JP2000311311A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘導型磁気変換素子のトラック幅の縮小およ
び磁路長の縮小を可能にする。 【解決手段】 薄膜磁気ヘッドは、再生ヘッドと記録ヘ
ッドとを備えている。記録ヘッドは、記録ギャップ層1
4を介して互いに対向する磁極部分を含む下部磁極層8
a〜8cおよび上部磁極層15と、一部がこれらの間を
通過し、上部磁極層15を中心にして螺旋状に巻回され
た薄膜コイル12a,12bとを有している。下部磁極
層は、薄膜コイルの第1層部分12aに対向する領域を
含む領域に配置された第1の部分8aと、第1の部分8
aにおける上部磁極層15側の面に接続され、磁極部分
を形成する第2の部分8bとを有し、薄膜コイルの第1
層部分12aは第2の部分8bの側方に配置されてい
る。薄膜コイルの第1層部分12bは、上部磁極層15
の上に絶縁膜16を介して形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも誘導型
磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドおよびその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められ
ている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型
磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵
抗(以下、MR(Magneto-resistive)とも記す。)素
子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁
気ヘッドが広く用いられている。
【0003】ところで、記録ヘッドの性能のうち、記録
密度を高めるには、磁気記録媒体におけるトラック密度
を上げる必要がある。このためには、記録ギャップ層を
挟んでその上下に形成された下部磁極および上部磁極の
エアベアリング面での幅を数ミクロンからサブミクロン
寸法まで狭くした狭トラック構造の記録ヘッドを実現す
る必要があり、これを達成するために半導体加工技術が
利用されている。
【0004】ここで、図14ないし図17を参照して、
従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型
薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。な
お、図14ないし図17において、(a)はエアベアリ
ング面に垂直な断面を示し、(b)は磁極部分のエアベ
アリング面に平行な断面を示している。
【0005】この製造方法では、まず、図14に示した
ように、例えばアルティック(Al 23・TiC)より
なる基板101の上に、例えばアルミナ(Al23)よ
りなる絶縁層102を、約5〜10μm程度の厚みで堆
積する。次に、絶縁層102の上に、磁性材料よりなる
再生ヘッド用の下部シールド層103を形成する。
【0006】次に、下部シールド層103の上に、例え
ばアルミナを100〜200nmの厚みにスパッタ堆積
し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜104を形
成する。次に、下部シールドギャップ膜104の上に、
再生用のMR素子105を、数十nmの厚みに形成す
る。次に、下部シールドギャップ膜104の上に、MR
素子105に電気的に接続される一対の電極層106を
形成する。
【0007】次に、下部シールドギャップ膜104およ
びMR素子105の上に、絶縁層としての上部シールド
ギャップ膜107を形成し、MR素子105をシールド
ギャップ膜104,107内に埋設する。
【0008】次に、上部シールドギャップ膜107の上
に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方
に用いられる上部シールド層兼下部磁極層(以下、下部
磁極層と記す。)108を、約3μmの厚みに形成す
る。
【0009】次に、図15に示したように、下部磁極層
108の上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録
ギャップ層109を0.2μmの厚みに形成する。次
に、磁路形成のために、記録ギャップ層109を部分的
にエッチングして、コンタクトホール109aを形成す
る。次に、磁極部分における記録ギャップ層109の上
に、記録ヘッド用の磁性材料よりなる上部磁極チップ1
10を、0.5〜1.0μmの厚みに形成する。このと
き、同時に、磁路形成のためのコンタクトホール109
aの上に、磁路形成のための磁性材料からなる磁性層1
19を形成する。
【0010】次に、図16に示したように、上部磁極チ
ップ110をマスクとして、イオンミリングによって、
記録ギャップ層109と下部磁極層108をエッチング
する。図16(b)に示したように、上部磁極部分(上
部磁極チップ110)、記録ギャップ層109および下
部磁極層108の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形
成された構造は、トリム(Trim)構造と呼ばれる。
【0011】次に、全面に、例えばアルミナ膜よりなる
絶縁層111を、約3μmの厚みに形成する。次に、こ
の絶縁層111を、上部磁極チップ110および磁性層
119の表面に至るまで研磨して平坦化する。
【0012】次に、平坦化された絶縁層111の上に、
例えば銅(Cu)よりなる誘導型の記録ヘッド用の第1
層目の薄膜コイル112を形成する。次に、絶縁層11
1およびコイル112の上に、フォトレジスト層113
を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト
層113の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理
する。次に、フォトレジスト層113の上に、第2層目
の薄膜コイル114を形成する。次に、フォトレジスト
層113およびコイル114上に、フォトレジスト層1
15を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジ
スト層115の表面を平坦にするために所定の温度で熱
処理する。
【0013】次に、図17に示したように、上部磁極チ
ップ110、フォトレジスト層113,115および磁
性層119の上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパ
ーマロイよりなる上部磁極層116を形成する。次に、
上部磁極層116の上に、例えばアルミナよりなるオー
バーコート層117を形成する。最後に、スライダの機
械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベ
アリング面118を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成す
る。
【0014】図17において、THは、スロートハイト
を表し、MR−Hは、MRハイトを表している。なお、
スロートハイトとは、2つの磁極層が記録ギャップ層を
介して対向する部分の、エアベアリング面側の端部から
反対側の端部までの長さ(高さ)をいう。また、MRハ
イトとは、MR素子のエアベアリング面側の端部から反
対側の端部までの長さ(高さ)をいう。また、図17に
おいて、P2Wは、磁極幅、すなわち記録トラック幅を
表している。薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因とし
て、スロートハイトやMRハイト等の他に、図17にお
いてθで示したようなエイペックスアングル(Apex Ang
le)がある。このエイペックスアングルは、フォトレジ
スト層113,115で覆われて山状に盛り上がったコ
イル部分(以下、エイペックス部と言う。)における磁
極側の側面の角部を結ぶ直線と絶縁層111の上面との
なす角度をいう。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】薄膜磁気ヘッドの性能
を向上させるには、図17に示したようなスロートハイ
トTH、MRハイトMR−H、エイペックスアングルθ
および記録トラック幅P2Wを正確に形成することが重
要である。
【0016】特に、近年は、高面密度記録を可能とする
ため、すなわち、狭トラック構造の記録ヘッドを形成す
るために、トラック幅P2Wには1.0μm以下のサブ
ミクロン寸法が要求されている。そのために半導体加工
技術を利用して上部磁極をサブミクロン寸法に加工する
技術が必要となる。
【0017】ここで、問題となるのは、エイペックス部
の上に形成される上部磁極層を微細に形成することが困
難なことである。
【0018】ところで、上部磁極層を形成する方法とし
ては、例えば、特開平7−262519号公報に示され
るように、フレームめっき法が用いられる。フレームめ
っき法を用いて上部磁極層を形成する場合は、まず、エ
イペックス部の上に全体的に、例えばパーマロイよりな
る薄い電極膜を、例えばスパッタリングによって形成す
る。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリ
ソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのため
のフレーム(外枠)を形成する。そして、先に形成した
電極膜をシード層として、めっき法によって上部磁極層
を形成する。
【0019】ところが、エイペックス部と他の部分とで
は、例えば7〜10μm以上の高低差がある。このエイ
ペックス部上に、フォトレジストを3〜4μmの厚みで
塗布する。エイペックス部上のフォトレジストの膜厚が
最低3μm以上必要であるとすると、流動性のあるフォ
トレジストは低い方に集まることから、エイペックス部
の下方では、例えば8〜10μm以上の厚みのフォトレ
ジスト膜が形成される。
【0020】上述のようにサブミクロン寸法の記録トラ
ック幅を実現するには、フォトレジスト膜によってサブ
ミクロン寸法の幅のフレームパターンを形成する必要が
