JPH11232611A - Thin-film magnetic head and manufacture thereof - Google Patents

Thin-film magnetic head and manufacture thereof

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JPH11232611A
JPH11232611A JP2593598A JP2593598A JPH11232611A JP H11232611 A JPH11232611 A JP H11232611A JP 2593598 A JP2593598 A JP 2593598A JP 2593598 A JP2593598 A JP 2593598A JP H11232611 A JPH11232611 A JP H11232611A
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lower core
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thin
coil
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Hiroshi Fukuyama
博 福山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin-film magnetic head having the low DC resistance of a coil without changing head performance and a head shape and without increasing a manufacturing process. SOLUTION: The thin-film magnetic head has a lower core 4, an upper core 12, an etching stop layer 16 formed to at least a part of the lower core 4, a coil-shaped groove section, in which a part is passed through an internal region between the lower core 4 and the upper core 12 and which is formed to insulating layers 5, 2 by etching so as to reach the etching stop layer 16 in an internal region layer and reach to a lower section from the top face of the lower core 4 on the outside of the internal region, and a coil 7 formed by filling the groove section with a conductive material. The coil 7 is insulated from the lower core 4 by the etching stop layer 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録再生装置
に用いられる薄膜磁気ヘッド、特に、薄膜コイルの抵抗
を低減させた薄膜磁気ヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film magnetic head used in a magnetic recording / reproducing apparatus, and more particularly to a thin-film magnetic head in which the resistance of a thin-film coil is reduced.

【0002】[0002]

【従来の技術】記録媒体への情報信号の記録、及び、記
録媒体からの情報信号の再生を容易に行うことを可能と
する磁気記録再生装置は、多くの技術分野における情報
信号の記録再生手段として採用されている。
2. Description of the Related Art A magnetic recording / reproducing apparatus capable of easily recording an information signal on a recording medium and reproducing the information signal from the recording medium is provided with information signal recording / reproducing means in many technical fields. Has been adopted as.

【0003】この磁気記録再生装置においては、近年、
高密度記録化に対する要請が増大しており、かかる要請
に対応すべく、薄膜磁気ヘッドを採用するようになって
いる。薄膜磁気ヘッドは、フォトリソグラフィや各種の
成膜技術を利用して、非磁性基板上に下部コア、絶縁
層、コイル、絶縁層、上部コア等を順次積層して形成さ
れるヘッドである。このような薄膜磁気ヘッドの実用例
としては、例えば、固定ディスク駆動装置(HDD)に
おける浮上型の磁気ヘッドがある。また、VTR用の回
転磁気ヘッドでも、薄膜磁気ヘッドを利用しようとする
試みがある。
In this magnetic recording / reproducing apparatus, in recent years,
Demands for high-density recording have increased, and thin-film magnetic heads have been adopted to meet such demands. The thin-film magnetic head is a head formed by sequentially laminating a lower core, an insulating layer, a coil, an insulating layer, an upper core, and the like on a nonmagnetic substrate by using photolithography and various film forming techniques. A practical example of such a thin-film magnetic head is, for example, a floating magnetic head in a fixed disk drive (HDD). There is also an attempt to use a thin film magnetic head as a rotary magnetic head for a VTR.

【0004】一般に誘導型の磁気ヘッドでは、高出力を
得るために、コイルの巻回数を多くすることが必要とさ
れる。薄膜磁気ヘッドにおけるコイルは、導電材料から
なる薄膜を渦巻状のコイルパターンに形成したものとな
っている。このコイルパターンは、下部コアと上部コア
との連絡部(中間コア)を中心にして形成される。した
がって、コイルの一部は、下部コアと上部コアとの間の
限られた空間内に形成され、このために、コイルの巻回
数を無制限に増大させることはできない。
In general, in an induction type magnetic head, it is necessary to increase the number of turns of a coil in order to obtain a high output. The coil in the thin film magnetic head is formed by forming a thin film made of a conductive material into a spiral coil pattern. This coil pattern is formed around a connecting portion (intermediate core) between the lower core and the upper core. Therefore, a part of the coil is formed in a limited space between the lower core and the upper core, so that the number of turns of the coil cannot be increased without limit.

【0005】また、薄膜コイルでは、巻回幅を大きくす
ると、コイル抵抗が小さくなるが、磁路長が大きくなる
ためにヘッド効率が低下する。逆に、コイル巻回幅を小
さくすると、ヘッド効率は向上するが、コイル抵抗が大
きくなる。なお、磁路長とは、薄膜磁気ヘッドの前部に
配置されている前部中間コアが下部コアとの間に有する
前部磁気ギャップと、磁気ヘッドの後部に配置されてい
る後部中間コアが下部コアとの間に有する後部磁気ギャ
ップとの間の距離をいう。
[0005] In a thin-film coil, when the winding width is increased, the coil resistance is reduced, but the head efficiency is reduced because the magnetic path length is increased. Conversely, reducing the coil winding width improves the head efficiency but increases the coil resistance. The magnetic path length is defined as the front magnetic gap between the front intermediate core disposed at the front of the thin-film magnetic head and the lower core, and the rear intermediate core disposed at the rear of the magnetic head. It refers to the distance between the lower magnetic core and the rear magnetic gap.

【0006】ところで、薄膜磁気ヘッドで必要とされる
諸特性は、そのヘッドの用途に応じて異なる。例えば、
VTRでは、記録再生画像の高品位化、高密度記録再生
の実現等の種々の要望を満たす磁気ヘッドが要求され
る。
The characteristics required for a thin-film magnetic head differ depending on the purpose of the head. For example,
In a VTR, a magnetic head that satisfies various demands such as high quality of recorded / reproduced images and realization of high density recording / reproducing is required.

【0007】また、VTRでは、磁気ヘッドが回転ヘッ
ドとして使用される。このために、磁気ヘッドは、回転
トランスを介してVTRの電気回路と信号を授受する
が、このような回転トランスを介した信号の授受では、
伝送できる信号のカットオフ周波数と磁気ヘッドの直流
抵抗の間に密接な関係がある。図7は、ヘッドロータリ
ートランスの等価回路(a)及びその等価回路における
低域カットオフ周波数と直流抵抗の関係(b)を示す図
である。図7から分かるように、ヘッド直流抵抗が増大
すると、それに比例して伝送信号の低域カットオフ周波
数が増大する。カットオフ周波数の増大は、信号記録時
の波形にサグ(矩形波の頭頂部が減衰的に傾く波形の歪
み)を発生させ、記録された信号の質を低下させる。こ
のために、VTR用の薄膜磁気ヘッドでは、HDD用の
それと異なり、薄膜コイルの直流抵抗を低く抑制し、回
転トランスを介しての低周波帯域信号の伝送特性を良好
とすることが要求される。例えば、図7に示した条件で
カットオフ周波数を140kHz以下に設定しようとす
れば、磁気ヘッドの直流抵抗は、3.8Ω以下という極
めて低い値としなければならない。
In a VTR, a magnetic head is used as a rotary head. To this end, the magnetic head transmits and receives signals to and from the electric circuit of the VTR via a rotary transformer.
There is a close relationship between the cutoff frequency of a signal that can be transmitted and the DC resistance of the magnetic head. FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit (a) of the head rotary transformer and a relationship (b) between the low-frequency cutoff frequency and the DC resistance in the equivalent circuit. As can be seen from FIG. 7, as the DC resistance of the head increases, the lower cutoff frequency of the transmission signal increases in proportion thereto. The increase in the cutoff frequency causes a sag (distortion of a rectangular wave whose waveform apex is inclined to attenuate) in a waveform at the time of signal recording, thereby deteriorating the quality of a recorded signal. For this reason, the thin film magnetic head for the VTR is required to suppress the DC resistance of the thin film coil to be low and to improve the transmission characteristic of the low frequency band signal via the rotary transformer, unlike the thin film magnetic head for the HDD. . For example, if the cutoff frequency is set to 140 kHz or less under the conditions shown in FIG. 7, the DC resistance of the magnetic head must be set to an extremely low value of 3.8 Ω or less.

