JP2996224B2 - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドの製造方法

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JP2996224B2
JP2996224B2 JP10025029A JP2502998A JP2996224B2 JP 2996224 B2 JP2996224 B2 JP 2996224B2 JP 10025029 A JP10025029 A JP 10025029A JP 2502998 A JP2502998 A JP 2502998A JP 2996224 B2 JP2996224 B2 JP 2996224B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は上部ポールと下部ポ
ールとをその間にギャップ層を挟んで形成し、上部磁気
コア層と下部磁気コア層とにより上部ポールと下部ポー
ルとの間に磁路を形成して磁気記録媒体に対してデータ
の記録再生を行う薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の薄膜磁気ヘッドは例えば特開平4
−356704号公報(対応米国特許第5,479,3
10号)に記載されており、図29、30、31は従来
の薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す図であり、図31は
平面図、図29は図31のA−A線断面図であってコア
長手方向の断面図、図30は図31のB−B線断面図で
あってコア幅方向の断面図である。図29に示すよう
に、基板上に絶縁層1が形成されており、この絶縁層1
の表面に下部磁気コア層2が形成されている。そして、
下部磁気コア層2上にはギャップ層3が形成されてお
り、ギャップ層3上には絶縁層4内に埋め込まれるよう
にして複数層のコイル層5が形成されている。そして、
この絶縁層4を含む全面にレジスト6が形成されてい
る。
【0003】このレジスト膜6には図31に示すように
上部磁気コア層及び上部ポールを形成するための溝7が
露光及び現像によりパターン形成される。この溝7の先
端部分8は上部ポールを形成する部分である。そして、
この溝7内に、81パーマロイ等の磁性材料を埋め込む
ように形成し、その後レジスト6を除去することによ
り、上部磁気コア層及び上部ポールが形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにして製造された従来の薄膜磁気ヘッドにおいて
は、レジスト6の露光現像されたパターンである溝7の
先端部分8の断面形状は、図30に示すように、上方部
分が幅広で、下方部分が狭くなっており、幅の制御が困
難であり、上部ポールの幅がばらつきやすいという欠点
がある。この原因は以下のとおりである。コイル層5が
埋設された絶縁層4は10乃至20μmの厚さの巨大な
パターンである。このような巨大なパターンを被覆する
ためには、上部磁気コア層及び上部ポール形成用のレジ
スト6は極めて厚くする必要がある。このため、特に、
上部ポール形成領域(先端部分8)においては、このレ
ジスト6の厚さは更に厚くなり、7乃至15μmにまで
達する。このように、レジスト6が厚いため、これを露
光現像し、4μm以下の幅の上部ポールのパターンを形
成しようとすると、そのパターンの幅は極めて不安定で
ばらつきやすくなる。従って、ポール幅の精度3σは±
0.7μmが限度であり、このような大きなばらつきは
狭トラック幅高密度記録用のハードディスク用薄膜磁気
ヘッドとしては不十分であった。
【0005】一方、ポール材料として、上記81パーマ
ロイ(81Ni−19Fe:組成は重量比、以下同じ)
の替わりに、高飽和磁束密度の材料を使用すると、濃密
な磁束を磁気記録媒体に導くことができる。このため、
ポールのギャップ側端部の磁束密度が上がり、その勾配
がシャープになるため、磁化密度(Hc)が高い高性能
な記録媒体に強い信号を書き込むことができる。また、
記録媒体上の磁化反転遷移領域が狭く、シャープになる
ため、NLTS(非線形ビットシフト(Non Linear Tra
nsition Shift)、NLBS(Non Linear Bit Shift)と
もいう)が改善されて記録密度が向上する。
【0006】例えば、81パーマロイ(81Ni−19
Fe)は飽和磁束密度(Bs)が約8000Gであるの
に対し、高飽和磁束密度の材料は、94Co−6Fe、
45Ni−55Fe及びFeTaNが飽和磁束密度が約
16000G、30Fe−25Co−45Niが飽和磁
束密度が約15500Gである。このように、81パー
マロイに比して、飽和磁束密度が高い材料をポール材と
して使用すると、記録密度を向上させることができる。
【0007】しかし、従来の薄膜磁気ヘッドは、上部磁
気コア層及び上部ポールを1回の露光現像パターンで形
成しているため、上部ポールを上記高飽和磁束密度の材
料で形成しようとすると、上部磁気コア層も同様に高飽
和磁束密度の材料で形成する必要がある。しかし、一般
的に、高飽和磁束密度の材料の磁歪定数πsは81パー
マロイよりも大きいため、ヘッド内の内部応力及び熱応
力によってコアに歪みが誘起されると、その歪みで高飽
和磁束密度材の磁気特性が大きく変化し、劣化するとい
う欠点がある。上部磁気コア層は応力を受けやすいと共
に、比較的大面積であるため、この上部磁気コア層とし
て、高飽和磁束密度の層を形成すると、内部応力及び熱
応力などによりコアに誘起される歪みにより、コアと磁
路全体が大きな影響を受け、安定した特性を得ることが
困難である。
【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、上部ポール幅の精度が高く、狭トラック幅
高密度記録用のハードディスク用薄膜磁気ヘッドとして
十分な特性を有すると共に、上部ポールに高飽和磁束密
度材料を使用して、NLTSを改善して記録密度の向上
を可能とする薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供すること
