(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極を含む少なくとも２つの磁性層を有する薄膜磁気ヘッドにおける一方の磁極を形成する方法であって、
前記一方の磁極に対応する一方の磁性層をめっき法によって成膜する際に使用される電極膜を形成する工程と、
前記電極膜の上に、導電性で、且つフォトリソグラフィにおける露光用の光の反射を防止する機能を有する導電性反射防止膜を形成する工程と、
前記導電性反射防止膜の上に、フォトリソグラフィにより、前記一方の磁性層の形成用のフォトレジストパターンを形成する工程と、
前記フォトレジストパターンをマスクとして、めっき法によって前記一方の磁性層を成膜することにより、前記一方の磁極を形成する工程とを含み、
前記一方の磁極を形成する工程において、前記導電性反射防止膜の上に前記一方の磁性層を成膜することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法。
【請求項２】
前記導電性反射防止膜が磁性材料よりなることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法。
【請求項３】
磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する第１の磁極および第２の磁極を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１の磁性層および第２の磁性層と、この第１の磁性層および第２の磁性層の間に配設された薄膜コイルとを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記第１の磁極に対応する第１の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層の上にギャップ層とスロートハイトを規定する絶縁層とを形成する工程と、
前記絶縁層の上に前記薄膜コイルを形成する工程と、
前記第２の磁極に対応する第２の磁性層を形成する工程とを含み、
前記第２の磁性層を形成する工程が、
前記第２の磁性層をめっき法によって成膜する際に使用される電極膜を形成する工程と、
前記電極膜の上に、導電性で、且つフォトリソグラフィにおける露光用の光の反射を防止する機能を有する導電性反射防止膜を形成する工程と、
前記導電性反射防止膜の上に、フォトリソグラフィにより、前記第２の磁性層の形成用のフォトレジストパターンを形成する工程と、
前記フォトレジストパターンをマスクとして、めっき法によって前記第２の磁性層を成膜する工程とを含み、
前記第２の磁性層を成膜する工程において、前記導電性反射防止膜の上に前記第２の磁性層を成膜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４】
前記導電性反射防止膜が磁性材料よりなることを特徴とする請求項３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、少なくとも書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法、薄膜磁気ヘッドの製造方法および薄膜磁気ヘッドに関する。
【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。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）と記す。）素子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、異方性磁気抵抗（以下、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistive ）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大磁気抵抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive ）と記す。）効果を用いたＧＭＲ素子とがあり、ＡＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＡＭＲヘッドあるいは単にＭＲヘッドと呼ばれ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＧＭＲヘッドと呼ばれる。ＡＭＲヘッドは、面記録密度が１ギガビット／（インチ）2 を超える再生ヘッドとして利用され、ＧＭＲヘッドは、面記録密度が３ギガビット／（インチ）2 を超える再生ヘッドとして利用されている。
【０００３】
ＡＭＲヘッドは、ＡＭＲ効果を有するＡＭＲ膜を備えている。ＧＭＲヘッドは、ＡＭＲ膜を、ＧＭＲ効果を有するＧＭＲ膜に置き換えたもので、構造上はＡＭＲヘッドと同様である。ただし、ＧＭＲ膜は、ＡＭＲ膜よりも、同じ外部磁界を加えたときに大きな抵抗変化を示す。このため、ＧＭＲヘッドは、ＡＭＲヘッドよりも、再生出力を３〜５倍程度大きくすることができると言われている。
【０００４】
再生ヘッドの性能を向上させる方法としては、ＭＲ膜を変える方法がある。一般的に、ＡＭＲ膜は、ＭＲ効果を示す磁性体を膜としたもので、単層構造になっている。これに対して、多くのＧＭＲ膜は、複数の膜を組み合わせた多層構造になっている。ＧＭＲ効果が発生するメカニズムにはいくつかの種類があり、そのメカニズムによってＧＭＲ膜の層構造が変わる。ＧＭＲ膜としては、超格子ＧＭＲ膜、グラニュラ膜、スピンバルブ膜等が提案されているが、比較的構成が単純で、弱い磁界でも大きな抵抗変化を示し、量産を前提とするＧＭＲ膜としては、スピンバルブ膜が有力である。このように、再生ヘッドは、例えば、ＭＲ膜をＡＭＲ膜からＧＭＲ膜等の磁気抵抗感度の優れた材料に変えることで、容易に、性能を向上するという目的を達せられる。
【０００５】
再生ヘッドの性能を決定する要因としては、上述のような材料の選択の他に、パターン幅、特に、ＭＲハイトがある。ＭＲハイトは、ＭＲ素子のエアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）を言う。このＭＲハイトは、本来、エアベアリング面の加工の際の研磨量によって制御される。
