JP2001209909A

JP2001209909A - 記録再生分離型磁気ヘッド

Info

Publication number: JP2001209909A
Application number: JP2000018473A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Mima; 宏行美馬; Zenzo Torii; 善三鳥居; Kenzo Masuda; 賢三益田; Hitoshi Harada; 仁原田; Satoshi Meguro; 怜目黒; Shigeo Fujii; 重男藤井; Hiroyuki Hatano; 弘之秦野; Kenji Muto; 賢二武藤; Toshihiro Ifuku; 俊博伊福
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】狭トラック幅、ギャップ深さの制御、放熱性
の向上等により記録再生分離型磁気ヘッドを小型化し、
高容量化、高転送速度化する。【解決手段】下部磁極が２層の磁性材で構成され下部
磁極の凸部でギャップエイペックスを形成し、磁極部幅
（トラック幅）と同一幅に第２下部磁極層が形成され、
磁極部および最下層コイル、磁極柱が同一面に形成さ
れ、後部上層コイルの少なくとも上面は保護膜と直接接
する記録ヘッド部が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録再生分離型の
磁気ヘッドに関し、特に基板上に下部磁極、磁気ギャッ
プ層、コイルおよび上部磁極層を形成してなる磁気抵抗
効果型磁気ヘッドの記録ヘッドの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録再生分離型磁気ヘッドは、記録ヘッ
ド部と再生ヘッド部とを分離して備えるヘッドであり、
ＭＲヘッドやＧＭＲヘッド，ＴＭＲヘッド等が知られて
いる。

【０００３】記録ヘッド部の一構成として、膜状の下部
磁極と上部磁極の間にギャップ層を設け、上部磁極と下
部磁極とを磁気的に接続し、上部磁極と下部磁極の接続
部周囲にコイル層を設け、上部磁極を保護層で覆う薄膜
磁気ヘッドが知られている。

【０００４】図６、７は記録再生分離型磁気ヘッドの一
構成例の概略図および断面図である。図６、７におい
て、記録再生分離型磁気ヘッドは、記録ヘッド部１１０
と再生ヘッド部２１０とを備える。記録ヘッド部１１０
は、下部磁極１５と上部磁極１６とをギャップ層１８を
挟んで対面して配置させて構成している。また、再生ヘ
ッド部２１０は、下部シールド３と上部シールド１５
（図６、７は上部シールドと下部磁極を兼ねている構造
である）との間に再生素子１４を配置して構成してい
る。また、記録ヘッド部および再生ヘッド部と外部との
間は引き出し端子を介して接続している。記録ヘッド部
および再生ヘッド部はアルミナ等の非磁性材１２で全体
を覆うようにして保護している。詳細な説明は省くがア
ルミナチタンカーバイド等の基板１およびアルミナ２、
下部シールド３、コイル１７等を構成として含んでい
る。

【０００５】なお、以下の説明では、主に記録ヘッド部
分のみ示し、再生ヘッド部分については省略する。ま
た、記録再生分離型磁気ヘッドは単に磁気ヘッドとして
説明を行う。

【０００６】磁気記録媒体に対する記録は、磁気ヘッド
のギャップ層の先端面を磁気記録媒体に対向させ、下部
磁極、磁気記録媒体、上部磁極によって磁気回路を形成
し、この磁気回路にコイルで発生する磁界変化を利用し
て行っている。

【０００７】図８−ａ）に、特開昭５５−８４０２０号
公報に記載されている従来の磁気ヘッドの記録部の記録
媒体対向面から見た平面図を示す。図８−ｂ）に記録媒
体に垂直な断面を見た断面図を示す。この磁気ヘッド
は、記録トラック幅より下部磁極は大きく形成され、上
部磁極幅でトラック幅を規定している。

【０００８】図９−ａ）に、特開平６−２８６２６号公
報に記載されている従来の磁気ヘッドの記録部の記録媒
体対向面から見た平面図を示す。上部磁極を磁極部２１
とヨーク部２３に別けてある。上部磁極の磁極部２１と
下部磁極の磁極部２２のトラック幅を同一に形成してい
る。図９−ｂ）に記録媒体に垂直な断面を見た断面図を
示す。

【０００９】下部磁極と上部磁極の幅を同じにする方法
として、上部磁極１６をマスクとしてイオンミリングを
用い下部磁極１５の一部を削り同一トラック幅とする方
法が、特開平１０−１４３８１７号公報に記載されてい
る。図１０−ａ）にその磁気ヘッドの記録部の記録媒体
対向面から見た平面図。図１０−ｂ）に記録媒体に垂直
な断面を見た断面図を示す。

【００１０】

【発明の解決しようとする課題】磁気ヘッドの小型化や
磁気ヘッドを用いた磁気記録装置の高容量化に伴って、
より狭いトラック幅で高精度の磁気ヘッドが求められて
いる。０．７８〜１．５５Ｇｂ／ｃｍ^２（５〜１０Ｇｂ
／ｉｎ^２）の記録密度ではトラック幅は０．７〜１．５
μｍであるが、４．６５Ｇｂ／ｃｍ^２（３０Ｇｂ／ｉｎ
^２）を超え１０．８５Ｇｂ／ｃｍ^２（７０Ｇｂ／ｉ
ｎ^２）と近くなるとトラック幅は、０．２〜０．４μｍ
と非常に狭いものとなってしまう。図８に示した構造で
は、上部磁極をめっきで作製するときに用いるレジスト
フレームの作製が困難である。上部磁極はコイルの上部
分とトラック部で５〜２０μｍの段差を持つため、フォ
トレジストを塗った場合、コイル上部分よりトラック部
が厚くなってしまう。コイル上部分で４μｍのレジスト
厚みでもトラック部は約１０μｍ近くなってしまう。こ
の１０μｍのレジストを露光して例えば０．６μｍのト
ラック幅を作るのは全く不可能であった。

【００１１】また、図８に示すように、上部磁極と下部
磁極の幅が異なる構成では、上部磁極と下部磁極の両側
縁部の間に洩れ磁界が発生し磁気記録にとって好ましく
ないサイドフリンジングが発生することになる。このサ
イドフリンジングの発生は記録密度向上には好ましくな
いものである。

【００１２】狭トラック幅の実現と、サイドフリンジン
グの発生を抑える方法として、図９に示したような上部
と下部磁極を磁極部分とヨーク部分に分離した構造のヘ
ッドが提案されている。本方式では、上下の磁極部の幅
が同一になるためサイドフリンジングは、大幅に改善さ
れている。しかしながら、上下の磁極部を同一のレジス
トを用いるためレジストの厚さを薄くすることは難し
く、そのため１μｍ以下の狭トラック幅を実現すること
は難しいものである。

【００１３】上下磁極部が同一トラック幅で、狭トラッ
クが実現できる方法として図１０に示したように、上部
磁極部をマスクとして、下部磁極の上部磁極部と対向し
ている部分を除き、イオンミリングで下部磁極を削る方
法がある。イオンミリングはアルゴン等のイオンを膜に
ぶつけることで膜を削るため、削られた膜の屑が磁極部
に再付着してしまう。再付着物を除去するためイオンが
上下磁極部側面にも当るように、磁気ヘッド基板を傾け
ることが必要である。このように再付着を防ぐために磁
気ヘッド基板を傾けることにより、磁極部の側面が僅か
削られトラック幅の精度を落とすことになるだけでな
く、下部磁極にテーパーが付いてしまう欠点があった。

