JP2002109704A - Magnetic head for hard disk, its manufacturing method and magnetic disk drive - Google Patents

Magnetic head for hard disk, its manufacturing method and magnetic disk drive

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JP2002109704A
JP2002109704A JP2000295671A JP2000295671A JP2002109704A JP 2002109704 A JP2002109704 A JP 2002109704A JP 2000295671 A JP2000295671 A JP 2000295671A JP 2000295671 A JP2000295671 A JP 2000295671A JP 2002109704 A JP2002109704 A JP 2002109704A
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JP
Japan
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magnetic
coil
insulating material
magnetic head
hard disk
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Application number
JP2000295671A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kikuchi
廣 菊池
Toshimitsu Noguchi
利光 野口
Noriyuki Saiki
教行 斉木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic head for hard disk, its manufacturing method and a magnetic disk device having a track section, a coil section and a upper magnetic core section, etc., of which a coil dimension is reduced and of which a magnetic circuit is miniaturized. SOLUTION: In the magnetic head for hard disk comprising an laminar, of which the coil layer 16 insulated with the insulating material 14 between wiring and the magnetic core layers 4, 18 are insulated with the layer insulating materials 12, 15, at least one of the coil layers 16 consists of material such that the layer insulating materials 12, 15 of one side or both sides differ from the insulating material 14 between wiring. In at least one of the coil layers 16, the layer insulation materials 12, 15 of both sides are the same material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主にハードディス
クの磁気記録の書き込みに用いられる磁気ヘッド及びそ
の製造方法に関わり、さらに該磁気ヘッドを用いた磁気
ディスク装置に関わるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic head used for writing magnetic recording on a hard disk and a method of manufacturing the same, and further relates to a magnetic disk drive using the magnetic head.

【0002】[0002]

【従来の技術】よく知られているように、磁気ディスク
装置は、磁気記録媒体としての磁気ディスク円板、該円
板に磁気記録信号を書き込と読み出すための書き込み用
磁気ヘッド、磁気ヘッドを円板上の定められた位置にア
クセスするためのサーボ機構、信号処理のための電気回
路などを主要素として含んでいる。磁気ディスク装置の
性能の最も重要な項目の一つは面記録密度であり、面記
録密度向上のためには線記録密度とトラック密度を増加
する必要がある。
2. Description of the Related Art As is well known, a magnetic disk drive includes a magnetic disk disk as a magnetic recording medium, a write magnetic head for writing and reading magnetic recording signals to and from the disk, and a magnetic head. The main components include a servo mechanism for accessing a predetermined position on the disk, an electric circuit for signal processing, and the like. One of the most important items of the performance of the magnetic disk drive is the areal recording density. In order to improve the areal recording density, it is necessary to increase the linear recording density and the track density.

【0003】このうち、トラック密度の向上には書き込
み用磁気ヘッドのトラック部におけるトラック幅を狭小
化することが不可欠であるとともに、書き込み時の不要
な漏洩磁束を低減する必要がある。かかる書き込み用磁
気ヘッドに要請される技術的問題点は、たとえば日経エ
レクトロニクス誌1997.6.16号(第691号)
91乃至120頁に詳細に記述されているし、トラック
部の構造例が、USP5,285,340に述べられて
いる。
Of these, it is essential to reduce the track width in the track portion of the write magnetic head in order to improve the track density, and it is necessary to reduce unnecessary leakage magnetic flux during writing. The technical problems required for such a write magnetic head are described in, for example, Nikkei Electronics No. 1997.6.16 (No. 691).
The details are described on pages 91 to 120, and an example of the structure of the track portion is described in US Pat. No. 5,285,340.

【0004】さらに、記録データの高速転送性能も磁気
ディスク装置としての重要な性能の一つであり、これに
対応する一つの方法として書き込み用磁気ヘッドのコイ
ル寸法を縮小し、磁気回路を微細化することが求められ
る。
Further, high-speed transfer performance of recorded data is also one of the important performances of a magnetic disk drive, and as one method corresponding to this, the coil size of a write magnetic head is reduced and the magnetic circuit is miniaturized. Is required.

【0005】ところがこれらの従来技術は磁気回路やこ
れを駆動するためのコイルを含めたヘッド全体の具体的
な製造プロセスとして確立したものではないことに加
え、磁気ヘッドの構造としても最適化されたものではな
いために、実際に磁気ヘッドを製造して高性能なハード
ディスク装置を安価に提供するには十分とはいえない問
題を抱えていた。
However, these prior arts have not been established as a specific manufacturing process of the entire head including a magnetic circuit and a coil for driving the magnetic circuit, and the structure of the magnetic head has been optimized. Therefore, there is a problem that it is not enough to actually manufacture a magnetic head and provide a high-performance hard disk drive at low cost.

【0006】すなわち、書き込み用磁気ヘッドの製造に
はトラック部先端のみの製造で十分なわけではなく、コ
イル部、上部磁気コア部などを含めた書き込みヘッドの
構造と一連の製造プロセスとを合理的に設計するととも
に、磁気ヘッドに必要な特性を満足するのに最適化した
材料を製造プロセスに適合する困難を克服する必要があ
る。
In other words, it is not sufficient to manufacture only the tip of the track portion for manufacturing the write magnetic head, and the structure of the write head including the coil portion, the upper magnetic core portion and the like and a series of manufacturing processes are reasonable. In addition, there is a need to overcome the difficulty of designing a material optimized for satisfying the characteristics required for the magnetic head in the manufacturing process.

【0007】かかる困難を克服した、狭小なトラック幅
の書き込みヘッドを製造するための合理的な製造方法
は、これまで提供されていなかったといってよい。
It can be said that a reasonable manufacturing method for manufacturing a write head having a narrow track width which overcomes such difficulties has not been provided so far.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける問題を鑑みてなされたものであり、コイル寸法を
縮小し、磁気回路を微細化したトラック部、コイル部、
上部磁気コア部などを有するハードディスク用磁気ヘッ
ド及びその製造方法並びに磁気ディスク装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems in the prior art, and has been made in consideration of the problems in the prior art.
An object of the present invention is to provide a magnetic head for a hard disk having an upper magnetic core, a method for manufacturing the same, and a magnetic disk device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、配線間絶縁材
料で絶縁してなるコイル層と磁気コア層とを層間絶縁材
料で絶縁した積層体を備えるハードディスク用磁気ヘッ
ドにおいて、前記コイル層のうちの少なくとも1層は、
片側又は両側の層間絶縁材料が配線間絶縁材料と異なる
材料からなるハードディスク用磁気ヘッドである。
According to the present invention, there is provided a magnetic head for a hard disk comprising a laminated body in which a coil layer insulated by an interwiring insulating material and a magnetic core layer are insulated by an interlayer insulating material. At least one of them is
This is a magnetic head for a hard disk in which the interlayer insulating material on one or both sides is made of a material different from the insulating material between wirings.

【0010】また、本発明は、上記コイル層のうちの少
なくとも1層は、両側の層間絶縁材料が同じ材料である
ハードディスク用磁気ヘッドである。
Further, the present invention is a magnetic head for a hard disk, wherein at least one of the coil layers has the same material for the interlayer insulating material on both sides.

【0011】そして、本発明は、上記層間絶縁材料は無
機絶縁材料であり、そして、配線間絶縁材料は有機絶縁
材料であるハードディスク用磁気ヘッドである。
According to the present invention, there is provided a magnetic head for a hard disk, wherein the interlayer insulating material is an inorganic insulating material, and the wiring insulating material is an organic insulating material.

【0012】更に、本発明は、上記層間絶縁材料は、ア
ルミナ、シリカ又はそれらを主成分とする無機絶縁材料
であるハードディスク用磁気ヘッドである。
Further, the present invention is a magnetic head for a hard disk, wherein the interlayer insulating material is alumina, silica or an inorganic insulating material containing these as a main component.

【0013】また、本発明は、上記コイル層は、コイル
の最小配線ピッチが0.3μm〜2μmであるハードデ
ィスク用磁気ヘッドである。
Further, the present invention is the magnetic head for a hard disk, wherein the coil layer has a minimum wiring pitch of the coil of 0.3 μm to 2 μm.

