JP2994997B2 - Thin film magnetic head and method of manufacturing the same - Google Patents

Thin film magnetic head and method of manufacturing the same

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JP2994997B2
JP2994997B2 JP7337894A JP33789495A JP2994997B2 JP 2994997 B2 JP2994997 B2 JP 2994997B2 JP 7337894 A JP7337894 A JP 7337894A JP 33789495 A JP33789495 A JP 33789495A JP 2994997 B2 JP2994997 B2 JP 2994997B2
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resist
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core layer
forming
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知己 山本
伸二 小林
直人 的野
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三洋電機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導型ヘッド素子
を具えた薄膜磁気ヘッド、或いは誘導型ヘッド素子及び
磁気抵抗効果型(MR)ヘッド素子を一体に具えた複合型
の薄膜磁気ヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film magnetic head having an inductive head element, or a composite thin-film magnetic head having an inductive head element and a magnetoresistive (MR) head element integrated with each other. It is.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、ハードディスクドライブ装置等
に装備されている浮動式の複合型薄膜磁気ヘッドは、図
4に示す如く、ヘッドスライダーとなる基板(1)の表面
に空気ベアリング面Sを形成すると共に、その側面に、
信号記録用の誘導型ヘッド素子H1と、信号再生用の磁
気抵抗効果型ヘッド素子H2とを形成しており、更に該
側面には、両ヘッド素子を外部回路と接続するための4
つのバンプ層(13)(13)(13)(13)が形成されている。各ヘ
ッド素子は、夫々2本のターミナル層(12)(12)を経て、
一対のバンプ層(13)(13)へ接続されている。又、両ヘッ
ド素子やターミナル層(12)は保護層(17)によって覆われ
ている。
2. Description of the Related Art In general, a floating composite thin film magnetic head provided in a hard disk drive or the like has an air bearing surface S formed on the surface of a substrate (1) serving as a head slider as shown in FIG. Along with that,
An inductive head element H1 for signal recording and a magnetoresistive head element H2 for signal reproduction are formed.
The three bump layers (13), (13), (13), and (13) are formed. Each head element passes through two terminal layers (12) and (12), respectively.
It is connected to a pair of bump layers (13) (13). The two head elements and the terminal layer (12) are covered with a protective layer (17).
【0003】上記複合型薄膜磁気ヘッドの製造工程にお
いては、基板(1)上に、絶縁層、下部シールド層、下部
絶縁層、MR素子層、電極層(6)及び上部絶縁層を積層
して磁気抵抗効果型ヘッド素子H2を形成した後、該ヘ
ッド素子上に、下部コア層、下部絶縁層、コイル層(1
0)、上部絶縁層、ギャップスペーサ層及び上部コア層を
積層して誘導型ヘッド素子H1を形成する。続いて、タ
ーミナル層(12)を所定パターンに形成し、更に該ターミ
ナル層(12)の先端部に重ねてバンプ層(13)を形成し、そ
の後、保護層(17)を形成する。そして、保護層(17)の表
面からバンプ層(13)を露出させ、該露出面に金メッキを
施して、ワイヤボンディングのためのパッド層を形成す
るのである。
In the manufacturing process of the composite type thin film magnetic head, an insulating layer, a lower shield layer, a lower insulating layer, an MR element layer, an electrode layer (6) and an upper insulating layer are laminated on a substrate (1). After forming the magnetoresistive head element H2, the lower core layer, the lower insulating layer, and the coil layer (1
0), the upper insulating layer, the gap spacer layer, and the upper core layer are laminated to form the inductive head element H1. Subsequently, a terminal layer (12) is formed in a predetermined pattern, and further a bump layer (13) is formed so as to overlap the tip of the terminal layer (12), and then a protective layer (17) is formed. Then, the bump layer (13) is exposed from the surface of the protective layer (17), and the exposed surface is plated with gold to form a pad layer for wire bonding.
【0004】前記誘導型ヘッド素子H1における上部コ
ア層の形成方法としては、一般に、電界メッキ法により
形成する方法と、イオンビームエッチング法により形成
する方法が知られている。
As a method of forming the upper core layer in the inductive head element H1, a method of forming the upper core layer by an electroplating method and a method of forming the upper core layer by an ion beam etching method are generally known.
