JPH0244511A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - 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］ この発明は、磁気ディスク装置などにおいて磁気記憶媒
体との間で信号の授受を行うための薄膜磁気ヘッドの製
造方法に関する。

［従来の技術］ 薄膜磁気ヘッドは、従来のバルクのコアを用いた磁気ヘ
ッドに比して小型であるので、トラック幅を小さくする
ことができるとともに、高周波数帯域での記録が可能と
なるから、いずれの場合にも高密度化が期待できる。従
って、磁気ディスク装置の浮動式磁気ヘッドにおいてそ
の利点を生かして使用されている。

第３図はこのような薄膜磁気ヘッドの一例を示す乙ので
、この薄膜磁気ヘッドは非磁性基板ｌ上に磁性材料から
なる下部コア２を成膜し、その上にギャップ形成用の絶
縁物３を介して導電性材料からなる複数のコイル４の介
在された絶縁層５、及び、Ｎｉ−Ｆｅ、　Ｆｅ−５ｉ−
ＡＩ、あるいはＣｏ系アモルファス等の磁性材料からな
る上部コア６を、合計１５μｍ程変の厚さとなるように
順次成膜したものであり、上記下部コア２と上部コア６
とはそれぞれの後端において磁気的に接続されて図示せ
ぬバックコア部を構成し、また、それぞれの先端よ」二
足絶縁物３を介して対向させられてヘットギャップ部７
を構成する。そして上記各コイル４は、上記バックコア
部を中心として同心上に配置されており、これら各コイ
ル４に通電することによって上記下部コア２及び上部コ
ア６に起磁力が生じ、この起磁力により流れろ磁束が上
記へラドギャップ部から漏洩して図示せぬ磁気記憶媒体
に記録が行われるようになっている。

このような薄膜磁気ヘッドの製造工程においては、上部
コア６はスパッタリングや蒸着により絶縁層５全面に渡
って成膜され、この後レジストマスク層８を介したイオ
ンミリングにより所定形状にエツチングされるようにな
っているが、従来よりこのエツチングには、レジストマ
スク層８のみをマスクに用いる方法と、無機材マスクを
用いる方法の２種類が提供されている。

以下、両押をヘッドギャップ部７の部分を例にとり、第
４図ないし第５図を参照して説明すると、レジストマス
ク層８のみを用いる場合には、まずスピンコード法等に
よりフォトレジストを上部コア６全而に渡って塗布し、
フォトリソグラフィーにより所定形状のレノストマスク
層８を形成する。

ついで、第４図（イ）に示すように上部コア６に向けて
イオンビーム９を入射角０−０°の状態で照射して第４
図（ロ）に示すように上部コア６をレジストマスク層８
に覆われた部分を残してエツチングする。そして、この
後、残余のレジストマスク層８を除去することにより所
定形状の上部コア６が形成される。

これに対して無機材マスクを用いる場合には、第５図（
イ）に示すように、まずスパッタ等により上部コア６の
全面に渡ってＴｉ等の無機材マスク層１０を成膜し、つ
いで上記と同様にして所定形状のレジストマスク層８を
形成する。ついで、第５図（ロ）に示すようにレジスト
マスク層８をマスクとして無機オマスク層１０をエツチ
ングして所定形状に形成し、この後レジストマスク層８
を除去する。そして、第５図（ハ）に示すように上部コ
ア６に向かってイオンビーム９を入射角θ＝θ°で照射
し、第５図（ニ）に示すように無機材マスク層１０をマ
スクとして上部コア６を所定形状にエツチングする。

［発明か解決しようとする課題］ ところで、上述した従来の各上部コア形成方法は、それ
ぞれ次のような欠点を有していた。

まず、上部コア６のエツチングのマスクとしてレジスト
マスク層８を用いろ場合、イオンビーム９の入射角を加
工精度上置も何刊なθ＝０°に設定しているが、この状
態ではイオンビーム９の跳ね返りに伴う上部コア６のレ
ジストマスク層８への再付着現象が避けられない。この
再付着現象はエツチングされろ上部コア６の膜厚が厚い
ほど顕粁に発生ずるという性質を有し、軽度の付着であ
れば後の洗浄工程で除去できるので問題とはならないが
、特にレジストマスク層８が厚い上部コア６の段差部分
、すなわちバックコア部７付近では第４図（ロ）に示す
ようにレノストマスク層８の側面が全面に渡って薄壁１
１で覆われてしまうので、後の洗浄工程での除去が困難
となり、結果として第４図（ハ）に示すように薄壁！ｌ
が残されて製品としての外観を損なうのは熱論のこと、
後工程ての成膜にも影響を与え、さらには性能にも影響
を与えることがあった。

