(57)【要約】【課題】  従来のパンケーキ型コイル設計に比べ、より密なチャネル間ピッチ、より少ないチャネルあたりの地所、より高い性能を可能にするソレノイドコイル構造を提供する。【解決手段】  磁気記録媒体で使用する磁気ヘッドは、磁気記録媒体上に情報を記録する際に使用する頂部書込磁極と、頂部書込磁極の下方に配置された下部コイル層および頂部書込磁極の上方に配置された上部コイル層を有するソレノイドコイル構造とを含む。上部コイル層と下部コイル層とは頂部書込磁極から絶縁されている。磁気ヘッドはまた、下部コイル層を上部コイル層へ接続する垂直相互接続構造も含む。【選択図】        図２
2004158176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体で使用する磁気ヘッドであって、
磁気記録媒体上に情報を記録する際に使用する書込磁極を含み、書込磁極は頂部書込磁極と底部書込磁極とを含んでおり、前記磁気ヘッドはさらに、
頂部書込磁極の下方に配置された下部コイル層と頂部書込磁極の上方に配置された上部コイル層とを含むソレノイドコイル構造を含み、上部コイル層と下部コイル層とは頂部書込磁極から絶縁されており、前記磁気ヘッドはさらに、
下部コイル層を上部コイル層へ接続する垂直相互接続構造を含む、磁気ヘッド。
【請求項２】
垂直相互接続構造はセグメントの第１の群とセグメントの第２の群とを含み、第１の群のセグメントと第２の群のセグメントとは、下部コイル層のコイル巻回を上部コイル層のコイル巻回へ接続する、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
セグメントの第１の群の最初のセグメントへ接続された第１の導体と、
セグメントの第２の群の最後のセグメントへ接続された第２の導体と、
第１および第２の導体へ接続された電気コンタクトパッドとをさらに含む、請求項２に記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
ソレノイドコイル構造の巻回は書込磁極のヨークに沿って位置している、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
下部コイル層の上部に第１の絶縁層をさらに含む、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項６】
第１の絶縁層の上部に第２の絶縁層をさらに含む、請求項５に記載の磁気ヘッド。
【請求項７】
底部書込磁極は頂部書込磁極の下方に配置され、テープベアリング面で書込層ギャップにより頂部書込磁極から分離されている、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項８】
書込層ギャップは、テープベアリング面で頂部書込磁極と底部書込磁極とを分離し、書込中に磁気記録媒体と接触する、請求項７に記載の磁気ヘッド。
【請求項９】
垂直相互接続構造に隣接して、および上部コイル層の下方にアイランド層をさらに含む、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項１０】
アイランド層はフォトレジスト層を含む、請求項９に記載の磁気ヘッド。
【請求項１１】
アイランド層および書込磁極の上部に絶縁層をさらに含む、請求項９に記載の磁気ヘッド。
【請求項１２】
アイランド層、絶縁層、および上部コイル層の上部に上塗り層をさらに含む、請求項１１に記載の磁気ヘッド。
【請求項１３】
上塗り層は、少なくとも１つの表面上に平面形状を有するアルミナを含む、請求項１２に記載の磁気ヘッド。
【請求項１４】
磁気記録媒体から情報を読出すための読出部をさらに含む、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項１５】
読出部は巨大磁気抵抗センサを含む、請求項１４に記載の磁気ヘッド。
【請求項１６】
読出部は、
底部シールド層と、
頂部シールド層とを含み、底部シールド層と頂部シールド層とは読出ギャップ層により分離されており、巨大磁気抵抗センサが読出ギャップ層に配置されている、請求項１５に記載の磁気ヘッド。
【請求項１７】
書込磁極は強磁性体材料で構成されている、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項１８】
磁気記録システムであって、
磁気記録媒体と、
