JP2003006812A

JP2003006812A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003006812A
Application number: JP2002180910A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Sato; 清佐藤; Naochika Ishibashi; 直周石橋
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2003-01-10
Anticipated expiration: 2017-07-07
Also published as: JP3839754B2

Abstract

(57)【要約】【課題】薄膜のインダクティブヘッドでは、下部コア
層の幅寸法と上部コア層の幅寸法とで差があるため、両
コア層から記録媒体に与えられる記録磁界がトラック幅
からはみ出し、ライトフリンジングが発生しやすくなっ
ている。【解決手段】下部コア層１上に下部コア層と一体とな
って隆起部１ａが形成されている。前記隆起部１ａは矩
形状で形成されており、前記隆起部１ａの幅寸法Ｔ1
が、上部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗと一致して
いる。このため、隆起部１ａ及び先端部７ａから発生す
る洩れ磁界は、トラック幅となる前記幅寸法Ｔｗから大
きくはみ出ることがなくなり、ライトフリンジングを抑
制できる。ライトフリンジングを抑制できるため、トラ
ッキングエラーなどの発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば浮上式磁気
ヘッドなどに使用されるインダクティブ型の薄膜磁気ヘ
ッドに係り、特に記録用の磁気ギャップのトラック幅を
高精度に形成して、ライトフリンジングの発生を抑制で
きるようにした薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１４は従来の薄膜磁気ヘッドの縦断面
図、図１５は図１４の薄膜磁気ヘッドの記録媒体との対
向部を示すものであり、図１４のＸＶ矢視の部分正面図
である。

【０００３】図１４と図１５に示す薄膜磁気ヘッドは、
ハードディスクなどの記録媒体へ信号を書き込むインダ
クティブヘッドである。このインダクティブヘッドは、
ハードディスクなどの記録媒体に対向する浮上式磁気ヘ
ッドのスライダのトレーリング側端面において、磁気抵
抗効果を利用した読み出しヘッドに積層されて設けられ
るものである。

【０００４】図１４での符号１１は、Ｆｅ―Ｎｉ系合金
（パーマロイ）などの高透磁率の磁性材料で形成された
下部コア層である。磁気抵抗効果を利用した読み出しヘ
ッドに図１４に示すインダクティブヘッドが連続して積
層された複合型薄膜磁気ヘッドでは、前記下部コア層１
１が、読み出しヘッドの上部シールド層として機能す
る。

【０００５】下部コア層１１の上には、Ａｌ2Ｏ3（アル
ミナ）などの非磁性材料で形成されたギャップ層１２が
設けられている。ギャップ層１２の上にはレジスト材料
やその他の有機材料で形成された絶縁層４が形成されて
いる。

【０００６】前記絶縁層４上には、Ｃｕなどの電気抵抗
の低い導電性材料により、コイル層５が螺旋状に形成さ
れている。なお、コイル層５は、上部コア層７の基端部
７ｂの周囲を周回するように形成されているが、図１４
ではそのコイル層５の一部のみが現れている。

【０００７】そして、コイル層５上には、有機樹脂材料
などの絶縁層６が形成されている。絶縁層６の上には、
パーマロイなどの磁性材料がメッキされて上部コア層７
が形成されている。上部コア層７の先端部７ａは、記録
媒体との対向部において、下部コア層１１上に前記ギャ
ップ層１２を介して接合され、ギャップ長Ｇｌの磁気ギ
ャップが形成されている。また上部コア層７の基端部７
ｂは、ギャップ層１２および絶縁層４に形成された穴を
介して、下部コア層１１に磁気的に接続されている。

【０００８】書き込み用のインダクティブヘッドでは、
コイル層５に記録電流が与えられると、下部コア層１１
および上部コア層７に記録磁界が誘導され、下部コア層
１１と上部コア層７の先端部７ａとの磁気ギャップ部分
からの洩れ磁界により、ハードディスクなどの記録媒体
に磁気信号が記録される。

【０００９】このインダクティブヘッドの書き込み用の
磁気ギャップでは、ギャップ層１２を介して接合される
下部コア層１１と上部コア層７の先端部７ａとの間隔
（すなわちギャップ層１２の膜厚）でギャップ長Ｇｌが
設定され、上部コア層７の先端部７ａの奥行き寸法によ
りギャップ深さ（ギャップデプス）Ｇｄが決められる。
また図１５に示すようにトラック幅Ｔｗは、上部コア層
７の先端部７ａの幅寸法で決められる。

【００１０】図１５に示すように、下部コア層１１の幅
寸法Ｔ3は、上部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗよ
りも十分に大きく形成されている。下部コア層１１の幅
寸法Ｔ3が大きくなっている理由は、下部コア層１１に
より、インダクティブヘッドの下層に形成される磁気抵
抗効果素子層１３に対する磁気シールドを行なっている
ためである。すなわち、図１５に示すように、磁気抵抗
効果を利用した読み出しヘッドでは、下部シールド層１
４上に下部ギャップ層１５ａを介して磁気抵抗効果素子
層１３が設けられ、この磁気抵抗効果素子層１３の上に
上部ギャップ層１５ｂを介して前記下部コア層１１が形
成され、この下部コア層１１が、磁気抵抗効果素子層１
３に対する上部シールド層として兼用されている。この
上部シールド層としての機能を発揮するためにその幅寸
法Ｔ3は磁気抵抗効果素子層１３の幅寸法よりも十分に
大きくなっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１５に示す
ように、上部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗに対し
て、下部コア層１１の幅寸法Ｔ3が大きいと、下部コア
層１１と上部コア層７に記録磁界が誘導され、先端部７
ａと下部コア層１１との間において洩れ磁界が発生する
ときに、この洩れ磁界が幅寸法（トラック幅）Ｔｗの範
囲内に収まらず、下部コア層１１の幅寸法に引きずられ
て幅Ｔｗの両側に洩れ磁界が形成される。

【００１２】その結果、ハードディスクなどの記録媒体
の記録面に形成された磁気信号に、本来のトラック幅Ｔ
ｗからはみ出るライトフリンジング（書き込み滲み）が
発生する。このライトフリンジングが発生すると、書き
込まれた記録媒体でのトラック位置検出を高精度に行な
うことができず、トラッキングサーボエラーを引き起こ
す。特に、高密度記録を行なう場合には、隣接するトラ
ックのピッチが狭くなるため、ライトフリンジングによ
る影響が大きくなる。

【００１３】図１６（ａ）は、前記ライトフリンジング
の発生を抑制するための改良例を、記録媒体との対向部
側から見た正面図である。

【００１４】図１６（ａ）に示すものでは、下部コア層
１１の上にギャップ層１２が形成され、さらにギャップ
層１２上に上部コア層７の先端部７ａが形成された後
に、イオンミリングなどにより下部コア層１１およびギ
ャップ層１２を削り、上部コア層７の先端部７ａの両側
部分において、下部コア層１１とギャップ層１２に、互
いに連続する斜面１１ａと１２ａを形成したものであ
る。なお、前記斜面１１ａと１２ａは共に傾斜角度θ5
で形成されている。

【００１５】しかし、イオンミリングなどで下部コア層
１１およびギャップ層１２を一緒に削ったものでは、ギ
ャップ層１２の両側部に斜面１２ａ，１２ａが形成され
るため、下部コア層１１での先端部７ａと対向する面１
１ｂの幅寸法Ｔ6は、先端部７ａの幅寸法（トラック
幅）Ｔｗよりも大きくなる。図１６（ｂ）はこのヘッド
を用いて記録された磁気データの記録パターンを示して
いるが、前記面１１ｂの幅寸法Ｔ6がＴｗよりも広いた
めに、書き込み磁界が本来のトラック幅Ｔｗから左右に
滲み、ライトフリンジングが発生する。

【００１６】図１６（ａ）に示したものは、図１５に示
したものに比べてライトフリンジングの程度を低下させ
ることができる。しかし、高密度化記録を行ないトラッ
クピッチがさらに短くなっていくと、図１６（ｂ）に示
すライトフリンジングにより、トラック位置の検出エラ
ーを生じやすくなり、図１６（ａ）に示す改善では不十
分である。

