(57)【要約】      （修正有）【課題】媒体対向面への異物付着を防止可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を得る。【解決手段】基板のアンダーコート膜１２上に、媒体対向面を形成するためのＡＢＳ加工領域αと下部シールド形成領域とを除いて、ＳｉＯ2膜３０を形成する。次に、アンダーコート膜１２に下部シールド形成領域に対応する凹部１２ａを形成し、この凹部１２ａを含むアンダーコート膜１２及びＳｉＯ2膜３０の上に、軟磁性材料からなる下部シールド層１３を全面的に形成する。そして、ＳｉＯ2膜３０を研磨ストッパとして、ＡＢＳ加工領域α及び下部シールド形成領域以外にＳｉＯ2膜３０が露出するまで下部シールド層１３を研磨する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のアンダーコート膜上に、媒体対向面を形成するためのＡＢＳ加工領域と下部シールド形成領域とを除いて、ＳｉＯ2膜を形成する工程と、
前記アンダーコート膜に、前記下部シールド形成領域に対応する凹部を形成する工程と、
この凹部を含むアンダーコート膜及び前記ＳｉＯ2膜の上に、軟磁性材料からなる下部シールド層を全面的に形成する工程と、
前記ＳｉＯ2膜を研磨ストッパとして、前記ＡＢＳ加工領域及び前記下部シールド形成領域以外にＳｉＯ2膜が露出するまで前記下部シールド層を研磨する工程と、
を有す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】
請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
前記ＳｉＯ2膜は、媒体対向面となる位置から薄膜磁気ヘッドのハイト長よりもハイト方向奥側に後退させて形成する薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記ＳｉＯ2膜は、前記下部シールド形成領域近傍では、媒体対向面となる位置から下部シールド層のハイト長さよりもハイト方向奥側に後退させて形成する薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記ＳｉＯ2膜の形成工程では、前記アンダーコート膜の上に、前記ＡＢＳ加工領域及び前記下部シールド形成領域を覆うレジストを形成するステップと、このレジストを含むアンダーコート膜上にＳｉＯ2膜を全面的に成膜するステップと、前記レジストをリフトオフするステップとを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記ＳｉＯ2膜の形成工程では、前記アンダーコート膜の上にＳｉＯ2膜を全面的に成膜するステップと、このＳｉＯ2膜の上に前記ＡＢＳ加工領域及び前記下部シールド形成領域を空間とするレジストパターンを形成するステップと、このレジストパターンから露出するＳｉＯ2膜を除去するステップと、該レジストパターンを除去するステップとを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記アンダーコート膜はＡｌ2Ｏ3で形成されている薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板アンダーコート膜の凹部内に下部シールドを設ける薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜磁気ヘッドは、アルチック基板上に、磁気抵抗効果を利用して記録媒体の磁気記録情報を読み出す再生部と、記録媒体に記録磁界を印加して情報を磁気記録する記録部とを備えている。再生部は、基板側から順に積層した下部シールド層、下部ギャップ層、磁気抵抗効果素子、上部ギャップ層及び上部シールド層を有し、記録部は、上部シールド層上に積層されていて、媒体対向面に磁気ギャップ層を介して露出する一対の磁性層及び該一対の磁性層に記録磁界を与える記録コイル等を有する。
【０００３】
このような薄膜磁気ヘッドにおいて、下部シールド層はアルチック基板全面に備えられていたが、近年では、再生性能を向上させるため、下部シールド層の形成領域を小さくすることが一般化してきた。この形成領域を小さくした下部シールド層は、アルチック基板全面に形成された全面下部シールド層に対して、部分下部シールド層と呼ばれる。
