JP3349925B2 - 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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    • Y10T29/49046—Depositing magnetic layer or coating with etching or machining of magnetic material

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば浮上式磁気
ヘッドなどに使用されるインダクティブ型の薄膜磁気ヘ
ッドに係り、特に記録用の磁気ギャップのトラック幅を
高精度に形成して、ライトフリンジングの発生を抑制で
きるようにした薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図１４は従来の薄膜磁気ヘッドの縦断面
図、図１５は図１４の薄膜磁気ヘッドの記録媒体との対
向部を示すものであり、図１４のＸＶ矢視の部分正面図
である。図１４と図１５に示す薄膜磁気ヘッドは、ハー
ドディスクなどの記録媒体へ信号を書き込むインダクテ
ィブヘッドである。このインダクティブヘッドは、ハー
ドディスクなどの記録媒体に対向する浮上式磁気ヘッド
のスライダのトレーリング側端面において、磁気抵抗効
果を利用した読み出しヘッドに積層されて設けられるも
のである。
【０００３】図１４での符号１１は、Ｆｅ―Ｎｉ系合金
（パーマロイ）などの高透磁率の磁性材料で形成された
下部コア層である。磁気抵抗効果を利用した読み出しヘ
ッドに図１４に示すインダクティブヘッドが連続して積
層された複合型薄膜磁気ヘッドでは、前記下部コア層１
１が、読み出しヘッドの上部シールド層として機能す
る。下部コア層１１の上には、Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）な
どの非磁性材料で形成されたギャップ層１２が設けられ
ている。ギャップ層１２の上にはレジスト材料やその他
の有機材料で形成された絶縁層４が形成されている。
【０００４】前記絶縁層４上には、Ｃｕなどの電気抵抗
の低い導電性材料により、コイル層５が螺旋状に形成さ
れている。なお、コイル層５は、上部コア層７の基端部
７ｂの周囲を周回するように形成されているが、図１４
ではそのコイル層５の一部のみが現れている。そして、
コイル層５上には、有機樹脂材料などの絶縁層６が形成
されている。絶縁層６の上には、パーマロイなどの磁性
材料がメッキされて上部コア層７が形成されている。上
部コア層７の先端部７ａは、記録媒体との対向部におい
て、下部コア層１１上に前記ギャップ層１２を介して接
合され、ギャップ長Ｇｌの磁気ギャップが形成されてい
る。また上部コア層７の基端部７ｂは、ギャップ層１２
および絶縁層４に形成された穴を介して、下部コア層１
１に磁気的に接続されている。
【０００５】書き込み用のインダクティブヘッドでは、
コイル層５に記録電流が与えられると、下部コア層１１
および上部コア層７に記録磁界が誘導され、下部コア層
１１と上部コア層７の先端部７ａとの磁気ギャップ部分
からの洩れ磁界により、ハードディスクなどの記録媒体
に磁気信号が記録される。このインダクティブヘッドの
書き込み用の磁気ギャップでは、ギャップ層１２を介し
て接合される下部コア層１１と上部コア層７の先端部７
ａとの間隔（すなわちギャップ層１２の膜厚）でギャッ
プ長Ｇｌが設定され、上部コア層７の先端部７ａの奥行
き寸法によりギャップ深さ（ギャップデプス）Ｇｄが決
められる。また図１５に示すようにトラック幅Ｔｗは、
上部コア層７の先端部７ａの幅寸法で決められる。
【０００６】図１５に示すように、下部コア層１１の幅
寸法Ｔ3は、上部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗよ
りも十分に大きく形成されている。下部コア層１１の幅
寸法Ｔ3が大きくなっている理由は、下部コア層１１に
より、インダクティブヘッドの下層に形成される磁気抵
抗効果素子層１３に対する磁気シールドを行なっている
ためである。すなわち、図１５に示すように、磁気抵抗
効果を利用した読み出しヘッドでは、下部シールド層１
４上に下部ギャップ層１５ａを介して磁気抵抗効果素子
層１３が設けられ、この磁気抵抗効果素子層１３の上に
上部ギャップ層１５ｂを介して前記下部コア層１１が形
成され、この下部コア層１１が、磁気抵抗効果素子層１
３に対する上部シールド層として兼用されている。この
上部シールド層としての機能を発揮するためにその幅寸
法Ｔ3は磁気抵抗効果素子層１３の幅寸法よりも十分に
大きくなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図１５に示す
ように、上部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗに対し
て、下部コア層１１の幅寸法Ｔ3が大きいと、下部コア
層１１と上部コア層７に記録磁界が誘導され、先端部７
ａと下部コア層１１との間において洩れ磁界が発生する
ときに、この洩れ磁界が幅寸法（トラック幅）Ｔｗの範
囲内に収まらず、下部コア層１１の幅寸法に引きずられ
て幅Ｔｗの両側に洩れ磁界が形成される。その結果、ハ
ードディスクなどの記録媒体の記録面に形成された磁気
信号に、本来のトラック幅Ｔｗからはみ出るライトフリ
ンジング（書き込み滲み）が発生する。このライトフリ
ンジングが発生すると、書き込まれた記録媒体でのトラ
ック位置検出を高精度に行なうことができず、トラッキ
ングサーボエラーを引き起こす。特に、高密度記録を行
なう場合には、隣接するトラックのピッチが狭くなるた
め、ライトフリンジングによる影響が大きくなる。
【０００８】図１６（ａ）は、前記ライトフリンジング
の発生を抑制するための改良例を、記録媒体との対向部
側から見た正面図である。図１６（ａ）に示すもので
は、下部コア層１１の上にギャップ層１２が形成され、
さらにギャップ層１２上に上部コア層７の先端部７ａが
形成された後に、イオンミリングなどにより下部コア層
１１およびギャップ層１２を削り、上部コア層７の先端
部７ａの両側部分において、下部コア層１１とギャップ
層１２に、互いに連続する斜面１１ａと１２ａを形成し
たものである。なお、前記斜面１１ａと１２ａは共に傾
斜角度θ5で形成されている。
【０００９】しかし、イオンミリングなどで下部コア層
１１およびギャップ層１２を一緒に削ったものでは、ギ
ャップ層１２の両側部に斜面１２ａ，１２ａが形成され
るため、下部コア層１１での先端部７ａと対向する面１
１ｂの幅寸法Ｔ6は、先端部７ａの幅寸法（トラック
幅）Ｔｗよりも大きくなる。図１６（ｂ）はこのヘッド
を用いて記録された磁気データの記録パターンを示して
いるが、前記面１１ｂの幅寸法Ｔ6がＴｗよりも広いた
めに、書き込み磁界が本来のトラック幅Ｔｗから左右に
滲み、ライトフリンジングが発生する。図１６（ａ）に
示したものは、図１５に示したものに比べてライトフリ
ンジングの程度を低下させることができる。しかし、高
密度化記録を行ないトラックピッチがさらに短くなって
いくと、図１６（ｂ）に示すライトフリンジングによ
り、トラック位置の検出エラーを生じやすくなり、図１
６（ａ）に示す改善では不十分である。
【００１０】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、ライトフリンジングを改善しまたはライトフリン
ジングを十分に抑制できるようにし、しかも、ヘッドの
構造を複雑にせず、製造も容易な薄膜磁気ヘッドおよび
その製造方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【課題を解決するための手段】本 発明の薄膜磁気ヘッド
