(57)【要約】【課題】  電極とメッキ液との遮断を確実に行うことによって基板に形成されるメッキ層の膜厚分布を均一化するとともに、基板へのメッキ層形成領域を広く確保することによってウエハの製造効率を向上させることが可能なメッキ装置を提供する。【解決手段】  主基板３の側方部上方に前記主基板３と電気的に接続する電極５０を設け、前記電極５０の上に弾性体５１を介して押さえ体５２を設けている。前記弾性体５１には前記電極５０の内縁よりも内側に突出する内周領域Ｓ１と、前記内周領域Ｓ１よりも外側に位置する外周領域Ｓ２が形成されている。前記外周領域Ｓ２が前記電極５０および前記押さえ体５２との間で押圧されたときに、前記内周領域Ｓ１が前記電極５０の内側で前記主基板３の上面３ａに密着する。【選択図】    図１
2005281747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッキ槽と、前記メッキ槽内に設けられたカソードである主基板と、前記主基板から離れて対向されたアノードと、前記主基板から離れた位置に設けられた補助基板と、を有する電気メッキ装置において、
前記主基板の側方部上方に前記主基板と電気的に接続する電極が設けられ、前記電極の上に弾性体を介して押さえ体が設けられ、前記弾性体には前記電極の内縁よりも内側に突出する内縁領域と、前記内縁領域よりも外側に位置する外縁領域が形成されており、
前記外縁領域が前記電極および前記押さえ体との間で押圧されたときに、前記内縁領域が前記電極の内側で前記主基板の上面に密着することを特徴とする電気メッキ装置。
【請求項２】
前記電極はリング状の基部と、前記基部から内側に突出する爪部とを有し、前記爪部と前記主基板とが電気的に接続しており、前記爪部の先端内側で前記弾性体が前記主基板に密着する請求項１記載の電気メッキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主基板に通電し、この主基板の上面にメッキ層を形成するための電気メッキ装置に係り、特に電極とメッキ液との遮断を確実に行うことによって基板に形成されるメッキ層の膜厚分布を均一化するとともに、基板へのメッキ層形成領域を広く確保することによってウエハの製造効率を向上させることが可能なメッキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下に示す特許文献１の図１、図３および図４には、主基板であるウエハに、アノードであるアノードメッシュ板と、電極である複数のコンタクトピンとを用いてカソードとなる基板（ウエハ）に通電することにより、前記基板上面にメッキ層を形成する電気メッキ装置１００が開示されている。この特許文献１に開示された前記電気メッキ装置１００の断面図を模式的に書き直したのが図１３である。
【０００３】
この図１３に示した特許文献１に開示された電気メッキ装置５００では、前記コンタクトピン５１０はピン形状に形成されており、このコンタクトピン５１０の周囲には、前記コンタクトピン５１０を側方側から覆うようにＯリングシール５１１が設けられている。
【０００４】
この電気メッキ装置５００では、メッキ処理槽底部５０９の上に載置された前記基板５０６の上面に前記コンタクトピン５１０の先端面５１０ａが接触した状態で、前記コンタクトピン５１０と前記Ｏリングシール５１１とが、メッキ処理槽本体部５０８によって前記基板５０６方向に押圧され、図示しない治具によって固定されると考えられる。この状態で前記基板５０６をメッキ液（電解液）５０７に浸漬したときに、前記Ｏリングシール５１１の押圧力によって前記コンタクトピン５１０を前記メッキ液５０７から遮断することができ、前記Ｏリングシール５１１の内側に設けられた前記コンタクトピン５１０に、不要なメッキ層が形成されることを防止することができる。なお、前記メッキ液５０７は、補助Ｏリングシール５１６によって、前記メッキ処理槽本体部５０８の外側に漏れないように構成されている。
【０００５】
しかし、図１３に示した前記特許文献１に開示された電気メッキ装置５００では、電極であるコンタクトピン５１０が細いピン形状として形成されている。したがって、前記コンタクトピン５１０と前記基板５０６との接触面積は非常に小さいため、前記基板５０６の上面５０６ａが高精度で平坦化されている場合には、前記基板５０６の上面５０６ａにコンタクトピン５１０を均一の圧力で押圧することができるが、前記基板５０６の上面５０６ａが高精度で平坦化されていないで凹凸面として形成されている場合には、例えば凸状部分に前記コンタクトピン５１０が接触したときには、前記コンタクトピン５１０によって前記基板５０６の上面５０６ａは大きな圧力で押圧されることとなる一方、凹状部分に前記コンタクトピン５１０が接触したときには、前記コンタクトピンによって前記基板５０６の上面５０６ａは小さな圧力で押圧されることとなる。このように、前記コンタクトピン５１０が前記基板５０６を押圧する圧力にバラつきが生じると、前記基板５０６の上面５０６ａに形成されるメッキ層の膜厚分布にもバラつきが生じてしまう。このように、電極と前記基板５０６との接触面積が小さいと、形成されるメッキ層の膜厚分布が前記基板５０６の上面５０６ａの状態の影響を強く受けてしまう傾向にある。