【００１４】以上述べたように従来の方法には一長一短
があり、狭トラック幅で寸法精度が良く、サイドフリン
ジングを防ぐための上下磁極部同一幅を実現することは
限界が生じている。

【００１５】また、記録密度向上だけではなく、データ
ー転送速度を上げることが要求されている。データー転
送速度を上げるには、磁気記録媒体の回転速度を上げ磁
気ヘッドの記録周波数を上げる必要がある。データー転
送速度を上げるため５４００ｒｐｍから１００００ｒｐ
ｍを超える回転数になってきている。これに伴い記録周
波数も２００ＭＨｚから５００ＭＨｚを超える周波数が
求められてきている。

【００１６】高密度化、高転送速度化を実現すること
は、磁気ヘッドだけでは不可能であることは自明である
が、磁気ヘッドとしては磁気回路の小型化を行い、イン
ダクタンスを下げる必要がある。インダクタンスを下げ
るためには、コイルの巻数を減らすことおよび磁気回路
を小さくすることである。単にこれらを行って記録媒体
を磁化出来なくなっては、全く意味の無いことであり、
磁気回路に用いられる磁性材料および磁気回路構造を変
更していく必要がある。

【００１７】磁気回路を小さくすると言うことは、小さ
な領域にコイルを詰め込むことになる。コイルに電流を
流せばジュール熱が発生し、磁気ヘッドの温度が上がる
ことになる。発生した熱を速やかに放散しないと磁気ヘ
ッドの特性が劣化し、高密度、高転送速度が達成出来な
くなる。

【００１８】そこで、本発明は前記した従来の問題点を
解決して、磁気ヘッドの小型化、高密度化対応、高転送
速度化対応をすることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の一つは、図１に
示すように上部磁極は磁極部３８と磁極柱４１とそれら
を磁気的に結合するヨーク部５０を備え、磁極部３８で
トラック幅を規制できるので狭トラック化対応が容易と
なる。前記磁極部３８は磁気媒体対向面側（以下ＡＢＳ
側と言う）においてギャップ層３５上および該ギャップ
層３５下の下部磁極３４に形成されたギャップ深さ規定
用凸部３３３上に形成されており、前記ヨーク部５０は
磁極部３８の上部面と磁極柱４１の上部面で、ほぼ同一
の高さで磁気的に結合されているものである。一般には
磁気ヘッドのギャップ深さは、主にコイルを覆うように
設けられた非磁性絶縁材、主にフォトレジストを用い２
２０〜３００℃でベーク、硬化してその端部でギャップ
深さ頂点（以下ギャップエイペックスと言う）を決めて
いた。本発明では、下部磁極に設けられたギャップ深さ
規定用凸部３３３で規制することが出来るものである。

【００２０】ギャップ深さ規定用凸部３３３を備える下
部磁極３４は、磁気特性の異なる磁性材料からなる２層
となっている。ギャップ層側に位置する第２下部磁極層
３３は、再生素子側に位置する第１下部磁極層３２に比
べ高飽和磁束密度であることが好ましい。例えば第２下
部磁極層３３は、ＮｉＦｅＣｏ合金（Ｎｉ１０〜５０ｗ
ｔ％，Ｆｅ１５〜４０ｗｔ％、Ｃｏ２５〜８０ｗｔ％の
組成）のような、飽和磁束密度１．８〜１．９（Ｔ）の
材料を用い、第１下部磁極層３２はＮｉＦｅ合金（Ｎｉ
４０〜６０ｗｔ％、Ｆｅ６０〜４０ｗｔ％の組成）のよ
うな、飽和磁束密度１．５〜１．６（Ｔ）の材料を用い
ることができる。第１下部磁極層３２は第２下部磁極層
３３に比べ、電気抵抗ρが大きいことが好ましい。第２
下部磁極層３３に第１下部磁極層３２より高飽和磁束密
度の材料を用いるのは、高保磁力の磁気記録媒体の磁化
に十分な記録磁界を与えるためである。

【００２１】下部磁極３４の第１および第２下部磁極層
３２、３３は、めっきもしくはスパッターで形成するこ
とができる。ＮｉＦｅ系合金の様に電気めっきが容易な
磁性材料はめっきで形成、ＣｏＴａＺｒ系合金の様に電
気めっきが難しい磁性材料についてはスパッターを用い
て形成することが好ましい。ここで第１下部磁極層３２
を形成したのち、第２下部磁極層３３を形成するまで
に、大気に長時間晒さないことが重要である。電気めっ
きで第１下部磁極層３２を形成した場合は、乾燥させず
純水等で表面を濡らした状態で第２下部磁極層３３を形
成するめっきを開始する。また、スパッターの場合は、
第１下部磁極層３２を形成した後、スパッター装置の真
空を破り大気に晒し第１下部磁極層３２の表面を酸化さ
せないように注意する。同一のスパッター装置内で第２
下部磁極層３３を形成することが好ましい。第１下部磁
極層３２と第２下部磁極層３３の接合境界面に酸化層が
出来ると、磁気抵抗が増加し磁気ヘッドの記録特性が低
下するためである。第１下部磁極層３２を電気めっきで
形成し、第２下部磁極層をスパッターを用い形成するも
しくは、第１下部磁極層をスパッターで形成し第２下部
磁極層を電気めっきで形成することも可能である。この
場合は、第１下部磁極層形成終了後、速やかに第２下部
磁極層を形成するか、真空容器または不活性ガス充填容
器に保管することが重要である。酸化層が形成されたと
思われる時は、第２下部磁極層３３を形成する前に、イ
オンミリング等を用い第１下部磁極層３２の表面酸化層
を除去することが好ましい。

【００２２】第１下部磁極層３２厚より第２下部磁極層
３３厚は薄いことが好ましい。また、第１下部磁極層厚
は第２下部磁極層厚の最低２倍以上の厚みを持っている
ことが好ましい。より好ましくは３倍以上の厚みを持つ
ものである。第１下部磁極層３２は第２下部磁極層３３
より電気抵抗ρの大きな材料を使うことで、高周波にお
ける渦電流損を低下させることができる。高飽和磁束密
度で電気抵抗の大きな材料を使えば第１と第２下部磁極
層に別ける必要もないのであるが、両方の特性を満足で
きる磁性材料は簡単には入手できないのが現状である。
前述したＮｉＦｅＣｏ系合金は飽和磁束密度は、１．８
〜１．９（Ｔ）と高いが、電気抵抗ρは２０〜３０（μ
Ω−ｃｍ）、ＮｉＦｅ系合金は飽和磁束密度１．５〜
１．６（Ｔ）と低いが、電気抵抗ρは５０〜６０（μΩ
−ｃｍ）と高い。これらの各々の持つ特性を組み合わせ
ることで、高周波での損失が少なく記録磁界の強い磁気
ヘッドが得られるものである。

