JPH0916909A

JPH0916909A - 薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH0916909A
Application number: JP16051695A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Sasaki; 守佐々木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】作製時における導体コイルのスパイラルパタ
ーン間のばらつきを抑止してコイル抵抗を一定とし、製
品の信頼性の大幅な向上を実現することを可能とする薄
膜磁気ヘッドを提供する。【構成】第１の平坦化膜３１を第２の平坦化膜３２に
より完全に被覆成膜し、特に導体コイル２の外部端子接
続部２ａ下においては、第２の平坦化膜３２の端部３２
ａを第１の平坦化膜３１の端部３１ａより当該平坦化膜
３２の膜厚相当距離以上広く成膜する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上部磁気コアと下部磁
気コアを有し、下部磁気コア上に平坦化層を介して導体
コイルが設けられてなる薄膜磁気ヘッドに関し、特に磁
気抵抗効果素子を有する再生用の磁気抵抗効果ヘッド部
上に導体コイルを有する記録用のインダクティブヘッド
部が積層形成されてなる複合型の薄膜磁気ヘッドに関す
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
等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】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部磁気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、上記
導体コイル上に軟磁性体層である上部磁気コアが形成さ
れて上記インダクティブヘッドが構成されている。

【０００４】また、再生用の薄膜磁気ヘッドとして好適
なものとしては、いわゆる磁気抵抗効果型磁気ヘッド
（以下、単にＭＲヘッドと記す。）がある。このＭＲヘ
ッドは、非磁性の基板上に絶縁層，下部シールドコアと
なる軟磁性膜及びＡｌ₂Ｏ₃或はＳｉＯ₂を材料とする
絶縁層が順次積層され、この絶縁層上に、ＭＲ素子が、
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）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に露出するかたちに形成されて
いる。さらに、ＭＲ素子の両端部上に、このＭＲ素子に
センス電流を提供するための前端電極及び後端電極が設
けられ、上記ＭＲ素子上にＡｌ₂Ｏ₃或はＳｉＯ₂を材
料とする絶縁層が形成されている。この絶縁層は上記前
端及び後端電極により狭持されたかたちとされている。
この絶縁層上には上記ＭＲ素子と対向してバイアス導体
が配されて、さらにこの上に絶縁層が形成され、上記絶
縁層上に上部シールドコアとなる軟磁性膜が積層されて
上記ＭＲヘッドが構成されている。

【０００５】これらの薄膜磁気ヘッドは、例えば上記Ｍ
ＲヘッドよりなるＭＲヘッド部に上記インダクティブヘ
ッドよりなるインダクティブヘッド部が積層形成されて
複合型の薄膜磁気ヘッドとされ、ハードディスクドライ
ブ等に搭載され利用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記インダ
クティブヘッドにおいて、ギャップ膜上に成膜される上
記平坦化層は、通常２層の第１，第２の平坦化膜から構
成されている。この場合、第１の平坦化膜はコイル成膜
領域における下部磁気コアの領域と当該下部磁気コアを
除く領域との高低差を調整するためのものであり、第２
の平坦化膜は記録効率に優れた下部，上部磁気コアの間
隔を保持するためのものである。

【０００７】この平坦化層は以下に示すように成膜され
る。すなわち、先ずフォトレジスト剤をギャップ膜上の
下部磁気コア上を除くコイル成膜領域に塗布し、フォト
リソグラフィー技術により塗布されたフォトレジスト剤
に露光・現像等を施すことにより所定形状のレジストパ
ターンを形成した後に、当該レジストパターンを熱硬化
させることにより第１の平坦化膜を成膜する。次いで、
第１の平坦化膜の成膜と同様に、第１の平坦化膜が成膜
されたコイル成膜領域全域にフォト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た後に、当該レジ
ストパターンを熱硬化させることにより第２の平坦化膜
を成膜する。

【０００８】また、上記導体コイルは、平坦化層上に成
膜されたメッキ下地層上にフォトレジスト剤を塗布し、
フォトリソグラフィー技術により塗布されたフォトレジ
スト剤に露光・現像等を施すことにより所定形状のレジ
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等を材料としてスパイラル状にメッキ成膜される
ものである。

【０００９】上記導体コイルには外部端子接続部が設け
られており、この外部端子接続部を導体コイルから引き
出すかたちに一体形成する必要がある。具体的には、図
１５に示すように、ＭＲヘッド部Ａ上にギャップ膜を成
膜した後、第１，第２の平坦化膜１０１，１０２を順次
成膜して平坦化層１０３を形成し、当該平坦化層１０４
を覆うように外部端子接続部（すなわち導体コイル）を
形成するためのレジストパターン１０４を形成する。

