JP2001052307A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上層ポールとバックヨークの接続部分におけ
る磁束の漏洩により、記録特性が悪化するとを防止した
薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供すること。 【解決手段】 記録用薄膜ヘッドの導体コイル４３の上
に形成されたバックヨーク４４とギャップｇとの間に、
トラック幅方向に関してバックヨークより幅の狭い上層
ポール４６を備えている、薄膜磁気ヘッドの製造方法で
あって、上記上層ポールを挟んで位置する絶縁層４７，
４７と上層ポール４６とをイオンビームエッチングし、
次いで、上記上層ポール４６及び絶縁層４７，４７の上
にバックヨーク４４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク等の
磁気記録媒体に対して磁気ヘッドが浮上することによっ
て情報を記録再生するための薄膜磁気ヘッドの製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、薄膜磁気ヘッドは、磁性膜，絶
縁膜等の薄膜を多層に積層し、さらに導体コイルやリー
ド線及び端子を形成することにより、構成されている。
このような薄膜磁気ヘッドは、真空薄膜形成技術によっ
て形成されることから、狭トラック化や狭ギャップ化等
の微細寸法化が容易であり、高分解能記録が可能である
という利点を有しており、高密度記録化に対応した薄膜
磁気ヘッドとして注目されてきている。このような薄膜
磁気ヘッドとして、例えば図７に示すように、所謂複合
型の薄膜磁気ヘッドが知られている。

【０００３】図７において、薄膜磁気ヘッド１は、アル
チック（ＡｌＴｉＣ）等の非磁性材料から成る基板２上
に、再生用磁気ヘッド３と、記録用磁気ヘッド４とが、
重ねて構成されている。再生用磁気ヘッド３は、磁気抵
抗効果（ＭＲまたはＧＭＲ）素子を使用した所謂ＭＲヘ
ッドもしくはＧＭＲヘッドであって、基板２上に順次に
形成された、例えば軟磁性体層から成る下層コアとして
のシールドコア３ａ，ＭＲ素子もしくはＧＭＲ素子３ｂ
及び中間コアとしてのシールドコア３ｃと、から構成さ
れている。また、記録用磁気ヘッド４は、上記シールド
コア３ｃを共通コアとして利用すると共に、シールドコ
ア３ｃ上に順次に形成された、導体コイル４ａ，平坦化
膜４ｂ，バックヨーク４ｃと、から構成されている。

【０００４】ここで、バックヨーク４ｃのテープ摺動面
側の先端（図７の矢印方向の端面）は、図８に示すよう
に、中間コアであるシールドコア３ｃに対して、所謂上
層ポール５を介して、記録ギャップ６を構成するよう
に、配設されていると共に、その両側が、アルミナ等か
ら成る絶縁層７により挟まれている。尚、バックヨーク
４ｃ及び上層ポール５は、例えばＮｉＦｅ等の磁性材料
から構成されており、これらにより上層コアを構成して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
複合型の薄膜磁気ヘッド１においては、図９に示すよう
に、上記バックヨーク４ｃのトラック幅方向に関する幅
Ｗ１は、上記上層ポール６の幅Ｗ２に対して大きく選定
されている。ここで、図１０（Ａ）に示す信号を磁気デ
ィスクに記録する場合、実際に磁気ディスクに記録され
た信号は、図１０（Ｂ）に示すように、オリジナルのピ
ークＡに対して、ノイズとして擬似ピークＢが発生す
る。これは、上記バックヨーク４ｃの下端の上層ポール
６の両側縁からはみ出した部分４ｃ１，４ｃ２が、幅Ｗ
１，Ｗ２の差によって不連続となり、この不連続部分か
ら磁束が漏洩することにより、所謂擬似ギャップとして
作用している（と考えられる）からである。

