JPH0227727B2

JPH0227727B2 -

Info

Publication number: JPH0227727B2
Application number: JP56046801A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yamada
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1981-03-30
Filing date: 1981-03-30
Publication date: 1990-06-19
Also published as: JPS57162115A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は磁気記録装置等に用いられる薄膜磁気
ヘツドの素材となる薄膜磁気ヘツドエレメントに
関するものである。

近年、実用に供されている薄膜磁気ヘツドの素
材となる代表的な薄膜磁気ヘツドエレメントの構
成を第１図に示してある。第１図において、基板
１１上にアルミナなどの絶縁層１２をスパツタリ
ング等によつて形成し、ついでパーマロイ等の軟
磁性体をスパツタリングあるいはめつき等によつ
て成膜して下部ポール１３を形成する。その後、
ギヤツプとなる所定膜厚のアルミナなどの絶縁層
１４を形成する。ついで、リア・ギヤツプ部Ｂの
絶縁層１４をエツチングにて除去し、その後、下
部ポール１３の段差の解消、電気的絶縁性の保証
および第１図の矢印Ｃの部分を曲線状に形成する
という３つの機能をもつ第１のフオトレジスト層
１５を形成し、250℃前後の温度で焼締める。つ
いで、銅などより成るコイル１６を形成し、その
上に再度第２のフオトレジスト層１７を形成して
250℃前後の温度で焼締める。このフオトレジス
ト層１７もフオトレジスト層１５と同様に絶縁層
としての機能、第１図の矢印Ｃの部分を曲線状に
形成する機能およびコイルによる段差の解消の機
能を合せ持つ。その後、パーマロイ等の軟磁性体
をスパツタリング、めつきなどによつて成膜し、
上部ポール１８とし、薄膜磁気ヘツドエレメント
が構成される。尚、第１図では、最後に形成され
る保護層は省略されている。

この様な薄膜磁気ヘツドエレメントから薄膜磁
気ヘツドを製造する工程中、特に所定ポール・ハ
イトを得る為の研磨工程における１つの大きな問
題は、コイル１６とヘツドの磁気コアを構成する
上部ポール１８、又は下部ポール１３との間の電
気的な絶縁性の保証、上部ポール１８の段差解消
および、第１図の矢印Ｃ部をなだらかに形成する
という、３つの機能をもつ、フオトレジスト層１
５，１７が存在することから生ずる。

すなわち前述の通り、フオトレジスト層１５，
１７は、薄膜磁気ヘツドの重要な構成要素として
使用されているが、有機物である為、既に述べた
如く250℃前後の加熱処理によつて熱架橋を起さ
せ安定化されている。この加熱処理により、フオ
トレジスト層１５，１７は焼締められて幾分膜厚
が減少するとともに、その端面はダレてパターン
幅が若干大きくなつてしまう。この様子の模式図
を第２図に示す。第２図ａはフオトレジスト層１
５（或いはフオトレジスト層１７）が形成され、
加熱処理を受ける前でありその断面形状は矩形
（或いは台形ないしは逆台形）となつている。一
方、第２図ｂは、加熱処理後のフオトレジスト層
１５を示すもので、前述の如くフオトレジスト層
１５の膜厚は幾分減少し、パターン幅は若干広く
なり、断面形状は矩形の角１５ａがダレて曲線状
となる。このフオトレジスト層１５の断面形状の
変化を積極的に利用することによつて第１図の矢
印Ｃ部のなだらかな形状が実現される（このこと
はフオトレジスト層１７に対してもいえることで
ある）。

ところで、この様なフオトレジスト・フローに
よる幅方向のダレの量Δwの大きさは、下地の表
面状態の微妙な相違、フオトレジスト塗布の際に
生ずるレジストの膜厚分布、フオトレジスト層形
成時の露光、現像条件の誤差によるフオトレジス
ト層の断面形状の違い、つまり矩形か台形か、あ
るいは逆台形かといつた諸要素に大きく左右さ
れ、一定のΔwを得ることは極めて困難である。
従つて、ポール・ハイトゼロライン、すなわち第
１図におけるＡ−A′ラインの位置は、ウエハー
ごと、あるいは同一ウエハー内であつても薄膜磁
気ヘツドエレメントの場所によつて異なることと
なる。

