米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 化学;冶金 -> ソニー株式会社

発明の名称 薄膜パターンの形成方法及び薄膜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2001−32088(P2001−32088A)
公開日 平成13年2月6日(2001.2.6)
出願番号 特願平11−203700
出願日 平成11年7月16日(1999.7.16)
代理人 【識別番号】100096806
【弁理士】
【氏名又は名称】岡▲崎▼ 信太郎 (外1名)
【テーマコード(参考)】
4K044
4K057
5D033
【Fターム(参考)】
4K044 AA11 AB10 BA06 BC14 CA13 CA18 
4K057 WA01 WB03 WB11 WB17 WM15 WN01
5D033 BA08 BB43 DA01 DA04 DA07
発明者 鈴木 忠男
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 基板上にフォトリソグラフィ法によりレジストパターンによるフレームを形成した後、基板表面全体にメッキ膜を形成して、フレームパターンを除去すると共に、フレームの外側のメッキ膜を除去することにより、フレームの内側部分に所定パターンのメッキ膜を形成する、薄膜パターンの形成方法であって、上記メッキ膜形成前に、メッキ前処理を行なうと共に、上記メッキ膜のフレーム外側の不要部分を、物理的に剥離させることを特徴とする薄膜パターンの形成方法。
【請求項2】 基板上に構成された再生用薄膜ヘッドと、この再生用薄膜ヘッド上に形成された中間コアとしてのシールドコアと、このシールドコアの周囲に、上面を平坦化するために形成された平坦化層と、これらシールドコア及び平坦化層の上に構成された記録用薄膜ヘッドとを含んでおり、記録用薄膜ヘッドの導体コイルの上に形成されたバックヨークとギャップとの間にフレームメッキにより形成された上層ポールを備えている薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、上記上層ポールを構成するメッキ膜形成前に、メッキ前処理を行なうと共に、上記メッキ膜のフレーム外側の不要部分を、物理的に剥離させることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項3】 基板上に構成された下層コアとしてのシールドコアと、このシールドコアの周囲に、上面を平坦化するために形成された平坦化層と、これらシールドコア及び平坦化層の上に構成された記録用薄膜ヘッドとを含んでおり、記録用薄膜ヘッドの導体コイルの上に形成されたバックヨークとギャップとの間に上層ポールを備えている、薄膜磁気ヘッドにおいて、上記上層ポールを構成するメッキ膜形成前に、メッキ前処理を行なうと共に、上記メッキ膜のフレーム外側の不要部分を、物理的に剥離させることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレームメッキによる薄膜パターンの形成方法と、この方法を応用した磁気テープ等の磁気記録媒体に対してヘリカルスキャンによって情報を記録再生するための薄膜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】一般に、薄膜磁気ヘッドは、磁性膜,絶縁膜等の薄膜を多層に積層し、さらに導体コイルやリード線及び端子を形成することにより、構成されている。このような薄膜磁気ヘッドは、真空薄膜形成技術によって形成されることから、狭トラック化や狭ギャップ化等の微細寸法化が容易であり、高分解能記録が可能であるという利点を有しており、高密度記録化に対応した薄膜磁気ヘッドとして注目されてきている。このような薄膜磁気ヘッドとして、例えば図6に示すように、所謂複合型の薄膜磁気ヘッドが知られている。
【0003】図6において、薄膜磁気ヘッド1は、フェライト等の酸化物磁性材料から成る基板2上に、再生用磁気ヘッド3と、記録用磁気ヘッド4とが、重ねて構成されている。再生用磁気ヘッド3は、磁気抵抗効果(MR)素子を使用した所謂MRヘッドであって、基板2上に順次に形成された、例えば軟磁性体層から成る下層コアとしてのシールドコア3a,MR素子3b及び中間コアとしてのシールドコア3cと、から構成されている。また、記録用磁気ヘッド4は、上記シールドコア3cを共通コアとして利用すると共に、シールドコア3c上に順次に形成された、ギャップ膜4a,デプス規制膜4b,ポール平坦化膜4c,螺旋状の第一導体コイル4d,第一平坦化膜4e,螺旋状の第二導体コイル4f,第二平坦化膜4g,バックヨーク4hと、から構成されている。
