JPH0749609Y2 - 多層配線薄膜コイル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、多層配線薄膜コイルの平坦化技術に係り、特
に薄膜磁気ヘッドを製造する上で有効な多層配線薄膜コ
イルに関するものである。

［従来の技術］ 薄膜磁気ヘッドは、巻回する薄膜コイルの巻線密度を高
めると、その記録再生特性が向上するので、薄膜磁気ヘ
ッドに巻回する薄膜コイルを多層構造にして狭いスペー
ス内で多くの巻線数を得るようにした例えば特公昭62-2
7445の薄膜コイルが提案されている。

第６図は、このような多層構造の薄膜コイルの一例を示
す平面図であり、図において第１コイル２が斜線で示す
ように基板上にスパイラル状に巻回形成され、この第１
コイルの間に形成されたスパイラル状の隙間に第２コイ
ル４が絶縁膜（図示せず）を介して巻回形成され、第１
コイル２の最内周端部2aと第２コイル４の最外周端部4b
とは接続線６によって接続されている。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、このような２層配線構造の薄膜コイルは、第２
コイル４を形成する際に付着した第２コイルと同一の導
体材が第１コイル２及び第２コイル４を囲繞する態様で
あり、最終的に、前記第１コイル２及び第２コイル４を
囲繞する余分な導体材を除去しなければならない。この
余分な導体材の除去はレジスト等で第１コイル２及び第
２コイル４上をマスキングしてエッチングすることによ
って行うことになるが、レジストによるマスキングが不
正確であると、第１コイル２の最外周部をもエッチング
してしまい、断線不良を生じるという問題がある。

特に、導体幅が狭いコイルの形成時には、上記の断線不
良が発生しやすかった。また、このような薄膜コイルを
用いて多素子薄膜ヘッドを形成しようとした場合は、第
２コイル４を形成する際に付着した隣接磁気ヘッドのコ
イル間の余分な導体材をエッチング除去しなければなら
ないが、特に、隣接コイル間隔が狭い時にはコイル間の
この余分な導体材を正確に除去することは技術的に極め
て困難となり、隣接するコイル間でショートしたり、ま
たは第１コイル２の断線等を生じるといった問題があ
り、結果的に隣接コイル間隔を狭くすることができず、
トラック密度の高い多素子薄膜ヘッドの形成が困難であ
った。

本考案は、かかる問題を解決するためになされたもの
で、コイル形成後コイルを囲繞する余分な導体材を除去
する必要がなく、断線、あるいはショートの不良のない
巻回密度の高いコイルの形成を高精度に行うことを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、絶縁体基板の面上に任意のピッチでスパイラ
ル状に巻回される第１コイルと、この第１コイルの間隙
及び外側に絶縁物を介してスパイラル状に巻回される第
２コイルと，前記第１コイルの最外周端部と前記第２コ
イルの最内周端部とを、又は前記第１コイルの最内周端
部と前記第２コイルの最外周端部とを電気的に接続する
接続手段とを備えた薄膜コイルにおいて、前記第１コイ
ルと同一物質よりなり、前記第２コイルの最外周部を規
制すべく、前記第１コイルの最外周部より外側に前記第
１コイルと所定の距離離間して形成され、かつ、前記第
２コイルとは絶縁層を介して電気的に絶縁されたフレー
ムを備えて構成することにより上記課題を解決したもの
である。

［作用］ 本考案においては、第１コイルを任意のピッチでスパイ
ラル状に巻回し、かつ同時に、第１コイルの外側の任意
の距離隔った部分に第２コイルの最外周部を規制するた
めのフレームを第１コイルと同一物質で設け、該フレー
ムと第１コイル間、及び第１コイルの間に形成されたス
パイラル状の隙間に絶縁物を介して第２コイルを巻回
し、前記第１コイルの最外周端部と前記第２コイルの最
内周端部とを接続手段によって電気的に接続した後に、
巻回部から離間した部分で、切断またはエッチング等の
手段により、第１コイルとフレームを分離し電気的に絶
縁するように成したので、コイルとは無関係な余分な導
体材から成るフレーム部を除去する必要がなく、従来の
ような余分な導体材の除去に伴う断線不良の発生を招く
こともなく、コイルの形成精度を向上でき、また基板全
面に亘って平坦になるから後の工程における薄膜形成精
度が向上する。

［実施例］ 第１図は、本考案の一実施例を示す平面図であり、この
図において、10は基板上に任意のピッチでスパイラル状
に巻回形成された第１コイル、12はこの第１コイルの間
に形成された同巻きのスパイラル状の隙間に巻回形成さ
れた第２コイル,13は、第１コイル10及び第２コイル12
を囲繞するフレーム、14は、第１コイル10の最外周端部
10bと第２コイル12の最内周端部12aとを電気的に接続す
る接続線である。ここで、第１コイル10とフレーム13及
び後記する第１コイルボンディングパット16と第２コイ
ル12とは図示しない絶縁物の膜によって絶縁されてい
る。