一方、周知の通り薄膜磁気ヘツドの製造のため
に、薄膜磁気ヘツドエレメント形成後、そのエレ
メント部分をウエハーから切断し、所定のポー
ル・ハイトを得る為に研磨する。この際、ポール
ハイトゼロラインからの距離を±1μｍあるいは
それ以上の精度で研磨する必要があり、その為、
Δwの値によつて変化するポールハイトゼロライ
ン、つまり第１図におけるＡ−A′ラインの位置
を確認しながらポールハイトの研磨作業を進めね
ばならず、もしこの様なポールハイトゼロライン
の確認を怠つて研磨作業を行なうと所定ポールハ
イトを得ることは勿論、ポールハイトゼロライン
を越えて研磨してしまうという結果を招くおそれ
も多分にあり薄膜磁気ヘツドの生産性を著しく低
下させることとなる。

本発明は、以上の点に鑑み、薄膜磁気ヘツドエ
レメントのポールハイト出しの研磨作業を、前述
のΔwの値の変動にかかわらず正確かつ容易に行
なえるようにすることを目的とするものであり、
ポールハイト出しの研磨作業を行なう際の目印と
なる研磨マークが第１のフオトレジスト層と同一
のフオトレジストを用いて構成された第１の研磨
マークと、コイルの形成後形成される第２のフオ
トレジスト層と同一フオトレジストを用いて、前
記第１の研磨マーク上にこれとほぼ同形に積層形
成される第２の研磨マークとから構成されること
を特徴とするものである。

以下本発明の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。前述した様に、薄膜磁気ヘツドエ
レメントの製造プロセスは、第１図に示したと同
様に基板１１上に、スパツタリングなどによつて
アルミナなどの絶縁層１２を形成し、ついでパー
マロイ等の軟磁性体をスパツタリングあるいはめ
つき等によつて成膜し、下部ポール１３を形成す
る。その後ギヤツプとなる所定膜厚のアルミナな
どの絶縁層１４を形成し、ついでリア・ギヤツプ
部Ｂの不要な絶縁層１４をエツチングにて除去す
る。その後第１のフオトレジスト層が下部ポール
１３のギヤツプ部Ｇおよびリア・ギヤツプ部Ｂ以
外を覆う様に形成される。ここで、このフオトレ
ジスト層と同一のフオトレジストを使用して第１
の研磨マーク２１が形成される。この様な研磨マ
ーク２１の概略平面図の一例を第３図に示す。第
３図において、幅ａの矩形の複数の研磨マーク２
１が間隔ｂで配置されており、左端の研磨マーク
２１の矢印で示した辺はポールハイトゼロライ
ンと一致させており、該ポールハイトゼロライン
を示す基準の研磨マーク２１に対して他の研磨マ
ーク２１を研磨面側に向つて順次Δlづつ長くし
ている。研磨方向は矢印で示される。尚、研磨
マーク２１は第４図に示した様に、薄膜磁気ヘツ
ドエレメントの形成される領域を避けて配置さ
れ、その際、前述した通りポールハイトゼロライ
ンを示す基準の研磨マーク２１（左端の研磨マー
ク２１）の一辺（第３図の矢印で示す辺）が、
第１のフオトレジスト層１５のギヤツプ部Ｇ側の
端面（矢印）と一致している。その後、250℃
前後の温度でフオトレジスト層１５は焼締められ
る。このとき第１の研磨マーク２１も焼締められ
る。ついで、コイル１６がめつき等によつて形成
された後、コイル１６による段差の解消用の第２
のフオトレジスト層１７を形成する。この際に、
各第１の研磨マーク２１上にこれとほぼ同形の第
２の研磨マーク２２が積層され（第６図ｂ参照）、
250℃前後の温度で焼締められる。その後上部ポ
ール１８、保護層１９（第６図ｂ参照）が形成さ
れて、薄膜磁気ヘツドエレメントが完成される。

ついで、薄膜磁気ヘツドエレメントはウエハー
から切断されて、ポールハイト出しの研磨作業が
行なわれる。この研磨作業においては、第１の研
磨マーク２１、第２の研磨マーク２２の積層体を
１つの研磨マークとして使用する。以下にこの研
磨マークの使用方法について説明する。

