JPH02278703A - 薄膜コイル及び薄膜磁気ヘッドとその製造方法 - 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、高記録密度化に対応した薄膜磁気ヘッド及び
、薄膜コイルとその製造方法に関するものである。

従来の技術 近年、機器のディジタル化による外部記憶装置の高密度
化にともない磁気記録技術分野においては、磁気テープ
装置の狭トラツク化及び、マルチトラック化が進行し、
その電磁変換素子として、薄膜形成技術及び微細加工技
術を駆使した薄膜磁気ヘッドが注目されている。

以下図面を参照しながら、上述した従来の技術の薄膜磁
気ヘッドの一例について説明する。

第５図は従来の薄膜磁気ヘッドの外観図であり、第６図
（ａ）は従来の薄膜磁気ヘッドのコイルパターン、第６
図（ｂ）は第６図（ａ）のｃ−ｃ’線での断面図であり
、第７図（ａ）〜（ｅ）は従来のスパイラル型多数巻線
薄膜磁気ヘッドのフロントギャップ部からコイル後部に
おける断面図（第６図（ａ）のＤ−Ｄ”線）であり、空
隙を有するリング状コアにコイルを多数巻線した構造に
なっている。

鏡面研石された非磁性基板３０上に下部磁性コア３１と
なるパーマロイ、センダストｒ　　Ｃｏ　系アモルファ
ス等の高透磁率磁性薄膜を成膜し、所定の形状にパター
ン化して下部磁性コア３１を形成し、第１の絶縁層３２
を形成する。次に導体材料であるＡ　Ｉ＋　　Ａ　ｕ＋
　　Ａ　ｇ等の金属薄膜を成模し、フォトリングラフィ
等の微細加工技術によってコイル状にパターン化を行っ
て第１のコイル３３を第７図（ａ）のように形成する。

そして第２の絶縁層３４をスパッタ等により成膜し、そ
の上にフォトレジスト３５を塗布して第７図（ｂ）のよ
うにし、イオンビーム方を用いて、第２の絶縁層の絶縁
材料とフォトレジストを等速エツチングすることによっ
て第７図（Ｃ）のように平坦化処理を行う。更に傾斜調
整を行ってフロントギャップ部３６及びパックギャップ
部３７をパターン化し、第３の絶縁層３８を形成し、第
３の絶縁層膜厚がギャップ長となるようにし、更にパッ
クギャップ部３７を形成して第７図（ｄ）のようにする
。その後上部磁性コア３９となるパーマロイ、センダス
゛ト等の高透磁率磁性薄膜を成膜し、所定の形状にパタ
ーン化する。そして最後にＳ　ｉ　０２等の絶縁薄膜で
保護層の形成、保護基板の接着を行って第７図（ｅ）の
ようにし、テープ摺動面４０の研磨加工を行って薄膜磁
気ヘッドが完成する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の構成では、１層スパイラルコ
イルであるため、記録効率を増大させるためにはコイル
の巻数の増大が必要であり、コイルの巻数を増大すると
コイルの側部の広がりがあるためにトラック幅も増大し
、狭トラツク化及び、マルチトラック化が困難であると
いう欠点を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するためのもので、コイ
ル側部の広がりが小さく、有効トラ・ツク幅の大きい、
狭トラック化、マルチトラック化に適した薄膜コイル及
び薄膜磁気ヘッドとその製造方法を提供することを目的
とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の薄膜磁気ヘッドは、
導体コイルがコイルとそれを捕完するコンダクタ導体層
により２層で１組となったｍ巻のスパイラル状コイルで
あって、前記導体コイルのバンクギャップより後ろ側に
コンタクトホールを有し、　（Ｎ−１）個のスルーホー
ル導体により前記導体コイルＮ組を多層化してｍＮ巻の
コイルを構成した薄膜コイルを有することを特徴として
いる。

