JPH05128441A - Thin-film head for perpendicular magnetic recording - Google Patents

Thin-film head for perpendicular magnetic recording

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JPH05128441A
JPH05128441A JP31389291A JP31389291A JPH05128441A JP H05128441 A JPH05128441 A JP H05128441A JP 31389291 A JP31389291 A JP 31389291A JP 31389291 A JP31389291 A JP 31389291A JP H05128441 A JPH05128441 A JP H05128441A
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JP
Japan
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core
magnetic
layer
thin film
coil
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JP31389291A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideji Orihara
秀治 折原
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide the thin-film head for perpendicular magnetic recording which is improved in performance by enhancing the magnetic characteristics of cores and can deal with a trend toward higher densities. CONSTITUTION:The intermediate core 28 having the lower core 24, the upper core 30 and a coil 34 is formed of magnetic materials provided in insulating layers 42, 44, 46 and the surfaces of the respective layers including the cores 24, 28, 30 are subjected to a flattening treatment to eliminate level differences. A main magnetic pole 26 is formed on the surfaces of any layer of the respective cores and at least one of the other core is formed as an auxiliary magnetic pole 32. As a result, the level differences on the surfaces of the respective layers are eliminated and the photolithography and etching with high accuracy are enabled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、垂直磁気記録用薄膜ヘ
ッドに係り、特に、磁気特性を改良して高密度化に適し
た薄膜ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film head for perpendicular magnetic recording, and more particularly to a thin film head having improved magnetic characteristics and suitable for high density recording.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、代表的な垂直磁気記録用薄膜ヘ
ッドとしては、図11(A)及び図11(B)に示すよ
うな構造のものが知られている。この種の薄膜ヘッド
は、薄膜形成プロセスにより磁性層や導体層を順次積層
して形成し、これをフォトリソグラフィ技術とエッチン
グによりコア形状、コイル形状等に加工し、更にこれら
と絶縁層とを積み重ねて磁気回路を形成することによ
り、構成されている。
2. Description of the Related Art Generally, as a typical thin film head for perpendicular magnetic recording, a structure having a structure as shown in FIGS. 11A and 11B is known. This type of thin film head is formed by sequentially stacking magnetic layers and conductor layers by a thin film forming process, processing this into a core shape, coil shape, etc. by photolithography technology and etching, and then stacking these and an insulating layer. By forming a magnetic circuit.

【0003】すなわち、まず、基板2上に磁性膜を形成
し、これにフォトリソグラフィとエッチング処理を施し
て主磁極4を形成する。このように主磁極4を形成した
ら、この上に更に磁性膜を形成し、これにフォトリソグ
ラフィとエッチング処理を施して下コア6を形成する。
更に、全体に渡って絶縁層8を形成して、フォトリソグ
ラフィとエッチング処理により不必要な部分を取り除
く。そして、この絶縁層8上に導体層を形成すると共
に、これにフォトリソグラフィとエッチング処理を施し
てコイル形状に加工してコイル10を形成する。更に、
このコイル10上に絶縁層12を形成すると共に、これ
より不必要な部分をフォトリソグラフィとエッチング処
理により取り除く。そして、この絶縁層12上に全体に
渡って磁性層を形成し、これにフォトリソグラフィとエ
ッチングにより上コア14を形成して、その先端部を補
助磁極20とする。そして、上記コイル10上の絶縁層
12に図示しないスルーホールを形成し、これにリード
線16を配置する。更に、全体に渡って適当な保護層1
8を形成する。
That is, first, a magnetic film is formed on the substrate 2 and subjected to photolithography and etching to form the main magnetic pole 4. After the main magnetic pole 4 is formed in this way, a magnetic film is further formed on the main magnetic pole 4, and the lower core 6 is formed by subjecting the magnetic film to photolithography and etching.
Furthermore, the insulating layer 8 is formed over the entire surface, and unnecessary portions are removed by photolithography and etching. Then, a conductor layer is formed on the insulating layer 8, and the coil 10 is formed by subjecting the conductor layer to photolithography and etching to form a coil shape. Furthermore,
An insulating layer 12 is formed on the coil 10 and unnecessary portions are removed by photolithography and etching. Then, a magnetic layer is entirely formed on the insulating layer 12, an upper core 14 is formed on the magnetic layer by photolithography and etching, and the tip portion of the upper core 14 serves as the auxiliary magnetic pole 20. Then, a through hole (not shown) is formed in the insulating layer 12 on the coil 10 and the lead wire 16 is arranged therein. Furthermore, a suitable protective layer 1 is provided over the entire surface.
8 is formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
形成方法にあっては、図11からも判明するように、コ
ア6、14やコイル10の形状をエッチング等により加
工し、これらを順次積み重ねるようにしているので、表
面に段差Sが生じ、そして、この段差は層が増加するご
とに大きくなる傾向にある。通常は、各コア6、14は
5μm前後、コイル10は3μm前後の厚みに形成さ
れ、そして、コイル巻数を多くする必要からコイルを多
層化するようになっている。このため、上コア14の形
成直前にあっては段差Sが10μm以上もの高さになっ
てしまう。通常、コア用の磁性層は、スパッタ蒸着、蒸
着、メッキ等により形成するが、このような磁性膜形成
方法にあっては段差Sの部分での磁気特性が非常に劣化
し、このため段差Sの大きな上に形成される上コア14
の磁気特性がかなり劣化してしまうという問題点があっ
た。
By the way, in such a forming method, as is clear from FIG. 11, the shapes of the cores 6 and 14 and the coil 10 are processed by etching or the like, and these are sequentially stacked. As a result, a step S occurs on the surface, and this step tends to increase as the number of layers increases. Normally, each core 6 and 14 is formed to have a thickness of about 5 μm, and the coil 10 is formed to have a thickness of about 3 μm, and the coils are multilayered in order to increase the number of coil turns. Therefore, the step S has a height of 10 μm or more immediately before the formation of the upper core 14. Normally, the magnetic layer for the core is formed by sputtering vapor deposition, vapor deposition, plating, or the like, but in such a magnetic film forming method, the magnetic characteristics at the step S are extremely deteriorated, and therefore the step S Upper core 14 formed on the large
However, there was a problem that the magnetic properties of were deteriorated considerably.

