JP2948695B2 - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造
方法に関し、特に記録密度を決定付ける磁極を形成する
ための磁性層のパターニングに特徴を有する。
【0002】薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気ディスク
装置などの高密度記録化にともなってますます微細化の
要求が高まっている。それ故、微細加工時の歩留りが高
く生産性に優れた製造方法が望まれている。
【0003】
【従来の技術】図3(a)及び(b)は一般的な薄膜磁
気ヘッド1の構造を示す図である。図3(a)は要部の
断面図であり、図3(b)は要部の平面図である。な
お、図3(a)は図3(b)のA−A矢視断面に対応す
る。
【0004】薄膜磁気ヘッド1は、支持体11、絶縁層
12、下部及び上部の磁極13,17、ギャップ層1
4、層間絶縁体15、渦巻き状のコイル16、及び保護
膜18などから構成されている。磁極13,17は磁気
コアを構成するようにコンタクト部137で一体化され
ており、また、コイル16の内端及び外端はそれぞれ図
示しない外部接続端子に接続されている。
【0005】さて、磁極13,17は、以下に説明する
ように、それぞれFeN又はNi−Feなどの磁性層を
フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることに
よって形成される。
【0006】図4は従来の製造方法による磁極形成の各
段階の状態を示す要部断面図であり、代表的に上部の磁
極17の形成の様子を示している。なお、同図は図3の
III−III矢視断面に対応する。
【0007】図3をも参照して、薄膜磁気ヘッド1の製
造に際しては、支持体11の上面に、絶縁層12、所定
パターン形状の下部の磁極13、及びギャップ層14
(厳密にはパターニング前の層14a)とを順に設けた
後、層間絶縁体15内に埋没させる形でコイル16を設
ける。そして、上部の磁極17の形成工程に移る。
【0008】まず、前工程で設けられた各部の表面を覆
うように、スパッタリングなどによって上部の磁極17
に対応する磁性層17aを設ける。なお、スパッタリン
グの開始時点では、下部の磁極13はコンタクト部13
7において部分的に露出している。
【0009】続いて、磁性層17a上に塗布形成したレ
ジスト層をパターニングしてエッチングマスク60を設
ける[図4(a)]。なお、エッチングマスク60のパ
ターン幅は、下部の磁極13のパターン幅wとほぼ同一
の値に選定される。
【0010】次に、エッチングマスク60を用いて磁性
層17aのエッチング(パターニング)を行う[図4
(b)]。ここで、磁極13,17の寸法精度は、磁気
記録のトラック幅を決定付ける重要な要素である。した
がって、磁性層17aのエッチング手法としては、異方
性ドライエッチング手法の中でも特に高精度のパターニ
ングの可能なイオンミリングが用いられる。イオンミリ
ングでは、イオンの衝突によりエッチング面が物理的に
切削される形でエッチングが進行する。
【0011】以上の工程によって、ギャップ層14を介
して下部の磁極13と重なる上部の磁極17が形成さ
れ、エッチングマスク60を除去した後に保護膜18を
設ける工程を経て薄膜磁気ヘッド1が完成される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来では、図4(b)
に示されるように、イオンミリング時において、切削屑
70aが大量に飛散することから、磁性層17aの切削
面やエッチングマスク60の側面への切削屑70aの堆
積(いわゆる再付着)が著しい。
【0013】このため、図4(c)に示されるように、
エッチングマスク60を除去した後において、下部及び
上部の磁極13,17が切削屑70aの堆積層70でつ
ながって磁気的な短絡が生じたり、上部の磁極17の上
端部に後工程の障害となる突起が形成されてしまうこと
から、薄膜磁気ヘッド1の製造の歩留りが低いという問
題があった。
【0014】なお、上述の説明では上部の磁極17に着
目したが、下部の磁極13についても、イオンミリング
時の再付着によって上端部に突起が形成されてしまい、
そのためにギャップ層14の形成に支障が生じていた。
【0015】本発明は、上述の問題に鑑み、磁極を形成
するためのイオンミリングに係る再付着を可及的に抑え
ることによって、製造の歩留りの向上を図ることを目的
としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る製
造方法は、上述の課題を解決するため、図1及び図2に
示すように、磁性層17aをパターニングして磁極17
を形成する薄膜磁気ヘッド1の製造方法であって、前記
磁性層17aの大半を除去して前記磁極17のパターン
形状を包含するパターン形状の磁性層17bを形成する
予備パターニング工程と、前記磁性層17b上に、前記
磁極17のパターン形状に対応するパターン形状のエッ
チングマスク61bを設け、当該エッチングマスク61
bを用いてイオンミリングによって前記磁性層17bを
部分的に除去して前記磁極17を形成する本パターニン
グ工程とを含む。
【0017】請求項2の発明に係る製造方法は、磁性層
