JPH08329421A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１，第２の平坦化層の絶縁性の劣化を防止
し、製品の信頼性及び歩留りの大幅な向上を図る。 【構成】 イオンミーリング法によりエッチングを施し
て導体コイル２の非成膜領域に存する第１のメッキ下地
層を除去した後、第１の平坦化層５に酸素ガスを用いて
プラズマ・アッシング処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上層コアと下層コアを
有し、例えばこれら各コアにそれぞれ平坦化層を介して
導体コイルが設けられてなる誘導型の薄膜磁気ヘッドの
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、薄膜磁気ヘッドとしては、磁性
膜、絶縁膜等の薄膜が多重積層され、さらに導体コイル
やリード線が形成されてなるものがある。この薄膜磁気
ヘッドは真空薄膜形成技術により形成されるため、狭ト
ラック化や狭ギャップ化等の微細寸法化が容易高分解能
記録が可能であるという特徴を有しており、高密度記録
化に対応した磁気ヘッドとして注目されている。

【０００３】例えば、磁気記録媒体に直接接触して情報
信号の記録・再生を行うタイプの薄膜磁気ヘッドとして
は、例えばフェライト等の酸化物磁性材料からなる基板
上に、真空薄膜形成技術によって導体コイル及び磁性体
膜が形成されて構成されたものがある。

【０００４】具体的に、例えば記録用の薄膜磁気ヘッド
として好適なものとしては、いわゆる誘導型（インダク
ティブ型）の磁気ヘッド（以下、単にインダクティブヘ
ッドと記す。）がある。このインダクティブヘッドは、
軟磁性体層である下層コア上に磁気ギャップを形成する
ためのギャップ膜が成膜され、さらにこのギャップ膜上
に表面を平坦化して導体コイルの成膜を容易にするため
の第１の平坦化層が成膜されて、さらにその表面上に導
体コイルがスパイラル状に形成されている。そして、表
面の平坦化を図るためのレジスト等の高分子材料からな
る第２の平坦化層が成膜され、この第２の平坦化層上に
軟磁性体層である上層コアが形成されて上記インダクテ
ィブヘッドが構成されている。

【０００５】このインダクティブヘッドは、例えば磁気
抵抗効果を奏する磁気抵抗効果素子を備えた再生用の磁
気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドとともに、複合型の薄膜磁
気ヘッドとしてハードディスクドライブに搭載され利用
されている。ここで、上記インダクティブヘッドを作製
するに際しては、先ず、下層コア上に絶縁材料よりなる
ギャップ膜を成膜し、このギャップ膜上にレジストやポ
リイミド等の高分子材料を用いて第１の平坦化層を成膜
する。

【０００６】次いで、上記第１の平坦化層上にＣｒ／Ｃ
ｕを材料として順次成膜を施して２層構造の第１のメッ
キ下地層を形成する。その後、この第１のメッキ下地層
上に導電コイルを成膜する。すなわち、フォトリソグラ
フィー技術により、第１のメッキ下地層上にレジスト剤
を塗布し、所定形状のレジストパターンを形成し、当該
レジストパターンに基づいてＣｕを材料としてスパイラ
ル状の導電コイルをメッキ成膜する。

【０００７】そして、所定の有機溶剤を用いて上記レジ
ストパターンを溶解除去した後に、イオンミーリング法
によりエッチングを施して導体コイルの非成膜領域に存
する第１のメッキ下地層を除去する。さらに、導電コイ
ルを形成するために成膜したメッキ膜のうち、不要なメ
ッキ膜をウェットエッチングにより除去するためのカバ
ーレジストを形成する。その後、硝酸を主成分とするエ
ッチャントを用いて不要なメッキ膜を除去し、有機溶剤
を用いてカバーレジストを溶解除去する。

【０００８】次いで、上記導体コイル上にレジスト剤を
塗布し、真空キュア炉にてキュアリングを施すことによ
り第２の平坦化層を形成し、第２の平坦化層上にＣｒ／
Ｔｉ／Ｎｉ−Ｆｅを材料として順次成膜を施して３層構
造の第２のメッキ下地層を形成する。

