(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルティック（ＡｌＴｉＣ）より成る基体表面に形成された凹部に薄膜コイルの少なくとも一部を配置した薄膜磁気ヘッドを製造するに当たり、
前記基体の表面に絶縁膜を形成する工程と、
この絶縁膜の上に、前記凹部を規定する開口を有する金属または金属化合物膜を選択的に形成する工程と、
この金属または金属化合物膜をマスクとして、前記基体を反応性イオンエッチング法でエッチングすることにより、前記基体に深さが５μｍ以上の凹部を形成する工程と、
反応性イオンエッチングに対するマスクとして用いた前記金属または金属化合物を、前記絶縁膜をエッチングストッパとして用いるエッチングにより除去する工程と、
薄膜コイルの少なくとも一部を前記凹部内に配設した書き込み用の薄膜磁気ヘッドを形成する工程と、
を具えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記基体に凹部を形成する工程が、
前記基体表面に形成した絶縁膜の凹部を形成すべき部分にフォトレジスト膜を選択的に形成する工程と、
このフォトレジスト膜をマスクとして、前記金属または金属化合物膜を形成する膜をメッキ法によって形成する工程と、
前記フォトレジスト膜を除去して形成すべき凹部に対応した開口を有する金属または金属化合物膜を形成する工程と、
この開口を介して基体を反応性イオンエッチング法によってエッチングして凹部を形成する工程と、
を具えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記金属または金属化合物膜を、パーマロイ、銅、ニッケル、ニッケルボロンから選択した材料で形成することを特徴とする請求項２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記凹部を、その側面の傾斜角が、４５°〜７５°となるように形成することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記凹部を、その側面の傾斜角が、５５°〜６５°となるように形成することを特徴とする請求項４に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記書き込み用薄膜磁気ヘッドの他に、磁気抵抗型の読み取り用薄膜磁気ヘッドを形成する工程を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記書き込み用の薄膜磁気ヘッドを形成する工程および前記読み取り用の薄膜磁気ヘッドを形成する工程が、
前記基体表面に形成した絶縁膜の表面および凹部内面に、素子分離用絶縁膜を形成する工程と、
この素子分離用絶縁膜上に前記書き込み用の薄膜磁気ヘッドを構成する第1の磁性膜を、磁極部分を有する所定のパターンにしたがって形成する工程と、
前記凹部内に、絶縁膜によって絶縁分離された薄膜コイルを形成する工程と、
少なくとも前記第１の磁性膜の磁極部分の表面および薄膜コイルの上にライトギャップ膜を形成する工程と、
このライトギャップ膜の上に、前記書き込み用の薄膜磁気ヘッドを構成するとともに後に形成する読み取り用薄膜磁気ヘッドの磁気シールドを構成する第２の磁性膜を、磁極部分を有する所定のパターンにしたがって形成する工程と、
この第２の磁性膜の上に、電気絶縁性および非磁性を有するシールドギャップ膜内に埋設された磁気抵抗膜を、所定のパターンにしたがって形成する工程と、
少なくとも、この磁気抵抗膜の上に、磁気シールドを構成する第３の磁性膜を形成する工程と、
前記基体の側面を、前記凹部の端縁を位置の基準として研磨してエアーベアリング面を形成するとともに所望のスロートハイトを有する書き込み用薄膜磁気ヘッドを得るとともに所望のＭＲハイトを有する読み取り用の薄膜磁気ヘッドを得る工程と、
を具えることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記薄膜コイルを、前記凹部内に完全に埋まるように形成した後、第１の磁性膜の表面および薄膜コイルの表面に平坦化用の絶縁膜を形成し、少なくともこの絶縁膜を研磨して、第１の磁性膜の磁極部分の表面と同一面とし、この平坦化された表面に前記ライトギャップ膜を形成することを特徴とする請求項７に記載の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、薄膜磁気ヘッドの製造方法に関し、さらに詳しくは基体の表面に、誘導型の書き込み用薄膜磁気変換素子と、磁気抵抗効果型の読み取り用薄膜磁気変換素子とを互いに磁気的および電気的に絶縁分離した状態で積層した複合型薄膜磁気ヘッドを製造する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の面記録密度の向上に伴って薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。