JPH02257409A - 薄膜磁気ヘッド - 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、特に基板上に薄膜プロセスに
より構成部材を形成してなる薄膜磁気ヘッドに関するも
のである。

［従来の技術］ 従来より、各種電子機器において音声および画像などの
情報を記録再生するために、テープレコーダやフロッピ
ーディスクドライブ装置など、磁気記録装置が広く用い
られている。この種の装置では情報の言己録再生に磁気
ヘッドが使用される。

近年、多用されている薄膜磁気ヘッドは小型軽量である
と共に、薄膜堆積工程およびフォトリソエツチング工程
などで形成されるため大量生産が容易であるという特徴
がある。

ところで薄膜磁気ヘッドでマルチトラックで狭トラツク
のものを作ろうとした場合、記録再生に使用するコイル
を配置する空間の大きさにより、同一平面上に形成でき
るコイルの巻数に制限が生じる。そこで多くの場合、コ
イルを多層の導電層で構成し、限られた空間内でコイル
の巻数をより多くする方法が用いられている。

ここで、２層の導電層で３巻のコイルを有する従来の薄
膜磁気ヘッドについて説明する。

第５図において符号ｌで示すものはフェライト、ガラス
もしくはセラミクス等からなる基板であり、本薄膜磁気
ヘッドの素子部を構成する部材は基板１上に形成されて
いる。

基板１の上面には下部磁性層２が成膜されている。下部
磁性層２はパーマロイ、センダストなどの磁性体材料か
ら成り、蒸着あるいはスパッタリング法などにより基板
ｌの表面に成膜される。

下部磁性層２の上面には、不図示の層間絶縁層を介して
多層コイルを構成する導電部が形成されている。導電部
は第１導電層３ａと第２導電層３ｂからなる。これらの
導電層は、銅あるいはアルミニウムなどで形成され、第
１導電層３ａは２巻のコイル状に、また、第２導電層３
　ｂ　Ｇ′ｉ１巻のコイル状に形成されている。

第２導電層３ｂは第１の導電層３ａの上部に不図示の層
間絶縁層を介して形成されている。第１導電層３ａと第
２導電層３ｂはコイルコンタクト部４において電気的に
結合しており、全体で３巻のコイルを形成している。

第５図において、下部磁性層２の上面には不図示の絶縁
層を介して磁性体材料からなる上部磁性層７が成膜され
ている。上部磁性層７の一端は、前述の導電層３ａおよ
び３ｂにより構成されるコイルの中心部分に設けられた
コンタクトホール５を介して下部磁性層２に磁気的に結
合されている。また、上部磁性層の他端は下部磁性層２
に非磁性体材料からなる磁気ギャップ層６を介して対向
している。

次にこのような構成の薄膜磁気ヘッドの製造工程につい
て説明する。

ここでは１枚の基板に複数の薄膜磁気ヘッドを同時に形
成し、形成後例々の薄膜磁気ヘッドに切断・分離する製
造工程について説明する。

まず基板ｌ上にパーマロイあるいはセンタストからなる
軟磁性材をメツキ法、蒸着法、スパッタリング法などを
用いて堆積する。

次にフォトリソエツチング法により所定の形状に成形す
ることにより下部磁性層２を形成する。

また、下部磁性層２の上面に酸化ケイ素などで不図示の
第１の層間絶縁層を成膜する。

その後、アルミニウムあるいは銅からなる第１４”１層
３ａを堆積し、フォトリソエツチング法を用いて２巻の
コイル状に形成する。第１導電層３ａを形成した後、そ
の上面に５ｉ０２などからなる第２の層間絶縁層（不図
示）を成膜する。その後コイルコンタクト部４を第１導
電層３ａ上にフォトリソエツチング法を用いて形成する
。

この上面に第２導電層３ｂを堆積しフォトリソエツチン
グ法を用いて形成する。このとき、第２導電層３ｂがコ
イルコンタクト部４を介して第１導電層３ａと電気的に
接続し、第１導電層３ａと共にコイルを構成するように
形成する。

この後第２導電層３ｂの上面に第３の層間絶縁層を堆積
し、磁気コンタクトホール５ｊ；よび磁気ギャップ６を
形成する。その後磁気コンタクトホール５を介して下部
磁性層２と磁気的に接合するように、また磁気ギャップ
６を挟んで下部磁性層２と対向するように上部磁性層７
を形成する。

最後に個々の薄膜磁気ヘッドに切断・分離し。

磁気記録媒体摺動面を研磨し成形する。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来例では、さらに狭トラツクピッチ化を進め
ると、隣接トラックとの間隔が狭くなり、コイル部を形
成する空間が限られてくる。

そこで第６図および第７図（第６図中の面Ｃにおける断
面図）に示す薄膜磁気ヘッドのように、コイル部の積層
化が行われている。

第６図に示すものは３層の導電層を積層化して３巻のコ
イルを形成する薄膜磁気ヘッドである。

ところでこの薄膜磁気ヘッドでは、第７図に示すように
上部磁性層７が乗り越える段差（図中符号Ｄ）がかなり
急なものとなる。そのため段差部りにおいて磁気特性が
劣化してしまう。

