JPH0283811A - 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】 〔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係り、特に、性能
の安定化に好適な製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、薄膜磁気ヘッドのコイル等をめっき法で作製する
場合、特開昭４９−１１１３８６８号公報に記載のよう
に、めっき下地膜上に所定の形状にホトレジストパター
ンを形成した後に、露出しためつき下地膜上に電気めっ
き法で回路パターンを堆積した後。

ホトレジストパターンを除去し、次いで、回路パターン
間から、めっき下地膜を除去する方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、回路パターン間からめつき下地膜を除
去する工程において、回路パターンが同時にエツチング
される現象を生じる点、また、めっき下地膜の下部に形
成されている膜がエツチングされる現象を生じる点につ
いての考慮がされておらず、簿膜磁気ヘッドを作製する
上で、使用されるコイルの抵抗値がばらつく、あるいは
、磁気ギャップに用いられる絶縁膜の厚さが変動し、磁
気ヘッドの性能の変動を生じるという問題があった。

本発明の目的は、回路パターン間からめつき下−４＝ 地膜を除去する工程におけるコイル抵抗値の変動、及び
、磁気ギャップに用いられる絶縁膜の厚さの変動を最小
限にすることにより、磁気ヘッドの性能を安定化するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、めっき下地膜を除去する方法として、イオ
ンビームエツチング法、あるいは、スパッタエツチング
法等のドライエツチング法と、溶液を用いてエツチング
するウェットエツチング法を組み合わせた方法を用いる
ことにより達成される。

〔作用〕

イオンビームエツチング法、あるいは、スパッタエツチ
ング法等のドライエツチング法は、高記録密度を達成す
る薄膜磁気ヘッドの様に、高さ数ミクロン以上、線間隔
数ミクロン以下というようなコイル線間のめつき下地膜
を除去するには、イオンビーム、あるいは、スパッタリ
ング粒子の直線性が良好なため、好適であるという特徴
がある。

また、ウェットエツチング法は、適当なエッチンダ液を
選択することにより、めっき下地膜を選択的にエツチン
グできるという特徴がある。

以上の二つのエツチング方法を組み合わせることにより
、磁気ギャップ膜、あるいは、層間絶縁膜をほとんどエ
ツチングすることなく、めっき下地膜を除去することを
可能とする。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面登用いて説明する。第１
図は、薄膜磁気ヘッドの導体コイルを作製する工程を示
したものである。（ａ）は、基板１上に下部磁性膜２、
磁気ギャップ膜３、及び、層間絶縁膜４を形成したもの
の断面図を示す。

（ｂ）は、めっき下地膜を形成し、その上にパターンめ
っき膜を形成するためのホトレジスト膜７のパターンを
作成し、そのパターン間にめっき膜８を堆積したもので
ある。次いで（ｃ）は、二層の金属膜により形成されて
いるめっき下地膜の第二Ｍ６を除去したところを示した
ものであり、（ｄ）はめつき下地膜の第−層５を除去し
たところを示したものである。このようにして、薄膜磁
気ヘッドのコイルを作成できる。

従来法において、たとえば、二層に形成されているめっ
き下地膜を、イオンビームエツチング法、あるいは、ス
パッタエツチング法等のドライエツチング法を用いて除
去すると、基板面内でのめつき下地膜残りを無くするた
めに、オーバーエツチングと呼ばれるエツチング時間を
下地膜除去に要する時間に加えて若干の時間を追加する
エツチング工程が必要となる。しかし、このオーバーエ
ツチング工程は、めっき下地膜を除去するだけではなく
、めっき下地膜の下層に形成されている磁気ギャップ膜
、あるいは、眉間絶縁膜がエツチングされる。この場合
、イオンビームエツチング法あるいはスパッタエツチン
グ法等のドライエツチング法を用いる場合、めっき下地
膜の第一層目の密着層として用いられるＴｉ膜、あるい
は、Ｃｒ膜のエツチング速度は磁気ギャップ膜として用
いられる。たとえば、Ａ１１ｚ○８膜、あるいは、Ｓｉ
Ｏ２膜のエツチング速度に対して充分速くはなく、その
ために磁気ギャップ膜の厚さが薄くなり、薄膜＝７− 磁気ヘッド素子を完成した場合の磁気ギャップ長が小さ
くなると同時に、その磁気ギャップ長が素子を作製した
基板の面内でばらつく、あるいは。

多数の基板で作製した場合に、基板相互間でばらつきを
生じる等の現象があり、その結果、完成した薄膜ヘッド
素子の性能のばらつきを生じ、工業的に生産する上で、
問題である。