【０００９】そして、導体コイルの形成と同様に、第２
のメッキ下地層上に上層コア及び導体コイルのリード線
をメッキ成膜する。すなわち、フォトリソグラフィー技
術により、第２のメッキ下地層上にレジスト剤を塗布
し、所定形状のレジストパターンを形成し、当該レジス
トパターンに基づいてＮｉ−Ｆｅを材料として上層コア
及びリード線をそれぞれメッキ成膜する。

【００１０】そして、所定の有機溶剤を用いて上記レジ
ストパターンを溶解除去した後に、イオンミーリング法
によりエッチングを施して上層コア及びリード線の非成
膜領域に存する第２のメッキ下地層を除去する。さら
に、上層コア及びリード線を形成するために成膜したメ
ッキ膜のうち、不要なメッキ膜をウェットエッチングに
より除去するためのカバーレジストを形成する。その
後、硝酸を主成分とするエッチャントを用いて不要なメ
ッキ膜を除去し、有機溶剤を用いてカバーレジストを溶
解除去する。

【００１１】以上の工程を経ることにより、上記インダ
クティブヘッドが完成する。このインダクティブヘッド
は、再生用の薄膜磁気ヘッドである磁気抵抗効果型磁気
ヘッド（以下、単にＭＲヘッドと記す。）と一体形成さ
れて複合型磁気ヘッドとして用いられることが多い。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記イ
ンダクティブヘッドを作製するに際して、導体コイル及
び上層コア，リード線（以下、単に導体コイル等と記
す。）を形成した後に、イオンミーリング法によりエッ
チングを施して導体コイル等の非成膜領域に存する第
１，第２のメッキ下地層を除去するときに、第１，第２
の平坦化層にもエッチングが施される。そのため、導体
コイル等と第１，第２の平坦化層との絶縁性が著しく劣
化する。

【００１３】これは、イオンミーリング後に第１，第２
の平坦化層上に吸着水やレジスト層の変質層のような導
電性の高い物質が存在するためであり、導体コイル等と
第１，第２の平坦化層との間に短絡が生じてしまうこと
になる。さらに、当該インダクティブヘッドがＭＲヘッ
ドを伴って複合型薄膜磁気ヘッドとされている場合、上
記下層コアが当該ＭＲヘッドの上部シールドコアを兼ね
ており、ＭＲ素子にセンス電流を供給する前端電極が下
層コアと電気的に接続され、さらにバックギャップ部に
て下層コアと上層コアとが電気的に接続されている。し
たがって、上述の如く導体コイル等と第１，第２の平坦
化層との間の絶縁が悪いと、ＭＲヘッドにも悪影響が及
ぼされ、信頼性及び歩留りの低下を来す主な原因の１つ
となっている。

【００１４】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、第１又は第２の平
坦化層の絶縁性の劣化を防止し、製品の信頼性及び歩留
りの大幅な向上を図ることを可能とする薄膜磁気ヘッド
の製造方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、軟磁性材料よ
りなる下層コア上に第１の平坦化層が成膜され、当該第
１の平坦化層上にスパイラル状の導体コイルが成膜され
るとともに、上層コアが成膜されてなる薄膜磁気ヘッド
の製造方法をその対象とする。

【００１６】本発明は、第１の平坦化層上に第１のメッ
キ下地層を成膜し、当該第１のメッキ下地層上にフォト
リソグラフィー技術により所定形状のレジストパターン
を形成した後、当該レジストパターンに基づいて導体コ
イルをメッキ成膜する工程と、所定の有機溶剤を用いて
上記レジストパターンを溶解除去する工程と、イオンミ
ーリング法によりエッチングを施して導体コイルの非成
膜領域に存する第１のメッキ下地層を除去した後、第１
の平坦化層に酸素ガスを用いてアッシング処理を施す工
程とを有することを特徴とするものである。

