JPH11241160A

JPH11241160A - 絶縁膜の成膜方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH11241160A
Application number: JP4591198A
Authority: JP
Inventors: Moriaki Abe; 守晃阿部
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】耐食性に優れた絶縁膜の成膜方法、並びにそ
の成膜方法を適用した薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供
する。【解決手段】Ａｌ₂Ｏ₃からなるターゲット４をＡｒガ
スによってスパッタすることにより、被成膜基板６の上
にＡｌ₂Ｏ₃からなる絶縁膜を成膜する。このとき、上記
ターゲット４に対して当該ターゲット４をスパッタする
ための高周波のスパッタパワーを供給するととともに、
上記被成膜基板６の側に高周波のバイアスパワーを供給
することにより、バイアススパッタを行う。また、上記
バイアススパッタを行う際に、上記スパッタパワーの進
行波の位相と上記バイアスパワーの進行波の位相とを同
位相にするとともに、上記Ａｒガスに対して流量比で
７．５％〜３０％のＯ₂を添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐食性に優れた絶
縁膜の成膜方法、並びにその成膜方法を適用した薄膜磁
気ヘッドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録の高密度化が益々進んで
おり、これに対応するために、従来から広く使用されて
いるバルク型の磁気ヘッドに比べて、狭トラック化、低
インダクタンス化、転送速度の高速化等の面において有
利な薄膜磁気ヘッドの需要が伸びてきている。

【０００３】薄膜磁気ヘッドを製造する際は、先ず、露
光工程や現像工程を含むフォトリソグラフィ技術を用い
て、ウェハ上に所望のヘッド素子を形成し、その後、ウ
ェハ状態から所望のチップ状となるように機械加工を施
す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、薄膜磁気ヘ
ッドを製造する際に、上記現像工程に使用する現像液
や、上記機械加工に使用する加工液として、通常、アル
カリ性の溶液が使用される。そして、薄膜磁気ヘッドに
は、ヘッド内部における磁気的及び電気的絶縁を図るた
めの絶縁膜として、Ａｌ₂Ｏ₃からなる絶縁膜がヘッド素
子内に形成されるが、この絶縁膜が上述したアルカリ性
の溶液によって侵されてしまうことがある。

【０００５】例えば、通常の薄膜磁気ヘッドでは、磁気
ギャップを形成するためのギャップ膜としてＡｌ₂Ｏ₃か
らなる絶縁膜を用いており、この絶縁膜がアルカリ性の
溶液によって浸食されてしまうことが、薄膜磁気ヘッド
を作製する上での大きな問題となっている。

【０００６】しかも、近年の急速な磁気記録密度の向上
に伴って、磁気ギャップ長が非常に小さくなってきてお
り、そこに用いられる絶縁膜の膜厚は非常に薄くなって
きているため、絶縁膜に多少の浸食があっても絶縁不良
が生じてしまう。したがって、磁気記録密度の向上に伴
って、絶縁膜の膜質の向上が非常に強く要求されてい
る。

【０００７】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、耐食性に優れた絶縁膜の成膜
方法、並びにその成膜方法を適用した薄膜磁気ヘッドの
製造方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る絶縁膜の成
膜方法では、Ａｌ₂Ｏ₃からなるターゲットをＡｒガスに
よってスパッタすることにより、被成膜基板上にＡｌ₂
Ｏ₃からなる絶縁膜を成膜する。そして、上記ターゲッ
トに対して当該ターゲットをスパッタするための高周波
のスパッタパワーを供給するととともに、上記被成膜基
板の側に高周波のバイアスパワーを供給することによ
り、バイアススパッタを行う。また、上記バイアススパ
ッタを行う際に、上記スパッタパワーの進行波の位相と
上記バイアスパワーの進行波の位相とを略同位相にする
とともに、上記Ａｒガスに対して流量比で７．５％〜３
０％のＯ₂を添加する。

【０００９】以上のような絶縁膜の成膜方法では、バイ
アススパッタを適用し、スパッタパワーの進行波の位相
とバイアスパワーの進行波の位相とを略同位相にし、且
つ、Ａｒガスに対して流量比で７．５％〜３０％のＯ₂
を添加することにより、非常に耐食性に優れた絶縁膜を
成膜することができる。