また、イオンビームエツチング法、あるいは、スパッタ
エツチング法等のドライエツチング法を用いてめっき下
地膜を除去する場合、磁気ギャップ膜だけでなく１層間
絶縁膜も同時にエツチングされる。オーバーエツチング
により眉間絶縁膜がエツチングされると、テーパ形状で
磁気ギャップ部に接する部分の層間絶縁膜がエツチング
されることにより、磁気ギャップ部分に接する眉間絶縁
膜が後退するという現象を生じる。この場合、薄膜磁気
ヘッド素子を基板上に形成する時に、絶縁膜のテーパ部
分の先端位置が基板上での位置のばらつきが生じるため
、薄膜磁気ヘッド素子を作製する上で、その特性に影響
を与えるギャップ深さを一定にすることができず、その
結果、完成した薄膜ヘッド素子の性能のばらつきを生じ
、工業的に生産する上で、問題である。

これに対し、ドライ法でめっき下地膜な除去するのに替
えて、ウェットエツチング法を用いる方法がある。しか
し、コイルをＣｕとし、めっき下地膜の第二層目をＣｕ
とした場合、コイル間の狭い部分へのＣｕエツチング液
が供給されても。

Ｃｕコイルの側面でエツチング液中のエツチングする成
分が消費されるために、コイル間のめっき下地膜をエツ
チング除去するまでに、めっきによって形成されたＣｕ
コイル部分が大きくエツチングされてしまい、コイル抵
抗が高くなるという問題がある。

本発明の一実施例として、めっき下地膜としてＴｉ−Ｃ
ｕの二層膜を用い、コイルとしてＣｕめつき膜を用いた
場合について示す。ここで、磁気ギャップ膜としてＡＱ
ｘＯｓ膜を、また、眉間絶縁膜として、ノボラック系の
ホトレジスト膜を焼成した膜を使用した場合について示
す。第２図に本実施例をプロセスと図面を用いて示す、
（ａ）に示すように、下地めっき膜１０上にＣｕめっき
膜１１を形成する。次いで、（ｂ）に示すように、ドラ
イエツチング法の一方法であるアルゴンガスを用いたイ
オンビームエツチング法でめっき下地膜第二層のＣｕ膜
１１を除去する。この時、基板１の全面の全素子のコイ
ルの間隙部分にめっき下地膜のＣｕを残さないようにす
るためには、平面部のＣｕ下地膜の除去に必要なエツチ
ング時間に対し、オーバーエツチング時間として３０％
を追加することが必要であることが実験的に確かめられ
た。この時、このオーバーエツチングによって、図中に
示された様にめっき下地膜第一層５のＴｉ膜が一部エッ
チングされる。しかし、Ｔｉ膜はすべての面において、
このオーバーエツチング後においても残存していること
が必要である。ここで、Ｔｉ膜１０が残存することが、
不必要な、磁気ギャップ膜、あるいは、層間絶縁膜４の
エツチングを防止することになる。従って、めっき下地
膜としてのＴ　ｉ　ｌｉ　１０の厚さは、ある程度厚い
ことが必要となることが明らかであるが、本プロセスに
おいて厚さ２５ｎｍ以上あればよいことがわかった。次
いで、（Ｃ）に示すように、この残存しているＴｉ膜１
０をエツチング除去するが、この工程はウェットエツチ
ング法を採用する。Ｔｉ膜１０をエツチングできる液と
して、希弗酸液が知られているが、この場合に適用した
ところ、磁気ギャップ膜３を若干エツチングすることが
わかり、あまり、適当とは考えられない。これに対し、
下に示す過酸化水素系エツチング液を用いると、Ｔｉ膜
１ｏのエツチング速度に対し、第３図に示すように、Ｃ
ｕ膜１１．Ａｆｌｚｏａ９、ホトレジスト焼成膜７のエ
ツチング速度が十分小さく、Ｃｕ膜１１のイオンビーム
エツチング後に残存しているＴｉ膜１０をウェットエツ
チングしてもそ、の磁気ギャップ膜や層間絶縁膜をほと
んどエツチングすることなく、下地膜除去を可能とする
ことができることがわかった。ウェットエツチング時に
は、Ｃｕ膜１１の下のＴｉ膜１０がそのわきの部分から
エツチングされる現象、すなわち、アンダー力ットが生
じるが、このアンダーカットが大きいと。