【0014】そして、本発明は、上記コイル層は、層数
が2層であるハードディスク用磁気ヘッドである。
The present invention is a magnetic head for a hard disk, wherein the number of the coil layers is two.

【0015】更に、本発明は、上記コイル層は、トラッ
ク部の磁性体とコイル上面とを平坦化した構造のコイル
を有するハードディスク用磁気ヘッドである。
Further, the present invention is a magnetic head for a hard disk having a coil in which the coil layer has a structure in which a magnetic body in a track portion and a coil upper surface are flattened.

【0016】また、本発明は、磁性体、非磁性体、磁性
体の3層で形成したトラック部を有するハードディスク
用磁気ヘッドである。
Further, the present invention is a magnetic head for a hard disk having a track portion formed of three layers of a magnetic material, a non-magnetic material, and a magnetic material.

【0017】そして、本発明は、下部磁気コア上に磁気
ギャップを形成する工程、トラック部と磁気回路のコン
タクト部とを同時に形成する工程、層間絶縁材料からな
るコイル下部絶縁層を形成する工程、第1層目のコイル
を形成する工程、コイルの配線間を含む所定部に配線間
絶縁材料を充填する工程、トラック部の磁性体とコイル
上面とを平坦化する工程、層間絶縁材料からなるコイル
上部絶縁層を形成する工程、上部磁気コアを形成する工
程、保護絶縁材料を形成する工程、とを含むハードディ
スク用磁気ヘッドの製造方法である。
The present invention provides a step of forming a magnetic gap on a lower magnetic core, a step of simultaneously forming a track portion and a contact portion of a magnetic circuit, a step of forming a coil lower insulating layer made of an interlayer insulating material, A step of forming a coil of the first layer, a step of filling a predetermined portion including a space between the wires of the coil with an inter-wire insulating material, a step of flattening the magnetic body of the track portion and the upper surface of the coil, a coil made of an interlayer insulating material A method for manufacturing a hard disk magnetic head including a step of forming an upper insulating layer, a step of forming an upper magnetic core, and a step of forming a protective insulating material.

【0018】更に、本発明は、上記に記載のハードディ
スク用磁気ヘッドを搭載する磁気ディスク装置である。
Further, the present invention is a magnetic disk drive on which the above-described magnetic head for a hard disk is mounted.

【0019】また、本発明は、10Gビット/平方イン
チ〜200Gビット/平方インチの記録密度を有する磁
気ディスク装置である。
Further, the present invention is a magnetic disk drive having a recording density of 10 Gbit / square inch to 200 Gbit / square inch.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を説明する。本
発明のハードディスク用磁気ヘッド及びその製造方法並
びに磁気ディスク装置の実施例について、図1〜図9を
用いて説明する。図1は、実施例1の磁気ヘッドの断面
説明図である。図2は、実施例1の磁気ヘッドの構造の
一部の平面説明図である。図3は、実施例1の磁気ヘッ
ドのトラック部の構造の説明図である。図4は、実施例
1の磁気ヘッドの製造工程1の断面説明図である。図5
は、実施例1の磁気ヘッドの製造工程2の断面説明図で
ある。図6は、実施例1の磁気ヘッドの製造工程3の断
面説明図である。図7は、実施例1の磁気ヘッドを用い
た磁気ディスク装置の外観説明図である。図8は、実施
例2の磁気ヘッドの構造の断面説明図である。図9は、
実施例2の磁気ヘッドのトラック部の構造説明図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described. Embodiments of a magnetic head for a hard disk, a method of manufacturing the same, and a magnetic disk device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of the magnetic head according to the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory plan view of a part of the structure of the magnetic head according to the first embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram of the structure of the track portion of the magnetic head according to the first embodiment. FIG. 4 is an explanatory sectional view of the manufacturing process 1 of the magnetic head of the first embodiment. FIG.
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of the magnetic head manufacturing process 2 according to the first embodiment. FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view of Step 3 of manufacturing the magnetic head of Example 1. FIG. 7 is an external view of a magnetic disk drive using the magnetic head of the first embodiment. FIG. 8 is an explanatory sectional view of the structure of the magnetic head according to the second embodiment. FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a structure of a track portion of the magnetic head according to the second embodiment.

【0021】実施例1を説明する。本実施例のハードデ
ィスク用磁気ヘッドは、配線間絶縁材料で絶縁されたコ
イル層と磁気コア層とを層間絶縁材料で絶縁した積層体
からなり、磁性体、非磁性体、磁性体の3層で形成した
トラック部を有している。コイル層は、層数が2層であ
って、トラック部の磁性体とコイル上面とを平坦化した
構造のコイルを有し、コイルの最小配線ピッチが0.3
μm〜2μmである。層間絶縁材料は、配線間絶縁材料
と異なる材料である。層間絶縁材料は、例えばアルミ
ナ、シリカ又はそれらを主成分とする無機絶縁材料であ
り、一方、配線間絶縁材料は、有機絶縁材料である。そ
して、ハードディスク用磁気ヘッドの断面を図1に示す
ように、下部シールド1、上部シールド2、読取センサ
3、下部磁気コア4、基板5、絶縁材料6、7、8、磁
気ギャップ膜9、トラック部10、コンタクト部11、
コイル下部絶縁層12、コイル13、絶縁材料14、上
部絶縁層15、コイル16、絶縁材料17、上部磁気コ
ア18、保護絶縁材料19からなる。これらは、従来例
と比較すると、ほとんど相違していないが、層間絶縁材
料及び配線間絶縁材料が相違している。層間絶縁材料及
び配線間絶縁材料が相違していることによるメリット
は、次の製造工程の中で説明する。なお、磁気ヘッドの
トラック及び上部磁気コア部分の平面構造図を図2に、
そして、図2の浮上面AをX方向から見た場合の書き込
みヘッドのトラック部の構造を図3に示す。
Embodiment 1 will be described. The magnetic head for a hard disk according to the present embodiment is composed of a laminated body in which a coil layer and a magnetic core layer insulated by an insulating material between wirings are insulated by an interlayer insulating material, and has three layers of a magnetic material, a nonmagnetic material, and a magnetic material. It has a formed track portion. The coil layer has two layers, has a coil having a structure in which the magnetic body of the track portion and the upper surface of the coil are flattened, and the minimum wiring pitch of the coil is 0.3.
μm to 2 μm. The interlayer insulating material is a material different from the inter-wiring insulating material. The interlayer insulating material is, for example, alumina, silica or an inorganic insulating material containing these as a main component, while the inter-wiring insulating material is an organic insulating material. As shown in FIG. 1, the cross section of the magnetic head for a hard disk is a lower shield 1, an upper shield 2, a reading sensor 3, a lower magnetic core 4, a substrate 5, insulating materials 6, 7, 8, a magnetic gap film 9, a track. Part 10, contact part 11,
It comprises a coil lower insulating layer 12, a coil 13, an insulating material 14, an upper insulating layer 15, a coil 16, an insulating material 17, an upper magnetic core 18, and a protective insulating material 19. These are almost the same as the conventional example, but different in the interlayer insulating material and the inter-wiring insulating material. Advantages of the difference between the interlayer insulating material and the wiring insulating material will be described in the next manufacturing process. FIG. 2 is a plan structural view of the track and the upper magnetic core of the magnetic head.
FIG. 3 shows the structure of the track portion of the write head when the air bearing surface A of FIG. 2 is viewed from the X direction.

