JP2002140803A - Magnetic head, its manufacturing method, and magnetic disk device using the same - Google Patents

Magnetic head, its manufacturing method, and magnetic disk device using the same

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JP2002140803A
JP2002140803A JP2000340378A JP2000340378A JP2002140803A JP 2002140803 A JP2002140803 A JP 2002140803A JP 2000340378 A JP2000340378 A JP 2000340378A JP 2000340378 A JP2000340378 A JP 2000340378A JP 2002140803 A JP2002140803 A JP 2002140803A
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JP
Japan
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magnetic
layer
coil
magnetic head
insulating material
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kikuchi
▲廣▼ 菊池
Makoto Morijiri
誠 森尻
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new magnetic head structure for permitting high-density recording, its new manufacturing method, and a high-performance magnetic disk device using the magnetic head. SOLUTION: A magnetic circuit directly connects a nonmagnetic metal gap layer, a high Bs track magnetic layer, an upper magnetic core, a high Bs back contact magnetic layer, and a lower magnetic core. A part of a coil is formed in an insulating material in the circuit. The high Bs track magnetic layer, the high Bs back contact layer, and the upper face of the coil insulating material form a plane.

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】本発明は主にハードディスク
の磁気記録の書き込みに用いられる磁気ヘッドの製造方
法およびこれを用いた磁気ヘッドに関わり、さらに該磁
気ヘッドを用いたハードディスク装置に関わるものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a magnetic head used for writing magnetic recording on a hard disk and a magnetic head using the same, and further relates to a hard disk drive using the magnetic head. .

【0002】[0002]

【従来の技術】当該業者によく知られているようにハー
ドディスク装置は磁気記録媒体としての磁気ディスク円
板、該円板に磁気記録信号を書き込と読み出すための書
き込み用磁気ヘッド、磁気ヘッドを円板上の定められた
位置にアクセスするためのサーボ機構、信号処理のため
の電気回路などを主要素として含んでいる。ハードディ
スク装置の性能の最も重要な項目の一つは面記録密度で
あり、面記録密度向上のためには線記録密度とトラック
密度を増加する必要がある。
2. Description of the Related Art As is well known to those skilled in the art, a hard disk drive comprises a magnetic disk disk as a magnetic recording medium, a write magnetic head for writing and reading magnetic recording signals to and from the disk, and a magnetic head. The main components include a servo mechanism for accessing a predetermined position on the disk, an electric circuit for signal processing, and the like. One of the most important items of the performance of the hard disk device is the areal recording density. To improve the areal recording density, it is necessary to increase the linear recording density and the track density.

【0003】このうち、トラック密度の向上には書き込
み用磁気ヘッドのトラック部におけるトラック幅を狭小
化することが不可欠であるとともに、書き込み時の漏洩
磁束を低減する必要がある。かかる書き込み用磁気ヘッ
ドに要請される技術的問題点は、たとえば日経エレクト
ロニクスに詳細に記述されているし、トラック部の構造
例がUSP5,285,340に述べられている。
Of these, it is essential to reduce the track width in the track portion of the write magnetic head in order to improve the track density, and it is necessary to reduce the leakage magnetic flux during writing. The technical problems required for such a write magnetic head are described in detail in, for example, Nikkei Electronics, and a structural example of a track portion is described in US Pat. No. 5,285,340.

【0004】また、書き込み用磁気ヘッドのコイル部に
用いられる絶縁材料は、通常、ポジ型ホトレジストの焼
成物であり、かかる絶縁材料を形成するためにはおよそ
200℃以上の高温に真空状態で長時間保持するのが常
識となっている。
The insulating material used for the coil portion of the magnetic head for writing is usually a baked product of a positive type photoresist. To form such an insulating material, the insulating material must be maintained at a high temperature of about 200.degree. It is common sense to hold time.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところがこれらの従来
技術は磁気回路やこれを駆動するためのコイルを含めた
ヘッド全体の具体的な製造プロセスとして確立したもの
でなないことに加え、磁気ヘッドの構造としても最適化
されたものではないために、実際に磁気ヘッドを製造し
て高性能なハードディスク装置を安価に提供するには十
分とはいえない問題を抱えていた。
However, these prior arts have not been established as a specific manufacturing process of the entire head including a magnetic circuit and a coil for driving the magnetic circuit. Since the structure is not optimized, there is a problem that it cannot be said that the magnetic head is actually manufactured to provide a high-performance hard disk drive at a low cost.

【0006】すなわち、書き込み用磁気ヘッドの製造に
はトラック部先端のみの製造で十分なわけではなく、コ
イル部、上部磁気コア部などを含めた一連の製造プロセ
スを合理的に構成するとともに、磁気ヘッドに必要な特
性を満足するのに最適化した材料を製造プロセスに適合
する困難を克服する必要がある。
In other words, it is not sufficient to manufacture only the tip of the track portion for manufacturing a write magnetic head. A series of manufacturing processes including a coil portion, an upper magnetic core portion and the like are rationally constituted, There is a need to overcome the difficulty of adapting materials optimized for meeting the required properties of the head to the manufacturing process.

【0007】さらに加えれば、高記録密度用の読み出し
ヘッドの熱安定性が十分でないために、読み出しヘッド
を形成した後の工程となる書き込ヘッドの製造ではでき
るだけ低い温度でプロセスを構成する必要がある。かか
る問題は読み出しヘッドにMR(Magneto−Resistive)
センサーを用いることからより高出力のGMR(Giant
Magneto−Resistive)センサーを用いるようになると、
より深刻な問題となるのである。センサーの熱安定性か
ら望まれる温度の範囲はおよそ200℃以下、好ましく
は150℃以下であるにもかかわらず、かかる低温で書
き込ヘッドを製造するための合理的な製造方法は提供さ
れていなかった。
In addition, since the thermal stability of the read head for high recording density is not sufficient, it is necessary to configure the process at a temperature as low as possible in the manufacture of the write head, which is a process after the formation of the read head. is there. Such a problem is caused by MR (Magneto-Resistive) in the read head.
Higher output GMR (Giant
With the use of Magneto-Resistive) sensors,
It becomes a more serious problem. Although the temperature range desired from the thermal stability of the sensor is below about 200 ° C., and preferably below 150 ° C., no reasonable manufacturing method has been provided for manufacturing write heads at such low temperatures. Was.

【0008】かかる問題を鑑みてなされた本発明の第一
の目的は上記の各種課題に同時に応えるための合理的に
構成されたトラック部、コイル部、上部磁気コア部など
を含めた書き込み用磁気ヘッドを製造するための一連の
製造プロセスを提供することにある。
In view of the above problems, a first object of the present invention is to provide a magnetic recording medium including a track section, a coil section, an upper magnetic core section, and the like, which are rationally configured to simultaneously respond to the above-mentioned various problems. It is to provide a series of manufacturing processes for manufacturing a head.

【0009】本発明の第二の目的は特に250以下、望
ましくは200℃以下の低温で書き込み用磁気ヘッドを
製造するための一連の製造プロセスを提供することにあ
る。本発明の第三の目的は該製造プロセスに適合した最
適な磁気ヘッド用材料の組み合わせを提供することにあ
る。
A second object of the present invention is to provide a series of manufacturing processes for manufacturing a write magnetic head at a low temperature of 250 or less, preferably 200 ° C. or less. A third object of the present invention is to provide an optimal combination of magnetic head materials suitable for the manufacturing process.

【0010】本発明の第四の目的は該プロセス、該材料
を用いた高性能な書き込み用磁気ヘッドの構造を提供す
ることにある。
A fourth object of the present invention is to provide a structure of a high-performance magnetic head for writing using the process and the material.

【0011】本発明の第五の目的は該磁気ヘッドを用い
た高性能な磁気ディスク装置を提供することにある。
A fifth object of the present invention is to provide a high-performance magnetic disk drive using the magnetic head.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として本発明では以下に示す手段を用いる。本
発明を図1にしたがって詳細に説明する。
As means for solving the above-mentioned problems, the present invention uses the following means. The present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0013】図1(a)は書き込み用磁気ヘッドの下部
磁気コア1を示す。
FIG. 1A shows a lower magnetic core 1 of a write magnetic head.