また、上部コア６のエツチングのマスクとして無機材マ
スク層ｌＯを用いる場合には、無機材マスク層ＩＯがス
パッタ等で薄く均一に成膜されて部分的な厚さの増加が
生じ無いので、上部コア６のエツチング時の再付着現象
は生じないが、無機材マスク層ｌＯのエツチングを、上
部コア６をエツチングすること無く行うことが困難であ
った。また、上部コア６のエツチング時においては、無
機材マスク層１０自身られずかづつエツチングされるの
で、無機材マスク層１０の膜厚は上部コア６のエツチン
グ終了までに無くなってしまわないよう有る程度厚くす
る必要があり、成膜に要する時間が長くなりがちであっ
た。

この発明は、このような背景の下になされたもので、エ
ツチングのマスクとしてレジストマスク層及び無機材マ
スク層を併用するという前提で、再付着現象の影響を排
除できるという長所を損なわず、また特別なエツチング
方法も必要とせず、さらには、無機材マスク層の成膜に
要する時間を削減でき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。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、この発明は上部コアを以下
の各工程に従って所定形状に形成するものである。

（１）上部コア上に該上部コアを覆う無機材マスク層を
形成すると共に、該無機材マスク層上に所定形状のレジ
ストマスク層を形成するマスク層作成工程。

（２）上記レジストマスク層の被覆状態でイオンビーム
を照射して上記無機材マスク層及び上記上部コアの厚さ
方向途中の位置までを所定形状にエツチングする一次エ
ッチング工程。

（３）該一次エッチング工程によって所定形状にエツチ
ングされた無機材マスク層上の上記レジストマスク層を
除去するレジスト除去工程。

（４）上記所定形状にエツチングされた無機材マスク層
の被覆状態で再度イオンビームを照射することにより、
上記上部コアを所定形状にエツチングする二次エツチン
グ工程。

［作用　］ 上記の方法においては、一次エッチング工程でレジスト
マスク層をマスクとして上部コアの厚さ方向途中の位置
までを所定形状にエツチングするので、無機材マスク層
のエツチングに特別なエツチング方法を必要とせず、ま
た、二次エツチング工程における上部コアのエツチング
量も減少するので無機材マスク層の厚さも薄くすること
ができ、さらにはイオンビームによる上部コアのエツチ
ングに伴ってレジストマスク層に付着する付着物のｍら
減少する。

［実施例］ 以下、第１図（イ）ないしく二）を参照して、本発明の
詳細な説明する。なお、本実施例は第３図に示す構造の
薄膜磁気ヘッドに結ける上部コア６を所定形状に形成す
る場合の例であり、同一の構成要素には同一符号を付し
、その説明を省略する。

本実施例において上部コア６を所定形状に形成するには
第１図（イ）に示すように、まず、スパッタあるいは蒸
着により上部コア６の全面に渡って無機材マスク層１２
を成膜し、ついでフォトレジストをスピンコード法等に
より無機材マスク層１２上に塗布してフォトリソグラフ
ィーにより目的とする上部コア形状と同一形状のレジス
トマスク層８を形成する（マスク層作成工程）。なお、
無機材マスク層１２に用いられる無機材としてはＴｉ、
Ｏｒ、０％　Ａｌｔ０３などが挙げられる。

レジストマスク層８が作成されたら、ついで無機材マス
ク層１２に向かってイオンビーム９を照射して、第１図
（ロ）に示すように無機材マスク層１２をレジストマス
ク層８をマスクとして所定形状にエツチングすると共に
、上部コア６乙、その厚さ方向途中の位置までエツチン
グする（一次エッチング工程）。この時、上部コア６の
エツチング深さは、イオンビーム９の照射に伴ってレジ
ストマスク層８の側面に形成される薄壁１３が後の洗浄
で確実に除去できる範囲に止どまるように定められる。

また、この場合のエツチングは、プラズマ中で生成した
イオンを電界で加速してエツチングを行ういわゆるイオ
ンエツチング法によるものである。

上部コア６が所定量だけエツチングされたら、ついで、
第１図（ハ）に示すように、残余のレジストマスク層８
及び薄壁１３を除去し、残余の無機材マスク層１２を表
面に露出させる（レノスト除去工程）。そして、表面に
露出した無機材マスク層１２をマスクとして再度イオン
ビーム９を照射して上部コア６を無機材マスク層１２に
覆われた部分を残してすべてエツチングすれば、第１図
（ニ）に示すように上部コア６が所定形状に形成される
のである（二次エツチング工程）。

このように本実施例では、無機材マスク層１２を所定形
状にエツチングする一次エッチング工程において、無機
材マスク層１２のみならず上部コア６をしその厚さ方向
途中の位置までエツチングするので、無機材マスク層１
２を所定形状に形成するにあたって特別なエツチング法
を用いること無く、イオンエツチング法等の周知のエツ
チング法を用いることができ、また、無機材マスク層１
２をマスクとする二次エツチング工程での上部コア６の
エツチング法も減少するのて、無機材マスク層１２の膜
厚も従来より薄くすることができる。

