JPH0916907A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

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JPH0916907A
JPH0916907A JP18803995A JP18803995A JPH0916907A JP H0916907 A JPH0916907 A JP H0916907A JP 18803995 A JP18803995 A JP 18803995A JP 18803995 A JP18803995 A JP 18803995A JP H0916907 A JPH0916907 A JP H0916907A
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JP
Japan
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coil
film
groove
etching
magnetic head
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JP18803995A
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English (en)
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Katsuhiko Oguri
克彦 小栗
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低インピ−ダンスノイズの薄膜磁気ヘッドを
提供する。 【構成】 基板1上に絶縁膜2、磁気コア4,9,1
2、コイル7を順次積層してなる薄膜ヘッドにおいて、
コイル7の形成は絶縁膜2にコイル溝7aをエッチング
した後、導体膜をそのコイル溝に埋め込んで行い、コイ
ル溝エッチング時の溝深さ制御のためストッパ膜18を
有する薄膜ヘッドの構成とし、下コア4上のストッパ膜
18の形成範囲を略上下コア4,12に挟まれた領域と
し、コイル溝エッチング時に所定量のオーバエッチング
を行なうことにより、ストッパ膜のない領域のコイル溝
深さを、ストッパ膜18を有する領域のコイル溝深さよ
り深く形成し、インピ−ダンスノイズを下げるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク等の磁気
記録再生装置に使用されて好適な薄膜磁気ヘッド及びそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人が先に提案した高密度磁気記録
に適した薄膜ヘッド(特開平4−89609号)である
が、コイル導体の断面積が小さいために直流抵抗が大き
い。そのためインピーダンスノイズが大きく、また、記
録時の通電による発熱も大きく、コイル周辺の部材がそ
の熱により歪み、クラックを生ずるなど信頼性に欠ける
ものであった。
【0003】この欠点を解決するために、その後、本出
願人が提案した薄膜ヘッド(特願平6−86040号)
が図19に示すものであるが、その実施例にみるように
(図3〜図11)工程数の増加を招きコスト的に不利で
あった。また、最初に形成したコイルと後から形成する
コイルの正確な位置合わせが大変であった。
【0004】この従来の薄膜ヘッドの製造方法につい
て、以下に図と共に順次説明する。これらの図におい
て、1は基板、2は絶縁層、4は軟磁性材料から成る下
コアである。5は絶縁層で、この絶縁層5にはコイル導
体7が巻回されて埋設されている。9は中間コア、1
0,11は絶縁層、12は上部コアである。
【0005】第1製造工程(図3) 基板1に、例えば、Fe,Co,Niを主成分とした軟
磁性膜を形成し、ホトリソ工程とイオンミリング等によ
り下コア4を形成する。尚、(B)図には繁雑さを避け
るために基板1の図示を省略してある。これ以降の各
(B)図においても同様に省略してある。
【0006】第2製造工程(図4) SiO2 、TiO2 、或いは、Al2 3 等から成る絶
縁層2をスパッタや蒸着、イオンプレ−ティング等によ
り下コア4の厚みより厚く形成し、研磨工程等で表面を
平坦に形成する。
【0007】第3製造工程(図5) 絶縁層2に溝をホトリソ工程とエッチング工程等により
円形状に形成し、蒸着等によりCu等の導体膜を溝中に