【0014】この下部磁気コア1の上に非磁性高融点金
属2と非磁性ギャップ金属3の2層金属のギャップ層をス
パッタ等で形成し、これを(b)とする。
On the lower magnetic core 1, a gap layer of a two-layer metal of a non-magnetic high melting point metal 2 and a non-magnetic gap metal 3 is formed by sputtering or the like, and this is shown as (b).

【0015】次いで、トラック部以外のギャップ層をミ
リング等の手段で除去する(c)。次いで、トラック
部、バックコンタクト部にめっきが可能となるようにホ
トレジストのフレームを形成し、高Bs材5をめっきで
形成する。その後、フレームレジストを除去して(d)
とする。
Next, the gap layer other than the track portion is removed by means such as milling (c). Next, a photoresist frame is formed so that plating can be performed on the track portion and the back contact portion, and a high Bs material 5 is formed by plating. After that, the frame resist is removed (d)
And

【0016】次いで、トラック部、バックコンタクト部
の高Bs材5を被覆するように絶縁材6をスパッタ等で形
成する(e)。
Next, an insulating material 6 is formed by sputtering or the like so as to cover the high Bs material 5 in the track portion and the back contact portion (e).

【0017】次いで、絶縁材6上に駆動用のコイル7を形
成する(f)。
Next, a driving coil 7 is formed on the insulating material 6 (f).

【0018】次いで、コイル絶縁材8を形成しコイル7を
完全に被覆する(g)。
Next, a coil insulating material 8 is formed to completely cover the coil 7 (g).

【0019】次いで、化学的機械研磨などの手法で高B
s材5と絶縁材8が同一平面になるように研磨加工を施す
(h)。
Next, a high B value is obtained by a technique such as chemical mechanical polishing.
Polishing is performed so that the material 5 and the insulating material 8 are on the same plane (h).

【0020】次いで、露出した高Bs材5とトラック
部、バックコンタクト部で接続するように上部磁気コア
9を形成する(i)。
Next, the upper magnetic core 5 is connected to the exposed high Bs material 5 at the track portion and the back contact portion.
Forming 9 (i).

【0021】次いで、上部磁気コア9部、コイル7、ギャ
ップ部を含めた書き込みヘッド全体を被覆するように絶
縁材10を形成する(j)。
Next, an insulating material 10 is formed so as to cover the entire write head including the upper magnetic core 9, the coil 7, and the gap (j).

【0022】最後に浮上面11が露出するように切断、研
磨してヘッドが完成する。なお、磁気ヘッドとしての性
能を確保するためには上記の工程を経た後にも、保護膜
の形成や浮上面のレール加工等の工程が必要であること
はいうまでもない。
Finally, the head is completed by cutting and polishing so that the air bearing surface 11 is exposed. Needless to say, in order to ensure the performance as a magnetic head, even after the above steps, steps such as formation of a protective film and rail processing of the air bearing surface are required.

【0023】上記した(a)から(j)までの一連の工
程を順序良く経ることで本発明の、非磁性金属のギャッ
プ層、高Bsトラック磁性層、上部磁気コア、高Bsバ
ックコンタクト磁性層、下部磁気コアを直接に連結した
磁気閉回路と該閉回路内の絶縁材中にコイルの一部を形
成するとともに該高Bsトラック磁性層と該高Bsバッ
クコンタクト磁性層と該コイル絶縁材の上面が平面をな
すことを特徴とする磁気ヘッドが製造できるのである。
The above-described series of steps (a) to (j) are performed in order, whereby the gap layer, the high Bs track magnetic layer, the upper magnetic core, and the high Bs back contact magnetic layer of the nonmagnetic metal of the present invention are obtained. A magnetic closed circuit in which the lower magnetic core is directly connected, a part of the coil formed in the insulating material in the closed circuit, and a high Bs track magnetic layer, the high Bs back contact magnetic layer, and the coil insulating material. A magnetic head characterized in that the upper surface is flat can be manufactured.

【0024】本発明は上記のような一連の工程と材料を
用いて製造できるが、それぞれの工程と工程の前後の関
係およびその工程で使用する材料には密接な関係があ
る。
The present invention can be manufactured using a series of processes and materials as described above, but there is a close relationship between each process and the relationship before and after each process and the materials used in each process.

【0025】通常、読みとり用のMRヘッドと書き込み
ヘッドを分離した複合ヘッドでは下部磁気コア1がMR
ヘッドの上部シールドを兼ねている。しかし、本発明は
読みとり用と書き込み用ヘッドが同一の、いわゆる誘導
型薄膜ヘッドの製造に用いることもできる。
Normally, in a composite head in which a read MR head and a write head are separated, the lower magnetic core 1
Also serves as the upper shield of the head. However, the present invention can also be used for manufacturing a so-called inductive thin film head in which the read and write heads are the same.

【0026】本発明の該下部磁気コア1には飽和磁束密
度が0.5乃至2.2TのNi−Fe合金もしくはCo
−Ni−Fe合金もしくはこれらにその他の元素を含有
してなる軟磁性合金を用いることができる。
The lower magnetic core 1 of the present invention has a saturation magnetic flux density of 0.5 to 2.2 T Ni-Fe alloy or Co.
-Ni-Fe alloys or soft magnetic alloys containing these and other elements can be used.

【0027】該下部磁気コア1は厚さが0.5乃至5.
0μmであることが推奨される。かかる厚さの上、下限
は書き込み特性もしくは複合ヘッドとしてのシールド効
果が十分に確保できることから定まるものである。
The lower magnetic core 1 has a thickness of 0.5 to 5.
It is recommended that it be 0 μm. The upper and lower limits of the thickness are determined because the writing characteristics or the shielding effect as the composite head can be sufficiently ensured.

【0028】さらに該下部磁気コア1は単層に限られる
ものではなく、下部が飽和磁束密度が0.5乃至1.5
Tの軟磁性体、上部が飽和磁束密度が1.5乃至2.2
Tの軟磁性の2層構造とすることもできるし、かかる構
成が単層の場合より好ましい場合がある。
Further, the lower magnetic core 1 is not limited to a single layer, and the lower magnetic core 1 has a saturation magnetic flux density of 0.5 to 1.5.
T soft magnetic material, the upper part of which has a saturation magnetic flux density of 1.5 to 2.2
A soft magnetic two-layer structure of T may be used, and such a configuration may be more preferable than a single-layer structure.

【0029】かかる場合には上部と下部の厚さの比は
1:10乃至1:2の範囲に設定することが、書き込み
特性からは望ましい。
In such a case, the ratio of the thicknesses of the upper portion and the lower portion is preferably set in the range of 1:10 to 1: 2 from the viewpoint of writing characteristics.

【0030】本発明の該非磁性高融点金属2はCr、T
i、Ta、Nb等を主成分とする非磁性金属であり、本
発明では主に下部磁気コア1と非磁性ギャップ金属3の密
着性確保と電気的な導通確保のために用いるのである。
したがって、密着性を確保できる場合には非磁性高融点
金属2を省略することも可能である。
The non-magnetic high melting point metal 2 of the present invention is Cr, T
It is a non-magnetic metal mainly composed of i, Ta, Nb and the like. In the present invention, it is mainly used for ensuring the adhesion between the lower magnetic core 1 and the non-magnetic gap metal 3 and ensuring electrical conduction.
Therefore, when the adhesion can be ensured, the nonmagnetic high melting point metal 2 can be omitted.

【0031】本発明の該非磁性接合金属3は磁気的なギ
ャップを形成するとともに高Bs材5との密着を確保す
る材料であり、さらに後述する浮上面の研磨で正確なギ
ャップ厚さを定めるための加工性に優れた材質が必要で
ある。かかる観点から、非磁性ギャップ金属3にはビッ
カース硬度がおよそ500以上の金属でかつ腐食しにく
く、かつ上下の層との接合性に優れた金属を用いるのが
望ましい。かかる金属の一例はPd、Rh、Ptのごと
き金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いるのが
好ましい。
The non-magnetic bonding metal 3 of the present invention is a material which forms a magnetic gap and secures close contact with the high Bs material 5. Further, in order to determine an accurate gap thickness by polishing the air bearing surface described later. Therefore, a material having excellent workability is required. From this point of view, it is desirable to use a metal having a Vickers hardness of about 500 or more, which is hard to corrode, and which has excellent bondability with the upper and lower layers, from the viewpoint of the nonmagnetic gap metal 3. As an example of such a metal, it is preferable to use a metal such as Pd, Rh, and Pt or an alloy containing these as a main component.

