JPH11191204A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘッドの製造方法Info
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- JPH11191204A JPH11191204A JP9359426A JP35942697A JPH11191204A JP H11191204 A JPH11191204 A JP H11191204A JP 9359426 A JP9359426 A JP 9359426A JP 35942697 A JP35942697 A JP 35942697A JP H11191204 A JPH11191204 A JP H11191204A
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- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
- Y10T29/49021—Magnetic recording reproducing transducer [e.g., tape head, core, etc.]
- Y10T29/49032—Fabricating head structure or component thereof
- Y10T29/49048—Machining magnetic material [e.g., grinding, etching, polishing]
- Y10T29/49052—Machining magnetic material [e.g., grinding, etching, polishing] by etching
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基体に形成した凹部の薄膜コイルの少なくと
も一部分を設けた薄膜磁気ヘッドを製造するに当たり、
深さの深い凹部を正確かつ容易に形成できる方法を提供
する。 【解決手段】 基体１１の表面に、パーマロイ、銅、ニ
ッケルなどの金属またはニッケルボロンのようなこれら
の金属の化合物の膜１４を、凹部を形成すべき部分に開
口を有する膜として形成し、この金属または金属化合物
をマスクとして、反応性イオンエッチングを施して凹部
１５を形成する。この金属または金属化合物膜を形成す
る際には、基体表面の凹部に対応する部分にフォトレジ
スト膜をフォトリソグラフにより選択的に形成した後、
上記金属または金属化合物をメッキ法によって堆積して
形成するのが好適である。
も一部分を設けた薄膜磁気ヘッドを製造するに当たり、
深さの深い凹部を正確かつ容易に形成できる方法を提供
する。 【解決手段】 基体１１の表面に、パーマロイ、銅、ニ
ッケルなどの金属またはニッケルボロンのようなこれら
の金属の化合物の膜１４を、凹部を形成すべき部分に開
口を有する膜として形成し、この金属または金属化合物
をマスクとして、反応性イオンエッチングを施して凹部
１５を形成する。この金属または金属化合物膜を形成す
る際には、基体表面の凹部に対応する部分にフォトレジ
スト膜をフォトリソグラフにより選択的に形成した後、
上記金属または金属化合物をメッキ法によって堆積して
形成するのが好適である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドの
製造方法に関し、さらに詳しくは基体の表面に、誘導型
の書き込み用薄膜磁気変換素子と、磁気抵抗効果型の読
み取り用薄膜磁気変換素子とを互いに磁気的および電気
的に絶縁分離した状態で積層した複合型薄膜磁気ヘッド
を製造する方法に関するものである。
製造方法に関し、さらに詳しくは基体の表面に、誘導型
の書き込み用薄膜磁気変換素子と、磁気抵抗効果型の読
み取り用薄膜磁気変換素子とを互いに磁気的および電気
的に絶縁分離した状態で積層した複合型薄膜磁気ヘッド
を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年ハードディスク装置の面記録密度の
向上に伴って薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められてい
る。読み取り用ヘッドの性能向上に関しては、磁気抵抗
効果型磁気変換素子が広く用いられている。この磁気抵
抗効果型磁気変換素子としては、磁気異方性を示す磁気
抵抗（AMR:Anisotropic Magneto-Resistive ）効果を用
いたものが従来一般に使用されてきたが、これよりも抵
抗変化率が数倍も大きな巨大磁気抵抗（GMR:Giant Magn
eto-Resistive ）効果を用いたものも開発されている。
本明細書では、これらＡＭＲ素子およびＧＭＲ素子など
を総称して磁気抵抗効果型磁気変換素子（以下、ＭＲ素
子と略す場合がある）と称することにする。ＡＭＲ素子
を使用することにより数ギガビット／インチ2 の面記録
密度を実現することができ、さらに面記録密度を上げる
ためにはＧＭＲ素子を使用することが提案されている。
このように面記録密度を高くすることにより、１０Ｇバ
イト以上の大容量のハードディスク装置の実現が可能と
なってきている。このようなＭＲ素子より成る読み取り
ヘッドの性能を決定する要因の一つとしてＭＲ素子の高
さ（ＭＲ Height ：以下、ＭＲハイトという場合があ
る）がある。これは、側縁がエアベアリング面（Air Be
aring Surface ：以下、ＡＢＳと略すことがある）に露
出するＭＲ素子の、ＡＢＳから測った距離であり、薄膜
磁気ヘッドの製造過程においては、ＡＢＳを研磨する際
の研磨量を制御することによって所望のＭＲハイトを得
るようにしている。
向上に伴って薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められてい
る。読み取り用ヘッドの性能向上に関しては、磁気抵抗
効果型磁気変換素子が広く用いられている。この磁気抵
抗効果型磁気変換素子としては、磁気異方性を示す磁気
抵抗（AMR:Anisotropic Magneto-Resistive ）効果を用
いたものが従来一般に使用されてきたが、これよりも抵
抗変化率が数倍も大きな巨大磁気抵抗（GMR:Giant Magn
eto-Resistive ）効果を用いたものも開発されている。
本明細書では、これらＡＭＲ素子およびＧＭＲ素子など
を総称して磁気抵抗効果型磁気変換素子（以下、ＭＲ素
子と略す場合がある）と称することにする。ＡＭＲ素子
を使用することにより数ギガビット／インチ2 の面記録
密度を実現することができ、さらに面記録密度を上げる
ためにはＧＭＲ素子を使用することが提案されている。
このように面記録密度を高くすることにより、１０Ｇバ
イト以上の大容量のハードディスク装置の実現が可能と
なってきている。このようなＭＲ素子より成る読み取り
ヘッドの性能を決定する要因の一つとしてＭＲ素子の高
さ（ＭＲ Height ：以下、ＭＲハイトという場合があ
る）がある。これは、側縁がエアベアリング面（Air Be
aring Surface ：以下、ＡＢＳと略すことがある）に露
出するＭＲ素子の、ＡＢＳから測った距離であり、薄膜
磁気ヘッドの製造過程においては、ＡＢＳを研磨する際
の研磨量を制御することによって所望のＭＲハイトを得
るようにしている。
【０００３】一方、書き込み用の薄膜磁気ヘッドの性能
向上も求められている。面記録密度を上げるためには、
磁気記録媒体でのトラック密度を上げる必要がある。こ
のためには、エアベアリング面におけるライトギャップ
（write-gap ）の幅を数ミクロンからサブミクロンオー
ダーまで狭くする必要があり、これには半導体加工技術
を利用することが提案されている。特に、書き込み用薄
膜磁気ヘッドの性能を決定する要因の一つとしてスロー
トハイト（Throat Height ：以下、ＴＨと略す場合があ
る）がある。これは薄膜コイルを電気的に分離する絶縁
層のエッジからＡＢＳまでの磁極部分の距離であり、こ
の距離をできるだけ短くすることが望まれている。
向上も求められている。面記録密度を上げるためには、
磁気記録媒体でのトラック密度を上げる必要がある。こ
のためには、エアベアリング面におけるライトギャップ
（write-gap ）の幅を数ミクロンからサブミクロンオー
ダーまで狭くする必要があり、これには半導体加工技術
を利用することが提案されている。特に、書き込み用薄
膜磁気ヘッドの性能を決定する要因の一つとしてスロー
トハイト（Throat Height ：以下、ＴＨと略す場合があ
る）がある。これは薄膜コイルを電気的に分離する絶縁
層のエッジからＡＢＳまでの磁極部分の距離であり、こ
の距離をできるだけ短くすることが望まれている。
【０００４】図１〜１２は従来の標準的な薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法における順次の工程および完成した従来の