読み取り用ヘッドの性能向上に関しては、磁気抵抗効果型磁気変換素子が広く用いられている。この磁気抵抗効果型磁気変換素子としては、磁気異方性を示す磁気抵抗（ＡＭＲ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ）効果を用いたものが従来一般に使用されてきたが、これよりも抵抗変化率が数倍も大きな巨大磁気抵抗（ＧＭＲ：Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ）効果を用いたものも開発されている。本明細書では、これらＡＭＲ素子およびＧＭＲ素子などを総称して磁気抵抗効果型磁気変換素子（以下、ＭＲ素子と略す場合がある）と称することにする。ＡＭＲ素子を使用することにより数ギガビット／インチ２  の面記録密度を実現することができ、さらに面記録密度を上げるためにはＧＭＲ素子を使用することが提案されている。このように面記録密度を高くすることにより、１０Ｇバイト以上の大容量のハードディスク装置の実現が可能となってきている。このようなＭＲ素子より成る読み取りヘッドの性能を決定する要因の一つとしてＭＲ素子の高さ（ＭＲ  Ｈｅｉｇｈｔ  ：以下、ＭＲハイトという場合がある）がある。これは、側縁がエアベアリング面（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ  ：以下、ＡＢＳと略すことがある）に露出するＭＲ素子の、ＡＢＳから測った距離であり、薄膜磁気ヘッドの製造過程においては、ＡＢＳを研磨する際の研磨量を制御することによって所望のＭＲハイトを得るようにしている。
【０００３】
一方、書き込み用の薄膜磁気ヘッドの性能向上も求められている。面記録密度を上げるためには、磁気記録媒体でのトラック密度を上げる必要がある。このためには、エアベアリング面におけるライトギャップ（ｗｒｉｔｅ−ｇａｐ  ）の幅を数ミクロンからサブミクロンオーダーまで狭くする必要があり、これには半導体加工技術を利用することが提案されている。特に、書き込み用薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因の一つとしてスロートハイト（Ｔｈｒｏａｔ  Ｈｅｉｇｈｔ  ：以下、ＴＨと略す場合がある）がある。これは薄膜コイルを電気的に分離する絶縁層のエッジからＡＢＳまでの磁極部分の距離であり、この距離をできるだけ短くすることが望まれている。
【０００４】
図１〜１２は従来の標準的な薄膜磁気ヘッドの製造方法における順次の工程および完成した従来の薄膜磁気ヘッドを示すものであり、この薄膜磁気ヘッドは誘導型の書き込み用薄膜磁気ヘッドおよびＭＲ素子を具える読み取り用薄膜磁気ヘッドとを積層した複合型のものである。
先ず、図１に示すように、例えばアルティック（ＡｌＴｉＣ  ）より成る基板１１１上にアルミナ絶縁層１１２を約５〜１０μｍの厚さに堆積する。次に、図２に示すように、読み取り用ヘッドのＭＲ再生素子を外部磁界の影響から保護する磁気シールドを構成する下部シールド磁性層１１３を形成した後、図３に示すようにアルミナを１００  〜１５０  ｎｍの膜厚にスパッタ堆積させて絶縁層１１４を形成する。
【０００５】
図３に示すように、この絶縁層１１４の上にＭＲ再生素子を構成する磁気抵抗効果を有する材料より成る磁気抵抗層１１５を数十ｎｍの膜厚に形成し、高精度のマスクアライメントで所望の形状とする。次に図４に示すように、アルミナ絶縁膜１１４と同様のアルミナ絶縁層１１６を形成し、さらにその上にパーマロイより成る磁性層１１７を３〜４μｍの膜厚に形成した様子を図５に示す。この磁性層１１７は上述した下部シールド磁性層１１３とともにＭＲ再生素子を磁気遮蔽する上部シールド磁性層の機能を有するとともに書き込み用薄膜磁気ヘッドの下部磁性層としての機能をも有するものである。ここでは説明の便宜上この磁性層１１７を書き込み用磁気ヘッドを構成する一方の磁性層であることに注目して第１の磁性層と称することにする。
【０００６】
次に、図６に示すように、第１の磁性層１１７の上に非磁性材料、例えばアルミナより成るギャップ層１１８を１５０〜３００ｎｍの膜厚に形成し、さらにこのギャップ層の上に電気絶縁性のフォトレジスト層１１９を高精度のマスクアライメントで所定のパターンに形成し、さらにこのフォトレジスト層の上に、例えば銅より成る第１層の薄膜コイル１２０を形成する。
【０００７】