【0032】さらにギャップ形成の観点から非磁性高融
点金属2と非磁性接ギャップ属3を合わせた厚さは0.1
乃至0.5μmに制限される。かかる厚さの上、下限は
ヘッドの書き込み性能を確保するために制限されるのが
普通である。
Further, from the viewpoint of gap formation, the total thickness of the nonmagnetic high melting point metal 2 and the nonmagnetic contact gap group 3 is 0.1
To 0.5 μm. The upper and lower limits of the thickness are usually limited to ensure the write performance of the head.

【0033】本発明のトラック部以外の非磁性高融点金
属2と非磁性接ギャップ属3の除去は磁気回路に不要なギ
ャップを形成しないためには望ましいし、必要である。
The removal of the non-magnetic refractory metal 2 and the non-magnetic contact gap group 3 other than the track portion of the present invention is desirable and necessary in order not to form an unnecessary gap in the magnetic circuit.

【0034】かかるギャップ層の除去には、あらかじめ
除去すべき部分にレジストを形成しておき全面に非磁性
高融点金属2と非磁性ギャップ金属3をスパッタ等の手段
で形成した後に、レジストを除去しながらレジスト上の
非磁性高融点金属2と非磁性接ギャップ属3を同時に除去
する、いわゆるリフトオフ法を用いることも可能であ
る。かかる除去法は主にその経済性から選択される。
In order to remove such a gap layer, a resist is formed in a portion to be removed in advance, a non-magnetic high melting point metal 2 and a non-magnetic gap metal 3 are formed on the entire surface by means such as sputtering, and then the resist is removed. It is also possible to use a so-called lift-off method for simultaneously removing the non-magnetic high melting point metal 2 and the non-magnetic contact gap 3 on the resist. Such elimination methods are selected primarily for their economics.

【0035】本発明の該高Bs材5は飽和磁束密度が
1.5乃至2.0TのNi−Fe合金もしくはCo−N
i−Fe合金もしくはこれらにその他の元素を含有して
なる軟磁性合金を用いることができる。
The high Bs material 5 of the present invention is made of a Ni—Fe alloy or a Co—N alloy having a saturation magnetic flux density of 1.5 to 2.0 T.
An i-Fe alloy or a soft magnetic alloy containing these and other elements can be used.

【0036】またトラック部の高Bs材5の磁性体はト
ラック幅0.2乃至2.0μmで厚さが0.2乃至2.
0μmに形成するのが望ましい。かかる磁性体の幅およ
び厚さは記録密度および記録速度を適正な範囲に維持す
る必要性から決定されるものであり、本発明の方法では
容易に製造することが可能である。
The magnetic material of the high Bs material 5 in the track portion has a track width of 0.2 to 2.0 μm and a thickness of 0.2 to 2.0.
It is desirable to form it to 0 μm. The width and thickness of such a magnetic material are determined from the necessity of maintaining the recording density and the recording speed in appropriate ranges, and can be easily manufactured by the method of the present invention.

【0037】かかるトラック部、バックコンタクト部へ
めっきする場合にはトラック部、バックコンタクト部を
取り囲むフレームを形成してトラック部、バックコンタ
クト部以外にもめっきを施して、トラック部、バックコ
ンタクト部をキャップレジストで保護しながら不要部の
めっきをエッチングで除去し、フレームレジストを除去
する等の当該業者に周知の方法を用いることができる。
When plating the track portion and the back contact portion, a frame surrounding the track portion and the back contact portion is formed, and plating is performed on the portions other than the track portion and the back contact portion so that the track portion and the back contact portion are plated. A method known to those skilled in the art can be used, such as removing unnecessary portions of the plating by etching while protecting with a cap resist and removing the frame resist.

【0038】本発明の該絶縁材6にはアルミナ、シリカ
等の酸化物絶縁材料が好んで用いられるが酸化物以外の
絶縁材料が用いられないわけではない。
As the insulating material 6 of the present invention, an oxide insulating material such as alumina, silica or the like is preferably used, but this does not mean that an insulating material other than oxide is not used.

【0039】本発明の該コイル7の形成には平坦化した
高Bs材5と絶縁材6の表面にコイルめっき用下地膜をス
パッタ等で形成し、コイルめっき用フレームレジストを
形成した後、コイル7をCu等の低抵抗金属で形成し、
フレームレジストを除去してから露出したコイルめっき
用下地膜をミリング等で除去する当該業者に周知の方法
を用いることができる。
In forming the coil 7 of the present invention, a base film for coil plating is formed on the surface of the flattened high Bs material 5 and the insulating material 6 by sputtering or the like, and a frame resist for coil plating is formed. 7 is formed of a low-resistance metal such as Cu,
A method known to those skilled in the art for removing the exposed base film for coil plating by milling or the like after removing the frame resist can be used.

【0040】本発明の該コイル絶縁材8にはアルミナ、
シリカ等の酸化物絶縁材料が好んで用いられるが酸化物
以外の絶縁材料が用いられないわけではない。
The coil insulating material 8 of the present invention comprises alumina,
An oxide insulating material such as silica is preferably used, but this does not mean that an insulating material other than oxide is not used.

【0041】従来はかかる絶縁材料にポジ型ホトレジス
トをで焼成したものを用いていたが、本発明では室温乃
至150℃以下でスパッタできるアルミナ、シリカ等の
酸化物を絶縁材料として用い、次の工程でこれを研磨す
るのである。
Conventionally, a material obtained by baking a positive photoresist with the insulating material is used. However, in the present invention, an oxide such as alumina or silica which can be sputtered at room temperature to 150 ° C. or less is used as the insulating material, and This is polished.

【0042】本発明の研磨加工は化学的機械研磨などの
当該業者に周知の手法で高Bs材5と絶縁材8が同一平
面になるように研磨加工を施す。
In the polishing process of the present invention, the high Bs material 5 and the insulating material 8 are polished so as to be flush with each other by a method known to those skilled in the art such as chemical mechanical polishing.

【0043】本発明の該上部磁気コア9の形成にはめっ
き用下地膜のスパッタ(図示しない)後にホトレジスト
フレームを形成し、上部磁気コア9の磁気異方性を確保
するために磁場中めっきを施し、めっき後に所用部にキ
ャップレジストを形成してから不要部のめっきをエッチ
ングで除去し、フレームレジストを除去してからめっき
用下地膜をミリングで除去する等の当該業者に周知の方
法を用いることができる。
In forming the upper magnetic core 9 of the present invention, a photoresist frame is formed after sputtering (not shown) of a plating base film, and plating in a magnetic field is performed to secure the magnetic anisotropy of the upper magnetic core 9. After forming the cap resist in the required portion after plating, the plating of the unnecessary portion is removed by etching, the frame resist is removed, and then the plating base film is removed by milling. be able to.

【0044】該上部磁気コア9には飽和磁束密度が0.
5乃至1.5TのNi−Fe合金もしくはCo−Ni−
Fe合金もしくはこれらにその他の元素を含有してなる
軟磁性合金を用いることができる。
The upper magnetic core 9 has a saturation magnetic flux density of 0.
5 to 1.5T Ni-Fe alloy or Co-Ni-
An Fe alloy or a soft magnetic alloy containing these and other elements can be used.

【0045】本発明の該絶縁材10にはアルミナ、シリカ
等の酸化物絶縁材料が好んで用いられるが酸化物以外の
絶縁材料が用いられないわけではない。
As the insulating material 10 of the present invention, an oxide insulating material such as alumina or silica is preferably used, but it is not necessarily the case that an insulating material other than oxide is not used.

