JP2003297632A - マイクロデバイス及びその製造方法 - Google Patents
マイクロデバイス及びその製造方法Info
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Abstract
マイクロデバイスを提供する。 【解決手段】薄膜コイル23を含む。薄膜コイル23
は、1つの軸Xの周りに周回し、軸Xの方向に巻き進む
巻き姿態を有する。順次に隣接する3つのコイルターン
の中間に位置するコイルターンは、その両側に位置する
2つのコイルターン間に生じる間隔A内に、2つのコイ
ルターンからギャップを隔てて挿入配置されている。ギ
ャップは、軸Xの方向で見たギャップ幅αが、無機絶縁
膜251の膜厚によって画定され、同方向で見た各コイ
ルターンの幅βよりも小さい。
Description
及びその製造方法に関する。本発明において、マイクロ
デバイスとは、薄膜磁気ヘッド、薄膜インダクタ、半導
体デバイス、薄膜センサ、薄膜アクチュエータまたはこ
れらを組み込んだ装置を含む。
磁気ヘッドを例にとると、その内部に備えられる書き込
み素子は、空気ベアリング面(以下ABSと称する)の
側(前方部と称する)において、第1の磁性層の磁極端
及び第2の磁性層の磁極端を、ギャップ層を介して対向
させ、ABSとは反対側の後方部において、第1の磁性
層及び第2の磁性層を磁気結合させ、バックギャップを
構成する。バックギャップの周りには、第1の磁性層及
び第2の磁性層の膜面に対して平行で、かつ、ABSに
対してほぼ直交する平面に、バックギャップを周回する
平面状の薄膜コイルが配置されている。
合、コイル長が長くならざるを得ない。このため、イン
ピーダンス値の低減、及び、高周波特性の改善に限界を
生じる。
に代表されるフレームメッキ法によって薄膜コイルを形
成し、フレームメッキ処理の後にレジストフレームを除
去し、除去されたレジストフレームの底部幅を、隣接コ
イルターン間の間隔として、そのまま利用していた。こ
のため、コイル周回密度、磁気効率の改善、及び、より
一層の小型化等に限界を生じていた。
状のコイル構造から、コイル周回軸を90度変更した垂
直周回構造とし、磁路長の縮小と、渦電流損失の低減と
を可能とし、高周波特性を向上させた薄膜磁気ヘッドを
開示している。
場合も、メッキ処理の後に除去されるレジストフレーム
の底部幅を、隣接コイルターン間の間隔として、そのま
ま利用していたので、コイル周回密度、磁気効率の改
善、及び、小型化等に限界があった。
密度を高め、素子密度を向上し得るマイクロデバイス、
特に、半導体デバイスを提供することである。
を確保した上で、コイル長を短縮し、インピーダンス値
を低減させ、高周波特性を改善したマイクロデバイス、
特に、薄膜磁気ヘッド及び薄膜インダクタを提供するこ
とである。
回密度を高め、磁気効率を改善し得るマイクロデバイ
ス、特に、薄膜インダクタまたは薄膜磁気ヘッドを提供
することである。
ため、本発明に係るマイクロデバイスは、薄膜配線を含
む。前記薄膜配線は、支持体表面に複数の薄膜導体を所
定の間隔を隔てて整列することにより、構成されてい
る。
の薄膜導体の中間に位置する薄膜導体は、その両側に位
置する2本の薄膜導体間の間隔内にギャップを隔てて挿
入されている。
体の幅βよりも小さく、無機絶縁膜の膜厚によって画定
されている。
て、順次に隣接する3つの薄膜導体の中間に位置する薄
膜導体を、その両側に位置する薄膜導体間に生じる間隔
内に、ギャップを隔てて挿入する。
薄膜導体を抽出し、その中間の薄膜導体の両側に位置す
る2つの薄膜導体間の間隔を考えたとき、この間隔を、
従来、レジストフレームの底部幅として残っていた隣接
薄膜導体間の間隔に対応させることができる。本発明の
場合、この間隔内に中間の薄膜導体があるので、従来、
レジストフレームの底部幅として残っていた隣接薄膜導
体間の間隔内に、もう一つの薄膜導体をインサートした
インサーション薄膜配線構造が実現される。このインサ
ーション薄膜配線構造の実現により、薄膜配線密度を、
著しく向上させる高め、磁気効率を改善し得る。
ャップ幅αは、同方向で見た各薄膜導体の薄膜導体幅β
よりも小さくなっていて、その寸法は、ギャップ内の無
機絶縁膜の膜厚によって画定されている。無機絶縁膜
は、スパッタまたはCVD(ケミカル.ベーパ.デポジ
ッション)等によって形成し得る。したがって、これら
の薄膜形成技術の限界まで、ギャップ幅αを微細化し、
薄膜配線密度を高めることができる。
0.05μmの範囲に設定する。このようなギャップ幅
αを持つ無機絶縁膜は、スパッタまたはCVDで、確実
に形成し得る。また、この範囲であれば、必要な電気絶
縁を確保し得る。
導体幅βは、 (1/300)≦α/β≦(1/5) を満たす。
0.01〜0.05μmの範囲に設定した場合、薄膜導
体幅βは0.25〜3μmの範囲になる。薄膜導体幅β
が、このような範囲にあれば、本発明の主要な適用例で
ある半導体デバイス、薄膜インダクタ、薄膜磁気ヘッ
ド、薄膜センサ、薄膜アクチュエータまたはこれらを組
み込んだ装置としては、十分である。
した薄膜配線構造が適用される。これにより、配線密度
を高め、素子密度を改善した半導体デバイスを得ること
ができる。
線は、薄膜コイルである。前記薄膜コイルは、1つの軸
の周りに周回し、前記軸の方向に巻き進む。
膜コイルにおいて、順次に隣接する3つのコイルターン
(薄膜導体)の中間に位置するコイルターンは、その両
側に位置する2つのコイルターン間の間隔内に、前記2
つのコイルターンとの間にギャップを隔てて挿入され
る。前記ギャップは、前記軸の方向で見たギャップ幅α
が、同方向で見た各コイルターンのコイル幅βよりも小
さく、無機絶縁膜の膜厚によって画定される。
クタにおいて、薄膜コイルは、1つの軸の周りに周回
し、軸の方向に巻き進む巻き姿態を有している。この巻
き姿態は、平面状のコイル構造から、コイル周回軸を9
0度変更した垂直周回構造である。従って、垂直周回構
造による利点が得られる。
次に隣接する3つのコイルターンの中間に位置するコイ
ルターンを、その両側に位置するコイルターン間に生じ
る間隔内に、ギャップを隔てて挿入してある。
コイルターンを抽出し、その中間のコイルターンの両側
に位置する2つのコイルターン間の間隔を考えたとき、
この間隔を、従来、レジストフレームの底部幅として残
っていた隣接コイルターン間の間隔に対応させることが
できる。本発明の場合、この間隔内に中間のコイルがあ
るので、従来、レジストフレームの底部幅として残って
いた隣接コイルターン間の間隔内に、もう一つのコイル
ターンをインサートしたインサーションコイル構造が実
現される。このため、従来と同じ起磁力を確保した上
で、コイル長を短縮し、インピーダンス値を低減させ、
高周波特性を改善することができる。
より、コイル周回密度を高め、磁気効率を改善し得る。
幅αは、同方向で見た各コイルターンのコイル幅βより
も小さくなっていて、その寸法は、ギャップ内の無機絶
縁膜の膜厚によって画定されている。無機絶縁膜は、前
述したように、スパッタまたはCVD(ケミカル.ベー