【０００６】
一方、再生ヘッドの性能向上に伴って、記録ヘッドの性能向上も求められている。記録ヘッドの性能のうち、記録密度を高めるには、磁気記録媒体におけるトラック密度を上げる必要がある。そのために、上部磁極を形成する磁性層に対して、半導体加工技術を利用してサブミクロン加工を施して、狭トラック構造の記録ヘッドを実現することが望まれていた。
【０００７】
記録ヘッドの性能を決定するその他の要因としては、スロートハイトがある。スロートハイトは、エアベリング面から、薄膜コイルを電気的に分離する絶縁層のエッジまでの部分（本出願において磁極部分と言う。）の長さ（高さ）を言う。記録ヘッドの性能向上のためには、スロートハイトの縮小化が望まれている。このスロートハイトも、エアベアリング面の加工の際の研磨量によって制御される。
【０００８】
このように、薄膜磁気ヘッドの性能の向上のためには、記録ヘッドと再生ヘッドをバランスよく形成することが重要である。
【０００９】
ここで、図１７ないし図２５を参照して、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。
【００１０】
この製造方法では、まず、図１７に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）よりなる基板１０１上に、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）よりなる絶縁層１０２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、図１８に示したように、絶縁層１０２上に、再生ヘッド用の下部シールド層１０３を形成する。
【００１１】
次に、図１９に示したように、下部シールド層１０３上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍの厚みでスパッタ堆積し、シールドギャップ膜１０４を形成する。次に、シールドギャップ膜１０４上に、再生用のＭＲ素子を構成するためのＭＲ膜１０５を、数十ｎｍの厚みに形成し、高精度のフォトリソグラフィで所望の形状とする。次に、図２０に示したように、シールドギャップ膜１０４およびＭＲ膜１０５上に、シールドギャップ膜１０６を形成し、ＭＲ膜１０５をシールドギャップ膜１０４，１０６内に埋設する。
【００１２】
次に、図２１に示したように、シールドギャップ膜１０６上に、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いる磁気材料、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）からなる上部シールド兼下部磁極（以下、下部磁極と記す。）１０７を形成する。
【００１３】
次に、図２２に示したように、下部磁極１０７上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層１０８を形成し、この記録ギャップ層１０８上に、フォトレジスト層１０９を、高精度のフォトリソグラフィで所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１０９上に、例えばめっき法により、例えば銅（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１１０を形成する。
【００１４】
次に、図２３に示したように、フォトレジスト層１０９およびコイル１１０上に、フォトレジスト層１１１を、高精度のフォトリソグラフィで所定のパターンに形成する。次に、コイル１１０の平坦化およびコイル１１０間の絶縁化のために、例えば２５０°Ｃの温度で熱処理する。
【００１５】
次に、図２４に示したように、フォトレジスト層１１１上に、例えばめっき法により、例えば銅よりなる第２層目の薄膜コイル１１２を形成する。次に、フォトレジスト層１１１およびコイル１１２上に、フォトレジスト層１１３を、高精度のフォトリソグラフィで所定のパターンに形成し、コイル１１２の平坦化およびコイル１１２間の絶縁化のために、例えば２５０°Ｃの温度で熱処理する。
【００１６】
次に、図２５に示したように、コイル１１０，１１２よりも後方（図２５における右側）の位置において、磁路形成のために、記録ギャップ層１０８を部分的にエッチングする。次に、記録ギャップ層１０８、フォトレジスト層１０９，１１１，１１３上に、記録ヘッド用の磁気材料、例えばパーマロイからなる上部ヨーク兼上部磁極（以下、上部磁極と記す。）１１４を形成する。この上部磁極１１４は、コイル１１０，１１２よりも後方の位置において、下部磁極１０７と接触し、磁気的に連結している。次に、上部磁極１１４をマスクとして、イオンミリングによって、記録ギャップ層１０８と下部磁極１０７を、約０．５μｍ程度エッチングした後、上部磁極１１４上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１１５を形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのトラック面（エアベアリング面）１２０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００１７】
完成した状態の薄膜磁気ヘッドを、図２６および図２７に示す。図２６は、トラック面１２０に垂直な薄膜磁気ヘッドの断面を示し、図２７は、磁極部分のトラック面１２０に平行な断面を拡大して示している。図２６において、ＴＨは、スロートハイトを表し、ＭＲ−Ｈは、ＭＲハイトを表している。また、図２７において、Ｐ２Ｗは、磁極幅を表し、Ｐ２Ｌは、磁極の厚さを表している。
【００１８】
薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因として、スロートハイトやＭＲハイト等の他に、図２６においてθで示したようなエイペックスアングル（Apex Angle）がある。このエイペックスアングルは、フォトレジスト層１０９，１１１，１１３のトラック面側の側面の角部を結ぶ直線と上部磁極１１４の上面とのなす角度をいう。