【0008】一般に、薄膜磁気ヘッドの薄膜コイルは、
従来のバルクヘッドで用いられている線材を巻いて形成
されたコイルに比べ、断面積が小さい。このために、薄
膜コイルは、一般的に抵抗値が高く、インピーダンスノ
イズを発生させる原因ともなっている。前述したよう
に、薄膜コイルは、薄膜磁気ヘッドの後部磁気ギャップ
を中心としてスパイラル状に巻くように平面上に形成さ
れている。このような薄膜コイルでは、コイルを巻くス
ペースを大きくし、コイルの幅又は厚みを増大させれ
ば、断面積が大きくなり、抵抗を低下させることが可能
となる。
Generally, a thin film coil of a thin film magnetic head is
The cross-sectional area is smaller than that of a coil formed by winding a wire used in a conventional bulkhead. For this reason, the thin film coil generally has a high resistance value, which causes impedance noise. As described above, the thin-film coil is formed on a plane so as to be spirally wound around the rear magnetic gap of the thin-film magnetic head. In such a thin film coil, if the space for winding the coil is increased and the width or thickness of the coil is increased, the cross-sectional area is increased, and the resistance can be reduced.

【0009】しかしながら、コイルを巻くスペース幅
は、ヘッド性能との兼ね合いで制限される。例えば、コ
イル巻回幅を大きくする、又は、コイル厚みを厚くする
と、コイル抵抗は下がるが、磁気ヘッドにおける磁路長
が長くなり、ヘッド効率の低下が生じる。逆に、コイル
巻回幅を小さくする、又は、コイル厚みを厚くすると、
ヘッド効率は向上するが、コイル抵抗は大きくなる。
However, the space width around which the coil is wound is limited in view of the performance of the head. For example, when the coil winding width is increased or the coil thickness is increased, the coil resistance is reduced, but the magnetic path length in the magnetic head is increased, and the head efficiency is reduced. Conversely, if the coil winding width is reduced or the coil thickness is increased,
The head efficiency improves, but the coil resistance increases.

【0010】つまり、コイルの幅は、磁気ヘッドの前部
中間コアと後部中間コアとの間の距離により制限され、
コイルの厚みは、磁気ヘッドの下部コア上面と上部コア
下面との間の距離で制限されるために、従来の薄膜コイ
ルの抵抗は、ヘッド性能とヘッド形状の兼ね合いである
程度より低く抑制することが困難であった。
That is, the width of the coil is limited by the distance between the front intermediate core and the rear intermediate core of the magnetic head,
Since the thickness of the coil is limited by the distance between the lower core upper surface and the upper core lower surface of the magnetic head, the resistance of the conventional thin-film coil can be suppressed to a lower level to some extent in consideration of head performance and head shape. It was difficult.

【0011】薄膜磁気ヘッドにおける上記問題を解決す
べく、本願出願人は、特開平7−272217号におい
て、新規な構造の薄膜磁気ヘッドを開示している。図8
は、特開平7−272217号において開示された薄膜
磁気ヘッドを示す図であり、図8(a)は、薄膜磁気ヘ
ッドの概要を示し、図8(b)は、図8(a)のうち特
にコア部及びコイルパターンを含む部分を示している。
なお、図8では、矢印の示す方向が磁気ヘッドの前方と
なっている。
In order to solve the above-mentioned problem in the thin-film magnetic head, the present applicant has disclosed a thin-film magnetic head having a novel structure in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-272217. FIG.
8 is a diagram showing a thin film magnetic head disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-272217, FIG. 8A shows an outline of the thin film magnetic head, and FIG. Particularly, a portion including a core portion and a coil pattern is shown.
In FIG. 8, the direction indicated by the arrow is forward of the magnetic head.

【0012】図8に示されるように、薄膜磁気ヘッド
は、基板1の上に3つの絶縁層2、5及び11を積層さ
せている。絶縁層2の中には、軟磁性体からなる下部コ
ア4が配置されており、絶縁層11の中には、これも軟
磁性体からなる上部コア12が下部コア4と対向するよ
うに配置されている。下部コア4と上部コア12との間
には、中間コア9a及び9bが配置されており、上部コ
ア12及び下部コア4とともに一種のリング形状を構成
している。なお、ヘッドの前部側に配置された中間コア
9aと下部コア4の間には、絶縁層からなるギャップ層
Gが形成されている。また、中間コア9bの周りには、
コイル導体7が巻回されている。いま、上部コア12と
下部コア4との間を内部領域、その他の領域を外部領域
と呼ぶことにすると、コイル導体7のコイル厚さは、内
部領域では上部コアと下部コアとの間隔より小さく、外
部領域ではそれより大きくなっている。このような構成
をした特開平7ー272217号に開示された薄膜磁気
ヘッドでは、外部領域における薄膜コイルの断面が内部
領域のそれより拡大されているので、コイルの直流抵抗
が従来より小さくなるという効果が得られている。
As shown in FIG. 8, the thin film magnetic head has three insulating layers 2, 5 and 11 laminated on a substrate 1. A lower core 4 made of a soft magnetic material is arranged in the insulating layer 2, and an upper core 12 also made of the soft magnetic material is arranged in the insulating layer 11 so as to face the lower core 4. Have been. Intermediate cores 9a and 9b are arranged between the lower core 4 and the upper core 12, and form a kind of ring shape together with the upper core 12 and the lower core 4. A gap layer G made of an insulating layer is formed between the intermediate core 9a and the lower core 4 arranged on the front side of the head. Also, around the intermediate core 9b,
The coil conductor 7 is wound. Now, if the area between the upper core 12 and the lower core 4 is called an internal area and the other area is called an external area, the coil thickness of the coil conductor 7 is smaller than the distance between the upper core and the lower core in the internal area. In the outer region, it is larger. In the thin-film magnetic head disclosed in JP-A-7-272217 having such a configuration, since the cross-section of the thin-film coil in the outer region is larger than that in the inner region, the DC resistance of the coil is smaller than before. The effect has been obtained.

【0013】図9から図12までは、特開平7−272
217号に開示された薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明
する図である。なお、図9から図12において、(A)
を付したものは薄膜磁気ヘッドの断面図、(B)を付し
たものは部分平面図となっており、また、紙面左側が磁
気ヘッドの前方となっている。以下、図9等に従い、特
開平7−272217号に開示された薄膜ヘッドの製造
方法を簡単に説明する。
FIGS. 9 to 12 show Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-272.
217 is a view illustrating a process of manufacturing the thin-film magnetic head disclosed in No. 217. In FIGS. 9 to 12, (A)
The one marked with is a sectional view of the thin-film magnetic head, the one marked with (B) is a partial plan view, and the left side of the paper is the front of the magnetic head. The method of manufacturing a thin film head disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-272217 will be briefly described below with reference to FIG.

【0014】はじめに、基板1に軟磁性体からなる下部
コア4を形成し、その周りに絶縁層2を膜付けする(図
9(a))。次に、絶縁層2に渦巻状の溝7bを形成
し、この溝7bに導体膜を形成する(図9(b))。形
成された導体膜は、コイル導体7の下層側である。次
に、下部コア4の上面の一部に非磁性層8を、また、さ
らにその上に中間コア9aを形成する。ここで、非磁性
層8は、中間コア9aと下部コア4との間の磁気ギャッ
プGとなる層である。また、中間コア9aが形成された
のと反対側の位置において、中間コア9bを下部コア4
の上面に形成する。さらに、中間コア9a、9bを残し
た他の部分には、絶縁層5を形成する(図10
(a))。
First, a lower core 4 made of a soft magnetic material is formed on a substrate 1, and an insulating layer 2 is formed around the lower core 4 (FIG. 9A). Next, a spiral groove 7b is formed in the insulating layer 2, and a conductor film is formed in the groove 7b (FIG. 9B). The formed conductor film is on the lower layer side of the coil conductor 7. Next, the nonmagnetic layer 8 is formed on a part of the upper surface of the lower core 4, and the intermediate core 9a is further formed thereon. Here, the nonmagnetic layer 8 is a layer that becomes a magnetic gap G between the intermediate core 9a and the lower core 4. Also, the intermediate core 9b is connected to the lower core 4 at a position opposite to the side on which the intermediate core 9a is formed.
Formed on the upper surface of the substrate. Further, an insulating layer 5 is formed in other portions except for the intermediate cores 9a and 9b.
(A)).

