JPH11339223A - 磁性層のエッチング方法、薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法および薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

磁性層のエッチング方法、薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法および薄膜磁気ヘッドの製造方法

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JPH11339223A
JPH11339223A JP10144445A JP14444598A JPH11339223A JP H11339223 A JPH11339223 A JP H11339223A JP 10144445 A JP10144445 A JP 10144445A JP 14444598 A JP14444598 A JP 14444598A JP H11339223 A JPH11339223 A JP H11339223A
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Yoshitaka Sasaki
芳高 佐々木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性層の極微細な幅の寸法制御を可能とし、
かつエッチング工程に要する時間を短縮できるエッチン
グ方法を提供する。 【解決手段】 上部磁極層５上に、例えばスパッタ法に
より記録ギャップ層と同じ材料のアルミナからなる無機
系絶縁膜６を形成する。この無機系絶縁膜６上にフォト
リソグラフィによりフォトレジスト膜７（第１のマス
ク）を形成する。次に、フォトレジスト膜７をマスクと
して、ＣＦ4 （四フッ化炭素），ＢＣｌ3 （三塩化ボロ
ン），Ｃｌ2 （塩素），ＳＦ6 （六フッ化硫黄）等のガ
スエッチャントを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）により、無機系絶縁膜６を選択的にエッチングして
無機系絶縁マスク６ａ（第２のマスク）を形成する。こ
の無機系絶縁マスク６ａを用いて、例えばＡｒ（アルゴ
ン）のイオンミリングによって、上部磁極層５を選択的
に除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高飽和磁束密度材
などからなる磁性層のエッチング方法、少なくとも書き
込み用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの
磁極の形成方法、および薄膜磁気ヘッドの製造方法に関
する。
【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。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型
磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵
抗（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）と記す。）素子
を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気
ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、異方
性磁気抵抗（以下、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resi
stive ）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大磁
気抵抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive ）と
記す。）効果を用いたＧＭＲ素子とがあり、ＡＭＲ素子
を用いた再生ヘッドはＡＭＲヘッドあるいは単にＭＲヘ
ッドと呼ばれ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＧＭＲ
ヘッドと呼ばれる。ＡＭＲヘッドは、面記録密度が１ギ
ガビット／（インチ）2 を超える再生ヘッドとして利用
され、ＧＭＲヘッドは、面記録密度が３ギガビット／
（インチ）2 を超える再生ヘッドとして利用されてい
る。
【０００３】ＡＭＲヘッドは、ＡＭＲ効果を有するＡＭ
Ｒ膜を備えている。ＧＭＲヘッドは、ＡＭＲ膜を、ＧＭ
Ｒ効果を有するＧＭＲ膜に置き換えたもので、構造上は
ＡＭＲヘッドと同様である。ただし、ＧＭＲ膜は、ＡＭ
Ｒ膜よりも、同じ外部磁界を加えたときに大きな抵抗変
化を示す。このため、ＧＭＲヘッドは、ＡＭＲヘッドよ
りも、再生出力を３〜５倍程度大きくすることができる
と言われている。
【０００４】再生ヘッドの性能を向上させる方法として
は、ＭＲ膜を変える方法がある。一般的に、ＡＭＲ膜
は、ＭＲ効果を示す磁性体を膜としたもので、単層構造
になっている。これに対して、多くのＧＭＲ膜は、複数
の膜を組み合わせた多層構造になっている。ＧＭＲ効果
が発生するメカニズムにはいくつかの種類があり、その
メカニズムによってＧＭＲ膜の層構造が変わる。ＧＭＲ
膜としては、超格子ＧＭＲ膜、グラニュラ膜、スピンバ
ルブ膜等が提案されているが、比較的構成が単純で、弱
い磁界でも大きな抵抗変化を示し、量産を前提とするＧ
ＭＲ膜としては、スピンバルブ膜が有力である。このよ
うに、再生ヘッドは、例えば、ＭＲ膜をＡＭＲ膜からＧ
ＭＲ膜等の磁気抵抗感度の優れた材料に変えることで、
容易に、性能を向上するという目的を達せられる。
【０００５】再生ヘッドの性能を決定する要因として
は、上述のような材料の選択の他に、パターン幅、特
に、ＭＲハイトがある。ＭＲハイトは、ＭＲ素子のエア
ベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高
さ）をいう。このＭＲハイトは、本来、エアベアリング
面の加工の際の研磨量によって制御される。なお、ここ
にいうエアベアリング面（ＡＢＳ）は、薄膜磁気ヘッド
の磁気記録媒体に対向する面であり、トラック面ともい
う。
【０００６】一方、再生ヘッドの性能向上に伴って、記
録ヘッドの性能向上も求められている。記録ヘッドの性
能のうち、記録密度を高めるには、磁気記録媒体におけ
るトラック密度を上げる必要がある。そのためには、記
録ギャップ（write gap)を挟んでその上下に形成された
下部磁極（ボトムポール）および上部磁極（トップポー
ル）のエアベアリング面での幅を数ミクロンからサブミ
クロンオーダーまで狭くした狭トラック構造の記録ヘッ
ドを実現する必要があり、そのため半導体加工技術が利
用されている。
【０００７】記録ヘッドの性能を決定するその他の要因
としては、スロートハイト（ThroatHeight:TH) があ
る。スロートハイトは、エアベリング面から、薄膜コイ
ルを電気的に分離する絶縁層のエッジまでの部分（磁極
部分）の長さ（高さ）をいう。記録ヘッドの性能向上の
ためには、スロートハイトの縮小化が望まれている。こ
のスロートハイトも、エアベアリング面の加工の際の研
磨量によって制御される。
【０００８】このように薄膜磁気ヘッドの性能の向上の
ためには、記録ヘッドと再生ヘッドをバランスよく形成
することが重要である。
【０００９】ここで、図２８（ａ），（ｂ）を参照して
従来の薄膜磁気ヘッドの一例として複合型薄膜磁気ヘッ
ドの断面構成を説明する。なお、図２８において、
（ａ）はトラック面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極
部分のトラック面に平行な断面を示している。この磁気
ヘッド１００は、再生用の磁気抵抗効果読み出しヘッド
部（以下，読み出しヘッド部という）１００Ａと、記録
用のインダクティブ記録ヘッド部（以下，記録ヘッド部
という）１００Ｂとを有している。
【００１０】読み出しヘッド部１００Ａは、例えばアル
ティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）からなる基板１０１上
に、例えばアルミナ（酸化アルミニウム，Ａｌ2 Ｏ3 ）
により形成された下地層１０２、例えば珪化鉄アルミニ
ウム（ＦｅＡｌＳｉ）により形成された下部シールド層
１０３、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ，以下、
アルミナという）により形成されたシールドギャップ層
１０４を順次介して磁気抵抗効果層（以下，ＭＲ層とい
う）１０５のパターンを形成したものである。また、シ
ールドギャップ層１０４上には例えばタンタル（Ｔａ）