ある。従って、エイペックス部上で、8〜10μm以上
の厚みのあるフォトレジスト膜によって、サブミクロン
寸法の微細なパターンを形成しなければならない。とこ
ろが、このような厚い膜厚のフォトレジストパターンを
狭パターン幅で形成することは製造工程上極めて困難で
あった。
【0021】しかも、フォトリソグラフィの露光時に、
露光用の光が、シード層としての下地電極膜で反射し、
この反射光によってもフォトレジストが感光して、フォ
トレジストパターンのくずれ等が生じ、シャープかつ正
確なフォトレジストパターンが得られなくなる。
【0022】このように、従来は、磁極幅がサブミクロ
ン寸法になると、上部磁性層を精度よく形成することが
困難になるという問題点があった。
【0023】このようなことから、上述の従来例の図1
5ないし図17の工程でも示したように、記録ヘッドの
狭トラックの形成に有効な上部磁極チップ110によっ
て、1.0μm以下のトラック幅を形成した後、この上
部磁極チップ110と接続されるヨーク部分となる上部
磁極層116を形成する方法も採用されている(特開昭
62−245509号公報、特開昭60−10409号
公報参照)。このように、通常の上部磁極層を、上部磁
極チップ110とヨーク部分となる上部磁極層116と
に分割することにより、トラック幅を決定する上部磁極
チップ110を、記録ギャップ層109の上の平坦な面
の上に、サブミクロン幅で微細に形成することが可能に
なる。
【0024】しかしながら、このような薄膜磁気ヘッド
においても、依然として、以下のような問題点があっ
た。
【0025】(1)まず、図17に示した従来の薄膜磁
気ヘッドでは、上部磁極チップ110によって記録ヘッ
ドのトラック幅が規定されるため、上部磁極層116
は、上部磁極チップ110ほどには微細に加工する必要
はないと言える。それでも、記録ヘッドのトラック幅が
極微細、特に0.5μm以下になってくると、上部磁極
層116においてもサブミクロン幅の加工精度が要求さ
れる。しかしながら、従来の薄膜磁気ヘッドでは、上部
磁極層116はエイペックス部の上に形成されることか
ら、前述の理由により、上部磁極層116を微細に形成
することが困難であった。また、上部磁極層116は、
幅の狭い上部磁極チップ110に対して磁気的に接続す
る必要があることから、上部磁極チップ110よりも広
い幅に形成する必要があった。これらの理由から、従来
の薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層116は上部磁極チ
ップ110よりも広い幅に形成される。そのため、従来
の薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層116側で書き込み
が行われ、記録媒体に対して、本来、記録すべき領域以
外の領域にもデータを書き込んでしまう、いわゆるサイ
ドライトが発生するという不具合があった。このような
不具合は、記録ヘッドの性能を向上させるためにコイル
を2層や3層に形成した場合に、コイルを1層に形成す
る場合に比べてエイペックス部の高さが高くなり、より
顕著になる。
【0026】(2)また、従来の磁気ヘッドでは、上部
磁極チップ110のエアベアリング面118から遠い側
の端部においてスロートハイトを決定している。しか
し、この上部磁極チップ110の幅が狭くなると、フォ
トリソグラフィーにおいて、パターンエッジが丸みを帯
びて形成される。そのため、高精度な寸法を要求される
スロートハイトが不均一となり、エアベアリング面11
8の加工、研磨工程において、MR素子のトラック幅と
の間のバランスに欠ける事態が発生していた。例えば、
トラック幅として、0.5〜0.6μm必要なときに、
上部磁極チップ110のエアベアリング面118から遠
い側の端部がスロートハイトゼロ位置(スロートハイト
を決定する絶縁層のエアベアリング面側の端部の位置)
からエアベアリング面118側にずれ、大きく記録ギャ
ップが開き、記録データの書き込みができなくなるとい
う問題がしばしば発生していた。
【0027】上記(1)、(2)の問題点から、従来
は、記録ヘッドのトラック幅の縮小が難しかった。
【0028】(3)更に、従来の薄膜磁気ヘッドでは、
磁路長(Yoke Length)を短くすることが困難であると
いう問題点があった。すなわち、コイルピッチが小さい
ほど、磁路長の短いヘッドを実現することができ、特に
高周波特性に優れた記録ヘッドを形成することができる
が、コイルピッチを限りなく小さくしていった場合、ス
ロートハイトゼロ位置からコイルの外周端までの距離
が、磁路長を短くすることを妨げる大きな要因となって
いた。磁路長は、1層のコイルよりは2層のコイルの方
が短くできることから、多くの高周波用の記録ヘッドで
は2層コイルを採用している。しかしながら、従来の磁
気ヘッドでは、1層目のコイルを形成した後、コイル間
の絶縁膜を形成するために、フォトレジスト膜を約2μ
mの厚みで形成している。そのため、1層目のコイルの
外周端には丸みを帯びた小さなエイペックス部が形成さ
れる。次に、その上に2層目のコイルを形成するが、そ
の際に、エイペックス部の傾斜部では、コイルのシード
層のエッチングができず、コイルがショートするため、
2層目のコイルは平坦部に形成する必要がある。
【0029】従って、例えば、コイルの厚みを2〜3μ
mとし、コイル間絶縁膜の厚みを2μmとし、エイペッ
クスアングルを45°〜55°とすると、磁路長として
は、コイルに対応する部分の長さに加え、コイルの外周
端からスロートハイトゼロ位置の近傍までの距離である
4〜5μmの距離の2倍(上部磁極層と下部磁極層との
コンタクト部からコイル内周端までの距離も4〜5μm
必要。)の8〜10μmが必要である。このコイルに対
応する部分以外の長さが、磁路長の縮小を妨げる要因と
なっていた。
【0030】ここで、例えば、コイルの線幅が1.0μ
m、スペースが1.0μmの11巻コイルを2層で形成
する場合を考える。この場合、図17に示したように、
1層目を6巻、2層目を5巻とすると、磁路長のうち、
1層目のコイル112に対応する部分の長さは11μm
である。磁路長には、これに加え、1層目のコイル11
2の外周端および内周端より、1層目のコイル112を
絶縁するためのフォトレジスト層113の端部までの距
離として、合計8〜10μmの長さが必要になる。な
お、本出願では、磁路長を、図17において符号L0
示したように、磁極層のうちの磁極部分およびコンタク
ト部分を除いた部分の長さで表す。このように、従来
は、磁路長の縮小が困難であり、これが高周波特性の改
善を妨げていた。
【0031】ところで、図17に示した薄膜磁気ヘッド
では、コイルは、渦巻き状に巻回されている。これに対
し、例えば米国特許第5,703,740号、特開昭4
8−55718号公報、特開昭60−113310号公
報、特開昭63−201908号公報には、コイルを、
磁極層を中心にして螺旋状(つる巻き状)に巻回した薄
膜磁気ヘッドが示されている。このようにコイルを螺旋
状に巻回した構造によれば、コイルで発生した起磁力を
効率よく磁極層に伝えることができるため、コイルを渦
巻き状に巻回した構造に比べて、コイルの巻き数を少な
くすることができ、その結果、磁路長の縮小が可能とな
る。
【0032】しかしながら、このようにコイルを螺旋状
に巻回した構造の従来の薄膜磁気ヘッドにおいても、エ
イペックス部ができるため、依然として、上述のように
エイペックス部に起因する問題点が残っている。
【0033】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、誘導型磁気変換素子のトラック幅の
縮小および磁路長の縮小を可能にした薄膜磁気ヘッドお
よびその製造方法を提供することにある。
【0034】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一
部が記録ギャップ層を介して互いに対向する磁極部分を
含み、それぞれ少なくとも1つの層からなる第1および
第2の磁性層と、第1および第2の磁性層に対して絶縁
された状態で、一部が第1および第2の磁性層の間を通
過し、且つ少なくとも一方の磁性層を中心にして螺旋状
に巻回された薄膜コイルとを備え、第1の磁性層は、薄
膜コイルの一部に対向する第1の部分と、第1の部分に
おける第2の磁性層側の面に接続され、磁極部分を形成
する第2の部分とを有し、薄膜コイルの一部は、第1の
磁性層の第2の部分の側方に配置されているものであ
る。
【0035】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁
気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部が記
録ギャップ層を介して互いに対向する磁極部分を含み、
それぞれ少なくとも1つの層からなる第1および第2の
磁性層と、第1および第2の磁性層に対して絶縁された
状態で、一部が第1および第2の磁性層の間を通過する
薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であっ
て、第1の磁性層を形成する工程と、第1の磁性層の上
に、記録ギャップ層を形成する工程と、記録ギャップ層
の上に、第2の磁性層を形成する工程と、第1および第
2の磁性層に対して絶縁された状態で、一部が第1およ
び第2の磁性層の間を通過し、且つ少なくとも一方の磁
性層を中心にして螺旋状に巻回されるように、薄膜コイ
ルを形成する工程とを含み、第1の磁性層を形成する工
程は、薄膜コイルの一部に対向する第1の部分と、第1
の部分における第2の磁性層側の面に接続され、磁極部
分を形成する第2の部分とを形成し、薄膜コイルを形成
する工程は、薄膜コイルの一部が第1の磁性層の第2の
部分の側方に配置されるように薄膜コイルを形成するも
のである。
【0036】本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方
法では、薄膜コイルは、一部が第1および第2の磁性層
の間を通過し、且つ少なくとも一方の磁性層を中心にし
て螺旋状(つる巻き状)に巻回されるように設けられ
る。これにより、磁路長の縮小が可能になる。また、本