【0004】ここで、バックヨーク4hのテープ摺動面側の先端は、図6の矢印方向から見た図7に示すように、中間コアであるシールドコア3cに対して、所謂上層ポール5を介して、ギャップ膜4aから成る記録ギャップ6を構成するように、配設されていると共に、そのトラック幅方向の両側に、アルミナ等から成る絶縁層7が設けられている。尚、バックヨーク4c及び上層ポール5は、例えばNiFe等の磁性材料から構成されており、これらにより上層コアを構成している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような複合型の薄膜磁気ヘッド1においては、上記上層ポール5は、一般にフレームメッキ法によって形成される。図8は、このようなフレームメッキ法を概略的に示す図である。図8に示すフレームメッキ法は、上層ポールだけでなく、全ての薄膜形成工程に適用されるものであるから、図6や図7とは異なる符号を付して、その概略を説明する。先ず、フレームメッキ処理の前に、図8(A)に示すように、所謂下地処理として、基板(これが、上層ポールを形成する場合には、ギャップ膜に相当する)8上に下地膜8aとしてTa/NiFe膜をスパッタ法により成膜する。そして、この下地膜8aの表面に対して、所謂フレームメッキ法により上層ポール5を形成するようにしている。
【0006】ここで、上層ポール5の形成は以下のようにして行なわれる。先ずフォトリソグラフィ法により、上層ポール5を形成すべき部分の周囲に、所定形状のレジストパターン(レジストフレーム)8bを形成する。その後、レジストフレーム8bの表面を例えばO2 プラズマ処理によって親水性にしたり、あるいは酸処理によって下地膜8aと磁性メッキ膜8cとの密着性を高める等のメッキ前処理を行なった後、図8(A)に示すように、レジストフレーム8bの上から、例えばNiFe等の軟磁性材料から成る磁性メッキ膜8cをメッキにより形成する。次に、上記レジストフレーム8bを有機溶剤等により除去し、フレームパターン内の下地膜8aをイミンミリング等により除去し、図8(B)に示すように、フレーム内の磁性メッキ膜をフォトリソグラフィ法により形成されるカバーレジスト8dにより覆って、フレーム外側の磁性メッキ膜8cを、例えば硝酸を主成分とするエッチング液によるウェットエッチングによって除去し、最後にカバーレジストを有機溶剤によって除去することにより、図8(C)に示すように、上層ポール5が形成される。
【0007】ところで、上記薄膜形成工程において、磁性メッキ膜8cは、基板8の表面全体に亘って形成されており、フレーム外側の不要な部分は、カバーレジスト8dをフォトリソグラフィ法により形成した状態で、ウェットエッチングによって除去され、さらにその後カバーレジスト8dを有機溶剤によって除去するようにしている。このため、工程数が多く、作業が複雑であることから、製造コストが高くなると共に、作業に要する時間が長くなってしまうという問題があった。さらに、このような問題は、上記上層ポール5だけでなく、同様にフレームメッキによって形成されるバックヨーク4cに関しても同様に発生すると共に、複合型の薄膜磁気ヘッドだけでなく、インダクティブ型の薄膜磁気ヘッドにおいても、同様に発生する。
【0008】本発明は、以上の点に鑑み、薄膜磁気ヘッドにおける上層ポール等のフレームメッキにより形成される薄膜パターンが簡単な工程によって短時間で製造されるようにした、薄膜パターンの製造方法及び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。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項1の発明によれば、基板上にフォトリソグラフィ法によりレジストパターンによるフレームを形成した後、基板表面全体にメッキ膜を形成して、フレームパターンを除去すると共に、フレームの外側のメッキ膜を除去することにより、フレームの内側部分に所定パターンのメッキ膜を形成する、薄膜パターンの形成方法であって、上記メッキ膜形成前に、メッキ前処理を行なうと共に、上記メッキ膜のフレーム外側の不要部分を、物理的に剥離させる、薄膜パターンの形成方法により、達成される。