【００２３】下部磁極３４を削ってギャップ深さを決め
るギャップエイペックスと、磁極柱の土台となる凸部を
形成するのは、下部磁極３４の第２下部磁極層３３表面
にフォトレジストを形成した後、イオンミリングで第２
下部磁極層３３を除去することで可能である。ケミカル
ウエットエッチングを用いることもできるが、ケミカル
ウエットエッチングではサイドエッチングのためギャッ
プエイペックスの位置がばらつく事が多い。また、フォ
トレジストは茸型の断面を持つ形状が好ましい。茸型の
断面を持つフォトレジストを用いることで、茸の形状と
イオンミリングのビーム角度で第２下部磁極層３３の削
られた側面の角度θ１を制御できるものである。第２下
部磁極層３３の削られた側面の角度θ１は、図２に示す
ように第２下部磁性層平面部となす角度θ１は２５度以
上であることが望ましい。２５度未満の角度の場合、ギ
ャップ部以外での上部磁極と下部磁極間の磁気漏洩が多
くなり、磁束が有効にＡＢＳ面側に出なくなり、磁気記
録特性が低下するためである。ギャップエイペックスの
位置のばらつきは記録磁界強度のばらつきに対応するた
め、ばらつきの少ないことが要求される。イオンミリン
グによる下部磁極３４の削り深さは、第２下部磁極層３
３を除去する程度で良いが、第１下部磁極層３２も削っ
ても良いものである。

【００２４】第２下部磁極層３３を削った個所には、非
磁性で電気抵抗１０^３〜１０^１０（Ω−ｃｍ）の絶縁材
料を充填する。充填絶縁材５２としては、アルミニウ
ム、シリコン等の酸化物、炭化物、窒化物等が挙げられ
る。少なくともフォトレジストより熱伝導率の高い材料
が良いことと、スパッターで充填できることが必要であ
る。このスパッターで充填できることは、次項で詳述す
るがギャップエイペックスを形成する上で重要な条件で
ある。

【００２５】茸型フォトレジスト５３を用い、第２下部
磁性層３３を削ったのち茸型フォトレジスト５３を除去
せず、削った個所に充填絶縁材５２をスパッターするこ
とを特徴としている。茸型の断面を持つフォトレジスト
の笠の幅と厚さおよび茎の高さを利用してスパッターさ
れる材料の笠の下に回り込む量を制御することができ、
第２下部磁性層３３の斜面近傍に充填絶縁材５２が僅か
盛り上がるが、ギャップエイペックスを確実に形成する
ことができる。

【００２６】第２下部磁性層３３を削ったあと、茸型フ
ォトレジスト５３を除去し再度柱型のフォトレジストを
形成する方法も考えられるが、工数が増えることとフォ
トレジストの形成される位置の再現性の問題がある。位
置がずれると第２下部磁性層３３の削られた個所と充填
絶縁材５２の端部が一致しないことが起こる。本発明の
様に、茸型フォトレジスト５３を第２下部磁性層３３の
削りと充填絶縁材５２の充填の両方に用いることで、第
２下部磁性層３３の削られた個所と充填絶縁材５２の端
部を自己アライメントさせることができる。ここで言う
自己アライメントとは、図２に示す第２下部磁性層３３
の端部ａ点と充填絶縁材５２の端部ｂ点が、基板角度と
茸型フォトレジスト５３の笠の厚さｈ１、笠のはみ出し
幅ｗ１、茸の茎の高さｈ２によって決まり、ａ点とｂ点
の位置関係が決まることを指す。ａ点とｂ点の距離は小
さければ小さい程好ましいもので、０．１μｍ以下であ
ることがより好ましい。ａ点はｂ点よりＡＢＳ面側に位
置しても良いものである。茸型に対し柱型フォトレジス
トを用いて充填絶縁材５２をスパッターすると柱型フォ
トレジストの側面にも、充填絶縁材５２が付着し、擬似
的なギャップエイペックスが発現するので使用出来ない
ものである。

【００２７】図２に示す様に、自己アライメントされ第
２下部磁極層３３の平坦部に乗り上げるように形成され
た充填絶縁材５２の端部は、第２下部磁極層３３の平坦
部に対し角度θ２は、２０度以下であることが好まし
い。充填絶縁材５２の乗り上げ高さｈ３は、特に規定す
る必要はない。充填絶縁材５２の端部がｂ点好ましくは
ａ点で確実に終了していることが好ましいが、破線で示
すように裾を引いてもその厚みｈ４が、ギャップ層３５
厚の１０％以下であれば問題のないものである。

【００２８】磁極柱４１が接続される第２下部磁極層３
３もギャップエイペックスを形成する方法と同一方法で
かつ同時に凸部に形成する。ギャップエイペックス部に
比べ、第２下部磁極層３３の削り角度、充填絶縁材５２
の乗り上げ角度等は厳しく数値規定する必要はないもの
である。要求される項目としては、第２下部磁極層の平
坦部面積が接続される磁極柱断面積と同等か大きいこと
である。また、磁極柱が接続、形成される第２下部磁極
層面には充填絶縁材がないことである。これらは、磁気
抵抗を下げる上で重要な点である。

【００２９】ギャップ層３５は非磁性で好ましくは電気
抵抗１０^３〜１０^１０（Ω−ｃｍ）の絶縁材料で構成さ
れる。材料としては下部磁極３４の削られた個所を充填
した充填絶縁材５２と同じように、アルミニウム、シリ
コン等の酸化物、炭化物、窒化物等を使用することがで
きる。ギャップ層３５はスパッターで形成するため、第
２下部磁性層３３の斜面近傍に充填絶縁材５２が僅か盛
り上がった形状を忠実に反映するので、見かけ上のギャ
ップエイペックス３７ができる。しかしこの盛り上がり
ｈ３の高さは非常に低いため、実効的なギャップエイペ
ックスは、図２に示すａ点である。磁極部３８のギャッ
プ深さ方向の寸法は、当然のことながらギャップ深さよ
り大きいことが必要である。また、見かけ上のギャップ
エイペックス３７は磁極部３８のギャップ深さ方向の寸
法中心より、ＡＢＳ面側に位置するものである。図１で
は、ギャップ層３５は磁極柱４１よりＡＢＳ面側のみ形
成されているが、充填絶縁材５２と後部最下層絶縁材４
０の中間にも形成して良いものである。

【００３０】磁極部３８と磁極柱４１をヨーク部５０で
接続することで、磁極部、ヨーク、磁極柱、下部磁極と
磁気回路が形成される。磁極部３８においてヨーク部５
０はＡＢＳ面から引っ込んだ位置に配置される。これは
ヨークによる寄生イレーズと言われる現象を低減するた
めである。磁極柱部４１においてヨーク部５０の終端
は、磁極柱上で終わっており、ヨーク部５０と磁極柱４
１の接続部の面積は略同じで、ヨーク部５０に囲まれて
いない後部上層絶縁材４８を含む後部上層コイル４６に
はヨーク部５０がかからないことが好ましい。図７〜１
０では後部上層絶縁材４８にヨーク部５０の終端部がか
かっていることがわかる。高周波記録を実現するために
は、磁気ヘッドのインダクタンスを下げることがある。
その一方策としては磁気回路を構成する磁性材料のボリ
ュームを減らすことがある。ヨーク部５０の終端を磁極
柱４１上で終わらせることで磁性材料のボリュームを減
らすことができる。