【0005】図5(a)乃至(d)及び図6(a)乃至(c)
は、電界メッキ法により上部コア層を形成する工程を示
している。図5(a)の如く、基板(図示省略)上に、下部
シールド層(3)、下部絶縁層(4)、MR素子層(5)、電
極層(6)、上部絶縁層(7)、下部コア層(8)及びギャッ
プスペーサ層(9)を順次形成した後、ギャップスペーサ
層(9)上に、スパッタリングによって、メッキの下地と
なるシード層(15)を成膜する。次に、シード層(15)の全
面にレジストを塗布し、該レジストに露光及び現像処理
を施すことにより、同図(b)の如く、上部コア層に応じ
たパターンのレジストフレーム(23)を形成する。そし
て、シード層(15)表面に対して電界メッキを施し、同図
(c)の如く、上部コア層となるNi−Fe層(26)を形成す
る。ここで、電界メッキ法が採用されているので、Ni
−Fe層(26)はレジストフレーム(23)の表面には形成さ
れず、図示の如く、レジストフレーム(23)の上端部がN
i−Fe層(26)の表面から突出することになる。その後、
レジストフレーム(23)及びNi−Fe層(26)を覆って全面
にレジストを塗布し、同図(d)の如く、レジスト層(24)
を形成する。続いて、レジスト層(24)の表面に露光及び
現像処理を施すことにより、レジスト層(24)を図6(a)
の如くレジストフレーム(23)と同一幅に成形する。そし
て、Ni−Fe層(26)の表面にウエットエッチングを施
し、同図(b)の如く、レジストフレーム(23)の外周縁よ
りも外側に拡がるNi−Fe層(26)及びシード層(15)を除
去する。これによって上部コア層(16)が形成されること
になる。その後、同図(c)の如く、レジストフレーム(2
3)及びレジスト層(24)を有機溶剤或いは剥離剤によって
除去した後、スパッタリングによって保護層(17)を成膜
する。
FIGS. 5 (a) to 5 (d) and FIGS. 6 (a) to 6 (c)
Shows a step of forming an upper core layer by an electrolytic plating method. As shown in FIG. 5A, on a substrate (not shown), a lower shield layer (3), a lower insulating layer (4), an MR element layer (5), an electrode layer (6), an upper insulating layer (7), After the lower core layer (8) and the gap spacer layer (9) are sequentially formed, a seed layer (15) serving as a base for plating is formed on the gap spacer layer (9) by sputtering. Next, a resist is applied to the entire surface of the seed layer (15), and the resist is exposed and developed to form a resist frame (23) having a pattern corresponding to the upper core layer as shown in FIG. Form. Then, electroplating was performed on the surface of the seed layer (15),
As shown in (c), a Ni-Fe layer 26 serving as an upper core layer is formed. Here, since the electroplating method is adopted, Ni
The Fe layer (26) is not formed on the surface of the resist frame (23), and the upper end of the resist frame (23) is N
It protrudes from the surface of the i-Fe layer (26). afterwards,
A resist is applied to the entire surface covering the resist frame (23) and the Ni-Fe layer (26), and as shown in FIG.
To form Subsequently, the resist layer (24) is exposed and developed on the surface of the resist layer (24).
Then, it is formed to have the same width as the resist frame (23). Then, wet etching is performed on the surface of the Ni-Fe layer (26), and the Ni-Fe layer (26) and the seed layer (15) extending outside the outer peripheral edge of the resist frame (23) as shown in FIG. ) Is removed. This forms the upper core layer (16). After that, as shown in FIG.
3) After removing the resist layer (24) with an organic solvent or a stripping agent, a protective layer (17) is formed by sputtering.
【0006】一方、図7(a)乃至(e)及び図8は、イオ
ンビームエッチング法により上部コア層を形成する工程
を示している。図7(a)の如く、基板(図示省略)上に、
下部シールド層(3)、下部絶縁層(4)、MR素子層
(5)、電極層(6)、上部絶縁層(7)、下部コア層(8)及
びギャップスペーサ層(9)を順次形成した後、ギャップ
スペーサ層(9)上に、スパッタリングによって上部コア
層となる磁性層(27)を成膜する。そして、同図(b)の如
く、磁性層(27)の全面にレジスト層(25)を形成する。そ
の後、レジスト層(25)の表面にマスクを用いた露光及び
現像処理を施して、同図(c)の如く、上部コア層に応じ
た平面形状のレジスト層(25)を形成する。続いて、レジ
スト層(25)及び磁性層(27)の表面にイオンビームエッチ
ングを施すことにより、同図(d)の如く、磁性層(27)を
上部コア層(18)に成形する。その後、同図(e)の如く、
有機溶剤或いは剥離剤によってレジスト層(25)を除去す
る。そして、図8の如く、スパッタリングによって保護
層(17)を成膜する。
On the other hand, FIGS. 7A to 7E and FIG. 8 show steps of forming an upper core layer by an ion beam etching method. As shown in FIG. 7A, on a substrate (not shown),
Lower shield layer (3), lower insulating layer (4), MR element layer
(5) After forming an electrode layer (6), an upper insulating layer (7), a lower core layer (8) and a gap spacer layer (9) sequentially, the upper core layer is formed on the gap spacer layer (9) by sputtering. A magnetic layer (27) is formed. Then, a resist layer (25) is formed on the entire surface of the magnetic layer (27) as shown in FIG. Thereafter, the surface of the resist layer (25) is exposed and developed using a mask to form a planar resist layer (25) corresponding to the upper core layer as shown in FIG. Subsequently, the surfaces of the resist layer (25) and the magnetic layer (27) are subjected to ion beam etching to form the magnetic layer (27) into the upper core layer (18) as shown in FIG. Then, as shown in FIG.
