JP2004362659A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】トロイダルコイル層のハイト方向側において熱容量が大きく、優れた放熱性を有する薄膜磁気ヘッドを提供する。
【解決手段】第１の磁気コア８０と第２の磁気コア８１とを接続する接続層３３が、シールド層２２，２７のハイト方向後方まで延出されている。または、前記接続層３３のトラック幅方向における幅寸法Ｗ１が、前記トロイダルコイル層５７のトラック幅方向における幅寸法Ｗ２よりも大きい。したがって、前記接続層３３の体積を大きくさせて熱容量を増大させることができるため、薄膜磁気ヘッド１０の内部で発生する熱を前記接続層３３を介してに適切に放熱させることができ、薄膜磁気ヘッド１０内部での温度上昇を抑えることができる結果、前記薄膜磁気ヘッド１０の熱膨張による突出を抑制できる。
【選択図】 図２
【解決手段】第１の磁気コア８０と第２の磁気コア８１とを接続する接続層３３が、シールド層２２，２７のハイト方向後方まで延出されている。または、前記接続層３３のトラック幅方向における幅寸法Ｗ１が、前記トロイダルコイル層５７のトラック幅方向における幅寸法Ｗ２よりも大きい。したがって、前記接続層３３の体積を大きくさせて熱容量を増大させることができるため、薄膜磁気ヘッド１０の内部で発生する熱を前記接続層３３を介してに適切に放熱させることができ、薄膜磁気ヘッド１０内部での温度上昇を抑えることができる結果、前記薄膜磁気ヘッド１０の熱膨張による突出を抑制できる。
【選択図】 図２
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トロイダルコイル層を有する薄膜磁気ヘッドに係り、特に、トロイダルコイル層のハイト方向側において熱容量が大きく、優れた放熱性を有する薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コア層とコイル層とを有してなる記録用の薄膜磁気ヘッド（インダクイティブヘッド）は、近年の高記録密度化に伴って小型化が進み、非常に微小な空間内にコイル層を巻回形成する必要がある。
【０００３】
そこで、下部コア層と上部コア層との間に形成された空間を利用して、下部コア層と上部コア層間を接続する接続部の周囲にコイル層を巻回形成するスパイラルコイル構造の薄膜磁気ヘッドから、コア層を軸として、そのコア層の周囲にコイル層をトロイダル状に巻回形成するトロイダル構造の薄膜磁気ヘッドが、今後のインダクティブヘッドでは主流になると考えられている。
【０００４】
このようなトロイダル構造のコイル層を用いて小型化されたインダクティブヘッドでは、特に次のような課題が顕著化した。すなわち、トロイダル構造のインダクティブヘッドではコイル層がハイト方向の前方部にコイル層が集約された構造であるため、前記コイル層を流れる記録電流によって発生するジュール熱やコアに発生する渦電流による熱が前記インダクティブヘッドから効率良く放出され難く、その結果、前記インダクティブヘッド内部の温度が非常に高くなるという現象が生じたのである。
【０００５】
前記インダクティブヘッド内部での温度が高くなると、金属材料で形成されているコイル層やコア層と、その周囲を覆う絶縁材料との間での熱膨張係数の違いによって、前記インダクティブヘッドが形成されている部分が、他の部分に比べて記録媒体との対向面から突出しやくなるという、いわゆるＰＴＰ（Ｐｏｌｅ Ｔｉｐ Ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）といわれる現象が発生する。
【０００６】
特に、高記録密度化を可能とした薄膜磁気ヘッドでは、トロイダルコイルに与えられる記録電流の周波数が高いため、インダクティブヘッド内部の温度が急激に高くなり、記録媒体との対向面からの突出量が大きくなってしまう。そして、このように前記インダクティブヘッドが記録媒体との対向面から突出すると、前記インダクティブヘッドが記録媒体に衝突する頻度が高まり、記録媒体を傷つけたり、インダクティブヘッドが損傷しやくなる。
【０００７】
インダクティブヘッドの内部で発生する熱を放熱し、前記ＰＴＰを抑制することが可能であると考えられる薄膜磁気ヘッドとしては、以下の各特許文献に示すような薄膜磁気ヘッドを示すことができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−０９３１１３号公報
【特許文献２】
特開２００１−１２６２１６号公報
【特許文献３】
特開平７−２８２４１９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された薄膜磁気ヘッドは、前記したようないわゆるトロイダル構造の薄膜磁気ヘッドであり、この特許文献１に記載された薄膜磁気ヘッドでは、下部コア層の上に設けられたバックギャップ層よりもハイト方向の後方に、下部コア層が延出されている。前記特許文献１に記載された薄膜磁気ヘッドでは、バックギャップ層のハイト方向の後方における下部コア層が、コイル層やコア層で発生した熱の放熱部材として機能すると考えられる。
【００１０】
しかし、特許文献１に記載された薄膜磁気ヘッドでは、前記バックギャップ層のハイト方向における長さ寸法が小さく、体積が小さい。ここで、インダクティブヘッドでの熱の発生は、コイル層やコア層のみならず、バックギャップ層に生じた渦電流によって、バックギャップ層からも発生するが、前記特許文献１に記載された薄膜磁気ヘッドでは、バックギャップ層の体積が小さいため、バックギャップ層の熱容量が小さく、放熱効果は小さいものと考えられる。また、バックギャップ層のハイト方向の後方における下部コア層の上方には絶縁層が形成されており、下部コア層の前記後方に伝達した熱を効果的に放熱する機能も小さいと考えられる。
【００１１】
前記特許文献２に記載された薄膜磁気ヘッドは、前記特許文献２の図８などに示すように、バックギャップ層がハイト方向へ延出されて構成されている。そして、このバックギャップ層がコイル層やコア層で発生した熱を放熱するための放熱部材として機能すると考えられる。
【００１２】
しかし、この特許文献２に開示された薄膜磁気ヘッドは、コイル層が前記バックギャップ層を巻き中心として、前記バックギャップ層の周囲に巻き回されるスパイラル構造の薄膜磁気ヘッドであるため、前記バックギャップ層のハイト方向の後方やトラック幅方向の側方にも前記コイル層が巻き回される。そのため、前記バックギャップ層をハイト方向後方や、トラック幅方向の側方に向って広い面積で設けるには限界があり、前記バックギャップ層を放熱部材として効果的に機能させるには限界がある。
【００１３】
前記特許文献３に記載された薄膜磁気ヘッドでは、上部コア層および下部コア層の後方部に形成された両コア層の接合部が、コイル層やコア層で発生した熱を放熱するための放熱部材として機能すると考えられる。
【００１４】
しかし、前記特許文献３に記載された薄膜磁気ヘッドも、前記特許文献１に記載された薄膜ヘッドと同様にいわゆるスパイラル構造の薄膜磁気ヘッドであるため、前記接合部を巻き中心とし、コイル層が前記接合部の周囲に巻き回される。
【００１５】
したがって、前記特許文献３に記載された薄膜磁気ヘッドも、前記接合部のハイト方向の後方やトラック幅方向の側方に前記コイル層が巻き回されるため、前記接合部を大きくするには限界があり、前記接合部を放熱部材として効果的に機能させるには限界がある。そもそも、特許文献３に記載された薄膜磁気ヘッドでは、放熱部材として機能すると考えられる前記接合部が上部コア層と下部コア層とで構成される構造であるため、接合部自体の大きさを大きくするには限界があり、前記接合部を放熱部材として機能させるには限界がある。
【００１６】
本発明は上記した従来の課題を解決するためのものであり、トロイダルコイル層のハイト方向側において熱容量を大きくし、放熱性に優れた薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明における薄膜磁気ヘッドは、記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１の磁気コアと、前記第１の磁気コアの上方に位置する第２の磁気コアとが、前記対向面でギャップ層を挟んで対向するとともに、前記第２の磁気コアと第１の磁気コアとがハイト側で接続層を介して接続され、
前記第１の磁気コアと第２の磁気コアとで囲まれた空間内に設けられた複数本の第１のコイル片と、前記第２の磁気コアの上方に設けられた複数本の第２のコイル片とが電気的に接続されて、前記第２の磁気コアの周囲に巻回形成されたトロイダルコイル層が形成され、
前記第１の磁気コアの下方には、シールド層と磁気抵抗効果素子とを有して成る再生ヘッド部が設けられ、
前記シールド層よりもハイト方向後方に金属層が設けられ、
前記接続層が前記金属層と膜厚方向で対向する位置まで延出して形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
上記した本発明では、再生ヘッド部を構成するシールド層のハイト方向の後方に、金属層が形成されている。また、前記接続層は、前記金属層と膜厚方向で対向する位置まで延出されて構成されている。したがって、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、従来の薄膜磁気ヘッドと比較して、接続層のハイト方向における長さ寸法を大きくすることが可能となるため、前記接続層の体積を大きくして熱容量を増大することができ、接続層を放熱部材として効果的に機能させることができる。そのため、接続層に生じた渦電流によって発生した熱を、接続層から効率よく放熱させることができる。前記接続層は、前記シールド層のハイト方向後方に形成される前記金属層と膜厚方向で対向する位置に形成されているため、特にＰＴＰに影響する記録媒体との対向面付近に生じている熱は前記接続層によって記録媒体との対向面から離れた前記ハイト方向後方に運ぶことができ、しかも放熱効果が大きい前記接続層を介して放熱できるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされるＰＴＰの問題を抑制することが可能となる。
【００１９】
また、本発明の薄膜ヘッドでは、従来のトロイダル構造の薄膜磁気ヘッドに較べて、前記接続層を大きくすることができるため、磁気抵抗を小さくすることができるという効果をも奏することが可能となる。
【００２０】
この場合、前記接続層の長さ寸法は、前記トロイダルコイル層の長さ寸法よりも大きいものとして構成することが好ましい。
【００２１】
このように構成すると、前記接続層の熱容量を大きくすることができる。
また、前記第１の磁気コアは前記金属層と膜厚方向で対向する位置まで延出された後方領域を有しており、前記接続層が前記後方領域の上に形成されているものとしていることが好ましい。
【００２２】
このように構成すると、磁気コアに生じた渦電流によって発生する熱やトロイダルコイル層に生じたジュール熱は第２の磁気コアに伝達されるが、この第２の磁気コアに伝達された熱、および第２の磁気コアに生じた渦電流によって発生した熱は、前記第２の磁気コアに形成された前記後方領域に伝達され、この後方領域の上方に形成された前記接続層を介して磁気ヘッドの外方に放熱させることができる。特にＰＴＰに影響する記録媒体との対向面付近に生じた熱を、記録媒体との対向面から離れた前記後方領域に運ぶことができ、しかも放熱効果が大きい前記接続層を介して放熱できるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされるＰＴＰの問題を抑制することが可能となる。
【００２３】
この場合、前記磁気抵抗効果素子上に形成された上部シールド層よりもハイト方向後方に前記金属層が設けられ、前記金属層上に前記第１の磁気コアの後方領域が接しているものとして構成ことができる。
【００２４】
また、前記第２の磁気コアは、前記第１の磁気コアに形成された前記後方領域と膜厚方向で対向する位置まで延出した後方領域を有して形成されているものとして構成することができる。
【００２５】
このように構成すると、前記第２の磁気コアで発生する熱を、前記後方領域と膜厚方向で対向する位置に形成された前記接続層に伝達させることができるため、前記第２の接続層で発生した熱を放熱させ易くすることができ、薄膜磁気ヘッド全体における放熱効果をさらに向上させることが可能となる。
【００２６】
また、前記金属層上に第１の磁気コアの後方領域、接続層及び第２の磁気コアの後方領域が接して積層されているものとして構成することもできる。
【００２７】
このように構成すると、第１の磁気コアと第２の磁気コアとに発生した熱の双方を、前記接続層を介して効率良く放熱させることができる。
【００２８】
また本発明の薄膜磁気ヘッドは、記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１の磁気コアと、前記第１の磁気コアの上方に位置する第２の磁気コアとが、前記対向面でギャップ層を挟んで対向するとともに、前記第２の磁気コアと第１の磁気コアとがハイト側で接続層を介して接続され、
前記第１の磁気コアと第２の磁気コアとで囲まれた空間内に設けられた複数本の第１のコイル片と、前記第２の磁気コアの上方に設けられた複数本の第２のコイル片とが電気的に接続されて、前記第２の磁気コアの周囲に巻回形成されたトロイダルコイル層が形成され、
前記バックギャップ層のトラック幅方向における幅寸法は、前記トロイダルコイル層のトラック幅方向における幅寸法よりも大きいことを特徴とするものである。
【００２９】
上記した本発明では、接続層のトラック幅方向における幅寸法は、トロイダルコイル層のトラック幅方向における幅寸法よりも大きく形成されている。したがって、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、従来の薄膜磁気ヘッドと比較して、接続層のトラック幅方向における長さ寸法を大きくすることが可能となるため、前記接続層の体積を大きくして熱容量を増大することができ、接続層を放熱部材として効果的に機能させることができる。そのため、接続層に生じた渦電流によって発生した熱を、接続層から効率よく放熱させることができる。
【００３０】
また、磁気コアに生じた渦電流によって発生する熱やトロイダルコイル層に生じたジュール熱は第２の磁気コアに伝達されるが、この第２の磁気コアに伝達された熱、および第２の磁気コアに生じた渦電流によって発生した熱は、前記第２の磁気コアの上方に形成された前記接続層を介して磁気ヘッドの外方に放熱させることができる。特にＰＴＰに影響する記録媒体との対向面付近に生じた熱を、記録媒体との対向面から離れた前記接続層に運ぶことができ、しかも放熱効果が大きい前記接続層を介して放熱できるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされるＰＴＰの問題を抑制することが可能となる。
【００３１】
また、本発明の薄膜ヘッドでは、従来のトロイダル構造の薄膜磁気ヘッドに較べて、前記接続層を大きくすることができるため、磁気抵抗を小さくすることができるという効果をも奏することが可能となる。
【００３２】
前記した各発明では、前記第１の磁気コアは、前記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を有し、前記隆起層上に前記ギャップ層を介して前記第２の磁気コアが形成されているものとして構成することや、前記第２の磁気コアは、少なくとも上部磁極層とその上に形成された上部コア層とを含むものとして構成することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態の薄膜磁気ヘッドがスライダに搭載された磁気ヘッド装置を示す全体斜視図、図２は本発明における第１実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦面図、図３および図４は図２に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図である。
