JPH04222911A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高性能な薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置の高性能化に伴い、そ
れに用いる薄膜磁気ヘッドにも種々の高性能化が要求さ
れている。その中でも特に磁気ディスク装置の両記録密
度向上のため、高抗磁力媒体への薄膜磁気ヘッドの記録
能力向上および高精度なトラック幅制御が大きな課題と
なっている。

【０００３】薄膜磁気ヘッドはセラミック基板上に薄膜
形成技術を用いて素子を形成し、磁気ディスク装置用の
スライダー形状にして用いるので薄膜磁気ヘッドを装置
に搭載する時は浮上レールに対して裏面側に平行にジン
バルを接着して磁気ヘッドアセンブリ状態とする。薄膜
磁気ヘッドの具体的な構成はまずアルミナ等の絶縁物で
被覆されたセラミック基板上に下部磁性層、磁気ギャッ
プ層を形成し、さらにその上に下部絶縁層，コイル層，
上部絶縁層，上部磁性を順次積層し、最終的にはその層
数分絶縁層を増加させ、各層の絶縁をとる構成とする。 ここで薄膜磁気ヘッドの記録性能を向上するためには、
上記の下部磁性層および上部磁性層を用いる磁性材料を
飽和磁束密度を大きくする必要がある。一般的な薄膜磁
気ヘッドの磁性材料は主に鉄とニッケルの合金であるパ
ーマロイを電気めっきにより作成するため、磁性層の形
状を縁取りする形でフォトレジストパターンを形成した
後にめっきするフレームめっき法を用いれば、容易に所
望の磁性層の組成や構成が複雑であるため電気めっきで
磁性層を形成することは容易ではない。現在、高飽和磁
束密度材料として有望なものは鉄をベースの元祖として
鉄系合金や非磁性材料により多層化したもの、あるいは
鉄，コバルトをベースとしてニッケルや希土類元素を添
加した結晶性材料やコバルト，ニオブ系アモルファス合
金およびその窒化膜がある。これらの磁性膜は主にスパ
ッタ法により形成するため磁性層特に上部磁性層のパタ
ーン形成には工夫が必要である。

【０００４】図２にフォトレジストのみをマスクとして
上部磁性層パターンを形成する従来例を、また図３にア
ルミナをエッチングマスクとして上部磁性層パターンを
形成する従来例を示す。

【０００５】まず、図２で示す従来例の工程は、下部磁
性層１上に磁気ギャップ層２，下部絶縁層３，コイル層
４，上部絶縁層５を順次積層し、パターン化した後、上
部磁性層チングするためのマスクであるフォトレジスト
パターン７を形成する。ここで最終製品状態となる位置
のＢ−Ｂ′矢視方向からみた形を図（ｂ）に示している
。次にアンゴン等のイオンビームでエッチングすると図
２（ｃ）の形となり、図２（ｄ）でフォトレジストパタ
ーン７を除去すれば上部磁性層６をパターン化すること
ができるが、この際エッチングされた膜に角のような突
起８が残る。これはいわゆる再付着というもので、アン
ゴン等により上部磁性層６がエッチングされる時、エッ
チングされた粒子は全方向にある広がりをもって飛散す
るため、その粒子の運動方向に壁があれば一度エッチン
グされた粒子はその壁に付着するという現象に起因して
いる。エッチングが終了した時に、このフォトレジスト
パターン７も同時になくなる形をとることができればこ
の再付着現象は生じないが、上部磁性層６は段差をまた
がる形に形成し、かつそのエッチングマスクとして用い
るフォトレジストは粘性体であるため、段差の上と段差
の周囲（Ｂ−Ｂ′部）では膜厚が異なり、後者のほうが
常に厚い。そのため、Ｂ−Ｂ′部ではフォトレジスト膜
厚が必要以上に厚くなってしまう（図中Ｌ＞ｌ）。この
再付着現象は、フォトレジストパターン７の膜厚Ｌが厚
い程、またその角度θが大きい程残りやすい。再付着が
発生すると、薄膜磁気ヘッドの性能が劣化するだけでな
く、この上部磁性層６の上に形成するアルミナ等の保護
膜に欠陥を生じさせるという問題があった。

