JP2007334996A - Thin film magnetic head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、ディスクなどの記録媒体の媒体面に対して磁界を与えて記録を行う薄膜磁気ヘッドに係り、特に、放熱効果を損なわず、PTP(Pole Tip Protrusion)の発生を抑制することが可能な薄膜磁気ヘッドに関する。 The present invention relates to a thin film magnetic head that performs recording by applying a magnetic field to a medium surface of a recording medium such as a disk, and in particular, suppresses the generation of PTP (Pole Tip Propulsion) without impairing the heat dissipation effect. The present invention relates to a thin film magnetic head that can be used.
記録ヘッドは、基本的に、下記特許文献1の図7に記載されている層構造を有する。すなわち下部コア層(特許文献1の下部磁極)と、上部コア層(特許文献1の上部磁極)とコイル層とを有する。前記下部コア層と上部コア層は記録媒体との対向面で非磁性のギャップ層を介して膜厚方向にて対向している。前記下部コア層と前記上部コア層の後方部は、磁気的に接続されている。前記コイル層は、前記対向面よりも後方にて前記下部コア層と前記上部コア層との間に位置している。 The recording head basically has a layer structure described in FIG. That is, it has a lower core layer (lower magnetic pole of Patent Document 1), an upper core layer (upper magnetic pole of Patent Document 1), and a coil layer. The lower core layer and the upper core layer are opposed to each other in the film thickness direction through a nonmagnetic gap layer on the surface facing the recording medium. The lower core layer and the rear portion of the upper core layer are magnetically connected. The coil layer is located between the lower core layer and the upper core layer behind the opposed surface.
前記上部コア層の前端面及び前記下部コア層の前端面は共に前記対向面にて露出している。前記上部コア層の前端面はトラック幅Twで露出している。前記下部コア層の前端面の面積は、前記上部コア層の前端面の面積に比べて非常に大きく形成されている。
ところで、記録ヘッドを使用する環境温度の上昇やコイルからの発熱によって記録ヘッド内部の温度が高くなると、他の部位に比べて前記対向面で非常に大きい露出面積を占める前記下部コア層の前端面が、前記下部コア層の周囲の絶縁材料等との間での熱膨張係数の違いによって前記対向面から突出するという、いわゆるPTP(Pole Tip Protrusion)といわれる現象が発生する。前記PTPの発生によって前記下部コア層の前端面が記録媒体に衝突しやすくなる。 By the way, the front end surface of the lower core layer occupies a very large exposed area on the facing surface as compared with other parts when the temperature inside the recording head becomes high due to an increase in the environmental temperature in which the recording head is used or heat generated from the coil However, a so-called PTP (Pole Tip Protrusion) phenomenon occurs in which it protrudes from the facing surface due to a difference in thermal expansion coefficient with the insulating material around the lower core layer. The front end surface of the lower core layer easily collides with the recording medium due to the generation of the PTP.
一方、前記PTPの発生を抑制する際、前記下部コア層による放熱効果を損なわないようにしなければならない。 On the other hand, when suppressing the generation of the PTP, it is necessary not to impair the heat dissipation effect by the lower core layer.
前記下部コア層は前記コイル層と膜厚方向にて大きな体積にて対向している。前記下部コア層は、前記コイル層から発せられた熱を、スライダ側へ逃がす放熱機能を有するが、前記下部コア層による放熱効果を損なわず、前記PTPの発生の抑制のために前記下部コア層の形状を改良することが必要である。 The lower core layer faces the coil layer with a large volume in the film thickness direction. The lower core layer has a heat radiating function for radiating heat generated from the coil layer to the slider side, but does not impair the heat radiating effect of the lower core layer and suppresses the generation of the PTP. It is necessary to improve the shape.
また、前記下部コア層の形状の改良は、記録効率が低下しないようにしなければならない。 Further, the improvement in the shape of the lower core layer must prevent the recording efficiency from being lowered.
また、前記記録ヘッドの下側であってスライダとの間には、再生ヘッドが設けられる。前記再生ヘッドは、下部シールド層、及び上部シールド層と、両シールド層間に介在するGMR素子等の磁気検出素子とを有して構成される。前記上部シールド層と下部コア層間には絶縁性の分離層が設けられている。前記上部シールド層は前記下部コア層と距離的に近く、また前記対向面にて露出する前端面の面積も比較的大きいことからPTPの発生の更なる抑制には、前記上部シールド層も含めて考えることが必要である。 A reproducing head is provided below the recording head and between the slider. The read head includes a lower shield layer, an upper shield layer, and a magnetic detection element such as a GMR element interposed between the shield layers. An insulating separation layer is provided between the upper shield layer and the lower core layer. The upper shield layer is close in distance to the lower core layer, and the area of the front end face exposed at the facing surface is relatively large. Therefore, further suppression of PTP generation includes the upper shield layer. It is necessary to think.
上記した特許文献1では、上記とほぼ同じ問題を提起しているが、その解決策として、下部シールド層と上部シールド層の膜厚の和を規制している。 In Patent Document 1 described above, the same problem as described above is raised, but as a solution, the sum of the film thickness of the lower shield layer and the upper shield layer is regulated.
しかし、PTPの発生を抑制すべく下部コア層の形状の改良はなされていない。また特許文献1は、結局、シールド膜厚を全体的に薄くすることで、熱変形を抑制するというものであるが、膜厚を全体的に薄くしてしまうと放熱効果が低下するので好ましくない。 However, the shape of the lower core layer has not been improved to suppress the generation of PTP. In addition, Patent Document 1 is to suppress thermal deformation by reducing the thickness of the shield as a whole. However, if the thickness of the film is reduced as a whole, the heat dissipation effect is lowered, which is not preferable. .
特許文献2,特許文献3は、いずれも上記したPTPの発生を問題としていない。すなわちこれら文献は、PTPの発生を抑制すべく下部コア層の形状を改善するといったものではない。
Neither
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、放熱効果を損なわず、PTP(Pole Tip Protrusion)を抑制することが可能な薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention is to solve the above-described conventional problems, and in particular, to provide a thin film magnetic head capable of suppressing PTP (Pole Tip Protrusion) without impairing the heat dissipation effect. .
本発明における薄膜磁気ヘッドは、
膜厚方向にて間隔を空けて対向する第1磁性層及び第2磁性層と、前記第1磁性層及び前記第2磁性層の間に位置するコイル層と、を有し、
前記第2磁性層の前端面の幅寸法でトラック幅が規制されるか、あるいは前記第2磁性層は、前記トラック幅を規制する磁極層と重ねられており、
前記第1磁性層の前端面は、前記対向面に露出しており、前記第1磁性層の前記前端面での膜厚は、全域にて、前記第1磁性層の前記コイル層と膜厚方向で対向する位置での最大膜厚に比べて薄く形成されていることを特徴とするものである。
The thin film magnetic head in the present invention is
A first magnetic layer and a second magnetic layer facing each other at an interval in a film thickness direction, and a coil layer positioned between the first magnetic layer and the second magnetic layer,
The track width is regulated by the width dimension of the front end face of the second magnetic layer, or the second magnetic layer is overlapped with the pole layer regulating the track width,
The front end surface of the first magnetic layer is exposed to the facing surface, and the film thickness of the first magnetic layer on the front end surface is the same as that of the coil layer of the first magnetic layer. It is characterized in that it is formed thinner than the maximum film thickness at a position facing in the direction.
本発明では、これにより、放熱効果を損なわず、PTPの発生を抑制することが可能である。すなわち、従来においては、前記第1磁性層の前端面は、トラック幅を規制する側である第2磁性層の前端面よりも非常に広い面積を有していたが、本発明のように、前記第1磁性層の前端面の膜厚を全体的に、その後方よりも薄くすることで、前記第1磁性層の前端面の面積を従来に比べて小さくできる。このとき、前記コイル層と対向する位置では厚い膜厚を有し大きな体積で形成されているから、放熱効果を損なわずしてPTPの発生を効果的に抑制できる。 In the present invention, this makes it possible to suppress the generation of PTP without impairing the heat dissipation effect. That is, in the related art, the front end surface of the first magnetic layer has a much larger area than the front end surface of the second magnetic layer, which is the side that regulates the track width. By making the film thickness of the front end surface of the first magnetic layer as a whole thinner than that behind the first magnetic layer, the area of the front end surface of the first magnetic layer can be made smaller than before. At this time, since it has a large film thickness and a large volume at the position facing the coil layer, the generation of PTP can be effectively suppressed without impairing the heat dissipation effect.