【0022】実施例1のハードディスク用磁気ヘッドの
製造工程を説明する。 (a)アルミナチタンカーバイドのごとき材質のウェハ
からなる基板5に下部磁気シールド1と上部磁気シール
ド2と、その隙間に読取りセンサ3を形成し、さらにそ
の上に書き込みヘッド用の下部磁気コア4を形成し、各
シールド1、2、センサ3、下部磁気コア4の層間を分
離する非磁性絶縁物6、7を設け、また、これら以外の
部分は非磁性絶縁物8で被覆する(図4a参照)。
The manufacturing process of the hard disk magnetic head of the first embodiment will be described. (A) A lower magnetic shield 1 and an upper magnetic shield 2 are formed on a substrate 5 made of a wafer such as alumina titanium carbide, and a read sensor 3 is formed in a gap therebetween, and a lower magnetic core 4 for a write head is further formed thereon. Non-magnetic insulators 6 and 7 are formed to separate the layers of the shields 1 and 2, the sensor 3 and the lower magnetic core 4, and the other parts are covered with a non-magnetic insulator 8 (see FIG. 4A). ).

【0023】(b)下部磁気コア4上の所定部に書き込
み用の磁気ギャップ膜9を形成するが、具体的には、リ
フトオフ法でトラック部にアルミナの磁気ギャップ膜9
を0.2μmの厚さにスパッタ法で形成した後、NiC
oFe合金とCrの積層膜をめっき下地膜としてスパッ
タ法で基板全面に形成してから、トラック部10とコン
タクト部11が開口するホトレジストのパターンを形成
し、電気めっき等の手法によりトラック部10とコンタ
クト部11の磁性体を同時に形成する。磁性体の厚さ
は、一例として3.0μmとする。ここで磁気ギャップ
膜9を形成するのは、トラック部10のみとし、コンタ
クト部11には磁気ギャップを形成しない構造とするの
が望ましい。かかる配慮は、磁気回路の損失を低減する
効果がある。なお、ホトレジストパターンの形成、めっ
き、レジスト剥離、露出した不要の下地膜の除去の一連
の工程は、当業者に周知のものである。かかる磁性体の
一例には、飽和磁束密度が2テスラのNiCoFe合金
めっきが採用される。かかる軟磁性合金は、当業者には
その性質と作成法が熟知されたものである。磁性体を形
成した後に、トラック部10のトラック幅を狭小化する
ためのFIB(Focused Ion Beam)加
工を施すのが望ましく、一例として書き込みトラック幅
0.2μmが得られる(図4b参照)。
(B) A magnetic gap film 9 for writing is formed on a predetermined portion on the lower magnetic core 4. Specifically, a magnetic gap film 9 made of alumina is formed on a track portion by a lift-off method.
Is formed to a thickness of 0.2 μm by a sputtering method.
After forming a laminated film of oFe alloy and Cr as a plating base film on the entire surface of the substrate by a sputtering method, a photoresist pattern in which the track portion 10 and the contact portion 11 are opened is formed, and the track portion 10 is formed by a method such as electroplating. The magnetic material of the contact portion 11 is formed at the same time. The thickness of the magnetic body is, for example, 3.0 μm. Here, it is desirable that the magnetic gap film 9 is formed only in the track portion 10 and that no magnetic gap is formed in the contact portion 11. Such consideration has an effect of reducing the loss of the magnetic circuit. A series of steps for forming a photoresist pattern, plating, stripping a resist, and removing an exposed unnecessary base film are well known to those skilled in the art. As an example of such a magnetic material, NiCoFe alloy plating having a saturation magnetic flux density of 2 Tesla is adopted. Such soft magnetic alloys are well known to those skilled in the art for their properties and preparation methods. After the formation of the magnetic material, it is desirable to perform FIB (Focused Ion Beam) processing for reducing the track width of the track portion 10. For example, a write track width of 0.2 μm is obtained (see FIG. 4B).

【0024】(c)トラック部10とコンタクト部11
を含む全面に、コイル下部絶縁層(層間絶縁材料)12
となるアルミナ等の絶縁材料層をスパッタ等の手段で形
成する(図4c参照)。絶縁層の厚さは、一例として1
μmとする。
(C) Track section 10 and contact section 11
The lower surface of the coil (interlayer insulating material) 12
An insulating material layer such as alumina is formed by means such as sputtering (see FIG. 4C). The thickness of the insulating layer is, for example, 1
μm.

【0025】(d)コイル下部絶縁層12上にコイルめ
っき下地膜となるCuとCrの積層膜をスパッタ法で基
板全面に形成してからコイル13が開口するホトレジス
トのパターンを形成し、電気めっきの手法によりCuの
コイル13形成する。なお、ここでも、ホトレジストパ
ターンの形成、めっき、レジスト剥離、露出した不要下
地膜の除去の一連の工程は、当業者に周知のものであ
る。最小コイルピッチは1μm、コイル高さは2μm
が、一例として選択される。コイルのターン数は、磁気
ヘッドの設計から決定すべきもので、1例として8ター
ンを選択する(図4d参照)。
(D) A laminated film of Cu and Cr serving as a coil plating base film is formed on the entire surface of the substrate on the coil lower insulating layer 12 by a sputtering method, and then a photoresist pattern in which the coil 13 is opened is formed. The Cu coil 13 is formed by the above method. Note that, also here, a series of steps of forming a photoresist pattern, plating, stripping a resist, and removing an exposed unnecessary base film are well known to those skilled in the art. Minimum coil pitch is 1μm, coil height is 2μm
Is selected as an example. The number of turns of the coil should be determined from the design of the magnetic head, and eight turns are selected as an example (see FIG. 4D).

【0026】(e)コイル13の配線間を含む所定部に
有機レジスト等の配線間絶縁材料14を充填する。有機
絶縁材料としてノボラック樹脂を主成分とするポジ型ホ
トレジストを選択し、コイル間に充填したレジストを一
例として230℃1時間の真空加熱を施して十分な絶縁
性と機械強度を確保する(図5e参照)。絶縁材料にホ
トレジストを使用するのは、コイル間の微細な隙間に充
填するのに適した流動性を確保できるのに加え、ホトリ
ソグラフィの手法でコイルを含む所定の位置にのみ有機
絶縁材料を形成できる製造上の利点があるのである。
(E) A predetermined portion including the space between the wires of the coil 13 is filled with an insulating material 14 such as an organic resist. Positive photoresist mainly composed of novolak resin is selected as the organic insulating material, and the resist filled between the coils is subjected to vacuum heating at 230 ° C. for 1 hour as an example to ensure sufficient insulation and mechanical strength (FIG. 5E). reference). The use of photoresist as the insulating material not only ensures the flowability suitable for filling the minute gaps between the coils, but also forms the organic insulating material only at predetermined positions including the coils by photolithography. There are possible manufacturing advantages.

【0027】(f)トラック部10とコンタクト部11
およびコイル13の上端が露出するように研磨加工を施
す(図5f参照)。本実施例の研磨加工では、トラック
部10とコンタクト部11およびコイル13の上端が露
出するように研磨加工を施す。かかる研磨加工には、一
例として0.1μm〜0.2μmのアルミナ砥粒を分散
したスラリ液を使用して基板表面を平坦化加工するCM
P法を利用できる。かかる加工では、余分な配線間絶縁
材料14を除去するとともに、トラック部10とコンタ
クト部11上に形成されたコイル下部絶縁層12をも除
去し、コイル13、トラック部10、コンタクト部11
の金属層の上面が露出した時点で研磨を終了する。かか
る研磨によりトラック部の磁性体とコイル上面を平坦化
する構造が実現できる。また、層間絶縁材料の厚さを薄
くすることとなり、次に形成されるコイル層との間隔を
狭めることができ、積層体からなる磁気ヘッドの厚さを
低減することが可能となる。更に、従来、層間絶縁材料
の厚さを厚くすると、強度を高めるためにコイル内に充
填された層間絶縁材料のコイル半径方向の幅を広くする
必要が有ったが、本実施例では、層間絶縁材料の厚さを
薄くすることができるため、層間絶縁材料のコイル半径
方向の幅を狭めることが可能となり、コイル配線ピッチ
を小さくすることもできる。したがって、磁気ヘッドの
半径方向の大きさについても、小型化することが可能で
ある。
(F) Track section 10 and contact section 11
Polishing is performed so that the upper end of the coil 13 is exposed (see FIG. 5F). In the polishing process of the present embodiment, the polishing process is performed so that the upper ends of the track portion 10, the contact portion 11, and the coil 13 are exposed. In such a polishing process, as an example, a CM in which a substrate surface is flattened using a slurry solution in which alumina abrasive grains having a diameter of 0.1 μm to 0.2 μm are dispersed.
The P method can be used. In this processing, the excess inter-wiring insulating material 14 is removed, and at the same time, the coil lower insulating layer 12 formed on the track portion 10 and the contact portion 11 is also removed.
The polishing is finished when the upper surface of the metal layer is exposed. By such polishing, a structure for flattening the top surface of the magnetic body and the coil of the track portion can be realized. In addition, since the thickness of the interlayer insulating material is reduced, the distance between the coil layer and the coil layer to be formed next can be reduced, and the thickness of the magnetic head made of the laminated body can be reduced. Further, conventionally, when the thickness of the interlayer insulating material was increased, it was necessary to increase the width of the interlayer insulating material filled in the coil in the coil radial direction in order to increase the strength. Since the thickness of the insulating material can be reduced, the width of the interlayer insulating material in the coil radial direction can be reduced, and the coil wiring pitch can be reduced. Therefore, the size of the magnetic head in the radial direction can be reduced.

