JP2004280887A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置 - Google Patents
薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子や磁気抵抗効果素子と、記録媒体と、の間隔をより微少にすることのできる薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及びハードディスク装置の提供。
【解決手段】比抵抗の低いヒータ層８０ａと比抵抗の高いキャップ層８０ｂとを含むヒータ部材８０を設け、その上に導電性の電極膜１２０を形成し、その上にめっきにより導電性のバンプ８４ａ，８４ｂを形成し、バンプ８４ａ，８４ｂをマスクとして不要な電極膜１２０を除去する。ヒータ部材８０が発熱し薄膜磁気ヘッド１０が熱膨張するので、磁気抵抗効果素子４０や電磁変換素子６０と、記録媒体２と、の距離が低減される。また、電極膜１２０の除去時にはヒータ部材８０のうちの比抵抗の高いキャップ層８０ｂの一部が電極膜１２０とともに除去され、ヒータ部材８０全体の抵抗値のバラツキが低減される。
【選択図】 図１０
【解決手段】比抵抗の低いヒータ層８０ａと比抵抗の高いキャップ層８０ｂとを含むヒータ部材８０を設け、その上に導電性の電極膜１２０を形成し、その上にめっきにより導電性のバンプ８４ａ，８４ｂを形成し、バンプ８４ａ，８４ｂをマスクとして不要な電極膜１２０を除去する。ヒータ部材８０が発熱し薄膜磁気ヘッド１０が熱膨張するので、磁気抵抗効果素子４０や電磁変換素子６０と、記録媒体２と、の距離が低減される。また、電極膜１２０の除去時にはヒータ部材８０のうちの比抵抗の高いキャップ層８０ｂの一部が電極膜１２０とともに除去され、ヒータ部材８０全体の抵抗値のバラツキが低減される。
【選択図】 図１０
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
書込用の電磁変換素子や再生用の磁気抵抗効果素子が設けられた薄膜磁気ヘッドは、ハードディスク装置への記録再生時に、記録媒体であるハードディスクから浮上するように構成されている。具体的には、薄膜磁気ヘッドをジンバルに搭載し、該ジンバルを可撓性のサスペンションアームの先端部に取り付けることでヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を構成する。そして、ハードディスクの回転に伴う空気流が薄膜磁気ヘッドの下方に流れることでサスペンションアームが撓み、該ヘッドが浮上する。
【０００３】
そして、ハードディスクの高密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドとハードディスクとの空隙すなわちヘッド浮上量は、２０ｎｍから１５ｎｍ、更には１０ｎｍと極限まで小さくなってきている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２０６３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さらなる高密度化のためには、薄膜磁気ヘッドの電磁変換素子や磁気抵抗効果素子と、記録媒体と、の間の距離を従来よりも微少な状態にすることが求められている。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、薄膜磁気ヘッドの電磁変換素子や磁気抵抗効果素子と、記録媒体と、の間隔をより微少にすることのできる薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及びハードディスク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討を進めた結果、通電により発熱するヒータ部材を薄膜磁気ヘッドに設け、ヒータ部材を発熱させて薄膜磁気ヘッドを熱膨張させることにより、磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、これら磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と対向する記録媒体と、の距離を低減させることができることを見出した。
【０００８】
そして、このようなヒータ部材を備える薄膜磁気ヘッドを製造する場合、ヒータ部材に加えて、ヒータ部材と外部の電源入力端子とを電気的に接続するためのバンプを形成する必要がある。このとき、ヒータ部材上に電極膜を設け、この電極膜の一部の上にめっきによりバンプを形成した後、バンプをマスクとして電極膜の残りを除去すると、電極膜の直下のヒータ部材が削れてしまいヒータ部材の抵抗がばらつく場合がある。しかしながら、ヒータ部材の構成を、比抵抗の小さいヒータ層及びその上に設けられヒータ層よりも比抵抗の大きなキャップ層を有するものとすることにより、電極膜の除去によるヒータ層の抵抗のバラツキが低減されることを見出して本発明に想到した。
【０００９】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、所定の比抵抗のヒータ層及び上記ヒータ層上に設けられ上記ヒータ層よりも比抵抗が高いキャップ層を有するヒータ部材を形成するヒータ部材形成工程と、上記ヒータ部材上に導電性の電極膜を形成する電極膜形成工程と、上記電極膜の一部の上に上記電極膜を電極とするめっきにより導電性のバンプを形成するバンプ形成工程と、上記バンプをマスクとして上記電極膜の残りを除去する電極膜除去工程と、を含む。
【００１０】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、薄膜磁気ヘッドにヒータ部材が形成され、薄膜ヘッドの使用時にこのヒータ部材に通電されることによりヒータ部材が発熱し、薄膜磁気ヘッドが熱膨張するので、薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、記録媒体と、の距離が低減される。
【００１１】
また、ヒータ部材は、比抵抗の低いヒータ層と、ヒータ層上に形成されたヒータ層よりも比抵抗の高いキャップ層とを有しており、ヒータ部材上に形成された電極膜を除去する工程ではヒータ層よりも上側のキャップ層の一部が電極膜とともに除去されることとなる。そして、このようなヒータ層とキャップ層とにより構成される並列回路を有するヒータ部材全体の抵抗において、比抵抗の大きなキャップ層の寄与は、比抵抗の小さいヒータ層の寄与に比べて小さい。このため、キャップ層が上記の電極膜の除去の際に削られてキャップ層の厚みが各薄膜磁気ヘッド毎にばらついても、ヒータ部材全体のシート抵抗値のバラツキは、キャップ層を設けないでヒータ層が削られてヒータ層の厚みがばらつく場合に比して低減される。このため、各薄膜磁気ヘッドにおいてヒータ部材における発熱を好適に制御できる。
【００１２】
ここで、上記ヒータ部材形成工程において、上記ヒータ層が表面に露出した露出部を有するように上記ヒータ部材を形成し、上記電極膜形成工程において、上記電極膜を上記キャップ層と上記ヒータ層の露出部とにわたって形成し、上記バンプ形成工程において、上記電極膜で上記ヒータ層の露出部と接触している部分の上に、上記バンプを形成することが好ましい。
【００１３】
これによれば、ヒータ層に比して比抵抗の高いキャップ層を介することなくバンプとヒータ層とが電気的に接続されるので、ヒータに好適に電流を流すことができる。
【００１４】
また、上記キャップ層の比抵抗は、上記ヒータ層の比抵抗の４倍以上であることが好ましい。
【００１５】
これによれば、ヒータのシート抵抗のバラツキを２％以下にすることができる。
【００１６】
また、上記ヒータ層の材料として、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金を例示できる。
【００１７】
また、上記キャップ層の材料として、Ｔａ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金を例示できる。
【００１８】
また、上記ヒータ形成工程において、上記ヒータ層及び上記キャップ層の少なくとも一方をスパッタリングにより形成することが好ましい。
【００１９】
これによれば、特に比較的薄いヒータを好適に形成できる。
【００２０】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、所定形状の通電路を形成する所定の比抵抗のヒータ層と、上記ヒータ層の一方の主表面の内の一の部分と対向するように配置され上記ヒータ層と電気的に接続された導電性の電極膜部材と、上記ヒータ層の上記一方の主表面の内の他の部分上に上記通電路の形状に沿うように設けられ上記ヒータ層よりも高い比抵抗のキャップ層と、上記電極膜部材上にめっきにより設けられた導電性のバンプと、を備える。
【００２１】
本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、薄膜ヘッドの使用時に、ヒータ層やギャップ層を含むヒータ部材に通電がなされることによりヒータ部材が発熱し、薄膜磁気ヘッドが熱膨張するので、薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、記録媒体と、の距離が低減される。また、比抵抗の小さなヒータ層と比抵抗の大きなキャップ層とによる並列回路が構成され、ヒータ部材全体の抵抗においては、比抵抗の大きなキャップ層の寄与は、比抵抗の小さいヒータ層の寄与に比べて小さい。このため、バンプをマスクとしてヒータ部材上に形成された電極膜を除去して電極膜部材を形成する製造過程でキャップ層が所定の厚み除去されキャップ層の厚みが各薄膜磁気ヘッド毎にばらついた場合でも、キャップ層を設けないでヒータ層の厚みがばらつく場合に比して、ヒータ部材の抵抗値のバラツキが低減される。
【００２２】
上記薄膜磁気ヘッドにおいて、上記電極膜部材は、上記ヒータ層の上記一の部分上に積層されていることが好ましい。
【００２３】
これによれば、ヒータ層に比して比抵抗の高いキャップ層等を介することなくバンプとヒータ層とが電気的に接続されるので、ヒータ層に好適に電流を流すことができる。
【００２４】
また、上記キャップ層の比抵抗は、上記ヒータ層の比抵抗の４倍以上であることが好ましい。
【００２５】
これによれば、ヒータのシート抵抗のバラツキを２％以下にすることができる。
【００２６】
また、上記ヒータ層としては、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金を例示でき、上記キャップ層としてはは、Ｔａ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金を例示できる。
【００２７】
本発明に係るヘッドジンバルアセンブリは、基台と、上記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、上記基台を固定するジンバルと、を備え、上記薄膜磁気ヘッドは、所定形状の通電路を形成する所定の比抵抗のヒータ層と、上記ヒータ層の一方の主表面の一の部分と対向するように配置され上記ヒータ層と電気的に接続された導電性の電極膜部材と、上記ヒータ層の上記一方の主表面の他の部分上に上記通電路の形状に沿うように設けられ上記ヒータ層よりも高い比抵抗のキャップ層と、上記電極膜部材上にめっきにより設けられた導電性のバンプと、を備える。
【００２８】
本発明に係るハードディスク装置は、基台と、上記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、上記薄膜磁気ヘッドと対向する記録媒体と、を備え、上記薄膜磁気ヘッドは、所定形状の通電路を形成する所定の比抵抗のヒータ層と、上記ヒータ層の一方の主表面の一の部分と対向するように配置され上記ヒータ層と電気的に接続された導電性の電極膜部材と、上記ヒータ層の上記一方の主表面の他の部分上に上記通電路の形状に沿うように設けられ上記ヒータ層よりも高い比抵抗のキャップ層と、上記電極膜部材上にめっきにより設けられた導電性のバンプと、を備える。
【００２９】
このような、ヘッドジンバルアセンブリやハードディスク装置は、上述の薄膜磁気ヘッドを備えることにより、同様に薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、記録媒体と、の距離が低減され、また、ヒータの抵抗値のバラツキが低減される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
図１は、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを備えたハードディスク装置を示す図である。ハードディスク装置１は、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ：Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌｓ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）１５を作動させて、高速回転するハードディスク（記録媒体）２の記録面（図１の上面）に、薄膜磁気ヘッド１０によって磁気情報を記録及び再生するものである。ヘッドジンバルアセンブリ１５は、薄膜磁気ヘッド１０が形成されたヘッドスライダ１１を搭載したジンバル１２と、これが接続されたサスペンションアーム１３とを備え、支軸１４周りに例えばボイスコイルモータによって回転可能となっている。ヘッドジンバルアセンブリ１５を回転させると、ヘッドスライダ１１は、ハードディスク２の半径方向、すなわちトラックラインを横切る方向に移動する。
【００３２】
図２は、ヘッドスライダ１１の拡大斜視図である。ヘッドスライダ１１は、略直方体形状をなし、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）を主とする基台１１ａ上に、薄膜磁気ヘッド１０が形成されている。同図における手前側の面は、ハードディスク２の記録面に対向する記録媒体対向面であり、エアベアリング面（ＡＢＳ：Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）Ｓと称される。ハードディスク２が回転する際、この回転に伴う空気流によってヘッドスライダ１１が浮上し、エアベアリング面Ｓはハードディスク２の記録面から離隔する。薄膜磁気ヘッド１０には、薄膜磁気ヘッド１０を保護するために、図中破線で示したオーバーコート層２１（詳しくは後述）が設けられている。オーバーコート層２１上には、記録用パッド１８ａ，１８ｂ、再生用パッド１９ａ，１９ｂ、及び、後述するヒータ用パッド８６ａ、８６ｂが取り付けられており、図１に示したサスペンションアーム１３には、各パットに接続される、電気信号の入出力用の配線（図示省略）が取付けられている。尚、エアベアリング面Ｓに、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）等のコーティングを施してもよい。
【００３３】
