JPH11316911A

JPH11316911A - 多トラック薄膜磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH11316911A
Application number: JP14055098A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Kamiizumi; 裕哉上泉; Hisashi Miyaji; 永宮路
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 1999-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ボンディングパッドの浮き上がりや剥離を防
止して密着力を高め、且つ耐エッチング性が低い材料で
もボンディングパッドとして使用可能とする。【解決手段】基板上に多数の読取り素子及び／又は書
込み素子を並設するとともに、各素子毎にボンディング
パッドを有する導体引出しパターンを形成する。その
後、ボンディングパッド５２ａの部分を下部レジストパ
ターン６０で覆い、その上にアルミナの加工保護膜５３
を形成し、更にその上にボンディングパッドの真上部を
開けた状態で上部レジストパターン５５を形成する。下
部レジストパターンをエッチングストップ膜としてウエ
ットエッチッングを施し、ボンディングパッド上の加工
保護膜を除去し、次いでドライエッチッングによって下
部レジストパターンを除去することでボンディングパッ
ドを露出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多トラック磁気テ
ープ駆動装置に組み込む薄膜磁気ヘッドの製造方法に関
し、更に詳しく述べると、外部接続用のリード線を接続
するためのボンディングパッドをヘッドチップに形成す
る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ用磁気テープ装置には、多
トラック薄膜磁気ヘッドが組み込まれている。例えば１
／２インチ幅の磁気テープでは、１８トラックあるいは
３６トラックをもつ装置が実用化されている。最近で
は、トラック数を更に増やして、１２８トラックあるい
は１４４トラックなどのように高密度化することも提案
されている。

【０００３】これらの多トラック薄膜磁気ヘッドとして
は、図２に示すように、読取り素子Ｒをトラック数だけ
並設した読取り用ヘッドチップ１０にカバー板１１を接
合した読取り用ブロック１２と、書込み素子Ｗをトラッ
ク数だけ並設した書込み用ヘッドチップ１３にカバー板
１４を接合した書込み用ブロック１５とを組み合わせる
構成がある。磁気テープ１６は矢印で示す両方向に走行
する。その他、最近、図３に示すように、読取り素子Ｒ
と書込み素子Ｗを交互にトラック数だけ並設した読取り
・書込み用ヘッドチップ２０にカバー板２１を接合した
読取り・書込み用ブロック２２を、２組、それらの読取
り素子Ｒと書込み素子Ｗとが磁気テープ１６の走行方向
で一直線に並ぶように組み合わせる構成（交互配置型）
も提案されている。この交互配置型の構造は、１種類の
ウエハーのみで製造できる利点がある。

【０００４】いずれにしても、これらの薄膜磁気ヘッド
の製造に際しては、基板（一般に、ＮｉＺｎフェライト
が用いられている）上に、読取り素子及び／又は書込み
素子をトラック数だけ並設したヘッド製品パターンを、
縦横に多数形成し、最終的には縦横に切断分離して、ヘ
ッドチップを得る方法を採用している。ヘッド製品パタ
ーンは、めっき、蒸着、スパッタなどの薄膜形成工程と
フォトエッチングやリフトオフなどのリソグラフィー技
術を組み合わせて作製する。

【０００５】交換配置型の読取り・書込み用ブロックの
一例を図４に示し、書込み素子と読取り素子の積層構造
をそれぞれ図５のＡ，Ｂに示す。ここで読取り・書込み
用ヘッドチップ２０は、多数の書込み素子Ｗと読取り素
子Ｒとを交互に配置すると共に、その中に複数のサーボ
素子を分散配置した構成である。なおサーボ素子は、正
確なトラッキングを行うためのものであり、構造的には
読取り素子と同じであってよい。

