JP2005038576A - Method for manufacturing thin-film magnetic head - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing thin-film magnetic heads capable of stable mass production of the thin-film magnetic heads by controlling the thicknesses of magnetic layers formed, with high accuracy. <P>SOLUTION: A precursor magnetic pole layer for forming a main magnetic pole layer 11 is formed and in succession, an insulating layer 12, stopper layer 32 and insulating layer 33 are so formed as to cover the precursor magnetic pole layer and thereafter the precursor magnetic pole layer is made flat by polishing together with the insulating layers 12 and 33, by which the main magnetic pole layer 11 is formed. The degree of progression of the polishing treatment is controlled by the stopper layer 32 and therefore at the point of the time the polishing is applied up to the stopper layer 32, the polishing hardly progress beyond that point and the thickness T of the main magnetic pole layer is regulated based on the thickness of the precursor magnetic pole layer at the point of the time the polishing is applied up to the stopper layer 32. The thickness T of the main magnetic pole layer 11 is thereby reproduced nearly uniformly in each of manufacturing processes. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、少なくとも記録用の誘導型磁気変換素子を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a thin film magnetic head including at least an inductive magnetic transducer for recording.

近年、例えばハードディスクなどの磁気記録媒体(以下、単に「記録媒体」という。)の面記録密度の向上に伴い、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。この薄膜磁気ヘッドの記録方式としては、例えば、信号磁界の向きを記録媒体の面内方向(長手方向)にする長手記録方式や、信号磁界の向きを記録媒体の面と直交する方向にする垂直記録方式が知られている。現在のところは長手記録方式が広く利用されているが、面記録密度の向上に伴う市場動向を考慮すれば、今後は長手記録方式に代わり垂直記録方式が有望視されるものと想定される。なぜなら、垂直記録方式では、高い線記録密度を確保可能な上、記録済みの記録媒体が熱揺らぎの影響を受けにくいという利点が得られるからである。   In recent years, for example, improvement in performance of a thin-film magnetic head has been demanded with improvement in surface recording density of a magnetic recording medium such as a hard disk (hereinafter simply referred to as “recording medium”). As a recording method of this thin film magnetic head, for example, a longitudinal recording method in which the direction of the signal magnetic field is in the in-plane direction (longitudinal direction) of the recording medium, or a perpendicular direction in which the direction of the signal magnetic field is perpendicular to the surface of the recording medium. Recording methods are known. At present, the longitudinal recording method is widely used. However, in consideration of the market trend accompanying the improvement of the surface recording density, it is expected that the perpendicular recording method will be promising instead of the longitudinal recording method in the future. This is because the perpendicular recording method can provide an advantage that a high linear recording density can be secured and a recorded recording medium is hardly affected by thermal fluctuation.

垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドは、記録用の磁束を発生させる薄膜コイルと、この薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出することにより記録処理を実行する磁極層とを備えており、この磁極層による記録処理は、主に、エアベアリング面に露出した露出面のうちのトレーリング側の端縁(トレーリングエッジ)において実行される。この記録原理を考慮すれば、記録処理の主要な実行箇所である磁極層のトレーリングエッジを可能な限り平坦に形成する必要がある。ところが、例えば、めっき処理を使用して磁極層を形成した場合には、めっき膜に特有の表面荒れや結晶粒径のばらつきなどに起因して磁極層の表面が凹凸を有しやすいため、そのままでは磁極層のトレーリングエッジを十分に平坦化し得ない。   A perpendicular recording type thin film magnetic head includes a thin film coil that generates a magnetic flux for recording, and a magnetic pole layer that executes a recording process by releasing the magnetic flux generated in the thin film coil toward a recording medium, The recording process by the pole layer is mainly performed at the trailing edge (trailing edge) of the exposed surface exposed to the air bearing surface. Considering this recording principle, it is necessary to form the trailing edge of the pole layer, which is the main execution location of the recording process, as flat as possible. However, for example, when the magnetic pole layer is formed using a plating process, the surface of the magnetic pole layer is likely to have irregularities due to surface roughness or crystal grain size variation characteristic of the plating film. Then, the trailing edge of the pole layer cannot be sufficiently flattened.

この磁極層のトレーリングエッジの平坦性を考慮した従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法としては、例えば、絶縁層に設けた溝を埋め込むように磁性層を形成したのち、ストッパ層を使用して研磨処理の進行度を制御しながら磁性層を研磨して平坦化することにより、磁極層を形成する手法が既に知られている(例えば、特許文献1および2参照。)。この薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、ストッパ層を利用して研磨処理の進行度が制御されるため、トレーリングエッジの平坦性を確保しつつ、ほぼ所望の形成厚さとなるように磁極層を形成することが可能になる。
特開2002−092821号公報 特開平08−102014号公報
As a conventional method of manufacturing a thin film magnetic head in consideration of the flatness of the trailing edge of the pole layer, for example, a magnetic layer is formed so as to fill a groove provided in an insulating layer and then polished using a stopper layer. A method of forming a pole layer by polishing and flattening a magnetic layer while controlling the progress of processing is already known (for example, see Patent Documents 1 and 2). According to this thin film magnetic head manufacturing method, since the progress of the polishing process is controlled using the stopper layer, the pole layer is formed to have a substantially desired thickness while ensuring the flatness of the trailing edge. Can be formed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-092221 Japanese Patent Laid-Open No. 08-102014

ところで、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドを安定に量産するためには、例えば、記録処理を担う磁極層の形成厚さを可能な限り高精度に制御する必要がある。しかしながら、溝に埋め込んだ磁性層を研磨することにより磁極層を形成する従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極層の形成厚さが実質的に溝の深さに基づいて規定されるため、ストッパ層を利用して研磨処理の進行度を十分に制御したとしても、溝の深さの形成精度が十分でないと、結局のところは磁極層の形成厚さを高精度に制御することが困難になるという問題があった。したがって、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの安定な量産性を確保するためには、磁極層の形成厚さを可能な限り高精度に形成し得る製造技術の確立が急務である。   By the way, in order to stably mass-produce perpendicular recording type thin film magnetic heads, for example, it is necessary to control the formation thickness of the magnetic pole layer responsible for recording processing as accurately as possible. However, in the conventional method of manufacturing a thin film magnetic head in which the pole layer is formed by polishing the magnetic layer embedded in the groove, the formation thickness of the pole layer is substantially defined based on the depth of the groove. Even if the progress of the polishing process is sufficiently controlled using the stopper layer, it is difficult to control the formation thickness of the pole layer with high precision unless the groove depth is formed accurately. There was a problem of becoming. Therefore, in order to ensure the stable mass productivity of the perpendicular recording type thin film magnetic head, it is urgently necessary to establish a manufacturing technique capable of forming the magnetic pole layer with the highest possible thickness.

また、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、研磨処理の進行度を制御するために使用された使用済みのストッパ層が残存し得るため、場合によっては、不要なストッパ層が残存したことに起因して不具合、例えば、ストッパ層を介した磁極層の意図しない通電などが発生し得ることも問題点と言える。   Further, in the conventional method of manufacturing a thin film magnetic head, a used stopper layer used for controlling the progress of the polishing process may remain, and in some cases, an unnecessary stopper layer may remain. Thus, it can be said that a problem, for example, unintended energization of the pole layer through the stopper layer may occur.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁極層の形成厚さを高精度に制御し、薄膜磁気ヘッドを安定に量産することが可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film magnetic head capable of controlling the formation thickness of the pole layer with high accuracy and stably mass-producing the thin film magnetic head. It is to provide.

本発明の第1の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁束を発生させる薄膜コイルと、この薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出する磁極先端部分を有する磁極層とを備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であり、磁極層を形成するための前駆磁極層をパターン形成する第1の工程と、この前駆磁極層およびその周辺領域を覆うように第1の絶縁層を形成する第2の工程と、周辺領域における第1の絶縁層上に、研磨処理の進行度を制御するためのストッパ層をパターン形成する第3の工程と、このストッパ層に到達するまで少なくとも第1の絶縁層および前駆磁極層を研磨することにより磁極層を形成する第4の工程と、ストッパ層を除去する第5の工程とを含むようにしたものである。   A method of manufacturing a thin film magnetic head according to a first aspect of the present invention includes a thin film coil that generates a magnetic flux, and a magnetic pole layer having a magnetic pole tip portion that emits the magnetic flux generated in the thin film coil toward a recording medium. A thin film magnetic head is manufactured by a first step of patterning a precursor magnetic pole layer for forming a magnetic pole layer, and a first insulating layer is formed so as to cover the precursor magnetic pole layer and its peripheral region A second step of patterning, a third step of patterning a stopper layer for controlling the progress of the polishing process on the first insulating layer in the peripheral region, and at least the first step until the stopper layer is reached. The fourth step of forming the magnetic pole layer by polishing the insulating layer and the precursor magnetic pole layer and the fifth step of removing the stopper layer are included.

本発明の第1の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、ストッパ層を利用して前駆磁極層に対する研磨処理の進行度が制御されるため、磁極層の形成厚さが製造時ごとにほぼ一律に再現される。しかも、磁極層を形成するために溝を利用しないため、溝の形成精度に起因して磁極層の形成厚さが影響を受けない。これにより、磁極層が高精度に形成される。また、使用済みのストッパ層が除去されるため、不要なストッパ層が残存したことに起因する不具合の発生が防止される。   In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the first aspect of the present invention, since the progress of the polishing process for the precursor magnetic pole layer is controlled using the stopper layer, the formation thickness of the magnetic pole layer is approximately Reproduced uniformly. In addition, since the groove is not used to form the pole layer, the formation thickness of the pole layer is not affected due to the groove formation accuracy. Thereby, the pole layer is formed with high accuracy. Further, since the used stopper layer is removed, it is possible to prevent the occurrence of problems caused by the remaining unnecessary stopper layer.

本発明の第2の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上記した本発明の第1の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用して、基板上に複数の薄膜磁気ヘッドを並列的に形成するようにしたものである。   A thin film magnetic head manufacturing method according to a second aspect of the present invention uses a thin film magnetic head manufacturing method according to the first aspect of the present invention described above, and a plurality of thin film magnetic heads are arranged in parallel on a substrate. It is made to form.

本発明の第2の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、ストッパ層を利用して複数の磁極層の形成厚さが製造時ごとにほぼ一律に再現され、基板上に複数の薄膜磁気ヘッドが高精度に形成される。   In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the second aspect of the present invention, the formation thickness of the plurality of magnetic pole layers is substantially uniformly reproduced at the time of manufacture using the stopper layer, and the plurality of thin film magnetic heads are formed on the substrate. Is formed with high accuracy.

本発明の第1の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第1の工程において、前駆磁極層を形成したのち、その前駆磁極層をエッチングして磁極先端部分に対応する部分の幅を狭めるのが好ましい。   In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the first aspect of the present invention, after forming the precursor magnetic pole layer in the first step, the precursor magnetic pole layer is etched to reduce the width of the portion corresponding to the magnetic pole tip portion. Is preferred.

また、本発明の第1の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第2の工程において、周辺領域における第1の絶縁層の厚さが前駆磁極層の厚さよりも小さくなるように、より具体的には、周辺領域における第1の絶縁層の厚さが磁極層の目標形成厚さ範囲の下限厚さとなるように第1の絶縁層を形成するのが好ましい。   In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the first aspect of the present invention, in the second step, the thickness of the first insulating layer in the peripheral region is made smaller than the thickness of the precursor magnetic pole layer. Specifically, the first insulating layer is preferably formed so that the thickness of the first insulating layer in the peripheral region is the lower limit thickness of the target formation thickness range of the pole layer.

また、本発明の第1の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第3の工程において、第1の絶縁層および前駆磁極層よりも研磨速度が遅い材料を使用し、より具体的には、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、炭素(C)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)またはこれらの合金を使用してストッパ層を形成するのが好ましい。   In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the first aspect of the present invention, in the third step, a material whose polishing rate is slower than that of the first insulating layer and the precursor magnetic pole layer is used. It is preferable to form the stopper layer using tantalum (Ta), chromium (Cr), carbon (C), molybdenum (Mo), tungsten (W) or an alloy thereof.

また、本発明の第1の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第5の工程において、記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁束を放出するように磁極層を形成してもよい。   In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the first aspect of the present invention, in the fifth step, the pole layer is formed so as to emit a magnetic flux for magnetizing the recording medium in a direction perpendicular to the surface thereof. May be.

また、本発明の第1の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第3の工程と第4の工程との間に、ストッパ層および第1の絶縁層を覆うように第2の絶縁層を形成し、第4の工程において、第1の絶縁層および前駆磁極層と共に第2の絶縁層を研磨するようにしてもよい。この場合には、周辺領域における第2の絶縁層の厚さが前駆磁極層の厚さよりも大きくなるように第2の絶縁層を形成するのが好ましい。   In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the first aspect of the present invention, the second insulating layer is provided so as to cover the stopper layer and the first insulating layer between the third step and the fourth step. In the fourth step, the second insulating layer may be polished together with the first insulating layer and the precursor magnetic pole layer. In this case, it is preferable to form the second insulating layer so that the thickness of the second insulating layer in the peripheral region is larger than the thickness of the precursor magnetic pole layer.

