JP2001101619A - 磁気抵抗ヘッド、薄膜磁気ヘッド、及び磁気ヘッドの形成方法 - Google Patents

磁気抵抗ヘッド、薄膜磁気ヘッド、及び磁気ヘッドの形成方法

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JP2001101619A JP2000258727A JP2000258727A JP2001101619A JP 2001101619 A JP2001101619 A JP 2001101619A JP 2000258727 A JP2000258727 A JP 2000258727A JP 2000258727 A JP2000258727 A JP 2000258727A JP 2001101619 A JP2001101619 A JP 2001101619A
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ダブリュ． クルー ジュニア ビリー
Pan Son
パン ソン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポップコーン・ノイズを除去し且つ高飽和モ
ーメント材料を使うことによる腐食問題を克服しなが
ら、高飽和モーメント材料の磁気特性を利用する書き込
みヘッドを提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明は、開放端及び反対側の閉塞端を
有し、前記開放端及び前記閉塞端の間に開放された内部
空間を画する磁性のヨークと、少なくとも一部が高飽和
モーメント材料から構成され、前記開放端にて前記ヨー
クと結合された基台部と、一部が前記ヨークの前記内部
空間を通る導電性コイルと、前記ヨークの前記内部空間
内に蒸着され、前記ヨークから前記コイルを電気的に絶
縁する絶縁体とを含む磁気ヘッドである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクデー
タ記憶システムに関し、より詳しくは、磁気書き込み変
換器及び該変換器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】磁気デ
ィスク装置は、コンピュータ等のデジタル電子装置にお
いて、データを記録及び取り出すために使用される。図
１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、従来の磁気ディスク
記録システム１０は、密閉収納室１２と、ディスク駆動
モータ１４と、該モータモータ１４の駆動軸Ｓ１によっ
て回転自在に支持される磁気ディスク１６と、アクチュ
エータ１８と、該アクチュエータ１８の作動軸Ｓ２に取
付られるアーム２０とを備えている。サスペンション２
２は、一端部において前記アーム２０に連結され、他端
部においてリード／ライトヘッド又は変換器２４に連結
されている。図２に詳細に示されている前記変換器２４
は、センサー読み出し部を備えた誘導書き込み部を有し
ている。前記モータ１４が矢印Ｒで示す方向に磁気ディ
スク１６を回転させると、前記変換器２４の下方にエア
ベアリングが生じ、該エアベアリングが変換器２４を磁
気ディスク１６の表面から若干上方へ持ち上げる。この
作用は、当業界において、磁気ディスク１６上でのヘッ
ドの「上昇」と呼ばれている。このタイプの他に、「接
触型ヘッド」として公知の変換器は、ディスク表面上に
載置される。アクチュエータ１８が前記変換器２４を矢
印Ｐで示すような短い弓状に沿って揺動させると、これ
に応じて、種々の磁気情報トラックが磁気ディスク１６
に書き込まれ、及び／又は読み出され得るようになって
いる。磁気ディスクデータ記録システムの構成及び製造
方法は、当業界において周知である。
【０００３】図２は、読み出し部２６及び書き込み部２
８が上方に配設された基板２５を含む磁気リード／ライ
トヘッド２４を示している。読み出し部２６及び書き込
み部２８の端部は、磁気ディスク１６の表面と対向する
ように位置合わせされた平面２９内に位置するエアベア
リング面ＡＢＳを形成している（図１（Ａ）及び（Ｂ）
参照）。読み出し部２６は、第１シールド３０と、第２
シールドとして作用する中間層３２と、該第１シールド
３０及び第２シールド３２間の誘電体３５内に配設され
たリードセンサー３４とを備えている。リード／ライト
ヘッド２４に使用される最も一般的なリードセンサー３
４は、リードセンサー内の抵抗の変化を介して磁気媒体
から磁気信号を検出する磁気抵抗（ＡＭＲ又はＧＭＲ）
センサーである。
【０００４】書き込み部２８は、第１極として作用する
中間層３２と、該第１極３２の上方に配設された第２極
３８とを備えた一般的な誘導書き込み部とされている。
前記第１極３２及び第２極３８は、後方ギャップ部４０
で互いに接続されており、これらの３部材が全体として
ヨーク４１を形成している。前記ＡＢＳの近傍に位置す
る第１極先端部４３及び第２極先端部４５を合わせて、
ヨーク先端部４６と呼ぶ場合がある。前記ヨーク先端部
４６における第１及び第２極３２，３８間には、書き込
みギャップ部３６が形成されている。該書き込みギャッ
プ部３６は、書き込みギャップ部材層３７を形成する非
