JPS63152010A - 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法に係り、特に薄膜磁気
ヘッドのコイル及び絶縁膜の形成に好適な薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録においてピット密度とトラック密度を高めて記
録密度を高めるため、薄膜磁気ヘッドが用いられている
。第４図に一層ス／’Ｐイラル・マルチターン・コイル
を用いた薄膜磁気ヘッドの代表的な構成図を示す。同図
（、）は正面図で、同図（ｂ）は（、）のＡ−Ａ断面の
拡大図である。コイル２０はスパイラル状となっており
、その両端はコイル引出し端子２５を介して、外部電気
回路と接続される。

このコイル２０は下部磁性膜２１、上部磁性膜２３、ギ
ャップ絶縁層２２から成る磁気回路と鎖交している。書
込み時には、簀込み信号電流がコイル引出し端子２５を
介してコイル２０を流れ、書込み信号に応じた磁場を発
生させる。すると、コイル２０に近接する磁性膜２１．
２３中に磁束が生じるが、この磁気回路の開口部である
ギャップ近傍に漏えい磁束を作ることになシ、エアベア
リング面２４を介して、ギャップに対面する磁性媒体に
磁気１込みを行なう。一方、読み出し時には、磁性媒体
に記録され、漏えいす、る磁束は、エアベアリング面２
４を介して、上記磁気回路中を貫通し、磁束変化に応じ
次誘導電流がコイル中を流れる。

第５図（１）〜（７）は従来のこのような一層スノイラ
ルーマルチ・ターン・コイルの製造プロセスを示す。基
板１の上に、先ず、下部磁極２１を形成し、その上にヘ
ッド・ギャップを形成するためのギャップ絶縁層２２を
設け、さらに下部絶縁層２を重ね念比、コイル２０をパ
ターニングし、これを上部絶縁層６で包んだ後に上部磁
極２３を形成するものである。（以上、日経エレクトロ
ニクス１９８０年７月７日号１１０頁〜１１１頁参照。

）コイル２０と磁極２１．２３との電気的絶縁等のため
に用いられる上記絶縁層２，６として、フォトレジスト
を硬化したものが用いられていた。

しかし、フォトレジストは耐熱性が悪いという問題があ
る。そこで、耐熱性を向上させるため、ポリイミド樹脂
を絶縁膜に用いた例がアイ・イー・イー・イー、トラン
プクシ璽ンオンマグネティックス、エム　ニー　ジー１
５（１９７９年）第１６１６頁から第１６１８頁（１，
Ｅ、　Ｅ、　Ｅ。

Ｔｒａｎａ、Ｍａｇ、　ＭＡＧ−１５ｐ、１６１６〜１
　６　１８（１９７９）　、　　Ｍ、　Ｈａｎａｚｏｎ
ｏ　　ｅｔ　　ａｌ、、　＠Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏ
ｆ　８　Ｔｕｒｎ　Ｍｕｌｔｉ−ｔｒａｃｋ　Ｔｈ１ｎ
　Ｆｉｌｍ　Ｈ＠ａｄ’　）に示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

高密度記録を行なうためには、コイルのターン数を増や
し、また各ヘッドの寸法の縮小が必要となる。したがっ
てコイル及びコイル間隙の数が増え、コイル幅及びコイ
ルの間隔が狭まる。前記フォトレジストやポリイミド樹
脂はいずれも塗布されるものであるが、コイル間隔が狭
まると、上部絶縁層塗布の際に気泡が抜けに＜＜、上部
絶縁層中に気泡が残存しやすくなり、磁気ヘッドの信頼
性が低下するという問題があった。

また、従来は、コイル上面とコイル間との高さの差があ
る部分の上に上部絶縁層を塗布、充填するので、形成し
た上部絶縁層の外表面は凹凸が大となる。この凹凸の大
きな表面に上部磁性膜を形成すると、膜厚のばらつきが
大きくなり、膜厚が一様にならず、磁気ヘッドの特性劣
化を招くこと゛になる。そこで、従来は上部絶縁層外表
面の平坦化の工程が必要であり、工程が複雑になって経
済性が悪化していた。

