JPH0766498B2 - 薄膜磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘツドの製造方法

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JPH0766498B2
JPH0766498B2 JP62020839A JP2083987A JPH0766498B2 JP H0766498 B2 JPH0766498 B2 JP H0766498B2 JP 62020839 A JP62020839 A JP 62020839A JP 2083987 A JP2083987 A JP 2083987A JP H0766498 B2 JPH0766498 B2 JP H0766498B2
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久美子 和田
裕二 永田
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3163Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、薄膜記録再生装置に使用する薄膜磁気ヘッド
の製造方法に関するものである。
従来の技術 高透磁率強磁性体基板上に絶縁層を形成し、薄膜コイル
層,薄膜コイル絶縁層,薄膜磁気コアを順次積層して形
成し構成される薄膜磁気ヘッドで、高効率薄膜磁気ヘッ
ドを製造するための重要なプロセスとして、薄膜コイル
絶縁層の平坦化加工がある。これは、コイル段差が、そ
の後形成されるコイル絶縁層及び薄膜磁気コアに転写さ
れて上記薄膜磁気コア形状に段差が生じると、透磁率の
劣化を招き、記録,再生効率劣化の主要因となる。そこ
で上記薄膜コア形成の下地であるコイル絶縁層の平坦化
加工が必要となる。
第4図に従来の薄膜磁気ヘッドの製造プロセスを示す。
第4図において、1は高透磁率強磁性体基板、2は絶縁
層、3は薄膜コイル、4は薄膜コイル絶縁層、5は薄膜
コイル段差を吸収するために塗布を行うホトレジスト、
6は磁気回路を構成する薄膜磁気コアである。この構成
で以下、第4図a〜fの順序で薄膜ヘッドにおける薄膜
磁気コアの製造プロセスについて述べる。第4図aは、
高透磁率強磁性体基板1上に絶縁層2を形成したプロセ
スを、bは絶縁層2上に薄膜コイル3をイオンビームミ
リング等で微細エッチング加工を行いパターンニングを
行ったものを示す。同図cには薄膜コイル3上にコイル
絶縁層4を形成したプロセスを示す。この時、薄膜コイ
ル3は凹凸はそのままコイル絶縁層4に転写されてい
る。同図dは絶縁層4の段差を縮小せしめるためにホト
レジスト5をスピンコートで平坦塗布を行った様子を示
し、同図eはコイル絶縁層4及びホトレジスト5の等速
エッチングレートであるエッチング条件で、コイル絶縁
層4を必要な厚さにまでエッチングを行い、更に不必要
な絶縁層2を微細エッチング加工したものを示す。同図
fは薄膜コイル絶縁層4上に薄膜磁気コア6を形成した
状態を示している。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のようなヘッドの製造プロセスで
は、薄膜コイル3の導体間のピッチ,導体の段差等の影
響により、ホトレジスト5の完全な平坦塗布は困難であ
る。そのため第2図dにおけるホトレジスト5の表面の
凹凸は、薄膜コイル絶縁層4をホトレジスト5等速エッ
チングレートとなるエッチング条件でエッチングを行っ
た後もそのまま薄膜コイル絶縁層4の表面に転写され
る。従って、その上部に形成される薄膜磁気コア6の表
面にも同様に凹凸が転写され、透磁率の劣化を招き、記
録再生効率劣化の主要因となる問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑み、薄膜磁気コア6の表面にお
ける凹凸の転写を解消し、すなわちコイル絶縁層4にお
ける平坦加工を行い薄膜磁気コア6の透磁率を向上し、
記録再生効率の向上を実現させ、高効率な薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 この目的を実現するために本発明の薄膜磁気ヘッドの製
造方法では、薄膜磁気コア形成時の下地となるコイル絶
縁層について、次に示す各パラメータすなわちコイル絶
縁層の段差をS,コイル絶縁層及びホトレジストのエッチ
ングレートをそれぞれγs/γoホトレジストの塗布後の
段差をRcとした際γs/γo=S/(S−Rc)なる関係式が