磁性の絶縁材料で充填されている。該非磁性材料は、第
２極３８の下方に位置し且つヨーク先端部４６から後方
ギャップ部４０へ向かって延びる第１絶縁層４７と、
（図２に示すように）一体的に、又は別体として形成さ
れ得る。
【０００５】前記書き込み部２８には、さらに、それぞ
れが配線高さＨｗの多重の螺旋状配線４９によって形成
された導電性コイル４８が備えられている。前記コイル
４８は、図２に示すように、一のコイル配線の前端部と
次のコイル配線の前端部との距離である配線ピッチＰで
表される距離によって特定され得る。前記配線ピッチＰ
は、配線幅Ｔｗと隣接する配線間の間隙Ｓｗとの和によ
って画定される。前記導電性コイル４８は、前記第１絶
縁層４７の上方に位置するコイル絶縁層５０内に配設さ
れている。即ち、前記第１絶縁層４７は、前記第１極３
２から前記コイルを電気的に絶縁し、一方、前記コイル
絶縁層５０は、前記配線４９を互いに電気的に絶縁する
と共に、配線４９を第２極３８から電気的に絶縁してい
る。
【０００６】導電性コイル４８の構成は、図２のIII-II
I 線に沿った図３に示されるリード／ライトヘッド２４
の平面図を参照すると、より理解され得るであろう。導
電性コイル４８は、第１及び第２極を越えて延びている
から、該導電性コイルを他の部材から電気的に絶縁する
ためには、該導電性コイルの上方及び下方に絶縁層が必
要となる。例えば、図２におけるIV-IV 線に沿った図４
に示されるように、積み重ねられた絶縁層５２が、前記
第１極に隣接し、且つ、前記導電性コイル４８の下方に
形成され得る。当業者には周知のように、これらの部材
は、磁気ディスク１６（図１参照）等の磁気媒体に磁気
データを書き込むために機能する。
【０００７】より詳しくは、図２〜図４に示されたよう
な誘電書き込みヘッドは、導電性コイル４８を介して書
き込み電流を流すことにより作動する。ヨーク４１の磁
気特性のために、コイル層４８を介して流される書き込
み電流によって、第１及び第２極３２，３８のそれぞれ
に磁束が誘発される。書き込みギャップ部３６は、磁束
がヨーク４１から周辺へ外れて（周辺ギャップフィール
ドを形成し）、ＡＢＳ近傍に位置する磁気記録媒体を横
断することを許容する。磁気書き込み部の重要なパラメ
ータは、トラック密度を画する書き込み部のトラック幅
である。例えば、トラック幅が狭いと、より高い磁気記
録密度をもたらす。トラック幅は、ＡＢＳにおけるヨー
ク先端部４６（図２参照）の幾何学形状によって決定さ
れる。これらの幾何学形状は、図４を参照すると、より
明確に理解されるであろう。図４に示されるように、第
１及び第２極３２，３８は、ヨーク先端部４６（図２参
照）において、それぞれ異なる幅Ｗ１，Ｗ２を有し得
る。図示の構成において、書き込み部２８のトラック幅
は、第２極３８の幅Ｗ２によって画される。書き込み部
のギャップフィールドは、図２に示されるように、ＡＢ
ＳからゼロスロートＺＴまでを測定したスロート高さＴ
Ｈによって影響され得る。ギャップフィールドの強さ
は、記録ヘッドの上書き能力に強く影響を与える。この
ように、トラック幅及びスロート高さの正確な決定は、
書き込み部の製造に際し、重要である。
【０００８】しかしながら、トラック幅、及びスロート
高さの制御は、一般的な製造プロセスによって制限され
る。図５に、一般的な製造プロセスの一例を示す。該製
造方法５４は、ステップ５６において、第１及び第２端
部を備えた第１極の形成を含んでいる。このステップ
は、例えばメッキ給電層の形成、メッキ、及び前記メッ
キ給電層の除去を含むことができる。ステップ５８にお
いて、書き込みギャップ部材層が前記第１極上に形成さ
れる。特に、書き込みギャップ部材層は、第１極の上
面、第１端部及び第２端部を覆うように形成される。さ
らに、ステップ５８においては、前記書き込みギャップ
部材層を貫通して、前記後方ギャップ部４０（図２参
照）において第１極まで到達する接続孔が形成される。
ここで説明した例においては、書き込みギャップ部材層
は、ヨーク先端部と後方ギャップ部との間の領域におい
て、前記第１極上に延びているが、他の態様において
は、書き込みギャップ部材層は、前記領域上にある必要
はない。ステップ６０においては、第１端部と第２端部
に隣接して、絶縁層が積み重ねられる。積重絶縁層は、
第１極と該積重絶縁層との間に書き込みギャップ部材層
を備えた状態で形成される。積重絶縁層は、一般的に、
フォトレジスト材料を蒸着（例えば、スピニング）し、
パターニングして、その後、残っているフォトレジスト
を焼成することにより、形成される。かかる製造方法
は、積重絶縁層の高さが不均一になる傾向が強く、さら
に、図２及び図４に示されるように、積重絶縁層の高さ
が書き込みギャップ部材層の高さと相違することにな
る。
【０００９】前記製造方法５４は、さらに、ステップ６
２において、書き込みギャップ部材層及び積重絶縁層の
上に、第１コイル層を形成することを含んでいる。該ス
テップは、まず、第１極上にメッキ原層を蒸着すること
を含んでいる。一般的には、その後、フォトレジスト材
料が蒸着され、パターニングされる。適切な場所に配設
された成形フォトレジストにより、導電性材料がメッキ
され得る。フォトレジスト材料を除去することにより、