【００１０】また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法は、Ａｌ₂Ｏ₃からなるターゲットをＡｒガスによっ
てスパッタすることにより成膜されたＡｌ₂Ｏ₃からなる
絶縁膜を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。そ
して、上記絶縁膜を成膜する際に、上記ターゲットに対
して当該ターゲットをスパッタするための高周波のスパ
ッタパワーを供給するととともに、上記被成膜基板の側
に高周波のバイアスパワーを供給することにより、バイ
アススパッタを行う。また、上記バイアススパッタを行
う際に、上記スパッタパワーの進行波の位相と上記バイ
アスパワーの進行波の位相とを略同位相にするととも
に、上記Ａｒガスに対して流量比で７．５％〜３０％の
Ｏ₂を添加する。

【００１１】以上のような薄膜磁気ヘッドの製造方法で
は、当該薄膜磁気ヘッドを構成する絶縁膜を成膜する際
に、バイアススパッタを適用し、スパッタパワーの進行
波の位相とバイアスパワーの進行波の位相とを略同位相
にし、且つ、Ａｒガスに対して流量比で７．５％〜３０
％のＯ₂を添加するようにしている。これにより、当該
薄膜磁気ヘッドを構成する絶縁膜として、非常に耐食性
に優れた絶縁膜を成膜することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１３】まず、本発明に係る絶縁膜の成膜方法に使
用されるスパッタ装置の一例について、その概略構成を
図１に示す。

【００１４】このスパッタ装置１は、真空ポンプ２によ
って排気されるチャンバ３の内部に、ターゲット４が取
り付けられる第１の電極５と、被成膜基板６が載置され
る第２の電極７とが、互いに対向するように配されてな
る。

【００１５】ここで、第１の電極５はマッチング回路８
を介して高周波電源９に接続されており、同様に、第２
の電極７もマッチング回路１０を介して高周波電源１１
に接続されている。そして、第１の電極５には、高周波
電源９からマッチング回路８を介して、ターゲット４を
スパッタするための高周波のスパッタパワーが供給され
るようになされている。一方、第２の電極７には、高周
波電源１１からマッチング回路１０を介して、被成膜基
板６の上に成膜された膜をスパッタエッチングするため
の高周波のバイアスパワーが供給されるようになされて
いる。

【００１６】また、チャンバ３は、ガス導入口１２を備
えており、成膜時には、このガス導入口１２から、ター
ゲット４をスパッタするための放電ガスが導入される。

【００１７】そして、本発明に係る絶縁膜の成膜方法で
は、先ず、第１の電極５にＡｌ₂Ｏ₃からなるターゲット
４を取り付けるとともに、第２の電極７に被成膜基板６
を載置する。次に、真空ポンプ２によってチャンバ３の
内部を排気して、チャンバ３の内部を所定の減圧状態に
するとともに、チャンバ３に設けられたガス導入口１２
から、ターゲット４をスパッタするための放電ガスをチ
ャンバ３の内部に導入する。

【００１８】このとき、本発明では、チャンバ３の内部
に導入する放電ガスとして、Ｏ₂を添加したＡｒガスを
使用するとともに、当該Ｏ₂の添加量を、Ａｒガスに対
して流量比で７．５％〜３０％とする。このように、Ａ
ｒガスに対して流量比で７．５％〜３０％のＯ₂を添加
することにより、Ａｌ₂Ｏ₃からなる絶縁膜の成膜時にＯ
₂が補われ、後述する実験結果からも分かるように、成
膜された絶縁膜の耐食性が向上する。

【００１９】次に、第１の電極５に対して高周波電源９
からマッチング回路８を介して高周波の電圧を印加す
る。これにより、ターゲット４に対して当該ターゲット
４をスパッタするための高周波のスパッタパワーが供給
される。このようにスパッタパワーを供給することによ
り、ガス導入口１２からチャンバ３の内部に導入された
放電ガスがプラズマ化して、Ａｌ₂Ｏ₃からなるターゲッ
ト４がスパッタされる。そして、当該スパッタによって
ターゲット４から叩き出されたＡｌ₂Ｏ₃粒子が被成膜基
板６の上に堆積し、これにより、被成膜基板６の上にＡ
ｌ₂Ｏ₃からなる絶縁膜が成膜される。

