JPH0772930B2 - 薄膜磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘツドの製造方法Info
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- JPH0772930B2 JPH0772930B2 JP60018879A JP1887985A JPH0772930B2 JP H0772930 B2 JPH0772930 B2 JP H0772930B2 JP 60018879 A JP60018879 A JP 60018879A JP 1887985 A JP1887985 A JP 1887985A JP H0772930 B2 JPH0772930 B2 JP H0772930B2
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3163—Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
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- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/32—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film
- H01F41/34—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film in patterns, e.g. by lithography
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は強磁性薄膜等を基板上に積層付着し、フォトリ
ソグラフィーで微細加工を行なって製造され、高密度磁
気記録に用いられる薄膜磁気ヘッドの製造方法に関す
る。
ソグラフィーで微細加工を行なって製造され、高密度磁
気記録に用いられる薄膜磁気ヘッドの製造方法に関す
る。
＜従来技術＞ 第２図に薄膜磁気ヘッドの基本構造を断面図で示す。１
はNi−Fe合金（パーマロイ）、Fe−Al−Si合金（センダ
スト）等の強磁性体薄膜から成る磁気コアを示す。磁気
コア１は下部コア1aと上部コア1bより構成されており磁
気回路を形成している。２はCu,Al等の導電体薄膜から
成るリードを示しており、その１部は下部コア1aと上部
コア1bの間に介在している。３はSiO2,Si3N4等の絶縁体
層から成り、磁気コア１とリード２を電気的に絶縁する
ものである。下部コア1a及び上部コア1bはギャップ部
において絶縁層３を介して対向しており、バックコア部
において磁気的に結合されている。４は磁気テープや
磁気ディスク等の記録媒体である。
はNi−Fe合金（パーマロイ）、Fe−Al−Si合金（センダ
スト）等の強磁性体薄膜から成る磁気コアを示す。磁気
コア１は下部コア1aと上部コア1bより構成されており磁
気回路を形成している。２はCu,Al等の導電体薄膜から
成るリードを示しており、その１部は下部コア1aと上部
コア1bの間に介在している。３はSiO2,Si3N4等の絶縁体
層から成り、磁気コア１とリード２を電気的に絶縁する
ものである。下部コア1a及び上部コア1bはギャップ部
において絶縁層３を介して対向しており、バックコア部
において磁気的に結合されている。４は磁気テープや
磁気ディスク等の記録媒体である。
斯る薄膜磁気ヘッドにおいて、そのヘッド効率に関連す
る重要な要素としてはバックコア部における上部コア1a
と下部コア1bの磁気的結合状態がある。バックコア部の
下部コア1b表面には何らの介在物も無くまた表面粗度の
小さいことが要求される。これが満たされぬ場合、バッ
クコア部で磁気抵抗値が増大し、磁束がコアを流れにく
くなり、記録再生効率が低下する。
る重要な要素としてはバックコア部における上部コア1a
と下部コア1bの磁気的結合状態がある。バックコア部の
下部コア1b表面には何らの介在物も無くまた表面粗度の
小さいことが要求される。これが満たされぬ場合、バッ
クコア部で磁気抵抗値が増大し、磁束がコアを流れにく
くなり、記録再生効率が低下する。
従来のバックコア部形成方法とその問題点について述べ
る。バックコア部はSiO2,Si3N4等の絶縁体層３をフォト
リソグラフィーによりエッチング加工して下部コア1b表
面を露出させることにより形成される。従来のエッチン
グ方法として弗酸系エッチング液による湿式エッチング
法、フロン系ガスを用いたプラズマエッチング法がある
が、薄膜磁気ヘッドの特徴である多チャンネル化等の高
密度化に伴なうヘッドの微細化を図るためには、バック
コア部絶縁体層の加工が必要であり、その方法の１つと
して、フロン系ガスを用いた反応性イオンエッチング法
（Reactive ionetching:RIE法）が一般的である。一
方、コア材としてはパーマロイ、センダスト、CoZr等の
アモルファス合金、フェライト等が一般的である。これ
らの内、センダストは、磁気特性として飽和磁化が大き