【０００６】
また、前記基板５０６の上面５０６ａが高精度で平坦化されている場合であっても、前記コンタクトピン５１０を接触させるための治具の締め付け方や精度などの様々な因子によって、前記コンタクトピン５１０が前記基板５０６の上面５０６ａを押圧する圧力はバラつき易い。ここで、ピン形状で形成されているために先端面５１０ａの面積が小さいコンタクトピン５１０を電極として使用すると、前記コンタクトピン５１０の先端面５１０ａにかかる単位面積当たりの圧力が大きくなる。そのため、前記基板５０６の上面５０６ａに対して押圧する圧力の差が各コンタクトピン５１０間で大きくなり易い。したがって、複数の前記コンタクトピン５１０間で前記基板５０６の上面５０６ａに対して押圧する圧力を均一にすることは困難であり、やはり基板５０６の上面５０６ａに形成されるメッキ層の膜厚分布にバラつきが生じ易くなる。
【０００７】
また、前記コンタクトピン５１０が細いことから、前記コンタクトピン５１０を前記基板５０６の上面５０６ａに接触させる際、または接触中に、前記コンタクトピン５１０が曲がったり、折れたりし易く、強度が弱いため、前記コンタクトピン５１０と前記基板５０６との接触が不良になり易いという問題があった。
【０００８】
また、ウエハ製造プロセスによっては、前記基板５０６にレジストを塗布し、電極の先端の面積と同程度の面積部分の前記レジストを除去してウエハの上面を露出させた露出面を形成し、この露出面に電極を接触させることが行われる。しかし、電極がピン形状に形成された前記コンタクトピン５１０であると、前記コンタクトピン５１０の先端面５１０ａの面積が小さいため、前記露出面の面積も当然に小さいため、僅かな位置ずれが生じただけで、前記露出面に前記コンタクトピン５１０を確実に接触させることが難しくなる。
【０００９】
そこで、特許文献１に開示された電気メッキ装置が有する問題点を解決するため、以下に示す特許文献２の図１ないし図３には、電極が平状に形成された電気メッキ装置１００が開示されている。この特許文献２に開示された前記電気メッキ装置の断面図を模式的に書き直したのが図１４である。
【００１０】
図１４に示した特許文献２に開示された電気メッキ装置６００では、メッキ槽６０１に形成された円形開口部６０３を塞ぐように被メッキ体である基板６０４を位置させ、前記基板６０４の裏面６０４ｂ側から基板受台６０５を前記基板６０４の表面６０４ａ側に向かって押圧することによって、前記基板６０４が前記円形開口部６０３に装着される。このとき、前記円形開口部６０３に設けられた平状の電極６１５に前記基板６０４が接触し、通電可能な状態となる。そして、前記メッキ槽６０１の内側に形成された部屋６４３内にメッキ液６１７（電解液）が収納され、前記基板６０４の表面６０４ａにメッキ層が形成される。図１４に示す前記電気メッキ装置６００では、電極６１５の内側にＯリングなどで構成されたシール機構６２７が設けられており、このシール機構６２７によって前記メッキ液６１７と前記電極６１５とが遮断され、前記電極６１５にメッキ層が形成されることを防止している。
【特許文献１】特開平１０−２２６８９６号公報
【特許文献２】特開２００１−１４００９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
電極によるウエハ押圧時の圧力の不均一や、電極の強度の弱さ、製造プロセスにおける電極のウエハへの接触困難性という問題を有する前記特許文献１に開示されたメッキ装置の問題点を解決できる前記特許文献２に開示されたメッキ装置ではあるが、前記特許文献２に開示されたメッキ装置は以下に示すような問題点を有している。
【００１２】
