JPH0744819A

JPH0744819A - 磁気薄膜ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH0744819A
Application number: JP6053355A
Authority: JP
Inventors: Martin Thiele; マルティン・ティーレ
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1994-03-24
Publication date: 1995-02-14
Also published as: EP0635821A1; US5462637A

Abstract

(57)【要約】【目的】スタッドの接着を改善し、磁極沿いに腐蝕性
要素を組み込む問題を排除した磁気薄膜ヘッドの製造方
法を提供する。【構成】第１および第２磁極チップを構築するステッ
プと、前記第１および第２磁極チップと、金属フィルム
または合金フィルムで作られ前記第２磁極チップの構築
中にメッキされた第２磁極チップ・フラグとを酸化アル
ミニウム薄層で覆うステップと、第１マスクとして第１
フォトレジストを設けるステップと、前記酸化アルミニ
ウム薄層に所定のパターンをエッチングするために前記
第１マスクを露光、現像するステップと、ＮｉＦｅシー
ド層を清浄化された表面に設けるステップと、第２マス
クとして第２フォトレジストを設け、前記第２マスクを
露光、現像するステップと、前記第２マスクの開口部に
金の薄層を設けるステップと、前記第２フォトレジスト
を除去し、前記ＮｉＦｅシード層をエッチングにより除
去するステップとよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気薄膜ヘッドの製造
方法に関するに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気薄膜ヘッドのための一般に行われて
いるプロセスは、概ね４つの異なった部分に分割するこ
とができる。（１）第１磁極（Ｐ１）の構築（２）導電体コイルの構築（３）第２磁極（Ｐ２）の構築（４）導電体（スタッド）の構築。

【０００３】薄膜ヘッドの製造では、モジュールと磁気
ヘッドとの間に電気的コンタクトを形成するために比較
的大きな導体が使用される。

【０００４】これら導体の構築は下記のごとき全く異な
った機能を達成する。（１）機械的安定性（２）化学的安定性（３）低接触抵抗。

【０００５】従来は、形状、プロセス、および金属の組
み合わの点で異なったタイプのスタッドが使用されてい
た。そのため、磁極チップＰ２の完成後に、約３０〜５
０ミクロンの厚い銅のスタッドがメッキされる。この厚
みは、表面差を補正するため厚い酸化アルミニウム層
（オーバーコート）をスパッタリングすることによるも
のである。表面はパッドを金属メッキでラッピングする
ことにより平担化される。

【０００６】種々の問題が製造中に発生する。第１に、
使用する金属の組み合わせ（銅メッキ／ＮｉＦｅスパッ
ター／ＮｉＦｅメッキ／銅スパッター／銅メッキ／Ｎｉ
Ｆｅスパッター／金メッキ）のため、６つの界面が形成
され、その界面がプロセス中に汚染され、スタッドの接
着不良を惹起する。

【０００７】第２に、フォトレジスト（例えばデュポン
社のＲＩＳＴＯＮ）を使用すると薄膜ヘッドに沿って毛
細管が形成されるため、アルミナのオーバーコートが化
学的にエッチングされる。そこで、金メッキ溶液がオー
バーコート内に穴を形成する。これらの空隙は、空気ベ
アリング表面で磁極チップ構造に沿って現れる。

【０００８】第３に、全体が金の同一構造のスタッドを
使用することから、次の世代の金メッキ溶液は粒子精製
剤としてタリウムを含有する。この結果ＮｉＦｅ／金の
界面でタリウムの分離を生じ、スタッドの接着不良を惹
起する。

【０００９】更に、もし金をメッキするための２番目の
フォトリソグラフィ・マスクがメッキされた銅スタッド
より小さく且つ銅が露出していれば、腐蝕が発生する。

【００１０】すでに上述したように、第２磁極チップが
形成された後に、銅スタッド・メッキのため、銅のシー
ド層が付着された。もし、銅シードがスパッター・エッ
チングされると、磁極チップに沿って銅が再付着され、
それがスライダーのラッピング中に腐蝕する要素にな
る。

【００１１】更に、アルミナのオーバーコートの付着は
約１６時間にも及ぶ長時間プロセスである。ウエハー
は、使用するスパッター条件とスパッター時間により熱
ストレスが加えられる。温度は１２０゜Ｃに及ぶことが
ある。

【００１２】オーバーコート付着中に加えられた熱スト
レスは、特にＭＲヘッドの製造中に総合的な磁気特性の
低下を起こす。オーバーコート付着後、銅スタッドを再
び露出させるために平担化プロセス（ラッピング）が必
要である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の欠陥を克服するにある。