【０００６】ヘッドチップに使用する基板３０には、例
えばＮｉＺｎフェライトを用いる。書込み素子では、基
板３０の上に、アルミナの下地層３１、下部磁極３２、
書込みギャップ３３、絶縁層で挾まれたコイル３４、上
部磁極３５の順に形成し、素子本体の上をアルミナの加
工保護膜３６で覆う。コイル端末に接続する２本の導体
引出しパターン３７は、端部がボンディングパッド３７
ａであり、該ボンディングパッド３７ａは加工保護膜３
６で覆われないように露出させる。読取り素子では、基
板３０の上に、アンダーギャップ４０、ＭＲ素子４１
（ＭＲセンサ及びハードバイアス膜などからなる）、低
抵抗層４２、オーバーギャップ４３、上部シールド４４
などを順に形成し、素子本体の上をアルミナの加工保護
膜３６で覆う。ＭＲ素子から引き出す２本の導体引出し
パターン３７は、端部がボンディングパッド３７ａであ
り、該ボンディングパッド３７ａは加工保護膜３６で覆
われないように露出させる。加工保護膜３６は、全ての
書込み素子、読取り素子、サーボ素子を保護するための
ものであり、それらで共通しそれらの素子全体を覆うよ
うになっている。

【０００７】上記のようにアルミナの加工保護膜は、基
板（ウエハー）のほぼ全体を覆うように形成し、その
後、素子の部分はカバー板を接着できるように平坦化
し、ボンディングパッドの上の部分はエッチングによっ
て除去しボンディングパッド３７ａを露出させる。加工
保護膜を除去した部分を図５で符号４８で示す。なお、
ボンディングパッド３７ａは、外部との電気的接続のた
めにフレキシブル印刷配線フィルムのリード線（印刷配
線端末のランド部）を接続するためのものであり、１個
の書込み素子から２個ずつ、１個の読取り素子から２個
ずつ設けられる。図４に示すように、このヘッドチップ
２０の平坦化した加工保護膜３６の上に、チタン酸バリ
ウムあるいはＮｉＺｎフェライトなどからなるカバー板
２１を載せ、樹脂接着剤を用いて接合一体化し、端面
（磁気テープ対向面）でのギャップデプス加工と端面研
磨を行って読取り・書込み用ブロックとする。

【０００８】ボンディングパッドの形成は、具体的には
図６のＡ〜Ｆに示すような工程で行っている。先ず、エ
ッチングストップ膜としてＳｉＯ₂膜５０を成膜する
（Ａ工程）。その上に導体引出しパターンのＴｉ下地膜
５１及び導体引出しパターン本体となるＡｕ膜５２を成
膜する（Ｂ工程）。Ａｕ膜の端部がボンディングパッド
５２ａとなる。素子の部分（図示せず）及び導体引出し
パターンの部分全体にわたってアルミナの加工保護膜５
３を形成する（Ｃ工程）。サイドエッチングストップ膜
（例えばＣｒ膜）５４を、ボンディングパッド及びその
近傍の真上部のみ開けた形状に形成し、その上に同じ形
状の上部レジストパターン５５を設けて、そのサイドエ
ッチングストップ膜５４を保護し（Ｄ工程）、その状態
でウエットエッチングを行いエッチングストップ膜であ
るＳｉＯ₂膜５０が露出するまでアルミナ加工保護膜を
除去する（Ｅ工程）。その後、上部レジストパターン５
５を除去する（Ｆ工程）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】アルミナの加工保護膜
５３は、素子の部分を覆い、それを平坦化できるように
厚く形成される。従って、該加工保護膜５３のボンディ
ングパッドの真上部をウエットエッチングする際、その
部分の全てのアルミナを除去するためにオーバーエッチ
ングを行うが、過剰なエッチングによってボンディング
パッド５２ａのＴｉ下地膜５１がサイドエッチングされ
（図６のＥ、Ｆで符号５８で示す部分）、ボンディング
パッド５２ａがＴｉ下地膜５１から浮き上がったり剥離
する障害が発生する。また、ボンディングパッドの材質
は、耐エッチング性が高く且つボンディングが良好で導
電性の高いものでなければならないという制約条件があ
り、材料選択範囲が狭く、それらの制約条件を全て完全
に満たしうる材料は見当たらない。

