JPH087222A - Thin film magnetic head and its production - Google Patents

Thin film magnetic head and its production

Info

Publication number
JPH087222A
JPH087222A JP13551494A JP13551494A JPH087222A JP H087222 A JPH087222 A JP H087222A JP 13551494 A JP13551494 A JP 13551494A JP 13551494 A JP13551494 A JP 13551494A JP H087222 A JPH087222 A JP H087222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating
insulating layer
coil
forming
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13551494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Yanagihara
仁 柳原
Yuko Shibayama
優子 柴山
Katsuo Konishi
捷雄 小西
Hiroyuki Nagatomo
浩之 長友
Masakatsu Saito
正勝 斉藤
Makoto Goto
良 後藤
Original Assignee
Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
Hitachi Metals Ltd
日立金属株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, 株式会社日立製作所, Hitachi Metals Ltd, 日立金属株式会社 filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP13551494A priority Critical patent/JPH087222A/en
Publication of JPH087222A publication Critical patent/JPH087222A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain a thin film magnetic head having high density and high aspect ratio of coils. CONSTITUTION:This thin film head consists of an upper magnetic core 2, a lower magnetic core 2, and a conductive coil 5 between these cores. When an insulating layer 4 is formed, a coating-type insulating material 10 is applied so as to spuriousely mitigate the inclined angle theta of the outer coil edge, and an insulating layer 11 is formed by sputtering or vacuum vapor deposition. Since cracks and voids produced in an insulating layer due to sputtering or vacuum vapor deposition are influenced by the inclined angle 9 of the outer coil edge, cracks and voids are not produced by spuriousely decreasing the angle theta. Thus, the obtd. coil has high density and high aspect ratio.

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、磁気ディスク装置や磁
気記録再生装置等に用いる薄膜磁気ヘッド及びその製造
方法に係り、特に高アスペクト比化されたコイルを有す
る薄膜ヘッドに好敵な薄膜磁気ヘッド及びその製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film magnetic head used in a magnetic disk device, a magnetic recording / reproducing device and the like, and a method for manufacturing the same, and particularly to a thin film magnetic head suitable for a thin film head having a coil with a high aspect ratio. The present invention relates to a head and a manufacturing method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の薄膜磁気ヘッドの構造を、図2、
図3を参照して説明する。図2は薄膜磁気ヘッド素子の
平面図であり、図3は、図2のヘッド素子のa−a線上
でヘッドウェハ1を切断したときの、ヘッド素子断面図
である。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional thin film magnetic head is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. 2 is a plan view of the thin film magnetic head element, and FIG. 3 is a sectional view of the head element when the head wafer 1 is cut along the line aa of the head element of FIG.
【0003】一般に、薄膜磁気ヘッドは図3に示すよう
に、セラミック系非磁性基板或いはフェライト系磁性基
板から成るヘッドウェハ1、軟磁性材から成る下部磁性
コア2及び上部磁性コア3、絶縁材4、導電体材から成
るコイル5、さらに、磁気ギャップ6から構成される。
そして、上部磁性コア3と下部磁性コア2は、接続部
(リア接続部)7で一体化して磁気コアを構成している。
Generally, as shown in FIG. 3, a thin film magnetic head has a head wafer 1 made of a ceramic non-magnetic substrate or a ferrite magnetic substrate, a lower magnetic core 2 and an upper magnetic core 3 made of a soft magnetic material, and an insulating material 4. , A coil 5 made of a conductive material, and a magnetic gap 6.
And, the upper magnetic core 3 and the lower magnetic core 2 are connected to each other.
(Rear connection part) 7 is integrated to form a magnetic core.
【0004】また、コイル5は、図2に示すように、こ
のリア接続部7を中心に渦巻状に形成されている。この
コイル5の巻数及び断面形状は、薄膜磁気ヘッドの電磁
変換特性を決める主要な要因である。
As shown in FIG. 2, the coil 5 is spirally formed around the rear connecting portion 7. The number of turns and the sectional shape of the coil 5 are the main factors that determine the electromagnetic conversion characteristics of the thin film magnetic head.
【0005】薄膜磁気ヘッドの製造上の特徴は、一枚の
ヘッドウェハから多数のヘッド素子を同時に形成するこ
とができる点である。磁気ヘッドの電磁変換特性は、ヘ
ッド構成要素の微妙な違いで大きく影響を受ける。しか
し、薄膜磁気ヘッドは、上記したような製造上の特徴に
より、小型で、且つ電磁変換特性が一様で、バラツキの
少ない高品質な、ヘッド素子を多数得ることができる。
A characteristic of the thin film magnetic head in manufacturing is that a large number of head elements can be simultaneously formed from one head wafer. The electromagnetic conversion characteristics of a magnetic head are greatly affected by the subtle differences in head components. However, the thin-film magnetic head can obtain a large number of high-quality head elements that are small in size, have uniform electromagnetic conversion characteristics, and have little variation due to the above-described manufacturing features.
【0006】しかし、機械加工を主体として製造される
バルク型磁気ヘッド素子に比べると、その製造上、薄膜
磁気ヘッドの磁気コアに巻線するコイルの導体径は小と
なる。このため薄膜磁気ヘッドは、コイルの電気抵抗が
大となり、電磁変換特性上、熱雑音が大きい等の問題が
ある。このような熱雑音などの問題を低減させるには、
コイルを太くして断面積を大とすることが有効である。
しかし、単に大とすると、コイル巻数が小となり充分な
電磁変換特性が得られない、或いは磁気ヘッドが大型化
される等の問題が生じてしまう。
However, compared with the bulk type magnetic head element manufactured mainly by machining, the diameter of the coil wound around the magnetic core of the thin film magnetic head is smaller due to its manufacturing. For this reason, the thin-film magnetic head has a problem that the electric resistance of the coil is large and the thermal noise is large due to the electromagnetic conversion characteristics. To reduce problems such as thermal noise,
It is effective to make the coil thick and to make the cross-sectional area large.
However, if it is simply increased, the number of turns of the coil will be small and sufficient electromagnetic conversion characteristics will not be obtained, or the magnetic head will be increased in size.
【0007】そこで、熱雑音などの問題を低減させ、且
つ小型、高密度化を実現するには、コイルの膜厚(h)
とコイルの膜幅(w)の比(h/w)を大とする、所謂
高密度高アスペクト比化を実現したコイルが必須とな
る。このような高密度高アスペクト比なコイルを有する
薄膜磁気ヘッドを製造するには、メッキ技術を用いるこ
とが有効である。すなわち、コイル間の絶縁層を形成し
た後、この絶縁層をマスクとして用いるメッキ法によ
り、メッキ用下地導体に重ねてメッキ膜から成るコイル
を形成することにより、高密度高アスペクト比なコイル
を実現することができる。
Therefore, in order to reduce problems such as thermal noise, and to realize miniaturization and high density, the coil film thickness (h)
A coil that realizes a so-called high density and high aspect ratio, in which the ratio (h / w) of the film width (w) of the coil is large is essential. To manufacture a thin film magnetic head having such a high density and high aspect ratio coil, it is effective to use a plating technique. That is, after forming an insulating layer between the coils, a coil having a high density and a high aspect ratio is realized by forming a coil made of a plated film on the underlying conductor for plating by a plating method using this insulating layer as a mask. can do.
【0008】なお、このようなメッキ技術を用いた薄膜
磁気ヘッド用コイルの製造に関するものとして、例えば
特開平5−73844号公報が挙げられる。
Incidentally, as a method for manufacturing a coil for a thin film magnetic head using such a plating technique, there is, for example, JP-A-5-73844.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記のような薄膜磁気
ヘッド用コイルの製造方法により、コイルの高密度高ア
スペクト比化は可能となる。しかし、スパッタや真空蒸
着等の薄膜形成技術を適用して絶縁層を形成する際に、
絶縁層内に生じる亀裂や空洞に関しては充分な配慮がさ
れていない。特に、高密度高アスペクト比化を実現する
には、コイル膜厚が大となるため、この亀裂や空洞の問
題は、極めて重要である。
The method of manufacturing a coil for a thin film magnetic head as described above enables the coil to have a high density and a high aspect ratio. However, when applying the thin film forming technology such as sputtering or vacuum deposition to form the insulating layer,
No sufficient consideration is given to cracks and cavities that occur in the insulating layer. Particularly, in order to realize high density and high aspect ratio, the film thickness of the coil becomes large, and thus the problem of cracks and cavities is extremely important.
