JP2004273088A - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特にトラック幅を所定寸法に高精度に形成でき狭トラック化に適切に対応できるとともに、磁路長を短くでき記録特性を向上させることができる磁気ヘッド及びその製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】Ｇｄ決め層３６の上面の全ての領域を覆う第１メッキ下地層６０を形成することにより、Ｇｄ決め層３６の上に上部磁極層４１を確実に形成することができる。また下部磁極層３９及びギャップ層４０のハイト方向側の端面がＧｄ決め層３６の対向面側の端面に接触し、ギャップ層４０上に上部磁極層４１が形成されるので、上部磁極層４１は、第１メッキ下地層６０に近い位置からメッキ成長することになり、上部磁極層４１を第１メッキ下地層６０上に正確に届かせることができる。
【選択図】 図１

Description

【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記録用の薄膜磁気ヘッドに係り、特にトラック幅を所定寸法に高精度に形成でき狭トラック化に適切に対応できるとともに、磁路長を短くでき、さらには磁束の漏れを抑制して、記録特性を向上させることができる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２８は従来の薄膜磁気ヘッドの縦断面図であり、図示左側のＸ−Ｚ面と平行な最左面が「記録媒体との対向面」を示している。ここでＸ方向はトラック幅方向、Ｙ方向はハイト方向、Ｚ方向は、ハードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向である。
【０００３】
図２８に示す符号６がＮｉＦｅ合金などで形成された下部コア層であり、この下部コア層６は記録媒体との対向面側で上部コア層方向（図示Ｚ方向）に向けて隆起する隆起部６ａが設けられている。図２８に示すように前記下部コア層６のハイト方向（図示Ｙ方向）後方には磁性材料製のバックギャップ層７が形成され、前記隆起部６ａと前記バックギャップ層７間にＣｕなどで形成されたコイル層８の一部が収められている。前記コイル層８の周囲は絶縁層９で覆われ、前記隆起部６ａの上面６ｂから前記絶縁層９の上面９ａ及びバックギャップ層７の上面７ａは平坦化面となっている。
【０００４】
図２８に示すように前記隆起部６ａの上面から前記絶縁層９の上面９ａにかけて例えばＡｌ_２Ｏ_３などで形成されたギャップ層１０が形成され、前記ギャップ層１０上には記録媒体との対向面からハイト方向に所定間隔を空けて非磁性層１２が形成され、さらに前記ギャップ層１０上から前記非磁性層１２上及び前記バックギャップ層７の上面７ａにかけて上部磁極層１１が形成されている。
【０００５】
これらの薄膜磁気ヘッドが開示されている特許文献として以下に示すものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３１９３１１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年の高記録密度化・高周波数化に伴って、薄膜磁気ヘッドの小型化・磁気ヘッド装置の高速化が進み、このため薄膜磁気ヘッドに求められる特性もいっそうシビアなものになる。
【０００８】
図２８に示される磁気ヘッドでは、上部磁極層１１をメッキ形成するためのメッキ下地層１３が非磁性層１２上に形成されている部分のメッキ下地層１３ａと下部コア層の隆起部６ａ上に形成されている部分のメッキ下地層１３ｂとに実質的に分断され、しかもメッキ下地層１３ａとメッキ下地層１３ｂは、ハイト方向（図示Ｙ方向）に距離Ｓを隔てて設けられている。
【０００９】
磁気ヘッドの小型化にともなって、上部磁極層１１を薄く形成することが必要になってきているが、このように、メッキ下地層１３ａが実質的に分断されていると、非磁性層１２の上に上部磁極層１１を確実に形成することができなくなるという問題が生じる。
【００１０】
磁気ヘッドを小型化が進むと、磁気ヘッドを形成するときに、非磁性層１２上のメッキ下地層１３ａを電極に接続することが困難になる。従って、隆起部６ａ上のメッキ下地層１３ｂを電極に接続して、まず、メッキ下地層１３ｂ上に上部磁極層１１をメッキ成長させ、非磁性層１２上をオーバーハングさせて非磁性層１２上のメッキ下地層１３ａに上部磁極層１１を届かせることになる。
【００１１】
このとき、上部磁極層１１がメッキ下地層１３ａ上まで到達すれば、メッキ下地層１３ａも通電し、メッキ下地層１３ａ上全体に上部磁極層１１を成長させることができる。しかし、上部磁極層１１を薄く形成すると、上部磁極層１１がメッキ下地層１３ａ上に届かない状態になりやすくなる。そのときには、図２９に示されるように、上部磁極層１１が非磁性層１２の上に形成されなくなり、磁気記録ができないか、できたとしても記録特性が著しく劣る磁気ヘッドしか得られなくなる。
【００１２】
以上のように図２８に示す磁気ヘッドでは今後の高記録度化及び高周波数化に適切に対応でき、記録特性の向上を図ることも可能な磁気ヘッドを実現することができなかった。
【００１３】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、狭トラック化に適切に対応できるとともに、磁路長を短くでき、記録特性を向上させることができる薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としている。
【００１４】
また本発明は、上記の磁気ヘッドを容易に形成することが可能な磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、記録媒体との対向面からハイト方向に延びて形成された下部コア層と、前記下部コア層上であって前記対向面からハイト方向に所定長さで形成された隆起層と、前記隆起層のハイト方向後端面からハイト方向に所定距離離れて、前記下部コア層上に形成されたバックギャップ層と、少なくとも一部が前記下部コア層、前記隆起層及びバックギャップ層で囲まれた空間内に形成されたコイル層と、前記コイル層を覆うコイル絶縁層とを有する磁気ヘッドにおいて、
前記隆起層の上面の前記対向面からハイト方向に所定距離離れた位置に非磁性材料からなるＧｄ決め層が形成されて、このＧｄ決め層の上面の全ての領域を覆う第１メッキ下地層が金属材料によって形成され、前記Ｇｄ決め層よりも前記対向面側の前記隆起層上に下から下部磁極層、ギャップ層が形成されて、前記下部磁極層及び前記ギャップ層のハイト方向側の端面が、前記Ｇｄ決め層の対向面側の端面に接触しており、前記ギャップ層上から前記Ｇｄ決め層上を経て前記バックギャップ層に接続される上部磁極層が形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明における磁気ヘッドの特徴点は、
１．前記隆起層の上面の前記対向面からハイト方向に所定距離離れた位置に非磁性材料からなるＧｄ決め層が形成されて、このＧｄ決め層の上面の全ての領域を覆う第１メッキ下地層が金属材料によって形成されている点、
２．前記Ｇｄ決め層よりも前記対向面側の前記隆起層上に下から下部磁極層、ギャップ層が形成されて、前記下部磁極層及び前記ギャップ層のハイト方向側の端面が、前記Ｇｄ決め層の対向面側の端面に接触し、前記ギャップ層上から前記Ｇｄ決め層上を経て前記バックギャップ層に接続される上部磁極層が形成されている点にある。
【００１７】
特徴点１のように、Ｇｄ決め層の上面の全ての領域を覆う第１メッキ下地層が形成されていることにより、Ｇｄ決め層の上にも前記上部磁極層を確実に形成することができ、安定した記録特性を発揮することのできる磁気ヘッドを提供することができる。
【００１８】
また、特徴点２のように、前記下部磁極層及び前記ギャップ層のハイト方向側の端面が、前記Ｇｄ決め層の対向面側の端面に接触し、前記ギャップ層上に前記上部磁極層が形成されるので、前記上部磁極層は、前記第１メッキ下地層に近い位置からメッキ成長することになり、前記上部磁極層を前記第１メッキ下地層上に正確に届かせることができる。従って、Ｇｄ決め層の上にも前記上部磁極層を正確に形成することができ安定した記録特性を発揮することのできる磁気ヘッドを提供することができる。
【００１９】
また、前記Ｇｄ決め層の前記対向面側の前端面と前記第１メッキ下地層の前記対向面側の前端面が連続面となっていると、前記上部磁極層を前記第１メッキ下地層上により精確に届かせることができるので好ましい。
【００２０】
さらに、前記Ｇｄ決め層の前記対向面側の前端面が前記隆起層の上面に対する垂直面であると、磁気ヘッドのギャップデプス長を正確に規定することができる。また、既定のトラック幅の外側に記録磁界が発生するサイドフリンジングを低減することができる。さらに、前記上部磁極層を前記第１メッキ下地層上に確実に届かせることができる
【００２１】
なお、前記Ｇｄ決め層の膜厚と前記第１メッキ下地層の膜厚の合計が０．５μｍ以下であると、上部磁極層、下部磁極層、及び下部コア層内を流れる磁束量を多くすることができるので好ましい。
【００２２】
前記Ｇｄ決め層は、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｓｉ_３Ｎ_４、またはレジストから選ばれる材料によって形成される
【００２３】
また、前記隆起層の上面、前記コイル絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面は連続した平坦化面であることが好ましい。
【００２４】
前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層を前記平坦化面上に形成できることで、この３層を所定形状に精度良く形成でき前記上部磁極層の記録媒体との対向面における幅寸法で決定されるトラック幅Ｔｗを所定寸法で形成しやすくできる。よって高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【００２５】
また前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層を平坦化面上で形成することで、磁路長を短くできる。よってコイルのターン数を減らしても記録特性の低下を防ぐことができるため前記ターン数を減らしてコイル抵抗値の低減を図り、熱膨張による突き出しの問題を適切に抑制できる。
【００２６】
前記Ｇｄ決め層のハイト側の前記コイル絶縁層上にも下から下部磁極層、及びギャップ層が形成されていることが好ましい。
【００２７】
これにより、前記上部磁極層を平坦化することができ、磁路長を短くできる。
【００２８】
また、本発明では、前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層は同じ平面形状を有することができる。このとき、前記対向面での前記上部磁極層のトラック幅方向における幅寸法でトラック幅Ｔｗが決定される。
【００２９】
なお、前記Ｇｄ決め層のハイト方向側の後端面は、前記隆起層の上面、前記コイル絶縁層の上面、あるいは前記バックギャップ層の上面のいずれかに位置していればよい。
【００３０】
また本発明では、前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層は、ぞれぞれメッキ形成されたものであることが好ましい。この３層をそれぞれメッキ形成することで、前記ギャップ層上に前記上部磁極層を連続して成膜することが可能になり、前記上部磁極層と前記Ｇｄ決め層の上の前記第１メッキ下地層との接続を容易にすることができる。
【００３１】
また、前記下部磁極層をトリミング工程することなく形成でき、狭トラック化を実現することができる。
【００３２】
また、本発明では、前記上部磁極層上には上部コア層が形成され、前記上部コア層は前記上部磁極層と同じ平面形状で形成され、前記上部磁極層及び下部磁極層は前記上部コア層よりも高い飽和磁束密度を有していることが好ましい。
【００３３】
本発明では前記上部コア層をそのまま上部磁極層上に形成できる。前記上部磁極層表面はほぼ平坦化された面であるので、従来に比べて前記上部コア層を平坦化面上に形成でき前記上部コア層を所定形状に高精度に形成できる。
【００３４】
