JP2001034910A - 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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JP2001034910A JP11200367A JP20036799A JP2001034910A JP 2001034910 A JP2001034910 A JP 2001034910A JP 11200367 A JP11200367 A JP 11200367A JP 20036799 A JP20036799 A JP 20036799A JP 2001034910 A JP2001034910 A JP 2001034910A
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芳高 佐々木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録ヘッドのトラック幅および磁路長の縮小
を可能にする。 【解決手段】 記録ヘッドは、下部磁極層8(8a〜8
c)と、上部磁極層13と、これらの磁極層の各磁極部
分の間に設けられた記録ギャップ層12と、下部磁極層
8および上部磁極層13の間に、これらに対して絶縁さ
れた状態で配設された薄膜コイル10とを有している。
下部磁極層8は、薄膜コイル10と絶縁層を介して対向
する位置に配置された第1の層8aと、第1の層8aに
おける薄膜コイル10側の面に接続され、磁極部分を構
成する第2の層8bとを有し、薄膜コイル10は第2の
層8bの側方に配置されている。第2の層8bは、エア
ベアリング面30側に配置された部分の幅が、エアベア
リング面30から離れた位置に配置された部分の幅より
も小さい形状、すなわち、エアベアリング面30側から
見てT形をなしている。

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、すなわちトラック幅を数ミク
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19ないし図22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19ないし図22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19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5μm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
ばアルミナを例えば35〜60nm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、M
R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を例えば35〜60nmの厚みに形成
し、MR素子105をシールドギャップ膜104,10
7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2.5〜3.5μmの厚
みに形成する。
【0009】次に、図20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を例えば0.2〜0.25μm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1
09aを形成する。次に、後述する薄膜コイルを形成す
る領域における記録ギャップ層109の上に、フォトレ
ジスト層110を例えば1.0〜1.5μmの厚みに形
成する。次に、フォトレジスト層110の上に、例えば
電解めっき法によって、誘導型の記録ヘッド用の薄膜コ
イル111を形成する。次に、薄膜コイル111を覆う
ようにフォトレジスト層112を形成する。
【0010】次に、図21に示したように、磁極部分に
おける記録ギャップ層109の上からフォトレジスト層
112の上を経てコンタクトホール109aにかけて、
記録ヘッド用の磁性材料よりなる上部磁極層113を、
例えば2.0〜3.0μmの厚みに形成する。
【0011】次に、図22に示したように、上部磁極層
113をマスクとして、例えばイオンミリングによっ
て、上部磁極層113の周囲における記録ギャップ層1
09を除去し、更に下部磁極層108を例えば0.3〜
0.4μmだけエッチングする。図22(b)に示した
ように、上部磁極部分(上部磁極層113)、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。
【0012】次に、上部磁極層113の上に、例えばア
ルミナよりなるオーバーコート層114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120を形成して、薄膜
磁気ヘッドが完成する。
【0013】図22において、符号THはスロートハイ
トを表し、TH0はスロートハイトゼロ位置を表し、M
R−HはMRハイトを表し、θはエイペックスアングル
(Apex Angle)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
分すなわち磁極部分の、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。スロートハイ
トゼロ位置とは、磁極部分のエアベアリング面とは反対
側の端部の位置をいう。MRハイトとは、MR素子10
5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、エイペックスアングルと
は、フォトレジスト層112のような絶縁層で覆われて
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。)における磁極側の斜面と記録ギャップ層10
9の上面とのなす角度をいう。図22に示した薄膜磁気
ヘッドでは、フォトレジスト層112のエアベアリング
面120側の端部の位置が、スロートハイトゼロ位置T
H0となる。
【0014】図23は、図22に示した薄膜磁気ヘッド
の主要部分についての平面図(図23において上側に配
置された図)と断面図(図23において下側に配置され
た図)とを対応付けて示す説明図である。なお、図23
では、オーバーコート層114や、その他の絶縁層およ
び絶縁膜を適宜省略している。図23において、符号P
2Wは記録トラック幅を表している。
【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22に示したようなスロートハイ
トTH、MRハイトMR−Hおよびエイペックスアング
ルθや、図23に示した記録トラック幅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】特に、エイペックス部の斜面上の領域で
は、露光用の光が下地電極膜で反射して戻ってくる反射
光には、垂直方向の反射光のみならず、エイペックス部
の斜面からの斜め方向または横方向の反射光も含まれる
ため、これらの反射光によって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が大きくなる。
【0023】一方、トラック幅には、スライダの研磨加
工時の研磨量によって変化がないことが要求される。
【0024】そのため、エイペックス部の上に上部磁極
層を形成する場合には、フォトリソグラフィの露光時に
おける下地電極膜での反射光によってトラック幅が影響
を受けにくくなるような工夫が必要であった。
【0025】エイペックスアングルθが大きいほど、フ
ォトリソグラフィの露光時に、下地電極膜での反射光の
うち斜め方向または横方向に進む光の光量が大きくな
り、下地電極膜での反射光によってトラック幅が影響を
受けやすくなる。そこで、従来は、例えば、スロートハ
イトゼロ位置TH0から薄膜コイル111の外周端まで
の距離を大きくすることによって、エイペックスアング
ルθを小さくしていた。
【0026】ところで、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
周波特性や非線形トランジションシフト(Non-linear T
ransition Shift;以下、NLTSと記す。)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
置からコイル外周端までの距離、および上部磁極層と下
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
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。以下、これを詳しく説明する。