また、16は第１コイルボンディングパットであり、この
第１コイルボンディングパット16は第１コイル10の最内
周端部10aと引き出し線20によって電気的に接続されて
いる。18は、第２コイル12の最外周端部をなす第２コイ
ルボンディングパット、22は、第１コイル10及び第２コ
イル12の略巻回中心部に形成された磁束通過口である。

次に、上記薄膜コイルの製造方法を第２図を参照しなが
ら説明する。

第２図（ａ）に示すように、平坦な面を有する絶縁基
板24上に第１コイル10となる第１導体膜26を所定の厚み
だけ被着させる。

この第１導体膜26をフォトリソグラフィ技術を用い
て、第２図（ｂ）に示すようにエッチングし、スパイラ
ル状の第１コイル10及びフレーム13（図示せず）を形成
する。この時、同時にこのエッチングで第２コイル12の
ボンディングパット部18（図示せず）をも形成する。

このようにして第１コイルを形成したものの表面に所
望の厚みの絶縁膜28を、第２図（ｃ）に示すように全面
に亘って被着させる。

次に、第２コイル12となる第２導体膜30を第２図
（ｄ）に示すように所望の厚みだけ被着させる。

この第２導体膜30の表面を、第２図（ｅ）に示すよう
に、第１コイル10の頂部が表れるまで研磨除去するか、
または、第１コイル10の頂部の絶縁膜が表れるところま
で研磨する。

以上の作業により、第１コイル10に挟まれた態様で第２
コイル12が形成される。

その後、フォトリソグラフィ技術を用い、第１コイル1
0、第２コイル12の巻回中心部の磁束通過口22をエッチ
ングで形成する（図示せず）。

次に、第２図（ｆ）に示すように、第１コイル10及び
第２コイル12上に絶縁膜32を被着形成する。

第１コイル10、第２コイル12の最内、外周端部及び第
１コイルボンディングパット16部上の絶縁膜32を、第２
図（ｇ）に示すようにフォトリソグラフィ技術を用いて
エッチング除去する。

第２図（ｈ）に示すように、第１、２コイル上に導体
膜34を被着させる。この導体膜34は、後にフォトリソグ
ラフィ技術を用いたエッチングにより、第１コイル10の
最外周端部10bと第２コイル12の最内周端部12aとを電気
的に接続する接続線14,及び第１コイル10の最内周端部1
0aと第１コイルボンディングパット16部とを電気的に接
続する引き出し線20として形成する（図示せず）。

最後に、切断またはエッチング等の手段により、第１
コイル10の最外周端部10b、第１コイルボンディングパ
ット16、フレーム13を分離する（図示せず）。

以上〜の工程を踏むことにより、第１図のフレーム
13を有する２層配線薄膜コイルが完成する。

応用例 第３図は、本考案の薄膜コイルの薄膜磁気ヘッドへの応
用例を示した平面図、第４図は、第３図の薄膜磁気ヘッ
ドのIV-IV矢視断面図であり、図において９は、基板24
上に部分的に形成された下部磁極片、10は、この下部磁
極片及び基板24上に絶縁膜１を介して任意のピッチでス
パイラル状に巻回形成された第１コイル、12は、この第
１コイルの間に形成されたスパイラル状の隙間に巻回形
成された第２コイル、13は、第１コイル10及び第２コイ
ル12を囲繞するフレームである。第１コイル10とフレー
ム13及び第１コイルボンディングパット16と第２コイル
12とは図示しない絶縁物の膜によって絶縁されている。

また、第１コイル10の最外周端部10bと第２コイル12の
最内周端部12aとは接続線14によって電気的に接続され
ている。16は、第１コイルボンディングパット、18は、
第２コイル12の最外周端部をなす第２コイルボンディン
グパット,19は、絶縁膜であり、第１コイルボンディン
グパット16と第１コイル10の最内周端部10aとは引き出
し線20によって電気的に接続されている。

22は、第１コイル10及び第２コイル12の略巻回中心部に
形成された磁束通過口であり、この磁束通過口が形成さ
れている部位には、第１コイル10、第２コイル12の上側
に上部磁極片36が下部磁極片９と対向して設けられてい
る。

絶縁膜11は、上部磁極片36と下部磁極片９の間において
ギャップ材11aを形成している。

次に、上記薄膜磁気ヘッドの製造方法を第５図を参照し
ながら説明する。

（１）平坦な表面を有する基板24の一方の面に、第５図
（ａ）に示すように下部磁極片９を埋め込むための溝38
をエッチング形成する。

（２）基板24の表面にセンダスト又はアモルファス等の
磁性膜40をPVD法を用いて、第５図（ｂ）に示すように
被着させる。

（３）磁性膜40の表面を第５図（ｃ）に示すように研磨
する。すなわち、基板24の溝38に埋め込まれた磁性膜40
を残して他の部分の磁性膜40が除去され、基板24の表面
が現われ、全体が平坦化されるまで研磨する。残された
磁性膜40は下部磁極片９となる。

以上の工程は次の方法で行ってもよい。すなわち、基板
上に非磁性膜を成膜し、これをエッチングして下部磁極
片埋め込み用の穴を設け、この穴に下部磁極片を埋め込
む方法、または基板上に磁性膜を成膜し、これをエッチ
ングして下部磁極片を形成し、この下部磁極片の周囲を
非磁性物質で埋める方法を用いてもよい。

