JPH1186220A - 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

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JPH1186220A
JPH1186220A JP25073997A JP25073997A JPH1186220A JP H1186220 A JPH1186220 A JP H1186220A JP 25073997 A JP25073997 A JP 25073997A JP 25073997 A JP25073997 A JP 25073997A JP H1186220 A JPH1186220 A JP H1186220A
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JP
Japan
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coil
photoresist
film
coils
magnetic head
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JP25073997A
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Kazuya Oyoshi
和也 大吉
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NEC Ibaraki Ltd
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NEC Ibaraki Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/165Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed inductors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/108Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by semi-additive methods; masks therefor

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  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜磁気ヘッドのコイル形成時に、狭いコイ
ル隙間のめっき下地膜除去を容易にし、コイル間の短絡
防止とコイル抵抗値の増大抑制をはかる。 【解決手段】 絶縁層2上にコイルめっき下地膜9を形
成した後、このコイルめっき下地膜9の上に薄膜フォト
レジスト10を塗布する。そして、コイル6のフォトレ
ジストパターンを形成し、コイル隙間部11に相当する
部分の薄膜フォトレジスト10を磁極の範囲外で、かつ
コイル6と直交する領域を残して除去し、さらに、残り
の薄膜フォトレジスト10を除去する。次に、厚膜フォ
トレジスト12を塗布し、コイル6のフォトレジストパ
ターンを形成する。そして、コイル6に相当する領域の
厚膜フォトレジスト12を除去する。続いて、電気めっ
きによりコイル6を形成する。最後に、残りの厚膜フォ
トレジスト12と不要なコイルめっき下地膜9とを除去
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、磁気ディスク装置
等に使用される薄膜磁気ヘッドの製造方法に関し、特に
薄膜磁気ヘッドにおける導体コイル層の形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】薄膜磁気ヘッドは、図3に示すように、
基板上に形成された磁性層,絶縁層および導体層などを
積層した多層膜から構成されており、その形成方法を説
明すると、まず、アルチック(Al2 3 −TiC)か
らなる基板1上にアルミナ(Al2 3 )からなる絶縁
層2をスパッタリングにて成膜し、次いで、下部磁極め
っき下地膜(図示せず)をスパッタリングにより成膜す
る。この下部磁極めっき下地膜にはTi/NiFeから
なる2層膜を成膜する。そして、この上にフォトレジス
トを塗布し、フォトリソグラフィー技術により下部磁極
をめっきするためのフォトレジストフレームを形成す
る。
【0003】次に、電気めっき法により下部磁極3を形
成した後、フォトレジストを剥離し、下部磁極3以外の
不要なめっき膜及び下部磁極めっき下地膜をケミカルエ
ッチングおよびイオンミリングによって除去する。
【0004】続いて、スパッタリングによりアルミナ
(Al2 3 )からなるギャップ層4を成膜後、その上
にフォトレジストを塗布する。そして、フォトリソグラ
フィー技術によりパターニング後、フォトレジストを2
50〜300℃でハードキュアすることにより有機絶縁
層5aを形成する。
【0005】図2は、従来の薄膜磁気ヘッドにおけるコ
イル部の形成工程を示す断面図である。
【0006】次に、図2および図3を参照して、従来の
薄膜磁気ヘッドのコイル部形成について詳細に説明す
る。ここで、図3中に示すa部,b部は、それぞれ上下
