JPH05258236A

JPH05258236A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH05258236A
Application number: JP4058038A
Authority: JP
Inventors: Mitsumasa Oshiki; 満雅押木; Takeshi Nakada; 健中田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1993-10-08
Anticipated expiration: 2014-09-06
Also published as: JP2945203B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ヘッド素子部が薄膜技術によって積層形成され
る薄膜磁気ヘッドの製造方法に関し、薄膜技術で積層形
成される薄膜磁気ヘッドを効率的に製造可能とし、しか
も各工程を円滑かつ品質を低下させることなしに実現す
ることを目的とする。【構成】基板35上に形成したエッチング性に富んだ剥離
層36に、摺動凸部23を形成するための凹部40を形成し、
その上に少なくともヘッド素子部を構成する絶縁層や磁
性膜を成膜するプロセスと、前記の各プロセスの後、ヘ
ッド素子部を１個ずつ分離するとともに、前記の剥離層
36をエッチングして、ヘッド素子部を基板35から分離す
る工程を含むことで、薄膜磁気ヘッドを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】磁気ディスク装置における情報の
記録／再生に磁気ヘッドが使用されるが、本発明は、ヘ
ッド素子部が薄膜技術によって積層形成される薄膜磁気
ヘッドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

〔薄膜磁気ヘッドとその製造方法〕図９は薄膜磁気ヘッ
ドの全容を示す斜視図と薄膜磁気ヘッドをスプリングア
ームに取り付けた状態の斜視図である。 (a)図に示すよ
うに、薄膜磁気ヘッドは、スライダ部１とヘッド素子部
２とで構成され、スライダ部１の後端1rにヘッド素子部
２が成膜技術とリソグラフィ技術によって積層形成され
ている。３は薄膜コイルの端子である。

【０００３】浮上レールｒやスライダ部１前端1fの流入
斜面ｓは、ヘッド素子部２の形成後に、スライダ部１を
研削することによって形成される。そして (b)図のよう
に、スライダ部１をバネ力の弱いジンバル４を介してス
プリングアーム５に取り付け、スプリングアーム５の根
元を、磁気ヘッド位置決め機構に取り付け、ギャップＧ
を磁気記録媒体に対向させることで、情報の記録／再生
を行なう。

【０００４】図10は、薄膜磁気ヘッドにおけるヘッド素
子部２の成膜プロセスを工程順に示す断面図である。ま
ず、(a) のようにに、スライダ部となるAl₂O₃・TiＣの
基板（ウェハ）13上に、Al₂O₃ をスパッタして下部保護
膜６とし、その上に磁性体であるNiFeをメッキして下部
磁極層７とする。このとき、１枚の基体13上に、マトリ
クス状に数百個分の下部磁極層７を形成し、最後に１個
ずつ分離する。

【０００５】(b)のように、下部磁極層７の上に、非磁
性体であるAl₂O₃ をスパッタで成膜してギャップ層８を
形成し、先端部をギャップＧにする。次に (c)のよう
に、ギャップ層８上にフォトレジストをスピンコート
し、所望形状に露光・現像後、熱硬化させ、コイル絶縁
層10ａを形成する。

【０００６】このコイル絶縁層10ａの上に (d)のように
Cuをメッキしてパターニングし、 (f)工程に示す上部磁
極層11の後端11ｂを中心とする渦巻き状の薄膜コイル９
を形成する。そして (e)のように、薄膜コイル９上にフ
ォトレジストをスピンコートし、熱硬化させてコイル絶
縁層10ｂを形成し、その上に (f)のように磁性体である
NiFeをメッキで成膜し、パターニングして上部磁極層11
を形成する。

【０００７】このとき、下部磁極層７の後端上に、上部
磁極層11の後端11ｂを直接重ねることで、ギャップＧを
挟んだ閉磁路を形成する。なお、以上の工程において、
各膜の形状は、成膜後にリソグラフィ技術とエッチング
によって所定パターンに形成される。

【０００８】最後に (g)のように、上部磁極層11の上に
Al₂O₃ をスパッタして上部保護膜12を形成する。その
後、前記ヘッド素子部２の対が数個〜10個単位のスライ
ダブロックに分離し、スライダブロックの状態で、15で
示す研削位置まで研削研摩して、ギャップ深さGDを決定
する。

【０００９】図11はこうして作製された薄膜磁気ヘッド
のヘッド素子部の斜視図である。下部磁極層７および上
部磁極層11の先端を絞った形状とすることで、下部磁極
部7pおよび上部磁極部11ｐを形成し、磁束がギャップ層
８の先端で形成されるギャップＧに集中するようにして
いる。また、薄膜コイル９は、上部磁極層11の後端11ｂ
を中心にして渦巻き状に形成されている。3a、3bはリー
ドパターンであり、図９における端子３、３に接続され
ている。

【００１０】〔従来の薄膜コイルの作製方法〕図12はレ
ジストパターンを用いて薄膜コイルを作製する方法を工
程順に示す断面図である。まず、 (1)に示すように、図
10の(c) 工程で作製された下部絶縁層10ａの上に、メッ
キベース16を蒸着やスパッタで成膜し、その上に (2)に
示すようにフォトレジストを塗布し、75℃程度で30分間
加熱してプリベーク処理することで、６〜７μｍ厚のフ
ォトレジスト膜17を形成する。