第５図ａは、薄膜磁気ヘツドエレメントを切断
後、ポールハイト出しの研磨作業をわずかに行つ
た状態を示す平面図で、第４図で示したように研
磨マーク２１，２２が、薄膜磁気ヘツドエレメン
トとともに形成済みである。第５図ｂは、前述し
た状態を研磨面側より見た断面図であり、研磨が
まだ研磨マーク２１，２２まで到達していない
為、断面には研磨マーク２１，２２は露出してい
ない。従つて、断面には基板１１上に最初に形成
される絶縁層１４、ギヤツプを形成する絶縁層１
４、および保護層１９のみが見られる。その後、
さらに研磨作業を継続して行ない例えば第６図ａ
の平面図で示した如き状態まで研磨が進んだ場
合、つまり８個の研磨マーク２１，２２のうち右
端側から３個だけが研磨された状態まで研磨が進
んだ時、研磨面より断面を観察すると、この３個
の研磨マーク２１，２２に、対応する位置に、下
部ポール１３の段差解消用の第１のフオトレジス
ト層１５と同時に形成された、同一種類のフオト
レジストより成る第１の研磨マーク２１と、コイ
ル１６の段差解消用の第２のフオトレジスト層１
７と同時に形成された同一種類のフオトレジスト
より成る第２の研磨マーク２２との積層体が観察
される。

ここで、前述した通り研磨マーク２１，２２
は、各々その長さが研磨面側へΔlだけ順次長く
なつているので、一般に、研磨マーク２１，２２
の個数をＮ個、研磨面から断面の観察される研磨
マーク２１，２２の個数をｎ個とすると、研磨量
ΔLは下式で示される範囲にある。つまり（ｎ−１）・Δl＜ΔL＜ｎ・Δl ……(1) となる。また、ポールハイトゼロラインまでの距
離Ｌは、（Ｎ−ｎ−１）・Δl＜Ｌ＜（Ｎ−ｎ）・Δl ……(2) となる。従つて、第６図に示された様な研磨状態
の場合、Ｎ＝８、ｎ＝３であり、いま仮りにΔl
＝1μｍとすれば、研磨量ΔLは(1)式より、 2μｍ＜ΔL＜3μｍとなり、研磨量ΔLが決定される。また、ポー
ル・ハイトゼロラインまでの距離Ｌは、(2)式より 4μｍ＜Ｌ＜5μｍの範囲内にあることがわかる。もし、更に精度良
く研磨量ΔL、あるいは、ポールハイトゼロライ
ンまでの距離Ｌを知る必要のある場合は、Δlの
値を例えば0.5μｍ程度にした研磨マーク２１，２
２を用いれば良い。

以上述べてきた様に、焼締めフオトレジスト層
を上、下ポールの間に挾み込むタイプの薄膜磁気
ヘツドにおいて、このフオトレジスト層の形成と
同時に、薄膜磁気ヘツドエレメントの近傍に同一
フオトレジストを用いた研磨マーク２１，２２
が、形成され、しかもフオトレジスト層１５，１
７を形成する為のフオトマスクに、第３図に示す
ような研磨マーク２１，２２のパターンを形成し
ておくことにより、前記フオトレジスト層１５，
１７と同一のフオトレジスト塗布条件および、露
光・現像条件によつて研磨マーク２１，２２が形
成されることとなる。

一方、前述の通りフオトレジスト・フローによ
るダレの量Δwの大きさは、フオトレジストの膜
厚分布、レジストパターン形成時の露光・現像条
件等によつて左右されるわけであるが、本発明に
よればたとえ、ウエハーごと、あるいは同一ウエ
ハー内であつても各薄膜磁気ヘツドエレメントに
よつて、Δwの値が変化しても、前述の通り各エ
レメントの中に挾み込まれるフオトレジスト層１
５，１７と同一の塗布条件、あるいは露光現像条
件で研磨マーク２１，２２が形成されているので
焼締めによるダレを忠実に再現した研磨マーク２
１，２２が得られる為、これを頼りに各エレメン
トのポールハイト出し研磨作業を行なうことが可
能となる。従つて、良品率あるいは量産性が大幅
に向上し、薄膜磁気ヘツドの製造プロセス上の大
きな難点が解決されることとなる。

次に、本発明による第２の実施例について、第
７図を参照しながら説明する。

ここで第７図ａは研磨マークの概略平行面であ
り、第７図ｂは第７図ａのＢ−B′断面図、また
第７図ｃは第７図ａのＣ−C′断面図である。尚、
第７図ｂ，ｃにおいては、保護層は省略されてい
る。