を目的とする。
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法は、基板上に、下部ポール及び下部磁気
コア層を構成する下部磁性層を形成する工程と、前記下
部磁性層の上に第1の非磁性層を形成する工程と、前記
第1の非磁性層の一部を除去して前記下部磁性層が前記
第1の非磁性層の上面と面一になるように前記第1の非
磁性層に埋め込まれた形状を得る工程と、前記下部磁性
及び前記第1の非磁性層上に、非磁性材料からなるギ
ャップ層を形成する工程と、前記ギャップ層上に第1上
部ポールを形成する工程と、前記ギャップ層及び前記第
1上部ポールの上に第2の非磁性層を形成する工程と、
前記第2の非磁性層の一部を除去して前記第1上部ポー
ルが前記第2の非磁性層の上面と面一になるように前記
第2の非磁性層に埋め込まれた形状を得る工程と、第2
上部ポール及び上部磁気コア層を構成する上部磁性層を
形成する工程と、を有し、前記第2上部ポールは前記第
1上部ポールと磁気的に結合していることを特徴とす
る。
【0016】この薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
前記第1上部ポールを形成する工程は、前記ギャップ層
上に、開口を有するレジストパターンを形成する工程
と、前記開口内に磁性材料を埋め込んで第1上部ポール
を形成する工程とを有することができる。また、この薄
膜磁気ヘッドの製造方法において、更に、前記非磁性層
の上にコイル層を形成する工程と、前記コイル層を絶縁
層で被覆してコイル層を電気的に絶縁する工程と、を有
することができる。この場合は、前記上部磁気コア層は
前記絶縁層の上に形成される。
【0017】本発明においては、第1上部ポールが、コ
イル部の形成前に形成され、第2上部ポールが上部磁気
コア層と同時に、コイル部の形成後に形成される。即
ち、上部ポールは少なくとも2段階に分けて形成され
る。従って、第1上部ポールはコイル部の厚さの影響を
受けずに形成することができ、その幅寸法を極めて高い
精度で形成することができる。例えば、ポール幅の精度
3σが±0.2μm以下というように極めて高精度の第
1上部ポールを形成することができる。
【0018】しかも、この第1上部ポールと上部磁気コ
ア層とを別の工程で形成することができるので、第1上
部ポールを高飽和磁束密度の材料で形成し、上部磁気コ
ア層を例えば81パーマロイ等で形成することにより、
磁化密度(Hc)が高い高性能な記録媒体に強い信号を
書き込むことができ、更にNLTSが改善されて記録密
度を向上させることができると共に、ヘッド内の内部応
力及び熱応力によって誘起される歪みにより、磁気特性
が劣化する虞がなく、安定した特性を得ることができ
る。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明
の第1実施例に係る薄膜磁気ヘッドの正面図、図2は同
じくそのポール中心を通る側面断面図である。
【0020】なお、本願明細書において、「上側」と
は、薄膜磁気ヘッドにおいて、ギャップ層に関して磁束
を誘起するコイル層が形成された領域の側をいい、「下
側」とは、ギャップ層に関して前記「上側」の反対側を
いう。
【0021】また、本願明細書においては、「長さ方
向」とは、磁気記録媒体にほぼ垂直な方向をいい、「幅
方向」とは、磁気記録媒体にほぼ平行な方向であって磁
性層のポール部分の主平面に平行な方向(図1の横方
向)をいい、「高さ方向」とは、磁気記録媒体にほぼ平
行な方向であって磁性層のポール部分の主平面に平行な
方向(図1の縦方向)をいう。
【0022】図1に示すように、基板10の上に、保護
膜11が形成され、保護膜11の上に保護膜12と下部
ポール15が形成されている。この下部ポール15を構
成する下部磁気コア層15aは、保護膜12に埋め込ま
れるようにしてパターン形成されている。保護膜12及
び下部ポール15上には、ギャップ層13が所定の長さ
で形成されており、ギャップ層13の上には保護膜14
及び第1上部ポール17が形成されている。第1上部ポ
ール17は所定の幅で所定長さだけパターン形成されて
いる。また、埋設保護膜14はギャップ層13と同一の
長さに形成されている。そして、保護膜14上には、絶
縁層20内に埋め込まれるようにして、複数層のコイル
層21が形成されている。この絶縁層20は従来と同様
に、厚さが10乃至20μmという巨大なものである。
そして、この絶縁層20上には、上部磁気コア層19が
形成されており、この上部磁気コア層19の先端部は第
1上部ポール17上に接触して重ねられ、第1上部ポー
ル17に気的に接続されている。この上部磁気コア層
19は1回の露光現像でパターン形成されるが、その第
1上部コア17上に重ねられる先端部は第2上部ポール
18として、第1上部ポール17と共に、上部ポール1
6を構成している。この上部ポール16の先端部に磁気
記録媒体MDが対向する。
【0023】次に、上述の如く構成された薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法について説明する。図3乃至図12はこの
薄膜磁気ヘッドの製造方法を工程順に示す断面図であ
る。各図において、(a)は正面断面図、(b)は側面
断面図である。図3に示すように、基板10は例えばA
23−TiC(セラミックス)からなり、この基板1
0上に、SiO2、Al23等からなる保護膜11がス
パッタリングにより形成されている。この保護膜11の
上に、下部磁気コア層15aを所定の幅でパターン形成
する。この下部磁気コア層15aは例えばパーマロイで
形成されている。
【0024】次に、図4に示すように、Al23膜22
を全面にスパッタリングにより形成し、その後、図5に
示すように、Al23膜22の表面を研磨して平坦化す
る。これにより、Al23からなる保護膜12に下部磁
気コア層15aが埋設された形状となり、下部磁気コア
層15aの上面と保護膜12の上面とが面一になる。
【0025】その後、図6に示すように、保護膜12及
