CN1164087A - 薄膜感应式磁头、其制造方法及磁读写驱动器 - Google Patents

薄膜感应式磁头、其制造方法及磁读写驱动器 Download PDF

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Abstract

一种薄膜感应式磁头，用于在磁盘驱动器或磁带机中读写磁信号，上述磁头包括两个由相应的两个磁层分别形成的磁芯，所述两个磁层使导电线圈沿铅垂方向位于其间，所述两磁层的前端部经一间隔层相互对置，所述一磁层的前端部的一部分比所述一磁层的其余部分具有更高的饱和磁通密度。

Description

薄膜感应式磁头、其制造方法及磁读写驱动器
本发明涉及一种用于在磁盘驱动器或磁带驱动器中记录磁信号的感应式磁头(IND磁头)，并涉及该IND磁头的制造方法以及使用磁阻/感应式磁头(MR/IND磁头)的磁读写驱动器。
近年来，MR/IND磁头已经受到高度重视，因为这种磁头可适合于磁盘驱动器的高记录密度和小型化。已经对MR/IND磁头提出高性能的要求。在读出头(MR磁头)领域，已经在研制高性能的MR器件。现在，关注自旋阀(spin valve)磁阻器件(自旋阀MR器件)等器件，这些器件不依赖于磁记录媒体的移动速度并可提供高输出磁信号。另一方面，在写头(记录头)领域，也已有高性能要求。已经对这样的MR/IND磁头提出如下要求：使磁信号可在高频率范围内记录并使记录展宽(spread)小。
图1A是表示现有技术合并式MR/IND磁头的透视图。图1B为沿图1中线I-I所作的合并式MR/IND磁头的剖视图。图2为示出图1中MR/IND磁头的气垫表面(air bearing surface)ABS的剖视前视图。
如图1A、图1B和图2所示，在读出侧(R)中，下磁屏蔽1和上磁屏蔽4分别形成在磁阻器件(MR器件)2之下和之上，结果，MR器件2在铅垂方向上位于两者之间。为了防止相邻记录磁道所产生的磁场进至MR器件，所制得的MR器件2的下磁屏蔽1和上磁屏蔽4沿道宽方向宽度较大。
在记录侧(W)，写头的下磁芯4亦用作读出头的上磁屏蔽4。写头的上磁芯6经绝缘膜5形成在下磁芯4之上。上磁芯6的ABS的宽度细窄与记录道宽一致。为易于加工起见，选用NiFe薄膜作为上磁芯6的材料。此外，导电线圈8设置在下磁芯4和上磁芯6之间，并利用绝缘膜5与上述两磁芯相隔离。
为了使记录磁场强度比上述MR/IND磁头的磁场强度大，已经有这样的例子，其中，FeN薄膜制在由FeNi薄膜形成的上磁芯的与下磁芯相对的部分上，以实现高性能(日本专利申请公报，特开平6-131630)。
然而，如果所形成的下磁芯4较宽，记录磁场在道宽方向展宽。于是，如图6B所示，在记录磁道上记录的磁化展变得比记录区域的给定宽度宽，并且在两记录展宽部分，记录磁化弯曲。出现这种情况的原因说明如下。由于磁头(磁场流出侧)的上磁芯6的ABS薄，所以在其侧壁以及在其与下磁芯4相对的部分中，磁通量易于饱和。因此，在记录磁信号时，磁饱和从ABS开始逐渐展宽。这样，如图6B所示，由于磁饱和区域从ABS开始逐渐展宽，所以磁力线相应地从远离ABS的部分产生。
由于这一现象，记录在磁记录媒体10上的记录磁化的宽度已经变宽，并且，由于从远离ABS的部分输出的磁力线的相位滞后，记录磁化的两端部已经弯曲。
记录磁化在两端部的弯曲在读出磁信号过程中会引起噪声，从而造成读出误差。记录磁化的这种展宽妨碍了记录磁道的高记录密度。
在文献(S.X.Wang，P.R.Webb.“ModeIing of SubmicronTrackwidth InduCtive Write Head Designs”，IEEE，Trans.Magn.，vol.31，p.2687，1995)中，已经对MR磁头进行了研究，在该文献的MR磁头中，高饱和磁通密度(Bs)的FeN被用作上磁芯的软磁材料。FeN对抑制磁饱和是有效的。然而，FeN只可通过反应溅射(reactive sputtering)法进行沉积。因此，为了把FeN加进磁芯，需要适当的蚀刻工艺(etchingprocess)。在此过程中，蚀刻产物粘着在蚀刻掩模(mask)的侧壁上，以沿积层(flash)形式残留。问题在于，尽管蚀刻工艺已经进行得相当好，但还是易于出现裂纹，由此，FeN难以使用。
