JPH05101335A

JPH05101335A - 薄膜磁気ヘツドの製造方法

Info

Publication number: JPH05101335A
Application number: JP28917491A
Authority: JP
Inventors: Takao Hashiguchi; 孝夫橋口; Yoshiaki Katao; 吉明堅尾; Daisuke Iizuka; 大助飯塚; Masayuki Takagishi; 雅幸高岸
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1991-10-07
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】導体コイルの形成に必要な下地膜の除去に際
して生じるギャップ層の厚さ変化を防ぎ、記録・再生特
性を左右する先端ギャップの厚さ管理を安定して行い、
歩留まりの向上を図る。【構成】下地膜5aの表面への銅メッキにより複数のタ
ーン50，50…を有する導体コイル５を形成するに際し、
ギャップ層３の先端部分を被覆するメッキ層11を形成す
る。この後のイオンミリングによる下地膜5aの除去工程
において、メッキ層11によりギャップ層３の先端部分を
保護し、ギャップ層３の初期の形成厚さを保つ。次に導
体コイル５の形成域をレジスト層12により被覆した状態
でウェットエッチングを実施し、メッキ層11を除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置等の
磁気記録再生装置において記録，再生手段として用いら
れる薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年におけるコンピュータの利用範囲の
拡大に伴い、これの外部記憶装置として広く使用されて
いる磁気ディスク装置においては、記憶容量の増大と共
に、転送速度の高速化に対する要求が高まっており、こ
の要求に応え得る記録，再生手段として、薄膜磁気ヘッ
ドの需要が増大している。

【０００３】図１は、特開昭55-84019号公報等に開示さ
れた従来の薄膜磁気ヘッドの要部を示す一部破断斜視図
である。図示の如く薄膜磁気ヘッドは、支持体となるセ
ラミックス製の基板１の表面上に扇形の平面形状をなす
下部磁極層２及び極薄のギャップ層３を積層し、次い
で、前記ギャップ層３の先端（扇形のかなめ部分）及び
ギャップ層３の後縁に沿って存在する下部磁極層２の露
出部を除く部分に、下部磁極層２上に各ターン50，50…
を並べて２段の導体コイル５，５、及びこれらを一括的
に被包する絶縁層４を形成し、更にこれらの上部に、平
面視にて下部磁極層２と整合する上部磁極層６を形成し
て、先端側の絶縁層４の非形成部分に両磁極層２，６間
にギャップ層３が挾まれた先端ギャップ８を、また後側
の絶縁層４の非形成部分に、両磁極層２，６が直接的に
接触するリアギャップ７を構成してなる。

【０００４】以上の如き薄膜磁気ヘッドの製造は、図２
及び図３に示す手順に従って行われる。基板１として
は、アルチック（Ａｌ₂Ｏ₃＋ＴｉＣ）等の導電性を有
するセラミックスが用いられており、まず、この基板１
の全面をＡｌ₂Ｏ₃（アルミナ）等の絶縁材料からなる
絶縁膜1aにより被覆し、次いで、Ｎｉ−Ｆｅ合金（パー
マロイ）等の高磁性材料の電気メッキにより、図１に示
す如き平面形状を有する下部磁極層２を絶縁膜1aの表面
に形成し、次いで、Ａｌ₂Ｏ₃（アルミナ）等の非磁性
材料のスパッタリングにより、下部磁極層２の後縁（図
の右側）から所定幅の部分を除く略全面に極薄のギャッ
プ層３を積層する。この状態を図２（ａ）に示す。

【０００５】以上の如く、基板１の表面に下部磁極層２
及びギャップ層３を積層した後、ギャップ層３の先端部
（図の左側）を除く全面、及びギャップ層３の後側（図
の右側）における下部磁極層２の露出部を除く基板１表
面の一部に、有機絶縁材料のスパッタリングにより所定
厚さの絶縁膜4aを成膜し、次に、電気メッキによる導体
コイル５の形成を可能とするため、これらの全面に銅等
の導電性材料のスパッタリングにより極薄の下地膜5aを
成膜する。この状態を図２（ｂ）に示す。

【０００６】その後、下地膜5a表面へのレジストの塗
布、露光及び現像を経て露光部分を除去する公知のフォ
トリソグラフィー法により、平面視にて渦巻き状をなす
導体コイル５の相当部分以外を被覆するレジスト層９を
形成し、この状態で電気メッキを実施して、レジスト層
９が除去された下地膜5aの表面に銅のメッキ層を形成す
る。この状態を図２（ｃ）に示す。