【0010】一般に、薄膜磁気ヘッドのコイル間に生じ
る隙間を埋める絶縁層の材料として、以下の3種類が挙
げられる。
Generally, there are the following three types of materials for the insulating layer filling the gaps between the coils of the thin film magnetic head.
【0011】(a)レジストなどの感光性樹脂、或いはポ
リイミド系樹脂等の有機絶縁材。
(A) A photosensitive resin such as a resist or an organic insulating material such as a polyimide resin.
【0012】(b)流動性シリカなどの塗布型無機絶縁
材。
(B) A coating type inorganic insulating material such as fluid silica.
【0013】(c)アルミナ、二酸化珪素などの、スパッ
タもしくは真空蒸着による薄膜形成型無機絶縁材。
(C) A thin film forming type inorganic insulating material such as alumina or silicon dioxide by sputtering or vacuum deposition.
【0014】しかし、この3種類の材料にはそれぞれ一
長一短がある。(a)の有機絶縁材を用いる方法では、形
成できる絶縁材の膜厚は比較的厚く(〜数十μm)するこ
とができる。しかし、一般に有機系絶縁材は熱に弱く、
ヘッド素子の製造工程中に熱処理を行った場合、膜剥離
や膜変質を生じる恐れがあるため適用範囲が狭まい。ま
た、(b)の塗布型無機絶縁材を用いる方法では、形成す
る絶縁材の膜厚を厚く(数μm以上)すると、膜の硬化処
理を行った後に亀裂などが生じ、薄膜磁気ヘッドで必要
とする数十μmを得ることはできない。
However, each of these three types of materials has advantages and disadvantages. In the method using the organic insulating material of (a), the film thickness of the insulating material that can be formed can be relatively large (up to several tens of μm). However, in general, organic insulating materials are vulnerable to heat,
If heat treatment is performed during the manufacturing process of the head element, film peeling or film deterioration may occur, so the applicable range is narrow. Further, in the method using the coating type inorganic insulating material of (b), if the thickness of the insulating material to be formed is thick (several μm or more), cracks etc. occur after the film is cured, which is necessary for the thin film magnetic head. It is not possible to obtain several tens of μm.
【0015】(c)のスパッタあるいは蒸着などの薄膜形
成技術によるアルミナ、二酸化珪素などの無機絶縁材を
用いる方法は、耐熱性も良好で、絶縁膜を比較的厚くす
ることもでき、有効な手段である。前記のような従来の
薄膜磁気ヘッド用コイルの製造方法においても、絶縁層
の形成方法として用いられている。しかし、この方法に
も問題点があり、その問題点を図4を参照して説明す
る。
The method (c) using an inorganic insulating material such as alumina or silicon dioxide by a thin film forming technique such as sputtering or vapor deposition has good heat resistance and can make the insulating film relatively thick, which is an effective means. Is. The conventional method for manufacturing a coil for a thin film magnetic head as described above is also used as a method for forming an insulating layer. However, this method also has a problem, which problem will be described with reference to FIG.
【0016】図4(a)は絶縁膜形成前、同図(b)〜
(d)は、スパッタによる絶縁膜4bが徐々に成長する
過程を表している。同図より明らかなように、コイル5
上面部の絶縁膜4bが徐々に成長するに従い、コイル5
に挾まれた下部絶縁層4a上のスパッタによる絶縁膜4
bの成長は、徐々に低下する。そして、同図(d)に示
すように、隣接するコイル5の上面部に成長した絶縁膜
4bが、互いに接触するようになると、下部絶縁層上で
のスパッタによる絶縁膜4bの成長は停止する。その結
果、同図(d)に示すように、コイル両端部、及びコイ
ル間の中央部の絶縁膜4b内には、空洞が発生する。
FIG. 4A shows an insulating film before being formed, and FIG.
(D) shows a process in which the insulating film 4b is gradually grown by sputtering. As is clear from the figure, the coil 5
As the insulating film 4b on the upper surface gradually grows, the coil 5
Insulating film 4 by sputtering on the lower insulating layer 4a sandwiched between
The growth of b gradually decreases. Then, when the insulating films 4b grown on the upper surface of the adjacent coil 5 come into contact with each other as shown in FIG. 7D, the growth of the insulating film 4b by sputtering on the lower insulating layer is stopped. . As a result, as shown in FIG. 3D, cavities are formed in the insulating film 4b at both ends of the coil and in the center between the coils.
【0017】また、コイル上面部と、下部絶縁層上での
スパッタによる絶縁膜の成長は異なるため、両方の絶縁
膜の接触部分には、亀裂が生じやすくなる。このような
絶縁層内の空洞や亀裂は、高アスペクト比化に従い、コ
イル端部への絶縁膜の周り込み量が減少するため増加す
る。絶縁層内に発生した亀裂や空洞は、ヘッド素子の製
造工程中に熱処理を行うと、空洞内部に残る残留ガスの
熱膨張等をきたし、膜剥離が生じる等の問題がある。
Further, since the growth of the insulating film on the upper surface of the coil is different from that of the insulating film on the lower insulating layer by sputtering, cracks are likely to occur at the contact portion of both insulating films. The number of cavities and cracks in the insulating layer increases as the aspect ratio increases and the amount of the insulating film wrapping around the coil ends decreases. When heat treatment is performed during the manufacturing process of the head element, the cracks and cavities generated in the insulating layer cause thermal expansion of residual gas remaining inside the cavity, which causes a problem such as film peeling.
【0018】そこで、これらの問題を解決するために、
図4(c)に示す段階でスパッタによる絶縁層4bの成
長を停止する。そして、コイル5上の絶縁層4bの隙間
に流動性(液状)の第2の絶縁材を塗布して隙間を埋め
る方法が、例えば特開昭61−175919号公報に提
案されている。但し、上記公報に記載された方法は、隣
接するコイルの上面部のスパッタによる絶縁層が接触す
ることに関しては考慮されていない。すなわち、コイル
間隔が大な薄膜磁気ヘッドに関し、絶縁層の平坦化にの
み適用されるものである。しかし、上記方法を、隣接す
るコイルの上面部のスパッタによる絶縁層が接触するよ
うな、高密度高アスペクト比なコイルに適用した場合に
ついて検討する。
Therefore, in order to solve these problems,
At the stage shown in FIG. 4C, the growth of the insulating layer 4b by sputtering is stopped. Then, a method of applying a fluid (liquid) second insulating material to the gap of the insulating layer 4b on the coil 5 to fill the gap is proposed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-175919. However, the method described in the above publication does not take into consideration the contact between the insulating layers formed by sputtering on the upper surface portions of the adjacent coils. That is, the thin-film magnetic head having a large coil interval is applied only to flatten the insulating layer. However, the case where the above method is applied to a coil having a high density and a high aspect ratio in which an insulating layer formed by sputtering on the upper surface of an adjacent coil is in contact will be examined.
【0019】一般に、塗布型絶縁材を用いた場合には、
膜の硬化処理の際の亀裂を考慮すると、実質1〜2μm
程度の層厚の絶縁層しか得られない。そのため、上記し
た第2の絶縁材である塗布型絶縁材を塗布して隙間を埋
める方法では、第2の絶縁材は隙間を埋める材料でしか
なく、コイル間の絶縁層の層厚は、スパッタによる絶縁
層の層厚で決定される。すなわち、上記方法では、コイ
ル間の絶縁層の層厚は最大でも、隣接するコイル5の上
面部に成長したスパッタ絶縁層4bが互いに接触する直
前までに積層された絶縁層の層厚となる。
Generally, when a coating type insulating material is used,
Considering cracks at the time of hardening treatment of the film, it is substantially 1 to 2 μm.