【００３４】
なお以下の本明細書では図示Ｘ方向をトラック幅方向と呼び、図示Ｙ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２に示す最左面）を「記録媒体との対向面」と呼ぶ。さらに各層において「前端面（前端部）」とは図２における左側の面を指し「後端面（後端部）」とは図２における右側の面を指す。
【００３５】
また図面を用いて説明する薄膜磁気ヘッド１０は、記録用ヘッド（インダクティブヘッドとも言う）と再生用ヘッド（ＭＲヘッドとも言う）とが複合された薄膜磁気ヘッドであるが、記録用ヘッドのみで構成された薄膜磁気ヘッドであってもよい。
【００３６】
符号２０はアルミナチタンカーバイト（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）などで形成されたスライダであり、その対向面２０ａが記録媒体に対向する。図１に示すように前記スライダ２０のトレーリング側の端部２０ｂ上に、薄膜磁気ヘッドＨと端子部２，２及び端子部３，３が形成されている。前記薄膜磁気ヘッドＨを構成するインダクティブヘッドのトロイダルコイル層５７は、リード層を介して前記端子部２，２に接続されている。またＭＲヘッドの磁気抵抗効果素子が設けられている場合には、前記端子部３，３から前記磁気抵抗効果素子に検出電流が与えられ、且つ前記端子部３，３から再生磁気信号が得られる。
【００３７】
図２に示すように、前記スライダ２０上にＡｌ２Ｏ３層２１が形成されている。前記Ａｌ２Ｏ３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が形成されている。
【００３８】
図２に示すように、前記Ａｌ２Ｏ３層２１上には前記下部シールド層２２の後端面２２ａからハイト方向に延びるように第１の金属層１５が形成されている。
【００３９】
前記第１の金属層１５は後記するトロイダルコイル層５７のハイト方向の後方に形成されている。
【００４０】
前記第１の金属層１５は前記下部シールド層２２と同様に磁性材料で形成されていてもよいし、非磁性導電材料で形成されていてもよい。前記第１の金属層１５は熱をスライダ２０にまで伝える放熱層として機能するため熱伝導率の良い非磁性導電材料で形成されることが好ましい。
【００４１】
前記下部シールド層２２と第１の金属層１５は共にメッキ形成されたものである。
【００４２】
図２に示すように前記下部シールド層２２の後端面２２ａと第１の金属層１５の前端面１５ａとは互いに接して一体化した状態で設けられている。前記下部シールド層２２の上面および前記第１の金属層１５の上面はほぼ同一の平坦化面となっている。ただし、前記下部シールド層２２の後端面２２ａと前記第１の金属層１５の前端面１５ａ間は、Ａｌ２Ｏ３などで形成された埋め込み層によって埋められていても良く、この場合は前記下部シールド層２２の上面、前記第１の金属層１５の上面および埋め込み層の上面がほぼ同一の平坦化面とされる。
【００４３】
なお、前記第１の金属層１５が設けられずに、前記下部シールド層２２が図示する第１の金属層１５が形成されている位置まで延出して形成されても良い。
【００４４】
前記下部シールド層２２および前記第１の金属層１５上にＡｌ２Ｏ３などで形成された下部ギャップ層や上部ギャップ層からなるギャップ層２３が形成されている。
【００４５】
前記ギャップ層２３内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が形成されており、前記磁気抵抗効果素子２４の前端面は記録媒体との対向面から露出している。
【００４６】
前記ギャップ層２３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。
【００４７】
図２に示すように、前記ギャップ層２３上には前記上部シールド層２７の後端面２７ａからハイト方向に延びるように第２の金属層１６が形成されている。
【００４８】
前記第２の金属層１６は後記するトロイダルコイル層５７のハイト方向の後方に形成されている。
【００４９】
前記第２の金属層１６は前記上部シールド層２７と同様に磁性材料で形成されていてもよいし、非磁性導電材料で形成されていてもよい。前記第２の金属層１６は熱をスライダ２０にまで伝える放熱層として機能するため熱伝導率の良い非磁性導電材料で形成されることが好ましい。
【００５０】
前記上部シールド層２７と第２の金属層１６は共にメッキ形成されたものである。
【００５１】
図１に示すように前記上部シールド層２７の後端面２７ａと第２の金属層１６の前端面１６ａとは互いに接して一体化した状態で設けられている。前記上部シールド層２７の上面および前記第２の金属層１６の上面はほぼ同一の平坦化面となっている。ただし、前記上部シールド層２７の後端面２７ａと前記第２金属層１６の前端面１６ａ間は、Ａｌ２Ｏ３などで形成された埋め込み層によって埋められていても良く、この場合は前記上部シールド層２７の上面、前記第２金属層１６の上面および埋め込み層の上面がほぼ同一の平坦化面とされる。
【００５２】
前記下部シールド層２２の前記後端面２２ａと前記上部シールド層２７の前記後端面２７ａとは、記録媒体との対向面からハイト方向における距離がほぼ同一である。また、前記第１の金属層１５の前記前端面１５ａと前記第２の金属層１６の前記前端面１６ａとは、記録媒体との対向面からハイト方向における距離がほぼ同一である。
【００５３】
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ヘッドとも言う）と呼ぶ。
【００５４】
図２に示すように前記上部シールド層２７および前第２の金属層１６上には、Ａｌ２Ｏ３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、前記ギャップ層２３上に後記する下部コア層２９が設けられていてもよい。かかる場合、前記下部コア層２９が上部シールド層をも兼ね備える。
【００５５】
図２では、前記分離層２８の上に第１の磁気コアを構成する下部コア層２９が形成されている。前記下部コア層２９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２９は記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向って延びるように形成される。
【００５６】
前記下部コア層２９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で形成された隆起層３２が形成されている。
【００５７】
前記隆起層３２及びバックギャップ層３３は前記下部コア層２９に磁気的に接続されており、前記下部コア層２９と前記隆起層３２とで、第１の磁気コア８０が構成されている。
【００５８】
さらに前記隆起層３２のハイト方向後端面３２ａからハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離離れた位置に、第１の磁気コアである前記下部コア層２８と、後記する第２の磁気コアとを接続するための接続層として機能するバックギャップ層３３が形成されている。
【００５９】
前記隆起層３２及びバックギャップ層３３は磁性材料で形成され、前記下部コア層２９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３２及びバックギャップ層３３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。
【００６０】
図２に示すように、前記隆起層３２とバックギャップ層３３間の下部コア層２９上にはコイル絶縁下地層３４が形成され、前記コイル絶縁下地層３４上には、導電性材料で形成された複数本の第１のコイル片５５が形成されている。
【００６１】
前記第１のコイル片５５は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉから選ばれる１種、または２種以上の金属材料からなる。あるいはこれら金属材料が積層された積層構造であってもよい。
【００６２】
前記第１のコイル片５５上はＡｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層３６で埋められている。図２に示すように前記隆起層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面、及びバックギャップ層３３の上面は図２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。
【００６３】
図２に示すように前記隆起層３２及びコイル絶縁層３６の平坦化面上には、前記記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定の距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層３８が形成されている。
【００６４】
また図２に示すように、記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａまでの隆起層３２上、前記Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂよりハイト方向のコイル絶縁層３６上、及び前記バックギャップ層３３上に、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。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。なお前記ギャップ層４０のハイト方向への寸法が前記Ｇｄ決め層３８によって決められている。
【００６５】
また図２に示すように前記ギャップ層４０上及びＧｄ決め層３８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。
【００６６】
前記上部磁極層４１と前記上部コア層４２とで、第２の磁気コア８１が形成されている。
【００６７】
なお、図２に示す実施形態では、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側においては、前記第２の磁気コア８１と前記バックギャップ層３３の間に前記下部磁極層３９およびギャップ層４０が形成されているため、前記第１の磁気コア８０と前記第２の磁気コア８１とは、前記下部磁極層３９および前記接続層として機能する前記バックギャップ層３３を介して接続されている。ただし、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側においては、前記下部磁極層３９およびギャップ層４０は形成されていなくても良く、この場合には、前記第１の磁気コア８０と前記第２の磁気コア８１とは、前記バックギャップ層３３のみを介して接続されることになる。
【００６８】
また、この実施の形態では、前記下部磁極層３９、ギャップ層４０、前記第２の磁気コア（上部磁極層４１及び上部コア層４２）とで磁極層６２が構成されている。
【００６９】
なお、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側とは反対側（記録媒体との対向面側）には前記下部磁極層３９は形成されていなくても良いが、前記下部磁極層３９を設けると、狭ギャップ化に対応することが可能となる。
【００７０】
前記磁極層６２は真上から見ると例えば図３のような形態である。前記磁極層６２の記録媒体との対向面側にある先端領域６２ｂはトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法が狭く形成され、前記先端領域６２ｂの記録媒体との対向面でのトラック幅方向の寸法でトラック幅Ｔｗが決められる。前記トラック幅Ｔｗは例えば０．７μｍ以下であり、好ましくは０．５μｍ以下である。また前記磁極層６２の後端領域６２ｃは、前記先端領域６２ｂの基端からトラック幅方向への幅がハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて広がって形成され、前記後端領域６２ｃの面積は前記先端領域６２ｂの面積よりも十分に広くされている。
【００７１】
図２に示すように前記上部コア層４２の上には、例えばレジストなどの絶縁材料で形成された絶縁層５８が形成されている。前記絶縁層５８は有機絶縁材料で形成されていることが好ましい。
【００７２】
図２に示すように前記絶縁層５８上には、導電性材料で形成された複数本の第２のコイル片５６が形成されている。
【００７３】
前記第２のコイル片５６は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉから選ばれる１種、または２種以上の金属材料からなる。あるいはこれら金属材料が積層された積層構造であってもよい。
【００７４】
前記第１のコイル片５５と第２のコイル片５６とは、それぞれのトラック幅方向における端部同士が電気的に接続されており、前記第１のコイル片５５と第２のコイル片５６とを有する、前記磁極層６２を軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層５７が形成されている。
【００７５】
前記トロイダルコイル層５７上にはＡｌ２Ｏ３やＡｌＳｉＯなどの絶縁材料で形成された保護層７５が形成されている。
【００７６】
図２に示す薄膜磁気ヘッド１０には、複数の第１のコイル片５５と、複数の第２のコイル片５６とを有する、前記磁極層６２を軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層５７が形成されている。図３は図２に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図であるが、この図には磁極層６２、第１のコイル片５５、第２のコイル片５６、バックギャップ層３３及びリード層５０、６０のみが図示されている。
【００７７】
図３に示すように、第２のコイル片５６は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に接続部５６ａ，５６ｂがあり、また第１のコイル片５５にもトラック幅方向の両側に接続部５５ａ，５５ｂがある。第１のコイル片５５の一方の接続部５５ａは、膜厚方向（図示Ｚ方向）で対向する位置にある第２のコイル片５６の一方の接続部（端部）５６ａと直接的にあるいは別体の接続層（図示しない）を介して電気的に接続され、前記第１のコイル片５５の他方の接続部５５ｂは、前記接続部５５ａと接続する第２のコイル片５６よりも１つ前方（記録媒体との対向面側）にある第２のコイル片５６の他方の接続部（端部）５６ｂと、直接的にあるいは別体の接続層（図示しない）を介して電気的に接続されている。このように第１のコイル片５５と第２のコイル片とがジグザグ的に接続されることで、前記磁極層６２を軸として巻回されるトロイダルコイル層５７が形成される。
【００７８】