またこのとき上部磁極層及び下部磁極層を上部コア層よりも高い飽和磁束密度を有する磁性材料で形成すると、磁束効率を向上させることができ、記録特性の向上を図ることができる。
【００３５】
また本発明では、前記上部磁極層及び下部磁極層は前記下部コア層、隆起層及びバックギャップ層よりも高い飽和磁束密度を有していることが好ましい。
【００３６】
また本発明では、前記上部磁極層の平面形状は、前記対向面でトラック幅の幅寸法を持ち、ハイト方向に向けてこの幅寸法を保ちながら、あるいはハイト方向に向けてトラック幅よりも幅寸法が広がる先端部と、前記先端部のハイト側の両側基端からハイト方向に向けてトラック幅方向への幅がさらに広がる後端部とを有して構成されることが好ましい。この平面形状を有する上部磁極層であれば磁極部となる前記先端部に磁束を集中させることができると共に、ヨーク部となる後端部では、磁束効率を上げることができる。
【００３７】
本発明では、前記隆起層上には、磁性材料からなる第２メッキ下地層が形成され、前記第２メッキ下地層上に前記下部磁極層がメッキ形成されることが好ましい。
【００３８】
この発明では前記隆起層上に第２メッキ下地層が設けられるが、前記第２メッキ下地層の前端部は記録媒体との対向面に現われるので、前記第２メッキ下地層は磁性材料であることが必要である。非磁性金属材料で前記第２メッキ下地層が形成されるとこの部分が疑似ギャップとなるからである。
【００３９】
また、前記Ｇｄ決め層の前記後端面からバックギャップ層の上面にかけて、第３メッキ下地層が設けられ、第２メッキ下地層と第３メッキ下地層とは分離形成され、前記Ｇｄ決め層は前記第２メッキ下地層と第３メッキ下地層との間に位置し、前記第３メッキ下地層上に前記下部磁極層がメッキ形成されることが好ましい。このとき、前記第３メッキ下地層を非磁性金属材料で形成することができる。
【００４０】
また本発明では、前記コイル層は、前記下部コア層表面と平行な平面上であって、前記バックギャップ層を中心としてその周囲に巻回形成されている形状であってもよいし、または、前記コイル層は、前記上部磁極層または前記下部コア層を芯軸としてトロイダル状に巻回するコイル構造であってもよい。
【００４１】
また本発明における薄膜磁気ヘッドの製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ａ）記録媒体との対向面からハイト方向に下部コア層を延ばして形成する工程と、
（ｂ）前記下部コア層上にコイル絶縁下地層を形成した後、所定領域の前記コイル絶縁下地層上にコイル層を形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程よりも前あるいは後に、前記下部コア層上であって前記対向面からハイト方向に前記コイル層の前記対向面側の前端面に接触しない位置で隆起層を形成し、前記隆起層のハイト方向後端面からハイト方向に離して、且つ前記コイル層と接触しない位置での前記下部コア層上にバックギャップ層を形成する工程と、
（ｄ）前記コイル層上をコイル絶縁層で埋める工程と、
（ｅ）前記隆起層の上、前記コイル絶縁層の上及びバックギャップ層の上に非磁性材料層及び第１メッキ下地層を形成する工程と、
（ｆ）前記記録媒体との対向面からハイト方向に所定距離離れた位置において、前記第１メッキ下地層を所定の形状にパターン形成する工程と、
（ｇ）パターン形成された前記第１メッキ下地層によってマスクされない領域の前記非磁性材料層を除去し、前記非磁性材料層の残された部分をＧｄ決め層とする工程と、
（ｈ）前記Ｇｄ決め層よりも前記対向面側の前記隆起層上に、下から下部磁極層、ギャップ層を、前記下部磁極層及び前記ギャップ層のハイト方向側の端面が、前記Ｇｄ決め層の対向面側の端面に接触する状態で形成し、さらに、前記ギャップ層上から前記Ｇｄ決め層上を経て前記バックギャップ層に接続される上部磁極層を形成する工程。
【００４２】
上記の磁気ヘッドの製造方法では、前記（ｇ）工程によって、パターン形成された前記第１メッキ下地層をマスクとして、前記非磁性材料層を加工してＧｄ決め層とするので、第１メッキ下地層をＧｄ決め層の上面の全ての領域を覆うものとして形成できる。
【００４３】
従って、前記（ｈ）工程で、前記上部磁極層を前記第１メッキ下地層上まで形成することが容易になり、安定した記録特性を発揮することのできる磁気ヘッドを提供することができる。
【００４４】
また、前記（ｈ）工程で、前記下部磁極層及び前記ギャップ層のハイト方向側の端面を、前記Ｇｄ決め層の対向面側の端面に接触させて形成し、前記ギャップ層上に前記上部磁極層が形成するので、前記上部磁極層は、前記第１メッキ下地層に近い位置からメッキ成長することになり、前記上部磁極層を前記第１メッキ下地層上に正確に届かせることができる。従って、Ｇｄ決め層の上にも前記上部磁極層を正確に形成することができ安定した記録特性を発揮することのできる磁気ヘッドを提供することができる。
【００４５】
なお、本発明によって、トロイダル状のコイル層を有する磁気ヘッドを形成するときには，前記（ｂ）工程でコイル層の一部だけを形成することになる。この点については、後に詳述する。
【００４６】
本発明では、前記（ｇ）工程において、前記Ｇｄ決め層の前記対向面側の前端面と前記第１メッキ下地層の前記対向面側の前端面が連続面になる。なお、ここでいう連続面とは、前記Ｇｄ決め層の前端面と前記第１メッキ下地層の前端面が同一平面または同一曲面上に形成されていることを意味する。
【００４７】
前記（ｇ）工程において、前記Ｇｄ決め層の前記対向面側の前端面を、前記隆起層の上面に対する垂直面にすることが好ましい。
【００４８】
前記Ｇｄ決め層の前記前端面が垂直面であると、前記上部磁極層を前記第１メッキ下地層上に届かせるために、前記上部磁極層を前記Ｇｄ決め層上でオーパハングさせる必要がなくなり、前記上部磁極層を前記第１メッキ下地層上に確実に届かせることができる
【００４９】
前記（ｅ）工程において、前記非磁性材料層を、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｓｉ_３Ｎ_４、またはレジストから選ばれる材料によって形成し、前記（ｇ）工程において、マスクされない領域の前記非磁性材料層を反応性イオンエッチングによって除去することにより、前記Ｇｄ決め層の前記前端面を垂直面にすることが可能になる。
【００５０】
なお、前記（ｅ）工程において前記Ｇｄ決め層の膜厚と前記第１メッキ下地層の膜厚の合計を０．５μｍ以下にすると、上部磁極層、下部磁極層、及び下部コア層内を流れる磁束量を多くすることができるので好ましい。
【００５１】
前記（ｄ）工程において、前記コイル層上をコイル絶縁層で埋めた後、前記隆起層の上面、前記コイル絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面を連続した平坦化面に形成することが好ましい。
【００５２】
下部コア層上の隆起層とバックギャップ部との間にコイル層を埋め込み、平坦化された前記隆起層の上面、前記絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面に、下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層の３層構造を形成することが容易に行える。しかもこの３層構造を平坦化面上に形成できるので、前記３層構造を所定形状に高精度に形成でき高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【００５３】
本発明では、前記（ｈ）工程で、前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層を、連続してメッキ形成することが好ましい。これにより前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層の３層を容易に且つ所定形状に形成しやすくでき、特に前記上部磁極層の記録媒体との対向面での幅寸法で決まるトラック幅を高精度に規制することが可能である。
【００５４】
また本発明では、前記（ｈ）工程後に、前記上部磁極層上に上部コア層を連続してメッキ形成し、前記（ｈ）工程で、前記上部磁極層及び下部磁極層を前記上部コア層よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成することが好ましい。
【００５５】
また本発明では、前記（ｈ）工程で、前記上部磁極層及び下部磁極層を前記下部コア層、隆起層及びバックギャップ層よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成することが好ましい。
【００５６】
本発明では、前記平坦化面上に下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層、さらには上部コア層を設けることで、これらの各層の材質の選択の幅が広がり、記録媒体との対向面で磁極部として機能する下部磁極層及び上部磁極層に高い飽和磁束密度を有する材質を選択できる。しかも下部磁極層及び上部磁極層はＧｄ決め層よりもさらにハイト方向後方に延び、この部分ではヨーク部として機能するが、このヨーク部にも高い飽和磁束密度を有する層が存在することになるため、磁束効率に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することが可能になっている。
【００５７】
また本発明では、前記（ｈ）工程で、前記上部磁極層の平面形状を、前記対向面でトラック幅の幅寸法を持ち、ハイト方向に向けてこの幅寸法を保ちながら、あるいはハイト方向に向けてトラック幅よりも幅寸法が広がる先端部と、前記先端部のハイト側の両側基端からハイト方向に向けてトラック幅方向への幅がさらに広がる後端部とを有して形成し、下部磁極層、ギャップ層及び上部コア層の平面形状も、前記上部磁極層の平面形状と同じとすることが好ましい。
【００５８】
また、前記（ｆ）工程において、前記第１メッキ下地層のハイト方向側の後端面が、前記隆起層の上面、前記コイル絶縁層の上面、あるいは前記バックギャップ層の上面のいずれかに重なるように、前記第１メッキ下地層をパターン形成することにより、前記Ｇｄ決め層をハイト方向側の後端面が、前記隆起層の上面、前記コイル絶縁層の上面、あるいは前記バックギャップ層の上面のいずれかに重なるものとして形成できる。
【００５９】
本発明では、前記（ｄ）工程と（ｅ）工程との間において、前記隆起層上に、磁性材料からなる第２メッキ下地層を形成することが好ましい。
【００６０】
さらに、前記（ｄ）工程と（ｅ）工程との間において、前記Ｇｄ決め層の前記後端面と、バックギャップ層の記録媒体との対向面側に位置する前端面との間に、第３メッキ下地層を設け、前記（ｆ）工程において、前記隆起層と第３メッキ下地層との間の領域上に前記第１メッキ下地層をパターン形成し、前記（ｈ）工程において、前記第３メッキ下地層上にも、前記下部磁極層、前記ギャップ層をメッキ形成することが好ましい。
【００６１】
前記（ｆ）工程において、前記隆起層と第３メッキ下地層との間の領域上に前記第１メッキ下地層をパターン形成することによって、前記（ｇ）工程で、前記非磁性材料層を加工してＧｄ決め層を形成するときに、前記Ｇｄ決め層が前記隆起層と第３メッキ下地層との間にまたがる形になる。前記Ｇｄ決め層が形成された段階で第３メッキ下地層が露出するので、前記（ｈ）工程において、前記第３メッキ下地層上にも、前記下部磁極層、前記ギャップ層をメッキ形成することが可能になる。
【００６２】
なお、前記第３メッキ下地層は非磁性金属材料で形成することができる。
【００６３】
さらに本発明では、前記コイル層を、前記下部コア層表面と平行な平面上であって、前記バックギャップ層を中心としてその周囲に巻回形成してもよいし、あるいは、下部コア層、隆起層及びバックギャップ層に囲まれた空間内に、前記ハイト方向と交叉する方向に伸長する複数本の第１コイル片を構成し、前記上部磁極層上に絶縁層を介して前記ハイト方向と交叉する方向に伸長する複数本の第２コイル片を構成し、前記上部磁極層の膜厚方向で対向する第１コイル片の一端部と第２コイル片の一端部とを接続してトロイダル状のコイル構造を構成してもよい。
【００６４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における第１実施形態の磁気ヘッドの構造を示す部分縦面図である。
【００６５】
