JP2000353304A

JP2000353304A - 磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2000353304A
Application number: JP11162919A
Authority: JP
Inventors: Toru Katakura; 亨片倉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度磁気記録媒体に対応できる磁気ヘッド
を製造する【解決手段】下部磁極層５と上部磁極層５とをギャッ
プ層６を介して積層形成し、磁気ギャップを構成してな
る磁気ヘッドの製造方法において、下部磁極層５上にギ
ャップ層６を形成した後、トラック幅に対応してパター
ニングされたトラック幅規制マスクを配する。そしてト
ラック幅規制マスクをマスクとして下部磁極層５の中途
部までエッチングすることで下部磁極層５のトラック幅
を規制し、上記トラック幅規制マスク上から非磁性材を
ギャップ層表面よりも突出するような厚さで成膜し、上
記トラック幅規制マスクを除去し、上記トラック幅規制
マスクの除去により形成される凹部を埋めるように磁性
材料を成膜することにより上部磁極層６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッドの製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ等の発達とともに、
磁気記録媒体においても高記録密度化が進んでおり、さ
らなる記録密度の向上により大容量化及び高データ転送
レート化を図ることが熱望されている。

【０００３】例えば、ハードディスクの場合、ハードデ
ィスクドライブの記録密度が１０ビット／インチ２を越
えた場合、磁気ヘッドのトラック幅は、例えば０．７μ
ｍ以下のサイズが不可欠と考えられている。しかしなが
ら、そのようなトラック幅の狭い磁気記録ヘッドにおい
ては、従来の下部ポールが平坦な形状のものでは、効率
の劣化、フリンジング等の問題が生じるため、高密度磁
気記録媒体に対応できる磁気ヘッド形状の開発が望まれ
ている。

【０００４】そこで、近年、高密度記録を進めるため
に、挟トラック化に適した磁気ヘッドである磁気抵抗効
果型磁気ヘッド（以下、「ＭＲヘッド」という。）を有
する薄膜磁気ヘッドが採用されるようになってきてい
る。

【０００５】この薄膜磁気ヘッドは、いわゆる、真空蒸
着法やスパッタリング法等の薄膜形成手段により各機能
膜が所定の形状で形成される。具体的に、このような薄
膜磁気ヘッドは、再生時の感磁部として機能する磁気抵
抗効果素子を有するＭＲヘッドと、記録時の記録磁界を
発生するインダクティブヘッドとが薄膜形成されてい
る。

【０００６】図２９は従来のハードディスク用薄膜複合
ヘッドを模式的に示す斜視図である。これらのハードデ
ィスク用薄膜複合ヘッドは、強磁性体からなる上部シー
ルド層３０と下部シールド層２との間に磁気記録媒体に
記録された情報を読み出し再生するＭＲ素子層４が形成
され、ＭＲ素子層４上にＭＲ素子層４の上部シールド３
０を下部磁極として使用し、磁気記録媒体への情報の記
録を行うインダクティブヘッド３１が形成された構成と
なっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図２９に示したハード
ディスク用薄膜複合ヘッドは、通常の製法にて製造する
ことができる。具体的には、下部磁性層を形成後、ギャ
ップ層をスパッタにより形成し、その後絶縁膜（レジス
ト）やコイルを形成した後に上部磁極を形成する。この
場合、コイル形成部は、厚みが１０μｍ程度となり、コ
イル形成部の上面とギャップ層とに段差が生じる。上部
磁極は、コイルが形成されていない部位からコイル形成
部に跨って形成される。上部磁極は従来より一般的に行
われている鍍金枠を形成するレジストフレーム法により
形成されるが、この方法で上部磁極を形成しようとした
場合、トラック形成部においてレジストの厚みは７〜８
μｍ程度になる。この様に、レジストの厚みが７〜８μ
ｍ程度になると、１μｍ以下の鍍金枠を形成することが
非常に難しくなる。特に、０．５μｍ以下になると光学
式の露光では、微細な形状の鍍金枠の形成は不可能にな
る。

【０００８】また、レジストフレーム法で形成するハー
ドディスク用薄膜複合ヘッドは下部磁性層が平坦で、上
部磁極はトラック幅と同等の幅を有し、厚みが３μｍ程
度の寸法となる。この場合、磁気記録媒体への情報の記
録時に上部磁極が飽和すると、上部磁極のギャップ付近
の上部磁極側面からも記録磁界が漏洩し始め、有効記録
トラック幅が広がるため、記録密度の限界値を下げるこ
とになる。

