JPH0264909A - Thin film magnetic head - Google Patents

Thin film magnetic head

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JPH0264909A
JPH0264909A JP21677788A JP21677788A JPH0264909A JP H0264909 A JPH0264909 A JP H0264909A JP 21677788 A JP21677788 A JP 21677788A JP 21677788 A JP21677788 A JP 21677788A JP H0264909 A JPH0264909 A JP H0264909A
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Abstract

PURPOSE:To increase the thickness of a coil and to suppress the increase in the resistance value of the coil by the increased number of windings by forming the coil of a laminate formed with the films of a plating substrate, Cu plating layer and carbon layer in this order. CONSTITUTION:The ion etching rate of carbon in a gaseous Ar atmosphere is extremely low. Since the carbon layer 5 is laminated on the Cu plating layer 3, the carbon layer 5 of the low ion etching rate protects the surface of the Cu plating layer 3 even if the front surface of the coil is ion etched over a long period of time at the time of ion etching in the plating substrate removing stage during the coil forming process; therefore, the decrease of the coil voltage does not arise. The increase in the resistance value of the coil by the increased thickness of the coil and the increased number of the windings is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスク装置、磁気テープ装置等に使用さ
れる誘導型薄膜磁気ヘッドに係わり、特に集積化薄膜技
術を用いて作成されるコイルの構造に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an inductive thin film magnetic head used in magnetic disk devices, magnetic tape devices, etc., and particularly relates to a coil fabricated using integrated thin film technology. It's about structure.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年磁気記録の分野においては、高記録密度化が増々進
み記録媒体と共に磁気記録を支える磁気ヘッドにおいて
も、従来のフェライトヘッドに変わり、集積化薄膜技術
を用いて製造される薄膜磁気ヘッドが実用化されてきた
。この薄膜磁気ヘッドは、周波数特性が優れており、半
導体テクノロジーに基づく製造プロセスが適用されるの
で、高精度の高記録密度用磁気ヘッドを低価格に製造す
ることが可能となり、今後の磁気ヘッドの主流となって
きている。
In recent years, in the field of magnetic recording, recording densities have been increasing rapidly, and in magnetic heads that support magnetic recording as well as recording media, thin-film magnetic heads manufactured using integrated thin-film technology have been put into practical use, replacing conventional ferrite heads. It has been. This thin-film magnetic head has excellent frequency characteristics, and a manufacturing process based on semiconductor technology is applied, making it possible to manufacture high-precision, high-density magnetic heads at low cost, which will lead to future magnetic heads. It is becoming mainstream.

第5図はこの様な薄膜磁気ヘッドの構造を示す概略断面
図である。第5図において、A l 203−TiC等
のセラミック基板10上にA 1203等の絶縁層12
がスパッタリング法等に依って成膜されている。ついで
、NiFe合金やCo−金属系非晶質材料(例えばCo
ZrNb)等の軟磁性体よりなる下部磁性体層13が集
積化薄膜技術を用いて形成される。その後、所定のギャ
ップ長に等しい膜厚を有する絶縁物14が形成される。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of such a thin film magnetic head. In FIG. 5, an insulating layer 12 such as A1203 is placed on a ceramic substrate 10 such as A1203-TiC.
The film is formed by a sputtering method or the like. Next, a NiFe alloy or a Co-metallic amorphous material (for example, Co
A lower magnetic layer 13 made of a soft magnetic material such as ZrNb) is formed using integrated thin film technology. Thereafter, an insulator 14 having a thickness equal to a predetermined gap length is formed.

ついで、前記下部磁性体層13の段差解消層となる有機
物層15が形成され、導電性材料よりなるコイル16が
形成される。その後、コイル16の段差解消層となる有
機物層17が再度形成される0次にNiFe合金やCo
−金属系非晶質材料(例えばCoZrNb)等の軟磁性
体よりなる上部磁性体層18が、下部磁性体層13と同
様にして形成されて磁気回路が形成される。その後、絶
縁物からなる保護層(図示せず)が成膜されて薄膜磁気
ヘッドのトランスデユーサ−が完成される。
Next, an organic layer 15 which becomes a step eliminating layer for the lower magnetic layer 13 is formed, and a coil 16 made of a conductive material is formed. After that, the organic layer 17, which becomes the layer for eliminating the step difference in the coil 16, is formed again using a zero-order NiFe alloy or Co.
- The upper magnetic layer 18 made of a soft magnetic material such as a metallic amorphous material (for example, CoZrNb) is formed in the same manner as the lower magnetic layer 13 to form a magnetic circuit. Thereafter, a protective layer (not shown) made of an insulating material is deposited to complete the transducer of the thin film magnetic head.

