JPH06176318A - Coil formation of thin-film magnetic head - Google Patents
Coil formation of thin-film magnetic headInfo
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- JPH06176318A JPH06176318A JP32788892A JP32788892A JPH06176318A JP H06176318 A JPH06176318 A JP H06176318A JP 32788892 A JP32788892 A JP 32788892A JP 32788892 A JP32788892 A JP 32788892A JP H06176318 A JPH06176318 A JP H06176318A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、高密度記録に対応し
た薄膜磁気ヘッドの製造方法に関し、特に上部磁気コア
と下部磁気コアの間に高密度で抵抗が低いコイルを形成
する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a thin film magnetic head adapted for high density recording, and more particularly to a method of forming a high density and low resistance coil between an upper magnetic core and a lower magnetic core. is there.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5は、例えば特開昭55−84019
号公報に示された従来の薄膜磁気ヘッドにおけるパター
ンめっき法によるコイル形成方法を示し、まず図5
(a)に示すように下部磁気コア上に形成された絶縁層
1上にめっき下地層2をスパッタリング等により形成
し、このめっき下地層2上のコイル形成部分以外の部分
を写真製版によってフォトレジスト(コイル間隙絶縁
層)3により被覆する。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows, for example, JP-A-55-84019.
FIG. 5 shows a coil forming method using a pattern plating method in the conventional thin film magnetic head shown in Japanese Patent Publication No.
As shown in (a), a plating underlayer 2 is formed on the insulating layer 1 formed on the lower magnetic core by sputtering or the like, and the portion other than the coil forming portion on the plating underlayer 2 is photoresist by photolithography. It is covered with (coil gap insulating layer) 3.
【0003】次に、図5(b)及び図5(e)に示すよ
うにコイル形成部分に電気めっきを施してコイル4を形
成する。次に、図5(c)に示すようにフォトレジスト
3を除去した後、図5(d)に示すようにコイル4の間
隙のめっき下地層2をArイオンでエッチングし除去す
る。このとき、マスクなしでイオンエッチングを行うの
で、コイル4もめっき下地層2とほぼ同じ膜厚(約10
0nm)だけエッチングされる。Next, as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (e), the coil forming portion is electroplated to form the coil 4. Next, after removing the photoresist 3 as shown in FIG. 5C, the plating underlayer 2 in the gap between the coils 4 is removed by etching with Ar ions as shown in FIG. 5D. At this time, since ion etching is performed without a mask, the coil 4 also has substantially the same film thickness (about 10
0 nm) is etched.
【0004】図6は従来の他の薄膜磁気ヘッドにおける
エッチングによるコイル形成方法を示し、まず図6
(a)に示すように絶縁層1上にコイル導体膜5を形成
し、さらにコイル導体膜5上にフォトレジスト6を写真
製版によってコイル導体形状に被覆する。次に、図6
(b)及び図6(d)に示すように、フォトレジスト6
をマスクとしてコイル導体膜5の不要部分をエッチング
除去してコイル4を形成する。エッチング手段として
は、アンダーエッチングがないArによるイオンエッチ
ングが用いられる。次に、図6(c)に示すようにフォ
トレジスト6を除去する。FIG. 6 shows a coil forming method by etching in another conventional thin film magnetic head.
As shown in (a), a coil conductor film 5 is formed on the insulating layer 1, and a photoresist 6 is coated on the coil conductor film 5 in a coil conductor shape by photolithography. Next, FIG.
As shown in FIGS. 6B and 6D, the photoresist 6
Using the as a mask, unnecessary portions of the coil conductor film 5 are removed by etching to form the coil 4. As the etching means, ion etching with Ar without under-etching is used. Next, as shown in FIG. 6C, the photoresist 6 is removed.
【0005】図5、図6のように形成されたコイル4上
には、コイル4とその上部に形成された上部磁気コアと
を電気的に絶縁するとともに、コイル4による凹凸を平
坦化するために、絶縁層が形成される。この平坦化は、
上部に形成する上部磁気コアの磁気特性を劣化させない
ために必要である。On the coil 4 formed as shown in FIG. 5 and FIG. 6, in order to electrically insulate the coil 4 and the upper magnetic core formed on the coil 4 and to flatten the unevenness due to the coil 4. Then, an insulating layer is formed. This flattening is
It is necessary in order not to deteriorate the magnetic characteristics of the upper magnetic core formed on the upper side.
【0006】この平坦化のための絶縁層としては、フォ
トレジストやポリイミド等の有機樹脂膜、またはSiO
2 やAl2 O3 等の無機絶縁膜が用いられる。有機膜の
場合には、スピン塗布され、その流動性によってコイル
4の導体間が埋められて平坦化される。無機膜の場合に
は、スパッタリングやCVD法により形成され、コイル
4の凹凸はほぼそのまま転写される。そこで、コイル4
の厚さよりも無機膜の厚さを厚くし、機械研摩、または
エッチバック(レジストを塗布し、レジストと無機膜の
エッチング速度が等しい条件でイオンエッチングし、レ
ジストの形状を無機膜に転写する。)を行っている。こ
のように、無機膜は有機膜に比べて平坦化に複雑な工程
を要するが、耐熱性が高いために熱処理によって高Bs
な磁気的性質が得られる高Bs磁性材を磁気コアとした
磁気ヘッドに用いられ、磁気ヘッドは400℃以上の温
度で熱処理される。有機樹脂は熱処理される磁気ヘッド
に用いると熱分解を起こすので、使用出来ない。As the insulating layer for this flattening, an organic resin film such as photoresist or polyimide, or SiO
An inorganic insulating film such as 2 or Al 2 O 3 is used. In the case of an organic film, it is spin-coated, and the fluidity thereof fills the space between the conductors of the coil 4 to flatten it. In the case of an inorganic film, it is formed by sputtering or a CVD method, and the unevenness of the coil 4 is transferred almost as it is. So coil 4
The thickness of the inorganic film is made thicker than the thickness of, and mechanical polishing or etch back (resist is applied, and ion etching is performed under the condition that the etching rate of the resist and the inorganic film are equal, and the shape of the resist is transferred to the inorganic film. )It is carried out. As described above, an inorganic film requires a complicated process for flattening as compared with an organic film, but since it has high heat resistance, it has a high Bs by heat treatment.