【００１７】さらに、本発明においては、導体コイル上
に第２の平坦化層を成膜する工程と、第２の平坦化層上
に第２のメッキ下地層を成膜し、当該第２のメッキ下地
層上にフォトリソグラフィー技術により所定形状のレジ
ストパターンを形成した後、当該レジストパターンに基
づいて上層コアをメッキ成膜する工程と、所定の有機溶
剤を用いてレジストパターンを溶解除去する工程と、イ
オンミーリング法によりエッチングを施して上層コアの
非成膜領域に存するメッキ下地層を除去した後、第２の
平坦化層に酸素ガスを用いてアッシング処理を施す工程
とを施すことが好適である。

【００１８】このとき、第２の平坦化層上に導体コイル
のリード線を上層コアと並存形成することが好ましい。
また、第１のメッキ下地層をＣｒ／Ｃｕを材料として２
層構造となるように順次成膜するとともに、導体コイル
をＣｕを材料として形成することが好適であり、同様
に、第２のメッキ下地層をＣｒ／Ｔｉ／Ｎｉ−Ｆｅを材
料として３層構造となるように順次成膜するとともに、
上層コアをＮｉ−Ｆｅを材料として形成することが好適
である。

【００１９】

【作用】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法におい
ては、導体コイルをメッキ成膜した後に、イオンミーリ
ング法によりエッチングを施して導体コイルの非成膜領
域に存する第１のメッキ下地層を除去し、さらに第１の
平坦化層に酸素ガスを用いてアッシング処理を施す。

【００２０】イオンミーリング法によるエッチングを施
す際には、エッチングのばらつきを考慮して多少のオー
バーエッチングを行う。このとき、必然的に第１の平坦
化層の表面もエッチングされることになり、これら第１
の平坦化層の表面に導電性の変質層が形成される。そこ
で、上述の如く、第１の平坦化層に酸素ガスを用いてア
ッシング処理を施すことにより上記変質層が灰化除去さ
れ、導体コイル間及び導体コイル等における絶縁性が十
分に保持されることになる。

【００２１】さらに、上層コア及びリード線（以下、単
に上層コア等と記す）をメッキ成膜した後に、イオンミ
ーリング法によりエッチングを施して導体コイルの非成
膜領域に存する第２のメッキ下地層を除去し、さらに第
２の平坦化層に酸素ガスを用いてアッシング処理を施す
ことにより、上述と同様に、上記変質層が灰化除去され
て上層コア等における絶縁性が十分に保持されることに
なる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を、記録用の薄膜磁気ヘッドと
して好適なインダクティブ型の薄膜磁気ヘッド（以下、
単にインダクティブヘッドと記す）に適用し、さらにこ
のインダクティブヘッドと再生用のＭＲヘッドとが積層
形成されてなる複合型薄膜磁気ヘッドとした実施例を図
面を参照しながら説明する。

【００２３】この実施例の複合型薄膜磁気ヘッドは、図
１に示すように、磁気抵抗効果を奏するＭＲ素子１１が
それぞれ軟磁性体層である下部シルードコア１２と後述
の下層コア１と兼用される上部シルードコアとにより狭
持されてなるＭＲヘッドＡと、導体コイル２が下層コア
１と上層コア３とにより狭持されてなるインダクティブ
ヘッドＢとが順次積層されて構成されている。

【００２４】ＭＲヘッドＡは、ＭＲ素子１１にセンス電
流がトラック幅方向と直交する方向に流れる、いわゆる
縦型のＭＲヘッドである。具体的には、非磁性基板２１
上に、例えばＡｌ₂ Ｏ₃ よりなる絶縁層２２を介して下
部シールドコア１２が形成され、この下部シールドコア
１２上に磁気ギャップを形成するＡｌ₂ Ｏ₃ 等よりなる
絶縁層２３が積層されている。そして、この絶縁層２３
上にＭＲ素子１１がその長手方向が磁気記録媒体との対
向面（磁気記録媒体摺動面ａ）と垂直になるように配さ
れ、且つその一方の端面が磁気記録媒体摺動面ａに露出
するかたちに形成されている。さらに、ＭＲ素子１１の
両端部上に、このＭＲ素子１１にセンス電流を提供する
ための前端電極２４ａ及び後端電極２４ｂが設けられ、
絶縁層２３を介して当該ＭＲ素子１１にバイアス磁界を
印加するためのバイアス導体２５が設けられている。こ
こで、前端，後端電極２４ａ，２４ｂにより狭持された
ＭＲ素子の領域が磁気抵抗効果を示す感磁部となる。そ
して、バイアス導体２５上に絶縁層２３が積層され、こ
の絶縁層１５上に後述の下層コア１と兼用される上部シ
ルードコアが形成されて、ＭＲ素子Ａが構成されてい
る。

