JP2007538353A - 多平面薄膜ヘッド - Google Patents

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Abstract

ヘリカルスキャン磁気テープドライブに用いられるヘッドユニットは、基板表面（３００）を有する基板と、基板上に形成された複数の薄膜磁気素子（Ｄ１、Ｄ２）とを備える。複数の薄膜磁気素子のそれぞれは、磁気テープに対して情報を変換する相互作用部材を有している。少なくとも２つの素子の相互作用部材は、基板表面からそれぞれ異なる距離にある異なる平面上に配置されている。ヘッドユニットの複数の素子のうちいずれも、磁気テープ上の同じ経路を横切るように配置されていない。また、ヘッドユニットの複数の素子のすべてが、同じ種類の変換動作を行う。

Description

本発明は磁気記録に関し、特に、磁気テープ上に交互アジマス記録されるトラックパターンを記録／再生する装置に関する。
磁気テープドライブを用いたテープへの磁気記録において、スキャナ（典型的には、１つ以上の書き込み素子と１つ以上の読み出し素子との両方を備えたドラムまたはロータ）とテープとの間の相対的な移動が、情報の複数のトラックを、テープに対して変換させる。磁気テープは典型的にはカートリッジに収容され、カートリッジがテープドライブ内にローディングされる。テープは、カートリッジ送りリールとカートリッジ巻き取りリールとの間に延びている。テープドライブは典型的には、カートリッジ送りリールを回転させるための送りリールモータと、カートリッジ巻き取りリールを回転させるための巻き取りリールモータとを有しており、リールの回転が磁気テープの例えば線形移送あるいは移動を引き起こす。
ヘリカルスキャン構成において、磁気テープは、テープの移動経路の一部中において、スキャナに少なくとも部分的に巻き回されるように移送される。変換素子（例えば書き込み素子および読み出し素子）は、テープ移送方向に対して角度を有する一連の別個のストライプとしてデータをテープ上において物理的に記録または再生するように、ドラム上に位置される。典型的には変換素子のうち１つ以上が、モジュールあるいはヘッドまたはヘッドユニットとしばしば呼ばれる構造上に配置されており、このモジュラー構造自体は、スキャナの周縁部に実装されている。データは、１つ以上の読み出し変換素子による読み出し中における後の再生を可能にするための十分な参照情報を提供するために、テープへの記録前にフォーマットされる。
ヘリカルスキャン装置の例（例えばヘリカルスキャンテープドライブ）は、以下の米国特許公報および米国特許公開公報の（限定的ではなく例示的な）リストに記載されている。すなわち、米国特許第５，０６５，２６１号、米国特許第５，０６８，７５７号、米国特許第５，１４２，４２２号、米国特許第５，１９１，４９１号、米国特許第５，５３５，０６８号、米国特許第５，６０２，６９４号、米国特許第５，６８０，２６９号、米国特許第５，６８９，３８２号、米国特許第５，７２６，８２６号、米国特許第５，７３１，９２１号、米国特許第５，７３４，５１８号、米国特許第５，９５３，１７７号、米国特許第５，９７３，８７５号、米国特許第５，９７８，１６５号、米国特許第６，１４４，５１８号、米国特許第６，１８９，８２４号、米国特許第６，２８８，８６４号、米国特許第６，６９７，２０９号、米国特許公開第２００２／００７１１９５号、米国特許公開第２００３／００４８５６３号、米国特許公開第２００３／０１２８４５９号、米国特許公開第２００３／０２３４９９である。これらすべてを、その全体を本願において援用し、これら米国特許に対応する米国特許出願もまた本願において援用する。
薄膜構成技術を用いた多チャネルヘッド構造は、ディスクおよび線形テープヘッド設計の両方において広範に用いられているが、ヘリカルテープ記録装置においては、個々の単チャネルヘッドを典型的には別々に製造した後、近くまとめて実装することにより、回転するドラム上に多チャネル構造を形成している。米国特許第４，３１８，１４６号、第４，４９７，００５号、および第５，０５０，０２４はすべて、単チャネルヘッド（すなわち、書き込みまたは読み出しのいずれかに用いられる磁気的活性／感受性を有する素子を、１つだけ含んだヘッド）の２つ以上からなる組を、共通の「ベース」上に局所的に実装することによって疑似多チャネルヘッド構造を形成した、ヘリカルヘッドアッセンブリの例を示している。
線形テープヘッドの場合、（実質的に）単一平面の書き込みおよび／または読み出し磁気素子が基板表面に堆積された複数の基板アレイを機械的に接合することにより、薄膜ヘッドの多平面アレイを典型的には形成している。米国特許第３８４６８４１号、４４３９７９３号、第５０２７２４５号、第５１６１２９９号、および第６０３８１０８号はすべて、このタイプの構成の例である。
ディスクヘッドの場合、米国特許第４，２１９，８５３は、１つの読み出し素子をまず基板の表面に形成し、厚い絶縁層堆積を読み出し素子の上に形成し、１つの書き込み素子を絶縁層の上に形成した、モノリシック２平面ヘッド構造を示している。書き込み素子および読み出し素子のセンターラインは、共通のトラックセンターを分かち合うように位置揃えされている。
別々に実装された単チャネルヘッドを有する従来技術のヘリカルスキャンヘッド構造は、かなり機械的に複雑であり、精密な機械的誤差を要求する。
ヘリカルスキャン磁気テープドライブに用いられるヘッドユニットは、基板表面を有する基板と、前記基板上に形成された複数の薄膜磁気素子を備える。複数の薄膜磁気素子のそれぞれは磁気テープに対して情報を変換するための相互作用部材を有する。少なくとも２つの素子の前記相互作用部材は、前記基板表面からそれぞれ異なる距離にある異なる平面上に配置されている。前記ヘッドユニットの前記複数の素子のうちいずれも、共通のトラックセンターを共有しない（例えば、複数の素子のうちいずれも使用時において同じ経路をたどらない）。また、前記ヘッドユニットの前記複数の素子のすべてが、同じ種類の変換動作を行う。
一実施形態例において、複数の薄膜磁気素子は、基板とカバーバーとの間にされ得る。同一の変換動作が書き込み動作のとき、書き込み素子のフロントギャップの形態である相互作用部材が用いられる。一方、同一の変換動作が読み出し動作のとき、読み出し素子のＭＲ層の形態である相互作用部材が用いられる。
異なる実施形態において、前記ヘッドユニットは、前記基板表面からＮ個の異なる距離にあるＮ個の平面上にそれぞれＭ個の相互作用部材があるようなＭ＊Ｎ個の薄膜磁気素子を含み、Ｎは１より大きい整数であり、Ｍは０より大きい整数である。一実施形態例において、前記ヘッドユニットは、前記基板表面から３つの異なる距離にある３つの平面上にそれぞれの相互作用部材があるような３つの薄膜磁気素子を含む、請求項１に記載の装置。
またスキャナの実施形態が開示される。スキャナは、前記ドラムの周縁部に実装された少なくとも２つの書き込みヘッドユニットと、前記ドラムの周縁部に実装された少なくとも２つの読み出しヘッドユニットとを備えている。
