JP2000353304A - Manufacture of magnetic head - Google Patents

Manufacture of magnetic head

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JP2000353304A
JP2000353304A JP11162919A JP16291999A JP2000353304A JP 2000353304 A JP2000353304 A JP 2000353304A JP 11162919 A JP11162919 A JP 11162919A JP 16291999 A JP16291999 A JP 16291999A JP 2000353304 A JP2000353304 A JP 2000353304A
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JP
Japan
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layer
mask
magnetic pole
track width
gap
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11162919A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Katakura
亨 片倉
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the method for manufacturing a magnetic head, capable of dealing with a high-density magnetic recording medium. SOLUTION: In the manufacturing method of a magnetic head for laminating lower and upper magnetic pole layers 5 and 9 via a gap layer 6 to constitute a magnetic gap, after the gap layer 6 is formed on the lower magnetic pole layer 5, a track width regulation mask patterned corresponding to a track width is disposed. Then, etching is performed up to the middle part of the lower magnetic pole layer 5 by using the track width regulation mask as a mask to regulate the track width of the lower magnetic pole layer 5, a non- magnetic material is deposited from the track width regulation mask so as to have a thickness protruding more than the surface of the gap layer 6, the track width regulation mask is eliminated, and the upper magnetic pole layer 9 is formed by depositing a magnetic material so as to cover a recess formed by the elimination of the track width regulation mask.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッドの製造
方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic head.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピュータ等の発達とともに、
磁気記録媒体においても高記録密度化が進んでおり、さ
らなる記録密度の向上により大容量化及び高データ転送
レート化を図ることが熱望されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of computers and the like,
Higher recording densities are also being promoted in magnetic recording media, and it is desired to increase the recording capacity and increase the data transfer rate by further improving the recording density.

【0003】例えば、ハードディスクの場合、ハードデ
ィスクドライブの記録密度が10ビット/インチ2を越
えた場合、磁気ヘッドのトラック幅は、例えば0.7μ
m以下のサイズが不可欠と考えられている。しかしなが
ら、そのようなトラック幅の狭い磁気記録ヘッドにおい
ては、従来の下部ポールが平坦な形状のものでは、効率
の劣化、フリンジング等の問題が生じるため、高密度磁
気記録媒体に対応できる磁気ヘッド形状の開発が望まれ
ている。
For example, in the case of a hard disk, when the recording density of the hard disk drive exceeds 10 bits / inch 2, the track width of the magnetic head becomes, for example, 0.7 μm.
A size of less than m is considered essential. However, in such a magnetic recording head having a narrow track width, if the conventional lower pole has a flat shape, problems such as deterioration of efficiency and fringing occur, so that the magnetic head can cope with a high-density magnetic recording medium. Development of a shape is desired.

【0004】そこで、近年、高密度記録を進めるため
に、挟トラック化に適した磁気ヘッドである磁気抵抗効
果型磁気ヘッド(以下、「MRヘッド」という。)を有
する薄膜磁気ヘッドが採用されるようになってきてい
る。
Therefore, in recent years, a thin film magnetic head having a magnetoresistive effect type magnetic head (hereinafter referred to as "MR head"), which is a magnetic head suitable for narrow tracks, has been adopted in order to promote high-density recording. It is becoming.

【0005】この薄膜磁気ヘッドは、いわゆる、真空蒸
着法やスパッタリング法等の薄膜形成手段により各機能
膜が所定の形状で形成される。具体的に、このような薄
膜磁気ヘッドは、再生時の感磁部として機能する磁気抵
抗効果素子を有するMRヘッドと、記録時の記録磁界を
発生するインダクティブヘッドとが薄膜形成されてい
る。
In this thin-film magnetic head, each functional film is formed in a predetermined shape by a thin-film forming means such as a so-called vacuum evaporation method or a sputtering method. Specifically, such a thin-film magnetic head is formed by thin-filming an MR head having a magnetoresistive effect element functioning as a magnetic sensing part during reproduction and an inductive head generating a recording magnetic field during recording.

【0006】図29は従来のハードディスク用薄膜複合
ヘッドを模式的に示す斜視図である。これらのハードデ
ィスク用薄膜複合ヘッドは、強磁性体からなる上部シー
ルド層30と下部シールド層2との間に磁気記録媒体に
記録された情報を読み出し再生するMR素子層4が形成
され、MR素子層4上にMR素子層4の上部シールド3
0を下部磁極として使用し、磁気記録媒体への情報の記
録を行うインダクティブヘッド31が形成された構成と
なっている。
FIG. 29 is a perspective view schematically showing a conventional thin film composite head for a hard disk. In these thin-film composite heads for hard disks, an MR element layer 4 for reading and reproducing information recorded on a magnetic recording medium is formed between an upper shield layer 30 and a lower shield layer 2 made of a ferromagnetic material. 4 and the upper shield 3 of the MR element layer 4
0 is used as a lower magnetic pole, and an inductive head 31 for recording information on a magnetic recording medium is formed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図29に示したハード
ディスク用薄膜複合ヘッドは、通常の製法にて製造する
ことができる。具体的には、下部磁性層を形成後、ギャ
ップ層をスパッタにより形成し、その後絶縁膜(レジス
ト)やコイルを形成した後に上部磁極を形成する。この
場合、コイル形成部は、厚みが10μm程度となり、コ
イル形成部の上面とギャップ層とに段差が生じる。上部
磁極は、コイルが形成されていない部位からコイル形成
部に跨って形成される。上部磁極は従来より一般的に行
われている鍍金枠を形成するレジストフレーム法により
形成されるが、この方法で上部磁極を形成しようとした
場合、トラック形成部においてレジストの厚みは7〜8
μm程度になる。この様に、レジストの厚みが7〜8μ
m程度になると、1μm以下の鍍金枠を形成することが
非常に難しくなる。特に、0.5μm以下になると光学
式の露光では、微細な形状の鍍金枠の形成は不可能にな
る。
The thin-film composite head for a hard disk shown in FIG. 29 can be manufactured by a usual manufacturing method. Specifically, after the lower magnetic layer is formed, the gap layer is formed by sputtering, and thereafter, the insulating film (resist) and the coil are formed, and then the upper magnetic pole is formed. In this case, the coil forming portion has a thickness of about 10 μm, and a step occurs between the upper surface of the coil forming portion and the gap layer. The upper magnetic pole is formed from a portion where the coil is not formed to a portion where the coil is formed. The upper magnetic pole is formed by a conventional resist frame method of forming a plating frame. When the upper magnetic pole is formed by this method, the thickness of the resist is 7 to 8 at the track forming portion.
It becomes about μm. As described above, the resist thickness is 7 to 8 μm.
When it is about m, it becomes very difficult to form a plating frame of 1 μm or less. In particular, when the thickness is 0.5 μm or less, it is impossible to form a plating frame having a fine shape by optical exposure.

【0008】また、レジストフレーム法で形成するハー
ドディスク用薄膜複合ヘッドは下部磁性層が平坦で、上
部磁極はトラック幅と同等の幅を有し、厚みが3μm程
度の寸法となる。この場合、磁気記録媒体への情報の記
録時に上部磁極が飽和すると、上部磁極のギャップ付近
の上部磁極側面からも記録磁界が漏洩し始め、有効記録
トラック幅が広がるため、記録密度の限界値を下げるこ
とになる。
The thin film composite head for a hard disk formed by the resist frame method has a flat lower magnetic layer, an upper magnetic pole having a width equal to the track width, and a thickness of about 3 μm. In this case, when the upper magnetic pole is saturated during recording of information on the magnetic recording medium, the recording magnetic field starts to leak from the upper magnetic pole side near the gap of the upper magnetic pole, and the effective recording track width is increased. Will be lowered.

【0009】したがって、上述した問題点から従来の方
法では、例えば0.7μm以下のトラック幅を持つ記録
ヘッドは、製造することができなかった。
Therefore, a recording head having a track width of, for example, 0.7 μm or less cannot be manufactured by the conventional method due to the above-mentioned problems.

