JPH1064012A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法に関
し、ギャップ部およびＡＰＥＸ部を保護層で覆った状態
でコイル層を形成した後に除去し上部磁極層を形成し、
ギャップ部やＡＰＥＸ部の安定な形状を形成し磁気特性
や安定性に優れた薄膜磁気ヘッドの製造を実現すること
を目的とする。 【解決手段】 基板上の下部磁極層の上に形成したギャ
ップ絶縁層のうちのギャップ部分および絶縁層のＡＰＥ
Ｘ部分を保護層で覆い、上部磁極層を形成する直前に保
護層を除去した後に上部磁極層を形成することを特徴と
する薄膜磁気ヘッドの製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドの
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜磁気ヘッドを製造する場合、
図４の（ｃ−１）に示すように、基板１上に下部磁極層
２、ギャップ絶縁層３を順次形成した後、レジストでＡ
ＰＥＸ部を形成する。そしてこの上にコイル層を電気メ
ッキするためのＴｉなどの導電膜を形成して当該導電膜
上にレジストを塗布・現像・露光して穴を開け、導電膜
との間に通電して電気メッキを行いコイル層を形成す
る。その後にレジストを溶剤で除去した後、不要な導電
膜をイオンミルで除去する。そして、その上にレジスト
で絶縁層を形成した後に電気メッキするためのＴｉなど
の導電膜を形成することを繰り返し、必要な層数のコイ
ル層を形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は、上述したよう
にコイル層の数だけ、イオンミルで不要となったＴｉな
どの導電膜の除去を繰り返していたため、図４ののギ
ャップ部分およびＡＰＥＸ部分がイオンミルで繰り返し
除去されてしまい、寸法や形状変化を引き起こしてしま
い、安定した性能の薄膜磁気ヘッドの製造を困難にして
しまうという問題があった。また、特開平０２−３０２
９１９号公報に記載されているように、ポール側面部や
周辺部にイオンミルで不要な導電膜を除去したときの残
渣が発生し、薄膜磁気ヘッドの磁気特性を劣化させてし
まう問題もあった。

【０００４】本発明は、これらの問題を解決するため、
ギャップ部およびＡＰＥＸ部を保護層で覆った状態でコ
イル層を形成した後に除去し上部磁極層を形成し、ギャ
ップ部やＡＰＥＸ部の安定な形状を形成し磁気特性や安
定性に優れた薄膜磁気ヘッドの製造を実現することを目
的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、基板１
は、薄膜磁気ヘッドを形成するものである。

【０００６】下部磁極層２は、基板１上に形成した下部
磁極層である。ギャップ絶縁層３は、下部磁極層２と図
示外の上部磁極層との間のギャップを形成するためのも
のである。

【０００７】絶縁層４は、ギャップ絶縁層３などの上に
設けたて絶縁層であって、この上にコイルを形成するた
めのものである。保護層８１は、ギャップ絶縁層３のギ
ャップ部分および絶縁層４のＡＰＥＸ部を保護するため
のものであって、コイルとなる導体層８の形成時に同時
に形成したものである。図示外の上部磁極層を形成する
直前に除去する。

【０００８】次に、製造方法を説明する。基板１上の下
部磁極層２の上に形成したギャップ絶縁層３のうちのギ
ャップ部分および絶縁層４のＡＰＥＸ部分を保護層８１
で覆い、上部磁極層を形成する直前に当該保護層８１を
除去した後に上部磁極層を形成するようにしている。

【０００９】また、基板１上の下部磁極層２の上に形成
したギャップ絶縁層３のうちのギャップ部分および絶縁
層４のＡＰＥＸ部分に、コイルを形成する同一工程で保
護層８１で覆い、上部磁極層を形成する直前に当該保護
層８を除去した後に上部磁極層を形成するようにしてい
る。

【００１０】これらの際に、保護層８１で覆った以降の
工程で、絶縁層４上に形成した導電膜６との間に通電し
てコイルとなる導体層８を電気メッキして形成した後に
レジスト７を除去し、イオンミルによって０度ないし２
０度の入射角および３０度ないし７０度の入射角で不要
な導電膜６を除去し、残渣を無くすようにしている。

【００１１】また、保護層８１を２層で形成し、湿式エ
ッチングによって上層（例えばＣｕ層）を選択的に除去
した後、残った下層（例えばＴｉ層）をイオンミルで除
去し、ギャップ絶縁層３のギャップ部分および絶縁層４
のＡＰＥＸ部分のオーバーエッチを少なくするようにし
ている。

