JPH097115A - 薄膜磁気ヘッドの製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた特性を有する薄膜磁気ヘッドを歩留り
良く容易に提供できるような薄膜磁気ヘッドの製作方法
を提供する。 【構成】 薄膜磁気ヘッドの構成部材の傾斜面部分と対
応する部分に、グラデーションパターンが設けてあるマ
スクパターンを有するフォトマスクＰＭを用いて、フォ
トレジストに露光させ、フォトレジストを現像して、フ
ォトレジストのマスクパターンが転写された状態のレジ
ストマスクＭを構成させ、そのレジストマスクを用いて
薄膜材料のエッチングを行なうことにより、前記したフ
ォトマスクにおけるグラデーションパターンと対応する
部分に、所望の傾斜面部分が構成された状態の薄膜をパ
ターニングする。

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作方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録再生方式は、磁気記録媒体に対
する情報信号の記録と、磁気記録媒体からの情報信号の
再生とを極めて容易に行なうことができるために、多く
の技術分野で広く採用されている。前記の磁気記録再生
方式によって高密度記録再生を実現させようとする場合
には、高密度記録化に適した構成を有する磁気ヘッドが
必要とされるが、その１つとして知られている薄膜磁気
ヘッドは、例えば固定ディスク駆動装置（ＨＤＤ）の浮
上型の磁気ヘッドにおいても従来から広く実用されて来
ている。また、ＶＴＲにおいても、記録再生画像の高品
位化、高密度記録再生の実現、等の諸要望を満たすこと
ができる高性能な磁気ヘッドとして薄膜磁気ヘッドが着
目されるようになり、薄膜磁気ヘッドをＶＴＲ用の回転
磁気ヘッドとして使用しようとする試みも行なわれてい
る。

【０００３】図３は一般的な薄膜磁気ヘッドの構成例を
説明するための図である。前記の一般的な薄膜磁気ヘッ
ドは、フォトリソグラフィ法や各種の成膜技術を適用し
て、図３の（ａ）に示す縦断面図に例示されているよう
に、非磁性材料による基板１上に、下部磁気コア２と、
非磁性材料の絶縁薄膜３、導電材料の薄膜によるコイル
パターン部４、非磁性材料の絶縁薄膜、上部磁気コア５
等を順次に積層して構成される。図中の６は導電材料の
薄膜によるコイルパターン部４に接続するリード線であ
る。さて、ＶＴＲ用の薄膜磁気ヘッドは、浮上型の薄膜
磁気ヘッドとは異なり、薄膜磁気ヘッドにおける磁気空
隙部Ｇと磁気テープとが良好な接触した状態となるよう
にして、記録再生動作時に使用される。そのために、Ｖ
ＴＲで使用される薄膜磁気ヘッドでは、薄膜磁気ヘッド
の磁気空隙部Ｇを含む磁気テープ面と摺動する領域が、
磁気テープ面と良好な接触状態を示す小面積な摺動面と
なるように構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図３の（ａ）に例示し
てある薄膜磁気ヘッドにおいて、基板１上に積層される
順次の各薄膜は、紙面に垂直な基板１の面に対して、前
記した各薄膜の面が平行となるような態様でに積層され
ている。したがって、下部磁気コア２と上部磁気コア５
との間に形成される磁気空隙部Ｇと、上部磁気コア５の
面及び下部磁気コア２の面とは、図３の（ｂ）に例示さ
れているように平行な状態になっている。それで、磁気
空隙部Ｇを構成している下部コア２と上部コア５との端
部が、図３の（ｂ）に例示されているように、磁気空隙
部Ｇと平行に近接している状態で薄膜磁気ヘッドの摺動
部分に露出しているために、磁極の形状寸法と対応して
生じる形状効果（コンター効果）により、薄膜磁気ヘッ
ドの再生出力特性は、図５の曲線αで例示してあるよう
な波状を示すものとなる。

【０００５】図３に示す薄膜磁気ヘッドにおいて、上部
磁気コア５は、下部磁気コア２との間で磁気空隙部Ｇを
構成する部分５ａと、上部磁気コア５を下部磁気コア２
へ磁気的に結合させる結合磁路となる部分５ｅと、導電
材料の薄膜によるコイルパターン部４を乗り越える部分
５ｂ〜５ｄとの各部分からなるものとして示されてい
る。上部磁気コア５を構成している前記の各部分の内
で、段差部５ｂ，５ｄの高さ方向の寸法は、コイルの積
層数に応じて異なるが、例えば５μｍ〜数十μｍ程度と
なる。そして前記の段差部５ｂ（５ｄ）が、例えば図４
の（ａ）に例示されているように、ステップ状のものと
して製作された場合には、磁気回路が切断状態とされた
り、磁気回路の磁気抵抗値が大になったりすることが起
こるために、磁気コアの磁気特性管理が困難になる。