ヘリカルスキャンテープドライブ用のヘッドユニットを作製する方法は、基板上に第１の薄膜磁気素子を形成するステップであって、前記第１の薄膜素子は磁気テープに対して情報を変換する相互作用部材を有し、前記第１の薄膜磁気素子の前記相互作用部材は、前記基板の表面から第１の距離にある第１の平面上に位置する、ステップを包含する。前記方法はさらに、第２の薄膜磁気素子を基板上に形成するステップであって、前記第２の薄膜素子は磁気テープに対して情報を変換する相互作用部材を有し、前記第２の薄膜磁気素子の前記相互作用部材は、前記基板の表面から第２の距離にある第２の平面上に位置しており、前記第２の距離は前記第１の距離と等しくない、ステップを包含する。前記方法はさらに、前記第１の薄膜磁気素子および前記第２の薄膜磁気素子を、共通のトラックセンターラインを共有しない（例えば、使用時において同じ経路をたどらない）ように位置させるステップと、前記第１の薄膜磁気素子および前記第２の薄膜磁気素子を、同じ種類の変換動作を行うように形成するステップとを包含する。
以上のおよびその他の本発明の目的、特徴、および利点は、以下に示す、添付の図面に示した好適な実施形態のより詳細な説明から明らかである。図面において、様々な図を通じて参照符号を同じ部材に付している。図面は必ずしも縮尺通りではなく、むしろ本発明の原理を示すために強調を施している。
以下の記載において、本発明の完全な理解を提供するために、限定目的ではなく説明目的で、特定のアーキテクチャ、インターフェース、および技術などの具体的な詳細を述べる。しかし、本発明は、これらの特定の詳細から離れた他の実施形態においても実施され得ることが、当業者には明らかである。他の場合において、本発明の説明を不要な詳細で不明確にしてしまわないために、周知の装置、回路、および方法の詳細な説明は省略している。また、図面のいくつかにおいて個々の機能ブロックを示している。
図１および図２は、ヘリカルトラックまたはストライプを変換するためのヘリカルドラムまたはスキャナ８５に物理的に巻き回された（１８０°をわずかに越える、例えば１９０°）、テープ３１を示しており、そのようなトラックＴの１つを図２に示している。ヘリカルスキャン記録において典型的に採用される電子部品および回転変圧器の効率的な共用化が可能にするために、各書き込まれたトラックの長さは、ドラム回転１８０°よりわずかに小さくされる（例えば１７８°）（ただしこれは本発明の必須事項ではない）。図１の実施形態例において、ドラム８５の回転部分は、約１８０°離れて実装された２つのモノリシック書き込みヘッドチップＷＣ１およびＷＣ２を有しており、各書き込みヘッドチップは３つの独立制御された書き込みフロントギャップを有する。詳細には、書き込みヘッドチップＷＣ１は書き込みフロントギャップＷ１、Ｗ３、およびＷ５を有し、書き込みヘッドチップＷＣ２は書き込みフロントギャップＷ２、Ｗ４、およびＷ６を有する。さらに、ドラムの回転部分は、約１８０°離れて実装された２つのモノリシック読み出しヘッドチップＲＣ１およびＲＣ２を有しており、各読み出しヘッドチップは、３つの独立制御された磁気抵抗（ＭＲ）センサを有している。詳細には、読み出しヘッドチップＲＣ１はＭＲセンサＲ１、Ｒ３およびＲ５を有し、読み出しヘッドチップＲＣ２はＭＲセンサＲ２、Ｒ４およびＲ６を有している。
図２は、本発明のスキャナ構成の実施形態が用いられ得る、一例としての、限定的ではない代表的なテープドライブを示す。図２は、ホストコンピュータ２２と対象となる格納装置の実施形態例（特にテープドライブ３０）とを接続する、ＳＣＳＩバス２０を示している。図示した実施形態において、テープドライブ３０の一例を、テープ３１上に／から情報を変換する一般的なヘリカルスキャンテープドライブとして示している。テープドライブ３０は、バス２０に接続されたコントローラ（例えばＳＣＳＩコントローラ）３２を有する。データバス３４が、コントローラ３２をバッファマネージャ３６に接続する。ＳＣＳＩコントローラ３２およびバッファマネージャ３６の両方が、バスシステム４０によってプロセッサ５０に接続されている。プロセッサ５０はまた、プログラムメモリ５１およびデータメモリ（特にＲＡＭ５２）に接続されている。
バッファマネージャ３６は、データフロー、例えばユーザーデータのバッファメモリ５６への格納およびバッファメモリ５６からのユーザーデータの取り出しの両方を制御する。ユーザーデータは、ホスト２２からのテープ３１上に記録されるべきデータ、あるいはテープ３１からホスト２２へと向かうデータである。バッファマネージャ３６はまた、３つのフォーマッタ／エンコーダ６０Ａ、６０Ｂ、および６０Ｃ、ならびに３つのデフォーマッタ／デコーダ６２Ａ、６２Ｂ、および６２Ｃに接続されている。フォーマッタ／エンコーダ６０Ａは第１の書き込みチャネル７０Ａに接続されており、フォーマッタ／エンコーダ６０Ｂは第２の書き込みチャネル７０Ｂに接続されており、フォーマッタ／エンコーダ６０Ｃは第３の書き込みチャネル７０Ｃに接続されている。デフォーマッタ／デコーダ６２Ａは第１の読み出しチャネル７２Ａに接続されており、デフォーマッタ／デコーダ６２Ｂは第２の読み出しチャネル７２Ｂに接続されており、デフォーマッタ／デコーダ６２Ｃは第３の読み出しチャネル７２Ｃに接続されている。
ドラム内部において、書き込みチャネル７０Ａは書き込みヘッドＷ１およびＷ２に接続され、書き込みチャネル７０Ｂは書き込みヘッドＷ３およびＷ４に接続され、書き込みチャネル７０Ｃは書き込みヘッドＷ５およびＷ６に接続される。同様に、ドラム後ににおいて、読み出しチャネル７２Ａは読み出しヘッドＲ１およびＲ２に接続され、読み出しチャネル７２Ｂは読み出しヘッドＲ３およびＲ４に接続され、読み出しチャネル７２Ｃは読み出しヘッドＲ５およびＲ６に接続される。簡単のため、書き込み変換フロントギャップのみを図２に示すが、特に他の図面を参照することにより、読み出しヘッドが各書き込みヘッドに続くように位置される様子が当業者には理解される。
このように、書き込み素子または書き込みヘッドＷ１〜Ｗ６、および読み出し素子または読み出しヘッドＲ１〜Ｒ６が、例えば回転可能なドラムまたはロータであるスキャナ８５の周囲面上に実装される。テープ３１が矢印８７で示される方向に送りリール９０から巻き取りリール９２へと移送される際に、上記ヘッドがテープ３１上のヘリカルストライプＴに追従するように、テープ３１はスキャナ８５に巻き回される。送りリール９０および巻き取りリール９２は、図示されないカートリッジまたはカセットに典型的には収容され、ここからテープ３１はテープ経路（スキャナ８５に巻き回されることを含む）へと延びていく。
書き込み変換素子および読み出し変換素子に加えて、スキャナ８５には、図示されない所定の電子部品が実装されていてもよい。スキャナに実装される電子部品は、「PHASE BASED TIME DOMAIN TRACKING FOR HELICAL SCAN TAPE DRIVE」の名称を有する２００１年１月１８日付け出願の米国特許出願シリアルナンバー０９／７６１，６５８および、「POWER SUPPLY CIRCUIT AND METHOD OF CALIBRATION THEREFOR」の名称を有する２０００年１月２７日付け出願の米国特許出願シリアルナンバー０９／４９２，３４５から理解される。この両方を、その全体について本願において援用する。他のヘリカルスキャンシステムが、「Method and Apparatus For Maintaining Consistent Track Pitch In Helical Scan Recorder」の名称を有する２００３年５月２０日付け出願の米国特許出願シリアルナンバー１０／４４１，２８９、および「ALTERNATING-AZIMUTH ANGLE HELICAL TRACK FORMAT USING GROUPED SAME-AZIMUTH ANGLE HEADS」の名称を有する２００２年４月２５日付け出願の米国特許出願シリアルナンバー１０／１３１，４９９に開示されている。この両方を、その全体について本願において援用する。