【００２０】そして、本発明では、上述のようにターゲ
ット４に対して高周波のスパッタパワーを供給する際
に、同時に、第２の電極７に対して高周波電源１１から
マッチング回路１０を介して高周波のバイアス電圧を印
加する。これにより、被成膜基板６の側に高周波のバイ
アスパワーが供給され、被成膜基板６が負の電位とされ
る。

【００２１】なお、このように被成膜基板６の側に高周
波のバイアスパワーを供給するにあたって、スパッタパ
ワーに対するバイアスパワーの割合は、５％〜１０％と
することが好ましい。スパッタパワーに対するバイアス
パワーの割合を５％〜１０％とすることにより、後述す
る実験結果からも分かるように、成膜された絶縁膜の耐
食性が向上する。

【００２２】そして、被成膜基板６の側に高周波のバイ
アスパワーが供給され、被成膜基板６が負の電位とされ
ると、プラズマ中の陽イオンが被成膜基板６に衝突する
ようになり、これにより、被成膜基板６の上に成膜され
た膜がスパッタエッチングされる。

【００２３】このように、スパッタ成膜中に、成膜され
た膜のスパッタエッチングを同時に行う手法は、一般に
バイアススパッタと呼ばれている。バイアススパッタを
行うと、膜面がイオン衝撃によって活性化するため、膜
の緻密性や密着性が向上する。また、突起部の前方への
スパッタ効果により、ステップカバレッジが向上する。
また、堆積原子の再配列促進効果により、膜の配向性が
良好なものとなる。

【００２４】そして、本発明では、このようにバイアス
スパッタを行う際に、スパッタパワーの進行波の位相
と、バイアスパワーの進行波の位相とを同位相にする。
これにより、後述する実験結果からも分かるように、成
膜された絶縁膜の耐食性が向上する。なお、スパッタパ
ワーの進行波の位相の制御や、バイアスパワーの進行波
の位相の制御は、例えば、マッチング回路８，１０の回
路定数を制御することにより行う。

【００２５】以上のように、本発明に係る絶縁膜の成膜
方法では、バイアススパッタを適用し、スパッタパワー
の進行波の位相とバイアスパワーの進行波の位相とを同
位相にし、且つ、Ａｒガスに対して流量比で７．５％〜
３０％のＯ₂を添加して、Ａｌ₂Ｏ₃からなる絶縁膜を成
膜する。これにより、後述する実験結果からも分かるよ
うに、非常に耐食性に優れた絶縁膜を成膜することがで
きる。

【００２６】つぎに、実際に絶縁膜を成膜し、それらの
絶縁膜の評価を行った結果について説明する。

【００２７】ここでは、図１に示したようなスパッタ装
置を用いて、異なる成膜条件にて複数の絶縁膜を成膜し
て、それらの絶縁膜の耐食性を調べた。絶縁膜の成膜条
件と、それらの耐食性の評価結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】なお、表１において、Ｏ₂添加量は、Ａｒ
ガスに対して添加したＯ₂の割合を流量比で示してい
る。また、スパッタパワーは、ターゲット４をスパッタ
するために印加した高周波のスパッタパワーについて、
その電圧値（Ｖdc）を示している。また、バイアスパワ
ーは、被成膜基板６の側に印加した高周波のバイアスパ
ワーについて、その電圧値（Ｖdc）を示している。な
お、スパッタパワー及びバイアスパワーの周波数は、１
３．５６ＭＨｚとした。また、位相差は、上記スパッタ
パワーの進行波の位相と、上記バイアスパワーの進行波
の位相との差を示している。

【００３０】また、ここでは、成膜された絶縁膜につい
て、それらのウエットエッチングレートを測定すること
により、耐食性の評価を行った。具体的には、成膜され
たＡｌ₂Ｏ₃からなる絶縁膜を、フォトレジストの現像に
使用されるアルカリ性の現像液に浸し、そのときのエッ
チングレートを測定した。このウエットエッチングレー
トの値が小さいほど、絶縁膜の耐食性が優れていること
となる。

【００３１】そして、表１に示した実験結果のうち、実
験例１，２，３，４の結果から、バイアススパッタを適
用することにより、成膜された絶縁膜の耐食性が向上す
ることが分かる。特に、実験例１，２，３，４の結果か
ら、バイアススパッタを適用する際、スパッタパワーに
対するバイアスパワーの割合は、５％〜１０％程度が好
ましいことが分かる。