【０００９】したがって、上述した問題点から従来の方
法では、例えば０．７μｍ以下のトラック幅を持つ記録
ヘッドは、製造することができなかった。

【００１０】本発明は、従来の問題点に鑑みて提案され
たものであり、高密度磁気記録媒体に対応できる磁気ヘ
ッドの製造方法を提案することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ヘッド
の製造方法は、下部磁極層と上部磁極層とをギャップ層
を介して積層形成し、磁気ギャップを構成してなる磁気
ヘッドの製造方法において、下部磁極層上にギャップ層
を形成した後、トラック幅に対応してパターニングされ
たトラック幅規制マスクを配し、これをマスクとして下
部磁極層の中途部までエッチングすることで下部磁極層
のトラック幅を規制する工程と、上記トラック幅規制マ
スク上から非磁性材をギャップ層表面よりも突出するよ
うな厚さで成膜する工程と、上記トラック幅規制マスク
を除去する工程と、上記トラック幅規制マスクの除去に
より形成される凹部を埋めるように磁性材料を成膜し、
上部磁極層を形成する工程とを有することを特徴とす
る。

【００１２】本発明に係る磁気ヘッドの製造方法は、下
部磁極層上にギャップ層を形成した後、トラック幅に対
応してパターニングされたトラック幅規制マスクを配
し、これをマスクとして下部磁極層の中途部までエッチ
ングすることにより、下部磁極層のトラック幅を規制す
る。そして、トラック幅規制マスク上から非磁性材をギ
ャップ層表面よりも突出するような厚さで成膜し、トラ
ック幅規制マスクを除去した後、トラック幅規制マスク
の除去により形成される凹部を埋めるように磁性材料を
成膜することにより上部磁極層を形成する。したがっ
て、磁気ヘッドを形成する際に、上部磁極と下部磁極と
のトラック幅が確実に規制され、また、上部磁極と下部
磁極とが確実に位置合わせがなされる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に、本発明を適用した複合型
薄膜磁気ヘッドを模式的に表す斜視図を示す。また、図
２及び図３に図１中のＡＢＳ面位置相当のＸ₁−Ｘ₂線及
びＸ₃−Ｘ₄線における要部断面図を示す。

【００１４】本発明を適用した複合型薄膜磁気ヘッドに
おいては、基板１上に、ＭＲヘッドとして、下部シール
ド層２が形成され、下部シールド層２上には、第１の絶
縁層を介してＭＲ素子層４及び電極層（図示省略）が形
成されている。そして、ＭＲ素子層４を覆って第２の絶
縁層３２が形成されている。

【００１５】第２の絶縁層３２上には、インダクティブ
ヘッド素子として、下部磁極層５が形成されている。下
部磁極層５は、基板１側に形成された広幅の下部磁極部
５１と、下部磁極部５１上に形成された細幅の下部磁極
部５２とが一体に形成され、該下部磁極部５２は、記録
媒体と対向する媒体対向面の近傍にて記録媒体上のトラ
ック幅と同一幅を有している。下部磁極層５は、インダ
クティブヘッド素子の磁気コアとしての機能を発揮する
と同時に、インダクティブヘッド素子とＭＲヘッド素子
の間の磁気シールドとしての機能を兼ね備えている。下
部磁極層５の細幅の下部磁極部５２上には、トラック幅
と同一幅を有するギャップ層６が形成されている。下部
磁極層５の広幅の下部磁極部５１上には、非磁性高硬度
層１１が形成されている。非磁性高硬度層１１上には、
第３の絶縁層７１が形成され、第３の絶縁層７１は、ギ
ャップ層６側の先端から後方側に徐々に高く傾斜するデ
プスエンド規制面ＢＣを有している。そして、第３の絶
縁層７１上には、コイル層８が形成され、コイル層８を
覆って第４の絶縁層７２が形成されている。

【００１６】ギャップ層６、非磁性高硬度層１１、第３
の絶縁層７１及び第４の絶縁層７２上には上部磁極層９
が形成されている。上部磁極層９は、ギャップ層６及び
非磁性高硬度層１１上に形成された第１上部磁極層９１
と、第１上部磁極層９１、第３の絶縁層７１及び第４の
絶縁層７２上に形成されるとともに、下部磁極層５の広
幅の下部磁極部５１に接続している第２上部磁極層９２
とにより構成される。

【００１７】第１上部磁極部９１は、媒体対向面から非
磁性高硬度層１１のデプスエンド規制面ＡＢまで広がる
領域に形成される一方、第２上部磁極部９２は、第１上
部磁極部９１上の媒体対向面から後方に向けて第３の絶
縁層７１及び第４の絶縁層７２の上面に広がっている。