すなわち、前記特許文献２に開示された図１４に示す電気メッキ装置６００では、前記シール機構６２７が、前記電極６１５に対して、前記基板６０４の直径を２分する中心線Ｏ−Ｏ線側に位置しているため、前記基板６０４の前記表面６０４ａのうち、実際に前記メッキ液６１７が接触する領域は、図１４にＲ２で示す領域であり、図１４にＲ１で示す領域には、前記シール機構６２７によって前記メッキ液６１７が遮断されているため、前記メッキ液６１７が接触することはない。したがって、実際にメッキ層が形成されるのは前記Ｒ２で示す領域であり、前記領域Ｒ１はメッキ層が形成されないデッドスペースとなってしまう。このように前記基板６０４にデッドスペースが形成されてしまうと、前記基板６０４の表面６０４ａに形成されるメッキ層の面積が少なくなり、効率的なウエハ製造を行うことが困難となる。
【００１３】
本発明は前記従来の課題を解決するものであり、電極とメッキ液との遮断を確実に行うことによって基板に形成されるメッキ層の膜厚分布を均一化するとともに、基板へのメッキ層形成領域を広く確保することによってウエハの製造効率を向上させることが可能なメッキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の電気メッキ装置は、メッキ槽と、前記メッキ槽内に設けられたカソードである主基板と、前記主基板から離れて対向されたアノードと、前記主基板から離れた位置に設けられた補助基板と、を有する電気メッキ装置において、
前記主基板の側方部上方に前記主基板と電気的に接続する電極が設けられ、前記電極の上に弾性体を介して押さえ体が設けられ、前記弾性体には前記電極の内縁よりも内側に突出する内縁領域と、前記内縁領域よりも外側に位置する外縁領域が形成されており、
前記外縁領域が前記電極および前記押さえ体との間で押圧されたときに、前記内縁領域が前記電極の内側で前記主基板の上面に密着することを特徴とするものである。
【００１５】
この場合、前記電極はリング状の基部と、前記基部から内側に突出する爪部とを有し、前記爪部と前記主基板とが電気的に接続しており、前記爪部の先端内側で前記弾性体が前記主基板に密着するものとして構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電気メッキ装置では、弾性体を電極と押さえ体によって押圧することにより、前記弾性体の内縁領域を前記電極の内側で前記主基板の上面に、容易且つ確実に密着させることが可能である。したがって、前記電極が前記弾性体によって前記メッキ液から容易且つ確実に遮断されるため、前記電極に不要なメッキ層が形成されることを防止することができ、前記主基板にメッキ層を均一な膜厚で形成することが可能となる。
【００１７】
また、電極から非常に近い位置で前記弾性体を前記主基板の上面に密着させることができるため、前記主基板の上面に前記メッキ液を広い面積で接触させることが可能となる。したがって、前記主基板の上面に形成されるメッキ層の面積を大きくすることが可能であり、効率的なウエハ製造を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の電気メッキ装置１００の部分断面図、図２は押さえ体および補助電極を真上（図１に示すＺ１方向）から見た平面図、図３は主基板、電極および弾性体を真上から見た平面図、図４は本発明における電気メッキ装置１００の電気系統を説明するための回路構成図、図５は所定の部位をメッキ形成して形成された薄膜磁気ヘッド（完成品）の部分正面図、図６は図５に示す薄膜磁気ヘッド（完成品）の部分縦断面図である。
【００１９】
図１に示す符号１はメッキ槽であり、前記メッキ槽１内には、アノード２が設けられている。また、前記メッキ槽１の底面には、略円形状の穴部１ａが設けられており、この穴部１ａの周囲には、電極５０が設けられている。カソードとなる前記主基板３は例えば円盤形状に形成されており、前記主基板３は前記メッキ槽１の底面の下方から前記穴部１ａおよび前記電極５０に電気的に接続された状態で当接され、前記前記穴部１ａが前記主基板３により塞がれた状態になっている。
【００２０】
図１に示すように、前記電極５０の上には弾性体５１が設けられている。図３に示すように、前記弾性体５１はリング形状の平板状に形成されており、前記電極５０の上面を覆うように構成されている。この弾性体５１は外力が与えられたときに弾性変形可能な材質から形成されており、例えばシリコンゴム、ニトリルゴムなどの公知のゴム材料で形成されている。
【００２１】
前記弾性体５１の上には、押さえ体５２が設けられている。前記電極５０および前記弾性体５１は、上下方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に移動可能に設けられているが、前記押さえ体５２は上下方向において固定されており、上下方向には移動不可能に設けられている。
【００２２】
