JP3333816B2 - 複合型薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

複合型薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法

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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、書き込み用の誘導
型薄膜磁気ヘッドと、磁気抵抗素子を含む読み取り用の
薄膜磁気ヘッドとを積層した状態で基体により支持した
複合型薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴い、複合型薄膜磁気ヘッドについてもその性
能向上が求められている。複合型薄膜磁気ヘッドとし
て、書き込みを目的とする誘導型の薄膜磁気ヘッドと、
読み出しを目的とする磁気抵抗効果型の薄膜磁気ヘッド
とを、基体上に積層した構造を有するものが提案され、
実用化されている。読み取り用の磁気抵抗素子として
は、通常の異方性磁気抵抗(AMR：Anisotropic Magneto
Resistive)効果を用いたものが従来一般に使用されてき
たが、これよりも抵抗変化率が数倍も大きな巨大磁気抵
抗(GMR：Giant Magneto Resistive)効果を用いたものも
開発されている。本明細書では、これら AMR素子および
GMR素子などを総称して磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
または簡単にMR再生素子と称することにする。
【０００３】AMR素子を使用することにより、数ギガビ
ット／インチ2 の面記録密度を実現することができ、ま
た GMR素子を使用することにより、さらに面記録密度を
上げることができる。このように面記録密度を高くする
ことによって、10Ｇバイト以上の大容量のハードディス
ク装置の実現が可能となってきている。このような磁気
抵抗再生素子よりなる再生ヘッドの性能を決定する要因
の一つとして、磁気抵抗再生素子の高さ(MR Height：MR
ハイト) がある。このMRハイトは、端面がエアベアリン
グ面に露出する磁気抵抗再生素子の、エアベアリング面
から測った距離であり、薄膜磁気ヘッドの製造過程にお
いては、エアベアリング面を研磨して形成する際の研磨
量を制御することによって所望のMRハイトを得るように
している。
【０００４】一方、再生ヘッドの性能向上に伴って、記
録ヘッドの性能向上も求められている。面記録密度を上
げるには、磁気記録媒体におけるトラック密度を上げる
必要がある。このためには、エアベアリング面における
ライトギャップ（write gap)の幅を数ミクロンからサブ
ミクロンオーダーまで狭くする必要があり、これを達成
するために半導体加工技術が利用されている。
【０００５】書き込み用薄膜磁気ヘッドの性能を決定す
る要因の一つとして、スロートハイト（Throat Height
: TH) がある。このスロートハイトは、エアベアリン
グ面から薄膜コイルを電気的に分離する絶縁層のエッジ
までの磁極部分の距離であり、この距離をできるだけ短
くすることが望まれている。このスロートハイトの縮小
化もまた、エアベアリング面からの研磨量で決定され
る。したがって、書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッド
と、読み取り用の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドとを積
層した複合型薄膜磁気ヘッドの性能を向上させるために
は、書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドと、読み取り用
の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドをバランス良く形成す
ることが重要である。
【０００６】図１〜９に、従来の標準的な薄膜磁気ヘッ
ドの製造要領を工程順に示し、各図においてＡは薄膜磁
気ヘッド全体の断面図、Ｂは磁極部分の断面図である。
また図１０〜１２はそれぞれ、完成した従来の薄膜磁気
ヘッド全体の断面図、磁極部分の断面図および薄膜磁気
ヘッド全体の平面図である。なおこの例で、薄膜磁気ヘ
ッドは、誘導型の書込用薄膜磁気ヘッドおよび読取用の
MR再生素子を積層した複合型のものである。
【０００７】まず、図１に示すように、例えばアルティ
ック(AlTiC) からなる基体１の上に例えばアルミナ(Al2
O3) からなる絶縁層２を約５〜10μm の厚みに堆積す
る。次いで、図２に示すように、再生ヘッドのMR再生素
子を外部磁界の影響から保護するための一方の磁気シー
ルドを構成する第１の磁性層３を３μm の厚みで形成す
る。その後、図３に示すように、絶縁層４として、アル
ミナを 100〜150 nmの厚みでスパッタ堆積させたのち、
MR再生素子を構成する磁気抵抗効果を有する材料よりな
る磁気抵抗層５を１０nm以下の厚みに形成し、高精度の
マスクアライメントで所望の形状とする。続いて、図４
に示すように、再度、絶縁層６を形成して、磁気抵抗層
５を絶縁層４、６内に埋設する。
【０００８】次に、図５に示すように、パーマロイより
なる第２の磁性層７を３μm の膜厚に形成する。この第
２の磁性層７は、上述した第１の磁性層３と共にMR再生
素子を磁気遮蔽する他方のシールドとしての機能を有す
るだけでなく、書き込み用薄膜磁気ヘッドの一方のポー
ルとしての機能をも有するものである。
【０００９】ついで、第２の磁性層７の上に、非磁性材
料、例えばアルミナよりなるライトギャップ層８を約20
0 nmの膜厚に形成した後、例えばパーマロイ（Ni：50wt
％、Fe：50wt％）や窒化鉄（FeN)のような高飽和磁束密
度材料からなる磁性層を形成し、高精度のマスクアライ
メントで所望の形状としてポールチップ９を形成する。
このポールチップ９の幅Ｗでトラック幅が規定される。
したがって、このポールチップ９の幅Ｗを狭くすること
が高い面記録密度を実現するためには必要である。この
際、第２の磁性層７と、他方のポールを構成する第３の
磁性層を接続するためのダミーパターン９′を同時に形
成すると、機械的研磨または化学機械的研磨（Chemical
Mechanical Polishing ：CMP)後に、スルーホールを容
易に開口することができる。
【００１０】そして、実効書込トラック幅の広がりを防
止するため、すなわちデータの書込時に、一方のポール
において磁束が広がるのを防止するために、ポールチッ
プ９の周囲のギャップ層８と、他方のポールを構成する
第２の磁性層７をイオンミリング等のイオンビームエッ
チングにてエッチングする。その状態を図５に示した
が、この構造をトリム（Trim）といい、この部分が第２
の磁性層の磁極部分となる。
【００１１】次に、図６に示すように、絶縁層である例
えばアルミナ膜１０をおよそ３μmの厚みに形成後、全
体を例えばＣＭＰにて平坦化する。その後、電気絶縁性
のフォトレジスト層１１を高精度のマスクアライメント
で所定のパターンに形成した後、このフォトレジスト層
１１の上に、例えば銅よりなる第１層目の薄膜コイル１
２を形成する。