17a上に前記磁極17のパターン形状を包含するパタ
ーン形状のエッチングマスク61を設け、当該エッチン
グマスク61を用いて当該磁性層17aの大半を除去す
る予備パターニング工程を含む。
【0018】請求項3の発明に係る製造方法は、前記予
備パターニング工程に際して、ポジ型レジスト層からな
る前記エッチングマスク61を設け、当該エッチングマ
スク61に対して遮光状態を保ちつつウエットエッチン
グ法によって前記磁性層17aを部分的に除去するとと
もに、前記本パターニング工程に際して、前記エッチン
グマスク61に対するパターン露光及び現像処理によっ
て前記エッチングマスク61bを設ける。
【0019】
【作用】予備パターニング工程では、パターン形状の上
で磁極17に比べて若干大きめ(いわゆるラフパター
ン)のエッチングマスク61を用いたエッチングなどの
パターニング手法によって、磁極17となる部分及びそ
の周囲を僅かに残す形で磁性層17aの大半が除去され
る。したがって、イオンミリングによる本パターニング
工程では、被エッチング部が僅かであって切削屑が少な
いことから再付着が抑えられる。
【0020】なお、予備パターニング工程においては、
エッチングマスク61としてポジ型レジスト層が設けら
れ、ウエットエッチング法を用いて遮光環境下でエッチ
ングが行われる。そして、本パターニング工程において
は、エッチングマスク61にパターン露光及び現像処理
を施してエッチングマスク61bが形成され、エッチン
グマスク61の一部がエッチングマスク61bとして再
利用される。
【0021】
【実施例】以下、図3に示した薄膜磁気ヘッド1の一対
の磁極13,17の内、代表的に上部の磁極17の形成
に着目して本発明の製造方法を説明する。
【0022】図1は本発明の製造方法に係る磁極形成の
各段階を示す要部断面図、図2は図1のエッチングマス
ク61のパターン形状と磁極17のパターン形状との関
係を示す平面図である。なお、図1は図3のIII−I
II矢視断面に対応する。
【0023】ここでは、既に、絶縁層12上に所定パタ
ーン形状の下部の磁極13、ギャップ層14に対応する
二酸化珪素膜14aが設けられ、さらに、図1では図示
しない熱硬化性樹脂などの層間絶縁体15及びCuメッ
キ膜からなるコイル16が設けられているものとする。
なお、下部の磁極13は、以下に説明する上部の磁極1
7の形成と同様に、本発明の特徴となる2段階のパター
ニング工程によって形成されている。
【0024】磁極17の形成に際しては、まず、従来と
同様に絶縁層12の上面を一様に被覆するように、スパ
ッタリングなどの成膜手法を用いて例えばFeN又はパ
ーマロイからなる厚さが2〜4μm程度の磁性層17a
を設ける。
【0025】次に、磁性層17aの第1段階のパターニ
ング(予備パターニング)を行うために、下部の磁極1
3と位置合わせして磁性層17a上にポジ型レジスト層
からなるエッチングマスク61を設ける[図1
(a)]。
【0026】ここで、エッチングマスク61のパターン
形状は、形成しようとしている磁極17のパターン形状
を包含する形状、すなわち磁極17に比べて広い形状で
あればよいが、本実施例では、図2によく示されるよう
に、磁極17のパターン形状をその全周にわたって所定
の幅w1だけ均等に押し拡げた形の形状とされている。
したがって、磁極17の中でも特に高精度のパターニン
グが要求されるギャップ部(図2の下端部)に対応する
部分において、エッチングマスク61のパターン幅w2
は、磁極17のパターン幅w(通常は10μm程度)に
比べて幅w1の2つ分だけ大きい(w2=w+2×w
1)。なお、幅w1はできるだけ小さい方が望ましい
が、エッチングマスク61の厚さと同程度に選定すれ
ば、十分に本発明の目的は達成できる。
【0027】このようなエッチングマスク61の形成に
は、レジスト液の塗布、パターン露光、及び現像処理か
らなる周知のフォトリソグラフィ手法を用い、その際に
現像終了後もエッチングマスク61に対する遮光状態を
保つ。
【0028】そして、引き続いてエッチングマスク61
に対する遮光状態を保ちつつ、浸漬法又はシャワー法な
どのウエットエッチング手法を用いて、磁性層17aの
非マスキング部を除去する。このエッチング処理によ
り、磁性層17aの不要部分の大半が取り除かれ、磁極
17となる部分及びその周囲を縁取る形の部分が磁性層
17bとして残る[図1(b)]。なお、言うまでもな
く磁性層17bのパターン形状は、上述のエッチングマ
スク61のパターン形状とほぼ同一である。
【0029】次に、第2段階のパターニング(本パター
ニング)を行うために、エッチングマスク61に対して
パターン露光及び現像処理を施すことによって、磁極1
7に対応するパターン形状(すなわちギャップ部のパタ
ーン幅がほぼwである)のエッチングマスク61bを磁
性層17bの上に設ける。
【0030】そして、イオンミリングによって磁性層1
7bの露出部分を除去する[図1(c)]。このとき、
エッチングの対象となる磁性層17bの体積は僅かであ
るので、切削屑が少量であり再付着がほとんど起こらな
い。したがって、図1(d)に示すように、ギャップ部
において下部の磁極13と分離し且つ上面の平坦な所望
の形状の磁極17が得られる。