【００１９】
図２７に示したように、上部磁極１１４、記録ギャップ層１０８および下部磁極１０７の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム（Trim）構造と呼ばれる。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。なお、図２７に示したように、ＭＲ膜１０５の側方には、リード層１２１が設けられている。
【００２０】
このようにして製造される複合型薄膜磁気ヘッドでは、特に、記録ヘッドと再生ヘッドの位置関係に多くの問題点があり、その問題点によって、複合型薄膜磁気ヘッド全体の特性劣化や信頼性の問題が発生し、歩留りが著しく低くなることがしばしば生じていた。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
薄膜磁気ヘッドの性能を向上させるには、図２６および図２７に示したようなスロートハイトＴＨ、ＭＲハイトＭＲ−Ｈ、エイペックスアングルθ、磁極幅Ｐ２Ｗおよび磁極長Ｐ２Ｌを正確に形成することが重要である。
【００２２】
本出願では、特に、磁極幅Ｐ２Ｗの正確な制御に関する問題点（以下、第１の問題点と言う。）と、スロートハイトＴＨの正確な制御に関する問題点（以下、第２の問題点と言う。）とを取り上げる。
【００２３】
まず、第１の問題点について説明する。磁極幅Ｐ２Ｗは、記録ヘッドのトラック幅を決定するため、正確な形成が要求される。特に、近年は、高面密度記録を可能とするため、すなわち、狭トラック構造の記録ヘッドを形成するために、１．０μｍ以下の寸法が要求される。そのためには、磁極幅Ｐ２Ｗを決定する上部磁極を、微細に形成することが要求される。
【００２４】
上部磁極を形成する方法としては、例えば、特開平７−２６２５１９号公報に示されるように、フレームめっき法が用いられる。フレームめっき法を用いて上部磁極１１４を形成する場合は、まず、フォトレジスト層１０９，１１１，１１３で覆われて山状に盛り上がったコイル部分（以下、エイペックス部と言う。）の上に全体的に、例えばパーマロイよりなる薄い電極膜を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィによりパターニングして、めっきのためのフレーム（外枠）を形成する。そして、先に形成した電極膜をシード層として、めっき法によって上部磁極を形成する。
【００２５】
ところで、エイペックス部では、例えば７〜１０μｍ以上の高低差がある。このエイペックス部上に、フォトレジストを３〜４μｍの厚みで塗布する。エイペックス部上のフォトレジストの膜厚が最低３μｍ以上必要であるとすると、流動性のあるフォトレジストは低い方に集まることから、エイペックス部の下方では、例えば８〜１０μｍ以上の厚みのフォトレジスト膜が形成される。
【００２６】
前述のように狭トラックを形成するためには、フォトレジスト膜によって１．０μｍ程度の幅のパターンを形成する必要がある。従って、８〜１０μｍ以上の厚みのあるフォトレジスト膜によって、１．０μｍ程度の幅の微細なパターンを形成する必要が生じるが、これは、極めて難しかった。
【００２７】
しかも、フォトリソグラフィの露光時に、露光用の光が、例えばパーマロイよりなる電極膜で反射し、この反射光によってもフォトレジストが感光して、フォトレジストパターンのくずれ等が生じる。その結果、上部磁極の側壁が丸みを帯びた形状になる等、上部磁極を所望の形状に形成できなくなる。このように、従来は、磁極幅を正確に制御して、狭トラック構造とするための上部磁極を精度よく形成することが極めて難しかった。
【００２８】
また、フレームめっき法により上部磁極を形成する場合には、フォトレジストパターンにおける側壁と電極膜との境界部の近傍部分のような細部において、上部磁極を正確に形成することが難しいと共に、成分が不均一になるおそれがあるという問題点がある。
【００２９】
なお、特開平９−１８０１２７号公報には、コア用マスクとなるフォトレジストを塗布する前に反射防止膜を形成しておき、この反射防止膜上にフォトレジストを塗布することで、反射光の影響を受けずに高い寸法精度で、コア用マスクを形成できるようにした技術が示されている。
【００３０】
しかしながら、この技術でも、フレームめっき法により上部磁極を形成する場合に、細部において上部磁極を正確に形成することが難しいと共に、成分が不均一になるおそれがあるという問題点を解決することはできない。
【００３１】
次に、第２の問題点（スロートハイトＴＨの正確な制御に関する問題点）について説明する。従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、コイル１１０，１１２を形成する際に、２５０°Ｃ程度の温度による熱処理を行っている。この熱処理の工程で、フォトレジスト層１０９，１１１，１１３のメルト現象により、フォトレジスト層１０９，１１１，１１３の端縁の位置変動（パターンシフト）およびプロファイル悪化が生じる。特に、フォトレジスト層１０９，１１１，１１３は、厚く形成されているので、位置変動が大きくなる。
【００３２】
記録ヘッドの性能向上のためには、スロートハイトの縮小化が望まれており、特に、今後の高周波用の複合型薄膜磁気ヘッドでは、１．０μｍ以下が要求されている。ところが、従来の薄膜磁気ヘッドでは、スロートハイトは、フォトレジスト層１０９の磁極部分側の端縁で規定されているため、上述のようにフォトレジスト層１０９の端縁の位置変動が生じると、スロートハイトを正確に制御できないという問題が発生することになる。
【００３３】
更に、フォトレジスト層１０９，１１１，１１３の端縁の位置変動が生じると、例えば、エアベアリング面の加工の際にフォトレジスト層１０９の端縁の位置を基準にしてＭＲハイトを制御する場合には、ＭＲハイトを正確に制御できないという問題が発生することになる。
【００３４】