【０００６】そして、特にバックヨーク４ｃと上層ポー
ル６とがトラック幅方向にずれたとき、一方のバックヨ
ーク４ｃのはみ出し部分４ｃ１または４ｃ２のはみ出し
量が大きくなって、上述した擬似ピークＢが大きくな
る。このため、薄膜磁気ヘッド１における記録用磁気ヘ
ッドの記録特性が不安定になってしまうという問題があ
った。さらに、このような問題は、複合型の薄膜磁気ヘ
ッドだけでなく、インダクティブ型の薄膜磁気ヘッドに
おいても、同様に発生する。

【０００７】本発明は、以上の点に鑑み、上層ポールと
バックヨークの接続部分における磁束の漏洩により、記
録特性が悪化するとを防止した薄膜磁気ヘッドの製造方
法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明によれば、基板上に構成された再生用薄膜ヘッド
と、この再生用薄膜ヘッド上に形成された中間コアとし
てのシールドコアと、このシールドコアの周囲に、上面
を平坦化するために形成された平坦化層と、これらシー
ルドコア及び平坦化層の上に構成された記録用薄膜ヘッ
ドとを含んでおり、記録用薄膜ヘッドの導体コイルの上
に形成されたバックヨークとギャップとの間に、トラッ
ク幅方向に関してバックヨークより幅の狭い上層ポール
を備えている、薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、上
記上層ポールを挟んで位置する絶縁層と上層ポールとを
イオンビームエッチングし、次いで、上記上層ポール及
び絶縁層の上にバックヨークを形成する、薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法により、達成される。

【０００９】また、上記目的は、請求項２の発明によれ
ば、基板上に構成された下層コアとしてのシールドコア
と、このシールドコアの周囲に、上面を平坦化するため
に形成された平坦化層と、これらシールドコア及び平坦
化層の上に構成された記録用薄膜ヘッドとを含んでお
り、上記シールドコア及び平坦化層の上に形成されたバ
ックヨークとギャップとの間に、トラック幅方向に関し
てバックヨークより幅の狭い上層ポールを備えている、
薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、上記上層ポールを
挟んで位置する絶縁層と上層ポールとをイオンビームエ
ッチングし、次いで、上記上層ポール及び絶縁層の上に
バックヨークを形成する、薄膜磁気ヘッドの製造方法に
より、達成される。

【００１０】請求項１または２の構成によれば、上層ポ
ールのトラック幅方向に関して両側に設けられた絶縁層
の上層ポール側の上端が、上層ポールに向かって斜め下
方に傾斜することになり、その上に形成されるバックヨ
ークは、上層ポールの上面に対して、テーパ状に先細に
なって接続されることになる。これにより、バックヨー
クの下面は、上層ポールの上面の両側からはみ出すよう
なことはなく、上層ポールとバックヨークの接続部分に
おけるバックヨークのはみ出し部分に疑似ギャップを生
じて、磁束が漏洩することが排除される。従って、上層
ポールを備えた複合型あるいはインダクティブ型の薄膜
磁気ヘッドにおける記録ヘッドの記録特性のバラツキが
低減される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図５を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。

【００１２】図１は、本実施形態の薄膜磁気ヘッドの構
成を示す概略分解斜視図である。図において、薄膜磁気
ヘッド２０は、再生ヘッド３０と記録ヘッド４０等から
構成されている。再生ヘッド３０は、基板２１上に順次
に積層された例えばＦｅＡｌＳｉ（センダスト）等の磁
性膜から成るシールドコア（下層コア）３１，下ギャッ
プ膜３２，ＭＲ（磁気抵抗効果）素子３３から構成され
ている。ここで、ＭＲ素子（もしくはＧＭＲ素子）３３
は、所定のトラック幅Ｔｗを有しており、またＭＲ素子
３３には、センス電流Ｉを印加するための電極端子３４
が接続されている。再生ヘッド３０において、下層コア
３１と中間コア４２（後述）が磁極を形成しており、図
示しない磁気ディスクから磁極に対して生ずる磁束変化
をＭＲ素子３３の抵抗変化として読み取ることにより、
情報信号の再生が行われる。