図３に示すように、前記電極５０の外周縁５０ｃを円周とする仮想円Ｃ５０の中心点Ｏ５０が、前記主基板３の上面３ａの中心点Ｏ３と同じ位置となるように、前記主基板３が装着される。また、前記弾性体５１の外周縁５１ｃを円周とする仮想円Ｃ５１の中心点Ｏ５１が、前記中心点Ｏ３およびＯ５０とが同じ位置となるように、前記弾性体５１が装着される。
【００２３】
図３に示すように、前記電極５０はリング状に形成された基部５０ａと、前記基部５０ａから前記主基板３の内側（前記中心点Ｏ３方向側）に突出する複数の平板形状の爪部５０ｂとで構成されている。
【００２４】
図３に示すように、前記主基板３は前記電極５０に形成された前記爪部５０ｂと接触するように、この爪部５０ｂの上に位置しているが、前記主基板３の縁部３ｂは前記基部５０ａの縁部５０ａ１から所定の間隔を空けて内側（前記中心点Ｏ３方向側）に位置しており、前記基部５０ａと前記主基板３とは接触していない。
【００２５】
図１および図３に示すように、前記弾性体５１の内周縁５１ｂは、前記爪部５０ｂの先端５０ｂ１（前記電極５０の内縁）よりも内側（前記中心点Ｏ３方向側）に位置するように形成され、前記内周縁５１ｂ１は自由端となっている。図１に示すように、前記弾性体５１のうち、前記爪部５０ｂの前記先端５０ｂ１から前記弾性体５１の内周縁５１ｂにかけての領域が、本発明の内縁領域である内周領域Ｓ１である。また、前記爪部５０ｂの前記先端５０ｂ１から前記弾性体５１の前記外周縁５１ｃにかけての領域が本発明の外縁領域である外周領域Ｓ２となる。
【００２６】
図１に示すように、前記弾性体５１は、前記外周領域Ｓ２では前記電極５０と前記押さえ体５２との双方によって挟まれているため、図示下方向（図示Ｚ２方向）に向かって折れ曲がることはないが、前記内周領域Ｓ１では前記電極５０が形成されておらず、また前記内周縁５１ｂ１は自由端となっているため、前記内周領域Ｓ１は、下方向（図示Ｚ２方向）に向かって折れ曲がることが可能となっている。
【００２７】
図２に示すように、前記押さえ体５２の上方領域には略リング状の補助基板４が設けられている。前記主基板３と前記補助基板４との間は絶縁された状態にあり、前記主基板３と前記補助基板４とが通電しないように構成されている。
【００２８】
図１に示すように、前記主基板３は台７上に載置され、前記台７は上下に駆動できるようになっている（図には矢印で示されている）。未だ前記メッキ槽１内にメッキ液５が注入されていない段階で、前記メッキ槽１よりも下方に位置している台７を上方に駆動させて前記主基板３を前記メッキ槽１の底面に設けられた穴部１ａに当接させる。
【００２９】
図１に示すように前記アノード２は、前記メッキ槽１内において前記主基板３と高さ方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）に所定距離離れた位置で対向している。
【００３０】
図１に示すように、前記メッキ槽１内にはメッキ液（電解液）５が充填される。前記アノード２は前記メッキ液５に浸されている。前記メッキ液５は、供給口６から前記メッキ槽１内部に注入されるとともに、排出口６０から排液され、常に新しいメッキ液５が前記メッキ槽１の内部を循環するようになっている。前記メッキ液５の循環は攪拌効果を高めて濃度分極を低減させるために行われる。
【００３１】
なお前記メッキ液５は、前記主基板３上に所定のメッキ層をメッキ形成した後、前記排出口６０から排液され、全てのメッキ液５を排液した後、前記台７を下方に駆動させ、前記台７上に載置された主基板３を取り出す。
【００３２】
図４は、前記主基板３上に所定のメッキ層をメッキ形成する際の回路構成図である。
図４に示すように、前記アノード２には共通配線８が接続され、この共通配線８から分岐した配線９，１０が設けられ、一方の配線９は主基板３に、もう一方の配線１０は補助基板４に接続されている。図４に示すように前記主基板３とアノード２間を繋ぐ第１の回路部１７にはメイン電源１５と第１のスイッチ（第１の切替部）１２が設けられ、前記補助基板４と前記アノード２間を繋ぐ第２の回路部１８には、サブ電源１６と第２のスイッチ（第２の切替部）１３が設けられている。
【００３３】
図１に示すように前記メッキ液５が前記メッキ槽１内を所定高さ満たしたら、前記主基板３上に所定のメッキ層をメッキ形成する。図３に示すように、前記メッキ形成時は、前記第１のスイッチ１２と第２のスイッチ１３をＯＮの状態にし、前記第１の回路部１７と第２の回路部１８とが電気的に接続された状態とする。
【００３４】
そして前記メイン電源１５及びサブ電源１６からパルス電流を、前記第１の回路部１７及び第２の回路部１８を通して前記アノード２と主基板３間、及び前記アノード２と補助基板４間に供給する。