【００３１】磁極部３８を形成するためのフォトレジス
トの露光において、磁極部幅（トラック幅）が０．４μ
ｍ以下になるとステッパー等の縮小露光機を使用しても
光の回折等で、精度が悪くなってしまう事が発明者の実
験で実証された。磁極部幅形成フォトレジストにマスク
用フォトレジストを形成した多層フォトレジスト方式を
用いることで０．４μｍ以下の磁極部幅形成フォトレジ
ストを得るものである。エレクトロンビーム（ＥＢ）機
を用いマスク用フォトレジストを直接露光し磁極部幅を
形成したのち、マスク用フォトレジストを型として、磁
極部幅形成フォトレジストをプラズマを用いたドライエ
ッチングでエッチングを行い０．４μｍ以下のフォトレ
ジストパターンを形成する０．４μｍ以下のトラック幅
を精度良く形成するには、マスク用フォトレジストをエ
レクトロンビーム（ＥＢ）機を用いて直接露光し、磁極
部幅形成フォトレジストをプラズマを用いたドライエッ
チングでエッチングすることで、０．２μｍまで精度良
く形成できることが確認された。０．４μｍ以下できれ
ば０．７μｍ以下の磁極部形成にはＥＢ機でマスク用フ
ォトレジストを直接露光し、磁極部幅形成フォトレジス
トをプラズマを用いたドライエッチングで形成すること
が良い。

【００３２】本発明の磁気ヘッドは、またギャップ層を
挟んで対峙させて磁気回路を構成する下部磁極と上部磁
極を備えた記録再生分離型磁気ヘッドであって、最下層
コイルの上部面とコイル層間の非磁性絶縁材の上部面、
磁極部の上部面、磁極柱の上部面は略同一面である記録
再生分離型磁気ヘッドである。

【００３３】磁極部３８と磁極柱４１を取り囲むように
前部最下層絶縁材３９および後部最下層絶縁材４０を形
成し、プラズマを用いたドライエッチング装置例えば、
リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）やインダクテ
ィブリイカップルドプラズマ（ＩＣＰ）等を用いて、前
記絶縁材に前部と後部最下層コイル４２、４３が形成さ
れる溝を形成し、同溝に電気めっきもしくはスパッター
で非磁性金属を充填したのち、ケミカルメカニカルラッ
プ（ＣＭＰ）により、前部と後部最下層コイル４２、４
３の上部面と前部と後部最下層絶縁材３９、４０の上部
面、磁極部３８の上部面、磁極柱４１の上部面をほぼ同
一面に形成することができる。

【００３４】ＣＭＰを用いて、前部と後部最下層コイル
４２、４３の上部面と前部と後部最下層絶縁材３９、４
０の上部面、磁極部３８の上部面、磁極柱４１の上部面
をほぼ同一面に形成することは次の利点がある。磁極
部、磁極柱はＮｉＦｅ系、ＮｉＦｅＣｏ系の金属材料、
コイルは銅、アルミニウム、金、銀等電気抵抗の小さな
金属材料、前部と後部最下層絶縁材はアルミナの様なセ
ラミックであり、各々硬さや削れやすさが異なっている
ため、単に砥粒を分散液で溶いたラップ液を用いるので
はなく、ラップ液の酸塩基濃度（ＰＨ）も制御しない
と、凹凸が発生し上層コイルを形成するときその凹凸を
引きずってしまうためである。前部と後部最下層絶縁材
３９、４０に形成される溝は充填絶縁材５２まで形成し
てもよいものである。下部磁極層３４に溝が達すること
は絶縁がとれなくなるため問題であることは言うまでも
ない。

【００３５】前部と後部最下層絶縁材３９、４０に溝を
掘って前部と後部下層コイル４２、４３を形成する方法
としては、電気めっきとスパッター、ケミカルベーパー
デポジッション（ＣＶＤ）等が考えられる。電気抵抗の
低い材料としては、銅、アルミニウム、金、銀等があ
る。アルミニウム以外は電気めっき、スパッターで形成
できるが、アルミニウムは電気めっきできないためスパ
ッターや真空蒸着を用いるしかない。いずれの場合で
も、溝の中だけでなく溝を構成する前部と後部最下層絶
縁材３９、４０の上面にこれらの金属が形成されても、
またコイルが隣同士短絡した状態になっても構わないも
のである。これら前部と後部最下層絶縁材３９、４０の
上面に付いた金属やコイルが隣同士短絡した部分は、Ｃ
ＭＰラップにより除去できるためである。

【００３６】コイルパターンをフォトレジストで形成、
電気めっきでコイルを形成、コイルパターンのフォトレ
ジストの除去、めっきシード膜の除去、コイル層間絶縁
材の充填を行う従来の方法では、コイル断面寸法で１．
３μｍ高さ、０．８μｍ幅、コイル層間０．４μｍ程度
の高密度コイルは次の理由で製造が難しいものである。
第一の理由は、０．４μｍ幅で、１．３μｍ以上のフォ
トレジストパターンを形成することが難しい。第二は、
０．４μｍ幅で１．３μｍ深さの底にあるめっきシード
膜をイオンミリング、ケミカルエッチングで除去するこ
とが難しい。第三は、０．４μｍ幅で１．３μｍ深さの
溝にフォトレジストを充填することが難しいためであ
る。本発明のコイル形成であれば、前記寸法の様な高密
度コイルも実現できる。

【００３７】前部と後部最下層絶縁材３９、４０の溝形
成は、好ましくはプラズマを用いたドライエッチングで
形成する。また、前部と後部最下層絶縁材３９、４０は
アルミナであることが好ましい。プラズマを用いたドラ
イエッチング以外では、イオンミリングやケミカルウエ
ットエッチングがあるがいずれも垂直に近い溝を形成で
きないと言う問題がある。アルミナの前部と後部最下層
絶縁材３９、４０の溝形成にプラズマを用いたドライエ
ッチングでは、エッチングガスにボロンクロライド（Ｂ
Ｃｌ_３）と塩素ガス（Ｃｌ_２）等の混合気体を用いるこ
とで、ほぼ垂直な溝を形成することができるものであ
る。最下層絶縁材にアルミナを用いることで、従来のフ
ォトレジストに比べ熱伝導率が高いので、コイルからの
発熱を効率良く外部に逃がすことができる。

【００３８】本発明の磁気ヘッドは、前部と後部最下層
コイル４２、４３は、前部と後部最下層コイルの上面が
前部と後部最下層絶縁材３９、４０と略同一面であるた
め、そのまま前部と後部上層コイル４５、４６を形成す
ると上下コイル層間の短絡を起こすため、前部と後部最
下層コイル４５、４６の上面部を絶縁する必要がある。
後部最下層コイル４３の磁極柱４１に最も近い部分は上
下コイルを接続する部分であるのでこの部分は上下コイ
ル絶縁材４４を付加しないものである。上下コイル絶縁
材４４は非磁性絶縁材であれば、フォトレジストをベー
クしたものでもアルミナの様なセラミックでも良いが、
熱伝導率が高いアルミナを用いることが好ましいもので
ある。

【００３９】上層コイルはフォトレジストをコイル形状
にパターニングして電気めっきでコイルを形成すること
が好ましいものである。前部と後部最下層コイル４２、
４３の様な形成方法をとらないのは、次の理由による。
第一の理由は、略逆Ｕ字型のヨーク部５０の形状を容易
に形成できると言うことである。特に磁極部３８、磁極
柱４１との接続部からコイル上の平坦部の間はなだらか
な曲面で形成されていることが、ヨーク部５０の磁区を
制御する上で重要である。このなだらかな曲面は、フォ
トレジストをベークする時にフォトレジストが軟化し自
然に形成される面を使うことが最も簡単な方法である。
第二の理由は、後部上層コイル４６の上面は後部上層絶
縁材４８の上面より上にあり保護膜５１と直接接するこ
とが、放熱の面で有利であるからである。第三の理由
は、前部上層コイルの上面は前部キャップ絶縁材４９で
覆いヨーク部５０との絶縁を確保する必要があり、前部
と後部上層コイル４５、４６の上面で接する材料が異な
るためである。

