JP2002373403A

JP2002373403A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法

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Publication number: JP2002373403A
Application number: JP2001181141A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Miyazaki; 哲夫宮崎; Kazuya Maekawa; 和也前川
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-26
Anticipated expiration: 2021-06-15
Also published as: JP4033437B2

Abstract

(57)【要約】【課題】３層以上の多層膜を用いてめっき用のフレー
ムを形成する方法を利用して、微小な磁極幅の磁極を安
定して形成する。【解決手段】先端部と接続部を有するトラック幅規定
層はフレームめっき法によって形成される。フレームを
形成する工程は、第１の層３１、第２の層、第３の層３
３を形成する工程と、フォトリソグラフィによって、第
３の層３３に、接続部に対応した形状の第１の開口部３
３Ａを形成する工程と、第３の層３３をマスクとして第
２の層をエッチングして、第２の層に、開口部３３Ａに
対応した形状の第２の開口部３２Ａを形成する工程と、
集束イオンビームを用いて第２の層をエッチングして、
第２の層に、先端部に対応した形状の第３の開口部３２
Ｂを形成する工程と、第２の層をマスクとして第１の層
３１をエッチングして、第１の層３１によってフレーム
を形成する工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも誘導型
電磁変換素子を有する薄膜磁気ヘッドおよびその製造方
法、ヘッドジンバルアセンブリならびにハードディスク
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められ
ている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型
電磁変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵
抗効果素子（以下、ＭＲ（Magneto-resistive）素子と
も記す。）を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合
型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。

【０００３】記録ヘッドは、それぞれエアベアリング面
側において互いに対向する磁極部分を含む下部磁極層お
よび上部磁極層と、下部磁極層の磁極部分と上部磁極層
の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層と、少な
くとも一部が下部磁極層および上部磁極層に対して絶縁
された状態で設けられた薄膜コイルとを備えている。

【０００４】ところで、高記録密度化のために記録ヘッ
ドに要求されることの一つに、記録トラック幅を規定す
る磁極幅の縮小がある。磁極幅としては、例えば０．５
μｍ以下の寸法が要求されてきている。

【０００５】記録トラック幅を規定する磁極を形成する
方法としては、例えば、特開平７−２６２５１９号公報
に示されるように、フレームめっき法が用いられる。フ
レームめっき法では、下地の上に、例えばスパッタリン
グ法によって、めっき用の電極となる下地膜を形成し、
この下地膜の上にフォトレジスト層を形成し、このフォ
トレジスト層をフォトリソグラフィ工程によりパターニ
ングして、めっき用のフレーム（外枠）を形成する。こ
のフレームは、磁極を形成すべき位置に開口部を有す
る。そして、このフレームを用い、先に形成した下地膜
を電極として電解めっきを行って、下地膜の上に、磁極
となるめっき層を形成する。その後、フレームを除去
し、下地膜のうち、めっき層の下に存在する部分以外の
不要な部分をイオンミリング等のドライエッチングを用
いて除去する。

【０００６】フレームめっき法によって磁極幅の小さな
磁極を形成するためには、幅の狭い開口部を有するフレ
ームを形成する必要がある。幅の狭い開口部を有するフ
レームを形成する方法としては、例えば特開平１０−３
６１３号公報、特開平１１−１７５９１５号公報および
特開２０００−１３２８１２号公報に示されるように、
３層以上の多層膜を用いてフレームを形成する方法が知
られている。

【０００７】ここで、３層の多層膜を用いてフレームを
形成する従来の方法について簡単に説明する。この方法
では、まず、３層の多層膜を形成する。この多層膜の最
上層は薄いフォトレジスト層であり、その下の層は、金
属、セラミック等よりなる中間層であり、最下層は実際
にめっき用のフレームとなる厚いフォトレジスト層であ
る。この方法では、フォトリソグラフィによって最上層
のフォトレジスト層をパターニングして、開口部を有す
るマスクを形成する。次に、このマスクを用いて、反応
性イオンエッチングによって中間層をパターニングす
る。次に、パターニングされた中間層をマスクとして、
反応性イオンエッチングによって最下層のフォトレジス
ト層をパターニングする。この方法では、最上層のフォ
トレジスト層は薄いため、この最上層のフォトレジスト
層をフォトリソグラフィによって微細にパターニングす
ることが可能である。従って、最上層のフォトレジスト
層によって、幅の狭い開口部を有するマスクを形成する
ことができる。そして、このマスクの開口部のパターン
を、複数回の反応性イオンエッチングによって、中間層
と最下層のフォトレジスト層に順に転写していくこと
で、最下層のフォトレジスト層に、幅の狭い開口部を形
成することができる。

【０００８】なお、３層以上の多層膜を用いてめっき用
のフレームを形成する方法における多層膜は、上記の３
層の他に、特開平１１−１７５９１５号公報に示される
ようなエッチングストッパ膜等の他の層を有していても
よい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような３層以上の多層膜を用いてめっき用のフレームを
形成する方法を利用しても、例えば０．５μｍ以下のよ
うな微小な磁極幅の磁極を形成できるように、最上層の
フォトレジスト層をフォトリソグラフィによって微細に
パターニングすることは難しい。

【００１０】また、最上層のフォトレジスト層によるマ
スクの開口部のパターンを、反応性イオンエッチングに
よって中間層に転写するには、反応性イオンエッチング
によるオーバーエッチングが必要になる。そのため、た
とえ、最上層のフォトレジスト層を微細にパターニング
できたとしても、中間層によるマスクの開口部の寸法に
はばらつきが生じる。