【００１１】次に (3)のように、フォトマスク18の上か
ら紫外線を照射して露光し、現像液で現像すると、 (4)
のようにレジストパターン19が形成される。そして、11
５℃で30分間程度加熱してポストベーク処理し、レジス
トパターン19を硬化させてから、前記のメッキベース16
を電極にして、電解メッキを行なうと、 (5)のようにレ
ジストパターン19の存在しない領域にメッキが成長し、
選択メッキが行われる。

【００１２】最後に (6)のようにレジストパターン19を
剥離液でエッチング除去し、(7) のようにメッキベース
16を除去すると、薄膜コイル９が完成する。なお、磁性
体からなる下部磁極層７や上部磁極層11も、ほぼ同様な
プロセスで作製される。

【００１３】このようにして作製された薄膜磁気ヘッド
は、図９(b) のようにスプリングアーム５に取り付けら
れ、スプリングアーム５のバネ力で磁気記録媒体側に押
しつけられ、流入斜面ｓに作用する空気力でわずかに浮
上した状態で、情報の記録／再生が行われる。

【００１４】しかしながら、振動などを受けると薄膜磁
気ヘッドが磁気記録媒体に衝突してヘッドクラッシュを
起こし、磁気記録媒体の情報が破壊される恐れがある。
また、このような従来の薄膜磁気ヘッドによる記録方式
に対し、垂直磁気記録の方が、高密度記録に適している
が、垂直磁気記録の場合は、ギャップと磁気記録媒体と
の間隔をさらに狭くし、微小浮上とする必要があるが、
その結果ますますヘッドクラッシュが発生しやすくな
る。

【００１５】このような事情を総合すると、図９のよう
にスライダ部１を用いて浮上させるのでなく、ヘッド素
子部を磁気記録媒体に直接摺動させることが有効である
と考えられている。また、浮上用のスライダ部１を要し
ないので、小型軽量化して軽い接触圧で摺動させること
ができ、磁気ヘッドおよび磁気記録媒体の長寿命化にも
適している。ヘッド素子部が小型なため、１枚のウェハ
から多数の薄膜磁気ヘッドを得ることができ、量産によ
るコスト低減が可能となる。

【００１６】〔従来の一体型薄膜ヘッド〕図13〜図15
は、特開平３−178017号公報で紹介されている一体型薄
膜ヘッドであり、前記のように磁気記録媒体に摺動して
垂直磁気記録するようになっている。図13は一体型薄膜
ヘッドの全容を示す平面図と側面図である。21はスプリ
ングアーム部であり、その先端に、磁気ヘッド素子部22
が一体形成され、ヘッド素子部22の先端に、摺動凸部23
が突出形成されている。すなわち、図９(b) のようにス
ライダ部を別体のスプリングアームに取り付けるのでは
なく、初めからスプリングアーム部とヘッド素子部を一
体に薄膜技術で積層作製する。

【００１７】図14は、この一体型薄膜ヘッドの縦断面図
である。ヘッド素子部22は、磁性体からなるコア24に、
薄膜技術でコイル25を巻回し、該コイル25のリードパタ
ーン26を、スプリングアーム部21の根元（取付け部）27
のボンディングパッド28に接続した構造になっている。

【００１８】コア24の先端には、磁気ディスクＤ側に延
びる磁極29が接続され、後端には、同じく磁気ディスク
Ｄ側に延びる後端ヨーク30が形成されている。そして、
後端ヨーク30に、コア24と平行にリターンヨーク31が接
続されている。なお、以上の各部は、薄膜技術によって
順次積層することで作製される。

【００１９】この一体型薄膜ヘッドは、先端の摺動凸部
23が、矢印方向に回転している磁気ディスクＤに当接し
ている状態で、コイル25に情報信号を通電すると、磁極
29とリターンヨーク31との間の磁束32が、磁気ディスク
Ｄ中を透過するため、垂直磁気記録が可能となる。

【００２０】図15(a) はこの一体型薄膜ヘッドを磁気デ
ィスク装置に実装した状態の平面図であり、本発明の出
願人が先に提案した特願平３−137883号に記載されてい
るものと同じである。すなわち、一体型薄膜ヘッドＨの
根元27が、取付けアーム33に固定され、取付けアーム33
がポジショナー34に固定されている。同図(b) は、一体
型薄膜ヘッドの取付け部を拡大して示した側面図であ
り、一体型薄膜ヘッドＨの先端の摺動凸部23が磁気ディ
スクＤに圧接した状態で、スプリングアーム部21が幾分
たわむように取付けられている。

【００２１】〔従来の一体型薄膜ヘッドの製造方法〕図
16〜図18は特願平４−9106号に記載されている一体型薄
膜ヘッドの従来の製造方法を示すもので、まず図16に示
すように、治具となる基板35を用い、その上に順次積層
して磁気回路や絶縁層、コイル25などを形成した後、最
後に基板35を除去する。完成後に基板35の除去を容易に
行なえるように、基板35にエッチングの容易な分離層36
を形成しておき、該分離層36上に一体型薄膜ヘッドを積
層形成し、最後に剥離層36をエッチング除去する。

【００２２】また、基板35上に磁気回路や絶縁層、コイ
ル25などを積層した後、図16のようにコア24の先端が露
出するまで端面22ａをラップ研摩し、その上に図17のよ
うに磁極29を積層形成する。その後、分離層36をエッチ
ングすると、基板35が分離され、ヘッド素子部22を有す
る一体型薄膜ヘッドのみが残る。