【００１７】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、ライトフリンジングを改善しまたはライトフリン
ジングを十分に抑制できるようにし、しかも、ヘッドの
構造を複雑にせず、製造も容易な薄膜磁気ヘッドおよび
その製造方法を提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁性材料の下
部コア層と、下部コア層上に非磁性材料のギャップ層を
介して対向する磁性材料の上部コア層と、下部コア層及
び上部コア層に記録磁界を誘導するコイル層とが設けら
れた薄膜磁気ヘッドにおいて、前記ギャップ層が上部コ
ア層の先端部の幅寸法Ｔｗと同じ幅寸法にて形成され、
前記下部コア層には、ギャップ層と接する部分が、前記
幅寸法Ｔｗと同じ幅寸法Ｔ1である隆起部が設けられて
おり、この隆起部の基端から延びる下部コア層の上面が
前記上部コア層から離れる方向に傾斜する傾斜面であ
り、前記ギャップ層は、ＳｉＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｓｉ
₃Ｎ₄，ＴｉＯ，ＷＯ₃の１種または２種以上から選択さ
れる非磁性材料により形成され、前記上部コア層の前記
先端部、前記ギャップ層、及び前記下部コア層の前記隆
起部の側面が、ギャップ深さＧｄの奥行き方向長さを有
する連続面となっていることを特徴とするものである。

【００１９】なお本発明では、前記隆起部は、前記下部
コア層と一体となって形成されてもよいし、あるいは前
記下部コア層は、第１の層と、この第１の層に積層され
前記隆起部を形成する第２の層を有していてもよい。

【００２０】また、本発明では、前記隆起部は、ギャッ
プ層に接する部分から基端部に向かって幅寸法が徐々に
大きくなるように前記隆起部の両側面が傾斜していても
よい。

【００２１】また、本発明では、前記隆起部の高さ寸法
は、前記隆起部の上に形成されるギャップ層の膜厚の１
倍以上で３倍以下であることが好ましい。

【００２２】隆起部の高さ寸法と、下部コア層の傾斜面
の傾斜角度を前記の範囲内にすることで、よりライトフ
リンジングの発生を抑制でき、しかも下部コア層の磁気
抵抗効果素子層に対する上部シールド層としてのシール
ド機能を低下させることがない。

【００２３】次に、図４に示す本発明の薄膜磁気ヘッド
の製造方法は、磁性材料の下部コア層と、下部コア層上
に非磁性材料のギャップ層を介して対向する磁性材料の
上部コア層と、下部コア層及び上部コア層に記録磁界を
誘導するコイル層とが設けられた薄膜磁気ヘッドの製造
方法において、下部コア層の上に、ＳｉＯ₂，Ｔａ
₂Ｏ₅，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＴｉＯ，ＷＯ₃の１種または２種以上
の材料から選択される非磁性材料の層を形成する工程
と、前記非磁性材料の層の上に下部コア層よりも幅寸法
の小さい上部コア層を形成する工程と、前記下部コア層
と前記上部コア層の先端部とで挟まれた前記非磁性材料
の層をギャップ層として残し、その両側の前記非磁性材
料の層をプラズマ化されたＣＦ ₄又はＣＦ₄とＯ₂の混合
ガスと化学反応させる異方性プラズマエッチングによっ
て除去する工程と、前記下部コア層の前記ギャップ層に
接する対向面の両側部分を削り取り、前記ギャップ層を
介して上部コア層と対向する前記下部コア層の上部に、
前記ギャップ層の幅寸法と一致させた隆起部を形成し、
前記上部コア層の前記先端部、前記ギャップ層、及び前
記下部コア層の前記隆起部の側面を、ギャップ深さＧｄ
の奥行き方向長さを有する連続面とする工程と、前記隆
起部の基端から両側に延びる下部コア層の上面に、上部
コア層から離れる方向へ傾斜する傾斜面を形成する工程
と、を有することを特徴とするものである。

【００２４】この薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図４
（ａ）に示す従来の薄膜磁気ヘッドの状態（図１５参
照）から、まず、ギャップ層３ａ以外の非磁性材料の層
３を除去し、その次に、図４（ｃ）の工程で、下部コア
層１のギャップ層との対向面の両側部分を削り取ること
により、下部コア層１の上に隆起部１ａを形成すること
が可能である。特に、図４（ｃ）の工程にて、前記隆起
部１ａを、上部コア層の幅寸法Ｔｗとほぼ同じ幅寸法Ｔ
1を有する矩形状に形成できる。

【００２５】また図４（ｄ）の工程では、下部コア層に
傾斜面を形成でき、しかも、図４（ｃ）の工程時に、上
部コア層、ギャップ層、および隆起部の両側に付着した
磁性材料の層を除去できる。

【００２６】また、図４（ｂ）に示すエッチング工程で
は、上部コア層７の先端部７ａと下部コア層１（あるい
は隆起部２）との間に介在する非磁性材料の層３がギャ
ップ層３ａとして残され、それ以外の非磁性材料の層３
が除去される。ただしこのとき、前記下部コア層１など
の磁性材料の層は、このエッチングによる影響を受けな
いようにされている必要がある。そこで、本発明では、
この工程で、磁性材料の層にダメージを与えないプラズ
マエッチングが使用される。

【００２７】つまり、非磁性材料の層３（ギャップ層３
ａを含む）を形成する材料として、プラズマエッチング
にて化学的作用による除去可能な材料が選択される必要
があるが、例えば一般的に使用されているＡｌ₂Ｏ₃（ア
ルミナ）などの非磁性材料を、プラズマエッチングにて
除去しようとすると、Ｃｌ系ガスを用いる必要がある。
しかし、Ｃｌ系ガスでは、磁性材料の層（上部コア層や
下部コア層）が腐食されるという問題が生じる。

【００２８】そこで、本発明では、非磁性材料のみが選
択的にエッチングされるように、プラズマエッチングに
ＣＦ₄系ガスを用い、このＣＦ₄系ガスにて除去可能な非
磁性材料として、上述したＳｉＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｓｉ₃Ｎ
₄，ＴｉＯ，ＷＯ₃の１種または２種以上の材料が選択さ
れる。

【００２９】本発明では、前記プラズマエッチングに
は、プラズマ化されたＣＦ₄、またはＣＦ₄と０₂の混合
ガスが使用され、さらに図４（ｂ）に示すように、前記
プラズマエッチングは、垂直方向（図示Ｒ方向）のみの
方向性を有する異方性プラズマエッチングである。

【００３０】この異方性プラズマエッチングにより、下
部コア層または隆起部と上部コア層との間に介在してい
るギャップ層以外の非磁性材料が選択的に除去される。
なおこの異方性プラズマエッチングでは、前述した通
り、磁性材料の層はダメージを受けない。

【００３１】また、図４（ｃ）に示す隆起部を形成する
工程は、隆起部のギャップ対向面と垂直な方向に対し０
°から３０°傾けられたイオン照射角度を有する第１次
イオンミリングにより行われることが好ましい。

【００３２】前記イオンミリングには、中性イオン化さ
れたアルゴンガスによるミリングが用いられる。

【００３３】図４（ｃ）に示す第１次イオンミリングで
は、下部コア層の上面の両側部分が削り取られ、前記下
部コア層に、上部コア層の幅寸法Ｔｗとほぼ同じ幅寸法
Ｔ1を有する隆起部が形成される。

【００３４】ただし、この第１次イオンミリングにて、
削り取られた磁性材料が、図４（ｃ）に示すように、ギ
ャップ層の両側などに再付着してしまう。

【００３５】図４（ｄ）に示す下部コア層側に傾斜面を
形成する工程は、隆起部のギャップ対向面と垂直な方向
に対し、４５°から７０°傾けられたイオン照射角度を
有する第２次イオンミリングにより行われることが好ま
しい。

【００３６】この第２次イオンミリングでは、下部コア
層の両側に傾斜面が形成されると同時に、前述したギャ
ップ層の両側などに再付着した磁性材料が削り取られ
る。

【００３７】このように、本発明では、下部コア層に隆
起部が形成されているので、前記隆起部と上部コア層と
の間で漏れ磁界が発生しやすくなる。特に、下部コア層
の上面に傾斜面が形成されていることで、前記傾斜面を
有する部分の下部コア層が、上部コア層からより離れ、
傾斜面を有する部分の下部コア層と上部コア層との間で
漏れ磁界が発生しにくくなり、よって従来のように上部
コア層の幅寸法で決められるトラック幅Ｔｗの両側に漏
れ磁界が形成されることが少なくなる。

【００３８】従って、本発明では、前記トラック幅Ｔｗ
からの書込み滲みの量を小さくでき、ライトフリンジン
グを抑制できる。

【００３９】また、前記隆起部が幅Ｔｗとほぼ同じ幅寸
法Ｔ1を有する矩形状で形成されていると、上部コア層
と隆起部との間で発生する漏れ磁界が、確実にトラック
幅Ｔｗ内に収められ、よりライトフリンジングの発生を
抑制することが可能となる。

【００４０】また前記隆起部の正面形状が台形で形成さ
れている、つまり前記隆起部の両側面に傾斜面が形成さ
れていてもよい。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。