磁気記録媒体から情報を読出し、および磁気記録媒体へ情報を書込む読出／書込ヘッドと、
読出／書込ヘッドを、磁気記録媒体に対し、信号に従って位置付ける可動支持体と、
信号を可動支持体へ提供するコントローラとを含み、
読出／書込ヘッドは、
頂部書込磁極と底部書込磁極から構成される書込磁極と、
頂部書込磁極の下方に配置された下部コイル層と頂部書込磁極の上方に配置された上部コイル層とを含むソレノイドコイル構造とを含み、上部コイル層と下部コイル層とは頂部書込磁極から絶縁されており、前記読出／書込ヘッドはさらに、
下部コイル層を上部コイル層へ接続する垂直相互接続構造を含む、磁気記録システム。
【請求項１９】
コントローラは、読出／書込ヘッドを介して磁気記録媒体からサーボ情報を受取り、サーボ情報に従って読出／書込ヘッドを位置付ける信号を出力する位置コントローラを含む、請求項１８に記載の磁気記録システム。
【請求項２０】
コントローラは、信号を出力する読出／書込コントローラを含み、信号は磁気記録媒体に書込まれるべきデータを含んでいる、請求項１８に記載の磁気記録システム。
【請求項２１】
磁気記録媒体は磁気テープを含む、請求項１８に記載の磁気記録システム。
【請求項２２】
垂直相互接続構造はセグメントの第１の群とセグメントの第２の群とを含み、第１の群の最初のセグメントと第２の群のセグメントとは、下部コイル層のコイル巻回を上部コイル層のコイル巻回へ接続する、請求項１８に記載の磁気記録システム。
【請求項２３】
読出／書込ヘッドは、
セグメントの第１の群の最初のセグメントへ接続された第１の導体と、
セグメントの第２の群の最後のセグメントへ接続された第２の導体と、
第１および第２の導体へ接続された電気コンタクトパッドとをさらに含む、請求項２２に記載の磁気記録システム。
【請求項２４】
底部書込磁極は頂部書込磁極の下方に配置され、テープベアリング面で書込層ギャップにより頂部書込磁極から分離されている、請求項１８に記載の磁気記録システム。
【請求項２５】
書込層ギャップは、テープベアリング面で頂部書込磁極と底部書込磁極とを分離し、書込中に磁気記録媒体と接触する、請求項２４に記載の磁気記録システム。
【請求項２６】
読出／書込ヘッドは読出部を含み、読出部は、
底部シールド層と、
頂部シールド層とを含み、底部シールド層と頂部シールド層とは読出ギャップ層により
分離されており、巨大磁気抵抗センサが読出ギャップ層に配置されている、請求項１８に記載の磁気記録システム。
【請求項２７】
磁気ヘッドの製造方法であって、
磁気記録媒体上に情報を記録する際に使用する頂部書込磁極を形成するステップと、
頂部書込磁極の下方に配置された下部コイル層と頂部書込磁極の上方に配置された上部コイル層とを含むソレノイドコイル構造を、上部コイル層と下部コイル層とが頂部書込磁極から絶縁されるように形成するステップと、
下部コイル層を上部コイル層へ接続する垂直相互接続構造を形成するステップとを含む、磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２８】
垂直相互接続構造を形成するステップは、頂部書込磁極を形成するステップの前に起こる、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
垂直相互接続構造を形成するステップは、頂部書込磁極を形成するステップの後で起こる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
磁気読出／書込ヘッドの形成方法であって、
底部書込磁極を形成するステップと、
底部書込磁極の上に書込ギャップ層を形成するステップと、
書込ギャップ層の上部に第１のコイル層を形成するステップと、
書込ギャップ層および第１のコイル層の上に第１および第２の絶縁層を連続して堆積させるステップと、
書込ギャップ層と第１および第２の絶縁層との上部に頂部書込磁極を形成するステップと、
頂部書込磁極の上部に第２のコイル層を形成するステップとを含む、磁気読出／書込ヘッドの形成方法。
【請求項３１】
頂部書込磁極の横に沿って垂直相互接続構造を形成するステップをさらに含み、垂直相互接続構造は、頂部書込磁極の形成前または形成後のいずれかにおいて形成される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
書込ギャップ層は、アルミナをスパッタリングし、次にアルミナをエッチングすることによって形成される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