薄膜磁気ヘッドを示すものであり、この薄膜磁気ヘッド
は誘導型の書き込み用薄膜磁気ヘッドおよびＭＲ素子を
具える読み取り用薄膜磁気ヘッドとを積層した複合型の
ものである。先ず、図１に示すように、例えばアルティ
ック（AlTiC ）より成る基板１１１上にアルミナ絶縁層
１１２を約５〜１０μｍの厚さに堆積する。次に、図２
に示すように、読み取り用ヘッドのＭＲ再生素子を外部
磁界の影響から保護する磁気シールドを構成する下部シ
ールド磁性層１１３を形成した後、図３に示すようにア
ルミナを100 〜150 ｎｍの膜厚にスパッタ堆積させて絶
縁層１１４を形成する。
ドの製造方法における順次の工程および完成した従来の
薄膜磁気ヘッドを示すものであり、この薄膜磁気ヘッド
は誘導型の書き込み用薄膜磁気ヘッドおよびＭＲ素子を
具える読み取り用薄膜磁気ヘッドとを積層した複合型の
ものである。先ず、図１に示すように、例えばアルティ
ック（AlTiC ）より成る基板１１１上にアルミナ絶縁層
１１２を約５〜１０μｍの厚さに堆積する。次に、図２
に示すように、読み取り用ヘッドのＭＲ再生素子を外部
磁界の影響から保護する磁気シールドを構成する下部シ
ールド磁性層１１３を形成した後、図３に示すようにア
ルミナを100 〜150 ｎｍの膜厚にスパッタ堆積させて絶
縁層１１４を形成する。
【０００５】図３に示すように、この絶縁層１１４の上
にＭＲ再生素子を構成する磁気抵抗効果を有する材料よ
り成る磁気抵抗層１１５を数十ｎｍの膜厚に形成し、高
精度のマスクアライメントで所望の形状とする。次に図
４に示すように、アルミナ絶縁膜１１４と同様のアルミ
ナ絶縁層１１６を形成し、さらにその上にパーマロイよ
り成る磁性層１１７を３〜４μｍの膜厚に形成した様子
を図５に示す。この磁性層１１７は上述した下部シール
ド磁性層１１３とともにＭＲ再生素子を磁気遮蔽する上
部シールド磁性層の機能を有するとともに書き込み用薄
膜磁気ヘッドの下部磁性層としての機能をも有するもの
である。ここでは説明の便宜上この磁性層１１７を書き
込み用磁気ヘッドを構成する一方の磁性層であることに
注目して第１の磁性層と称することにする。
にＭＲ再生素子を構成する磁気抵抗効果を有する材料よ
り成る磁気抵抗層１１５を数十ｎｍの膜厚に形成し、高
精度のマスクアライメントで所望の形状とする。次に図
４に示すように、アルミナ絶縁膜１１４と同様のアルミ
ナ絶縁層１１６を形成し、さらにその上にパーマロイよ
り成る磁性層１１７を３〜４μｍの膜厚に形成した様子
を図５に示す。この磁性層１１７は上述した下部シール
ド磁性層１１３とともにＭＲ再生素子を磁気遮蔽する上
部シールド磁性層の機能を有するとともに書き込み用薄
膜磁気ヘッドの下部磁性層としての機能をも有するもの
である。ここでは説明の便宜上この磁性層１１７を書き
込み用磁気ヘッドを構成する一方の磁性層であることに
注目して第１の磁性層と称することにする。
【０００６】次に、図６に示すように、第１の磁性層１
１７の上に非磁性材料、例えばアルミナより成るギャッ
プ層１１８を１５０〜３００ｎｍの膜厚に形成し、さら
にこのギャップ層の上に電気絶縁性のフォトレジスト層
１１９を高精度のマスクアライメントで所定のパターン
に形成し、さらにこのフォトレジスト層の上に、例えば
銅より成る第１層の薄膜コイル１２０を形成する。
１７の上に非磁性材料、例えばアルミナより成るギャッ
プ層１１８を１５０〜３００ｎｍの膜厚に形成し、さら
にこのギャップ層の上に電気絶縁性のフォトレジスト層
１１９を高精度のマスクアライメントで所定のパターン
に形成し、さらにこのフォトレジスト層の上に、例えば
銅より成る第１層の薄膜コイル１２０を形成する。
【０００７】次に、図７に示すように、第１層目の薄膜
コイル１２０の上に、高精度のマスクアライメントを行
って絶縁性のフォトレジスト層１２１を形成した後、そ
の上面を平坦とするために、例えば２５０℃の温度でベ
ークする。さらに、このフォトレジスト層１２１の平坦
とした表面の上に第２層目の薄膜コイル１２２を形成
し、この第２層目の薄膜コイル１２２の上に高精度マス
クアライメントでフォトレジスト層１２３を形成した
後、再度薄膜コイル１２２の上の表面を平坦とするため
に、例えば２５０℃の温度でベークした状態を図８に示
す。上述したように、フォトレジスト層１１９，１２１
および１２３を高精度のマスクアライメントで形成する
理由は、後述するようにフォトレジスト層のエッジを位
置の基準としてスロートハイト（ＴＨ）やＭＲハイトを
規定しているためである。
コイル１２０の上に、高精度のマスクアライメントを行
って絶縁性のフォトレジスト層１２１を形成した後、そ
の上面を平坦とするために、例えば２５０℃の温度でベ
ークする。さらに、このフォトレジスト層１２１の平坦
とした表面の上に第２層目の薄膜コイル１２２を形成
し、この第２層目の薄膜コイル１２２の上に高精度マス
クアライメントでフォトレジスト層１２３を形成した
後、再度薄膜コイル１２２の上の表面を平坦とするため
に、例えば２５０℃の温度でベークした状態を図８に示
す。上述したように、フォトレジスト層１１９，１２１
および１２３を高精度のマスクアライメントで形成する
理由は、後述するようにフォトレジスト層のエッジを位
置の基準としてスロートハイト（ＴＨ）やＭＲハイトを
規定しているためである。
【０００８】次に、図９に示すように、ギャップ層１１
８およびフォトレジスト層１１９，１２１および１２３
の上に、例えばパーマロイより成る第２の磁性層１２４
を３〜４μｍの膜厚で所望のパターンにしたがって選択
的に形成する。この第２の磁性層１２４は磁気抵抗層１
１５を形成した側から離れた位置において第１の磁性層
１１７と接触し、第１および第２の磁性層によって構成
される閉磁路を薄膜コイル１２０，１２２が通り抜ける
ようにしている。この第２の磁性層の磁極部分はトラッ
ク幅を規定する所望の形状およびサイズの磁極部分を有
している。さらに、第２の磁性層１２４およびギャップ
層１１８の露出表面の上にアルミナより成るオーバーコ
ート層１２５を堆積する。上述した薄膜コイル１２０，
１２２およびＭＲ再生素子に対する電気的接続を行なう
ためのリードやパッドを含む導電パターンが形成されて
いるが、図面には示していない。
８およびフォトレジスト層１１９，１２１および１２３
の上に、例えばパーマロイより成る第２の磁性層１２４
を３〜４μｍの膜厚で所望のパターンにしたがって選択
的に形成する。この第２の磁性層１２４は磁気抵抗層１
１５を形成した側から離れた位置において第１の磁性層
１１７と接触し、第１および第２の磁性層によって構成
される閉磁路を薄膜コイル１２０，１２２が通り抜ける
ようにしている。この第２の磁性層の磁極部分はトラッ
ク幅を規定する所望の形状およびサイズの磁極部分を有
している。さらに、第２の磁性層１２４およびギャップ
層１１８の露出表面の上にアルミナより成るオーバーコ
ート層１２５を堆積する。上述した薄膜コイル１２０，
１２２およびＭＲ再生素子に対する電気的接続を行なう
ためのリードやパッドを含む導電パターンが形成されて
いるが、図面には示していない。
【０００９】実際の複合型薄膜磁気ヘッドの製造におい
ては、上述した基板１１１はウエハで構成されており、
このウエハに多数の薄膜磁気ヘッドユニットをマトリッ
クス状に配列して形成した後、ウエハを、複数の薄膜磁
気ヘッドユニットが一列に配列された複数のバーに切断
し、このバーの端面を研磨して複数の薄膜磁気ヘッドの
エアベアリング面を同時に形成し、その後このバーを切
断して個々の複合型薄膜磁気ヘッドを得るようにしてい
る。すなわち、図１０に示すように、磁気抵抗層１１５
を形成した側面１２６を研磨して、磁気記録媒体と対向
するエアベアリング面１２７を形成している。このエア
ベアリング面１２７の形成過程において磁気抵抗層１１
５も研磨され、ＭＲ再生素子１２８が得られ、これと同
時に、上述したスロートハイトＴＨおよびＭＲハイトが
決定される。
ては、上述した基板１１１はウエハで構成されており、
このウエハに多数の薄膜磁気ヘッドユニットをマトリッ
クス状に配列して形成した後、ウエハを、複数の薄膜磁
気ヘッドユニットが一列に配列された複数のバーに切断
し、このバーの端面を研磨して複数の薄膜磁気ヘッドの
エアベアリング面を同時に形成し、その後このバーを切
断して個々の複合型薄膜磁気ヘッドを得るようにしてい
る。すなわち、図１０に示すように、磁気抵抗層１１５
を形成した側面１２６を研磨して、磁気記録媒体と対向
するエアベアリング面１２７を形成している。このエア
ベアリング面１２７の形成過程において磁気抵抗層１１
５も研磨され、ＭＲ再生素子１２８が得られ、これと同
時に、上述したスロートハイトＴＨおよびＭＲハイトが
決定される。
【００１０】エアベアリング面の研磨を行なう際には、
スロートハイトやＭＲハイトを実際に観察しながら研磨