本発明では、前記第1磁性層は、前記コイル層の下側に形成され、前記第1磁性層上には前記第1磁性層と磁気的に接続されるとともに、前端面が前記対向面に露出する隆起層が形成され、前記第1磁性層と前記隆起層とを含めた下部磁性部の前端面の膜厚が、全域にて前記第1磁性層の前記コイル層と膜厚方向で対向する位置での最大膜厚に比べて薄く形成されていることが好ましい。 In the present invention, the first magnetic layer is formed below the coil layer, is magnetically connected to the first magnetic layer on the first magnetic layer, and has a front end surface on the facing surface. An exposed raised layer is formed, and the film thickness of the front end surface of the lower magnetic part including the first magnetic layer and the raised layer is opposed to the coil layer of the first magnetic layer in the film thickness direction in the entire region. It is preferable to be formed thinner than the maximum film thickness at the position.
また本発明では、前記第1磁性層は、前記コイル層の下側に形成されており、前記第1磁性層の前方部の下面は、前記膜厚が薄くなるように、前記前方部の後方側から前記前端面に向かって上方向に向けて形成されていることが好ましい。これにより、ギャップ近傍にスムーズに記録磁界を誘導でき、良好な記録特性を得ることができる。 In the present invention, the first magnetic layer is formed below the coil layer, and the lower surface of the front portion of the first magnetic layer is located behind the front portion so that the film thickness is reduced. It is preferable that it is formed upward from the side toward the front end surface. Thereby, the recording magnetic field can be smoothly induced in the vicinity of the gap, and good recording characteristics can be obtained.
また本発明における薄膜磁気ヘッドは、
膜厚方向にて感覚を空けて対向する第1磁性層及び第2磁性層と、前記第1磁性層及び前記第2磁性層の間に位置するコイル層と、を有し、
前記第2磁性層は、前記第1磁性層よりも上側に形成され、前記第2磁性層の前端面の幅寸法でトラック幅が規制されるか、あるいは、前記第2磁性層は、前記トラック幅を規制する磁極層と重ねられており、
前記第1磁性層の前端面は、前記対向面に露出し、前記第1磁性層の前方部の下面は、前記前方部の後方側から前記前端面に向かって、上方に向けて形成され、
前記第1磁性層の前記前端面での膜厚は、少なくとも一部で、前記第1磁性層の前記コイル層と膜厚方向で対向する位置での最大膜厚に比べて薄く形成されていることを特徴とするものである。
The thin film magnetic head in the present invention is
A first magnetic layer and a second magnetic layer facing each other with a sense in the film thickness direction, and a coil layer positioned between the first magnetic layer and the second magnetic layer,
The second magnetic layer is formed above the first magnetic layer, and a track width is regulated by a width dimension of a front end surface of the second magnetic layer, or the second magnetic layer is formed of the track It is superimposed with the pole layer that regulates the width,
The front end surface of the first magnetic layer is exposed to the facing surface, and the lower surface of the front portion of the first magnetic layer is formed upward from the rear side of the front portion toward the front end surface,
The film thickness of the first magnetic layer at the front end surface is at least partly thinner than the maximum film thickness of the first magnetic layer at a position facing the coil layer in the film thickness direction. It is characterized by this.
本発明では、これにより、放熱効果を損なわず、PTPの発生を抑制することが可能である。しかも、ギャップ近傍にスムーズに記録磁界を誘導でき、良好な記録特性を得ることができる。 In the present invention, this makes it possible to suppress the generation of PTP without impairing the heat dissipation effect. In addition, the recording magnetic field can be smoothly induced in the vicinity of the gap, and good recording characteristics can be obtained.
また本発明では、前記第1磁性層上には前記第1磁性層と磁気的に接続されるとともに、前端面が前記対向面に露出する隆起層が形成され、前記第1磁性層と前記隆起層とを含めた下部磁性部の前端面のうち、少なくとも、前記隆起層の両側に位置する前記第1磁性層の膜厚が、前記第1磁性層の前記コイル層と膜厚方向で対向する位置での最大膜厚に比べて薄く形成されていることが好ましい。 According to the present invention, a raised layer is formed on the first magnetic layer so as to be magnetically connected to the first magnetic layer and having a front end surface exposed to the facing surface, and the first magnetic layer and the raised layer are formed. Of the front end surface of the lower magnetic part including the layer, at least the film thickness of the first magnetic layer located on both sides of the raised layer is opposed to the coil layer of the first magnetic layer in the film thickness direction. It is preferable that the film is formed thinner than the maximum film thickness at the position.
本発明では、前記第1磁性層の前方部の下面は、傾斜面あるいは曲面で形成されていることが、より良好な記録特性を得ることができて好ましい。 In the present invention, it is preferable that the lower surface of the front portion of the first magnetic layer is formed as an inclined surface or a curved surface because better recording characteristics can be obtained.
また本発明では、前記前端面を除く前記第1磁性層の周囲、及び前記第1磁性層の前方部の下面と前記対向面間が、無機絶縁層にて埋められていることがより効果的にPTPの発生を抑制することができて好ましい。 Further, in the present invention, it is more effective that the periphery of the first magnetic layer excluding the front end surface and the space between the lower surface of the front portion of the first magnetic layer and the facing surface are filled with an inorganic insulating layer. It is preferable because the generation of PTP can be suppressed.
本発明では、前記第1磁性層の下側に、下部シールド層、上部シールド層、及び前記下部シールド層と前記上部シールド層間に位置する磁気検出素子とを有し、前記第1磁性層と前記上部シールド層とが絶縁層を介して対向している形態であっても、適切にPTPの発生を抑制できる。 In the present invention, a lower shield layer, an upper shield layer, and a magnetic detection element positioned between the lower shield layer and the upper shield layer are provided below the first magnetic layer, and the first magnetic layer and the Even when the upper shield layer faces the insulating layer, the generation of PTP can be appropriately suppressed.
前記第1磁性層に距離的に近く、また比較的大きい体積を有する前記上部シールド層もPTPの発生に影響を与えている。本発明では、前記第1磁性層の前方部の下面を後方から前端面に向かって上方に向けて、すなわち前記上部シールド層から離れる方向に向けて形成しているため、前記第1磁性層の前方部と前記上部シールド層間の相互作用を適切に弱めることが出来る。したがって本発明のように記録ヘッドと再生ヘッドとが積層された複合型薄膜磁気ヘッドであっても、より効果的にPTPの発生を抑制できる。 The upper shield layer that is close to the first magnetic layer and has a relatively large volume also affects the generation of PTP. In the present invention, the lower surface of the front portion of the first magnetic layer is formed upward from the rear toward the front end surface, that is, in a direction away from the upper shield layer. The interaction between the front portion and the upper shield layer can be appropriately weakened. Therefore, even in the composite thin film magnetic head in which the recording head and the reproducing head are laminated as in the present invention, the generation of PTP can be more effectively suppressed.
本発明では、前記上部シールド層の前端面は前記対向面に露出し、前記前端面での膜厚の少なくとも一部が、前記第1磁性層を介して、前記コイル層と膜厚方向で対向する位置での最大膜厚に比べて薄く形成されていることが好ましい。このとき、前記上部シールド層の前方部の上面が、前記前方部の後方側から前記前端面に向かって膜厚が薄くなるように下方向に向けて形成されていることが好ましい。これにより、より効果的に、前記第1磁性層の前方部と上部シールド層の前方部間の距離が後方から前記前端面に向かって離れてゆき、前記第1磁性層の前方部と上部シールド層の前方部間の相互作用をさらに弱めることが出来る。しかも前記上部シールド層の前端面の面積も小さくできるから、より効果的にPTPの発生を抑制できる。なお前記上部シールド層は、コイル層と対向する後方域では膜厚が薄くされていないから、前記上部シールド層による放熱効果は損なわれない。 In the present invention, the front end surface of the upper shield layer is exposed to the facing surface, and at least a part of the film thickness at the front end surface is opposed to the coil layer in the film thickness direction via the first magnetic layer. It is preferable to be formed thinner than the maximum film thickness at the position. At this time, it is preferable that the upper surface of the front portion of the upper shield layer is formed downward so that the film thickness decreases from the rear side of the front portion toward the front end surface. Thereby, more effectively, the distance between the front part of the first magnetic layer and the front part of the upper shield layer is separated from the rear toward the front end surface, and the front part of the first magnetic layer and the upper shield are separated. The interaction between the front part of the layers can be further weakened. In addition, since the area of the front end face of the upper shield layer can be reduced, generation of PTP can be more effectively suppressed. In addition, since the film thickness of the upper shield layer is not reduced in the rear region facing the coil layer, the heat dissipation effect by the upper shield layer is not impaired.