【００３５】
前記補助基板４は、前記主基板３上に形成されるメッキ層の膜厚の均一化を促進させるべく設けられたものである。前記補助基板４が設けられていないと、前記アノード２から前記主基板３に向けて流れるパルス電流の電流密度が、前記主基板３上の各部位でより不均一になる。特に前記主基板３の中央と端とで前記電流密度の差は非常に大きくなり、この結果、前記主基板３上にメッキ形成されるメッキ層の膜厚がより不均一になりやすい。前記補助基板４を設けないと前記主基板３の中央よりも端にメッキ形成されるメッキ層の膜厚が厚くなることがわかっている。このような電流密度の不均一性を抑制すべく前記主基板３の周囲に別電源に接続された補助基板４を設け、前記補助基板４とアノード２間も通電させることで、出来る限り前記主基板３上の電流密度の均一化が促進されるようにする。前記補助基板４を設けることで、前記主基板３上にメッキ形成されるメッキ層の膜厚を、前記補助基板４を設けない場合に比べてより均一な膜厚に近づけることが出来る。
【００３６】
また本発明では前記メイン電源１５をパルス電源とする。すなわち前記主基板３とアノード２間にパルス電流を流すわけであるが、このようにパルス電流を用いる利点は、特にレジスト等で囲まれた非常に狭い空間内にメッキ層を所定の組成比で効果的にメッキ形成できる点にある。
【００３７】
例えば図５および図６に示す薄膜磁気ヘッドを構成する磁性メッキ層を図１に示す電気メッキ装置１００を用いて形成する。図５は、前記薄膜磁気ヘッドの一部分の正面図、図６は前記薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図である。なお図５及び図６に示す薄膜磁気ヘッドはメッキ法やスパッタ法等の所定の成膜方法によって形成され、所定の加工が施された後の完成品の構成であり、主基板３上には製造過程中の薄膜磁気ヘッドが多数形成された状態になっている。
【００３８】
図６に示すように、浮上式ヘッドを構成するセラミック材のスライダ（図１の主基板３を所定形状に切断加工したものである）２１のトレーリング側端面２１ａ上にはＭＲヘッドｈ１と、書込み用のインダクティブヘッドｈ２とが積層されている。
【００３９】
図６に示すように、スライダ２１のトレーリング側端面２１ａ上にＡｌ２Ｏ３膜２２を介してＮｉＦｅ等からなる磁性材料製の下部シールド層２３が形成され、さらにその上に絶縁材料製の下部ギャップ層２４が形成されている。
【００４０】
下部ギャップ層２４上には記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）素子、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子あるいはトンネル型磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子などの磁気抵抗効果素子２５が形成され、さらに磁気抵抗効果素子２５及び下部ギャップ層２４上には絶縁材料製の上部ギャップ層２６が形成されている。さらに上部ギャップ層２６の上にＮｉＦｅ等の磁性材料で形成された上部シールド層２７が形成されている。ＭＲヘッドｈ１は、下部シールド層２３から上部シールド層２７までの積層膜で構成されている。
【００４１】
上部シールド層２７上には、Ａｌ２Ｏ３などからなる分離層２８を介して、インダクティブヘッドｈ２の下部コア層３０が積層されている。下部コア層３０は、ＮｉＦｅなどによって形成される。下部コア層３０上には、Ｇｄ決め層３１が形成され、Ｇｄ決め層３１は例えば絶縁材料などで形成される。
【００４２】
また、記録媒体との対向面からＧｄ決め層３１上にかけて、上部コア層よりトラック幅方向寸法が小さい磁極部３２が形成されている。
【００４３】
磁極部３２は下から下部磁極層３３、非磁性のギャップ層３４、及び上部磁極層３５が積層されている。
【００４４】
下部磁極層３３は、下部コア層３０上に直接メッキ形成されている。また下部磁極層３３の上に形成されたギャップ層３４はＮｉＰ等のメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されている。さらにギャップ層３４の上に形成された上部磁極層３５は、その上に形成される上部コア層３６と磁気的に接続される。
【００４５】
前記磁極部３２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側及びハイト方向後方（図示Ｙ方向）にはＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２などの無機材料からなる絶縁層３７（絶縁層３７ａ及び絶縁層３７ｂからなる）が形成されている。絶縁層３７の上面は磁極部３２の上面と同一平面とされる。