【0005】また、微細な加工するためのフォトリソグ
ラフィ技術、エッチング加工は、加工面が平坦な状態で
は、最近にあっては1μm以下のパターン加工も可能で
あるが、上述のように加工面に段差がある場合には、フ
ォトリソグラフィの解像度が極端に落ち、段差の大きさ
程度まで解像度が劣化する。例えば、5〜10μmもの
段差が発生する薄膜ヘッドではコイル10の幅の最小線
幅は5〜10μmであり、コイルのピッチも10μm程
度が限界である。そして、コイル一層では10〜20タ
ーン程度巻くために上述のようにコイルピッチが10μ
mであるとするとコアの長さは100〜200μmと長
くなり、しかもコアの厚みが数μmと薄いために、全体
としてコアの磁気抵抗が高くなってしまい、磁気ヘッド
としての性能が更に悪くなってしまう。しかも、補助磁
極としては上コア16だけで構成されているために、記
録媒体に対する補助磁極の露出面積が小さく、この点か
らしても磁気ヘッドとしての性能を劣化させていた。
Further, in the photolithography technique and the etching process for fine processing, pattern processing of 1 μm or less is possible recently in a state where the processed surface is flat. When there is a step, the resolution of photolithography is extremely lowered, and the resolution is degraded to the extent of the step. For example, in a thin film head having a step difference of 5 to 10 μm, the minimum line width of the coil 10 is 5 to 10 μm, and the coil pitch is limited to about 10 μm. The coil pitch is 10 μm as described above because the coil layer has 10 to 20 turns.
If it is m, the length of the core becomes as long as 100 to 200 μm, and since the thickness of the core is as thin as several μm, the magnetic resistance of the core as a whole becomes high, and the performance as a magnetic head becomes worse. Will end up. Moreover, since the auxiliary magnetic pole is composed of only the upper core 16, the exposed area of the auxiliary magnetic pole with respect to the recording medium is small, which also deteriorates the performance of the magnetic head.

