JPS62174392A - 薄膜磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は薄膜磁気ヘッドの製造方法、特に磁性薄膜をレ
ーザアシストエツチングにより所望のパターンにエツチ
ングする方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、薄膜磁気ヘッドを製造するに当っては基板上に一
様に堆積させた磁性薄膜を所望のパターンにしたがって
選択的に除去する工程が必要である。第１図は薄膜磁気
ヘッドの構成を示す斜視図であり、磁性材料の基板１０
表面に非磁性でかつ絶縁性の分離部材２を埋設して本体
を構成している。この本体の上には磁性材料の細条３が
並設されており、各細条３にはこれを囲むようにコイル
巻線４が施されている。このコイル巻線はその一部分が
分離部材の表面にも形成されており、磁性細条３を巻回
している。磁性基板１と磁性細条３の一端との間には非
磁性材料のスペーサが介挿され、ギャップ５を構成して
いる。実際に磁気ヘッドを形成するにはさらに表面にガ
ラス等の保護カバーを被着した後所定数の磁性細条３毎
に切断し、ギャップ５の表面を研磨している。

上述したような薄膜磁気ヘッドの製造において、磁性細
条３を製造するに当っては、本体表面上に一様な磁性薄
膜を堆積形成した後、細条として残すべき部分以外の磁
性薄膜を選択的に除去している。一般に薄膜の選択的除
去方法としてはウェット・エツチング法、リフトオフ法
、ドライ・エツチング法、電解メッキ法などが知られて
いるが、例えば厚さ１５〜２５μの磁性薄膜に幅１５μ
といった狭い溝を形成することは容易ではない。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したウェット・エツチング法は、一様に堆積させた
磁性薄膜の上にフォト・レジスト膜を所定のパターンに
したがって選択的に形成した後、全体をエツチング液中
に浸漬し、露出している磁性薄膜を腐食除去するもので
あるが、磁性薄膜とエッチャントとの化学反応が等方向
であるため、膜の厚さ方向にエツチングが行われると同
時に横方向にもエツチングが起こり、所謂アンダーエツ
チングが生ずる。したがって、形成すべき磁性細条の幅
をｘ１厚さをｔとすると、一般にＸ〉２ｔとする必要が
あり、微細なパターンを形成することができず、高密度
化が制限される欠点がある。

また、リフトオフ法は磁性細条の間隔に等しい幅を有す
る壁を予め形成し、これらの壁の間に磁性材料を堆積し
た後、壁を除去する方法であるが、この壁をフォトレジ
ストレーションにより形成する際アスペクト比（高さ７
幅）が１以上のものは製造が困難であり、隣接する細条
間の間隔が狭く、厚さの厚い細条を形成することはでき
ない。したがって微細化が困難であり、高密度化が達成
できない欠点がある。

ドライエツチング法にはりアクティブ・イオン・エツチ
ング法、プラズマ・エツチング法、イオン・ミリング法
などがあるが、リアクティブ・イオン・エツチング法や
プラズマ・エツチング法では、磁性薄膜に使用されるＦ
ｅ系の材料に対して蒸気圧の高いガス系がないので適用
困難であり、イオン・ミリング法は高エネルギー・イオ
ンを被エツチング物に当てて掘るものであるが、フォト
レジスト膜も削られるので、フォトレジスト膜の厚さ以
上の深い孔をあけることができない。したがって間隔の
狭い細条を形成することは困難である。

さらに、電解メッキ法は工程が複雑で面倒である欠点が
ある。

上述したように、従来の薄膜除去方法では微細な溝を形
成して高密度化するのが困難であったり、適用不可能で
あったり、工程が複雑で面倒な処理が必要となったり、
装置が複雑で高価となったりする等の欠点があった。

また、薄膜磁気ヘッドを製造するに当っては上述したよ
うに磁性薄膜をパターニングする他導電性薄膜をパター
ニングする工程があるが、この場合にも上述したところ
と同様の問題が生ずることになる。例えば導電性薄膜と
してはＣｕが広く用いられているが、ドライエツチング
法で必要とされる蒸気圧の高い材料が見当らない。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、一様な薄膜に幅
の狭い溝を正確かつ簡易に形成することができ、したが
って簡単な装置によって安価に実施することができる薄
膜磁気ヘッドの製造方法を提供しようとするものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、基板上に磁性薄
膜を一様に堆積させた後、所定のパターンに応じてレジ
スト膜を被着し、全体をエツチング液中に浸漬し、レー
ザ光の照射下において磁性薄膜を選択的に異方性エツチ
ングして複数の互いに隣接して延在する磁性細条を形成
することを特徴とするものである。