なお、ＭＲハイトは、ＭＲ膜１０５の抵抗値をモニタしながらエアベアリング面の加工を行うことで、正確に制御することが可能である。ＭＲ膜１０５の抵抗値をスロートハイトに換算して、スロートハイトを制御することも可能であるが、スロートハイトを正確に制御できるためには、ＭＲ膜１０５とフォトレジスト層１０９との間にアライメント誤差が生じないことが必要であり、上述のようにフォトレジスト層１０９，１１１，１１３の端縁の位置変動が生じる場合には、ＭＲ膜１０５の抵抗値をスロートハイトに換算して、スロートハイトを正確に制御することはできない。
【００３５】
更に、フォトレジスト層１０９，１１１，１１３の端縁の位置変動およびプロファイル悪化が生じると、エイペックスアングルが変動して、エイペックスアングルを正確に制御できないという問題が発生することになる。
【００３６】
また、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、めっき法によりコイル１１０，１１２を形成する際におけるシード層のエッチングの際や、トリム構造を形成するために記録ギャップ層１０８と下部磁極１０７をエッチングする際に、スロートハイトを規定するフォトレジスト層１０９もエッチングされてしまい、フォトレジスト層１０９の磁極部分側の端縁の位置が１〜２μｍ程度後退する現象が発生し、これによっても、スロートハイトの正確な制御が困難になるという問題点があた。
【００３７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、磁極幅の正確な制御を可能にした薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法、薄膜磁気ヘッドの製造方法および薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
【００３８】
本発明の第２の目的は、上記第１の目的に加え、スロートハイトの正確な制御を可能にした薄膜磁気ヘッドの製造方法および薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
【００３９】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法は、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極を含む少なくとも２つの磁性層を有する薄膜磁気ヘッドにおける一方の磁極を形成する方法であって、一方の磁極に対応する一方の磁性層をめっき法によって成膜する際に使用される電極膜を形成する工程と、電極膜の上に、導電性で、且つフォトリソグラフィにおける露光用の光の反射を防止する機能を有する導電性反射防止膜を形成する工程と、導電性反射防止膜の上に、フォトリソグラフィにより、一方の磁性層の形成用のフォトレジストパターンを形成する工程と、フォトレジストパターンをマスクとして、めっき法によって一方の磁性層を成膜することにより、一方の磁極を形成する工程とを含むものである。
【００４０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法では、一方の磁極を形成する工程の前に、フォトレジストパターンをマスクとして、導電性反射防止膜を除去する工程を含んでもいてもよい。導電性反射防止膜を除去する工程においては、例えば反応性イオンエッチングが用いられる。
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法では、導電性反射防止膜が、非磁性材料、例えば、チッ化チタン等の非磁性のチッ化物よりなるようにしてもよい。
【００４１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法では、一方の磁極を形成する工程において、導電性反射防止膜の上に一方の磁性膜を成膜するようにしてもよい。
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法では、導電性反射防止膜が磁性材料よりなるようにしてもよい。
【００４２】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する第１の磁極および第２の磁極を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１の磁性層および第２の磁性層と、この第１の磁性層および第２の磁性層の間に配設された薄膜コイルとを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、第１の磁極に対応する第１の磁性層を形成する工程と、第１の磁性層の上にギャップ層とスロートハイトを規定する絶縁層とを形成する工程と、絶縁層の上に前記薄膜コイルを形成する工程と、第２の磁極に対応する第２の磁性層を形成する工程とを含み、
第２の磁性層を形成する工程が、第２の磁性層をめっき法によって成膜する際に使用される電極膜を形成する工程と、電極膜の上に、導電性で、且つフォトリソグラフィにおける露光用の光の反射を防止する機能を有する導電性反射防止膜を形成する工程と、導電性反射防止膜の上に、フォトリソグラフィにより、第２の磁性層の形成用のフォトレジストパターンを形成する工程と、フォトレジストパターンをマスクとして、めっき法によって第２の磁性層を成膜する工程とを含むものである。
【００４３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第２の磁性層を成膜する工程の前に、フォトレジストパターンをマスクとして、導電性反射防止膜を除去する工程を含んでもいてもよい。導電性反射防止膜を除去する工程においては、例えば反応性イオンエッチングが用いられる。
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、導電性反射防止膜が、非磁性材料、例えば、チッ化チタン等の非磁性のチッ化物よりなるようにしてもよい。
【００４４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの形成方法では、第２の磁性層を成膜する工程において、導電性反射防止膜の上に第２の磁性膜を成膜するようにしてもよい。