本発明の目的は、残存気泡がなく、かつ上部絶縁層の外
表面が平坦な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供するにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、コイル幅、コイル高さ及びコイル間隔に対
応した溝を下部絶縁層に形成し、その溝の中にコイルを
形成して、平坦となった外表面上に上部絶縁層を塗布す
ることによシ、達成される。

〔作用〕

まず、外表面の平坦な下部絶縁層を形成する。

続いて、コイル幅、コイル高さ及びコイル間隔に応じた
溝を下部絶縁層外表面に形成する。その溝の中にコイル
を形成する。コイル形成後は、コイル上端と外部絶縁層
外表面とは、はぼ同一平面上となる。この平坦な外表面
上に上部絶縁層を塗布する。

上部絶縁層はこの平坦な面上に形成するため、塗布の際
に気泡が残りに〈＜、空隙の少ない上部絶縁層が得られ
、また上部絶縁層の外表面は平坦になる。

〔実施例〕

第１図（１）〜（７）は本発明の絶縁層及びコイルの製
造工程を示すものである。説明の都合上、基板上に形成
されている磁性膜等は図面では基板１に含まれるものと
し、導体コイル及び導体コイルの埋め込まれる絶縁層の
み図示しである。

（１）の工程では基板１の上に下部絶縁膜２を所定膜厚
形成する。

（２）の工程では下部絶縁膜２の表面に７オトレジスト
ハターン３を形成する。

（３）の工程ではフォトレジストノやターン３をマスク
にして、ドライ法で下部絶縁膜２にフィルに対応した所
定の形状・寸法の溝を形成する。

（４）の工程では無電解めりきの前処理である活性化処
理をする。活性化処理による皮膜４は、溝の内壁のみな
らず、フォトレジストツヤターン３の表面にも形成され
る。

（５）の工程ではフォトレヅストｌ？ターン３を除去す
る。フォトレジストパターン３上に形成されていた活性
化処理による皮膜４も同時に除去される。

即ち、活性化処理による皮膜４は溝の内壁のみに残存す
る。

（６）の工程では化学めっき液中に浸漬し、コイルとし
ての導体めっき膜５を形成する。活性化処理による皮膜
４は溝の内壁のみに存在するので、めりき膜５は溝の内
壁上で成長し、溝内部を充填する。従りて、コイル形成
後は、コイル５の上面とコイル間の部分との高さはほぼ
同一となる。

（７）の工程では、上記の同一高さの面上に上部絶縁層
６を形成する。

上記のように（６）の工程でのコイル形成が終っ次状態
ではコイル５とコイル間の部分との高さはほぼ同一とな
シ、平坦な外面を呈しているので、その後のく７）の工
程において上部絶縁層６を形成する際には気泡が残存す
ることがなくなり、ま九該上部絶縁層６の外面はほぼ平
坦となる。

次に本発明の実施例を、第２図を用いて説明する。第２
図（１）〜（３）は、基板１１上に絶縁膜として有機樹
脂であるポリイミド系樹脂を用い、これにドライ法で溝
を形成する工程を示したものである。

ここでドライ法としては、プラズマエツチング法やイオ
ンビームエツチング法などの手法があげられるが、いず
れも、溶液を用いた化学エツチングにより溝を形成する
方法に比ペノ４ターンの幅を狭く高密度に導体コイル用
溝を形成できるという特徴がある。

第２図（１）では基板１１上にポリイミド系樹脂１２を
形成し、次に、（２）に示すように７オトレジスト／ぐ
ターフ１３を形成する。ここに用いられるフォトレジス
トとしては、パターン精度の良いことから、ノボラック
系ポジ型のフォトレゾストを使用することができる。こ
のフォトレジストノやターンの断面形はポリイミド樹脂
に近い方が広い台形になる。