の製造方法は、磁性材料の下部コア層と、下部コア層上
に非磁性材料のギャップ層を介して対向する磁性材料の
上部コア層と、下部コア層及び上部コア層に記録磁界を
誘導するコイル層とが設けられた薄膜磁気ヘッドの製造
方法において、磁性材料の下部コア層の上に、この下部
コア層より幅寸法の小さい磁性材料の隆起部を形成する
工程と、隆起部の上および前記隆起部から側方へ延びる
下部コア層の上に非磁性材料の層を形成する工程と、隆
起部の上に、非磁性材料の層を介して、先端部の幅寸法
が前記隆起部の幅寸法よりも小さい磁性材料の上部コア
層を形成する工程と、隆起部と上部コア層とで挟まれた
前記非磁性材料の層をギャップ層として残し、その両側
の非磁性材料の層を除去する工程と、隆起部の前記ギャ
ップ層に接するギャップ対向面の幅寸法Ｔ1を上部コア
層の幅寸法Ｔｗと一致させて、隆起部の両側面を、上部
コア層から離れる方向へ傾斜させる工程と、前記隆起部
の基端の両側に延びる下部コア層の上面に、前記ギャッ
プ対向面との成す角度が２°以上で１０°以下である傾
斜面を形成する工程と、を有することを特徴とするもの
である。
【００２５】この薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図５
（ｃ）に示すように、隆起部の上部コアとの対向面の幅
Ｔ4が上部コア層の幅寸法Ｔｗよりも大きくなっている
ため、隆起部と上部コアとの相対位置の設定公差を加味
したときに、上部コア層が隆起部の幅寸法内に確実に入
るように設定できる。しかも、図５（ｄ）に示すよう
に、先にギャップ層３ａの両側の非磁性材料の層３を除
去し、その次に隆起部の対向面の両側部分を傾斜面とな
るように形成することにより、上部コア層の幅寸法Ｔｗ
と、隆起部のギャップ対向面（上面）２ｂの幅寸法Ｔ1
を互いに正確に一致させることができる。
【００２６】さらに、図６（ｂ）の工程にて、隆起部の
形状を矩形状に近い形状にすることができ、しかも、隆
起部の基端から延びる下部コア層の上面に、前記ギャッ
プ対向面との成す角度が２°以上で１０°以下である傾
斜面を形成できる。またこの工程にて、図６（ａ）の工
程時に、ギャップ層、および上部コア層の両側に付着し
た磁性材料の層を除去することが可能である。
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】上記において、非磁性材料を除去する工程
は、下部コア層側の磁性材料にダメージを与えず、しか
も前記非磁性材料の層に対して垂直方向のみの方向性を
有する異方性プラズマエッチングにより行われることが
好ましい。
【００３１】本発明では、非磁性材料の層を形成する非
磁性材料としてはプラズマエッチングによる化学的作用
により除去可能なものが選択される。またプラズマエッ
チングで前記非磁性材料が除去されるときに、マスクと
なる上部コア層および下地となる下部コア層の軟磁性材
料がプラズマエッチングによるダメージを受けないこと
が必要である。
【００３２】本発明における、前記非磁性材料を除去す
る工程は、前記非磁性材料をプラズマ化されたＣＦ 4 又
はＣＦ 4 とＯ 2 の混合ガスと化学反応させる異方性プラズ
マエッチングにより行うことができる。 前記非磁性材料
の層を形成する非磁性材料には、ＳｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5，
Ｓｉ3Ｎ4，ＴｉＯ，ＷＯ3の１種または２種以上の材料
が選択される。
【００３３】本発明では、前記プラズマエッチングに
は、プラズマ化されたＣＦ4、またはＣＦ4と０2の混合
ガスが使用され、さらに図５（ｄ）に示すように、前記
プラズマエッチングは、垂直方向（図示Ｒ方向）のみの
方向性を有する異方性プラズマエッチングである。
【００３４】この異方性プラズマエッチングにより、下
部コア層または隆起部と上部コア層との間に介在してい
るギャップ層以外の非磁性材料が選択的に除去される。
なおこの異方性プラズマエッチングでは、前述した通
り、磁性材料の層はダメージを受けない。
【００３５】また、図６（ａ）に示す隆起部の両側面を
上部コア層から離れる方向へ傾斜させる工程は、隆起部
のギャップ対向面と垂直な方向に対し０°から３０°傾
けられたイオン照射角度を有する第１次イオンミリング
により行われることが好ましい。
【００３６】前記イオンミリングには、中性イオン化さ
れたアルゴンガスによるミリングが用いられる。
【００３７】
【００３８】また、図６（ａ）に示す第１次イオンミリ
ングでは、隆起部の両角部が削り取られ、前記隆起部の
ギャップ対向面の幅寸法Ｔ1が前記上部コア層の幅寸法
Ｔｗとほぼ同じにされる。
【００３９】ただし、この第１次イオンミリングにて、
削り取られた磁性材料が、図６（ａ）に示すように、ギ
ャップ層の両側などに再付着してしまう。
【００４０】図６（ｂ）に示す下部コア層側に傾斜面を
形成する工程は、隆起部のギャップ対向面と垂直な方向
に対し、４５°から７０°傾けられたイオン照射角度を
有する第２次イオンミリングにより行われることが好ま
しい。
【００４１】この第２次イオンミリングでは、下部コア
層の両側に傾斜面が形成されると同時に、前述したギャ
ップ層の両側などに再付着した磁性材料が削り取られ
る。
【００４２】また、図６（ｂ）に示すように、隆起部の
両側に形成された傾斜面が削り取られ、前記隆起部の形
状をより矩形状に近い形状にすることができる。
【００４３】本発明では、ギャップ層が上部コア層と同
じ幅寸法にて形成され、下部コア層には、ギャップ層と
の対向面が、前記上部コア層の幅寸法とほぼ同じ幅寸法
を有する実質的に下部コア層として機能する隆起部が形
成されている。さらに、前記隆起部の基端から延びる下
部コア層の上面には傾斜面が形成されている。
【００４４】このように、本発明では、下部コア層に隆
起部が形成されているので、前記隆起部と上部コア層と
の間で漏れ磁界が発生しやすくなる。特に、下部コア層
の上面に傾斜面が形成されていることで、前記傾斜面を
有する部分の下部コア層が、上部コア層からより離れ、
傾斜面を有する部分の下部コア層と上部コア層との間で
漏れ磁界が発生しにくくなり、よって従来のように上部
コア層の幅寸法で決められるトラック幅Ｔｗの両側に漏
れ磁界が形成されることが少なくなる。
【００４５】従って、本発明では、前記トラック幅Ｔｗ
からの書込み滲みの量を小さくでき、ライトフリンジン
グを抑制できる。
【００４６】また、前記隆起部が幅Ｔｗとほぼ同じ幅寸
法Ｔ1を有する矩形状で形成されていると、上部コア層
と隆起部との間で発生する漏れ磁界が、確実にトラック
幅Ｔｗ内に収められ、よりライトフリンジングの発生を
抑制することが可能となる。
【００４７】
【００４８】また、前記隆起部の高さ寸法が、ギャップ
層の膜厚に比べて１倍以上で３倍以下であり、しかも、
下部コア層の上面に形成される傾斜面の傾斜角度が２°
から１０°の範囲内であると、よりライトフリンジング
の発生を抑制できると同時に、下部コア層の上部シール
ド層としての機能を低下させることがない点で好まし
い。
【００４９】また本発明の製造方法では、まず下部コア
層の上に、上部コア層の幅寸法よりも大きい幅寸法を有
する隆起部を形成し、その後、前記隆起部と上部コア層
との間に介在する非磁性材料の層をギャップ層として残
し、それ以外の非磁性材料の層を除去する。これによ
り、隆起部のギャップ層との対向面の両側部分がむき出
しとなり、このむき出しにされた部分の隆起部を垂直方
向に近い方向性を有する第１次イオンミリングにて削り
取ることにより、前記隆起部の両側面に傾斜面を形成で
き、しかも前記隆起部のギャップ対向面の幅寸法Ｔ1を
上部コア層の幅寸法Ｔｗに高精度に一致させることが可
能である。また前記第１次イオンミリングよりも斜め方
向の方向性を有する第２次イオンミリングにて、前記隆