【0046】本発明を実現して従来の課題を解決するに
は上記に説明した方法に限られるものではなく、図2に
示すような製造方法をとることもできる。図2には、図
1の(e)まで製造した後に図1とは異なる工程で磁気
ヘッドを製造する場合を示したもので、図1の(e)か
ら後の製造工程を図2に示してある。
The method for realizing the present invention and solving the conventional problems is not limited to the method described above, but may employ a manufacturing method as shown in FIG. FIG. 2 shows a case where the magnetic head is manufactured in a process different from that of FIG. 1 after manufacturing up to FIG. 1E, and FIG. 2 shows a manufacturing process after FIG. 1E. It is.

【0047】図2(k)はコイルを形成する工程を示す
ものであるが、、絶縁材6上に駆動用のコイル7を形成す
るのは図1(f)と同じであるが、後に形成する上部磁
気コア9の下部に相当する部分のみに直線状にコイル7を
形成して(k)とする。
FIG. 2 (k) shows a step of forming the coil. The formation of the driving coil 7 on the insulating material 6 is the same as that of FIG. The coil 7 is formed linearly only in a portion corresponding to a lower portion of the upper magnetic core 9 to be referred to as (k).

【0048】次いで、全面を絶縁材8で被覆し(l)と
する。
Next, the entire surface is covered with an insulating material 8 to obtain (l).

【0049】次いで、化学的機械研磨などの手法で高B
s材5と絶縁材8が同一平面になるように研磨加工を施す
(m)。
Then, high B is applied by a technique such as chemical mechanical polishing.
Polishing is performed so that the s material 5 and the insulating material 8 are on the same plane (m).

【0050】次いで、露出した高Bs材5とトラック
部、バックコンタクト部で接続するように上部磁気コア
9を形成する(n)。
Next, the upper magnetic core 5 is connected to the exposed high Bs material 5 at the track portion and the back contact portion.
9 is formed (n).

【0051】次いで、全面を絶縁材12で被覆し(o)と
する。
Next, the entire surface is covered with the insulating material 12 to obtain (o).

【0052】次いで、この絶縁材12上にコイル7を形成
する。このとき、上部磁気コア9の外部で上下のコイル
を接続する(p)。
Next, the coil 7 is formed on the insulating material 12. At this time, the upper and lower coils are connected outside the upper magnetic core 9 (p).

【0053】次いで、上部磁気コア9部、コイル7、ギャ
ップ部を含めた書き込みヘッド全体を被覆するように絶
縁材10を形成する(q)。
Next, an insulating material 10 is formed so as to cover the entire write head including the upper magnetic core 9, the coil 7, and the gap (q).

【0054】最後に浮上面11が露出するように切断、研
磨してヘッドが完成する。なお、この場合にも磁気ヘッ
ドとしての性能を確保するためには上記の図2の工程を
経た後にも、保護膜の形成や浮上面のレール加工等の工
程が必要であることはいうまでもない。
Finally, the head is completed by cutting and polishing so that the floating surface 11 is exposed. In this case, in order to ensure the performance as a magnetic head, it is needless to say that a step of forming a protective film and a step of forming rails on an air bearing surface are necessary even after passing through the step of FIG. Absent.

【0055】上記した図1の(a)から(e)に引き続
く図2(k)から(q)までの一連の工程を順序良く経
ることによっても、本発明の、非磁性金属のギャップ
層、高Bsトラック磁性層、上部磁気コア、高Bsバッ
クコンタクト磁性層、下部磁気コアを直接に連結した磁
気閉回路と該閉回路内の絶縁材中にコイルの一部を形成
することを特徴とする磁気ヘッドが製造できるのであ
る。かかる図2の方法をとれば、コイルの磁束はより効
率良く上部磁気コア9の磁化に転換できるので、電磁変
換効率の優れた磁気ヘッドを得ることができるのであ
る。さらに、かかる第2図の方法をとれば、磁気ヘッド
の面積を著しく小さくすることができるので、1枚のウ
ェハを処理して製造できるヘッドの個数が著しく増える
大きな利点がある。
The sequence of steps from FIG. 2 (k) to FIG. 2 (q) following the above-mentioned steps (a) to (e) in FIG. A magnetic closed circuit in which the high Bs track magnetic layer, the upper magnetic core, the high Bs back contact magnetic layer, and the lower magnetic core are directly connected, and a part of the coil is formed in an insulating material in the closed circuit. A magnetic head can be manufactured. According to the method shown in FIG. 2, the magnetic flux of the coil can be more efficiently converted to the magnetization of the upper magnetic core 9, so that a magnetic head having excellent electromagnetic conversion efficiency can be obtained. Further, the method of FIG. 2 has a great advantage that the area of the magnetic head can be remarkably reduced, so that the number of heads that can be manufactured by processing one wafer is remarkably increased.

【0056】[0056]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を以下に述べ
る。図3は先述した第1図の断面構造図に対応する磁気
ヘッドの平面構造図を示したものである。説明をわかり
やすくするために図3では磁気ヘッドを構成するいくつ
かの層を重ね書きして示してある。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 3 is a plan structural view of the magnetic head corresponding to the sectional structural view of FIG. 1 described above. In order to make the explanation easy to understand, FIG. 3 shows several layers constituting the magnetic head in an overlapping manner.

【0057】図3に示す浮上面をXの方向からみた断面
図が図4である。
FIG. 4 is a sectional view of the air bearing surface shown in FIG.

【0058】本発明の下部磁気コア1は図3に示すよう
に配置される。かかる下部磁気コア1は下部磁気コア1の
下部に配置されたMR素子15の上部シールドを兼ねた作
用を担っている。
The lower magnetic core 1 of the present invention is arranged as shown in FIG. The lower magnetic core 1 functions as an upper shield of the MR element 15 arranged below the lower magnetic core 1.

【0059】具体的には、アルミナチタンカーバイドの
ごとき材質のウェハ13に形成した下部シールド14上にM
R素子15を形成した後、MR素子15の上部シールド(下
部磁気コア1)を形成して、本発明の該下部磁気コア1と
する。
More specifically, M is placed on a lower shield 14 formed on a wafer 13 made of a material such as alumina titanium carbide.
After the formation of the R element 15, the upper shield (lower magnetic core 1) of the MR element 15 is formed to obtain the lower magnetic core 1 of the present invention.

【0060】本発明の該下部磁気コア1には一例とし
て、飽和磁束密度が1.0TのNi−Fe軟磁性合金を
用いることができる。かかる軟磁性合金はNi組成が約
80%のパーマロイ合金として当該業者にはその性質と
作成法が熟知されたものである。
As an example of the lower magnetic core 1 of the present invention, a Ni—Fe soft magnetic alloy having a saturation magnetic flux density of 1.0 T can be used. Such a soft magnetic alloy is a permalloy alloy having a Ni composition of about 80%, and its properties and production method are well known to those skilled in the art.

【0061】該下部磁気コア1の厚さは一例として3.
0μmとする。
The thickness of the lower magnetic core 1 is, for example, 3.
0 μm.

【0062】あるいは、該下部磁気コア1は単層に限ら
れるものではなく、上部が飽和磁束密度が1.5Tの高
Bs軟磁性材料を上部に0.5μmと下部が飽和磁束密
度が1.0Tの低Bs軟磁性材料を2.5μmとを有す
る2層構造の膜とする。かかる2層膜を選択した場合に
は書き込み時のギャップ磁界強度を向上することができ
るので、ヘッドの特性をより優れたものにすることがで
きる。しかし、単層にくらべて2層にするためには製造
工程が増加してしまうので、いずれを選択するかはヘッ
ドの性能とこれを製造するための所要価格の観点から判
断することが要求されるのである。
Alternatively, the lower magnetic core 1 is not limited to a single layer. The upper portion is made of a high Bs soft magnetic material having a saturation magnetic flux density of 1.5 T at the upper portion and 0.5 μm at the upper portion, and the lower portion has a saturation magnetic flux density of 1. The low Bs soft magnetic material of 0T is a film having a two-layer structure having a thickness of 2.5 μm. When such a two-layer film is selected, the gap magnetic field strength at the time of writing can be improved, so that the characteristics of the head can be further improved. However, the number of manufacturing steps increases in order to form two layers as compared with a single layer, and it is necessary to determine which one to select from the viewpoint of the performance of the head and the required price for manufacturing the head. Because

【0063】本発明に用いる該下部の磁気コア用高Bs
軟磁性材料にはNi組成が約46%のNi−Fe軟磁性
合金を用いることができる。
The high Bs for the lower magnetic core used in the present invention
As the soft magnetic material, a Ni—Fe soft magnetic alloy having a Ni composition of about 46% can be used.