【0006】また、磁気ヘッドの先端の形状は、図12
にも示すように上コア14よりなる補助磁極20と主磁
極4とが対向するために擬似ギャップによる周波数特性
のうねりや位相のズレを起こし、良好な性能を得ること
ができなかった。このように、従来の薄膜ヘッドの形成
方法にあっては、コアの磁気特性が悪く、磁気ヘッドと
しての性能も悪く、しかも高密度な磁気記録に対応した
磁気ヘッドを形成することは困難であった。本発明は、
以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく
創案されたものである。本発明の目的は、コアの磁気特
性を上げて性能を良好にし、しかも高密度化に対応でき
る垂直磁気記録用薄膜ヘッドを提供することにある。
The shape of the tip of the magnetic head is shown in FIG.
As also shown in FIG. 3, since the auxiliary magnetic pole 20 formed of the upper core 14 and the main magnetic pole 4 face each other, the swelling of the frequency characteristics and the phase shift due to the pseudo gap occur, and good performance cannot be obtained. As described above, in the conventional method of forming a thin film head, it is difficult to form a magnetic head that has poor magnetic characteristics of the core, poor performance as a magnetic head, and high density magnetic recording. It was The present invention is
It was devised to pay attention to the above problems and effectively solve them. An object of the present invention is to provide a thin film head for perpendicular magnetic recording capable of improving the magnetic characteristics of the core to improve the performance and capable of dealing with higher density.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、下コア、上コア及びこれらの上コア及
び下コアを接続すると共に巻回されたコイルを備えた中
間コアとを有する3層構造よりなる垂直磁気記録用薄膜
ヘッドにおいて、前記下コア、上コア及び中間コアを絶
縁層中に設けた磁性体により形成し、前記各コアの接続
面及び各層の前記絶縁層を含む表面を略平坦に形成し、
前記各コアのいずれかの層の表面に磁気の記録または再
生用の主磁極を形成し、前記各コアの少なくとも1つを
補助磁極として構成したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a lower core, an upper core, and an intermediate core having a coil wound while connecting the upper core and the lower core. In a thin film head for perpendicular magnetic recording having a three-layer structure, the lower core, the upper core, and the intermediate core are formed of a magnetic material provided in an insulating layer, and the connecting surface of each core and the insulating layer of each layer are formed. Form the surface including the
A main magnetic pole for magnetic recording or reproduction is formed on the surface of any layer of each core, and at least one of the cores is configured as an auxiliary magnetic pole.

【0008】[0008]

【作用】本発明は、以上のように構成したので、上下コ
アは絶縁層に埋め込まれて表層が平坦化され、この上下
コアとこれらの間に挟まれる中間コアとにより磁気回路
を構成する。そして、上記各コアのいずれかの層の表面
に主磁極を形成すると共に、各コアの少なくとも1つを
補助磁極とする。これにより、コアは常に平坦な面に形
成されるので、上の層でも高精度なフォトリソグラフィ
及びエッチング加工ができる。従って、段差の生じてい
ない平坦な面上に磁性膜を形成できることから、磁気特
性の良好なコアを形成できる。そして、段差がないため
に厚いコアのエッチング加工も可能となり、コア自体を
厚くすることによりコアの磁気抵抗を下げ、しかも記録
媒体に対する補助磁極の面積も大きくすることができ
る。
Since the present invention is configured as described above, the upper and lower cores are embedded in the insulating layer and the surface layer is flattened, and the upper and lower cores and the intermediate core sandwiched therebetween form a magnetic circuit. Then, the main magnetic pole is formed on the surface of any layer of each core, and at least one of the cores is used as an auxiliary magnetic pole. As a result, the core is always formed on a flat surface, so that high-precision photolithography and etching can be performed on the upper layer. Therefore, since the magnetic film can be formed on the flat surface having no step, the core having good magnetic characteristics can be formed. Further, since there is no step, it is possible to etch a thick core, and by thickening the core itself, the magnetic resistance of the core can be reduced and the area of the auxiliary magnetic pole with respect to the recording medium can be increased.

【0009】[0009]

【実施例】以下に、本発明に係る垂直磁気記録用薄膜ヘ
ッドの一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図1は
本発明に係る垂直磁気記録用薄膜ヘッドを示す斜視図、
図2は図1中のA−A線矢視図、図3及び図4は垂直磁
気記録用薄膜ヘッドを形成するときに用いる表面平坦化
処理を説明するための説明図である。図示するようにこ
の垂直磁気記録用薄膜ヘッド22の下層には磁性体によ
り所定の厚さで所定の長さに形成された下コア24を有
しており、この下コア24上には磁性体よりなる主磁極
26が形成されている。この主磁極26の先端部は、上
記下コア24の先端部よりも所定の長さだけ僅かに延出
させて設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the thin film head for perpendicular magnetic recording according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a thin film head for perpendicular magnetic recording according to the present invention,
2 is a view taken along the line AA in FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are explanatory views for explaining a surface flattening process used when forming a thin film head for perpendicular magnetic recording. As shown in the figure, the lower layer of the perpendicular magnetic recording thin film head 22 has a lower core 24 made of a magnetic material and having a predetermined thickness and a predetermined length. The main magnetic pole 26 is formed. The tip of the main magnetic pole 26 is provided so as to slightly extend from the tip of the lower core 24 by a predetermined length.