【００１２】従って、ギャップ絶縁層３のギャップ部分
および絶縁層４のＡＰＥＸ部分を保護層８１で覆った状
態でコイル層を形成しメッキ下地層である導電膜６をイ
オンミルで除去することをコイル層分繰り返した後、上
部磁極層の形成の直前に保護膜８１を除去して上部磁極
層を形成することにより、ギャップ部分やＡＰＥＸ部分
の安定な形状を形成し磁気特性や安定性に優れた薄膜磁
気ヘッドを製造することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、図１から図４を用いて本発
明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の１実施例断面図を示す。
図１の（ａ）は、保護層８１を形成した状態の断面図を
示す。これは、基板１上にコイルとなる導電層８、およ
びギャップ部分とＡＰＥＸ部分を覆う保護層８１を形成
した状態を示す（詳細な製造方法は図２参照）。

【００１５】図１の（ａ）において、基板１は、薄膜磁
気ヘッドを形成する基板であって、例えばウェハであ
る。下部磁極層２は、基板１上に形成した磁性体の下部
磁極層である。

【００１６】ギャップ絶縁層３は、下部磁極層２と図示
外の上部磁極層との間のギャップ絶縁層である。絶縁層
４は、コイルとなる導体層８を形成するための絶縁層で
あると共に、ＡＰＥＸ部を形成するレジストからなる絶
縁層である。

【００１７】保護層８１は、絶縁層４と同一の工程で形
成したものであって、ギャップ絶縁層３のギャップ部分
および絶縁層４のＡＰＥＸ部分を覆って、コイルとなる
導体層８を形成するときの導電膜６をイオンミルによっ
て除去するときにカーバの役割をしてギャップ部分およ
びＡＰＥＸ部分がエッチングされて形状変化や寸法変化
しないようにするものである。

【００１８】図１の（ｂ）は、コイルとなる導体層８を
形成した状態の断面図を示す。これは、図１の（ａ）の
状態でギャップ絶縁層３のギャップ部分および絶縁層４
のＡＰＥＸ部分を保護層８１で覆った状態で、コイルと
なる導体層８を３層分繰り返し形成した状態である。こ
の３層を繰り返し形成する際に、イオンミルによって導
体層８を電気メッキしたときの下地の導電膜６を３回繰
り返しイオンミルによって除去しているが、本実施例で
は保護膜８１でギャップ部分およびＡＰＥＸ部分を覆っ
ているためにイオンミルによってエッチングされること
はない。

【００１９】図１の（ｃ）は、保護膜８１のギャップ部
分の断面図を示す。図示のように、下部磁極層２のギャ
ップ部分が保護層８１で覆われているため、電気メッキ
したときの下地の導電膜６をイオンミルによって除去す
る際に、ギャップ絶縁層３のギャップ部分および絶縁層
４のＡＰＥＸ部分が直接にイオンエッチされなく、形状
や寸法変化が発生しないと共に、イオンミル時に飛び散
った残渣がギャップ部分やＡＰＥＸ部分に直接に付着し
なく、図示のように、保護膜８１の端にたとえ付着して
もこれは当該保護膜８１を除去するときに一緒に除去さ
れてしまい、特性に劣化が生じない。

【００２０】次に、図２の（ａ）ないし（ｄ）の順番で
保護層の形成ついて詳細に説明する。図２は、本発明の
保護層の形成説明図を示す。

【００２１】図２の（ａ）は、ギャップ絶縁層を形成し
た状態を示す。これは、基板１上に下部磁極層２を形成
し、その上にギャップ絶縁層３を全面に形成した状態で
ある。

【００２２】図２の（ｂ）は、コイルを積層する絶縁層
を形成した状態を示す。これは、図２の（ａ）のギャッ
プ絶縁層３の上にレジストを全面に塗布し露光・現像し
てコイルを積層する絶縁層４を形成したものである。

【００２３】図２の（ｃ）は、図２の（ａ）のレジスト
をベーキングした状態を示す。このベーキングにより、
ＡＰＥＸ部５が図示のように滑らかな弧状になる。図２
の（ｄ）は、導体層８および保護層８１を電気メッキで
形成した状態を示す。これは、図２の（ｃ）の上に全面
にＴｉの導電膜６を形成した上に全面にレジスト７を塗
布して露光・現像してコイルとなる導体層８および本実
施例に係る保護層８１を形成するための穴を開け、導電
膜６との間に通電してＣｕの導体膜８および保護層８１
を形成したものである。この保護層８１は、既述したよ
うに、ギャップ絶縁層３のギャップ部分および絶縁層４
のＡＰＥＸ部分を覆い、後工程でイオンミルにより導電
膜６を除去するときにギャップ部分およびＡＰＥＸ部分
がイオンエッチされないように保護するためのものであ
る。