また、本発明の第1の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第3の工程において、前駆磁極層とストッパ層との間の間隔が0.05μm以上100μm以下の範囲内となるようにストッパ層を形成するのが好ましい。   In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the first aspect of the present invention, in the third step, the distance between the precursor magnetic pole layer and the stopper layer is in the range of 0.05 μm to 100 μm. It is preferable to form a stopper layer.

本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、前駆磁極層を覆うように第1の絶縁層およびストッパ層を形成したのち、第1の絶縁層と共に前駆磁極層を研磨して平坦化することにより磁極層を形成するようにしたので、ストッパ層を利用して前駆磁極層に対する研磨処理の進行度が制御され、磁極層の形成厚さが製造時ごとにほぼ一律に再現される。しかも、溝を利用せずに磁極層が形成されるため、溝の形成精度に起因して磁極層の形成厚さが影響を受けず、磁極層の形成厚さが高精度に制御される。また、使用済みのストッパ層が除去されるため、不要なストッパ層が残存したことに起因する不具合の発生が防止される。したがって、磁極層の形成厚さを高精度に制御し、薄膜磁気ヘッドを安定に量産することができる。   According to the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, after forming the first insulating layer and the stopper layer so as to cover the precursor magnetic pole layer, the precursor magnetic pole layer is polished and planarized together with the first insulating layer. Since the magnetic pole layer is thus formed, the progress of the polishing process for the precursor magnetic pole layer is controlled by using the stopper layer, and the formation thickness of the magnetic pole layer is substantially uniformly reproduced at the time of manufacture. In addition, since the pole layer is formed without using the groove, the formation thickness of the pole layer is not affected by the formation accuracy of the groove, and the formation thickness of the pole layer is controlled with high accuracy. Further, since the used stopper layer is removed, it is possible to prevent the occurrence of problems caused by the remaining unnecessary stopper layer. Therefore, the formation thickness of the magnetic pole layer can be controlled with high accuracy, and the thin film magnetic head can be stably mass-produced.

また、本発明の他の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、上記した薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用して基板上に複数の薄膜磁気ヘッドを並列的に形成するようにしたので、複数の磁極層の形成厚さが高精度に制御される。したがって、ストッパ層を利用して複数の磁極層の形成厚さが製造時ごとにほぼ一律に再現され、基板上に複数の薄膜磁気ヘッドが高精度に形成されるため、この観点においても薄膜磁気ヘッドの量産安定性に寄与することができる。   Further, according to the method of manufacturing a thin film magnetic head according to another aspect of the present invention, a plurality of thin film magnetic heads are formed in parallel on a substrate using the method of manufacturing a thin film magnetic head described above. The formation thickness of the plurality of pole layers is controlled with high accuracy. Therefore, the thickness of the plurality of magnetic pole layers is almost uniformly reproduced at the time of manufacture by using the stopper layer, and a plurality of thin film magnetic heads are formed with high precision on the substrate. This can contribute to the mass production stability of the head.

また、上記の他、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、前駆磁極層をエッチングして磁極先端部分に対応する部分の幅を狭めるようにすれば、フォトリソグラフィ処理のパターン精度では実現し得ない極狭幅となるように磁極層の磁極先端部分を形成することができる。   In addition to the above, in the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, if the width of the portion corresponding to the tip portion of the magnetic pole is reduced by etching the precursor magnetic pole layer, the pattern accuracy of the photolithography process can be realized. The pole tip portion of the pole layer can be formed to have an extremely narrow width that cannot be obtained.

また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第1の絶縁層を形成する際に、前駆磁極層の周辺領域における第1の絶縁層の厚さが磁極層の目標形成厚さ範囲の下限厚さとなるようにすれば、その第1の絶縁層の厚さに基づいて磁極層の下限厚さが確保されるため、この観点においても磁極層の形成厚さの高精度制御に寄与することができる。   In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, when forming the first insulating layer, the thickness of the first insulating layer in the peripheral region of the precursor magnetic pole layer is within the target formation thickness range of the magnetic pole layer. If the lower limit thickness is set, the lower limit thickness of the pole layer is secured based on the thickness of the first insulating layer, which also contributes to high-precision control of the formation thickness of the pole layer from this viewpoint. be able to.

また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第2の絶縁層を形成する際に、前駆磁極層の周辺領域における第2の絶縁層の厚さが前駆磁極層の厚さよりも大きくなるようにすれば、前駆磁極層が第1および第2の絶縁層と共に研磨され、これらの前駆磁極層と第1および第2の絶縁層とにより構成された研磨面(平坦面)全体を支持面として研磨処理が進行するため、その研磨処理時の平坦加工性が安定する。したがって、この観点においても磁極層の形成厚さの高精度制御に寄与することができる。   In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, when the second insulating layer is formed, the thickness of the second insulating layer in the peripheral region of the precursor magnetic pole layer is larger than the thickness of the precursor magnetic pole layer. By doing so, the precursor magnetic pole layer is polished together with the first and second insulating layers, and the entire polished surface (flat surface) constituted by the precursor magnetic pole layer and the first and second insulating layers is supported as the support surface. As the polishing process proceeds, the flat workability during the polishing process is stabilized. Therefore, this aspect can also contribute to high-precision control of the formation thickness of the pole layer.

また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、前駆磁極層とストッパ層との間の間隔が0.05μm以上100μm以下の範囲内となるようにストッパ層を形成すれば、記録磁界強度の確保ならびに磁極層の形成厚さのばらつき抑制の双方の観点において前駆磁極層とストッパ層との間の間隔が適性化されるため、記録磁界強度を確保しつつ、磁極層の形成厚さのばらつきを抑制することができる。   In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, if the stopper layer is formed so that the distance between the precursor magnetic pole layer and the stopper layer is in the range of 0.05 μm to 100 μm, the recording magnetic field strength can be increased. The gap between the precursor magnetic pole layer and the stopper layer is optimized in terms of both securing and suppressing the variation in the formation thickness of the magnetic pole layer, so that the variation in the formation thickness of the magnetic pole layer is ensured while ensuring the recording magnetic field strength. Can be suppressed.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、図1および図2を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法により製造される薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図1は薄膜磁気ヘッドの断面構成を表しており、(A)はエアベアリング面に平行な断面を示し、(B)はエアベアリング面に垂直な断面を示している。また、図2は図1に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表している。なお、図1に示した矢印Mは、薄膜磁気ヘッドに対して記録媒体(図示せず)が相対的に進行する方向(媒体進行方向)を表している。   First, the configuration of a thin film magnetic head manufactured by the method of manufacturing a thin film magnetic head according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B show a cross-sectional configuration of a thin film magnetic head. FIG. 1A shows a cross section parallel to the air bearing surface, and FIG. 1B shows a cross section perpendicular to the air bearing surface. FIG. 2 shows a plan configuration of the main part of the thin film magnetic head shown in FIG. An arrow M shown in FIG. 1 represents a direction (medium traveling direction) in which a recording medium (not shown) travels relative to the thin film magnetic head.

以下の説明では、図1および図2中に示したX軸方向の距離を「幅」、Y軸方向の距離を「長さ」、Z軸方向の距離を「厚さ」と表記する。また、Y軸方向のうちのエアベアリング面に近い側を「前方」、その反対側を「後方」と表記する。これらの表記内容は、後述する図3以降においても同様とする。   In the following description, the distance in the X axis direction shown in FIGS. 1 and 2 is expressed as “width”, the distance in the Y axis direction is expressed as “length”, and the distance in the Z axis direction is expressed as “thickness”. Further, the side near the air bearing surface in the Y-axis direction is referred to as “front”, and the opposite side is referred to as “rear”. These notation contents are the same also in FIG.

この薄膜磁気ヘッドは、例えば、記録・再生の双方の機能を実行可能な複合型ヘッドであり、図1に示したように、例えばアルティック(Al2 3 ・TiC)などのセラミック材料により構成された基板1上に、例えば酸化アルミニウム(Al2 3 ;以下、単に「アルミナ」ともいう。)などの非磁性絶縁材料により構成された絶縁層2と、磁気抵抗効果(MR;Magneto-resistive )を利用して再生処理を実行する再生ヘッド部100Aと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成された分離層7と、垂直記録方式の記録処理を実行する単磁極型の記録ヘッド部100Bと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されたオーバーコート層17とがこの順に積層された構成を有している。 This thin film magnetic head is, for example, a composite head capable of performing both recording and reproduction functions, and is made of a ceramic material such as AlTiC (Al 2 O 3 .TiC) as shown in FIG. An insulating layer 2 made of a nonmagnetic insulating material such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ; hereinafter simply referred to as “alumina”), and a magnetoresistive effect (MR) are formed on the substrate 1. ), A separation head 7 made of a non-magnetic insulating material such as alumina, and a single-pole type recording head unit 100B that performs a perpendicular recording method. And an overcoat layer 17 made of a nonmagnetic insulating material such as alumina is laminated in this order.

再生ヘッド部100Aは、例えば、下部リードシールド層3と、シールドギャップ膜4と、上部リードシールド層5とがこの順に積層された構成を有している。このシールドギャップ膜4には、記録媒体に対向する記録媒体対向面(エアベアリング面)40に一端面が露出するように、再生素子としてのMR素子6が埋設されている。   The reproducing head unit 100A has, for example, a configuration in which a lower read shield layer 3, a shield gap film 4, and an upper read shield layer 5 are stacked in this order. An MR element 6 as a reproducing element is embedded in the shield gap film 4 so that one end face is exposed on a recording medium facing surface (air bearing surface) 40 facing the recording medium.

下部リードシールド層3および上部リードシールド層5は、MR素子6を周囲から磁気的に分離するものであり、例えば、ニッケル鉄合金(NiFe(例えばNi:80重量%,Fe:20重量%);以下、単に「パーマロイ(商品名)」という。)などの磁性材料により構成され、それらの厚さは約1.0μm〜2.0μmである。   The lower read shield layer 3 and the upper read shield layer 5 magnetically isolate the MR element 6 from the surroundings. For example, a nickel iron alloy (NiFe (for example, Ni: 80 wt%, Fe: 20 wt%)); Hereinafter, it is simply made of a magnetic material such as “Permalloy (trade name)”, and the thickness thereof is about 1.0 μm to 2.0 μm.

シールドギャップ膜4は、MR素子6を周囲から電気的に分離するものであり、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されている。   The shield gap film 4 electrically isolates the MR element 6 from the surroundings, and is made of a nonmagnetic insulating material such as alumina.

MR素子6は、例えば、巨大磁気抵抗効果(GMR;Giant Magneto-resistive )またはトンネル磁気抵抗効果(TMR;Tunneling Magneto-resistive )などを利用して再生処理を実行するものである。   The MR element 6 performs a reproducing process using, for example, a giant magnetoresistive effect (GMR; Giant Magneto-resistive) or a tunnel magnetoresistive effect (TMR; Tunneling Magneto-resistive).

記録ヘッド部100Bは、例えば、絶縁層9,12により周囲を埋設された磁極層20と、連結用の開口(バックギャップ13BG)が設けられたギャップ層13と、絶縁層16により埋設された薄膜コイル14と、ライトシールド層15とがこの順に積層された構成を有している。なお、図2では、記録ヘッド部100Bのうちの磁極層20、薄膜コイル14およびライトシールド層15のみを示している。   The recording head unit 100B includes, for example, a magnetic pole layer 20 embedded in the periphery with insulating layers 9 and 12, a gap layer 13 provided with a connection opening (back gap 13BG), and a thin film embedded with an insulating layer 16. The coil 14 and the write shield layer 15 are stacked in this order. 2 shows only the magnetic pole layer 20, the thin film coil 14, and the write shield layer 15 in the recording head portion 100B.

磁極層20は、薄膜コイル14において発生した磁束を収容し、その磁束を記録媒体に向けて放出するものであり、エアベアリング面40から後方に向かって延在している。特に、磁極層20は、例えば、補助磁極層8と、シード層10と、主磁極層11とが積層された構成を有している。なお、絶縁層9,12は、磁極層20を周囲から電気的に分離するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されている。   The pole layer 20 accommodates the magnetic flux generated in the thin film coil 14 and emits the magnetic flux toward the recording medium, and extends rearward from the air bearing surface 40. In particular, the pole layer 20 has a configuration in which, for example, the auxiliary pole layer 8, the seed layer 10, and the main pole layer 11 are stacked. The insulating layers 9 and 12 electrically separate the magnetic pole layer 20 from the surroundings, and are made of a nonmagnetic insulating material such as alumina.

