JPH0696423A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 導電コイルの電気的絶縁に優れた薄膜磁気ヘ
ッドの製造。 【構成】 絶縁膜３４のマスクとしてのフォトレジスト
２９端部にテーパを付与し、リアクティブ・イオン・エ
ッチングによって絶縁膜３４端部にテーパエッチング加
工を施し、次いでこの絶縁膜３４をさらに粘性の低いフ
ォトレジストからなる被膜３９で覆ってテーパ部上端角
部３４ｂ近傍の被膜３９の外形をなだらかにする。そし
て、この被膜３９テーパ部３９ａ及び絶縁膜３４のテー
パ部３４ａにさらにリアクティブ・イオン・エッチング
を施すことにより絶縁膜３４のテーパ部３４ａのテーパ
角θ₃ を小さくし、かつテーパ部上端角部３４ｂを被膜
３９と共になだらかな外形に添って除去する。このこと
によりテーパ部上端角部３４ｂをなだらかな形状に形成
することができると共に、テーパ部３４ａのテーパ角θ
₃ を必要とされる薄膜磁気ヘッド特性に応じて２０°〜
４０°の範囲で制御する。

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、より詳しくは導電コイルの電気的絶縁を保つ
ためのＳｉＯ₂ 膜からなる絶縁膜を備えた薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来用いられている薄膜磁気ヘッドの断
面図を図５に示す。図５に示したように薄膜磁気ヘッド
は、基板１１上に下ポール磁性膜１２、ＳｉＯ₂ 又はＡ
ｌ₂ Ｏ₃ からなるギャップ部絶縁膜１３、導電コイル１
５を被覆する絶縁膜１４及び上ポール磁性膜１６が順に
積層されて構成されている。このような薄膜磁気ヘッド
においては、絶縁膜１４の特に図７のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで
示した部分の形成に次のような要素技術が必要とされて
いる。すなわち絶縁膜１４のテーパ角θ（Ａ部分）を２
０°〜４０°の範囲に形成し、かつ絶縁膜１４のテーパ
部１４ａ上端角部（Ｂ部分）をなだらかな形状に形成す
るテーパ部作製技術と、導電コイル１５間（Ｃ部分）を
欠陥なく埋め込むコイル埋め込み技術と、凹凸のある導
電コイル１５のパターン上（Ｄ部分）に表面が平坦な絶
縁膜１４を形成する平坦化技術とが必要とされている。
そして従来用いられている薄膜磁気ヘッドでは、このよ
うな課題を克服するために絶縁膜１４としてフォトレジ
ストやポリイミド樹脂等の有機系樹脂が使用されてい
る。

【０００３】しかしながらこれらの有機系樹脂は熱伝導
率が小さく、また熱膨張率も基板１１、ギャップ部絶縁
膜１３、下ポール磁性膜１２、上ポール磁性膜１６等の
それと比較して大きく異なるために大電流を流すことが
できず、有機系樹脂の上部に形成された上ポール磁性膜
１６等が剥離しやすい等の欠点を有していた。また最近
では高記録密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドの下ポール磁
性膜１２及び上ポール磁性膜１６として優れた軟磁気特
性を有するＣｏ系アモルファス材等が使用されるように
なり、このＣｏ系アモルファス材の軟磁気特性を保持で
きるアニール温度が上記したフォトレジストの焼成温度
（２００℃以上）よりも低いことから、フォトレジスト
等の有機系樹脂以外の材料を使用することが多くなって
きている。有機系樹脂以外の材料を絶縁材料として用い
た薄膜磁気ヘッドの一例を図６に示す。図６においては
ギャップ部絶縁膜１３と同様に、絶縁膜２４も耐摩耗
性、耐熱性に優れたＳｉＯ₂ 等の無機材料で形成されて
おり、このＳｉＯ₂ からなる絶縁膜２４はスパッタリン
グ法で形成するのが主流となっている。

【０００４】ところでＳｉＯ₂ 等の無機材料を絶縁膜２
４の材料として用いるときも、上記したようにコイル間
埋め込み技術、平坦化技術、テーパ部作製技術が課題と
なってくる。導電コイル１５間の埋め込みに対しては、
基板１１にバイアス電圧を印加しながらＳｉＯ₂ 膜を形
成するバイアス・スパッタリング法を用いることによ
り、埋め込み特性の良好なＳｉＯ₂ の絶縁膜２４が得ら
れることが知られている。またＳｉＯ₂ の絶縁膜２４の
平坦化に対しては図８（ａ）〜（ｄ）に示したエッチバ
ック法により、すなわち導電コイル１５のパターン上に
形成した凹凸のある絶縁膜２４を、さらにフォトレジス
ト１７等で覆って表面を平坦にし、この後絶縁膜２４と
フォトレジスト１７とのエッチング速度がほぼ等しくな
るような条件でイオンビームエッチングしていくことに
より、平坦化できることが知られている。