【００１３】他方、記録ヘッド４０は、ＭＲ素子３３上
に順次に形成された上ギャップ膜４１，例えばＮｉＦｅ
等の磁性膜から成るシールドコア（中間コア）４２，導
体コイル４３，例えばＮｉＦｅ等の磁性膜から成る上部
磁極であるバックヨーク４４とを有している。ここで、
記録ヘッド４０においては、中間コア４２と上部磁極４
４は、図８に示すと同様に、記録ギャップ（図示せず）
を介して磁極を形成しており、導体コイル４３により発
生する磁束を図示しない磁気ディスクに印加して書き込
むことにより、情報信号の記録が行われる。

【００１４】ここで、下ギャップ膜３２及び上ギャップ
膜４１は、それぞれ、例えばアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）か
ら成る絶縁膜３２ａ，４１ａと、熱伝導性の良好な非磁
性材料であり且つ好ましくは延性を有する材料である例
えば銀等から成る非磁性金属膜３２ｂ，４１ｂから構成
されている。この熱伝導性の良好な非磁性金属膜３２
ｂ，４１ｂによって、ＭＲ素子３３の放熱が促進される
ようになっている。

【００１５】ここで、上記記録ヘッド４０は、詳細には
図２に示すように、構成されている。即ち、記録ヘッド
４０は、さらに、導体コイル４３の表面を平坦化するた
めの平坦化膜４５を備えており、バックヨーク４４のテ
ープ摺動面２２側の先端が、図３に示すように、中間コ
アであるシールドコア４２に対して、上層ポール４６を
介して、記録ギャップを構成するように、配設されてい
ると共に、その両側がアルミナ等から成る絶縁層４７に
より画成されている。また、上記バックヨーク４４及び
上層ポール４６は、同じ材料、例えばＮｉＦｅ等の磁性
膜から構成されており、これらにより上層コアを構成し
ている。

【００１６】さらに、上記記録ヘッド４０は、図３に示
すように、トラック幅方向に関して、バックヨーク４４
の下部が、上層ポール４６の上面に対して、内側に向か
って傾斜することにより、絞り込まれている。尚、例と
して、上層ポール４６のトラック幅方向の幅ａ（即ち、
トラック幅）は０．８μｍ，またバックヨーク４４の全
幅ｂは１．１μｍであり、バックヨーク４４の下端の内
側の傾斜角θは、４５度である。

【００１７】このような構成の薄膜磁気ヘッド２０は、
製造に際して、以下に示すように製造される。先ず、再
生ヘッド３０及び記録ヘッド４０に関しては、従来公知
の方法により製造される。その際、記録ヘッド４０の上
層ポール４６，絶縁層４７及びバックヨーク４４は、図
４及び図５に示すように製造される。

【００１８】先ず図４（Ａ）に示すように、ウェハ状の
絶縁膜５１の上面に、上層ポール４６及びそのトラック
幅方向に関して両側の絶縁層４７を形成する。そして、
この上から、イオンビームエッチング法によって、上層
ポール４６及び絶縁層４７の上面をエッチングする。

【００１９】このとき、上層ポール４６を構成するＮｉ
Ｆｅ等の磁性材料に対するエッチング速度が、絶縁層４
７を構成するアルミナ等の絶縁材料に対するエッチング
速度より速いことから、そのエッチング速度の差に基づ
いて、上層ポール４６がより大きくエッチングされると
共に、絶縁層４７の上層ポール４６側の角部がエッチン
グされやすくなる。従って、図４（Ｂ）に示すように、
絶縁層４７の上層ポール４６側の部分（即ち、バックヨ
ーク４４との接続部分）が、斜め下方に向かって傾斜し
た斜面４７ａとして形成されることになる。ここで、斜
面４７ａの傾斜角θは、大きい程ノイズ特性が改善され
るが、大き過ぎると、バックヨーク４４と上層ポール４
６との位置合わせが難しくなるので、例えば４５度が好
適である。