It is used for a magnetic head having a magnetic core made of a high Bs magnetic material that can obtain various magnetic properties, and the magnetic head is heat-treated at a temperature of 400 ° C. or higher. Organic resin cannot be used because it causes thermal decomposition when used in a magnetic head that is heat-treated.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気記録の
高密度化のために、薄膜磁気ヘッドのコイル4として
は、高密度で抵抗が低いものが求められている。即ち、
高密度記録では記録媒体上の信号磁化領域が小さくなる
ので、再生を効率良く行う必要があり、磁束漏れを少な
くするために磁気コアの磁路長を小さくし、且つ再生出
力を高くするためにコイル4を多数回巻きにする必要が
あり、コイル4の高密度化が求められる。又、再生時の
ノイズを小さく、かつ記録時の発熱を抑えるために、コ
イル4の抵抗を低くする必要がある。By the way, in order to increase the density of magnetic recording, the coil 4 of the thin-film magnetic head is required to have high density and low resistance. That is,
In high-density recording, the signal magnetized area on the recording medium becomes smaller, so it is necessary to perform reproduction efficiently. In order to reduce magnetic flux leakage, the magnetic path length of the magnetic core is made small and the reproduction output is made high. Since it is necessary to wind the coil 4 many times, it is necessary to increase the density of the coil 4. Further, in order to reduce noise during reproduction and suppress heat generation during recording, it is necessary to reduce the resistance of the coil 4.
【0008】コイル4の多数回巻きと低抵抗とを両立さ
せるためには、絶縁層を介してコイル4を多層に積み重
ねた構造とすればよいが、一層の構成を一定の面積内で
多数回巻きし、コイル4の低抵抗化のためにコイル4の
断面積(コイル幅×高さ)を大きくするという目的達成
のため、コイル4の間の間隙を小さく、かつコイル4の
高さを高くするのが有利である。In order to make the coil 4 wound many times and have a low resistance at the same time, the coil 4 may be stacked in multiple layers with an insulating layer interposed therebetween. In order to achieve the purpose of winding and increasing the cross-sectional area (coil width x height) of the coil 4 to reduce the resistance of the coil 4, the gap between the coils 4 is made small and the height of the coil 4 is made high. Is advantageous.
【0009】しかしながら、上記した従来のコイル形成
法では、コイル4の間隙を小さくし、かつコイル4の高
さを高くしたコイル4を形成することが困難であった。
まず、図5に示したパターンめっき法によるコイル形成
法では、写真製版技術を使えば図5(b)までの工程で
コイル4の間隙を狭くすることは可能である。しかし、
コイル4の間の間隙のめっき下地層2の除去に際して膜
厚差を利用したマスクレスイオンエッチングを用いてお
り、コイル4の間の間隙は深い谷間となっているためそ
の部分はイオンが入りにくく、めっき下地層2の除去の
ために要する時間は平坦部のエッチングに比較し数倍程
度の時間を要するので、めっき下地層2が除去される間
にコイル4がめっの下地層2の膜厚の数倍程度エッチン
グされてしまうという課題があった。However, in the above-described conventional coil forming method, it is difficult to form the coil 4 in which the gap between the coils 4 is small and the height of the coil 4 is high.
First, in the coil forming method by the pattern plating method shown in FIG. 5, it is possible to narrow the gap of the coil 4 in the steps up to FIG. 5B by using the photolithography technique. But,
Maskless ion etching utilizing the film thickness difference is used when removing the plating underlayer 2 in the gaps between the coils 4, and since the gaps between the coils 4 are deep valleys, it is difficult for ions to enter that portion. Since the time required for removing the plating underlayer 2 is several times as long as that for etching the flat portion, the thickness of the underlayer 2 with the coil 4 being sharp while the plating underlayer 2 is removed. There was a problem that it was etched about several times.
【0010】又、予めめっき下地層2を必要な部分だけ
に限定して形成するという方法(特公平2−47004
号公報)もあるが、例えばコイル幅4μm、コイル間の
間隙1μm、コイル内径(半径)30μmの薄膜ヘッド
の標準的なスパイラル形状のコイル4で抵抗が100Ω
程度と大きくなり、めっきは抵抗が低く電流が流れ易い
部分に優先付着するので、めっき膜厚が不均一になり、
電流端子から遠い部分でめっき膜厚が薄くなるという課
題があった。Further, a method of previously forming the plating base layer 2 by limiting it to only a necessary portion (Japanese Patent Publication No. 47040/1990).
However, for example, a standard spiral coil 4 of a thin film head having a coil width of 4 μm, a gap between the coils of 1 μm, and a coil inner diameter (radius) of 30 μm has a resistance of 100Ω.
The thickness of the plating increases, and the plating preferentially adheres to the part where the resistance is low and the current easily flows.
There is a problem that the plating film thickness becomes thin in the portion far from the current terminal.