このようにして形成したフォトレジス）　ｔ４ターンを
マスクとして、（３）のようにドライ法でポリイミド樹
脂１２をエツチングする。この時のエツチング法として
は、０２ガスを用いたイオンビームエツチングがパター
ン精度が良く、安定してエツチングできる。この時、ポ
リイミド樹脂膜がエツチングされると同時に、マスク材
として用いたフォトレジストもエツチングされるので、
高さ及び幅がエツチングに応じて減少する。フォトレジ
ストもポリイミド樹脂もほぼ同一のエツチング速度なの
で、フォトレジストの当初の膜厚はポリイミド樹脂の溝
の深さよりも厚く形成し、イオンビームエツチング後に
もフォトレジストがポリイミド樹脂上に残存させるよう
にする。

次に、第２図（４）に示すように無電解めっき法の前処
理としての活性化処理を行なう。

九とえば、 ５ｎＣ１２−２Ｈ２０４０９／Ｉ ＨＣｔ２０　ｒａｔ／１ の醇液に、基板ごと２分間式れた後に、ＰａＣｌ２−２
Ｈ２００，４１／ｌ ＨＣｌ　　　　　　　　　　　４　ｍｌ／１の溶液に、
基板ごと２分間入れることによ！Ｄ、（４）に示すよう
に基板表面全面にＰｄを析出させ、無電解めっきの活性
化処理をする。

次に第２図（５）に示すように、フォトレジストを除去
し、同時に、フォトレジスト上のＰｄを除去することに
より、ポリイミド樹脂の溝の内部にのみ活性化処理によ
シ皮膜を残存させる。

次に（６）に示すように、この基板を無電解めっき液中
に入れることによシ、活性化処理のされている溝の内部
にコイル導体としての金属膜を選択的に析出させる。そ
して、この上に絶縁層を塗布する。（７）は上部絶縁層
の塗布完了時の状態を表わす。

前記の活性化処理によシ析出させる金属は、Ｐｄ以外に
、Ａｕ　、　Ａｇ　、　Ｐｔなどを用いることができる
。特に、ポリイミド樹脂の耐熱性の向上のためにはＡｕ
、Ｐｔ等の金属が望ましい。

また、活性化処理法として、溶液を用いる方法を述べ九
が、真空蒸着法あるいはスパッタリング法で金属膜を（
４）に示すように基板全面に形成した後、（５）に示す
ように７オトレジストを除去し、溝の内部にのみ活性化
処理の金属膜を残存する方法を採用することもできる。

この方法によれば、一種類の金属だけを析出させるので
なく、２種以上の金属膜を積層して活性化処理膜として
形成することができ、また、１０ｎｍ以上の厚い膜を形
成することも容易であるので、ポリイミド樹脂が導体コ
イルの金属たとえばＣｕと反応して耐熱性が劣化するの
を、この活性化処理膜を残存させることによシ、防止す
ることができる。

導体コイルの金属膜としては、ＣｕあるいはＡｕなど比
抵抗の小さい金属が選択されることが望ましい。

前述のコイル導体としての金属膜と、ｊ？　ＩＪイミド
樹脂との反応によるポリイミド樹脂の耐熱性劣化を防止
する他の方法としては、活性化処理した溝の中に直接無
電解めりき膜を形成する前に、反応防止層としてのめっ
き膜をあらかじめ形成した後に無電解めっき膜を形成す
る方法を採ることができる。導体ノ譬ターンとしての金
属膜としてＣｕを用いる場合、反応防止層としてＮ１　
、　Ａｕ　、　Ｐｔ等の、Ｃｕよシも反応性の小さい金
属を用いる。

また、導体コイル上にポリイミド樹脂を形成する場合、
導体コイル上に直接それを形成すると、導体コイルとポ
リイミド樹脂が直接接触してポリイミド樹脂の耐熱性が
劣化するという問題があるので、導体コイルをめっきし
死後、導体コイル上に反応防止層を設けることによシ、
耐熱性の劣化を防止することが可能である。すなわち、
第２図（１）〜（５）の工程に沿りて導体コイル１５を
形成した後に、第３図（６）に示すように導体コイル１
５の上部外表面上に反応防止層７を形成し、その後に絶
縁層を塗布する。第３図φ）は上部絶縁層６の塗布完了
時の状態を表わす。したがりて、コイルが反応防止層で
くるまれた様な構造になる。