び下部磁気コア層15aの上に、Al23のような非磁
性材料からなるギャップ層13を形成する。
【0026】次いで、図7に示すように、ギャップ層1
3の平坦な表面上にレジスト膜50を形成し、後工程で
形成すべき第1上部ポールのパターンを有するマスク5
1を使用してレジスト膜50をフォトリソグラフィによ
りパターニングする。
【0027】これにより、図8に示すように、パターニ
ング後のレジスト膜52は第1上部ポールに整合する位
置に開口53を有する。このレジスト膜52は平坦なギ
ャップ層13上に形成されているため、厚く堆積する必
要はない。このため、開口53の側壁はほぼ垂直であ
り、開口53の上部幅と下部幅は相違しない。従って、
第1上部ポールの幅を高精度で制御することが可能であ
る。
【0028】次いで、図9に示すように、パターニング
されたレジスト52の開口をメッキにより埋め込むこと
によって第1上部ポール17aを形成する。第1上部ポ
ール17aは例えばパーマロイにより形成されている。
【0029】その後、図10に示すように、レジスト膜
52を除去し、第1上部ポール17aのみを残す。この
第1上部ポール17aは下部磁気コア層15aに整合す
る領域に配置されており、下部磁気コア層15aと同一
の幅を有し、ポールとして必要な長さを有している。
【0030】次いで、図11に示すように、この第1上
部ポール17aを含む全面にAl23膜23をスパッタ
リングにより堆積する。
【0031】その後、図12に示すように、Al23
23の表面を研磨して、Al23からなる保護膜14内
に、第1上部ポール17が埋め込まれた形状を得る。前
記研磨により平坦化されて、第1上部ポール17と保護
膜14の上面は面一となる。
【0032】その後、図13に示すように、第1上部ポ
ール17と保護膜14とからなる平坦な面上の第1上部
ポール17を外れた位置に、複数層のコイル21を絶縁
層20内に埋め込んで形成する。コイル21は例えばC
uからなり、絶縁層20は例えばSiO2又はAl23
からなる。この絶縁層20は第1上部ポール17の上に
は形成されないようにする。
【0033】そして、図14に示すように、絶縁層20
上に、例えば、パーマロイからなる上部磁気コア層19
を所定のパターンに形成する。上部磁気コア層19の先
端部は、第1上部ポール17の幅と同一か又はこれより
幅広になるように、第1上部ポール17上に積層されて
形成されている。これにより、この第1上部ポール17
上に形成された上部磁気コア層19の部分が、第2上部
ポール18となって、第1上部ポール17と共に上部ポ
ール16として機能する。
【0034】次いで、図15に示すように、全面にAl
23膜24をスパッタリングした後、第1上部ポール1
7の先端が所定の長さになるように研磨する。ポール先
端の研磨された平坦な部分は磁気記録媒体MDに対面す
るエアーベアリング面(ABS)である。これにより、
図1、2に示す薄膜磁気ヘッドが完成する。
【0035】このようにして構成される薄膜磁気ヘッド
は、上部ポール16が第1上部ポール17と第2上部ポ
ール18とに分かれており、第1上部ポール17はコイ
ル21及び絶縁層20を形成する前に形成されるので、
この厚い絶縁層20(コイル部)の影響を受けずにフォ
トリソグラフィの工程により高精度で形成することがで
きる。このように、下部ポール15との間で磁路を形成
する第1上部ポール17の幅を高精度で形成することが
できるため、本実施例においては、狭トラック幅高密度
記録用のハードディスク用として十分な性能を有する薄
膜磁気ヘッドを得ることができる。例えば、この第1上
部ポール17の形成精度は、3σで±0.2μm以下で
ある。
【0036】なお、図16に示すように、第2上部ポー
ル18が第1上部ポール17よりも幅が狭いと、下部ポ
ール15と対向している第1上部ポール17に十分に磁
束を導くことができない。一方、この問題点を解決する
ために、第2上部ポール18を第1上部ポール17より
も幅広になるように形成しようとすると、本実施例のよ
うに、第1上部ポール17を保護膜14内に埋め込んで
面一になるように形成しておかないと、図17に示すよ
うに、第2上部ポール18が第1上部ポール17の幅を
超えてギャップ層13上に広がってしまう。しかし、本
実施例のように、第1上部ポール17を保護膜14内に
埋め込んだ形状に形成しておくことにより、このような
不都合を回避することができる。
【0037】また、図18に示すように、従来方法によ
り製造された薄膜磁気ヘッドは、上部ポール26の幅が
下部ポール25の幅よりも狭い。このため、上部ポール
26に流れ得る総磁束量が下部ポール25に流れ得る総
磁束量より小さいことになり、書き込みに重要なトレー
リングエッジ(trailing edge)側の磁束密度が小さく
なりがちであり、書き込み能力に問題がある。
【0038】しかし、本願発明においては、図19に示
すように、第1上部ポール26aの幅をW1、第2上部
ポール26bの幅をW2としたとき、第2上部ポール2
6bの幅W2を下部ポール25の幅と同一にするか(図
19(a))、又は第1上部ポール26aの幅W1を下
部ポール25の幅と同一にする(図19(b))ことに
より、上記問題点を解消することができ、下部ポールに
十分な磁束を供給することができるので、書き込み能力
が向上する。なお、図19(c)に示すように、第2上
部ポール26bの幅は第1上部ポール26aの幅W1か
ら徐々に広くして、W2まで拡げるようにしてもよい。
図19において、t1は第2上部ポール26bの厚さ、
t2は第1及び第2上部ポール26a、26bの全厚さ
である。また、W1,W2,t1,t2は夫々好ましく
は、1.7μm、2.1μm、3.5μm、5.5μm
である。
【0039】図20は本発明の第2の実施例に係る薄膜
磁気ヘッドを示す正面図、図21は同じくポール中心部
をとおる側面断面図である。本実施例は、第1上部ポー
ル17及び下部ポール15におけるギャップ層13を介
して対向する面に、夫々高飽和透磁率材料からなる高飽
和磁束密度(Bs)層30、31を形成した点が第1の
実施例と異なる。このようにギャップ層13を挟むポー