【0015】次に、絶縁層5に渦巻き状の溝7aを溝7
bとその位置が正確に一致するように形成する(図10
(b))。このとき、溝7aはエッチングにより形成さ
れるが、その際のエッチング時間は、溝7aが下部コア
4の上面まで達しないように、厳密に管理される。溝7
aが形成された後には、その中にCu等の導体膜を形成
し、コイル導体7を完成させる(図11(a))。
Next, a spiral groove 7a is formed in the insulating layer 5 by the groove 7a.
b and their positions are exactly matched (FIG. 10
(B)). At this time, the groove 7a is formed by etching, and the etching time at that time is strictly controlled so that the groove 7a does not reach the upper surface of the lower core 4. Groove 7
After a is formed, a conductor film such as Cu is formed therein to complete the coil conductor 7 (FIG. 11A).

【0016】次に、2つの中間コア9a、9bを除いた
部分に絶縁層10を形成する(図11(b))。また、
下部コア4の上側となる領域に上部コア12を形成し、
さらに、上部コア12を残して絶縁層11を形成する
(図12(a))。
Next, an insulating layer 10 is formed in a portion excluding the two intermediate cores 9a and 9b (FIG. 11B). Also,
Forming an upper core 12 in a region above the lower core 4;
Further, the insulating layer 11 is formed leaving the upper core 12 (FIG. 12A).

【0017】次に、絶縁層10及び11にコイル導体7
に通じるコンタクトホールを形成しそこへ導体13を埋
める(図12(b))。また、導体13を介してコイル
導体7と接続するリード部14を形成する。最後に、図
中の切断線B−B’において切断し、この切断面を摺動
面とする。また、図8(a)に示すように、パッド部2
5、合金層26及びリードワイヤ27を順次設けて薄膜
磁気ヘッドを完成する。
Next, the coil conductor 7 is formed on the insulating layers 10 and 11.
Is formed and a conductor 13 is buried therein (FIG. 12B). Further, a lead portion 14 connected to the coil conductor 7 via the conductor 13 is formed. Finally, it is cut along a cutting line BB ′ in the figure, and this cut surface is used as a sliding surface. Further, as shown in FIG.
5. The thin film magnetic head is completed by sequentially providing the alloy layer 26 and the lead wire 27.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平7−2
72217号に開示された薄膜磁気ヘッドによれば、コ
イル形成のための工程数が従来の薄膜磁気ヘッドにおけ
るそれより増大するという問題があった。つまり、コイ
ル導体7が、先に説明した図9(b)において形成され
る下層と、図10(b)及び合う11(a)において形
成される上層との2つの層から構成されているので、コ
イル形成のための工程数が、従来の2倍となっているの
である。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-2
According to the thin-film magnetic head disclosed in Japanese Patent No. 72217, there is a problem that the number of steps for forming a coil is larger than that of a conventional thin-film magnetic head. That is, since the coil conductor 7 is composed of two layers, the lower layer formed in FIG. 9B described above and the upper layer formed in FIG. 10B and FIG. Therefore, the number of steps for forming the coil is twice as large as that in the related art.

【0019】しかも、図10(b)に示した工程では、
溝7aを形成する際に、その位置がコイル導体7の下層
側と正確に一致するように形成しなければならないの
で、マスクパターンの位置合わせ等を高精度に行わなけ
ればならないという問題があった。さらに、下部コア4
の上側の領域では、溝7aをエッチングする際に、コイ
ル導体7を下部コア4から絶縁すべく絶縁層5の一部を
残すようにエッチングしなければならないので、エッチ
ング時間を厳密に管理する必要があるという問題もあっ
た。
Moreover, in the step shown in FIG.
When the groove 7a is formed, it must be formed so that its position exactly coincides with the lower layer side of the coil conductor 7, so that there is a problem that the mask pattern must be aligned with high accuracy. . Furthermore, the lower core 4
In the upper region, when the groove 7a is etched, the coil conductor 7 must be etched so as to leave a part of the insulating layer 5 so as to insulate the coil conductor 7 from the lower core 4, so that the etching time must be strictly controlled. There was also a problem that there is.

【0020】また、上記のようにエッチング時間を厳密
に管理した場合でも、形成された溝7aの底部は、エッ
チング深さ分布が比較的大きい面となるために、残され
た絶縁層の厚みが場所によりばらつくこととなる。この
ために、溝7aが部分的に下部コア4まで達することを
防止すべく、エッチング時間を短めに設定し、絶縁層が
1μm以上の厚さで残されるようにする必要があった。
このために、磁気ヘッドの内部領域におけるコイル導体
の断面積が小さくなる、あるいは、薄膜磁気ヘッド全体
の厚みを縮小できないという問題もあった。
Even when the etching time is strictly controlled as described above, the bottom of the formed groove 7a has a relatively large etching depth distribution, so that the thickness of the remaining insulating layer is small. It will vary from place to place. For this reason, in order to prevent the groove 7a from partially reaching the lower core 4, it is necessary to set the etching time short so that the insulating layer is left with a thickness of 1 μm or more.
For this reason, there has been a problem that the cross-sectional area of the coil conductor in the internal region of the magnetic head is reduced, or the thickness of the entire thin film magnetic head cannot be reduced.

【0021】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであり、コイルの直流抵抗が低い薄膜磁気ヘッドをヘ
ッド性能及びヘッド形状を変えることなく、しかも、製
造工程を増大させることなく提供することを目的として
いる。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a thin-film magnetic head having a low DC resistance of a coil without changing the head performance and head shape and without increasing the number of manufacturing steps. It is intended to be.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、下部
コアと、前記下部コアと所定間隔を隔てて対向するよう
に配置された上部コアと、前記下部コアと前記上部コア
の間である内部領域を少なくとも一部が通るコイルとを
備える薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、基板上に前
記下部コア及び第1の絶縁層を形成する第1段階と、前
記下部コアの上面の少なくとも一部に、エッチングスト
ップ層を形成する第2段階と、前記下部コア、前記第1
の絶縁層及び前記エッチングストップ層の上に第2の絶
縁層を形成する第3段階と、前記内部領域では前記第2
の絶縁層を前記エッチングストップ層までエッチング
し、前記内部領域の外側では前記第2の絶縁層及び第1
の絶縁層をエッチングすることにより、一部が前記内部
領域を通り、前記内部領域の外側で前記下部コアの上面
より下方に底面を有するコイル状の溝部を形成する第4
段階と、前記溝部に導電性材料を満たして前記コイルを
形成する第5段階と、前記第2の絶縁層の上方に前記上
部コアを形成する第6段階とを少なくとも含むこと特徴
とする。したがって、本発明に係る製造方法では、磁気
ヘッドの内部領域の外側で下部コアの上面より下方まで
達し断面積が大きいコイルを形成するための溝部を第4
段階の一度のエッチングにより得ることができる。
In order to achieve the above object, in a method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, a lower core and an upper part arranged to face the lower core at a predetermined distance are provided. A method for manufacturing a thin-film magnetic head, comprising: a core; and a coil at least partially passing through an internal region between the lower core and the upper core, wherein the lower core and a first insulating layer are formed on a substrate. A second step of forming an etching stop layer on at least a part of the upper surface of the lower core;
A third step of forming a second insulating layer on the insulating layer and the etching stop layer;
Is etched to the etching stop layer, and the second insulating layer and the first insulating layer are formed outside the internal region.
Forming a coil-shaped groove having a bottom surface partially below the upper surface of the lower core outside the inner region by etching the insulating layer.
And a fifth step of forming the coil by filling the groove with a conductive material, and a sixth step of forming the upper core above the second insulating layer. Therefore, in the manufacturing method according to the present invention, the groove for forming the coil having a large cross-sectional area that extends below the upper surface of the lower core outside the internal region of the magnetic head is formed.
It can be obtained by one-stage etching.