【００４２】図１は、本発明の第１の実施形態の薄膜磁
気ヘッドの書き込み用の磁気ギャップ形成部分の構造を
示す部分斜視図、図２は本発明の第２の実施形態の薄膜
磁気ヘッドの書き込み用の磁気ギャップ形成部分の構造
を示す部分斜視図である。

【００４３】図１および図２に示す薄膜磁気ヘッドは書
き込み用のいわゆるインダクティブヘッドであり、この
インダクティブヘッドは、磁気抵抗効果を利用した読み
出しヘッドの上に積層されている。

【００４４】図１と図２に示す符号１は、Ｆｅ―Ｎｉ系
合金（パーマロイ）などの高透磁率の軟磁性材料で形成
された下部コア層である。なお、図１と図２に示す薄膜
磁気ヘッドでは、前記下部コア層１の形状が異なってい
るだけで、他の部分での構造は全く同じとなっている。

【００４５】図１５に示したのと同様に、前記下部コア
層１の下には磁気抵抗効果素子層１３と下部シールド層
１４を有する磁気抵抗効果を利用した読み出しヘッドが
設けられており、下部コア層１は磁気抵抗効果素子層１
３に対する上部シールド層として兼用されている。この
上部シールド層としての機能を十分に発揮できるように
するために、下部コア層１の底面１ｅの幅寸法Ｔ3は、
磁気抵抗効果素子層１３に比べて十分に大きく形成され
ている。なお磁気抵抗効果素子層１３は、例えば軟磁性
層（ＳＡＬ層）、非磁性層（ＳＨＵＮＴ層）、磁気抵抗
効果層（ＭＲ層）が積層されたものなどであり、この磁
気抵抗効果素子層１３の両側には縦バイアス磁界を与え
るためのハードバイアス層と、検出電流を与える主電極
層などが設けられている。

【００４６】まず、図１に示す薄膜磁気ヘッドの下部コ
ア層１の形状から説明する。図１に示すように、前記下
部コア層１には、矩形状の隆起部１ａが、前記下部コア
層１と一体となって形成されている。つまり、図１に示
す隆起部１ａの両側面１ｃ，１ｃは、図示垂直方向に延
びる垂直面となっており、前記隆起部１ａのギャップ対
向面（上面）１ｄが平面となっている。

【００４７】図に示すように、前記隆起部１ａの幅寸法
はＴ1で形成されており、この幅寸法Ｔ1は、後述する上
部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗとほぼ同じにされ
ている。

【００４８】また、前記隆起部の基端の両側に延びる下
部コア層１の上面には、傾斜面１ｂ，１ｂが形成されて
いる。

【００４９】また前述したように、下部コア層１の底面
１ｅは、幅寸法Ｔ3で形成されており、この幅寸法Ｔ3は
隆起部１ａの幅寸法Ｔ1よりも十分に大きくなってい
る。

【００５０】図１に示す下部コア層１と同じように、図
２に示す下部コア層１にも隆起部２が形成されている。
ただしこの例では、前記下部コア層１が第１の層とな
り、この第１の層の上に第２の層が積層され、この第２
の層が前記隆起部２となっている。図２に示す前記隆起
部２は、下部コア層１と同じ様に軟磁性材料にて形成さ
れている。

【００５１】図２に示す前記隆起部２は、その正面形状
が台形である。すなわち、前記隆起部２の両側面２ａ，
２ａは傾斜面となっており、ギャップ対向面（上面）２
ｂは平面となっている。そして、前記ギャップ対向面２
ｂの幅寸法はＴ1で形成されている。なお、この幅寸法
Ｔ1は、後述する上部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔ
ｗとほぼ同じである。

【００５２】また、前記隆起部２の下部コア層１（第１
の層）１との境界面２ｃも平面となっており、その幅寸
法はＴ2で形成されている。図に示すように、この幅寸
法Ｔ2は、前記隆起部２のギャップ対向面２ｂの幅寸法
Ｔ1よりも大きくなっている。

【００５３】さらに、前記下部コア層（第１の層）１
は、隆起部２との境界面１ｆが平面で、その幅寸法はＴ
2で形成され、前記境界面１ｆの両側が傾斜面１ｂ，１
ｂとなっている。また、前記下部コア層１の底面１ｅの
幅寸法は、前述した通りＴ3であり、Ｔ3は境界面１ｆ
（あるいは２ｃ）の幅寸法Ｔ2よりも十分に大きくなっ
ている。

【００５４】本発明では、図１および図２の薄膜磁気ヘ
ッドのどちらであっても、従来に比べてよりライトフリ
ンジングの発生を抑制できる。ただし図１に示す隆起部
１ａのように、その形状が矩形状である、あるいは矩形
状に近い方がよりライトフリンジングの程度を低下させ
ることが可能となる。

【００５５】つまり、図２に示す隆起部２の場合も、そ
の傾斜面２ａ，２ａとギャップ対向面２ｂとの間の傾斜
角度θ1が９０°に近いことがより好ましく、本発明に
おいて、十分にライトフリンジングの発生の抑制を期待
できる好ましい傾斜角度θ1は、６０°から１２０°で
ある。

【００５６】さらに、本発明では図１および図２に示す
隆起部１ａ（または２）の高さ寸法Ｈが後述するギャッ
プ層３ａの膜厚に比べて１倍から３倍程度の寸法で形成
されていることが好ましい。

【００５７】前記隆起部１ａ（または２）の高さ寸法Ｈ
が前記ギャップ層３ａの膜厚より短いと、前記隆起部１
ａ（あるいは２）の基端の両側に延びる下部コア層１
（傾斜面１ｂを有する部分の下部コア層）と前記先端部
７ａとの間で漏れ磁界が発生しやすくなり、ライトフリ
ンジングの発生の抑制効果をあまり期待できない。

【００５８】また、前記隆起部１ａ（または２）の高さ
寸法Ｈがギャップ層３ａの膜厚の３倍以上であると、ラ
イトフリンジングの発生は抑制できるが、下部コア層１
の底面１ｅから傾斜面１ｂまでの膜厚は実質的に薄くな
り、下部コア層１の磁気抵抗効果素子層１３（図１５参
照）に対する上部シールド層としての機能が低下してし
まう。

【００５９】また、本発明では、下部コア層１の傾斜面
１ｂと前記ギャップ対向面２ｂ（または境界面１ｆ）と
の間の傾斜角度θ2は、２°から１０°の範囲内である
ことが好ましい。

【００６０】前記傾斜面１ｂの傾斜角度θ2が２°より
も小さいと、隆起部１ａ（あるいは２）の基端から延び
る下部コア層１（傾斜面１ｂを有する部分の下部コア
層）と上部コア層７との間で漏れ磁界が発生しやすくな
り、ライトフリンジングの発生の抑制効果をあまり期待
できない。

【００６１】また前記傾斜面１ｂの傾斜角度θ2が１０
°よりも大きいと、前記傾斜面１ｂが上部コア層７から
より離れるため、隆起部１（あるいは２）の基端から延
びる下部コア層１（傾斜面１ｂを有する部分の下部コア
層）と上部コア層７との間で漏れ磁界が発生しにくくな
り、ライトフリンジングの程度をより低下させることが
可能となる。しかし、前記傾斜面１ｂの傾斜角度θ2が
１０°よりも大きいと、前記下部コア層１の特に、両端
部付近における膜厚が薄くなり、あるいは前記下部コア
層１の底面１ｅの幅寸法Ｔ3自体が短くなり、これによ
り下部コア層１の磁気抵抗効果素子層１３（図１５参
照）に対する上部シールド層としての機能は低下してし
まう。

【００６２】図３は、図２に示す薄膜磁気ヘッドのＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ線の断面図である。なお、図３に示す符号２
（隆起部）を図１に示す符号１ａ（隆起部）に変更すれ
ば、図３は図１に示す薄膜磁気ヘッドの断面図となる。
このため、以下で、「隆起部」を表示するときは、「隆
起部２（または１ａ）」と表示する。

【００６３】図３に示すように、隆起部２（または１
ａ）の奥行き方向の長さはＧｄであり、このＧｄがギャ
ップ深さ（ギャップデプス）である。

【００６４】符号３は非磁性材料の層であり、この非磁
性材料の層３は、隆起部２（または１ａ）の対向面１ｄ
の上、ならびに下部コア層１の前記傾斜面１ｂ，１ｂ以
外の上面（絶縁層６中）、および下部コア層１の両側面
（絶縁層６中）、さらに下部コア層１以外の領域に形成
されている。すなわち、後に示す製造工程において、非
磁性材料の層３は、隆起部２（または１ａ）の対向面１
ｄ上にてギャップ層３ａとして残され、その両側の部分
では除去される。