残っている導電性材料が第１コイル層を形成する。
【００１０】さらに、該製造方法５４は、ステップ６４
において、ステップ６２において形成された第１コイル
層の上方にコイル絶縁層を形成することを含んでいる。
そして、ステップ６６において、ステップ６４における
コイル絶縁層の上に、第２極が形成される。
【００１１】書き込み部のさらに他のパラメータとし
て、図２に示すように、第１極３２の上面と第２極３８
の上面との距離である積層高さＳＨがある。もちろん、
該積層高さは、第１絶縁層４７の厚みと、コイル層４８
及び備えられる他のコイル層の厚みと、コイル絶縁層５
０及び備えられる他のコイル絶縁層の高さＨｉとにより
影響を受ける。該積層高さは、第２極が形成されなけれ
ばならないヨーク先端部の近傍の地形を部分的に特徴づ
ける交差角の指標となり得る。一般的に、書き込み部の
信頼性は、前記交差角が大きくなるに従って低下する。
この少なくとも一つの理由として、高い積層形状、特
に、ヨーク先端部４６における高い積層形状の上に第２
極３８を形成することの困難性がある。例えば、図４に
示すように、フォトレジストの配設及びエッチングを含
む第２極の幅Ｗの決定は、高い形状となるに従って信頼
性及び正確性が低下する。高密度書き込み特性に対する
要求によって、ヨーク先端部における第２極の幅を狭く
した場合、製造に際して問題を生じさせる危険性が高く
なる。
【００１２】また、高い形状であれば、例えばスパッタ
リングやメッキによって第２極が形成される時、第２極
の先端領域４５に隣接する第２極の傾斜領域の物質特性
が好ましくないものになり得る。このように、書き込み
部の低い信頼性は、好ましくない低生産性を引き起こす
結果となる。
【００１３】記録ヘッドの設計にさらなる要求を加えつ
つ、新しい高級なディスク駆動ユニットは、サブミクロ
ン単位の極先端が高保磁力媒体に記録することで動作す
るヘッドに対し、高い上書き能力の持続を要求する。
「上書き」とは、古い低周波数の信号の上に新しい高周
波数の信号を記録することである。これらの要求を満た
すため、かかるヘッドは、高密度書き込み特性を提供す
るために、非常に狭いトラック幅を持つヨークを使う非
常に強い周辺フィールドを与えなければならない。これ
らの設計要求を満たす一つの方法は、ヨーク４１、例え
ば第１極３２に高飽和モーメント材料を使用することで
ある。かかる高飽和モーメント材料は、第１極３２の全
体を構成するために使用され得、あるいはヨークの書き
込みギャップ部４６及び後方ギャップ部４０に図示しな
い基台部を構成することにより、第１極の一部に使用さ
れ得る。
【００１４】書き込みヘッドのヨーク４１に高飽和モー
メント材質を使用することは、いくつかの困難性を与え
る。第一に、第１極、とりわけ後方ギャップ領域に高飽
和モーメント材料を使用することは、「ポップコーン・
ノイズ」の原因となると考えられている。ポップコーン
・ノイズは、書き込み部における磁区の境界運動がリー
ドセンサーの領域に達する時に起こる好ましくない現象
である。かかる場合、リードセンサーは、スパイクや
「ポン」のような磁気信号を検知するであろう。書き込
み部の第１極において使用される高飽和モーメント材料
の量が多いほど、とりわけ後方ギャップ部もかかる高飽
和モーメントから構成される時、領界の拡張が著しい。
【００１５】高飽和モーメント材料を使用することによ
るもう一つの問題は、これらの材料が持つ腐食性であ
る。コイル絶縁層５０を好適な状態で熱処理するために
必要とされる高温によって、かかる材料の腐食を引き起
こす。この腐食問題により、高飽和モーメント材料を磁
気抵抗ヘッドに使用することを妨げられてきた。
【００１６】従って、ポップコーン・ノイズを除去し且
つ高飽和モーメント材料を使うことによる腐食問題を克
服しながら、高飽和モーメント材料の磁気特性を利用す
る書き込みヘッドが望まれている。かかるヘッドは、改
善された磁束特性及び第２極の製造の際の許容範囲の調
整代を提供するために、極めて小さい交差角を持つこと
が好ましい。また、かかるヘッドは、積重高さ及び第２
極の許容範囲のみならず、トラック幅をしっかり管理す
るための能力をも提供する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、隣接して位置
するリードセンサーにおいて、ポップコーン・ノイズが
生じることのないよう、強い周辺フィールドを与えるた
めの高飽和モーメント材料を使用した磁気抵抗ヘッドを
提供する。該ヘッドは、閉塞端及び開放端を有するヨー
クを形成するために結合された第１及び第２の磁性の極
を含む。該両極は、ヨークの内部空間を画する。高飽和
モーメント材料で構成される基台部は、ヨークの開放端
における第１の極と結合されている。また、前記ヘッド
は、一部がヨークの内部空間を通る導電性コイルを含
む。該コイルは、ヨークと電気的に絶縁されている。
【００１８】より詳しくは、前記ヘッドは、何れもセラ
ミック製の基板上に積み重ねられた読み出し部及び書き
込み部を含む。前記読み出し部は、第１の磁気シールド
と、その上に位置し且つ所定の間隔を有して分離された
第２の磁気シールドとを含む。両シールドの隙間は、リ
ードセンサーが埋め込まれた第１の非磁性誘電体で満た
されている。
