(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス基板上に、リフトオフ法を利用して多数の薄膜磁気ヘッドの実パターンを配列形成するウエハープロセスにおいて、
薄膜磁気ヘッドの実パターンの周辺の、該実パターンが全く載らず、且つギャップに無関係で、パターンがショートせず、他部材と接合しない部分に、数百μｍ角の矩形状をなす成膜物の捨てパターンが多数縦横に規則的に配列されたまま残るように輪郭線の総延長距離が長く且つ幅の狭いリフトオフ用のレジストパターンを細かい格子状に形成し、その上に成膜した後、リフトオフ液によってレジストパターン上の成膜物をレジストと共に除去することにより、実パターン周辺部分のリフトオフを行うことを特徴とするリフトオフによ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、リフトオフ法を利用して薄膜磁気ヘッドを製造する方法に関し、更に詳しく述べると、ウエハープロセスのリフトオフ工程で用いるマスクパターンにおいて、薄膜磁気ヘッドとしての特性上問題とならない部分に、成膜物の捨てパターンが配置されるようにリフトオフ用のレジストパターンを形成することにより、実パターン周辺部分のリフトオフを効率よく実施できるようした薄膜磁気ヘッドの製造方法に関するものである。この技術は、例えば磁気テープ装置用あるいはハードディスク装置用の薄膜磁気ヘッドの製造に有用である。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ用磁気テープ装置にはマルチトラック磁気ヘッドが組み込まれている。例えば１／２インチ幅の磁気テープでは、１８トラックあるいは３６トラックをもつ装置が実用化されている。最近、トラック数を更に増やし（例えば、１２８トラックあるいは１４４トラックなど）高効率化するすることが提案されている。そこで、このような高密度化に対処するため、薄膜技術を利用した磁気ヘッドの製造方法が開発されている。
【０００３】
例えば、図３に示すように、読取り素子部Ｒをトラック数だけ並設したリード用のウエハーチップ３０に補助部材３２を接合したリード用ブロック３４と、書込み素子部Ｗをトラック数だけ並設したライト用ウエハーチップ３６に補助部材３８を接合したライト用ブロック４０とを組み合わせる構成がある。磁気テープ４２は矢印で示す方向に走行する。その他、最近、図４に示すように、読取り素子部Ｒと書込み素子部Ｗを交互にトラック数だけ並設したリード・ライト用ウエハーチップ５０に補助部材５２を接合したリード・ライト用ブロック５４を、２組、それらの読取り素子部Ｒと書込み素子部Ｗとが磁気テープ４２の走行方向で一直線に並ぶように組み合わせる構成（交互配置型とよばれる）も提案されている。この構造は、１種類のウエハーのみで組み立てられる利点がある。
【０００４】
いずれにしても、これらの薄膜磁気ヘッドの製造に際しては、セラミックス基板（ウエハー）上に、素子部をトラック数だけ並設した実パターン（薄膜磁気ヘッドの製品パターン）を、縦横に多数形成し、最終的には縦横に切断分離してウエハーチップを得る方法を採用している。実パターンは、めっき、蒸着、スパッタなどの薄膜形成工程と、フォトエッチングやリフトオフなどのリソグラフィー技術による精密ヘッド構造の形成工程を組み合わせて作製する。
【０００５】
リフトオフ法は、精密なパターン形成の一方法であり、薄膜磁気ヘッドの製造では、例えばコイルパターンの形成工程などに利用されている。これは、基板上の不要部にリフトオフ用のレジストをパターニングし、全面に蒸着あるいはスパッタ法により金属材料などを成膜した後、リフトオフ液でレジストを除去することでレジスト上の成膜物も同時に除去し、レジストの無い部分の成膜物を残す技法である。薄膜磁気ヘッドのウエハープロセスでも、このようなリフトオフ法によるパターン形成方法が用いられている。
【０００６】
薄膜磁気ヘッドの製造では、セラミックス基板上に多くの薄膜磁気ヘッドの実パターンを配列するが、最終的には１個１個に切断分離するものであり、実パターンの周辺部分は切断時の加工代や端材となる。そこで従来技術では、セラミックス基板上の実パターンの作製に必要な部分のみに成膜物が残るように、レジストを設けている。従って、実パターン以外の部分には成膜物が残らないように、全てリフトオフする（マスク合わせ等のアライメントマーカーやその他の製品管理用の記号などを形成する場合もあるが、それらを除いて大部分をリフトオフする）方法が採用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来技術では、セラミックス基板上の実パターンの周辺には広い面積のリフトオフ部分が存在する。ところが大面積をリフトオフしようとすると、リフトオフに時間がかかる。リフトオフは、リフトオフ液（例えばアセトン等）がレジストに浸透しそれを溶解することでレジストとその上の成膜物を基板から剥離除去する手法であり、リフトオフ液がレジストに浸透溶解するのに時間がかると、なかなかリフトオフできないためである。通常、ウエハーをリフトオフ液に浸漬し超音波をかけて作業を行っているが、完全にリフトオフするのに数分間は必要である。