【０００４】
部分下部シールド層は、例えば特許文献１に記載されるように、以下の工程で形成することができる。まず、アルチック基板のＡｌ2Ｏ3アンダーコート膜上に、ＳｉＯ2膜を全面的に成膜する。次に、ＳｉＯ2膜からアンダーコート膜にかけて、下部シールド形成領域に対応する凹部を形成する。下部シールド形成領域は、シールド機能を損なわない程度に小さい領域とすることが好ましく、実際には上部シールド層とほぼ同等の面積（トラック幅方向においては磁気抵抗効果素子の同方向長さより大きく、上部シールド層の同方向長さと同等）に設定する。続いて、この凹部を含むＳｉＯ2膜の上に、下部シールド層を全面的に成膜する。そして、研磨加工（ＣＭＰ）によりＳｉＯ2膜が露出するまで下部シールド層を削れば、凹部によって平面形状及び膜厚が規定された部分下部シールド層が得られる。このように基板のアンダーコート膜を利用して下部シールド層を形成するための凹部を画成すれば、下部シールド層の周囲にはアンダーコート膜が存在し、アンダーコート膜の上面と下部シールド層の上面とによって同一面（平坦化面）が構成される。
【特許文献１】特開２００３−３１７２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来方法により下部シールド層を形成すると、媒体対向面を形成するための研磨加工を実施したときに、媒体対向面となる研磨加工面にＳｉＯ2膜とＡｌ2Ｏ3アンダーコート膜が露出し、ＳｉＯ2露出面に選択的に異物が付着してしまうことが判明した。ＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の物性的な違いに加え、ＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の研磨加工レート差からＳｉＯ2露出面はＡｌ2Ｏ3露出面に比べて凹形状となることも、ＳｉＯ2露出面にのみ異物が付着しやすい要因と考えられる。媒体対向面に付着した異物は、腐食、読み出し／書き込み不良、吸着、ヘッド・クラッシュといったヘッドディスク界面（ＨＤＩ；Ｈｅａｄ  Ｄｉｓｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）障害を引き起こすため、確実に排除しなければならない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、媒体対向面への異物付着を防止可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ＳｉＯ2露出面に異物付着が生じるのは研磨加工で用いる洗浄液に含まれるスラッジが主要因であることを認識し、媒体対向面にＳｉＯ2膜が露出していなければ異物付着を回避できることに着眼して完成されたものである。すなわち、本発明は、基板のアンダーコート膜上に、媒体対向面を形成するためのＡＢＳ加工領域と下部シールド形成領域とを除いて、ＳｉＯ2膜を形成する工程と、アンダーコート膜に、下部シールド形成領域に対応する凹部を形成する工程と、この凹部を含むアンダーコート膜及びＳｉＯ2膜の上に、軟磁性材料からなる下部シールド層を全面的に形成する工程と、ＳｉＯ2膜を研磨ストッパとして、ＡＢＳ加工領域及び下部シールド形成領域以外にＳｉＯ2膜が露出するまで下部シールド層を研磨する工程とを有することを特徴としている。この態様によれば、媒体対向面となる面にＳｉＯ2膜が露出しないので、異物付着は生じず、また、媒体対向面が局所的に凹形状となることもない。
【０００８】
具体的に、ＳｉＯ2膜は、媒体対向面となる位置から薄膜磁気ヘッドのハイト長よりもハイト方向奥側に後退させて形成することが好ましい。さらに、下部シールド形成領域近傍では、媒体対向面となる位置から下部シールド層のハイト長さよりもハイト方向奥側に後退させて形成することが好ましい。
【０００９】
