[发明专利]薄膜器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜器件、薄膜磁头、头组件、磁记录/再生设备以及制造薄膜器件的方法。

背景技术

本发明所涉及的薄膜器件包括例如电感器等的电路元件以及使用磁阻效应的元件(此后称为“MR元件”)的薄膜器件。其中，MR元件不仅用作磁性检测元件或磁存储器，还用作薄膜磁头的再生元件。电感器自身形成独立的电路元件，并且还用作薄膜磁头的记录元件。

典型地，该类型的薄膜器件倾向于具有带嵌入在绝缘薄膜中的薄膜元件的保护结构。该结构需要引线导体膜以使得绝缘膜内部的薄膜元件与外部电接触。典型地，引线导体膜具有由平面部分和突出部分构成的三维布线结构，其中该平面部分的一端连接到薄膜元件，而在另一端，突出部分从平面部分的膜表面向绝缘膜的膜的厚度方向突出出来。而且，突出部分的上端引出到绝缘膜的表面，并且在所引出的上端面上形成用于外部连接的凸块。

突出部分形成为含Cu作为主要成分的镀膜，因为其需要具有降低的电阻和相对大的厚度。因为凸块的表面倾向于例如通过键合方式连接到外部布线，因此其最外层是由Au镀膜形成的，以满足需要。例如，日本未经审查的专利申请公开No.H10-3614可被引用作为现有技术文件，其中上述的凸块结构被应用到薄膜磁头。

但是，为了可靠地在凸块上进行引线键合，引线待键合到的Au镀膜必须具有良好的表面特性。这是因为Au镀膜的差的表面特性导致键合强度降低等问题。尤其是在需要机械抛光工艺的薄膜器件(典型地薄膜磁头)中，由滑动器处理等产生的抛光粉末趋于被Au镀膜的表面上的不平坦的部分捕获，从而影响键合。

然而，在常规的凸块结构中，引线导体膜的突出部分是由Cu镀膜形成的，并且使用Ti膜作为晶种膜在其上生长Au镀膜，Au镀膜生长，从而继承Cu镀膜的晶体结构(或者外延生长)，这导致Au镀膜的表面变成反映了Cu镀膜的晶体尺寸和形状的不平坦的表面。这限制了凸块的表面特性的改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有良好表面特性的凸块的薄膜器件。

本发明的另一目的是提供一种具有良好的表面特性的凸块的薄膜磁头和使用薄膜磁头的头组件，以及一种磁记录/再生设备。

本发明的另一目的是提供适于制造上面的薄膜器件和薄膜磁头的方法。

1.薄膜器件

为了实现上面的目的，根据本发明的薄膜器件包括薄膜元件、引线导体膜和凸块。薄膜元件是选自电磁转换元件、无源元件和有源元件中的至少一种。引线导体膜包含Cu作为主要成分并连接到薄膜元件。凸块是待连接外部导体的部分并且至少包括第一导体膜和第二导体膜。第一导体膜附着到引线导体膜上，并且是Ta膜或者由具有与Ta膜相同程度的精细晶体结构的材料制成。第二导体膜是直接或间接形成在第一导体膜上的镀膜，并且该第二导体膜包含Au作为主要成分。

如上所述，在根据本发明的薄膜器件中的凸块的第一和第二导体膜中，附着到包含Cu作为主要成分的引线导体膜上的第一导体膜是由Ta膜形成的。Ta膜具有比常规使用的Ti膜更加精细的晶体膜结构。因此，即使引线导体膜的主要成分Cu在引线导体膜内部形成大的晶体，也可以通过Ta膜将它们遮蔽，从而防止形成在Ta膜上的Au镀膜反映Cu的晶体形状。因此，由Au镀膜形成的凸块具有改善的表面特性。

第一导体膜是Ta膜或由具有与Ta膜相同程度的精细晶体结构的材料制成，其可具有在5-15nm范围内的膜厚。此外，在第一导体膜和第二导体膜之间，凸块可以具有包含Au作为主要成分的第三导体膜。

2.制造薄膜器件的方法

在上述的薄膜器件的生产过程中，凸块在薄膜元件和引线导体膜形成之后形成。为了形成凸块，首先，在引线导体膜上形成第一导体膜，其是Ta膜或者由具有与Ta膜相同程度的精细晶体结构的材料制成。第一导体膜可通过溅射形成。

然后，在第一导体膜上直接或间接地形成第二导体膜，其是包含Au作为主要成分的镀膜。

此时，因为作为第二导体膜(其是包含Au作为主要成分的镀膜)的晶种膜的Ta膜具有其晶体比Ti膜精细得多的膜结构，所以可抑制这样的现象，即Au镀膜生长以致于继承了Cu镀膜的晶体结构。仅继承Ta膜的精细晶体结构的Au镀膜的表面具有良好的表面特性，而基本上不反映Cu镀膜的晶体尺寸和形状。

3.薄膜磁头

根据本发明的薄膜磁头是上述的薄膜器件的典型例子。薄膜磁头包括滑动器、至少一个电磁转换元件、引线导体膜和凸块。电磁转换元件由滑动器支撑。