【００２３】薄膜技術によって、コア４にコイル25を巻
回するには、図18に示すように成膜とパターニングが繰
り返される。図18は各工程を示す平面図と縦断面図であ
る。まず(1) に示すように、Al₂O₃などからなる絶縁層
37上に、下側の導体パターンを形成するためのメッキベ
ース(Cu)を一面に成膜し、マスク上からCuをメッキ成膜
し、不要なメッキベースを除去することにより、下側の
導体パターンC1…を形成する。なお30は、先に形成され
た後端ヨークである。

【００２４】次に (2)に示すように、下側の導体パター
ンC1とコア24間を絶縁するために、下側の導体パターン
C1…上に交差する方向に第一の絶縁層38を形成し、その
上にパーマロイなどの磁性体を一面に成膜した後、イオ
ンエッチングでパターニングして、コア24が形成され
る。なお、コア24の後端は、後端ヨーク30上に積層され
る。

【００２５】(3)のように、コア24を上側の導体パター
ンと絶縁するために、コア24をAl₂O ₃などの絶縁物39で
覆う。このとき、下側の各導体パターンC1の両端e1は露
出させておく。次に、(4) のように、第二の絶縁層39の
上で、上側の導体パターンC2をパターニングする。

【００２６】このとき、上側の各導体パターンC2の右端
2rが、下側の導体パターンC1の右端1rと重なり、上側の
導体パターンC2の左端2Lが、１ピッチ次の下側導体パタ
ーンC1の左端1Lと重なるように、上下の導体パターンC
1、C2が交差する方向にパターニングされる。その結
果、下側の各導体パターンC1と上側の各導体パターンC2
とによって、連続したコイル25が形成され、中にコア24
が挿通された構成となる。

【００２７】また、図14に示すように、薄膜コイル25等
の存在しない領域は、Al₂O₃などの絶縁材の層371 、37
2 … とパーマロイなどの磁性体の層301 、302 …を積
層することで、ヘッド素子部22とスプリングアーム部21
が一体に積層形成される。最後に、図16のように、コア
24の先端が露出するまでラップ研摩して、コア24の先端
上に、磁極29をパターニングする。これによって、図14
に示すようなＬ字状の磁気回路が形成される。

【００２８】磁極29を形成するには、図16に示すヘッド
素子部22の先端面22ａに成膜した磁性膜の上にフォトレ
ジストを塗布して熱硬化させ、その上にフォトマスクを
置いて、フォトマスクのパターンをコア24に対し位置合
わせする。そして、露光、現像を行ない、磁極29の領域
以外のフォトレジストを除去し、その上からイオンミー
リングして磁性膜の不要部を除去することで、磁極29が
形成される。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な従来の垂直磁気記録型の薄膜磁気ヘッドの製造方法で
は、図16、図17に示すように、剥離層36の両面とも平坦
なため、剥離層36をエッチングで除去して基板35とヘッ
ド素子部を分離する際に、剥離層36のエッチングに長時
間を要し、量産に支障を来していた。

【００３０】また、剥離層36を切断してから、残ってい
る剥離層をエッチングする方法もあるが、薄い剥離層36
に沿って切断するのは困難であり、切断が容易なように
剥離層36を厚くすると、剥離層36の成膜に長時間を要す
る、という問題が生じる。

【００３１】そのほか、図９〜図12の薄膜磁気ヘッドの
場合も含め、薄膜磁気ヘッドの製造プロセスは、メッキ
や蒸着などによる成膜と選択エッチング、フォトレジス
トの熱硬化処理などを繰り返す必要があるため、各工程
を確実かつ円滑に処理できることが必要であり、また各
膜を均質に成膜できることが肝要である。

【００３２】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、薄膜技術で積層形成される薄膜磁気ヘッドを効
率的に製造可能とし、しかも各工程を円滑かつ品質を低
下させることなしに実現することにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明による薄膜
磁気ヘッドの製造方法の基本原理を説明する図である。
請求項１の発明は、基板35上に形成したエッチング性に
富んだ剥離層36に、摺動凸部23を形成するための凹部40
を形成し、該凹部40を含む領域に、少なくともヘッド素
子部を構成する絶縁層371 〜373 と、後端ヨーク30を構
成する磁性膜301 〜303 を形成する。

【００３４】そして、前記工程で形成された絶縁層371
〜373 の上に、片方のコイルパターンC1を形成した後、
該コイルパターンC1の上に絶縁層38を形成し、その上に
コアとなる磁性体のパターン24を形成し、かつ該コアパ
ターン24の一部を前記の後端ヨーク30と重ねる。

【００３５】次いで、該コアパターン24の上に絶縁層39
を成膜し、その上に別のコイルパターンC2を形成し、前
記のコイルパターンC1と接続して、連続したコイル２５
を形成する。コイル25上には、通常保護膜41が被せられ
る。その後、基板35を矢印a₁位置でブロック単位に切断
して、前記のコアパターン24の先端が露出するまで研摩
し、該コアパターン24と接続する磁極29を形成してか
ら、保護膜42で覆う。

【００３６】以上の各プロセスを終了した後、ヘッド素
子部を１個ずつ分離するとともに、前記の剥離層36をエ
ッチングして、ヘッド素子部を基板35から分離すること
で、１枚の基板35上から多数のヘッド素子部が得られ
る。

【００３７】請求項２の発明は、前記の基板上のエッチ
ング性に富んだ剥離層36に形成した凹部40を含む領域
に、少なくともヘッド素子部を構成する絶縁層371 を形
成する前に、少なくとも該凹部40中に耐摩耗性膜43を成
膜するものである。