上述した薄膜磁気ヘッドのコイル16には通常電気メッ
キによるCu膜が用いられ、その概略断面構造は第2図
に示したようなものである。つまり、コイル16はCr
層1とCu層2の積層体からなるメッキ下地層とCuメ
ッキ層3の積層構造となっている。この様な従来のコイ
ルの製造過程を第4図に示す、第4図(a)において下
地体11上にスパッタリング法によってCr層とCu層
2の積層体を成膜しメッキ下地層を形成する。ついで、
第4図(b)に示したように所定形状のフォトレジスト
パターン(以下、PRパターンと略記する。)4を公知
の露光・現像技術を用いて形成する。その後、第4図(
c)に示したように硫酸銅を主成分とするメッキ洛中に
おいてCuを積出させ、Cuメッキ層3を形成する。つ
いで、PRパターン4を剥離しく第4図(d))、第4
図(e)に示したように、Arガス雰囲気中でのイオン
エツチングにより、PRパターン4で被覆されていたメ
ッキ下地層の一部が除去されてコイルが形成される。尚
、第4図(e)でも明らかなとおり、このメッキ下地層
の除去工程ではCuメッキ層3もイオンエツチングされ
るため、Cuメ・ツキ層3の厚みはメッキ下地層を除去
する時間分だけ減少する。
The coil 16 of the thin film magnetic head described above is usually made of a Cu film formed by electroplating, and its cross-sectional structure is as shown in FIG. In other words, the coil 16 is made of Cr.
It has a laminated structure of a plating base layer consisting of a laminated body of layer 1 and Cu layer 2 and Cu plating layer 3. The manufacturing process of such a conventional coil is shown in FIG. 4. In FIG. 4(a), a laminate of a Cr layer and a Cu layer 2 is formed by sputtering on a base body 11 to form a plating base layer. . Then,
As shown in FIG. 4(b), a photoresist pattern (hereinafter abbreviated as PR pattern) 4 having a predetermined shape is formed using a known exposure and development technique. After that, see Figure 4 (
As shown in c), Cu is deposited in a plating medium containing copper sulfate as a main component to form a Cu plating layer 3. Next, the PR pattern 4 is peeled off (FIG. 4(d)),
As shown in Figure (e), a portion of the plating base layer covered with the PR pattern 4 is removed by ion etching in an Ar gas atmosphere to form a coil. As is clear from FIG. 4(e), the Cu plating layer 3 is also ion-etched in this plating base layer removal process, so the thickness of the Cu plating layer 3 is equal to the time required to remove the plating base layer. Decrease.