く熱的な影響に対する磁気特性の安定性及び耐腐蝕性に
優れ、コア材料に適している。
る。バックコア部はSiO2,Si3N4等の絶縁体層３をフォト
リソグラフィーによりエッチング加工して下部コア1b表
面を露出させることにより形成される。従来のエッチン
グ方法として弗酸系エッチング液による湿式エッチング
法、フロン系ガスを用いたプラズマエッチング法がある
が、薄膜磁気ヘッドの特徴である多チャンネル化等の高
密度化に伴なうヘッドの微細化を図るためには、バック
コア部絶縁体層の加工が必要であり、その方法の１つと
して、フロン系ガスを用いた反応性イオンエッチング法
（Reactive ionetching:RIE法）が一般的である。一
方、コア材としてはパーマロイ、センダスト、CoZr等の
アモルファス合金、フェライト等が一般的である。これ
らの内、センダストは、磁気特性として飽和磁化が大き
く熱的な影響に対する磁気特性の安定性及び耐腐蝕性に
優れ、コア材料に適している。
以上の様にコア材としてセンダストを用い、バックコア
部加工法としてRIE法を用いることは高集積度の高効率
な薄膜磁気ヘッドを確立する有効な手段である。
部加工法としてRIE法を用いることは高集積度の高効率
な薄膜磁気ヘッドを確立する有効な手段である。
ところが、上記構成を用いる場合には以下の問題が存在
している。
している。
（１） センダスト膜表面のSiO2膜等の絶縁膜をRIE法
でエッチング加工後センダスト表面に褐色の反応生成物
が発生し、センダストの清浄な表面の露出を妨げる。
でエッチング加工後センダスト表面に褐色の反応生成物
が発生し、センダストの清浄な表面の露出を妨げる。
（２） 上記（１）の反応生成物は化学的に極めて不活
性であり除去が困難である。例えば、水や一般の有機溶
媒（アセトン、キシレン、エチレンアルコール他）に不
溶であり、酸（塩酸、硝酸、燐酸、硫酸）、アルカリ
（NaOH、KOH水溶液）に対しても反応しない。
性であり除去が困難である。例えば、水や一般の有機溶
媒（アセトン、キシレン、エチレンアルコール他）に不
溶であり、酸（塩酸、硝酸、燐酸、硫酸）、アルカリ
（NaOH、KOH水溶液）に対しても反応しない。
以上の様に一度発生した反応生成物はそのままでは、下
部コアであるセンダスト膜表面に損傷を与えることなく
除去するのは不可能である。従って、この反応生成物を
何らかの方法で変質させて除去することが考えられる。
そこで、この反応生成物の発生機構にさかのぼって考え
ると、まず発生条件の特徴的な点として以下の事項が上
げられる。
部コアであるセンダスト膜表面に損傷を与えることなく
除去するのは不可能である。従って、この反応生成物を
何らかの方法で変質させて除去することが考えられる。
そこで、この反応生成物の発生機構にさかのぼって考え
ると、まず発生条件の特徴的な点として以下の事項が上
げられる。
（ｉ） 反応生成物はセンダクト上のSiO2をRIE法で加
工した時にのみ発生し他の磁性体例えばパーマロイ上に
同様の条件で形成したSiO2膜をRIE法で加工した時には
発生しない。つまりセンダストの成分であるFe,Al,Siの
いずれかあるいはその複数がRIE加工時のフロン系ガス
プラズマ中に存在する弗素ラジカル或いはその他のイオ
ンと反応して生成したものと考えられる。
工した時にのみ発生し他の磁性体例えばパーマロイ上に
同様の条件で形成したSiO2膜をRIE法で加工した時には
発生しない。つまりセンダストの成分であるFe,Al,Siの
いずれかあるいはその複数がRIE加工時のフロン系ガス
プラズマ中に存在する弗素ラジカル或いはその他のイオ
ンと反応して生成したものと考えられる。
（ii） この反応生成物はフロン系ガスのプラズマ中で
発生することが特徴的である。例えば弗酸と弗化アンモ
ニウム水溶液の混合液にセンダスト膜を浸漬しても、セ
ンダスト膜表面は或る程度エッチングされて表面は粗く
なるが茶褐色の反応生成物は全く発生しない。
発生することが特徴的である。例えば弗酸と弗化アンモ
ニウム水溶液の混合液にセンダスト膜を浸漬しても、セ
ンダスト膜表面は或る程度エッチングされて表面は粗く
なるが茶褐色の反応生成物は全く発生しない。
以上の発生条件の特徴的な点を考慮し、ある種のガスを
RIE加工時に導入して、そのプラズマで反応生成物を化
学的、物理的に変質させれば除去可能になることが考え
られる。
RIE加工時に導入して、そのプラズマで反応生成物を化
学的、物理的に変質させれば除去可能になることが考え
られる。
いずれにしても、上述の反応生成物を除去せずに上部コ
アを付着させてヘッドを加工した場合、ヘッド効率の良
い薄膜磁気ヘッドを作製することはできないという問題
点があった。
アを付着させてヘッドを加工した場合、ヘッド効率の良
い薄膜磁気ヘッドを作製することはできないという問題
点があった。
＜目的＞ 本発明は上述の目第点に鑑みてなされたものであって、
バックコア部のセンダスト膜上のSiO2をフロン系ガスを
用いてRIE法でエッチング加工した後、酸素又は酸素と
アルゴンの混合ガスのプラズマでバックコア部に発生し
た反応生成物を水溶性物質に変質させ、水洗除去してヘ