【００３８】請求項３の発明は、請求項１のプロセスに
よって、絶縁層371 〜373 を積層する際に、スプリング
アーム部とヘッド素子部を一緒に形成することで、スプ
リングアーム部と一体型の薄膜磁気ヘッドを得るもので
ある。

【００３９】請求項４の発明は、請求項１のプロセスに
よって、絶縁層371 〜373 を積層する際に、スプリング
アーム部は形成せず、ヘッド素子部のみを形成し、ヘッ
ド素子部を１個ずつ分離した後、該ヘッド素子部を別体
のスプリングアームに取り付ける方法、すなわちスプリ
ングアームと別体型の薄膜磁気ヘッドの製造方法であ
る。

【００４０】請求項５の発明は、請求項１の基板上に積
層され、摺動凸部を形成するための凹部40が形成される
エッチング性に富んだ剥離層36として、アルミニウムを
使用するものである。

【００４１】請求項６の発明は、請求項１の基板上に積
層され、摺動凸部を形成するための凹部40が形成される
エッチング性に富んだ剥離層36が、蒸着またはスパッタ
によって成膜されるものである。

【００４２】請求項７の発明は、薄膜磁気ヘッドを製造
するプロセスにおいて金属膜の表面に発生した酸化膜を
除去する際に、化学的酸化膜除去剤として還元剤を用い
るものである。

【００４３】請求項８の発明は、薄膜磁気ヘッドを製造
するプロセスにおいて磁性体をメッキする際に、ＰＨ７
以下で水酸イオンより安定な金属錯体を生成するような
錯化剤を添加してなる磁性メッキ浴を用いるものであ
る。

【００４４】請求項９の発明は、薄膜磁気ヘッドを製造
するプロセスにおいて膜厚の厚い磁性膜をメッキする際
に、メッキ処理の過程において、メッキ電流または攪拌
速度を変化させることで、膜厚方向の組成変動を防止す
るものである。

【００４５】

【作用】請求項１のように、基板35上に形成したエッチ
ング性に富んだ剥離層36に、摺動凸部23を形成するため
の凹部40を形成し、該凹部40を含む領域に、少なくとも
ヘッド素子部を構成する絶縁層37１を形成するため、そ
の後の各工程を終了した後に、剥離層36をエッチングし
て、各ヘッド素子部を基板35から分離する際に、摺動凸
部23の存在しない領域のみエッチングすれば足りる。す
なわち、摺動凸部23が有るために、剥離層36のエッチン
グを要する容積が減少するので、エッチング量が少なく
てすみ、確実かつ短時間にエッチングでき、生産性が向
上する。

【００４６】請求項２のように、エッチング性に富んだ
剥離層36の少なくとも凹部40中に、43のように耐摩耗性
膜を成膜してから、該凹部40を含む領域に、少なくとも
ヘッド素子部を構成する絶縁層371 を形成するため、完
成後の摺動凸部23の摺動面が耐摩耗性材料43で構成され
ることになり、薄膜磁気ヘッドの寿命が向上する。

【００４７】請求項３のように、請求項１のプロセスに
よって、絶縁層371 〜373 を積層する際に、スプリング
アーム部とヘッド素子部を一緒に積層することで、スプ
リングアーム部と一体型の薄膜磁気ヘッドが得られるた
め、従来のように別体のスプリングアームに取り付ける
必要性がない。

【００４８】請求項４のように、前記のプロセスによっ
て、絶縁層371 〜373 を積層する際に、スプリングアー
ム部は形成せず、ヘッド素子部のみを形成し、ヘッド素
子部を１個ずつ分離した後、該ヘッド素子部をスプリン
グアームに取り付ける方法によれば、スプリングアーム
と別体型の薄膜磁気ヘッドとなるが、１枚の基板上に大
量のヘッド素子部を作製でき、また摺動凸部23の占める
容積が大きくなるので、基板35上に形成した剥離層36を
より短時間にエッチングできる。

【００４９】請求項５のように、基板35上に積層され、
摺動凸部23を形成するための凹部40が形成されるエッチ
ング性に富んだ剥離層36として、アルミニウムを使用す
ることにより、基板35との密着性にすぐれ、またアルミ
ニウムは各種のエッチング液で容易にエッチングできる
ため、ヘッド素子部を損傷することなしに、しかも短時
間にエッチングでき、生産性にすぐれている。

【００５０】請求項６のように、基板35上に積層され、
摺動凸部23を形成するための凹部40が形成されるエッチ
ング性に富んだ剥離層36が、蒸着またはスパッタによっ
て形成されることにより、膜表面が平坦となるため、メ
ッキ膜などのような平坦化加工が不要となり、工数削減
によって生産性が向上する。

【００５１】請求項７のように、薄膜磁気ヘッドを製造
するプロセスにおいて金属膜表面に発生した酸化膜を除
去する際に、化学的酸化膜除去剤として還元剤を用いる
ことにより、金属膜のサイドエッチなどを来すことなし
に、表面の酸化膜のみを除去することができる。

【００５２】請求項８のように、薄膜磁気ヘッドを製造
するプロセスにおいて磁性膜をメッキする際に、ＰＨ７
以下で水酸イオンより安定な金属錯体を生成するような
錯化剤を添加してなる磁性メッキ浴で成膜することによ
り、メッキ浴を長時間使用しても浴組成が変動せず、そ
の結果メッキ膜の組成にバラツキのない薄膜磁気ヘッド
が得られる。