【0027】例えば図22に示した薄膜磁気ヘッドで
は、フォトレジスト層110の上に薄膜コイル111が
形成されている。フォトレジスト層110の端部近傍は
丸みを帯びた形状になる。このような部分では、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、薄膜コイル111は平坦部に形成する必要があ
る。そのため、薄膜コイル111の外周端および内周端
は、フォトレジスト層110の外周端および内周端から
ある程度離れた位置に配置する必要がある。また、薄膜
コイル111を覆うようにフォトレジスト層112を形
成するため、薄膜コイル111の外周端および内周端か
らフォトレジスト層112の外周端および内周端までの
各距離、すなわち、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、および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は、薄膜コ
イル111の外周端および内周端からフォトレジスト層
111の外周端および内周端までの各距離よりも大きく
なる。このような薄膜コイル111の外周端および内周
端からフォトレジスト層112の外周端および内周端ま
での各距離が、磁路長の縮小を妨げる要因となる。
【0028】更に、上述のように、エイペックスアング
ルθを小さくするために、スロートハイトゼロ位置TH
0から薄膜コイル111の外周端までの距離を大きくす
ると、一層、磁路長が大きくなる。
【0029】図24は、図23におけるA部、すなわち
薄膜コイル111の内周端の近傍を拡大して示したもの
である。ここで、例えば、コイルの厚みを2〜2.5μ
mとし、フォトレジスト層110の厚み、およびフォト
レジスト層112のうちの薄膜コイル111の上面から
上側の部分の厚みを1〜2μmとすると、図24に示し
たように、薄膜コイル111の内周端からフォトレジス
ト層110の内周端までの長さd1としては例えば3μ
m必要であり、薄膜コイル111の内周端からフォトレ
ジスト層112の内周端までの長さd2としては例えば
5μm必要になる。
【0030】更に、エイペックスアングルθを25°〜
35°とすると、薄膜コイル111の外周端からフォト
レジスト層112の外周端までの長さとしては例えば1
0μm必要になる。薄膜コイル111の線幅が1.2μ
m、スペースが0.8μmの8巻コイルを1層で形成す
る場合には、磁路長のうち薄膜コイル111に対応する
部分の長さは15.2μmである。磁路長には、これに
加え、薄膜コイル111の外周端からフォトレジスト層
112の外周端までの長さである例えば10μmと、薄
膜コイル111の内周端からフォトレジスト層112の
内周端までの長さである例えば5μmが必要になる。従
って、磁路長は例えば30.2μmとなる。なお、本出
願では、磁路長を、図22において符号L0で示したよ
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、これが高周波特性やNLTSの改
善を妨げていた。
【0031】なお、ここまでは、1層の薄膜コイルを形
成する場合を例にとって説明したが、磁路長を短くする
ことが困難であるという問題点は、2層の薄膜コイルを
形成する場合も同様である。すなわち、従来は、1層目
の薄膜コイルを覆うフォトレジスト層の上に2層目の薄
膜コイルを形成するため、2層の薄膜コイルの外周端お
よび内周端は、フォトレジスト層の丸みを帯びた端部か
らある程度離れた位置に配置する必要がある。
【0032】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。
【0033】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、互いに磁気的に連結され、記録媒体に対向する媒体
対向面側におい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の磁性層の磁極部分と第2の磁性層の磁極部
分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が
第1および第2の磁性層の間に、第1および第2の磁性
層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを
備え、一方の磁性層は、薄膜コイルの少なくとも一部に
対向する位置に配置された第1の層と、第1の層におけ
る薄膜コイル側の面に接続され、磁極部分を形成する第
2の層とを有し、第2の層は、媒体対向面側に配置され
た第1の部分と、媒体対向面から離れた位置に配置され
た第2の部分とを含み、第1の部分の幅は第2の部分の
幅よりも小さく、薄膜コイルの少なくとも一部は第2の
層の側方に配置され、他方の磁性層はトラック幅を規定
する部分を有し、更に、第2の層に形成され、スロート
ハイトを規定するためのスロートハイト規定用絶縁層を
収納する絶縁層収納部と、絶縁層収納部に収納されたス
ロートハイト規定用絶縁層とを備えたものである。
【0034】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、互
いに磁気的に連結され、記録媒体に対向する媒体対向面
側におい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の磁性層の磁極部分と第2の磁性層の磁極部分との
間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が第1お
よび第2の磁性層の間に、第1および第2の磁性層に対
して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えた
薄膜磁気ヘッドを製造する方法である。
【0035】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、第
1の磁性層を形成する工程と、第1の磁性層の上にギャ
ップ層を形成する工程と、ギャップ層の上に第2の磁性
層を形成する工程と、少なくとも一部が第1および第2
の磁性層の間に、この第1および第2の磁性層に対して
絶縁された状態で配置されるように、薄膜コイルを形成
する工程とを含み、一方の磁性層を形成する工程は、薄
膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置された
第1の層を形成する工程と、第1の層における薄膜コイ
ル側の面に接続され、磁極部分を形成する第2の層を形
成する工程とを含み、第2の層を形成する工程は、媒体
対向面側に配置された第1の部分と、媒体対向面から離
れた位置に配置された第2の部分とを含み、第1の部分
の幅が第2の部分の幅よりも小さくなるように、第2の
層を形成し、薄膜コイルを形成する工程は、薄膜コイル
の少なくとも一部を第2の層の側方に配置し、他方の磁
性層を形成する工程は、トラック幅を規定する部分を形
成し、薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、第2の層に
対して、スロートハイトを規定するためのスロートハイ
ト規定用絶縁層を収納する絶縁層収納部を形成する工程
と、絶縁層収納部に収納されるように、スロートハイト
規定用絶縁層を形成する工程とを含むものである。
【0036】本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方
法では、一方の磁性層の第2の層に形成される絶縁層収
納部によってスロートハイトが規定され、他方の磁性層
によってトラック幅が規定される。また、本発明では、
薄膜コイルの少なくとも一部が、第2の層の側方に配置
される。これにより、トラック幅を規定する他方の磁性
層を平坦な面の上に精度よく形成することが可能にな
る。また、本発明では、第2の層において、媒体対向面
側に配置された第1の部分の幅を、媒体対向面から離れ
た位置に配置された第2の部分の幅よりも小さくしてい
る。これにより、実効的なトラック幅の増加が防止され
る。また、本発明では、薄膜コイルの少なくとも一部の
端部を第2の層の端部の近傍に配置することが可能にな
り、これにより、磁路長の縮小が可能になる。
【0037】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2の層の側方に配置された薄膜コイル
の少なくとも一部を覆い、そのギャップ層側の面が第2
の層におけるギャップ層側の面と共に平坦化された絶縁
層を設けてもよい。
【0038】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法において、他方の磁性層は、1つの層からなっ
ていてもよい。
