JPS61175919A - 薄膜磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘツドの製造方法

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JPS61175919A
JPS61175919A JP60017623A JP1762385A JPS61175919A JP S61175919 A JPS61175919 A JP S61175919A JP 60017623 A JP60017623 A JP 60017623A JP 1762385 A JP1762385 A JP 1762385A JP S61175919 A JPS61175919 A JP S61175919A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は高密度記録に優れた薄膜磁気ヘッドの製造方法
に関し、特に導電体コイル形成後に現われる導電体コイ
ル段差の平坦化方法に関するものである。
〈従来技術〉 第２図は従来法で製造された巻線型薄膜磁気ヘッドの１
例を示す側断面概略図である。同図をもとに、巻線型薄
膜磁気ヘッドの加工工程および構造について説明する。
耐磨耗性に優れたアルミナ。
フェライト又はガラス等から成る基板１の上に、Ｎｉ−
Ｆｅ、Ｆｅ−Ａ／−５ｉ又はＣｏ系アモルファス等の軟
磁性薄膜をスパッタ法又は電子ビーム蒸着法等により積
層し、湿式エツチング法、又はイオン・ビーム・エツチ
ング法等により所定形状に加工形成することにより下部
磁気コア２が形成される。
次にプラズマ−ＣＶＤ法、スパッタ法又は電子ビーム蒸
着法により積層されたＳ　ｉｏ　２　＋　Ｓ　ｓ　８　
Ｎ４　　又はＡ／２０８等の絶縁層８をはさんで、Ｃｕ
又はＭ＃め導電体層が、電子ビーム蒸着法、スパッタ法
＊により積層され、湿式エツチング法、イオン・ビーム
・エツチング法により所定形状に加工形成された導電体
コイル４が形成される。次にプラズマ−ＣＶＤ法、スパ
ッタ法、電子ビーム蒸着法等によりＳｉＯ２，５ｉａＮ
４等の絶縁層３が積層され、フロント磁気ギャップ部お
よびパック・コア接続部の絶縁層３が湿式エツチング法
・プラズマ・エツチング法等により所定形状にエツチン
グされる。
続イて、磁気ギャップ層となるＳｉＯ２．Ａ／２Ｃ）ｓ
等が電子ビーム蒸着法、スパッタ法又はプラズマ−ＣＶ
Ｄ法等により積層され、バック・コア部のＳｉＯ２．Ａ
ｊ２０Ｂ等が湿式エツチング法、プラズマ・エツチング
法等によりエツチングされる。最後にＮｉ−Ｆｅ、Ｆｅ
−Ａｔ−３ｉ又はＣｏ系アモルファス等の軟磁性薄膜が
スパッタ法、電子ビーム蒸着法等にヨシ積層されてイオ
ン・ビーム・エツチング法。
湿式エツチング法等により所定形状にエツチングされ、
上部磁気コア５が形成される。上述のように製造された
従来の薄膜磁気ヘッドは、導電体コイ＾の段差が充分に
平坦化されておらず、上部磁、４声、アにまでその段差
形状を反映され凸凹状の面を呈している。
しかしながら、近年薄膜磁気ヘッドにおいて、高密度記
録を達成するために、増々狭トラック化と狭ギャップ化
が行なわれてきているが、この狭トラツク化の要求は薄
膜磁気ヘッドの製造方法により高精度な微細加工技術を
求めるものである。
現在のドライ・プロセス技術を用いれば、かなシの微細
加工も可能であるが、この場合、下地となる下層パター
ンの段差が充分に平坦化されていなければ上層の充分な
微細加工はできない。薄膜磁気ヘッド特に多トラツク磁
気ヘッドの場合、磁気ヘッド特性上必要なコイル巻線数
を確保するためには、導電体コイルが多層構造とならざ
るを得す従って導電体コイル段差の平坦化が充分に行な
われていなければ、その後の積層パターン加工が非常に