【0028】(g)コイル13の上部にコイル上部絶縁
層(層間絶縁材料)15を形成する。コイル上部絶縁層
15には、アルミナが一例として用いられ、その厚さは
一例として1μmとする(図5g参照)。かかるコイル
上部絶縁層15を所定の位置にのみ形成するには、アル
ミナを基板全面にスパッタ法で堆積したのち所定位置の
みをマクスしたホトレジストのパターンを形成し、露出
したアルミナをイオンミリングで除去する手法を用いる
ことができる。
(G) A coil upper insulating layer (interlayer insulating material) 15 is formed on the coil 13. Alumina is used as an example of the coil upper insulating layer 15, and its thickness is set to 1 μm as an example (see FIG. 5g). In order to form the coil upper insulating layer 15 only at a predetermined position, alumina is deposited on the entire surface of the substrate by a sputtering method, then a photoresist pattern in which only the predetermined position is masked is formed, and the exposed alumina is removed by ion milling. Techniques can be used.

【0029】(h)コイル上部絶縁層15の上に第2層
目のコイル16を第1層目と同様に形成する(図5h参
照)。第2層のコイルのターン数もヘッドの設計から決
定すべきもので、1例として第1層と同じ8ターンを選
択する。
(H) A second layer coil 16 is formed on the coil upper insulating layer 15 in the same manner as the first layer coil (see FIG. 5H). The number of turns of the coil in the second layer should also be determined from the design of the head. For example, the same eight turns as in the first layer are selected.

【0030】(i)コイル16の配線間、配線上に有機
レジスト等の配線間絶縁材料17を形成する(図6i参
照)。
(I) An inter-wire insulating material 17 such as an organic resist is formed between the wires of the coil 16 and on the wires (see FIG. 6i).

【0031】(j)NiCoFe合金とCrの積層膜を
めっき下地膜としてスパッタ法で基板全面に形成した
後、露出したトラック部10とコンタクト部11の上面
に接続する上部磁気コア18をフレームめっきなどの手
段を用いて形成する(図6j参照)。上部磁気コア18
の形状が開口するホトレジストのパターンを形成し、電
気めっき等の手法により磁性体を形成する。かかる磁性
体には一例としてCo−Fe系の軟磁性材料が用いられ
る。かかる材料は電気めっきで形成できるとともに、そ
の飽和磁束密度が2テスラの非常に大きな材料が比較的
容易に得られることから選択されるものである。上部磁
気コア18の厚さは、ヘッド先端の磁気ギャップ部に強
い記録磁界を発生するに必要な観点から選択されるべき
もので、一例として3μmが選択される。上部磁気コア
18の磁気異方性を確保するためには、めっき中に磁場
を印加するのが望まれる。良好な磁気異方性の確保には
一例として0.1Tの磁場を印可するとよい。
(J) After forming a laminated film of NiCoFe alloy and Cr as a plating base film on the entire surface of the substrate by sputtering, the upper magnetic core 18 connected to the exposed upper surfaces of the track portion 10 and the contact portion 11 is subjected to frame plating or the like. (See FIG. 6j). Upper magnetic core 18
A pattern of photoresist having an opening is formed, and a magnetic material is formed by a technique such as electroplating. For example, a Co—Fe-based soft magnetic material is used for the magnetic material. Such a material is selected because it can be formed by electroplating, and a very large material having a saturation magnetic flux density of 2 Tesla can be obtained relatively easily. The thickness of the upper magnetic core 18 should be selected from the viewpoint necessary to generate a strong recording magnetic field in the magnetic gap at the tip of the head, and 3 μm is selected as an example. In order to ensure the magnetic anisotropy of the upper magnetic core 18, it is desirable to apply a magnetic field during plating. To ensure good magnetic anisotropy, a magnetic field of 0.1 T may be applied as an example.

【0032】(k)ヘッド全体を被覆するように保護絶
縁材料19を形成する(図6k参照)。
(K) A protective insulating material 19 is formed so as to cover the entire head (see FIG. 6k).

【0033】上記した(a)から(k)までの一連の工
程を順序良く経ることで、実施例1の、片側又は両側の
層間絶縁材料が配線間絶縁材料と異なる材料からなるコ
イル層を少なくとも1層を備える磁気ヘッドが製造でき
る。
By sequentially performing the above-described series of steps (a) to (k), at least the coil layer of Example 1 in which one or both interlayer insulating materials are different from the inter-wiring insulating material is formed. A magnetic head having one layer can be manufactured.

【0034】以上のような一連の合理的な製造工程を経
て基板上には多数の磁気ヘッド素子を同時に形成するこ
とができるので、磁気ヘッド素子を多数形成したウェハ
から複数の磁気ヘッド素子を含むブロックを切り出し、
浮上面の研磨、浮上面のレール加工、ヘッド保護膜の形
成を施し、単数の磁気ヘッドに分割することにより、磁
気ヘッドを完成することができる。
Since a large number of magnetic head elements can be simultaneously formed on the substrate through a series of rational manufacturing steps as described above, a plurality of magnetic head elements are included from a wafer on which a large number of magnetic head elements are formed. Cut out the block,
The magnetic head can be completed by polishing the flying surface, railing the flying surface, forming a head protection film, and dividing the magnetic head into a single magnetic head.

【0035】実施例1の磁気ヘッドは、上記のような一
連の工程を用いて製造できるが、それぞれの工程と工程
の前後の関係及びその工程で使用する材料には密接な関
係がある。
The magnetic head of the first embodiment can be manufactured by using a series of steps as described above, but there is a close relationship between each step and the relation before and after the steps and the materials used in the steps.

【0036】図1に示した例では、読取用のMR(Ma
gneto Resistive)ヘッド(もしくはG
MR(Giant Magneto Resistiv
e)ヘッド)と書き込みヘッドを分離した複合ヘッドを
示しており、上部磁気シールド2と下部磁気コア4が分
離されている。しかし、これらを同一の磁性体で兼用す
る構造の磁気ヘッドも可能であり、本実施例に含まれる
ことはいうまでもない。
In the example shown in FIG. 1, the reading MR (Ma
Gneto Resistive) head (or G
MR (Giant Magneto Resistive)
e) shows a composite head in which a head) and a write head are separated, in which an upper magnetic shield 2 and a lower magnetic core 4 are separated. However, it is also possible to use a magnetic head having a structure in which these are also used by the same magnetic material, and it goes without saying that they are included in this embodiment.