を行なうことはできないので、磁気抵抗層１１５に接続
された導電パターン（図面には示していない）に抵抗測
定回路を接続し、磁気抵抗層１１５が研磨されてその高
さが減少して行くことによる抵抗値の変化を、例えば電
流値の変化として読み出し、この電流値の変化から磁気
抵抗層１１５の研磨量を算出して行っていた。すなわ
ち、ＭＲ再生素子１２８の抵抗値が所望の値となるよう
に研磨を行なうことによって所望のＭＲハイトおよびス
ロートハイトを得るようにしている。
スロートハイトやＭＲハイトを実際に観察しながら研磨
を行なうことはできないので、磁気抵抗層１１５に接続
された導電パターン（図面には示していない）に抵抗測
定回路を接続し、磁気抵抗層１１５が研磨されてその高
さが減少して行くことによる抵抗値の変化を、例えば電
流値の変化として読み出し、この電流値の変化から磁気
抵抗層１１５の研磨量を算出して行っていた。すなわ
ち、ＭＲ再生素子１２８の抵抗値が所望の値となるよう
に研磨を行なうことによって所望のＭＲハイトおよびス
ロートハイトを得るようにしている。
【００１１】図１０，１１および１２は、上述したよう
にして製造された従来の複合型薄膜磁気ヘッドを、オー
バーコート層１２５を省いて示すそれぞれ断面図、正面
図および平面図である。なお、図１０においては、ＭＲ
再生素子１２８を囲むアルミナ絶縁層１１４及び１１６
を単一の絶縁層として示し、図１２に示す平面図におい
ては、図面を簡単とするために薄膜コイル１２０，１２
２を同心円状に示した。図１０に明瞭に示すように、薄
膜コイル１２０，１２２を絶縁分離するフォトレジスト
層１１９，１２１，１２３の側面の角部を結ぶ線分Ｓと
第２の磁性層１２４の上面との成す角度θとして規定さ
れるアペックスアングル（Apex Angle：）も上述したス
ロートハイトＴＨおよびＭＲハイトとともに薄膜磁気ヘ
ッドの性能を決定する重要なファクタとなっている。ま
た、図１２の平面図に示すように、第２の磁性層１２４
の磁極部分１２４ａの幅Ｗは狭くなっており、この幅に
よって磁気記録媒体に記録されるトラックの幅が規定さ
れるので、高い面記録密度を実現するためには、この幅
Ｗをできるだけ狭くする必要がある。
にして製造された従来の複合型薄膜磁気ヘッドを、オー
バーコート層１２５を省いて示すそれぞれ断面図、正面
図および平面図である。なお、図１０においては、ＭＲ
再生素子１２８を囲むアルミナ絶縁層１１４及び１１６
を単一の絶縁層として示し、図１２に示す平面図におい
ては、図面を簡単とするために薄膜コイル１２０，１２
２を同心円状に示した。図１０に明瞭に示すように、薄
膜コイル１２０，１２２を絶縁分離するフォトレジスト
層１１９，１２１，１２３の側面の角部を結ぶ線分Ｓと
第２の磁性層１２４の上面との成す角度θとして規定さ
れるアペックスアングル（Apex Angle：）も上述したス
ロートハイトＴＨおよびＭＲハイトとともに薄膜磁気ヘ
ッドの性能を決定する重要なファクタとなっている。ま
た、図１２の平面図に示すように、第２の磁性層１２４
の磁極部分１２４ａの幅Ｗは狭くなっており、この幅に
よって磁気記録媒体に記録されるトラックの幅が規定さ
れるので、高い面記録密度を実現するためには、この幅
Ｗをできるだけ狭くする必要がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】磁気記録媒体の面記録
密度を向上するためには、記録ヘッドおよび再生ヘッド
の性能を向上することが要求されており、上述した複合
型薄膜磁気ヘッドの製造においては、半導体加工技術を
利用したサブミクロンオーダでの制御が不可欠となって
いる。この複合型薄膜磁気ヘッド製造を製造する際の歩
留まりに対して大きな影響を及ぼすのが、書き込み用の
誘導型薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびアペック
スアングルと、ＭＲ再生素子より成る読み取り用の薄膜
磁気ヘッドのＭＲハイトである。
密度を向上するためには、記録ヘッドおよび再生ヘッド
の性能を向上することが要求されており、上述した複合
型薄膜磁気ヘッドの製造においては、半導体加工技術を
利用したサブミクロンオーダでの制御が不可欠となって
いる。この複合型薄膜磁気ヘッド製造を製造する際の歩
留まりに対して大きな影響を及ぼすのが、書き込み用の
誘導型薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびアペック
スアングルと、ＭＲ再生素子より成る読み取り用の薄膜
磁気ヘッドのＭＲハイトである。
【００１３】図１〜１２を参照して説明したように、従
来の薄膜磁気ヘッドの製造においては、ＭＲ再生素子の
磁気抵抗層１１５の抵抗値を測定しながらエアベアリン
グ面を研磨しているが、ＭＲハイトが所望の値になった
としても、書込用薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよ
びアペックスアングルが所望の値になるとは限らない。
すなわち、書込用の薄膜磁気ヘッドを製造する際には、
スロートハイト零の基準位置はフォトレジスト層１１９
の端縁で規定され、アペックスアングルはフォトレジス
ト層１１９，１２１，１２３の側面のプロファイルで規
定されるが、これらフォトレジスト層は、薄膜コイル１
２０，１２２を形成する際の２５０℃程度の加熱処理に
よって変形し、スロートハイト零の基準位置がずれた
り、プロファイルが変化したりする。特に、フォトレジ
スト層１１９，１２１，１２３が厚く形成される場合に
は、そのパターンのずれは０．５μm 程度ときわめて大
きくなり、数ミクロンからサブミクロン程度の微細なス
ロートハイトを再現性良く実現することはできないとと
もに所望のアペックスアングルを得ることもできない。
また、このように膜厚の厚いフォトレジスト層を用いる
場合には、膜厚の不均一性によってもパターンがくずれ
る恐れが大きくなる。
来の薄膜磁気ヘッドの製造においては、ＭＲ再生素子の
磁気抵抗層１１５の抵抗値を測定しながらエアベアリン
グ面を研磨しているが、ＭＲハイトが所望の値になった
としても、書込用薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよ
びアペックスアングルが所望の値になるとは限らない。
すなわち、書込用の薄膜磁気ヘッドを製造する際には、
スロートハイト零の基準位置はフォトレジスト層１１９
の端縁で規定され、アペックスアングルはフォトレジス
ト層１１９，１２１，１２３の側面のプロファイルで規
定されるが、これらフォトレジスト層は、薄膜コイル１
２０，１２２を形成する際の２５０℃程度の加熱処理に
よって変形し、スロートハイト零の基準位置がずれた
り、プロファイルが変化したりする。特に、フォトレジ
スト層１１９，１２１，１２３が厚く形成される場合に
は、そのパターンのずれは０．５μm 程度ときわめて大
きくなり、数ミクロンからサブミクロン程度の微細なス
ロートハイトを再現性良く実現することはできないとと
もに所望のアペックスアングルを得ることもできない。
また、このように膜厚の厚いフォトレジスト層を用いる
場合には、膜厚の不均一性によってもパターンがくずれ
る恐れが大きくなる。
【００１４】例えば、高周波用の薄膜磁気ヘッドにおい
ては、スロートハイトは１．０μm以下が要求される
が、上述したように０．５μm にも達する大きな誤差の
ために、エアベアリング面の研磨の際にスロートハイト
不良が多く発生してしまい、製造コストが上昇する欠点
がある。また、アペックスアングルに関しても、その角
度変化の許容誤差は非常に小さく、フォトレジスト層１
１９，１２１，１２３のプロファイルの変形によって容
易に許容誤差範囲を越えてしまう欠点がある。
ては、スロートハイトは１．０μm以下が要求される
が、上述したように０．５μm にも達する大きな誤差の
ために、エアベアリング面の研磨の際にスロートハイト
不良が多く発生してしまい、製造コストが上昇する欠点
がある。また、アペックスアングルに関しても、その角
度変化の許容誤差は非常に小さく、フォトレジスト層１
１９，１２１，１２３のプロファイルの変形によって容
易に許容誤差範囲を越えてしまう欠点がある。
【００１５】上述した欠点を解消するために、スロート
ハイト零の基準位置を規定するために、基体の表面に凹
部を形成することが提案されている。このような凹部を
形成することにより、その端縁をスロートハイト零の基
準位置として使用することができ、この端縁の位置は製
造工程中に変化しないので、上述した問題を解消するこ
とができる。
ハイト零の基準位置を規定するために、基体の表面に凹
部を形成することが提案されている。このような凹部を
形成することにより、その端縁をスロートハイト零の基
準位置として使用することができ、この端縁の位置は製
造工程中に変化しないので、上述した問題を解消するこ
とができる。
【００１６】このような凹部を形成する方法について