頂部書込磁極は、強磁性体材料を堆積させエッチングすることによって形成される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
垂直相互接続構造は、電気めっきプロセスを用いて、頂部書込磁極の横に沿って形成される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
頂部書込磁極の上部に絶縁層を形成するステップと、
絶縁層の上部に実質的に平面状の表面を有するよう重ね合わされ研磨される上塗り層を堆積させるステップとをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
この発明は一般に、磁気記憶システムにおける薄膜ヘッドライタに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ディスクドライブヘッドおよびテープドライブヘッド双方用の合併されたヘッドにおける大抵の薄膜ライタは、単一層または二重層の平面状渦巻き（「パンケーキ」）設計のものである。１ヘッドにつきより多くのチャネルの必要性が高まるにつれ、チャネル間のピッチは減少し、結果としてよりコンパクトなコイルの必要性が生じる。単一層パンケーキコイルでは上限に達しており、このコイルは磁気バイアの側方および後部に巻回を必要とするため、ライタにおいてかなりの地所を占める。この単一層パンケーキコイルの欠点は、二重層パンケーキコイルによって、作製の複雑性およびより熱隔離された第２の層コイルを犠牲にして幾分緩和される。双方のパンケーキ設計は、双方とも後部および側方での巻回を必要とするため、磁気バイア開口部に制限を置いている。二重層コイル構造は、潜在的により短いヨーク長および磁極間の間隔増加という利点を提供する。
【０００３】
多くのソレノイドコイル構造は大きなコイルピッチに限定されており、その作製には複雑な加工手法の使用を必要とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
一般に、一局面において、この発明は磁気記録媒体で使用する磁気ヘッドへ向けられている。磁気ヘッドは、磁気記録媒体上に情報を記録する際に使用する書込磁極を含む。書込磁極は頂部書込磁極と底部書込磁極とを含んでいる。磁気ヘッドはまた、頂部書込磁極の下方に配置された下部コイル層と頂部書込磁極の上方に配置された上部コイル層とを有するソレノイドコイル構造も含む。上部コイル層と下部コイル層とは頂部書込磁極から絶縁されている。垂直相互接続構造が下部コイル層を上部コイル層へ接続する。
【０００５】
この発明の特定の実現は、以下の利点の１つ以上を提供するであろう。垂直相互接続構造を有するソレノイドコイル構造は、従来の単一および二重層パンケーキ型コイル設計よりも、より密なチャネル間ピッチ、より少ないチャネルあたりの地所、およびより高い性能を可能にする。ソレノイドコイル構造はまた、高い歩留りで作製可能であり、従来のパンケーキコイル構造に比べ向上した装置性能を提供可能である。
【０００６】
この発明の前述の局面は、以下に述べる特徴の１つ以上も含んでいてもよい。
【０００７】
垂直相互接続構造は、セグメントの第１の群とセグメントの第２の群とを含んでいてもよい。第１の群のセグメントと第２の群のセグメントとは、下部コイル層のコイル巻回を上部コイル層のコイル巻回へ接続してもよい。磁気ヘッドは、セグメントの第１の群の最初のセグメントへ接続された第１の導体と、セグメントの第２の群の最後のセグメントへ接続された第２の導体と、第１および第２の導体へ接続された電気コンタクトパッドとを含んでいてもよい。ソレノイドコイル構造の巻回は、書込磁極のヨークに沿って位置していてもよい。第１の絶縁層が下部コイル層の上部に配置されていてもよい。第２の絶縁層が第１の絶縁層の上部に配置されていてもよい。
【０００８】
底部書込磁極は頂部書込磁極の下方に配置されてもよく、テープベアリング面で書込層ギャップにより頂部書込磁極から分離されてもよい。書込層ギャップは、テープベアリング面で頂部書込磁極と底部書込磁極とを分離してもよく、書込中に磁気記録媒体と接触してもよい。磁気ヘッドはアイランド層を垂直相互接続構造に隣接して、および上部コイル層の下方に含んでいてもよい。アイランド層はフォトレジスト層であってもよい。
【０００９】
