JP4047252B2 - 薄膜構造体の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、導電層の上に導電性の隆起部が積層され、前記導電層上に形成された絶縁層によって、前記隆起部の周囲が囲まれている薄膜構造体に係り、特に機械的衝撃などに対する耐性の強い薄膜構造体製造方法に関する。
図40は、従来の薄膜構造体を示す断面図である。この薄膜構造体では、例えば、インダクティブ磁気ヘッドのコイル層から延びるリード層または磁気抵抗効果素子の電極層から延びるリード層と接続されている導電層2が絶縁層1の上に形成されている。導電層2の上には、金属膜3を介して隆起部(バンプ)4が形成されている。隆起部(バンプ)4の周囲にはAl23やSiO2からなる絶縁層5が形成され、隆起部(バンプ)4の上面は絶縁層5の表面に露出している。なお、金属膜3は隆起部4をメッキ形成するときに電流を供給するための通電層の残りである。
隆起部4は金属膜3に接続される基底部4aとこの基底部4aの上に積層される上層部4bを有している。上層部4bの側縁部は基底部4aの側縁部よりも外側に張り出し延出部4cとなっている。隆起部4の上面には、金属材料製の金属パット6が形成されている。
図41から図45は、従来の薄膜構造体の製造方法を示す断面図である。
まず、図41に示される工程では、絶縁層1の上に導電層2をメッキ法によって形成する。次に、導電層2の上から絶縁層1の上にかけて、隆起部4をメッキ形成するための通電層7をスパッタ法を用いて成膜する。さらに、通電層7の上に、バンプ形成用のレジストRを積層し、隆起部4が形成される部分に開口部Raを形成する。なお、通電層7は図の右方向(矢印方向)に延長され、その端部から電流が供給できるようにされている。
次に図42に示される工程では、レジスト層Rの開口部Raに露出した通電層7の上に、Ni、Au、CuまたはCuを含む導電性材料を等方メッキして、隆起部4を形成する。隆起部4の高さH1は、例えば、40μmである。
隆起部4を形成した後、レジストRを除去して、図43の状態にする。次に、隆起部4の周囲の通電層7をイオンミリングなどによって除去する。このとき、隆起部4の上層部4aの下になる通電層7は残されて図44に示される金属膜3になる。
通電層7を除去した後、図45に示されるように、導電層2および隆起部4上にAl23やSiO2などからなる絶縁層5を成膜する。
次に、隆起部4が絶縁層5の表面に露出するまで、例えば、図のA−A線まで、絶縁層5を研磨し、金属パット6を形成すると、図40に示された薄膜構造体の形成が終了する。
また、特許文献5には、隆起部4の下に他のリード導体28を配置することにより、配線の高密度化を図ることができることが記載されている。 このような、薄膜構造体及びその製造方法は以下に示す特許文献1ないし5に記載されている。
特開平11−100690号公報(第3頁、図1) 特開平9−73608号公報(第3頁、図3) 特開2000−149221号公報(第3頁、図8) 特開昭58−号179922公報(第1頁、第2頁、第2図、第3図) 特開平4−21919号公報(第4頁、第5頁、第5図、第6図) 特開2003−123208号公報(第4頁、第5頁、図1〜図8)
上述した従来の薄膜構造体は、以下に示す問題を有していた。
図43に示された工程において、レジスト層Rを除去すると、隆起部4の上層部4bの延出部4cの下に空間Sができる。図45に示された工程における絶縁層5の成膜時には、空間Sは、延出部4cの影になるために絶縁層5が形成されず空洞になる。このように、隆起部4の延出部4cの下の空間Sが空洞のままであると、絶縁層5の機械的強度が低下し、図45の研磨工程時において絶縁層5に点線で示されるようなヒビ割れCが生じやすくなる。絶縁層5にヒビ割れCが生じると薄膜構造体の耐蝕性が著しく低下するとともに、配線の断線をまねく。
また、特許文献4には、導体(隆起部)のオーバーハング部(延出部)を削って除去する(図44の一点鎖線Eに沿って削る)ことで影になる領域をなくし、導体(隆起部)の全周囲に絶縁層が形成される構造が記載されている。しかし、導体(隆起部)を削る工程を有すると、製造工程が複雑化するだけてなく、導体(隆起部)の体積が減少し、電気抵抗が増大するという問題が生じる。また、導体(隆起部)の体積のバラツキが大きくなり、電気抵抗がバラつく。
また、特許文献6に記載されている薄膜構造体は、下部パット3Aおよび上部パット3Bをメッキ形成するための電流を供給することが難しく、さらなる改良を必要としていた。
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、基底部と、前記基底部よりも外側に張りだしている延出部を含む上層部を有する隆起部を備え、しかも前記基底部の全周囲において、前記絶縁層が前記延出部の下にも存在する薄膜構造体製造方法を提供することを目的とする。
本発明の薄膜構造体の製造方法は以下の工程を有することを特徴とするものである。
共通の導電層の上に導電性の基底部、及び、導電性の通電部を同時めっき形成する工程、
前記基底部、及び、前記通電部の全周に絶縁層を形成する工程、
同じ研磨工程により、前記基底部の上面、及び前記通電部の上面を前記絶縁層の表面から、露出させる工程、
記通電部の上面から電流を供給して、前記基底部の上にメッキ可能な材料を自由メッキ成長させて上層部を形成し、前記上層部の膜厚方向に垂直な断面の面積を、前記上層部の上方に向かうにつれて徐々に小さくし、かつ、前記上層部の側縁部が前記基底部の側縁部よりも外側に張りだした延出部を形成する工程
記上層部の周囲に絶縁層を形成する工程。
本発明では前記通電部の上面から電流を供給し、前記導電層を経由して前記基底部の上に上層部をメッキ形成する。このため、前記通電部を前記基底部の近くに必要最小限の大きさで形成することができ、あとでこの通電部を除去する必要がない。したがって、上層部のメッキ形成後に、前記基底部の全周囲に形成された前記絶縁層を取り除く必要もなくなり、前記隆起部の延出部の下にも、前記絶縁層が存在している薄膜構造体を製造することができる。
本発明の製造方法によって形成された薄膜構造体は、前記隆起部の周囲における機械的強度が向上し、前記絶縁層にヒビ割れが生じにくく、耐蝕性が向上したものである。
また、本発明では、前記上層部を形成するとき、自由メッキ成長させるだけなので、隆起部の体積のバラツキが少なくなり、電気抵抗のバラつきを低減できる。
なお、記通電部の上面、及び、前記基底部の上面を前記絶縁層の表面に露出させたのち、前記通電部の上面に接続される引き出し層を形成することが好ましい。
なお、ここで自由メッキ成長とは、側面や上面を規制しないでメッキ成長させることである。
また、前記導電層の上に前記基底部、及び、前記通電部を形成する前に、
記導電層の側方に、他のリード層を、前記導電層と同時に形成する工程、を有し、
前記上層部の工程時、前記上層部の前記延出部を前記他のリード層と重なる位置まで張り出させることにより、前記導電層の側方であって、前記隆起部の前記延出部の下方に他のリード層が設けられ、配線を高密度化できる薄膜構造体を形成することができる。
しかも、前記絶縁層が、前記基底部の全周囲において、前記延出部の下にも存在しているので、前記導電層の側方に他のリード層を設けるために、前記基の幅寸法を小さくしても、前記隆起部の周囲における機械的強度を維持することができる。
以上詳細に説明した本発明によれば、前記隆起部の延出部の下にも、前記絶縁層が存在しているため、前記隆起部の周囲における機械的強度が向上する。したがって、前記絶縁層にヒビ割れが生じにくくなり薄膜構造体の耐蝕性が向上するとともに配線の断線を防ぐことができる。
また、前記隆起部の上層部には、側縁部か前記基底部の側縁部よりも外側に張りだしている延出部が形成されているため、前記隆起部の体積を維持して、電気抵抗の増加を防ぐことができる。
図1は、本発明の薄膜構造体を電極の引き出しに用いた磁気ヘッドを搭載したスライダ30のトレーリング側端面31の構造を示す部分平面図である。なおスライダ30の図示上面が記録媒体との対向面である。
図1に示すスライダ30は、アルミナ−チタンカーバイト(Al23−TiC)などのセラミック材料で形成されており、そのトレーリング側端面31上には、記録媒体との対向面側に薄膜磁気ヘッド32が積層形成されている。
薄膜磁気ヘッド32は、再生用のMRヘッドと記録用のインダクティブヘッドとが積層されたいわゆる複合型薄膜磁気ヘッドである。
図1に示すように、スライダ30のトレーリング側端面31上には、4つのリード層33ないし36がメッキ形成されている。このうちリード層33及び34は、インダクティブヘッドを構成するコイル層と導通接続されたコイルリード層である。図1に示すように第2のコイルリード層34は、その終端部(外部接続端部)において、第2のコイルリード層34上に直接あるいは間接的にメッキ形成された隆起部87を介して外部接続用端子38に導通接続されている。第1のコイルリード層33の終端部(外部接続端部)も第2のコイルリード層34と同様に外部接続用端子に隆起部を介して導通接続されている。
