JPH1116121A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気劣化層を除去して良好な磁気ヘッド特性
が得られる薄膜磁気ヘッドの製造法を提供する。 【解決手段】 アルゴンによってイオンビームエッチン
グを行うと（矢印ＦＡ）、基板１０上の磁性膜１２及び
レジストパターン１４の側面に磁気劣化層１６が形成さ
れる。そこで、マスク１８を使用してレーザによるアブ
レーション加工を行う（矢印ＦＢ）。これにより、磁性
膜１２の側壁部分の再付着磁気劣化層１６が完全に除去
される。このようにして、下部コア２０を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、薄膜磁気ヘッド
の製造方法にかかり、特に、磁性膜の加工手法の改善に
関するものである。

【０００２】

【背景技術】薄膜磁気ヘッドは、インダクタンスが低
く、周波数特性に優れていることから、ハードディスク
ドライブなどに数多く使用されている。一般的な薄膜ヘ
ッドの構造を示すと、図４のようになる。同図（A）は
主要平面図，（B）は（A）の＃Ｂ線に沿って矢印方向に
見た断面図，（C）は（A）又は（B）を矢印＃Ｃ方向
（媒体摺動面側）から見た正面図である。

【０００３】これらの図において、基板１００上には、
まず下コア１０２が形成されている。この下コア１０２
上には、絶縁層１０４が設けられており、この絶縁層１
０４中に渦巻き状に導体パターン１０６が形成されてい
る。そして、この絶縁層１０４を挟んで上コア１０８が
形成されている。下コア１０２と上コア１０８とは、媒
体摺動面側で絶縁層１０４を挟んでおり、これによって
磁気ギャップ１１０が形成されている。なお、反対側で
は、下コア１０２と上コア１０８とは接合している。導
体パターン１０６は、コア後側（同図（A）下側）から
外部に引き出されている。上コア１０８上には、保護膜
１１２が設けられている。なお、同図（A）では、保護
膜１１２は省略している。

【０００４】ところで、近年の磁気記録における記録密
度の向上は顕著であり、今後も続けて長手記録における
記録密度の向上を図っていくためには、記録媒体の高保
持力化（高Ｈｃ化）とともに、磁気ヘッドの飽和磁束密
度の向上（高Ｂｓ化）を図ることが必須となる。ところ
が、磁気ヘッドの高Ｂｓ化は、記録媒体の高Ｈｃ化と比
較してあまり進行していないのが現実である。

【０００５】その原因は、薄膜ヘッドの製造方法にあ
る。上述したように、コア１０２，１０８に挟まれた絶
縁層１０４としては、一般的にフォトレジストなどの樹
脂材料が用いられている。これは、導体パターン１０６
の段差を容易に平坦化できること，工程自体が簡素であ
ること，が主な理由である。しかし、樹脂材料を用いて
いることから、耐熱温度が極めて低いといった不都合が
ある。また、図４（B）に示すように、磁気ギャップ１
１０の近傍では、上コア１０８を傾斜している絶縁層１
０４上に形成しなければならない。このような傾斜部へ
の成膜を一般的な真空蒸着法で行うと、上コア１０８の
磁性膜の特性が大幅に劣化してしまう。また、上述した
ように耐熱性がないため、磁性膜形成時の基板加熱や、
磁性膜成膜後の特性向上のための高温熱処理を行うこと
ができない。

【０００６】このような理由から、磁性膜の作製プロセ
ス及び材料は限定され、一般的には、下コア１０２，上
コア１０８として、メッキ法によるパーマロイ（Ｆｅ−
Ｎｉ）膜が用いられる。このパーマロイ膜は、飽和磁束
密度Ｂｓが、〜８０００ガウス前後であり、これはセン
ダスト，コバルト系アモルファス材料，ＦｅＮ系材料と
比較して非常に低い値である。

【０００７】このような不都合を改善するものとして、
特開平３−８６９１０号公報に開示された薄膜磁気ヘッ
ドがある。これによれば、絶縁材料として、ＳｉＯ₂，
ＴｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＷＯ₃などの無機材料が使用されて
おり、高い耐熱性を有している。また、平坦面に磁性層
を形成する構成となっている。このため、上述した不都
合が改善され、ＦｅＮ系など、飽和磁束密度Ｂｓが２０
０００前後の磁性材料を使用することが可能となる。こ
れらの高Ｂｓの磁性層は、スパッタリング法によって容
易に形成することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
スパッタリング法によって形成した磁性膜を所定の形状
に精度良く加工する方法としては、イオンビームエッチ
ングが一般的である。このイオンビームエッチングで
は、図５（A）に示すように、基板１２０上に形成され
た磁性膜１２１上に所定形状のレジストパターン１２２
を形成し、その後イオンビーム１２４を照射してエッチ
ングが行われる。