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、導電性反射防止膜が磁性材料よりなるようにしてもよい。
【００４５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、絶縁層が無機系絶縁膜で形成されるようにしてもよい。
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、更に、読み出し用の磁気抵抗素子を形成する工程を含んでいてもよい。
【００４６】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する第１の磁極および第２の磁極を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１の磁性層および第２の磁性層と、この第１の磁性層および第２の磁性層の間に配設された薄膜コイルとを有する薄膜磁気ヘッドであって、ギャップ層と第２の磁性層との間に、導電性で、且つフォトリソグラフィにおける露光用の光の反射を防止する機能を有する導電性反射防止膜が配設されているものである。
【００４７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、導電性反射防止膜が磁性材料よりなるようにしてもよい。
また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、導電性反射防止膜の膜厚が２０〜２００ｎｍであるのが好ましい。
また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、スロートハイトを規定する絶縁層を有し、この絶縁層が無機系絶縁膜で形成されていてもよい。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図１ないし図１４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１ないし図１３において、（ａ）はトラック面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のトラック面に平行な断面を示している。
【００４９】
本実施の形態に係る製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）からなる基板１上に、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）よりなる絶縁層２を、約３〜５μｍ程度の厚みで堆積する。次に、図２に示したように、絶縁層２上に、フォトレジスト膜をマスクとして、めっき法にて、パーマロイ（ＮｉＦｅ）を約３μｍの厚みで選択的に形成して、再生ヘッド用の下部シールド層３を形成する。
【００５０】
次に、図３に示したように、下部シールド層３上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍの厚みでスパッタ堆積し、シールドギャップ膜４を形成する。次に、シールドギャップ膜４上に、再生用のＭＲ素子を構成するためのＭＲ膜５を、１０ｎｍ以下の厚みに形成し、高精度のフォトリソグラフィで所望の形状とする。次に、シールドギャップ膜４およびＭＲ膜５上に、シールドギャップ膜６を形成して、ＭＲ膜５をシールドギャップ膜４，６内に埋設する。
【００５１】
次に、図４に示したように、シールドギャップ膜６上に、例えばパーマロイよりなる上部シールド兼下部磁極（以下、下部磁極と記す。）７を、約３〜４μｍの厚みで選択的に形成する。下部磁極７は、本発明における第１の磁極および第１の磁性層に対応する。
【００５２】
次に、下部磁極７上に、無機系絶縁膜、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）を約１〜２μｍの厚みで形成した後、テーパエッチングを施して、選択的にパターニングして、エイペックスアングルとスロートハイトを規定するための絶縁層８を形成する。なお、絶縁層８としては、シリコン酸化膜に限らず、アルミナ膜や、シリコンチッ化膜（ＳｉＮ）等の他の無機系絶縁膜を用いてもよい。また、上記膜はスパッタまたはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法にて形成してもよい。次に、下部磁極７および絶縁層８上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層９を形成する。
【００５３】
次に、図５に示したように、記録ギャップ層９上に、例えば電解めっき法により、例えば銅（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１０を２〜３μｍの厚みで形成する。
【００５４】
次に、図６に示したように、記録ギャップ層９およびコイル１０上に、フォトレジスト層１１を、高精度のフォトリソグラフィで所定のパターンに形成する。次に、コイル１０の平坦化およびコイル１０間の絶縁化のために、例えば２５０°Ｃの温度で熱処理する。
【００５５】
次に、フォトレジスト層１１上に、例えば電解めっき法により、例えば銅よりなる第２層目の薄膜コイル１２を２〜３μｍの厚みで形成する。次に、フォトレジスト層１１およびコイル１２上に、フォトレジスト層１３を、高精度のフォトリソグラフィで所定のパターンに形成し、コイル１２の平坦化およびコイル１２間の絶縁化のために、例えば２５０°Ｃの温度で熱処理する。
【００５６】
次に、図７に示したように、コイル１０，１２よりも後方（図７（ａ）における右側）の位置において、磁路形成のために、記録ギャップ層９を部分的にエッチングする。次に、上部磁極を形成する前に、高飽和磁束密度材のＮｉＦｅ系合金を、例えばスパッタリングにより、約７０ｎｍの厚みで形成して、電解めっき法におけるシード層となる電極膜１４を形成する。
【００５７】