【０００６】それで前記した上部磁気コア５における段
差部５ｂ，５ｄとしては、垂直面上に成膜される磁性膜
ではなく、傾斜面上に成膜される磁性膜として構成させ
ることが望ましい。しかし、傾斜面状に構成させた磁性
膜の磁気特性は、傾斜面の傾斜角（基板面と傾斜面との
なす角）に応じて変化する。したがって、傾斜面状の磁
性膜の形成時には、傾斜面の傾斜角が精度良く制御され
ることが必要であり、傾斜面の傾斜角が不適当な場合に
は、例えば図４の（ｂ）に例示してあるように、導電材
料の薄膜によるコイルパターン部４と、上部磁気コア５
とを短絡させてしまうような事故を生じさせることもあ
る。

【０００７】図３の（ａ）の縦断面図に示してある薄膜
磁気ヘッドは、既述のように、非磁性材料による基板１
上へ、所定の各薄膜を順次に積層させて構成されている
が、導電材料の薄膜によるコイルパターン部４について
みると、それの形成後に上方に絶縁膜３が施されるか
ら、前記した導電材料の薄膜によるコイルパターン部４
を構成するコイル４ａの断面形状としては、絶縁膜３の
被膜性が良好であることが必要とされる。図４の（ｃ）
は導電材料の薄膜によるコイルパターン部４を構成して
いるコイル４ａの断面形状が不適当なために、コイルパ
ターン部４上に施された絶縁膜３の被膜性が悪い場合を
例示した図であり、また、図４の（ｄ）は導電材料の薄
膜によるコイルパターン部４を構成しているコイル４ａ
の断面形状が適切であって、コイルパターン部４上に施
された絶縁膜３の被膜性が良好な場合を例示している図
である。

【０００８】すなわち、導電材料の薄膜によるコイルパ
ターン部４を構成しているコイル４ａの断面形状が、図
４の（ｃ）に例示されているもののように、コイル４ａ
の側面が垂直に近い状態（コイル４ａの側面が傾斜角の
大きな傾斜面の状態）であった場合には、コイル４ａに
対する絶縁膜３の被膜性が悪く、また導電材料の薄膜に
よるコイルパターン部４を構成しているコイル４ａの断
面形状が、図４の（ｄ）に例示されているもののよう
に、コイル４ａの側面が傾斜角の小さな傾斜面の状態で
あった場合には、コイル４ａに対する絶縁膜３の被膜性
が良好となる。また図４の（ｅ），（ｆ）は、コイルパ
ターン部４を構成している各層間のコイル４ａの接続線
やコイル４ａの引出線６等を構成させる導電材料の薄膜
が、傾斜角が大きな傾斜面の状態のものとして構成され
た場合｛図４の（ｅ）｝と、傾斜角が小さな傾斜面の状
態のものとして構成された場合｛図４の（ｆ）｝とを図
示説明するための図である。

【０００９】図４の（ｅ）に例示したように、コイルパ
ターン部４を構成している各層のコイル４ａの層間の接
続線やコイルの引出線６等を構成させる導電材料の薄膜
が、傾斜角が大きな傾斜面の状態のものとして構成され
た場合には、図中の丸印で示す部分で断線を起こすおそ
れが生じるが、図４の（ｆ）に例示したように、コイル
パターン部４を構成している各層のコイル４ａの層間の
接続線やコイルの引出線６等を構成させる導電材料の薄
膜が、傾斜角の小さな傾斜面の状態のものとして構成さ
れた場合には、断線事故を生じさせることがない。

【００１０】非磁性体材料製の基板上に、所定の各薄膜
を順次に積層して構成させる薄膜磁気ヘッドについて、
図３乃至図５を参照して行なったこれまでの説明から明
らかなように、薄膜磁気ヘッドの構成に用いられる順次
の各薄膜のパターニングに際して、基板の法線方向で基
板からの距離に差のある位置に設けられる薄膜間をの接
続する部分の薄膜としては、基板に対して所定の小さな
傾斜角を示すような傾斜面として構成させることが必要
とされる。ところで、非磁性体材料製の基板上に、成膜
技術とフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを適
用して、各構成部材による積層構造を順次に構成させて
薄膜磁気ヘッドを製作する場合に、製作時に使用される
エッチング技術としては、湿式のエッチング、ドライエ
ッチング、反応性のドライエッチング等の各種のエッチ
ング技術の内から選択された所望のエッチング技術が用
いられる。

【００１１】図６及び図７は、各種のエッチング技術に
よって被加工物Ｗにエッチング加工を施した場合の加工
状態を図示説明している図であって、まず図６の（ａ）
は湿式のエッチング技術の適用によって、被加工物Ｗが
等方的にエッチング（腐食）される状態を示している。
湿式のエッチング技術の適用によって、被加工物Ｗが等
方的にエッチング（腐食）された場合には、被加工物Ｗ
に傾斜面が形成されるが、前記の傾斜面の傾斜角を所定
の値に制御することは困難であり、また、前記の傾斜面
を完全な斜めの状態にすることもできない。図中のＭは
マスク（例えばレジストマスク）である。次に図６の
(ｂ）〜(ｄ）及び図６の(ｅ），(ｆ）は、ドライエッチ
ング技術としてイオンミリングを用いて、被加工物をド
ライエッチングした場合を図示説明したものである。図
６の（ｂ）〜（ｄ）は、レジストマスクＭと被加工物Ｗ
との選択比が小さな場合におけるイオンミリングによる
被加工物Ｗの加工状態を示し、また図６の（ｅ），
（ｆ）は、レジストマスクＭと被加工物Ｗとの選択比が
大きな場合におけるイオンミリングによる被加工物Ｗの
加工状態を示している。

