JP2000276705A - 薄膜磁気ヘッド及び薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッド及び薄膜磁気ヘッドの製造方法

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JP2000276705A JP11080551A JP8055199A JP2000276705A JP 2000276705 A JP2000276705 A JP 2000276705A JP 11080551 A JP11080551 A JP 11080551A JP 8055199 A JP8055199 A JP 8055199A JP 2000276705 A JP2000276705 A JP 2000276705A
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core layer
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thin
groove
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清 佐藤
Toshihiro Kuriyama
年弘 栗山
Toshinori Watanabe
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録トラック幅が１μｍ以下である薄膜磁気
ヘッドを提供し、また、記録トラック幅が１μｍ以下で
ある薄膜磁気ヘッドを製造する方法を提供する。 【解決手段】 上部コア層４７及び下部コア層２７が後
部領域Ｙから磁極端領域Ｘに向けて延在して媒体対向面
１５２に露出し、磁極端領域Ｘにて上部コア層４７と下
部コア層２７の間にギャップ層４５が設けられてなる薄
膜磁気ヘッドであり、下部コア層２７に絶縁層４２が積
層され、絶縁層４２の磁極端領域Ｘに、媒体対向面１５
２から後部領域Ｙに向けて延在する溝４３が設けられ、
溝４３に、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極
層４６とが積層されると共に、下部磁極層４４が下部コ
ア層２７に接合され、上部磁極層４６が上部コア層４７
に接合されてなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド４１
及びこの薄膜磁気ヘッド４１の製造方法を採用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッド及
びその製造方法に関し、特に、１μｍ以下の微小なトラ
ック幅を有する薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図２６に、従来の浮上式磁気ヘッド１５
０を示す。この浮上式磁気ヘッド１５０は、スライダ１
５１と、スライダ１５１に備えられた複合型薄膜磁気ヘ
ッド１５７を主体として構成されている。符号１５５
は、スライダ１５１の磁気記録媒体の移動方向の上流側
であるリーディング側を示し、符号１５６は、トレーリ
ング側を示す。このスライダ１５１の媒体対向面１５２
には、レール１５１ａ、１５１ａ、１５１ｂが形成さ
れ、各レール同士間は、エアーグルーブ１５１ｃ、１５
１ｃとされている。そして、このスライダ１５１のトレ
ーリング側１５６の端面１５１ｄに複合型薄膜磁気ヘッ
ド１５７が設けられている。複合型薄膜磁気ヘッド１５
７は、図２７及び図２８に示すように、磁気抵抗効果素
子を備えたＭＲ磁気ヘッドｈ１と、書込みヘッドである
薄膜磁気ヘッドｈ２とが、スライダ１５１の端面１５１
ｄ上に積層されてなるものである。
【０００３】ＭＲ磁気ヘッドｈ１は、スライダ１５１の
端面１５１ｄ上に形成された磁性合金からなる下部シー
ルド層１６３と、下部シールド層１６３に積層された読
出ギャップ層１６４と、媒体対向面１５２に露出する磁
気抵抗効果素子１６５と、磁気抵抗効果素子１６５及び
読出ギャップ層を覆う上部シールド平坦化ギャップ層１
６６と、上部シールド平坦化ギャップ層１６６を覆う上
部シールド層１６７とから構成されている。上部シール
ド層１６７は、薄膜磁気ヘッドｈ２の下部コア層と兼用
とされている。
【０００４】上述のＭＲ磁気ヘッドｈ１は、読出磁気ヘ
ッドとして用いられるものであり、磁気記録媒体からの
微小の漏れ磁界が磁気抵抗効果素子１６５に印加されて
磁気抵抗効果素子１６５の抵抗が変化し、この抵抗変化
に基づいた電圧変化を磁気記録媒体の再生信号として読
み取るものである。
【０００５】薄膜磁気ヘッドｈ２は、下部コア層（上部
シールド層）１６７と、下部コア層１６７に積層された
ギャップ層１７４と、ギャップ層１７４の後部領域Ｙに
形成されたコイル１７６と、コイル１７６を覆う上部絶
縁層１７７と、磁極端領域Ｘにてギャップ層１７４に接
合され、後部領域Ｙにて下部コア層１６７に接合される
上部コア層１７８とから構成されている。コイル１７６
は、平面的に螺旋状となるようにパターン化されてい
る。また、コイル１７６のほぼ中央部分にて上部コア層
１７８の基端部１７８ｂが下部コア層１６７に磁気的に
接続されている。また、上部コア層１７８には、アルミ
ナなどからなる保護層１７９が積層されている。
【０００６】下部コア層１６７、ギャップ層１７４及び
上部コア層１７８は、複合型薄膜磁気ヘッド１５７の後
部領域Ｙから磁極端領域Ｘに向けて延在すると共に、媒
体対向面１５２に露出している。媒体対向面１５２にお
いては、上部コア層１７８と下部コア層１６７がギャッ
プ層１７４を挟んで対向して磁気ギャップを形成してい
る。ここで、磁極端領域Ｘは媒体対向面１５２近傍にお
いて上部コア層１７８と下部コア層１６７とがギャップ
層１７４のみを挟んで対向している領域をいい、後部領
域Ｙは、磁極端領域Ｘ以外の領域をいう。
【０００７】上述の薄膜磁気ヘッドｈ２は、書込みヘッ
ドとして用いられるものであり、コイル１７６に記録電
流が与えられると、この記録電流により上部コア層１７
８及び下部コア層１６７に磁束が発生し、この磁束が磁
気ギャップから外部に漏れて漏れ磁界を生じ、この漏れ
磁界により磁気記録媒体が磁化されて記録信号が記録さ
れる。
【０００８】ところで、上記の薄膜磁気ヘッドｈ２を製
造する際においては、予め下部コア層１６７、ギャップ
層１７４および上部コア層１７８を順次積層パターンニ
ングし形成する。ここで、上部コア層１７８は、フレー
ムメッキ法により、メッキ、イオンミーリングを用いて
加工され、媒体対向面１５２に露出する上部コア層１７
８の幅は、前記フレームメッキ等のレジスト幅や、メッ
キ、エッチング加工により規定され、この媒体対向面１
５２に露出する上部コア層１７８の幅により、磁気記録
トラック幅が規定されている。このように、薄膜磁気ヘ
ッドｈ２の磁気記録トラック幅（媒体対向面に露出する
上部コア層１７８の磁極端側の幅）を狭く設定すること
により、磁気記録媒体のトラック幅を小さくすることが
可能になって、磁気記録媒体のトラック密度を増大で
き、ひいては、記録密度を高めることが可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の薄膜磁
気ヘッドｈ２においては、上部コア層の厚さが厚いの
で、フレームメッキ等の手段によりこれらの各層を精度
良く形成し、磁極端を現状の最高の加工精度で加工した
としても、レジストのパターン形成時の露光の分解能の
限界により、記録トラック幅を１μｍ以下にするのは困
難であり、磁気記録媒体の記録密度をより向上させるこ
とができないという課題があった。
【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、記録トラック幅が１μｍ以下である
薄膜磁気ヘッドを提供すると共に、記録トラック幅が１
μｍ以下である薄膜磁気ヘッドを製造する方法を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の薄膜磁
気ヘッドは、上部コア層及び下部コア層が後部領域から
磁極端領域に向けて延在してそれらの端面が媒体対向面
に露出し、前記後部領域にて前記上部コア層と前記下部
コア層が磁気的に接続され、前記磁極端領域にて前記上
部コア層と前記下部コア層の間にギャップ層が設けられ
てなる薄膜磁気ヘッドであり、前記下部コア層に絶縁層
が積層され、該絶縁層の前記磁極端領域に、前記媒体対
向面から前記後部領域に向けて延在する溝が設けられ、
前記溝は、前記下部コア層側と前記上部コア層側と前記
媒体対向面側に各々開口する溝本体部と、前記上部コア
層側の溝本体部開口に形成された傾斜部とからなり、前
記溝に、下部磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層とが
積層されると共に、前記下部磁極層が前記下部コア層に
接合され、前記上部磁極層が前記上部コア層に接合され
て、前記上部磁極層により上部磁極端が構成され、前記
下部磁極層により下部磁極端が構成されてなることを特
徴とする。