【００２４】図２の（ｄ）の状態で、レジスト７を溶剤
で除去した後、イオンミルによってメッキ下地層である
導電膜６をオーバエッチして完全に除去し、第１層目の
コイル層の形成を完了する。そして、その上に図２の
（ｂ）のように絶縁層４を形成し、図２の（ｃ）のよう
にベーキングし、図２の（ｄ）のように、メッキ下地膜
となるＴｉの導電膜６を形成し、レジスト７を塗布・露
光・現像した後、電気メッキしてコイルとなる導体層８
を形成し（２層目以降のコイルを形成するときは保護層
８１は形成しない）、レジスト７の除去、イオンミルで
メッキ下地層の導電膜６を除去することを必要なコイル
層分だけ繰り返す。ここで、イオンミルは、図３を用い
て後述するように、メッキ下地膜である導電膜６を完全
に除去するために、イオンミルによって０度ないし２０
度の入射角で除去すると共に、側面の残渣を完全に除去
するために３０度ないし７０度の入射角で不要な導電膜
を除去するようにしている。

【００２５】そして、上部磁極層を形成する直前に、図
２の（ｄ）の保護層８１の上層（Ｃｕ膜）および下層
（ＴＩ膜）のうちの上層のみを溶解する下記のようなエ
ッチング液に浸して除去する。

【００２６】 硫酸 ：２ 過酸化水素：１ 水 ：７ 次に、イオンミルによって下層のＴｉ膜を除去する。こ
こで、保護層８１の上層はＣｕの厚さに比して下層のＴ
ｉの厚さは薄く（例えば２００Å程度）であり、当該下
層のイオンミルでオーバーエッチしたとしても全体の誤
差が極めて小さく、当該保護層８１で保護したギャップ
絶縁層３のギャップ部分および絶縁層４のＡＰＥＸ部分
の寸法の変化や形状変化を極めて少なくできる。

【００２７】図２の（ｅ）は、図２の（ｄ）を上面から
見た図である。ここでは、保護膜８１が、ギャップ部分
およびＡＰＥＸ部分を完全に覆うように形成している。
図３は、本実施例のイオンミルの説明図を示す。

【００２８】図３の（ａ）は、回転するホルダの周辺に
設けた回転台の上に複数のウェーハ（図２の基板）を装
着し、イオン照射して図２の（ｄ）の導電膜６を除去す
る様子を示す。この際、ウェハに対するイオン照射する
入射角度は、既述したように０度ないし２０度の入射角
で除去すると共に、側面の残渣を完全に除去するために
３０度ないし７０度の入射角で不要な導電膜を除去する
ようにしている。

【００２９】図３の（ｂ）は、下部磁極層２の上に保護
膜８１を形成し上部からイオン照射する様子を示す。図
３の（ｂ−１）は、図３の（ａ）で点線で示すように回
転台を傾斜させてウェハに対して０°ないし２０°の入
射角度でイオン照射する様子を示す。

【００３０】図３の（ｂ−２）は、図３の（ａ）で点線
で示すように回転台を傾斜させてウェハに対して３０°
ないし７０°の入射角度でイオン照射する様子を示す。
これにより、図２の（ｄ）の導電膜６をイオンミルで除
去するときに側面に存在する導電膜６および付着した残
渣を完全に除去することが可能となる。

【００３１】図４は、ギャップ長などの説明図を示す。
図４の（ａ）は、ギャップ長を示す。ここで、ギャップ
長は、図示のように、下部磁極層２と上部磁極層１０と
の間に形成したギャップ絶縁層３の厚さ（ギャップ長）
である。

【００３２】図４の（ｂ−１）は、従来技術によるギャ
ップ長のヒストグラムを示す。横軸はギャップ長（μ
ｍ）を表し、縦軸が頻度を表す。図４の（ｂ−２）は、
本発明によるギャップ長のヒストグラムを示す。横軸は
ギャップ長（μｍ）を表し、縦軸が頻度を表す。これ
は、図１ないし図３を用いて既述した本発明に係る保護
膜８１でギャップ絶縁層３のギャップ部分および絶縁層
４のＡＰＥＸ部分を覆って保護したときのギャップ長で
ある。

