JP2966620B2 - Thin film magnetic head and method of manufacturing the same - Google Patents

Thin film magnetic head and method of manufacturing the same

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JP2966620B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗効果素子から
なる再生ヘッド部と誘導型の記録ヘッド部とを一体化し
た薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film magnetic head in which a reproducing head comprising a magnetoresistive element and an inductive recording head are integrated, and a method of manufacturing the same.

【0002】磁気ディスク装置では、記録媒体である磁
気ディスクの小径化が進められている。これにともなっ
て、磁気ディスクとの相対移動速度が小さい場合にも大
きな再生出力の得られる磁気抵抗効果素子を組み込んだ
薄膜磁気ヘッドが注目されている。
2. Description of the Related Art In a magnetic disk drive, the diameter of a magnetic disk as a recording medium has been reduced. Accordingly, a thin film magnetic head incorporating a magnetoresistive element capable of obtaining a large reproduction output even when the relative moving speed with respect to the magnetic disk is low has been attracting attention.

【0003】[0003]

【従来の技術】磁気抵抗効果素子は、磁気記録媒体から
の情報の読出し(再生)のみに用いることができる。し
たがって、情報の書込み(記録)については、他の電磁
変換手段を用いる必要がある。
2. Description of the Related Art A magnetoresistive element can be used only for reading (reproducing) information from a magnetic recording medium. Therefore, for writing (recording) information, it is necessary to use other electromagnetic conversion means.

【0004】さて、従来より、磁気抵抗効果素子及びこ
れを挟む一対の磁気シールド層(軟質磁性層)からなる
再生ヘッド部と、コイル及び一対の磁極(磁気コアを構
成する軟質磁性層)からなる誘導型の記録ヘッド部とを
一体化した薄膜磁気ヘッドが知られている。
[0004] Conventionally, a reproducing head portion comprising a magnetoresistive effect element and a pair of magnetic shield layers (soft magnetic layers) sandwiching the magnetoresistive effect element, and a coil and a pair of magnetic poles (soft magnetic layer constituting a magnetic core). 2. Description of the Related Art A thin-film magnetic head in which an inductive recording head is integrated is known.

【0005】通常、この種の複合型の薄膜磁気ヘッド
は、記録及び再生に係るヘッド位置制御を容易化する上
で上述の各ヘッド部を可及的に近接配置するとともに、
製造コストの上で有利な単純なヘッド構造とするため、
一方の磁気シールド層が磁極を兼ねるように構成されて
いる。すなわち1つの磁性層が再生ヘッド部及び記録ヘ
ッド部の両者に共通の構成要素として設けられている。
In general, this type of composite type thin-film magnetic head has the above-described heads arranged as close as possible to facilitate head position control for recording and reproduction.
In order to have a simple head structure that is advantageous in terms of manufacturing cost,
One magnetic shield layer is configured to also serve as a magnetic pole. That is, one magnetic layer is provided as a component common to both the read head unit and the write head unit.

【0006】ところで、磁気抵抗効果素子のトラック幅
方向の寸法は、少なくとも電極を設ける分だけトラック
幅より長くなる。そして、磁気シールド層のトラック幅
方向の寸法は、再生時のノイズ低減の上で磁気抵抗効果
素子より長い方が有利である。したがって、仮にトラッ
ク幅より長い磁気シールド層を記録時に磁極として用い
た場合には、磁束がトラックの外側に漏れていわゆる記
録にじみが生じてしまう。
Incidentally, the dimension of the magnetoresistive element in the track width direction is longer than the track width by at least the provision of the electrodes. It is advantageous that the dimension of the magnetic shield layer in the track width direction is longer than that of the magnetoresistive element in order to reduce noise during reproduction. Therefore, if a magnetic shield layer longer than the track width is used as a magnetic pole at the time of recording, the magnetic flux leaks to the outside of the track and so-called recording bleeding occurs.

【0007】そこで、従来の複合型の薄膜磁気ヘッドで
は、特開平2−208812号公報に示されるように、
磁気シールド層及び磁極として兼用する磁性層(以下
「兼用磁性層」という)として、トラック幅方向の部位
によって膜厚の異なる磁性層が設けられている。
Therefore, in a conventional composite type thin film magnetic head, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-208812,
As a magnetic shield layer and a magnetic layer that also serves as a magnetic pole (hereinafter, also referred to as a “multipurpose magnetic layer”), a magnetic layer having a different thickness depending on a portion in the track width direction is provided.

