JPH0289208A - 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〕 本発明は記録媒体に摺動する型の薄膜磁気ヘッドに係り
、特に高精度なトラック幅制御に適した方法に関する。

〔従来の技術〕

ＶＴＲなどの記録媒体にヘッドが接触走行するシステム
では摩耗寿命確保という課題があり、薄膜磁気ヘッドを
適用するには１つの方法としてギャップ深さの大きいも
のを開発する必要がある。

そのためには、ギャップ先端まで磁束を誘導するため途
中で磁気コアが飽和しないようにコア厚を厚くしなけれ
ばならない。検討した結果、摩耗寿命を確保するのにギ
ャップ深さは１０〜１５μｍ必要で、そのためには上部
・下部磁気コア厚として２０μｍ程度を必要とする。

しかし、このような厚い磁性膜を高精度にパタニングに
より形成することは容易ではない。薄膜磁気ヘッドでは
パターニング部が下地の傾斜部にまたがる部分があり、
この傾斜部と平坦部とでは磁性膜のエツチング速度に大
きな差があるため、いわゆる湿式エツチングは採用でき
ず、イオンミリングというドライエツチングで加工する
が、この方法にはエツチング選択性がないという欠点が
あり、加工時に用いるマスク材は磁性膜と同程度の膜厚
を必要とし、精度的に問題がある。

このように、２０μｍという厚膜を高精度にエツチング
してトラック幅を制御することは難しい。

そこで、従来提案されている方法として、例えば特開昭
６１−２５５５１４号公報に記載されているように、コ
イル絶縁層にスルーホールを設け、この幅でトラック幅
を規制するものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術によれば、高精度なパターニングをする対
象が２０μｍの磁性膜から約１０μｍの絶縁膜に代わり
、膜厚半減できただけパターン精度は上がる。しかし、
本技術ではギャップ深さ方向のトラック幅精度について
配慮されておらず、ギャップ深さが零（寿命がなくなる
位置）に近づくにつれてトラック幅が狭くなるという問
題があった。また、下部コアの先端部がほぼトラック幅
に形成された簿膜磁気ヘッドにおいては、このほぼトラ
ック幅の下部コア先端部とコイル絶縁膜のスルーホール
とを位置合わせして形成する必要があり、以下に述べる
ようにこの場合の位置合わせ精度を確保しすらいという
問題があった。

フォトエツチング技術ではマスク材のフォトレジストは
マスクアライナ−によって基板面上のマーカーとフォト
マスクのマーカーとを合わせて位置決めされる。上記従
来技術では、約１０μｍのＳｉＯ□ｍ（透明）と約１５
μｍのフォトレジストの合計約２５μｍ離れた下部コア
表面と同一面上にマーカーがあるため、フォトマスクの
マーカーと合わせる時には、位置合わせ作業に必要な基
板面とフォトマスクとの間のスペースを考えると５０〜
６０μｍ離れたマーカーどうしを合わせることになり、
焦点深度の点から顕微鏡倍率１５０倍程度しか使えず、
高い位置合わせ精度を安定に確保することが難しかった
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、平坦化された下部コアのギャップ形成面上
にコイルパターン形成と同時に、トラック幅寸法の幅を
有する矩形の導体パターンを下部コアギャップ面に位置
合わせして形成し、絶縁膜形成後に上記導体パターンと
その上の絶縁膜とを除去する方法によって、スルーホー
ルを形成することで達成される。

〔作用〕

下部コアのギャップ形成面と同一面の合わせマーカーは
コイル用導体膜表面に転写されることから位置合わせは
従来と異なり被エツチング材（導体膜）表面のマーカー
で行えること、また、導体膜厚は従来のエツチング材で
あるコイル絶縁膜の厚さの半分以下と薄いことやレジス
トとのエツチング選択比もとれる等からレジスト厚が従
来より薄くてよいこと、などの理由により、位置合オ〕
せ時の基板側マーカーとフォトマスクのマーカーとの距
離を小さくできるため、顕微鏡倍率を上げやすく、合わ
せ精度を向上できる。

