JPH03154213A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法に関し、導体コイ
ル膜形成工程において、下地導体膜の表面に感光性レジ
スト膜を塗布した後、感光性レジスト膜の表面にコント
ラスト増強膜を付与し、感光性レジスト膜をコントラス
ト増強膜を通して露光することにより、導体コイル膜パ
ターンの解像力を上げ、垂直性を向上させ、ターン数を
増大できるようにすると共に、フォーカスマージンを上
げることができるようにしたものである。

〈従来の技術〉 この種の薄膜磁気ヘッドは、例えば特開昭６０−３５３
１７号公報及び特開昭５５−８４０１９号公報で知られ
ている。薄膜磁気ヘッドは、ＩＣ製造プロセスと同様の
フォトリソグラフィと称される高精度パターン形成技術
によって製造される、各製造プロセスのうち、導体コイ
ル膜製造プロセスは、基体の上に磁性膜、ギャップ膜及
び有機絶縁膜等を積層した後、絶縁膜の表面に下地導体
膜を付着させる。下地導体膜の表面に感光性レジスト膜
を塗布した後、感光性レジスト膜の上にコイルパターン
を有するフォトマスクを位置決めし、露光し、現像する
。現像によりレジスト膜の除去された部分に、Ｃｕ等の
導体メッキ膜を付着させる。これにより、メッキ膜によ
る導体コイル膜が形成される。

上述のようにして、導体コイルパターンを形成した後、
レジスト膜を剥離し、剥離されたレジスト膜の下にある
下地導体膜を、イオンミーリング等で除去し、ＣＵメッ
キ膜による導体コイルパターンに従ってパターン化する
。

上述の工程を繰返し、絶縁膜、導体コイル膜を積層し、
更に絶縁膜の表面に磁性膜を形成し、その上から保護膜
をスパッタリング等の手段によって付着させる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述の従来工程には、次のような問題点
がある。

まず、感光性レジスト膜にフォトマスクを当てて露光す
る場合、両者の表面性、凹凸または歪等の影響により、
感光性レジスト膜に対するフォトマスクの相対位置関係
が変動し、解像力の向上に限界を生じる。

また、現像後のレジストフレーム間に付着される導体メ
ッキ膜の断面形状は、フォトリソグラフィ工程における
光の回折等の影響を受けて、上述した特開昭６０−３５
３１７号公報及び特開昭５５−８４０１９号公報の図面
に示されている如く、下辺で狭く上辺で広い逆台形状と
なる。この導体コイル膜の断面逆台形状は、製造プロセ
スからくる不可避の形状であり、導体コイル膜の垂直性
が悪くなる０次にこの点について、第５図を参照して説
明する。

第５図（ａ）に示すように、感光性レジスト膜Ａの上に
フォトマスクＢを配置して露光した場合、フォトマスク
Ｂのコイルパターンを通過する光ＰＩの他に、これより
も光強度の弱い回折光Ｐ２が存在する。この回折光Ｐ１
のために、感光レジスト膜Ａの上層部が所定のコイルパ
ターン間隔ｄ、よりも広い露光幅ｄ、で露光される。こ
のため、第５図（ｂ）に示すように、現像して得られた
感光レジスト膜Ａが上辺で狭い間隔ｄ３を有し、下辺で
広い間隔ｄ４を有する台形状となる。

従って、感光性レジスト膜Ａ−Ａ間に付着される導体コ
イル！ｌｉＤは、第５図（ｂ）及び（ｃ）に示すように
、下辺の幅ｄｓが上辺の幅ｄ６よりも狭い断面逆台形状
となる。Ｅは支持体である。

薄膜磁気ヘッドでは、高密度記録対応のために、磁極の
トラック対応幅が小さくなる傾向にありそのために読出
し電圧が低下する、それを補うために導体コイル膜のタ
ーン数を増大させて、読出し電圧を大きくしなければな
らない。導体コイル膜のターン数を上げるには、導体コ
イル膜間の間隔を縮小しなければならない。しかし、従
来の製造方法では、解像力の限界と、導体コイル膜の垂
直性の悪さから、導体コイル膜のターン数増大に限界を
生じる。