（作　用） 上述した本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、
レーザ光による光、熱化学反応が起こり、横方向のエツ
チング速度よりも縦方向のエツチング速度が速くなり、
異方性エツチングが行われることになる。したがって、
磁性薄膜にきわめて幅の狭い溝を形成することが可能と
なり、微細化および高密度化を達成できる。また、従来
のウェット・エツチングとほぼ同様の設備で容易に実施
することができ、製造コストが安価となる効果もある。

（実施例〉 第２図Ａ−Ｃは本発明による薄膜磁気ヘッドの順次の製
造工程を示すものである。先ず第２図Ａに示すように磁
性材料より成る基板１１を用意し、その表面に非磁性で
絶縁性の材料より成る分離部材１２を埋設する。磁性基
板１１の表面の一部にはギャップを構成する非磁性材料
のスペーサ１３を被着する。また、分離部材１２の表面
にはコイル巻線のほぼ半分を構成する導体１４を形成す
る。

次に、第２図已に示すように磁性薄膜１５を一様に形成
する。この磁性薄膜１５としてはセンダスト、パーマロ
イ、フェライト等の通常の磁性材料を、例えば１５〜２
５μの厚さに形成することができる。

さらに磁性薄膜１５の上にはフォトレジスト膜１６を選
択的に形成する。このフォトレジスト膜１６は後に磁性
細条として残すべき磁性薄膜の上にだけ形成する。隣接
する磁性細条の間隔を、例えば１５μとする場合にはフ
ォトレジスト膜１６の間隔も１５μとする。この間隔は
磁性薄膜１５の膜厚よりも短いものである。

次に、第２図Ｃに示すように、全体をエツチング容器１
７に収容したエッチャント１Ｂ内に浸漬する。

本発明では、このエツチングの際にレーデ光源１９から
レーザ光を照射する。この場合、レーザ光は磁性薄膜１
５をエツチングすべき方向に照射する。

このようなレーザ・アシスト・エツチングを行うと、磁
性薄膜１５の縦方向のエツチング速度は横方向のエツチ
ング速度よりも著しく速くなり、磁性薄膜を深くエツチ
ングすることができる。この縦方向のエツチング速度の
代表値は１００ＯＡ〜１μ／分である。このようにして
幅が狭く、深さの深い溝を磁性薄膜１５に形成すること
ができる。

第２図りは上述したようにして磁性薄膜１５を選択的に
エツチングした状態を示すものであり、磁性細条２０の
間には狭くて深い溝２１が形成されている。

次に、Ｃｕ、　ＡＩ等の導電膜を一様に堆積し、所定の
コイル巻線パターンにしたがってフォトレジスト膜を選
択的に形成し、上述したレーザ・アシスト・エツチング
により導電膜を選択的にエツチングしてコイル巻線を形
成する。以後の処理は従来と同様であり、表面にガラス
保護膜を被着した後、切断し、ギャップ端面を研磨して
薄膜磁気ヘッドを構成する。

第２図Ｃに示すレーザ光源１９としては大出力が得られ
るアルゴンレーザ、炭酸ガスレーザ、紫外光を発生する
エキシマレーザなどを用いることができる。

以下本発明の製造方法の実験例を説明する。

実験例１ この実験例１では磁性薄膜としてＦｅ系磁性材料を用い
、これを４μの厚さに堆積させた。所望のフォトレジス
ト膜パターンを形成した後、エッチャント中に浸漬させ
た。このエッチャントはＦｅ系磁性薄膜のエツチングに
通常用いられているエッチャントに、塩酸、硫酸、塩化
鉄、塩化鋼、塩化錫の内の少なくとも一種類を含むもの
とすることができるが、本例ではエチルアルコール７０
〜８０容積％、硝酸１５〜２５容積％、フッ酸５容積％
を含むエッチャントをベースとするものを用いた。この
ようなエッチャントに浸漬するとともに上方からエキシ
マレーザからのレーザ光を照射しながらエツチングを行
なった。

エキシマレーザから放射されるレーザのビームスポット
は大きいとともにエッチャントに浸入するときに拡大さ
れるので試料上では数ｃｍのスポット径となる。しかし
試料全体が照射されないので、レーザビームを１０）１
ｚの周波数で数ｃｍの範囲に亘って掃引させ、試料全体
にレーザビームが照射されるようにした。