【００６５】本発明では、前記非磁性材料の層３が、Ｓ
ｉＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＴｉＯ，ＷＯ₃，Ｔｉ
₂Ｏ₃，Ｔｉ₃Ｏ₅，ＴｉＯ₂の単層膜、あるいは２種類以
上の複合膜または多層膜で形成されている。これらの非
磁性材料は、プラズマエッチングによる化学的作用で除
去可能な材料である。

【００６６】前記非磁性材料の層３の上には、有機樹脂
材料例えばレジスト材料の絶縁層４が形成されている。
さらに、絶縁層４の上に、Ｃｕなどの電気抵抗の小さい
導電性材料によりコイル層５が形成されている。このコ
イル層５は、上部コア層７の基端部７ｂの周囲にて螺旋
状となるように平面的に形成されている。さらにコイル
層５の上に、有機樹脂材料の絶縁層６が覆われるように
形成されている。

【００６７】そして、前記絶縁層６の上に上部コア層７
がメッキ工程により形成されている。上部コア層７は、
パーマロイなどの磁性材料で形成されており、先端部７
ａは前記隆起部２（または１ａ）の対向面１ｄ上に、ギ
ャップ層３ａを介して接合され、ギャップ長Ｇｌの磁気
ギャップが形成されている。

【００６８】図１および図２に示すように、上部コア層
７の先端部７ａの幅寸法はＴｗである。前述したよう
に、この幅寸法Ｔｗと、前記隆起部１ａ（または２）の
ギャップ対向面１ｄ（または２ｂ）の幅寸法Ｔ1とは、
互いに等しく（Ｔｗ＝Ｔ1）またはほぼ等しく形成され
る。また磁気ギャップのトラック幅は前記Ｔｗ（＝Ｔ
1）により決められる。さらに、図３に示すように、上
部コア層７の基端部７ｂは、下部コア層１と磁気的に接
続されている。

【００６９】上部コア層７上は、アルミナなどの非磁性
材料で形成された保護膜（図示しない）で覆われてい
る。

【００７０】このインダクティブヘッドでは、コイル層
５に記録電流が与えられると、下部コア層１及び上部コ
ア層７に記録磁界が誘導され、ギャップ長Ｇｌの部分
で、隆起部１ａ（または２）と上部コア層７の先端部７
ａとの間からの洩れ磁界により、ハードディスクなどの
記録媒体に磁気信号が記録される。

【００７１】このインダクティブヘッドでは、隆起部１
ａ（または２）のギャップ対向面１ｄ（または２ｂ）の
幅寸法Ｔ1と上部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗが
完全に一致しまたはほぼ等しいため、前記Ｔｗで決めら
れるトラック幅から記録用磁界が滲み出る範囲が狭くな
り、ライトフリンジングを抑制できる。

【００７２】特に、図１に示す隆起部１ａのように、そ
の形状が矩形状であると、前記隆起部１ａと上部コア層
７の先端部７ａとの間で発生する漏れ磁界は、トラック
幅Ｔｗ内にほぼ完全に収まるので、よりライトフリンジ
ングの発生を抑制することが可能となる。

【００７３】ただし、図２に示す隆起部２のように、そ
の両側面２ａ，２ａが傾斜面となっていても、前記傾斜
面２ａ，２ａの傾斜角度θ1が６０°から１２０°の範
囲内であれば、従来に比べて、十分にライトフリンジン
グの発生を抑制できる。

【００７４】また、前記隆起部１ａ（または２）の高さ
寸法Ｈが、ギャップ層３ａの膜厚の１倍から３倍の範囲
内で形成され、さらに、下部コア層１の傾斜面１ｂ，１
ｂの傾斜角度θ2が２°から１０°の範囲内であると、
よりライトフリンジングの発生を抑制でき、しかも前記
下部コア層１の上部シールド層としての機能を低下させ
ることがない。

【００７５】以上のように、本発明では、ライトフリン
ジングがきわめて効果的に抑制できるため、記録媒体
に、トラックピッチがきわめて短くなるように記録する
ことが可能になり、高密度記録を可能にできる。

【００７６】次に、図４（ａ）ないし図４（ｄ）に基づ
いて、図１に示す下部コア層１および隆起部１ａを形成
する製造方法を工程順に説明する。

【００７７】図４（ａ）では、まず軟磁性材料製の下部
コア層１が、長方形（矩形）状で、しかも幅寸法がＴ3
で形成される。この下部コア層１の上に、ＳｉＯ₂，Ｔ
ａ₂Ｏ₅，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＴｉＯ，ＷＯ₃，Ｔｉ₂Ｏ₃，Ｔｉ₃Ｏ
₅，ＴｉＯ₂の単層膜、あるいは２種類以上の複合膜また
は多層膜などで形成された非磁性材料の層３が形成され
る。ＳｉＯ₂などの非磁性材料は、後のＣＦ₄またはＣＦ
₄と酸素（Ｏ₂）によるプラズマエッチングによって化学
的に除去されやすい材料である。

【００７８】そして、前記非磁性材料の層３の上に上部
コア層７の先端部７ａが幅寸法Ｔｗにて形成される。前
記先端部７ａの形成方法は、まず上部コア層７の先端部
７ａの形状領域以外の前記非磁性材料の層３上にレジス
トパターンが形成される。そして、前記レジストパター
ンが形成されていない部分に軟磁性材料がメッキ形成さ
れ、さらにレジスト材料が除去される。このようにし
て、前記上部コア層７の先端部７ａは、非磁性材料の層
３の上に形成される。

【００７９】図４（ｂ）では、上部コア層７の先端部７
ａと下部コア層１との間に介在している非磁性材料の層
３をギャップ層３ａとして残し、その両側の非磁性材料
の層３（点線部分）がプラズマエッチングにより除去さ
れる。

【００８０】前述したように、非磁性材料の層３は、プ
ラズマエッチングに使用されるプラズマ化されたＣＦ₄
またはＣＦ₄と酸素（Ｏ₂）の混合ガスと化学反応を起こ
す例えばＳｉＯ₂などの非磁性材料で形成されている。

【００８１】また、前記プラズマエッチングは、化学的
作用により非磁性材料を除去するものであるため、この
プラズマエッチングにより、下部コア層１および上部コ
ア層７を形成する軟磁性材料は、ダメージを受けること
がない。

【００８２】本発明で使用される前記プラズマエッチン
グは、図に示すように、矢印Ｒ方向（垂直方向）のみか
ら行われる、いわゆる異方性プラズマエッチングであ
る。

【００８３】従って、先端部７ａと下部コア層１との間
に介在しているギャップ層３ａは前記プラズマエッチン
グに影響されず、先端部７ａと下部コア層との間にて、
幅寸法Ｔｗ（＝Ｔ1）にて残される。

【００８４】図４（ｃ）では、第１次イオンミリングに
て、下部コア層１に隆起部１ａが形成される。

【００８５】前記イオンミリングには、中性イオン化さ
れたＡｒ（アルゴン）ガスが使用される。この第１次イ
オンミリングでは、矢印Ｓ方向および矢印Ｔ方向からイ
オン照射が行われるが、このイオン照射の角度θ3は０
から３０°の範囲内であることが好ましい。つまり、第
１次イオンミリングでは、垂直に近い方向から、下部コ
ア層１の上面に対してイオンが照射される。

【００８６】下部コア層１に、垂直に近い方向（矢印Ｓ
およびＴ）からイオンが照射されると、物理的作用によ
り、前記下部コア層１のギャップ層３ａとの対向面の両
側部分が、ほぼ矩形状に削られる。これにより、前記下
部コア層１には、ほぼ直角に段差が形成され、前記ギャ
ップ層３ａの下には、先端部７ａの幅寸法Ｔｗとほぼ同
じ幅寸法Ｔ1を有する矩形状の隆起部１ａが形成され
る。

【００８７】なお、イオンミリングの時間などを調節し
て、前記隆起部１ａの高さ寸法Ｈが、前記ギャップ層３
ａの膜厚に比べて１倍から３倍程度の寸法で形成される
ようにすることが好ましい。

【００８８】また、上部コア層７の先端部７ａも、イオ
ンミリングの影響を受けて、前記先端部７ａに傾斜面７
ｃ，７ｃが形成される。

【００８９】さらに、イオンミリングにて削り取られた
点線部分の磁性材料（下部コア層１）が、上部コア層７
の先端部７ａ、ギャップ層３ａ、および隆起部１ａの両
側面に付着し、前記両側面に磁性材料膜８，８が形成さ
れる。