起部の形状をより矩形状に近い形状にでき、しかも下部
コア層の上面の両側部分に傾斜面を形成できる。
【００５０】
【００５１】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の薄膜
磁気ヘッドの書き込み用の磁気ギャップ形成部分の構造
を示す部分斜視図、図２は本発明の第２の実施形態の薄
膜磁気ヘッドの書き込み用の磁気ギャップ形成部分の構
造を示す部分斜視図である。図１および図２に示す薄膜
磁気ヘッドは書き込み用のいわゆるインダクティブヘッ
ドであり、このインダクティブヘッドは、磁気抵抗効果
を利用した読み出しヘッドの上に積層されている。
【００５２】図１と図２に示す符号１は、Ｆｅ―Ｎｉ系
合金（パーマロイ）などの高透磁率の軟磁性材料で形成
された下部コア層である。なお、図１と図２に示す薄膜
磁気ヘッドでは、前記下部コア層１の形状が異なってい
るだけで、他の部分での構造は全く同じとなっている。
図１５に示したのと同様に、前記下部コア層１の下には
磁気抵抗効果素子層１３と下部シールド層１４を有する
磁気抵抗効果を利用した読み出しヘッドが設けられてお
り、下部コア層１は磁気抵抗効果素子層１３に対する上
部シールド層として兼用されている。この上部シールド
層としての機能を十分に発揮できるようにするために、
下部コア層１の底面１ｅの幅寸法Ｔ3は、磁気抵抗効果
素子層１３に比べて十分に大きく形成されている。なお
磁気抵抗効果素子層１３は、例えば軟磁性層（ＳＡＬ
層）、非磁性層（ＳＨＵＮＴ層）、磁気抵抗効果層（Ｍ
Ｒ層）が積層されたものなどであり、この磁気抵抗効果
素子層１３の両側には縦バイアス磁界を与えるためのハ
ードバイアス層と、検出電流を与える主電極層などが設
けられている。
【００５３】まず、図１に示す薄膜磁気ヘッドの下部コ
ア層１の形状から説明する。図１に示すように、前記下
部コア層１には、矩形状の隆起部１ａが、前記下部コア
層１と一体となって形成されている。つまり、図１に示
す隆起部１ａの両側面１ｃ，１ｃは、図示垂直方向に延
びる垂直面となっており、前記隆起部１ａのギャップ対
向面（上面）１ｄが平面となっている。図に示すよう
に、前記隆起部１ａの幅寸法はＴ1で形成されており、
この幅寸法Ｔ1は、後述する上部コア層７の先端部７ａ
の幅寸法Ｔｗとほぼ同じにされている。
【００５４】また、前記隆起部の基端の両側に延びる下
部コア層１の上面には、傾斜面１ｂ，１ｂが形成されて
いる。また前述したように、下部コア層１の底面１ｅ
は、幅寸法Ｔ3で形成されており、この幅寸法Ｔ3は隆起
部１ａの幅寸法Ｔ1よりも十分に大きくなっている。図
１に示す下部コア層１と同じように、図２に示す下部コ
ア層１にも隆起部２が形成されている。ただしこの例で
は、前記下部コア層１が第１の層となり、この第１の層
の上に第２の層が積層され、この第２の層が前記隆起部
２となっている。図２に示す前記隆起部２は、下部コア
層１と同じ様に軟磁性材料にて形成されている。
【００５５】図２に示す前記隆起部２は、その正面形状
が台形である。すなわち、前記隆起部２の両側面２ａ，
２ａは傾斜面となっており、ギャップ対向面（上面）２
ｂは平面となっている。そして、前記ギャップ対向面２
ｂの幅寸法はＴ1で形成されている。なお、この幅寸法
Ｔ1は、後述する上部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔ
ｗとほぼ同じである。また、前記隆起部２の下部コア層
１（第１の層）１との境界面２ｃも平面となっており、
その幅寸法はＴ2で形成されている。図に示すように、
この幅寸法Ｔ2は、前記隆起部２のギャップ対向面２ｂ
の幅寸法Ｔ1よりも大きくなっている。
【００５６】さらに、前記下部コア層（第１の層）１
は、隆起部２との境界面１ｆが平面で、その幅寸法はＴ
2で形成され、前記境界面１ｆの両側が傾斜面１ｂ，１
ｂとなっている。また、前記下部コア層１の底面１ｅの
幅寸法は、前述した通りＴ3であり、Ｔ3は境界面１ｆ
（あるいは２ｃ）の幅寸法Ｔ2よりも十分に大きくなっ
ている。
【００５７】本発明では、図１および図２の薄膜磁気ヘ
ッドのどちらであっても、従来に比べてよりライトフリ
ンジングの発生を抑制できる。ただし図１に示す隆起部
１ａのように、その形状が矩形状である、あるいは矩形
状に近い方がよりライトフリンジングの程度を低下させ
ることが可能となる。つまり、図２に示す隆起部２の場
合も、その傾斜面２ａ，２ａとギャップ対向面２ｂとの
間の傾斜角度θ1が９０°に近いことがより好ましく、
本発明において、十分にライトフリンジングの発生の抑
制を期待できる好ましい傾斜角度θ1は、６０°から１
２０°である。
【００５８】さらに、本発明では図１および図２に示す
隆起部１ａ（または２）の高さ寸法Ｈが後述するギャッ
プ層３ａの膜厚に比べて１倍から３倍程度の寸法で形成
されていることが好ましい。前記隆起部１ａ（または
２）の高さ寸法Ｈが前記ギャップ層３ａの膜厚より短い
と、前記隆起部１ａ（あるいは２）の基端の両側に延び
る下部コア層１（傾斜面１ｂを有する部分の下部コア
層）と前記先端部７ａとの間で漏れ磁界が発生しやすく
なり、ライトフリンジングの発生の抑制効果をあまり期
待できない。
【００５９】また、前記隆起部１ａ（または２）の高さ
寸法Ｈがギャップ層３ａの膜厚の３倍以上であると、ラ
イトフリンジングの発生は抑制できるが、下部コア層１
の底面１ｅから傾斜面１ｂまでの膜厚は実質的に薄くな
り、下部コア層１の磁気抵抗効果素子層１３（図１５参
照）に対する上部シールド層としての機能が低下してし
まう。また、本発明では、下部コア層１の傾斜面１ｂと
前記ギャップ対向面２ｂ（または境界面１ｆ）との間の
傾斜角度θ2は、２°から１０°の範囲内であることが
好ましい。
【００６０】前記傾斜面１ｂの傾斜角度θ2が２°より
も小さいと、隆起部１ａ（あるいは２）の基端から延び
る下部コア層１（傾斜面１ｂを有する部分の下部コア
層）と上部コア層７との間で漏れ磁界が発生しやすくな
り、ライトフリンジングの発生の抑制効果をあまり期待
できない。また前記傾斜面１ｂの傾斜角度θ2が１０°
よりも大きいと、前記傾斜面１ｂが上部コア層７からよ
り離れるため、隆起部１（あるいは２）の基端から延び
る下部コア層１（傾斜面１ｂを有する部分の下部コア
層）と上部コア層７との間で漏れ磁界が発生しにくくな
り、ライトフリンジングの程度をより低下させることが
可能となる。しかし、前記傾斜面１ｂの傾斜角度θ2が
１０°よりも大きいと、前記下部コア層１の特に、両端
部付近における膜厚が薄くなり、あるいは前記下部コア
層１の底面１ｅの幅寸法Ｔ3自体が短くなり、これによ
り下部コア層１の磁気抵抗効果素子層１３（図１５参
照）に対する上部シールド層としての機能は低下してし
まう。
【００６１】図３は、図２に示す薄膜磁気ヘッドのＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ線の断面図である。なお、図３に示す符号２
（隆起部）を図１に示す符号１ａ（隆起部）に変更すれ
ば、図３は図１に示す薄膜磁気ヘッドの断面図となる。
このため、以下で、「隆起部」を表示するときは、「隆
起部２（または１ａ）」と表示する。図３に示すよう
に、隆起部２（または１ａ）の奥行き方向の長さはＧｄ
であり、このＧｄがギャップ深さ（ギャップデプス）で
ある。
【００６２】符号３は非磁性材料の層であり、この非磁
性材料の層３は、隆起部２（または１ａ）の対向面１ｄ
の上、ならびに下部コア層１の前記傾斜面１ｂ，１ｂ以
外の上面（絶縁層６中）、および下部コア層１の両側面
（絶縁層６中）、さらに下部コア層１以外の領域に形成
されている。すなわち、後に示す製造工程において、非
磁性材料の層３は、隆起部２（または１ａ）の対向面１
ｄ上にてギャップ層３ａとして残され、その両側の部分
では除去される。本発明では、前記非磁性材料の層３
