(57)【要約】【課題】  寸法が小さくなっても、めっき欠陥を発生しない、薄膜ヘッドの端子を得ることにある。【解決手段】  本発明の薄膜ヘッドの製造方法は、基板の表面に下地膜を形成し、この下地膜の表面にフォトレジスト膜を形成する第1のステップと、マスクを用いてフォトレジスト膜に露光を行い、露光後にフォトレジスト膜の現像を行って、フォトレジスト膜に端子パターンを形成する第２のステップと、ＲＩＥ処理をフォトレジスト膜の表面に施す第３のステップと、ＲＩＥ処理が施された基板を浸漬液に浸漬したまま減圧環境下におき、この浸漬の際に生じる、端子パターンの開口の下地膜上へのめっきを妨げる気泡を除去する第４のステップと、基板を減圧環境から開放し、フォトレジスト膜を形成していない開口の下地膜上にめっきを行う第５のステップと、フォトレジスト膜および下地膜を除去し、保護膜を形成し、保護膜の表面をラップ加工して端子出しを行う第６のステップとを有することを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に下地膜を形成し、当該下地膜の表面にフォトレジスト膜を形成する第1のステップと、
マスクを用いて前記フォトレジスト膜に露光を行い、露光後に前記フォトレジスト膜の現像を行って、前記フォトレジスト膜に端子パターンの開口を形成する第２のステップと、
ＲＩＥ処理を前記フォトレジスト膜の表面に施す第３のステップと、
前記ＲＩＥ処理が施された前記基板を浸漬液に浸漬したまま減圧環境下におき、当該浸漬の際に生じる、前記端子パターンの開口の前記下地膜上へのめっきを妨げる気泡を除去する第４のステップと、
前記基板を前記減圧環境から開放し、前記フォトレジスト膜を形成していない前記開口の下地膜上にめっきを行う第５のステップと、
前記フォトレジスト膜及び前記下地膜を除去し、保護膜を形成し、当該保護膜の表面をラップ加工して端子出しを行う第６のステップと、
を有することを特徴とする薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記フォトレジスト膜は、形成される端子の高さよりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記端子パターンの開口は、端子孔寸法が６０×６０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記端子パターンの開口は、端子孔寸法が、２０×２０μｍ以上６０×６０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記端子パターンの開口は、アスペクト比が０．５以上１．８以下であることを特徴とする請求項３または４のいずれか記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記ＲＩＥ処理をＯ2雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記浸漬液は、水であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記減圧環境を、減圧圧力を４×１０の４乗Ｐａ以下、減圧時間を５分以上とする請求項１に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記減圧環境を、減圧圧力を３×１０の３乗Ｐａ以上４×１０の４乗Ｐａ以下、減圧時間を５分以上９０分以下とする請求項１に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記第５ステップにおいて、前記基板を正圧環境下におくことにより前記減圧環境から開放することを特徴とする請求項１に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記第６ステップにおいて、前記下地膜のうち表面に前記めっきが行われていない部分を除去することを特徴とする請求項１に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
基板の表面に下地膜を形成し、当該下地膜の表面にフォトレジスト膜を形成する第1のステップと、
マスクを用いて前記フォトレジスト膜に露光を行い、露光後に前記フォトレジスト膜の現像を行って、前記フォトレジスト膜に端子パターンを形成する第２のステップと、
ＲＩＥ処理を前記フォトレジスト膜の表面に施す第３のステップと、
前記ＲＩＥ処理が施された前記基板を浸漬液が注入された処理槽に浸漬し、当該処理槽内を減圧して、当該浸漬の際に生じる、前記端子パターンの開口の前記下地膜上へのめっきを妨げる気泡を除去する第４のステップと、
前記基板を前記処理槽から取り出す第５のステップと、
前記基板をめっき液中に浸漬して、前記フォトレジスト膜を形成していない前記開口の下地膜上にめっきを行う第６のステップと、