困難なものとなり、微細加工ができなくなる。
また、導電体コイル段差の影響はその後の加工技術のみ
ならず上部磁気コアにも影響を及ぼす。
即ち、導電体コイル段差の凸凹形状が上部磁気コア鮨憎
る軟磁性薄膜に反映され、そのために軟磁性薄膜の磁気
特性の劣化を招き、透磁率の低下等を起す等の蔽害をも
たらすため等に高周波数領域において問題が顕著になる
。
このように導電体コイル段差の平坦化は加工技術および
磁気ヘッド特性の両面から要求される重要な改善課題で
ある。このような平坦化の要求に対して、従来リフト・
オフ法やポリイミド・レジスト等の有機性絶縁材を塗布
し平坦化する方法が提案されている。リフト・オフ法は
導電体コイル形成後、導電体コイル形状に加工する時に
マスク材として用いたフォト・レジストをそのまま残し
てＳｉＯ２等の絶縁層を積層す地方法であるが、この場
合絶縁層を積層する際の基板温度を充分に上げることが
できず、密着性等に問題が残る。また、ポリイミド等の
有機性絶縁材はその耐熱性、経時変化等の安定性に問題
が残っている。一方、本出願人が以前に提案し出願した
塗布型ＳｉＯ２を塗布し平坦化を行うという手法は手軽
でありかつ、若干の有機性を含んでいるが本質的には無
機質であるた蟲【定性があシ、プラズマ・エツチング等
のドライ・プロセスを利用することができるという利点
があり大変有用である。しかし、同手法において塗布回
数が１回であれば、導電体コイルが多層構造の薄膜磁気
ヘッドまたは上部磁気コアの磁気特性に対する要求が厳
しいものに対してはその平坦化度は充分と言い難い面が
ある。また二回乃至それ以上の多数回塗布によシ平坦化
度を充分なものとすることはできるが濡れ性の低下、ク
ラックの発生等信の問題が新たに生じるようになシ最適
な手法とは言えない面がある。
〈目的〉 本発明は上述した従来の問題点に鑑みなされたもので、
導電体コイル上の絶縁層の上面を平坦化するための新規
な手法を具備する薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
〈実施例〉 以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施
例について、図面を用いて詳細に説明する０ 第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は導電体コイル形成から、絶
縁層の積層続いて塗布型ＳｉＯ２の塗布、焼成の平坦化
工程を示す説明図である。同図（Ａ）はガラス基板１に
ＳｉＯ２等の絶縁層３１を１〜２μｍプラズマ−ＣＶＤ
法、スパッタ法又は電子ビーム蒸着法等で積層し、Ｃｕ
等の導電体層を電子ビーム蒸着法又はスパッタ法等で積
層し、フォト・レジスト、Ｔｉ　。
Ｃｒ等の金属薄膜をマスク材としてイオン・ビーム・エ
ツチング法又はスパッタ・エツチング法等で所定形状に
エツチングして導電体コイル４が形成された状態を示し
ている。導電体コイル４の厚みとして１〜５μｍの厚み
が考えら°れるが、今仮にこれを２μｍとする。従って
、同図の段差Ｈ，は２μｍである。同図（Ｂ）はプラズ
マ−ＣＶＤ法、スパッタ法又は電子ビーム蒸着法等でＳ
ｉＯ２層３２を積層したところである。この時の導電体
コイル線間の段差Ｈ，はプラズマ−ＣＶＤ法で２μｍの
ＳｉＯ２を積層した時に約２．７μｍとなる。初期の段
差Ｈｏ（２μｍ）より大きくなっているが、これは段差
部での付き回シが憩いためである。同図（Ｑはその後、
塗布型ＳｉＯ２７をスピン・コートで塗布し、所定温度
で焼成して平坦化を行なったところである。この時、例
えばチッソ（株）製のシリカ−グラス、ＰＭＨシリーズ
の塗布ＷＳｉＯ２で平坦化を行なえば、その段差Ｈ２は
約０．５μｍ　と大きく改善される。導電体コイル４上