また本発明では、前記第1磁性層の前記前端面でのトラック幅方向における幅寸法は、前記第1磁性層の前記コイル層と膜厚方向で対向する位置での最大幅寸法に比べて小さく形成されていることが好ましい。これにより、前記第1磁性層の前記前端面の面積をより小さくでき、より効果的にPTPの発生を抑制することが可能である。 In the present invention, the width dimension in the track width direction on the front end face of the first magnetic layer is smaller than the maximum width dimension of the first magnetic layer at a position facing the coil layer in the film thickness direction. Preferably it is formed. Thereby, the area of the front end face of the first magnetic layer can be made smaller, and the generation of PTP can be more effectively suppressed.
本発明における薄膜磁気ヘッドによれば、放熱効果を損なわず、PTP(Pole Tip Protrusion)の発生を適切に抑制することが可能である。 According to the thin film magnetic head of the present invention, it is possible to appropriately suppress the generation of PTP (Pole Tip Protection) without impairing the heat dissipation effect.
図1は、第1の実施形態の記録ヘッド(薄膜磁気ヘッド)を含む複合型磁気ヘッドの部分正面図、図2は、図1に示す複合型磁気ヘッドをA−A線に沿ってY−Z平面と平行な面から切断し矢印方向から見た部分断面図である。 FIG. 1 is a partial front view of a composite magnetic head including the recording head (thin film magnetic head) of the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the composite magnetic head shown in FIG. It is the fragmentary sectional view which cut | disconnected from the surface parallel to Z plane and was seen from the arrow direction.
図3は、第2の実施形態の記録ヘッド(薄膜磁気ヘッド)を含む複合型磁気ヘッドの部分正面図、図4は、図3に示す複合型磁気ヘッドをB−B線に沿ってY−Z平面と平行な面から切断し矢印方向から見た部分断面図である。 FIG. 3 is a partial front view of a composite magnetic head including the recording head (thin film magnetic head) of the second embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the composite magnetic head shown in FIG. It is the fragmentary sectional view which cut | disconnected from the surface parallel to Z plane and was seen from the arrow direction.
図5は、第3の実施形態を示す複合型磁気ヘッドの部分正面図である。
図6は、第4の実施形態の記録ヘッド(薄膜磁気ヘッド)を含む複合型磁気ヘッドの部分正面図、図7は、図6に示す複合型磁気ヘッドをC−C線に沿ってY−Z平面と平行な面から切断し矢印方向から見た部分断面図である。
FIG. 5 is a partial front view of the composite magnetic head showing the third embodiment.
FIG. 6 is a partial front view of a composite magnetic head including the recording head (thin film magnetic head) of the fourth embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view of the composite magnetic head shown in FIG. It is the fragmentary sectional view which cut | disconnected from the surface parallel to Z plane and was seen from the arrow direction.
図8は、第5の実施形態の記録ヘッド(薄膜磁気ヘッド)を含む複合型磁気ヘッドの部分正面図、図9は、図1に示す複合型磁気ヘッドをD−D線に沿ってY−Z平面と平行な面から切断し矢印方向から見た部分断面図である。 FIG. 8 is a partial front view of a composite magnetic head including the recording head (thin film magnetic head) of the fifth embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view of the composite magnetic head shown in FIG. It is the fragmentary sectional view which cut | disconnected from the surface parallel to Z plane and was seen from the arrow direction.
図10は、第6の実施形態の記録ヘッド(薄膜磁気ヘッド)を含む複合型磁気ヘッドの部分正面図、図11は、図10に示す複合型磁気ヘッドをE−E線に沿ってY−Z平面と平行な面から切断し矢印方向から見た部分断面図である。 FIG. 10 is a partial front view of a composite magnetic head including a recording head (thin film magnetic head) according to the sixth embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view of the composite magnetic head shown in FIG. It is the fragmentary sectional view which cut | disconnected from the surface parallel to Z plane and was seen from the arrow direction.
図1から図11に示す記録ヘッドは、いずれもディスクに対し水平に記録していく「面内磁気記録方式」の薄膜磁気ヘッドである。 Each of the recording heads shown in FIG. 1 to FIG. 11 is a “in-plane magnetic recording type” thin film magnetic head for recording horizontally on a disk.
図12は、第7の実施形態の垂直磁気記録方式の記録ヘッド(薄膜磁気ヘッド)の部分正面図、図13は、図14に示す記録ヘッドを含む複合型磁気ヘッドをF−F線に沿ってY−Z平面と平行な面から切断し矢印方向から見た部分断面図である。 FIG. 12 is a partial front view of a perpendicular magnetic recording type recording head (thin film magnetic head) of the seventh embodiment. FIG. 13 shows a composite magnetic head including the recording head shown in FIG. It is the fragmentary sectional view which cut | disconnected from the surface parallel to the YZ plane, and was seen from the arrow direction.
図12,図13に示す記録ヘッドは、ディスクに対し垂直に記録していく「垂直磁気記録方式」の薄膜磁気ヘッドである。 The recording head shown in FIGS. 12 and 13 is a “perpendicular magnetic recording type” thin film magnetic head for recording perpendicularly to the disk.
各図において共通する層には同じ符号を付している。また各図においてX方向はトラック幅方向、図示Y方向は、ハイト方向、図示Z方向は、膜厚方向を指す。各方向は残り2つの方向に対して直交する関係となっている。図示X−Z平面と平行な面は「記録媒体との対向面」であり、前記対向面に対し垂直方向であって記録媒体から離れる方向が「ハイト方向」(後方)である。前記記録媒体に近づく方向が「媒体方向」(前方)である。 In each figure, common layers are denoted by the same reference numerals. In each figure, the X direction is the track width direction, the Y direction is the height direction, and the Z direction is the film thickness direction. Each direction is orthogonal to the remaining two directions. A plane parallel to the XZ plane shown in the figure is a “facing surface facing the recording medium”, and a direction perpendicular to the facing surface and away from the recording medium is a “height direction” (backward). The direction approaching the recording medium is the “medium direction” (front).