【０００５】さて、埋め込み、平坦化プロセスの後に
は、さらに下ポール磁性膜１２と、導電コイル１５及び
ＳｉＯ₂ からなる絶縁膜２４を挟んで対向する上ポール
磁性膜１６とを結合させるために絶縁膜２４をテーパエ
ッチングする必要がある。特に磁路長をあまり大きくせ
ずに段差部での上ポール磁性膜１６の磁気特性劣化や膜
厚減少を小さくするために、絶縁膜２４のテーパ部２４
ａのテーパ角θは３０°〜４０°に制御するのが一般的
となっている。しかしながら、厚さが５μｍ〜７μｍと
なる絶縁膜２４のテーパ部２４ａのテーパ角θを制御す
ることは容易ではなく、従来においては以下に述べる
（１）〜（４）の方法がテーパ部作製技術として用いら
れていた。なお各方法をそれぞれ図９〜図１２を用いて
説明するが、図９〜図１２は基板１１上にＳｉＯ₂ から
なる絶縁膜２４を形成してその端部にテーパエッチング
加工を施す場合をそれぞれ示しており、簡単のため下ポ
ール磁性膜１２、ギャップ部絶縁膜１３、導電コイル１
５及び上ポール磁性膜１６は省略してある。

【０００６】（１）湿式のエッチング法を用いてテーパ
部２４ａを作製する方法 図９に示したように、Ａｌ膜、Ｃｒ膜等の金属薄膜１８
あるいはフォトレジスト１９をマスク材として用いて絶
縁膜２４上にパターン形成し（図９（ａ））、この後フ
ッ酸等の混合液（例えばＨＦ＋６ＮＨ₄ Ｆ＋グリセリン
の混合液により湿式のエッチングを行なってテーパ部２
４ａを作製する（図９（ｂ））。そして最後に金属薄膜
１８あるいはフォトレジスト１９を除去して絶縁膜２４
を得る（図９（ｃ））。

【０００７】（２）リアクティブ・イオン・エッチング
を用いてテーパ部２４ａを作製する方法 図１０に示したように、ＳｉＯ₂ からなる絶縁膜２４の
平坦化後にフォトレジスト１９を塗布してパタ−ニング
した後そのフォトレジスト１９にテーパ部１９ａを形成
し（図１０（ａ₁ ））、これをマスクとしてリアクティ
ブ・イオン・エッチングによりテーパ部２４ａを作製す
る（図１０（ｂ））。あるいはフォトレジスト１９以外
のＡｌ膜、Ｃｒ膜等の金属薄膜１８をマスク材とし（図
１０（ａ₂ ））、リアクティブ・イオン・エッチングに
よりテーパ部２４ａを作製する（図１０（ｂ））。

【０００８】（３）イオンミリングによるエッチバック
法を用いてテ−パ部２４ａを作製する方法 図１１に示したように、ＳｉＯ₂ からなる絶縁膜２４の
平坦化後にフォトレジスト１９を７μｍ〜１０μｍ塗布
してパタ−ニングした後、そのフォトレジスト１９を熱
処理して３０°〜４０°のテーパ形状をもたせ（図１１
（ａ））、これをフォトレジスト１９と絶縁膜２４との
エッチング速度がほぼ等しくなるようなエッチング条件
でイオンビームエッチングしてテ−パ部２４ａを作製す
る（図１１（ｂ））。

