176016(JP,A) 特開 平6−44526(JP,A) 特開 昭63−39110(JP,A) 特開 平9−326102(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 5/31

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部磁気コア、磁気ギャップ膜、及び絶
    縁膜に埋設された導体コイルを有する基板上にレジスト
    を塗布し、パターンニングによりフレームを形成した
    後、めっき膜を形成し、その後、前記フレームで囲まれ
    る領域にマスクをして前記めっき膜をエッチングするこ
    とにより、上部磁気コアを形成する薄膜磁気ヘッドの製
    造方法であって、 前記基板上に、前記導体コイル及び前記絶縁膜が形成さ
    れた前記基板の後部領域において、のちに形成する第2
    のレジスト層と合わせて前記フレームが最適な膜厚とな
    るようにレジストを塗布し、少なくとも前記薄膜磁気ヘ
    ッドの磁気ギャップ及びトラックが形成される前記基板
    先端部領域を除去するようにパターンニングして第1の
    レジスト層を形成する工程と、 前記第1のレジスト層が形成された基板上に、前記薄膜
    磁気ヘッドの磁気ギャップ及びトラックが形成される前
    記基板先端部領域において前記フレームが最適な膜厚と
    なるようにレジストを塗布して第2のレジスト層を形成
    する工程と、前記第1及び第2のレジスト層を前記フレ
    ームとして同時にパターンニングして前記フレームを形
    成する工程と、を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッ
    ドの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第2のレジスト層を形成するレジス
    トは前記第1のレジスト層を形成するレジストより低粘
    度であ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。
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