【００１２】続いて、図７に示すように、薄膜コイル１
２上に再度、高精度のマスクアライメントにより、絶縁
性のフォトレジスト層１３を形成後、表面を平坦にする
ため、例えば 250〜300 ℃の温度で焼成する。
【００１３】さらに、図８に示すように、このフォトレ
ジスト層１３の平坦化された表面の上に、第２層目の薄
膜コイル１４を形成する。ついで、この第２層目の薄膜
コイル１４の上に高精度マスクアライメントでフォトレ
ジスト層１５を形成した後、再度表面を平坦化するため
に、例えば 250°Ｃで焼成する。上述したように、フォ
トレジスト層１１、１３および１５を高精度のマスクア
ライメントで形成する理由は、フォトレジスト層の磁極
部分側の端縁を基準位置としてスロートハイトやMRハイ
トを規定しているためである。
【００１４】次に、図９に示すように、ポールチップ９
およびフォトレジスト層１１、１３および１５の上に、
他方のポールを構成する第３の磁性層１６を、例えばパ
ーマロイにより、３μm の厚みで所望のパターンに従っ
て選択的に形成する。この第３の磁性層１６は、磁極部
分から離れた後方位置において、ダミーパターン９′を
介して第２の磁性層７と接触し、第２の磁性層、ポール
チップ、第３の磁性層によって構成される閉磁路を薄膜
コイル１２、１４が通り抜ける構造になっている。さら
に、第３の磁性層１６の露出表面の上にアルミナよりな
るオーバーコート層１７を堆積する。
【００１５】最後に、磁気抵抗層５やギャップ層８を形
成した側面を研磨して、磁気記録媒体と対向するエアベ
アリング面(Air Bearing Surface：ABS)１８を形成す
る。このエアベアリング面１８の形成過程において磁気
抵抗層５も研磨され、MR再生素子１９が得られる。この
ようにして上述したスロートハイトTHおよびMRハイトが
決定される。その様子を図１０に示す。実際の薄膜磁気
ヘッドにおいては、薄膜コイル１２、１４およびMR再生
素子１９に対する電気的接続を行なうためのパッドが形
成されているが、図示では省略してある。なお、図１１
は、このようにして形成された複合型薄膜磁気ヘッドの
磁極部分を、エアベアリング面１８と平行な平面で切っ
た断面図である。
【００１６】図１０に示したように、薄膜コイル１２、
１４を絶縁分離するフォトレジスト層１１、１３、１５
側面の角部を結ぶ線分Ｓと第３の磁性層１６の上面との
なす角度θ（ApexAngle ：アペックスアングル) も、上
述したスロートハイトTHおよびMRハイトと共に、薄膜磁
気ヘッドの性能を決定する重要なファクタとなってい
る。
【００１７】また、図１２に平面で示すように、ポール
チップ９および第３の磁性層１６の磁極部分２０の幅Ｗ
は狭くなっており、この幅によって磁気記録媒体に記録
されるトラックの幅が規定されるので、高い面記録密度
を実現するためには、この幅Ｗをできるだけ狭くする必
要がある。なお、この図では、図面を簡単にするため、
薄膜コイル１２、１４は同心円状に示してある。
【００１８】さて、従来、薄膜磁気ヘッドの形成におい
て、特に問題となっていたのは、薄膜コイルの形成後、
フォトレジスト絶縁層でカバーされたコイル凸部、特に
その傾斜部（Apex）に沿って形成されるトップポールの
微細形成の難しさである。すなわち、従来は、第３の磁
性層を形成する際、約７〜１０μm の高さのコイル凸部
の上にパーマロイ等の磁性材料をメッキした後、フォト
レジストを３〜４μm の厚みで塗布し、その後フォトリ
ソグラフィ技術を利用して所定のパターン形成を行って
いた。
【００１９】ここに、山状コイル凸部の上のレジストで
パターニングされるレジスト膜厚として、最低３μm が
必要であるとすると、傾斜部の下方では８〜１０μm 程
度の厚みのフォトレジストが塗布されることになる。一
方、このような１０μm 程度の高低差があるコイル凸部
の表面および平坦上に形成されたライトギャップ層の上
に形成される第３の磁性層は、フォトレジスト絶縁層
（例えば図７の１１、１３）のエッジ近傍に記録ヘッド
の狭トラックを形成する必要があるため、第３の磁性層
をおよそ１μm 幅にパターニングする必要がある。した
がって、８〜１０μm の厚みのフォトレジスト膜を使用
して１μm 幅のパターンを形成する必要が生じる。
【００２０】しかしながら、８〜１０μm のように厚い
フォトレジスト膜で、１μm 幅程度の幅の狭いパターン
を形成しようとしても、フォトリソグラフィの露光時に
光の反射光によるパターンのくずれ等が発生したり、レ
ジスト膜厚が厚いことに起因して解像度の低下が起こる
ため、幅の狭いトラックを形成するための幅の狭いトッ
プポールを正確にパターニングすることはきわめて難し
いものである。
【００２１】そこで、前掲した従来例にも示したとお
り、記録ヘッドの狭トラック幅形成が可能なポールチッ
プでデーターの書き込みを行うものとして、かかるポー
ルチップを形成後、このポールチップに第３の磁性層を
接続する方式とすることにより、換言すると、トラック
幅を決めるポールチップと磁束を誘導する第３の磁性層
とに２分割した構造とすることにより、上記の問題を改
善することは提案されている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして形成された薄膜磁気ヘッド、特に記録ヘッド
には、依然として、以下に述べるような問題が残されて
いた。 （１）ポールチップ９と第３の磁性層１６との位置関係
がフォトリソグラフィのアライメントで決定されるの
で、エアベアリング面から見た場合、ポールチップの中
心線と、第３の磁性層の中心線とが大きくずれる可能性
があり、磁束の漏れが生じ、第３の磁性層からの漏れ磁
束によってデータの書き込みが行われる場合があり、実
効トラック幅が大きくなり、隣接するトラックにデータ
を誤って書き込んでしまうという問題がある。これを避
けるためには、トラック間隔を広くする必要があり、面
記録密度が改善されないことになる。 （２）幅の狭いポールチップ９が、幅の広い第３の磁性
層１６に垂直に接しているため、この部分で磁束が飽和
し易く、そのため、十分に満足いくほどの書き込み特性
（Flux Rise Time）の改善が得られない。 （３）スロートハイトTHやMRハイトは、薄膜コイルを絶
縁分離する絶縁層の磁極部分側の端縁を基準として決定
されるが、この絶縁層は通常、フォトレジスト有機絶縁
層で形成されることから、熱により変形し易い。このた
め、薄膜コイルの形成時に付加される 250℃程度の熱処
理によって変形し、絶縁層のパターン寸法が変動して、
スロートハイトTHやMRハイトの寸法が所望の設計値から
ずれる恐れがある。 （４）誘導型薄膜磁気ヘッドの磁気特性を向上するとと
もに小型を図るためには、スロートハイトTHをできるだ
け短くする必要があるが、従来の複合型薄膜磁気ヘッド
においては、スロートハイト零の基準位置は磁気抵抗層
のエアベアリング面とは反対側の端縁の位置によって決
まり、これよりもエアベアリング面側にすることができ
ないので、スロートハイトを短くすることができないと
いう問題がある。 （５）磁気抵抗素子より成る読み取り用の薄膜磁気ヘッ
ドでは、磁気抵抗素子として感度の高いＧＭＲ素子を使
用するのが有利であるが、誘導型薄膜磁気ヘッドの薄膜
コイルを形成する際の、フォトレジスト膜の２５０℃程
度の熱処理が原因で既に形成されているＧＭＲ素子の読