補助磁極層8は、主磁極層11の磁気ボリューム(磁束収容量)を確保するための補助的な磁束の収容部分として機能するものであり、主磁極層11のリーディング側においてエアベアリング面40よりも後退した位置から後方に向かって延在し、その主磁極層11にシード層10を介して連結されている。この補助磁極層8は、例えば、主磁極層11と同様の磁性材料により構成されており、図2に示したように、幅W2を有する矩形状の平面形状を有している。なお、本発明で言うところの「連結」とは、単に物理的に接触しているだけでなく、物理的に接触した上で磁気的導通が可能な状態にあることを意味している。   The auxiliary magnetic pole layer 8 functions as an auxiliary magnetic flux accommodating portion for securing the magnetic volume (magnetic flux accommodation amount) of the main magnetic pole layer 11, and is more than the air bearing surface 40 on the leading side of the main magnetic pole layer 11. Also, it extends rearward from the retracted position, and is connected to the main magnetic pole layer 11 via the seed layer 10. The auxiliary magnetic pole layer 8 is made of, for example, the same magnetic material as that of the main magnetic pole layer 11, and has a rectangular planar shape having a width W2, as shown in FIG. The term “coupled” as used in the present invention means not only physical contact but also a state in which magnetic conduction is possible after physical contact.

シード層10は、後述する薄膜磁気ヘッドの製造工程においてめっき処理を行うために使用されるものであり、例えば、主磁極層11と同様の磁性材料により構成されている。   The seed layer 10 is used for performing a plating process in a manufacturing process of a thin film magnetic head described later, and is made of, for example, the same magnetic material as that of the main magnetic pole layer 11.

主磁極層11は、主要な磁束の放出部分として機能するものであり、エアベアリング面40から後方に向かって延在し、例えば、パーマロイや鉄コバルト系合金(例えば鉄コバルト合金(FeCo)や鉄コバルトニッケル合金(FeCoNi)等)により構成されている。この主磁極層11は、例えば、図2に示したように、エアベアリング面40に近い側から順に、記録トラック幅を規定する一定幅W1(例えばW1=約0.15μm)を有し、薄膜コイル14において発生した磁束を記録媒体に向けて放出する先端部11Aと、この先端部11Aの後方に連結され、先端部11Aの幅W1よりも大きな幅W2(W2>W1)を有する後端部11Bとを含んでいる。後端部11Bの幅は、例えば、後方において一定(W2)であり、かつ前方において先端部11Aへ近づくにしたがって次第に狭まっている。主磁極層11の幅が先端部11A(幅W1)から後端部11B(幅W2)へ拡がる位置は、「フレアポイントFP」と呼ばれている。   The main magnetic pole layer 11 functions as a main magnetic flux emitting part, and extends rearward from the air bearing surface 40. For example, permalloy or iron cobalt alloy (for example, iron cobalt alloy (FeCo) or iron) Cobalt nickel alloy (FeCoNi) or the like). For example, as shown in FIG. 2, the main magnetic pole layer 11 has a constant width W1 (for example, W1 = about 0.15 μm) that defines the recording track width in order from the side closer to the air bearing surface 40, and is a thin film 11 A of front-end | tip parts which discharge | release the magnetic flux which generate | occur | produced in the coil 14 toward a recording medium, and the rear-end part connected with back of this front-end | tip part 11A, and has width W2 (W2> W1) larger than the width W1 of 11 A of front-end | tip parts. 11B. For example, the width of the rear end portion 11B is constant (W2) at the rear and gradually narrows toward the front end portion 11A at the front. The position where the width of the main magnetic pole layer 11 extends from the front end portion 11A (width W1) to the rear end portion 11B (width W2) is called “flare point FP”.

ギャップ層13は、磁極層20とライトシールド層15とを磁気的に分離するためのギャップを構成するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成され、その厚さは約0.2μm以下である。   The gap layer 13 forms a gap for magnetically separating the pole layer 20 and the write shield layer 15 and is made of, for example, a nonmagnetic insulating material such as alumina, and has a thickness of about 0.2 mm. 2 μm or less.

薄膜コイル14は、記録用の磁束を発生させるものであり、例えば、バックギャップ13BGを中心としてスパイラル状に巻回する巻線構造を有し、銅(Cu)などの高導電性材料により構成されている。なお、図1および図2では、薄膜コイル14を構成する複数の巻線のうちの一部のみを示している。   The thin film coil 14 generates a magnetic flux for recording, and has, for example, a winding structure wound in a spiral shape around the back gap 13BG, and is made of a highly conductive material such as copper (Cu). ing. In FIGS. 1 and 2, only a part of the plurality of windings constituting the thin film coil 14 is shown.

絶縁層16は、薄膜コイル14を覆って周囲から電気的に分離するものであり、バックギャップ13BGを塞がないようにギャップ層13上に配設されている。この絶縁層16は、例えば、加熱されることにより流動性を示すフォトレジスト(感光性樹脂)やスピンオングラス(SOG)などにより構成されており、その端縁近傍部分が丸みを帯びた斜面を有している。この絶縁層16の最前端の位置は、薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する重要な因子のうちの1つである「スロートハイトゼロ位置TP」である。このスロートハイトゼロ位置TPとエアベアリング面40との間の距離は「スロートハイトTH」であり、約0.3μm以下である。なお、図1および図2では、例えば、スロートハイトゼロ位置TPがフレアポイントFPに一致している場合を示している。   The insulating layer 16 covers the thin film coil 14 and is electrically separated from the surroundings, and is disposed on the gap layer 13 so as not to block the back gap 13BG. The insulating layer 16 is made of, for example, a photoresist (photosensitive resin) or spin-on-glass (SOG) that exhibits fluidity when heated, and has a rounded inclined surface near the edge. is doing. The position of the foremost end of the insulating layer 16 is a “throat height zero position TP” which is one of important factors that determine the recording performance of the thin film magnetic head. The distance between the throat height zero position TP and the air bearing surface 40 is “throat height TH”, which is about 0.3 μm or less. 1 and 2 show a case where, for example, the throat height zero position TP coincides with the flare point FP.

ライトシールド層15は、磁極層20から放出された磁束の広がり成分を取り込み、その磁束の広がりを防止するものである。このライトシールド層15は、磁極層20のトレーリング側においてエアベアリング面40から後方に向かって延在し、エアベアリング面40に近い側においてギャップ層13により磁極層20から隔てられると共にエアベアリング面40から遠い側においてバックギャップ13BGを通じて磁極層20と連結されている。特に、ライトシールド層15は、互いに別体をなす2つの構成要素、すなわち主要な磁束の取り込み口として機能するTH規定層15Aと、このTH規定層15Aから取り込まれた磁束の流路として機能するヨーク層15Bとを含んでいる。   The write shield layer 15 takes in the spreading component of the magnetic flux emitted from the pole layer 20 and prevents the spreading of the magnetic flux. The write shield layer 15 extends rearward from the air bearing surface 40 on the trailing side of the magnetic pole layer 20, and is separated from the magnetic pole layer 20 by the gap layer 13 on the side close to the air bearing surface 40, and the air bearing surface. On the side far from 40, the pole layer 20 is connected through the back gap 13BG. In particular, the write shield layer 15 functions as two constituent elements that are separate from each other, that is, a TH defining layer 15A that functions as a main magnetic flux intake port, and a flow path of magnetic flux that is captured from the TH defining layer 15A. And a yoke layer 15B.

TH規定層15Aは、ギャップ層13に隣接し、エアベアリング面40からこのエアベアリング面40とバックギャップ13BGとの間の位置(より具体的にはエアベアリング面40と薄膜コイル14との間の位置)まで延在している。このTH規定層15Aは、例えば、パーマロイや鉄コバルト系合金などの磁性材料により構成されており、例えば、図2に示したように、磁極層20の幅W2よりも大きな幅W3(W3>W2)を有する矩形状の平面形状を有している。このTH規定層15Aには薄膜コイル14を埋設している絶縁層16が隣接しており、すなわちTH規定層15Aは絶縁層16の最前端位置(スロートハイトゼロ位置TP)を規定し、より具体的にはスロートハイトTHを規定する役割を担っている。   The TH defining layer 15A is adjacent to the gap layer 13, and is located between the air bearing surface 40 and the air bearing surface 40 and the back gap 13BG (more specifically, between the air bearing surface 40 and the thin film coil 14). Extended to position). The TH defining layer 15A is made of, for example, a magnetic material such as permalloy or an iron-cobalt alloy. For example, as shown in FIG. 2, the width W3 (W3> W2) larger than the width W2 of the pole layer 20 is formed. ) Having a rectangular planar shape. The TH defining layer 15A is adjacent to the insulating layer 16 in which the thin film coil 14 is embedded. That is, the TH defining layer 15A defines the foremost position (throat height zero position TP) of the insulating layer 16, and more specifically. In particular, it plays the role of defining the throat height TH.

ヨーク層15Bは、絶縁層16を覆うようにエアベアリング面40からバックギャップ13BGまで延在しており、前方においてTH規定層15Aに乗り上げて連結されていると共に、後方においてバックギャップ13BGを通じて磁極層20に連結されている。このヨーク層15Bは、例えば、TH規定層15Aと同様の磁性材料により構成されており、図2に示したように、TH規定層15Aと同様に幅W3を有する矩形状の平面形状を有している。   The yoke layer 15B extends from the air bearing surface 40 to the back gap 13BG so as to cover the insulating layer 16. The yoke layer 15B rides on and is connected to the TH defining layer 15A at the front, and the pole layer through the back gap 13BG at the rear. 20 is connected. The yoke layer 15B is made of, for example, the same magnetic material as the TH defining layer 15A, and has a rectangular planar shape having a width W3 as in the TH defining layer 15A, as shown in FIG. ing.

なお、「トレーリング側」とは、図1に示した媒体進行方向Mに向かって進行する記録媒体の移動状態を1つの流れと見た場合に、その流れの流出する側をいい、ここでは厚さ方向(Z軸方向)における上側をいう。これに対して、流れの流入する側は「リーディング側」と呼ばれ、ここでは厚さ方向における下側をいう。   The “trailing side” refers to a flow out side when the moving state of the recording medium traveling in the medium traveling direction M shown in FIG. 1 is regarded as one flow. The upper side in the thickness direction (Z-axis direction). On the other hand, the side into which the flow flows is called the “leading side” and here refers to the lower side in the thickness direction.

次に、図1および図2を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。   Next, the operation of the thin film magnetic head will be described with reference to FIGS.

この薄膜磁気ヘッドでは、情報の記録時において、図示しない外部回路を通じて記録ヘッド部100Bの薄膜コイル14に電流が流れると、その薄膜コイル14において磁束が発生する。このとき発生した磁束は、磁極層20を構成する補助磁極層8および主磁極層11に収容されたのち、主に、主磁極層11内を後端部11Bから先端部11Aへ流れる。この際、主磁極層11内を流れる磁束は、その主磁極層11の幅の減少に伴い、フレアポイントFPにおいて絞り込まれて集束するため、先端部11AのうちのトレーリングエッジTE近傍に集中する。このトレーリングエッジTE近傍に集中した磁束が先端部11Aから外部に放出されると、記録媒体の表面と直交する方向に記録磁界が発生し、この記録磁界により記録媒体が垂直方向に磁化されるため、記録媒体に磁気的に情報が記録される。なお、情報の記録時には、先端部11Aから放出された磁束の広がり成分がライトシールド層15に取り込まれるため、その磁束の広がりが防止される。このライトシールド層15に取り込まれた磁束は、バックギャップ13BGを通じて磁極層20に環流される。   In this thin film magnetic head, when information is recorded, if a current flows through the thin film coil 14 of the recording head unit 100B through an external circuit (not shown), a magnetic flux is generated in the thin film coil 14. The magnetic flux generated at this time is accommodated in the auxiliary magnetic pole layer 8 and the main magnetic pole layer 11 constituting the magnetic pole layer 20, and then mainly flows in the main magnetic pole layer 11 from the rear end portion 11B to the front end portion 11A. At this time, the magnetic flux flowing in the main magnetic pole layer 11 is concentrated at the flare point FP as the width of the main magnetic pole layer 11 decreases, and therefore concentrates in the vicinity of the trailing edge TE in the tip portion 11A. . When the magnetic flux concentrated in the vicinity of the trailing edge TE is emitted to the outside from the tip portion 11A, a recording magnetic field is generated in a direction perpendicular to the surface of the recording medium, and the recording medium is magnetized in the vertical direction by the recording magnetic field. Therefore, information is magnetically recorded on the recording medium. In recording information, since the spread component of the magnetic flux emitted from the tip 11A is taken into the write shield layer 15, the spread of the magnetic flux is prevented. The magnetic flux taken into the write shield layer 15 is circulated to the pole layer 20 through the back gap 13BG.