作用 この構成によって、薄膜コイルは（Ｎ−１）層のコンダ
クタ導体と（Ｎ−１）個のスルーホールによりＮ組のｍ
巻コイルが直列に接続されｍＮ巻コイル構成となり、ま
た各層のコイル導体は多層コイル構造となっているため
に、コイルの巻数を増加して記録効率の増大を図っても
トラック幅の増分は少ない。また、コイルとコンダクタ
導体により互いに捕完してスパイラルコイルを構成して
いるので、上部磁性コアと下部磁性コアに挟まれる部分
のみＮ層構造とし上部磁性コアと平行なスパイラルコイ
ルの側部を多層（２Ｎ層）にするコイル構造が構成でき
、上部磁性コアのフロントギャップ部からバックギャッ
プ部にいたる段差を低減することができる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例として、Ｎ＝１とし、４巻（
ｍ＝４）のスパイラルコイルの場合の薄膜磁気ヘッドの
外観図であり、第２図（ａ）は同薄膜磁気ヘッドのコイ
ルパターンの平面図であり、第２図（ｂ、）は第２図（
ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、第３図はＮ＝２
の場合の同薄膜磁気ヘッドの捕完されたスパイラルコイ
ルの平面図であり、第３図（ａ）は−層目のスパイラル
コイル、第３図（ｂ）は二層目のスパイラルコイルであ
る。第４図（ａ）〜（ｅ）は第２図（ａ）のＢ−Ｂ’線
のフロントギャップ部よりパックギャップ部にいたる断
面図であり、薄膜磁気ヘッドの製造方法を示したもので
ある。

第４図において、１は非磁性基板、２は下部磁性コア、
３は下部磁性コア上に形成された第１の絶縁層、４は下
部磁性コア２の後端部に形成されるパックギャップ部、
５は第１の絶縁層３上に形成されたコイル、６は第１の
絶縁層３及びコイル５上に形成された第２の絶縁層、７
はコイル５の段差を吸収するべく第２の絶縁層６上に塗
布されたフォトレジスト、８は第２の絶縁層６に対して
エツチングにより形成されたコンタクトホール、９はコ
ンタクトホール８を介してコイル５と接続され、第２の
絶縁層６上に形成されたコンダクタ導体で、コイル５と
コンダクタ導体９の２層の導体層により１組の４巻スパ
イラルコイルが形成される。１０は第３の絶縁層、１１
はフロントギャップ部、１２は強磁性金属薄膜を所定形
状にパターン化されて形成された上部磁性コア、１３は
保護層、１４は保護基板、１５はテープ摺動面である。

そしてこのような薄膜磁気ヘッドにおいては、記録時は
外部記録回路により記録信号に対応した電流をコイル５
とコンダクタ導体９を組み合わせたスパイラルコイルに
流して、上部磁性コア１２、フロントギャップ部１１、
下部磁性コア２、バンクギヤシブ部４で構成される閉磁
路に磁束を発生され、フロントギャップ部１１より漏洩
する磁界により近接した記録媒体である磁気テープに記
録する。また、再生時はその逆過程で、記録媒体である
磁気テープより漏洩する磁界により近接したフロントギ
ャップ部１１より上記上部磁性ファ１２、フロントギャ
ップ部１１、下部磁性コア２、バックギャップ部４で構
成される閉磁路に磁束を発生させ、コイル５とコンダク
タ導体９を組み合わせたスパイラルコイルに再生電流を
流し、外部再生回路により再生信号に変換する。

以上のように構成された薄膜磁気ヘッドについて、以下
第４図（ａ）〜（ｅ）を用いて薄膜磁気ヘッドの製造方
法について述べる。

第４図（ａ）のようにガラス基板等の非磁性基板１上に
下部磁性コアとしてパーマロイ、センダス）、Ｃｏ系ア
モルファス等の強磁性薄膜を電子ビーム、スパッタリン
グ等により５〜２０μｍ形成し、フォトレジストを用い
た一連のフォトリソグラフィー技術によりマスクパター
ンを形成し、イオンミリング装置を用いたイオンビーム
エツチングを行って下部磁性コア２をエツチングし、各
トラックを形成し、その上にＳ　ｉ　０２、Ａ　１２０
ｓ等の絶縁膜を０．５〜２μｍ成膜して第１の絶縁層３
を形成し、その上にＡＩ、Ｃｕ及び数百Ａのパーマロイ
＋　　Ｃｒで挟んだＡｕの三層膜などの導体薄膜を形成
し、一連のフォトリングラフィ技術及びイオンビームエ
ツチングを用いてコイル５を形成する。

