JPH11134618A - Mr複合ヘッドの製造方法およびこれによるmr複合ヘ ッド - Google Patents

Mr複合ヘッドの製造方法およびこれによるmr複合ヘ ッド

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JPH11134618A
JPH11134618A JP29563897A JP29563897A JPH11134618A JP H11134618 A JPH11134618 A JP H11134618A JP 29563897 A JP29563897 A JP 29563897A JP 29563897 A JP29563897 A JP 29563897A JP H11134618 A JPH11134618 A JP H11134618A
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JP
Japan
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magnetic pole
layer
composite head
width
upper magnetic
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JP29563897A
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English (en)
Inventor
Mitsugi Yamazawa
貢 山沢
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NEC Ibaraki Ltd
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NEC Ibaraki Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 形成工程での上磁極幅の管理精度を向上さ
せ、かつ、ABSでの上磁極幅を1μm以下に形成し、
再付着層を起因とするABSでの腐食発生を防止しでき
るMR複合ヘッドおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 磁極層5の形成において、イオンミリン
グ法により磁極層5の側壁をエッチングすることによ
り、側壁に形成された再付着層6を除去する。これによ
り、上磁極幅17の精度を向上させ、かつ、再付着層の
起因する磁極の腐食発生を抑制する。また、上磁極12
を側壁方向からイオンミリング法でエッチングすること
により、上磁極幅17を所望の幅に制御し、フォトリソ
グラフィ技術で困難とされる1μm以下での上磁極幅の
形成が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録再生装置
に用いられるMR複合ヘッドの製造方法に関し、特に、
MR複合ヘッドを構成する磁極のイオンミリング法によ
る形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、情報を読み出すためのMR素子
(磁気抵抗効果素子)からなるMRヘッド(磁気抵抗効
果型ヘッド)と情報を書き込むためのインダクティブヘ
ッドとを一体化したMR複合ヘッド(磁気抵抗効果型複
合ヘッド)は、コイル、磁極等の形成において、例え
ば、特開昭50−95147号公報には、レジストパタ
ーンで形状を規定し、各形成材料を電気めっき法により
順次積層し形成する技術が開示されている。
【0003】図3は、従来方法によるMR複合ヘッドの
ABS(Air Bearing Surface:空気軸受面)側から見た
磁極の形状を形成工程順に示す図であり、以下その内容
について説明する。
【0004】図3(a)〜同図(f)を参照すると、ま
ず、図3(a)に示すように、スパッタリング法により
基板21の上にめっき下地膜22を形成し、その上に所
望の磁極パターンの端部を囲むフレーム状のレジストパ
ターンであるレジストフレームパターン23を形成す
る。このとき、レジストフレームパターン23を2つレ
ジストパターン間隔33で形成する。
【0005】次に、図3(b)に示すように、レジスト
フレームパターン23が形成されている部分以外のめっ
き下地膜22の上に電気めっき法により磁極層25を形
成する。そして、図3(c)に示すように、所望の磁極
となる磁極層25のみを完全に覆うカバー状のレジスト
パターンであるレジストカバーパターン24を形成し、
その後、周囲の不要となる磁極層25を化学エッチング
法等により除去し、さらに、レジストカバーパターン2
4を有機溶剤等により除去する。次に、図3(d)に示