【0011】次に、図6に示したエッチングによるコイ
ル形成法では、写真製版によって図6(a)に示すよう
にフォトレジスト6をコイル導体形状に被覆することは
可能である。しかしながら、コイル導体膜5のイオンエ
ッチングにおいては、フォトレジスト6の間の深い谷間
の部分ではコイル導体膜5のエッチング速度が減少し、
またエッチングされたコイル導体膜材料がコイル4の側
壁へ付着(再付着)し、さらにフォトレジスト6の端面
後退等によって、コイル4の上部が細り、コイル4の断
面積が減少するという課題があった。この傾向はアスペ
クト比を高くしようとすればする程顕著となるので、こ
の方法によりコイル4の間隙が狭くかつ高さが高いコイ
ル4を形成することは困難であった。Next, in the coil forming method by etching shown in FIG. 6, it is possible to coat the photoresist 6 with a coil conductor shape by photolithography as shown in FIG. 6 (a). However, in the ion etching of the coil conductor film 5, the etching rate of the coil conductor film 5 decreases in the deep valley portion between the photoresists 6,
Further, the etched coil conductor film material adheres (reattaches) to the side wall of the coil 4, and further, the end face of the photoresist 6 recedes and the like, whereby the upper part of the coil 4 is thinned and the cross-sectional area of the coil 4 is reduced. It was Since this tendency becomes more remarkable as the aspect ratio is increased, it is difficult to form the coil 4 having a narrow gap and a high height by this method.
【0012】又、コイル4の間の間隙の幅が狭くなる
と、深い谷間に絶縁膜が完全に埋まらないという課題が
あった。即ち、絶縁膜が無機膜の場合には、バイアスス
パッタやCVD法で形成されるが、谷間の深い部分は粒
子の到達確率が他の部分に比べて小さいので、この部分
に簾ができ易くなり、簾は後工程での膜剥離の原因とな
った。又、絶縁膜が有機膜の場合には、スピン塗布時に
この部分に空気が残り易く、膜乾燥の熱処理時に発泡を
生じた。この傾向は、アスペクト比を高くしようとすれ
ばする程顕著となった。Further, when the width of the gap between the coils 4 becomes narrow, there is a problem that the insulating film is not completely filled in the deep valley. That is, when the insulating film is an inorganic film, it is formed by bias sputtering or a CVD method, but since the probability of particles reaching the deep valley is smaller than that in other areas, it is easy for the blind to form in this area. The screen became the cause of film peeling in the later process. Further, when the insulating film was an organic film, air was apt to remain in this portion during spin coating, and foaming occurred during the heat treatment for drying the film. This tendency became more remarkable as the aspect ratio was increased.
【0013】以上のように、従来のコイル形成方法では
コイル4の高密度化に限界があり、コア材の高Bs化と
ともに、今後の高密度磁気記録に向けて解決すべき重要
な課題の1つとなっており、例えば現状ではコイル4の
間の間隙を1μm程度にしようとすると、有機絶縁膜の
場合にはコイル4の高さは4μm、無機絶縁膜ではコイ
ル4の高さは3μm程度が限界である。そこで、何れの
絶縁層を用いてもコイル4の間の間隙が1μmでコイル
4の高さを6μm程度とすることが望ましく、特にコイ
ル4を高くすることは抵抗が膜厚に反比例するので効果
が大きい。As described above, the conventional coil forming method has a limitation in increasing the density of the coil 4, and along with the increase in the Bs of the core material, one of the important problems to be solved in the future for high density magnetic recording. For example, in the current situation, if the gap between the coils 4 is set to about 1 μm, the height of the coil 4 is 4 μm in the case of an organic insulating film, and the height of the coil 4 is about 3 μm in the case of an inorganic insulating film. It is the limit. Therefore, regardless of which insulating layer is used, it is desirable that the gap between the coils 4 be 1 μm and the height of the coils 4 be about 6 μm. In particular, raising the coil 4 is effective because the resistance is inversely proportional to the film thickness. Is big.
【0014】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、コイル4上の絶縁膜として有
機、無機の何れをも使用することができ、高密度で抵抗
が低いコイル4を形成することができる薄膜磁気ヘッド
のコイル形成方法を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and can use either organic or inorganic as an insulating film on the coil 4, and the coil has a high density and a low resistance. It is an object of the present invention to obtain a method for forming a coil of a thin film magnetic head capable of forming No.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る薄膜磁気ヘッドのコイル形成方法は、下部磁気コア上
に形成された第1の絶縁層上に少なくとも1箇所が外周
囲導電部と電気的に接続され、厚さが所定の厚さより薄
い第1のコイルを形成する工程と、第1のコイルの間隙
に無機又は有機からなる第2の絶縁層を形成する工程
と、第2の絶縁層をマスクとして第1のコイル上に厚さ
が比較的厚い第2のコイルをめっきにより形成する工程
を設けたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a coil forming method for a thin-film magnetic head, wherein at least one outer peripheral conductive portion is formed on the first insulating layer formed on the lower magnetic core. A step of forming a first coil electrically connected and having a thickness smaller than a predetermined thickness; a step of forming a second insulating layer made of inorganic or organic in a gap between the first coils; A step of forming a relatively thick second coil by plating is provided on the first coil using the insulating layer as a mask.
【0016】又、請求項2に係る薄膜磁気ヘッドのコイ
ル形成方法は、第1のコイルの外周囲導電部との電気的
接続を予め第1の絶縁層の下部に設けた導体を介して行
うものである。Further, in the coil forming method of the thin-film magnetic head according to the second aspect, the electrical connection with the outer peripheral conductive portion of the first coil is performed through the conductor provided in advance under the first insulating layer. It is a thing.
【0017】[0017]
【作用】請求項1においては、厚さが比較的薄い第1の
コイルを形成した後、コイル間隙に無機又は有機からな
る第2の絶縁層が形成され、第2の絶縁層の形成が容易
となる。又、第2の絶縁層をマスクとして第1のコイル
上に厚さが比較的厚い第2のコイルがめっきにより形成
される。According to the first aspect of the present invention, after the first coil having a relatively small thickness is formed, the second insulating layer made of inorganic or organic is formed in the coil gap, which facilitates the formation of the second insulating layer. Becomes In addition, a second coil having a relatively large thickness is formed on the first coil by plating using the second insulating layer as a mask.