【0039】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法において、他方の磁性層は、磁極部分となる磁
極部分層と、磁極部分層に接続され、ヨーク部分となる
ヨーク部分層とを有していてもよい。この場合、ヨーク
部分層の媒体対向面側の端面は、媒体対向面から離れた
位置に配置されていてもよい。また、薄膜コイルは、一
方の磁性層の第2の層の側方に配置された第1層部分
と、他方の磁性層の磁極部分層の側方に配置された第2
層部分とを有していてもよい。この場合には、更に、薄
膜コイルの第1層部分を覆い、そのギャップ層側の面が
第2の層におけるギャップ層側の面と共に平坦化された
第1の絶縁層と、薄膜コイルの第2層部分を覆い、その
ヨーク部分層側の面が磁極部分層におけるヨーク部分層
側の面と共に平坦化された第2の絶縁層とを設けてもよ
い。
【0040】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法において、第2の層の第1の部分におけるギャ
ップ層側の一部は、トラック幅に等しい幅を有していて
もよい。
【0041】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法において、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
に配置された、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。
【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9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5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18を、約4〜
5μm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、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜4
を、例えば約20〜40nmの厚みに形成する。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
縁膜としての上部シールドギャップ膜7を、例えば約2
0〜40nmの厚みに形成し、MR素子5をシールドギ
ャップ膜4,7内に埋設する。シールドギャップ膜4,
7に使用する絶縁材料としては、アルミナ、窒化アルミ
ニウム、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)等があ
る。また、シールドギャップ膜4,7は、スパッタ法に
よって形成してもよいし、化学的気相成長(CVD)法
によって形成してもよい。アルミナ膜よりなるシールド
ギャップ膜4,7をCVD法によって形成する場合に
は、材料としては例えばトリメチルアルミニウム(Al
(CH33)およびH2Oを用いる。CVD法を用いる
と、薄く、且つ緻密でピンホールの少ないシールドギャ
ップ膜4,7を形成することが可能となる。
【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。)8の第1の層8aを、約1.0〜2.0μ
mの厚みで、選択的に形成する。なお、下部磁極層8
は、この第1の層8aと、後述する第2の層8bおよび
第3の層8cとで構成される。下部磁極層8の第1の層
8aは、後述する薄膜コイルの少なくとも一部に対向す
る位置に配置される。
【0046】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層19を、約2〜3μmの厚みに形成し、例えばCM
P(化学機械研磨)によって、下部磁極層8の第1の層
8aが露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【0047】次に、下部磁極層8の第1の層8aの上
に、下部磁極層8の第2の層8bおよび第3の層8c
を、約1.5〜2.5μmの厚みに形成する。第2の層
8bは、下部磁極層8の磁極部分を形成し、第1の層8
aの薄膜コイルが形成される側(図において上側)の面
に接続される。第3の層8cは、第1の層8aと後述す
る上部磁極層とを接続するための部分である。
【0048】図7は、この時点における下部磁極層8の
第2の層8bの形状を示す斜視図である。この図に示し
たように、第2の層8bは、エアベアリング面30側に
配置された第1の部分8b1と、この第1の部分8b1
連結され、エアベアリング面30から離れた位置に配置
された第2の部分8b2とを含む。第1の部分8b1と第
2の部分8b2は、それぞれ一定の幅W1,W2を有し、
第1の部分8b1の幅W 1は、第2の部分8b2の幅W2
りも小さくなっている。従って、第2の層8bは、エア
ベアリング面30側から見てT形をなしている。また、
第1の部分8b 1と第2の部分8b2との境界の位置(第
1の部分8b1と第2の部分8b2との段差部分の位置)
は、スロートハイトゼロ位置の近傍に配置されている。
【0049】下部磁極層8の第2の層8bおよび第3の
層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(Ni:
45重量%,Fe:55重量%)等を用い、めっき法に
よって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるF
eN,FeZrN等の材料を用い、スパッタによって形
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。
【0050】次に、第2の層8bの上において、所望の
スロートハイトゼロ位置からエアベアリング面30側の
部分に、フォトレジストによって図示しないエッチング
マスクを形成する。次に、このエッチングマスクを用い
て、第2の層8bの上面のうち、スロートハイトゼロ位
置からエアベアリング面30とは反対側の部分を、イオ
ンミリング等によって、例えば0.3〜0.6μmだけ
エッチングする。
【0051】図8は、この時点における下部磁極層8の
第2の層8bの形状を示す斜視図である。この図に示し
たように、上述のエッチングにより、第2の層8bの上
面において、スロートハイトゼロ位置TH0からエアベ
アリング面30とは反対側の部分は、スロートハイトゼ
ロ位置TH0からエアベアリング面30側の部分よりも
低くなり、両部分の間にスロートハイトを規定するテー
パー状の段差面8b3が形成される。スロートハイトゼ
ロ位置TH0からエアベアリング面30とは反対側の部
分は、後述するスロートハイトを規定するためのスロー
トハイト規定用絶縁層を収納する絶縁層収納部20とな
る。
【0052】次に、図3に示したように、全体に、例え
ばアルミナよりなる絶縁膜9を、約0.3〜0.5μm
の厚みに形成する。
【0053】次に、フォトレジストをフォトリソグラフ
ィ工程によりパターニングして、薄膜コイルをフレーム
めっき法によって形成するための図示しないフレームを
形成する。次に、このフレームを用いて、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1
0を、例えば約1.0〜2.0μmの厚みおよび1.2
〜2.0μmのコイルピッチで形成する。次に、フレー
ムを除去する。なお、図中、符号10aは、薄膜コイル
10を、後述する導電層(リード)と接続するための接
続部を示している。
【0054】次に、図4に示したように、全体に、例え
ばアルミナよりなる絶縁層11を、約3〜4μmの厚み
で形成する。次に、例えばCMPによって、下部磁極層
8の第2の層8bおよび第3の層8cが露出するまで、
絶縁層11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10は露出していないが、薄
膜コイル10が露出するようにしてもよい。
【0055】この時点で、絶縁層収納部20には、絶縁
膜9および絶縁層11が収納され、これら絶縁膜9およ
び絶縁層11が本実施の形態におけるスロートハイト規
定用絶縁層となる。
【0056】次に、図5に示したように、露出した下部
磁極層8の第2の層8bおよび第3の層8cと絶縁層1
1の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層12を、例
えば0.15〜0.25μmの厚みに形成する。記録ギ
ャップ層12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
(DLC)等がある。また、記録ギャップ層12は、ス
パッタ法によって形成してもよいし、化学的気相成長