Only an insulating layer with a moderate layer thickness can be obtained. Therefore, in the method of applying the coating type insulating material that is the second insulating material to fill the gap, the second insulating material is only a material that fills the gap, and the layer thickness of the insulating layer between the coils is not Is determined by the thickness of the insulating layer. That is, in the above method, the layer thickness of the insulating layer between the coils is at the maximum, the layer thickness of the insulating layer stacked immediately before the sputtered insulating layers 4b grown on the upper surfaces of the adjacent coils 5 contact each other.
【0020】この時、コイル5の間隔を狭めていくと、
隣接するコイル5の上面部の絶縁層が接触するまでの時
間が短くなるため、上記方法でのスパッタ絶縁層の層厚
は薄くなる。従って、上記方法では、コイルの高密度高
アスペクト比化に伴って、薄膜磁気ヘッドで必要とする
に充分な層厚の絶縁層を得ることができない等の問題が
ある。
At this time, if the distance between the coils 5 is narrowed,
Since the time until the insulating layer on the upper surface of the adjacent coil 5 contacts is shortened, the layer thickness of the sputtered insulating layer in the above method is reduced. Therefore, the above method has a problem that the insulating layer having a sufficient layer thickness required for the thin film magnetic head cannot be obtained as the coil has a higher density and a higher aspect ratio.
【0021】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、膜内亀裂、及び膜内空洞の発生を抑制し、コイ
ルの高密度高アスペクト比化を実現した薄膜磁気ヘッド
及びその製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, suppress cracks in the film and voids in the film, and realize a high density and high aspect ratio of the coil, and a manufacturing method thereof. To provide a method.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、軟磁性薄膜よりなる上部磁気コア、及び下
部磁気コアの間に挾設したコイル間に生じる隙間に、一
層目の絶縁層として塗布型絶縁材による絶縁層(以下、
第1の絶縁層と称す)を形成し、次いでその上に二層目
の絶縁層としてスパッタと真空蒸着等の薄膜形成型絶縁
材による絶縁層(以下、第2の絶縁層と称す)を形成す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a first insulating layer in a gap formed between an upper magnetic core made of a soft magnetic thin film and a lower magnetic core. Insulating layer made of coating type insulating material as a layer (hereinafter,
Forming a first insulating layer), and then forming an insulating layer (hereinafter referred to as a second insulating layer) made of a thin film forming type insulating material such as sputtering and vacuum deposition as a second insulating layer on the first insulating layer. To do.
【0023】この時、塗布型絶縁材としては、例えば流
動性シリカの如き塗布型ガラス系無機絶縁材、或いは耐
熱性の大なるポリイミド系有機絶縁材等が実用的に好ま
しい材料として用いられる。
At this time, as the coating type insulating material, for example, a coating type glass type inorganic insulating material such as fluid silica, or a polyimide type organic insulating material having high heat resistance is used as a practically preferable material.
【0024】また、薄膜形成型絶縁材としては、例えば
アルミナ(Al23)、二酸化珪素(SiO2)、フォ
ルステライト(2MgO・SiO2)、ステアタイト
(MgO・SiO2)等が好ましい材料として用いられ
る。
Further, as the film-forming insulating material such as alumina (Al 2 O 3), silicon dioxide (SiO 2), forsterite (2MgO · SiO 2), steatite (MgO · SiO 2) or the like are preferable materials Used as.
【0025】そして、第1の絶縁層をコイル間に形成さ
れる絶縁層のうちの下側絶縁層とし、第2の絶縁層を上
側絶縁層とするように絶縁層を構成する。この時、コイ
ルの膜厚(h)とコイルの間隔(k)との比(p=h/
k)に基づく所定の傾斜角(θ´)よりも、コイル端部
の外側の傾斜角(θ)が擬似的に大となるように、塗布
型絶縁材を塗布して絶縁膜は形成されている。
Then, the insulating layer is formed so that the first insulating layer is the lower insulating layer of the insulating layers formed between the coils and the second insulating layer is the upper insulating layer. At this time, the ratio of the coil film thickness (h) to the coil interval (k) (p = h /
The insulating film is formed by applying a coating type insulating material so that the inclination angle (θ) on the outer side of the coil end is pseudo larger than the predetermined inclination angle (θ ′) based on k). There is.
【0026】更に、第1の絶縁層を下側絶縁層とし、そ
の上部に第2の絶縁層を中側絶縁層とする。そして、そ
の上部に更に第1の絶縁層を上側絶縁層とするように、
少なくとも3重層の積層構造としても良い。
Further, the first insulating layer is the lower insulating layer, and the second insulating layer is the middle insulating layer on top of it. Then, on top of that, the first insulating layer is further used as the upper insulating layer,
It may have a laminated structure of at least three layers.
【0027】次に、上記した薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、ウェハ基板上に下部磁気コアを形成した後、下部磁
気コア上に絶縁層を介して導体コイルを形成する。そし
て、コイル間に絶縁層を形成する、と共に下部磁気コア
の一端部にフロントギャップを、他端部に磁気接続をそ
れぞれ形成してコイル上部に上部磁気コアを形成する。
このコイル間に絶縁層を形成する工程は、第1の絶縁層
を形成する一層目の絶縁層形成工程と、第2の絶縁層を
形成する二層目の絶縁層形成工程とで構成される。
Next, in the method of manufacturing a thin film magnetic head described above, after forming the lower magnetic core on the wafer substrate, the conductor coil is formed on the lower magnetic core via the insulating layer. Then, an insulating layer is formed between the coils, a front gap is formed at one end of the lower magnetic core, and a magnetic connection is formed at the other end to form an upper magnetic core above the coil.
The step of forming the insulating layer between the coils includes a first insulating layer forming step of forming the first insulating layer and a second insulating layer forming step of forming the second insulating layer. .
【0028】そして、先ず塗布型絶縁材を塗布し、コイ
ル端部の傾斜角を疑似的に緩和させる。すなわち、第2
の絶縁層を形成する前に、コイルの膜厚(h)とコイル
間隔(k)との比(p=h/k)に基づく所定の傾斜角
(θ´)よりも、コイル端部の外側の傾斜角(θ)が、
疑似的に大となるように、前もって塗布型絶縁材を塗布
する。その後、薄膜形成型無機絶縁材からなる第2の絶
縁層を形成するように構成する。
First, a coating type insulating material is applied to artificially relax the inclination angle of the coil end portion. That is, the second
Before forming the insulating layer, the outside of the coil end from a predetermined inclination angle (θ ') based on the ratio (p = h / k) of the coil film thickness (h) to the coil interval (k). The inclination angle (θ) of
The coating type insulating material is applied in advance so as to be pseudo large. After that, the second insulating layer made of a thin film-forming inorganic insulating material is formed.
【0029】更に、先ず塗布型絶縁材を塗布し、コイル
端部の傾斜角を疑似的に緩和させた後、薄膜形成型絶縁
材による絶縁膜を形成する。そして、形成した絶縁膜の
上に、更に塗布型絶縁材を塗布するように構成してもよ
い。
Further, first, a coating type insulating material is applied to artificially relax the inclination angle of the coil end portion, and then an insulating film made of a thin film forming type insulating material is formed. Then, a coating type insulating material may be further applied onto the formed insulating film.
【0030】[0030]
【作用】本発明の薄膜ヘッドにおける絶縁層の形成手段
の作用を、図5を参照して説明する。同図は、薄膜形成
技術(スパッタ)による絶縁層内に生じる亀裂、及び空
洞の発生と、コイルの膜厚(h)、コイル間隔(k)、
コイル端部の外側の傾斜角(θ)と、の特性を示したも
のである。
The operation of the insulating layer forming means in the thin film head of the present invention will be described with reference to FIG. This figure shows the generation of cracks and cavities in the insulating layer by the thin film forming technique (sputtering), the coil film thickness (h), the coil spacing (k),
The characteristics of the inclination angle (θ) on the outer side of the coil end are shown.