形成し、研磨により平坦にしてコイル導体7の下層側と
する。ここでは、マスクパターンの形成、コイル溝エッ
チング、導体(Cu)蒸着、平坦化研磨を行なう。
【0008】第4製造工程(図6) 後部側の中間コア9が形成される部分を残して下コア4
の上面に磁気ギャップGとなるSiO2 ,TiO2 等か
ら成る非磁性層8を形成し、この上面に第1製造工程と
同様にしてFe,Co,Niを主成分とする軟磁性膜の
中間コア9,9を所定の間隔で夫々形成する。そして、
これらの中間コア9,9を残した他の部分に絶縁層5を
形成する。ここでは、ギャップ及び中間コア形成を行な
う。
【0009】第5製造工程(図7) 既に下層側が形成されているコイル導体7に対応する上
面側と下コア4上の上面側とに渦巻き状の溝7aをホト
リソ工程とエッチング工程とにより形成する。特に、こ
の溝7aは下コア4の上面位置では、下コア4の上面に
達しないように形成する。ここでは、マスクパターンの
形成、コイル溝エッチングを行なう。
【0010】第6製造工程(図8) 下層となるコイル導体7が形成されている溝7aを、更
に、ホトリソ工程とエッチング工程とによりコイル導体
7に達するように形成し、第3製造工程と同様に溝7a
の全域にCu等の導体膜を形成する。下層と上層間でず
れなく、コイル導体7を形成するには、精度の管理がな
かなか大変であった。ここでは、マスクパターンの形
成、コイル溝追加エッチング、導体(Cu)蒸着、平坦
化研磨を行なう。
【0011】第7製造工程(図9) 中間コア9,9を除いた部分に、SiO2 ,TiO2
いはAl2 3 等の絶縁層10を形成する。
【0012】第8製造工程(図10) 下コア4と対応する上面領域で、中間コア9,9及び絶
縁層10上に、第1製造工程と同様にして、上コア12
を形成する。そして、この上コア12を残して絶縁層1
1を形成する。
【0013】第9製造工程(図11) 絶縁層10,11に、コンタクトホ−ルである導体13
を埋め、この導体13を介してコイル導体7と接続する
リ−ド部14をCu層としてエッチングにより所定形状
に形成する。その後、図19に示すように、パッド部1
5、合金層16を順次設け、さらに、所定の加工を施し
て、切断線B−B´より磁気ギャップGが端部となるよ
うにし、リードワイヤ17を設けて、薄膜磁気ヘッドを
完成する。
【0014】Gはギャップで、13は前記コイル導体7
に接続される導体であり、この導体13には連続してリ
−ド部14が形成されている。15はパッド部で、この
上面側に合金層16が設けられ、この合金層16にはリ
−ドワイヤ17が圧着されて、一つのヘッド素子が構成
されているものである。この様な構成の薄膜磁気ヘッド
によれば、インピーダンスノイズが低く、狭いトラック
や狭ピッチの記録再生に好適なヘッドの製造方法が得ら
れる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の構造
のものは、上下コア間の厚みに制約がある場合にも、巻
線数を増加させるとなく、インピーダンスノイズを下げ
ることが出来るものの、その実施例にみるように(図3
〜図11)工程数の増加を招き、コスト的に不利であっ
た。
【0016】そこで、本発明は巻線数を減らすことな
く、また工程数をほとんど増加することなく、コイルの
直流抵抗を下げることができる薄膜磁気ヘッドの製造方
法を提供するものであり、インピーダンスノイズが低
下し、高S/Nの記録再生が可能となる、コイルの発
熱が減り信頼性の高いヘッドが実現出来る等の効果が期
待出来るものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
及びその製造方法は、上記課題を解決するために、以下
の手段より構成されるものである。即ち、基板上に絶縁
膜、磁気コア、コイルを順次積層してなる薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、コイルの形成は絶縁膜にコイル溝をエッチ
ングした後、導体膜をそのコイル溝に埋め込んで行な
い、コイル溝エッチング時の溝の深さ制御のためストッ
パ膜を有する薄膜ヘッドの構成とし、下コア上のストッ
パ膜の形成範囲を略上下コアに挟まれた領域とし、コイ
ル溝エッチング時に所定量のオーバエッチングを行なう
ことにより、ストッパ膜のない領域のコイル溝の深さ
を、ストッパ膜を有する領域のコイル溝の深さより深く
形成したことを特徴とする薄膜磁気ヘッド、及び、基板