次に、電極膜１４上に、非磁性材料よりなり、導電性を有し、且つフォトリソグラフィにおける露光用の光の反射を防止する反射防止機能を有する反射防止膜１５を、例えばスパッタリングにより、２０〜２００ｎｍの厚みで形成する。このような反射防止膜１５としては、例えばチッ化チタン（ＴｉＮ）膜がある。チッ化チタン膜は、膜厚に応じて、表面の色が薄い黄色から濃い黄色に変化し、このことから、反射防止機能を有することが分かる。なお、本実施の形態における反射防止膜１５は、チッ化チタン膜に限らず、非磁性で、導電性を有し、反射防止機能を有するものであればよい。このような膜としては、チッ化タンタル（ＴａＮ）等、いくつかの非磁性の金属チッ化物の膜がある。また、フォトリソグラフィにおける露光用の光としては、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）が用いられるが、これに限らず、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線カットの広帯域光、広帯域光、紫外線、エキシマレーザ等のレーザ光、Ｘ線、電子線等でもよい。
【００５８】
次に、図８に示したように、反射防止膜１５上に、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィによりパターニングして、フレームめっき法によって上部磁極を形成するためのフレーム（外枠）となるフォトレジストパターン１６を形成する。
【００５９】
次に、図９に示したように、フォトレジストパターン１６をマスクとして、ドライエッチング、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、反射防止膜１５を選択的にエッチングして、上部磁極を形成する部分における反射防止膜１５を除去する。なお、反応性イオンエッチングにおける反応性ガスとしては、例えば塩素系ガスを用いる。なお、反応性イオンエッチングの代わりに、イオンミリング等の他のドライエッチングを用いてもよい。
【００６０】
次に、図１０に示したように、フォトレジストパターン１６をマスクとし、先に形成した電極膜１４をシード層として、電解めっき法によって、上部ヨーク兼上部磁極（以下、上部磁極と記す。）１７を、約３〜５μｍの厚みに形成する。上部磁極１７は、本発明における第２の磁極および第２の磁性層に対応する。この上部磁極１７は、コイル１０，１２よりも後方の位置において、下部磁極７と接触し、磁気的に連結されている。次に、図１１に示したように、フォトレジストパターン１６を除去する。
【００６１】
次に、図１２に示したように、上部磁極１７をマスクとして、例えばイオンミリングによって、記録ギャップ層９と下部磁極７を、約０．５μｍ程度エッチングして、トリム構造を形成する。このとき、フォトレジストパターン１６の下に存在していた反射防止膜１５および電極膜１４も除去される。
【００６２】
次に、図１３に示したように、上部磁極１７上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１８を形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのトラック面（エアベアリング面）を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００６３】
図１４は、本実施の形態に係る製造方法によって製造される薄膜磁気ヘッドの平面図である。なお、この図では、オーバーコート層１８を省略している。また、この図は、スライダの機械加工を行う前の状態を表している。この図において、ＴＨはスロートハイトを表しており、このスロートハイトＴＨは、絶縁層８の磁極部分側の端縁によって規定される。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、上部磁極１７を電解めっき法で形成する場合のフレーム（外枠）となるフォトレジストパターン１６を形成する前に、シード層となる電極膜１４上に反射防止膜１５を形成し、この反射防止膜１５上に、フォトレジストパターン１６を形成するようにしたので、フォトリソグラフィの露光時に、露光用の光が、電極膜１４で反射し、この反射光によってフォトレジストパターンのくずれ等の悪影響が生じることを防止することができる。その結果、上部磁極１７の側壁が丸みを帯びずに垂直に形成される等、上部磁極１７を所望の形状に正確に形成することが可能となる。このように、本実施の形態によれば、磁極幅を正確に制御でき、狭トラック構造とするための上部磁極１７を精度よく形成することが可能となる。また、本実施の形態によれば、精度よく形成された上部磁極１７をマスクとして記録ギャップ層９と下部磁極７をエッチングすることにより、正確に、所望の形状のトリム構造を形成できるので、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。
【００６５】
なお、反射防止膜１５は、それがない場合に比べて、数％程度反射率を低減するだけでも、露光用の光の反射光による悪影響の防止に効果を発揮する。反射防止膜１５としてチッ化チタン膜を用いた場合、反射率の低減率は、厚みに応じて変化するが、１０〜７０％程度の反射率の低減率の実現が可能である。特に、チッ化チタン膜では、膜厚を５０〜１００ｎｍ程度にすると、表面が濃い黄色に変色し、反射率の低減率が大きくなる。
【００６６】
また、反射防止膜１５としてチッ化チタン膜を用いた場合、上部磁極１７を形成する部分における反射防止膜１５は、フォトレジストパターン１６をマスクとしたエッチングにより、あるいは選択エッチングにより、正確に除去できるので、電極膜１４をシード層として、サブミクロン幅で、正確に上部磁極１７を形成することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では，反射防止膜１５を、導電性を有するものとしたので、フレームめっき法によって上部磁極１７を形成する際に、図１０（ｂ）に示したように、フォトレジストパターン１６と電極膜１４の間に、導電性を有する反射防止膜１５が残り、この反射防止膜１５がめっきを行う際の電極の一部として機能する。そのため、フォトレジストパターン１６における側壁と電極膜１４との境界部の近傍部分のような細部においても、十分な電流の流れ込みが期待でき、上部磁極１７を正確に形成することが可能となると共に、成分を均一にすることが可能となる。その結果、上部磁極１７において、磁気ヘッドとして重要な磁区構造を所望のものとすることが可能となる。
