JPH0242613A - Thin film magnetic head - Google Patents

Thin film magnetic head

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JPH0242613A
JPH0242613A JP19381888A JP19381888A JPH0242613A JP H0242613 A JPH0242613 A JP H0242613A JP 19381888 A JP19381888 A JP 19381888A JP 19381888 A JP19381888 A JP 19381888A JP H0242613 A JPH0242613 A JP H0242613A
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JP
Japan
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layer
coil
plating
aluminum oxide
ion etching
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JP19381888A
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Japanese (ja)
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Kazuhiko Yamada
一彦 山田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To control the increase of a coil resistance value with an increase of number of turns by forming an aluminum oxide layer in such a manner as to protect a CU plating layer even if the front surface of a core is ion etched over a long period of time at the time of ion etching of a plating substrate removing stage. CONSTITUTION:The ion etching rate of aluminum oxide in a gaseous Ar atmosphere is extremely low and if the aluminum oxide layer 5 is laminated on the Cu plating layer 3, the layer protects the Cu plating layer 3 so that the etching of the Cu plating layer 3 is completely prevented at the time of ion etching in the plating substrate removing stage. Namely, the ion etching rate of the aluminum oxide is 50Angstrom /min when the plating substrate removing stage requires 25 minutes and, therefore, the ion etching of the Cu plating layer 3 is completely prevented by forming the magnetic head into the structure in which the aluminum oxide layer 5 having at least about 1,250Angstrom thickness is laminated on the Cu plating layer 3. The increase of the coil resistance value with the increase of the number of turns is controlled in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスク装置、磁気テープ装置等に使用さ
れる誘導型薄膜磁気ヘッドに係わり、特に集積化薄膜技
術を用いて作製されるコイルの構造に関するものである
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an inductive thin film magnetic head used in magnetic disk devices, magnetic tape devices, etc., and particularly relates to a coil fabricated using integrated thin film technology. It's about structure.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年磁気記録の分野においては、高記録密度化が増々進
み記録媒体と共に磁気記録を支える磁気ヘッドにおいて
も、従来のフェライトヘッドに変わり、集積化薄膜技術
を用いて製造される薄膜磁気ヘッドが実用化されてきた
。この薄膜磁気ヘッドは、周波数特性が優れており、半
導体チク・ノロジーに基づく製造プロセスが適用される
ので、高精度の高記録密度用磁気ヘッドを低価格に製造
することが可能となり、今後の磁気ヘッドの主流となり
つつある。
In recent years, in the field of magnetic recording, recording densities have been increasing rapidly, and in magnetic heads that support magnetic recording as well as recording media, thin-film magnetic heads manufactured using integrated thin-film technology have been put into practical use, replacing conventional ferrite heads. It has been. This thin-film magnetic head has excellent frequency characteristics and is manufactured using a manufacturing process based on semiconductor chip technology, making it possible to manufacture high-precision, high-density magnetic heads at low cost. It is becoming the mainstream of heads.

第5図はこの様な薄膜磁気ヘッドの構造を示す概略断面
図である。第5図において、A1203TiC等のセラ
ミック基板10上にAl2O3等の絶縁層12がスパッ
タリング法等に依って成膜されている。ついで、NiF
e合金やCo−金属系非晶質材料(例えばCo Z r
 N l))等の軟磁性体によりなる下部磁性体層13
が集積化薄膜技術を用いて形成される。その後、所定の
ギャップ長に等しい膜厚を有する絶縁物14が形成され
る。ついで、前記下部磁性体層13の段差解消層どなる
有機物層15が形成され、導電性材料よりなるコイル1
6が形成される。その後、コイル16の1段差解消層と
なる有機物層17が再度形成される。次にNiFe合金
やC〇−金属系非晶質材料(例えばCoZrNb)等の
軟磁性体よりなる上部磁性体層18が、下部磁性体層1
3と同様にして形成され、絶縁物からなる保護層(図示
せず)が成膜されて薄膜磁気ヘッドのトランスデユーザ
ーか完成される。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of such a thin film magnetic head. In FIG. 5, an insulating layer 12 of Al2O3 or the like is formed on a ceramic substrate 10 of A1203TiC or the like by sputtering or the like. Next, NiF
e alloys and Co-metallic amorphous materials (e.g. Co Z r
A lower magnetic layer 13 made of a soft magnetic material such as Nl))
is formed using integrated thin film technology. Thereafter, an insulator 14 having a thickness equal to a predetermined gap length is formed. Next, an organic layer 15 is formed to eliminate the step difference in the lower magnetic layer 13, and the coil 1 made of a conductive material is formed.
6 is formed. Thereafter, the organic layer 17, which becomes a layer for eliminating the one-step difference in the coil 16, is formed again. Next, an upper magnetic layer 18 made of a soft magnetic material such as a NiFe alloy or a Co-metallic amorphous material (e.g. CoZrNb) is applied to the lower magnetic layer 1.
A protective layer (not shown) made of an insulating material is formed to complete the transducer of the thin film magnetic head.