スライダ10はAl2O3・TiCなどの非磁性材料で形成されており、スライダ10の対向面10aが記録媒体(図示しない)に対向し、記録媒体が回転すると、表面の空気流によりスライダ10が記録媒体の表面から浮上し、またはスライダ10が記録媒体上に摺動する。前記スライダ10上に形成される後述する再生ヘッドHR及び記録ヘッドHWの記録媒体との対向面Hは、前記スライダ10の対向面10aとほぼ同一面を成している。
The
スライダ10のトレーリング側端面(上面)10bには、Al2O3またはSiO2などの無機材料による絶縁層12が形成されて、この絶縁層12の上に再生ヘッドHRが形成されている。
The trailing end surface (upper surface) 10b of the
再生ヘッドHRは下部シールド層13と、前記下部シールド層13上に形成された下部ギャップ層17と、前記下部ギャップ層17上に形成された磁気検出素子14と、前記磁気検出素子14上を覆う上部ギャップ層15と前記上部ギャップ層15上に形成された上部シールド層16とを有して構成される。前記下部シールド層13及び前記上部シールド層16は、NiFe等の磁性材料で形成される。前記下部ギャップ層17及び前記上部ギャップ層15はAl2O3やSiO2等の絶縁材料で形成される。前記磁気検出素子14は、AMR、GMR、TMRなどの磁気抵抗効果素子である。
Reproducing head H R is a
前記上部シールド層16上には、絶縁材料で形成された分離層20が形成されている。前記分離層20は、Al2O3やSiO2等の絶縁材料で形成される。
前記分離層20上には、記録ヘッドHWが設けられている。
A
Wherein on the
図2に示すように前記分離層20上には下部コア層(第1磁性層)21が形成されている。前記下部コア層21はNiFe等の磁性材料で形成される。前記下部コア層21の上面21aは平坦化面であり、前記下部コア層21の上面21aには前記対向面Hからハイト方向(図示Y方向)に所定距離離れた位置に、Gd決め層22が設けられている。前記Gd決め層22は有機絶縁材料で形成されても無機絶縁材料で形成されてもよい。前記対向面Hからハイト方向に向けて、下部コア層21の上面21aから前記Gd決め層22上にかけて磁極部23が形成されている。前記磁極部23は、下から下部磁極層24、ギャップ層25及び上部磁極層26の順で形成される。前記下部磁極層24の形成は任意である。前記下部磁極層24及び前記上部磁極層26はNiFe等の磁性材料で形成される。前記下部磁極層24及び前記上部磁極層26は、前記下部コア層21及び上部コア層34よりも高い飽和磁束密度を有する磁性材料で形成される。前記ギャップ層25はNiP等の非磁性材料で形成される。
As shown in FIG. 2, a lower core layer (first magnetic layer) 21 is formed on the
図2に示すように、前記磁極部23の後方から前記下部コア層21の上面21aにかけてコイル絶縁下地層27が形成される。前記コイル絶縁下地層27上には非磁性導電材料で形成された第1コイル層28が形成されている。前記第1コイル層28は例えば、スパイラル形状で形成された平面コイルである。前記下部コア層21の上面21aには、前記対向面Hからハイト方向に離れた位置に磁性材料で形成された接続層29が形成され、前記第1コイル層28は前記絶縁層29の周囲に上記したスパイラル形状にて形成されている。
As shown in FIG. 2, a coil insulating
図2に示すように前記第1コイル層28の各ターン間はAl2O3等のコイル絶縁層30で埋められている。図2に示すように、前記上部磁極層26の上面26a、前記コイル絶縁層30の上面30a、第1コイル層28の上面28a及び接続層29の上面29aは同一平面で形成されている。
As shown in FIG. 2, between the turns of the
前記第1コイル層28上及び前記コイル絶縁層30上には、コイル絶縁下地層31を介して第2コイル層32が形成されている。前記第2コイル層32は、第1コイル層28と同様に、スパイラル形状で形成された平面コイルであり、前記第1コイル層28の巻き中心と第2コイル層32の巻き中心は導通接続されている。前記第1コイル層28と前記第2コイル層32は逆向きに形成されている。
A
図2に示すように前記第2コイル層32上は、例えば有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層33にて覆われており、前記コイル絶縁層33上には磁性材料で形成された上部コア層(第2磁性層)34が形成されている。前記上部コア層34の前方部34aは前記上部磁極層26上に接しており、前記上部コア層34の後方部34bは前記接続層29上に接している。
As shown in FIG. 2, the
前記記録ヘッドHw上は、Al2O3等の絶縁材料で形成された保護層35にて覆われている。
The recording head Hw is covered with a
図1に示すように、下部シールド層13の前端面13a、上部シールド層16の前端面16a、下部コア層21の前端面21b、磁極部23の前端面23a、及び上部コア層34の前端面34cは、いずれも前記対向面Hに露出している。なお前記上部コア層34の前端面34cはハイト方向後方にやや後退しており前記対向面Hに露出していなくてもよい。
As shown in FIG. 1, the
前記下部シールド層13の前端面13a、上部シールド層16の前端面16a及び下部コア層21の前端面21bのトラック幅方向(図示X方向)の幅寸法はいずれもほぼ同じ幅寸法T1で露出している。前記幅寸法T1は、5.00〜 150μm程度である。
The width dimension of the
前記磁極部23の前端面23aのトラック幅方向(図示X方向)における幅寸法はトラック幅Twで形成される。前記トラック幅Twは、特に上部磁極層26のトラック幅方向(図示X方向)における幅寸法で規制される。前記上部コア層34の前端面34cのトラック幅方向における幅寸法T2は、前記トラック幅Twよりやや広い幅寸法で形成される。前記トラック幅Twは、0.05〜3.00μm程度である。前記幅寸法T2は、0.2〜3.0μm程度である。
A width dimension of the
図14は、前記下部コア層21の部分平面図であるが、下部コア層21は、前端面21bの幅寸法T1を同寸法にほぼ保ちながらハイト方向(図示Y方向)に向けて延出形成されている。すなわち前記下部コア層21のトラック幅方向(図示X方向)における両側端面21c,21cは、ハイト方向(図示Y方向)とほぼ平行に延びている。前記下部コア層21はほぼ矩形状で形成される。図示しないが、下部シールド層13,上部シールド層16も前記下部コア層21と同様に、各前端面13a,16aの幅寸法T1を同寸法にほぼ保ちながらハイト方向(図示Y方向)に延出形成されている。
FIG. 14 is a partial plan view of the
前記下部コア層21の前記前端面21bを除く周囲はAl2O3やSiO2等の無機絶縁材料で形成された絶縁層36で囲まれている。
The periphery of the
図2に示すように前記下部コア層21の前記前端面21bからハイト方向にかけて所定の長さ寸法L1で形成された前方部21dは、膜厚が、ハイト側から前記前端面21bに向かうにしたがって徐々に薄くなる膜厚減少領域となっている。前記前方部21dよりも後方部21eは、ほぼ一定の膜厚H1で形成されている。前記前方部21dの長さ寸法L1は、0.1〜6.0μm程度である。
As shown in FIG. 2, the
図1,図2に示すように前記前端面21bの膜厚H2は、その全域にて、前記膜厚H1に比べて薄くなっている。図1に示す点線部分は、前記後方部21eの外周を示している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the film thickness H2 of the
本実施形態では、前記コイル層28,32と膜厚方向(図示Z方向)にて対向する部分の前記下部コア層21を従来と同じ厚さの膜厚H1で形成している。前記下部コア層21は磁性材料で形成され、その周囲に広がる絶縁層36(図14参照)よりも高い熱伝導率を有する。よって本実施形態では、従来と同様に、前記下部コア層21による良好な放熱効果を得ることが出来る。
In the present embodiment, the
さらに本実施形態では、上記したように、前記下部コア層21の前端面21bの膜厚H2は、その全域にて、前記膜厚H1に比べて薄くなっているから、前記前端面21bの露出面積を適切に小さくでき、よって、熱膨張係数の差に起因するPTP(Pole Tip Protrusion)の発生を適切に抑制することが出来る。
Further, in the present embodiment, as described above, since the film thickness H2 of the
図2に示すように、前記前方部21dと前記対向面H間にはAl2O3やSiO2等の無機絶縁材料で形成された絶縁層37が設けられている。この形態では、前記絶縁層37と前記分離層20とが別個のものとして形成されているが、前記絶縁層37と前記分離層20とが一体のものとして形成されていてもよい。前記絶縁層37を設けることで、傾斜する前記前方部21dの下面21d1が、熱膨張係数の小さい無機絶縁材料の前記絶縁層37にて前方に突き出すのをブロックされ、前記前端面21bの突き出し量をより効果的に小さくできる。前記絶縁層36,37には、Al2O3やSiO2を使用することが好適である。本実施形態では、前記絶縁層36,37に有機材料を使用することを除外しないが、一般的に、有機材料は無機材料より耐熱性が低いとされているため、有機材料を使用するときには、Al2O3やSiO2と同等あるいはそれ以上の耐熱性を有することが必要である。前記絶縁層36,37の耐熱性が低く、絶縁層36,37が使用環境温度の上昇等によって軟化すると、前記下部コア層21の膨張を適切に阻害できず、前記下部コア層21の膜厚を薄くしても前記前端面21bは突出しやすくなる。前記耐熱性は軟化点を指標とできる。