図1に示すリード層35及び36は、MRヘッドの磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための電極リード層であり、電極リード層36の終端部(外部接続端部)は、その上に直接にあるいは間接的にメッキ形成された隆起部39を介して外部接続用端子40に導通接続されている。なお電極リード層35の終端部(外部接続端部)も、電極リード層36と同様に外部接続用端子に隆起部(バンプ)を介して導通接続されている。
図2は図1に示す薄膜磁気ヘッド32を2−2線から切断したときの部分縦断面図である。
まず薄膜磁気ヘッド32を構成する各層について説明する。図2に示すように、スライダ30上には、アルミナアンダーコート膜41が形成され、さらにその上に、パーマロイ(NiFe合金)などの磁性材料で形成された下部シールド層42が形成されている。
図2に示すように下部シールド層42上には、アルミナなどの下部ギャップ層43を介して記録媒体との対向面に露出する磁気抵抗効果素子44が形成されている。磁気抵抗効果素子44は、スピンバルブ膜に代表されるGMR素子やAMR素子であり、磁気抵抗効果素子44が外部磁界の影響を受けることによる電気抵抗値の変化を用いて記録媒体に記録された磁気信号が再生される。
磁気抵抗効果素子44には、トラック幅方向(図示X方向)の両側からハイト方向後方(図示Y方向)に向けて広がる電極層45が接続されている。
図2に示すように電極層45及び磁気抵抗効果素子44の上にはアルミナなどで形成された上部ギャップ層46を介して上部シールド層(下部コア層)47が形成されている。上部シールド層47は例えばパーマロイ(NiFe合金)などの磁性材料で形成されている。なお下部シールド層42から上部シールド層(下部コア層)47までが再生用のMRヘッドである。
この実施形態では上部シールド層47が、インダクティブヘッドの下部コア層としても機能している。なお上部シールド層と下部コア層とを別々に形成してもよい。かかる場合、上部シールド層と下部コア層間に絶縁層を介在させる。
図2に示すように下部コア層47上には、記録媒体との対向面からハイト方向後方に向けて所定の長さ寸法で磁極部48が形成されている。磁極部48はトラック幅方向(図示X方向)への幅寸法がトラック幅Twで形成されている。トラック幅Twは、例えば0.5μm以下で形成される。
図2に示す実施形態では、磁極部48は、下部磁極層49、ギャップ層50、および上部磁極層51の3層膜の積層構造で構成されている。以下、磁極層49、51およびギャップ層50について説明する。
図2に示すように、下部コア層47上には磁極部48の最下層となる下部磁極層49がメッキ形成されている。下部磁極層49は、下部コア層47と磁気的に接続されており、下部磁極層49は、下部コア層47と同じ材質でも異なる材質で形成されていてもどちらでもよい。また単層膜でも多層膜で形成されていてもどちらでもよい。
また図2に示すように下部磁極層49上には、非磁性のギャップ層50が積層されている。
ギャップ層50は非磁性金属材料で形成されて、下部磁極層49上にメッキ形成されることが好ましい。非磁性金属材料として、NiP、NiReP、NiPd、NiW、NiMo、NiRh、NiRe、Au、Pt、Rh、Pd、Ru、Crのうち1種または2種以上を選択することが好ましく、ギャップ層50は、単層膜で形成されていても多層膜で形成されていてもどちらであってもよい。
次にギャップ層50上には、後述する上部コア層60と磁気的に接続する上部磁極層51がメッキ形成されている。なお上部磁極層51は、上部コア層60と同じ材質で形成されていてもよいし、異なる材質で形成されていてもよい。また単層膜でも多層膜で形成されていてもどちらでもよい。
上記したようにギャップ層50が、非磁性金属材料で形成されていれば、下部磁極層49、ギャップ層50および上部磁極層51を連続してメッキ形成することが可能になる。
また図2に示すように下部コア層47上には記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に離れた位置にGd決め絶縁層52が形成されている。
次に図2に示すように磁極部48よりもハイト側における下部コア層47上には、Al23、SiO2などからなるコイル絶縁下地層53が形成されている。 図2に示すようにコイル絶縁下地層53上には、例えばCuなどの電気抵抗の低い導電性材料で形成された第1のコイル層54がメッキ形成されている。
図2に示すように、第1のコイル層54は、その巻き中心部54aが、下部コア層47上に磁気的に接続されたバックギャップ層55よりもハイト方向(図示Y方向)後方に位置し、巻き中心部54aを中心として螺旋状にパターン形成されている。
図2に示すように、第1のコイル層54の上面は、上部磁極層51と上部コア層60との接合面を基準平面Dとしたときに、基準平面Dよりも低い位置に形成されている。
またこの実施形態では第1のコイル層54の各導体部のピッチ間は、絶縁材料によるコイル絶縁層57によって塞がれている。図2に示すようにコイル絶縁層57の上面57aは、基準平面Dと同一面となって平坦化されている。
さらにコイル絶縁層57の上面57aには、螺旋状にパターン形成された第2のコイル層58がメッキ形成されている。第2のコイル層58も第1のコイル層54と同じようにCuなどの低い電気抵抗を有する導電材料によって形成されている。なお第2のコイル層58は、その巻き方向が第1のコイル層54のそれとは逆にされている。
第2のコイル層58上は、レジスト材料などの有機絶縁材料で形成された絶縁層59によって覆われている。さらに絶縁層59上には例えばフレームメッキ法などで形成された上部コア層60がパターン形成されている。上部コア層60の先端部60aは上部磁極層51上に磁気的に接続され、上部コア層60の基端部60bはバックギャップ層55上に磁気的に接続されている。
さらに上部コア層60上は、アルミナなどによる保護層61によって覆われている。
次に、本発明の薄膜構造体の実施の形態である第1のコイル層54と一体にメッキ形成された第2のコイルリード層34の外部接続端部34a上における導通接続構造について説明する。
図3は、図1に示す3−3線から切断した本発明における薄膜構造体の実施の形態の部分断面図である。
図3に示す第2のコイルリード層34の外部接続端部34aは本発明の導電層であり、下部コア層47の周囲に形成された絶縁層71上に形成されている。その上に、導電性材料からなる隆起部(バンプ)87が設けられている。
隆起部(バンプ)87は、外部接続端部34a上にメッキ形成されてコイル絶縁層57を貫通する基底部81と、基底部81の上に積層されている上層部86を有している。上層部86は、その中心部から第1層82、第2層83、第3層84、第4層85からなる多層構造を有している。ここで、第1層82は第2のコイル層58と同じ材料、第2層83は上部コア層60のメッキ下地層と同じ材料、第3層84は上部コア層60と同じ材料、第4層85はNi、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料によって形成されている。ただし、上層部86はNi、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料からなる単層構造であってもかまわない。
基底部81は第1のコンタクト部62と同じ材料で形成されている。基底部81の上面81aは、コイル絶縁層57の上面57aと同一面上で形成されている。
上層部86の周囲には、保護層61が形成されており、上層部86は保護層61を貫通している。上層部86は保護層61の上面61aから露出して形成されており、保護層61上に形成された外部接続用端子38と導通接続されている。
また、外部接続端部34aの上には、コイル絶縁層57を貫通する金属層88が形成されている。この金属層88は、上層部86をメッキ形成するときに電流の供給路となる通電部として機能するものである。金属層88の上面88aも、コイル絶縁層57の上面57aと同一面上で形成されている。
なお図3では、第2のコイルリード層34の外部接続端部34aにおける導通接続構造について説明したが、図1に示す第1のコイルリード層33の外部接続端部33bにおける導通接続構造も図3と同じである。すなわち第1のコイルリード層33の上には基底部と上層部からなる隆起部がメッキ形成され、隆起部上には外部接続用端子38が形成されている。
また、MRヘッドの磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための電極リード層である図1に示すリード層35及び36の終端部(外部接続端部)における導通接続構造も図3と同様にできる。
上層部86の、膜厚方向(図示Z方向)に垂直な断面(X−Y平面に平行な面)の面積は、上層部86の上方(図示Z方向)に向かうにつれて徐々に小さくなっており、かつ、上層部86には、側縁部86aが基底部81の側縁部81bよりも外側に張りだしている延出部86bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、延出部86bの下にも存在している。
なお、コイル絶縁層(絶縁層)57は、基底部81の全周囲において、延出部86bの下に存在している。
図4は、図1に示す4−4線から切断した本発明における薄膜構造体の実施の形態の部分断面図である。
図4においても、上層部86には、側縁部86aが基底部81の側縁部81bよりも外側に張りだしている延出部86bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、延出部86bの下にも存在している。