一実施形態において、送りリール９０および巻き取りリール９２は、各リールモータ９４および９６によって駆動され、テープ３１を方向８７に移送する。リールモータ９４および９６は移送コントローラ９８によって駆動され、移送コントローラ９８は究極的にはプロセッサ５０により支配される。リールモータ９４および９６を含むこのタイプのテープドライブのテープ移送機構の動作および制御は、例えば米国特許第５，６８０，２６９号を参照して当業者により理解され、またこれを本願において援用する。これに替えてあるいはこれに加えて、移送システムは、テープ３１に移動を与えるキャプスタンを含み得る。
本明細書において開示するヘリカルスキャンシステムおよびドラムは、新規なモノリシックの多平面多素子ヘリカルヘッドチップを有利に用いる。これら新規なヘッドチップは、薄膜製造技術を用いて製造され、ヘリカルスキャンテープドライブに共通のトラックパターンの記録および読み出しにおいて有利に用いられ得る。各ヘッドチップは、４つの特性を有するモノリスである。すなわち、（１）複数の薄膜磁気素子または構造を、共通の平坦基板上に形成（例えばビルドアップ）する。（２）共通の基板上に形成された磁性構造のうち少なくとも２つについて、磁気テープと相互作用するこれら構造（すなわち誘導性書き込み素子のフロントギャップまたは読み出し素子のＭＲ層）の活性磁性部材（例えば「相互作用」部材）は、平坦基板表面から異なる距離にある異なる平面上に存在する。（３）各ヘッド内の複数の薄膜磁気素子のうちのいずれも、共通のトラックセンターラインを共有しない（例えば複数の素子のうちのいずれも、使用時において同じ経路をたどらない）。そして、（４）各モノリシック構造内の複数の薄膜磁気素子のすべてが、すべて書き込み用であるか、すべて読み出し用であるかのいずれかである（すなわち書き込みおよび読み出し素子の両方を含むモノリシックヘッドチップは無い）。本明細書において、「トラックセンターライン」とは、読み出し素子によって読み出しされる既存のトラック、または、書き込み素子がその予期される経路を横切る際に書き込み素子によって書き込みされるであろう将来のトラックとして理解される。
以下の説明は、＋θ°と−θ°と言う異なるアジマス角で構築された素子を用いて書き込みおよび読み出しされた、交互アジマスヘリカルトラックパターンを示しあるいは用いている。ただしこれは必須ではなく、各ヘッドについて任意のアジマス角（同一のアジマス角でも）を用い得る（例えば＋２０°と−２０°、または＋０°と−０°、または＋２０°と＋２０°、または＋２０°と−１０°、または＋１０°と−２０°など）。
図３および図３Ａは、Ｗ１／Ｗ３／Ｗ５書き込みヘッドチップＷＣ１の構成を示す。Ｗ１／Ｗ３／Ｗ５書き込みヘッドチップＷＣ１は、３つの素子Ｗ１、Ｗ３、およびＷ５を有し、各素子は、以下に説明するように形成および位置された書き込みギャップを有する。
本明細書においては、全ての活性磁性部材を形成するために、薄膜プロセス（アディティブ、サブトラクティブ、および／または専用の加工プロセス、例えばＦＩＢミリング）が用いられる。例えばヘッドチップＷＣ１を形成するための薄膜プロセスにおいては、（誘導性）Ｗ５素子をまず、Ｗ５フロントギャップの平面（ここから書き込みのための磁場が発生する）が、書き込みチップＷＣ１の基板１１２の平面１１０に最も近くなるように形成する。厚い保護オーバーコート１１４（例えばＡｌ２Ｏ３）をＷ５薄膜構造上に堆積し、再平面化することによって、この新しい平面上にＷ３素子が形成できるようにする。これにより、Ｗ３フロントギャップは、Ｗ５フロントギャップよりも基板平面１１０から遠くなる（すなわちｄ３＞ｄ５）。同様に、厚い保護オーバーコート１１６をＷ３薄膜構造上に堆積し、再平面化することによって、この新しい平面上にＷ１素子が形成できるようにする。これにより、Ｗ１フロントギャップは、Ｗ３フロントギャップよりも基板平面１１０から遠くなる（すなわちｄ１＞ｄ３＞ｄ５）。利点として、完成したヘッドチップ内におけるＷ１、Ｗ３、およびＷ５フロントギャップ間の物理的空間的関係は、従来技術におけるように独立の機械的構造を機械的実装して調整することよりも、より正確な薄膜プロセスによって制御される。
各書き込みフロントギャップ間の垂直距離（ヘッド移動の方向に対して垂直に測定される）は、名目上２Ｐであり（Ｐは所望のテープ上のトラックパターンのトラックピッチ）、各書き込みフロントギャップの実効磁性幅（ヘッド移動に対して垂直に測定される）は１Ｐである。ヘッド移動の方向を図３に「ヘッド移動」として示しており、ヘッドチップの底面に平行である。
図４および図４Ａは、Ｗ２／Ｗ４／Ｗ６書き込みヘッドチップＷＣ２の構成を示す。Ｗ１／Ｗ３／Ｗ５書き込みヘッドチップの構成と同様であるが、ただし各書き込みフロントギャップの実効磁性幅（ヘッド移動に対して垂直に測定される）は、１．５Ｐから２．５Ｐの範囲であり、好ましくは約２Ｐである（また、もちろん所望であれば異なるアジマス角で形成される）。やはり、各フロント書き込みギャップは基板平面１１０から異なる距離にある（すなわちｄ６＞ｄ４＞ｄ２）。
ドラム８５上の２つの書き込みヘッドチップＷＣ１およびＷＣ２の相対的な垂直関係は、図５に絵画的に示すように、各ドラム回転において、６つの空間的に隣接するトラック群がテープ表面に書き込まれるように設定される。Ｗ１フロントギャップが各トラック１を書き込み、Ｗ２フロントギャップが各トラック２を書き込み、Ｗ３フロントギャップが各トラック３を書き込む、といった具合である。Ｗ２／Ｗ４／Ｗ６ヘッドチップＷＣ２はまず、３つの幅広のトラックをテープ上に書き込み、これらにその後Ｗ１／Ｗ３／Ｗ５ヘッドチップＷＣ１によって書き込まれた３つの狭いトラックのパターンが重畳されることにより、各ドラム回転につき、名目上等しいトラックピッチＰを有する６つの隣接するトラック群がテープ表面上に得られる。線形テープ速度は、各ドラム回転に関して前方向のテープ移動が６つのトラックに対応する距離に適応するように、ドラム直径、ドラムＲＰＭ、およびドラムねじれ角を考慮して選択される。
ＭＲ読み出しヘッドも同様に構成される。２つのモノリシック読み出しヘッドチップＲＣ１およびＲＣ２は、約１８０°離れて実装される。各読み出しヘッドチップＲＣ１およびＲＣ２は、図１に示すように、３つの独立のＭＲ読み出しセンサを有している。図６および図６Ａは、Ｒ１／Ｒ３／Ｒ５読み出しヘッドチップの構成を示す（「細書き広読み方式(Write-Narrow-Read-Wide)」の場合）。