【0008】図6は従来の薄膜磁気ヘッド1jの構造を
模式的に示す要部断面図である。同図は記録媒体側から
みた断面構造を示している。薄膜磁気ヘッド1jは、再
生ヘッド部RHと記録ヘッド部WHとを有した複合型の
ヘッドであり、支持体11及びその上に順に積層された
以下の各部から構成されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part schematically showing the structure of a conventional thin-film magnetic head 1j. FIG. 1 shows a cross-sectional structure as viewed from the recording medium side. The thin-film magnetic head 1j is a composite-type head having a reproducing head RH and a recording head WH, and includes a support 11 and the following components sequentially laminated thereon.

【0009】支持体11上には、まず、所定形状の下側
の磁気シールド層12が設けられ、その上に非磁性層1
3を介して磁気抵抗効果素子層(以下「MR層」とい
う)14及び電極層15が設けられている。MR層14
の上には、非磁性層16を介して、上側の磁気シールド
層及び下部磁極となる兼用磁性層17jが設けられ、さ
らにその上にギャップ層19を介して上部磁極20が設
けられている。そして、最上層として保護膜23が設け
られている。
First, a lower magnetic shield layer 12 having a predetermined shape is provided on a support 11, and a nonmagnetic layer 1 is formed thereon.
3, a magnetoresistive element layer (hereinafter, referred to as “MR layer”) 14 and an electrode layer 15 are provided. MR layer 14
On top of this, an upper magnetic shield layer and a dual-purpose magnetic layer 17j serving as a lower magnetic pole are provided via a nonmagnetic layer 16, and an upper magnetic pole 20 is further provided thereon via a gap layer 19. Then, a protective film 23 is provided as an uppermost layer.

【0010】薄膜磁気ヘッド1jにおいて、兼用磁性層
17jは、トラック幅wに対応する図の中央部分が他の
部分に比べて厚くなるように加工されている。つまり、
兼用磁性層17jは、平面形状を下側の磁気シールド層
12と同一とした下層部と、平面形状を上部磁極20と
同一とした上層部とが一体化した形の段差を有した層と
されている。
In the thin-film magnetic head 1j, the dual-purpose magnetic layer 17j is processed so that the central portion of the drawing corresponding to the track width w is thicker than other portions. That is,
The dual-purpose magnetic layer 17j is a layer having a step in which a lower layer portion having the same planar shape as the lower magnetic shield layer 12 and an upper layer portion having the same planar shape as the upper magnetic pole 20 are integrated. ing.

【0011】これにより、記録に際しては、磁束をトラ
ック幅wの範囲内に集中させることによって記録にじみ
を抑えることができる。また、再生に際しては、MR層
14に対する磁気シールド範囲を十分に広くすることが
でき、再生信号のSN比を高めることができる。
As a result, when recording, the magnetic flux is concentrated within the range of the track width w, thereby suppressing the recording bleeding. Further, at the time of reproduction, the magnetic shield range for the MR layer 14 can be sufficiently widened, and the SN ratio of a reproduction signal can be increased.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】一般に、薄膜の形成に
はスパッタ法又は真空蒸着などの成膜手法が用いられ
る。その際、膜厚及び膜質を均一とする上で被成膜面は
できるだけ平坦であることが望ましい。すなわち被成膜
面に段差があると、ステップカバレッジの不良に起因し
て所望の薄膜の得られないおそれがある。
Generally, a thin film is formed by a film forming technique such as sputtering or vacuum evaporation. At this time, it is desirable that the film formation surface be as flat as possible in order to make the film thickness and film quality uniform. That is, if there is a step on the film formation surface, a desired thin film may not be obtained due to a poor step coverage.

【0013】また、フォトリソグラフィ法によって薄膜
のパターニングを行う場合には、レジスト剥離によるパ
ターニング不良の防止及びマスクアライメントの容易化
の上で、パターニング対象の薄膜が平面状であることが
望ましい。
When patterning a thin film by photolithography, it is desirable that the thin film to be patterned be planar in order to prevent patterning failure due to resist peeling and facilitate mask alignment.

【0014】したがって、従来の薄膜磁気ヘッド1jで
は、その製造に際して、上述したようにエッチングなど
によって段差を有した兼用磁性層17jを設けた後、ヘ
ッドの性能に係わるギャップ層19及び上部磁極20の
被成膜面を平坦化するために、兼用磁性層17jの段差
を埋める形の非磁性層18(図6参照)を設ける必要が
ある。
Therefore, in the conventional thin-film magnetic head 1j, upon manufacturing, after providing the dual-purpose magnetic layer 17j having a step by etching as described above, the gap layer 19 and the upper magnetic pole 20 related to the performance of the head are formed. In order to flatten the surface on which the film is to be formed, it is necessary to provide a nonmagnetic layer 18 (see FIG. 6) that fills the steps of the dual-purpose magnetic layer 17j.