【００１２】レジストマスクＭと被加工物Ｗとの選択比
が小さな場合におけるイオンミリングによる被加工物Ｗ
の加工状態をみると、レジストマスクＭと被加工物Ｗと
の双方が、時間の経過につれて図６の（ｂ）→図６の
（ｃ）→図６の（ｄ）のように共に大きくエッチングさ
れて行くが、レジストマスクＭにおける傾斜面の状態を
被加工物Ｗに転写し易い。しかし、図中の点Ｓで示す傾
斜面の開始点と、点Ｅで示す傾斜面の終了点との位置の
制御が困難であるために、所望の態様の傾斜面を構成さ
せることはでき難い。また、レジストマスクＭと被加工
物Ｗとの選択比が大きな場合におけるイオンミリングに
よる被加工物Ｗの加工状態をみると、図６の（ｂ）→図
６の（ｅ）→図６の（ｆ）のように、時間の経過につれ
て、被加工物Ｗの方がレジストマスクＭよりも大きくエ
ッチングされて行くので、レジストマスクＭにおける傾
斜面の状態が被加工物Ｗに転写され難い。

【００１３】図７の(ａ）〜(ｆ）は、イオンミリングに
よってドライエッチングが施されるべき被加工物Ｗを、
イオンビームＢの進行方向に対してθ度だけ傾斜させ
て、被加工物Ｗに傾斜面を形成させるようにする場合の
説明図である。図７の（ａ）はイオンミリングによって
ドライエッチングが施されるべき被加工物Ｗの面に対し
て、イオンビームＢの進行方向をθ度だけ傾斜させてあ
る状態を説明している図であり、図中のＡは回転軸を示
している。図７の(ｂ）〜(ｄ）は、レジストマスクＭが
構成されている被加工物Ｗを固定した状態にしておい
て、被加工物Ｗに対して所定の入射角度で、イオンビー
ムＢを射突させた場合における被加工物Ｗの加工状態の
時間軸上での変化を図示説明したものであり、また、図
７の(ｂ）→図７の(ｅ）→図７の(ｆ）は、レジストマ
スクＭが構成されている被加工物Ｗを、回転軸Ａを回転
中心にして回転させた状態としておき、被加工物Ｗの面
に対して所定の入射角度で、イオンビームＢを射突させ
た場合における被加工物Ｗの加工状態の時間軸上での変
化を図示説明したものである。

【００１４】図７の(ｂ）〜(ｄ）に例示するように、レ
ジストマスクＭが構成されている被加工物Ｗを固定した
状態にしておいて、被加工物Ｗに対して所定の入射角度
で、イオンビームＢを射突させて、被加工物Ｗをイオン
ミリングした場合には、被加物Ｗにおけるイオンビーム
Ｂが射突する方向に傾斜面を形成させることは容易であ
るが、他の方向に傾斜面を形成させることは困難であ
る。また、図７の(ｂ）→図７の(ｅ）→図７の(ｆ）に
例示するように、レジストマスクＭが構成されている被
加工物Ｗを、回転軸Ａを回転中心にして回転させた状態
にし、被加工物Ｗの面に対して所定の入射角度で、イオ
ンビームＢを射突させて、被加工物Ｗをイオンミリング
した場合でも、被加物Ｗの全面にわたって各傾斜面の傾
斜角を所望のように制御することは非常に困難である。

【００１５】ところで、レジストマスクＭを熱処理する
ことにより傾斜面を構成させるとともに、レジストマス
クＭと被加工物Ｗとのエッチングレートを略々同じにし
て、ドライエッチングを行なうようにすれば、前記した
レジストマスクの傾斜面を被加工物Ｗに転写させること
ができるが、レジストマスクＭを熱処理することによっ
て所望の状態の傾斜面を構成させることが困難であると
ともに、レジストマスクＭと被加工物Ｗとのエッチング
レートを略々同じにすることも困難であるために、前記
のような手段によっても所定の構成態様の傾斜面を構成
させることは極めて困難である。すなわち、前記の手段
の場合に、レジストマスクＭのエッチングレートの方
が、薄膜磁気ヘッドの構成部材とされている被加工物Ｗ
のエッチングレートに比較してやや高いので、実施に際
してはレジストマスクＭとして厚さの大きいものが使用
されることになるが、厚さの大きなレジストマスクＭに
熱処理を施して所定の傾斜面を備えたレジストマスクＭ
を得ること自体、極めて困難である。