やはり３つのＭＲ読み出しセンサ（Ｒ１、Ｒ３、およびＲ５）は、基板１１２の基板平面１１０から異なる距離にある異なる平面上に形成される（すなわちｈ１＞ｈ３＞ｈ５）。各ＭＲ読み出し素子間の垂直距離（ヘッド移動に対して垂直に測定される）は名目上２Ｐであり、ＷＮＲＷ方式を好ましい名目値〜１．７Ｐで用いた場合、各ＭＲ読み出し素子の実効幅（ヘッド移動に対して垂直に測定される）は典型的には１．５Ｐから１．９Ｐの範囲である。広書き細読み方式(Write-Wide-Read-Narrow)方式の場合、各ＭＲ読み出し素子の実効幅は＜１Ｐに減少され得る（例えば０．３Ｐ）。
図７および図７Ａは、対応するＲ２／Ｒ４／Ｒ６読み出しヘッドチップＲＣ２の構成を示す（やはりＷＮＲＷ方式の場合）。
ドラムの回転部分上の書き込みヘッドフロントギャップに対するＭＲ読み出しヘッドセンサの垂直位置は、典型的には、ＭＲ読み出しヘッドセンサが書き込みヘッドフロントギャップに「わずかに後続するように」選択されることにより、書き込みヘッドフロントギャップによって直前に書き込まれたデータが、後に書き込みプロセスにおいて再生されてチェックされることができるようにする（「書き込み後読み出し(read after write)」、「書き込み中読み出し(read while write)」、または「書き込み後チェック(check after write)」とも呼ばれる）。図８および図９は、ドラム８５上における書き込みヘッドフロントギャップおよびＭＲ読み出しセンサの相対位置の、１つの可能な組み合わせを示す。図１０は、「書き込み中読み出し」プロセスにおける、テープ表面での書き込みヘッドフロントギャップおよびＭＲ読み出しヘッドセンサの相対位置の結果を示す。
米国特許第６，２４６，５５１は、交互アジマストラックパターンを有する予め記録されたヘリカルテープの読み出しにおいて、単一の同アジマス読み出しヘッドを各トラックに用いるのではなく、一対の同アジマス読み出しヘッドを用いて各ヘリカルトラックの読み出しを行う（「オーバースキャニング」とも呼ばれる）方法を開示している。本発明はこの方法にもよく適している。なぜなら、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、読み出し素子（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６）を再構成して、追加的な読み出し素子（Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、Ｒ４’、Ｒ５’、およびＲ６’）を３平面構造に加えることができるからである。ここで（ダッシュ付き番号で示される）追加的な読み出し素子は、対応物から垂直距離Ｐだけオフセットされている（すなわちＲ１’はＲ１より１Ｐ下であり、Ｒ２’はＲ２より１Ｐ下であり、等）。
図１２は、ドラム上の書き込みおよび読み出しヘッドの相対位置の１つの可能な組み合わせを示し、図１３は、図１１Ａおよび図１１Ｂの別実施形態について、「書き込み中読み出し」プロセスにおける、テープ表面でのその相対位置の結果を示す。
本明細書で教示する構成および技術は、複数の書き込みフロントギャップおよび／または複数の読み出しセンサを有する、任意のヘッド設計に拡張可能である。一般則として、ヘッドユニットはＭ＊Ｎ個の薄膜磁気素子を備え、Ｍ＊Ｎ個の薄膜磁気素子は、Ｎ個の平面上に各平面につきＭ個の相互作用部材をそれぞれ有し、Ｎ個の平面は基板表面からＮ個の異なる距離にあり、Ｎは１より大きい整数であり、Ｍは０より大きい整数である。
したがって、好適な実施形態では、計６つの書き込みギャップが、それぞれ３つの書き込みギャップを有する２つのヘッドチップに分割され、各ヘッドチップは３平面を有し、各平面が１つの書き込みギャップを有するようなヘリカルドラムを説明するが、この同じ多平面方式は、他のヘッド設計にも異なる方法でも適用可能である。第１の例は、計４つの書き込みフロントギャップが、それぞれ２つの書き込みフロントギャップを有する２つのヘッドチップに分割され、各ヘッドチップは２つの平面を有し、各平面が１つの書き込みフロントギャップを有するようなシステムドラム、または書き込みヘッドチップである。第２の例は、計８つの書き込みフロントギャップが、それぞれ４つの書き込みフロントギャップを有する２つのヘッドチップに分割され、各ヘッドチップは４つの平面を有し、各平面が１つの書き込みフロントギャップを有するようなシステムドラム、または書き込みヘッドチップである。第３の例は、計８つの書き込みフロントギャップが、それぞれ４つの書き込みフロントギャップを有する２つのヘッドチップに分割され、各ヘッドチップは２つの平面を有し、各平面は２つの書き込みフロントギャップを有するような、システムドラム、または書き込みヘッドチップである。
上に列挙した４つの基本特性を満たすかぎり、同じフレキシビリティ（Ｎ個の平面かつ各平面につきＭ個の素子）が、読み出しセンサの分割にも適用する。
図１４（１）から図１４（５）は、前述したあるいはその趣旨の範疇である、任意の書き込みヘッドチップまたは読み出しヘッドチップなどのヘッドチップを備えたヘッドユニットの、製造における基本ステップ例である。したがって、これらのステップは、書き込みヘッドユニットまたは読み出しヘッドユニットのいずれの製造にも、実質的に同様に適用されることが理解される。図１４（１）から図１４（４）のステップは、１つのウェハから開始して、複数の書き込みヘッドチップが実質的に同時に形成され得る様子を示す。図１４（５）は、１つのヘッドチップがそのベースプレート構造に実装されてヘッドユニットを形成したものを示し、これは回転するドラムに後で実装される。所与のヘッドユニットについてのヘッドチップ自体の実際の形成の方法例は、図１５（１）から図１５（３８）の製造プロセスを参照してより詳しく後述する。
図１４（１）に示すように、ステップ１４−１において、複数の薄膜構造２００は、例えばウェハ平面２０２などのウェハ（ＡｌＴｉＣ）表面に、堆積／形成／成形される。図１４（１）の矢印２０４は、一般的膜堆積／成形方向を示す（ウェハの上面上のウェハ表面２０２に垂直）。多膜構造２００は、ウェハ表面２０２上に線形アレイとして堆積／成形される。簡単のため図１４（１）には１個のアレイのみを示しており、図１４（１）は、磁性および導電性膜構造のみを示している。
図１４（２）に示すように、ステップ１４−２において、ウェハは切断されてウェハバー２１０となる。図１４（３）に示すように、ステップ１４−３において、カバーバー２１４（ウェハと同じＡｌＴｉＣ材料から形成される）がウェハバー２１０に接合されて（例えば接着剤により）、接合バー２１６を形成する。カバーバー２１４は、ウェハバー２１０よりも深さが短いことにより、ウェハ表面上の電気的接点２１８は依然としてフレキシブルプリント配線回路に後に接続されるために露出したままである。電気的接点２１８は、誘導性書き込みコイルまたはＭＲ読み出し素子のいずれかに、最終的に取り付けられる。
図１４（４）に示すように、ステップ１４−４において、接合バー２１６は個々のヘッドチップ２２０に加工／形成される。特に、例として、ステップ１４−４は、加工、研削、および／または研磨作業により、ヘッドチップ２２０およびチップ実装面２２４の双方向に湾曲したテープ接触面２２２を形成することを包含し得る。線形アレイは、個々の膜構造デバイスヘッドチップ２２０に分離される。ステップ１４−４は、チップがドラム８５に実装されたときに、ウェハ平面（例えばウェハ表面２０２）とチップ実装面２２４との間の角度が所望のアジマス角を与えるように、行われる。一般的な場合において、ウェハ平面２０２と面２２４との間の角度は、９０度マイナス所望のアジマス角θに等しい。このため、図１４（４）は所望のθとして＋２０度を示している。すなわち９０度マイナス＋２０度＝７０度である。