そこで第８図に示すように、積層化した導電層を下層か
ら上層になるにしたがって線幅を小さくし、上部磁性層
７が乗り越える段差を緩やかにして、段差部における磁
気特性の劣化を防ぐ方法が用いられている。

ところが、このような構成では、積層化された導電層の
線幅が下層から上層になるにしたがい小さ（なるため、
上層の導電層の断面積は下層に比べて小さくなる。その
結果上層の導電層の電気的抵抗値が増加し、記録時の通
電による断線不良および再生時のインピーダンスの増加
が生じ、記録再生効率が低下するという問題があった。

本発明の課題は、上述した問題点を解決し、素子の特性
を損なうことな（コイルの多層化により狭トラツクピッ
チ化を可能にすることにある。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために本発明においては、基板と
、前記基板の表面に薄膜形成される下部磁性層と、前記
下部磁性層上に所定巻数のコイル部を構成するよう薄膜
形成された複数の導電層と、前記下部磁性層と磁気的に
結合された上部磁性層と、前記各層間に形成される複数
の層間絶縁層を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記複
数の導電層を積層構造とし、且つ、各導電層の厚みを互
いに異ならしめるとともに、その少なくとも一断面に右
ける各導電層の断面積を等しくした構成を採用した。

［作用］ 以上の構成によれば、積層された導電層の断面積を等し
くしであるので導電層の抵抗値の増加がなく、記録時の
通電による断線不良および再生時のインピーダンスの増
加が起きず、効率のよい記録再生を行うことができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。以下に示す実施例においては、３層の導電層を積
層形成し３巻のコイルとした３トラツクのマルチトラッ
ク薄膜磁気ヘッドを例示し、従来装置と同一ないし相当
する部分には同一符号を用いその詳細な説明は省略する
。

１１叉１１ 第１図は本発明の第１実施例による薄膜磁気ヘッドの構
造を示している。

第１図において、符号ｌで示すものはフェライト、ガラ
スもしくはセラミクス等からなる基板である。基板ｌの
上面には磁性体材料からなる下部磁性層２が成膜されて
いる。

下部磁性層２の上面には、不図示の層間絶縁層を介して
多層コイルである導電部が形成されている。導電部は銅
あるいはアルミニウムなどで形成され、第１導電層３ａ
、第２導電層３ｂおよび第また第２導電層３ｂと第３導
電層３ｃはコイルコンタクト部４ｂで電気的に結合して
おり、コイルを形成している。

第１導電層３ａ、第２導電層３ｂおよび第３導電層３ｃ
の構造を第２図（第１図中のＡ−Ａ′線における断面図
）を用いて説明する０図中各導電層の最も細い線幅をそ
れぞれＷｌ、Ｗ２、Ｗ３、また各導電層の膜厚をそれぞ
れＴＩ、Ｔ２、Ｔ３とする。

第１導電層３ａは１巻のコイル状の導電層であり、下部
磁性層２の表面に層間絶縁層を介して成膜されている。

第１導電層３ａの上面には不図示の層間絶縁層を介して
、１巻のコイル状の導電層として第２導電層３ｂが形成
されている。さらに、第２導電層３ｂの上面には、不図
示の層間絶縁層を介して、１巻のコイル状の導電層とし
て第３導電層３ｃが形成されて−いる。

各層の線−幅は、上部磁性層７の乗り越える段差が緩や
かになるように、Ｗｌ＞Ｗ２＞Ｗ３となるように形成さ
れている。

また、各導電層の断面積は（Ｗｌ−ＴＩ）（Ｗ２・Ｔ２
）、（Ｗ３・Ｔ３）と表すことができるが、各導電層は
これらの面積が（ＷＩＴｌ）＝（Ｗ２・Ｔ２）＝　（Ｗ
３・Ｔ３）となるように形成されている。すなわち、線
幅が上層はど小さくしであるので、その厚みは上記の面
積の条件を満たすために、Ｔｌ＜Ｔ２＜Ｔ３としである
。

第１図において、下部磁性層２の上面には不図示の絶縁
層を介して磁性体材料からなる上部磁性層７が成膜され
ている。上部磁性層７の一端は。

前述の導電層３ａ：’ｉよび３Ｃにより構成されるコイ
ルの中心部分に設けられたフンタクトホール５を介して
下部磁性層２に結合されている。また、上部磁性層の他
端は下部磁性層２に非磁性体材料からなる磁気ギャップ
層６を介して対向している。

次に上記の薄膜磁気ヘッドの製造工程について説明する
。

まず基板ｌ上にパーマロイあるいはセンダストからなる
軟磁性材をメツキ法、蒸着法、スパッタリング法などを
用いて堆積する。

次にフォトリソエツチング法により所定の形状に成形す
ることにより下部磁性層２を形成する。

また、下部磁性層２の上面に酸化ケイ素などで不図示の
第１の層間絶縁層を成膜する。

その後アルミニウムあるいは銅からなる　第１導電層３
ａを堆積し、フォトリソエツチング法を用いて１巻のコ
イル状に形成する。

第１導電層３ａ形成後、その上面に酸化ケイ素などから
なる第２．の層間絶縁層（不図示）を成膜する。その後
コイルコンタクト部４ａを第１導電層３ａ上にフォトリ
ソエツチング法を用いて形成する。