なお以下では図示Ｘ方向（第１の方向）をトラック幅方向と呼び、トラック幅方向と直交する方向である図示Ｙ方向（第２の方向）をハイト方向と呼ぶ。また図示Ｚ方向は記録媒体（磁気ディスク）の進行方向である。また薄膜磁気ヘッドの前端面（図示最左面）Ｆを「記録媒体との対向面」と呼ぶ。
【００６６】
符号２０はアルミナチタンカーバイト（Ａｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ）などで形成された基板であり、前記基板２０上にＡｌ_２Ｏ_３層２１が形成されている。
【００６７】
前記Ａｌ_２Ｏ_３層２１上には、ＮｉＦｅ系合金やセンダストなどで形成された下部シールド層２２が形成され、前記下部シールド層２２の上にＡｌ_２Ｏ_３などで形成された下部ギャップ層２３が形成されている。
【００６８】
前記下部ギャップ層２３の上の記録媒体との対向面付近には、スピンバルブ型薄膜素子などのＧＭＲ素子に代表される磁気抵抗効果素子２４が形成され、前記磁気抵抗効果素子２４のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側にはハイト方向（図示Ｙ方向）に長く延びる電極層２５が形成されている。
【００６９】
前記磁気抵抗効果素子２４上及び電極層２５上にはＡｌ_２Ｏ_３などで形成された上部ギャップ層２６が形成され、前記上部ギャップ層２６上にはＮｉＦｅ系合金などで形成された上部シールド層２７が形成されている。
【００７０】
前記下部シールド層２２から前記上部シールド層２７までを再生用ヘッド（ＭＲヘッド）と呼ぶ。
【００７１】
図１に示すように前記上部シールド層２７上には、Ａｌ_２Ｏ_３などで形成された分離層２８が形成されている。なお前記上部シールド層２７及び分離層２８が設けられておらず、前記上部ギャップ層２６上に次の下部コア層３０が設けられていてもよい。かかる場合、前記下部コア層３０が上部シールド層をも兼ね備える。
【００７２】
そして前記分離層２８の上に下部コア層３０が形成されている。前記下部コア層３０はＮｉＦｅ系合金などの磁性材料で形成される。前記下部コア層３０は記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定の長さ寸法で形成される。
【００７３】
前記下部コア層３０上には記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて所定の長さ寸法Ｌ２で形成された隆起層３１が形成されている。さらに前記隆起層３１のハイト方向後端面３１ａからハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離離れた位置にバックギャップ層３２が前記下部コア層３０上に形成されている。
【００７４】
前記隆起層３１及びバックギャップ層３２は磁性材料で形成され、前記下部コア層３０と同じ材質で形成されてもよいし、別の材質で形成されていてもよい。また前記隆起層３１及びバックギャップ層３２は単層であってもよいし多層の積層構造で形成されていてもよい。前記隆起層３１及びバックギャップ層３２は前記下部コア層３０に磁気的に接続されている。
【００７５】
図１に示すように、下部コア層３０、隆起層３１及びバックギャップ層３２に囲まれて形成された空間内にＡｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２などの絶縁材料で形成されたコイル絶縁下地層３３が形成され、前記コイル絶縁下地層３３上に、前記ハイト方向と交叉する方向に伸長する複数本の第１コイル片３４が形成されている。
【００７６】
前記第１コイル片３４は、真上から見ると図３のように例えばトラック幅方向（図示Ｘ方向）と平行な方向に並んで形成されている。前記第１コイル片３４上はＡｌ_２Ｏ_３などのコイル絶縁層３５で埋められている。
【００７７】
なお、それぞれの前記第１コイル片３４は前記ハイト方向と交叉する方向に伸長していればよく、それぞれの前記第１コイル片３４が互いに平行に並んでいなくてもよい。また、前記第１コイル片３４が必ずしも直線状に形成されていなくてもよく、湾曲または屈曲していてもよい。
【００７８】
図１に示すように前記隆起層３１の上面、コイル絶縁層３５の上面、及びバックギャップ層３２の上面は図１に示す基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。
【００７９】
図１及び図４に示すように、前記平坦化面上には、前記記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に最小距離Ｌ１離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層３６が形成されている。前記Ｇｄ決め層３６は、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｓｉ_３Ｎ_４、またはレジストから選ばれる材料によって形成される。
【００８０】
図１に示す実施形態では前記Ｇｄ決め層３６の前端面３６ｂは、隆起層３１上にあり、また前記Ｇｄ決め層３６の後端面３６ｃはコイル絶縁層３５上にある。
【００８１】
また、後に詳しく説明するが、図４に示されるように、前記隆起層３１上には、磁性材料からなる第２メッキ下地層３７が形成れている。また、前記Ｇｄ決め層３６の前記後端面３６ｃからバックギャップ層３２の上面３２ａにかけて、第３メッキ下地層３８が設けられている。第２メッキ下地層３７と第３メッキ下地層３８は分離形成されている。
【００８２】
前記Ｇｄ決め層３６は前記第２メッキ下地層３７と第３メッキ下地層３８の間に位置している。
【００８３】
第２メッキ下地層３７及び第３メッキ下地層３８は、例えば、Ｎｉ_４０Ｆｅ_６０、Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０、Ｆｅ_６０Ｃｏ_３０Ｎｉ_１０によって形成される。なお、Ｎｉ_４０Ｆｅ_６０の飽和磁束密度は約１．９Ｔ、Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０の飽和磁束密度は約２．３Ｔ、Ｆｅ_６０Ｃｏ_３０Ｎｉ_１０の飽和磁束密度は約２．１Ｔである。また、第２メッキ下地層３７及び第３メッキ下地層３８をスパッタ法によって形成することにより、第２メッキ下地層３７及び第３メッキ下地層３８に充分な耐蝕性を与えることができる。
【００８４】
また図１に示すように、記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層３６の前端面３６ｂまでの隆起層３１上に第２メッキ下地層３７を介して、また前記Ｇｄ決め層３６の後端面３６ｃよりハイト方向のコイル絶縁層３５上、及び前記バックギャップ層３２上に第３メッキ下地層３８を介して、下から下部磁極層３９及びギャップ層４０が形成されている。この実施形態では前記下部磁極層３９及びギャップ層４０はメッキ形成されている。
【００８５】
また図１に示すように前記ギャップ層４０上及びＧｄ決め層３６上には、上部磁極層４１がメッキ形成され、さらに前記上部磁極層４１上には上部コア層４２がメッキ形成されている。上部磁極層４１は、前記Ｇｄ決め層３６上を経て前記バックギャップ層３２に接続されている。
【００８６】
図１に示すように、下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層５２上には、例えばＡｌ_２Ｏ_３やレジストなどの絶縁材料で形成された絶縁層４３が形成されている。前記絶縁層４３の上には、ハイト方向に交叉する方向に伸長する第２コイル片４４が複数本形成されている。
【００８７】
前記第２コイル片４４は、真上から見ると図３のように例えばトラック幅方向（図示Ｘ方向）から斜めに傾いた方向に並んで形成されている。
【００８８】
なお、それぞれの前記第２コイル片４４は前記ハイト方向と交叉する方向に伸長していればよく、それぞれの前記第２コイル片４４が互いに平行に並んでいなくてもよい。また、前記第２コイル片４４が必ずしも直線状に形成されていなくてもよく、湾曲または屈曲していてもよい。
【００８９】
このように前記第１コイル片３４と第２コイル片４４とは互いに非平行の関係にあり、図２及び図３に示すように、４層５２の膜厚方向（図示Ｚ方向）で対向する第１コイル片３４の一端部３４ａと第２コイル片４４の一端部４４ａとが接続部５１を介して接続されている。なお図２の図示左側に示した点線の接続部５１は、図面上見えている第１コイル片３４の一つ後ろ側（図示Ｙ方向）に位置する第１コイル片３４の一端部と、図面上見えている第２コイル片４４の一端部４４ｂとを接続している。
【００９０】
このように４層５２の膜厚方向で対向する第１コイル片３４の一端部と第２コイル片４４の一端部とが接続部５１を介して接続されてトロイダル状のコイル層５４が形成されている。なお図２に示す符号５５の層はＡｌ_２Ｏ_３などで形成された保護層であり、図３に示す符号５３の層は例えばレジスト層であり、また図１や図に示す符号５６の層は引出し層である。前記引出し層５６は第２コイル片４４と同じ工程時に形成される。
【００９１】
図１ないし図３のようないわゆるトロイダル状のコイル層５４を形成できるのは、隆起層３１の上面、コイル絶縁層３５の上面及びバックギャップ層３２の上面を平坦化面で形成でき、この平坦化面上に下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層５２を形成できるからである。その結果、上部コア層４２の上面をほぼ平坦化された面として形成でき、その上に第２コイル片４４を所定形状に簡単に且つ精度良く形成することが可能になる。
【００９２】
図１に示す磁気ヘッドの特徴的部分について、図４を参照して説明する。図４は図１に示す磁気ヘッドのＧｄ決め層３６周辺の拡大部分断面図である。図４において図１と同じ符号が付けられている層は同じ層を示しているので説明を省略する。
【００９３】
Ｇｄ決め層３６には、上面３６ａの全ての領域を覆う第１メッキ下地層６０が金属材料によって形成されている。
【００９４】
第１メッキ下地層６０は、例えば、Ｔｉ膜やＴｉ／Ａｕ積層膜などの非磁性膜、または、ＦｅＣｏ膜、ＦｅＣｏ／Ｔｉ／Ａｕ積層膜などの磁性膜として形成される。ただし、第１メッキ下地層６０がＴｉ膜やＴｉ／Ａｕ積層膜などの非磁性膜で形成されるほうが、磁性膜として形成されるよりもメッキ液中における耐蝕性が向上するので好ましい。
【００９５】
Ｇｄ決め層３６の上面の全ての領域を覆う第１メッキ下地層６０が形成されていることにより、Ｇｄ決め層３６の上にも前記上部磁極層４１を確実に形成することができる。すなわち、上部磁極層４１が前記ギャップ層４０上から前記Ｇｄ決め層３６上を経て前記バックギャップ層３２に確実に接続され、安定した記録特性を発揮することのできる磁気ヘッドを提供することができる。
【００９６】
Ｇｄ決め層３６の上面にメッキ下地層が形成されても、そのメッキ下地層がＧｄ決め層３６の全ての領域を覆わずに部分的にしか形成されていないと以下に説明する不都合が生じる。
【００９７】
例えば、図５に示されるように、第２メッキ下地層３７及び第３メッキ下地層３８並びにＧｄ決め層３６が形成された後に、第２メッキ下地層３７及び第３メッキ下地層３８並びにＧｄ決め層３６の上に、レジスト層Ｒ１を塗布し、さらに露光現像して、Ｇｄ決め層３６の上に開孔部Ｒ１ａを設ける。そして、レジスト層Ｒ１の上及び開孔部Ｒ１ａから露出したＧｄ決め層３６の上面上に金属材料をスパッタ成膜して、Ｇｄ決め層３６上にメッキ下地層７０を成膜したとする。
【００９８】
このようにして、Ｇｄ決め層３６上にメッキ下地層７０を形成すると、Ｇｄ決め層３６上の一部分にしか、メッキ下地層７０が形成されない。従って、Ｇｄ決め層３６の前端面３６ｂとメッキ下地層７０の前端面７０ａが連続面とならず、前端面３６ｂと前端面７０ａとの間に離間部Ｎが形成される。
【００９９】
磁気ヘッドを小型化が進むと、メッキ下地層７０を電極に接続することが困難になる。従って、第２メッキ下地層３７を電極に接続して、まず、第２メッキ下地層３７上に下部磁極層３９、ギャップ層４０、及び上部磁極層４１をメッキ成長させる。
【０１００】
このとき、Ｇｄ決め層３６の上面が露出している離間部Ｎ上に、上部磁極層４１をオーバーハングさせることにより、上部磁極層４１がメッキ下地層７０上まで到達すれば、メッキ下地層７０も通電し、メッキ下地層７０上全体に上部磁極層４１を成長させることができる。