【0031】すなわち、コイルの膜幅(w)を固定し、
コイルの膜厚(h)とコイル間隔(k)をパラメータと
して変えていく。更に、コイル端部の外側の傾斜角
(θ)を変えていった場合の、スパッタ膜内の亀裂、及
び空洞の発生の有無を示している。同図において、横軸
はコイル端部の外側の傾斜角(θ)を示し、縦軸は、コ
イルの膜厚(h)とコイル間隔(k)との比(p=h/
k)を示している。また、図中の〇印は膜内に空洞や亀
裂が発生しなかったときの条件、×印は膜内に空洞や亀
裂が発生したときの条件である。
That is, the film width (w) of the coil is fixed,
The coil film thickness (h) and coil spacing (k) are changed as parameters. Furthermore, it shows whether or not cracks and cavities are generated in the sputtered film when the outside inclination angle (θ) of the coil end portion is changed. In the figure, the horizontal axis represents the inclination angle (θ) outside the coil end, and the vertical axis represents the ratio of the coil film thickness (h) to the coil interval (k) (p = h /
k) is shown. Further, in the figure, the ∘ mark is the condition when no cavity or crack is generated in the film, and the X mark is the condition when the cavity or crack is generated in the film.
【0032】同図によれば、絶縁層内に生じる空洞や亀
裂の発生は、コイル端部の外側の傾斜角(θ)と、コイル
の膜厚(h)とコイル間隔(k)との比(p)と、が密
接に関係している。すなわち、コイル端部の外側の傾斜
角(θ)を大きくする程、絶縁層内に発生する亀裂や空洞
は抑制され、コイルの膜厚(h)とコイル間隔(k)と
の比(p)を大きくすることができる。
According to the figure, the generation of cavities and cracks in the insulating layer is caused by the ratio of the inclination angle (θ) outside the coil end to the coil film thickness (h) and the coil interval (k). (P) and are closely related. That is, as the outside inclination angle (θ) of the coil end portion is increased, cracks and cavities generated in the insulating layer are suppressed, and the ratio (p) of the coil film thickness (h) to the coil interval (k) is reduced. Can be increased.
【0033】そこで、本発明では、コイル間の隙間に薄
膜形成型絶縁材による絶縁層を形成する前に、塗布型絶
縁材を塗布形成する。この塗布型絶縁材の塗布により、
コイル端部の外側の傾斜角(θ)は、液体のぬれ性効果で
擬似的に緩和され、疑似的に大となる。従って、図5か
らも明らかなように、この状態で薄膜形成型絶縁材によ
る絶縁層を形成しても、絶縁層内に空洞や亀裂は発生せ
ず、コイルの膜厚(h)とコイル間隔(k)との比
(p)も大とすることできる。すなわち、空洞や亀裂を
発生させずに、コイルの高密度高アスペクト比化が実現
できる。
Therefore, in the present invention, the coating type insulating material is applied and formed before forming the insulating layer of the thin film forming type insulating material in the gap between the coils. By applying this coating type insulating material,
The inclination angle (θ) on the outer side of the coil end is pseudo mitigated by the liquid wettability effect and becomes pseudo large. Therefore, as is clear from FIG. 5, even if an insulating layer made of a thin film forming type insulating material is formed in this state, no cavity or crack is generated in the insulating layer, and the coil thickness (h) and the coil spacing are The ratio (p) with respect to (k) can also be large. That is, it is possible to realize a high density and high aspect ratio of the coil without generating voids or cracks.
【0034】更に詳細には、本発明では、コイルの膜厚
(h)とコイル間隔(k)との比(p)に基づく所定の
傾斜角よりも、コイル端部の外側の傾斜角(θ)が大とな
るように塗布型絶縁材を塗布する。このコイルの膜厚
(h)とコイル間隔(k)との比(p)に基づく所定の
傾斜角は、図5から得る、空洞や亀裂が発生しない、最
小のコイル端部の外側の傾斜角(θ´)である。従って、
上記したように塗布型絶縁材を塗布することにより、図
5の斜線で示す、空洞や亀裂を発生させない条件を満足
させることができる。
More specifically, in the present invention, the inclination angle (θ) outside the coil end is larger than the predetermined inclination angle based on the ratio (p) of the coil film thickness (h) to the coil interval (k). ) Is applied so that the coating type insulating material is applied. The predetermined tilt angle based on the ratio (p) between the coil film thickness (h) and the coil spacing (k) is the minimum tilt angle outside the coil end, which is obtained from FIG. (θ '). Therefore,
By applying the coating type insulating material as described above, it is possible to satisfy the condition shown by hatching in FIG.
【0035】更に、塗布型絶縁材の塗布形成、薄膜形成
型絶縁材による絶縁膜の形成、再度塗布型絶縁材の塗布
形成、の順で絶縁層を形成し、少なくとも3重層の積層
構造としてもよい。この場合には、最初の塗布型絶縁材
の塗布形成により、コイル端部の外側の傾斜角(θ)を、
疑似的に大とする。これにより、薄膜形成型絶縁材によ
る絶縁層を形成しても、絶縁層内の空洞や亀裂の発生を
抑制することができる。そして、2度目の塗布型絶縁材
の塗布形成により、たとえ薄膜形成型絶縁材による絶縁
層に空洞や亀裂が生じても、浸透して空洞や亀裂させる
ことができる。
Further, an insulating layer is formed in the order of application of a coating type insulating material, formation of an insulating film of a thin film forming type insulating material, and coating application of a coating type insulating material again, so that at least a triple layer structure is formed. Good. In this case, the inclination angle (θ) on the outer side of the coil end is formed by applying the first coating type insulating material.
The size is artificially large. Accordingly, even if an insulating layer made of a thin film forming type insulating material is formed, it is possible to suppress the generation of cavities or cracks in the insulating layer. Then, even if cavities or cracks are formed in the insulating layer made of the thin film formation type insulating material by the second coating formation of the coating type insulating material, it is possible to permeate and cause the cavities or cracks.
【0036】[0036]
【実施例】以下、図面に示した実施例を参照して、本発
明に係る薄膜磁気ヘッド及びその製造方法を更に詳細に
説明する。本実施例の薄膜磁気ヘッドの構造は、基本的
には図2、図3に示す従来の薄膜磁気ヘッドの構造と同
じである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A thin film magnetic head and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described below in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. The structure of the thin film magnetic head of this embodiment is basically the same as that of the conventional thin film magnetic head shown in FIGS.
【0037】すなわち、図3に示すように、セラミック
系非磁性基板或いはフェライト系磁性基板から成るヘッ
ドウェハ1、軟磁性材から成る下部磁性コア2及び上部
磁性コア3、絶縁材4、導電体材から成るコイル5、さ
らに、磁気ギャップ6から構成される。そして、上部磁
性コア3と下部磁性コア2は、接続部(リア接続部)7で
一体化して磁気コアを構成している。
That is, as shown in FIG. 3, a head wafer 1 made of a ceramic non-magnetic substrate or a ferrite magnetic substrate, a lower magnetic core 2 and an upper magnetic core 3 made of a soft magnetic material, an insulating material 4, and a conductor material. And a magnetic gap 6. The upper magnetic core 3 and the lower magnetic core 2 are integrated at a connecting portion (rear connecting portion) 7 to form a magnetic core.
【0038】〈実施例1〉図1は、実施例1における薄
膜磁気ヘッドの製造工程の各製造段階の状態を示す要部
断面図である。但し、コイル間の隙間に絶縁層を形成す
る以外の工程は示していない。
<Embodiment 1> FIG. 1 is a cross-sectional view of essential parts showing the state of each manufacturing step of the manufacturing process of the thin film magnetic head in Embodiment 1. However, steps other than forming the insulating layer in the gap between the coils are not shown.
【0039】図1において、2は下部コア、4aは下部
絶縁層、5はコイル、10は塗布型絶縁材によるコイル
間の絶縁膜、11はスパッタ絶縁材によるコイル間の絶
縁膜である。また、図1(a)に示す、本実施例による
薄膜磁気ヘッドのコイル形状は、コイルの膜幅(w)=
6μm、コイル間隔(k)=4μm、コイル膜厚(h)
=5μm、コイル端部の外側傾斜角(θ)=90°であ
る。従って、コイル膜厚(h)とコイル間隔(k)との比p
(=h/k)は、1.25となる。
In FIG. 1, 2 is a lower core, 4a is a lower insulating layer, 5 is a coil, 10 is an insulating film between coils made of a coating type insulating material, and 11 is an insulating film between coils made of a sputter insulating material. Further, the coil shape of the thin film magnetic head according to the present embodiment shown in FIG. 1A has a coil film width (w) =
6 μm, coil spacing (k) = 4 μm, coil film thickness (h)
= 5 μm, and the outer inclination angle (θ) of the coil end portion is 90 °. Therefore, the ratio p between the coil film thickness (h) and the coil spacing (k) is p
(= H / k) becomes 1.25.
