(57)【要約】【課題】レジストパターンとめっきベースとの密着性を良好にでき、めっきパターンの断面形状を正確に形成できるめっき方法および磁極形成方法を提供する。【解決手段】めっきベース１１上に、分子接着剤であるアルコキシシリルプロピルアミノトリアジンジチオールを溶剤に溶解した溶液を塗布した後、溶剤を揮発させて分子接着剤層１５を形成する工程と、分子接着剤層１５を介してめっきベース１１上にレジスト３０を塗布し、レジスト３０を所定のパターンに露光現像してめっきベース１１の一部を露出させる工程と、めっきベース１１の露出部上に分子接着剤層１５を介してめっきする工程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】
めっきベース上にレジストパターンを形成して磁極をめっきで形成する磁極形成方法であって、
前記めっきベース上に、分子接着剤であるアルコキシシリルプロピルアミノトリアジンジチオールを溶剤に溶解したアルコキシシリルプロピルアミノトリアジンジチオール溶液を塗布した後、溶剤を揮発させて分子接着剤層を形成する工程と、
前記分子接着剤層を介して前記めっきベース上にレジストを塗布し、該レジストを前記磁極のパターンに露光現像してめっきベースの一部を露出させる工程と、
前記めっきベースの露出部上に前記分子接着剤層を介してめっきする工程とを有することを特徴とする磁極形成方法。
【請求項２】
垂直磁気ヘッドの主磁極を形成することを特徴とする請求項１記載の磁極形成方法。
【請求項３】
形成した前記分子接着剤層をイソプロピルアルコールで洗浄することを特徴とする請求項１または２記載の磁極形成方法。
【請求項４】
１５０℃〜１８０℃の温度範囲で加熱して溶剤を揮発させて前記分子接着剤層を形成することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の磁極形成方法。
【請求項５】
前記分子接着剤層のアルコキシシリルプロピルアミトリアジンジチオールの硫黄分子が前記レジストと結合していることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の磁極形成方法。
【請求項６】
めっきベース上にレジストパターンを形成して所定のめっき層を形成するめっき方法であって、
前記めっきベース上に、分子接着剤であるアルコキシシリルプロピルアミノトリアジンジチオールを溶剤に溶解したアルコキシシリルプロピルアミノトリアジンジチオール溶液を塗布した後、溶剤を揮発させて分子接着剤層を形成する工程と、
前記分子接着剤層を介して前記めっきベース上にレジストを塗布し、該レジストを所定のパターンに露光現像してめっきベースの一部を露出させる工程と、
前記めっきベースの露出部上に前記分子接着剤層を介してめっきする工程とを有することを特徴とするめっき方法。
【請求項７】
形成した前記分子接着剤層をイソプロピルアルコールで洗浄することを特徴とする請求項６記載のめっき方法。
【請求項８】
１５０℃〜１８０℃の温度範囲で加熱して溶剤を揮発させて前記分子接着剤層を形成することを特徴とする請求項６または７記載のめっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はめっき方法および磁極形成方法に関し、より詳細にはめっき方法を利用して薄膜磁気ヘッドの構成部分や配線基板の配線パターン等を形成する際に利用できるめっき方法および磁極形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録装置の面記録密度の高密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められ、記録ギャップや記録用の磁極の端面を狭小に、かつ高精度に形成することが求められている。
たとえば、垂直磁気記録ヘッドは、記録媒体に面して記録用の主磁極とリターンヨークとを備え、ＡＢＳ面（Air Bearing Surface）側から見た主磁極の端面は、再生素子側が狭幅でリターンヨーク側が広幅の逆台形形状に形成される。この主磁極を形成する方法には、主磁極となる磁性膜を成膜した後、ドライプロセスによって磁性膜をエッチングして主磁極の形に整える方法と、めっきによって形成する方法がある（特許文献１）。
【０００３】
ドライプロセスによる場合は、ＦＩＢ（Focused Ion Beam etching)やイオンミリングが利用されるが、ＦＩＢによる場合は量産性に劣るという問題があり、イオンミリングによる場合は磁極の形状を高精度に形成することが困難であるという問題がある。