【００１１】以上のことから、従来は、３層以上の多層
膜を用いてめっき用のフレームを形成する方法を利用し
ても、例えば０．５μｍ以下のような微小な磁極幅の磁
極を、安定して形成することは困難であった。

【００１２】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、３層以上の多層膜を用いてめっき用
のフレームを形成する方法を利用して、微小な磁極幅の
磁極を、安定して形成することができるようにした薄膜
磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
の製造方法は、記録媒体に対向する媒体対向面と、互い
に磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向
する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層を含
む第１および第２の磁性層と、第１の磁性層の磁極部分
と第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ
層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間
に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で
設けられた薄膜コイルとを備え、第１の磁性層と第２の
磁性層の少なくとも一方は、記録トラック幅を規定する
第１の部分と他の第２の部分とを含むトラック幅規定層
を有する薄膜磁気ヘッドを製造する方法である。

【００１４】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、第
１の磁性層を形成する工程と、第１の磁性層の上にギャ
ップ層を形成する工程と、ギャップ層の上に第２の磁性
層を形成する工程と、薄膜コイルを形成する工程とを備
え、第１の磁性層を形成する工程と第２の磁性層を形成
する工程の少なくとも一方は、トラック幅規定層の下地
の上に、トラック幅規定層に対応した形状の開口部を有
するフレームを形成する工程と、めっき法によって、フ
レームの開口部内に、トラック幅規定層を形成する工程
とを含み、フレームを形成する工程は、トラック幅規定
層の下地の上に、少なくとも第１の層、第２の層および
第３の層を、この順に形成する工程と、フォトリソグラ
フィによって、第３の層に、トラック幅規定層の第２の
部分に対応した形状の第１の開口部を形成する工程と、
第１の開口部が形成された第３の層をエッチングマスク
として第２の層をエッチングして、第２の層に、第３の
層における第１の開口部に対応した形状の第２の開口部
を形成する工程と、エッチングマスクを使用しない局部
的なエッチング方法を用いて第２の層をエッチングし
て、第２の層に、トラック幅規定層の第１の部分に対応
した形状の第３の開口部を形成する工程と、第１の層に
よってフレームが形成されるように、第２の開口部と第
３の開口部とが形成された第２の層をエッチングマスク
として第１の層をエッチングして、第１の層に、トラッ
ク幅規定層に対応した形状の第４の開口部を形成する工
程とを含むものである。

【００１５】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、
めっき法によってトラック幅規定層を形成するために用
いられるフレームは、以下のようにして形成される。す
なわち、まず、トラック幅規定層の下地の上に、少なく
とも第１の層、第２の層および第３の層が、この順に形
成される。次に、フォトリソグラフィによって、第３の
層に、トラック幅規定層の第２の部分に対応した形状の
第１の開口部が形成される。次に、第１の開口部が形成
された第３の層をエッチングマスクとして第２の層をエ
ッチングすることによって、第２の層に、第３の層にお
ける第１の開口部に対応した形状の第２の開口部が形成
される。次に、エッチングマスクを使用しない局部的な
エッチング方法を用いて第２の層をエッチングすること
によって、第２の層に、トラック幅規定層の第１の部分
に対応した形状の第３の開口部が形成される。次に、第
２の開口部と第３の開口部とが形成された第２の層をエ
ッチングマスクとして第１の層をエッチングすることに
よって、第１の層に、トラック幅規定層に対応した形状
の第４の開口部が形成され、この第１の層によってフレ
ームが形成される。

【００１６】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法におい
て、第２の開口部を形成する工程は反応性イオンエッチ
ングを用いてもよい。

【００１７】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
において、エッチングマスクを使用しない局部的なエッ
チング方法は、集束イオンビームを用いたエッチング方
法であってもよい。

【００１８】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
において、第４の開口部を形成する工程は反応性イオン
エッチングを用いてもよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。まず、図１ないし図
６を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法の概略について説明する。なお、図１な
いし図６において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な
断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平
行な断面を示している。

【００２０】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法では、まず、図１に示したように、アルティック
（Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板
１の上に、スパッタリング法等によって、アルミナ（Ａ
ｌ₂Ｏ₃）等の絶縁材料よりなる絶縁層２を、例えば１〜
５μｍの厚みに形成する。次に、絶縁層２の上に、スパ
ッタリング法またはめっき法等によって、パーマロイ
（ＮｉＦｅ）等の磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部
シールド層３を、例えば約３μｍの厚みに形成する。

【００２１】次に、下部シールド層３の上に、スパッタ
リング法等によって、アルミナ等の絶縁材料よりなる下
部シールドギャップ膜４を、例えば１０〜２００ｎｍの
厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上
に、スパッタリング法等によって、再生用のＭＲ素子５
を、例えば数十ｎｍの厚みに形成する。ＭＲ素子５に
は、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大
磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗
効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子
を用いることができる。

【００２２】次に、下部シールドギャップ膜４の上に、
スパッタリング法等によって、ＭＲ素子５に電気的に接
続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成す
る。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５
の上に、スパッタリング法等によって、アルミナ等の絶
縁材料よりなる上部シールドギャップ膜７を、例えば１
０〜２００ｎｍの厚みに形成する。

【００２３】なお、上記の再生ヘッドを構成する各層
は、レジストパターンを用いた一般的なエッチング方法
やリフトオフ法やこれらを併用した方法によってパター
ニングされる。

【００２４】次に、上部シールドギャップ膜７の上に、
磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用
いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極
層と記す。）８を、例えば３〜４μｍの厚みに形成す
る。なお、下部磁極層８に用いる磁性材料は、ＮｉＦ
ｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＮ等の軟磁性材料で
ある。下部磁極層８は、スパッタリング法またはめっき
法等によって形成される。