【0010】そして、上記下コア24の後端部からは、
起立させて磁性体よりなる中間コア28が中間層に設け
られている。そして、この中間層の上部の上層には、一
端を上記中間コア28に接続させて同じく磁性体よりな
る上コア30が形成されている。従って、上記下コア2
4と上コア30とは上記中間コア28を介して磁気的に
接続されている。そして、上記上コア30は、上記下コ
ア24を水平方向から挟み込むように二股状に分岐され
ていると共に、この上コア30の先端部は下方に屈曲さ
れて中間層及び下層に伸び、この屈曲部は補助磁極32
として構成されている。そして、この補助磁極32の先
端と上記主磁極26との先端は、垂直面内において一致
されている。また、中間層には、上記中間コア28の周
りに銅等の導体よりなるコイル34が水平方向に複数回
巻回させて設けられており、このコイル34の基端部か
らはリード線36が引き出されており、このリード線3
6と上記コイル34と同じ平面上に位置する他のリード
線38との間で信号を取出し、或いは供給し得るように
構成されている。そして、上記上下コア24、30、中
間コア28及びコイル34の相互間にはSiO2 等の絶
縁材よりなる絶縁層40、42、44が形成されてい
る。
From the rear end of the lower core 24,
An intermediate core 28, which is made upright and made of a magnetic material, is provided in the intermediate layer. An upper core 30 also made of a magnetic material is formed in the upper layer of the intermediate layer by connecting one end to the intermediate core 28. Therefore, the lower core 2
4 and the upper core 30 are magnetically connected via the intermediate core 28. The upper core 30 is bifurcated so as to sandwich the lower core 24 from the horizontal direction, and the tip of the upper core 30 is bent downward to extend to the intermediate layer and the lower layer. The part is the auxiliary magnetic pole 32
Is configured as. The tip of the auxiliary magnetic pole 32 and the tip of the main magnetic pole 26 are aligned in the vertical plane. A coil 34 made of a conductor such as copper is wound around the intermediate core 28 in the horizontal direction so as to be wound a plurality of times in the horizontal direction. This lead wire 3 has been pulled out.
6 and the other lead wire 38 located on the same plane as the coil 34 can extract or supply a signal. Insulating layers 40, 42 and 44 made of an insulating material such as SiO 2 are formed between the upper and lower cores 24 and 30, the intermediate core 28 and the coil 34.

【0011】以上のような構造における各コアの形成方
法を図3に基づいて説明する。まず、図3(A)に示す
ように基板2上或いはコアが形成されて平坦化された下
層または中間層の面上に、スパッタ蒸着等により、例え
ばパーマロイよりなる軟磁性体薄膜40を1〜10μm
の厚みで堆積形成する。次に、図3(B)に示すように
上記磁性体膜40にフォトリソグラフィやエッチングを
施すことにより対応するコア形状に加工し、コア24、
28、30を形成する。次に、図3(C)に示すように
上記コア24、28、30が形成されたらコア表面を含
む全面に渡って、SiO2 、TiO2 、Al23 等よ
りなる絶縁膜42、44、46を上記コアの厚みよりも
厚く堆積して絶縁層を形成する。その後、図3(D)に
示すように全体の表面を機械的に研磨することにより、
全体の表面を平坦化し、これにより対応するコアを形成
する。このコアの形成方法は、下コア24、中間コア2
8及び上コア30のいずれを形成する場合にも適用する
ことができる。
A method of forming each core in the above structure will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 3 (A), a soft magnetic thin film 40 made of, for example, permalloy is formed on the substrate 2 or on the surface of the lower layer or the intermediate layer on which the core is formed and flattened by sputtering deposition or the like. 10 μm
It is deposited and formed with a thickness of. Next, as shown in FIG. 3B, the magnetic film 40 is processed into a corresponding core shape by performing photolithography or etching to form the core 24,
28 and 30 are formed. Next, as shown in FIG. 3C, when the cores 24, 28, 30 are formed, insulating films 42, 44 made of SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3, etc. are formed over the entire surface including the core surfaces. , 46 is deposited thicker than the thickness of the core to form an insulating layer. After that, by mechanically polishing the entire surface as shown in FIG.
The entire surface is flattened, thereby forming the corresponding core. The method of forming this core is as follows:
The present invention can be applied to the case of forming either 8 or the upper core 30.