やタングステン（Ｗ）等のＭＲ層に拡散しない材料によ
り形成されたリード端子層１０５ａも形成されており、
このリード端子層１０５ａがＭＲ層１０５に電気的に接
続されている。ＭＲ層１０５は、例えばパーマロイ（Ｎ
ｉＦｅ合金）やニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合
金など磁気抵抗効果を有する各種材料により形成されて
いる。ＭＲ層１０５およびリード端子層１０５ａの上に
は例えばアルミナよりなるシールドギャップ層１０６が
積層されている。つまり、ＭＲ層１０５とリード端子層
１０５ａとはシールドギャップ層１０４，１０６間に埋
設されている。
【００１１】記録ヘッド部１００Ｂは、この読み出しヘ
ッド部１００Ａ上に、ＭＲ層１０５に対する上部シール
ド層を兼ねる下部磁極１０７、ギャップ層１０８を介し
て上部磁極（上部ポール）１０９ａを形成したものであ
る。ギャップ層１０８上には絶縁層１１０が形成され、
この絶縁層１１０上に第１層目の薄膜コイル１１１と第
２層目の薄膜コイル１１２が積層されている。薄膜コイ
ル１１１，１１２はそれぞれシード層１１１ａ，１１２
ａ上にめっき法により形成されている。これら薄膜コイ
ル１１１，１１２は絶縁層１１３，１１４により覆われ
ており、上記絶縁層１１０，１１３，１１４上に上部磁
極１０９ａを含む上部磁極層１０９が形成されている。
上部磁極層１０９はオーバーコート層１１５により覆わ
れている。なお、この記録ヘッド部１００Ｂでは、上部
磁極１０９ａに対向する下部磁極（下部ポール）１０７
ａは、上部シールド層１０７の表面部分を一部突状に加
工したトリム（Trim）構造となっている。
【００１２】この磁気ヘッド１００では、読み出しヘッ
ド部１００Ａにおいて、ＭＲ層１０５の磁気抵抗効果を
利用して図示しない磁気ディスクから情報の読み出しが
行われると共に、記録ヘッド部１００Ｂにおいて、上部
磁極１０９ａと下部磁極１０７ａとの間の磁束の変化を
利用して磁気ディスクに対して情報が書き込まれる。
【００１３】図２９ないし図３８は、従来の他の複合型
薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例を表すものである。
【００１４】まず、図２９に示したように、例えばアル
ティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）よりなる基板２０１上
に、例えばアルミナ（酸化アルミニウム，Ａｌ2 Ｏ3 ）
よりなる絶縁層２０２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで
堆積する。次に、図３０に示したように、絶縁層２０２
上に再生ヘッド用の下部シールド層２０３を形成する。
【００１５】次に、図３１に示したように、下部シール
ド層２０３上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍ
の厚みで堆積し、シールドギャップ膜２０４を形成す
る。次に、シールドギャップ膜２０４上に、再生用のＭ
Ｒ素子を構成するためのＭＲ膜２０５を数十ｎｍの厚み
に形成し、高精度のフォトリソグラフィで所望の形状と
する。
【００１６】次に、図３２に示したように、シールドギ
ャップ膜２０４およびＭＲ膜２０５上に、シールドギャ
ップ膜２０６を形成し、ＭＲ膜２０５をシールドギャッ
プ膜２０４，２０６内に埋設する。
【００１７】次に、図３３に示したように、シールドギ
ャップ膜２０６上に、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に
用いる磁気材料、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）からな
る上部シールド兼下部磁極（以下、下部磁極と記す。）
２０７を形成する。続いて、この下部磁極２０７上に、
絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層２０
８を形成する。更に、この記録ギャップ層２０８をフォ
トリソグラフィによりパターニングし、上部磁極と下部
磁極との接続用の開口を形成する。続いて、めっき法に
よりパーマロイ（ＮｉＦｅ）からなる磁気材料により磁
極先端部（ポールチップ）２０９と共に、上部磁極と下
部磁極との接続部パターン２０９ａを形成する。この接
続部パターン２０９ａにより下部磁極２０７と後述の上
部磁極２１６とが接続され、後述のＣＭＰ（Chemical a
nd Mechanical Polishing : 化学的機械研磨）工程後の
開口（スルーホール）の形成が容易になる。続いて、磁
極先端部２０９をマスクとしてイオンミリングによって
記録ギャップ層２０８と下部磁極２０７とを約０．３〜
０．５μｍ程度エッチングする。下部磁極２０７までエ
ッチングすることにより、実効書き込みトラック幅の広
がりが防止される（すなわち、データの書き込み時にお
いて、下部磁極における磁束の広がりが抑制される）。
【００１８】続いて、図３４に示したように、全面に、
膜厚約３μｍの例えばアルミナからなる絶縁膜２１０を
形成した後、全体をＣＭＰにより平坦化する。その後、
フォトレジスト膜２１１を、高精度のフォトリソグラフ
ィで絶縁膜２１０上に形成する。続いて、フォトレジス
ト膜２１１上に、例えばめっき法により、例えば銅（Ｃ
ｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コ
イル２１２を選択的に形成する。
【００１９】次に、図３５に示したように、フォトレジ
スト膜２１１および薄膜コイル２１２上に、フォトレジ
スト膜２１３を、高精度のフォトリソグラフィで所定の
パターンに形成する。続いて、薄膜コイル２１２の平坦
化および薄膜コイル２１２間の絶縁化のために所定の温
度で熱処理する。
【００２０】次に、図３６に示したように、フォトレジ
スト膜２１３上に、例えばめっき法により、例えば銅よ
りなる第２層目の薄膜コイル２１４を形成する。次に、
フォトレジスト膜２１３および薄膜コイル２１４上に、
フォトレジスト膜２１５を高精度のフォトリソグラフィ
で所定のパターンに形成し、薄膜コイル２１４の平坦化
および薄膜コイル２１４間の絶縁化のために所定の温度
で熱処理する。
【００２１】次に、図３７に示したように、磁極先端部
２０９、フォトレジスト膜２１１，２１３，２１５上
に、記録ヘッド用の磁気材料、例えばパーマロイからな
る上部ヨーク兼上部磁極（以下、上部磁極と記す。）２
１６を形成する。この上部磁極２１６は、薄膜コイル２
１２，２１４よりも後方の位置において、下部磁極２０
７と接触し、磁気的に連結される。続いて、上部磁極２
１６上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２
１７を形成する。最後に、スライダの機械加工を行っ
て、記録ヘッドおよび再生ヘッドのトラック面（エアベ
アリング面）２１８を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成
する。
【００２２】図３８および図３９は完成した状態の薄膜
磁気ヘッドを表すものである。図３８は、トラック面２
１８に垂直な薄膜磁気ヘッドの断面を示し、図３９は、
磁極部分のトラック面２１８に平行な断面を拡大して示
している。図３８において、ＴＨはスロートハイトを表
し、ＭＲ−ＨはＭＲハイトを表している。また、図３９
において、Ｐ２Ｗは磁極幅を表し、Ｐ２Ｌは磁極の厚さ
をそれぞれ表している。
【００２３】薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因とし
て、スロートハイトやＭＲハイト等の他に、図３８にお
いてθで示したようなエイペックスアングル（Apex Ang
le）がある。このエイペックスアングルは、フォトレジ
スト膜２１１，２１３，２１５のトラック面側の側面の
角部を結ぶ直線と上部磁極２１６の上面とのなす角度を
いう。
【００２４】図３９に示したように、磁極先端部２０
９、記録ギャップ層２０８および下部磁極２０７の一部
の各側壁が自己整合的に形成された構造は、前述のよう
にトリム構造と呼ばれる。このトリム構造によれば、狭
トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実
効トラック幅の増加を防止することができる。なお、図
３９に示したように、ＭＲ膜２０５の側方にはリード層
２０５ａが設けられている。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】薄膜磁気ヘッドの性能
を向上させるには、図３８および図３９に示したような
