JP3378458B2 - 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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JP3378458B2 JP06147997A JP6147997A JP3378458B2 JP 3378458 B2 JP3378458 B2 JP 3378458B2 JP 06147997 A JP06147997 A JP 06147997A JP 6147997 A JP6147997 A JP 6147997A JP 3378458 B2 JP3378458 B2 JP 3378458B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気へッドお
よびその製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thin film magnetic head and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気記録密度の高密度化が進んで
おり、HDDでは 1Gbpsi/inch2 という高記録密度のシ
ステムが実用化されており、またさらなる記録密度の高
密度化が要求されている。このような磁気記録の高密度
化を達成するためには、薄膜磁気へッドのトラック幅の
狭トラック化、ならびにトラック幅公差の高精度化が必
須の技術課題である。
2. Description of the Related Art In recent years, magnetic recording density has been increased, and HDDs have been put to practical use with a high recording density system of 1 Gbpsi / inch 2 , and further higher recording density is required. There is. In order to achieve such high density of magnetic recording, it is an essential technical subject to narrow the track width of the thin film magnetic head and to increase the accuracy of the track width tolerance.

【0003】上記した 1Gbpsi/inch2 のHDDの場合、
トラック幅は 2μm 程度、トラック間距離は 0.5μm 程
度が要求されており、さらなる高記録密度化に対応する
ためにはより一層の狭トラック化および高精度化が必要
となる。例えば、今後記録密度が10Gbpsi/inch2 になる
と、トラック幅は 1μm 以下、トラック幅公差は 0.1μ
m 程度が要求されることが予測される。加えて、記録周
波数の高周波化に伴って記録電流の低減、ならびに高飽
和磁束密度でかつ高抵抗のヘッド構成材料が要求される
ことが予測される。これらに応えるためには、磁気ヘッ
ドの大幅な改善が必要になってくる。
In the case of the above 1 Gbps i / inch 2 HDD,
The track width is required to be about 2 μm and the track-to-track distance is required to be about 0.5 μm, and further narrower tracks and higher precision are required to meet higher recording density. For example, if the recording density becomes 10 Gbpsi / inch 2 in the future, the track width will be 1 μm or less and the track width tolerance will be 0.1 μm.
It is expected that about m will be required. In addition, it is expected that the recording current will be reduced as the recording frequency becomes higher, and a head constituent material having high saturation magnetic flux density and high resistance will be required. In order to meet these requirements, it is necessary to greatly improve the magnetic head.

【0004】例えば、狭トラック化への対応策の 1つと
して、トレンチポール構造を有する薄膜磁気ヘッドが提
案されている。トレンチポール構造は、磁気ヘッドの記
録磁極の先端部、すなわち媒体対向面に位置する磁極先
端部を、絶縁層等に形成したトレンチ内に磁性層を埋め
込んで形成するものである。このような磁極構造によれ
ば、磁極先端部の形状や形成位置等をトレンチの形状等
により制御することができることから、狭トラック化し
た記録磁極先端部を高精度に実現することができる。
For example, a thin film magnetic head having a trench pole structure has been proposed as one of the measures for narrowing the track. In the trench pole structure, the tip of the recording magnetic pole of the magnetic head, that is, the tip of the magnetic pole located on the medium facing surface is formed by embedding the magnetic layer in a trench formed in an insulating layer or the like. According to such a magnetic pole structure, the shape and formation position of the magnetic pole tip can be controlled by the shape of the trench and the like, so that the recording pole tip with a narrowed track can be realized with high accuracy.