発明では、第1の磁性層は、薄膜コイルの一部に対向す
る第1の部分と、第1の部分における第2の磁性層側の
面に接続され、磁極部分を形成する第2の部分とを有
し、薄膜コイルの一部は、第1の磁性層の第2の部分の
側方に配置される。これにより、第2の磁性層を平坦な
面の上に形成することが可能となり、その結果、記録ヘ
ッドのトラック幅の縮小が可能になる。
【0037】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法では、薄膜コイルは、例えば、第2の磁性層を
中心にして螺旋状に巻回された部分を有する。
【0038】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法では、第2の磁性層は、例えば、磁極部分を形
成する磁極部分層と、この磁極部分層に接続され、ヨー
ク部分を形成するヨーク部分層とを有していてもよい。
この場合、薄膜コイルは、第1の磁性層の第2の部分の
側方を通過し、第2の磁性層を中心にして螺旋状に巻回
された第1の部分と、第2の磁性層の磁極部分層の側方
を通過し、第2の磁性層を中心にして螺旋状に巻回され
た第2の部分とを有していてもよい。あるいは、薄膜コ
イルは、第1の磁性層の第2の部分の側方を通過し、第
1の磁性層を中心にして螺旋状に巻回された第1の部分
と、第2の磁性層の磁極部分層の側方を通過し、第2の
磁性層を中心にして螺旋状に巻回された第2の部分とを
有していてもよい。また、第2の磁性層のヨーク部分層
の記録媒体に対向する側の端面を、薄膜磁気ヘッドの記
録媒体に対向する面から離れた位置に配置してもよい。
【0039】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法では、第1の磁性層の第2の部分がスロートハ
イトを規定し、第2の磁性層が記録トラック幅を規定す
るようにしてもよい。
【0040】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法では、更に、第1の磁性層の第2の部分の側方
に配置された薄膜コイルの一部を覆い、記録ギャップ層
側の面が平坦化された絶縁層を設けてもよい。
【0041】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法では、更に、磁気抵抗素子と、記録媒体に対向
する側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するように配
置され、磁気抵抗素子をシールドするための第1および
第2のシールド層とを設けてもよい。この場合、第1の
磁性層は、第2のシールド層を兼ねていてもよい。
【0042】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。 [第1の実施の形態]まず、図1ないし図7を参照し
て、本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドお
よびその製造方法について説明する。なお、図1ないし
図6において、(a)はエアベアリング面に垂直な断面
を示し、(b)は磁極部分のエアベアリング面に平行な
断面を示している。
【0043】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法では、まず、図1に示したように、例えばアルティ
ック(Al23・TiC)よりなる基板1の上に、例え
ばアルミナ(Al23)よりなる絶縁層2を、約5μm
の厚みで堆積する。次に、絶縁層2の上に、磁性材料、
例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド
層3を、約3μmの厚みに形成する。下部シールド層3
は、例えば、フォトレジスト膜をマスクにして、めっき
法によって、絶縁層2の上に選択的に形成する。次に、
全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層20を、例えば
4〜6μmの厚みに形成し、例えばCMP(化学機械研
磨)によって、下部シールド層3が露出するまで研磨し
て、表面を平坦化処理する。
【0044】次に、図2に示したように、下部シールド
層3の上に、例えばアルミナまたはチッ化アルミニウム
をスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャッ
プ膜4を形成する。次に、下部シールドギャップ膜4の
上に、再生用のMR素子5を、数十nmの厚みに形成す
る。MR素子5は、例えば、スパッタによって形成した
MR膜を選択的にエッチングすることによって形成す
る。なお、MR素子5には、AMR素子、GMR素子、
あるいはTMR(トンネル磁気抵抗効果)素子等の磁気
抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができ
る。次に、下部シールドギャップ膜4の上に、MR素子
5に電気的に接続される一対の電極層6を、数十nmの
厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜4およ
びMR素子5の上に、絶縁層としての上部シールドギャ
ップ膜7を形成し、MR素子5をシールドギャップ膜
4,7内に埋設する。
【0045】次に、上部シールドギャップ膜7の上に、
磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用
いられる上部シールド層兼下部磁極層(以下、下部磁極
層と記す。)の第1の部分8aを、約1.0〜2.0μ
mの厚みで、選択的に形成する。下部磁極層の第1の部
分8aは、後述する薄膜コイルの一部に対向する。
【0046】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層9を、約3〜4μmの厚みに形成する。次に、例え
ばCMPによって、下部磁極層の第1の部分8aが露出
するまで、絶縁層9を研磨して、表面を平坦化処理す
る。
【0047】次に、図3に示したように、下部磁極層の
第1の部分8aの上に、下部磁極層の第2の部分8bお
よび第3の部分8cを、約1.5〜2.5μmの厚みに
形成する。第2の部分8bは、下部磁極層の磁極部分を
形成し、第1の部分8aの上部磁極層側の面に接続され
る。第3の部分8cは、第1の部分8aと上部磁極層と
を接続するための部分である。本実施の形態において、
第2の部分8bのエアベアリング面30とは反対側(図
において右側)の端部の位置は、スロートハイトを規定
する。すなわち、この位置が、磁極部分のエアベアリン
グ面30とは反対側の端部の位置であるスロートハイト
ゼロ位置となる。
【0048】下部磁極層の第2の部分8bおよび第3の
部分8cは、NiFe(Ni:80重量%,Fe:20
重量%)や、高飽和磁束密度材料であるNiFe(N
i:45重量%,Fe:55重量%)等を用い、めっき
法によって所定のパターンに形成してもよいし、高飽和
磁束密度材料であるFeN,FeZrN等の材料を用
い、スパッタ後、イオンミリング等によって選択的にエ
ッチングして所定のパターンに形成してもよい。この他
にも、高飽和磁束密度材料であるCoFe,Co系アモ
ルファス材等を用いてもよい。
【0049】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁膜10を、約0.3〜0.6μmの厚みに形成する。
【0050】次に、図示しないが、絶縁膜10の上に、
めっき法によって薄膜コイルの第1層部分を形成するた
めのシード層を、例えばスパッタによって形成する。次
に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラ
フィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレ
ーム11を形成する。
【0051】次に、フレーム11を用いて、フレームめ
っき法によって、例えば銅(Cu)よりなる薄膜コイル
の第1層部分12aを、例えば約1.0〜2.0μmの
厚みに形成する。薄膜コイルの第1層部分12aは、下
部磁極層の第2の部分8bの側方に配置される。また、
薄膜コイルの第1層部分12aは、図3(a)における
紙面に交差する方向に延びる複数の四角柱状の部分から
なる。
【0052】次に、図4に示したように、フレーム11
とその下のシード層を除去した後、全体に、例えばアル
ミナよりなる絶縁層13を、約3〜4μmの厚みに形成
する。次に、例えばCMPによって、下部磁極層の第2
の部分8bと第3の部分8cが露出するまで、絶縁層1
3を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図4で
は、薄膜コイルの第1層部分12aは露出していない
が、第1層部分12aが露出するようにしてもよい。
【0053】次に、図5に示したように、下部磁極層の
第2の部分8bと第3の部分8c、および絶縁層13の
上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層14を、例えば
0.2〜0.3μmの厚みに形成する。記録ギャップ層
14に使用する絶縁材料としては、一般的に、アルミ
ナ、窒化アルミニウム、シリコン酸化物系材料、シリコ
ン窒化物系材料、ダイヤモンドライクカーボン(DL
C)等がある。
【0054】次に、磁路形成のために、下部磁極層の第
3の部分8cの上において、記録ギャップ層14を部分
的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【0055】次に、記録ギャップ層14の上に、上部磁
極層15を、例えば約2.0〜3.0μmの厚みに形成
する。上部磁極層15は、NiFe(Ni:80重量
%,Fe:20重量%)や、高飽和磁束密度材料である
NiFe(Ni:45重量%,Fe:55重量%)等を
用い、めっき法によって所定のパターンに形成してもよ
いし、高飽和磁束密度材料であるFeN,FeZrN等
の材料を用い、スパッタ後、イオンミリング等によって
選択的にエッチングして所定のパターンに形成してもよ
い。この他にも、高飽和磁束密度材料であるCoFe,
Co系アモルファス材等を用いてもよい。また、高周波