【0037】実施例1では、磁気ギャップ膜9を形成し
た後、トラック部10と磁気回路のコンタクト部11を
同時に形成するのが望ましい。具体的には、リフトオフ
等の手法でトラック部に磁気ギャップ膜9を形成した
後、めっき下地膜を基板全面に形成してからトラック部
10とコンタクト部11が開口するホトレジストのパタ
ーンを形成し、電気めっき等の手法によりトラック部1
0とコンタクト部11の磁性体を同時に形成する。かか
る磁性体を形成した後にトラック部10のトラック幅を
狭小化するためのFIB(Focused Ion B
eam)加工やイオンミリング加工を施すことは、磁気
ヘッドの性能向上のためには望ましい。かかる狭小化の
加工によって、トラック幅は0.1μm〜0.5μmま
で微細化することが可能となる。
In the first embodiment, after the magnetic gap film 9 is formed, it is desirable to form the track portion 10 and the contact portion 11 of the magnetic circuit at the same time. Specifically, after forming the magnetic gap film 9 on the track portion by a technique such as lift-off, a plating base film is formed on the entire surface of the substrate, and then a photoresist pattern in which the track portion 10 and the contact portion 11 are opened is formed. Track part 1 by a method such as electroplating
0 and the magnetic material of the contact portion 11 are simultaneously formed. An FIB (Focused Ion B) for reducing the track width of the track section 10 after forming such a magnetic body.
Eam) processing or ion milling is desirable for improving the performance of the magnetic head. By such a narrowing process, the track width can be reduced to 0.1 μm to 0.5 μm.

【0038】かかるトラック部10とコンタクト部11
の磁性体は、Ni−FeもしくはNi−Co−Feもし
くはCo−Fe系の軟磁性材料の単層もしくは複層が用
いられる。かかる材料は、電気めっきで形成できるとと
もに、その飽和磁束密度が1テスラ〜2.4テスラの非
常に大きな材料が比較的容易に得られることから選択さ
れるものである。さらに、トラック部10とコンタクト
部11の厚さは2μm〜5μmが望ましい。かかる厚さ
は、めっき用ホトレジストの形成能力と後の工程でトラ
ック部10とコンタクト部11の上部を平坦化のために
研磨除去するときの除去分を見込んで定められるもので
ある。
The track portion 10 and the contact portion 11
As the magnetic material, a single layer or multiple layers of Ni-Fe, Ni-Co-Fe, or Co-Fe soft magnetic material is used. Such a material is selected because it can be formed by electroplating and a very large material having a saturation magnetic flux density of 1 Tesla to 2.4 Tesla can be obtained relatively easily. Further, the thickness of the track portion 10 and the contact portion 11 is desirably 2 μm to 5 μm. The thickness is determined in consideration of the forming ability of the photoresist for plating and the removal amount when the upper portions of the track portion 10 and the contact portion 11 are polished and removed for flattening in a later step.

【0039】本実施例では、コイル下部絶縁層12とな
るアルミナ等の絶縁材料層をスパッタ等の手段で形成す
る。かかる絶縁材料層は、コイルの下部絶縁層となると
ともに、以降の工程でトラック部10とコンタクト部1
1の磁性体に生じる化学的な腐食等の問題を回避する目
的も合わせ持つのである。かかるコイル下部絶縁層12
となる絶縁材料には、アルミナ、シリカ、ジルコニア、
チタニア等の酸化物のスパッタ膜が用いられるが、窒化
物、炭化物等の絶縁材料が用いられないわけではない。
ヘッド製造の経済性と必要な絶縁性、熱伝導性などの特
性からアルミナもしくはシリカ膜あるいはこれらの混合
した膜が好ましいし、その厚さも0.05μm〜2μ
m、さらに好ましくは0.01μm〜1μmである。
In this embodiment, an insulating material layer such as alumina, which becomes the coil lower insulating layer 12, is formed by means such as sputtering. Such an insulating material layer becomes a lower insulating layer of the coil, and in the subsequent steps, the track portion 10 and the contact portion 1 are formed.
It also has the purpose of avoiding problems such as chemical corrosion occurring in one magnetic body. Such a coil lower insulating layer 12
Alumina, silica, zirconia,
Although a sputtered film of an oxide such as titania is used, this does not mean that an insulating material such as a nitride or a carbide is not used.
Alumina or silica film or a mixed film thereof is preferable from the viewpoint of economical efficiency of head manufacturing and required properties such as insulation and thermal conductivity, and the thickness is 0.05 μm to 2 μm.
m, more preferably 0.01 μm to 1 μm.

【0040】実施例1では、コイル下部絶縁層12上に
フレームめっきなどの手段を用いて第1層目のコイル1
3を形成する。具体的には、めっき下地膜としてのCr
とCuの積層膜を基板全面に形成してからコイル形状に
開口するホトレジストのパターンを形成し、電気めっき
等の手法により銅などの低抵抗金属のコイルを形成し、
ホトレジストを除去してから不要な下地膜をイオンミリ
ングやウェットエッチング等の手法で除去するのであ
る。本実施例の方法では、比較的容易に微細な形状のコ
イルを形成することが可能であり、コイル最小配線ピッ
チ0.3μm〜2μm、コイル高さ1μm〜3μmの形
状のコイルが得られるのである。
In the first embodiment, the first coil 1 is formed on the coil lower insulating layer 12 by means of frame plating or the like.
Form 3 Specifically, Cr as a plating underlayer film
After forming a laminated film of Cu and Cu on the entire surface of the substrate, forming a photoresist pattern that opens in a coil shape, and forming a coil of a low-resistance metal such as copper by a method such as electroplating,
After removing the photoresist, the unnecessary underlayer is removed by a technique such as ion milling or wet etching. According to the method of this embodiment, a coil having a fine shape can be formed relatively easily, and a coil having a minimum coil pitch of 0.3 μm to 2 μm and a coil height of 1 μm to 3 μm can be obtained. .

【0041】実施例1では、コイル13の配線間を含む
所定部に有機レジスト等の配線間絶縁材料14を充填す
る。かかる有機絶縁材料には、ノボラック樹脂を主成分
とするポジ型ホトレジストの加熱硬化物が用いられる
が、その他の有機材料が使用できないわけではない。ホ
トレジストを用いれば、ホトリソグラフィの手法でコイ
ルを含む所定の位置にのみ有機絶縁材料を形成できる製
造上の利点がある。
In the first embodiment, a predetermined portion including the space between the wires of the coil 13 is filled with an insulating material 14 such as an organic resist. As such an organic insulating material, a heat-cured product of a positive photoresist containing a novolak resin as a main component is used. However, this does not mean that other organic materials cannot be used. Use of a photoresist has an advantage in manufacturing that an organic insulating material can be formed only at a predetermined position including a coil by a photolithographic technique.

【0042】実施例1では、トラック部10とコンタク
ト部11およびコイル13の上端が露出するように研磨
加工を施す。かかる研磨加工にはアルミナ、シリカ、セ
リア等の微粉末粒子を分散したスラリ液を使用して基板
表面を平坦化加工するCMP(Chemical Me
chanical Polishing)を利用すると
よい。
In the first embodiment, polishing is performed so that the upper ends of the track portion 10, the contact portion 11, and the coil 13 are exposed. For such polishing, CMP (Chemical Me) is used to planarize the substrate surface using a slurry liquid in which fine powder particles such as alumina, silica, and ceria are dispersed.
It is preferable to use (chemical polishing).

【0043】実施例1では、コイル13の上部にコイル
上部絶縁層15を形成するが、かかる上部絶縁層15
は、アルミナ等の絶縁材料層をスパッタ等の手段で形成
する。かかるコイル下部絶縁層12となる絶縁材料に
は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア等の酸化
物のスパッタ膜が用いられるが、窒化物、炭化物等の絶
縁材料が用いられないわけではない。ヘッド製造の経済
性と必要な絶縁性、熱伝導性などの特性から、アルミナ
もしくはシリカ膜あるいはこれらの混合した膜が好まし
いし、その厚さも0.05μm〜2μm、さらに好まし
くは0.01μm〜1μmである。
In the first embodiment, the coil upper insulating layer 15 is formed on the coil 13.
Is to form an insulating material layer such as alumina by means such as sputtering. As the insulating material for forming the coil lower insulating layer 12, a sputtered film of an oxide such as alumina, silica, zirconia, or titania is used. However, it is not limited that an insulating material such as a nitride or a carbide is not used. From the economics of head manufacture and the required properties such as insulation and thermal conductivity, an alumina or silica film or a film obtained by mixing them is preferable, and the thickness is also 0.05 μm to 2 μm, more preferably 0.01 μm to 1 μm. It is.