【００４６】
図６に示すように、絶縁層３７の内部及び絶縁層３７上に、コイル層３８が２層構造となるようにパターン形成されている。またコイル層３８の上層は有機絶縁材料製の絶縁層３９によって覆われている。
【００４７】
磁極部３２上から絶縁層３９上にかけて上部コア層３６が例えばフレームメッキ法によりパターン形成されている。
【００４８】
上部コア層３６の基端部３６ｂは、下部コア層３０上に形成された、ＮｉＦｅなどの磁性材料製の接続層（バックギャップ層）４０上に直接接続されている。
【００４９】
図５に示すように、磁極部３２はトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されている。
【００５０】
本発明では、図５及び図６に示す磁極部３２やその他のメッキ層を図１に示す電気メッキ装置１００を用いてメッキ形成する。
【００５１】
このとき、特に前記磁極部３２のメッキ形成は、メイン電源１５からアノード２と主基板３間にパルス電流を供給しながら行うことが好ましい。
【００５２】
前記下部磁極層３３や上部磁極層３５は例えばＦｅＮｉ合金あるいはＦｅＮｉＣｏ合金等の磁性材料で形成される。特に前記下部磁極層３３や上部磁極層３５には高い飽和磁束密度（例えば２．０Ｔ以上）等の所定の特性が求められる。このような高い飽和磁束密度を得るには前記下部磁極層３３及び上部磁極層３５として構成される磁性層中にＦｅ量が多く含まれることが必要である。
【００５３】
図５に示すように磁極部３２は非常に細い幅（トラック幅Ｔｗ）の直立形状で形成される。メッキ形成時には前記磁極部３２の形状にレジストをパターン形成し、前記パターン形成内に前記磁極部３２を構成する各層をメッキ形成する。
【００５４】
パルス電流を用いた電気メッキ法を用いると、電流を流さない時間を設けることが出来るため、前記下部磁極層３３及び上部磁極層３５を、少しずつメッキ形成でき、そしてメッキ浴中のＦｅイオンの濃度を増やしても、直流電流を用いた場合に比べメッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能になっている。また前記パルス電流を用いることで、磁極部３２形状に形成されたレジストパターンのように非常に狭い空間内をメッキ形成するときでも攪拌効果を高めることができる。この結果、直流電流による電解メッキ法に比べて前記下部磁極層３３及び上部磁極層３５に含まれるＦｅ含有量を従来よりも効果的に増やすことが可能になる。
【００５５】
なおパルス電流は、例えば数秒サイクルでＯＮ／ＯＦＦを繰返し、デューティ比を０．１〜０．５程度にすることが好ましい。
またパルス電流値（ピーク時における）は１Ａ〜５Ａの範囲内であることが好ましい。
【００５６】
なお本発明では、前記メイン電源１５をパルス電源としたとき、前記サブ電源１６もパルス電源とした方が好ましい。
【００５７】
以上のように電源の出力制御やスイッチング制御をして、所定のメッキ層をメッキ形成した後、図１に示すメッキ液５の排液を行う。
【００５８】
図７ないし図１０は、図１に示す電気メッキ装置１００の、前記主基板３、前記台７、前記電極５０、前記弾性体５１および前記押さえ体５２を示す部分断面図であり、本発明の前記電気メッキ装置１００に前記主基板３を装着するときの状態を時系列的に表した図である。以下、本発明のメッキ装置の特徴点を図７ないし図１０を用いて説明する。
【００５９】
本発明の前記電気メッキ装置１００では、前記台７が、図７ないし図１０に示すＺ１方向に上昇し、また図示Ｚ２方向に下降するように構成されている。
【００６０】
前記主基板３を前記電気メッキ装置１００に装着するためには、まず図７に示すように、前記台７が下方向（図示Ｚ２方向）に下がっている状態で、前記台７の上面７ａに前記主基板３を載置する。この状態から前記台７を上方向（図示Ｚ１方向）に上昇させて、図８に示すように前記主基板３によって前記穴部１ａが塞がれる状態とする。このとき、前記弾性体５１の内周縁５１ｂは、前記爪部５０ｂの先端５０ｂ１よりも内側（前記中心点Ｏ３方向側）に位置し、前記弾性体５１の内周縁５１ｂと前記爪部５０ｂの先端５０ｂ１との間隔は１．０〜１．５ｍｍの範囲内が好ましい。また、前記電極５０の厚さ寸法は、例えば０．１ｍｍであり、前記弾性体５１の厚さ寸法ｔ１は０．８〜１．２ｍｍの範囲内である。
【００６１】