ところで、近年の高記録密度化の流れを反映し、媒体上
に記録された情報からの漏洩磁界は増々微小なものとな
ってきており、ヘッドの再生出力の低下が懸念されてい
る。誘導型薄膜磁気ヘッドの再生出力はコイルの巻数に
ほぼ比例することから、コイル間隔を出来るだけ狭めて
稠密なコイルを形成しコイル巻数を増加させることが、
この再生出力低下を補うひとつの有力な手段と考えられ
ている。
Incidentally, reflecting the trend toward higher recording densities in recent years, the leakage magnetic field from information recorded on a medium is becoming smaller and smaller, and there is a concern that the reproduction output of the head will decrease. Since the reproduction output of an inductive thin film magnetic head is approximately proportional to the number of turns of the coil, it is best to narrow the coil spacing as much as possible to form a dense coil and increase the number of coil turns.
This is considered to be one effective means of compensating for this reduction in reproduction output.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら前述した従来の構造や製法によって、コイ
ル巻数を増加させる際には以下に述べる如き問題点があ
った。すなわち、稠密なコイルにおいては、当然のこと
ながらコイル間隔は従来のコイル間隔(4μm程度)に
比較して狭く、約2μm程度以下が普通である。一方、
コイル厚み(メッキ下地層とCuメッキ層3の膜厚の和
)も現状では3μm前後の値であるが、コイル巻数の増
加によるコイル抵抗値の増大の影響を軽減するため、よ
り厚く(例えば、4μm以上)する必要がある。この様
なコイル間隔が狭くコイル厚が厚い稠密なコイルでは、
イオンエツチングによりPRパターン4で被覆されてい
たメッキ下地層の一部を除去する(第4図(e)の工程
)際、コイル間隔の広い従来のコイルを形成する場合に
比較して、メッキ下地層除去工程に要する時間が大幅に
増大する。これは、コイル間隔が狭くコイル厚が大きな
ため、除去されるべきメッキ下地層がコイル上面(第2
図中矢印Aで示した面)から深い位置にあることになり
、Ar粒子がメッキ下地層に到達する頻度が低下するこ
と、Ar粒子によりたたき出されたメッキ下地がコイル
の側面に再付着するなどしてコイルとコイルの間隔から
容易に離脱しないこと等により、コイルとコイルとに挟
まれた部分での実効的なエツチング速度が低下すること
が原因と考えられ、必然的に生じる現象である。この様
に稠密なコイルのメッキ下地層除去工程においては、そ
の工程完了に多大の時間を要するため、結果としてコイ
ル上面が長時間にわたりイオンエツチングされ、コイル
厚が大幅に減少する。従って、コイル厚を厚くし巻数増
加によるコイル抵抗値の増大を抑制するという効果が十
分得られず問題となっていた。このことは、コイル厚が
厚いほど、またコイル間隔が狭いほど著しく、ヘッド製
造工程において大きな問題となっていた。
However, with the conventional structure and manufacturing method described above, there are problems as described below when increasing the number of coil turns. That is, in dense coils, the coil spacing is naturally narrower than the conventional coil spacing (about 4 μm), and is usually about 2 μm or less. on the other hand,
The coil thickness (the sum of the thickness of the plating base layer and the Cu plating layer 3) is currently around 3 μm, but in order to reduce the effect of an increase in coil resistance due to an increase in the number of coil turns, it can be made thicker (for example, 4 μm or more). In such a dense coil with narrow coil spacing and thick coil thickness,
When removing a part of the plating base layer covered with PR pattern 4 by ion etching (step shown in Fig. 4(e)), compared to forming a conventional coil with a wide coil spacing, the plating base layer is The time required for the layer removal process increases significantly. This is because the coil spacing is narrow and the coil thickness is large, so the plating base layer that should be removed is the top surface of the coil (second layer).
This means that the Ar particles reach the plating base layer less frequently, and the plating base that has been knocked out by the Ar particles re-attaches to the side surface of the coil. This phenomenon is thought to be caused by the fact that the effective etching speed in the area sandwiched between the coils decreases due to the fact that the etching does not easily separate from the space between the coils. . In the process of removing the plating underlayer of such a dense coil, it takes a long time to complete the process, and as a result, the upper surface of the coil is ion-etched for a long time, resulting in a significant reduction in the coil thickness. Therefore, the effect of increasing the coil thickness to suppress an increase in coil resistance due to an increase in the number of turns cannot be sufficiently obtained, which has been a problem. This problem becomes more pronounced as the coil thickness becomes thicker and as the coil spacing becomes narrower, and has become a major problem in the head manufacturing process.

本発明は以上述べてきた薄膜磁気ヘッドのコイル形成工
程における問題点を解決することを目的とするものであ
る。
It is an object of the present invention to solve the above-described problems in the coil forming process of a thin film magnetic head.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は磁性材料よりなる磁気回路、前記磁気回路中に
形成された非磁性材料よりなる磁気間隙(磁気ギャップ
)、及び前記磁気回路に交叉するように形成された導体
薄膜よりなるコイルからなる誘導型薄膜磁気ヘッドにお
いて、前記コイルがメッキ下地層、Cuメッキ層及びカ
ーボン層をこの順序で成膜した積層体からなることを特
徴とする構成になっている。
The present invention provides an induction circuit comprising a magnetic circuit made of a magnetic material, a magnetic gap made of a non-magnetic material formed in the magnetic circuit, and a coil made of a conductive thin film formed to cross the magnetic circuit. In the type thin film magnetic head, the coil is composed of a laminate in which a plating base layer, a Cu plating layer, and a carbon layer are formed in this order.