【0015】つまり、従来の薄膜磁気ヘッド1jのヘッ
ド構造は、所望の磁気作用を呈する兼用磁性層17jの
形成に、非磁性層の成膜及びエッチバックなどの平坦化
処理を伴うことから、製造工数が多く生産性の上で不利
であるという問題があった。
That is, the head structure of the conventional thin-film magnetic head 1j is manufactured because the formation of the dual-purpose magnetic layer 17j exhibiting a desired magnetic action involves the formation of a nonmagnetic layer and flattening processing such as etch-back. There was a problem that it was disadvantageous in terms of productivity because of many man-hours.

【0016】本発明は、このような問題に鑑み、記録・
再生特性が良好で且つ生産性の上で有利なヘッド構造を
有した複合型の薄膜磁気ヘッド、及びその製造に好適な
製造方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of such a problem, and
It is an object of the present invention to provide a composite type thin film magnetic head having good read characteristics and a head structure advantageous in productivity, and a manufacturing method suitable for manufacturing the same.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るヘ
ッドは、上述の課題を解決するため、図1に示すよう
に、磁気抵抗効果素子14及びこれを挟む一対の磁気シ
ールド層12,17からなる再生ヘッド部RHと、前記
一方の磁気シールド層17を磁気コアMCの一部とする
記録ヘッド部WHとを有した薄膜磁気ヘッド1であっ
て、前記磁気シールド層17が、前記記録ヘッドWH側
の表層部の特定部分172の磁気特性を不純物の添加に
よって部分的に劣化させた軟質磁性層からなる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a head for solving the above-mentioned problems, as shown in FIG. 1, a magnetoresistive effect element and a pair of magnetic shield layers sandwiching the element. 17. The thin-film magnetic head 1 according to claim 1, further comprising a read head RH including a read head 17 and a write head WH including the one magnetic shield layer 17 as a part of a magnetic core MC. It is made of a soft magnetic layer in which the magnetic properties of the specific portion 172 of the surface layer on the side of the head WH are partially deteriorated by adding impurities.

【0018】請求項2の発明に係るヘッドは、前記特定
部分172が、前記磁気シールド層17とともに前記磁
気コアMCを構成する磁極20との対向部を除く部分に
対応する。
In the head according to the second aspect of the present invention, the specific portion 172 corresponds to a portion excluding a portion facing the magnetic pole 20 constituting the magnetic core MC together with the magnetic shield layer 17.

【0019】請求項3の発明に係るヘッドは、前記特定
部分172の飽和磁束密度又は透磁率が、前記磁気シー
ルド層17内の他の部分171に比べて小さい。請求項
4の発明に係る製造方法は、前記磁気シールド層17に
対応する軟質磁性層17Aの上に、所定形状の前記磁極
20を設けた後に、イオン注入法又は熱拡散法によっ
て、前記軟質磁性層17Aにその上面から不純物を導入
する。
In the head according to the third aspect of the present invention, the specific portion 172 has a smaller saturation magnetic flux density or magnetic permeability than other portions 171 in the magnetic shield layer 17. The manufacturing method according to claim 4, wherein the magnetic pole 20 having a predetermined shape is provided on the soft magnetic layer 17A corresponding to the magnetic shield layer 17, and then the soft magnetic layer 20 is formed by ion implantation or thermal diffusion. Impurities are introduced into the layer 17A from its upper surface.

【0020】請求項5の発明に係る製造方法は、前記磁
極20自体を不純物導入用マスクとして用いる。
According to a fifth aspect of the present invention, the magnetic pole 20 itself is used as a mask for introducing impurities.

【0021】[0021]

【作用】再生と記録とに兼用の磁気シールド層17は、
従来のように段差構造とするのではなく、部分的に不純
物を導入(添加)して記録ヘッド部WH側の表層部の特
定部分172の磁気特性を劣化させることによって、す
なわち飽和磁束密度又は透磁率を小とすることによっ
て、全体として従来と同様の再生及び記録の両方に適し
た磁気作用を呈するように設けられる。したがって、磁
気シールド層17を設けた後に、次の成膜の前処理とし
て表面の平坦化を行う必要がない。
The magnetic shield layer 17, which is used for both reproduction and recording,
Rather than having a stepped structure as in the related art, impurities are partially introduced (added) to deteriorate the magnetic characteristics of the specific portion 172 of the surface layer portion on the recording head portion WH side, that is, the saturation magnetic flux density or the permeability. By reducing the magnetic susceptibility, the magnetic recording medium is provided so as to exhibit the same magnetic action suitable for both reproduction and recording as in the related art. Therefore, after the magnetic shield layer 17 is provided, it is not necessary to planarize the surface as a pretreatment for the next film formation.