アイランド層および書込磁極の上部に絶縁層が含まれていてもよい。アイランド層、絶縁層、および上部コイル層の上部に上塗り層が含まれていてもよい。上塗り層は、少なくとも１つの表面上に平面形状を有するアルミナであってもよい。磁気ヘッドは、磁気記録媒体から情報を読出すための読出部を含んでいてもよい。読出部は巨大磁気抵抗センサであってもよい。読出部は、底部シールド層と頂部シールド層とを含んでいてもよい。底部シールド層と頂部シールド層とは、読出ギャップ層により分離されてもよい。巨大磁気抵抗センサが読出ギャップ層に配置されてもよい。書込磁極は強磁性体材料で作られていてもよい。
【００１０】
一般に、別の局面において、この発明は磁気記録システムへ向けられている。磁気記録システムは、磁気記録媒体と、磁気記録媒体から情報を読出し、および磁気記録媒体へ情報を書込む読出／書込ヘッドと、読出／書込ヘッドを磁気記録媒体に対し、信号に従って位置付ける可動支持体と、信号を可動支持体へ提供するコントローラとを含む。読出／書込ヘッドは、頂部書込磁極と底部書込磁極とを有する書込磁極と、頂部書込磁極の下方に配置された下部コイル層と頂部書込磁極の上方に配置された上部コイル層とを含むソレノイドコイル構造とを含み、上部コイル層と下部コイル層とは頂部書込磁極から絶縁されており、読出／書込ヘッドはさらに、下部コイル層を上部コイル層へ接続する垂直相互接続構造を含む。この局面も、以下の特徴の１つ以上を含んでいてもよい。
【００１１】
コントローラは、読出／書込ヘッドを介して磁気記録媒体からサーボ情報を受取り、サーボ情報に従って読出／書込ヘッドを位置付ける信号を出力する位置コントローラを含んでいてもよい。コントローラは、信号を出力する読出／書込コントローラを含んでいてもよい。信号は磁気記録媒体に書込まれるべきデータに対応している。磁気記録媒体は磁気テープであってもよい。垂直相互接続構造はセグメントの第１の群とセグメントの第２の群とを含んでいてもよい。第１の群の最初のセグメントと第２の群のセグメントとは、下部コイル層のコイル巻回を上部コイル層のコイル巻回へ接続してもよい。
【００１２】
読出／書込ヘッドはまた、セグメントの第１の群の最初のセグメントへ接続された第１の導体と、セグメントの第２の群の最後のセグメントへ接続された第２の導体と、第１および第２の導体へ接続された電気コンタクトパッドとを含んでいてもよい。底部書込磁極は頂部書込磁極の下方に配置されてもよく、テープベアリング面で書込層ギャップにより頂部書込磁極から分離されてもよい。書込層ギャップは、テープベアリング面で頂部書込磁極と底部書込磁極とを分離してもよく、書込中に磁気記録媒体と接触してもよい。読出／書込ヘッドは読出部を含んでいてもよく、読出部は、底部シールド層と頂部シールド層とを含む。底部シールド層と頂部シールド層とは読出ギャップ層により分離されてもよい。巨大磁気抵抗センサが読出ギャップ層に配置されてもよい。
【００１３】
一般に、別の局面において、この発明は磁気ヘッドの製造方法へ向けられている。この方法は、磁気記録媒体上に情報を記録する際に使用する頂部書込磁極を形成するステップと、頂部書込磁極の下方に配置された下部コイル層と頂部書込磁極の上方に配置された上部コイル層とを有するソレノイドコイル構造を、上部コイル層と下部コイル層とが頂部書込磁極から絶縁されるように形成するステップと、下部コイル層を上部コイル層へ接続する垂直相互接続構造を形成するステップとを含む。垂直相互接続構造を形成するステップは、頂部書込磁極を形成するステップの前に起こっても、または頂部書込磁極を形成する
ステップの後で起こってもよい。
【００１４】
一般に、別の局面において、この発明は磁気読出／書込ヘッドの形成方法へ向けられており、それは、底部書込磁極を形成するステップと、底部書込磁極の上に書込ギャップ層を形成するステップと、書込ギャップ層の上部に第１のコイル層を形成するステップと、書込ギャップ層および第１のコイル層の上に第１および第２の絶縁層を連続して堆積させるステップと、書込ギャップ層と第１および第２の絶縁層との上部に頂部書込磁極を形成するステップと、頂部書込磁極の上部に第２のコイル層を形成するステップとを含む。この発明のこの局面も、以下の特徴の１つ以上を含んでいてもよい。
【００１５】