パ.デポジッション)等によって形成し得る。したがっ
て、これらの薄膜形成技術の限界まで、ギャップ幅αを
微細化し、コイル周回密度を高めることができる。
のままインダクタンスを生じる線路として用いられる。
薄膜インダクタは、薄膜コイルとともに、薄膜コアを有
していてもよい。さらに、ギャップ幅αの寸法範囲、ギ
ャップ幅αを画定する無機絶縁膜の形成方法、ギャップ
幅αとコイル幅βとが満たすべき相対関係等は、薄膜配
線構造を持つマイクロデバイスにおいて説明したところ
に従う。
は、書き込み素子の薄膜コイルに適用される。薄膜磁気
ヘッドは読み取り素子を含んでいてもよい。前記読み取
り素子は、巨大磁気抵抗効果素子を含むことができる。
前記巨大磁気抵抗効果素子は、スピンバルブ膜または強
磁性トンネル接合素子の何れかを含むことができる。
気ヘッド装置及び磁気記録再生装置を実現するのに用い
ることができる。
スの製造方法を開示する。本発明に係る製造方法では、
まず、支持体の表面に複数の第1の薄膜導体を第1の間
隔を隔てて整列して形成する。
前記第1の薄膜導体間に現れる前記支持体の表面を、ほ
ぼ均一な膜厚で覆う第2の無機絶縁膜を形成する。
膜導体を、嵌め込み状態で形成する。
り、第1の薄膜導体間に、第2の薄膜導体をインサート
したインサーション構造を実現できる。なお、当然のこ
とであるが、第2の薄膜導体が最外側になる場合は、当
該最外側の第2の薄膜導体はインサーション構造とはな
らない。
は、この後、前記第1の薄膜導体の端部と、前記第2の
薄膜導体の端部とを、一方向に巻き進む薄膜コイルが形
成されるように接続する工程が付加される。薄膜コイル
の形成に当たっては、無機絶縁膜の形成工程、平坦化工
程及び薄膜導体の形成工程等が適宜実行される。
は、添付図面を参照して、更に詳しく説明する。図面
は、単なる実施例を示すに過ぎない。
デバイス 図1は本発明に係るマイクロデバイスの平面図、図2は
図1の2−2線に沿った断面図である。図示実施例は、
例えば、半導体デバイスにおける薄膜配線構造に適用し
得るマイクロデバイスを示し、薄膜配線23と、無機絶
縁膜251とを含む。
膜導体231、232を所定の間隔Aを隔てて、一方向
Xに整列して構成されている。薄膜配線23の形状、数
等は任意であり、図はその一例を示すにすぎない。支持
体16は、少なくとも表面が、無機絶縁膜255によっ
て構成される。無機絶縁膜255は、Al2O3、SiO
2、AlNまたはDLC(ダイアモンド.ライク.カー
ボン)等によって構成される。
外側には、無機絶縁膜256が備えられている。無機絶
縁膜256も、Al2O3、SiO2、AlNまたはDL
C等によって構成される。但し、無機絶縁膜256は必
須ではない。また、薄膜配線23の下側には、めっき電
極膜として用いられた導体膜281が存在する。導体膜
281は薄膜配線23がめっきによって形成されるもの
でなければ、省略される。
本の薄膜導体231、232及び231のうち、中間に
位置する薄膜導体232は、その両側に位置する2本の
薄膜導体231−231間の間隔Aの内部にギャップを
隔てて挿入されている。
31、232の幅βよりも小さい。このギャップ幅αは
無機絶縁膜251の膜厚によって画定されている。無機
絶縁膜251は、Al2O3、SiO2、AlNまたはD
LC等によって構成される。
つの薄膜導体231、232、231を抽出し、その中
間の薄膜導体232の両側に位置する2つの薄膜導体2
31−231間の間隔Aを考えたとき、この間隔Aを、
従来、レジストフレームの底部幅として残っていた隣接
薄膜導体231−231間の間隔に対応する。この間隔
Aの内部に中間の薄膜導体232があるので、従来、レ
ジストフレームの底部幅として残っていた隣接薄膜導体
231−231間の間隔Aの内部に、もう一つの薄膜導
体232をインサートしたインサーション薄膜配線構造
が実現される。このインサーション薄膜配線構造を半導
体デバイスへの適用した場合は、配線密度を高め、素子
密度を改善し得る。
2の薄膜導体幅βよりも小さくなっていて、その寸法
は、ギャップ内の無機絶縁膜251の膜厚によって画定
されている。無機絶縁膜251は、スパッタまたはCV
D(ケミカル.ベーパ.デポジッション)等によって形
成し得る。したがって、これらの薄膜形成技術の限界ま
で、ギャップ幅αを微細化し、薄膜配線密度を高めるこ
とができる。
0.05μmの範囲に設定する。このようなギャップ幅
αを持つ無機絶縁膜251は、スパッタまたはCVD
で、確実に形成し得る。また、この範囲であれば、必要
な電気絶縁を確保し得る。
導体幅βは、 (1/300)≦α/β≦(1/5) を満たす。
0.01〜0.05μmの範囲に設定した場合、各薄膜
導体231、232の薄膜導体幅βは0.25〜3μm
の範囲になる。薄膜導体幅βが、このような範囲にあれ
ば、本発明の主要な適用例である半導体デバイスとして
は、十分である。
の製造方法 図3〜図21は図1、図2に示したマイクロデバイスの
製造方法を説明する図である。まず、図3に示すよう
に、一面が平面状の支持体16を準備し、この支持体1
6の表面に、図4に示すように、無機絶縁膜255を形
成する。無機絶縁膜255は、スパッタまたはCVD等
によって形成し得る。無機絶縁膜255は、Al2O3、
SiO2、AlNまたはDLC等によって構成される。
5の表面に、めっき電極膜となる導体膜281を形成す
る。導体膜281はスパッタまたはCVD等によって形
成し得る。この導体膜281は、後でめっきされる薄膜
配線と同じ材料であることが好ましい。
表面に、フォトレジスト膜291を塗布する。フォトレ
ジスト膜291は、周知の材料でよく、例えば、スピン
コート等の手段によって形成できる。フォトレジスト膜
291は、必要に応じて加熱する。
を用いて、フォトレジスト膜291を露光し、マスクパ
ターンを潜像として、フォトレジスト膜291に転写す
る。フォトマスクMは、配線パターンに応じたマスクパ
ターンを有する。フォトレジスト膜291は、潜像を転
写した後、必要に応じて、加熱してもよい。
291を、現像液で現像し、更に、水洗い、乾燥等の工
程を経ることにより、図8に示すように、幅Aを持ち、
間隔βを隔ててX方向に整列されたレジストフレーム2
92を形成する。
フレームめっきを行い、図9に示すように、レジストフ
レーム間に、幅βの第1の薄膜導体231を成長させ
る。第1の薄膜導体231は、Cu、Au等のめっき膜
として構成する。
剤を用いた溶解剥離またはアッシングによって除去し、
図10に示すように、第1の薄膜導体231だけを残
す。第1の薄膜導体231は幅βを持ち、隣接する第1
の薄膜導体231は、互いに間隔Aを隔てて設けられ
る。
て、第1の薄膜導体231の間の導体膜281を、RI
Eもしくはミリング等のドライエッチング、または、ウ
エットエッチングにより除去する。これにより、図11
に示すように、第1の薄膜導体231の間に無機絶縁膜
255が、再び露出するようになる。
体231の表面、及び、無機絶縁膜255の表面を、ほ
ぼ均一な膜厚で覆うように、無機絶縁膜251を形成す