磁極側のコイル断面と上下磁極のない側のコイル断面と
を表わしており、a部,b部とでは断面構造が異なる
が、ここではa部側のコイル部形成を例に挙げて説明す
る。
【0007】従来、この種の薄膜磁気ヘッドにおいて
は、導体コイル(以下、コイルという)を形成する方法
として、例えば、図2に示すように、有機絶縁層5上に
コイルめっき下地膜を形成しCuを主体としたコイルめ
っき下地膜9をスパッタリング等により成膜し、その上
に厚膜のフォトレジスト13を塗布する。そして、フォ
トリソグラフィー技術を用いて渦巻き状のフォトレジス
トパターンを形成する(図2(a)参照)。次いで、電
気Cuめっきを行ってコイル6を形成した後(図2
(b)参照)、厚膜のフォトレジスト12を除去する
(図2(c)参照)。最後に不要なコイルめっき下地膜
9をケミカルエッチング、もしくはイオンミリング等で
除去する(図2(d)参照)。
【0008】このようにして形成されたコイル6上に、
図3に示すように、先の操作と同様の方法で有機絶縁層
5b,上部磁極7を積層し、アルミナ(Al2 3 )か
らなるオーバーコート膜8をスパッタリングで成膜する
ことにより、薄膜磁気ヘッド(インダクティブ素子)が
完成する。
【0009】次に、コイルの形成に関して、例えば、特
開平4−129015号公報には、コイル上側の間隔を
S(μm)、高さをH(μm)としたとき、S≧0.2
H+0.5となるような高さを規定し、めっき下地膜除
去時のイオンビームの入射を容易にする技術が開示され
ている。
【0010】また、コイルめっき下地膜の除去に関し
て、例えば、特開平4−129015号公報には、イオ
ンミリングのみにより除去する技術が、そして、特開平
2−83811号公報には、最初、イオンミリング等に
よるドライエッチング法により下地膜を完全に除去せ
ず、ケミカルエッチングによって最終的に下地膜を除去
する技術がそれぞれ開示されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、コイルの間隔が
狭く、かつ高さ(厚さ)が高く(大きく)なるとイオン
ビームが入射しにくくなり、しかも、下地膜の金属がコ
イルの側壁に再付着しやすくなる。すなわち、イオンミ
リング等の、いわゆるドライエッチング法ではコイル間
隔が狭く、コイル高さが高くなるのに従って、図2
(b)に示すコイル隙間部11のコイルめっき下地膜9
の除去が困難になり、これを除去するのに長時間を要す
るという欠点がある。
【0012】また、コイル間隔を狭くすると、イオンビ
ームが入射しにくくなるため、コイルの高さを低くする
必要があるが、コイルの高さを低くすると、断面積が減
少してコイルの電気抵抗が増加するという問題が生じ
る。さらに、ケミカルエッチングによるコイルめっき下
地膜の除去の場合でも、コイル間の隙間を狭くすると、
その隙間にエッチング液がに入りにくく、また、エッチ
ング液が隙間に入っても、その中でエッチング液が澱む
ことにより、エッチング時間のばらつきが大きくなると
いう欠点がある。
【0013】さらに、コイルめっき時にフォトレジスト
マスクとコイルめっき下地膜との密着性が悪いと、コイ
ルの隙間部分にもめっきが付着することにより、コイル
間で短絡不良が発生し、製造歩留まりが低下するという
問題がある。
【0014】本発明の目的は、薄膜磁気ヘッドの製造方
法におけるコイルめっき工程において、下地膜の除去時
間のばらつきを低減し、コイルめっき時における製造歩
留まりを向上させるとともに、コイル隙間の小さくして
コイル部の小型縮小化をはかり、かつコイル抵抗の増加
を抑えた薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにあ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、下部磁極層と
上部磁極層との間にギャップ層,絶縁層,導体コイル層
を順次形成する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前
記導体コイル層の形成が、(イ)前記絶縁層上に導体コ
イルめっき下地膜を形成する工程、(ロ)前記導体コイ
ルめっき下地膜の上に第1のフォトレジストを膜状に塗
布する工程、(ハ)前記第1のフォトレジストにより導
体コイルのフォトレジストパターンを形成する工程、
(ニ)前記導体コイルの隙間に相当する部分の前記第1
のフォトレジストを磁極の範囲外で、かつ前記導体コイ
ルと直交する領域を残して除去する工程、(ホ)前記第
1のフォトレジストの残りを除去する工程、(ヘ)前記
(ホ)項までの工程で形成された形成層上に第2のフォ
トレジストを膜状に塗布する工程、(ト)前記第2のフ
ォトレジストにより前記導体コイルのフォトレジストパ
ターンを形成する工程、(チ)前記導体コイルに相当す
る領域の前記第2のフォトレジストを除去する工程、
(リ)電気めっきにより前記導体コイルを形成する工
程、(ヌ)残りの前記第2のフォトレジストを除去する
工程、(ル)不要な前記導体コイルめっき下地膜を除去
する工程、よりなることを特徴とする。
【0016】また、フォトレジストAの膜厚をtaと
し,フォトレジストBの膜厚をtbとするとき、ta<
tbであり、かつフォトレジストAの膜厚taは、0.