前記リード層６０は前記第１のコイル片５５が延長し、前記第１のコイル片５５と一体的に形成されており、バックギャップ層３３の記録媒体との対向面方向の前方で、前記トロイダルコイル層５７の外方向に引き出されている。そして前記リード層６０の図示しない基端部が前記端子部２と接続されている。また、前記リード層５０も前記第１のコイル片５５が延長し、前記第１のコイル片５５と一体的に形成されており、図示しない基端部が他方の前記端子部２に接続されている。なお、前記リード層５０および６０は、前記第１のコイル片５５と別体で構成されても良い。
【００７９】
図２及び図３に示す薄膜磁気ヘッド１０の特徴的部分について以下に説明する。
【００８０】
図２に示すように、前記第１の磁気コア８０には、前記下部コア層２９に形成された前記第２の金属層１６と膜厚方向で対向する後方領域８０ａと、前記後方領域８０ａよりも記録媒体との対向面側に位置する前方領域８０ｂとを有している。
【００８１】
前記下部コア層２９の上には前記バックギャップ層３３が形成されている。このバックギャップ層３３は、前記第１の磁気コア８０の前記前方領域８０ｂ上に前記バックギャップ層３３の前端面３３ａが位置しているが、前記バックギャップ層３３の後端面３３ｂは、前記第１の磁気コア８０の前記後方領域８０ａ上に位置するように設けられている。
【００８２】
図３に示すように、前記バックギャップ層３３の幅寸法Ｗ１は、前記トロイダルコイル層５７の幅寸法Ｗ２よりも大きく形成されている。ただし、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２と同じであっても良い。ここで本明細書において、前記バックギャップ層３３の幅寸法Ｗ１とは、前記バックギャップ層３３のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における最大幅寸法を意味し、また前記トロイダルコイル層５７の幅寸法Ｗ２とは、前記トロイダルコイル層５７のトラック幅方向における最大幅寸法を意味する。
【００８３】
また、図３に示すように、前記バックギャップ層３３の長さ寸法Ｌ１は、前記トロイダルコイル層５７の長さ寸法Ｌ２よりも大きく形成されていることが好ましい。ここで本明細書において、前記バックギャップ層３３の長さ寸法Ｌ１とは、前記バックギャップ層３３の前記前端面３３ａから前記後端面３３ｂまでの、ハイト方向における最大長さ寸法を意味し、また前記トロイダルコイル層５７の長さ寸法Ｌ２とは、前記トロイダルコイル層５７の最も記録媒体との対向面側に位置する前記第１のコイル片５５から前記記録媒体との対向面から最も離れた位置の前記第２のコイル片５６までの、ハイト方向における最大長さ寸法を意味する。
【００８４】
なお、図２および図３に示すように、前記磁極層６２のハイト方向における後端面６２ａは前記第２の金属層１６の前記後端面１６ａと、記録媒体との対向面からハイト方向における距離がほぼ同一であり、前記磁極層６２の後端面１６ａは前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂよりも記録媒体との対向面側に位置している。また、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ３は、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１よりも小さく形成されている。ここで、本明細書において、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ３とは、前記磁極層６２のトラック幅方向における最大幅寸法を意味する。
【００８５】
前記薄膜磁気ヘッド１０は、前記第１の磁気コア８０に、前記第２の金属層１６と膜厚方向で対向する位置まで延出された前記後方領域８０ａを有して構成されている。そして、前記バックギャップ層３３も、前記第１の磁気コア８０に形成された前記後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで延出して形成されている。
【００８６】
また、前記バックギャップ層３３の幅寸法Ｗ１は、前記トロイダルコイル層５７の幅寸法Ｗ２よりも大きく形成されている。
【００８７】
したがって、前記薄膜磁気ヘッド１０は従来の薄膜磁気ヘッドと比較して、前記バックギャップ層３３の体積を大きくして熱容量を増大することができ、前記バックギャップ層３３を放熱部材として効果的に機能させることができる。そのため、前記バックギャップ層３３に生じた渦電流によって発生した熱を、前記バックギャップ層３３から前記保護層７５を介して、または前記バックギャップ層３３から前記下部コア層２９、前記第２の金属層１６、前記第１の金属層１５を介して、薄膜磁気ヘッド１０の外方へ効率よく放熱させることができる。
【００８８】
特に、前記バックギャップ層３３は、前記下部シールド層２２や前記上部シールド層２７のハイト方向後方に形成される前記第１の金属層１５や前記第２の金属層１６と膜厚方向で対向する位置に、しかもトロイダルコイル層５７のハイト方向の後方にも形成されているため、特にＰＴＰに影響する記録媒体との対向面付近に生じている熱は前記バックギャップ層３３によって記録媒体との対向面から離れた後方領域に運ぶことができ、しかも放熱効果が大きい前記バックギャップ層３３を介して放熱できるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされるＰＴＰの問題を抑制することが可能となる。
【００８９】
また、前記磁極層６２に生じた渦電流によって発生する熱や前記トロイダルコイル層５７に生じたジュール熱は前記下部コア層２９に伝達されるが、この下部コア層２９に伝達された熱、および下部コア層２９に生じた渦電流によって発生した熱は、前記後方領域８０ａに伝達され、この後方領域８０ａの上方に形成された前記バックギャップ層３３、または前記第２の金属層１６や前記第１の金属層１５を介して薄膜磁気ヘッド１０の外方に放熱させることができる。特にＰＴＰに影響する記録媒体との対向面付近に生じた熱を、記録媒体との対向面から離れた前記後方領域８０ａに運ぶことができ、しかも放熱効果が大きい前記バックギャップ層３３を介して放熱できるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされるＰＴＰの問題を抑制し易い。
【００９０】
また、本発明の薄膜ヘッド１０では、従来のトロイダル構造の薄膜磁気ヘッドに較べて、前記バックギャップ層３３を大きくすることができるため、磁気抵抗を小さくすることができるという効果をも奏することができる。
【００９１】
図４は本発明における他の実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦面図であり、図２に相当する図である。図５は図４に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図であり、図３に相当する図である。
【００９２】
図４および５に示す薄膜磁気ヘッド１００は、図２ないし３に示す薄膜磁気ヘッド１０と同様の構造を有している。したがって、図４および５に示す薄膜磁気ヘッド１００において、図２ないし３に示す薄膜磁気ヘッド１０と同じ構造の部分には、前記薄膜磁気ヘッド１０と同じ符号を付して説明を省略する。
【００９３】
図４および５に示す薄膜磁気ヘッド１００では、図２ないし３に示した薄膜磁気ヘッド１０と異なり、前記磁極層６２を構成する前記第２の磁気コア８１は、前記第１の磁気コア８０の後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで延出した後方領域８１ａを有して形成されている。また、前記後方領域８１ａの下には、前記下部磁極層３９および前記ギャップ層４０が形成され、前記第２の磁気コア８１の前記後方領域８１ａと、この後方領域８１ａの下方に位置する前記第１の磁極層３８および前記ギャップ層４０とで、前記磁極層６２の後方領域６２ｃを構成している。
【００９４】
前記薄膜磁気ヘッド１００では、前記バックギャップ層３３の上面が、このバックギャップ層３３の上に設けられた前記磁極層６２の前記後方領域６２ｃで覆われている。すなわち、図４および図５に示すように、前記磁極層６２のハイト方向における後端面６２ａは前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂとは、記録媒体との対向面からハイト方向における位置がほぼ同じとされている。また、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ４は、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１よりも大きく形成されている。ここで本明細書において、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ４とは、前記磁極層６２のトラック幅方向における最大幅寸法を意味する。ただし、前記磁極層６２の前記幅寸法Ｗ４が、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１と同じに形成されても良い。
【００９５】
図４および図５に示す薄膜磁気ヘッド１００では、前記磁極層６２が前記バックギャップ層３３の上面を覆うように形成されている。したがって、前記磁極層６２で発生する熱を、前記バックギャップ層３３に伝達させることができるため、前記磁極層６２で発生した熱を放熱させ易くすることができ、薄膜磁気ヘッド１００の全体における放熱効果をさらに向上させることが可能となる。
【００９６】
ここで、図２と図３に示す薄膜磁気ヘッド１０、および図４と図５に示す薄膜磁気ヘッド１００では、それぞれ図３および図５に示すとおり、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１が、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも大きく形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図６および図７に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の幅寸法Ｗ５が、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも小さく形成されているものとして構成しても良い。このように構成しても、前記バックギャップ層３３の後端面３３ｂが、前記第１の磁気コア８０の前記後方領域８０ａ上に位置するように形成され、好ましくは前記バックギャップ層３３の長さ寸法Ｌ１が、前記トロイダルコイル層５７の長さ寸法Ｌ２よりも大きく形成されている構造であれば、従来の薄膜磁気ヘッドと比較して、前記バックギャップ層３３の体積を大きくして熱容量を増大することができ、前記バックギャップ層３３を放熱部材として効果的に機能させることができる。
【００９７】
また、図２と図３に示す薄膜磁気ヘッド１０、および図４と図５に示す薄膜磁気ヘッド１００では、それぞれ図３および図５に示すとおり、前記バックギャップ層３３の前記長さ寸法Ｌ１が、前記トロイダルコイル層５７の前記長さ寸法Ｌ２よりも大きく形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図８と図９、および図１０と図１１に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の長さ寸法Ｌ３が、前記トロイダルコイル層５７の前記長さ寸法Ｌ２よりも小さく形成されているものとして構成しても良い。このように構成しても、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１が、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも大きく形成されている構造であれば、従来の薄膜磁気ヘッドと比較して、前記バックギャップ層３３の体積を大きくして熱容量を増大することができ、前記バックギャップ層３３を放熱部材として効果的に機能させることができる。
【００９８】
なお、図９および図１１に示す実施形態では、図８および図１０に示すように、前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂは、前記下部シールド層２２の前記後端面２２ａ、若しくは前記上部シールド層２７の前記後端面２７ａと、記録媒体との対向面からハイト方向における距離がほぼ同一の位置に形成されている。ただし、図８と図９および図１０と図１１に示す実施形態では、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１が前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも大きく形成されているという関係を保持していれば良く、前記バックギャップ層３３の後端面３３ｂの位置が限定されるものではない。
【００９９】
図１ないし図３に示す薄膜磁気ヘッド１０の製造方法を図１２ないし図１７に示す製造工程図を用いて以下に説明する。なお、各図の製造工程図は製造途中の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。
【０１００】
図１２に示す工程では、アルミナ−チタンカーバイドなどで形成されたスライダ（基板）２０の上に、Ａｌ２Ｏ３層２１を形成する。
【０１０１】
次に前記Ａｌ２Ｏ３層２１上にＮｉＦｅ合金等からなるメッキ下地層（図示しない）をスパッタ法や蒸着法で成膜し、前記メッキ下地層の上に下部シールド層２２が形成されるべき位置に空間を有するレジスト層（図示しない）を露光現像により形成し、前記下部シールド層２２が形成されるべき前記空間内に前記下部シールド層２２をメッキ形成する。同様に前記第２金属層２３が形成されるべき位置に空間を有するレジスト層（図示しない）を露光現像により形成し、第１の金属層１５をメッキ形成する。
【０１０２】
次に、下部シールド層２２及び第１の金属層１５をＣＭＰ技術等を用いて削り込んで、前記下部シールド層２２の上面、および第１の金属層１５の上面を同一の平坦化面とする。なお、前記第１の金属層１５を設けない場合には、前記第１の金属層１５を形成する部分に、前記下部シールド層２２を連続して形成する。
【０１０３】
次に、前記下部シールド層２２の上面及び第１の金属層１５の上面にかけて無機絶縁材料で形成された上部ギャップ層をスパッタ法や蒸着法で成膜した後、前記上部ギャップ層上に記録媒体との対向面からハイト方向への所定領域に磁気抵抗効果素子２４を形成し、さらに前記磁気抵抗効果素子２４上から前記下部ギャップ層上にかけて無機絶縁材料で形成された上部ギャップ層をスパッタ法や蒸着法によって成膜する。この上部ギャップ層と下部ギャップ層とでギャップ層２３が構成されている。
【０１０４】
次に前記ギャップ層２３の上に、上部シールド層２７及び第２の金属層１６をメッキ形成する。この２つのメッキ層の形成方法は、下部シールド層２２及び第１の金属層１５のメッキ形成方法と同じである。
【０１０５】
次に、前記上部シールド層２７の上面および前記第２の金属層１６の上面にかけてＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２などの無機絶縁材料で形成された分離層２８をスパッタ法や蒸着法などで成膜する。
【０１０６】
次に、前記分離層２８の上に、ＮｉＦｅ系合金等で形成された下部コア層２９をメッキ形成する。この下部コア層２９は、後記する隆起層３２とともに第１の磁気コア８０を構成する。この際、前記第２の金属層１６と膜厚方向で対向する位置にも下部コア層２９が延出するように形成する。下部コア層２９のうち、前記第２の金属層１６と膜厚方向で対向する領域が、前記第１の磁気コア８０の後方領域８０ａとなり、この後方領域８０ａよりも記録媒体との対向面側が前記第１の磁気コア８０の前方領域８０ｂとなる。そして、下部コア層２９の表面を研磨加工し、平らな面とする。