【０００６】次に、図３（ａ）で示す従来例の工程は、
下部磁気層１上に磁気ギャップ層２，下部絶縁層３，コ
イル層４，上部絶縁層５を順次積層，パターン化した後
、上部磁性層６を基板全体にスパッタ法で付着し、その
上にさらにアルミナ９を基板全体にスパッタ法で付着す
る。次に上部磁性層６の形状に第２図同様フォトレジス
トパターン７を形成している。つぎにＣ−Ｃ′矢視図が
図３（ｂ）である。ここでＣＦ４等の反応性ガスを用い
てイオンビームエッチングしフォトレジストパターン７
の下以外の領域のアルミナ９を除去し、図３（ｃ）の形
状とする。反応性ガスを用いるのはアルゴウによるアル
ミナのエッチングレートが遅いためである。次にフォト
レジスト７を酸素プラズマにより灰化除去し図３（ｄ）
の形状とし、既に形成したアルミナマスク９を用いて上
部磁性層６をアルゴン等のガスを用いてイオンビームエ
ッチングし図３（ｅ）の形状とし上部磁性層６の形成が
終了する。この従来例では異なるガスを用いて２回のイ
オンビームエッチングをしたり、酸素プラズマ処理をし
なければならないため、工程が煩雑で工程数が多いとい
う課題があった。図４（ａ），（ｂ）は薄膜磁気ヘッド
スライダーおよび素子部拡大図を示す。図２，図３を同
一部には同一番号を付してある。このＤ−Ｄ′断面が図
２，図３のＢ−Ｂ′断面，Ｃ−Ｃ′断面に相当する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来薄膜磁
気ヘッドの製造方法では、上部磁性層をイオンビームエ
ッチングする時、パターン周辺部に再付着による突起が
生じて、上部磁性層の上に形成する保護膜に欠陥を生じ
させたり、またその他の製法ではエッチング工程が複数
で、長くなるという課題があった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、工程
数の増加なしに、突起のない上部磁性層を有する高品質
の薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、上部磁性層上に、その上部磁性層の材料と
化学エッチング時に選択エッチング性のある材料の膜を
介在させてフォトレジスト等のエッチングマスクを形成
した後、イオンビームエッチングによる前記上部磁性層
をパターン形成する工程と、選択エッチング性のある材
料の膜のみがエッチングされるエッチング液を用いて化
学エッチングし、エッチングマスクもあわせて除去する
工程とを有する構成よりなる。

【００１０】

【作用】本発明は上記構成により上部磁性層上に形成し
た上部磁性壮途化学エッチングにおいて選択性のある材
料と上部磁性壮途を上部磁性層エッチングマスクにより
同時にイオンビームエッチングした後、上部磁性層と化
学エッチングにおいて選択性のある材料を化学エッチン
グ除去することによって、一度のイオンビームエッチン
グにより容易に上部磁性層を形成することができる。ま
た、イオンビームエッチングによって生じた再付着物に
よる突起は上部磁性層と化学エッチングにおいて選択性
のある材料をエッチング除去する時、上部磁性層エッチ
ングマスクと同時に除去されるため、上部磁性層形成後
不要な物が残ることはない。また、上部磁性層エッチン
グマスクを薄くしても上部磁性層エッチングマスクがイ
オンビームエッチングによってなくなった後も、上部磁
性層と化学エッチングにおいて選択性のある材料が緩衝
材となるため、上部磁性層が直接ダメージをうけること
なく安定した寸法で上部磁性層を形成することができる
。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１２】図１（ａ）は本発明の一実施例の工程を示
し。従来例の図２，図３と同一箇所には同一番号を付し
てある。すなわちアルミナ等の絶縁物で被覆されたセラ
ミック基板上にアモルファス，鉄系磁性体等からなる下
部磁性層１を形成し、その上にアルミナ等の絶縁材料に
よる磁気ギャップ層２，感光性材料やＳｉＯ２等の絶縁
物からなる上部絶縁層５を順次形成した後、さらにアモ
ルファス，鉄系磁性体等からなる上部磁性層６を基板全
体にスパッタ法により付着する。コイル層を２層以上形
成する場合はその層分絶縁層を増加する。次に上部磁性
層６上全体に、本発明の特徴である、上部磁性層６と化
学エッチングにおいて選択性のある材料１１、例えば銅
，金，チタン等の材料をスパッタ法、あるいはメッキ法
等により付着する。次に従来例と同じように、上部磁性
層６をパターン化するためのエッチングマスク７をフォ
トレジストあるいは選択メッキにより上部磁性層６の形
状にて形成し、Ａ−Ａ′断面を表す図１（ｂ）の形状と
する。次に図１（ｃ）に示すようにアルゴン等のイオン
ビームにより上部磁性層６と化学エッチングにおいて選
択性のある材料１１および上部磁性層６の不要部をエッ
チングマスク７を介してエッチング除去する。この際エ
ッチングマスク７をエッチング後の膜厚を極力薄くする
ように、エッチング量に対してエッチングマスクの厚み
を調整する。最後に図１（ｄ）に示すように上部磁性層
６と化学エッチングにおいて選択性のある材料１１を化
学エッチング除去する。化学エッチングには、材料１１
が銅である場合は過硫酸アンモニウム系のエッチング液
、金である場合はヨウ化カリ系のエッチング液、チタン
である場合は水酸化アンモニウム系のエッチング液等を
用いる。これらのエッチング液はアモルファス、あるい
は鉄系磁性材料からなる上部磁性層６をエッチングしな
いため、このエッチングにより上部磁性層６と化学エッ
チングにおいて選択性のある材料１１のみがエッチング
され、その結果材料１１上の上部磁性層エッチングマス
ク７および再付着からなる突起８も同時に剥離除去され
、上部磁性層６のみが残り上部磁性層６の形成が終了す
る。この際エッチングマスク７の膜厚を厚く調整するこ
とにより、図１（ｅ）に示すように磁気ギャプ層２およ
び下部磁性層１の上部磁性層６の幅より広い部分を同時
にエッチング除去し上部磁性層６と下部磁性層１をほぼ
同じ幅とすることができる。