【００２５】一方、インダクティブヘッドＢは、軟磁性
体層である上記下層コア１上に磁気ギャップを形成する
ギャップ膜４が成膜され、さらにこのギャップ膜４上に
表面を平坦化して導体コイル２の成膜を容易にするため
の第１の平坦化層５が成膜されて、さらにその表面上に
導体コイル２がスパイラル状に形成されている。そし
て、表面の平坦化を図るためのレジスト等の高分子材料
からなる第２の平坦化層６が成膜され、この第２の平坦
化層６上に軟磁性体層である上層コア３が形成されて構
成されている。

【００２６】ここで、インダクティブヘッドＢを作製す
るには、先ず図２に示すように、上記ＭＲ素子１１の上
部に軟磁性材よりなる下層コア１を成膜した後、ギャッ
プ膜４を介してこの下層コア１上に当該下層コア１と導
体コイル２との間の絶縁を図り且つ表面の平坦化を図っ
て導体コイル２を正確に形成するためのレジスト等の有
機高分子材料よりなる第１の平坦化層５を成膜する。

【００２７】次いで、図３に示すように、上記第１の平
坦化層５上にＣｒ／Ｃｕを材料として順次成膜を施して
２層構造の図示しない第１のメッキ下地層をスパッタ成
膜する。その後、この第１のメッキ下地層上に導電コイ
ル２を成膜する。すなわち、フォトリソグラフィー技術
により、第１のメッキ下地層上にレジスト剤を塗布し、
所定形状のレジストパターンを形成し、当該レジストパ
ターンに基づいてＣｕを材料としてスパイラル状の導電
コイル２をメッキ成膜する。

【００２８】そして、所定の有機溶剤を用いて上記レジ
ストパターンを溶解除去した後に、イオンミーリング法
によりエッチングを施して導体コイル２の非成膜領域に
存する第１のメッキ下地層を除去する。その後、第１の
平坦化層５に酸素ガスを用いてプラズマ・アッシング処
理を施す。ここで、上述のようにイオンミーリング法に
よるエッチングを施す際には、エッチングのばらつきを
考慮して多少のオーバーエッチングを行う。このとき、
必然的に第１の平坦化層５の表面もエッチングされるこ
とになり、第１の平坦化層５の表面に導電性の変質層が
形成される。そこで、上述の如く、この第１の平坦化層
５に酸素ガスを用いてアッシング処理を施すことによ
り、上記変質層が灰化除去され、導体コイル２間及び導
体コイル２と上層コア３との間における絶縁性が十分に
保持されることになる。

【００２９】さらに、導電コイル２を形成するために成
膜したメッキ膜のうち、不要なメッキ膜をウェットエッ
チングにより除去するためのカバーレジストを形成す
る。その後、硝酸を主成分とするエッチャントを用いて
不要なメッキ膜を除去し、有機溶剤を用いてカバーレジ
ストを溶解除去する。

【００３０】次いで、図４及び図５に示すように、導体
コイル２上に第２の平坦化層６を形成する。この第２の
平坦化層６は、平坦化膜６ａ，６ｂよりなるものであ
る。すなわち、導体コイル２上にレジスト剤を塗布し、
真空キュア炉にてキュアリングを施すことにより平坦化
膜６ａを形成した後、同様に、当該平坦化膜６ａ上にレ
ジスト剤を塗布し、真空キュア炉にてキュアリングを施
すことにより平坦化膜６ｂを形成する。

