JPH0214417A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - 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、薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に係り、特
に、絶縁層又は導体の安定化形成と、直流抵抗の低抵抗
化に好適な導体コイルｌｒ号コイル）を有する薄膜磁気
ヘッドとその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、薄膜磁気ヘッドの構造、特に導体コイル（１！号
コイル）の断面形状を表わしている例としては、特開昭
５５−８４０１９号公報に記載されたものがある。この
従来技術では、コイル形状は略四角形であり、その側面
部はコイル形成面に対しほぼ９０°となっており、断面
形状をテーバ面とすることについては全・（考慮されて
いない。又、コイル抵抗について着目しているものの、
その低抵抗化については全く配慮されていない。

又、他の従来例としては、特開昭６０−２１１６０９号
公報に記載されるようなコイル埋込み型の薄膜磁気ヘッ
ドがある。

〔発明が′ｐｓ医しようとする味題〕

上記特開昭５５−８４０１９号公報に記載の従来技術で
は、信号コイルの低抵抗化の点について起源がされてお
らず、コイルの低抵抗化を図る点で間°題があった。

薄膜ヘッドは巻線形ヘッドに比べ信号コイルに薄膜を用
いるためコイル断面積が低下し、その結果どうしても直
流抵抗が増加してしまう。磁気ヘッドの直流抵抗は、熱
雑音やインピーダンスマツチングの点から理想的には零
が望ましい。従って薄膜ヘッドをバルク巻線型のヘッド
と比べた場合、直流抵抗の増加が欠点となり、低抵抗化
は必須の課題となっている。

一般に薄膜ヘッドの低抵抗化を図る手段さしては材料の
比抵抗が決まっている場合、その断面積を大きくするた
めにコイル幅を大きくする。導体Ｘを大きくする。１ｌ
ｌ１面のテーパー角を９０°に近づける等の手段が考え
られる。

しかしコイル幅を大きくすれば、磁気ヘッドの磁束伝達
経路、即ち磁路が長くなり、効率の低下を招く。また導
体膜厚を厚くしたり、テーパ角を大きくすれば、導体周
辺の絶縁材形成方法か難しくなり、絶縁不良や信頼性の
低下につながる恐わがある。またテーパー角がゆるい状
態で膜厚を厚くしても面積の増加は小さく、低抵抗化の
効果は小さい０また、コイルスペースが有効に使用でき
ない。

更に、上記特開昭５５−８４０１９号公報の従来技術で
は、信号コイルの断面形状の検討は何もされておらず、
コイル周辺部の絶縁層の安定化形成に問題があった。

上記従来技術に示すような構造の薄膜ヘッドでは、コイ
ル形成後に絶縁層を形成するが、このときコイル厚さと
そ（ｌＪｉｌｌｌＪ面部のテーパー角度によっては絶縁
層にフレパス等の不連続面が生じ、絶縁不良や、耐圧不
良を生じることがある０もち論単純にテーパー角をゆる
くとればこの問題点は防げるのであるが、テーパー角を
ゆるくすることによりコイル抵抗が増加するという欠点
があった。

一方、上記特開昭６０−２１１６０９号公報に記載され
るようなコイル埋込み型の薄膜磁気ヘッドでは、前述の
ような絶縁層の不良はないものの、やはり、テーパ角を
太き（することにより、今度は導体部に不連続部や、膜
質の劣化を生じることになり、抵抗値が大きくなるとい
う問題が発生する。

従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を克服
し、絶縁材の不良による歩留りの低下を防ぎ、導体不良
によるコイル抵抗の増加を防止するコイル形状を有する
薄膜磁気ヘッドを提供することにある。

本発明の他の目的は、コイル幅を一定とした状態でコイ
ル抵抗を低下し、又、絶縁材に影響を及ぼさないコイル
形状で効果的にコイルの低抵抗化を図ることができるコ
イル形状を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供する
こ七にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記従来技術の問題点は、いずれも、コイル又は絶縁部
のテーパ角について考慮されていないため、段差上に形
成する材料による段層被覆時に、即ちステップカバー時
に不連続部や膜質の低下を招く点にある。

従って、上記目的を達成するため、本発明の薄膜磁気ヘ
ッドヘッドは、導体コイルの断面形状を、ゆるいテーパ
一部及び急峻なテーパ一部の谷側面をもつ五角形以上の
多角形構造に形成される。