【0044】実施例1の第2層目のコイル16は、第1
層目と同様に形成するもので、コイル上部絶縁層15上
にフレームめっきなどの手段を用いて第2層目のコイル
16を形成する。具体的には、めっき下地膜としてのC
rとCuの積層膜を基板全面に形成してからコイル形状
に開口するホトレジストのパターンを形成し、電気めっ
き等の手法により銅などの低抵抗金属のコイルを形成
し、ホトレジストを除去してから不要な下地膜をイオン
ミリングやウェットエッチング等の手法で除去するので
ある。本実施令の方法では比較的容易に微細な形状のコ
イルを形成することが可能であり、コイル最小配線ピッ
チ0.5μm〜2.0μm、コイル高さ1μm〜3μm
の形状のコイルが得られるのである。
The coil 16 of the second layer of the first embodiment
The second-layer coil 16 is formed on the coil upper insulating layer 15 by using a method such as frame plating. Specifically, C as a plating base film
After forming a laminated film of r and Cu on the entire surface of the substrate, forming a photoresist pattern that opens in a coil shape, forming a coil of a low-resistance metal such as copper by a method such as electroplating, and removing the photoresist. Unnecessary base films are removed by a technique such as ion milling or wet etching. According to the method of the present embodiment, it is possible to form a coil having a fine shape relatively easily. The minimum wiring pitch of the coil is 0.5 μm to 2.0 μm, and the coil height is 1 μm to 3 μm.
Is obtained.

【0045】実施例1のコイル16の配線間、配線上に
形成する有機レジスト等の絶縁材料17は、有機レジス
ト等の配線間絶縁材料を使用する。かかる有機絶縁材料
には、ノボラック樹脂を主成分とするポジ型ホトレジス
トの加熱硬化物が用いられるが、その他の有機材料が使
用できないわけではない。ホトレジストを用いれば、ホ
トリソグラフィの手法でコイルを含む所定の位置にのみ
有機絶縁材料を形成できる製造上の利点があるのであ
る。かかる方法をとれば、第1層コイルに層間絶縁材料
と配線間絶縁材料が異なるコイルを備える磁気ヘッドが
製造できるのである。
The insulating material 17 such as an organic resist formed between the wires of the coil 16 and on the wires in the first embodiment uses an insulating material between wires such as an organic resist. As such an organic insulating material, a heat-cured product of a positive photoresist containing a novolak resin as a main component is used. However, this does not mean that other organic materials cannot be used. The use of a photoresist has an advantage in manufacturing that an organic insulating material can be formed only at a predetermined position including a coil by a photolithographic technique. According to this method, it is possible to manufacture a magnetic head including a coil in which the first layer coil has a different interlayer insulating material and a different wiring insulating material.

【0046】さらに、実施例1では、第2層コイルの配
線間に有機レジスト等の絶縁材料を充填し、第2層コイ
ルの上面を研磨、平坦化し、コイル上部絶縁層をアルミ
ナ等の無機絶縁材料を形成してもよい。かかる方法をと
れば、第1層コイル、第2層コイルともに層間絶縁材料
と配線間絶縁材料が異なるコイルを備える磁気ヘッドが
製造できる。このように、本実施例の特徴である層間絶
縁材料と配線間絶縁材料が異なるコイルを第1層のみと
するか、第1層と第2層とにするかは性能と経済性の両
面から判断されるのである。
Further, in the first embodiment, an insulating material such as an organic resist is filled between the wirings of the second layer coil, the upper surface of the second layer coil is polished and flattened, and the upper insulating layer of the coil is made of an inorganic insulating material such as alumina. A material may be formed. With this method, it is possible to manufacture a magnetic head including a coil in which the first layer coil and the second layer coil have different interlayer insulating materials and different wiring insulating materials. As described above, whether the coil having the different interlayer insulating material and the inter-wiring insulating material, which is a feature of the present embodiment, is used only in the first layer or in the first layer and the second layer is determined in terms of both performance and economy. It is judged.

【0047】本実施例の上部磁気コア18は、フレーム
めっきなどの手段を用いて形成する。かかる磁気コアに
は、めっき下地膜を基板全面に形成してから上部磁気コ
ア18が開口するホトレジストのパターンを形成し、電
気めっき等の手法により上部磁気コア18の磁性体を形
成する。かかる磁性体には、Ni−FeもしくはNi−
Co−FeもしくはCo−Fe系の軟磁性材料が用いら
れる。かかる材料は電気めっきで形成できるとともに、
その飽和磁束密度が1テスラ〜2.4テスラの非常に大
きな材料が比較的容易に得られることから選択されるも
のである。かかる上部磁気コア18の厚さは、ヘッド先
端の磁気ギャップ部に強い記録磁界を発生するに必要な
観点から選択されるべきもので、磁性体の飽和磁束密度
に影響されるものの通常は、1μm〜5μmの範囲から
選ばれる。
The upper magnetic core 18 of this embodiment is formed by using a means such as frame plating. In this magnetic core, a plating base film is formed on the entire surface of the substrate, then a photoresist pattern in which the upper magnetic core 18 is opened is formed, and the magnetic material of the upper magnetic core 18 is formed by a method such as electroplating. Such magnetic materials include Ni-Fe or Ni-
Co-Fe or a Co-Fe soft magnetic material is used. Such a material can be formed by electroplating,
It is selected because a very large material having a saturation magnetic flux density of 1 Tesla to 2.4 Tesla can be obtained relatively easily. The thickness of the upper magnetic core 18 should be selected from the viewpoint necessary to generate a strong recording magnetic field in the magnetic gap at the tip of the head. Although the thickness is affected by the saturation magnetic flux density of the magnetic material, it is usually 1 μm. 55 μm.

【0048】本実施例の保護絶縁材料19は、アルミ
ナ、シリカ、ジルコニア、チタニア等の酸化物のスパッ
タ膜が用いられるが、窒化物、炭化物等の絶縁材料が用
いられないわけではない。ヘッド製造の経済性と必要な
絶縁性、熱伝導性などの特性からアルミナもしくはシリ
カ膜あるいはこれらの混合した膜が好ましい。
As the protective insulating material 19 of this embodiment, a sputtered film of an oxide such as alumina, silica, zirconia, or titania is used. However, it is not limited that an insulating material such as nitride or carbide is not used. An alumina or silica film or a mixed film thereof is preferable because of the economics of head manufacture and the required properties such as insulation and thermal conductivity.

【0049】本実施例の磁気ヘッドでは、少なくとも1
層の層間絶縁材料と配線間絶縁材料が異なるコイルを備
える構造とし、層間絶縁材料に無機絶縁材料、配線間絶
縁材料に有機絶縁材料を適切に選択することでコイルピ
ッチ0.5μm〜2.0μm、コイル高さ1μm〜3μ
mの形状のコイルが容易に形成できるために微細な磁気
回路を実現でき、高速なデータ転送が可能な磁気ヘッド
を提供できる。かかる磁気ヘッドを搭載することで10
Gビット/平方インチ〜200Gビット/平方インチ、
好ましくは50Gビット/平方インチ〜200Gビット
/平方インチの記録密度を有する磁気ディスク装置が容
易に提供できるようになるのである。
In the magnetic head of this embodiment, at least one
The coil pitch is 0.5 μm to 2.0 μm by appropriately selecting an inorganic insulating material as the interlayer insulating material and an organic insulating material as the insulating material between the wirings, with a structure including a coil having a different interlayer insulating material between layers and an insulating material between wirings. , Coil height 1μm ~ 3μ
Since a m-shaped coil can be easily formed, a fine magnetic circuit can be realized, and a magnetic head capable of high-speed data transfer can be provided. By mounting such a magnetic head, 10
G bits / square inch to 200 Gbits / square inch,
Preferably, a magnetic disk drive having a recording density of preferably 50 Gbit / square inch to 200 Gbit / square inch can be easily provided.