【００４０】前部と後部上層コイル４５、４６は、非磁
性金属を電気めっきで形成したのち、フォトレジストを
除去し、電気めっき用シード膜をイオンミリング、ケミ
カルエッチング等を用いて除去する。上層コイルは最下
層コイルに比べコイル巻数が少ないため、コイルピッチ
を大きくすることが可能であるため、従来方法をとるこ
とができるものである。前部と後部上層絶縁材４７、４
８はフォトレジストを充填することで形成することがで
きる。しかし、前部と後部上層コイル４５、４６の上面
にもフォトレジストが付着するので、ベーク後プラズマ
アッシャーや、ＲＩＥ、イオンミリング等を用いて、少
なくとも前部と後部上層コイル４５、４６上面が前部と
後部上層絶縁材４７、４８上面と同一面かもしくは飛び
出る様にすることが良い。

【００４１】前部上層コイル４５は、ヨーク部５０との
絶縁を確保するため前部キャップ絶縁材４９をフォトレ
ジストをベーク硬化することで形成する。

【００４２】前述した、前部と後部上層コイル４５、４
６の上面のフォトレジスト除去は、前部ギャップ絶縁材
４９、ヨーク部５０の形成後に行っても良い。ヨーク部
５０形成後にプラズマアッシャーやＲＩＥ、イオンミリ
ング等を用いて、ヨーク部５０に覆われていない個所の
前部上層コイル４５と後部上層コイル４６上面が、前部
と後部上層絶縁材４７、４８上面と同一面かもしくは飛
び出る様にし、素子全体をカバーする保護膜５１と直接
接触することでより高い放熱効果が得られる。

【００４３】後部上層コイル４６は、前部上層コイル４
５に比べコイルピッチを大きく取れる設計とすることが
できるので、後部上層絶縁材４８をなくし、保護膜５１
で充填することも可能である。後部上層絶縁材４８をな
くし保護膜５１を充填することで放熱性はより向上する
ものである。

【００４４】さらに別の本発明の磁気ヘッドは、磁極部
および磁極柱と対向する部分を除いて下部磁極の第２下
部磁極層が除去されている磁気ヘッドである。

【００４５】好ましくは、磁極部３８幅（トラック幅）
と対向する下部磁極の第２下部磁極層３３の幅が同一で
あるトラックトリミングがなされている。

【００４６】トラックトリミングは、磁極部周辺のみ開
口したフォトレジストと磁極部をマスクとして，プラズ
マを用いたドライエッチングを用いて第２下部磁極層３
３をエッチング行い、磁極部幅と同一幅の第２下部磁極
層を形成する。従来は、トラックトリミングにイオンミ
リングを用いていたが、再付着を防止するためイオンを
磁極部３８の側面からも当てていたため、磁極部側面も
削られてしまい側面がうねったような形状となることが
多かった。プラズマを用いたドライエッチングは、エッ
チングガスにボロンクロライド（ＢＣｌ_３）と塩素ガス
（Ｃｌ_２）等の混合気体を用いることで、ほぼ垂直な溝
を形成することができる。磁性金属からなる磁極部３
８、アルミナからなるギャップ層３５、磁性金属からな
る第２下部磁極層３３をエッチングガスの種類を代えず
に、圧力やパワー等を変えるだけでトラックトリミング
できるので、作業効率も高いものである。磁極部幅をト
ラックトリミング後の寸法より大きく形成しておき、プ
ラズマを用いたドライエッチングでのトラックトリミン
グ時に、磁極部（電気めっき用のシード膜を含む）およ
びギャップ層、第２磁極層を加工し、磁極部幅と第２下
部磁極層の幅を所定のトラック幅に形成することもでき
る。

【００４７】好ましくは、トラックトリミングをプラズ
マを用いたドライエッチングで形成し、イオンミリング
を使用しない。イオンミリングを使用してトラックトリ
ミングを行うと、図１１ａ）に示すように、トラック付
根部の下部磁極３４厚みｔ１に対し下部磁極３４端部の
厚みｔ２は、２０〜５０％となり下部磁極端部が非常に
薄くなっている。プラズマを用いたドライエッチングで
下部磁極３４の除去部を形成することで、図１１ｂ）に
示すように、ｔ２をｔ１に対し９０％以上にすることが
できる。

【００４８】磁極部周辺のみ開口したフォトレジストの
開口部寸法を変更することで図１１ｃ）に示すように、
下部磁極３４の両端部をトラックトリミング前の寸法と
した略山形形状とすることも可能である。また、図１１
ｄ）に示すように、下部磁極３４に狭い幅の溝を入れた
形状とすることも可能である。

【００４９】上記した発明の形態において、磁気記録装
置仕様である磁極部幅、記録周波数によって一つ以上の
発明を組み合わせることにより、高記録密度、高転送速
度の磁気ヘッドを得ることができる。

【００５０】また、本発明の形態において、磁気記録面
を浮上面として、磁気ヘッドを備えたスライダーを含む
磁気記録装置を構成することができる。本発明による磁
気ヘッドを備えたスライダーを用いた磁気記録装置によ
れば、磁気ヘッドの磁極部幅（トラック幅）を狭めるこ
とができるため、高密度記録を行うことができる。ま
た、磁気回路の小型化ができるためインダクタンスを下
げることができるため、高周波記録が可能になり、高転
送速度の磁気記録装置を得ることができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気ヘッドの一実
施の形態を図３〜５の製造工程における断面図を参照し
ながら詳細に説明する。また、各図において、再生ヘッ
ド部を省略し記録ヘッド部のみを示している。また、判
り易くするため、符号はできる限り図１、２と同一のも
のを使用している。

【００５２】図３−ａ）から図３−ｈ）は、下部磁極と
ギャップエイペックスの製造工程、図４−ａ）から図４
−ｈ）は、磁極部および磁極柱、最下層コイルの製造工
程、図５−ａ）から図５−ｈ）は、上層コイルおよびヨ
ーク、保護膜の製造工程を示している。

【００５３】図３−ａ）に下部磁極３４の形成方法を示
す。第１下部磁極層３２および第２下部磁極層３３はス
パッター装置を用い、同一の装置内で製膜を行った。第
１下部磁極層３２はＮｉＦｅ系（Ｎｉ４０〜６０ｗｔ
％、Ｆｅ６０〜４０ｗｔ％の組成）合金とし、第２下部
磁極層３３はＮｉＦｅＣｏ合金（Ｎｉ１０〜５０ｗｔ
％，Ｆｅ１５〜４０ｗｔ％、Ｃｏ２５〜８０ｗｔ％の組
成）とした。第１下部磁極層３２の飽和磁束密度は１．
５５（Ｔ）、電気抵抗は５５（μΩ−ｃｍ）、第２下部
磁極層３３の飽和磁束密度は１．８（Ｔ）、電気抵抗は
２８（μΩ−ｃｍ）であった。本実施例では、スパッタ
ー装置を用いて製膜したが電気めっきを用いることも可
能である。