ＳｉＯ2膜は、リフトオフまたはパターニングにより形成することができる。リフトオフにより形成する場合は、アンダーコート膜の上に、ＡＢＳ加工領域及び下部シールド形成領域を覆うレジストを形成するステップと、このレジストを含むアンダーコート膜上にＳｉＯ2膜を全面的に成膜するステップと、レジストをリフトオフするステップとを有する。一方、パターニングにより形成する場合は、アンダーコート膜の上にＳｉＯ2膜を全面的に成膜するステップと、このＳｉＯ2膜の上にＡＢＳ加工領域及び下部シールド形成領域を空間とするレジストパターンを形成するステップと、このレジストパターンから露出するＳｉＯ2膜を除去するステップと、該レジストパターンを除去するステップとを有する。
【００１０】
基板のアンダーコート膜は、Ａｌ2Ｏ3で形成されていることが実際的である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明方法によれば、下部シールド層を平坦化する際に研磨ストッパとして機能するＳｉＯ2膜を媒体対向面に露出させないので、媒体対向面への異物付着を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明方法により形成した薄膜磁気ヘッドの積層構造を、記録媒体との対向面側から見て示す断面図である。薄膜磁気ヘッドは、アルミニウムチタンカーバイト（ＡｌＴｉＣ；アルチック）からなる基板（アルチック基板）１１を備えている。アルチック基板１１の表面には、基板保護層として、Ａｌ2Ｏ3からなるアンダーコート膜１２が予め形成されている。
【００１３】
アルチック基板１１上には、基板側から順に、下部シールド層１３、下部ギャップ層１４、磁気抵抗効果素子２、上部ギャップ層１７、上部シールド層１８、分離層１９、下部コア層２０、下部磁極層２１、ギャップ層２２、上部磁極層２３及び上部コア層２４が積層されている。下部シールド層１３から上部シールド層１８までの各層により再生部が構成され、下部コア層２０から上部コア層２４までの各層により記録部が構成される。下部シールド層１３、上部シールド層１８、下部コア層２０、下部磁極層２１、上部磁極層２３及び上部コア層２４は軟磁性材料からなり、下部ギャップ層１４、上部ギャップ層１７及びギャップ層２２は非磁性材料からなる。分離層１９は、例えばＡｌ2Ｏ3により形成されている。尚、上部コア層２４は、媒体対向面（ＡＢＳ面）に露出させなくてもよい。
【００１４】
下部シールド層１３は、アンダーコート膜１２の凹部１２ａ内に設けた部分下部シールド層である。下部シールド層１３の平面形状は、凹部１２ａにより規定され、シールド機能を損なわない程度の大きさ、実際的には上部シールド層１８と同等の面積となっている。トラック幅方向においては、下部シールド層１３は、磁気抵抗効果素子２より大きく且つ上部シールド層１８とほぼ同等である。下部シールド層１３の周囲にはＳｉＯ2膜３０（図３〜図９）が形成されており、このＳｉＯ2膜３０の上面と下部シールド層１３の上面が同一平面を構成している。ＳｉＯ2膜３０は、下部シールド層１３の形成領域及び媒体対向面には存在しない。
【００１５】
磁気抵抗効果素子２は、ＡＭＲやＧＭＲ、ＴＭＲ等の磁気抵抗効果を発揮する多層膜である。磁気抵抗効果素子２のトラック幅方向の両側には、下部ギャップ層１４側から、ＣｏＰｔ合金等の高磁性材料からなるバイアス層１５とＡｕ等の導電性材料からなる電極層１６とが順に積層されており、この電極層１６上に、上記上部ギャップ層１７及び上部シールド層１８が位置する。下部磁極層２１、ギャップ層２２及び上部磁極層２３は磁極層２５を構成し、不図示の記録コイルから与えられた記録磁界を下部磁極層２１と上部磁極層２３の間に集中させて記録媒体へ印加する。
【００１６】
次に、図２〜図９を参照し、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態について説明する。図２〜図９は下部シールド形成方法の各工程を示しており、（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面図及び（Ｄ）（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【００１７】