上述した薄膜磁気ヘッドのコイル16には通常電気メッ
キによるCu膜が用いられ、その概略断面vi造は第2
図に示したようなものである。つまり、コイル16はC
r MlとCu層2の積層体からなるメッキ下地層とC
uメッキN3の積層構造となっている。この様な従来の
コイル製造工程を第4図に示す。第4図(a)において
下地体11上にスパッタリング法によってCr層1とC
u層2の積層体を成膜しメッキ下地層を形成する。つい
て、第4図(b)に示したように所定形状のフォトレジ
ストパターン(以下、PRパターンと略記する。)4を
公知の露光・現像技術を用いて形成する。その後、第4
図(c)に示したように硫M銅を主成分とするメッキ洛
中においてCuを析出させ、Cuメッキ層3を形成する
。ついで、PRパターン4を剥離しく第4図(d))、
第4図(e)に示したように、Arガス雰囲気中でイオ
ンエツチングにより、PRパターン4で被覆されていた
。メ・ツキ下地層の一部が除去されてコイルが形成され
る。尚、第4図(e)でも明らかなとおり、このメッキ
下地層の除去工程ではCuメッキ層3もイオンエツチン
グされるため、Cuメッキ層3の厚みはメッキ下地層を
除去する時間分だけ減少する。
The coil 16 of the thin-film magnetic head described above is usually made of a Cu film formed by electroplating, and its rough cross-sectional structure is shown in the second figure.
It is as shown in the figure. In other words, the coil 16 is C
r A plating base layer consisting of a laminate of Ml and Cu layer 2, and C
It has a laminated structure of U-plated N3. FIG. 4 shows such a conventional coil manufacturing process. In FIG. 4(a), a Cr layer 1 and a Cr layer are deposited on the base body 11 by sputtering.
A laminate of the u layer 2 is formed to form a plating base layer. Then, as shown in FIG. 4(b), a photoresist pattern (hereinafter abbreviated as PR pattern) 4 having a predetermined shape is formed using a known exposure and development technique. Then the fourth
As shown in Figure (c), Cu is precipitated in a plating medium containing copper sulfate as a main component to form a Cu plating layer 3. Next, the PR pattern 4 is peeled off (Fig. 4(d)),
As shown in FIG. 4(e), it was covered with a PR pattern 4 by ion etching in an Ar gas atmosphere. A portion of the metal underlayer is removed to form a coil. As is clear from FIG. 4(e), the Cu plating layer 3 is also ion-etched in this plating base layer removal process, so the thickness of the Cu plating layer 3 is reduced by the time taken to remove the plating base layer. .