は、例えば特開昭60-193114 号公報には、ブレードを用
いて基体、すなわちウエハ表面に凹部を形成する方法が
開示されている。また、特公昭62-229512 号公報には、
フォトレジスト膜をパターニングしてマスクを形成した
後、HF+HNO3 の混合液を用いてウエットエッチングする
ことにより凹部を形成する方法が開示されている。ま
た、特開平8-7225号公報には、ウエハ上に酸化アルミニ
ウムまたは酸化珪素などのセラミック材料から成る層を
形成した後、この層の上にフォトレジスト膜をパターニ
ングしてマスクを形成し、水酸化カルシュウムなどの溶
液を用いるウエットエッチングによって凹部を形成する
方法が開示されている。さらに、特開平1-211311号公報
には、上述した特開平8-7225号公報に記載された方法と
同様にしてフォトレジスト膜のマスクを形成した後、イ
オンビームエッチングを施すことによって凹部を形成す
る方法が開示されている。
は、例えば特開昭60-193114 号公報には、ブレードを用
いて基体、すなわちウエハ表面に凹部を形成する方法が
開示されている。また、特公昭62-229512 号公報には、
フォトレジスト膜をパターニングしてマスクを形成した
後、HF+HNO3 の混合液を用いてウエットエッチングする
ことにより凹部を形成する方法が開示されている。ま
た、特開平8-7225号公報には、ウエハ上に酸化アルミニ
ウムまたは酸化珪素などのセラミック材料から成る層を
形成した後、この層の上にフォトレジスト膜をパターニ
ングしてマスクを形成し、水酸化カルシュウムなどの溶
液を用いるウエットエッチングによって凹部を形成する
方法が開示されている。さらに、特開平1-211311号公報
には、上述した特開平8-7225号公報に記載された方法と
同様にしてフォトレジスト膜のマスクを形成した後、イ
オンビームエッチングを施すことによって凹部を形成す
る方法が開示されている。
【００１７】しかしながら、上述したようなブレードを
用いる機械加工では、所望の深さおよび輪郭形状を有す
る凹部を、数ミクロンオーダーの精度で正確に形成する
ことは困難であり、また切削面の平滑性も著しく低いも
のである。
用いる機械加工では、所望の深さおよび輪郭形状を有す
る凹部を、数ミクロンオーダーの精度で正確に形成する
ことは困難であり、また切削面の平滑性も著しく低いも
のである。
【００１８】また、ウエットエッチングによって凹部を
形成する方法では、異方的なエッチングが困難であり、
凹部の内部にサイドエッチングが生じる欠点がある。し
たがって、この方法でも、平滑な内面を有する凹部を形
成することが困難であるばかりでなく、均一な傾斜角度
を有する凹部を形成することも困難であるという問題が
ある。
形成する方法では、異方的なエッチングが困難であり、
凹部の内部にサイドエッチングが生じる欠点がある。し
たがって、この方法でも、平滑な内面を有する凹部を形
成することが困難であるばかりでなく、均一な傾斜角度
を有する凹部を形成することも困難であるという問題が
ある。
【００１９】さらに、イオンビームエッチングを用いる
ドライエッチングによって凹部を形成する方法では、エ
ッチング速度が遅いため、５μm 以上の深い凹部を形成
することが実際上困難であるという問題がある。さら
に、再付着によるパターンの精度の低下およびパターン
形状の不良が生じ易く、さらにはエッチング速度が非常
に低いという問題もある。
ドライエッチングによって凹部を形成する方法では、エ
ッチング速度が遅いため、５μm 以上の深い凹部を形成
することが実際上困難であるという問題がある。さら
に、再付着によるパターンの精度の低下およびパターン
形状の不良が生じ易く、さらにはエッチング速度が非常
に低いという問題もある。
【００２０】したがって、本発明の目的は、スロートハ
イト、アペックスアングルおよびＭＲハイトの位置の基
準となる凹部を、正確に形成することができる薄膜磁気
ヘッドの製造方法を提供しようとするものである。本発
明は、さらに上述した目的に加えて、感度は高いが、加
熱に弱いＧＭＲ膜を用いた読み取り用薄膜磁気ヘッドを
有する複合型薄膜磁気ヘッドを容易に製造することがで
きる方法を提供しようとするものである。
イト、アペックスアングルおよびＭＲハイトの位置の基
準となる凹部を、正確に形成することができる薄膜磁気
ヘッドの製造方法を提供しようとするものである。本発
明は、さらに上述した目的に加えて、感度は高いが、加
熱に弱いＧＭＲ膜を用いた読み取り用薄膜磁気ヘッドを
有する複合型薄膜磁気ヘッドを容易に製造することがで
きる方法を提供しようとするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明による薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法は、基体表面に形成された凹部に薄膜コ
イルの少なくとも一部を配設した薄膜磁気ヘッドを製造
するに当たり、前記基体上に、前記凹部を規定する開口
を有する金属または金属化合物膜を選択的に形成する工
程と、この金属または金属化合物膜をマスクとして、前
記基体を反応性イオンエッチング法でエッチングするこ
とにより、前記基板に凹部を形成する工程と、薄膜コイ
ルの少なくとも一部を前記凹部内に配設した書き込み用
の薄膜磁気ヘッドを形成する工程と、を具えることを特
徴とするものである。
ッドの製造方法は、基体表面に形成された凹部に薄膜コ
イルの少なくとも一部を配設した薄膜磁気ヘッドを製造
するに当たり、前記基体上に、前記凹部を規定する開口
を有する金属または金属化合物膜を選択的に形成する工
程と、この金属または金属化合物膜をマスクとして、前
記基体を反応性イオンエッチング法でエッチングするこ
とにより、前記基板に凹部を形成する工程と、薄膜コイ
ルの少なくとも一部を前記凹部内に配設した書き込み用
の薄膜磁気ヘッドを形成する工程と、を具えることを特
徴とするものである。
【００２２】上述した本発明による薄膜磁気ヘッドの製
造方法を実施するに際しては、前記基体に凹部を形成す
る工程が、基体表面の凹部を形成すべき部分にフォトレ
ジスト膜を選択的に形成する工程と、このフォトレジス
ト膜をマスクとして、前記金属または金属化合物膜を形
成する膜をメッキ法によって形成する工程と、前記フォ
トレジスト膜を除去して形成すべき凹部に対応した開口
を有する金属または金属化合物膜を形成する工程と、こ
の開口を介して基板を反応性イオンエッチング法によっ
てエッチングして凹部を形成する工程と、を具えるのが
好適である。また、上述した金属または金属化合物膜と
しては、メッキ法によって成膜することができる任意の
金属または金属化合物膜を使用することができるが、パ
ーマロイ、銅、ニッケル、ニッケルボロンから選択した
材料で形成するのが好適である。
造方法を実施するに際しては、前記基体に凹部を形成す
る工程が、基体表面の凹部を形成すべき部分にフォトレ
ジスト膜を選択的に形成する工程と、このフォトレジス
ト膜をマスクとして、前記金属または金属化合物膜を形
成する膜をメッキ法によって形成する工程と、前記フォ
トレジスト膜を除去して形成すべき凹部に対応した開口
を有する金属または金属化合物膜を形成する工程と、こ
の開口を介して基板を反応性イオンエッチング法によっ
てエッチングして凹部を形成する工程と、を具えるのが
好適である。また、上述した金属または金属化合物膜と
しては、メッキ法によって成膜することができる任意の
金属または金属化合物膜を使用することができるが、パ
ーマロイ、銅、ニッケル、ニッケルボロンから選択した
材料で形成するのが好適である。
【００２３】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法に
おいては、凹部を形成する際のマスクとして使用した金
属または金属化合物膜は、凹部形成後もそのまま残して
おくこともできるが、除去することもできる。このよう
に除去する場合には、前記金属または金属化合物膜を形
成する前に、基体の表面に、エッチングストッパとして
作用する絶縁膜を形成し、金属または金属化合物膜をエ
ッチングにより除去するのが好適である。また、本発明
による薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、深さが５μ
ｍ以上の凹部を形成するのが好適である。さらに、アペ
ックスアングルを規定する凹部の側面の傾斜角は、４５
°〜７５°、特に５５°〜６５°となるように形成する
のが好適である。
おいては、凹部を形成する際のマスクとして使用した金
属または金属化合物膜は、凹部形成後もそのまま残して
おくこともできるが、除去することもできる。このよう
に除去する場合には、前記金属または金属化合物膜を形
成する前に、基体の表面に、エッチングストッパとして
作用する絶縁膜を形成し、金属または金属化合物膜をエ
ッチングにより除去するのが好適である。また、本発明
による薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、深さが５μ
ｍ以上の凹部を形成するのが好適である。さらに、アペ
ックスアングルを規定する凹部の側面の傾斜角は、４５
°〜７５°、特に５５°〜６５°となるように形成する
のが好適である。
【００２４】さらに、本発明による薄膜磁気ヘッドの製
造方法によれば、書き込み用の薄膜磁気ヘッドと磁気抵
抗効果型の読み取り用薄膜磁気ヘッドとを積層した複合
型薄膜磁気ヘッドを製造することもできる。このような
複合型薄膜磁気ヘッドを製造するに当たっては、前記基
体表面および凹部内面に、素子分離用絶縁膜を形成する
工程と、この素子分離用絶縁膜上に前記書き込み用の薄
膜磁気ヘッドを構成する第１の磁性膜を、磁極部分を有
する所定のパターンにしたがって形成する工程と、前記
凹部内に、絶縁膜によって絶縁分離された薄膜コイルを
形成する工程と、少なくとも前記第１の磁性膜の磁極部
分の表面および薄膜コイルの上にライトギャップ膜を形
成する工程と、このライトギャップ膜の上に、前記書き
込み用の薄膜磁気ヘッドを構成するとともに後に形成す
る読み取り用薄膜磁気ヘッドの磁気シールドを構成する
第２の磁性膜を、磁極部分を有する所定のパターンにし
たがって形成する工程と、この第２の磁性膜の上に、電
気絶縁性および非磁性を有するシールドギャップ膜内に
埋設された磁気抵抗膜を、所定のパターンにしたがって
形成する工程と、少なくとも、この磁気抵抗膜の上に、
磁気シールドを構成する第３の磁性膜を形成する工程
と、前記基体の側面を、前記凹部の端縁を位置の基準と
して研磨してエアベアリング面を形成するとともに所望
のスロートハイトを有する書き込み用薄膜磁気ヘッドを
得るとともに所望のＭＲハイトを有する読み取り用の薄
膜磁気ヘッドを得る工程と、を経て製造するのが好適で
ある。
造方法によれば、書き込み用の薄膜磁気ヘッドと磁気抵
抗効果型の読み取り用薄膜磁気ヘッドとを積層した複合
型薄膜磁気ヘッドを製造することもできる。このような
複合型薄膜磁気ヘッドを製造するに当たっては、前記基
体表面および凹部内面に、素子分離用絶縁膜を形成する
工程と、この素子分離用絶縁膜上に前記書き込み用の薄
膜磁気ヘッドを構成する第１の磁性膜を、磁極部分を有
する所定のパターンにしたがって形成する工程と、前記
凹部内に、絶縁膜によって絶縁分離された薄膜コイルを
形成する工程と、少なくとも前記第１の磁性膜の磁極部
分の表面および薄膜コイルの上にライトギャップ膜を形
成する工程と、このライトギャップ膜の上に、前記書き
込み用の薄膜磁気ヘッドを構成するとともに後に形成す
る読み取り用薄膜磁気ヘッドの磁気シールドを構成する
第２の磁性膜を、磁極部分を有する所定のパターンにし
たがって形成する工程と、この第２の磁性膜の上に、電
気絶縁性および非磁性を有するシールドギャップ膜内に
埋設された磁気抵抗膜を、所定のパターンにしたがって
形成する工程と、少なくとも、この磁気抵抗膜の上に、
磁気シールドを構成する第３の磁性膜を形成する工程
と、前記基体の側面を、前記凹部の端縁を位置の基準と
して研磨してエアベアリング面を形成するとともに所望
のスロートハイトを有する書き込み用薄膜磁気ヘッドを
得るとともに所望のＭＲハイトを有する読み取り用の薄
膜磁気ヘッドを得る工程と、を経て製造するのが好適で
ある。
【００２５】このような複合型薄膜磁気ヘッドを製造す
る際には、前記薄膜コイルを、前記凹部内に完全に埋ま
るように形成した後、第１の磁性膜の表面および薄膜コ
イルの表面に平坦化用の絶縁膜を形成し、少なくともこ
の絶縁膜を研磨して、第１の磁性膜の磁極部分の表面と
同一面とし、この平坦化された表面に前記ライトギャッ
プ膜を形成するのが好適である。
る際には、前記薄膜コイルを、前記凹部内に完全に埋ま
るように形成した後、第１の磁性膜の表面および薄膜コ
イルの表面に平坦化用の絶縁膜を形成し、少なくともこ
の絶縁膜を研磨して、第１の磁性膜の磁極部分の表面と
同一面とし、この平坦化された表面に前記ライトギャッ
プ膜を形成するのが好適である。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
詳細に説明する。図１３〜３３は、本発明による複合型
薄膜磁気ヘッドの一実施例の順次の製造工程を示すもの
である。各図面においては、本発明の特徴を明確に示す
ために、各構成部分の寸法は誇張して示している。ま
た、同一の構成部分については、同じ符号を用いて表し
ている。また、一つの複合型薄膜磁気ヘッドの基体は、
ウエハを切断して形成されるものであるから、基体とウ
エハには同じ符号を付けて示した。
詳細に説明する。図１３〜３３は、本発明による複合型
薄膜磁気ヘッドの一実施例の順次の製造工程を示すもの
である。各図面においては、本発明の特徴を明確に示す
ために、各構成部分の寸法は誇張して示している。ま
た、同一の構成部分については、同じ符号を用いて表し
ている。また、一つの複合型薄膜磁気ヘッドの基体は、
ウエハを切断して形成されるものであるから、基体とウ
エハには同じ符号を付けて示した。
【００２７】最初に、図１３に示すように、アルティッ
ク（ＡｌＴｉＣ）より成る基体１１上の全面に亘って、
アルミナより成る絶縁膜１２を、スパッタリングによっ
て０．３〜０．５μｍの膜厚に形成する。次に、図１４
に示すように、この絶縁膜１２の上に、後に基体１１の
表面に形成すべき凹部の平面形状を規定するフォトレジ
スト膜１３を形成する。さらに、図１５に示すように、
上述したフォトレジスト膜１３をマスクとして、金属ま
たは金属化合物膜、本例ではパーマロイ膜１４を、メッ
キ法により形成した後、フォトレジスト膜１３を除去す
る。この金属または金属化合物膜としては、パーマロイ
（ＦｅＮｉ）の他に、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）あ
るいはニッケルボロン（ＮｉＢ）のようなこれらの金属
の化合物を用いることができる。この金属または金属化
合物膜は、後に基体１１に凹部を形成する際のエッチン
グに対するマスクとして作用するものであるが、所望の
深さの凹部を形成するエッチング処理が終了しても十分
な膜厚が残るように、３〜４μm とするのが好適であ
る。
ク（ＡｌＴｉＣ）より成る基体１１上の全面に亘って、
アルミナより成る絶縁膜１２を、スパッタリングによっ
て０．３〜０．５μｍの膜厚に形成する。次に、図１４
に示すように、この絶縁膜１２の上に、後に基体１１の
表面に形成すべき凹部の平面形状を規定するフォトレジ
スト膜１３を形成する。さらに、図１５に示すように、
上述したフォトレジスト膜１３をマスクとして、金属ま
たは金属化合物膜、本例ではパーマロイ膜１４を、メッ
キ法により形成した後、フォトレジスト膜１３を除去す
る。この金属または金属化合物膜としては、パーマロイ
（ＦｅＮｉ）の他に、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）あ
るいはニッケルボロン（ＮｉＢ）のようなこれらの金属
の化合物を用いることができる。この金属または金属化
合物膜は、後に基体１１に凹部を形成する際のエッチン
グに対するマスクとして作用するものであるが、所望の
深さの凹部を形成するエッチング処理が終了しても十分
な膜厚が残るように、３〜４μm とするのが好適であ
る。
【００２８】上述したようにパーマロイ膜１４を形成し
た後に、図１６に示すように、パーマロイ膜１４をマス
クとして、ドライエッチングの一つであるリアクティブ
イオンエッチング（以下、ＲＩＥと略すことがある）に
よって基体１１の表面に凹部１５を形成する。このよう
なＲＩＥを採用することによって、５μm 以上の深い凹
部１５を、０．１μｍオーダでの寸法制御で正確に形成
することができるとともに凹部の内面の平滑性も非常に
良好なものとなる。
た後に、図１６に示すように、パーマロイ膜１４をマス
クとして、ドライエッチングの一つであるリアクティブ
イオンエッチング（以下、ＲＩＥと略すことがある）に
よって基体１１の表面に凹部１５を形成する。このよう
なＲＩＥを採用することによって、５μm 以上の深い凹
部１５を、０．１μｍオーダでの寸法制御で正確に形成
することができるとともに凹部の内面の平滑性も非常に
良好なものとなる。
【００２９】本発明のように、ＲＩＥによって凹部１５
を形成する際に使用することのできるエッチングガスと
しては、四弗化炭素（ＣＦ4 ）及び六弗化硫黄（Ｓ
Ｆ6 ）などのフロンガス、三塩化ボロン（ＢＣｌ3 ）及
び塩素（Ｃｌ2 ）などの塩素系ガス、及びこれらのガス
を酸素（Ｏ2)や窒素（Ｎ2 ）、アルゴン（Ａｒ）、及び
ヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガスで希釈したガスがあ
る。
を形成する際に使用することのできるエッチングガスと