〔作用〕[Effect]

本発明は上述の構成をとることにより従来の問題点を解
決した薄膜磁気ヘッドの提供を可能とした。すなわち、
本発明者らの検討によればカーボンのArガス雰囲気中
でのイオンエツチング速度は非常に小さく、Cuメッキ
層上にカーボン層を積層することにより、メッキ下地層
除去工程でのイオンエツチング時にCuメッキ層を保護
して、前記C11メッキ層がエツチングされることを完
全に防止できることが明らかとなった。例えば、メッキ
下地層除去工程に25分間を要する場合には、カーホン
のイオンエツチング速度は40人/分(Arガス圧力I
 X 10 ””Torr、加速電圧500V)である
ことから、少なくとも約1000人の厚さのカーボン層
をCuメッキ層上に積層させた構造とすることにより、
Cuメッキ層がイオンエツチングされることをほぼ完全
に防止できる。
By adopting the above-described structure, the present invention has made it possible to provide a thin film magnetic head that solves the conventional problems. That is,
According to studies conducted by the present inventors, the ion etching rate of carbon in an Ar gas atmosphere is extremely low, and by laminating a carbon layer on a Cu plating layer, the Cu plating can be removed during ion etching in the plating base layer removal process. It has been found that the C11 plating layer can be completely prevented from being etched by protecting the layer. For example, if the plating base layer removal process requires 25 minutes, the carphone ion etching rate is 40 people/min (Ar gas pressure I
X 10 Torr, accelerating voltage 500 V), by creating a structure in which a carbon layer with a thickness of at least about 1000 people is laminated on the Cu plating layer,
Ion etching of the Cu plating layer can be almost completely prevented.

一方、従来のコイルではCuのイオンエツチング速度が
約1000人分(イオンエツチング条件はカーボンの場
合と同一)であり、Cuメッキ層が直接Ar粒子にされ
されるため、約1.25μmCuメッキ層がイオンエツ
チングされ、コイル抵抗値がこの分だけ増加することに
なる。尚、メッキ下地層除去工程に更に長い時間を要す
る場合には、適宜カーボン層の膜厚を厚くすれば良い。
On the other hand, in the conventional coil, the ion etching speed of Cu is about 1000 people (ion etching conditions are the same as for carbon), and the Cu plating layer is directly converted into Ar particles, so the Cu plating layer has a thickness of about 1.25 μm. Ion etching occurs, and the coil resistance value increases by this amount. Note that if the plating base layer removal step requires a longer time, the thickness of the carbon layer may be increased as appropriate.

〔実施例〕〔Example〕

次に、図面を用いて本発明の詳細な説明する。尚、既に
述べた通り本発明は誘導型薄膜磁気ヘッドのコイル構造
に特徴があり、本発明による薄膜磁気ヘッドの概略構造
は第5図に示した従来の薄膜磁気ヘッドの構造と大差が
ないため、以下の実施例においてはコイル部以外はこの
第5図を用いて説明する。
Next, the present invention will be explained in detail using the drawings. As already mentioned, the present invention is characterized by the coil structure of the inductive thin film magnetic head, and the general structure of the thin film magnetic head according to the present invention is not much different from the structure of the conventional thin film magnetic head shown in FIG. In the following embodiments, components other than the coil portion will be explained using FIG. 5.

1)実施例 第5図において、A120S −TiCセラミック基板
10上にAl2O3膜からなる絶縁層12をスパッタリ
ング法(投入型カニ600W、Arガス圧カニ 5 X
 10−3Torr)で膜厚10μm成膜した。ついで
、膜厚3μmのCoB7Zr5NbB膜をスパッタ法を
用いて成膜し、公知のフォトリソグラフィー技術を用い
て下部磁性体層13を形成した。尚、CoB7Zr5N
bB膜の成膜条件は、投入型カニ600W−Arガス圧
カニ5×10−’Torrであり、成膜後4800eの
回転磁界中で250℃1時間アニールして磁気特性を改
善した。
1) Example In FIG. 5, an insulating layer 12 made of an Al2O3 film is formed on an A120S-TiC ceramic substrate 10 by a sputtering method (throwing type crab 600W, Ar gas pressure crab 5X).
A film with a thickness of 10 μm was formed at a pressure of 10 −3 Torr. Next, a CoB7Zr5NbB film having a thickness of 3 μm was formed using a sputtering method, and a lower magnetic layer 13 was formed using a known photolithography technique. Furthermore, CoB7Zr5N
The conditions for forming the bB film were an injection type 600W Ar gas pressure of 5×10 Torr, and after the film was formed, it was annealed at 250° C. for 1 hour in a rotating magnetic field of 4800 e to improve the magnetic properties.