る。無機絶縁膜251は、スパッタまたはCVD等によ
って形成し得る。無機絶縁膜251は、Al2O3、Si
O2、AlNまたはDLC等によって構成される。図示
では、無機絶縁膜251は膜厚αを有し、隣接する第1
の薄膜導体231−231間において、無機絶縁膜25
1の表面で見た間隔はβとなっている。膜厚αと間隔β
は、図示実施例の場合、間隔Aに対して、2α+β=A
となっている。
51の表面に、スパッタまたはCVD等の手段により、
めっき電極膜となる導体膜282を形成する。この導体
膜282は後でめっきされる薄膜配線と同じ材料である
ことが好ましい。
の表面に、フォトレジスト膜293を塗布する。フォト
レジスト膜293は、周知の材料でよく、例えば、スピ
ンコート等の手段によって形成できる。フォトレジスト
膜293は、必要に応じて加熱する。
Mを用いて、フォトレジスト膜293を露光し、マスク
パターンを潜像として、フォトレジスト膜293に転写
する。フォトマスクMは、第1の薄膜導体231の群の
全体をカバーするようなマスクパターンを有する。フォ
トレジスト膜293は、潜像を転写した後、必要に応じ
て、加熱してもよい。
293を、現像液で現像し、更に、水洗い、乾燥等の工
程を経ることにより、図16に示すように、第1の薄膜
導体231の群の全体をカバーするようなパターンを有
するレジストフレーム294が形成される。
フレームめっきを行い、図17に示すように、第2の薄
膜導体232を成長させる。第2の薄膜導体232は、
Cu、Au等のめっき膜として構成する。第2の薄膜導
体232は、第1の薄膜導体231の間を埋めるよう
に、嵌め込み状態で成膜される。
剤を用いた溶解剥離またはアッシングによって除去し、
図18に示すように、第2の薄膜導体232を残す。
ていた導体膜282を、第2の薄膜導体232をマスク
として、RIEもしくはミリング等のドライエッチン
グ、または、ウエットエッチングにより除去する。これ
により、図19に示すように、無機絶縁膜251が、再
び露出するようになる。
れる無機絶縁膜256を形成する。無機絶縁膜256
は、Al2O3、SiO2等によって構成される。無機絶
縁膜256はスパッタまたはCVD等のドライ薄膜形成
法によって形成することができる。
より平坦化する。これにより、第1の導体薄膜231を
覆う無機絶縁膜251を、第1の導体薄膜231の表面
から除去し、第1の薄膜導体231と第2の薄膜導体2
32とを、無機絶縁膜251によって分離し、第2の薄
膜導体232を、その両側の第1の薄膜導体231−2
31の間に嵌め込んだインサーション薄膜配線構造が得
られる(図1、図2参照)。なお、実施例の場合、第2
の薄膜導体232が最外側に位置しており、この最外側
の第2の薄膜導体232に関しては、当然のことである
が、インサーション構造とはならない。
イクロデバイスの製造方法の別の例におけるその一部の
工程を示す図である。図22は図4〜図9の工程を実行
した後の状態を示す図で、図10に対応する。この後、
図23に示すように、第1の薄膜導体231をマスクと
して、第1の薄膜導体231の間の導体膜281、及
び、無機絶縁膜255を、RIEもしくはミリング等の
ドライエッチング、または、ウエットエッチングにより
除去する。これにより、図23に示すように、第1の薄
膜導体231の間に支持体16の表面が露出するように
なる。
体231の表面、及び、支持体16の表面を、ほぼ均一
な膜厚で覆うように、無機絶縁膜251を、スパッタま
たはCVD等によって形成する。
51の表面に、スパッタまたはCVD等の手段により、
めっき電極膜となる導体膜282を形成する。
することにより、図1、図2に示したマイクロデバイス
が得られる。
1の薄膜導体231と第2の薄膜導体232(図1、図
2参照)との膜厚がほぼ等しくなる。
イス 図26は本発明に係るマイクロデバイスの平面図、図2
7は図26の23−23線に沿った断面図、図28は図
26の24−24線に沿った断面である。図示実施例は
薄膜インダクタとして具体化されたマイクロデバイスを
示し、薄膜コイル23と、無機絶縁膜251とを含む。
回し、軸Xの方向に巻き進む巻き姿態を有している。薄
膜コイル23は、Cu(銅)などの導電金属材料によっ
て構成される。薄膜コイル23は、フレームメッキ法等
によって形成される。薄膜コイル23のコイル端末は、
端子T1、T2となっている。端子T1、T2の下側に
は絶縁膜252(図27参照)が存在する。薄膜コイル
23は、任意数のコイルターンを持っている。本発明に
おいて、コイルターンはコイル膜と同義である。
Xの方向と直交する方向の両端において、3層の薄膜導
体を積層(図28参照)し、高さを調整してある。両端
における薄膜導体の積層数は、要求される高さに合わせ
て選定される。
のギャップ幅αを埋める。無機絶縁膜251は、Al2
O3、SiO2、AlNまたはDLC(ダイアモンド.ラ
イク.カーボン)等によって構成される。無機絶縁膜2
51は、スパッタまたはCVD等のドライ薄膜形成法に
よって形成することができる。
3つのコイルターンの中間に位置するコイルターンは、
その両側に位置するコイルターン間に生じる間隔Aの内
部に、ギャップ幅αを隔てて挿入されている。ギャップ
幅αは、各コイルターンのコイル幅βよりも小さく、そ
の内部に存在する無機絶縁膜251によって画定されて
いる。
ス、即ち、薄膜インダクタにおいて、薄膜コイル23
は、1つの軸Xの周りに周回し、軸Xの方向に巻き進む
巻き姿態を有している。この巻き姿態は、平面状のコイ
ル構造から、コイル周回軸を90度変更した垂直周回構
造である。従って、垂直周回構造による利点が得られ
る。
を抽出し、その中間のコイルターンの両側に位置する2
つのコイルターン間の間隔Aを考えたとき、この間隔A
を、従来、レジストフレームの底部幅として残っていた
隣接コイルターン間の間隔に対応させることができる。
本発明の場合、この間隔Aの内部に中間のコイルがある
ので、従来、レジストフレームの底部幅として残ってい
た隣接コイルターン間の間隔Aの内部に、もう一つのコ
イルターンをインサートしたインサーションコイル構造
が実現される。
で、コイル長を短縮し、インピーダンス値を低減させ、
高周波特性を改善することができる。
αが、同方向で見た各コイルターンのコイル幅βよりも
小さい。このギャップ幅αは、その内部の無機絶縁膜2
51の膜厚によって画定されている。無機絶縁膜251
は、スパッタまたはCVD等によって形成し得る。した
がって、これらの薄膜形成技術の限界まで、ギャップ幅
αを微細化し、コイル周回密度を高めることができる。
0.05μmの範囲に設定する。このようなギャップ幅
αを持つ無機絶縁膜251は、スパッタまたはCVD
で、確実に形成し得る。また、この範囲であれば、薄膜
インダクタへの適用において、必要な電気絶縁を確保し
得る。
プ幅α、及び、各コイルターンのコイル幅βは、 (1/300)≦α/β≦(1/5) を満たす。
0.01〜0.05μmの範囲に設定した場合、各コイ
ルターンのコイル幅βは0.25〜3μmの範囲にな