【００９０】図４（ｄ）では、第２次イオンミリングに
て、下部コア層１に傾斜面１ｂ，１ｂが形成される。

【００９１】第２次イオンミリングでは、第１次イオン
ミリングと同様に中性イオン化されたＡｒ（アルゴン）
ガスが使用される。この第２次イオンミリングでは、矢
印Ｕ方向および矢印Ｖ方向からイオン照射が行われる
が、このイオン照射の角度θ4は４５°から７０°の範
囲内であることが好ましい。つまり、第１次イオンミリ
ング（イオン照射角度θ3は０°から３０°）に比べ
て、より斜め方向からイオンが照射される。

【００９２】矢印Ｕおよび矢印Ｖ方向からイオンが照射
されると、物理的作用により、隆起部１ａの両側の下部
コア層１上面が、斜めに削り取られ、前記下部コア層１
に傾斜面１ｂ，１ｂが形成される。なお、イオン照射角
度θ4およびイオンミリングの時間などが適性に調節さ
れて、前記傾斜面１ｂ，１ｂの傾斜角度θ2が２°から
１０°の範囲内にされることが好ましい。

【００９３】また同時に、第２次イオンミリングでは、
上部コア層７の先端部７ａ、ギャップ層３ａ、および隆
起部１ａの両側面に付着した磁性材料膜８，８が削り取
られ、除去される。前記磁性材料膜８が除去されること
により、前記先端部７ａと隆起部１ａとの間において、
磁気的な短絡が発生しない。

【００９４】以上のように、図４に示す製造方法では、
図４（ａ）に示す従来の状態（図８参照）から、まず図
４（ｂ）に示す異方性プラズマエッチングにより非磁性
材料の層３を除去する。その後、図４（ｃ）にて、垂直
方向に近い方向性を有する第１次イオンミリングによ
り、下部コア層１の両側部分をほぼ矩形状に削り取り、
ギャップ層３ａの下に先端部７ａの幅寸法Ｔｗとほぼ同
じ幅寸法Ｔ1を有する矩形状の隆起部１ａを形成でき
る。さらに、図４（ｄ）では、斜め方向の方向性を有す
る第２次イオンミリングにより、下部コア層１に傾斜面
１ｂ，１ｂを形成でき、同時に、図４（ｃ）の工程に
て、ギャップ層３ａなどに付着した磁性材料膜８，８を
除去することができる。

【００９５】次に図５（ａ）から（ｄ）、と図６（ａ）
から（ｂ）に基づいて、図２に示す薄膜磁気ヘッドの下
部コア層１および隆起部２を形成する製造方法を工程順
に説明する。

【００９６】図５（ａ）では、パーマロイなどの高透磁
率の軟磁性材料をメッキするなどして、幅寸法Ｔ3の正
面から見た形状が長方形（矩形）の下部コア層（第１の
層）１が形成される。さらに前記下部コア層１上に、レ
ジスト材料が塗布され、露光・現像処理により幅寸法Ｔ
4のレジスト材料が除去される。そして、前記幅寸法Ｔ4
の部分に、下部コア層１と同じ軟磁性材料がメッキまた
はスパッタなどにより成膜されて、幅寸法がＴ4の長方
形（矩形）の隆起部（第２の層）２が形成される。ま
た、前記隆起部２の両側に残されているレジスト材料が
除去される。

【００９７】なお、前記隆起部２は、その膜厚（高さ）
Ｈが、次の工程で説明する非磁性材料の層３の膜厚の１
倍から３倍程度になるように形成されていることが好ま
しい。

【００９８】図５（ｂ）に示すように、前記下部コア層
１の上から隆起部２の上（さらに下部コア層１以外の領
域）にかけて非磁性材料の層３が形成される。この非磁
性材料は、後のＣＦ₄またはＣＦ₄と酸素（Ｏ₂）による
プラズマエッチングによって化学的に除去されやすい材
料であり、これに適合する非磁性材料は、ＳｉＯ₂，Ｔ
ａ₂Ｏ₅，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＴｉＯ，ＷＯ₃，Ｔｉ₂Ｏ₃，Ｔｉ₃Ｏ
₅，ＴｉＯ₂の単層膜、あるいは２種類以上の複合膜また
は多層膜などである。

【００９９】図５（ｃ）では、非磁性材料の層３の上
に、幅寸法Ｔｗの磁性材料の上部コア層７の先端部７ａ
が接合される。この上部コア層７は、図２に示す絶縁層
６の上にメッキなどで形成されるが、この工程では、上
部コア層７の形状領域以外の部分にレジストパターンが
形成され、このレジストパターンが形成されていない部
分に軟磁性材料をメッキなどし、さらにレジスト材料を
除去することにより形成される。これにより、上部コア
層７の先端部７ａは幅寸法がＴｗとなるように形成され
る。

【０１００】図５（ｃ）では、長方形の隆起部２の幅寸
法Ｔ4よりも、上部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗ
がわずかに小さく形成される。この寸法差Ｔｗ−Ｔ4
は、隆起部２の形成位置公差および幅寸法Ｔ4の公差お
よび、上部コア層７の先端部７ａの形成位置公差および
幅寸法Ｔｗの公差が累積されたときに、先端部７ａが、
隆起部２の幅寸法Ｔ4内に確実に収まるように設定され
る。

【０１０１】次に、図５（ｄ）では、上部コア層７の先
端部７ａと隆起部２との間に介在している非磁性材料の
層３をギャップ層３ａとして残し、その両側の非磁性材
料の層３（点線部分）がプラズマエッチングにより除去
される。これによって隆起部２の上面の両角部２′，
２′がギャップ層３ａの両側に露出する。

【０１０２】非磁性材料の層３は、ＳｉＯ₂，Ｔａ
₂Ｏ₅，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＴｉＯ，ＷＯ₃，Ｔｉ₂Ｏ₃，Ｔｉ
₃Ｏ₅，ＴｉＯ₂の単層膜、あるいは２種類以上の複合膜
または多層膜によって形成されている。これら化合物
は、プラズマエッチングに使用されるプラズマ化された
ＣＦ₄または、ＣＦ₄とＯ₂の混合ガスと化学反応を起こ
し、ギャップ層３ａ以外の非磁性材料の層３が確実に除
去される。

【０１０３】また、前記プラズマエッチングは、矢印Ｒ
方向（垂直方向）のみから行われる方向性を有する異方
性プラズマエッチングにより行われる。よって、先端部
７ａと隆起部２との間に介在しているギャップ層３ａは
前記異方性プラズマエッチングに影響されず、先端部７
ａと隆起部２との間にて、幅寸法Ｔｗ（＝Ｔ1）にて残
される。また、前記プラズマエッチングは、化学的作用
により非磁性材料を除去するものであるため、このプラ
ズマエッチングにより、下部コア層１および隆起部２を
形成する磁性材料にダメージを与えることがない。

【０１０４】図６（ａ）では、第１次イオンミリングに
て、隆起部２の角部２′が削り取られる。

【０１０５】前記イオンミリングは、中性イオン化され
たＡｒ（アルゴン）ガスが使用される。この第１次イオ
ンミリングでは、矢印Ｓ方向および矢印Ｔ方向からイオ
ン照射が行われるが、このイオン照射の角度θ3は０か
ら３０°の範囲内であることが好ましい。つまり、第１
次イオンミリングでは、垂直に近い方向から、下部コア
層１の上面に対してイオンが照射される。

【０１０６】図６（ａ）に示す斜めの矢印Ｓ方向および
Ｔ方向から隆起部２および下部コア層１にイオンが照射
され、物理的作用により、隆起部２の角部２′および下
部コア層１の隆起部２以外の上面が削られる。その結
果、隆起部２のギャップ対向面２ｂの幅寸法Ｔ1が、上
部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗと一致し、前記ギ
ャップ対向面２ｂの両側に傾斜面２ａ，２ａが形成され
て、隆起部２が台形となる。

【０１０７】なお、この第１次イオンミリングの所要時
間は、前述した図４（ｃ）に示す第１次イオンミリング
の所要時間よりもかなり短くなっている。これは、隆起
部２の両角部２′，２′が非常に速く削り取られるから
である。

【０１０８】第１次イオンミリングの時間が短いこと
で、下部コア層１の対向面１ｆの両側部分が、少しだけ
削り取られる。さらに、上部コア層７の先端部７ａの上
面の左右の角部も除去されて斜面７ｃ，７ｃが形成され
る。

【０１０９】またこのとき、少量ではあるが、削り取ら
れた磁性材料（点線部分）が、ギャップ層３ａおよび先
端部７ａの両側面に付着し、前記両側面に磁性材料膜
８，８が形成される。