【００１９】前記読み出し部の第２のシールドは、書き
込み部の第１の極の一部として機能する。また、前記第
１の極は、該第１の極のＡＢＳ側にて形成された書き込
みギャップ基台部（台座）と、第１の極の後方ギャップ
の端部にて形成された後方ギャップ基台部とを含む。該
書き込みギャップ基台部及び後方ギャップ基台部は、滑
らかな且つ平坦な同一平面からなる上面を有する。非磁
性誘電体からなる第２の層は、両側端部を越えて延び且
つ書き込みギャップ及び後方ギャップの基台部の上面と
同一面からなる滑らかな上面を有する第１の極を覆う。
【００２０】高飽和モーメント材料から構成される基台
部は、書き込みギャップ基台部よりも幾分狭い幅を有し
て、該書き込みギャップ基台部から上方に延びている。
非磁性且つ電気的絶縁性の書き込みギャップ部材からな
る薄い層は、書き込みギャップ基台部、後方ギャップ基
台部、及び第２の誘電層のみならず、高飽和モーメント
基台部を覆う。導電性コイルは、書き込みギャップ部材
の上に所在し、銅製の平面螺旋に形成され、内部配線及
びヨークの外部に配置された外部端子を有する。
【００２１】コイル絶縁層は、前記コイルを覆い、基台
部を覆わないように形成されている。また、コイル絶縁
層は、コイルの接続部に位置する接続孔を伴って形成さ
れる。該コイル絶縁層は、除々に傾斜する端部を傾斜し
て硬化され、高モーメント基台部の高さを増加させた結
果、該基台部に隣接する端部において、特に緩やかな傾
斜を有する。
【００２２】前記第２の極は、第１の極及びコイル絶縁
層の上方に形成される。コイル絶縁層は、高モーメント
基台部において特に緩やかな傾斜を有するため、第２の
極は、さらにとりわけ小さい交差角を画して形成され
る。この小さい交差角は、ヨークの磁束フロー特性を改
善し、また、第２の極の精度を向上させて構成され得
る。
【００２３】第１の極の基台部の上部においてのみ高モ
ーメント材料を設けることにより、読み出し部から高モ
ーメント材料を効果的に分離し、その結果、ポップコー
ン・ノイズを低減させる。さらには、ヨークの書き込み
ギャップ領域にのみ高モーメント材料を設けることによ
り、さらにポップコーン・ノイズを低減させる。
【００２４】本発明のこれらの及び他の効果は、以下に
示す本発明の詳細な説明及び数種の図面に基づき、当業
者にとって明らかであろう。
【００２５】
【発明の実施の形態】図６に示すように、本発明は、セ
ラミック製の基板５０６上に積み重ねられた読み出し部
５０２及び書き込み部５０４を備えた、いわゆる結合型
リード／ライトヘッド５００において具現化される。該
リード／ライトヘッド５００は、一端部においてエアベ
アリングの表面（ＡＢＳ）を画する表面を仕切ってい
る。
【００２６】前記読み出し部５０２は、互いに隣接して
形成され且つ所定の間隔を有して分離された第１及び第
２シールド５０８，５１０を備えている。誘電体５１２
の第１層は、第１及び第２シールドの間に挟まれて設け
られ、そして、リードセンサー５１３が、ＡＢＳに隣接
する終端部における誘電層の内部に埋め込まれている。
前記第２シールド５１０は、滑らかな平面である上面５
１４を有している。前記誘電層は、ＡＢＳの反対方向に
位置する第１及び第２シールド５０８，５１０の終端部
を越えて延び、且つ図７を参照するとより明確に理解で
きるように、シールドの両（側）端部を越えて延びてお
り、第２シールド５１０の滑らかな上面５１４と同一平
面になるように設けられている。
【００２７】リード／ライトヘッド５００の書き込み部
５０４は、ＡＢＳに隣接した開放端及び反対側の閉塞端
を持つヨーク５１５を備えている。該ヨーク５１５は、
ヨーク５１５から電気的に隔離された導電性コイル５１
７が通る内部空間を画する第１極５１６及び第２極を備
えている。
【００２８】図６をさらに参照すると、第２シールド５
１０は、書き込み部５０４の第１極５１６の一部として
の機能を果たしている。また、前記第１極５１６は、第
２シールド５１０の上面５１４から延びる書き込みギャ
ップ基台部５１８を備えている。該書き込みギャップ基
台部は、滑らかな平面である上面５２０を有する。同様
に、第１極は、書き込みギャップ基台部の反対側の終端
部における第２シールド５１０の上面５１４から延びる
後方ギャップ基台部５２２を備えている。該後方ギャッ
プ基台部５２２は、書き込みギャップ基台部５１８の上
面５２０と同一の滑らかな平面である上面５２４を有す
る。上面５２０及び上面５２４が共に平面５２６を画す
る。シールド５１０、書き込みギャップ基台部５１８、
及び後方ギャップ基台部５２２は、適切な磁性を有する
種々の磁性体から構成され得るが、より好ましくは、Ｎ
ｉ80Ｆｅ20から構成されるのがよい。
【００２９】誘電体５２８の第２層は、第１極５１６の
第２シールド５１０を覆うものであり、また、第１極５
１６を越えた領域において第１誘電層５１２の上方に延
びている。前記第２誘電層５２８は、平面５２６に沿う
基台部５１８，５２２の上面５２０，５２４と同一の滑
らかな平面である上面５３０を有する。該誘電層５２８
は、適切な誘電性を有する種々の誘電体から構成され得
るが、より好ましくは、Ａｌ2Ｏ3から構成されるのがよ
い。
【００３０】図６そして図７に示すように、第１極は、