特性の改善のため、上部磁極層15を、無機系の絶縁膜
とパーマロイ等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造
としてもよい。
【0056】次に、上部磁極層15をマスクとして、ド
ライエッチングにより、記録ギャップ層14を選択的に
エッチングする。このときのドライエッチングには、例
えば、BCl2,Cl2等の塩素系ガスや、CF4,SF6
等のフッ素系ガス等のガスを用いた反応性イオンエッチ
ング(RIE)が用いられる。次に、例えばアルゴンイ
オンミリングによって、下部磁極層の第2の部分8bを
選択的に約0.3〜0.6μm程度エッチングして、図
5(b)に示したようなトリム構造とする。このトリム
構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束
の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することが
できる。
【0057】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁膜16を、約0.3〜0.9μmの厚みに形成する。
【0058】次に、図示しないが、薄膜コイルの第1層
部分12aの各四角柱部分における両端部の上側の部分
において、例えば反応性イオンエッチングやイオンミリ
ングによって、絶縁膜16、記録ギャップ層14および
絶縁層13を貫通して薄膜コイルの第1層部分12aに
達するようなコンタクトホールを形成する。
【0059】次に、上部磁極層15の上に位置する絶縁
膜16の上に、フレームめっき法によって、例えば銅
(Cu)よりなる薄膜コイルの第2層部分12bを、例
えば約1.0〜2.0μmの厚みに形成する。薄膜コイ
ルの第2層部分12bは、図5(a)における紙面に直
交する方向に延びる複数の四角柱状の部分からなる。こ
の薄膜コイルの第2層部分12bの各四角柱部分におけ
る両端部は、上記のコンタクトホールに薄膜コイルの材
料が充填されて形成される連結部を介して、薄膜コイル
の第1層部分12aの各四角柱部分における両端部に接
続される。
【0060】次に、図6に示したように、全体に、例え
ばアルミナよりなるオーバーコート層17を、例えば2
0〜40μmの厚みに形成し、その表面を平坦化して、
その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後
に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再
生ヘッドのエアベアリング面30を形成して、本実施の
形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【0061】本実施の形態では、第1の部分8a、第2
の部分8bおよび第3の部分8cよりなる下部磁極層
が、本発明における第1の磁性層に対応し、上部磁極層
15が、本発明における第2の磁性層に対応する。ま
た、下部シールド層3は、本発明における第1のシール
ド層に対応する。また、下部磁極層は、上部シールド層
を兼ねているので、本発明における第2のシールド層に
も対応する。
【0062】図7は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの平面図である。なお、この図では、オーバーコート
層17や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略してい
る。なお、図7において、図中、符号8Bは、トリム構
造とするために下部磁極層の第2の部分8bがエッチン
グされている部分を表している。
【0063】図7に示したように、上部磁極層15は、
記録ギャップ層14を介して下部磁極層の第2の部分8
bに対向する位置に配置された磁極部分15Aと、薄膜
コイルの第1層部分12aに対向する領域に配置される
と共に磁極部分15Aに連結されたヨーク部分15Bと
を有している。磁極部分15Aとヨーク部分15Bとの
連結部の位置は、スロートハイトゼロ位置TH0または
その近傍の位置になっている。磁極部分15Aは狭い一
定の幅を有している。この磁極部分15Aの幅が記録ヘ
ッドのトラック幅を規定する。
【0064】また、図7において、符号12は、第1層
部分12aと、第2層部分12bと、これらを連結する
連結部12cとを含む薄膜コイルを表している。薄膜コ
イル12の第1層部分12aと第2層部分12bは、連
結部12cを介してジグザク形に連結されている。これ
により、薄膜コイル12は、上部磁極層15のヨーク部
分15Bを中心にして螺旋状に巻回される。
【0065】以上説明したように、本実施の形態に係る
薄膜磁気ヘッドは、再生ヘッドと記録ヘッド(誘導型磁
気変換素子)とを備えている。再生ヘッドは、MR素子
5と、記録媒体に対向する側の一部がMR素子5を挟ん
で対向するように配置され、MR素子5をシールドする
ための下部シールド層3および上部シールド層(下部磁
極層)とを有している。
【0066】記録ヘッドは、磁気的に連結され、且つ記
録媒体に対向する側の一部が記録ギャップ層14を介し
て互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも
1つの層からなる下部磁極層(8a〜8c)および上部
磁極層15と、これらに対して絶縁された状態で、一部
が下部磁極層および上部磁極層15の間を通過し、且つ
上部磁極層15を中心にして螺旋状に巻回された薄膜コ
イル12とを有している。
【0067】本実施の形態では、下部磁極層は、薄膜コ
イルの第1層部分12aに対向する第1の部分8aと、
この第1の部分8aにおける上部磁極層15側の面に接
続され、磁極部分を形成する第2の部分8bとを有し、
薄膜コイル12の第1層部分12aは、下部磁極層の第
2の部分8bの側方に配置されている。
【0068】本実施の形態によれば、薄膜コイル12
を、上部磁極層15を中心にして螺旋状に巻回したの
で、薄膜コイル12で発生した起磁力を効率よく上部磁
極層15に伝えることができる。そのため、薄膜コイル
を渦巻き状に巻回した構造に比べて、薄膜コイル12の
巻き数を少なくすることができる。
【0069】更に、本実施の形態では、薄膜コイル12
の第1層部分12aを、下部磁極層の第1の部分8aの
上であって第2の部分8bの側方に配置し、薄膜コイル
12の第1層部分12aを覆う絶縁層13の上面を平坦
化し、上部磁極層15を平坦な面の上に形成している。
そのため、薄膜コイル12の第1層部分12aと第2層
部分12bの双方を、平坦な面の上に形成することがで
きる。これにより、薄膜コイル12を微細に形成するこ
とが可能になる。
【0070】更に、本実施の形態によれば、エイペック
ス部が存在しないので、スロートハイトゼロ位置TH0
の近くに、薄膜コイル12の端部を配置することができ
る。
【0071】これらのことから、本実施の形態によれ
ば、例えば従来に比べて30〜50%以下程度に、磁路
長の縮小が可能となる。更に、薄膜コイル12で発生し
た起磁力が途中で飽和することを防止でき、薄膜コイル
12で発生した起磁力を効率よく記録に利用することが
できる。従って、本実施の形態によれば、記録ヘッドの
高周波特性や、非線形トランジションシフト(Non-line
ar Transition Shift;以下、NLTSと記す。)
や、重ね書きする場合の特性であるオーバーライト特性
の優れた薄膜磁気ヘッドを提供することが可能となる。
【0072】また、本実施の形態によれば、薄膜コイル
12の第1層部分12aを、下部磁極層の第1の部分8
aの上であって第2の部分8bの側方に配置し、薄膜コ
イル12の第1層部分12aを覆う絶縁層13の上面を
平坦化したので、記録ヘッドのトラック幅を規定する上
部磁極層15を平坦な面の上に形成することができる。
そのため、本実施の形態によれば、上部磁極層15の磁
極部分15Aを、例えばハーフミクロン寸法やクォータ
ミクロン寸法にも微細に形成可能となり、記録ヘッドの
トラック幅の縮小が可能となる。これにより、今後要求
される20〜30ギガビット/(インチ)2の面記録密
度を有する薄膜磁気ヘッドも実現可能となる。
【0073】また、本実施の形態では、記録ヘッドのト
ラック幅を規定する上部磁極層15がスロートハイトを
規定するのではなく、下部磁極層の第2の部分8bがス
ロートハイトを規定する。従って、本実施の形態によれ
ば、トラック幅が小さくなっても、スロートハイトを精
度よく、均一に規定することが可能となる。
【0074】また、本実施の形態では、下部磁極層の第
2の部分8bの側方に配置された薄膜コイル12の第1
層部分12aを覆う絶縁層13を設け、この絶縁層13
の上面を平坦化したので、その後に形成される記録ギャ
ップ層14、上部磁極層15、薄膜コイル12の第2層
部分12b等の形成が容易になる。
【0075】また、本実施の形態では、下部磁極層と、
薄膜コイル12の第1層部分12aの間に、薄く且つ十
分な絶縁耐圧が得られる無機材料よりなる絶縁膜10が
設けられるので、下部磁極層と薄膜コイル12の第1層
部分12aとの間に大きな絶縁耐圧を得ることができ
る。
【0076】また、本実施の形態では、図7に示したよ
うに、上部磁極層15は、スロートハイトゼロ位置TH
0またはその近傍の位置よりもエアベアリング面30と
は反対側の部分では、例えば3μm以上の一定の幅を有
し、スロートハイトゼロ位置TH0またはその近傍の位
置よりもエアベアリング面30側の部分では、ハーフミ
クロン寸法やクォータミクロン寸法の一定の幅を有して
いる。そのため、上部磁極層15を通過する磁束は、ス
ロートハイトゼロ位置TH0またはその近傍の位置より
もエアベアリング面30とは反対側の部分では飽和せ
ず、スロートハイトゼロ位置TH0またはその近傍の位
置よりもエアベアリング面30側の部分で飽和する。こ
れにより、NLTSやオーバーライト特性を向上させる
ことができる。
【0077】[第2の実施の形態]次に、図8ないし図
10を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る薄膜
磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。な