【００１２】また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記溝
本体部が、前記下部コア層上に立設されて前記媒体対向
面に到達された２つの側壁面と、これら２つの側壁面を
前記溝本体部の前記後部領域側にて連結し、前記上部磁
極端及び前記下部磁極端のギャップデプスを規定する磁
極端面とを具備してなることを特徴とする。また、前記
傾斜部が、前記２つの側壁面に連続する２つの側壁側傾
斜面と、前記磁極端面に連続する磁極端傾斜面とからな
ることを特徴とする。更に、前記下部磁極層及び前記ギ
ャップ層が前記溝本体部に位置して積層され、前記上部
磁極層が前記溝本体部及び前記傾斜部に渡って積層され
てなることを特徴とする。更に、前記下部コア層の上面
が研磨加工されたことを特徴とする。
【００１３】本発明の薄膜磁気ヘッドは、下部コア層と
下部磁極層とにより下部コアが形成され、上部コア層と
上部磁極層とにより上部コアが形成され、下部磁極層と
ギャップ層と上部磁極層とにより磁気ギャップが形成さ
れて、上部コアと下部コアとの間に磁気ギャップが介在
してなるものである。磁気ギャップを構成する下部磁極
層とギャップ層と上部磁極層の一部が、予め形成された
溝本体部に積層されるので、記録トラック幅は溝本体部
の幅により決定される。従って、溝本体部の幅を狭くす
ることにより、記録トラック幅を狭くすることが可能に
なる。また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気
ギャップのギャップデプスが媒体対向面から溝本体部の
磁極端面までの距離にて規定され、磁気ギャップを構成
する下部磁極層とギャップ層と上部磁極層の一部が溝本
体部に積層されるので、ギャップデプスがばらつくこと
がない。
【００１４】また、上部磁極層が溝本体部と傾斜部に渡
って積層されて上部コア層に接合されるので、上部磁極
層の上部コア層側にテーパ部が形成される。このテーパ
部の存在により、上部コア層と上部磁極層との間での磁
束の流れが円滑になって、磁束が上部コア層と上部磁極
層との接合部分にて漏れることがない。また、下部コア
層の上面を研磨加工することにより、下部コア層の上面
が表面粗さ０．００１μｍ〜０．０１５μｍの範囲の平
坦面となるので、溝を精度良く形成することが可能にな
って、記録トラック幅を狭くすることが可能になる。
【００１５】また、前記溝本体部の側壁面間の幅が１μ
ｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下とすることも可
能であり、これにより記録トラック幅を１μｍ以下とす
ることが可能になる。
【００１６】また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて
は、前記側壁側傾斜面の傾斜角度が、前記下部コア層に
対して１０〜８０度の範囲であることが好ましい。更
に、前記磁極端傾斜面の傾斜角度は、前記下部コア層に
対して１０〜８０度の範囲であることが好ましい。側壁
側傾斜面の傾斜角度が１０度未満では、上部コア層と下
部コア層との間のリアクタンスが小さくなり、磁気記録
トラック端部の漏れ磁束が大きくなるので好ましくな
く、８０度を超えると、上部磁極層の体積が減少し上部
磁極層のリアクタンスが大きくなるため、上部コア層か
ら上部磁極層に供給される磁束の損失が生じ、磁気ギャ
ップに有効な磁束量が減少するので好ましくない。ま
た、磁極端傾斜面の傾斜角度が１０度未満では、上部コ
ア層と下部コア層との間のリアクタンスが小さくなり、
磁極端傾斜面付近で上部コア層から上部磁極層への漏れ
磁界が増大するので好ましくなく、８０度を超えると、
必然的に上部コア層の断面形状を滑らかに形成すること
ができず、上部コア層断面形状が部分的に鋭角的にな
り、この付近の反磁界が大きくなるため、記録効率が落
ちるので好ましくない。
【００１７】本発明の薄膜磁気ヘッドにおいては、前記
絶縁層、前記下部磁極層、前記ギャップ層及び前記上部
磁極層が前記媒体対向面に露出していることが好まし
い。このように構成することにより、媒体対向面におけ
る記録トラック幅が絶縁層の溝本体部の幅と一致するの
で記録トラック幅を狭くすることが可能になり、また、
磁気ギャップが媒体対向面から露出するので、磁気ギャ
ップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して
効率よく磁気記録することが可能となる。
【００１８】また、前記絶縁層は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、
ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳ
ｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ
3、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなる単層膜
あるいは２種以上の単層膜を積層した多層膜により形成
されたものであることが好ましい。絶縁層が前記記載の
材質からなるものであれば、溝を形成する際に異方性エ
ッチングを行うことが可能になって、サイドエッチング
が発生することなく、特に溝の深さ方向に対する溝（溝
本体部）の幅の寸法精度を向上することが可能になる。
【００１９】また、前記ギャップ層は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、Ｎ
ｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金のうちのいずれか１種からなる
単層膜あるいは２種以上の単層膜を積層した多層膜によ
り形成されたものであることが好ましい。これらの材料
は、いずれも非磁性材料であって磁化することがなく薄
膜磁気ヘッドのギャップ層を構成するものとして最適で
あると共に、これら材料は金属材料であって下地コア層
を電極とする電気メッキ法にて溝内に積層することが可
能となるので、ギャップ層を溝の溝本体部に確実に形成
することができ、ギャップ層の幅を溝本体部の幅と一致
させることが可能になる。
【００２０】更に、上部磁極層及び下部磁極層は、Ｆｅ
Ｎｉ合金、ＦｅがＮｉよりも高濃度のＦｅＮｉ合金、Ｃ
ｏＦｅＮｉ合金のうちのいずれか１種からなる単層膜あ
るいは２種以上の単層膜を積層した多層膜により形成さ
れたものであることが好ましい。これらの材料は、いず
れも軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッ
ドのコアを構成するものとして最適であると共に、これ
ら材料は金属材料であって下地コア層を電極とする電気
メッキ法にて溝内に積層することが可能となる。
【００２１】また、本発明の複合型薄膜磁気ヘッドは、
磁気抵抗効果素子を備えた読出磁気ヘッドと、先に記載
の薄膜磁気ヘッドとが積層されてなることを特徴とす
る。
【００２２】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上
部コア層及び下部コア層が後部領域から磁極端領域に向
けて延在して媒体対向面に露出し、前記後部領域にて前
記上部コア層と前記下部コア層が磁気的に接続され、前
記磁極端領域にて前記上部コア層と前記下部コア層の間
にギャップ層が設けられてなる薄膜磁気ヘッドの製造方
法であり、前記下部コア層の上面を研磨して平坦化し、
前記下部コア層に絶縁層を積層し、前記絶縁層の前記磁
極端領域に、前記媒体対向面から前記後部領域に向けて
延在する溝を形成すると共に、該溝の底面を前記下部コ
ア層に到達させ、該溝に、下部磁極層と前記ギャップ層
と上部磁極層を積層して前記下部コア層と前記下部磁極
層とを接合させ、前記絶縁層の前記後部領域にコイルを
形成し、前記磁極端領域にて前記上部磁極層と接合し、
前記後部領域にて前記コイルの一部を覆う前記上部コア
層を形成することを特徴とする。また、前記絶縁層に異
方性エッチングを施すことにより、前記溝を形成するこ
とが好ましい。
【００２３】ここで、下部コア層を研磨して平坦化すれ
ば、後の工程において積層する絶縁層が平坦化されて、
異方性エッチングにて溝を精度良く形成することが可能
になって、記録トラック幅を狭くすることが可能にな
る。また、溝を異方性エッチングにて形成すれば、サイ
ドエッチングが発生することなく、溝の深さ方向に対す
る溝幅の寸法精度を向上することが可能になる。また、
溝を形成するに際しては、絶縁層にマスク層を積層して
このマスク層にパターンを形成し、このパターンから露
出する絶縁層に対して異方性エッチングを行うことが好
ましい。
【００２４】異方性エッチングは、反応性イオンエッチ
ング法にて行うのが、寸法精度良く溝を形成できる点で
最も好ましい。
【００２５】前記マスク層としては、フォトレジスト
層、金属膜層、フォトレジスト層と金属膜層との積層
体、金属酸化物層のいずれか１種であることが好まし
い。前記フォトレジスト層としては、通常のポジ型、ネ
ガ型フォトレジストのほか、遠紫外線、電子線、Ｘ線、
イオン線等により露光可能なフォトレジストであっても