本発明では、隆起部87の延出部86bの下にも、コイル絶縁層(絶縁層)57が存在しているため、隆起部87の周囲における機械的強度が向上する。したがって、保護層(絶縁層)61にヒビ割れが生じにくくなり導通接続構造の耐蝕性が向上する。
また、隆起部87の上層部86には、側縁部86aが基底部81の側縁部81bよりも外側に張りだしている延出部86bが形成されているため、隆起部87の体積を維持して、電気抵抗の増加を防ぐことができる。
なお、本実施の形態では、コイル絶縁層(絶縁層)57が基底部81の側縁部81bに接している。すなわち、隆起部87の延出部86bの下の全領域に、コイル絶縁層(絶縁層)57が存在することになり、隆起部87の周囲における機械的強度が向上している。
図5は、参考例の薄膜構造体形態の部分断面図である。
図5に示す第2のコイルリード層34の外部接続端部34aは本発明の導電層であり、下部コア層47の周囲に形成された絶縁層71上に形成されている。その上に、導電性材料からなる隆起部(バンプ)94が設けられている。
隆起部(バンプ)94は、外部接続端部34a上にスパッタ成膜されたメッキ下地層91と、コイル絶縁層57を貫通する第1層92と、第1層92の上に積層された第2層93を有している。第1層92は上部コア層60と同じ材料、第2層93はNi、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料によって形成されている。ただし、第1層92の形成が省略され、隆起部(バンプ)94がNi、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料からなる単層構造であってもかまわない。
図5に示される隆起部(バンプ)94では、第1層92のコイル絶縁層57に囲まれている部分が基底部95であり、基底部95の上の部分が上層部96である。
上層部96の周囲には、保護層61が形成されており、上層部96は保護層61を貫通している。上層部96は保護層61の上面61aから露出して形成されており、保護層61上に形成された外部接続用端子38と導通接続されている。
また、コイル絶縁層57には、開孔部57bが形成されている。上層部96をメッキ形成するとき、開孔部57bから露出する外部接続端部34aから電流を供給する。
図5に示される導通接続構造も、第2のコイルリード層34の外部接続端部34aにおける導通接続構造や第1のコイルリード層33の外部接続端部33bにおける導通接続構造として用いることができる。
また、MRヘッドの磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための電極リード層である図1に示すリード層35及び36の終端部(外部接続端部)における導通接続構造も図5と同様にできる。
上層部96の、膜厚方向(図示Z方向)に垂直な断面(X−Y平面に平行な面)の面積は、上層部96の上方(図示Z方向)に向かうにつれて徐々に小さくなっており、かつ、上層部96には、側縁部96aが基底部95の側縁部95aよりも外側に張りだしている延出部96bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、延出部96bの下にも存在している。
なお、コイル絶縁層(絶縁層)57は、基底部95の全周囲において、延出部の下に存在している。
図6は、図5に示す導通接続構造(薄膜構造体)のX−Z平面に平行な断面図である。
図6においても、上層部96には、側縁部96aか基底部95の側縁部95aよりも外側に張りだしている延出部96bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、延出部96bの下にも存在している。
隆起部94の延出部96bの下にも、コイル絶縁層(絶縁層)57が存在しているため、隆起部94の周囲における機械的強度が向上する。したがって、保護層(絶縁層)61にヒビ割れが生じにくくなり導通接続構造の耐蝕性が向上する。
また、隆起部94の上層部96には、側縁部96aか基底部95の側縁部95aよりも外側に張りだしている延出部96bが形成されているため、隆起部94の体積を維持して、電気抵抗の増加を防ぐことができる。
なお、本形態では、コイル絶縁層(絶縁層)57が基底部95の側縁部95aに接している。すなわち、隆起部94の延出部96bの下の全領域に、コイル絶縁層(絶縁層)57が存在することになり、隆起部94の周囲における機械的強度が向上している。
図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造方法を説明する。
図7ないし図17は、図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための図である。それぞれの図面において、左図は導通接続構造(薄膜構造体)を上から見た平面図、右図は左図を一点鎖線で切断して矢印方向から見た断面図である。
図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の形成は、図1及び図2に示されるインダクティブヘッドの形成と同時になされる。
図7に示す工程は、図2に示されるインダクティブヘッドの下部コア層47を形成後、下部コア層47の周囲に絶縁層71を形成し、この絶縁層71の上に、図1に示す第2のコイルリード層34を形成している。第2のコイルリード層34は、図2に示される第1のコイル層54と同じ材料を用いて、第1のコイル層54と同時にメッキ形成される。
第2のコイルリード層34の外部接続端部34aが本発明の導電層であり、外部接続端部34aの上に、導通接続構造(薄膜構造体)を構成する層が順次積層されていく。
次に、図8に示される工程では、基底部81及び金属層88をめっき形成する。基底部81及び金属層88は、図2に示される第1のコンタクト部62と同じ材料,例えばNi,Cu,Auなどを用いて、第1のコンタクト部62と同時にメッキ形成される。なお、第1のコンタクト部62は、第1のコイル層54の巻き中心部54aと第2のコイル層58の巻き中心部58a間を導通接続するものである。また、金属層88は、上層部86をメッキ形成するときに電流の供給路となる通電部として機能するものである。
次に、図9に示される工程では、絶縁層71、外部接続端部34a、基底部81及び金属層88の上に、コイル絶縁層57をスパッタ成膜する。コイル絶縁層57は、図2に示されるコイル絶縁層57と同じものであり、Al23やSiO2などの無機材料を用いて形成される。
次に、図10に示される工程では、コイル絶縁層57を、CMP加工技術を用いて研磨し、基底部81及び金属層88の上面を露出させる。コイル絶縁層57の上面と基底部81及び金属層88の上面は平坦化された同一面になり、この同一面は基準平面Dに一致する。なお、コイル絶縁層57の膜厚t1は1μm以下である。
次に、図11に示される工程では、基底部81の上に、図2に示される第2のコイル層58と同じ材料を用いて、第2のコイル層58と同時に、第1層82をフレームメッキ形成する。
次に、図12に示される工程では、第1層82の上に、図2に示される上部コア層60をメッキ形成するためのメッキ下地層と同じ材料を用いて、このメッキ下地層と同時に、第2層83をスパッタ成膜する。同時に、金属層88の上にもメッキ下地層と同じ材料を用いて、通電用膜100をスパッタ成膜する。通電用膜100は、第2層83と分離されており、金属層88にメッキ用の電流を供給するための引出し層として用いることができる。
次に、図13に示される工程では、第2層83の上に、図2に示される上部コア層60と同じ材料を用いて、上部コア層60と同時に、第3層84をフレームメッキ形成する。このとき、通電用膜100を引出し層として用いて、金属層88の上面から外部接続端部34aを経由して、メッキ用の電流を供給することができる。
次に、図14に示される工程では、第3層84の上に、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料によって第4層85をメッキ形成する。レジストR1は第3層84から距離をあけて形成されており、第4層85は導電性材料を自由メッキ成長する。第4層85のメッキ形成時の膜厚t2は40μmである。このときにも、通電用膜100を引出し層として用いて、金属層88の上面からメッキ用の電流を供給することができる。
図11ないし図14に示される工程を経て、中心部から第1層82、第2層83、第3層84、第4層85からなる多層構造を有する上層部86が形成される。
ただし、基底部81の上に直接、導電性材料を自由メッキ成長させることによって、単層の上層部を形成してもよい。
なお、図11の工程で第2のコイル層58のメッキ下地層を残しておいて、これを引出し層として用いて、第2層83、第3層84、及び第4層85のメッキ形成時のメッキ用の電流を供給することもできる。
第4層85を自由メッキ成長によって形成することによって、上層部86の、膜厚方向(図示Z方向)に垂直な断面(X−Y平面に平行な面)の面積が、上層部86の上方(図示Z方向)に向かうにつれて徐々に小さくなる。