る。各コイルターンのコイル幅βが、このような範囲に
あれば、本発明の主要な適用例である薄膜インダクタと
しては、十分である。
第1の磁性層21及び第2の磁性層22を含んでいる。
第1の磁性層21は、支持体を構成する絶縁層16によ
って支持され、薄膜コイル23の外部に配置されてい
る。絶縁層16は、無機絶縁材料、例えば、Al2O3、
SiO2、AlNまたはDLC等によって構成される。
は、一面が平面状であって、絶縁層16の一面上に、薄
膜コイル23の占有面積よりも広く拡がっている。第2
の磁性層22は、薄膜コイル23の内部を、軸Xの方向
に貫通している。
ば、NiFe、CoFe、FeNまたはFeZrN等の
磁性材料を用いて構成することができる。第1及び第2
の磁性層21、22のそれぞれは単層構造であってもよ
いし、多層構造であってもよい。第1及び第2の磁性層
21、22の各膜厚は、例えば、0.5〜3μmの範囲
に設定される。このような第1及び第2の磁性層21、
22はフレームメッキ法によって形成できる。
コイル23の外部において、互いに磁気的に結合されて
いる。これにより、第1及び第2の磁性層21、22に
よる閉磁路が形成される。即ち、第1及び第2の磁性層
21、22は閉磁路の薄膜コアを構成する。
は、無機絶縁膜252を介して、第1の磁性層21及び
第2の磁性層22と隣接する。無機絶縁膜252の材料
組成、形成方法及び膜厚等は、隣接コイルターン間のギ
ャップ幅αを埋める無機絶縁膜251と同じであるの
で、説明は省略する。
性層21、22は、これを省略することもできる。この
場合には、空心タイプの薄膜インダクタとなる。
ル23を示しているだけであるが、複数の薄膜コイル2
3の組み合わせであってもよい。複数の薄膜コイル23
を有する場合は、個々に独立させてもよいし、直列もし
くは並列または直並列等、任意の接続構造を採用するこ
とができる。更に、薄膜インダクタは、それ自体とし
て、完結した電子部品の形態であってもよいし、集積回
路等において、その一部を構成する要素であってもよ
い。
イス 図29は薄膜磁気ヘッドの斜視図、図30は図29に示
した薄膜磁気ヘッドのコイル構造を示す平面図、図31
は図30の27−27線に沿った断面図、図32は図3
0の32−32線に沿った断面図である。図示された薄
膜磁気ヘッドは、スライダ1と、書き込み素子2と、読
み取り素子3とを含む。
1、12を有し、レールの表面が空気ベアリング面(以
下ABSと称する)13、14として利用される。レー
ル11、12は2本に限らない。1〜3本のレールを有
することがあり、レールを持たない平面となることもあ
る。また、浮上特性改善等のために、媒体対向面に種々
の幾何学的形状が付されることもある。何れのタイプの
スライダ1であっても、本発明の適用が可能である。ま
た、スライダ1は、レールの表面に、例えば3〜8nm
程度の層厚を有するDLC等の保護層を備えることもあ
り、このような場合は保護層の表面がABS13、14
となる。スライダ1は、Al2O3-TiC等でなる基体15の
表面に、Al2O3、SiO2等の絶縁層16を設けたセ
ラミック構造体である。
り、読み取り素子3はMR素子である。書き込み素子2
及び読み取り素子3は、空気の流れ方向F1で見て、レ
ール11、12の一方または両者の空気流出端(トレー
リング.エッジ)TRの側に備えられている。書き込み
素子2及び読み取り素子3は、スライダ1に備えられ、
電磁変換のための端部がABS13、14と近接した位
置にある。空気流出端TRの側にある側面には、書き込
み素子2に接続された取り出し電極27、28及び読み
取り素子3に接続された取り出し電極29、30がそれ
ぞれ設けられている。
る第2のシールド層を兼ねている第1の磁性層21、第
2の磁性層22、薄膜コイル23、アルミナ等でなるギ
ャップ層24、無機絶縁膜251、252及び保護層2
6などを有している。第2のシールド層は、第1の磁性
層21から独立して備えられていてもよい。
回し、軸Xの方向に巻き進む巻き姿態を有している。薄
膜コイル23は、Cu(銅)などの導電金属材料によっ
て構成される。薄膜コイル23はフレームメッキ法等に
よって形成される。薄膜コイル23のコイル端末は、端
子T1、T2となっている。端子T1、T2はそれぞ
れ、取り出し電極27、28に接続される。薄膜コイル
23は、任意数のコイルターンを持っている。
3つのコイルターンの中間に位置するコイルターンは、
その両側に位置するコイルターン間に生じる間隔Aの内
部に、ギャップ幅αを隔てて挿入されている。ギャップ
幅αは、無機絶縁膜251の膜厚によって画定されてい
る。
のギャップ幅αを埋める。無機絶縁膜251は、Al2
O3、SiO2、AlNまたはDLC等によって構成され
る。無機絶縁膜251はスパッタまたはCVD等のドラ
イ薄膜形成法によって形成することができる。
ス、即ち、薄膜磁気ヘッドにおいて、薄膜コイル23
は、1つの軸Xの周りに周回し、軸Xの方向に巻き進む
巻き姿態を有している。この巻き姿態は、平面状のコイ
ル構造から、コイル周回軸を90度変更した垂直周回構
造である。従って、垂直周回構造による利点が得られ
る。
を抽出し、その中間のコイルターンの両側に位置する2
つのコイルターン間の間隔Aを考えたとき、この間隔A
を、従来、レジストフレームの底部幅として残っていた
隣接コイルターン間の間隔に対応させることができる。
本発明の場合、この間隔Aの内部に中間のコイルがある
ので、従来、レジストフレームの底部幅として残ってい
た隣接コイルターン間の間隔Aの内部に、もう一つのコ
イルターンをインサートしたインサーションコイル構造
が実現される。
で、コイル長を短縮し、インピーダンス値を低減させ、
高周波特性を改善することができる。
によって画定されている。無機絶縁膜251は、スパッ
タまたはCVD等によって形成し得る。したがって、こ
れらの薄膜形成技術の限界まで、ギャップ幅αを微細化
し、コイル周回密度を高めることができる。
ップ幅αは、好ましくは、0.01〜0.05μmの範
囲に設定する。このようなギャップ幅αを画定するため
の無機絶縁膜251は、スパッタまたはCVDで、確実
に形成し得る。また、この範囲であれば、薄膜磁気ヘッ
ドへの適用において、必要な電気絶縁を確保し得る。
プ幅α、及び、各コイルターンのコイル幅βは、 (1/300)≦α/β≦(1/5) を満たす。コイル幅βは、軸Xの方向で見た厚み寸法で
ある。
0.01〜0.05μmの範囲に設定した場合、各コイ
ルターンのコイル幅βは0.25〜3μmの範囲にな
る。各コイルターンのコイル幅βが、このような範囲に
あれば、薄膜磁気ヘッドとしては、十分である。
よって支持され、薄膜コイル23の外部に配置されてい
る。絶縁層33、32はAl2O3、SiO2、AlNま
たはDLC等によって構成される。第2の磁性層22
は、薄膜コイル23の内部を、軸Xの方向に貫通してい
る。
ば、NiFe、CoFe、FeNまたはFeZrN等の
磁性材料を用いて構成することができる。第1及び第2
の磁性層21、22のそれぞれは単層構造であってもよ
