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発明の名称 磁気ヘッドの製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−93716
公開日 平成7年(1995)4月7日
出願番号 特願平5−239649
出願日 平成5年(1993)9月27日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 野田 恭司
要約 目的
高い歩留りで製造することができ、生産性に優れ磁歪の少ない電気磁気変換特性を向上させることのできる信頼性に優れた磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

構成
上部シールドダミーパターン16,下部コアダミーパターン17,上部コアダミーパターン18を形成するダミーパターン形成工程と、上部シールドダミーパターン16,下部コアダミーパターン17,上部コアダミーパターン18上に形成されるFeNiメッキ膜のFeNi組成比が積層形成されるFeNiメッキ膜の組成比の目標値となるようなメッキ条件で上部シールドダミーパターン16,下部コアダミーパターン17,上部コアダミーパターン18上に形成されるFeNiメッキ膜と積層形成されるFeNiメッキ膜とを同時に形成する。
特許請求の範囲
【請求項1】基板となるウェハー上に積層形成されるFeNiメッキ膜毎に対応して前記FeNiメッキ膜と同一形状で重ならない単層のダミーパターンを形成するダミーパターン形成工程と、前記ダミーパターン形成工程で形成された前記ダミーパターン上に形成されるFeNiメッキ膜のFeNi組成比が前記積層形成されるFeNiメッキ膜の組成比の目標値となるようなメッキ条件で前記ダミーパターン上に形成されるFeNiメッキ膜と前記積層形成されるFeNiメッキ膜とを同時に形成するメッキ膜積層工程と、を備えたことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータ等の磁気記録装置に用いられる薄膜磁気ヘッドや薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッド等の磁気ヘッドの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ハードディスク装置は年々小型大容量化が要求され、トラック幅が狭くなり、高記録密度化の傾向にある。この要望に応えるものとして、薄膜磁気ヘッドや更に超高密度化を図るために磁気抵抗素子(以下MR素子という)を装着した薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドが開発されている。
【0003】以下に一般的な薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドについて説明する。図7は一般的な薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドの要部断面図である。1はスライダーとなる基板、2は基板1上にアルミナ膜で形成された絶縁膜、3は絶縁膜2上に形成されたFeNiメッキ膜の下部シールド層、4は下部シールド層3上にアルミナ膜を積層し形成されたMR下部ギャップ絶縁膜、5はMR下部ギャップ絶縁膜4上にFeNiスパッタ膜により形成されたMR素子、6はMR素子5上にアルミナ膜で積層されたMR上部ギャップ絶縁膜、7はMR上部ギャップ絶縁膜6上にFeNiメッキ膜で積層された上部シールド層、8は上部シールド層7上にアルミナ膜で積層されたWRITE/READ分離絶縁膜、9はWRITE/READ分離絶縁膜8上にFeNiメッキ膜で形成されたWRITE用の下部コア、10は下部コア9上にアルミナ膜を積層したWRITEギャップ絶縁膜、11はWRITEギャップ絶縁膜10上にFeNiメッキ膜で形成されたWRITE用の上部コア、12はアルミナを積層した保護用絶縁膜である。
【0004】ここで、下部シールド層3,上部シールド層7,WRITE用の下部コア9及び上部コア11はそれぞれアルミナ膜によって電気的に絶縁されている。また、下部シールド層3と上部シールド層7は略平行な位置にあり、その間隔が再生(READ)時のREADギャップ距離となるので、この距離の寸法精度は高記録密度化に対応する上で重要な因子である。
【0005】以上のように構成された一般的な薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドについて、以下その従来の製造方法を説明する。従来、薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドを製造する場合、図7に示すようにスライダーとなる基板1上に電解メッキ法やスパッタ成膜等により各層を順次積層形成して行われており、特に下部シールド層3,上部シールド層7,下部コア9,上部コア11はFeNiのメッキ膜であり、これらを成膜する場合はFeNiメッキ膜の磁歪λがゼロ(初誘磁率μが最大)になる所定のFeNi組成比になるように成膜している。