み取り感度の劣化が生じるという問題がある。 （６）高感度のＧＭＲ素子は、それぞれが１〜５ｎｍと
きわめて薄い異なる種類の層を何層にも重ね合わせた構
造となっている。したがって、ＧＭＲ素子を形成してか
ら、複合型薄膜磁気ヘッドを完成するまでに、多くの工
程を経ているので、ハンドリングが原因で静電気破壊が
発生し、歩留りの低下を招くという問題がある。 （７）複合型薄膜磁気ヘッドの量産プロセスの終了間際
に、デバイスの保護や品質の安定化を図る目的で、３０
〜４０μm 以上の厚いアルミナ膜をオーバーコート層と
して形成している。このように厚いアルミナ膜によって
基体に反りが発生したり、これを形成する際のスパッタ
により、多くのパーティクルが発生したりして素子特性
の劣化や不良品の発生の問題がある。また、上述したよ
うに厚いアルミナ膜をスパッタにより成膜するには、１
５時間以上もの長い時間が必要であり、スループットが
著しく低下する問題がある。さらに、磁気抵抗素子に対
する電極パターンの接点パッドを露出させるためのエッ
チングにも長時間を要するという問題がある。 （８）複合型薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気抵抗効果
型薄膜磁気ヘッドに関しては、磁気抵抗素子の幅および
ＭＲハイトが、誘導型薄膜磁気ヘッドに関しては、磁極
部分の幅、スロートハイトおよびＮＬＴＳ（Non-Linear
Transition Shift ）特性が複合型薄膜磁気ヘッドの特
性を主として決定している。したがって、ユーザーの要
求は、これらの仕様に集中している。例えば、磁気抵抗
素子の幅がユーザーから指定された場合、この寸法は、
従来の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法においては、製
造の初期の工程で決まるので、製品が完成するまでの時
間、すなわちサイクルタイムが長くなり、３０日から４
０日にも及ぶ場合がある。
【００２３】本発明の目的は、上述した従来の複合型薄
膜磁気ヘッドおよびその製造方法の種々の問題点を、解
決もしくは軽減できる複合型薄膜磁気ヘッドおよびその
製造方法を提供しようとするものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気抵抗素子
を含む読み取り用薄膜磁気ヘッドと、書き込み用磁気ヘ
ッドとを積層した状態で基体により支持した複合型薄膜
磁気ヘッドであって、一方の面に凹部を有する基体と、
この基体の面に沿って、エアベアリング面を構成する端
面から前記凹部の端縁まで延在する第１の磁性層と、こ
の第１の磁性層と磁気的に分離された状態で、前記凹部
の内面の一部に沿って延在する第２の磁性層と、前記凹
部内に、絶縁層によって絶縁分離された状態で少なくと
も一部分が形成され、誘導型薄膜磁気ヘッドを構成する
薄膜コイルと、前記第１の磁性層の、前記基体とは反対
側の面に沿って延在するシールドギャップ層中に、電気
的および磁気的に絶縁分離された状態で配設された磁気
抵抗素子と、このシールドギャップ層の、前記基体とは
反対側の面に沿って延在し、エアベアリング面と隣接す
る膜厚の厚い部分と、第２の磁性層と隣接する膜厚の薄
い部分とを有する第３の磁性層と、この第３の磁性層の
膜厚の厚い部分と膜厚の薄い部分との段差を埋めるよう
に形成されたスペーサ用絶縁層と、少なくとも前記第３
の磁性層の膜厚の厚い部分の、前記基体とは反対側の面
に沿って延在し、第３の磁性層の膜厚の薄い部分の前記
基体とは反対側の面とはスペーサ用絶縁層を介して分離
されたライトギャップ層と、このライトギャップ層の、
前記基体とは反対側の面に沿って延在し、前記第３の磁
性層と対向するとともにエアベアリング面から離れた後
方位置において前記第２の磁性層と磁気的に結合された
第４の磁性層と、を具えることを特徴とするものであ
る。
【００２５】また、本発明による複合型薄膜磁気ヘッド
の製造方法は、磁気抵抗素子を含む読み取り用磁気ヘッ
ドと、書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドとを積層した
状態で基体により支持した複合型薄膜磁気ヘッドを製造
する方法であって、基体の表面に凹部を形成する工程
と、この基体の表面に沿って、エアベアリング面を構成
する端面から前記凹部の端縁まで延在する第１の磁性層
を形成する工程と、この第１の磁性層と磁気的に分離さ
れた状態で、前記凹部の内面の一部に沿って延在する第
２の磁性層を形成する工程と、前記凹部内に、誘導型薄
膜磁気ヘッドを構成する薄膜コイルの少なくとも一部
を、絶縁層によって絶縁分離された状態で形成する工程
と、前記第１の磁性層の表面に沿って、電気的および磁
気的に絶縁分離された状態で延在する磁気抵抗素子を形
成する工程と、この磁気抵抗素子の表面に沿って延在す
る第３の磁性層を、エアベアリング面に隣接する膜厚の
厚い部分と、前記第２の磁性層と隣接する膜厚の薄い部
分とを有するように形成する工程と、この第３の磁性層
の、膜厚の厚い部分と膜厚の薄い部分との段差を埋める
とともに，膜厚の厚い部分の表面と同一平面となるよう
にスペーサ用絶縁層を形成する工程と、前記第３の磁性
層の膜厚の厚い部分の表面およびこれと同一平面となる
ように形成された前記スペーサ用絶縁層の表面の上にラ
イトギャップ層を形成する工程と、このライトギャップ
層の表面に沿って延在し、前記第３の磁性層の膜厚の厚
い部分と対向するとともにエアベアリング面から離れた
後方位置において前記第２の磁性層と磁気的に結合され
る第４の磁性層を形成する工程と、エアベアリング面を
研磨出しする工程と、を具えることを特徴とするもので
ある。
【００２６】さらに、本発明による複合型薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を実施するに当たっては、凹部を形成した
基体と、この基体の表面に沿って、エアベアリング面を
構成する端面から前記凹部の端縁まで延在する第１の磁
性層と、この第１の磁性層と磁気的に分離された状態
で、前記凹部の内面の一部に沿って延在する第２の磁性
層と、前記凹部内に、絶縁層によって絶縁分離された状
態で形成され、誘導型薄膜磁気ヘッドを構成する薄膜コ
イルの少なくとも一部とを具え薄膜磁気ヘッドユニット
を、顧客のニーズに応じた特性を有する複合型薄膜磁気
ヘッドを製造するための共通薄膜磁気ヘッドユニットと
して多数ストックしておき、製造すべき複合型薄膜磁気
ヘッドの特性に応じて、前記共通薄膜磁気ヘッドユニッ
トに対して、前記第１の磁性層の表面に沿って、電気的
および磁気的に絶縁分離された状態で延在する磁気抵抗
素子を形成する工程と、この磁気抵抗素子の表面に沿っ
て延在し、エアベアリング面と隣接する膜厚の厚い部分
と、第２の磁性層と隣接する膜厚の薄い部分とを有する
第３の磁性層を形成する工程と、この第３の磁性層の膜
厚の厚い部分と膜厚の薄い部分との段差を埋めるととも
に膜厚の厚い部分の表面と同一平面となるようにスペー
サ用絶縁層を形成する工程と、前記第３の磁性層の膜厚
の厚い部分の表面およびこれと同一平面となるように形
成された前記スペーサ用絶縁層の表面の上にライトギャ
ップ層を形成する工程と、このライトギャップ層の表面
に沿って延在して前記第３の磁性層と対向するとともに