お、図8および図9において、(a)はエアベアリング
面に垂直な断面を示し、(b)は磁極部分のエアベアリ
ング面に平行な断面を示している。
【0078】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、薄
膜コイルが、上部磁極層を中心にして螺旋状に2重に巻
回されたものである。本実施の形態では、この薄膜コイ
ルのうち、外側の部分を第1の部分といい、内側の部分
を第2の部分という。なお、薄膜コイルの第1の部分と
第2の部分は、いずれも、例えば銅によって形成され
る。
【0079】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法では、絶縁膜10を形成する工程までは、第1の実
施の形態と同様である。図8に示したように、本実施の
形態では、その後、絶縁膜10の上に、フレームめっき
法によって、薄膜コイルの第1の部分の第1層部分21
aを、例えば約1.0〜2.0μmの厚みに形成する。
薄膜コイルの第1の部分の第1層部分21aは、下部磁
極層の第2の部分8bの側方に配置される。また、薄膜
コイルの第1の部分の第1層部分21aは、図8(a)
における紙面に交差する方向に延びる複数の四角柱状の
部分からなる。
【0080】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層13を、約3〜4μmの厚みに形成する。次に、例
えばCMPによって、下部磁極層の第2の部分8bと第
3の部分8cが露出するまで、絶縁層13を研磨して、
表面を平坦化処理する。ここで、図8では、薄膜コイル
の第1の部分の第1層部分21aは露出していないが、
第1層部分21aが露出するようにしてもよい。
【0081】次に、下部磁極層の第2の部分8bと第3
の部分8c、および絶縁層13の上に、記録ギャップ層
14を例えば0.2〜0.3μmの厚みに形成する。次
に、下部磁極層の第3の部分8cの上において、記録ギ
ャップ層14を部分的にエッチングしてコンタクトホー
ルを形成する。
【0082】次に、記録ギャップ層14の上に、上部磁
極層の磁極部分を形成する磁極部分層15aを1.0〜
3.0μmの厚みに形成すると共に、下部磁極層の第3
の部分8cの上に形成されたコンタクトホールの位置
に、磁性層15bを1.0〜3.0μmの厚みに形成す
る。磁性層15bは、後述する上部磁極層のヨーク部分
層と下部磁極層とを接続するための部分である。本実施
の形態では、上部磁極層の磁極部分層15aの長さは、
下部磁極層の第2の部分8bの長さ以上に形成される。
【0083】上部磁極層の磁極部分層15aおよび磁性
層15bは、NiFe(Ni:80重量%,Fe:20
重量%)や、高飽和磁束密度材料であるNiFe(N
i:45重量%,Fe:55重量%)等を用い、めっき
法によって所定のパターンに形成してもよいし、高飽和
磁束密度材料であるFeN,FeZrN等の材料を用
い、スパッタ後、イオンミリング等によって選択的にエ
ッチングして所定のパターンに形成してもよい。この他
にも、高飽和磁束密度材料であるCoFe,Co系アモ
ルファス材等を用いてもよい。
【0084】次に、上部磁極層の磁極部分層15aをマ
スクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層
14を選択的にエッチングし、次に、例えばアルゴンイ
オンミリングによって、下部磁極層の第2の部分8bを
選択的に約0.3〜0.6μm程度エッチングして、図
8(b)に示したようなトリム構造とする。
【0085】次に、記録ギャップ層14の上のコイル形
成領域に、例えばアルミナよりなる絶縁膜22を、約
0.3〜0.6μmの厚みに形成する。
【0086】次に、フレームめっき法によって、薄膜コ
イルの第2の部分の第1層部分23aを、例えば約1.
0〜2.0μmの厚みに形成する。薄膜コイルの第2の
部分の第1層部分23aは、上部磁極層の磁極部分層1
5aの側方に配置される。また、薄膜コイルの第2の部
分の第1層部分23aは、図8(a)における紙面に交
差する方向に延びる複数の四角柱状の部分からなる。
【0087】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層24を、約3〜4μmの厚みに形成する。次に、例
えばCMPによって、上部磁極層の磁極部分層15aお
よび磁性層15bが露出するまで、絶縁層24を研磨し
て、表面を平坦化処理する。
【0088】次に、図9に示したように、平坦化された
上部磁極層の磁極部分層15aおよび磁性層15bと絶
縁層24の上に、上部磁極層のヨーク部分を形成するヨ
ーク部分層15cを、例えば約2〜4μmの厚みに形成
する。このヨーク部分層15cは、磁性層15bを介し
て、下部磁極層の第3の部分8cと接触し、磁気的に連
結している。上部磁極層のヨーク部分層15cは、Ni
Fe(Ni:80重量%,Fe:20重量%)や、高飽
和磁束密度材料であるNiFe(Ni:45重量%,F
e:55重量%)等を用い、めっき法によって所定のパ
ターンに形成してもよいし、高飽和磁束密度材料である
FeN,FeZrN等の材料を用い、スパッタ後、イオ
ンミリング等によって選択的にエッチングして所定のパ
ターンに形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度
材料であるCoFe,Co系アモルファス材等を用いて
もよい。また、高周波特性の改善のため、上部磁極層1
5を、無機系の絶縁膜とパーマロイ等の磁性層とを何層
にも重ね合わせた構造としてもよい。
【0089】本実施の形態では、上部磁極層のヨーク部
分層15cの記録媒体に対向する側(エアベアリング面
30側)の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向す
る面から離れた位置(図において右側)に配置されてい
る。
【0090】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁膜25を、約0.3〜0.9μmの厚みに形成する。
【0091】次に、図示しないが、薄膜コイルの第2の
部分の第1層部分23aの各四角柱部分における両端部
の上側の部分において、例えば反応性イオンエッチング
やイオンミリングによって、絶縁膜25および絶縁層2
4を貫通して薄膜コイルの第2の部分の第1層部分23
aに達するようなコンタクトホールを形成する。
【0092】次に、上部磁極層のヨーク部分層15cの
上に位置する絶縁膜25の上に、フレームめっき法によ
って、薄膜コイルの第2の部分の第2層部分23bを、
例えば約1.0〜2.0μmの厚みに形成する。薄膜コ
イルの第2の部分の第2層部分23bは、図9(a)に
おける紙面に直交する方向に延びる複数の四角柱状の部
分からなる。この薄膜コイルの第2の部分の第2層部分
23bの各四角柱部分における両端部は、上記のコンタ
クトホールに薄膜コイルの材料が充填されて形成される
連結部を介して、薄膜コイルの第2の部分の第1層部分
23aの各四角柱部分における両端部に接続される。
【0093】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層26を、例えば約6〜8μmの厚みに形成し、その
表面を平坦化する。
【0094】次に、図示しないが、薄膜コイルの第1の
部分の第1層部分21aの各四角柱部分における両端部
の上側の部分において、例えば反応性イオンエッチング
やイオンミリングによって、絶縁膜26、絶縁膜25、
記録ギャップ層14および絶縁層13を貫通して薄膜コ
イルの第1の部分の第1層部分21aに達するようなコ
ンタクトホールを形成する。
【0095】次に、絶縁層26の上に、フレームめっき
法によって、薄膜コイルの第1の部分の第2層部分21
bを、例えば約1.0〜2.0μmの厚みに形成する。
薄膜コイルの第1の部分の第2層部分21bは、図9
(a)における紙面に直交する方向に延びる複数の四角
柱状の部分からなる。この薄膜コイルの第1の部分の第
2層部分21bの各四角柱部分における両端部は、上記
のコンタクトホールに薄膜コイルの材料が充填されて形
成される連結部を介して、薄膜コイルの第1の部分の第
1層部分21aの各四角柱部分における両端部に接続さ
れる。
【0096】次に、全体に、例えばアルミナよりなるオ
ーバーコート層17を、例えば20〜40μmの厚みに
形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない
電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工
を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリン
グ面30を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドが完成する。
【0097】本実施の形態では、磁極部分層15a、磁
性層15bおよびヨーク部分層15cよりなる上部磁極
層が、本発明における第2の磁性層に対応する。
【0098】図10は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの平面図である。この図では、オーバーコート層
や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。この
図において、符号21は、第1層部分21aと、第2層
部分21bと、これらを連結する連結部21cとを含む
薄膜コイルの第1の部分を表している。また、符号23
は、第1層部分23aと、第2層部分23bと、これら
を連結する連結部23cとを含む薄膜コイルの第2の部
分を表している。薄膜コイルの第1の部分21の第1層
部分21aと第2層部分21bは、連結部21cを介し
てジグザク形に連結されている。これにより、薄膜コイ
ルの第1の部分21は、上部磁極層のヨーク部分層15
cを中心にして螺旋状に巻回される。同様に、薄膜コイ
ルの第2の部分23の第1層部分23aと第2層部分2
3bは、連結部23cを介してジグザク形に連結されて
いる。これにより、薄膜コイルの第2の部分23は、上
部磁極層のヨーク部分層15cを中心にして螺旋状に巻
回される。