在上一文献中，用作上磁芯的FeN薄膜以并联方式设在间隔的侧部上，以免磁场从间隔的边缘部分漏至间隔的外侧。然而，并没有取得所希望的结果，相反，与通常MR/IND磁头相比，加大了磁场展宽。
本发明的目的是，提供一种可抑制记录头侧磁芯的ABS处的记录磁场的展宽的IND磁头，一种使用MR/IND磁头的磁读写驱动器以及一种用于制造IND磁头的方法。
在本发明的具有两个磁芯的IND磁头中，所形成的上述两个磁芯的ABS通过间隔层相互对置，至少把一个磁芯的ABS的侧壁制成比该磁芯的其余部分具有更高的饱和磁通密度。
因此，在磁记录媒体上进行磁记录时，可抑制磁芯侧部的磁饱和。于是，可将磁力线的流出区域限制在与磁记录媒体相对的表面及其邻近区域范围内，从而可以抑制磁场扩展至间隔的外侧。这样，由于记录在磁记录媒体上的磁化的宽度没有展宽，也没有在两端部弯曲，这样，在读出磁信号的过程中，可避免信号误差，还可以实施磁信号的高密度记录。
由于把一磁芯的侧壁和一磁芯与另一磁芯的相对表面制成具有高饱和磁通密度，所以可以抑制上述前一磁芯在记录磁信号过程中的磁饱和。因此，只从上述前一磁芯与磁记录媒体相对的表面及其邻近区域产生磁力线，这样，可更有效地抑制磁场扩展至间隔的外侧。
由于或者把一磁芯的侧壁制成具有高饱和磁通密度，或者把一磁芯的侧壁和其相对表面均制成具有高饱和磁通密度，以及把另一磁芯的表面层制成具有高饱和磁通密度，所以，不仅可以抑制前一磁芯上的磁饱和，而且可以抑制另一磁芯上的磁饱和。因此，磁力线的流出区域和流入区域决不会扩展，于是，可有效地抑制磁场从磁芯扩展至间隔的外侧。
而且，由于把与一磁芯相对的另一磁芯的部分制成以与上述前一磁芯基本上等宽的宽度突出，所以从上述前一磁芯出来的磁力线没有扩展至间隔的外侧，而是通过磁记录媒体进入上述另一磁芯的突出部。因此，与由上述前一磁芯所造成的磁饱和抑制效应相配合，可抑制磁场沿记录磁道宽度方向的扩展。
此外，不把与前一磁芯具有相同宽度的另一磁芯部分突出，也可把一磁芯与另一磁芯的宽度设定为基本上等宽。
并且，如果上述另一磁芯的宽度变窄与上述前一磁芯大致等宽，则在上述另一磁芯中易于出现磁饱和。于是，可有效地抑制磁饱和，从而为上述另一磁芯的侧表面和相对表面提供比该磁芯的其余部分更高的饱和磁通密度。
另外，按照制造本发明的MR/IND磁头的方法，如果例如为NiFe薄膜的软磁薄膜为例如为FeN薄膜的高饱和磁通密度薄膜所覆盖，并随后利用各向异性刻蚀处理薄膜，使其具有图案，则不用刻蚀掩模，可在软磁薄膜的侧壁上形成高饱和磁通密度薄膜。这样，由于高饱和磁通密度薄膜的沿积层没有残留，以及磁芯的主要部分由NiFe薄膜形成，所以亦可避免产生裂纹。
同时，众所周知，如果利用离子减薄或溅射腐蚀等方法刻蚀FeN薄膜，则刻蚀时所产生的刻蚀产物会复又沉积在突出部的侧壁上。这一特性在制造本发明的IND磁头的另一方法中得到利用。换言之，在依照涂敷掩模(plating mask)在例如为FeN薄膜的高饱和磁通密度薄膜上有选择地形成软磁薄膜后，刻蚀基底高饱和磁通密度薄膜，以便在第二软磁薄膜的侧壁上形成刻蚀产物形式的高饱和磁通密度薄膜。由于这一原因，不用刻蚀掩模，可在第二软磁薄膜的侧壁和相对表面上形成高饱和磁通密度薄膜。因此，由于高饱和磁通密度薄膜的沿积层没有残留，以及磁芯的主要部分亦由NiFe薄膜形成，所以可避免产生裂纹。
按照本发明的磁读写驱动器，由于其中装有本发明的MR/IND磁头，可更进一步抑制从记录部分的磁芯的ABS至磁记录媒体的磁力线，或可更进一步抑制从磁记录媒体至上述磁芯的ABS的磁力线，以防止其扩展至间隔的外侧。
因此，由于可以抑制记录在磁记录媒体上的记录磁化的宽度展宽以及记录磁化在两端部的弯曲，在读出磁信号的过程中，可避免信号误差，还可以改进磁信号的高密度记录。
图1A为表示现有技术MR/ND磁头的ABS的透视图；
图1B为沿图1中线I-I所作的ABS的剖视图；
图2为图1A中ABS的剖视前视图；
图3A为表示按本发明第一实施例的MR/IND磁头的ABS的透视图；
图3B为沿图3A中线II-II所作的ABS的剖视图；
图4为表示按本发明第一实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视前视图；
图5A至图5E为表示制造按本发明第一实施例的MR/IND磁头的方法的剖视图；
图6A为说明利用按本发明第一实施例的MR/IND磁头把磁信号写在磁记录媒体上的过程的剖视图；