これに対して、めっき方法による場合は、主磁極の形状や寸法がレジストパターンによって決まるから、レジストパターンを高精度に形成することによって、磁極の形状を高精度に制御できるという利点がある。
【特許文献１】特開２００６−３２２０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、めっきによって主磁極を形成する場合は、下層の再生ヘッドとの間の絶縁層上に無電解めっき皮膜等のめっきベースを形成し、このめっきベース上にレジスト層を形成し、このレジストを露光および現像して所定のレジストパターンを形成した後、めっきベースをシード層として電解めっきにより主磁極を形成している。
しかるに、上記無電解めっき皮膜等のめっきベースに対するレジストの密着力が十分でなく、レジストが一部剥離するなどし、この剥離部分の隙間に電解めっき皮膜が薄く浸透して形成されるなどし、これにより主磁極の逆台形状の形状が正確に形成されないという課題が生じている。
【０００５】
本願は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、レジストパターンを使用してめっきにより垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成するといった場合に、レジストパターンとめっきベースとの密着性を良好にでき、めっきパターンの断面形状を正確に形成できるめっき方法および磁極形成方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示のめっき方法は、めっきベース上にレジストパターンを形成して所定のめっき層を形成するめっき方法であって、前記めっきベース上に、分子接着剤であるアルコキシシリルプロピルアミノトリアジンジチオールを溶剤に溶解したアルコキシシリルプロピルアミノトリアジンジチオール溶液を塗布した後、溶剤を揮発させて分子接着剤層を形成する工程と、前記分子接着剤層を介して前記めっきベース上にレジストを塗布し、該レジストを所定のパターンに露光現像してめっきベースの一部を露出させる工程と、前記めっきベースの露出部上に前記分子接着剤層を介してめっきする工程とを有することを特徴とする。
【０００７】
形成した前記分子接着剤層をイソプロピルアルコールで洗浄することを特徴とする。
１５０℃〜１８０℃の温度範囲で加熱して溶剤を揮発させて前記分子接着剤層を形成することを特徴とする。
前記分子接着剤層のアルコキシシリルプロピルアミトリアジンジチオールの硫黄分子が前記レジストと結合していることを特徴とする。
【０００８】
また、開示の磁極形成方法は、めっきベース上にレジストパターンを形成して磁極をめっきで形成する磁極形成方法であって、前記めっきベース上に、分子接着剤であるアルコキシシリルプロピルアミノトリアジンジチオールを溶剤に溶解したアルコキシシリルプロピルアミノトリアジンジチオール溶液を塗布した後、溶剤を揮発させて分子接着剤層を形成する工程と、前記分子接着剤層を介して前記めっきベース上にレジストを塗布し、該レジストを前記磁極のパターンに露光現像してめっきベースの一部を露出させる工程と、前記めっきベースの露出部上に前記分子接着剤層を介してめっきする工程とを有することを特徴とする。
垂直磁気ヘッドの主磁極を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
開示のめっき方法によれば、レジストパターンを使用してめっきにより垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成するといった場合に、レジストパターンとめっきベースとの密着性を良好にでき、めっきパターンの断面形状を正確に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るめっき方法を、薄膜磁気ヘッドの構成部分を形成する方法に適用した実施の形態について説明する。
図１は、垂直磁気記録型の薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
この薄膜磁気ヘッドは、記録ヘッドとして主磁極１０、トレーリングシールド１３、リターンヨーク１４および記録用コイル１６を備え、再生ヘッドとして、ＭＲ素子２０、上部シールド２２および下部シールド２４を備える。
上部シールド２２と主磁極１０との間にはアルミナからなる絶縁層２６が設けられ、主磁極１０とコイル１６との間、コイル１６とリターンヨーク１４との間、ＭＲ素子２０と上部シールド２２および下部シールド２４との間もアルミナ等からなる絶縁層が設けられている。