【0050】さらに、本実施例の磁気ヘッドでは、少な
くとも1層の層間絶縁材料と配線間絶縁材料が異なるコ
イルを備える構造とし、トラック部の磁性体とコイル上
面を平坦化する構造を採用することで上部磁気コアの段
差を小さく形成できる利点を持つのである。
Further, the magnetic head of this embodiment has a structure in which at least one layer of an interlayer insulating material and a coil having different wiring insulating materials are provided, and a structure in which the magnetic material of the track portion and the upper surface of the coil are flattened. This has the advantage that the step of the upper magnetic core can be formed small.

【0051】かかる本実施例により、コイル部、上部磁
気コア部などを含めた書き込みヘッドの構造と一連の製
造プロセスとを合理的に設計するとともに、磁気ヘッド
に必要な特性を満足するのに最適化した材料を製造プロ
セスに適合する困難を克服するのが可能となるのであ
る。
According to this embodiment, the structure of the write head including the coil portion and the upper magnetic core portion and a series of manufacturing processes are rationally designed, and are optimal for satisfying the characteristics required for the magnetic head. This makes it possible to overcome the difficulty of adapting the converted material to the manufacturing process.

【0052】以上のように製造した磁気ヘッド20を磁
気ディスク装置26に組み込む方法の一例を図7に示
す。本実施例の磁気ヘッド20は、あらかじめサスペン
ション21の先端部に実装し、ボイスコイルモータ22
で駆動する構造とする。記録媒体となる磁気ディスク2
3は複数枚を同一シリンダで回転する。ディスクの両面
を記録媒体として利用するために、磁気ディスク1枚に
対し通常2ヶの磁気ヘッドを実装するのは当業者に周知
となっている。記録信号の書き込み、読み出しを制御す
る回路を納めた駆動用半導体24とサスペンション21
を接続する信号ケーブル25を実装し、磁気ディスク装
置26が完成するのである。
FIG. 7 shows an example of a method of incorporating the magnetic head 20 manufactured as described above into the magnetic disk drive 26. The magnetic head 20 according to the present embodiment is mounted on the tip of a suspension 21 in advance, and a voice coil motor 22 is mounted.
Drive structure. Magnetic disk 2 serving as a recording medium
3 rotates a plurality of sheets with the same cylinder. It is well known to those skilled in the art that usually two magnetic heads are mounted on one magnetic disk in order to use both sides of the disk as a recording medium. Driving semiconductor 24 and suspension 21 containing a circuit for controlling writing and reading of a recording signal
Is mounted, and the magnetic disk device 26 is completed.

【0053】磁気ディスク装置26では、本実施例の磁
気ヘッド20を使用するとともに、5000エルステッ
ドの保磁力の媒体を有する磁気ディスク23を用い、7
000rpmの回転速度を使用することで、トラック記
録密度22kTPI(トラックパーインチ)、線記録密
度230kBPI(ビットパーインチ)で記録密度5G
ビット/平方インチの著しく優れた記録性能を達成でき
るのである。
The magnetic disk device 26 uses the magnetic head 20 of the present embodiment, and uses a magnetic disk 23 having a medium having a coercive force of 5000 Oe.
By using a rotation speed of 000 rpm, a track recording density of 22 kTPI (track per inch), a linear recording density of 230 kBPI (bit per inch) and a recording density of 5 G
Remarkably excellent recording performance of bits / square inch can be achieved.

【0054】かかる高性能な磁気記録に利用できる磁気
ヘッドを簡易な製造工程で提供できるのは、本実施例の
優れたヘッド構造と、これを実現するための製造方法に
よるのである。
The magnetic head which can be used for such high-performance magnetic recording can be provided by a simple manufacturing process due to the excellent head structure of the present embodiment and the manufacturing method for realizing this.

【0055】実施例2について、図8を用いて説明す
る。本実施例の磁気ヘッドは、実施例1の磁気ヘッドと
異なる点は、図4(b)の相当するトラック部10と磁
気回路のコンタクト部11を同時に形成する方法が図4
〜図6と異なるものであり、これを図8(a)に示す。
かかる場合のトラック部10と磁気回路のコンタクト部
11の形成では、書き込み用の磁気ギャップ膜9を形成
した後、ホトレジストを用いるフレームめっきなどの手
段を用いてトラック部10と磁気回路のコンタクト部1
1を同時に形成するのではなく、ホトレジストのフレー
ムを形成した後に第1の磁性体30と磁気ギャップ膜9
の作用をなす非磁性体31と第2の磁性体32を連続的
に電気めっきの手法を用いて形成する。ホトレジストの
フレーム幅としては一例として0.15μmが選択され
る。
Embodiment 2 will be described with reference to FIG. The magnetic head of the present embodiment differs from the magnetic head of the first embodiment in that the corresponding track portion 10 and the contact portion 11 of the magnetic circuit shown in FIG.
6 to FIG. 6, which is shown in FIG.
In the formation of the track portion 10 and the contact portion 11 of the magnetic circuit in such a case, the magnetic gap film 9 for writing is formed, and then the track portion 10 and the contact portion 1 of the magnetic circuit are formed by means of frame plating using a photoresist.
The first magnetic body 30 and the magnetic gap film 9 are not formed at the same time, but after forming a photoresist frame.
The non-magnetic material 31 and the second magnetic material 32 having the function of (1) are continuously formed by the electroplating technique. As the frame width of the photoresist, for example, 0.15 μm is selected.

【0056】かかる手法を用いればホトレジストの寸法
をトラック部の寸法に一致させることが可能になり、イ
オンミリング等によるトラック寸法の狭小化加工に起因
するトラック幅の変動が防止できるので、狭小トラック
の製造にはより好ましいのである。
By using such a method, it is possible to make the dimensions of the photoresist coincide with the dimensions of the track portion, and it is possible to prevent the track width from being changed due to the process of narrowing the track size by ion milling or the like. It is more preferable for production.

【0057】かかる第1の磁性体30と第2の磁性体3
2には、一例としてCo−Fe系の軟磁性材料が用いら
れ、その厚さは一例として1.5μmが選択される。非
磁性体31として、パラジウムもしくはニッケル−銅も
しくはニッケル−スズ等の非磁性金属もしくは合金が使
用でき、その一例として厚さ0.1μmのパラジウムが
選択される。
The first magnetic body 30 and the second magnetic body 3
For example, a Co—Fe-based soft magnetic material is used for 2 and its thickness is selected to be 1.5 μm as an example. As the non-magnetic material 31, a non-magnetic metal or alloy such as palladium or nickel-copper or nickel-tin can be used. As an example, palladium having a thickness of 0.1 μm is selected.

【0058】かかるトラック部10と磁気回路のコンタ
クト部11を同時に形成した後は、図4〜図6と全く同
様の工程で磁気ヘッドを製造する。図6(k)に相当す
る完成図が図8(b)である。図3と同様に浮上面から
みた書き込みヘッドのトラック部の構造を図9に示す。
After the track portion 10 and the contact portion 11 of the magnetic circuit are simultaneously formed, a magnetic head is manufactured in exactly the same steps as in FIGS. FIG. 8B is a completed view corresponding to FIG. FIG. 9 shows the structure of the track portion of the write head as viewed from the air bearing surface as in FIG.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、コイル寸法を縮小し、
磁気回路を微細化したトラック部、コイル部、上部磁気
コア部などを有するハードディスク用磁気ヘッド及びそ
の製造方法並びに磁気ディスク装置を得ることができ
る。
According to the present invention, the coil size can be reduced,
It is possible to obtain a hard disk magnetic head having a track portion, a coil portion, an upper magnetic core portion and the like in which a magnetic circuit is miniaturized, a method of manufacturing the same, and a magnetic disk device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の磁気ヘッドの断面説明図。FIG. 1 is an explanatory sectional view of a magnetic head according to a first embodiment.

【図2】実施例1の磁気ヘッドの構造の一部の平面説明
図。
FIG. 2 is an explanatory plan view of a part of the structure of the magnetic head according to the first embodiment;

【図3】実施例1の磁気ヘッドのトラック部の構造の説
明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a structure of a track portion of the magnetic head according to the first embodiment.