【０１０１】
しかし、近年、磁気ヘッドの小型化の要求及び低インダクタンス化、渦電流発熱の抑制の要求が強くなり、上部磁極層４１を薄く形成することが必要になってきており、上部磁極層４１を薄く形成すると、上部磁極層４１がメッキ下地層７０上に届かない状態になりやすくなる。そのときには、図６に示されるように、上部磁極層４１がＧｄ決め層３６の上全体に形成されなくなる。Ｇｄ決め層３６の上に、上部磁極層４１が形成されず、上部磁極層４１がＧｄ決め層３６の前後で分断されると、磁気記録ができないか、できたとしても記録特性が著しく劣る磁気ヘッドしか得られなくなる。
【０１０２】
また、図４に示されるように、前記Ｇｄ決め層３６よりも前記対向面側の前記隆起層３１上に下から下部磁極層３９、ギャップ層４０が形成されているが、前記下部磁極層３９及び前記ギャップ層４０の、磁極になる部分のハイト方向側の端面３９ａ，４０ａが、前記Ｇｄ決め層３６の対向面側の端面３６ｂに接触している。
【０１０３】
前記下部磁極層３９及び前記ギャップ層４０の端面３９ａ，４０ａを、絶縁性材料からなる前記Ｇｄ決め層３６に接触させることにより、前記下部磁極層３９及び前記ギャップ層４０を、記録媒体との対向面とＧｄ決め層３６の前端面３６ｂの間の空間内に、表面が平坦な薄膜として形成することができる。
【０１０４】
例えば、図７に示されるように、隆起部３１とコイル絶縁層３５の上にＧｄ決め層３６を形成した後、隆起部３１、コイル絶縁層３５、Ｇｄ決め層３６の全面を覆うメッキ下地層７１を成膜すると、Ｇｄ決め層３６の前端面３６ｂ上にも、メッキ下地層７１が付着する。このように、Ｇｄ決め層３６の前端面３６ｂ上に金属材料からなる層が付着すると、下部磁極層３９及びギャップ層４０をメッキ形成するときに、前端面３６ｂ上のメッキ下地層７１からも、下部磁極層３９及びギャップ層４０が成長する。その結果、図８に示されるように、下部磁極層３９及びギャップ層４０のＧｄ決め層３６付近に湾曲部３９ｂ、４０ｂが形成され、下部磁極層３９及びギャップ層４０が平坦な薄膜として形成されなくなる。下部磁極層３９及びギャップ層４０が湾曲すると、磁気ヘッドの記録特性が劣化する。
【０１０５】
なお、図１及び図４に示されるＧｄ決め層３６周辺の構造を形成する方法については後で詳しく説明する。
【０１０６】
また、前記Ｇｄ決め層３６の前記前端面３６ｂと前記第１メッキ下地層６０の前記対向面側の前端面６０ａが連続面Ｃになっている。なお、ここでいう連続面とは、前記Ｇｄ決め層３６の前端面３６ｂと前記第１メッキ下地層６０の前端面６０ａが同一平面または同一曲面上に形成されていることを意味する。
【０１０７】
さらに、前記Ｇｄ決め層３６の前記対向面側の前端面３６ｂが前記隆起層３１の上面３１ａに対する垂直面になっている。これにより、磁気ヘッドのギャップデプス長を正確に規定することができる。ギャップデプス長とは、ギャップ層４０と上部磁極層４１の接合面のハイト方向長さであり、磁気ヘッドの記録特性（オーバライト特性、ＮＬＴＳ特性など）に大きな影響を与える要素である。
【０１０８】
前記Ｇｄ決め層３６の前記前端面３６ｂが前記隆起層３１の上面３１ａに対する傾斜面または曲面になっていると、下部磁極層３９、ギャップ層４０の膜厚が変化したときに、ギャップデプス長も変化する。一方、図１及び図４に示されるように、前記Ｇｄ決め層３６の前記対向面側の前端面３６ｂが前記隆起層３１の上面３１ａに対する垂直面になっていると、ギャップデプス長は、前記記録媒体との対向面からのＧｄ決め層３６の形成位置を規定する最小距離Ｌ１に等しくなり、下部磁極層３９、ギャップ層４０の膜厚が変化しても、常に一定に保たれる。
【０１０９】
また、前記Ｇｄ決め層３６の前端面３６ｂが垂直面であると、傾斜面または曲面であるときよりも、サイドフリンジングを低減することができる。サイドフリンジングとは、既定のトラック幅の外側に記録磁界が発生する減少である。
【０１１０】
また、前記下部磁極層３９の上に積層された前記ギャップ層４０上に前記上部磁極層４１が形成されるので、前記上部磁極層４１は、前記第１メッキ下地層６０に近い位置からメッキ成長することになり、前記上部磁極層４１を薄く形成する場合でも、前記上部磁極層４１を前記第１メッキ下地層６０上に正確に届かせることができる。
【０１１１】
なお、前記Ｇｄ決め層３６の膜厚と前記第１メッキ下地層の膜厚の合計ｔ１が０．５μｍ以下であると、上部磁極層４１、下部磁極層３９、及び下部コア層３０内を流れる磁束量を多くすることができるので好ましい。
【０１１２】
また、前述のごとく、前記隆起層３１の上面、コイル絶縁層３５の上面、及びバックギャップ層３２の上面コイル絶縁層３５が平坦化面をなし、この平坦化面上に下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層がメッキ形成されている。
【０１１３】
このように前記４層を平坦化された面上に形成できるので、前記４層を所定形状に高精度に形成することができる。特に前記上部磁極層４１の記録媒体との対向面でのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅はトラック幅Ｔｗとして規制される部分であるから、前記上部磁極層４１を平坦化面上に形成できることで、前記トラック幅Ｔｗを所定寸法に高精度に規制でき、この実施形態では前記トラック幅Ｔｗを０．１μｍ〜０．３μｍの範囲内で形成することができる。
【０１１４】
また前記隆起層３１上とバックギャップ層３２上間を直線状の前記４層で結んで磁路長を形成するため、上部コア層４２下の層が盛り上がって形成される磁気ヘッドに比べて磁路長を短くできる。
【０１１５】
このため前記磁気ヘッドを構成するコイル層５４のターン数を少なくしても一定の記録特性を維持することができ、ターン数を減らせることでコイル抵抗を低減できるから磁気ヘッドの駆動時においても磁気ヘッドの発熱を抑え、この結果、ギャップ層４０が記録媒体との対向面から突き出す等の問題を抑制することができる。
【０１１６】
また磁路長を短くできるので磁界反転速度を上げることができ、高周波特性に優れた磁気ヘッドを形成することができる。
【０１１７】
さらに図１に示す磁気ヘッドではコイル層５４の第１コイル片３４を覆うコイル絶縁層３５に無機絶縁材料を用いることができる。よって磁気ヘッドの熱膨張係数を低減させることができる。
【０１１８】
次に図１に示す磁気ヘッドでは、前記隆起層３１の上面からコイル絶縁層３５の上面の平坦化面にかけてＧｄ決め層３６が形成され、前記Ｇｄ決め層３６の少なくとも前端面３６ｂよりも記録媒体との対向面側に位置する下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１は磁極層として機能し、前記Ｇｄ決め層３６の少なくとも後端面３６ｃよりもハイト側に位置する下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１はヨーク層として機能している。
【０１１９】
すなわち下部磁極層３９、ギャップ層４０、および上部磁極層４１は、隆起層３１上からバックギャップ層３２上まで延びて形成されているが、Ｇｄ決め層３８の前後で機能が分離されており、この機能の分離によって磁気ヘッドの記録特性の性能を向上させることが可能になっている。
【０１２０】
また図１に示す実施形態では前記下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層をすべてメッキ形成しており、これら４層を同じフレームでメッキ形成することができ、形成が非常に容易である。また４層メッキ構造とすることで、特に上部磁極層４１の前記対向面の幅寸法で決まるトラック幅Ｔｗを所定寸法に高精度に規制でき、従来のようにトリミング処理などを施してトラック幅Ｔｗを小さくする必要性が無い。
【０１２１】
またこれら４層を同じフレームでメッキ形成しているから、これら４層の平面形状はすべて同じ形状になる。
【０１２２】
図９に示すこれら４層の斜視図は一例である。図９では、下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の平面形状は、記録媒体との対向面でトラック幅方向（図示Ｘ方向）に一定の幅寸法を有し、ハイト方向（図示Ｙ方向）に向けてこの幅寸法を保ちながら延びる先端部Ｂと、この先端部Ｂの両側基端Ｂ１、Ｂ１からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けてトラック幅方向への幅が徐々に広がる後端部Ｃとで構成されている。上記したように上部磁極層４１の記録媒体との対向面のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法でトラック幅Ｔｗが規制される。
【０１２３】
なお前記先端部Ｂは、記録媒体との対向面からハイト方向に向けて徐々にトラック幅方向への幅寸法が広がる形状であってもよい。かかる場合、前記先端部Ｂの両側基端Ｂ１からはハイト方向へさらにトラック幅方向への幅寸法が広がった後端部Ｃが形成される。
【０１２４】
また先端部Ｂの両側基端Ｂ１とＧｄ決め層３６の位置関係であるが、図９では、前記Ｇｄ決め層３６の後端面３６ｃよりもハイト側に前記先端部Ｂの両側基端Ｂ１があるが、前記両側基端Ｂ１が、Ｇｄ決め層３６上にあってもよい。
【０１２５】
次に図９に示すようにギャップデプス（Ｇｄ）は、前記ギャップ層４０の上面４０ｃの記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層３６に突き当たるまでのハイト方向（図示Ｙ方向）への長さで決められる。このため前記ギャップ層４０は図９のように前記Ｇｄ決め層３６の前端面３６ｂよりも記録媒体との対向面側と、Ｇｄ決め層３６の後端面３６ｃよりもハイト側とに分断されて形成されていることが適切にギャップデプスを規制する上で好ましい。前記Ｇｄ決め層３６の前端面３６ｂは記録媒体との対向面からのハイト方向（図示Ｙ方向）最小距離Ｌ１（図１を参照）が、０．３〜２．０μｍ程度であることが好ましい。また前記ギャップデプス（Ｇｄ）は、０．３〜２．０μｍ程度であることが好ましい。
【０１２６】
次に下部磁極層３９及び上部磁極層４１の材質について説明する。前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１は、上部コア層４２や下部コア層３０、隆起層３１及びバックギャップ層３２よりも高い飽和磁束密度Ｂｓを有していることが好ましい。ギャップ層４０に対向する下部磁極層３９および上部磁極層４１が高い飽和磁束密度を有していることにより、ギャップ近傍に記録磁界を集中させ、記録密度を向上させることが可能になる。
【０１２７】
また図１に示すように、前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１はＧｄ決め層３８よりもさらにハイト方向（図示Ｙ方向）の後方に延びており、コイル層５４上の近い位置に飽和磁束密度Ｂｓの高い領域を設けることができる。このため磁束効率を向上させることができ、記録特性に優れた磁気ヘッドを製造することが可能になる。
【０１２８】
前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１には、ＮｉＦｅ合金やＣｏＦｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金などの磁性材料を使用でき、これら磁性材料は組成比を調整することで高飽和磁束密度Ｂｓを得ることができる。この実施形態において高飽和磁束密度Ｂｓとは１．８Ｔ以上の飽和磁束密度を意味する。
【０１２９】
また下部磁極層３９及び上部磁極層４１は単層構造であってもよいし多層の積層構造であってもよい。
【０１３０】
また図１に示すギャップ層４０は、非磁性金属材料で形成されて、下部磁極層３９上にメッキ形成される。前記非磁性金属材料として、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＲｈ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上を選択することが好ましく、ギャップ層４０は、単層構造でも多層構造で形成されていてもどちらであってもよい。
【０１３１】