図３は、薄膜磁気ヘッド１０におけるエアベアリング面Ｓに対して垂直かつトラックラインに垂直な方向の断面図である。図４は、薄膜磁気ヘッド１０におけるヒータ部材の平面図であり、図中下側に、エアベアリング面Ｓが位置する。図５は、薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面Ｓに平行な断面図であり、図３及び図４のＶ−Ｖ破断線に対応する図である。薄膜磁気ヘッド１０は、基台１１ａ上に形成されており、図３に示すように、基台１１ａ側から順に、磁気抵抗効果素子としてＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子４０を有する再生ヘッド部３０と、誘導型の電磁変換素子としての記録ヘッド部６０と、記録ヘッド部６０上に設けられたオーバーコート層２１と、を主として有する複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。
【００３４】
基台１１ａは、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等からなるウエハ状の基板である。そして、この基台１１ａ上には、アルミナ等の絶縁材料からなるアンダーコート層１１３が厚さ約１μｍ〜約１０μｍで形成されている。
【００３５】
再生ヘッド部３０は、アンダーコート層１１３上に設けられており、アンダーコート層１１３側から順に、下部シールド層３２、ＧＭＲ素子４０を含みこのＧＭＲ素子４０を上下から挟む絶縁層３６、及び、上部シールド層３８、が積層されることにより構成されている。ＧＭＲ素子４０は、磁気抵抗変化率が高い巨大磁気抵抗効果を利用したものであり、多層構造（図示は省略）を有してＡＢＳ面側に露出している。下部シールド層３２及び上部シールド層３８は、不要な外部磁界をＧＭＲ素子４０が感知するのを防止する機能を有し、磁性材料を含む。下部シールド層３２の厚さは約１μｍ〜約３μｍ程度で、上部シールド層の厚さは厚さ約１μｍ〜約４μｍ程度である。また、絶縁層３６の厚みは、約０．０５μｍ〜１．０μｍ程度である。尚、本明細書において、シールド層のように「上部」及び「下部」という語を用いる場合があるが、「下部」とは基台１１ａに近い側であることを意味し、「上部」とは基台１１ａから遠い側であることを意味する。
【００３６】
記録ヘッド部６０は、再生ヘッド部３０上に絶縁層３９を介して形成され、長手記録方式の誘導型磁気変換素子である。尚、絶縁層３９としては厚さ約０．１μｍ〜約２．０μｍ程度のアルミナ等を利用できるが、必ずしも設ける必要はない。そして、記録ヘッド部６０は、絶縁層３９側から順に、軟磁性材料からなる下部磁極６１、非磁性の絶縁材料からなるギャップ層６３を有している。また、ギャップ層６３上には、ＡＢＳ面側に磁極部分層６４ａが、ＡＢＳ面から離れた側に上下２段の薄膜コイル７０を含む絶縁層７２が積層されている。さらに、磁極部分層６４ａ上及び絶縁層７２上には、薄膜コイル７０の一部を下部磁極６１との間に挟むと共に、エアベアリング面Ｓから離れた側で下部磁極６１と磁気的に連結するヨーク部分層６４ｂを有している。そして、下部磁極６１、ギャップ層６３、薄膜コイル７０、絶縁層７２、上部磁極６４が記録ヘッド部６０を構成している。
【００３７】
下部磁極６１は、パーマロイ（ＮｉＦｅ）等の磁性材料であり、例えば、厚さ約１μｍ〜約３μｍ程度で形成される。
【００３８】
ギャップ層６３は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の非磁性絶縁体あるいは非磁性導電体と非磁性絶縁体との組合せであり、例えば、厚さ約０．０５μｍ〜約０．５μｍ程度に形成される。
【００３９】
磁極部分層６４ａは、ヨーク部分層６４ｂとともに上部磁極６４を構成するものであり、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）の他、（１）鉄及び窒素原子を含む材料、（２）鉄、ジルコニア、及び酸素原子を含む材料、並びに、（３）鉄及びニッケル元素を含む材料等で形成することができる。磁極部分層６４ａの厚みは、例えば約０．５μｍ〜約３．５μｍ程度であり、好ましくは１．０μｍ〜２．０μｍである。
【００４０】
ヨーク部分層６４ｂの材質は磁極部分層６４ａと同様であり、例えば、厚さ約１μｍ〜約５μｍ程度である。
【００４１】
また、薄膜コイル７０は、Ｃｕ等の導体で、例えば、各厚みは約１μｍ〜約３μｍ程度である。
【００４２】
また、絶縁層７２は、アルミナやレジスト等の絶縁体で、例えば、厚さ約０．１μｍ〜約３μｍ程度である。
【００４３】
そして、薄膜コイル７０に記録電流を流すと、磁極部分層６４ａと下部磁極６１との間に磁束が発生し、ハードディスク等の記録媒体２に情報を記録することができる。
【００４４】
オーバーコート層２１は、薄膜磁気ヘッド１０の記録ヘッド部６０を保護するためのアルミナ等の絶縁材料からなる層であり、記録ヘッド部６０上に厚さ約５．０μｍ〜約３０μｍで設けられている。また、オーバーコート層２１において、ＡＢＳ面と、基台１１ａから一番遠い上面と、によって形成される稜部には、切欠部１００が形成されている。
【００４５】
そして、特に、本実施形態では、図３〜図５に示すように、このオーバーコート層２１中に、ヒータ部材８０が設けられている。このヒータ部材８０は、ＡＢＳ面Ｓから所定距離離間されて、オーバーコート層２１内に上部シールド層３８等と平行に形成されている。
【００４６】
ヒータ部材８０は、図４に示すように、一本のラインを層内で蛇行させた発熱部８１と、この発熱部８１の両端に各々接続された引出電極８５ａ，８５ｂとを有し、所定の長さの通電路を形成している。
【００４７】
より具体的には、発熱部８１は、所定の始点１８０から折返点１８１まで矩形波状に蛇行するように形成された上り部１８６と、折返点１８１から始点１８０の近傍の終点１８２まで上り部１８６に沿って蛇行しながら戻るように形成された下り部１８７と、始点１８０と引出電極８５ｂとを接続する接続部１７０と、終点１８２と引出電極８５ａとを接続する接続部１７２とを有している。また、互いに沿うように形成された上り部１８６と下り部１８７との間隔１９０は、互いに面する上り部１８６同士の間隔１９２や、互いに面する下り部１８７同士の間隔１９３よりも狭くされている。
【００４８】
また、このヒータ部材８０の発熱部８１は、図３及び図５に示すように、上下に２層構造を有しており、所定の比抵抗の材料からなるヒータ層８０ａと、ヒータ層８０ａの直上に積層されヒータ層８０ａよりも比抵抗の大きな材料からなるキャップ層８０ｂと、を備えている。図３〜図５により明らかなように、ヒータ層８０ａとキャップ層８０ｂとは、基台１１ａに垂直な方向からみたときにほぼ同様の形状をしており、キャップ層８０ｂは、所定の形状を呈するヒータ層８０ａに対応した形状となっている。
【００４９】
ヒータ層８０ａの厚みは、例えば、１００〜２００ｎｍ程度であり、また、キャップ層８０ｂの厚みは、例えば、１０〜２０ｎｍ程度である。
【００５０】
また、ヒータ層８０ａの材質としては、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含むことが好ましい。
【００５１】
また、キャップ層８０ｂの材質としては、Ｔａ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含むことが好ましい。
【００５２】
また、キャップ層８０ｂの材料の比抵抗は、ヒータ層８０ａの材料の比抵抗の４倍以上であることが好ましく、これによれば、詳しく後述するように各薄膜磁気ヘッドのヒータ部材８０の抵抗のバラツキを２％以下にすることができる。
【００５３】
ヒータ部材８０の引出電極（ヒータ層の露出部に対応）８５ａ、８５ｂは、発熱部８１のヒータ層８０ａと同じ材質である。引出電極８５ａ、８５ｂ上には、図３及び図５に示すように、各々導電性の電極膜部材８７ａ、８７ｂが形成されている。電極膜部材８７ａ、８７ｂ上には、この電極膜部材８７ａ、８７ｂを電極として電解メッキにより形成された、上方に伸びるバンプ８４ａ、８４ｂが各々設けられている。電極膜部材８７ａ、８７ｂ及びバンプ８４ａ、８４ｂは、Ｃｕ等の導電材料からなり、電極膜部材８７ａ、８７ｂの厚みは、１０〜２００ｎｍ程度、バンプ８４ａ、８４ｂの厚みは、１０〜３０μｍ程度である。
【００５４】
バンプ８４ａ，８４ｂの上端はオーバーコート層２１から露出しており、この露出面にはそれぞれヒータ用パッド８６ａ，８６ｂが各々取り付けられている。ヒータ用パッド８６ａ、８６ｂを介してヒータ部材８０に電流が供給されることとなる。なお、同様にして、記録ヘッド部６０は記録用パッド１８ａ，１８ｂ（図２参照）と、再生ヘッド部３０の磁気抵抗効果素子４０は再生用パッド１９ａ，１９ｂと、各々接続されているが、図３及び図５においては簡単のため図示を省略している。
【００５５】
次に、このような構成の薄膜磁気ヘッド１０、ヘッドジンバルアセンブリ１５、及びハードディスク装置１の作用を説明する。図６に示すように、ハードディスク２が図中矢印方向に回転すると、空気流によって薄膜磁気ヘッド１０は浮上し、記録ヘッド部６０の上部磁極６４側がハードディスク２に近づくようにうつむく姿勢（前傾姿勢）となる。この際、ヒータ部材８０に通電すると、当該ヒータ部材８０から発生する熱によって薄膜磁気ヘッド１０におけるヒータ部材８０の周囲が熱膨張し、薄膜磁気ヘッド１０及び基台１１ａのＡＢＳ面Ｓが、記録媒体２側に向かって二点鎖線で示すように突出する。これにより、ＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０とハードディスク２との間隔が低減され、高い再生出力が得られると共に、より高密度の書込等を行うことができる。ここで、ヒータ部材８０への通電量を制御することにより、突出量を調節でき、記録ヘッド部６０やＧＭＲ素子４０と記録媒体２との間の距離を制御できる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、ヒータ部材８０の発熱部８１は、比抵抗の小さなヒータ層８０ａと比抵抗の大きなキャップ層８０ｂとが積層された並列回路を構成している。そして、このような薄膜磁気ヘッドを製造する過程（詳しくは後述）では、ヒータ部材８０の上層であるキャップ層８０ｂが所定の厚み削られるためキャップ層８０ｂの厚みが薄膜磁気ヘッド毎にばらつく場合がある。ところが、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１０では、ヒータ部材８０の発熱部８１全体の抵抗において、比抵抗の大きなキャップ層８０ｂの寄与は、比抵抗の小さいヒータ層８０ａの寄与に比べて小さい。このため、各薄膜磁気ヘッド１０においてキャップ層８０ｂの厚みがばらついたとしても、このようなキャップ層８０ｂを設けずにヒータ層８０ａの厚みがばらつく場合に比べて、ヒータ部材８０の抵抗のバラツキが低減される。
【００５７】
また、ヒータ部材８０が、オーバーコート層２１中に設けられているので、ＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０より下の部分、あるいは、ＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０と同一の高さの部分にヒータを設けるのに比して構造が簡素化されて薄膜磁気ヘッドの製造が容易となる。
【００５８】
また、ヒータ部材８０が、オーバーコート層２１中に設けられると共に、記録ヘッド部６０が、オーバーコート層２１とＧＭＲ素子４０との間に設けられているので、ＧＭＲ素子４０とヒータ部材８０との間隔は、記録ヘッド部６０とヒータ部材８０との間隔よりも広くなっている。このため、特に発熱による影響を比較的受けやすいＧＭＲ素子４０が高温による悪影響を受けにくくされ、信頼性を向上できる。
【００５９】
また、薄膜磁気ヘッド１０のオーバーコート層２１には切欠部１００が形成されているので、薄膜磁気ヘッド１０のＡＢＳ面Ｓが熱膨張によりハードディスク２に突出しても、記録媒体２と接触しにくくなっている。なお、この切欠部１００の形状は、本実施形態のような１段の逆Ｌ字状のものに限られず、多段の切欠としてもよいし傾斜面を有する切欠等としてもよい。
【００６０】
さらに、ヒータ部材８０においては、図４に示すように、上り部１８６と下り部１８７とが互いに寄り添うようにして蛇行しているので、アンペールの右ねじの法則から分かるように、始点１８０及び終点１８２と、折返点１８１との間において上り部１８６と下り部１８７とから発生する磁界が、互いにうち消し合う。このため、磁界の漏洩が少なくなって記録ヘッド部６０や磁気抵抗効果素子４０に悪影響を及ぼしにくくなる。また、間隔１９０が間隔１９３や間隔１９２よりも狭くされているので、互いに近接するように設けられた上り部１８６と下り部１８７とが、この上り部１８６と下り部１８６とから遠く離された他の上り部１８６と下り部１８７とから磁界の影響を受けにくくされ、通電により発生する磁界がより好適にキャンセルされる。このため、特に、ヒータ部材８０の最外側で互いに沿うように配置される下り部１８６Ａや上り部１８７Ａからの磁界の漏洩が少なくされる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、ハードディスク２との距離を低減でき、さらなる高密度化が可能な薄膜磁気ヘッド１０、ヘッドジンバルアセンブリ１５及びハードディスク装置１が提供される。
【００６２】
次に、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例を図７〜図１１を参照して説明する。ここで、図７は、薄膜磁気ヘッドにおけるエアベアリング面Ｓに対して垂直かつトラックラインに垂直な方向の断面図であり、図８は、図７の状態での薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面Ｓに平行な断面図でありＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ破断線に対応する図である。尚、公知の製造過程については、説明を簡略化する。
【００６３】
まず、図７及び図８に示すように、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等からなる基板である基台１１ａに、スパッタリング法によって、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料からなるアンダーコート層１１３を形成する。
【００６４】
次に、アンダーコート層１１３の上に、例えばめっき法によって、パーマロイ等の磁性材料からなる下部シールド層３２を形成する。さらに、下部シールド層３２上に、公知の手法によってＧＭＲ素子４０と、これを上下左右から挟むＡｌ２Ｏ３等の絶縁層３６を形成する。ＧＭＲ素子４０は、実際は複数の膜から構成されるが、図においては単層で示している。また、このＧＭＲ素子４０は、ＡＢＳ面側に形成される。続いて、絶縁層３６上に、例えばめっき法によって上部シールド層３８をで形成する。以上により、再生ヘッド部３０が得られる。
【００６５】
次に、上部シールド層３８上に、例えばスパッタリング法によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料からなる絶縁層３９を形成する。
【００６６】
