JP2003132505A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘッド及びその製造方法Info
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Abstract
ライト部の特性を向上させる。 【解決手段】 ギャップ層22を挟んで下部磁極層10
に対向して副磁極層20が配置され、副磁極層20の後
部に上部磁極層18が接続されたライト部を備える薄膜
磁気ヘッドにおいて、前記ギャップ層22の後部側に前
記副磁極層20と前記下部磁極層10とに挟まれて絶縁
層からなる盛り上げ層24が設けられ、該盛り上げ層2
4から前記ギャップ層22に向けて、徐々に低位となる
傾斜部24aが延出して設けられている。
Description
磁極層を備えた薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関す
る。
の構成を拡大して示す断面図である。同図で10は下部
磁極層、12は絶縁層、14a、14bはコイル、16
a、16bは絶縁層、18は上部磁極層である。上部磁
極層18の先端部には下部磁極層10に対向する配置で
副磁極層20が連結して設けられる。副磁極層20は上
部磁極層18の先端から前方に延出し、ギャップ層22
を挟んで下部磁極層10の先端部10aとその先端部が
対向する配置となる。
10との間に設けた盛り上げ層である。この盛り上げ層
24はSiO2等の絶縁層によって形成される。盛り上
げ層24はギャップ層22よりも厚く形成され、これに
よって副磁極層20の前部側と後部側とは段差形状とな
る。盛り上げ層24をギャップ層22よりも厚く形成し
ているのは、副磁極層20の先端面と下部磁極層10の
先端面との間で磁場を集中させライト部の記録作用が効
率的に作用するようにするためである。なお、盛り上げ
層24の表面にもギャップ層22を形成する絶縁層が被
着するが、ギャップ層22という場合は、下部磁極層1
0と副磁極層20との先端部におけるギャップ間隔を規
定する層部分を言うものとする。
極層10と副磁極層20との間に盛り上げ層24を形成
しているのは、副磁極層20の後部側を下部磁極層10
から離間させ、これによって副磁極層20の後部側で下
部磁極層10に磁束が漏れないようにするためである。
従来は、下部磁極層10の表面に絶縁層を形成した後、
ギャップ層22を形成する部分をドライエッチングによ
って除去して盛り上げ層24を形成している。ドライエ
ッチングでは特定の材質(ここでは盛り上げ層24)と
反応させてエッチングするから、下部磁極層10まで除
去することがなく、エッチング時間の制御が容易である
という特長がある。
は、下部磁極層10に設けた盛り上げ層24の先端面が
下部磁極層10の表面に対して直角に近い角度θ(Ape
x)で起立した形状となっているため、この副磁極層20
が段差状に形成された部分で磁束が漏れやすくなるとい
う問題があった。これは副磁極層20の段差部分のエッ
ジによる作用である。近年の高記録密度化に伴い、この
漏れ磁束によるロスが相対的に大きくなり、漏れ磁束を
低減させてライト特性を向上させる必要性が高まってき
ている。
材料としてSiO2の他にレジストを使用することもあ
るが、レジストを使用した場合は、レジストを熱硬化さ
せる際に、熱収縮によって盛り上げ層24の端面と下部
磁極層10の近傍部分にクラックが生じるといった問題
もあった。
くなされたものであり、その目的とするところは、盛り
上げ層のギャップ層側の端面と下部磁極層の表面とのな
す角を従来よりも緩やかに形成し、盛り上げ層の後部側
での磁束の漏れを防止して、薄膜磁気ヘッドのライト特
性を向上させることを可能とし、また、盛り上げ層にク
ラックが発生することを防止して信頼性の高い製品とし
て提供できる薄膜磁気ヘッド及びその好適な製造方法を
提供するにある。
成するため次の構成を備える。すなわち、ギャップ層を
挟んで下部磁極層に対向して副磁極層が配置され、副磁
極層の後部に上部磁極層が接続されたライト部を備える
薄膜磁気ヘッドにおいて、前記ギャップ層の後部側に前
記副磁極層と前記下部磁極層とに挟まれて絶縁層からな
る盛り上げ層が設けられ、該盛り上げ層から前記ギャッ
プ層に向けて、徐々に低位となる傾斜部が延出して設け
られていることを特徴とする。盛り上げ層に傾斜部を設
けたことにより、副磁極層の後部側で副磁極層と下部磁
極層との間で磁束が漏れることを防止し、薄膜磁気ヘッ
ドのライト部の特性を向上させることができる。また、
前記ギャップ層が、前記盛り上げ層を構成する絶縁層が
所定の厚さにエッチングされて盛り上げ層と一体に形成