高飽和モーメント（高モーメント）基台部５３２を備え
ている。該高モーメント基台部は、図７を参照するとよ
り明確に理解できるように、書き込みギャップ基台部５
１８に比べて相対的に狭い幅を有している。高モーメン
ト基台部の幅は、書き込み部５０４のトラック幅（Ｔ
Ｗ）を画する。書き込みギャップ基台部５１８の滑らか
な平坦上面により、高モーメント基台部を高精度に構成
することができ、これにより、上記「従来の技術及び発
明が解決しようとする課題」において述べたように、書
き込み部５０４が高密度でデータを書き込むための非常
に狭いトラック幅を画することができる。高モーメント
基台部５３２は、適切な高モーメントを有する種々の材
料から構成され得るが、より好ましくは、Ｎｉ65Ｆ
ｅ35，Ｎｉ55Ｆｅ45，Ｎｉ45Ｆｅ55，ＣｏＺｒＣｒ，又
はＦｅＸＮ（ＸはＲｈ，Ａｌ，Ｔａ等に置換される）か
ら構成されるのがよい。
【００３１】図６及び図７をさらに参照すると、非磁性
層であって電気的に絶縁された書き込みギャップ部材５
３４は、高モーメント基台部５３２、第２誘電層５２
８、及び書き込みギャップ基台部５１８の露出部分を覆
っている。該書き込みギャップ部材層５３４は、非磁性
であって電気的に絶縁された種々の材料から形成され得
るが、より好ましくは、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）やその代
わりにＳｉＯ2 で形成されるのがよい。書き込みギャッ
プ部材層は、後方ギャップ基台部を覆わないようにして
形成される。
【００３２】書き込みギャップ部材の上に、コイル５１
７が形成される。該コイルは、書き込みギャップ基台部
５１８及び後方ギャップ基台部５２２間の領域におい
て、第１極５１６の上方に沿うように作製された導電性
の平面螺旋に形成されている。該コイルは、適切な導電
性を有する種々の材料から構成され得るが、より好まし
くは、書き込みギャップ部材の上にメッキされた銅から
構成されるのがよい。
【００３３】図６を参照すると、コイル絶縁層５３８
は、コイル及び誘電層を覆っている。該コイル絶縁層５
３８は、高モーメント基台部５３２及び後方ギャップ基
台部５２４を覆っていない。加えて、図示しない一対の
コイル接触子へのアクセスを可能にするための接続孔
（vias）がコイル絶縁層において提供されている。コイ
ル絶縁層は、以下に述べられる手順によって、緩やかに
傾斜する端部を有する。高モーメント基台部５３２に隣
接するコイル絶縁層５３８の端部は、相対的に大きな高
モーメント基台部の仰角によって、緩やかな傾斜を有す
る。
【００３４】蒸着された第３のコイル絶縁層５３８を以
て、第２極５４０がその上に形成され得る。該第２極５
４０は、高モーメント基台部の領域において、書き込み
ギャップ部材５３４と接触し、且つ後方ギャップ基台部
５２２の上面５２４と接触する。該第２極は、適切な磁
性を有する種々の磁性体から構成され得るが、より好ま
しくは、メッキ蒸着されたＮｉ45Ｆｅ55から構成される
のがよい。
【００３５】高モーメント基台部の領域における第３誘
電層５３８の緩やかな傾斜により、第２極５４０は、極
めて小さい交差角５４２を持つ。これは、コイル５１７
を覆うための誘電層を高モーメント基台部の上方に高く
引き上げる必要がないという事実に基づく。この減少し
た交差角により、上記「従来の技術及び発明が解決しよ
うとする課題」で述べたように、トラック幅がより小さ
く且つより正確に制御された状態で第２極を構成するこ
とができる。また、減少した交差角は、第２極５４０を
通る磁束フロー特性を改善する。そして、その結果、書
き込み部５０４の磁気特性が改善される。
【００３６】運転中、高モーメント基台部５３２は、ヨ
ーク５１５の書き込みギャップ部において、磁束の有効
な集中を供与する。これにより、書き込みギャップにお
ける著しく増大された周辺フィールドを提供し、書き込
み部５０４の上書き能力を改善すると共に、書き込み部
が高保磁力記録媒体に信号を伝えることができるように
なる。本発明は、かかる高モーメント材料を使用するこ
とによって生じるリードセンサー５１３でのポップコー
ン・ノイズを無くすものである。これは、高モーメント
材料を第１極５１６の一部にのみ限って使用することの
みならず、高モーメント基台部５３２とリードセンサー
５１３との間に十分な距離を持つことによって達成され
る。かかる高磁気ひずみ材料からなる高モーメント基台
部５３２を構成する時、基台部の高さは、例えば、書き
込みギャップの厚みの１〜２倍、もしくは０．１〜１μ
ｍに制限しなければならない。より好ましくは、その高
さは、書き込みギャップの厚みの１．５倍もしくは０．
５μｍであるのがよい。
【００３７】次に、図８を参照して、本発明に係るリー
ド／ライトヘッドの形成の方法７００を説明する。上記
「従来の技術及び発明が解決しようとする課題」での方
法に従って構成される読み出し部５０２を用いて、方法
７００は、第１極５１０の第２シールド部の供給からな
るステップ７０２で始まる。該シールド５１０は、磁性
を有する種々の材料から構成され得るが、より好ましく
は、Ｎｉ80Ｆｅ20がよい。その後、ステップ７０４にお
いて、書き込みギャップ基台部５１８及び後方ギャップ