【００６８】
また、反射防止膜１５としてチッ化チタン膜を用いると、フォトレジストがシャープに切れるので、フォトレジストパターン１６におけるスカム（レジスト残り）を防止でき、特に、磁極幅を正確に制御でき、狭トラック構造とするための上部磁極１７を精度よく形成することが可能となる。
【００６９】
また、本実施の形態では、スロートハイトを規定する絶縁層８を、無機系絶縁膜で形成したので、コイル１０，１２を形成する際の２５０°Ｃ程度の温度による熱処理によって、絶縁層８の端縁の位置変動（パターンシフト）およびプロファイル悪化が生じることがない。そのため、スロートハイトの正確な制御が可能になる。更に、ＭＲハイトの正確な制御や、エイペックスアングルの正確な制御も可能となる。
【００７０】
また、本実施の形態では、スロートハイトを規定する絶縁層８を、無機系絶縁膜で形成したので、めっき法によりコイル１０，１２を形成する際におけるシード層のエッチングの際や、トリム構造を形成するために記録ギャップ層９と下部磁極７をエッチングする際における絶縁層８の位置変動がなく、これによっても、スロートハイトの正確な制御が可能となる。
【００７１】
このようにして、本実施の形態によれば、磁極幅、スロートハイト、ＭＲハイトおよびエイペックスアングルが正確に制御され、且つ狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止できる、高性能の狭トラック構造の薄膜磁気ヘッドを製造することが可能となる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、下部磁極（上部シールド）７とコイル１０，１２の間に、薄い記録ギャップ層９の他に、厚い絶縁層８を形成できるので、下部磁極（上部シールド）７とコイル１０，１２との間に、大きな絶縁耐圧を得ることができると共に、コイル１０，１２からの磁束を漏れを低減することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態において、上部磁極１７には、例えばＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０％，Ｆｅ：２０％）が用いられるが、これに限らず、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：５０％，Ｆｅ：５０％）、チッ化鉄（ＦｅＮ）、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等の高飽和磁束密度材を用いてもよいし、これらの材料を２種類以上重ねて使用してもよい。また、下部磁極７としても、ＮｉＦｅと上記の高飽和磁束密度材を重ねた磁性材料を用いてもよい。
【００７４】
次に、図１５および図１６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１５および図１６において、（ａ）はトラック面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のトラック面に平行な断面を示している。
【００７５】
本実施の形態では、反射防止膜１５を、磁性材料よりなり、導電性を有し、且つフォトリソグラフィにおける露光用の光の反射を防止する反射防止機能を有するものとしている。このような反射防止膜１５を形成する材料としては、例えば、ＦｅＮや、ＦｅＭｅＮ（Ｍｅ＝Ｚｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｂ，Ｓｉ，Ａｌ等）がある。
【００７６】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、フォトレジストパターン１６を形成するまでの工程は、第１の実施の形態と同様に、図１〜図８を参照して説明した通りである。
【００７７】
本実施の形態では、図１５に示したように、フォトレジストパターン１６を形成した後、反射防止膜１５を除去せずに、フォトレジストパターン１６をマスクとし、電極膜１４および反射防止膜１５をシード層として、電解めっき法によって、上部磁極１７を形成する。
【００７８】
本実施の形態におけるその後の工程は、第１の実施の形態と同様に、図１１〜図１３を参照して説明した通りである。ただし、本実施の形態では、磁極部分において、電極膜１４上に反射防止膜１５が残るので、オーバーコート層１８形成後の状態は、図１６に示したようになる。
【００７９】
本実施の形態によれば、反射防止膜１５を、導電性を有し、且つフォトリソグラフィにおける露光用の光の反射を防止する反射防止機能を有すると共に、磁性を有するものとしたので、反射防止膜１５を除去せずに、反射防止膜１５を電極（シード層）として、電解めっき法により上部磁極１７を形成でき、更に、残った反射防止膜１５を上部磁極の一部として使用することができる。従って、本実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べて、反射防止膜１５を除去する工程の分だけ、工程を少なくすることができる。
【００８０】
また、本実施の形態によれば、反射防止膜１５を除去しないことから、フォトレジストパターン間の反射防止膜の残りを防止できるので、細部においても上部磁極１７を正確に形成することが可能となる。
【００８１】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態に特有の効果を除き、第１の実施の形態と同様である。
【００８２】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、例えば、第１の実施の形態における非磁性材料よりなる反射防止膜の代わりに、第２の実施の形態で挙げたような磁性材料よりなる反射防止膜を設け、上部磁極１７を形成する前に、フォトレジストパターン１６をマスクとして、磁性材料よりなる反射防止膜を除去するようにしてもよい。