ところで、近年の高記録密度化の流れを反映し、媒体上
に記録された情報からの漏洩磁界は増々微小なものとな
ってきており、ヘッドの再生出力の低下が懸念されてい
る。誘導型薄膜磁気ヘッドの再生出力はコイルの巻数に
ほぼ比例することから、コイル間隔を出来るだけ狭めて
稠密なコイルを形成し、コイル巻数を増加させることが
、この再生出力低下を補うひとつの有力な手段と考えら
れている。
Incidentally, reflecting the trend toward higher recording densities in recent years, the leakage magnetic field from information recorded on a medium is becoming smaller and smaller, and there is a concern that the reproduction output of the head will decrease. Since the reproduction output of an inductive thin-film magnetic head is approximately proportional to the number of turns of the coil, one effective way to compensate for this decrease in reproduction output is to narrow the coil spacing as much as possible to form a dense coil and increase the number of coil turns. It is considered a useful method.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら前述した従来の構造や製法によって、コイ
ル巻数を増加させる際には以下に述べる如き問題点があ
った。すなわち、稠密なコイルにおいては、当然のこと
ながらコイル間隔は従来のコイル間隔(4μm程度)に
比較して狭く、約2μm程度以下が普通である。一方、
コイル厚み(メッキ下地層とCu、メッキ層3膜厚の和
)も現状では3μm前後の値であるが、コイル巻数の増
加によるコイル抵抗値の増大の影響を軽減するため、よ
り厚く(例えば、4μm以上)する必要がある。この様
なコイル間隔が狭くコイル厚が厚い稠密なコイルでは、
第4図(e)の工程でのイオンエツチングによりPRパ
ターン4で被覆されていたメッキ下地層の一部を除去す
る際、コイル間隔の広い従来のコイルを形成する場合に
比較して、メッキ下地層除去工程に要する時間が大幅に
増大する。これは、コイル間隔が狭くコイル厚が大きな
ため、除去されるべきメッキ下地層がコイル上面(第2
図中矢印Aで示した面)から深い位置にあることになり
、Ar粒子がメッキ下地層に到達する頻度が低下すこと
、Ar粒子によりたたき出されたメッキ下地がコイルの
側面に再付着するなどしてコイルとコイルの間隙から容
易に離脱しないこと等により、コイルとコイルに挟まれ
た部分での実効的なエツチング速度が低下することが原
因と孝えられ、必然的に生じる現象である。
However, with the conventional structure and manufacturing method described above, there are problems as described below when increasing the number of coil turns. That is, in dense coils, the coil spacing is naturally narrower than the conventional coil spacing (about 4 μm), and is usually about 2 μm or less. on the other hand,
The coil thickness (the sum of the plating base layer, Cu, and three plating layers) is currently around 3 μm, but in order to reduce the effect of increased coil resistance due to an increase in the number of coil turns, it has been made thicker (for example, 4 μm or more). In such a dense coil with narrow coil spacing and thick coil thickness,
When removing a part of the plating base layer covered with the PR pattern 4 by ion etching in the step of FIG. 4(e), the plating base layer is The time required for the layer removal process increases significantly. This is because the coil spacing is narrow and the coil thickness is large, so the plating base layer that should be removed is the top surface of the coil (second layer).
This means that the Ar particles reach the plating base layer less frequently, and the plating base that has been knocked out by the Ar particles re-attaches to the side surface of the coil. This phenomenon is thought to be caused by the fact that the effective etching rate in the area sandwiched between the coils decreases due to the fact that the etching does not easily separate from the gap between the coils. .

この様に稠密なコイルのメッキ地層除去工程においては
、その工程完了に多大の時間を要するため、結果として
コイル」二面が長時間にわたりイオンエツチングされ、
コイル厚が大幅に減少する。
The process of removing the plating layer of such a dense coil takes a lot of time to complete, and as a result, two sides of the coil are ion-etched for a long time.
Coil thickness is significantly reduced.

従って、コイル厚を厚くし巻数増加によるコイル抵抗値
の増大を制御するという効果が十分得られず問題となっ
ていた。このことは、コイル厚が厚いほど、又コイル間
隔が狭いほど著しく、ヘッド製造工程において大きな問
題となっていた。
Therefore, the effect of increasing the coil thickness and controlling the increase in the coil resistance value due to the increase in the number of turns cannot be sufficiently obtained, which has been a problem. This problem becomes more pronounced as the coil thickness becomes thicker or as the coil spacing becomes narrower, and has become a major problem in the head manufacturing process.

本発明は以旧述べてきた薄膜磁気ヘッドのコイル形成工
稈における問題点を解決することを目的とするものであ
る。
An object of the present invention is to solve the problems in the coil forming process of a thin film magnetic head that have been described previously.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明によれば、軟磁性材料よりなる磁気回路、前記磁
気回路中に形成された非磁性材料よりなる磁気間隙(磁
気ギャップ)、及び前記磁気回路に叉交するように形成
された導体薄膜よりなるコイルからなる誘導型薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記コイルがメッキ下地層、Cuメッ
キ層及び酸化アルミニューム層をこの順序で成膜した積
層体からなることを特徴とする薄膜磁気ヘッドが得られ
る。
According to the present invention, a magnetic circuit made of a soft magnetic material, a magnetic gap made of a non-magnetic material formed in the magnetic circuit, and a conductive thin film formed to intersect the magnetic circuit. In the induction type thin film magnetic head comprising a coil, the coil is comprised of a laminate in which a plating underlayer, a Cu plating layer, and an aluminum oxide layer are formed in this order.