〔実施例〕

以下、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法を第１図を用
いて説明する。本図は製造方法の工程説明図で左側が摺
動面、右側が磁路方向の断面図で、下部磁気コアが非磁
性基板に埋込まれ、かつ、ギャップ形成部に突起を設け
た構造の薄膜磁気ヘッドで示しである。１は非磁性基板
、２は基板に埋込まれた下部磁気コア、３は下部磁気コ
ア２に設けた突起２ａ、２ｂの平坦化用絶縁材、４はコ
イル導体、５はコイル導体４の絶縁膜、７はギャップ材
、８は上部磁気コアである。

以下、工程にそって説明する。

（ａ）非磁性基板ｌに埋込まれた下部磁気コア２に、ギ
ャップ形成部およびリアコア接続部にそれぞれ突起２ａ
、２ｂを形成後、絶縁材３を成膜し、研摩により平坦化
する。

（ｂ）例えば、Ｃｒを接着層とするＣ　ｒ　／　Ｃｕ　
／　Ｃｒ３層膜などのコイル用導体膜を成膜後エツチン
グにより、コイル導体４および下部コア突起２　ａ　Ｈ
２ｂ上に導体パターン４ａ、４ｂを形成する。この時、
導体パターン４ａはギャップ形成部突起２ａの上面の形
状と同一で、かつ突起２ａの上面と位置を合わせて形成
する。

（ｃ）コイル絶縁膜５として５ｕｎ２を蒸着やスパッタ
法等で形成する。

（ｄ）研摩や、エッチバック法等の方法によりコイル絶
縁膜を平坦化する。

（ｅ）コイル導体４形成部上のコイル絶縁膜５の部分を
フォトレジスト６でおおった後に、フッ酸を主体とした
エツチング液により、１〜２分のライトエツチングを行
い、導体パターン４ａ、４ｂをおおっているコイル絶縁
膜に空隙をつくる。

（ｆ）導体膜のエツチング液（例えば第２硝酸セリウム
アンモニウムや硝酸等の混合液）により、導体パターン
４ａ、４ｂをエツチングし、同時に、このパターン上の
絶縁膜を除去する。これによって、下部コア突起２ａに
位置合わせされたコイル絶縁膜のスルーホールができあ
がる。

（ｇ）ギャップ材７を形成したあと磁性膜を成膜し、エ
ツチングにより上部磁気コア８を作り、ヘッドが完成す
る。

以上の製法において、例えば導体膜をＣｒ０．０５μｍ
、Ｃｕ４μｍとした時、従来のスルーホールエツチング
工程に相当する導体パターン４ａ、４ｂ形成工程（第１
図、（ｂ））で必要なレジスト厚は約３μｍと、従来の
１１５でよい、また、第１図（ａ）において平坦化され
ても下部磁気コア２ａ、２ｂ等と絶縁材３との間には数
百人程度の段差はでき、この段差はそのまま導体膜に転
写されるためパターンの境界は明確に見える。すなわち
１合わせマーカーは導体膜表面に存在することになる。

これらの理由により、コイル絶縁膜のスルーホール用の
レジストパターン形成は、従来は上述したように基板面
側のマーカーとレジスト表面との距離は約２５μｍであ
ったものが、本発明では約３μｍにできる。したがって
、マスクアライナ−による位置合わせ作業時の基板側マ
ーカーとフォトマスク側のマーカーとの距離は、基板と
フォトマスクとのスペースを考慮した場合、従来の５０
〜６０μｍから半分以下にでき、顕微鏡倍率２００倍以
上に上げられるため、突起２ａとスルーホール９ａとの
位置合わせは１μｍ以下の高精度でできるようになった
。また、矩形の導体パターン４ａはコーナ部がほぼ直角
にパターニングできるため、最終的に形成される絶縁膜
のスルーホールのコーナ部もほぼ直角に形成できる。