【００５４】図３では、省略しているが下部磁極層３４
のＡＢＳ面と反対側に下部磁極層３４の段差を解消する
ため放熱用非磁性金属３１を形成している（図１参
照）。この放熱用非磁性金属３１は段差解消するだけで
なくコイルや磁気回路から発生する熱を放散する効果も
備えるものである。

【００５５】次に、茸型フォトレジスト５３を磁極部３
８と磁極柱４１が接続される部分に形成した（図３−
ｂ））。第２下部磁極層３３が除去されるまでイオンミ
リング装置を用い、イオンミリング加工を行った（図３
−ｃ））。少なくとも第２下部磁極層３３は除去されて
いることが必要であり、第１下部磁極層３２の一部が削
られても良いものである。磁気ヘッドが形成される基板
１を回転させ、またイオン入射方向に対し基板を傾ける
ことで、第２下部磁極層３３の端部は垂直に形成されず
傾斜を有する形状となる。この傾斜角は茸型のフォトレ
ジスト５３寸法と基板回転角度で制御できるもので、本
実施例では角度θ１は４５度になるようにした。

【００５６】茸型フォトレジスト５３を残したまま、ア
ルミナの充填絶縁材５２をスパッターした（図３−
ｄ））。充填絶縁材５２は茸型フォトレジスト５３の上
面および第２下部磁極層３３の凹んだ部分だけでなく、
茸型フォトレジスト５３の笠の下にも回り込み製膜され
る。しかし、茸型フォトレジスト５３の茎の付根部まで
製膜されないことが重要で有る。茸型フォトレジスト５
３を第２下部磁極層３３の除去、充填絶縁材５２の製膜
と共通に使用することで第２下部磁極層３３の斜面部と
充填絶縁材５２の端部盛り上がり部の位置が自己アライ
メントされ、精度良くギャップエイペックス３６が形成
できる。充填絶縁材５２の盛り上がり角度θ２は５度と
した。

【００５７】茸型フォトレジスト５３を有機溶剤等で除
去する（図３−ｅ））茸型フォトレジスト５３の上面に
製膜された充填絶縁材５２も同時に除去することができ
る。

【００５８】磁極柱３８が形成される部分にフォトレジ
スト５４を形成する（図３−ｆ））ギャップ層３５とな
るアルミナをスパッターで形成（図３−ｇ））し、フォ
トレジスト５４を有機溶剤等で除去し、下部磁極３４に
ギャップ層３５が付加された状態となる（図３−
ｈ））。ギャップ層３５には、非磁性材であるアルミナ
を用いた。ギャップエイペックスにギャップ層を製膜す
るため、見掛け上のギャップエイペックス３７は、図３
−ｈ）に図示したポイントとなる。

【００５９】図４−ａ）に磁極部３８および磁極柱４１
の製造工程を示す。磁極部３８および磁極柱４１は電気
めっきで形成した。めっき膜組成は第２下部磁極層３３
と同じＮｉＦｅＣｏ系磁性合金を使用した。電気めっき
用のレジストフレーム形成には、トラック幅０．８μｍ
の磁極部には、ステッパーの１：５縮小露光機、トラッ
ク幅０．３５μｍの磁極部用には、エレクトロンビーム
（ＥＢ）機を用いてマスク用フォトレジストを直接露光
し形成した後、磁極部幅形成フォトレジストをＲＩＥ装
置を用いてドライエッチング行った。いずれのトラック
幅においてもトラック幅ノミナルに対し、製造した磁気
ヘッドは全て±５％以内に抑えることができた。

【００６０】磁極部３８を形成したのち、ＲＩＥ装置を
用いトラックトリミングを行った。エッチングガスには
ボロンクロライド（ＢＣｌ_３）と塩素ガス（Ｃｌ_２）の
混合気体等を用い、少なくとも第２下部磁極層３３が除
去される深さまで、下部磁極を除去した。ＲＩＥによる
トラックトリミングを行うことにより、図１０−ａ）に
示すｔ１に対しｔ２は９５％の厚みとなり、従来のイオ
ンミリングを用いるトラックトリミングに比べ、下部磁
極３４の厚みの均一性が向上した。

【００６１】充填絶縁材５２をスパッターし（図４−
ｂ））、破線で示した寸法までＣＭＰ加工を施し、磁極
部３８および充填絶縁材５２、磁極柱４１の上面を同一
面とした（図４−ｃ））。図４−ｃ）に示すＣＭＰの工
程は充填絶縁材５２に形成する溝用のフォトレジスト５
５のパターニング、コイルの形成ができれば、本工程は
スキップすることも可能である。

【００６２】磁極部３８および充填絶縁材５２、磁極柱
４１の上面にフォトレジスト５５を塗布し、前部と後部
最下層コイル４２、４３を形成する溝を形成するための
パターニングを行った（図４−ｄ））。前部と後部最下
層絶縁材３９、４０にはアルミナを用いているので、Ｒ
ＩＥ装置を用いエッチングガスにはボロンクロライド
（ＢＣｌ_３）と塩素ガス（Ｃｌ_２）の混合気体を用い
た。溝の深さは１．５μｍ、幅は０．８μｍ、溝ピッチ
は１．２μｍとした（図４−ｅ））。ＲＩＥ加工が終わ
ったのちフォトレジスト５５を有機溶剤等を用い除去
し、前部と後部最下層絶縁材３９、４０が櫛歯状に形成
された（図４−ｆ））。

【００６３】前部と後部最下層コイル４２、４３となる
非磁性金属を前記溝に充填する方法として、電気めっき
とスパッターがある。コイルの高さが１μｍを超える場
合は、電気めっきが製膜速度の点から有利である。本実
施例では銅の電気めっきをおこなった。溝の底部分と通
電用のパターンのみに、電気めっき用シード膜を付けれ
ば良い訳であるが、工程を簡略化するため全面にシード
膜を形成した。そのため前部と後部最下層絶縁材３９、
４０および磁極部３８、磁極柱４１上面にも銅５６が電
気めっきされることとなった。スパッターを用いても同
様になることは容易に判る。図４−ｇ）の破線で示した
部分までＣＭＰ加工を施し、磁極部および前部と後部最
下層絶縁材、前部と後部最下層コイル、磁極柱の上面を
同一面に形成した（図４−ｈ））。０．２μｍ程オーバ
ーポリッシング行い、コイル高さ１．３μｍ、幅０．８
μｍのコイルを得た。なお、このコイル断面寸法は前部
最下層コイル４２であり、後部最下層コイル４３の幅お
よびピッチは大きく設計した。

【００６４】前部と後部最下層コイル４２、４３の上面
が表面に出ているためこのまま前部と後部上層コイル４
５、４６を形成することは出来ないので、上下コイル絶
縁材４４を図５−ａ）に示すように上下のコイルを接続
する個所を除き形成した。上下コイル絶縁材４４は非磁
性絶縁材であれば良い。上下コイル絶縁材の端部形状を
なだらかな曲面を形成し易いフォトレジストを用いた。
フォトレジストをパターニングしたのち２３０℃でベー
クし硬化させた。上下コイル絶縁材４４の端部をなだら
かな曲面とする必要が無い場合は、熱伝導の良いアルミ
ナを使用することが好ましいものである。

【００６５】前部と後部上層コイル４５、４６は、従来
より用いられているフォトレジスト５７でコイルパター
ンを形成し、銅を電気めっきで形成する方法を採用した
（図５−ｂ〜ｄ））。