ッド効率の良い薄膜磁気ヘッドを作製する製造技術を提
供することを目的とするものである。
バックコア部のセンダスト膜上のSiO2をフロン系ガスを
用いてRIE法でエッチング加工した後、酸素又は酸素と
アルゴンの混合ガスのプラズマでバックコア部に発生し
た反応生成物を水溶性物質に変質させ、水洗除去してヘ
ッド効率の良い薄膜磁気ヘッドを作製する製造技術を提
供することを目的とするものである。
＜実施例＞ 以下本発明の１実施例を第１図に示す薄膜磁気ヘッドの
製造工程図に基いて説明する。ます強磁性体薄膜である
センダスト膜５上のSiO2膜上にフォトリソグラフィーに
よりフォトレジスト７のパターンを形成する。これを第
１図（Ａ）に示す。次にフロン系ガス（CF4,CHF3等）を
反応ガスとしてRIE法にてSiO2膜６をエッチングし、第
１図（Ｂ）の如くとする。エッチングが完了し、センダ
スト膜５の表面が露出した時点から第１図（Ｃ）に示す
ようにセンダスト膜６表面に反応生成物８が発生する。
次に酸素ガス又は酸素とアルゴンの混合ガスを導入して
RIE法で発生した反応生成物８を水溶性物質９に変質さ
せる。これを第１図（Ｄ）に示す。その後、水洗して水
溶性物質９を除去し第１図（Ｅ）に示す如く清浄なセン
ダスト膜５の表面を露出させる。
製造工程図に基いて説明する。ます強磁性体薄膜である
センダスト膜５上のSiO2膜上にフォトリソグラフィーに
よりフォトレジスト７のパターンを形成する。これを第
１図（Ａ）に示す。次にフロン系ガス（CF4,CHF3等）を
反応ガスとしてRIE法にてSiO2膜６をエッチングし、第
１図（Ｂ）の如くとする。エッチングが完了し、センダ
スト膜５の表面が露出した時点から第１図（Ｃ）に示す
ようにセンダスト膜６表面に反応生成物８が発生する。
次に酸素ガス又は酸素とアルゴンの混合ガスを導入して
RIE法で発生した反応生成物８を水溶性物質９に変質さ
せる。これを第１図（Ｄ）に示す。その後、水洗して水
溶性物質９を除去し第１図（Ｅ）に示す如く清浄なセン
ダスト膜５の表面を露出させる。
センダスト膜５は真空蒸着法あるいはスパッタ法により
作製する。膜組成はFe,Al,Si膜圧は４〜６μｍである。
フォトレジスト７はヘキスト社製AZ4110等を用いた。Si
O2層６はスパッタ法あるいはプラズマCVD法を用いてセ
ンダスト膜５上に成膜し、膜厚は３〜４μｍとする。RI
E加工条件は、反応ガスとしてCF4を用い、ガス圧0.03To
rr、パワー密度1.4W/cm2、SiO2膜６のエッチング速度40
0〜500Å／分とする。O2ガスによる反応生成物の処理条
件としてガス圧0.03Torr、パワー密度1.4W/cm2で５〜１
分で行なった。
作製する。膜組成はFe,Al,Si膜圧は４〜６μｍである。
フォトレジスト７はヘキスト社製AZ4110等を用いた。Si
O2層６はスパッタ法あるいはプラズマCVD法を用いてセ
ンダスト膜５上に成膜し、膜厚は３〜４μｍとする。RI
E加工条件は、反応ガスとしてCF4を用い、ガス圧0.03To
rr、パワー密度1.4W/cm2、SiO2膜６のエッチング速度40
0〜500Å／分とする。O2ガスによる反応生成物の処理条
件としてガス圧0.03Torr、パワー密度1.4W/cm2で５〜１
分で行なった。
次に反応生成物のプラズマ中、処理用ガスとして、酸素
とフロン系ガスの混合気体を用いる実施例について説明
する。まず、反応生成物がRIE加工での時点で発生して
いるかを考えると前述の発生条件の特徴ｉ）からSiO2エ
ッチングが終了し、センダスト面がフロン系ガスプラズ
マに直接さらされる時点以後である。実際、SiO2が残っ
ている時点でRIE加工を中止した時反応生成物の発生は
見られない。そこでRIE加工中SiO2膜６が1000〜2000Å
を残してほぼエッチングされた時点で、エッチングガス
をフロ系ガスから酸素とフロン系ガスの混合ガスに切替
えて残りのSiO2を完全にエッチングし、しかもセンダス
ト膜５上に発生する反応生成物を発生と同時に水溶性物
質に変質させる。この場合のフォトレジスト７、センダ
スト膜５、SiO2膜６、RIE加工条件は前述の方法と同様
である。CF4ガスとO2ガスの体積比は2:1であり、このガ
スを用いた時のSiO2のエッチング速度は約530Å／分で
ある。
とフロン系ガスの混合気体を用いる実施例について説明
する。まず、反応生成物がRIE加工での時点で発生して
いるかを考えると前述の発生条件の特徴ｉ）からSiO2エ
ッチングが終了し、センダスト面がフロン系ガスプラズ
マに直接さらされる時点以後である。実際、SiO2が残っ
ている時点でRIE加工を中止した時反応生成物の発生は
見られない。そこでRIE加工中SiO2膜６が1000〜2000Å
を残してほぼエッチングされた時点で、エッチングガス
をフロ系ガスから酸素とフロン系ガスの混合ガスに切替
えて残りのSiO2を完全にエッチングし、しかもセンダス
ト膜５上に発生する反応生成物を発生と同時に水溶性物
質に変質させる。この場合のフォトレジスト７、センダ
スト膜５、SiO2膜６、RIE加工条件は前述の方法と同様
である。CF4ガスとO2ガスの体積比は2:1であり、このガ