第７図に示した様に、下部ポール１３形成と同
時に、下部ポールと同一素材を用いてまず研磨マ
ークとしてのダミー・ポール２３が形成される。
ついでギヤツプ形成の際にこのダミー・ポール２
３はアルミナ等の絶縁層１４で覆われる。その後
第１の実施例中で述べた様にフオトレジスト層１
５が下部ポール１３のギヤツプ部Ｇおよびリア・
ギヤツプ部Ｂ以外を覆うように形成される。ここ
で、このフオトレジスト層１５と同一のフオトレ
ジストを使用して、第１の研磨マーク２１が、ダ
ミー・ポール２３上に積層して形成される。その
後250℃前後の加熱処理を行ない、コイル１６が
めつき等に形成された後、コイル１６による段差
の解消用の第２のフオトレジスト層１７が形成さ
れる。この際、第１の研磨マーク２１上に、これ
とほぼ同形の第２の研磨マーク２２が積層され、
250℃前後の温度で焼締められる。その後上部ポ
ール１８、保護層１９が形成されてエレメントが
完成される。ついで、エレメントはウエハーから
切断されてポールハイト出しの研磨作業が行なわ
れる。この研磨作業においては、前述のダミー・
ポール２３および第１の研磨マーク２１、第２の
研磨マーク２２からなる積層体を１つの研磨マー
クとして使用する。尚、この研磨マークの使用方
法は第１の実施例中で述べた方法と同様である。
また、ダミー・ポール２３に対する第１、第２の
研磨マーク２１，２２の積層状態は第７図ｂ，ｃ
に示された通りである。

ダミー・ポール２３を含めた研磨マークを使用
することにより、第１の実施例中で述べた長所が
全て実現できるばかりではなく、ダミー・ポール
２３の存在により、より実際に近いレジスト・フ
ローが再現されより高精度の研磨マークが得られ
るという大きな利点がある。また、焼締められた
フオトレジストよりなる第１、第２の研磨マーク
２１，２２は暗褐色であり、ダミー・ポール２３
をなす軟磁性体、たとえばNiFe合金等は銀色で
あり、研磨面より研磨マークを観察する際に、両
者の色のコントラストにより研磨マークが、明確
に識別可能となり作業者の作業能率が改善される
という点も、薄膜磁気ヘツド製造上、見逃すこと
の出来ない利点である。

【図面の簡単な説明】

第１図は薄膜磁気ヘツドエレメントの構成を示
す断面図、第２図ａ，ｂは熱処理時のフオトレジ
スト層の変化を示す断面図、第３図は本発明にお
ける研磨マークのパターンを示す平面図、第４図
は本発明における薄膜磁気ヘツドエレメントと研
磨マークとの配置関係を示す平面図、第５図ａは
ポールハイト出しの研磨作業をわずかに行つた状
態を示す平面図、第５図ｂは第５図ａの状態を研
磨面側から見た断面図、第６図ａは研磨マークを
研磨した状態を示す平面図、第６図ｂは第６図ａ
の状態を研磨面側から見た断面図、第７図ａは本
発明の他の実施例を示す平面図、第７図ｂは第７
図ａのＢ−Ｂ線断面図、第７図ｃは第７図ａのＣ
−Ｃ線断面図である。１１……基板、１２，１４……絶縁層、１３…
…下部ポール、１５，１７……フオトレジスト
層、１８……上部ポール、１６……コイル、２２
……第１の研磨マーク、２２……第２の研磨マー
ク、２３……ダミー・ポール。

Claims

【特許請求の範囲】１上部ポールと下部ポールの間に、導体層から
なるコイルおよび焼締めフオトレジスト層を介装
させた薄膜磁気ヘツドにおいて、ポールハイト出
し研磨作業の目印となる研磨マークが、下部ポー
ル、ギヤツプとなる絶縁層を各々形成後形成され
る第１のフオトレジスト層と同一のフオトレジス
トを用いて形成された第１の研磨マークと、コイ
ルの形成後形成される第２のフオトレジスト層と
同一のフオトレジストを用いて、前記第１の研磨
マーク上にこれとほぼ同形に積層形成される第２
の研磨マークとから構成したことを特徴とする薄
膜磁気ヘツドエレメント。２下部ポール形成時に、下部ポールと同一素材
としたダミー・ポールを第１および第２の研磨マ
ークの積層体の形成されるべき位置に形成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜
磁気ヘツドエレメント。