(CVD)法によって形成してもよい。アルミナ膜より
なる記録ギャップ層12をCVD法によって形成する場
合には、材料としては例えばトリメチルアルミニウム
(Al(CH33)およびH2Oを用いる。CVD法を
用いると、薄く、且つ緻密でピンホールの少ない記録ギ
ャップ層12を形成することが可能となる。
【0057】次に、磁路形成のために、下部磁極層8の
第3の層8cの上において、記録ギャップ層12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。ま
た、薄膜コイル10の接続部10aの上の部分におい
て、記録ギャップ層12および絶縁層11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。
【0058】次に、記録ギャップ層12の上において、
エアベアリング面30から下部磁極層8の第3の層8c
の上の部分にかけて上部磁極層13を約2.0〜3.0
μmの厚みに形成すると共に、薄膜コイル10の接続部
10aに接続されるように導電層14を約3〜4μmの
厚みに形成する。上部磁極層13は、下部磁極層8の第
3の層8cの上の部分に形成されたコンタクトホールを
介して、下部磁極層8の第3の層8cに接続されてい
る。
【0059】上部磁極層13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、スパッタによって形成してもよい。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13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。
【0060】次に、上部磁極層13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12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8の第2の層8bを
選択的に約0.3〜0.5μm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的なトラック幅の増加を防止するこ
とができる。
【0061】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、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。
【0062】本実施の形態では、第1の層8a、第2の
層8bおよび第3の層8cよりなる下部磁極層8が、本
発明における第1の磁性層に対応し、上部磁極層13
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8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。
【0063】図6は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの主要部分についての断面図(図6において上側に配
置された図)と平面図(図6において下側に配置された
図)とを対応付けて示す説明図である。なお、図6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。図6において、符号THはスロー
トハイトを表し、TH0はスロートハイトゼロ位置を表
している。
【0064】図6に示したように、上部磁極層13は、
エアベアリング面30側から順に配置された第1の部分
13A、第2の部分13Bおよび第3の部分13Cを有
している。第1の部分13Aの幅は記録トラック幅W3
に等しく、第2の部分13Bの幅は第1の部分13Aの
幅よりも大きく、第3の部分13Cの幅は第2の部分1
3Bの幅よりも大きくなっている。第3の部分13Cの
幅は、エアベアリング面30に近づく従って徐々に小さ
くなっている。また、第1の部分13Aと第2の部分1
3Bとの境界の位置(第1の部分13Aと第2の部分1
3Bとの段差部分の位置)は、スロートハイトゼロ位置
TH0の近傍に配置されている。
【0065】図9は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの磁極部分の近傍を示す斜視図である。この図に示し
たように、下部磁極層8の第2の層8bの第1の部分8
1における記録ギャップ層12側の一部は、上部磁極
層13の第1の部分13Aの幅、すなわち記録トラック
幅に等しい幅を有している。
【0066】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
れた、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8)とを有してい
る。
【0067】記録ヘッドは、互いに磁気的に連結され、
記録媒体に対向する側におい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8(第1の層8a、第2の層8bおよび第3の層8
c)および上部磁極層13と、この下部磁極層8の磁極
部分と上部磁極層13の磁極部分との間に設けられた記
録ギャップ層12と、少なくとも一部が下部磁極層8お
よび上部磁極層13の間に、これらに対して絶縁された
状態で配設された薄膜コイル10とを有している。
【0068】本実施の形態では、下部磁極層8は、薄膜
コイル10の少なくとも一部に対向する位置に配置され
た第1の層8aと、この第1の層8aにおける薄膜コイ
ル10側(図5(a)において上側)の面に接続され、
磁極部分を形成する第2の層8bとを有している。第2
の層8bは、エアベアリング面30側に配置された第1
の部分8b1の幅W1が、エアベアリング面30から離れ
た位置に配置された第2の部分8b2の幅W2よりも小さ
い形状をなしている(図7参照)。また、薄膜コイル1
0は、下部磁極層8の第2の層8bの側方(図5(a)
において右側)に配置されている。
【0069】また、本実施の形態では、下部磁極層8の
第2の層8bに絶縁層収納部20が形成され、この絶縁
層収納部20のエアベアリング面30側の端部である段
差面8b3(図8参照)がスロートハイトを規定する。
また、本実施の形態では、上部磁極層13の第1の部分
13Aによって記録トラック幅を規定する。
【0070】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、下部磁極層8の第2の層8bに形成された絶縁層収
納部20によってスロートハイトを規定し、上部磁極層
13によって記録トラック幅を規定し、薄膜コイル10
を第2の層8bの側方に配置したので、記録トラック幅
を規定する上部磁極層13を平坦な面の上に精度よく形
成することが可能になる。従って、記録トラック幅をハ
ーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法にも小さくし
ても、記録トラック幅を精度よく制御することができ
る。また、本実施の形態では、第2の層8bにおいて、
エアベアリング面30側に配置された第1の部分8b1
の幅を、エアベアリング面30から離れた位置に配置さ
れた第2の部分8b2の幅よりも小さくしたので、第2
の層8bのエアベアリング面30における幅を小さくし
て、実効的なトラック幅の増加を防止することができ
る。更に、本実施の形態では、下部磁極層8の第2の層
8bの第1の部分8b1における記録ギャップ層12側
の一部を、上部磁極層13の第1の部分13Aの幅、す
なわち記録トラック幅に等しい幅にしたので、実効的な
トラック幅の増加をより一層防止することができる。以
上のことから、本実施の形態によれば、記録ヘッド(誘
導型磁気変換素子)のトラック幅の縮小が可能になる。
【0071】また、本実施の形態では、薄膜コイル10
を下部磁極層8の第2の層8bの側方に配置し、平坦な
絶縁膜9の上に形成している。そのため、本実施の形態
によれば、薄膜コイル10を微細に精度よく形成するこ
とが可能になる。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、下部磁極層8の第2の層8
bの端部の近くに薄膜コイル10の端部を配置すること
ができる。
【0072】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30〜40%程度、磁路長の縮
小が可能となり、その結果、薄膜コイル10で発生した
起磁力を効率よく記録に利用することが可能となる。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、NLTSや、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。