いし、多層構造であってもよい。第1及び第2の磁性層
21、22の多層化は、例えば、特性改善を目的として
行われることがある。ポール端の構造に関しても、トラ
ック幅の狭小化、記録能力の向上等の観点から、種々の
改良、及び、提案がなされている。第1及び第2の磁性
層21、22の各膜厚は、例えば、0.5〜3μmの範
囲に設定される。このような第1及び第2の磁性層2
1、22はフレームメッキ法によって形成できる。
先端部は、微小厚みのギャップ層24を隔てて対向する
ポール端となっており、ポール端において書き込みを行
なう。本発明においては、これまで提案された何れのポ
ール構造も採用できる。ギャップ層24は、非磁性金属
層またはアルミナ等の無機絶縁層によって構成される。
21との間にインナーギャップを保って、ABS13、
14の後方に延び、後方結合部において第2の磁性層2
2に結合されている。これにより、第1の磁性層21、
第2の磁性層22及びギャップ層24を巡る薄膜磁気回
路が完結する。
は、無機絶縁膜252を介して、第1の磁性層21及び
第2の磁性層22と隣接する。無機絶縁膜252の材料
組成、形成方法及び膜厚等は、隣接コイルターン間のギ
ャップ幅αを埋める無機絶縁膜251と同じであるの
で、説明は省略する。
っている。保護層26は、Al2O3またはSiO2等の
無機絶縁材料で構成されている。
ド層31と、絶縁層32と、絶縁層33と、第1の磁性
層21として兼用される第2のシールド層21とが備え
られている。第1のシールド層31は、パーマロイ等に
よって構成される。読み取り素子3は、第1のシールド
層31及び第2のシールド層21の間に配置されてい
る。読み取り素子3は、端面がABS13、14に臨ん
でいる。
(GMR素子)を含む。GMR素子は、スピンバルブ膜
または強磁性トンネル接合素子の何れかによって構成す
ることができる。
ドの製造方法を説明する図である。図26〜図28に示
した薄膜インダクタも、この製造方法に準じて製造し得
る。
造方法は、全て、図33に示すウエハ100の上で実行
される。ウエハ100の一面上には、読み取り素子製造
プロセスを完了した薄膜磁気ヘッド要素Q11〜Qnm
が整列されているものとし、薄膜磁気ヘッド要素Q11
〜Qnmから選択された1つを抽出して、その製造方法
を説明する。
取り素子3を埋設した絶縁層32、33の表面に第1の
磁性層21を形成する。図34は図33に示したウエハ
上で見た薄膜磁気ヘッド要素の1つを示す平面図、図3
5は図34の35−35線に沿った断面図である。第1
の磁性層21は、NiFe、CoFe、FeNまたはF
eZrN等の磁性材料を用い、膜厚0.5〜3μmの範
囲となるように形成することが好ましい。また、第1の
磁性層21は、フレームメッキ法等によって形成するこ
とができる。
の磁性層21の上に、磁極端部層211及びバックギャ
ップ層212を形成する。図36は図34、図35に示
した薄膜磁気ヘッド要素に実行された工程を示す平面
図、図37は図36の37−37線に沿った断面図であ
る。磁極端部層211及びバックギャップ層212は、
NiFe、CoFe、FeNまたはFeZrN等の磁性
材料を用い、膜厚0.5〜3μmの範囲となるように、
フレームメッキ法等によって形成することができる。
絶縁膜252を形成する。図38は図36、図37に示
した工程の後の工程を示す図、図39は図38の39−
39線に沿った断面図である。無機絶縁膜252は、第
1の磁性層21、磁極端部層211及びバックギャップ
層212を覆う。無機絶縁膜252は、Al2O3、Si
O2、AlNまたはDLC等によって構成される。無機
絶縁膜252は、スパッタまたはCVD等のドライ薄膜
形成法によって形成することができる。無機絶縁膜25
2の膜厚は、0.01〜0.05μmの範囲とすること
が好ましい。
絶縁膜252の表面に、複数の第1の薄膜導体231
を、第1の間隔Aを隔てて、一方向Xに整列して形成す
る。図40は図38、図39に示した工程の後の工程を
示す図、図41は図40の41−41線に沿った断面図
である。第1の薄膜導体231は、帯状に形成される。
第1の薄膜導体231は、例えば、Cuなどの導電金属
材料によって構成され、フレームメッキ法の適用によっ
て形成される。第1の薄膜導体231は、図5〜図11
に図示した工程によって形成される。
コイル幅βが0.25〜3μmの範囲となるように形成
する。第1の薄膜導体231の膜厚は、厚い方が好まし
いが、フレームめっき法により形成した場合、コイル幅
βの2倍程度が形成可能である。
する第1の薄膜導体231−231間に存在する無機絶
縁膜252を除去する。図42は図40、図41に示し
た工程の後の工程を示す図、図43は図42の43−4
3線に沿った断面図である。無機絶縁膜252の除去に
当たっては、第1の薄膜導体231をマスクにし、ミリ
ングまたはRIE等のドライエッチング法を実行する。
の薄膜導体231の表面、及び、第1の薄膜導体231
−231間に現れる第1の磁性層21の表面を、ほぼ均
一な膜厚で覆う無機絶縁膜251を形成する。図44は
図42、図43に示した工程の後の工程を示す図、図4
5は図44の45−45線に沿った断面図である。
同様に、Al2O3、SiO2、AlNまたはDLC等に
よって構成される。無機絶縁膜252はスパッタまたは
CVD等のドライ薄膜形成法によって形成することがで
きる。無機絶縁膜252の膜厚は0.01〜0.05μ
mの範囲とすることが好ましい。
の薄膜導体232を形成する。図46は図44、図45
に示した工程の後の工程を示す図、図47は図46の4
7−47線に沿った断面図である。第2の薄膜導体23
2はフレームメッキ法によって形成する。第2の薄膜導
体232は、第1の薄膜導体231の間に存在する隣接
コイルターン間隔Aを埋めるように、嵌め込み状態で成
膜される。
化に供される無機絶縁膜253を形成する。図48は図
46、図47に示した工程の後の工程を示す図、図49
は図48の49−49線に沿った断面図である。無機絶
縁膜253は、第1の薄膜導体231、第2の薄膜導体
232、磁極端部211及びバックギャップ212の全
体を覆って形成する。無機絶縁膜253は、Al2O3、
SiO2等によって構成される。無機絶縁膜253はス
パッタまたはCVD等のドライ薄膜形成法によって形成
することができる。
絶縁膜253を、CMPなどにより平坦化する。図50
は図48、図49に示した工程の後の工程を示す図、図
51は図50の51−51線に沿った断面図である。無
機絶縁膜253は、バックギャップ層212の周囲に残
存し、磁極端部層211からバックギャップ層212が
平坦化される。
ップ層24を形成する。図52は図50、図51に示し
た工程の後の工程を示す図、図53は図52の53−5
3線に沿った断面図、図54は図52の54−54線に
沿った断面図である。ギャップ層24は、平坦化された
無機絶縁膜253、第1及び第2の薄膜導体231、2
32の上面に設けられている。ギャップ層24は、スパ
ッタまたはCVD等のドライ薄膜形成法によって形成す
ることができる。ギャップ層24は、Al2O3、SiO