上に絶縁膜、磁気コア、コイルを順次積層してなる薄膜
ヘッドの製造方法において、前記コイルの形成は絶縁膜
にコイル溝をエッチングした後、導体膜を前記コイル溝
に埋め込んで行ない、コイル溝エッチング時の溝の深さ
制御のためストッパ膜を有する薄膜磁気ヘッドの製造方
法とし、下コア上のストッパ膜の形成範囲を略上下コア
に挟まれた領域とし、コイル溝エッチング時に所定量の
オーバエッチングを行なうことにより、ストッパ膜のな
い領域のコイル溝の深さを、ストッパ膜を有する領域の
コイル溝の深さより深く形成したことを特徴とする薄膜
磁気ヘッドの製造方法。
【0018】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法の一実施例について説明する。図1は、
その実施例に係る薄膜磁気ヘッドの概略部分断面斜視
図、図2はコア部とコイルパタ−ンのみを示した図で、
(A)は概略斜視図、(B)は平面図、(C)は(B)
のA−A´断面図である。尚、従来例と同一構成要素に
は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0019】これらの図において、1は基板、2は絶縁
層、4は軟磁性材料から成る下コアで、1〜9μm程度
の厚さで形成されている。更に、下コア4の上面にスト
ッパ膜18が1μm程度形成されている。そして、この
下コア4の上面の前後部にはほぼ同様の厚さで中間コア
9,9が夫々設けられ、これらの上面にはストッパ膜1
8、絶縁層5,10を挟んで上部コア12が形成されて
いる。
【0020】そして、7はコイル導体で、後部側の中間
コア9を巻回するように渦巻き状のパタ−ンが形成され
ている。このコイル導体7はコア間の領域では、絶縁層
5に埋設されるに充分な低い高さとされ、コア間の外部
領域では、その高さが異なり、絶縁層5から更に下側の
絶縁層2に達し、コア間の高さの略2倍となっている。
【0021】13はコイル導体7に接続される導体であ
り、絶縁層10,11を介してリ−ド部14に連続して
いる。15はパッド部で、この上面側に合金層16が設
けられ、この合金層16にはリ−ドワイヤ17が圧着さ
れて、一つのヘッド素子が構成されているものである。
【0022】次に、上述の構成による薄膜磁気ヘッドの
製造方法につき、図3、図4、図9乃至図15を参照し
て説明する。これらの図中、(A)は概略断面図を示
し、(B)は概略部分平面図を示す。下コアを形成し、
絶縁膜で平坦化する各工程は、既に説明した図3、4に
示した製造工程(第1製造工程、第2製造工程)と同様
である。
【0023】第1製造工程(図3) 基板1に、例えば、Fe,Co,Niを主成分とした軟
磁性膜を形成し、ホトリソ工程とイオンミリング等によ
り下コア4を形成する。尚、(B)図には繁雑さを避け
るために基板1の図示を省略してある。これ以降の各
(B)図においても同様に省略してある。
【0024】第2製造工程(図4) SiO2 、TiO2 、或いは、Al2 3 等から成る絶
縁層2をスパッタや蒸着、イオンプレ−ティング等によ
り下コア4の厚みより厚く形成し、研磨工程等で表面を
平坦に形成する。
【0025】第3X製造工程(図12) 下コア4を埋込み平坦化した後、Al2 3 ,ZrO2
等のストッパ膜18を、例えば1μm程度成膜する。次
に、下コア4の上部で中間コアの形成領域を残し、イオ
ンミリング等の手段を用いてストッパ膜を除去する。
【0026】なお、ストッパ膜18を残す領域は、図1
2(B)に示されているように、下コア4の領域よりも
やや広め(1〜5μm程度)にしておく必要がある。こ
の工程により、所望の領域にストッパ膜18が形成され
る。この工程はリフトオフプロセスにより行なっても差
し支えない。
【0027】第4X製造工程(図13) 後部側に中間コア9が形成される部分を残して下コア4
の上面に磁気ギャップ8(G)となるSiO2 ,TiO
2 等の非磁性層8を形成し、この上面に図3、4の工程
と同様にして、中間コア9を形成し、絶縁層(絶縁膜)
2で埋込み、平坦化する。ここで、ギャップ及び中間コ
アの形成がなされる。
【0028】第5X製造工程(図14) この次に、後部側の中間コア9を取り巻くようにして、
渦巻き状のコイル溝7aを、フォトリソ工程とエッチン
グ工程により形成する。このエッチング工程は、下コア
4上のストッパ膜18にコイル溝7aが達した後、所定
の時間オーバエッチングすることにより、図14(A)
