JPH01303619A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気記録再生装置に使用する薄膜磁気ヘッドの
製造方法に関するものである。

従来の技術 近年、磁気記録分野において、高記録密度化に伴い、狭
トラツク、マルチトラック化された薄膜磁気ヘッドが必
要となっている。

第６図に従来の薄膜磁気ヘッドの平面図を、第７図に第
６図のＡ−Ａ’線断面図を用いて従来の薄膜磁気ヘッド
の製造方法を示す。

第６図、第７図において、６１は磁性基板、５２は第１
の絶縁層、６３は第１のコイル層、５４は第２の絶縁層
、６６はスルーホール、６６は第２のコイル層、５７は
前部ギャップ部、６８は後部ギャップ部、５９はギャッ
プを構成する第３の絶縁層、６ｏは上部磁性層である。

次に製造方法について説明する。

まず、磁性基板６１上に第１の絶縁層６２を形成し、次
に第１のコイル層６３を微細パターン加工技術を用いて
形成する。第７図ａは第１のコイル層６３が形成された
状態を示している。次に第２の絶縁層６４を形成する。

第２の絶縁層６４は第７図すに示すように、第１のコイ
ル層の凹凸がそのまま転写されている。この凹凸がこの
まま存在した場合、後の工程で作製する上部磁性層６０
にも凹凸が発生し、上部磁性層６０の磁気特性の劣化を
招く。従って、第２の絶縁層６４に平坦化加工を行う。

この方法は、第２の絶縁層６４上に７オトレジスト（図
示せず）を平坦に塗布し、７オトレジストと、第２の絶
縁層６４の等速エツチングレートを実現する条件でイオ
ンミリングを行い、第２の絶縁層５４の平坦化を実現す
る。第２し、第２のコイル層５６を形成する。第２のコ
イル層６６を形成した状態を第７図Ｃに示す。

次に第７図ｄＶｃ示すように、前部ギャップ５７を形成
した後に第３の絶縁層６９を形成し、磁性基板１と上部
磁性層６０を磁気的結合させるための後部ギャップ部６
８を形成する。そして、第７図ｅに示すように上部磁性
層６０を形成する。この後、薄膜磁気ヘッドに外部回路
を接続するためのボンディングウィンドウ（図示せず）
、保護層（図示せず）を形成し、保護基板（図示せず）
を接着し、チップ化を行い、所定の形状に機械加工を行
い薄膜磁気ヘッドが完成する。

発明が解決しようとする課題 一般に、薄膜磁気ヘッドの特性を向上させるためには磁
路長を短かくすることが望ましい。即ち、上部磁性層６
ｏの前部ギャップ６７から後部ギャヮプ部の距離を短く
する必要がある。

一方、上部磁性層６０の長さは、上部磁性層６０下部に
形成された第１のコイル層６３の形状に大きく依存する
。

第１のコイル層６３の線幅は、薄膜磁気ヘッドの消費電
流等電磁気特性から決定され、線間は第１のコイル層５
４の作製技術によって決定される。

従って、薄膜磁気ヘッドの特性を向上させる目的で上部
磁性層６０を短かく形成する場合、コイル線幅を小さく
することはコイル抵抗が増加するなどの問題点を生ずる
ため困難である。従って、上部磁性層の磁路長を小さく
するための手段としてコイル線間を小さくする方法が有
効である。

これを実現するためには、コイルパターンの微細加工精
度が問題となる。即ち、コイル層のエツチング精度が問
題となる。コイル層はコイル抵抗を小さくするため、一
般に膜厚として１〜２μｍ以上必要であるが、この膜厚
のコイル層をケミカルエツチングで形成する場合、オー
バーエツチング等を考慮すると、コイル線間は６〜１０
μｍ程度となる。また、イオンミリング法等でエツチン
グを行なえばコイル線間は２μｍ程度となるが、イオン
ミリング法では工程に長時間を要し、薄膜磁気ヘッドの
コストを上昇させるという問題点がある。

上記問題点に北み、本発明の目的はコイル線間が短かく
、かつ、容易にコイルを形成可能な薄膜磁気へウドの製
造方法を提供することである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明の薄膜磁気ヘッドの製
造方法は、絶縁層に第１のコイル層と同一パターンの溝
（凹部）を形成した後、前記絶縁層上に導体層を形成す
る。そして、前記絶縁層の溝間の凸部上の導体層上に第
２のコイル層パターンをフォトレジストで形成する。こ
の後、前記絶縁層の溝（凹部）中の導体層を第１のコイ
ル層。