【００１１】
薄膜磁気ヘッドは、Al2O3-TiC基板上に、シールド層２２、２４やＭＲ素子２０、主磁極１０、コイル１４、リターンヨーク１６等を、順次、積層するように成膜し、所定のパターンにパターニングして形成される。
前述したように、垂直磁気記録型の薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体に対向する主磁極１０の端面は、再生素子側が幅狭で、リターンヨーク側が幅広となる逆台形状に形成される。
【００１２】
本実施形態の薄膜磁気ヘッドの構成において特徴的な点は、主磁極１０の下地層となるめっきベース１１上に分子接着剤層１５（図３、図４）を形成するのである。
図２は、薄膜磁気ヘッドの主磁極１０を形成する工程を示す。図２は図１のＡ部分を端面方向から見た状態を示す。
図２(a)は、絶縁層２６を成膜した後、絶縁層２６の表面に密着層１２を成膜し、次いでめっきベース１１を成膜した状態を示す。密着層１２はめっきベース１１を絶縁層２６の表面に密着させるためのものである。密着層１２は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎｂ等をスパッタリングあるいは蒸着して形成される。
【００１３】
めっきベース１１を形成する材料として、本実施形態ではＲｕ（ルテニウム）を使用した。めっきベース１１は、ルテニウム金属をスパッタリングあるいは蒸着して形成する。めっきベース１１はめっきシード層として使用するものであり、所定の電気抵抗値が得られる厚さ、たとえば５００オングストローム程度の厚さに形成すればよい。なお、めっきベース１１はルテニウム金属に限られない。
【００１４】
次に、本実施の形態では、めっきベース１１上に、上記のように分子接着剤層１５（図４）を形成する。
分子接着剤層１５は、分子接着剤であるアルコキシシリルプロピルアミノトリアジンジチオール（以下ＴＥＳＴＤと表記する）を溶剤に溶解したＴＥＳＴＤ溶液を塗布した後、溶剤を揮発させて分子接着剤層を形成する。
めっきベース１１上にＴＥＳＴＤ溶液を塗布するには、ＴＥＳＴＤ溶液中にめっきベースを含む素材を浸漬するようにするとよい。あるいは、めっきベース１１上にＴＥＳＴＤ溶液をスピンコートするようにしてもよい。
なお、溶剤を揮発させる場合、１５０℃〜１８０℃程度の温度で加熱するとよい。加熱時間は５分〜１０分程度でよい。
【００１５】
ＴＥＳＴＤは各種アルコール類に溶解するので、アルコール類を溶媒としてＴＥＳＴＤ溶液を作成するとよい。この場合のＴＥＳＴＤの濃度は、０．１〜１００ｇ／ｌ程度が好ましい。
上記溶媒を揮発させ、乾燥させた後、分子接着剤層１５表面をアルコールで洗浄するとよい。乾燥した分子接着剤層１５の表面には、各種の残渣が存在しているので、これをアルコールで洗浄して除去するのである。アルコールとしては、イソプロピルアルコールを用いると、ムラなく洗浄が行え、均一な厚さの分子接着剤層１５とすることができて好適であった。
【００１６】
ＴＥＳＴＤは、次の〔化１〕の分子式を有し、めっきベース１１に対し、アルコキシシリル基側で強固に密着する（図４）。
【００１７】
【化１】
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【００１８】
次に、図２(b)は、めっきベース１１の表面に分子接着剤層（分子接着剤層は単分子膜程度の極めて薄い層であるので、図２では図示を省略した）を介してレジストパターン３０を形成した状態を示す。めっきベース１１の表面にレジストをコーティングし、主磁極１０を形成するパターンにしたがってレジストを露光および現像し、主磁極１０の先端部分については断面形状が逆台形状となるように凹部３０ａを形成する。凹部３０ａの内底面には、ルテニウムからなるめっきベース１１が露出する（ただし、めっきベース１１の表面には分子接着剤層が存在する）。
図５に示すように、分子接着剤層１５のアルコキシシリルプロピルアミトリアジンジチオールの硫黄分子がレジストパターン３０のレジストと強固に結合している。
このように、めっきベース１１とレジストパターン３０とは分子接着剤層１５を介して強固に接合し、剥離現象は生じない。
【００１９】
レジストパターン３０を形成した後、レジストに親水処理を施す。図２(c)は、親水処理としてレジストにＯ2プラズマ処理を施している状態を示す。
