JPH0896323A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールド膜の膜厚に起因する段差による影響
を受けることなく、ウエハー上の素子形成領域の全面に
おいて、磁気変換素子を構成する要素を高精度でパター
ンニングする。 【構成】 ウエハー１の表面上に、シールド膜２を形成
した後、シールド膜２の膜厚に依存して、シールド膜上
の磁気変換素子形成面２０１と、ウエハーの表面との間
に生じる段差Ｇ１を埋めるように、第１のフォトレジス
ト膜４１、４２を成膜する。次に、第１のフォトレジス
ト膜４１、４２の表面に、第２のフォトレジスト膜４３
を成膜する。次に、第２のフォトレジスト膜４３をフォ
トリソグラフィによってパターンニングし、パターンニ
ングに基づいて、磁気変換素子３を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエハー上にシールド
膜と磁気変換素子とを積層する工程を含む薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクドライブ装置が小型化され
る傾向のなかで、磁気抵抗効果素子を読み出し素子とし
て用いた薄膜磁気ヘッド（ＭＲヘッド）は、出力が磁気
ディスクとの間の相対速度と関係しないため、小型化さ
れた磁気ディスクに高密度で記録されている情報を読み
取るのに適した磁気変換器として従来より知られてい
る。ＭＲヘッドは、ウエハー上にシールド膜を形成した
後、シールド膜の表面に設けられた絶縁層の上に、磁気
抵抗素子及び一対のリード導体膜を有する磁気変換素子
を積層する工程を含む。一対のリード導体膜は磁気抵抗
効果素子の上で間隔を隔てて配置され、磁気抵抗効果素
子にセンス電流を流す手段として用いられるものである
が、リード導体膜間の間隔は、また、ヘッドのトラック
幅を定めるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＭＲヘッドにおいて、
リード導体膜間の間隔はヘッドのトラック幅を定めるも
のであるから、極めて高精度に設定しなければならな
い。ところが、磁気変換素子を構成する磁気抵抗効果素
子の膜厚が数百Åで、リード導体膜の膜厚が数千Åと極
めて薄いのに比較して、シールド膜の膜厚は数μｍと非
常に厚い。このため、シールド膜上に磁気変換素子を形
成する工程において、シールド膜の表面と、ウエハーの
表面との間に、シールド膜の膜厚である数μｍの段差を
生じている。この段差は、磁気変換素子を形成するに当
たり、フォトリソグラフィ工程において塗布されるフォ
トレジストの膜厚を変化させ、最終的に得られるフォト
レジスト膜によるパターンの精度を低下させ、構造上の
種々のトラブルや、特性の劣化を招く原因となる。ま
た、フォトレジストの粘度が低い場合には段差の大きい
ところで、フォトレジスト膜の膜厚が極端に薄くなるこ
ともある。

【０００４】しかも、磁気変換素子の製造プロセスは、
ウエハー上で行なわれるから、フォトレジスト膜の膜厚
がウエハー内で大きくばらつき、特性の揃った磁気変換
素子または磁気ヘッドを得ることができない。フォトレ
ジストの膜厚を厚くすれば、上述のような問題点はある
程度緩和できるが、膜厚増大により、解像度が悪くな
り、微細なパターンを形成することが困難になる。

【０００５】磁気抵抗効果素子を用いた磁気変換素子の
場合、フォトレジスト膜によるパターンの精度の低下
は、一対のリード導体膜間の間隔精度を低下させる。リ
ード導体膜間の間隔は、薄膜磁気ヘッドのトラック幅を
定めるものであるから、極めて高精度に設定しなければ
ならない。特に、最近は、より一層高い記録密度達成の
ために、記録トラック幅が更に狭くなり、かつ、直線記
録密度もますます高度化されているから、薄膜磁気ヘッ
ドのトラック幅を定めるリード導体膜間の間隔を高精度
で設定しなければならない必要性が、ますます強くなっ
ている。シールド膜の膜厚によるフォトレジスト膜の膜
厚変動を解決することは、このような要求に応えるため
に必須の条件である。

【０００６】誘導型磁気変換素子を有する磁気ヘッドを
製造する場合に生じる段差に起因する問題点を解決する
手段を開示した先行技術文献としては、例えば、特開昭
５８ー１７５２１号公報、特開昭６１ー１２０３１５号
公報及び特開平３ー１０２６０４号公報等がある。しか
し、これらの先行技術文献は、シールド膜上に磁気変換
素子を設ける薄膜磁気ヘッド、特に、ＭＲヘッドにおい
て、シールド膜の膜厚の影響を受けてリード導体膜間の
間隔精度が低下することも、その解決手段を開示してい
ない。