ル先端部に高飽和磁束密度の層30、31を形成するこ
とにより、高飽和磁束密度層30,31間に漏れ磁束を
生じさせる高磁場強度が得られ、磁化密度Hcが高い磁
気記録媒体に書き込むことができる高い磁束密度が得ら
れる。また、シャープな磁場勾配を得ることができるた
め、シャープな磁化反転を記録媒体に生じさせることが
できる。
【0040】特に、第1上部ポール17を81パーマロ
イで形成することにより、第1上部ポール17から下部
ポール15に向かう磁束は、高透磁率を有する。この場
合に、高飽和磁束密度層30がギャップ層13に対面す
る第1上部ポール17の先端面に形成されていると、ギ
ャップ層13の両側縁の最大漏れ磁場は第1上部ポール
の材料に対する高飽和磁束密度の材料の比まで増加す
る。従って、高い磁化率の記録媒体にデータを書き込む
ために十分な磁束を第1上部ポール17から下部ポール
15に導くことができる。なお、高飽和磁束密度層3
0,31は、94Co−6Fe、45Ni−55Fe、
FeTaN又は30Fe−25Co−45Ni等により
形成することができる。81パーマロイ(81Ni−1
9Fe)の飽和磁束密度(Bs)は約8000Gである
のに対し、94Co−6Fe、45Ni−55Fe及び
FeTaNの飽和磁束密度が約16000G、30Fe
−25Co−45Niの飽和磁束密度が約15500G
である。
【0041】図22はポール上に形成された高飽和磁束
密度層の変形例を示す図である。ポールは上部ポール3
3及び下部ポール32からなる。この図22(a)に示
すように、上部ポール33を構成する第1上部ポール3
4aの全体を高飽和磁束密度の材料で形成してもよい
し、図22(b)に示すように、第1上部ポール34a
に加えて、下部ポール32のギャップ層側の一部34b
も高飽和磁束密度の材料で形成することができる。ま
た、図22(c)に示すように、下部ポール32の高飽
和磁束密度材料で形成されていない部分の幅を広くする
こともできる。高飽和磁束密度材料層はその一部をギャ
ップ層13寄りの第1上部ポール34a上に形成するこ
ともできる。
【0042】図22に示すように、第1上部ポール34
aとして高飽和磁束密度材料からなる層を設けると、書
き込み能力を向上させることができる。この場合に、第
1上部ポールは小面積であるため、内部応力及び熱応力
が作用しても歪みが生じにくい。また、第1上部ポール
34aは上部ポール33の先端部の極めて小さい領域に
形成されるので、仮に第1上部ポール34aが応力を受
けて歪みが発生しても、磁気コア及び磁路全体に対する
影響は小さい。このため、高飽和磁束密度の材料を使用
した高性能な薄膜磁気ヘッドを安定して得ることができ
る。
【0043】例えば、45Ni−55Fe合金を第1上
部ポールに使用して薄膜磁気ヘッドを製造し、磁化密度
Hcが2300エルステッドの磁気記録媒体に書き込ん
だ場合、81Ni−19Fe合金を使用した薄膜磁気ヘ
ッドに比して、NLTSが3dB向上した。また、記録
を繰り返した場合の安定性も優れていた。
【0044】図23は本願発明の第3の実施例に係る薄
膜磁気ヘッドを示す正面図、図24は同じくそのポール
中心をとおる側面断面図である。基板10上の保護膜1
1上に、下部シールド層42が保護膜44に埋め込まれ
るようにして形成されており、この下部シールド層42
の上には、保護膜43に埋め込まれたMR(磁気共鳴)
素子40が配設されている。そして、このMR素子40
が埋め込まれた保護膜43の上には、上部シールドとし
ても機能する下部ポール41が保護膜12に埋め込まれ
て形成されている。この保護膜12及び下部ポール41
上には、ギャップ層13が形成されており、ギャップ層
13上には、保護膜14に埋め込まれた第1上部ポール
17が形成されている。そして、保護膜14上には、複
数のコイル層21が埋め込まれた絶縁層20が形成され
ており、絶縁層20上には上部磁気コア層19が形成さ
れている。この上部磁気コア層19の先端部分は第1上
部ポール17上に重ねられて気的に接続されており、
第1上部ポール17と共に、上部ポールを構成する第2
上部ポール18として機能する。
【0045】図25及び図26は図23及び図24のポ
ール部分を拡大して示す図である。この図25及び26
に示すように、MR素子40が保護膜43に埋め込まれ
て形成されており、このMR素子40を挟むようにし
て、下部シールド層42及び上部シールド層(下部ポー
ル41)が配置されている。そして、第1上部ポール1
7はMR素子40に対向する位置に配置されている。第
2上部ポール18はこの第1上部ポール17よりも幅広
に形成されている。
【0046】本実施例においては、磁気抵抗効果素子を
使用した薄膜磁気ヘッドが得られる。この薄膜磁気ヘッ
ドは、下部ポール41が上部ポール(17、18)に対
して下部ポールとして機能すると共に、MR素子40に
対する上部シールドとしても機能する。
【0047】このMR素子を使用した薄膜磁気ヘッドに
おいても、図27及び図28に示すように、第1上部ポ
ール17及び下部ポール41のギャップ層側の面に、高
飽和磁束密度層30、31を形成することができる。こ
のように、高飽和磁束密度層を設けることにより、図2
0、21に示す第2実施例と同様の効果を奏することが
できる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法により
製造された薄膜磁気ヘッドは、上部ポールを第1上部ポ
ールと第2上部ポールとに分け、第1上ポールをコイ
ル部の形成前に形成する構造を有するので、第1上
ールは極めて厚いコイル部の影響を受けないで形成する
ことができるため、その幅を高精度で制御して形成する
ことができる。このため、本発明の薄膜磁気ヘッドは狭
トラック幅高密度記録用ハードディスクに使用される薄
膜磁気ヘッドとして必要十分な特性を有している。
【0049】また、第1上部ポール及び/又は下部ポー
ルのギャップ層を挟んで対向する面に、高飽和磁束密度
層を設けることにより、高密度の磁束をギャップ層の磁
路に形成することができるので、磁化密度Hcが高い高