次いで、絶縁層３９上に、パーマロイからなる下部磁極６１を例えばスパッタリング法で形成する。次に、下部磁極６１上に例えばスパッタリング法で非磁性絶縁体あるいは非磁性導電体と非磁性絶縁体とを組み合わせたものからなるギャップ層６３を形成する。さらに、ギャップ層６３上に、フォトリソグラフィやドライエッチング等を用いた公知の方法で、２段の薄膜コイル７０を有する絶縁層７２と、上部磁極６４の磁極部分層６４ａと、上部磁極６４のヨーク部分層６４ｂと、を形成する。ここで、薄膜コイル７０の一部が、下部磁極６１と上部磁極６４との間に挟まれるようにこれらを形成する。本実施形態では２段の薄膜コイル７０を形成するが、段数はこれに限られず、また、ヘリカルコイルのようなものを形成してもよい。これにより、記録ヘッド部６０が完成する。
【００６７】
次に、記録ヘッド部６０を覆うように、非磁性のオーバーコート下層２１ａを形成する。そして、オーバーコート下層２１ａ上に、スパッタリングによって導電性材料からなるヒータ材料層１１０を形成する。ヒータ材料層１１０の導電性材料としては、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含むことが好ましい。ヒータ材料層１１０の導電性材料の具体例としては、Ｃｕ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｒｈの各単体，ＮｉＦｅ合金，ＣｏＦｅ合金等があげられる。
【００６８】
さらに、ヒータ材料層１１０のうち、ヒータ部材８０の発熱部８１が形成されるべき部分（図８のＢ）に、ヒータ材料層１１０よりも比抵抗の高い材料からなるキャップ材料層１１２を積層する。これにより、ヒータ材料層１１０で引出電極８５ａ、８５ｂが形成されるべき部分（図８のＡ）には、キャップ材料層１１２が積層されず、ヒータ材料層１１０の露出部が形成されることととなる。
【００６９】
キャップ材料層１１２の材料は、ヒータ材料層１１０よりも比抵抗が大きければ特に限定されない。キャップ材料層１１２としては、Ｔａ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含む導電性材料や、アルミナ等の絶縁材料が好ましい。キャップ材料層１１２の導電性材料としては、具体的には、例えば、Ｔｉ，Ｔａの各単体、ＮｉＦｅＮｂ，ＡｕＣｕ，ＡｕＮｉ等の合金等が挙げられる。
【００７０】
次に、イオンミリング等により、ヒータ材料層１１０の露出部の一部をオーバーコート下層２１ａの上面まで除去することにより、図９に示すような、引出電極（ヒータ層の露出部に対応）８５ａ，８５ｂを形成する。また、これと同時に、イオンミリング等により、ヒータ材料層１１０とキャップ材料層１１２との積層部分の一部をオーバーコート下層２１ａの上面まで除去して、図９に示すような、蛇行する発熱部８１を形成する。これによって、ヒータ部材８０が形成される。ここで、ヒータ部材８０の発熱部８１は、ヒータ層８０ａ及びキャップ層８０ｂを有することとなる。
【００７１】
次に、図１０に示すように、ヒータ部材８０の発熱部８１、ヒータ部材８０の引出電極８５ａ、８５ｂ、及び、オーバーコート下層２１ａで表面に露出する部分に、Ｃｕ等の導電材料からなるめっき用の電極膜１２０を所定の厚み、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍ、でスパッタリング等により形成する。
【００７２】
次に、電極膜１２０で引出電極８５ａ，８５ｂに各々接触する部分の上に、電極膜１２０を電極としてめっき法によって上方に伸びるバンプ８４ａ，８４ｂを各々形成する。
【００７３】
次に、図１１に示すように、バンプ８４ａ，８４ｂをマスクとして、表面に露出する電極膜１２０を、ミリング等により除去する。この時、引出電極８５ａ、８５ｂ間等での短絡がおきないようにすべく表面に露出する電極膜１２０を完全に除去するため、電極膜１２０の直下のキャップ層８０ｂも所定の厚み除去されて、キャップ層８０ｂの厚みが薄くなる。また、このとき、バンプ８４ａ，８４ｂの下の電極膜１２０は除去されずに残存し、電極膜部材８７ａ、８７ｂとなる。ここでは、特に、キャップ層８０ｂが残存するように電極膜１２０の除去の条件を設定することが重要である。
【００７４】
その後、スパッタ法等によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料を上層として積層し、例えば、ポリッシング法によってバンプ８４ａ、８４ｂが上面に露出する所望の高さまで絶縁材料をけずり、オーバーコート上層２１ｂとする。その後、バンプ８４ａ，８４ｂの上端部の露出部分にヒータ用パッド８６ａ、８６ｂを配設する。ここで、オーバーコート下層２１ａ及びオーバーコート上層２１ｂがオーバーコート層２１に対応する。なお、図示は省略するが、このとき、図示しない記録用パッドや再生用パッドも形成する。さらに、図示は省略するが、オーバーコート層２１の稜を切削して、切欠部１００を形成する。
【００７５】
以上により、図３〜図５に示した、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１０が完成する。
【００７６】
本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、薄膜磁気ヘッド１０にヒータ部材８０が好適に形成される。このような薄膜磁気ヘッド１０は、使用時にヒータ部材８０に通電されることにより上述のようにヒータ部材８０が発熱し、薄膜磁気ヘッド１０が熱膨張するので、薄膜磁気ヘッド１０のＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０と、記録媒体２と、の距離が低減される。
【００７７】
また、ヒータ部材８０を形成する際に、比抵抗の小さいヒータ層８０ａと比抵抗の大きいキャップ層８０ｂとが積層された発熱部８１を形成するので、電極膜１２０の除去時にはヒータ部材８０の発熱部８１の内の比抵抗の高いキャップ層８０ｂの一部が電極膜１２０とともに除去されることとなる。そして、ヒータ部材８０の発熱部８１の全体のシート抵抗において、比抵抗の大きなキャップ層８０ｂの寄与は、比抵抗の小さいヒータ層８０ａの寄与に比べて小さいので、電極膜１２０の除去の際に、キャップ層８０ｂが削られてその厚みが各薄膜磁気ヘッドで変動しても、ヒータ部材８０の発熱部８１全体の抵抗値のバラツキが低減される。このため、使用時にヒータ部材８０における発熱を好適に制御できる。
【００７８】
また、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１０は、比較的複雑な再生ヘッド部３０及び記録ヘッド部６０の形成工程の後に行われる、比較的簡単なオーバーコート層２１を形成する工程においてヒータ部材８０を形成している。このため、再生ヘッド部３０や記録ヘッド部６０より下の部分、あるいは、記録ヘッド部６０や再生ヘッド部３０と同一の高さの部分にヒータ部材８０を設けるのに比して、低コストでの製造が可能となる。
【００７９】
また、ヒータ材料層１１０やキャップ材料層１１２をスパッタリングで形成しているので、これらの層の膜厚のバラツキを低減でき、薄膜磁気ヘッド１０毎のヒータ部材８０の抵抗値のバラツキを低減できる。
【００８０】
続いて、イオンミリング等によって基台１１ａにスライダレールを形成することにより、図２に示したヘッドスライダ１１が得られ、このヘッドスライダ１１をジンバル１２に搭載した後、サスペンションアーム１３に接続することにより図１に示したヘッドジンバルアセンブリ１５が完成する。また、ヘッドジンバルアセンブリ１５を作製した後、ヘッドスライダ１１がハードディスク２上を移動可能で、且つ、磁気信号の記録及び再生が可能となるように組み立てることにより、図１に示したハードディスク装置１が完成する。
【００８１】
ここで、本実施形態によって、ヒータ部材８０のシート抵抗のバラツキが低減できることを実施例及び比較例によって具体的に示す。以下の実施例及び比較例では、ヒータ部材８０の発熱部８１に着目し、発熱部８１自体のバラツキがどの程度低減されるかを計算により求めたものである。
【００８２】
比較例１は、発熱部８１のヒータ層８０ａとしてＮｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅ（比抵抗２３μΩ・ｃｍ）を用い、キャップ層８０ｂを設けなかった場合である。この場合、ヒータ層８０ａ上に積層された電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１５０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１４０ｎｍである発熱部８１が得られたとする。このとき、各々の発熱部８１のシート抵抗は１．５３３Ωと、１．６４３Ωと、になり、シート抵抗のバラツキは７．２％となる。ここで、シート抵抗ＳＲ１とシート抵抗ＳＲ２（ＳＲ２＞ＳＲ１）とが得られた場合にシート抵抗のバラツキは、（ＳＲ２−ＳＲ１）／（ＳＲ１）と定義される。
【００８３】
一方、実施例１は、比較例１と同じヒータ層８０ａを１５０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗４５μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるキャップ層８０ｂの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。このとき、各々の発熱部８１のシート抵抗は１．４３６Ωと、１．４８３Ωと、となり、シート抵抗のバラツキは３．３％となり、バラツキは比較例１に比べて大きく低減される。
【００８４】
また、実施例２〜６は、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１０ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗７０μΩ・ｃｍ）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１４ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗９０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の３．９倍に対応）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを２０ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗１２０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の５．２倍に対応）、Ｔｉ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）、及び、Ｔａ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）を用いた以外は実施例１と同様であるとした場合であり、ヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、２．１、１．６、１．３、０．８、０．８％となった。これらの結果を図１２に示す。このように、キャップ層の比抵抗がヒータ層の比抵抗より大きくなるに従い、バラツキが小さくなることが分かる。
【００８５】
次に、比較例２は、発熱部８１のヒータ層８０ａとしてＣｕ（比抵抗３μΩ・ｃｍ）を用い、キャップ層８０ｂを設けず、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１２０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１１０ｎｍであるものが得られた場合である。このとき、シート抵抗のバラツキは９．２％となる。
【００８６】
これに対し、実施例７は、比較例２と同じヒータ層８０ａを１２０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｃｕ５ａｔ％のＡｕＣｕ（比抵抗７．５μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるキャップ層８０ｂの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層の８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。また、実施例８〜１２では、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｎｉ５ａｔ％のＡｕＮｉ（比抵抗１０．５μΩ・ｃｍ）、Ｎｉ７ａｔ％のＡｕＮｉ（比抵抗１２μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の４倍に対応）、Ｎｉ１０ａｔ％のＡｕＮｉ（比抵抗１５μΩ・ｃｍ）、ＮｉＦｅ（比抵抗２３μΩ・ｃｍ）、及び、ＣｏＦｅ（比抵抗２０μΩ・ｃｍ）を設けた以外は実施例７と同様とした場合である。実施例７〜１２におけるヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、３．９、２．５、２．０、１．７、０．８、１．２％となった。これらの結果を図１３に示す。
【００８７】
次に、比較例３は、発熱部８１のヒータ層８０ａとして１２０ｎｍのＡｕ（比抵抗３．５μΩ・ｃｍ）を設け、キャップ層８０ｂを設けず、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１２０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１１０ｎｍであるものが得られた場合である。このとき、シート抵抗のバラツキは８．９％となる。
【００８８】
これに対し、実施例１３は、比較例３と同じヒータ層８０ａを１２０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｃｕ５ａｔ％のＡｕＣｕ（比抵抗７．５μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層の８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。また、実施例１４〜１８は、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｃｕ１０ａｔ％のＡｕＣｕ（比抵抗１０μΩ・ｃｍ）、Ｃｕ２０ａｔ％のＡｕＣｕ（比抵抗１４μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の４倍に対応）、Ｎｉ１５ａｔ％のＡｕＮｉ（比抵抗２０μΩ・ｃｍ）、Ｔｉ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）、及び、Ｔａ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）を設けた以外は実施例１３と同様であった場合である。実施例１３〜１８におけるヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、４．５、２．５、１．８、１．４、０．２、０．２％となった。これらの結果を図１４に示す。