【０１０７】
次に前記下部コア層２９の表面に、前記下部コア層２９とともに第１の磁気コア８０を構成する隆起層３２を形成するとともに、前記第１の磁気コア８０と後記する第２の磁気コア８１とを接続するための接続層として機能するバックギャップ層３３を形成する。なお、上記した隆起層３２、バックギャップ層３３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。
【０１０８】
このとき、このバックギャップ層３３は、前記第１に磁気コア８０の前記前方領域８０ｂ上に前記バックギャップ層３３の前端面３３ａが位置し、前記バックギャップ層３３の後端面３３ｂは、前記第１の磁気コア８０の前記後方領域８０ａ上に位置するように形成する。また、図３に示すように、前記バックギャップ層３３の幅寸法Ｗ１を、前記トロイダルコイル層５７の幅寸法Ｗ２よりも大きく形成する。また、図３に示すように、前記バックギャップ層３３の長さ寸法Ｌ１は、前記トロイダルコイル層５７の長さ寸法Ｌ２よりも大きく形成することが好ましい。
【０１０９】
その後、前記レジスト層を除去する。前記隆起層３２の上面、バックギャップ層３３の上面をそれぞれほぼ同じ高さとなるように形成することが好ましい。
【０１１０】
次に図１３に示す工程では、下部コア層２９、隆起層３２及びバックギャップ層３３に囲まれて形成された空間内に、Ａｌ２Ｏ３やＳｉＯ２などの絶縁材料で形成されたコイル絶縁下地層３４をスパッタ等で形成する。次に、前記コイル絶縁下地層３４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５５を形成する。第１コイル片５５は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉから選ばれる１種、または２種以上の金属材料でメッキ形成し、あるいはこれら金属材料を積層した積層構造として形成しても良い。また、前記後方領域８０ａに形成された前記コイル絶縁下地層３４には、図３に示すリード層５０も形成する。このリード層５０は前記第１のコイル片５５と同じ材料で形成する。
【０１１１】
次に図１４に示す工程では、前記第１コイル片５５間および前記第１コイル片５５上、前記隆起層３２上、バックギャップ層３３上をＡｌ２Ｏ３などのコイル絶縁層３６で覆う。前記コイル絶縁層３６はスパッタ等で形成する。
【０１１２】
そして図１４に示すＤ−Ｄ線まで前記コイル絶縁層３６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。
【０１１３】
次に図１５に示す工程では、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離離れた位置にＧｄ決め層３８を形成する。次にメッキ下地層（図示せず）を前記Ｇｄ決め層３８外に形成し、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。
【０１１４】
この前記上部磁極層４１と前記上部コア層４２とで、第２の磁気コア８１が形成される。図１５に示すように、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側において、前記第２の磁気コア８０と前記バックギャップ層３３の間に前記下部磁極層３９およびギャップ層４０が形成されているため、前記第１の磁気コア８０と前記第２の磁気コア８１とは、前記下部磁極層３９、ギャップ層４０および前記接続層として機能する前記バックギャップ層３３を介して接続されている。ただし、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側には前記下部磁極層３９およびギャップ層４０は形成しなくても良く、この場合には、前記第１の磁気コア８０と前記第２の磁気コア８１とは、前記バックギャップ層３３を介して接続されることになる。
【０１１５】
この磁極層３９から上部コア層４２までの合計４層を磁極層６２とする。ただし、本発明では、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側とは反対側（記録媒体との対向面側）には前記下部磁極層３９は形成しなくても良いが、前記下部磁極層３９を設けると、狭ギャップ化に対応することが可能となる。
【０１１６】
次に図１６に示す工程で、前記上部コア層４２上から前記バックギャップ層３３上のハイト方向側にかけて絶縁層５８を形成する。
【０１１７】
次に、前記絶縁層５８上に複数本の第２コイル片５６を、前記磁極層６２を横断するように形成する。第２のコイル片５６は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉから選ばれる１種、または２種以上の金属材料でメッキ形成し、あるいはこれら金属材料を積層した積層構造として形成しても良い。また、このとき図３に示すリード層６０も形成する。
【０１１８】
第２のコイル片５６を形成するとき、図３に示すように図示Ｚ方向で対向する第１のコイル片５５の接続部５５ａと第２のコイル片５６の接続部５６ａとを接続し、第１のコイル片５５の接続部５５ｂと第２のコイル片５６の接続部５６ｂとを接続し、トロイダルコイル層５７が形成される。
【０１１９】
その後、図１に示す保護層７５をＡｌ２Ｏ３などで形成して図１７に示す状態とすると、前記薄膜磁気ヘッド１０を製造することができる。
【０１２０】
以上、図２および図３に示した薄膜磁気ヘッド１０の製造方法を説明したが、図４および図５に示した薄膜磁気ヘッド１００を製造するには、図１５に示す工程で磁極層６２を形成する際、前記下部磁極層３８および前記ギャップ層４０を前記下部コア層２９に形成された前記後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで延出し、また前記第２の磁気コア８１を前記後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで形成して後方領域８１ａを形成して、前記磁極層６２の後方領域６２ｃを形成する。そして、前記バックギャップ層３３の上面が、このバックギャップ層３３の上に設けられた前記磁極層６２の前記後方領域６２ｃで覆うように形成すれば良い。すなわち、図１８に示すように、前記磁極層６２のハイト方向における後端面６２ａを、前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂと、記録媒体との対向面からハイト方向における位置がほぼ同じとされるようにして、図５に示すように形成する。また図４および図５に示すように、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ４を、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１よりも大きく形成すれば良い。ただし、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ４を、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１と同じに形成しても良い。
【０１２１】
また図６に示す実施形態の薄膜磁気ヘッドを製造するには、図１２に示す工程で、図６に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の幅寸法Ｗ５が、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも小さく形成すれば良い。
【０１２２】
また図７に示す実施形態の薄膜磁気ヘッドを製造するには、図１２に示す工程で、図７に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の幅寸法Ｗ５が、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも小さく形成し、図１５に示す工程で磁極層６２を形成する際、前記下部磁極層３８および前記ギャップ層４０を前記下部コア層２９に形成された前記後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで延出し、また前記第２の磁気コア８１を前記後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで形成して後方領域８１ａを形成して、前記磁極層６２の後方領域６２ｃを形成する。そして、図７に示すように、前記磁極層６２のハイト方向における後端面６２ａを、前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂと、記録媒体との対向面からハイト方向における位置がほぼ同じとされるようにして、図５に示すように形成する。また図７に示すように、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ３を、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ５よりも大きく形成すれば良い。
【０１２３】
また図８および図９に示す実施形態の薄膜磁気ヘッドを製造するには、図１２に示す工程で、図９に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の幅寸法Ｗ１を、前記トロイダルコイル層５７の最大の幅寸法Ｗ２よりも大きく形成し、前記バックギャップ層３３の最大の長さ寸法Ｌ３を、前記トロイダルコイル層５７の前記長さ寸法Ｌ２よりも小さく形成すれば良い。
【０１２４】
また図１０および図１１に示す実施形態の薄膜磁気ヘッドを製造するには、図１２に示す工程で、図９に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の幅寸法Ｗ１を、前記トロイダルコイル層５７の最大の幅寸法Ｗ２よりも大きく形成し、前記バックギャップ層３３の最大の長さ寸法Ｌ３を、前記トロイダルコイル層５７の前記長さ寸法Ｌ２よりも小さく形成する。その後図１５に示す工程で磁極層６２を形成する際、図１１に示すように、前記磁極層６２のハイト方向における後端面６２ａを、前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂと、記録媒体との対向面からハイト方向における位置がほぼ同じとされるようにして形成すれば良い。
【０１２５】
なお、本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記実施形態に限定されるものではなく、第１の磁気コア８０に隆起層３２が設けられていない形態であっても良い。
【０１２６】
以上、詳述した本発明における薄膜磁気ヘッドは、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。前記薄膜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。また前記薄膜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。
【０１２７】
【発明の効果】
以上、詳述した本発明の薄膜磁気ヘッドでは、第１の磁気コアおよび第２の磁気コアを接続する前記バックギャップ層の熱容量を大きくすることができるため、磁気コアに生じた渦電流によって発生する熱やトロイダルコイル層に生じたジュール熱、特にコイル層や記録媒体との対向面付近に生じた熱を、前記接続層を介して放熱し易くなるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされる突出（ＰＴＰ）の問題を抑制することができなる。
【０１２８】
また、前記接続層は、上部磁極層層のハイト方向側に位置する前記第２の金属層と膜厚方向で対向する位置に延出されているため、記録媒体との対向面付近の熱を、前記記録媒体との対向面から離れた位置に伝達することができ、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされる突出（ＰＴＰ）の問題を抑制しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄膜磁気ヘッドが形成されたスライダの全体斜視図、
【図２】本発明における第１の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図３】図１に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図４】本発明における他の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図５】図４に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図６】本発明における他の実施形態の薄膜磁気ヘッドを示す部分平面図、
【図７】本発明におけるさらに他の実施形態の薄膜磁気ヘッドを示す部分平面図、
【図８】本発明におけるさらに他の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図９】図８に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図１０】本発明におけるさらに他の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図１１】図１０に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図１２】本発明の図２の磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【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】図１６に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１８】図４および図５に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【符号の説明】
１５ 第１の金属層
１６ 第２の金属層
２２ 下部シールド層
２４ 磁気抵抗効果素子
２７ 上部シールド層
２９ 下部コア層
３２ 隆起層
３３ バックギャップ層
３３ｂ 後端面
４０ ギャップ層
４２ 上部コア層
５５ 第１のコイル片
５６ 第２のコイル片
５７ トロイダルコイル層
６２ 磁極層
６２ｃ 後方領域
８０ 第１の磁気コア
８０ａ 後方領域
８０ｂ 前方領域
８１ 第２の磁気コア
８１ａ 後方領域
【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トロイダルコイル層を有する薄膜磁気ヘッドに係り、特に、トロイダルコイル層のハイト方向側において熱容量が大きく、優れた放熱性を有する薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コア層とコイル層とを有してなる記録用の薄膜磁気ヘッド（インダクイティブヘッド）は、近年の高記録密度化に伴って小型化が進み、非常に微小な空間内にコイル層を巻回形成する必要がある。
【０００３】
そこで、下部コア層と上部コア層との間に形成された空間を利用して、下部コア層と上部コア層間を接続する接続部の周囲にコイル層を巻回形成するスパイラルコイル構造の薄膜磁気ヘッドから、コア層を軸として、そのコア層の周囲にコイル層をトロイダル状に巻回形成するトロイダル構造の薄膜磁気ヘッドが、今後のインダクティブヘッドでは主流になると考えられている。