【図4】実施例1の磁気ヘッドの製造工程1の断面説明
図。
FIG. 4 is an explanatory sectional view of a manufacturing step 1 of the magnetic head according to the first embodiment;

【図5】実施例1の磁気ヘッドの製造工程2の断面説明
図。
FIG. 5 is an explanatory sectional view of a magnetic head manufacturing process 2 according to the first embodiment;

【図6】実施例1の磁気ヘッドの製造工程3の断面説明
図。
FIG. 6 is an explanatory sectional view of a manufacturing step 3 for the magnetic head of the first embodiment;

【図7】実施例1の磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装
置の外観説明図。
FIG. 7 is an explanatory view showing the appearance of a magnetic disk drive using the magnetic head of the first embodiment.

【図8】実施例2の磁気ヘッドの構造の断面説明図。FIG. 8 is an explanatory sectional view of a structure of a magnetic head according to a second embodiment;

【図9】実施例2の磁気ヘッドのトラック部の構造説明
図。
FIG. 9 is a structural explanatory view of a track portion of the magnetic head according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 下部磁気シールド 2 上部磁気シールド 3 読取りセンサ 4 下部磁気コア 5 基板 6 非磁性絶縁物 7 非磁性絶縁物 8 非磁性絶縁物 9 磁気ギャップ膜 10 トラック部 11 コンタクト部 12 コイル下部絶縁層(層間絶縁材料) 13 コイル 14 配線間絶縁材料 15 コイル上部絶縁層(層間絶縁材料) 16 コイル 17 配線間絶縁材料 18 上部磁気コア 19 保護絶縁材料 20 磁気ヘッド 21 サスペンション 22 ボイスコイルモータ 23 磁気ディスク 24 駆動用半導体 25 信号ケーブル 26 磁気ディスク装置 30 第1の磁性体 31 非磁性体 32 第2の磁性体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower magnetic shield 2 Upper magnetic shield 3 Read sensor 4 Lower magnetic core 5 Substrate 6 Non-magnetic insulator 7 Non-magnetic insulator 8 Non-magnetic insulator 9 Magnetic gap film 10 Track part 11 Contact part 12 Coil lower insulating layer (interlayer insulation) 13) Coil 14 Insulating material between wirings 15 Coil upper insulating layer (interlayer insulating material) 16 Coil 17 Insulating material between wirings 18 Upper magnetic core 19 Protective insulating material 20 Magnetic head 21 Suspension 22 Voice coil motor 23 Magnetic disk 24 Driving semiconductor Reference Signs List 25 signal cable 26 magnetic disk device 30 first magnetic body 31 non-magnetic body 32 second magnetic body

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉木 教行 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 Fターム(参考) 5D033 BA36 BA42 CA05 DA03 DA04 DA07 DA31  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Noriyuki Saiki 2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Prefecture F-term in Storage Systems Division, Hitachi, Ltd. 5D033 BA36 BA42 CA05 DA03 DA04 DA07 DA31

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配線間絶縁材料で絶縁してなるコイル層
と磁気コア層とを層間絶縁材料で絶縁した積層体を備え
るハードディスク用磁気ヘッドにおいて、 前記コイル層のうちの少なくとも1層は、片側又は両側
の層間絶縁材料が配線間絶縁材料と異なる材料からなる
ことを特徴とするハードディスク用磁気ヘッド。
2. A magnetic head for a hard disk, comprising: a laminated body in which a coil layer insulated by an interwiring insulating material and a magnetic core layer are insulated by an interlayer insulating material, wherein at least one of the coil layers has one side. Alternatively, a magnetic head for a hard disk, wherein an interlayer insulating material on both sides is made of a material different from an insulating material between wirings.
【請求項2】 請求項1記載のハードディスク用磁気ヘ
ッドにおいて、 上記コイル層のうちの少なくとも1層は、両側の層間絶
縁材料が同じ材料であることを特徴とするハードディス
ク用磁気ヘッド。
2. The magnetic head for a hard disk according to claim 1, wherein at least one of the coil layers has the same interlayer insulating material on both sides.
【請求項3】 請求項1又は2に記載のハードディスク
用磁気ヘッドにおいて、 上記層間絶縁材料は無機絶縁材料であり、そして、配線
間絶縁材料は有機絶縁材料であること特徴とするハード
ディスク用磁気ヘッド。
3. The magnetic head for a hard disk according to claim 1, wherein the interlayer insulating material is an inorganic insulating material, and the inter-wiring insulating material is an organic insulating material. .
【請求項4】 請求項3記載のハードディスク用磁気ヘ
ッドにおいて、 上記層間絶縁材料は、アルミナ、シリカ又はそれらを主
成分とする無機絶縁材料であること特徴とするハードデ
ィスク用磁気ヘッド。
4. The magnetic head for a hard disk according to claim 3, wherein the interlayer insulating material is alumina, silica, or an inorganic insulating material containing these as a main component.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載のハ
ードディスク用磁気ヘッドにおいて、 上記コイル層は、コイルの最小配線ピッチが0.3μm
〜2μmであることを特徴とするハードディスク用磁気
ヘッド。
5. The magnetic head for a hard disk according to claim 1, wherein the coil layer has a coil having a minimum wiring pitch of 0.3 μm.
A magnetic head for a hard disk, characterized by having a thickness of about 2 μm.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載のハ
ードディスク用磁気ヘッドにおいて、 上記コイル層は、層数が2層であることを特徴とするハ
ードディスク用磁気ヘッド。
6. The magnetic head for a hard disk according to claim 1, wherein the number of the coil layers is two.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載のハ
ードディスク用磁気ヘッドにおいて、 上記コイル層は、トラック部の磁性体とコイル上面とを
平坦化した構造のコイルを有することを特徴とするハー
ドディスク用磁気ヘッド。
7. The magnetic head for a hard disk according to claim 1, wherein the coil layer includes a coil having a structure in which a magnetic body of a track portion and a top surface of the coil are flattened. Hard disk magnetic head.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載のハ
ードディスク用磁気ヘッドにおいて、 磁性体、非磁性体、磁性体の3層で形成したトラック部
を有することを特徴とするハードディスク用磁気ヘッ
ド。
8. The magnetic head for a hard disk according to claim 1, further comprising a track portion formed of three layers of a magnetic material, a non-magnetic material, and a magnetic material. Magnetic head.
【請求項9】 下部磁気コア上に磁気ギャップを形成す
る工程、トラック部と磁気回路のコンタクト部とを同時
に形成する工程、層間絶縁材料からなるコイル下部絶縁
層を形成する工程、第1層目のコイルを形成する工程、
コイルの配線間を含む所定部に配線間絶縁材料を充填す
る工程、トラック部の磁性体とコイル上面とを平坦化す
る工程、層間絶縁材料からなるコイル上部絶縁層を形成
する工程、上部磁気コアを形成する工程、保護絶縁材料
を形成する工程、とを含むことを特徴とするハードディ
スク用磁気ヘッドの製造方法。
9. A step of forming a magnetic gap on the lower magnetic core, a step of simultaneously forming a track portion and a contact portion of a magnetic circuit, a step of forming a coil lower insulating layer made of an interlayer insulating material, a first layer Forming a coil of
A step of filling a predetermined portion including a space between the coil wires with an inter-wire insulating material, a step of flattening the magnetic body of the track portion and the upper surface of the coil, a step of forming a coil upper insulating layer made of an interlayer insulating material, an upper magnetic core Forming a protective insulating material, and a method of manufacturing a magnetic head for a hard disk.
【請求項10】 請求項1〜8のいずれか1項に記載の
ハードディスク用磁気ヘッドを搭載することを特徴とす
る磁気ディスク装置。
10. A magnetic disk device comprising the magnetic head for a hard disk according to claim 1.
【請求項11】 請求項10記載の磁気ディスク装置に
おいて、 10Gビット/平方インチ〜200Gビット/平方イン
チの記録密度を有することを特徴とする磁気ディスク装
置。
11. The magnetic disk drive according to claim 10, wherein the magnetic disk drive has a recording density of 10 Gbit / square inch to 200 Gbit / square inch.
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