更に、薄膜磁気ヘッドは、磁性膜や絶縁膜等を積層した
上に導体コイル膜を形成しなければならないので、導体
コイル膜の形成面が凹凸面となる。この凹凸による段差
の影響を受けて、現像後の感光性レジスト膜の幅が凹部
及び凸部間で変動し、所定の断面積を有する導体コイル
膜が得られなくなる。これを補うためには、フォトリソ
グラフィ工程におけるフォーカスマージンを小さくせざ
るを得ないという工程の困難性を招く。

そこで、本発明の課題は、上述する従来の問題点を解決
し、高度の解像力と垂直性が得られ、導体コイル膜のタ
ーン数増大に有効であり、しかも、フォーカスマージン
を大きくできる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供するこ
とである。

〈課題を解決するための手段〉 上述する課題解決のため、本発明は、基体の上に少なく
とも磁性膜及び絶縁膜を積層して形成した後、前記絶縁
膜の表面に導体コイル膜を形成する薄＠６Ｔ１気ヘッド
の製造方法であって、少なくとも４つの工程を含み、 第１工程は、前記絶縁膜の表面に下地導体膜を付着させ
る工程であり、 第２工程は、前記下地導体膜の表面に感光性レジスト膜
を塗布した後、前記感光性レジスト膜の表面に、前記感
光性レジスト膜に対する入射光の強弱コントラストを増
強するコントラスト増強膜を付与する工程であり、 第３工程は、前記コントラスト増強膜の上に、コイルパ
ターンを有するフォトマスクを位置決めし、前記感光性
レジスト膜を前記コントラスト増強膜を通して露光し、
現像する工程であり、第４工程は、前記現像によりレジ
スト膜の除去された部分に、導体メッキ膜を付着させる
工程であること を特徴とする。

〈作用〉 第３工程において露光する場合、フォトマスクのコイル
パターンを通過する光は強度が大きいが、回折光は強度
が小さい。光強度の大きい通過高はコントラスト増強膜
を通過して、感光性レジスト膜を充分に露光するが、光
強度の小さい回折光はコントラスト増強膜によって吸収
される。このため、結果として、感光性レジスト膜は、
回折光の影響を実質的に除去したコイルパターンとして
露光され、解像力が向上する。

また、感光性レジスト膜に対する回折光の影響がコント
ラスト増強膜によって除去されるので、現像して得られ
る感光性レジスト膜の垂直性が良好になり、結果として
得られる導体コイル膜の垂直性も向上する。

コントラスト増強膜は、感光性レジスト膜の表面に付与
されているから、感光性レジスト膜の表面にフォトマス
クを密着させて露光したのと実質的に同様の状態となる
。このため、解像力が一層向上すると共に、感光性レジ
スト膜の表面に凹凸があっても、その凹凸差による影響
を受けなくなり、フォーカスマージンが大きくなる。

〈実施例〉 第１図は薄膜磁気ヘッドの要部の斜視図、第２図は同じ
く要部の断面図である。１はＡｌ２Ｏ３，ＴｉＣ等のセ
ラミックで構成された基体、２は下部の磁性膜、３はア
ルミナ等でなるギャップ膜、４は上部の磁性膜、５は導
体コイル膜、６はノボラック樹脂等の有機絶縫樹脂で構
成された絶縁膜、７．８は引出リード部、９は絶！［，
１０はアルミナ等の保護膜である。ｍ性１１Ｉ２及び磁
性膜４の先端部はアルミナ等でなるギャップ膜３を隔て
て対向するボール部２１．４２となっており、このボー
ル部２１．４１において読み書きを行なう。

次に、本発明に係る製造方法を上述の薄膜磁気ヘッドの
製造に適用した実施例を第３図を参照して説明する。第
３図は、主として、導体コイル膜形成工程を示す図で、
第１工程〜第４工程を含んでいる。第１工程は第３図（
ａ）、（ｂ）、第２工程は第３図（Ｃ）、（ｄ）、第３
工程は第３図（ｅ）及び（ｆ）、第４工程は第３図（ｇ
）以下の工程がそれぞれ対応している。