The resist layer (25) is removed with an organic solvent or a stripping agent. Then, as shown in FIG. 8, a protective layer (17) is formed by sputtering.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5及
び図6に示す電界メッキ法を用いた製造工程において
は、図6(c)に示す如く上部コア層(16)の両側面が、逆
傾斜のテーパ面Qとなるため、同図(c)の保護層形成工
程にて、保護層(17)の成長方向が前記テーパ面Qの影響
により交錯して、膜成長が不安定となる。この結果、保
護層(17)には、図示の如くクラックや巣等の欠陥(41)が
発生する虞れがある。この様な欠陥(41)が発生すると、
次の保護層研磨工程にて、欠陥(41)が更に拡大し、保護
層(17)としての機能が損なわれる問題がある。又、高記
録密度化には、高飽和磁束密度材料、例えばアモルファ
ス材料を用いて上部コア層(16)を形成することが有効で
あるが、電界メッキ法にはメッキ材料についての選択性
があって、上部コア層(16)の形成に電界メッキ法を採用
する場合には、上部コア層(16)の材質として高飽和磁束
密度材料を選択することが出来ない。
However, in the manufacturing process using the electroplating method shown in FIGS. 5 and 6, both side surfaces of the upper core layer (16) are reversely inclined as shown in FIG. 6 (c). The growth direction of the protective layer (17) intersects under the influence of the tapered surface Q in the protective layer forming step of FIG. As a result, a defect (41) such as a crack or a nest may be generated in the protective layer (17) as illustrated. When such a defect (41) occurs,
In the next protective layer polishing step, the defect (41) is further enlarged, and the function as the protective layer (17) is damaged. In order to increase the recording density, it is effective to form the upper core layer (16) using a high saturation magnetic flux density material, for example, an amorphous material, but the electroplating method has a selectivity with respect to the plating material. Therefore, when the electroplating method is used to form the upper core layer (16), a high saturation magnetic flux density material cannot be selected as the material of the upper core layer (16).
【0008】一方、図7及び図8に示すイオンビームエ
ッチング法を用いた製造工程においては、図7(d)の上
部コア層形成工程にて、イオンビームエッチングを施す
過程で、図示の如くレジスト層(25)のトラック幅方向の
両側面に、イオンビームを受けて磁性層(27)から飛び出
した原子或いは分子が再付着し、該再付着物(32)によっ
て、上部コア層(18)の断面形状は図示の如く両端に突起
を有するものとなる。これによって、図8の保護層形成
工程では、保護層(17)の成長方向が前記再付着物(32)の
影響により交錯して、膜成長が不安定となり、保護層(1
7)には、図示の如くクラックや巣等の欠陥(42)が発生す
る虞れがある。この結果、上記電界メッキ法を用いた製
造工程と同様に、次の保護層研磨工程にて、欠陥(42)が
更に拡大し、保護層(17)としての機能が損なわれる問題
がある。又、再付着物(32)の形成によって上部コア層(1
8)の幅に誤差が生じ、所定のトラック幅が得られない問
題がある。本発明の目的は、保護層形成工程にて保護層
に欠陥の生じる虞れがなく、又、上部コア層として高飽
和磁束密度材料を採用することが出来、然も正確なトラ
ック幅が得られる薄膜磁気ヘッド及びその製造方法を提
供することである。
On the other hand, in the manufacturing process using the ion beam etching method shown in FIGS. 7 and 8, in the process of forming the upper core layer shown in FIG. The atoms or molecules ejected from the magnetic layer (27) upon receiving the ion beam are reattached to both side surfaces in the track width direction of the layer (25), and the reattachment (32) causes the upper core layer (18) to adhere to the atoms or molecules. The cross-sectional shape has protrusions at both ends as shown. As a result, in the protective layer forming step of FIG. 8, the growth direction of the protective layer (17) intersects under the influence of the reattachment (32), and the film growth becomes unstable.
In (7), there is a possibility that a defect (42) such as a crack or a nest may occur as shown in the figure. As a result, there is a problem that the defect (42) is further enlarged in the next protective layer polishing step and the function as the protective layer (17) is impaired, as in the manufacturing step using the above-mentioned electroplating method. The upper core layer (1
There is a problem that an error occurs in the width of 8) and a predetermined track width cannot be obtained. An object of the present invention is that there is no possibility that a defect occurs in the protective layer in the protective layer forming step, and that a high saturation magnetic flux density material can be adopted as the upper core layer, so that an accurate track width can be obtained. An object of the present invention is to provide a thin film magnetic head and a method of manufacturing the same.
【0009】[0009]
【課題を解決する為の手段】本発明に係る薄膜磁気ヘッ
ドは、基板(1)上に少なくとも1個の誘導型ヘッド素子
を具え、該ヘッド素子は、下部コア層(8)と上部コア層
(11)の間にギャップスペーサ層(9)を介在させて構成さ
れ、ヘッド素子全体が保護層(14)によって覆われてい
る。ここで、上部コア層(11)は、保護層(14)と接触する
トラック幅方向の両側面と上面とが夫々、凸曲面Rによ
って互いに繋がれている。
A thin-film magnetic head according to the present invention comprises at least one inductive head element on a substrate (1), the head element comprising a lower core layer (8) and an upper core layer.
A gap spacer layer (9) is interposed between (11) and the entire head element is covered with a protective layer (14). Here, in the upper core layer (11), both side surfaces in the track width direction and the upper surface in contact with the protective layer (14) are connected to each other by a convex curved surface R.
【0010】該薄膜磁気ヘッドの製造工程においては、
ギャップスペーサ層(9)及び上部コア層(11)を覆って保
護層(14)を形成する過程で、上部コア層(11)は、その両
側面と上面とが凸曲面Rによって互いに繋がれた形状を
有するので、保護層(14)の成長方向が交錯することはな
く、この結果、欠陥のない保護層(14)が形成される。
In the manufacturing process of the thin-film magnetic head,
In the process of forming the protective layer (14) over the gap spacer layer (9) and the upper core layer (11), the upper core layer (11) has both sides and the upper surface connected to each other by the convex curved surface R. Due to the shape, the growth directions of the protective layer (14) do not intersect, and as a result, the protective layer (14) without defects is formed.