【０００４】
このようなトロイダル構造のコイル層を用いて小型化されたインダクティブヘッドでは、特に次のような課題が顕著化した。すなわち、トロイダル構造のインダクティブヘッドではコイル層がハイト方向の前方部にコイル層が集約された構造であるため、前記コイル層を流れる記録電流によって発生するジュール熱やコアに発生する渦電流による熱が前記インダクティブヘッドから効率良く放出され難く、その結果、前記インダクティブヘッド内部の温度が非常に高くなるという現象が生じたのである。
【０００５】
前記インダクティブヘッド内部での温度が高くなると、金属材料で形成されているコイル層やコア層と、その周囲を覆う絶縁材料との間での熱膨張係数の違いによって、前記インダクティブヘッドが形成されている部分が、他の部分に比べて記録媒体との対向面から突出しやくなるという、いわゆるＰＴＰ（Ｐｏｌｅ Ｔｉｐ Ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）といわれる現象が発生する。
【０００６】
特に、高記録密度化を可能とした薄膜磁気ヘッドでは、トロイダルコイルに与えられる記録電流の周波数が高いため、インダクティブヘッド内部の温度が急激に高くなり、記録媒体との対向面からの突出量が大きくなってしまう。そして、このように前記インダクティブヘッドが記録媒体との対向面から突出すると、前記インダクティブヘッドが記録媒体に衝突する頻度が高まり、記録媒体を傷つけたり、インダクティブヘッドが損傷しやくなる。
【０００７】
インダクティブヘッドの内部で発生する熱を放熱し、前記ＰＴＰを抑制することが可能であると考えられる薄膜磁気ヘッドとしては、以下の各特許文献に示すような薄膜磁気ヘッドを示すことができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−０９３１１３号公報
【特許文献２】
特開２００１−１２６２１６号公報
【特許文献３】
特開平７−２８２４１９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された薄膜磁気ヘッドは、前記したようないわゆるトロイダル構造の薄膜磁気ヘッドであり、この特許文献１に記載された薄膜磁気ヘッドでは、下部コア層の上に設けられたバックギャップ層よりもハイト方向の後方に、下部コア層が延出されている。前記特許文献１に記載された薄膜磁気ヘッドでは、バックギャップ層のハイト方向の後方における下部コア層が、コイル層やコア層で発生した熱の放熱部材として機能すると考えられる。
【００１０】
しかし、特許文献１に記載された薄膜磁気ヘッドでは、前記バックギャップ層のハイト方向における長さ寸法が小さく、体積が小さい。ここで、インダクティブヘッドでの熱の発生は、コイル層やコア層のみならず、バックギャップ層に生じた渦電流によって、バックギャップ層からも発生するが、前記特許文献１に記載された薄膜磁気ヘッドでは、バックギャップ層の体積が小さいため、バックギャップ層の熱容量が小さく、放熱効果は小さいものと考えられる。また、バックギャップ層のハイト方向の後方における下部コア層の上方には絶縁層が形成されており、下部コア層の前記後方に伝達した熱を効果的に放熱する機能も小さいと考えられる。
【００１１】
前記特許文献２に記載された薄膜磁気ヘッドは、前記特許文献２の図８などに示すように、バックギャップ層がハイト方向へ延出されて構成されている。そして、このバックギャップ層がコイル層やコア層で発生した熱を放熱するための放熱部材として機能すると考えられる。
【００１２】
しかし、この特許文献２に開示された薄膜磁気ヘッドは、コイル層が前記バックギャップ層を巻き中心として、前記バックギャップ層の周囲に巻き回されるスパイラル構造の薄膜磁気ヘッドであるため、前記バックギャップ層のハイト方向の後方やトラック幅方向の側方にも前記コイル層が巻き回される。そのため、前記バックギャップ層をハイト方向後方や、トラック幅方向の側方に向って広い面積で設けるには限界があり、前記バックギャップ層を放熱部材として効果的に機能させるには限界がある。
【００１３】
前記特許文献３に記載された薄膜磁気ヘッドでは、上部コア層および下部コア層の後方部に形成された両コア層の接合部が、コイル層やコア層で発生した熱を放熱するための放熱部材として機能すると考えられる。
【００１４】
しかし、前記特許文献３に記載された薄膜磁気ヘッドも、前記特許文献１に記載された薄膜ヘッドと同様にいわゆるスパイラル構造の薄膜磁気ヘッドであるため、前記接合部を巻き中心とし、コイル層が前記接合部の周囲に巻き回される。
【００１５】
したがって、前記特許文献３に記載された薄膜磁気ヘッドも、前記接合部のハイト方向の後方やトラック幅方向の側方に前記コイル層が巻き回されるため、前記接合部を大きくするには限界があり、前記接合部を放熱部材として効果的に機能させるには限界がある。そもそも、特許文献３に記載された薄膜磁気ヘッドでは、放熱部材として機能すると考えられる前記接合部が上部コア層と下部コア層とで構成される構造であるため、接合部自体の大きさを大きくするには限界があり、前記接合部を放熱部材として機能させるには限界がある。
【００１６】
本発明は上記した従来の課題を解決するためのものであり、トロイダルコイル層のハイト方向側において熱容量を大きくし、放熱性に優れた薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明における薄膜磁気ヘッドは、記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１の磁気コアと、前記第１の磁気コアの上方に位置する第２の磁気コアとが、前記対向面でギャップ層を挟んで対向するとともに、前記第２の磁気コアと第１の磁気コアとがハイト側で接続層を介して接続され、
前記第１の磁気コアと第２の磁気コアとで囲まれた空間内に設けられた複数本の第１のコイル片と、前記第２の磁気コアの上方に設けられた複数本の第２のコイル片とが電気的に接続されて、前記第２の磁気コアの周囲に巻回形成されたトロイダルコイル層が形成され、
前記第１の磁気コアの下方には、シールド層と磁気抵抗効果素子とを有して成る再生ヘッド部が設けられ、
前記シールド層よりもハイト方向後方に金属層が設けられ、
前記接続層が前記金属層と膜厚方向で対向する位置まで延出して形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
上記した本発明では、再生ヘッド部を構成するシールド層のハイト方向の後方に、金属層が形成されている。また、前記接続層は、前記金属層と膜厚方向で対向する位置まで延出されて構成されている。したがって、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、従来の薄膜磁気ヘッドと比較して、接続層のハイト方向における長さ寸法を大きくすることが可能となるため、前記接続層の体積を大きくして熱容量を増大することができ、接続層を放熱部材として効果的に機能させることができる。そのため、接続層に生じた渦電流によって発生した熱を、接続層から効率よく放熱させることができる。前記接続層は、前記シールド層のハイト方向後方に形成される前記金属層と膜厚方向で対向する位置に形成されているため、特にＰＴＰに影響する記録媒体との対向面付近に生じている熱は前記接続層によって記録媒体との対向面から離れた前記ハイト方向後方に運ぶことができ、しかも放熱効果が大きい前記接続層を介して放熱できるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされるＰＴＰの問題を抑制することが可能となる。
【００１９】
また、本発明の薄膜ヘッドでは、従来のトロイダル構造の薄膜磁気ヘッドに較べて、前記接続層を大きくすることができるため、磁気抵抗を小さくすることができるという効果をも奏することが可能となる。
【００２０】
この場合、前記接続層の長さ寸法は、前記トロイダルコイル層の長さ寸法よりも大きいものとして構成することが好ましい。
【００２１】
このように構成すると、前記接続層の熱容量を大きくすることができる。
また、前記第１の磁気コアは前記金属層と膜厚方向で対向する位置まで延出された後方領域を有しており、前記接続層が前記後方領域の上に形成されているものとしていることが好ましい。
【００２２】
このように構成すると、磁気コアに生じた渦電流によって発生する熱やトロイダルコイル層に生じたジュール熱は第２の磁気コアに伝達されるが、この第２の磁気コアに伝達された熱、および第２の磁気コアに生じた渦電流によって発生した熱は、前記第２の磁気コアに形成された前記後方領域に伝達され、この後方領域の上方に形成された前記接続層を介して磁気ヘッドの外方に放熱させることができる。特にＰＴＰに影響する記録媒体との対向面付近に生じた熱を、記録媒体との対向面から離れた前記後方領域に運ぶことができ、しかも放熱効果が大きい前記接続層を介して放熱できるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされるＰＴＰの問題を抑制することが可能となる。
【００２３】
この場合、前記磁気抵抗効果素子上に形成された上部シールド層よりもハイト方向後方に前記金属層が設けられ、前記金属層上に前記第１の磁気コアの後方領域が接しているものとして構成ことができる。
【００２４】
また、前記第２の磁気コアは、前記第１の磁気コアに形成された前記後方領域と膜厚方向で対向する位置まで延出した後方領域を有して形成されているものとして構成することができる。
【００２５】
このように構成すると、前記第２の磁気コアで発生する熱を、前記後方領域と膜厚方向で対向する位置に形成された前記接続層に伝達させることができるため、前記第２の接続層で発生した熱を放熱させ易くすることができ、薄膜磁気ヘッド全体における放熱効果をさらに向上させることが可能となる。
【００２６】
また、前記金属層上に第１の磁気コアの後方領域、接続層及び第２の磁気コアの後方領域が接して積層されているものとして構成することもできる。
【００２７】
このように構成すると、第１の磁気コアと第２の磁気コアとに発生した熱の双方を、前記接続層を介して効率良く放熱させることができる。
【００２８】
また本発明の薄膜磁気ヘッドは、記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１の磁気コアと、前記第１の磁気コアの上方に位置する第２の磁気コアとが、前記対向面でギャップ層を挟んで対向するとともに、前記第２の磁気コアと第１の磁気コアとがハイト側で接続層を介して接続され、
前記第１の磁気コアと第２の磁気コアとで囲まれた空間内に設けられた複数本の第１のコイル片と、前記第２の磁気コアの上方に設けられた複数本の第２のコイル片とが電気的に接続されて、前記第２の磁気コアの周囲に巻回形成されたトロイダルコイル層が形成され、
前記バックギャップ層のトラック幅方向における幅寸法は、前記トロイダルコイル層のトラック幅方向における幅寸法よりも大きいことを特徴とするものである。
【００２９】
上記した本発明では、接続層のトラック幅方向における幅寸法は、トロイダルコイル層のトラック幅方向における幅寸法よりも大きく形成されている。したがって、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、従来の薄膜磁気ヘッドと比較して、接続層のトラック幅方向における長さ寸法を大きくすることが可能となるため、前記接続層の体積を大きくして熱容量を増大することができ、接続層を放熱部材として効果的に機能させることができる。そのため、接続層に生じた渦電流によって発生した熱を、接続層から効率よく放熱させることができる。
【００３０】
また、磁気コアに生じた渦電流によって発生する熱やトロイダルコイル層に生じたジュール熱は第２の磁気コアに伝達されるが、この第２の磁気コアに伝達された熱、および第２の磁気コアに生じた渦電流によって発生した熱は、前記第２の磁気コアの上方に形成された前記接続層を介して磁気ヘッドの外方に放熱させることができる。特にＰＴＰに影響する記録媒体との対向面付近に生じた熱を、記録媒体との対向面から離れた前記接続層に運ぶことができ、しかも放熱効果が大きい前記接続層を介して放熱できるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされるＰＴＰの問題を抑制することが可能となる。
【００３１】
また、本発明の薄膜ヘッドでは、従来のトロイダル構造の薄膜磁気ヘッドに較べて、前記接続層を大きくすることができるため、磁気抵抗を小さくすることができるという効果をも奏することが可能となる。
【００３２】
前記した各発明では、前記第１の磁気コアは、前記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を有し、前記隆起層上に前記ギャップ層を介して前記第２の磁気コアが形成されているものとして構成することや、前記第２の磁気コアは、少なくとも上部磁極層とその上に形成された上部コア層とを含むものとして構成することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態の薄膜磁気ヘッドがスライダに搭載された磁気ヘッド装置を示す全体斜視図、図２は本発明における第１実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦面図、図３および図４は図２に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図である。
【００３４】
なお以下の本明細書では図示Ｘ方向をトラック幅方向と呼び、図示Ｙ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２に示す最左面）を「記録媒体との対向面」と呼ぶ。さらに各層において「前端面（前端部）」とは図２における左側の面を指し「後端面（後端部）」とは図２における右側の面を指す。
【００３５】
また図面を用いて説明する薄膜磁気ヘッド１０は、記録用ヘッド（インダクティブヘッドとも言う）と再生用ヘッド（ＭＲヘッドとも言う）とが複合された薄膜磁気ヘッドであるが、記録用ヘッドのみで構成された薄膜磁気ヘッドであってもよい。
【００３６】
符号２０はアルミナチタンカーバイト（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）などで形成されたスライダであり、その対向面２０ａが記録媒体に対向する。図１に示すように前記スライダ２０のトレーリング側の端部２０ｂ上に、薄膜磁気ヘッドＨと端子部２，２及び端子部３，３が形成されている。前記薄膜磁気ヘッドＨを構成するインダクティブヘッドのトロイダルコイル層５７は、リード層を介して前記端子部２，２に接続されている。またＭＲヘッドの磁気抵抗効果素子が設けられている場合には、前記端子部３，３から前記磁気抵抗効果素子に検出電流が与えられ、且つ前記端子部３，３から再生磁気信号が得られる。
【００３７】
図２に示すように、前記スライダ２０上にＡｌ２Ｏ３層２１が形成されている。前記Ａｌ２Ｏ３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が形成されている。
【００３８】
図２に示すように、前記Ａｌ２Ｏ３層２１上には前記下部シールド層２２の後端面２２ａからハイト方向に延びるように第１の金属層１５が形成されている。
【００３９】
前記第１の金属層１５は後記するトロイダルコイル層５７のハイト方向の後方に形成されている。