一方、再生時においては、再生ヘッド部100AのMR素子6にセンス電流が流れると、記録媒体からの再生用の信号磁界に応じてMR素子6の抵抗値が変化する。そして、この抵抗変化がセンス電流の変化として検出されるため、記録媒体に記録されている情報が磁気的に読み出される。   On the other hand, at the time of reproduction, when a sense current flows through the MR element 6 of the reproducing head unit 100A, the resistance value of the MR element 6 changes according to the reproduction signal magnetic field from the recording medium. Since this resistance change is detected as a change in the sense current, information recorded on the recording medium is magnetically read out.

次に、図1〜図15を参照して、図1および図2に示した薄膜磁気ヘッドを製造するために使用される薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図3〜図13は薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明するためのものであり、いずれも図1に対応する断面構成を示している。図14は製造途中の薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表しており、図7に対応している。図15は薄膜磁気ヘッドの量産工程を説明するためのものである。   Next, a method of manufacturing a thin film magnetic head used for manufacturing the thin film magnetic head shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIGS. 3 to 13 are for explaining the manufacturing process of the thin film magnetic head, and all show the cross-sectional structure corresponding to FIG. FIG. 14 shows a planar configuration of the main part of the thin film magnetic head in the middle of manufacture, and corresponds to FIG. FIG. 15 is for explaining the mass production process of the thin film magnetic head.

以下では、まず、図1および図15を参照して薄膜磁気ヘッド全体の製造工程の概略について説明したのち、図1〜図14を参照して薄膜磁気ヘッドの主要部(記録ヘッド部100B)の形成工程について詳細に説明する。なお、薄膜磁気ヘッドの一連の構成要素の材質、寸法および構造的特徴等に関して既に詳述したものについては、その説明を随時省略するものとする。   In the following, first, the outline of the manufacturing process of the entire thin film magnetic head will be described with reference to FIGS. 1 and 15, and then the main part (recording head unit 100B) of the thin film magnetic head will be described with reference to FIGS. The formation process will be described in detail. Note that descriptions of materials, dimensions, structural features, and the like of a series of constituent elements of the thin film magnetic head will be omitted from time to time.

この薄膜磁気ヘッドは、主に、めっき処理やスパッタリングなどの成膜技術、フォトリソグラフィ処理などのパターニング技術、ならびにドライエッチングなどのエッチング技術等を含む既存の薄膜プロセスを使用して、各構成要素を順次形成して積層させることにより製造される。すなわち、図1に示したように、まず、基板1上に絶縁層2を形成したのち、この絶縁層2上に、下部リードシールド層3と、MR素子6を埋設したシールドギャップ膜4と、上部リードシールド層5とをこの順に積層させることにより、再生ヘッド部100Aを形成する。続いて、再生ヘッド部100A上に分離層7を形成したのち、この分離層7上に、絶縁層9,12により周囲を埋設された磁極層20(補助磁極層8、シード層10および主磁極層11)と、バックギャップ13BGを有するギャップ層13と、薄膜コイル14を埋設した絶縁層16と、ライトシールド層15(TH規定層15A,ヨーク層15B)とをこの順に積層させることにより、記録ヘッド部100Bを形成する。最後に、記録ヘッド部100B上にオーバーコート層17を形成したのち、機械加工や研磨加工を利用してエアベアリング面40を形成することにより、薄膜磁気ヘッドが完成する。   This thin-film magnetic head mainly uses an existing thin-film process including a film forming technique such as plating and sputtering, a patterning technique such as photolithography, and an etching technique such as dry etching. Manufactured by sequentially forming and laminating. That is, as shown in FIG. 1, first, after forming the insulating layer 2 on the substrate 1, the lower read shield layer 3 and the shield gap film 4 in which the MR element 6 is embedded on the insulating layer 2, The read head portion 100A is formed by laminating the upper read shield layer 5 in this order. Subsequently, after forming the separation layer 7 on the reproducing head portion 100A, the magnetic pole layer 20 (auxiliary magnetic pole layer 8, seed layer 10 and main magnetic pole layer) is embedded on the separation layer 7 by insulating layers 9 and 12. Layer 11), a gap layer 13 having a back gap 13BG, an insulating layer 16 in which a thin film coil 14 is embedded, and a write shield layer 15 (TH defining layer 15A, yoke layer 15B) are laminated in this order, thereby recording. The head portion 100B is formed. Finally, after the overcoat layer 17 is formed on the recording head portion 100B, the air bearing surface 40 is formed using machining or polishing, thereby completing the thin film magnetic head.

この薄膜磁気ヘッドは、支持体としてのウェハ上に複数個ずつ並列的に製造される。具体的には、例えば、図15に示したように、ウェハ201上に設けられた複数の形成領域Rごとに、上記した一連の薄膜磁気ヘッドの製造プロセスが並列的に施されることにより、複数の薄膜磁気ヘッド202が一括して製造される。なお、図15では、薄膜磁気ヘッド202の構成を模式的に示している。   A plurality of thin film magnetic heads are manufactured in parallel on a wafer as a support. Specifically, for example, as shown in FIG. 15, the above-described series of thin film magnetic head manufacturing processes are performed in parallel for each of the plurality of formation regions R provided on the wafer 201. A plurality of thin film magnetic heads 202 are manufactured collectively. In FIG. 15, the configuration of the thin film magnetic head 202 is schematically shown.

記録ヘッド部100Bを形成する際には、まず、図3に示したように、分離層7上に補助磁極層8をパターン形成し、引き続き補助磁極層8およびその周辺領域を覆うように絶縁層9を形成したのち、例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing )法を使用して少なくとも補助磁極層8が露出するまで絶縁層9を研磨して平坦化することにより、補助磁極層8の周囲に絶縁層9を埋め込む。   When forming the recording head portion 100B, first, as shown in FIG. 3, the auxiliary magnetic pole layer 8 is patterned on the separation layer 7 and then the auxiliary magnetic pole layer 8 and its peripheral region are covered so as to cover the insulating layer. After forming 9, the insulating layer 9 is polished and planarized at least until the auxiliary magnetic pole layer 8 is exposed by using a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method, for example, so that the insulating layer 9 is formed around the auxiliary magnetic pole layer 8. Embed.

続いて、図3に示したように、例えばスパッタリングを使用して、研磨後の平坦面上に、めっき処理を行うためのシード層10を形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 3, a seed layer 10 for performing a plating process is formed on the flat surface after polishing using, for example, sputtering.

続いて、シード層10上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜(図示せず)を形成し、引き続きフォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジスト膜をパターニングすることによりフォトレジストパターンを形成したのち、このフォトレジストパターンと共にシード層10を使用してめっき膜を成長させることにより、図3に示したように、シード層10上に、主磁極層11を形成するための前準備層としての前駆磁極層111をパターン形成する。この前駆磁極層111を形成する際には、例えば、主磁極層11に対応する平面形状を有するようにし、具体的には、主磁極層11のうちの先端部11Aおよび後端部11B(図1および図2参照)にそれぞれ対応する先端部111Aおよび後端部111Bを含み、特に、先端部111Aが先端部11Aの幅W1よりも大きな幅W0(W0>W1)を有するようにする。   Subsequently, after applying a photoresist on the seed layer 10 to form a photoresist film (not shown), and subsequently forming a photoresist pattern by patterning the photoresist film using a photolithography process, By using the seed layer 10 together with the photoresist pattern to grow a plating film, as shown in FIG. 3, a precursor magnetic pole as a preparatory layer for forming the main magnetic pole layer 11 on the seed layer 10 Layer 111 is patterned. When the precursor magnetic pole layer 111 is formed, for example, it has a planar shape corresponding to the main magnetic pole layer 11, and specifically, the front end portion 11A and the rear end portion 11B (see FIG. 1 and FIG. 2), respectively, so that the front end 111A has a width W0 (W0> W1) larger than the width W1 of the front end 11A.

続いて、例えばイオンミリングを使用してシード層10にエッチング処理を施すことにより、図4に示したように、主に垂直方向(厚さ方向)のエッチング作用を利用してシード層10をエッチングして掘り下げることにより、そのシード層10のうちの前駆磁極層111に対応する部分以外の不要な部分を選択的に除去し、絶縁層9を露出させる。このエッチング処理を行う際には、例えば、シード層10をエッチングすると共に前駆磁極層111もエッチングし、主に幅方向のエッチング作用を利用して前駆磁極層111をエッチングすることにより、先端部111Aの幅をW0からW1まで狭める。   Subsequently, by etching the seed layer 10 using, for example, ion milling, the seed layer 10 is etched mainly using the etching action in the vertical direction (thickness direction) as shown in FIG. Then, unnecessary portions other than the portion corresponding to the precursor magnetic pole layer 111 in the seed layer 10 are selectively removed, and the insulating layer 9 is exposed. When performing this etching process, for example, the seed layer 10 is etched and the precursor magnetic pole layer 111 is also etched, and the precursor magnetic pole layer 111 is mainly etched using the etching action in the width direction. Is reduced from W0 to W1.

続いて、図5に示したように、例えばスパッタリングを使用して、前駆磁極層111およびその周辺領域Sを覆うように絶縁層12(第1の絶縁層)を形成する。この絶縁層12の形成材料としては、例えば、酸化アルミニウム(Al2 3 ;アルミナ)、酸化珪素(SiO2 )または窒化アルミニウム(AlN)などの非磁性絶縁材料を使用する。この絶縁層12を形成する際には、例えば、前駆磁極層111の周辺領域Sに対応する部分の厚さT2が前駆磁極層111の厚さT1よりも小さくなり、すなわち前駆磁極層111の周辺領域Sに対応する部分の表面位置が前駆磁極層111の表面位置よりも低くなるようにすると共に、その厚さT2が主磁極層11の目標形成厚さ範囲の下限厚さ(例えば、約0.25μm)となるようにする。なお、例えば、絶縁層12は単層であってもよいし、異なる材料を含む積層または混合層であってもよい。 Subsequently, as illustrated in FIG. 5, the insulating layer 12 (first insulating layer) is formed so as to cover the precursor magnetic pole layer 111 and its peripheral region S by using, for example, sputtering. As a material for forming the insulating layer 12, for example, a nonmagnetic insulating material such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ; alumina), silicon oxide (SiO 2 ), or aluminum nitride (AlN) is used. When the insulating layer 12 is formed, for example, the thickness T2 of the portion corresponding to the peripheral region S of the precursor magnetic pole layer 111 is smaller than the thickness T1 of the precursor magnetic pole layer 111. The surface position of the portion corresponding to the region S is made lower than the surface position of the precursor magnetic pole layer 111, and the thickness T2 is the lower limit thickness of the target formation thickness range of the main magnetic pole layer 11 (for example, about 0). .25 μm). For example, the insulating layer 12 may be a single layer, or may be a stacked layer or mixed layer containing different materials.

上記した「厚さT1」とは、シード層10はめっき処理に使用されたのちに実質的に前駆磁極層111の一部として扱われる(主磁極層11の形成後、実質的に主磁極層11の一部として機能する)ことから、厳密にはシード層10の厚さと前駆磁極層111の厚さとの和で表される。また、上記した「主磁極層11の目標形成厚さ範囲の下限厚さ」とは、最終的に主磁極層11の形成厚さT(後述する図10参照)を所定の範囲(目標形成厚さ範囲;例えば、約0.25μm〜0.28μm)内に納めることを目的とした際の、その範囲の下限値を意味している。   The above-mentioned “thickness T1” means that the seed layer 10 is substantially treated as a part of the precursor magnetic pole layer 111 after being used in the plating process (after the main magnetic pole layer 11 is formed, the main magnetic pole layer 11 is substantially formed). Strictly, it is represented by the sum of the thickness of the seed layer 10 and the thickness of the precursor magnetic pole layer 111. Further, the above-mentioned “lower limit thickness of the target formation thickness range of the main magnetic pole layer 11” means that the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 (see FIG. 10 described later) is finally set to a predetermined range (target formation thickness). Range; for example, the lower limit value of the range when it is intended to be within a range of about 0.25 μm to 0.28 μm.

続いて、絶縁層12上にフォトレジスト膜(図示せず)を形成したのち、そのフォトレジスト膜をパターニングすることにより、図6に示したように、絶縁層12上のうちの前駆磁極層111に対応する領域を含む領域に、リフトオフ用のフォトレジストパターン31を形成する。このフォトレジストパターン31を形成する際には、例えば、前駆磁極層111に対応する平面形状を有するようにし、具体的には、絶縁層12のうち、前駆磁極層111を覆っているために周辺領域よりも盛り上がっている領域を覆うようにする。   Subsequently, after forming a photoresist film (not shown) on the insulating layer 12, the photoresist film is patterned to thereby form the precursor magnetic pole layer 111 on the insulating layer 12 as shown in FIG. 6. A lift-off photoresist pattern 31 is formed in a region including the region corresponding to. When the photoresist pattern 31 is formed, for example, the photoresist pattern 31 has a planar shape corresponding to the precursor magnetic pole layer 111. Specifically, since the precursor magnetic pole layer 111 of the insulating layer 12 is covered, Cover the area that is higher than the area.