【００６６】前部と後部上層コイル４５、４６にフォト
レジストを充填し、２３０℃でベークし前部と後部上層
絶縁材４７、４８を形成した（図５−ｅ））。この前部
と後部上層絶縁材４７、４８はコイル間の隙間全てを覆
うのではなくコイル高さの２／３程度にするものであ
る。しかしコイルの上面にもフォトレジストは付着する
ため、プラズマアッシャーを用いてコイル上面に付着し
たフォトレジストを除去した。本実施例では、後部上層
コイル４６にも後部上層絶縁材４８を付加したが後部上
層コイルピッチが大きくて、保護膜５１のアルミナが後
部上層コイル４６を完全に充填できれば後部上層絶縁材
４８を設ける必要はない。後部上層絶縁材４８をコイル
高さの２／３程度形成するのは、保護膜５１のアルミナ
が後部上層コイル４６を完全に充填できない恐れがある
場合に限って良いものである。

【００６７】前部上層コイル４５の上面が出ているた
め、この状態でヨーク部５０を形成できないため前部キ
ャップ絶縁材４９を形成する。前部キャップ絶縁材４９
はフォトレジストを２３０℃でベーク硬化した（図５−
ｆ））

【００６８】ヨーク部５０は、フォトレジストでヨーク
パターンを形成し、磁性材を電気めっきで形成する方法
を採用した。本実施例ではヨーク部５０を形成する材料
に第１下部磁極層３２と同じＮｉＦｅ系合金を用いた
（図５−ｇ））ヨーク部５０を形成することで、磁極部
３８およびヨーク部５０、磁極柱４１、下部磁極３４が
接続され磁気回路は形成される。

【００６９】ヨーク部５０を形成後、図面では省略して
いるが外部との電気的接続するための引き出し端子等を
形成し、保護膜５１を全面にスパッターを用い形成する
（図５−ｈ））。

【００７０】以上説明したように、図３−ａ）から図５
−ｈ）の工程で本発明の、下部磁極が２層の磁性材で構
成され下部磁極の凸部でギャップエイペックスを形成
し、磁極部幅（トラック幅）と同一幅に第２下部磁極層
が形成され、磁極部および最下層コイル、磁極柱が同一
面に形成され、後部上層コイルの少なくとも上面は保護
膜と直接接する記録ヘッド部が形成される。

【００７１】本発明の磁気ヘッドの他の実施の形態を図
４を用いて説明する。図４−ｃ）の磁極部３８と前部最
下層絶縁材３９、磁極柱４１、後部最下層絶縁材４０の
表面にＣＭＰ加工の終点を決めるストッパー層を形成す
るものである。説明に図４を用いているので、ストッパ
ー層は図示していない。金属で０．１μｍ程度の厚みを
有する膜を形成する事でストッパー層としの役目を達成
できる。ストッパー層に用いる金属としてはタンタル
（Ｔａ）が好ましい。ストッパー層を付加したのち図４
−ｄ）から図４−ｆ）の工程を進める。前述した実施例
では、図４−ｇ）の破線で示した部分まで、つまり磁極
部３８と前部最下層絶縁材３９、磁極柱４１、後部最下
層絶縁材４０の一部までオーバーＣＭＰ加工を施した
が、本実施例ではストッパー層があるため、ストッパー
層でＣＭＰ加工が終了し、磁極部３８と前部最下層絶縁
材３９、磁極柱４１、後部最下層絶縁材４０に達するま
でＣＭＰ加工する事はない。その後、ストッパー層をイ
オンミリング等で除去することで、図４−ｈ）に示すよ
うな形状が得られる。ストッパー層を付加する事でオー
バーＣＭＰをする必要がない事と、金属系の磁性材料よ
りなる磁極部３８と磁極柱４１のヨーク部５０との接合
面が、ＣＭＰ加工時に用いるラップ液に曝されないと言
う利点がある。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
狭いトラック幅を備えることができ、ギャップ深さの制
御が容易とすることができ、放熱性の高いコイル等を高
集積化することができる。

【００７３】これによって、記録再生分離型磁気ヘッド
を小型化し、高容量化、高転送速度化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録再生分離型磁気ヘッドの断面図で
ある。