【００３１】次いで、当該第２の平坦化層６上にＣｒ／
Ｔｉ／Ｎｉ−Ｆｅを材料として順次成膜を施して３層構
造の図示しない第２のメッキ下地層を形成する。そし
て、導体コイル２を形成した場合と同様に、第２のメッ
キ下地層上に上層コア３及び導体コイル２のリード線３
１をメッキ成膜する。すなわち、フォトリソグラフィー
技術により、第２のメッキ下地層上にレジスト剤を塗布
し、所定形状のレジストパターンを形成し、当該レジス
トパターンに基づいてＮｉ−Ｆｅを材料として上層コア
３及びリード線３１をそれぞれメッキ成膜する。

【００３２】次いで、所定の有機溶剤を用いて上記レジ
ストパターンを溶解除去した後に、イオンミーリング法
によりエッチングを施して上層コア３及びリード線３１
の非成膜領域に存する第２のメッキ下地層を除去する。
その後、第２の平坦化層６に酸素ガスを用いてプラズマ
・アッシング処理を施す。ここで、上述のようにイオン
ミーリング法によるエッチングを施す際には、エッチン
グのばらつきを考慮して多少のオーバーエッチングを行
う。このとき、必然的に第２の平坦化層６の表面もエッ
チングされることになり、第２の平坦化層６の表面に導
電性の変質層が形成される。そこで、上述の如く、この
第２の平坦化層６に酸素ガスを用いてアッシング処理を
施すことにより、上記変質層が灰化除去され、導体コイ
ル２と上層コア３との間における絶縁性が十分に保持さ
れることになる。

【００３３】以上の工程を経ることにより、上記図１に
示すインダクティブヘッドＢが完成する。ここで、１つ
の実験例について説明する。この実験は、ＭＲ素子Ａと
インダクティブヘッドＢとの間の絶縁抵抗値について、
第１，第２の平坦化層に酸素ガスを用いたアッシング処
理を施すことなく製造された従来の複合型薄膜磁気ヘッ
ドにおけるＭＲ素子とインダクティブヘッドとの間の絶
縁抵抗値との比較に基づいて調べたものである。具体的
には、ＭＲ素子Ａの接続端子及びインダクティブヘッド
Ｂの接続端子にそれぞれ所定のプローバのピンを接続
し、ＭＲ素子Ａ−インダクティブヘッドＢ間に所定の定
電流を供給して、このＭＲ素子Ａ−インダクティブヘッ
ドＢ間の電位差を測定することにより、この間の絶縁抵
抗値（Ω）を算出した。

【００３４】実験結果を図６及び図７に示す。ここで、
従来の複合型薄膜磁気ヘッド（サンプルａ）についての
度数を図６に、本実施例の複合型薄膜磁気ヘッド（サン
プルｂ）についての度数を図７に示した。このように、
サンプルｂの絶縁抵抗値は、サンプルａの絶縁抵抗値と
比較して、ほぼ１０₄ オーダーの向上を示すことが分か
る。

【００３５】したがって、本実施例に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法によれば、第１，第２の平坦化層５，６の
絶縁性の劣化を防止し、製品の信頼性及び歩留りの大幅
な向上を図ることが可能となる。

【００３６】

【発明の効果】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法
においては、導体コイル又は上層コア及びリード線（以
下、単に導体コイル等と記す）をメッキ成膜した後に、
イオンミーリング法によりエッチングを施して導体コイ
ル等の非成膜領域に存する第１又は第２のメッキ下地層
を除去し、さらに第１又は第２の平坦化層に酸素ガスを
用いてアッシング処理を施す。イオンミーリング法によ
るエッチングを施す際には、エッチングのばらつきを考
慮して多少のオーバーエッチングを行う。このとき、必
然的に第１又は第２の平坦化層の表面もエッチングされ
ることになり、これら第１又は第２の平坦化層の表面に
導電性の変質層が形成される。そこで、上述の如く、第
１又は第２の平坦化層に酸素ガスを用いてアッシング処
理を施すことにより上記変質層が灰化除去され、導体コ
イル間及び導体コイル等又は上層コア間等における絶縁
性が十分に保持されることになる。