スロートハイトＴＨ、ＭＲハイトＭＲ−Ｈ、エイペック
スアングルθ、トラック幅（磁極幅）Ｐ２Ｗおよび磁極
長Ｐ２Ｌを正確に形成することが重要である。
【００２６】本出願では、特に、トラック幅Ｐ２Ｗの正
確な制御に関する問題点を取り上げる。
【００２７】すなわち、トラック幅Ｐ２Ｗは、記録ヘッ
ドのトラック幅を決定するため、正確な形成が要求され
る。特に、近年は、高面密度記録を可能とするため、す
なわち、狭トラック構造の記録ヘッドを形成するため
に、１．０μｍ以下の寸法が要求される。そのために
は、トラック幅を決定する磁極先端部２０９および上部
磁極２１６を微細に形成することが要求される。
【００２８】上部磁極を形成する方法としては、例えば
特開平７−２６２５１９号公報に示されるように、フレ
ームめっき法が用いられる。フレームめっき法を用いて
上部磁極を形成する場合は、まず、フォトレジスト膜
（例えば、図２８のフォトレジスト膜１１０，１１３，
１１４）で覆われて山状に盛り上がったコイル部分（以
下、エイペックス部という。）の上に全体的に、例えば
パーマロイよりなる薄い電極膜（図２８では図示せず）
を形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、
フォトリソグラフィによりパターニングして、めっきの
ためのフレーム（外枠）を形成する。そして、先に形成
した電極膜をシード層として、めっき法によって上部磁
極を形成する。
【００２９】ところで、エイペックス部では、例えば７
〜１０μｍ以上の高低差がある。このエイペックス部上
に、フォトレジストを３〜４μｍの厚みで塗布する。エ
イペックス部上のフォトレジストの膜厚が最低３μｍ以
上必要であるとすると、流動性のあるフォトレジストは
低い方に集まることから、エイペックス部の下方では、
例えば８〜１０μｍ以上の厚みのフォトレジスト膜が形
成される。
【００３０】前述のように狭トラックを形成するために
は、フォトレジスト膜によって１．０μｍ程度の幅のパ
ターンを形成する必要がある。従って、８〜１０μｍ以
上の厚みのあるフォトレジスト膜によって、１．０μｍ
程度の幅の微細なパターンを形成する必要が生じるが、
これは極めて難しかった。
【００３１】しかも、フォトリソグラフィの露光時に、
露光用の光が、例えばパーマロイよりなる電極膜で反射
し、この反射光によってもフォトレジストが感光して、
フォトレジストパターンのくずれ等が生じる。その結
果、上部磁極の側壁が丸みを帯びた形状になる等、上部
磁極を所望の形状に形成できなくなる。このように、従
来は、トラックＰ２Ｗを正確に制御して、狭トラック構
造とするための上部磁極を精度よく形成することが極め
て難しかった。
【００３２】このようなことから、図２９〜図３７にも
示したように、記録ヘッドの狭トラックの形成に有効な
磁極先端部２０９で１．０μｍ以下のトラック幅を形成
した後、この磁極先端部２０９とヨーク部となる上部磁
極２１６とを接続させる方法、すなわち、通常の上部磁
極１０９（図２８）を、トラック幅を決定する磁極先端
部２０９と、磁束を誘導するための上部磁極（ヨーク
部）２１６との２つに分割する方法が採用されている。
【００３３】しかしながら、このような方法により製造
された薄膜磁気ヘッドでも、特に、記録ヘッド側では以
下のような問題があり、記録ヘッドの特性改善が妨げら
れることがある。
【００３４】すなわち、磁性層（図３３の磁極先端部２
０９）をエッチングして狭トラックを形成する場合、イ
オンミリングで形成するが、その際、マスクとしてフォ
トレジスト膜を用いているため、フォトレジスト膜もイ
オンミリングで大きくエッチングされてしまう。そのた
め、エッチングされた磁性層ではエッチングプロファイ
ルに大きな差が発生するという問題があった。これによ
り磁極先端部２０９の形状がテーパを持ち、そのためハ
ーフミクロンやクゥオータミクロンの極微細な寸法制御
が実質的に不可能であった。また、磁性層のマスクとし
てフォトレジスト膜を用いた場合には、フォトリソグラ
フィにおいて露光用の光が磁性層から反射し、その反射
光によってもフォトレジストが感光するため、露光精度
が低下するという問題があった。
【００３５】このようなフォトレジストマスクの問題を
解消するために、無機材料を磁性層のマスクに用いる薄
膜磁気ヘッドの製造方法（特開平２−４４５１１号公
報）が提案されている。この方法は、上部磁極上に無機
材マスク層を形成し、このマスク層をフォトレジスト膜
をマスクとしてイオンミリング（イオンビーム）により
エッチングして無機材マスクを形成し、この無機材マス
クを介して、引き続き、イオンミリング（イオンビー
ム）により上部磁極を所定の形状にエッチングするもの
である。
【００３６】この方法によれば、上述のフォトレジスト
マスクを用いた場合の問題点は解消される。しかしなが
ら、この従来方法では、無機材のマスクを形成するため
に、磁性層のエッチング方法と同じイオンミリング法を
用いているため、無機材マスクのエッチング工程に時間
がかかり、磁性層のエッチング終了までに相当な時間が
かかるという問題があった。
【００３７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、磁性層の極微細な幅の寸法制御が可
能であり、かつエッチング工程を短縮することができる
磁性層のエッチング方法、薄膜磁気ヘッドの磁極の形成
方法および薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することに
ある。
【００３８】
【課題を解決するための手段】本発明による磁性層のエ
ッチング方法は、磁性層の表面に無機系絶縁膜を形成す
る工程と、無機系絶縁膜の表面に第１のマスクを形成す
る工程と、第１のマスクを用いた反応性イオンエッチン
グにより無機系絶縁膜を選択的に除去して第２のマスク
を形成する工程と、第２のマスクを用いて磁性層を選択
的に除去する工程とを含むものである。
【００３９】本発明による薄膜磁気ヘッドの磁極の形成
方法は、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側
の一部がギャップ層を介して対向する第１の磁極および
第２の磁極を含む少なくとも２つの磁性層を有する薄膜
磁気ヘッドにおける磁極を形成する方法であって、第１
の磁極または第２の磁極に対応する磁性層を成膜した
後、磁性層の表面に無機系絶縁膜を形成する工程と、無
機系絶縁膜の表面に第１のマスクを形成する工程と、第
１のマスクを用いた反応性イオンエッチングにより無機
系絶縁膜を選択的に除去して第２のマスクを形成する工
程と、この第２のマスクを用いて磁性層を選択的に除去
することにより第１の磁極または第２の磁極の少なくと
も一方の磁極を形成する工程とを含むものである。
【００４０】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一
部がギャップ層を介して対向する第１の磁極および第２
の磁極を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第
１の磁性層および第２の磁性層と、この第１の磁性層お
よび第２の磁性層の間に配設された薄膜コイルとを有す
る薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、第１の磁極に対
応する第１の磁性層を形成する工程と、第１の磁性層の
上にギャップ層を形成する工程と、ギャップ層の上に薄
膜コイルを形成する工程と、第２の磁極に対応する第２
の磁性層を形成する工程とを含み、第２の磁性層を形成
する工程が、第２の磁極に対応する磁性層を成膜した
後、この磁性層の表面に無機系絶縁膜を形成する工程
と、無機系絶縁膜の表面に第１のマスクを形成する工程
と、第１のマスクを用いた反応性イオンエッチングによ
り無機系絶縁膜を選択的に除去して第２のマスクを形成
する工程と、第２のマスクを用いて磁性層を選択的に除
去することにより少なくとも第２の磁極を形成する工程
とを含むものである。
【００４１】本発明による磁性層のエッチング方法、薄
膜磁気ヘッドの磁極の形成方法または薄膜磁気ヘッドの
製造方法では、無機系絶縁膜による第２のマスクが第１
のマスクを用いた反応性イオンエッチングにより形成さ
れ、この第２のマスクを用いて磁性層（第２の磁性層）
のエッチングが行われる。
【００４２】第１のマスクは、具体的には、フォトレジ
スト膜またはめっき膜により形成される。無機系絶縁膜
は、例えば酸化アルミニウム（アルミナ，Ａｌ2 Ｏ3 ）
や二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）などにより形成される。磁性
層は、パーマロイ（ＮｉＦｅ）等の高飽和磁束密度（Ｈ