続いて、図6に示したように、例えばスパッタリングを使用して、フォトレジストパターン31およびその周辺領域を覆うようにストッパ層32をパターン形成する。このストッパ層32は、後工程において研磨処理の進行度を制御するために使用されるものである。このストッパ層32の形成材料としては、例えば、絶縁層12および前駆磁極層111と共に後述する絶縁層33(図8参照)よりも研磨速度が遅い材料を使用し、具体的には、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、炭素(C)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)またはこれらの合金を使用する。ここでは、例えば、上記した一連の材料を代表して、タンタルを使用する。このストッパ層32を形成する際には、例えば、厚さTS=約0.03μm(約30.0nm)となるようにする。なお、例えば、ストッパ層32は単層であってもよいし、異なる材料を含む積層または混合層であってもよい。このストッパ層32が形成される際には、図6に示したように、そのストッパ層32のうちの一部がフォトレジストパターン31上に配置されると共に、残りが絶縁層12のうちの前駆磁極層111の周辺領域Sに対応する部分上に配置される。   Subsequently, as shown in FIG. 6, the stopper layer 32 is patterned so as to cover the photoresist pattern 31 and its peripheral region by using, for example, sputtering. This stopper layer 32 is used for controlling the progress of the polishing process in a subsequent process. As a material for forming the stopper layer 32, for example, a material whose polishing rate is slower than that of the insulating layer 33 (see FIG. 8) described later together with the insulating layer 12 and the precursor magnetic pole layer 111 is used. ), Chromium (Cr), carbon (C), molybdenum (Mo), tungsten (W), or an alloy thereof. Here, for example, tantalum is used to represent the series of materials described above. When the stopper layer 32 is formed, for example, the thickness TS is set to about 0.03 μm (about 30.0 nm). For example, the stopper layer 32 may be a single layer, or may be a laminated or mixed layer containing different materials. When the stopper layer 32 is formed, as shown in FIG. 6, a part of the stopper layer 32 is disposed on the photoresist pattern 31 and the rest is a precursor of the insulating layer 12. The pole layer 111 is disposed on a portion corresponding to the peripheral region S.

続いて、フォトレジストパターン31をリフトオフして除去する。このリフトオフにより、フォトレジストパターン31と共にその上に配置されていたストッパ層32の一部が除去されるため、図7に示したように、絶縁層12のうちの前駆磁極層111の周辺領域Sに対応する部分上にのみストッパ層32が残存する。この場合におけるストッパ層32および前駆磁極層111のそれぞれの平面形状および位置関係は、例えば、図14に示した通りである。特に、ストッパ層32を形成する際には、例えば、前駆磁極層111とストッパ層32との間の間隔S1が約0.05μm以上(S1≧0.05μm)、好ましくは約0.20μm以上(S1≧0.20μm)になると共に、そのストッパ層32のうちの先端部111Aを挟む部分間の間隔S2が約200μm以下(S2≦200μm)、好ましくは約150μm以下(S2≦150μm)になるようにする。この場合には、上記した間隔S1,S2の双方の範囲を考慮すると、その間隔S1が約0.05μm以上100μm以下の範囲内(0.05μm≦S1≦100μm)となるようにするのが好ましく、さらに約0.20μm以上75μm以下の範囲内(0.20μm≦S1≦75μm)となるようにするのがより好ましい。   Subsequently, the photoresist pattern 31 is removed by lift-off. As a result of this lift-off, the photoresist pattern 31 and a portion of the stopper layer 32 disposed thereon are removed, so that the peripheral region S of the precursor magnetic pole layer 111 in the insulating layer 12 is removed as shown in FIG. The stopper layer 32 remains only on the portion corresponding to. The planar shapes and positional relationships of the stopper layer 32 and the precursor magnetic pole layer 111 in this case are as shown in FIG. 14, for example. In particular, when the stopper layer 32 is formed, for example, the distance S1 between the precursor magnetic pole layer 111 and the stopper layer 32 is about 0.05 μm or more (S1 ≧ 0.05 μm), preferably about 0.20 μm or more ( S1 ≧ 0.20 μm), and the interval S2 between the portions of the stopper layer 32 sandwiching the tip 111A is about 200 μm or less (S2 ≦ 200 μm), preferably about 150 μm or less (S2 ≦ 150 μm). To. In this case, in consideration of both ranges of the above-described distances S1 and S2, it is preferable that the distance S1 is within a range of about 0.05 μm to 100 μm (0.05 μm ≦ S1 ≦ 100 μm). Further, it is more preferable that the distance be in the range of about 0.20 μm to 75 μm (0.20 μm ≦ S1 ≦ 75 μm).

続いて、図8に示したように、例えばスパッタリングを使用して、ストッパ層32および絶縁層12を覆うように絶縁層33(第2の絶縁層)を形成する。この絶縁層33の形成材料としては、例えば、絶縁層12の形成材料と同様に、酸化アルミニウム(Al2 3 ;アルミナ)、酸化珪素(SiO2 )または窒化アルミニウム(AlN)などの非磁性絶縁材料を使用する。この絶縁層33を形成する際には、例えば、前駆磁極層111の周辺領域Sに対応する部分の厚さT3が前駆磁極層111の厚さT1よりも大きくなり、すなわち前駆磁極層111の周辺領域Sに対応する部分の表面位置が前駆磁極層111の表面位置よりも高くなるようにする。なお、例えば、絶縁層33は単層であってもよいし、異なる材料を含む積層または混合層であってもよい。 Subsequently, as illustrated in FIG. 8, the insulating layer 33 (second insulating layer) is formed so as to cover the stopper layer 32 and the insulating layer 12 by using, for example, sputtering. As a material for forming the insulating layer 33, for example, similarly to the material for forming the insulating layer 12, nonmagnetic insulation such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ; alumina), silicon oxide (SiO 2 ), or aluminum nitride (AlN) is used. Use materials. When the insulating layer 33 is formed, for example, the thickness T3 of the portion corresponding to the peripheral region S of the precursor magnetic pole layer 111 is larger than the thickness T1 of the precursor magnetic pole layer 111. The surface position of the portion corresponding to the region S is made higher than the surface position of the precursor magnetic pole layer 111. For example, the insulating layer 33 may be a single layer, or may be a stacked layer or a mixed layer containing different materials.

続いて、図9に示したように、例えばCMP法を使用して全体に研磨処理を施す。具体的には、図10に示したように、ストッパ層32に到達し、すなわちストッパ層32が露出するまで絶縁層12,33と共に前駆磁極層111を研磨して平坦化する。この研磨処理では、研磨加工が絶縁層12,33および前駆磁極層111を研磨したのちにストッパ層32に到達し、前駆磁極層111の厚さがTになると、絶縁層12,33および前駆磁極層111とストッパ層32との間の研磨速度の差異(選択比)を利用して研磨加工の進行度が抑制され、研磨加工がそれ以上進行しなくなる。この研磨処理により、研磨面に基づいてトレーリングエッジTEが規定され、幅W1を有する先端部11A(磁極先端部分)とこの先端部11Aに連結された後端部11Bとを含む主磁極層11が形成される結果、補助磁極層8と、シード層10と、主磁極層11とが積層された磁極層20が形成される。なお、上記した研磨処理時には、研磨加工がストッパ層32に到達したのち、場合によってはストッパ層32が研磨され得るが、この場合のストッパ層32の研磨量は極僅かであり、その研磨量はストッパ層32の厚さ以内(約0.03μm以内)に抑えられる。   Subsequently, as shown in FIG. 9, the entire surface is subjected to polishing using, for example, a CMP method. Specifically, as shown in FIG. 10, the precursor magnetic pole layer 111 is polished and planarized together with the insulating layers 12 and 33 until reaching the stopper layer 32, that is, until the stopper layer 32 is exposed. In this polishing process, the polishing process polishes the insulating layers 12, 33 and the precursor magnetic pole layer 111, and then reaches the stopper layer 32. When the thickness of the precursor magnetic pole layer 111 reaches T, the insulating layers 12, 33 and the precursor magnetic pole layer 111 are reached. The difference in polishing rate (selection ratio) between the layer 111 and the stopper layer 32 is used to suppress the progress of the polishing process, and the polishing process does not proceed any further. By this polishing process, the trailing edge TE is defined based on the polished surface, and the main magnetic pole layer 11 includes a front end portion 11A (magnetic pole front end portion) having a width W1 and a rear end portion 11B connected to the front end portion 11A. As a result, the magnetic pole layer 20 in which the auxiliary magnetic pole layer 8, the seed layer 10, and the main magnetic pole layer 11 are laminated is formed. In the above polishing process, after the polishing process reaches the stopper layer 32, the stopper layer 32 may be polished in some cases, but the amount of polishing of the stopper layer 32 in this case is very small, and the amount of polishing is It is suppressed within the thickness of the stopper layer 32 (within about 0.03 μm).

なお、研磨加工がストッパ層32に到達したこと、すなわち研磨処理の終点を検出する方法としては、いくつかの具体例が挙げられる。例えば、アルミナよりなる絶縁層12,33とタンタルよりなるストッパ層32との間の光反射特性の差異(絶縁層12,33の反射光強度<ストッパ層32の反射光強度)を利用して、反射光強度の変化に基づいて研磨処理の終点を検出するようにしてもよい。また、例えば、イオン検出装置を使用して、研磨時に生じるストッパ層32のイオン濃度の変化に基づいて研磨処理の終点を検出するようにしてもよいし、あるいはストッパ層32のイオンに起因する色調の変化に基づいて研磨処理の終点を検出するようにしてもよい。   As a method for detecting that the polishing process has reached the stopper layer 32, that is, the end point of the polishing process, there are several specific examples. For example, using the difference in light reflection characteristics between the insulating layers 12 and 33 made of alumina and the stopper layer 32 made of tantalum (the reflected light intensity of the insulating layers 12 and 33 <the reflected light intensity of the stopper layer 32), The end point of the polishing process may be detected based on the change in the reflected light intensity. Further, for example, an end point of the polishing process may be detected based on a change in the ion concentration of the stopper layer 32 generated during polishing using an ion detector, or a color tone caused by ions of the stopper layer 32. The end point of the polishing process may be detected based on the change in.

続いて、図10に示したように、研磨後の平坦面上に、フォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジストパターン34を形成する。このフォトレジストパターン34を形成する際には、例えば、主磁極層11に対応する平面形状を有するようにし、具体的には、ストッパ層32により囲まれた領域を覆うようにする。   Subsequently, as shown in FIG. 10, a photoresist pattern 34 is formed on the flat surface after polishing using a photolithography process. When the photoresist pattern 34 is formed, for example, it has a planar shape corresponding to the main magnetic pole layer 11, and specifically covers the region surrounded by the stopper layer 32.

続いて、例えばイオンミリングやRIE(Reactive Ion Etching )を使用し、フォトレジストパターン34をマスクとして全体にエッチング処理を施す。このエッチング処理により、絶縁層12上に残存していたストッパ層32および絶縁層33が除去され、図11に示したように、絶縁層12が露出する。なお、図11では、使用済みのフォトレジストパターン34を除去した状態を示している。   Subsequently, for example, ion milling or RIE (Reactive Ion Etching) is used to etch the entire surface using the photoresist pattern 34 as a mask. By this etching process, the stopper layer 32 and the insulating layer 33 remaining on the insulating layer 12 are removed, and the insulating layer 12 is exposed as shown in FIG. FIG. 11 shows a state where the used photoresist pattern 34 is removed.

続いて、図12に示したように、例えばスパッタリングを使用して、全体にギャップ層13を約0.2μm以下の厚さとなるように形成する。このギャップ層13を形成する際には、例えば、バックギャップ13BGを覆わないようにする。   Subsequently, as shown in FIG. 12, the gap layer 13 is formed to have a thickness of about 0.2 μm or less by using sputtering, for example. When the gap layer 13 is formed, for example, the back gap 13BG is not covered.

続いて、例えばめっき処理を使用して、ギャップ層13上のうち、後工程において薄膜コイル14が形成されることとなる領域よりも前方の領域に、TH規定層15Aをパターン形成する。このTH規定層15Aを形成する際には、例えば、TH規定層15Aの後端位置に基づいてスロートハイトが決定される点を考慮して形成位置を設定する。   Subsequently, for example, using a plating process, the TH defining layer 15 </ b> A is pattern-formed on the gap layer 13 in a region ahead of a region where the thin film coil 14 is to be formed in a later step. When the TH defining layer 15A is formed, for example, the formation position is set in consideration of the fact that the throat height is determined based on the rear end position of the TH defining layer 15A.