【0023】また、本発明に薄膜磁気ヘッドは、絶縁層
内に形成された下部コアと、前記絶縁層を挟んで前記下
部コアの上方に形成された上部コアと、前記下部コアの
少なくとも一部に形成されたエッチングストップ層と、
前記下部コアと前記上部コアとの間である内部領域を一
部が通り、前記内部領域では、前記エッチングストップ
層まで達するように、前記内部領域の外側では前記下部
コアの上面より下方まで達するようにエッチングにより
前記絶縁層に設けられたコイル状の溝部と、前記溝部に
導電性材料を満たして形成されるコイルとを備え、前記
コイルは、前記エッチングストップ層により前記下部コ
アより絶縁されていることを特徴とする。したがって、
コイルは、下部コアより確実に絶縁される。また、エッ
チングストップ層は、エッチング深さ分布の小さい層と
して形成することができるので、小さい膜厚でも上記絶
縁を確保することができる。よって、エッチングストッ
プ層の膜厚を抑制し、薄膜磁気ヘッドの内部領域におけ
るコイルの断面積を増大させ、もって、コイルの直流抵
抗を低減することができる。
Further, according to the present invention, there is provided a thin film magnetic head comprising: a lower core formed in an insulating layer; an upper core formed above the lower core with the insulating layer interposed; and at least a part of the lower core. An etching stop layer formed on
A portion passes through an internal region between the lower core and the upper core, and reaches the etching stop layer in the internal region, and extends below the upper surface of the lower core outside the internal region. A coil-shaped groove provided in the insulating layer by etching, and a coil formed by filling the groove with a conductive material. The coil is insulated from the lower core by the etching stop layer. It is characterized by the following. Therefore,
The coil is reliably insulated from the lower core. Further, since the etching stop layer can be formed as a layer having a small etching depth distribution, the insulation can be ensured even with a small film thickness. Therefore, the thickness of the etching stop layer can be suppressed, the cross-sectional area of the coil in the internal region of the thin-film magnetic head can be increased, and the DC resistance of the coil can be reduced.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
に係る実施形態について詳しく説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】なお、以下の説明において、図8から図1
2までに示した特開平7−272217号に係る薄膜磁
気ヘッドにおけるのと同一の部位、部材には同一の符号
を付し、それらについての重複する説明を省略する。
In the following description, FIGS.
2, the same parts and members as those in the thin film magnetic head according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-272217 are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

【0026】(第1実施形態)はじめに、本発明に係る
薄膜磁気ヘッドの第1実施形態について説明する。図1
は、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
本実施形態の薄膜磁気ヘッドは、積層された3つの絶縁
層2、5、11を有し、絶縁層2及び絶縁層11には、
それぞれ下部コア4及び上部コア12が絶縁層5を挟ん
で互いに対向するように形成されている。また、下部コ
ア4と上部コア12との間には、2つの中間コア9a、
9bが、一方は磁気ヘッドの前部に位置するように、他
方は後部に位置するように配置されている。さらに、中
間コア9bの周りには、渦巻き形状の溝が、その一部が
下部コア4と上部コア12との間を通過するようにエッ
チングにより形成されている。この溝は、下部コア4と
上部コア12とに挟まれていない領域では、その下面
が、下部コア4の上面より下方まで達する深い溝となっ
ている。溝には導電性材料が満たされ、この導電性材料
がコイル導体7を形成している。一方、下部コア4の上
面には、絶縁層5に対するエッチングストップ層16が
形成されている。エッチングストップ層16は、コイル
導体7の下面に対応する領域及び中間コア9aの下面に
対応する領域に形成されており、コイル導体7を下部コ
ア4から絶縁するという機能と、中間コア9aと下部コ
ア4との間のギャップ層として働く機能との2つを同時
に果たしている。
First Embodiment First, a first embodiment of the thin-film magnetic head according to the present invention will be described. FIG.
1 is a perspective view of a thin-film magnetic head according to the embodiment.
The thin-film magnetic head of the present embodiment has three insulating layers 2, 5, and 11 stacked, and the insulating layers 2 and 11 include:
The lower core 4 and the upper core 12 are formed to face each other with the insulating layer 5 interposed therebetween. Also, between the lower core 4 and the upper core 12, two intermediate cores 9a,
9b is arranged so that one is located at the front of the magnetic head and the other is located at the rear. Further, a spiral groove is formed around the intermediate core 9b by etching so that a part thereof passes between the lower core 4 and the upper core 12. In a region where the groove is not sandwiched between the lower core 4 and the upper core 12, the lower surface is a deep groove reaching below the upper surface of the lower core 4. The groove is filled with a conductive material, and the conductive material forms the coil conductor 7. On the other hand, on the upper surface of the lower core 4, an etching stop layer 16 for the insulating layer 5 is formed. The etching stop layer 16 is formed in a region corresponding to the lower surface of the coil conductor 7 and a region corresponding to the lower surface of the intermediate core 9a, and has a function of insulating the coil conductor 7 from the lower core 4; And a function as a gap layer between the core 4.

【0027】図2から図5は、本実施形態の薄膜磁気ヘ
ッドを製造する工程を模式的に示す図である。以下、図
2等に従い、本実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造
方法について説明する。
FIGS. 2 to 5 are diagrams schematically showing steps of manufacturing the thin-film magnetic head of the present embodiment. Hereinafter, a method of manufacturing the thin-film magnetic head according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0028】(イ)はじめに、工程1では、図2(a)
に示すように、基板1の上に軟磁性体からなる層15が
形成される。この層は、スパッタリング又は蒸着等の薄
膜形成技術により形成される。
(A) First, in step 1, FIG.
As shown in FIG. 5, a layer 15 made of a soft magnetic material is formed on a substrate 1. This layer is formed by a thin film forming technique such as sputtering or vapor deposition.

【0029】(ロ)工程2では、図2(b)に示すよう
に、軟磁性体の層15をフォトリソグラフィ及びエッチ
ング法により成形し、下部コア4を形成する。
(B) In step 2, as shown in FIG. 2 (b), the soft magnetic layer 15 is formed by photolithography and etching to form the lower core 4.

【0030】(ハ)工程3では、図2(c)に示すよう
に、基板1の上に、SiO2 からなる絶縁層2がスパッ
タリング又はCVD等の方法により形成される。絶縁層
2は、いったん下部コア4が埋め込まれるのに十分な厚
さまで形成された後、下部コア4の上面が露出するまで
研磨して、平滑化される。
[0030] In (c) step 3, as shown in FIG. 2 (c), on a substrate 1, an insulating layer 2 made of SiO 2 is formed by a method such as sputtering or CVD. After the insulating layer 2 is formed to a thickness sufficient to embed the lower core 4 once, it is polished and smoothed until the upper surface of the lower core 4 is exposed.

【0031】(ニ)工程4では、図3(a)に示すよう
に、下部コア4及び絶縁層2の上に、Al23からなる
絶縁層16がスパッタリング又はCVD等の方法により
膜付けされる。
(D) In step 4, as shown in FIG. 3A, an insulating layer 16 made of Al 2 O 3 is formed on the lower core 4 and the insulating layer 2 by a method such as sputtering or CVD. Is done.