図８に示す状態から、前記台７を更に上方向に向かって上昇させる。この際、前記主基板３および前記電極５０も前記台７に押されて上昇される。このとき、前記押さえ体５２は上下方向（Ｚ１−Ｚ２方向）に移動不可能に設けられているため、前記弾性体５１の前記外周領域Ｓ２は、前記電極５０の上昇によって、前記電極５０と前記押さえ体５２との双方によって押し潰された状態となる。
【００６２】
一方、前記弾性体５１２の前記内周領域Ｓ１では前記電極５０が形成されていないため、前記電極５０が前記台７の上昇に伴って上昇した場合であっても、前記内周領域Ｓ１が前記電極５０と前記押さえ体５２とによって押し潰されることはない。しかし、前記内周領域Ｓ１では、前記電極５０が上昇すると、前記爪部５０ｂの前記先端５０ｂ１に形成されたエッジ５０ｂ２によって、下方向（図示Ｚ２方向）に向かって応力が生じる。この応力によって、前記内周領域Ｓ２は下方向に向かって折り曲げられてゆき、前記爪部５０ｂの先端５０ｂ１を埋め込むように覆ってゆく。この状態を示したのが図９である。
【００６３】
図９に示す状態では、図８に示す状態と比べて、前記内周領域Ｓ１の下面５１ｄが前記主基板３の上面３ａに近づいている。
【００６４】
図９に示す状態から更に前記台７を上昇させて前記電極５０を上昇させてゆくと、前記弾性体５１の前記内周領域Ｓ１には更に前記応力が与えられ、下方向に向かって折り曲げられてゆく。このように前記内周領域Ｓ１が更に折り曲げられれてゆくと、図１０に示すように、前記内周領域Ｓ１の前記下面５１ｄが前記主基板３の上面３ａに当接する。このとき、前記内周領域Ｓ１の前記下面５１ｄが前記上面３ａに接触している間隔Ｌ２は０．８〜１．２ｍｍの範囲内、好ましくは１ｍｍである。
【００６５】
図１０に示すように、前記内周領域Ｓ１の前記下面５１ｄが前記主基板３の上面３ａに当接した状態で前記台７を上昇させて更に前記電極５０を上昇させると、前記弾性体５１の弾性変形によって、前記下面５１ｄが前記主基板３の上面３ａに密着する。このとき、例えば前記弾性体５１として厚さ寸法が１ｍｍのシリコンゴムを使用した場合、前記外周領域Ｓ２に与える圧力は０．４ＭＰａである。
【００６６】
このように前記内周領域Ｓ１の前記下面５１ｄが前記主基板３の上面３ａに密着することによって、前記電極５０が前記弾性体５１によって前記メッキ液５から遮断され、前記電極５０に不要なメッキ層が形成されることを防止することができる。前記電極５０に不要なメッキ層が形成されてしまうと、この不要なメッキ層によって前記主基板３の上面３ａの前記縁部３ｂ側ではメッキ成長が起こり難くなるため、メッキ層の膜厚が小さくなる反面、前記主基板３の上面３ａの前記中心点Ｏ３側ではメッキ成長が起こり易くなるため、メッキ層の膜厚が大きくなるため、前記主基板３の上面３ａにおいて、メッキ層の膜厚分布がバラついてしまう。本発明の前記電気メッキ装置１００では、前記電極５０を前記弾性体５１を押圧することによって、簡単によって前記メッキ液５から遮断することができるため、メッキ層を均一な膜厚で形成することが可能となる。とくに本発明の電気メッキ装置１００では、前記弾性体５１を押圧しているため、前記弾性体５１を確実に前記主基板３の上面３ａに密着させることができる。
【００６７】
ここで、図１０に示す状態時に、図３のＸＩ−ＸＩ線で切断した状態を示したのが図１１である。図１１に示すように、前記爪部５０ｂの両側面５０ｂ２側においても、前記弾性体５１の下面５１ａが前記主基板３の前記上面３ａに密着していることが好ましい。このように前記弾性体５１の下面５１ａが前記主基板３の前記上面３ａに密着していると、前記電極５０を前記メッキ液５から確実に遮断することができる。
【００６８】
また、本発明の電気メッキ装置１００は、前記電極５０のうち、前記主基板３と接触する部分である前記爪部５０ｂが平板状に形成されている。したがって、図１３に示す電気メッキ装置５００のように、電極がピン形状に形成されている場合と比較して、前記電極５０と前記主基板３との接触面積を大きくすることが可能となる。したがって、前記主基板３の前記上面３ａが平坦化されていないような場合であっても、各爪部５０ｂ間での、前記電極５０の爪部５０ｂが前記主基板３を押圧する圧力の相対差を小さくすることができる。これは、前記爪部５０ｂに掛かる前記主基板３の接触圧力について、単位面積当たりの圧力を小さくすることができるからである。したがって、前記主基板３の上面３ａに形成されるメッキ層の膜厚分布もバラつきが生じ難く、均一な品質のウエハを製造することが可能となる。
【００６９】