前記フォトレジスト膜及び前記下地膜を除去し、保護膜を形成し、当該保護膜の表面をラップ加工して端子出しを行う第７のステップと、
を有することを特徴とする薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記フォトレジスト膜は、形成される端子の高さよりも厚いことを特徴とする請求項１２に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記端子パターンの開口は、端子孔寸法が６０×６０μｍ以下であることを特徴とする請求項１２に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記端子パターンの開口は、端子孔寸法が、２０×２０μｍ以上６０×６０μｍ以下であることを特徴とする請求項１２に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記端子パターンの開口は、アスペクト比が０．５以上１．８以下であることを特徴とする請求項１４または１５のいずれか記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記ＲＩＥ処理をＯ2雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１２に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記浸漬液は、水であることを特徴とする請求項１２に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記減圧環境を、減圧圧力を４×１０の４乗Ｐａ以下、減圧時間を５分以上とする請求項１２に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項２０】
前記減圧環境を、減圧圧力を３×１０の３乗Ｐａ以上４×１０の４乗Ｐａ以下、減圧時間を５分以上９０分以下とする請求項１２に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項２１】
前記第５ステップにおいて、前記処理槽内を正圧にすることを含む請求項１２に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【請求項２２】
前記第６ステップにおいて、前記下地膜のうち表面に前記めっきが行われていない部分を除去することを特徴とする請求項１２に記載の薄膜ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薄膜ヘッドの製造方法に係わり、とくに薄膜ヘッドにおける外部接続される下部端子の形成に好適な方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜ヘッドは、図７に示すように、コイル部ａ、端子引出部ｂ、下部端子ｃおよび上部端子ｄがスライダｓの端面に形成されている。記録密度の増大およびそれにともなうスライダの小型化にともなって、スライダにおける下部端子ｃ、上部端子ｄのサイズおよびこれらの端子のあいだの距離を小さくする必要がある。とくに下部端子ｃの形状は端子占有面積に大きく影響するため小さくすることがもとめられている。
【０００３】
しかし、従来の下部端子の形成方法では、下部端子ｃの寸法Ｃ、Ｃ’の大きさを規定することが困難であるため、スライダの小型化を妨げている。薄膜ヘッドにおける下部端子の形成は、たとえば図８（イ）に示すようにセラミックス基板ｈに形成されためっき下地膜ｅの上にフォトレジストを塗布し、形成されたフォトレジスト膜ｆにマスクをもちいて露光をおこない、露光後にフォトレジスト膜ｆの現像をおこなって端子パターンを形成し、図８（ロ）に示すように端子ｃを銅めっきなどによって端子パターンｆ’に所定の厚さに形成し、図８（ハ）に示すようにフォトレジスト膜ｆおよび下地膜ｅを除去し、図８（ニ）に示すように保護膜ｇをスパッタリングによって形成し、図８（ホ）に示すように下部端子ｃが露出するまで保護膜ｇをラップ加工することによってなされている。しかし、めっきに際して、めっきが図８（ロ）に示すように横方向に析出成長して、オーバーハングｃ’がフォトレジスト膜ｆの上に形成される。このようなオーバーハングは、たとえば図７における下部端子ｃの寸法Ｃ、Ｃ’および下部端子ｃのあいだの距離Ｓ、Ｓ’を増大させることになり、ヘッドを小型化することができない。