【0011】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、基
板(1)上に下部コア層(8)を形成する工程と、下部コア
層(8)上にギャップスペーサ層(9)を介して上部コア層
(11)を形成する工程と、ギャップスペーサ層(9)及び上
部コア層(11)を覆って保護層(14)を形成する工程とから
構成される。そして、前記上部コア層(11)の形成工程
は、ギャップスペーサ層(9)の表面に上部コア層(11)と
なる磁性層(20)を形成する第1工程と、前記磁性層(20)
の表面に、上部コア層(11)よりもトラック幅方向の幅が
狭い平面形状を有する下部レジスト層(21)と、下部レジ
スト層(21)のトラック幅方向の両側面から外側に突出し
て上部コア層(11)に応じた平面形状を有する上部レジス
ト層(22)とを積層する第2工程と、前記下部レジスト層
(21)及び上部レジスト層(22)を介して前記磁性層(20)に
イオンビームエッチングを施して、前記磁性層(20)を上
部コア層(11)に成形する第3工程と、下部レジスト層(2
1)及び上部レジスト層(22)を除去する第4工程とを具え
ている。
According to the method of manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, a step of forming a lower core layer (8) on a substrate (1) and a step of forming a lower core layer (8) on a lower core layer (8) via a gap spacer layer (9). Core layer
It comprises a step of forming (11) and a step of forming a protective layer (14) covering the gap spacer layer (9) and the upper core layer (11). The step of forming the upper core layer (11) includes a first step of forming a magnetic layer (20) to be the upper core layer (11) on the surface of the gap spacer layer (9);
A lower resist layer (21) having a planar shape whose width in the track width direction is smaller than that of the upper core layer (11), and an upper portion protruding outward from both side surfaces in the track width direction of the lower resist layer (21). A second step of laminating an upper resist layer (22) having a planar shape according to the core layer (11), and the lower resist layer
A third step of subjecting the magnetic layer (20) to ion beam etching through the (21) and upper resist layer (22) to form the magnetic layer (20) into an upper core layer (11); Layer (2
1) and a fourth step of removing the upper resist layer (22).
【0012】本発明の製造方法においては、前記第2工
程にて形成される上部レジスト層(22)が、下部レジスト
層(21)のトラック幅方向の両側面から外側に突出してい
るので、その後の第3工程にて磁性層(20)の表面にイオ
ンビームエッチングを施す過程で発生する再付着物は、
上部レジスト層(22)の突出部におけるトラック幅方向の
両側面から底面にかけて付着し、下部レジスト層(21)に
は付着しない。従って、再付着物が上部コア層(11)上に
形成されることはなく、第4工程にて下部レジスト層(2
1)及び上部レジスト層(22)を除去する際に、これらレジ
スト層と共に除去されることになる。この結果、再付着
物のない上部コア層(11)が得られるのである。又、第3
工程にて、イオンビームエッチングを施す際、イオンビ
ームは、その照射方向に平行な成分と発散成分を有して
おり、該発散成分は、上部レジスト層(22)の突出部の下
方に形成された空間へ向けて斜めに照射され、磁性層(2
0)をエッチングする。従って、上部レジスト層(22)の突
出部の下方に存在する磁性層(20)もエッチングを受け
る。この結果、上部コア層(11)は、トラック幅方向の両
側面と上面とが凸曲面Rによって互いに繋がれた形状に
成形されることとなる。従って、ギャップスペーサ層
(9)及び上部コア層(11)を覆って保護層(14)を形成する
工程では、保護層(14)の成長方向が交錯することはな
く、欠陥のない保護層(14)が得られる。又、上部コア層
(11)には再付着物が形成されないので、正確なトラック
幅を得ることが出来る。
In the manufacturing method of the present invention, since the upper resist layer (22) formed in the second step protrudes outward from both side surfaces in the track width direction of the lower resist layer (21), In the third step, the re-deposits generated in the process of performing ion beam etching on the surface of the magnetic layer (20) are as follows:
It adheres from both side surfaces in the track width direction to the bottom surface in the projecting portion of the upper resist layer (22), and does not adhere to the lower resist layer (21). Therefore, no reattachment is formed on the upper core layer (11), and the lower resist layer (2) is formed in the fourth step.
When removing 1) and the upper resist layer (22), they are removed together with these resist layers. As a result, an upper core layer (11) without reattachment is obtained. Also, the third
In the process, when performing ion beam etching, the ion beam has a component parallel to the irradiation direction and a divergent component, and the divergent component is formed below the protrusion of the upper resist layer (22). Irradiated obliquely toward the space
0) is etched. Therefore, the magnetic layer (20) existing below the protrusion of the upper resist layer (22) is also etched. As a result, the upper core layer (11) is formed into a shape in which both side surfaces and the upper surface in the track width direction are connected to each other by the convex curved surface R. Therefore, the gap spacer layer
In the step of forming the protective layer (14) covering the (9) and the upper core layer (11), the growth directions of the protective layer (14) are not intersected, and the defect-free protective layer (14) is obtained. . Also, upper core layer
Since no reattachment is formed on (11), an accurate track width can be obtained.
【0013】具体的には、上部レジスト層(22)の前記突
出量は、夫々0.1μm以上の大きさに設定される。こ
れによって、再付着物が上部コア層(11)上に形成される
ことを、確実に防止することが出来る。
More specifically, the protrusion amount of the upper resist layer (22) is set to a size of 0.1 μm or more. Thereby, it is possible to reliably prevent the reattachment from being formed on the upper core layer (11).