が、ＳｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5，Ｓｉ3Ｎ4，ＴｉＯ，Ｔｉ
2Ｏ3，Ｔｉ3Ｏ5，ＴｉＯ2，ＷＯ3の単層膜、あるいは２
種類以上の複合膜または多層膜で形成されている。これ
らの非磁性材料は、プラズマエッチングによる化学的作
用で除去可能な材料である。
【００６３】前記非磁性材料の層３の上には、有機樹脂
材料例えばレジスト材料の絶縁層４が形成されている。
さらに、絶縁層４の上に、Ｃｕなどの電気抵抗の小さい
導電性材料によりコイル層５が形成されている。このコ
イル層５は、上部コア層７の基端部７ｂの周囲にて螺旋
状となるように平面的に形成されている。さらにコイル
層５の上に、有機樹脂材料の絶縁層６が覆われるように
形成されている。そして、前記絶縁層６の上に上部コア
層７がメッキ工程により形成されている。上部コア層７
は、パーマロイなどの磁性材料で形成されており、先端
部７ａは前記隆起部２（または１ａ）の対向面１ｄ上
に、ギャップ層３ａを介して接合され、ギャップ長Ｇｌ
の磁気ギャップが形成されている。
【００６４】図１および図２に示すように、上部コア層
７の先端部７ａの幅寸法はＴｗである。前述したよう
に、この幅寸法Ｔｗと、前記隆起部１ａ（または２）の
ギャップ対向面１ｄ（または２ｂ）の幅寸法Ｔ1とは、
互いに等しく（Ｔｗ＝Ｔ1）またはほぼ等しく形成され
る。また磁気ギャップのトラック幅は前記Ｔｗ（＝Ｔ
1）により決められる。さらに、図３に示すように、上
部コア層７の基端部７ｂは、下部コア層１と磁気的に接
続されている。上部コア層７上は、アルミナなどの非磁
性材料で形成された保護膜（図示しない）で覆われてい
る。
【００６５】このインダクティブヘッドでは、コイル層
５に記録電流が与えられると、下部コア層１及び上部コ
ア層７に記録磁界が誘導され、ギャップ長Ｇｌの部分
で、隆起部１ａ（または２）と上部コア層７の先端部７
ａとの間からの洩れ磁界により、ハードディスクなどの
記録媒体に磁気信号が記録される。このインダクティブ
ヘッドでは、隆起部１ａ（または２）のギャップ対向面
１ｄ（または２ｂ）の幅寸法Ｔ1と上部コア層７の先端
部７ａの幅寸法Ｔｗが完全に一致しまたはほぼ等しいた
め、前記Ｔｗで決められるトラック幅から記録用磁界が
滲み出る範囲が狭くなり、ライトフリンジングを抑制で
きる。
【００６６】特に、図１に示す隆起部１ａのように、そ
の形状が矩形状であると、前記隆起部１ａと上部コア層
７の先端部７ａとの間で発生する漏れ磁界は、トラック
幅Ｔｗ内にほぼ完全に収まるので、よりライトフリンジ
ングの発生を抑制することが可能となる。ただし、図２
に示す隆起部２のように、その両側面２ａ，２ａが傾斜
面となっていても、前記傾斜面２ａ，２ａの傾斜角度θ
1が６０°から１２０°の範囲内であれば、従来に比べ
て、十分にライトフリンジングの発生を抑制できる。
【００６７】また、前記隆起部１ａ（または２）の高さ
寸法Ｈが、ギャップ層３ａの膜厚の１倍から３倍の範囲
内で形成され、さらに、下部コア層１の傾斜面１ｂ，１
ｂの傾斜角度θ2が２°から１０°の範囲内であると、
よりライトフリンジングの発生を抑制でき、しかも前記
下部コア層１の上部シールド層としての機能を低下させ
ることがない。以上のように、本発明では、ライトフリ
ンジングがきわめて効果的に抑制できるため、記録媒体
に、トラックピッチがきわめて短くなるように記録する
ことが可能になり、高密度記録を可能にできる。
【００６８】次に、図４（ａ）ないし図４（ｄ）に基づ
いて、図１に示す下部コア層１および隆起部１ａを形成
する製造方法を工程順に説明する。図４（ａ）では、ま
ず軟磁性材料製の下部コア層１が、長方形（矩形）状
で、しかも幅寸法がＴ3で形成される。この下部コア層
１の上に、ＳｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5 ，Ｓｉ3Ｎ4，ＴｉＯ，Ｔ
ｉ2Ｏ3，Ｔｉ3Ｏ5，ＴｉＯ2，ＷＯ3の単層膜、あるいは
２種類以上の複合膜または多層膜などで形成された非磁
性材料の層３が形成される。ＳｉＯ2などの非磁性材料
は、後のＣＦ4またはＣＦ4と酸素（Ｏ2）によるプラズ
マエッチングによって化学的に除去されやすい材料であ
る。
【００６９】そして、前記非磁性材料の層３の上に上部
コア層７の先端部７ａが幅寸法Ｔｗにて形成される。前
記先端部７ａの形成方法は、まず上部コア層７の先端部
７ａの形状領域以外の前記非磁性材料の層３上にレジス
トパターンが形成される。そして、前記レジストパター
ンが形成されていない部分に軟磁性材料がメッキ形成さ
れ、さらにレジスト材料が除去される。このようにし
て、前記上部コア層７の先端部７ａは、非磁性材料の層
３の上に形成される。
【００７０】図４（ｂ）では、上部コア層７の先端部７
ａと下部コア層１との間に介在している非磁性材料の層
３をギャップ層３ａとして残し、その両側の非磁性材料
の層３（点線部分）がプラズマエッチングにより除去さ
れる。前述したように、非磁性材料の層３は、プラズマ
エッチングに使用されるプラズマ化されたＣＦ4また
は、ＣＦ4とＯ2の混合ガスと化学反応を起こす例えばＳ
ｉＯ2などの非磁性材料で形成されている。また、前記
プラズマエッチングは、化学的作用により非磁性材料を
除去するものであるため、このプラズマエッチングによ
り、下部コア層１および上部コア層７を形成する軟磁性
材料は、ダメージを受けることがない。
【００７１】本発明で使用される前記プラズマエッチン
グは、図に示すように、矢印Ｒ方向（垂直方向）のみか
ら行われる、いわゆる異方性プラズマエッチングであ
る。従って、先端部７ａと下部コア層１との間に介在し
ているギャップ層３ａは前記プラズマエッチングに影響
されず、先端部７ａと下部コア層との間にて、幅寸法Ｔ
ｗ（＝Ｔ1）にて残される。図４（ｃ）では、第１次イ
オンミリングにて、下部コア層１に隆起部１ａが形成さ
れる。
【００７２】前記イオンミリングには、中性イオン化さ
れたＡｒ（アルゴン）ガスが使用される。この第１次イ
オンミリングでは、矢印Ｓ方向および矢印Ｔ方向からイ
オン照射が行われるが、このイオン照射の角度θ3は０
から３０°の範囲内であることが好ましい。つまり、第
１次イオンミリングでは、垂直に近い方向から、下部コ
ア層１の上面に対してイオンが照射される。下部コア層
１に、垂直に近い方向（矢印ＳおよびＴ）からイオンが
照射されると、物理的作用により、前記下部コア層１の
ギャップ層３ａとの対向面の両側部分が、ほぼ矩形状に
削られる。これにより、前記下部コア層１には、ほぼ直
角に段差が形成され、前記ギャップ層３ａの下には、先
端部７ａの幅寸法Ｔｗとほぼ同じ幅寸法Ｔ1を有する矩
形状の隆起部１ａが形成される。
【００７３】なお、イオンミリングの時間などを調節し
て、前記隆起部１ａの高さ寸法Ｈが、前記ギャップ層３
ａの膜厚に比べて１倍から３倍程度の寸法で形成される
ようにすることが好ましい。また、上部コア層７の先端
部７ａも、イオンミリングの影響を受けて、前記先端部
７ａに傾斜面７ｃ，７ｃが形成される。さらに、イオン
ミリングにて削り取られた点線部分の磁性材料（下部コ
ア層１）が、上部コア層７の先端部７ａ、ギャップ層３
ａ、および隆起部１ａの両側面に付着し、前記両側面に
磁性材料膜８，８が形成される。
【００７４】図４（ｄ）では、第２次イオンミリングに
て、下部コア層１に傾斜面１ｂ，１ｂが形成される。第
２次イオンミリングでは、第１次イオンミリングと同様
に中性イオン化されたＡｒ（アルゴン）ガスが使用され
る。この第２次イオンミリングでは、矢印Ｕ方向および
矢印Ｖ方向からイオン照射が行われるが、このイオン照
射の角度θ4は４５°から７０°の範囲内であることが
好ましい。つまり、第１次イオンミリング（イオン照射
角度θ3は０°から３０°）に比べて、より斜め方向か
らイオンが照射される。