次に、図７に示すように、第１層目の薄膜コイル１２０の上に、高精度のマスクアライメントを行って絶縁性のフォトレジスト層１２１を形成した後、その上面を平坦とするために、例えば２５０℃の温度でベークする。さらに、このフォトレジスト層１２１の平坦とした表面の上に第２層目の薄膜コイル１２２を形成し、この第２層目の薄膜コイル１２２の上に高精度マスクアライメントでフォトレジスト層１２３を形成した後、再度薄膜コイル１２２の上の表面を平坦とするために、例えば２５０℃の温度でベークした状態を図８に示す。上述したように、フォトレジスト層１１９，１２１および１２３を高精度のマスクアライメントで形成する理由は、後述するようにフォトレジスト層のエッジを位置の基準としてスロートハイト（ＴＨ）やＭＲハイトを規定しているためである。
【０００８】
次に、図９に示すように、ギャップ層１１８およびフォトレジスト層１１９，１２１および１２３の上に、例えばパーマロイより成る第２の磁性層１２４を３〜４μｍの膜厚で所望のパターンにしたがって選択的に形成する。この第２の磁性層１２４は磁気抵抗層１１５を形成した側から離れた位置において第１の磁性層１１７と接触し、第１および第２の磁性層によって構成される閉磁路を薄膜コイル１２０，１２２が通り抜けるようにしている。この第２の磁性層の磁極部分はトラック幅を規定する所望の形状およびサイズの磁極部分を有している。さらに、第２の磁性層１２４およびギャップ層１１８の露出表面の上にアルミナより成るオーバーコート層１２５を堆積する。上述した薄膜コイル１２０，１２２およびＭＲ再生素子に対する電気的接続を行なうためのリードやパッドを含む導電パターンが形成されているが、図面には示していない。
【０００９】
実際の複合型薄膜磁気ヘッドの製造においては、上述した基板１１１はウエハで構成されており、このウエハに多数の薄膜磁気ヘッドユニットをマトリックス状に配列して形成した後、ウエハを、複数の薄膜磁気ヘッドユニットが一列に配列された複数のバーに切断し、このバーの端面を研磨して複数の薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面を同時に形成し、その後このバーを切断して個々の複合型薄膜磁気ヘッドを得るようにしている。すなわち、図１０に示すように、磁気抵抗層１１５を形成した側面１２６を研磨して、磁気記録媒体と対向するエアベアリング面１２７を形成している。このエアベアリング面１２７の形成過程において磁気抵抗層１１５も研磨され、ＭＲ再生素子１２８が得られ、これと同時に、上述したスロートハイトＴＨおよびＭＲハイトが決定される。
【００１０】
エアベアリング面の研磨を行なう際には、スロートハイトやＭＲハイトを実際に観察しながら研磨を行なうことはできないので、磁気抵抗層１１５に接続された導電パターン（図面には示していない）に抵抗測定回路を接続し、磁気抵抗層１１５が研磨されてその高さが減少して行くことによる抵抗値の変化を、例えば電流値の変化として読み出し、この電流値の変化から磁気抵抗層１１５の研磨量を算出して行っていた。すなわち、ＭＲ再生素子１２８の抵抗値が所望の値となるように研磨を行なうことによって所望のＭＲハイトおよびスロートハイトを得るようにしている。
【００１１】
図１０，１１および１２は、上述したようにして製造された従来の複合型薄膜磁気ヘッドを、オーバーコート層１２５を省いて示すそれぞれ断面図、正面図および平面図である。なお、図１０においては、ＭＲ再生素子１２８を囲むアルミナ絶縁層１１４及び１１６を単一の絶縁層として示し、図１２に示す平面図においては、図面を簡単とするために薄膜コイル１２０，１２２を同心円状に示した。図１０に明瞭に示すように、薄膜コイル１２０，１２２を絶縁分離するフォトレジスト層１１９，１２１，１２３の側面の角部を結ぶ線分Ｓと第２の磁性層１２４の上面との成す角度θとして規定されるアペックスアングル（Ａｐｅｘ  Ａｎｇｌｅ：）も上述したスロートハイトＴＨおよびＭＲハイトとともに薄膜磁気ヘッドの性能を決定する重要なファクタとなっている。また、図１２の平面図に示すように、第２の磁性層１２４の磁極部分１２４ａの幅Ｗは狭くなっており、この幅によって磁気記録媒体に記録されるトラックの幅が規定されるので、高い面記録密度を実現するためには、この幅Ｗをできるだけ狭くする必要がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
磁気記録媒体の面記録密度を向上するためには、記録ヘッドおよび再生ヘッドの性能を向上することが要求されており、上述した複合型薄膜磁気ヘッドの製造においては、半導体加工技術を利用したサブミクロンオーダでの制御が不可欠となっている。この複合型薄膜磁気ヘッド製造を製造する際の歩留まりに対して大きな影響を及ぼすのが、書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびアペックスアングルと、ＭＲ再生素子より成る読み取り用の薄膜磁気ヘッドのＭＲハイトである。