前述の方法は、頂部書込磁極の横に沿って垂直相互接続構造を形成するステップを含んでいてもよい。垂直相互接続構造は、頂部書込磁極の形成前または形成後のいずれかにおいて形成されてもよい。書込ギャップ層は、アルミナをスパッタリングし、次にアルミナをエッチングすることによって形成されてもよい。頂部書込磁極は、強磁性体材料を堆積させエッチングすることによって形成されてもよい。垂直相互接続構造は、電気めっきプロセスを用いて、頂部書込磁極の横に沿って形成されてもよい。前述の方法はまた、頂部書込磁極の上部に絶縁層を形成するステップと、絶縁層の上部に実質的に平面状の表面を有するよう重ね合わされ研磨される上塗り層を堆積させるステップとを含んでいてもよい。
【００１６】
この発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明から、および特許請求の範囲から明らかであろう。
【００１７】
異なる図面における同じ参照符号は同じ要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
詳細な説明
図１を参照すると、磁気テープドライブシステム１０は、支持体１４上に取付けられた読出／書込ヘッド１２を含む。磁気テープ１６は、１対のリール２０および２２により、順方向または逆方向のいずれかに、支持体１４の平面状の「テープベアリング面」（または「ＴＢＳ」）１８およびヘッド１２を通って線形に動かされる。ドライブコントローラ２４は、順方向および逆方向におけるリール２０および２２の回転を制御する。
【００１９】
支持体１４は可動支持体２６の上に取付けられており、可動支持体２６は、ヘッド１２が長手方向に動くテープ１６上の磁気情報信号の読出および書込ができるように、磁気テープ１６を横切って動く。ヘッド１２は、ヘッド１２を所望のトラック内に保つよう、テープ上のサーボ情報を読出可能である。ヘッド１２はサーボ情報を位置コントローラ２８へ提供し、位置コントローラ２８はサーボ情報を処理し、ヘッド移動信号を可動支持体２６へ提供する。さらに、ヘッド１２は読出／書込コントローラ３０へ接続されており、読出／書込コントローラ３０はヘッド１２によりテープから読出されたデータを処理し、テープ１６上へ情報を記録するために書込データ信号をヘッド１２へ提供する。
【００２０】
位置コントローラ２８および読出／書込コントローラ３０は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれら２つの組合せにおいて実現され得る。それらは、ここに記載された機能を行なうため、コントローラ、マイクロプロセッサ、または他の処理装置上で実行可能なコンピュータプログラムによって実現されてもよい。また、これに代えて、それらは論理ゲートなどを用いた、またはプログラマブルロジックを用いたハードウェアにおいて実現されてもよい。
【００２１】
図２は、ヘッド１２の書込ヘッド部（「ライタ」）の概略図である。図３は、ヘッド１
２全体の断面側面図である。図２および３の双方を参照すると、ライタ４０は、ＴＢＳ１８で書込ギャップ層４６によりそれぞれ間隔をあけられている底部磁気書込磁極４２および頂部磁気書込磁極４４を含む。ライタ４０はソレノイドコイル構造４８をさらに含む。ソレノイドコイル構造４８は第１のコイル層５０および第２のコイル層５２を含み、その各々は複数のコイル巻回または「線」５４を含んでおり、それぞれ頂部書込磁極４４の下方および上方に配置されている。コイル層５０および５２のコイル巻回は垂直相互接続構造５６によって相互接続され、垂直相互接続構造５６は２つの向い合う群６０ａおよび６０ｂを含んでいる。セグメント６０ａ、６０ｂの各対は、対応する第１および第２のコイル層の巻回５４の異なる対を接続する。群の各々はまた、導体６１ａ、６１ｂのうちの１つへ接続されており、導体６１ａ、６１ｂは電気コンタクトパッド（図示せず）へ接続されている。
【００２２】
磁極４２、４４およびコイル５０、５２はともに、幾分環状磁気コアのように動作する構造を形成する。ソレノイドコイル構造４８のコイル巻回５４すべては書込磁極ヨークに沿って配置されており、書込動作中、実質的に単一の方向の磁束流を磁極内に長手方向の軸の方向に沿って生成する。
【００２３】
図３を参照すると、第１のコイル層５０は第１の絶縁層６４に覆われている。第２の絶縁層６６が第１の絶縁層６４の上に配置され、コイル層５０により発生する第１の絶縁層６４でのリップルを排除する。第１のコイル層５０および第１の絶縁層６４、第２の絶縁層６６は、底部磁極層４２と頂部磁極層４４との間に挟まれている。頂部磁極層４４の横に沿っているのは、垂直相互接続構造５６である。相互接続構造５６と頂部磁極層４４との間の領域は、頂部磁極とその上部に位置する第２のコイルとの間における薄く均一な絶縁層の形成を可能にするよう、平面状であってもよい。これは、ハードベークされたフォトレジスト層から構成されるアイランド層（図示せず）を用いることによって達成されてもよい。さらに別の「第３の」絶縁層７０が、アイランド層、相互接続構造５６および頂部磁極４４の上に形成される。第３の絶縁層７０の上方には、前述したような第２のコイル層５２がある。上塗り層７２が、第２のコイル層５２および下に位置する層すべてを封入する。