【0005】上述したようなトレンチポール構造の薄膜
磁気ヘッドは、例えば以下のようにして作製される。す
なわち、まずNiFe合金等の軟磁性材料で下側磁極を
形成し、その上に磁気ギャップとしてアモルファスSi
等の非磁性膜、およびトレンチ形成用絶縁層としてSi
x 層等を形成する。次いで、トレンチ形成用絶縁層の
媒体対向面側にRIE等によりトレンチを形成する。さ
らに、後方側に磁界発生用コイルを形成し、このコイル
をレジスト等の絶縁材料で覆う。この後、トレンチ内に
アモルファスCoZrNb合金等の軟磁性材料を埋め込
んで、上側磁極の磁極先端部を形成すると共に、その後
方側に同様な軟磁性材料からなる上側磁極本体を形成す
る。このような上側磁極の表面を絶縁性保護膜で覆う等
して、トレンチポール構造の薄膜磁気へッドが完成す
る。
The thin film magnetic head having the trench pole structure as described above is manufactured, for example, as follows. That is, first, a lower magnetic pole is formed of a soft magnetic material such as a NiFe alloy, and an amorphous Si is formed on the lower magnetic pole as a magnetic gap.
Non-magnetic film such as Si and Si as an insulating layer for trench formation
An O x layer or the like is formed. Next, a trench is formed by RIE or the like on the medium facing surface side of the trench forming insulating layer. Further, a magnetic field generating coil is formed on the rear side, and the coil is covered with an insulating material such as resist. Then, a soft magnetic material such as an amorphous CoZrNb alloy is embedded in the trench to form a magnetic pole tip of the upper magnetic pole, and an upper magnetic pole body made of the same soft magnetic material is formed on the rear side thereof. By covering the surface of the upper magnetic pole with an insulating protective film, a thin film magnetic head having a trench pole structure is completed.

【0006】ところで、上記した従来のトレンチポール
構造の薄膜磁気へッドにおいては、磁極とコイルとを電
気的に遮断するために、コイルをレジスト等の有機絶縁
材料で覆っていることから、上側磁極の磁極先端部なら
びに磁極本体とコイルとの距離をあまり近付けることが
できない。このため、記録動作に必要な磁界を上側磁極
に発生させるためには、コイルに大きな電流を投入する
必要があり、コイルの断線等が生じやすくなるという問
題がある。また、断線等を防止した上で、コイルに大き
な電流を投入するためには、コイルの断面積を大きくす
る必要がある。一方、コイルを磁極先端部に近接して設
けるためには、コイルの位置合せ精度を高める必要があ
るが、コイルの絶縁にレジスト等を用いている従来のヘ
ッド構造では、そのような位置合せ精度を満足させるこ
とは極めて困難である。
By the way, in the above-mentioned conventional thin film magnetic head having the trench pole structure, the coil is covered with an organic insulating material such as a resist in order to electrically cut off the magnetic pole from the coil. The distance between the magnetic pole tip portion of the magnetic pole and the magnetic pole body and the coil cannot be reduced very much. Therefore, in order to generate the magnetic field required for the recording operation in the upper magnetic pole, it is necessary to apply a large current to the coil, which causes a problem that the coil is likely to be broken. Further, in order to prevent a disconnection and the like and to apply a large current to the coil, it is necessary to increase the sectional area of the coil. On the other hand, in order to provide the coil close to the tip of the magnetic pole, it is necessary to improve the alignment accuracy of the coil. However, in the conventional head structure that uses resist or the like for insulating the coil, such alignment accuracy is increased. Is extremely difficult to satisfy.