2、AlNまたはDLC等によって構成される。ギャッ
プ層24の膜厚は、0.01〜0.05μmの範囲とす
ることが好ましい。
1、第2の薄膜導体232、磁極端部211及びバック
ギャップ212の全体を覆うギャップ層24を形成した
後、バックギャップ層212上のギャップ層24を除去
する。ギャップ層24の除去に当たっては、レジストパ
ターンをマスクにして、バックギャップ層212上のギ
ャップ層24をミリングまたはRIE等のドライエッチ
ング法を実行する。そして、溶剤剥離、アッシングなど
によりレジストマスクを除去する。
の磁性層22が形成される。図55は図52〜図54に
示した工程の後の工程を示す図、図56は図55の56
−56線に沿った断面図である。第2の磁性層22は、
フレームメッキ法等によって形成する。第2の磁性層2
2は、NiFe、CoFeNi、CoFe、FeN、F
eZrN等により構成される。第2の磁性層22の膜厚
は、0.5〜3μmの範囲とすることが好ましい。第2
の磁性層22は、ギャップ層24によって支持され、バ
ックギャップ層212で磁気的に結合されている。これ
により、第1の磁性層21、第2の磁性層22及びギャ
ップ層24を巡る薄膜磁気回路が完成する。第2の磁性
層22は、単層構造であってもよいし、多層構造であっ
てもよい。
ング、またはRIEなどのドライエッチング法を実行し
て、第2の磁性層22に覆われていない部分のギャップ
層24を除去する。
絶縁膜252を形成する。図57は図55、図56に示
した工程の後の工程を示す図、図58は図57の58−
58線に沿った断面図である。無機絶縁膜252は、第
2の磁性層22上部を覆うように形成される。無機絶縁
膜252については、既に言及しているので詳細は省略
する。
ップ層24及び無機絶縁膜252の一部を除去し、第2
の薄膜導体232の上部を露出させる。図59は図5
7、図58に示した工程の後の工程を示す図、図60は
図59の60−60線に沿った断面図である。第2の薄
膜導体252の上部の無機絶縁膜252は、予め、第2
の薄膜導体252の上部に形成したレジストパターンを
マスクにして、ミリングまたはRIE等のドライエッチ
ング法により、レジストマスクを除去する。その後、溶
剤剥離、アッシングなどにより除去する。上記工程によ
り第2の薄膜導体232に開口部を形成する。
の第3の薄膜導体233を形成する。図61は図59、
図60に示した工程の後の工程を示す図、図62は図6
1の62−62線に沿った断面図である。第3の薄膜導
体233は、フレームメッキ法などにより形成され、上
記開口部を通し、第2の薄膜導体232に連続して立ち
上がる。第3の薄膜導体233は、Cuなどの導電金属
材料により構成される。第3の薄膜導体233の膜厚
は、1.5〜4μmの範囲が好ましい。第3の薄膜導体
233も、図5〜図11に図示した工程に準じて形成さ
れる。
の薄膜導体233をマスクにして、無機絶縁膜252を
ミリングまたはRIE等のドライエッチング法により、
除去する。図63は図61、図62に示した工程の後の
工程を示す図、図64は図63の64−64線に沿った
断面図である。
絶縁膜251を形成する。図65は図63、図64に示
した工程の後の工程を示す図、図66は図65の66−
66線に沿った断面図である。無機絶縁膜251は、第
3の薄膜導体233の表面、及び、第3の薄膜導体23
3−233間に現れる第1の薄膜導体231の表面を、
ほぼ均一な膜厚で覆う。無機絶縁膜251については、
既に言及しているので詳細は省略する。
体233の立ち上がり部分の無機絶縁膜251をマスク
にして、第3の薄膜導体233の立ち上がり部分以外の
無機絶縁膜251を、ミリングまたはRIE等のドライ
エッチング法により、除去する。図67は図65、図6
6に示した工程の後の工程を示す図である。この工程に
より、第3の薄膜導体233の上部が露出し、接続部端
となる。
体234を形成する。図68は図67に示した工程の後
の工程を示す図である。第4の薄膜導体234は、フレ
ームメッキ法などにより形成する。
233の表面、及び、第3の薄膜導体233−233間
に現れる第1の薄膜導体231の表面を覆う。すなわ
ち、第4の薄膜導体234は、各々側壁に無機絶縁膜2
51を有する第3の薄膜導体233の間にもはめ込まれ
る。第3の薄膜導体233と、第4の薄膜導体234と
は、前記露出部により電気的に導通している。第4の薄
膜導体234は、Cuなどの導電金属材料で構成され
る。第4の薄膜導体234の膜厚は、1.5〜4μmの
範囲が好ましい。
なる平坦化膜20を形成する。図69は図68に示した
工程の後の工程を示す図である。平坦化膜20は、スパ
ッタなどにより成膜し、CMP等により平坦化する。平
坦化膜20は、Al2O3、SiO2等により構成され
る。
示す図、図71は図70の71−71線に沿った断面図
である。図71に図示するように、第3の薄膜導体23
3と第4の薄膜導体234との上部は、平坦化されると
ともに、露出している。
絶縁膜252を形成する。図72は図70、図71に示
した工程の後の工程を示す図、図73は図72の73−
73線に沿った断面図である。無機絶縁膜252は、平
坦化膜20、第3の薄膜導体233及び第4の薄膜導体
234上部を覆うように形成される。無機絶縁膜252
については、既に言及しているので詳細は省略する。
絶縁膜252の一部を除去し、第3の薄膜導体233の
上部を露出させる。図74は図72、図73に示した工
程の後の工程を示す図、図75は図74の75−75線
に沿った断面図である。第3の薄膜導体233の上部の
無機絶縁膜252は、レジストパターンをマスクにし
て、ミリングまたはRIE等のドライエッチング法によ
り、除去する。その後、第2の薄膜導体232上のレジ
ストマスクを溶剤剥離、アッシングなどにより除去す
る。上記工程により第3の薄膜導体233に開口部が形
成される。
の第5の薄膜導体235を形成する。図76は図74、
図75に示した工程の後の工程を示す図、図77は図7
6の77−77線に沿った断面図、図78は図76の7
8−78線に沿った断面図である。
2の表面に、第1の間隔Aを隔てて、一方向Xに整列し
て複数設けられる。第5の薄膜導体235は、帯状に形
成される。第5の薄膜導体235は、例えば、Cuなど
の導電金属材料によって構成され、フレームメッキ法の
適用によって形成される。フレームメッキ法を適用する
場合は、事前に、無機絶縁膜252の表面にシード層を
形成しておく。これは、フレームメッキ法における常套
手段である。第5の薄膜導体235は、一方向Xで見た
コイル幅βが0.25〜3μmの範囲となるように形成
する。第1の半薄膜導体231の膜厚は、厚い方が好ま
しいが、フレームメッキ法により形成した場合、コイル
幅βの2倍程度が形成可能である。
体233の露出部(図75参照)に第5の薄膜導体23
5を形成する。第3の薄膜導体233と、第5の薄膜導
体235とは、開口部を介して電気的に導通している。
第5の薄膜導体235も、図5〜図11に図示した工程
に準じて形成される。