基台部５２２が形成される。該基台部５１８，５２２も
また、Ｎｉ80Ｆｅ20から構成されるのがより好ましく、
また、マスキング及びメッキで形成される。その後、ス
テップ７０６において、第２誘電層５２８が、書き込み
ギャップ及び後方ギャップの基台部５１８，５２２のみ
ならず、シールド５１０の上にも蒸着される。ステップ
７０８において、誘電層５２８は、化学機械研磨処理を
用いて研磨される。研磨は、基台部５１８，５２２の上
面５２０，５２４が露出し且つ平坦な面となるように十
分に行われ、その結果、平面５２６に沿う滑らかな平面
である誘電層の上面５３０が形成される。その後、ステ
ップ７１０において、高モーメント基台部５３２が、書
き込みギャップ基台部５１８の上に構成される。該高モ
ーメント基台部は、より好ましくは、Ｎｉ45Ｆｅ55で構
成されるのがよく、マスキング及びメッキによって蒸着
される。その代わり、高モーメント基台部は、ＣｏＺｒ
Ｃｒ、又はＸがＲｈ，Ａｌ，Ｔａ等に置換されるＦｅＸ
Ｎから構成され、スパッタリング処理によって蒸着され
るものであってもよい。いずれの材料を選択するにして
も、ステップ７０８の化学機械研磨（ＣＭＰ）処理によ
って書き込みギャップ基台部５１８の上に生成された滑
らかな表面である上面５２０により、非常に狭いトラッ
ク幅を画する極めて高精度な高モーメント基台部を構成
することができる。
【００３８】その後、ステップ７１２において、書き込
みギャップ部材５３４は、高モーメント基台部５３２及
び誘電層５２８の上に蒸着される。該書き込みギャップ
部材は、後方ギャップ基台部の上面５２４を露出させる
ため、後方ギャップ基台部５２２の対応部分にて局所的
に取り除かれる。この書き込みギャップ部材の局所的除
去は、エッチング処理によって行われる。その後、ステ
ップ７１４において、コイル５１７が、書き込みギャッ
プ部材５３４の上に形成される。コイル５１７を形成す
るため、まず最初に、銅（Ｃｕ）からなる原層が書き込
みギャップ部材５３４の上に最初に蒸着される。その
後、コイルは、所定の配置にてマスキングされ、メッキ
される。その後、メッキされたコイルの原層は、エッチ
ングによって取り除かれる。ステップ７１６において、
コイル絶縁層が蒸着される。該コイル絶縁層は、より好
ましくは、脱水されたフォトレジストからなるのがよ
い。該フォトレジストは、マスキングされ、蒸着され
る。該マスクは、高モーメント基台部５３２及び後方ギ
ャップ基台部５２２からフォトレジスト部材を取り除く
ために剥離される。また、フォトレジストは、コイルへ
の接触路である図示しない接続孔を提供するために、マ
スキングされ、剥離される。フォトレジストは、その
後、熱処理される。最後に、ステップ７１８において、
第２極５４０が形成される。第２極は、高磁気モーメン
ト材料、より好ましくは、メッキによって蒸着され得る
Ｎｉ45Ｆｅ55を用いて構成され得る。
【００３９】コイル絶縁層のフォトレジスト材料を熱処
理することにより、該コイル絶縁層には、第２極が小さ
い交差角５４２で形成され得る、緩やかに傾斜する端部
が生成される。しかしながら、基台部５３２の高モーメ
ント材料は、フォトレジストを熱処理するために必要と
なる高温によって腐食する傾向にある。しかしながら、
本発明は、書き込みギャップ部材５３４をもって高モー
メント基台部５３２を覆うことにより、この問題を解決
する。これは、かかる高モーメント基台部の腐食を効果
的に防止する。
【００４０】ＣＭＰ処理の実施は、第２極５４０を積み
重ねるための滑らかな平坦の面を提供する。しかしなが
ら、かかる処理は、高モーメント基台部５３２を形成し
た後は用いることができない。なぜならば、そうする
と、高モーメント基台部の高さ調整が不可能となるから
である。高モーメント基台部を積み重ねる前にＣＭＰ処
理を行うことにより、高モーメント基台部の高さに影響
を与えることなく第２極５４０を構成する際のＣＭＰ処
理の優位性を認識することができる。
【００４１】上述した通り、本発明は、高保磁力記録媒
体をもって高い上書き能力を提供するための十分な磁束
領域を提供する可能性をリード／ライトヘッドに与える
であろう。さらにまた、本発明は、リードセンサーにお
ける好ましくないポップコーン・ノイズを無くしながら
も、高い上書き特性の高い能力を示す。本発明に係る最
良の実施形態は、上記実施形態の項で述べられてきた
が、詳細な説明、図面及び発明の要旨から、前記実施形
態の置換、変形、他の組み合わせ及び均等を含む他の形
態は、当業者によって容易に想到し得るであろう。従っ
て、前記実施形態は、特許請求の範囲によって画される
本発明の要旨及び範囲内に属する置換態様、変形態様、
組み合わせ態様及び均等態様を含む発明の説明のための
ものと解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は、磁気データ記憶システムの部分
縦断面正面図である。図１（Ｂ）は、図１のI-I 線に沿
った部分平面図である。
【図２】図２は、図１に示す磁気ディスク駆動アッセン
ブリにおける従来のリード／ライトヘッドの断面図であ
る。
【図３】図３は、図２におけるIII-III 線に沿った平面
図である。
【図４】図４は、図２におけるIV-IV 線に沿ったＡＢＳ