【0073】また、本実施の形態によれば、磁路長の縮
小が可能となることから、巻き数を変えることなく薄膜
コイル10の全長を大幅に短くすることができる。これ
により、薄膜コイル10の抵抗を小さくすることができ
るので、その分、薄膜コイル10の厚みを小さくするこ
とが可能となる。
【0074】ところで、もし、下部磁極層8の第2の層
8bの全体をスロートハイトに等しい長さとして、第2
の層8bの端部によってスロートハイトを規定するよう
にした場合には、下部磁極層8の第1の層8aと第2の
層8bとの接続部分で磁路の断面積が急激に減少するた
め、この部分で磁束の飽和が生じる可能がある。これ
は、特にスロートハイトが小さくなったときに顕著にな
る。
【0075】これに対し、本実施の形態では、第2の層
8bの上面の一部をエッチングして絶縁層収納部20を
形成し、この絶縁層収納部20の端部によってスロート
ハイトを規定している。従って、本実施の形態によれ
ば、スロートハイトゼロ位置よりもエアベアリング面3
0から離れた位置においても、下部磁極層8の第1の層
8aと第2の層8bとを接触させることができる。従っ
て、本実施の形態によれば、下部磁極層8において磁路
の断面積が急激に減少することがなく、磁路の途中での
磁束の飽和を防止することができる。その結果、本実施
の形態によれば、薄膜コイル10で発生した起磁力を効
率よく記録に利用することが可能となる。
【0076】また、本実施の形態では、第2の層8bの
上面の一部をエッチングして形成された絶縁層収納部2
0の端部によってスロートハイトを規定するので、薄膜
コイルを覆うように形成されたフォトレジスト層によっ
てスロートハイトを規定する場合に比べて、スロートハ
イトを正確に制御することができる。
【0077】また、本実施の形態では、上部磁極層13
をマスクとして記録ギャップ層12および下部磁極層8
の第2の層8bをエッチングしてトリム構造とするが、
そのエッチングは、エッチングすべき領域以外の部分の
上に図示しないフォトレジストマスクを形成してから行
う。そして、エッチングの後にフォトレジストマスクを
除去する。このフォトレジストマスクの除去には、アッ
シング等のドライエッチングを用いることができる。こ
こで、薄膜コイルがフォトレジスト層によって覆われて
いると、フォトレジストマスクの除去にドライエッチン
グを用いると、薄膜コイルを覆うフォトレジスト層まで
除去されてしまう場合がある。本実施の形態では、薄膜
コイル10は、無機絶縁材料よりなる絶縁層11で覆わ
れているので、このような不具合はない。
【0078】また、本実施の形態では、下部磁極層8の
第2の層8bと薄膜コイル10の間に、薄く且つ十分な
絶縁耐圧が得られる無機絶縁材料よりなる絶縁膜9が設
けられるので、下部磁極層8の第2の層8bと薄膜コイ
ル10との間に大きな絶縁耐圧を得ることができる。
【0079】また、本実施の形態では、薄膜コイル10
を無機絶縁材料よりなる絶縁層11で覆ったので、薄膜
磁気ヘッドの使用中に、薄膜コイル10の周辺で発生す
る熱による膨張によって磁極部分が記録媒体側に突出す
ることを防止することができる。
【0080】[第2の実施の形態]次に、図10ないし
図17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10ないし図16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。
【0081】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10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5μ
m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の厚みで選択的に形成する。次
に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層を、例えば4〜5μmの厚みに形成し、例えばCM
P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。
【0082】次に、図11に示したように、下部シール
ド層3の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜
4を、例えば約20〜40nmの厚みに形成する。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。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、絶縁膜としての上部シールドギャップ膜7を、例え
ば約20〜40nmの厚みに形成し、MR素子5をシー
ルドギャップ膜4,7内に埋設する。
【0083】次に、上部シールドギャップ膜7の上に、
磁性材料からなる下部磁極層8の第1の層8aを、約
1.0〜2.0μmの厚みで、選択的に形成する。
【0084】次に、図12に示したように、下部磁極層
8の第1の層8aの上に、下部磁極層8の第2の層8b
および第3の層8cを、約1.5〜2.5μmの厚みに
形成する。次に、第2の層8bの上面のうち、スロート
ハイトゼロ位置からエアベアリング面30とは反対側の
部分を、イオンミリング等によって、例えば0.3〜
0.6μmだけエッチングする。第2の層8bの形状
は、第1の実施の形態と同様である。次に、全体に、例
えばアルミナよりなる絶縁膜9を、約0.3〜0.5μ
mの厚みに形成する。
【0085】次に、図13に示したように、フレームめ
っき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイルの第1層
部分21を、例えば約1.0〜2.0μmの厚みおよび
1.2〜2.0μmのコイルピッチで形成する。なお、
図中、符号21aは、薄膜コイルの第1層部分21を後
述する第2層部分に接続するための接続部を示してい
る。
【0086】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層22を、約3〜4μmの厚みで形成する。次に、例
えばCMPによって、下部磁極層8の第2の層8bおよ
び第3の層8cが露出するまで、絶縁層22を研磨し
て、表面を平坦化処理する。ここで、図13では、薄膜
コイルの第1層部分21は露出していないが、薄膜コイ
ルの第1層部分21が露出するようにしてもよい。
【0087】次に、図14に示したように、露出した下
部磁極層8の第2の層8bおよび第3の層8cと絶縁層
22の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層12を、
例えば0.15〜0.25μmの厚みに形成する。
【0088】次に、磁路形成のために、下部磁極層8の
第3の層8cの上において、記録ギャップ層12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。
【0089】次に、記録ギャップ層12の上に、上部磁
極層13の磁極部分を形成する磁極部分層13aを例え
ば3.0〜4.0μmの厚みに形成すると共に、下部磁
極層8の第3の層8cの上に位置する部分の上に形成さ
れたコンタクトホールの位置に、磁性層13bを例えば
3.0〜4.0μmの厚みに形成する。なお、本実施の
形態における上部磁極層13は、磁極部分層13aおよ
び磁性層13bと、後述するヨーク部分層13cとで構
成される。磁性層13bは、ヨーク部分層13cと下部
磁極層8の第3の層8c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13の磁極部分層1
3aのエアベアリング面30側の端部から反対側の端部
までの長さをスロートハイトよりも大きくしている。
【0090】上部磁極層13の磁極部分層13aおよび
磁性層13b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、スパッタに
よって形成してもよい。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。
【0091】次に、上部磁極層13の磁極部分層13a
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12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8の第2の層8bを選択的に約0.3〜0.5μm程
度エッチングして、図14(b)に示したようなトリム
構造とする。
【0092】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁膜23を、約0.3〜0.5μmの厚みに形成する。