まず、アンダーコート膜１２上に、ＡＢＳ加工領域α及び下部シールド形成領域βを除いて、ＳｉＯ2膜３０を形成する。ＳｉＯ2膜３０は、下部シールド層１３の上面を平坦化するＣＭＰ加工時に用いる研磨ストッパである。このＳｉＯ2膜３０は、リフトオフ法またはパターニング法により形成することができる。
【００１８】
ＳｉＯ2膜３０をリフトオフ法により形成する場合は、図２に示すように、アルチック基板１１のアンダーコート膜１２の上に、ＡＢＳ加工領域α及び下部シールド形成領域βを覆うレジストＲ１を形成する。レジストＲ１はリフトオフ用のレジストである。ここで、ＡＢＳ加工領域αとは、薄膜磁気ヘッドの媒体対向面を形成する際に研磨加工を施す領域であり、媒体対向面となる位置からハイト方向奥側に所定の領域幅ｈ（図４参照）で設定されている。このＡＢＳ加工領域αの領域幅ｈは、薄膜磁気ヘッドのハイト長より長く、且つ、後述するＣＭＰストッパーとして用いるため、少なくとも下部シールド層のハイト長さＨの１／２以下であることが好ましい。下部シールド形成領域βは、下部シールド層を形成する領域であり、本実施形態では上部シールド層と同等の面積を有する（トラック幅方向の寸法は磁気抵抗効果素子の同寸法より大きく且つ上部シールド層の同寸法と同等になる）ように設定されている。具体的に図２においては、ＡＢＳ加工領域αは媒体対向面となる位置を含んで左右方向に延びる細長形状をなし、下部シールド形成領域βは破線で示されるようにＡＢＳ加工領域αからハイト方向に突出した矩形状をなしている。次に、図３に示すように、レジストＲ１を含むアンダーコート膜１２上に、ＳｉＯ2膜３０を全面的に成膜する。ＳｉＯ2膜３０は、スパッタや蒸着法により成膜できる。続いて、レジストＲ１をリフトオフし、ＡＢＳ加工領域α及び下部シールド形成領域βのＳｉＯ2膜３０を除去する。ここまでの工程により、アンダーコート膜１２上に、ＡＢＳ加工領域α及び下部シールド形成領域βを除いて、ＳｉＯ2膜３０が形成される（図４）。
【００１９】
一方、ＳｉＯ2膜３０をパターニング法により形成する場合は、まず、アンダーコート膜１２の上にＳｉＯ2膜３０を全面的に成膜する。ＳｉＯ2膜３０は、スパッタや蒸着法により成膜できる。次に、図９に示すように、ＳｉＯ2膜３０の上に、ＡＢＳ加工領域α及び下部シールド形成領域βを空間とするレジストパターンＲ３を形成する。そして、レジストパターンＲ３から露出するＳｉＯ2膜３０を例えばミリングにより除去する。これにより、アンダーコート膜１２上に、ＡＢＳ加工領域α及び下部シールド形成領域βを除いて、ＳｉＯ2膜３０が形成される（図４）。
【００２０】
上述のリフトオフ法またはパターニング法により形成したＳｉＯ2膜３０は、図４に示すように、媒体対向面となる位置から薄膜磁気ヘッドのハイト長よりもハイト方向奥側に後退しており、特に下部シールド形成領域αの近傍では、媒体対向面となる位置から下部シールド層のハイト長さＨよりもハイト方向奥側に後退している。
【００２１】
ＳｉＯ2膜３０を形成したら、図５に示すように、下部シールド形成領域βを空間とするレジストＲ２を形成し、このレジストＲ２から露出するアンダーコート膜１２を例えばミリングにより所定量だけ削る。図５に示す矢印方向は、ミリング方向である。この工程により、図６に示すように、下部シールド形成領域βに対応する凹部１２ａがアンダーコート膜１２に形成される。
【００２２】
続いて、図７に示すように、凹部１２ａを含むアンダーコート膜１２及びＳｉＯ2膜３０の上に、例えばＮｉＦｅなどの軟磁性材料からなる下部シールド層１３を全面的に形成する。
【００２３】
下部シールド層１３の形成後は、該下部シールド層１３の上面を平坦化するため、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｏｓｈｉｎｇ）加工を実施する。このＣＭＰ加工では、前工程で形成しておいたＳｉＯ2膜３０を研磨ストッパとして用い、ＡＢＳ加工領域α及び下部シールド形成領域β外、すなわち、下部シールド層１３の周囲にＳｉＯ2膜３０が露出するまで、下部シールド層１３を研磨する。下部シールド層１３とＳｉＯ2膜３０の研磨レート差により、ＳｉＯ2膜３０が露出した以降に研磨を続けても下部シールド層１３は殆ど研磨されない。これにより、下部シールド層１３の膜厚を適切且つ容易にコントロールすることができる。研磨後は、図８に示すように、下部シールド層１３の上面とＳｉＯ2膜３０の上面が同一平面を構成し、平坦性が確保される。