As shown in FIG. 2, an insulating
図2に示す実施形態では、前記後方部21eがほぼ一定の膜厚H1で形成されているので、前記前端面21bの膜厚との対比において、比較する前記後方部21eの膜厚をどの部位から選択しても問題ないが、前記後方部21eに膜厚差がある場合には、前記コイル層28,32と膜厚方向にて対向する部分の最大膜厚を、前記前端面21bの膜厚と比較する。本実施形態では、前記後方部21eの前記コイル層28,32と膜厚方向にて対向する部分の最大膜厚を、前記前端面21bの膜厚より厚くしているので、前記下部コア層21による放熱効果は損なわれない。
In the embodiment shown in FIG. 2, since the
ここで膜厚寸法を記載する。前記下部コア層21の後方部21eの膜厚H1は、0.3〜5.0μm程度である。例えば前記膜厚H1は約3μmで形成される。前記下部コア層21の前端面21bの膜厚H2は、0.1〜4.0μm程度である。例えば前記膜厚H2は約1.0μmで形成される。前記磁極部23全体の膜厚は、0.5〜5.0μmの範囲内である。前記磁極部23のうち、前記下部磁極層24の前端面24aの膜厚H5は、0.1〜0.7μm程度である。例えば前記膜厚H5は約0.4μmで形成される。また、前記上部シールド層16の前端面16aの膜厚H3は、0.3〜5.0μm程度である。例えば前記膜厚H3は約1.5μmで形成される。また、前記下部シールド層13の前端面13aの膜厚H4は、0.3〜5.0μm程度である。例えば前記膜厚H4は約1μmで形成される。
Here, the film thickness dimension is described. The film thickness H1 of the
図2に示すように膜厚の減少領域である前記前方部21dは、前記コイル層28,32の形成域よりも前方(対向面H側)に位置することが好ましい。これにより前記コイル層28,32下に厚い膜厚H1の下部コア層21を対向させることができ、前記下部コア層21による放熱効果を高めることが出来る。
As shown in FIG. 2, the
また、前記前方部21dの下面21d1は、前記前方部21dのハイト側から前記前端面21bに向かうにしたがって徐々に膜厚が薄くなる傾斜面(ここでいう傾斜面とは断面形状で見たときに直線的な傾く線として現れる面を指す)で形成されることが好ましい。なお、図16に示すように、前記下面21d1に段差38が2箇所以上形成され、前記ハイト側から前記前端面21bに向けて断続的に膜厚が薄くなる形態、図17に示すように、前記下面21d1に段差38が1箇所だけ形成される形態、また図18に示すように、前記下面21d1が曲面形状で形成される形態等を除外するものでない。図18では前記下面21d1は凹形状であるが凸曲面で形成されてもよい。
Further, the lower surface 21d1 of the
ただし、図2や図18のように連続的に膜厚がハイト側(図示Y方向側)から前記前端面21bに向けて薄く形成される形態であると、磁束がスムーズに、前記下部コア層21内を通りやすく、記録特性の向上を図りやすい。図16のように前記下面21d1に段差38があると、前記段差38により形成される角から記録磁界が漏れる等により記録特性が低下しやすいが、図2や図18の形態では、そのような問題が生じにくいため好適である。
However, as shown in FIG. 2 and FIG. 18, when the film thickness is continuously reduced from the height side (Y direction side in the drawing) toward the
また本形態では、図19のように前記下部コア層21の下面21d1側でなく上面21d2を傾斜面で形成してハイト側(図示Y方向側)から前記前端面21bに向かうにしたがって徐々に膜厚が薄くなるようにすることを除外しない。しかし、前記下部コア層21の上面21d2には磁極部23が形成されたり、あるいはギャップ層が形成されたりするため、前記上面21d2は平坦化面で形成されるほうが望ましい。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 19, not the lower surface 21d1 side of the
ところで図1,図2に示す形態では、前記下部コア層21と上部コア層34との間には対向面Hに露出する磁極部23が設けられている。前記磁極部23のうち下部磁極層24は前記下部コア層21上に重ねられている。ここで「重ねられる」とは、前記下部磁極層24と前記下部コア層21とが直接接続されている場合のみならず、前記下部磁極層24と前記下部コア層21間にメッキ下地層が介在する場合も含む。
By the way, in the form shown in FIGS. 1 and 2, a
本形態では、前記下部コア層21と前記下部磁極層24を合わせた前端面(21b+24a)の膜厚が、その全域にて、前記後方部21eでの膜厚H1より薄いことが好ましい。すなわち前記前端面(21b+24a)は、前記下部磁極層24が前記下部コア層21上に形成されている部分で、最も厚い膜厚(H2+H5)となるが、前記膜厚(H2+H5)は、前記膜厚H1より薄く形成されている。これにより、より適切にPTPの発生を抑制することが可能である。
In this embodiment, it is preferable that the film thickness of the front end face (21b + 24a) of the
また図2に示すようにスライダ10上に再生ヘッドHRと記録ヘッドHWとが分離層20を介して積層される複合型薄膜磁気ヘッドでは、前記下部コア層21と近い位置に形成され比較的大きい体積を有して形成される上部シールド層16と前記下部コア層21間で比較的強い相互作用が働いていると考えられる。すなわちPTPの発生は、従来において、前端面での露出面積が最も大きかった下部コア層21で最も問題であったが、下部コア層21ほどではないにしても比較的大きい露出面積を有し、また前記下部コア層21と距離的に近い前記上部シールド層16の前端面16aも使用環境温度の上昇等により前方へ突出しやすい状態であった。
In the composite type thin film magnetic head on the
本形態のように、前記下部コア層21の前端面21bを後方部21eの膜厚H1より薄い膜厚H2で形成することで、前記下部コア層21の前端面21bと前記上部シールド層16の前端面16aを合わせたトータル面積は減少する。
As in this embodiment, the
しかも図2のように、前記下部コア層21の前方部21dの下面21d1を前記前方部21dのハイト側から前記対向面Hに向かって前記上部シールド層16から離れる方向に上方に向けて傾けているため、前記下部コア層21の前方部21dと前記上部シールド層16間の距離H12(図2参照)は前記対向面Hに向かうにしたがって徐々に広がり、よって前記下部コア層21の前方部21dと前記上部シールド層16間の相互作用は効果的に弱まる。この結果、前記下部コア層21の前端面21bから前記上部シールド層16の前端面16aまでのPTPの発生をより効果的に抑制することが可能となる。
Moreover, as shown in FIG. 2, the lower surface 21d1 of the
また、PTPの発生をより効果的に抑制するには、図3(図3に示す点線は、下部コア層21の後方部21eの外周を示し、一点鎖線は、上部シールド層16の後方部16bの外周を示している)及び図4に示すように、前記上部シールド層16の前端面16aの膜厚H6を、前記上部シールド層16の後方部16bの膜厚H7よりも薄く形成することが好ましい。このとき、本形態では、前記上部シールド層16の前端面16aの一部の膜厚H6が、前記上部シールド層16の後方部16bの膜厚H7よりも薄く形成される形態を含むが、前端面16aの膜厚H6が、全域にて、前記上部シールド層16の後方部16bの膜厚H7よりも薄く形成される形態であることがより好ましい。これにより、前記上部シールド層16の放熱効果を損なわずに、前記上部シールド層16の前記前端面16aの露出面積を小さくでき、PTPの発生をより効果的に抑制できる。
In order to more effectively suppress the occurrence of PTP, the dotted line in FIG. 3 (the dotted line shown in FIG. 3 indicates the outer periphery of the
図4に示すように前記上部シールド層16の前方部16cの上面16c1を、前記前方部16cのハイト側(図示Y方向側)から前記前端面16aに向けて徐々に膜厚が薄くなるように下方向に向けて形成することが好ましい。前記上面16c1は図4に示す傾斜面形状以外に、図16,17で説明した段差形状や、図18の曲面形状であってもよい。
As shown in FIG. 4, the upper surface 16c1 of the