【００５３】請求項９のように、磁性膜をメッキする過
程において、メッキ電流または攪拌速度を変化させるこ
とで、膜厚方向の組成変動を防止できるため、前記の後
端ヨーク30のように膜厚の厚い磁性膜を作製する際に、
膜厚方向の組成が均一となり、磁気特性にすぐれた薄膜
磁気ヘッドが得られる。

【００５４】

【実施例】次に本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法
が実際上どのように具体化されるかを実施例で説明す
る。

【００５５】〔垂直磁気記録型薄膜磁気ヘッドの製造プ
ロセスの実施例〕図２は請求項１および請求項２の発明
の実施例を工程順に示す断面図である。まずに示すよ
うに、Al₂O₃TiCなどの基板35上に、請求項５に記載のよ
うに剥離層36としてアルミニウムなどを成膜する。この
場合、請求項６に記載のように、アルミニウムを蒸着や
スパッタで形成するのが良い。

【００５６】アルミニウムは、Al₂O₃TiC等からなる基板
35との密着性にすぐれ、またアルミニウムはヘッド素子
部の各構成部分との選択エッチング性にすぐれており、
希塩酸や硫酸、硝酸などの各種エッチング液で容易にエ
ッチングできる。例えば銅などに比べてエッチング速度
が数倍であり、短時間にエッチングでき、またヘッド素
子部を損傷することなしに選択エッチングできる。しか
も、50μｍ厚程度に蒸着することにより、膜表面が平坦
となるため、メッキなどに比べて平坦化加工が不要とな
り、工数削減によって生産性が向上する。

【００５７】このようにして、剥離層36を形成した後、
該剥離層36の表面を選択的にエッチングするなどの手法
で、摺動凸部23を形成するための凹部40を形成する。あ
るいは、凹部40の底部までアルミニウムを成膜した後、
凹部40の深さ分だけ選択的に成膜することで、残りの部
分を形成することもできる。

【００５８】次に、工程において、この凹部40を含む
領域にアルミナ(Al₂O₃）などの絶縁層37０を成膜し、必
要に応じて表面を研摩して平坦化する。そして、図14に
示すリターンヨーク31は必ずしも不可欠のものではない
が、必要な場合は、工程でNiFeなどの磁性材をメッキ
してリターンヨーク31を形成した後、工程で、該リタ
ーンヨーク31の後端上に、後端ヨーク30を形成するため
に、部分的にNiFeなどの磁性材301 をパターニングす
る。

【００５９】また、このNiFe膜301 の上から、工程で
アルミナなどの絶縁層37１を成膜した後、ラップなどに
よる平坦化加工を行なって、NiFe膜30１と絶縁層37１の
高さをそろえる。そして、工程と工程を数回繰り返
すことで、図１に示すようなNiFe膜30２と絶縁層37２、
NiFe 膜30３と絶縁層37３の順に積層して所定の膜厚と
する。各NiFe膜301 〜303 は10〜20μｍ程度の厚い膜に
形成される。

【００６０】そして、工程に示すように、絶縁層37０
〜37３上に下部コイルパターンC1をパターニングした
後、工程でフォトレジストなどを塗布し、１00℃以上
の高温で熱硬化させることで絶縁層42を被せ、その上に
工程でNiFeなどをメッキすることで、コアパターン24
をパターニングする。

【００６１】コアパターン24の上に、工程で前記のよ
うなフォトレジストによる絶縁層43を被せた後、10工程
で上部コイルパターンC2をパターニングして下部コイル
パターンC1と接続した後、11工程で全面に保護膜41を被
せる。なお、工程〜10工程によるコイルパターンやコ
アパターンの形成は、図18に示したプロセスと基本的に
変わりない。

【００６２】図３はコイル両端のリードパターンを示す
断面図であり、下部コイルパターンC1を形成する際に、
そのリードパターン261 もパターニングしておく。ま
た、上部コイルパターンC2を形成する際に、そのリード
パターン262 もパターニングしておく。

【００６３】そして、それぞれのリードパターン261 、
262 を形成した後の絶縁層形成の際に、該リードパター
ン261 、262 の先端部のみ絶縁層を積層しないように、
選択的に絶縁層を形成する。あるいは、絶縁層を積層し
た後、リードパターン261 、262 の先端部に穴開けを行
なう。そして、半田盛りなどをして、ボンディングパッ
ド28１、28２とする。

【００６４】請求項３に記載のように、ヘッド素子部と
スプリングアームが一体型の薄膜磁気ヘッドとする場合
は、ボンディングパッド281 、282 を図13におけるスプ
リングアーム21の根元部27に形成し、リードパターン26
1 、262 も根元部27まで形成することになる。

【００６５】これに対し、請求項４に記載のように、ヘ
ッド素子部とスプリングアームが別体型の薄膜磁気ヘッ
ドとする場合は、図１に示すようにボンディングパッド
281、282 はコイルパターンの間近に形成することにな
り、リードパターン261 、262 も短くて済む。その結
果、１枚のウェハ上に、同時に大量のヘッド素子部を形
成できるが、ヘッド素子部を１個ずつ分離した後に、図
９(b) のように別体のスプリングアーム５に取り付ける
必要がある。

【００６６】以上の工程における各層のパターニング
は、従来から公知の技術で行われる。すなわち、マスク
の上から成膜を選択的に行なうとか、あるいは各層を成
膜した後に、フォトレジストでマスクを形成し、その上
からエッチングするなどの手法がある。