【0010】請求項1の構成によれば、薄膜パターン、例えば記録用薄膜ヘッドの上層ポールを形成する際に、上記上層ポールを構成するメッキ膜形成前に、メッキ前処理を最適化して行なうと共に、上記メッキ膜のフレーム外側の不要部分を、物理的に剥離させるようにしたから、レジストパターンによるフレームの除去後、フレームの内側部分のメッキ膜を覆うためのカバーパターンを形成して、フレーム外側のメッキ膜部分をウェットエッチング等によって除去する必要がない。従って、メッキ前処理を最適化して、メッキ膜の応力を利用して不要なメッキ膜部分を物理的に剥離させることにより、従来のようなカバーパターンの形成,ウェットエッチングによる不要なメッキ膜部分の除去そしてカバーパターンの除去という工程が不要になることから、工程数が削減されることになり、コストが低減されるとと共に、工程時間が短縮されることになる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態を図1乃至図6を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0012】図1は、本発明方法により製造された薄膜磁気ヘッドを備えた回転磁気ヘッド装置の構成を示している。図1において、回転磁気ヘッド装置10は、固定ドラム11,磁気ヘッドの回転支持手段としての回転ドラム12,モータM等を備えている。固定ドラム11の下側には、モータMが配設されており、固定ドラム11の上側には、回転ドラム12が配設されている。回転ドラム12とモータMとは軸14を介して連結されており、固定ドラム11は、軸14を図示しない軸受によって回転可能に支持している。固定ドラム11の外周面には、リードガイド部13が形成されており、テープ状の磁気情報記録媒体である磁気テープTPが、矢印Eで示すように、このリードガイド部13に沿って入口側INから出口側OUTに向かって斜めに送られるようになっている。
【0013】回転ドラム12の外周面には、切欠部が形成されていて、この切欠部に薄膜磁気ヘッド20が回転ドラム12の外周面に対して突出するように配設されている。回転ドラム12は、モータMの作動により固定ドラム11に対して矢印R1方向に回転する。これに伴って、薄膜磁気ヘッド20も回転し、磁気テープTPと摺動しながら記録または再生を行なう。このとき、磁気テープTPは、リードガイド部13に沿って矢印E方向に斜めに進行しているので、薄膜磁気ヘッド20は、所謂ヘリカルスキャン方式で、磁気テープTPに対して情報を記録し、あるいは再生するようになっている。
【0014】図2乃至図3は、本発明による薄膜磁気ヘッド20の一実施形態を示している。図2において、薄膜磁気ヘッド20は、二つの基板21,21が接合面にて接着剤等により接合されることにより構成されており、基板21,21の上面には、摺動面22が形成されている。この摺動面22は、磁気テープTPとの摺動を良好にするために、曲面加工が施されている。
【0015】また、図4において、薄膜磁気ヘッド20は、再生ヘッド30と記録ヘッド40等から構成されている。記録ヘッド40は、コイルが二層に構成されており、さらに記録ギャップgを画成するギャップ膜45と、デプス規制膜46,ポール平坦化膜47,第一の導体コイル43a,第一の導体コイル43aの表面を平坦化するための第一の平坦化膜48,第二の導体コイル43b,第二の導体コイル43bの表面を平坦化するための第二の平坦化膜49を備えている。そして、図4に示すように、バックヨーク44のテープ摺動面22側の先端が上層ポール50を介して、ギャップ膜45から成る記録ギャップに対向している。尚、上記バックヨーク44及び上層ポール50は、同じ材料から構成されており、これらにより上層コアを構成している。
【0016】このような構成の薄膜磁気ヘッド10は、製造に際して、その薄膜を形成する場合には、所謂フレームメッキ法によって製造される。以下、本実施形態における薄膜形成方法を説明するが、図5の方法は、上層ポール50を形成する場合だけでなく、フレームメッキ法により形成される全ての薄膜形成の場合に共通する。図5において、先ず、ウェハ状の絶縁膜(上層ポール50を形成する場合には、ギャップ膜45に相当する)51の上面に、例えばNiFeを材料として、スパッタリング法により、メッキ下地膜52(図3には示されていない)が形成される。次に、メッキ下地膜52の上に、フォトリソグラフィ法により、上層ポールのためのフレーム53がレジストにより形成される。