されていることを特徴とする。また、前記ギャップ層の
端面方向への長さL1、前記傾斜部の端面方向への長さ
L2が、L2>L1となる関係にあることを特徴とす
る。
磁極とが配置された薄膜磁気ヘッドの製造方法におい
て、前記下部磁極層の表面に絶縁層を形成し、該絶縁層
の表面に、絶縁層を盛り上げ層として残す部位を被覆す
るレジストを形成し、前記絶縁層の表面に対してイオン
ミル粒子を斜入射させるイオンミリングを施した後、上
部磁極を形成することを特徴とする。イオンミリングに
よって絶縁層をエッチングすることにより、容易に盛り
上げ層を形成することができる。また、前記絶縁層に対
してイオンミリングを施した後、前記下部磁極上に前記
ギャップ層を挟んで副磁極を形成することを特徴とす
る。なお、前記イオンミル粒子の前記絶縁層の表面に対
する入射角度を調節すること、あるいは前記レジストの
厚さを調節することにより、前記傾斜部の形状を容易に
制御することができる。
について、添付図面とともに詳細に説明する。図1は本
発明に係る薄膜磁気ヘッドの特徴的な構成部分であるラ
イト部の構成を示す断面図である。本実施形態の薄膜磁
気ヘッドにおいて特徴的な構成は、下部磁極層10と副
磁極層20との間に形成する盛り上げ層24の構成であ
る。
0を備えた薄膜磁気ヘッドであり、その基本的な構成は
図5に示す従来の薄膜磁気ヘッドと同様である。すなわ
ち、ギャップ層22を挟んで下部磁極層10に対向して
副磁極層20を配置し、副磁極層20の後部側に上部磁
極層18が連結される。下部磁極層10と上部磁極層1
8との間には、絶縁層12を介して2層にコイル14
a、14bが配置される。絶縁層16a、16bは層間
でコイル14a、14bを電気的に絶縁し、コイル14
bと上部磁極層18とを電気的に絶縁している。なお、
本実施形態ではコイルを2層に形成しているが、1層に
コイルを形成する場合も同様に適用できる。
層10の先端部にはギャップ層22が形成され、副磁極
層20の後部側には絶縁層によって形成された盛り上げ
層24が形成されている。本実施形態の薄膜磁気ヘッド
において特徴的な構成は、従来、盛り上げ層24とギャ
ップ層22との境界部分で起立形状に形成されていた盛
り上げ層24の端面を、副磁極層20の先端側に向けて
徐々に低位となる傾斜面に形成したことにある。
24を傾斜させて形成した傾斜部24aの範囲、L1で
示した部分がギャップ層22の範囲である。本実施形態
では傾斜部24aのライト部の端面方向への長さL2を
ギャップ層22の端面方向の長さL1よりも長く設定す
る配置としている。ギャップ層22により、下部磁極層
10と副磁極層20とによるライト部のギャップ間隔が
規定される。
層22の後方に傾斜部24aを設けたことにより、ギャ
ップ層22と盛り上げ層24との境界部分に起立形状に
形成されていた段差部分が緩斜面となり、これによっ
て、段差部のエッジ効果が緩和され、盛り上げ層24を
形成した部分での副磁極層20と下部磁極層10との間
の磁束の漏れを抑えることが可能となる。
製造する方法を示す。図2(a)は基板上に下部磁極層1
0を形成した後、盛り上げ層24となる絶縁層24bを
形成し、盛り上げ層24として残す部位をレジスト30
によって被覆した状態である。下部磁極層10は強磁性
体層として形成するものであり、基板上にめっきベース
を形成した後、NiFe等を電解めっきして形成する。
盛り上げ層24として形成する絶縁層24bは、SiO
2あるいはAl2O3をスパッタリングして所定の厚さに
形成する。レジスト30は、絶縁層24bの表面に感光
性レジストを塗布した後、露光及び現像して盛り上げ層
24を形成する部位を残すようにパターニングして形成
する。
層24bをエッチングしている状態を示す。このイオン
ミル工程では、イオンミル粒子を盛り上げ層24を形成
する絶縁層24bに斜入射させ、レジスト30によって
絶縁層24bを部分的に遮蔽してエッチングすることを
特徴とする。イオンミル粒子は直線的に照射されるか
ら、絶縁層24bに対して斜めにイオンミル粒子を照射
することにより、レジスト30の基部近傍ではエッチン
グされにくくなるのに対して、レジスト30の基部から
離れた位置ではエッチングが進むようになる。これによ
って絶縁層24bが傾斜面にエッチングされ傾斜部24
aを形成することができる。
射すると、特有の波長の反射光が得られる。絶縁層24
bが除去され下部磁極層10の表面が露出すると反射光
の波長が変わる。したがって、反射光の波長を監視して
いることによりイオンミリングを停止する適切なタイミ
ングを知ることができる。こうして、一定時間イオンミ
リングすることにより、下部磁極層10の先端部10a