性能な磁気記録媒体に強い信号を書き込むことができ、
しかもヘッド内の内部応力及び熱応力等が作用しても上
部磁気コア層には歪みが誘起されず、磁気特性が劣化し
ないという利点がある。
【0050】更に、この第1上部ポールをインダクティ
ブヘッドに使用することもできるし、MRヘッドのイン
ダクティブライターに使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る薄膜磁気ヘッドを示
す正面図である。
【図2】同じくそのポール中心を通る側面断面図であ
る。
【図3】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)及
び側面断面図(b)である。
【図4】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)及
び側面断面図(b)である。
【図5】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)及
び側面断面図(b)である。
【図6】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)及
び側面断面図(b)である。
【図7】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)及
び側面断面図(b)である。
【図8】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)及
び側面断面図(b)である。
【図9】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)及
び側面断面図(b)である。
【図10】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)
及び側面断面図(b)である。
【図11】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)
及び側面断面図(b)である。
【図12】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)
及び側面断面図(b)である。
【図13】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)
及び側面断面図(b)である。
【図14】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)
及び側面断面図(b)である。
【図15】同じくその製造工程を示す正面断面図(a)
及び側面断面図(b)である。
【図16】第1上部ポールを保護層で面一に埋め込む理
由を説明する図である。
【図17】同じく、第1上部ポールを保護層で面一に埋
め込む理由を説明する図である。
【図18】磁束量の問題点を説明する図である。
【図19】(a)乃至(c)は第1実施例における上部
ポールの幅と下部ポールの幅との関係を示す図である。
【図20】本発明の第2実施例に係る薄膜磁気ヘッドを
示す正面図である。
【図21】同じくそのポール中心を通る側面断面図であ
る。
【図22】(a)乃至(c)は第2実施例における上部
ポールの幅と下部ポールの幅との関係を示す図である。
【図23】本発明の第3実施例に係る薄膜磁気ヘッドを
示す正面図である。
【図24】同じくそのポール中心を通る側面断面図であ
る。
【図25】図23のポール部分の拡大図である。
【図26】図24のポール部分の拡大図である。
【図27】本発明の第4実施例に係る薄膜磁気ヘッドを
示す正面図である。
【図28】同じくそのポール中心を通る側面断面図であ
る。
【図29】従来の薄膜磁気ヘッドの側面断面図であっ
て、図31のA−A線による断面図である。
【図30】従来の薄膜磁気ヘッドの正面断面図であっ
て、図31のB−B線による断面図である。
【図31】従来の薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【符号の説明】
1、10:基板 2、15:下部ポール 3、13:ギャップ層 4、20:絶縁層 5、21:コイル層 11、12、14:保護膜 15a:下部磁気コア層 16:上部ポール 17:第1上部ポール 18:第2上部ポール 19:上部磁気コア層 30、31:高飽和磁束密度層 40:MR素子 41:下部ポール 42:下部シールド層 43、44:保護膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 5/31

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に、下部ポール及び下部磁気コア層
    を構成する下部磁性層を形成する工程と、前記下部磁性層の上に第1の非磁性層を形成する工程
    と、 前記第1の非磁性層の一部を除去して前記下部磁性層が
    前記第1の非磁性層の上面と面一になるように前記第1
    の非磁性層に埋め込まれた形状を得る工程と、 前記下部磁性層及び前記第1の非磁性層上に、非磁性材
    料からなるギャップ層を形成する工程と、 前記ギャップ層上に第1上部ポールを形成する工程と、 前記ギャップ層及び前記第1上部ポールの上に第2の
    磁性層を形成する工程と、 前記第2の非磁性層の一部を除去して前記第1上部ポー
    ルが前記第2の非磁性層の上面と面一になるように前記
    第2の非磁性層に埋め込まれた形状を得る工程と、 第2上部ポール及び上部磁気コア層を構成する上部磁性
    層を形成する工程と、 を有し、前記第2上部ポールは前記第1上部ポールと磁
    気的に結合していることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの
    製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第1上部ポールを形成する工程は、 前記ギャップ層上に、開口を有するレジストパターンを
    形成する工程と、 前記開口内に磁性材料を埋め込んで第1上部ポールを形