【０００７】而してこの後、前記レジスト層９を専用の
溶剤により除去すると、図３（ａ）に示す如く、絶縁膜
4a上の下地膜5aの表面に残存するメッキ層により形成さ
れた複数のターン50，50…を有する渦巻き状の導体コイ
ル５が構成されるが、これらのターン50，50…は下地膜
5aによる導通状態にあるため、この下地膜5aを除去する
ための全面を対象としたイオンミリングを実施し、図３
（ｂ）に示す如く、絶縁膜4a上に並ぶ複数のターン50，
50…を備えた導体コイル５が得られる。

【０００８】そしてこの後、絶縁膜4aの形成以後の工程
を繰り返すことにより、２段の導体コイル５，５を一括
的に被包する絶縁層４が構成され、最後に、これらの上
部に下部磁極層２と整合する上部磁極層６を形成して、
前記先端ギャップ８及びリアギャップ７を備えた薄膜磁
気ヘッドが、図３（ｃ）に示す如く得られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】さて、以上の如く製造
される薄膜磁気ヘッドにおいては、下部磁極層２及び上
部磁極層６の厚さと共に、ギャップ層３の厚さが記録・
再生特性に重大な影響を及ぼすことが知られている。例
えば、適正厚さに対して0.03μｍだけ小さい目標厚さを
設定してギャップ層３を形成した場合、製品に対して行
われる記録・再生試験の歩留まりが95％から50％に減少
する。即ち、薄膜磁気ヘッドの製造においては、ギャッ
プ層３の厚さを正確に管理することが極めて重要である
が、このギャップ層３は、前述した製造工程中に、図２
（ａ）に示す如く所定の厚さを有して形成された後、図
３（ａ）〜（ｂ）の過程において、前記下地膜5aの除去
に際して実施されるイオンミリングにより削り取られ、
初期の形成厚さを減じることになる。

【００１０】そこで従来においては、ギャップ層３の形
成工程におけるスパッタリングの実施時間を管理し、下
地膜5aの除去工程における削り代を予め見込んだ厚さの
ギャップ層３を形成すると共に、下地膜5aの除去工程に
おけるイオンミリングの実施時間もまた管理して、最終
的に適正な厚さのギャップ層３を得るようにしている
が、前記両工程の実施に際して厳密な時間管理を必要と
し、多大の工数を要する上、満足すべき精度にて先端ギ
ャップ８の厚さ管理を行うことは難しい。

【００１１】また特開平2-105310号公報には、下地膜5a
の除去に際してのギャップ層３の保護を目的として図４
に示す方法が開示されている。この方法においては、導
体コイル５の形成のための前記下地膜5aの成膜に先立っ
て、図４（ａ）に示す如く、先端ギャップ８となすべき
ギャップ層３の先端部分を所定厚さのレジスト層10によ
り被覆しておき、この状態で図２（ｂ）〜図３（ａ）の
工程を順次実施し、図４（ｂ）に示す如く、絶縁膜4a上
の下地膜5aの表面に複数のターン50，50…を有する渦巻
き状の導体コイル５を構成する。

【００１２】そしてその後、全面に対するイオンミリン
グにより下地膜5aを除去するが、このときギャップ層３
の先端部分は、図４（ｃ）に示す如く、レジスト層10に
より被覆された状態にあり、イオンミリングの影響を受
けず初期の形成厚さを保つから、その後に専用の溶剤に
よりレジスト層10を除することにより、所望の厚さを有
するギャップ層３が確実に得られる。即ちこの方法にお
いては、イオンミリングの厳密な時間管理に伴う工数の
増加を招来することなく、先端ギャップ８の厚さを高精
度にて管理し得る。

【００１３】ところがこの方法の実施に際しては、下地
膜5a上に導体コイル５を構成した後に前記レジスト層９
を除去する過程において、前記下地膜5aの成膜が不完全
な部分から溶剤が侵入し、ギャップ層３を保護すべく形
成したレジスト層10が同時に除去される場合があり、そ
の後の下地膜5aの除去工程におけるイオンミリングの実
施によりギャップ層３が損傷する結果、先端ギャップ８
が適正な厚さを有しない不良品が発生して、歩留まりの
低下を招来する難点がある。

【００１４】また、下地膜5aの完全な成膜により前述し
た如きレジスト層10の除去が生じない場合においても、
このレジスト層10は、その後の下地膜5aの除去工程にお
けるイオンミリングに曝されて変質し、その後の溶剤に
よる除去が良好に行えなくなることがあり、完全な除去
までの多大の時間を要するという問題が生じる。