【0022】不純物の導入は、イオン注入法又は熱拡散
法を用いて、磁気シールド層17とともに記録ヘッド部
WHの磁気コアMCを構成する磁極20を設けた後に行
われる。これにより、磁気特性を劣化させる特定部分1
72と磁極20とのセルフアライメントが可能となる。
The impurity is introduced after the magnetic pole 20 constituting the magnetic core MC of the write head unit WH is provided together with the magnetic shield layer 17 by ion implantation or thermal diffusion. As a result, the specific portion 1 that degrades the magnetic characteristics
Self-alignment between the magnetic pole 72 and the magnetic pole 20 becomes possible.

【0023】また、不純物の導入に際して、磁極20自
体をマスクとして用いると、磁極20の表層部にも不純
物が導入されることになり、磁極20の膜質は上面に近
づくにつれて徐々に磁気特性が劣化する。このため、特
別の処理によらず、磁極20の上面端部でのエッジ効果
による残留磁化(記録後の媒体磁化)の乱れを抑えるこ
とができる。
When the impurities are introduced, if the magnetic pole 20 itself is used as a mask, the impurities are also introduced into the surface portion of the magnetic pole 20, and the magnetic properties of the magnetic pole 20 gradually deteriorate as it approaches the upper surface. I do. Therefore, irrespective of special processing, disturbance of residual magnetization (medium magnetization after recording) due to an edge effect at the upper end of the magnetic pole 20 can be suppressed.

【0024】[0024]

【実施例】図2(a)及び(b)は本発明に係る薄膜磁
気ヘッド1の構造を示す図である。図2(a)は要部の
断面図であり、図2(b)は主要構成要素の形状及び配
置を示す平面図である。なお、図2(a)は図2(b)
のA−A矢視断面に対応する。また、図2において、図
6と同一機能を有する構成要素には、材質及び構造の差
異に係わらず同一の符号を付してある。
2A and 2B are diagrams showing the structure of a thin-film magnetic head 1 according to the present invention. FIG. 2A is a sectional view of a main part, and FIG. 2B is a plan view showing shapes and arrangements of main components. FIG. 2A is a view similar to FIG.
Corresponds to a section taken along the line AA of FIG. Also, in FIG. 2, components having the same functions as those in FIG.

【0025】薄膜磁気ヘッド1は、磁気抵抗効果による
再生ヘッド部RHと電磁誘導による記録ヘッド部WHと
を有した複合型のヘッドであり、非磁性の支持体11、
パーマロイなどの軟質磁性材料(高透磁率材料)からな
る下側の磁気シールド層12、非磁性層13,16で挟
まれたMR層14、下部の磁極としても用いられる上側
の磁気シールド層(以下「兼用磁性層」という)17、
二酸化珪素などからなるギャップ層19、熱硬化性樹脂
などの層間絶縁体21、渦巻き状のコイル22、上部の
磁極20、及び保護膜23から構成されている。
The thin-film magnetic head 1 is a composite head having a reproducing head RH based on a magnetoresistance effect and a recording head WH based on electromagnetic induction.
A lower magnetic shield layer 12 made of a soft magnetic material (a high magnetic permeability material) such as permalloy, an MR layer 14 sandwiched between nonmagnetic layers 13 and 16, and an upper magnetic shield layer (hereinafter also referred to as a lower magnetic pole). "Combined magnetic layer") 17,
It comprises a gap layer 19 made of silicon dioxide or the like, an interlayer insulator 21 made of a thermosetting resin or the like, a spiral coil 22, an upper magnetic pole 20, and a protective film 23.

【0026】兼用磁性層17及び上部の磁極20は、磁
気コアMCを構成するようにコンタクト部30で一体化
されている。また、コイル22の内端及び外端はそれぞ
れ図示しない外部接続端子に接続されている。なお、図
2では、MR層14に重ねる電極層15(図1参照)の
図示を省略してある。
The dual-purpose magnetic layer 17 and the upper magnetic pole 20 are integrated by a contact portion 30 so as to form a magnetic core MC. The inner end and the outer end of the coil 22 are respectively connected to external connection terminals (not shown). In FIG. 2, the illustration of the electrode layer 15 (see FIG. 1) that overlaps the MR layer 14 is omitted.