スを用いた時のSiO2のエッチング速度は約530Å／分で
ある。
第３図にセンダスト膜上の絶縁層をRIE法で加工した
後、薄膜磁気ヘッドとした場合のバックコア部表面組織
の顕微鏡写真である。第３図（Ａ）はセンダスト膜表面
のSiO2膜をRIE法でエッチング加工した後、センダスト
膜表面に生成する褐色の反応生成物の存在を示してい
る。この反応生成物はバックコアパターン部に不規則な
斑点として認められる。第３図（Ｂ）は上記第１の実施
例で作製した薄膜磁気ヘッドに対応し、SiO2膜をRIE法
でエッチングした後、酸素ガス又は酸素とアルゴンの混
合ガスでRIE法により反応生成物を水溶性物質９に変質
させて水洗除去したバックコア部の顕微鏡写真である。
ハックコアパターン内には斑点状の反応生成物が完全に
除去されている。第３図（Ｂ）は同じく上記第２の実施
例に対応し、酸素とフロン系ガスの混合気体でRIE法に
より反応生成物を水溶性物質９に変質させて水洗除去し
たバックコア部の顕微鏡写真である。同様にハックコア
パターン内には斑点状の反応生成物が完全に除去されて
いる。
後、薄膜磁気ヘッドとした場合のバックコア部表面組織
の顕微鏡写真である。第３図（Ａ）はセンダスト膜表面
のSiO2膜をRIE法でエッチング加工した後、センダスト
膜表面に生成する褐色の反応生成物の存在を示してい
る。この反応生成物はバックコアパターン部に不規則な
斑点として認められる。第３図（Ｂ）は上記第１の実施
例で作製した薄膜磁気ヘッドに対応し、SiO2膜をRIE法
でエッチングした後、酸素ガス又は酸素とアルゴンの混
合ガスでRIE法により反応生成物を水溶性物質９に変質
させて水洗除去したバックコア部の顕微鏡写真である。
ハックコアパターン内には斑点状の反応生成物が完全に
除去されている。第３図（Ｂ）は同じく上記第２の実施
例に対応し、酸素とフロン系ガスの混合気体でRIE法に
より反応生成物を水溶性物質９に変質させて水洗除去し
たバックコア部の顕微鏡写真である。同様にハックコア
パターン内には斑点状の反応生成物が完全に除去されて
いる。
＜効果＞ 以上の如く本発明に依れば従来の技術的問題を改善する
ことができ、次の様な効果がある。
ことができ、次の様な効果がある。
（１） センダスト面に発生する反応生成物を極めて簡
単な方法で除去できる。
単な方法で除去できる。
（２） センダスト表面には何ら損傷を与えることが無
く、反応生成物は完全に除去される。
く、反応生成物は完全に除去される。
（３） 清浄なセンダスト面が得られることから上下コ
アの磁気的結合の良好な薄膜磁気ヘッドを作製すること
ができる。
アの磁気的結合の良好な薄膜磁気ヘッドを作製すること
ができる。
第１図は本発明の１実施例の説明に供する薄膜磁気ヘッ
ドのバックコア部の加工工程を示す工程説明図である。 第２図は薄膜磁気ヘッドの基本構造を示す断面図であ
る。 第３図は薄膜磁気ヘッドのバックコア部のセンダスト合
金膜から成る金属表面を表わす金属組織の顕微鏡拡大写
真（倍率400倍）である。図中、楕円形内部に表われて
いる部分が上記バツクコア部金属の表面状態を示す領域
である。 １……コア,1a……下部コア,1b……上部コア,2……絶縁
体層,3……リード,4……記録媒体,5……センダスト層,6
……SiO2層,7……フォトレジスト,8……反応生成物,9…
…水溶性物質，……ギャップ部，……バックコア部
ドのバックコア部の加工工程を示す工程説明図である。 第２図は薄膜磁気ヘッドの基本構造を示す断面図であ
る。 第３図は薄膜磁気ヘッドのバックコア部のセンダスト合
金膜から成る金属表面を表わす金属組織の顕微鏡拡大写
真（倍率400倍）である。図中、楕円形内部に表われて
いる部分が上記バツクコア部金属の表面状態を示す領域
である。 １……コア,1a……下部コア,1b……上部コア,2……絶縁
体層,3……リード,4……記録媒体,5……センダスト層,6
……SiO2層,7……フォトレジスト,8……反応生成物,9…
…水溶性物質，……ギャップ部，……バックコア部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 光彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−60421（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−87325（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−165423（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】磁気回路を構成する第１及び第２の磁性体
層間に導電体コイルと絶縁体部材を介設して成り、前記
第１の磁性体層がFe−Al−Si合金、前記絶縁体部材が酸
化物又は窒化物から成る薄膜磁気ヘッドの製造方法にお
いて、前記絶縁体部材をガスプラズマ中で反応性イオン
エッチング法によりエッチングして前記第１の磁性層表
面を一部露出せしめる際に発生する化学的に極めて不活
性な反応生成物を、酸素プラズマ中に放置することによ