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明の薄膜磁気ヘッド及びその製造方
法によれば、保護層形成工程にて、上部コア層はその両
側面と上面とが凸曲面によって互いに繋がれた形状を有
するので、安定した膜成長が行なわれる。従って、保護
層に欠陥が生じる虞れはなく、高品質の薄膜磁気ヘッド
が得られる。又、上部コア層の前記凸曲面がトラック幅
方向と非平行となるため、疑似ギャップが生じることが
なく、コンター効果が抑制される。又、イオンビームエ
ッチング法を用いて上部コア層を形成するので、その材
料として高飽和磁束密度材料を採用することが出来る。
更に又、再付着物が上部コア層に形成されることがない
ので、正確なトラック幅を得ることが出来る。
According to the thin-film magnetic head and the method of manufacturing the same of the present invention, the upper core layer has a shape in which both side surfaces and the upper surface are connected to each other by a convex curved surface in the protective layer forming step, so that the upper core layer is stable. The grown film is grown. Therefore, there is no possibility that a defect occurs in the protective layer, and a high-quality thin-film magnetic head can be obtained. Further, since the convex curved surface of the upper core layer is not parallel to the track width direction, a pseudo gap does not occur and the contour effect is suppressed. Further, since the upper core layer is formed by using the ion beam etching method, a high saturation magnetic flux density material can be employed as the material.
Furthermore, since no reattachment is formed on the upper core layer, an accurate track width can be obtained.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明を、ハードディスク
ドライブ装置等に装備される浮動式の複合型薄膜磁気ヘ
ッドに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention applied to a floating composite thin-film magnetic head provided in a hard disk drive or the like will be specifically described below with reference to the drawings.
【0016】図1に示す如く、Al23−TiCからなる
基板(1)上には、絶縁層(2)を介して下部シールド層
(3)が形成され、該下部シールド層(3)上に、下部絶縁
層(4)を介してMR素子層(5)及び電極層(6)(6)が順
次形成されている。更に、MR素子層(5)及び電極層
(6)(6)を覆って上部絶縁層(7)が形成され、磁気抵抗
効果型ヘッド素子H2が構成されている。又、上部絶縁
層(7)の上面には、下部コア層(8)が形成され、下部コ
ア層(8)上には、ギャップスペーサ層(9)を介して上部
コア層(11)が形成されている。ここで、上部コア層(11)
は、トラック幅方向の両側面と上面とが凸曲面Rによっ
て互いに滑らかに繋がれた形状を有している。そして、
ギャップスペーサ層(9)及び上部コア層(11)を覆って保
護層(14)が形成され、誘導型ヘッド素子H1が構成され
ている。
As shown in FIG. 1, a lower shield layer is formed on an Al 2 O 3 -TiC substrate (1) via an insulating layer (2).
(3) is formed, and an MR element layer (5) and electrode layers (6) and (6) are sequentially formed on the lower shield layer (3) via a lower insulating layer (4). Further, the MR element layer (5) and the electrode layer
(6) An upper insulating layer (7) is formed so as to cover (6), thereby forming a magnetoresistive head element H2. A lower core layer (8) is formed on the upper surface of the upper insulating layer (7), and an upper core layer (11) is formed on the lower core layer (8) via a gap spacer layer (9). Have been. Where the upper core layer (11)
Has a shape in which both side surfaces and the upper surface in the track width direction are smoothly connected to each other by a convex curved surface R. And
A protective layer (14) is formed so as to cover the gap spacer layer (9) and the upper core layer (11), thereby forming an inductive head element H1.
【0017】上記複合型薄膜磁気ヘッドの製造工程にお
いては、Al23−TiCからなる基板(1)上に、先ず、
磁気抵抗効果型ヘッド素子H2として、Al23からな
る絶縁層(2)、Ni−Fe合金又はFe−Al−Si合金等
からなる下部シールド層(3)、Al23等からなる下部
絶縁層(4)、Ni−Fe合金又はソフト膜等からなるMR
素子層(5)、Cu、W、Co−Pt合金又はCo−Pt−Cr
合金等からなる電極層(6)(6)及びAl23等からなる
上部絶縁層(7)を順次積層する。次に誘導型ヘッド素子
H1として、Ni−Fe合金又はCo系アモルファス等か
らなる下部コア層(8)、フォトレジスト、例えばOFP
R−800、AZ1350、又はAZ4330からなる
下部絶縁層(図示省略)、Cuからなるコイル層(図示省
略)、フォトレジストからなる上部絶縁層(図示省略)及
びギャップスペーサ層(9)を順次積層する。ここまでの
工程は従来と同じである。
In the manufacturing process of the composite type thin film magnetic head, first, on a substrate (1) made of Al 2 O 3 —TiC, first,
As magnetoresistive head element H2, lower of Al 2 O 3 consisting of an insulating layer (2), a lower shield layer made of Ni-Fe alloy or Fe-Al-Si alloy or the like (3), Al 2 O 3, etc. MR made of insulating layer (4), Ni-Fe alloy or soft film, etc.
Element layer (5), Cu, W, Co-Pt alloy or Co-Pt-Cr
Electrode layers 6 and 6 made of an alloy or the like and an upper insulating layer 7 made of Al 2 O 3 or the like are sequentially laminated. Next, as the inductive head element H1, a lower core layer (8) made of Ni-Fe alloy or Co-based amorphous, a photoresist, for example, OFP
A lower insulating layer (not shown) made of R-800, AZ1350 or AZ4330, a coil layer (not shown) made of Cu, an upper insulating layer (not shown) made of photoresist, and a gap spacer layer (9) are sequentially laminated. . The steps up to this point are the same as the conventional steps.