次に第２導電層３ｂを第３の層間絶縁層の上部に堆積し
、フォトリソエツチング法を用いて形成する。このとき
、第２導電層３ｂがコイルコンタクト部４ａを介して第
１導電層３ａと電気的に接続し、第１導電層３ａと共に
コイルを構成するように形成する。

同様に第２導電層３ｂの上面に、第３導電層３ｃを層間
絶縁層を介して形成する。

この後第２導電層３ｂの上面に第４の層間絶縁層を堆積
し、磁気コンタクトホール５右よび磁気ギャップ６を形
成する。その後磁気コンタクトホール５を介して下部磁
性層２と磁気的に接合するように、また磁気ギャップ６
を挟んで下部磁性Ｍ２と対向するように上部磁性層７を
形成する。

最後に個々の薄膜磁気ヘッドに切断・分離し、磁気記録
媒体摺動面を研磨し成形する。

以上の実施例によれば、導電層の線幅を下層から上層に
なるにしたがって小さくしたため、上部磁性層の乗り越
え段差が緩やかになり、磁気的特性の劣化を少なくでき
る。

また、導電層の幅を上層になるにしたがって小さくした
にもかかわらず、各導電層の断面積が等しいため、記録
時の通電による断線不良および再生時のインピーダンス
の増加を防ぎ、効率のよい記録再生が可能である。

したがって、マルチトラックヘッドでも、ヘッドの特性
を損なうことなく容易に狭トラツクピッチに対応できる
。

第２実施例 第３図および第４図に本発明の第２の実施例を示す。

第３図および第４図に示す薄膜磁気ヘッドは、第１図の
薄膜磁気ヘッドの各導電層の断面形状を変えたものであ
り、その他の部分は第１図の薄膜磁気ヘッドと同様であ
る。

第３図、第４図の導電層３ａ、３ｂ、３ｃは、その形成
過程においてエツチング処理を行う際。

イオンミリング装置などを用いて側面をテーパー状に加
工しである。

このような構成によれば、上記実施例に加え、第１実施
例の場合よりも上部導電層の乗り越える段差がよりなめ
らかになるため、磁気特性の劣化が少なくなり、よりよ
い記録再生効率を得ることができるという効果がある。

以上説明してきた２つの実施例では、３層の導電層を積
層に形成し３巻のコイルを有する薄膜磁気ヘッドについ
て説明したが、コイルを配置する空間さえ許せば、４層
以上、４巻以上のコイルを形成することも可能である。

また、１層当り２巻以上のコイルを形成する方法も考え
られる。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、基板と、前
記基板の表面に薄膜形成される下部磁性層と、前記下部
磁性層上に所定巻数のコイル部を構成するよう薄膜形成
された複数の導電層と、前記下部磁性層と磁気的に結合
された上部磁性層と、前記各層間に形成される複数の層
間絶縁層を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記導電層
が積層構造を有しその少なくとも一断面における各導電
層の断面積を等しくした構成を採用しているので、上部
磁性層の乗り越える段差を緩やかにするために導電層の
線幅を下層から上層になるにしたがって小さくしても、
各導電層の断面積は等しくなる。そのため記録時の通電
による断線不良および再生時のインピーダンスの増加を
防ぎ効率のよい記録再生を行うことができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した薄膜磁気ヘッドの斜視図、第
２図は第１図のＡ−Ａ’線の断面図、第３図は本発明を
採用した薄膜磁気ヘッドの第２実施例の斜視図、第４図
は第３図のＢ−Ｂ′線の断面図、第５図、第６図は従来
の薄膜磁気ヘッドの斜視図、第７図は第６図のｃ−ｃ’
線の断面図、第８図は従来の薄膜磁気ヘッドの断面図で
ある。 １・・・基板　　　２・・・下部磁性層３・・・導電層
　　４・・−コイルコンタクト部５・・・磁気コンタク
トホール ６・・・磁気ギャップ ７−・・上部磁性層 第１図 第２図 第４図 第５図 τＬ采］υ岬市ΔハＡ−／ト’の鱒宥巾１自−ＱＭ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板と、前記基板の表面に薄膜形成される下部磁性
   層と、前記下部磁性層上に所定巻数のコイル部を構成す
   るよう薄膜形成された複数の導電層と、前記下部磁性層
   と磁気的に結合された上部磁性層と、前記各層間に形成
   される複数の層間絶縁層を有する薄膜磁気ヘッドにおい
   て、前記複数の導電層を積層構造とし、且つ、各導電層
   の厚みを互いに異ならしめるとともに、少なくとも一断
   面における各導電層の断面積を等しくしたことを特徴と
   する薄膜磁気ヘッド。 ２）前記薄膜磁気ヘッドにおいて、積層に構成される複
   数の導電層のコイル部の幅を下層から上層になるにした
   がって徐々に小さくしたことを特徴とする請求項第１項
   に記載の薄膜磁気ヘッド。