り水溶性物質に変質させた後水洗除去することを特徴と
する薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項２】酸素プラズマのガス雰囲気を酸素ガス、酸
素ガスとアルゴンの混合気体又は酸素ガスとフロン系ガ
スの混合気体とした特許請求の範囲第１項記載の薄膜磁
気ヘッドの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018879A JPH0772930B2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 薄膜磁気ヘツドの製造方法 |
| US06/824,199 US4702794A (en) | 1985-01-31 | 1986-01-30 | Production of thin film magnetic head |
| GB08602340A GB2170645B (en) | 1985-01-31 | 1986-01-30 | Production of thin film magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018879A JPH0772930B2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 薄膜磁気ヘツドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61177615A JPS61177615A (ja) | 1986-08-09 |
| JPH0772930B2 true JPH0772930B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=11983836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60018879A Expired - Fee Related JPH0772930B2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 薄膜磁気ヘツドの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4702794A (ja) |
| JP (1) | JPH0772930B2 (ja) |
| GB (1) | GB2170645B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0770025B2 (ja) * | 1987-09-16 | 1995-07-31 | 富士通株式会社 | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
| JP2953401B2 (ja) * | 1996-10-04 | 1999-09-27 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法 |
| US9472214B1 (en) * | 2013-10-14 | 2016-10-18 | Seagate Technology Llc | Reader side shield |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3886005A (en) * | 1973-07-13 | 1975-05-27 | Motorola Inc | Method of manufacturing semiconductor devices |
| JPS6098626A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-01 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体層の表面処理方法 |
-
1985
- 1985-01-31 JP JP60018879A patent/JPH0772930B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-01-30 US US06/824,199 patent/US4702794A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-01-30 GB GB08602340A patent/GB2170645B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2170645A (en) | 1986-08-06 |
| JPS61177615A (ja) | 1986-08-09 |
| GB2170645B (en) | 1988-09-07 |
| GB8602340D0 (en) | 1986-03-05 |
| US4702794A (en) | 1987-10-27 |
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