この問題を解決するために、特開平５−１２６２４号公報には、端子の所定高さよりもフォトレジスト膜の厚みを大きくし、めっきをおこなったあとに、端子が露出するまで所定量のラップ加工をおこない、オーバーハングのない柱状の端子を得る方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１２６２４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、特開平５−１２６２４号公報の方法では、フォトレジスト膜の厚みが大きくなるため、気泡が端子パターンに巻き込まれ、めっきが気泡のある部分になされず、めっき欠陥が発生しやすくなる。下部端子ｃの寸法Ｃ、Ｃ’が大きければ、気泡によるめっき欠陥が生じ難く、まためっき欠陥が生じたとしても、下部端子ｃの体積に占める気泡欠陥の割合が小さいので問題ではないが、ヘッドの小型化によって、端子寸法Ｃ、Ｃ’が小さくなると、気泡によるめっき欠陥の影響が大きくなり、たとえば端子寸法Ｃ、Ｃ’が６０μｍ以下になるとほとんど無めっきの状態になる、つまり端子の形成をおこなえなくなる。
【０００６】
本発明の目的は、サイズが小さくなっても、欠陥のない端子を得ることができる、改良された薄膜ヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の薄膜ヘッドの製造方法は、基板の表面に下地膜を形成し、この下地膜の表面にフォトレジスト膜を形成する第1のステップと、マスクを用いてフォトレジスト膜に露光を行い、露光後にフォトレジスト膜の現像を行って、フォトレジスト膜に端子パターンの開口を形成する第２のステップと、ＲＩＥ処理をフォトレジスト膜の表面に施す第３のステップと、ＲＩＥ処理が施された基板を浸漬液に浸漬したまま減圧環境下におき、この浸漬の際に生じる、端子パターンの開口の下地膜上へのめっきを妨げる気泡を除去する第４のステップと、基板を減圧環境から開放し、フォトレジスト膜を形成していない開口の下地膜上にめっきを行う第５のステップと、前記フォトレジスト膜及び前記下地膜を除去し、保護膜を形成し、保護膜の表面をラップ加工して端子出しを行う第６のステップとを有することを特徴とする。
【０００８】
または、他の薄膜ヘッドの製造方法として、上記第４のステップにおいて、基板を浸漬液が注入された処理槽に浸漬し、減圧処理を施した後に、第５のステップとして、基板を処理槽から取り出し、第６のステップとして、基板をめっき液中に浸漬して、前記フォトレジスト膜を形成していない前記開口の下地膜上にめっきを行うステップを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の薄膜ヘッドの製造方法は、以上説明したように、欠陥のない柱状の端子を形成することができるため、高い信頼性のもとに、端子の小型化および端子間隔の減少をおこなうことができ、それによって、ヘッドの小型化をおこなうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の薄膜ヘッドの製造方法の実施例は、以下に、図１ないし図６を参照して説明する。
【００１１】
図１は薄膜ヘッドの下部端子の形成過程を示している。下部端子の形成は、基板１０の表面に下地膜１１を形成し、下地膜１１の表面にフォトレジストを塗布して、形成される端子の高さより厚いフォトレジスト膜１２を下地膜上に形成するとともに、マスクをもちいてフォトレジスト膜１２に露光をおこない、露光後にフォトレジスト膜１２の現像をおこなって図１の（イ）に示すように端子パターンを形成したあと、図１の（ロ）に示すように基板１０におけるフォトレジスト膜１２を形成していない領域にめっき１３をおこない、図１の（ハ）に示すようにフォトレジスト膜１２および下地膜１１を除去し、図１の（ニ）に示すように保護膜１４を形成し、図１の（ホ）に示すように保護膜１４の表面をラップ加工して端子出しをおこなっている。が、本発明による薄膜ヘッドの製造方法では、めっき処理の前に、Ｏ２雰囲気中でのＲＩＥ（REACTIVE ION ETCHING）処理をフォトレジスト膜の表面に施し、めっき液、めっき前処理液などにたいするフォトレジスト膜の表面の水濡れ性を改善するとともに、基板を減圧環境下におく減圧処理をおこなって、端子パターンから気泡を除去して、めっき欠陥をなくし、たとえ端子寸法６０μｍ以下であっても、欠陥のない端子を得られるようにさせている。
【００１２】
Ｏ２雰囲気中でのＲＩＥ処理は公知の装置をもちい、よく知られた手順でおこなわれ、最適条件はワークの性状に応じて実験して設定されるが、真空度が１３Ｐａ以下、Ｒｆ（RADIO  FREQUENCY）パワーが５０Ｗ以上、処理時間が５分以上であると好ましい結果を得られる。これらのうち、処理時間はあとでおこなわれる減圧処理条件とも相関がある。一般にＯ２雰囲気中でのＲＩＥ処理を長時間おこなったほうが減圧処理時間を短くすることができるが、フォトレジスト膜の表面がエッチングされ、フォトレジスト膜の厚みが薄くなるので、５〜１２分が好ましい。図２はＯ２雰囲気中でのＲＩＥ処理をおこなったときの処理時間と端子におけるめっき欠陥率との関係を示している。フォトレジストの厚みは７０μｍ