【００８９】
次に、比較例４は、発熱部８１のヒータ層８０ａとしてＭｏ（比抵抗１６μΩ・ｃｍ）を用い、キャップ層８０ｂを設けず、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１５０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１４０ｎｍであるものが得られた場合である。このとき、シート抵抗のバラツキは７．１％となる。
【００９０】
これに対し、実施例１９では、比較例４と同じヒータ層８０ａを１５０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを２ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗３２μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるキャップ層８０ｂの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層の８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。また、実施例２０〜２４は、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗４５μΩ・ｃｍ）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを７ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗６０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の３．８倍に対応）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１２ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗８０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の５．０倍に対応）、Ｔｉ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）、及び、Ｔａ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）を設けた以外は実施例１９と同様にした場合である。実施例１９〜２４におけるヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、３．２、２．４、１．５、１．３、０．６、０．６％となった。これらの結果を図１５に示す。
【００９１】
次に、比較例５は、発熱部８１のヒータ層８０ａとしてＲｈ（比抵抗１７．５μΩ・ｃｍ）を用い、キャップ層８０ｂを設けず、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１５０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１４０ｎｍであるものが得られた場合である。このとき、シート抵抗のバラツキは７．１％となる。
【００９２】
これに対し、実施例２５は、比較例５と同じヒータ層８０ａを１５０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを２ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗３２μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるキャップ層８０ｂの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層の８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。また、実施例２６〜３０は、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗４５μΩ・ｃｍ）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１０ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗７０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の４倍に対応）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗９５μΩ・ｃｍ）、Ｔｉ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）、及び、Ｔａ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）を設けた以外は実施例２５と同様にした場合である。実施例２５〜３０におけるヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、３．６、２．５、１．７、１．２、０．６、０．６％となった。これらの結果を図１６に示す。
【００９３】
次に、比較例６は、発熱部８１のヒータ層８０ａとしてＣｏ９０ｗｔ％、Ｆｅ１０ｗｔ％のＣｏＦｅ（比抵抗２０μΩ・ｃｍ）を用い、キャップ層８０ｂを設けず、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１３０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１２０ｎｍであるものが得られた場合である。このとき、シート抵抗のバラツキは８．４％となる。
【００９４】
これに対し、実施例３１は、比較例６と同じヒータ層８０ａを１３０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗４５μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるキャップ層８０ｂの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層の８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。また、実施例３２〜３６では、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１０ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗７０μΩ・ｃｍ）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１２ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗８０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の４．０倍に対応）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗９５μΩ・ｃｍ）、Ｔｉ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）、及び、Ｔａ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）を設けた以外は実施例３１と同様にした場合である。実施例３１〜３６におけるヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、３．３、２．１、１．９、１．６、０．８、０．８％となった。これらの結果を図１７に示す。
【００９５】
上述のデータより明らかなように、ヒータ層８０ａの上にヒータ層８０ａの比抵抗よりも高いキャップ層８０ｂを設けることにより、ヒータ部材８０の発熱部８１のバラツキが低減されることが明らかにされた。また、キャップ層８０ｂの比抵抗をヒータ層８０ａよりも大きくする程バラツキが低減され、特に、キャップ層８０ｂの比抵抗をヒータ層の比抵抗の４倍以上にすると、バラツキを２．０％以下にすることができることが明らかにされた。
【００９６】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００９７】
例えば、上記実施形態では、電極膜部材８７ａ，８７ｂは、ヒータ部材８０の引出電極８５ａ、８５ｂ上に積層されているが、例えば、キャップ層８０ｂと同等の材料の導電層を介して引出電極８５ａ、８５ｂと電気的に接続されていても良い。
【００９８】
ヒータ部材８０の位置は上記実施形態に限られず、例えば、アンダーコート層１１３や、絶縁層７２等、任意の位置に設けることができる。また、２つ以上のヒータ部材８０を有していても良い。また、ヒータ部材８０のＡＢＳ面Ｓ側からの距離も限定されない。さらに、ヒータ部材８０の導電路の形状も限定されない。
【００９９】
また、ヒータ部材８０の発熱部８１のキャップ層８０ｂは、ヒータ層８０ａよりも比抵抗の高いものであればよく、例えば、アルミナ等の絶縁体を用いてもよい。
【０１００】
また、ヒータ部材８０に流す電流の量等によっては、ヒータ部材８０を軟磁性を含むシールド層で覆っても良く、これによれば、ヒータ部材８０からの磁界が漏洩した場合でも、記録ヘッド部６０や再生ヘッド部３０に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【０１０１】
さらに、再生ヘッド部３０において、ＧＭＲ素子４０の代わりに、異方性磁気抵抗効果を利用するＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、トンネル接合で生じる磁気抵抗効果を利用するＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ−ｔｙｐｅ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、さらに、ＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ Ｐｌａｎｅ）−ＧＭＲ素子等の他のＭＲ素子を利用してもよい。また、薄膜磁気ヘッドを面内記録方式ではなく、垂直記録方式としてもよい。
【０１０２】
また、図２においては、記録ヘッド部６０やＧＭＲ素子４０を含む薄膜磁気ヘッド１０が、スライダ１１の先端部の内、トラックラインと直交するトラック幅方向の一方側の端部に設けられているが、他方側の端部でも、トラック幅方向の中央部に設けられていてもよく、要は、薄膜磁気ヘッド１０が、スライダ１１でＡＢＳ面Ｓに臨む位置に設けられていれば良い。
【０１０３】
また、図２において、ヒータ用パッド８６ａ，８６ｂは、記録用パッド１８ａ，１８ｂと再生用パッド１９ａ，１９ｂとに挟まれるように配置されているが、これに限られず、任意の配置が可能である。
【０１０４】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、比抵抗の低いヒータ層及びこれに比べて比抵抗の高いキャップ層とを含み通電されることにより発熱するヒータを設けるので、ヒータが発熱して薄膜磁気ヘッドが熱膨張し、磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、記録媒体と、の距離が低減される。また、ヒータがヒータ層とキャップ層とを有するので、電極膜の除去時にはヒータのうちの比抵抗の高いキャップ層の一部が電極膜とともに除去されることとなり、ヒータ全体のシート抵抗値のバラツキが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハードディスク装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】ヘッドスライダを示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを示す断面図である。
【図４】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドのヒータを示す平面図である。
【図５】図３の薄膜磁気ヘッドのＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドが熱膨張している様子を示す模式図である。
【図７】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す図８に続く図である。
【図１０】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す図９に続く図である。
【図１１】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す図１０に続く図である。
【図１２】比較例１及び実施例１〜６を示す図表である。
【図１３】比較例２及び実施例７〜１２を示す図表である。
【図１４】比較例３及び実施例１３〜１８を示す図表である。
【図１５】比較例４及び実施例１９〜２４を示す図表である。
【図１６】比較例５及び実施例２５〜３０を示す図表である。
【図１７】比較例６及び実施例３１〜３６を示す図表である。
【符号の説明】
１…ハードディスク装置、２…ハードディスク（記録媒体）、１０…薄膜磁気ヘッド、１１ａ…基台、１２…ジンバル、４０…ＧＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）、６０…記録ヘッド部（電磁変換素子）、２１…オーバーコート層、８０…ヒータ部材、８０ａ…ヒータ層、８０ｂ…キャップ層、８４ａ，８４ｂ…バンプ、８５ａ、８５ｂ…引出電極（露出部）、８７ａ，８７ｂ…電極膜部材、１２０…電極膜、１５…ヘッドジンバルアセンブリ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
書込用の電磁変換素子や再生用の磁気抵抗効果素子が設けられた薄膜磁気ヘッドは、ハードディスク装置への記録再生時に、記録媒体であるハードディスクから浮上するように構成されている。具体的には、薄膜磁気ヘッドをジンバルに搭載し、該ジンバルを可撓性のサスペンションアームの先端部に取り付けることでヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を構成する。そして、ハードディスクの回転に伴う空気流が薄膜磁気ヘッドの下方に流れることでサスペンションアームが撓み、該ヘッドが浮上する。
【０００３】