【0064】本発明に用いる該非磁性高融点金属2と非
磁性ギャップ金属3の2層金属のギャップ層は一例とし
て図2の非磁性ギャップ金属3の形状に示すようにトラ
ック部の高Bs材5を取り囲む形状で形成する。
The non-magnetic high melting point metal 2 and the non-magnetic gap metal 3 used in the present invention are formed of a two-layer metal gap layer, for example, as shown in the shape of the non-magnetic gap metal 3 in FIG. Is formed in a shape surrounding.

【0065】本発明に用いる該トラック部、バックコン
タクト部の高Bs材5には一例として飽和磁束密度が
1.5TであるNi組成が約46%のNi−Fe軟磁性
合金を用いることができる。トラック部では、トラック
幅Wが1.0μmとなるように高Bs材をめっきで形成
する。かかる本発明ではトラック部のめっきを形成する
ためのホトレジストを下部磁気コア1とギャップ層から
なるほぼ平坦な面上に形成できるので、極めて精度良く
ホトレジストを形成することが可能で、その結果として
微細でかつ精密なトラック幅の制御が可能となるのであ
る。
As the high Bs material 5 of the track portion and the back contact portion used in the present invention, for example, a Ni--Fe soft magnetic alloy having a saturation magnetic flux density of 1.5 T and a Ni composition of about 46% can be used. . In the track portion, a high Bs material is formed by plating so that the track width W is 1.0 μm. In the present invention, the photoresist for forming the plating of the track portion can be formed on the substantially flat surface including the lower magnetic core 1 and the gap layer, so that it is possible to form the photoresist with extremely high precision, and as a result And precise control of the track width becomes possible.

【0066】本発明は絶縁材のアルミナ上に駆動用のコ
イル7を形成する。コイルの高さと幅はそれぞれ3.0
μmが推賞される。またコイルのターン数もヘッドの設
計から決定すべきもので、1例として8ターンを選択す
る。さらにコイルは1層に限られるものではなく、2層
化してターン数の増加によるヘッド面積の増大を防止す
ることも可能である。かかるコイルの形成には、Cu/
Crのごときコイルめっき用下地膜を全面にスパッタ等
で形成し、コイルめっき用フレームレジストを形成した
後、コイル7をめっきで形成し、フレームレジストを除
去してから露出したコイルめっき用下地膜をミリング等
で除去するとよい。
According to the present invention, the driving coil 7 is formed on alumina as an insulating material. The coil height and width are each 3.0
μm is awarded. Also, the number of turns of the coil should be determined from the design of the head, and eight turns are selected as an example. Further, the coil is not limited to a single layer, but may be formed in two layers to prevent an increase in the head area due to an increase in the number of turns. To form such a coil, Cu /
After forming a coil plating base film such as Cr on the entire surface by sputtering or the like, forming a coil plating frame resist, forming the coil 7 by plating, removing the frame resist, and removing the exposed coil plating base film. It may be removed by milling or the like.

【0067】本発明はコイル7をアルミナのスパッタで
埋め込み、コイル用の絶縁材料8とする。かかる絶縁材
料の形成は室温で行えるため、熱的な問題が発生しない
のである。
According to the present invention, the coil 7 is embedded by sputtering of alumina to form an insulating material 8 for the coil. Since such an insulating material can be formed at room temperature, no thermal problem occurs.

【0068】本発明はコイル用の絶縁材料8とトラック
部、バックコンタクト部の高Bs材5が同一平面となる
ように、化学的機械研磨で研磨加工を施す。具体的には
研磨後にコイルがアルミナで被覆されているように、高
Bs材5の初期厚さとアルミナの初期厚さを研磨による
減少分を見越して4.0μm以上にしておき、所定の膜
厚となった時点で研磨を停止する工夫が必要である。か
かる研磨ではアルミナ研磨砥粒と硝酸を含むスラリを用
いて研磨することで、膜厚の精密な制御を可能にするこ
とができるのである。
In the present invention, polishing is performed by chemical mechanical polishing so that the insulating material 8 for the coil and the high Bs material 5 of the track portion and the back contact portion are flush with each other. Specifically, the initial thickness of the high Bs material 5 and the initial thickness of the alumina are set to 4.0 μm or more in anticipation of the reduction by polishing so that the coil is coated with alumina after polishing. It is necessary to devise a method to stop the polishing when it becomes. In such polishing, precise control of the film thickness can be made possible by polishing using a slurry containing alumina polishing abrasive grains and nitric acid.

【0069】本発明は露出した上部磁気コア9を高Bs
材5とトラック部、バックコンタクト部で接続するよう
に形成する。かかる上部磁気コア9には一例として、飽
和磁束密度が1.0TのNi−Fe軟磁性合金を用いる
ことができる。本発明の該上部磁気コア9の形成にはめ
っき用下地膜のスパッタ(図示しない)後にホトレジス
トフレームを形成し、上部磁気コア9の磁気異方性を確
保するために磁場中めっきを施し、めっき後に所用部に
キャップレジストを形成してから不要部のめっきをエッ
チングで除去し、フレームレジストを除去してからめっ
き用下地膜をミリングで除去する等の当該業者に周知の
方法を用いることができる。良好な磁気異方性の確保に
は一例として0.1Tの磁場を印可するとよい。
According to the present invention, the exposed upper magnetic core 9 has a high Bs
The material 5 is formed so as to be connected to the track portion and the back contact portion. As the upper magnetic core 9, for example, a Ni--Fe soft magnetic alloy having a saturation magnetic flux density of 1.0T can be used. In the formation of the upper magnetic core 9 of the present invention, a photoresist frame is formed after sputtering (not shown) of a base film for plating, and plating in a magnetic field is performed to secure magnetic anisotropy of the upper magnetic core 9. It is possible to use a method known to those skilled in the art such as forming a cap resist on the required portion, removing the plating of the unnecessary portion by etching, removing the frame resist, and then removing the plating base film by milling. . To ensure good magnetic anisotropy, a magnetic field of 0.1 T may be applied as an example.

【0070】本発明では上部磁気コア9部、コイル7を含
めた書き込みヘッド全体をアルミナの絶縁材で被覆し、
書き込みヘッドの工程を完成する。
In the present invention, the entire write head including the upper magnetic core 9 and the coil 7 is covered with alumina insulating material.
Complete the write head process.

【0071】かかるヘッドを多数形成したウェハから複
数のヘッドを含むブロックを切り出し、浮上面の研磨、
ヘッド保護膜の形成、浮上面のレール加工を施し、単数
のヘッドに分割し、磁気ヘッドを完成する。
A block including a plurality of heads is cut out from a wafer on which a large number of such heads are formed, and the air bearing surface is polished,
The head protection film is formed, the rail surface is processed on the air bearing surface, and the head is divided into a single head to complete a magnetic head.

【0072】図5には以上のように製造した磁気ヘッド
16を磁気ディスク装置に組み込む方法の一例を示す。本
発明の磁気ヘッド16はあらかじめサスペンション17に実
装しサーボアクチュエータ18で駆動する構造とする。記
録媒体の磁気ディスク19は複数枚を同一シリンダで回転
する。ディスクの両面を記録媒体として利用するため
に、磁気ディスク1枚に対し通常2ヶの磁気ヘッドを実
装するのは当該業者に周知となっている。かかる方法で
磁気ディスク装置が完成するのである。
FIG. 5 shows a magnetic head manufactured as described above.
16 shows an example of a method of incorporating 16 into a magnetic disk drive. The magnetic head 16 of the present invention has a structure in which it is mounted on a suspension 17 in advance and driven by a servo actuator 18. A plurality of magnetic disks 19 as recording media are rotated by the same cylinder. It is well known to those skilled in the art that usually two magnetic heads are mounted on one magnetic disk in order to use both sides of the disk as a recording medium. The magnetic disk device is completed by such a method.