【００１３】
図１〜１２を参照して説明したように、従来の薄膜磁気ヘッドの製造においては、ＭＲ再生素子の磁気抵抗層１１５の抵抗値を測定しながらエアベアリング面を研磨しているが、ＭＲハイトが所望の値になったとしても、書込用薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびアペックスアングルが所望の値になるとは限らない。すなわち、書込用の薄膜磁気ヘッドを製造する際には、スロートハイト零の基準位置はフォトレジスト層１１９の端縁で規定され、アペックスアングルはフォトレジスト層１１９，１２１，１２３の側面のプロファイルで規定されるが、これらフォトレジスト層は、薄膜コイル１２０，１２２を形成する際の２５０℃程度の加熱処理によって変形し、スロートハイト零の基準位置がずれたり、プロファイルが変化したりする。特に、フォトレジスト層１１９，１２１，１２３が厚く形成される場合には、そのパターンのずれは０．５μｍ  程度ときわめて大きくなり、数ミクロンからサブミクロン程度の微細なスロートハイトを再現性良く実現することはできないとともに所望のアペックスアングルを得ることもできない。また、このように膜厚の厚いフォトレジスト層を用いる場合には、膜厚の不均一性によってもパターンがくずれる恐れが大きくなる。
【００１４】
例えば、高周波用の薄膜磁気ヘッドにおいては、スロートハイトは１．０μｍ  以下が要求されるが、上述したように０．５μｍ  にも達する大きな誤差のために、エアベアリング面の研磨の際にスロートハイト不良が多く発生してしまい、製造コストが上昇する欠点がある。また、アペックスアングルに関しても、その角度変化の許容誤差は非常に小さく、フォトレジスト層１１９，１２１，１２３のプロファイルの変形によって容易に許容誤差範囲を越えてしまう欠点がある。
【００１５】
上述した欠点を解消するために、スロートハイト零の基準位置を規定するために、基体の表面に凹部を形成することが提案されている。このような凹部を形成することにより、その端縁をスロートハイト零の基準位置として使用することができ、この端縁の位置は製造工程中に変化しないので、上述した問題を解消することができる。
【００１６】
このような凹部を形成する方法については、例えば特開昭６０−１９３１１４  号公報には、ブレードを用いて基体、すなわちウエハ表面に凹部を形成する方法が開示されている。
また、特公昭６２−２２９５１２  号公報には、フォトレジスト膜をパターニングしてマスクを形成した後、ＨＦ＋ＨＮＯ３  の混合液を用いてウエットエッチングすることにより凹部を形成する方法が開示されている。
また、特開平８−７２２５号公報には、ウエハ上に酸化アルミニウムまたは酸化珪素などのセラミック材料から成る層を形成した後、この層の上にフォトレジスト膜をパターニングしてマスクを形成し、水酸化カルシュウムなどの溶液を用いるウエットエッチングによって凹部を形成する方法が開示されている。
さらに、特開平１−２１１３１１号公報には、上述した特開平８−７２２５号公報に記載された方法と同様にしてフォトレジスト膜のマスクを形成した後、イオンビームエッチングを施すことによって凹部を形成する方法が開示されている。
【００１７】
しかしながら、上述したようなブレードを用いる機械加工では、所望の深さおよび輪郭形状を有する凹部を、数ミクロンオーダーの精度で正確に形成することは困難であり、また切削面の平滑性も著しく低いものである。
【００１８】
また、ウエットエッチングによって凹部を形成する方法では、異方的なエッチングが困難であり、凹部の内部にサイドエッチングが生じる欠点がある。したがって、この方法でも、平滑な内面を有する凹部を形成することが困難であるばかりでなく、均一な傾斜角度を有する凹部を形成することも困難であるという問題がある。
【００１９】
さらに、イオンビームエッチングを用いるドライエッチングによって凹部を形成する方法では、エッチング速度が遅いため、５μｍ  以上の深い凹部を形成することが実際上困難であるという問題がある。さらに、再付着によるパターンの精度の低下およびパターン形状の不良が生じ易く、さらにはエッチング速度が非常に低いという問題もある。
【００２０】
したがって、本発明の目的は、スロートハイト、アペックスアングルおよびＭＲハイトの位置の基準となる凹部を、正確に形成することができる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供しようとするものである。