その後、所定のギャップ長に等しい膜厚く0゜2μm)
を有するAl2O3膜をスパッタリングで成膜(投入型
カニ300W、Arガス圧力=5X 10−3Torr
) L絶縁層14とした。ついで、前記下部磁性体層1
3上に、ノボラック系樹脂からなるフォトレジストを厚
み4μm塗布し、250℃で1時間の熱処理して硬化さ
せ、下部磁性体層13の段差解消層となる有機物層15
を形成し、その後コイル16を形成した。
After that, the film thickness equal to the predetermined gap length is 0°2 μm).
An Al2O3 film with
) The L insulating layer 14 was used. Then, the lower magnetic layer 1
3, a photoresist made of a novolac resin is applied to a thickness of 4 μm and cured by heat treatment at 250° C. for 1 hour, thereby forming an organic layer 15 that becomes a step-resolving layer for the lower magnetic layer 13.
was formed, and then the coil 16 was formed.

以下、コイル16の製法及び構造について第3図、第1
図を用いて詳細に説明する。第3図において下地体11
(本実施例では有機物15に相当する)上にスパッタリ
ング法を用いてCr層1(膜厚30人)とCu層2(膜
厚2000人)の積層膜よりなるメッキ下地層を形成し
た(第3図(a))。ついで、公知のフォトリソグラフ
ィー技術を用いてメッキフレームとなるPRパターン4
を形成した(第3図(b))。用いたフォトレジストは
、市販のノボラック樹脂系レジストである。又、PRパ
ターン4の膜厚は6μm、パターン幅は1.5μm、パ
ターン間隔は3μmとした。尚、PRパターン4のパタ
ーン幅が1.5μmであるから、コイル間隔は1.5μ
mである。
The manufacturing method and structure of the coil 16 will be explained below in Figures 3 and 1.
This will be explained in detail using figures. In FIG. 3, the base body 11
A plating base layer consisting of a laminated film of Cr layer 1 (film thickness 30 layers) and Cu layer 2 (film thickness 2000 layers) was formed on (corresponding to organic material 15 in this example) using a sputtering method. Figure 3(a)). Next, a PR pattern 4 that will become a plating frame is formed using a known photolithography technique.
was formed (Fig. 3(b)). The photoresist used was a commercially available novolak resin resist. Further, the film thickness of the PR pattern 4 was 6 μm, the pattern width was 1.5 μm, and the pattern interval was 3 μm. In addition, since the pattern width of PR pattern 4 is 1.5 μm, the coil spacing is 1.5 μm.
It is m.

その後、硫酸銅浴中でCuを電気メッキしてCuメッキ
層3を形成したく第3図(c))、ここで、メッキ電流
密度は0.5A/cm2であり、Cuメッキ層3の膜厚
は5μmとした。ついで、電子ビームを用いた蒸着法に
より膜厚2000告のカーボン層5をCuメッキ層3上
に形成したく第3図(d))。この時の電子銃のエミッ
ション電流は60mAとした。次に、PRパターン4を
有機溶媒中で剥離した。(第3図(e))、最後にAr
雰囲気中のイオンエツチングで不要なメッキ下地層を除
去しく第3図(f>)、コイル16を形成した。尚、イ
オンエツチングの条件はArガス圧力I X 10−’
Torr、加速電圧500Vである。又、このメッキ下
地層除去工程に要した時間は約25分間であったが、こ
の間カーボン層5はイオンエツチング速度が40人/分
であるから、膜厚2000人のうち1000人エツチン
グされたがCuメッキ層3は全くイオンエツチングされ
なかった。この様にして形成したコイルの概略構造は第
1図に示したようにメッキ下地層(Cr層1と00層2
の積層膜)、Cuメッキ層3及びカーボン膜5とが、こ
の順序で積層された構造を有している。
After that, to form a Cu plating layer 3 by electroplating Cu in a copper sulfate bath (Fig. 3(c)), the plating current density is 0.5 A/cm2, and the thickness of the Cu plating layer 3 is The thickness was 5 μm. Next, a carbon layer 5 with a thickness of 2,000 mm is formed on the Cu plating layer 3 by a vapor deposition method using an electron beam (FIG. 3(d)). The emission current of the electron gun at this time was 60 mA. Next, PR pattern 4 was peeled off in an organic solvent. (Figure 3(e)), and finally Ar
The unnecessary plating base layer was removed by ion etching in an atmosphere, and the coil 16 was formed as shown in FIG. 3 (f>). The ion etching conditions are Ar gas pressure I x 10-'
Torr, acceleration voltage 500V. Also, the time required for this plating base layer removal process was approximately 25 minutes, and during this time, the carbon layer 5 was etched by 1000 out of 2000 layers because the ion etching rate was 40 people/minute. The Cu plating layer 3 was not ion-etched at all. The schematic structure of the coil formed in this way is as shown in Figure 1.
It has a structure in which a stacked film of 1), a Cu plating layer 3, and a carbon film 5 are stacked in this order.