そして、ハードディスクの高密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドとハードディスクとの空隙すなわちヘッド浮上量は、２０ｎｍから１５ｎｍ、更には１０ｎｍと極限まで小さくなってきている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２０６３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さらなる高密度化のためには、薄膜磁気ヘッドの電磁変換素子や磁気抵抗効果素子と、記録媒体と、の間の距離を従来よりも微少な状態にすることが求められている。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、薄膜磁気ヘッドの電磁変換素子や磁気抵抗効果素子と、記録媒体と、の間隔をより微少にすることのできる薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及びハードディスク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討を進めた結果、通電により発熱するヒータ部材を薄膜磁気ヘッドに設け、ヒータ部材を発熱させて薄膜磁気ヘッドを熱膨張させることにより、磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、これら磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と対向する記録媒体と、の距離を低減させることができることを見出した。
【０００８】
そして、このようなヒータ部材を備える薄膜磁気ヘッドを製造する場合、ヒータ部材に加えて、ヒータ部材と外部の電源入力端子とを電気的に接続するためのバンプを形成する必要がある。このとき、ヒータ部材上に電極膜を設け、この電極膜の一部の上にめっきによりバンプを形成した後、バンプをマスクとして電極膜の残りを除去すると、電極膜の直下のヒータ部材が削れてしまいヒータ部材の抵抗がばらつく場合がある。しかしながら、ヒータ部材の構成を、比抵抗の小さいヒータ層及びその上に設けられヒータ層よりも比抵抗の大きなキャップ層を有するものとすることにより、電極膜の除去によるヒータ層の抵抗のバラツキが低減されることを見出して本発明に想到した。
【０００９】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、所定の比抵抗のヒータ層及び上記ヒータ層上に設けられ上記ヒータ層よりも比抵抗が高いキャップ層を有するヒータ部材を形成するヒータ部材形成工程と、上記ヒータ部材上に導電性の電極膜を形成する電極膜形成工程と、上記電極膜の一部の上に上記電極膜を電極とするめっきにより導電性のバンプを形成するバンプ形成工程と、上記バンプをマスクとして上記電極膜の残りを除去する電極膜除去工程と、を含む。
【００１０】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、薄膜磁気ヘッドにヒータ部材が形成され、薄膜ヘッドの使用時にこのヒータ部材に通電されることによりヒータ部材が発熱し、薄膜磁気ヘッドが熱膨張するので、薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、記録媒体と、の距離が低減される。
【００１１】
また、ヒータ部材は、比抵抗の低いヒータ層と、ヒータ層上に形成されたヒータ層よりも比抵抗の高いキャップ層とを有しており、ヒータ部材上に形成された電極膜を除去する工程ではヒータ層よりも上側のキャップ層の一部が電極膜とともに除去されることとなる。そして、このようなヒータ層とキャップ層とにより構成される並列回路を有するヒータ部材全体の抵抗において、比抵抗の大きなキャップ層の寄与は、比抵抗の小さいヒータ層の寄与に比べて小さい。このため、キャップ層が上記の電極膜の除去の際に削られてキャップ層の厚みが各薄膜磁気ヘッド毎にばらついても、ヒータ部材全体のシート抵抗値のバラツキは、キャップ層を設けないでヒータ層が削られてヒータ層の厚みがばらつく場合に比して低減される。このため、各薄膜磁気ヘッドにおいてヒータ部材における発熱を好適に制御できる。
【００１２】
ここで、上記ヒータ部材形成工程において、上記ヒータ層が表面に露出した露出部を有するように上記ヒータ部材を形成し、上記電極膜形成工程において、上記電極膜を上記キャップ層と上記ヒータ層の露出部とにわたって形成し、上記バンプ形成工程において、上記電極膜で上記ヒータ層の露出部と接触している部分の上に、上記バンプを形成することが好ましい。
【００１３】
これによれば、ヒータ層に比して比抵抗の高いキャップ層を介することなくバンプとヒータ層とが電気的に接続されるので、ヒータに好適に電流を流すことができる。
【００１４】
また、上記キャップ層の比抵抗は、上記ヒータ層の比抵抗の４倍以上であることが好ましい。
【００１５】
これによれば、ヒータのシート抵抗のバラツキを２％以下にすることができる。
【００１６】
また、上記ヒータ層の材料として、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金を例示できる。
【００１７】
また、上記キャップ層の材料として、Ｔａ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金を例示できる。
【００１８】
また、上記ヒータ形成工程において、上記ヒータ層及び上記キャップ層の少なくとも一方をスパッタリングにより形成することが好ましい。
【００１９】
これによれば、特に比較的薄いヒータを好適に形成できる。
【００２０】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、所定形状の通電路を形成する所定の比抵抗のヒータ層と、上記ヒータ層の一方の主表面の内の一の部分と対向するように配置され上記ヒータ層と電気的に接続された導電性の電極膜部材と、上記ヒータ層の上記一方の主表面の内の他の部分上に上記通電路の形状に沿うように設けられ上記ヒータ層よりも高い比抵抗のキャップ層と、上記電極膜部材上にめっきにより設けられた導電性のバンプと、を備える。
【００２１】
本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、薄膜ヘッドの使用時に、ヒータ層やギャップ層を含むヒータ部材に通電がなされることによりヒータ部材が発熱し、薄膜磁気ヘッドが熱膨張するので、薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、記録媒体と、の距離が低減される。また、比抵抗の小さなヒータ層と比抵抗の大きなキャップ層とによる並列回路が構成され、ヒータ部材全体の抵抗においては、比抵抗の大きなキャップ層の寄与は、比抵抗の小さいヒータ層の寄与に比べて小さい。このため、バンプをマスクとしてヒータ部材上に形成された電極膜を除去して電極膜部材を形成する製造過程でキャップ層が所定の厚み除去されキャップ層の厚みが各薄膜磁気ヘッド毎にばらついた場合でも、キャップ層を設けないでヒータ層の厚みがばらつく場合に比して、ヒータ部材の抵抗値のバラツキが低減される。
【００２２】
上記薄膜磁気ヘッドにおいて、上記電極膜部材は、上記ヒータ層の上記一の部分上に積層されていることが好ましい。
【００２３】
これによれば、ヒータ層に比して比抵抗の高いキャップ層等を介することなくバンプとヒータ層とが電気的に接続されるので、ヒータ層に好適に電流を流すことができる。
【００２４】
また、上記キャップ層の比抵抗は、上記ヒータ層の比抵抗の４倍以上であることが好ましい。
【００２５】
これによれば、ヒータのシート抵抗のバラツキを２％以下にすることができる。
【００２６】
また、上記ヒータ層としては、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金を例示でき、上記キャップ層としてはは、Ｔａ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金を例示できる。
【００２７】
本発明に係るヘッドジンバルアセンブリは、基台と、上記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、上記基台を固定するジンバルと、を備え、上記薄膜磁気ヘッドは、所定形状の通電路を形成する所定の比抵抗のヒータ層と、上記ヒータ層の一方の主表面の一の部分と対向するように配置され上記ヒータ層と電気的に接続された導電性の電極膜部材と、上記ヒータ層の上記一方の主表面の他の部分上に上記通電路の形状に沿うように設けられ上記ヒータ層よりも高い比抵抗のキャップ層と、上記電極膜部材上にめっきにより設けられた導電性のバンプと、を備える。
【００２８】
本発明に係るハードディスク装置は、基台と、上記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、上記薄膜磁気ヘッドと対向する記録媒体と、を備え、上記薄膜磁気ヘッドは、所定形状の通電路を形成する所定の比抵抗のヒータ層と、上記ヒータ層の一方の主表面の一の部分と対向するように配置され上記ヒータ層と電気的に接続された導電性の電極膜部材と、上記ヒータ層の上記一方の主表面の他の部分上に上記通電路の形状に沿うように設けられ上記ヒータ層よりも高い比抵抗のキャップ層と、上記電極膜部材上にめっきにより設けられた導電性のバンプと、を備える。
【００２９】
このような、ヘッドジンバルアセンブリやハードディスク装置は、上述の薄膜磁気ヘッドを備えることにより、同様に薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、記録媒体と、の距離が低減され、また、ヒータの抵抗値のバラツキが低減される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
図１は、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを備えたハードディスク装置を示す図である。ハードディスク装置１は、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ：Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌｓ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）１５を作動させて、高速回転するハードディスク（記録媒体）２の記録面（図１の上面）に、薄膜磁気ヘッド１０によって磁気情報を記録及び再生するものである。ヘッドジンバルアセンブリ１５は、薄膜磁気ヘッド１０が形成されたヘッドスライダ１１を搭載したジンバル１２と、これが接続されたサスペンションアーム１３とを備え、支軸１４周りに例えばボイスコイルモータによって回転可能となっている。ヘッドジンバルアセンブリ１５を回転させると、ヘッドスライダ１１は、ハードディスク２の半径方向、すなわちトラックラインを横切る方向に移動する。
【００３２】
図２は、ヘッドスライダ１１の拡大斜視図である。ヘッドスライダ１１は、略直方体形状をなし、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）を主とする基台１１ａ上に、薄膜磁気ヘッド１０が形成されている。同図における手前側の面は、ハードディスク２の記録面に対向する記録媒体対向面であり、エアベアリング面（ＡＢＳ：Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）Ｓと称される。ハードディスク２が回転する際、この回転に伴う空気流によってヘッドスライダ１１が浮上し、エアベアリング面Ｓはハードディスク２の記録面から離隔する。薄膜磁気ヘッド１０には、薄膜磁気ヘッド１０を保護するために、図中破線で示したオーバーコート層２１（詳しくは後述）が設けられている。オーバーコート層２１上には、記録用パッド１８ａ，１８ｂ、再生用パッド１９ａ，１９ｂ、及び、後述するヒータ用パッド８６ａ、８６ｂが取り付けられており、図１に示したサスペンションアーム１３には、各パットに接続される、電気信号の入出力用の配線（図示省略）が取付けられている。尚、エアベアリング面Ｓに、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）等のコーティングを施してもよい。
【００３３】
図３は、薄膜磁気ヘッド１０におけるエアベアリング面Ｓに対して垂直かつトラックラインに垂直な方向の断面図である。図４は、薄膜磁気ヘッド１０におけるヒータ部材の平面図であり、図中下側に、エアベアリング面Ｓが位置する。図５は、薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面Ｓに平行な断面図であり、図３及び図４のＶ−Ｖ破断線に対応する図である。薄膜磁気ヘッド１０は、基台１１ａ上に形成されており、図３に示すように、基台１１ａ側から順に、磁気抵抗効果素子としてＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子４０を有する再生ヘッド部３０と、誘導型の電磁変換素子としての記録ヘッド部６０と、記録ヘッド部６０上に設けられたオーバーコート層２１と、を主として有する複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。
【００３４】
基台１１ａは、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等からなるウエハ状の基板である。そして、この基台１１ａ上には、アルミナ等の絶縁材料からなるアンダーコート層１１３が厚さ約１μｍ〜約１０μｍで形成されている。
【００３５】
再生ヘッド部３０は、アンダーコート層１１３上に設けられており、アンダーコート層１１３側から順に、下部シールド層３２、ＧＭＲ素子４０を含みこのＧＭＲ素子４０を上下から挟む絶縁層３６、及び、上部シールド層３８、が積層されることにより構成されている。ＧＭＲ素子４０は、磁気抵抗変化率が高い巨大磁気抵抗効果を利用したものであり、多層構造（図示は省略）を有してＡＢＳ面側に露出している。下部シールド層３２及び上部シールド層３８は、不要な外部磁界をＧＭＲ素子４０が感知するのを防止する機能を有し、磁性材料を含む。下部シールド層３２の厚さは約１μｍ〜約３μｍ程度で、上部シールド層の厚さは厚さ約１μｍ〜約４μｍ程度である。また、絶縁層３６の厚みは、約０．０５μｍ〜１．０μｍ程度である。尚、本明細書において、シールド層のように「上部」及び「下部」という語を用いる場合があるが、「下部」とは基台１１ａに近い側であることを意味し、「上部」とは基台１１ａから遠い側であることを意味する。
【００３６】
記録ヘッド部６０は、再生ヘッド部３０上に絶縁層３９を介して形成され、長手記録方式の誘導型磁気変換素子である。尚、絶縁層３９としては厚さ約０．１μｍ〜約２．０μｍ程度のアルミナ等を利用できるが、必ずしも設ける必要はない。そして、記録ヘッド部６０は、絶縁層３９側から順に、軟磁性材料からなる下部磁極６１、非磁性の絶縁材料からなるギャップ層６３を有している。また、ギャップ層６３上には、ＡＢＳ面側に磁極部分層６４ａが、ＡＢＳ面から離れた側に上下２段の薄膜コイル７０を含む絶縁層７２が積層されている。さらに、磁極部分層６４ａ上及び絶縁層７２上には、薄膜コイル７０の一部を下部磁極６１との間に挟むと共に、エアベアリング面Ｓから離れた側で下部磁極６１と磁気的に連結するヨーク部分層６４ｂを有している。そして、下部磁極６１、ギャップ層６３、薄膜コイル７０、絶縁層７２、上部磁極６４が記録ヘッド部６０を構成している。
【００３７】
下部磁極６１は、パーマロイ（ＮｉＦｅ）等の磁性材料であり、例えば、厚さ約１μｍ〜約３μｍ程度で形成される。