【０００８】
このようにリフトオフに時間がかかると、その間ウエハーは超音波で攪拌されているリフトオフ液に曝されていることになり、そのため既に形成されている膜が欠けたり、剥離したりするパターン不良が発生し易い欠点がある。
【０００９】
その対策として、実パターン周辺の特性上問題の無い部分に、リフトオフ用のレジストを載せずに全て成膜物で覆ってしてしまうことも考えられる。そうすれば、リフトオフは実パターンの部分のみであるために、短時間で作業は完了し、上記のような問題は生じ難い。しかし、実パターンの周辺部分は、後の工程でダイシングマシンで切断される部分であり、全面に金属膜が付着していると、切断刃の目詰まりが生じ易いし、金属膜の部分のバリが顕著となるなどの別の問題が生じものと予想され、そのような方法は採用し難い。
【００１０】
本発明の目的は、リフトオフ時間を短縮して、必要な成膜物パターンに欠けや剥離などの不良が発生するのを極力低減できるようにしたリフトオフによる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、セラミックス基板上に、リフトオフ法を利用して多数の薄膜磁気ヘッドの実パターンを配列形成するウエハープロセスにおいて、薄膜磁気ヘッドの実パターンの周辺の、該実パターンが全く載らず、且つギャップに無関係で、パターンがショートせず、他部材と接合しない部分に、成膜物の捨てパターンが多数配列されたまま残るように輪郭線の総延長距離が長く且つ幅の狭いリフトオフ用のレジストパターンを形成し、その上に成膜した後、リフトオフ液によってレジストパターン上の成膜物をレジストと共に除去することにより、実パターン周辺部分のリフトオフを行うようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法である。
【００１２】
本発明では、成膜物の捨てパターンを数百μｍ角の矩形状とし、それが縦横に規則的に配列されるように細かい格子状にリフトオフ用のレジストをパターニングする。レジストをパターニングする部分は、特性上問題の生じない部分のリフトオフ用マスクのほぼ全面とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
大面積全てをリフトオフするのではなく、小面積の成膜物の捨てパターンが多数配列されたまま残るように、輪郭線の総延長距離が長く且つ幅が狭いリフトオフ用レジストパターンを設けると、長い輪郭線全体からリフトオフ液が浸透し、幅が狭いために奥深くまで浸透する必要がないので、短時間でリフトオフ作業が完了する。特に細かな縦横格子状にレジストをパターニングすると、縦方向及び横方向からリフトオフ液が浸透するため、より一層効率よくリフトオフできる。またレジストをパターニングする際に、小さな窓が開いているだけの方が、現像時間も短縮できる。
【００１４】
なお、他部材との接合部分は、強固な接合の妨げとなるために成膜物が残らないようにリフトオフする。
【００１５】
本発明方法は、コンピュータ磁気テープ装置用のマルチトラック薄膜磁気ヘッドの製造の他、ハードディスク装置用の薄膜磁気ヘッドの製造などにおいても有用である。
【００１６】
【実施例】
図１は本発明方法によるウエハープロセスの一工程でのウエハーの一部破断説明図であり、磁気テープ装置用のマルチトラック薄膜磁気ヘッドの製造での一実施例である。セラミックス基板１０上に、リフトオフ工程によって多数の薄膜磁気ヘッドの実パターン１２を形成する。この薄膜磁気ヘッド（実パターン）は、図３に示すような読取り素子部（あるいは書込み素子部）のみをトラック数だけ並設した構成でもよいし、図４に示す交互配置型のように読取り素子部Ｒと書込み素子部Ｗを交互に並べた構成でもよい。いずれにしても多数の薄膜磁気ヘッドの実パターン１２を規則的に配列する。図１では交互配置の場合を示している。なおセラミックス基板１０は、一般には円形であり、矩形などもある。図１の矩形の最外周線は、リフトオフ用マスクのパターン部分の外周線を表していて、実際にはその外側にセラミックス基板の端部が食み出していることが多い。
【００１７】
上記のような実パターン１２の周辺には、ギャップに無関係で、パターンがショートせず、他部材（例えばＦＰＣ：フレキシブル印刷配線シート）と接合しない部分がある。またウエハー完成後に１個１個のチップに切断分離するが、その際に生じる端材部分もある。これらの特性上問題にならない部分１４（破線で囲まれ、破線のハッチングを施した部分）は、かなり大きな面積を占める。本発明では、リフトオフ工程において、このような部分に小面積の成膜物の捨てパターン１６が多数配列されたまま残るように輪郭線の総延長距離が長く且つ幅の狭いリフトオフ用のレジストパターン１８を形成して、レジストパターン上の成膜物も同時に除去することによって、実パターン周辺部分のリフトオフを行う方法である。なお、リフトオフ用マスクから外れたウエハー部分は、レジストが載らないので、全体的に成膜物が付着することもある。また実パターン１２の両側の成膜物が付着していない部分は、他部材（補助部材あるいはＦＰＣなど）との接合箇所２０である。接着時にウエハーチップと他部材との密着性を良好にして接着強度を上げるために、成膜物が載らないようにしている。