良い。また、前記金属膜層としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、
Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉのいずれか
１種または２種以上であることが好ましく、単層膜また
は、それらの多層膜で形成してもよい。さらに、前記金
属酸化物層としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＴａＯ、Ｔａ
2Ｏ5、ＴｉＯ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＣｒＯ、ＷＯ、Ｚｒ
Ｏ、ＮｉＯ、ＡｌＯ、ＩｒＯのいずれか１種または２種
以上であることが好ましく、単層膜または、それらの多
層膜で形成してもよい。
【００２６】さらに、溝を反応性イオンエッチング法に
て形成する際に用いる反応ガスは、ＣＦ4、ＣＦ4とＯ2
との混合ガス、Ｃ2Ｆ6、Ｃ2Ｆ6とＯ2 との混合ガス、Ｃ
4Ｆ8、Ｃ4Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、Ｃ
ｌ2とＢＣｌ3 との混合ガス、ＣＨＦ3、ＣＨＦ3とＡｒ
との混合ガスのいずれか１種または２種以上の混合ガス
を用いることが好ましい。これらの反応ガスは、絶縁層
およびマスク層の材質に基づいて上記のガスの中から好
適なものが選定される。
【００２７】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法におい
ては、前記溝を形成した後に、前記絶縁層の上面と前記
溝との接続部分にイオンビームを照射してエッチングす
ることにより、前記下部コア層側と前記上部コア層側と
前記媒体対向面側に各々開口する溝本体部と、前記上部
コア層側の溝本体部開口に形成された傾斜部とを形成す
ることが好ましい。また、レジストのエッジにテーパエ
ッジされる条件にて反応性エッチングすることで絶縁層
上の傾斜部を形成することが好ましい。また、前記下部
磁極層及び前記ギャップ層を前記溝本体部に積層し、前
記上部磁極層を前記溝本体部及び前記傾斜部に渡って積
層することが好ましい。更に、前記下部磁極層と前記ギ
ャップ層と前記上部磁極層を、前記下部コア層を電極と
する電気メッキ法にて形成することが好ましい。
【００２８】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
においては、前記絶縁層と前記コイルの間に、前記磁極
端傾斜面に向けて傾斜する傾斜面を有するコイル絶縁層
を形成することを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１及び図２には、本発明に係る
複合型薄膜磁気ヘッドを示す。尚、これらの図において
前述した図２６〜図２８に示す構成要素と同一の構成要
素には同一符号を付してその説明を省略する。図１に示
すように、本発明に係る複合型薄膜磁気ヘッド１は、磁
気抵抗効果素子を備えた読出磁気ヘッド（ＭＲ磁気ヘッ
ドまたはＧＭＲ磁気ヘッド）２１と薄膜磁気ヘッド（書
き込み用インダクティブヘッド）４１が、スライダ１５
１の端面１５１ｄに積層されてなるものである。
【００３０】図１に示すように、読出磁気ヘッド２１
は、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に形成された基板
絶縁層２２と、該基板絶縁層２２に積層されて磁性合金
からなる下部シールド層２３と、下部シールド層２３に
積層された読出磁気ヘッド２１を挟んだ形で設けられ、
読出磁気ヘッド２１のシールド間隔を決める読出ギャッ
プ層２４と、読出ギャップ層２４に埋め込まれて一部を
媒体対向面に露出させた磁気抵抗効果素子２５と、読出
ギャップ層２４に積層された上部シールド平坦化ギャッ
プ層２６と、上部シールド平坦化ギャップ層２６に埋め
込まれた上部シールド層２７とからなるものである。上
部シールド層２７は、薄膜磁気ヘッド４１の下部コア層
と兼用とされている。また、上部シールド層（下部コア
層）２７は、ＦｅＮｉ合金，ＦｅＣｏＮｉ合金等からな
る軟磁性合金であることが好ましく、単層膜またはそれ
らの多層膜で形成してもよい。下部シールド層２３、読
出ギャップ層２４、上部シールド平坦化ギャップ層２
６、上部シールド層２７、および磁気抵抗効果素子２５
の各端面は、媒体対向面１５２側に露出している。ま
た、磁気抵抗効果素子２５には、センス電流を与えるた
めの電極層２８，２８が接続されている。
【００３１】磁気抵抗効果素子２５としては、磁気抵抗
効果を有する軟磁性材料の他、いわゆる巨大磁気抵抗効
果素子（ＧＭＲ素子）を例示できる。
【００３２】上述の読出磁気ヘッド２１においては、磁
気記録媒体からの微小の漏れ磁界が磁気抵抗効果素子２
５に印加されて磁気抵抗効果素子２５の抵抗が変化し、
この抵抗変化に基づいた電圧変化を磁気記録媒体の再生
信号として読み取る。
【００３３】本発明に係る薄膜磁気ヘッド４１は、図１
〜図５に示すように、下部コア層（上部シールド層）２
７に絶縁層４２が積層され、絶縁層４２の磁極端領域Ｘ
に、媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて延在する
溝４３が設けられ、下部磁極層４４とギャップ層４５と
上部磁極層４６とが溝４３に積層されると共に、下部磁
極層４４が下部コア層２７に接合され、更に上部磁極層
４６が上部コア層４７に接合されて、上部磁極層４６に
より上部磁極端４６ｂが構成され、下部磁極層４４によ
り下部磁極端４４ｂが構成されてなるものである。
【００３４】図２に示すように、上部コア層４７及び下
部コア層２７は、後部領域Ｙから磁極端領域Ｘに向けて
延在してそれらの端面４７ａ、２７ａが媒体対向面１５
２から露出している。また、上部コア層４７及び下部コ
ア層２７は後部領域Ｙにて接合されて磁気的に結合され
ている。ここで、磁極端領域Ｘとは、図２に示すよう
に、媒体対向面１５２近傍において上部コア層４７と下
部コア層２７とがギャップ層４５を挟んで対向している
領域をいい、後部領域Ｙは、磁極端領域Ｘ以外の領域を
いう。
【００３５】図３〜図４に示すように、溝４３は、下部
コア層２７側と上部コア層４７側と媒体対向面１５２側
に各々開口する溝本体部５１と、上部コア層４７側の溝
本体部５１開口に形成された傾斜部６１とからなるもの
である。溝本体部５１は、下部コア層２７上に立設され
て媒体対向面１５２に到達された２つの側壁面５２、５
２と、これら２つの側壁面５２、５２を溝本体部５１の
後部領域側Ｙにて連結し、上部磁極端４６ｂ及び下部磁
極端４４ｂのギャップデプスを規定する磁極端面５３と
に少なくとも区画されてなる。また、傾斜部６１は、側
壁面５２に接続されて溝本体部５１の幅方向の外側に向
けて傾斜する２つの側壁側傾斜面６２、６２と、磁極端
面５３に接続されて後部領域Ｙ側に傾斜する磁極端傾斜
面６３とに少なくとも区画されてなる。下部磁極層４４
及びギャップ層４５は、溝本体部５１に位置して積層さ
れて、下部磁極層４４が下部コア層２７に接合されてい
る。また、上部磁極層４６は、溝本体部５１及び傾斜部
６１に渡って積層されて、上部コア層４７と接合されて
いる。また、絶縁層４２、下部磁極層４４、ギャップ層
４５及び上部磁極層４６は、媒体対向面１５２に露出し
ている。このように構成することにより、媒体対向面１
５２における記録トラック幅が溝４３の幅と一致するの
で記録トラック幅を狭くすることが可能になり、また、
磁気ギャップが媒体対向面１５２に露出するので、磁気
ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対
して効率よく磁気記録することが可能となる。
【００３６】本発明の薄膜磁気ヘッド４１は、下部コア
層２７と下部磁極層４４とにより下部コアが形成され、
上部コア層４７と上部磁極層４６とにより上部コアが形
成され、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層
４６とにより磁気ギャップが形成されて、上部コアと下
部コアとの間に磁気ギャップが介在してなるものであ
る。磁気ギャップを構成する下部磁極層４４とギャップ
層４５と上部磁極層４６の一部が、予め形成された溝本
体部５１に積層されるので、記録トラック幅は溝本体部
５１の幅により決定される。従って、溝本体部５１の幅
を狭くすることにより、記録トラック幅を狭くすること
が可能になる。また、本発明の薄膜磁気ヘッド４１にお
いては、磁気ギャップのギャップデプスが媒体対向面１
５２から溝本体部５１の磁極端面５３までの距離にて規
定され、磁気ギャップを構成する下部磁極層４４とギャ
ップ層４５と上部磁極層４６の一部が溝本体部５１に積
層されるので、ギャップデプスがばらつくことがない。
【００３７】また、上述の薄膜磁気ヘッド４１において
は、上部磁極層４６が溝本体部５１と傾斜部６１とに渡
って積層されて上部コア層４７に接合されるので、上部
磁極層４６の上部コア層４７側にテーパ部４６ａが形成