【００３８】
ギャップ層６３は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の非磁性絶縁体あるいは非磁性導電体と非磁性絶縁体との組合せであり、例えば、厚さ約０．０５μｍ〜約０．５μｍ程度に形成される。
【００３９】
磁極部分層６４ａは、ヨーク部分層６４ｂとともに上部磁極６４を構成するものであり、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）の他、（１）鉄及び窒素原子を含む材料、（２）鉄、ジルコニア、及び酸素原子を含む材料、並びに、（３）鉄及びニッケル元素を含む材料等で形成することができる。磁極部分層６４ａの厚みは、例えば約０．５μｍ〜約３．５μｍ程度であり、好ましくは１．０μｍ〜２．０μｍである。
【００４０】
ヨーク部分層６４ｂの材質は磁極部分層６４ａと同様であり、例えば、厚さ約１μｍ〜約５μｍ程度である。
【００４１】
また、薄膜コイル７０は、Ｃｕ等の導体で、例えば、各厚みは約１μｍ〜約３μｍ程度である。
【００４２】
また、絶縁層７２は、アルミナやレジスト等の絶縁体で、例えば、厚さ約０．１μｍ〜約３μｍ程度である。
【００４３】
そして、薄膜コイル７０に記録電流を流すと、磁極部分層６４ａと下部磁極６１との間に磁束が発生し、ハードディスク等の記録媒体２に情報を記録することができる。
【００４４】
オーバーコート層２１は、薄膜磁気ヘッド１０の記録ヘッド部６０を保護するためのアルミナ等の絶縁材料からなる層であり、記録ヘッド部６０上に厚さ約５．０μｍ〜約３０μｍで設けられている。また、オーバーコート層２１において、ＡＢＳ面と、基台１１ａから一番遠い上面と、によって形成される稜部には、切欠部１００が形成されている。
【００４５】
そして、特に、本実施形態では、図３〜図５に示すように、このオーバーコート層２１中に、ヒータ部材８０が設けられている。このヒータ部材８０は、ＡＢＳ面Ｓから所定距離離間されて、オーバーコート層２１内に上部シールド層３８等と平行に形成されている。
【００４６】
ヒータ部材８０は、図４に示すように、一本のラインを層内で蛇行させた発熱部８１と、この発熱部８１の両端に各々接続された引出電極８５ａ，８５ｂとを有し、所定の長さの通電路を形成している。
【００４７】
より具体的には、発熱部８１は、所定の始点１８０から折返点１８１まで矩形波状に蛇行するように形成された上り部１８６と、折返点１８１から始点１８０の近傍の終点１８２まで上り部１８６に沿って蛇行しながら戻るように形成された下り部１８７と、始点１８０と引出電極８５ｂとを接続する接続部１７０と、終点１８２と引出電極８５ａとを接続する接続部１７２とを有している。また、互いに沿うように形成された上り部１８６と下り部１８７との間隔１９０は、互いに面する上り部１８６同士の間隔１９２や、互いに面する下り部１８７同士の間隔１９３よりも狭くされている。
【００４８】
また、このヒータ部材８０の発熱部８１は、図３及び図５に示すように、上下に２層構造を有しており、所定の比抵抗の材料からなるヒータ層８０ａと、ヒータ層８０ａの直上に積層されヒータ層８０ａよりも比抵抗の大きな材料からなるキャップ層８０ｂと、を備えている。図３〜図５により明らかなように、ヒータ層８０ａとキャップ層８０ｂとは、基台１１ａに垂直な方向からみたときにほぼ同様の形状をしており、キャップ層８０ｂは、所定の形状を呈するヒータ層８０ａに対応した形状となっている。
【００４９】
ヒータ層８０ａの厚みは、例えば、１００〜２００ｎｍ程度であり、また、キャップ層８０ｂの厚みは、例えば、１０〜２０ｎｍ程度である。
【００５０】
また、ヒータ層８０ａの材質としては、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含むことが好ましい。
【００５１】
また、キャップ層８０ｂの材質としては、Ｔａ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含むことが好ましい。
【００５２】
また、キャップ層８０ｂの材料の比抵抗は、ヒータ層８０ａの材料の比抵抗の４倍以上であることが好ましく、これによれば、詳しく後述するように各薄膜磁気ヘッドのヒータ部材８０の抵抗のバラツキを２％以下にすることができる。
【００５３】
ヒータ部材８０の引出電極（ヒータ層の露出部に対応）８５ａ、８５ｂは、発熱部８１のヒータ層８０ａと同じ材質である。引出電極８５ａ、８５ｂ上には、図３及び図５に示すように、各々導電性の電極膜部材８７ａ、８７ｂが形成されている。電極膜部材８７ａ、８７ｂ上には、この電極膜部材８７ａ、８７ｂを電極として電解メッキにより形成された、上方に伸びるバンプ８４ａ、８４ｂが各々設けられている。電極膜部材８７ａ、８７ｂ及びバンプ８４ａ、８４ｂは、Ｃｕ等の導電材料からなり、電極膜部材８７ａ、８７ｂの厚みは、１０〜２００ｎｍ程度、バンプ８４ａ、８４ｂの厚みは、１０〜３０μｍ程度である。
【００５４】
バンプ８４ａ，８４ｂの上端はオーバーコート層２１から露出しており、この露出面にはそれぞれヒータ用パッド８６ａ，８６ｂが各々取り付けられている。ヒータ用パッド８６ａ、８６ｂを介してヒータ部材８０に電流が供給されることとなる。なお、同様にして、記録ヘッド部６０は記録用パッド１８ａ，１８ｂ（図２参照）と、再生ヘッド部３０の磁気抵抗効果素子４０は再生用パッド１９ａ，１９ｂと、各々接続されているが、図３及び図５においては簡単のため図示を省略している。
【００５５】
次に、このような構成の薄膜磁気ヘッド１０、ヘッドジンバルアセンブリ１５、及びハードディスク装置１の作用を説明する。図６に示すように、ハードディスク２が図中矢印方向に回転すると、空気流によって薄膜磁気ヘッド１０は浮上し、記録ヘッド部６０の上部磁極６４側がハードディスク２に近づくようにうつむく姿勢（前傾姿勢）となる。この際、ヒータ部材８０に通電すると、当該ヒータ部材８０から発生する熱によって薄膜磁気ヘッド１０におけるヒータ部材８０の周囲が熱膨張し、薄膜磁気ヘッド１０及び基台１１ａのＡＢＳ面Ｓが、記録媒体２側に向かって二点鎖線で示すように突出する。これにより、ＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０とハードディスク２との間隔が低減され、高い再生出力が得られると共に、より高密度の書込等を行うことができる。ここで、ヒータ部材８０への通電量を制御することにより、突出量を調節でき、記録ヘッド部６０やＧＭＲ素子４０と記録媒体２との間の距離を制御できる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、ヒータ部材８０の発熱部８１は、比抵抗の小さなヒータ層８０ａと比抵抗の大きなキャップ層８０ｂとが積層された並列回路を構成している。そして、このような薄膜磁気ヘッドを製造する過程（詳しくは後述）では、ヒータ部材８０の上層であるキャップ層８０ｂが所定の厚み削られるためキャップ層８０ｂの厚みが薄膜磁気ヘッド毎にばらつく場合がある。ところが、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１０では、ヒータ部材８０の発熱部８１全体の抵抗において、比抵抗の大きなキャップ層８０ｂの寄与は、比抵抗の小さいヒータ層８０ａの寄与に比べて小さい。このため、各薄膜磁気ヘッド１０においてキャップ層８０ｂの厚みがばらついたとしても、このようなキャップ層８０ｂを設けずにヒータ層８０ａの厚みがばらつく場合に比べて、ヒータ部材８０の抵抗のバラツキが低減される。
【００５７】
また、ヒータ部材８０が、オーバーコート層２１中に設けられているので、ＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０より下の部分、あるいは、ＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０と同一の高さの部分にヒータを設けるのに比して構造が簡素化されて薄膜磁気ヘッドの製造が容易となる。
【００５８】
また、ヒータ部材８０が、オーバーコート層２１中に設けられると共に、記録ヘッド部６０が、オーバーコート層２１とＧＭＲ素子４０との間に設けられているので、ＧＭＲ素子４０とヒータ部材８０との間隔は、記録ヘッド部６０とヒータ部材８０との間隔よりも広くなっている。このため、特に発熱による影響を比較的受けやすいＧＭＲ素子４０が高温による悪影響を受けにくくされ、信頼性を向上できる。
【００５９】
また、薄膜磁気ヘッド１０のオーバーコート層２１には切欠部１００が形成されているので、薄膜磁気ヘッド１０のＡＢＳ面Ｓが熱膨張によりハードディスク２に突出しても、記録媒体２と接触しにくくなっている。なお、この切欠部１００の形状は、本実施形態のような１段の逆Ｌ字状のものに限られず、多段の切欠としてもよいし傾斜面を有する切欠等としてもよい。
【００６０】
さらに、ヒータ部材８０においては、図４に示すように、上り部１８６と下り部１８７とが互いに寄り添うようにして蛇行しているので、アンペールの右ねじの法則から分かるように、始点１８０及び終点１８２と、折返点１８１との間において上り部１８６と下り部１８７とから発生する磁界が、互いにうち消し合う。このため、磁界の漏洩が少なくなって記録ヘッド部６０や磁気抵抗効果素子４０に悪影響を及ぼしにくくなる。また、間隔１９０が間隔１９３や間隔１９２よりも狭くされているので、互いに近接するように設けられた上り部１８６と下り部１８７とが、この上り部１８６と下り部１８６とから遠く離された他の上り部１８６と下り部１８７とから磁界の影響を受けにくくされ、通電により発生する磁界がより好適にキャンセルされる。このため、特に、ヒータ部材８０の最外側で互いに沿うように配置される下り部１８６Ａや上り部１８７Ａからの磁界の漏洩が少なくされる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、ハードディスク２との距離を低減でき、さらなる高密度化が可能な薄膜磁気ヘッド１０、ヘッドジンバルアセンブリ１５及びハードディスク装置１が提供される。
【００６２】
次に、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例を図７〜図１１を参照して説明する。ここで、図７は、薄膜磁気ヘッドにおけるエアベアリング面Ｓに対して垂直かつトラックラインに垂直な方向の断面図であり、図８は、図７の状態での薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面Ｓに平行な断面図でありＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ破断線に対応する図である。尚、公知の製造過程については、説明を簡略化する。
【００６３】
まず、図７及び図８に示すように、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等からなる基板である基台１１ａに、スパッタリング法によって、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料からなるアンダーコート層１１３を形成する。
【００６４】
次に、アンダーコート層１１３の上に、例えばめっき法によって、パーマロイ等の磁性材料からなる下部シールド層３２を形成する。さらに、下部シールド層３２上に、公知の手法によってＧＭＲ素子４０と、これを上下左右から挟むＡｌ２Ｏ３等の絶縁層３６を形成する。ＧＭＲ素子４０は、実際は複数の膜から構成されるが、図においては単層で示している。また、このＧＭＲ素子４０は、ＡＢＳ面側に形成される。続いて、絶縁層３６上に、例えばめっき法によって上部シールド層３８をで形成する。以上により、再生ヘッド部３０が得られる。
【００６５】
次に、上部シールド層３８上に、例えばスパッタリング法によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料からなる絶縁層３９を形成する。
【００６６】
次いで、絶縁層３９上に、パーマロイからなる下部磁極６１を例えばスパッタリング法で形成する。次に、下部磁極６１上に例えばスパッタリング法で非磁性絶縁体あるいは非磁性導電体と非磁性絶縁体とを組み合わせたものからなるギャップ層６３を形成する。さらに、ギャップ層６３上に、フォトリソグラフィやドライエッチング等を用いた公知の方法で、２段の薄膜コイル７０を有する絶縁層７２と、上部磁極６４の磁極部分層６４ａと、上部磁極６４のヨーク部分層６４ｂと、を形成する。ここで、薄膜コイル７０の一部が、下部磁極６１と上部磁極６４との間に挟まれるようにこれらを形成する。本実施形態では２段の薄膜コイル７０を形成するが、段数はこれに限られず、また、ヘリカルコイルのようなものを形成してもよい。これにより、記録ヘッド部６０が完成する。
【００６７】
次に、記録ヘッド部６０を覆うように、非磁性のオーバーコート下層２１ａを形成する。そして、オーバーコート下層２１ａ上に、スパッタリングによって導電性材料からなるヒータ材料層１１０を形成する。ヒータ材料層１１０の導電性材料としては、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含むことが好ましい。ヒータ材料層１１０の導電性材料の具体例としては、Ｃｕ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｒｈの各単体，ＮｉＦｅ合金，ＣｏＦｅ合金等があげられる。
【００６８】
さらに、ヒータ材料層１１０のうち、ヒータ部材８０の発熱部８１が形成されるべき部分（図８のＢ）に、ヒータ材料層１１０よりも比抵抗の高い材料からなるキャップ材料層１１２を積層する。これにより、ヒータ材料層１１０で引出電極８５ａ、８５ｂが形成されるべき部分（図８のＡ）には、キャップ材料層１１２が積層されず、ヒータ材料層１１０の露出部が形成されることととなる。
【００６９】
キャップ材料層１１２の材料は、ヒータ材料層１１０よりも比抵抗が大きければ特に限定されない。キャップ材料層１１２としては、Ｔａ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含む導電性材料や、アルミナ等の絶縁材料が好ましい。キャップ材料層１１２の導電性材料としては、具体的には、例えば、Ｔｉ，Ｔａの各単体、ＮｉＦｅＮｂ，ＡｕＣｕ，ＡｕＮｉ等の合金等が挙げられる。
【００７０】
次に、イオンミリング等により、ヒータ材料層１１０の露出部の一部をオーバーコート下層２１ａの上面まで除去することにより、図９に示すような、引出電極（ヒータ層の露出部に対応）８５ａ，８５ｂを形成する。また、これと同時に、イオンミリング等により、ヒータ材料層１１０とキャップ材料層１１２との積層部分の一部をオーバーコート下層２１ａの上面まで除去して、図９に示すような、蛇行する発熱部８１を形成する。これによって、ヒータ部材８０が形成される。ここで、ヒータ部材８０の発熱部８１は、ヒータ層８０ａ及びキャップ層８０ｂを有することとなる。
【００７１】
次に、図１０に示すように、ヒータ部材８０の発熱部８１、ヒータ部材８０の引出電極８５ａ、８５ｂ、及び、オーバーコート下層２１ａで表面に露出する部分に、Ｃｕ等の導電材料からなるめっき用の電極膜１２０を所定の厚み、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍ、でスパッタリング等により形成する。