ます、第１工程では、第３図（ａ）に示すように、基体
１の上に形成された磁性膜２及びギャップ膜３の上に、
絶縁膜６１を形成する。絶縁膜６１は、一般には、ノボ
ラック系のポジタイプレジスト膜をコーティングし、所
定の温度及び時間的条件でソフトベークを行なった後、
露光、現像及び水洗の処理を施し、続いて、熱処理をそ
れぞれ行なって形成する。

この絶縁膜６１は、磁性膜２のボール部２１の周辺部を
除き、磁性膜２及びギャップ膜３の全体を覆うように形
成する。ボール部２１には、第２図に示した如く、磁性
ＷＡ４のボール部４１がギャップ＠３を介して対向する
ように形成される。また、ボール部２１は磁気記録媒体
と接触する読み書き部分となるから、磁性１Ｉ１４を持
たない垂直記録再生用薄膜磁気ヘッドにおいても、保護
膜１０で覆い、耐摩耗性を確保する必要がある。

これらの理由から、ボール部２１は絶縁膜６１によって
覆わない。

この後、第３図（ｂ）に示すように、絶縁膜６１の表面
にＣＵ／Ｔｉの材料をスパッタリングして、下地導体膜
５０１．５０２を形成する。

次に、第２工程では、第３図（Ｃ）に示すように、下地
導体膜５０１．５０２の表面に感光性レジスト膜６２Ａ
を塗布し、所定の温度及び時間的条件でソフトベークを
行なう、感光性レジスト膜６２Ａは、スピンコード等の
手段によって均一な膜厚となるように塗布する。実施例
では、感光性レジスト膜６２Ａとしてポジタイプのもの
を使用した場合について説明する。

次に、第３図（ｄ）に示すように、感光性レジスト［６
２Ａの表面に、感光性レジスト＠６２Ａに対する入射光
の強弱コントラストを増強するコントラスト増強膜１１
を付与する。コントラスト増強膜１１は、スピンコード
等の手段によって厚みｔｌが約０．５〜０．６μ鳳程度
となるように塗布する。

第３工程では、第３図（ｅ）に示すように、感光性レジ
スト膜６２Ａの上にフォトマスク１２を位置決めし、露
光を行なう、露光は紫外線を用いて行なう。これにより
、第３図（ｆ）に示すように、フォトマスク１２のパタ
ーンと一致した均一な露光パターンが得られる。フォト
マスク１２のパターンは渦巻状である。

第３工程における露光作用について、第４図を参照して
更に詳しく説明する。第４図＜ａ）に示すように、フォ
トマスク１１のコイルパターンを通過する光Ｐ、は強度
が大きいが、回折光Ｐ２は強度が小さい。光強度の小さ
い回折光Ｐ２は、コントラスト増強膜１２によって吸収
される。このため、結果として、感光性レジスト膜８２
Ａは、回折光Ｐ２の影響を実質的に除去したコイルパタ
ーンとして露光される。このため、解像力が向上する。

また、感光性レジスト膜６２Ａに対する回折光Ｐ、の影
響がコントラスト増強膜１１によって除去されるので、
現像して得られる感光性レジスト膜６２Ａが、第４図（
ｂ）に示すように、良好な垂直性を有するようになる。

しかも、コントラスト増強膜１１は、感光性レジスト膜
６２Ａの表面に密着するように付与されているから、感
光性レジストＷＡ６２Ａの表面にフォトマスク１２を密
着させて露光したのと実質的に同様の状態となる。この
ため、解像力が一層向上すると共に、感光性レジスト膜
６２Ａの表面に凹凸があっても、その凹凸差による影響
を受けなくなり、フォーカスマージンが大きくなる。

第４工程では、第３図（ｇ）に示すように、Ｃｕメッキ
膜による導体メッキ膜５０３をレジスト１１１６２Ａの
除去された部分に付着させる。これにより、導体メッキ
膜５０３による導体コイルパターンが形成される。ここ
で、第４図（ｂ）に示したように、現像して得られた感
光性レジスト膜６２Ａがほぼ垂直な良好な垂直性を有し
ているので、導体メッキ膜５０３も、第４図（ｃ）に示
すように、感光性レジスト膜６２Ａと接する両側面がほ
ぼ垂直になる。このため、第４図（ｄ）に示すように、
レジスト膜６２Ａを剥離すると垂直性の良好な導体メッ
キ膜５０３が得られる。