レジストにＯ2プラズマ処理を施すと、レジストパターン３０の表面が疎水性から親水性に変化するとともに、凹部３０ａが形成された部位については、凹部３０ａの底面に露出するめっきベース１１のルテニウムが酸化されてＲｕＯ4となり、このＲｕＯ4が揮発して凹部３０ａの内壁面に揮発物１１ａとして付着する。
【００２０】
本実施形態でめっきベース１１として使用しているルテニウムは、酸化物（ＲｕＯ4）が揮発性を有するものであり、親水処理の際に生じたＲｕＯ4は凹部３０ａの内壁面に付着するようになる。
こうして、親水処理によって凹部３０ａの内壁面に揮発物１１ａが付着するようになるが、凹部３０ａの内壁面に揮発物１１ａが付着するとレジストパターン３０に親水処理を施しても、レジストパターン３０に形成された凹部３０ａ等のパターンが変形しなくなる。レジストパターン３０に親水処理を施すと、通常は、レジストが揮発してレジストパターン３０に所定のパターンに形成された凹部（凹溝）の幅が広がったりするが、めっきベース１１から揮発物を揮発させると凹部の幅が広がったりする作用が抑制されるようになる。
【００２１】
上記のようにして、レジストパターン３０に親水処理を施した後、めっきベース１１をめっき給電層として電解めっきを施し、凹部３０ａ内に磁性膜（高飽和磁束密度膜）３２を盛り上げるように形成する。図２(d)が、磁性膜３２をめっきにより形成した状態を示す。
なお、親水処理を施した後、めっき前処理として希酸などにより揮発性金属層１１の表面を活性化するようにしてもよい。また、凹部３０ａに磁性膜３２を形成する方法としては、電解めっきに限らず、無電解めっきによることも可能である。電解めっきによる場合も、直流電流あるいはパルス電流等、電流の印加方法は適宜選択可能である。
また、磁性膜３２としては、薄膜磁気ヘッドの構成部分についての所望の特性に応じて、FeCo、FeCoα（α＝Pd、Pt、Rh、Mo、Zr）、CoNiFe、NiFe、NiFeα（α＝Pd、Pt、Rh、Mo、Zr）などを選択して使用することができる。
【００２２】
上記のように、レジストパターン３０は分子接着剤層１５を介してめっきベース１１に強固に接合していて、両者間に剥離などが生じていない。したがって、レジストパターン３０の凹部３０ａ内に電解めっきによって主磁極３２を形成する際、従来のようにめっき皮膜がレジストパターンとめっきベースとの間の隙間に浸透して形成されるなどの不具合が解消され、主磁極３２を逆台形状の所望の形状に正確に形成することができる。
【００２３】
図６(a)は、めっきべースとレジストパターンとの間に分子接着剤層を形成しない、従来法によって形成した主磁極部分の平面図と断面図であり、図６(b)は、両者間に分子接着剤層を形成した本実施の形態における主磁極部分の平面図と断面図である。
図６(a)の平面図において、主磁極部分の周囲に、剥離部分にめっき皮膜が浸透して形成されたことによる変色が見られる。そして、同図右端のものの主磁極は、その断面形状が、上記めっき皮膜の浸透により基部側が細くなり、所望の逆台形状の断面形状が得られていない。これに比し、図６(b)の本実施形態のものでは、平面図において上記変色は見られず、また、断面図からわかるように、所望の逆台形状の断面形状をなす主磁極が得られた。
【００２４】
次に、図２(e)は、磁性膜３２を形成した後、レジストパターン３０を除去した状態を示す。レジストパターン３０は化学的に溶解して除去することができる。レジストパターン３０を除去する際に、凹部３０ａの内側面に付着した揮発物（ＲｕＯ4）もレジストパターン３０とともに除去される。なお、仮に、揮発物が磁性膜３２の側面に部分的に付着して残留したとしても、揮発物は非磁性であり、薄膜磁気ヘッドの特性に影響を及ぼすことはない。
【００２５】
レジストパターン３０を除去した後、イオンミリングにより、絶縁層２６の表面に露出している部位のめっきベース１１と密着層１２とを除去する。図２(f)にめっきベース１１と密着層１２の不要部位を除去し、絶縁層２６上に主磁極１０が形成された状態を示す。イオンミリングによってめっきベース１１と密着層１２とを除去する際に、磁性膜３２が被着されている部位は、磁性膜３２によってその下地のめっきベース１１と密着層１２が遮蔽されており、めっきベース１１と密着層１２はきわめて薄く形成されているから、露出領域のめっきベース１１と密着層１２とは選択的に簡単に除去される。主磁極１０の下面側に残留するめっきベース１１についても、磁気ヘッドの特性に悪影響を与えることはない。
【００２６】
上記のように、本実施の形態では、めっきベース１１上にＴＥＳＴＤの分子接着剤層１５を介してレジストパターン３０を形成したので、めっきベース１１とレジストパターン３０とが強固に接合され、両者間に隙間などが生じることがないので、電解めっきによって主磁極３２を所望の断面逆台形状の形状に形成できる。