【0027】図2(b)に示されるように、上部の磁極
20の平面形状は、トラック幅wを規定するギャップ部
(図の左端部)の幅が他に比べて狭い形状とされてい
る。これに対し、磁気コアMCを構成する上で磁極20
と対になる兼用磁性層17の平面形状は、トラック幅w
より寸法の長いMR層14を完全に覆う必要があること
から、ギャップ部の幅が他と同一の形状とされている。
つまり、兼用磁性層17には図に斜線を付して示すよう
に磁極20と対向しない領域E17bがあり、記録媒体
との対向面における兼用磁性層17の幅は磁極20の幅
より大である。
As shown in FIG. 2B, the planar shape of the upper magnetic pole 20 is such that the width of the gap (left end in the figure) defining the track width w is narrower than the other. . On the other hand, when configuring the magnetic core MC, the magnetic poles 20
The planar shape of the dual-purpose magnetic layer 17 that is paired with the track width w
Since it is necessary to completely cover the longer dimension MR layer 14, the width of the gap portion is set to the same shape as the other portions.
That is, the dual-purpose magnetic layer 17 has a region E17b that does not face the magnetic pole 20 as shown by hatching in the figure, and the width of the dual-purpose magnetic layer 17 on the surface facing the recording medium is larger than the width of the magnetic pole 20. .

【0028】このため、仮に兼用磁性層17のトラック
幅方向の磁気特性が均一であると、記録時に磁束が拡が
って記録にじみが生じてしまう。そこで、薄膜磁気ヘッ
ド1では、以下に説明するように、領域E17bについ
て磁気特性を部分的に劣化させた兼用磁性層17が設け
られている。
For this reason, if the magnetic properties of the dual-purpose magnetic layer 17 in the track width direction are uniform, the magnetic flux expands at the time of recording, and recording bleeding occurs. Therefore, in the thin-film magnetic head 1, as described below, the dual-purpose magnetic layer 17 in which the magnetic characteristics are partially deteriorated in the region E17b is provided.

【0029】図1は本発明に係る薄膜磁気ヘッド1の要
部の構成を模式的に示す断面図である。なお、同図は図
2(b)のI−I矢視断面に対応し、記録媒体側からみ
た断面構造を示している。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a main part of a thin-film magnetic head 1 according to the present invention. This figure corresponds to the cross section taken along the line II of FIG. 2B and shows a cross-sectional structure viewed from the recording medium side.

【0030】図1によく示されるように、兼用磁性層1
7は、その全体形状の上では膜厚(2〜4μm程度)の
一様な平板状の層である。しかし、磁気特性に係わる膜
質は一様ではなく、スパッタ法などによる成膜後に部分
的に磁気特性を劣化させるための変質処理(不純物導入
処理)が施されている。
As shown in FIG. 1, the dual-purpose magnetic layer 1
Reference numeral 7 denotes a flat plate-like layer having a uniform thickness (about 2 to 4 μm) on the whole shape. However, the film quality related to the magnetic characteristics is not uniform, and after the film formation by a sputtering method or the like, a quality alteration process (impurity introduction process) for partially deteriorating the magnetic characteristics is performed.

【0031】すなわち、兼用磁性層17の記録ヘッド部
WH側(磁極20側)の表面から所定厚さ(例えば兼用
磁性層17の膜厚の半分)の表層部の内、磁極20と対
向しない領域(上述の領域E17b)の部分172は、
他の部分171に比べて飽和磁束密度又は透磁率が小さ
く、磁気コアMCとしての磁気特性が劣っている。つま
り、兼用磁性層17は、磁気特性の上では実質的にトラ
ック幅方向の中央部が厚く両端部の薄い段差構造の層と
されている。
That is, an area of the surface layer portion having a predetermined thickness (for example, half the thickness of the dual-purpose magnetic layer 17) from the surface of the dual-purpose magnetic layer 17 on the side of the recording head portion WH (the magnetic pole 20 side) and not facing the magnetic pole 20 The portion 172 of (the above-described region E17b)
The saturation magnetic flux density or the magnetic permeability is smaller than the other portions 171 and the magnetic characteristics of the magnetic core MC are inferior. That is, the dual-purpose magnetic layer 17 is a layer having a step structure in which the center in the track width direction is substantially thick and both ends are thin in terms of magnetic characteristics.

【0032】したがって、記録に際しては、磁束がトラ
ック幅wの範囲内に集中することから記録にじみが抑え
られる。また、再生に際しては、磁気特性の劣化してい
な部分171によって、下側の磁気シールド層12と同
一範囲で磁気シールドを行い、これによってノイズ低減
を図ることができる。
Therefore, during recording, the magnetic flux is concentrated within the range of the track width w, so that the recording bleeding is suppressed. Further, at the time of reproduction, the magnetic shield is performed in the same range as the lower magnetic shield layer 12 by the portion 171 in which the magnetic characteristics are not degraded, so that noise can be reduced.

【0033】以下、本実施例の薄膜磁気ヘッド1の製造
方法について説明する。図3は本発明の製造方法の第1
実施例に係る各製造段階の状態を示す断面図である。
Hereinafter, a method of manufacturing the thin-film magnetic head 1 of this embodiment will be described. FIG. 3 shows a first example of the manufacturing method of the present invention.
It is sectional drawing which shows the state of each manufacturing stage which concerns on an Example.