【００１０】この場合、導体コイルの外部端子接続部を
成膜するに際して、平坦化層１０３の端部１０３ａを越
えて成膜する必要があるために、成膜されたレジストパ
ターン１０４は当該端部１０３ａの近傍においてその膜
厚が最大値Ｍとなる。この最大値Ｍは、当該端部１０３
ａの近傍を除いたレジストパターン１０４の膜厚が５μ
ｍ程度であるのに対して、約１１μｍと比較的大きな値
となる。

【００１１】このとき、レジストパターン１０４に露光
を施す際に、その露光条件は膜厚が最大値Ｍとなる端部
１０３ａに適した条件となる。上記導体コイルはピッチ
が狭く成膜時に高いパターン精度が要求されるため、導
体コイルのスパイラルパターンに乱れが生じ、抵抗不良
の主な原因となる線間ブリッジ（線材間における短絡）
の発生が惹起されることになる。

【００１２】そこで本発明は、かかる従来の技術的な課
題に鑑みて提案されたものであって、作製時における導
体コイルのスパイラルパターン間のばらつきを抑止して
コイル抵抗を一定とし、製品の信頼性の大幅な向上を実
現することを可能とする薄膜磁気ヘッドを提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の対象とするもの
は、下部磁気コア上に平坦化層を介してスパイラル状の
導体コイルが形成され上部磁気コアが積層されてなる薄
膜磁気ヘッドである。

【００１４】本発明は、上記平坦化層が少なくとも２層
の平坦化膜からなるとともに、当該平坦化層は、上記導
体コイルの外部接続端子部下において、積層された２層
の平坦化膜の一方の端部が他方の端部より当該平坦化膜
の何れか一方の膜厚相当距離以上離間して成膜されてな
ることを特徴とするものである。

【００１５】この場合、具体的には、上記平坦化層を第
１，第２の平坦化膜から構成し、第１の平坦化膜を下部
磁気コア上を除くコイル成膜領域に成膜するとともに、
第２の平坦化膜をコイル成膜領域全体に順次成膜するこ
とが好適である。

【００１６】また、上記平坦化層を熱硬化型のフォトレ
ジストを材料として成膜することが好ましい。

【００１７】

【作用】本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおいては、少な
くとも２層の平坦化膜からなる平坦化層が、導体コイル
の外部接続端子部下において、積層された２層の平坦化
膜の一方の端部が他方の端部より当該平坦化膜の何れか
一方の膜厚相当距離以上離間して成膜されている。

【００１８】この場合、上記導体コイルを成膜するに際
して、上記平坦化膜の各端部はそれぞれ略々同一の低勾
配をもって形成される。ここで、導体コイルを成膜する
ためのレジストパターンを平坦化層上に成膜すると、当
該レジストパターンはその上記各端部近傍における下部
磁気コアの表面に対する垂直方向の膜厚が略々一定値と
なり、導体コイルのスパイラルパターンを最適な露光条
件でパターニングすることが可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を、記録・再生用の薄膜磁気ヘ
ッドとして好適な複合型薄膜磁気ヘッドに適用した実施
例を図面を参照しながら説明する。

【００２０】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
の下部磁気コア１と兼用される上部シルードコアとによ
り狭持されてなる磁気抵抗硬化型ヘッド部Ａ（以下、Ｍ
Ｒヘッド部Ａと記す。）と、導体コイル２が下部磁気コ
ア１と上部磁気コア３とにより狭持されてなる誘導型の
薄膜磁気ヘッド部Ｂ（以下、インダクティブヘッド部Ｂ
と記す。）とが順次積層されて構成されている。

【００２１】ＭＲヘッド部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２
１上に、例えばＡｌ₂Ｏ₃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Ａｌ₂Ｏ₃等よりな
る絶縁層２３が積層されている。

【００２２】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２
４ａ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
後述の下部磁気コア１と兼用される上部シルードコアが
形成されて、ＭＲヘッド部Ａが構成されている。

【００２３】一方、インダクティブヘッド部Ｂは、軟磁
性体層である下部磁気コア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、この平坦化層５の表
面がコイル成膜領域とされて導体コイル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
上部磁気コア３が形成されて構成されている。

【００２４】第１の平坦化層５は、熱硬化型のフォトレ
ジストを材料とする第１，第２の平坦化膜３１，３２が
順次積層されてなる２層構造とされている。この場合、
第１の平坦化膜３１は、コイル成膜領域における下部磁
気コア１の領域と当該下部磁気コア１を除く領域との高
低差を調整するためのものであり、下部磁気コア１上を
除くコイル成膜領域に成膜される。また、第２の平坦化
膜３２は、記録効率に優れた下部，上部磁気コア１，３
の間隔を保持するためのものであり、コイル成膜領域全
域に成膜される。