【０００９】（４）ＣＦ₄ 系のエッチングガスによるリ
アクティブ・イオン・エッチングとイオンビームエッチ
ングとの組み合わせによってテーパ部２４ａを作製する
方法 図１２に示したように、Ａｌ膜、Ｃｒ膜等の金属薄膜１
８をマスク材として用いて絶縁膜２４上にパターン形成
し（図１２（ａ））、絶縁膜２４をリアクティブ・イオ
ン・エッチングする（図１２（ｂ））。この後フォトレ
ジスト１９を塗布及び熱処理してテーパ部２４ａ上端角
部２４ｂ近傍のフォトレジスト１９の外形をなだらかに
し（図１２（ｃ））、これをイオンビームエッチングし
てテ−パ部２４ａを作製する（図１２（ｄ））。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
（１）及び（２）の方法では、図９（ｃ）、図１０
（ｂ）及びそれらの方法を用いて作製した図６の薄膜磁
気ヘッドに示したように、絶縁膜２４のテーパ部２４ａ
が直線状にエッチングされるため、テーパ部２４ａ上端
に図中矢印で示すような角部２４ｂが生じる。従って、
この部分において上ポール磁性膜１６のパターン形成に
使用するフォトレジストが薄くなることから、上ポール
磁性膜１６のパターン形成が正確に行なえず、また上ポ
ール磁性膜１６自体の厚みもこの部分で薄くなるため、
磁気特性が劣化しやすいという課題があった。また
（１）の方法では、導電コイルパターンの２層化などに
より絶縁膜２４が７μｍ〜１０μｍと厚くなるに従い、
エッチング液のしみ込みやマスク材であるフォトレジス
ト１９の剥離等の課題があった。しかもマスク材として
密着性の良いＡｌ膜、Ｃｒ膜等の金属薄膜１８を用いた
場合でも、（１）や（２）の方法では絶縁膜２４のテー
パ部２４ａのテーパ角θを４０°以下にすることは困難
であり、たとえテーパ角θが４０°以下のテーパ部２４
ａを作製することができたとしてもその再現性は悪く、
テーパ部２４ａを制御して歩留まり良く作製することが
できない等の課題があった。

【００１１】一方、（３）の方法では絶縁膜２４のテー
パ部２４ａのテーパ角θを３０°〜４０°にまで制御す
ることは可能である。しかしながら、フォトレジスト１
９と絶縁膜２４とのエッチング速度がほぼ等しくなるよ
うなエッチング条件を用いているので、例えば膜厚が７
μｍである絶縁膜２４に対してそれと同程度の厚さのフ
ォトレジスト１９が必要になる。イオンビームエッチン
グは反応性エッチングではないので、それによってエッ
チングされた多量のフォトレジスト１９やＳｉＯ₂ は基
板１１に再付着し、絶縁膜２４のテーパ部２４ａ作製に
おける歩留まりを低下させる原因になっていた。また等
速でエッチングできる条件では、図１３に示したように
大きなエッチング速度が得られないので、テーパ部２４
ａの作製に長時間を要してしまっていた。なお図１３は
加速電圧を８５０Ｖ、電流密度を１．０ｍＡ×ｃｍ² 、
エッチングガスであるＡｒガスの圧力を１．２×１０^-4
Ｔｏｒｒとしたときの結果であり、図中○はＳｉＯ₂ か
らなる絶縁膜２４、●はフォトレジスト１９の測定結果
である。この場合、エッチング時の印加電圧あるいは印
加電力を上げることによりエッチング時間を短縮するこ
とができるが、その方法を用いると基板１１の温度が上
昇する可能性があり、下ポール磁性膜１２及び上ポール
磁性膜１６にＣｏ系アモルファス材等を使用する場合に
は、基板１１の温度上昇に伴い下ポール磁性膜１２及び
上ポール磁性膜１６の軟磁気特性が回復できないという
課題があった。

【００１２】（４）の方法では、図１０（ｂ）中矢印で
示すようなテーパ部上端角部２４ｂは生じず、なだらか
な傾斜のテーパエッチングが行なえる。ところがこの方
法においては、異なったエッチング機構を持つ２種類の
エッチング装置、すなわちリアクティブ・イオン・エッ
チング装置とイオンビームエッチング装置とを用いるの
でプロセスが複雑になり、しかもそれぞれの装置に対す
るエッチング条件の最適化を行なわなければならなかっ
た。またイオンビームエッチングを用いているため、前
述した如くエッチングされたフォトレジスト１９の再付
着という課題も有していた。

【００１３】本発明は上記した課題に鑑みなされたもの
であり、絶縁材料としてＳｉＯ₂ を用いた場合におい
て、絶縁膜テーパ部上端角部の外形をなだらかに形成す
ることができると共に所要のテーパ角に形成することが
でき、しかもこのようなテーパ部を歩留まり良く作製す
ることができる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供するこ
とを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、導電
コイルの電気的絶縁を保つためのＳｉＯ₂ 膜からなる絶
縁膜を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記
絶縁膜のマスクとしてのフォトレジスト端部にテーパを
付与し、リアクティブ・イオン・エッチングによって前
記絶縁膜端部にテーパエッチング加工を施す第１の工程
と、テーパエッチングを終えた絶縁膜をさらに粘性の低
いフォトレジストからなる被膜で覆ってテーパ部上端角
部近傍の前記被膜の外形をなだらかにする第２の工程
と、このテーパ部にさらにリアクティブ・イオン・エッ
チングを施すことにより前記絶縁膜テーパ部のテーパ角
を小さくし、かつ前記テーパ部上端角部を前記被膜と共
になだらかな外形に添って除去する第３の工程とを有す
ることを特徴としている。