【図２】本発明のギャップエイペックス形成の説明図で
ある。

【図３】本発明の一実施例の工程図である。

【図４】本発明の一実施例の工程図である。

【図５】本発明の一実施例の工程図である。

【図６】記録再生分離型磁気ヘッドの一構成の概略斜視
図である。

【図７】記録再生分離型磁気ヘッドの一構成の断面図で
ある。

【図８】従来の磁気ヘッドの記録部の記録媒体対向面か
ら見た平面図と断面図である。

【図９】従来の磁気ヘッドの記録部の記録媒体対向面か
ら見た平面図と断面図である。

【図１０】従来の磁気ヘッドの記録部の記録媒体対向面
から見た平面図と断面図である。

【図１１】本発明の一実施例の記録部の記録媒体対向面
から見た平面図である。

【符号の説明】１基板、２アルミナ、３下部シールド、１２非
磁性材、１４再生素子、１５上部シールド兼下部磁
極、１６上部磁極、１７コイル、１８ギャップ
層、１９端子、２１上部磁極、２２下部磁極、２
３ヨーク、１１０記録ヘッド部、２１０再生ヘッ
ド部、３０上部シールド、３１放熱用非磁性金属、
３２第１下部磁極層、３３第２下部磁極層、３４
下部磁極、３５ギャップ層、３６ギャップエイペッ
クス、３７見掛け上のギャップエイペックス、３８
磁極部、３９前部最下層絶縁材、４０後部最下層絶
縁材、４１磁極柱、４２前部最下層コイル、４３後
部最下層コイル、４４上部コイル絶縁層、４５前部
上層コイル、４６後部上層コイル、４７前部上層絶
縁材、４８後部上層絶縁材、４９前部キャップ絶縁
材、５０ヨーク部、５１保護膜、５２充填絶縁
材、５３茸型フォトレジスト、５４５５フォトレ
ジスト、５６銅、５７フォトレジスト、３３３ギ
ャップ深さ規定用凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原田仁栃木県真岡市松山町18番地日立金属株式会社電子部品工場内 (72)発明者目黒怜栃木県真岡市松山町18番地日立金属株式会社電子部品工場内 (72)発明者藤井重男栃木県真岡市松山町18番地日立金属株式会社電子部品工場 (72)発明者秦野弘之栃木県真岡市松山町18番地日立金属株式会社電子部品工場内 (72)発明者武藤賢二栃木県真岡市松山町18番地日立金属株式会社電子部品工場内 (72)発明者伊福俊博栃木県真岡市松山町18番地日立金属株式会社電子部品工場内Ｆターム(参考） 5D033 BA08 BA12 BA36 BB43 CA05 CA07 DA03 DA04 DA08 5D034 BB12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも磁気記録面側においてギャッ
プ層を挟んで対峙させて磁気回路を構成する下部磁極と
上部磁極を備えた記録再生分離型磁気ヘッドであって、
上部磁極は磁極部と磁極柱とヨーク部を備え、前記磁極
部は磁気媒体対向面側においてギャップ層を介した下部
磁極に形成されたギャップ深さ規定用凸部上に形成さ
れ、前記ヨーク部は磁極部の上部面と磁極柱の上面にお
いてほぼ同一高さで磁気的に接続することを特徴とする
記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項２】請求項１記載の記録再生分離型磁気ヘッ
ドにおいて、下部磁極は磁気特性の異なる磁性材料から
なる２層構造であり、ギャップ層側に用いられる第２下
部磁極層の磁性材料は再生素子側の第１下部磁極層の磁
性材料に比べ、高飽和磁束密度であることを特徴とする
記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項３】請求項２記載の記録再生分離型磁気ヘッド
において、下部磁極の少なくとも一部は電気めっきで形
成され第１下部磁極層を電気めっきした後第２下部磁極
層を連続して電気めっきもしくはスパッターで形成した
ことを特徴とする記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項４】請求項２または３のいずれかに記載の記録
再生分離型磁気ヘッドにおいて、第２下部磁極層厚は第
１下部磁極層厚より薄いことを特徴とする記録再生分離
型磁気ヘッド。
【請求項５】請求項２〜４のいずれかに記載の記録再生
分離型磁気ヘッドにおいて、第２下部磁極層はギャップ
深さ規定用凸部および磁極柱との接続部を除いてイオン
ミリング等により除去されていることを特徴とする記録
再生分離型磁気ヘッド。
【請求項６】請求項５記載の記録再生分離型磁気ヘッド
において、第２下部磁極層が取り除かれた部分には、非
磁性絶縁材が設けられていることを特徴とする記録再生
分離型磁気ヘッド。
【請求項７】請求項５または６記載の記録再生分離型磁
気ヘッドにおいて、第２下部磁極層上に設けた茸形状フ
ォトレジストマスクを用い、第２下部磁極層のイオンミ
リング除去および、非磁性絶縁材をスパッターすること
を特徴とする記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項８】請求項６記載の記録再生分離型磁気ヘッド
において、凸状に形成された第２下部磁極層の端部に非
磁性絶縁材が乗り上げていることを特徴とする記録再生
分離型磁気ヘッド。
【請求項９】請求項２記載の記録再生分離型磁気ヘッド
において、磁極柱と接触する側の第２下部磁極層の面積
は磁極柱の面積より大きいことを特徴とする記録再生分
離型磁気ヘッド。
【請求項１０】請求項５記載の記録再生分離型磁気ヘッ
ドにおいて、ギャップ深さ規定用凸部の後端は、ヨーク
の端部より媒体対向面側にあることを特徴とする記録再
生分離型磁気ヘッド。
【請求項１１】請求項６記載の記録再生分離型磁気ヘッ
ドにおいて、ヨーク断面積と磁極柱の接続部面積は略同
じであり、ヨークに囲まれていない非磁性絶縁材を含む
コイル部分にはヨークがかからないことを特徴とする記
録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項１２】０．４μｍ以下の磁極部幅（トラック
幅）形成マスク用フォトレジストはエレクトロンビーム
（ＥＢ）機を用いマスク用フォトレジストを直接露光し
形成したのち、磁極部幅形成フォトレジストをプラズマ
を用いたドライエッチングで形成されたものであり、こ
れらを用いて作製したことを特徴とする記録再生分離型
磁気ヘッド。
【請求項１３】少なくとも磁気記録面側においてギャッ
プ層を挟んで対峙させて磁気回路を構成する下部磁極と
上部磁極を備えた記録再生分離型磁気ヘッドであって、
上部磁極は磁極部と磁極柱、ヨーク部を備え、最下層コ
イルの上部面とコイル層間の非磁性絶縁材の上部面、磁
極部の上部面、磁極柱の上部面は略同一面であることを
特徴とする記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項１４】請求項１３記載の記録再生分離型磁気ヘ
ッドにおいて、非磁性絶縁材にコイル幅となる溝を掘
り、溝内に非磁性金属を充填し最下層コイルが形成され
ていることを特徴とする記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項１５】請求項１３または１４記載の記録再生分
離型磁気ヘッドにおいて、最下層コイルおよび非磁性絶
縁材、磁極部、磁極柱を同時にケミカルメカニカルポリ
ッシング（ＣＭＰ）加工で、各々の上部面を略同一面に
形成したことを特徴とする記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項１６】請求項１４記載の記録再生分離型磁気ヘ
ッドにおいて、非磁性金属材を充填してなるコイルの非
磁性絶縁材の溝は、プラズマを用いたドライエッチング
を用い形成されたことを特徴とする記録再生分離型磁気
ヘッド。
【請求項１７】請求項１３記載の記録再生分離型磁気ヘ
ッドにおいて、最下層コイルの上部面に非磁性絶縁材を
形成し、非磁性絶縁材の上に上層コイルを形成したこと
を特徴とする記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項１８】請求項１７記載の記録再生分離型磁気ヘ
ッドにおいて、上層コイルはフォトレジストのコイルパ
ターンに合わせ非磁性金属を電気めっきで形成した後、
前部上層コイルを非磁性絶縁材で覆い、ヨークとの電気
的絶縁を図ったことを特徴とする記録再生分離型磁気ヘ
ッド。
【請求項１９】請求項１８記載の記録再生分離型磁気ヘ
ッドにおいて、後部上層コイルの非磁性金属はコイル間
を埋める非磁性絶縁材で少なくとも覆われていず、素子
全体をカバーする保護層と直接接触していることを特徴
とする記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項２０】請求項１８記載の記録再生分離型磁気ヘ
ッドにおいて、前部上層コイルのヨークに覆われていな
い部分と後部上層コイルの非磁性金属はコイル間を埋め
る非磁性絶縁材で少なくとも覆われていず、素子全体を
カバーする保護膜と直接接触していることを特徴とする
記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項２１】請求項１９もしくは２０記載の記録再生
分離型磁気ヘッドにおいて、後部上層コイルの非磁性金
属は、素子全体をカバーする保護膜と直接接触している
ことを特徴とする記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項２２】請求項２において、磁極部および磁極柱
と対向する部分を除いて下部磁極の第２下部磁極層が除
去されていることを特徴とする記録再生分離型磁気ヘッ
ド。
【請求項２３】請求項２２記載の記録再生分離型磁気ヘ
ッドにおいて、磁極部幅と磁極部と対向する第２下部磁
極層の幅が同一であることを特徴とする記録再生分離型
磁気ヘッド。
【請求項２４】請求項２２または２３記載の記録再生分
離型磁気ヘッドにおいて、第２下部磁極層の幅は、磁極
部をマスクとしてプラズマを用いたドライエッチングに
よって形成されることを特徴とする記録再生分離型磁気
ヘッド。
【請求項２５】請求項２２記載の記録再生分離型磁気ヘ
ッドにおいて、ギャップ材と第２下部磁極層が磁極幅と
同寸法に形成されていることを特徴とする記録再生分離
型磁気ヘッド。
【請求項２６】請求項２２記載の記録再生分離型磁気ヘ
ッドにおいて、第２下部磁極層中央部と下部磁極端部
で、第１下部磁極層の厚みの差が２０％以下であること
を特徴とする記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項２７】少なくとも磁気記録面側においてギャッ
プ層を挟んで対峙させて磁気回路を構成する下部磁極と
上部磁極を備えた記録再生分離型磁気ヘッドであって、
請求項１〜２６記載の内容を少なくとも一つ以上備えた
ことを特徴とする記録再生分離型磁気ヘッド。
【請求項２８】請求項１〜２７のいずれかに記載の、記
録再生分離型磁気ヘッドをスライダーに組込み、磁気記
録面を浮上するものとした磁気記録装置。