【0034】ここでは、既に非磁性層16によるMR層
14及び電極層15の被覆を終えたものとする[図3
(a)]。なお、MR層14及び電極層15の膜厚は合
わせても0.2μm程度であり、非磁性層16及びその
上の兼用磁性層17のそれぞれと比べて10分の1以下
であるので、非磁性層16を設けた後に、特に表面の平
坦化を要しない。
Here, it is assumed that the coating of the MR layer 14 and the electrode layer 15 with the nonmagnetic layer 16 has already been completed [FIG.
(A)]. The total thickness of the MR layer 14 and the electrode layer 15 is about 0.2 μm, which is 1/10 or less of the non-magnetic layer 16 and the dual-purpose magnetic layer 17 thereon. After the magnetic layer 16 is provided, it is not particularly necessary to planarize the surface.

【0035】さて、非磁性層16の上には、まず、スパ
ッタ法による成膜及びフォトリソグラフィ法によるパタ
ーニングを順に行って、上述の形状の兼用磁性層17に
対応した軟質磁性層17Aを設ける。この段階の軟質磁
性層17Aは膜質の均一な層である。次に、非磁性層1
6の表面を含めて軟質磁性層17Aの全面を被覆するよ
うに、ギャップ層19となる二酸化珪素膜19Aをスパ
ッタ法によって設け、ここでは図示しないコイル22な
どを設けた後、二酸化珪素膜19Aの上に上部の磁極2
0となる軟質磁性層20Aを設ける[図3(b)]。
On the non-magnetic layer 16, first, a soft magnetic layer 17A corresponding to the dual-purpose magnetic layer 17 having the above-described shape is provided by sequentially performing film formation by sputtering and patterning by photolithography. The soft magnetic layer 17A at this stage is a layer having a uniform film quality. Next, the non-magnetic layer 1
A silicon dioxide film 19A serving as the gap layer 19 is provided by a sputtering method so as to cover the entire surface of the soft magnetic layer 17A including the surface of No. 6, and a coil 22 and the like (not shown) are provided here. Upper magnetic pole 2 on top
A soft magnetic layer 20A having a value of 0 is provided [FIG. 3 (b)].

【0036】続いて、磁極20に対応する形状のレジス
ト層60を設け、このレジスト層60をエッチングマス
クとして用いて、軟質磁性層20A及び二酸化珪素膜1
9Aを一括してパターニングする[図3(c)]。この
とき、磁極20にはトラック幅wを規定する上で高いパ
ターニング精度が要求されることから、エッチング手法
としてイオンミリングを用いる。
Subsequently, a resist layer 60 having a shape corresponding to the magnetic pole 20 is provided, and using the resist layer 60 as an etching mask, the soft magnetic layer 20A and the silicon dioxide film 1 are formed.
9A is collectively patterned [FIG. 3 (c)]. At this time, since the magnetic pole 20 is required to have high patterning accuracy in defining the track width w, ion milling is used as an etching technique.

【0037】そして、このように磁極20を設けた後の
段階で、上述の磁気特性を有した兼用磁性層17を形成
するために、軟質磁性層17Aに不純物を導入して磁気
特性を部分的に劣化させる。
At the stage after the magnetic poles 20 are provided, in order to form the dual-purpose magnetic layer 17 having the above-described magnetic characteristics, impurities are introduced into the soft magnetic layer 17A to partially reduce the magnetic characteristics. Deteriorates.

【0038】例えば、図3(d)に示すように、磁極2
0のパターニング後もレジスト層60を残した状態で、
イオン注入法によって、クロム(Cr)、ニオブ(N
b)、ジルコニウム(Zr)などの金属イオンを不純物
として導入する。このとき、不純物の導入量などの条件
を適当に選定し、軟質磁性層17Aの組成を変えて飽和
磁束密度を低下させてもよいし、軟質磁性層17Aの結
晶性を変えて透磁率を低下させてもよい。
For example, as shown in FIG.
In the state where the resist layer 60 is left even after the patterning of 0,
Chromium (Cr), niobium (N
b), metal ions such as zirconium (Zr) are introduced as impurities. At this time, conditions such as the amount of impurities to be introduced are appropriately selected, and the composition of the soft magnetic layer 17A may be changed to lower the saturation magnetic flux density, or the crystallinity of the soft magnetic layer 17A may be changed to lower the magnetic permeability. May be.