【００１５】

【作用】上記した方法によれば、絶縁膜のマスクとして
のフォトレジスト端部にテーパを付与し、リアクティブ
・イオン・エッチングによって前記絶縁膜端部にテーパ
エッチング加工を施す第１の工程と、テーパエッチング
を終えた絶縁膜をさらに粘性の低いフォトレジストから
なる被膜で覆ってテーパ部上端角部近傍の前記被膜の外
形をなだらかにする第２の工程と、このテーパ部にさら
にリアクティブ・イオン・エッチングを施すことにより
前記絶縁膜テーパ部のテーパ角を小さくし、かつ前記テ
ーパ部上端角部を前記被膜と共になだらかな外形に添っ
て除去する第３の工程とを有するので、テーパ部上端角
部がなだらかであり、かつ所要のテーパ角を有する絶縁
膜が形成されることとなる。

【００１６】以下に上記した方法の基本的な工程を図３
を用いて説明する。なお図３は、簡単のため、基板１１
上にＳｉＯ₂ からなる絶縁膜３４を形成してその端部に
テーパエッチングを行ない、かつテーパ部３４ａの上端
角部３４ｂをなだらかに加工する場合を示しており、下
ポール磁性膜１２、ギャップ部絶縁膜１３、導電コイル
１５及び上ポール磁性膜１６は省略してある。また図３
（ａ）〜（ｃ）は、絶縁膜３４のマスクとしてのフォト
レジスト２９端部にテーパを付与し、リアクティブ・イ
オン・エッチングによって絶縁膜３４端部にテーパエッ
チング加工を施す第１の工程を示しており、図３（ｄ）
は、テーパエッチングを終えた絶縁膜３４をさらに粘性
の低いフォトレジストからなる被膜３９で覆ってテーパ
部上端角部３４ｂ近傍の被膜３９の外形をなだらかにす
る第２の工程を示している。さらに図３（ｅ）は、テー
パ部３４ａにさらにリアクティブ・イオン・エッチング
を施すことにより絶縁膜テーパ部３４ａのテーパ角θ₃
を小さくし、かつテーパ部上端角部３４ｂを被膜３９と
共になだらかな外形に添って除去する第３の工程を示し
ている。

【００１７】図３（ａ）〜（ｃ）の第１の工程で示した
ように、絶縁膜３４のマスクとしてのフォトレジスト２
９端部にテーパを付与し、リアクティブ・イオン・エッ
チングを行なうと、テーパ部３４ａ上方は初めフォトレ
ジスト２９がエッチングされ、フォトレジスト２９がな
くなると次に絶縁膜３４がエッチングされる。このため
フォトレジスト２９の薄い部分は、すぐにフォトレジス
ト２９がなくなり絶縁膜３４がエッチングされ始める
が、フォトレジスト２９の厚い部分は絶縁膜３４のエッ
チングの開始が遅くなる。つまりフォトレジスト２９の
端部にテーパを付与することにより、時間差で絶縁膜３
４をエッチングすることになり、絶縁膜３４の端部に所
望するテーパ角θ₂ を有するテーパ部３４ａが作製され
ることとなる。

【００１８】さて第１の工程においては、このとき作製
される絶縁膜３４のテーパ部３４ａのテーパ角θ₂ とし
て４０°≦θ₂ ≦７０°が望ましい。その理由として、
後述する如く第３の工程で再度リアクティブ・イオン・
エッチングを行なう際、テーパ部上端角部３４ｂをなだ
らかに形成するのに望ましいエッチング条件、すなわち
ＳｉＯ₂ エッチング速度：フォトレジストエッチング速
度＝１：１．０〜１：１．５の間であるエッチング条件
を使用する場合、テーパ角θ₂ がθ₂ ＜４０°である
と、上記選択比のエッチング条件で第３の工程を終えた
ときの最終的な絶縁膜３４のテーパ部３４ａのテーパ角
θ₃ が２０°以下になってしまい、薄膜磁気ヘッドのも
つテーパ角としては適切でなくなるからである。またθ
₂ ＞７０°であると、第３の工程を終えたときの最終的
な絶縁膜３４のテーパ部３４ａのテーパ角θ₃ を４０°
以下に制御することができず、同様に薄膜磁気ヘッドの
もつテーパ角としては適切でなくなるからである。