又13はWRITE用のコイルである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来の構成では、下部シールド層3,上部シールド層7,下部コア9,上部コア11の各層の形成時にFeNiの組成比をX線マイクロアナライザー(Electron−Prohe−Micro−Analyzer、以下EPMA装置と略す)で測定し、所定の組成比にすることで電気磁気変換特性の最適化を図っていたが、例えば、上部シールド層7の成膜時には下部シールド層3が、また下部コア9を形成時には上部シールド層7及び下部シールド層3が、更に上部コア11を成膜時には下部コア9,上部シールド層7及び下部シールド層3が既に形成されており、各層のFeNi組成比を測定しながら電気磁気変換特性の最適化を図ろうとしてもこれらが影響して単独の層としてのFeNi組成比と異なった値を示すために各層のFeNiの組成比が目標設定値になっているかどうかがはっきりせず、結果として電気磁気変換特性が劣化して信頼性に欠けるとともに、歩留りが低下して生産性に欠けるという問題点を有していた。
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決するもので、積層構造となるFeNiメッキ膜のFeNi組成比を正確に把握して高い歩留りで製造することができ、生産性に優れ磁歪の少ない電気磁気変換特性を向上させることのできる信頼性に優れた磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために本発明の磁気ヘッドの製造方法は、基板となるウェハー上に積層形成されるFeNiメッキ膜毎に対応して前記FeNiメッキ膜と同一形状で重ならない単層のダミーパターンを形成するダミーパターン形成工程と、前記ダミーパターン形成工程で形成された前記ダミーパターン上に形成されるFeNiメッキ膜のFeNi組成比が前記積層形成されるFeNiメッキ膜の組成比の目標値となるようなメッキ条件で前記ダミーパターン上に形成されるFeNiメッキ膜と前記積層形成されるFeNiメッキ膜とを同時に形成するメッキ膜積層工程と、を備えた構成を有している。
【0009】ここで、ダミーパターンを利用して積層構造となるFeNiメッキ膜の組成比を把握する方法は薄膜磁気ヘッドや薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドの他にMIGタイプの磁気ヘッドや、またFeNi組成比に限らず他の金属薄膜を積層する場合においても同様に正確な組成比等を有するメッキ膜を形成することができる。
【0010】
【作用】この構成によって、単層のダミーパターンのFeNi組成比に基づいて、積層するFeNiメッキ膜のFeNi組成比が正確に把握でき、磁歪の小さいFeNi組成比でFeNiメッキ膜による積層構造が形成できるので電気磁気変換特性を向上させることができる。
【0011】
【実施例】
(実施例1)以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施例による薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドのディスク対向面から見た図であり、図2は本発明の一実施例による薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドの要部断面図である。1は基板、2は絶縁膜、3は下部シールド層、4はMR下部ギャップ絶縁膜、5はMR素子、6はMR上部ギャップ絶縁膜、8はWRITE/READ分離絶縁膜、10はWRITEギャップ絶縁膜、12は保護用絶縁膜、13はWRITE用のコイルであり、これらは従来例と同様なもので同一の符号を付し説明を省略する。7aは本発明の一実施例により製造された厚さ2μmのFeNi膜で成膜された上部シールド層、9aは同様なWRITE用の下部コア、11aは同様なWRITE用の上部コアである。
【0012】以上のように構成された薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドについて、以下その製造方法を説明する。図3は本発明の一実施例による薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドのウェハー上の要部を示す図である。14は薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドとなる部分、15は砥石により削り取られる部分、16は上部シールド層7aのメッキ成膜するときのメッキ条件を決定するための7aと同形状の上部シールドダミーパターン、17は下部コア9aと同様の下部コアダミーパターン、18は上部コア11aと同様の上部コアダミーパターンであり、これらはメッキ膜が重ならない単層のダミーパターン部である。
【0013】従来と同様に基板1上に電解メッキ法やスパッタ成膜により各層を順次積層形成して行うが、特に上部シールド層7aをFeNiメッキ膜で形成する場合、上部シールドダミーパターン16と、上部シールド層7aを上部シールドダミーパターン16のFeNi組成比が目標とする値になるようなメッキ条件で同時にFeNiメッキ成膜を行う。