【0099】また、薄膜コイルの第1の部分21と第2
の部分23は、連結部29によって連結される。連結部
29は、絶縁膜25、記録ギャップ層14および絶縁層
13を貫通して薄膜コイルの第1の部分21の第1層部
分21aに達するようなコンタクトホールに、薄膜コイ
ルの材料が充填されて形成される。
【0100】図9に示したように、薄膜コイルの第1の
部分21の第1層部分21aは、下部磁極層の第2の部
分8bの側方を通過する。また、薄膜コイルの第2の部
分23の第1層部分23aは、上部磁極層の磁極部分層
15aの側方を通過する。
【0101】本実施の形態によれば、上部磁極層を中心
にして2重に巻回された薄膜コイル21,23を設けた
ので、第1の実施の形態に比べて、薄膜コイルの起磁力
を大きくすることができ、NLTSやオーバーライト特
性をより向上させることができる。
【0102】また、本実施の形態によれば、薄膜コイル
の第1の部分21の第1層部分21aを下部磁極層の第
2の部分8bの側方に配置し、この第1層部分21aを
覆う絶縁層13の上面を平坦化したので、上部磁極層の
磁極部分層15aを平坦な面の上に形成することができ
る。従って、本実施の形態によれば、磁極部分層15a
を、例えばハーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法
にも微細に形成可能となり、記録ヘッドのトラック幅の
縮小が可能となる。
【0103】また、本実施の形態では、2重に巻回され
た薄膜コイル21,23を設けているが、薄膜コイルの
第1の部分21の第1層部分21aを下部磁極層の第2
の部分8bの側方に配置すると共に、薄膜コイルの第2
の部分23の第1層部分23aを上部磁極層の磁極部分
層15aの側方に配置したので、上部磁極層のヨーク部
分層15cを、平坦な面の上に形成することができる。
そのため、本実施の形態によれば、ヨーク部分層15c
も微細に形成可能となり、いわゆるサイドライトの発生
を防止することが可能となる。
【0104】また、本実施の形態では、上部磁極層のヨ
ーク部分層15cのエアベアリング面30側の端面を、
薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面30から離れた位置
に配置している。そのため、スロートハイトが小さい場
合でも、上部磁極層のヨーク部分層15cがエアベアリ
ング面30に露出することがなく、その結果、サイドラ
イトの発生を防止することができる。
【0105】本実施の形態におけるその他の構成、作用
および効果は、第1の実施の形態と同様である。
【0106】[第3の実施の形態]次に、図11ないし
図13を参照して、本発明の第3の実施の形態に係る薄
膜気ヘッドおよびその製造方法について説明する。な
お、図11および図12において、(a)はエアベアリ
ング面に垂直な断面を示し、(b)は磁極部分のエアベ
アリング面に平行な断面を示している。
【0107】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、薄
膜コイルが、下部磁極層を中心にして螺旋状に巻回され
た第1の部分と上部磁極層を中心にして螺旋状に巻回さ
れた第2の部分とを有するものである。なお、薄膜コイ
ルの第1の部分と第2の部分は、いずれも、例えば銅に
よって形成される。
【0108】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法では、下部シールドギャップ膜4、MR素子5およ
び上部シールドギャップ膜7を形成する工程までは、第
1の実施の形態と同様である。図11に示したように、
本実施の形態では、その後、MR素子5の上に位置する
上部シールドギャップ膜7の上に、磁性材料からなる磁
性層8dを、例えば約1〜2μmの厚みに形成する。こ
の磁性層8dは、下部シールド層の一部をなす。次に、
例えば反応性イオンエッチングやイオンミリングによっ
て、薄膜コイルを形成する領域において、シールドギャ
ップ膜4,7をエッチングすると共に、下部シールド層
3を例えば約1〜2μmエッチングして、凹部を形成す
る。
【0109】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁膜31を、約0.3〜0.6μmの厚みに形成する。
次に、絶縁膜31の上に、フレームめっき法によって、
薄膜コイルの第1の部分の第1層部分32aを、例えば
約1.0〜2.0μmの厚みに形成する。薄膜コイルの
第1の部分の第1層部分32aは、図11(a)におけ
る紙面に交差する方向に延びる複数の四角柱状の部分か
らなる。
【0110】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層33を、約3〜4μmの厚みに形成する。次に、例
えばCMPによって、磁性層8dが露出するまで、絶縁
層33を研磨して、表面を平坦化処理する。
【0111】次に、図12に示したように、磁性層8d
および絶縁層33の上に、下部磁極層の第1の部分8a
を、約1.0〜2.0μmの厚みで、選択的に形成す
る。次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層9
を、約3〜4μmの厚みに形成する。次に、例えばCM
Pによって、下部磁極層の第1の部分8aが露出するま
で、絶縁層9を研磨して、表面を平坦化処理する。
【0112】次に、下部磁極層の第1の部分8aの上
に、下部磁極層の第2の部分8bおよび第3の部分8c
を、約1.5〜2.5μmの厚みに形成する。次に、全
体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜10を、約0.3
〜0.6μmの厚みに形成する。
【0113】次に、図示しないが、薄膜コイルの第1の
部分の第1層部分32aの各四角柱部分における両端部
の上側の部分において、例えば反応性イオンエッチング
やイオンミリングによって、絶縁膜10および絶縁層3
3を貫通して薄膜コイルの第1の部分の第1層部分32
aに達するようなコンタクトホールを形成する。
【0114】次に、絶縁膜10の上に、フレームめっき
法によって、薄膜コイルの第1の部分の第2層部分32
bを、例えば約1.0〜2.0μmの厚みに形成する。
薄膜コイルの第1の部分の第2層部分32bは、下部磁
極層の第2の部分8bの側方に配置される。また、薄膜
コイルの第1の部分の第2層部分32bは、図12
(a)における紙面に直交する方向に延びる複数の四角
柱状の部分からなる。この薄膜コイルの第1の部分の第
2層部分32bの各四角柱部分における両端部は、上記
のコンタクトホールに薄膜コイルの材料が充填されて形
成される連結部を介して、薄膜コイルの第1の部分の第
1層部分32aの各四角柱部分における両端部に接続さ
れる。
【0115】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層13を、約3〜4μmの厚みに形成する。次に、例
えばCMPによって、下部磁極層の第2の部分8bと第
3の部分8cが露出するまで、絶縁層13を研磨して、
表面を平坦化処理する。ここで、図12では、薄膜コイ
ルの第1の部分の第2層部分32bは露出していない
が、第2層部分32bが露出するようにしてもよい。
【0116】次に、下部磁極層の第2の部分8bと第3
の部分8c、および絶縁層13の上に、記録ギャップ層
14を例えば0.2〜0.3μmの厚みに形成する。次
に、下部磁極層の第3の部分8cの上において、記録ギ
ャップ層14を部分的にエッチングしてコンタクトホー
ルを形成する。
【0117】次に、記録ギャップ層14の上に、上部磁
極層の磁極部分を形成する磁極部分層15aを1.0〜
3.0μmの厚みに形成すると共に、下部磁極層の第3
の部分8cの上に形成されたコンタクトホールの位置
に、磁性層15bを1.0〜3.0μmの厚みに形成す
る。
【0118】次に、上部磁極層の磁極部分層15aをマ
スクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層
14を選択的にエッチングし、次に、例えばアルゴンイ
オンミリングによって、下部磁極層の第2の部分8bを
選択的に約0.3〜0.6μm程度エッチングして、図
12(b)に示したようなトリム構造とする。
【0119】次に、記録ギャップ層14の上のコイル形
成領域に、例えばアルミナよりなる絶縁膜22を、約
0.3〜0.6μmの厚みに形成する。次に、フレーム
めっき法によって、薄膜コイルの第2の部分の第1層部
分34aを、例えば約1.0〜2.0μmの厚みに形成
する。薄膜コイルの第2の部分の第1層部分34aは、
上部磁極層の磁極部分層15aの側方に配置される。ま
た、薄膜コイルの第2の部分の第1層部分34aは、図
12(a)における紙面に交差する方向に延びる複数の
四角柱状の部分からなる。
【0120】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層24を、約3〜4μmの厚みに形成する。次に、例
えばCMPによって、上部磁極層の磁極部分層15aお
よび磁性層15bが露出するまで、絶縁層24を研磨し
て、表面を平坦化処理する。
【0121】次に、平坦化された上部磁極層の磁極部分
層15aおよび磁性層15bと絶縁層24の上に、上部
磁極層のヨーク部分を形成するヨーク部分層15cを、
例えば約2〜4μmの厚みに形成する。
【0122】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁膜25を、約0.3〜0.9μmの厚みに形成する。
【0123】次に、図示しないが、薄膜コイルの第2の
部分の第1層部分34aの各四角柱部分における両端部
の上側の部分において、例えば反応性イオンエッチング
やイオンミリングによって、絶縁膜25および絶縁層2
4を貫通して薄膜コイルの第2の部分の第1層部分34
aに達するようなコンタクトホールを形成する。
【0124】次に、上部磁極層のヨーク部分層15cの
上に位置する絶縁膜25の上に、フレームめっき法によ
って、薄膜コイルの第2の部分の第2層部分34bを、
例えば約1.0〜2.0μmの厚みに形成する。薄膜コ
イルの第2の部分の第2層部分34bは、図12(a)