【0010】本発明は、従来の問題点に鑑みて提案され
たものであり、高密度磁気記録媒体に対応できる磁気ヘ
ッドの製造方法を提案することを目的とする。
The present invention has been proposed in view of the conventional problems, and has as its object to propose a method of manufacturing a magnetic head which can cope with a high-density magnetic recording medium.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ヘッド
の製造方法は、下部磁極層と上部磁極層とをギャップ層
を介して積層形成し、磁気ギャップを構成してなる磁気
ヘッドの製造方法において、下部磁極層上にギャップ層
を形成した後、トラック幅に対応してパターニングされ
たトラック幅規制マスクを配し、これをマスクとして下
部磁極層の中途部までエッチングすることで下部磁極層
のトラック幅を規制する工程と、上記トラック幅規制マ
スク上から非磁性材をギャップ層表面よりも突出するよ
うな厚さで成膜する工程と、上記トラック幅規制マスク
を除去する工程と、上記トラック幅規制マスクの除去に
より形成される凹部を埋めるように磁性材料を成膜し、
上部磁極層を形成する工程とを有することを特徴とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION A method of manufacturing a magnetic head according to the present invention is a method of manufacturing a magnetic head in which a lower magnetic pole layer and an upper magnetic pole layer are stacked and formed with a gap layer therebetween to form a magnetic gap. After forming the gap layer on the lower magnetic pole layer, a track width regulating mask patterned corresponding to the track width is arranged, and the lower magnetic pole layer is etched by using this as a mask to an intermediate portion of the lower magnetic pole layer. A step of regulating a track width, a step of forming a non-magnetic material on the track width regulating mask so as to protrude from the surface of the gap layer, a step of removing the track width regulating mask, Forming a magnetic material so as to fill the recess formed by removing the width regulating mask,
Forming an upper magnetic pole layer.

【0012】本発明に係る磁気ヘッドの製造方法は、下
部磁極層上にギャップ層を形成した後、トラック幅に対
応してパターニングされたトラック幅規制マスクを配
し、これをマスクとして下部磁極層の中途部までエッチ
ングすることにより、下部磁極層のトラック幅を規制す
る。そして、トラック幅規制マスク上から非磁性材をギ
ャップ層表面よりも突出するような厚さで成膜し、トラ
ック幅規制マスクを除去した後、トラック幅規制マスク
の除去により形成される凹部を埋めるように磁性材料を
成膜することにより上部磁極層を形成する。したがっ
て、磁気ヘッドを形成する際に、上部磁極と下部磁極と
のトラック幅が確実に規制され、また、上部磁極と下部
磁極とが確実に位置合わせがなされる。
In a method of manufacturing a magnetic head according to the present invention, after a gap layer is formed on a lower magnetic pole layer, a track width regulating mask patterned in accordance with a track width is arranged, and the lower magnetic pole layer is used as a mask. By etching to the middle part, the track width of the lower magnetic pole layer is regulated. Then, a non-magnetic material is formed on the track width regulating mask so as to protrude from the gap layer surface, and after removing the track width regulating mask, the recess formed by removing the track width regulating mask is filled. The upper magnetic pole layer is formed by depositing a magnetic material as described above. Therefore, when forming the magnetic head, the track width between the upper magnetic pole and the lower magnetic pole is reliably regulated, and the upper magnetic pole and the lower magnetic pole are surely aligned.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1に、本発明を適用した複合型
薄膜磁気ヘッドを模式的に表す斜視図を示す。また、図
2及び図3に図1中のABS面位置相当のX1−X2線及
びX3−X4線における要部断面図を示す。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a composite thin-film magnetic head to which the present invention is applied. FIG. 2 and FIG. 3 are cross-sectional views of main parts taken along lines X 1 -X 2 and X 3 -X 4 corresponding to the ABS plane position in FIG.

【0014】本発明を適用した複合型薄膜磁気ヘッドに
おいては、基板1上に、MRヘッドとして、下部シール
ド層2が形成され、下部シールド層2上には、第1の絶
縁層を介してMR素子層4及び電極層(図示省略)が形
成されている。そして、MR素子層4を覆って第2の絶
縁層32が形成されている。
In the composite type thin film magnetic head to which the present invention is applied, a lower shield layer 2 is formed as an MR head on a substrate 1, and an MR layer is formed on the lower shield layer 2 via a first insulating layer. An element layer 4 and an electrode layer (not shown) are formed. Then, a second insulating layer 32 is formed to cover the MR element layer 4.

【0015】第2の絶縁層32上には、インダクティブ
ヘッド素子として、下部磁極層5が形成されている。下
部磁極層5は、基板1側に形成された広幅の下部磁極部
51と、下部磁極部51上に形成された細幅の下部磁極
部52とが一体に形成され、該下部磁極部52は、記録
媒体と対向する媒体対向面の近傍にて記録媒体上のトラ
ック幅と同一幅を有している。下部磁極層5は、インダ
クティブヘッド素子の磁気コアとしての機能を発揮する
と同時に、インダクティブヘッド素子とMRヘッド素子
の間の磁気シールドとしての機能を兼ね備えている。下
部磁極層5の細幅の下部磁極部52上には、トラック幅
と同一幅を有するギャップ層6が形成されている。下部
磁極層5の広幅の下部磁極部51上には、非磁性高硬度
層11が形成されている。非磁性高硬度層11上には、
第3の絶縁層71が形成され、第3の絶縁層71は、ギ
ャップ層6側の先端から後方側に徐々に高く傾斜するデ
プスエンド規制面BCを有している。そして、第3の絶
縁層71上には、コイル層8が形成され、コイル層8を
覆って第4の絶縁層72が形成されている。
On the second insulating layer 32, a lower magnetic pole layer 5 is formed as an inductive head element. The lower magnetic pole layer 5 is formed by integrally forming a wide lower magnetic pole portion 51 formed on the substrate 1 side and a narrow lower magnetic pole portion 52 formed on the lower magnetic pole portion 51. And has the same width as the track width on the recording medium near the medium facing surface facing the recording medium. The lower magnetic pole layer 5 not only functions as a magnetic core of the inductive head element, but also has a function as a magnetic shield between the inductive head element and the MR head element. On the narrow lower magnetic pole portion 52 of the lower magnetic pole layer 5, a gap layer 6 having the same width as the track width is formed. A nonmagnetic high-hardness layer 11 is formed on the wide lower magnetic pole portion 51 of the lower magnetic pole layer 5. On the non-magnetic high hardness layer 11,
A third insulating layer 71 is formed, and the third insulating layer 71 has a depth end regulating surface BC that is inclined gradually higher from the tip on the gap layer 6 side to the rear side. The coil layer 8 is formed on the third insulating layer 71, and the fourth insulating layer 72 is formed so as to cover the coil layer 8.

【0016】ギャップ層6、非磁性高硬度層11、第3
の絶縁層71及び第4の絶縁層72上には上部磁極層9
が形成されている。上部磁極層9は、ギャップ層6及び
非磁性高硬度層11上に形成された第1上部磁極層91
と、第1上部磁極層91、第3の絶縁層71及び第4の
絶縁層72上に形成されるとともに、下部磁極層5の広
幅の下部磁極部51に接続している第2上部磁極層92
とにより構成される。
The gap layer 6, the non-magnetic high-hardness layer 11, the third
The upper magnetic pole layer 9 is formed on the insulating layer 71 and the fourth insulating layer 72 of FIG.
Are formed. The upper magnetic pole layer 9 includes a first upper magnetic pole layer 91 formed on the gap layer 6 and the non-magnetic hard layer 11.
And a second upper magnetic pole layer formed on the first upper magnetic pole layer 91, the third insulating layer 71, and the fourth insulating layer 72 and connected to the wide lower magnetic pole portion 51 of the lower magnetic pole layer 5. 92
It is composed of

【0017】第1上部磁極部91は、媒体対向面から非
磁性高硬度層11のデプスエンド規制面ABまで広がる
領域に形成される一方、第2上部磁極部92は、第1上
部磁極部91上の媒体対向面から後方に向けて第3の絶
縁層71及び第4の絶縁層72の上面に広がっている。
The first upper magnetic pole portion 91 is formed in a region extending from the medium facing surface to the depth end regulating surface AB of the non-magnetic high hardness layer 11, while the second upper magnetic pole portion 92 is formed in the first upper magnetic pole portion 91. It extends to the upper surface of the third insulating layer 71 and the fourth insulating layer 72 from the upper medium facing surface to the rear.