【００２５】なお、下部磁極層８の代わりに、上部シー
ルド層と、この上部シールド層の上にスパッタリング法
等によって形成されたアルミナ等の非磁性材料よりなる
分離層と、この分離層の上に形成された下部磁性層とを
設けてもよい。

【００２６】次に、図２に示したように、下部磁極層８
の上に、スパッタリング法等によって、アルミナ等の絶
縁材料よりなる記録ギャップ層９を、例えば５０〜３０
０ｎｍの厚みに形成する。次に、磁路形成のために、後
述する薄膜コイルの中心部分において、記録ギャップ層
９を部分的にエッチングしてコンタクトホール９ａを形
成する。

【００２７】次に、記録ギャップ層９の上に、例えば銅
（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第１層部分１０を、例え
ば２〜３μｍの厚みに形成する。なお、図２（ａ）にお
いて、符号１０ａは、第１層部分１０のうち、後述する
薄膜コイルの第２層部分１５に接続される接続部を表し
ている。第１層部分１０は、コンタクトホール９ａの周
囲に巻回される。

【００２８】次に、図３に示したように、薄膜コイルの
第１層部分１０およびその周辺の記録ギャップ層９を覆
うように、フォトレジスト等の、加熱時に流動性を有す
る有機絶縁材料よりなる絶縁層１１を所定のパターンに
形成する。次に、絶縁層１１の表面を平坦にするために
所定の温度で熱処理する。この熱処理により、絶縁層１
１の外周および内周の各端縁部分は、丸みを帯びた斜面
形状となる。

【００２９】次に、絶縁層１１のうちの後述するエアベ
アリング面２０側（図３（ａ）における左側）の斜面部
分からエアベアリング面２０側にかけての領域におい
て、記録ギャップ層９および絶縁層１１の上に、記録ヘ
ッド用の磁性材料によって、上部磁極層１２のトラック
幅規定層１２ａを形成する。上部磁極層１２は、このト
ラック幅規定層１２ａと、後述する連結部分層１２ｂお
よびヨーク部分層１２ｃとで構成される。トラック幅規
定層１２ａは、後で詳しく説明するように、めっき法に
よって形成される。

【００３０】トラック幅規定層１２ａは、記録ギャップ
層９の上に形成され、上部磁極層１２の磁極部分となる
先端部１２ａ₁と、絶縁層１１のエアベアリング面２０
側の斜面部分の上に形成され、ヨーク部分層１２ｃに接
続される接続部１２ａ₂とを有している。先端部１２ａ₁
の幅は記録トラック幅と等しくなっている。すなわち、
先端部１２ａ₁は記録トラック幅を規定している。接続
部１２ａ₂の幅は、先端部１２ａ₁の幅よりも大きくなっ
ている。先端部１２ａ₁は本発明における第１の部分に
対応し、接続部１２ａ₂は本発明における第２の部分に
対応する。

【００３１】トラック幅規定層１２ａを形成する際に
は、同時に、コンタクトホール９ａの上に磁性材料より
なる連結部分層１２ｂを形成すると共に、接続部１０ａ
の上に磁性材料よりなる接続層１３を形成する。連結部
分層１２ｂは、上部磁極層１２のうち、下部磁極層８に
磁気的に連結される部分を構成する。

【００３２】次に、トラック幅規定層１２ａの周辺にお
いて、トラック幅規定層１２ａをマスクとして、記録ギ
ャップ層９および下部磁極層８の磁極部分における記録
ギャップ層９側の少なくとも一部をエッチングする。記
録ギャップ層９のエッチングには例えば反応性イオンエ
ッチングが用いられ、下部磁極層８のエッチングには例
えばイオンミリングが用いられる。図３（ｂ）に示した
ように、上部磁極層１２の磁極部分（トラック幅規定層
１２ａの先端部１２ａ₁）、記録ギャップ層９および下
部磁極層８の磁極部分の少なくとも一部の各側壁が垂直
に自己整合的に形成された構造は、トリム（Trim）構造
と呼ばれる。

【００３３】次に、図４に示したように、全体に、アル
ミナ等の無機絶縁材料よりなる絶縁層１４を、例えば３
〜４μｍの厚みに形成する。次に、この絶縁層１４を、
例えば化学機械研磨によって、トラック幅規定層１２
ａ、連結部分層１２ｂおよび接続層１３の表面に至るま
で研磨して平坦化する。

【００３４】次に、図５に示したように、平坦化された
絶縁層１４の上に、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイ
ルの第２層部分１５を、例えば２〜３μｍの厚みに形成
する。なお、図５（ａ）において、符号１５ａは、第２
層部分１５のうち、接続層１３を介して薄膜コイルの第
１層部分１０の接続部１０ａに接続される接続部を表し
ている。第２層部分１５は、連結部分層１２ｂの周囲に
巻回される。

【００３５】次に、薄膜コイルの第２層部分１５および
その周辺の絶縁層１４を覆うように、フォトレジスト等
の、加熱時に流動性を有する有機絶縁材料よりなる絶縁
層１６を所定のパターンに形成する。次に、絶縁層１６
の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。こ
の熱処理により、絶縁層１６の外周および内周の各端縁
部分は、丸みを帯びた斜面形状となる。