しかも、前記上部シールド層16の前記前方部16cの上面16c1を図4に示すように、前記ハイト側から前記対向面Hに向けて徐々に前記下部コア層21から離れる方向に形成することで、前記下部コア層21の前方部21dと前記上部シールド層16の前方部16c間の距離H13をより効果的に離すことができる。この結果、前記下部コア層21の前方部21dと前記上部シールド層16の前方部16c間の相互作用を、益々、効果的に小さくできる。したがって図4の形態は、図2の形態に比べて、より効果的にPTPの発生を抑制することが可能である。また、上部シールド層16の上面側を改良し、下面側は従来と同様に平坦化面として形成することで、前記下部シールド層13との間でのギャップ長を従来と同様に短くできる。
Moreover, by forming the upper surface 16c1 of the
図4に示す形態では、前記上面16c1と対向面H間に、Al2O3やSiO2等の無機絶縁材料で形成された絶縁層40が設けられている。前記絶縁層40の上面と前記上部シールド層16の後方部16bの上面16b1は同一平面で形成されている。前記絶縁層40を、前記絶縁層37と同様に、無機絶縁材料で形成することで、PTPの発生をより効果的に抑制できる。なお前記上部シールド層16の前端面16aを除く周囲は図示しない絶縁層にて囲まれている。
In the form shown in FIG. 4, an insulating
また図4の形態において前記上部シールド層16の放熱効果を適切に維持するには、前記コイル層28,32の形成域下の全域に膜厚H7が厚い後方部16bが対向するように形成することが好ましい。
In order to properly maintain the heat dissipation effect of the
また、図4に示す実施形態でも、下部コア層21の場合と同様に、前記上部シールド層16の前端面16aの膜厚H6と比較する箇所の膜厚H7は、前記コイル層28,32と膜厚方向にて対向する部分の最大膜厚と定義する。
Also in the embodiment shown in FIG. 4, as in the case of the
また、図2に示すように放熱効果をより高めるには、下部コア層21と上部シールド層16間、前記上部シールド層16と下部シールド層13間、前記下部シールド層13とスライダ10間の少なくともいずれか一箇所を、絶縁層12、ギャップ層15、17、及び分離層20の熱伝導率より高い熱伝導率を有する導電性材料で形成された放熱層41,42,43にて接続することが好ましい。これにより熱をスライダ10へ適切に逃がすことが可能である。
Further, as shown in FIG. 2, in order to further improve the heat dissipation effect, at least between the
また図15に示すように前記下部コア層21の前端面21bのトラック幅方向(図示X方向)の幅寸法T3を、後方部21eの幅寸法T4よりも小さくすることで、図5(図5に示す点線は、下部コア層21の後方部21eの外周を示し、一点鎖線は、上部シールド層16の後方部16bの外周を示している)に示すように、前記前端面21bの面積を図2の場合に比べてより小さくでき、PTPの発生を、より効果的に抑制できる。図15に示す形態では、前記後方部21eの両側端面21c,21cがハイト方向(図示Y方向)と平行な方向に形成され、前記後方部21eでの幅寸法T4がどの部位でもほぼ同じであるが、例えば、後方に向かうほど徐々に幅寸法が広がるような形態である場合には、前記コイル層28,32の形成域と膜厚方向で対向する部分での最大幅寸法を基準とし、前記前端面21bの幅寸法T3を前記最大幅寸法よりも小さくする。
Further, as shown in FIG. 15, the width dimension T3 of the
前記対向面Hに露出する前記前端面21bが、前記磁極部23の前端面23a及び上部コア層34の前端面34cと膜厚方向にて対向する位置に形成されるように、幅方向にてリセスさせる部位は、前記下部コア層21の両側端部であることが好ましい。
In the width direction, the
図15に示すように、前記下部コア層21の前方部21dの両側端面21fが、前記後方部21eの両側端面21cより内側に位置し、前記両側端面21cと前記両側端面21f間を繋ぐ連結面21gが、前記前端面21bよりもハイト方向(図示Y方向)に後退し、前記連結面21gと前記対向面H間に前記絶縁層36が介在している。前記連結面21gはトラック幅方向(図示X方向)と平行な方向に向いているが、傾いていてもかまわない。
As shown in FIG. 15, both
図15に示す形態では、前記連結面21gが、ちょうど前記前方部21dと前記後方部21eとの境に位置するが、前記連結面21gは、前記前方部21d内に位置してもよいし、あるいは前記後方部21e内に位置してもよい。ただし、コイル層28,32の形成域と膜厚方向に対向する部分は、広い幅寸法で形成されているほうが、前記下部コア層21の放熱効果を適切に高めることが出来るので、前記連結面21gは、前記前方部21dと前記後方部21eとの境に位置するか、あるいは、前記前方部21d内に位置することが好ましい。
In the form shown in FIG. 15, the connecting
また、前記連結面21gと前記対向面H間の距離L2は、0.3〜6.0μm程度であることが好ましい。これにより、前記下部コア層21よりも熱膨張係数が低い絶縁層36を十分な体積にて、前記連結面21gと対向面H間に介在させることができ、前記下部コア層21の熱膨張を効果的に抑制できる。
The distance L2 between the connecting
なお図15に示すように前記前端面21bと、両側端面21c間が傾斜面21hにて連結されていてもよい。
As shown in FIG. 15, the
このように前記下部コア層21の前端面21bの幅寸法T3を、後方部21eの幅寸法T4よりも小さくすることで、図5に示すように、前記下部コア層21の前端面21bの露出面積を、より小さくでき、PTPの発生を、より効果的に抑制できる。
In this way, by making the width dimension T3 of the
なお図15に示す下部コア層21の平面形状は、上部シールド層16でも適用できる。これにより図5に示すように、前記上部シールド層16の前端面16aの露出面積を、より小さくでき、PTPの発生を、より効果的に抑制できる。
The planar shape of the
図6,図7に示す形態では、下部コア層60の前方部60dには突出部60aが形成され、前記突出部60aが前記対向面Hに現れている。図6に示す点線は下部コア層60の後方部60cの外周を示している。
In the form shown in FIGS. 6 and 7, a
図7に示すように前記下部コア層60の前方部60dの下面60d1は、前記前方部60dのハイト側から前端面60bに向かって上方向に向けて形成されている。前記下面60d1の形状は傾斜面に限定されず、図16,図17に示す段差形状、図18に示す曲面状であってもよい。
As shown in FIG. 7, the lower surface 60d1 of the
図6,図7に示す形態では、前記上部コア層34の前端面34cがトラック幅Twとして規制されている。前記突出部60aの幅寸法T5は前記トラック幅Twより大きい値で形成され、前記幅寸法T5は0.1〜5.0μm程度で形成される。また、前記突出部60aの膜厚H10は、0.1〜0.7μm程度で形成される。前記突出部60aのトラック幅方向(図示X方向)の両側に位置する部分は、前記前端面60bに薄い膜厚H11で現れる。前記膜厚H11は0.1〜4.0μm程度で形成される。また、前記突出部60aのハイト方向への長さ寸法L3(図7参照)は、0.1〜6.0μmの範囲内で形成される。
6 and 7, the
この形態では、前記下部コア層60の前端面60bの膜厚は、その全域にて、下部コア層60の後方部60cでの膜厚H9より薄く形成されていることが好ましい。すなわち前記突出部60aの膜厚H10は、前記後方部60cの膜厚H9より薄い。これにより、PTPの発生を適切に抑制できる。
In this embodiment, the thickness of the
ただし、前記突出部60aの膜厚H10が、前記後方部60cの膜厚H9以上である場合も本形態に含まれる。かかる場合、膜厚H11<膜厚H9≦膜厚H10という関係が成り立っている。
However, this embodiment also includes the case where the film thickness H10 of the
図6,図7の形態は、上記した形態と同様に、前記下部コア層60の前方部60dの下面60d1が、ハイト側から前記前端面60bに向かうにしたがって上方向に向けて形成されている。よって、磁束がスムーズに前記下部コア層60内を通り記録特性の向上を図ることができるとともに、前記下部コア層60の前方部60dと前記上部シールド層16間の距離を前記対向面Hに向かうほど大きくでき、よって前記下部コア層60と前記上部シールド層16間に作用する相互作用をより適切に弱めることが出来る。この結果、前記下部コア層60の前端面60bの一部が、後方部60cの膜厚H9以上であっても、従来に比べて効果的にPTPの発生を効果的に抑制できる。
6 and 7, the lower surface 60d1 of the
図6,図7の形態は、一定の膜厚で形成された下部コア層60の最終的に突出部60aとなる部分を除く上面を一定の深さまでイオンミリング等で削って形成されたものである。
6 and 7 are formed by scraping the upper surface of the