【００２４】
図３を依然として参照すると、ヘッド１２は、磁気抵抗（ＭＲ）タイプセンサ７６を採用している読出ヘッド部７４も含んでいる。一実施例では、ＭＲセンサは巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）センサである。ＭＲセンサ７６は読出ギャップ層７８内に配置されている。読出ギャップ層７８は底部シールド層８０と頂部シールド層８２との間に挟まれている。底部シールド層８０の他方の側には下塗り層８４があり、それは基板８６の上に形成されている。基板８６は通常、酸化アルミニウム炭化チタン（「Altic」）または他の同等の材料でできている。
【００２５】
図示された実施例は単一の強磁性体層が読出ヘッドの第２のシールド層として、および書込ヘッド４０の底部磁極４２として機能する合併されたヘッドではあるが、第２のシールド層８２と底部磁極とは別々の層であり得ることを理解されたい。
【００２６】
ライタ４０を作製するための例示的な薄膜技術プロセスを、ここで図３を参照して説明する。まず、頂部シールド８２／底部磁極４２が形成される。アルミナなどの絶縁材料で作られる書込ギャップ層４６が、公知の手法を用いて底部磁極４２上へスパッタリングされ、エッチングされる。第１のコイル層５０が書込ギャップ層４６の上部に構築される。第１の絶縁層（充填材入り）６４および第２の絶縁層６６が、書込ギャップ層４６の上におよび第１のコイル層５０の上部に、連続的なステップで堆積される。第１の絶縁層６４の構築のための絶縁充填マスクは、ヨークの積重ね高さを最小限に抑え、このためヨークの開いた断面を減少させる。コイル線上への０．２μｍの重複が効果的な解決策を提供す
る。３．０μｍ未満の密なピッチについては、セグメントにとって十分な絶縁幅の開口部がより効率的である。バイアは、底部コイル層と頂部コイル層との間の接触を促進するために、第２の絶縁層６６内に規定される。
【００２７】
垂直相互接続構造５６は、頂部磁極４４の横に沿ってめっきされる。セグメント６０は第１のコイル層５０上にぴったり合うように十分小さくなければならないが、密なコイルピッチを可能とするため第２のコイル層５２の形成前に比較的平坦な表面が作成可能となるように十分縦長でなければならない。セグメント６０はＣｕ、ＮｉＦｅまたはＡｕなどの導電性の高い材料でできていてもよく、第２のコイル層５２を形成する場合に反射を最小限に抑えるよう滑らかな上面を有している。これらの要件の双方は、光沢Ｃｕめっき、ＮｉＦｅめっきまたはＡｕめっきなどの電気めっきプロセスを用いて達成可能である。アスペクト比が高い相互接続フォトレジスト構成を良好な均一性で達成するには、現像剤がコイルピッチを損なうことなく構成に入るよう、溝の付いた構成形状が使用可能である。フォトレジストアイランド（図示せず）が、垂直相互接続構造５６および頂部磁極４４のまわりにハードベークされる。また、これに代えて、フォトレジストアイランドにより提供される平坦化が、アルミナ堆積を使用し、次に化学的機械的研磨（ＣＭＰ）によって達成可能である。第３の絶縁層７０が、フォトレジストアイランドおよび垂直相互接続構造５６の上へ堆積される。絶縁層はすべて、ハードベークされたフォトレジストかまたはポリイミドのいずれかであり得、絶縁および／または平坦化用に機能する。第２のコイル層５２が第３の絶縁層上に形成される。双方のコイル層はＣｕ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、ＡｇまたはＡｌなどの導電性の高い材料であり得る。コイル層の巻回５４の金属細片は、蒸着またはスパッタ堆積などの乾式真空方法によってめっきまたは堆積され得る。
【００２８】
上述のプロセスの終りでの堆積された層のトポグラフィは非平坦である。ヘッド１２に摩耗キャップを装着するために、平面状の表面が必要とされてもよい。厚い上塗りアルミナ層が堆積されて平面状の表面を形成してもよい。一実施例では、上塗り層７２が重ね合わされ、研磨されて、絶縁層の上部に実質的に平面状の表面を形成してもよい。