【００１６】以上の説明から判かるように、良好な特性
を有する薄膜磁気ヘッドを製作するためには、薄膜磁気
ヘッドの構成部材に傾斜面部分を設けることが必要とさ
れるのに、既述のように従来技術によっては、薄膜磁気
ヘッドの構成部材に所望の傾斜面部分を形成させること
ができないので、それの解決策が求められた。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は非磁性体材料製
の基板上に、成膜技術とフォトリソグラフィ技術とエッ
チング技術とを適用して、下部磁気コアと、前記の下部
磁気コアの端部との間で磁気空隙を構成する端部を有す
る上部磁気コアと、前記した上部磁気コアの他端部と下
部磁気コアの他端部との間を接続する結合磁路と、前記
の結合磁路の周囲に構成された導電材料の薄膜によるコ
イルパターン等の各構成部材による積層構造を絶縁層中
に埋設状態に構成するとともに、リード線引出し用ボン
ディングパッドと、保護膜を順次に構成させて薄膜磁気
ヘッドを製作するに当り、薄膜による傾斜面の形成部分
と対応する部分をグラデーションパターンとして構成さ
せたマスクパターンを有するフォトマスクを、フォトリ
ソグラフィ技術で使用して薄膜磁気ヘッドを製作する。

【００１８】

【作用】薄膜磁気ヘッドの構成部材の傾斜面部分と対応
する部分に、グラデーションパターンが設けてあるマス
クパターンを有するフォトマスクを用いて、フォトレジ
ストに露光させる。フォトレジストを現像して、フォト
レジストのマスクパターンが転写された状態のレジスト
マスクを構成させ、そのレジストマスクを用いて薄膜材
料のエッチングを行なう。それにより、前記したフォト
マスクにおけるグラデーションパターンと対応する部分
には、所定の傾斜面部分が構成された状態の薄膜がパタ
ーニングされる。

【００１９】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の薄膜磁気
ヘッドの製作方法の具体的な内容について詳細に説明す
る。図１は本発明の薄膜磁気ヘッドの製作方法における
グラデーションパターンが設けてあるフォトマスクの一
部の平面図｛図１の（ａ）｝と、前記のフォトマスクを
用いて露光し現像して得たレジストマスクの一部の断面
図｛図１の（ｂ）｝と、前記のレジストマスクを用いて
エッチング処理を行なって得た傾斜面部分を備えた薄膜
の断面図｛図１の（ｃ）｝であり、また、図２はフォト
マスクに設けられるグラデーションパターンを例示した
平面図と、フォトマスクのグラデーションパターンの平
均的な濃度変化特性図及び薄膜の傾斜面部分の断面図と
を示す。

【００２０】さて本発明は、非磁性体材料製の基板上
に、成膜技術とフォトリソグラフィ技術とエッチング技
術とを適用して、下部磁気コアと、前記の下部磁気コア
の端部との間で磁気空隙を構成する端部を有する上部磁
気コアと、前記した上部磁気コアの他端部と下部磁気コ
アの他端部との間を接続する結合磁路と、前記の結合磁
路の周囲に構成された導電材料の薄膜によるコイルパタ
ーン等の各構成部材による積層構造を絶縁層中に埋設状
態に構成するとともに、リード線引出し用ボンディング
パッドと、保護膜を順次に構成させて薄膜磁気ヘッドを
製作するに当り、薄膜による傾斜面の形成部分と対応す
る部分をグラデーションパターンとして構成させたマス
クパターンを有するフォトマスクを、フォトリソグラフ
ィ技術で使用して、所望の傾斜面部分を備えた薄膜磁気
ヘッドを製作するようにした薄膜磁気ヘッドの製作方法
であるが、ここで、まず、本発明の薄膜磁気ヘッドの製
作方法を適用して、図３に例示してあるような構成態様
の薄膜磁気ヘッドを製作する場合を例に挙げて、薄膜磁
気ヘッドの製作工程の概略について説明する。

【００２１】図３において１は薄膜磁気ヘッドの基板と
して用いられる非磁性材料製の基板（または非磁性絶縁
材料製の基板）であり、前記の非磁性材料製の基板１
は、例えばＢａＯ・ＴｉＯ2の基板、またはＣａＯ・Ｔ
ｉＯ2の基板あるいはＡｌ2Ｏ3-ＴｉＣ材の基板、その他
の材料から適当な材料の基板が選択して用いられる。前
記の非磁性材料製の基板１上には、例えば真空蒸着法、
またはスパッタリング法等の真空成膜技術を用いて、非
磁性無機絶縁材料の薄膜（図３中には示していない）を
予め下地膜として構成させておくこともできる。前記の
非磁性無機絶縁材料の薄膜は、例えばＡｌ2Ｏ3、ＺrＯ
2、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2等の非磁性無機絶縁材料の内から
適当な材料を選択使用して１μｍ〜１０μｍの膜厚とさ
れる。以後の複数の工程における非磁性無機絶縁材料の
薄膜（図３中の符号３）の形成に際して使用される構成
材料としても、前記したＡｌ2Ｏ3、ＺrＯ2、ＴｉＯ2、
ＳｉＯ2等の非磁性無機絶縁材料の内から適当な材料が
選択使用されてもよいので、以下の記述においては、具
体的な材料名を挙げないで、単に非磁性無機絶縁材料の
ように記載されることがある。