エアベアリング面から離れた後方位置において前記第２
の磁性層と磁気的に結合された第４の磁性層を形成する
工程と、エアベアリング面を研磨出しする工程と、を施
すのが好適である。
【００２７】上述した本発明による複合型薄膜磁気ヘッ
ドでは、誘導型薄膜磁気ヘッドの一方のヨークおよびポ
ールを、凹部に形成した第２の磁性層と、磁極部分に形
成した第３の磁性層とに分割して構成している点と、こ
の第３の磁性層を、エアベアリング面に隣接する膜厚の
厚い部分と、第２の磁性層と隣接する膜厚の薄い部分と
を以て構成し、これら２つの部分の段差をスペーサ用絶
縁層で埋めた点が従来の複合型薄膜磁気ヘッドと大きく
相違する点である。このような構成とすることにより、
誘導型薄膜磁気ヘッドのスロートハイト零の基準位置
は、第３の磁性層を構成する２つの膜厚の相違する部分
の境界に形成される段部で決まるが、この段部の位置
は、磁気抵抗素子を構成する磁気抵抗層の、エアベアリ
ング面とは反対側の端縁とは無関係に設定できるので、
例えば磁気抵抗層と重なるような位置に設定することが
でき、従来の複合型薄膜磁気ヘッドに比べてスロートハ
イトを短くすることができる。また、アペックスアング
ルは、第３の磁性層を構成する２つの膜厚の相違する部
分の境界に形成される段部の傾斜角で正確に決まること
になる。さらに、凹部の側面の傾斜角は、４５〜７５
°、特に５５〜６５°とするのが好適である。
【００２８】さらに、本発明による複合型薄膜磁気ヘッ
ドにおいては、前記第３の磁性層の膜厚の厚い部分の、
前記基体とは反対側の面と、前記スペーサ用絶縁層の表
面とを同一平面とすることができ、したがってライトギ
ャップ層およびその上に形成した第４の磁性層も平坦と
することができ、所望の寸法、形状のものを容易に製造
することができる。さらに、この第４の磁性層の上に形
成されるオーバーコート層も平坦とすることができるの
で、その膜厚を薄くすることができ、したがってオーバ
ーコート層による不所望な応力を軽減することができ
る。
【００２９】さらに、本発明による複合型薄膜磁気ヘッ
ドにおいては、前記第３の磁性層を、第２の磁性層より
も飽和磁束密度が高い材料で構成するのが好適である。
本発明による複合型薄膜磁気ヘッドは、上述したように
ボトムヨークおよびボトムポールを第２および第３の２
つの磁性層に分割した構造を有しているが、磁極部分を
構成する第３の磁性層を第２の磁性層よりも飽和磁束密
度が高い材料で構成することにより、ヨークおよびポー
ル全体を飽和磁束密度が高い材料で構成する場合より
も、製造工程中の取扱いが容易になること、製造コスト
を低くすることができることなどの利点が得られる。
【００３０】さらに、本発明による複合型薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法によれば、薄膜コイルを凹部内に形成した
後に磁気抵抗素子を形成するので、薄膜コイルを形成す
る際の熱処理に磁気抵抗素子が曝されることはなく、磁
気抵抗素子の特性の劣化の問題が起こらず、特に熱によ
る劣化の影響が大きいが、読み取り感度の高いＧＭＲ素
子を用いる場合に有利である。
【００３１】本発明による複合型薄膜磁気ヘッドの製造
方法を実施するに当たっては、前記基体に凹部を形成す
る工程および前記第１の磁性層を形成する工程が、前記
基体の表面に、前記凹部に対応した開口を有するマスク
として作用する前記第１の磁性層を形成する工程と、こ
の第１の磁性層をマスクとしてエッチングを施して基体
表面に凹部を形成する工程とを含むことが好適である。
ここで、第１の磁性層の成膜は、メッキ法で実施し、エ
ッチングは、リアクティブイオンエッチ法で実施するの
が、５μm 以上の深い凹部を正確に形成する上で好適で
ある。
【００３２】さらに、種々の特性を有する複合型薄膜磁
気ヘッドに共通の共通薄膜磁気ヘッドユニットを多数製
造してストックしておく本発明による製造方法によれ
ば、ユーザの種々の要求に迅速に対応することができ、
製品が完成するまでのサイクルタイムを著しく短くする
ことができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、図１３〜２７を参照して本
発明による複合型薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法の
第１の実施例を説明する。なお、これらの図面において
は、断面図をＡで示し、正面図をＢで示した。アルティ
ック（AlTiC ）より成る基体本体２１の一方の表面に、
約１０μm の膜厚でアルミナより成る絶縁層２２を形成
した様子を図１３に示す。これら、基体本体２１および
絶縁層２２を、本明細書においては、基体またはウエフ
ァ２３と称する。また、本明細書において、絶縁層と
は、少なくとも電気的な絶縁特性を有する膜を意味して
おり、非磁性特性はあってもなくても良い。しかし、一
般には、アルミナのように、電気絶縁特性を有している
とともに非磁性特性を有する材料が使用されているの
で、絶縁層と、非磁性層とを同じ意味に使用する場合も
ある。
【００３４】次に、基体２３の絶縁層２２の上に、磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドに対する一方のシールドを構
成する第１の磁性層２４を、凹部を形成すべき部分に開
口２４ａを有する所定のパターンにしたがって形成し、
この第１の磁性層２４をマスクとして、リアクティブイ
オンエッチをおこなって、絶縁層２２の表面に凹部２５
を形成した様子を図１４に示す。なお、図１４に示すよ
うに、凹部２５の中央には、絶縁層２２の一部２２ａが
島状に残っており、その頂面には第２の磁性層が形成さ
れている。このような構造は、後に他方のヨークを形成
するときに、一方のヨークと連結するのに必要なもので
ある。
【００３５】本例では、上述した第１の磁性層２４の材
料をパーマロイとし、メッキ法によって形成する。ま
た、リアクティブイオンエッチングで使用するエッチン
グガスとしては、BCl３, Cl２, CF４, SF６ などがあ
る。このようなリアクティブイオンエッチングによれ
ば、比較的短時間で、５μm 以上の深い凹部２５を正確
に形成することができる。本例では、凹部２５の深さ
は、７〜８μm とする。また、凹部２５の側面の傾斜角
度は、４５〜７５°、特に５５〜６５°の範囲とするの
が好適であり、本例では、ほぼ６０°とする。
【００３６】次に、一方のポールを形成するために、第
１の磁性層２４の表面に、所定のパターンにしたがって
フォトレジスト膜より成るマスクを形成し、第１の磁性
層を選択的にエッチングした様子を図１５に示す。この
エッチング工程により、上述した島状の絶縁層２２の上
に形成されていた第１の磁性層２４は除去される。
【００３７】本例では、凹部２５を形成するときのマス
クとして使用した第１の磁性層２４を所望のパターンに
エッチングして一方のシールドを形成したが、凹部を形
成する際のマスクを、金属または基化合物膜で形成し、
凹部の形成後にこれを除去した後、所定のパターンにし
たがって第１の磁性層を形成することもできる。
【００３８】次に、図１６に示すように、凹部２５の内
面および第１の磁性層２４の上に、アルミナより成る絶
縁層２６を、０．３〜０．５μm の膜厚に形成し、さら
にその上に、一方のヨークを構成する第２の磁性層２７