【００１３】上記のように上部磁性層と化学エッチング
において選択性のある材料を用いてイオンビームエッチ
ングにより上部磁性層６を形成する場合、その材料は上
部磁性層６がエッチングされないエッチング液によって
エッチングされる材料であれば何でもよいということは
いうまでもない。

【００１４】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、上部磁性層上に、その上部磁性層の材料と化
学エッチング時に選択エッチング性のある材料の膜を介
在させてフォトレジスト等のエッチングマスクを形成し
た後、イオンビームエッチングによる上部磁性層をパタ
ーン形成する工程と、選択エッチング性のある材料の膜
のみがエッチングされるエッチング液を用いて化学エッ
チングし、エッチングマスクもあわせて除去する工程と
を有する構成によるので、工程数の増加なしに再付着物
による突起がなく、イオンビールによるダメージもない
高精度の上部磁性層を有する薄膜磁気ヘッドを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドの製造方法
の工程断面図　　　　 【図２】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の工程断面図
【図３】同じく従来の別の薄膜磁気ヘッドの製造方法の
工程断面図 【図４】薄膜磁気ヘッドスライダーの斜視図および素子
部の拡大図 【符号の説明】 １　　下部磁性層 ２　　磁気ギャップ層 ３　　下部絶縁層 ４　　コイル層 ５　　上部絶縁層 ６　　上部磁性層 ７　　エッチングマスク １１　　上部磁性層と化学エッチング時に選択エッチン
グ性のある材料の膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　セラミック等の基板上に下部磁性層，
   磁気ギャップ層，下部絶縁層，コイル層，上部絶縁層お
   よび上部磁性を順次形成し、前記上部磁性層をイオンビ
   ームエッチングでパターン形成する薄膜磁気ヘッドの製
   造方法において、前記上部磁気性層上に、その上部磁気
   性層野材料と化学エッチング時に選択エッチング性のあ
   る材料の膜を介在させて、フォトレジスト等のエッチン
   グマスクを形成した後、イオンビームエッチングによる
   前記上部磁性をパターン形成する工程と、前記選択エッ
   チング性のある材料の膜のみがエッチングされるエッチ
   ング液を用いて、化学エッチングし、前記エッチングマ
   スクもあわせて除去する工程とを有することを特徴とす
   る薄膜磁気ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】　　上部磁性層のパターン形成に加えてそ
   の上部磁性層の下部を除く磁気ギャップ層および下部磁
   性層まで連続してイオンビームエッチングを施してパタ
   ーン形成す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。