【００３６】次に、図６に示したように、トラック幅規
定層１２ａ、絶縁層１４，１６および連結部分層１２ｂ
の上に、パーマロイ等の記録ヘッド用の磁性材料によっ
て、上部磁極層１２のヨーク部分を構成するヨーク部分
層１２ｃを形成する。ヨーク部分層１２ｃのエアベアリ
ング面２０側の端部は、エアベアリング面２０から離れ
た位置に配置されている。また、ヨーク部分層１２ｃ
は、連結部分層１２ｂを介して下部磁極層８に接続され
ている。

【００３７】次に、全体を覆うように、例えばアルミナ
よりなるオーバーコート層１７を形成する。最後に、上
記各層を含むスライダの機械加工を行って、記録ヘッド
および再生ヘッドを含む薄膜磁気ヘッドのエアベアリン
グ面２０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。

【００３８】このようにして製造される本実施の形態に
係る薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面
（エアベアリング面２０）と再生ヘッドと記録ヘッド
（誘導型電磁変換素子）とを備えている。再生ヘッド
は、ＭＲ素子５と、エアベアリング面２０側の一部がＭ
Ｒ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子
５をシールドするための下部シールド層３および上部シ
ールド層（下部磁極層８）とを有している。

【００３９】記録ヘッドは、互いに磁気的に連結され、
エアベアリング面２０側において互いに対向する磁極部
分を含み、それぞれ少なくとも１つの層を含む下部磁極
層８および上部磁極層１２と、この下部磁極層８の磁極
部分と上部磁極層１２の磁極部分との間に設けられた記
録ギャップ層９と、少なくとも一部が下部磁極層８およ
び上部磁極層１２の間に、これらに対して絶縁された状
態で配設された薄膜コイル１０，１５とを有している。
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、図６（ａ）に
示したように、エアベアリング面２０から、絶縁層１１
のエアベアリング面２０側の端部までの長さが、スロー
トハイトＴＨとなる。なお、スロートハイトとは、２つ
の磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分の、エ
アベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ
（高さ）をいう。

【００４０】本実施の形態において、下部磁極層８は本
発明における第１の磁性層に対応し、上部磁極層１２は
本発明における第２の磁性層に対応する。

【００４１】次に、図７ないし図２７を参照して、本実
施の形態における上部磁極層１２のトラック幅規定層１
２ａの形成方法について詳しく説明する。図７ないし図
９、図１０ないし図１２、図１３ないし図１５、図１６
ないし図１８、図１９ないし図２１、図２２ないし図２
４、図２５ないし図２７の各組は、それぞれ、同じ工程
に対応している。また、図９、図１２、図１５、図１
８、図２１、図２４および図２７は、トラック幅規定層
１２ａの形成方法の各工程中の積層体の上面を表してい
る。図７、図１０、図１３、図１６、図１９、図２２お
よび図２５は、上記積層体における接続部１２ａ₂に対
応する部分の断面、すなわち図９におけるＡ−Ａ線を通
る断面を表している。図８、図１１、図１４、図１７、
図２０、図２３および図２６は、上記積層体における先
端部１２ａ₁に対応する部分の断面、すなわち図９にお
けるＢ−Ｂ線を通る断面を表している。なお、図９に
は、先端部１２ａ₁および接続部１２ａ₂を含むめっき層
が形成される領域を二点鎖線で示している。図９等にお
いて、符号１２ａ₃は、めっき層のうち、エアベアリン
グ面２０を形成するためのスライダの機械加工の際に除
去される除去予定部を示している。

【００４２】本実施の形態では、フレームめっき法によ
ってトラック幅規定層１２ａを形成する。また、本実施
の形態では、３層以上の多層膜を用いてめっき用のフレ
ームを形成する。

【００４３】本実施の形態におけるトラック幅規定層１
２ａの形成方法では、まず、図７ないし図９に示したよ
うに、記録ギャップ層９の上に、めっき法によってトラ
ック幅規定層１２ａを形成する際に用いられ、トラック
幅規定層１２ａの下地となる導電性の下地膜３０を、例
えばスパッタリング法によって形成する。下地膜３０の
材料は、例えばＮｉＦｅでもよいし、ＦｅＣｏ、ＣｏＮ
ｉＦｅ、ＦｅＮ等の高飽和磁束密度材料でもよい。ま
た、下地膜３０を、異なる複数の材料よりなる複数の層
で構成してもよい。この場合、下地膜３０の最下層は、
その上の層と記録ギャップ層９との密着性を向上させる
ための接着層であってもよい。接着層を構成する材料と
しては，例えばＴｉが用いられる。

【００４４】次に、下地膜３０の上に、第１の層３１、
第２の層３２および第３の層３３を、この順に形成す
る。第１の層３１は、めっき用のフレームとなるように
パターニングされる層であり、比較的厚く形成される。
これに対し、第２の層３２および第３の層３３は、第１
の層３１に転写するパターンが形成される層であり、第
１の層３１よりも薄く形成される。第１の層３１の厚み
は１．５〜８．０μｍが好ましい。第２の層３２の厚み
は０．０５〜０．５μｍが好ましい。第３の層３３の厚
みは０．２〜２．０μｍが好ましい。

【００４５】第１の層３１の材料としては、例えば、フ
ォトレジスト、ポリイミド等の有機材料が用いられる。

【００４６】第２の層３２の材料としては、例えば、金
属、金属酸化物、セラミックが用いられる。具体的に
は、第２の層３２の材料としては、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｓｉ
Ｏ₂、ポリシンコン、窒化シリコン等が用いられる。ま
た、第２の層３２を、金属と金属酸化物、あるいは２種
類のセラミック等の異なる複数の材料よりなる複数の層
で構成してもよい。例えば、第２の層３２を下層と上層
の２層構造とし、下層をＡｌ ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等の金属酸
化物で形成し、上層をＴａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属
で形成してもよい。

