JPH0573844A - 薄膜磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は薄膜磁気ヘッドの製造方法に関し、表
面の平坦な無機質の層間絶縁体を容易に形成することを
目的とする。 【構成】メッキ膜からなるコイル１６及びこれを取り囲
む層間絶縁体１５を有した薄膜磁気ヘッドの製造方法で
あって、下部絶縁層１５Ａ上にエッチングマスク層４０
を用いてコイル１６に対応するパターンのメッキ用下地
導体３１を形成した後、エッチングマスク層４０を含め
て下部絶縁層１５Ａ上に無機絶縁層１５０を積層し、そ
の一部をコイル間絶縁層１５Ｂとして残すようにエッチ
ングマスク層４０上の無機絶縁層１５０をエッチングマ
スク層４０とともに除去し、コイル間絶縁層１５Ｂをマ
スクとして用いるメッキ法によってメッキ用下地導体３
１に重ねてコイル１６を形成し、コイル１６及び無機絶
縁層１５Ｂの上部を無機絶縁物からなる上部絶縁層１５
Ｃで被覆することによって、下部絶縁層１５Ａとコイル
間絶縁層１５Ｂと上部絶縁層１５Ｃとからなる層間絶縁
体１５を形成するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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、特にコイルを取り囲むいわゆる層間絶縁体
の形成方法に特徴を有する。

【０００２】コンピュータシステムの外部記憶装置とし
て用いられている磁気ディスク装置においては、記録密
度を高める上で小型で且つ信頼性の高い磁気ヘッドが要
求されている。

【０００３】

【従来の技術】図２（ａ）及び（ｂ）は一般的な薄膜磁
気ヘッド１の構造を示す図である。図２（ａ）は要部の
断面図であり、図２（ｂ）は要部の平面図である。な
お、図２（ａ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面に対応す
る。

【０００４】薄膜磁気ヘッド１は、アルミナ・チタンカ
ーバイドからなる支持体１１、アルミナからなる絶縁層
１２、Ｎｉ−Ｆｅからなる下部及び上部の磁極１３，１
７、二酸化珪素からなるギャップ層１４、層間絶縁体１
５、Ｃｕメッキ膜からなる渦巻き状のコイル１６、及び
アルミナなどの保護膜１８などから構成されている。

【０００５】磁極１３，１７は、コンタクト部１３７で
一体化して磁気コアを構成している。コイル１６の内端
及び外端はそれぞれ図示しない外部接続端子に接続され
ている。

【０００６】従来において、薄膜磁気ヘッド１の製造に
際して、コイル１６及び層間絶縁体１５は以下のように
形成されていた。図３は従来の各製造段階の状態を示す
要部断面図である。なお、同図では、非断面の図示を省
略してある。

【０００７】ここでは、既に、上述の支持体１１上に、
絶縁層１２、下部の磁極１３、及びギャップ層１４が設
けられ、さらに層間絶縁体１５の一部（コイル１６の下
側の部分）となる下部絶縁体１５１が設けられているも
のとする。

【０００８】まず、下部絶縁体１５１の表面を一様に被
覆するように、真空蒸着又はスパッタ蒸着などによっ
て、０．０１μｍ程度の厚さのＴｉ層と０．１μｍ程度
の厚さのＣｕ層とからなる二層構造のメッキ用下地導電
膜（メッキベース）３１ａを設ける［図３（ａ）］。

【０００９】次に、フォトレジスト液を４μｍ程度の厚
さに塗布し、フォトリソグラフィ法を用いて、コイル１
６のパターン（パターン幅ｗでパターン間隔ｄの渦巻き
状）に相当した開口パターン（非マスク部の平面形状）
を有するメッキ用マスク層３２を形成する［図３
（ｂ）］。

【００１０】続いて、メッキ用下地導電膜３１ａをメッ
キ用電極として用いる電解メッキ法によって、メッキ用
マスク層３２の非マスク部を埋めるように、膜厚が３μ
ｍ程度のＣｕメッキ膜３３を形成する［図３（ｃ）］。

【００１１】メッキ用マスク層３２を除去した後、Ｃｕ
メッキ膜３３をエッチングマスクとして、微細加工に適
したイオンミリングによってメッキ用下地導電膜３１ａ
の露出部分を除去する［図３（ｄ）］。これにより、メ
ッキ用下地導電膜３１ａは渦巻き状の導体３１ｂにパタ
ーンニングされ、Ｃｕメッキ膜３３が渦巻きの径方向に
絶縁されてコイル１６となる［図３（ｅ）］。

【００１２】その後、コイル１６が埋まるように、フォ
トレジスト液をスピンコート法などによって所定厚さに
塗布してレジスト層１５２ａを設ける［図３（ｆ）］。
そして、所定のパターンニングを行った後、熱処理を加
えてレジスト層１５２ａを硬化させてレジスト層１５２
とする。これにより、下部絶縁体１５１とレジスト層１
５２とからなる層間絶縁体１５が形成される［図３
（ｇ）］。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、層間
絶縁体１５の材料として、熱硬化性の感光樹脂（フォト
レジスト）やポリイミド樹脂などの有機絶縁物を用いた
場合には、層間絶縁体１５の形成後に上部磁極１７を設
けるための熱処理、又は薄膜磁気ヘッド１の使用時にお
けるコイル１６の発熱などによって、層間絶縁体１５の
変形や変質が生じて絶縁性が損なわれるおそれがあっ
た。