【００２９】
底部磁極および頂部磁極は、大きな磁気飽和および透磁率、ならびに低い保磁力および異方性磁場を有する従来のＮｉＦｅ合金（パーマロイ）またはＣｏＺｎＴａなどの他の強磁性体材料から構成されてもよい。そのような材料はスパッタリングなどの乾式方法により堆積可能である。
【００３０】
頂部磁極形成前かまたは（上述のような）頂部磁極形成後に、いずれの場合でも異なるプロセス要件およびプロセストレードオフで相互接続構造５６が形成されて、ソレノイドコイル構造４８が作製され得る。頂部磁極の後で垂直相互接続構造を形成することに関するいくつかの利点がある。たとえば、第１の絶縁層６４および第２の絶縁層６６が適正に設計されている場合（たとえば図６Ａおよび６Ｂの設計オプションを参照）、相互接続構造５６のまわりのミリングされた表面はより均一である。また、相互接続構造の上面が不規則だと次の第２のコイル層５４の形成時に問題であるが、この特定の加工順序はそのような問題を回避する。垂直相互接続構造の前に上部磁極を形成することに関する欠点は、第１のコイルが頂部磁極の規定時にミリングされることである。相互接続構造配置領域のまわりにおける頂部磁極の堆積が使用されてもよい。この不均一性は一般に完全には排除できないため、十分に厚い第１のコイル層を用いて下に位置する層の短絡を防止してもよい。相互接続構造配置領域のまわりの頂部磁極堆積材料の影付が最小限になるような、第２の絶縁層についてのより開かれた設計により、堆積された磁極材料の均一性の向上が達成される。さらに、第２の絶縁層は、相互接続構造が第１のコイルミリング領域をめっきするように配置される。
【００３１】
頂部磁極形成の前に相互接続構造を形成する場合については、相互接続構造材料は、頂
部磁極材料よりもミリングレートが低いものが選択されてもよい。十分な高さの相互接続構図、つまり第２のコイルの表面に到達するものは、第１の場合について前述したような非常に凸凹した頂部磁極堆積表面を生成するという欠点を有している。なぜなら、十分な高さは第２の絶縁層よりも高くなるためである。十分な高さよりも低い高さが、第２のコイルフォト層への付加された要求を犠牲にして使用され得る。加えて、頂部磁極材料のイオンミリングは、相互接続構造の著しい小面カット、たとえば相互接続構造の縁で角度形成を引き起こすことをもたらす。小面カットを最小限に抑える１つの方法は、相互接続構造の高さが、第２の絶縁層と頂部磁極との組合わされた厚さに整合するかまたはそれよりも短いことを確実にすることである。この加工順序は、より狭いピッチのコイルに最も好適である。
【００３２】
相互接続めっき材料は、良好に水平化するものであるとともに、滑らかな表面のために光沢を有するべきである。フォトレジストでの一定のアスペクト比のため、２段階の相互接続構造は、縦長でより薄いコイルまたはスタッドセグメントが形成されることを可能にする。イオンミリングレートが低い金属を選択し、第１のコイルまたはスタッドセグメントの高さを第２の絶縁層６６の厚さに整合させることによって、頂部磁極ミリング中の小面形成の低減が達成される。
【００３３】
相互接続構造が１段階のものであろうと２段階のものであろうと、再加工の利点が達成される。第２のコイルまたはスタッドが再加工される必要がある場合、相互接続エッチング液に耐性がある第１のコイル層への電気的接続は、第１のコイル層が同時に除去されないようにする。
【００３４】
図４は、ＣＺＴ（テルル化カドミウム亜鉛）をウェットエッチングした後での１対の隣接するセグメント６０のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）図を示す。より密なコイルピッチのために、および図５のライタ４０の平面図に示すように、相互接続構造のセグメント６０のピッチ９０とコイルピッチとは切り離し可能である。切り離すアプローチの代案として、セグメント６０がコイル巻回５４よりも幅広い状態で、またはセグメント６０が斜面上に形成された状態で互い違いに配置され得る構成が使用可能である。
【００３５】
図６Ａおよび６Ｂを参照すると、（上述の）第２の絶縁層についての代替的な絶縁境界配置が示されている。図６Ａに示すように、絶縁境界１００はセグメント領域でのセグメントの輪郭をたどっている。図６Ｂに示すように、絶縁境界１０２はセグメント領域を通る直線をたどっている。
【００３６】