を、約４μm の膜厚に、所定のパターンにしたがって形
成し、さらにその上にアルミナより成る絶縁層２８を、
０．５〜１μm の膜厚に形成する。このように第２の磁
性層２７を所定のパターンにしたがって形成した平面の
様子を図１７に示す。なお、この図１７においては、第
２の磁性層２７の上に形成されている絶縁層２８は省く
とともに、後に形成される誘導型薄膜磁気ヘッドの薄膜
コイルやトップポールを仮想線で示した。なお、実際の
製造では、多数の複合型薄膜磁気ヘッドをウエファ上に
マトリックス状に配列して形成した後、ウエファを複数
のバーに切断し、各バーの端面を研磨してエアベアリン
グ面を形成し、最後にバーを切断して個々の複合型薄膜
磁気ヘッドを得るようにしているので、図１７の状態で
は、端面が現れないが、説明の便宜上、この端面を示し
ている。したがって、図１３〜１６やそれ以降の図面に
おいても、この端面の正面図をＢで示してある。
【００３９】次に、図１８に示すように、内面に絶縁層
２６、第２の磁性層２７および絶縁層２８が形成された
凹部２５の内部に、絶縁層２９によって絶縁分離された
状態で２層の薄膜コイル３０を形成する。この薄膜コイ
ル３０の形成の際には、２００〜２５０℃のアニール処
理が施され、表面の平坦化が行われる。
【００４０】次に、図１９に示すように、全体の表面
に、アルミナより成る絶縁層３１を３〜４μm の膜厚に
形成する。この絶縁層３１は、アルミナの代わりに、シ
リコン酸化膜で形成しても良い。次に、化学機械的研磨
（ＣＭＰ）を施して絶縁層３１の表面を平坦化し、第１
の磁性層２４および第２の磁性層２７の端面を露出させ
るとともに絶縁層３１の表面を第１の磁性層の表面と同
一平面とし、後に形成する磁気抵抗素子を外部へ接続す
るためのリードの一部分を予め形成した後、アルミナよ
り成る第１のシールドギャップ層３２ａを０．１μm の
膜厚に形成した状態を図２０に示す。このような処理を
行なうことにより、当初は４μm 程度あった第１の磁性
層２４の膜厚は、３μm 程度になる。
【００４１】本発明においては、図２０に示した構造体
を、種々の特性を有する複合型薄膜磁気ヘッドを製造す
るために共通に使用することができる薄膜磁気ヘッド用
共通ユニットと称し、予め多数の複合型薄膜磁気ヘッド
用共通ユニットを製造してストックしておき、ユーザの
要望に応じた特性を有する複合型薄膜磁気ヘッドをこの
ユニットを出発材料として製造することができる。これ
によって、ユーザの多様な要求に適切に対応することが
でき、しかも迅速に複合型薄膜磁気ヘッドを提供するこ
とができる。
【００４２】続いて、図２１に示すように、第１の磁性
層２４の上にある第１のシールドギャップ層３２ａの上
にＧＭＲ層３３を形成し、このＧＭＲ層を外部へ接続す
るためのリードの残部を形成した後、アルミナより成る
第２のシールドギャップ層３２ｂを０．１μm の膜厚に
形成する。
【００４３】次に、第２の磁性層２４の端面および島状
部分の上に形成された部分の上のシールドギャップ層３
２を図２１に示すように選択的に除去する。この処理
は、リフトオフプロセスで行なうこともできるが、本例
では、フォトリソグラフィ技術を利用し、BCl3系のガス
を用いたリアクティブイオンエッチングでシールドギャ
ップ層３３のアルミナを選択的に除去して行なう。
【００４４】その後、図２２に示すように、凹部の端縁
において第２の磁性層２７と連結されるように、第３の
磁性層３４を形成する。なお、図２２以降の図面では、
図面を簡単とするために第１および第２のシールドギャ
ップ層３２ａおよび３２ｂを一体のシールドギャップ層
３２として示す。本例では、この第３の磁性層３４を、
メッキ法によってパーマロイを、約３．５μm の膜厚に
堆積して形成する。次に、この第３の磁性層３４の第２
の磁性層２７と連結される部分の膜厚を一部分減少させ
るために、フォトリソグラフィの手法によってそれ以外
の部分にマスクを施した後、イオンビームミリングによ
って厚さの一部分を除去して厚さの厚い肉厚部分３４ａ
と、厚さの薄い肉薄部分３４ｂとを形成した様子を図２
３に示す。ここで、これらの肉厚部分３４ａおよび肉薄
部分３４ｂの境界に形成される段部の高さ、すなわち膜
厚の差ｄは、例えば１μm とすることができる。
【００４５】次に、全体の表面に、アルミナより成る絶
縁層３５を上述した段差ｄよりも大きな数μm の膜厚に
形成し、ＣＭＰによって平坦に研磨して、第３の磁性層
３４の肉厚部分３４ａの表面を露出させた様子を図２４
に示す。ここでも、第３の磁性層の肉厚部分３４ａの一
部分がエッチングされるようなオーバーエッチングを行
うので、この肉厚部分の膜厚は約３μm となり、上述し
た段差ｄは０．５μmとなる。上述した第３の磁性層３
４は、凹部中央の島状部分の上にも形成されているが、
その膜厚は上述した部分３４ａの膜厚と同じである。本
明細書においては、この絶縁層３４は、第３の磁性層３
４の肉厚部分３４ａと肉薄部分３４ｂとの段差を埋める
ように形成されているので、スペーサ用絶縁層と称す
る。
【００４６】次に、上述したＣＭＰ処理によって平坦と
した表面全体にアルミナより成るライトギャップ層３６
を、１５０〜２００ｎｍの膜厚に形成し、前記島状部分
のライトギャップ層を選択的に除去してその下側の第３
磁性層３４を露出させた後、トップポールを含む第４の
磁性層３７を所定のパターンにしたがって、約３μmの
膜厚に形成した様子を図２５に示す。また、図２７に示
すように、この第４の磁性層３７の磁極部分の幅は狭く
なっている。また、この第４の磁性層３７は、上述した
島状部分の上に形成された第３の磁性層３４と接触し、
この第３の磁性層は第２の磁性層と連結されているの
で、薄膜コイル３０の一部分を囲む磁気回路が構成され
ることになる。
【００４７】次に、図２６および２７に示すように、第
４の磁性層３７の磁極部分をマスクとしてリアクティブ
イオンエッチングを施して周囲のライトギャップ層３６
を除去するとともにイオンビームエッチングによって第
３の磁性層３４の肉厚部分３４ａを、その膜厚の一部分
に亘って除去する。このように、リアクティブイオンエ
ッチングにより、ライトギャップ層３６を除去すること
により、短時間でエッチングを行なうことができ、した
がってこのエッチングの際の第４の磁性層３７の膜減り
は少ないものとなる。また、第４の磁性層３７およびラ
イトギャップ層３６の磁極部分をマスクとしてイオンビ
ームエッチング、本例ではイオンミリングによって第３
の磁性層３４の肉厚部分３４ａの表面を部分的にエッチ
ングしてトリム構造を形成することにより、このトリム
構造と、第４の磁性層によって形成されるトップポール
とは、常に正確に整合したものとなり、磁束の漏れを有
効に抑制することができる。また、第３の磁性層３４の
エッチングにイオンビームエッチングを用い、そのエッ
チング角度を適切に選択することにより、トリム構造の
側面の形状を良好に形成することができる。
【００４８】さらに、表面全体の上に、保護用のオーバ
ーコート層３９として、アルミナを３〜５μm の膜厚に
堆積させて形成した後、誘導型薄膜磁気ヘッドの薄膜コ
イル３０に接続された接点パッドおよび磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッドのＧＭＲ層３３に接続された接点パッド