【0018】又、請求項2においては、第1のコイルの
外周囲導電部との電気的接続が第1の絶縁層の下部に設
けられた導体を介して行われ、第2のコイルのめっき形
成時に第1のコイルは良好な電流通路となり、第2のコ
イルが精度良く形成される。Further, in the present invention, the electric connection with the outer peripheral conductive portion of the first coil is made through the conductor provided under the first insulating layer, and the plating of the second coil is performed. At the time of formation, the first coil serves as a good current path, and the second coil is accurately formed.
【0019】[0019]
実施例1 以下、この発明の実施例1を図面とともに説明する。図
面は要点を明確にするために、磁気コアや基板、保護層
等を省略し、コイル部分のみを示す。図1は薄膜磁気ヘ
ッドのコイルの製造工程を示し、(a)〜(c)は断面
図、(d),(e)は平面図である。First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the magnetic core, the substrate, the protective layer, etc. are omitted to clarify the main points, and only the coil portion is shown. FIG. 1 shows a manufacturing process of a coil of a thin film magnetic head, (a) to (c) are sectional views, and (d) and (e) are plan views.
【0020】まず、図1(a)において、1は下部磁気
コア(図示せず)上に形成された第1の絶縁層であり、
第1の絶縁層1上に図5に示したパターンめっき法によ
り膜厚2μm、幅4μm、間隙幅1μmのCuからなる
スパイラル形10ターンの第1のコイル7を形成する。
第1のコイル7の抵抗は約9Ωである。第1のコイル7
は、図1(d)に示すようにめっきの電流経路を確保す
るために、つなぎパターン8を介してつなぎパターン8
の外側にある外周囲のめっき下地層(導電部)2と接続
する。従って、パターンめっき法においてつなぎパター
ン8の外側にある外周囲のめっき下地層2は除去せずに
残しておく。First, in FIG. 1A, 1 is a first insulating layer formed on a lower magnetic core (not shown),
A spiral 10-turn first coil 7 made of Cu having a film thickness of 2 μm, a width of 4 μm, and a gap width of 1 μm is formed on the first insulating layer 1 by the pattern plating method shown in FIG.
The resistance of the first coil 7 is about 9Ω. First coil 7
In order to secure a current path for plating, as shown in FIG.
Is connected to the plating base layer (conductive portion) 2 on the outer periphery of the outer periphery. Therefore, in the pattern plating method, the plating base layer 2 around the outer periphery of the connecting pattern 8 is left without being removed.
【0021】次に、第1のコイルの表面から4.5μm
の厚さを有する(従って絶縁層1から6.5μmの厚さ
を有する)フォトレジストからなる第2の絶縁層9をス
ピン塗布した後、図1(b)に示すように第2の絶縁層
9に第1のコイル7とほぼ同じコイルパターンを形成す
る。このときの重ね合せ精度は、0.5μm程度あれば
十分てあり、形成されるコイルが短絡さえしなければよ
い。図1(e)に示すようにこのコイルパターンは外周
囲のめっき下地層2とは接続されないが、図1(d)に
示すように接続してもよい。Next, 4.5 μm from the surface of the first coil
After spin-coating a second insulating layer 9 of photoresist having a thickness of (thus having a thickness of 6.5 μm from insulating layer 1) on the second insulating layer as shown in FIG. The same coil pattern as that of the first coil 7 is formed on the coil 9. The superposition accuracy at this time is sufficient to be about 0.5 μm, and it is sufficient that the formed coil does not short-circuit. Although this coil pattern is not connected to the plating base layer 2 on the outer periphery as shown in FIG. 1 (e), it may be connected as shown in FIG. 1 (d).
【0022】次に、図1(c)に示すように、第2の絶
縁層9間に形成されたコイルパターンに厚さ4μmのC
uめっきを施し、第2のコイル10を形成する。この第
1及び第2のコイル7,10により厚さ6μm、幅4μ
m、間隙1μm、抵抗約3Ωのコイルが形成される。た
だし、第2の絶縁層9との間に0.5μmの凹凸を有し
ている。実際には、第2の絶縁層9の幅は0.6〜0.
8μmと1μmより小さくなり、また上部が細った形状
となる。これは、露光時の光の回り込みと現像液に触れ
る時間差に起因するものである。又、これらの値は露光
装置によっても異なるので、実験によって最適条件を求
める必要がある。Next, as shown in FIG. 1 (c), the coil pattern formed between the second insulating layers 9 has a thickness of 4 .mu.m.
The second coil 10 is formed by performing u plating. The first and second coils 7 and 10 have a thickness of 6 μm and a width of 4 μm.
m, a gap of 1 μm and a resistance of about 3Ω are formed. However, it has unevenness of 0.5 μm with the second insulating layer 9. In practice, the width of the second insulating layer 9 is 0.6-0.
It becomes smaller than 8 μm and 1 μm, and the upper part has a narrowed shape. This is due to the difference in the time of exposure of light during exposure and the difference in time of contact with the developing solution. Further, since these values differ depending on the exposure apparatus, it is necessary to experimentally determine the optimum conditions.
【0023】上記のように形成したコイル7,10の上
にフォトレジスト絶縁膜を塗布することにより、0.5
μmの凹部は平坦化される。同様にして、2層目、3層
目のコイルを形成することができる。つなぎパターン8
は、最終コイルの形成後に除去する(ただし、実施例1
では残しておいてもよい。)。By applying a photoresist insulating film on the coils 7 and 10 formed as described above, 0.5
The μm recess is flattened. Similarly, the coils of the second and third layers can be formed. Connecting pattern 8
Are removed after formation of the final coil (except for Example 1
Then you can leave it. ).