また前記ギャップ層４０がＮｉＰ合金で形成されると、製造上の連続メッキ容易性に加えて、耐熱性に優れ、前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１との密着性も良い。また下部磁極層３９及び上部磁極層４１との硬さも同等とすることができるので、例えばイオンミリング等により、下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１の記録媒体との対向面を加工する際の加工量も同等とすることができ加工性を向上させることができる。
【０１３２】
なお、ギャップ層４０はＮｉＰ合金であって元素Ｐの濃度は８質量％以上で１５質量％以下であることが好ましい。これにより例えば発熱等の外的要因に対しても安定して非磁性であることが可能である。また、ＮｉＰ合金等のギャップ層４０の合金組成の測定は、ＳＥＭやＴＥＭ等の組合わされたＸ線分析装置や波形分散形線分析装置等で特定可能である。
【０１３３】
次に上部コア層４２について説明する。図１に示す上部コア層４２もまた下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１とともにメッキ形成されたものであり平面形状もこれらの層と同じである。図１に示す実施形態では、前記上部コア層４２を上部磁極層４１上のほぼ平坦な面上に形成できるので、従来に比べて形成が非常に容易であるとともに前記上部コア層を所定形状に精度良く形成することができる。
【０１３４】
前記上部コア層４２は下部コア層３０などと同等の磁性材料で形成され、単層で形成されてもよいし多層の積層構造で形成されてもよい。
【０１３５】
また前記上部コア層４２は形成されなくてもよいが形成されていた方がよい。その理由は、上部磁極層４１や下部磁極層３９のように高飽和磁束密度を有する層はメッキ成長が非常に遅いため厚い膜厚が付きにくい。一方、上部コア層４２は前記上部磁極層４１や下部磁極層３９ほど高い飽和磁束密度を必要とせず低い磁束密度でもよいからメッキ条件がシビアでなく厚い膜厚で形成しやすい。このため上部コア層４２を設けることで記録特性の向上を図ることができる。
【０１３６】
なお前記上部コア層４２の膜厚は概ね１μｍ〜３μｍである。ちなみに下部磁極層３９の膜厚は概ね０．１μｍ〜０．５μｍであり、ギャップ層４０の膜厚は概ね０．０５μｍ〜０．１５μｍであり、上部磁極層４１の膜厚は概ね０．１μｍ〜１μｍである。
【０１３７】
次に隆起層３１について以下に説明する。図１に示す実施形態では前記隆起層３１は、下部コア層３０とは別体で形成されたものであり、前記下部コア層３０には磁気的に接続されている。なお前記隆起層３１は前記下部コア層３０と一体で形成されていてもよい。前記隆起層３１は前記下部コア層３０と同じ材質で形成されてもよいが異なる材質であってもよい。また前記隆起層３１は単層で形成されても多層の積層構造で形成されてもどちらでもよい。
【０１３８】
図９に示すように前記隆起層３１の記録媒体との対向面でのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法Ｔ１は、前記隆起層３１上に乗っかる下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の各層の記録媒体との対向面での幅寸法よりも広く形成される。前記幅寸法Ｔ１は概ね５μｍ〜３０μｍである。また前記隆起層３１のハイト方向における長さ寸法Ｌ２は、概ね１．５μｍ〜３μｍである。また前記隆起層３１の厚さ寸法Ｈ１は、概ね２．５μｍ〜４μｍである。
【０１３９】
次に下部磁極層３９を形成する際のメッキ下地層について以下に説明する。
図４に示すように、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて前記隆起層３１上に第２メッキ下地層３７が形成されている。この第２メッキ下地層３７のハイト側後端面からハイト方向に所定距離離れた位置から、第３メッキ下地層３８がコイル絶縁層３５上に形成されている。前記第３メッキ下地層３８は、前記コイル絶縁層３５上からハイト方向（図示Ｙ方向）にバックギャップ層３２上にまでかけて形成されている。
【０１４０】
図４に示すように前記第３メッキ下地層３８と第２メッキ下地層３７との間に形成された空間部６１を埋めさらにその前後の第３メッキ下地層３８と第２メッキ下地層３７上に乗り上げてＧｄ決め層３６が形成されている。
【０１４１】
図４に示すように前記Ｇｄ決め層３６の前端面３６ｂと記録媒体との対向面間に露出する第２メッキ下地層３７上、および前記Ｇｄ決め層３６の後端面３６ｃからハイト側に露出する第３メッキ下地層３８上に下部磁極層３９がメッキ形成され、さらに前記下部磁極層３９上にギャップ層４０がメッキ形成されている。
【０１４２】
図４では、第３メッキ下地層３８と第２メッキ下地層３７との間に空間部６１を設け、この空間部６１内にＧｄ決め層３８を埋めている点に特徴がある。前記第３メッキ下地層３８と第２メッキ下地層３７とが繋がった一つのメッキ下地層として設けられると、このメッキ下地層が磁性材料で形成された場合、記録時に一部の磁束が本来のルートではない前記メッキ下地層内を通って外部に漏れるため、これが磁気的なロスとなり、記録特性の低下に繋がりやすくなるので、第３メッキ下地層３８と第２メッキ下地層３７との間に空間部６１を設けている。
【０１４３】
次に前記第３メッキ下地層３８は、磁性材料でなくＣｕなどの非磁性金属材料で形成されてもよい。一方、第２メッキ下地層３７は磁性材料で形成されていなければならない。それは前記第２メッキ下地層３７は記録媒体との対向面に露出するからであり、前記第２メッキ下地層３７が仮に非磁性金属材料で形成されていると前記第２メッキ下地層３７が疑似ギャップとなり、記録特性の低下に繋がる。よって第２メッキ下地層３７は磁性材料で形成されていることが必要であり、一方、記録媒体との対向面よりもハイト方向奥側に位置する第３メッキ下地層３８にはそのような制限はない。
【０１４４】
なお前記第２メッキ下地層３７は形成されていなくてもよい。それは前記隆起層３１表面をメッキ下地層の表面として機能させることができるからである。また前記第３メッキ下地層３８は、少なくともＧｄ決め層３８の後端面３６ｃとバックギャップ層３２の前端面３２ａとの間に位置する平坦化面上に形成されていればよく、バックギャップ層３２上に形成されている第３メッキ下地層３８の部分は、下部磁極層３９をメッキ形成する前に除去したり、元々、第３メッキ下地層３８がバックギャップ層３２上に形成されないようにしておいてもよい。特に第３メッキ下地層３８が非磁性金属材料で形成されているとき、前記バックギャップ層３２上に形成された第３メッキ下地層３８は磁気的なロスをもたらす層となるので、かかる場合、前記バックギャップ層３２上に前記第３メッキ下地層３８が形成されないようにすることが望ましい。
【０１４５】
また、第２メッキ下地層３７と第３メッキ下地層３８を同時に形成してもよい。その場合には、磁性材料を用いて前記平坦化面Ａ上にメッキ下地層をスパッタ成膜し、その後、レジストフォトリソグラフィー及びイオンミリングなどの手法を用いて、第２メッキ下地層３７と第３メッキ下地層３８の形状にパターン形成する。
【０１４６】
図１に示す磁気ヘッドの製造方法を図１０ないし図１６に示す製造工程図を用いて以下に説明する。なお図１に示す下部コア層３０から上部コア層４２までの各層の形成方法について説明する。また各図の製造工程図は製造途中の磁気ヘッドの縦断面図である。
【０１４７】
図１０に示す工程では、ＮｉＦｅ系合金等で形成された下部コア層３０をメッキ形成する。下部コア層３０表面を研磨加工し、平らな面とする。
【０１４８】
次に図１１に示す工程では、前記下部コア層３０表面に隆起層３１及びバックギャップ層３２を形成する。なお、上記した隆起層３１、バックギャップ層３２はレジスト（図示しない）にこれら層のパターンを露光現像により形成し、そのパターン内にメッキ法等で磁性材料層を埋めることで形成することができる。その後、前記レジスト層を除去する。
【０１４９】
前記隆起層３１の上面、バックギャップ層３２の上面の上面をそれぞれほぼ同じ高さとなるように形成する。
【０１５０】
次に、図１２に示す工程では、下部コア層３０、隆起層３１及びバックギャップ層３２に囲まれて形成された空間内に、Ａｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２などの絶縁材料で形成されたコイル絶縁下地層３３をスパッタ等で形成する。次に、前記コイル絶縁下地層３３上に、前記ハイト方向と交叉する方向に伸長する複数本の第１コイル片３４を形成する。第１コイル片３４はＣｕなどの非磁性導電材料でメッキ形成されたものである。また、図２及び図３に示す接続層５１も形成する。
【０１５１】
次に図１３に示す工程では、前記第１コイル片３４上、前記隆起層３１上、バックギャップ層３２上をＡｌ_２Ｏ_３などのコイル絶縁層３５で覆う。前記コイル絶縁層３５をスパッタ等で形成する。
【０１５２】
そして図１３に示すＤ−Ｄ線まで前記コイル絶縁層３５をＸ−Ｙ平面と平行な方向からＣＭＰ技術等を用いて削り込む。削り込みを終了した時点を示したのが図１４である。
【０１５３】
図１４では隆起層３１の上面、コイル絶縁層３５の上面、バックギャップ層３２の上面が基準面Ａに沿った平坦化面として形成されている。そして図１４に示すように第１コイル片３４は、コイル絶縁層３５内に完全に埋められた状態になっている。
【０１５４】
次に図１５工程では、まず図４に示す第３メッキ下地層３８と第２メッキ下地層３７をスパッタ等で前記平坦化面上に形成した後、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離だけ離れた位置で、且つ前記第３メッキ下地層３８と第２メッキ下地層３７間に形成された空間部６１内を埋めるようにＧｄ決め層３６を形成する。
【０１５５】
図４で説明したように前記第３メッキ下地層３８を非磁性金属材料で形成することもできる。また第３メッキ下地層３８をバックギャップ層３２上に形成しなくてもよいし、前記第３メッキ下地層３８をバックギャップ層３２上にも形成した場合には、その後、前記バックギャップ層３２上の第３メッキ下地層３８をエッチングで除去してもよい。さらに前記第２メッキ下地層３７を形成しなくてもよく、形成した場合は前記第２メッキ下地層３７を磁性材料で形成する。第３メッキ下地層５３を磁性材料で形成しても非磁性金属材料で形成してもどちらでもよい。
【０１５６】
次に図１６に示す工程では、例えば平面形状が図９に示す先端部Ｂと後端部Ｃとからなるパターンが設けられたレジスト層を形成し、このパターン内に下から下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２を連続してメッキ形成する。
【０１５７】
前記下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の平面形状は、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて細長形状の先端部Ｂと、この先端部Ｂの両側基端Ｂ１からハイト方向にトラック幅方向（図示Ｘ方向）が広がる後端部Ｃとで構成されている。またこのとき前記上部磁極層４１の前記対向面でのトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法でトラック幅Ｔｗが規制される。そして前記レジスト層を除去する。
【０１５８】
この図１６工程では、下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１を記録媒体との対向面からバックギャップ層３２上にまで延ばしてメッキ形成し、さらに前記上部磁極層４１上に上部コア層４２を連続してメッキ形成した点に特徴がある。
【０１５９】
前記下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１は本来的には「磁極」を構成する部分なので前記対向面からＧｄ決め層３８上まで部分的に形成されるのが一般的である。
【０１６０】
しかしこの工程では、あえて下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１をバックギャップ層３２上まで延ばして形成し、Ｇｄ決め層３６より後ろの下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１を上部コア層４２と同様の「ヨーク部」として機能させているのである。