ｉ−Ｂｓ）の磁性材料により形成することが望ましく、
また、第２のマスクを用いた磁性層のエッチングはイオ
ンミリング法により行うことが望ましい。
【００４３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【００４４】〔第１の実施の形態〕まず、図１ないし図
４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁
気ヘッドの磁極の形成方法について説明する。本実施の
形態では、薄膜磁気ヘッドの記録トラックを形成する際
に適用した例について説明する。なお、本発明の磁性層
のエッチング方法は本実施の形態に含まれるので、ここ
で併せて説明する。
【００４５】本実施の形態では、図１に示したように、
例えばアルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）からなる基
板１上に、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）よりなる絶縁
層２を例えばスパッタリング法（以下，スパッタ法とい
う）により約３〜５μｍ程度の厚みで形成する。続い
て、図示しないが、下部シールド層，記録ギャップ層，
ＭＲ素子やＧＭＲ素子等を形成した後、磁性層、例えば
パーマロイよりなる上部シールド兼下部磁極（以下、下
部磁極と記す。）３を、例えばスパッタ法により約３〜
４μｍの厚みで選択的に形成する。なお、下部磁極３
は、本発明における第１の磁極および第１の磁性層に対
応する。続いて、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる膜
厚約０．２〜０．４μｍの記録ギャップ層４を形成し、
この記録ギャップ層４上に、例えばスパッタ法により、
トラック幅を決定するための膜厚２〜４μｍの上部磁極
層５を形成する。上部磁極層５の構成材料としては、例
えば、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：５０重量％，Ｆｅ：５０重量
％），ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量
％）などのパーマロイ（ＮｉＦｅ）の他、ＦｅＮ（窒化
鉄），ＦｅＺｒＮ（窒化ジルコニア鉄），ＦｅＣｏＺｒ
（窒化コバルト鉄）等の高飽和磁束密度（Ｈｉ−Ｂｓ）
材が用いられる。なお、上部磁極層５は、本発明におけ
る第２の磁極および第２の磁性層に対応する。
【００４６】続いて、この上部磁極層５上に、例えばス
パッタ法により、例えば記録ギャップ層と同じ材料のア
ルミナからなる膜厚０．３〜０．７μｍの無機系絶縁膜
６を形成する。この無機系絶縁膜６が上部磁極層５のエ
ッチングマスク材となる。続いて、無機系絶縁膜６上に
フォトリソグラフィにより、本発明の第１のマスクとし
てのフォトレジスト膜７のパターンを形成する。なお、
このフォトリソグラフィにおける露光用の光としては、
例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）が用いられるが、これに
限らず、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線カットの広帯域
光，広帯域光，紫外線，エキシマレーザ等のレーザ光，
Ｘ線，電子線等でもよい。
【００４７】次に、本実施の形態では、図２に示したよ
うに、フォトレジスト膜７をマスクとして、ＣＦ4 （四
フッ化炭素），ＢＣｌ3 （三塩化ボロン），Ｃｌ2 （塩
素），ＳＦ6 （六フッ化硫黄）等のガスエッチャントを
用いた反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etchin
g，以下，ＲＩＥという）により、無機系絶縁膜６を選
択的に除去して、本発明の第２のマスクとしての無機系
絶縁マスク６ａを形成する。なお、無機系絶縁マスク６
ａは、アルミナの他、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）などによ
り形成するようにしてもよい。
【００４８】次に、図３に示したように、この無機系絶
縁マスク６ａを用いて、例えばＡｒ（アルゴン）のイオ
ンミリングによって、上部磁極層５を選択的に除去す
る。この上部磁極層５のイオンミリングの際にはフォト
レジスト膜７を除去してもよいが、無機系絶縁マスク６
ａと一緒にイオンミリングのマスク材として使用しても
よい。
【００４９】続いて、図４に示したように、無機系絶縁
マスク６ａをマスクとしたＲＩＥによって記録ギャップ
層４を選択的に除去した後、再び、例えばＡｒ（アルゴ
ン）のイオンミリングによって下部磁極３の表面を約
０．５μｍ程度エッチングして、トリム構造を形成す
る。
【００５０】このように本実施の形態では、磁性層（上
部磁極層５および下部磁極３）のエッチングマスクとし
て、従来のフォトレジストに代えて、無機系絶縁マスク
６ａを用いるようにしたので、高飽和磁束密度（Ｈｉ−
Ｂｓ）材からなる上部磁極層５をサブミクロン寸法に精
度良く形成することができる。
【００５１】また、前述したように、磁性層のマスクと
してフォトレジスト膜を用いた場合には、フォトリソグ
ラフィにおいて露光用の光が磁性層から反射し、直接フ
ォトレジスト膜に再入射するために露光精度が低下し、
マスク自体をサブミクロン寸法に形成することが困難で
ある。これに対して、本実施の形態では、無機系絶縁膜
上に形成されたフォトレジスト膜（第１のマスク）のパ
ターニングを行う際に、アルミナ等の無機系絶縁膜が光
を殆ど吸収する。このため、フォトレジスト膜への反射
光が抑制され、露光精度が低下することはない。従っ
て、フォトレジストマスク（第１のマスク）を精度良く
形成することができ、これによって無機系絶縁マスク
（第２のマスク），更に磁性層の加工精度が向上する。
【００５２】更に、本実施の形態では次のような効果が
ある。すなわち、上記アルミナなどの無機系絶縁マスク
６ａを、磁性層のエッチングと同じイオンミリングによ
ってエッチングしようとすると、フォトレジストのイオ
ンミリングの場合に比べて、エッチング速度はかなり遅
くなる。これに対して、本実施の形態では、無機系絶縁
マスク６ａを、従来の物理的なイオンミリングとは異な
り、物理的エッチングと化学的エッチングを兼ねたＲＩ
Ｅにより形成するようにしている。このＲＩＥは、一般
にイオンミリングに比べて加工精度が良く、しかもエッ
チング速度が速い。従って、無機系絶縁マスク６ａを高
精度に、かつ速く形成することができる。よって、無機
系絶縁マスクの形成から、イオンミリングによる磁性層
（上部磁極層５）のエッチング終了迄の時間を大幅に短
縮することができる。因みに、従来のように無機系絶縁
マスクのエッチング、およびこの無機系絶縁マスクを用
いた磁性層のエッチングにそれぞれイオンミリングを用
いた場合には、トラック幅Ｐ２Ｗは１．９μｍが限度で
ある。これに対して、本実施の形態では、無機系絶縁マ
スクに対するＲＩＥと、磁性層に対するイオンミリング
の２つの方法の組み合わせによって、トラック幅を１．
７μｍ以下に形成することができると共に、エッチング
に要する時間を従来方法に比べて約１／２〜１／３程度
に短縮することが可能になる。
【００５３】なお、無機系絶縁マスクを用いた磁性層の
エッチング方法としては、本実施の形態ではイオンミリ
ングを用いたが、その他の方法、例えば、無機系絶縁マ
スクの形成と同様にＲＩＥを用いることも可能である。
但し、この方法では飛散した磁性材の再付着の問題があ
るので、一旦、ＲＩＥにより磁性層をエッチングした
後、更にイオンミリングにより再付着した磁性材を取り
除くようにすることが望ましい。
【００５４】〔第２の実施の形態〕次に、図５ないし図
８を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明
する。本実施の形態も、第１の実施の形態と同様に薄膜
磁気ヘッドの記録トラックを形成する方法であるが、第
１のマスクとして、フォトレジストの代わりにめっき膜
を用いるもので、エッチング対象となる磁性層の膜厚が
比較的厚い場合に好適な方法である。
【００５５】本実施の形態においても、上記実施の形態
と同様に、まず、図５に示したように、例えばアルティ
ック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）からなる基板１１上に、例
えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）よりなる絶縁層１２を約３
〜５μｍ程度の厚みで形成する。続いて、図示しない
が、下部シールド層、記録ギャップ層、ＭＲ素子やＧＭ
Ｒ素子等を形成した後、磁性層、例えばパーマロイより