絶縁膜252を除去する。図79は図76〜図78に示
した工程の後の工程を示す図、図80は図79の80−
80線に沿った断面図、図81は図79の81−81線
に沿った断面図である。無機絶縁膜252の除去に当た
っては、第5の薄膜導体235をマスクにして、ミリン
グまたはRIE等のドライエッチング法を実行する。
絶縁膜251を形成する。図82は図80、図81に示
した工程の後の工程を示す図、図83は図82の83−
83線に沿った断面図、図84は図82の84−84線
に沿った断面図である。
に、第2の磁性層22、第5の薄膜導体235及び平坦
化膜20の表面を、ほぼ均一な膜厚で覆う。また、無機
絶縁膜251は、図84に示すように、平坦化膜20、
第5の薄膜導体235、第5の薄膜導体235−235
間に現れる第4の薄膜導体234の表面を、ほぼ均一な
膜厚で覆う。無機絶縁膜251については、既に言及し
ているので詳細は省略する。
の薄膜導体235の立ち上がり部分の無機絶縁膜251
をマスクにして、第5の薄膜導体235の立ち上がり部
分以外の無機絶縁膜251をドライエッチング法(ミリ
ング法、RIE法など)により、除去する。図85は図
82〜図84に示した工程の後の工程を示す図、図86
は図85の86−86線に沿った断面図、図87は図8
5の87−87線に沿った断面図である。その後、レジ
ストマスクを溶剤剥離、アッシングなどにより除去す
る。このとき、上部磁極上に相当する部分にもレジスト
マスクを形成し、上部磁極上に相当する部分にも無機絶
縁膜を残すようにする。この工程により、平坦化膜20
と、第5の薄膜導体235−235間に現れる第4の薄
膜導体234と、第5の薄膜導体235の上部とが露出
し、接続部端となる。
体236を形成する。図88は図85〜図87に示した
工程の後の工程を示す図である。第6の薄膜導体236
は、フレームメッキ法などにより形成する。第6の薄膜
導体236は、各々側壁に無機絶縁膜251を有する第
5の薄膜導体235の間にもはめ込まれる。第5の薄膜
導体235と、第6の薄膜導体236とは、電気的に導
通していない。第6の薄膜導体236は、Cuなどの導
電金属材料で構成される。第6の薄膜導体236の膜厚
は、好ましくは0.5〜3μmの範囲である。
6の薄膜導体236を形成する。図89は図88に示し
た工程の後の工程を示す図である。但し、図89におい
て第6の薄膜導体236は、第4の薄膜導体234、第
5の薄膜導体235と、電気的に導通している。
化膜260を形成する。図90は図89に示した工程の
後の工程を示す図、図91は図90に示した工程の後の
工程を示す図である。平坦化膜260は、スパッタなど
により成膜され、平坦化膜260により全面が覆われた
のち、CMP等により平坦化する。平坦化膜260は、
Al2O3、SiO2等で構成される。
示す図、図93は図92の93−93線に沿った断面
図、図94は図92の94−94線に沿った断面図であ
る。図92〜図94は、図90及び図91で示す工程に
より平坦化された状態を示す。
層26を形成する。図95は図92〜図94に示した工
程の後の工程を示す断面図、図96は図95に示した工
程の後の工程を示す断面図である。保護層26は、スパ
ッタなどにより成膜され、CMPなどにより平坦化され
る。保護層26は、Al2O3、SiO2等により構成さ
れる。
図32に示した構造を有する薄膜磁気ヘッド要素が、ウ
エハ(図33参照)上に形成される。その他、電極取り
出し配線、バンプ層、バンプ保護層などは別途作成す
る。説明は省略するが、図26〜図28に示した薄膜イ
ンダクタ等の他のマイクロデバイスも、同様の工程を経
て製造できる。
置及び磁気記録再生装置本発明は、更に、磁気ヘッド装
置及び磁気記録再生装置についても開示する。まず、図
97は本発明に係る磁気ヘッド装置の一部を示す正面
図、図98は図97に示した磁気ヘッド装置の底面図で
ある。磁気ヘッド装置は、薄膜磁気ヘッド4と、ヘッド
支持装置5とを含んでいる。薄膜磁気ヘッド4は、図6
〜図9を参照して説明にした本発明に係る薄膜磁気ヘッ
ドである。
体53の長手方向の一端にある自由端に、同じく金属薄
板でなる可撓体51を取付け、この可撓体51の下面に
薄膜磁気ヘッド4を取付けた構造となっている。
と略平行して伸びる2つの外側枠部55、56と、支持
体53から離れた端において外側枠部55、56を連結
する横枠54と、横枠54の略中央部から外側枠部5
5、56に略平行するように延びていて先端を自由端と
した舌状片52とを有する。
から隆起した、例えば半球状の荷重用突起57が設けら
れている。この荷重用突起57により、支持体53の自
由端から舌状片52へ荷重力が伝えられる。
着等の手段によって取付けてある。薄膜磁気ヘッド4
は、空気流出側端側が横枠54の方向になるように、舌
状片52に取付けられている。本発明に適用可能なヘッ
ド支持装置5は、上記実施例に限らない。
平面図である。図示された磁気記録再生装置は、磁気ヘ
ッド装置6と、磁気ディスク7とを含む。磁気ヘッド装
置6は図97、図98に図示したものである。磁気ヘッ
ド装置6は、ヘッド支持装置5の一端がアーム9の一端
に結合され、アーム9の他端がボイスコイル等を含む位
置決め装置8によって支持され、かつ、駆動される。薄
膜磁気ヘッド4は、ヘッド支持装置5の自由端側におい
て、ヘッド支持装置5によって支持され、磁気ディスク
7の磁気記録面と対向するように配置される。
より、矢印F1の方向に回転駆動されると、薄膜磁気ヘ
ッド4が、微小浮上量で、磁気ディスク7の面から浮上
する。ヘッド支持装置5の先端部に取り付けられた薄膜
磁気ヘッド4は、磁気ディスク7の径方向に駆動され
る。そして、ヘッド支持装置5を駆動する位置決め装置
8により、薄膜磁気ヘッド4が、磁気ディスク7上の所
定のトラック位置に位置決めされ、磁気記録の読み出
し、書き込みが行われる。
内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及
び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を
採り得ることは自明である。
のような効果を得ることができる。 (a)配線密度を高め、素子密度を向上し得るマイクロ
デバイス、特に、半導体デバイスを提供することができ
る。 (b)必要な起磁力を確保した上で、コイル長を短縮
し、インピーダンス値を低減させ、高周波特性を改善し
たマイクロデバイス、特に、薄膜磁気ヘッド及び薄膜イ
ンダクタを提供することができる。 (c)コイル周回密度を高め、磁気効率を改善し得るマ
イクロデバイス、特に、薄膜インダクタまたは薄膜磁気
ヘッドを提供することができる。
る。
法を示す図である。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
法を示す図である。
る。
る。
る。
示す平面図である。
る。
る。
デバイスである。
構造を拡大して示す平面図である。
る。
る。
製造方法が実行されるウエハの斜視図である。
ド要素の1つを示す平面図である。
る。