    成する工程とを有することを特徴とする請求項1に記載
    の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】 更に、 前記非磁性層の上にコイル層を形成する工程と、 前記コイル層を絶縁層で被覆してコイル層を電気的に絶
    縁する工程と、 を有し、前記上部磁気コア層は前記絶縁層の上に形成さ
    れることを特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜磁気
    ヘッドの製造方法。
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3795236B2 (ja) * 1997-10-01 2006-07-12 Tdk株式会社 薄膜磁気ヘッド
JP3341652B2 (ja) * 1997-10-15 2002-11-05 ティーディーケイ株式会社 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法
US6163436A (en) * 1997-11-19 2000-12-19 Tdk Corporation Thin film magnet head with improved performance
US6810578B1 (en) * 1997-11-19 2004-11-02 Tdk Corporation Method of manufacturing thin film magnetic head with improved performance
JP3790347B2 (ja) * 1997-11-26 2006-06-28 Tdk株式会社 薄膜磁気ヘッドの製造方法
US6105238A (en) 1997-12-04 2000-08-22 Matsushita-Kotobukie Electronics Industries, Ltd. Method and structure for defining track width on a recording head
JP3188232B2 (ja) * 1997-12-09 2001-07-16 アルプス電気株式会社 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JPH11232610A (ja) * 1997-12-12 1999-08-27 Tdk Corp 薄膜磁気ヘッド
US6275354B1 (en) * 1998-01-21 2001-08-14 Read-Rite Corporation Magnetic head with a toroidal coil encompassing only one yoke layer
US6016242A (en) * 1998-03-20 2000-01-18 Seagate Technology, Inc. Narrow top poles for inductive magnetic heads, masks and processes for making the same
US6130809A (en) * 1998-04-10 2000-10-10 International Business Machines Corporation Write head before read head constructed merged magnetic head with track width and zero throat height defined by first pole tip
JPH11296845A (ja) * 1998-04-14 1999-10-29 Tdk Corp 磁気ディスク媒体および磁気記録装置
JP3721262B2 (ja) 1998-07-23 2005-11-30 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 薄膜磁気ヘッドの製造方法および磁気ヘッド
JP2000048318A (ja) * 1998-07-30 2000-02-18 Tdk Corp 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法
JP2000099920A (ja) * 1998-09-18 2000-04-07 Fujitsu Ltd 先端副磁極付き薄膜磁気ヘッド及びその製造方法
JP2000099916A (ja) * 1998-09-28 2000-04-07 Fujitsu Ltd 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
US6410170B1 (en) 1999-05-20 2002-06-25 Read-Rite Corporation High resistivity FeXN sputtered films for magnetic storage devices and method of fabrication
US6301084B1 (en) * 1999-05-21 2001-10-09 International Business Machines Corporation Protection of second pole tip during fabrication of write head
JP2001167409A (ja) * 1999-09-30 2001-06-22 Fujitsu Ltd 薄膜磁気ヘッドおよび磁気記録媒体駆動装置
US6477765B1 (en) 1999-11-04 2002-11-12 Storage Technology Corporation Method of fabricating a magnetic write transducer
US6510022B1 (en) * 2000-02-15 2003-01-21 International Business Machines Corporation Method for shaping pole pieces of magnetic heads by chemical mechanical polishing