そして第４図（ｂ）のようにＳ　ｉ　０２１　　Ａ　１
２０３等の絶縁膜を成膜して第２の絶縁層６を形成し、
フォトレジスト７を塗布してコイル段差に由来する第２
絶縁層６の段差を吸収させる。

そして第４図（Ｃ）のようにイオンビームエツチングを
用いてエツチングバック法により平坦化を行い、その後
一連のフォトリソグラフィ技術及び、エツチングにより
コンタクトホール８を形成する。

次にコイル５と同様の導体薄膜を成膜した後、コイル５
と同様にして一連のフォトリングラフィ技術によってコ
イル５の一部欠落した４巻スパイラルを捕完し、かつコ
イル５上のコンタクトホール８と接続するコンダクタ導
体９を形成して、コイル５とコンダクタ導体９の２層に
より１組の４巻スパイラルコイルを構成する。

そして第４図（ｄ）のように一連のフォトリングラフィ
技術及びイオンビームエツチングによりフロントギャッ
プ部１１及び、バックギャップ部４の傾斜調整を行い、
５ｉｄｅ等により第３の絶縁層１０を形成し、更にパッ
クギャップ部４を形成する。次にＧｏ−Ｎｂ−Ｚｒのア
モルファス金属薄膜等の強磁性金属薄膜を積層させ、所
定の形状にパターン化を行い第４図（ｅ）に示すように
、上部磁性コア１２を形成する。

そして最後に、第４図（ｅ）のように保護層１３を形成
し、保護基板１４に接着させ、基板を切り出してチップ
化し、テープ摺動画１５の研磨を行い、外部接続端子の
形成、及び接続により薄膜磁気ヘッドは完成する。

また、Ｎ＝２の場合は、上述したＮ＝１の場合と同様に
して第４図（Ｃ）のように１組のスパイラルコイルを形
成後、第３図（ａ）に示すように１組目のスパイラルコ
イルのパックギャップ部より後方にスルーホール１６を
形成し、第３図（ｂ）の第２のコンダクタ導体（点線部
）１７により第１のコイルと接続させ、さらに第２のコ
ンタクトホール１８を形成し、それに接続する第２のコ
イル（実線部）１９を形成して２組目のスパイラルコイ
ルを形成し、以降再びＮ＝１の第４図（ｄ）に示される
方法により完成する。

発明の効果 以上のように本発明によれば、導体コイルが各層のコイ
ル導体とスルーホール導体によりコイルの側部（トラッ
ク幅方向）を多層としたコイル構造により形成されてい
るため、コイルの巻数を増加して記録効率の増大を図っ
てもトラック幅の増加量は従来の１／２とすることがで
きるので、狭トラツク化が可能であり、より高密度な記
録が実現できる。