に実行された工程を示す平面図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
る。
る。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
す図である。
る。
る。
す図である。
る。
る。
す図である。
る。
る。
す図である。
る。
る。
す図である。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
す断面図である。
である。
面図である。
る。
る。
Claims (18)
- 【請求項1】 薄膜配線を含むマイクロデバイスであっ
て、 前記薄膜配線は、支持体表面に複数の薄膜導体を所定の
間隔を隔てて整列することにより、構成されており、 順次隣接する3本の薄膜導体のうち、中間に位置する薄
膜導体は、その両側に位置する2本の薄膜導体間の間隔
内にギャップを隔てて挿入されており、 前記ギャップのギャップ幅αは、各薄膜導体の幅βより
も小さく、無機絶縁膜の膜厚によって画定されているマ
イクロデバイス。 - 【請求項2】 請求項1に記載されたマイクロデバイス
であって、 前記ギャップ幅αは、0.01〜0.05μmの範囲に
あるマイクロデバイス。 - 【請求項3】 請求項2に記載されたマイクロデバイス
であって、 (1/300)≦α/β≦(1/5) を満たすマイクロデバイス。 - 【請求項4】 請求項1乃至3の何れかに記載されたマ
イクロデバイスであって、 前記薄膜配線は、薄膜コイルであり、前記薄膜コイル
は、1つの軸の周りに周回し、前記軸の方向に巻き進む
マイクロデバイス。 - 【請求項5】 請求項4に記載されたマイクロデバイス
であって、 更に、第1の磁性層及び第2の磁性層を含んでおり、 前記第1の磁性層は、前記薄膜コイルの外部に配置され
ており、 前記第2の磁性層は、前記薄膜コイルの内部を、前記軸
の方向に貫通しており、 前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層は、前記薄膜コ
イルの外部において、磁気的に結合されているマイクロ
デバイス。 - 【請求項6】 請求項5に記載されたマイクロデバイス
であって、前記薄膜コイルは、第2の無機絶縁膜を介し
て、前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層と隣接する
マイクロデバイス。 - 【請求項7】 請求項6に記載されたマイクロデバイス
であって、前記第2の無機絶縁膜は、膜厚が0.01〜
0.05μmの範囲にあるマイクロデバイス。 - 【請求項8】 請求項5乃至7の何れかに記載されたマ
イクロデバイスであって、薄膜インダクタであるマイク
ロデバイス。 - 【請求項9】 請求項5乃至7の何れかに記載されたマ
イクロデバイスであって、薄膜磁気ヘッドであるマイク
ロデバイス。 - 【請求項10】 請求項9に記載されたマイクロデバイ
スであって、更に、読み取り素子を含んでおり、前記読
み取り素子は、巨大磁気抵抗効果素子を含むマイクロデ
バイス。 - 【請求項11】 請求項10に記載されたマイクロデバ
イスであって、前記巨大磁気抵抗効果素子は、スピンバ
ルブ膜または強磁性トンネル接合の何れかを含むマイク
ロデバイス。 - 【請求項12】 薄膜磁気ヘッドと、ヘッド支持装置と
を含む磁気ヘッド装置であって、 前記薄膜磁気ヘッドは、請求項9乃至11の何れかに記
載されたものでなり、 前記ヘッド支持装置は、前記薄膜磁気ヘッドを支持する
磁気ヘッド装置。 - 【請求項13】 磁気ヘッド装置と、磁気記録媒体とを
含む磁気記録再生装置であって、 前記磁気ヘッド装置は、請求項12に記載されたもので
なり、 前記磁気記録媒体は、前記薄膜磁気ヘッドと協働して磁
気記録再生を行う磁気記録再生装置。 - 【請求項14】 マイクロデバイスの製造方法であっ
て、 支持体上に設けられた第1の絶縁膜の表面に、複数の第
1の薄膜導体を、第1の間隔を隔てて形成し、 次に、前記第1の薄膜導体の間に存在する前記第1の無
機絶縁膜を除去した後、前記第1の薄膜導体の表面、及
び、前記支持体の表面を、ほぼ均一な膜厚で覆う第2の
無機絶縁膜を形成し、 次に、前記第1の薄膜導体間に、第2の薄膜導体を、埋
め込み状態で形成する工程を含むマイクロデバイスの製
造方法。 - 【請求項15】 マイクロデバイスの製造方法であっ
て、 支持体上に設けられた第1の絶縁膜の表面に、複数の第
1の薄膜導体を、第1の間隔を隔てて形成し、 次に、前記第1の薄膜導体の間に存在する前記第1の無
機絶縁膜を除去することなく、前記第1の薄膜導体の表
面、及び、前記第1の絶縁膜の表面を、ほぼ均一な膜厚
で覆う第2の無機絶縁膜を形成し、 次に、前記第1の薄膜導体間に、第2の薄膜導体を、埋
め込み状態で形成する工程を含むマイクロデバイスの製
造方法。 - 【請求項16】 薄膜コイルを含むマイクロデバイスの
製造方法であって、 支持体上に設けられた第1の絶縁膜の表面に、複数の第
1の薄膜導体を、第1の間隔を隔てて、一方向に整列し
て形成し、 次に、前記第1の薄膜導体の間に存在する前記第1の無
機絶縁膜を除去した後、前記第1の薄膜導体の表面、及
び、前記第1の薄膜導体間に現れる前記支持体の表面
を、ほぼ均一な膜厚で覆う第2の無機絶縁膜を形成し、 次に、前記第1の薄膜導体間に、第2の薄膜導体を、嵌
め込み状態で形成し、 この後、前記第1の薄膜導体の端部と、前記第2の薄膜
導体の端部とを、一方向に巻き進む薄膜コイルが形成さ
れるように接続する工程を含むマイクロデバイスの製造
方法。 - 【請求項17】 薄膜コイルを含むマイクロデバイスの
製造方法であって、 支持体上に設けられた第1の絶縁膜の表面に、複数の第
1の薄膜導体を、第1の間隔を隔てて、一方向に整列し
て形成し、 次に、前記第1の薄膜導体の間に存在する前記第1の無
機絶縁膜を除去することなく、前記第1の薄膜導体の表
面、及び、前記第1の薄膜導体間に現れる前記第1の絶
縁膜の表面を、ほぼ均一な膜厚で覆う第2の無機絶縁膜
を形成し、 次に、前記第1の薄膜導体間に、第2の薄膜導体を、嵌
め込み状態で形成し、 この後、前記第1の薄膜導体の端部と、前記第2の薄膜
導体の端部とを、一方向に巻き進む薄膜コイルが形成さ
れるように接続する工程を含むマイクロデバイスの製造
方法。 - 【請求項18】 請求項16または17に記載されたマ
イクロデバイスの製造方法であって、 前記支持体は、第1の磁性膜を構成し、 前記第1の薄膜導体の端部と、前記第2の薄膜導体の端
部とを、前記軸の方向に巻き進むコイルが形成されるよ
うに接続する工程は、前記第1の薄膜導体及び前記第2
の薄膜導体から電気絶縁して、第2の磁性膜を形成する
工程を含み、 前記第2の磁性膜は前記薄膜コイルの巻き軸と平行であ
り、前記第1の磁性膜と磁気的に結合されるマイクロデ
バイスの製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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