しては、四弗化炭素（ＣＦ4 ）及び六弗化硫黄（Ｓ
Ｆ6 ）などのフロンガス、三塩化ボロン（ＢＣｌ3 ）及
び塩素（Ｃｌ2 ）などの塩素系ガス、及びこれらのガス
を酸素（Ｏ2)や窒素（Ｎ2 ）、アルゴン（Ａｒ）、及び
ヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガスで希釈したガスがあ
る。
【００３０】また、本例では、後述するところから分か
るように、凹部１５の、エアベアリング面に近い方の端
部の側面の傾斜角度によってアペックスアングルが決ま
るが、上述したように高面記録密度を実現するために
は、凹部１５の側面の傾斜角度は、４５〜７５°、特に
５５〜６５°となるように形成することが好ましい。
るように、凹部１５の、エアベアリング面に近い方の端
部の側面の傾斜角度によってアペックスアングルが決ま
るが、上述したように高面記録密度を実現するために
は、凹部１５の側面の傾斜角度は、４５〜７５°、特に
５５〜６５°となるように形成することが好ましい。
【００３１】基体１１の表面にＲＩＥにより凹部１５を
形成した後、図１７に示すようにパーマロイ膜１４をエ
ッチングにより除去する。このパーマロイ膜１４の除去
の際に、絶縁膜１２はエッチングストッパとして作用す
るが、エッチング後に残留した絶縁膜１２の除去は必須
のものではなく、本例においては除去せずに残留したま
まとする。
形成した後、図１７に示すようにパーマロイ膜１４をエ
ッチングにより除去する。このパーマロイ膜１４の除去
の際に、絶縁膜１２はエッチングストッパとして作用す
るが、エッチング後に残留した絶縁膜１２の除去は必須
のものではなく、本例においては除去せずに残留したま
まとする。
【００３２】次に、図１８に示すように、基板１１と、
書き込み用の誘導型磁気変換素子とを絶縁分離するため
に、絶縁膜１２および凹部１５の表面にアルミナより成
る素子分離絶縁膜１６を、スパッタリングにより０．５
〜１．０μm の膜厚に形成する。この素子分離絶縁膜１
６は、前述のように基体１１にＲＩＥにより形成した凹
部１５の表面において発生する可能性のある微小な凹凸
を埋没させ、この凹部内に形成される誘導型磁気変換素
子の第１の磁性膜や薄膜コイルなどの絶縁不良の原因を
除去する作用も合わせ有している。
書き込み用の誘導型磁気変換素子とを絶縁分離するため
に、絶縁膜１２および凹部１５の表面にアルミナより成
る素子分離絶縁膜１６を、スパッタリングにより０．５
〜１．０μm の膜厚に形成する。この素子分離絶縁膜１
６は、前述のように基体１１にＲＩＥにより形成した凹
部１５の表面において発生する可能性のある微小な凹凸
を埋没させ、この凹部内に形成される誘導型磁気変換素
子の第１の磁性膜や薄膜コイルなどの絶縁不良の原因を
除去する作用も合わせ有している。
【００３３】次に、図１９に示すように、上述した素子
分離用のアルミナ絶縁膜１６の上に、書き込み用の誘導
型磁気変換素子の下部ポールを構成する第１の磁性膜１
７を所定のパターンに形成する。本例では、この第１の
磁性膜１７を、フォトレジストパターンを利用したメッ
キ法で、３〜４μm の膜厚に形成する。この第１の磁性
膜１７のパターンは、エアベアリング面に向けてトラッ
ク巾を規定する巾の狭い磁極部分を有するものとなって
いる。
分離用のアルミナ絶縁膜１６の上に、書き込み用の誘導
型磁気変換素子の下部ポールを構成する第１の磁性膜１
７を所定のパターンに形成する。本例では、この第１の
磁性膜１７を、フォトレジストパターンを利用したメッ
キ法で、３〜４μm の膜厚に形成する。この第１の磁性
膜１７のパターンは、エアベアリング面に向けてトラッ
ク巾を規定する巾の狭い磁極部分を有するものとなって
いる。
【００３４】続いて、図２０に示すように基体１１の表
面に形成した凹部１５内に、絶縁膜１８によって絶縁分
離した状態で支持された多層の薄膜コイル１９を形成す
る。この薄膜コイル１９の形成中は、２５０℃前後の熱
処理が施されるが、凹部１５の形状には変化がないの
で、この熱処理によってスロートハイト零の基準位置が
変動したりアペックスアングルが変化することはない。
また、この熱処理によって凹部１５内に形成した薄膜コ
イル１９の表面は下がり、凹部の上方に窪みが形成され
る。
面に形成した凹部１５内に、絶縁膜１８によって絶縁分
離した状態で支持された多層の薄膜コイル１９を形成す
る。この薄膜コイル１９の形成中は、２５０℃前後の熱
処理が施されるが、凹部１５の形状には変化がないの
で、この熱処理によってスロートハイト零の基準位置が
変動したりアペックスアングルが変化することはない。
また、この熱処理によって凹部１５内に形成した薄膜コ
イル１９の表面は下がり、凹部の上方に窪みが形成され
る。
【００３５】続いて、図２１に示すように、凹部１５の
上方の窪みを埋めるように、アルミナより成る絶縁膜２
０を、４〜５μｍの膜厚に形成する。この状態での磁極
部分での断面図を図２２に示す。この図２２に示すよう
に、絶縁膜２０は第１の磁性膜１７の磁極部分を覆うよ
うに形成されている。また、この絶縁膜２０は、アルミ
ナの他にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜で形成するこ
ともできる。次に、ケミカル・メカニカル・ポリッシュ
（ＣＭＰ）によって研磨し、凹部１５以外の基体表面に
形成されている第１の磁性膜１７の表面と絶縁膜２０の
表面とを平坦化した様子を図２３および２４に示す。こ
の場合、第１の磁性膜１７の表面は、必ずしも研磨する
必要はないが、研磨処理を容易とするためには、第１の
磁性膜の表面も多少研磨する方が好適である。
上方の窪みを埋めるように、アルミナより成る絶縁膜２
０を、４〜５μｍの膜厚に形成する。この状態での磁極
部分での断面図を図２２に示す。この図２２に示すよう
に、絶縁膜２０は第１の磁性膜１７の磁極部分を覆うよ
うに形成されている。また、この絶縁膜２０は、アルミ
ナの他にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜で形成するこ
ともできる。次に、ケミカル・メカニカル・ポリッシュ
（ＣＭＰ）によって研磨し、凹部１５以外の基体表面に
形成されている第１の磁性膜１７の表面と絶縁膜２０の
表面とを平坦化した様子を図２３および２４に示す。こ
の場合、第１の磁性膜１７の表面は、必ずしも研磨する
必要はないが、研磨処理を容易とするためには、第１の
磁性膜の表面も多少研磨する方が好適である。
【００３６】次に、図２５に示すように、露出した第１
の磁性膜１７を、その膜厚の一部に亘ってイオンビーム
エッチングによりエッチバックする。さらに、図２６お
よび２７に示すように、書き込み用の薄膜磁気ヘッドの
ライトギャップを構成するためのアルミナより成るライ
トギャップ膜２１を、１５０〜３００ｎｍの膜厚に形成
し、さらにその上にパーマロイより成る第２の磁性膜２
２を、フォトレジスト膜をマスクとするメッキ法によ
り、３〜４μｍの膜厚に形成する。この第２の磁性膜２
１は、エアベアリング面から遠い方の端部で、第１の磁
性膜１７と磁気的に結合させ、第１の磁性膜１７および
第２の磁性膜２２によって構成される閉磁路を薄膜コイ
ル１９の一部分が通るようにする。
の磁性膜１７を、その膜厚の一部に亘ってイオンビーム
エッチングによりエッチバックする。さらに、図２６お
よび２７に示すように、書き込み用の薄膜磁気ヘッドの
ライトギャップを構成するためのアルミナより成るライ
トギャップ膜２１を、１５０〜３００ｎｍの膜厚に形成
し、さらにその上にパーマロイより成る第２の磁性膜２
２を、フォトレジスト膜をマスクとするメッキ法によ
り、３〜４μｍの膜厚に形成する。この第２の磁性膜２
１は、エアベアリング面から遠い方の端部で、第１の磁
性膜１７と磁気的に結合させ、第１の磁性膜１７および
第２の磁性膜２２によって構成される閉磁路を薄膜コイ
ル１９の一部分が通るようにする。
【００３７】本例では、上述したように、第１の磁性膜
１７の磁極部分をエッチバックした後、ライトギャップ
膜２１および第２の磁性膜２２を成膜しているので、第
２の磁性膜２２の磁極部分の下部には、第１の磁性膜１
７の方に突出したトリム構造がセルフアライメントで形
成されることになる。したがって、漏洩磁束が少ないと
ともに磁束の収束が良好な、高面記録密度を達成するこ
とができる薄膜磁気ヘッドが容易に得られることにな
る。
１７の磁極部分をエッチバックした後、ライトギャップ
膜２１および第２の磁性膜２２を成膜しているので、第
２の磁性膜２２の磁極部分の下部には、第１の磁性膜１
７の方に突出したトリム構造がセルフアライメントで形
成されることになる。したがって、漏洩磁束が少ないと
ともに磁束の収束が良好な、高面記録密度を達成するこ
とができる薄膜磁気ヘッドが容易に得られることにな
る。
【００３８】さらに、上述したトリム構造を形成するた
めに第２の磁性膜２２の表面に形成された凹部を、例え