コイルパターンが層間絶縁膜４上から浮き上り取れてし
まうという現象が起きる。この場合、アンダーカット量
は、Ｔｉ膜１０が厚くなればなる程大きくなる傾向にあ
りＴｉ膜１０の膜厚はほぼ０．４　μｍ以下であればプ
ロセス上浮き上り取れてしまうことはない。尚、ここで
用いたエラチンここで、ＥＤＴ・２Ｎａはエチレンジア
ミン四酢酸二ナトリウム塩を示す。

本発明の他の実施例として、めっき下地膜として、Ｃｒ
−Ｃｕの二層膜を用い、コイルとして、Ｃｕめつき膜１
２を用いた場合について示す。ここで磁気ギャップ膜３
としてＡＱｚＯｘ膜９を、また、眉間絶縁膜４として、
ノボラック系のホトレジスト膜を焼成した場合について
示す。先に、Ｔｉ−Ｃｕ二層膜をめっき下地膜として用
いた実施例で示したと同様に、めっき下地膜第二層６の
Ｃｕ膜１１をドライエツチング法、たとえば、アルゴン
ガスを用いたイオンシリング法を用いてエツチング除去
する。この時、オーバーエツチング時間として３０％を
追加することにより、基板全面の全素子のコイルの間隙
部分にめっき下地膜の第二層６のＣｕ膜１１を除去する
ことができる。

この時、このオーバーエツチングによりめっき下地膜第
一層５のＣｒ膜が一部エッチングされる。

しかし、Ｃｒ膜はすべての面において、このオーバーエ
ツチング後にも残存していることが必要である。ここで
、Ｃｒ膜が残存することは、磁気ギャップ膜３、あるい
は、層間絶縁膜４の不必要なエツチングを防止すること
になる。従って、めっき下地膜としてのＣｒ１ｉの厚さ
は、ある程度厚いことが必要であるが明らかであるが、
本プロセスで、２５ｎｍ程度あれば可能であった。従っ
て、めっき下地膜第一層５のＣｒ膜の厚さは、２５ｎｍ
以上あれば良い。次いで、この残存しているＣｒ膜をエ
ツチング除去するが、この工程はウェットエツチング法
を採用する。Ｃｒ膜をエツチングする溶液としては、た
とえば、硝酸第二セリウムアンモニウムの水溶液、また
は、これを主成分とする水溶液がある。しかし、この溶
液を用いてウェットエツチングすると、Ｃｕ膜とＣｒ膜
の間に局部電池反応を生じ、Ｃｕ膜がエツチングされる
が、Ｃｒ膜はエツチングされないことがわかった。この
局部電池反応を防止し、Ｃｕと共存するＣｒ膜のみをエ
ツチングする液としてフェリシアン化カリウムと水酸化
ナトリウム、あるいは、水酸化カリウム等のアルカリと
を混合した水溶液がある。しかし、この水溶液を用いて
エツチングしたところ、Ｃｕ膜１１はほとんどエツチン
グすること無く、Ｃｒ膜のみをエツチングし、コイルパ
ターンを作製できることがわかった。しかし、この時、
磁気ギャップ膜３であるＡＱｘＯｓ膜９がエツチングさ
れてしまい、完成した磁気ヘッドの磁気ギャップ長の寸
法が変動するという問題があることがわかった。この水
溶液をエツチング液として用いる場合、磁気ギャップ膜
３としては。

Ａ（１２０ｇ膜９に替えて、たとえば、５ｉｆｔ膜を用
いることにより、磁気ギャップ膜３がエツチングされず
、磁気ギャップ長の変動を防ぐことができる。Ａｆｌｚ
○８膜９を磁気ギャップ膜３とする場合。

Ｃｒ膜の他のエツチング液は、塩酸の水溶液、塩化アル
ミニウムの水溶液、塩酸と硝酸を混合した水溶液を用い
ることができることがわかったので、これらの溶液を用
いることにより、磁気ギャップ膜３、あるいは、眉間絶
縁膜４をエツチングすることなしに、コイルパターンを
作製することができる。ここで、Ｃｒ膜の厚さは、Ｔｉ
−Ｃｕ二層膜をめっき下地膜として用いる場合の実施例
中で示した様に、あまり厚いとウェットエツチング時に
アンダーカットが発生し、コイルが浮き上ってしまうと
いう現象を生じる。そこで、Ｃｒ膜の厚さを０．４　　
μｍとして検討したところ、下地膜除去工程後にコイル
は浮き上らないことがわかった。