【００１４】本発明の他の目的は、より単純で、現存の
品質を低下させない、低コストの磁気薄膜ヘッドの製造
方法を提供するにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記およびその他の目的
は、以下のステップから成る磁気薄膜ヘッドの製造方法
によって達成される：（１）第１および第２磁極チップを構築するステップ（２）前記第１および第２磁極チップと、金属フィルム
または合金フィルムで作られ前記第２磁極チップの構築
中にメッキされた第２磁極チップ・フラグとを酸化アル
ミニウム薄層で覆うステップ（３）第１マスクとして第１フォトレジストを設けるス
テップ（４）前記酸化アルミニウム薄層に所定のパターンをエ
ッチングするために前記第１マスクを露光、現像するス
テップ（５）ＮｉＦｅシード層を清浄化された表面に設けるス
テップ（６）第２マスクとして第２フォトレジストを設け、前
記第２マスクを露光、現像するステップ（７）前記第２マスクの開口部に金の薄層を設けるステ
ップ（８）前記第２フォトレジストを除去し、前記ＮｉＦｅ
シード層をエッチングにより除去するステップ。

【００１６】

【実施例】図１を参照して、概略的な処理工程を説明す
る。

【００１７】第２磁極チップＰ２（図１、Ａ、１）の仕
上げ中に、Ｐ２フラッグ（３）、すなわち外部コンタク
トへの取り出し部材が、ＮｉＦｅの場合は同時にメッキ
され、また銅のような他の金属が必要であれば別途にメ
ッキされる。ついでこのフラッグとヘッドは酸化アルミ
ニウムの薄層で覆われ、そしてこの薄層はオーバーコー
ト（（ＯＣ）図１、Ｂ、５）と呼ばれる。層の厚さは約
５〜２０ミクロンで、１５ミクロンが好ましい。この薄
い層のため、付着時間は１６時間から４時間に短縮され
る。

【００１８】つづいて、オーバーコートにパターンをエ
ッチングするために第１マスクを露光させ現像するフォ
トリトグラフのステップのため、第１ポジフォトレジス
ト、例えばシップレイ社のＡＺ１３７５またはＡＺ１５
２９（図１、Ｃ、７）が塗られる。塗られるレジストの
厚さは４ミクロンから７ミクロンの間で、５ミクロンが
望ましい。

【００１９】次に、開口部（８）がＯＣ層にエッチング
される。水酸化ナトリウムとエチレンジアミン４酢酸
（ＥＤＴＡ）の混合液が腐蝕剤として使用されるのが好
ましい。好適な混合液は、１１ｇ／ＬＮａＯＨ＋５０
ｇ／ＬＮａ₂ＥＤＴＡ・２Ｈ₂Ｏである。エッチング速
度はｐＨと温度に依存する。この溶液はｐＨ１１、温度
約５０〜５７゜Ｃで非常に安定に且つ安全に作用する。
それは金属フィルムまたは合金フィルムで作られたＰ２
フラッグを浸蝕しない。これらの条件を用いると、エッ
チング速度は約１３０ナノメートル／分であるが、容易
に２００ナノメートル／分まで高めることができる。こ
れはまた、外部コンタクト金属が腐蝕していないので、
Ｐ２フラッグと次の金層との良好な接着を保証する。

【００２０】第１フォトレジストを露光し現像した後、
さらにＯＣエッチング後、ＮｉＦｅシード層（図１、
Ｄ，９）がつけられるが、次のメッキ・ステップで電気
的コンタクト層として機能するように清浄化された開口
部の表面にスパッターされるのが好ましい。シード層の
厚さは６０ナノメートルと１００ナノメートルの間で、
約８０ナノメートルが好ましい。

【００２１】ここで、スタッドの仕上がり寸法は巨視的
な接合技法によって左右されるため、先にエッチングさ
れたイメージより大きいマスクを使用して、第２ポジフ
ォトレジスト（１１）が用意され、露光され、現像され
る。

【００２２】次に、金の薄層（図１、Ｄ，１３）がマス
クの開口部につけられる。この金層の厚さは５ナノメー
トルと１５ナノメートルの間にあり、９から１０ナノメ
ートルが好ましい。

【００２３】レジストを剥離した後、ＮｉＦｅシード層
（９）は、真空乾式エッチ・プロセス（スパッタ・エッ
チングが好ましい）（図１、Ｅ）を使用して除去され
る。

【００２４】シード層をエッチングしてた後、磁気ヘッ
ドが既知の方法で完成される。

【００２５】本発明の金伝導体スタッドの製造方法は、
先に述べた主な問題点の解決、すなわち機械的安定性、
化学的安定性および低接触抵抗を達成する。

【００２６】従来使用された金属の組み合わせ（銅、Ｎ
ｉＦｅ、銅、金）によるスタッドの接着不良が見られた
問題は、Ｐ２（１）と金層（１３）間の界面が、非腐蝕
性溶液（ＮａＯＨ／ＥＤＴＡ）と純ＮｉＦｅシード層
（９）との使用で改善されることにより解決される。