【0012】また、図3に示すコアの形成方法に代えて
図4に示す方法を採用してもよい。まず、図4(A)に
示すように基板2上或いはコアが形成されて平坦化され
た下層または中間層の面上に、SiO2 、TiO2 、A
23 等の絶縁膜42を4〜10μmの厚みで堆積形
成する。次いで、図4(B)に示すようにこの絶縁膜4
2にフォトリソグラフィやエッチング処理を施すことに
よりコア形状のコア溝48を形成する。次いで、図4
(C)に示すように、表面全体に渡ってパーマロイ等の
軟磁性体薄膜40を形成して上記コア溝48内を完全に
埋める。その後、図4(D)に示すように表面全体を機
械的に研磨することにより、この表面を平坦化し、コア
24、28、30及び絶縁層42、44、46を形成す
る。
Further, the method shown in FIG. 4 may be adopted instead of the method of forming the core shown in FIG. First, as shown in FIG. 4 (A), SiO 2 , TiO 2 , A is formed on the substrate 2 or on the surface of the lower layer or the intermediate layer on which the core is formed and flattened.
An insulating film 42 such as l 2 O 3 is deposited and formed to a thickness of 4 to 10 μm. Then, as shown in FIG.
The core-shaped core groove 48 is formed by subjecting 2 to photolithography or etching. Then, FIG.
As shown in (C), a soft magnetic thin film 40 such as permalloy is formed over the entire surface to completely fill the inside of the core groove 48. Then, as shown in FIG. 4D, the entire surface is mechanically polished to planarize the surface, and the cores 24, 28, 30 and the insulating layers 42, 44, 46 are formed.

【0013】このような方法により、各コア24、2
8、30を形成することにより、常に平坦な面上に更に
上の層を形成することが可能となる。また、中間層の中
間コア28の周囲にはこれを巻回してコイル34が埋設
されるが、これは図5に示す成形方法により形成され
る。すなわち、まず、図5(A)に示すように中間コア
28の埋め込まれた絶縁層44に、フォトリソグラフィ
やエッチングによりコイル形状のコイル溝50を形成す
る。次に、図5(B)に示すように銅等の導体を全表面
に堆積することにより導体膜52を形成し、上記コイル
溝50を完全に埋める。その後、図5(C)に示すよう
に、絶縁層44上及びコイル溝上の余分な導体膜52
を、例えば機械的な研磨により除去して表面全体を平坦
化し、これによりコイル34を形成する。このコイルを
形成する中間層は、同じ工程を繰り返すことにより多層
化することができ、これにより巻数が増え、記録媒体に
対向する補助磁極の対向面積も増やすことができ、更に
感度の高い薄膜ヘッドを形成することが可能となる。
By such a method, each core 24, 2
By forming 8 and 30, it becomes possible to always form a further upper layer on a flat surface. A coil 34 is embedded around the intermediate core 28 of the intermediate layer by winding the intermediate core 28, which is formed by the molding method shown in FIG. That is, first, as shown in FIG. 5A, a coil-shaped coil groove 50 is formed in the insulating layer 44 in which the intermediate core 28 is embedded by photolithography or etching. Next, as shown in FIG. 5B, a conductor film 52 is formed by depositing a conductor such as copper on the entire surface, and the coil groove 50 is completely filled. After that, as shown in FIG. 5C, an extra conductor film 52 on the insulating layer 44 and on the coil groove is formed.
Are removed by, for example, mechanical polishing to planarize the entire surface, thereby forming the coil 34. The intermediate layer forming this coil can be formed into multiple layers by repeating the same process, whereby the number of turns can be increased and the facing area of the auxiliary magnetic pole facing the recording medium can be increased, and the thin film head with higher sensitivity can be obtained. Can be formed.