【0073】本発明の磁気ディスク装置では本発明の磁
気ヘッドを使用するとともに、2000エルステッドの
保磁力の媒体を有する磁気ディスク、4000rpmの
回転速度を使用することでトラック記録密度20kTP
I(トラックパーインチ)、線記録密度260kBPI
(ビットパーインチ)で記録密度5.2Gビット/平方
インチの著しく優れた記録性能を達成できるのである。
したがってかかる本発明では3Gビット/平方インチ以
上の高記録密度の磁気ディスク装置を容易に製造するこ
とができることがわかった。
The magnetic disk drive of the present invention uses the magnetic head of the present invention, and has a track recording density of 20 kTP by using a magnetic disk having a medium having a coercive force of 2000 Oersts and a rotation speed of 4000 rpm.
I (track per inch), linear recording density 260 kBPI
It is possible to achieve extremely excellent recording performance with a recording density of 5.2 Gbit / square inch in (bits per inch).
Therefore, it was found that a magnetic disk drive having a high recording density of 3 Gbits / square inch or more can be easily manufactured in the present invention.

【0074】図6には本発明の他の実施形態を示す。図
7は浮上面のトラック部の形状を図6のX方向から見た
図を示してある。かかる場合には下部磁気コア1の上ト
ラック部、バックコンタクト部にめっきが可能となるよ
うにホトレジストのフレームを形成し、高Bs材5の一
部をめっきで形成する。その後、トラック部のみに非磁
性ギャップ金属3をめっきで形成し、トラック部、バッ
クコンタクト部に再度、高Bs材5の残りの一部をめっ
きで形成する。後は図1と同様の工程で磁気ヘッドを製
造するのである。かかる本発明の方法によってトラック
部には横方向への漏洩磁束の極端に少ないヘッドを低温
で形成できるのである。かかる磁気ヘッドはトラック幅
の微細化には特に好ましい。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing the shape of the track portion on the air bearing surface as viewed from the X direction in FIG. In such a case, a photoresist frame is formed so that the upper track portion and the back contact portion of the lower magnetic core 1 can be plated, and a part of the high Bs material 5 is formed by plating. Thereafter, the nonmagnetic gap metal 3 is formed only on the track portion by plating, and the remaining part of the high Bs material 5 is formed on the track portion and the back contact portion again by plating. Thereafter, the magnetic head is manufactured in the same steps as in FIG. According to the method of the present invention, it is possible to form a head having extremely small leakage magnetic flux in the lateral direction on the track portion at a low temperature. Such a magnetic head is particularly preferable for miniaturizing the track width.

【0075】図8には本発明の他の実施形態を示す。か
かる場合には研磨工程で高Bs材5と絶縁材8のみならず
コイル7までを含めてそれらの上面が同一平面になるよ
うに研磨加工を施す。かかる平坦化の後にコイルの上部
にアルミナ等の絶縁膜20をスパッタ等で形成し、後は図
1と同様の工程で磁気ヘッドを製造するのである。絶縁
膜20の厚さは0.1乃至1.0μmが推奨される。かか
る本発明の方法によってコイルと上部磁気コアが近接し
た磁気ヘッドを低温で形成できるのである。かかる磁気
ヘッドは駆動が容易なため、高速の磁気記録には特に好
ましい。
FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. In such a case, in the polishing step, not only the high Bs material 5 and the insulating material 8 but also the coil 7 is polished so that the upper surfaces thereof are flush with each other. After the flattening, an insulating film 20 of alumina or the like is formed on the upper portion of the coil by sputtering or the like, and thereafter, the magnetic head is manufactured in the same steps as in FIG. It is recommended that the thickness of the insulating film 20 be 0.1 to 1.0 μm. According to the method of the present invention, a magnetic head in which the coil and the upper magnetic core are close to each other can be formed at a low temperature. Since such a magnetic head is easy to drive, it is particularly preferable for high-speed magnetic recording.

【0076】図9には本発明の他の実施形態を示す。図
10は浮上面のトラック部の形状を図9のX方向から見
た図を示してある。かかる場合にも研磨工程で高Bs材
5と絶縁材8のみならずコイル7までを含めてそれらの上
面が同一平面になるように研磨加工を施す。かかる平坦
化の後にコイルとトラック部の上部にアルミナ等の絶縁
膜20をスパッタ等で形成し、後は図1と同様の工程で磁
気ヘッドを製造するのである。絶縁膜20の厚さはギャッ
プ厚の設定するのが推奨される。かかる本発明の方法に
よってコイル用の絶縁膜とギャップを兼用した磁気ヘッ
ドを低温で形成できるのである。かかる磁気ヘッドも駆
動が容易なため、高速の磁気記録には特に好ましい。
FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram showing the shape of the track portion on the air bearing surface as viewed from the X direction in FIG. Even in such a case, a high Bs material is used in the polishing process.
Polishing is performed so that the upper surfaces thereof including not only the coil 5 and the insulating material 8 but also the coil 7 are flush with each other. After the flattening, an insulating film 20 of alumina or the like is formed on the coil and the track portion by sputtering or the like, and thereafter, the magnetic head is manufactured in the same process as in FIG. It is recommended that the thickness of the insulating film 20 be set to the gap thickness. According to the method of the present invention, a magnetic head which also serves as an insulating film for a coil and a gap can be formed at a low temperature. Since such a magnetic head is also easy to drive, it is particularly preferable for high-speed magnetic recording.

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明は著しく簡単な工程で高性能の磁
気ヘッドを製造する方法と新規な磁気ヘッドの構造を同
時に提供するものであり、本発明の磁気ヘッドを用いる
と著しく高性能の磁気ディスク装置を安価に提供できる
ようになるので、その経済効果には測り知れないものが
ある。
The present invention simultaneously provides a method of manufacturing a high-performance magnetic head in a very simple process and a novel magnetic head structure. The use of the magnetic head of the present invention provides a very high-performance magnetic head. Since the disk device can be provided at a low cost, there is an immeasurable economic effect.

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

【図1】本発明の磁気ヘッドの製造工程を断面図を用い
て説明する図。
FIG. 1 is a diagram illustrating a manufacturing process of a magnetic head according to the present invention, using a cross-sectional view.

【図2】本発明の他の磁気ヘッドの製造工程を断面図を
用いて説明する図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of another magnetic head according to the present invention, using a cross-sectional view.

【図3】本発明の磁気ヘッドの構造を平面図を用いて説
明する図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a magnetic head according to the present invention using a plan view.

【図4】本発明の磁気ヘッドの浮上面の構造を断面図を
用いて説明する図。
FIG. 4 is a view for explaining the structure of the air bearing surface of the magnetic head according to the present invention by using a cross-sectional view.

【図5】本発明の磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装置
の外観図。
FIG. 5 is an external view of a magnetic disk drive using the magnetic head of the present invention.

【図6】本発明の他の磁気ヘッドの構造を断面図を用い
て説明する図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of another magnetic head according to the present invention, using a cross-sectional view.

【図7】図6の本発明の磁気ヘッドのトラック部を浮上
面から見た構造で説明する図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a track portion of the magnetic head according to the present invention of FIG. 6 in a structure viewed from an air bearing surface;

【図8】本発明の他の磁気ヘッドの構造を断面図を用い
て説明する図。
FIG. 8 is a diagram illustrating a structure of another magnetic head according to the present invention using a cross-sectional view.

【図9】本発明の他の磁気ヘッドの構造を断面図を用い
て説明する図。
FIG. 9 is a diagram illustrating a structure of another magnetic head according to the present invention using a cross-sectional view.