すように、磁極層25の近傍のめっき下地膜22をイオ
ンミリング法により除去する。
【0006】その結果、図3(e)に示すように、磁極
層25およびめっき下地膜22の側壁に再付着層26が
形成される。ここで、再付着層26を含む磁極層幅34
は、図3(a)において形成したレジストパターン間隔
33と比較し、再付着層26の膜厚の分だけ大きくな
り、図中、磁極層幅35から再付着層を含む磁極層幅3
4に広がる。
【0007】上述した形成工程を経て作製されたMR複
合ヘッドの磁気ディスク媒体との対向面、すなわちAB
Sにおける形状は、図3(f)の図中、下方から順に下
シールド27,MR素子28,下磁極兼上シールドのめ
っき下地膜29,下磁極兼上シールド30,上磁極のめ
っき下地膜31,上磁極32が形成されているが、下磁
極兼上シールドのめっき下地膜29,下磁極兼上シール
ド30の側壁と、上磁極のめっき下地膜31,上磁極3
2の側壁には、いずれも再付着層26が形成されてい
る。
【0008】従って、上磁極32の上磁極幅36は、再
付着層を含む上磁極幅37で示される。また、この場合
の再付着層26の膜厚は、めっき下地膜の膜厚やMR複
合ヘッドのABS近傍の形状等により異なるが、通常、
0.05〜0.2μm程度になる。
【0009】この再付着層26は、上磁極層幅36が広
い場合には無視できるが、上磁極層幅36が1μm以下
になると影響は大きくなり無視できない。また、再付着
層26は、光学顕微鏡ではその存在を確認することは困
難であるが、走査電子顕微鏡(SEM)により1万倍以
上の倍率で確認できる。
【0010】また、この製造方法により形成されるMR
複合ヘッドの上磁極幅36は、1μm以下での形成が困
難である。この理由は、上磁極32の形状を規定するレ
ジストパターンの膜厚を上磁極32の膜厚よりも高く形
成する必要があり、さらには、コイル等(図示せず)の
段差部を乗り越えるため、ABSの近傍で通常10〜1
5μmになるからである。そして、10〜15μmのレ
ジスト膜厚において、レジストパターン間隔を1μm以
下で形成することは、10〜15対1以下の高アスペク
ト比による形成となり、現状のフォトリソグラフィ技術
では安定した形成が困難である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のMR複
合ヘッドの製造方法では、上磁極の両脇に再付着層が存
在するため、ABSより測定する上磁極幅を正確に測長
することが困難となる。従って、この上磁極幅と磁気デ
ィスク媒体に信号を記録した際の記録幅(以下、実行ラ
イトトラック幅)との相関がばらつき、上磁極幅が1μ
m以下の場合、製造上でのABSにおける上磁極幅の管
理精度が低下し、生産性が低下するという問題がある。
上磁極幅と実行ライトトラック幅との相関関係を正確に
把握することは、MR複合ヘッドの製造工程において上
磁極幅を規格・管理する上で重要である。
【0012】また、従来のMR複合ヘッドの製造方法で
は、レジストパターン間隔により磁極幅が規定されるた
め、ABSでの上磁極幅を1μm以下で形成するために
は、これを形成するためのレジストパターン間隔を同様
の寸法に形成する必要があるが、現状のフォトリソグラ
フィ技術ではABS付近での上磁極部にて1μm以下の
レジストパターン間隔を形成することは困難である。
【0013】さらに、従来のMR複合ヘッドの製造方法
では、下磁極兼上シールドおよび上磁極の側壁に形成さ
れた再付着層は、コイル,各磁極のめっき下地膜を構成
するTi,Cr,Fe,Ni,Cu等複数の金属が積層
して形成されるため、局所電池を形成して腐食を発生す
る可能性があり、ABSに露出している再付着層を起点
にして磁極が腐食し、MR複合ヘッドの記録・再生能力
を著しく損なう恐れがある。
【0014】本発明の目的は、MR複合ヘッドの製造工
程において、上磁極幅の管理精度を向上させるととも
に、ABSでの上磁極幅を1μm以下に形成し、かつ、
下磁極兼上シールドおよび上磁極の側壁に形成される再
付着層に起因する腐食発生を抑制できるMR複合ヘッド
の製造方法およびこれによるMR複合ヘッドを提供する
ことにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のMR複合ヘッド
の製造方法は、基板上に形成されたMR(磁気抵抗効
果)素子と、磁気ギャップを介した上下2つの磁極とこ
の磁極間に絶縁層を介して形成されたコイルを含む薄膜
電磁変換素子とを一体化して搭載したMR複合ヘッドの
製造方法において、前記上磁極の形成が、(1)スパッ
タリング法により基板上に磁性膜を成膜する工程、
(2)その上にレジストパターンで磁極パターンを形成
する工程、(3)基板上のレジストパターン以外の部分
に電気めっき法により磁極層を成膜する工程、(4)磁