【0040】すなわち、この状態でコイル間の隙間に第
2の絶縁層を一層目の絶縁層としてスパッタ形成した場
合、図5から明らかなように、絶縁層内には空洞が発生
する条件である。しかし、本発明の実施例によれば、以
下に説明するように、この空洞発生の問題は完全に解消
される。
That is, in this state, when the second insulating layer is formed by sputtering as the first insulating layer in the gap between the coils, it is a condition that a cavity is generated in the insulating layer, as is apparent from FIG. . However, according to the embodiment of the present invention, as will be described below, this problem of cavity formation is completely eliminated.
【0041】先ず、図1(a)に示すように、フォトリ
ソグラフィ技術及びメッキ技術等により、下部絶縁層4
a上にコイル5を形成する。すなわち、図示しないが、
下部絶縁層4aの表面を一様に被覆するように、真空蒸
着或いはスパッタ等により、0.01μm程度のメッキ
用下地導電膜を形成する。次に、フォトレジスト液を7
μm程度の厚さに塗布し、フォトリソグラフィ技術によ
り、コイル5のパターンに相当する開口パターンを有す
るメッキ用マスク層を形成する。続いて、メッキ用下地
導電膜をメッキ用電極として用いる電解メッキ技術によ
り、メッキ用マスク層の非マスク部を埋めるように、膜
厚が5μm程度のCuメッキ膜を形成する。そして、メ
ッキ用マスク層を除去した後、Cuメッキ膜をエッチン
グマスクとして、イオンミリングによってメッキ用下地
導電膜の露出部を除去する。これにより、Cuメッキ膜
が渦巻の径方向に絶縁されて、コイル5が形成される。
First, as shown in FIG. 1A, the lower insulating layer 4 is formed by a photolithography technique and a plating technique.
The coil 5 is formed on a. That is, although not shown,
A plating base conductive film of about 0.01 μm is formed by vacuum deposition or sputtering so as to uniformly cover the surface of the lower insulating layer 4a. Next, add 7 parts of photoresist solution.
It is applied to a thickness of about μm, and a plating mask layer having an opening pattern corresponding to the pattern of the coil 5 is formed by photolithography. Subsequently, a Cu plating film having a film thickness of about 5 μm is formed by an electrolytic plating technique using the plating underlying conductive film as a plating electrode so as to fill the non-mask portion of the plating mask layer. Then, after removing the plating mask layer, the exposed portion of the plating base conductive film is removed by ion milling using the Cu plating film as an etching mask. As a result, the Cu plating film is insulated in the radial direction of the spiral, and the coil 5 is formed.
【0042】以上の処理により、下部絶縁層4a上に1
層目のコイル5を形成した後、塗布型絶縁材10とし
て、例えば流動性シリカ等の塗布型ガラス系無機絶縁材
を、平坦部での塗布膜厚が約0.3μmとなる条件で回
転塗布する。一般に、塗布型材料を凹凸部に回転塗布す
る場合、凹部の塗布膜厚は凸部よりも厚くなる特性があ
る。そのため、コイル間に生じる隙間、特にコイル端部
での塗布膜厚は厚くなる。本実施例では、図1(b)に
示すように、コイル間に約1.0〜1.5μm厚の塗布
型ガラス系無機絶縁材による第1の絶縁層が形成され
る。
By the above processing, 1 is formed on the lower insulating layer 4a.
After forming the coil 5 of the first layer, as the coating type insulating material 10, for example, a coating type glass-based inorganic insulating material such as fluid silica is spin-coated under the condition that the coating film thickness in the flat portion is about 0.3 μm. To do. In general, when the coating material is spin-coated on the uneven portion, the coating thickness of the concave portion is thicker than that of the convex portion. Therefore, the gap between the coils becomes thicker, especially the coating film thickness at the ends of the coils. In this embodiment, as shown in FIG. 1B, a first insulating layer made of a coating type glass-based inorganic insulating material having a thickness of about 1.0 to 1.5 μm is formed between the coils.
【0043】次に、図1(c)に示すように、第1の絶
縁層10上に、スパッタにより、二酸化珪素(Si
2)で構成される第2の絶縁層11を8μmの層厚で
形成する。そして、スパッタによる第2の絶縁層11上
の凹凸を、イオンミリング法により平坦化し、1層目の
コイル及びコイル間の隙間を埋める絶縁層の形成が完了
する。
Next, as shown in FIG. 1C, silicon dioxide (Si) is formed on the first insulating layer 10 by sputtering.
A second insulating layer 11 composed of O 2 ) is formed with a layer thickness of 8 μm. Then, the unevenness on the second insulating layer 11 caused by the sputtering is flattened by the ion milling method, and the formation of the insulating layer for filling the first coil and the gap between the coils is completed.
【0044】以下、2層目のコイルも1層目のコイルと
同様に形成される。すなわち、図1(d)に示すよう
に、2層目のコイルをフォトリソグラフィ技術で形成し
た後、図1(b)に示すように、塗布型ガラス系無機絶
縁材による第1の絶縁層を形成する。そして、図1
(c)に示すように、この第1の絶縁層上にスパッタに
よる第2の絶縁層を形成して、2層目のコイルを無機絶
縁材で埋め込み、2層コイルの薄膜磁気ヘッドを作製す
る。
Hereinafter, the coil of the second layer is formed similarly to the coil of the first layer. That is, as shown in FIG. 1D, a second layer coil is formed by a photolithography technique, and then a first insulating layer made of a coating type glass-based inorganic insulating material is formed as shown in FIG. 1B. Form. And FIG.
As shown in (c), a second insulating layer is formed by sputtering on the first insulating layer, the second layer coil is embedded with an inorganic insulating material, and a two-layer coil thin-film magnetic head is manufactured. .
【0045】以上説明した工程で製造した本実施例によ
る薄膜磁気ヘッド素子の断面図を図7(a)に示す。ま
た、同図(b)は、同図(a)の破線丸で囲った部分の
拡大図である。同図(a)より明らかなように、上部磁
気コア3と下部磁気コア2との間に、下部絶縁層4a、
塗布型ガラス系無機絶縁材による第1の絶縁層10、及
びスパッタ絶縁材による第2の絶縁層11を介して1層
目と2層目のコイルが挾設されている。
FIG. 7A is a sectional view of the thin film magnetic head element according to the present embodiment manufactured by the steps described above. Further, FIG. 6B is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line circle in FIG. As is clear from FIG. 3A, the lower insulating layer 4a is provided between the upper magnetic core 3 and the lower magnetic core 2,
The first and second layers of coils are interleaved with a first insulating layer 10 made of a coating type glass-based inorganic insulating material and a second insulating layer 11 made of a sputter insulating material.
【0046】そして、スパッタによる第2の絶縁層11
を形成する際に、前もって塗布型絶縁材による第1の絶
縁層10を形成している。これにより、コイル端部の外
側傾斜角90度は緩和され、同図(b)に示すように疑
似的に約120度となる。この時の絶縁層内に空洞を発
生させない条件は、図5から明らかなように、コイル膜
厚(h)とコイル間隔(k)との比p(=h/w)が
1.8以下である。従って、本実施例では、p=1.2
5でこの条件を満足するため、絶縁層内に空洞が発生す
ることは無い。
Then, the second insulating layer 11 formed by sputtering.
When forming, the first insulating layer 10 made of the coating type insulating material is formed in advance. As a result, the outer inclination angle of 90 degrees at the coil end is relaxed, and becomes approximately 120 degrees in a pseudo manner as shown in FIG. As is clear from FIG. 5, the condition that the void is not generated in the insulating layer at this time is that the ratio p (= h / w) of the coil film thickness (h) and the coil interval (k) is 1.8 or less. is there. Therefore, in this embodiment, p = 1.2
In No. 5, since this condition is satisfied, no void is generated in the insulating layer.