【００７２】
次に、電極膜１２０で引出電極８５ａ，８５ｂに各々接触する部分の上に、電極膜１２０を電極としてめっき法によって上方に伸びるバンプ８４ａ，８４ｂを各々形成する。
【００７３】
次に、図１１に示すように、バンプ８４ａ，８４ｂをマスクとして、表面に露出する電極膜１２０を、ミリング等により除去する。この時、引出電極８５ａ、８５ｂ間等での短絡がおきないようにすべく表面に露出する電極膜１２０を完全に除去するため、電極膜１２０の直下のキャップ層８０ｂも所定の厚み除去されて、キャップ層８０ｂの厚みが薄くなる。また、このとき、バンプ８４ａ，８４ｂの下の電極膜１２０は除去されずに残存し、電極膜部材８７ａ、８７ｂとなる。ここでは、特に、キャップ層８０ｂが残存するように電極膜１２０の除去の条件を設定することが重要である。
【００７４】
その後、スパッタ法等によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料を上層として積層し、例えば、ポリッシング法によってバンプ８４ａ、８４ｂが上面に露出する所望の高さまで絶縁材料をけずり、オーバーコート上層２１ｂとする。その後、バンプ８４ａ，８４ｂの上端部の露出部分にヒータ用パッド８６ａ、８６ｂを配設する。ここで、オーバーコート下層２１ａ及びオーバーコート上層２１ｂがオーバーコート層２１に対応する。なお、図示は省略するが、このとき、図示しない記録用パッドや再生用パッドも形成する。さらに、図示は省略するが、オーバーコート層２１の稜を切削して、切欠部１００を形成する。
【００７５】
以上により、図３〜図５に示した、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１０が完成する。
【００７６】
本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、薄膜磁気ヘッド１０にヒータ部材８０が好適に形成される。このような薄膜磁気ヘッド１０は、使用時にヒータ部材８０に通電されることにより上述のようにヒータ部材８０が発熱し、薄膜磁気ヘッド１０が熱膨張するので、薄膜磁気ヘッド１０のＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０と、記録媒体２と、の距離が低減される。
【００７７】
また、ヒータ部材８０を形成する際に、比抵抗の小さいヒータ層８０ａと比抵抗の大きいキャップ層８０ｂとが積層された発熱部８１を形成するので、電極膜１２０の除去時にはヒータ部材８０の発熱部８１の内の比抵抗の高いキャップ層８０ｂの一部が電極膜１２０とともに除去されることとなる。そして、ヒータ部材８０の発熱部８１の全体のシート抵抗において、比抵抗の大きなキャップ層８０ｂの寄与は、比抵抗の小さいヒータ層８０ａの寄与に比べて小さいので、電極膜１２０の除去の際に、キャップ層８０ｂが削られてその厚みが各薄膜磁気ヘッドで変動しても、ヒータ部材８０の発熱部８１全体の抵抗値のバラツキが低減される。このため、使用時にヒータ部材８０における発熱を好適に制御できる。
【００７８】
また、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１０は、比較的複雑な再生ヘッド部３０及び記録ヘッド部６０の形成工程の後に行われる、比較的簡単なオーバーコート層２１を形成する工程においてヒータ部材８０を形成している。このため、再生ヘッド部３０や記録ヘッド部６０より下の部分、あるいは、記録ヘッド部６０や再生ヘッド部３０と同一の高さの部分にヒータ部材８０を設けるのに比して、低コストでの製造が可能となる。
【００７９】
また、ヒータ材料層１１０やキャップ材料層１１２をスパッタリングで形成しているので、これらの層の膜厚のバラツキを低減でき、薄膜磁気ヘッド１０毎のヒータ部材８０の抵抗値のバラツキを低減できる。
【００８０】
続いて、イオンミリング等によって基台１１ａにスライダレールを形成することにより、図２に示したヘッドスライダ１１が得られ、このヘッドスライダ１１をジンバル１２に搭載した後、サスペンションアーム１３に接続することにより図１に示したヘッドジンバルアセンブリ１５が完成する。また、ヘッドジンバルアセンブリ１５を作製した後、ヘッドスライダ１１がハードディスク２上を移動可能で、且つ、磁気信号の記録及び再生が可能となるように組み立てることにより、図１に示したハードディスク装置１が完成する。
【００８１】
ここで、本実施形態によって、ヒータ部材８０のシート抵抗のバラツキが低減できることを実施例及び比較例によって具体的に示す。以下の実施例及び比較例では、ヒータ部材８０の発熱部８１に着目し、発熱部８１自体のバラツキがどの程度低減されるかを計算により求めたものである。
【００８２】
比較例１は、発熱部８１のヒータ層８０ａとしてＮｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅ（比抵抗２３μΩ・ｃｍ）を用い、キャップ層８０ｂを設けなかった場合である。この場合、ヒータ層８０ａ上に積層された電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１５０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１４０ｎｍである発熱部８１が得られたとする。このとき、各々の発熱部８１のシート抵抗は１．５３３Ωと、１．６４３Ωと、になり、シート抵抗のバラツキは７．２％となる。ここで、シート抵抗ＳＲ１とシート抵抗ＳＲ２（ＳＲ２＞ＳＲ１）とが得られた場合にシート抵抗のバラツキは、（ＳＲ２−ＳＲ１）／（ＳＲ１）と定義される。
【００８３】
一方、実施例１は、比較例１と同じヒータ層８０ａを１５０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗４５μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるキャップ層８０ｂの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。このとき、各々の発熱部８１のシート抵抗は１．４３６Ωと、１．４８３Ωと、となり、シート抵抗のバラツキは３．３％となり、バラツキは比較例１に比べて大きく低減される。
【００８４】
また、実施例２〜６は、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１０ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗７０μΩ・ｃｍ）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１４ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗９０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の３．９倍に対応）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを２０ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗１２０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の５．２倍に対応）、Ｔｉ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）、及び、Ｔａ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）を用いた以外は実施例１と同様であるとした場合であり、ヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、２．１、１．６、１．３、０．８、０．８％となった。これらの結果を図１２に示す。このように、キャップ層の比抵抗がヒータ層の比抵抗より大きくなるに従い、バラツキが小さくなることが分かる。
【００８５】
次に、比較例２は、発熱部８１のヒータ層８０ａとしてＣｕ（比抵抗３μΩ・ｃｍ）を用い、キャップ層８０ｂを設けず、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１２０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１１０ｎｍであるものが得られた場合である。このとき、シート抵抗のバラツキは９．２％となる。
【００８６】
これに対し、実施例７は、比較例２と同じヒータ層８０ａを１２０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｃｕ５ａｔ％のＡｕＣｕ（比抵抗７．５μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるキャップ層８０ｂの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層の８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。また、実施例８〜１２では、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｎｉ５ａｔ％のＡｕＮｉ（比抵抗１０．５μΩ・ｃｍ）、Ｎｉ７ａｔ％のＡｕＮｉ（比抵抗１２μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の４倍に対応）、Ｎｉ１０ａｔ％のＡｕＮｉ（比抵抗１５μΩ・ｃｍ）、ＮｉＦｅ（比抵抗２３μΩ・ｃｍ）、及び、ＣｏＦｅ（比抵抗２０μΩ・ｃｍ）を設けた以外は実施例７と同様とした場合である。実施例７〜１２におけるヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、３．９、２．５、２．０、１．７、０．８、１．２％となった。これらの結果を図１３に示す。
【００８７】
次に、比較例３は、発熱部８１のヒータ層８０ａとして１２０ｎｍのＡｕ（比抵抗３．５μΩ・ｃｍ）を設け、キャップ層８０ｂを設けず、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１２０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１１０ｎｍであるものが得られた場合である。このとき、シート抵抗のバラツキは８．９％となる。
【００８８】
これに対し、実施例１３は、比較例３と同じヒータ層８０ａを１２０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｃｕ５ａｔ％のＡｕＣｕ（比抵抗７．５μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層の８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。また、実施例１４〜１８は、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｃｕ１０ａｔ％のＡｕＣｕ（比抵抗１０μΩ・ｃｍ）、Ｃｕ２０ａｔ％のＡｕＣｕ（比抵抗１４μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の４倍に対応）、Ｎｉ１５ａｔ％のＡｕＮｉ（比抵抗２０μΩ・ｃｍ）、Ｔｉ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）、及び、Ｔａ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）を設けた以外は実施例１３と同様であった場合である。実施例１３〜１８におけるヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、４．５、２．５、１．８、１．４、０．２、０．２％となった。これらの結果を図１４に示す。
【００８９】
次に、比較例４は、発熱部８１のヒータ層８０ａとしてＭｏ（比抵抗１６μΩ・ｃｍ）を用い、キャップ層８０ｂを設けず、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１５０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１４０ｎｍであるものが得られた場合である。このとき、シート抵抗のバラツキは７．１％となる。
【００９０】
これに対し、実施例１９では、比較例４と同じヒータ層８０ａを１５０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを２ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗３２μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるキャップ層８０ｂの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層の８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。また、実施例２０〜２４は、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗４５μΩ・ｃｍ）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを７ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗６０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の３．８倍に対応）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１２ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗８０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の５．０倍に対応）、Ｔｉ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）、及び、Ｔａ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）を設けた以外は実施例１９と同様にした場合である。実施例１９〜２４におけるヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、３．２、２．４、１．５、１．３、０．６、０．６％となった。これらの結果を図１５に示す。
【００９１】
次に、比較例５は、発熱部８１のヒータ層８０ａとしてＲｈ（比抵抗１７．５μΩ・ｃｍ）を用い、キャップ層８０ｂを設けず、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１５０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１４０ｎｍであるものが得られた場合である。このとき、シート抵抗のバラツキは７．１％となる。