【００２７】本発明に従った製造方法では、界面が４つ
だけなので汚染の危険が軽減される。

【００２８】従来のプロセスでは、オーバーコートの上
に厚い銅スタッドがメッキされ、これらの銅スタッド
は、メッキされた銅が酸化アルミニウムで完全には囲ま
れていない構造部の周囲のオーバーコート中に、いわゆ
るマッシュルームを形成した。本発明に従った製造方法
では、金スタッド構造がマスク開口部に完全に適合し
（押しボタン効果、図２）、マッシュルームの発生は見
られない。

【００２９】当業者に知られている完全に金のプロセス
では、ＮｉＦｅ／金の界面に集積されたタリウムまたは
コバルトのような、金メッキ付着のために使用される粒
子精製剤が接着不良を起こした。本発明の製造方法にお
いては、僅か５乃至１５ミクロンの金と、完全接着のた
め金と殆ど同じ元素構造をもつＮｉＦｅシードのみが使
用されるので、粒子精製剤の濃度が低い。

【００３０】更に、銅が全く使用されていないので、銅
の再付着が発生せず、また銅に起因する腐蝕は生じな
い。

【００３１】ＮｉＦｅシード層はスパッター・エッチン
グされてしまうので、スタッドの表面が完全に清浄化さ
れ、そのため表面のラッピングは必要ではない。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、金属の組み合わせに関する界
面の減少により、スタッドの接着を改善する。本発明の
他の利点は磁極チップに沿って銅の再付着が生じず、プ
ロセス中に毛細管が発生しないため、腐蝕性の要素が組
み込まれないことである。

【００３３】薄いオーバーコートに所定のパターンがエ
ッチングされ、後にこれに金が完全に充填されるため、
表面を平滑化する必要はない。従って、本製造方法によ
り、表面が完全に清浄化されたスタッドが得られる。

【００３４】更に、このスタッドは接合圧力に対し機械
的により安定している。また、オーバーコートの付着時
間は著しく短縮される。

【００３５】本発明の他の利点は、オーバーコート・プ
ロセス中に生じる熱ストレスが小さいことである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従った製造方法の概略的な処理工程で
ある

【図２】本発明に従って完成したスタッドの概略的上面
図である。

【符号の説明】

１第２磁極チップＰ２３Ｐ２フラッグ５オーバーコート７第１フォトレジスト８開口部９ＮｉＦｅシード層１２第２フォトレジスト１３金薄層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１および第２磁極チップを構築するステ
ップと、前記第１および第２磁極チップと、金属フィルムまたは
合金フィルムで作られ前記第２磁極チップの構築中にメ
ッキされた第２磁極チップ・フラグとを酸化アルミニウ
ム薄層で覆うステップと、第１マスクとして第１フォトレジストを設けるステップ
と、前記酸化アルミニウム薄層に所定のパターンをエッチン
グするために前記第１マスクを露光、現像するステップ
と、ＮｉＦｅシード層を清浄化された表面に設けるステップ
と、第２マスクとして第２フォトレジストを設け、前記第２
マスクを露光、現像するステップと、前記第２マスクの開口部に金の薄層を設けるステップ
と、前記第２フォトレジストを除去し、前記ＮｉＦｅシード
層をエッチングにより除去するステップと、よりなる磁
気薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項２】前記酸化アルミニウム薄層の厚さが５ミク
ロンと２０ミクロンの間である、請求項１の製造方法。
【請求項３】前記酸化アルミニウム薄層の厚さが１５ミ
クロンである、請求項１の製造方法。
【請求項４】前記第１フォトレジストがポジフォトレジ
ストである、請求項１の製造方法。
【請求項５】前記所定のパターンをエッチングするため
に水酸化ナトリウムおよびエチレンジアミン４酢酸から
なる腐蝕液を使用する、請求項１の製造方法。
【請求項６】前記ＮｉＦｅシード層の厚さが６０から１
００ナノメートルである、請求項１の製造方法。
【請求項７】前記ＮｉＦｅシード層の厚さが８０ナノメ
ートルである、請求項１の製造方法。
【請求項８】前記第２フォトレジストがポジフォトレジ
ストである、請求項１の製造方法。
【請求項９】前記第２マスクが前記第一マスクより大き
い、請求項１の製造方法。
【請求項１０】前記ＮｉＦｅシード層がスパッター・エ
ッチングにより除去される、請求項１の製造方法。