を露出させるためのエッチングを行なう。本例では、第
４の磁性層３７は平坦であるので、上述したように薄い
オーバーコート層３９で良く、したがって上述した接点
パターンを露出させるためのエッチングは、イオンミリ
ングやアクティブイオンエッチングにより短時間で容易
に行なうことができる。しかし、従来の複合型薄膜磁気
ヘッドでは、厚いオーバーコート層が必要であるので、
接点パッドを露出させるためのエッチングに長時間を要
するという問題があった。
【００４９】上述したようにしてウエファ２３に複合型
薄膜磁気ヘッドの各構成要素を形成した後、ウエファを
切断して、多数の複合型薄膜磁気ヘッドが配列されたバ
ーを形成し、このバーの端面を研磨してエアベアリング
面を形成した後、個々の複合型薄膜磁気ヘッドに切断す
る。この工程は従来と同様であるので、これ以上詳細に
は説明しない。
【００５０】本例においては、このエアベアリング面を
研磨する際に、第３の磁性層３４の肉厚部分３４ａと肉
薄部分３４ｂとの段部をスロートハイト零の基準位置と
して研磨するが、この位置は製造工程中に変化すること
がないので、スロートハイトやＭＲハイトを正確に所望
の値とすることができる。さらに、アペックスアングル
は第３の磁性層３４の肉厚部分３４ａと肉薄部分３４ｂ
との段部の傾斜角で正確に決まるので、所望のアペック
スアングルを正確に有する誘導型薄膜磁気ヘッドを得る
ことができる。このような効果によって、本発明による
複合型薄膜磁気ヘッドは十分な微細化が、特性を劣化さ
せることなく可能となる。
【００５１】さらに、本発明による製造方法によれば、
２５０℃程度の熱処理が必要な薄膜コイル３０の形成を
行った後に、ＧＭＲ層３３を形成するので、ＧＭＲ層の
特性が熱処理による影響を受けることがなく、特に高い
感度を有するが熱に弱いＧＭＲ層を使用する場合に有利
となる。
【００５２】また、本発明による複合型薄膜磁気ヘッド
においては、上述したスロートハイト零の基準位置とな
る第３の磁性層３４の肉厚部分３４ａと肉薄部分３４ｂ
との境界の段部の位置を、ＧＭＲ層３３のエアベアリン
グ面側とは反対側の端縁の位置とは無関係に設定するこ
とができるので、エアベアリング面に一層接近させるこ
とができ、したがってスロートハイトを短くすることが
でき、誘導型薄膜磁気ヘッドの磁気特性を改善すること
ができる。
【００５３】図２９および３０は本発明による複合型薄
膜磁気ヘッドおよびその製造方法の第２の実施例を示す
ものであり、本例において上述した第１の実施例に示し
たものと同様の部分には同じ符号を付けて示した。本例
において、図２９に至るまでの工程は、第１の実施例の
図１３〜２１までの工程と同じである。第１の実施例に
おいては、第３の磁性層３４の肉厚部分３４ａと肉薄部
分３４ｂとは膜厚の厚い磁性層の一部分をエッチングし
て形成したが、本例においては、図２９に示すように、
肉薄部分の膜厚に等しい膜厚、例えば２μm の膜厚の下
部磁性層４１をパーマロイで形成した後、電気メッキに
より窒化鉄(FeN) より成る上部磁性層４２を１μm の膜
厚で選択的に形成する。この窒化鉄の代わりに、Fe-Co-
Zrアモルファスのような高飽和磁束密度を有する磁性材
料を用いることもできる。
【００５４】次に、図３０に示すように、スペーサ用の
絶縁層３５を表面全体に形成し、ＣＭＰ処理を施して平
坦化して肉厚部分３４ａと肉薄部分３４ｂとを有する第
３の磁性層を形成し、これらの部分の段差をスペーサ用
絶縁層で埋める。その後の工程は上述した第１の実施例
と同様であるので省略する。本例では、第３の磁性層の
肉厚部分３４ａを形成する上部磁性層４２を、窒化鉄や
Fe-Co-Zrアモルファスのような高飽和磁束密度を有する
磁性材料で形成するが、一般にこのような材料は酸化さ
れ易く、取扱いが面倒であるので、これを上部磁性層の
みに使用することにはメリットがある。
【００５５】図３１〜３５は本発明による複合型薄膜磁
気ヘッドおよびその製造方法の第３の実施例を示すもの
である。本例における図３１に至るまでの工程は、第１
の実施例の図１３〜２１までの工程と同様である。本例
では、第２の実施例と同様に、肉薄部分の膜厚に等しい
膜厚、例えば２μm の膜厚の下部磁性層４１をパーマロ
イで形成した後、電気メッキにより窒化鉄(FeN) より成
る上部磁性層４２を１μm の膜厚で選択的に形成する
が、図３１Ｂに示すように上部磁性層４２の巾をＧＭＲ
層３３の巾よりもやや大きいものとする。この上部磁性
層４２の形状を図３２の平面図において示す。この図で
は、明瞭とするために、上部磁性層４２をハッチングを
付けて示した。
【００５６】次に、図３３に示すように、スペーサ用絶
縁層３５を形成し、ＣＭＰによって表面を平坦化する。
ここで、図３３Ｂに示すように、上部磁性層４２の両側
もスペーサ用絶縁層３５で囲まれている。続いて、図３
４に示すように、平坦化された表面にライトギャップ層
３６を形成した後、これを一部除去し、第４の磁性層３
７を所望のパターンにしたがって形成する。
【００５７】次に、図３５に示すように、第４の磁性層
３７の磁極部分をマスクとしてリアクティブイオンエッ
チングを施して磁極部分の周囲のライトギャップ層３６
を除去する。上述した実施例においては、この後で、さ
らにエッチングを施して上部磁性層４２を除去してトリ
ム構造を形成するが、本例では、上部磁性層４２はもと
もと巾が狭く形成されているので、このようなエッチン
グ処理を行なう必要はなく、それだけプロセスが簡単と
なる。以後の工程は上述した実施例と同様であるので、
省略する。
【００５８】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例え
ば、上述した実施例で示した各種部材の材料、膜厚、形
成方法あるはエッチング方法は上述した実施例で説明し
たものに限られるものではなく、当業者にとって自明の
範囲内において適宜選択することができる。
【００５９】
【発明の効果】上述した本発明による複合型薄膜磁気ヘ
ッドおよびその製造方法によれば、性能の向上および歩
留りの向上を図ることができる。その理由は、磁極部分
を構成する第３の磁性層として、飽和磁束密度の高い磁
性材料を用いることができるので、薄膜コイルで発生さ
れる磁束が途中で飽和することがなく、有効に書き込み
領域に到達し、磁束の損失が少なくなるためである。本
発明によるその他の利点を要約すると以下の通りであ
る。
【００６０】磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの上に誘導
型薄膜磁気ヘッドが形成された通常の構造を有している
にも拘らず、薄膜コイルの全部または半分以上を形成し
た後に、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドのＭＲまたはＧ
ＭＲ層を形成することができるので、ＭＲまたはＧＭＲ
層の特性が熱処理や吸湿などによって劣化することがな
くなり、特に熱に弱いＧＭＲ層を有利に使用することが
できる。このことと関連し、ＭＲまたはＧＭＲ層を形成
した後のプロセスが少ないため、ハンドリング等によっ
て静電気破壊が発生する可能性が著しく小さくなる。
【００６１】また、スロートハイト零の基準位置が、第
３の磁性層の肉厚部分と肉薄部分の段部となり、この段
部の位置は製造工程中に変動することがないばかりでな