【０１１０】図６（ｂ）では、第２次イオンミリングに
て、前記隆起部２の形状が、より矩形状に近い形状にさ
れ、さらに、下部コア層１に傾斜面１ｂ，１ｂが形成さ
れる。

【０１１１】第２次イオンミリングでは、第１次イオン
ミリングと同様に中性イオン化されたＡｒ（アルゴン）
ガスが使用される。この第２次イオンミリングでは、矢
印Ｕ方向および矢印Ｖ方向からイオン照射が行われる
が、このイオン照射の角度θ4は４５°から７０°の範
囲内であることが好ましい。つまり、第１次イオンミリ
ング（イオン照射角度θ3は０°から３０°）に比べ
て、より斜め方向からイオンが照射される。

【０１１２】矢印Ｕおよび矢印Ｖ方向からイオンが照射
されると、物理的作用により、隆起部２の傾斜面２ａ，
２ａが削られ、前記隆起部２の形状がより矩形状に近い
形状となる。これにより、前記隆起部２の下部コア層１
との境界面２ｃの幅寸法はＴ4からＴ2に小さくなる。な
お、イオンミリングの時間などを適性に調節することに
より、図１に示す隆起部１ａと同様に、前記隆起部２の
形状を矩形状にすることが可能である。

【０１１３】また、第２次イオンミリングにより、下部
コア層１の隆起部２との対向面１ｆの両側部分に傾斜面
１ｂ，１ｂが形成される。なお、前記傾斜面の傾斜角度
θ2が２°から１０°の範囲内となるように、イオンミ
リングの時間などを適性に調節する必要がある。

【０１１４】また、第２次イオンミリングにより、ギャ
ップ層３ａおよび上部コア層７の先端部７ａの両側面に
形成された磁性材料膜８，８が削り取られる。前記磁性
材料膜８が除去されることにより、前記先端部７ａと隆
起部２との間において、磁気的な短絡が発生しない。

【０１１５】図５および図６に示す製造方法では、あら
かじめ下部コア層１の上に、先端部７ａの幅寸法Ｔｗよ
りもやや大きい幅寸法Ｔ4を有する隆起部２を形成して
おき、図４で説明した製造方法と同様に、異方性プラズ
マエッチング、および２回のイオンミリングを行う。

【０１１６】これにより、隆起部２の対向面２ｂの幅寸
法Ｔ1を、上部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗと一
致させることが可能となる。特に、図６（ｂ）に示す第
２次イオンミリングを行うことにより、前記隆起部２の
下部コア層１との境界面２ｃの幅寸法Ｔ4をＴ2に小さく
でき、より前記隆起部２の形状を矩形状に近い形状にで
きる。またこの第２次イオンミリングにて、下部コア層
１に傾斜面１ｂ，１ｂを形成でき、また図６（ａ）の工
程で、ギャップ層３ａなどの両側に付着した磁性材料膜
８，８を除去することができる。

【０１１７】次に、図７は本発明の第３の実施の形態を
示す正面図である。図７に示されたものでは、パーマロ
イなどの磁性材料で形成された下部コア層１の上に隆起
部が設けられていない。

【０１１８】まず図４（ａ）に示す状態から、図４
（ｂ）および図５（ｄ）で示したのと同じ異方性プラズ
マエッチングにより、下部コア層１と上部コア層の先端
部７ａとで挟まれたギャップ層３ａを残し、その両側の
非磁性材料の層３（図７にて点線で示す部分）を化学作
用で除去する。

【０１１９】さらに図４（ｄ）および図６（ｂ）で示し
たのと同じＳ方向とＴ方向からの第２次イオンミリング
により、下部コア層１の対向面１ｄの両側部分を削っ
て、傾斜面１ｂ，１ｂを形成する。なお、このとき、前
記傾斜面１ｂ，１ｂの傾斜角度はθ2である。

【０１２０】この場合も、非磁性材料の層３は、プラズ
マエッチングによる化学作用で除去されやすく、プラズ
マエッチング工程で下部コア層１の磁性材料にダメージ
を与えない、例えばＳｉＯ₂などが選択される。

【０１２１】図７では、まず非磁性材料の層３を除去
し、その後に４５°から７０°のイオン照射角度を有す
る第２次イオンミリングで、隆起部を形成することな
く、下部コア層１に傾斜面１ｂ，１ｂを形成する。

【０１２２】このような方法であっても、図７に示すよ
うに、下部コア層１の対向面１ｄの幅寸法Ｔ1を先端部
７ａの幅寸法Ｔｗに一致させることができ、従来に比べ
て、ライトフリンジングの防止効果がある。

【０１２３】ただし、図７に示す薄膜磁気ヘッドでは、
図１や図２に示す薄膜磁気ヘッドに比べて、上部コア層
７の先端部７ａの両側に位置する下部コア層１（傾斜面
１ｂ，１ｂを有する下部コア層）と前記先端部７ａとの
距離が非常に短く、従って、従来と同様にトラック幅Ｔ
ｗの両側に漏れ磁界が形成されやすくなっている。従っ
て図７に示す薄膜磁気ヘッドでは、図１や図２に示す薄
膜磁気ヘッドで得られる程のライトフリンジング抑制効
果を期待できない。

【０１２４】なお、図７に示す薄膜磁気ヘッドにおい
て、よりライトフリンジングの発生を抑制するには、下
部コア層１の傾斜面１ｂの傾斜角度θ2を、下部コア層
の上部シールド層としての機能が低下しない程度に大き
くすればよい。

【０１２５】

【実施例】本発明では、下部コア層１や隆起部１ａ（あ
るいは２）などの形状あるいは寸法が異なる複数の薄膜
磁気ヘッドを用いて、ライトフリンジングにおける実験
を行った。

【０１２６】本発明における実験では、以下に示す複数
の薄膜磁気ヘッドを用いた。図１５に示す、従来の薄膜磁気ヘッド（以下、薄膜磁
気ヘッドＡとする）図１６に示す、従来の薄膜磁気ヘッドにおいて、下部
コア層１１およびギャップ層１２に形成された傾斜面１
１ａ，１２ａの傾斜角度θ5を３°とした薄膜磁気ヘッ
ド（以下、薄膜磁気ヘッドＢとする）図７に示す、本発明の第３の実施形態の薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、下部コア層１に形成された傾斜面１ｂの傾
斜角度θ2を２°とした薄膜磁気ヘッド（以下、薄膜磁
気ヘッドＣ1）、および前記傾斜角度θ2を４°とした薄
膜磁気ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＣ2）図２に示す、本発明の第２の実施形態の薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、下部コア層１に形成された隆起部２の高さ
寸法Ｈを０．５μｍで統一し、前記隆起部２に形成され
た傾斜面２ａの傾斜角度θ1を３０°、下部コア層１に
形成された傾斜面１ｂの傾斜角度θ2を２°とした薄膜
磁気ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＤ1）、および前記
傾斜角度θ1を４５°、傾斜角度θ2を２°とした薄膜磁
気ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＤ2）、および前記傾
斜角度θ1を４５°、傾斜角度θ2を５°とした薄膜磁気
ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＤ3）図１に示す、本発明の第１の実施形態の薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、下部コア層１に形成された矩形状の隆起部
１ａの高さ寸法Ｈを０．２μｍ、下部コア層１に形成さ
れた傾斜面１ｂの傾斜角度θ2を２°とした薄膜磁気ヘ
ッド（以下、薄膜磁気ヘッドＥ1）、および前記高さ寸
法Ｈを０．４μｍ、傾斜角度θ2を２°とした薄膜磁気
ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＥ2）、および前記高さ
寸法Ｈを０．４μｍ、傾斜角度θ2を５°とした薄膜磁
気ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＥ3）なお、上述したそれぞれの薄膜磁気ヘッドのギャップ層
の膜厚を、０．３μｍで統一した。

【０１２７】実験では、まず前述したそれぞれの薄膜磁
気ヘッドで、記録媒体上に信号を記録し、その信号の幅
寸法ＴｏをＭＦＭ（magnetic force microscope；磁気
力顕微鏡）にて測定した。

【０１２８】次に、それぞれの薄膜磁気ヘッドにおける
上部コア層の先端部の幅寸法ＴｗをＳＥＭ（scaning el
ectron microscope；走査型電子顕微鏡）にて測定し
た。

【０１２９】そして、記録信号の幅寸法Ｔｏから先端部
の幅寸法Ｔｗを引いた値（ライトフリンジング量）を算
出し、それぞれの薄膜磁気ヘッドにおけるライトフリン
ジング量を図８にまとめた。