【００１５】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、工数の増加を招来することなく、先端ギャップ
の厚さ管理が確実に行え、歩留まりの大幅な向上が図れ
る薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法は、基板の表面上に積層された下部磁極
層及びギャップ層の表面に前記ギャップ層の先端を除い
て所定厚さの絶縁層を形成し、更に、これらの全面に導
電性の下地膜を成膜した後、この下地膜上への銅メッキ
により前記絶縁層上にて所定のパターンを有する導体コ
イルを形成する工程と、該導体コイルの各ターン間に残
る前記下地膜を除去する工程とを含む薄膜磁気ヘッドの
製造方法において、前記導体コイルの形成工程に際し、
前記ギャップ層の先端にも銅メッキを施してメッキ層に
より被覆しておき、このメッキ層を、前記下地膜の除去
工程の終了後に除去することを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明においては、下地膜上への導体コイルの
構成に際し、ギャップ層の先端部分においてもレジスト
層を除去して銅メッキを行い、メッキ層にて被覆してお
き、下地膜の除去工程におけるギャップ層の保護をこの
メッキ層により行わせ、その後、例えば導体コイルをレ
ジストにより覆い、エッチング液によるウェットエッチ
ングにより、ギャップ層を被覆する下地膜とメッキ層と
を除去し、最後にレジストを除去して薄膜磁気ヘッドを
得る。

【００１８】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図５及び図６は、本発明に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法（以下本発明方法という）の実施手順を
示す説明図である。

【００１９】本発明方法においては、アルチック（Ａｌ
₂Ｏ₃＋ＴｉＣ）等の導電性セラミックスからなる基板
１を用い、まずこれの表面全体をＡｌ₂Ｏ₃（アルミ
ナ）等の絶縁材料からなる絶縁膜1aにより被覆し、次い
でこの絶縁膜1a上に、Ｎｉ−Ｆｅ合金（パーマロイ）等
の高磁性材料製の下部磁極層２を形成し、更に、Ａｌ₂
Ｏ₃（アルミナ）等の非磁性材料のスパッタリングによ
り、後縁（図の右側）から所定幅の部分を除く下部磁極
層２の略全面に極薄のギャップ層３を積層する。この状
態を図５（ａ）に示す。

【００２０】絶縁膜1a上への下部磁極層２の形成は、電
気メッキにより行われる。この形成手順は、まず、電気
メッキを可能とするため、絶縁膜1aの全面へのスパッタ
リングにより極薄の導電膜を成膜し、これの表面へのレ
ジストの塗布、露光及び現像を経て露光部分を除去する
フォトリソグラフィー法により、図１に示す如き形状を
なす下部磁極層２の外縁に沿う細幅のレジスト（フレー
ムレジスト）を形成し、この状態でパーマロイの電気メ
ッキを全面に対して行う。その後、フレームレジスト内
側の上部をレジストにより被覆し、この状態でのエッチ
ングを行ってフレームレジスト外側のメッキ層を除去
し、次いで全てのレジストを溶剤により除去する。これ
により、フレームレジスト内側の導電膜及びメッキ層が
露出して下部磁極層２となる。

【００２１】以上の如く基板１の表面に積層された下部
磁極層２及びギャップ層３上には、次に、ギャップ層３
の先端部（図の左側）を除く全面、及びギャップ層３の
後側（図の右側）における下部磁極層２の露出部を除
き、前記基板１の表面上の所定部分において、有機絶縁
材料を塗布して硬化せしめる手順により所定厚さの絶縁
膜4aを形成し、その後、電気メッキによる導体コイル５
の形成を可能とするため、前述した下部磁極層２の形成
工程と同様に、これらの全面に銅等の導電性材料のスパ
ッタリングにより極薄の下地膜5aを成膜する。この状態
を図５（ｂ）に示す。なお、以上の各工程は、図２に示
す従来方法と全く同一である。

【００２２】その後本発明方法においては、従来と同様
に、下地膜5aの表面へのレジストの塗布、露光及び現像
を経て露光部分を除去するフォトリソグラフィー法の実
施によりレジスト層９を形成するが、このとき前記レジ
ストの除去は、渦巻き状をなす導体コイル５の相当部分
と共に、ギャップ層３の先端部の上側においても行わ
れ、この状態で電気メッキを実施して、レジスト層９に
より被覆されていない下地膜5aの表面に銅のメッキ層を
形成する。この状態を図５（ｃ）に示す。