【００２０】このようにして上層ポール４６及び斜面４
７ａを備えた絶縁膜４７が形成された絶縁膜５１（図５
（Ａ）参照）は、図５に示すように、バックヨーク４４
が形成される。先ず図５（Ｂ）において、表面に、メッ
キ下地膜５２を形成する。このメッキ下地膜５２は、例
えばＮｉＦｅを材料として、スパッタリング法により、
任意の膜厚に形成される。

【００２１】次に、図５（Ｃ）に示すように、メッキ下
地膜５２の上に、フォトリソグラフィ法により、バック
ヨークのためのフレーム５３をレジストにより形成す
る。このフレーム５３は、先ずポジ型のフォトレジスト
を下地膜５２上に塗布して、レジスト層を形成した後、
マスクを使用してこのレジスト層を露光させることによ
り、所定形状のレジストパターンとして形成される。

【００２２】続いて、図５（Ｄ）に示すように、絶縁膜
５１の表面全体に、下地膜５２及びフレーム５３の上か
ら、磁性メッキ膜５４が成膜された後、図５（Ｅ）に示
すように、フレーム５３を構成するレジストが、例えば
有機溶剤によって剥離され、残った磁性メッキ膜５４が
バックヨーク４４を構成する。

【００２３】最後に、図５（Ｆ）に示すように、フレー
ム５３の下方に位置した下地膜５２が、イオンエッチン
グによって除去され、バックヨーク４４が形成される。

【００２４】本実施形態による薄膜磁気ヘッド２０は、
以上のように構成されており、記録時には、図示しない
磁気ディスクが、薄膜磁気ヘッド２０の摺動面２２に沿
って摺動すると共に、外部から薄膜磁気ヘッド２０の記
録ヘッド４０の導体コイル４３に対して駆動電流が導入
されることにより、この駆動電流に対応した磁界が導体
コイル４３に発生する。そして、この導体コイル４３に
発生した磁界が、中間コア４２及び上部磁極４４との間
で、ギャップｇを通過することにより、図示しない磁気
ディスクに対して所望の情報の磁気記録が行なわれる。

【００２５】また、再生時には、摺動する図示しない磁
気ディスクに記録された磁気信号に基づいて、ギャップ
ｇから下層コア３１及び中間コア４２を循環する磁界が
発生し、この磁界に基づいて、ＭＲ素子３３の抵抗値が
変動し、この抵抗値の変化が検出され、適宜に処理され
ることより、図示しない磁気ディスクに記録された情報
が再生されることになる。

【００２６】ここで、本実施形態による薄膜磁気ヘッド
２０においては、記録ヘッド４０の上層ポール４６の上
面に接続されるバックヨーク４４が、上層ポール４６の
両側に配設される絶縁層４７の形状に従って、上層ポー
ル４６の上面に向かって絞り込まれるように傾斜して形
成されているので、バックヨーク４４の下面は、上層ポ
ール４６の上面の両側からはみ出すようなことはなく、
従来のようなはみ出し部分による磁束の漏洩が排除され
る。

【００２７】例えば、図６（Ａ）に示す信号を図示しな
い磁気ディスクに記録する場合、実際に図示しない磁気
ディスクに記録された信号は、図６（Ｂ）に示すよう
に、オリジナルのピークＡに対して、擬似ギャップによ
る擬似ピークがないことが分かる。これにより、所謂擬
似ギャップの発生が抑制されるので、上層ポール４６を
備えた薄膜磁気ヘッド２０における記録ヘッド４０の記
録特性のバラツキが低減されることにより、安定した薄
膜磁気ヘッドが製造されることになり、薄膜磁気ヘッド
の歩留まりが向上することになる。