【００３２】また、実験例６，８，９の結果から、スパ
ッタパワーの進行波とバイアスパワーの進行波との位相
差を０°（すなわち同位相）とすることにより、成膜さ
れた絶縁膜の耐食性が向上することが分かる。

【００３３】また、実験例３，５，６，７の結果から、
Ａｒガスに対して７．５％〜３０％のＯ₂を添加するこ
とにより、成膜された絶縁膜の耐食性が向上することが
分かる。なお、Ｏ₂の添加量を３０％よりも更に多くし
ても耐食性の向上を図ることはできるが、Ｏ₂の添加量
をあまり多くすると、スパッタ効率が低下して成膜速度
が著しく遅くなってしまう。したがって、Ｏ₂の添加量
は、３０％以下とすることが好ましい。

【００３４】以上の実験結果から、バイアススパッタを
適用し、スパッタパワーの進行波の位相とバイアスパワ
ーの進行波の位相とを同位相にし、且つ、Ａｒガスに対
して流量比で７．５％〜３０％のＯ₂を添加することに
より、非常に耐食性に優れた絶縁膜を成膜することがで
きることが分かる。

【００３５】つぎに、以上のような絶縁膜の成膜方法を
適用した、薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明す
る。

【００３６】なお、ここでは、薄膜磁気ヘッドとして、
ハードディスク装置等で実用化されている、いわゆるシ
ールド型のＳＡＬ（Soft Adjacent Layer）バイアス方
式の磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称
する。）を例に挙げる。ただし、本発明は、以下に説明
するＭＲヘッドに限らず、Ａｌ₂Ｏ₃からなる絶縁膜を有
する薄膜磁気ヘッドに対して、広く適用可能であること
は言うまでもない。

【００３７】シールド型のＳＡＬバイアス方式のＭＲヘ
ッドを作製する際は、先ず、図２に示すように、円盤状
の基板２０を用意し、この基板２０の表面に対して鏡面
加工を施す。この基板２０上に、以下に説明するよう
に、磁気ヘッド素子が多数形成される。そして、磁気ヘ
ッド素子が形成された基板２０を切り分けることによ
り、最終的に多数のＭＲヘッドが得られる。なお、この
基板２０は、磁気ヘッド素子の下層磁気シールドとなる
ものであり、その材料には、高硬度の軟磁性材料を用い
る。具体的には、基板２０の材料としては、例えば、Ｎ
ｉ−ＺｎフェライトやＭｎ−Ｚｎフェライトが好適であ
る。

【００３８】次に、図３及び図４に示すように、基板２
０の上に、磁気ヘッド素子の下層ギャップとなるＡｌ₂
Ｏ₃からなる絶縁膜２１を、本発明を適用して、上述し
たような成膜方法により成膜する。すなわち、バイアス
スパッタを適用し、スパッタパワーの進行波の位相とバ
イアスパワーの進行波の位相とを同位相にし、且つ、Ａ
ｒガスに対して流量比で７．５％〜３０％のＯ₂を添加
して、Ａｌ₂Ｏ₃からなる絶縁膜２１を基板２０の上に成
膜する。この絶縁膜２１は、上述した実験結果からも分
かるように、非常に耐食性に優れている。なお、この絶
縁膜２１の膜厚は、記録信号の周波数等に応じて適切な
値に設定すればよく、具体的には、例えば１００ｎｍ程
度とする。

【００３９】次に、図５及び図６に示すように、絶縁膜
２１の上に、ＳＡＬバイアス方式の磁気抵抗効果素子を
構成する薄膜２２（以下、磁気抵抗効果素子用薄膜２２
と称する。）を成膜する。

【００４０】具体的には、磁気抵抗効果素子用薄膜２２
は、例えば、Ｔａ（５ｎｍ）／ＮｉＦｅＮｂ（４３ｎ
ｍ）／Ｔａ（５ｎｍ）／ＮｉＦｅ（４０ｎｍ）／Ｔａ
（１ｎｍ）を、この順にスパッタリングにより順次成膜
して形成する。この場合は、ＮｉＦｅが、磁気抵抗効果
を有する軟磁性膜であり、磁気ヘッド素子の感磁部とな
る。また、ＮｉＦｅＮｂが、ＮｉＦｅに対してバイアス
磁界を印加するための軟磁性膜（いわゆるＳＡＬ膜）と
なる。なお、磁気抵抗効果素子用薄膜２２の膜構成や材
料は、上記の例に限るものではなく、システムの要求等
に応じて適切なものを用いるようにすれば良く、例え
ば、いわゆる巨大磁気抵抗効果を示すような薄膜も使用
可能である。