【図10】図9の本発明の磁気ヘッドのトラック部を浮
上面から見た構造で説明する図。
FIG. 10 is a diagram illustrating a track portion of the magnetic head according to the present invention of FIG. 9 in a structure viewed from an air bearing surface;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…下部磁気コア、2…非磁性高融点金属、3…非磁性
ギャップ金属、4…バックコンタクト部、5…高Bs
材、6…絶縁材、7…コイル、8…コイル絶縁材、9…
上部磁気コア、10…絶縁材、11…浮上面、12…絶
縁材、13…ウェハ、14…下部シールド、15…MR
素子、16…磁気ヘッド、17…サスペンション、18
…サーボアクチュエータ、19…磁気ディスク、20…
絶縁材。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lower magnetic core, 2 ... Non-magnetic high melting point metal, 3 ... Non-magnetic gap metal, 4 ... Back contact part, 5 ... High Bs
Material, 6: insulating material, 7: coil, 8: coil insulating material, 9:
Upper magnetic core, 10: insulating material, 11: floating surface, 12: insulating material, 13: wafer, 14: lower shield, 15: MR
Element, 16: magnetic head, 17: suspension, 18
... servo actuator, 19 ... magnetic disk, 20 ...
Insulating material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D033 BA01 BA03 BA07 BA08 BA21 BA22 BA37 BA42 CA02 CA05 DA01 DA03 DA04 DA07 DA08 DA31  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F-term (reference) 5D033 BA01 BA03 BA07 BA08 BA21 BA22 BA37 BA42 CA02 CA05 DA01 DA03 DA04 DA07 DA08 DA31