【００９２】
これに対し、実施例２５は、比較例５と同じヒータ層８０ａを１５０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを２ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗３２μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるキャップ層８０ｂの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層の８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。また、実施例２６〜３０は、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗４５μΩ・ｃｍ）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１０ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗７０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の４倍に対応）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗９５μΩ・ｃｍ）、Ｔｉ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）、及び、Ｔａ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）を設けた以外は実施例２５と同様にした場合である。実施例２５〜３０におけるヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、３．６、２．５、１．７、１．２、０．６、０．６％となった。これらの結果を図１６に示す。
【００９３】
次に、比較例６は、発熱部８１のヒータ層８０ａとしてＣｏ９０ｗｔ％、Ｆｅ１０ｗｔ％のＣｏＦｅ（比抵抗２０μΩ・ｃｍ）を用い、キャップ層８０ｂを設けず、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるヒータ層８０ａの厚みが１０ｎｍばらつき、ヒータ層８０ａの厚みが１３０ｎｍになったものとヒータ層８０ａの厚みが１２０ｎｍであるものが得られた場合である。このとき、シート抵抗のバラツキは８．４％となる。
【００９４】
これに対し、実施例３１は、比較例６と同じヒータ層８０ａを１３０ｎｍ設けるのに加えて、キャップ層８０ｂとして、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗４５μΩ・ｃｍ）を設け、電極膜１２０を除去する工程において、電極膜１２０と共に除去されるキャップ層８０ｂの厚みが１０ｎｍばらつき、キャップ層の８０ｂの厚みが２０ｎｍであるものと１０ｎｍであるものとが得られた場合である。また、実施例３２〜３６では、キャップ層８０ｂの材料として、各々、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１０ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗７０μΩ・ｃｍ）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１２ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗８０μΩ・ｃｍ、ヒータ層の比抵抗の４．０倍に対応）、Ｎｉ８０ｗｔ％、Ｆｅ２０ｗｔ％のＮｉＦｅにＮｂを１５ｗｔ％添加したＮｉＦｅＮｂ（比抵抗９５μΩ・ｃｍ）、Ｔｉ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）、及び、Ｔａ（比抵抗１８０μΩ・ｃｍ）を設けた以外は実施例３１と同様にした場合である。実施例３１〜３６におけるヒータのシート抵抗のバラツキは、順に、３．３、２．１、１．９、１．６、０．８、０．８％となった。これらの結果を図１７に示す。
【００９５】
上述のデータより明らかなように、ヒータ層８０ａの上にヒータ層８０ａの比抵抗よりも高いキャップ層８０ｂを設けることにより、ヒータ部材８０の発熱部８１のバラツキが低減されることが明らかにされた。また、キャップ層８０ｂの比抵抗をヒータ層８０ａよりも大きくする程バラツキが低減され、特に、キャップ層８０ｂの比抵抗をヒータ層の比抵抗の４倍以上にすると、バラツキを２．０％以下にすることができることが明らかにされた。
【００９６】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００９７】
例えば、上記実施形態では、電極膜部材８７ａ，８７ｂは、ヒータ部材８０の引出電極８５ａ、８５ｂ上に積層されているが、例えば、キャップ層８０ｂと同等の材料の導電層を介して引出電極８５ａ、８５ｂと電気的に接続されていても良い。
【００９８】
ヒータ部材８０の位置は上記実施形態に限られず、例えば、アンダーコート層１１３や、絶縁層７２等、任意の位置に設けることができる。また、２つ以上のヒータ部材８０を有していても良い。また、ヒータ部材８０のＡＢＳ面Ｓ側からの距離も限定されない。さらに、ヒータ部材８０の導電路の形状も限定されない。
【００９９】
また、ヒータ部材８０の発熱部８１のキャップ層８０ｂは、ヒータ層８０ａよりも比抵抗の高いものであればよく、例えば、アルミナ等の絶縁体を用いてもよい。
【０１００】
また、ヒータ部材８０に流す電流の量等によっては、ヒータ部材８０を軟磁性を含むシールド層で覆っても良く、これによれば、ヒータ部材８０からの磁界が漏洩した場合でも、記録ヘッド部６０や再生ヘッド部３０に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【０１０１】
さらに、再生ヘッド部３０において、ＧＭＲ素子４０の代わりに、異方性磁気抵抗効果を利用するＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、トンネル接合で生じる磁気抵抗効果を利用するＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ−ｔｙｐｅ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、さらに、ＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ Ｐｌａｎｅ）−ＧＭＲ素子等の他のＭＲ素子を利用してもよい。また、薄膜磁気ヘッドを面内記録方式ではなく、垂直記録方式としてもよい。
【０１０２】
また、図２においては、記録ヘッド部６０やＧＭＲ素子４０を含む薄膜磁気ヘッド１０が、スライダ１１の先端部の内、トラックラインと直交するトラック幅方向の一方側の端部に設けられているが、他方側の端部でも、トラック幅方向の中央部に設けられていてもよく、要は、薄膜磁気ヘッド１０が、スライダ１１でＡＢＳ面Ｓに臨む位置に設けられていれば良い。
【０１０３】
また、図２において、ヒータ用パッド８６ａ，８６ｂは、記録用パッド１８ａ，１８ｂと再生用パッド１９ａ，１９ｂとに挟まれるように配置されているが、これに限られず、任意の配置が可能である。
【０１０４】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、比抵抗の低いヒータ層及びこれに比べて比抵抗の高いキャップ層とを含み通電されることにより発熱するヒータを設けるので、ヒータが発熱して薄膜磁気ヘッドが熱膨張し、磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、記録媒体と、の距離が低減される。また、ヒータがヒータ層とキャップ層とを有するので、電極膜の除去時にはヒータのうちの比抵抗の高いキャップ層の一部が電極膜とともに除去されることとなり、ヒータ全体のシート抵抗値のバラツキが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハードディスク装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】ヘッドスライダを示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを示す断面図である。
【図４】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドのヒータを示す平面図である。
【図５】図３の薄膜磁気ヘッドのＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドが熱膨張している様子を示す模式図である。
【図７】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す図８に続く図である。
【図１０】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す図９に続く図である。
【図１１】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す図１０に続く図である。
【図１２】比較例１及び実施例１〜６を示す図表である。
【図１３】比較例２及び実施例７〜１２を示す図表である。
【図１４】比較例３及び実施例１３〜１８を示す図表である。
【図１５】比較例４及び実施例１９〜２４を示す図表である。
【図１６】比較例５及び実施例２５〜３０を示す図表である。
【図１７】比較例６及び実施例３１〜３６を示す図表である。
【符号の説明】
１…ハードディスク装置、２…ハードディスク（記録媒体）、１０…薄膜磁気ヘッド、１１ａ…基台、１２…ジンバル、４０…ＧＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）、６０…記録ヘッド部（電磁変換素子）、２１…オーバーコート層、８０…ヒータ部材、８０ａ…ヒータ層、８０ｂ…キャップ層、８４ａ，８４ｂ…バンプ、８５ａ、８５ｂ…引出電極（露出部）、８７ａ，８７ｂ…電極膜部材、１２０…電極膜、１５…ヘッドジンバルアセンブリ。
Claims (13)
- 所定の比抵抗のヒータ層及び前記ヒータ層上に設けられ前記ヒータ層よりも比抵抗が高いキャップ層を有するヒータ部材を形成するヒータ部材形成工程と、
前記ヒータ部材上に導電性の電極膜を形成する電極膜形成工程と、
前記電極膜の一部の上に、前記電極膜の一部をメッキ電極としてめっき法により導電性のバンプを形成するバンプ形成工程と、
前記バンプをマスクとして前記電極膜の残りを除去する電極膜除去工程と、
を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記ヒータ部材形成工程において、前記ヒータ層が表面に露出した露出部を有するように前記ヒータ部材を形成し、
前記電極膜形成工程において、前記電極膜を前記キャップ層と前記ヒータ層の露出部とにわたって形成し、
前記バンプ形成工程において、前記電極膜で前記ヒータ層の露出部と接触している部分の上に、前記バンプを形成する請求項１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記キャップ層の比抵抗は、前記ヒータ層の比抵抗の４倍以上である請求項１又は２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記ヒータ層は、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含む請求項１〜３の何れか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記キャップ層は、Ｔａ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含む請求項１〜４の何れか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記ヒータ部材形成工程において、前記ヒータ層及び前記キャップ層の少なくとも一方をスパッタリングにより形成する請求項１〜５の何れか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 所定形状の通電路を形成する所定の比抵抗のヒータ層と、
前記ヒータ層の一方の主表面の内の一の部分と対向するように配置され前記ヒータ層と電気的に接続された導電性の電極膜部材と、
前記ヒータ層の前記一方の主表面の内の他の部分上に前記通電路の形状に対応して設けられ前記ヒータ層よりも高い比抵抗のキャップ層と、
前記電極膜部材上にめっきにより設けられた導電性のバンプと、
を有する薄膜磁気ヘッド。 - 前記電極膜部材は、前記ヒータ層の前記一の部分上に積層されている請求項７の薄膜磁気ヘッド。
- 前記キャップ層の比抵抗は、前記ヒータ層の比抵抗の４倍以上である請求項７又は８に記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記ヒータ層は、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含む請求項７〜９の何れか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記キャップ層は、Ｔａ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈ及びこれらの合金の何れかを含む請求項７〜９の何れか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 基台と、前記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、前記基台を固定するジンバルと、を備え、
前記薄膜磁気ヘッドは、所定形状の通電路を形成する所定の比抵抗のヒータ層と、前記ヒータ層の一方の主表面の一の部分と対向するように配置され前記ヒータ層と電気的に接続された導電性の電極膜部材と、前記ヒータ層の前記一方の主表面の他の部分上に前記通電路の形状に対応して設けられ前記ヒータ層よりも高い比抵抗のキャップ層と、前記電極膜部材上にめっきにより設けられた導電性のバンプと、を備えるヘッドジンバルアセンブリ。 - 基台と、前記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、前記薄膜磁気ヘッドと対向する記録媒体と、を備え、
前記薄膜磁気ヘッドは、所定形状の通電路を形成する所定の比抵抗のヒータ層と、前記ヒータ層の一方の主表面の一の部分と対向するように配置され前記ヒータ層と電気的に接続された導電性の電極膜部材と、前記ヒータ層の前記一方の主表面の他の部分上に前記通電路の形状に対応して設けられ前記ヒータ層よりも高い比抵抗のキャップ層と、前記電極膜部材上にめっきにより設けられた導電性のバンプと、を備えるハードディスク装置。
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