【0017】ここで、表面全体にメッキ前処理が施される。このメッキ前処理は、レジストフレーム53の表面を例えばO2 プラズマ処理等によって親水性にし、あるいは下地膜52とメッキ膜との密着性を例えば酸処理等によって高めることにより行なわれる。その際、メッキ前処理は、例えば酸処理の時間を適宜に制御することによって、最適化される。
【0018】続いて、図5(A)に示すように、絶縁膜51の表面全体に、下地膜52及びフレーム53の上から、NiFe等の軟磁性材料から成る磁性メッキ膜54が成膜された後、フレーム53を構成するレジストが、例えば有機溶剤によって除去され、さらにフレーム53の下方の下地膜52が、イオンミリング等によって除去される。
【0019】その後、図5(B)に示すように、磁性メッキ膜54のうち、上層ポールを形成すべき部分を残して、フレーム53の外側の不要部分54aが、物理的に剥離される。この磁性メッキ膜54の物理的剥離は、例えば液中での超音波(処理液中に配置したホーン等による)や、高圧エアーブローによる高圧気体の吹きつけ、あるいは、粘着テープ等を対象箇所に貼りつけて、強制的に引き剥がす等による物理的外力等によって行なわれる。そして、このような物理的剥離によって、前述したメッキ前処理の最適化により得られる磁性メッキ膜54が内包する応力を利用して、磁性メッキ膜54は容易に剥離される。最後に、表面に露出した下地膜52がイオンエッチングによって除去される。かくして、上層ポール50が完成する。
【0020】このような上層ポール50の製造方法においては、磁性メッキ膜54のフレーム53の外側の不要部分54aが、磁性メッキ膜54自体が内包する応力を利用して、物理的に剥離されるので、従来の製造方法に比較して、カバーレジストの形成,エッチング液による磁性メッキ膜54の不要な部分54aの溶解除去そしてカバーレジストの除去の各工程が不要になる。従って、メッキ前処理を最適化しておくことによって、工程数が削減されると共に、工程時間が短縮されることになり、記録ヘッド40そして薄膜磁気ヘッド20の製造コストが低減されることになる。
【0021】本実施形態による薄膜磁気ヘッド10は、以上のように構成されており、記録時には、磁気テープTPが、薄膜磁気ヘッド20の摺動面22に沿って摺動すると共に、外部から薄膜磁気ヘッド20の記録ヘッド40の導体コイル43に対して駆動電流が導入されることにより、この駆動電流に対応した磁界が導体コイル43に発生する。そして、この導体コイル43に発生した磁界が、中間コア42及び上部磁極44との間で、ギャップgを通過することにより、磁気テープTPに対して所望の情報の磁気記録が行なわれる。
【0022】また、再生時には、摺動する磁気テープTPに記録された磁気信号に基づいて、ギャップgから下層コア31及び中間コア42を循環する磁界が発生し、この磁界に基づいて、MR素子33の抵抗値が変動し、この抵抗値の変化が検出され、適宜に処理されることより、磁気テープTPに記録された情報が再生されることになる。
【0023】ここで、本実施形態による薄膜磁気ヘッド10においては、記録ヘッド40のフレームメッキによる上層ポール50の形成の際に、磁性メッキ膜54のフレーム53の外側の不要部分54aが、物理的に剥離されることから、工程数が削減されると共に、工程時間が短縮されることになり、薄膜磁気ヘッド10のコストが低減されることになる。
【0024】上述した実施形態においては、薄膜磁気ヘッド20は、再生ヘッド30及び記録ヘッド40から構成されており、再生ヘッド30のMR素子33の上に形成された上ギャップ膜41上に、シールドコアとしての中間コア42が形成されているが、これに限らず、記録ヘッドのみからなる、所謂インダクティブ型薄膜磁気ヘッドの場合にも、本発明を適用できることは明らかである。
【0025】また、上述した実施形態においては、薄膜磁気ヘッド20の記録ヘッド40における上層ポールをフレームメッキ法により製造する場合について説明したが、これに限らず、他のフレームメッキ法により薄膜パターンを形成する場合にも、本発明を適用できることは明らかである。従って、薄膜磁気ヘッド20だけでなく、フレームメッキ法により形成される薄膜パターンを備えた各種薄膜デバイスに対しても本発明を適用できることは明らかである。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、薄膜磁気ヘッドにおける上層ポールに代表される、フレームメッキにより形成される薄膜パターンが簡単な工程によって短時間で製造されるようにした、薄膜パターンの製造方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013