【００８３】
また、上記各実施の形態では、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明したが、本発明は、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録専用の薄膜磁気ヘッドや記録・再生兼用の薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。また、本発明は、書き込み用の素子と読み出し用の素子の積層の順序を入れ換えた構造の薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法または薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、一方の磁性層または第２の磁性層を成膜する際に使用される電極膜の上に、導電性で、且つフォトリソグラフィにおける露光用の光の反射を防止する機能を有する導電性反射防止膜を形成し、この導電性反射防止膜の上に、フォトリソグラフィにより、フォトレジストパターンを形成し、このフォトレジストパターンをマスクとして、一方の磁性層または第２の磁性層を成膜するようにしたので、フォトリソグラフィにおける露光用の光の反射光によってフォトレジストパターンのくずれ等の悪影響が生じることを防止することができ、磁極幅の正確な制御が可能になるという効果を奏する。更に、反射防止膜を導電性としたので、反射防止膜が、一方の磁性層または第２の磁性層を成膜する際の電極の少なくとも一部として機能し、細部においても磁性層を正確に形成することが可能になるという効果を奏する。
【００８７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法または薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、導電性反射防止膜上に一方の磁性層または第２の磁性層を成膜するようにしたので、特に、導電性反射防止膜が、一方の磁性層または第２の磁性層を成膜する際の電極として機能し、導電性反射防止膜を除去する工程が不要になると共に、細部においても磁性層を正確に形成することが可能になるという効果を奏する。
【００８８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの磁極の形成方法または薄膜磁気ヘッドの製造方法において、導電性反射防止膜が磁性材料よりなるようにした場合には、特に、導電性反射防止膜を除去せずに、磁性層の一部として使用することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を説明するための断面図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る製造方法によって製造される薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１７】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１８】図１７に続く工程を説明するための断面図である。
【図１９】図１８に続く工程を説明するための断面図である。
【図２０】図１９に続く工程を説明するための断面図である。
【図２１】図２０に続く工程を説明するための断面図である。
【図２２】図２１に続く工程を説明するための断面図である。
【図２３】図２２に続く工程を説明するための断面図である。
【図２４】図２３に続く工程を説明するための断面図である。
【図２５】図２４に続く工程を説明するための断面図である。
【図２６】従来の薄膜磁気ヘッドにおけるトラック面に垂直な断面を示す断面図である。
【図２７】従来の薄膜磁気ヘッドにおける磁極部分のトラック面に平行な断面を示す断面図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４，６…シールドギャップ膜、５…ＭＲ膜、７…下部磁極、８…絶縁層、９…記録ギャップ層、１０，１２…薄膜コイル、１１，１３…フォトレジスト層、１４…電極膜、１５…反射防止膜、１６…フォトレジストパターン、１７…上部磁極、１８…オーバーコート層。
【図１】
0003792396.tif 000002
【図２】
0003792396.tif 000003
【図３】
0003792396.tif 000004
【図４】
0003792396.tif 000005
【図５】
0003792396.tif 000006
【図６】
0003792396.tif 000007
【図７】
0003792396.tif 000008
【図８】
0003792396.tif 000009
【図９】
0003792396.tif 000010
【図１０】
0003792396.tif 000011
【図１１】
0003792396.tif 000012
【図１２】
0003792396.tif 000013
【図１３】
0003792396.tif 000014
【図１４】
0003792396.tif 000015
【図１５】
0003792396.tif 000016
【図１６】
0003792396.tif 000017
【図１７】
0003792396.tif 000018
【図１８】
0003792396.tif 000019
【図１９】
0003792396.tif 000020
【図２０】
0003792396.tif 000021
【図２１】
0003792396.tif 000022
【図２２】
0003792396.tif 000023
【図２３】
0003792396.tif 000024
【図２４】
0003792396.tif 000025
【図２５】
0003792396.tif 000026
【図２６】
0003792396.tif 000027
【図２７】
0003792396.tif 000028