薄膜磁头制造方法技术

本发明专利技术提供了薄膜磁头制造方法。该方法可以在形成写磁极时执行的离子铣削期间抑制写磁极的磁极端部的钝化，并且还可以抑制写磁极的写芯宽度的波动和不均一性。该方法包括：叠压工序，连续地叠压下磁极层，将间隙层叠压在所述下磁极层上，并将上磁极层叠压在所述间隙层上，从而产生叠压薄膜；以及离子铣削工序，利用离子束从上方照射通过连续地叠压所述下磁极层、所述间隙层以及所述上磁极层而产生的叠压薄膜，以将所述叠压薄膜修整成窄宽度，并且由此将所述下磁极层、所述间隙层以及所述上磁极层形成为写磁极。在所述离子铣削工序期间，使用具有第一发散角的离子束来进行修整，然后使用具有与所述第一发散角不同的第二发散角的离子束来进行修整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，该方法包括离子铣削工序，所 述离子铣削工序用离子束照射通过按顺序连续叠压下磁极层、间隙层、以及上磁极层而产生的叠压膜，以将所述叠压膜修整(trim)成窄宽度， 并且由此将所述下磁极层、所述间隙层以及所述上磁极层形成为写磁极。
技术介绍
在专利文献1中公开了一种制造薄膜磁头的传统方法。图4和图5 是示出了通过该薄膜磁头的传统制造方法制造的薄膜磁头的示意图。要 注意，在图4和图5中，这些图的近侧所示的截面在薄膜磁头完成时是 浮动面。在薄膜磁头的传统制造方法中，首先如图4所示，将例如由氧化铝 制成的绝缘层2形成在例如由Al203TiC制成的基板1上。接下来，将构 成再现头的一部分并且例如由坡莫合金(Ni8QFe2Q)制成的下屏蔽层3形 成在绝缘层2上。接下来，将例如由氧化铝制成的屏蔽间隙层5形成在下屏蔽层3上。 之后，将用于构造MR部件(其为再现头部的主要部分)的MR膜6以 期望形状形成在屏蔽间隙层5上。接下来，将作为用于电连接MR膜6 的导引电极层的导引层(未示出)形成在MR膜6的两侧。此外，将例 如由氧化铝制成的屏蔽间隙膜7形成在导引层、屏蔽间隙层5以及MR 膜6上，从而使MR膜6被埋在屏蔽间隙层5、 7内部。接下来，将上屏蔽层8形成在屏蔽间隙层7上。形成上屏蔽层8的 材料与下屏蔽层3的材料相同。之后，将例如由氧化铝制成的绝缘膜9 形成在上屏蔽层8上。接下来，由诸如坡莫合金(更具体地为Ni45Fe55、 NisoFe2o等)的具有高饱和磁通密度的磁性材料制成的下磁层10a以大约0.8到1.5微米的 厚度形成在绝缘层9上。之后，将由诸如氮化铁的具有高饱和磁通密度的磁性材料制成的下 磁层10b形成在下磁层10a上。当形成下磁层10b时，将其厚度设置为 厚于将在后面的工序中形成的薄膜线圈12的厚度。要注意，作为构成下 磁层10b的材料，除了氮化铁以外，还可以使用具有与氮化铁相似的高 饱和磁通密度的非晶合金，诸如铁钴(FeCo)合金、锆钴铁氧化物 (FeCoZrO)合金、或锆铁氮化物(FeZrN)合金。下磁极层10由下磁层10a和下磁层10b构成。接下来，通过蚀刻，例如通过离子铣削，将下磁层10b的将形成薄 膜线圈12的部分去除。这可以通过仅暴露出薄膜线圈12的形成位置的 掩膜已经形成在下磁层10b上的状态下执行蚀刻来实现。之后，将例如由氧化铝制成的反铁磁层11形成在下磁层10a和下磁 层10b的暴露部分处。接下来，通过例如执行电镀，将用于例如由铜(Cu)制成的感应记 录头的薄膜线圈12形成在绝缘膜11上。另外，薄膜线圈12被例如由氧化铝制成的绝缘层14掩埋。之后，例如通过喷溅，以大约O.l到0.15戶的厚度将例如由氧化铝 的非磁性材料制成的间隙层15平滑地形成在由下磁层10a和下磁层10b 构成的下磁极层10上。要注意，作为形成间隙层15的材料，除了上述 的氧化铝以外，还可以使用与氧化铝相似的非磁金属材料，诸如镍铜 (NiCu)合金、氧化硅、钌等。之后，例如通过喷溅，以大约0.3至Ul.0/^的厚度在跨越将形成写磁极的极端的位置及其周围的间隙层15上形成基础磁层18。作为形成基础 磁层18的材料，作为一个示例，可以使用饱和磁通密度大于构成将在以 后工序中形成的上磁层19的磁性材料(例如，镍钴合金)的饱和磁通密 度的材料(诸如氮化铁)。在间隙层15上，在基础磁层18周围形成绝缘膜图案17。接下来，通过框架镀(frame plating)(电解镀)，以大约1.5到2.0//m的厚度在基础磁层18和绝缘膜图案17上选择性地形成由诸如铁镍钴合金(CoNiFe，其中，Co: 45重量％， Ni: 30重量％， Fe: 25重量％)的具有高饱和磁通密度的磁性材料构成的上磁层19。当形成上磁层19时，以固定宽度(大约0.1到0.2形成磁极端 部19a，以使其从浮动面向内延伸，并且在更加靠内的位置处形成宽度向 内逐渐增加的轭部19d。作为一个示例，这可以通过光刻法来实现，其中， 在抗蚀膜(在该抗蚀膜中己经按上磁层19的形状形成了暴露部)已经形 成在基础磁层18和绝缘膜图案17上的状态下执行电解镀。