【００４０】
前記第１の金属層１５は前記下部シールド層２２と同様に磁性材料で形成されていてもよいし、非磁性導電材料で形成されていてもよい。前記第１の金属層１５は熱をスライダ２０にまで伝える放熱層として機能するため熱伝導率の良い非磁性導電材料で形成されることが好ましい。
【００４１】
前記下部シールド層２２と第１の金属層１５は共にメッキ形成されたものである。
【００４２】
図２に示すように前記下部シールド層２２の後端面２２ａと第１の金属層１５の前端面１５ａとは互いに接して一体化した状態で設けられている。前記下部シールド層２２の上面および前記第１の金属層１５の上面はほぼ同一の平坦化面となっている。ただし、前記下部シールド層２２の後端面２２ａと前記第１の金属層１５の前端面１５ａ間は、Ａｌ２Ｏ３などで形成された埋め込み層によって埋められていても良く、この場合は前記下部シールド層２２の上面、前記第１の金属層１５の上面および埋め込み層の上面がほぼ同一の平坦化面とされる。
【００４３】
なお、前記第１の金属層１５が設けられずに、前記下部シールド層２２が図示する第１の金属層１５が形成されている位置まで延出して形成されても良い。
【００４４】
前記下部シールド層２２および前記第１の金属層１５上にＡｌ２Ｏ３などで形成された下部ギャップ層や上部ギャップ層からなるギャップ層２３が形成されている。
【００４５】
前記ギャップ層２３内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が形成されており、前記磁気抵抗効果素子２４の前端面は記録媒体との対向面から露出している。
【００４６】
前記ギャップ層２３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。
【００４７】
図２に示すように、前記ギャップ層２３上には前記上部シールド層２７の後端面２７ａからハイト方向に延びるように第２の金属層１６が形成されている。
【００４８】
前記第２の金属層１６は後記するトロイダルコイル層５７のハイト方向の後方に形成されている。
【００４９】
前記第２の金属層１６は前記上部シールド層２７と同様に磁性材料で形成されていてもよいし、非磁性導電材料で形成されていてもよい。前記第２の金属層１６は熱をスライダ２０にまで伝える放熱層として機能するため熱伝導率の良い非磁性導電材料で形成されることが好ましい。
【００５０】
前記上部シールド層２７と第２の金属層１６は共にメッキ形成されたものである。
【００５１】
図１に示すように前記上部シールド層２７の後端面２７ａと第２の金属層１６の前端面１６ａとは互いに接して一体化した状態で設けられている。前記上部シールド層２７の上面および前記第２の金属層１６の上面はほぼ同一の平坦化面となっている。ただし、前記上部シールド層２７の後端面２７ａと前記第２金属層１６の前端面１６ａ間は、Ａｌ２Ｏ３などで形成された埋め込み層によって埋められていても良く、この場合は前記上部シールド層２７の上面、前記第２金属層１６の上面および埋め込み層の上面がほぼ同一の平坦化面とされる。
【００５２】
前記下部シールド層２２の前記後端面２２ａと前記上部シールド層２７の前記後端面２７ａとは、記録媒体との対向面からハイト方向における距離がほぼ同一である。また、前記第１の金属層１５の前記前端面１５ａと前記第２の金属層１６の前記前端面１６ａとは、記録媒体との対向面からハイト方向における距離がほぼ同一である。
【００５３】
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ヘッドとも言う）と呼ぶ。
【００５４】
図２に示すように前記上部シールド層２７および前第２の金属層１６上には、Ａｌ２Ｏ３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、前記ギャップ層２３上に後記する下部コア層２９が設けられていてもよい。かかる場合、前記下部コア層２９が上部シールド層をも兼ね備える。
【００５５】
図２では、前記分離層２８の上に第１の磁気コアを構成する下部コア層２９が形成されている。前記下部コア層２９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２９は記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向って延びるように形成される。
【００５６】
前記下部コア層２９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で形成された隆起層３２が形成されている。
【００５７】
前記隆起層３２及びバックギャップ層３３は前記下部コア層２９に磁気的に接続されており、前記下部コア層２９と前記隆起層３２とで、第１の磁気コア８０が構成されている。
【００５８】
さらに前記隆起層３２のハイト方向後端面３２ａからハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離離れた位置に、第１の磁気コアである前記下部コア層２８と、後記する第２の磁気コアとを接続するための接続層として機能するバックギャップ層３３が形成されている。
【００５９】
前記隆起層３２及びバックギャップ層３３は磁性材料で形成され、前記下部コア層２９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３２及びバックギャップ層３３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。
【００６０】
図２に示すように、前記隆起層３２とバックギャップ層３３間の下部コア層２９上にはコイル絶縁下地層３４が形成され、前記コイル絶縁下地層３４上には、導電性材料で形成された複数本の第１のコイル片５５が形成されている。
【００６１】
前記第１のコイル片５５は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉから選ばれる１種、または２種以上の金属材料からなる。あるいはこれら金属材料が積層された積層構造であってもよい。
【００６２】
前記第１のコイル片５５上はＡｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層３６で埋められている。図２に示すように前記隆起層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面、及びバックギャップ層３３の上面は図２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。
【００６３】
図２に示すように前記隆起層３２及びコイル絶縁層３６の平坦化面上には、前記記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定の距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層３８が形成されている。
【００６４】
また図２に示すように、記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａまでの隆起層３２上、前記Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂよりハイト方向のコイル絶縁層３６上、及び前記バックギャップ層３３上に、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。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。なお前記ギャップ層４０のハイト方向への寸法が前記Ｇｄ決め層３８によって決められている。
【００６５】
また図２に示すように前記ギャップ層４０上及びＧｄ決め層３８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。
【００６６】
前記上部磁極層４１と前記上部コア層４２とで、第２の磁気コア８１が形成されている。
【００６７】
なお、図２に示す実施形態では、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側においては、前記第２の磁気コア８１と前記バックギャップ層３３の間に前記下部磁極層３９およびギャップ層４０が形成されているため、前記第１の磁気コア８０と前記第２の磁気コア８１とは、前記下部磁極層３９および前記接続層として機能する前記バックギャップ層３３を介して接続されている。ただし、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側においては、前記下部磁極層３９およびギャップ層４０は形成されていなくても良く、この場合には、前記第１の磁気コア８０と前記第２の磁気コア８１とは、前記バックギャップ層３３のみを介して接続されることになる。
【００６８】
また、この実施の形態では、前記下部磁極層３９、ギャップ層４０、前記第２の磁気コア（上部磁極層４１及び上部コア層４２）とで磁極層６２が構成されている。
【００６９】
なお、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側とは反対側（記録媒体との対向面側）には前記下部磁極層３９は形成されていなくても良いが、前記下部磁極層３９を設けると、狭ギャップ化に対応することが可能となる。
【００７０】
前記磁極層６２は真上から見ると例えば図３のような形態である。前記磁極層６２の記録媒体との対向面側にある先端領域６２ｂはトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法が狭く形成され、前記先端領域６２ｂの記録媒体との対向面でのトラック幅方向の寸法でトラック幅Ｔｗが決められる。前記トラック幅Ｔｗは例えば０．７μｍ以下であり、好ましくは０．５μｍ以下である。また前記磁極層６２の後端領域６２ｃは、前記先端領域６２ｂの基端からトラック幅方向への幅がハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて広がって形成され、前記後端領域６２ｃの面積は前記先端領域６２ｂの面積よりも十分に広くされている。
【００７１】
図２に示すように前記上部コア層４２の上には、例えばレジストなどの絶縁材料で形成された絶縁層５８が形成されている。前記絶縁層５８は有機絶縁材料で形成されていることが好ましい。
【００７２】
図２に示すように前記絶縁層５８上には、導電性材料で形成された複数本の第２のコイル片５６が形成されている。
【００７３】
前記第２のコイル片５６は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉから選ばれる１種、または２種以上の金属材料からなる。あるいはこれら金属材料が積層された積層構造であってもよい。
【００７４】
前記第１のコイル片５５と第２のコイル片５６とは、それぞれのトラック幅方向における端部同士が電気的に接続されており、前記第１のコイル片５５と第２のコイル片５６とを有する、前記磁極層６２を軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層５７が形成されている。
【００７５】
前記トロイダルコイル層５７上にはＡｌ２Ｏ３やＡｌＳｉＯなどの絶縁材料で形成された保護層７５が形成されている。
【００７６】
図２に示す薄膜磁気ヘッド１０には、複数の第１のコイル片５５と、複数の第２のコイル片５６とを有する、前記磁極層６２を軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層５７が形成されている。図３は図２に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図であるが、この図には磁極層６２、第１のコイル片５５、第２のコイル片５６、バックギャップ層３３及びリード層５０、６０のみが図示されている。
【００７７】
図３に示すように、第２のコイル片５６は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に接続部５６ａ，５６ｂがあり、また第１のコイル片５５にもトラック幅方向の両側に接続部５５ａ，５５ｂがある。第１のコイル片５５の一方の接続部５５ａは、膜厚方向（図示Ｚ方向）で対向する位置にある第２のコイル片５６の一方の接続部（端部）５６ａと直接的にあるいは別体の接続層（図示しない）を介して電気的に接続され、前記第１のコイル片５５の他方の接続部５５ｂは、前記接続部５５ａと接続する第２のコイル片５６よりも１つ前方（記録媒体との対向面側）にある第２のコイル片５６の他方の接続部（端部）５６ｂと、直接的にあるいは別体の接続層（図示しない）を介して電気的に接続されている。このように第１のコイル片５５と第２のコイル片とがジグザグ的に接続されることで、前記磁極層６２を軸として巻回されるトロイダルコイル層５７が形成される。
【００７８】
前記リード層６０は前記第１のコイル片５５が延長し、前記第１のコイル片５５と一体的に形成されており、バックギャップ層３３の記録媒体との対向面方向の前方で、前記トロイダルコイル層５７の外方向に引き出されている。そして前記リード層６０の図示しない基端部が前記端子部２と接続されている。また、前記リード層５０も前記第１のコイル片５５が延長し、前記第１のコイル片５５と一体的に形成されており、図示しない基端部が他方の前記端子部２に接続されている。なお、前記リード層５０および６０は、前記第１のコイル片５５と別体で構成されても良い。
【００７９】
図２及び図３に示す薄膜磁気ヘッド１０の特徴的部分について以下に説明する。
【００８０】
図２に示すように、前記第１の磁気コア８０には、前記下部コア層２９に形成された前記第２の金属層１６と膜厚方向で対向する後方領域８０ａと、前記後方領域８０ａよりも記録媒体との対向面側に位置する前方領域８０ｂとを有している。
【００８１】
前記下部コア層２９の上には前記バックギャップ層３３が形成されている。このバックギャップ層３３は、前記第１の磁気コア８０の前記前方領域８０ｂ上に前記バックギャップ層３３の前端面３３ａが位置しているが、前記バックギャップ層３３の後端面３３ｂは、前記第１の磁気コア８０の前記後方領域８０ａ上に位置するように設けられている。
【００８２】
図３に示すように、前記バックギャップ層３３の幅寸法Ｗ１は、前記トロイダルコイル層５７の幅寸法Ｗ２よりも大きく形成されている。ただし、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２と同じであっても良い。ここで本明細書において、前記バックギャップ層３３の幅寸法Ｗ１とは、前記バックギャップ層３３のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における最大幅寸法を意味し、また前記トロイダルコイル層５７の幅寸法Ｗ２とは、前記トロイダルコイル層５７のトラック幅方向における最大幅寸法を意味する。
【００８３】
また、図３に示すように、前記バックギャップ層３３の長さ寸法Ｌ１は、前記トロイダルコイル層５７の長さ寸法Ｌ２よりも大きく形成されていることが好ましい。ここで本明細書において、前記バックギャップ層３３の長さ寸法Ｌ１とは、前記バックギャップ層３３の前記前端面３３ａから前記後端面３３ｂまでの、ハイト方向における最大長さ寸法を意味し、また前記トロイダルコイル層５７の長さ寸法Ｌ２とは、前記トロイダルコイル層５７の最も記録媒体との対向面側に位置する前記第１のコイル片５５から前記記録媒体との対向面から最も離れた位置の前記第２のコイル片５６までの、ハイト方向における最大長さ寸法を意味する。