【0032】(ホ)工程5では、図3(b)に示すよう
に、この絶縁層16がフォトリソグラフィ及びエッチン
グ法により所定の形状に成形される。ここで、所定の形
状とは、例えば下部コア12の上面から中間コア9bが
設けられる後部領域を除いた部分の形状をいう。
(E) In step 5, as shown in FIG. 3B, the insulating layer 16 is formed into a predetermined shape by photolithography and etching. Here, the predetermined shape refers to, for example, a shape of a portion of the upper surface of the lower core 12 excluding a rear region where the intermediate core 9b is provided.

【0033】(ヘ)工程6では、図3(c)に示すよう
に、第5工程までに得られた基板1の上にさらに軟磁性
体による層17をスパッタリング又は蒸着等の薄膜形成
技術により膜付けする。
(F) In step 6, as shown in FIG. 3C, a layer 17 of a soft magnetic material is further formed on the substrate 1 obtained by the fifth step by a thin film forming technique such as sputtering or vapor deposition. Apply film.

【0034】(ト)工程7では、図4(a)に示すよう
に、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、層1
7より2つの中間コア9a及び9bを形成する。中間コ
ア9bは、下部コア4の上であって、絶縁層16が設け
られていない領域に設けられる。一方、中間コア9a
は、下部コア4の前部上面に、絶縁層16を介して位置
するように形成される。このように中間コア9aを形成
することにより、絶縁層16は、中間コア9aと下部コ
ア4との間に所定幅の間隔を形成するギャップ層とな
る。
(G) In step 7, as shown in FIG. 4A, the layer 1 is formed by photolithography and etching.
7, two intermediate cores 9a and 9b are formed. The intermediate core 9b is provided on the lower core 4 in a region where the insulating layer 16 is not provided. On the other hand, the intermediate core 9a
Are formed on the front upper surface of the lower core 4 via the insulating layer 16. By forming the intermediate core 9a in this way, the insulating layer 16 becomes a gap layer that forms an interval of a predetermined width between the intermediate core 9a and the lower core 4.

【0035】(チ)工程8では、図4(b)に示すよう
に、基板1上に、SiO2 からなる絶縁層5がスパッタ
リング又はCVD等の方法で設けられる。絶縁層5は、
いったん中間コア9a、9bが埋め込まれるのに十分な
厚さまで設けられ、その後、中間コア9a、9bの上面
が露出するまで研磨して、平滑化される。
In step (h), as shown in FIG. 4B, an insulating layer 5 made of SiO 2 is provided on the substrate 1 by a method such as sputtering or CVD. The insulating layer 5
Once the intermediate cores 9a and 9b are provided to a thickness sufficient to be embedded, they are polished and smoothed until the upper surfaces of the intermediate cores 9a and 9b are exposed.

【0036】(リ)工程9では、図4(c)に示すよう
に、絶縁層5の上面にレジスト膜を塗布した後、そのレ
ジスト膜にフォトリソグラフィ等によりコイル導体7の
パターンを中間コア9aがそのほぼ中心に位置するよう
に形成する。さらに、上記パターンを有するレジスト膜
が形成された後に、絶縁層5及び絶縁層2をエッチング
する。このエッチングには、CF4 やCHF3 ガス等の
エッチングガスを用いたリアクティブイオンエッチング
(RIE)を用いればよい。例えば、CHF3ガスを用
いれば、絶縁層5(SiO2 )と絶縁層16(Al2
3 )とのエッチング速度比が20:1となる条件下で行
うことができる。これにより、絶縁層16は、リアクテ
ィブイオンエッチングに対するエッチングストップ層と
して働き、下部コア4の上側の領域ではエッチングが絶
縁層16まで達したところで見かけ上停止する。一方、
下部コア4が存在しない領域では、エッチングが絶縁層
2の内部まで進行する。これにより、この一つのエッチ
ング工程により、下部コア4が存在する領域ではその深
さが下部コア4まで達していないが、下部コア4が存在
しない領域では下部コア4の上面のある位置より下の位
置までその深さが達している溝18が得られる。
In step (i), as shown in FIG. 4C, after a resist film is applied to the upper surface of the insulating layer 5, the pattern of the coil conductor 7 is formed on the resist film by photolithography or the like. Is formed so as to be located substantially at the center thereof. Further, after the resist film having the above pattern is formed, the insulating layer 5 and the insulating layer 2 are etched. For this etching, reactive ion etching (RIE) using an etching gas such as CF 4 gas or CHF 3 gas may be used. For example, if CHF 3 gas is used, the insulating layer 5 (SiO 2 ) and the insulating layer 16 (Al 2 O
The etching can be performed under the condition that the etching rate ratio with 3 ) is 20: 1. As a result, the insulating layer 16 functions as an etching stop layer for reactive ion etching. In the region above the lower core 4, the etching apparently stops when the etching reaches the insulating layer 16. on the other hand,
In a region where the lower core 4 does not exist, the etching proceeds to the inside of the insulating layer 2. By this one etching step, the depth does not reach the lower core 4 in the region where the lower core 4 is present, but is lower than the position where the upper surface of the lower core 4 is located in the region where the lower core 4 is not present. A groove 18 whose depth reaches the position is obtained.

【0037】(ヌ)工程10では、図5(a)に示すよ
うに、スパッタリング、蒸着等の薄膜形成技術により、
溝18に導電性材料を充填し、さらに研磨によりその上
面を平滑化する。この工程により、溝部18の中にコイ
ル導体7が形成される。コイル導体7は、下部コア4の
上では、絶縁層16により下部コア4より絶縁されてお
り、下部コア4が存在していない領域では、下部コア4
の上面より下方まで延び、大きな断面積を有している。
なお、ここでは、導電性材料として、例えば銅(C
u)、金(Au)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)
を用いることができる。
(G) In step 10, as shown in FIG. 5A, a thin film forming technique such as sputtering or vapor deposition is used.
The groove 18 is filled with a conductive material, and the upper surface thereof is smoothed by polishing. By this step, the coil conductor 7 is formed in the groove 18. The coil conductor 7 is insulated from the lower core 4 by the insulating layer 16 above the lower core 4, and in a region where the lower core 4 does not exist, the lower core 4
And has a large cross-sectional area.
Here, as the conductive material, for example, copper (C
u), gold (Au), aluminum (Al), silver (Ag)
Can be used.

【0038】(ル)工程11では、図5(b)に示すよ
うに、2つの中間コア9a及び9bを除いた部分に絶縁
層10を形成する。
(G) In step 11, as shown in FIG. 5B, an insulating layer 10 is formed in a portion excluding the two intermediate cores 9a and 9b.

【0039】(ヲ)工程12では、図5(c)に示すよ
うに、下部コア4と対向する位置に軟磁性体からなる上
部コア12を形成する。
(ヲ) In step 12, as shown in FIG. 5C, an upper core 12 made of a soft magnetic material is formed at a position facing the lower core 4.

【0040】(ワ)工程12以降は、図2等において不
図示であるが、特開平7−272217号について説明
した図12の(a)及び(b)と同一の工程にしたが
い、絶縁層11、導体13及びリード線14が形成され
る。そして、最後に、中間コア9aを含む領域のいずれ
かにおいて製造されたヘッドを切断し、さらにリードワ
イヤ等を取り付けることで、薄膜磁気ヘッドが完成され
る。
(W) Although the step 12 and subsequent steps are not shown in FIG. 2 and the like, according to the same steps as FIGS. 12A and 12B described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-272217, the insulating layer 11 is formed. , Conductor 13 and lead wire 14 are formed. Finally, the head manufactured in any of the regions including the intermediate core 9a is cut, and a lead wire or the like is attached to complete the thin-film magnetic head.