US6751053B2 (en) * 2000-04-03 2004-06-15 Alps Electric Co., Ltd. Thin-film magnetic head reliably producing fringing flux at gap layer and method for fabricating the same
JP2002015405A (ja) * 2000-06-28 2002-01-18 Tdk Corp 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
US6563669B1 (en) * 2000-09-13 2003-05-13 Storage Technology Corporation Inverted write head with high-precision track width definition
JP2002123904A (ja) 2000-10-13 2002-04-26 Tdk Corp 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
KR100370403B1 (ko) * 2000-11-24 2003-01-29 삼성전자 주식회사 수직자기기록 방식의 자기헤드
US6785953B2 (en) 2001-06-18 2004-09-07 International Business Machines Corporation Process of fabricating a write head with protection of a second pole tip thickness
JP2003157509A (ja) * 2001-11-19 2003-05-30 Hitachi Ltd 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法、並びにそれを搭載した磁気ディスク装置
US6724572B1 (en) * 2002-02-28 2004-04-20 Western Digital, Inc. Inductive transducer with recessed leading pole layer
US7365408B2 (en) * 2002-04-30 2008-04-29 International Business Machines Corporation Structure for photolithographic applications using a multi-layer anti-reflection coating
JP2004039090A (ja) * 2002-07-03 2004-02-05 Sony Corp 磁気ヘッド装置並びにこれを用いた磁気テープドライブ装置及び磁気ディスクドライブ装置
US7688545B1 (en) * 2002-09-11 2010-03-30 Seagate Technology Llc Recording head writer with high magnetic moment material at the writer gap and associated process
JP2004152454A (ja) * 2002-11-01 2004-05-27 Hitachi Ltd 磁気ヘッド及びその製造方法
US6989964B2 (en) * 2003-06-16 2006-01-24 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetic head having a pole piece with a double pedestal structure
US7092206B2 (en) * 2003-06-25 2006-08-15 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetic head with magnetic layers of differing widths and third pole with reduced thickness
US7199973B2 (en) * 2003-09-26 2007-04-03 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Perpendicular magnetic recording head with trailing shield throat height less than shaping layer distance from ABS
US7672079B2 (en) * 2004-07-07 2010-03-02 Headway Technologies, Inc. Pole width control on plated bevel main pole design of a perpendicular magnetic recording head
US7339763B2 (en) * 2005-03-04 2008-03-04 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Disk drive thin-film inductive write head with pole tip structure having reduced susceptibility to corrosion
US10283147B2 (en) * 2017-02-27 2019-05-07 International Business Machines Corporation Write transducers having high moment layer
US10121498B2 (en) 2017-02-27 2018-11-06 International Business Machines Corporation Beaked write transducer