以上の様にして第5図の如くコイル16を形成した後、
コイル16の段差解消層となるフォトレジスト層17を
前述したフォトレジスト層15と同様にして形成した。
After forming the coil 16 as shown in FIG. 5 in the above manner,
A photoresist layer 17 serving as a step eliminating layer for the coil 16 was formed in the same manner as the photoresist layer 15 described above.

次に、膜厚3μmのCoB7Zr5 Nb6膜よりなる
上部磁性体層18を、下部磁性体層13と同様に形成し
た。最後にAt203膜からなる保護膜(図示せず。膜
厚的25μm)をスパッタリング法で成膜した。成膜条
件は、投入型カニ800W、Arガス圧力=5×10 
””Torrである。
Next, an upper magnetic layer 18 made of a CoB7Zr5Nb6 film having a thickness of 3 μm was formed in the same manner as the lower magnetic layer 13. Finally, a protective film (not shown, 25 μm in film thickness) consisting of an At203 film was formed by sputtering. The film forming conditions are injection type crab 800W, Ar gas pressure = 5 x 10
""Torr.

以上の様にして作製した本実施例の薄膜磁気ヘッドのお
いては、前述した様にメッキ下地層のイオンエツチング
による除去工程時に、カーボン膜がCuメッキ層を保護
するため、コイル間隔1゜5μmと狭く、コイル厚みが
約5μmと厚いのにもかかわらず、Cuメッキ層は全く
エツチングされなかった。従って、コイル厚が減少し、
コイル抵抗値が増大してしまうという従来の問題点は起
こらなかった。尚、PRパターン4の剥離の際(第3図
(e)の工程)に、PRパターン4上のカーボン膜が容
易に除去されるように、PRパターン形成工程(第3図
(b)の工程)においては、PRパターン4の断面形状
をステンシル形状とすることが望ましい。
In the thin film magnetic head of this example manufactured as described above, the coil spacing was 1°5 μm because the carbon film protects the Cu plating layer during the removal process by ion etching of the plating underlayer as described above. Although the coil was narrow and the coil thickness was as thick as approximately 5 μm, the Cu plating layer was not etched at all. Therefore, the coil thickness decreases and
The conventional problem of increased coil resistance does not occur. In addition, in order to easily remove the carbon film on the PR pattern 4 when peeling off the PR pattern 4 (step in FIG. 3(e)), the PR pattern forming step (step in FIG. 3(b)) is performed. ), it is desirable that the cross-sectional shape of the PR pattern 4 is a stencil shape.

2)比較例 実施例と同様にしてA1203−TiCセラミック基板
10上に、絶縁層12、下部磁性体層13、ギャップと
なる絶縁層14及び有機物層15を形成しその後コイル
16を形成した。コイル16の形成には第4図に示した
従来のコイル形成方法をもちいた。すなわち、第4図に
おいて下地体11(本例では第5図の有機物層15に相
当する)上にスパッタリング法を用いてCr層1(膜厚
30人)と00層2(膜厚2000人)の積層膜よりな
るメッキ下地層を形成したく第4図(a))。ついで、
公知のフォトリソグラフィー技術を用いてメッキフレー
ムとなるPRパターン4を形成したく第4図(b))。
2) Comparative Example An insulating layer 12, a lower magnetic layer 13, an insulating layer 14 serving as a gap, and an organic layer 15 were formed on an A1203-TiC ceramic substrate 10 in the same manner as in the example, and then a coil 16 was formed. The coil 16 was formed using the conventional coil forming method shown in FIG. That is, in FIG. 4, a Cr layer 1 (thickness of 30 layers) and a 00 layer 2 (thickness of 2000 layers) are formed on the base body 11 (corresponding to the organic layer 15 in FIG. 5 in this example) using a sputtering method. 4(a)). Then,
A PR pattern 4 that will become a plating frame is formed using a known photolithography technique (FIG. 4(b)).