に示されるように、ストッパ膜18の無い部分の溝は、
ストッパ膜が有る部分と比較して、より深く掘ることが
出来る。ここで、マスクパターンの形成及びコイル溝エ
ッチングがなされる。
【0029】このコイル溝7aをどの程度深く掘ること
が出来るかの具体的な一例を以下に説明する。エッチン
グガスにCHF3 を用いた反応性イオンエッチングで電
力密度が、例えば1.7 W/cm2 の時、SiO2 ,Al2
3 ,ZrO2 のエッチングレートは、夫々略1000オング
ストローム/min、200 オングストローム/min、100 オン
グストローム/minである。
【0030】ストッパ膜厚が1μmの時、残膜厚が0.5
μmまでエッチングを行なうとオーバエッチング時間は
Al2 3 ストッパ膜の時は25min 、ZrO2 ストッパ
膜の時は50min となる。この時、SiO2 のエッチング
深さは、夫々2.5 μm、5 μmとなる。
【0031】従って、Al2 3 を用いた場合、ストッ
パ膜上のSiO2 膜厚を2μmとした時を例にとると、
25min のオーバエッチングを行なうことにより、ストッ
パ膜上のコイル溝7aの深さは2.5 μm、それ以外の領
域のコイル溝の深さは5μmとなり、全域にストッパ膜
が形成されている場合に比較して、コイル抵抗値を40%
程度下げることが出来る( ストッパ膜上のコイル長を全
体の25%と見積もった場合) 。
【0032】第6X製造工程(図15) 蒸着等によりコイル溝7a中にCu等の導体膜を形成
し、研磨により平坦化して、コイル導体7を形成する。
ここで、導体(Cu)蒸着及び平坦化研磨がなされる。
この後の各製造工程は、既に説明した図9〜図11に示
した第7〜第9製造工程と大体同じである。
【0033】第7X製造工程(図16) 中間コア9,9を除いた部分に、SiO2 ,TiO2
いはAl2 3 等の絶縁層10を形成する。下コア4の
上面にはストッパ膜18が形成されている。
【0034】第8X製造工程(図17) 下コア4と対応する上面領域(ストッパ膜18が形成さ
れている面)で、中間コア9,9及び絶縁層10上に、
第1製造工程と同様にして、上コア12を形成する。そ
して、この上コア12を残して絶縁層11を形成する。
【0035】第9X製造工程(図18) 絶縁層10,11に、コンタクトホ−ルである導体13
を埋め、この導体13を介してコイル導体7と接続する
リ−ド部14をCu層としてエッチングにより所定形状
に形成する。その後、図1に示すように、パッド部1
5、ボンディングパッド16を順次設け、さらに、所定
の加工を施して、切断線B−B´より磁気ギャップGが
端部となるように切断し、リ−ドワイヤ17を設けて薄
膜磁気ヘッドを完成する。
【0036】このように、本実施例の薄膜磁気ヘッドの
製造方法は、コイル導体7の高さ(厚さ)が、コア外部
の領域では、コア内部の高さ(厚さ)に比べ、略2倍に
なっていることから、断面積も略2倍になり、この領域
での抵抗値が略1/2になる。
【0037】そして、コイル導体7のコア内部に埋設さ
れる部分のコイル導体全体に対する割合は、1〜3割程
度であり、コイル導体7の埋設された部分の割合をコイ
ル導体全体の1/4とした場合には、そのコイル導体7
の抵抗値が、従来の略60%となる。
【0038】したがって、本実施例の薄膜磁気ヘッドの
製造方法によれば、特に、中間コアの厚みが制限される
場合にも、インピ−ダンスノイズの低い高信頼性の薄膜
磁気ヘッドを得ることが出来る。
【0039】また、前述の実施例の磁気ヘッドは、コイ
ル導体7が一層の巻回パタ−ンとなっているが、二層以
上の巻回パタ−ンの場合には、一層目のコイル導体7に
本発明を適用するようにすれば良い。
【0040】
【発明の効果】本発明の薄膜磁気ヘッド及びその製造方
法によれば、特に、上下コア間の厚みに制約がある場合
にも、巻線数を増加させることなくインピ−ダンスノイ
ズを下げることが出来、高精度で、信頼性のおける薄膜
磁気ヘッド及びその製造方法を提供出来る。
【0041】工程数を比較すると、上下コアに挟まれた
領域にストッパ膜を形成するのみで、従来例の様に改め
てコイル工程を追加して再度行なう必要がなく、ほぼ同
等のコイル形状が得られ、大幅な工数の削減が出来る。
また、1回の工程でコイルを形成するので、従来のよう
に最初に形成したコイルと後から形成するコイルの正確
な位置合わせが必要でなく、歩留まりが向上し、さら
に、発熱を抑えることも出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薄膜磁気ヘッドの概略部分断面斜視図