【０００９】ここで、イオンビームにより磁性膜１２１
がエッチングされるのであるが、入射イオンが衝突する
ことによってはじき出された磁性材料が、図５（B）に
示すように、エッチング側面に再び堆積して再付着層１
４２を形成する。この再付着層１４２は、平坦面に堆積
されている磁性膜１２１と比べて、組成ズレや結晶の異
常成長などの影響で軟磁気特性が得られず、磁気劣化層
となってしまう。この再付着による磁気劣化層１４２
は、磁性膜１２１のエッチング厚みが５μmのとき、
０．２〜０．３μm程度の厚さとなる。両側では、その
倍の０．６μm程度となる。

【００１０】一方、近年の磁気記録の高密度化に伴い、
媒体記録幅の狭トラック幅化が進行しており、両側で
０．６μmの幅となる磁気劣化層１４２の存在は無視で
きない量であって、記録再生特性の劣化は避けられな
い。磁気ヘッドのトラック幅が狭くなるほど、この磁気
劣化層１４２の影響は大きくなる。

【００１１】この発明は、以上の点に着目したもので、
磁気劣化層を除去して良好な磁気ヘッド特性が得られる
薄膜磁気ヘッドの製造法を提供することを、その目的と
するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明は、イオンビームエッチング法を用いて所
定パターンに磁性膜をエッチングし、所望形状のコアを
得る薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記イオンビ
ームエッチング後に、レーザを照射して被エッチング側
面をアブレーション加工することを特徴とする。主要な
形態によれば、前記レーザとして、エキシマレーザが使
用される。

【００１３】この発明の前記及び他の目的，特徴，利点
は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。まず、図１に示すように、例えばＴ
ｉＣａＯ₃などによる非磁性基板１０上に、ＦｅＴａＮ
などの磁性膜１２を形成する。磁性膜１２は、例えば５
μmの膜厚にスパッタリング法によって成膜する。次
に、磁性膜１２上に、フォトレジスト膜を形成し、図１
（A）に示すように、下部コア形状となるようにパター
ニングを行ってレジストパターン１４を得る。この状態
で、同図に矢印ＦＡで示すように、圧力２×１０^-4Tor
r，ビーム加速電圧６００Ｖ，ビーム入射角１０゜の条
件で、アルゴンによってイオンビームエッチングを行
う。この条件によれば、約１５０分で磁性膜１２のエッ
チングは完了する。エッチング終了時点の様子は図１
（B）に示すようになり、残った磁性膜１２及びレジス
トパターン１４の側面に、上述した磁気劣化層１６が形
成されている。

【００１５】エッチング終了後、図１（C）に示すよう
に、レジストパターン１４を除去する。すると、レジス
トパターン１４の側面に形成された磁気劣化層１６も、
一緒に除去される。除去後の磁性膜１２の平面の様子を
示すと、図１（E）に示すようになり、磁性膜１２の周
囲に磁気劣化層１６が形成されている。

【００１６】次に、本形態では、磁気劣化層１６を除去
するため、図１（C）に矢印ＦＢで示すように、レーザ
によるアブレーション加工が行われる。すなわち、適宜
のマスク１８を用いて、コア形状端部のみにＫｒＦエキ
シマレーザ（波長２４８nm）を、「エネルギー密度３．
７J/cm²，パルス幅１５nsec，等価パルス数１５」とい
う条件で照射し、アブレーション加工を行う。これによ
り、磁性膜１２の側壁部分に形成された０．３μm程度
の再付着磁気劣化層１６は、完全に除去される。図１
（D）には、除去後の様子が示されている。また、図１
（F）にはその平面が示されている。このようにして、
下部コア２０を形成する。

【００１７】次に、図２（A）に示すように、下部コア
２０が形成された主面上に、例えばＳｉＯ₂などによる
絶縁層２２をスパッタリングで７μm堆積する。そし
て、図２（B）に示すように、下部コア２０が露出する
まで平坦化研磨を行う。次に、図２（C）に示すよう
に、主面上に磁性膜２６を形成する。その後、更にその
上にフォトレジスト膜を形成し、中間コア形状となるよ
うにパターニングを行ってレジストパターン２８を得
る。この状態で、同図に矢印ＦＣで示すようにイオンエ
ッチングを行う。エッチング終了時点の様子は図２
（D）に示すようになり、残った磁性膜２６及びレジス
トパターン２８の側面に、上述した磁気劣化層３０が形
成されている。