【0018】図2(a)乃至(d)及び図3(a)乃至(d)
は、ギャップスペーサ層(9)の形成後、上部コア層(11)
を形成するまでの具体的な工程を示している。図2(a)
の如く、基板(図示省略)上には、下部シールド層(3)、
下部絶縁層(4)、MR素子層(5)、電極層(6)、上部絶
縁層(7)、下部コア層(8)及びギャップスペーサ層(9)
が順次形成されている。先ず、ギャップスペーサ層(9)
の全表面に、スパッタリングによって、Ni−Fe合金又
はCo系アモルファス等からなる磁性層(20)を成膜す
る。
FIGS. 2 (a) to 2 (d) and FIGS. 3 (a) to 3 (d)
Means that after forming the gap spacer layer (9), the upper core layer (11)
This shows a specific process up to the formation of. FIG. 2 (a)
, A lower shield layer (3) on a substrate (not shown),
Lower insulating layer (4), MR element layer (5), electrode layer (6), upper insulating layer (7), lower core layer (8), and gap spacer layer (9)
Are sequentially formed. First, the gap spacer layer (9)
A magnetic layer (20) made of a Ni-Fe alloy or a Co-based amorphous is formed on the entire surface by sputtering.
【0019】次に同図(b)の如く、磁性層(20)の全表面
に、PMMA系の遠紫外線用レジストを塗布し、0.1
〜2.0μmの厚さを有する下部レジスト層(21)を形成
する。その後、同図(c)の如く、下部レジスト層(21)の
全表面に、g線用或いはi線用のレジストを塗布し、
0.5〜15.0μmの厚さを有する上部レジスト層(22)
を形成する。そして、上部レジスト層(22)の表面に、上
部コア層に応じた開口形状を有するマスクを介して、g
線或いはi線による露光を施した後、現像処理を施し、
同図(d)の如く、上部レジスト層(22)を上部コア層に応
じた平面形状に成形する。
Next, as shown in FIG. 2B, a PMMA-based resist for far ultraviolet rays is applied to the entire surface of the magnetic layer (20), and the resist is coated with 0.1%.
A lower resist layer 21 having a thickness of about 2.0 μm is formed. Thereafter, as shown in FIG. 3C, a g-line or i-line resist is applied to the entire surface of the lower resist layer (21).
An upper resist layer having a thickness of 0.5 to 15.0 μm (22)
To form Then, on a surface of the upper resist layer (22) via a mask having an opening shape corresponding to the upper core layer, g
After exposure by line or i-line, development processing is performed,
As shown in FIG. 3D, the upper resist layer (22) is formed into a planar shape corresponding to the upper core layer.
【0020】続いて、図3(a)の如く、下部レジスト層
(21)及び上部レジスト層(22)の表面に、遠紫外線による
露光を施した後、PMMA系の遠紫外線用レジストの除
去が可能な現像液で現像処理を施して、両レジスト層(2
1)(22)を2層レジスト状に成形する。この結果、下部レ
ジスト層(21)の両側面には、上部レジスト層(22)の両側
面よりも内側へ向けて夫々、0.1μm以上のアンダー
カットが生じ、下部レジスト層(21)は、上部レジスト層
(22)のトラック幅方向の幅よりも狭い幅に成形されるこ
とになる。ここで、下部レジスト層(21)及び上部レジス
ト層(22)の材料としては、上記の材料に限らず、後工程
で露光を施す際に用いる光源に対して感度が異なるもの
であればよい。
Subsequently, as shown in FIG. 3A, the lower resist layer
(21) and the surface of the upper resist layer (22) are exposed to far ultraviolet rays, and then subjected to a developing treatment with a developing solution capable of removing a PMMA-based resist for far ultraviolet rays.
1) Form (22) into a two-layer resist. As a result, on both sides of the lower resist layer (21), undercuts of 0.1 μm or more are generated inward from the both sides of the upper resist layer (22), respectively, and the lower resist layer (21) Upper resist layer
The width is formed smaller than the width in the track width direction of (22). Here, the material of the lower resist layer (21) and the upper resist layer (22) is not limited to the above-mentioned materials, and may be any material having a different sensitivity to a light source used in performing exposure in a later step.
【0021】又、下部レジスト層(21)及び上部レジスト
層(22)の形成方法としては、上記以外の周知の方法を用
いることが可能である。例えば、上部コア層(11)の全表
面に下部レジスト層(21)を形成し、上部コア層の平面形
状よりも小さな開口形状を有するマスクを介して、該下
部レジスト層(21)が反応する光源を用いた露光を施す。
続いて、下部レジスト層(21)の全表面に上部レジスト層
(22)を形成し、上部コア層に応じた開口形状を有するマ
スクを介して、該上部レジスト層(22)が反応する光源を
用いた露光を施す。その後、下部レジスト層(21)及び上
部レジスト層(22)に、同一の現像液を用いた現像処理を
施し、下部レジスト層(21)及び上部レジスト層(22)を最
終的な形状に成形する。該方法は、前記アンダーカット
量を制御する上で有効である。
Further, as a method of forming the lower resist layer (21) and the upper resist layer (22), known methods other than those described above can be used. For example, a lower resist layer (21) is formed on the entire surface of the upper core layer (11), and the lower resist layer (21) reacts via a mask having an opening shape smaller than the planar shape of the upper core layer. Exposure is performed using a light source.