なる上部シールド兼下部磁極（以下，下部磁極という）
１３を約３〜４μｍの厚みで選択的に形成する。続い
て、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる膜厚約０．２〜
０．４μｍの記録ギャップ層１４を形成し、この記録ギ
ャップ層１４上に、例えばスパッタ法により、トラック
幅を決定するための膜厚４μｍの上部磁極層１５を形成
する。
【００５６】続いて、この上部磁極層１５上に、第１の
実施の形態と同様に、例えばスパッタ法により記録ギャ
ップ層と同じ材料のアルミナからなる膜厚０．８〜１．
５μｍの無機系絶縁膜１６を形成する。この無機系絶縁
膜１６が上部磁極層１５のエッチングマスク材となる。
続いて、無機系絶縁膜１６上に膜厚約５０ｎｍのめっき
用のシード層１７を形成した後、このシード層１７上に
フォトリソグラフィによりフォトレジスト膜１８のパタ
ーンを形成する。
【００５７】続いて、シード層１７上に、フォトレジス
ト膜１８をマスクとして、電解めっき法により、例えば
パーマロイ（ＮｉＦｅ）からなるめっき層１９を０．５
〜１．０μｍの厚みで選択的に形成する。このめっき層
１９が本発明の第１のマスクに相当する。なお、ここで
は電解めっき法を用いたが、無電解めっき法により、パ
ーマロイの代わりに、ＮｉＢ，ＮｉＰ，ＮｉＷＢ，Ｎｉ
ＷＰ等のめっき層を形成するようにしてもよい。この方
法ではシード層は不要である。
【００５８】次に、フォトレジスト膜１８を除去した
後、図６に示したように、めっき層１９をマスクとした
イオンミリングによって、シード層１７を除去した後、
更に、めっき層１９をマスクとしたＲＩＥにより無機系
絶縁膜１６を選択的に除去して、第２のマスクとしての
無機系絶縁マスク１６ａを形成する。このめっき層１９
をマスクとしたＲＩＥによって、厚い無機系絶縁膜１６
をサブミクロン寸法にエッチングすることが可能にな
る。
【００５９】次に、図７に示したように、第１の実施の
形態と同様に、無機系絶縁マスク１６ａを用いた、例え
ばＡｒのイオンミリングによって、上部磁極層１５を選
択的にエッチングする。このとき無機系絶縁マスク１６
ａの表面も同時にエッチングされ、その膜厚が薄くな
る。
【００６０】続いて、図８に示したように、ＲＩＥによ
って記録ギャップ層１４を選択的に除去した後、再び、
例えばＡｒのイオンミリングによって下部磁極１３の表
面を約０．５μｍ程度エッチングして、トリム構造を形
成する。
【００６１】本実施の形態では、エッチング対象となる
磁性層の膜厚が比較的厚い場合においても、第１の実施
の形態と同様に、磁性層（上部磁極層１５）を精度良
く、かつサブミクロン寸法に形成することができる。そ
の他の効果も第１の実施の形態と同様である。
【００６２】〔第３の実施の形態〕次に、図９ないし図
２１を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜
磁気ヘッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの
製造方法について説明する。なお、図９ないし図２１に
おいて、（ａ）はトラック面に垂直な断面を示し、
（ｂ）は磁極部分のトラック面に平行な断面をそれぞれ
示している。
【００６３】本実施の形態に係る製造方法では、まず、
図９に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2 Ｏ3
・ＴｉＣ）からなる基板２１上に、例えばスパッタ法に
より例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）よりなる絶縁層２２
を、約３〜５μｍ程度の厚みで形成する。次に、絶縁層
２２上に、フォトレジスト膜をマスクとして、めっき法
にて、パーマロイ（ＮｉＦｅ）を約３μｍの厚みで選択
的に形成して、再生ヘッド用の下部シールド層２３を形
成する。続いて、例えばスパッタまたはＣＶＤ（Chemic
al Vapor Deposition ）法により約４〜６μｍの厚さの
アルミナ膜（図示せず）を形成し、ＣＭＰ（Chemical a
nd Mechanical Polishing : 化学的機械研磨）によって
平坦化する。
【００６４】次に、図１０に示したように、下部シール
ド層２３上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍの
厚みでスパッタ法により堆積し、シールドギャップ膜２
４を形成する。次に、シールドギャップ膜２４上に、再
生用のＧＭＲ素子またはＭＲ素子を構成するためのＭＲ
膜２５を、数十ｎｍの厚みに形成し、高精度のフォトリ
ソグラフィで所望の形状とする。次に、シールドギャッ
プ膜２４およびＭＲ膜２５上に、シールドギャップ膜２
６を形成して、ＭＲ膜２５をシールドギャップ膜２４，
２６内に埋設する。
【００６５】続いて、シールドギャップ膜２６上に、例
えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）よりなる上部シールド兼下
部磁極（以下、下部磁極と記す。）２７を、約３〜４μ
ｍの厚みで形成する。なお、下部磁極２７は、本発明に
おける第１の磁極および第１の磁性層に対応する。
【００６６】次に、図１１に示したように、スローハイ
トを決定するために選択的にフォトリソグラフィにより
レジストパターンを形成した後、このレジストパターン
をマスクにしてアルゴン（Ａｒ）のイオンミリングを行
い、下部磁極２７に深さ約１．０μｍ程の溝部２７ａを
形成する。
【００６７】次に、図１２に示したように、下部磁極２
７上に、膜厚約１〜２μｍの絶縁膜、例えばアルミナ膜
２８をスパッタ法またはＣＶＤ法にて形成する。
【００６８】次に、図１３に示したように、ＣＭＰ法に
より、下部磁極２７の表面が露出するように０．１〜
０．３μｍ程オーバーエッチングして、下部磁極２７の
表面を平坦化する。これによりエイペックスアングルと
スロートハイトを規定するための絶縁層２８ａが下部磁
極２７の溝部２７ａ内に埋め込み形成される。なお、こ
の絶縁層２８ａは、アルミナに限らず、二酸化珪素（Ｓ
ｉＯ2 ）や、窒化珪素（ＳｉＮ）等の他の絶縁材料によ
り形成してもよい。
【００６９】次に、図１４に示したように、下部磁極２
７および絶縁層２８ａ上に、例えば、スパッタ法により
膜厚２００〜３５０ｎｍの絶縁材料、例えばアルミナよ
りなる記録ギャップ層２９を形成する。続いて、この記
録ギャップ層２９上に、例えばスパッタ法により膜厚２
〜４μｍの磁極層３０を形成する。この磁極層３０が後
述のように、記録ヘッドのトラック幅を決定するための
磁極先端部（ポールチップ）となる。磁極層３０は、本
実施の形態では、高飽和磁束密度材料（Ｈｉ−Ｂｓ
材）、例えばＮｉＦｅ（パーマロイ）、ＦｅＮ，ＦｅＺ
ｒＮＰ，ＣｏＦｅＮなどにより形成される。その後、例
えば、スパッタ法により、磁極先端部（ポールチップ）
を形成するためのエッチングマスク材として膜厚０．５
〜１．０μｍの無機系絶縁膜３１、例えばアルミナ膜あ
るいは二酸化珪素膜を形成する。
【００７０】次に、図１５に示したように、無機系絶縁
膜３１上に膜厚約５０ｎｍのめっき用のシード層３２を
形成する。続いて、磁極先端部をハーフミクロンあるい
はクゥオータミクロン寸法で形成するとき、更に寸法精
度が要求される場合に、その寸法精度を可能にするため
に、このシード層３２上にフォトリソグラフィによりフ
ォトレジスト膜３３のパターンを形成する。その後、フ
ォトレジスト膜３３をマスクとした電解めっき法によ
り、シード層３２上にパーマロイ（ＮｉＦｅ）からなる
めっき層３４ａ，３４ｂ（第１のマスク）を０．５〜
１．０μｍの厚みで選択的に形成する。なお、ここでは
電解めっき法を用いたが、無電解めっき法によりパーマ
ロイの代わりに、ＮｉＢ，ＮｉＰ，ＮｉＷＢ，ＮｉＷＰ
等のめっき層を形成するようにしてもよい。このときに
はシード層は不要である。
【００７１】次に、図１６に示したように、フォトレジ
スト膜３３を除去する。
【００７２】次に、図１７に示したように、めっき層３
４ａ，３４ｂをマスクとして、例えばＡｒのイオンミリ
ングによって、シード層３２を選択的に除去した後、更
に、めっき層３４ａ，３４ｂをマスクとしたＲＩＥによ
り無機系絶縁膜３１を選択的に除去して、無機系絶縁マ
スク３１ａ（第２のマスク）を形成する。
【００７３】次に、図１８に示したように、この無機系
絶縁マスク３１ａを用いた例えばＡｒ（アルゴン）のイ
オンミリングによって磁極層３０を選択的に除去する。
これにより、磁極先端部（ポールチップ）３０ａ、およ
び上部磁極と下部磁極の接続用の接続部パターン３０ｂ
が形成される。接続部パターン３０ｂにより下部磁極２
７と後述の上部磁極３９とが接続され、後述のＣＭＰ工