図１４（５）に示すように、ステップ１４−５において、ヘッドチップ２２０は、例えば接着剤によって黄銅ベースプレート２４０に実装されることにより、ヘッドチップ／ベースプレートアッセンブリ２４６を形成する。黄銅ベースプレート２４０自体は、ヘッドチップ２２２のテープ接触面がテープと接触するように、ヘリカルスキャナ（例えばドラム８５）の回転部分に実装される。図１４（５）において、線２４８はヘッド移動に対して垂直な方向を示す。線２５０はヘッド移動の方向を示す。図１４（５）はまた、＋２０度のアジマス角を有するヘッドチップを具体的に示している。
図１５（１）から図１５（３８）は、ヘッドチップの機能的構造（誘導性書き込みまたはＭＲ読み出しのいずれか）の役割を果たす、薄膜構造２００の製造の基本ステップ例を示す。すなわち、図１５（１）から図１５（３８）は、図１４（１）から図１４（５）の製造技術の始めに用いられる、薄膜素子２００の形成方法例を示す。図示の都合上、図１５（１）から図１５（３８）は、図１４（４）の加工／研削／研磨作業が既に行われたものとしてヘッドチップ製造を示している。必ずしもこうである必要はないが、読み手側がヘッドチップの究極の環境および利用を視角化することを助けるために、このように図示している。
簡単化のため、いくつかの可能な同時形成されるヘッドチップ（例えば膜構造）のうちの１つだけの形成を、図１５（１）から図１５（３８）に示している。さらなる簡単化および見やすさのため、図１５（１）から図１５（３８）は、ヘッドチップ用の２つの素子のみの形成を示している。この２つの素子は、２つの異なる各平面上にある（例えば各平面につき１素子）。３つ、４つまたはそれ以上の素子ヘッドチップがどのように構築され得るかは、理解されるであろう。
図１５（１）から図１５（３８）にその形成を記載した２つの素子はここでは、書き込みヘッドチップ用の書き込み素子である。書き込み素子はそれぞれ、誘導性書き込み素子（例えば書き込みギャップ）を有する。書き込み素子のコイルおよびポールを、多層ＭＲ読み出しセンサで置換することにより、読み出しヘッドチップの読み出し素子の形成も同様に形成されることが理解されるべきである。
図１５（１）に示すステップ１５−１は、例えばＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣセラミック（住友ＡＣ−７やＧｒｅｅｎｌｅａｆＧＳ−２等）などの、非磁性体ウェハ材料３００の利用を示している。矢印３０１で示されるウェハ厚さは、０．７５−２．０ｍｍであり得る（所望であればプロセスの後の方で減らすことも可能である）。ウェハ表面３０２は好ましくは磨き上げられる。
図１５（２）に示されるように、ステップ１５−２において、良好な電気的接続を確実にするためおよび接合の助けとして、２０〜５０ｎｍ厚のＮｉＦｅ（ニッケル鉄）を含む金属性シード層３０４を、ウェハ表面３０２上にスパッタ堆積する。図１５（３）に示すように、ステップ１５−３において、Ａｌ２Ｏ３の層３０６（例えば３μｍ厚）を、ステップ１５−２の金属性シード層上にスパッタ堆積する。
図１５（４）に示すように、ステップ１５−４において、Ｔｉ（チタニウム）シード層（不図示）（例えば厚さ５０〜１００ｎｍ）を、ステップ１５−３において形成したＡｌ２Ｏ３面３０６上にスパッタ堆積し、その後ＣｏＴａＺｒ（コバルトタンタルジルコニウム）の追加的な軟磁性体層、例えば４〜５μｍ厚をスパッタ堆積する。フォトレジストおよびエッチング技術を用いて、これらの層を第１の平面書き込み下側ポール３１０に形成する。シード層および軟磁性体層は、第１の平面書き込み下側ポール３１０以外においては除去され、したがって図１５（４）において他の場所では描かれていない。
図１５（５）に示すように、ステップ１５−５において、ステップ１５−３のＡｌ２Ｏ３層３０６に２つの開口部３１２が形成されることにより、ステップ１５−２の金属性シード層３０４が露出される。開口部３１２は、フォトレジストおよびエッチング技術を用いて形成され得る。
図１５（６）に示すように、ステップ１５−６において、ＮｉＦｅを含む別の金属性シード層（例えば厚さ２０−５０ｎｍ）（不図示）、そしてひきつづき銅（Ｃｕ）の層（例えば〜１００ｎｍ）が、表面全体に堆積される。そしてフォトレジストおよびメッキ技術を用いて、リード３１４およびスタッド３１６（いずれも〜２μｍ厚さの銅）を金属性シード層上に形成する。スタッド３１６はまた、シード層を介して、ステップ１５−２の金属性シード層３０４に電気的接続をなす。以下、図面において、図示の容易さおよび簡単化のために、以前のステップによって形成された層は必ずしも図示していない。
図１５（７）に示すように、ステップ１５−７において、フォトレジストおよびメッキ技術を用いて、追加的なパッド３２０および３２２（例えば２〜４μｍ厚さの銅）を、既に存在する銅構造の上、例えばリード３１４およびスタッド３１６の上に形成する。次に、銅構造の下ではないステップ１５−６の金属性シード層を、スパッタエッチングにより除去する。
図１５（８）に示すように、ステップ１５−８において、Ａｌ２Ｏ３の層３３０（例えば〜５μｍ厚）を、表面全体に堆積する。層３３０の下になるため、以前に形成された構成要素は図１５（８）において破線で示している。
図１５（９）に示すように、ステップ１５−９において、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）プロセスを用いて、ステップ１５−４の書き込み下側ポール３１０の厚さが約３．５μｍに減少するまで、層３３０から材料を除去する（元のウェハ表面に平行に）。またこれにより、ステップ１５−７の大小の銅パッド３２０および３２２が露出される。
図１５（１０）に示すように、ステップ１５−１０において、Ａｌ２Ｏ３の書き込みギャップスペーサ層３３２（例えば０．２５μｍ厚）が、下側書き込みポール３１０上にスパッタ堆積される。磁気回路のバックギャップ接続用の大開口部３３４および小開口部３３６が小さい銅パッド３２２と間隔を保つように、スペーサ層３３２が形成される。
図１５（１１）に示すように、ステップ１５−１１において、ベーキングしたフォトレジスト材料の絶縁層３４０（例えば〜１μｍ厚）が、磁気回路のフロントギャップエリア３４２を除いて、書き込みギャップスペーサ層３３２の上部に堆積される。
図１５（１２）に示すように、ステップ１５−１２において、別の金属性シード層（不図示）（例えば２０−５０ｎｍＣｒ（クロム））および、これにひきつづき銅（例えば〜１００ｎｍの厚さ）を、スパッタ堆積する。そしてフォトレジストおよびメッキ技術を用いて、銅コイル３５０（例えば厚さ〜２．５μｍ）を、バックギャップエリア用の開口部３３４の周りに形成する。図１５（１２）では明瞭さのためコイル３５０を４巻きだけ示しているが、巻きの数は異なり得、また好ましくはより大きく、例えば１２巻きである。メッキされた書き込みコイルの端部は、ステップ１５−７の小さい銅パッド３２２に（シード層を介して）物理的および電気的に取り付けられる。最後に、スパッタエッチングにより、金属性シード層を再び除去する（メッキされた書き込みコイル３５０の下部以外のすべての部分から）。