く、磁気抵抗層のエアベアリング面とは反対側の端縁の
位置とは無関係に設定できるので、エアベアリング面側
へ一層近づけることができ、したがってスロートハイト
を短くすることができ、磁気特性を向上することができ
る。
【００６２】また、アペックスアングルは、第３の磁性
層の肉厚部分と肉薄部分との段部の傾斜角で正確に決ま
り、この傾斜角度は製造工程中に変動しないので、所望
のアペックスアングルを得ることができ、磁気特性を向
上することができる。
【００６３】さらに、第３の磁性層の肉厚部分の表面
と、スペーサ用絶縁層の表面とを同一平面とすることが
できるので、その上に形成するライトギャップ層および
第４の磁性層も平坦とすることができ、これらの磁極部
分を正確に微細化でき、トラック幅を狭くすることがで
きる。さらに、このように平坦に形成できるので、オー
バーコート層の膜厚を薄くすることができ、基体に不所
望な応力が加わることがないとともにＭＲ層や薄膜コイ
ルに電極パターンを介して接続された接点パッドを露出
させるための開口を、リアクティブイオンエッチングや
イオンビームエッチングのようなドライエッチングを利
用して形成することができ、プロセス時間を短縮するこ
とができる。
【００６４】さらに、基体に一方のシールド、一方のポ
ールの一部分および薄膜コイルを形成した共通ユニット
を予め製造し、ストックしておくことにより、ユーザの
個々の要求に応じた仕様の複合型薄膜磁気ヘッドを迅速
に製造することができ、注文から出荷までの日数を従来
の半分以下に短縮することができる。
【００６５】スロートハイトを短くするためにライトギ
ャップ層の膜厚をエアベアリング面に隣接する部分とそ
れよりも内側の部分とで相違させたものは特開平７−１
９２２２２号公報に記載されているが、トップポールが
凹凸状となるので微細化が困難である。これに対し本発
明ではライトギャップ層が平坦となるのでトップポール
も平坦に形成でき、したがって微細化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来の複合型薄膜磁気ヘッドを製造す
る方法の最初の工程を示す断面図である。
【図２】図２は、次の工程を示す断面図である。
【図３】図３は、次の工程を示す断面図である。
【図４】図４は、次の工程を示す断面図である。
【図５】図５は、次の工程を示す断面図である。
【図６】図６は、次の工程を示す断面図である。
【図７】図７は、次の工程を示す断面図である。
【図８】図８は、次の工程を示す断面図である。
【図９】図９は、次の工程を示す断面図である。
【図１０】図１０は、最終的に得られる複合型薄膜磁気
ヘッドを示す断面図である。
【図１１】図１１は、その磁極部分の断面図である。
【図１２】図１２は、その平面図である。
【図１３】図１３は、本発明による複合型薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法の第１の実施例における最初の工程を示す
断面図および正面図である。
【図１４】図１４は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図１５】図１５は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図１６】図１６は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図１７】図１７は、そのときの平面図である。
【図１８】図１８は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図１９】図１９は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図２０】図２０は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図２１】図２１は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図２２】図２２は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図２３】図２３は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図２４】図２４は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図２５】図２５は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図２６】図２６は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図２７】図２７は、そのときの平面図である。
【図２８】図２８は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図２９】図２９は、本発明による複合型薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法の第２の実施例における途中の工程を示す
断面図および正面図である。
【図３０】図３０は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図３１】図３１は、本発明による複合型薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法の第３の実施例における途中の工程を示す
断面図および正面図である。
【図３２】図３２は、そのときの平面図である。
【図３３】図３３は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図３４】図３４は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【図３５】図３５は、次の工程を示す断面図および正面
図である。
【符号の説明】
２１ 基体本体、 ２２ 絶縁層、 ２３ 基体、 ２
４ 第１の磁性層、 ２５ 凹部、 ２６ 絶縁層、
２７ 第２の磁性層、 ２８ 絶縁層、 ２９絶縁層、
３０ 薄膜コイル、 ３１ 絶縁層、 ３２ シール
ドギャップ層、３３ ＭＲ層、 ３４ 第３の磁性層、
３４ａ 肉厚部分、 ３４ｂ 肉薄部分、 ３５ ス
ペーサ用絶縁層、 ３６ ライトギャップ層、 ３７
第４の磁性層、 ３９ オーバーコート層、 ４１ 下
部磁性層、 ４２ 上部磁性層

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気抵抗素子を含む読み取り用薄膜磁気
    ヘッドと、書き込み用磁気ヘッドとを積層した状態で基
    体により支持した複合型薄膜磁気ヘッドであって、 一方の面に凹部を有する基体と、 この基体の面に沿って、エアベアリング面を構成する端
    面から前記凹部の端縁まで延在する第１の磁性層と、 この第１の磁性層と磁気的に分離された状態で、前記凹
    部の内面の一部に沿って延在する第２の磁性層と、 前記凹部内に、絶縁層によって絶縁分離された状態で少
    なくとも一部分が形成され、誘導型薄膜磁気ヘッドを構
    成する薄膜コイルと、 前記第１の磁性層の、前記基体とは反対側の面に沿って
    延在するシールドギャップ層中に、電気的および磁気的