程後の開口（スルーホール）の形成が容易になる。な
お、磁極先端部（ポールチップ）３０ａが本発明におけ
る第２の磁極に相当する。
【００７４】続いて、図１９に示したように、磁極先端
部３０ａをマスクとして、その周辺の記録ギャップ層２
９を自己整合的にエッチングする。すなわち、無機系絶
縁マスク３１ａおよび磁極先端部３０ａをマスクとした
塩素系ガス（Ｃｌ2 ，ＣＦ4等）によるＲＩＥにより、
記録ギャップ層２９を選択的に除去した後、露出した下
部磁極２７を、再び、例えばＡｒのイオンミリングによ
って約０．５μｍ程度エッチングして、トリム構造の記
録トラックを形成する。
【００７５】次に、図２０に示したように、記録ギャッ
プ層２９上に、例えば電解めっき法により、例えば銅
（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄
膜コイル３５を２〜３μｍの厚みで形成する。続いて、
記録ギャップ層３９および薄膜コイル３５上に、フォト
レジスト膜３６を、高精度のフォトリソグラフィで所定
のパターンに形成する。次に、薄膜コイル３５の平坦化
および薄膜コイル３６間の絶縁化のために、例えば２５
０°Ｃの温度で熱処理する。
【００７６】次に、図２１に示したように、フォトレジ
スト膜３６上に、例えば電解めっき法により、例えば銅
よりなる第２層目の薄膜コイル３７を２〜３μｍの厚み
で形成する。次に、フォトレジスト膜３６および薄膜コ
イル３７上に、フォトレジスト膜３８を、高精度のフォ
トリソグラフィで所定のパターンに形成し、薄膜コイル
３７の平坦化および薄膜コイル３７間の絶縁化のため
に、例えば２５０°Ｃの温度で熱処理する。続いて、上
部磁極（ヨーク部）３９を、約３〜５μｍの厚みに形成
する。上部磁極３９は、例えば、電解めっき法によって
形成されるＮｉＦｅ（５０重量％：５０重量％）、ある
いはスパッタ法によって形成される高飽和磁束密度（Ｈ
ｉ−Ｂｓ）材により形成してもよい。なお、上部磁極３
９も、本発明における第２の磁性層に対応する。この上
部磁極３９は、薄膜コイル３５，３７よりも後方の位置
において、ダミーパターン３０ｂを介して、下部磁極２
７と接触し、磁気的に連結される。最後に、上部磁極３
９上に、例えばスパッタ法によりアルミナよりなるオー
バーコート層４０を形成する。最後に、スライダの機械
加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのトラック
面（ＡＢＳ，エアベアリング面）４１を形成して、薄膜
磁気ヘッドが完成する。
【００７７】以上のように、本実施の形態では、磁性層
（磁極層３０）のエッチングマスクとして、従来のフォ
トレジストに代えて、無機系絶縁マスク３１ａを用いる
と共に、この無機系絶縁マスク３１ａをイオンミリング
ではなくＲＩＥにより形成するようにしたので、記録ヘ
ッドのトラック（磁極先端部３０ａ）をサブミクロン寸
法に精度良く、しかも短時間で形成することができる
等、第１および第２の実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。従って、本実施の形態により得られる薄膜
磁気ヘッドでは、記録ヘッドによる高面密度記録が可能
となる。
【００７８】なお、磁極先端部３０ａ等の磁性層は高飽
和磁束密度（Ｈｉ−Ｂｓ）材により形成されているの
で、トラック幅が狭くなっても、薄膜コイル３５，３７
に発生した磁気が途中飽和することなく、有効に磁極先
端部３０ａに到達する。従って、本実施の形態では、磁
気損失のない記録ヘッドを実現できる。
【００７９】また、本実施の形態では、図２１からも明
らかなように、上部磁極（ヨーク部）３９はトラック面
４１から後退した位置において、磁極先端部３０ａと磁
気的に接続されている。すなわち、トラック面４１にお
いては、従来のように磁極先端部（ポールチップ）３０
ａ上に上部磁極３９が露出していない。従って、上部磁
極３９による書き込み不良がなく、磁極先端部３０ａで
トラック幅を決定できるため、ハードディスクへの書き
込みの際に、隣のトラックに書き込むという不具合は生
ずることがなく、磁束立ち上がり時間（Flux Rise Tim
e) 等の書き込み特性が向上する。
【００８０】更に、本実施の形態では次のような効果が
得られる。すなわち、従来、薄膜コイルが絶縁膜上に形
成されていたため、記録ヘッド側の性能を上げるために
コイルを２層，３層に形成した場合、エイペックスアン
グルθがその分大きくなり、それに伴って記録ヘッドの
トラック幅を狭くすることができなかった。これに対し
て、本実施の形態では、アルミナからなる絶縁層２８ａ
が下部磁極２７内に埋め込まれ、絶縁層２８ａが下部磁
極２７の表面と同一面となっているため、磁極先端部３
０ａを平坦な箇所に形成することができる。従って、上
記無機系絶縁マスクを使用したエッチングの効果と相ま
って、記録ヘッドのトラック幅を１．０μｍ，０．５μ
ｍ，０．２５μｍというように容易に微細化することが
できる。
【００８１】また、本実施の形態では、スロートハイト
を規定する絶縁層２８ａが下部磁極２７の溝部２７ａ内
に埋め込まれているため、絶縁層２８ａの端縁の位置変
動（パターンシフト）およびプロファイル悪化が生じる
ことがない。そのため、スロートハイトの正確な制御が
可能になる。更に、ＭＲハイトの正確な制御や、エイペ
ックスアングルの正確な制御も可能となる。
【００８２】また、本実施の形態では、絶縁層２８ａが
下部磁極２７内に埋め込まれているため、めっき法によ
り薄膜コイルを形成するためにシード層をエッチングす
る際や、トリム構造を形成するために記録ギャップ層２
９と下部磁極２７をエッチングする際における絶縁層２
８ａの位置変動がなく、これによっても、スロートハイ
トの正確な制御が可能となる。
【００８３】また、薄膜コイル３５，３７と上部シール
ド（すなわち、下部磁極２７）と間には、厚い絶縁層２
８ａが形成されているため、薄膜コイル３５，３７と上
部シールドとの間に大きな絶縁耐圧を得ることができる
と共に、薄膜コイル３５，３７からの磁束漏れを低減で
きる。
【００８４】このようにして、本実施の形態によれば、
トラック幅（磁極幅）の極微細化が可能であると共にエ
ッチングに要する時間を大幅に短縮できることに加え
て、トラック幅（磁極幅）、スロートハイト、ＭＲハイ
トおよびエイペックスアングルが正確に制御され、且つ
狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる
実効トラック幅の増加を防止できる、高性能の狭トラッ
ク構造の薄膜磁気ヘッドを製造することが可能となる。
【００８５】〔第４の実施の形態〕次に、図２２ないし
図２４を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る複
合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。本実
施の形態は、スローハイト近傍に厚い絶縁膜を設けるこ
とにより、磁束立ち上がり時間（Flux Rise Time)や非
線形トランジションシフト(Non-linear Transition Shi
ft:NLTS)の改善が可能な方法である。なお、本実施の形
態では、図９ないし図１８までの工程は第３の実施の形
態と同じであるので、その説明は省略し、その後の工程
について説明する。なお、図２２ないし図２４におい
て、（ａ）はトラック面に垂直な断面を示し、（ｂ）は
磁極部分のトラック面に平行な断面を示している。
【００８６】本実施の形態では、図２２に示したよう
に、磁極先端部３０ａの傍らに膜厚約１．０〜１．５μ
ｍのフォトレジスト膜４２のパターンを形成し、引き続
き２００℃のアニールを施し、フォトレジスト膜４２の
パターン端部４２ａに丸みが得られるようにする。
【００８７】その後の工程は第３の実施の形態と同様で
ある。すなわち、図２３に示したように、フォトレジス
ト膜４２上に、例えば電解めっき法により、例えば銅
（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄
膜コイル３５を２〜３μｍの厚みで形成する。続いて、
フォトレジスト膜４２および薄膜コイル３５上に、フォ
トレジスト膜３６を、高精度のフォトリソグラフィで所
定のパターンに形成する。次に、薄膜コイル３５の平坦
化および薄膜コイル３６間の絶縁化のために、例えば２
５０°Ｃの温度で熱処理する。
【００８８】次に、図２４に示したように、フォトレジ
スト膜３６上に、例えば電解めっき法により、例えば銅
よりなる第２層目の薄膜コイル３７を２〜３μｍの厚み
で形成する。次に、フォトレジスト膜３６および薄膜コ
イル３７上に、フォトレジスト膜３８を、高精度のフォ
トリソグラフィで所定のパターンに形成し、薄膜コイル