r作用〕 本発明は上述の構成をとることにより従来の問題点を解
決した薄膜磁気ヘッドの提供を可能とした。すなわち、
本発明者らの検討によれば酸化ア化アルミニューム層を
積層することにより、メッキ下地層除去工程でのイオン
エツチング時にCuメッキ層を保護して、前記Cuメッ
キ層がエツチングされることダ完全に防止できることが
明らかとなった。例えば、メッキ下地層除去工程に25
分間を要する場合には、酸化アルミニュームのイオンエ
ツチング速度は50A/分(Arガス圧力1 x 10
−’T、、、r 、加速電圧500V)であることから
、少なくとも約125OAの厚さの酸化アルミニューム
層をCuメッキ層上に積層させた構造とすることにより
、C11メッキ層がイオンエツチングされることを完全
に防止できる。一方、従来のコイルではCuのイオンエ
ツチング速度が約500A/分くイオンエツチング条件
は酸化アルミニュームの場合と同一)であり、Cuメッ
キ層が直接Ar粒子にさらされるため、約1.25B 
m Cuメッキ層がイオンエツチングされ、コイル抵抗
値がこの分だけ増加することになる。尚、メッキ地層除
去工程に更に長い時間を要する場合には、適宜酸化アル
ミニューム層の膜厚を厚くすれば良い。
r Effect] By employing the above-described structure, the present invention has made it possible to provide a thin film magnetic head that solves the conventional problems. That is,
According to studies by the present inventors, by laminating aluminum oxide layers, the Cu plating layer is protected during ion etching in the plating base layer removal process, and the Cu plating layer is completely prevented from being etched. It has become clear that this can be prevented. For example, in the plating base layer removal process,
If the ion etching rate of aluminum oxide is 50 A/min (Ar gas pressure 1 x 10
-'T, , r, accelerating voltage 500V), the C11 plating layer can be ion-etched by forming a structure in which an aluminum oxide layer with a thickness of at least about 125 OA is laminated on the Cu plating layer. This can be completely prevented. On the other hand, in a conventional coil, the ion etching rate for Cu is about 500 A/min (the ion etching conditions are the same as for aluminum oxide), and the Cu plating layer is directly exposed to Ar particles, so it is about 1.25 A/min.
The Cu plating layer is ion-etched, and the coil resistance value increases by this amount. Incidentally, if the plating layer removal step requires a longer time, the thickness of the aluminum oxide layer may be increased as appropriate.

〔実施例〕〔Example〕

次に、図面を用いて本発明の詳細な説明する。尚、既に
述べた通り本発明は誘導型薄膜磁気ヘッドのコイル構造
に特徴かあ“す、本発明による薄膜磁気ヘッドの概略構
造は第5図に示した従来の薄膜磁気ヘッドの構造と大差
がないため、以下実施例においてはコイル部以外はこの
第5図を用いて説明する。
Next, the present invention will be explained in detail using the drawings. As already mentioned, the present invention is characterized by the coil structure of the inductive thin film magnetic head.The general structure of the thin film magnetic head according to the present invention is largely different from the structure of the conventional thin film magnetic head shown in FIG. Therefore, in the following embodiments, components other than the coil portion will be explained using FIG. 5.

1)実施例 第5図において、A1□03−TiCセラミック基板1
0上にAl2O,膜からなる絶縁層12をスパッタリン
グ法(投入型カニ600W、A1−ガス圧カニ5X10
づT。rr )で膜厚10μm成膜した。ついで、膜厚
3μmcr)CO87Zr5Nb8膜をスパッタ法を用
いて成膜し、公知のフォトリソグラフィー技術を用いて
下部磁性体層13を形成した。尚、Cog7Zr5Nb
6膜の成膜条件は、投入型カニ600W、Arガス圧カ
ニ5 x 10−3Torrであり、成膜後4800e
の回転磁界中で250℃1時間アニールして磁気特性を
改善した。
1) In Example 5, A1□03-TiC ceramic substrate 1
0 on top of the insulating layer 12 made of Al2O and film by sputtering method (throwing type crab 600W, A1-gas pressure crab 5X10
ZuT. rr) to form a film with a thickness of 10 μm. Then, a CO87Zr5Nb8 film with a film thickness of 3 μm cr) was formed using a sputtering method, and a lower magnetic layer 13 was formed using a known photolithography technique. In addition, Cog7Zr5Nb
The film formation conditions for the 6 films were injection type crab 600W, Ar gas pressure crab 5 x 10-3 Torr, and 4800e after film formation.
The magnetic properties were improved by annealing for 1 hour at 250° C. in a rotating magnetic field.