图6B为说明利用按本发明的一比较实例的MR/IND磁头把磁信号写在磁记录媒体上的过程的剖视图；
图7为表示按本发明第二实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图；
图8A至图8E为表示制造按本发明第二实施例的MR/IND磁头的方法的剖视图；
图9为表示按本发明第三实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图；
图10为表示按本发明第四实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图；
图11为表示按本发明第五实施例的MR/ND磁头的ABS的剖视图；
图12为表示按本发明第六实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图；
图13为表示按本发明第七实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图；
图14为表示按本发明第八实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图；
图15为表示按本发明第九实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图；
图16为表示按本发明第十实施例的磁读写驱动器的平面图，该驱动器装有按本发明第一至第九实施例中的任意一个实施例的MR/IND磁头。
下面，借助附图说明本发明的优选实施例。
(1)第一实施例
图3A为表示按本发明第一实施例的MR/IND磁头的ABS(前端部)的透视图。图3B为沿图3A中线II-II所作的MR/IND磁头ABS的剖视图。图4为沿图3A中线III-III的所作的MR/IND磁头ABS的剖视图。
如图3所示，在读出侧(R)，下磁屏蔽21和上磁屏蔽24沿铅垂方向分别制在磁阻器件(MR器件)22的下部和上部，结果MR器件22位于两者之间。在MR器件22与下磁屏蔽21之间和在MR器件22与上磁屏蔽24之间分别设有由氧化铝薄膜或氧化硅薄膜形成的绝缘膜23。为了防止相邻记录磁道的磁场进至MR器件，所制得的下磁屏蔽21和上磁屏蔽24沿道宽方向宽度较大。
在记录侧(W)，写头的下磁芯(第一软磁层)24亦用作读出头的上磁屏蔽24。NiFe用作下磁芯24。
在MR/IND磁头的ABS中，写头的上磁芯(第二软磁层)26借助于由氧化铝薄膜或氧化硅薄膜形成的绝缘膜(间隔层)形成在下磁芯24之上。
上磁芯26的ABS的宽度细窄与记录道宽一致。间隔27的距离取决于间隔层的薄膜厚度。上磁芯26由NiFe薄膜(其余部分)26a形成的。在细窄的ABS两侧的全部表面制有一种具有高饱和磁通密度(Bs)的FeN薄膜(高饱和磁通密度薄膜)26b。NiFe薄膜26a的磁通密度Bs约为1T，而NeF薄膜26b的磁通密度Bs为2T。
在MR/IND磁头的中部，产生记录磁场的导电线圈33设置在下磁芯24和上磁芯26之间，并利用绝缘膜25与上述两磁芯相隔离。
此外，全部上磁芯26为由氧化铝薄膜或氧化硅薄膜形成的绝缘膜25所覆盖。
下面，借助图5A至图5E说明按本发明第一实施例的MR/IND磁头的制造方法。图5A至图5E为表示制造MR/IND磁头的方法的制造步骤的剖视图。
首先，说明在图5A中示出的在上磁芯26形成之前的情形。如图5A所示，上磁屏蔽24通过绝缘膜23形成在读出侧(R)的下磁屏蔽21之上。绝缘膜23由约50至400纳米厚的氧化铝薄膜或氧化硅薄膜形成，而上磁屏蔽24则由约0.5至3微米厚的NiFe薄膜形成。MR器件22设在下磁屏蔽21和上磁屏蔽24之间，并与下磁屏蔽21和上磁屏蔽24隔绝。
由约0.1至0.6微米厚的氧化铝薄膜或氧化硅薄膜制成的绝缘膜(间隔层)25a制在上磁屏蔽24之上。间隔层27的薄膜厚度限定了写头间隔的距离。
如图5B所示，在此状态下，在绝缘膜25a上制成抗蚀图31a。在抗蚀图31a中，制有数个宽度均为3至4微米的开口32a，以便在绝缘膜25a之上形成上磁芯26。
接着，通过利用抗蚀图31a作掩模进行涂敷，在抗蚀图31a的开口32a中制得约3微米厚的NiFe薄膜26a。
此后，如图5C所示，在把抗蚀图31a取走后，通过溅射法制得100至1500纳米厚的FeNi薄膜26b。