【００４７】図１０ないし図１２は次の工程を表してい
る。この工程では、図１０および図１２に示したよう
に、接続部１２ａ₂および除去予定部１２ａ₃に対応する
部分において、フォトリソグラフィによって、第３の層
３３に、接続部１２ａ₂および除去予定部１２ａ₃に対応
した形状の第１の開口部３３Ａを形成する。この時点で
は、図１１に示したように、先端部１２ａ₁に対応する
部分において、第３の層３３に開口部は形成されていな
い。

【００４８】図１３ないし図１５は次の工程を表してい
る。この工程では、図１３および図１５に示したよう
に、第１の開口部３３Ａが形成された第３の層３３をエ
ッチングマスクとして第２の層３２をエッチングして、
第２の層３２に、第３の層３３における第１の開口部３
３Ａに対応した形状の第２の開口部３２Ａを形成する。
この時点では、図１４に示したように、先端部１２ａ₁
に対応する部分では、第２の層３２および第３の層３３
に開口部は形成されていない。

【００４９】第２の開口部３２Ａを形成するための第２
の層３２のエッチングには、例えば反応性イオンエッチ
ングが用いられる。このときの反応性イオンエッチング
では、反応性ガスとして、例えば、Ｏ₂を含む酸素系ガ
ス、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃等の塩素系ガスまたはＣＦ₄、ＳＦ₆
等のフッ素系ガスが用いられる。

【００５０】図１６ないし図１８は次の工程を表してい
る。この工程では、図１７および図１８に示したよう
に、エッチングマスクを使用しない局部的なエッチング
方法を用いて第３の層３３および第２の層３２をエッチ
ングして、第３の層３３および第２の層３２に、それぞ
れ、先端部１２ａ₁に対応した形状の第３の開口部３３
Ｂ，３２Ｂを形成する。エッチングマスクを使用しない
局部的なエッチング方法としては、集束イオンビーム
（Focused Ion Beam；以下、ＦＩＢとも記す。）を用い
たエッチング方法が用いられる。この場合、エッチング
する領域におけるＦＩＢの走査回数は、例えば３回以下
とする。ＦＩＢの走査を複数回行う場合には、同一線上
を複数回走査してもよいし、少しずつ位置をずらしなが
ら複数回走査してもよい。

【００５１】図１９ないし図２１は次の工程を表してい
る。この工程では、まず、第３の層３３を剥離する。次
に、第２の開口部３２Ａと第３の開口部３２Ｂとが形成
された第２の層３２をエッチングマスクとして第１の層
３１をエッチングして、第１の層３１に、トラック幅規
定層１２ａに対応した形状の第４の開口部３１Ａ，３１
Ｂを形成する。なお、第４の開口部３１Ａの形状は第２
の開口部３２Ａの形状に対応しており、第４の開口部３
１Ｂの形状は第３の開口部３２Ｂの形状に対応してい
る。このようにして、第１の層３１によって、めっき用
のフレームが形成される。

【００５２】第４の開口部３１Ａ，３１Ｂを形成するた
めの第１の層３１のエッチングには、例えば反応性イオ
ンエッチングが用いられる。このときの反応性イオンエ
ッチングでは、反応性ガスとして、例えば、前述の酸素
系ガス、塩素系ガスまたはフッ素系ガスが用いられる。

【００５３】図２２ないし図２４は次の工程を表してい
る。この工程では、下地膜３０を電極として電解めっき
を行って、第１の層３１の第４の開口部３１Ａ，３１Ｂ
内にトラック幅規定層１２ａを形成する。なお、第４の
開口部３１Ａ内にはトラック幅規定層１２ａの接続部１
２ａ₂および除去予定部１２ａ₃が形成され、第４の開口
部３１Ｂ内にはトラック幅規定層１２ａの先端部１２ａ
₁が形成される。

【００５４】図２５ないし図２７は次の工程を表してい
る。この工程では、まず、第１の層３１および第２の層
３２を除去する。次に、下地膜３０のうち、トラック幅
規定層１２ａの下に存在する部分以外の不要な部分をイ
オンミリング等のドライエッチングを用いて除去する。

【００５５】なお、本実施の形態において、めっき用の
フレームを形成するために用いられる多層膜は、第１な
いし第３の層３１，３２，３３の他に、エッチングスト
ッパ膜等の他の層を有していてもよい。

【００５６】以上説明したように、本実施の形態では、
ＦＩＢを用いたエッチング方法を用いて第２の層３２を
エッチングすることによって、第２の層３２に、トラッ
ク幅規定層１２ａの先端部１２ａ₁に対応した形状の第
３の開口部３２Ｂを形成する。ＦＩＢを用いて第２の層
３２のエッチングを行えば、エッチングマスクを用いて
反応性イオンエッチングによって第２の層３２をエッチ
ングする場合に比べて、微細に且つ精度よく第２の層３
２をエッチングすることが可能になる。従って、本実施
の形態によれば、先端部１２ａ₁に対応した形状の第３
の開口部３２Ｂを微細に且つ精度よく形成することがで
きる。その結果、本実施の形態によれば、フレームとし
ての第１の層３１の開口部３１Ａ，３１Ｂのうち、トラ
ック幅規定層１２ａの先端部１２ａ₁に対応した開口部
３１Ｂの幅を微小に且つ精度よく形成することが可能に
なる。従って、本実施の形態によれば、３層以上の多層
膜を用いてめっき用のフレームを形成する方法を利用し
て、例えば０．５μｍ以下の微小な磁極幅の磁極を、安
定して形成することができる。