Subsequently, an upper resist layer is formed on the entire surface of the lower resist layer (21).
(22) is formed, and is exposed using a light source to which the upper resist layer (22) reacts via a mask having an opening shape corresponding to the upper core layer. Thereafter, the lower resist layer (21) and the upper resist layer (22) are subjected to a development process using the same developer, and the lower resist layer (21) and the upper resist layer (22) are formed into a final shape. . This method is effective in controlling the undercut amount.
【0022】その後、図3(b)の如く、磁性層(20)及び
上部レジスト層(22)の表面に、イオンビームエッチング
を施す。この際に発生する再付着物(31)は、上部レジス
ト層(22)が、下部レジスト層(21)のトラック幅方向の両
側面から外側に突出しているので、上部レジスト層(22)
の突出部におけるトラック幅方向の両側面から底面にか
けて付着し、下部レジスト層(21)には付着しない。又、
イオンビームは、その照射方向に平行な成分と発散成分
を有しており、平行成分は、実線の矢印で示す如く、磁
性層(20)の表面に対して垂直に照射される。一方、発散
成分は、破線の矢印で示す如く、上部レジスト層(22)の
突出部の下方に形成された空間へ向けて斜めに照射され
る。この結果、上部コア層(11)は、同図(c)の如く、所
定幅に成形されると共に、トラック幅方向の両側面と上
面とが凸曲面Rによって互いに繋がれた滑らかな形状を
有することとなる。
Thereafter, as shown in FIG. 3B, the surfaces of the magnetic layer 20 and the upper resist layer 22 are subjected to ion beam etching. The reattachment (31) generated at this time is because the upper resist layer (22) projects outward from both side surfaces in the track width direction of the lower resist layer (21), so that the upper resist layer (22)
Adheres from both side surfaces to the bottom surface in the track width direction at the protrusions of the slab, and does not adhere to the lower resist layer (21). or,
The ion beam has a component parallel to the irradiation direction and a divergent component, and the parallel component is irradiated perpendicularly to the surface of the magnetic layer (20) as shown by a solid arrow. On the other hand, the divergent component is irradiated obliquely toward the space formed below the protruding portion of the upper resist layer (22), as indicated by the dashed arrow. As a result, the upper core layer (11) is formed to have a predetermined width and has a smooth shape in which both side surfaces and the upper surface in the track width direction are connected to each other by a convex curved surface R as shown in FIG. It will be.
【0023】その後、ノルマルメチルピロリドンNMP
又はイソプロピルアルコールIPA等によって超音波洗
浄を施して、同図(d)の如く、下部レジスト層(21)及び
上部レジスト層(22)を除去する。ここで、上部レジスト
層(22)の突出部に付着した再付着物(31)は、これらのレ
ジスト層(21)(22)と共に除去され、再付着物のない上部
コア層(11)が得られる。
Thereafter, normal methylpyrrolidone NMP
Alternatively, the lower resist layer (21) and the upper resist layer (22) are removed by ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol IPA or the like as shown in FIG. Here, the redeposits (31) adhering to the protrusions of the upper resist layer (22) are removed together with these resist layers (21) and (22), and an upper core layer (11) free of redeposits is obtained. Can be
【0024】その後、周知の工程により、ターミナル層
及びバンプ層を順次形成した後、スパッタリングによっ
て保護層(14)を形成する。この際、上部コア層(11)は、
その両側面と上面とが凸曲面Rによって互いに繋がれた
形状を有しているので、保護層(14)の膜成長方向が交錯
することなく、安定した膜成長が行なわれる。この結
果、欠陥のない保護層(14)が得られる。更に、該保護層
(14)の表面に研磨を施して、バンプ層を露出させ、該露
出面に、金メッキを施して、ワイヤボンディングのため
のパッド層を形成し、薄膜磁気ヘッドを完成する。
Thereafter, a terminal layer and a bump layer are sequentially formed by a known process, and then a protective layer (14) is formed by sputtering. At this time, the upper core layer (11)
Since both side surfaces and the upper surface have a shape connected to each other by the convex curved surface R, stable film growth can be performed without intersecting the film growth directions of the protective layer (14). As a result, a protective layer (14) without defects is obtained. Further, the protective layer
The surface of (14) is polished to expose the bump layer, and the exposed surface is plated with gold to form a pad layer for wire bonding, thereby completing the thin-film magnetic head.
【0025】上記薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、
安定した膜成長の実現によって欠陥のない保護層(14)が
得られ、高品質の薄膜磁気ヘッドが得られる。又、上部
コア層(11)は、上部コア層(11)の前記凸曲面がトラック
幅方向と非平行となるため、疑似ギャップが生じること
がなく、コンター効果が抑制される。又、イオンビーム
エッチング法を用いて上部コア層(11)を形成するので、
その材料として高飽和磁束密度材料を採用することが出
来、これによって高記録密度化が可能である。更に又、
再付着物が上部コア層(11)に形成されることがないの
で、精度の高いトラック幅を得ることが出来る。
According to the method of manufacturing a thin-film magnetic head,
By realizing stable film growth, a protective layer (14) without defects can be obtained, and a high-quality thin-film magnetic head can be obtained. Further, in the upper core layer (11), since the convex curved surface of the upper core layer (11) is not parallel to the track width direction, a pseudo gap does not occur and the contour effect is suppressed. Also, since the upper core layer (11) is formed using an ion beam etching method,
As the material, a high saturation magnetic flux density material can be adopted, and thereby a high recording density can be achieved. Furthermore,
Since no reattachment is formed on the upper core layer (11), a highly accurate track width can be obtained.