【００２２】次に、基板１上に非磁性無機絶縁材料の薄
膜を形成させてある状態の素材上に、例えば真空蒸着
法、またはスパッタリング法（ステップカバレージの良
好な…パターンに対して被覆率の良好な…例えば、基板
に高周波バイアスを印加したバイアススパッタリング
法）等の真空成膜技術により、例えばＣｏ系のアモルフ
ァス、ＦｅＴａＮなどの磁性材料を使用して、例えば４
μｍ〜５μｍの膜厚の磁性膜を構成させる。次いで前記
の磁性膜上に、フォトレジスト、例えば、東京応化
（株）製のＯＦＰＲ−８００によるフォトレジスト層
を、例えばスピンコート法により形成させる。

【００２３】前記のフォトレジスト層に、下部磁気コア
の形状のパターンが設けられているフォトマスクを用い
て露光用光源からの光を露光させた後に、フォトレジス
ト層を現像して、下部磁気コアの形状のパターンを有す
るレジストマスクを構成させる。次に、前記したレジス
トマスクによって被覆されていない磁性膜の部分を、エ
ッチング技術（例えばイオンビームミリングによるドラ
イエッチング、あるいはリアクティブイオンエッチング
法によるドライエッチング）を適用して除去して、図３
中で符号２によって示されている下部磁気コア２を形成
させる。次いで、前記のように下部磁気コア２が形成さ
れた状態の素材に、例えば真空蒸着法、またはスパッタ
リング法等の真空成膜技術を用いて、非磁性無機絶縁材
料の薄膜を下部磁気コア２の厚さ以上の膜厚のものとし
て形成させる。

【００２４】それから非磁性無機絶縁材料の薄膜におけ
る盛上がっている部分を研磨して、下部磁気コア２が前
記の非磁性無機絶縁材料の薄膜中に埋設された状態で、
かつ下部磁気コア２の上面が非磁性無機絶縁材料の薄膜
から露出している状態の素材とする。次いで、前記した
素材の面上に磁気空隙部Ｇを構成させるのに必要な厚さ
の非磁性無機絶縁材料の薄膜を、例えば真空蒸着法、ま
たはスパッタリング法等の真空成膜技術により、例えば
膜厚が０.１８μｍ〜０.２μｍのものとして構成させ
る。

【００２５】前記の非磁性無機絶縁材料の薄膜上に、例
えば真空蒸着法等の手段によって導電材料（例えば銅）
の薄膜を形成させた後に、前記の導電材料の薄膜上に、
例えばスピンコート法によりフォトレジスト層を形成さ
せた後に、そのフォトレジスト層に、コイルパターン部
４における一層分のコイルパターンが設けられているフ
ォトマスクを用いて露光用光源からの光を露光させた後
に、フォトレジスト層を現像して、コイルパターン部４
における一層分のコイルパターンを有するレジストマス
クを構成させる。次に、前記したレジストマスクによっ
て被覆されていない導電材料の薄膜の部分を、エッチン
グ技術（例えばイオンビームミリングによるドライエッ
チング、あるいはリアクティブイオンエッチング法によ
るドライエッチング）を適用して除去することにより、
図３中で符号４に示されているコイルパターン部４にお
ける一層分のコイルパターンが、導電材料の薄膜によっ
て形成される。

【００２６】ところで、従来の問題点について既述した
ところから、前記したコイルパターン部４におけるコイ
ル４ａの断面形状としては、コイル４ａの両側面が、そ
れぞれ傾斜角の小さな傾斜面の状態であった方が、図４
の（ｆ）に例示してあるように、コイル４ａに対する絶
縁膜３の被膜性が良好になるから、前記した導電材料の
薄膜の部分に、エッチング技術（例えばイオンビームミ
リングによるドライエッチング、あるいはリアクティブ
イオンエッチング法によるドライエッチング）を適用し
て、コイルパターン部４における一層分のコイルパター
ンを、導電材料の薄膜によって形成させる際には、前記
したコイルパターン部４におけるコイル４ａの断面形状
の両側面が、傾斜角の小さな傾斜面の状態となるよう
に、導電材料の薄膜に対するエッチング処理が行なわれ
るようにする。