【００６７】こうして基板35上に各層をパターニングし
た後、各コアパターン24の先端位置で切断し、ヘッド素
子部が複数個のブロックに分離し、各ブロックごとに、
図16に示したように、コアパターン24の先端が露出する
までラップ加工で研摩する。

【００６８】そして、図17に示したように、ヘッド素子
部22の先端面に、コアパターン24の先端に重なるよう
に、NiFeなどをパターニングして磁極29を形成し、その
上からアルミナなどを被せて図１における保護膜42を形
成した後、ブロックを切断して１個ずつの薄膜磁気ヘッ
ドに分離するとともに、剥離層36を希塩酸などでエッチ
ングして基板35から分離する。

【００６９】請求項２に示すように、エッチング性に富
んだ剥離層36の少なくとも凹部40中に、図１に43で示す
ように耐摩耗性膜を成膜してから、ヘッド素子部を構成
する絶縁層37１を形成すると、剥離層36をエッチングし
た後の摺動凸部23の摺動面が耐摩耗性膜43で構成される
ことになり、耐摩耗性の高い薄膜磁気ヘッドが得られ
る。耐摩耗性材料としては、ダイアモンドライクカーボ
ンやジルコニアなどが適している。

【００７０】〔金属膜表面の酸化膜除去の実施例〕次
に、請求項７による金属膜表面の酸化膜の除去について
説明する。図10の(c) 工程や(e) 工程において、また図
２の工程や工程などにおいては、フォトレジストを
塗布し２30℃〜28０℃といった高温で硬化させる。とこ
ろが、このハードベーク処理の際に、先に形成した導体
パターンや磁性パターンなどの露出している面が酸化す
るため、酸化膜を除去してから、その上にメッキや蒸着
などを行なう必要がある。

【００７１】従来は、酸化膜の除去に硫酸を用いている
ため、導体パターンや磁性パターンがサイドエッチング
され易いという問題が生じたが、請求項７のように、化
学的酸化膜除去剤として還元剤を用いることで、サイド
エッチングを来すことなしに、表面の酸化膜を除去する
ことができる。

【００７２】還元剤としては、アスコルビン酸やクエン
酸、シュウ酸、塩酸ヒドロキシルアミン、硫酸ヒドロキ
シルアミン、次亜リン酸など、またはその塩を純水に溶
解したものが有効であり、これらの溶液中にプロセス途
中の薄膜磁気ヘッドを浸漬する。例えば、アスコルビン
酸20％、50℃の溶液に１分間浸漬したところ、サイドエ
ッチング無しに、NiFeおよびCuの表面の酸化膜を確実に
除去できた。FeCoやFeＮなどの磁性体の表面にできた酸
化膜の除去にも有効である。

【００７３】〔磁性体のメッキ方法の実施例〕磁性パタ
ーンを形成する際にNiFeが多用されるが、長時間メッキ
処理を行なっている間に、Fe²⁺が電解および浴の攪拌な
どによって酸化され、次第に水酸化鉄として少しずつ浴
中に沈澱してくる。その結果、浴中のNi成分が相対的に
増加してくるため、次第にNi成分の多いメッキ膜とな
り、磁性体パターンの組成にバラツキが生じる。

【００７４】これに対し、請求項８のように、ＰＨ７以
下で水酸イオンより安定な金属錯体を生成するような錯
化剤を添加してなる磁性メッキ浴を用いて磁性膜を成膜
することにより、浴組成が安定するため、同じメッキ浴
を長時間使用しても、メッキ膜の組成にバラツキが生じ
ない。

【００７５】すなわち、ＰＨ７以下で水酸イオンより安
定な金属錯体を生成するような錯化剤は、錯イオンと鉄
との結合力が強く、水酸化鉄の発生を抑制できる。錯化
剤としては、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、ＥＤＴＡ、
ＤＴＰＡ、ＣｙＤＴＡ、乳酸などが適している。

【００７６】これらの錯化剤：0.5Mol、NiＳO₄：300g／
リットル、FeSO₄ ：10ｇ／リットル、H₃BO₃：30ｇ／リ
ットル、ドデシルベンゼンスルホン酸Na：0.５ｇ／リッ
トル、サッカリンNa：２ｇ／リットルによってメッキ浴
とし、NiFeパターンをメッキ成膜したところ、最初にメ
ッキしたパターンも最後にメッキしたパターンも、膜組
成に変化はなく、従来のメッキ浴に錯化剤を添加したこ
とで、メッキ浴組成が安定したことが認められた。

【００７７】〔厚膜磁性体のメッキ方法の実施例〕図２
の工程に示すNiFe膜30１のメッキを数回繰り返すこと
で後端ヨーク30を形成するが、１回のメッキ膜厚は10μ
ｍ以上と厚い。そのため、従来の方法では、１回で形成
されたメッキ膜の中でも、下側と上側とでは、膜組成が
異なってくる。

【００７８】例えば磁極用のパーマロイは、Ni83％、Fe
17％が用いられるが、次第にNi成分が減少し、Fe成分が
増加する。このようにNiとFeの成分比が変化すると、磁
気特性も異なるため、後端ヨーク30全体として見たと
き、組成が均一な場合に比べて磁極抵抗が増加し、薄膜
磁気ヘッドにおける電磁変換特性が低下するなど、安定
した特性が得られないといった問題が生じてくる。