随后，使用氩气离子减薄，利用各向异性刻蚀处理FeN薄膜26b，从而仅在NiFe薄膜26a的侧壁上留有FeN薄膜26b。在此过程中，由于不需要刻蚀掩模，NeF薄膜26b的刻蚀产物粘到刻蚀掩模的侧壁上是不可能的，所以上述产物决不会以沿积层(flash)形式残留。因而，如图5D所示，在NiFe薄膜26a的侧壁上制有FeN薄膜26b的上磁芯26制成。
然后，如图5E所示，由氧化铝薄膜或氧化硅薄膜形成的绝缘膜25b形成，覆盖上磁芯26。其后，通过预定制造步骤，已制成磁阻磁头。
在上一实施例中，尽管FeN薄膜26b在NiFe薄膜26a的全部侧表面上形成，而不是只制在NiFe薄膜26a的ABS的侧表面上，但是，上述变化不会影响在ABS中抑制磁饱和的效果，也不会影响其它磁特性。
利用采用上述方法制成的MR/IND磁头，说明记录磁信号的结果。为比较目的，还利用这样一种MR/IND磁头，其中，在上磁芯6的ABS侧表面上，没有FeN薄膜，对这种磁头，亦考察其记录磁信号的结果。记录是通过0.5安匝的起磁力进行的，而上述起磁力则利用给导电线圈33通电来产生。分析结果示于图6A和图6B。如图6A所示，按第一实施例的MR/IND磁头，记录磁化的宽度没有展宽，在其两端，记录磁化没有弯曲。相反，如图6B所示，在对比磁头中，记录磁化的宽度已经展宽，在展宽的记录磁化的两端出现记录磁化的弯曲。
出现上述情况的原因分析如下。在按第一实施例的MR/IND磁头中，由于制在写头侧(磁场流出侧)的上磁芯26的侧表面上的FeN薄膜26b具有高饱和磁通密度，在上磁芯26的侧表面处决不会磁饱和。于是，可以认为，从上磁芯26的与磁记录媒体44相对的表面或其邻近表面产生磁力线，从而磁力线没有蔓延到间隔27的外侧。
另一方面，如图6B所示，在对比磁头中，对着下磁芯4的写头(磁场流出侧)上磁芯6的ABS部分及其侧部是磁饱和的。因此，由于这种磁饱和，从远离与磁记录媒体10相对的表面的部分产生磁力线。
如上所述，按第一实施例，由于可以抑制磁场从磁芯至间隔外侧的扩展，记录磁化的宽度没有展宽，且在其两端，记录磁化没有弯曲。从而，在读出磁信号的过程中可避免误差，而且，亦可实现高密度记录。
(2)第二实施例
图7为表示按本发明第二实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图。
第二实施例不同于第一实施例之处在于，在与下磁芯24相对的记录侧(W)的上磁芯26相对表面上，还制有具有高饱和磁通密度的FeN薄膜26c。在图7中，与图4中相同的附图标记表示与图4中相同的部件。
下面，借助图8A至图8E说明按本发明第二实施例的MR/IND磁头的制造方法。图8A至图8E为表示制造MR/IND磁头的方法的制造步骤的剖视图。
说明在图8A中示出的在上磁芯26形成之前的情形。如图8A所示，上磁屏蔽24通过例如为氧化铝薄膜的绝缘膜23形成在读出侧(R)的下磁屏蔽21之上。MR器件22设在下磁屏蔽21和上磁屏蔽24之间，并与下磁屏蔽21和上磁屏蔽24隔绝。由约0.1至0.6微米厚的氧化铝薄膜或氧化硅薄膜制成的绝缘膜(间隔层)25a制在上磁屏蔽24之上。绝缘膜25a的薄膜厚度限定了写头间隔的距离。
在此状态下，利用反应溅射(reactive sputtering)法，在绝缘膜25a上形成FeN薄膜26c，并使其厚度约为0.1至1微米。
此后，如图8B所示，在绝缘膜25a上制成抗蚀图31b。抗蚀图31b具有数个宽度均为3至4微米的开口32b，以便在绝缘膜25a之上形成上磁芯26。接着，通过利用抗蚀图31b作掩模进行涂敷，在抗蚀图31b的开口32b中制得约3微米厚的NiFe薄膜26a。
接着，把抗蚀图31b取走。随后，使用气压为2×10-4托的氩气离子减薄，刻蚀制在绝缘膜25a上的FeN薄膜26c。此时，如图8C所示，刻蚀的FeN薄膜26c再沉积至NiFe薄膜26a的侧壁。在此过程中，由于没用刻蚀掩模，粘到刻蚀掩模的侧壁上的NeF薄膜26b的刻蚀产物以沿积层(flash)形式残留是不可能的。
从而，如图8D所示，FeN薄膜26B制在NiFe薄膜26a的ABS侧壁上，而且，FeN薄膜26c制在与下磁芯24相对的NiFe薄膜26a的ABS的相对表面上。于是，制成上磁芯26。
然后，如图8E所示，由氧化铝薄膜或氧化硅薄膜形成的绝缘膜25b形成，覆盖上磁芯26。其后，通过预定制造步骤，已制成磁阻磁头。