【００１４】そこで、有機絶縁物に代えて、二酸化珪素
やアルミナなどの耐熱性に優れる無機絶縁物を用いるこ
とが考えられる。しかし、このような無機絶縁物の層
（以下「無機絶縁層」という）を設けるにあたってはス
パッタ蒸着などの堆積手法を用いる必要がある。つま
り、表面の平坦化の容易なスピンコート法などの塗布手
法を用いることができない。

【００１５】したがって、上述の［図３（ｆ）］の段階
で、フォトレジスト液の塗布に代えて無機絶縁物の蒸着
を行った場合には、無機絶縁層の表面はコイル１６のパ
ターンに応じた凹凸面となる。

【００１６】このため、磁気変換特性の上で層間絶縁体
１５の表面（上面）は平坦であることが望ましいので、
無機絶縁物の蒸着を行った後に研磨又はエッチバックな
どの表面平坦化処理を行わなければならず、薄膜磁気ヘ
ッド１の製造工程が複雑になるという問題があった。

【００１７】本発明は、上述の問題に鑑み、薄膜磁気ヘ
ッドの製造に際して、表面の平坦な無機質の層間絶縁体
を容易に形成することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る方
法は、上述の課題を解決するため、図１に示すように、
メッキ膜からなるコイル１６及びこれを取り囲む層間絶
縁体１５を有した薄膜磁気ヘッド１の製造方法であっ
て、無機絶縁物からなる下部絶縁層１５Ａの表面を被覆
するようにメッキ用下地導電膜３１ａを設ける工程と、
前記メッキ用下地導電膜３１ａ上に前記コイル１６に対
応するパターンのエッチングマスク層４０を設け、当該
メッキ用下地導電膜３１ａの露出部分を除去してメッキ
用下地導体３１を形成する工程と、前記エッチングマス
ク層４０を含めて前記下部絶縁層１５Ａ上に無機絶縁層
１５０を積層する工程と、前記無機絶縁層１５０の内の
前記エッチングマスク層４０上の部分１５ｂを当該エッ
チングマスク層４０とともに除去し、他の部分をコイル
間絶縁層１５Ｂとして残存させる工程と、前記コイル間
絶縁層１５Ｂをマスクとして用いるメッキ法によって、
前記メッキ用下地導体３１に重ねて前記コイル１６を形
成する工程と、前記コイル１６及び無機絶縁層１５Ｂの
上部を無機絶縁物からなる上部絶縁層１５Ｃで被覆する
ことによって、前記下部絶縁層１５Ａと前記コイル間絶
縁層１５Ｂと当該上部絶縁層１５Ｃとからなる前記層間
絶縁体１５を形成する工程とを含む。

【００１９】請求項２の発明に係る方法は、前記コイル
１６の厚さを前記コイル間絶縁層１５Ｂの厚さと同程度
とする。

【００２０】

【作用】コイル１６のパターン間を埋める絶縁層となる
コイル間絶縁層１５Ｂは、コイル１６に対応したパター
ンのメッキ用下地導体３１を形成するためのパターニン
グ用のエッチングマスク層４０を利用したリフトオフ法
により設けられ、これにより、メッキ用下地導体３１と
コイル間絶縁層１５Ｂとがセルフアライメントされる。

【００２１】また、コイル間絶縁層１５Ｂは、メッキ法
によるコイル１６の形成に際してメッキ用のマスクとし
て用いられ、コイル間絶縁層１５Ｂと同程度の厚さとな
るようにコイル１６が形成される。

【００２２】コイル１６の上面とコイル間絶縁層１５Ｂ
の上面とからなる平坦面上に上部絶縁層１５Ｃが設けら
れ、これにより、下部絶縁層１５Ａとコイル間絶縁層１
５Ｂと上部絶縁層１５Ｃとからなる表面の平坦な層間絶
縁体１５が形成される。

【００２３】

【実施例】図１は本発明の製造方法に係る各製造段階の
状態を示す要部断面図である。なお、同図においても非
断面の図示を省略してある。

【００２４】図２をも参照して、絶縁層１２上に下部磁
極１３及びギャップ層１４を設けた後、二酸化珪素又は
アルミナなどの無機絶縁層を下部絶縁層１５Ａとして設
ける。そして、従来と同様に下部絶縁層１５Ａの表面を
一様に被覆するように、真空蒸着又はスパッタ蒸着など
によって、Ｔｉ層とＣｕ層とを順に重ねた二層構造のメ
ッキ用下地導電膜３１ａ（膜厚は０．１μｍ程度）を設
ける［図１（ａ）］。