【0018】第1上部磁極部91は、媒体対向面と反対
側の端部と、トラック幅方向の両端部が、第2上部磁極
部92との接続面からギャップ層6との対向面に向かっ
て絞られ細くなる形状を有するとともに、媒体対向面に
おいて記録媒体上のトラック幅と同一幅を有する。これ
によりインダクティブヘッドは、情報の記録効率が向上
する。
The first upper magnetic pole portion 91 has an end opposite to the medium facing surface and both ends in the track width direction from a connecting surface with the second upper magnetic pole portion 92 to a surface facing the gap layer 6. And has the same width as the track width on the recording medium in the medium facing surface. Thus, the information recording efficiency of the inductive head is improved.

【0019】第2上部磁極部92は、媒体対向面の近傍
にて記録媒体上のトラック幅よりも広い幅を有する。
The second upper magnetic pole portion 92 has a width near the medium facing surface that is wider than the track width on the recording medium.

【0020】また、下部磁極層5の細幅の下部磁極部5
2、ギャップ層6、及び第1上部磁極部91のトラック
幅方向の両側には、下部磁極層5の広幅の下部磁極部5
1上を覆って非磁性高硬度層11が形成され、非磁性高
硬度層11及び第1上部磁極部91上面は、それぞれ平
面に形成されて、互いに同一の平面にそろっている。そ
して、上部磁極層9の第2上部磁極部92を覆って、保
護層12が形成されている。
The lower magnetic pole layer 5 of the lower magnetic pole layer 5 has a narrow width.
2, the lower magnetic pole portion 5 of the lower magnetic pole layer 5 is provided on both sides of the gap layer 6 and the first upper magnetic pole portion 91 in the track width direction.
1, a non-magnetic high-hardness layer 11 is formed, and the upper surface of the non-magnetic high-hardness layer 11 and the upper surface of the first upper magnetic pole portion 91 are respectively formed in a plane, and are flush with each other. Then, a protective layer 12 is formed so as to cover the second upper magnetic pole portion 92 of the upper magnetic pole layer 9.

【0021】次に、上記複合型薄膜磁気ヘッドの製造方
法について、図4乃至図28に基づき具体的に説明す
る。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴を分かりや
すく図示するために、特徴となる部分を拡大して示して
いる場合があり、各部材の寸法の比率が実際と同じであ
るとは限らない。また、実際の製造工程では、薄膜技術
により基板上に多数の磁気ヘッド素子が形成されるが、
以下の説明で用いる図面は、1つの磁気ヘッド素子に対
応する部分を抜き出して示している。
Next, a method of manufacturing the composite type thin film magnetic head will be specifically described with reference to FIGS. In addition, in the drawings used in the following description, in order to clearly illustrate the features, the characteristic portions may be enlarged in some cases, and the dimensional ratio of each member is not necessarily the same as the actual one. . Also, in the actual manufacturing process, a number of magnetic head elements are formed on the substrate by thin film technology,
In the drawings used in the following description, portions corresponding to one magnetic head element are extracted and shown.

【0022】まず、図4に示すように、MRヘッド素子
として、基板1上に下部シールド層2、下部絶縁層3
1、MR素子層4、電極層(図示せず)、及び上部絶縁
層32を順次形成する。以上の工程は、従来の周知の工
程による。
First, as shown in FIG. 4, a lower shield layer 2 and a lower insulating layer 3 are formed on a substrate 1 as an MR head element.
1. An MR element layer 4, an electrode layer (not shown), and an upper insulating layer 32 are sequentially formed. The above steps are based on conventional well-known steps.

【0023】続いて、図5(以下の図においてはMRヘ
ッド素子部は省略する。)に示すように第1の絶縁層3
2の全表面に下部磁極層5を形成する。下部磁性層5と
しては、例えば、CoZrNbをスパッタリングにより
3μmの膜厚に成膜する。
Subsequently, as shown in FIG. 5 (the MR head element portion is omitted in the following drawings), the first insulating layer 3 is formed.
The lower magnetic pole layer 5 is formed on the entire surface of the substrate 2. As the lower magnetic layer 5, for example, CoZrNb is formed to a thickness of 3 μm by sputtering.

【0024】次に、下部磁性層5の全表面に、ギャップ
層6を形成する。ギャップ層6としては、例えば、Al
23をスパッタリングにより0.2μmの膜厚に成膜す
る。
Next, a gap layer 6 is formed on the entire surface of the lower magnetic layer 5. As the gap layer 6, for example, Al
2 O 3 is formed to a thickness of 0.2 μm by sputtering.

【0025】次に、ギャップ層6の全表面に、トラック
部を形成するためのスペーサ層13を形成する。スペー
サ層13は、ギャップ層6側から、第1スペーサ層1
4、第2スペーサ層15、第3スペーサ層16の3層か
ら構成される。スペーサ層6は、スパッタリングによ
り、例えば、Tiを5nmの厚みに被着させて第1スペ
ーサ層14である第1のTi層を形成する。そして、第
1のTi層上に、スパッタリングによりCuを300n
mの厚みに被着させて第2スペーサ層15であるCu層
を形成する。そして、Cu層上に、スパッタリングによ
りTiを5nmの厚みに被着させて第3スペーサ層16
である第2のTi層を形成する。
Next, a spacer layer 13 for forming a track portion is formed on the entire surface of the gap layer 6. The spacer layer 13 is formed from the first spacer layer 1 from the gap layer 6 side.
4, the second spacer layer 15 and the third spacer layer 16. The spacer layer 6 is formed, for example, by depositing Ti to a thickness of 5 nm by sputtering to form a first Ti layer serving as the first spacer layer 14. Then, 300 n of Cu is deposited on the first Ti layer by sputtering.
A Cu layer as the second spacer layer 15 is formed by being applied to a thickness of m. Then, Ti is deposited on the Cu layer to a thickness of 5 nm by sputtering to form the third spacer layer 16.
Is formed as a second Ti layer.

【0026】第1スペーサ層14は、ギャップ層6であ
るAl23とスペーサ層13の第2スペーサ層15との
密着性を向上させる役割をするものである。また、第1
スペーサ層14は、Tiに限定されるものではなく、上
記の条件を満たすものであれば良く、具体的にはTiの
他にCr等を用いることができる。
The first spacer layer 14 functions to improve the adhesion between Al 2 O 3 as the gap layer 6 and the second spacer layer 15 of the spacer layer 13. Also, the first
The spacer layer 14 is not limited to Ti, but may be any material that satisfies the above conditions. Specifically, Cr or the like can be used in addition to Ti.

【0027】第2スペーサ層15は、後述する下部磁極
層5及び上部磁極層9のトラック幅規制を行うためのマ
スクであるマスク層17とギャップ層6との間に隙間を
あけるためのものである。具体的には、第1上部磁極部
91のトラック幅規制を行う前に、エッチング液を用い
た湿式エッチングで第2スペーサ層15を除去すること
により、第1上部磁極部91のトラック幅規制を行うた
めのマスクであるマスク層とギャップ層6との間に隙間
をあける。また第2スペーサ層15は、Cuに限定され
ることなく、酸などによる湿式エッチング等で剥離でき
るものであれば用いることができる。ただし、下部磁極
層5、第2スペーサ層15及びエッチング液の間には、
エッチング液は第2スペーサ層15はエッチングするが
下部磁極層5はエッチングしないような組み合わせが必
要である。上記の条件を満たす組み合わせとしては、具
体的には、例えば第2スペーサ層15にCuやパーマロ
イ等を用い、エッチング液にエンストリップ・92(メ
ルテックス社製)を用い、下部磁性層には、CoZrN
b等のアモルファス金属を用いるというような組み合わ
せが挙げられる。また、成膜される膜厚は、0.05μ
m〜1μmが好ましい。
The second spacer layer 15 is for providing a gap between the gap layer 6 and a mask layer 17 which is a mask for controlling the track width of the lower magnetic pole layer 5 and the upper magnetic pole layer 9 described later. is there. Specifically, before the track width of the first upper magnetic pole portion 91 is regulated, the track width of the first upper magnetic pole portion 91 is regulated by removing the second spacer layer 15 by wet etching using an etchant. A gap is provided between the gap layer 6 and a mask layer which is a mask for performing the process. The second spacer layer 15 is not limited to Cu, and may be any material that can be peeled off by wet etching using an acid or the like. However, between the lower magnetic pole layer 5, the second spacer layer 15, and the etching solution,
The etching solution needs to be combined so as to etch the second spacer layer 15 but not the lower pole layer 5. As a combination that satisfies the above conditions, specifically, for example, Cu or Permalloy is used for the second spacer layer 15, Enstrip 92 (manufactured by Meltex Corporation) is used for the etchant, and the lower magnetic layer is CoZrN
Combination using an amorphous metal such as b. The film thickness is 0.05 μm.
m to 1 μm is preferred.