その後、所定のギャップ長に等しい膜厚(0,z)1m
 )を有するスパッタAl2O3膜を成膜(投入型カニ
300W、Arガス圧カニ5X10−3Torr)l、
絶縁層14とした。ついで、前記下部磁性体層13上に
、ノボラック系樹脂からなるフォトレジストを厚み4/
1m塗布し、250℃1時間の熱処理して硬化させ、下
部磁性体層1゛3の段差解消層となる有機物層15を形
成し、その後コイル】6を形成した。
After that, the film thickness (0,z) equal to the predetermined gap length is 1 m.
) Sputtered Al2O3 film was deposited (Immersion type crab 300W, Ar gas pressure crab 5X10-3 Torr) l,
It was set as the insulating layer 14. Next, a photoresist made of novolac resin is applied on the lower magnetic layer 13 to a thickness of 4/4.
1 m of the coating was coated and cured by heat treatment at 250° C. for 1 hour to form an organic layer 15 serving as a step eliminating layer for the lower magnetic layer 1-3, and then a coil 6 was formed.

以下、コイル16製法及び構造について第3図、及び第
1図を用いて詳細に説明する。第3図において下地体1
1(本実施例では有機物層15に相当する)−Hにスパ
ッタリング法を用いてCr層1(膜厚30A)とC11
層2く膜厚2000A >の積層膜よりなるメッキ下地
層を形成した(第3図(a))。ついで、公知のフォト
リソグラフィー技術を用いてメッキフレームとなるPR
パターン4を形成した(第3図(b))。用いたフォト
レジストは、市販の、ノボラック樹脂系レジスI・であ
る。又、PRパターン4の膜厚は6μm、パターン幅1
.5μm、パターン間隔は3μmとした。尚、PRパタ
ーン4のパターン幅1.5μmであるから、コイル間隔
は1.5μmである。その後、硫酸銅洛中で電気メッキ
してCUメッキ層3を形成した(第3図(C))。ここ
で、メッキ電流密度はIA/cm2であり、Cuメッキ
層3の膜厚は5μmとした。ついで、電子ビームを用い
た蒸着法により膜厚200OAの酸化アルミニューム層
5をCuメッキ層3上に形成した(第3図(d))。こ
の時の電子銃のエミッション電流は60mAとした。次
に、PRパターン4を有機溶媒中で剥離した(第3図(
e))。最後にAr雰囲気中のイオンエツチングで不要
なメッキ下地層を除去しく第3図(f))、コイル16
を形成した。尚、イオンエツチングの条件はArガス圧
力1 x 10−’T orr 、加速電圧500Vで
ある。又、このメッキ下地層除去工程に要した時間は約
25分間であったが、この間酸化アルミニューム層5は
イオンエツチング速度が50A/′分であるから、膜厚
200OAのうち1250AエツチングされたがCuメ
ッキ層3は全くイオンエツチングされなかった。この様
にして形成したコイルの概略構造は第1図に示したよう
にメッキ下地層(Cr層1とCu層2の積層膜)、Cu
メッキ層3及び酸化アルミニューム層5とが、この順序
で積層された構造を有している。
Hereinafter, the manufacturing method and structure of the coil 16 will be explained in detail using FIG. 3 and FIG. 1. In Figure 3, the base body 1
1 (corresponding to the organic layer 15 in this example) -H was sputtered to form a Cr layer 1 (thickness 30A) and C11.
A plating base layer consisting of a laminated film having a thickness of 2000 Å was formed (FIG. 3(a)). Next, using a known photolithography technique, a PR plated frame is formed.
Pattern 4 was formed (FIG. 3(b)). The photoresist used was a commercially available novolac resin-based resist I. Moreover, the film thickness of PR pattern 4 is 6 μm, and the pattern width is 1
.. 5 μm, and the pattern interval was 3 μm. Note that since the pattern width of the PR pattern 4 is 1.5 μm, the coil interval is 1.5 μm. Thereafter, electroplating was performed in copper sulfate to form a CU plating layer 3 (FIG. 3(C)). Here, the plating current density was IA/cm2, and the thickness of the Cu plating layer 3 was 5 μm. Next, an aluminum oxide layer 5 having a thickness of 200 OA was formed on the Cu plating layer 3 by a vapor deposition method using an electron beam (FIG. 3(d)). The emission current of the electron gun at this time was 60 mA. Next, PR pattern 4 was peeled off in an organic solvent (Figure 3 (
e)). Finally, the unnecessary plating base layer is removed by ion etching in an Ar atmosphere (Fig. 3(f)).
was formed. The conditions for ion etching are an Ar gas pressure of 1 x 10-' Torr and an acceleration voltage of 500V. Also, the time required for this plating base layer removal process was about 25 minutes, and during this time, the aluminum oxide layer 5 was etched by 1250A out of a film thickness of 200OA because the ion etching rate was 50A/min. The Cu plating layer 3 was not ion-etched at all. The schematic structure of the coil formed in this way is shown in FIG.
It has a structure in which the plating layer 3 and the aluminum oxide layer 5 are stacked in this order.