【００２７】それで、本発明の薄膜磁気ヘッドの製作方
法においては、コイルパターン部４における一層分のコ
イルパターンを設けてあるフォトマスクのマスクパター
ンとして、コイル４ａの断面形状における両側面に形成
させるべき傾斜角の小さな傾斜面と対応する部分にグラ
デーションパターンを設けた構成のものを用いる。図２
は各種のグラデーションパターンの構成例を示す平面図
である。まず、図２の（ａ）に例示してあるグラデーシ
ョンパターンについて説明する。図２の（ａ）におい
て、黒１００％の状態から黒０％（白０％の状態から白
１００％）の状態に変化しているグラデーションパター
ンの設定領域は、一定の面積を有する小区画が整然と格
子状に配列した状態に分割されていて、前記の各小区画
は、それぞれ連続した状態の白部分（透明部分）と連続
した状態の黒部分（不透明部分）とからなる。そして、
前記のグラデーションパターンの設定領域の一方の端部
から他方の端部までの間に順次に配列してある小区画に
おける黒部分の面積が小区画の面積中で占める割合い
は、グラデーションパターンの設定領域の一方の端部か
ら他方の端部までの間に順次に配列してある小区画につ
いて、黒１００％の状態から黒０％の状態にまで、直線
的に変化している状態となるように順次の小区画を配列
させて、グラデーションパターンを構成させてある。

【００２８】次に、図２の（ｂ）に例示してあるグラデ
ーションパターンでは、黒１００％の状態から黒０％
（白０％の状態から白１００％）の状態に変化させるグ
ラデーションパターンの設定領域を、一定の面積を有す
る小区画が整然と格子状に配列した状態に分割し、前記
の各小区画は予め定められた面積の黒点が分散配置され
ている状態のものにしておく。そして、前記のグラデー
ションパターンの設定領域の一方の端部から他方の端部
までの間に順次に配列してある各小区画内における黒点
の面積の総和が小区画の面積中で占める割合いが、グラ
デーションパターンの設定領域の一方の端部から他方の
端部までの間に順次に配列してある小区画について、黒
１００％の状態から黒０％の状態にまで、直線的に変化
している状態となるように順次の小区画を配列させて、
グラデーションパターンを構成させてある。

【００２９】また、図２の（ｃ）に例示してあるグラデ
ーションパターンは、黒１００％の状態から黒０％（白
０％の状態から白１００％）の状態に変化させるグラデ
ーションパターンの設定領域中に、予め定められた間隔
（等ピッチ）で、面積の異なる黒領域を配列して構成し
たものであり、図２の（ｄ）に例示してあるグラデーシ
ョンパターンは、黒１００％の状態から黒０％（白０％
の状態から白１００％）の状態に変化させるグラデーシ
ョンパターンの設定領域中に、予め定められた面積を有
する黒領域を、順次に隣接している黒領域間の間隔が所
定のように変化している状態に配列させて構成したもの
である。

【００３０】図２の（ｅ）は、グラデーションパターン
の設定領域中において黒１００％の状態から黒０％（白
０％の状態から白１００％）の状態までに、直線的に変
化しているグラデーションパターンの説明用曲線図であ
り、この図２の（ｅ）は、既述した図２の（ａ）〜
（ｄ）に示す各グラデーションパターンの設定領域中に
おける黒１００％の状態から黒０％（白０％の状態から
白１００％）の状態までの直線的な変化態様を示してい
る。図中のＳ点，Ｅ点は、グラデーションパターンの設
定領域における開始点Ｓ，終了点Ｅを示している。図２
の（ｆ），（ｇ），（ｈ）は、グラデーションパターン
の設定領域中において黒１００％の状態から黒０％（白
０％の状態から白１００％）の状態までに、曲線的に変
化しているグラデーションパターンを説明するための曲
線図であり、これらの各図におけるＳ点，Ｅ点も、グラ
デーションパターンの設定領域における開始点Ｓ，終了
点Ｅを示している。

【００３１】図２を参照して行なって来たこれまでの説
明では、グラデーションパターンの設定領域中における
黒１００％の状態から黒０％（白０％の状態から白１０
０％）の状態までの変化が、グラデーションパターンの
設定領域の平面中における特定な一つの方向についてだ
けの場合であったが、前記したグラデーションパターン
としては、グラデーションパターンの設定領域の平面中
における複数の方向について、それぞれ個別に特定な変
化態様を示すグラデーションパターンが設定されてもよ
い。

【００３２】さて既述のように、コイル４ａに対する絶
縁膜３の被膜性が良好になるように、コイルパターン部
４におけるコイル４ａの両側面が、それぞれ傾斜角の小
さな傾斜面の状態になるようにするために、コイルパタ
ーン部４における一層分のコイルパターンを設けてある
フォトマスクのマスクパターンとして、コイル４ａの断
面形状における両側面に形成させるべき傾斜角の小さな
傾斜面と対応する部分にグラデーションパターンを設け
た構成のものを用いて、露光用光源からの光によりフォ
トレジスト層を露光した後に、フォトレジスト層を現像
して、コイルパターン部４における一層分のパターンを
有するレジストマスクを構成させる。

【００３３】図１の（ａ）は、グラデーションパターン
を備えているフォトマスクＰＭの一部の平面図であり、
また、図１の（ｂ）は図１の（ａ）中のβーβ線位置に
おける黒１００％の状態から黒０％（白０％の状態から
白１００％）の状態までの変化の態様を示している。ま
た、図１の（ｃ）は前記したように、コイル４ａの断面
形状における両側面に形成させるべき傾斜角の小さな傾
斜面と対応する部分にグラデーションパターンを設けた
フォトマスクＰＭを用いて、露光用光源からの光によっ
てフォトレジスト層を露光させた後に、フォトレジスト
層を現像して得られるコイルパターン部４における一層
分のパターンを有するレジストマスクＭの一部の縦断面
を例示している。