本発明は、さらに上述した目的に加えて、感度は高いが、加熱に弱いＧＭＲ膜を用いた読み取り用薄膜磁気ヘッドを有する複合型薄膜磁気ヘッドを容易に製造することができる方法を提供しようとするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法は、基体表面に形成された凹部に薄膜コイルの少なくとも一部を配設した薄膜磁気ヘッドを製造するに当たり、
前記基体上に、前記凹部を規定する開口を有する金属または金属化合物膜を選択的に形成する工程と、
この金属または金属化合物膜をマスクとして、前記基体を反応性イオンエッチング法でエッチングすることにより、前記基板に凹部を形成する工程と、
薄膜コイルの少なくとも一部を前記凹部内に配設した書き込み用の薄膜磁気ヘッドを形成する工程と、
を具えることを特徴とするものである。
【００２２】
上述した本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法を実施するに際しては、前記基体に凹部を形成する工程が、
基体表面の凹部を形成すべき部分にフォトレジスト膜を選択的に形成する工程と、
このフォトレジスト膜をマスクとして、前記金属または金属化合物膜を形成する膜をメッキ法によって形成する工程と、
前記フォトレジスト膜を除去して形成すべき凹部に対応した開口を有する金属または金属化合物膜を形成する工程と、
この開口を介して基板を反応性イオンエッチング法によってエッチングして凹部を形成する工程と、
を具えるのが好適である。
また、上述した金属または金属化合物膜としては、メッキ法によって成膜することができる任意の金属または金属化合物膜を使用することができるが、パーマロイ、銅、ニッケル、ニッケルボロンから選択した材料で形成するのが好適である。
【００２３】
本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法においては、凹部を形成する際のマスクとして使用した金属または金属化合物膜は、凹部形成後もそのまま残しておくこともできるが、除去することもできる。このように除去する場合には、前記金属または金属化合物膜を形成する前に、基体の表面に、エッチングストッパとして作用する絶縁膜を形成し、金属または金属化合物膜をエッチングにより除去するのが好適である。
また、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、深さが５μｍ以上の凹部を形成するのが好適である。さらに、アペックスアングルを規定する凹部の側面の傾斜角は、４５°〜７５°、特に５５°〜６５°となるように形成するのが好適である。
【００２４】
さらに、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、書き込み用の薄膜磁気ヘッドと磁気抵抗効果型の読み取り用薄膜磁気ヘッドとを積層した複合型薄膜磁気ヘッドを製造することもできる。このような複合型薄膜磁気ヘッドを製造するに当たっては、
前記基体表面および凹部内面に、素子分離用絶縁膜を形成する工程と、
この素子分離用絶縁膜上に前記書き込み用の薄膜磁気ヘッドを構成する第１の磁性膜を、磁極部分を有する所定のパターンにしたがって形成する工程と、
前記凹部内に、絶縁膜によって絶縁分離された薄膜コイルを形成する工程と、
少なくとも前記第１の磁性膜の磁極部分の表面および薄膜コイルの上にライトギャップ膜を形成する工程と、
このライトギャップ膜の上に、前記書き込み用の薄膜磁気ヘッドを構成するとともに後に形成する読み取り用薄膜磁気ヘッドの磁気シールドを構成する第２の磁性膜を、磁極部分を有する所定のパターンにしたがって形成する工程と、
この第２の磁性膜の上に、電気絶縁性および非磁性を有するシールドギャップ膜内に埋設された磁気抵抗膜を、所定のパターンにしたがって形成する工程と、
少なくとも、この磁気抵抗膜の上に、磁気シールドを構成する第３の磁性膜を形成する工程と、
前記基体の側面を、前記凹部の端縁を位置の基準として研磨してエアベアリング面を形成するとともに所望のスロートハイトを有する書き込み用薄膜磁気ヘッドを得るとともに所望のＭＲハイトを有する読み取り用の薄膜磁気ヘッドを得る工程と、
を経て製造するのが好適である。
【００２５】
このような複合型薄膜磁気ヘッドを製造する際には、前記薄膜コイルを、前記凹部内に完全に埋まるように形成した後、第１の磁性膜の表面および薄膜コイルの表面に平坦化用の絶縁膜を形成し、少なくともこの絶縁膜を研磨して、第１の磁性膜の磁極部分の表面と同一面とし、この平坦化された表面に前記ライトギャップ膜を形成するのが好適である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