【００１８】第１上部磁極部９１は、媒体対向面と反対
側の端部と、トラック幅方向の両端部が、第２上部磁極
部９２との接続面からギャップ層６との対向面に向かっ
て絞られ細くなる形状を有するとともに、媒体対向面に
おいて記録媒体上のトラック幅と同一幅を有する。これ
によりインダクティブヘッドは、情報の記録効率が向上
する。

【００１９】第２上部磁極部９２は、媒体対向面の近傍
にて記録媒体上のトラック幅よりも広い幅を有する。

【００２０】また、下部磁極層５の細幅の下部磁極部５
２、ギャップ層６、及び第１上部磁極部９１のトラック
幅方向の両側には、下部磁極層５の広幅の下部磁極部５
１上を覆って非磁性高硬度層１１が形成され、非磁性高
硬度層１１及び第１上部磁極部９１上面は、それぞれ平
面に形成されて、互いに同一の平面にそろっている。そ
して、上部磁極層９の第２上部磁極部９２を覆って、保
護層１２が形成されている。

【００２１】次に、上記複合型薄膜磁気ヘッドの製造方
法について、図４乃至図２８に基づき具体的に説明す
る。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴を分かりや
すく図示するために、特徴となる部分を拡大して示して
いる場合があり、各部材の寸法の比率が実際と同じであ
るとは限らない。また、実際の製造工程では、薄膜技術
により基板上に多数の磁気ヘッド素子が形成されるが、
以下の説明で用いる図面は、１つの磁気ヘッド素子に対
応する部分を抜き出して示している。

【００２２】まず、図４に示すように、ＭＲヘッド素子
として、基板１上に下部シールド層２、下部絶縁層３
１、ＭＲ素子層４、電極層（図示せず）、及び上部絶縁
層３２を順次形成する。以上の工程は、従来の周知の工
程による。

【００２３】続いて、図５（以下の図においてはＭＲヘ
ッド素子部は省略する。）に示すように第１の絶縁層３
２の全表面に下部磁極層５を形成する。下部磁性層５と
しては、例えば、ＣｏＺｒＮｂをスパッタリングにより
３μｍの膜厚に成膜する。

【００２４】次に、下部磁性層５の全表面に、ギャップ
層６を形成する。ギャップ層６としては、例えば、Ａｌ
₂Ｏ₃をスパッタリングにより０．２μｍの膜厚に成膜す
る。

【００２５】次に、ギャップ層６の全表面に、トラック
部を形成するためのスペーサ層１３を形成する。スペー
サ層１３は、ギャップ層６側から、第１スペーサ層１
４、第２スペーサ層１５、第３スペーサ層１６の３層か
ら構成される。スペーサ層６は、スパッタリングによ
り、例えば、Ｔｉを５ｎｍの厚みに被着させて第１スペ
ーサ層１４である第１のＴｉ層を形成する。そして、第
１のＴｉ層上に、スパッタリングによりＣｕを３００ｎ
ｍの厚みに被着させて第２スペーサ層１５であるＣｕ層
を形成する。そして、Ｃｕ層上に、スパッタリングによ
りＴｉを５ｎｍの厚みに被着させて第３スペーサ層１６
である第２のＴｉ層を形成する。

【００２６】第１スペーサ層１４は、ギャップ層６であ
るＡｌ₂Ｏ₃とスペーサ層１３の第２スペーサ層１５との
密着性を向上させる役割をするものである。また、第１
スペーサ層１４は、Ｔｉに限定されるものではなく、上
記の条件を満たすものであれば良く、具体的にはＴｉの
他にＣｒ等を用いることができる。

【００２７】第２スペーサ層１５は、後述する下部磁極
層５及び上部磁極層９のトラック幅規制を行うためのマ
スクであるマスク層１７とギャップ層６との間に隙間を
あけるためのものである。具体的には、第１上部磁極部
９１のトラック幅規制を行う前に、エッチング液を用い
た湿式エッチングで第２スペーサ層１５を除去すること
により、第１上部磁極部９１のトラック幅規制を行うた
めのマスクであるマスク層とギャップ層６との間に隙間
をあける。また第２スペーサ層１５は、Ｃｕに限定され
ることなく、酸などによる湿式エッチング等で剥離でき
るものであれば用いることができる。ただし、下部磁極
層５、第２スペーサ層１５及びエッチング液の間には、
エッチング液は第２スペーサ層１５はエッチングするが
下部磁極層５はエッチングしないような組み合わせが必
要である。上記の条件を満たす組み合わせとしては、具
体的には、例えば第２スペーサ層１５にＣｕやパーマロ
イ等を用い、エッチング液にエンストリップ・９２（メ
ルテックス社製）を用い、下部磁性層には、ＣｏＺｒＮ
ｂ等のアモルファス金属を用いるというような組み合わ
せが挙げられる。また、成膜される膜厚は、０．０５μ
ｍ〜１μｍが好ましい。