【００３４】次に、前記したレジストマスクＭによって
被覆されていない導電材料の薄膜の部分を、エッチング
技術（例えばイオンビームミリングによるドライエッチ
ング、あるいはリアクティブイオンエッチング法による
ドライエッチング）を適用して除去すると、図１の
（ｄ）中のＷに示すようにＳ点とＥ点との間に、傾斜角
の小さな傾斜面を備えたコイル４ａによるコイルパター
ン部４における一層分のコイルパターンが、導電材料の
薄膜によって形成される。前記のように、導電材料の薄
膜により、傾斜角の小さな傾斜面を備えたコイル４ａに
よるコイルパターン部４における一層分のコイルパター
ンが形成された後に、その上方の全面に、真空蒸着法、
またはスパッタリング法等の真空成膜技術を用いて、非
磁性無機絶縁材料の薄膜（３）を形成させる。

【００３５】次いで、前記の非磁性無機絶縁材料の薄膜
（３）上に、例えば真空蒸着法等の手段により、導電材
料（例えば銅）の薄膜を形成させた後に、前記の導電材
料の薄膜上に、例えばスピンコート法によりフォトレジ
スト層を形成させ、その後に前記のフォトレジスト層
に、コイルパターン部４における次の一層分のコイルパ
ターンが設けられているフォトマスクを用いて露光用光
源からの光を露光させた後に、フォトレジスト層を現像
して、コイルパターン部４における次の一層分のコイル
パターンを有するレジストマスクを構成させる。次に、
前記したレジストマスクによって被覆されていない導電
材料の薄膜の部分を、エッチング技術（例えばイオンビ
ームミリングによるドライエッチング、あるいはリアク
ティブイオンエッチング法によるドライエッチング）を
適用して除去することにより、図３中で符号４に示され
ているコイルパターン部４における一層分のコイルパタ
ーンが、導電材料の薄膜によって形成される。

【００３６】前記したコイルパターン部４における次の
一層分のコイルパターンが設けられているフォトマスク
も、そのフォトマスクのマスクパターンは、コイル４ａ
の断面形状における両側面に形成させるべき傾斜角の小
さな傾斜面と対応する部分にグラデーションパターンを
設けた構成のものが用いられる。したがって、前記した
次の一層分のコイルパターンのコイルも、図１を参照し
て既述したように、図１の（ｄ）中のＷに示すようにＳ
点とＥ点との間に、傾斜角の小さな傾斜面を備えたコイ
ル４ａによるコイルパターン部４における次の一層分の
コイルパターンが、導電材料の薄膜によって形成され
る。そして、導電材料の薄膜によって傾斜角の小さな傾
斜面を備えたコイル４ａによるコイルパターン部４にお
ける次の一層分のコイルパターンが形成された後に、そ
の上方の全面に、真空蒸着法、またはスパッタリング法
等の真空成膜技術を用いて、非磁性無機絶縁材料の薄膜
（３）を形成させる。前記したコイルパターン部４の製
作工程は、コイルの積層数の回数だけ繰返して行なわれ
る。

【００３７】次に、前記した非磁性無機絶縁材料の薄膜
（３）上に、例えば真空蒸着法、またはスパッタリング
法（ステップカバレージの良好な…パターンに対して被
覆率の良好な…例えば、基板に高周波バイアスを印加し
たバイアススパッタリング法）等の真空成膜技術によ
り、例えばＣｏ系のアモルファス、ＦｅＴａＮなどの磁
性材料を使用して磁性膜を構成させる。次いで前記の磁
性膜上に、フォトレジスト、例えば、東京応化（株）製
のＯＦＰＲ−８００によるフォトレジスト層を、例えば
スピンコート法により形成させる。

【００３８】前記のフォトレジスト層に、上部磁気コア
５の形状のパターンが設けられているフォトマスクを用
いて露光用光源からの光を露光させた後に、フォトレジ
スト層を現像して、上部磁気コアの形状のパターンを有
するレジストマスクを構成させる。前記した上部磁気コ
ア５の形状のパターンが設けられているフォトマスクの
マスクパターンは、上部磁気コア５における傾斜角の小
さな傾斜面の部分５ｂ，５ｄと対応する部分に、それぞ
れグラデーションパターンを設けた構成のものが用いら
れる。したがって前記した上部磁気コア５についても、
図１を参照して既述したコイルパターン部４の製作時の
場合と同様に、上部磁気コア５における傾斜角の小さな
傾斜面の部分５ｂ，５ｄと対応する部分に、図１の
（ｄ）中のＷに示すＳ点とＥ点との間に構成されている
傾斜角の小さな傾斜面と同様な、傾斜角の小さな傾斜面
を備えた状態の上部磁気コア５が磁性膜によって形成さ
れる。