【００７９】これに対し、請求項９のように、メッキ処
理を行なっている最中に、メッキ電流または攪拌速度を
変化させることで、膜厚方向の組成変動を防止できる。
すなわち、メッキ電流を次第に増加させるが、このとき
図４の(a) のように段階的に増加させてもよく、(b) 図
のように直線的に連続的に増加させてもよい。あるい
は、(c) 図のように初めは急に増加させ、その後は徐々
に増加させる。

【００８０】図５はメッキ電流を40mAから80mAまで数十
秒ごとに段階的に増加させた場合のメッキ膜厚方向のNi
組成比を示したものであり、Ni成分がほとんど変化して
いないことが認められる。

【００８１】また、メッキ電流は一定として、攪拌速度
を変える場合も、図６(a) のように連続的に攪拌速度を
低下させたり、(b) のように前半は徐々に低下させ、後
半は一定速度にする。すなわち、Niの方がメッキされ易
いため、図７に示すように、攪拌速度が50〜60RPＭと遅
い場合はNiのメッキ量が多いが、攪拌速度が90〜100RPM
と速い場合は、Niのメッキ量が減少する。

【００８２】したがって、初めの方は攪拌によってNiが
メッキされにくくし、次第に攪拌速度を遅くして、Niが
メッキされ易いようにすることで、NiとFeの組成比を均
一にできる。なお、攪拌速度を段階的に減速したり、メ
ッキ電流の上昇と組み合わせることもできる。

【００８３】図８の破線（×印）は攪拌速度を80RPＭで
一定とした場合のNi成分であり、メッキの成長とともに
Ni成分が次第に減少しているのに対し、実線（黒丸印）
は本発明の方法によって、攪拌速度を80RPＭから60RPＭ
に次第に減速した場合であり、膜厚方向のすべての部分
でNi成分が一定していることが認められる。

【００８４】

【発明の効果】以上のように請求項１によれば、後でエ
ッチング除去されるエッチング性に富んだ剥離層36側に
摺動凸部23を形成するため、成膜プロセスを総て完了し
た後にエッチングされる剥離層36は、摺動凸部23の存在
しない領域のみとなり、剥離層36の容積が減少するの
で、短時間にかつ確実にエッチングでき、大量生産に適
している。

【００８５】請求項２のように、エッチング除去される
剥離層36の少なくとも凹部40中に、耐摩耗性膜43を成膜
してから摺動凸部23を形成するため、完成後の摺動凸部
23の摺動面の耐摩耗性が向上し、薄膜磁気ヘッドの寿命
が向上する。

【００８６】請求項３のように、請求項１のプロセスに
よって、スプリングアーム部とヘッド素子部を一緒に積
層形成することで、スプリングアーム部と一体型の薄膜
磁気ヘッドが得られるため、従来のように別体のスプリ
ングアームに取り付ける必要性がなくなる。

【００８７】このようにスプリングアーム部を一体形成
しないで、請求項４のように、ヘッド素子部のみを形成
し、ヘッド素子部を個片に分離した後、該ヘッド素子部
を板バネなどのスプリングアームに取り付ける方法によ
れば、１枚の基板上に大量のヘッド素子部を作製でき、
また剥離層36の容積に対する摺動凸部23の占める容積が
大きくなるので、より短時間に剥離層36をエッチング除
去できる。

【００８８】請求項５のように、後でエッチング除去さ
れる剥離層36として、アルミニウムを使用することによ
り、基板35との密着性にすぐれ、また各種のエッチング
液で容易にエッチングできるため、ヘッド素子部を損傷
することなしに、しかも短時間にエッチングでき、大量
生産に適している。

【００８９】請求項６のように、後でエッチング除去さ
れる剥離層36を、蒸着やスパッタによって成膜すること
により、膜表面が平坦となるため、メッキなどのような
平坦化加工が不要となり、工数削減によって生産性が向
上する。

【００９０】請求項７のように、先に成膜された金属膜
の表面の酸化膜を除去する際に、化学的酸化膜除去剤と
して還元剤を用いることにより、金属膜のサイドエッチ
などを来すことなしに、表面の酸化膜のみを効率的に除
去することができる。

【００９１】請求項８のように、錯化剤を添加してなる
磁性メッキ浴で磁性膜を成膜することにより、メッキ浴
を長時間使用しても、浴組成の変動を防止でき、その結
果メッキ膜組成にバラツキのない均質の薄膜磁気ヘッド
が得られる。

【００９２】請求項９のように、磁性体をメッキ成膜す
る過程において、メッキ電流または攪拌速度を変化させ
ることで、膜厚方向の組成変動を防止でき、全膜厚にわ
たって均質な磁性膜が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法の基本
原理を示す断面図である。