また、上層部86には、側縁部86aか基底部81の側縁部81bよりも外側に張りだしている延出部86bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、基底部81の全周囲において延出部86bの下に存在するようになる。
次に、図15に示される工程では、レジスト層R1を除去した後、通電用膜100をイオンミリングなどによって除去する。
次に、図16に示される工程では、コイル絶縁層57、金属層88、上層部86及びの上に、保護層61をスパッタ成膜する。保護層61は、図2に示される保護層61と同じものであり、Al23やSiO2などの無機材料を用いて形成される。
さらに、保護層61を、研削・ポリッシュ加工し、上層部86の上面を露出させる。保護層61の上面と上層部86の上面は平坦化された同一面になる。なお、保護層61及び上層部86の膜厚t3は約30μmである。
次に、上層部96の上面61a上に外部接続用端子38を形成して図17の状態にすると図3及び図4に示される導通接続構造が得られる。
上述した製造方法では、図12ないし図14にしめされる工程において、金属層88(通電部)の上面から電流を供給して、基底部81の上に上層部86をメッキ形成し隆起部87を形成する。このため、金属層88(通電部)を基底部81の近くに形成することができ、あとでこの金属層88(通電部)を除去する必要がない。したがって、上層部86のメッキ形成後に、基底部81の全周囲に形成されたコイル絶縁層57を取り除く必要もなくなり、隆起部87の延出部86bの下にも、コイル絶縁層57が存在している導通接続構造(薄膜構造体)を製造することができる。
この製造方法によって形成された導通接続構造(薄膜構造体)は、隆起部87の周囲における機械的強度が向上し、保護層61にヒビ割れが生じにくく、耐蝕性が向上したものである。特に、図16に示される研削工程における保護層61のヒビ割れの発生を低減できる。
また、上層部86の第4層85を形成するとき、自由メッキ成長させるだけなので、隆起部87の体積のバラツキが少なくなり、電気抵抗のバラつきを低減できる。
なお、上述した製造方法によれば、上層部86の膜厚方向(図示Z方向)に垂直な断面(X−Y平面に平行な面)の面積が、上層部86の上方(図示Z方向)に向かうにつれて徐々に小さくなる。すなわち、上層部86の側面が曲面または傾斜面になる。
すると、図16に示される工程で、保護層61を成膜するときに、保護層61を成膜膜厚t4を小さくできる。具体的には、保護層61の成膜膜厚t4を35μm〜40μmで形成でき、生産効率を向上できる。
これに対して、図18に示されるように、第4層110もフレームメッキ法によって形成した上層部111を有する隆起部112では、次の様な問題が生じる。第4層110をフレームメッキ法によって形成すると、図18に示されるように、第4層110の側面110aがコイル絶縁層57の上面に対する垂直面になる。第4層110の側面110aが垂直面になると、保護層61を成膜するときに第4層110の側面110aの周囲のスパッタ成膜速度が低下し、保護層61の表面に凹み61bが生じる。従って、保護層61を成膜するときに、コイル絶縁層57の上面から凹み61bまでの距離t5が上層部111の膜厚t6よりも大きくなるようにする必要がある。そのため、保護層61の成膜膜厚t7を45μm〜50μmにする必要があり、本発明の製造方法を用いたときよりも保護層61の成膜膜厚t7が著しく大きくなってしまう。
図5及び図6に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造方法を説明する。
図19ないし図25は、図5及び図6に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための図である。それぞれの図面において、左図は導通接続構造(薄膜構造体)を上から見た平面図、右図は左図を一点鎖線で切断して矢印方向から見た断面図である。
図5及び図6に示される導通接続構造(薄膜構造体)の形成も、図1及び図2に示されるインダクティブヘッドの形成と同時になされる。
まず、図7に示す工程と同様にして、図2に示されるインダクティブヘッドの下部コア層47を形成後、下部コア層47の周囲に絶縁層71を形成し、この絶縁層71の上に、図1に示す第2のコイルリード層34を形成する。第2のコイルリード層34は、図2に示される第1のコイル層54と同じ材料を用いて、第1のコイル層54と同時にメッキ形成される。
第2のコイルリード層34の外部接続端部34aが本発明の導電層であり、外部接続端部34aの上に、導通接続構造(薄膜構造体)を構成する層が順次積層されていく。
次に、図19に示される工程では、絶縁層71、外部接続端部34aの上に、コイル絶縁層57をスパッタ成膜する。コイル絶縁層57は、図2に示されるコイル絶縁層57と同じものであり、Al23やSiO2などの無機材料を用いて形成される。さらに、コイル絶縁層57に通電開孔部57b及びメッキ形成開孔部57cを設けて外部接続端部34aを露出させる。
次に、図20に示される工程では、メッキ形成開孔部57cに露出した外部接続端部34aの上に、図2に示される上部コア層60をメッキ形成するためのメッキ下地層と同じ材料を用いて、このメッキ下地層と同時に、メッキ下地層91をスパッタ成膜する。同時に、通電開孔部57bに露出した外部接続端部34a及びコイル絶縁層57の上にもメッキ下地層と同じ材料を用いて、通電用膜113をスパッタ成膜する。通電用膜113は、メッキ下地層91と分離されており、外部接続端部34aにメッキ用の電流を供給するための引出し層として用いることができる。
次に、図21に示される工程では、メッキ下地層91の上に、図2に示される上部コア層60と同じ材料を用いて、上部コア層60と同時に、第1層92をフレームメッキ形成する。このとき、通電用膜113を引出し層として用いて、外部接続端部34aの上面からメッキ用の電流を供給することができる。
次に、図22に示される工程では、第1層92の上に、Ni、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料によって第2層93をメッキ形成する。レジストR2は第1層92から距離をあけて形成されており、第2層93は自由メッキ成長する。第2層93のメッキ形成時の膜厚t8は40μmである。このときにも、通電用膜113を引出し層として用いて、外部接続端部34aの上面からメッキ用の電流を供給することができる。
図19ないし図22に示される工程を経て、中心部から第1層92、第2層93からなる多層構造を有する上層部96が形成される。
ただし、メッキ下地層91の上に直接、導電性材料を自由メッキ成長させることによって、単層の上層部を形成してもよい。ただし、メッキ形成された第1層92の上に同じくメッキ形成される第2層93が積層されると、第1層92ち第2層93の密着性がよくなり、隆起部94を外部接続端部34aの上に固定する力が強くなるので好ましい。
第2層93を自由メッキ成長によって形成することによって、上層部96の、膜厚方向(図示Z方向)に垂直な断面(X−Y平面に平行な面)の面積が、上層部96の上方(図示Z方向)に向かうにつれて徐々に小さくなる。
隆起部(バンプ)94は、第1層92のコイル絶縁層57に囲まれている部分が基底部95であり、基底部95の上の部分が上層部96である。
上層部96には、側縁部96aが基底部95の側縁部95aよりも外側に張りだしている延出部96bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、基底部95の全周囲において延出部96bの下に存在するようになる。
なお、コイル絶縁層(絶縁層)57はレジスト材料などの有機絶縁材料で形成されてもよい。
次に、図23に示される工程では、レジスト層R2を除去した後、通電用膜113をイオンミリングなどによって除去する。
次に、図24に示される工程では、コイル絶縁層57、上層部96の上に、保護層61をスパッタ成膜する。保護層61は、図2に示される保護層61と同じものであり、Al23やSiO2などの無機材料を用いて形成される。
さらに、保護層61を、研削ポリッシュ加工技術を用いて研磨し、上層部96の上面を露出させる。保護層61の上面と上層部96の上面は平坦化された同一面になる。なお、保護層61及び上層部96上層部96の膜厚t9は約30μmである。
次に、上層部96の上面上に外部接続用端子38を形成して図25の状態にすると図5及び図6に示される導通接続構造が得られる。
本形態では、図21及び図22に示される工程において、通電開孔部57bの上から電流を供給して、メッキ形成開孔部57cに露出した外部接続端部34aの上に、第1層92及び第2層93をメッキ形成する。通電開孔部57bをメッキ形成開孔部57cの近くに形成すれば、あとでこの通電開孔部57b付近の外部接続端部34aを除去する必要がない。したがって、隆起部94の形成後に、基底部95の全周囲に形成されたコイル絶縁層57を取り除く必要もなくなり、隆起部94の延出部96bの下にも、コイル絶縁層57が存在している導通接続構造(薄膜構造体)を製造することができる。
この製造方法によって形成された導通接続構造(薄膜構造体)は、隆起部94の周囲における機械的強度が向上し、保護層61にヒビ割れが生じにくく、耐蝕性が向上したものである。特に、図24に示される研削工程における保護層61のヒビ割れの発生を低減できる。