また、導体コイルの断面形状を、水平中心軸に対して上
下が対称形状で、ｎ＋＋＋＝が上下に対称なテーパーを
有する多角形状に構成される。

上記の対称形導体コイルを有する薄膜磁気ヘッドの製造
方法きして、下部磁気コアの形成工程と、その上に第１
の絶縁層を形成する工程さ、この絶縁層に解を形成する
工程と、この篩に、テーパーを付けた下半分の導体コイ
ルを埋込む工程と、その上ｌこ対称的な形状の上半分の
導体をエツチング等によりバターニングして形成する工
程と、その上ｌこ第２σＪ絶縁層を形成する工程と、ギ
ャップスペーサを形成する工程と、上部磁気コアを形成
する工程とから成っている。

〔作用〕

上記構成に基づく作用を説明する。

導体コイルの断面形状を、側面にゆるいテーパ一部と急
峻なテーパ一部を有する五角形以上の多角形状としたこ
とｉこより、絶縁層及び導体コイルに不連続部が発生し
たり膜質が劣化したりすることが防止される。

即ち、コイルの周囲８凹む絶縁層は、コイル導体厚と、
その断面形状の示すテーパー角とに依存して、膜質が変
化している。これは、絶縁層形成時ｌこ、導体との段差
部８覆うステップカバー効果がテーパー角と段差の高さ
により異なり、一般に高さが高くなる程、又テーパー角
が９０°に近い程、段差周囲の襖の膜質は劣化し、段差
部にフレハス等の不連続面が生じやすくなるためである
。絶縁層ではこの不良部分から絶縁の不良や剥離等の問
題が生ずる。ある段差部がある場合、これを良好ｉこカ
バーするためｌこは、段差の高さを小さくするか、テー
パー角度をゆるくすることにより達成４される。従って
コイル断面形状を一部急峻にしても、急峻部の高さが小
さければ不連続部や膜質の劣化は生じない。

本発明ｌこよれば、上記のように、急峻なテーパ一部と
ゆるやかなテーパ一部をもつ多段形状にしテーパー角度
の効果が働いて、絶縁層の膜質の劣化やフレバスｌこよ
る不連続部の発生はなくなる。

し力）も、急峻なテーパ一部分を形成していることによ
り、全体をゆるい部分だけで形成した場合に比べて抵抗
値を十分に低くすることができる。

また、本発明のように、導体コイルの断面形状を水平軸
に対し対称形とし、従って、側面のテーパーも対称形と
したことによって、テーパー角の効果が働いて絶縁層の
膜質の劣化や不連続部の発生を防止すると共に、対称構
造−こより導体コイルが肉厚となってその抵抗値８を下
することができる０ 〔実施例〕 第１図に本発明の第１夾施例を示す。薄膜磁気ヘッドは
非磁性基板１上に形成された下部磁気コア２とギャップ
スペーサ材４を介して形成された上部磁気コア３を含み
、これら上、下磁気コア２゜５により磁気回路を形成し
、上、下部コア間には信号コイル５とその周囲の絶縁Ｉ
ＷＪ　６が形成される０磁気コアはパーマロイ、センダ
、スト、非晶質合金等の軟磁性材で形成される。信号コ
イルはアルミ（ＡＩ）、銅（Ｃｕ）等の比抵抗の小さい
金属で形成され、絶縁層６は５ｉｆｔ　Ｑ）ような無機
材料、または、樹脂等の有機材料が使用される。

信号コイルの形状は第２図に示す五角形であり、テーパ
ー角はそれぞれＯＩ　　θ１（０＋＞θ、）である。

またコイル厚ｔｆこ対し、θ、の斜面部の厚さはｔｌで
０２部はｔ、である。

θ１は抵抗値を小さくするためできるだけ大きく、また
θ、はフレバスを除くため小さいことが望ましい。本実
施例では、 θ、＝７０二　　　０２＝３０゜ である。

検討の結果 ６０°≦Ｕ、≦９０゜ ２０°≦θ！≦４５゜ とすることで最も効果があることが判明した。

同様に、ｔ、は抵抗値力１らは大きいことが望ましく、
フレバス等の対策上は小さいことが望ましい０本実施例
では、ｔｌ：　ｔ、＝　５　：　２であり、検討結果よ
り 」Ｊ≦　ｔ、≦　２　を鵞 の範囲で最も良い結果が得られた。