３７の平坦化および薄膜コイル３７間の絶縁化のため
に、例えば２５０°Ｃの温度で熱処理する。続いて、上
部磁極３９を約３〜５μｍの厚みに形成する。最後に、
上部磁極３９上に、例えばアルミナよりなるオーバーコ
ート層４０を形成する。最後に、スライダの機械加工を
行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのトラック面４１
を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００８９】本実施の形態におけるその他の構成、作用
および効果は、第３の実施の形態と同様である。
【００９０】なお、図２５は上記第３または第４実施の
形態に係る製造方法によって製造される薄膜磁気ヘッド
の平面図であり、図２６は磁極先端部３０ａと上部磁極
３９とを取り出して示す平面図である。なお、図２５で
は、オーバーコート層４０を省略している。また、この
図は、スライダの機械加工を行う前の状態を表してい
る。この図において、ＴＨはスロートハイトを表してお
り、このスロートハイトＴＨは、前述のように下部磁極
２７に埋め込まれた絶縁層２８ａの磁極部分側の端縁に
よって規定される。
【００９１】〔第５の実施の形態〕図２７は本発明の第
５の実施の形態に係る複合型薄膜磁気ヘッドの構成を表
すものである。この磁気ヘッドは、磁性膜と数十ｎｍの
ギャップ層を交互に複数層重ねたラミネート構造の上部
磁極を有するものである。このように上部磁極をラミネ
ート構造とすることにより、磁路における渦電流の発生
を防止し、高周波特性を向上させることができる。
【００９２】本実施の形態は、このようなラミネート構
造の上部磁極（ヨーク部）３９を形成する際に本発明を
適用したものである。すなわち、磁性膜４３上に、ギャ
ップ層としての無機系絶縁膜４４を形成した後、この無
機系絶縁膜４４を、めっき層をマスクとしたＲＩＥによ
りエッチングし、引き続き無機系絶縁膜４４をマスクと
したイオンミリングにより磁性膜４３をエッチングした
後、更に無機系絶縁膜膜４４のＲＩＥ、磁性膜４３のイ
オンミリングを数回繰り返すことで、ギャップ層に何層
も挟まれた構造のラミネート構造の上部磁極３９を形成
する。なお、詳細な工程は上記実施の形態と実質的に同
様であるので、その説明は省略する。
【００９３】以上実施の形態を挙げて本発明を説明した
が、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく
種々変形可能である。例えば、上記実施の形態におい
て、上部磁極には、例えばＮｉＦｅ（Ｎｉ：５０重量
％，Ｆｅ：５０重量％），ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量
％，Ｆｅ：２０重量％）の他、ＦｅＮ，ＦｅＣｏＺｒ等
の高飽和磁束密度材を用いる例について説明したが、こ
れらの材料を２種類以上積層した構造としてもよい。ま
た、下部磁極も同様に、ＮｉＦｅとその他の高飽和磁束
密度材を積層した構造としてもよく、本発明による方法
はこの下部磁極等のエッチングにも適用可能である。更
に、上記実施の形態では、高飽和磁束密度材により形成
された磁性層をエッチングする例について説明したが、
高飽和磁束密度材以外の磁性層のエッチングにも広く適
用することも可能である。
【００９４】また、上記各実施の形態では、複合型薄膜
磁気ヘッドの製造方法について説明したが、本発明は、
書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録専用の薄
膜磁気ヘッドや記録・再生兼用の薄膜磁気ヘッドの製造
にも適用することができる。また、本発明は、書き込み
用の素子と読み出し用の素子の積層の順序を入れ換えた
構造の薄膜磁気ヘッドの製造にも適用することができ
る。
【００９５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の磁性層のエ
ッチング方法、薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法または
薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、無機系絶縁膜（第
２のマスク）を、フォトレジスト膜やめっき膜からなる
第１のマスクを用いた反応性イオンエッチングにより形
成し、この第２のマスクを用いて磁性層のエッチングを
行うようにしたので、磁性層を極微細寸法に精度良く加
工することができると共に、エッチング速度が速くな
り、スループット（処理効率）が向上するという効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁性層のエッ
チング方法を説明するための断面図である。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る磁性層のエッ
チング方法を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図１１】図１０に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１２】図１１に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１３】図１２に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１４】図１３に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１６】図１５に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１８】図１７に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１９】図１８に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図２０】図１９に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図２１】図２０に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図２２】図２１に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図２３】図２２に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図２４】図２３に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図２５】本発明の第３の実施の形態に係る製造方法に
よって製造される薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図２６】図２５の薄膜磁気ヘッドの磁極先端部および
上部磁極を取り出して表す平面図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態に係るラミネート
ヨークポール型の薄膜磁気ヘッドの構成を表す平面図で
ある。
【図２８】従来の薄膜磁気ヘッドの構成を表す断面図で
ある。
【図２９】従来の他の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明
するための断面図である。
【図３０】図２９に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図３１】図３０に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図３２】図３１に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図３３】図３２に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図３４】図３３に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図３５】図３４に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図３６】図３５に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図３７】図３６に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図３８】従来の薄膜磁気ヘッドにおけるトラック面に
垂直な断面を示す断面図である。
【図３９】従来の薄膜磁気ヘッドにおける磁極部分のト