【００７５】矢印Ｕおよび矢印Ｖ方向からイオンが照射
されると、物理的作用により、隆起部１ａの両側の下部
コア層１上面が、斜めに削り取られ、前記下部コア層１
に傾斜面１ｂ，１ｂが形成される。なお、イオン照射角
度θ4およびイオンミリングの時間などが適性に調節さ
れて、前記傾斜面１ｂ，１ｂの傾斜角度θ2が２°から
１０°の範囲内にされることが好ましい。また同時に、
第２次イオンミリングでは、上部コア層７の先端部７
ａ、ギャップ層３ａ、および隆起部１ａの両側面に付着
した磁性材料膜８，８が削り取られ、除去される。前記
磁性材料膜８が除去されることにより、前記先端部７ａ
と隆起部１ａとの間において、磁気的な短絡が発生しな
い。
【００７６】以上のように、図４に示す製造方法では、
図４（ａ）に示す従来の状態（図８参照）から、まず図
４（ｂ）に示す異方性プラズマエッチングにより非磁性
材料の層３を除去する。その後、図４（ｃ）にて、垂直
方向に近い方向性を有する第１次イオンミリングによ
り、下部コア層１の両側部分をほぼ矩形状に削り取り、
ギャップ層３ａの下に先端部７ａの幅寸法Ｔｗとほぼ同
じ幅寸法Ｔ1を有する矩形状の隆起部１ａを形成でき
る。さらに、図４（ｄ）では、斜め方向の方向性を有す
る第２次イオンミリングにより、下部コア層１に傾斜面
１ｂ，１ｂを形成でき、同時に、図４（ｃ）の工程に
て、ギャップ層３ａなどに付着した磁性材料膜８，８を
除去することができる。
【００７７】次に図５（ａ）から（ｄ）、と図６（ａ）
から（ｂ）に基づいて、図２に示す薄膜磁気ヘッドの下
部コア層１および隆起部２を形成する製造方法を工程順
に説明する。図５（ａ）では、パーマロイなどの高透磁
率の軟磁性材料をメッキするなどして、幅寸法Ｔ3の正
面から見た形状が長方形（矩形）の下部コア層（第１の
層）１が形成される。さらに前記下部コア層１上に、レ
ジスト材料が塗布され、露光・現像処理により幅寸法Ｔ
4のレジスト材料が除去される。そして、前記幅寸法Ｔ4
の部分に、下部コア層１と同じ軟磁性材料がメッキまた
はスパッタなどにより成膜されて、幅寸法がＴ4の長方
形（矩形）の隆起部（第２の層）２が形成される。ま
た、前記隆起部２の両側に残されているレジスト材料が
除去される。なお、前記隆起部２は、その膜厚（高さ）
Ｈが、次の工程で説明する非磁性材料の層３の膜厚の１
倍から３倍程度になるように形成されていることが好ま
しい。
【００７８】図５（ｂ）に示すように、前記下部コア層
１の上から隆起部２の上（さらに下部コア層１以外の領
域）にかけて非磁性材料の層３が形成される。この非磁
性材料は、後のＣＦ4またはＣＦ4と酸素（Ｏ2）による
プラズマエッチングによって化学的に除去されやすい材
料であり、これに適合する非磁性材料は、ＳｉＯ2，Ｔ
ａ2Ｏ5，Ｓｉ3Ｎ4，ＴｉＯ，Ｔｉ2Ｏ3，Ｔｉ3Ｏ5，Ｔｉ
Ｏ2，ＷＯ3の単層膜、あるいは２種類以上の複合膜また
は多層膜などである。
【００７９】図５（ｃ）では、非磁性材料の層３の上
に、幅寸法Ｔｗの磁性材料の上部コア層７の先端部７ａ
が接合される。この上部コア層７は、図２に示す絶縁層
６の上にメッキなどで形成されるが、この工程では、上
部コア層７の形状領域以外の部分にレジストパターンが
形成され、このレジストパターンが形成されていない部
分に軟磁性材料をメッキなどし、さらにレジスト材料を
除去することにより形成される。これにより、上部コア
層７の先端部７ａは幅寸法がＴｗとなるように形成され
る。
【００８０】図５（ｃ）では、長方形の隆起部２の幅寸
法Ｔ4よりも、上部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗ
がわずかに小さく形成される。この寸法差Ｔｗ−Ｔ4
は、隆起部２の形成位置公差および幅寸法Ｔ4の公差お
よび、上部コア層７の先端部７ａの形成位置公差および
幅寸法Ｔｗの公差が累積されたときに、先端部７ａが、
隆起部２の幅寸法Ｔ4内に確実に収まるように設定され
る。
【００８１】次に、図５（ｄ）では、上部コア層７の先
端部７ａと隆起部２との間に介在している非磁性材料の
層３をギャップ層３ａとして残し、その両側の非磁性材
料の層３（点線部分）がプラズマエッチングにより除去
される。これによって隆起部２の上面の両角部２′，
２′がギャップ層３ａの両側に露出する。非磁性材料の
層３は、ＳｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5，Ｓｉ3Ｎ4，ＴｉＯ，Ｔｉ2
Ｏ3，Ｔｉ3Ｏ5，ＴｉＯ2，ＷＯ3の単層膜、あるいは２
種類以上の複合膜または多層膜によって形成されてい
る。これら化合物は、プラズマエッチングに使用される
プラズマ化されたＣＦ4または、ＣＦ4とＯ2の混合ガス
と化学反応を起こし、ギャップ層３ａ以外の非磁性材料
の層３が確実に除去される。
【００８２】また、前記プラズマエッチングは、矢印Ｒ
方向（垂直方向）のみから行われる方向性を有する異方
性プラズマエッチングにより行われる。よって、先端部
７ａと隆起部２との間に介在しているギャップ層３ａは
前記異方性プラズマエッチングに影響されず、先端部７
ａと隆起部２との間にて、幅寸法Ｔｗ（＝Ｔ1）にて残
される。また、前記プラズマエッチングは、化学的作用
により非磁性材料を除去するものであるため、このプラ
ズマエッチングにより、下部コア層１および隆起部２を
形成する磁性材料にダメージを与えることがない。
【００８３】図６（ａ）では、第１次イオンミリングに
て、隆起部２の角部２′が削り取られる。前記イオンミ
リングは、中性イオン化されたＡｒ（アルゴン）ガスが
使用される。この第１次イオンミリングでは、矢印Ｓ方
向および矢印Ｔ方向からイオン照射が行われるが、この
イオン照射の角度θ3は０から３０°の範囲内であるこ
とが好ましい。つまり、第１次イオンミリングでは、垂
直に近い方向から、下部コア層１の上面に対してイオン
が照射される。
【００８４】図６（ａ）に示す斜めの矢印Ｓ方向および
Ｔ方向から隆起部２および下部コア層１にイオンが照射
され、物理的作用により、隆起部２の角部２′および下
部コア層１の隆起部２以外の上面が削られる。その結
果、隆起部２のギャップ対向面２ｂの幅寸法Ｔ1が、上
部コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗと一致し、前記ギ
ャップ対向面２ｂの両側に傾斜面２ａ，２ａが形成され
て、隆起部２が台形となる。なお、この第１次イオンミ
リングの所要時間は、前述した図４（ｃ）に示す第１次
イオンミリングの所要時間よりもかなり短くなってい
る。これは、隆起部２の両角部２′，２′が非常に速く
削り取られるからである。
【００８５】第１次イオンミリングの時間が短いこと
で、下部コア層１の対向面１ｆの両側部分が、少しだけ
削り取られる。さらに、上部コア層７の先端部７ａの上
面の左右の角部も除去されて斜面７ｃ，７ｃが形成され
る。またこのとき、少量ではあるが、削り取られた磁性
材料（点線部分）が、ギャップ層３ａおよび先端部７ａ
の両側面に付着し、前記両側面に磁性材料膜８，８が形
成される。
【００８６】図６（ｂ）では、第２次イオンミリングに
て、前記隆起部２の形状が、より矩形状に近い形状にさ
れ、さらに、下部コア層１に傾斜面１ｂ，１ｂが形成さ
れる。第２次イオンミリングでは、第１次イオンミリン
グと同様に中性イオン化されたＡｒ（アルゴン）ガスが
使用される。この第２次イオンミリングでは、矢印Ｕ方
向および矢印Ｖ方向からイオン照射が行われるが、この
イオン照射の角度θ4は４５°から７０°の範囲内であ
ることが好ましい。つまり、第１次イオンミリング（イ
オン照射角度θ3は０°から３０°）に比べて、より斜
め方向からイオンが照射される。
【００８７】矢印Ｕおよび矢印Ｖ方向からイオンが照射
されると、物理的作用により、隆起部２の傾斜面２ａ，
２ａが削られ、前記隆起部２の形状がより矩形状に近い