【0028】第3スペーサ層は、後述する下部磁極層5
及び上部磁極層9のトラック幅を規制するためのマスク
であるマスク層と第2スペーサ層との密着性を向上させ
る役割をするものである。第3スペーサ層は、上記の条
件を満たし、反応性イオンエッチングでエッチングでき
るものであれば良く、具体的には、TiやTa等を用い
ることができる。
The third spacer layer is a lower magnetic pole layer 5 described later.
And a role of improving the adhesion between the mask layer serving as a mask for regulating the track width of the upper magnetic pole layer 9 and the second spacer layer. The third spacer layer may be any material that satisfies the above conditions and can be etched by reactive ion etching, and specifically, Ti, Ta, or the like can be used.

【0029】次に、スペーサ層13の全表面にトラック
部を形成するためのマスク層17を形成する。マスク層
17は、スペーサ層13側から第1マスク層17と第2
マスク層19との2層から構成される。マスク層17
は、スパッタリングにより、例えばSiO2を1.5μ
mの厚みに被着させて第1マスク層18であるSiO2
層を形成する。そして、SiO2層上に、例えばCrを
70nmの厚みに被着させて第2マスク層19であるC
r層を形成する。
Next, a mask layer 17 for forming a track portion is formed on the entire surface of the spacer layer 13. The mask layer 17 includes the first mask layer 17 and the second mask layer 17 from the spacer layer 13 side.
It is composed of two layers, that is, a mask layer 19. Mask layer 17
Is, for example, 1.5 μm of SiO 2 by sputtering.
m, and the first mask layer 18 of SiO 2
Form a layer. Then, on the SiO 2 layer, for example, Cr is applied to a thickness of 70 nm to form the second mask layer 19 C
An r layer is formed.

【0030】第1マスク層は、後述する下部磁極層5及
び上部磁極層9のトラック幅を規制するためのマスクと
なるものである。第1マスク層は、リアクティブイオン
エッチングなどにより異方性エッチングできるものであ
れば良く、具体的には、SiO2やAl23等を用いる
ことができる。成膜される膜厚は、0.5μm〜2.0
μmが好ましい。
The first mask layer serves as a mask for regulating the track width of the lower magnetic pole layer 5 and the upper magnetic pole layer 9 described later. The first mask layer may be any one that can be anisotropically etched by reactive ion etching or the like, and specifically, SiO 2 or Al 2 O 3 can be used. The film thickness to be formed is 0.5 μm to 2.0 μm.
μm is preferred.

【0031】第2マスク層は、上記第1マスク層を後述
する反応性イオンエッチングにより形成する際のマスク
となるものである。第2マスク層は、リアクティブイオ
ンエッチングを施した際に、エッチングされ難いもので
あれば良く、具体的には、CrやCoZrNb等を用い
ることができる。成膜される膜厚は、20nm〜200
nmが好ましい。
The second mask layer serves as a mask when the first mask layer is formed by reactive ion etching described later. The second mask layer only needs to be difficult to be etched when the reactive ion etching is performed, and specifically, Cr, CoZrNb, or the like can be used. The film thickness to be formed is 20 nm to 200 nm.
nm is preferred.

【0032】次に、図6に示すように、スペーサ層13
とマスク層17とが形成された基板1を例えば約300
0rpmで回転させながら、Cr膜上に、レジスト、例
えば電子線レジスト20をスピンコート法により塗布す
る。レジストは、電子線レジストでなくても良く、通常
のレジストでも良い。
Next, as shown in FIG.
The substrate 1 on which the mask layer 17 is formed is, for example, about 300
While rotating at 0 rpm, a resist, for example, an electron beam resist 20 is applied on the Cr film by spin coating. The resist need not be an electron beam resist, but may be a normal resist.

【0033】ここで、電子線レジスト20とは、レジス
トを構成する高分子が電子との衝突によってエネルギー
を受け、当該高分子の鎖の一部が切断されて分子量が小
さくなるか、あるいは他の高分子と結合して大きな分子
量の高分子に重合されるものをいう。また、この電子線
レジスト20は、電子線が照射された部分の、現像液に
対する溶解度が増大するポジ型レジストであることが好
ましい。このようなポジ型の電子線レジスト20として
具体的には、例えば東京応化工業(株)製の商品名OE
BR−1000や日本ゼオン(株)製の商品名ZEP−
520(12)等が挙げられる。また、電子線レジスト
20に対して、露光前にプリベークを行うことが好まし
い。プリベークを行うことにより、電子線レジスト20
の露光の際の感度が向上し、微細なパターンも精度良く
形成することができる。
Here, the electron beam resist 20 means that a polymer constituting the resist receives energy by collision with an electron and a part of a chain of the polymer is cut to reduce the molecular weight, or the other It refers to a polymer that combines with a polymer and is polymerized into a polymer having a large molecular weight. Further, it is preferable that the electron beam resist 20 is a positive resist in which a portion irradiated with the electron beam has increased solubility in a developing solution. Specifically, such a positive type electron beam resist 20 is, for example, a product name OE manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
BR-1000 and trade name ZEP- manufactured by Zeon Corporation
520 (12) and the like. Further, it is preferable to perform pre-bake on the electron beam resist 20 before exposure. By performing the pre-bake, the electron beam resist 20
The sensitivity at the time of exposure is improved, and a fine pattern can be formed with high accuracy.

【0034】次に、図7に示すように電子線露光装置を
用いて、上記電子線レジスト20に所定のパターンで電
子線を照射することにより描画し、電子線レジスト20
中に所定のパターン潜像を形成する。具体的には、トラ
ック形成部となる部分に電子線を照射し、トラック形成
部は、図7に示すように四角形の形状を有する広幅のト
ラック形成部の一辺の中央部に該四角形よりも小さい長
方形の形状を有する細幅のトラック形成部を短辺を接片
として接合させた形状を有する。
Next, as shown in FIG. 7, the electron beam resist 20 is drawn by irradiating the electron beam resist 20 with a predetermined pattern using an electron beam exposure apparatus.
A predetermined pattern latent image is formed therein. Specifically, an electron beam is applied to a portion to be a track forming portion, and the track forming portion is smaller than the square at the center of one side of the wide track forming portion having a rectangular shape as shown in FIG. It has a shape in which a narrow track forming portion having a rectangular shape is joined with the short side as a contact piece.

【0035】次に、図8に示すように、パターン潜像が
形成された電子線レジスト20を現像して、マスクパタ
ーンを形成する。電子線レジスト20としてポジ型レジ
ストを用いた場合、電子線が照射されなかった部分のレ
ジストが残存してマスクパターンが形成される。
Next, as shown in FIG. 8, the electron beam resist 20 on which the pattern latent image has been formed is developed to form a mask pattern. When a positive resist is used as the electron beam resist 20, a portion of the resist that has not been irradiated with the electron beam remains to form a mask pattern.

【0036】次に、上述のようにして形成されたマスク
パターンをマスクとしてエッチングを行い、当該マスク
パターンから露出している第2マスク層19であるCr
層を除去する。エッチングは、例えばイオンエッチング
により行う。
Next, etching is performed using the mask pattern formed as described above as a mask, and the second mask layer 19 which is exposed from the mask pattern is Cr.
Remove the layer. The etching is performed by, for example, ion etching.