【0041】以上説明したように、本実施形態の薄膜磁
気ヘッドでは、下部コア4と絶縁層5との間にエッチン
グストップ層を設けているので、工程9において説明し
たように、絶縁層2及び5に、2つの異なる溝深さを有
する一の溝18を一のエッチング工程で形成することが
可能となっている。したがって、コイルの直流抵抗が低
い薄膜磁気ヘッドを製造するあたって、従来の薄膜磁気
ヘッドのように、コイル導体7を形成する際に、その下
層側と上層側とを別々に形成し、製造工程数が増大する
という問題もなく、また、上層側を下層側に正確に位置
決めして形成しなければならないという製造上の困難性
も生じない。また、下部コア4の上側における絶縁層の
エッチングは、エッチングストップ層で実質的に止ま
り、下部コア4まで達することがないので、従来のよう
に絶縁層5のエッチング時間を厳密に管理する必要はな
い。
As described above, in the thin-film magnetic head of this embodiment, since the etching stop layer is provided between the lower core 4 and the insulating layer 5, as described in Step 9, the insulating layer 2 5, it is possible to form one groove 18 having two different groove depths in one etching step. Therefore, when manufacturing a thin-film magnetic head having a low DC resistance of the coil, when forming the coil conductor 7 like a conventional thin-film magnetic head, the lower layer side and the upper layer side are separately formed, and the manufacturing process is performed. There is no problem that the number increases, and there is no manufacturing difficulty that the upper layer side must be accurately positioned and formed on the lower layer side. Further, since the etching of the insulating layer on the upper side of the lower core 4 substantially stops at the etching stop layer and does not reach the lower core 4, it is not necessary to strictly control the etching time of the insulating layer 5 as in the related art. Absent.

【0042】なお、本実施形態では、エッチングストッ
プ層は、同時に中間コア9aと下部コア4との間のギャ
ップ層も兼ねている。したがって、エッチングストップ
層は、従来の薄膜磁気ヘッドにおいてギャップ層を形成
する工程と同一の工程によりギャップ層と同時に形成さ
れるものである。よって、この点からも本実施形態は、
その工程数を従来より増大させることなくコイルの直流
抵抗が低い薄膜磁気ヘッドを製造することを可能とする
ものである。
In this embodiment, the etching stop layer also serves as a gap layer between the intermediate core 9a and the lower core 4 at the same time. Therefore, the etching stop layer is formed simultaneously with the gap layer by the same process as that for forming the gap layer in the conventional thin film magnetic head. Therefore, also from this point, the present embodiment is
This makes it possible to manufacture a thin-film magnetic head having a low DC resistance of the coil without increasing the number of steps as compared with the related art.

【0043】さらに、従来の薄膜磁気ヘッドでは、エッ
チングにより形成した溝部の底面の膜厚が不均一となる
のに対し、本実施形態のように下部コア4の上面にエッ
チングストップ層を膜付けする場合には、比較的容易に
平坦な層を形成することができるので、絶縁膜を得るに
あたりエッチングストップ層の膜厚を大きくとる必要は
ない。また、エッチングストップ層をAl2 3 、Zr
2 等の絶縁性の高い材料から形成することにより膜厚
を薄く抑制することが可能である。例えば本実施形態の
ようにAl2 3 を用いた場合には、エッチングストッ
プ層の膜厚を約10nmまで縮小することが可能であ
る。このことから、本実施形態の薄膜磁気ヘッドでは、
ヘッドの内部領域におけるコイル導体の断面積を特開平
7−272217号に開示された薄膜磁気ヘッドのそれ
より拡大し、コイルの直流抵抗をより一層低減するこ
と、あるいは、コイル導体の断面積を同一に維持しつつ
も、薄膜磁気ヘッド全体の厚みを抑制して、薄膜磁気ヘ
ッド全体の一層の小型化を図れるという効果がある。
Further, in the conventional thin-film magnetic head, the thickness of the bottom surface of the groove formed by etching becomes non-uniform, whereas an etching stop layer is formed on the upper surface of the lower core 4 as in this embodiment. In this case, since a flat layer can be formed relatively easily, it is not necessary to increase the thickness of the etching stop layer in obtaining an insulating film. The etching stop layer is made of Al 2 O 3 , Zr
The film thickness can be suppressed to be thin by being formed from a highly insulating material such as O 2 . For example, when Al 2 O 3 is used as in this embodiment, the thickness of the etching stop layer can be reduced to about 10 nm. From this, in the thin-film magnetic head of the present embodiment,
The cross-sectional area of the coil conductor in the inner region of the head is enlarged to be larger than that of the thin-film magnetic head disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-272217, and the DC resistance of the coil is further reduced. The thickness of the entire thin-film magnetic head is suppressed while maintaining the thickness of the thin-film magnetic head, and the size of the entire thin-film magnetic head can be further reduced.

【0044】さらにまた、本実施形態では、ヘッドの外
部領域におけるコイル導体のための溝を一度のエッチン
グで形成するので、一様な垂直側壁を有するコイル導体
が得られる。特開平7−272217号に開示された薄
膜磁気ヘッドのように溝を2段階のエッチングで形成す
る場合には、コイル導体の上層と下層との間で段差が生
じ、この段差に起因してコイルの直流抵抗が増大するこ
ともあり得るが、本実施形態では、そのような問題も回
避される。
Furthermore, in the present embodiment, since the groove for the coil conductor in the outer region of the head is formed by one etching, a coil conductor having uniform vertical side walls can be obtained. When a groove is formed by two-stage etching as in the thin film magnetic head disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-272217, a step is formed between the upper layer and the lower layer of the coil conductor. However, such a problem can be avoided in the present embodiment.

【0045】(第2の実施形態)第1実施形態では、ギ
ャップ層を兼ねるエッチングストップ層を形成して薄膜
磁気ヘッドを製造する場合について説明したが、エッチ
ングストップ層は必ずしもギャップ層を兼ねるように形
成する必要はなく、これを別個独立に形成することであ
ってもよい。ここでは、本発明の第2実施形態として、
エッチングストップ層をギャップ層と別個独立に形成す
る薄膜磁気ヘッドについて説明する。
(Second Embodiment) In the first embodiment, a case has been described in which a thin film magnetic head is manufactured by forming an etching stop layer also serving as a gap layer. However, the etching stop layer is not necessarily required to serve also as a gap layer. It is not necessary to form them, and they may be formed separately and independently. Here, as a second embodiment of the present invention,
A thin-film magnetic head in which an etching stop layer is formed independently of a gap layer will be described.

【0046】図6は、本実施形態による薄膜磁気ヘッド
の製造工程の一部を示す図である。本実施形態による薄
膜磁気ヘッドの製造工程は、基本的には図2等に示す第
1実施形態の製造工程と同様であって、主にその工程5
を図4に示す工程15から工程17までと入れ替えたも
のである。
FIG. 6 is a view showing a part of the manufacturing process of the thin-film magnetic head according to the present embodiment. The manufacturing process of the thin film magnetic head according to the present embodiment is basically the same as the manufacturing process of the first embodiment shown in FIG.
Is replaced with steps 15 to 17 shown in FIG.

【0047】ここで、工程15から工程17までを説明
すると以下の通りとなる。
Here, steps 15 to 17 will be described as follows.

【0048】(カ)まず、工程15では、図6(a)に
示すように、まずAl2 3 からなる絶縁層20を下部
コア4及び絶縁膜2の上面に形成する。このとき絶縁層
20は、10nm以上1μm以下の膜厚に形成する。膜
厚を10nm以上とするのは、これが、コイル導体7を
下部コア4から絶縁するために必要とされる最低限の厚
みだからである。
(F) First, in step 15, an insulating layer 20 made of Al 2 O 3 is formed on the upper surface of the lower core 4 and the insulating film 2 as shown in FIG. At this time, the insulating layer 20 is formed to a thickness of 10 nm to 1 μm. The thickness is set to 10 nm or more because this is the minimum thickness required to insulate the coil conductor 7 from the lower core 4.