図１５（１３）に示すように、ステップ１５−１３において、ベーキングしたフォトレジスト材料からなる別の絶縁層３５２を、（例えば書き込みコイル３５０の上部に１−２μｍの距離で）書き込みコイル３５０の上部に堆積する。磁気回路のフロントギャップエリア３４２およびバックギャップエリア３３４はやはり間隔をあけておく。
図１５（１４）に示すように、ステップ１５−１４において、別の（不図示）ＮｉＦｅ金属性シード層（例えば厚さ〜１００ｎｍ）をスパッタ堆積する。そして、フォトレジストおよびメッキ技術を用いて、ＮｉＦｅの上側書き込みポール３６０を形成し、メッキする（例えば厚さ３−４μｍに）。残りのＮｉＦｅシード層（書き込み上側ポール３６０の下部以外のすべての部分）を次にエッチングにより除去する。
図１５（１５）に示すように、オプショナルなステップ１５−１５として、収束イオンビーム（ＦＩＢ）ミリング技術を用いて、フロントギャップエリア３４２を所望の幅にトリミング（３６２に示すように）する。これは、フロントギャップエリア３４２の上側書き込みポール３６０と下側書き込みポール３１０との間に位置の不揃いを解消し、また、ステップ１５−４およびステップ１５−１４の形成されたままの形状よりも高い精度で行い得る。図１５（１５）において、ＦＩＢエリア３６２を、上側書き込みポールの厚さおよび下側書き込みポールの厚さの両方を完全に貫通するように示しているが、これは厳密に必要ではない。ＦＩＢエリアは、上側書き込みポールの厚さは完全に通過するが、ＦＩＢエリアの深さが〜１μｍ以上の距離分書き込みギャップスペーサを通過して延びていれば、下側書き込みポール中には部分的に達するだけでよい。
図１５（１６）に示すように、ステップ１５−１６において、ＮｉＦｅを含む別の図示されない金属性シード層（例えば２０−５０ｎｍ）および、これにひきつづき銅（例えば〜１００ｎｍ）をスパッタ堆積する。そして、フォトレジストおよびメッキ技術を用いて、銅のスタッド対群３７０（例えば〜１５μｍ厚）を、ステップ１５−７で形成され（かつステップ１５−９のＣＭＰプロセスで露出された）大きい銅（Ｃｕ）パッド３２０の上部の金属性シード層上に形成する。やはり、スパッタエッチングにより、シード層を除去する（銅スタッド３７０下部以外のすべての部分から）。
図１５（１７）に示すように、ステップ１５−１７において、層３７２（例えば〜１５μｍ厚Ａｌ２Ｏ３）を、表面全体に堆積する。層３７２の下の構成要素（図１５（１７）では参照符号を付していない）が、層３７２に、その下の構成要素と同じ輪郭を与える。そして、図１５（１８）に示すように、ステップ１５−１８において、ＣＭＰプロセスを用いて元のウェハ表面から適切な距離（例えば１５μｍ）まで層３７２の材料を除去する（元のウェハ表面に平行に）。これにより、平坦な表面が生成され、ステップ１５−１６の銅スタッド３７０を露出させる一方で、他のすべての薄膜構造を覆う。
図１５（１９）に示すように、ステップ１５−１９において、Ａｌ２Ｏ３の別の層４０６（例えば３μｍ）をスパッタ堆積することにより、「第２の平面」デバイスの形成を開始する。このように、下の第１の平面デバイスは図１５（１９）には図示していない。形成しているヒートユニットのタイプに応じて、デバイスは誘導性書き込みギャップまたはＭＲヘッドセンサであり得ることを想起されたい。
図１５（２０）に示すように、ステップ１５−２０において、Ｔｉシード層（例えば厚さ５０−１００ｎｍ）をステップ１５−１９のＡｌ２Ｏ３面にスパッタ堆積し、ひきつづきＣｏＴａＺｒの追加的な軟磁性体層（例えば４−５μｍ厚）をスパッタ堆積する。フォトレジストおよびエッチング技術を用いて、これらの層を第２の平面書き込み下側ポール４１０に形成する（そしてステップ１５−４と同様にその他の部分では除去する）。
図１５（２１）に示すように、ステップ１５−２１において、フォトレジストおよびエッチング技術を用いてステップ１５−１９のＡｌ２Ｏ３層４０６の６つの開口部４１２を作製することにより、ステップ１５−１８で元々露出された銅スタッド３７０を再露出させる。
図１５（２２）に示すように、ステップ１５−２２において、ＮｉＦｅを含む別の図示されない金属性シード層（例えば２０−５０ｎｍ厚）および、これにひきつづき銅層（例えば〜１００ｎｍ）を、表面全体に堆積する。そして、フォトレジストおよびメッキ技術を用いて、銅のリード４１４およびスタッド４１６（例えば〜２μｍ厚）を金属性シード層上に形成する。スタッド４１６は、シード層を介して、ステップ１５−２１において露出された銅スタッド３７０と電気的接続をなす。
図１５（２３）に示すように、ステップ１５−２３において、フォトレジストおよびメッキ技術を用いて、追加的な銅のパッド４２００、４２０１、４２０２、および４２２（例えば２−４μｍ厚）を、既に存在する銅構造の上部に形成する。一対のパッド４２０２は第２の平面デバイス用であり、一対のパッド４２０１は第１の平面デバイスのリード３１４に接続され、一対のパッド４２００はウェハ接地に接続される。次に、銅構造の下ではないステップ１５−２２の金属性シード層を、スパッタエッチングにより除去する。
図１５（２４）に示すように、ステップ１５−２４において、Ａｌ２Ｏ３の層４３０（例えば〜５μｍ）を表面全体上に堆積する。層４３０の下になるため、以前に形成された構成要素は図１５（２４）において破線で示している。
図１５（２５）に示すように、ステップ１５−２５において、ステップ１５−２０の書き込み下側ポール４１０の厚さが減少するまで（例えば約３．５μｍまで）、ＣＭＰプロセスを用いて層４３０から材料を除去する（元のウェハ表面に平行に）。これにより、ステップ１５−２３の大小の銅パッド４２０および４２２がそれぞれ露出される。
図１５（２６）に示すように、ステップ１５−２６において、Ａｌ２Ｏ３の書き込みギャップスペーサ層４３２（例えば０．２５μｍ厚）を、下側書き込みポール４１０上にスパッタ堆積する。磁気回路のバックギャップ接続用の大開口部４３４および小開口部４３６が小さい銅パッド４２２と間隔を保つように、スペーサ層４３２が形成される。
図１５（２７）に示すように、ステップ１５−２７において、ベーキングしたフォトレジスト材料の絶縁層４４０（例えば〜１μｍ厚）を、磁気回路のフロントギャップエリア４４２をのぞいて、書き込みギャップスペーサ４３４の上部に堆積する。
図１５（２８）に示すように、ステップ１５−２８において、別の図示されないＣｒ（クロム）の金属性シード層（例えば２０−５０ｎｍ厚）および、これにひきつづき銅の層（例えば〜１００ｎｍ）を、スパッタ堆積する。次に、フォトレジストおよびメッキ技術を用いて、別の銅コイル４５０（例えば厚さ〜２．５μｍ）を、バックギャップエリア用の開口部４３４の周りに形成する。メッキされた書き込みコイル４５０の端部は、ステップ１５−２３の小さい銅パッド４２２に（シード層を介して）物理的および電気的に取り付けられる。最後に、スパッタエッチングにより、金属性シード層を再び除去する（メッキされた書き込みコイル４５０の下部以外のすべての部分から）。