形状となる。これにより、前記隆起部２の下部コア層１
との境界面２ｃの幅寸法はＴ4からＴ2に小さくなる。な
お、イオンミリングの時間などを適性に調節することに
より、図１に示す隆起部１ａと同様に、前記隆起部２の
形状を矩形状にすることが可能である。
【００８８】また、第２次イオンミリングにより、下部
コア層１の隆起部２との対向面１ｆの両側部分に傾斜面
１ｂ，１ｂが形成される。なお、前記傾斜面の傾斜角度
θ2が２°から１０°の範囲内となるように、イオンミ
リングの時間などを適性に調節する必要がある。また、
第２次イオンミリングにより、ギャップ層３ａおよび上
部コア層７の先端部７ａの両側面に形成された磁性材料
膜８，８が削り取られる。前記磁性材料膜８が除去され
ることにより、前記先端部７ａと隆起部２との間におい
て、磁気的な短絡が発生しない。
【００８９】図５および図６に示す製造方法では、あら
かじめ下部コア層１の上に、先端部７ａの幅寸法Ｔｗよ
りもやや大きい幅寸法Ｔ4を有する隆起部２を形成して
おき、図４で説明した製造方法と同様に、異方性プラズ
マエッチング、および２回のイオンミリングを行う。こ
れにより、隆起部２の対向面２ｂの幅寸法Ｔ1を、上部
コア層７の先端部７ａの幅寸法Ｔｗと一致させることが
可能となる。特に、図６（ｂ）に示す第２次イオンミリ
ングを行うことにより、前記隆起部２の下部コア層１と
の境界面２ｃの幅寸法Ｔ4をＴ2に小さくでき、より前記
隆起部２の形状を矩形状に近い形状にできる。またこの
第２次イオンミリングにて、下部コア層１に傾斜面１
ｂ，１ｂを形成でき、また図６（ａ）の工程で、ギャッ
プ層３ａなどの両側に付着した磁性材料膜８，８を除去
することができる。
【００９０】次に、図７は本発明の第３の実施の形態を
示す正面図である。図７に示されたものでは、パーマロ
イなどの磁性材料で形成された下部コア層１の上に隆起
部が設けられていない。まず図４（ａ）に示す状態か
ら、図４（ｂ）および図５（ｄ）で示したのと同じ異方
性プラズマエッチングにより、下部コア層１と上部コア
層の先端部７ａとで挟まれたギャップ層３ａを残し、そ
の両側の非磁性材料の層３（図７にて点線で示す部分）
を化学作用で除去する。
【００９１】さらに図４（ｄ）および図６（ｂ）で示し
たのと同じＳ方向とＴ方向からの第２次イオンミリング
により、下部コア層１の対向面１ｄの両側部分を削っ
て、傾斜面１ｂ，１ｂを形成する。なお、このとき、前
記傾斜面１ｂ，１ｂの傾斜角度はθ2である。この場合
も、非磁性材料の層３は、プラズマエッチングによる化
学作用で除去されやすく、プラズマエッチング工程で下
部コア層１の磁性材料にダメージを与えない、例えばＳ
ｉＯ2などが選択される。
【００９２】図７では、まず非磁性材料の層３を除去
し、その後に４５°から７０°のイオン照射角度を有す
る第２次イオンミリングで、隆起部を形成することな
く、下部コア層１に傾斜面１ｂ，１ｂを形成する。この
ような方法であっても、図７に示すように、下部コア層
１の対向面１ｄの幅寸法Ｔ1を先端部７ａの幅寸法Ｔｗ
に一致させることができ、従来に比べて、ライトフリン
ジングの防止効果がある。
【００９３】ただし、図７に示す薄膜磁気ヘッドでは、
図１や図２に示す薄膜磁気ヘッドに比べて、上部コア層
７の先端部７ａの両側に位置する下部コア層１（傾斜面
１ｂ，１ｂを有する下部コア層）と前記先端部７ａとの
距離が非常に短く、従って、従来と同様にトラック幅Ｔ
ｗの両側に漏れ磁界が形成されやすくなっている。従っ
て図７に示す薄膜磁気ヘッドでは、図１や図２に示す薄
膜磁気ヘッドで得られる程のライトフリンジング抑制効
果を期待できない。なお、図７に示す薄膜磁気ヘッドに
おいて、よりライトフリンジングの発生を抑制するに
は、下部コア層１の傾斜面１ｂの傾斜角度θ2を、下部
コア層の上部シールド層としての機能が低下しない程度
に大きくすればよい。
【００９４】
【実施例】本発明では、下部コア層１や隆起部１ａ（あ
るいは２）などの形状あるいは寸法が異なる複数の薄膜
磁気ヘッドを用いて、ライトフリンジングにおける実験
を行った。本発明における実験では、以下に示す複数の
薄膜磁気ヘッドを用いた。 図１５に示す、従来の薄膜磁気ヘッド（以下、薄膜磁
気ヘッドＡとする） 図１６に示す、従来の薄膜磁気ヘッドにおいて、下部
コア層１１およびギャップ層１２に形成された傾斜面１
１ａ，１２ａの傾斜角度θ5を３°とした薄膜磁気ヘッ
ド（以下、薄膜磁気ヘッドＢとする）
【００９５】図７に示す、本発明の第３の実施形態の
薄膜磁気ヘッドにおいて、下部コア層１に形成された傾
斜面１ｂの傾斜角度θ2を２°とした薄膜磁気ヘッド
（以下、薄膜磁気ヘッドＣ1）、および前記傾斜角度θ2
を４°とした薄膜磁気ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＣ
2） 図２に示す、本発明の第２の実施形態の薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、下部コア層１に形成された隆起部２の高さ
寸法Ｈを０．５μｍで統一し、前記隆起部２に形成され
た傾斜面２ａの傾斜角度θ1を３０°、下部コア層１に
形成された傾斜面１ｂの傾斜角度θ2を２°とした薄膜
磁気ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＤ1）、および前記
傾斜角度θ1を４５°、傾斜角度θ2を２°とした薄膜磁
気ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＤ2）、および前記傾
斜角度θ1を４５°、傾斜角度θ2を５°とした薄膜磁気
ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＤ3）
【００９６】図１に示す、本発明の第１の実施形態の
薄膜磁気ヘッドにおいて、下部コア層１に形成された矩
形状の隆起部１ａの高さ寸法Ｈを０．２μｍ、下部コア
層１に形成された傾斜面１ｂの傾斜角度θ2を２°とし
た薄膜磁気ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＥ1）、およ
び前記高さ寸法Ｈを０．４μｍ、傾斜角度θ2を２°と
した薄膜磁気ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＥ2）、お
よび前記高さ寸法Ｈを０．４μｍ、傾斜角度θ2を５°
とした薄膜磁気ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドＥ3） なお、上述したそれぞれの薄膜磁気ヘッドのギャップ層
の膜厚を、０．３μｍで統一した。
【００９７】実験では、まず前述したそれぞれの薄膜磁
気ヘッドで、記録媒体上に信号を記録し、その信号の幅
寸法ＴｏをＭＦＭ（magnetic force microscope；磁気
力顕微鏡）にて測定した。次に、それぞれの薄膜磁気ヘ
ッドにおける上部コア層の先端部の幅寸法ＴｗをＳＥＭ
（scaning electron microscope；走査型電子顕微鏡）
にて測定した。そして、記録信号の幅寸法Ｔｏから先端
部の幅寸法Ｔｗを引いた値（ライトフリンジング量）を
算出し、それぞれの薄膜磁気ヘッドにおけるライトフリ
ンジング量を図８にまとめた。
【００９８】図８に示すように、下部コア層１に隆起部
が形成されている薄膜磁気ヘッドＤ，Ｅが、他の薄膜磁
気ヘッドに比べて、ライトフリンジング量が小さくなっ
ていることがわかる。薄膜磁気ヘッドＤについて詳細に
見てみると、隆起部２に形成された傾斜面２ａの傾斜角
度θ1を３０°より４５°にした方が、よりライトフリ
ンジング量は小さくなっている。また前記傾斜角度θ1
がほぼ９０°にされている薄膜磁気ヘッドＥを見てみる
と、Ｅ1を除いて、薄膜磁気ヘッドＤよりも、よりライ
トフリンジング量は小さくなっている。
【００９９】以上の実験結果から、下部コア層に隆起部