、真空度は１３Ｐａ、Ｒｆパワーは５０Ｗである。めっき欠陥率はＯ２雰囲気中でのＲＩＥ処理時間が約８分で変化がなくなっており、処理時間をこれ以上ながくしても、めっき欠陥率の発生をゼロにすることはできない。このめっき欠陥を観察すると、無めっき部分の下地膜の表面に面粗れが認められない。これはめっき液がめっき下地膜に接触していないことをあきらかにしている。
【００１３】
Ｏ２雰囲気中でのＲＩＥ処理によってめっき液、めっき前処理液などにたいするフォトレジスト膜の表面の水濡れ性をよくしただけでは、アスペクト比、つまり図１（イ）におけるフォトレジスト膜１２の厚みＬと端子パターン寸法Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）が大きいと、端子パターン内部の空気とめっき液、めっき前処理液などとの置換がスムーズにおこなわれにくくなって、気泡が端子パターンの内部に取り残される。そこで、本発明による薄膜ヘッドの製造方法では、Ｏ２雰囲気中でのＲＩＥ処理をおこなった基板に減圧処理をさらにおこなって、端子孔のアスペクト比が大きくても、フォトレジスト膜にある端子パターン内部に取り残された気泡を除去して、めっき欠陥の発生を阻止している。
【００１４】
気泡の除去はプリント配線板のスルーホールへのめっきなどにおいて種々知られており、界面活性剤法、振動・衝撃法、超音波法、めっき液噴射法、減圧法などがある。本発明による薄膜ヘッドの製造方法では、減圧法を採用するとともに、薄膜ヘッドにおける端子の銅めっきの析出効率が９６％以上であり、めっき膜の析出中に気泡の発生が皆無に近いため、めっき前処理においてフォトレジスト膜にある端子パターン内部の気泡を除去するようにして、装置およびめっきプロセスを複雑化させないようにしている、つまり、装置コストを低減させるとともに、めっきプロセスの安定化をはかって、製品歩留りを向上させている。より具体的には、密閉容器に純水をいれ、Ｏ２雰囲気中でのＲＩＥ処理をおこなった基板を純水に浸漬し、密閉容器の内部空間を減圧することによってなされる。浸漬液は、かならずしも純水である必要はなく、一般水、めっき液なども適用することができる。処理条件は端子孔のアスペクト比および端子孔の数に依存している。最適条件はワークの性状に応じて実験して決定されるが、減圧圧力を４×１０の４乗Ｐａ以下、減圧時間を５分以上にすると好ましい結果を得られ、そして、減圧圧力を４×１０の４乗〜３×１０の３乗Ｐａ、減圧時間を５〜９０分の範囲内に設定するとより好ましい結果を得られる。
【００１５】
図３は形成された端子のアスペクト比とめっき欠陥率との関係を示している。ここでは、フォトレジスト膜厚が７０μｍ、端子寸法が３０〜１６０μｍの端子を形成するフォトマスクをもちいてアスペクト比の異なるサンプルを準備して、Ｏ２雰囲気中でのＲＩＥ処理をおこなったあとに、減圧圧力４×１０の４乗以下
、保持時間１０分の条件において各々のサンプルの減圧をおこない、めっき欠陥を評価している。減圧処理をおこなうと、ライン２１で示すように、アスペクト比が０．４〜１．３の範囲において、めっき欠陥が端子に認められない。しかし
、減圧処理をおこなっていないサンプルでは、ライン２２で示すように、アスペクト比が０．５をこえると、めっき欠陥が急上昇している。なお、アスペクト比が１．８をこえる場合についてふれていないが、アスペクト比が１．８以上になると、フォトレジスト膜における端子パターンの形成が困難になり、めっきをおこなえないためである。
【００１６】
図４は減圧処理装置の構成を示している。この装置では、めっきの前処理としてなされる基板の水洗をおこなう純水を使用し、減圧処理をおこなったあとに、めっき前処理およびめっき処理をおこなえるようにさせている。
【００１７】
処理槽３０は上端が開放されかつ下端が閉じられた筒形の形態をもっている。蓋部材３１は、処理槽３０の開口を覆うサイズをもっていて、パッキンを介在して処理槽３０に固定することができるとともに、処理槽３０からはずすことができる。真空ポンプ３２および放気弁３３が蓋部材３１に接続されている。
【００１８】
減圧処理は、処理槽内に基板３４が十分浸漬できる量の水洗水、ここでは純水３５を注入し、基板３４を装着しためっき治具３６を純水の中に浸漬し、蓋部材３１を処理槽３０に固定し、放気弁３３を閉にして真空ポンプ３２を作動させて処理槽３０の内部を減圧し、所定時間の感圧状態を維持したあと放気弁３３を開いて処理槽内部を正圧にさせ、蓋部材３１をはずし、めっき治具３６に装着された基板３４を純水から取り出すことによってなされる。このようにして減圧処理された基板３４は、前処理を施されたあと、めっき処理をなされる。
【００１９】
つぎに本発明による薄膜ヘッドの製造方法についてのより具体的な過程を説明する。
【００２０】