【００１９】このような所望するＳｉＯ₂ 絶縁膜３４の
テーパ部３４ａのテーパ角θ₂ を得るためには、前述し
たようにマスク材であるフォトレジスト２９のテーパ形
状、特にテーパ角θ₁ 及び、エッチングするときの選択
比（ＳｉＯ₂ エッチング速度：フォトレジストエッチン
グ速度）で決定されるため、その組み合わせを工夫しな
ければならない。フォトレジスト２９の端部にテーパを
付与するときのテーパ角θ₁ は、そのフォトレジスト２
９のもつ粘性と熱処理温度（ポストベーク温度）と膜厚
とで決まる。フォトレジスト２９のテーパ角θ₁ と膜厚
とのポストベーク温度依存性を図４に示す。なおフォト
レジスト２９のテーパ角θ₁ は、図３（ａ）に示したよ
うに絶縁膜３４に対するフォトレジスト２９端部の傾斜
角を示しており、フォトレジスト２９の膜厚はフォトレ
ジスト２９の略中心位置の厚みを示している。また図４
においては、粘性が約１４７ｃＰ（ヘキスト社製、ＡＺ
４４００）である材料を３０００ｒｐｍ、２５ｓｅｃで
スピンコートしたフォトレジスト２９について調べた結
果を示したものであり、図中△、▲はクリーンオーブン
で６０ｍｉｎ加熱した場合、○、□はホットプレートで
６ｍｉｎ加熱した場合、●、■はホットプレートで１５
ｍｉｎ加熱した場合を示している。図４から明らかなよ
うに、１４０℃以上の加熱で５０°以下のテーパ角θ₁
をもつフォトレジスト２９が得られる。しかしながら膜
厚もポストベーク温度の上昇と共に増加する傾向があ
り、その膜厚増加のために１６０℃以上に温度を上げて
もテーパ角θ₁ の極端な減少は望めない。ここでフォト
レジスト２９のテーパ角θ₁ は、選択比（ＳｉＯ₂ エッ
チング速度：フォトレジストエッチング速度）との組み
合わせで望ましい絶縁膜３４のテーパ角θ₂ ４０°≦θ
₂ ≦７０°が最も得やすいという理由から４０°≦θ₁
≦６０°であることが望ましく、この範囲のテーパ角θ
₁ を得るためには第１の工程におけるフォトレジスト２
９の熱処理温度を１４０℃〜１６０℃にする必要があ
る。そしてさらにフォトレジスト２９の端部のテーパ角
θ₁ を４０°に制御し、ＳｉＯ₂ エッチング速度：フォ
トレジストエッチング速度＝１：０．８〜１：０．９で
ある条件を用いると、リアクティブ・イオン・エッチン
グによってフォトレジスト２９の端部のテーパ形状がそ
のまま絶縁膜３４のテーパ部３４ａに転写され、ほぼ４
０°〜５０°のテーパ角θ₂ が得られることとなる。

【００２０】また第１の工程で用いるフォトレジスト２
９は、その粘性ηが９０ｃＰ≦η≦１５０ｃＰであるこ
とが望ましい。それはη＜９０ｃＰでは粘性が小さく、
熱処理を行なっても所望するフォトレジスト２９のテー
パ角θ₁ が得られないからであり、逆にη＞１５０ｃＰ
では粘性が高く、塗布したときの膜厚が大きくなって上
記と同様に所望するフォトレジスト２９のテーパ角θ₁
が得られないからである。さらに第１の工程でのリアク
ティブ・イオン・エッチングに用いる選択比（ＳｉＯ₂
エッチング速度：フォトレジストエッチング速度）は、
１：０．１〜１：０．９の間である条件を使用すること
が望ましい。この選択比を得るためには、エッチングガ
スとしてＣＦ₄ 、ＣＦ₄ ＋Ｏ₂ （Ｏ₂ ５％含有）あるい
はＣＨＦ₃を用い、そのガス圧力及び流量等の条件を最
適化すれば良い。例えばエッチングガスとしてＣＦ₄ や
ＣＨＦ₃ を用いれば、リアクティブ・イオン・エッチン
グは反応性エッチングなのでＳｉＯ₂ はＳｉＦ₄ の気体
となって排気され、基板１１に再付着することがない。
またフォトレジスト２９の方がＳｉＯ₂ からなる絶縁膜
３４よりもエッチングされにくいため、エッチングされ
るフォトレジスト２９の絶対量も少なくなり、フォトレ
ジスト２９自身の基板１１への再付着も減少する。さら
にＣＦ₄ にＯ₂ を混合したＣＦ₄ ＋Ｏ₂ （Ｏ₂ ５％含
有）ガスでは、フォトレジスト２９がエッチングされや
くすくなるため、フォトレジスト２９と絶縁膜３４との
エッチング速度をほぼ同様に調整することが可能であ
り、前述したようにフォトレジスト２９端部のテーパ形
状はそのまま絶縁膜３４のテーパ部３４ａに転写される
こととなる。