【００５７】ところで、ＦＩＢを用いたエッチングは、
エッチングマスクを用いて行う反応性イオンエッチング
に比べて、微細に且つ精度よくエッチングを行うことが
できるが、多くの時間を要する。そのため、第２の層３
２に形成される開口部を全てＦＩＢを用いたエッチング
によって形成すると、エッチングに時間がかかりすぎ
て、薄膜磁気ヘッドの製造効率が低下する。これに対
し、本実施の形態では、第２の層３２に形成される開口
部のうち、トラック幅規定層１２ａの先端部１２ａ ₁に
対応する第３の開口部３２Ｂは、ＦＩＢを用いたエッチ
ングによって形成するが、接続部１２ａ₁および除去予
定部１２ａ₃に対応する第３の開口部３２Ａは、第３の
層３３をエッチングマスクとして反応性イオンエッチン
グによって形成する。従って、本実施の形態によれば、
薄膜磁気ヘッドの製造効率をあまり低下させることな
く、微小な磁極幅の磁極を、安定して形成することがで
きる。

【００５８】なお、本実施の形態において、ＦＩＢを用
いたエッチングによって形成する開口部３２Ｂの好まし
い形状は矩形であり、開口部３２Ｂの好ましい大きさの
範囲は、幅が０．１〜２．０μｍ、長さが１．０〜８．
０μｍの範囲である。また、本実施の形態において、反
応性イオンエッチングによって形成する開口部３２Ａに
関しては、形状は問わないが、各孤立領域が２μｍ^２以
上となる大きさが好ましい。例えば、孤立領域の形状が
矩形の場合には、孤立領域の大きさとしては、幅が１μ
ｍ以上、長さが２μｍ以上となる大きさが好ましい。

【００５９】ところで、めっき用のフレームを形成する
際には、基板に設けられた位置決め用のマークを基準に
してフレームのパターニングを行う必要がある。そのた
め、３層以上の多層膜を用いてめっき用のフレームを形
成する場合には、各層が光を透過させる層である必要が
ある。ここで、光を透過させる第２の層３２を形成する
場合、第２の層３２の材料としてはアルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）を用いることが考えられる。

【００６０】しかし、アルミナは吸湿性が大きいため、
第３の層３３の材料であるフォトレジストとの密着性が
悪い。そのため、アルミナよりなる第２の層３２の上に
直接、フォトレジストよりなる第３の層３３を形成する
と、第３の層３３を微細にパターニングすることが難し
くなる。

【００６１】そこで、光を透過させる第２の層３２を形
成し、且つ第３の層３３の微細なパターニングを可能に
するためには、第２の層３２を以下のような構成とする
のが好ましい。すなわち、第２の層３２を下層と上層の
２層構造とし、下層を、Ａｌ ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等の金属酸
化物よりなり、厚みが０．０２〜０．３μｍの層とし、
上層をＴａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属よりなり、厚み
が０．０３μｍ以下の層とするのが好ましい。これによ
り、下層と上層の双方が光を透過させる層となり、第２
の層３２全体としても光を透過させる層となる。また、
上記の構成とすることにより、第３の層３３はアルミナ
ではなく金属よりなる上層の上に形成されるため、第２
の層３２と第３の層３３との密着性がよくなり、第３の
層３３を微細にパターニングすることが可能になる。

【００６２】以下、本実施の形態における薄膜磁気ヘッ
ドが適用されるヘッドジンバルアセンブリおよびハード
ディスク装置について説明する。まず、図２８を参照し
て、ヘッドジンバルアセンブリに含まれるスライダ２１
０について説明する。ハードディスク装置において、ス
ライダ２１０は、回転駆動される円盤状の記録媒体であ
るハードディスクに対向するように配置される。このス
ライダ２１０は、主に図６における基板１およびオーバ
ーコート層１７からなる基体２１１を備えている。基体
２１１は、ほぼ六面体形状をなしている。基体２１１の
六面のうちの一面は、ハードディスクに対向するように
なっている。この一面には、表面がエアベアリング面と
なるレール部２１２が形成されている。レール部２１２
の空気流入側の端部（図２８における右上の端部）の近
傍にはテーパ部またはステップ部が形成されている。ハ
ードディスクが図２８におけるｚ方向に回転すると、テ
ーパ部またはステップ部より流入し、ハードディスクと
スライダ２１０との間を通過する空気流によって、スラ
イダ２１０に、図２８におけるｙ方向の下方に揚力が生
じる。スライダ２１０は、この揚力によってハードディ
スクの表面から浮上するようになっている。なお、図２
８におけるｘ方向は、ハードディスクのトラック横断方
向である。スライダ２１０の空気流出側の端部（図２８
における左下の端部）の近傍には、本実施の形態におけ
る薄膜磁気ヘッド１００が形成されている。

【００６３】次に、図２９を参照して、本実施の形態に
おけるヘッドジンバルアセンブリ２２０について説明す
る。ヘッド・ジンバル・アッセンブリ２２０は、スライ
ダ２１０と、このスライダ２１０を弾性的に支持するサ
スペンション２２１とを備えている。サスペンション２
２１は、例えばステンレス鋼によって形成された板ばね
状のロードビーム２２２、このロードビーム２２２の一
端部に設けられると共にスライダ２１０が接合され、ス
ライダ２１０に適度な自由度を与えるフレクシャ２２３
と、ロードビーム２２２の他端部に設けられたベースプ
レート２２４とを有している。ベースプレート２２４
は、スライダ２１０をハードディスク３００のトラック
横断方向ｘに移動させるためのアクチュエータのアーム
２３０に取り付けられるようになっている。アクチュエ
ータは、アーム２３０と、このアーム２３０を駆動する
ボイスコイルモータとを有している。フレクシャ２２３
において、スライダ２１０が取り付けられる部分には、
スライダ２１０の姿勢を一定に保つためのジンバル部が
設けられている。