（４）表面に絶縁膜11を成膜し、第５図（ｄ）に示すよ
うに不要な部分をエッチング除去する。この絶縁膜11の
一部でギャップ材11aを兼ねさせてもよい。

（５）第１導体膜26を第５図（ｅ）に示すように被着さ
せる。

（６）スパイラル状の第１コイル10及び第１コイル10の
外側の任意の距離隔たった部分に、第５図（ｆ）に示す
ように第２のコイル12の最外周を規制するためのフレー
ム13をエッチング形成する。

（７）基板全面に亘って絶縁膜（図示せず）を被着形成
した後、第５図（ｇ）に示すように第２導体膜30を被着
させる。

（８）第２導体膜30の表面を、第５図（ｈ）に示すよう
に第１コイル10の表面が現われ、全体が平坦化するまで
研磨する。

上記の作業により、フレーム13及び第１コイル10の線間
に挟まれた態様で第２コイル12が形成される。

（９）フレーム13の一部、及び磁気ヘッドの上・下磁極
片９、36の接続部の導体膜26を第５図（ｉ）に示すよう
にエッチング除去する。

（10）絶縁膜19を形成し、上・下磁極片９、36の接続
部、第１コイル10及び第２コイル12の最外、内周端部、
及び第１コイルボンディングパット部16上の絶縁膜19を
第５図（ｊ）に示すようにエッチング除去する。

また、上・下磁極片９、36が対向して作動ギャップを形
成するところの絶縁膜11aはギャップ長に相当する厚み
だけ残して余分な絶縁膜をエッチング除去する。

（11）上部磁極片36となる磁性膜37を第５図（ｋ）に示
すように所望の厚みだけ被着させる。

（12）上部磁極片36、接続線14及び引き出し線20を除
き、第５図（ｌ）に示すように不要の磁性膜をエッチン
グ除去する。

そして、イ−ロ、ハ−ニの部分で切断して磁気ヘッドチ
ップを得る。この時、第１コイル10とフレーム13及び第
１コイルボンディングパット部16とは完全に分離され、
電気的に絶縁されるようにする。それから所望のギャッ
プディプスとなるまでこの磁気ヘッドチップの摺動面に
対応した面を研磨加工すれば第３図及び第４図に示すフ
レーム13を有する薄膜磁気ヘッドが完成する。

［考案の効果］ 本考案は以上説明したように構成したので、フレームの
存在によりコイルの形成精度の向上が図れ、かつ、フレ
ームを除去する必要がないから、コイルの断線等の不良
を低減できるという効果がある。

特に、本考案による薄膜コイルにより多素子薄膜ヘッド
を形成した場合には、前記フレームが隣接した蒸気ヘッ
ドのコイル間の隔壁として作用し、この隔壁を薄くする
ことにより、コイルのショート、断線等の不良を招くこ
となく容易にコイル間隔を狭くできるという効果があ
る。

また、本考案は平坦化されたコイル上に上部磁極片が形
成されるので、上部磁極片には大きな内部応力が生じる
ことがなく、上部磁極片の磁性膜が持つ磁気特性を最大
限に引き出すことができ、記録再生特性に優れた磁気ヘ
ッドを作ることができるという効果がある。

更に、本考案はコイルとは無関係な余分な導体材である
フレームを除去する工程が省略できるため、生産性に優
れ、コストの低減が可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す平面図、第２図
（ａ）〜（ｈ）は本考案の薄膜コイルの製造方法を説明
するための断面図、第３図は、本考案の薄膜コイルを薄
膜磁気ヘッドに応用した例の平面図、第４図は、第３図
のIV-IV矢視断面図、第５図（ａ）〜（ｌ）は第３図の
薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための断面図、第
６図は、従来の薄膜コイルの平面図である。 10……第１コイル、10a、12a……最内周端部、10b……
最外周端部、11、19、28,32……絶縁膜、11a……ギャッ
プ、12……第２コイル、13……フレーム、14……接続
線、16……第１コイルボンディングパット、18……第２
コイルボンディングパット、20……引き出し線、22……
磁束通過口、24……絶縁基板、26……第１導体膜、30…
…第２導体膜、34……導体膜、36……上部磁極片、37、
40……磁性膜、38……溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁体基板の面上に任意のピッチでスパイ
   ラル状に巻回される第１コイルと、この第１コイルの間
   隙及び外側に絶縁物を介してスパイラル状に巻回される
   第２コイルと，前記第１コイルの最外周端部と前記第２
   コイルの最内周端部とを、又は前記第１コイルの最内周
   端部と前記第２コイルの最外周端部とを電気的に接続す
   る接続手段とを備えた薄膜コイルにおいて、 前記第１コイルと同一物質よりなり、前記第２コイルの
   最外周部を規制すべく、前記第１コイルの最外周部より
   外側に前記第１コイルと所定の距離離間して形成され、
   かつ、前記第２コイルとは絶縁層を介して電気的に絶縁
   されたフレームを備えたことを特徴とする多層配線薄膜
   コイル。