【0047】従って、以上説明した工程で絶縁層を形成
することにより、コイル端部の外側傾斜角を疑似的に大
とすることができ、絶縁層内に空洞を発生させずにコイ
ル膜厚hを大とし、コイル間隔wを小とすることができ
る。すなわち、本発明により、絶縁層内に空洞を発生さ
せずに、高密度高アスペクト比コイルを実現した薄膜磁
気ヘッドが得られる。
Therefore, by forming the insulating layer in the steps described above, the outside inclination angle of the coil end portion can be made pseudo large, and the coil film thickness h can be obtained without generating a cavity in the insulating layer. Can be made large and the coil interval w can be made small. That is, according to the present invention, it is possible to obtain a thin film magnetic head that realizes a high-density and high-aspect-ratio coil without generating voids in the insulating layer.
【0048】〈比較例〉次に、例えば図6に示す工程
で、薄膜形成型絶縁材による絶縁層を形成した後、塗布
型絶縁材による絶縁層を形成する従来技術(比較例)に
より、実施例1と同じコイル配置の薄膜磁気ヘッドを製
造した。
<Comparative Example> Next, in the process shown in FIG. 6, for example, a conventional technique (comparative example) of forming an insulating layer of a thin film forming type insulating material and then forming an insulating layer of a coating type insulating material is performed. A thin film magnetic head having the same coil arrangement as in Example 1 was manufactured.
【0049】すなわち、図6(a)に示すように、実施
例1と同様にして薄膜磁気ヘッド用コイルを作製する。
その後、図6(b)に示すように、先ずスパッタによる
二酸化珪素(SiO2)で構成される第2の絶縁層11
を形成する。この時、この比較例では、図6(b)に示
すように、隣接するコイルの上面に形成される絶縁層1
1が接触しない程度まで、スパッタ絶縁層11を形成す
る。
That is, as shown in FIG. 6A, a coil for a thin film magnetic head is manufactured in the same manner as in Example 1.
After that, as shown in FIG. 6B, first, the second insulating layer 11 made of sputtered silicon dioxide (SiO 2 ) is formed.
To form. At this time, in this comparative example, as shown in FIG. 6B, the insulating layer 1 formed on the upper surface of the adjacent coil
The sputter insulating layer 11 is formed to the extent that 1 does not contact.
【0050】そして、形成されたスパッタ絶縁層11上
に、図6(c)に示すように、第1の絶縁層10となる
塗布型ガラス系無機絶縁材を回転塗布する。以下、絶縁
層上の凹凸を、イオンミリング法により平坦化した後、
図6(d)に示すように、2層目のコイル及びコイル間
の隙間を埋める絶縁層を、1層目と同様に形成する。
Then, as shown in FIG. 6C, a coating type glass-based inorganic insulating material which will be the first insulating layer 10 is spin-coated on the formed sputter insulating layer 11. Hereinafter, after unevenness on the insulating layer is flattened by the ion milling method,
As shown in FIG. 6D, the second layer coil and the insulating layer filling the gap between the coils are formed in the same manner as the first layer.
【0051】以上述べた工程により製造した比較例によ
る薄膜磁気ヘッドでは、図6(c)に示すように、スパ
ッタ絶縁層内に発生する亀裂及び空洞に、隣接するコイ
ルの上面に形成される絶縁層11間の間隙を介して塗布
型絶縁材が浸透する。そして、これによりスパッタ絶縁
層内の亀裂や空洞は無くなるように思われる。
In the thin film magnetic head according to the comparative example manufactured by the steps described above, as shown in FIG. 6C, the cracks and cavities generated in the sputter insulating layer are insulated from the insulation formed on the upper surface of the adjacent coil. The coating type insulating material penetrates through the gaps between the layers 11. Then, this seems to eliminate cracks and cavities in the sputter insulating layer.
【0052】しかし、塗布型絶縁材を硬化する際に発生
する溶剤によるガスを、スパッタ絶縁層の間隙から全て
放出させることは困難である。従って、図6(d)に示
すように、硬化後の塗布型絶縁材内に気泡12が存在
し、テープ摺動時の摩擦熱やコイルからの熱による気泡
の熱膨張により、ヘッド寿命等に悪影響を及ぼす結果と
なった。
However, it is difficult to release all the gas generated by the solvent when the coating type insulating material is cured from the gap between the sputtered insulating layers. Therefore, as shown in FIG. 6D, the bubbles 12 are present in the coating type insulating material after curing, and the thermal expansion of the bubbles due to the frictional heat when the tape slides and the heat from the coil causes the head life to be shortened. It resulted in an adverse effect.
【0053】また、更に高密度高アスペクト比化された
コイルに、この比較例を適用すると、隣接するコイルの
上面に形成される絶縁層11は直ちに接触してしまう。
従って、その上に塗布型絶縁材を塗布しても、絶縁層1
1の亀裂や空洞部には浸透せず、依然として、これら問
題は解消されない。
When this comparative example is applied to a coil having a higher density and a higher aspect ratio, the insulating layer 11 formed on the upper surface of the adjacent coil immediately contacts.
Therefore, even if the coating type insulating material is applied on the insulating layer 1,
The cracks and cavities of No. 1 do not penetrate, and these problems still remain.
【0054】〈実施例2〉次に、塗布型絶縁材として耐
熱性の良好なポリイミド系有機絶縁材を平坦部での塗布
膜厚が約0.2μmで回転塗布した後、スパッタにより
アルミナ(Al23)で構成される絶縁層を約10μm
の層厚で形成した。その他は、実施例1と同一工程とし
た。その結果、絶縁層内に空洞は発生せず、実施例1と
同じ効果が得られた。
Example 2 Next, a polyimide type organic insulating material having good heat resistance as a coating type insulating material was spin-coated at a coating thickness of about 0.2 μm in the flat portion, and then sputtered with alumina (Al). 2 O 3 ) with an insulating layer of about 10 μm
Was formed with a layer thickness of. Others were the same as those in Example 1. As a result, no void was generated in the insulating layer, and the same effect as in Example 1 was obtained.
【0055】また、同様に、塗布型絶縁材として塗布型
ガラス系無機絶縁材を平坦部での塗布膜厚が約0.3μ
mで回転塗布した後、スパッタによりフォルステライト
(2MgO・SiO2)、或いはステアタイト(MgO
・SiO2)で構成される絶縁層を8〜10μmの層厚
で形成した。その他は、実施例1と同一工程とした。そ
の結果、上記した場合と同様に、絶縁層内に空洞は発生
せず、実施例1と同じ効果が得られた。
Similarly, a coating type glass-based inorganic insulating material is used as a coating type insulating material so that the coating film thickness at the flat portion is about 0.3 μm.
After spin coating at m, forsterite (2MgO.SiO 2 ) or steatite (MgO) is sputtered.
An insulating layer composed of SiO 2 ) was formed with a layer thickness of 8 to 10 μm. Others were the same as those in Example 1. As a result, as in the case described above, no void was generated in the insulating layer, and the same effect as in Example 1 was obtained.
【0056】〈実施例3〉以上述べた実施例は、塗布型
絶縁材による第1の絶縁層の形成と、スパッタ絶縁材に
よる第2の絶縁層の形成とを、それぞれ1度ずつ行う場
合について述べたが、本発明はこれに限るものではな
い。例えば、実施例1と同様に先ず塗布型ガラス系無機
絶縁材を回転塗布して第1の絶縁層を形成した後、スパ
ッタによる二酸化珪素(SiO2)で構成される第2の
絶縁層を形成する。更に、そのスパッタ絶縁層上に、再
度塗布型ガラス系無機絶縁材を回転塗布し、絶縁層を第
1の絶縁層、第2の絶縁層、第3の絶縁層の3重構造と
する。以下、実施例1と同様に、絶縁層上の凹凸をイオ
ンミリング法により平坦化した後、2層目のコイル及び
コイル間の隙間を埋める絶縁層を、1層目と同様に形成
する。
<Embodiment 3> In the embodiment described above, the formation of the first insulating layer of the coating type insulating material and the formation of the second insulating layer of the sputter insulating material are each performed once. However, the present invention is not limited to this. For example, as in Example 1, first, a coating type glass-based inorganic insulating material is spin-coated to form a first insulating layer, and then a second insulating layer composed of silicon dioxide (SiO 2 ) is formed by sputtering. To do. Further, the coating-type glass-based inorganic insulating material is again spin-coated on the sputter insulating layer to form a triple-layer structure of the first insulating layer, the second insulating layer, and the third insulating layer. Thereafter, as in Example 1, the unevenness on the insulating layer is flattened by the ion milling method, and then the second layer coil and the insulating layer filling the gap between the coils are formed in the same manner as the first layer.