矢視図である。
【図５】図５は、従来技術に係る書き込み部形成方法の
プロセスフローである。
【図６】図６は、図１（Ｂ）のVI-VI 線に沿った、本発
明の一実施形態に係るリード／ライトヘッドの拡大断面
図であり、時計回りに１１０度回転した状態を示してい
る。
【図７】図７は、図６におけるVII-VII 線に沿った断面
図である。
【図８】図８は、本発明に係る書き込み部形成方法のプ
ロセスフローである。
【符号の説明】
５００ 結合型リード／ライトヘッド ５０２ 読み出し部 ５０４ 書き込み部 ５０８ 第１シールド ５１０ 第２シールド ５１２ 誘電体 ５１３ リードセンサー ５１５ ヨーク ５１６ 第１極 ５１７ 導電性コイル ５１８ 書き込みギャップ基台部 ５２２ 後方ギャップ基台部 ５２８ 誘電層 ５３２ 高飽和モーメント基台部（高モーメント基台
部） ５３４ 書き込みギャップ部材層 ５３８ コイル絶縁層 ５４０ 第２極
フロントページの続き (72)発明者 シューペイ シー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95138 サンホセ シャトーデュラック 3245 (72)発明者 シッド ホセイン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94536 フリーモント アパートメント251 チェスキー・テラス 2994 (72)発明者 ビリー ダブリュ． クルー ジュニア アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 15444 ピッツバーグ ナンバー112 マー シャルロード 3001 (72)発明者 ソン パン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94538 フリーモント イングルウッド・ コモン 40866

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 開放端及び反対側の閉塞端を有し、前記
    開放端及び前記閉塞端の間に開放された内部空間を画す
    る磁性のヨークと、 少なくとも一部が高飽和モーメント材料から構成され、
    前記開放端にて前記ヨークと結合された基台部と、 一部が前記ヨークの前記内部空間を通る導電性コイル
    と、 前記ヨークの前記内部空間内に蒸着され、前記ヨークか
    ら前記コイルを電気的に絶縁する絶縁体と、 を含むことを特徴とする高密度データ記録に使用される
    磁気抵抗ヘッド。
  2. 【請求項２】 前記ヨークは、前記閉塞端にて接続され
    且つ前記開放端にて書き込みギャップを画するべく対向
    する第１及び第２の磁性の極を備えることを特徴とする
    請求項１記載の磁気抵抗ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記開放端における前記第１及び第２の
    極の間の前記書き込みギャップにおいて蒸着された非磁
    性且つ電気絶縁性の書き込みギャップ部材をさらに備え
    てなることを特徴とする請求項２記載の磁気抵抗ヘッ
    ド。
  4. 【請求項４】 前記基台部は、前記書き込みギャップの
    厚みの１〜２倍の高さを有してなることを特徴とする請
    求項１乃至３の何れかに記載の磁気抵抗ヘッド。
  5. 【請求項５】 前記基台部は、０．１〜１μｍの厚みを
    有してなることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに
    記載の磁気抵抗ヘッド。
  6. 【請求項６】 前記基台部は、Ｎｉ55Ｆｅ45，Ｎｉ45Ｆ
    ｅ55，ＣｏＺｒＣｒ，ＦｅＲｈＮ，ＦｅＡｌＮ及びＦｅ
    ＴａＮからなる群から選択される一の材料で構成される
    ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の磁気
    抵抗ヘッド。
  7. 【請求項７】 上面を有し、且つ一端部にて書き込みギ
    ャップ部を有すると共に、反対側の端部にて後方ギャッ
    プ部を有する第１の磁性の極と、 上方に延び、前記書き込みギャップ部における前記第１
    の極の前記上面と結合され、少なくとも一部が前記第１
    の極よりも高い磁気モーメントを有する材質から形成さ
    れた基台部と、 前記基台部の上に形成された非磁性且つ電気絶縁性の書
    き込みギャップ部材と、 前記第１の極の上方に配置され、前記第１の極の前記書
    き込みギャップ部に隣接した前記書き込みギャップ部材
    と接触する部分を有し、前記後方ギャップ部にて前記第
    １の極と接触し、前記第１の極と共に内部空間を有する
    ヨークを画する第２の極と、 一部が前記ヨークの前記内部空間を通る多重の配線を有
    し、前記ヨークから電気的に絶縁された導電性コイル
    と、 を含むことを特徴とする高密度データ記録のための薄膜
    磁気ヘッド。
  8. 【請求項８】 前記第１の極は、Ｆｅの含有量が１０〜
    ３５重量％であるＮｉＦｅから構成されることを特徴と
    する請求項７記載の薄膜磁気ヘッド。