【００２７】
上述した実施形態は、垂直磁気記録ヘッドの主磁極１０を形成する際に本発明に係るめっきパターンの形成方法を適用した例であるが、本発明に係るめっきパターンの形成方法は、主磁極１０を形成する場合に限らず、薄膜磁気ヘッドの他の構成部分を形成する際にも利用することができる。
たとえば、図１で主磁極１０に対向して配置したトレーディングシールド１３をめっきによって形成する方法としても適用することもできる。
また、本発明に係るめっき方法は、水平磁気記録ヘッドの磁極を製造する方法にも利用することができる。
【００２８】
また、本発明に係るめっき方法は、上記薄膜磁気ヘッドの製造工程において利用する場合に限られるものではない。
図７は、多層配線基板の製造工程において、本発明に係るめっき方法を利用する例を示す。
図７(a)は、配線パターン７２が形成された下地層７０の表面にポリイミドフィルム等の絶縁層７４を形成し、レーザ加工等によって絶縁層７４にビア穴７４ａを形成した後、めっきベースとしての無電解めっき皮膜１１を成膜した状態を示す。
【００２９】
図７(b)は、無電解めっき皮膜１１を形成した後、この無電解めっき皮膜１１上に上記と同様にしてＴＥＳＴＤの分子接着剤層（図示せず）を形成し、無電解めっき皮膜１１上に分子接着剤層を介してレジストを被着し、レジストを露光および現像してレジストパターン７６を形成した状態を示す。レジストパターン７６は、絶縁層７４上で配線パターンを形成する部位を露出させるようにパターニングする。
そして、無電解めっき皮膜１１をめっきシード層としてレジストパターン７６に形成された凹部であるパターン溝７６ａに導体層７８がめっきにより盛り上げ形成する。
【００３０】
図７(c)が、パターン溝７６ａ内に導体層７８をめっき盛り上げした状態を示す。導体層７８は、電解銅めっきにより所定の厚さに銅を成膜して形成する。
次いで、レジストパターン７６を除去し、導体層７８によって被覆されていない部位の無電解めっき皮膜１１を除去することによって、絶縁層７４の表面に所要の配線パターン８０が形成される（図７(d)）。
【００３１】
こうして、絶縁層７４の表面に所定のパターンで配線パターン８０が形成され、上層の配線パターン８０と下層の配線パターン７２とがビア８０ａを介して電気的に接続された多層の配線基板を得ることができる。
この配線基板の製造方法においても、めっきベース１１上にＴＥＳＴＤの分子接着剤層を介してレジストパターン３０を密着性よく形成できるので、配線パターン８０を精度よく形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明方法によって製造した薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す説明図である。
【図３】めっきベース上にＴＥＳＴＤ溶液を塗布した状態の説明図である。
【図４】めっきベース上に分子接着剤層を形成した状態の説明図である。
【図５】めっきベース上に分子接着剤層を介してレジストパターンを形成した状態の説明図である。
【図６】従来法および本実施の形態による方法で主磁極を形成した場合の、主磁極の平面図と断面図である。
【図７】本発明に係るめっき方法の適用例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  主磁極
１１  めっきベース
１１ａ  揮発物
１２  密着層
１３  トレーディングシールド
１４  リターンヨーク
１５  分子接着剤層
２０  ＭＲ素子
２２  上部シールド
２２ａ  下部磁極
２４  下部シールド
２６  絶縁層
３０  レジストパターン
３０ａ  凹部
７０  下地層
７２  配線パターン
７４  絶縁層
７４ａ  ビア穴
７６  レジストパターン
７６ａ  パターン溝
７８  導体層
８０  配線パターン
【図１】
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【図２】
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【図７】
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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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