図１３〜３３は、本発明による複合型薄膜磁気ヘッドの一実施例の順次の製造工程を示すものである。各図面においては、本発明の特徴を明確に示すために、各構成部分の寸法は誇張して示している。また、同一の構成部分については、同じ符号を用いて表している。また、一つの複合型薄膜磁気ヘッドの基体は、ウエハを切断して形成されるものであるから、基体とウエハには同じ符号を付けて示した。
【００２７】
最初に、図１３に示すように、アルティック（ＡｌＴｉＣ）より成る基体１１上の全面に亘って、アルミナより成る絶縁膜１２を、スパッタリングによって０．３〜０．５μｍの膜厚に形成する。次に、図１４に示すように、この絶縁膜１２の上に、後に基体１１の表面に形成すべき凹部の平面形状を規定するフォトレジスト膜１３を形成する。さらに、図１５に示すように、上述したフォトレジスト膜１３をマスクとして、金属または金属化合物膜、本例ではパーマロイ膜１４を、メッキ法により形成した後、フォトレジスト膜１３を除去する。
この金属または金属化合物膜としては、パーマロイ（ＦｅＮｉ）の他に、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）あるいはニッケルボロン（ＮｉＢ）のようなこれらの金属の化合物を用いることができる。この金属または金属化合物膜は、後に基体１１に凹部を形成する際のエッチングに対するマスクとして作用するものであるが、所望の深さの凹部を形成するエッチング処理が終了しても十分な膜厚が残るように、３〜４μｍ  とするのが好適である。
【００２８】
上述したようにパーマロイ膜１４を形成した後に、図１６に示すように、パーマロイ膜１４をマスクとして、ドライエッチングの一つであるリアクティブイオンエッチング（以下、ＲＩＥと略すことがある）によって基体１１の表面に凹部１５を形成する。このようなＲＩＥを採用することによって、５μｍ  以上の深い凹部１５を、０．１μｍオーダでの寸法制御で正確に形成することができるとともに凹部の内面の平滑性も非常に良好なものとなる。
【００２９】
本発明のように、ＲＩＥによって凹部１５を形成する際に使用することのできるエッチングガスとしては、四弗化炭素（ＣＦ４  ）及び六弗化硫黄（ＳＦ６  ）などのフロンガス、三塩化ボロン（ＢＣｌ３  ）及び塩素（Ｃｌ２  ）などの塩素系ガス、及びこれらのガスを酸素（Ｏ２）や窒素（Ｎ２  ）、アルゴン（Ａｒ）、及びヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガスで希釈したガスがある。
【００３０】
また、本例では、後述するところから分かるように、凹部１５の、エアベアリング面に近い方の端部の側面の傾斜角度によってアペックスアングルが決まるが、上述したように高面記録密度を実現するためには、凹部１５の側面の傾斜角度は、４５〜７５°、特に５５〜６５°となるように形成することが好ましい。
【００３１】
基体１１の表面にＲＩＥにより凹部１５を形成した後、図１７に示すようにパーマロイ膜１４をエッチングにより除去する。このパーマロイ膜１４の除去の際に、絶縁膜１２はエッチングストッパとして作用するが、エッチング後に残留した絶縁膜１２の除去は必須のものではなく、本例においては除去せずに残留したままとする。
【００３２】
次に、図１８に示すように、基板１１と、書き込み用の誘導型磁気変換素子とを絶縁分離するために、絶縁膜１２および凹部１５の表面にアルミナより成る素子分離絶縁膜１６を、スパッタリングにより０．５〜１．０μｍ  の膜厚に形成する。
この素子分離絶縁膜１６は、前述のように基体１１にＲＩＥにより形成した凹部１５の表面において発生する可能性のある微小な凹凸を埋没させ、この凹部内に形成される誘導型磁気変換素子の第１の磁性膜や薄膜コイルなどの絶縁不良の原因を除去する作用も合わせ有している。
【００３３】
次に、図１９に示すように、上述した素子分離用のアルミナ絶縁膜１６の上に、書き込み用の誘導型磁気変換素子の下部ポールを構成する第１の磁性膜１７を所定のパターンに形成する。本例では、この第１の磁性膜１７を、フォトレジストパターンを利用したメッキ法で、３〜４μｍ  の膜厚に形成する。この第１の磁性膜１７のパターンは、エアベアリング面に向けてトラック巾を規定する巾の狭い磁極部分を有するものとなっている。
【００３４】
続いて、図２０に示すように基体１１の表面に形成した凹部１５内に、絶縁膜１８によって絶縁分離した状態で支持された多層の薄膜コイル１９を形成する。この薄膜コイル１９の形成中は、２５０℃前後の熱処理が施されるが、凹部１５の形状には変化がないので、この熱処理によってスロートハイト零の基準位置が変動したりアペックスアングルが変化することはない。また、この熱処理によって凹部１５内に形成した薄膜コイル１９の表面は下がり、凹部の上方に窪みが形成される。