【００２８】第３スペーサ層は、後述する下部磁極層５
及び上部磁極層９のトラック幅を規制するためのマスク
であるマスク層と第２スペーサ層との密着性を向上させ
る役割をするものである。第３スペーサ層は、上記の条
件を満たし、反応性イオンエッチングでエッチングでき
るものであれば良く、具体的には、ＴｉやＴａ等を用い
ることができる。

【００２９】次に、スペーサ層１３の全表面にトラック
部を形成するためのマスク層１７を形成する。マスク層
１７は、スペーサ層１３側から第１マスク層１７と第２
マスク層１９との２層から構成される。マスク層１７
は、スパッタリングにより、例えばＳｉＯ₂を１．５μ
ｍの厚みに被着させて第１マスク層１８であるＳｉＯ₂
層を形成する。そして、ＳｉＯ₂層上に、例えばＣｒを
７０ｎｍの厚みに被着させて第２マスク層１９であるＣ
ｒ層を形成する。

【００３０】第１マスク層は、後述する下部磁極層５及
び上部磁極層９のトラック幅を規制するためのマスクと
なるものである。第１マスク層は、リアクティブイオン
エッチングなどにより異方性エッチングできるものであ
れば良く、具体的には、ＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃等を用いる
ことができる。成膜される膜厚は、０．５μｍ〜２．０
μｍが好ましい。

【００３１】第２マスク層は、上記第１マスク層を後述
する反応性イオンエッチングにより形成する際のマスク
となるものである。第２マスク層は、リアクティブイオ
ンエッチングを施した際に、エッチングされ難いもので
あれば良く、具体的には、ＣｒやＣｏＺｒＮｂ等を用い
ることができる。成膜される膜厚は、２０ｎｍ〜２００
ｎｍが好ましい。

【００３２】次に、図６に示すように、スペーサ層１３
とマスク層１７とが形成された基板１を例えば約３００
０ｒｐｍで回転させながら、Ｃｒ膜上に、レジスト、例
えば電子線レジスト２０をスピンコート法により塗布す
る。レジストは、電子線レジストでなくても良く、通常
のレジストでも良い。

【００３３】ここで、電子線レジスト２０とは、レジス
トを構成する高分子が電子との衝突によってエネルギー
を受け、当該高分子の鎖の一部が切断されて分子量が小
さくなるか、あるいは他の高分子と結合して大きな分子
量の高分子に重合されるものをいう。また、この電子線
レジスト２０は、電子線が照射された部分の、現像液に
対する溶解度が増大するポジ型レジストであることが好
ましい。このようなポジ型の電子線レジスト２０として
具体的には、例えば東京応化工業（株）製の商品名ＯＥ
ＢＲ−１０００や日本ゼオン（株）製の商品名ＺＥＰ−
５２０（１２）等が挙げられる。また、電子線レジスト
２０に対して、露光前にプリベークを行うことが好まし
い。プリベークを行うことにより、電子線レジスト２０
の露光の際の感度が向上し、微細なパターンも精度良く
形成することができる。

【００３４】次に、図７に示すように電子線露光装置を
用いて、上記電子線レジスト２０に所定のパターンで電
子線を照射することにより描画し、電子線レジスト２０
中に所定のパターン潜像を形成する。具体的には、トラ
ック形成部となる部分に電子線を照射し、トラック形成
部は、図７に示すように四角形の形状を有する広幅のト
ラック形成部の一辺の中央部に該四角形よりも小さい長
方形の形状を有する細幅のトラック形成部を短辺を接片
として接合させた形状を有する。

【００３５】次に、図８に示すように、パターン潜像が
形成された電子線レジスト２０を現像して、マスクパタ
ーンを形成する。電子線レジスト２０としてポジ型レジ
ストを用いた場合、電子線が照射されなかった部分のレ
ジストが残存してマスクパターンが形成される。

【００３６】次に、上述のようにして形成されたマスク
パターンをマスクとしてエッチングを行い、当該マスク
パターンから露出している第２マスク層１９であるＣｒ
層を除去する。エッチングは、例えばイオンエッチング
により行う。