４リイミド樹脂に形成された溝中にめりき膜を形成した
時、そのめりき膜の高さはポリイミド樹脂の表面とほぼ
同じにすること゛亦望ましい。このようにすれば上部に
ポリイミド樹脂膜を形成するとき、塗布面の凹凸を小さ
くすることができるので、上部に形成したポリイミド樹
脂の表面の凹凸を小さくなめらかに形成することができ
る。

以上の実施例においては、′絶縁膜としてポリイミド樹
脂を用いて説明してきたが、絶縁膜としては他の有機樹
脂も、その使用条件によっては用いることができる。す
なわち、従来例にあるように絶縁膜としてフォトレジス
トの硬化膜を使用することもできる。

ま九以上の実施例において、導体コイルは無電解めっき
法で形成したものを述べたが、活性化処理をし死後に電
気めっき用の薄膜の下地膜として活性化処理膜あるいは
活性化処理膜上に形成した無電解めっき膜を使用しまた
電気的接続をすることによシ、電気めっき法により導体
コイルを形成することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高密度の導体コイルをその間に気泡・
空隙などなしに絶縁膜で完全に充填することができると
共に、コイル上に形成する絶縁膜の表面の凹凸も殆どな
くして平坦にできるので、薄膜磁気ヘッドの特性向上、
信頼性向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）〜（７）は本発明の工程を示す断面図、第
２図（１）〜（７）は本発明実施例の工程を示す断面図
、第３図Ｃ山、（りは本発明の他の実施例の一部工程を
示す断面図、第４図（ａ）　ｌ　（ｂ）は薄膜磁気ヘッ
ドの正面図およびＡ−Ａ断面図、第５図（１）〜（７）
は従来の薄膜磁気ヘッドの裏作工程を示す断面図である
。 １・・・基板、　　　　　　２・・・下部絶縁膜、３・
・・フォトレジスト、 ４・・・活性化処理による皮膜、 ５・・・コイル導体、　　　６・・・上部絶縁膜、７・
・・反応防止層。 、′−］ 代理人　　本　多　小　平　−７−） ］ 谷　浩太部 、−−ｊ ｊ°゛フオトレツスト　　６−・−上部絶：ｆｆｌ［ｌ
簀１３−−゛フォトレジスト 第２図 ７・−反応防止層 乙・−ギャップ絶縁１　２５−・・コイル引出し瑞子第
５図 １−　基板　　２−　下万矩腸＠　　２０−コイルト一
基板 ２−　下方絶縁ｎ費 ６−　コイル 江−・−上万絶縁膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　複数回巻かれた構造の導体コイルを下部絶縁膜と上
   部絶縁膜とで包囲した薄膜磁気ヘッドを製造する方法で
   あって、下部絶縁膜に導体コイルを中に形成すべき溝を
   形成し、該溝の中に導体コイルを形成した後に、該導体
   コイルおよび該下部絶縁膜上に上部絶縁膜を形成するこ
   とを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 ２　導体コイル上面と下部絶縁膜上面とが同一平面をな
   すように下部絶縁膜中の前記溝および前記導体コイルを
   形成する特許請求の範囲第１項記載の薄膜磁気ヘッドの
   製造方法。 ３　前記溝の内面にのみ予め活性化処理膜を形成した後
   に無電解めっきにより前記導体コイルを該溝の中に形成
   する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の薄膜磁気ヘ
   ッドの製造方法。 ４　前記活性化処理膜を厚目に形成し、これにより、前
   記絶縁膜と導体コイルとを分離して該絶縁膜と導体コイ
   ルとの間の反応を防止する特許請求の範囲第３項記載の
   薄膜磁気ヘッドの製造方法。 ５　活性化処理膜を形成した後に、前記絶縁層と導体コ
   イルとの間の反応防止層として金属膜をめっきした後に
   、無電解めっきにより導体コイルを形成する特許請求の
   範囲第３項記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 ６　無電解めっきにより導体コイルを形成した後、その
   導体コイルの表面に反応防止層を設けることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項乃至第５項のいずれか１項に記
   載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。