【００１０】本発明の目的は、ボンディングパッドの浮
き上がりや剥離を防止しして密着力を高め、且つ耐エッ
チング性が低くてもよいためにボンディングパッドの材
料選択の範囲を広くできる多チャンネル薄膜磁気ヘッド
の製造方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に多数
の読取り素子及び／又は書込み素子を並設するととも
に、各素子毎にボンディングパッドを有する導体引出し
パターンを形成し、それらの上をアルミナの加工保護膜
で覆った後、前記ボンディングパッドの部分の前記加工
保護膜を除去してボンディングパッドを露出させる多ト
ラック薄膜磁気ヘッドの製造方法である。ここで本発明
の特徴は、ボンディングパッドを有する導体引出しパタ
ーンを形成した後、そのボンディングパッドの部分を下
部レジストパターンで覆い、その上にアルミナの加工保
護膜を形成し、該加工保護膜の上にボンディングパッド
の真上部を開けた状態で上部レジストパターンを形成
し、下部レジストパターンをエッチングストップ膜とし
てウエットエッチッングを施して前記ボンディングパッ
ド上の加工保護膜を除去し、次いでドライエッチッング
によって下部レジストパターンを除去することでボンデ
ィングパッドを露出させる方法である。

【００１２】ボンディングパッドの部分を覆う下部レジ
ストパターンによりウエットエッチングのエッチッング
ストップを行うことで、ボンディングパッドがエッチッ
ング液に触れることが一切無くなる。そのため、ボンデ
ィングパッド下地膜のサイドエッチッングを防止でき、
ボンディングパッドの剥離や端部の浮き上がりが防止で
きる。更にはボンディングパッド材料を選択する際に耐
エッチッング性を考慮する必要が無いため、広範囲の材
料からボンディング特性と導電性能とによる最適材料の
選択が可能となる。

【００１３】

【実施例】図１のＡ〜Ｆは本発明に係る多チャンネル薄
膜磁気ヘッドのボンディングパッドの形成工程の説明図
である。薄膜磁気ヘッドの製造工程において、磁気記録
に関わる書込み素子及び読取り素子などは、従来同様の
薄膜形成工程とフォトリソグラフィ技術で形成する。Ａ
に示すように、書込み素子あるいは読取り素子などの導
体引出しパターンは、Ｔｉ下地膜５１の上のＡｕ膜５２
からなり、ボンディングパッド５２ａを有する形状であ
る。従来技術ではＴｉ下地膜５１の下にＳｉＯ₂のエッ
チッングストップ膜を設けていたが、本発明では不要で
ある。次にＢに示すように、ボンディングパッド及びそ
の近傍の部分を下部レジストパターン６０で覆って保護
した後、Ｃに示すように、基板（ウエハー）全体にわた
ってアルミナの加工保護膜５３を成膜する。この加工保
護膜５３の厚さは、平坦化したい領域（素子の部分）で
ウエハー表面の凹凸データを参照し、加工代を加算して
算出する。このアルミナの加工保護膜は、素子の部分で
平坦化される。

【００１４】加工保護膜５３を形成したウエハーには、
Ｄに示すように、サイドエッチッングストップ膜５４
（Ｃｒ膜、Ｔｉ膜、Ａｕ膜、ＳｉＯ₂膜などを用いる）
を、ボンディングパッド及びその近傍の真上部のみ開け
た形状で形成し、同じ形状の上部レジストパターン５５
で該サイドエッチッングストップ膜５４上を保護する。
その状態で、ウエットエッチッングを行い、上部レジス
トパターン５５の開口部分直下の加工保護膜５３を、エ
ッチッングストップとなる下部レジストパターン６０が
露出するまで除去する（Ｅの工程）。このウエットエッ
チング時に、下部レジストパターン以外が現れないよう
に、言い換えれば下部レジストパターンに対して上部レ
ジストパターンの開口部分を同程度の寸法形状もしくは
一回り小さめの寸法形状に設定しておく。なお、サイド
エッチッングストップ膜５４は、リフトオフ又はイオン
ミリング等で予め形成してもよいし、材料によってはウ
エットエッチッングによってサイドエッチッングパター
ン形成とアルミナ加工保護膜のエッチングを一括して処
理してもよい。