【００２１】さてこのように図３（ａ）〜（ｃ）で示し
た第１の工程だけでも、ＳｉＯ₂ からなる絶縁膜３４の
端部にテーパ部３４ａを作製することは可能であるが、
前述したようにリアクティブ・イオン・エッチングでは
テーパ部３４ａは直線状に形成されるため、テーパ部３
４ａ上端に図３（ｃ）中矢印で示すような角部３４ｂが
生じてしまう。そのため図３（ｄ）で示す第２の工程で
は、第１の工程を終えた絶縁膜３４をさらにフォトレジ
ストからなる被膜３９で覆ってテーパ部上端角部３４ｂ
をなだらかにする。

【００２２】この工程で用いる被膜３９の材料としての
フォトレジストは、粘性ηが２０ｃＰ≦η≦６０ｃＰで
あることが望ましい。これはη＜２０ｃＰでは粘性が小
さく、熱処理を行なっても絶縁膜３４のテーパ部上端角
部３４ｂにフォトレジストがほとんど被着されずに絶縁
膜３４のテーパ部上端角部３４ｂが露出してしまうから
である。逆にη＞６０ｃＰでは粘性が高く、塗布したと
きの絶縁膜３４のテーパ部上端角部３４ｂに披着するフ
ォトレジストの量が多くなってしまい、後の第３の工程
で再度リアクティブ・イオン・エッチングを行なうと
き、テーパ部上端角部３４ｂ上方のフォトレジストから
なる被膜３９のエッチング量が多くなるからであり、こ
のとき選択比を最適化しても、所望する絶縁膜３４のテ
ーパ角θ₃でかつテーパ部上端角部３４ｂをなだらかに
形成することが困難となってしまう。また塗布膜厚ｔも
同様な理由から１．０μｍ≦ｔ≦２．０μｍであること
が望ましい。

【００２３】次に図３（ｅ）に示す第３の工程では、第
２の工程で形成された被膜３９のテーパ部３９ａ及び絶
縁膜３４のテーパ部３４ａにリアクティブ・イオン・エ
ッチングを行なう。この場合に用いる選択比（ＳｉＯ₂
エッチング速度：フォトレジストエッチング速度）は
１：１．０〜１：１．５の間で使用することが望まし
い。この条件ではフォトレジストからなる被膜３９と絶
縁膜３４とのエッチング速度をほぼ同一、あるいは被膜
３９が絶縁膜３４より若干エッチングされやすくなり、
そのため被膜３９と共に絶縁膜３４のテーパ部３４ａに
対しても同様にエッチングが進行する。その結果、絶縁
膜３４のテーパ上端角部３４ｂは被膜３９のなだらかな
外形に沿って除去され、全体としてなだらかに変化する
テーパ部３４ａの形状が得られる。またエッチング時の
選択比より、ＳｉＯ₂ からなる絶縁膜３４がフォトレジ
ストからなる被膜３９よりもエッチングされやすい条件
ではないので、絶縁膜３４の膜厚及びテーパ角θ₃ が極
端に減少することはなく、最終的な絶縁膜３４のテーパ
部３４ａのテーパ角θ₃ を２０°≦θ₃ ≦４０°の範囲
で制御することが可能となる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方
法の実施例を図面に基づいて説明する。なお、従来例と
同一機能を有する構成部品には同一の符号を付すことと
する。図１は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を
工程順に示した模式的断面図である。図１においては簡
単のため、基板１１上にＳｉＯ₂ からなる絶縁膜３４を
形成してその端部にテーパエッチングを行ない、かつテ
ーパ部３４ａの上端角部３４ｂをなだらかに加工する場
合を示しており、また下ポール磁性膜１２、ギャップ部
絶縁膜１３、導電コイル１５及び上ポール磁性膜１６は
省略してある。さらに本発明の基本的特徴をより明瞭に
するため、絶縁膜３４の左右にそれぞれテーパ部３４ａ
が形成される場合について示してある。

【００２５】まず図１（ａ）に示したように、ＳｉＯ₂
からなる絶縁膜３４をＲＦマグネトロンスパッタリング
装置により基板１１上に形成し、その上に絶縁膜３４の
マスクとしてのフォトレジスト２９を形成する。フォト
レジスト２９はその粘性が約１４７ｃＰのものであり
（ヘキスト社製、ＡＺ４４００）、それをパターニング
した後ホットプレートを用いて１４０°の温度で５分間
熱処理し、テーパ角θ₁が４０°であるテーパ形状を付
与する。