【０１３０】図８に示すように、下部コア層１に隆起部
が形成されている薄膜磁気ヘッドＤ，Ｅが、他の薄膜磁
気ヘッドに比べて、ライトフリンジング量が小さくなっ
ていることがわかる。

【０１３１】薄膜磁気ヘッドＤについて詳細に見てみる
と、隆起部２に形成された傾斜面２ａの傾斜角度θ1を
３０°より４５°にした方が、よりライトフリンジング
量は小さくなっている。また前記傾斜角度θ1がほぼ９
０°にされている薄膜磁気ヘッドＥを見てみると、Ｅ1
を除いて、薄膜磁気ヘッドＤよりも、よりライトフリン
ジング量は小さくなっている。

【０１３２】以上の実験結果から、下部コア層に隆起部
が形成されていることが好ましく、さらに、前記隆起部
の形状が矩形状に近い程、よりライトフリンジングの程
度を低下させることができることがわかった。

【０１３３】さらに、薄膜磁気ヘッドＣ1とＣ2を見てみ
ると、下部コア層１に形成された傾斜面１ｂの傾斜角度
θ2は２°よりは４°の方が、よりライトフリンジング
量は小さくなっている。この傾向は、薄膜磁気ヘッドＤ
2とＤ3のライトフリンジング量、および薄膜磁気ヘッド
Ｅ2とＥ3のライトフリンジング量にも顕著に出ている。
なお、本発明では、下部コア層１の傾斜角度θ2につい
て、別に実験を行った。その実験結果については後述す
る。

【０１３４】さらに、薄膜磁気ヘッドＥについて見てみ
ると、Ｅ2、Ｅ3におけるライトフリンジング量は非常に
小さくなっており、好ましい結果となっているが、Ｅ1
におけるライトフリンジング量は非常に大きくなってい
ることがわかる。

【０１３５】これは、下部コア層１に形成された隆起部
１ａの高さＨが小さいために、薄膜磁気ヘッドＥ1の形
は、薄膜磁気ヘッドＤ（図７参照）に近いものとなって
おり、従ってライトフリンジング量が大きくなっている
ものと推測される。なお、隆起部１ａの高さＨについて
は、別に実験を行ったので、その実験結果については後
述する。

【０１３６】次に、薄膜磁気ヘッドＡからＥまでを用い
て、前述した方法とは別の方法にてライトフリンジング
量を測定した。

【０１３７】実験の方法については図９に示すイメージ
図を用いて説明する。まず、記録媒体上に信号Ｘ（refe
rense write track）を記録し、その後この信号Ｘから
十分離れた位置に信号Ｙを記録する。この信号Ｙの中心
から光学的に算出したトラック幅Ｔｗ(optical)の約
１．５〜１．６倍離れた位置に再び信号Ｚを記録する。

【０１３８】そして、実験資料となる薄膜磁気ヘッド
（Ａ〜Ｅ）を信号Ｘと信号Ｙの中間におき、前記信号
Ｘ，Ｙの端部Ｘ1，Ｙ1を消去する。

【０１３９】次に、信号Ｘ、信号Ｙ2（＝Ｙ・Ｙ1）、お
よび信号Ｚ2（＝Ｚ・Ｚ1）を薄膜磁気ヘッドの読取りヘ
ッド（磁気抵抗効果素子）にて再生すると、図９に示す
再生波形Ｘ3，Ｙ3，Ｚ3が得られる。

【０１４０】次に、再生波形Ｘ3の高さに対する中心線
Ｘ3が、再生波形Ｙ3，Ｚ3のどの位置と交わっているか
を調べ、再生波形Ｙ3の中心線Ｘ4との交叉点Ｙ4と、再
生波形Ｚ3の中心線Ｘ4との交叉点Ｚ4との幅寸法Ｔ5を測
定する。

【０１４１】本実験で、得られた幅寸法Ｔ5は、ＤＣイ
レーズバンド幅と呼ばれており、このＤＣイレーズバン
ド幅Ｔ5からトラック幅Ｔｗ(optical)を引いたものが、
この実験におけるライトフリンジング量である。その実
験結果を図１０に示す。

【０１４２】図１０に示すライトフリンジング量は、図
８に示すライトフリンジング量に比べて大きくなってい
るが、それぞれの薄膜磁気ヘッドにおけるライトフリン
ジング量の傾向は全く同じである。つまり、例えば隆起
部が形成されている薄膜磁気ヘッドＤ，Ｅは、隆起部が
形成されていない薄膜磁気ヘッド（Ａ〜Ｃ）に比べて、
ライトフリンジング量は小さくなっている。

【０１４３】図１１は、下部コア層１の傾斜面１ｂの傾
斜角度θ2が２°で統一され、隆起部１ａの高さＨが異
なる複数の薄膜磁気ヘッドＥ（図１参照）を用いて、そ
れぞれの薄膜磁気ヘッドにおけるライトフリンジング量
を測定した。なお、ギャップ層３ａの膜厚は０．３μｍ
で統一されている。また、この実験では図９に示す方法
を用いてライトフリンジング量を測定した。

【０１４４】図１１に示すように、隆起部１ａの高さ寸
法Ｈを０．６μｍ程度まで大きくしていくと、ライトフ
リンジング量は小さくなっていくが、前記高さ寸法Ｈを
０．６μｍ以上にしても、ライトフリンジング量はあま
り変化しないことがわかる。

【０１４５】隆起部１ａの高さ寸法Ｈを大きくすること
により、ライトフリンジング量が小さくなるのは、上部
コア層７の先端部７ａと、隆起部１ａの基端の両側に延
びる下部コア層１（傾斜面１ｂを有する下部コア層）と
の距離が離され、より前記隆起部１ａと上部コア層７の
先端部７ａとの間で漏れ磁界が発生しやすくなるからで
ある。

【０１４６】ところで、この実験におけるギャップ層３
ａの膜厚は０．３μｍであるが、図１１に示すように、
隆起部１ａの高さ寸法Ｈを、０．３μｍ程度以上にすれ
ば、かなりライトフリンジング量を小さくできる。また
前記隆起部１ａの高さ寸法Ｈをあまり大きくしてもライ
トフリンジング量の抑制効果をあまり期待できないこと
から、本発明では、隆起部１ａの高さ寸法Ｈをギャップ
層３ａの１倍〜３倍程度とした。

【０１４７】図１２は、隆起部１ａの高さ寸法Ｈが０．
４μｍで統一され、下部コア層１の傾斜面１ｂの傾斜角
度θ2が異なる複数の薄膜磁気ヘッドＥを用いて、それ
ぞれの薄膜磁気ヘッドにおけるライトフリンジング量を
測定した。なお、ギャップ層３ａの膜厚は０．３μｍで
統一されている。また、この実験では図９に示す方法を
用いてライトフリンジング量を測定した。

【０１４８】図１２に示すように、下部コア層１の傾斜
面１ｂの傾斜角度θ2を大きくしていくと、ライトフリ
ンジング量は小さくなっている。

【０１４９】これは、傾斜角度θ2を大きくすることに
より、上部コア層７の先端部７ａと、隆起部１ａの基端
の両側に延びる下部コア層１（傾斜面１ｂを有する下部
コア層）との距離が離され、より前記隆起部１ａと上部
コア層７の先端部７ａとの間で漏れ磁界が発生しやすく
なるからである。

【０１５０】ただし、傾斜角度θ2をあまり大きくし過
ぎると、下部コア層１の底面１ｅと傾斜面１ｂまでの膜
厚が薄くなり、あるいは、前記底面１ｅの幅寸法Ｔ3が
小さくなるので、下部コア層１の上部シールド層として
の機能が低下してしまう。

【０１５１】そこで、本発明では、傾斜面１ｂの傾斜角
度θ2を２°から１０°とした。図１３は、下部コア層
１の傾斜面１ｂの傾斜角度θ2が異なる複数の薄膜磁気
ヘッドＣ（図７参照）を用いて、それぞれの薄膜磁気ヘ
ッドにおけるライトフリンジング量を測定した。なお、
ギャップ層３ａの膜厚は０．３μｍで統一されている。
また、この実験では図９に示す方法を用いてライトフリ
ンジング量を測定した。

【０１５２】図１３に示すように、傾斜面１ｂの傾斜角
度θ2を大きくすると、ライトフリンジング量は小さく
なっている。この実験結果からもわかるように、下部コ
ア層１の両側に傾斜面１ｂを形成することが、ライトフ
リンジングの発生を抑制する上でより効果的であること
がわかる。

【０１５３】ただし、薄膜磁気ヘッドＣには、薄膜磁気
ヘッドＥのように、隆起部が形成されていないので、前
記傾斜角度θ2をかなり大きくしないことには、薄膜磁
気ヘッドＥと同程度のフリンジング抑制効果を期待でき
ないことが図１２と図１３とを比較してみるとよくわか
る。