また、第2層93を形成するとき、自由メッキ成長させるだけなので、隆起部94の体積のバラツキが少なくなり、電気抵抗のバラつきを低減できる。薄膜構造体を製造することができる。
なお、上述した実施の形態の導通接続構造(薄膜構造体)は、もう一方のコイルリード層33の終端部(外部接続端部)に用いることができる。ただし、金属層(通電部)88または通電開孔部57bは、もう一方のコイルリード層33の終端部(外部接続端部)の隆起部を形成するために用いることもできるので、もう一方のコイルリード層の終端部(外部接続端部)には、通電部または通電開孔部が形成されなくともよい。
また、上述した実施の形態の導通接続構造(薄膜構造体)はMRヘッドの磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための電極リード層35,36の終端部(外部接続端部)に用いることができる。
図26は、本発明の薄膜構造体を電極の引き出しに用いた磁気ヘッドを搭載したスライダ230のトレーリング側端面231の構造を示す部分平面図である。なおスライダ230の図示上面が記録媒体との対向面である。
図26に示すスライダ230は、アルミナ−チタンカーバイト(Al23−TiC)などのセラミック材料で形成されており、そのトレーリング側端面231上には、記録媒体との対向面側に薄膜磁気ヘッド2が積層形成されている。
薄膜磁気ヘッド2は、図1及び図2に示された薄膜磁気ヘッド2と同様のものである。
図26に示すように、スライダ230のトレーリング側端面231上には、4つのリード層233ないし236がメッキ形成されている。このうちリード層233及び234は、インダクティブヘッドを構成するコイル層と導通接続されたコイルリード層である。図26に示すように第2のコイルリード層234は、その終端部(外部接続端部)において、第2のコイルリード層234上に直接あるいは間接的にメッキ形成された隆起部287を介して外部接続用端子238に導通接続されている。第1のコイルリード層233の終端部(外部接続端部)も第2のコイルリード層234と同様に外部接続用端子に隆起部を介して導通接続されている。
図26に示すリード層235及び236は、MRヘッドの磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための電極リード層であり、電極リード層236の終端部(外部接続端部)は、その上に直接にあるいは間接的にメッキ形成された隆起部239を介して外部接続用端子240に導通接続されている。なお電極リード層235の終端部(外部接続端部)も、電極リード層236と同様に外部接続用端子に隆起部(バンプ)を介して導通接続されている。
本実施の形態では、第1のコイルリード層233が第2のコイルリード層234の終端部(外部接続端部)の隆起部287の下を通過し、電極リード層235は電極リード層236の終端部(外部接続端部)の隆起部239の下を通過している。これによって、スライダ230のトレーリング側端面231上におけるコイルリード層および電極リード層の配線密度を高め、トレーリング側端面231の面積を小さくし、スライダ230の小型化を促進することができる。または、トレーリング側端面231の面積を小さくしつつ、トレーリング側端面231上に5つ以上の外部接続用端子を形成し、配線することができる。
次に、本発明の薄膜構造体の実施の形態である第1のコイル層54と一体にメッキ形成された第2のコイルリード層234の外部接続端部234a上における導通接続構造について説明する。
図27は、図26に示す27−27線から切断した本発明における薄膜構造体の実施の形態の部分断面図である。
図27に示す第2のコイルリード層234の外部接続端部234aは本発明の導電層であり、下部コア層47の周囲に形成された絶縁層71上に形成されている。その上に、導電性材料からなる隆起部(バンプ)287が設けられている。
隆起部(バンプ)287は、外部接続端部234a上にメッキ形成されてコイル絶縁層57を貫通する基底部281と、基底部281の上に積層されている上層部286を有している。上層部286は、その中心部から第1層282、第2層283、第3層284、第4層285からなる多層構造を有している。ここで、第1層282は第2のコイル層58と同じ材料、第2層283は上部コア層60のメッキ下地層と同じ材料、第3層284は上部コア層60と同じ材料、第4層285はNi、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料によって形成されている。ただし、上層部286はNi、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料からなる単層構造であってもかまわない。
基底部281は第1のコンタクト部62と同じ材料で形成されている。基底部281の上面281aは、コイル絶縁層57の上面57aと同一面上で形成されている。
上層部286の周囲には、保護層61が形成されており、上層部286は保護層61を貫通している。上層部286は保護層61の上面61aから露出して形成されており、保護層61上に形成された外部接続用端子238と導通接続されている。
また、外部接続端部234aの上には、コイル絶縁層57を貫通する金属層288が形成されている。この金属層288は、上層部286をメッキ形成するときに電流の供給路となる通電部として機能するものである。金属層288の上面288aも、コイル絶縁層57の上面57aと同一面上で形成されている。
なお図27では、第2のコイルリード層234の外部接続端部234aにおける導通接続構造について説明したが、図26に示す第1のコイルリード層233の外部接続端部233bにおける導通接続構造も図27と同じである。すなわち第1のコイルリード層233の上には基底部と上層部からなる隆起部がメッキ形成され、隆起部上には外部接続用端子238が形成されている。
また、MRヘッドの磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための電極リード層である図26に示すリード層235及び236の終端部(外部接続端部)における導通接続構造も図27と同様にできる。
上層部286の、膜厚方向(図示Z方向)に垂直な断面(X−Z平面に平行な面)の面積は、上層部286の上方(図示Z方向)に向かうにつれて徐々に小さくなっており、かつ、上層部286には、側縁部286aが基底部281の側縁部281bよりも外側に張りだしている延出部286bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、延出部286bの下にも存在している。
なお、コイル絶縁層(絶縁層)57は、基底部281の全周囲において、延出部286bの下に存在している。
図28は、図26に示す28−28線から切断した本発明における薄膜構造体の実施の形態の部分断面図である。
図28においても、上層部286には、側縁部286aが基底部281の側縁部281bよりも外側に張りだしている延出部286bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、延出部286bの下にも存在している。
本発明では、隆起部287の延出部286bの下にも、コイル絶縁層(絶縁層)57が存在しているため、隆起部287の周囲における機械的強度が向上する。したがって、保護層(絶縁層)61にヒビ割れが生じにくくなり導通接続構造の耐蝕性が向上する。
また、隆起部287の上層部286には、側縁部286aが基底部281の側縁部281bよりも外側に張りだしている延出部286bが形成されているため、隆起部287の体積を維持して、電気抵抗の増加を防ぐことができる。
なお、本実施の形態では、コイル絶縁層(絶縁層)57が基底部281の側縁部281bに接している。すなわち、隆起部287の延出部286bの下の全領域に、コイル絶縁層(絶縁層)57が存在することになり、隆起部287の周囲における機械的強度が向上している。
また、本実施の形態では、図26及び図28に示されるように、外部接続端部(導電層)234aの側方であって、隆起部287の延出部286bの下方に他のリード層であるコイルリード層233が設けられている。このコイルリード層233は、図26に示されるように、外部接続端部233b、隆起部、外部接続用端子238からなる他の薄膜構造体に接続されている。
なお、本発明において、外部接続端部(導電層)234aの側方とは、必ずしも外部接続端部(導電層)234aと同じ階層位置に限られるものではなく、コイルリード層233は、外部接続端部(導電層)234aより上側で基底部281と同じ階層位置に形成されてもよいし、外部接続端部(導電層)234aより下側に形成されてもよい。
また、他のリード層であるコイルリード層233は、隆起部287の延出部286bの下方であれば、外部接続端部(導電層)234aのどの側辺の側方であってもよい。
また、MRヘッドの磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための電極リード層の外部接続端部付近の構造も同様の構造にすることができる。
従って、コイルリード層233、234および電極リード層235、236の配線密度を高め、トレーリング側端面231の面積を小さくし、スライダ230の小型化を促進することができる。または、トレーリング側端面231の面積を小さくしつつ、トレーリング側端面231上に5つ以上の外部接続用端子を形成することができる。