における紙面に直交する方向に延びる複数の四角柱状の
部分からなる。この薄膜コイルの第2の部分の第2層部
分34bの各四角柱部分における両端部は、上記のコン
タクトホールに薄膜コイルの材料が充填されて形成され
る連結部を介して、薄膜コイルの第2の部分の第1層部
分34aの各四角柱部分における両端部に接続される。
【0125】次に、全体に、例えばアルミナよりなるオ
ーバーコート層27を、例えば20〜40μmの厚みに
形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない
電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工
を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリン
グ面を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが
完成する。
【0126】図13は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの平面図である。この図では、オーバーコート層
や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。この
図において、符号32は、第1層部分32aと、第2層
部分32bと、これらを連結する連結部32cとを含む
薄膜コイルの第1の部分を表している。なお、図13で
は、薄膜コイルの第1の部分32の一部を省略してい
る。また、符号34は、第1層部分34aと、第2層部
分34bと、これらを連結する連結部34cとを含む薄
膜コイルの第2の部分を表している。薄膜コイルの第1
の部分32の第1層部分32aと第2層部分32bは、
連結部32cを介してジグザク形に連結されている。こ
れにより、薄膜コイルの第1の部分32は、下部磁極層
の第1の部分8aを中心にして螺旋状に巻回される。同
様に、薄膜コイルの第2の部分34の第1層部分34a
と第2層部分34bは、連結部34cを介してジグザク
形に連結されている。これにより、薄膜コイルの第2の
部分34は、上部磁極層のヨーク部分層15cを中心に
して螺旋状に巻回される。
【0127】また、薄膜コイルの第1の部分32と第2
の部分34は、連結部39によって連結される。連結部
39は、絶縁膜25、記録ギャップ層14および絶縁層
13を貫通して薄膜コイルの第1の部分32の第2層部
分32bに達するようなコンタクトホールに、薄膜コイ
ルの材料が充填されて形成される。
【0128】図12に示したように、薄膜コイルの第1
の部分32の第2層部分32bは、下部磁極層の第2の
部分8bの側方を通過する。また、薄膜コイルの第2の
部分34の第1層部分34aは、上部磁極層の磁極部分
層15aの側方を通過する。
【0129】本実施の形態によれば、薄膜コイルが、下
部磁極層を中心にして螺旋状に巻回された第1の部分3
2と上部磁極層を中心にして螺旋状に巻回された第2の
部分34とを有するので、第1の実施の形態に比べて、
薄膜コイルの起磁力を大きくすることができ、NLTS
やオーバーライト特性をより向上させることができる。
【0130】本実施の形態におけるその他の構成、作用
および効果は、第1または第2の実施の形態と同様であ
る。
【0131】本発明は、上記各実施の形態に限定され
ず、種々の変更が可能である。例えば、上記各実施の形
態では、下部磁極層によってスロートハイトを規定する
ようにしたが、上部磁極層によってスロートハイトを規
定するようにしてもよい。
【0132】また、上記各実施の形態では、基体側に読
み取り用のMR素子を形成し、その上に、書き込み用の
誘導型磁気変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッドに
ついて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【0133】つまり、基体側に書き込み用の誘導型磁気
変換素子を形成し、その上に、読み取り用のMR素子を
形成してもよい。このような構造は、例えば、上記実施
の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部
磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介し
て、それに対向するように上記実施の形態に示した下部
磁極層の機能を有する磁性膜を上部磁極層として形成す
ることにより実現できる。この場合、誘導型磁気変換素
子の上部磁極層とMR素子の下部シールド層を兼用させ
ることが好ましい。
【0134】また、本発明は、誘導型磁気変換素子のみ
を備えた記録専用の薄膜磁気ヘッドや、誘導型磁気変換
素子によって記録と再生を行う薄膜磁気ヘッドにも適用
することができる。
【0135】
【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし10
のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項11な
いし20のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法
によれば、薄膜コイルは、一部が第1および第2の磁性
層の間を通過し、且つ少なくとも一方の磁性層を中心に
して螺旋状に巻回されるので、誘導型磁気変換素子の磁
路長の縮小が可能になるという効果を奏する。また、本
発明によれば、第1の磁性層は、薄膜コイルの一部に対
向する第1の部分と、第1の部分における第2の磁性層
側の面に接続され、磁極部分を形成する第2の部分とを
有し、薄膜コイルの一部は、第1の磁性層の第2の部分
の側方に配置されるので、第2の磁性層を平坦な面の上
に形成することが可能となり、その結果、誘導型磁気変
換素子のトラック幅の縮小が可能になるという効果を奏
する。
【0136】また、請求項4記載の薄膜磁気ヘッドまた
は請求項14記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、薄膜コイルが、第2の磁性層を中心にして螺旋状に
2重に巻回されるので、更に、薄膜コイルの起磁力を大
きくすることが可能になるという効果を奏する。
【0137】また、請求項5記載の薄膜磁気ヘッドまた
は請求項15記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、薄膜コイルが、第1の磁性層を中心にして螺旋状に
巻回された第1の部分と第2の磁性層を中心にして螺旋
状に巻回された第2の部分とを有するので、更に、薄膜
コイルの起磁力を大きくすることが可能になるという効
果を奏する。
【0138】また、請求項6記載の薄膜磁気ヘッドまた
は請求項16記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、第2の磁性層が、磁極部分を形成する磁極部分層
と、この磁極部分層に接続され、ヨーク部分を形成する
ヨーク部分層とを有し、第2の磁性層のヨーク部分層の
記録媒体に対向する側の端面を、薄膜磁気ヘッドの記録
媒体に対向する面から離れた位置に配置したので、更
に、記録すべき領域以外の領域にもデータを書き込んで
しまうことを防止することができるという効果を奏す
る。
【0139】また、請求項7記載の薄膜磁気ヘッドまた
は請求項17記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、第1の磁性層の第2の部分がスロートハイトを規定
し、第2の磁性層が記録トラック幅を規定するようにし
たので、更に、トラック幅が小さくなっても、スロート
ハイトを精度よく、均一に規定することが可能になると
いう効果を奏する。
【0140】また、請求項8記載の薄膜磁気ヘッドまた
は請求項18記載の薄膜磁気ヘッドによれば、第1の磁
性層の第2の部分の側方に配置された薄膜コイルの一部
を覆い、記録ギャップ層側の面が平坦化された絶縁層を
設けたので、更に、記録ギャップ層や第2の磁性層等の
形成が容易になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法における一工程を説明するための断面図で
ある。
【図2】図1に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図3】図2に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図4】図3に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図5】図4に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図6】図5に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの平面図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法における一工程を説明するための断面図で
ある。
【図9】本発明の第2の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの断面図である。
【図10】本発明の第2の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの平面図である。
【図11】本発明の第3の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法における一工程を説明するための断面図
である。
【図12】本発明の第3の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの断面図である。
【図13】本発明の第3の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの平面図である。
【図14】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一
工程を説明するための断面図である。