【0024】なお、実施例1では第2の絶縁層9として
フォトレジストを用いたが、感光性ポリイミド樹脂や感
光性シリコーン樹脂等の感光性材料を用いても同様の効
果を奏する。又、第2のコイル10を形成する際にめっ
き下地として機能する第1のコイル7の間の間隙幅は第
2のコイル10の間の間隙幅と同じでも異なってもよい
が、どちらかと言えば大きめにする。以上のように実施
例1では、始めに比較的膜厚の薄い第1のコイル7を形
成し、この段階でコイル間第2の絶縁層9を形成し、次
にこの第2の絶縁層9をマスクとし、第1のコイル7を
めっき下地として第2のコイル10をめっきするように
したので、コイル7,10の間の間隙幅を小さく、かつ
コイル厚さを厚くすることができ、高密度で低抵抗のコ
イルを形成することができる。Although the photoresist is used as the second insulating layer 9 in the first embodiment, the same effect can be obtained by using a photosensitive material such as a photosensitive polyimide resin or a photosensitive silicone resin. Further, the gap width between the first coils 7 which functions as a plating base when forming the second coil 10 may be the same as or different from the gap width between the second coils 10, but it can be said that If it is larger, As described above, in Example 1, first, the first coil 7 having a relatively thin film thickness is formed, the second insulating layer 9 between the coils is formed at this stage, and then the second insulating layer 9 is formed. Is used as a mask and the second coil 10 is plated with the first coil 7 as a plating base, so that the gap width between the coils 7 and 10 can be made small and the coil thickness can be made large. A coil with high density and low resistance can be formed.
【0025】実施例2 図2は実施例2によるコイル形成方法を示す断面図であ
り、平面図は実施例1と同様であるので省略する。ま
ず、図2(a)に示すように、パターンめっき法により
膜厚2μm、幅4μm、間隙1μmのCuからなるスパ
イラル形10ターンの第1のコイル7を絶縁層1上に形
成する。第1のコイル7の少なくとも1箇所は外周囲に
残しためっき下地層2とつなぎパターン8を介して接続
する。次に、第1のコイル7上に実施例1のフォトレジ
ストからなる第2の絶縁層9に代えて厚さ4μmのAl
2 O3 膜からなる第2の絶縁層11をスパッタリングに
より形成し、続いて同一真空室内でCu膜を2000Å
の厚さでスパッタリングにより形成し、この上にフォト
レジストを塗布し写真製版し、このCu膜をイオンビー
ムエッチングしてCuマスク12を形成する。このCu
マスク12は第2の絶縁層11上の第1のコイルの間の
間隙部に対応した凹部上に形成されており、この凹部に
はフォトレジストが溜り易く厚くなっているので、セミ
セルフアライメント的効果によってアライメントマージ
ンが増加する。即ち、Cu膜のイオンビームエッチング
の位置が少しずれても、レジスト厚の厚い部分は現像時
に溶解時間が長くなるので、残り易くなる。Embodiment 2 FIG. 2 is a sectional view showing a coil forming method according to Embodiment 2, and a plan view thereof is the same as that of Embodiment 1 and therefore omitted. First, as shown in FIG. 2A, a spiral 10-turn first coil 7 made of Cu having a film thickness of 2 μm, a width of 4 μm, and a gap of 1 μm is formed on the insulating layer 1 by a pattern plating method. At least one location of the first coil 7 is connected to the plating base layer 2 left on the outer periphery through the connecting pattern 8. Next, on the first coil 7, in place of the second insulating layer 9 made of the photoresist of Example 1, Al having a thickness of 4 μm was used.
The second insulating layer 11 made of a 2 O 3 film is formed by sputtering, and then a Cu film is deposited to 2000 Å in the same vacuum chamber.
To form a Cu mask 12 by ion beam etching this Cu film by photolithography. This Cu
The mask 12 is formed on the concave portion corresponding to the gap between the first coils on the second insulating layer 11, and since the photoresist is easily accumulated in the concave portion and becomes thick, a semi-self alignment effect is obtained. Increases the alignment margin. That is, even if the position of ion beam etching of the Cu film is slightly deviated, the thick resist portion is likely to remain because the dissolution time becomes long during development.
【0026】次に、図2(b)に示すように、Cuマス
ク12をマスクとして第2の絶縁層11をフレオン系ガ
スにより異方性ドライエッチングし、第1のコイル7を
露出させた後、ガスをArに切り換えて第1のコイル7
の表面の変質層及びCuマスク(ドライエッチング時の
スパッタ効果により膜厚1000Å以下となってい
る。)12を除去する。Next, as shown in FIG. 2B, the second insulating layer 11 is anisotropically dry-etched with a Freon gas by using the Cu mask 12 as a mask to expose the first coil 7. , The first coil 7 by switching the gas to Ar
The deteriorated layer and the Cu mask (having a film thickness of 1000 Å or less due to the sputtering effect during dry etching) 12 on the surface of are removed.
【0027】次に、図2(c)に示すように、第2の絶
縁層11をマスクとし、第1のコイル7をめっき下地と
して厚さ4μmのCuめっきを施し、第2のコイル10
を形成する。ここで、Cuめっきの厚さが厚くなり過ぎ
て隣接するコイル10同志が短絡した場合は、Arイオ
ンビームエッチングにより短絡部を除去する。Next, as shown in FIG. 2 (c), the second insulating layer 11 is used as a mask and the first coil 7 is used as a plating base to perform Cu plating with a thickness of 4 μm.
To form. Here, when the thickness of Cu plating becomes too thick and the adjacent coils 10 are short-circuited, the short-circuited portion is removed by Ar ion beam etching.