【０１６１】
そしてこのように下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１をバックギャップ層３２上まで延ばして形成したことで、前記上部磁極層４１上に連続して上部コア層４２をメッキ形成することが可能になったのである。
【０１６２】
上記したように前記下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１を部分的に形成した場合、この３層の後ろには一般的にコイル層や絶縁層などが形成されるが、かかる場合、前記上部磁極層４１上からその後ろの層上にかけてＣＭＰ技術等を施して前記上面を平坦化する工程が必要となり、この平坦化処理工程後に、上部コア層４２を形成していた。しかし図１６工程では、下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１をバックギャップ層３２上まで延ばして形成したことで、前記平坦化処理工程は必要なく、前記上部磁極層４１上に直接に上部コア層４２をメッキ形成することが可能である。よって前記上部コア層４２の形成が少ない工程数で容易で且つ前記上部コア層４２をほぼ平坦化された上部磁極層４１上に形成できるので、前記上部コア層４２を所定形状に高精度に形成することが可能である。
【０１６３】
また図１６工程では、上部磁極層４１及び下部磁極層３９を上部コア層４２や、下部コア層３０、隆起層３１及びバックギャップ層３２よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成することが可能である。これによりギャップ近傍に記録磁界を集中させ、記録密度を向上させることが可能になり、またコイル層３５上の近い位置に飽和磁束密度の高い層を設けることで磁束効率が良くなり記録特性の向上を図ることが可能である。
【０１６４】
また、図１６工程では、ギャップ層４０をメッキ形成するので、前記ギャップ層４０をメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成することが好ましい。前記ギャップ層４０をＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上から選択された材質で形成することが好ましい。これら材料を使用することで前記ギャップ層４０を所定の膜厚まで適切にメッキ形成することができ、また前記ギャップ層４０を適切に非磁性にできる。
【０１６５】
また前記ギャップ層４０がＮｉＰ合金で形成されると、メッキ容易性に加えて、耐熱性に優れ、また上部磁極層４１との密着性も良い。またギャップ層４０はＮｉＰ合金であって元素Ｐの濃度は８質量％以上で１５質量％以下であることが好ましい。これにより例えば発熱等の外的要因に対しても安定して非磁性であることが可能である。また、ＮｉＰ合金等のギャップ層４０の合金組成の測定は、ＳＥＭやＴＥＭ等の組合わされたＸ線分析装置や波形分散形線分析装置等で特定可能である。
【０１６６】
次に、上部コア層４２上に、例えばＡｌ_２Ｏ_３などの絶縁材料で形成された絶縁層４３を形成し、前記絶縁層４３の上に、ハイト方向に交叉する方向に伸長する第２コイル片４４を複数本形成する。
【０１６７】
第２コイル片４４を形成するとき、図２及び図３に示すように、４層５２の膜厚方向（図示Ｚ方向）で対向する第１コイル片３４の一端部３４ａと第２コイル片４４の一端部４４ａとを接続部５１を介して接続する。
【０１６８】
このように４層５２の膜厚方向で対向する第１コイル片３４の一端部と第２コイル片４４の一端部とが接続部５１を介して接続されてトロイダル状のコイル層５４が形成される。なお、第２コイル片４４の形成前に、図２に示されるように、４層５２の角部を覆うレジスト層５３を形成しておく。また引出し層５６が第２コイル片４４と同じ工程時に形成される。さらに、Ａｌ_２Ｏ_３などで形成された保護層５５を形成すると図１に示される磁気ヘッドが得られる。
【０１６９】
Ｇｄ決め層３６並びに第１メッキ下地層６０、第２メッキ下地層３７、第３メッキ下地層３８の形成過程を図１７ないし図２２に示す製造工程図を用いて以下に説明する。
【０１７０】
図１７は、図１４工程の後の隆起部３１及びコイル絶縁層３５周辺の部分拡大断面図である。
【０１７１】
図１８に示される工程では、隆起部３１上に第２メッキ下地層３７を、コイル絶縁層３５上からバックギャップ層３２上にかけて第３メッキ下地層３８をスパッタなどによって成膜する。前述のように、第２メッキ下地層３７と第３メッキ下地層３８は、ハイト方向に所定の間隔をおいて配置される。
【０１７２】
第２メッキ下地層３７と第３メッキ下地層３８は、例えば、Ｎｉ_４０Ｆｅ_６０、Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０、Ｆｅ_６０Ｃｏ_３０Ｎｉ_１０によって形成される。なお、Ｎｉ_４０Ｆｅ_６０の飽和磁束密度は約１．９Ｔ、Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０の飽和磁束密度は約２．３Ｔ、Ｆｅ_６０Ｃｏ_３０Ｎｉ_１０の飽和磁束密度は約２．１Ｔである。また、第２メッキ下地層３７及び第３メッキ下地層３８をスパッタ法によって形成することにより、第２メッキ下地層３７及び第３メッキ下地層３８に充分な耐蝕性を与えることができる。なお、前記第３メッキ下地層は非磁性金属材料で形成することができる。
【０１７３】
次に、図１９に示される工程では、前記隆起層３１の上、前記コイル絶縁層３５の上及びバックギャップ層３２の上面に非磁性材料層７３を積層し、非磁性材料層７３の上に第１メッキ下地層６０を形成する。非磁性材料層７３は後の工程でバターン形成されることによってＧｄ決め層３６になる。
【０１７４】
前記非磁性材料層７３はＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｓｉ_３Ｎ_４などの反応性イオンエッチング可能な無機材料を用いてスパッタ法を用いて形成する。またはレジストを塗布し、そのまま熱硬化させてもよい。
【０１７５】
第１メッキ下地層６０は、例えば、Ｔｉ膜やＴｉ／Ａｕ積層膜などの非磁性膜、または、ＦｅＣｏ膜、ＦｅＣｏ／Ｔｉ／Ａｕ積層膜などの磁性膜として形成される。ただし、第１メッキ下地層６０がＴｉ膜やＴｉ／Ａｕ積層膜などの非磁性膜で形成されるほうが、磁性膜として形成されるよりもメッキ液中における耐蝕性が向上するので好ましい。
【０１７６】
第１メッキ下地層６０は１００Å〜２００Å、非磁性材料層７３は、０．２μｍ〜０．４５μｍの厚さで形成される。第１メッキ下地層６０と非磁性材料層７３の膜厚の合計は、０．５μｍ以下であることが好ましい。
【０１７７】
次に、図２０に示す工程では、前記記録媒体との対向面からハイト方向に所定距離離れた位置にレジスト層Ｒ２をパターン形成し、前記第１メッキ下地層６０レジスト層Ｒ２によって覆われない部分をイオンミリングまたは反応性イオンエッチングにによって除去する。この工程によって前記第１メッキ下地層７３は、前記Ｇｄ決め層３６の平面形状と同じ平面形状に加工される。
【０１７８】
なお、図２０に示される工程において、前記第１メッキ下地層６０のハイト方向側の後端面が第３メッキ下地層３８に重なるように、また、前記第１メッキ下地層６０の記録媒体との対向面側の前端面が、第２メッキ下地層３７に重なるように、前記第１メッキ下地層６０をパターン形成している。
【０１７９】
次に、図２１に示す工程では、レジスト層Ｒ２を除去し、パターン形成された前記第１メッキ下地層６０によってマスクされない領域の前記非磁性材料層７３を除去する。残された前記非磁性材料層７３がＧｄ決め層３６になる。
【０１８０】
前記非磁性材料層７３を、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｓｉ_３Ｎ_４から選ばれる材料によって形成したときには、マスクされない領域の前記非磁性材料層７３を、ＣＦ_４を用いる反応性イオンエッチングによって除去する。また、前記非磁性材料層７３が熱硬化処理されたレジスト層であるときには，Ｏ_２を用いる反応性イオンエッチングを行う。マスクされない領域の前記非磁性材料層７３を反応性イオンエッチングによって除去することにより、前記Ｇｄ決め層３６の前記前端面を垂直面にすることが可能になる。
【０１８１】
なお、図２１に示される工程によって前記Ｇｄ決め層３６が形成されると、Ｇｄ決め層３６が前記第２メッキ下地層３７と第３メッキ下地層をまたぐ形になる。
【０１８２】
Ｇｄ決め層３６の形成後、露出した前記第２メッキ下地層３７と第３メッキ下地層の表面を、膜面に対する法線方向から３０°〜６０°の入射角度のイオンミリングによって数１０Å削るプレクリーン処理を行う。
【０１８３】
プレクリーン処理の後、図２２に示されるように、下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１、上部コア層４２を連続メッキ成膜する。
【０１８４】
このとき、前記下部磁極層３９及び前記ギャップ層４０の磁極となる部分のハイト方向側の端面が、前記Ｇｄ決め層３６の対向面側の前端面３６ｂに接触する状態になるようにし、さらに、前記Ｇｄ決め層３６の後端面３６ｃよりハイト方向側の第３メッキ下地層３８上にも、ヨークとなる部分の前記下部磁極層３９及び前記ギャップ層４０を形成し、上部磁極層４１を、前記隆起層３１上の前記ギャップ層４０上から、前記Ｇｄ決め層３６上を経て、前記バックギャップ層３２上の前記ギャップ層４０に接続されるように形成する。
【０１８５】
上記の磁気ヘッドの製造方法では、パターン形成された前記第１メッキ下地層６０をマスクとして、前記非磁性材料層７３を加工してＧｄ決め層３６とするので、第１メッキ下地層６０をＧｄ決め層３６の上面の全ての領域を覆うものとして形成できる。
【０１８６】
従って、前記上部磁極層４１を前記第１メッキ下地層６０上まで確実に形成することができ、安定した記録特性を発揮することのできる磁気ヘッドを提供することができる。
【０１８７】
また、前記下部磁極層３９及び前記ギャップ層４０の、磁極となる部分のハイト方向側の端面を、前記Ｇｄ決め層３６の対向面側の前端面３６ｂに接触させて形成し、前記ギャップ層４０上に前記上部磁極層４１を形成するので、前記上部磁極層４１は、前記第１メッキ下地層６０に近い位置からメッキ成長することになり、前記上部磁極層４１を前記第１メッキ下地層６０上に確実に届かせることができる。従って、Ｇｄ決め層３６の上に前記上部磁極層４１を容易に形成することができ安定した記録特性を発揮することのできる磁気ヘッドを提供することができる。
【０１８８】
なお、前記第１メッキ下地層６０をマスクとして、前記Ｇｄ決め層３６を形成するので、前記Ｇｄ決め層３６の前記対向面側の前端面３６ｂと前記第１メッキ下地層６０の前記対向面側の前端面６０ａは連続面になる。なお、ここでいう連続面とは、前記Ｇｄ決め層の前端面と前記第１メッキ下地層の前端面が同一平面または同一曲面上に形成されていることを意味する。
【０１８９】
また、前記Ｇｄ決め層３６の前記前端面３６ｂが垂直面であるので、前記上部磁極層４１を前記第１メッキ下地層６０上に届かせるために、前記上部磁極層４１を前記Ｇｄ決め層３６上でオーパハングさせる必要がなくなり、前記上部磁極層４１を前記第１メッキ下地層６０上に確実に届かせることができる
【０１９０】
図２３は、Ｇｄ決め層３６の上面３６ａの全ての領域を覆う第１メッキ下地層６０の他の形成方法を説明するための、磁気ヘッドの部分断面図である。
【０１９１】
この形成方法では、図１８に示される工程の後、前記非磁性材料層７３の形成するところまでは先に説明した方法と同じである。前記非磁性材料層７３の上全面に第１メッキ下地層６０を成膜するかわりに、図２３に示されるように、前記非磁性材料層７３の上に、レジスト層Ｒ３を塗布形成する。そして、第１メッキ下地層６０が形成される部分に開孔部Ｒ３を形成し、第１メッキ下地層６０をスパッタ法などで成膜する。このとき、レジスト層Ｒ３の上面にも、第１メッキ下地層６０と同じ材料からなる層６０ａが形成される。
【０１９２】
前記開孔部Ｒ３ａ形状は、後に形成される前記Ｇｄ決め層３６の平面形状と相似形状であり、第１メッキ下地層６０の平面形状は、前記Ｇｄ決め層３６の平面形状と同じである。
【０１９３】