続いて、例えば、めっき処理を使用して、TH規定層15Aとバックギャップ13BGとの間のギャップ層13上に薄膜コイル14をパターン形成したのち、フォトリソグラフィ処理を使用して、薄膜コイル14の各巻線間およびその周辺を覆うようにフォトレジスト膜16Fをパターン形成する。このフォトレジスト膜16Fを形成する際には、例えば、前方部分がTH規定層15Aに隣接するようにする。なお、必ずしもTH規定層15Aを形成したのちに薄膜コイル14を形成する必要はなく、例えば、薄膜コイル14を形成したのちにTH規定層15Aを形成するようにしてもよい。   Subsequently, for example, after forming the thin film coil 14 on the gap layer 13 between the TH defining layer 15A and the back gap 13BG using a plating process, the photolithography process is used to form the thin film coil 14. A photoresist film 16F is patterned so as to cover between and around the windings. When the photoresist film 16F is formed, for example, the front portion is adjacent to the TH defining layer 15A. It is not always necessary to form the thin film coil 14 after forming the TH defining layer 15A. For example, the TH defining layer 15A may be formed after the thin film coil 14 is formed.

続いて、フォトレジスト膜16Fを焼成することにより、図13に示したように、絶縁層16を形成する。この焼成によりフォトレジスト膜16Fが流動した結果、前方部分がTH規定層15Aに隣接したまま、後方部分が丸みを帯びて傾斜するように絶縁層16が形成される。   Subsequently, the insulating film 16 is formed by baking the photoresist film 16F as shown in FIG. As a result of the flow of the photoresist film 16F by this baking, the insulating layer 16 is formed so that the rear portion is rounded and inclined while the front portion is adjacent to the TH defining layer 15A.

最後に、例えばめっき処理やスパッタリングを使用して、絶縁層16およびその周辺を覆うようにヨーク層15Bをパターン形成する。このヨーク層15Bを形成する際には、前方においてTH規定層15Aに乗り上げて連結されると共に後方においてバックギャップ13BGを通じて磁極層20に連結されるようにする。これにより、TH規定層15Aおよびヨーク層15Bを含むリターンヨーク層15が形成され、記録ヘッド部100Bが完成する。   Finally, the yoke layer 15B is patterned so as to cover the insulating layer 16 and its periphery by using, for example, plating or sputtering. When the yoke layer 15B is formed, the yoke layer 15B is connected to the TH defining layer 15A on the front side and connected to the pole layer 20 through the back gap 13BG on the rear side. Thereby, the return yoke layer 15 including the TH defining layer 15A and the yoke layer 15B is formed, and the recording head portion 100B is completed.

本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、前駆磁極層111を覆うように絶縁層12、ストッパ層32および絶縁層33を形成したのち、これらの絶縁層12,33と共に前駆磁極層111を研磨して平坦化することにより主磁極層11を形成するようにしたので、以下の3つの理由により、主磁極層11の形成厚さTを高精度に制御し、薄膜磁気ヘッドを安定に量産することができる。   In the method of manufacturing the thin film magnetic head according to the present embodiment, the insulating layer 12, the stopper layer 32, and the insulating layer 33 are formed so as to cover the precursor magnetic pole layer 111, and then the precursor magnetic pole layer 111 together with these insulating layers 12 and 33. Since the main magnetic pole layer 11 is formed by polishing and flattening, the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 is controlled with high accuracy and the thin film magnetic head is stabilized for the following three reasons. Can be mass-produced.

すなわち、第1に、本実施の形態では、ストッパ層32を利用して前駆磁極層111に対する研磨処理の進行度が制御されるため、主磁極層11の形成厚さTが製造時ごとにほぼ一律に再現される。より詳細には、研磨処理時に、研磨加工がストッパ層32に到達した時点でそれ以上進行しにくくなり、その研磨加工がストッパ層32に到達した時点の前駆磁極層111の厚さに基づいて主磁極層11の形成厚さTが規定されるため、極端に長時間に渡って研磨処理を行わない限り(ストッパ層32が消失するまで過剰に研磨処理を行わない限り)、加工時間に関係せずに研磨処理の進行度が適性に制御され、主磁極層11の形成厚さTに関して高い再現性が得られる。   That is, first, in the present embodiment, the progress of the polishing process for the precursor magnetic pole layer 111 is controlled using the stopper layer 32, so that the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 is almost equal to that at the time of manufacture. Reproduced uniformly. More specifically, during the polishing process, when the polishing process reaches the stopper layer 32, it becomes difficult to proceed further. Based on the thickness of the precursor magnetic pole layer 111 when the polishing process reaches the stopper layer 32, Since the formation thickness T of the pole layer 11 is defined, unless the polishing process is performed for an extremely long time (unless the polishing process is excessively performed until the stopper layer 32 disappears), it is related to the processing time. Accordingly, the degree of progress of the polishing process is appropriately controlled, and high reproducibility can be obtained with respect to the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11.

第2に、本実施の形態では、上記「背景技術」の項において説明した溝を利用する従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法とは異なり、溝を利用せずに主磁極層11が形成されるため、溝の形成精度に起因して主磁極層11の形成厚さTが影響を受けない。より詳細には、本実施の形態では、主磁極層11の形成厚さTを規定するための目標形成厚さ範囲の下限厚さT2が、絶縁層12を形成するために使用されるスパッタリングの成膜厚さに基づいて決定されることとなり、このスパッタリングの形成厚さ精度は、溝を形成するために使用されるエッチングの形成深さ精度よりも高いため、溝を利用した従来の場合とは異なり、主磁極層11の下限厚さT2が確保され、その主磁極層11の形成厚さTが高精度に制御される。   Secondly, in the present embodiment, unlike the conventional method of manufacturing a thin film magnetic head using the grooves described in the section “Background Art”, the main magnetic pole layer 11 is formed without using the grooves. Therefore, the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 is not affected by the groove formation accuracy. More specifically, in the present embodiment, the lower limit thickness T2 of the target formation thickness range for defining the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 is the sputtering thickness used for forming the insulating layer 12. The accuracy of the formation thickness of this sputtering is higher than the accuracy of the formation depth of the etching used for forming the groove, so that the conventional case using the groove In contrast, the lower limit thickness T2 of the main magnetic pole layer 11 is secured, and the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 is controlled with high accuracy.

第3に、本実施の形態では、図10および図11に示したように、使用済みのストッパ層32が除去されるため、図1に示したように、完成後の薄膜磁気ヘッドにストッパ層32が残存しない。この場合には、ストッパ層が残存する従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法とは異なり、不要なストッパ層32が残存したことに起因する不具合、例えば、ストッパ層32を介した主磁極層11の意図しない通電などの発生が防止される。   Thirdly, in this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the used stopper layer 32 is removed, so that the stopper layer is formed on the completed thin film magnetic head as shown in FIG. 32 does not remain. In this case, unlike the conventional method of manufacturing a thin film magnetic head in which the stopper layer remains, there is a problem caused by the unnecessary stopper layer 32 remaining, for example, the intention of the main magnetic pole layer 11 via the stopper layer 32. The occurrence of energization that does not occur is prevented.

以上説明した3つの理由に基づき、本実施の形態では、主磁極層11の形成厚さTが高精度に制御される上、ストッパ層32に起因する意図しない不具合の発生も防止されるため、薄膜磁気ヘッドを安定に量産することが可能となるのである。特に、主磁極層11の形成精度に関して具体的に説明すれば、主磁極層11の形成厚さTは、下限厚さT2に基づいて定まる目標形成厚さ範囲内、すなわち下限厚さT2以上で、かつ下限厚さT2+ストッパ層32の厚さTS以下の範囲内(T2≦T≦T2+TS)となり、これにより、下限厚さT2に対してストッパ層32の厚さTS以内の誤差の形成厚さTとなるように主磁極層1が形成される。より具体的には、目標形成厚さ範囲の下限厚さT2=約0.25μm、厚さTS=約0.03μmの場合には、最終的な主磁極層11の形成厚さTは約0.25μm〜0.28μmの範囲内となる。   Based on the three reasons described above, in the present embodiment, the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 is controlled with high accuracy, and the occurrence of unintended problems due to the stopper layer 32 is also prevented. This makes it possible to stably mass-produce thin film magnetic heads. In particular, the formation accuracy T of the main magnetic pole layer 11 will be specifically described. The formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 is within a target formation thickness range determined based on the lower limit thickness T2, that is, not less than the lower limit thickness T2. And the lower limit thickness T2 + the thickness TS of the stopper layer 32 or less (T2 ≦ T ≦ T2 + TS). Accordingly, an error formation thickness within the thickness TS of the stopper layer 32 with respect to the lower limit thickness T2. The main magnetic pole layer 1 is formed so as to be T. More specifically, when the lower limit thickness T2 of the target formation thickness range is about 0.25 μm and the thickness TS is about 0.03 μm, the final formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 is about 0. Within the range of 25 μm to 0.28 μm.

さらに、本実施の形態では、上記したように、加工時間に関係せずに主磁極層11の形成厚さTが製造時ごとにほぼ一律に再現され、研磨処理の加工時間を厳密に管理する必要がなくなるため、薄膜磁気ヘッドを容易かつ高精度に製造することができる。この場合には、特に、上記したように、例えば、反射光強度の変化、イオン濃度の変化またはイオンに起因する色調の変化に基づいて研磨処理の終点を検出すれば、薄膜磁気ヘッドをより容易かつ高精度に製造することができる。   Furthermore, in the present embodiment, as described above, the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 is substantially uniformly reproduced at the time of manufacture regardless of the processing time, and the processing time of the polishing process is strictly managed. Since it becomes unnecessary, the thin film magnetic head can be manufactured easily and with high accuracy. In this case, in particular, as described above, the thin film magnetic head can be made easier by detecting the end point of the polishing process based on, for example, a change in reflected light intensity, a change in ion concentration, or a change in color tone caused by ions. And it can manufacture with high precision.

特に、本実施の形態では、上記した薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用することにより、図15に示したように、ウェハ201上に設けられた複数の形成領域Rに複数の薄膜磁気ヘッド202を並列的に形成する際に、上記した薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する作用が各形成領域Rごとに得られる。したがって、ストッパ層32を利用して複数の主磁極層11の形成厚さTが製造時ごとにほぼ一律に再現され、基板上201に複数の薄膜磁気ヘッド202が高精度に形成されるため、この観点においても薄膜磁気ヘッドの量産安定性に寄与することができる。   In particular, in the present embodiment, by using the above-described thin film magnetic head manufacturing method, a plurality of thin film magnetic heads 202 are provided in a plurality of formation regions R provided on a wafer 201 as shown in FIG. When forming in parallel, the effect | action regarding the manufacturing method of an above-mentioned thin film magnetic head is obtained for every formation area | region R. FIG. Therefore, since the formation thickness T of the plurality of main magnetic pole layers 11 is reproduced almost uniformly at the time of manufacture using the stopper layer 32, and the plurality of thin film magnetic heads 202 are formed on the substrate 201 with high accuracy. From this viewpoint, it is possible to contribute to the mass production stability of the thin film magnetic head.

また、本実施の形態では、図8に示したように、絶縁層12およびストッパ層32を覆うように絶縁層33を形成する際に、前駆磁極層111の周辺領域Sに対応する部分の厚さT3が前駆磁極層111の厚さT1よりも大きくなるようにしたので(T3>T1)、図9に示したように、前駆磁極層111が絶縁層12,33と共に研磨され、前駆磁極層111および絶縁層12,33により構成された平坦面が次第に研磨される。この場合には、厚さT3が厚さT1よりも小さい場合(T3<T1)、すなわち図16に示したように、前駆磁極層111が絶縁層12のみと共に研磨され、前駆磁極層111および絶縁層12により構成された突起構造部分が次第に研磨される場合とは異なり、研磨面(平坦面)全体を支持面として研磨処理が進行するため、その研磨処理時の平坦加工性が安定する。したがって、本実施の形態では、トレーリングエッジTEの平坦性がより向上し、この観点においても主磁極層11の形成厚さTの高精度制御に寄与することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, when the insulating layer 33 is formed so as to cover the insulating layer 12 and the stopper layer 32, the thickness of the portion corresponding to the peripheral region S of the precursor magnetic pole layer 111 is increased. Since the thickness T3 is larger than the thickness T1 of the precursor magnetic pole layer 111 (T3> T1), the precursor magnetic pole layer 111 is polished together with the insulating layers 12 and 33 as shown in FIG. The flat surface constituted by 111 and the insulating layers 12 and 33 is gradually polished. In this case, when the thickness T3 is smaller than the thickness T1 (T3 <T1), that is, as shown in FIG. 16, the precursor magnetic pole layer 111 is polished together with only the insulating layer 12, and the precursor magnetic pole layer 111 and the insulating magnetic pole layer 111 are insulated. Unlike the case where the protruding structure portion constituted by the layer 12 is gradually polished, the polishing process proceeds with the entire polishing surface (flat surface) as the support surface, and thus the flat workability during the polishing process is stabilized. Therefore, in the present embodiment, the flatness of the trailing edge TE is further improved, and this aspect can also contribute to high-precision control of the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11.