第３図１こ、他のコイル断面形状の実施例を示す。

第３図（ａ）では上記条件と同様の条件、即ち、６０°
≦０１乏、９０゜ ２０°Ｓθ、≦４５゜ ｈ≦ｔ＋　＞　２　ｂ で最も良い結果が得られた。

第３幽（ｂ）では、 ２０°≦０１≦４５゜ ６０°　≦　θ、シ　９００・ 一！Ｊ≦ｔ、ｓ　２　ｔｌ で最も良い結果が得られた。

本実施例によれば、絶縁層６のコイル周辺部にフレパス
の発生や、膜質の劣化等の、磁気ヘッド性能を低下させ
るような現象を押えることができた。

第４図に他の実施例を示す０薄膜磁気ヘツドはＱ性基板
１上ｌこ形成された下部磁気コア２とギャップスペーサ
材４１信号コイル５１絶縁層６を介し形成された上部磁
気コア３から成る。

信号コイル５は、あらかじめ絶縁層６に形成されたコイ
ル断面形状と同形状の害に埋め込み形成されている０θ
、θ！、及び１．１１はそれぞれ６０°≦θ、≦９０゜ ２０°≦θ、≦４５゜ ｔ、／２≦ｔＩ≦２を宜 で最も良い結果となった。

°本実施例では　　θ１＝７０°　θ、＝５０゜１＋−
１１である。

第５図に他のコイル断面形状の実施例を示す０第５図（
ａ）では　　６０°≦θ、≦９０゜２Ｇ’≦０２≦４５
゜ ｔ２／２　≦　を璽≦　２　を黛 で、 第５図（ｂ）では　　２０°≦θ、≦４５゜６０°≦θ
、≦９０゜ 山≦ｔ！≦２ｔ。

でそれぞれ最も効果が得られる０ 本実施例によれば、溝内にコイルを形成する場合、導体
材料が安定して形成でき、抵抗値の増加を防ぐことがで
きる。

以上の第１図〜第５図の実施例は、いずれもコイル形状
を、ゆるいテーパ一部と急峻なテーパー部とから成る多
角形構造とした場合である。

次に、第６図〜第８図により、コイル形状を水平中心線
に対して上下対称形とし、かつ、側面に上下対称のテー
パ一部を有する形状とした場合の実施例を説明する。

第６図は本実施例の断面図である。薄膜磁気ヘッドは、
非磁性基板１上ｌこ形成された鍔上の下部磁気コア２七
、ギャップスペーサ材４を挾んで形成される上部磁気コ
ア３及び信号コイル５．絶縁層６から成る０ 本実施例では信号コイル５は単層構造であり、接層層の
Ｃｒと導体部の銅（Ｃｕ）から成るＣｒ　−Ｃｕ　−Ｃ
ｒの３層で形成される。上下部コア５はパーマロイ、セ
ンダスト、非晶質合金等の軟磁性膜を用いる。絶縁層６
には５ｉＯｔを用いたが、樹脂、ＰＩＱ等の有機材料を
用いることもできる。

第７図にコイル断面形状を示す。第７図（ａ）は、本発
明による実施例、（ｂ）、（ｅ）は、従来例で形状の違
いはコイル形成工程の違いによる。第７１９（ｂ）また
は（Ｃ）の従来コイルと同じコイル幅Ｗで同じコイル厚
ｔで同じテーパー角θであれば、本発明によるコイルは
、従来例１こ比べ断面積が太き（なる。

本実施例では、従来例に比べ抵抗は２５チ低減できる。

更に絶縁層、導体部のフレパス対策等でテーパ一部をゆ
る（する必要が生じた場合、本発明による効果は更に大
きくなる。

製造方法の一実施例８第６図〜第７図の実施例の薄膜磁
気ヘッドの図により説明する。

第８図（ａ）は、非磁性基板１上に下部磁気コアを形成
する軟磁性膜２及び絶縁層６を形成する工程である・下
部コア用磁性膜はＣｏ系非晶質合金をスパッタリングで
形成した。他にパーマロイ、センダスト等を用いること
も可能であり、形成方法も衝ｆ法、めっき法等がある。

絶縁ＪＩ６は、Ｓｉｏ２をスパッタリングで形成した。

（ｂ）は、該絶縁層にコイル埋込用溝６ａを形成する工
程である。溝形成にはＲＩＥ、イオンエツチング等を用
いる。

（ｃ）は、該＄６ａｆこ信号コイルの一部５ａ８埋め込
む工程である。埋め込みは、アルミ、鋼等の金属を蒸着
、スパッタ等により全面に形成し、ラップ等を用い不要
部分８敗り除くことによって行なわれる。