が形成されていることが好ましく、さらに、前記隆起部
の形状が矩形状に近い程、よりライトフリンジングの程
度を低下させることができることがわかった。さらに、
薄膜磁気ヘッドＣ1とＣ2を見てみると、下部コア層１に
形成された傾斜面１ｂの傾斜角度θ2は２°よりは４°
の方が、よりライトフリンジング量は小さくなってい
る。この傾向は、薄膜磁気ヘッドＤ2とＤ3のライトフリ
ンジング量、および薄膜磁気ヘッドＥ2とＥ3のライトフ
リンジング量にも顕著に出ている。なお、本発明では、
下部コア層１の傾斜角度θ2について、別に実験を行っ
た。その実験結果については後述する。
【０１００】さらに、薄膜磁気ヘッドＥについて見てみ
ると、Ｅ2、Ｅ3におけるライトフリンジング量は非常に
小さくなっており、好ましい結果となっているが、Ｅ1
におけるライトフリンジング量は非常に大きくなってい
ることがわかる。これは、下部コア層１に形成された隆
起部１ａの高さＨが小さいために、薄膜磁気ヘッドＥ1
の形は、薄膜磁気ヘッドＤ（図７参照）に近いものとな
っており、従ってライトフリンジング量が大きくなって
いるものと推測される。なお、隆起部１ａの高さＨにつ
いては、別に実験を行ったので、その実験結果について
は後述する。
【０１０１】次に、薄膜磁気ヘッドＡからＥまでを用い
て、前述した方法とは別の方法にてライトフリンジング
量を測定した。実験の方法については図９に示すイメー
ジ図を用いて説明する。まず、記録媒体上に信号Ｘ（re
ferense write track）を記録し、その後この信号Ｘか
ら十分離れた位置に信号Ｙを記録する。この信号Ｙの中
心から光学的に算出したトラック幅Ｔｗ(optical)の約
１．５〜１．６倍離れた位置に再び信号Ｚを記録する。
【０１０２】そして、実験資料となる薄膜磁気ヘッド
（Ａ〜Ｅ）を信号Ｘと信号Ｙの中間におき、前記信号
Ｘ，Ｙの端部Ｘ1，Ｙ1を消去する。次に、信号Ｘ、信号
Ｙ2（＝Ｙ−Ｙ1）、および信号Ｚ2（＝Ｚ−Ｚ1）を薄膜
磁気ヘッドの読取りヘッド（磁気抵抗効果素子）にて再
生すると、図９に示す再生波形Ｘ3，Ｙ3，Ｚ3が得られ
る。
【０１０３】次に、再生波形Ｘ3の高さに対する中心線
Ｘ3が、再生波形Ｙ3，Ｚ3のどの位置と交わっているか
を調べ、再生波形Ｙ3の中心線Ｘ4との交叉点Ｙ4と、再
生波形Ｚ3の中心線Ｘ4との交叉点Ｚ4との幅寸法Ｔ5を測
定する。本実験で、得られた幅寸法Ｔ5は、ＤＣイレー
ズバンド幅と呼ばれており、このＤＣイレーズバンド幅
Ｔ5からトラック幅Ｔｗ(optical)を引いたものが、この
実験におけるライトフリンジング量である。その実験結
果を図１０に示す。図１０に示すライトフリンジング量
は、図８に示すライトフリンジング量に比べて大きくな
っているが、それぞれの薄膜磁気ヘッドにおけるライト
フリンジング量の傾向は全く同じである。つまり、例え
ば隆起部が形成されている薄膜磁気ヘッドＤ，Ｅは、隆
起部が形成されていない薄膜磁気ヘッド（Ａ〜Ｃ）に比
べて、ライトフリンジング量は小さくなっている。
【０１０４】図１１は、下部コア層１の傾斜面１ｂの傾
斜角度θ2が２°で統一され、隆起部１ａの高さＨが異
なる複数の薄膜磁気ヘッドＥ（図１参照）を用いて、そ
れぞれの薄膜磁気ヘッドにおけるライトフリンジング量
を測定した。なお、ギャップ層３ａの膜厚は０．３μｍ
で統一されている。また、この実験では図９に示す方法
を用いてライトフリンジング量を測定した。図１１に示
すように、隆起部１ａの高さ寸法Ｈを０．６μｍ程度ま
で大きくしていくと、ライトフリンジング量は小さくな
っていくが、前記高さ寸法Ｈを０．６μｍ以上にして
も、ライトフリンジング量はあまり変化しないことがわ
かる。隆起部１ａの高さ寸法Ｈを大きくすることによ
り、ライトフリンジング量が小さくなるのは、上部コア
層７の先端部７ａと、隆起部１ａの基端の両側に延びる
下部コア層１（傾斜面１ｂを有する下部コア層）との距
離が離され、より前記隆起部１ａと上部コア層７の先端
部７ａとの間で漏れ磁界が発生しやすくなるからであ
る。
【０１０５】ところで、この実験におけるギャップ層３
ａの膜厚は０．３μｍであるが、図１１に示すように、
隆起部１ａの高さ寸法Ｈを、０．３μｍ程度以上にすれ
ば、かなりライトフリンジング量を小さくできる。また
前記隆起部１ａの高さ寸法Ｈをあまり大きくしてもライ
トフリンジング量の抑制効果をあまり期待できないこと
から、本発明では、隆起部１ａの高さ寸法Ｈをギャップ
層３ａの１倍〜３倍程度とした。
【０１０６】図１２は、隆起部１ａの高さ寸法Ｈが０．
４μｍで統一され、下部コア層１の傾斜面１ｂの傾斜角
度θ2が異なる複数の薄膜磁気ヘッドＥを用いて、それ
ぞれの薄膜磁気ヘッドにおけるライトフリンジング量を
測定した。なお、ギャップ層３ａの膜厚は０．３μｍで
統一されている。また、この実験では図９に示す方法を
用いてライトフリンジング量を測定した。図１２に示す
ように、下部コア層１の傾斜面１ｂの傾斜角度θ2を大
きくしていくと、ライトフリンジング量は小さくなって
いる。
【０１０７】これは、傾斜角度θ2を大きくすることに
より、上部コア層７の先端部７ａと、隆起部１ａの基端
の両側に延びる下部コア層１（傾斜面１ｂを有する下部
コア層）との距離が離され、より前記隆起部１ａと上部
コア層７の先端部７ａとの間で漏れ磁界が発生しやすく
なるからである。ただし、傾斜角度θ2をあまり大きく
し過ぎると、下部コア層１の底面１ｅと傾斜面１ｂまで
の膜厚が薄くなり、あるいは、前記底面１ｅの幅寸法Ｔ
3が小さくなるので、下部コア層１の上部シールド層と
しての機能が低下してしまう。
【０１０８】そこで、本発明では、傾斜面１ｂの傾斜角
度θ2を２°から１０°とした。図１３は、下部コア層
１の傾斜面１ｂの傾斜角度θ2が異なる複数の薄膜磁気
ヘッドＣ（図７参照）を用いて、それぞれの薄膜磁気ヘ
ッドにおけるライトフリンジング量を測定した。なお、
ギャップ層３ａの膜厚は０．３μｍで統一されている。
また、この実験では図９に示す方法を用いてライトフリ
ンジング量を測定した。
【０１０９】図１３に示すように、傾斜面１ｂの傾斜角
度θ2を大きくすると、ライトフリンジング量は小さく
なっている。この実験結果からもわかるように、下部コ
ア層１の両側に傾斜面１ｂを形成することが、ライトフ
リンジングの発生を抑制する上でより効果的であること
がわかる。ただし、薄膜磁気ヘッドＣには、薄膜磁気ヘ
ッドＥのように、隆起部が形成されていないので、前記
傾斜角度θ2をかなり大きくしないことには、薄膜磁気
ヘッドＥと同程度のフリンジング抑制効果を期待できな
いことが図１２と図１３とを比較してみるとよくわか
る。
【０１１０】以上の実験結果により、図１および図２に
示すように、下部コア層１に隆起部１ａ（あるいは２）
を形成することが、ライトフリンジングの発生を抑制で
きる点で好ましく、さらに好ましくは、図１に示す隆起
部１ａのように、その形状を矩形状することである。ま
た、前記隆起部１ａの高さ寸法Ｈを、ギャップ層３ａの
膜厚の１倍から３倍程度とし、さらに、前記隆起部１ａ
の両側に位置する下部コア層１の上面に傾斜面１ｂを形
成し、この傾斜面１ｂの傾斜角度θ2を２°〜１０°程
度にすることが、よりライトフリンジングの発生を抑制
でき、しかも下部コア層１の上部シールド層としての機
能を低下させない点で好ましいことがわかった。
【０１１１】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、下部コア
層にギャップ層との対向面の幅寸法Ｔ1が上部コア層Ｔ
ｗとほぼ同じ程度にされた隆起部を形成し、さらに前記
隆起部の基端の両側から延びる下部コア層の上面に傾斜
面を形成することで、ライトフリンジングの発生を抑制
することができる。
【０１１２】特に、前記隆起部の形状を矩形状に形成す
ることで、上部コア層と隆起部との間で発生する漏れ磁