【0014】次に、図3乃至図5に示す方法を用いて図
1及び図2に示すような構造の薄膜ヘッドを形成する方
法を図6乃至図10に基づいて説明する。尚、この方法
では、コイルを一層とし、コアは図3に示すように絶縁
層を後から形成して平坦化する方法により形成する。ま
ず、図6(A)及び図6(B)に示すように基板2の表
面に、パーマロイ、センダスト、アモルファス磁性体、
窒化Fe等よりなる磁性体を1〜10μmの厚みで堆積
形成し、この磁性層をコア形状にエッチング加工し、そ
の後、コアの厚み以上にSiO2 、Al23 、TiO2
等よりなる絶縁膜を形成する。そして、この表面全体
を機械的に研磨することにより平坦面とし、下コア24
を形成する。この際、下コア24の先端部の両側に、補
助磁極の下層32Aも一緒に形成しておく。
Next, a method for forming a thin film head having the structure shown in FIGS. 1 and 2 by using the method shown in FIGS. 3 to 5 will be described with reference to FIGS. 6 to 10. In this method, the coil has one layer, and the core is formed by a method in which an insulating layer is formed afterward as shown in FIG. First, as shown in FIGS. 6A and 6B, on the surface of the substrate 2, permalloy, sendust, amorphous magnetic material,
A magnetic material made of Fe nitride or the like is deposited and formed to a thickness of 1 to 10 μm, this magnetic layer is etched into a core shape, and thereafter, SiO 2 , Al 2 O 3 , and TiO 2 are formed to a thickness equal to or larger than the core thickness.
Forming an insulating film of Then, the entire surface is mechanically polished to form a flat surface, and the lower core 24
To form. At this time, the lower layer 32A of the auxiliary pole is also formed on both sides of the tip of the lower core 24.

【0015】次に、図7(A)及び図7(B)に示すよ
うに、パーマロイ、センダスト、アモルファス磁性体、
窒化Fe等の磁性体を全面に渡って0.1〜1μmの厚
みで堆積形成し、その後、この磁性体にフォトリソグラ
フィ、エッチング処理を施して主磁極形状に加工し、上
記下コア24上に主磁極26を形成する。次いで、図8
(A)及び図8(B)に示すように、上記下コア24を
形成したと同様な方法を用いて、中間コア28、補助磁
極32の中間層32Bを形成する。その後、図9(A)
及び図9(B)に示すように、図5に示した方法を用い
て中間層の絶縁層44にコイル状のコイル溝を形成する
と共に、この溝内に銅のような導体を埋め込んで表面全
体を平坦化し、中間コア28の周囲に巻回されたコイル
34を形成する。
Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, permalloy, sendust, amorphous magnetic material,
A magnetic substance such as Fe nitride is deposited and formed over the entire surface to a thickness of 0.1 to 1 μm, and then the magnetic substance is subjected to photolithography and etching treatment to be processed into a main pole shape, and is formed on the lower core 24. The main magnetic pole 26 is formed. Then, FIG.
As shown in FIGS. 8A and 8B, the intermediate core 28 and the intermediate layer 32B of the auxiliary magnetic pole 32 are formed by the same method as that for forming the lower core 24. After that, FIG. 9 (A)
And as shown in FIG. 9B, a coil-shaped coil groove is formed in the intermediate insulating layer 44 by using the method shown in FIG. 5, and a conductor such as copper is embedded in the groove to form a surface. The whole is flattened to form a coil 34 wound around the intermediate core 28.

【0016】次いで、図10(A)及び図10(B)に
示すように前記した下コア24を形成したと同様な方法
を用いて上コア30を形成すると共に、上層の絶縁層4
6を貫通して中間層に位置する上記コイル34の基端部
に伸びるスルーホール56をエッチングにより形成し、
これにリード線36を接続する。その後、全面に適当な
保護層を形成すると共に、所定の加工を施すことにより
薄膜ヘッドに仕上げる。
Next, as shown in FIGS. 10A and 10B, the upper core 30 is formed by using the same method as that for forming the lower core 24 described above, and the upper insulating layer 4 is formed.
A through hole 56 penetrating 6 and extending to the base end portion of the coil 34 located in the intermediate layer is formed by etching;
The lead wire 36 is connected to this. After that, an appropriate protective layer is formed on the entire surface and a predetermined processing is performed to finish the thin film head.