【００２８】上述した実施形態においては、薄膜磁気ヘ
ッド２０は、再生ヘッド３０及び記録ヘッド４０から構
成されており、再生ヘッド３０のＭＲ素子３３の上に形
成された上ギャップ膜４１上に、シールドコアとしての
中間コア４２が形成されているが、これに限らず、記録
ヘッドのみからなる、所謂インダクティブ型薄膜磁気ヘ
ッドの場合にも、本発明を適用し得ることは明らかであ
る。この場合、シールドコアとしての下層コアは、図２
において、上ギャップ膜４１上ではなく、基板上に形成
されることになり、同様に上層ポール４６の形成のため
のフレーム５３を構成するレジストの引置き時間が一定
に保持される。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、上
層ポールとバックヨークの接続部分における磁束の漏洩
により、記録特性が悪化するとを防止した薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の薄膜磁気ヘッドの構成を示
す分解斜視図である。

【図２】図１の薄膜磁気ヘッドの要部の構成を示す部分
拡大断面図である。

【図３】図１の薄膜磁気ヘッドの要部の構成を示すトラ
ック幅方向の部分拡大断面図である。

【図４】図１の薄膜磁気ヘッドにおける上層ポール及び
両側の絶縁層のイオンエッチング工程前後の状態を示す
概略断面図である。

【図５】図４のイオンエッチング工程後の上層ポール及
び絶縁層に対してバックヨークを形成する工程を順次に
示す図である。

【図６】図１の薄膜磁気ヘッドにおける記録ヘッドの
（Ａ）記録信号と（Ｂ）磁気ディクに記録された信号を
示すグラフである。

【図７】従来の複合型の薄膜磁気ヘッドの一例の構成を
示す概略断面図である。

【図８】図７の薄膜磁気ヘッドにおける上層ポール付近
を示すトラック幅方向の部分拡大断面図である。

【図９】図８の上層ポールとバックヨークとのトラック
幅方向の位置関係を示す図である。

【図１０】図７の薄膜磁気ヘッドにおける記録用磁気ヘ
ッドの（Ａ）記録信号と（Ｂ）磁気ディスクに記録され
た信号を示すグラフである。

【符号の説明】

２０・・・薄膜磁気ヘッド、３０・・・再生ヘッド、３
１・・・下層コア（シールドコア）、３２・・・下ギャ
ップ膜、３３・・・ＭＲ素子、４０・・・記録ヘッド、
４１・・・上ギャップ膜、４２・・・中間コア（シール
ドコア）、４３・・・導体コイル、４４・・・バックヨ
ーク、４６・・・上層ポール、４７・・・絶縁層、４７
ａ・・・斜面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に構成された再生用薄膜ヘッド
   と、 この再生用薄膜ヘッド上に形成された中間コアとしての
   シールドコアと、 このシールドコアの周囲に、上面を平坦化するために形
   成された平坦化層と、 これらシールドコア及び平坦化層の上に構成された記録
   用薄膜ヘッドとを含んでおり、 記録用薄膜ヘッドの導体コイルの上に形成されたバック
   ヨークとギャップとの間に、トラック幅方向に関してバ
   ックヨークより幅の狭い上層ポールを備えている、薄膜
   磁気ヘッドの製造方法であって、 上記上層ポールを挟んで位置する絶縁層と上層ポールと
   をイオンビームエッチングし、 次いで、上記上層ポール及び絶縁層の上にバックヨーク
   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。
2. 【請求項２】 基板上に構成された下層コアとしてのシ
   ールドコアと、 このシールドコアの周囲に、上面を平坦化するために形
   成された平坦化層と、 これらシールドコア及び平坦化層の上に構成された記録
   用薄膜ヘッドとを含んでおり、 上記シールドコア及び平坦化層の上に形成されたバック
   ヨークとギャップとの間に、トラック幅方向に関してバ
   ックヨークより幅の狭い上層ポールを備えている、薄膜
   磁気ヘッドの製造方法であって、 上記上層ポールを挟んで位置する絶縁層と上層ポールと
   をイオンビームエッチングし、 次いで、上記上層ポール及び絶縁層の上にバックヨーク
   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。
3. 【請求項３】 上記絶縁層の上層ポール側の上縁が、上
   層ポールに対して４５度の傾斜角を備えていることを特
   徴とする請求項１または２に記載の薄膜磁気ヘッドの製
   造方法。