しかも、本実施の形態では、コイル絶縁層57が、基底部281の全周囲において延出部286bの下にも存在しているので、外部接続端部(導電層)234aの側方にコイルリード層233を設けるために、基底部281の幅寸法W1を小さくしても、隆起部287の周囲における機械的強度を維持することができる。従って、上層部286の幅寸法W2を大きく維持できるので、隆起部287と外部接続用端子238の接合面積を大きくして確実かつ低抵抗な導通を確保できる。
なお、図26及び図28では、外部接続端部(導電層)234aの側方であって、隆起部287の延出部286bと重なる位置に、コイルリード層233のみが他のリード層として設けられているが、隆起部287の延出部286bと重なる位置に、2つ以上の他のリード層が設けられてもかまわない。
図29は、膜構造体の参考例の形態の部分断面図である。
図29に示す第2のコイルリード層234の外部接続端部234aは本発明の導電層であり、下部コア層47の周囲に形成された絶縁層71上に形成されている。その上に、導電性材料からなる隆起部(バンプ)294が設けられている。
隆起部(バンプ)294は、外部接続端部234a上にスパッタ成膜されたメッキ下地層291と、コイル絶縁層57を貫通する第1層292と、第1層292の上に積層された第2層293を有している。第1層292は上部コア層60と同じ材料、第2層293はNi、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料によって形成されている。ただし、第1層292の形成が省略され、隆起部(バンプ)294がNi、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料からなる単層構造であってもかまわない。
図29に示される隆起部(バンプ)294では、第1層292のコイル絶縁層57に囲まれている部分が基底部295であり、基底部295の上の部分が上層部296である。
上層部296の周囲には、保護層61が形成されており、上層部296は保護層61を貫通している。上層部296は保護層61の上面61aから露出して形成されており、保護層61上に形成された外部接続用端子238と導通接続されている。
また、コイル絶縁層57には、開孔部57bが形成されている。上層部296をメッキ形成するとき、開孔部57bから露出する外部接続端部234aから電流を供給する。
図29に示される導通接続構造も、第2のコイルリード層234の外部接続端部234aにおける導通接続構造や第1のコイルリード層233の外部接続端部233bにおける導通接続構造として用いることができる。
また、MRヘッドの磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための電極リード層である図26に示すリード層235及び236の終端部(外部接続端部)における導通接続構造も図29と同様にできる。
上層部296の、膜厚方向(図示Z方向)に垂直な断面(X−Y平面に平行な面)の面積は、上層部296の上方(図示Z方向)に向かうにつれて徐々に小さくなっており、かつ、上層部296には、側縁部296aが基底部295の側縁部295aよりも外側に張りだしている延出部296bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、延出部296bの下にも存在している。
なお、コイル絶縁層(絶縁層)57は、基底部295の全周囲において、延出部の下に存在している。
図30は、図29に示す導通接続構造(薄膜構造体)のY−Z平面に平行な断面図である。
図30においても、上層部296には、側縁部296aか基底部295の側縁部295aよりも外側に張りだしている延出部296bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、延出部296bの下にも存在している。
隆起部294の延出部296bの下にも、コイル絶縁層(絶縁層)57が存在しているため、隆起部294の周囲における機械的強度が向上する。したがって、保護層(絶縁層)61にヒビ割れが生じにくくなり導通接続構造の耐蝕性が向上する。
また、隆起部294の上層部296には、側縁部296aか基底部295の側縁部295aよりも外側に張りだしている延出部296bが形成されているため、隆起部294の体積を維持して、電気抵抗の増加を防ぐことができる。
なお、本形態では、コイル絶縁層(絶縁層)57が基底部295の側縁部295aに接している。すなわち、隆起部294の延出部296bの下の全領域に、コイル絶縁層(絶縁層)57が存在することになり、隆起部294の周囲における機械的強度が向上している。
また、本形態でも、図30に示されるように、外部接続端部(導電層)234aの側方であって、隆起部294の延出部296bと重なる位置に他のリード層であるコイルリード層233が設けられている。このコイルリード層233は、図26に示されるように、外部接続端部233b、隆起部、外部接続用端子238からなる他の薄膜構造体に接続されている。
また、MRヘッドの磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための電極リード層の外部接続端部付近の構造も同様の構造にすることができる。
従って、コイルリード層233、234および電極リード層235、236の配線密度を高め、トレーリング側端面231の面積を小さくし、スライダ230の小型化を促進することができる。または、トレーリング側端面231の面積を小さくしつつ、トレーリング側端面231上に5つ以上の外部接続用端子を形成することができる。
しかも、本形態では、コイル絶縁層57が、基底部295の全周囲において延出部296bの下にも存在しているので、外部接続端部(導電層)234aの側方にコイルリード層233を設けるために、基底部295の幅寸法W3を小さくしても、隆起部294の周囲における機械的強度を維持することができる。従って、上層部296の幅寸法W4を大きく維持できるので、隆起部294と外部接続用端子238の接合面積を大きくして確実かつ低抵抗な導通を確保できる。
なお、図30では、外部接続端部(導電層)234aの側方であって、隆起部294の延出部296bと重なる位置に、コイルリード層233のみが他のリード層として設けられているが、隆起部294の延出部296bと重なる位置に、2つ以上の他のリード層が設けられてもかまわない。
図27及び図28に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造方法を説明する。
図31ないし図35は、図27及び図28に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための図である。それぞれの図面において、左図は導通接続構造(薄膜構造体)を上から見た平面図、右図は左図を一点鎖線で切断して矢印方向から見た断面図である。
図27及び図28に示される導通接続構造(薄膜構造体)の形成は、図26及び図2に示されるインダクティブヘッドの形成と同時になされる。
図31に示す工程は、図2に示されるインダクティブヘッドの下部コア層47を形成後、下部コア層47の周囲に絶縁層71を形成し、この絶縁層71の上に、図26に示す第2のコイルリード層234を形成している。第2のコイルリード層234は、図2に示される第1のコイル層54と同じ材料を用いて、第1のコイル層54と同時にメッキ形成される。第2のコイルリード層234の外部接続端部234aが本発明の導電層であり、外部接続端部234aの上に、導通接続構造(薄膜構造体)を構成する層が順次積層されていく。
ここで、コイルリード層234の外部接続端部234aの図示Y方向寸法W1を、後に形成される隆起部287の図示Y方向寸法W2より小さくし、導電層234aの側方であって、隆起部287の下になる位置にコイルリード層(他のリード層)233を設ける。なお、コイルリード層233の形成をコイル層54及びコイルリード層234の形成と同時に行うことができる。次に、図32に示される工程では、外部接続端部234aの上に、基底部281及び金属層288をめっき形成する。基底部281及び金属層288は、図2に示される第1のコンタクト部62と同じ材料,例えばNi,Cu,Auなどを用いて、第1のコンタクト部62と同時にメッキ形成される。なお、第1のコンタクト部62は、第1のコイル層54の巻き中心部54aと第2のコイル層58の巻き中心部58a間を導通接続するものである。また、金属層288は、上層部86をメッキ形成するときに電流の供給路となる通電部として機能するものである。
なお、図33は、図32を33−33線で切断して矢印方向から見た断面図である。
次に、図34に示される工程では、絶縁層71、外部接続端部234a、基底部281及び金属層288の上に、コイル絶縁層57をスパッタ成膜し、コイル絶縁層57を、CMP加工技術(研削ポリッシュ加工技術)を用いて研磨し、基底部281及び金属層288の上面を露出させる。コイル絶縁層57の上面と基底部281及び金属層288の上面は平坦化された同一面になり、この同一面は基準平面Dに一致する。なお、コイル絶縁層57の膜厚t10は1μm以下である。