【００８４】
なお、図２および図３に示すように、前記磁極層６２のハイト方向における後端面６２ａは前記第２の金属層１６の前記後端面１６ａと、記録媒体との対向面からハイト方向における距離がほぼ同一であり、前記磁極層６２の後端面１６ａは前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂよりも記録媒体との対向面側に位置している。また、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ３は、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１よりも小さく形成されている。ここで、本明細書において、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ３とは、前記磁極層６２のトラック幅方向における最大幅寸法を意味する。
【００８５】
前記薄膜磁気ヘッド１０は、前記第１の磁気コア８０に、前記第２の金属層１６と膜厚方向で対向する位置まで延出された前記後方領域８０ａを有して構成されている。そして、前記バックギャップ層３３も、前記第１の磁気コア８０に形成された前記後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで延出して形成されている。
【００８６】
また、前記バックギャップ層３３の幅寸法Ｗ１は、前記トロイダルコイル層５７の幅寸法Ｗ２よりも大きく形成されている。
【００８７】
したがって、前記薄膜磁気ヘッド１０は従来の薄膜磁気ヘッドと比較して、前記バックギャップ層３３の体積を大きくして熱容量を増大することができ、前記バックギャップ層３３を放熱部材として効果的に機能させることができる。そのため、前記バックギャップ層３３に生じた渦電流によって発生した熱を、前記バックギャップ層３３から前記保護層７５を介して、または前記バックギャップ層３３から前記下部コア層２９、前記第２の金属層１６、前記第１の金属層１５を介して、薄膜磁気ヘッド１０の外方へ効率よく放熱させることができる。
【００８８】
特に、前記バックギャップ層３３は、前記下部シールド層２２や前記上部シールド層２７のハイト方向後方に形成される前記第１の金属層１５や前記第２の金属層１６と膜厚方向で対向する位置に、しかもトロイダルコイル層５７のハイト方向の後方にも形成されているため、特にＰＴＰに影響する記録媒体との対向面付近に生じている熱は前記バックギャップ層３３によって記録媒体との対向面から離れた後方領域に運ぶことができ、しかも放熱効果が大きい前記バックギャップ層３３を介して放熱できるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされるＰＴＰの問題を抑制することが可能となる。
【００８９】
また、前記磁極層６２に生じた渦電流によって発生する熱や前記トロイダルコイル層５７に生じたジュール熱は前記下部コア層２９に伝達されるが、この下部コア層２９に伝達された熱、および下部コア層２９に生じた渦電流によって発生した熱は、前記後方領域８０ａに伝達され、この後方領域８０ａの上方に形成された前記バックギャップ層３３、または前記第２の金属層１６や前記第１の金属層１５を介して薄膜磁気ヘッド１０の外方に放熱させることができる。特にＰＴＰに影響する記録媒体との対向面付近に生じた熱を、記録媒体との対向面から離れた前記後方領域８０ａに運ぶことができ、しかも放熱効果が大きい前記バックギャップ層３３を介して放熱できるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされるＰＴＰの問題を抑制し易い。
【００９０】
また、本発明の薄膜ヘッド１０では、従来のトロイダル構造の薄膜磁気ヘッドに較べて、前記バックギャップ層３３を大きくすることができるため、磁気抵抗を小さくすることができるという効果をも奏することができる。
【００９１】
図４は本発明における他の実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦面図であり、図２に相当する図である。図５は図４に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図であり、図３に相当する図である。
【００９２】
図４および５に示す薄膜磁気ヘッド１００は、図２ないし３に示す薄膜磁気ヘッド１０と同様の構造を有している。したがって、図４および５に示す薄膜磁気ヘッド１００において、図２ないし３に示す薄膜磁気ヘッド１０と同じ構造の部分には、前記薄膜磁気ヘッド１０と同じ符号を付して説明を省略する。
【００９３】
図４および５に示す薄膜磁気ヘッド１００では、図２ないし３に示した薄膜磁気ヘッド１０と異なり、前記磁極層６２を構成する前記第２の磁気コア８１は、前記第１の磁気コア８０の後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで延出した後方領域８１ａを有して形成されている。また、前記後方領域８１ａの下には、前記下部磁極層３９および前記ギャップ層４０が形成され、前記第２の磁気コア８１の前記後方領域８１ａと、この後方領域８１ａの下方に位置する前記第１の磁極層３８および前記ギャップ層４０とで、前記磁極層６２の後方領域６２ｃを構成している。
【００９４】
前記薄膜磁気ヘッド１００では、前記バックギャップ層３３の上面が、このバックギャップ層３３の上に設けられた前記磁極層６２の前記後方領域６２ｃで覆われている。すなわち、図４および図５に示すように、前記磁極層６２のハイト方向における後端面６２ａは前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂとは、記録媒体との対向面からハイト方向における位置がほぼ同じとされている。また、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ４は、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１よりも大きく形成されている。ここで本明細書において、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ４とは、前記磁極層６２のトラック幅方向における最大幅寸法を意味する。ただし、前記磁極層６２の前記幅寸法Ｗ４が、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１と同じに形成されても良い。
【００９５】
図４および図５に示す薄膜磁気ヘッド１００では、前記磁極層６２が前記バックギャップ層３３の上面を覆うように形成されている。したがって、前記磁極層６２で発生する熱を、前記バックギャップ層３３に伝達させることができるため、前記磁極層６２で発生した熱を放熱させ易くすることができ、薄膜磁気ヘッド１００の全体における放熱効果をさらに向上させることが可能となる。
【００９６】
ここで、図２と図３に示す薄膜磁気ヘッド１０、および図４と図５に示す薄膜磁気ヘッド１００では、それぞれ図３および図５に示すとおり、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１が、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも大きく形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図６および図７に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の幅寸法Ｗ５が、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも小さく形成されているものとして構成しても良い。このように構成しても、前記バックギャップ層３３の後端面３３ｂが、前記第１の磁気コア８０の前記後方領域８０ａ上に位置するように形成され、好ましくは前記バックギャップ層３３の長さ寸法Ｌ１が、前記トロイダルコイル層５７の長さ寸法Ｌ２よりも大きく形成されている構造であれば、従来の薄膜磁気ヘッドと比較して、前記バックギャップ層３３の体積を大きくして熱容量を増大することができ、前記バックギャップ層３３を放熱部材として効果的に機能させることができる。
【００９７】
また、図２と図３に示す薄膜磁気ヘッド１０、および図４と図５に示す薄膜磁気ヘッド１００では、それぞれ図３および図５に示すとおり、前記バックギャップ層３３の前記長さ寸法Ｌ１が、前記トロイダルコイル層５７の前記長さ寸法Ｌ２よりも大きく形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図８と図９、および図１０と図１１に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の長さ寸法Ｌ３が、前記トロイダルコイル層５７の前記長さ寸法Ｌ２よりも小さく形成されているものとして構成しても良い。このように構成しても、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１が、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも大きく形成されている構造であれば、従来の薄膜磁気ヘッドと比較して、前記バックギャップ層３３の体積を大きくして熱容量を増大することができ、前記バックギャップ層３３を放熱部材として効果的に機能させることができる。
【００９８】
なお、図９および図１１に示す実施形態では、図８および図１０に示すように、前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂは、前記下部シールド層２２の前記後端面２２ａ、若しくは前記上部シールド層２７の前記後端面２７ａと、記録媒体との対向面からハイト方向における距離がほぼ同一の位置に形成されている。ただし、図８と図９および図１０と図１１に示す実施形態では、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１が前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも大きく形成されているという関係を保持していれば良く、前記バックギャップ層３３の後端面３３ｂの位置が限定されるものではない。
【００９９】
図１ないし図３に示す薄膜磁気ヘッド１０の製造方法を図１２ないし図１７に示す製造工程図を用いて以下に説明する。なお、各図の製造工程図は製造途中の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。
【０１００】
図１２に示す工程では、アルミナ−チタンカーバイドなどで形成されたスライダ（基板）２０の上に、Ａｌ２Ｏ３層２１を形成する。
【０１０１】
次に前記Ａｌ２Ｏ３層２１上にＮｉＦｅ合金等からなるメッキ下地層（図示しない）をスパッタ法や蒸着法で成膜し、前記メッキ下地層の上に下部シールド層２２が形成されるべき位置に空間を有するレジスト層（図示しない）を露光現像により形成し、前記下部シールド層２２が形成されるべき前記空間内に前記下部シールド層２２をメッキ形成する。同様に前記第２金属層２３が形成されるべき位置に空間を有するレジスト層（図示しない）を露光現像により形成し、第１の金属層１５をメッキ形成する。
【０１０２】
次に、下部シールド層２２及び第１の金属層１５をＣＭＰ技術等を用いて削り込んで、前記下部シールド層２２の上面、および第１の金属層１５の上面を同一の平坦化面とする。なお、前記第１の金属層１５を設けない場合には、前記第１の金属層１５を形成する部分に、前記下部シールド層２２を連続して形成する。
【０１０３】
次に、前記下部シールド層２２の上面及び第１の金属層１５の上面にかけて無機絶縁材料で形成された上部ギャップ層をスパッタ法や蒸着法で成膜した後、前記上部ギャップ層上に記録媒体との対向面からハイト方向への所定領域に磁気抵抗効果素子２４を形成し、さらに前記磁気抵抗効果素子２４上から前記下部ギャップ層上にかけて無機絶縁材料で形成された上部ギャップ層をスパッタ法や蒸着法によって成膜する。この上部ギャップ層と下部ギャップ層とでギャップ層２３が構成されている。
【０１０４】
次に前記ギャップ層２３の上に、上部シールド層２７及び第２の金属層１６をメッキ形成する。この２つのメッキ層の形成方法は、下部シールド層２２及び第１の金属層１５のメッキ形成方法と同じである。
【０１０５】
次に、前記上部シールド層２７の上面および前記第２の金属層１６の上面にかけてＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２などの無機絶縁材料で形成された分離層２８をスパッタ法や蒸着法などで成膜する。
【０１０６】
次に、前記分離層２８の上に、ＮｉＦｅ系合金等で形成された下部コア層２９をメッキ形成する。この下部コア層２９は、後記する隆起層３２とともに第１の磁気コア８０を構成する。この際、前記第２の金属層１６と膜厚方向で対向する位置にも下部コア層２９が延出するように形成する。下部コア層２９のうち、前記第２の金属層１６と膜厚方向で対向する領域が、前記第１の磁気コア８０の後方領域８０ａとなり、この後方領域８０ａよりも記録媒体との対向面側が前記第１の磁気コア８０の前方領域８０ｂとなる。そして、下部コア層２９の表面を研磨加工し、平らな面とする。
【０１０７】
次に前記下部コア層２９の表面に、前記下部コア層２９とともに第１の磁気コア８０を構成する隆起層３２を形成するとともに、前記第１の磁気コア８０と後記する第２の磁気コア８１とを接続するための接続層として機能するバックギャップ層３３を形成する。なお、上記した隆起層３２、バックギャップ層３３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。
【０１０８】
このとき、このバックギャップ層３３は、前記第１に磁気コア８０の前記前方領域８０ｂ上に前記バックギャップ層３３の前端面３３ａが位置し、前記バックギャップ層３３の後端面３３ｂは、前記第１の磁気コア８０の前記後方領域８０ａ上に位置するように形成する。また、図３に示すように、前記バックギャップ層３３の幅寸法Ｗ１を、前記トロイダルコイル層５７の幅寸法Ｗ２よりも大きく形成する。また、図３に示すように、前記バックギャップ層３３の長さ寸法Ｌ１は、前記トロイダルコイル層５７の長さ寸法Ｌ２よりも大きく形成することが好ましい。
【０１０９】
その後、前記レジスト層を除去する。前記隆起層３２の上面、バックギャップ層３３の上面をそれぞれほぼ同じ高さとなるように形成することが好ましい。
【０１１０】
次に図１３に示す工程では、下部コア層２９、隆起層３２及びバックギャップ層３３に囲まれて形成された空間内に、Ａｌ２Ｏ３やＳｉＯ２などの絶縁材料で形成されたコイル絶縁下地層３４をスパッタ等で形成する。次に、前記コイル絶縁下地層３４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５５を形成する。第１コイル片５５は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉから選ばれる１種、または２種以上の金属材料でメッキ形成し、あるいはこれら金属材料を積層した積層構造として形成しても良い。また、前記後方領域８０ａに形成された前記コイル絶縁下地層３４には、図３に示すリード層５０も形成する。このリード層５０は前記第１のコイル片５５と同じ材料で形成する。
【０１１１】