【００１５】下部レジストパターン６０が露出した時点
でウエットエッチッングを終了し、引き続きドライエッ
チッングによって上部レジストパターン５５及び下部レ
ジストパターン６０を除去する（Ｆの工程）。以上の各
工程を経ることで、ボンディングパッド５２ａが露出し
たヘッドチップを作製できる。薄膜磁気ヘッドの組み立
てでは、このボンディングパッドにフレキシブル印刷配
線フィルム（ＦＰＣ）の印刷配線端末のランド部を超音
波ボンディング法や熱ボンディング法によって接続する
ことになる。

【００１６】上記の実施例は、導体引出しパターンの端
部が既にボンディングパッドとなっており、それを露出
することでボンディングパッドを形成しているが、導体
引出しパターンの電気的端子部がボンディング特性が必
ずしも満足できない材料からなる場合であっても、上記
の工程によって電気的端子部を露出させた後、ボンディ
ング特性の良好な材料を該電気的端子部の上に成膜する
ことも可能である。その場合も、電気的端子部は下部レ
ジストパターンで覆われてウエットエッチングされるた
め、耐エッチング性が良好な材料である必要はない。

【００１７】本発明は、交互配置型のヘッドチップのみ
ならず、書込み素子のみあるいは読取り素子のみ並設し
たヘッドチップにも適用できることはいうまでもない。
多数の読取り素子及び／又は書込み素子を並設したヘッ
ドチップとは、それらの構成全てを含むことを意味して
いる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は上記のように、加工保護膜のウ
エットエッチングのエッチングストップ膜にレジストを
使用し、これをボンディングパッド及びその近傍部分の
上に配置することで、ボンディングパッドがエッチング
液に一切触れずに加工保護膜の除去ができるようにな
る。そのため、ボンディングパッドの材料選択において、耐エッチン
グ性の高低に無関係に材料選択が行える。ボンディングパッド下地膜のサイドエッチングが生じ
ないため、ボンディングパッドの剥離や端部の浮き上が
りが生じない。ボンディングパッド下部のエッチングストップ膜（Ｓ
ｉＯ₂）が不要となるため、従来プロセスとほぼ同等の
工数でボンディングパッドを形成できる。導体引出しパターンが、Ｔｉ膜上にＡｕ膜を形成する
場合でも、十分な密着力を保証できる。などの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るボンディングパッドの形成工程の
説明図。

【図２】磁気テープ装置用薄膜磁気ヘッドの一例を示す
概念図。

【図３】磁気テープ装置用薄膜磁気ヘッドの他の例を示
す概念図。

【図４】交互配置型の薄膜磁気ヘッドのヘッドチップの
説明図。

【図５】その書込み素子と読取り素子の断面図。

【図６】従来技術におけるボンディングパッドの形成工
程の説明図。

【符号の説明】

５１Ｔｉ下地膜５２Ａｕ膜５２ａボンディングパッド５３アルミナの加工保護膜５４サイドエッチングストップ膜５５上部レジストパターン６０下部レジストパターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に多数の読取り素子及び／又は書
込み素子を並設すると共に、各素子毎にボンディングパ
ッドを有する導体引出しパターンを形成し、それらの上
をアルミナの加工保護膜で覆った後、前記ボンディング
パッドの部分の前記加工保護膜を除去してボンディング
パッドを露出する多トラック薄膜磁気ヘッドの製造方法
において、ボンディングパッドを有する導体引出しパターンを形成
した後、そのボンディングパッドの部分を下部レジスト
パターンで覆い、その上にアルミナの加工保護膜を形成
し、該加工保護膜の上にボンディングパッドの真上部を
開けた状態で上部レジストパターンを形成し、下部レジ
ストパターンをエッチングストップ膜としてウエットエ
ッチッングを施して前記ボンディングパッド上の加工保
護膜を除去し、次いでドライエッチッングによって下部
レジストパターンを除去することでボンディングパッド
を露出させることを特徴とする多トラック薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法。