前記絶縁層の溝（凹部）間の凸部上のフォトレジスト下
部にある導体層を第２のコイル層とするように前記絶縁
層の溝（凹部）部と溝間の凸部上の導体層を分離するよ
う溝側壁の傾斜部の導体層をエツチングで除去し、第１
のコイル層と第２のコイル層を同時に形成する。

作　　　用 本発明の作用は前記のような製造方法を行うことによシ
導体層から第１のコイル層と第２のコイル層とを同時に
形成することが可能となることである。

又、第１コイルは溝部に、第２コイルは溝間凸部に形成
されることによシコイル構造は立体的構成となる。即ち
、第１コイルと第２コイルとの境界は溝側壁部であり、
その絶縁層の段差が、第１コイルと第２コイルの電気的
に分離に有効に作用し、平面的にコイルを構成する場合
に比較してコイル間隔を小さくすることが可能となる。

従って、磁気ヘッドの磁路長を小さくでき記録効率ある
いは再生効率を向上させることができる。

又、同じ磁路長とし、コイルターン数を大きくすること
も可能であシ記録電流の削減あるいは再生出力の向上を
行うことができる。

実施例 以下に本発明の第１の実施例について説明する。

第１図は本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法によシ
作製した薄膜磁気ヘッドの平面図を、第２図に本発明に
よる薄膜磁気ヘッドの作製方法について第１図のＡ−Ａ
’線断面図を用いて示したものである。

第１図、第２図において１は磁性基板、２は第１の絶縁
層、３は導体層、４は第１の７オトレジスト、５は第１
のコイル層、６は第２のコイル層、７は第２の７オトレ
ジスト、８は第２の絶縁層、９はスルーホール、１ｏは
第３のコイル層、１１は前部ギャップ部、１２は後部ギ
ヤ１．プ部、１３は第３の絶縁層、１４は上部磁性層、
１６は第１のコイル層６と第２のコイル層６の接合部で
ある。

次に作製方法について説明する。

まず、第２図ａに示すように磁性基板１上に第１の絶縁
層２を形成する。次に第２図すに示すように第１の絶縁
層２に第１のコイル層６が後で形成されるべき溝（凹部
）を形成する。そして、第１の絶縁層２上に導体層３を
形成し、第２のコイル層６と同パターンと第１のコイル
層６と第２のコイル層６の接続部１６のパターンを有す
る第１の７オトレジスト４を形成する。第１のフォトレ
ジスト４の形成終了時の状態を第２図Ｃに示す。

この後、第１の絶縁層２の溝（凹部）中の導体層３と、
第１の７オトレジスト４の下部にある導体層３を分離す
るため、所定の厚みだけケミカルエツチングを行う。こ
の結果、第１の絶縁層２の溝（凹部）中に分離された導
体層３は第１のコイル層６となシ、第１のフォトレジス
ト４の下部に分離された導体層３は第２のコイル層６と
なる。このとき、導体層３は第１のコイル層６と第２の
コイル層６以外のところにも残存しているため、この導
体層３を除去するため、第１のコイル層５と第２のコイ
ル層６の上部に第２のフォトレジストアを形成する。こ
のときの状態を第２図ｄに示す。

残存した導体層３を除去した後、第２の絶縁層８を形成
する。第２の絶縁層８には第２のコイル層６の凹凸が第
２図ｅに示すようにそのまま転写されている。従って、
この第２の絶縁層８の凹凸を除去するため平坦化加工を
行う。平坦化加工の方法は、第２の絶縁層８上にフォト
レジスト（図示せず）を平坦に塗布した後、７オトレジ
ストと第２の絶縁層８の等速エツチングレートを実現す
る条件でイオンミリングを行い、第２の絶縁層８の平坦
化を実現する。第２の絶縁層８を平坦化した後、第１の
コイル層６と第３のコイル層１ｏを接続するためのスル
ーホール９を形成する。スルーホール９を形成し終った
状態を第２図ｆに示す。

その後、第２図ｑに示すように第３のコイル層１ｏを形
成し、前部ギャップ部１１と後部ギャップ部１２を形成
する。そして、前部ギャップ１１に第３の絶縁層１３を
形成し、上部磁性層１４を形成する。このときの状態を
第２図りに示す。

この後、薄膜磁気ヘッドに外部回路を接続するためのポ
ンディングウィンドウ（図示せず）、保護層（図示せず
）を形成し、保護基板（図示せず）を接着し、チップ化
を行い、所定の形状に機械加工を行い薄膜磁気ヘッドが
完成する。

上記説明では、第２図ｃ　−ｄでの工程中、第１の磁性
層２の溝（凹部）中の導体層３と第１の７オトレジスト
４の下部の導体層３を分離するためのエツチングの工程
について詳細に説明していなかったので、このエツチン
グ工程について第３図を用いて説明する。