に形成するパターンが大きいときまたは１層導電体コイ
ル構造のときで４あれば、この程度で充分な平坦度と考
えられるが、多層導電体コイル構造のように微細加工が
要求される場合や上部磁気コアの軟磁性特性が要求され
る場合にはさらに平坦化を進める必要がある。第１図（
Ｑに引き続き、塗布型ＳｉＯ２を更にもう１回塗布すれ
ば平坦化はもっと進み段差Ｈ２は０．１〜０．２μｍと
なり充分な平坦化度と考えられるが塗布型Ｓ　ｉ０２７
の厚みが厚くなシ過ぎてクラックが発生し易くなる。ま
た、濡れ性も悪く用いる塗布型ＳｉＯ２７０種類によっ
てはまったく塗れなくなる。その他に塗布型ＳｉＯ２７
間の膜の付着強度は、塗布型ＳｉＯ２７とプラズマ−Ｃ
ＶＤ法で作製したＳｉＯ２との付着強度・瞠比べ着干落
ちるという欠点があ、る。
そこで我々は、塗布型ＳｉＯ２７と通常のスパッタ法、
プラズマ−ＣＶＤ法又は電子ビーム蒸着法等で作製した
ＳｉＯ２膜３２のドライ・エッチング・レートの差に着
目し、このエツチング・レート差を積極的に利用する平
坦化方法を開発した。以下これについて詳説する。
第３図は第１図（Ｏの塗布型Ｓ　ｉ０２層７を強調して
描いたものである。同図において、前述のＰＭＨシリー
ズの塗布型ＳｉＯ２７を用いた時の導電体コイル４上の
塗布型ＳｉＯ２７の厚みｈは約０．１μｍである。ウェ
ハー全面で塗布ｆｉｓｉ０２７を約０．１μｍエツチン
グしてやれば導電体コイル４上ではプラズマ−ＣＶＤ法
で作製したＳｉＯ２が表面に出てくるが、導電体コイル
線間では依然として塗布型ＳｉＯ２である。プラズマ−
ＣＶＤ法で作製したＳ　ｉ０２膜の方が塗布型ＳｉＯ２
より速くエツチングされればそのエツチングレート差分
だけ平坦化されてゆくことになる０例えば、ＣＨＦ３ガ
スを用いて、平行平板型ドライ・エッチング装置で反応
性イオン・−Ｃａ４・チングを行なうと、ガス圧３０ｍ
Ｔｏｒｒ。
パワー１７５Ｗとした時のエツチング・レートはプラズ
マ−ＣＶＤ法で作製したＳｉＯ２膜が約５００Ａ／ｍ　
ｉ　ｎであり、３５０℃で焼成した塗布型Ｓ　ｉ０２膜
では約２５０Ａ／ｍｉｎであるので１分間に２５０Ａず
つ上記段差Ｈ２が解消されてゆく０そして、第３図に示
した破線ｌまでエツチングする。また、これらのエツチ
ング・レートは各々独立に変えられる。すなわちプラズ
マ−ＣＶＤ法によるＳ　ｉ０２は、その成膜条件で可変
である。また塗布型Ｓ　ｉ０２は焼成条件でもある程度
可変であるが、特にその成分を変えることにより大幅に
変えることが可能であり任意な値を得ることができる。
例えばチッソ（株）製ＰＭシリーズを用いれば上記エツ
チング条件で７００〜８００Ｘ／ｍｉｎという値が得ら
れ、プラズマ−ＣＶＤ法で作製した膜より相当に大きく
することも可能である。また、使用する反応ガス、ガス
圧等のエツチング条件により選択比が変えられることは
明らかである。
上述のプラズマ−ＣＶＤ法で作製したＳｉＯ２膜と塗布
型Ｓψ涜襄のエツチング・レート、差を利用して平坦化
を行なうという手法は塗布型ＳｉＯ２膜のエツチング・
レートがプラズマ−ＣＶＤ法等の通常の方法で作製した
ＳｉＯ２膜より遅い場合にのみ有効であるが、塗布型Ｓ
ｉＯ２を焼成後エツチングパックを行なう工程を有する
本実施例は、以下に述べるように塗布型ＳｉＯ２のエツ
チング・レートに依存せず、有用な平坦化方法となシ得
るものである。即ち、本工程を用いることにより前述し
た塗布型ＳｉＯ２の連続２回塗布という平坦化工程に於
て生ずる問題点具体的には、濡れ性、付着力の低下およ
びクラックの発生を解消し得る。これは以下の理由によ
る。濡れ性、付着力の低下はウェハー内全面に塗布型Ｓ
ｉＯ２が積層されているためであり、クラック発生につ
いては、塗布型ＳｉＯ２の厚みが厚くなり過ぎるために
生ずるものであるのでエッチバックにより導電体コイル