US11373676B1 (en) 2021-09-08 2022-06-28 International Business Machines Corporation Write transducer with recessed portion to improve track shingling performance

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57179929A (en) * 1981-04-28 1982-11-05 Fujitsu Ltd Manufacture for thin film magnetic head
US4391849A (en) * 1982-04-12 1983-07-05 Memorex Corporation Metal oxide patterns with planar surface
JPS59231722A (ja) * 1983-06-13 1984-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄膜磁気ヘッドの製造方法
US4589042A (en) * 1983-06-27 1986-05-13 International Business Machines Corporation Composite thin film transducer head
JPS63109317U (ja) * 1987-01-06 1988-07-14
US4839197A (en) * 1988-04-13 1989-06-13 Storage Technology Corporation Process for fabricating thin film magnetic recording heads having precision control of the width tolerance of the upper pole tip
US4837923A (en) * 1988-04-29 1989-06-13 Magnetic Peripherals Inc. Surface finishing for magnetic transducers
US5068959A (en) * 1988-07-11 1991-12-03 Digital Equipment Corporation Method of manufacturing a thin film head
JPH073685B2 (ja) * 1989-03-20 1995-01-18 ヤマハ株式会社 薄膜磁気ヘッド
US5126907A (en) * 1989-05-24 1992-06-30 Hitachi, Ltd. Thin film magnetic head having at least one magnetic core member made at least partly of a material having a high saturation magnetic flux density
JP2636539B2 (ja) * 1991-03-20 1997-07-30 ヤマハ株式会社 薄膜磁気ヘッド
US5479310A (en) * 1991-03-20 1995-12-26 Yamaha Corporation Thin film magnetic head having a variable thickness magnetic layer
US5285340A (en) * 1992-02-28 1994-02-08 International Business Machines Corporation Thin film magnetic head with conformable pole tips
EP0580027A2 (en) * 1992-07-20 1994-01-26 Read-Rite Corporation Thin film magnetic head
US5283942A (en) * 1992-12-29 1994-02-08 International Business Machines Corporation Sacrificial layer planarization process for fabricating a narrow thin film inductive head
US5452164A (en) * 1994-02-08 1995-09-19 International Business Machines Corporation Thin film magnetic write head
JP2784431B2 (ja) * 1994-04-19 1998-08-06 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 薄膜磁気書込みヘッド、読取り/書込み磁気ヘッド、ディスク駆動装置及び薄膜磁気書込みヘッドの製造方法
US5606478A (en) * 1994-12-08 1997-02-25 International Business Machines Corporation Ni45 Fe55 metal-in-gap thin film magnetic head
US5890278A (en) * 1997-04-01 1999-04-06 U.S. Philips Corporation Method of manufacturing a magnetic head having a structure of layers
JPH10334410A (ja) * 1997-05-29 1998-12-18 Tdk Corp 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

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Publication number Publication date
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