【０１５４】以上の実験結果により、図１および図２に
示すように、下部コア層１に隆起部１ａ（あるいは２）
を形成することが、ライトフリンジングの発生を抑制で
きる点で好ましく、さらに好ましくは、図１に示す隆起
部１ａのように、その形状を矩形状することである。

【０１５５】また、前記隆起部１ａの高さ寸法Ｈを、ギ
ャップ層３ａの膜厚の１倍から３倍程度とし、さらに、
前記隆起部１ａの両側に位置する下部コア層１の上面に
傾斜面１ｂを形成し、この傾斜面１ｂの傾斜角度θ2を
２°〜１０°程度にすることが、よりライトフリンジン
グの発生を抑制でき、しかも下部コア層１の上部シール
ド層としての機能を低下させない点で好ましいことがわ
かった。

【０１５６】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、下部コア
層にギャップ層との対向面の幅寸法Ｔ1が上部コア層Ｔ
ｗと同じ程度にされた隆起部を形成し、さらに前記隆起
部の基端の両側から延びる下部コア層の上面に傾斜面を
形成することで、ライトフリンジングの発生を抑制する
ことができる。

【０１５７】特に、前記隆起部の形状を矩形状に形成す
ることで、上部コア層と隆起部との間で発生する漏れ磁
界を、確実にトラック幅Ｔｗ内に収めることができるの
で、よりライトフリンジングの発生を抑制することが可
能となる。

【０１５８】なお、本発明では、ギャップ層をＳｉＯ₂
などのプラズマエッチングにて除去可能な非磁性材料で
形成しているので、前述した非磁性材料の層を除去する
工程にて、プラズマエッチングを使用することにより、
前記非磁性材料の層のみを除去でき、下部コア層などの
磁性材料の層にダメージを与えることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による薄膜磁気ヘッド
の磁気ギャップ部分の構造を示す部分斜視図、

【図２】本発明の第２の実施形態による薄膜磁気ヘッド
の磁気ギャップ部分の構造を示す部分斜視図、

【図３】図２のＩＩＩ線に沿って切断した場合の薄膜磁
気ヘッドの内部構造を示す断面図、

【図４】（ａ）ないし（ｅ）は本発明の第１の薄膜磁気
ヘッドの製造方法を工程別に示す部分正面図、

【図５】（ａ）ないし（ｄ）は本発明の第２の薄膜磁気
ヘッドの途中までの製造方法を工程別に示す部分正面
図、

【図６】（ａ）ないし（ｂ）は、図５の続きの製造方法
を工程別に示す部分正面図、

【図７】本発明の第３の実施形態による薄膜磁気ヘッド
の磁気ギャップ部分を示す拡大正面図、

【図８】下部コア層や隆起部の形状の異なる複数の薄膜
磁気ヘッドのライトフリンジング量を第１の方法にて測
定した場合のグラフ、

【図９】ライトフリンジング量を測定する第２の方法の
イメージ図、

【図１０】下部コア層や隆起部の形状の異なる複数の薄
膜磁気ヘッドのライトフリンジング量を第２の方法にて
測定した場合のグラフ、

【図１１】図１に示す下部コア層の傾斜角度θ2を２°
に統一し、隆起部の高さ寸法Ｈの異なる複数の薄膜磁気
ヘッドを製作して、第２の方法により、ライトフリンジ
ング量を測定した場合の、前記隆起部の高さ寸法Ｈとラ
イトフリンジング量との関係を示すグラフ、

【図１２】図１に示す隆起部の高さ寸法Ｈを０．４（μ
ｍ）に統一し、下部コア層の傾斜面の傾斜角度θ2の異
なる複数の薄膜磁気ヘッドを製作して、第２の方法によ
り、ライトフリンジング量を測定した場合の、前記傾斜
角度θ2とライトフリンジング量との関係を示すグラ
フ、

【図１３】図７に示す下部コア層の傾斜面の傾斜角度θ
2の異なる複数の薄膜磁気ヘッドを製作して、第２の方
法により、ライトフリンジング量を測定した場合の、前
記傾斜角度θ2とライトフリンジング量との関係を示す
グラフ、

【図１４】従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す断面図、

【図１５】図１４のＸＶ矢視の部分拡大正面図、

【図１６】（ａ），（ｂ）は従来の改良例でのコア層の
構造を示す部分拡大正面図、

【符号の説明】

１下部コア層１ａ，２隆起部１ｂ傾斜面１ｃ側面（垂直面）１ｄ，２ｂギャップ対向面２ａ側面（傾斜面）３非磁性材料の層３ａギャップ層４絶縁層５コイル層７上部コア層７ａ先端部８磁性材料膜Ｇｌ磁気ギャップ長Ｈ（隆起部の）高さ寸法Ｔｗトラック幅 θ1 （隆起部の両側面に形成された）傾斜面の傾斜角
度 θ2 （隆起部の基端から延びる下部コア層の上面に形
成された）傾斜面の傾斜角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性材料の下部コア層と、下部コア層上
に非磁性材料のギャップ層を介して対向する磁性材料の
上部コア層と、下部コア層及び上部コア層に記録磁界を
誘導するコイル層とが設けられた薄膜磁気ヘッドにおい
て、前記ギャップ層が上部コア層の先端部の幅寸法Ｔｗと同
じ幅寸法にて形成され、前記下部コア層には、ギャップ
層と接する部分が、前記幅寸法Ｔｗと同じ幅寸法Ｔ1で
ある隆起部が設けられており、この隆起部の基端から延
びる下部コア層の上面が前記上部コア層から離れる方向
に傾斜する傾斜面であり、前記ギャップ層は、ＳｉＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｓｉ₃Ｎ₄，Ｔ
ｉＯ，ＷＯ₃の１種または２種以上から選択される非磁
性材料により形成され、前記上部コア層の前記先端部、前記ギャップ層、及び前
記下部コア層の前記隆起部の側面が、ギャップ深さＧｄ
の奥行き方向長さを有する連続面となっていることを特
徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】前記隆起部は、前記下部コア層と一体と
なって形成されている請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】前記下部コア層は、第１の層と、この第
１の層に積層され隆起部を形成する第２の層を有してい
る請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】前記隆起部は、ギャップ層に接する部分
から基端部に向かって幅寸法が徐々に大きくなるように
前記隆起部の両側面が傾斜している請求項１ないし請求
項３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】前記隆起部の高さ寸法は、前記隆起部の
上に形成されるギャップ層の膜厚の１倍以上で３倍以下
である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の薄膜
磁気ヘッド。
【請求項６】磁性材料の下部コア層と、下部コア層上
に非磁性材料のギャップ層を介して対向する磁性材料の
上部コア層と、下部コア層及び上部コア層に記録磁界を
誘導するコイル層とが設けられた薄膜磁気ヘッドの製造
方法において、下部コア層の上に、ＳｉＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｓｉ₃Ｎ₄，Ｔ
ｉＯ，ＷＯ₃の１種または２種以上の材料から選択され
る非磁性材料の層を形成する工程と、前記非磁性材料の層の上に下部コア層よりも幅寸法の小
さい上部コア層を形成する工程と、前記下部コア層と前記上部コア層の先端部とで挟まれた
前記非磁性材料の層をギャップ層として残し、その両側
の前記非磁性材料の層をプラズマ化されたＣＦ ₄又はＣ
Ｆ₄とＯ₂の混合ガスと化学反応させる異方性プラズマエ
ッチングによって除去する工程と、前記下部コア層の前記ギャップ層に接する対向面の両側
部分を削り取り、前記ギャップ層を介して上部コア層と
対向する前記下部コア層の上部に、前記ギャップ層の幅
寸法と一致させた隆起部を形成し、前記上部コア層の前
記先端部、前記ギャップ層、及び前記下部コア層の前記
隆起部の側面を、ギャップ深さＧｄの奥行き方向長さを
有する連続面とする工程と、前記隆起部の基端から両側に延びる下部コア層の上面
に、上部コア層から離れる方向へ傾斜する傾斜面を形成
する工程と、を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】前記隆起部を形成する工程は、ギャップ
対向面と垂直な方向に対し０°から３０°傾けられたイ
オン照射角度を有する第１次イオンミリングにより行わ
れる請求項６に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】下部コア層の上面に傾斜面を形成する工
程は、ギャップ対向面と垂直な方向に対し、４５°から
７０°傾けられたイオン照射角度を有する第２次イオン
ミリングにより行われる請求項６または７に記載の薄膜
磁気ヘッドの製造方法。