【０００７】本発明の課題は、ウエハー上にシールド膜
と磁気変換素子とを積層する工程を含む薄膜磁気ヘッド
の製造方法において、シールド膜の膜厚に起因する段差
による影響を受けることなく、ウエハー上の素子形成領
域の全面において、シールド膜の上に磁気変換素子を高
精度でパターンニングし得る薄膜磁気ヘッドの製造方法
を提供することである。

【０００８】本発明のもう一つの課題は、ウエハー上に
シールド膜と磁気抵抗効果素子及びリード導体膜でなる
磁気変換素子とを積層する工程を含む薄膜磁気ヘッドの
製造方法において、シールド膜の膜厚に起因する段差に
よる影響を受けることなく、ウエハー上の素子形成領域
の全面において、シールド膜の上に磁気抵抗効果素子ま
たはリード導体膜を高精度でパターンニングし得る薄膜
磁気ヘッドの製造方法を提供することである。

【０００９】本発明のもう一つの課題は、ウエハー上に
シールド膜と磁気抵抗効果素子及びリード導体膜でなる
磁気変換素子とを積層する工程を含む薄膜磁気ヘッドの
製造方法において、シールド膜の膜厚に起因する段差に
よる影響を受けることなく、ウエハー上の素子形成領域
の全面において、リード導体膜間隔を高精度でパターン
ニングし、高精度のトラック幅を有する薄膜磁気ヘッド
の製造方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、ウエハ
ー上にシールド膜と磁気変換素子とを積層する工程を含
む。前記工程に含まれる第１の工程は、前記ウエハーの
表面上に、前記シールド膜を形成した後、実質的に前記
シールド膜の膜厚に依存して、前記シールド膜上の磁気
変換素子形成面と、前記ウエハーの表面との間に生じる
段差を埋めるように、第１のフォトレジスト膜を成膜す
る。第２の工程は、前記第１のフォトレジスト膜の表面
に、第２のフォトレジスト膜を成膜する。第３の工程
は、前記第２のフォトレジスト膜をフォトリソグラフィ
によってパターンニングし、前記パターンニングに基づ
いて、前記磁気変換素子を形成する。

【００１１】好ましい例において、前記磁気変換素子
は、磁気抵抗効果素子と、リード導体膜とを含む。この
場合、前記第３の工程は、前記リード導体膜を形成する
工程である。

【００１２】

【作用】第１の工程は、ウエハーの表面上に、シールド
膜を形成した後、実質的にシールド膜の膜厚に依存し
て、シールド膜上の磁気変換素子形成面と、ウエハーの
表面との間に生じる段差を埋めるように、第１のフォト
レジスト膜を成膜するから、実質的にシールド膜の膜厚
に依存して、シールド膜上の磁気変換素子形成面と、ウ
エハーの表面との間に生じる段差が、ウエハー上の素子
形成領域の全面において、第１のフォトレジスト膜の成
膜によって解消される。段差の解消は、従来のエッチン
グと異なって、第１のフォトレジスト膜の成膜によって
行なわれるから、簡単な工程で済む。

【００１３】次に、第２の工程は、第１のフォトレジス
ト膜の表面に、第２のフォトレジスト膜を成膜する。シ
ールド膜の膜厚に依存して、シールド膜上の磁気変換素
子形成面と、ウエハーの表面との間に生じる段差が、第
１の工程を経ることによって既に解消されているので、
第２の工程では、第２のフォトレジスト膜を、ウエハー
上の素子形成領域の全面において、均一な膜厚となるよ
うに成膜することができる。

【００１４】次に、第３の工程は、第２のフォトレジス
ト膜をフォトリソグラフィによってパターンニングし、
パターンニングに基づいて、磁気変換素子を形成する。
ここで、フォトリソグラフィによってパターンニングす
る場合にフォトマスクと向き合う表面は、均一な膜厚を
有し、段差のない第２のフォトレジスト膜の表面によっ
て構成されているから、ウエハー上の素子形成領域の全
面において、最終的に得られるフォトレジスト膜による
パターンの精度が著しく高くなる。このため、磁気変換
素子を高精度のパターンとなるように、形成することが
できる。第１のフォトレジスト膜及び第２のフォトレジ
スト膜は、磁気変換素子を形成した後に除去する。