本方法は、いわゆるリフトオフ法であるが、ヘッドの構
成部材をうまく使っているため、工程短縮を図れる。ま
たＣｕを初め導体膜は高耐熱性のため、コイル絶縁膜形
成時の温度に対する余裕が充分ある、等の効果もある。

次に、本発明において、導体パターン４ａ、４ｂおよび
その上の絶縁膜を除去しやすくする方法について第２図
により説明する。本図は第１図、（ｂ）の摺動画に相痛
する図である。Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ　３層膜のＣｕ膜より
Ｃｒ膜をわずか大きくすることによって、コイル絶Ｍ膜
の導体パターン端部におけるステップカバレジを悪くす
る。これによって第１図（ｅ）の空隙を大きくシ、導体
パターンの除去速度を上げる、あるいはフッ酸処理その
ものを省略できる、等の効果がある。第２図のように、
Ｃｒ膜をオーバーハング状にするには、Ｃｕ４２上のＣ
ｒ膜４３を例えば０．５μｍ程度に厚くし、導体パター
ン４ａを形成した後で、コイル４体４をレジストでおお
い、硝酸系のエツチング液を使ってＣｕ４２のみをわず
かにエツチングすればよい。

上述の例で、下部コアの突起２ａ、２ｂ内にコイル導体
を１層埋め込めば、２層構造のコイルをもつ薄膜磁低ヘ
ッドを作ることができる。また、第１図（ｆ）の後に、
第２コイル導体を形成する時には、第１コイル導体４形
成時と同様な方法を繰り返すことによって第２コイル導
体の絶縁膜にスルーホールを形成すればよい。この場合
は、最初のスルーホールでトラック幅精度を決めている
ので、２番目のスルーホールの方は精度を必要としない
。

したがって、ヘッド形状の要求や、作業性等を考え、２
番目のスルーホールは最初のスルーホールより充分大き
くしたり、あるいは最初のスルーホールのテーパ部分に
形成する、など適当に決めればよい。

また、第１図で説明した製造方法において、コイル用導
体膜成膜前に、下地の下部磁気コア２ａ。

２ｂや絶縁材３と選択エツチング可能な材料からなる薄
層を一挿入れることによって、同図（ｂ）の導体膜エツ
チング時のオーバエツチングの影響もなくすることがで
きる。すなわち、その場合には同図（ｆ）で導体パター
ン４ａ、４ｂを除去したあとで、挿入した薄層を除去す
ればよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、コイル絶縁膜に形成したスルーホール
のコーナ部をほぼ直角にでき、ギャップ深さ方向にトラ
ック幅一定の薄膜磁気ヘッドを作ることができ、さらに
、幅をトラック幅に形成した下部磁気コア突起とスルー
ホールとの位置を高精度に合わせることが容易になるた
めトラック幅を高精度で形成できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドの製造方法
を説明する工程図、第２図は本発明の製造方法における
他のりフトオフ用導体パターン形状を示す断面図、であ
る。 １・・・基板、２・・・下部磁気コア、３・・・絶縁材
、４・・・コイル導体、４ａ、４ｂ・・・導体パターン
、５・・・コイル絶縁材、６・・・フォトレジスト、７
・・・ギャップ材、８・・・上部磁気コア、９ａ、９ｂ
・・・スルーホール、２ａ、２ｂ・・・下部磁気コア突
起部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板上に下部磁気コア、ギャップ材、コイル導体、
   コイル絶縁膜および上部磁気コアの順に積層し、コイル
   絶縁膜に設けたスルーホール幅でトラック幅を規制する
   ようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法において、上記コ
   イル導体形成時にギャップ形成面にその幅がトラック幅
   の矩形導体パターンを形成し、コイル絶縁膜形成後に該
   矩形導体パターンとその上のコイル絶縁膜とを除去する
   ことによって上記スルーホールを形成する工程を含むこ
   とを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。