【0039】図4は本発明の製造方法の第2実施例に係
る一製造段階の状態を示す断面図である。図4において
は、磁極20自体をマスクとして、イオン注入法によっ
て軟質磁性層17Aに上面から部分的に不純物を導入す
る。この場合には、磁極20にも不純物が導入され、磁
極20の表層部分202の磁気特性が劣化することにな
る。ただし、ギャップ層14側には磁気特性の劣化して
いない部分201が残るので、全体として記録特性を損
なうことにはならず、逆に劣化の度合いが下方に向かっ
て徐々に小さいことから、磁極20の表層端部でのエッ
ジ効果による残留磁化の乱れを抑える上で有利となる。
FIG. 4 is a sectional view showing a state of one manufacturing stage according to a second embodiment of the manufacturing method of the present invention. In FIG. 4, impurities are partially introduced into the soft magnetic layer 17A from the upper surface by ion implantation using the magnetic pole 20 itself as a mask. In this case, impurities are also introduced into the magnetic pole 20 and the magnetic characteristics of the surface layer portion 202 of the magnetic pole 20 deteriorate. However, since the portion 201 where the magnetic characteristics have not deteriorated remains on the gap layer 14 side, the recording characteristics are not impaired as a whole. On the contrary, since the degree of deterioration gradually decreases downward, This is advantageous in suppressing disturbance of the residual magnetization due to the edge effect at the edge of the surface layer 20.

【0040】なお、図3及び図4に示したように、不純
物の導入にイオン注入法を用いる場合には、必ずしも二
酸化珪素膜19Aを磁極20と同一形状にパターニング
する必要はなく、成膜状態のまま残した二酸化珪素膜1
9Aを介して軟質磁性層17Aに不純物を注入すること
ができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, when ion implantation is used to introduce impurities, the silicon dioxide film 19A does not necessarily need to be patterned into the same shape as the magnetic pole 20. Silicon dioxide film 1 left as it is
Impurities can be implanted into the soft magnetic layer 17A through 9A.

【0041】図5は本発明の製造方法の第3実施例に係
る一製造段階の状態を示す断面図である。図5において
は、イオン注入法に代えて熱拡散法によって軟質磁性層
17Aに部分的に不純物を導入し、表層部分172の磁
気特性を劣化させる。
FIG. 5 is a sectional view showing a state in a manufacturing stage according to a third embodiment of the manufacturing method of the present invention. In FIG. 5, an impurity is partially introduced into the soft magnetic layer 17A by a thermal diffusion method instead of the ion implantation method, thereby deteriorating the magnetic characteristics of the surface portion 172.

【0042】すなわち、図3をも参照して、磁極20の
パターニングを終えた後、磁極20の表面を含めて軟質
磁性層17Aの露出面を被覆するように、例えばクロム
膜70を設ける。そして、300℃程度の温度に加熱し
てクロム膜70からクロムを軟質磁性層17A中に拡散
させる。
That is, referring to FIG. 3, after patterning of magnetic pole 20 is completed, for example, chromium film 70 is provided so as to cover the exposed surface of soft magnetic layer 17A including the surface of magnetic pole 20. Then, the chromium is heated to a temperature of about 300 ° C. to diffuse chromium from the chromium film 70 into the soft magnetic layer 17A.

【0043】この場合にも、磁極20では、兼用磁性層
17と同様に磁気特性の劣化した部分202と、劣化せ
ずに残る部分201とが形成されることになるが、上述
したように、このとことが薄膜磁気ヘッド1の磁気特性
の向上につながる。
Also in this case, in the magnetic pole 20, a portion 202 having deteriorated magnetic properties and a portion 201 remaining without deterioration are formed as in the combined magnetic layer 17, as described above. This leads to an improvement in the magnetic characteristics of the thin-film magnetic head 1.

【0044】上述の実施例によれば、イオン注入法又は
熱拡散法によって兼用磁性層17内に磁気特性の劣化し
た部分172を設けたので、実際上は、磁気特性の劣化
した部分172と他の部分171との間で磁気特性が除
々に劣化することになる。したがって、従来のように、
段差構造の兼用磁性層17jと非磁性層18とを接触さ
せる場合に比べて、兼用磁性層17はエッジ効果による
残留磁化の乱れを抑える上で有利となる。
According to the above-described embodiment, the portion 172 having deteriorated magnetic characteristics is provided in the dual-purpose magnetic layer 17 by the ion implantation method or the thermal diffusion method. The magnetic characteristics gradually deteriorate with the portion 171. Therefore, as before,
The dual-purpose magnetic layer 17 is more advantageous than the case where the dual-purpose magnetic layer 17j having the step structure is brought into contact with the nonmagnetic layer 18 in suppressing disturbance of residual magnetization due to the edge effect.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、記録・再生特性が良好
で且つ生産性に優れたヘッド構造の複合型の薄膜磁気ヘ
ッドを提供することがきる。
According to the present invention, it is possible to provide a composite type thin film magnetic head having a head structure having good recording / reproducing characteristics and excellent productivity.