【0093】次に、図15に示したように、薄膜コイル
の第1層部分21の接続部21aの上の部分において、
絶縁膜23、記録ギャップ層12および絶縁層22をエ
ッチングしてコンタクトホールを形成する。次に、フレ
ームめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイルの
第2層部分24を、例えば約1.0〜2.0μmの厚み
および1.2〜2.0μmのコイルピッチで形成する。
なお、図中、符号24aは、薄膜コイルの第2層部分2
4を第1層部分21に接続するための接続部を示してい
る。また、本実施の形態では、薄膜コイルの第1層部分
21と第2層部分24の巻き数を共に4巻としている。
【0094】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層25を、約3〜4μmの厚みで形成する。次に、例
えばCMPによって、上部磁極層13の磁極部分層13
aおよび磁性層13bが露出するまで、絶縁層25を研
磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図15では、
薄膜コイルの第2層部分24は露出していないが、薄膜
コイルの第2層部分24が露出するようにしてもよい。
第2層部分24が露出するようにした場合には、第2層
部分24および絶縁層25の上に他の絶縁層を形成す
る。
【0095】次に、図16に示したように、平坦化され
た上部磁極層13の磁極部分層13aおよび磁性層13
bと、絶縁層25の上に、記録ヘッド用の磁性材料から
なる上部磁極層のヨーク部分を形成するヨーク部分層1
3cを、例えば3.0〜4.0μmの厚みに形成する。
このヨーク部分層13cは、磁性層13bを介して、下
部磁極層8の第3の層8cと接触し、磁気的に連結して
いる。上部磁極層13のヨーク部分層13cは、NiF
e(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、めっき法によって形成して
もよいし、高飽和磁束密度材料であるFeN,FeZr
N等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。
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13のヨーク部分層13c
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。
【0096】本実施の形態では、上部磁極層13のヨー
ク部分層13cのエアベアリング面30側の端面は、エ
アベアリング面30から離れた位置(図16(a)にお
いて右側)に配置されている。
【0097】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、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。
【0098】本実施の形態では、磁極部分層13a、磁
性層13bおよびヨーク部分層13cよりなる上部磁極
層13が、本発明の第2の磁性層に対応する。
【0099】図17は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの主要部分についての断面図(図17において上側
に配置された図)と平面図(図17において下側に配置
された図)とを対応付けて示す説明図である。なお、図
17中の平面図では、オーバーコート層27や、その他
の絶縁層および絶縁膜を省略している。図17におい
て、符号THはスロートハイトを表し、TH0はスロー
トハイトゼロ位置を表している。この図に示したよう
に、上部磁極層13の磁極部分層13aは、エアベアリ
ング面30側に配置された第1の部分13a1と、この
第1の部分13a1に連結され、エアベアリング面30
から離れた位置に配置された第2の部分13a 2とを含
む。第1の部分13a1の幅は記録トラック幅に等し
く、第2の部分13a2の幅は第1の部分13a1の幅よ
りも大きくなっている。また、第1の部分13a1と第
2の部分13a2との境界の位置(第1の部分13a1
第2の部分13a2との段差部分の位置)は、スロート
ハイトゼロ位置TH0の近傍に配置されている。
【0100】上部磁極層13のヨーク部分層13cは、
エアベアリング面30側から順に配置された第1の部分
13c1と第2の部分13c2とを有している。ヨーク部
分層13cの第1の部分13c1の幅は、磁極部分層1
3aの第2の部分13a2の幅とほぼ等しくなってい
る。ヨーク部分層13cの第2の部分13c2の幅は、
第1の部分13c1との境界部分では第1の部分13c1
の幅と等しく、境界部分からエアベアリング面30とは
反対側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定
の大きさになっている。
【0101】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、薄膜コイルの第1層部分21を下部磁極層8の第2
の層8bの側方に配置し、薄膜コイルの第1層部分21
を覆う絶縁層22の上面を下部磁極層8の第2の層8b
の上面と共に平坦化したので、記録トラック幅を規定す
る上部磁極層13の磁極部分層13a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、記録トラック幅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小さくしても、磁極部分層13a
を精度よく形成することができ、記録トラック幅の縮小
が可能になる。
【0102】また、本実施の形態によれば、薄膜コイル
の第2層部分24を上部磁極層13の磁極部分層13a
の側方に配置し、薄膜コイルの第2層部分24を覆う絶
縁層25の上面を磁極部分層13aの上面と共に平坦化
したので、上部磁極層13のヨーク部分層13cも、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13cも微細に形成可能
となり、その結果、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
ゆるサイドライトの発生を防止することが可能となる。
【0103】また、本実施の形態では、上部磁極層13
のヨーク部分層13cのエアベアリング面30側の端面
を、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、本実施の形態によれば、スロートハイト
が小さい場合においても、上部磁極層13のヨーク部分
層13cがエアベアリング面30に露出することがな
く、その結果、いわゆるサイドライトの発生を防止する
ことができる。
【0104】また、本実施の形態では、上部磁極層13
の磁極部分層13aのエアベアリング面30側の端部か
ら反対側の端部までの長さをスロートハイトよりも大き
くしている。そのため、スロートハイトゼロ位置よりも
エアベアリング面30から離れた位置においても、上部
磁極層13の磁極部分層13aとヨーク部分層13cと
を接触させることができる。従って、本実施の形態によ
れば、上部磁極層13において磁路の断面積が急激に減
少することがなく、磁路の途中での磁束の飽和を防止す
ることができる。
【0105】また、本実施の形態では、薄膜コイルの第
1層部分21と第2層部分24との間には、記録ギャッ
プ層12の他に、無機材料よりなる絶縁膜23が設けら
れるので、薄膜コイルの第1層部分21と第2層部分2
4との間に大きな絶縁耐圧を得ることができると共に、
薄膜コイル21,24からの磁束の漏れを低減すること
ができる。
【0106】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。
【0107】[第3の実施の形態]次に、図18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。図18は、本実施
の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分についての断面
図(図18において上側に配置された図)と平面図(図
18において下側に配置された図)とを対応付けて示す
説明図である。なお、図18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。
【0108】本実施の形態では、薄膜コイルの第1層部
分21の内周端の位置と第2層部分24の内周端の位置
を合わせながら、第2層部分24の巻き数を第1層部分
21の巻き数よりも少なくしている。図18に示した例
では、第1層部分21の巻き数を5巻とし、第2層部分
24の巻き数を4巻としている。そのため、本実施の形