ここで図７Ａ−７Ｆを参照すると、パンケーキコイル設計とソレノイドコイル／相互接続構造との比較がグラフで示されている。これらの比較は、ライタが同じヨーク形状および内部絶縁体構造を有する場合になされ得る。図７Ａは、バイアス電流がコイル巻回について正規化された状態での単一層パンケーキコイル、二重パンケーキコイルおよびソレノイドコイルについての総ヘッドインダクタンス対バイアス電流の比較を示す。この比較は、ソレノイドコイルが他の２つの設計と比較してより少ないアンペア巻回でより早く飽和することを明らかにしている。図７Ｂは、巻数１３回への調整が各設計について行なわれた場合、総ヘッドインダクタンスが著しくより低くなることを示している。ソレノイドコイルの著しくより低いインダクタンスは、はるかにより短いパルス立上がり時間を生じさせるという利点を有する。図７Ｃおよび７Ｄはコイル抵抗の比較を提供する。ソレノイドコイルは、書込温度およびより低い装置温度を達成させるのに必要な抵抗、つまり入力パワーがより低いので、より優れた性能を有する。図７Ｅに示すような、コイル入力電流の増加に伴う抵抗の著しくより少ない百分率増加は、ソレノイドコイルの著しくより低い動作温度を実証している。図７Ｆは、クロストークにおける１０ｄＢ低減によってソレノイドコイルの性能における優位性を示している。
【００３７】
このように、ソレノイドコイル／相互接続構造の使用は、寄生コイルインダクタンスおよび関連するパンケーキコイルのノイズを実質的に排除する。加えて、パンケーキコイルの大きなコイル抵抗は書込動作中に過度の熱を発生させ、それはヘッドのノイズを増加させる。対照的に、ソレノイドコイルの低い抵抗はそのようなノイズを著しく減少させる。コイル抵抗およびインダクタンスは、低ノイズおよび高周波数装置性能にとって非常に重要な要因である。
【００３８】
他の実施例は特許請求の範囲内にある。たとえば、ソレノイドコイル／相互接続構成は頂部磁極および底部磁極の双方に提供可能である。相互接続構造５６は２段階の相互接続構造であり得る。ここに記載された磁気書込ヘッドは、ここに記載されたテープドライブシステムでの使用に限定されず、むしろ、ハードディスクドライブ、ディスケットなどのあらゆる種類の磁気記録媒体で使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】薄膜ヘッドを有する磁気テープドライブシステムの簡略図である。
【図２】ソレノイドコイル構造と、ソレノイドコイル構造におけるコイル層を接続する複数のセグメントを有する垂直相互接続構造とを採用している（図１に示す薄膜ヘッドの）書込ヘッド部または「ライタ」の概略斜視図である。
【図３】図１に示す薄膜ヘッドの断面側面図である。
【図４】１対の垂直相互接続構造セグメントのＳＥＭ図である。
【図５】垂直相互接続構造セグメントのピッチとコイル層におけるコイル巻回のピッチとが切り離されている一実施例を示す、ライタの平面図である。
【図６Ａ】垂直相互接続構造セグメントに対する第２の絶縁層の境界を示す図である。
【図６Ｂ】垂直相互接続構造セグメントに対する第２の絶縁層の境界を示す図である。
【図７Ａ】単一および二重層のパンケーキコイル設計と、垂直相互接続構造を用いるソレノイドコイル構造との比較をグラフで示す図である。
【図７Ｂ】単一および二重層のパンケーキコイル設計と、垂直相互接続構造を用いるソレノイドコイル構造との比較をグラフで示す図である。
【図７Ｃ】単一および二重層のパンケーキコイル設計と、垂直相互接続構造を用いるソレノイドコイル構造との比較をグラフで示す図である。
【図７Ｄ】単一および二重層のパンケーキコイル設計と、垂直相互接続構造を用いるソレノイドコイル構造との比較をグラフで示す図である。
【図７Ｅ】単一および二重層のパンケーキコイル設計と、垂直相互接続構造を用いるソレノイドコイル構造との比較をグラフで示す図である。
【図７Ｆ】１０ｄＢの低減により、クロストークにおける性能の優位性を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１２  ヘッド、１４  支持体、１６  磁気テープ、２８  位置コントローラ、３０  読出／書込コントローラ、４２  底部書込磁極、４４  頂部書込磁極、４８  ソレノイドコイル構造、５０  第１のコイル層、５２  第２のコイル層、５６  垂直相互接続構造。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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