【0037】続いて、電子線レジスト20を剥離する。
これにより、図9に示すように所定形状にパターニング
された第2マスク層であるCr層が得られる。具体的に
は、トラック形成部となる部分に第2マスク層19であ
るCr層を有するパターンとされる。
Subsequently, the electron beam resist 20 is peeled off.
As a result, a Cr layer as a second mask layer patterned into a predetermined shape as shown in FIG. 9 is obtained. Specifically, the pattern has a Cr layer that is the second mask layer 19 in a portion to be a track forming portion.

【0038】次に、図10に示すように、上述のように
してパターニングされた第2マスク層19であるCr層
をマスクとしてエッチングを行い、当該マスクから露出
しているSiO2膜及び第3スペーサ層16である第2
のTi層と、第2スペーサ層15であるCu層の上層1
0nm程度を除去する。エッチングは、リアクティブイ
オンエッチングにより行う。
Next, as shown in FIG. 10, etching is performed using the Cr layer, which is the second mask layer 19 patterned as described above, as a mask, and the SiO 2 film and the third The second spacer layer 16
And the upper layer 1 of the Cu layer as the second spacer layer 15
About 0 nm is removed. The etching is performed by reactive ion etching.

【0039】エッチングに使用するガスは、Cr膜とエ
ッチングガスとの反応によりSiO2膜層の表面に重合
物が発生しづらいものを使用し、例えばCF4、及び場
合によってはCF4と酸素との混合ガスを用いる。ま
た、基板表面の温度上昇を防ぐために、エッチングパワ
ーは低パワーとする。具体的には300〜500W程度
(アネルバ(株)製リアクティブイオンエッチング装
置、DEA506使用時)のパワーが好ましい。そし
て、エッチング時間は、50〜60分程度(アネルバ
(株)製リアクティブイオンエッチング装置、DEA5
06を300Wにおいて使用時)が好ましい。
The gas used for etching is such that a polymer is unlikely to be generated on the surface of the SiO 2 film layer due to the reaction between the Cr film and the etching gas. For example, CF 4 , and optionally CF 4 and oxygen are used. Is used. Further, in order to prevent the temperature of the substrate surface from rising, the etching power is set low. Specifically, a power of about 300 to 500 W (when using DEA506, a reactive ion etching apparatus manufactured by Anelva Co., Ltd.) is preferable. The etching time is about 50 to 60 minutes (reactive ion etching apparatus manufactured by Anelva Co., Ltd., DEA5
06 at 300 W).

【0040】ここで、第1マスク層18であるSiO2
膜をエッチングする際のマスクを構成する第2マスク層
19であるCrは、リアクティブイオンエッチングに対
する選択性が、SiO2に比べて約40倍以上と非常に
大きい材料である。このようなSiO2に比べてリアク
ティブイオンエッチングに対する選択性が40倍以上の
金属材料からなるマスクを用いることで、トラック形状
となる非磁性膜を高精度に形成することができる。この
ような金属材料としては、具体的にはCrの他にNiF
e、CoZrNb等が挙げられる。リアクティブイオン
エッチングに対する選択性を40倍以上としたのは、こ
のくらい大きな選択性を有する材料をマスクとすること
でエッチングが完了するまでマスクの形状及びパターン
が変化することなく、所望の形状及び所望のエッチング
量をエッチングすることができるからである。また、リ
アクティブイオンエッチングに対する選択性が大きい材
料からなるマスクを用いることで、マスクの厚みを薄く
することができ、コストの低下、生産時間の短縮を図る
ことができる。
Here, the first mask layer 18 of SiO 2
Cr, which is the second mask layer 19 constituting the mask when the film is etched, is a material having a selectivity to reactive ion etching that is about 40 times or more as large as that of SiO 2 . By using a mask made of a metal material having a selectivity to reactive ion etching of 40 times or more as compared with that of SiO 2 , a track-shaped nonmagnetic film can be formed with high precision. As such a metal material, specifically, in addition to Cr, NiF
e, CoZrNb and the like. The reason why the selectivity to the reactive ion etching is set to 40 times or more is that the material having such a large selectivity is used as a mask so that the shape and pattern of the mask do not change until the etching is completed, and the desired shape and This is because a desired etching amount can be etched. In addition, by using a mask made of a material having high selectivity to reactive ion etching, the thickness of the mask can be reduced, so that cost can be reduced and production time can be reduced.

【0041】次に、図11に示すように、上述のように
して形成されたマスクパターンをマスクとしてエッチン
グを行い、当該マスクパターンから露出している第2ス
ペーサ層15であるCu層及び第1スペーサ層14であ
るTi層を除去する。エッチングは、例えば湿式エッチ
ングにより行う。この際、エッチング液には、例えばC
uを湿式エッチングする際に用いるエッチング液を使用
する。Cuを湿式エッチングするエッチング液は、Ti
もエッチングすることができるが、ギャップ層6を形成
するAl23はエッチングしないからである。また、エ
ッチング液は、これらに限定されることなく、ギャップ
層6、第1スペーサ層14、第2スペーサ層15、第3
スペーサ層16に用いる材質の組み合わせにより適宜変
更可能である。ここで、トラック形成部22において
は、第2マスク層19のCr層及び第1マスク層18の
SiO2層が存在するため、広幅のトラック形成部23
の外周縁部及び細幅のトラック形成部24の下部のみが
エッチングされ、スペーサのCu層及びTi層が除去さ
れる。また、細幅のトラック形成部24の下部について
は、トラック幅方向の幅が狭いため、第1スペーサ層1
4のTi、第2スペーサ層15のCu層及び第3スペー
サ層16のTi層は全て除去される。したがって、細幅
のトラック形成部24においては、図12に示すよう
に、第1マスク層18のSiO2層は、ギャップ層6を
形成するAl23層から離間しており、広幅のトラック
形成部23を支持部として宙に浮いた状態になる。これ
により、次工程のエッチングを行う際のマスクパターン
が形成される。
Next, as shown in FIG. 11, etching is performed using the mask pattern formed as described above as a mask, and the Cu layer and the first spacer layer 15, which are exposed from the mask pattern, are exposed. The Ti layer serving as the spacer layer 14 is removed. The etching is performed by, for example, wet etching. At this time, the etching solution contains, for example, C
An etchant used for wet etching u is used. The etching solution for wet etching Cu is Ti
This is because Al 2 O 3 forming the gap layer 6 is not etched. Further, the etchant is not limited to these, and the gap layer 6, the first spacer layer 14, the second spacer layer 15,
It can be changed as appropriate depending on the combination of materials used for the spacer layer 16. Here, in the track forming section 22, since the Cr layer of the second mask layer 19 and the SiO 2 layer of the first mask layer 18 are present, the wide track forming section 23 is formed.
Is etched and only the lower portion of the narrow track forming portion 24 is etched to remove the Cu layer and the Ti layer of the spacer. The lower part of the narrow track forming portion 24 has a narrow width in the track width direction.
The Ti of No. 4, the Cu layer of the second spacer layer 15, and the Ti layer of the third spacer layer 16 are all removed. Therefore, in the narrow track forming section 24, as shown in FIG. 12, the SiO 2 layer of the first mask layer 18 is separated from the Al 2 O 3 layer forming the gap layer 6, and the wide track is formed. The formation part 23 is suspended in the air as a support part. Thereby, a mask pattern for performing the etching in the next step is formed.