在所形成的MR/IND磁头中，制在侧壁和NiFe薄膜26a的ABS的相对表面的FeN薄膜26b、26c具有高饱和磁通密度。由于这一原因，在记录磁信号时，在上磁芯26中不会产生磁饱和。因此，从上磁芯26的与磁记录媒体44相对的表面或其邻近表面产生磁力线，从而磁力线没有扩展到间隔27的外侧。
如上所述，如果用按第二实施例的MR/IND磁头记录磁信号，同图6A一样，记录磁化的宽度没有展宽，且在上磁芯26两端，记录磁化没有弯曲。从而，可避免磁信号的读出误差，而且，还可实现高密度记录。
(3)第三和第四实施例
(第三实施例)
图9为表示按本发明第三实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图。
第三实施例不同于上述实施例之处在于，在与上磁芯26相对的记录侧(W)的下磁芯24表面上，制有具有高饱和磁通密度的FeN薄膜28。在图9中，与图7中相同的附图标记表示与图7中相同的部件。
在此例中，在用作下磁芯24的NiFe薄膜如图8A所示形成后，形成FeN薄膜28。通过采用参考附图8B至8E所说明的相同步骤，制成MR/IND磁头。
由于下磁芯24与上磁芯26相对，下磁芯24虽然没有窄上磁芯26磁饱和程度高，但它是磁饱和的。一旦出现下磁芯24磁饱和，这种磁饱和区域就会从与上磁芯26相对的表面逐渐扩展至其周边部分。
按本发明的第三实施例，由于具有高饱和磁通密度的FeN薄膜28在下磁芯24表面上形成，这样，不仅可在上磁芯26上抑制磁饱和，而且可在下磁芯24的与上磁芯26相对的区域上抑制磁饱和。结果，可以大大抑制磁场从磁芯扩展至间隔的外侧。
(第四实施例)
图10为表示按本发明第四实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图。
第四实施例与第三实施例的类似之处在于，在与上磁芯26相对的记录侧(W)的下磁芯24表面上，制有具有高饱和磁通密度的FeN薄膜28。然而，第三实施例与第四实施例的不同之处在于，FeN薄膜28局限在位于上磁芯26之下的区域。在图10中，与图9中相同的附图标记表示与图9中相同的部件。
在此例中，在用作下磁芯24的NiFe薄膜如图8A所示形成后，再形成FeN薄膜28并使其具有图案。通过采用参考附图8B至8E所说明的相同步骤，制成MR/IND磁头。
按本发明的第四实施例，由于具有高饱和磁通密度的FeN薄膜28在下磁芯24表面上形成，这样，就同第三实施例一样，可以抑制下磁芯24的与上磁芯26相对的区域上的磁饱和。结果，可以大大抑制磁场从磁芯扩展至间隔的外侧。
如上所述，按本发明的第三和第四实施例，可以抑制磁场从磁芯扩展至间隔的外侧，由此，记录磁化的宽度没有展宽，且在上磁芯26两端，记录磁化没有弯曲。从而，可避免磁信号的读出误差，而且，还可实施高密度记录。
(第五实施例)
图11为表示按本发明第五实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图。
第五实施例不同于第二实施例的一个方面在于，在下磁芯24上形成0.1至1微米厚的突出部29，所形成的突出部29与记录侧(W)的上磁芯26相对，并在下磁芯24的与上磁芯26相对的区域上与上磁芯26基本上等宽。在图11中，与图7中相同的附图标记表示与图7中相同的部件。
在此例中，在用作下磁芯24的NiFe薄膜如图8A所示形成后，通过选择性刻蚀，把该NiF薄膜的高度刻蚀0.1至1微米。通过采用参考附图8B至8E所说明的相同步骤，制成磁阻磁头。
按本发明的第五实施例，由于与上磁芯26相对应的下磁芯24以与上磁芯26相同的宽度，相对下磁芯24的其它区域突出，所以从上磁芯26漏磁的磁力线没有扩展至间隔27的外侧，而是通过磁记录媒体进入下磁芯24上的突出部29。因此，与由FeN薄膜26a、26b和26c所造成的磁饱和抑制效应相配合，可进一步抑制磁场沿记录磁道宽度方向的扩展。
结果，记录磁化的宽度没有展宽，且在上磁芯26两端，记录磁化没有弯曲。从而，可避免磁信号的读出误差，而且，还可实现高密度记录。
在第三至第五实施例中，已经在与下磁芯24相对的上磁芯26表面上形成FeN薄膜26c，但是，如果FeN薄膜在上磁芯26的侧部上形成，也可略去FeN薄膜26c。
(5)第六至第九实施例
(第六实施例)