【0028】こうして、複数のコイル7,10の間の間
隙に1μmの第2の絶縁層11を形成し、膜厚6μmの
平坦なコイル7,10を形成することができる。なお、
実施例2では第2の絶縁層11として無機材のAl2 O
3 膜を用いたが、SiO2 、Si3 N4 、SiC、Si
AlON等の無機膜、あるいはポリイミド樹脂やラダー
シリコーン樹脂等の有機樹脂(この場合は異方性ドライ
エッチングのエッチングガスに酸素を用いることができ
る。)を用いても、同様にして低抵抗な高密度コイルを
形成することができる。又、Cuマスク12の代りに、
フレオン系ガスに対して耐性を持つ材料、例えばNi等
を用いることができる。In this way, the second insulating layer 11 having a thickness of 1 μm can be formed in the gap between the plurality of coils 7 and 10 to form the flat coils 7 and 10 having a thickness of 6 μm. In addition,
In the second embodiment, the second insulating layer 11 is made of inorganic material Al 2 O.
Three films were used, but SiO 2 , Si 3 N 4 , SiC, Si
Even if an inorganic film such as AlON or an organic resin such as a polyimide resin or a ladder silicone resin (in this case, oxygen can be used as an etching gas for anisotropic dry etching), low resistance and high resistance can be similarly obtained. Density coils can be formed. Also, instead of the Cu mask 12,
A material having resistance to Freon-based gas, such as Ni, can be used.
【0029】実施例3 実施例1,2ではめっき電流経路を確保するために第1
のコイル7の1箇所をつなぎパターン8を介して周囲の
めっき下地層2と接続したが、実施例3では図3に示す
ように第1のコイル7の下部に第1の絶縁層1を介して
導体13を配置し、この第1の絶縁層1にスルーホール
を設けて第1のコイル7を中心部(センタバット部)7
aと端部7bの2箇所で電気接続を行っている。この場
合、第1のコイル7の抵抗は約半分の5Ω程度となる。
又、コイルを2層以上の積層構造とした場合には、各層
のコイルに対して同じ抵抗減の効果がある。Embodiment 3 In Embodiments 1 and 2, the first method is used to secure the plating current path.
Although one part of the coil 7 was connected to the surrounding plating base layer 2 via the connecting pattern 8, in Example 3, the first insulating layer 1 was provided below the first coil 7 as shown in FIG. Conductors 13 are arranged, through holes are provided in the first insulating layer 1, and the first coil 7 is provided with a central portion (center butt portion) 7
Electrical connection is made at two points, a and the end portion 7b. In this case, the resistance of the first coil 7 is about half, about 5Ω.
Further, when the coil has a laminated structure of two or more layers, the same resistance reduction effect is obtained for the coils of each layer.
【0030】なお、実施例3においては、第1のコイル
7の両端を電流経路に接続したので、第2のコイル10
を形成した後第1のコイル7の両端を電流経路から分離
しなければならず、つなぎパターン8は除去する必要が
ある。又、コイル7,10はスパイラル形としたが、ヘ
リカル形の場合でも大きな効果があり、特にヘリカル形
では電流接点を多く取れる利点がある。In the third embodiment, since both ends of the first coil 7 are connected to the current path, the second coil 10
Both ends of the first coil 7 have to be separated from the current path after the formation of the wiring, and the connecting pattern 8 needs to be removed. Although the coils 7 and 10 are of spiral type, they have a great effect even in the case of a helical type, and in particular, the helical type has an advantage that many current contacts can be taken.
【0031】実施例4 図4は実施例4によるコイル形成方法を示す平面図であ
り、実施例4では第1のコイル7の下部に第1の絶縁層
1を介して導体13群を配置し、第1の絶縁層1にスル
ーホール14を設けて第1のコイル7と導体13群を複
数箇所で接続する。この接続箇所は、スルーホール14
の面積を大きくとることができるとともに、磁気コアの
磁路長を大きくしないために下部に磁気コアがないバッ
クコア部に設けるが、これに限定されるものではない。Fourth Embodiment FIG. 4 is a plan view showing a coil forming method according to a fourth embodiment. In the fourth embodiment, a conductor 13 group is arranged below a first coil 7 with a first insulating layer 1 interposed therebetween. Through holes 14 are provided in the first insulating layer 1 to connect the first coil 7 and the conductor 13 group at a plurality of points. This connection point is through hole 14
In addition to being able to take a large area, the magnetic core is provided in the back core portion having no magnetic core in the lower part in order not to increase the magnetic path length, but the present invention is not limited to this.
【0032】上記した各実施例においては、第1のコイ
ル7の膜厚を2μm以下(0.3μm以上がよい。)と
比較的薄くしたので、精度の良いものが形成できる。こ
の形成にパターンめっき法を用いた場合には、イオンエ
ッチングによりめっき下地層2を除去する。次に、第1
のコイル7の間の間隙に第2の絶縁層9,11を形成す
るが、第1のコイル7の膜厚が比較的薄いので第2の絶
縁層9,11に簾ができることはない。In each of the above-mentioned embodiments, since the film thickness of the first coil 7 is relatively thin, 2 μm or less (preferably 0.3 μm or more), an accurate one can be formed. When the pattern plating method is used for this formation, the plating base layer 2 is removed by ion etching. Then the first
Although the second insulating layers 9 and 11 are formed in the gap between the coils 7 of the above, since the film thickness of the first coil 7 is relatively thin, the second insulating layers 9 and 11 are not covered with the blinds.