以上の様にしてコイル16を形成した後、コイル16の
段差解消層となるフォトレジスト層17を前述したフォ
トレジスト層15と同様にして形成した。次に、膜厚3
1tmのCog7Z r5 N l)8膜よりなる上部
磁性体層18を、下部磁性体層13と同様にしな。最後
に、A I 20 g膜からなる保護膜(図示せず。膜
厚的25 /Z m )をスパッタ法で成膜した。成膜
条件は、投入型カニ800W、Arガス圧カニ 5 X
 10−’Torrである。
After forming the coil 16 in the manner described above, a photoresist layer 17 serving as a step eliminating layer of the coil 16 was formed in the same manner as the photoresist layer 15 described above. Next, film thickness 3
The upper magnetic layer 18 made of a 1 tm Cog7Zr5Nl)8 film is made in the same manner as the lower magnetic layer 13. Finally, a protective film (not shown; film thickness: 25 /Z m ) consisting of an A I 20 g film was formed by sputtering. The film forming conditions were: injection type crab 800W, Ar gas pressure crab 5X
10-'Torr.

以上のようにして作製した本実施例の薄膜磁気ヘッドに
おいては、前述した様にメッキ下地層のイオンエツチン
グによる除去工程時に、酸化アルミニューム膜がCuメ
ッキ層を保護するため、コイル間隔15μn1と狭く、
コイル厚み約5μmと厚いのにもかかわらず、Cuメッ
キ層は全くエツチングされなかった。従って、コイル厚
が減少し、コイル抵抗値が増大してしまうという従来の
問題点は起らなかった。尚、PRパターン4の剥離の際
(第3図(e)の工程)に、PRパターン4上の酸化ア
ルミニューム膜が容易に除去されるように、PRパター
ン形成工程(第3図(b)の工程〉においては、PRパ
ターン4の断面形状をステンシル形状とすることが望ま
しい。
In the thin film magnetic head of this example manufactured as described above, the coil spacing was narrow to 15 μn1 because the aluminum oxide film protects the Cu plating layer during the removal process by ion etching of the plating underlayer as described above. ,
Although the coil thickness was as thick as approximately 5 μm, the Cu plating layer was not etched at all. Therefore, the conventional problems of decreasing the coil thickness and increasing the coil resistance value do not occur. Note that the PR pattern forming step (see FIG. 3(b) In the step>, it is desirable that the cross-sectional shape of the PR pattern 4 is a stencil shape.

2)比較例 実施例と同様にしてA1□03−Ticセラミック基板
1.0状に、絶縁膜12、下部磁性体層13、ギャップ
となる絶縁層14及び有機物層15を形成し、その後コ
イル16を形成した。コイル16の形成には第4図に示
した従来のコイル形成方法をもちいた。すなわち、第4
図において下地体11(本例では第5図の有機物層〕5
に相当する)上にスパッタリング法を用いてCr層1(
膜厚30A>とCu層2(膜厚200OA)の積層j摸
よりなる。メッキ下地層を形成したく第4図(a))。
2) Comparative Example In the same manner as in the example, an insulating film 12, a lower magnetic layer 13, an insulating layer 14 serving as a gap, and an organic layer 15 are formed on an A1□03-Tic ceramic substrate 1.0, and then a coil 16 is formed. was formed. The coil 16 was formed using the conventional coil forming method shown in FIG. That is, the fourth
In the figure, the base body 11 (in this example, the organic material layer in Figure 5) 5
Cr layer 1 (corresponding to
It consists of a laminated model of a Cu layer 2 (film thickness 200 OA) and a Cu layer 2 (film thickness 200 OA). Figure 4 (a)) to form a plating base layer.