图12为表示按本发明第六实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图。
第六实施例与第一实施例的不同之处在于，与记录侧(W)的上磁芯26相对的下磁芯30基本上与上磁芯26等宽，并与读出侧(R)的上磁屏蔽24分别形成。在图12中，与图4中相同的附图标记表示与图4中相同的部件。
在此例中，同图5A和5B一样，在绝缘膜25a形成后，形成用作下磁芯30的约0.5至3微米厚的NiFe薄膜(其余部分)30a。接着，在绝缘膜25a再次形成后，通过采用参考附图5A至5E所说明的相同步骤，制成MR/IND磁头。
按上述第六实施例，由于NeF薄膜26b在上磁芯26的ABS的侧部上制成，且在MR/IND磁头ABS位置与上磁芯26等宽的下磁芯30与在读出侧(R)的上磁屏蔽24分别制成，所以，在上磁芯26的侧部不会造成磁饱和，而且，从上磁芯26漏磁的磁力线没有扩展至间隔27的外侧，而是通过记录媒体进入下磁芯30。
因此，如果用这种MR/IND磁头记录磁信号，记录磁化的宽度没有展宽，且在上磁芯26两端，记录磁化没有弯曲。从而，可避免磁信号的读出误差，而且，还可实施磁信号的高密度记录。
(第七实施例)
图13为表示按本发明第七实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图。
第七实施例不同于第六实施例之处在于，在MR/IND磁头位置，在与记录侧(W)的下磁芯30相对的上磁芯26表面上，制有具有高饱和磁通密度的FeN薄膜26c。在图13中，与图12中相同的附图标记表示与图12中相同的部件。
在此例中，同图5A和5B所示一样，在绝缘膜25a形成后，形成用作下磁芯30的约0.5至3微米厚的NiFe薄膜30a。接着，在绝缘膜25a依次形成后，通过采用参考附图8A至8E所说明的相同步骤，制成MR/IND磁头。
按本发明的上述第七实施例，由于FeN薄膜26c不仅制在上磁芯26的ABS的侧壁上，而且制在与下磁芯30相对的上磁芯26的相对表面上，所以，可以在上磁芯26的侧部和上磁芯26的相对表面上抑制磁饱和。因此，从上磁芯26漏磁的磁力线没有扩展至间隔27的外侧，而是通过磁记录媒体进入下磁芯30。
(第八实施例)
图14为表示按本发明第八实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图。
第八实施例不同于第七实施例的一个方面在于，具有高饱和磁通密度的FeN薄膜30b制在与记录侧(W)的上磁芯26具有同样宽度的下磁芯30的侧表面上。特别是，如果所制得的下磁芯30与上磁芯26等宽，则由于在其中易出现磁饱和，它是更为有效的。在图14中，与图13中相同的附图标记表示与图13中相同的部件。
在此例中，以与图5A至图5D所示同样的方式，在绝缘膜25a形成后，形成用作下磁芯30的约0.5至3微米厚的NiFe薄膜30a，随后在NiFe薄膜30a的侧表面上形成FeN薄膜30b。接着，在绝缘膜25a再次形成后，通过采用参考附图8A至8E所说明的相同步骤，制成MR/IND磁头。
按本发明的第八实施例，由于与上磁芯26具有同样宽度的下磁芯30与在读出侧(R)的上磁屏蔽24分别制成，从上磁芯26漏磁的磁力线没有扩展至间隔27的外侧，而是通过磁记录媒体进入下磁芯30。此外，由于具有高饱和磁通密度的FeN薄膜30b在下磁芯30的NiFe薄膜30b的侧表面上形成，这样，可以抑制下磁芯30的磁饱和，因此，亦可以抑制磁场扩展至间隔27的外侧。
(第九实施例)
图15为表示按本发明第九实施例的MR/IND磁头的ABS的剖视图。
第九实施例不同于第八实施例之处在于，在与记录侧(W)的上磁芯26相对的下磁芯30表面上，制有具有高饱和磁通密度的FeN薄膜30c。在图15中，与图14中相同的附图标记表示与图14中相同的部件。
在此例中，在以与第一实施例相同的方式在下磁芯30的侧壁上制成FeN薄膜30b后，全部制成NiFe薄膜并随后使其具有图案，从而在下磁芯30上留下FeN薄膜30c。随后，在绝缘膜25a再次形成后，通过采用参考附图8A至8D所说明的相同步骤，制成MR/IND磁头。
按本发明的第九实施例，由于与上磁芯26具有同样宽度的下磁芯30与在读出侧(R)的上磁屏蔽24分别制成，从上磁芯26漏磁的磁力线没有扩展至间隔27的外侧，而是通过磁记录媒体进入下磁芯30。此外，由于具有高饱和磁通密度的FeN薄膜26b、26c、30b和30c在下磁芯30的相对表面和侧表面上与上磁芯26的相对表面上分别形成，这样，可以抑制上磁芯26和下磁芯30的磁饱和。因此，亦可以抑制磁场扩展至间隔27的外侧。