成立するエッチング条件でエッチングを行ない平坦化加
工を行うものである。
作用 この方法により、エッチング後のコイル絶縁層上面はほ
ぼ平坦となり、この上部に形成される薄膜磁気コア形状
も平坦となり、透磁率の劣化を防ぎ記録再生効率の向上
が実現できる。
実施例 以下に本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明を行う。本発明の製造方法で製造される薄膜磁気ヘッ
ドは、強磁性体基板上に絶縁層を形成し、上記絶縁層上
に薄膜コイル絶縁層(以下コイル絶縁層という)薄膜磁
気コアと順次積層に形成して構成されるものである。第
1図に本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法におけるコイ
ル絶縁層の平坦加工プロセスを示す。
平坦加工には、イオンビームミリング法を用いた。この
方法は数十ev以上に加速されたイオンを試料面に当て、
表面原子を外へたたき出すものであり、原理的にはあら
ゆる物質のエッチングができ、加工精度も高い。そし
て、エッチングレートは、イオンビーム入射角度に大き
く依存する。第1図中、11はコイル絶縁層段差を吸収す
るために塗布を行ったホトレジスト及びその段差Rc12は
コイル絶縁層及びその段差S、13はイオンビームミリン
グ後の薄膜コイル絶縁層及びその段差R′でありaはコ
イル絶縁層12の上面位置を示している。またコイル絶縁
層12のエッチングレートをγs,ホトレジスト11のエッ
チングレートをγoとする。今、ホトレジスト11が、図
中aの位置までエッチングが行なわれ、コイル絶縁層12
が露出して、第1図中bの位置からのエッチングプロセ
スを考える。これにより一般性は何ら失われるものでは
ない。
コイル絶縁層12が、平坦加工の最終位置Cまでエッチン
グされる時間をtとすると次式が成立する。
γs・t=S+α ……(1) αは、第1図中aの位置からCの位置までのコイル絶縁
層12の厚さからコイル絶縁層段差Sを減じたものであ
る。また、ホトレンジスト11が完全にエッチングされる
までの時間をt1とすると γo・t1=S−Rc ……(2) となり、レジストが完全にエッチングされた後、所定の
平坦加工最終位置Cまでは、γs・t2=R′+α ……
(3) となる。そして、時間の関係式は次式で示される。
t=t1+t2 ……(4) 上記(1)〜(4)式よりtを消去すると次式が成立す
る。
R′=S−γs/γo・(S−Rc) ……(5) この時R′=0とおくと γs/γ=S/(S−Rc) ……(6) が成立する。これは、エッチング後の段差とコイル絶縁
層に及びホトレジスト11のエッチングレートに関する一
般式である。
第2図に本実施例の薄膜磁気ヘッドにおける製造プロセ
スの断面図を示す。第2図中において、1は強磁性体基
板、2はSiO2等からなる絶縁層、3はAl,Au等の薄膜コ
イル、4はSiO2等の薄膜コイル絶縁層、5は薄膜コイル
絶縁層4の上面の段差を吸収するために用いるゴム環化
系ホトレジスト、6は薄膜磁気コアである。尚、第4図
と同一の材質を示すものには同一の番号を付している。
以下本実施例の薄膜磁気ヘッドの製造方法について、第
2図を参照しながら順に説明を行う。
第2図aでは高透磁率強磁性体基板1上に絶縁層2を形
成し、同図bでは絶縁層2上にAuを形成し、微細エッチ
ング加工により薄膜コイル3を形成する。薄膜コイル3
上に薄膜コイル絶縁層4を形成した状態を第2図cに示
す。同図dでは、薄膜コイル絶縁層4の段差を低減する
ためのホトレジスト5を塗布する。ここで各パラメー
タ,コイル絶縁層4及びホトレジスト5の段差を(6)
式に代入、各々のエッチングレート比を算出する。更に
第3図に示す、イオンビーム入射角度とホトレジスト5
及びコイル絶縁層のエッチングレート比の特性を参照
し、平坦加工を行うイオンビーム入射角度を決定する。
今、コイル絶縁層4にSiO2を用いその段差Sが2.5μm
であり、ホトレジスト5にゴム環化系レジストを用い、
塗布後の段差Rcが0.16μmである試料を用いエッチング
を行った。この時(6)式を用いてレート比γs/γo
して0.92を算出した。上記算出された値0.92と第3図よ
り適正イオンビーム入射角度として75度を求め、このエ
ッチング角度でエッチングを行った結果、段差は0.1μ
m以下となり、初期値の約4%以下に平坦加工を行うこ
とを実現した。この状態を第2図eに示す。同図fは薄
膜磁気コア6を形成したものを示すもので、薄膜コイル
絶縁層4は、平坦加工においてほぼ上面が平坦に形成さ
れており、その上部に形成された薄膜磁気コア6は、透