1〜1μmであることを特徴とする。
【0017】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、コ
イル形成時において、コイルめっき下地膜の成膜後に、
薄膜のフォトレジストをマスクとしてコイル隙間に相当
する部分のコイルめっき下地膜を予め除去するため、コ
イル隙間が小さくなっても、コイルめっき下地膜除去が
容易に行える。
【0018】また、コイルを電気めっきにより形成する
場合、コイル隙間にコイルめっき下地膜がないので、コ
イル間の短絡が発生しない。しかも、コイルめっき下地
膜のうち、一部はコイルと直交するように残っているた
め、コイル下地膜の抵抗値のばらつきが減少し、コイル
外周部から内周部にかけてめっき膜厚がほぼ均一とな
る。
【0019】そして、最終的なコイルめっき下地膜除去
工程は、コイルめっきに直交する一部とコイルめっきの
範囲外であり、コイルめっきに直交する部分はコイル隙
間を十分に設けているので、下地膜の除去を容易に行う
ことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の
一実施の形態を実現するコイルの形成工程を示す断面図
である。なお、図中、従来例と同形状の構成部材は、同
じ符号を用いた。また、本実施例による薄膜磁気ヘッド
は、コイル形成前までの工程は、従来の技術の項(図3
を参照)と同様であり、重複を避けるために説明を省略
する。
【0021】次に、図1および図3を参照して、本発明
の薄膜磁気ヘッドのコイル部形成について詳細に説明す
る。ここで、図3中に示すa部,b部は、従来の技術の
項で説明したように、それぞれ上下磁極側のコイル断面
と上下磁極のない側のコイル断面とでは断面構造が異な
るが、ここではa部側のコイル部形成を例に挙げて説明
する。
【0022】まず、有機絶縁層5a上にTi、またはC
rおよびCuからなるコイルめっき下地膜9をスパッタ
リングにより成膜した後、コイルを形成する面に薄膜フ
ォトレジスト10を塗布する。この薄膜フォトレジスト
10の膜厚は0.1〜1μmになるようにする。そし
て、薄膜フォトレジスト10を塗布した後、フォトリソ
グラフィー技術を用いて後の工程で形成されるコイルの
隙間に相当するコイル隙間部11のフォトレジストのみ
を除去する(図1(a)を参照)。
【0023】このとき、磁極部以外の範囲でコイル部分
の少なくとも一部はコイル間隔を大きくし、かつコイル
巻き線部に直交するように薄膜フォトレジスト10を除
去せずに残しておく。
【0024】次に、先に形成した薄膜フォトレジスト1
0のパターンをマスクとしてイオンミリングもしくはケ
ミカルエッチングにより、コイルめっき下地膜9の一部
を除去後(図1(b)を参照)、薄膜フォトレジスト1
0を除去し(図1(c)を参照)、厚膜フォトレジスト
12を塗布する。このとき、塗布する厚膜フォトレジス
ト12は有機絶縁層5上で3〜5μmになるようにす
る。厚膜フォトレジスト12塗布後、先の手順と同様に
してコイルに相当する部分のみ厚膜フォトレジスト12
を除去する(図1(d)を参照)。
【0025】次に、電気Cuめっきによってコイル6を
形成する(図1(e)を参照)。このとき、コイルめっ
き下地膜9のうち、コイル隙間部11に相当する部分を
先の工程で除去しているが、一部はコイル導体巻き線部
に直交するようにコイル下地膜9を残しているため、電
気的に導通するとともに、コイル6の外周から内周部に
かけてコイル下地膜9の抵抗値はほぼ均一となるので、
コイルの面内膜厚のばらつきが減少する。
【0026】電気Cuめっきによるコイル形成後、厚膜
フォトレジスト12を除去し(図1(f)を参照)、イ
オンミリングもしくはケミカルエッチングにて不要なコ
イルめっき下地膜9を除去することにより、コイル形成
工程は完了する(図1(g)を参照)。
【0027】これにより、コイル隙間部11は一部(導
通部分)を残してすべて除去されており、残りのコイル
隙間部分のコイルめっき下地膜9は、コイル隙間を広く
しているので、イオンミリングによる除去の場合は、イ
オンビームがコイル隙間に十分に入射でき、長時間のエ
ッチング時間を必要とせず、コイル抵抗値が増大しな
い。また、ケミカルエッチングによる除去の場合は、コ
イル隙間でのエッチング液の澱みがほとんどなく、エッ
チング時間のばらつきが少なくなる。
【0028】このようにして形成されたコイル6上に、
先の操作と同様に、有機絶縁層5b,上部磁極7を積層
し、アルミナ(Al2 3 )からなるオーバーコート膜
8をスパッタリングで成膜することにより、薄膜磁気ヘ
ッド(インダクティブ素子)が完成する。また、本発明
の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、インダクティブ素子と
磁気抵抗効果ヘッド素子とを備えた複合型の薄膜磁気ヘ
ッドにも利用可能である。
【0029】次に、図1,図3を参照してさらに詳細に
説明する。コイル6の形成時において、コイルめっき下
地膜9の成膜後に薄膜フォトレジスト10をマスクとし
てコイル隙間部11に相当する部分のコイルめっき下地
膜9を予め除去する。このとき、マスクとなる薄膜フォ
トレジスト10の膜厚が0.1〜1μmと非常に薄いた
め、コイル隙間部11を狭くしても、イオンミリングの