【0049】(ヨ)次に、工程16では、図6(b)に
示すように、前工程で形成された絶縁層20を所定の形
状に成形し、後に膜付けされる絶縁層5に対してのエッ
チングトップ層を得る。ここで、所定の形状とは、例え
ば下部コア4の上面から後の工程で中間コア9a及び9
bが形成される前部及び後部の一部領域を除いた部分の
形状をいう。
(Y) Next, in step 16, as shown in FIG. 6B, the insulating layer 20 formed in the previous step is formed into a predetermined shape, and To obtain the etched top layer. Here, the predetermined shape refers to, for example, the upper surface of the lower core 4 and the intermediate cores 9a and 9
Refers to the shape of a part excluding a part of a front part and a rear part where b is formed.

【0050】(タ)次に、工程17では、図6(c)に
示すように、後に中間コア9aと下部コア4との間のギ
ャップ層となる非磁性層21を形成する。非磁性層21
は、下部コアの上面であって絶縁層20が形成されてい
ない領域のうち、薄膜磁気ヘッドの前方側に形成され
る。
(G) Next, in step 17, as shown in FIG. 6C, a non-magnetic layer 21 which will later become a gap layer between the intermediate core 9a and the lower core 4 is formed. Non-magnetic layer 21
Is formed on the front side of the thin-film magnetic head in a region on the upper surface of the lower core where the insulating layer 20 is not formed.

【0051】以上説明したように、本実施形態では、エ
ッチングストップ層をギャップ層と別個独立に形成する
ので、エッチングストップ層の膜厚をギャップ層のそれ
によらず独立に決定できる。したがって、本実施形態の
薄膜磁気ヘッドは、コイル導体と下部コアとの間が確実
に絶縁される等の第1実施形態の薄膜磁気ヘッドと同一
の効果の他に、要求される薄膜磁気ヘッドの性能に応じ
て、あるいは絶縁層を形成する材質やその絶縁層の膜質
に応じて膜厚を自由に設定してエッチングストップ層を
形成できるという効果を有する。
As described above, in this embodiment, since the etching stop layer is formed independently of the gap layer, the thickness of the etching stop layer can be determined independently of that of the gap layer. Therefore, the thin-film magnetic head of the present embodiment has the same effects as the thin-film magnetic head of the first embodiment, such as that the coil conductor and the lower core are reliably insulated from each other. This has the effect that the etching stop layer can be formed by freely setting the film thickness in accordance with the performance or the material forming the insulating layer or the film quality of the insulating layer.

【0052】(その他の実施形態)なお、本発明は、上
記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態
は、単なる例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載
された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な
作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発
明の技術的範囲に含まれる。
(Other Embodiments) The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is merely an example, and any structure having substantially the same structure as the technical idea described in the claims of the present invention and having the same function and effect can be obtained. It is included in the technical scope of the present invention.

【0053】例えば、上記実施形態では、絶縁層2及び
5をSiO2 より、また、絶縁層16をAl2 3 より
形成する場合について説明したが、これは、絶縁層2及
び5をエッチングする場合、特にリアクティブイオンエ
ッチングの方法によりエッチングする場合に、絶縁層2
及び5に対し絶縁層16がエッチングストップ層として
機能できること、すなわち、それらの層のエッチング速
度比が例えば20:1と十分に大きくなるものであれ
ば、他の材料から形成することであってもよく、例え
ば、絶縁層2及び5は、TiO2 又はTa25等から形
成することであってもよく、絶縁層16は、ZrO2
から形成することであってよい。
For example, in the above embodiment, the case where the insulating layers 2 and 5 are formed of SiO 2 and the insulating layer 16 is formed of Al 2 O 3 has been described. In particular, when the etching is performed by the reactive ion etching method, the insulating layer 2
And 5, the insulating layer 16 can function as an etching stop layer, that is, if the etching rate ratio of those layers is sufficiently large, for example, 20: 1, the insulating layer 16 may be formed from another material. For example, the insulating layers 2 and 5 may be formed from TiO 2 or Ta 2 O 5 or the like, and the insulating layer 16 may be formed from ZrO 2 or the like.

【0054】また、エッチングストップ層は、溝18を
形成する工程9において下部コアがエッチングされるこ
とを防止するのに、そして、コイル導体7を下部コア4
の上面から絶縁するのに必要とされる下部コア上面の最
低限の領域に形成すればよく、上記実施形態のように幅
広い領域に形成する必要は必ずしもない。
The etching stop layer is used to prevent the lower core from being etched in the step 9 for forming the groove 18 and to prevent the coil conductor 7 from being etched.
It may be formed in the minimum area of the upper surface of the lower core required to insulate it from the upper surface of the lower core, and need not necessarily be formed in a wider area as in the above embodiment.

【0055】なお、本実施形態で特にリアクティブイオ
ンエッチング(RIE)について言及しているのは、R
IEは、エッチングストップ層と被エッチングストップ
層との選択比を大きくすることができ、かつ、エッチン
グの方向性に優れ、コイル導体を形成するための溝を高
いアスペクト比に加工するのに適しているからである。
RIE以外のエッチング方法であっても、ECR、イオ
ンミリングによって溝部を形成することとしてももちろ
んよい。
It should be noted that the reactive ion etching (RIE) is particularly referred to in this embodiment because the R
The IE can increase the selectivity between the etching stop layer and the etching stop layer, and has excellent etching directionality, and is suitable for processing a groove for forming a coil conductor to a high aspect ratio. Because there is.
Even if an etching method other than RIE is used, the groove may be formed by ECR or ion milling.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、下部コアの上面に第2の絶縁層に対するエッチン
グストップ層を形成する工程を有することとしたので、
第3工程において第2の絶縁層をエッチングするときに
は、内部領域ではエッチングがエッチングストップ層で
停止するので、エッチング時間を厳密に管理することな
く、しかも一のエッチング工程で、内部領域の外側にお
ける溝部の断面積を内部領域における断面積より増大さ
せることができ、内部領域の外側でのコイルの断面積が
大きく直流抵抗が小さい薄膜磁気ヘッドを容易に製造す
ることが可能になった。
As described above in detail, according to the present invention, a step of forming an etching stop layer for the second insulating layer on the upper surface of the lower core is provided.
When the second insulating layer is etched in the third step, the etching is stopped at the etching stop layer in the inner region, so that the etching time is not strictly controlled, and the groove portion outside the inner region can be formed in one etching step. Can be made larger than the cross-sectional area in the internal region, and it becomes possible to easily manufacture a thin-film magnetic head having a large cross-sectional area of the coil outside the internal region and a small DC resistance.

【0057】また、本発明によれば、下部コアの上面に
形成されたエッチングストップ層によりコイルを下部コ
アより絶縁することとしたので、従来よりコイルと下部
コアとの間隙を小さくし、内部領域におけるコイルの断
面積をも増大させることが可能となり、コイルの直流抵
抗がより一層小さい薄膜磁気ヘッドを提供できるように
なった。
Further, according to the present invention, the coil is insulated from the lower core by the etching stop layer formed on the upper surface of the lower core. It is also possible to increase the cross-sectional area of the coil, and to provide a thin-film magnetic head having a smaller DC resistance of the coil.

【0058】さらに、本発明によれば、エッチングスト
ップ層は、ギャップ層を兼ねるので、従来の薄膜磁気ヘ
ッドにおいてギャップ層を形成する工程数から工程数を
増やすことなくコイルの直流抵抗が小さい薄膜磁気ヘッ
ドを製造することが可能になった。
Further, according to the present invention, since the etching stop layer also serves as the gap layer, the thin-film magnetic head having a small DC resistance of the coil without increasing the number of steps from the number of steps for forming the gap layer in the conventional thin-film magnetic head. It became possible to manufacture a head.