図１５（２９）に示すように、ステップ１５−２９において、ベーキングしたフォトレジスト材料からなる別の絶縁層４５２を、書き込みコイル４５０の上部に堆積する（例えば書き込みコイルの上部に１−２μｍの距離で）。磁気回路のフロントギャップエリア４４２およびバックギャップエリア４３４はやはり間隔をあけておく。
図１５（３０）に示すように、ステップ１５−３０において、別の図示されないＮｉＦｅ金属性シード層（例えば厚さ〜１００ｎｍ）をスパッタ堆積する。次に、フォトレジストおよびメッキ技術を用いて、ＮｉＦｅの上側書き込みポール４７０を形成し、メッキする（例えば厚さ３〜４μｍに）。残りのＮｉＦｅシード層（書き込み上側ポール４７０の下部以外のすべての部分）を次にスパッタエッチングにより除去する。
図１５（３１）に示すように、オプショナルなステップ１５−３１において、ステップ１５−１５と同様にして、収束イオンビーム（ＦＩＢ）ミリング技術を用いることができる。点４６２において、フロントギャップエリア４４２を所望の幅にトリミングする。
図１５（３２）に示すように、ステップ１５−３２において、ＮｉＦｅを含む別の図示されない金属性シード層（例えば厚さ２０−５０ｎｍ）および、これにひきつづき銅の層（例えば〜１００ｎｍ）をスパッタ堆積する。次に、フォトレジストおよびメッキ技術を用いて、銅のスタッド対群４７０２、４７０１、４７００（例えば〜２０μｍ厚）を、ステップ１５−２３において形成され（かつステップ１５−２５のＣＭＰプロセスで露出された）大きい銅パッド４２０の上部の金属性シード層上に形成する。やはり、スパッタエッチングにより、シード層を除去する（銅スタッド４７０下部以外のすべての部分から）。
図１５（３３）に示すように、ステップ１５−３３において、Ａｌ２Ｏ３の層４７２（例えば〜２０μｍ厚）を表面全体に堆積する。次に、図１５（３４）に示すように、ステップ１５−３４において、ＣＭＰプロセスを用い、層４７２の材料を元のウェハ表面からある距離（例えば３５μｍ）まで除去する（元のウェハ表面に平行に）。これにより平坦な表面が生成され、ステップ１５−３２の銅スタッド４７０２、４７０１、４７００を露出させる（一方で他のすべての薄膜構造を覆う）。
図１５（３５）に示すように、ステップ１５−３５において、フォトレジストおよびエッチング技術を用いて、凹部エリア４８０（深さ〜３μｍ）を、ステップ１５−３４で生成された平坦な表面に作製する。次に図１５（３６）に示すように、ステップ１５−３６において、ＮｉＦｅを含む別の金属性シード層４８２（例えば〜１００ｎｍ厚）を、ステップ１５−３５で形成された表面全体にスパッタ堆積する。次に、フォトレジストおよびメッキ技術を用いて、金（Ａｕ）コンタクトパッド４８４Ｘ、４８４０、４８４１、４８４２を金属性シード層４８２上に形成する。コンタクトパッド４８４はまた、シード層４８２を介して、ステップ１５−３４で露出されたステップ１５−３２の銅スタッド４７０２、４７０１、４７００と電気的接続をなす。
図１５（３７）に示すように、ステップ１５−３７において、フォトレジストおよびエッチング技術を用いてステップ１５−３５からのシード層４８２の一部を除去することにより、一番左の５つのコンタクトパッド４８４２、４８４Ｘ、４８４Ｘを互いに分離するが、ステップ１５−３５からのシード層の部分４８５は、カバーチップ４８６と電気的接続をなすために、第１のコンタクトパッド４８４０と電気的接続状態のままで残される（カバーバー２１４と［ステップ１４（３）から１４（４）を参照］）。
図１５（３８）に示すように、ステップ１５−３８において、ステップ１５−３５の凹部４８０に堆積された接着剤２４２を用いて、カバーチップ４８６を定位置に接合する。このときカバーチップ４８６は、ステップ１５−３７の（部分的な）シード層４８５と（そして結果的に第１のコンタクトパッド４８４０と）電気的接続をなすようにされる。第１の平面デバイスＤ１（ポール３１０および３６０ならびにその間のコイル３５０によって形成される）と第２の平面デバイスＤ２（ポール４１０および４６０ならびにその間のコイル４５０によって形成される）とを図１５（３８）に示している。
ステップ１５−１からステップ１５−３８を実行することにより、モノリシックな多デバイスヘッドチップが形成される。デバイスＤ１およびＤ２は異なる平面上にある。図１６は、ヘッドチップの電気的接続および磁極を示す（すべての非導電性および非磁性体層を透明に示している）。
本発明を現在最も実用的かつ好適な実施形態と考えられるものについて説明したが、本発明は開示された実施形態に限定されず、むしろ、付属の請求項の趣旨および範囲内に含まれる様々な改変および均等的構成をカバーするよう意図されていることが、理解されるべきである。
ヘリカルスキャン変換システムの一実施形態例の概略上面図である。 図１のシステムに含まれる部材例の模式図である。 第１の書き込みヘッドチップの実施形態例の斜視図である。 図３の第１の書き込みヘッドチップの一部の拡大図である。 第２の書き込みヘッドチップの実施形態例の斜視図である。 図４の第２の書き込みヘッドチップの一部の拡大図である。 図３の第１の書き込みヘッドチップおよび図４の第２の書き込みヘッドチップによってトラックパターンが書き込まれる様子を示す概略図である。 第１の読み出しヘッドチップの実施形態例の斜視図である。 図６の第１の読み出しヘッドチップの一部の拡大図である。 第２の読み出しヘッドチップの実施形態例の斜視図である。 図７の第２の読み出しヘッドチップの一部の拡大図である。 ドラム上における、図３および図４の書き込みヘッドチップの書き込みヘッドフロントギャップならびに図６および図７の読み出しヘッドチップの読み出しセンサの位置決め例を示す、概略上面図である。 ドラム上における、図３および図４の書き込みヘッドチップならびに図６および図７の読み出しヘッドチップの配置の、これらチップによって変換を受けるテープを通じて見た概略正面図である。 図３および図４の書き込みヘッドチップならびに図６および図７の読み出しヘッドチップによって、トラックパターンが変換される様子を示す、概略図である。 他の実施形態による読み出しヘッドチップ例の、拡大概略図である。 他の実施形態による読み出しヘッドチップ例の、拡大概略図である。 ドラム上における、図３および図４による書き込みヘッドチップならびに図１１Ａおよび図１１Ｂによる読み出しヘッドチップの配置の、これらチップによって変換を受けるテープを通じて見た概略正面図である。 図３および図４の書き込みヘッドチップならびに図１１Ａおよび図１１Ｂの読み出しヘッドチップによって、トラックパターンが変換される様子を示す、概略図である。 ある製造プロセス例による、各ヘッドユニットがヘッドチップである、複数のヘッドユニットの製造を示す概略図である。 ある製造プロセス例による、各ヘッドユニットがヘッドチップである、複数のヘッドユニットの製造を示す概略図である。 ある製造プロセス例による、各ヘッドユニットがヘッドチップである、複数のヘッドユニットの製造を示す概略図である。 ある製造プロセス例による、各ヘッドユニットがヘッドチップである、複数のヘッドユニットの製造を示す概略図である。 １つのヘッドチップがその実装ベースプレート構造に取り付けられる例を示す。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 製造プロセス例による、ヘッドチップの製造を示す概略図である。 平面毎につき１磁性変換素子を有する２平面ヘッドユニットの、電気的接続および磁極を示す模式図である（非導電性および非磁性体薄膜構造を透明に示している）。