（ｄ）は埋め込んだ導体５ａ上に更に導体５ｂを形成し
バターニングを行なってコイル５を作成する工程である
。パターニングには、イオンエツチング法を用いた。

（ｅ）は、形成した信号コイル５上ζこ絶縁膜を形成す
る工程である。絶縁層には（ａ）と同じ＜ｓｉｏ！のス
パッタリング膜を用いた。絶縁膜形成後、エッチバック
法で平坦化を行なうが、ラップあるいは、バイアススパ
ッタリングによる平坦化を用いることも可能である。

（ｆ）は、絶縁層６に、上下コア接続用スルホール６ｂ
８形成する工程である。スルホール形成には、イオンエ
ツチング法を用いたが、反応性イオンエツチング（ＲＩ
Ｅ）法や、湿式エッチでも可能である。

次に、ギャップスペーサ材を形成し、上部磁気コアを形
成する。

第８図の実施例による製造方法によれば低抵抗の信号コ
イル８＃造することができる。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明の薄膜磁気ヘッドは
、導体コイルの断面形状を、緩急のテーパー角度の異な
る複数の側面をもつ五角形以上の多角形、もしくは、水
平中心軸に対して上下に対称形で側面に上下対称のテー
パーをもつ多角形に構成したので、フレバスの発生や膜
質の劣化のために絶縁不良が生じるおそれはなく、また
、コイルの電気抵抗値が増大するおそれもなく、この種
薄膜磁気ヘッドの性能向上９歩留り向上がもたらされる
等、優れた効果を奏する。

又、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法番こよフば、上
記のような上下対称形のテーパー側面を有し低抵抗特性
の導体コイルを持つ薄膜磁気ヘッドを容易に作成できる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明の薄膜磁気ヘッドの一実施例の断面図、
第２図はコイル断面拡大図、第５図は他（／Ｊ形状のコ
イルの断面図、第４図は本発明の薄膜磁気ヘッドの他の
実施例の断面図、第５図はコイル拡大断面図、第６図は
本発明の薄膜磁気ヘッドの更に他の実施例の断面図、第
７図はコイル断面拡大図、第８因は本発明による薄膜磁
気ヘッドの製造方法を示す工程図である。 １・・・非磁性基板　　　２・・・下部磁気コア５・・
・上部磁気コア ４・・・ギャップスペーサ材 ５・・・信号コイル（導体コイル） ６・・・絶縁層 ζ− 乏 ＼← 躬 図 塞 図 （α） （ｂ） 嶌 斗 口 し ヲ 図 （α） （ν） ム 図 ム し久） （ト） （Ｃ） 図 ム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下部磁気コア、単層または複数層の導体コイルと該
   導体コイル間及び上・下磁気コアとの間の絶縁をする絶
   縁層、並びに、上部磁気コアを順に積層形成してなる薄
   膜磁気ヘッドにおいて、前記導体コイルの断面形状を、
   テーパー角度の異なる複数の側面を有する五角形以上の
   多角形状としたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 ２、下部磁気コア、単層または複数層の導体コイルと該
   導体コイル間及び上・下磁気コアとの間の絶縁をする絶
   縁層、並びに、上部磁気コアを順に積層形成してなる薄
   膜磁気ヘッドにおいて、前記導体コイルの断面形状を、
   側面にテーパーが付けられ、かつ、水平中心軸に対して
   上下が略対称形である多角形状としたことを特徴とする
   薄膜磁気ヘッド。 ３、前記導体コイルが、絶縁層内に埋め込み形成される
   略下半分の導体と、該下半分の導体上に形成される路上
   半分の導体とから成ることを特徴とする請求項２記載の
   薄膜磁気ヘッド。 ４、下部磁気コアを形成する工程と、導体コイル及び絶
   縁層を形成する工程と、ギャップスペーサ材形成工程と
   、上部磁気コアを形成する工程とから成る薄膜磁気ヘッ
   ドの製造方法において、前記導体コイル及び絶縁層を形
   成する工程は、前記下部磁気コア上に第１の絶縁層を形
   成する工程と、前記第１の絶縁層に溝を形成する工程と
   、前記溝に側面にテーパーを付けた下半分の導体を埋め
   込み形成する工程と、前記下半分の導体上にこれとは水
   平中心線に対して対称的な形状の上半分の導体をパター
   ニングにより形成する工程と、その上に第２の絶縁層を
   形成する工程とから成ることを特徴とする請求項３記載
   の薄膜磁気ヘッドの製造方法。