【0059】さらにまた、本発明によれば、アスペクト
比の高い溝の加工に適したエッチング方法を用いてコイ
ルの直流抵抗が小さい薄膜磁気ヘッドを製造することが
容易となった。
Further, according to the present invention, it becomes easy to manufacture a thin film magnetic head having a small DC resistance of a coil by using an etching method suitable for processing a groove having a high aspect ratio.

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

【図1】本発明の第1実施形態による薄膜磁気ヘッドを
示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a thin-film magnetic head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態による薄膜磁気ヘッドを
製造する工程を模式的に示す図である。
FIG. 2 is a view schematically showing a step of manufacturing the thin-film magnetic head according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施形態による薄膜磁気ヘッドを
製造する工程であって、図2の続きを模式的に示す図で
ある。
FIG. 3 is a view schematically showing a step of manufacturing the thin-film magnetic head according to the first embodiment of the present invention, which is a continuation of FIG. 2;

【図4】本発明の第1実施形態による薄膜磁気ヘッドを
製造する工程であって、図3の続きを模式的に示す図で
ある。
FIG. 4 is a view schematically showing a step of manufacturing the thin-film magnetic head according to the first embodiment of the present invention, which is a continuation of FIG. 3;

【図5】本発明の第1実施形態による薄膜磁気ヘッドを
製造する工程であって、図4の続きを模式的に示す図で
ある。
FIG. 5 is a view schematically showing a step of manufacturing the thin-film magnetic head according to the first embodiment of the present invention, which is a continuation of FIG. 4;

【図6】本発明の第2実施形態による薄膜磁気ヘッドの
製造工程の一部を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a part of the manufacturing process of the thin-film magnetic head according to the second embodiment of the present invention.

【図7】ヘッドロータリートランスの等価回路及びその
等価回路における低域カットオフ周波数と直流抵抗の関
係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an equivalent circuit of a head rotary transformer and a relationship between a low-frequency cutoff frequency and a DC resistance in the equivalent circuit.

【図8】特開平7−272217号に開示された薄膜磁
気ヘッドを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a thin-film magnetic head disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-272217.

【図9】特開平7−272217号に開示された薄膜磁
気ヘッドの製造工程を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a manufacturing process of the thin-film magnetic head disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-272217.

【図10】特開平7−272217号に開示された薄膜
磁気ヘッドの製造工程であって、図9の続きを説明する
図である。
10 is a view illustrating a step of manufacturing the thin-film magnetic head disclosed in JP-A-7-272217, which is a continuation of FIG. 9;

【図11】特開平7−272217号に開示された薄膜
磁気ヘッドの製造工程であって、図10の続きを説明す
る図である。
11 is a view illustrating a step of manufacturing the thin-film magnetic head disclosed in JP-A-7-272217, which is a continuation of FIG. 10;

【図12】特開平7−272217号に開示された薄膜
磁気ヘッドの製造工程であって、図11の続きを説明す
る図である。
12 is a view illustrating a step of manufacturing the thin-film magnetic head disclosed in JP-A-7-272217, which is a continuation of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2、5、10、11、17、20 絶縁層 4 下部コア 7 コイル導体 8 非磁性層 9 中間コア 12 上部コア G ギャップ 15、17 軟磁性体からなる層 16 エッチングストップ層 18 溝 21 非磁性層 25 パット部 26 合金層 27 リードワイヤ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2, 5, 10, 11, 17, 20 Insulating layer 4 Lower core 7 Coil conductor 8 Non-magnetic layer 9 Intermediate core 12 Upper core G gap 15, 17 Layer made of soft magnetic material 16 Etching stop layer 18 Groove 21 Non Magnetic layer 25 Pad portion 26 Alloy layer 27 Lead wire

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下部コアと、前記下部コアと所定間隔を
隔てて対向するように配置された上部コアと、前記下部
コアと前記上部コアの間である内部領域を少なくとも一
部が通るコイルとを備える薄膜磁気ヘッドの製造方法で
あって、 基板上に前記下部コア及び第1の絶縁層を形成する第1
段階と、 前記下部コアの上面の少なくとも一部に、エッチングス
トップ層を形成する第2段階と、 前記下部コア、前記第1の絶縁層及び前記エッチングス
トップ層の上に第2の絶縁層を形成する第3段階と、 前記内部領域では前記第2の絶縁層を前記エッチングス
トップ層までエッチングし、前記内部領域の外側では前
記第2の絶縁層及び第1の絶縁層をエッチングすること
により、一部が前記内部領域を通り、前記内部領域の外
側で前記下部コアの上面より下方に底面を有するコイル
状の溝部を形成する第4段階と、 前記溝部に導電性材料を満たして前記コイルを形成する
第5段階と、 前記第2の絶縁層の上方に前記上部コアを形成する第6
段階とを少なくとも含むこと特徴とする薄膜磁気ヘッド
の製造方法。
1. A lower core, an upper core arranged to face the lower core at a predetermined distance, and a coil at least partially passing through an internal region between the lower core and the upper core. A method for manufacturing a thin-film magnetic head comprising: forming a first insulating layer on a substrate;
Forming a second insulating layer on the lower core, the first insulating layer, and the etching stop layer; forming a second insulating layer on at least a portion of the upper surface of the lower core; A third step of etching the second insulating layer to the etching stop layer in the internal region and etching the second insulating layer and the first insulating layer outside the internal region. A fourth step of forming a coil-shaped groove having a bottom surface below the upper surface of the lower core outside the inner region through the inner region, and forming the coil by filling the groove with a conductive material. A fifth step of forming the upper core above the second insulating layer;
And a method for manufacturing a thin-film magnetic head.
【請求項2】 前記第2段階と前記第3段階との間に、
前記内部領域に配置される中間コアであって、一端が前
記エッチングストップ層の上面に配置されることにより
前記下部コアと所定のギャップを有する中間コアを形成
する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の薄膜
磁気ヘッドの製造方法。
2. Between the second stage and the third stage,
An intermediate core disposed in the internal region, wherein one end is disposed on an upper surface of the etching stop layer to form an intermediate core having a predetermined gap with the lower core. Item 3. A method for manufacturing a thin film magnetic head according to Item 1.
【請求項3】 絶縁層内に形成された下部コアと、 前記絶縁層を挟んで前記下部コアの上方に形成された上
部コアと、 前記下部コアの少なくとも一部に形成されたエッチング
ストップ層と、 前記下部コアと前記上部コアとの間である内部領域を一
部が通り、前記内部領域では、前記エッチングストップ
層まで達するように、前記内部領域の外側では前記下部
コアの上面より下方まで達するようにエッチングにより
前記絶縁層に設けられたコイル状の溝部と、 前記溝部に導電性材料を満たして形成されるコイルとを
備え、 前記コイルは、前記エッチングストップ層により前記下
部コアより絶縁されていることを特徴とする薄膜磁気ヘ
ッド。
3. A lower core formed in an insulating layer, an upper core formed above the lower core with the insulating layer interposed therebetween, and an etching stop layer formed on at least a part of the lower core. A portion partially passes through an internal region between the lower core and the upper core, and reaches the etching stop layer in the internal region, and extends below the upper surface of the lower core outside the internal region so as to reach the etching stop layer. A coil-shaped groove provided in the insulating layer by etching, and a coil formed by filling the groove with a conductive material, wherein the coil is insulated from the lower core by the etching stop layer. A thin-film magnetic head.
【請求項4】 さらに、前記内部領域に配置され、一端
を前記上部コアに接続している中間コアを有し、 前記エッチングストップ層は、前記中間コアの他端と前
記下部コアとの間にも形成され、前記中間コアと前記下
部コアとの間のギャップ層を兼ねることを特徴とする請
求項3に記載の薄膜磁気ヘッド。
4. An intermediate core disposed in the inner region and having one end connected to the upper core, wherein the etching stop layer is provided between the other end of the intermediate core and the lower core. 4. The thin-film magnetic head according to claim 3, wherein said thin-film magnetic head also serves as a gap layer between said intermediate core and said lower core.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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