【0033】又、第2のコイル10の形成においては、
第2の絶縁層9,11をマスクとしてパターンめっき形
成するが、めっき下地層2は既に除去されているので、
第2の絶縁層9,11をそのまま残しておくことができ
る。又、第1のコイル7は第2のコイル10の形成の際
にめっき用下地として機能するが、この膜厚が例えば
0.1μmと薄い場合にはその中心部(周辺のめっき電
極から遠い部分)の抵抗が高くなり(膜厚4μm、間隔
3μm、内径50μmの標準的な10ターンスパイラル
形コイルで約200Ω)、めっきが均一に付かないとい
う不具合を生じる。従って、第1のコイル7の厚さはコ
イル巻数と幅によって選ぶ(巻数が大、幅が小となるに
従って厚くする。)必要があり、0.3〜2μm程度が
適当である。この膜厚が薄いと抵抗増によってめっき時
の膜厚分布が大きくなり、厚くし過ぎると間隙を小さく
することが難しくなる。従って、第1のコイル7の形成
時の要点は、コイル厚をあまり厚くしないでその抵抗を
できるだけ低くすることであり、まためっき時の電流経
路を確保するために少なくとも一箇所は周囲のめっき用
下地と電気的に接続しておくことである。Further, in forming the second coil 10,
Pattern plating is performed using the second insulating layers 9 and 11 as a mask, but since the plating base layer 2 has already been removed,
The second insulating layers 9, 11 can be left as they are. The first coil 7 functions as a plating base when the second coil 10 is formed. However, when the film thickness is as thin as 0.1 μm, the central portion (the portion far from the peripheral plating electrode) is formed. 2) becomes high (about 200Ω with a standard 10-turn spiral coil having a film thickness of 4 μm, a gap of 3 μm, and an inner diameter of 50 μm), which causes a problem that plating is not uniformly applied. Therefore, it is necessary to select the thickness of the first coil 7 according to the number of coil turns and the width (thicker as the number of turns is larger and the width is smaller), and about 0.3 to 2 μm is suitable. If the film thickness is thin, the resistance increases and the film thickness distribution during plating becomes large. If it is too thick, it becomes difficult to reduce the gap. Therefore, the important point when forming the first coil 7 is to make the resistance of the coil as low as possible without making the coil thickness too thick, and to secure the current path at the time of plating, at least one place is for the surrounding plating. It is to be electrically connected to the base.
【0034】又、第2のコイル10の形成時には、厚膜
コイルのためのパターン(ほぼ第1のコイル7と同概
形)を写真製版によって形成する。このとき、重ね合せ
精度が重要であるが、現在の写真製版精度で十分マージ
ンがとれる範囲にある。次に、第1のコイル7上の第2
の絶縁層9,11をエッチングし、露出した第1のコイ
ル7上にCuめっきを行う。この場合、Cuめっきの厚
さを第2の絶縁層9,11と同じ高さになるようにすれ
ば(実際には、逆のコイル厚に合せて第2の絶縁層9,
11の厚さを設定しておく。)、平坦なコイルが形成で
きる。第2のコイル10の厚さは2μm以上とし、コイ
ルの総膜厚は2.3〜4μm以上とする。When forming the second coil 10, a pattern for the thick film coil (approximately the same shape as the first coil 7) is formed by photolithography. At this time, the overlay accuracy is important, but it is within a range where a sufficient margin can be taken with the current photoengraving accuracy. Then, the second coil on the first coil 7
The insulating layers 9 and 11 are etched and Cu is plated on the exposed first coil 7. In this case, if the thickness of the Cu plating is set to be the same as that of the second insulating layers 9 and 11 (actually, the second insulating layer 9 and
The thickness of 11 is set. ), A flat coil can be formed. The thickness of the second coil 10 is set to 2 μm or more, and the total film thickness of the coil is set to 2.3 to 4 μm or more.
【0035】上記各実施例においては、要点を明確にす
るためにコイル部のみを図示したが、実際の薄膜磁気ヘ
ッドではコイルはギャップ面より上又は下に配置され
る。例えば、コイルを凹部に設け、コイル間絶縁層とし
て無機膜を用いる場合、従来では単にスパッタ成膜して
いたのでコイル間隔を狭くできず、コイル凹凸の平坦化
にエッチバックや研摩等の面倒な手段が必要であった
が、上記各実施例ではコイル間隔が小さく、膜厚の厚い
コイルを形成することができる。又、必要であれば形成
したコイル7,10上にこれをめっき下地として同様な
工程を繰り返すことにより、コイル厚をさらに厚くする
ことができる。この場合、コイル厚を、第2の絶縁層
9,11より少し低い位置にとどめると、実施例2のセ
ミセルフアライメント効果が働き、重ね合せマージンを
拡げることができる。コイル材としては、Cu以外に抵
抗が低くめっきが可能なAu等の金属を用いることもで
きる。In each of the above embodiments, only the coil portion is shown for the sake of clarity, but in an actual thin film magnetic head, the coil is arranged above or below the gap surface. For example, when the coil is provided in the concave portion and the inorganic film is used as the inter-coil insulating layer, the coil interval cannot be narrowed because the film is simply formed by sputtering in the related art, and it is troublesome to flatten the unevenness of the coil by etching back or polishing. Although a means was required, in each of the above-mentioned embodiments, a coil interval is small and a coil having a large film thickness can be formed. Further, if necessary, by repeating the same process on the formed coils 7 and 10 using this as a plating base, the coil thickness can be further increased. In this case, if the coil thickness is kept at a position slightly lower than that of the second insulating layers 9 and 11, the semi-self alignment effect of the second embodiment works and the overlapping margin can be expanded. As the coil material, a metal such as Au which has low resistance and can be plated may be used other than Cu.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項1によれ
ば、比較的膜厚が薄い第1のコイルを形成した段階で第
2の絶縁層を形成しているので、第2の絶縁層の形成が
容易であり、また第2の絶縁層をマスクとして第1のコ
イルをめっき下地にして第2のコイルをめっきにより形
成しており、コイル間の間隙幅を小さくするとともに、
コイル高さを高くすることができ、高密度で低抵抗のコ
イルを得ることができる。又、第2の絶縁膜として有機
膜、無機膜のいずれでも使用できるので、熱処理を要す
る高Bs磁性材料を磁気コアに使用することができる。
又、形成されたコイルは自ずから平坦化がなされている
ので、出力増のために積層、多層コイル化してコイル巻
数の増加を図ることも容易であり、高密度記録に適した
効率のよい薄膜磁気ヘッドのコイルを安定して形成する
ことができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, since the second insulating layer is formed at the stage when the first coil having a relatively small film thickness is formed, the second insulating layer is formed. The layer is easy to form, and the second coil is formed by plating with the first coil as the plating base using the second insulating layer as a mask, and the gap width between the coils is reduced, and
The coil height can be increased, and a high density and low resistance coil can be obtained. Further, since either an organic film or an inorganic film can be used as the second insulating film, a high Bs magnetic material requiring heat treatment can be used for the magnetic core.