【００１８】
この実施例では、小面積の成膜物の捨てパターン１６が、縦横数百μｍ（例えば５００μｍ）の矩形状とし、それが縦横に規則的に配列されるように細かい格子状のリフトオフ用のレジストパターン１８を形成している。これによってレジストパターンの輪郭線の総延長距離が非常に長くなり、且つレジストパターンの幅も狭くできる。またリフトオフ工程でリフトオフ液は、縦方向と横方向の両方からレジストに浸透できるようになる。
【００１９】
リフトオフ工程では、このようなリフトオフ用レジスト（逆テーパレジスト）を所定形状にパターニングし、その上にスパッタ法あるいは蒸着法によって金属材料（例えば金）などを所定の膜厚まで成膜する。その後、リフトオフ液（アセトン等）によってリフトオフし、レジストとその上に形成されている金属膜を除去し、レジストの無い部分の金属膜のみをパターンとして残す。具体的にはウエハーをリフトオフ液に浸漬するとともに、超音波を加えてレジストを溶解する。上記のようにレジストパターンの輪郭線の総延長距離が長いと、その分、リフトオフ液と接触する面積が大きくなるし、レジストパターンの幅が狭いため、リフトオフ液が浸透する距離が短くて済み、縦方向と横方向の両方からリフトオフ液の浸透が進み、全体として短時間でリフトオフが完了する。
【００２０】
レジストパターンの幅の大小とリフトオフの難易との関係を図２に示す。Ａは本発明のようにレジストパターン１８の幅を狭くした場合であり、リフトオフ液の浸透箇所が多いために、その上の金属膜２０と共に、速やかに除去できる。それに対してＢは、従来技術のように、レジストパターン１８の幅が広くした場合（大面積の場合）である。リフトオフ液がレジストパターン１８の奥深くまで浸透するのに時間がかかり、なかなかリフトオフされない。
【００２１】
実パターン以外の部分をリフトオフする際のレジストパターンは、上記のような細かい格子状パターンが最も好ましい。その場合、リフトオフ後に残る成膜物の寸法は、一辺数百μｍ程度の大きさがよい。大きすぎると結果的にレジストパターンの輪郭線の総延長距離が短くなったりレジストパターンの幅が大きくなって、リフトオフ時間短縮の効果が低減する。逆に、細か過ぎても、リフトオフ時間の短縮という点では、あまり意味がない。
【００２２】
このような薄膜磁気ヘッド製造におけるウエハーでは、実パターン１２の周辺には、図示していないが、アライメントマーカーなど各種のマーカーを形成している部分もある。その他、製造工程上、あるいは品質管理上必要な数字や文字、記号などを印刷する場合もある。それらも、捨てパターンとして利用できるが、それだけでは不十分であり、本発明のように何らかの幾何学模様の捨てパターンを別途設ける必要がある。
【００２３】
前述したように、実際にはウエハープロセスが完了した後、各薄膜磁気ヘッドの部分毎に切断分離し、ギャップ調整などの作業を行う。ダイシングマシンなどによる切断の際に、金属膜が全面に付着していると、目詰まりを起こし易く、また切断部分にバリが生じ易いが、本発明方法のように、部分的に金属膜が無いところがあれば、そのような問題が生じる恐れも少ない。
【００２４】
ハードディスク装置用の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、セラミックス基板上に多数の薄膜磁気ヘッドの実パターンを配列するが、その場合にも、多数配列した実パターン群の周囲に、本来リフトオフすべき広い面積の部分が存在する。本発明方法は、そのような部分に適用できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明方法は、上記のように、リフトオフ工程において特性上問題のない部分に、成膜物の捨てパターンが多数配列されたまま残るように輪郭線の総延長距離が長く且つ幅の狭いリフトオフ用のレジストパターンを形成したので、リフトオフ液が浸透し易くなりリフトオフ時間を短縮できる。具体的には、所要時間を従来方法の約１／２〜１／３に短縮できる。その結果、必要な成膜物のパターンの欠けや剥離などの不良発生を低減でき、品質の安定と歩留りの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるリフトオフ後のウエハーの一例を示す一部破断説明図。
【図２】レジストパターンの幅とリフトオフの難易の関係を示す説明図。
【図３】磁気テープ装置用薄膜磁気ヘッドの一例を示す概念図。
【図４】磁気テープ装置用薄膜磁気ヘッドの他の例を示す概念図。
【符号の説明】
１０  セラミックス基板
１２  実パターン
１４  特性上問題とならない部分
１６  捨てパターン
１８  リフトオフ用のレジストパターン
２０  他部材との接合箇所
【図１】
0003634922.tif 000002
【図２】
0003634922.tif 000003
【図３】
0003634922.tif 000004
【図４】
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