また、本実施の形態では、図3および図4に示したように、前駆磁極層111を形成したのち、その前駆磁極層111をエッチングして先端部111Aの幅をW0からW1に狭めるようにしたので、この前駆磁極層111に基づいて、フォトリソグラフィ処理のパターン精度では実現し得ない極狭幅W1(例えばW1=約0.15μm)となるように主磁極層11の先端部11Aを形成することができる。この先端部111Aの幅の狭小化は本実施の形態において得られる特有の効果であり、上記「背景技術」の項において説明した溝を利用する従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では得られない効果であるため、本実施の形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、この観点においても利点を有する。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, after the precursor magnetic pole layer 111 is formed, the precursor magnetic pole layer 111 is etched to reduce the width of the tip 111A from W0 to W1. Therefore, based on the precursor magnetic pole layer 111, the tip end portion 11A of the main magnetic pole layer 11 is formed so as to have an extremely narrow width W1 (for example, W1 = about 0.15 μm) that cannot be realized by pattern accuracy of photolithography processing. can do. This narrowing of the width of the tip 111A is a unique effect obtained in the present embodiment, and an effect that cannot be obtained by the conventional method of manufacturing a thin film magnetic head using the groove described in the section of “Background Art”. Therefore, the method of manufacturing the thin film magnetic head according to the present embodiment has an advantage from this viewpoint.

また、本実施の形態では、図7に示したように、前駆磁極層111とストッパ層32との間の間隔S1が0.05μm以上100μm以下の範囲内となるようにストッパ層32を形成したので、記録磁界強度の確保ならびに磁極層の形成厚さのばらつき抑制の双方の観点において間隔S1が適性化される。具体的には、間隔S1を0.05μm以上とした場合には、図13に示したようにリターンヨーク層15(TH規定層15A,ヨーク層15B)を形成した際に、絶縁層12に設けられた段差近傍部において、リターンヨーク層15が主磁極層11から幅方向(X軸方向)において少なくとも間隔S1だけ離れて位置し、すなわちリターンヨーク層15が主磁極層11に近づきすぎないため、その主磁極層11から放出された記録用の磁束が主磁極層11のトレーリングエッジTE近傍に集中することにより記録磁界強度が確保される。一方、間隔S1を100μm以下とした場合には、図15に示したようにウェハ201上に複数の薄膜磁気ヘッド202を並列的に形成する際に、例えば、図8〜図10に示したようにストッパ層32が露出するまで絶縁層12,33と共に前駆磁極層111を研磨したところ、その研磨処理の影響を受けて絶縁層12および前駆磁極層111が過剰研磨されたとしても、複数の薄膜磁気ヘッド202間において過剰研磨量がばらつきにくくなるため、各薄膜磁気ヘッド202間の主磁極層11の形成厚さTのばらつきが抑えられる。したがって、間隔S1が0.05μm以上100μm以下の範囲内となるようにストッパ層32を形成することにより、記録磁界強度を確保しつつ、主磁極層11の形成厚さTのばらつきを抑制することができる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the stopper layer 32 is formed so that the distance S1 between the precursor magnetic pole layer 111 and the stopper layer 32 is in the range of 0.05 μm or more and 100 μm or less. Therefore, the interval S1 is optimized in terms of both ensuring the recording magnetic field strength and suppressing variation in the formation thickness of the pole layer. Specifically, when the interval S1 is set to 0.05 μm or more, the return yoke layer 15 (TH defining layer 15A, yoke layer 15B) is formed on the insulating layer 12 as shown in FIG. In the vicinity of the step, the return yoke layer 15 is located at least a distance S1 away from the main magnetic pole layer 11 in the width direction (X-axis direction), that is, the return yoke layer 15 is not too close to the main magnetic pole layer 11. The recording magnetic flux emitted from the main magnetic pole layer 11 is concentrated in the vicinity of the trailing edge TE of the main magnetic pole layer 11 to ensure the recording magnetic field strength. On the other hand, when the interval S1 is set to 100 μm or less, as shown in FIG. 15, when a plurality of thin film magnetic heads 202 are formed in parallel on the wafer 201, for example, as shown in FIGS. When the precursor magnetic pole layer 111 is polished together with the insulating layers 12 and 33 until the stopper layer 32 is exposed, even if the insulating layer 12 and the precursor magnetic pole layer 111 are excessively polished under the influence of the polishing process, a plurality of thin films Since the amount of excess polishing is less likely to vary between the magnetic heads 202, variations in the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 between the thin film magnetic heads 202 can be suppressed. Therefore, by forming the stopper layer 32 so that the interval S1 is in the range of 0.05 μm or more and 100 μm or less, the variation in the formation thickness T of the main magnetic pole layer 11 is suppressed while ensuring the recording magnetic field strength. Can do.

次に、本発明に関する実施例について説明する。   Next, examples relating to the present invention will be described.

上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用して製造した薄膜磁気ヘッドの諸特性を調べたところ、以下の結果が得られた。   When the characteristics of the thin film magnetic head manufactured using the method of manufacturing a thin film magnetic head described in the above embodiment were examined, the following results were obtained.

まず、図7および図13に示した間隔S1と記録磁界強度との間の相関を調べたところ、図17に示した結果が得られた。図17は記録磁界強度の間隔依存性を表しており、「横軸」は間隔S1(μm)を示し、「縦軸」は記録磁界強度比Hを示している。この「記録磁界強度比H」とは、記録磁界強度に寄与しない(記録磁界強度の値が変化しない)程度まで間隔S1を大きくした場合に得られることが見込まれる記録磁界強度H1と、薄膜磁気ヘッドの製造工程において実際に設定され得る範囲内で間隔S1を変化させた場合に得られた記録磁界強度H2との比であり、すなわち記録磁界強度H1に対する記録磁界強度H2の比(H=H2/H1)である。なお、薄膜磁気ヘッドの製造条件としては、主磁極層のうちの先端部の幅を0.25μmとした。   First, when the correlation between the interval S1 shown in FIGS. 7 and 13 and the recording magnetic field strength was examined, the result shown in FIG. 17 was obtained. FIG. 17 shows the interval dependency of the recording magnetic field strength, where the “horizontal axis” indicates the interval S1 (μm), and the “vertical axis” indicates the recording magnetic field strength ratio H. The “recording magnetic field strength ratio H” means the recording magnetic field strength H1 that is expected to be obtained when the interval S1 is increased to a level that does not contribute to the recording magnetic field strength (the value of the recording magnetic field strength does not change), and the thin film magnetic field. This is the ratio to the recording magnetic field strength H2 obtained when the interval S1 is changed within the range that can actually be set in the head manufacturing process, that is, the ratio of the recording magnetic field strength H2 to the recording magnetic field strength H1 (H = H2). / H1). As a manufacturing condition of the thin film magnetic head, the width of the tip portion of the main magnetic pole layer was set to 0.25 μm.

図17に示した結果から判るように、記録磁界強度比Hは、間隔S1の変化に応じて変化した。具体的には、記録磁界強度比Hは、間隔S1が0.20μm以上の範囲では一定(=1.0)であったが、間隔S1が0.20μmよりも小さくなると次第に減少した。このことから、間隔S1が0.20μm以上の範囲において記録磁界強度比Hが減少しないため、記録磁界強度を確保する観点から間隔S1の適性範囲を規定すれば、間隔S1が0.20μm以上の範囲において記録磁界強度を確保できることが確認された。なお、記録磁界強度比Hが1.0未満になったとしても、その記録磁界強度比Hが0.7以上であれば薄膜磁気ヘッドの実使用上において十分な記録磁界強度が得られるとすると、間隔S1が0.05μm以上の範囲において十分な記録磁界強度が得られることが確認された。   As can be seen from the results shown in FIG. 17, the recording magnetic field strength ratio H changed according to the change in the interval S1. Specifically, the recording magnetic field strength ratio H was constant (= 1.0) when the interval S1 was 0.20 μm or more, but gradually decreased when the interval S1 became smaller than 0.20 μm. Therefore, the recording magnetic field strength ratio H does not decrease in the range where the distance S1 is 0.20 μm or more. Therefore, if the appropriate range of the distance S1 is defined from the viewpoint of ensuring the recording magnetic field strength, the distance S1 is 0.20 μm or more. It was confirmed that the recording magnetic field strength could be secured in the range. Even if the recording magnetic field strength ratio H is less than 1.0, it is assumed that if the recording magnetic field strength ratio H is 0.7 or more, a sufficient recording magnetic field strength can be obtained in actual use of the thin film magnetic head. It was confirmed that a sufficient recording magnetic field strength was obtained when the distance S1 was 0.05 μm or more.

続いて、図7に示した間隔S2と主磁極層の形成厚さのばらつきとの間の相関を調べたところ、図18に示した結果が得られた。図18は主磁極層の形成厚さのばらつきの間隔依存性を表しており、「横軸」は間隔S2(μm)を示し、「縦軸」は主磁極層の形成厚さのばらつきDを示している。この「主磁極層の形成厚さのばらつきD」とは、上記実施の形態において図8〜図10および図15を参照して説明したように、ウェハ上に複数の薄膜磁気ヘッドを並列的に形成する場合において、ストッパ層が露出するまで絶縁層と共に前駆磁極層を研磨した際に、その研磨処理の影響を受けて前駆磁極層が過剰研磨されることに起因して各薄膜磁気ヘッド間において生じた主磁極層の形成厚さのばらつきであり、具体的には主磁極層の形成厚さの最大値と最小値との差異である。なお、薄膜磁気ヘッドの製造条件としては、図17の場合と同様に、主磁極層のうちの先端部の幅を0.25μmとした。   Subsequently, when the correlation between the interval S2 shown in FIG. 7 and the variation in the formation thickness of the main magnetic pole layer was examined, the result shown in FIG. 18 was obtained. FIG. 18 shows the interval dependence of the variation in the formation thickness of the main magnetic pole layer. The “horizontal axis” indicates the interval S2 (μm), and the “ordinate” indicates the variation D in the formation thickness of the main magnetic pole layer. Show. This “variation D in the formation thickness of the main magnetic pole layer” means that a plurality of thin film magnetic heads are arranged in parallel on the wafer as described with reference to FIGS. 8 to 10 and FIG. In the case of forming, when the precursor magnetic pole layer is polished together with the insulating layer until the stopper layer is exposed, the precursor magnetic pole layer is excessively polished due to the influence of the polishing treatment, and between each thin film magnetic head. This is a variation in the formed thickness of the main magnetic pole layer, specifically, the difference between the maximum value and the minimum value of the formed thickness of the main magnetic pole layer. As a manufacturing condition of the thin film magnetic head, the width of the tip portion of the main magnetic pole layer was set to 0.25 μm as in the case of FIG.

図18に示した結果から判るように、主磁極層の形成厚さのばらつきDは、間隔S2の変化に応じて変化した。具体的には、ばらつきDは、間隔S2が大きくなるにしたがって次第に増加し、特に、ばらつきDの変化勾配は間隔S2=200μmを境界として著しく増加した。このことから、間隔S2が200μm以下の範囲においてばらつきDの変化勾配が緩やかになるため、ばらつきDを小さくすることにより主磁極層の形成厚さのばらつきDを抑制する観点から間隔S2の適性範囲を規定すれば、間隔S2が200μm以下の範囲において主磁極層の形成厚さのばらつきを抑制できることが確認された。ここで、上記した間隔S2の適性範囲(200μm以下)を間隔S1に換算すると、極微小な主磁極層の幅(=0.25μm)を考慮しなければ、間隔S1の適性範囲は間隔S2の適性範囲の半分の範囲、すなわち100μm以下であることが導かれた。なお、主磁極層を極めて高精度に形成したい場合に、その主磁極層の形成精度を確保する上でばらつきDが13nm以下である必要があるとすると、間隔S2が150μm以下の範囲において十分な形成精度が得られることが確認された。この場合においても、上記したように間隔S2の適性範囲(150μm以下)を間隔S1に換算すると、間隔S1の適性範囲は間隔S2の適性範囲の半分の範囲、すなわち75μm以下であることが導かれた。   As can be seen from the results shown in FIG. 18, the variation D in the formation thickness of the main magnetic pole layer changed in accordance with the change in the interval S2. Specifically, the variation D gradually increased as the interval S2 increased, and in particular, the change gradient of the variation D significantly increased with the interval S2 = 200 μm as a boundary. From this, since the change gradient of the variation D becomes gentle in the range where the interval S2 is 200 μm or less, the appropriate range of the interval S2 from the viewpoint of suppressing the variation D in the formation thickness of the main magnetic pole layer by reducing the variation D. It was confirmed that variation in the formation thickness of the main magnetic pole layer can be suppressed in the range where the interval S2 is 200 μm or less. Here, when the appropriate range (200 μm or less) of the interval S2 described above is converted into the interval S1, the appropriate range of the interval S1 is equal to the interval S2 unless the width of the very small main magnetic pole layer (= 0.25 μm) is taken into consideration. It was derived that it was half the aptitude range, ie 100 μm or less. When it is desired to form the main magnetic pole layer with extremely high accuracy, if the variation D needs to be 13 nm or less in order to ensure the formation accuracy of the main magnetic pole layer, the interval S2 is sufficient in the range of 150 μm or less. It was confirmed that formation accuracy was obtained. Even in this case, when the appropriate range of the interval S2 (150 μm or less) is converted into the interval S1 as described above, it is derived that the appropriate range of the interval S1 is half the appropriate range of the interval S2, that is, 75 μm or less. It was.