従って、Ｃｒ膜の厚さは０．４μｍ以下であればよいこ
とがわかった。

めっきの下地膜の最下層の一層をウェットエツチングす
るエツチング液は、最下層のエツチング速度が、薄膜磁
気ヘッドを構成する磁気ギャップ膜３．及び、層間絶縁
膜４、及びめっきされたコイルの膜のエツチング速度に
対して、約五倍以上、可能であれば十倍以上あることが
望ましい６〔発明の効果〕 本発明によれば、めっき下地膜の除去時のめつき膜の減
少量の変動を小さくでき、かつ、磁気ギャップ膜、及び
、層間絶縁膜のエツチングを防止できるので５薄膜磁気
ヘツドのコイル抵抗値の安定化、磁気ギャップ長の寸法
の安定化、及び、ギャップ深さの寸法の安定化により、
性能ばらつきの小さい薄膜磁気ヘッドを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプロセスを示す断面図、第
２図は本発明の一実施例の断面図、第３図はエツチング
時間とエツチング深さを示す実験データ図である。 １・・・基板、２・・・下部磁性膜、３・・磁気ギャッ
プ膜。 ４・・・層間絶縁膜、５・・・めっき下地膜の第−層、
６・・・めっき下地膜の第二層、７・・・ホトレジスト
膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スライダとして用いられる基板と、下部磁性膜と、
   磁気ギャップ膜と、層間絶縁膜と、コイルと、上部磁性
   膜と、保護膜とを含む薄膜磁気ヘッドの製造方法におい
   て、 前記コイルをめつき法で作製するに際し、めつき下地膜
   の除去のために、最初にイオンビームエッチング法ある
   いはスパッタエッチング法等のドライエッチング法を用
   い、次いで、ウェットエッチング法を用いることにより
   、前記めつき下地膜を除去し、前記コイルを作製するこ
   とを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記薄膜磁気ヘッドの前記めつき下地膜を複数層の膜で
   構成し、前記めつき下地膜の除去工程で、前記ドライエ
   ッチング法により最下層である一層の膜の膜厚が当初形
   成された膜の膜厚以下となるようにエッチングした後、
   前記ウェットエッチング法を用いることにより最下層の
   一層を除去することにより前記めつき下地膜を除去し、
   コイルを作製することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製
   造方法。 ３、特許請求の範囲第２項において、 前記薄膜磁気ヘッドの前記めつき下地膜を構成する膜の
   最下層である一層の膜としてＴｉ膜を用いたことを特徴
   とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 ４、特許請求の範囲第３項において、前記薄膜磁気ヘッ
   ドの前記めつき下地膜を構成する膜の最下層であるＴｉ
   膜の厚さを２５ｎｍから０．４μｍの範囲にしたことを
   特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 ５、特許請求の範囲第３項において、 前記薄膜磁気ヘッドの前記めつき下地膜を構成する膜の
   最下層であるＴｉ膜をウェットエッチングする場合に、
   使用する溶液中に、エチレンジアミン四酢酸塩、過酸化
   水素、及び、アンモニアを含有する水溶液を用いること
   を特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 ６、特許請求の範囲第２項において、 前記薄膜磁気ヘッドの前記めつき下地膜を構成する膜の
   最下層である一層の膜としてＣｒ膜を用いたことを特徴
   とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 ７、特許請求の範囲第６項において、 前記薄膜磁気ヘッドの前記めつき下地膜を構成する膜の
   最下層であるＣｒ膜の厚さを２５ｎｍから０．４μｍの
   範囲にしたことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法
   。 ８、特許請求の範囲第６項において、 前記薄膜磁気ヘッドの前記めつき下地膜を構成する膜の
   最下層であるＣｒ膜をウェットエッチングする場合に、
   使用する溶液中に、塩酸、塩化アルミニウム、あるいは
   、塩酸と硝酸を含有する水溶液を用いることを特徴とす
   る薄膜磁気ヘッドの製造方法。 ９、特許請求の範囲第６項において、 前記薄膜磁気ヘッドの前記磁気ギャップ膜としてＳｉＯ
   ＿２膜を用い、前記薄膜磁気ヘッドの前記めつき下地膜
   を構成する膜の最下層であるＣｒ膜をウェットエッチン
   グする場合に、使用する溶液中に、フェリシアン化カリ
   ウムとアルカリを含有する水溶液を用いることを特徴と
   する薄膜磁気ヘッドの製造方法。 １０、特許請求の範囲第２項において、 前記めつき下地膜の最下層の一層をウェットエッチング
   するエッチング液として、最下層のエッチング速度が前
   記薄膜磁気ヘッドを構成する前記磁気ギャップ膜及び前
   記層間絶縁膜、及び、めつきされたコイルの膜のエッチ
   ング速度が約五倍以上であるエッチング液を用いること
   を特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。