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非磁性金属のギャップ層、高Bsトラッ
ク磁性層、上部磁気コア、高Bsバックコンタクト磁性
層、下部磁気コアを直接に連結した磁気回路と該回路内
の絶縁材中にコイルの一部を形成するとともに該高Bs
トラック磁性層と該高Bsバックコンタクト磁性層と該
コイル絶縁材の上面が平面をなすことを特徴とする磁気
ヘッド。
1. A magnetic circuit in which a gap layer of a non-magnetic metal, a high Bs track magnetic layer, an upper magnetic core, a high Bs back contact magnetic layer, and a lower magnetic core are directly connected, and a coil is provided in an insulating material in the circuit. Forming a part and the high Bs
A magnetic head, wherein the top surfaces of the track magnetic layer, the high Bs back contact magnetic layer, and the coil insulating material are plane.
【請求項2】 非磁性金属のギャップ層、高Bsトラッ
ク磁性層、上部磁気コア、高Bsバックコンタクト磁性
層、下部磁気コアを直接に連結した磁気閉回路と該閉回
路内の絶縁材中にコイルの一部を該上部磁気コアの上部
にコイルの他の一部を形成するとともに該高Bsトラッ
ク磁性層と該高Bsバックコンタクト磁性層と該コイル
絶縁材の上面が平面をなすことを特徴とする磁気ヘッ
ド。
2. A magnetic closed circuit in which a gap layer of a non-magnetic metal, a high Bs track magnetic layer, an upper magnetic core, a high Bs back contact magnetic layer, and a lower magnetic core are directly connected, and an insulating material in the closed circuit. A part of the coil is formed above the upper magnetic core to form another part of the coil, and the high Bs track magnetic layer, the high Bs back contact magnetic layer, and the upper surface of the coil insulating material are flat. Magnetic head.
【請求項3】 非磁性金属のギャップ層、高Bsトラッ
ク磁性層、上部磁気コア、高Bsバックコンタクト磁性
層、下部磁気コアを直接に連結した磁気閉回路と該閉回
路内の絶縁材中にコイルの一部を該上部磁気コアの上部
にコイルの他の一部を形成するとともに該高Bsトラッ
ク磁性層と該高Bsバックコンタクト磁性層と該コイル
と該コイル絶縁材の上面が平面をなすことを特徴とする
磁気ヘッド。
3. A magnetically closed circuit in which a gap layer of a non-magnetic metal, a high Bs track magnetic layer, an upper magnetic core, a high Bs back contact magnetic layer, and a lower magnetic core are directly connected and an insulating material in the closed circuit. A part of the coil forms another part of the coil above the upper magnetic core, and the high Bs track magnetic layer, the high Bs back contact magnetic layer, the coil, and the upper surface of the coil insulating material form a plane. A magnetic head, characterized in that:
【請求項4】 請求項1乃至3の磁気ヘッドにおいて該
コイルに接する絶縁材料がアルミナもしくはシリカであ
ることを特徴とする磁気ヘッド。
4. A magnetic head according to claim 1, wherein the insulating material in contact with said coil is alumina or silica.
【請求項5】 請求項1乃至第3の磁気ヘッドにおいて
該コイルに接する絶縁材料が室温乃至200°以下で形
成されたものであることを特徴とする磁気ヘッド。
5. The magnetic head according to claim 1, wherein the insulating material in contact with the coil is formed at room temperature to 200 ° or less.
【請求項6】請求項1乃至4の該下部磁気コアがNi−
Fe合金もしくはCo−Ni−Fe合金もしくはこれら
にその他の元素を含有してなる軟磁性合金であることを
特徴とする磁気ヘッド。
6. The lower magnetic core according to claim 1, wherein said lower magnetic core is Ni-
A magnetic head comprising a Fe alloy, a Co-Ni-Fe alloy, or a soft magnetic alloy containing these and other elements.
【請求項7】 請求項6の該下部磁気コアが厚さが0.
5乃至5.0μmであることを特徴とする磁気ヘッド。
7. The lower magnetic core according to claim 6, wherein said lower magnetic core has a thickness of 0.5 mm.
A magnetic head having a thickness of 5 to 5.0 μm.
【請求項8】 請求項6の該下部磁気コア1は下部が飽
和磁束密度が0.5乃至1.5Tの軟磁性体、上部が飽
和磁束密度が1.5乃至2.2Tの軟磁性の2層構造と
することを特徴とする磁気ヘッド。
8. The lower magnetic core 1 according to claim 6, wherein the lower portion is a soft magnetic material having a saturation magnetic flux density of 0.5 to 1.5 T and the upper portion is a soft magnetic material having a saturation magnetic flux density of 1.5 to 2.2 T. A magnetic head having a two-layer structure.
【請求項9】 請求項8の該2層構造の下部磁気コアの
上部と下部の厚さの比は1:10乃至1:2であること
を特徴とする磁気ヘッド。
9. The magnetic head according to claim 8, wherein a ratio of a thickness between an upper portion and a lower portion of the lower magnetic core having the two-layer structure is 1:10 to 1: 2.
【請求項10】請求項1乃至5の該非磁性金属のギャッ
プ層が非磁性高融点金属と非磁性接合金属の積層体であ
ることを特徴とする磁気ヘッド。
10. A magnetic head according to claim 1, wherein said nonmagnetic metal gap layer is a laminate of a nonmagnetic high melting point metal and a nonmagnetic bonding metal.
【請求項11】 請求項10の該非磁性金属のギャップ
層が0.1乃至0.5μmの厚さであることを特徴とす
る磁気ヘッド。
11. A magnetic head according to claim 10, wherein said nonmagnetic metal gap layer has a thickness of 0.1 to 0.5 μm.
【請求項12】 請求項10の該非磁性高融点金属がC
rもしくはTiもしくはTaもしくはNbもしくはそれ
らの合金であることを特徴とする磁気ヘッド。
12. The non-magnetic high melting point metal according to claim 10, wherein
A magnetic head comprising r, Ti, Ta, Nb, or an alloy thereof.
【請求項13】 請求項10の該磁性接合金属がPdも
しくはRhもしくはPtもしくはそれらの合金であるこ
とを特徴とする磁気ヘッド。
13. A magnetic head according to claim 10, wherein said magnetic bonding metal is Pd, Rh, Pt, or an alloy thereof.
【請求項14】 請求項1乃至5の該高Bs磁性層が飽
和磁束密度が1.5乃至2.2Tの軟磁性合金であるこ
とを特徴とする磁気ヘッド。
14. A magnetic head according to claim 1, wherein said high Bs magnetic layer is a soft magnetic alloy having a saturation magnetic flux density of 1.5 to 2.2T.
【請求項15】 請求項14の該高Bs磁性層がNi−
Fe合金もしくはCo−Ni−Fe合金もしくはこれら
にその他の元素を含有してなる軟磁性合金であることを
特徴とする磁気ヘッド。
15. The high Bs magnetic layer according to claim 14, wherein
A magnetic head comprising a Fe alloy, a Co-Ni-Fe alloy, or a soft magnetic alloy containing these and other elements.
【請求項16】 請求項15の該高Bs磁性層がトラッ
ク幅0.2乃至2.0μmに形成することを特徴とする
磁気ヘッド。
16. The magnetic head according to claim 15, wherein the high Bs magnetic layer has a track width of 0.2 to 2.0 μm.
【請求項17】 下部磁気コア上にトラック部に非磁性
金属のギャップ層を形成する工程、トラック部とバック
ギャップ部に高Bs磁性層をめっきで形成する工程、ト
ラック部以外の露出した非磁性金属のギャップ層を除去
する工程、トラック部とバックギャップ部に形成した該
高Bs磁性層を絶縁材で被覆する工程、該絶縁材上のコ
イルを形成する工程、該コイルを絶縁材で埋め込む工
程、該絶縁材と該高Bs磁性層を表面から研磨して平坦
化して該高Bs磁性層を露出する工程、該高Bs磁性層
にトラック部とバックコンタクト部で接する上部磁気コ
アを形成する工程とを含むことを特徴とする磁気ヘッド
の製造方法。
17. A step of forming a non-magnetic metal gap layer in a track portion on a lower magnetic core, a step of forming a high Bs magnetic layer in a track portion and a back gap portion by plating, and exposing non-magnetic portions other than the track portion. Removing a metal gap layer, covering the high Bs magnetic layer formed in the track portion and the back gap portion with an insulating material, forming a coil on the insulating material, embedding the coil with the insulating material Polishing the insulating material and the high Bs magnetic layer from the surface to flatten the surface and expose the high Bs magnetic layer, and forming an upper magnetic core in contact with the high Bs magnetic layer at a track portion and a back contact portion. And a method for manufacturing a magnetic head.
【請求項18】 下部磁気コア上にトラック部に非磁性
金属のギャップ層を形成する工程、トラック部とバック
ギャップ部に高Bs磁性層をめっきで形成する工程、ト
ラック部以外の露出した非磁性金属のギャップ層を除去
する工程、トラック部とバックギャップ部に形成した該
高Bs磁性層を絶縁材で被覆する工程、該絶縁材上のコ
イルを形成する工程、該コイルを絶縁材で埋め込む工
程、該絶縁材と該高Bs磁性層と該コイルをを表面から
研磨して平坦化して該高Bs磁性層と該コイルを露出す
る工程、該コイル部上に絶縁層を形成する工程、該高B
s磁性層にトラック部とバックコンタクト部で接する上
部磁気コアを形成する工程とを含むことを特徴とする磁
気ヘッドの製造方法。
18. A step of forming a nonmagnetic metal gap layer on a track portion on a lower magnetic core, a step of forming a high Bs magnetic layer on a track portion and a back gap portion by plating, and exposing a nonmagnetic portion other than the track portion. Removing the metal gap layer, covering the high Bs magnetic layer formed in the track portion and the back gap portion with an insulating material, forming a coil on the insulating material, and embedding the coil with the insulating material Polishing the insulating material, the high Bs magnetic layer, and the coil from the surface to flatten the surface to expose the high Bs magnetic layer and the coil; forming an insulating layer on the coil portion; B
forming an upper magnetic core in contact with the s-magnetic layer at the track portion and the back contact portion.
【請求項19】 請求項17乃至18の該下部磁気コア
が飽和磁束密度が0.5乃至1.5Tの軟磁性合金であ
ることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
19. A method of manufacturing a magnetic head according to claim 17, wherein said lower magnetic core is a soft magnetic alloy having a saturation magnetic flux density of 0.5 to 1.5 T.
【請求項20】 請求項19の該下部磁気コアがNi−
Fe合金もしくはCo−Ni−Fe合金もしくはこれら
にその他の元素を含有してなる軟磁性合金であることを
特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
20. The lower magnetic core according to claim 19, wherein the lower magnetic core is Ni-
A method for manufacturing a magnetic head, comprising a Fe alloy, a Co-Ni-Fe alloy, or a soft magnetic alloy containing these elements and other elements.
【請求項21】 請求項19の該下部磁気コアが厚さが
0.5乃至5.0μmであることを特徴とする磁気ヘッ
ドの製造方法。
21. A method according to claim 19, wherein said lower magnetic core has a thickness of 0.5 to 5.0 μm.
【請求項22】 請求項21の該下部磁気コア1は下部
が飽和磁束密度が0.5乃至1.5Tの軟磁性体、上部
が飽和磁束密度が1.5乃至2.2Tの軟磁性の2層構
造とすることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
22. The lower magnetic core 1 according to claim 21, wherein the lower portion is a soft magnetic material having a saturation magnetic flux density of 0.5 to 1.5 T, and the upper portion is a soft magnetic material having a saturation magnetic flux density of 1.5 to 2.2 T. A method for manufacturing a magnetic head having a two-layer structure.
【請求項23】 請求項22の該2層構造の下部磁気コ
アの上部と下部の厚さの比は1:10乃至1:2である
ことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
23. The method of manufacturing a magnetic head according to claim 22, wherein the ratio of the thickness of the upper part to the lower part of the lower magnetic core of the two-layer structure is from 1:10 to 1: 2.
【請求項24】 請求項17乃至18の該非磁性金属の
ギャップ層が非磁性高融点金属と非磁性接合金属の積層
体であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
24. A method of manufacturing a magnetic head according to claim 17, wherein said nonmagnetic metal gap layer is a laminate of a nonmagnetic high melting point metal and a nonmagnetic bonding metal.
【請求項25】 請求項24の該非磁性金属のギャップ
層が0.1乃至0.5μmの厚さであることを特徴とす
る磁気ヘッドの製造方法。
25. A method of manufacturing a magnetic head according to claim 24, wherein said nonmagnetic metal gap layer has a thickness of 0.1 to 0.5 μm.
【請求項26】 請求項25の該非磁性高融点金属がC
rもしくはTiもしくはTaもしくはNbもしくはそれ
らの合金であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方
法。
26. The non-magnetic high melting point metal according to claim 25, wherein
A method for manufacturing a magnetic head, comprising r, Ti, Ta, Nb, or an alloy thereof.
【請求項27】 請求項25の該磁性接合金属がPdも
しくはRhもしくはPtもしくはそれらの合金であるこ
とを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
27. A method for manufacturing a magnetic head according to claim 25, wherein said magnetic bonding metal is Pd, Rh, Pt, or an alloy thereof.
【請求項28】 請求項17乃至18の該高Bs磁性層
が飽和磁束密度が1.5乃至2.0Tの軟磁性合金であ
ることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
28. The method of manufacturing a magnetic head according to claim 17, wherein said high Bs magnetic layer is a soft magnetic alloy having a saturation magnetic flux density of 1.5 to 2.0 T.
【請求項29】 請求項28の該高Bs磁性層がNi−
Fe合金もしくはCo−Ni−Fe合金もしくはこれら
にその他の元素を含有してなる軟磁性合金であることを
特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
29. The high Bs magnetic layer according to claim 28, wherein
A method for manufacturing a magnetic head, comprising a Fe alloy, a Co-Ni-Fe alloy, or a soft magnetic alloy containing these elements and other elements.
【請求項30】 請求項28の該高Bs磁性層がトラッ
ク幅0.2乃至2.0μmで厚さが0.2乃至2.0μ
mに形成することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
30. The high Bs magnetic layer according to claim 28, wherein the track width is 0.2 to 2.0 μm and the thickness is 0.2 to 2.0 μm.
m, the method for manufacturing a magnetic head.
【請求項31】 請求項1乃至16の磁気ヘッドを搭載
することを特徴とする磁気ディスク装置。
31. A magnetic disk drive on which the magnetic head according to claim 1 is mounted.
【請求項32】 請求項1乃至16の磁気ヘッドを搭載
して、3Gビット/平方インチ以上の記録密度を有する
ことを特徴とする磁気ディスク装置。
32. A magnetic disk drive equipped with the magnetic head according to claim 1 and having a recording density of 3 Gbit / square inch or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US7346978B2 (en) 2003-06-04 2008-03-25 Alps Electric Co., Ltd Process of making a thin film magnetic head
US7500302B2 (en) 2005-04-11 2009-03-10 Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. Process for fabricating a magnetic recording head with a laminated write gap
US7525760B2 (en) 2005-04-11 2009-04-28 Hitachi Global Storage Technologies B.V. Laminated write gap to improve writer performance

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