コイル絶縁層57は、図2に示されるコイル絶縁層57と同じ層であり、Al23やSiO2などの無機材料を用いて形成される。
この後は、図3及び図4に示された薄膜構造体の製造方法と同様にして、基底部281の上に上層部286を順次メッキ形成して隆起部287を形成し、隆起部287を保護層61の表面に露出させた後、隆起部287上に外部接続端子238を形成する。
すなわち、基底部281の上に、図2に示される第2のコイル層58と同じ材料を用いて、第2のコイル層58と同時に、第1層282をフレームメッキ形成し、第1層282の上に、図2に示される上部コア層60をメッキ形成するためのメッキ下地層と同じ材料を用いて、このメッキ下地層と同時に、第2層283をスパッタ成膜する。同時に、金属層288の上にもメッキ下地層と同じ材料を用いて、通電用膜300をスパッタ成膜する。なお、通電用膜300が形成される位置を図34に点線で示す。通電用膜300は、第2層283と分離されており、金属層288にメッキ用の電流を供給するための引出し層として用いることができる。
さらに、第2層283の上に、図2に示される上部コア層60と同じ材料を用いて、上部コア層60と同時に、第3層284をフレームメッキ形成する。このとき、通電用膜300を引出し層として用いて、金属層288の上面から外部接続端部234aを経由して、メッキ用の電流を供給することができる。
次に、第3層284の上に、Ni、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料によって第4層285をメッキ形成する。第4層285は、図14に示される工程と同様に、導電性材料を自由メッキ成長する。第4層85のメッキ形成時の膜厚t11は40μmである。このときにも、通電用膜300を引出し層として用いて、金属層288の上面からメッキ用の電流を供給することができる。
ただし、基底部281の上に直接、導電性材料を自由メッキ成長させることによって、単層の上層部を形成してもよい。
本実施の形態でも、第4層285を自由メッキ成長によって形成することによって、上層部286の、膜厚方向(図示Z方向)に垂直な断面(X−Y平面に平行な面)の面積が、上層部286の上方(図示Z方向)に向かうにつれて徐々に小さくなる。
また、上層部286には、側縁部286aか基底部281の側縁部281bよりも外側に張りだしている延出部286bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、基底部281の全周囲において延出部286bの下に存在するようになる。
また、本実施の形態では、上層部286の延出部286bをコイルリード層(他のリード層)233と重なる位置まで張り出させる。
つまり、外部接続端部234aの金属層288をめっき形成する部分だけを隆起部287が形成される領域の外側に延ばし、外部接続端部234aのその他の部分は隆起部287の延出部286bの下になるようにして、コイルリード層(他のリード層)233を隆起部287の延出部286bの下に設けるようにしている。
上述した製造方法でも、金属層288(通電部)の上面から電流を供給して、基底部281の上に上層部286をメッキ形成し隆起部287を形成することができる。このため、金属層288(通電部)を基底部281の近くに形成することができ、あとでこの金属層288(通電部)を除去する必要がない。したがって、上層部286のメッキ形成後に、基底部281の全周囲に形成されたコイル絶縁層57を取り除く必要もなくなり、隆起部287の延出部286bの下にも、コイル絶縁層57が存在している導通接続構造(薄膜構造体)を製造することができる。
この製造方法によって形成された導通接続構造(薄膜構造体)は、隆起部287の周囲における機械的強度が向上し、保護層61ににヒビ割れが生じにくく、耐蝕性が向上したものである。特に、図16に示される研削工程における保護層61のヒビ割れの発生を低減できる。
また、上層部286の第4層285を形成するとき、自由メッキ成長させるだけなので、隆起部287の体積のバラツキが少なくなり、電気抵抗のバラつきを低減できる。
また、本実施の形態では、コイルリード層233、234および電極リード層235、236の配線密度を高め、トレーリング側端面231の面積を小さくし、スライダ230の小型化を促進することができる。または、トレーリング側端面231の面積を小さくしつつ、トレーリング側端面231上に5つ以上の外部接続用端子を形成することができる。
しかも、本実施の形態では、コイル絶縁層57が、基底部281の全周囲において延出部286bの下にも存在しているので、外部接続端部(導電層)234aの側方にコイルリード層233を設けるために、基底部281の幅寸法を小さくしても、隆起部287の周囲における機械的強度を維持することができる。従って、上層部286を大きく維持できるので、隆起部287と外部接続用端子238の接合面積を大きくして確実かつ低抵抗な導通を確保できる。
なお、図26及び図28では、外部接続端部(導電層)234aの側方であって、隆起部287の延出部286bと重なる位置に、コイルリード層233のみが他のリード層として設けられているが、隆起部287の延出部286bと重なる位置に、2つ以上の他のリード層が設けられてもかまわない。
なお、上述した製造方法によれば、上層部286の膜厚方向(図示Z方向)に垂直な断面の面積が、上層部286の上方(図示Z方向)に向かうにつれて徐々に小さくなる。すなわち、上層部286の側面が曲面または傾斜面になるので、保護層61を成膜するときに、保護層61を成膜膜厚を小さくできる。
図29及び図30に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造方法を説明する。
図36ないし図39は、図29及び図30に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための図である。それぞれの図面において、左図は導通接続構造(薄膜構造体)を上から見た平面図、右図は左図を一点鎖線で切断して矢印方向から見た断面図である。
図29及び図30に示される導通接続構造(薄膜構造体)の形成も、図1及び図2に示されるインダクティブヘッドの形成と同時になされる。
まず、図31に示す工程と同様にして、図2に示されるインダクティブヘッドの下部コア層47を形成後、下部コア層47の周囲に絶縁層71を形成し、この絶縁層71の上に、図26に示す第2のコイルリード層234及び第1のコイルリード層233を形成する。第2のコイルリード層234は、図2に示される第1のコイル層54と同じ材料を用いて、第1のコイル層54と同時にメッキ形成される。
第2のコイルリード層234の外部接続端部234aが本発明の導電層であり、外部接続端部234aの上に、導通接続構造(薄膜構造体)を構成する層が順次積層されていく。
次に、図36に示される工程では、絶縁層71、外部接続端部234aの上に、コイル絶縁層57をスパッタ成膜する。コイル絶縁層57は、図2に示されるコイル絶縁層57と同じ層であり、Al23やSiO2などの無機材料を用いて形成される。
さらに、コイル絶縁層57に通電開孔部57b及びメッキ形成開孔部57cを設けて外部接続端部234aを露出させる。
図37は図36の第2のコイルリード層234と第1のコイルリード層233を37−37線で切断し、矢印方向から見た断面図である。第1のコイルリード層233はコイル絶縁層57によって完全に覆われている。
次に、図38に示される工程では、メッキ形成開孔部57cに露出した外部接続端部234aの上に、図2に示される上部コア層60をメッキ形成するためのメッキ下地層と同じ材料を用いて、このメッキ下地層と同時に、メッキ下地層291をスパッタ成膜する。同時に、通電開孔部57bに露出した外部接続端部234a及びコイル絶縁層57の上にもメッキ下地層と同じ材料を用いて、通電用膜213をスパッタ成膜する。通電用膜213は、メッキ下地層291と分離されており、外部接続端部234aにメッキ用の電流を供給するための引出し層として用いることができる。
図39は図38の第2のコイルリード層234と第1のコイルリード層233を39−39線で切断し、矢印方向から見た断面図である。
この後は、図5及び図6に示された薄膜構造体の製造方法と同様にして、メッキ下地層291の上に上部コア層60と同じ材料を用いて、上部コア層60と同時に、第1層292をフレームメッキ形成し、第1層292の上に、Ni、CuやAuなど電気抵抗の小さな材料によって第2層293をメッキ形成する。第2層293は自由メッキ成長する。第2層293のメッキ形成時の膜厚は40μmである。このとき、通電用膜213を引出し層として用いて、外部接続端部234aの上面からメッキ用の電流を供給することができる。
第2層293を自由メッキ成長によって形成することによって、上層部296の、膜厚方向(図示Z方向)に垂直な断面の面積が、上層部296の上方(図示Z方向)に向かうにつれて徐々に小さくなる。
隆起部(バンプ)294は、第1層292のコイル絶縁層57に囲まれている部分が基底部295であり、基底部295の上の部分が上層部296である。
上層部296には、側縁部296aが基底部295の側縁部295aよりも外側に張りだしている延出部296bが形成され、コイル絶縁層(絶縁層)57が、基底部295の全周囲において延出部296bの下に存在するようになる。