される。このテーパ部４６ａの存在により、上部コア層
４７と上部磁極層４６との間での磁束の流れが円滑にな
って、磁束が上部コア層４７と上部磁極層４６との接合
部分にて漏れることがない。また、溝本体部５１の幅が
１μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下とされるの
で、記録トラック幅を１μｍ以下とすることが可能にな
る。
【００３８】また、図４に示すように、側壁側傾斜面６
２の傾斜角度αは、下部コア層２７の上面に対して１０
〜８０度の範囲であることが好ましい。更に、図５に示
すように、磁極端傾斜面６３の傾斜角度βは、下部コア
層２７の上面に対して１０〜８０度の範囲であることが
好ましい。側壁側傾斜面６２の傾斜角度が１０度未満で
は、上部コア層４７と下部コア層２７との間のリアクタ
ンスが小さくなり、磁気記録トラック端部の漏れ磁束が
大きくなるので好ましくなく、８０度を超えると、上部
磁極層４６の体積が減少し上部磁極層４６のリアクタン
スが大きくなるため、上部コア層４７から上部磁極層４
６に供給される磁束の損失が生じ、磁気ギャップに有効
な磁束量が減少するので好ましくない。また、磁極端傾
斜面６３の傾斜角度が１０度未満では、上部コア層４７
と下部コア層２７との間のリアクタンスが小さくなり、
磁極端傾斜面６３付近で上部コア層４７から上部磁極層
４６への漏れ磁界が増大するので好ましくなく、８０度
を超えると、必然的に上部コア層４７の断面形状を滑ら
かに形成することができず、上部コア層４７の断面形状
が部分的に鋭角的になり、この付近の反磁界が大きくな
るため、記録効率が落ちるので好ましくない。
【００３９】また、図２及び図５に示すように、絶縁層
４２には、コイル絶縁層４８が積層されている。コイル
絶縁層４８の磁極端領域Ｘ側の上面は、磁極端傾斜面６
３に向けて傾斜する傾斜面４８ａとされている。更に、
コイル絶縁層４８には、コイル４９が形成され、更にコ
イル絶縁層４８とコイル４９を覆う上部絶縁層５０が積
層されている。コイル４９は、コイル絶縁層４８にて平
面的に螺旋状となるようにパターン化されている。上部
コア層４７は、上部磁極層４６及びコイル絶縁層４８の
傾斜面４８ａ及び上部絶縁層５０を覆い、上部絶縁層５
０を介してコイル４９を覆うようにして形成されてい
る。絶縁層４２とコイル４９との間にコイル絶縁層４８
が設けられているので、下部コア層２７と上部コア層４
７との磁気的絶縁が十分となり、また、コイル絶縁層４
８に磁極端傾斜面６３に向けて傾斜する傾斜面４８ａが
形成されているので、反磁界の小さい滑らかな形状を形
成でき、上部コア層４７から上部磁極層４６への磁束の
流れがスムーズになり、後部領域Ｙにおける上部コア層
４７から下部コア層２７への漏れ磁界を低減でき、記録
効率及びオーバーライト特性（重ね書き能力）を向上す
ることができる。
【００４０】なお図２９に示すように、コイル絶縁層４
８を省略して、絶縁層４２上にコイル４９を形成し、絶
縁層４２とコイル４９を覆う上部絶縁層２５０を形成し
た構造としても良い。この場合、上部絶縁層２５０の磁
極端領域Ｘ側の上面を磁極端傾斜面６３に向けて傾斜す
る傾斜面とすれば、図２に示すコイル絶縁層４８の機能
を上部絶縁層２５０により実現できると共に、コイル絶
縁層４８の省略により製造工程の削減を図ることができ
る。
【００４１】絶縁層４２は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ
Ｏ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉ
Ｎ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、Ｗ
Ｏ3、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなる単層
膜あるいは２種以上の単層膜を積層した多層膜により形
成されたものであることが好ましい。絶縁層４２が前記
記載の材質からなるものであれば、溝４３を形成する際
に異方性エッチングを行うことが可能になってサイドエ
ッチングが発生することなく、特に溝４３の深さ方向に
対して溝幅の寸法精度を向上することが可能になる。
【００４２】また、ギャップ層４５は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、Ｎ
ｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金のうちのいずれか１種からなる
単層膜あるいは２種以上の単層膜を積層した多層膜によ
り形成されたものであることが好ましい。これらの材料
は、いずれも非磁性材料であって磁化することがなく薄
膜磁気ヘッドのギャップ層を構成するものとして最適で
あると共に、これら材料は金属材料であって下部コア層
２７を電極とする電気メッキ法にて溝４３内に積層する
ことが可能となるので、ギャップ層４５を溝４３の溝本
体部５１に確実に形成することができ、ギャップ層４５
の幅を溝本体部５１の幅と一致させることが可能にな
る。
【００４３】更に、下部磁極層４４及び上部磁極層４６
は、ＦｅＮｉ合金、ＦｅがＮｉよりも高濃度のＦｅＮｉ
合金、ＣｏＦｅＮｉ合金のうちのいずれか１種からなる
単層膜あるいは２種以上の単層膜を積層した多層膜によ
り形成されたものであることが好ましい。これらの材料
は、いずれも軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜
磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であると共
に、これら材料は金属材料であって下部コア層２７を電
極とする電気メッキ法にて溝４３内に積層することが可
能となる。
【００４４】上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、コ
イル４９に記録電流が与えられ、この記録電流により上
部コア層４７及び下部コア層２７に磁束が発生し、更に
この磁束が上部磁極層４６及び下部磁極層４４に印加さ
れ、磁束がギャップ層４５から外部に漏れて漏れ磁界を
生じ、この漏れ磁界により磁気記録媒体が磁化されて記
録信号が記録される。
【００４５】次に、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法を説明する。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、下部コア層２７の上面を研磨して平坦化して、前記
下部コア層２７に絶縁層４２を積層し、絶縁層４２の磁
極端領域Ｘに溝４３を形成し、この溝４３に、下部磁極
層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６を積層し、上
部磁極層４７と接合する上部コア層４７を形成すること
を特徴とするものである。
【００４６】まず、図１０に示すように、スライダ１５
１の端面１５１ｄ上に、基板絶縁層２２、下部シールド
層２３、磁気抵抗効果素子２５、電極２８、２８、読出
ギャップ層２４を順次形成し、更に読出ギャップ層２４
上に下部コア層（上部シールド層）２７を形成する。次
に、図１１において、読出ギャップ層２４及び下部コア
層２７を覆う上部シールド平坦化ギャップ層２６を形成
する。次に、図１２において、上部シールド平坦化ギャ
ップ層２６の上面を研磨して下部コア層２７の上面２７
ａを露出させ、更にこの上面２７ａを研磨して平坦化す
る。ここでの研磨は、いわゆるＣＭＰ法等の手段により
行うことができる。上面２７ａの平坦度は、表面粗さと
して０．００１μｍ〜０．０１５μｍの範囲とするのが
好ましい。この時点で読出磁気ヘッド２１が完成する。
ここで、下部コア層２７の上面２７ａを研磨して平坦化
するのは、後の工程において積層する絶縁層が平坦化さ
れ、異方性エッチングにて溝を精度良く形成することが
可能になって、記録トラック幅を狭くすることが可能に
なるからである。
【００４７】次に、図１３において、上部シールド平坦
化ギャップ層２６の一部及び下部コア層２７を覆う絶縁
層４２を積層する。絶縁層４２は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、
ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳ
ｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ
3、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなる単層膜
あるいは２種以上の単層膜を積層した多層膜により形成
されたものであり、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着
法等の手段により積層する。絶縁層４２の厚さは、０．
５〜２μｍの範囲とすることが好ましい。
【００４８】次に、図１４において、絶縁層４２にマス
ク層７１を形成し、このマスク層７１にフォトリソグラ