ついで、公知のフォトリソグラフィー技術を用いてメッ
キフレームとなるPRパターン4を形成したく第4図(
b))。用いたフォトレジストは、市販のノボラック樹
脂系レジストである。又、PRパターン4は実施例と同
様に膜厚6μm、パターン幅は1.5μm、パターン間
隔は3 )i mとした。尚、PRパターン4のパター
ン幅が1.5μmであるから、コイル間隔1.5tt’
mである。その後、硫酸銅洛中で電気メッキしてCuメ
ッキ層3を形成しな(第4図(C))ここで、メッキ電
流密度は0.5A/cm2であり、Cuメッキ層3の膜
厚は5μmとした。次に、PRパターン4を有機溶媒中
で剥離したく第4図(d)〉。i後にAr雰囲気中のイ
オンエツチングで不要なメッキ下地層を除去しく第4図
(e))、コイル16を形成した。尚、イオンエツチン
グの条件はArガス圧力1. X 10−4T 6rr
加速電圧500Vである。このメッキ下地層除去工程に
要した時間は約25分間であったが、上述のイオンエツ
チング条件下ではCuのイオンエッチング速度は600
A/分あるから、この間Cuメッキ層3は1.5μmエ
ツチングされた。
Next, using a known photolithography technique, a PR pattern 4 that will become a plating frame is formed (see FIG. 4).
b)). The photoresist used was a commercially available novolak resin resist. Further, the PR pattern 4 had a film thickness of 6 μm, a pattern width of 1.5 μm, and a pattern interval of 3) i m, as in the example. In addition, since the pattern width of PR pattern 4 is 1.5 μm, the coil spacing is 1.5tt'
It is m. Thereafter, the Cu plating layer 3 is formed by electroplating in copper sulfate (Fig. 4(C)). Here, the plating current density is 0.5 A/cm2, and the film thickness of the Cu plating layer 3 is 5 μm. And so. Next, the PR pattern 4 is peeled off in an organic solvent (FIG. 4(d)). After that, the unnecessary plating base layer was removed by ion etching in an Ar atmosphere (FIG. 4(e)), and the coil 16 was formed. The conditions for ion etching are Ar gas pressure 1. X 10-4T 6rr
The acceleration voltage is 500V. The time required for this plating base layer removal process was approximately 25 minutes, but under the above-mentioned ion etching conditions, the Cu ion etching rate was 600%.
Since the etching rate is A/min, the Cu plating layer 3 was etched by 1.5 μm during this time.

以上の様にしてコイル16を形成した後、コイル16の
段差解消層となるフォトレジスト層17及びC0872
r5 N bs膜よりなる上部磁性体層18を、実施例
と同様にして形成した。最後に、A1□03膜からなる
保護膜(図示せず。膜厚的25μm)をスパッタ法で成
膜した。この場合の成膜条件も本発明の実施例の場合と
同様である。
After forming the coil 16 as described above, a photoresist layer 17 and a C0872
An upper magnetic layer 18 made of an r5N bs film was formed in the same manner as in the example. Finally, a protective film (not shown, 25 μm in film thickness) consisting of an A1□03 film was formed by sputtering. The film forming conditions in this case are also the same as in the embodiments of the present invention.