なお、コイル絶縁層(絶縁層)57はレジスト材料などの有機絶縁材料で形成されてもよい。
さらに、コイル絶縁層57、上層部296の上に、保護層61をスパッタ成膜したのち、上層部296の上面を露出させ、上層部296の上面上に外部接続用端子238を形成して図29及び図30に示される導通接続構造が得られる。
また、本形態では、上層部296の延出部296bをコイルリード層(他のリード層)233と重なる位置まで張り出させる。
つまり、外部接続端部234aの通電開孔部57bが形成される部分だけを、隆起部294が形成される領域の外側に延ばし、外部接続端部234aのその他の部分は隆起部294の延出部296bの下になるようにして、コイルリード層(他のリード層)233を隆起部294の延出部296bの下に設けるようにしている。
本形態では通電開孔部57bの上から電流を供給して、メッキ形成開孔部57cに露出した外部接続端部234aの上に、第1層292及び第2層293をメッキ形成する。通電開孔部57bをメッキ形成開孔部57cの近くに形成すれば、あとでこの通電開孔部57b付近の外部接続端部234aを除去する必要がない。したがって、隆起部294の形成後に、基底部295の全周囲に形成されたコイル絶縁層57を取り除く必要もなくなり、隆起部294の延出部296bの下にも、コイル絶縁層57が存在している導通接続構造(薄膜構造体)を製造することができる。
この製造方法によって形成された導通接続構造(薄膜構造体)は、隆起部294の周囲における機械的強度が向上し、保護層61にヒビ割れが生じにくく、耐蝕性が向上したものである。
また、第2層293を形成するとき、自由メッキ成長させるだけなので、隆起部294の体積のバラツキが少なくなり、電気抵抗のバラつきを低減できる薄膜構造体を製造することができる。
また、本形態では、コイルリード層233、234および電極リード層235、236の配線密度を高め、トレーリング側端面231の面積を小さくし、スライダ230の小型化を促進することができる。または、トレーリング側端面231の面積を小さくしつつ、トレーリング側端面231上に5つ以上の外部接続用端子を形成することができる。
しかも、本形態では、コイル絶縁層57が、基底部295の全周囲において延出部296bの下にも存在しているので、外部接続端部(導電層)234aの側方にコイルリード層233を設けるために、基底部295の幅寸法W3を小さくしても、隆起部294の周囲における機械的強度を維持することができる。従って、上層部296を大きく維持できるので、隆起部294と外部接続用端子238の接合面積を大きくして確実かつ低抵抗な導通を確保できる。
以上本発明をその好ましい実施例に関して述べたが、本発明の範囲から逸脱しない範囲で様々な変更を加えることができる。
なお、上述した実施例はあくまでも例示であり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
本発明の薄膜構造体を電極の引き出しに用いた磁気ヘッドを搭載したスライダ30のトレーリング側端面31の構造を示す部分平面図、 図1に示す薄膜磁気ヘッド32を2−2線から切断したときの部分縦断面図、 図3は、図1に示す4−4線から切断した本発明における薄膜構造体の実施の形態の部分断面図、 図1に示す5−5線から切断した本発明における薄膜構造体の実施の形態の部分断面図、 膜構造体の参考例の形態の部分断面図、 図5に示す導通接続構造(薄膜構造体)のX−Z平面に平行な断面図、 図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図3及び図4に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 側面が垂直面である上層部を有する導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示す断面図、 図5及び図6に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図5及び図6に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図5及び図6に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図5及び図6に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図5及び図6に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図5及び図6に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図5及び図6に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 本発明の薄膜構造体を電極の引き出しに用いた磁気ヘッドを搭載したスライダ30のトレーリング側端面31の構造を示す部分平面図、 図26に示す27−27線から切断した本発明における薄膜構造体の実施の形態の部分断面図、 図26に示す28−28線から切断した本発明における薄膜構造体の実施の形態の部分断面図、 膜構造体の参考例の形態の部分断面図、 図29に示す導通接続構造(薄膜構造体)のY−Z平面に平行な断面図、 図27及び図28に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図27及び図28に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図27及び図28に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための断面図、 図27及び図28に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図27及び図28に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図29及び図30に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図29及び図30に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための断面図、 図29及び図30に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための平面図及び断面図、 図29及び図30に示される導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示すための断面図、 従来の導通接続構造(薄膜構造体)を示す断面図、 従来の導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示す断面図、 従来の導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示す断面図、 従来の導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示す断面図、 従来の導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示す断面図、 従来の導通接続構造(薄膜構造体)の製造工程を示す断面図、
符号の説明
33 第1のコイルリード層
34 第2のコイルリード層
34a 外部接続端部
35、36 電極リード層
38、40 外部接続用端子
47 下部コア層
48 磁極部
54 第1のコイル層
54a (第1のコイル層の)巻き中心部
57 コイル絶縁層
58 第2のコイル層
58a (第2のコイル層の)巻き中心部
60 上部コア層
61 保護層
62 第1のコンタクト部
81、95 基底部
86、96 上層部
87 隆起部

Claims (3)

  1. 以下の工程を有する薄膜構造体の製造方法、
    共通の導電層の上に導電性の基底部、及び、導電性の通電部を同時めっき形成する工程、
    前記基底部、及び、前記通電部の全周に絶縁層を形成する工程、
    同じ研磨工程により、前記基底部の上面、及び前記通電部の上面を前記絶縁層の表面から、露出させる工程、
    記通電部の上面から電流を供給して、前記基底部の上にメッキ可能な材料を自由メッキ成長させて上層部を形成し、前記上層部の膜厚方向に垂直な断面の面積を、前記上層部の上方に向かうにつれて徐々に小さくし、かつ、前記上層部の側縁部が前記基底部の側縁部よりも外側に張りだした延出部を形成する工程
    記上層部の周囲に絶縁層を形成する工程。
  2. 記通電部の上面、及び、前記基底部の上面を前記絶縁層の表面に露出させたのち、前記通電部の上面に接続される引き出し層を形成する請求項1記載の薄膜構造体の製造方法。
  3. 前記導電層の上に前記基底部、及び、前記通電部を形成する前に、
    記導電層の側方に、他のリード層を、前記導電層と同時に形成する工程、を有し、
    前記上層部の工程時、前記上層部の前記延出部を前記他のリード層と重なる位置まで張り出させる請求項1又は2に記載の薄膜構造体の製造方法。
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