【0042】次に、図13及び図14に示すように、上
述のようにして形成されたマスクパターンをマスクとし
てエッチングを行い、当該マスクパターンから露出して
いるギャップ層6であるAl23層及び下部磁極層5で
あるCoZrNb層を厚さ0.5μm程度だけ除去す
る。これにより、SiO2層は、トラック形成部にのみ
残され、細幅のトラック形成部24に残されたSiO2
層の位置が最終的にインダクティブヘッド素子の上部磁
極のポール部を形成する。また、下部磁極層5であるC
oZrNb層を厚さ0.5μm程度だけ除去することに
より、基板1側に形成された広幅の下部磁性層部51
と、ギャップ層6側に形成された細幅の下部磁性層部5
2とが一体に構成される。そして、細幅の下部磁性層部
52は、記録媒体と対向する媒体対向面の近傍にて、す
なわち、ギャップ層6との境界面近傍において記録媒体
上のトラック幅と同一幅を有している。エッチングは、
例えばArガスによるイオンエッチングにより行い、入
射角度は5〜30度に設定する。これにより、所望の形
状及び寸法に精度良くエッチングすることができる。し
たがって、細幅の下部磁性層部52は、トラック幅方向
の両側の2方向と、摺動面と反対側の方向の3方向にお
いてギャップ層6との境界面からエッチング面にかけ
て、広がる方向に傾斜した形状を有している。
Next, as shown in FIGS. 13 and 14, etching is performed using the mask pattern formed as described above as a mask, and Al 2 O 3 which is the gap layer 6 exposed from the mask pattern is etched. The layer and the CoZrNb layer as the lower magnetic pole layer 5 are removed by a thickness of about 0.5 μm. Thus, the SiO 2 layer is left only in the track forming section, SiO 2 left on track forming section 24 of the narrow
The position of the layer ultimately forms the pole of the top pole of the inductive head element. The lower magnetic pole layer 5, ie, C
By removing the oZrNb layer by a thickness of about 0.5 μm, the wide lower magnetic layer portion 51 formed on the substrate 1 side is removed.
And a narrow lower magnetic layer portion 5 formed on the gap layer 6 side.
2 are integrally formed. The narrow lower magnetic layer portion 52 has the same width as the track width on the recording medium near the medium facing surface facing the recording medium, that is, near the boundary surface with the gap layer 6. . Etching is
For example, the etching is performed by ion etching using Ar gas, and the incident angle is set to 5 to 30 degrees. Thereby, it is possible to accurately etch to a desired shape and dimensions. Accordingly, the narrow lower magnetic layer portion 52 is inclined in a direction that spreads from the boundary surface with the gap layer 6 to the etching surface in two directions on both sides in the track width direction and three directions on the opposite side to the sliding surface. It has a shaped shape.

【0043】次に、図15、図16及び図17に示すよ
うに、スパッタリングにより、全面に例えばAl23
1μm程度被着させて、非磁性高硬度層11を形成す
る。このとき、スパッタリングは、コリメートスパッタ
リングによることが好ましい。コリメートスパッタリン
グは、高周波(RF:Radio Frequency、以下RFと称
する。)マグネトロン装置を使用し、基板1とターゲッ
ト材26との間に、所定の大きさの格子状のフィルタを
設けたコリメート用制御板25を配置して行うRFコリ
メートスパッタリングが好ましく、アルミナの飛来粒子
の入射角は、20度以内が好ましい。図27にRFマグ
ネトロンコリメートスパッタリングの概念図を示す。ま
た、コリメート用制御板25は、図28に示すように、
例えば基板厚み10mmのステンレス(SUS304)
材からなる円盤の中央部に板厚0.5mmのステンレス
(SUS304)材からなる2.5mmピッチの格子状
のフィルタ部27が設けられたものを用いる。これによ
り、スパッタリング時の凹部分への膜の付き回りが改善
され、凹部分の角部の空洞化を防ぐことが可能になり、
CSS(Contact Start Stop)に対する信頼性を向上
することができる。
Next, as shown in FIGS. 15, 16 and 17, for example, Al 2 O 3 is deposited on the entire surface to a thickness of about 1 μm by sputtering to form the non-magnetic high-hardness layer 11. At this time, the sputtering is preferably performed by collimated sputtering. The collimating sputtering uses a high frequency (RF: Radio Frequency, hereinafter referred to as RF) magnetron apparatus, and a control plate for collimation in which a lattice filter of a predetermined size is provided between the substrate 1 and the target material 26. RF collimated sputtering performed by disposing 25 is preferable, and the incident angle of flying particles of alumina is preferably within 20 degrees. FIG. 27 shows a conceptual diagram of RF magnetron collimating sputtering. Further, as shown in FIG. 28, the collimating control plate 25
For example, stainless steel (SUS304) with a substrate thickness of 10 mm
A disk provided with a grid-like filter section 27 made of stainless steel (SUS304) having a thickness of 0.5 mm and having a pitch of 2.5 mm is provided at the center of a disk made of such a material. Thereby, the rotation of the film to the concave portion at the time of sputtering is improved, and it is possible to prevent the corner portion of the concave portion from being hollow.
Reliability to CSS (Contact Start Stop) can be improved.

【0044】そして、細幅の下部磁性層部52上にある
ギャップ層6であるAl23とスパッタリングによるA
23が接合することにより、上部磁極の形状を規制す
るガイドが形成される。すなわち、トラック形成部にお
いては、第2マスク層19であるCr層及び第1マスク
層18であるSiO2層によるマスクが存在するため、
上述した湿式エッチングにより第2スペーサ層15であ
るCu層及び第1スペーサ層14であるTi層がエッチ
ングされた細幅のトラック形成部24の下部の空隙部に
おいては、Al23が被着することがない。
Then, Al 2 O 3 as the gap layer 6 on the narrow lower magnetic layer portion 52 and A
By joining l 2 O 3 , a guide for regulating the shape of the upper magnetic pole is formed. That is, in the track forming portion, there is a mask made of the Cr layer that is the second mask layer 19 and the SiO 2 layer that is the first mask layer 18.
Al 2 O 3 is deposited in the gap below the narrow track forming portion 24 in which the Cu layer serving as the second spacer layer 15 and the Ti layer serving as the first spacer layer 14 have been etched by the wet etching described above. Never do.

【0045】また、非磁性高硬度層11は、トラック幅
方向の両側の2方向と、摺動面と反対側の方向の3方向
において、ギャップ層6との境界面から非磁性高硬度層
11上面にかけて、広がる方向に傾斜した形状を有して
いる。非磁性高硬度層11は、ギャップ層6の上表面の
トラック幅方向の両端から非磁性高硬度層11の上表面
にかけて広がる方向に傾斜を有した形状に形成される。
これにより、非磁性高硬度層11は、ギャップ層6と一
体化し、上部磁極層9の形状及び上部磁極層9のトラッ
ク幅を規制するガイドが形成される。そして、上部磁極
の形成位置は、下部磁極を形成する際に用いたCr膜及
びSiO2膜によるマスクを用いて決定されるため、確
実に位置合わせがなされ、上部磁極と下部磁極とのトラ
ック合わせずれを生じることがない。したがって、フリ
ンジングの少ないヘッドを製造することができる。
The non-magnetic high-hardness layer 11 is separated from the boundary surface with the gap layer 6 in two directions on both sides in the track width direction and in three directions on the side opposite to the sliding surface. It has a shape inclined toward the spreading direction toward the upper surface. The non-magnetic high-hardness layer 11 is formed in a shape having an inclination in a direction spreading from both ends of the upper surface of the gap layer 6 in the track width direction to the upper surface of the non-magnetic high-hardness layer 11.
Thereby, the nonmagnetic high-hardness layer 11 is integrated with the gap layer 6, and a guide for regulating the shape of the upper pole layer 9 and the track width of the upper pole layer 9 is formed. The position of the upper magnetic pole is determined by using the mask made of the Cr film and the SiO 2 film used when forming the lower magnetic pole, so that the alignment is reliably performed, and the track alignment between the upper magnetic pole and the lower magnetic pole is performed. No deviation occurs. Therefore, a head with little fringing can be manufactured.

【0046】次に、図18及び図19に示すように、湿
式エッチングを行い、Al23をRFコリメートスパッ
タリングする際にマスクとして使用したCr膜及びSi
2膜を除去する。この際、エッチング液には、例えば
Cuを湿式エッチングする際に用いるエッチング液を使
用する。Cuを湿式エッチングするエッチング液は、C
r及びSiO2をエッチングすることができるが、非磁
性高硬度層及びギャップ層を形成するAl23はエッチ
ングしないからである。また、エッチング液は、上述し
た条件を満たすものであれば、特に限定されるものでは
ない。
Next, as shown in FIGS. 18 and 19, wet etching is performed, and a Cr film and a Si film used as a mask when RF 2 collimating sputtering of Al 2 O 3 is performed.
The O 2 film is removed. At this time, for example, an etchant used for wet etching of Cu is used as an etchant. The etching solution for wet etching Cu is C
This is because r and SiO 2 can be etched, but Al 2 O 3 forming the non-magnetic hard layer and the gap layer is not etched. Further, the etchant is not particularly limited as long as it satisfies the above-described conditions.