【００４１】次に、磁気抵抗効果素子の動作の安定化を
図るために、図７乃至図９に示すように、各磁気ヘッド
素子毎に２つの矩形状の永久磁石膜２３ａ，２３ｂを、
フォトリソグラフィ技術を用いて、磁気抵抗効果素子用
薄膜２２に埋め込む。なお、図８及び図９、並びに後掲
する図１０乃至図２１は、１つの磁気ヘッド素子に対応
する部分、すなわち図７中の円Ｂの部分を拡大して示し
ている。

【００４２】この永久磁石膜２３ａ，２３ｂは、例え
ば、長軸方向の長さｔ１を約５０μｍ、短軸方向の長さ
ｔ２を約１０μｍとして、２つの永久磁石膜２３ａ，２
３ｂの間隔ｔ３を約５μｍとする。これら２つの永久磁
石膜２３ａ，２３ｂの間隔ｔ３が、最終的には、磁気ヘ
ッド素子のトラック幅になる。すなわち、本例では、磁
気ヘッド素子のトラック幅が約５μｍとなる。ただし、
トラック幅等は、上記の例に限るものではなく、システ
ムの要求等に応じて、適切な値に設定するようにすれば
よい。

【００４３】このような永久磁石膜２３ａ，２３ｂを埋
め込む際は、例えば、先ず、フォトレジストにより、各
磁気ヘッド素子毎に２つの長方形の開口部を有するマス
クを形成する。次に、エッチングを施して、開口部に露
呈していた磁気抵抗効果素子用薄膜２２を除去する。次
に、永久磁石膜をスパッタリング等により成膜する。な
お、永久磁石膜の材料としは、保磁力が１０００[Ｏｅ]
以上ある材料が好ましく、例えば、ＣｏＮｉＰｔやＣｏ
ＣｒＰｔ等が好適である。その後、マスクとなっていた
フォトレジストを、当該フォトレジスト上に成膜された
永久磁石膜とともに除去する。これにより、図７乃至図
９に示したように、所定パターンの永久磁石膜２３ａ，
２３ｂが磁気抵抗効果素子用薄膜２２に埋め込まれた状
態となる。

【００４４】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
図１０及び図１１に示すように、最終的に磁気抵抗効果
素子として動作する部分２２ａ（以下、磁気抵抗効果素
子２２ａと称する。）を残して、磁気抵抗効果素子用薄
膜２２をエッチングする。なお、このとき、当該磁気抵
抗効果素子２２ａにセンス電流を供給するための端子と
なる部分２２ｂ，２２ｃも残しておく。

【００４５】ここで、磁気抵抗効果素子２２ａの幅ｔ４
は、例えば約４μｍとする。この幅ｔ４は、最終的に
は、磁気抵抗効果素子２２ａの磁気記録媒体側の端部か
ら他端までの長さ、すなわちデプス長ｄに相当する。し
たがって、本例では、磁気抵抗効果素子２２ａのデプス
長ｄは約４μｍとなる。ただし、デプス長ｄは、上記の
例に限るものではなく、システムの要求等に応じて、適
切な値に設定するようにすればよい。

【００４６】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
図１２及び図１３に示すように、磁気抵抗効果素子２２
ａにセンス電流を供給するための端子となる部分２２
ｂ，２２ｃを、より電気抵抗の小さい導電膜に置き換え
て、磁気抵抗効果素子２２ａにセンス電流を供給するた
めの端子２４ａ，２４ｂを形成する。

【００４７】具体的には、先ず、フォトレジストによ
り、端子となる部分２２ｂ，２２ｃに開口部を有するマ
スクを形成する。次に、エッチングを施して、開口部に
露呈している部分、すなわち端子となる部分２２ｂ，２
２ｃに残されていた磁気抵抗効果素子用薄膜２２を除去
する。次に、フォトレジストのマスクをそのまま残した
状態で、その上に導電膜を成膜する。ここで、導電膜
は、例えば、Ｔｉ（１５ｎｍ）／Ｃｕ（７０ｎｍ）／Ｔ
ｉ（１５ｎｍ）をこの順にスパッタリングにより順次成
膜して形成する。その後、マスクとなっていたフォトレ
ジストを、当該フォトレジスト上に成膜された導電膜と
ともに除去する。これにより、図１２及び図１３に示し
たように、導電膜からなる端子２４ａ，２４ｂが形成さ
れた状態となる。