【００１５】上記の工程を通して形成される磁気変換素
子が、磁気抵抗効果素子と、リード導体膜とを含む場合
は、ウエハー上の素子形成領域の全面において、磁気抵
抗効果素子またはリード導体膜を、シールド膜の膜厚に
起因する段差による影響を受けることなく、高精度のパ
ターンとなるように、形成することができる。特に、リ
ード導体膜形成に適用した場合には、シールド膜の膜厚
に起因する段差による影響を受けることなく、リード導
体膜間隔を高精度でパターンニングし、高精度のトラッ
ク幅を有する薄膜磁気ヘッドを製造することができる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明に係る製造方法によって得られ
るウエハーの斜視図、図２は図１のウエハー内に含まれ
る磁気変換素子Ｑ１〜Ｑｎの一つを拡大して示す平面
図、図３は図２に示した磁気変換素子Ｑ１〜ＱｎのＡ３
ーＡ３線上における断面図である。図に示すように、ウ
エハー１上にシールド膜２と磁気変換素子３とを積層す
る。ウエハー１はこの種の磁気ヘッドにおいて公知のセ
ラミック材料、例えばAl₂O₃ーTiC等でなる。シールド膜
２は、一般には、パーマロイまたはセンダスト等の磁性
材料を用い、その膜厚ｔ１が数μｍとなるように形成さ
れる。シールド膜２の表層はアルミナまたはその他のセ
ラミック系絶縁膜２０によって覆われており、絶縁膜２
０の表面２０１が磁気変換素子形成面となっている。絶
縁膜２０１の膜厚は数百Åであり、数μｍ前後に達する
シールド膜２よりも充分に薄いので、シールド膜２上の
磁気変換素子形成面２０１と、ウエハー１の表面との間
に生じる段差Ｇ１は、実質的にシールド膜２の膜厚ｔ１
に依存して定まるとみなすことができる。

【００１７】磁気変換素子３は、磁気抵抗効果素子３１
と、一対のリード導体膜３２、３３とを有する。磁気抵
抗効果素子３１は磁気抵抗効果膜、バイアス膜等を積層
した構造となるのが普通であり、その膜厚ｔ２は数百Å
である。リード導体膜３２、３３は、その膜厚ｔ２は数
千Åであり、磁気抵抗効果素子３１の上で間隔ｄ１を隔
てて配置され、磁気抵抗効果素子３１にセンス電流を流
す。リード導体膜３２ー３３間の間隔ｄ１はヘッドのト
ラック幅を定める。

【００１８】次に、上記構成になる薄膜磁気ヘッド用ウ
エハーを得るための本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法を、図４〜図１０を参照して説明する。

【００１９】まず、第１の工程において、図４に示すよ
うに、ウエハー１の表面上に、シールド膜２を形成した
後、図５に示すように、実質的にシールド膜２の膜厚ｔ
１に依存して、シールド膜２上の磁気変換素子形成面２
０１と、ウエハー１の表面との間に生じる段差Ｇ１を埋
めるように、第１のフォトレジスト膜４１、４２を成膜
する。これにより、ウエハー１上の素子形成領域の全面
において、シールド膜２上の磁気変換素子形成面２０１
と、ウエハー１の表面との間に生じる段差Ｇ１が、第１
のフォトレジスト膜４１、４２の成膜によって解消され
る。段差Ｇ１の解消は、従来のエッチングと異なって、
第１のフォトレジスト膜４１、４２の成膜によって行な
われるから、簡単な工程で済む。なお、図４及び図５で
は、既に、磁気抵抗効果膜３１が形成されている。

【００２０】次に、第２の工程において、図６に示すよ
うに、第１のフォトレジスト膜４１、４２の表面に、第
２のフォトレジスト膜４３を成膜する。ここで、ウエハ
ー１上の素子形成領域の全面において、シールド膜２上
の磁気変換素子形成面２０１と、ウエハー１の表面との
間に生じる段差Ｇ１が、第１の工程を経ることによって
既に解消されているので、第２の工程では、ウエハー１
上の素子形成領域の全面において、第２のフォトレジス
ト膜４３を、均一な膜厚をなるように成膜することがで
きる。

【００２１】次に、第３の工程において、第２のフォト
レジスト膜４３をフォトリソグラフィによってパターン
ニングし、パターンニングに基づいて、磁気変換素子３
を形成する。図示の例において、磁気変換素子３に含ま
れる磁気抵抗効果素子３１が既に形成された後の工程を
示しているので、第３の工程では、磁気変換素子３の構
成要素のうち、リード導体膜３２、３３を形成する。第
３の工程において、まず図７に示すように、第２のフォ
トレジスト膜４３にフォトマスク５を当て露光し、次に
現像することによって、図８に示すように、リード導体
膜３２、３３のためのパターン３２０、３３０が形成さ
れる。ここで、フォトマスク５と向き合う第２のフォト
レジスト膜４３の表面は平坦であるから、露光パターン
及びその後の現像によって得られるリード導体膜３２、
３３のためのパターン３２０、３３０の精度が著しく高
くなる。