なお図7に示すように、前記突出部60aの後方に、コイル層52が形成され、前記コイル層52の上面及び前記コイル層52の各ターン間を埋めるコイル絶縁層53の上面が前記突出部60aの上面と同一平面で形成される。前記突出部60aの上面、コイル層52の上面、及びコイル絶縁層53の上面には、絶縁性のギャップ層61が形成され、前記ギャップ層61上に上部コア層34が形成される。前記上部コア層34の後方部は接続層29上に磁気的に接続されている。図7に示す形態は、記上部コア層34を平坦なギャップ層61上に形成でき、前記上部コア層34の前端面34cの幅で規制されるトラック幅Twを高精度に形成することが出来る。
As shown in FIG. 7, a
図8,図9に示す形態は、下部コア層21上に突出形状の隆起層50を有する。前記隆起層50の膜厚はH8である。前記隆起層50の後方域にコイル層87が形成されている。前記隆起層50はトラック幅Twよりも広い幅寸法T8を有し、また膜厚も、その後方域にコイル層を形成できる程度の比較的厚い膜厚H8を有しているので、前記下部コア層21のみならず前記隆起層50も考慮してPTPの低減を図ることが好ましい。前記下部コア層21及び隆起層50を含めて下部磁極層と定義すると、前記下部コア層21の前端面21b及び前記隆起層50の前端面50aが、前記下部磁性部の前端面に該当し、前記「下部磁性部」の前端面の膜厚は、全域にて、後方部21eの膜厚H1に対して薄いことが好ましい。ただし、図6,図7で説明したように、前記下部コア層21上に隆起層50が形成された箇所の前端面の膜厚(H2+H8)が、前記膜厚H1以上であっても本形態に含まれる。前記隆起層50の幅寸法T8は0.1〜0.5μmの範囲内、膜厚H8は0.1〜0.7μmの範囲内、長さ寸法L4は0.1〜6.0μmの範囲内である。
The form shown in FIGS. 8 and 9 has a protruding raised
図8,図9に示す形態でも、前記下部コア層21の前方部21dの下面21d1は、前記前方部21dのハイト側から前記前端面21bに向けて上方向に向かって形成されている。前記下面21d1と前記対向面H間には絶縁層37が介在する。前記下部コア層21の前方部21dの下面21d1と前記上部シールド層16間の距離は、ハイト側から前記対向面Hに向かうにしたがって徐々に広がり、よって前記下部コア層21と前記上部シールド層16間の相互作用を適切に弱めることができ、この結果、PTPの発生を効果的に抑制できる。
8 and 9, the lower surface 21d1 of the
図8,図9に示す形態では、前記隆起層50のハイト方向後方に下部コア層21上にコイル絶縁下地層80を介して下側コイル層87が形成され、前記下側コイル層87の各ターン間を埋めるコイル絶縁層53の上面、接続層29の上面が前記隆起層50の上面と同一平面で形成される。前記同一平面上には前記対向面Hからハイト方向に所定距離だけ離れた位置にGd決め層81が形成され、前記Gd決め層81の前方及び後方に下から下部磁極層82、ギャップ層83が形成され、さらに前記ギャップ層83上及びGd決め層81上に上部磁極層84が形成される。前記下部磁極層82、ギャップ層83及び前記上部磁極層84の3層構造で磁極部85が構成され、前記磁極部85のトラック幅方向における幅寸法でトラック幅Twが規制される。前記磁極部85の両側及び後方は図示しない絶縁層で囲めれており、前記磁極部85の上面と前記絶縁層の上面は同一平面で形成される。前記上部磁極層84上には上部コア層89が重ねられている。前記上部コア層89の前端面89aは前記対向面Hから露出していてもしていなくてもどちらでもよい。前記上部コア層89の前端面89aの幅寸法T6は、たとえば、トラック幅Twよりも広い幅寸法で形成される。前記前端面89a除く上部コア層89の周囲は図示しない絶縁層で囲まれており、前記上部コア層89上にはコイル絶縁下地層86上に、上側コイル層88が形成されている。
In the form shown in FIGS. 8 and 9, a
ここで、前記コイル層87,88は、図1〜図7に示す平面型のコイル層とは違って、各コイル層87,88は複数本ずつ設けられ、各コイル層87,88は、前記磁極部85及び前記上部コア層89を横切ってその両側に延出形成され、前記下側コイル層87の両側端部と前記上側コイル層88の両側端部とが、前記磁極部85及び上部コア層89を中心軸としてその周囲を螺旋状で巻回するように接続される形態である(ソレノイド(Solenoid)状のコイル)。
Here, unlike the planar coil layers shown in FIGS. 1 to 7, the coil layers 87 and 88 are provided with a plurality of coil layers 87 and 88, respectively. The
図10,図11に示す形態は、今まで挙げた形態の中では最もシンプルな形態である。すなわち、下部コア層21上にギャップ層90が形成され、前記ギャップ層90上にコイル層91が形成されている。前記コイル層91上は有機材料等からなるコイル絶縁層92で覆われている。前記コイル絶縁層92上には上部コア層34が形成され、前記上部コア層34の前方部34aは、前記対向面Hで前記ギャップ層90を介して下部コア層21と対向している。一方、前記上部コア層34の後方部34bは前記下部コア層21に磁気的に接続されている。図10に示すように前記上部コア層34の前端面34cは前記対向面Hから露出し、前記前端面34cの幅寸法はトラック幅Twとなっている。
The form shown in FIGS. 10 and 11 is the simplest form among the forms given so far. That is, the
前記下部コア層21の形態は、図2に示す形態と同じである。すなわち前記下部コア層21の前端面21bの膜厚H2は全域にて、後方部21eでの膜厚H1より薄く形成されている。よって前記コイル層91と対向する部分では厚い膜厚H1を有するが、前記前端面21bの露出面積は小さくされている。したがって、放熱効果を損なわず、PTPの発生を適切に抑制することが出来る。
The form of the
前記下部コア層21の前方部21dの下面21d1は、そのハイト側から前記前端面21bに向かって膜厚が徐々に薄くなるように上方に向けて形成されている。よって、前記下部コア層21の前方部21dと前記上部シールド層16間の距離は前記対向面Hに近づくにつれて徐々に大きくなり、前記下部コア層21と前記上部シールド層16間の相互作用を適切に弱めることが出来る。よって前記下部コア層21の形状を有することで、より効果的に、PTPの発生を抑制することが出来る。
The lower surface 21d1 of the
図12,図13では、符号100は主磁極層(第2磁性層)である。図12に示すように前記主磁極層100の前端面100aはトラック幅Twで露出する。
In FIGS. 12 and 13,
前記主磁極層100上には非磁性のギャップ層101が形成され、前記ギャップ層101上には前記対向面Hからハイト方向(図示Y方向)に所定距離離れた位置にGd決め層102が形成されている。前記Gd決め層102の後方には上側コイル層88が形成され、前記上側コイル層88上はコイル絶縁層103にて覆われている。前記コイル絶縁層103上にはリターンヨーク層(第1磁性層)104が形成されている。前記リターンヨーク層104の前方部104aは前記ギャップ層101を介して前記主磁極層100に対向し、前記リターンヨーク層104の後端は、前記主磁極層100に磁気的に接続されている。
A
図12,図13に示すように、前記リターンヨーク層104の前記前方部104aよりもハイト方向の後方部104bのうち、コイル層88と膜厚方向にて対向する位置での最大膜厚はH14で形成されている。一方、前記リターンヨーク層104の前記対向面Hに現れる前端面104cの膜厚はH15であり、前記前端面104cの膜厚H15は、その全域にて、前記後方部104bの膜厚H14よりも薄く形成されている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the maximum film thickness at the position facing the
図12,図13に示す記録ヘッドHWは垂直磁気記録ヘッドであり、記録媒体Mに垂直磁界を与え、記録媒体Mのハード膜Maを垂直方向に磁化させるものである。 12, the recording head H W shown in FIG. 13 is a perpendicular magnetic recording head, applies a perpendicular magnetic field to a recording medium M, is intended to magnetize a hard film Ma of the recording medium M in the vertical direction.
前記記録媒体Mは例えばディスク状であり、その表面に残留磁化の高いハード膜Maを、また内方に磁気透過率の高いソフト膜Mbを有しており、ディスクの中心が回転軸中心となって回転させられる。 The recording medium M has, for example, a disk shape, and has a hard film Ma having a high residual magnetization on the surface thereof and a soft film Mb having a high magnetic permeability on the inside thereof, and the center of the disk serves as the rotation axis center. Can be rotated.