如上所述，按本发明的第六至第九实施例，由于可进一步抑制磁场扩展至下磁芯30和上磁芯26之间的间隔的外侧，记录磁化的宽度没有展宽，也没有在两端弯曲。从而，可避免磁信号的读出误差，而且，还可实现高密度记录。
尽管在第一至第九实施例中，高饱和磁通密度材料由FeN薄膜构成，但并不局限于该种薄膜。例如，FeZrN薄膜、FeTaN薄膜、CoZr薄膜和CoNiFe薄膜等均可用作高饱和磁通密度材料。另外，亦可通过离子注入把Fe或Co有选择地注入用作下磁芯30或上磁芯26的软磁层中，把高饱和磁通密度区域制在下磁芯30或上磁芯26的侧壁上。
(6)第十实施例
图16为表示按本发明第十实施例的磁读写驱动器的平面图。按本发明第一至第九实施例中的任意实施例的MR/IND磁头，装在该磁读写驱动器的浮动块(slider)上。
如图16所示，磁读写驱动器41包括：一个浮动块43，其中装有MR器件；一个磁盘(磁记录媒体)44；和一个用于支撑浮动块43的弹性臂。
按照本发明的上述磁读写驱动器，由于其中装有按第一至第九实施例之一的MR磁头，所以可更进一步抑制从上磁芯26和下磁芯30的ABS至磁记录媒体44的磁力线，或可更进一步抑制从磁记录媒体44至上磁芯26和下磁芯30的ABS的磁力线，以防止其扩展至间隔27的外侧。
因此，由于可以抑制记录在磁盘44的记录磁化的扩展和记录磁化在两端部的弯曲，在读出磁信号过程中可避免误差，并可改进磁信号的高密度记录。
正如上面已经说明的，在本发明的具有两个磁芯(这两个磁芯的ABS通过间隔层相对)的MR/IND磁头中，至少一个磁芯的ABS的侧壁比此ABS的其余部分具有更高的饱和磁通密度。
因此，在磁记录媒体上进行磁记录时，可以抑制在磁芯侧部的磁饱和。于是，可将磁力线的流出区域限制在与磁记录媒体相对的表面及其邻近区域范围内，从而可以抑制磁场扩展至间隔的外侧。这样，由于记录在磁记录媒体上的磁化的宽度没有展宽，也没有在两端部弯曲，在读出磁信号的过程中，可避免信号误差，还可以实施磁信号的高密度记录。
并且，由于与一磁芯相对的另一磁芯与上述前一磁芯基本上等宽，所以从上述前一磁芯出来的磁力线没有扩展至间隔的外侧，而是通过磁记录媒体进入上述另一磁芯。因此，与由上述前一磁芯所造成的磁饱和抑制效应相配合，可抑制磁场沿记录磁道宽度方向的扩展。
此外，在上述另一磁芯的宽度变窄，与上述前一磁芯的宽度相近的情况下，在上述另一磁芯中更易于出现磁饱和，所以，可有效地抑制磁饱和，从而为上述另一磁芯的侧表面和相对的表面提供比该磁芯的其余部分更高的饱和磁通密度。
另外，按照制造本发明的MR/IND磁头的方法，如果例如为NiFe薄膜的软磁薄膜为例如为FeN薄膜的高饱和磁通密度薄膜所覆盖，并随后利用各向异性刻蚀处理薄膜，使其具有图案，则不用刻蚀掩模，可在软磁薄膜的侧壁上形成高饱和磁通密度薄膜。
再者，按照制造本发明的MR/IND磁头的另一方法，利用如下特性，即，在利用离子减薄等方法刻蚀FeN薄膜时所产生的刻蚀产物粘着在突出部的侧壁上，可以刻蚀产物形式形成在软磁薄膜侧壁上的高饱和磁通密度薄膜。
按照本发明的上述制造方法，由于不用刻蚀掩模，可在软磁薄膜的侧壁和相对表面上形成高饱和磁通密度薄膜，所以高饱和磁通密度薄膜的沿积层没有残留。由于磁芯的主要部分亦由NiFe薄膜形成，所以可避免产生裂纹。
按照本发明的磁读写驱动器，由于其中装有本发明的MR/IND磁头，可更进一步抑制从记录部分的磁芯的ABS至磁记录媒体的磁力线，或可更进一步抑制从磁记录媒体至上述磁芯的ABS的磁力线，以防止其扩展至间隔的外侧。这样，由于可以抑制记录在磁记录媒体上的记录磁化的宽度展宽以及记录磁化在两端部的弯曲，在读出磁信号的过程中，可避免信号误差，还可以改进磁信号的高密度记录。
此外，尽管在图3、4、5、7、8、9、10、11、12、13、14和15中示出了均具有记录和读出部分的MR/IND磁头(合并式MR磁头)及其制造方法，但可分别形成记录(W)和读出(R)部分(背负式MR磁头)。在合并式MR磁头或背负式MR磁头中，记录部分(W)是指薄膜感应式磁头。

Claims (16)