【0026】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
あることは勿論である。例えば、上述の上部コア層形成
工程では、イオンビームエッチングを施す際、イオンビ
ームを磁性層(20)に対して垂直に照射しているが、例え
ば45°以下の傾きで斜めに照射することも可能であ
る。
The description of the above embodiments is for the purpose of describing the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope thereof.
In addition, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims. For example, in the above-described upper core layer forming step, when performing ion beam etching, the ion beam is irradiated perpendicularly to the magnetic layer (20), but may be irradiated obliquely at an inclination of, for example, 45 ° or less. It is possible.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明に係る複合型薄膜磁気ヘッドの断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view of a composite thin-film magnetic head according to the present invention.
【図2】本発明における上部コア層形成工程の前半を示
す工程図である。
FIG. 2 is a process diagram showing a first half of an upper core layer forming process in the present invention.
【図3】同上の後半を示す工程図である。FIG. 3 is a process chart showing a latter half of the above.
【図4】複合型薄膜磁気ヘッドの外観を示す斜視図であ
る。
FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of a composite type thin film magnetic head.
【図5】電界メッキ法により上部コア層を形成する従来
工程の前半を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a first half of a conventional process of forming an upper core layer by an electroplating method.
【図6】同上の後半を示す工程図である。FIG. 6 is a process chart showing the latter half of the above.
【図7】イオンビームエッチング法により上部コア層を
形成する従来の工程図である。
FIG. 7 is a conventional process chart for forming an upper core layer by an ion beam etching method.
【図8】図7の工程によって得られる複合型薄膜磁気ヘ
ッドの断面図である。
8 is a cross-sectional view of the composite type thin-film magnetic head obtained by the process of FIG.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
(1) 基板 (2) 絶縁層 (3) 下部シールド層 (4) 下部絶縁層 (5) MR素子層 (6) 電極層 (7) 上部絶縁層 (8) 下部コア層 (9) ギャップスペーサ層 (11) 上部コア層 (14) 保護層 (20) 磁性層 R 凸曲面 (1) Substrate (2) Insulation layer (3) Lower shield layer (4) Lower insulation layer (5) MR element layer (6) Electrode layer (7) Upper insulation layer (8) Lower core layer (9) Gap spacer layer (11) Upper core layer (14) Protective layer (20) Magnetic layer R convex surface
───────────────────────────────────────────────────── 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G11B 5/31

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]
  1. 【請求項1】 基板(1)上に下部コア層(8)を形成する
    工程と、下部コア層(8)上にギャップスペーサ層(9)を
    介して上部コア層(11)を形成する工程と、ギャップスペ
    ーサ層(9)及び上部コア層(11)を覆って保護層(14)を形
    成する工程とを具えた薄膜磁気ヘッドの製造方法におい
    て、前記上部コア層(11)の形成工程は、 ギャップスペーサ層(9)の表面に上部コア層(11)となる
    磁性層(20)を形成する第1工程と、 前記磁性層(20)の表面に、上部コア層(11)よりもトラッ
    ク幅方向の幅が狭い平面形状を有する下部レジスト層(2
    1)と、下部レジスト層(21)のトラック幅方向の両側面か
    ら外側に突出して上部コア層(11)に応じた平面形状を有
    する上部レジスト層(22)とを積層する第2工程と、 前記下部レジスト層(21)及び上部レジスト層(22)を介し
    て前記磁性層(20)にイオンビームエッチングを施して、
    前記磁性層(20)を上部コア層(11)に成形する第3工程
    と、 下部レジスト層(21)及び上部レジスト層(22)を除去する
    第4工程とを有していることを特徴とする薄膜磁気ヘッ
    ドの製造方法。
    1. A step of forming a lower core layer (8) on a substrate (1) and a step of forming an upper core layer (11) on a lower core layer (8) via a gap spacer layer (9). Forming a protective layer (14) over the gap spacer layer (9) and the upper core layer (11), wherein the step of forming the upper core layer (11) comprises: A first step of forming a magnetic layer (20) serving as an upper core layer (11) on the surface of the gap spacer layer (9); and a track formed on the surface of the magnetic layer (20) more than the upper core layer (11). The lower resist layer (2) has a planar shape with a narrow width in the width direction.
    1) and a second step of stacking an upper resist layer (22) projecting outward from both side surfaces in the track width direction of the lower resist layer (21) and having a planar shape according to the upper core layer (11), By performing ion beam etching on the magnetic layer (20) via the lower resist layer (21) and the upper resist layer (22),
    A third step of forming the magnetic layer (20) into an upper core layer (11); and a fourth step of removing the lower resist layer (21) and the upper resist layer (22). Of manufacturing a thin film magnetic head.
  2. 【請求項2】 上部レジスト層(22)の前記突出量は、夫
    々0.1μm以上の大きさである請求項1に記載の薄膜
    磁気ヘッドの製造方法。
    2. The method of manufacturing a thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the amount of protrusion of the upper resist layer is at least 0.1 μm.
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