この垂直磁気記録ヘッドにおいてリターンヨーク層104の前端面104cの膜厚H15が、後方部104bでの膜厚H14よりも薄く形成されているため、前記リターンヨーク層104によるPTPの発生を効果的に抑制できる。
In this perpendicular magnetic recording head, the film thickness H15 of the
また前記リターンヨーク層104の前記コイル層88と膜厚方向で対向する部分では厚い膜厚で形成されているので、前記リターンヨーク層104の放熱効果を損なうことがない。前記リターンヨーク層104に吸収された熱は保護層105を介して上方から逃がされる。
Further, since the portion of the
前記リターンヨーク層104のトラック幅方向(図示X方向)の幅寸法は、T7で形成される。前記幅寸法T7は、5.00〜150μm程度である。前記幅寸法T7は前記トラック幅Tw(0.05〜3.00μm程度)に比べて十分に広い幅寸法にて形成されている。
The width dimension of the
また前記リターンヨーク層104が前記主磁極層100の下側に形成される形態であってもよい。かかる場合、前記リターンヨーク層104は、図2に示す下部コア層21と同様の形状にて形成されていてもよい。
Further, the
図20〜図25に示す図面を用いて、図2に示す下部コア層21及び絶縁層37の製造方法について説明する。各図は、製造工程中における一工程図であり、図2と同じ断面から見た部分断面図で示されている。なお図20〜図25では、図2に示す分離層20と絶縁層37とを一体に形成している。
A method for manufacturing the
図20に示す工程では、表面が平坦化面である上部シールド層16上に所定の膜厚で形成された絶縁層95を形成する。点線部分は記録媒体との対向面Hの位置である。
In the step shown in FIG. 20, an insulating
図21工程では、前記絶縁層95上にレジスト層96を形成する。前記レジスト層96は、絶縁層37及び分離層20として残す以外の絶縁層95上に形成する。前記レジスト層96は例えば、リフトオフ用のレジストであり、前記レジスト層96の笠部96aの一部分は、絶縁層37として残されるべき絶縁層95上にかかるように形成されている。
In the step of FIG. 21, a resist
そして前記レジスト層96に覆われていない前記絶縁層95を一定の深さまでイオンミリングで除去する(図21に示す一点鎖線の位置まで削られる)。イオンミリングは等方性であり、前記レジスト層96の笠部96a下では、残された絶縁層95の表面が傾斜面として形成される。
Then, the insulating
図22に示すように一定の薄い膜厚で残された絶縁層95の部分が図2に示す分離層20であり、記録媒体との対向面Hにて隆起形状の絶縁層95が図2に示す絶縁層37である。前記絶縁層37の後端面37aは傾斜面となっている。
As shown in FIG. 22, the portion of the insulating
前記絶縁層37上から前記分離層20上にかけて下部コア層21をメッキ形成するためのメッキ下地層97をスパッタにて形成する。
A
そして前記絶縁層37上及び前記分離層20上に、レジスト層98を形成し、前記レジスト層98に前記下部コア層21の抜きパターン98aを露光現像にて形成する。
Then, a resist
図23に示す工程では、前記抜きパターン98a内に下部コア層21をメッキ形成する。そして前記レジスト層98を除去し、図24工程では、前記下部コア層21の周囲、及び前記下部コア層21上に絶縁層36をスパッタ等で成膜し、前記絶縁層36上を前記下部コア層21の上面21aが露出するとともに、前記上面21aが平坦化面となるように、例えばCMP技術を用いて、前記絶縁層36上及び前記下部コア層21上を削る(図24に示す一点鎖線の位置まで削る)。このとき、前記記録媒体との対向面Hとなる位置にて、下部コア層21が残されていなければならない。前記対向面Hとなる位置にて前記下部コア層21は膜厚H2で残される。一方、前記下部コア層21の後方域では一定の膜厚H1で残され、前記膜厚H1は前記膜厚H2よりも十分厚い膜厚となっている。
In the step shown in FIG. 23, the
その後、前記下部コア層21上に図2に示す各層を形成していき、最終的に前記対向面Hとなる位置から切断すると、図25に示すように、前記対向面Hにて、下部コア層21は膜厚H2で露出する。
Thereafter, each layer shown in FIG. 2 is formed on the
前記下部コア層21の前方部21dの下面21d1は、前記絶縁層37の傾斜面(後端面)37a上に形成されるため、傾斜面形状で形成され、前方部21dの後方から前記対向面Hに向けて徐々に膜厚が薄くなる形態となる。
Since the lower surface 21d1 of the
前記絶縁層37及び前記下部コア層21の形成方法は図20から図25に示す工程に限るものでない。例えば分離層20上に、前記絶縁層37の形成位置が開口しているリフトオフ用レジストを形成し、前記開口内に前記絶縁層37をスパッタ成膜して、前記リフトオフ用レジストを除去する方法であってもよい。
The method for forming the insulating
また図19や図12,図13に示すように磁性層の上面側をイオンミリング等で削って対向面に露出する前端面の膜厚を薄くしてもよい。 Further, as shown in FIGS. 19, 12, and 13, the top surface of the magnetic layer may be scraped by ion milling or the like to reduce the thickness of the front end surface exposed to the opposing surface.
上記では特に下部シールド層13の好ましい形態について触れていないが、前記下部シールド層13の前端面13aも、その後方域の膜厚に比べて薄いことが好ましい。このとき、下部コア層21と同様に前方部の下面が前記前方部の後方から前記対向面Hに向かって上方に向けて傾くように形成することが好ましい。前記シールド層13,16の狭ギャップ化を確保するためである。
Although the preferred form of the
10 スライダ
13 下部シールド層
14 磁気検出素子
16 上部シールド層
16a (上部シールド層の)前端面
16b (上部シールド層の)後方部
16c (上部シールド層の)前方部
16c1 (上部シールド層の前方部の)上面
20 分離層
21、34、60 下部コア層
21b、60b (下部コア層の)前端面
21d、60d (下部コア層の)前方部
21d1、60d1 (下部コア層の前方部の)下面
21e、60c (下部コア層の)後方部
23、85 磁極部
24、82 下部磁極層
25、61、83 ギャップ層
26、84 上部磁極層
28、32、52、87、88 コイル層
34、89 上部コア層
36、37、40、95 絶縁層
50 隆起層
50a (隆起層の)前端面
60a (下部コア層の)突出部
96、98 レジスト層
100 主磁極層
104 リターンヨーク層
104a (リターンヨーク層の)前方部
104b (リターンヨーク層の)後方部
104c (リターンヨーク層の)前端面
H 記録媒体との対向面
H1〜H15 膜厚あるいは距離
T1〜T8 幅寸法
10
Claims (11)
前記第2磁性層の前端面の幅寸法でトラック幅が規制されるか、あるいは前記第2磁性層は、前記トラック幅を規制する磁極層と重ねられており、
前記第1磁性層の前端面は、前記対向面に露出しており、前記第1磁性層の前記前端面での膜厚は、全域にて、前記第1磁性層の前記コイル層と膜厚方向で対向する位置での最大膜厚に比べて薄く形成されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 A first magnetic layer and a second magnetic layer facing each other at an interval in a film thickness direction, and a coil layer positioned between the first magnetic layer and the second magnetic layer,
The track width is regulated by the width dimension of the front end surface of the second magnetic layer, or the second magnetic layer is overlapped with the pole layer regulating the track width,
The front end surface of the first magnetic layer is exposed to the facing surface, and the film thickness of the first magnetic layer on the front end surface is the same as that of the coil layer of the first magnetic layer. A thin film magnetic head, wherein the thin film magnetic head is formed thinner than a maximum film thickness at a position facing in a direction.
前記第2磁性層は、前記第1磁性層よりも上側に形成され、前記第2磁性層の前端面の幅寸法でトラック幅が規制されるか、あるいは、前記第2磁性層は、前記トラック幅を規制する磁極層と重ねられており、
前記第1磁性層の前端面は、前記対向面に露出し、前記第1磁性層の前方部の下面は、前記前方部の後方側から前記前端面に向かって、上方に向けて形成され、
前記第1磁性層の前記前端面での膜厚は、少なくとも一部で、前記第1磁性層の前記コイル層と膜厚方向で対向する位置での最大膜厚に比べて薄く形成されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 A first magnetic layer and a second magnetic layer facing each other at an interval in a film thickness direction, and a coil layer positioned between the first magnetic layer and the second magnetic layer,
The second magnetic layer is formed above the first magnetic layer, and a track width is regulated by a width dimension of a front end surface of the second magnetic layer, or the second magnetic layer is formed of the track It is superimposed with the pole layer that regulates the width,
The front end surface of the first magnetic layer is exposed to the facing surface, and the lower surface of the front portion of the first magnetic layer is formed upward from the rear side of the front portion toward the front end surface,
The film thickness of the first magnetic layer at the front end surface is at least partly thinner than the maximum film thickness of the first magnetic layer at a position facing the coil layer in the film thickness direction. A thin film magnetic head characterized by that.
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