また、本発明ではコイルのフロント側での段差は従来と
同様に小さいので、記録波長が２μｍ以上の長波長の場
合は上部磁性コアをストレートにしてギャップ長をコア
高さとして、コイルをその中に埋め込む構成も取ること
ができ、さらにコンダクタ導体を上部磁性コアと同一の
材料で同時に一括形成することも可能であり、ヘッド作
製プロセスの簡略化が図れる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における薄膜磁気ヘッドの外
観図、第２図（ａ）は同薄膜磁気ヘッドの捕完されたス
パイラルコイルの平面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）
のＡ−Ａ’線断面図、第３図（ａ）はＮ＝２の場合の同
薄膜磁気ヘッドの１組目の捕完されたスパイラルコイル
の平面図、第３図（ｂ）は２組目の捕完されたスパイラ
ルコイルの平面図、第４図（ａ）〜（ｅ）は薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法を示す断面図、第５図は従来の薄膜磁気
ヘッドの外観図、第６図（ａ）は従来の薄膜磁気ヘッド
のコイルパターンの平面図、第６図（ｂ）は第６図（ａ
）のＢ−Ｂ’線断面図、第７図（ａ）〜（ｅ）は従来の
薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す断面図である。 １・・・非磁性基板、　　２・・・下部磁性コア、３・
・・第１の絶縁層、　　４・・・パックギャップ部、５
・・・第１のコイル、　　６・・・第２の絶Ｒ層、７・
・・フォトレジスト、　　８・・・第１のコンタクトホ
ール、　　９・・・第１のコンダクタ導体、　　１０・
・・第３の絶縁層、　　１１・・・フロントギャップ部
、１２・・・上部磁性コア、　　１３・・・保護層、１
４・・・保護基板、　　１５・・・テープ摺動面、１６
・・・スルーホール、　　１７・・・第２のコンダクタ
導体、　　１８・・・第２のコンタクトホール、１９・
・・第２のコイル。 代理人の氏名　弁理士　粟野　１孝 ほか１名 第 図 阿 図 （α） 第 図 落 図 とＱノ （ｂン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体コイルがコンダクタ導体により２層で１組と
   なったｍ巻のスパイラル状コイルであり、前記導体コイ
   ルのバックギャップより後ろ側に（Ｎ−１）個スルーホ
   ールを有し、前記スルーホールにより前記導体コイルＮ
   組を多層化してｍＮ巻のコイルを構成したことを特徴と
   する薄膜コイル。
2. （２）下部磁性コアと、 前記下部磁性コア上であって、前記下部磁性コアの後端
   部であるバックギャップ部を除き積層された絶縁体層と
   、 前記絶縁体層及び前記下部磁性コア上に形成された上部
   磁性コアと、 前記下部磁性コアと前記上部磁性コアの間に設けられた
   導体コイルと、 前記下部磁性コアと前記上部磁性コアとで形成される閉
   磁路において前記導体コイルのテープ摺動面側に配され
   たフロントギャップとを具備し、前記導体コイルがコン
   ダクタ導体により２層で１組となったｍ巻のスパイラル
   状コイルであり、前記導体コイルの前記バックギャップ
   より後ろ側に（Ｎ−１）個のスルーホールを有し、前記
   スルーホールにより前記導体コイルＮ組を多層化してｍ
   ×Ｎ巻のコイルを構成したことを特徴とする薄膜磁気ヘ
   ッド。
3. （３）非磁性基盤上に下部磁性コアを形成し、前記下部
   磁性コア上に第１の絶縁層を形成し、前記第１の絶縁層
   上に第１のコイルを形成した後、第２の絶縁層を形成し
   、前記第１のコイルに対する第１のコンタクトホールを
   形成した後、前記第２の絶縁層上に第１のコイルを捕完
   してスパイラル上のコイルを構成する第１のコンダクタ
   導体を形成して１組のｍ巻のスパイラル上コイルである
   第１組のコイルを形成した後、第３の絶縁層を形成し、
   前記第１組のコイルに対して第１のスルーホールを形成
   し、前記第３の絶縁層上に前記第１組のコイルと接続す
   る第２のコイルを形成し、以下同様の課程を経て第（Ｎ
   −１）組のコイルと（Ｎ−１）のスルーホールと接続す
   る第Ｎのコンダクタ導体を形成し、第２Ｎの絶縁層を形
   成し、前記第（Ｎ−１）のコンダクタ導体に対する第（
   Ｎ−１）のコンタクトホールを形成した後、第Ｎのコイ
   ルを形成して第Ｎ組のコイルを形成してｍ巻Ｎ組のコイ
   ルを構成し、第（２Ｎ＋１）の絶縁層を形成し、フロン
   トギャップ及び、バックギャップを形成した後、上部磁
   性層を形成し、前記上部磁性層を所定の形状にパターン
   形成したことにより、（Ｎ−１）個のスルーホールによ
   り前記導体コイルＮ組を多層化してＭＮ巻のコイルを構
   成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
4. （４）下部磁性コアと、 前記下部磁性コア上であって、前記下部磁性コアの後端
   部であるバックギャップ部を除き積層された絶縁体層と
   、 前記絶縁体層及び前記下部磁性コア上に形成された上部
   磁性コアと、 前記下部磁性コアと前記上部磁性コアとの間に設けられ
   た導体コイルと、 前記下部磁性コアと前記上部磁性コアとで形成される閉
   磁路において前記導体コイルのテープ摺動面側に配され
   たフロントギャップを具備し、前記導体コイルがコンダ
   クタ導体により２層で１組となったｍ巻のスパイラル状
   コイルであることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。