ば、ＣＭＰによって平坦化した様子を図２８に示す。そ
の後、図２９及び３０に示すように、アルミナより成る
シールドギャップ膜２３を、１００〜２００ｎｍの膜厚
に形成した後、シールドギャップ膜２３上にＭＲ膜２４
を形成し、さらにその上にシールドギャップ膜２５を形
成する。ＭＲ膜２４は、フォトリソグラフィ及びエッチ
ングの技術を用いて選択的に形成する。ここで使用する
エッチングは、高度に制御する必要があるために、ＲＩ
Ｅなどのドライエッチングを使用するのが好ましい。
めに第２の磁性膜２２の表面に形成された凹部を、例え
ば、ＣＭＰによって平坦化した様子を図２８に示す。そ
の後、図２９及び３０に示すように、アルミナより成る
シールドギャップ膜２３を、１００〜２００ｎｍの膜厚
に形成した後、シールドギャップ膜２３上にＭＲ膜２４
を形成し、さらにその上にシールドギャップ膜２５を形
成する。ＭＲ膜２４は、フォトリソグラフィ及びエッチ
ングの技術を用いて選択的に形成する。ここで使用する
エッチングは、高度に制御する必要があるために、ＲＩ
Ｅなどのドライエッチングを使用するのが好ましい。
【００３９】さらに、図３１および３２に示すように、
シールドギャップ膜２５の上に、ＭＲ再生素子を外部磁
界から保護するためのパーマロイより成る第３の磁性膜
２６を形成し、最後に、薄膜磁気ヘッド全体を外部の機
械的な衝撃から保護するために、アルミナより成るオー
バコート層２７を形成する。最後に、スロートハイトお
よびＭＲハイトが所望の値となるように、基体１１の端
面２８を研磨してエアベアリング面２９を形成するとと
もに所望のＭＲハイトを有するＭＲ素子３０を形成した
様子を図３３に示す。本発明によれば、上述した基体に
形成した凹部１５の端縁の位置をスロートハイト零の基
準位置とするが、この凹部の端縁の位置は製造工程中に
変化しないので、スロートハイトおよびＭＲハイトをき
わめて正確に所望の値とすることができる。
シールドギャップ膜２５の上に、ＭＲ再生素子を外部磁
界から保護するためのパーマロイより成る第３の磁性膜
２６を形成し、最後に、薄膜磁気ヘッド全体を外部の機
械的な衝撃から保護するために、アルミナより成るオー
バコート層２７を形成する。最後に、スロートハイトお
よびＭＲハイトが所望の値となるように、基体１１の端
面２８を研磨してエアベアリング面２９を形成するとと
もに所望のＭＲハイトを有するＭＲ素子３０を形成した
様子を図３３に示す。本発明によれば、上述した基体に
形成した凹部１５の端縁の位置をスロートハイト零の基
準位置とするが、この凹部の端縁の位置は製造工程中に
変化しないので、スロートハイトおよびＭＲハイトをき
わめて正確に所望の値とすることができる。
【００４０】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例え
ば、上述した実施例では、書き込み用の誘導型薄膜磁気
ヘッドの薄膜コイルは凹部内に完全に埋まるように形成
するとともにその表面を第１の磁性膜の表面と同一面と
なるように平坦化したので、スロートハイト零の基準位
置は凹部の端縁で決まり、アペックスアングルは凹部の
側面の傾斜角度できまる。しかし、本発明では、薄膜コ
イルを、その一部が凹部から突出するように形成するこ
ともできる。そのような変形例において、凹部から突出
する薄膜コイルを絶縁分離した状態で支持する絶縁膜の
端縁が、スロートハイト零の基準位置となるが、この絶
縁膜端縁を、凹部の端縁よりもエアベアリング面側に突
出させることにより、スロートハイトを短くすることが
できる。
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例え
ば、上述した実施例では、書き込み用の誘導型薄膜磁気
ヘッドの薄膜コイルは凹部内に完全に埋まるように形成
するとともにその表面を第１の磁性膜の表面と同一面と
なるように平坦化したので、スロートハイト零の基準位
置は凹部の端縁で決まり、アペックスアングルは凹部の
側面の傾斜角度できまる。しかし、本発明では、薄膜コ
イルを、その一部が凹部から突出するように形成するこ
ともできる。そのような変形例において、凹部から突出
する薄膜コイルを絶縁分離した状態で支持する絶縁膜の
端縁が、スロートハイト零の基準位置となるが、この絶
縁膜端縁を、凹部の端縁よりもエアベアリング面側に突
出させることにより、スロートハイトを短くすることが
できる。
【００４１】さらに、上述した実施例においては、書き
込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドの上方に読み出し用の磁
気抵抗型薄膜磁気ヘッドを積層した、いわゆる反転型の
複合型薄膜磁気ヘッドとしたが、書き込み用の誘導型薄
膜磁気ヘッドのみを有する薄膜磁気ヘッドを製造するこ
ともできる。
込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドの上方に読み出し用の磁
気抵抗型薄膜磁気ヘッドを積層した、いわゆる反転型の
複合型薄膜磁気ヘッドとしたが、書き込み用の誘導型薄
膜磁気ヘッドのみを有する薄膜磁気ヘッドを製造するこ
ともできる。
【００４２】
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明による
薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、基体の表面に金属
または金属化合物膜より成るマスクを形成した後、反応
性イオンエッチングによって凹部を形成するので、５μ
m 以上の深い凹部を正確な形状で形成することができ
る。また、この凹部の端縁はスロートハイト零の基準位
置となり、この位置は製造工程中も変化しないので、こ
のスロートハイト零の基準位置に対してエアベアリング
面を研磨することによって所望のスロートハイトを正確
に得ることができる。
薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、基体の表面に金属
または金属化合物膜より成るマスクを形成した後、反応
性イオンエッチングによって凹部を形成するので、５μ
m 以上の深い凹部を正確な形状で形成することができ
る。また、この凹部の端縁はスロートハイト零の基準位
置となり、この位置は製造工程中も変化しないので、こ
のスロートハイト零の基準位置に対してエアベアリング
面を研磨することによって所望のスロートハイトを正確
に得ることができる。
【００４３】さらに、基体の表面に凹部を形成し、この
凹部に書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドの薄膜コイル
を形成することにより、製造中に変化することがない凹
部の側面の傾斜角で規定されるアペックスアングルを正
確に所望の値とすることができる。
凹部に書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドの薄膜コイル
を形成することにより、製造中に変化することがない凹
部の側面の傾斜角で規定されるアペックスアングルを正
確に所望の値とすることができる。
【００４４】また、このように誘導型の薄膜磁気ヘッド
を形成した後に、その上に再生用のＭＲ型の薄膜磁気ヘ
ッドを形成する場合には、ＭＲ素子が不所望な加熱処理
に曝されることがなくなり、したがってＭＲ再生素子の
特性は劣化することがない。特に、熱処理に弱いＧＭＲ
再生素子を使用することができるので、高い面記録密度
を実現することができる。
を形成した後に、その上に再生用のＭＲ型の薄膜磁気ヘ
ッドを形成する場合には、ＭＲ素子が不所望な加熱処理
に曝されることがなくなり、したがってＭＲ再生素子の
特性は劣化することがない。特に、熱処理に弱いＧＭＲ
再生素子を使用することができるので、高い面記録密度
を実現することができる。
【図１】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の最初の工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】図１の工程の後の工程を示す断面図である。
【図３】図２の工程の後の工程を示す断面図である。
【図４】図３の工程の後の工程を示す断面図である。
【図５】図４の工程の後の工程を示す断面図である。
【図６】図５の工程の後の工程を示す断面図である。
【図７】図６の工程の後の工程を示す断面図である。
【図８】図７の工程の後の工程を示す断面図である。
【図９】図８の工程の後の工程を示す断面図である。
【図１０】図９の工程の後の工程を示す断面図である。
【図１１】そのときの正面図である。
【図１２】そのときの平面図である。
【図１３】本発明における複合型薄膜磁気ヘッドの製造
方法の工程を示す断面図である。
方法の工程を示す断面図である。
【図１４】図１３の次の工程を示す断面図である。
【図１５】図１４の次の工程を示す断面図である。