第３図はエッチャント中に含まれる硝酸の含有率（容積
％で示す）と縦方向のエツチング速度（人／分で示す）
との関係を示すグラフであり、実線で示すレーザ照射時
のエツチング速度は、破線で示すレーザを照射しない従
来のエツチング速度に較べ著しく大きくなっている。レ
ーザは縦方向に照射するので、レーザ照射時の横方向エ
ツチング速度は破線で示す従来の縦方向エツチング速度
にほぼ等しい。したがって本発明の方法によれば縦方向
エツチング速度が横方向エツチング速度よりも著しく速
い異方性エツチングが達成でき、磁性薄膜を微細にバタ
ーニングすることができる。

また硝酸の含有量を３５容積％よりも多くすると横方向
エツチング速度も速くなるので望ましくなく、硝酸含有
量は約５〜３５容積％、特に約１０〜２５容積％とする
のが好適である。

第４図はエキシマレーザのパワーとパターン忠実度との
関係を示すものであり、レーザパワーはｍＷ／ｃｍ２の
単位で示す。パターン忠実度は第４図に示すように磁性
薄膜の膜厚をｔ１フォトレジスト膜１６の幅をＷ。、こ
のフォトレジスト膜の下側に形成される磁性細条２０の
幅をＷ÷するとき、ではこの値を任意の単位で示しであ
る。本実験例ではｔ＝　４μ、Ｗｏ”９μとした。レー
ザパワーを１０３ｍＷ／　ｃｍ２　よりも大きくすると
フォトレジスト膜の破壊が生じ正確なパクーニングがで
きなくなった。レーザパワーは約ｌＸｌ０’　〜３ｘｌ
Ｏ”ｍＷ／ａｍ２の範囲とするのが好適である。

実験例２ この実験例ではＣＯ系磁性材料より成る磁性薄膜を用い
、エッチャントとしては蒸留水１００ｍｆ、硝酸１０ｍ
　１２　、塩酸１０ｍｊ２．塩化鉄１０ｇを含むエッチ
ャントをベースとし、これにフッ酸、硫酸、氷酢酸、塩
化銅、過硫酸アンモニウムの少なくとも一種を含むエッ
チャントを用いた。本実験例においては、レーザパワー
１５０ｍＷ／ｃｍ”において、約１μ／分の縦方向エツ
チング速度、約５０のパターン忠実度が得られ、横方向
エツチング速度は縦方向エツチング速度の１／１０以下
であった。

（発明の効果） 上述した本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法においては
、ウェット・エツチングの際にレーザ光を照射すること
により磁性薄膜の厚さ方向、すなわち縦方向のエツチン
グ速度は横方向のエツチング速度に比べて著しく大きく
なるので異方性エツチングが行われ、深くて幅の狭い溝
を形成することができる。したがって隣接する磁性細条
の間隔を著しく狭くすることができ、高密度化が可能と
なる。そのため完成した磁気ヘッドのクロス）−りを減
少させることができる。また、基本的にはウェット・エ
ツチングであるから従来のウェット・エツチング設備を
殆どそのまま利用することができ、安価に実施すること
ができる。また、ウェット・エツチングは真空系を用い
る必要がないので、製造装置全体を小形化することがで
きるとともに操作も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法によって製造すべき薄膜磁気ヘッ
ドの構成を示す斜視図、 第２図Ａ−Ｃは本発明の製造方法の順次の工程を示す図
、 第３図はエッチャントの組成とエツチング速度との関係
を示すグラフ、 第４図はレーザパワーとパターン忠実度との関係を示す
グラフである。 １１・・・磁性基板　　　　　１２・・・分離部材１３
・・・非磁性スペーサ　　１４・・・導体１５・・・磁
性薄膜　　　　　１６・・・フォト・レジスト１７・・
・エツチング容器　　１８・・・エッチャント１９・・
・レーザ光源　　　　２０・・・磁性細条２１・・・溝 第１図 第２図 Ａ 第２図 第３図 ｇ４Ｍ／（工＋／Ｌ７＞ＩＪ−ル＋ｆＩ１４酸＋７ヅＧ
突１＄Ｊｔ％−第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板上に磁性薄膜を一様に堆積させた後、所定のパ
   ターンに応じてレジスト膜を被着し、全体をエッチング
   液中に浸漬し、レーザ光の照射下において磁性薄膜を選
   択的に異方性エッチングして複数の互いに隣接して延在
   する磁性細条を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッ
   ドの製造方法。