【００３７】続いて、電子線レジスト２０を剥離する。
これにより、図９に示すように所定形状にパターニング
された第２マスク層であるＣｒ層が得られる。具体的に
は、トラック形成部となる部分に第２マスク層１９であ
るＣｒ層を有するパターンとされる。

【００３８】次に、図１０に示すように、上述のように
してパターニングされた第２マスク層１９であるＣｒ層
をマスクとしてエッチングを行い、当該マスクから露出
しているＳｉＯ₂膜及び第３スペーサ層１６である第２
のＴｉ層と、第２スペーサ層１５であるＣｕ層の上層１
０ｎｍ程度を除去する。エッチングは、リアクティブイ
オンエッチングにより行う。

【００３９】エッチングに使用するガスは、Ｃｒ膜とエ
ッチングガスとの反応によりＳｉＯ₂膜層の表面に重合
物が発生しづらいものを使用し、例えばＣＦ₄、及び場
合によってはＣＦ₄と酸素との混合ガスを用いる。ま
た、基板表面の温度上昇を防ぐために、エッチングパワ
ーは低パワーとする。具体的には３００〜５００Ｗ程度
（アネルバ（株）製リアクティブイオンエッチング装
置、ＤＥＡ５０６使用時）のパワーが好ましい。そし
て、エッチング時間は、５０〜６０分程度（アネルバ
（株）製リアクティブイオンエッチング装置、ＤＥＡ５
０６を３００Ｗにおいて使用時）が好ましい。

【００４０】ここで、第１マスク層１８であるＳｉＯ₂
膜をエッチングする際のマスクを構成する第２マスク層
１９であるＣｒは、リアクティブイオンエッチングに対
する選択性が、ＳｉＯ₂に比べて約４０倍以上と非常に
大きい材料である。このようなＳｉＯ₂に比べてリアク
ティブイオンエッチングに対する選択性が４０倍以上の
金属材料からなるマスクを用いることで、トラック形状
となる非磁性膜を高精度に形成することができる。この
ような金属材料としては、具体的にはＣｒの他にＮｉＦ
ｅ、ＣｏＺｒＮｂ等が挙げられる。リアクティブイオン
エッチングに対する選択性を４０倍以上としたのは、こ
のくらい大きな選択性を有する材料をマスクとすること
でエッチングが完了するまでマスクの形状及びパターン
が変化することなく、所望の形状及び所望のエッチング
量をエッチングすることができるからである。また、リ
アクティブイオンエッチングに対する選択性が大きい材
料からなるマスクを用いることで、マスクの厚みを薄く
することができ、コストの低下、生産時間の短縮を図る
ことができる。

【００４１】次に、図１１に示すように、上述のように
して形成されたマスクパターンをマスクとしてエッチン
グを行い、当該マスクパターンから露出している第２ス
ペーサ層１５であるＣｕ層及び第１スペーサ層１４であ
るＴｉ層を除去する。エッチングは、例えば湿式エッチ
ングにより行う。この際、エッチング液には、例えばＣ
ｕを湿式エッチングする際に用いるエッチング液を使用
する。Ｃｕを湿式エッチングするエッチング液は、Ｔｉ
もエッチングすることができるが、ギャップ層６を形成
するＡｌ₂Ｏ₃はエッチングしないからである。また、エ
ッチング液は、これらに限定されることなく、ギャップ
層６、第１スペーサ層１４、第２スペーサ層１５、第３
スペーサ層１６に用いる材質の組み合わせにより適宜変
更可能である。ここで、トラック形成部２２において
は、第２マスク層１９のＣｒ層及び第１マスク層１８の
ＳｉＯ₂層が存在するため、広幅のトラック形成部２３
の外周縁部及び細幅のトラック形成部２４の下部のみが
エッチングされ、スペーサのＣｕ層及びＴｉ層が除去さ
れる。また、細幅のトラック形成部２４の下部について
は、トラック幅方向の幅が狭いため、第１スペーサ層１
４のＴｉ、第２スペーサ層１５のＣｕ層及び第３スペー
サ層１６のＴｉ層は全て除去される。したがって、細幅
のトラック形成部２４においては、図１２に示すよう
に、第１マスク層１８のＳｉＯ₂層は、ギャップ層６を
形成するＡｌ₂Ｏ₃層から離間しており、広幅のトラック
形成部２３を支持部として宙に浮いた状態になる。これ
により、次工程のエッチングを行う際のマスクパターン
が形成される。