フォトレジスト膜の塗布は、厚みが約７０μｍになるように、東京応化工業株式会社のアクリル系ネガ型のフォトレジスト、ＰＭＥＲ  Ｎ−ＨＣ６００Ｙ（商品名）を基板上に二度重ね塗りすることによってなされる。露光が所定のマスクをもちいてフォトレジスト膜になされ、現像が露光後になされ、端子パターンがフォトレジスト膜に形成される。端子孔寸法は６０×６０μｍ、端子孔間距離は１００μｍである。
【００２１】
Ｏ２雰囲気中でのＲＩＥ処理がフォトレジスト膜の表面に施される。処理条件は真空度が１３Ｐａ、Ｒｆパワーが５０Ｗ、処理時間が８分である。減圧処理は前述の装置をもちいて純水中でおこなっている。減圧圧力は５×１０3 Ｐａであり、減圧時間は２０分である。
【００２２】
めっきは硫酸銅浴中で電解めっきによっておこない、フォトレジスト膜厚よりも薄いめっき膜厚でもって下部端子を形成する。それから、フォトレジスト膜を剥離液で溶解除去し、スパッタエッチングによって下部端子が形成されていない部分の下地膜を除去し、柱状の下部端子を形成する。さらに、アルミナなどをスパッタすることによって保護膜を形成し、保護膜の表面をラップ加工して下部端子を所定量露出させて、端子出しをおこなう。
【００２３】
得られた下部端子にはめっき欠陥がまったくなく、保護膜にもクラックや空洞の発生もみられなかった。図５はこのようにして形成された下部端子をもつ薄膜ヘッドを示し、図６は下部端子の断面を示している。これらの図において、参照符号４０はスライダ、４１はコイル、４２は端子引出部、４３は下部端子、４４は上部端子、４５はリード線をそれぞれ示している。本発明による薄膜ヘッドの製造方法では、このように寸法Ｃが６０×６０μｍ、端子間距離Ｓが１００μｍの下部端子をめっき欠陥なしに形成することができるため、これらの端子寸法および端子間距離でもつ下部端子を基板に形成することによって、スライダ４０の寸法（Ｈ×Ｗ）を０．４×１．６ｍｍにさせることができる。
【００２４】
さらに、おなじ条件でもって、フォトレジスト膜にたいするパターンニングの限界である端子寸法Ｃが２２×２２μｍ、端子間距離Ｓが３０μｍの下部端子の形成もおこなったところ、めっき欠陥なしに下部端子の形成をおこなうことができた。これらの端子寸法および端子間距離をもつ下部端子はスライダの寸法（Ｈ×Ｗ）を０．３×１．０ｍｍにさせることができる。
【００２５】
本発明による薄膜ヘッドの製造方法は、このように、端子のアスペクト比が小さいときに、Ｏ２雰囲気中でのＲＩＥ処理によってめっき欠陥をなくすとともに、アスペクト比が大きく、フォトレジスト膜にある端子パターン内部に取り残された気泡が残存していても、これを減圧処理によって除去して、端子のアスペクト比にかかわりなく、めっき欠陥が発生しないようにしているため、下部端子の端子寸法をたとえば２０μｍの正方形にあるいは短手寸法が２０μｍの矩形もしくは直径が２０μｍの円形にまで小さくすることができ、下部端子に欠陥を生じることなしにこれを実現することができ、しかも下部端子の周縁にも空洞を生じさせない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による薄膜ヘッドの製造過程を示す説明図である。
【図２】本発明の薄膜ヘッドの製造方法の一実施例におけるＯ２雰囲気中でのＲＩＥ処理時間とめっき欠陥との関係を示す図である。
【図３】本発明の薄膜ヘッドの製造方法の一実施例における、Ｏ２雰囲気中でのＲＩＥ処理および減圧処理されることによって形成された端子のアスペクト比、つまり端子高さ／端子直径とめっき欠陥率との関係を示す図である。
【図４】本発明の薄膜ヘッドの製造方法の一実施例における減圧処理装置の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の薄膜ヘッドの製造方法の一実施例において得られる端子を備える薄膜ヘッドの端子配列を示す説明図である。
【図６】本発明の薄膜ヘッドの製造方法の一実施例において得られる端子を備える薄膜ヘッドにおける端子断面図である。
【図７】従来の薄膜ヘッドにおける端子配列を示す説明図である。
【図８】従来の薄膜ヘッドにおける端子の形成過程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０…基板、１１…下地膜、１２…フォトレジスト膜、１３…めっき、１４…保護膜、２１…減圧処理を行ったサンプル、２２…減圧処理を行っていないサンプル、３０…処理槽、３１…蓋部材、３２…真空ポンプ、３３…放気弁、３４…基板、３５…純水、３６…めっき冶具、４０…スライダ、４１…コイル、４２…端子引出部、４３…下部端子、４４…上部端子、４５…リード線。
【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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