また、前記爪部５０ｂが平板状で形成されているために面積を大きくすることができることから、前記主基板３と前記爪部５０ｂとの接触圧力に部分的なバラつきが生じた場合であっても、前記爪部５０ｂに掛かる前記主基板３の接触圧力について、単位面積当たりの圧力を小さくすることができることから、各爪部５０ｂ間での、前記電極５０の爪部５０ｂが前記主基板３を押圧する圧力の相対差を小さくすることができる。したがって、前記主基板３の上面３ａに形成されるメッキ層の膜厚分布もバラつきが生じ難く、均一な品質のウエハを製造することが可能となる。
【００７０】
また、前記爪部５０ｂは平板状に形成されているため、図１３に示すようなピン形状電極であるコンタクトピン５１０のように、と前記爪部５０ｂを前記主基板３の上面３ａに接触させる際、または接触中に、前記爪部５０ｂが曲がったり、折れたりすることを防止することができ、前記爪部５０ｂと前記主基板３との接触を良好に維持することが可能となる。
【００７１】
また、ウエハ製造プロセスによっては、前記主基板３にレジストを塗布し、電極の先端の面積と同程度の面積部分の前記レジストを除去して主基板３の上面を露出させた露出面を形成し、この露出面に前記電極５０を接触させることが行われる。この際、本発明の電気メッキ装置１００では、露出面に接触するのは平板状に形成された前記爪部５０ｂであるため、前記露出面の面積を大きくすることが可能となる。したがって、前記露出面に前記爪部５０ｂを確実に接触させ易くすることが可能となる。
【００７２】
さらに、本発明の電気メッキ装置１００では、前記電極５０から非常に近い位置で前記弾性体５１を前記主基板３の上面３ａに密着させることができるため、前記主基板３の上面３ａに前記メッキ液５を広い面積で接触させることが可能となる。したがって、前記主基板３の上面３ａに形成されるメッキ層の面積を大きくすることが可能であり、効率的なウエハ製造を行うことが可能となる。
【００７３】
なお図１０に示す状態のときに、前記内周領域Ｓ１の前記下面５１ｄの一部分５１ｄ１が、前記爪部５０ｂの先端５０ｂ１に当接するようにすると、前記主基板３の上面３ａに前記メッキ液５が接触する面積を大きくすることが更に可能となり、更に効率的なウエハ製造が可能となるため好ましい。
【００７４】
なお本発明は、前記弾性体５１を図８に示すような平板状のリング形状として構成することに限定されるものではなく、例えば図１２に示すように、内周領域Ｓ１の膜厚を、外周領域Ｓ２の膜厚よりも厚く形成された弾性体１５１として構成してもよい。このように構成すると、前記弾性体１５１の内周領域Ｓ１の下面５１ｄを前記主基板３の上面３ａに接触させやすくできる。
【００７５】
なお、図３では前記爪部５０ｂが６個形成されているものを例にして説明しているが、本発明では前記爪部５０ｂの数が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の電気メッキ装置の部分断面図、
【図２】図１に示す電気メッキ装置の押さえ体および補助電極を真上から見た平面図、
【図３】図１に示す電気メッキ装置の主基板、電極および弾性体を真上から見た平面図、
【図４】図１に示す電気メッキ装置の電気系統を説明するための回路構成図、
【図５】図１に示す電気メッキ装置によって所定の部位をメッキ形成して形成された薄膜磁気ヘッドの部分正面図、
【図６】図５に示す薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図、
【図７】図１に示すメッキ装置の部分断面図、
【図８】図１に示すメッキ装置の部分断面図、
【図９】図１に示すメッキ装置の部分断面図、
【図１０】図１に示すメッキ装置の部分断面図、
【図１１】図３のＸＩ−ＸＩ線における部分断面図、
【図１２】本発明の他の例の電気メッキ装置の部分断面図、
【図１３】従来の電気メッキ装置を示す部分断面図、
【図１４】従来の電気メッキ装置を示す部分断面図、
【符号の説明】
【００７７】
１  メッキ槽
２  アノード
３  主基板
３ａ  上面
３ｂ  縁部
４  補助基板
５  メッキ液
５０  電極
５０ａ  基部
５０ｂ  爪部
５０ｂ１  先端
５０ｃ  外周縁
５１  弾性体
５１ｂ  内周縁
５１ｃ  外周縁
５１ｄ  下面
５２  押さえ体
Ｓ１  内周領域
Ｓ２  外周領域
【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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【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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