【００６４】ヘッドジンバルアセンブリ２２０は、アク
チュエータのアーム２３０に取り付けられる。１つのア
ーム２３０にヘッドジンバルアセンブリ２２０を取り付
けたものはヘッドアームアセンブリと呼ばれる。また、
複数のアームを有するキャリッジの各アームにヘッドジ
ンバルアセンブリ２２０を取り付けたものはヘッドスタ
ックアセンブリと呼ばれる。

【００６５】図２９は、ヘッドアームアセンブリの一例
を示している。このヘッドアームアセンブリでは、アー
ム２３０の一端部にヘッドジンバルアセンブリ２２０が
取り付けられている。アーム２３０の他端部には、ボイ
スコイルモータの一部となるコイル２３１が取り付けら
れている。アーム２３０の中間部には、アーム２３０を
回動自在に支持するための軸２３４に取り付けられる軸
受け部２３３が設けられている。

【００６６】次に、図３０および図３１を参照して、ヘ
ッドスタックアセンブリの一例と本実施の形態における
ハードディスク装置について説明する。図３０はハード
ディスク装置の要部を示す説明図、図３１はハードディ
スク装置の平面図である。ヘッドスタックアセンブリ２
５０は、複数のアーム２５２を有するキャリッジ２５１
を有している。複数のアーム２５２には、複数のヘッド
ジンバルアセンブリ２２０が、互いに間隔を開けて垂直
方向に並ぶように取り付けられている。キャリッジ２５
１においてアーム２５２とは反対側には、ボイスコイル
モータの一部となるコイル２５３が取り付けられてい
る。ヘッドスタックアセンブリ２５０は、ハードディス
ク装置に組み込まれる。ハードディスク装置は、スピン
ドルモータ２６１に取り付けられた複数枚のハードディ
スク２６２を有している。各ハードディスク２６２毎
に、ハードディスク２６２を挟んで対向するように２つ
のスライダ２１０が配置される。また、ボイスコイルモ
ータは、ヘッドスタックアセンブリ２５０のコイル２５
３を挟んで対向する位置に配置された永久磁石２６３を
有している。

【００６７】スライダ２１０を除くヘッドスタックアセ
ンブリ２５０およびアクチュエータは、スライダ２１０
を支持すると共にハードディスク２６２に対して位置決
めする。

【００６８】本実施の形態におけるハードディスク装置
では、アクチュエータによって、スライダ２１０をハー
ドディスク２６２のトラック横断方向に移動させて、ス
ライダ２１０をハードディスク２６２に対して位置決め
する。スライダ２１０に含まれる薄膜磁気ヘッドは、記
録ヘッドによって、ハードディスク２６２に情報を記録
し、再生ヘッドによって、ハードディスク２６２に記録
されている情報を再生する。

【００６９】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々の変更が可能である。例えば、実施の形態で
は、上部磁極層１２のみがトラック幅規定層１２ａを有
しているが、下部磁極層８のみがトラック幅規定層を有
していてもよいし、下部磁極層８と上部磁極層１２の双
方がトラック幅規定層を有していてもよい。

【００７０】また、実施の形態では、上部磁極層１２
が、トラック幅規定層１２ａ、連結部分層１２ｂおよび
ヨーク部分層１２ｃで構成されているが、本発明は、上
部磁極層１２が１つの層で構成される場合にも適用する
ことができる。この場合には、上部磁極層１２を構成す
る１つの層が、本発明におけるトラック幅規定層とな
る。

【００７１】また、上記実施の形態では、基体側に読み
取り用のＭＲ素子を形成し、その上に、書き込み用の誘
導型電磁変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッドにつ
いて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。

【００７２】つまり、基体側に書き込み用の誘導型電磁
変換素子を形成し、その上に、読み取り用のＭＲ素子を
形成してもよい。このような構造は、例えば、上記実施
の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部
磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介し
て、それに対向するように上記実施の形態に示した下部
磁極層の機能を有する磁性膜を上部磁極層として形成す
ることにより実現できる。

【００７３】また、本発明は、誘導型電磁変換素子のみ
を備えた記録専用の薄膜磁気ヘッドや、誘導型電磁変換
素子によって記録と再生を行う薄膜磁気ヘッドにも適用
することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし４
のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、ト
ラック幅規定層を形成するために用いられるフレームを
形成する工程は、トラック幅規定層の下地の上に、少な
くとも第１の層、第２の層および第３の層を、この順に
形成する工程と、フォトリソグラフィによって、第３の
層に、トラック幅規定層の第２の部分に対応した形状の
第１の開口部を形成する工程と、第１の開口部が形成さ
れた第３の層をエッチングマスクとして第２の層をエッ
チングして、第２の層に、第３の層における第１の開口
部に対応した形状の第２の開口部を形成する工程と、エ
ッチングマスクを使用しない局部的なエッチング方法を
用いて第２の層をエッチングして、第２の層に、トラッ
ク幅規定層の第１の部分に対応した形状の第３の開口部
を形成する工程と、第１の層によってフレームが形成さ
れるように、第２の開口部と第３の開口部とが形成され
た第２の層をエッチングマスクとして第１の層をエッチ
ングして、第１の層に、トラック幅規定層に対応した形
状の第４の開口部を形成する工程とを含む。本発明によ
れば、エッチングマスクを使用しない局部的なエッチン
グ方法を用いて第２の層をエッチングすることによっ
て、第２の層に、トラック幅規定層の第１の部分に対応
した形状の第３の開口部を形成するようにしたので、フ
レームの開口部のうち、トラック幅規定層の第１の部分
に対応した部分の幅を微小に且つ精度よく形成すること
が可能になる。従って、本発明によれば、３層以上の多
層膜を用いてめっき用のフレームを形成する方法を利用
して、微小な磁極幅の磁極を、安定して形成することが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの
製造方法の概略を説明するための断面図である。