【００１８】このエッチング終了後、レジストパターン
２８を除去するとともに、上述したレーザによるアブレ
ーション加工を行って、磁性膜２６の側壁部分に形成さ
れた再付着磁気劣化層３０を除去する。すると、図２
（E）に示すようになり、これによって中間コア３２，
３４が形成される。これら中間コア３２，３４と下部コ
ア２０との重なり具合は、図２（F）の平面図に示すよ
うになっている。

【００１９】次に、図３（A）に示すように、中間コア
３２，３４が形成された主面上に絶縁層３６を形成する
とともに、中間コア３２，３４が露出するように平坦化
研磨を行う。そして、絶縁層３６中に、コイル形状（螺
旋状）に溝をＲＩＥ法などによって形成し、例えばＣｕ
を充填してコイル導体３８を形成する。コイル導体３８
は、図３（D）に平面を示すように、中間コア３４を巻
回するように形成される。次に、図３（B）に示すよう
に、主面上に、ＳｉＯ₂などによる絶縁層４０を、スパ
ッタリング，ＣＶＤなどの方法によって例えば０．２μ
mの膜厚となるように形成する。この絶縁層４０が磁気
ギャップとなる。その後、図３（C）に示すように、上
述した下部コア２０と同様の工程によって上部コア４
２，絶縁層４４を形成する。そして更に、保護膜，コイ
ル導体３８の接続用導体，引出用導体（いずれも図示せ
ず）を形成するとともに、中間コア３２側を研磨して薄
膜磁気ヘッドが得られる。

【００２０】このように本形態によれば、スパッタリン
グなどにより形成された磁性膜に、所定のレジストパタ
ーニングによるイオンビームエッチングを行った後、エ
キシマレーザを照射してアブレーション加工が行われ
る。これによって、磁性膜側面の再付着磁気劣化層は良
好に除去される。このため、記録再生特性の劣化が防止
され、更には磁気記録の高密度化に伴う狭トラック幅化
にも良好に対応できる。

【００２１】この発明には数多くの実施形態があり、以
上の開示に基づいて多様に改変することが可能である。
例えば、次のようなものも含まれる。 （1）前記実施例では、アブレーション加工をエキシマ
レーザを用いて行ったが、他のレーザを用いてもよい。
しかし、アブレーション加工には高エネルギが必要であ
り、熱の影響を低減して光化学反応の効率を高めるため
には、安定性があって波長も適当なエキシマレーザが好
適である。 （2）その他、前記形態で示した各部の材料や条件など
も一例であり、他の材料を用いたり、あるいは他の条件
とすることを妨げるものではない。 （3）薄膜磁気ヘッドも、前記形態と異なる構成として
よい。例えば、中間コア及びコイル導体部分を多層構造
として、コイルのターン数を増やすようにしてよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
イオンビームエッチング法を用いて所定パターンに磁性
膜をエッチングした後に、レーザを照射して被エッチン
グ側面をアブレーション加工することとしたので、被エ
ッチング側面の再付着磁気劣化層が良好に除去され、磁
気ヘッド特性（記録再生特性）の劣化を防止することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態における主要製造工程の様子を
示す図である。

【図２】本発明の一形態における主要製造工程の様子を
示す図である。

【図３】本発明の一形態における主要製造工程の様子を
示す図である。

【図４】背景技術にかかる薄膜磁気ヘッドの一例を示す
図である。

【図５】イオンビームエッチングにおける再付着磁気劣
化層の様子を示す図である。

【符号の説明】

１０…基板 １２，２６…磁性膜 １４，２８…レジストパターン １６，３０…再付着磁気劣化層 １８…マスク ２０…下部コア ２２，４０，４４…絶縁層 ２６…磁性膜 ２８…レジストパターン ３２，３４…中間コア ３６…絶縁層 ３８…コイル導体 ４２…上部コア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イオンビームエッチング法を用いて所定
   パターンに磁性膜をエッチングし、所望形状のコアを得
   る薄膜磁気ヘッドの製造方法において、 前記イオンビームエッチング後に、レーザを照射して被
   エッチング側面をアブレーション加工することを特徴と
   する薄膜磁気ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】 前記レーザとして、エキシマレーザを使
   用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。