【００３５】
続いて、図２１に示すように、凹部１５の上方の窪みを埋めるように、アルミナより成る絶縁膜２０を、４〜５μｍの膜厚に形成する。この状態での磁極部分での断面図を図２２に示す。この図２２に示すように、絶縁膜２０は第１の磁性膜１７の磁極部分を覆うように形成されている。また、この絶縁膜２０は、アルミナの他にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜で形成することもできる。
次に、ケミカル・メカニカル・ポリッシュ（ＣＭＰ）によって研磨し、凹部１５以外の基体表面に形成されている第１の磁性膜１７の表面と絶縁膜２０の表面とを平坦化した様子を図２３および２４に示す。この場合、第１の磁性膜１７の表面は、必ずしも研磨する必要はないが、研磨処理を容易とするためには、第１の磁性膜の表面も多少研磨する方が好適である。
【００３６】
次に、図２５に示すように、露出した第１の磁性膜１７を、その膜厚の一部に亘ってイオンビームエッチングによりエッチバックする。さらに、図２６および２７に示すように、書き込み用の薄膜磁気ヘッドのライトギャップを構成するためのアルミナより成るライトギャップ膜２１を、１５０〜３００ｎｍの膜厚に形成し、さらにその上にパーマロイより成る第２の磁性膜２２を、フォトレジスト膜をマスクとするメッキ法により、３〜４μｍの膜厚に形成する。この第２の磁性膜２１は、エアベアリング面から遠い方の端部で、第１の磁性膜１７と磁気的に結合させ、第１の磁性膜１７および第２の磁性膜２２によって構成される閉磁路を薄膜コイル１９の一部分が通るようにする。
【００３７】
本例では、上述したように、第１の磁性膜１７の磁極部分をエッチバックした後、ライトギャップ膜２１および第２の磁性膜２２を成膜しているので、第２の磁性膜２２の磁極部分の下部には、第１の磁性膜１７の方に突出したトリム構造がセルフアライメントで形成されることになる。したがって、漏洩磁束が少ないとともに磁束の収束が良好な、高面記録密度を達成することができる薄膜磁気ヘッドが容易に得られることになる。
【００３８】
さらに、上述したトリム構造を形成するために第２の磁性膜２２の表面に形成された凹部を、例えば、ＣＭＰによって平坦化した様子を図２８に示す。
その後、図２９及び３０に示すように、アルミナより成るシールドギャップ膜２３を、１００〜２００ｎｍの膜厚に形成した後、シールドギャップ膜２３上にＭＲ膜２４を形成し、さらにその上にシールドギャップ膜２５を形成する。ＭＲ膜２４は、フォトリソグラフィ及びエッチングの技術を用いて選択的に形成する。ここで使用するエッチングは、高度に制御する必要があるために、ＲＩＥなどのドライエッチングを使用するのが好ましい。
【００３９】
さらに、図３１および３２に示すように、シールドギャップ膜２５の上に、ＭＲ再生素子を外部磁界から保護するためのパーマロイより成る第３の磁性膜２６を形成し、最後に、薄膜磁気ヘッド全体を外部の機械的な衝撃から保護するために、アルミナより成るオーバコート層２７を形成する。
最後に、スロートハイトおよびＭＲハイトが所望の値となるように、基体１１の端面２８を研磨してエアベアリング面２９を形成するとともに所望のＭＲハイトを有するＭＲ素子３０を形成した様子を図３３に示す。
本発明によれば、上述した基体に形成した凹部１５の端縁の位置をスロートハイト零の基準位置とするが、この凹部の端縁の位置は製造工程中に変化しないので、スロートハイトおよびＭＲハイトをきわめて正確に所望の値とすることができる。
【００４０】
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例えば、上述した実施例では、書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドの薄膜コイルは凹部内に完全に埋まるように形成するとともにその表面を第１の磁性膜の表面と同一面となるように平坦化したので、スロートハイト零の基準位置は凹部の端縁で決まり、アペックスアングルは凹部の側面の傾斜角度できまる。しかし、本発明では、薄膜コイルを、その一部が凹部から突出するように形成することもできる。そのような変形例において、凹部から突出する薄膜コイルを絶縁分離した状態で支持する絶縁膜の端縁が、スロートハイト零の基準位置となるが、この絶縁膜端縁を、凹部の端縁よりもエアベアリング面側に突出させることにより、スロートハイトを短くすることができる。
【００４１】