【0017】次に、以上のように構成された薄膜ヘッド
の作用について説明する。まず、記録媒体(図示せず)
に対する記録、再生に関しては、この薄膜ヘッドの先端
部に位置される記録媒体、主磁極、下コア24、中間コ
ア28及び上コア30の順に形成される閉ループにより
磁気回路が形成され、磁気信号は中間コア24に巻回さ
れているコイル34を介して記録或いは再生されること
になる。従来の薄膜ヘッドにあっては、コイル形状によ
り積層面に大きな段差が発生し、このため、精度の高い
リソグラフィやエッチングが困難となって数μm幅のよ
うな狭いピッチのコイルを形成するのが難しく、また、
厚いコアを形成することも難しかった。更に、段差の上
に形成する磁性膜は磁気特性が悪く、しかも磁気ヘッド
としての性能も悪かった。その上、補助磁極の記録媒体
と対向する対向面積は小さくて効率を下げているため
に、感度も悪かった。
Next, the operation of the thin film head having the above structure will be described. First, a recording medium (not shown)
For recording and reproducing with respect to, the magnetic circuit is formed by a closed loop formed by the recording medium located at the tip of the thin film head, the main pole, the lower core 24, the intermediate core 28, and the upper core 30 in this order, and the magnetic signal is Recording or reproduction is performed via the coil 34 wound around the intermediate core 24. In the conventional thin film head, a large step is generated on the laminated surface due to the coil shape, which makes it difficult to perform high-precision lithography and etching, and to form a coil with a narrow pitch such as a few μm width. Difficult and again
It was also difficult to form a thick core. Further, the magnetic film formed on the step has poor magnetic characteristics and also has poor performance as a magnetic head. In addition, since the area of the auxiliary magnetic pole facing the recording medium is small and the efficiency is lowered, the sensitivity is poor.

【0018】これに対して、本実施例にあっては、上コ
ア30、下コア24及びこれらを磁気的に接続する中間
コア28の少なくとも3つの層により磁気回路を形成し
て中間コア28と同じ層にコイル34を形成して薄膜ヘ
ッドを構成し、そして、それぞれのコア24、28、3
0、コイル34は絶縁層42、44、46中に形成され
て、各層の表面は平坦化研磨により平坦化され、次の層
を堆積形成するときは常に平面であるようになされてい
る。このため、高精度なフォトリソグラフィ、エッチン
グが可能となり、ピッチの細かなコイル34を形成で
き、小さな磁気回路で多くのコイルの巻数を得ることが
可能となる。更には、磁性層は、常に平坦な面上に形成
されることになるため、従来生じていた段差が生ずるこ
とがなく、このため、磁気特性の劣化が生ずることがな
く、効率の良好な薄膜ヘッドを形成することが可能とな
る。
On the other hand, in the present embodiment, a magnetic circuit is formed by at least three layers of the upper core 30, the lower core 24, and the intermediate core 28 that magnetically connects these to form the intermediate core 28. A coil 34 is formed on the same layer to form a thin film head, and each core 24, 28, 3 is formed.
0, the coil 34 is formed in the insulating layers 42, 44 and 46, and the surface of each layer is flattened by flattening polishing so that it is always flat when the next layer is deposited. Therefore, highly accurate photolithography and etching can be performed, the coils 34 with a fine pitch can be formed, and a large number of coil turns can be obtained with a small magnetic circuit. Further, since the magnetic layer is always formed on a flat surface, the step which has been conventionally generated does not occur, and therefore, the magnetic characteristics are not deteriorated and the thin film with good efficiency is obtained. It becomes possible to form a head.

【0019】また、上コア30の先端部に位置する補助
磁極32は下層、中間層、上層の全ての層に渡って形成
することができ、従って、これが記録媒体と対向する面
積を大きくすることができるので、記録再生効率も大幅
に向上させることが可能となる。更に、上記補助磁極3
2は、主磁極26の両側に位置されているので、擬似ギ
ャップによる周波数特性の劣化、位相ズレ等がなくな
り、高性能の垂直磁気記録用薄膜ヘッドを提供すること
が可能となる。尚、磁性体の材料、導体の材料は上記実
施例に上げられた材料に限定されず、他の材料を用いて
もよい。また、各層の平坦化処理は機械的研磨に限定さ
れず、他の方法、例えば化学的処理、物理的処理により
平坦化してもよいのは勿論である。
Further, the auxiliary magnetic pole 32 located at the tip of the upper core 30 can be formed over all of the lower layer, the intermediate layer and the upper layer, so that the area where it faces the recording medium is increased. Therefore, the recording / reproducing efficiency can be greatly improved. Further, the auxiliary magnetic pole 3
Since No. 2 is located on both sides of the main magnetic pole 26, deterioration of frequency characteristics due to a pseudo gap, phase shift, etc. are eliminated, and it is possible to provide a high-performance thin film head for perpendicular magnetic recording. The material of the magnetic body and the material of the conductor are not limited to the materials mentioned in the above-mentioned embodiment, and other materials may be used. Further, the flattening treatment of each layer is not limited to mechanical polishing, and it goes without saying that the flattening treatment may be performed by another method such as chemical treatment or physical treatment.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような優れた作用効果を発揮することができる。高精
度なフォトリソグラフィやエッチングが可能となり、ピ
ッチの細かなコイルを多数形成することができる。ま
た、磁性膜等に段差が生ずることを防止することができ
るので、磁気特性の劣化が少なく、上記した理由と相俟
って再生記録効率の良い薄膜ヘッドを提供することがで
きる。更に、補助磁極を広くして記録媒体と対向する面
を大きくした場合には、再生記録効率を一層向上させる
ことができる。また、補助磁極を主磁極の両側に位置さ
せた場合には、擬似ギャップの発生も抑制でき、周波数
特性の劣化、位相ズレ等を防止することができる。
As described above, according to the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. High-precision photolithography and etching are possible, and a large number of coils with a fine pitch can be formed. Further, since it is possible to prevent a step from being formed in the magnetic film or the like, it is possible to provide a thin film head with little deterioration in magnetic characteristics and excellent reproduction / recording efficiency in combination with the reason described above. Further, when the auxiliary magnetic pole is widened to increase the surface facing the recording medium, the reproducing / recording efficiency can be further improved. Further, when the auxiliary magnetic poles are located on both sides of the main magnetic pole, it is possible to suppress the occurrence of pseudo gaps and prevent deterioration of frequency characteristics, phase shift, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る垂直磁気記録用薄膜ヘッドを示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a thin film head for perpendicular magnetic recording according to the present invention.