については絶縁層24bが除去されて下部磁極層10の
表面が露出し、下部磁極層10の先端部から若干後退し
た位置から傾斜部24aが形成された形状に絶縁層24
bをエッチングすることができる。
イオンミル粒子の照射方向によってエッチングの進行方
向を制御することができる点が特徴である。したがっ
て、イオンミル粒子の照射方向(照射角度)を変えるこ
とによって傾斜部24aの形状を変えることができる。
イオンミル粒子の照射角度が大きくなる(絶縁層の面に
対して直角に近くなる)と、レジスト30による遮蔽作
用が小さくなって傾斜部24aの被着長さ(L2)が短
くなり、Apex(角度θ)が大きくなるし、照射角度が小
さくなると、傾斜部24aの被着長さ(L2)が長くな
り、Apex(角度θ)が小さくなる。
合でも、レジスト30の厚さが異なると傾斜部24aの
被着長さ(L2)とApex(角度θ)が変化する。図3
は、イオンミル粒子の照射角度とレジスト30の厚さに
よって傾斜部24aの被着長さ(L2)がどのように変
化するかを調べたグラフを示す。これらのグラフからわ
かるように、レジスト30の厚さあるいはイオンミル粒
子の照射角度を適宜設定することによって、傾斜部24
aの傾斜角(Apex)を適当に調節することができる。傾
斜部24aの傾斜角(Apex)は磁束の漏れ量に影響を及
ぼすから、磁束の漏れがもっとも少なくなる角度に調節
する。
た後、レジスト30を除去し、図2(c)に示すように、
下部磁極層10の表面にギャップ層22を形成する。ギ
ャップ層22はSiO2等の非磁性絶縁材料をスパッタ
リングすることによって形成することができる。ギャッ
プ層22を形成する非磁性絶縁材料は、下部磁極層10
の表面と、傾斜部24a、盛り上げ層24の表面全体を
被覆する。
として、盛り上げ層24を形成する絶縁層24bをイオ
ンミリングによってエッチングする際に、絶縁層24b
を下部磁極層10の表面から完全に除去しないように
し、下部磁極層10の表面上に絶縁層24bが残るよう
にして形成する方法もある。この場合は、下部磁極層1
0の表面上に残留する絶縁層24bの厚さがギャップ層
22の厚さとなったところでイオンミリングを停止す
る。
0を形成する。副磁極層20は下部磁極層10を形成し
た場合と同様に、ギャップ層22の表面にめっきベース
を形成した後、NiFe等の強磁性体材料を電解めっき
して形成する。実際には、電解めっきによってギャップ
層22と盛り上げ層24の表面に磁性体層が被着するか
ら、この磁性体層を所定のパターンにエッチングして所
定形状の副磁極層20に形成する。図2(d)は、所定の
パターンに副磁極層20を形成した状態を示す。
て上部磁極層18を形成した状態である。上部磁極層1
8は、コイル14a、14bを形成した後、絶縁層16
bの表面に磁性層を所定のパターンに形成することによ
って得られる。こうして、図1に示すような、盛り上げ
層24とギャップ層22との境界部分に傾斜部24aが
形成され、盛り上げ層24からギャップ層22に向けて
徐々に低位となる緩斜面が形成される。
24aの傾斜角(Apex)によって副磁極層20と下部磁
極層10との間で漏れる磁束がどの程度になるかを計算
した結果を示す。図4では傾斜角(Apex)を変えた際
に、副磁極層20と下部磁極層10の端面間で生じる磁
場の強さがどのように変化するかを示している。Apex角
度が50°付近から徐々に大きくなるにしたがって磁場
の強さが小さくなっている。これは、Apex角度が小さい
場合に副磁極層20の後部側で下部磁極層10に漏れる
磁束が抑えられ、副磁極層20と下部磁極層10の端面
間で効率的に磁場が作用することを示す。すなわち、薄
膜磁気ヘッドのライト部の特性を向上させることが可能
となる。図4に示すように、盛り上げ層24の形状を改
善することで、このようにライト特性を改善できること
は、薄膜磁気ヘッドの特性を向上させる方法としてきわ
めて有効であることがわかる。
ギャップ層22を挟んで副磁極層20を設けた薄膜磁気
ヘッドを例に説明したが、イオンミリングによって盛り
上げ層を形成する方法は、副磁極層20を設けない薄膜
磁気ヘッドについても同様に適用することができる。こ
の場合は、下部磁極層10にギャップ層22を挟んで上
部磁極層18を配置する構成となる。
層に対向して副磁極層が配置され、副磁極層の後部に上
部磁極層が接続されたライト部を備える薄膜磁気ヘッド
において、前記ギャップ層の後部側に前記副磁極層と前
記下部磁極層とに挟まれて絶縁層からなる盛り上げ層が
設けられ、該盛り上げ層から前記ギャップ層に向けて、
徐々に低位となる傾斜部が延出して設けられていること
を特徴とする薄膜磁気ヘッド。 (付記2) 前記ギャップ層が、前記盛り上げ層を構成