次に、第３図（ｈ）に示すように、感光性レジスト膜６
２Ａを剥離した後、剥離された感光性レジスト膜６２Ａ
の下にある下地導体膜５０１．５０２を、イオンミーリ
ング等の手段で除去し、導体メッキ膜５０３による導体
コイルパターンに従ってパターン化する。これにより、
第３図（ｉ）に示すように、絶縁膜６１の上に導体コイ
ル膜５が形成される。

この後、第３図（ａ）〜（ｉ）の工程を繰返し、第１図
及び第２図に示した如く、絶縁膜６２Ａ１導体コイル膜
５２及び絶１１ｇ６３を積層し、更に絶縁膜６３の表面
に磁性［４を形成し、その上から保護膜１０をスパッタ
リング等の手段によって付着させる。

上記実施例では、面内記録再生用の薄膜磁気ヘッドの製
造方法を示したが、垂直記録再生用の薄膜磁気ヘッドの
製造方法も同様の工程となる。

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明に係る薄膜磁気ヘッドによれ
ば、次のような効果が得られる。

（ａ）下地導体膜の表面に感光性レジスト膜を塗布した
後、感光性レジスト膜の表面に、感光性レジスト膜に対
する入射光の強弱コントラストを増強するコントラスト
増強膜を付与し、コントラスト増強膜の上に、コイルパ
ターンを有するフォトマスクを位置決めし、感光性レジ
スト膜をコントラスト増強膜を通して露光し、現像する
工程を含むので、感光性レジスト膜を、回折光の影響を
実質的に除去したコイルパターンとして露光でき、導体
コイル膜の解像力を向上させ、導体コイル膜のターン数
増大に有効な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供できる。

（ｂ）現像して得られる感光性レジスト膜の垂直性が良
好になるので、結果として得られる導体コイル膜の垂直
性も向上し、導体コイル膜のターン数増大に有効な薄膜
磁気へヴドの製造方法を提供できる。

（Ｃ）感光性レジスト膜の表面にフォトマスクを密着さ
せて露光したのと実質的に同様の状態となり、凹凸差の
大きい薄膜磁気ヘッドにおいて、フォーカスマージンを
増大させ、凹凸部に所定のディメンションを有する導体
コイル膜を形成し得る薄膜磁気ヘッドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は薄Ｉｌ！磁気ヘッドの要部の斜視図、第２図は
薄膜磁気ヘッドの要部の断面図、第３図（ａ）〜（ｉ）
は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における工程
の要部を示す図、第４図（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る
薄膜磁気ヘッドの製造方法における要部工程を示す図、
第５図（ａ）〜（ｅ）は従来の薄膜磁気ヘッドの問題点
を示す図である。 １・・・基体　　　　　２・・・磁性膜５・・・導体コ
イル膜 ５０１．５０２・・・下地導体膜 ５０３・・・導体メッキ膜 １１・・・コントラスト増強膜 第１図 第 ３ 図 （０） 第 図 （９） 第 図 （ｄ） （ｅ） 第４図 （０）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体の上に少なくとも磁性膜及び絶縁膜を積層し
   て形成した後、前記絶縁膜の表面に導体コイル膜を形成
   する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、少なくとも４
   つの工程を含み、 第１工程は、前記絶縁膜の表面に下地導体膜を付着させ
   る工程であり、 第２工程は、前記下地導体膜の表面に感光性レジスト膜
   を塗布した後、前記感光性レジスト膜の表面に、前記感
   光性レジスト膜に対する入射光の強弱コントラストを増
   強するコントラスト増強膜を付与する工程であり、 第３工程は、前記コントラスト増強膜の上に、コイルパ
   ターンを有するフォトマスクを位置決めし、前記感光性
   レジスト膜を前記コントラスト増強膜を通して露光し、
   現像する工程であり、第４工程は、前記現像によりレジ
   スト膜の除去された部分に、導体メッキ膜を付着させる
   工程であること を特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。