なお、前記第１メッキ下地層６０のハイト方向側の後端面は、第３メッキ下地層３８に重なるように、また、前記第１メッキ下地層６０の記録媒体との対向面側の前端面は、第２メッキ下地層３７に重なるように、前記第１メッキ下地層６０をパターン形成している。
【０１９４】
次に、図２４に示す工程では、レジスト層Ｒ３を除去し、パターン形成された前記第１メッキ下地層６０によってマスクされない領域の前記非磁性材料層７３を除去する。残された前記非磁性材料層７３がＧｄ決め層３６になる。
【０１９５】
前記非磁性材料層７３を、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｓｉ_３Ｎ_４から選ばれる材料によって形成したときには、マスクされない領域の前記非磁性材料層７３を、ＣＦ_４を用いる反応性イオンエッチングによって除去する。また、前記非磁性材料層７３が熱硬化処理されたレジスト層であるときには，Ｏ_２を用いる反応性イオンエッチングを行う。マスクされない領域の前記非磁性材料層７３を反応性イオンエッチングによって除去することにより、前記Ｇｄ決め層３６の前記前端面を垂直面にすることが可能になる。
【０１９６】
なお、図２４に示される工程によって前記Ｇｄ決め層３６が形成されると、Ｇｄ決め層３６が前記第２メッキ下地層３７と第３メッキ下地層３８をまたぐ形になる。
【０１９７】
図２５は本発明における第２実施形態の磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図である。
【０１９８】
図２５に示す磁気ヘッドも図１に示す磁気ヘッドとほぼ同様の構造で構成されている。したがって、図２５に示す磁気ヘッドの構造部分のうち、図１ないし図４に示す磁気ヘッドと同様の構造部分には同様の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１９９】
図２５に示された磁気ヘッドは、Ｇｄ決め層３６の後端面３６ｃがバックギャップ層３２上に位置している点で図１に示される磁気ヘッドと異っている。
【０２００】
あるいは、前記Ｇｄ決め層の後端面３６ｃは前記バックギャップ層３２の上面と、前記バックギャップ層３２の記録媒体と対向する側の面である前端面３２ａとの境界部３２ｂ上に位置するように構成しても良い。
【０２０１】
図２５に示す磁気ヘッドでは、前記Ｇｄ決め層３６が、前記第１コイル片３４を完全に覆っており、前記第１コイル片３４と上部磁極層４１間の絶縁性を高めることができる。
【０２０２】
また、前記第１コイル片３４上面を前記基準面Ａまで延ばして前記Ｇｄ決め層３６の下面に接触するように形成しても、前記第１コイル片３４を絶縁することができる。したがって、前記第１コイル片３４の断面積を大きくすることができ、抵抗を小さくすることが可能となる。
【０２０３】
また、図２５に示される磁気ヘッドでは、図２６に示されるように、前記Ｇｄ決め層３６のトラック幅方向の幅寸法Ｗ３が、前記上部コア層４２のトラック幅方向における最大幅寸法Ｗ２よりも若干大きく形成されていることが好ましい。その理由は以下に述べるとおりである。
【０２０４】
すなわち、前記Ｇｄ決め層３６が形成されているため、前記上部磁極層４１には、Ｇｄ決め層３６の前記厚さ寸法Ｔ２に起因する段差部が生じる。この上部磁極層４１の上には図示されないメッキ下地層を介して上部コア層４２がメッキ形成され、前記上部コア層４２にも前記段差部が形成される。ここで、前記Ｇｄ決め層３６の前記幅寸法Ｗ１が、前記上部コア層４２の前記最大幅寸法Ｗ２よりも小さく形成されていると、上部磁極層４１には前記Ｇｄ決め層３６の両側端縁によって生じるハイト方向に延びる２つの段差部と、前記Ｇｄ決め層３６の後端面３６ｃによって生じるトラック幅方向に延びる１つの段差部が生じる。段差部が形成されると、上部磁極層４１の上に形成される上部コア層４２メッキするためのメッキ下地層がこの段差部で欠損し易くなり、上部コア層４２がメッキ形成され難くなる。
【０２０５】
ここで、前記Ｇｄ決め層３６の前記幅寸法Ｗ１を、前記上部コア層４２の前記最大幅寸法Ｗ２よりも大きく構成すると、前記Ｇｄ決め層３６の両側端縁１３６ｄ，３６ｅが上部磁極層４１の両側端縁より外側に位置し、上部磁極層４１にはトラック幅方向の段差が形成されなくなる。従って、上部磁極層４１の上に形成される上部コア層４２を安定した形状で形成することができ、品質を向上させることができる。
【０２０６】
なお、前記Ｇｄ決め層の後端面３６ｃが前記コイル絶縁層３５上に位置するように形成されていてもよい。
【０２０７】
図２７は本発明における第３実施形態の磁気ヘッの構造を示す部分縦断面図である。図２７に示す磁気ヘッドは図１に示す磁気ヘッドとほぼ同様の構造で構成されている。したがって、図２７に示す磁気ヘッドの構造部分のうち、図１磁気ヘッドと同様の構造部分には同様の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０２０８】
図２７に示される磁気ヘッドは、図１に示される磁気ヘッドとコイル層の構造が異なっている。
【０２０９】
前記下部コア層３０の後端面３０ａから一定の間隔をおいてハイト側に前記下部コア層３０表面と同じ高さの表面を有する持上げ層８０が形成され、前記下部コア層３０と前記持ち上げ層８０間はＡｌ_２Ｏ_３などの非磁性層８１によって埋められている。前記下部コア層３０、持上げ層８０及び非磁性層８１の各層の表面は連続した平坦化面である。
【０２１０】
前記下部コア層３０及び持上げ層８０上にはＡｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２などの絶縁材料で形成されたコイル絶縁下地層３３が形成され、前記コイル絶縁下地層３３上には、前記バックギャップ層３２を中心にしてその周囲に巻回形成されたコイル層８２が形成されている。
【０２１１】
前記バックギャップ層３２よりも記録媒体との対向面側に形成されるコイル層８２の各導体部は、前記下部コア層３０、隆起層３１及びバックギャップ層３２で囲まれた空間内に形成されている。
【０２１２】
前記コイル層８２上はＡｌ_２Ｏ_３などのコイル絶縁層３５で埋められている。図１に示すように前記コイル層８２の巻き中心部８２ａ上や巻き終端部８２ｂ上にはそれぞれ底上げ層８３が形成されている。前記底上げ層８３は例えば前記隆起層３１やバックギャップ層３２と同じ材質の磁性材料で形成される。前記底上げ層８３は、引出し層８４に接続されている。
【０２１３】
図２６及び図２７に示される磁気ヘッドでも、Ｇｄ決め層３６の上面全体が第１メッキ下地層６０によって覆われており、Ｇｄ決め層３６の前端面は、隆起層３１の上面に対する垂直面となっている。
【０２１４】
以上、詳述した本発明における磁気ヘッドは、例えばハードディスク装置などに搭載される磁気ヘッド装置に内蔵される。前記磁気ヘッドは浮上式磁気ヘッドあるいは接触式磁気ヘッドのどちらに内蔵されたものでもよい。また前記磁気ヘッドはハードディスク装置以外にも磁気センサ等に使用できる。
【０２１５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した本発明によれば、Ｇｄ決め層の上面の全ての領域を覆う第１メッキ下地層が形成されていることにより、Ｇｄ決め層の上にも前記上部磁極層を確実に形成することができ、安定した記録特性を発揮することのできる磁気ヘッドを提供することができる。
【０２１６】
また前記下部磁極層及び前記ギャップ層のハイト方向側の端面が、前記Ｇｄ決め層の対向面側の端面に接触し、前記ギャップ層上に前記上部磁極層が形成されるので、前記上部磁極層は、前記第１メッキ下地層に近い位置からメッキ成長することになり、前記上部磁極層を前記第１メッキ下地層上に精確に届かせることができる。従って、Ｇｄ決め層の上にも前記上部磁極層を精確に形成することができ安定した記録特性を発揮することのできる磁気ヘッドを提供することができる。
【０２１７】
さらに、前記Ｇｄ決め層の前記対向面側の前端面が前記隆起層の上面に対する垂直面であると、磁気ヘッドのギャップデプス長を正確に規定することができる。また、既定のトラック幅の外側に記録磁界が発生するサイドフリンジングを低減することができる。さらに、前記上部磁極層を前記第１メッキ下地層上に確実に届かせることができる
【０２１８】
また、前記Ｇｄ決め層の膜厚と前記第１メッキ下地層の膜厚の合計が０．５μｍ以下であると、上部磁極層、下部磁極層、及び下部コア層内を流れる磁束量を多くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態の磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２】図１に示す磁気ヘッドの部分正面図、
【図３】図２に示す磁気ヘッドのコイル層のコイル形状を示す部分平面図、
【図４】図１に示す磁気ヘッドの部分拡大縦断面図、
【図５】従来の磁気ヘッドの製造過程を示す部分拡大縦断面図、
【図６】従来の磁気ヘッドの構造を示す部分拡大縦断面図、
【図７】従来の磁気ヘッドの製造過程を示す部分拡大縦断面図、
【図８】従来の磁気ヘッドの構造を示す部分拡大縦断面図、
【図９】図１に示す磁気ヘッドの部分斜視図、
【図１０】本発明の図１の磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１１】図１０に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１２】図１１に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１３】図１２に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１４】図１３に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１５】図１４に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１６】図１５に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１７】本発明の図１の磁気ヘッドのＧｄ決め層周辺の製造工程を示す一工程図、
【図１８】図１７に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１９】図１８に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図２０】図１９に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図２１】図２０に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図２２】図２１に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図２３】本発明の図１の磁気ヘッドのＧｄ決め層周辺の他の製造方法を示す一工程図、
【図２４】図２３に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図２５】本発明における第２の実施の形態の磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２６】図２５に示す磁気ヘッドの部分平面図、
【図２７】本発明における第３の実施の形態の磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２８】従来における磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、
【図２９】従来におけるの磁気ヘッドの部分拡大縦断面図、
【符号の説明】
３０ 下部コア層
３１ 隆起層
３４ 第１コイル片
３６ Ｇｄ決め層
３７ 第２メッキ下地層
３８ 第３メッキ下地層
３９ 下部磁極層
４０ ギャップ層
４１ 上部磁極層
４２ 上部コア層
４４ 第２コイル片
６０ 第１メッキ下地層

Claims (34)