用いたフォトレジストは、市販のノボラック樹脂系レジ
ストである。又、PRパターン4は実施例と同様に膜厚
は6μm、パターン幅は1.5μm、パターン間隔は3
μmとした。尚、PRパターン4のパターン幅が1.5
μmであるから、コイル間隔は1゜5μmである。その
後、硫酸銅洛中でCuを電気メッキしCuメッキ層3を
形成したく第4図(C))。ここで、メッキ電流密度は
0.5A/cm2であり、Cuメッキ層3の膜厚は5μ
mとした。次に、PRパターン4を有機溶媒中で剥離し
た(第4図(d))。最後にAr雰囲気中のイオンエツ
チングで不要なメッキ下地層を除去しく第4図(e))
、コイル16を形成した。尚、イオンエツチングの条件
はArガス圧力lXl0−4Torr、加速電圧500
■である。このメッキ下地層除去工程に要した時間は約
25分間であったが、上述のイオンエツチング条件下で
はC11のイオンエツチング速度は600人/分である
から、この間Cuメッキ層3は1.5μmエツチングさ
れた。
The photoresist used was a commercially available novolak resin resist. Also, PR pattern 4 has a film thickness of 6 μm, a pattern width of 1.5 μm, and a pattern interval of 3 μm, as in the example.
It was set as μm. In addition, the pattern width of PR pattern 4 is 1.5
μm, the coil spacing is 1°5 μm. Thereafter, Cu is electroplated in copper sulfate to form a Cu plating layer 3 (FIG. 4(C)). Here, the plating current density is 0.5A/cm2, and the thickness of the Cu plating layer 3 is 5μ.
It was set as m. Next, the PR pattern 4 was peeled off in an organic solvent (FIG. 4(d)). Finally, remove the unnecessary plating base layer by ion etching in an Ar atmosphere (Figure 4(e)).
, a coil 16 was formed. The conditions for ion etching are Ar gas pressure 1X10-4 Torr and acceleration voltage 500.
■It is. The time required for this plating base layer removal process was approximately 25 minutes, but since the ion etching rate of C11 is 600 people/min under the above ion etching conditions, the Cu plating layer 3 was etched by 1.5 μm during this time. It was done.

以上の様にしてコイル16を形成した後、コイル16の
段差解消となるフォトレジスト層17及びCo67Zr
5NbB膜よりなる上部磁性体層18を、実施例と同様
にして形成した。最後に、Al2O,膜からなる保護膜
(図示せず。膜厚的25μm)をスパッタリング法で成
膜した。この場合の成膜条件も実施例と同様である。
After forming the coil 16 as described above, a photoresist layer 17 and a Co67Zr layer are formed to eliminate the step difference in the coil 16.
An upper magnetic layer 18 made of a 5NbB film was formed in the same manner as in the example. Finally, a protective film (not shown, 25 μm thick) made of Al2O was formed by sputtering. The film forming conditions in this case are also the same as in the example.