ラック面に平行な断面を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１１，２１…基板、３，１３，２７…上部シールド
兼下部磁極（下部磁極）、５，１５…上部磁極層、６，
１６，３１…無機系絶縁膜，６ａ，１６ａ，３１ａ…無
機系マスク（第２のマスク），７…フォトレジストマス
ク（第１のマスク），１７…シード層，１９…めっき層
（第１のマスク），２５…ＭＲ膜、２８ａ…絶縁層、３
０…磁極層、３０ａ…磁極先端部（ポールチップ）、３
５，３７…薄膜コイル、３９…上部磁極（ヨーク部）

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁性層を所望の形状に加工するための磁
    性層のエッチング方法であって、 前記磁性層の表面に無機系絶縁膜を形成する工程と、 前記無機系絶縁膜の表面に第１のマスクを形成する工程
    と、 前記第１のマスクを用いた反応性イオンエッチングによ
    り前記無機系絶縁膜を選択的に除去して第２のマスクを
    形成する工程と、 前記第２のマスクを用いて前記磁性層を選択的に除去す
    る工程とを含むことを特徴とする磁性層のエッチング方
    法。
  2. 【請求項２】 第１のマスクをフォトレジスト膜により
    形成することを特徴とする請求項１記載の磁性層のエッ
    チング方法。
  3. 【請求項３】 第１のマスクをめっき膜により形成する
    ことを特徴とする請求項１記載の磁性層のエッチング方
    法。
  4. 【請求項４】 前記無機系絶縁膜を酸化アルミニウムに
    より形成することを特徴とする１ないし３のいずれか１
    項に記載の磁性層のエッチング方法。
  5. 【請求項５】 磁性層を高飽和磁束密度の磁性材料によ
    り形成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
    か１項に記載の磁性層のエッチング方法。
  6. 【請求項６】 前記磁性層をイオンミリング法によりエ
    ッチングすることを特徴とする請求項１ないし５のいず
    れか１項に記載の磁性層のエッチング方法。
  7. 【請求項７】 磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向
    する側の一部がギャップ層を介して対向する第１の磁極
    および第２の磁極を含む少なくとも２つの磁性層を有す
    る薄膜磁気ヘッドにおける磁極を形成する方法であっ
    て、 前記第１の磁極または第２の磁極に対応する磁性層を成
    膜した後、前記磁性層の表面に無機系絶縁膜を形成する
    工程と、 前記無機系絶縁膜の表面に第１のマスクを形成する工程
    と、 前記第１のマスクを用いた反応性イオンエッチングによ
    り前記無機系絶縁膜を選択的に除去して第２のマスクを
    形成する工程と、 この第２のマスクを用いて前記磁性層を選択的に除去す
    ることにより第１の磁極または第２の磁極の少なくとも
    一方を形成する工程とを含むことを特徴とする薄膜磁気
    ヘッドの磁極の形成方法。
  8. 【請求項８】 前記磁性層のうち記録トラックとなる第
    ２の磁極を含む磁性層を、前記無機系絶縁膜の反応性イ
    オンエッチングにより形成された第２のマスクを用いて
    形成することを特徴とする請求項７記載の薄膜磁気ヘッ
    ドの磁極の形成方法。
  9. 【請求項９】 前記磁性層のうち記録トラックとなる第
    ２の磁極を含む磁性層を、磁束を誘導するためのヨーク
    部とは異なる工程で形成することを特徴とする請求項８
    記載の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法。
  10. 【請求項１０】 前記磁性層が、磁性膜と、ギャップ層
    としての無機系絶縁膜とを交互に積層したラミネート構
    造を有し、前記磁性層を、前記無機系絶縁膜の反応性イ
    オンエッチングと、この反応性イオンエッチングにより
    形成された第２のマスクによる磁性膜のエッチングとを
    繰り返して形成することを特徴とする請求項７ないし９
    のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方
    法。
  11. 【請求項１１】 第１のマスクをフォトレジスト膜によ
    り形成することを特徴とする請求項７ないし１０のいず
    れか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法。
  12. 【請求項１２】 第１のマスクをめっき膜により形成す
    ることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１項
    に記載の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法。
  13. 【請求項１３】 めっき膜をＮｉＦｅ，ＮｉＢ，Ｎｉ
    Ｐ，ＮｉＷＢおよびＮｉＷＰのうちのいずれか１種によ
    り形成することを特徴とする請求項１２に記載の薄膜磁
    気ヘッドの磁極の形成方法。
  14. 【請求項１４】 前記無機系絶縁膜を酸化アルミニウム
    により形成することを特徴とする請求項７ないし１３の
    いずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方
    法。
  15. 【請求項１５】 少なくとも第２の磁極を高飽和磁束密
    度の磁性材料により形成することを特徴とする請求項７
    ないし１４のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの磁
    極の形成方法。
  16. 【請求項１６】 前記磁性層のエッチングをイオンミリ
    ング法により行うことを特徴とする請求項７ないし１５
    のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方
    法。
  17. 【請求項１７】 磁気的に連結され、且つ記録媒体に対
    向する側の一部がギャップ層を介して対向する第１の磁
    極および第２の磁極を含み、それぞれ少なくとも１つの
    層からなる第１の磁性層および第２の磁性層と、この第
    １の磁性層および第２の磁性層の間に配設された薄膜コ
    イルとを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、 前記第１の磁極に対応する第１の磁性層を形成する工程
    と、 前記第１の磁性層の上にギャップ層を形成する工程と、 前記ギャップ層の上に薄膜コイルを形成する工程と、 前記第２の磁極に対応する第２の磁性層を形成する工程
    とを含み、 前記第２の磁性層を形成する工程が、 前記第２の磁極に対応する磁性層を成膜した後、この磁
    性層の表面に無機系絶縁膜を形成する工程と、前記無機
    系絶縁膜の表面に第１のマスクを形成する工程と、前記
    第１のマスクを用いた反応性イオンエッチングにより前
    記無機系絶縁膜を選択的に除去して第２のマスクを形成
    する工程と、前記第２のマスクを用いて前記磁性層を選
    択的に除去することにより少なくとも第２の磁極を形成
    する工程とを含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製
    造方法。
  18. 【請求項１８】 前記第１の磁性層の上にスロートハイ
    トを規定する絶縁層を形成する工程を含むことを特徴と
    する請求項１７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  19. 【請求項１９】 更に、前記第１の磁性層の表面を選択
    的にエッチングして溝部を形成し、この溝部を含む第１
    の磁性層上に絶縁層を形成した後、第１の磁性層と絶縁
    層との表面が同一面になるように平坦化して前記スロー
    トハイトを規定する絶縁層を第１の磁性層の表面に埋め
    込む工程を含むことを特徴とする請求項１８記載の薄膜
    磁気ヘッドの製造方法。
  20. 【請求項２０】 更に、読み出し用の磁気抵抗素子を形
    成する工程を含むことを特徴とする請求項１７ないし請
    求項１９のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造
    方法。
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