1.一种薄膜感应式磁头，它包括两个由相应的两个磁层分别形成的磁芯，所述两个磁层使导电线圈沿铅垂方向位于其间，所述两磁层的前端部经一间隔层相互对置，所述一磁层的前端部的两侧表面比所述一磁层的其余部分具有更高的饱和磁通密度。
2.如权利要求1所述的薄膜感应式磁头，其特征在于：除所述一磁层的前端部的两侧表面具有高饱和磁通密度以外，所述一磁层的与所述另一磁层相对的表面，也比所述一磁层的其余部分具有更高的饱和磁通密度。
3.如权利要求1所述的薄膜感应式磁头，其特征在于：所述两磁层形成一记录部分，且所述两磁层中的另一磁层亦用作一读出部分的磁屏蔽。
4.如权利要求1所述的薄膜感应式磁头，其特征在于：所述另一磁层的前端部的与所述一磁层的前端部相对的表面，比所述另一磁层的其余部分具有更高的饱和磁通密度。
5.如权利要求1所述的薄膜感应式磁头，其特征在于：所述另一磁层的前端部的与所述一磁层的前端部相对的部分，相对所述另一磁层的其余部分突出。
6.如权利要求1所述的薄膜感应式磁头，其特征在于：所述两磁层的相互对置的所述两前端部，基本上等宽。
7.如权利要求6所述的薄膜感应式磁头，其特征在于：所述另一磁层的与所述一磁层的前端部相对的所述前端部的两侧表面，比所述另一磁层的其余部分具有更高的饱和磁通密度。
8.如权利要求7所述的薄膜感应式磁头，其特征在于：除所述另一磁层的前端部的两侧表面具有高饱和磁通密度以外，所述另一磁层前端部的与所述一磁层的所述前端部相对的另一表面，也比所述另一磁层的其余部分具有更高的饱和磁通密度。
9.一种磁读写驱动器，它包括：
(a)一种用于把磁信号记录于其上的磁记录材料；和
(b)一种薄膜感应式磁头，它具有
(1)一个记录部分，用于把所述磁信号记录于所述磁记录材料上，所述记录部分包括两个由相应的两个磁层分别形成的磁芯，所述两个磁层使导电线圈沿铅垂方向位于其间，所述两磁层的前端部经一间隔层相互对置，所述一磁层的前端部的两侧表面比所述一磁层的其余部分具有更高的饱和磁通密度，和
(2)一个读出部分，用于把所述磁信号从所述磁记录材料上读出。
10.如权利要求9所述的磁读写驱动器，其特征在于：除所述一磁层的前端部的两侧表面具有高饱和磁通密度以外，所述一磁层的与所述另一磁层相对的表面，也比所述一磁层的其余部分具有更高的饱和磁通密度。
11.如权利要求10所述的磁读写驱动器，其特征在于：除所述一磁层的前端部的两侧表面和所述一磁层的与所述另一磁层相对的表面具有高饱和磁通密度以外，所述另一磁层与所述一磁层相对的前端部的另一表面，比所述另一磁层的其余部分具有更高的饱和磁通密度。
12.如权利要求9所述的磁读写驱动器，其特征在于：所述两磁层的相互对置的所述两前端部，基本上等宽。
13.如权利要求9所述的磁读写驱动器，其特征在于：所述另一磁层的前端部的与所述一磁层的前端部相对的部分，相对所述另一磁层的其余部分突出。
14.一种用于制造薄膜感应式磁头的方法，该磁头具有两个磁芯，而这两个磁芯的两个前端部经一个间隔层相互对置，所述方法包括以下步骤：
在用作一磁芯的第一磁层上形成用作所述间隔层的绝缘膜；
在所述绝缘膜上形成一个设有一个开口部分的掩模；
依照所述掩模，在所述开口部分中形成第二磁层；
在取掉所述掩模后，以所形成的一种高饱和磁通密度薄膜覆盖所述第二磁层；和
各向异性地蚀刻所述高饱和磁通密度薄膜，以便除去形成在所述绝缘膜上和所述第二磁层上的所述高饱和磁通密度薄膜，留下在所述第二磁层的侧壁的所述高饱和磁通密度薄膜，从而形成另一磁芯。
15.一种用于制造薄膜感应式磁头的方法，该磁头具有两个磁芯，而这两个磁芯的两个前端部经一个间隔层相互对置，所述方法包括以下步骤：
在用作一磁芯的第一磁层上形成用作所述间隔层的绝缘膜；
在所述绝缘膜上形成一层高饱和磁通密度薄膜；
在所述高饱和磁通密度薄膜上形成一个设有一个开口部分的掩模；
依照所述掩模，在所述开口部分中形成第二磁层；和
在取掉所述掩模后，蚀刻从所述第二磁层暴露的所述高饱和磁通密度薄膜，从而把由所述高饱和磁通密度薄膜所形成的蚀刻产物沉积在侧壁上，从而形成另一磁芯。
16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于：所述第二磁层由NiFe薄膜形成，所述高饱和磁通密度薄膜由含Fe的薄膜或含Co和Zr的薄膜形成。
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