以上の様にして作製した本比較例の薄膜磁気ヘッドにお
いては、前述した様にイオンエツチングによりメッキ下
地層除去工程において1.5μmの厚みのCuがエツチ
ングされ、Cuメッキ層3の膜厚が大きく減少した。こ
の為、本来実施例で言及した薄膜磁気ヘッドのコイルと
、殆ど同じコイル抵抗値を有するはずであったが、約3
0%以上大きなコイル抵抗値を示した。
In the thin-film magnetic head of this comparative example manufactured in the above manner, as described above, Cu with a thickness of 1.5 μm was etched in the plating underlayer removal process by ion etching, and the thickness of the Cu plating layer 3 was increased. Diminished. For this reason, it was originally supposed to have almost the same coil resistance value as the coil of the thin-film magnetic head mentioned in the example, but about 3
The coil resistance value was greater than 0%.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べてきた様に、本発明によればコイル間隔が狭く
、コイル厚が大きな稠密コイルを有する薄膜磁気ヘッド
であっても、メッキ下地除去工程のイオンエツチングの
際に、コイル上面が長時間にわたりイオンエツチングさ
れても酸化アルミニューム層がCuメッキ層を保護する
ため、コイル厚が減少することは起こり得ない。従って
、コイル厚を厚くし巻数増加に伴うコイル抵抗値の増大
を制御するという効果が十分に発揮される。
As described above, according to the present invention, even in a thin film magnetic head having a dense coil with narrow coil spacing and large coil thickness, the top surface of the coil remains exposed for a long time during ion etching in the plating base removal process. Since the aluminum oxide layer protects the Cu plating layer even after ion etching, the coil thickness cannot be reduced. Therefore, the effect of increasing the coil thickness and controlling the increase in coil resistance value due to an increase in the number of turns is fully exhibited.

以上述べてきたように、本発明によれば、巻数の多い稠
密のコイルをもつ薄膜磁気ヘッドのコイル形成工程にお
ける問題点を解決することが可能となり、その工業的価
値は高いと考えられる。
As described above, according to the present invention, it is possible to solve problems in the coil forming process of a thin film magnetic head having a dense coil with a large number of turns, and it is considered to have high industrial value.

尚、以上説明においては、酸化アルミニューム膜の成膜
方法として蒸着法を用いた例についてのみ言及したが、
スパッタリング法を用いても構わない。又、実施例にお
いては磁気回路が全て軟磁性薄膜より形成された例につ
いてのみ言及したが、フェライト基板を使用するなど磁
気回路の一部がバルク材料で形成された磁気ヘッドに対
しでも、本発明の意図するところは損なわれないことは
当然である。
Incidentally, in the above explanation, only an example in which a vapor deposition method was used as a method for forming an aluminum oxide film was mentioned.
A sputtering method may also be used. Further, in the embodiment, only an example in which the magnetic circuit is formed entirely from a soft magnetic thin film is mentioned, but the present invention can also be applied to a magnetic head in which a part of the magnetic circuit is formed from a bulk material, such as by using a ferrite substrate. Of course, the intended purpose of this is not compromised.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第3図は本発明を説明するための図であり、第
2図、第4図は従来の技術を説明するための図である。 又、第5図は本発明に係わる誘導型薄膜磁気ヘッドの構
造を示す概略図である。 図において、1・・・Cr層、2・・・Cu層、3・・
・Cuメッキ層、4・・・PRパター、)、5・・・酸
化アルミニューム層、10・・・基板、11・・・下地
体、12.14・・・絶縁層、13・・・下部磁性体層
、15.17・・・有機物層、16・・・コイル、18
・・・上部磁性体層。
1 and 3 are diagrams for explaining the present invention, and FIGS. 2 and 4 are diagrams for explaining the conventional technology. FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of an inductive thin film magnetic head according to the present invention. In the figure, 1...Cr layer, 2...Cu layer, 3...
・Cu plating layer, 4...PR pattern, ), 5...aluminum oxide layer, 10...substrate, 11...base body, 12.14...insulating layer, 13...lower part Magnetic layer, 15.17 Organic layer, 16 Coil, 18
...Top magnetic layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 磁性材料よりなる磁気回路、前記磁気回路中に形成され
た非磁性材料よりなる磁気間隙(磁気ギャップ)、及び
前記磁気回路に叉交するように形成された導体薄膜によ
りなるコイルからなる誘導型薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記コイルがメッキ下地層、Cuメッキ層及び酸化アル
ミニューム層をこの順序で成膜した積層体からなること
を特徴とする薄膜磁気ヘッド。
An inductive thin film comprising a magnetic circuit made of a magnetic material, a magnetic gap made of a non-magnetic material formed in the magnetic circuit, and a coil made of a conductive thin film formed to intersect the magnetic circuit. In magnetic heads,
A thin-film magnetic head characterized in that the coil is made of a laminate in which a plating base layer, a Cu plating layer, and an aluminum oxide layer are formed in this order.
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