界を、確実にトラック幅Ｔｗ内に収めることができるの
で、よりライトフリンジングの発生を抑制することが可
能となる。
【０１１３】また、前記隆起部の高さ寸法Ｈを、ギャッ
プ層の膜厚の１倍から３倍程度で形成し、しかも下部コ
ア層に形成される傾斜面の傾斜角度を２°から１０°程
度にすることで、よりライトフリンジングの発生を抑制
でき、しかも下部コア層の上部シールド層としての機能
を低下させることがない。
【０１１４】また、下部コア層と隆起部とが一体に形成
される本発明の第１の製造方法において、まず非磁性材
料の層を除去した後に、垂直に近い方向性を有する第１
次イオンミリングにより、下部コア層にほぼ矩形状の隆
起部を形成でき、しかも前記隆起部の幅寸法Ｔ1を上部
コア層の幅寸法Ｔｗと高精度に一致させることができ
る。また斜め方向の方向性を有する第２次イオンミリン
グにより、前記隆起部の基端の両側から延びる下部コア
層の上面に傾斜面を形成できる。
【０１１５】さらに、下部コア層の上に予め隆起部が積
層されている本発明の第２の製造方法において、非磁性
材料の層を除去した後、前記第１次イオンミリングに
て、隆起部に傾斜面を形成することにより、隆起部のギ
ャップ層との対向面の幅寸法Ｔ1と上部コア層の幅寸法
Ｔｗとを高精度に一致させることができる。さらに前記
第２次イオンミリングにより、前記隆起部の形状を矩形
状に近い形状にすることができ、また前記隆起部の基端
の両側から延びる下部コア層の上面に傾斜面を形成でき
る。
【０１１６】なお、本発明では、ギャップ層をＳｉＯ2
などのプラズマエッチングにて除去可能な非磁性材料で
形成しているので、前述した非磁性材料の層を除去する
工程にて、プラズマエッチングを使用することにより、
前記非磁性材料の層のみを除去でき、下部コア層などの
磁性材料の層にダメージを与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による薄膜磁気ヘッド
の磁気ギャップ部分の構造を示す部分斜視図、
【図２】本発明の第２の実施形態による薄膜磁気ヘッド
の磁気ギャップ部分の構造を示す部分斜視図、
【図３】図２のＩＩＩ線に沿って切断した場合の薄膜磁
気ヘッドの内部構造を示す断面図、
【図４】（ａ）ないし（ｅ）は本発明の第１の薄膜磁気
ヘッドの製造方法を工程別に示す部分正面図、
【図５】（ａ）ないし（ｄ）は本発明の第２の薄膜磁気
ヘッドの途中までの製造方法を工程別に示す部分正面
図、
【図６】（ａ）ないし（ｂ）は、図５の続きの製造方法
を工程別に示す部分正面図、
【図７】本発明の第３の実施形態による薄膜磁気ヘッド
の磁気ギャップ部分を示す拡大正面図、
【図８】下部コア層や隆起部の形状の異なる複数の薄膜
磁気ヘッドのライトフリンジング量を第１の方法にて測
定した場合のグラフ、
【図９】ライトフリンジング量を測定する第２の方法の
イメージ図、
【図１０】下部コア層や隆起部の形状の異なる複数の薄
膜磁気ヘッドのライトフリンジング量を第２の方法にて
測定した場合のグラフ、
【図１１】図１に示す下部コア層の傾斜角度θ2を２°
に統一し、隆起部の高さ寸法Ｈの異なる複数の薄膜磁気
ヘッドを製作して、第２の方法により、ライトフリンジ
ング量を測定した場合の、前記隆起部の高さ寸法Ｈとラ
イトフリンジング量との関係を示すグラフ、
【図１２】図１に示す隆起部の高さ寸法Ｈを０．４（μ
ｍ）に統一し、下部コア層の傾斜面の傾斜角度θ2の異
なる複数の薄膜磁気ヘッドを製作して、第２の方法によ
り、ライトフリンジング量を測定した場合の、前記傾斜
角度θ2とライトフリンジング量との関係を示すグラ
フ、
【図１３】図７に示す下部コア層の傾斜面の傾斜角度θ
2の異なる複数の薄膜磁気ヘッドを製作して、第２の方
法により、ライトフリンジング量を測定した場合の、前
記傾斜角度θ2とライトフリンジング量との関係を示す
グラフ、
【図１４】従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す断面図、
【図１５】図１４のＸＶ矢視の部分拡大正面図、
【図１６】（ａ），（ｂ）は従来の改良例でのコア層の
構造を示す部分拡大正面図、
【符号の説明】
１ 下部コア層 １ａ，２ 隆起部 １ｂ 傾斜面 １ｃ 側面（垂直面） １ｄ，２ｂ ギャップ対向面 ２ａ 側面（傾斜面） ３ 非磁性材料の層 ３ａ ギャップ層 ４ 絶縁層 ５ コイル層 ７ 上部コア層 ７ａ 先端部 ８ 磁性材料膜 Ｇｌ 磁気ギャップ長 Ｈ （隆起部の）高さ寸法 Ｔｗ トラック幅 θ1 （隆起部の両側面に形成された）傾斜面の傾斜角
度 θ2 （隆起部の基端から延びる下部コア層の上面に形
成された）傾斜面の傾斜角度

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁性材料の下部コア層と、下部コア層上
    に非磁性材料のギャップ層を介して対向する磁性材料の
    上部コア層と、下部コア層及び上部コア層に記録磁界を
    誘導するコイル層とが設けられた薄膜磁気ヘッドの製造
    方法において、 磁性材料の下部コア層の上に、この下部コア層よりも幅
    寸法の小さい磁性材料の隆起部を形成する工程と、 隆起部の上および前記隆起部から側方へ延びる下部コア
    層の上に非磁性材料の層を形成する工程と、 隆起部の上に、非磁性材料の層を介して、先端部の幅寸
    法が隆起部の幅寸法よりも小さい、磁性材料の上部コア
    層を形成する工程と、 隆起部と上部コア層とで挟まれた前記非磁性材料の層を
    ギャップ層として残し、その両側の非磁性材料の層を除
    去する工程と、 隆起部の前記ギャップ層に接するギャップ対向面の幅寸
    法Ｔ1を上部コア層の幅寸法Ｔｗと一致させて、隆起部
    の両側面を、上部コア層から離れる方向へ傾斜させる工
    程と、 前記隆起部の基端の両側に延びる下部コア層の上面に、
    前記ギャップ対向面との成す角度が２°以上で１０°以
    下である傾斜面を形成する工程と、 を有す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】 前記非磁性材料を除去する工程は、前記
    非磁性材料をプラズマ化されたＣＦ4又はＣＦ4とＯ2の
    混合ガスと化学反応させる異方性プラズマエッチングに
    より行われる請求項１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
    法。
  3. 【請求項３】 前記非磁性材料の層を形成する非磁性材
    料には、ＳｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5，Ｓｉ3Ｎ4，ＴｉＯ，ＷＯ3
    の１種または２種以上の材料が選択される請求項２記載
    の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項４】 前記隆起部の両側面を上部コア層から離
    れる方向へ傾斜させる工程は、ギャップ対向面と垂直な
    方向に対し０°から３０°傾けられたイオン照射角度を
    有する第１次イオンミリングにより行われる請求項１な
    いし請求項３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造
    方法。
  5. 【請求項５】 下部コア層の上面に傾斜面を形成する工
    程は、ギャップ対向面と垂直な方向に対し、４５°から
    ７０°傾けられたイオン照射角度を有する第２次イオン
    ミリングにより行われる請求項１ないし請求項４のいず
    れかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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