【図２】図１に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図３】図２に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図４】図３に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図５】図４に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図６】図５に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図７】本発明の一実施の形態におけるトラック幅規定
層の形成方法の一工程中の積層体の断面図である。

【図８】本発明の一実施の形態におけるトラック幅規定
層の形成方法の一工程中の積層体の他の断面図である。

【図９】本発明の一実施の形態におけるトラック幅規定
層の形成方法の一工程中の積層体の平面図である。

【図１０】図７に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図１１】図８に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図１２】図９に続く工程を説明するための平面図であ
る。

【図１３】図１０に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１４】図１１に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１５】図１２に続く工程を説明するための平面図で
ある。

【図１６】図１３に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１７】図１４に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１８】図１５に続く工程を説明するための平面図で
ある。

【図１９】図１６に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図２０】図１７に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図２１】図１８に続く工程を説明するための平面図で
ある。

【図２２】図１９に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図２３】図２０に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図２４】図２１に続く工程を説明するための平面図で
ある。

【図２５】図２２に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図２６】図２３に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図２７】図２４に続く工程を説明するための平面図で
ある。

【図２８】本発明の一実施の形態におけるヘッドジンバ
ルアセンブリに含まれるスライダを示す斜視図である。

【図２９】本発明の一実施の形態におけるヘッドジンバ
ルアセンブリを含むヘッドアームアセンブリを示す斜視
図である。

【図３０】本発明の一実施の形態におけるハードディス
ク装置の要部を示す説明図である。

【図３１】本発明の一実施の形態におけるハードディス
ク装置の平面図である。

【符号の説明】

１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、５…ＭＲ
素子、８…下部磁極層、９…記録ギャップ層、１０…薄
膜コイルの第１層部分、１２…上部磁極層、１２ａ…ト
ラック幅規定層、１２ａ₁…先端部、１２ａ₂…接続部、
１２ｂ…連結部分層、１２ｃ…ヨーク部分層、１５…薄
膜コイルの第２層部分、３０…下地膜、３１…第１の
層、３２…第２の層、３３…第３の層、３３Ａ…第１の
開口部、３２Ａ…第２の開口部、３２Ｂ…第３の開口
部、３１Ａ，３１Ｂ…第４の開口部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体に対向する媒体対向面と、互い
に磁気的に連結され、前記媒体対向面側において互いに
対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層
を含む第１および第２の磁性層と、前記第１の磁性層の
磁極部分と前記第２の磁性層の磁極部分との間に設けら
れたギャップ層と、少なくとも一部が前記第１および第
２の磁性層の間に、前記第１および第２の磁性層に対し
て絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備え、前
記第１の磁性層と前記第２の磁性層の少なくとも一方
は、記録トラック幅を規定する第１の部分と他の第２の
部分とを含むトラック幅規定層を有する薄膜磁気ヘッド
の製造方法であって、前記第１の磁性層を形成する工程と、前記第１の磁性層の上に前記ギャップ層を形成する工程
と、前記ギャップ層の上に前記第２の磁性層を形成する工程
と、前記薄膜コイルを形成する工程とを備え、前記第１の磁性層を形成する工程と前記第２の磁性層を
形成する工程の少なくとも一方は、前記トラック幅規定
層の下地の上に、前記トラック幅規定層に対応した形状
の開口部を有するフレームを形成する工程と、めっき法
によって、前記フレームの開口部内に、前記トラック幅
規定層を形成する工程とを含み、前記フレームを形成する工程は、前記トラック幅規定層の下地の上に、少なくとも第１の
層、第２の層および第３の層を、この順に形成する工程
と、フォトリソグラフィによって、前記第３の層に、前記ト
ラック幅規定層の前記第２の部分に対応した形状の第１
の開口部を形成する工程と、前記第１の開口部が形成された前記第３の層をエッチン
グマスクとして前記第２の層をエッチングして、前記第
２の層に、前記第３の層における第１の開口部に対応し
た形状の第２の開口部を形成する工程と、エッチングマスクを使用しない局部的なエッチング方法
を用いて前記第２の層をエッチングして、前記第２の層
に、前記トラック幅規定層の前記第１の部分に対応した
形状の第３の開口部を形成する工程と、前記第１の層によって前記フレームが形成されるよう
に、前記第２の開口部と前記第３の開口部とが形成され
た前記第２の層をエッチングマスクとして前記第１の層
をエッチングして、前記第１の層に、前記トラック幅規
定層に対応した形状の第４の開口部を形成する工程とを
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】前記第２の開口部を形成する工程は、反
応性イオンエッチングを用い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】前記エッチングマスクを使用しない局部
的なエッチング方法は、集束イオンビームを用いたエッ
チング方法であることを特徴とする請求項１または２記
載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】前記第４の開口部を形成する工程は、反
応性イオンエッチングを用いることを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
法。