【図１６】図１５に示した工程の後の工程を示す断面図
である。
である。
【図１７】図１６に示した工程の次の工程を示す断面図
である。
である。
【図１８】図１７の次の工程を示す断面図である。
【図１９】図１８の次の工程を示す断面図である。
【図２０】図１９の次の工程を示す断面図である。
【図２１】図２０の次の工程を示す断面図である。
【図２２】そのときの磁極部分の断面図である。
【図２３】図２１の次の工程を示す断面図である。
【図２４】そのときの磁極部分の断面図である。
【図２５】図２４の次の工程を示す断面図である。
【図２６】図２５に示した工程の後の工程を示す断面図
である。
である。
【図２７】そのときの磁極部分の断面図である。
【図２８】図２７の次の工程を示す断面図である。
【図２９】図２８の次の工程を示す断面図である。
【図３０】そのときの磁極部分の断面図である。
【図３１】図２９の次の工程を示す断面図である。
【図３２】そのときの磁極部分の断面図である。
【図３３】図３１の次の工程を示す断面図である。
１１ 基体（ウエハ）、 １２ 絶縁膜、 １３ フォ
トレジスト膜、 １４金属または金属化合物膜、 １５
凹部、 １６ 絶縁膜、 １７ 第１磁性膜、 １８
絶縁膜、 １９ 薄膜コイル、 ２０ 絶縁膜、 ２
１ ライトギャップ膜、 ２２ 第２磁性膜、 ２３，
２５ シールドギャップ膜、 ２４ ＭＲ膜、 ２６
第３磁性膜、 ２７ オーバコート層、 ２８ 基体の
端面、２９ エアベアリング面、 ３０ ＭＲ素子
トレジスト膜、 １４金属または金属化合物膜、 １５
凹部、 １６ 絶縁膜、 １７ 第１磁性膜、 １８
絶縁膜、 １９ 薄膜コイル、 ２０ 絶縁膜、 ２
１ ライトギャップ膜、 ２２ 第２磁性膜、 ２３，
２５ シールドギャップ膜、 ２４ ＭＲ膜、 ２６
第３磁性膜、 ２７ オーバコート層、 ２８ 基体の
端面、２９ エアベアリング面、 ３０ ＭＲ素子
Claims (10)
- 【請求項１】 基体表面に形成された凹部に薄膜コイル
の少なくとも一部を配設した薄膜磁気ヘッドを製造する
に当たり、 前記基体上に、前記凹部を規定する開口を有する金属ま
たは金属化合物膜を選択的に形成する工程と、 この金属または金属化合物膜をマスクとして、前記基体
を反応性イオンエッチング法でエッチングすることによ
り、前記基体に凹部を形成する工程と、 薄膜コイルの少なくとも一部を前記凹部内に配設した書
き込み用の薄膜磁気ヘッドを形成する工程と、を具える
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項２】 前記基体に凹部を形成する工程が、 基体表面の凹部を形成すべき部分にフォトレジスト膜を
選択的に形成する工程と、 このフォトレジスト膜をマスクとして、前記金属または
金属化合物膜を形成する膜をメッキ法によって形成する
工程と、 前記フォトレジスト膜を除去して形成すべき凹部に対応
した開口を有する金属または金属化合物膜を形成する工
程と、 この開口を介して基板を反応性イオンエッチング法によ
ってエッチングして凹部を形成する工程と、を具えるこ
とを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造
方法。 - 【請求項３】 前記金属または金属化合物膜を、パーマ
ロイ、銅、ニッケル、ニッケルボロンから選択した材料
で形成することを特徴とする請求項２に記載の薄膜磁気
ヘッドの製造方法。 - 【請求項４】 前記金属または金属化合物膜を形成する
前に、基体の表面に絶縁膜を形成する工程を含み、前記
エッチング工程の終了後、前記絶縁膜をエッチングスト
ッパとして作用させて前記金属または金属化合物膜をエ
ッチングより除去する工程を含むことを特徴とする請求
項１〜３の何れかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項５】 前記凹部を、その深さが５μｍ以上とな
るように形成することを特徴とする請求項１〜４の何れ
かに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項６】 前記凹部を、その側面の傾斜角が、４５
°〜７５°となるように形成することを特徴とする請求
項１〜５の何れかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項７】 前記凹部を、その側面の傾斜角が、５５
°〜６５°となるように形成することを特徴とする請求
項６に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項８】 前記書き込み用の薄膜磁気ヘッドの他
に、磁気抵抗効果型の読み取り用薄膜磁気ヘッドを形成
する工程を含むことを特徴とする請求項１〜７の何れか
に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項９】 前記書き込み用の薄膜磁気ヘッドを形成
する工程および前記読み取り用の薄膜磁気ヘッドを形成
する工程が、 前記基体表面および凹部内面に、素子分離用絶縁膜を形
成する工程と、 この素子分離用絶縁膜上に前記書き込み用の薄膜磁気ヘ
ッドを構成する第１の磁性膜を、磁極部分を有する所定
のパターンにしたがって形成する工程と、 前記凹部内に、絶縁膜によって絶縁分離された薄膜コイ
ルを形成する工程と、 少なくとも前記第１の磁性膜の磁極部分の表面および薄
膜コイルの上にライトギャップ膜を形成する工程と、 このライトギャップ膜の上に、前記書き込み用の薄膜磁
気ヘッドを構成するとともに後に形成する読み取り用薄
膜磁気ヘッドの磁気シールドを構成する第２の磁性膜
を、磁極部分を有する所定のパターンにしたがって形成
する工程と、 この第２の磁性膜の上に、電気絶縁性および非磁性を有
するシールドギャップ膜内に埋設された磁気抵抗膜を、
所定のパターンにしたがって形成する工程と、 少なくとも、この磁気抵抗膜の上に、磁気シールドを構
成する第３の磁性膜を形成する工程と、 前記基体の側面を、前記凹部の端縁を位置の基準として
研磨してエアベアリング面を形成するとともに所望のス
ロートハイトを有する書き込み用薄膜磁気ヘッドを得る
とともに所望のＭＲハイトを有する読み取り用の薄膜磁
気ヘッドを得る工程と、を具えることを特徴とする請求
項１〜８の何れかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項１０】 前記薄膜コイルを、前記凹部内に完全
に埋まるように形成した後、第１の磁性膜の表面および
薄膜コイルの表面に平坦化用の絶縁膜を形成し、少なく
ともこの絶縁膜を研磨して、第１の磁性膜の磁極部分の
表面と同一面とし、この平坦化された表面に前記ライト
ギャップ膜を形成することを特徴とする請求項９に記載
の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35942697A JP3576783B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
| US09/124,998 US6296776B1 (en) | 1997-12-26 | 1998-07-30 | Method of manufacturing a combination type thin film magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35942697A JP3576783B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11191204A true JPH11191204A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3576783B2 JP3576783B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=18464446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35942697A Expired - Fee Related JP3576783B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6296776B1 (ja) |
| JP (1) | JP3576783B2 (ja) |
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| KR102194727B1 (ko) * | 2015-04-29 | 2020-12-23 | 삼성전기주식회사 | 인덕터 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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