第３図において、第１図、第２図と同一のものについて
は同一番号を付し、説明を省略する。１ｅはエツチング
前の導体層３の表面である。

第３図ａは導体層３を形成した後、第１のフォトレジス
ト４を形成した状態を示している。この後、導体層３を
エツチングし、第１のコイル層６と第２のコイル層６を
形成するが、このときのエツチング量は、第３図ａに示
したように、第１の絶縁層２の溝（凹部）の傾斜部上に
形成された導体層３の厚みｄである。ｄは傾斜部の傾き
をθ。

導体層３の膜厚をｔとすると、 ｄ＝ｔ−ｃｏｓθ　　　　　・・・川・・・・・山・（
１）で表わされる。従って、本エノチング工程ではｄだ
けエツチングすればよく、ｄだけエツチングした状態は
第３図すに示すよって、導体層３は第１のコイル層５と
第２のコイル層６に分離されている。このとき、第１の
コイル層６の厚みは（ｔ−ｄ）となるが、第２のコイル
層６は第１のフォトレジスト４のため、エツチングされ
ることがなく、厚みが小さくなることはない。

次に第１のコイル層５と第２のコイル層６の接合部１６
の形成について第４図を用いて説明する。

第４図において第１図、第２図と同一のものについては
同一番号を付し説明を省略する。

第１のコイル層６と第２のコイル層６の接合部１５の形
成方法は、第３図を用いて説明した導体層３を第１のコ
イル層６と第２のコイル層６に分離したエツチングを接
合部１６では行なわないように第１のフォトレジスト４
のパターンを形成することで接合部１５を形成する。

即ち、第４図すに示すように、接合部１６となる導体層
３の上部にも第１のフォトレジスト４を形成しておくと
、第１のコイル層６と第２のコイル層６を形成するため
に行う導体層３のエツチングの際にも接合部１６の導体
層３は工・ンチングさｎないため、第４図Ｃに示すよう
に第１のコイル層５と第２のコイル層６を接合できる。

また、本実施例では第１のコイル層６と第２のコイル層
６は隣接するように形成されているが、第１のコイル層
６と第２のコイル層６は同一平面上に形成されていない
ため、隣接コイル間隔は小さくすることができる。

本実施例においては、導体層３の厚みｔを１．６μｍ、
第１の絶縁層２の溝（凹部）の傾斜θを７６°とした。

従って第１のコイル層６と第２のコイル層６を形成する
ためのエツチング量は（１）式より０．３９μｍとなる
が、本実施例ではエツチング量を０．６μｍとした。ま
た、コイル線間は１μｍとした。このため、上部磁性層
１４の磁路長は従来の８ｏ％となシ、また、上部磁性層
１４と磁性基板１間の距離は従来の１．３倍となるため
、薄膜磁気へウドの効率を従来の１６係増加することが
可能となった。

次に第２の実施例について説明する。

第１の実施例においてはコイル層は第１のコイル層５と
第２のコイル層６０２層構造となっているが、さらにコ
イル層を形成することも可能である。多層（２層以上）
コイルの薄膜磁気ヘッドの作製方法について説明する。

第６図は４層コイル層の薄膜磁気ヘッドの作製方法を示
したものである。

第５図において第２図と同様のものについては同一番号
を付し、試問を省略する。１６は第４の絶縁層、１７は
第６の絶縁層、１８は第４のコイル層、１９は第６のコ
イル層、２ｏは第６のコイル層である。

次に作製方法を説明する。

第６図ａは基板１上に第１の絶縁層２．第１のコイル層
６．第２のコイル層６．第２の絶縁層８を形成し、第２
の絶縁層８を平坦化加工終了後の状態を示している。基
板１上に第１の絶縁層２を形成する工程から第２の絶縁
層８の平坦化加工の工程までは第１の実施例と同様であ
るので説明を省略する。

第４のコイル層１８と第５のコイル層１９の形成は第１
のコイル層６．第２のコイル層６の形成と同様な工程で
行なわれる。即ち、第２の絶縁層８の平坦化加工終了後
、第４の絶縁層１８を形成し、第４のコイル層１８が後
で形成されるべき溝（凹部）を形成する。そして、導体
層（図示せず）を第４の絶縁層１６上に形成し、第５の
コイル層１９ト同パターンのフォトレジスト（図示せず
）を形成する。この後、第４の絶縁層１６の溝（凹部）
中の導体層と、第６のコイル層１９と同パターンを有す
るフォトレジストの下部にある導体層を分離するため工
７チングを行う。この結果、第４の絶縁層１６上に形成
された導体層で第４の絶縁１６の溝（凹部）中に残存す
る導体層は第４のコイル層１８となり、フォトレジスト
下部の導体層は第６のコイル層１９となる。この後、前
記導体層の第４のコイル層１８と第６のコイル層１９以
外の残存部分を除去し、第６の絶縁層１７を形成し、第
６の絶縁層１７を平坦化加工する。第６の絶縁層１７の
平坦化加工終了時の状態を第６図すに示す。なお、第４
のコイル層１８．第６のコイル層１９を形成する際、第
１のコイル層６と第５のコイル層１９を接続するための
第６のコイル層２゜を形成することは言うまでもない。