【００２４】
以上により、図１の下部シールド層１３が得られる。
【００２５】
本薄膜磁気ヘッドは、ウエハ上に再生部及び記録部を含むヘッド素子部を複数列状に並べて形成した後、ウエハを各列に切断してチップ状（またはバー状）の薄膜磁気ヘッドに分割し、分割した薄膜磁気ヘッドの媒体対向面となる一端面をハイト方向に研磨加工（ＡＢＳ加工）することで、完成される。
【００２６】
以上のように本実施形態では、下部シールド層１３のＣＭＰ加工時に研磨ストッパとして用いるＳｉＯ2膜３０を、ＡＢＳ加工領域α及び下部シールド形成領域βを除いて形成する。よって、ＡＢＳ加工領域α（及び下部シールド形成領域β）にはＳｉＯ2膜３０が存在しないから、媒体対向面を形成する際のＡＢＳ加工時に、研磨加工面（媒体対向面となる面）にＳｉＯ2膜３０が露出することはない。このようにＳｉＯ2膜３０が研磨加工面に露出しなければ、研磨加工時の洗浄液に含まれるスラッジが主要因と推測される異物が媒体対向面及びＳｉＯ2膜３０に付着することはなく、また、ＳｉＯ2膜３０とアンダーコート膜１２の研磨加工レート差によるリセス（凹形状）も生じずに済む。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明方法により形成した下部シールド層を有する薄膜磁気ヘッドの積層構造を、媒体対向面側から見た断面図である。
【図２】本発明方法の一実施形態における一工程を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（Ｃ）Ｃ−Ｃ断面図及び（Ｄ）Ｄ−Ｄ断面図である。
【図３】図２の次工程を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（Ｃ）Ｃ−Ｃ断面図及び（Ｄ）Ｄ−Ｄ断面図である。
【図４】図３の次工程を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（Ｃ）Ｃ−Ｃ断面図及び（Ｄ）Ｄ−Ｄ断面図である。
【図５】図４の次工程を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（Ｃ）Ｃ−Ｃ断面図及び（Ｄ）Ｄ−Ｄ断面図である。
【図６】図５の次工程を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（Ｃ）Ｃ−Ｃ断面図及び（Ｄ）Ｄ−Ｄ断面図である。
【図７】図６の次工程を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（Ｃ）Ｃ−Ｃ断面図及び（Ｄ）Ｄ−Ｄ断面図である。
【図８】図７の次工程を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（Ｃ）Ｃ−Ｃ断面図及び（Ｄ）Ｄ−Ｄ断面図である。
【図９】本発明方法の別態様における一工程を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（Ｃ）Ｃ−Ｃ断面図及び（Ｄ）Ｄ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
２    磁気抵抗効果素子
１１    アルチック基板
１２    アンダーレイヤー
１２ａ  凹部
１３    下部シールド層（部分下部シールド層）
１４    下部ギャップ層
１５    バイアス層
１６    電極層
１７  上部ギャップ層
１８  上部シールド層（下部コア層）
１９  磁気ギャップ層
２０  上部コア層
３０  ＳｉＯ2膜
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３  レジスト
Ｘ    トラック幅方向
Ｙ    ハイト方向
Ｚ    積層（高さ）方向
α    ＡＢＳ加工領域
β    下部シールド形成領域
【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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