【００４８】次に、図１４及び図１５に示すように、磁
気ヘッド素子の上層ギャップとなるＡｌ₂Ｏ₃からなる絶
縁膜２５を、本発明を適用して、上述したような成膜方
法により成膜する。すなわち、バイアススパッタを適用
し、スパッタパワーの進行波の位相とバイアスパワーの
進行波の位相とを同位相にし、且つ、Ａｒガスに対して
流量比で７．５％〜３０％のＯ₂を添加して、Ａｌ₂Ｏ₃
からなる絶縁膜２５を成膜する。この絶縁膜２５は、上
述した実験結果からも分かるように、非常に耐食性に優
れている。なお、この絶縁膜２５の膜厚は、記録信号の
周波数等に応じて適切な値に設定すればよく、具体的に
は、例えば１００ｎｍ程度とする。

【００４９】次に、図１６及び図１７に示すように、上
層磁気シールドとなる軟磁性膜２６を成膜する。

【００５０】具体的には、例えば、先ず、メッキ下地膜
となるＮｉＦｅを、全面にスパッタリングにより成膜す
る。次に、フォトレジストにより、上層磁気シールドを
形成する部分に開口部を有するマスクを形成する。次
に、ＮｉＦｅを磁場中でメッキする。次に、マスクとな
っていたフォトレジストを、当該フォトレジスト上に成
膜されたＮｉＦｅとともに除去する。その後、不要部分
に成膜されたメッキ下地膜をエッチングして除去する。
これにより、図１６及び図１７に示したように、ＮｉＦ
ｅからなる軟磁性膜２６が、磁気ヘッド素子の上層磁気
シールドとして、所定の位置に形成された状態となる。
なお、上層磁気シールドとなる軟磁性膜２６の材料に
は、磁気抵抗効果素子等を構成する膜に影響を与えない
ものであれば、ＮｉＦｅ以外も使用可能である。また、
その形成方法も、上述のようなメッキ法以外によるもの
であってもよく、例えば、スパッタリングや蒸着等によ
って形成するようにしてもよい。

【００５１】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
図１８及び図１９に示すように、外部回路と接続するた
めの外部接続端子２７ａ，２７ｂを、上記端子２４ａ，
２４ｂの端部上に形成する。

【００５２】具体的には、例えば、先ず、フォトレジス
トにより、外部接続端子２７ａ，２７ｂとなる部分に開
口部を有するマスクを形成する。次に、エッチングを施
して、開口部に露呈している部分、すなわち外部接続端
子２７ａ，２７ｂとなる部分に形成されている絶縁膜２
５を除去し、上記端子２４ａ，２４ｂの端部を露出させ
る。次に、フォトレジストのマスクをそのまま残した状
態で、その上に導電膜を成膜する。ここで、導電膜は、
例えば、硫酸銅溶液を用いた電解メッキにより、Ｃｕを
６μｍ程度の膜厚となるように形成する。なお、この導
電膜の形成方法は、他の膜に影響を与えないものであれ
ば、電解メッキ以外の方法でもよい。その後、マスクと
なっていたフォトレジストを、当該フォトレジスト上に
成膜された導電膜とともに除去する。これにより、図１
８及び図１９に示したように、外部接続端子２７ａ，２
７ｂが形成された状態となる。

【００５３】次に、磁気ヘッド素子全体を外部と遮断す
るため、全面に保護膜２８を形成する。具体的には、例
えば、スパッタリングにより、Ａｌ₂Ｏ₃を４μｍ程度の
膜厚となるように形成する。なお、この保護膜２８の材
料は、非磁性非導電性の材料であれば、Ａｌ₂Ｏ₃以外も
使用可能であるが、耐環境性や耐磨耗性等を考慮する
と、Ａｌ₂Ｏ₃が好適である。また、この保護膜２８の形
成方法は、スパッタリング以外の方法によるものであっ
てもよく、例えば、蒸着等によって形成するようにして
もよい。