【００４２】次に、図１３及び図１４に示すように、上
述のようにして形成されたマスクパターンをマスクとし
てエッチングを行い、当該マスクパターンから露出して
いるギャップ層６であるＡｌ₂Ｏ₃層及び下部磁極層５で
あるＣｏＺｒＮｂ層を厚さ０．５μｍ程度だけ除去す
る。これにより、ＳｉＯ₂層は、トラック形成部にのみ
残され、細幅のトラック形成部２４に残されたＳｉＯ₂
層の位置が最終的にインダクティブヘッド素子の上部磁
極のポール部を形成する。また、下部磁極層５であるＣ
ｏＺｒＮｂ層を厚さ０．５μｍ程度だけ除去することに
より、基板１側に形成された広幅の下部磁性層部５１
と、ギャップ層６側に形成された細幅の下部磁性層部５
２とが一体に構成される。そして、細幅の下部磁性層部
５２は、記録媒体と対向する媒体対向面の近傍にて、す
なわち、ギャップ層６との境界面近傍において記録媒体
上のトラック幅と同一幅を有している。エッチングは、
例えばＡｒガスによるイオンエッチングにより行い、入
射角度は５〜３０度に設定する。これにより、所望の形
状及び寸法に精度良くエッチングすることができる。し
たがって、細幅の下部磁性層部５２は、トラック幅方向
の両側の２方向と、摺動面と反対側の方向の３方向にお
いてギャップ層６との境界面からエッチング面にかけ
て、広がる方向に傾斜した形状を有している。

【００４３】次に、図１５、図１６及び図１７に示すよ
うに、スパッタリングにより、全面に例えばＡｌ₂Ｏ₃を
１μｍ程度被着させて、非磁性高硬度層１１を形成す
る。このとき、スパッタリングは、コリメートスパッタ
リングによることが好ましい。コリメートスパッタリン
グは、高周波（ＲＦ：Radio Frequency、以下ＲＦと称
する。）マグネトロン装置を使用し、基板１とターゲッ
ト材２６との間に、所定の大きさの格子状のフィルタを
設けたコリメート用制御板２５を配置して行うＲＦコリ
メートスパッタリングが好ましく、アルミナの飛来粒子
の入射角は、２０度以内が好ましい。図２７にＲＦマグ
ネトロンコリメートスパッタリングの概念図を示す。ま
た、コリメート用制御板２５は、図２８に示すように、
例えば基板厚み１０ｍｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）
材からなる円盤の中央部に板厚０．５ｍｍのステンレス
（ＳＵＳ３０４）材からなる２．５ｍｍピッチの格子状
のフィルタ部２７が設けられたものを用いる。これによ
り、スパッタリング時の凹部分への膜の付き回りが改善
され、凹部分の角部の空洞化を防ぐことが可能になり、
ＣＳＳ（Contact Start Stop）に対する信頼性を向上
することができる。

【００４４】そして、細幅の下部磁性層部５２上にある
ギャップ層６であるＡｌ₂Ｏ₃とスパッタリングによるＡ
ｌ₂Ｏ₃が接合することにより、上部磁極の形状を規制す
るガイドが形成される。すなわち、トラック形成部にお
いては、第２マスク層１９であるＣｒ層及び第１マスク
層１８であるＳｉＯ₂層によるマスクが存在するため、
上述した湿式エッチングにより第２スペーサ層１５であ
るＣｕ層及び第１スペーサ層１４であるＴｉ層がエッチ
ングされた細幅のトラック形成部２４の下部の空隙部に
おいては、Ａｌ₂Ｏ₃が被着することがない。

【００４５】また、非磁性高硬度層１１は、トラック幅
方向の両側の２方向と、摺動面と反対側の方向の３方向
において、ギャップ層６との境界面から非磁性高硬度層
１１上面にかけて、広がる方向に傾斜した形状を有して
いる。非磁性高硬度層１１は、ギャップ層６の上表面の
トラック幅方向の両端から非磁性高硬度層１１の上表面
にかけて広がる方向に傾斜を有した形状に形成される。
これにより、非磁性高硬度層１１は、ギャップ層６と一
体化し、上部磁極層９の形状及び上部磁極層９のトラッ
ク幅を規制するガイドが形成される。そして、上部磁極
の形成位置は、下部磁極を形成する際に用いたＣｒ膜及
びＳｉＯ₂膜によるマスクを用いて決定されるため、確
実に位置合わせがなされ、上部磁極と下部磁極とのトラ
ック合わせずれを生じることがない。したがって、フリ
ンジングの少ないヘッドを製造することができる。