【００２６】この後、図１（ｂ）、（ｃ）に示したよう
にＣＦ₄ ＋Ｏ₂ （Ｏ₂ ５％含有）ガスを用いてリアクテ
ィブ・イオン・エッチングを行ない、絶縁膜３４の端部
にテーパエッチングを行なう。ここで用いたエッチング
条件は表１の通りである。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１に示した条件のアクティブ・イオン・
エッチングにより形成された絶縁膜３４のテーパ部３４
ａのテーパ角θ₂ は約４０°であった。しかしながらテ
ーパ部３４ａは直線的にエッチングされるため、この時
点においてはテーパ部３４ａ上端（図１（ｃ）のＡ部
分）に角部３４ｂが生じる。

【００２９】そこで次の加工を行なう。すなわち図１
（ｄ）に示したように、粘性が２０ｃＰと低いフォトレ
ジスト（東京応化社製、ＯＦＰＲ−８００−２０ｃＰ）
を絶縁膜３４に塗布し、その後ホットプレートを用いて
１４０°の温度で５分間熱処理を施し、被膜３９を形成
する。この熱処理により被膜３９の外形はなだらかに形
成されると共に、上記絶縁膜３４のテーパ部上端角部３
４ｂには平坦部（図１（ｄ）のＢ部分）に比べて被膜３
９が薄く被着し、被膜３９は絶縁膜３４のテーパ部上端
角部３４ｂを丸みを有する形状にマスクする（図１
（ｄ））。

【００３０】次いで図１（ｅ）に示したように、この状
態の試料をＣＦ₄ ＋Ｏ₂ （Ｏ₂ ５％含有）ガスを用いて
表２に示した条件でリアクティブ・イオン・エッチング
を行なう。

【００３１】

【表２】

【００３２】選択比に示したように、フォトレジストか
らなる被膜３９はＳｉＯ₂ からなる絶縁膜３４よりもエ
ッチングされやすく、かつテーパ部上端角部３４ｂでは
被膜３９の膜厚が平坦部に比べて薄いため、被膜３９と
共に絶縁膜３４のエッチングが進行する。しかしながら
平坦部では、被膜３９の膜厚がテーパ部上端角部３４ｂ
よりも厚いため絶縁膜３４はあまりエッチングさせずに
所望する膜厚を維持することができる。その結果、絶縁
膜３４のテーパ部上端角部３４ｂは被膜３９のなだらか
な外形に沿って除去され、全体としてなだらかに変化す
るテーパ形状が得られる。またエッチング時の選択比よ
り、絶縁膜３４が被膜３９よりもエッチングされやすい
条件ではないので、絶縁膜３４の膜厚及びテーパ角θ₃
が極端に減少することはなく、最終的な絶縁膜３４のテ
ーパ部３４ａのテーパ角θ₃ を３０°にすることができ
る。

【００３３】図２は上記実施例に係る方法により形成し
た絶縁膜３４を備えた薄膜磁気ヘッドを模式的に示した
断面図である。図２に示したように、上記方法を用いる
ことにより絶縁膜３４のテーパ部上端角部３４ｂがなだ
らかに形成され、かつテーパ角θ₃ が良好な角度に形成
されるので、絶縁膜３４上に膜厚が均一であり優れた磁
気特性を有する上ポール磁性膜１６が形成される。

【００３４】以上説明したように、上記実施例に係る薄
膜磁気ヘッドの製造方法によれば、絶縁膜３４のテーパ
部上端角部３４ｂをなだらかな形状に形成することがで
き、テーパ角θ₃ を所要の角度に形成することができ
る。従って、絶縁膜３４上に膜厚が均一であり優れた磁
気特性を有する上ポール磁性膜１６を形成することがで
き、またテーパ部上端角部３４ｂがなだらかであるた
め、上ポール磁性膜１６のパターン形成を精度良く行な
うことができ、性能が向上した薄膜磁気ヘッドを製造す
ることができる。また上記実施例においてはリアクティ
ブ・イオン・エッチングによりエッチングを行なうの
で、エッチングされたフォトレジスト２９や被膜３９あ
るいは絶縁膜３４が再付着することがなく、絶縁膜３４
のテーパ部３４ａを歩留まり良く作製することができ、
薄膜磁気ヘッドの生産性を向上させることができる。