1. 記録媒体との対向面からハイト方向に延びて形成された下部コア層と、前記下部コア層上であって前記対向面からハイト方向に所定長さで形成された隆起層と、前記隆起層のハイト方向後端面からハイト方向に所定距離離れて、前記下部コア層上に形成されたバックギャップ層と、少なくとも一部が前記下部コア層、前記隆起層及びバックギャップ層で囲まれた空間内に形成されたコイル層と、前記コイル層を覆うコイル絶縁層とを有する磁気ヘッドにおいて、前記隆起層の上面の前記対向面からハイト方向に所定距離離れた位置に非磁性材料からなるＧｄ決め層が形成されて、このＧｄ決め層の上面の全ての領域を覆う第１メッキ下地層が金属材料によって形成され、前記Ｇｄ決め層よりも前記対向面側の前記隆起層上に下から下部磁極層、ギャップ層が形成されて、前記下部磁極層及び前記ギャップ層のハイト方向側の端面が、前記Ｇｄ決め層の対向面側の端面に接触しており、前記ギャップ層上から前記Ｇｄ決め層上を経て前記バックギャップ層に接続される上部磁極層が形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 前記Ｇｄ決め層の前記対向面側の前端面と前記第１メッキ下地層の前記対向面側の前端面が連続面となっている請求項１記載の磁気ヘッド。
3. 前記Ｇｄ決め層の前記対向面側の前端面が前記隆起層の上面に対する垂直面である請求項１または２記載の磁気ヘッド。
4. 前記Ｇｄ決め層の膜厚と前記第１メッキ下地層の膜厚の合計が０．５μｍ以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ヘッド。
5. 前記Ｇｄ決め層は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｓｉ_３Ｎ_４、またはレジストから選ばれる材料によって形成される請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ヘッド。
6. 前記隆起層の上面、前記コイル絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面は連続した平坦化面である、請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気ヘッド。
7. 前記Ｇｄ決め層のハイト側の前記コイル絶縁層上にも下から下部磁極層、及びギャップ層が形成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の磁気ヘッド。
8. 前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層は同じ平面形状を有しており、前記対向面での前記上部磁極層のトラック幅方向における幅寸法でトラック幅Ｔｗが決定される請求項１ないし７のいずれかに記載の磁気ヘッド。
9. 前記Ｇｄ決め層のハイト方向側の後端面は、前記隆起層の上面、前記コイル絶縁層の上面、あるいは前記バックギャップ層の上面のいずれかに位置している請求項１ないし８のいずれかに記載の磁気ヘッド。
10. 前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層は、ぞれぞれメッキ形成されたものである請求項１ないし９のいずれかに記載の磁気ヘッド。
11. 前記上部磁極層上には上部コア層が形成され、前記上部コア層は前記上部磁極層と同じ平面形状で形成され、前記上部磁極層及び下部磁極層は前記上部コア層よりも高い飽和磁束密度を有している請求項１ないし１０のいずれかに記載の磁気ヘッド。
12. 前記上部磁極層及び下部磁極層は前記下部コア層、隆起層及びバックギャップ層よりも高い飽和磁束密度を有している請求項１ないし１１のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
13. 前記上部磁極層の平面形状は、前記対向面でトラック幅の幅寸法を持ち、ハイト方向に向けてこの幅寸法を保ちながら、あるいはハイト方向に向けてトラック幅よりも幅寸法が広がる先端部と、前記先端部のハイト側の両側基端からハイト方向に向けてトラック幅方向への幅がさらに広がる後端部とを有して構成される請求項１ないし１２のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
14. 前記隆起層上には、磁性材料からなる第２メッキ下地層が形成され、前記第２メッキ下地層上に前記下部磁極層がメッキ形成される請求項１ないし１３のいずれかに記載の磁気ヘッド。
15. 前記Ｇｄ決め層の前記後端面からバックギャップ層の上面にかけて、第３メッキ下地層が設けられ、第２メッキ下地層と第３メッキ下地層とは分離形成され、前記Ｇｄ決め層は前記第２メッキ下地層と第３メッキ下地層との間に位置し、前記第３メッキ下地層上に前記下部磁極層がメッキ形成される請求項１４に記載の磁気ヘッド。
16. 前記第３メッキ下地層は非磁性金属材料で形成される請求項１５記載の磁気ヘッド。
17. 前記コイル層は、前記下部コア層表面と平行な平面上であって、前記バックギャップ層を中心としてその周囲に巻回形成されている請求項１ないし１６のいずれかに記載の磁気ヘッド。
18. 前記コイル層は、前記上部磁極層または前記下部コア層を芯軸としてトロイダル状に巻回するコイル構造を構成する請求項１ないし１６のいずれかに記載の磁気ヘッド。
19. 以下の工程を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
    （ａ）記録媒体との対向面からハイト方向に下部コア層を延ばして形成する工程と、
    （ｂ）前記下部コア層上にコイル絶縁下地層を形成した後、所定領域の前記コイル絶縁下地層上にコイル層を形成する工程と、
    （ｃ）前記（ｂ）工程よりも前あるいは後に、前記下部コア層上であって前記対向面からハイト方向に前記コイル層の前記対向面側の前端面に接触しない位置で隆起層を形成し、前記隆起層のハイト方向後端面からハイト方向に離して、且つ前記コイル層と接触しない位置での前記下部コア層上にバックギャップ層を形成する工程と、
    （ｄ）前記コイル層上をコイル絶縁層で埋める工程と、
    （ｅ）前記隆起層の上、前記コイル絶縁層の上及びバックギャップ層の上に非磁性材料層及び第１メッキ下地層を形成する工程と、
    （ｆ）前記記録媒体との対向面からハイト方向に所定距離離れた位置において、前記第１メッキ下地層を所定の形状にパターン形成する工程と、
    （ｇ）パターン形成された前記第１メッキ下地層によってマスクされない領域の前記非磁性材料層を除去し、前記非磁性材料層の残された部分をＧｄ決め層とする工程と、
    （ｈ）前記Ｇｄ決め層よりも前記対向面側の前記隆起層上に、下から下部磁極層、ギャップ層を、前記下部磁極層及び前記ギャップ層のハイト方向側の端面が、前記Ｇｄ決め層の対向面側の端面に接触する状態で形成し、さらに、前記ギャップ層上から前記Ｇｄ決め層上を経て前記バックギャップ層に接続される上部磁極層を形成する工程。
20. 前記（ｇ）工程において、前記Ｇｄ決め層の前記対向面側の前端面と前記第１メッキ下地層の前記対向面側の前端面を連続面にする請求項１９記載の磁気ヘッドの製造方法。
21. 前記（ｇ）工程において、前記Ｇｄ決め層の前記対向面側の前端面を前記隆起層の上面に対する垂直面にする請求項１９または２０に記載の磁気ヘッドの製造方法。
22. 前記（ｅ）工程において、前記非磁性材料層を、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｓｉ_３Ｎ_４、またはレジストから選ばれる材料によって形成し、前記（ｇ）工程において、マスクされない領域の前記非磁性材料層を反応性イオンエッチングによって除去する請求項１９ないし２１のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
23. 前記（ｅ）工程において前記Ｇｄ決め層の膜厚と前記第１メッキ下地層の膜厚の合計を０．５μｍ以下にする請求項１９ないし２２のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
24. 前記（ｄ）工程において、前記コイル層上をコイル絶縁層で埋めた後、前記隆起層の上面、前記コイル絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面を連続した平坦化面に形成する請求項１９ないし２３のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
25. 前記（ｈ）工程で、前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層を、連続してメッキ形成する請求項１９ないし２４のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
26. 前記（ｈ）工程の後に、前記上部磁極層上に上部コア層を連続してメッキ形成し、前記（ｈ）工程で、前記上部磁極層及び下部磁極層を前記上部コア層よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成する請求項１９ないし２５のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
27. 前記（ｈ）工程で、前記上部磁極層及び下部磁極層を前記下部コア層、隆起層及びバックギャップ層よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成する請求項１９ないし２６のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
28. 前記（ｈ）工程で、前記上部磁極層の平面形状を、前記対向面でトラック幅の幅寸法を持ち、ハイト方向に向けてこの幅寸法を保ちながら、あるいはハイト方向に向けてトラック幅よりも幅寸法が広がる先端部と、前記先端部のハイト側の両側基端からハイト方向に向けてトラック幅方向への幅がさらに広がる後端部とを有して形成し、下部磁極層、ギャップ層及び上部コア層の平面形状も、前記上部磁極層の平面形状と同じとする請求項１９ないし２７のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
29. 前記（ｆ）工程において、前記第１メッキ下地層のハイト方向側の後端面が、前記隆起層の上面、前記コイル絶縁層の上面、あるいは前記バックギャップ層の上面のいずれかに重なるように、前記第１メッキ下地層をパターン形成する請求項１９ないし２８のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
30. 前記（ｄ）工程と（ｅ）工程との間において、前記隆起層上に、磁性材料からなる第２メッキ下地層を形成する請求項１９ないし２９のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
31. 前記（ｄ）工程と（ｅ）工程との間において、前記Ｇｄ決め層の前記後端面と、バックギャップ層の記録媒体との対向面側に位置する前端面との間に、第３メッキ下地層を設け、前記（ｆ）工程において、前記隆起層と第３メッキ下地層との間の領域上に前記第１メッキ下地層をパターン形成し、前記（ｈ）工程において、前記第３メッキ下地層上にも、前記下部磁極層、前記ギャップ層をメッキ形成する請求項１９ないし３０のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
32. 前記第３メッキ下地層は非磁性金属材料で形成する請求項３１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
33. 前記コイル層を、前記下部コア層表面と平行な平面上であって、前記バックギャップ層を中心としてその周囲に巻回形成する請求項１９ないし３２のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
34. 下部コア層、隆起層及びバックギャップ層に囲まれた空間内に、前記ハイト方向と交叉する方向に伸長する複数本の第１コイル片を構成し、前記上部磁極層上に絶縁層を介して前記ハイト方向と交叉する方向に伸長する複数本の第２コイル片を構成し、前記上部磁極層の膜厚方向で対向する第１コイル片の一端部と第２コイル片の一端部とを接続してトロイダル状のコイル構造を構成する請求項１９ないし３２のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。

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