【0047】これ以降の上部磁極の形成方法は、2通り
あり、1つ目の方法は、図24〜図26に示すように、
周知の工程によって、第3の絶縁層71を形成し、第3
の絶縁層71上にコイル層8を形成した後、コイル層8
を覆って第4の絶縁層72を鍍金等の方法で形成する。
この時、上部磁極のトラック幅は前述の工程において既
に規制されているので、上部磁極のトラック部鍍金幅は
3μm以上にて形成しても良い。そして、保護膜12を
形成し、媒体対向面に研磨を施して、複合型薄膜磁気ヘ
ッドを完成する。
There are two methods for forming the upper magnetic pole thereafter, and the first method is as shown in FIGS.
The third insulating layer 71 is formed by a well-known process.
After the coil layer 8 is formed on the insulating layer 71 of FIG.
And a fourth insulating layer 72 is formed by plating or the like.
At this time, since the track width of the upper magnetic pole is already regulated in the above-described process, the plating width of the track portion of the upper magnetic pole may be 3 μm or more. Then, the protective film 12 is formed, and the medium facing surface is polished to complete the composite thin-film magnetic head.

【0048】また、2つ目の方法は、図20〜図23に
示すように、コリメートスパッタリングあるいは、RF
バイアススパッタにより上部磁極材21として、例え
ば、CoZrNbを成膜する。その後、上部磁極材21
を成膜した表面に機械研磨を施して平坦化を行い、第1
上部磁極層91を形成する。以後の工程は、図24〜図
26に示すように、周知の工程により、第3の絶縁層7
1を形成し、第3の絶縁層71上にコイル層8を形成し
た後、コイル層8を覆って第4の絶縁層72を鍍金等の
方法で形成する。この時、上部磁極のトラック幅は前述
の工程において既に規制されているので、上部磁極のト
ラック部鍍金幅は3μm以上にて形成しても良い。そし
て、保護膜12を形成し、媒体対向面に研磨を施して、
複合型薄膜磁気ヘッドを完成する。
In the second method, as shown in FIGS. 20 to 23, collimated sputtering or RF
For example, CoZrNb is formed as the upper magnetic pole material 21 by bias sputtering. Then, the upper magnetic pole material 21
Mechanical polishing is performed on the surface on which
An upper pole layer 91 is formed. Subsequent steps are, as shown in FIGS.
1 is formed, the coil layer 8 is formed on the third insulating layer 71, and then the fourth insulating layer 72 is formed to cover the coil layer 8 by plating or the like. At this time, since the track width of the upper magnetic pole is already regulated in the above-described process, the plating width of the track portion of the upper magnetic pole may be 3 μm or more. Then, a protective film 12 is formed, and the medium facing surface is polished,
Complete a composite thin-film magnetic head.

【0049】上記の説明においては、トラック幅精度を
向上させるために2層マスクに、主にドライプロセスに
て行う材料を選択したが、マスクにi線用ポジレジス
ト、スペーサに反射防止膜を使用することも可能であ
る。
In the above description, a material mainly used in the dry process is selected for the two-layer mask in order to improve the track width accuracy. However, a positive resist for i-line is used for the mask and an antireflection film is used for the spacer. It is also possible.

【0050】以上、複合型薄膜磁気ヘッドについて説明
したが、本発明は上記に限定されるものではなく、種々
の磁気ヘッドに適用可能である。
Although the composite type thin-film magnetic head has been described above, the present invention is not limited to the above, and can be applied to various magnetic heads.

【0051】また、本発明は、上記に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能
である。
The present invention is not limited to the above, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る磁気
ヘッドの製造方法によれば、トラック幅の狭い磁気ヘッ
ドにおいても上部磁極及び下部磁極を高精度に形成する
とともに、上部磁極と下部磁極との位置合わせを確実に
行うことができるため、高密度磁気記録媒体に対応でき
る磁気ヘッドを製造することができる。
As described above, according to the method of manufacturing a magnetic head according to the present invention, the upper magnetic pole and the lower magnetic pole are formed with high precision even in a magnetic head having a narrow track width, and the upper magnetic pole and the lower magnetic pole are formed. Therefore, it is possible to manufacture a magnetic head compatible with a high-density magnetic recording medium.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態に係る複合型薄膜磁気ヘッドの一
構成例を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing one configuration example of a composite thin-film magnetic head according to the present embodiment.

【図2】図1の複合型薄膜磁気ヘッドの要部を抜き出し
て示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an essential part of the composite thin film magnetic head of FIG. 1;

【図3】図1の複合型薄膜磁気ヘッドの要部を抜き出し
て示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an essential part of the composite thin film magnetic head of FIG. 1;

【図4】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、MRヘッド素子として、基板上に下部シールド
層、第1の絶縁層、MR素子層、電極層及び第2の絶縁
層とが形成された状態を示す斜視図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of manufacturing the composite thin-film magnetic head. As a MR head element, a lower shield layer, a first insulating layer, an MR element layer, an electrode layer, and a second insulating layer are formed on a substrate. FIG. 4 is a perspective view showing a state in which is formed.

【図5】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、第1の絶縁層上に下部磁極層が形成された状態
を示す斜視図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, and is a perspective view showing a state in which a lower magnetic pole layer is formed on a first insulating layer.

【図6】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、マスク層上に電子線レジストが塗布された状態
を示す斜視図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, and is a perspective view showing a state where an electron beam resist is applied on a mask layer.

【図7】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、電子線レジスト中に所定のパターン潜像を形成
した状態を示す斜視図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, and is a perspective view illustrating a state where a predetermined pattern latent image is formed in an electron beam resist.

【図8】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、電子線レジストを現像してマスクパターンを形
成した状態を示す斜視図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, and is a perspective view illustrating a state where a mask pattern is formed by developing an electron beam resist.

【図9】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、第2マスク層であるCr層が所定形状にパター
ニングされた状態を示す斜視図である。
FIG. 9 is a view for explaining the method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, and is a perspective view showing a state where a Cr layer as a second mask layer is patterned into a predetermined shape.

【図10】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、第2マスク層であるCr層によるマスクパタ
ーンをマスクとして、第1マスク層であるSiO2層、
第3スペーサ層である第2のTi層と、第2スペーサ層
であるCu層の上層10nm程度をエッチングした状態
を示す斜視図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a method of manufacturing the composite type thin-film magnetic head, in which a mask pattern of a Cr layer as a second mask layer is used as a mask, and a SiO 2 layer as a first mask layer;
FIG. 9 is a perspective view showing a state where an upper layer of about 10 nm is etched as a second Ti layer as a third spacer layer and a Cu layer as a second spacer layer.

【図11】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、第1マスク層であるSiO2層及び第2マス
ク層であるCr層をマスクとして、第2スペーサ層であ
るCu層及び第1スペーサ層である第1のTi層をエッ
チングした状態を示す斜視図である。
[Figure 11] is a diagram for explaining a method of manufacturing a composite thin film magnetic head, a Cr layer is SiO 2 layer and the second mask layer is a first mask layer as a mask, Cu layer and a second spacer layer It is a perspective view showing the state where the 1st Ti layer which is the 1st spacer layer was etched.

【図12】図11中、X1−X2線における断面図であ
る。
FIG. 12 is a sectional view taken along line X 1 -X 2 in FIG. 11;

【図13】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、第1マスク層であるSiO2層及び第2マス
ク層であるCr層をマスクとして、ギャップ層であるA
23層及び下部磁極層であるCoZrNb層を厚さ
0.5μm程度エッチングした状態を示す斜視図であ
る。
FIG. 13 is a diagram for explaining a method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, wherein a gap layer is formed by using a SiO 2 layer as a first mask layer and a Cr layer as a second mask layer as masks;
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which a l 2 O 3 layer and a CoZrNb layer serving as a lower magnetic pole layer are etched to a thickness of about 0.5 μm.