【００３７】したがって、第１又は第２の平坦化層の絶
縁性の劣化を防止し、製品の信頼性及び歩留りの大幅な
向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る薄膜磁気ヘッド（複合型薄膜磁
気ヘッド）の主要部を模式的に示す断面図である。

【図２】ＭＲヘッド上にギャップ膜及び第１の平坦化層
が成膜された様子を模式的に示す断面図である。

【図３】第１の平坦化層上に第１のメッキ下地層を介し
て導体コイルがメッキ成膜された様子を模式的に示す断
面図である。

【図４】導体コイル上に第２の平坦化層の第１層である
平坦化膜が成膜された様子を模式的に示す断面図であ
る。

【図５】第１層の平坦化膜上に第２の平坦化層の第２層
である平坦化膜が成膜された様子を模式的に示す断面図
である。

【図６】従来の複合型薄膜磁気ヘッドにおけるＭＲヘッ
ドとインダクティブヘッドとの間の絶縁抵抗値の度数を
示す特性図である。

【図７】本実施例の複合型薄膜磁気ヘッドにおけるＭＲ
ヘッドとインダクティブヘッドとの間の絶縁抵抗値の度
数を示す特性図である。

【符号の説明】

Ａ ＭＲヘッド Ｂ インダクティブヘッド １ 下層コア ２ 導体コイル ３ 上層コア ４ ギャップ膜 ５ 第１の平坦化層 ６ 第２の平坦化層 ６ａ，６ｂ 平坦化膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 忠男 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟磁性材料よりなる下層コア上に第１の
   平坦化層が成膜され、当該第１の平坦化層上にスパイラ
   ル状の導体コイルが成膜されるとともに、上層コアが成
   膜されてなる薄膜磁気ヘッドを作製するに際して、 第１の平坦化層上に第１のメッキ下地層を成膜し、当該
   第１のメッキ下地層上にフォトリソグラフィー技術によ
   り所定形状のレジストパターンを形成した後、当該レジ
   ストパターンに基づいて導体コイルをメッキ成膜する工
   程と、 所定の有機溶剤を用いて上記レジストパターンを溶解除
   去する工程と、 イオンミーリング法によりエッチングを施して導体コイ
   ルの非成膜領域に存する第１のメッキ下地層を除去した
   後、第１の平坦化層に酸素ガスを用いてアッシング処理
   を施す工程とを有する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】 導体コイル上に第２の平坦化層を成膜す
   る工程と、 第２の平坦化層上に第２のメッキ下地層を成膜し、当該
   第２のメッキ下地層上にフォトリソグラフィー技術によ
   り所定形状のレジストパターンを形成した後、当該レジ
   ストパターンに基づいて上層コアをメッキ成膜する工程
   と、 所定の有機溶剤を用いてレジストパターンを溶解除去す
   る工程と、 イオンミーリング法によりエッチングを施して上層コア
   の非成膜領域に存するメッキ下地層を除去した後、第２
   の平坦化層に酸素ガスを用いてアッシング処理を施す工
   程とを有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。
3. 【請求項３】 第２の平坦化層上に導体コイルのリード
   線を上層コアと並存形成することを特徴とする請求項２
   記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】 第１のメッキ下地層をＣｒ／Ｃｕを材料
   として２層構造となるように順次成膜するとともに、導
   体コイルをＣｕを材料として形成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。
5. 【請求項５】 第２のメッキ下地層をＣｒ／Ｔｉ／Ｎｉ
   −Ｆｅを材料として３層構造となるように順次成膜する
   とともに、上層コアをＮｉ−Ｆｅを材料として形成する
   ことを特徴とする請求項２記載の薄膜磁気ヘッドの製造
   方法。