【００５４】なお、保護膜２８としてＡｌ₂Ｏ₃膜を成膜
する場合には、本発明を適用して、上述したような成膜
方法により成膜するようにしてもよい。すなわち、バイ
アススパッタを適用し、スパッタパワーの進行波の位相
とバイアスパワーの進行波の位相とを同位相にし、且
つ、Ａｒガスに対して流量比で７．５％〜３０％のＯ₂
を添加して、Ａｌ₂Ｏ₃からなる保護膜２８を成膜するよ
うにしてもよい。ただし、この保護膜２８は、比較的に
膜厚が厚いので、耐食性が問題となることはあまりな
い。したがって、この保護膜２８に関しては、本発明に
係る絶縁膜の成膜方法を適用しなくてもよい。

【００５５】次に、図２０及び図２１に示すように、外
部接続端子２７ａ，２７ｂが表面に露出するまで、全面
に被覆した保護膜２８を研磨する。ここでの研磨は、例
えば、粒径が約２μｍのダイヤモンド砥粒により、外部
接続端子２７ａ，２７ｂの表面が露出するまで大まかに
研磨した後、シリコン砥粒によるバフ研磨を施して、表
面を鏡面状態に仕上げるようにする。

【００５６】以上の工程で、基板２０上に磁気ヘッド素
子を形成する薄膜プロセスが完了し、図２２に示すよう
に、基板２０の上に多数の磁気ヘッド素子２９が形成さ
れた状態となる。

【００５７】その後、基板２０を磁気ヘッド素子２９ご
とに切断するとともに、それらに対して所定の機械加工
を施すことにより、図２３及び図２４に示すように、所
定のデプス長ｄを有するＭＲヘッド３０が完成する。

【００５８】以上のようにＭＲヘッド３０を作製する際
には、フォトリソグラフィ技術を用いた薄膜プロセスに
おける現像工程において、アルカリ性の溶液である現像
液が使用される。また、機械加工時に、当該機械加工に
使用する加工液として、アルカリ性の溶液が使用され
る。そして、従来の製造方法では、下層ギャップとなる
Ａｌ₂Ｏ₃からなる絶縁膜２１や、上層ギャップとなるＡ
ｌ₂Ｏ₃からなる絶縁膜２５が、これらのアルカリ性の溶
液によって浸食されてしまうことがあった。しかしなが
ら、本発明を適用した場合、これらの絶縁膜２１，２５
は、非常に耐食性に優れた膜となるので、これらの絶縁
膜２１，２５がアルカリ性の溶液に浸されたとしても、
特に問題となることはない。したがって、以上のように
本発明を適用してＭＲヘッド３０を作製することによ
り、信頼性に優れたＭＲヘッドを非常に歩留まり良く製
造することが可能となる。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る絶縁膜の成膜方法では、バイアススパッタを適用
し、スパッタパワーの進行波の位相とバイアスパワーの
進行波の位相とを略同位相にし、且つ、Ａｒガスに対し
て流量比で７．５％〜３０％のＯ₂を添加することによ
り、非常に耐食性に優れた絶縁膜を成膜することができ
る。

【００６０】また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法では、当該薄膜磁気ヘッドを構成する絶縁膜を成膜
する際に、バイアススパッタを適用し、スパッタパワー
の進行波の位相とバイアスパワーの進行波の位相とを略
同位相にし、且つ、Ａｒガスに対して流量比で７．５％
〜３０％のＯ₂を添加するようにしている。これによ
り、当該薄膜磁気ヘッドを構成する絶縁膜として、非常
に耐食性に優れた絶縁膜を成膜することができる。した
がって、本発明を適用することにより、信頼性に優れた
薄膜磁気ヘッドを歩留まり良く製造することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する際に使用されるスパッタ装置
の一例を示す図である。