以上の様にして作製した本比較例の薄膜磁気ヘッドにお
いては、前述した様にイオンエツチングによるメッキ下
地層除去工程において1.5μmの厚みのCuがエツチ
ングされ、Cuメッキ層3の膜厚が大きく減少した。こ
の為、本来実施例で言及した薄膜磁気ヘッドのコイルと
、殆ど同じコイル抵抗値を有するはずであったが、約3
0%以上大きなコイル抵抗値を示した。
In the thin film magnetic head of this comparative example manufactured as described above, as described above, the 1.5 μm thick Cu was etched in the step of removing the plating base layer by ion etching, and the thickness of the Cu plating layer 3 was increased. Diminished. For this reason, it was originally supposed to have almost the same coil resistance value as the coil of the thin-film magnetic head mentioned in the example, but about 3
The coil resistance value was greater than 0%.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べてきた様に、本発明によればコイル間隔が狭く
、コイル厚が大きな稠密コイルを有する薄膜磁気ヘッド
であっても、そのコイル形成プロセス中のメッキ下地層
除去工程のイオンエツチング時に、コイル上面が長時間
にわたりイオンエツチングされても、イオンエツチング
速度の小さなカーボン層がCuメッキ層表面を保護する
ため、コイル圧が減少することは起こり得ない。従って
、コイル厚を厚くし巻数増加に伴うコイル抵抗値の増大
を抑制するという効果が十分に発揮される。
As described above, according to the present invention, even in a thin film magnetic head having a dense coil with a narrow coil spacing and a large coil thickness, the coil can be removed during ion etching in the plating underlayer removal step during the coil forming process. Even if the upper surface is ion-etched for a long time, the coil pressure will not decrease because the carbon layer, which has a low ion-etching rate, protects the surface of the Cu plating layer. Therefore, the effect of increasing the coil thickness and suppressing an increase in coil resistance value due to an increase in the number of turns is fully exhibited.

以上述べてきたように、本発明によれば、巻数の多い稠
密なコイルをもつ薄膜磁気ヘッドのコイル形成工程にお
ける問題点を解決することが可能となり、その工業的価
値は高い。
As described above, according to the present invention, it is possible to solve problems in the coil forming process of a thin film magnetic head having a dense coil with a large number of turns, and its industrial value is high.

尚、以上の説明においては、カーボン膜の成膜方法とし
て蒸着法を用いた例についてのみ言及したが、スパッタ
リング法あるいはCVD法を用いても構わない。又、実
施例においては磁気回路が全て軟磁性薄膜より形成され
た例についてのみ言及したが、フェライト基板を使用す
るなど磁気回路の一部がバルク材料で形成された磁気ヘ
ッドにおいても、本発明の意図するところは損なわれな
いことは当然である。
In addition, in the above description, only the example using the vapor deposition method as a film-forming method of the carbon film was mentioned, but the sputtering method or the CVD method may also be used. Further, in the embodiment, only an example in which the magnetic circuit is formed entirely from a soft magnetic thin film is mentioned, but the present invention can also be applied to a magnetic head in which a part of the magnetic circuit is formed from a bulk material, such as by using a ferrite substrate. Of course, the intended purpose remains intact.

方 1 因Method 1 Cause

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第3図は本発明を説明するための図であり、第
2図、第4図は従来技術を説明するための図である。又
、第5図は本発明に係わる誘導望薄j摸磁気ヘッドの構
造を示す概略断面図である。 図において、1・・・Cr層、2・・・Cu層、3・・
・Cuメッキ層、4・・・PRパターン、5・・・カー
ボン層、10・・・基板、11・・・下地体、12.1
4・・・絶縁層、13・・・下部磁性体層、15.17
・・・有機物層、16・・・コイル、18・・・上部磁
性体層である。 t 2 図
1 and 3 are diagrams for explaining the present invention, and FIGS. 2 and 4 are diagrams for explaining the prior art. Further, FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an induced telescopic magnetic head according to the present invention. In the figure, 1...Cr layer, 2...Cu layer, 3...
-Cu plating layer, 4...PR pattern, 5...carbon layer, 10...substrate, 11...base body, 12.1
4... Insulating layer, 13... Lower magnetic layer, 15.17
. . . organic material layer, 16 . . . coil, 18 . . . upper magnetic layer. t 2 diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  磁性材料よりなる磁気回路、前記磁気回路中に形成さ
れた非磁性材料よりなる磁気間隔(磁気ギャップ)、及
び前記磁気回路に交叉するように形成された導体膜より
なるコイルからなる誘導型薄膜磁気ヘッドにおいて、前
記コイルがメッキ下地層、Cuメッキ層及びカーボン層
をこの順序で成膜した積層体からなることを特徴とする
薄膜磁気ヘッド。
Inductive thin film magnetism consisting of a magnetic circuit made of a magnetic material, a magnetic gap made of a non-magnetic material formed in the magnetic circuit, and a coil made of a conductive film formed to cross the magnetic circuit. 1. A thin-film magnetic head, wherein the coil is made of a laminate in which a plating underlayer, a Cu plating layer, and a carbon layer are formed in this order.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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