【００４６】次に、図１８及び図１９に示すように、湿
式エッチングを行い、Ａｌ₂Ｏ₃をＲＦコリメートスパッ
タリングする際にマスクとして使用したＣｒ膜及びＳｉ
Ｏ₂膜を除去する。この際、エッチング液には、例えば
Ｃｕを湿式エッチングする際に用いるエッチング液を使
用する。Ｃｕを湿式エッチングするエッチング液は、Ｃ
ｒ及びＳｉＯ₂をエッチングすることができるが、非磁
性高硬度層及びギャップ層を形成するＡｌ₂Ｏ₃はエッチ
ングしないからである。また、エッチング液は、上述し
た条件を満たすものであれば、特に限定されるものでは
ない。

【００４７】これ以降の上部磁極の形成方法は、２通り
あり、１つ目の方法は、図２４〜図２６に示すように、
周知の工程によって、第３の絶縁層７１を形成し、第３
の絶縁層７１上にコイル層８を形成した後、コイル層８
を覆って第４の絶縁層７２を鍍金等の方法で形成する。
この時、上部磁極のトラック幅は前述の工程において既
に規制されているので、上部磁極のトラック部鍍金幅は
３μｍ以上にて形成しても良い。そして、保護膜１２を
形成し、媒体対向面に研磨を施して、複合型薄膜磁気ヘ
ッドを完成する。

【００４８】また、２つ目の方法は、図２０〜図２３に
示すように、コリメートスパッタリングあるいは、ＲＦ
バイアススパッタにより上部磁極材２１として、例え
ば、ＣｏＺｒＮｂを成膜する。その後、上部磁極材２１
を成膜した表面に機械研磨を施して平坦化を行い、第１
上部磁極層９１を形成する。以後の工程は、図２４〜図
２６に示すように、周知の工程により、第３の絶縁層７
１を形成し、第３の絶縁層７１上にコイル層８を形成し
た後、コイル層８を覆って第４の絶縁層７２を鍍金等の
方法で形成する。この時、上部磁極のトラック幅は前述
の工程において既に規制されているので、上部磁極のト
ラック部鍍金幅は３μｍ以上にて形成しても良い。そし
て、保護膜１２を形成し、媒体対向面に研磨を施して、
複合型薄膜磁気ヘッドを完成する。

【００４９】上記の説明においては、トラック幅精度を
向上させるために２層マスクに、主にドライプロセスに
て行う材料を選択したが、マスクにｉ線用ポジレジス
ト、スペーサに反射防止膜を使用することも可能であ
る。

【００５０】以上、複合型薄膜磁気ヘッドについて説明
したが、本発明は上記に限定されるものではなく、種々
の磁気ヘッドに適用可能である。

【００５１】また、本発明は、上記に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能
である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る磁気
ヘッドの製造方法によれば、トラック幅の狭い磁気ヘッ
ドにおいても上部磁極及び下部磁極を高精度に形成する
とともに、上部磁極と下部磁極との位置合わせを確実に
行うことができるため、高密度磁気記録媒体に対応でき
る磁気ヘッドを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る複合型薄膜磁気ヘッドの一
構成例を示す斜視図である。

【図２】図１の複合型薄膜磁気ヘッドの要部を抜き出し
て示す断面図である。

【図３】図１の複合型薄膜磁気ヘッドの要部を抜き出し
て示す断面図である。

【図４】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、ＭＲヘッド素子として、基板上に下部シールド
層、第１の絶縁層、ＭＲ素子層、電極層及び第２の絶縁
層とが形成された状態を示す斜視図である。

【図５】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、第１の絶縁層上に下部磁極層が形成された状態
を示す斜視図である。

【図６】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、マスク層上に電子線レジストが塗布された状態
を示す斜視図である。

【図７】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、電子線レジスト中に所定のパターン潜像を形成
した状態を示す斜視図である。

【図８】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、電子線レジストを現像してマスクパターンを形
成した状態を示す斜視図である。

【図９】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、第２マスク層であるＣｒ層が所定形状にパター
ニングされた状態を示す斜視図である。

【図１０】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、第２マスク層であるＣｒ層によるマスクパタ
ーンをマスクとして、第１マスク層であるＳｉＯ₂層、
第３スペーサ層である第２のＴｉ層と、第２スペーサ層
であるＣｕ層の上層１０ｎｍ程度をエッチングした状態
を示す斜視図である。

【図１１】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、第１マスク層であるＳｉＯ₂層及び第２マス
ク層であるＣｒ層をマスクとして、第２スペーサ層であ
るＣｕ層及び第１スペーサ層である第１のＴｉ層をエッ
チングした状態を示す斜視図である。