そして、第３のコイル層２１を形成し、前部ギヤ、ンプ
１１．後部ギャップ１２を形成し、第３の絶縁層１３を
形成し、上部磁性１４を形成する。

このときの状態を第５図Ｃに示す。その後ボンディング
ウィンドウ（図示せず）、保護層（図示せず）を形成し
、保護基板（図示せず）を接着した後、チップ化を行い
、所定の形状に機械加工を行い薄膜磁気ヘッドが完成す
る。

水弟２の実施例で、第１のコイル層６と第２のコイル層
ｅの分離エツチング量の決定方法、第４のコイル層１８
と第５のコイル層１９の分離エツチング量決定方法、第
１のコイル５と第２のコイル層６の接続部の形成方法、
第４のコイル層１８と第６のコイル層１９の接続部の形
成方法は第１の実施例と同様であるので説明を省略する
。

第２の実施例では、第１の実施例と同様、隣接コイルの
線間を小さくできるため、上部磁性層１４の磁路長を短
かくできるだけでなく、上部磁性層１４と磁性基板１間
の距離を第１の実施例の場合よりも大きくとれるため、
薄膜磁気−、アトの効率をさらに６％向上させることが
できる。

発明の効果 以上のよって、本発明によれば、第１のコイル層と第２
のコイル層を同時に形成できるため、製造工程も簡略化
でき、コイル線間を従来の１１５程度とすることができ
るため、磁路長を短かくすることが可能となシ、薄膜磁
気ヘッドの効率を上げることが可能となる。又、磁路長
を一定にしてコイルターン数を増大させ、記録効率の向
上、再生効率の増大を行うことも可能となる。

さらに本発明による薄膜磁気ヘッドはコイルが存在する
部分での磁性基板と上部磁性層との距離が大きくなるた
め、磁性基板−上部磁性層間の磁束の漏洩が減少し、ヘ
ッドの効率をさらに大きくすることができ上記磁路長の
短縮の効果との総合で、薄膜磁気ヘッドの効率が１５係
増加するという効果を有する。

以上のように本発明による薄膜磁気へ１．、、ドの製造
方法によれば、磁気効率の向上、及び、製造工程の短縮
など産業上、多大な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の薄膜磁気ヘッドの製庄方法に
よる薄膜磁気ヘッドの平面図、第２図は本発明の実施例
による薄膜磁気ヘッドの作製工程図、第３図は同エノテ
ング工程図、第４図は同接合部を形成する工程図、第６
図は本発明の第２の実施例による薄膜磁気ヘッドの作製
工程図、第６図は従来の薄膜ヘッドの平面図、第７図は
従来の薄膜磁気ヘッドの作製工程図である。 １．６１・・・・・・磁性基板、２，８，１３，５２゜
５４．１５９・・・・・・絶縁層、３・・・・・・導体
層、４．７・・・・・・フォトレジスト、５，６，１０
，５３．５６・・・・・・コイル層、１４．６０・・・
・・・上部磁性層。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名５、
６，１０−　　コイル眉 ｔｔ、　ｔｚ　＝−千夫ツ７＃きや １４−上部硫ノ圧層 第１図 ７／） Ｗ＆２図 （ａ、） ？ 第２図　　　　（ｅ） δ Ｃｆン ／Ｚ （Ｌ） 第３図 （ａ−ン （ｂ） ／　　　　／ 第４図 （Ｃ） 第５図 （α） （Ｃ） （ＣＣン ７５ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に第１のコイル層と同パターンの溝（凹部）を有
   する絶縁層を形成し、前記絶縁層上に導体層を形成し、
   前記導体層上の溝間凸部に、第２のコイル層パターンを
   有するフォトレジストを形成すると共に前記第１のコイ
   ル層と前記第２のコイル層の接続部パターンを有するフ
   ォトレジストを形成し、前記絶縁層の溝（凹部）中の前
   記導体層と、前記溝間凸部の導体層とを分離するようエ
   ッチングし、前記導体層から前記第１のコイル層と前記
   第２のコイル層を形成したことを特徴とする薄膜磁気ヘ
   ッドの製造方法。