次に図１４に示す工程では、前記第１コイル片５５間および前記第１コイル片５５上、前記隆起層３２上、バックギャップ層３３上をＡｌ２Ｏ３などのコイル絶縁層３６で覆う。前記コイル絶縁層３６はスパッタ等で形成する。
【０１１２】
そして図１４に示すＤ−Ｄ線まで前記コイル絶縁層３６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。
【０１１３】
次に図１５に示す工程では、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離離れた位置にＧｄ決め層３８を形成する。次にメッキ下地層（図示せず）を前記Ｇｄ決め層３８外に形成し、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。
【０１１４】
この前記上部磁極層４１と前記上部コア層４２とで、第２の磁気コア８１が形成される。図１５に示すように、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側において、前記第２の磁気コア８０と前記バックギャップ層３３の間に前記下部磁極層３９およびギャップ層４０が形成されているため、前記第１の磁気コア８０と前記第２の磁気コア８１とは、前記下部磁極層３９、ギャップ層４０および前記接続層として機能する前記バックギャップ層３３を介して接続されている。ただし、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側には前記下部磁極層３９およびギャップ層４０は形成しなくても良く、この場合には、前記第１の磁気コア８０と前記第２の磁気コア８１とは、前記バックギャップ層３３を介して接続されることになる。
【０１１５】
この磁極層３９から上部コア層４２までの合計４層を磁極層６２とする。ただし、本発明では、前記Ｇｄ決め層３８のハイト側とは反対側（記録媒体との対向面側）には前記下部磁極層３９は形成しなくても良いが、前記下部磁極層３９を設けると、狭ギャップ化に対応することが可能となる。
【０１１６】
次に図１６に示す工程で、前記上部コア層４２上から前記バックギャップ層３３上のハイト方向側にかけて絶縁層５８を形成する。
【０１１７】
次に、前記絶縁層５８上に複数本の第２コイル片５６を、前記磁極層６２を横断するように形成する。第２のコイル片５６は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉから選ばれる１種、または２種以上の金属材料でメッキ形成し、あるいはこれら金属材料を積層した積層構造として形成しても良い。また、このとき図３に示すリード層６０も形成する。
【０１１８】
第２のコイル片５６を形成するとき、図３に示すように図示Ｚ方向で対向する第１のコイル片５５の接続部５５ａと第２のコイル片５６の接続部５６ａとを接続し、第１のコイル片５５の接続部５５ｂと第２のコイル片５６の接続部５６ｂとを接続し、トロイダルコイル層５７が形成される。
【０１１９】
その後、図１に示す保護層７５をＡｌ２Ｏ３などで形成して図１７に示す状態とすると、前記薄膜磁気ヘッド１０を製造することができる。
【０１２０】
以上、図２および図３に示した薄膜磁気ヘッド１０の製造方法を説明したが、図４および図５に示した薄膜磁気ヘッド１００を製造するには、図１５に示す工程で磁極層６２を形成する際、前記下部磁極層３８および前記ギャップ層４０を前記下部コア層２９に形成された前記後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで延出し、また前記第２の磁気コア８１を前記後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで形成して後方領域８１ａを形成して、前記磁極層６２の後方領域６２ｃを形成する。そして、前記バックギャップ層３３の上面が、このバックギャップ層３３の上に設けられた前記磁極層６２の前記後方領域６２ｃで覆うように形成すれば良い。すなわち、図１８に示すように、前記磁極層６２のハイト方向における後端面６２ａを、前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂと、記録媒体との対向面からハイト方向における位置がほぼ同じとされるようにして、図５に示すように形成する。また図４および図５に示すように、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ４を、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１よりも大きく形成すれば良い。ただし、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ４を、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ１と同じに形成しても良い。
【０１２１】
また図６に示す実施形態の薄膜磁気ヘッドを製造するには、図１２に示す工程で、図６に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の幅寸法Ｗ５が、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも小さく形成すれば良い。
【０１２２】
また図７に示す実施形態の薄膜磁気ヘッドを製造するには、図１２に示す工程で、図７に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の幅寸法Ｗ５が、前記トロイダルコイル層５７の前記幅寸法Ｗ２よりも小さく形成し、図１５に示す工程で磁極層６２を形成する際、前記下部磁極層３８および前記ギャップ層４０を前記下部コア層２９に形成された前記後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで延出し、また前記第２の磁気コア８１を前記後方領域８０ａと膜厚方向で対向する位置まで形成して後方領域８１ａを形成して、前記磁極層６２の後方領域６２ｃを形成する。そして、図７に示すように、前記磁極層６２のハイト方向における後端面６２ａを、前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂと、記録媒体との対向面からハイト方向における位置がほぼ同じとされるようにして、図５に示すように形成する。また図７に示すように、前記磁極層６２の幅寸法Ｗ３を、前記バックギャップ層３３の前記幅寸法Ｗ５よりも大きく形成すれば良い。
【０１２３】
また図８および図９に示す実施形態の薄膜磁気ヘッドを製造するには、図１２に示す工程で、図９に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の幅寸法Ｗ１を、前記トロイダルコイル層５７の最大の幅寸法Ｗ２よりも大きく形成し、前記バックギャップ層３３の最大の長さ寸法Ｌ３を、前記トロイダルコイル層５７の前記長さ寸法Ｌ２よりも小さく形成すれば良い。
【０１２４】
また図１０および図１１に示す実施形態の薄膜磁気ヘッドを製造するには、図１２に示す工程で、図９に示すように、前記バックギャップ層３３の最大の幅寸法Ｗ１を、前記トロイダルコイル層５７の最大の幅寸法Ｗ２よりも大きく形成し、前記バックギャップ層３３の最大の長さ寸法Ｌ３を、前記トロイダルコイル層５７の前記長さ寸法Ｌ２よりも小さく形成する。その後図１５に示す工程で磁極層６２を形成する際、図１１に示すように、前記磁極層６２のハイト方向における後端面６２ａを、前記バックギャップ層３３の前記後端面３３ｂと、記録媒体との対向面からハイト方向における位置がほぼ同じとされるようにして形成すれば良い。
【０１２５】
なお、本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記実施形態に限定されるものではなく、第１の磁気コア８０に隆起層３２が設けられていない形態であっても良い。
【０１２６】
以上、詳述した本発明における薄膜磁気ヘッドは、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。前記薄膜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。また前記薄膜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。
【０１２７】
【発明の効果】
以上、詳述した本発明の薄膜磁気ヘッドでは、第１の磁気コアおよび第２の磁気コアを接続する前記バックギャップ層の熱容量を大きくすることができるため、磁気コアに生じた渦電流によって発生する熱やトロイダルコイル層に生じたジュール熱、特にコイル層や記録媒体との対向面付近に生じた熱を、前記接続層を介して放熱し易くなるため、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされる突出（ＰＴＰ）の問題を抑制することができなる。
【０１２８】
また、前記接続層は、上部磁極層層のハイト方向側に位置する前記第２の金属層と膜厚方向で対向する位置に延出されているため、記録媒体との対向面付近の熱を、前記記録媒体との対向面から離れた位置に伝達することができ、記録媒体との対向面付近に発生した熱によって引き起こされる突出（ＰＴＰ）の問題を抑制しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄膜磁気ヘッドが形成されたスライダの全体斜視図、
【図２】本発明における第１の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図３】図１に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図４】本発明における他の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図５】図４に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図６】本発明における他の実施形態の薄膜磁気ヘッドを示す部分平面図、
【図７】本発明におけるさらに他の実施形態の薄膜磁気ヘッドを示す部分平面図、
【図８】本発明におけるさらに他の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図９】図８に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図１０】本発明におけるさらに他の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図１１】図１０に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図１２】本発明の図２の磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【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】図１６に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１８】図４および図５に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【符号の説明】
１５ 第１の金属層
１６ 第２の金属層
２２ 下部シールド層
２４ 磁気抵抗効果素子
２７ 上部シールド層
２９ 下部コア層
３２ 隆起層
３３ バックギャップ層
３３ｂ 後端面
４０ ギャップ層
４２ 上部コア層
５５ 第１のコイル片
５６ 第２のコイル片
５７ トロイダルコイル層
６２ 磁極層
６２ｃ 後方領域
８０ 第１の磁気コア
８０ａ 後方領域
８０ｂ 前方領域
８１ 第２の磁気コア
８１ａ 後方領域
Claims (9)
- 記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１の磁気コアと、前記第１の磁気コアの上方に位置する第２の磁気コアとが、前記対向面でギャップ層を挟んで対向するとともに、前記第２の磁気コアと第１の磁気コアとがハイト側で接続層を介して接続され、
前記第１の磁気コアと第２の磁気コアとで囲まれた空間内に設けられた複数本の第１のコイル片と、前記第２の磁気コアの上方に設けられた複数本の第２のコイル片とが電気的に接続されて、前記第２の磁気コアの周囲に巻回形成されたトロイダルコイル層が形成され、
前記第１の磁気コアの下方には、シールド層と磁気抵抗効果素子とを有して成る再生ヘッド部が設けられ、
前記シールド層よりもハイト方向後方に金属層が設けられ、
前記接続層が前記金属層と膜厚方向で対向する位置まで延出して形成されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 前記接続層の長さ寸法は、前記トロイダルコイル層の長さ寸法よりも大きい請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記第１の磁気コアは前記金属層と膜厚方向で対向する位置まで延出された後方領域を有しており、前記接続層が前記後方領域の上に形成されている請求項１または２記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記磁気抵抗効果素子上に形成された上部シールド層よりもハイト方向後方に前記金属層が設けられ、前記金属層上に前記第１の磁気コアの後方領域が接している請求項３記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記第２の磁気コアは、前記第１の磁気コアに形成された前記後方領域と膜厚方向で対向する位置まで延出した後方領域を有して形成されている請求項４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記金属層上に第１の磁気コアの後方領域、接続層及び第２の磁気コアの後方領域が接して積層されている請求項５記載の薄膜磁気ヘッド。
- 記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１の磁気コアと、前記第１の磁気コアの上方に位置する第２の磁気コアとが、前記対向面でギャップ層を挟んで対向するとともに、前記第２の磁気コアと第１の磁気コアとがハイト側で接続層を介して接続され、
前記第１の磁気コアと第２の磁気コアとで囲まれた空間内に設けられた複数本の第１のコイル片と、前記第２の磁気コアの上方に設けられた複数本の第２のコイル片とが電気的に接続されて、前記第２の磁気コアの周囲に巻回形成されたトロイダルコイル層が形成され、
前記バックギャップ層のトラック幅方向における幅寸法は、前記トロイダルコイル層のトラック幅方向における幅寸法よりも大きいことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 前記第１の磁気コアは、前記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を有し、前記隆起層上に前記ギャップ層を介して前記第２の磁気コアが形成されている請求項１ないし７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記第２の磁気コアは、少なくとも上部磁極層とその上に形成された上部コア層とを含む請求項１ないし８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
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