Further, since the formed coil is flattened by itself, it is easy to increase the output by increasing the number of coil turns by stacking or multi-layered coils, and it is an efficient thin film magnetic suitable for high density recording. The head coil can be stably formed.
【0037】又、請求項2によれば、第1の絶縁層の下
部に設けられた導体を介して第1のコイルと周囲との電
気的接続を行っており、第2のコイル形成時のめっきに
おいて電流通路となる第1のコイルの抵抗を減少するこ
とができ、第2のコイルの形成を精度良く行うことがで
きる。According to the second aspect, the first coil is electrically connected to the surroundings through the conductor provided under the first insulating layer, and when the second coil is formed. The resistance of the first coil that serves as a current path in plating can be reduced, and the second coil can be formed with high accuracy.
【図1】この発明の実施例1によるコイル形成方法を示
す断面図及び平面図である。FIG. 1 is a sectional view and a plan view showing a coil forming method according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明の実施例2によるコイル形成方法を示
す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a coil forming method according to a second embodiment of the present invention.
【図3】実施例3によるコイル形成方法を示す平面図で
ある。FIG. 3 is a plan view showing a coil forming method according to a third embodiment.
【図4】実施例4によるコイル形成方法を示す平面図で
ある。FIG. 4 is a plan view showing a coil forming method according to a fourth embodiment.
【図5】従来のコイル形成方法を示す断面図及び平面図
である。5A and 5B are a cross-sectional view and a plan view showing a conventional coil forming method.
【図6】従来の他のコイル形成方法を示す断面図及び平
面図である。6A and 6B are a sectional view and a plan view showing another conventional coil forming method.
【符号の説明】 1 第1の絶縁層 2 めっき下地層 7 第1のコイル 9,11 第2の絶縁層 10 第2のコイル 13 導体[Description of Reference Signs] 1 first insulating layer 2 plating underlayer 7 first coil 9, 11 second insulating layer 10 second coil 13 conductor
Claims (2)
体材料よりなるコイルを狭設した薄膜磁気ヘッドのコイ
ル形成方法において、下部磁気コア上に第1の絶縁層を
形成する工程と、第1の絶縁層上に少なくとも1箇所を
外周囲導電部と電気的に接続された厚さが比較的薄い第
1のコイルを形成する工程と、第1のコイルの間隙に無
機又は有機からなる第2の絶縁層を形成する工程と、第
2の絶縁層をマスクとして第1のコイル上に厚さが比較
的厚い第2のコイルをめっきにより形成する工程を備え
たことを特徴とする薄膜磁気ヘッドのコイル形成方法。1. A method of forming a coil of a thin-film magnetic head, wherein a coil made of a conductive material is narrowly provided between an upper magnetic core and a lower magnetic core, and a step of forming a first insulating layer on the lower magnetic core, Forming a first coil having a relatively small thickness electrically connected to the outer peripheral conductive portion at least at one location on the first insulating layer; and forming a gap between the first coils from inorganic or organic. A thin film comprising: a step of forming a second insulating layer; and a step of forming a second coil having a relatively large thickness on the first coil by plating using the second insulating layer as a mask. Method for forming coil of magnetic head.
接続を予め第1の絶縁層の下部に設けられた導体を介し
て行うことを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッド
のコイル形成方法。2. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the first coil and the outer peripheral conductive portion are electrically connected to each other through a conductor provided in advance under the first insulating layer. Coil forming method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32788892A JPH06176318A (en) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Coil formation of thin-film magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32788892A JPH06176318A (en) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Coil formation of thin-film magnetic head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06176318A true JPH06176318A (en) | 1994-06-24 |
Family
ID=18204106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32788892A Pending JPH06176318A (en) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Coil formation of thin-film magnetic head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06176318A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06309623A (en) * | 1993-04-28 | 1994-11-04 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | Production of thin-film magnetic head |
US6483665B1 (en) | 1998-12-08 | 2002-11-19 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head and method of manufacturing same |
US6721130B2 (en) * | 2000-10-16 | 2004-04-13 | Alps Electric Co., Ltd. | Thin-film magnetic head having thin coil-layer and method for manufacturing the thin-film magnetic head |
US7002776B2 (en) | 1999-12-06 | 2006-02-21 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head and method of manufacturing same |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP32788892A patent/JPH06176318A/en active Pending
Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
JPH06309623A (en) * | 1993-04-28 | 1994-11-04 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | Production of thin-film magnetic head |
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US6721130B2 (en) * | 2000-10-16 | 2004-04-13 | Alps Electric Co., Ltd. | Thin-film magnetic head having thin coil-layer and method for manufacturing the thin-film magnetic head |
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