【図１２】図１１中、Ｘ₁−Ｘ₂線における断面図であ
る。

【図１３】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、第１マスク層であるＳｉＯ₂層及び第２マス
ク層であるＣｒ層をマスクとして、ギャップ層であるＡ
ｌ₂Ｏ₃層及び下部磁極層であるＣｏＺｒＮｂ層を厚さ
０．５μｍ程度エッチングした状態を示す斜視図であ
る。

【図１４】図１３中、Ｘ₃−Ｘ₄線における断面図であ
る。

【図１５】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、下部磁極層であるＣｏＺｒＮｂ層上に非磁性
高硬度層１１であるＡｌ₂Ｏ₃が形成された状態を示す斜
視図である。

【図１６】図１５中、Ｘ₅−Ｘ₆線における断面図であ
る。

【図１７】図１５中、Ｘ₇−Ｘ₈線における断面図であ
る。

【図１８】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、第１マスク層であるＳｉＯ₂層及び第２マス
ク層であるＣｒ層がエッチングされた状態を示す斜視図
である。

【図１９】図１８中、Ｘ₉−Ｘ₁₀線における断面図であ
る。

【図２０】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、ギャップ層及び非磁性高硬度層上に上部磁性
材であるＣｏＺｒＮｂを形成した状態を示す斜視図であ
る。

【図２１】図２０中、Ｘ₁₁−Ｘ₁₂線における断面図であ
る。

【図２２】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、ギャップ層上に上部磁性材あるＣｏＺｒＮｂ
を形成した状態を示す斜視図である。

【図２３】図２２中、Ｘ₁₃−Ｘ₁₄線における断面図であ
る。

【図２４】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、第３の絶縁層、第４の絶縁層、コイル層及び
上部磁極層を形成した状態を示す斜視図である。

【図２５】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、保護層を形成した状態を示す斜視図である。

【図２６】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、磁気記録媒体との摺動面となる面に対して研
磨を施した状態を示す斜視図である。

【図２７】コリメートスパッタリングの概念を説明する
図である。

【図２８】コリメート用制御板を示す上面図である。

【図２９】従来の製造方法により作製した複合型薄膜磁
気ヘッドを示す斜視図である。

【符号の説明】

１基板、５下部磁極層、５１広幅の下部磁極層、
５２細幅の下部磁極層、６ギャップ層、９上部磁
極層、１３スペーサ層、１４第１スペーサ層、１５
第２スペーサ層、１６第３スペーサ層、１７マス
ク層、１８第１マスク層、１９第２マスク層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下部磁極層と上部磁極層とをギャップ層
を介して積層形成し、磁気ギャップを構成してなる磁気
ヘッドの製造方法において、下部磁極層上にギャップ層を形成した後、トラック幅に
対応してパターニングされたトラック幅規制マスクを配
し、これをマスクとして下部磁極層の中途部までエッチ
ングすることで下部磁極層のトラック幅を規制する工程
と、上記トラック幅規制マスク上から非磁性材をギャップ層
表面よりも突出するような厚さで成膜する工程と、上記トラック幅規制マスクを除去する工程と、上記トラ
ック幅規制マスクの除去により形成される凹部を埋める
ように磁性材料を成膜し、上部磁極層を形成する工程と
を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】上記トラック幅規制マスクを多層膜によ
り構成し、パターニングの際にギャップ層と接するスペ
ーサ層を溶解除去してギャップ層から離間した状態とす
ることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの製造方
法。
【請求項３】上記多層膜は、下部磁極層側から第１マ
スク層と、第２マスク層との２層構造からなることを特
徴とする請求項２記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】上記第１マスク層は、ＳｉＯ₂からなる
ことを特徴とする請求項３記載の磁気ヘッドの製造方
法。
【請求項５】上記第２マスク層は、Ｃｒからなること
を特徴とする請求項３記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】上記スペーサ層は、多層構造からなるこ
とを特徴とする請求項２記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】上記スペーサ層は、下部磁極層側から第
１スペーサ層と、第２スペーサ層と、第３スペーサ層と
の３層構造からなることを特徴とする請求項２記載の磁
気ヘッドの製造方法。
【請求項８】上記第１スペーサ層は、Ｔｉからなるこ
とを特徴とする請求項７記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】上記第２スペーサ層は、Ｃｕからなるこ
とを特徴とする請求項７記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】上記第３スペーサ層は、Ｔｉからなる
ことを特徴とする請求項７記載の磁気ヘッドの製造方
法。