    に絶縁分離された状態で配設された磁気抵抗素子と、 このシールドギャップ層の、前記基体とは反対側の面に
    沿って延在し、エアベアリング面と隣接する膜厚の厚い
    部分と、第２の磁性層と隣接する膜厚の薄い部分とを有
    する第３の磁性層と、 この第３の磁性層の膜厚の厚い部分と膜厚の薄い部分と
    の段差を埋めるように形成されたスペーサ用絶縁層と、 少なくとも前記第３の磁性層の膜厚の厚い部分の、前記
    基体とは反対側の面に沿って延在し、第３の磁性層の膜
    厚の薄い部分の前記基体とは反対側の面とはスペーサ用
    絶縁層を介して分離されたライトギャップ層と、 このライトギャップ層の、前記基体とは反対側の面に沿
    って延在し、前記第３の磁性層と対向するとともにエア
    ベアリング面から離れた後方位置において前記第２の磁
    性層と磁気的に結合された第４の磁性層と、 を具えることを特徴とする複合型薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項２】 前記誘導型薄膜磁気ヘッドの薄膜コイル
    全体を、前記凹部内に配設したことを特徴とする請求項
    １に記載の複合型薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記第３の磁性層の肉厚部分の、基体と
    は反対側の面と、前記スペーサ用絶縁層の、基体とは反
    対側の面とを同一平面としたことを特徴とする請求項２
    に記載の複合型薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項４】 前記第３の磁性層の膜厚の厚い部分と膜
    厚の薄い部分との境界に形成される段部をスロートハイ
    ト零の基準位置として形成されたスロートハイトを有す
    る誘導型薄膜磁気ヘッドを具えることを特徴とする請求
    項３に記載の複合型薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項５】 前記第１の磁性層が、前記磁気抵抗効果
    型薄膜磁気ヘッドに対する一方のシールドを構成するこ
    とを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の複合型薄
    膜磁気ヘッド。
  6. 【請求項６】 前記第２の磁性層が、前記誘導型薄膜磁
    気ヘッドの一方のヨークを構成することを特徴とする請
    求項１〜５の何れかに記載の複合型薄膜磁気ヘッド。
  7. 【請求項７】 前記第３の磁性層が、前記磁気抵抗素子
    に対する他方のシールドを構成するとともに前記誘導型
    薄膜磁気ヘッドの一方のポールを構成することを特徴と
    する請求項１〜６の何れかに記載の複合型薄膜磁気ヘッ
    ド。
  8. 【請求項８】 前記第４の磁性層が、前記誘導型薄膜磁
    気ヘッドの他方のヨークを構成することを特徴とする請
    求項１〜７の何れかに記載の複合型薄膜磁気ヘッド。
  9. 【請求項９】 磁気抵抗素子を含む読み取り用磁気ヘッ
    ドと、書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドとを積層した
    状態で基体により支持した複合型薄膜磁気ヘッドを製造
    する方法であって、 基体の表面に凹部を形成する工程と、 この基体の表面に沿って、エアベアリング面を構成する
    端面から前記凹部の端縁まで延在する第１の磁性層を形
    成する工程と、 この第１の磁性層と磁気的に分離された状態で、前記凹
    部の内面の一部に沿って延在する第２の磁性層を形成す
    る工程と、 前記凹部内に、誘導型薄膜磁気ヘッドを構成する薄膜コ
    イルの少なくとも一部を、絶縁層によって絶縁分離され
    た状態で形成する工程と、 前記第１の磁性層の表面に沿って、電気的および磁気的
    に絶縁分離された状態で延在する磁気抵抗素子を形成す
    る工程と、 この磁気抵抗素子の表面に沿って延在する第３の磁性層
    を、エアベアリング面に隣接する膜厚の厚い部分と、前
    記第２の磁性層と隣接する膜厚の薄い部分とを有するよ
    うに形成する工程と、 この第３の磁性層の、膜厚の厚い部分と膜厚の薄い部分
    との段差を埋めるとともに，膜厚の厚い部分の表面と同
    一平面となるようにスペーサ用絶縁層を形成する工程
    と、 前記第３の磁性層の膜厚の厚い部分の表面およびこれと
    同一平面となるように形成された前記スペーサ用絶縁層
    の表面の上にライトギャップ層を形成する工程と、 このライトギャップ層の表面に沿って延在し、前記第３
    の磁性層の膜厚の厚い部分と対向するとともにエアベア
    リング面から離れた後方位置において前記第２の磁性層
    と磁気的に結合される第４の磁性層を形成する工程と、 エアベアリング面を研磨出しする工程と、 を具えることを特徴とする複合型薄膜磁気ヘッドの製造
    方法。
  10. 【請求項１０】 前記基体に凹部を形成する工程および
    前記第１の磁性層を形成する工程が、 前記基体の表面に、前記凹部に対応した開口を有するマ
    スクとして作用する前記第１の磁性層を形成する工程
    と、 この第１の磁性層をマスクとしてエッチングを施して基
    体表面に凹部を形成する工程とを含むことを特徴とする
    請求項９に記載の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記誘導型薄膜磁気ヘッドの薄膜コイ
    ル全体を、前記凹部内に形成することを特徴とする請求
    項９〜１０の何れかに記載の複合型薄膜磁気ヘッドの製
    造方法。
  12. 【請求項１２】 前記第３の磁性層を形成する工程が、 前記肉厚部分の膜厚に等しい膜厚の磁性層を形成する工
    程と、 この磁性層の、肉厚部分を構成する部分以外の部分を選
    択的にエッチングして膜厚の薄い肉薄部分を形成する工
    程とを具えることを特徴とする請求項９〜１１の何れか
    に記載の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記第３の磁性層を形成する工程が、 前記肉薄部分の膜厚に等しい膜厚の下部磁性層を形成す
    る工程と、 この膜厚の薄い下部磁性層の、前記肉厚部分を形成すべ
    き部分の上に選択的に上部磁性層を形成する工程とを具
    えることを特徴とする請求項９〜１１の何れかに記載の
    複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記第３の磁性層の、肉厚部分と肉薄
    部分との段部をスロートハイト零の基準位置としてエア
    ベアリング面を研磨することにより、この段部をスロー
    トハイト零の基準位置とするスロートハイトを有し、前
    記段部の傾斜角によって規定されたアペックスアングル
    を有する誘導型薄膜磁気ヘッドを形成することを特徴と
    する請求項１１〜１３の何れかに記載の複合型薄膜磁気
    ヘッドの製造方法。
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