【００２３】この後レジスト層９を専用の溶剤により除
去すると、図６（ａ）に示す如く、絶縁膜4a上の下地膜
5aの表面にメッキ層が残り、複数のターン50，50…を有
する渦巻き状の導体コイル５が構成されると共に、ギャ
ップ層３の先端部分がメッキ層11により被覆された状態
となる。次いで、全面を対象としたイオンミリングを実
施し、導体コイル５の各ターン50，50…を導通する下地
膜5aを除去する。この状態を図６（ｂ）に示す。

【００２４】更にこの後、図６（ｃ）に示す如く、導体
コイル５の形成域全体をレジスト層12により被覆し、過
硫酸アンモニウム水溶液等の銅用のエッチング液を用い
たウェットエッチングを実施して、ギャップ層３を被覆
するメッキ層11を下地膜5aと共に除去する。なお、下地
膜5aとして銅とクロムとの二層膜が用いられる場合があ
り、この場合には、前述した過硫酸アンモニウム水溶液
により銅を除去した後、塩化アルミニウム水溶液による
ウェットエッチングを実施して、クロムを除去すればよ
い。

【００２５】最後に専用の溶剤によりレジスト層12を除
去すると、前記図３（ｂ）に示す如く、絶縁膜4a上に相
互に絶縁されたターン50，50…を備えた導体コイル５の
みが形成された状態となるが、本発明方法においては、
下地膜5aの除去に際して実施される前述したイオンミリ
ングの実施に際し、ギャップ層３の先端部はメッキ層11
により被覆されているから、イオンミリングの過程でメ
ッキ層11が削り取られるのみであり、またこのメッキ層
11は、前述したエッチング処理により、ギャップ層３に
影響を及ぼすことなく完全に除去されるから、図３
（ｂ）の状態においてギャップ層３は、初期の形成厚さ
を維持している。

【００２６】そしてこの後、絶縁膜4aの形成以後の工程
を繰り返すことにより、従来と同様に２段の導体コイル
５，５を一括的に被包する絶縁層４が構成され、最後に
これらの上部に、下部磁極層２と整合する上部磁極層６
を形成して、ギャップ層３の先端部分を両磁極層２，６
間に挾持してなる先端ギャップ８と、ギャップ層３の後
側において両磁極層２，６が直接的に接触するリアギャ
ップ７とを備えた薄膜磁気ヘッドが得られる。このと
き、前記ギャップ層３は初期の形成厚さを保っているか
ら、このギャップ層３の挾持により構成される先端ギャ
ップ８の厚さを高精度にて適正値に保つことが可能とな
り、記録・再生試験の歩留まりを95％以上に維持するこ
とができる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明方法において
は、銅メッキによる導体コイルの形成に際し、ギャップ
層の先端部を被覆するメッキ層を形成しておき、次なる
下地膜の除去工程中にこのメッキ層によりギャップ層を
保護し、その後にメッキ層を除去するから、前記ギャッ
プ層は、製造工程中に変化することなく初期の形成厚さ
を維持し、記録・再生特性を左右する先端ギャップの厚
さ管理が確実に行え、不良品の発生確立が低減し、歩留
まりの大幅な向上が実現される等、本発明は優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】薄膜磁気ヘッドの要部を示す一部破断斜視図で
ある。

【図２】従来の薄膜磁気ヘッドの一般的な製造方法の説
明図である。

【図３】従来の薄膜磁気ヘッドの一般的な製造方法の説
明図である。

【図４】先端ギャップの厚さの適正化に着目した従来の
薄膜磁気ヘッドの製造方法の説明図である。

【図５】本発明方法の実施手順の説明図である。

【図６】本発明方法の実施手順の説明図である。

【符号の説明】

１基板２下部磁極層３ギャップ層４絶縁層 4a 絶縁膜５導体コイル 5a 下地膜６上部磁極層７リアギャップ８先端ギャップ９レジスト層 11 メッキ層

フロントページの続き (72)発明者高岸雅幸大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の表面上に積層された下部磁極層及
びギャップ層の表面に前記ギャップ層の先端を除いて所
定厚さの絶縁層を形成し、更に、これらの全面に導電性
の下地膜を成膜した後、この下地膜上への銅メッキによ
り前記絶縁層上にて所定のパターンを有する導体コイル
を形成する工程と、該導体コイルの各ターン間に残る前
記下地膜を除去する工程とを含む薄膜磁気ヘッドの製造
方法において、前記導体コイルの形成工程に際し、前記
ギャップ層の先端にも銅メッキを施してメッキ層により
被覆しておき、このメッキ層を、前記下地膜の除去工程
の終了後に除去することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの
製造方法。