【0057】以上述べた工程により製造した本実施例に
よる薄膜磁気ヘッドでは、最初に塗布する塗布型絶縁材
により、コイル端部の外側傾斜角を緩和させ、次に形成
するスパッタによる絶縁層内の空洞の発生を低減させ
る。そして、たとえ下地のスパッタ絶縁層内に亀裂及び
空洞が発生しても、2度目に塗布する塗布型絶縁材を、
この亀裂及び空洞に浸透させることができる。同時に、
絶縁膜の平滑化が行われる。従って、本実施例によれ
ば、塗布型絶縁材を塗布しても、図5の斜線で示す空洞
の発生しない条件とならない、超高密度高アスペクト比
な薄膜磁気ヘッド用コイルも実用可能となる。
In the thin film magnetic head according to the present embodiment manufactured by the steps described above, the outer inclination angle of the coil end portion is relaxed by the coating type insulating material applied first, and the inside of the insulating layer formed by sputtering is formed next. Reduces the generation of cavities. And, even if cracks and cavities occur in the underlying sputter insulating layer, the coating type insulating material to be applied a second time,
The cracks and cavities can penetrate. at the same time,
The insulating film is smoothed. Therefore, according to this embodiment, a coil for a thin film magnetic head having an ultrahigh density and a high aspect ratio, which does not satisfy the condition that the voids shown by the diagonal lines in FIG. .
【0058】また、塗布型絶縁材として耐熱性の良好な
ポリイミド系有機絶縁材、薄膜形成型無機絶縁材として
アルミナ(Al23)、フォルステライト(2MgO・
SiO2)、或いはステアタイト(MgO・SiO2)を
用いて絶縁層を構成した場合においても、上記実施例3
と同じ効果が得られた。
Further, a polyimide type organic insulating material having good heat resistance as a coating type insulating material, alumina (Al 2 O 3 ) and forsterite (2MgO.
SiO 2), or in the case where the insulating layer using steatite (MgO · SiO 2) is also above Example 3
The same effect as was obtained.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、薄膜
磁気ヘッド用コイル間に生じる隙間に形成される絶縁層
を、薄膜形成型絶縁材による第2の絶縁層で構成する場
合に、下地に塗布型絶縁材から成る第1の絶縁層を形成
することにより、第2の絶縁層内の亀裂及び空洞の発生
を低減することができる。従って、絶縁層内に亀裂や空
洞の無い、高密度高アスペクト比なコイルを有する薄膜
磁気ヘッドを得ることができる。
As described above, according to the present invention, when the insulating layer formed in the gap formed between the coils for the thin film magnetic head is composed of the second insulating layer of the thin film forming type insulating material, By forming the first insulating layer made of the coating type insulating material on the base, it is possible to reduce the occurrence of cracks and cavities in the second insulating layer. Therefore, it is possible to obtain a thin film magnetic head having a coil with a high density and a high aspect ratio, which is free from cracks and voids in the insulating layer.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の実施例1に係る薄膜磁気ヘッドの製造
工程の各製造段階の状態を示す要部断面図。
FIG. 1 is a sectional view of essential parts showing a state of each manufacturing step of a manufacturing process of a thin-film magnetic head according to a first embodiment of the invention.
【図2】薄膜磁気ヘッド素子の平面図。FIG. 2 is a plan view of a thin film magnetic head element.
【図3】薄膜磁気ヘッド素子の断面図。FIG. 3 is a sectional view of a thin film magnetic head element.
【図4】本発明の課題を説明するための薄膜磁気ヘッド
の製造工程の各製造段階の状態を示す要部断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing the state of each manufacturing step of the manufacturing process of the thin film magnetic head for explaining the problem of the invention.
【図5】本発明の作用を説明するための絶縁層内の空洞
の発生状況を示す特性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a state of generation of cavities in an insulating layer for explaining the operation of the present invention.
【図6】本発明の比較例に係る薄膜磁気ヘッドの製造工
程の各製造段階の状態を示す要部断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part showing a state of each manufacturing step of a manufacturing process of a thin-film magnetic head according to a comparative example of the present invention.
【図7】本発明の実施例1に係る薄膜磁気ヘッド素子の
断面図。
FIG. 7 is a sectional view of the thin film magnetic head element according to the first embodiment of the present invention.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 … 薄膜磁気ヘッドウェハ 2 … 下部コア 3 … 上部コア 4 … 絶縁層 5 … コイル 6 … 磁気ギャップ 7 … リア接続部 10… 塗布型絶縁材による絶縁層 11… スパッタ絶縁材による絶縁層。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thin film magnetic head wafer 2 ... Lower core 3 ... Upper core 4 ... Insulating layer 5 ... Coil 6 ... Magnetic gap 7 ... Rear connection part 10 ... Insulating layer by coating type insulating material 11 ... Insulating layer by sputter insulating material.
フロントページの続き (72)発明者 小西 捷雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 長友 浩之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 斉藤 正勝 栃木県真岡市松山町18番地 日立金属株式 会社電子部品工場内 (72)発明者 後藤 良 栃木県真岡市松山町18番地 日立金属株式 会社電子部品工場内Front page continued (72) Inventor Yoshio Konishi, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa, Ltd.Inside the Hitachi Media Visual Media Research Institute (72) Inventor Hiroyuki Nagatomo 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa (72) Inventor, Masakatsu Saito, 18 Matsuyama-cho, Moka-city, Tochigi Prefecture, Electronic Parts Factory, Hitachi Metals Co., Ltd. (72) Inventor, Ryo Goto, 18-chome, Matsuyama-machi, Moka-shi, Tochigi, Hitachi in the factory

Claims (9)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】軟磁性薄膜よりなる上部磁気コア及び下部
    磁気コアの間に絶縁層を介して導体コイルを挾設した薄
    膜磁気ヘッドであって、前記コイル間に生じる隙間に形
    成される絶縁層が、塗布型絶縁材から成る第1の絶縁層
    と、その上に積層されたスパッタと真空蒸着の何れかに
    よる薄膜形成型無機絶縁材から成る第2の絶縁層の少な
    くとも2重層で構成して成る薄膜磁気ヘッド。
    1. A thin-film magnetic head having a conductor coil sandwiched between an upper magnetic core and a lower magnetic core made of a soft magnetic thin film, the insulating layer being formed in a gap formed between the coils. Is composed of at least a double layer of a first insulating layer made of a coating type insulating material and a second insulating layer made of a thin film forming type inorganic insulating material laminated on the first insulating layer by sputtering or vacuum deposition. Thin film magnetic head consisting of.
  2. 【請求項2】第1の絶縁層を、導体コイル間に形成され
    る絶縁層のうちの下側絶縁層とし、前記コイルの膜厚
    (h)と前記コイルの間隔(k)との比(p=h/k)
    に基づく所定の傾斜角(θ´)よりも、前記コイル端部
    の外側の傾斜角(θ)が、擬似的に大となるように塗布
    型絶縁材を塗布して成る請求項1記載の薄膜磁気ヘッ
    ド。
    2. The first insulating layer is the lower insulating layer of the insulating layers formed between the conductor coils, and the ratio of the coil film thickness (h) to the coil spacing (k) ( p = h / k)
    2. The thin film according to claim 1, wherein the coating-type insulating material is applied so that the inclination angle (θ) outside the coil end portion becomes larger than a predetermined inclination angle (θ ′) based on Magnetic head.
  3. 【請求項3】コイル間に生じる隙間に形成される絶縁層
    の一層目が、第1の絶縁層であり、その上に順次第2の
    絶縁層、第1の絶縁層を積層し、少なくとも3重層の絶
    縁層で構成してなる請求項1もしくは2記載の薄膜磁気
    ヘッド。
    3. The first insulating layer formed in the gap formed between the coils is a first insulating layer, on which a second insulating layer and a first insulating layer are sequentially laminated, and at least 3 The thin film magnetic head according to claim 1 or 2, wherein the thin film magnetic head comprises a plurality of insulating layers.