【図２】請求項１の発明の実施例を工程順に示す断面図
である。

【図３】薄膜コイルの端子パターンの作製方法を示す断
面図である。

【図４】メッキ電流を増加させる場合の各種実施例を示
す図である。

【図５】メッキ電流を40mAから80mAまで段階的に増加さ
せた場合のメッキ膜厚方向のNi組成比を測定した結果を
示す図ある。

【図６】メッキ処理の過程においてメッキ浴の攪拌速度
を低下させていく実施例を示す図である。

【図７】メッキ浴の攪拌速度とNiメッキ量との関係を示
す測定結果である。

【図８】攪拌速度を一定にした場合と次第に減速した場
合のNiメッキ量の測定結果である。

【図９】薄膜磁気ヘッドの全容を示す斜視図である。

【図10】薄膜磁気ヘッドにおけるヘッド素子部の成膜プ
ロセスを工程順に示す断面図である。

【図11】ヘッド素子部の完成状態を示す斜視図である。

【図12】レジストパターンを用いて薄膜コイルを作製す
る方法を工程順に示す断面図である。

【図13】一体型薄膜ヘッドの全容を示す平面図と側面図
である。

【図14】一体型薄膜ヘッドの縦断面図である。

【図15】一体型薄膜ヘッドを磁気ディスク装置に実装し
た状態の平面図と側面図である。

【図16】図16〜図18は一体型薄膜ヘッドの従来の製造方
法を示すもので、図16はコアパターンの端面出し加工を
示す斜視図である。

【図17】従来の磁極形成方法を示す斜視図である。

【図18】従来の一体型薄膜ヘッドにおけるコイルパター
ンおよびコアパターンの形成方法を工程順に示す平面図
と断面図である。

【符号の説明】

１スライダ部２ヘッド素子部３薄膜コイルの端子ｒ浮上レールｓ流入斜面４ジンバル５スプリングアーム６下部保護膜７下部磁極層 7p 下部磁極８ギャップ層Ｇ記録／再生ギャップＤ磁気記録媒体（磁気ディスク）９薄膜コイル 10a 下部絶縁層 10b 上部絶縁層 11 上部磁極層 11p 上部磁極 12 上部保護膜 13 基板 15 研削位置 16 メッキベース 17 フォトレジスト膜 18 フォトマスク 19 レジストパターン 21 スプリングアーム部 22 ヘッド素子部 23 摺動凸部 24 コア( コアパターン ) 25 コイル 26,261,262 リードパターン 27 根元( 取り付け部 ) 28,281,282 ボンディングパッド 29 磁極 30 後端ヨーク 301 〜303 磁性膜 31 リターンヨーク 32 磁束 35 基板( ウェハ ) 36 剥離層( 分離層 ) 37１〜37３絶縁層 40 凹部 41,42 保護膜 43 耐摩耗性膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板(35)上に形成したエッチング性に富
んだ剥離層(36)に、摺動凸部(23)を形成するための凹部
(40)を形成し、該凹部(40)を含む領域に、少なくともヘ
ッド素子部を構成する絶縁層(371〜373)と、後端ヨーク
(30)を構成する磁性膜(301〜303)を形成する工程、前記工程で形成された絶縁層(371〜373)の上に、片方の
コイルパターン(C1)を形成する工程、前記のコイルパターン(C1)の上に絶縁層(42)を形成し、
その上にコアとなる磁性体のパターン(24)を形成し、か
つ該コアパターン(24)の一部を前記の後端ヨーク(30)と
重ねる工程、前記のコアパターン(24)の上に絶縁層(43)を成膜し、そ
の上に別のコイルパターン(C2)を形成し、前記のコイル
パターン(C1)と接続して、連続したコイル(25)を形成す
る工程、基板(35)をブロック単位に切断した後、前記のコアパタ
ーン(24)の先端が露出するまで研摩して、該コアパター
ン(24)と接続する磁極パターン(29)を形成し、その上を
保護膜(46)で覆う工程、以上の各プロセスを終了した後、ヘッド素子部を１個ず
つ分離するとともに、前記の剥離層(36)をエッチングし
て、ヘッド素子部を基板(35)から分離する工程、を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】前記の基板(35)上のエッチング性に富ん
だ剥離層(36)に形成した凹部(40)を含む領域に、少なく
ともヘッド素子部を構成する絶縁層(371) を形成する前
に、少なくとも該凹部(40)中に耐摩耗性膜(47)を成膜す
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。
【請求項３】前記のプロセスによって、絶縁層(371〜
373)を積層する際に、スプリングアーム部とヘッド素子
部を一緒に積層することで、スプリングアーム部と一体
型の薄膜磁気ヘッドとすることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】前記のプロセスによって、絶縁層(371〜
373)を積層する際に、スプリングアーム部は形成せず、
ヘッド素子部のみを形成し、ヘッド素子部を分離した後、該ヘッド素子部を別体のス
プリングアームに取り付けることを特徴とする請求項１
または請求項２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】前記の基板(35)上に積層され、摺動凸部
(23)を形成するための凹部(40)が形成されるエッチング
性に富んだ剥離層(36)として、アルミニウムが使用され
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の薄膜
磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】前記の基板(35)上に積層され、摺動凸部
(23)を形成するための凹部(40)が形成されるエッチング
性に富んだ剥離層(36)が、蒸着またはスパッタによって
形成されることを特徴とする請求項１または請求項２記
載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】薄膜磁気ヘッドを製造するプロセスにお
いて金属膜の表面に発生した酸化膜を除去する際に、化
学的酸化膜除去剤として還元剤を用いることを特徴とす
る薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】薄膜磁気ヘッドを製造するプロセスにお
いて磁性膜をメッキする際に、ＰＨ７以下で水酸イオン
より安定な金属錯体を生成するような錯化剤を添加して
なる磁性メッキ浴を用いることを特徴とする薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法。
【請求項９】薄膜磁気ヘッドを製造するプロセスにお
いて膜厚の厚い磁性膜をメッキする際に、メッキ処理の
過程において、メッキ電流または攪拌速度を変化させる
ことで、膜厚方向の組成変動を防止することを特徴とす
る薄膜磁気ヘッドの製造方法。