する絶縁層が所定の厚さにエッチングされて盛り上げ層
と一体に形成されていることを特徴とする付記1記載の
薄膜磁気ヘッド。 (付記3) 前記ギャップ層の端面方向への長さL1、
前記傾斜部の端面方向への長さL2が、L2>L1とな
る関係にあることを特徴とする付記1または2記載の薄
膜磁気ヘッド。 (付記4) ギャップ層を挟んで下部磁極と上部磁極と
が配置された薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記
下部磁極層の表面に絶縁層を形成し、該絶縁層の表面
に、絶縁層を盛り上げ層として残す部位を被覆するレジ
ストを形成し、前記絶縁層の表面に対してイオンミル粒
子を斜入射させるイオンミリングを施した後、上部磁極
を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方
法。 (付記5) 前記絶縁層に対してイオンミリングを施し
た後、前記下部磁極上に前記ギャップ層を挟んで副磁極
を形成することを特徴とする付記4記載の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法。 (付記6) 前記イオンミル粒子の前記絶縁層の表面に
対する入射角度を調節することにより、前記傾斜部の形
状を制御することを特徴とする付記4または5記載の薄
膜磁気ヘッドの製造方法。 (付記7) 前記レジストの厚さを調節することによ
り、前記傾斜部の形状を制御することを特徴とする付記
4、5または6記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
上述したように、従来、段差形状に形成されていた盛り
上げ層の端面に傾斜部が設けられ、盛り上げ層の端面が
緩斜面に形成されることによって副磁極層の後部側での
磁束の漏れを抑えることができ、これによってライト部
の特性を効果的に向上させることができる。また、本発
明方法によれば、イオンミリングによることで盛り上げ
層に容易に傾斜部を形成することが可能になる。
を示す断面図である。
る。
よって下部磁極層上での傾斜部の被着長さが変化する様
子を示すグラフである。
変化する様子を示すグラフである。
断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 ギャップ層を挟んで下部磁極層に対向し
て副磁極層が配置され、副磁極層の後部に上部磁極層が
接続されたライト部を備える薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記ギャップ層の後部側に前記副磁極層と前記下部磁極
層とに挟まれて絶縁層からなる盛り上げ層が設けられ、 該盛り上げ層から前記ギャップ層に向けて、徐々に低位
となる傾斜部が延出して設けられていることを特徴とす
る薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項2】 前記ギャップ層が、前記盛り上げ層を構
成する絶縁層が所定の厚さにエッチングされて盛り上げ
層と一体に形成されていることを特徴とする請求項1記
載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項3】 前記ギャップ層の端面方向への長さL
1、前記傾斜部の端面方向への長さL2が、L2>L1
となる関係にあることを特徴とする請求項1または2記
載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項4】 ギャップ層を挟んで下部磁極と上部磁極
とが配置された薄膜磁気ヘッドの製造方法において、 前記下部磁極層の表面に絶縁層を形成し、 該絶縁層の表面に、絶縁層を盛り上げ層として残す部位
を被覆するレジストを形成し、 前記絶縁層の表面に対してイオンミル粒子を斜入射させ
るイオンミリングを施した後、 上部磁極を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの
製造方法。 - 【請求項5】 前記絶縁層に対してイオンミリングを施
した後、前記下部磁極上に前記ギャップ層を挟んで副磁
極を形成することを特徴とする請求項4記載の薄膜磁気
ヘッドの製造方法。
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2001
- 2001-10-19 JP JP2001321940A patent/JP2003132505A/ja active Pending
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