フィ技術によりパターン７１ａを形成し、パターン７１
ａから露出した絶縁層４２に対して異方性エッチングを
行うことにより、溝４３を形成する。異方性エッチング
の手段としては、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ
法）を好適に用いることができる。
【００４９】ここで、マスク層７１は、好ましくは、厚
さが０．５μｍ〜３μｍの範囲とされ、フォトレジスト
層、金属膜層、フォトレジスト層と金属膜層との積層
体、金属酸化物層のいずれか１種であることが好まし
い。フォトレジスト層としては、通常のポジ型、ネガ型
フォトレジストの他、遠紫外線、電子線、Ｘ線、イオン
線等により露光可能なフォトレジストであっても良い。
また、金属膜層としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、
Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉのいずれか１種であるこ
とが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成し
てもよい。更に、金属酸化物層としては、ＳｉＯ、Ｓｉ
Ｏ2 、ＴａＯ、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、
ＣｒＯ、ＷＯ、ＺｒＯ、ＮｉＯ、ＡｌＯ、ＩｒＯのいず
れか１種または２種以上であることが好ましく、単層膜
またはそれらの多層膜から形成してもよい。さらに、溝
４３をＲＩＥ法にて形成する際に用いる反応ガスは、Ｃ
Ｆ4 、ＣＦ 4 とＯ2 との混合ガス、Ｃ2Ｆ6、Ｃ2Ｆ6とＯ
2 との混合ガス、Ｃ4Ｆ8、Ｃ4Ｆ8とＯ2 との混合ガス、
Ｃｌ2 、ＢＣｌ3 、Ｃｌ2 とＢＣｌ3 との混合ガス、Ｃ
ＨＦ 3 、ＣＨＦ3 とＡｒとの混合ガスのいずれか１種ま
たは２種以上の混合ガスを用いることができる。これら
の反応ガスは、絶縁層４２およびマスク層７１の材質に
基づいて上記のガスの中から好適なものが選定される。
【００５０】形成された溝４３は、図６に示すように、
媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて（図中矢印ｙ
方向）延在すると共に、溝の底面から下部コア層２７の
上面２７ａが露出するように形成される。この溝４３の
幅は、１μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下とされ
る。
【００５１】次に、図１５において、マスク層７１を剥
離し、新たに保護層７２を形成する。この保護層７２
は、溝４３の周囲を除いて絶縁層４２を覆うように形成
する。次に、図１６及び図７において、物理的イオンビ
ームエッチング法（Ａｒ等の希ガスによるイオンミリン
グ法）により、絶縁層４２の上面と溝４３の接続部分を
エッチングすることにより、溝４３に側壁側傾斜面６
２、６２及び磁極端傾斜面６３を形成する。エッチング
する際のイオンビームの照射角度θは、図中鉛直方向に
対して３０°≦θ≦７０°の範囲とされ、またスライダ
１５１を回転させながらエッチングを行うことが好まし
い。側壁側傾斜面６２、６２及び磁極端傾斜面６３は、
溝４３の周辺を除き形成された保護層７２及びイオンビ
ームとの相互作用であるシャドウ効果により株コア層２
７の上面２７ａに対し所定の角度に傾斜して形成され
る。
【００５２】このようにして側壁側傾斜面６２、６２及
び磁極端傾斜面６３が形成されることにより、図７、図
１７及び図１８に示すように、溝４３には、下部コア層
２７に隣接する溝本体部５１と、絶縁層４２の上面（上
部コア層４７側）に隣接する傾斜部６１が形成される。
【００５３】また、溝本体部５１及び傾斜部６１を形成
する手段として、以下に示す方法を採用することができ
る。まず、図１３に示した場合と同様に絶縁層４２を積
層した後、図３０に示すように、この絶縁層４２にマス
ク層７３を形成すると共に、フォトリソグラフィ技術に
よりマスク層７３にパターン７３ａを形成する。次に図
３１に示すように、パターン７３ａから露出した絶縁層
４２に対して反応性イオンエッチング（ＲＩＥ；Reacti
ve Ion Etching）を行うことにより、図３１に示すよう
な溝４３を形成する。
【００５４】マスク層７３は、厚さが０．５μｍ〜４μ
ｍの範囲とされ、その厚さは、ＲＩＥ法におけるマスク
層７３のエッチングレートと、磁気記録トラックとなる
べきパターン７３ａの幅を形成できる厚さにより決定さ
れる。このパターン７３ａの幅寸法は、磁気記録トラッ
クの幅寸法が０．５μｍ以下であれば２．０μｍ以下で
あることが好ましい。このマスク層７３は、絶縁層４２
の材質とほぼ同一のエッチングレートを有する材質が選
択され、例えば、フォトレジスト層であることが好まし
い。フォトレジスト層としては、通常のポジ型、ネガ型
フォトレジストの他、遠紫外線、電子線、Ｘ線、イオン
線等により露光可能なフォトレジストであっても良い。
【００５５】図３０では、パターン７３ａから露出した
絶縁層４２に対して、図１４における反応性イオンエッ
チングよりも異方性を弱めた、より等方性エッチングに
近い反応性イオンエッチング（ＲＩＥ；Reactive Ion E
tching）を行い、パターン７３ａの底部の絶縁層４２と
マスク層７３におけるパターン７３ａの角部分がエッチ
ングされる。そして、パターン７３ａの角部分に所定の
角度を有する斜面が形成された後、図３１に示すよう
に、反応性イオンエッチングの異方性を回復させてエッ
チングを行い、マスク層７３，パターン７３ａの底部の
絶縁層４２を同時にエッチングしてゆき、図３２に示す
ように、溝４３を形成する。このようにして、最初に等
方性の反応性イオンエッチングを行い、その後に異方性
の反応性イオンエッチングを行うことにより、マスクの
傾斜パターンが絶縁層４２に転写された傾斜面形状を有
する溝４３が形成され、図７、図１６、図１７及び図１
８に示すような溝本体部５１及び傾斜部６１を形成する
ことが可能となる。
【００５６】またこの方法では、反応性イオンエッチン
グ（ＲＩＥ；Reactive Ion Etching）における条件を、
図１４に示した場合よりも異方性を弱めたパターン７３
ａ斜面形成条件、また、異方性を回復させたマスク層７
３，絶縁層４２条件のように、段階的にステップして制
御することにより、溝４３のエッチングとマスク層７３
の剥離（除去）を同時におこなうとともに、このとき磁
気ヘッド周辺の雰囲気を大きく変化しないことが可能な
ため、各層の形成、膜厚制御性、再現性を向上すること
ができるとともに、反応ガス雰囲気の制御等工程数の削
減が可能であり、作業性の向上が可能で、生産性に優れ
るという効果を奏する。
【００５７】次に、図１９において、絶縁層４２にコイ
ル絶縁層４８を積層する。コイル絶縁層４８は、その磁
極端領域Ｘ側の上面が、磁極端傾斜面６３に向けて傾斜
する傾斜面４８ａとされる。
【００５８】次に、図２０、図２１、図８及び図９に示
すように、溝４３に下部磁極層４４、ギャップ層４５を
形成し、更に上部磁極層４６を形成する。これら各層４
４、４５、４６の形成は、電気メッキ法により行うのが
好ましく、特に、軟磁性合金からなる下部コア層２７を
電極とし、各層４４、４５、４６の材料を順次積層して
いくことが好ましい。下部コア層２７は、その大部分が
絶縁層４２により覆われているが、溝４３の底面におい
て、図６に示すように、下部コア層２７の上面２７ａが
露出しているので、この露出した下部コア層２７に、下
部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６が
堆積し、これらが溝４３内にのみ形成される。
【００５９】具体的には、図８に示すように、まず下部
磁極層４４及びギャップ層４５を電気メッキ法により下
部コア層２７の上面２７ａに順次積層する。このとき、
下部磁極層４４及びギャップ層４５は、溝４３の溝本体
部５１内に位置するようにその厚さを調整して形成され
る。下部磁極層４４の厚さは、０．１μｍ以上０．５μ
ｍ以下とされ、好ましくは０．２μｍとされる。また、
ギャップ層４５の厚さは、０．１μｍ以上０．３μｍ以
下とされ、好ましくは０．２μｍとされる。次に、図９
に示すように、上部磁極層４６を電気メッキ法によりギ
ャップ層４５上に積層する。このとき、上部磁極層４６
は、溝４３の溝本体部５１から傾斜部６１に渡って位置
するようにその厚さを調整して形成される。上部磁極層
４６の厚さは、０．２μｍ以上３．０μｍ以下とされ、
好ましくは１．０μｍとされる。
【００６０】また、図９、図２０及び図２１において
は、上部磁極層４６が溝４３から溢れないようにして形
成されているが、上部磁極層４６の一部が傾斜部６１に
位置していればよく、図３４、図３５及び図３６に示す
ように、上部磁極層１４６の上面を絶縁層４２の上面と
ほぼ面一としても良い。また、下部磁極層４４、ギャッ
プ層４５および上部磁極層４６、１４６を電気メッキ法
で形成するに際しては、これら各層４４、４５、４６、
１４６が金属材料からなることが必要とされる。これら