そして、一次エッチング工程における上部コア６のエツ
チングは、レジストマスク層８に形成されるｉ−Ｖ壁１
３が後のレジスト除去に伴う洗浄で確実に除去できろ範
囲で行われるので、所定形状に形成された上部コア６に
再付着現象の影響が残ることら無い。

ここで、マスク層作成工程で成膜する無機材マスク層１
２の膜厚と、一次エッチング工程でエツチングする上部
コア６のエツチング量との関係について説明すると、第
２図に示すように、上部コア６の膜厚をＬい一次エソチ
ングで残される上部コア６の膜厚をし７、無機材マスク
層１２の膜厚をＬ３とし、上部コア６及び無機材マスク
層１２のイオンビーム９に対するエツチングレートをそ
れぞれＲＡ、ｎ、、一次エッチング工程において許容さ
れるエツチングが、すなわち薄壁１３を除去可能な最大
エツチング爪をｔ１６８とすれば、まず、一次エソヂン
グ工程におけるエツチング量が最大エツチングｆｆｌ　
ｔ　ＩＩＩＩＩＫを超えてはならないことから、 ｊ　＋＋　ｊ　３　　ｔ　２＜　ｔｆｆｌａｘ　　　　
　・−Ｃ１）なる条件式が得られ、また、二次エツチン
グ工程においては、上部コア６のエツチング終了時点で
無機材マスク層１２が残存している必要があることから
、 Ｌ２・Ｒａ／　ＲＡ　＜　ｔ　３　　　　　　　・・・
（２）なる条件式が得られ、これら（１）（２）式より
、次のような関係が導き出される。

具体例を挙げると、ｔ　Ｉ＝２．５ｕｍＳＲｅ／ｎＡ０
．５、ｔ　、、、、、＝　２．０μｍであれば、０５・
ｔ　＋　＜　ｔ　３＜　ｔ　２　０　、５となり、これ
より、 ｔ２＝１．１μｍの時、０．５５μｍ＜　ｔ：＋＜０．
６μｍというように上部コア６の膜厚ｔ、及び最大エツ
チング法ｊｍａｘに対応するｔ、とし３との最適値か求
められる。

し発明の効果コ 以上説明したように、この発明は一次エッチング工程で
レジストマスク層をマスクとして無機材マスク層を所定
形状にエツチングする際に、上部コアをもその厚さ方向
途中の位置までエツチングするものであるから、無機材
マスク層のエツチングに何等特別なエツチング方法を用
いる必要は無く、また、無機材マスク層の厚さも二次エ
ンチング工程における上部コアのエツチング量が減少す
ることから従来の無機材マスクを用いる方法に比して薄
くて済み、その成膜時間も短縮される。そして、一次エ
ッヂング工程における上部コアのエツチング深さを、再
付着現象によってレジストマスク層に付着する付着物が
後に確実に除去できる範囲に止どまるように定めること
により、再付着現象の影響を確実に排除することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）ないしく二）は本発明の一実施例の工程を
示す図、第２図は上部コア形成の途中の状態を示す断面
図、第３図は薄膜磁気ヘッドの構造を示す断面図、第４
図（イ）ないしくハ）は従来の上部コア形成方法の８捏
を示す図、第５図は（イ）ないしく二）は従来の他の上
部コア形成方法の工程を示す図である。 ２・・・・・・下部コア、 コイル、５・・・・・・絶縁層、 ６・・・・・・上部コア、８ ・・イオンビーム、１ ２　・・ レジストマスク層、９・・ ・・・無機材マスク層。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁性材料からなる下部コア上に、導電性材料からなるコ
   イルの介在された絶縁層、及び、その一端が前記下部コ
   アと接続する磁性材料からなる上部コアを順次積層し、
   この後、前記上部コアをエッチングにより所要形状に形
   成してなる薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、 前記絶縁層上に積層された上部コアに該上部コアを覆う
   無機材マスク層を形成すると共に、該無機材マスク層上
   に所定形状のレジストマスク層を形成するマスク層作成
   工程と、 前記レジストマスク層の被覆状態でイオンビームを照射
   して前記無機材マスク層及び前記上部コアの厚さ方向途
   中の位置までを所定形状にエッチングする一次エッチン
   グ工程と、該一次エッチング工程によって所定形状にエ
   ッチングされた無機材マスク層上の前記レジストマスク
   層を除去するレジスト除去工程と、 前記所定形状にエッチングされた無機材マスク層の被覆
   状態で再度イオンビームを照射することにより、前記上
   部コアを所定形状にエッチングする二次エッチング工程
   と、 を具備してなることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造
   方法。