磁率の劣化もなく記録再生の磁束が容易に流れ、記録再
生効率が約4dB向上した。
また、本実施例においては、エッチング後の薄膜コイル
段差R′を薄膜コイル絶縁層4及びホトレジスト5のエ
ッチングレート比を算出して、エッチング条件を決定し
ていたが、塗布後のホトレジスト5の段差を制御するこ
とで、イオンビーム入射角度θを、希望する値に設定す
ることも可能である。従来、等速エッチングレートのイ
オンビーム入射角度のみで平坦加工を行っていた場合に
比べると、より汎用性を持ち製造ばらつきにも対応でき
る平坦加工を行うことが可能であり、その平坦特性も良
好な結果が得られ、薄膜磁気ヘッドの記録再生効率向上
のための有効な製造方法である。
なお、本実施例では、単体の高透磁率基板を用いている
が、基板として非磁性基板上に高透磁率材料薄膜を形成
したものを用いても良い。更に、エッチング過程におい
てイオンビームミリング装置を用いたが、他にドライエ
ッチング,プラズマエッチングを用いた場合も、同様で
ある。この場合CF4等導入するガス圧等を制御すること
によってもb式を成立すれば、平坦化加工を行えるもの
である。
発明の効果 本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、薄膜コイル絶縁
層の平坦化加工において、次に示す各パラメータから一
般式を導出した。すなわち薄膜コイル絶縁層及びホトレ
ジスト塗布後の段差を各々S,Rc,イオンビーム入射角度
θにおける薄膜コイル絶縁層及びホトレジストのエッチ
ングレートを各々γs,γo、そしてエッチング後段差を
R′とすると、次式が成立する。R′=S−γs/γ
o(S−Rc)、またR′=0とおくとγs/γo=S/(S
−Rc)となる。
上式を用い、測定データーを上式に代入エッチング加工
におけるイオンビーム入射角度などのエッチング条件を
決定し、平坦加工を行うことで、製造ばらつきにも対応
が可能な、かつ良好な平坦特性を実現できる。そして、
上記薄膜コイル絶縁層の上部に形成される薄膜磁気コア
形状も平坦で磁束が流れ易いものであり、記録効率を著
しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における薄膜磁気ヘッドの製
造方法の薄膜コイル絶縁層の平坦化加工模式図、第2図
は同本実施例の薄膜磁気ヘッドの製造方法におけるプロ
セスの断面図、第3図はイオンビームミリング法におけ
るイオンビーム入射角度と薄膜コイル絶縁層であるSiO2
とホトレジストのエッチングレート比の特性図、第4図
は従来の薄膜磁気ヘッドの製造プロセスの断面図であ
る。 1……高透磁率強磁性体基板、2……絶縁層、3……薄
膜コイル、4……薄膜コイル絶縁層、5……ホトレジス
ト、6……薄膜磁気コア、11……ホトレジスト、12……
薄膜コイル絶縁層、13……エッチング後における薄膜コ
イル絶縁層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−227183(JP,A) 特開 昭61−222010(JP,A) 特開 昭61−175919(JP,A) 特開 昭59−112416(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高透磁率強磁性体基板上に絶縁層を形成
    し、上記絶縁層上に薄膜コイル及び、上記薄膜コイル絶
    縁層を順次形成し、上記薄膜コイル絶縁層上にホトレジ
    ストを塗布し、エッチングを行なって薄膜磁気コアを形
    成するに際し、上記薄膜コイル絶縁層の平坦化加工で、
    上記薄膜コイル絶縁層の段差をS,エッチングレートをγ
    s,平坦化加工に用いるホトレジストの塗布後の段差をR
    c,エッチングレートをγoとしたときγs/γo=S/(S
    −Rc)なる関係式が成立するエッチング条件でエッチン
    グを行い平坦加工を行う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】エッチング方法として、加速されたイオン
    を試料面に当て、上記試料表面原子をエッチングするイ
    オンビームミリング法を用い、γs/γo=S(S−Rc
    が成立するように、イオンビームの入射角度を制御して
    平坦化加工を行うことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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