【００３３】（ｂ−１）の従来のギャップ長の頻度に比
し、（ｂ−２）の本発明のギャップ長の頻度が集まって
おり、本発明によりギャップ長のバラツキが少なくな
り、精度が向上したことが判明する。

【００３４】図４の（ｃ−１）は、従来技術による断面
図例を示す。ここで、のギャップ絶縁層３のギャップ
部分およびの絶縁層のＡＰＥＸ部分は、図示の４層の
コイルを作成したときは４回のメッキ下地層である導電
膜６の除去時にそれぞれオーバーエッチにより図示のよ
うにエッチングされてしまい寸法の変化および形状の変
形が発生する。

【００３５】図４の（ｃ−２）は、本発明による断面図
例を示す。ここで、’のギャップ絶縁層３のギャップ
部分および’の絶縁層のＡＰＥＸ部分は、図示の４層
のコイルを作成したときの４回のメッキ下地層である導
電膜６の除去時に保護膜８１によって覆われてており、
イオンエッチが全くされないので図示のように形成時の
形状がそのままの状態となり、寸法および形状が正確に
製造できる。

【００３６】図４の（ｄ−１）は、従来技術によるポー
ル部分断面図を示す。ここで、の部分は、４層のコイ
ルを作成したときは４回のメッキ下地層である導電膜６
の除去時にそれぞれオーバーエッチにより図示のように
エッチングされて形状変化した様子を示す。また、図４
の残存導電膜（残渣）は、メッキ下地層である導電膜６
をイオンミルで除去したときに側面の部分が除去できな
く残ってしまったものであり、磁気特性の劣化を発生さ
せるものである。

【００３７】図４の（ｄ−２）は、本発明によるポール
部分断面図を示す。ここで、’の部分は、４層のコイ
ルを作成したときは４回のメッキ下地層である導電膜６
の除去時にも保護膜８１によって覆われているためイオ
ンミル時に全く形状変化しない様子を示す。また、’
の側面は、同様に、４層のコイルを作成したときは４回
のメッキ下地層である導電膜６の除去時にも保護膜８１
によって覆われているためイオンミル時に残渣が付着す
ることがない様子を示す。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ギャップ絶縁層３のギャップ部分および絶縁層４のＡＰ
ＥＸ部分を保護層８１で覆った状態でコイル層を形成し
メッキ下地層である導電膜６をイオンミルで除去するこ
とをコイル層分繰り返した後、上部磁極層の形成の直前
に保護膜８１を除去して上部磁極層を形成する構成を採
用しているため、ギャップ部分やＡＰＥＸ部分の安定な
形状を形成し磁気特性や安定性に優れた薄膜磁気ヘッド
を製造することができる。また、ポール部の側面に残渣
の付着が無くなり、信頼性が高く特性の優れた薄膜磁気
ヘッドを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例断面図である。

【図２】本発明の保護層の形成説明図である。

【図３】本発明のイオンミルの説明図である。

【図４】ギャップ長などの説明図である。

【符号の説明】

１：基板（ウェハ） ２：下部磁極層 ３：ギャップ絶縁層 ４：絶縁層 ５：ＡＰＥＸ部 ６：導電膜（メッキ下地膜） ７：レジスト ８：導電層（コイル層） ８１：保護層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上の下部磁極層の上に形成したギャッ
   プ絶縁層のうちのギャップ部分および絶縁層のＡＰＥＸ
   部分を保護層で覆い、上部磁極層を形成する直前に当該
   保護層を除去した後に上部磁極層を形成することを特徴
   とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】基板上の下部磁極層の上に形成したギャッ
   プ絶縁層のうちのギャップ部分および絶縁層のＡＰＥＸ
   部分に、コイルを電気メッキする同一工程で保護層で覆
   い、上部磁極層を形成する直前に当該保護層を除去した
   後に上部磁極層を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘ
   ッドの製造方法。
3. 【請求項３】上記保護層で覆った以降の工程で、絶縁層
   上に形成した導電膜との間に通電してコイルとなる導体
   層を電気メッキした後にレジストを除去し、イオンミル
   によって０度ないし２０度の入射角および３０度ないし
   ７０度の入射角で不要な導電膜を除去し、残渣を無くし
   たことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の薄
   膜磁気ヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】上記保護層を２層で形成し、湿式エッチン
   グによって上層を選択的に除去した後、残った下層をイ
   オンミルで除去し、上記ギャップ部分およびＡＰＥＸ部
   分のオーバーエッチを少なくしたことを特徴とする請求
   項１ないし請求項３記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。