【００３９】次に、全面に真空蒸着法、またはスパッタ
リング法等の真空成膜技術を用いて、非磁性無機絶縁材
料の薄膜を保護膜として形成させ、次いでフォトリソグ
ラフィ技術とエッチング技術（例えば、イオンミリン
グ、あるいはリアクティブイオンエッチング法によるド
ライエッチング）とを適用して、コイルパターン部４か
らの引出し線６を形成させる。前記したコイルパターン
部４からの引出し線６の形成に際しては、真空蒸着法、
またはスパッタリング法等の真空成膜技術によって構成
された導電材料の薄膜上に、例えばスピンコート法の適
用によって設けたフォトレジスト層に、引出し線６の形
状のパターンが設けられているフォトマスクを用いて露
光用光源からの光を露光させた後に、フォトレジスト層
を現像して、引出し線６の形状のパターンを有するレジ
ストマスクを構成させる。

【００４０】前記した引出し線６の形状のパターンが設
けられているフォトマスクのマスクパターンは、引出し
線６における傾斜角の小さな傾斜面の部分６ａと対応す
る部分に、グラデーションパターンを設けた構成のもの
が用いられる。したがって、前記した引出し線６につい
ても、図１を参照して既述したコイルパターン部４の製
作時の場合と同様に、引出し線６における傾斜角の小さ
な傾斜面の部分６ａと対応する部分に、図１の（ｄ）中
のＷに示すＳ点とＥ点との間に構成されている傾斜角の
小さな傾斜面と同様な、傾斜角の小さな傾斜面を備えた
状態の引出し線６を導電材料の薄膜によって形成でき
る。

【００４１】なお、前述した実施の態様では、エッチン
グ技術として、イオンミリング、反応性のドライエッチ
ング等のドライエッチング技術が用いられるとされてい
たが、本発明の実施に当っては湿式のエッチング技術が
使用されてもよい。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製
作方法の実施に当り、磁気空隙部Ｇと平行にならないよ
うに下部磁気コア２や上部磁気コア５との縁部を形成さ
せるようにしてもよいことは勿論である。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように、本発明の薄膜磁気ヘッドの製作方法は、薄膜
磁気ヘッドの構成部材の傾斜面部分と対応する部分に、
グラデーションパターンが設けてあるマスクパターンを
有するフォトマスクを用いて、フォトレジストに露光さ
せ、フォトレジストを現像して、フォトレジストのマス
クパターンが転写された状態のレジストマスクを構成さ
せ、そのレジストマスクを用いて薄膜材料のエッチング
を行なうことにより、前記したフォトマスクにおけるグ
ラデーションパターンと対応する部分に、所望の傾斜面
部分が構成された状態の薄膜をパターニングできるの
で、本発明によれば、従来技術では薄膜磁気ヘッドの構
成部材に所望の傾斜面部分を形成させることができなか
ったという問題点を良好に解決でき、優れた特性を有す
る薄膜磁気ヘッドを歩留り良く容易に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜磁気ヘッドの製作方法の説明のた
めの図である。

【図２】フォトマスクに設けられるグラデーションパタ
ーンを例示した平面図である。

【図３】一般的な水平型の薄膜磁気ヘッドの構成例を説
明するための図である。

【図４】薄膜磁気ヘッドの問題点の説明に使用される図
である。

【図５】薄膜磁気ヘッドの再生出力特性曲線図である。

【図６】各種のエッチング技術によって被加工物Ｗにエ
ッチング加工を施した場合の加工状態を図示説明してい
る図である。

【図７】各種のエッチング技術によって被加工物Ｗにエ
ッチング加工を施した場合の加工状態を図示説明してい
る図である。

【符号の説明】

１…非磁性材料による基板、２…下部磁気コア、３…非
磁性材料の絶縁薄膜、４…導電材料の薄膜によるコイル
パターン部、５…上部磁気コア、６…導電材料の薄膜に
よるコイルパターン部４に接続するリード線、Ｇ…磁気
コア２と上部磁気コア５との間に形成される磁気空隙
部、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性体材料製の基板上に、成膜技術と
   フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを適用し
   て、下部磁気コアと、前記の下部磁気コアの端部との間
   で磁気空隙を構成する端部を有する上部磁気コアと、前
   記した上部磁気コアの他端部と下部磁気コアの他端部と
   の間を接続する結合磁路と、前記の結合磁路の周囲に構
   成された導電材料の薄膜によるコイルパターン等の各構
   成部材による積層構造を絶縁層中に埋設状態に構成する
   とともに、リード線引出し用ボンディングパッドと、保
   護膜を順次に構成させて薄膜磁気ヘッドを製作するに当
   り、薄膜による傾斜面の形成部分と対応する部分をグラ
   デーションパターンとして構成させたマスクパターンを
   有するフォトマスクを、フォトリソグラフィ技術で使用
   してなる薄膜磁気ヘッドの製作方法。