【００２５】ここで、第１の平坦化膜３１は第２の平坦
化膜３２により完全に被覆されており、特に導体コイル
２の外部端子接続部２ａ下においては、図２に示すよう
に、第２の平坦化膜３２の端部３２ａが第１の平坦化膜
３１の端部３１ａより当該平坦化膜３２の膜厚相当距離
以上広く成膜されている。

【００２６】第２の平坦化層６は、第１の平坦化層５と
同様に、熱硬化型のフォトレジストを材料とする第３，
第４の平坦化膜３３，３４が順次積層されてなる２層構
造とされている。この場合、第３の平坦化膜３３は、導
体コイル２の線材による段差を埋め込むために形成され
るものであり、第４の平坦化膜３４は、第３の平坦化膜
３３で完全には平坦化しきれなかった上記段差を平坦化
するために形成されるものである。

【００２７】ここで、インダクティブヘッドＢを作製す
るには、先ず図３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部磁気コア１を成膜した後に、
Ａｌ₂Ｏ₃等を材料としてスパッタリング等の手法によ
り記録用の磁気ギャップとなるギャップ膜４を成膜す
る。

【００２８】次いで、図４に示すように、ギャップ膜４
にドライエッチングを施して下部，上部磁気コア１，３
を接続するためのバックギャップ７を形成する。なお、
このバックギャップ７については上部磁気コア３を形成
する以前であればその作製工程の順序は問わない。

【００２９】そして、ギャップ膜４を介してこの下部磁
気コア１上に当該下部磁気コア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熱硬化型のフォトレジストよりな
る第１の平坦化層５を成膜する。

【００３０】このとき、第１の平坦化層５を第１，第２
の第１の平坦化膜３１，３２の２層構造に成膜する。す
なわち、図５，図６に示すように、先ず熱硬化型のフォ
トレジストを下部磁気コア１上を除くコイル成膜領域に
塗布し、フォトリソグラフィー技術によりパターニング
を施した後、２００℃程度の所定温度にて熱硬化させる
ことにより第１の平坦化膜３１を形成する。

【００３１】次いで、図７，図８に示すように、第１の
平坦化膜３１の場合と同様に、熱硬化型のフォトレジス
トを第１の平坦化膜３１が成膜されたコイル成膜領域全
域に塗布し、フォトリソグラフィー技術によりパターニ
ングを施した後、所定温度にて熱硬化させることにより
第２の平坦化膜３２を形成する。このとき、導体コイル
２の外部端子接続部２ａが成膜される箇所において、第
２の平坦化膜３２の端部３２ａを第１の平坦化膜３１の
端部３１ａより当該第２の平坦化膜３２の膜厚相当距離
以上広く成膜する。なお、第１の平坦化膜３１，３２の
作製工程の順序を入れ替えて第１の平坦化膜３１により
第２の平坦化膜３２を覆うようにしてもよい。

【００３２】次いで、図９，図１０に示すように、第１
の平坦化層５の第２の平坦化膜３２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し、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フォト
レジストを塗布して所定形状のレジストパターン４１を
形成する。

【００３３】このとき、図１１に示すように、レジスト
パターン４１は、平坦化層５の外部端子接続部２ａ下に
相当する第２の平坦化膜３２の端部３２ａ上でその膜厚
が最大値Ｍとなるが、レジストパターン４１の膜厚は端
部３２ａ上を除く部分では約５μｍであるのに対して上
記最大値が約７μｍとなるため、当該レジストパターン
４１は殆ど均一の膜厚に成膜されることが分かる。

【００３４】ここで、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。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。

【００３５】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。

【００３６】次いで、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、第３，第４の
平坦化膜３３，３４の２層構造に成膜する。すなわち、
図１２に示すように、導体コイル２上に熱硬化型のフォ
トレジストを塗布し、フォトリソグラフィー技術により
パターニングを施した後、図１３に示すように、所定温
度にて熱硬化させることにより第３の平坦化膜３３を形
成し、同様に第３の平坦化膜３３上に熱硬化型のフォト
レジストを塗布し、フォトリソグラフィー技術によりパ
ターニングを施した後、所定温度にて熱硬化させること
により第４の平坦化膜３４を形成する。

【００３７】次いで、当該第２の平坦化層６の第４の平
坦化膜３４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。

【００３８】そして、導体コイル２を形成した場合と同
様に、図１４に示すように、第２のメッキ下地層上に上
部磁気コア３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
て上部磁気コア３をそれぞれメッキ成膜する。

【００３９】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部磁気コア３の非成膜領域
に存する第２のメッキ下地層を除去する。

【００４０】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部Ｂが完成する。

【００４１】このように、本実施例の複合型薄膜磁気ヘ
ッドにおいては、２層の第１，第２の平坦化膜３１，３
２からなる第１の平坦化層５が、導体コイル２の外部接
続端子部２ａ下において、積層された２層の平坦化膜の
うち第２の平坦化膜３２が第１の平坦化膜３１より当該
第２の平坦化膜３２の膜厚相当距離以上広く成膜されて
いる。