線間等の平坦化を必要とする所以外の余分な塗布型Ｓｉ
Ｏ２を除去してやれば良いのである。又、この時、導電
体コイル線間等平坦化を必要とするパターンには、塗布
型Ｓ　ｉ　ｏｒｉｍ厚くたまっているため、全面のエチ
・バックを行なっても極端なオーバー−エツチングを行
なわない限り、−回塗布で行なわれた平坦化度を大きく
損うことはない。そしてその後にもう一回塗布ＷＳｉ０
２により平坦化を行なえば、連続２回塗布時の平坦化度
と同等の０．１〜０．２μｍの段差にすることができる
。
またエッチ・バック工程の後に塗布型Ｓ　ｉ０２を塗布
・焼成するという工程を備えることは、前述のエツチン
グ・レートの遅い種類の塗布型ＳｉＯ２を用いる場合に
も有用である。つまりエッチ・バックにより平坦化を進
めても、微小な段差は残っているわけであり、再度、塗
布型ＳｉＯ２を塗布。
焼成する工程により、より滑らかな平坦な面が得られる
のである。
第４図にエッチ・バック工程の後に再度塗布型ＳｉＯ２
により平坦化を行った導体コイルが二種構造の薄膜磁気
ヘッドの側断面図を示す。図中の符号は第２図に対応し
ている。同図において二槽目の導電体コイル段差平坦化
も同様にエッチバック工程の後１に’；’＠”ｍ　Ｓ　
ｉ　Ｏ２で平坦化を行なっている。
これは前述したように上部磁気コアの磁気特性のためで
ある。
く効果〉 本発明によれば、導電体コイル上で充分力平坦化ができ
ようになり、それによシ微細加工も容易に行なえるよう
になり、かつ、上部磁気コアに与える悪影響も大幅に改
善され、記録効率の良好な構造安定な薄膜磁気ヘッドを
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１実施例を示す薄膜磁気ヘッドの製造
工程図である。第２図は、従来の充分な平坦化がなされ
ていない薄膜磁気ヘッドの側断面概略図である。第３図
は、塗布型ＳｉＯ２による導電体コイル平坦化の原理を
示す説明図である。第４図は本発明によって得られた薄
膜磁気ヘッドの１例を示す側断面概略図である。 ｌ：下部基板、２：下部磁気コア、８，３１゜３２・・
・絶縁層、４：導電体コイル、５：上部磁気コア、６：
磁気イヤツブ、７：塗布型Ｓ　ｉ０２゜代理人　弁゛魂
吐　　福　士　愛　彦（他２名）第１　図 第２１１ 第３ｍ 第４図 手続補正書 昭和６０年２月７ｒ日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、軟磁性薄膜よりなる上部磁気コアおよび下部磁気コ
    アの間に導電体材料よりなるコイルを挾設してなる巻線
    型薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記コイル上に
    電気絶縁層としてＳｉＯ＿２をスパッタ法、プラズマー
    ＣＶＤ法または電子ビーム蒸着法により積層し、該電気
    絶縁層上に塗布型ＳｉＯ＿２を塗布して加熱燃焼した後
    、フレオン系のガスでドライ・エッチングする工程を備
    えたことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 ２、ドライ・エッチングの後、前記電気絶縁層および塗
    布型ＳｉＯ＿２上にさらに塗布型ＳｉＯ＿２を塗布し加
    熱焼成する工程を付加した特許請求の範囲第１項記載の
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
JP60017623A 1985-01-29 1985-01-29 薄膜磁気ヘツドの製造方法 Granted JPS61175919A (ja)

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