さらに、上述した実施例においては、書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドの上方に読み出し用の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドを積層した、いわゆる反転型の複合型薄膜磁気ヘッドとしたが、書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドのみを有する薄膜磁気ヘッドを製造することもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上から明らかなように、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、基体の表面に金属または金属化合物膜より成るマスクを形成した後、反応性イオンエッチングによって凹部を形成するので、５μｍ  以上の深い凹部を正確な形状で形成することができる。また、この凹部の端縁はスロートハイト零の基準位置となり、この位置は製造工程中も変化しないので、このスロートハイト零の基準位置に対してエアベアリング面を研磨することによって所望のスロートハイトを正確に得ることができる。
【００４３】
さらに、基体の表面に凹部を形成し、この凹部に書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドの薄膜コイルを形成することにより、製造中に変化することがない凹部の側面の傾斜角で規定されるアペックスアングルを正確に所望の値とすることができる。
【００４４】
また、このように誘導型の薄膜磁気ヘッドを形成した後に、その上に再生用のＭＲ型の薄膜磁気ヘッドを形成する場合には、ＭＲ素子が不所望な加熱処理に曝されることがなくなり、したがってＭＲ再生素子の特性は劣化することがない。特に、熱処理に弱いＧＭＲ再生素子を使用することができるので、高い面記録密度を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の最初の工程を示す断面図である。
【図２】図１の工程の後の工程を示す断面図である。
【図３】図２の工程の後の工程を示す断面図である。
【図４】図３の工程の後の工程を示す断面図である。
【図５】図４の工程の後の工程を示す断面図である。
【図６】図５の工程の後の工程を示す断面図である。
【図７】図６の工程の後の工程を示す断面図である。
【図８】図７の工程の後の工程を示す断面図である。
【図９】図８の工程の後の工程を示す断面図である。
【図１０】図９の工程の後の工程を示す断面図である。
【図１１】そのときの正面図である。
【図１２】そのときの平面図である。
【図１３】本発明における複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法の工程を示す断面図である。
【図１４】図１３の次の工程を示す断面図である。
【図１５】図１４の次の工程を示す断面図である。
【図１６】図１５に示した工程の後の工程を示す断面図である。
【図１７】図１６に示した工程の次の工程を示す断面図である。
【図１８】図１７の次の工程を示す断面図である。
【図１９】図１８の次の工程を示す断面図である。
【図２０】図１９の次の工程を示す断面図である。
【図２１】図２０の次の工程を示す断面図である。
【図２２】そのときの磁極部分の断面図である。
【図２３】図２１の次の工程を示す断面図である。
【図２４】そのときの磁極部分の断面図である。
【図２５】図２４の次の工程を示す断面図である。
【図２６】図２５に示した工程の後の工程を示す断面図である。
【図２７】そのときの磁極部分の断面図である。
【図２８】図２７の次の工程を示す断面図である。
【図２９】図２８の次の工程を示す断面図である。
【図３０】そのときの磁極部分の断面図である。
【図３１】図２９の次の工程を示す断面図である。
【図３２】そのときの磁極部分の断面図である。
【図３３】図３１の次の工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  基体（ウエハ）、  １２  絶縁膜、  １３  フォトレジスト膜、  １４  金属または金属化合物膜、  １５  凹部、  １６  絶縁膜、  １７  第１磁性膜、  １８  絶縁膜、  １９  薄膜コイル、  ２０  絶縁膜、  ２１  ライトギャップ膜、  ２２  第２磁性膜、  ２３，２５  シールドギャップ膜、  ２４  ＭＲ膜、  ２６  第３磁性膜、  ２７  オーバコート層、  ２８  基体の端面、  ２９  エアベアリング面、  ３０  ＭＲ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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