場合にはイオンビームが十分入射し、また、ケミカルエ
ッチングの場合にはエッチング液の澱みが殆どなく、コ
イルめっき下地膜9を容易に除去することができる。そ
して、薄膜フォトレジスト10を除去した後、厚膜フォ
トレジスト12をマスクとしてコイル6を電気めっきに
より形成する。
【0030】ここで、先にコイル隙間部11のコイルめ
っき下地膜9を除去しているため、本来電気めっき時の
コイルめっき下地膜9の抵抗値はコイル外周から内周部
にかけて徐々に大きくなるはずであるが、磁極以外の一
部にコイル6と直交するようにコイルめっき下地膜9を
残しておくことにより、各巻き線が同一点で短絡するの
で、抵抗値の変動がほとんどなくなる。また、最も狭く
なるコイル隙間部11にコイルめっき下地膜9がないの
で、厚膜フォトレジスト12とコイルめっき下地膜9の
密着力が低下し、コイル間が短絡するという不良がなく
なる。
【0031】次に、厚膜フォトレジスト12を除去し、
さらに、エッチングにより不要なコイルめっき下地膜9
を除去する。このとき、コイルめっき下地膜9はコイル
外とコイル隙間の広い一部分のみとなるため、イオンミ
リングの場合には長時間ミリングを必要としないのでコ
イル抵抗値が増大せず、また、ケミカルエッチングの場
合にはエッチング液の澱みが殆ど起こらないのでエッチ
ング時間がばらつかず、不要なコイルめっき下地膜9を
容易に除去することができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜磁気
ヘッドの製造方法は、コイル隙間を小さくでき、コイル
部を小型縮小化できる。また、コイル隙間を小さくした
分、コイル幅を広くでき、しかも、イオンミリングによ
ってコイルめっき下地膜除去時に、コイルが長時間イオ
ンビームに露呈されることがなく、従って、コイル膜厚
が減少せず、コイル抵抗値の増大を抑制できる。さら
に、コイルめっき前に予めコイル隙間に相当する部分の
コイルめっき下地膜を除去するので、コイル間の短絡を
防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を実現するコイルの形成
工程を示す断面図である。
【図2】従来の薄膜磁気ヘッドにおけるコイルの形成工
程を示す断面図である。
【図3】薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【符号の説明】 1 基板 2 絶縁層 3 下部磁極 4 ギャップ層 5,5a,5b 有機絶縁層 6 コイル 7 上部磁極 8 オーバーコート膜 9 コイルめっき下地膜 10 薄膜フォトレジスト 11 コイル隙間部 12 厚膜フォトレジスト 13 フォトレジスト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部磁極層と上部磁極層との間にギャッ
    プ層,絶縁層,導体コイル層を順次形成する薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法において、前記導体コイル層の形成が以
    下の工程よりなることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製
    造方法。 (イ)前記絶縁層上に導体コイルめっき下地膜を形成す
    る工程 (ロ)前記導体コイルめっき下地膜の上に第1のフォト
    レジストを膜状に塗布する工程 (ハ)前記第1のフォトレジストにより導体コイルのフ
    ォトレジストパターンを形成する工程 (ニ)前記導体コイルの隙間に相当する部分の前記第1
    のフォトレジストを磁極の範囲外で、かつ前記導体コイ
    ルと直交する領域を残して除去する工程 (ホ)前記第1のフォトレジストの残りを除去する工程 (ヘ)前記(ホ)項までの工程で形成された形成層上に
    第2のフォトレジストを膜状に塗布する工程 (ト)前記第2のフォトレジストにより前記導体コイル
    のフォトレジストパターンを形成する工程 (チ)前記導体コイルに相当する領域の前記第2のフォ
    トレジストを除去する工程 (リ)電気めっきにより前記導体コイルを形成する工程 (ヌ)残りの前記第2のフォトレジストを除去する工程 (ル)不要な前記導体コイルめっき下地膜を除去する工
  2. 【請求項2】 フォトレジストAの膜厚をtaとし,フ
    ォトレジストBの膜厚をtbとするとき、ta<tbで
    あ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。
  3. 【請求項3】 フォトレジストAの膜厚taは、0.1
    〜1μmであることを特徴とする請求項2記載の薄膜磁
    気ヘッドの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100842780B1 (ko) 2006-06-09 2008-07-02 후지쯔 가부시끼가이샤 자기 헤드 및 그 제조 방법
CN110182752A (zh) * 2018-02-22 2019-08-30 上海新微技术研发中心有限公司 一种电镀形成微细结构的方法、微细结构以及电子器件

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