【００４２】この場合、導体コイル２を形成するに際し
て、第１の平坦化膜３１，３２の各端部３１ａ，３２ａ
はそれぞれ略々同一の低勾配をもって形成される。ここ
で、導体コイル２を成膜するためのレジストパターン４
１を第１の平坦化層５上に成膜すると、当該レジストパ
ターン４１はその上記各端部３１ａ，３２ａの近傍にお
ける下部磁気コア１の表面に対する垂直方向の膜厚が略
々一定値となる。したがって、導体コイル２のスパイラ
ルパターンを最適な露光条件でパターニングすることが
可能となり、作製時における導体コイルのスパイラルパ
ターン間のばらつきが抑止されてコイル抵抗が一定とな
る。

【００４３】

【発明の効果】本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおいて
は、少なくとも２層の平坦化膜からなる平坦化層が、導
体コイルの外部接続端子部下において、積層された２層
の平坦化膜の一方が他方より当該平坦化膜の膜厚相当距
離以上広く成膜されている。この場合、上記導体コイル
を成膜するに際して、上記平坦化膜の各端部はそれぞれ
略々同一の低勾配をもって形成される。ここで、導体コ
イルを成膜するためのレジストパターンを平坦化層上に
成膜すると、当該レジストパターンはその上記各端部近
傍における下部磁気コアの表面に対する垂直方向の膜厚
が略々一定値となり、導体コイルのスパイラルパターン
を最適な露光条件でパターニングすることが可能とな
る。

【００４４】したがって、本発明によれば、作製時にお
ける導体コイルのスパイラルパターン間のばらつきを抑
止してコイル抵抗を一定とし、製品の信頼性の大幅な向
上を実現することを可能とする薄膜磁気ヘッドを提供す
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】インダクティブヘッド部の導体コイル２の外部
端子接続部２ａ下における第１の平坦化膜３１，３２の
端部３１ａ，３２ａの近傍を模式的に示す断面図であ
る。

【図３】下部磁気コア上にギャップ膜が成膜された様子
を模式的に示す断面図である。

【図４】ギャップ膜にバックギャップが形成された様子
を模式的に示す断面図である。

【図５】下部磁気コア上を除くコイル成膜領域に平坦化
膜が形成された様子を模式的に示す断面図である。

【図６】下部磁気コア上を除くコイル成膜領域に第１の
平坦化膜が形成された様子を模式的に示す平面図であ
る。

【図７】第１の平坦化膜が成膜されたコイル成膜領域全
域に第２の平坦化膜が形成された様子を模式的に示す断
面図である。

【図８】第１の平坦化膜が成膜されたコイル成膜領域全
域に第２の平坦化膜が形成された様子を模式的に示す平
面図である。

【図９】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１０】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
平面図である。

【図１１】形成されたレジストパターンの外部端子接続
部近傍の様子を模式的に示す断面図である。

【図１２】導体コイル上に第３の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１３】第３の平坦化膜上に第４の平坦化膜が成膜さ
れた様子を模式的に示す断面図である。

【図１４】第３の平坦化膜上に上部磁気コアがメッキ成
膜された様子を模式的に示す断面図である。

【図１５】従来の複合型薄膜磁気ヘッドを作製するに際
して、形成されたレジストパターンの外部端子接続部近
傍の様子を模式的に示す断面図である。

【符号の説明】

ＡＭＲヘッド部Ｂインダクティブヘッド部１下部磁気コア２導体コイル３上部磁気コア４ギャップ膜５第１の平坦化層６第２の平坦化層３１第１の平坦化膜３２第２の平坦化膜３３第３の平坦化膜３４第４の平坦化膜３１ａ〜３４ａ端部４１レジストパターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下部磁気コア上に平坦化層を介してスパ
イラル状の導体コイルが形成され上部磁気コアが積層さ
れてなる薄膜磁気ヘッドにおいて、上記平坦化層が少なくとも２層の平坦化膜からなるとと
もに、当該平坦化層は、上記導体コイルの外部接続端子
部下において、積層された２層の平坦化膜の一方の端部
が他方の端部より当該平坦化膜の何れか一方の膜厚相当
距離以上離間して成膜されてなることを特徴とする薄膜
磁気ヘッド。
【請求項２】平坦化層は第１，第２の平坦化膜からな
り、第１の平坦化膜が下部磁気コア上を除くコイル成膜
領域に成膜されるとともに、第２の平坦化膜がコイル成
膜領域全体に順次成膜されていることを特徴とする請求
項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】平坦化層が熱硬化型のフォトレジストか
らなることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッ
ド。