【図２】ＭＲヘッドに使用される基板を示す平面図であ
る。

【図３】基板上に絶縁膜を成膜した状態を示す平面図で
ある。

【図４】図３のＸ₁−Ｘ₂線における断面図である。

【図５】磁気抵抗効果素子用薄膜を成膜した状態を示す
平面図である。

【図６】図５のＸ₃−Ｘ₄線における断面図である。

【図７】磁気抵抗効果素子用薄膜に永久磁石膜を埋め込
んだ状態を示す平面図である。

【図８】磁気抵抗効果素子用薄膜に永久磁石膜を埋め込
んだ状態を、１つの磁気ヘッド素子に対応する部分を拡
大して示す平面図である。

【図９】図８のＸ₅−Ｘ₆線における断面図である。

【図１０】磁気抵抗効果素子用薄膜をエッチングした状
態を、１つの磁気ヘッド素子に対応する部分を拡大して
示す平面図である。

【図１１】図１０のＸ₇−Ｘ₈線における断面図である。

【図１２】磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するた
めの端子となる部分を電気抵抗の小さい導電膜に置き換
えた状態を、１つの磁気ヘッド素子に対応する部分を拡
大して示す平面図である。

【図１３】図１２のＸ₉−Ｘ₁₀線における断面図であ
る。

【図１４】磁気ヘッド素子の上層ギャップとなる絶縁膜
を成膜した状態を、１つの磁気ヘッド素子に対応する部
分を拡大して示す平面図である。

【図１５】図１４のＸ₁₁−Ｘ₁₂線における断面図であ
る。

【図１６】磁気ヘッド素子の上層磁気シールドとなる軟
磁性膜を成膜した状態を、１つの磁気ヘッド素子に対応
する部分を拡大して示す平面図である。

【図１７】図１６のＸ₁₃−Ｘ₁₄線における断面図であ
る。

【図１８】外部接続端子を形成した状態を、１つの磁気
ヘッド素子に対応する部分を拡大して示す平面図であ
る。

【図１９】図１８のＸ₁₅−Ｘ₁₆線における断面図であ
る。

【図２０】保護膜を成膜した後、当該保護膜を外部接続
端子が露出するまで研磨した状態を、１つの磁気ヘッド
素子に対応する部分を拡大して示す平面図である。

【図２１】図２０のＸ₁₇−Ｘ₁₈線における断面図であ
る。

【図２２】基板上に多数の磁気ヘッド素子が形成された
状態を示す平面図である。

【図２３】基板を磁気ヘッド素子毎に切断することによ
って作製された磁気ヘッドを示す平面図である。

【図２４】図２３のＸ₁₉−Ｘ₂₀線における断面図であ
る。

【符号の説明】

１スパッタ装置、２真空ポンプ、３チャン
バ、４ターゲット、５第１の電極、６被成膜
基板、７第２の電極、８マッチング回路、９
高周波電源、１０マッチング回路、１１高周
波電源、１２ガス導入口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａｌ₂Ｏ₃からなるターゲットをＡｒガス
によってスパッタすることにより、被成膜基板上にＡｌ
₂Ｏ₃からなる絶縁膜を成膜するに際し、上記ターゲットに対して当該ターゲットをスパッタする
ための高周波のスパッタパワーを供給するとともに、上
記被成膜基板の側に高周波のバイアスパワーを供給する
ことにより、バイアススパッタを行い、上記バイアススパッタを行う際に、上記スパッタパワー
の進行波の位相と上記バイアスパワーの進行波の位相と
を略同位相にするとともに、上記Ａｒガスに対して流量
比で７．５％〜３０％のＯ₂を添加することを特徴とす
る絶縁膜の成膜方法。
【請求項２】上記スパッタパワーに対する上記バイア
スパワーの割合を、５％〜１０％とすることを特徴とす
る請求項１記載の絶縁膜の成膜方法。
【請求項３】Ａｌ₂Ｏ₃からなるターゲットをＡｒガス
によってスパッタすることにより成膜されたＡｌ₂Ｏ₃か
らなる絶縁膜を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法におい
て、上記絶縁膜を成膜する際に、上記ターゲットに対して当該ターゲットをスパッタする
ための高周波のスパッタパワーを供給するとともに、上
記被成膜基板の側に高周波のバイアスパワーを供給する
ことにより、バイアススパッタを行い、上記バイアススパッタを行う際に、上記スパッタパワー
の進行波の位相と上記バイアスパワーの進行波の位相と
を略同位相にするとともに、上記Ａｒガスに対して流量
比で７．５％〜３０％のＯ₂を添加することを特徴とす
る薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】上記スパッタパワーに対する上記バイア
スパワーの割合を、５％〜１０％とすることを特徴とす
る請求項３記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。