  9. 【請求項９】 前記基台部は、高飽和モーメント材料か
    ら構成されることを特徴とする請求項７又は８記載の薄
    膜磁気ヘッド。
  10. 【請求項１０】 前記基台部は、Ｎｉ55Ｆｅ45，Ｎｉ45
    Ｆｅ55，ＣｏＺｒＣｒ，ＦｅＲｈＮ，ＦｅＡｌＮ及びＦ
    ｅＴａＮからなる群から選択される一の材料で構成され
    ることを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載の薄
    膜磁気ヘッド。
  11. 【請求項１１】 前記基台部は、第１の極の上面から延
    びる台座の上に形成され、しかも、該台座は、滑らかな
    且つ平坦な上面を有してなることを特徴とする請求項７
    乃至１０の何れかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  12. 【請求項１２】 前記台座は、第１の極と同一の材料か
    ら形成されてなることを特徴とする請求項１１記載の薄
    膜磁気ヘッド。
  13. 【請求項１３】 前記台座の前記滑らかな上面は、化学
    機械研磨処理によって研磨されてなることを特徴とする
    請求項１１又は１２記載の薄膜磁気ヘッド。
  14. 【請求項１４】 前記導電性コイル及び前記第１の極の
    間に配置された絶縁層をさらに備えてなることを特徴と
    する請求項７乃至１３の何れかに記載の薄膜磁気ヘッ
    ド。
  15. 【請求項１５】 前記絶縁層は、前記台座の上面と同一
    平面の滑らかな平面からなる上面を有してなることを特
    徴とする請求項１４記載の薄膜磁気ヘッド。
  16. 【請求項１６】 前記絶縁層は、化学機械研磨処理によ
    って研磨されてなることを特徴とする請求項１４又は１
    ５記載の薄膜磁気ヘッド。
  17. 【請求項１７】 前記ヨークは、前記書き込みギャップ
    部における両極の間の書き込みギャップを画し、しか
    も、前記基台部は、前記書き込みギャップの厚みの１〜
    ２倍の高さを有してなることを特徴とする請求項７乃至
    １６の何れかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  18. 【請求項１８】 前記基台部は、０．１〜１μｍの高さ
    を有してなることを特徴とする請求項７乃至１６の何れ
    かに記載の薄膜磁気ヘッド。
  19. 【請求項１９】 書き込みギャップからなる端部及び反
    対側の後方ギャップからなる端部を有する第１の磁性の
    極を設ける行程と、 前記第１の磁性の極の上に、前記第１の極よりも高磁気
    飽和モーメントを有する材料から構成される基台部を形
    成する行程と、 前記基台部を覆わないようにして前記第１の極の上に、
    第１の絶縁層を蒸着する行程と、 前記基台部の上に、非磁性且つ電気絶縁性の書き込みギ
    ャップ部材層を蒸着する行程と、 前記第１の絶縁層の上に、少なくとも一部が前記第１の
    極の上に延びる導電性コイルを形成する行程と、 前記コイルの上に、第２の絶縁層を蒸着する行程と、 前記コイルの上に、前記基台部の上方の前記書き込みギ
    ャップ部材と、前記後方ギャップからなる端部における
    前記第１の極とに接触する第２の磁性の極を形成する行
    程と、 含むことを特徴とする高密度データ記録のための磁気ヘ
    ッドの形成方法。
  20. 【請求項２０】 前記書き込みギャップからなる端部に
    おける前記第１の極の上に、磁性の台座を形成し、その
    上に、前記基台部を形成する行程をさらに含むことを特
    徴とする請求項１９記載の磁気ヘッドの形成方法。
  21. 【請求項２１】 前記台座は、第１の極と同一の材料か
    ら構成されることを特徴とする請求項２０記載の磁気ヘ
    ッドの形成方法。
  22. 【請求項２２】 前記台座及び第１の絶縁層にわたって
    滑らかな且つ同一平面からなる表面を生成すべく、前記
    第１の絶縁層及び前記台座を研磨する行程をさらに含む
    ことを特徴とする請求項２０又は２１記載の磁気ヘッド
    の形成方法。
  23. 【請求項２３】 前記コイルは、上面を有し、しかも、
    前記基台部は、前記コイルの上面と同一高さ程度に形成
    されることを特徴とする請求項１９乃至２２の何れかに
    記載の磁気ヘッドの形成方法。
  24. 【請求項２４】 前記第１の極は、Ｎｉ80Ｆｅ20から構
    成されることを特徴とする請求項１９乃至２３の何れか
    に記載の磁気ヘッドの形成方法。
  25. 【請求項２５】 前記基台部は、高モーメント材料から
    構成されることを特徴とする請求項１９乃至２４の何れ
    かに記載の磁気ヘッドの形成方法。
  26. 【請求項２６】 前記書き込みギャップ部材層は、少な
    くとも前記第１の絶縁層の一部から延びることを特徴と
    する請求項１９乃至２５の何れかに記載の磁気ヘッドの
    形成方法。
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