【００２５】次に、フォトリソグラフィ法を用いて、コ
イル１６のパターン（渦巻き状）に相当したマスクパタ
ーン（マスク部の平面形状）を有するエッチングマスク
層４０を設け、イオンミリングによってメッキ用下地導
電膜３１ａを渦巻き状のメッキ用下地導体（メッキベー
ス）３１にパターンニングする［図１（ｂ）］。

【００２６】ただし、このパターンニングに際して、後
のメッキ時に必要となる通電のための図示しない引き出
し配線パターンを残すように、エッチングマスク層４０
のパターンが選定される。なお、１枚の基板上に多数個
の薄膜磁気ヘッド１を一括して製造する場合には、各薄
膜磁気ヘッド１の引き出し配線パターンは一体化されて
基板の端部に導出される。

【００２７】続いて、エッチングマスク層４０を残した
状態でアルミナ又は二酸化珪素などの無機絶縁層１５０
をスパッタ蒸着などによって積層する［図１（ｃ）］。
無機絶縁層１５０は、下部絶縁層１５Ａ上に直接に設け
られた部分（コイル間絶縁層となる部分）１５Ｂとエッ
チングマスク層４０上に設けられた部分１５ｂとからな
る。

【００２８】無機絶縁層１５０の内の不要の部分１５ｂ
をエッチングマスク層４０とともに除去した後、残存す
る無機絶縁層１５０の一部（以下、これを「コイル間絶
縁層」という）１５Ｂをマスクとして、メッキ用下地導
体３１をメッキ用電極として用いる電解メッキ法によっ
て、Ｃｕメッキ膜からなるコイル１６を形成する［図１
（ｄ）］。このとき、コイル１６の厚さがコイル間絶縁
層１５Ｂの厚さ（数μｍ程度）と同程度となるようにメ
ッキ時間を選定する。

【００２９】そして、コイル１６及びコイル間絶縁層１
５Ｂを一様に被覆するように、再びアルミナ又は二酸化
珪素などの無機絶縁層を上部絶縁層１５Ｃとして積層し
［図１（ｅ）］、コンタクト部１３７において下部磁極
１３を露出させるように所定のパターンニングを行っ
て、下部絶縁層１５Ａとコイル間絶縁層１５Ｂと上部絶
縁層１５Ｃとからなる無機質の層間絶縁体１５を形成す
る［図１（ｆ）］。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、薄膜磁気ヘッドの製造
に際して、コイルの絶縁のための層間絶縁体を信頼性の
高い無機絶縁体とした場合であっても、表面の平坦な層
間絶縁体を容易に得ることができる。

【００３１】請求項２の発明によれば、層間絶縁体の表
面の平坦度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法に係る各製造段階の状態を示
す要部断面図である。

【図２】一般的な薄膜磁気ヘッドの構造を示す図であ
る。

【図３】従来の各製造段階の状態を示す要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 薄膜磁気ヘッド １６ コイル １５ 層間絶縁体 １５Ａ 下部絶縁層 １５Ｂ コイル間絶縁層 １５Ｃ 上部絶縁層 ３１ａ メッキ用下地導電膜 ３１ メッキ用下地導体 ４０ エッチングマスク層 １５０ 無機絶縁層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 均 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 竹村 祥子 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メッキ膜からなるコイル（１６）及びこれ
   を取り囲む層間絶縁体（１５）を有した薄膜磁気ヘッド
   （１）の製造方法であって、 無機絶縁物からなる下部絶縁層（１５Ａ）の表面を被覆
   するようにメッキ用下地導電膜（３１ａ）を設ける工程
   と、 前記メッキ用下地導電膜（３１ａ）上に前記コイル（１
   ６）に対応するパターンのエッチングマスク層（４０）
   を設け、当該メッキ用下地導電膜（３１ａ）の露出部分
   を除去してメッキ用下地導体（３１）を形成する工程
   と、 前記エッチングマスク層（４０）を含めて前記下部絶縁
   層（１５Ａ）上に無機絶縁層（１５０）を積層する工程
   と、 前記無機絶縁層（１５０）の内の前記エッチングマスク
   層（４０）上の部分（１５ｂ）を当該エッチングマスク
   層（４０）とともに除去し、他の部分をコイル間絶縁層
   （１５Ｂ）として残存させる工程と、 前記コイル間絶縁層（１５Ｂ）をマスクとして用いるメ
   ッキ法によって、前記メッキ用下地導体（３１）に重ね
   て前記コイル（１６）を形成する工程と、 前記コイル（１６）及び無機絶縁層（１５Ｂ）の上部を
   無機絶縁物からなる上部絶縁層（１５Ｃ）で被覆するこ
   とによって、前記下部絶縁層（１５Ａ）と前記コイル間
   絶縁層（１５Ｂ）と当該上部絶縁層（１５Ｃ）とからな
   る前記層間絶縁体（１５）を形成する工程とを含むこと
   を特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】前記コイル（１６）の厚さを前記コイル部
   絶縁層（１５Ｂ）の厚さと同程度とすることを特徴とす
   る請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。