Claims (23)

  1. ヘリカルスキャン磁気テープドライブに用いられるヘッドユニットであって、
    基板表面を有する基板と、
    前記基板上に形成された複数の薄膜磁気素子であって、各素子は磁気テープに対して情報を変換するための相互作用部材を有し、少なくとも２つの素子の前記相互作用部材は、前記基板表面からそれぞれ異なる距離にある異なる平面上に配置されている薄膜磁気素子と、
    を備えており、
    前記ヘッドユニットの前記複数の素子のうちいずれも、同じ経路を横切るように配置されておらず、
    前記ヘッドユニットの前記複数の素子のすべてが、同じ種類の変換動作を行う、
    ヘッドユニット。
  2. 前記同一の変換動作は書き込み動作であり、前記相互作用部材は書き込み素子のフロントギャップである、請求項１に記載の装置。
  3. 前記同一の変換動作は読み出し動作であり、前記相互作用部材は読み出し素子のＭＲ層である、請求項１に記載の装置。
  4. 前記ヘッドユニットは３個の薄膜磁気素子を含んでおり、前記３個の薄膜磁気素子のそれぞれは、前記基板表面からそれぞれ異なる距離にある３個の平面上に相互作用部材を有している、請求項１に記載の装置。
  5. カバーバーをさらに備え、前記複数の薄膜磁気素子は前記基板と前記カバーバーとの間に位置する、請求項１に記載の装置。
  6. 前記ヘッドユニットはＭ＊Ｎ個の薄膜磁気素子（Ｎ：１より大きい整数、Ｍ：０より大きい整数）を含んでおり、前記Ｍ＊Ｎ個の薄膜磁気素子のそれぞれは、前記基板表面からそれぞれ異なる距離にあるＮ個の平面上に相互作用部材を有している、請求項１に記載の装置。
  7. ヘリカルスキャンテープドライブ用のスキャナであって、
    回転可能なドラムと、
    前記ドラムの周縁部に実装された少なくとも２つの書き込みヘッドユニットと、
    前記ドラムの周縁部に実装された少なくとも２つの読み出しヘッドユニットとを備えており、
    前記ヘッドユニットのうち少なくとも１つは、
    基板表面を有する基板と、
    前記基板上に形成された複数の薄膜磁気素子であって、各素子は磁気テープに対して情報を変換するための相互作用部材を有し、少なくとも２つの素子の前記相互作用部材は、前記基板表面からそれぞれ異なる距離にある異なる平面上に配置されている薄膜磁気素子と、
    を備えており、
    前記ヘッドユニットの前記複数の素子のうちいずれも、前記磁気テープ上の同じ経路を横切るように配置されておらず、
    前記ヘッドユニットの前記複数の素子のすべてが、同じ種類の変換動作を行う、スキャナ。
  8. 前記同一の変換動作は書き込み動作であり、前記相互作用部材は書き込み素子のフロントギャップである、請求項７に記載の装置。
  9. 前記同一の変換動作は読み出し動作であり、前記相互作用部材は読み出し素子のＭＲ層である、請求項７に記載の装置。
  10. 前記ヘッドユニットは３個の薄膜磁気素子を含んでおり、前記３個の薄膜磁気素子のそれぞれは、前記基板表面からそれぞれ異なる距離にある３個の平面上に相互作用部材を有している、請求項７に記載の装置。
  11. カバーバーをさらに備え、前記複数の薄膜磁気素子は前記基板と前記カバーバーとの間に位置する、請求項７に記載の装置。
  12. 前記ヘッドユニットはＭ＊Ｎ個の薄膜磁気素子（Ｎ：１より大きい整数、Ｍ：０より大きい整数）を含んでおり、前記Ｍ＊Ｎ個の薄膜磁気素子のそれぞれは、前記基板表面からそれぞれ異なる距離にあるＮ個の平面上に相互作用部材を有している、請求項７に記載の装置。
  13. ２つの書き込みヘッドユニットが存在し、各書き込みヘッドユニットは、２つのそれぞれ異なる平面上に形成された２つの相互作用部材を有する、請求項７に記載の装置。
  14. ２つの書き込みヘッドユニットが存在し、各書き込みヘッドユニットは、４つのそれぞれ異なる平面上に形成された４つの相互作用部材を有する、
  15. ２つの書き込みヘッドユニットが存在し、各書き込みヘッドユニットは、２つのそれぞれ異なる平面上に形成された４つの相互作用部材を有し、各平面は２つの相互作用部材を有する、請求項７に記載の装置。
  16. ２つの書き込みヘッドユニットが前記ドラムの前記周縁部のまわりに１８０度離れて配置されており、２つの読み出しヘッドユニットが前記ドラムの前記周縁部のまわりに１８０度離れて配置されている、請求項７に記載の装置。
  17. 少なくとも２つの書き込みヘッドユニットが異なるアジマス角の相互作用部材を有しており、少なくとも２つの読み出しヘッドユニットが異なるアジマス角の相互作用部材を有している、請求項７に記載の装置。
  18. ヘリカルスキャンテープドライブ用のヘッドユニットを作製する方法であって、
    基板上に第１の薄膜磁気素子を形成するステップであって、前記第１の薄膜素子は磁気テープに対して情報を変換する相互作用部材を有し、前記第１の薄膜磁気素子の前記相互作用部材は、前記基板の表面から第１の距離にある第１の平面上に位置するステップと、
    第２の薄膜磁気素子を基板上に形成するステップであって、前記第２の薄膜素子は磁気テープに対して情報を変換する相互作用部材を有し、前記第２の薄膜磁気素子の前記相互作用部材は、前記基板の表面から第２の距離にある第２の平面上に位置しており、前記第２の距離は前記第１の距離と等しくないステップと、
    前記第１の薄膜磁気素子および前記第２の薄膜磁気素子を、異なる経路を横切るように位置させるステップと、
    前記第１の薄膜磁気素子および前記第２の薄膜磁気素子を、同じ種類の変換動作を行うように形成するステップと、
    を包含する方法。
  19. 前記同一の変換動作は書き込み動作であり、前記相互作用部材は書き込み素子のフロントギャップである、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記同一の変換動作は読み出し動作であり、前記相互作用部材は読み出し素子のＭＲ層である、請求項１８に記載の方法。
  21. それぞれの相互作用部材が前記基板から第３の距離にある第３の平面上にある第３の薄膜磁気素子を形成するステップであって、前記第３の距離は前記第１の距離および前記第２の距離と等しくないステップをさらに包含する、請求項１８に記載の方法。
  22. 前記複数の薄膜磁気素子を、前記基板とカバーバーとの間に位置させるステップをさらに包含する、請求項１８に記載の方法。
  23. Ｍ＊Ｎ個の薄膜磁気素子（Ｎ：１より大きい整数、Ｍ：０より大きい整数）を形成するステップであって、前記Ｍ＊Ｎ個の薄膜磁気素子のそれぞれは、前記基板表面からそれぞれ異なる距離にあるＮ個の平面上に相互作用部材を有している、請求項１８に記載の方法。
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