の層の内のいずれか１つが絶縁材料であると、絶縁層が
積層されることになり、電気メッキを継続することが困
難になるからである。また、下部磁極層４４および上部
磁極層４６、１４６は軟磁性材料であることが必要とさ
れ、ギャップ層４５は非磁性材料からなることが必要と
される。
【００６１】従って、下部磁極層４４及び上部磁極層４
６、１４６の好ましい材質としては、ＦｅＮｉ合金、Ｆ
ｅがＮｉよりも高濃度のＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅＮｉ合
金のうちのいずれか１種からなる単層膜あるいは２種以
上の単層膜を積層した多層膜が例示され、ギャップ層４
５の好ましい材質としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、ＮｉＰ合金、
ＮｉＰｄ合金のうちのいずれか１種からなる単層膜ある
いは２種以上の単層膜を積層した多層膜等が例示され
る。
【００６２】尚、溝４３に下部磁極層４４、ギャップ層
４５及び上部磁極層４６、１４６を形成した後に、コイ
ル絶縁層４８を形成しても良い。
【００６３】次に、図２２に示すように、コイル４９を
コイル絶縁層４８上に形成し、このコイル４９を埋める
上部絶縁層５０を積層する。次に図２３に示すように、
上部磁極層４６及びコイル絶縁層の傾斜面４８ａ及び上
部絶縁層５０を覆う上部コア層４７を形成する。上部コ
ア層４７は、図２４及び図２５に示すように、上部磁極
層４６を完全に覆うとともに、磁気記録トラック幅方向
においては、溝４３の傾斜部６１内に位置するように形
成することが好ましい。また、図３７及び図３８に示す
ように上部磁極層１４６の上面が絶縁層４２の上面とほ
ぼ面一とされた構造の場合も、上部コア層４７で、上部
磁極層１４６を完全に覆うように形成することが好まし
い。次いで、媒体対向面１５２から切断する切断加工、
および該媒体対向面１５２を研磨加工して、本発明に係
る薄膜磁気ヘッド４１が製造される。
【００６４】また、図２９に示すように、コイル絶縁層
４８を省略して、絶縁層４２上にコイル４９を形成し、
絶縁層４２とコイル４９を覆う上部絶縁層２５０を形成
しても良い。この場合、上部絶縁層２５０の磁極端領域
Ｘ側の上面が磁極端傾斜面６３に向けて傾斜する傾斜面
となるように形成することが好ましい。
【００６５】上述の薄膜磁気ヘッド４１は、溝４３にて
下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６が積
層されて磁気ギャップが形成されて媒体対向面１５２か
ら露出しているので、媒体対向面１５２において記録ト
ラック幅が溝４３の幅と一致するので記録トラック幅を
狭くすることができ、また、磁気ギャップから生じる漏
れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録
することができる。また、磁気ギャップのギャップデプ
スが媒体対向面１５２から溝本体部５１の磁極端面５３
までの距離にて規定され、磁気ギャップを構成する下部
磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６の一部が
溝本体部５１に積層されるので、ギャップデプスがばら
つくことがない。
【００６６】また、上述の薄膜磁気ヘッド４１において
は、上部磁極層４６が溝本体部５１と傾斜部６１とに渡
って積層されて上部コア層４７に接合されるので、上部
磁極層４６の上部コア層４７側にテーパ部４６ａが形成
され、このテーパ部４６ａの存在により、上部コア層４
７と上部磁極層４６との間での磁束の流れが円滑になっ
て、磁束が上部コア層４７と上部磁極層４６との接合部
分にて漏れるのを防ぐことができる。また、溝本体部５
１の幅が１μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下と
されるので、記録トラック幅を１μｍ以下とすることが
できる。
【００６７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
薄膜磁気ヘッドは、下部コア層に絶縁層が積層され、該
絶縁層に溝が設けられ、前記溝は、溝本体部と傾斜部と
からなり、前記溝に下部磁極層と前記ギャップ層と上部
磁極層とが積層されると共に、前記下部磁極層が前記下
部コア層に接合され、前記上部磁極層が上部コア層に接
合されてなり、磁気ギャップを構成する前記下部磁極層
と前記ギャップ層と前記上部磁極層とが予め形成された
溝本体部に積層されるので、記録トラック幅は溝本体部
の幅により決定される。従って、溝本体部の幅を狭くす
ることにより、記録トラック幅を狭くすることができ
る。また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気ギ
ャップのギャップデプスが媒体対向面から溝本体部の磁
極端面までの距離にて規定され、磁気ギャップを構成す
る下部磁極層とギャップ層と上部磁極層の一部が溝本体
部に積層されるので、ギャップデプスがばらつくことが
ない。
【００６８】また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて
は、前記下部磁極層及び前記ギャップ層が前記溝本体部
に位置して積層され、前記上部磁極層が前記溝本体部及
び前記傾斜部に渡って積層されており、上部磁極層の上
部コア層側にテーパ部が形成され、このテーパ部の存在
により、前記上部コア層と前記上部磁極層との間での磁
束の流れが円滑になって、磁束が前記上部コア層と前記
上部磁極層との接合部分にて漏れるのを防止できる。ま
た、前記下部磁極層、前記ギャップ層及び前記上部磁極
層の一部が前記溝本体部に形成され、前記溝本体部の幅
が１μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下とされる
ので、記録トラック幅を１μｍ以下とすることができ
る。
【００６９】更に、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて
は、前記絶縁層、前記下部磁極層、前記ギャップ層及び
前記上部磁極層が前記媒体対向面に露出しているので、
媒体対向面における記録トラック幅が前記溝の幅と一致
して記録トラック幅を狭くすることができ、また、磁気
ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対
して効率よく磁気記録することができる。
【００７０】また、前記絶縁層は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、
ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳ
ｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ
3、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなる単層膜
あるいは２種以上の単層膜を積層した多層膜よりなるの
で、前記溝を形成する際に異方性エッチングを行うこと
ができ、サイドエッチングが発生することなく、特に溝
の深さ方向に対する溝幅の寸法精度を向上することがで
きる。
【００７１】また、前記ギャップ層は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、Ｎ
ｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金のうちのいずれか１種からなる
単層膜あるいは２種以上の単層膜を積層した多層膜より
なり、これらはいずれも非磁性材料であって磁化するこ
とがなく薄膜磁気ヘッドのギャップ層を構成するものと
して最適であると共に、これら材料は金属材料であって
下地コア層を電極とする電気メッキ法にて溝内に積層す
ることが可能となるので、ギャップ層を溝の溝本体部に
確実に形成することができ、ギャップ層の幅を溝本体部
の幅と一致させることができる。
【００７２】また、本発明の複合型薄膜磁気ヘッドは、
磁気抵抗効果素子を備えた読出磁気ヘッドと、先に記載
の薄膜磁気ヘッドとが積層されてなるので、特にコンピ
ュータ等の磁気記録装置にこの複合型薄膜磁気ヘッドが
用いられた場合に、高い記録密度と大きな記憶容量を有
する磁気記録装置を提供することができる。
【００７３】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下
部コア層の上面を研磨して平坦化し、前記下部コア層に
絶縁層を積層し、前記絶縁層の磁極端領域に、媒体対向
面から後部領域に向けて延在する溝を形成すると共に、
該溝の底面を前記下部コア層に到達させ、該溝に、下部
磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層を積層して前記下
部コア層と前記下部磁極層とを接合させ、前記絶縁層の
前記後部領域にコイルを形成し、前記磁極端領域にて前
記上部磁極層と接合し、前記後部領域にて前記コイルの