【００３５】なお、上記実施例においては、絶縁膜３４
のテーパ部上端角部３４ｂをなだらかに加工するための
リアクティブ・イオン・エッチングに際し、ＣＦ₄ ＋Ｏ
₂ （Ｏ₂ ５％含有）ガスをエッチングガスとして用いた
が、ＣＦ₄ 、ＣＨＦ₃ のエッチングガスを用いても選択
比を所定の条件内で設定することで、最終的に必要とさ
れる絶縁膜３４のテーパ部３４ａのテーパ角θ₃ を２０
°≦θ₃ ≦４０°の範囲で制御することができる。また
フォトレジスト２９及び被膜３９の粘性を所定の範囲内
で変えることにより、絶縁膜３４のテーパ部３４ａ端部
に形成される丸みの程度を調整することが可能である。
さらに本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上ポ
ール磁性膜１６及び下ポール磁性膜１３の代わりに通常
の導体を用いた一般の多層配線において、その一部で上
下配線層を結合させるために層間絶縁膜にテーパ部を形
成する際等にも応用できる技術である。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法にあっては、絶縁膜
のマスクとしてのフォトレジスト端部にテーパを付与
し、リアクティブ・イオン・エッチングによって前記絶
縁膜端部にテーパエッチング加工を施す第１の工程と、
テーパエッチングを終えた絶縁膜をさらに粘性の低いフ
ォトレジストからなる被膜で覆ってテーパ部上端角部近
傍の前記被膜の外形をなだらかにする第２の工程と、こ
のテーパ部にさらにリアクティブ・イオン・エッチング
を施すことにより前記絶縁膜テーパ部のテーパ角を小さ
くし、かつ前記テーパ部上端角部を前記被膜と共になだ
らかな外形に添って除去する第３の工程とを有するの
で、テーパ部上端角部をなだらかな形成することができ
ると共に、テーパ部のテーパ角を必要とされる薄膜磁気
ヘッド特性に応じて２０°〜４０°の範囲で制御するこ
とができ、絶縁膜のテーパ部を歩留まり良く作製するこ
とができる。またテーパ部上端角部をなだらかに形成す
ることができるため、上ポール磁性膜のパターン形成を
精度良く行なうことができると共に膜厚も均一に形成す
ることができ、上ポール磁性膜の磁気特性を損なうこと
がなく、性能が向上した薄膜磁気ヘッドを製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る薄膜磁気ヘッド
の製造方法の実施例を工程順に示した模式的平面図であ
る。

【図２】実施例に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法により
製造された薄膜磁気ヘッドを示す模式的断面図である。

【図３】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の基本
的な工程を説明するための模式的断面図である。

【図４】フォトレジストのテーパ角θ₁ 及び膜厚の熱処
理依存性を示したグラフである。

【図５】従来用いられている薄膜磁気ヘッドの一例を模
式的に示した断面図である。

【図６】ＳｉＯ₂ からなる絶縁膜を用いた従来の薄膜磁
気ヘッドを模式的に示した断面図である。

【図７】形成に際して特に要素技術が必要とされる絶縁
膜の部分を示した断面図である。

【図８】（ａ）〜（ｄ）はエッチバック法を用いたＳｉ
Ｏ₂ からなる絶縁膜の平坦化プロセスを示した断面図で
ある。

【図９】（ａ）〜（ｃ）は湿式のエッチング法を用いて
絶縁膜にテーパ部を作製するプロセスを模式的に示した
断面図である。

【図１０】（ａ₁ ）、（ａ₂ ）及び（ｂ）はリアクティ
ブ・イオン・エッチングを用いて絶縁膜にテーパ部を作
製するプロセスを模式的に示した断面図である。

【図１１】（ａ）、（ｂ）はイオンビームエッチングを
用いて絶縁膜にテーパ部を作製するプロセスを模式的に
示した断面図である。

【図１２】（ａ）〜（ｄ）はリアクティブ・イオン・エ
ッチングとイオンビームエッチングとの組み合わせを用
いて絶縁膜にテーパ部を作製するプロセスを模式的に示
した断面図である。

【図１３】ＳｉＯ₂ からなる絶縁膜とフォトレジストと
のエッチング速度の基板角度依存性を示したグラフであ
る。

【符号の説明】

１５ 導電コイル ２９ フォトレジスト ３４ 絶縁膜 ３４ａ テーパ部 ３４ｂ テーパ部上端角部 ３９ 被膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電コイルの電気的絶縁を保つためのＳ
   ｉＯ₂ 膜からなる絶縁膜を備えた薄膜磁気ヘッドの製造
   方法において、前記絶縁膜のマスクとしてのフォトレジ
   スト端部にテーパを付与し、リアクティブ・イオン・エ
   ッチングによって前記絶縁膜端部にテーパエッチング加
   工を施す第１の工程と、テーパエッチングを終えた絶縁
   膜をさらに粘性の低いフォトレジストからなる被膜で覆
   ってテーパ部上端角部近傍の前記被膜の外形をなだらか
   にする第２の工程と、このテーパ部にさらにリアクティ
   ブ・イオン・エッチングを施すことにより前記絶縁膜テ
   ーパ部のテーパ角を小さくし、かつ前記テーパ部上端角
   部を前記被膜と共になだらかな外形に添って除去する第
   ３の工程とを有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの
   製造方法。