【００２２】この後、図９に示すように、スパッタまた
はその他の薄膜技術によって、リード導体膜３２、３３
を形成する。リード導体膜３２、３３はパターン３２
０、３３０の内部において、磁気抵抗効果素子３１の上
に一部が重なるように形成される。リード導体膜３２ー
３３の間には、第２のフォトレジスト膜４３０があり、
この第２のフォトレジト膜４３０によって、トラック幅
を定める間隔ｄ１（図２、図３参照）が画定される。こ
のため、シールド膜２の膜厚ｔ１に起因する段差Ｇ１に
よる影響を受けることなく、リード導体膜３２ー３３間
の間隔ｄ１（図２、図３参照）を高精度でパターンニン
グし、高精度のトラック幅を有する薄膜磁気ヘッドを製
造することができる。フォトレジスト膜４１〜４３はポ
ジタイプのフォトレジストであってもよいし、ネガタイ
プのフォトレジストであってもよい。

【００２３】次に、図１０に示すように、第１のフォト
レジスト膜４１、４２及び第２のフォトレジスト膜４３
を除去する。これにより、シールド膜２の上に磁気変換
素子３を構成する磁気抵抗効果素子３１及びリード導体
膜３２、３３を有するウエハー１が得られる。図示は省
略したが、磁気抵抗効果素子３１を形成する場合も同様
の工程を経ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 （ａ）ウエハー上にシールド膜と磁気変換素子とを積層
する工程を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ウ
エハー上の素子形成領域の全面において、シールド膜の
膜厚に起因する段差による影響を受けることなく、シー
ルド膜の上に磁気変換素子を高精度でパターンニングし
得る。 （ｂ）ウエハー上にシールド膜と磁気抵抗効果素子及び
リード導体膜でなる磁気変換素子とを積層する工程を含
む薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ウエハー上の素
子形成領域の全面において、シールド膜の膜厚に起因す
る段差による影響を受けることなく、シールド膜の上に
磁気抵抗効果素子またはリード導体膜を高精度でパター
ンニングし得る。 （ｃ）ウエハー上にシールド膜と磁気抵抗効果素子及び
リード導体膜でなる磁気変換素子とを積層する工程を含
む薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ウエハー上の素
子形成領域の全面において、シールド膜の膜厚に起因す
る段差による影響を受けることなく、リード導体膜間隔
を高精度でパターンニングし、高精度のトラック幅を有
する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】本発明に係る製造方法によって得られるウエハ
ーの斜視図である。

【図２】図１のウエハー内に含まれる磁気変換素子Ｑ１
〜Ｑｎの一つを拡大して示す平面図である。

【図３】図２に示した磁気変換素子Ｑ１〜ＱｎのＡ３ー
Ａ３線上における断面図である。

【図４】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す
部分断面図である。

【図５】図４の工程の後の本発明に係る薄膜磁気ヘッド
の製造方法を示す部分断面図である。

【図６】図５の工程の後の本発明に係る薄膜磁気ヘッド
の製造方法を示す部分断面図である。

【図７】図６の工程の後の本発明に係る薄膜磁気ヘッド
の製造方法を示す部分断面図である。

【図８】図７の工程の後の本発明に係る薄膜磁気ヘッド
の製造方法を示す部分断面図である。

【図９】図８の工程の後の本発明に係る薄膜磁気ヘッド
の製造方法を示す部分断面図である。

【図１０】図９の工程の後の本発明に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ ウエハー ２ シールド膜 ３１ 磁気抵抗効果素子 ３２、３３ リード導体膜 ４１、４２ 第１のフォトレジスト膜 ４３ 第２のフォトレジスト膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハー上にシールド膜と磁気変換素子
   とを積層する工程を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法であ
   って、 第１の工程は、前記ウエハーの表面上に、前記シールド
   膜を形成した後、実質的に前記シールド膜の膜厚に依存
   して、前記シールド膜上の磁気変換素子形成面と、前記
   ウエハーの表面との間に生じる段差を埋めるように、第
   １のフォトレジスト膜を成膜する工程であり、 第２の工程は、前記第１のフォトレジスト膜の表面に、
   第２のフォトレジスト膜を成膜する工程であり、 第３の工程は、前記第２のフォトレジスト膜をフォトリ
   ソグラフィによってパターンニングし、前記パターンニ
   ングに基づいて、前記磁気変換素子を形成する工程であ
   る薄膜磁気ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造
   方法であって、 前記磁気変換素子は、磁気抵抗効果素子と、リード導体
   膜とを含む薄膜磁気ヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造
   方法であって、 前記第３の工程は、前記リード導体膜を形成する工程で
   ある薄膜磁気ヘッドの製造方法。