態では、第2層部分24の外周端の位置は、第1層部分
21の外周端の位置よりも、エアベアリング面30から
離れた位置になっている。このことを利用して、本実施
の形態では、上部磁極層13の磁極部分層13aの長さ
を、下部磁極層8の第2の層8bの長さよりも大きくし
ている。従って、本実施の形態によれば、第2の実施の
形態に比べて、上部磁極層13の磁極部分層13aとヨ
ーク部分層13cとの接触面積を大きくすることができ
る。従って、本実施の形態によれば、上部磁極層13に
おける磁路の途中での磁束の飽和をより一層防止するこ
とができる。
【0109】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2の実施の形態と同様である。
【0110】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、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。
【0111】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。
【0112】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。
【0113】
【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし9の
いずれかに記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項10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に
よれば、一方の磁性層の第2の層に形成される絶縁層収
納部によってスロートハイトを規定し、他方の磁性層に
よってトラック幅を規定し、薄膜コイルの少なくとも一
部を第2の層の側方に配置したので、トラック幅を規定
する他方の磁性層を平坦な面の上に精度よく形成するこ
とが可能になる。また、本発明では、第2の層におい
て、媒体対向面側に配置された第1の部分の幅を、媒体
対向面から離れた位置に配置された第2の部分の幅より
も小さくしたので、実効的なトラック幅の増加を防止す
ることができる。以上のことから、本発明によれば、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。また、本発明では、薄膜コイルの少な
くとも一部を第2の層の側方に配置したので、薄膜コイ
ルの少なくとも一部の端部を第2の層の端部の近傍に配
置することが可能になり、磁路長の縮小が可能になると
いう効果を奏する。
【0114】また、請求項2記載の薄膜磁気ヘッドまた
は請求項11記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、第2の層の側方に配置された薄膜コイルの少なくと
も一部を覆い、そのギャップ層側の面が第2の層におけ
るギャップ層側の面と共に平坦化された絶縁層を設けた
ので、特に、トラック幅を規定する磁性層を平坦な面の
上に精度よく形成することができるという効果を奏す
る。
【0115】また、請求項5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、他方の磁性層が、磁極部分となる磁極部分層とヨー
ク部分となるヨーク部分層とを有するようにし、ヨーク
部分層の媒体対向面側の端面を媒体対向面から離れた位
置に配置したので、更に、記録すべき領域以外の領域へ
のデータの書き込みを防止することができるという効果
を奏する。
【0116】また、請求項7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、薄膜コイルが、一方の磁性層の第2の層の側方に配
置された第1層部分と、他方の磁性層の磁極部分層の側
方に配置された第2層部分とを有するようにし、更に、
薄膜コイルの第1層部分を覆い、そのギャップ層側の面
が第2の層におけるギャップ層側の面と共に平坦化され
た第1の絶縁層と、薄膜コイルの第2層部分を覆い、そ
のヨーク部分層側の面が磁極部分層におけるヨーク部分
層側の面と共に平坦化された第2の絶縁層とを設けたの
で、更に、ヨーク部分層を精度よく形成することができ
るという効果を奏する。
【0117】また、請求項8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2の層の第1の部分におけるギャップ層側の一部
が、トラック幅に等しい幅を有するようにしたので、特
に、実効的なトラック幅の増加を防止することができる
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】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの断面図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの主要部分についての断面図と平面図とを対応付けて
示す説明図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法における一工程を説明するための斜視図で
ある。
【図8】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斜視図で
ある。
【図9】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの磁極部分の近傍を示す斜視図である。
【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11】図10に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図12】図11に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図13】図12に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図14】図13に続く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】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17】本発明の第2の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの主要部分についての断面図と平面図とを対応付け
て示す説明図である。
【図18】本発明の第3の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの主要部分についての断面図と平面図とを対応付け
て示す説明図である。
【図19】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20】図19に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図21】図20に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図22】従来の磁気ヘッドの平面図である。
【図23】図22に示した薄膜磁気ヘッドの主要部分に
ついての平面図と断面図とを対応付けて示す説明図であ
る。
【図24】図23におけるA部を拡大して示す説明図で
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、8…下部磁極層、8a…第1の層、8b…第2の
層、8c…第3の層、9…絶縁膜、10…薄膜コイル、
11…絶縁層、12…記録ギャップ層、13…上部磁極
層、17……オーバーコート層、20…絶縁層収納部。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに磁気的に連結され、記録媒体に対
    向する媒体対向面側におい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の磁性層の磁極部分と前記第
    2の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層
    と、少なくとも一部が前記第1および第2の磁性層の間
    に、前記第1および第2の磁性層に対して絶縁された状
    態で設けられた薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドで
    あって、 一方の磁性層は、前記薄膜コイルの少なくとも一部に対
    向する位置に配置された第1の層と、前記第1の層にお
    ける前記薄膜コイル側の面に接続され、磁極部分を形成