【0014】下部コア9aと下部コアダミーパターン17,上部コア11aと上部コアダミーパターン18についても同様に行う。尚、下部シールド層3は、一番最初にメッキ成膜するために、ダミーパターンは必要ない。尚、ダミーパターンの部分は最終的に薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドをウェハーから切断する工程において、切断用砥石により削り取られる。
【0015】ここで、ダミーパターン上に形成するFeNi組成比の目標値について説明する。図4はメッキ条件を一定にして、時間をパラメータとしたメッキ膜の膜厚に対するFeNiの組成比をEPMA装置で測定した図であり、図5はメッキ膜の膜厚毎のFeNi組成比に対する磁歪λの変化を示す図である。
【0016】本来、FeNi組成比に対する磁歪λの値は膜厚に関係なく物理的に同一でなければならない。しかしながら図4に示すように、メッキ膜の膜厚によって磁歪λがゼロとなるFeNiの組成比は異なった値を示している。これは、EPMA装置がメッキ膜の膜厚に対してずれた値を示していると考えられる。図3に示すように膜厚が厚くなって、メッキ膜の膜厚に対して変化がなくなる領域(例えば10μm以上のメッキ膜厚)のFeNi組成比が真の値であると考えられる。したがって、メッキ膜の膜厚毎にFeNiの組成比に対する磁歪λを把握して、メッキ膜の膜厚毎に目標とする磁歪λに対応してFeNi組成比の値を決定する必要がある。従って、例えば2μmの上部シールド層7aを形成する場合、上部シールドダミーパターン16上にEPMA装置でFeNiのNi組成比が82.6wt%になるようなメッキ条件で上部シールドダミーパターン16及び上部シールド層7aを同時にメッキ成膜を行う。この時、上部シールド層7aのFeNi組成比を同装置で測定すると、FeNiのNi組成比が81.8wt%を示した。これは、下部シールド層3が影響しているものと考えられる。
【0017】以上のように本実施例によれば、積層構造となる上部シールド層7a,下部コア9a,上部コア11aに対応したダミーパターンをウェハー上に設け、このダミーパターンも同時にFeNi膜をメッキし、このダミーパターンのFeNiの組成比をEPMA装置で測定し上部シールド層7a,下部コア9a,上部コア11aの各層のFeNiメッキ膜が目標とする組成比で成膜されたかどうかをチェックできるので磁歪の少ない電気磁気変換特性のよい信頼性に優れ、歩留りの高い生産性に優れた薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法を提供することができる。
【0018】(実施例2)以下本発明の第2の実施例について、図面を参照しながら説明する。図6は本発明の第2の実施例による薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドの要部断面図である。第1実施例と異なるのは、下部シールド層3を2μm、上部シールド層7aを1μm、下部コア9aを1μm、上部コア11aを4μmとし、下部コア9a(1μm)を、上部シールド層7a上に直接形成されている点である。
【0019】以上のように構成された薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドについて、以下その製造方法を説明する。本実施例においては、ダミーパターン上に形成するFeNiメッキ膜の目標値はNi組成比で上部シールドダミーパターン16(1μm)が83.4wt%、下部コアダミーパターン17(1μm)が83.4wt%。上部コアダミーパターン18(4μm)が81.8wt%とし、これらの各膜厚に応じたメッキ条件で実施例1と同様にメッキ成膜を行う。実際に積層構造となる薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドの部分では、EPMA装置でFeNiのNiの組成比を測定すると上部シールド層7a(1μm)が82.2wt%、下部コア9a(1μm)が81.8wt%、上部コア11a(4μm)が81.2wt%であった。
【0020】以上のように本実施例によれば、積層構造となるFeNiメッキ膜の膜厚に応じてダミーパターン上のFeNi組成比の目標値を設定することで、磁歪の少ない電気磁気変換特性のよい信頼性に優れ、歩留りの高い生産性に優れた薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法を提供とすることができる。
【0021】尚、実施例1及び実施例2においては、薄膜磁気抵抗効果型磁気ヘッドについて説明したが、FeNiメッキ膜を積層する構造の薄膜ヘッドや、MIGタイプの磁気ヘッドの他、積層構造を有する磁気ヘッドも同様の効果があることは容易に類推できることは説明するまでもなく明らかである。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明は、磁歪を小さくし電気磁気変換特性を向上させて、高品質で信頼性に優れた磁気ヘッドを提供でき、高い歩留りで生産性に優れた磁気ヘッドの製造方法を実現できるものである。




 

 


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