【図2】図1中のA−A線矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG.

【図3】薄膜ヘッドを形成するときに用いる表面平坦化
処理を説明するための説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a surface flattening process used when forming a thin film head.

【図4】薄膜ヘッドを形成するときに用いる表面平坦化
処理を説明するための説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a surface flattening process used when forming a thin film head.

【図5】コイルを形成する方法を説明するための説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a method of forming a coil.

【図6】薄膜ヘッドを形成する工程図である。FIG. 6 is a process drawing of forming a thin film head.

【図7】薄膜ヘッドを形成する工程図である。FIG. 7 is a process drawing of forming a thin film head.

【図8】薄膜ヘッドを形成する工程図である。FIG. 8 is a process drawing of forming a thin film head.

【図9】薄膜ヘッドを形成する工程図である。FIG. 9 is a process drawing of forming a thin film head.

【図10】薄膜ヘッドを形成する工程図である。FIG. 10 is a process drawing of forming a thin film head.

【図11】従来の垂直磁気記録用薄膜ヘッドを説明する
ための構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram for explaining a conventional thin film head for perpendicular magnetic recording.

【図12】図11に示す薄膜ヘッドの主磁極と補助磁極
との関係を示す図である。
12 is a diagram showing a relationship between a main magnetic pole and an auxiliary magnetic pole of the thin film head shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…基板、4,26…主磁極、6,24…下コア、8,
12,42,44,46…絶縁層、10,34…コイ
ル、14,30…上コア、20,32…補助磁極、1
6,36,38…リード線、22…垂直磁気記録用薄膜
ヘッド、S…段差。
2 ... Substrate, 4, 26 ... Main magnetic pole, 6, 24 ... Lower core, 8,
12, 42, 44, 46 ... Insulating layer, 10, 34 ... Coil, 14, 30 ... Upper core, 20, 32 ... Auxiliary magnetic pole, 1
6, 36, 38 ... Lead wire, 22 ... Perpendicular magnetic recording thin film head, S ... Step.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下コア、上コア及びこれらの上コア及び
下コアを接続すると共に巻回されたコイルを備えた中間
コアとを有する3層構造よりなる垂直磁気記録用薄膜ヘ
ッドにおいて、前記下コア、上コア及び中間コアを絶縁
層中に設けた磁性体により形成し、前記各コアの接続面
及び各層の前記絶縁層を含む表面を略平坦に形成し、前
記各コアのいずれかの層の表面に磁気の記録または再生
用の主磁極を形成し、前記各コアの少なくとも1つを補
助磁極として構成するようにしたことを特徴とする垂直
磁気記録用薄膜ヘッド。
1. A perpendicular magnetic recording thin film head having a three-layer structure having a lower core, an upper core, and an intermediate core having a coil wound while connecting the upper core and the lower core. The core, the upper core, and the intermediate core are formed of a magnetic material provided in an insulating layer, and the connecting surface of each core and the surface of each layer including the insulating layer are formed to be substantially flat, and one of the layers of each core is formed. A thin film head for perpendicular magnetic recording, characterized in that a main magnetic pole for magnetic recording or reproduction is formed on the surface of, and at least one of the cores is configured as an auxiliary magnetic pole.
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