【図15】図14に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図16】図15に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図17】図16に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【符号の説明】
1…基板、2…絶縁層、3…下部シールド層、5…MR
素子、8a…下部磁極層の第1の部分、8b…下部磁極
層の第2の部分、10…絶縁膜、12a…薄膜コイルの
第1層部分、12b…薄膜コイルの第2層部分、13…
絶縁層、14…記録ギャップ層、15…上部磁極層、1
6…絶縁膜、17…オーバーコート層。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向
    する側の一部が記録ギャップ層を介して互いに対向する
    磁極部分を含み、それぞれ少なくとも1つの層からなる
    第1および第2の磁性層と、 前記第1および第2の磁性層に対して絶縁された状態
    で、一部が前記第1および第2の磁性層の間を通過し、
    且つ少なくとも一方の磁性層を中心にして螺旋状に巻回
    された薄膜コイルとを備え、 前記第1の磁性層は、前記薄膜コイルの一部に対向する
    第1の部分と、前記第1の部分における前記第2の磁性
    層側の面に接続され、磁極部分を形成する第2の部分と
    を有し、 前記薄膜コイルの一部は、前記第1の磁性層の第2の部
    分の側方に配置されていることを特徴とする薄膜磁気ヘ
    ッド。
  2. 【請求項2】 前記薄膜コイルは、前記第2の磁性層を
    中心にして螺旋状に巻回された部分を有することを特徴
    とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記第2の磁性層は、磁極部分を形成す
    る磁極部分層と、この磁極部分層に接続され、ヨーク部
    分を形成するヨーク部分層とを有することを特徴とする
    請求項1記載の薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記薄膜コイルは、前記第1の磁性層の
    第2の部分の側方を通過し、前記第2の磁性層を中心に
    して螺旋状に巻回された第1の部分と、前記第2の磁性
    層の磁極部分層の側方を通過し、前記第2の磁性層を中
    心にして螺旋状に巻回された第2の部分とを有すること
    を特徴とする請求項3記載の薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記薄膜コイルは、前記第1の磁性層の
    第2の部分の側方を通過し、前記第1の磁性層を中心に
    して螺旋状に巻回された第1の部分と、前記第2の磁性
    層の磁極部分層の側方を通過し、前記第2の磁性層を中
    心にして螺旋状に巻回された第2の部分とを有すること
    を特徴とする請求項3記載の薄膜磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記第2の磁性層のヨーク部分層の記録
    媒体に対向する側の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体
    に対向する面から離れた位置に配置されていることを特
    徴とする請求項3ないし5のいずれかに記載の薄膜磁気
    ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記第1の磁性層の第2の部分がスロー
    トハイトを規定し、前記第2の磁性層が記録トラック幅
    を規定することを特徴とする請求項1ないし6のいずれ
    かに記載の薄膜磁気ヘッド。
  8. 【請求項8】 更に、前記第1の磁性層の第2の部分の
    側方に配置された薄膜コイルの一部を覆い、前記記録ギ
    ャップ層側の面が平坦化された絶縁層を備えたことを特
    徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の薄膜磁気
    ヘッド。
  9. 【請求項9】 更に、磁気抵抗素子と、記録媒体に対向
    する側の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するよう
    に配置され、前記磁気抵抗素子をシールドするための第
    1および第2のシールド層とを備えたことを特徴とする
    請求項1ないし8のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  10. 【請求項10】 前記第1の磁性層は、前記第2のシー
    ルド層を兼ねていることを特徴とする請求項1ないし9
    のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  11. 【請求項11】 磁気的に連結され、且つ記録媒体に対
    向する側の一部が記録ギャップ層を介して互いに対向す
    る磁極部分を含み、それぞれ少なくとも1つの層からな
    る第1および第2の磁性層と、 前記第1および第2の磁性層に対して絶縁された状態
    で、一部が前記第1および第2の磁性層の間を通過する
    薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であっ
    て、 前記第1の磁性層を形成する工程と、 前記第1の磁性層の上に、前記記録ギャップ層を形成す
    る工程と、 前記記録ギャップ層の上に、前記第2の磁性層を形成す
    る工程と、 前記第1および第2の磁性層に対して絶縁された状態
    で、一部が前記第1および第2の磁性層の間を通過し、
    且つ少なくとも一方の磁性層を中心にして螺旋状に巻回
    されるように、前記薄膜コイルを形成する工程とを含
    み、 前記第1の磁性層を形成する工程は、前記薄膜コイルの
    一部に対向する第1の部分と、前記第1の部分における
    前記第2の磁性層側の面に接続され、磁極部分を形成す
    る第2の部分とを形成し、 前記薄膜コイルを形成する工程は、前記薄膜コイルの一
    部が前記第1の磁性層の第2の部分の側方に配置される
    ように薄膜コイル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。
  12. 【請求項12】 前記薄膜コイルを形成する工程は、前
    記第2の磁性層を中心にして螺旋状に巻回された部分を
    有する薄膜コイルを形成することを特徴とする請求項1
    1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  13. 【請求項13】 前記第2の磁性層を形成する工程は、
    磁極部分を形成する磁極部分層と、この磁極部分層に接
    続され、ヨーク部分を形成するヨーク部分層とを形成す
    ることを特徴とする請求項11記載の薄膜磁気ヘッドの
    製造方法。
  14. 【請求項14】 前記薄膜コイルを形成する工程は、前
    記第1の磁性層の第2の部分の側方を通過し、前記第2
    の磁性層を中心にして螺旋状に巻回された第1の部分
    と、前記第2の磁性層の磁極部分層の側方を通過し、前
    記第2の磁性層を中心にして螺旋状に巻回された第2の
    部分と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】 前記薄膜コイルを形成する工程は、前
    記第1の磁性層の第2の部分の側方を通過し、前記第1
    の磁性層を中心にして螺旋状に巻回された第1の部分
    と、前記第2の磁性層の磁極部分層の側方を通過し、前
    記第2の磁性層を中心にして螺旋状に巻回された第2の
    部分と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。
  16. 【請求項16】 前記第2の磁性層を形成する工程は、
    前記第2の磁性層のヨーク部分層の記録媒体に対向する
    側の端面を、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面か
    ら離れた位置に配置することを特徴とする請求項13な
    いし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】 前記第1の磁性層を形成する工程は、
    前記第2の部分がスロートハイトを規定するように、第
    1の磁性層を形成し、 前記第2の磁性層を形成する工程は、前記第2の磁性層
    が記録トラック幅を規定するように、第2の磁性層を形
    成することを特徴とする請求項11ないし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】 更に、前記第1の磁性層の第2の部分
    の側方に配置された薄膜コイルの一部を覆い、前記記録
    ギャップ層側の面が平坦化された絶縁層を形成する工程
    を含むことを特徴とする請求項11ないし17のいずれ
    かに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  19. 【請求項19】 更に、磁気抵抗素子と、記録媒体に対
    向する側の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するよ
    うに配置され、前記磁気抵抗素子をシールドするための
    第1および第2のシールド層とを形成する工程を含むこ
    とを特徴とする請求項11ないし18のいずれかに記載
    の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  20. 【請求項20】 前記第1の磁性層は、前記第2のシー
    ルド層を兼ねていることを特徴とする請求項11ないし
    19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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