接下来，通过用上磁层19作为掩膜进行离子铣削，基础磁层18及 其周围被选择性地蚀刻。通过执行该蚀刻工序，如图5所示，基础磁层 18、间隙层15以及下磁极层10的表面侧被修整为基本呈现上磁层19的 形状，从而形成写磁极(磁极部分)100。此外，将由诸如氧化铝的绝缘材料制成的过敷层(未示出)形成为 覆盖从表面暴露出的所有部分。最后，通过进行加工和研磨来形成记录头和再现头的浮动面，从而 完成了薄膜磁头。然而，在上述薄膜磁头的传统制造方法中，当通过用上磁层19作为 掩膜进行离子铣削来修整间隙层15和下磁极层10以使其基本呈现上磁 层19的形状从而形成写磁极100时，上磁层19自身被同时修整从而变 窄。换言之，将上磁层19形成为宽于写磁极100在通过离子铣削进行修 整之后的宽度(即，宽于最终薄膜磁头产品的写磁极100的宽度)，并且 通过修整而被减小到产品宽度。图6和图7是示出了在进行修整之前和之后的下磁极层10、间隙层 15和上磁极层(上磁层19和基础磁层18)的形状的示意图。图6是从 浮动面侧看到的写磁极100的截面图，图7是从叠压方向上方看到的写 磁极100的图。在图6和图7中，修整前的形状用实线表示，修整后的 形状用虚线表示。尽管在图4和图5 (专利文献1)所示的上磁层19中，在具有固定 宽度的磁极端部19a与宽度向内逐渐增加的轭部19d之间以台阶状形成了中间部19b和后端部19c，但是在图7所示的示例中，磁极端部19a和 轭部19d是连续地形成的(作为上磁极的形状，图7所示的形状更为典型)。 专利文献1第2002-123905号日本专利申请公报(第0041段到第0073段以及 图12和图13)。
技术实现思路
在形成写磁极100时执行的离子铣削期间，如图7 (从叠压方向上 方观看写磁极100的图)所示，如果使用发散角约为15°的离子束执行 离子铣削，则写磁极100的磁极端部19a与轭部19d之间的边界的周围 19e (虚线)变圆滑，并且上磁极层的磁极端部19a (虚线)被钝化从而 向着前端(即，向着浮动面)逐渐变窄。具体地讲，在磁极端部19a像图7所示的磁极一样变窄的状态下， 当在浮动面的形成期间切断写磁极100的磁极端部19a时，磁极端部19a 的写芯宽度Wa、 Wb倾向于根据切断位置(例如，图7中的位置a或位 置b)发生波动。结果，存在写特征变得不稳定以及产品之间有较大波动 的问题。如果将在离子铣削期间使用的离子束的发散角减小到例如约为3° ， 则可以减小磁极端部的钝化，并且可以使从与轭部的边界到浮动面的宽 度基本相等地形成磁极端部。然而，针对使用具有小发散角的离子束形成的写磁极，本专利技术人发 现了如下问题如图8 (从浮动面侧观看写磁极100的截面图)所示，在 上磁层19和下磁极层10的表面中形成了凹凸，这意味着写磁极100的 写芯宽度的波动增大并且导致写特征的较大波动。还存在如下问题由于结晶的粒块离留在下磁极层10的进行了离子 铣削的部分的底面附近，所以下磁极层10的宽度10d会增加，这阻碍了 写磁极1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜磁头制造方法，该方法包括以下工序：叠压工序，连续地叠压下磁极层，将间隙层叠压在所述下磁极层上，并将上磁极层叠压在所述间隙层上，从而产生叠压薄膜；以及离子铣削工序，利用离子束从上方照射通过连续地叠压所述下磁极层、所述间隙层以及所述上磁极层而产生的叠压薄膜，以将所述叠压薄膜修整成窄宽度，并且由此将所述下磁极层、所述间隙层以及所述上磁极层形成为写磁极，其中，在所述离子铣削工序期间，使用具有第一发散角的离子束来进行修整，然后使用具有与所述第一发散角不同的第二发散角的离子束来进行修整。

【技术特征摘要】
JP 2007-1-16 2007-0064801、一种薄膜磁头制造方法，该方法包括以下工序叠压工序，连续地叠压下磁极层，将间隙层叠压在所述下磁极层上，并将上磁极层叠压在所述间隙层上，从而产生叠压薄膜；以及离子铣削工序，利用离子束从上方照射通过连续地叠压所述下磁极层、所述间隙层以及所述上磁极层而产生的叠压薄膜，以将所述叠压薄膜修整成窄宽度，并且由此将所述下磁极层、所述间隙层以及所述上磁极层形成为写磁极，其中，在所述离子铣削工序期间，使用具有第一发散角的离子束来进行修整，然后使用具有与所述第一发散角不同的第二发散角的离子束来进行修整。2、 如权利要求1所述的薄膜磁头制造方法，其中，所述第一发散角 小于10° ，并且所述第二发散角至少为10° 。3、 如权利要求1所述的薄膜磁头制造方法，其中，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：大松英晃，伊藤隆司，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]