一部を覆う前記上部コア層を形成するので、前記下部磁
極層と前記ギャップ層と前記上部磁極層とにより磁気ギ
ャップが形成され、記録トラック幅が溝の幅により決定
され、溝の幅は１μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ
以下とすることが可能なので、記録トラック幅を従来の
薄膜磁気ヘッドの記録トラック幅よりも狭くすることが
でき、また下部コア層を研磨して平坦化するので、後の
工程において積層する絶縁層が平坦化されて、異方性エ
ッチングにて溝を精度良く形成することが可能になり、
記録トラック幅を狭くすることができる。
【００７４】また、前記絶縁層に異方性エッチングを施
すことにより、前記溝を形成するので、溝の形成時にサ
イドエッチングが発生することなく、溝の深さ方向に対
する溝幅の寸法精度を向上することができる。
【００７５】更に、前記下部磁極層と前記ギャップ層と
前記上部磁極層を、前記下部コア層を電極とする電気メ
ッキ法にて形成するので、前記下部磁極層と前記ギャッ
プ層と前記上部磁極層を溝内に確実に形成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態である複合型薄膜磁気ヘッ
ドの正面図である。
【図２】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドを示
す側面断面図である。
【図３】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの磁
極端領域の要部を示す斜視図である。
【図４】 本発明の実施形態である複合型薄膜磁気ヘッ
ドの磁極端領域の要部を示す正面図である。
【図５】 本発明の実施形態である複合型薄膜磁気ヘッ
ドの磁極端領域の要部を示す側面断面図である。
【図６】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの製
造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの
磁極端領域の要部を示す斜視図である。
【図７】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの製
造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの
磁極端領域の要部を示す斜視図である。
【図８】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの製
造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの
磁極端領域の要部を示す斜視図である。
【図９】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの製
造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの
磁極端領域の要部を示す斜視図である。
【図１０】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気
ヘッドの正面図である。
【図１１】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気
ヘッドの正面図である。
【図１２】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気
ヘッドの正面図である。
【図１３】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の正面図である。
【図１４】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の正面図である。
【図１５】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の正面図である。
【図１６】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の正面図である。
【図１７】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の磁極端領域の要部を示す正面図である。
【図１８】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の磁極端領域の要部を示す側面断面図である。
【図１９】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の側面断面図である。
【図２０】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の磁極端領域の要部を示す正面図である。
【図２１】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の磁極端領域の要部を示す側面断面図である。
【図２２】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の側面断面図である。
【図２３】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の側面断面図である。
【図２４】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の磁極端領域の要部を示す正面図である。
【図２５】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの
製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッド
の磁極端領域の要部を示す側面断面図である。
【図２６】 従来の浮上式磁気ヘッドを示す斜視図であ
る。
【図２７】 従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す側面断
面図である。
【図２８】 従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す斜視図
である。
【図２９】 本発明の他の実施形態である薄膜磁気ヘッ
ドを示す側面断面図である。
【図３０】 本発明の他の実施形態である薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘ
ッドの正面図である。
【図３１】 本発明の他の実施形態である薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘ
ッドの正面図である。
【図３２】 本発明の他の実施形態である薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘ
ッドの正面図である。
【図３３】 本発明の他の実施形態である薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘ
ッドの側面断面図である。
【図３４】 本発明の他の実施形態である薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘ
ッドの磁極端領域の要部を示す斜視図である。
【図３５】 本発明の他の実施形態である薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘ
ッドの磁極端領域の要部を示す正面図である。
【図３６】 本発明の他の実施形態である薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘ
ッドの磁極端領域の要部を示す側面断面図である。
【図３７】 本発明の他の実施形態である薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘ
ッドの磁極端領域の要部を示す正面図である。
【図３８】 本発明の他の実施形態である薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘ
ッドの磁極端領域の要部を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１ 複合型薄膜磁気ヘッド ２７ 下部コア層（上部シールド層） ４１ 薄膜磁気ヘッド ４２ 絶縁層 ４３ 溝 ４４ 下部磁極層 ４５ ギャップ層 ４６、１４６ 上部磁極層 ４７ 上部コア層 ４８ コイル絶縁層 ４９ コイル ５０、１５０ 上部絶縁層 ５１ 溝本体部 ５２ 側壁面 ５３ 磁極端面 ６１ 傾斜部 ６２ 側壁側傾斜面 ６３ 磁極端傾斜面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 利徳 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 Ｆターム(参考） 5D033 BA07 BA13 BA22 DA04 DA08 DA31 5D034 AA02 BA03 BA18 BB02 CA06 DA07