【0046】請求項4の発明によれば、セルフアライメ
ントによる高性能化を図ることができる。請求項5の発
明によれば、特別の工程を追加することなく、残留磁化
の乱れを抑えることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, high performance can be achieved by self-alignment. According to the fifth aspect of the invention, the disturbance of the residual magnetization can be suppressed without adding a special step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの要部の構成を模
式的に示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a configuration of a main part of a thin-film magnetic head according to the present invention.

【図2】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの構造を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a structure of a thin-film magnetic head according to the present invention.

【図3】本発明の製造方法の第1実施例に係る各製造段
階の状態を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state of each manufacturing stage according to the first embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図4】本発明の製造方法の第2実施例に係る一製造段
階の状態を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in a manufacturing stage according to a second embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図5】本発明の製造方法の第3実施例に係る一製造段
階の状態を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a state in a manufacturing stage according to a third embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図6】従来の薄膜磁気ヘッドの構造を模式的に示す要
部断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part schematically showing the structure of a conventional thin-film magnetic head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 薄膜磁気ヘッド 14 MR層(磁気抵抗効果素子) 12 磁気シールド層 17 兼用磁性層(磁気シールド層) RH 再生ヘッド部 WH 記録ヘッド部 MC 磁気コア 172 兼用磁性層の一部分(特定部分) 171 兼用磁性層の特定部分を除く部分 20 上部の磁極(磁極) 17A 軟質磁性層 REFERENCE SIGNS LIST 1 thin-film magnetic head 14 MR layer (magnetoresistive element) 12 magnetic shield layer 17 dual-purpose magnetic layer (magnetic shield layer) RH reproducing head unit WH recording head unit MC magnetic core 172 part of dual-purpose magnetic layer (specific part) 171 dual-purpose magnetism Except for a specific portion of the layer 20 Upper magnetic pole (magnetic pole) 17A Soft magnetic layer

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】磁気抵抗効果素子(14)及びこれを挟む
一対の磁気シールド層(12)(17)からなる再生ヘ
ッド部(RH)と、前記一方の磁気シールド層(17)
を磁気コア(MC)の一部とする記録ヘッド部(WH)
とを有した薄膜磁気ヘッド(1)であって、 前記磁気シールド層(17)が、前記記録ヘッド(W
H)側の表層部の特定部分(172)の磁気特性を不純
物の添加によって部分的に劣化させた軟質磁性層からな
ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
1. A read head (RH) comprising a magnetoresistive element (14) and a pair of magnetic shield layers (12) and (17) sandwiching the element, and the one magnetic shield layer (17).
Head part (WH) that makes a part of magnetic core (MC)
Wherein the magnetic shield layer (17) comprises the recording head (W).
A thin-film magnetic head comprising a soft magnetic layer in which magnetic properties of a specific portion (172) of a surface layer portion on the H) side are partially deteriorated by adding an impurity.
【請求項2】前記特定部分(172)を、前記磁気シー
ルド層(17)とともに前記磁気コア(MC)を構成す
る磁極(20)との対向部を除く部分に対応させたこと
を特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッド。
2. The method according to claim 1, wherein the specific portion (172) corresponds to a portion excluding a portion facing the magnetic pole (20) constituting the magnetic core (MC) together with the magnetic shield layer (17). The thin-film magnetic head according to claim 1.
【請求項3】前記特定部分(172)の飽和磁束密度又
は透磁率を、前記磁気シールド層(17)内の他の部分
(171)に比べて小さくしたことを特徴とする請求項
1記載の薄膜磁気ヘッド。
3. The magnetic head according to claim 1, wherein a saturation magnetic flux density or a magnetic permeability of the specific portion (172) is smaller than that of another portion (171) in the magnetic shield layer (17). Thin film magnetic head.
【請求項4】請求項1記載の薄膜磁気ヘッド(1)の製
造方法であって、 前記磁気シールド層(17)に対応する軟質磁性層(1
7A)の上に、所定形状の前記磁極(20)を設けた後
に、イオン注入法又は熱拡散法によって、前記軟質磁性
層(17A)にその上面から不純物を導入することを特
徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
4. The method for manufacturing a thin-film magnetic head (1) according to claim 1, wherein the soft magnetic layer (1) corresponding to the magnetic shield layer (17) is provided.
7A), after the magnetic pole (20) having a predetermined shape is provided, impurities are introduced into the soft magnetic layer (17A) from the upper surface thereof by ion implantation or thermal diffusion. Head manufacturing method.
【請求項5】前記磁極(20)自体を不純物導入用マス
クとして用いることを特徴とする請求項4記載の薄膜磁
気ヘッドの製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the magnetic pole (20) itself is used as a mask for introducing impurities.
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