極層のうち磁極となる部分のみ除いてレジストパターン
で覆う工程、(5)化学エッチング法により不要な磁極
層を除去し、かつ有機溶剤により全てのレジストカバー
パターンを除去する工程、(6)イオンミリング法によ
り磁極層近傍のめっき下地膜を除去する工程、(7)イ
オンミリング法により磁極層の側壁に形成された再付着
層を除去する工程、を含むことを特徴とする。
【0016】また、再付着層の除去工程においてイオン
ミリングのイオンビームの基板面に対する入射角度をθ
とするとき、45°<θ<90°であることを特徴し、
磁気ディスク媒体と対向する面における上磁極幅を1μ
m以下に形成することを特徴とする。そして、このMR
複合ヘッドの製造方法を用いて作製したことを特徴とす
る。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0018】図1は、本発明によるMR複合ヘッドのA
BS側から見た磁極の形状を形成工程順に示す図であ
る。また、図2は、上磁極側壁における再付着量とイオ
ンミリング入射角との関係を示す図である。
【0019】図1および図2を参照すると、まず、図1
(a)に示すように、スパッタリング法により基板1の
上に磁極と同一材料のめっき下地膜2を形成し、その上
に所望の磁極パターンの端部を囲むフレーム状のレジス
トフレームパターン3を形成する。このとき、所望の磁
極パターンが、MR複合ヘッドのABSでの上磁極幅の
ような、公差が小さく、かつ1μm以下の寸法を要求す
る部分では、レジストパターン間隔13を所望の磁極パ
ターンの幅よりも大きく形成する。
【0020】この場合のレジストパターン間隔13は、
所望する磁極層幅により近く、かつレジストパターン間
隔13の公差が前記磁極層幅の公差を許容できる範囲で
形成することが望ましい。
【0021】次に、図1(b)に示すように、レジスト
フレームパターン3が形成されている部分以外のめっき
下地膜2の上に、電気めっき法により磁極層5を形成す
る。そして、図1(c)に示すように、磁極層5のみを
完全に覆うレジストカバーパターン4を形成し、その
後、周囲の不要となる磁極層5を化学エッチング法等に
より除去し、さらに、このレジストカバーパターン4を
有機溶剤等により除去する。続いて、図1(d)に示す
ように、磁極層5の近傍のめっき下地膜2をイオンミリ
ング法により除去する。
【0022】その結果、図1(e)に示すように、磁極
層5およびめっき下地膜2の側壁に再付着層6が形成さ
れる。ここで、再付着層を含む磁極層幅14は、図1
(a)において形成したレジストパターン間隔13と比
較し、再付着層6の膜厚の分だけ大きくなり、図中、磁
極層幅15から再付着層を含む磁極層幅14に広がる。
【0023】次に、図1(f)に示すように、イオンミ
リング法にて磁極層およびめっき下地膜の側壁に形成さ
れた再付着層を除去する。このとき、MR複合ヘッドの
ABSでの上磁極幅のような、公差が小さく、かつ1μ
m以下の寸法を要求する部分で、図1(a)に示すレジ
ストパターン間隔13を、所望する磁極幅よりも大きく
レジストフレームパターン3を形成している場合には、
その磁極幅が得られるまで、さらにイオンミリング法で
磁極層5の側壁をエッチングする。
【0024】ここで、図1(f)にて使用するイオンミ
リングによるイオンビームの入射角θは、基板1の面に
対し45゜<θ<90゜の範囲である。その理由は、図
2に示すように、上磁極の側壁における再付着量とイオ
ンミリング入射角との関係は、電子ビームの入射角が0
゜〜45゜の範囲の場合に再付着層が形成され、また、
入射角が45゜より大きい場合でのみ、再付着層はエッ
チングされる。そして、入射角が90゜以上になると、
基板1上にイオンビームが到達しなくなる。
【0025】この結果、図1(g)に示すように、磁極
層5およびめっき下地膜2の側壁から再付着層6が除去
され、再付着層が除去された上磁極幅16となる。そし
て、図1(a)に示す形成工程におけるレジストパター
ン間隔13よりも小さい、例えば、1μm以下の磁極幅
をもつ磁極パターンの形成が可能となる。
【0026】上述した形成工程を経て作製されたMR複
合ヘッドのABSにおける形状は、図1(h)の図中、
下方から順に下シールド7,MR素子8,下磁極兼上シ
ールドのめっき下地膜9,下磁極兼上シールド10,上
磁極のめっき下地膜11,上磁極12が形成されている
が、下磁極兼上シールドのめっき下地膜9,下磁極兼上
シールド10の側壁、および上磁極のめっき下地膜3
1,上磁極32の側壁には、いずれも再付着層が存在し
ない。そして、上磁極幅17が1μm以下の上磁極12
を実現できる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、上磁極