【0031】上述の実施例によれば、エッチングマスク
61の一部がエッチングマスク61bとして再利用され
るので、薄膜磁気ヘッド1の製造工数の増大を抑えるこ
とができる。つまり、2段階のパターニングを行うため
に、マスキング面積の異なる2つのエッチングマスク6
1,61bをフォトリソグラフィ法を用いて設けるにあ
たって、レジスト液の塗布を1回だけ行えばよい。
【0032】上述の実施例において、第1段階のパター
ニングに際して、ウエットエッチング法に代えて、イオ
ンミリングなどのドライエッチング法を用いてもよい。
ただし、その場合には、エッチングマスク61が変質し
て再利用ができないので、第2段階のパターニングに際
して、改めてレジスト液の塗布を行ってエッチングマス
ク61bを形成する必要がある。
【0033】また、上述の実施例においては、磁性層1
7aを設けた後にポジパターンのエッチングマスク61
を設け、エッチングにより磁性層17aのパターニング
(磁性層17bの形成)を行ったが、ネガパターンのレ
ジスト層を設けた後に磁性層17aを設け、レジスト層
とともに不要部分の磁性層17aを除去するリフトオフ
法によって磁性層17aのパターニングを行ってよい。
【0034】上述の実施例においては、下部及び上部の
磁極13,17の形成に際して、それぞれ2段階のパタ
ーニングを行うものとして説明したが、一方の磁極のみ
を2段階のパターニングにより形成し、他方の磁極はイ
オンミリングによる1回のパターニングによって形成す
ることもできる。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、磁極を形成するための
イオンミリングに係る再付着を可及的に抑えることがで
き、製造の歩留りを高めることができる。
【0036】請求項3の発明によれば、製造工数の増大
を抑えて製造の歩留りを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法に係る磁極形成の各段階を示
す要部断面図である。
【図2】図1のエッチングマスクのパターン形状と磁極
のパターン形状との関係を示す平面図である。
【図3】一般的な薄膜磁気ヘッドの構造を示す図であ
る。
【図4】従来の製造方法による磁極形成の各段階の状態
を示す要部断面図である。
【符号の説明】
1 薄膜磁気ヘッド 17 磁極 17a 磁性層 17b 磁性層 61 エッチングマスク 61b エッチングマスク

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁性層(17a)をパターニングして磁極
    (17)を形成する薄膜磁気ヘッド(1)の製造方法で
    あって、 前記磁性層(17a)の大半を除去して前記磁極(1
    7)のパターン形状を包含するパターン形状の磁性層
    (17b)を形成する予備パターニング工程と、 前記磁性層(17b)上に、前記磁極(17)のパター
    ン形状に対応するパターン形状のエッチングマスク(6
    1b)を設け、当該エッチングマスク(61b)を用い
    てイオンミリングによって前記磁性層(17b)を部分
    的に除去して前記磁極(17)を形成する本パターニン
    グ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。
  2. 【請求項2】磁性層(17a)をパターニングして磁極
    (17)を形成する薄膜磁気ヘッド(1)の製造方法で
    あって、 前記磁性層(17a)上に前記磁極(17)のパターン
    形状を包含するパターン形状のエッチングマスク(6
    1)を設け、当該エッチングマスク(61)を用いて当
    該磁性層(17a)の大半を除去する予備パターニング
    工程と、 前記予備エッチング工程を経た後に残存する磁性層(1
    7b)上に、前記磁極(17)のパターン形状に対応す
    るパターン形状のエッチングマスク(61b)を設け、
    当該エッチングマスク(61b)を用いてイオンミリン
    グによって当該磁性層(17b)を部分的に除去して前
    記磁極(17)を形成する本パターニング工程とを含む
    ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】請求項2記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法
    であって、 前記予備パターニング工程に際して、ポジ型レジスト層
    のパターン露光及び現像処理によって前記エッチングマ
    スク(61)を設け、当該エッチングマスク(61)に
    対して遮光状態を保ちつつウエットエッチング法によっ
    て前記磁性層(17a)を部分的に除去するとともに、 前記本パターニング工程に際して、前記エッチングマス
    ク(61)に対するパターン露光及び現像処理によって
    前記エッチングマスク(61b)を設けることを特徴と
    する薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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