  4. 【請求項4】第1の絶縁層を、塗布型ガラス系無機絶縁
    材、耐熱性の大なるポリイミド系有機絶縁材の何れかで
    構成して成る請求項1乃至3何れか一に記載の薄膜磁気
    ヘッド。
    4. The thin film according to claim 1, wherein the first insulating layer is composed of any one of a coating type glass-based inorganic insulating material and a polyimide-based organic insulating material having high heat resistance. Magnetic head.
  5. 【請求項5】第2の絶縁層を、アルミナ(Al23)、
    二酸化珪素(SiO2)、フォルステライト(2MgO
    ・SiO2)、ステアタイト(MgO・SiO2)の何れ
    かで構成して成る請求項1乃至4何れか一に記載の薄膜
    磁気ヘッド。
    5. The second insulating layer is made of alumina (Al 2 O 3 ),
    Silicon dioxide (SiO 2 ), forsterite (2MgO
    · SiO 2), thin-film magnetic head according to claim 1 to 4 any one consisting constituted by either steatite (MgO · SiO 2).
  6. 【請求項6】ウェハ基板上に下部磁気コアを形成する工
    程と、前記下部磁気コア上に絶縁層を介して導体コイル
    を形成する工程と、少なくとも前記コイル間に絶縁層を
    形成する工程と、前記下部磁気コアの一端部にフロント
    ギャップを、他端部に磁気接続をそれぞれ形成して前記
    コイル上部に上部磁気コアを形成する工程とを有して成
    る薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記コイル間に
    絶縁層を形成する工程を、塗布型絶縁材からなる第1の
    絶縁膜を形成する一層目の絶縁層形成工程と、薄膜形成
    型無機絶縁材からなる第2の絶縁膜を形成する二層目の
    絶縁層形成工程とで構成し、少なくとも第1の絶縁膜の
    上に第2の絶縁膜を積層形成する工程として成る薄膜磁
    気ヘッドの製造方法。
    6. A step of forming a lower magnetic core on a wafer substrate, a step of forming a conductor coil on the lower magnetic core via an insulating layer, and a step of forming an insulating layer between at least the coils. Forming a front gap at one end of the lower magnetic core and a magnetic connection at the other end to form an upper magnetic core on the upper part of the coil. The step of forming an insulating layer between them includes the step of forming a first insulating layer made of a coating type insulating material and the step of forming a second insulating film made of a thin film forming inorganic insulating material. And a step of forming a second insulating film on at least the first insulating film.
  7. 【請求項7】絶縁層を形成する工程を、第1の絶縁膜を
    形成する工程により、導体コイル端部の外側の傾斜角
    (θ)を緩和させた後、第2の絶縁膜を形成する工程と
    して成る請求項6記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
    7. The step of forming an insulating layer comprises the step of forming a first insulating film to relax the inclination angle (θ) outside the end of the conductor coil, and then form a second insulating film. 7. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 6, wherein the method comprises steps.
  8. 【請求項8】第1の絶縁膜を形成する工程を、導体コイ
    ルの膜厚(h)と前記コイル間隔(k)との比(p=h
    /k)に基づく所定の傾斜角(θ´)よりも、前記コイ
    ル端部の外側の傾斜角(θ)が、擬似的に大となるよう
    に、塗布型絶縁材を塗布して絶縁膜を形成する工程とし
    て成る請求項6もしくは7記載の薄膜磁気ヘッドの製造
    方法。
    8. A step of forming a first insulating film, wherein the ratio (p = h) between the film thickness (h) of the conductor coil and the coil interval (k) is set.
    / k), a coating type insulating material is applied to form an insulating film so that the inclination angle (θ) on the outer side of the coil end becomes pseudo larger than the predetermined inclination angle (θ ′). 8. The method for manufacturing a thin film magnetic head according to claim 6, which is a forming step.
  9. 【請求項9】絶縁層を形成する工程を、第1の絶縁膜を
    形成する工程、第2の絶縁膜を形成する工程の順で成
    し、前記第2の絶縁膜上に更に第1の絶縁膜を繰返し形
    成する工程として成し、少なくとも3重層の絶縁層を形
    成する工程として成る請求項6乃至8何れか一に記載の
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
    9. The step of forming an insulating layer is performed in the order of a step of forming a first insulating film and a step of forming a second insulating film, and a first step is further formed on the second insulating film. 9. The method of manufacturing a thin-film magnetic head according to claim 6, wherein the step is a step of repeatedly forming an insulating film, and the step is a step of forming at least a triple-layer insulating layer.
JP13551494A 1994-06-17 1994-06-17 Thin film magnetic head and its production Pending JPH087222A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13551494A JPH087222A (en) 1994-06-17 1994-06-17 Thin film magnetic head and its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13551494A JPH087222A (en) 1994-06-17 1994-06-17 Thin film magnetic head and its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH087222A true JPH087222A (en) 1996-01-12

Family

ID=15153548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13551494A Pending JPH087222A (en) 1994-06-17 1994-06-17 Thin film magnetic head and its production

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH087222A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6515825B1 (en) 1999-08-06 2003-02-04 Alps Electric Co., Ltd. Thin film magnetic head having a bottom pole layer, a gap layer, and a top pole layer which are formed by plating
US6850390B2 (en) 2000-11-10 2005-02-01 Tdk Corporation Thin-film magnetic head and method of manufacturing same
JP2009129534A (en) * 2007-11-27 2009-06-11 Headway Technologies Inc Magnetic head for perpendicular magnetic recording and method of manufacturing the same
US7692894B2 (en) 2005-11-30 2010-04-06 Tdk Corporation Thin film magnetic head that has solenoid type recording coil

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6515825B1 (en) 1999-08-06 2003-02-04 Alps Electric Co., Ltd. Thin film magnetic head having a bottom pole layer, a gap layer, and a top pole layer which are formed by plating
US6850390B2 (en) 2000-11-10 2005-02-01 Tdk Corporation Thin-film magnetic head and method of manufacturing same
US7692894B2 (en) 2005-11-30 2010-04-06 Tdk Corporation Thin film magnetic head that has solenoid type recording coil
JP2009129534A (en) * 2007-11-27 2009-06-11 Headway Technologies Inc Magnetic head for perpendicular magnetic recording and method of manufacturing the same
US7933094B2 (en) 2007-11-27 2011-04-26 Headway Technologies, Inc. Magnetic head for perpendicular magnetic recording having a shield that includes a part recessed from medium facing surface

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4685014A (en) Production method of thin film magnetic head
JPH0918118A (en) Conductor stratification method
JPH087222A (en) Thin film magnetic head and its production
JPH064829A (en) Thin-film magnetic head and its production
JPH06176318A (en) Coil formation of thin-film magnetic head
JP3371660B2 (en) Method of manufacturing composite magnetic head
JPH07297590A (en) Method of forming wiring of coaxial structure
JP2677411B2 (en) Method for manufacturing thin-film magnetic head
JP2649209B2 (en) Method for manufacturing thin-film magnetic head
JP2700604B2 (en) Method for manufacturing thin-film magnetic head
JP2747099B2 (en) Thin film magnetic head
JPH06150253A (en) Thin-film magnetic head and its manufacture
JP2731201B2 (en) Thin film magnetic head
JP2517479B2 (en) Method of manufacturing thin film magnetic head
JP2635670B2 (en) Thin film magnetic head
JPH097118A (en) Thin-film magnetic head
JP3147443B2 (en) Thin film magnetic head
JP2535819B2 (en) Method of manufacturing thin film magnetic head
JP2553012B2 (en) Thin film magnetic head
JPH0684141A (en) Thin film magnetic head
KR100256064B1 (en) Thin magnetic head
JPH06203326A (en) Thin-film magnetic head and its produciton
JPH0520640A (en) Production of thin-film magnetic head
JPH0765321A (en) Thin-film magnetic head and its production
JPH083887B2 (en) Method of manufacturing thin film magnetic head