の形成後にイオンミリング法にて上磁極側壁をエッチン
グすることにより、上磁極幅を高精度に(1μm以下
に)設定でき、形成工程における上磁極幅の管理精度が
高まるとともに、MR複合ヘッドの製造歩留まりが向上
する。
【0028】また、下磁極兼上シールドおよび上磁極の
側壁に形成された再付着層は、コイル,各磁極のめっき
下地膜を構成するTi,Cr,Fe,Ni,Cu等複数
の金属が積層して形成されるため、局所電池を形成して
腐食を発生する可能性があるが、再付着層を除去するこ
とにより、腐食の発生を抑制しMR複合ヘッドの耐久性
に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるMR複合ヘッドのABS側から見
た磁極の形状を形成工程順に示す図である。
【図2】上磁極側壁での再付着層とイオンミリング入射
角との関係を示す図である。
【図3】従来方法によるMR複合ヘッドのABS側から
見た磁極の形状を形成工程順に示す図である。
【符号の説明】
1,21 基板 2,22 めっき下地膜 3,23 レジストフレームパターン 4,24 レジストカバーパターン 5,25 磁極層 6,26 再付着層 7,27 下シールド 8,28 MR素子 9,29 下磁極兼上シールドのめっき下地膜 10,30 下磁極兼上シールド 11,31 上磁極のめっき下地膜 12,32 上磁極 13,33 レジストパターン間隔 14,34 再付着層を含む磁極層幅 15,35 磁極層幅 16 再付着層が除去された上磁極幅 17,36 上磁極幅 37 再付着層を含む上磁極幅

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に形成されたMR(磁気抵抗効
    果)素子と、磁気ギャップを介した上下2つの磁極とこ
    の磁極間に絶縁層を介して形成されたコイルを含む薄膜
    電磁変換素子とを一体化して搭載したMR複合ヘッドの
    製造方法において、前記上磁極の形成が次の工程を含む
    ことを特徴とするMR複合ヘッドの製造方法。 (1)スパッタリング法により基板上に磁性膜を成膜す
    る工程 (2)その上にレジストパターンで磁極パターンを形成
    する工程 (3)基板上のレジストパターン以外の部分に電気めっ
    き法により磁極層を成膜する工程 (4)磁極層のうち磁極となる部分のみ除いてレジスト
    パターンで覆う工程 (5)化学エッチング法により不要な磁極層を除去し、
    かつ有機溶剤により全てのレジストカバーパターンを除
    去する工程 (6)イオンミリング法により磁極層近傍のめっき下地
    膜を除去する工程 (7)イオンミリング法により磁極層の側壁に形成され
    た再付着層を除去する工程
  2. 【請求項2】 再付着層の除去工程においてイオンミリ
    ングのイオンビームの基板面に対する入射角度をθとす
    るとき、45°<θ<90°であることを特徴とする請
    求項1に記載のMR複合ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のMR複合ヘッドの製造方
    法において、磁気ディスク媒体と対向する面における上
    磁極幅を1μm以下に形成することを特徴とするMR複
    合ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のMR複合ヘッドの製造方
    法を用いて作製したことを特徴とするMR複合ヘッド。
JP29563897A 1997-10-28 1997-10-28 Mr複合ヘッドの製造方法およびこれによるmr複合ヘ ッド Pending JPH11134618A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7526856B2 (en) * 2006-03-27 2009-05-05 Hitachi Global Technologies Netherlands B.V. Method for fabricating a magnetic head using a ferrofluid mask

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7526856B2 (en) * 2006-03-27 2009-05-05 Hitachi Global Technologies Netherlands B.V. Method for fabricating a magnetic head using a ferrofluid mask

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