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上部コア層及び下部コア層が後部領域か
    ら磁極端領域に向けて延在してそれらの端面が媒体対向
    面に露出し、前記後部領域にて前記上部コア層と前記下
    部コア層が磁気的に接続され、前記磁極端領域にて前記
    上部コア層と前記下部コア層の間にギャップ層が設けら
    れてなる薄膜磁気ヘッドであり、 前記下部コア層に絶縁層が積層され、 該絶縁層の前記磁極端領域に、前記媒体対向面から前記
    後部領域に向けて延在する溝が設けられ、 前記溝は、前記下部コア層側と前記上部コア層側と前記
    媒体対向面側に各々開口する溝本体部と、前記上部コア
    層側の溝本体部開口に形成された傾斜部とからなり、 前記溝に、下部磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層と
    が積層されると共に、前記下部磁極層が前記下部コア層
    に接合され、前記上部磁極層が前記上部コア層に接合さ
    れて、前記上部磁極層により上部磁極端が構成され、前
    記下部磁極層により下部磁極端が構成されてなることを
    特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項２】 前記溝本体部が、前記下部コア層上に立
    設されて前記媒体対向面に到達された２つの側壁面と、
    これら２つの側壁面を前記溝本体部の前記後部領域側に
    て連結し、前記上部磁極端及び前記下部磁極端のギャッ
    プデプスを規定する磁極端面とを具備してなることを特
    徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記傾斜部が、前記２つの側壁面に連続
    する２つの側壁側傾斜面と、前記磁極端面に連続する磁
    極端傾斜面とからなることを特徴とする請求項１または
    請求項２記載の薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項４】 前記下部磁極層及び前記ギャップ層が前
    記溝本体部に位置して積層され、前記上部磁極層が前記
    溝本体部及び前記傾斜部に渡って積層されてなることを
    特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
    薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項５】 前記下部コア層の上面が研磨加工された
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに
    記載の薄膜磁気ヘッド。
  6. 【請求項６】 前記溝本体部の２つの側壁面間の幅が１
    μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項
    ５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  7. 【請求項７】 前記側壁側傾斜面の傾斜角度が、前記下
    部コア層に対して１０〜８０度の範囲であることを特徴
    とする請求項２記載の薄膜磁気ヘッド。
  8. 【請求項８】 前記磁極端傾斜面の傾斜角度が、前記下
    部コア層に対して１０〜８０度の範囲であることを特徴
    とする請求項２記載の薄膜磁気ヘッド。
  9. 【請求項９】 前記絶縁層、前記下部磁極層、前記ギャ
    ップ層及び前記上部磁極層が前記媒体対向面に露出して
    いることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれ
    かに記載の薄膜磁気ヘッド。
  10. 【請求項１０】 前記絶縁層は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｓ
    ｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉ
    Ｎ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、Ｗ
    Ｏ3、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなる単層
    膜あるいは２種以上の単層膜を積層した多層膜により形
    成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項９のい
    ずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  11. 【請求項１１】 前記ギャップ層は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒ
    ｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、Ｎ
    ｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金のうちのいずれか１種からなる
    単層膜あるいは２種以上の単層膜を積層した多層膜によ
    り形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項１
    ０のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  12. 【請求項１２】 磁気抵抗効果素子を備えた読出磁気ヘ
    ッドと、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の
    薄膜磁気ヘッドとが積層されてなることを特徴とする複
    合型薄膜磁気ヘッド。
  13. 【請求項１３】 上部コア層及び下部コア層が後部領域
    から磁極端領域に向けて延在してそれらの端面が媒体対
    向面に露出し、前記後部領域にて前記上部コア層と前記
    下部コア層が磁気的に接続され、前記磁極端領域にて前
    記上部コア層と前記下部コア層の間にギャップ層が設け
    られてなる薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、 前記下部コア層の上面を研磨して平坦化し、前記下部コ
    ア層に絶縁層を積層し、 前記絶縁層の前記磁極端領域に、前記媒体対向面から前
    記後部領域に向けて延在する溝を形成すると共に、該溝
    の底面を前記下部コア層に到達させ、 該溝に、下部磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層を積
    層して前記下部コア層と前記下部磁極層とを接合させ、 前記絶縁層の前記後部領域にコイルを形成し、 前記磁極端領域にて前記上部磁極層と接合し、前記後部
    領域にて前記コイルの一部を覆う前記上部コア層を形成
    することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記絶縁層に異方性エッチングを施す
    ことにより、前記溝を形成することを特徴とする請求項
    １３記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記溝を形成した後に、前記絶縁層の
    上面と前記溝との接続部分にイオンビームを照射してエ
    ッチングすることにより、 前記下部コア層側と前記上部コア層側と前記媒体対向面
    側に各々開口する溝本体部と、前記上部コア層側の溝本
    体部開口に形成された傾斜部とを形成することを特徴と
    する請求項１４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記下部磁極層及び前記ギャップ層を
    前記溝本体部に積層し、前記上部磁極層を前記溝本体部
    及び前記傾斜部に渡って積層することを特徴とする請求
    項１３ないし請求項１５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記下部磁極層と前記ギャップ層と前
    記上部磁極層を、前記下部コア層を電極とする電気メッ
    キ法にて形成することを特徴とする請求項１３ないし請
    求項１６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
    法。
  18. 【請求項１８】前記絶縁層と前記コイルの間に、前記磁
    極端傾斜面に向けて傾斜する傾斜面を有するコイル絶縁
    層を形成することを特徴とする請求項１３ないし請求項
    １７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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