上記した図17および図18の結果を考慮すると、記録磁界強度の確保ならびに主磁極層の形成厚さのばらつき抑制の双方の観点から間隔S1の適正範囲を規定すると、その間隔S1が0.05μm以上100μm以下の範囲内(0.05μm≦S1≦100μm)、好ましくは0.20μm以上75μm以下の範囲内(0.20μm≦S2≦75μm)において記録磁界強度を確保しつつ、主磁極層の形成厚さのばらつきを抑制可能であることが確認された。   In consideration of the results of FIG. 17 and FIG. 18 described above, when the appropriate range of the spacing S1 is defined from the viewpoint of securing the recording magnetic field strength and suppressing the variation in the formation thickness of the main magnetic pole layer, the spacing S1 is 0.05 μm. The main magnetic pole layer is formed while ensuring the recording magnetic field strength within the range of 100 μm or less (0.05 μm ≦ S1 ≦ 100 μm), preferably 0.20 μm or more and 75 μm or less (0.20 μm ≦ S2 ≦ 75 μm). It was confirmed that variation in thickness could be suppressed.

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記実施の形態では、本発明を単磁極型ヘッドの製造方法に適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、リング型ヘッドの製造方法に適用してもよい。また、上記実施の形態では、本発明を複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法に適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録専用の薄膜磁気ヘッドの製造方法や、記録・再生兼用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法にも適用可能である。もちろん、本発明を、書き込み用の素子および読み出し用の素子の積層順序を逆転させた構造の薄膜磁気ヘッドの製造方法についても適用可能である。   While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. Specifically, for example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a method of manufacturing a single pole type head has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and is applied to a method of manufacturing a ring type head. May be. In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the method of manufacturing a composite thin film magnetic head has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a recording having an inductive magnetic transducer for writing. The present invention can also be applied to a method for manufacturing a dedicated thin film magnetic head and a method for manufacturing a thin film magnetic head having an inductive magnetic transducer for both recording and reproduction. Of course, the present invention can also be applied to a method of manufacturing a thin film magnetic head having a structure in which the stacking order of the writing element and the reading element is reversed.

また、上記実施の形態では、本発明を垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの製造方法に適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、本発明を長手記録方式の薄膜磁気ヘッドの製造方法に適用することも可能である。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a method for manufacturing a perpendicular recording type thin film magnetic head has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the present invention is not limited to a longitudinal recording type thin film magnetic head. It is also possible to apply to a manufacturing method.

本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、例えばハードディスクなどの磁気記録媒体に情報を磁気的に記録する薄膜磁気ヘッドの製造方法に適用することが可能である。   The method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention can be applied to a method of manufacturing a thin film magnetic head that magnetically records information on a magnetic recording medium such as a hard disk.

本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法により製造される薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the cross-sectional structure of the thin film magnetic head manufactured by the manufacturing method of the thin film magnetic head which concerns on one embodiment of this invention. 図1に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a planar configuration of a main part of the thin film magnetic head illustrated in FIG. 1. 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造工程における一工程を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating one process in the manufacturing process of the thin film magnetic head which concerns on one embodiment of this invention. 図3に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a step following the step in FIG. 3. 図4に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a step following the step in FIG. 4. 図5に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a step following the step in FIG. 5. 図6に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a step following the step in FIG. 6. 図7に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a step following the step in FIG. 7. 図8に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a step following the step in FIG. 8. 図9に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a step following the step in FIG. 9. 図10に続く工程を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the process following FIG. 図11に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a process following the process in FIG. 11. 図12に続く工程を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the process following FIG. 製造途中の薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表す平面図である。It is a top view showing the plane structure of the principal part of the thin film magnetic head in the middle of manufacture. 薄膜磁気ヘッドの量産工程を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the mass production process of a thin film magnetic head. 薄膜磁気ヘッドの製造工程上の不具合を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the malfunction in the manufacturing process of a thin film magnetic head. 記録磁界強度の間隔依存性を表す図である。It is a figure showing the space | interval dependence of recording magnetic field strength. 主磁極層の形成厚さのばらつきの間隔依存性を表す図である。It is a figure showing the space | interval dependence of the dispersion | variation in the formation thickness of a main magnetic pole layer.

符号の説明Explanation of symbols

1…基板、2,9,12,16,33…絶縁層、3…下部リードシールド層、4…シールドギャップ膜、5…上部リードシールド層、6…MR素子、7…分離層、8…補助磁極層、10…シード層、11…主磁極層、11A,111A…先端部、11B,111B…後端部、13…ギャップ層、13BG…バックギャップ、14…薄膜コイル、15…ライトシールド層、15A…TH規定層、15B…ヨーク層、16F…フォトレジスト膜、17…オーバーコート層、20…磁極層、31,34…フォトレジストパターン、32…ストッパ層、40…エアベアリング面、100A…再生ヘッド部、100B…記録ヘッド部、111…前駆磁極層、201…ウェハ、202…薄膜磁気ヘッド、FP…フレアポイント、M…媒体進行方向、R…形成領域、S1,S2…間隔、TH…スロートハイト、TP…スロートハイトゼロ位置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2, 9, 12, 16, 33 ... Insulating layer, 3 ... Lower lead shield layer, 4 ... Shield gap film, 5 ... Upper lead shield layer, 6 ... MR element, 7 ... Separation layer, 8 ... Auxiliary Pole layer, 10 ... seed layer, 11 ... main pole layer, 11A, 111A ... tip, 11B, 111B ... back end, 13 ... gap layer, 13BG ... back gap, 14 ... thin film coil, 15 ... write shield layer, 15A ... TH defining layer, 15B ... Yoke layer, 16F ... Photoresist film, 17 ... Overcoat layer, 20 ... Pole layer, 31,34 ... Photoresist pattern, 32 ... Stopper layer, 40 ... Air bearing surface, 100A ... Reproduction Head part, 100B ... Recording head part, 111 ... Precursor pole layer, 201 ... Wafer, 202 ... Thin film magnetic head, FP ... Flare point, M ... Media traveling direction, R ... Shape Regions, S1, S2 ... gap, TH ... throat height, TP ... zero throat height position.

Claims (13)

磁束を発生させる薄膜コイルと、この薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出する磁極先端部分を有する磁極層と、を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記磁極層を形成するための前駆磁極層をパターン形成する第1の工程と、
この前駆磁極層およびその周辺領域を覆うように、第1の絶縁層を形成する第2の工程と、
前記周辺領域における前記第1の絶縁層上に、研磨処理の進行度を制御するためのストッパ層をパターン形成する第3の工程と、
このストッパ層に到達するまで少なくとも前記第1の絶縁層および前記前駆磁極層を研磨することにより、前記磁極層を形成する第4の工程と、
前記ストッパ層を除去する第5の工程と
を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
A method of manufacturing a thin film magnetic head comprising: a thin film coil that generates a magnetic flux; and a magnetic pole layer having a magnetic pole tip portion that emits the magnetic flux generated in the thin film coil toward a recording medium,
A first step of patterning a precursor magnetic pole layer for forming the magnetic pole layer;
A second step of forming a first insulating layer so as to cover the precursor magnetic pole layer and its peripheral region;
A third step of patterning a stopper layer for controlling the progress of a polishing process on the first insulating layer in the peripheral region;
A fourth step of forming the pole layer by polishing at least the first insulating layer and the precursor pole layer until reaching the stopper layer;
And a fifth step of removing the stopper layer. A method of manufacturing a thin film magnetic head, comprising:
前記第1の工程において、前記前駆磁極層を形成したのち、その前駆磁極層をエッチングして前記磁極先端部分に対応する部分の幅を狭める
ことを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
2. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein in the first step, after forming the precursor magnetic pole layer, the precursor magnetic pole layer is etched to reduce a width of a portion corresponding to the magnetic pole tip portion. Production method.
前記第2の工程において、前記周辺領域における前記第1の絶縁層の厚さが前記前駆磁極層の厚さよりも小さくなるように、前記第1の絶縁層を形成する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
The first insulating layer is formed in the second step so that a thickness of the first insulating layer in the peripheral region is smaller than a thickness of the precursor magnetic pole layer. A method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 1.
前記周辺領域における前記第1の絶縁層の厚さが前記磁極層の目標形成厚さ範囲の下限厚さとなるように、前記第1の絶縁層を形成する
ことを特徴とする請求項3記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
The first insulating layer is formed so that the thickness of the first insulating layer in the peripheral region is a lower limit thickness of a target thickness range of the pole layer. Manufacturing method of thin film magnetic head.
前記第2の工程において、酸化アルミニウム(Al2 3 )、酸化珪素(SiO2 )または窒化アルミニウム(AlN)を使用して、単層、積層また混合層となるように、前記第1の絶縁層を形成する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
In the second step, the first insulating layer is formed as a single layer, a stacked layer, or a mixed layer using aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), or aluminum nitride (AlN). The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 1, wherein a layer is formed.
前記第3の工程において、前記第1の絶縁層および前記前駆磁極層よりも研磨速度が遅い材料を使用して、前記ストッパ層を形成する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
6. The stopper layer is formed using a material whose polishing rate is slower than that of the first insulating layer and the precursor magnetic pole layer in the third step. 2. A method for manufacturing a thin film magnetic head according to claim 1.
タンタル(Ta)、クロム(Cr)、炭素(C)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)またはこれらの合金を使用して、単層または積層となるように、前記ストッパ層を形成する
ことを特徴とする請求項6記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
Using tantalum (Ta), chromium (Cr), carbon (C), molybdenum (Mo), tungsten (W) or an alloy thereof, the stopper layer is formed to be a single layer or a stacked layer. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 6.
前記第4の工程において、前記記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁束を放出するように、前記磁極層を形成する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
8. The magnetic pole layer is formed in the fourth step so as to emit a magnetic flux for magnetizing the recording medium in a direction perpendicular to the surface thereof. 8. 2. A method for manufacturing a thin film magnetic head according to item 1.
さらに、前記第3の工程と前記第4の工程との間に、前記ストッパ層および前記第1の絶縁層を覆うように、第2の絶縁層を形成する第6の工程を含み、
前記第4の工程において、前記第1の絶縁層および前記前駆磁極層と共に前記第2の絶縁層を研磨する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
And a sixth step of forming a second insulating layer so as to cover the stopper layer and the first insulating layer between the third step and the fourth step,
The thin film magnetic according to any one of claims 1 to 8, wherein, in the fourth step, the second insulating layer is polished together with the first insulating layer and the precursor magnetic pole layer. Manufacturing method of the head.
前記第6の工程において、前記周辺領域における前記第2の絶縁層の厚さが前記前駆磁極層の厚さよりも大きくなるように、前記第2の絶縁層を形成する
ことを特徴とする請求項9記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
The second insulating layer is formed in the sixth step so that the thickness of the second insulating layer in the peripheral region is larger than the thickness of the precursor magnetic pole layer. 9. A method of manufacturing a thin film magnetic head according to 9.
前記第6の工程において、酸化アルミニウム(Al2 3 )、酸化珪素(SiO2 )または窒化アルミニウム(AlN)を使用して、単層、積層また混合層となるように、前記第2の絶縁層を形成する
ことを特徴とする請求項9または請求項10に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
In the sixth step, the second insulation is formed to be a single layer, a stacked layer, or a mixed layer by using aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), or aluminum nitride (AlN). The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 9 or 10, wherein a layer is formed.
前記第3の工程において、前記前駆磁極層と前記ストッパ層との間の間隔が0.05μm以上100μm以下の範囲内となるように、前記ストッパ層を形成する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
The stopper layer is formed in the third step so that an interval between the precursor magnetic pole layer and the stopper layer is in a range of 0.05 μm or more and 100 μm or less. The method for manufacturing a thin film magnetic head according to claim 11.
請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載した薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用して、基板上に複数の薄膜磁気ヘッドを並列的に形成する
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
A method of manufacturing a thin film magnetic head according to any one of claims 1 to 12, wherein a plurality of thin film magnetic heads are formed in parallel on a substrate. Method.
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