【図14】図13中、X3−X4線における断面図であ
る。
FIG. 14 is a sectional view taken along line X 3 -X 4 in FIG. 13;

【図15】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、下部磁極層であるCoZrNb層上に非磁性
高硬度層11であるAl23が形成された状態を示す斜
視図である。
FIG. 15 is a view for explaining a method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, and is a perspective view showing a state in which Al 2 O 3 as the nonmagnetic high-hardness layer 11 is formed on the CoZrNb layer as the lower magnetic pole layer. is there.

【図16】図15中、X5−X6線における断面図であ
る。
FIG. 16 is a sectional view taken along line X 5 -X 6 in FIG.

【図17】図15中、X7−X8線における断面図であ
る。
FIG. 17 is a sectional view taken along line X 7 -X 8 in FIG.

【図18】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、第1マスク層であるSiO2層及び第2マス
ク層であるCr層がエッチングされた状態を示す斜視図
である。
FIG. 18 is a view for explaining the method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, and is a perspective view showing a state where the SiO 2 layer as the first mask layer and the Cr layer as the second mask layer are etched.

【図19】図18中、X9−X10線における断面図であ
る。
19 is a sectional view taken along line X 9 -X 10 in FIG. 18.

【図20】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、ギャップ層及び非磁性高硬度層上に上部磁性
材であるCoZrNbを形成した状態を示す斜視図であ
る。
FIG. 20 is a diagram illustrating a method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, and is a perspective view illustrating a state in which CoZrNb as an upper magnetic material is formed on the gap layer and the nonmagnetic high-hardness layer.

【図21】図20中、X11−X12線における断面図であ
る。
[21] In FIG. 20 is a sectional view of X 11 -X 12 line.

【図22】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、ギャップ層上に上部磁性材あるCoZrNb
を形成した状態を示す斜視図である。
FIG. 22 is a diagram for explaining a method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, in which CoZrNb having an upper magnetic material on a gap layer;
It is a perspective view which shows the state in which was formed.

【図23】図22中、X13−X14線における断面図であ
る。
23 is a sectional view taken along line X 13 -X 14 in FIG. 22.

【図24】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、第3の絶縁層、第4の絶縁層、コイル層及び
上部磁極層を形成した状態を示す斜視図である。
FIG. 24 is a view for explaining the method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, and is a perspective view showing a state where a third insulating layer, a fourth insulating layer, a coil layer, and an upper magnetic pole layer are formed.

【図25】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、保護層を形成した状態を示す斜視図である。
FIG. 25 is a diagram illustrating the method for manufacturing the composite thin-film magnetic head, and is a perspective view illustrating a state where the protective layer is formed.

【図26】複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する
図であり、磁気記録媒体との摺動面となる面に対して研
磨を施した状態を示す斜視図である。
FIG. 26 is a diagram for explaining the method of manufacturing the composite thin-film magnetic head, and is a perspective view showing a state where a surface serving as a sliding surface with the magnetic recording medium is polished.

【図27】コリメートスパッタリングの概念を説明する
図である。
FIG. 27 is a diagram illustrating the concept of collimated sputtering.

【図28】コリメート用制御板を示す上面図である。FIG. 28 is a top view showing a collimating control plate.

【図29】従来の製造方法により作製した複合型薄膜磁
気ヘッドを示す斜視図である。
FIG. 29 is a perspective view showing a composite thin-film magnetic head manufactured by a conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板、5 下部磁極層、51 広幅の下部磁極層、
52 細幅の下部磁極層、6 ギャップ層、9 上部磁
極層、13 スペーサ層、14 第1スペーサ層、15
第2スペーサ層、16 第3スペーサ層、17 マス
ク層、18 第1マスク層、19 第2マスク層
1 substrate, 5 lower magnetic pole layers, 51 wide lower magnetic pole layers,
52 Narrow lower pole layer, 6 gap layer, 9 upper pole layer, 13 spacer layer, 14 first spacer layer, 15
Second spacer layer, 16 Third spacer layer, 17 mask layer, 18 First mask layer, 19 Second mask layer

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下部磁極層と上部磁極層とをギャップ層
を介して積層形成し、磁気ギャップを構成してなる磁気
ヘッドの製造方法において、 下部磁極層上にギャップ層を形成した後、トラック幅に
対応してパターニングされたトラック幅規制マスクを配
し、これをマスクとして下部磁極層の中途部までエッチ
ングすることで下部磁極層のトラック幅を規制する工程
と、 上記トラック幅規制マスク上から非磁性材をギャップ層
表面よりも突出するような厚さで成膜する工程と、 上記トラック幅規制マスクを除去する工程と、上記トラ
ック幅規制マスクの除去により形成される凹部を埋める
ように磁性材料を成膜し、上部磁極層を形成する工程と
を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
1. A method of manufacturing a magnetic head, comprising: forming a lower magnetic pole layer and an upper magnetic pole layer via a gap layer to form a magnetic gap, comprising: forming a gap layer on the lower magnetic pole layer; A step of arranging a track width regulating mask patterned corresponding to the width, and using the mask as a mask to etch the middle of the lower magnetic pole layer to regulate the track width of the lower magnetic pole layer; A step of forming a non-magnetic material to a thickness that protrudes from the gap layer surface, a step of removing the track width regulating mask, and a step of filling the recess formed by removing the track width regulating mask. Forming a material and forming an upper pole layer.
【請求項2】 上記トラック幅規制マスクを多層膜によ
り構成し、パターニングの際にギャップ層と接するスペ
ーサ層を溶解除去してギャップ層から離間した状態とす
ることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッドの製造方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the track width regulating mask is formed of a multilayer film, and a spacer layer in contact with the gap layer is removed by dissolution during patterning so as to be separated from the gap layer. A method for manufacturing a magnetic head.
【請求項3】 上記多層膜は、下部磁極層側から第1マ
スク層と、第2マスク層との2層構造からなることを特
徴とする請求項2記載の磁気ヘッドの製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the multilayer film has a two-layer structure of a first mask layer and a second mask layer from the lower pole layer side.
【請求項4】 上記第1マスク層は、SiO2からなる
ことを特徴とする請求項3記載の磁気ヘッドの製造方
法。
4. The method according to claim 3, wherein the first mask layer is made of SiO 2 .
【請求項5】 上記第2マスク層は、Crからなること
を特徴とする請求項3記載の磁気ヘッドの製造方法。
5. The method according to claim 3, wherein the second mask layer is made of Cr.
【請求項6】 上記スペーサ層は、多層構造からなるこ
とを特徴とする請求項2記載の磁気ヘッドの製造方法。
6. The method according to claim 2, wherein the spacer layer has a multilayer structure.
【請求項7】 上記スペーサ層は、下部磁極層側から第
1スペーサ層と、第2スペーサ層と、第3スペーサ層と
の3層構造からなることを特徴とする請求項2記載の磁
気ヘッドの製造方法。
7. The magnetic head according to claim 2, wherein the spacer layer has a three-layer structure of a first spacer layer, a second spacer layer, and a third spacer layer from the lower pole layer side. Manufacturing method.
【請求項8】 上記第1スペーサ層は、Tiからなるこ
とを特徴とする請求項7記載の磁気ヘッドの製造方法。
8. The method according to claim 7, wherein the first spacer layer is made of Ti.
【請求項9】 上記第2スペーサ層は、Cuからなるこ
とを特徴とする請求項7記載の磁気ヘッドの製造方法。
9. The method according to claim 7, wherein the second spacer layer is made of Cu.
【請求項10】 上記第3スペーサ層は、Tiからなる
ことを特徴とする請求項7記載の磁気ヘッドの製造方
法。
10. The method according to claim 7, wherein the third spacer layer is made of Ti.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6882502B2 (en) 2000-12-26 2005-04-19 Alps Electric Co., Ltd. Thin-film magnetic head with narrowed track width and method for making same
WO2009116167A1 (en) * 2008-03-21 2009-09-24 富士通株式会社 Magnetic head, magnetic storage device, and magnetic head manufacturing method

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