    する第2の層とを有し、 前記第2の層は、媒体対向面側に配置された第1の部分
    と、媒体対向面から離れた位置に配置された第2の部分
    とを含み、前記第1の部分の幅は前記第2の部分の幅よ
    りも小さく、 前記薄膜コイルの少なくとも一部は前記第2の層の側方
    に配置され、 他方の磁性層はトラック幅を規定する部分を有し、 更に、前記第2の層に形成され、スロートハイトを規定
    するためのスロートハイト規定用絶縁層を収納する絶縁
    層収納部と、前記絶縁層収納部に収納されたスロートハ
    イト規定用絶縁層とを備えたことを特徴とする薄膜磁気
    ヘッド。
  2. 【請求項2】 更に、前記第2の層の側方に配置された
    前記薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、そのギャップ
    層側の面が前記第2の層におけるギャップ層側の面と共
    に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記載の薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記他方の磁性層は、1つの層からなる
    ことを特徴とする請求項1または2記載の薄膜磁気ヘッ
    ド。
  4. 【請求項4】 前記他方の磁性層は、磁極部分となる磁
    極部分層と、前記磁極部分層に接続され、ヨーク部分と
    なるヨーク部分層とを有することを特徴とする請求項1
    または2記載の薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面
    は、媒体対向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4記載の薄膜磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記薄膜コイルは、前記一方の磁性層の
    前記第2の層の側方に配置された第1層部分と、前記他
    方の磁性層の前記磁極部分層の側方に配置された第2層
    部分とを有することを特徴とする請求項4または5記載
    の薄膜磁気ヘッド。
  7. 【請求項7】 更に、前記薄膜コイルの前記第1層部分
    を覆い、そのギャップ層側の面が前記第2の層における
    ギャップ層側の面と共に平坦化された第1の絶縁層と、
    前記薄膜コイルの前記第2層部分を覆い、そのヨーク部
    分層側の面が前記磁極部分層におけるヨーク部分層側の
    面と共に平坦化された第2の絶縁層とを備えたことを特
    徴とする請求項6記載の薄膜磁気ヘッド。
  8. 【請求項8】 前記第2の層の前記第1の部分における
    前記ギャップ層側の一部は、トラック幅に等しい幅を有
    する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
    に配置された、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】 互いに磁気的に連結され、記録媒体に
    対向する媒体対向面側におい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の磁性層の磁極部分と前記
    第2の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層
    と、少なくとも一部が前記第1および第2の磁性層の間
    に、前記第1および第2の磁性層に対して絶縁された状
    態で設けられた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ギャップ層を形成する工程
    と、 前記ギャップ層の上に前記第2の磁性層を形成する工程
    と、 少なくとも一部が前記第1および第2の磁性層の間に、
    この第1および第2の磁性層に対して絶縁された状態で
    配置されるように、前記薄膜コイルを形成する工程とを
    含み、 一方の磁性層を形成する工程は、前記薄膜コイルの少な
    くとも一部に対向する位置に配置された第1の層を形成
    する工程と、前記第1の層における前記薄膜コイル側の
    面に接続され、磁極部分を形成する第2の層を形成する
    工程とを含み、 前記第2の層を形成する工程は、媒体対向面側に配置さ
    れた第1の部分と、媒体対向面から離れた位置に配置さ
    れた第2の部分とを含み、前記第1の部分の幅が前記第
    2の部分の幅よりも小さくなるように、前記第2の層を
    形成し、 前記薄膜コイルを形成する工程は、前記薄膜コイルの少
    なくとも一部を前記第2の層の側方に配置し、 他方の磁性層を形成する工程は、トラック幅を規定する
    部分を形成し、 薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、 前記第2の層に対して、スロートハイトを規定するため
    のスロートハイト規定用絶縁層を収納する絶縁層収納部
    を形成する工程と、 前記絶縁層収納部に収納されるように、スロートハイト
    規定用絶縁層を形成する工程とを含むことを特徴とする
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  11. 【請求項11】 前記一方の磁性層は前記第1の磁性層
    であり、前記他方の磁性層は前記第2の磁性層であり、 更に、前記第2の層の側方に配置された前記薄膜コイル
    の少なくとも一部を覆い、そのギャップ層側の面が前記
    第2の層におけるギャップ層側の面と共に平坦化された
    絶縁層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1
    0記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  12. 【請求項12】 前記他方の磁性層は、1つの層からな
    ることを特徴とする請求項10または11記載の薄膜磁
    気ヘッドの製造方法。
  13. 【請求項13】 前記他方の磁性層を形成する工程は、
    磁極部分となる磁極部分層と、前記磁極部分層に接続さ
    れ、ヨーク部分となるヨーク部分層とを形成することを
    特徴とする請求項10または11記載の薄膜磁気ヘッド
    の製造方法。
  14. 【請求項14】 前記他方の磁性層を形成する工程は、
    前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を、媒体対向面
    から離れた位置に配置することを特徴とする請求項13
    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
    記一方の磁性層の前記第2の層の側方に配置された第1
    層部分と、前記他方の磁性層の前記磁極部分層の側方に
    配置された第2層部分とを形成することを特徴とする請
    求項13または14記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  16. 【請求項16】 前記一方の磁性層は前記第1の磁性層
    であり、前記他方の磁性層は前記第2の磁性層であり、 更に、前記薄膜コイルの前記第1層部分を覆い、そのギ
    ャップ層側の面が前記第2の層におけるギャップ層側の
    面と共に平坦化された第1の絶縁層を形成する工程と、
    前記薄膜コイルの前記第2層部分を覆い、そのヨーク部
    分層側の面が前記磁極部分層におけるヨーク部分層側の
    面と共に平坦化された第2の絶縁層を形成する工程とを
    含むことを特徴とする請求項15記載の薄膜磁気ヘッド
    の製造方法。
  17. 【請求項17】 前記第2の層の前記第1の部分におけ
    る前記ギャップ層側の一部は、トラック幅に等しい幅を
    有することを特徴とする請求項10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、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
    うに配置された、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のシールド層と形成する工程を含むこ
    とを特徴とする請求項10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。
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