である。
【図2】コア部とコイルパタ−ンのみを示した図であ
る。
【図3】薄膜磁気ヘッドの製造方法の第1製造工程を示
す図である。
【図4】第2製造工程を示す図である。
【図5】第3製造工程を示す図である。
【図6】第4製造工程を示す図である。
【図7】第5製造工程を示す図である。
【図8】第6製造工程を示す図である。
【図9】第7製造工程を示す図である。
【図10】第8製造工程を示す図である。
【図11】第9製造工程を示す図である。
【図12】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の第3X
製造工程を示す図である。
【図13】本発明の第4X製造工程を示す図である。
【図14】本発明の第5X製造工程を示す図である。
【図15】本発明の第6X製造工程を示す図である。
【図16】本発明の第7X製造工程を示す図である。
【図17】本発明の第8X製造工程を示す図である。
【図18】本発明の第9X製造工程を示す図である。
【図19】従来の薄膜磁気ヘッドの概略部分断面斜視図
である。
【符号の説明】
1 基板 2,5,10,11 絶縁層(絶縁膜) 4 下コア 7 コイル導体 7a コイル溝 8,G ギャップ 9 中間コア 12 上コア 13 導体 14 リード部 15 パッド部 16 ボンディングパッド 17 リードワイヤ 18 ストッパ膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に絶縁膜、磁気コア、コイルを順次
    積層してなる薄膜磁気ヘッドにおいて、前記コイルの形
    成は前記絶縁膜にコイル溝をエッチングした後、導体膜
    を前記コイル溝に埋め込んで行ない、コイル溝エッチン
    グ時の溝の深さ制御のためストッパ膜を有する薄膜磁気
    ヘッドの構成とし、下コア上の前記ストッパ膜の形成範
    囲を略上下コアに挟まれた領域とし、コイル溝エッチン
    グ時に所定量のオーバエッチングを行なうことにより、
    前記ストッパ膜のない領域のコイル溝の深さを、前記ス
    トッパ膜を有する領域のコイル溝の深さより深く形成し
    たことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】基板上に絶縁膜、磁気コア、コイルを順次
    積層してなる薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記
    コイルの形成は前記絶縁膜にコイル溝をエッチングした
    後、導体膜を前記コイル溝に埋め込んで行ない、コイル
    溝エッチング時の溝の深さ制御のためストッパ膜を有す
    る薄膜磁気ヘッドの製造方法とし、下コア上の前記スト
    ッパ膜の形成範囲を略上下コアに挟まれた領域とし、コ
    イル溝エッチング時に所定量のオーバエッチングを行な
    うことにより、前記ストッパ膜のない領域のコイル溝の
    深さを、前記ストッパ膜を有する領域のコイル溝の深さ
    より深く形成したことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製
    造方法。
JP18803995A 1995-06-29 1995-06-29 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 Pending JPH0916907A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7181828B2 (en) 2003-08-21 2007-02-27 Alps Electric Co., Ltd. Method for manufacturing perpendicular magnetic recording head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7181828B2 (en) 2003-08-21 2007-02-27 Alps Electric Co., Ltd. Method for manufacturing perpendicular magnetic recording head

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