【0007】さらに、コイルをレジスト等の有機絶縁材
料で覆っているために、コイルの凹凸を反映して上側磁
極が形成される下地部分の表面も凹凸となりやすい。こ
のような凹凸を有する部分に形成した上側磁極は、下地
の凹凸を反映した部分が磁壁のピンニングサイトとな
り、単磁区化することが困難となる。多くの磁壁を有す
る磁極はヘッド特性、特に高周波応答特性を低下させる
ことになる。加えて、レジスト等の有機絶縁材料は、ヘ
ッド加工工程でレジストを硬化処理する際に加えられる
熱、ならびにコイルへの電流投入等により発生する熱等
に弱く、磁気ヘッドの信頼性を低下させている。
Further, since the coil is covered with an organic insulating material such as a resist, the surface of the base portion on which the upper magnetic pole is formed is likely to be uneven, reflecting the unevenness of the coil. In the upper magnetic pole formed on the portion having such unevenness, the portion reflecting the unevenness of the base becomes the pinning site of the domain wall, and it is difficult to form a single magnetic domain. A magnetic pole having many domain walls deteriorates head characteristics, especially high frequency response characteristics. In addition, organic insulating materials such as resists are vulnerable to heat applied when the resist is hardened in the head processing process, heat generated by applying current to the coil, etc., and reduce the reliability of the magnetic head. There is.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の薄膜磁気へッドにおいてはコイルの絶縁にレジスト等
を用いているため、コイルの形成位置精度を十分に高め
ることができず、従って上側磁極先端部と近接するコイ
ルとを十分に離して形成せざるを得ない。このため、記
録動作に必要な磁界を発生させるためのコイル電流が大
きくなる等の問題がある。さらに、上側磁極を形成する
際の下地面の凹凸が大きく、その部分が磁壁のピンニン
グサイトとなるため、単磁区化しにくいとういう問題が
ある。
As described above, in the conventional thin film magnetic head, the resist or the like is used to insulate the coil, so that the coil forming position accuracy cannot be sufficiently improved, and therefore, There is no choice but to form the upper magnetic pole tip portion and the coil adjacent thereto sufficiently apart. Therefore, there is a problem that the coil current for generating the magnetic field necessary for the recording operation becomes large. Furthermore, when the upper magnetic pole is formed, the unevenness of the lower ground is large, and that portion becomes the pinning site of the domain wall, which makes it difficult to form a single magnetic domain.

【0009】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、コイルの形成位置精度を高めること
によって、上側磁極の磁極先端部とコイルとをより近付
けて形成することを可能にすると共に、上側磁極の下地
面を平滑化することを可能にした薄膜磁気へッドおよび
その製造方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made to address such a problem, and by improving the accuracy of the coil forming position, it is possible to form the magnetic pole tip of the upper magnetic pole closer to the coil. In addition, it is an object of the present invention to provide a thin-film magnetic head capable of smoothing the lower ground of the upper magnetic pole and a method for manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気へッド
は、請求項1に記載したように、下側磁極と、前記下側
磁極上に磁気ギャップを介して形成された上側磁極と、
前記下側磁極と上側磁極との間に設けられたコイルとを
具備する薄膜磁気へッドにおいて、前記下側磁極は、前
記コイルに対向する表面に、前記コイルの形成位置と整
合する複数の凸部を備えることを特徴としている。
A thin-film magnetic head according to the present invention has a lower magnetic pole and an upper magnetic pole formed on the lower magnetic pole via a magnetic gap. ,
In a thin film magnetic head comprising a coil provided between the lower magnetic pole and the upper magnetic pole, the lower magnetic pole has a plurality of surfaces aligned with the coil forming position on a surface facing the coil. It is characterized by having a convex portion.

【0011】本発明の薄膜磁気へッドは、さらに請求項
2に記載したように、前記コイルは互いに隣接する前記
凸部間に形成された絶縁層により電気的に分離されてい
ることを特徴としている。さらに、本発明の薄膜磁気へ
ッドにおいて、前記下側磁極および上側磁極の少なくと
もいずれか一方と、前記コイルとの間には、請求項3に
記載したように、前記磁気ギャップを構成する非磁性絶
縁層が形成されていることを特徴としている。
The thin-film magnetic head of the present invention is further characterized in that the coils are electrically separated by an insulating layer formed between the convex portions adjacent to each other. I am trying. Further, in the thin film magnetic head of the present invention, as described in claim 3, the magnetic gap is formed between at least one of the lower magnetic pole and the upper magnetic pole and the coil. It is characterized in that a magnetic insulating layer is formed.

【0012】[0012]

【0013】本発明の薄膜磁気ヘッドにおいては、請求
項4に記載したように、前記凸部の一部は前記上側磁極
の磁極先端部の形成位置と整合することを特徴としてい
る。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、請求項5に
記載したように、下側磁極上に磁気ギャップを介して上
側磁極を形成する工程と、下側磁極と上側磁極との間に
コイルを形成する工程とを具備する薄膜磁気ヘッドの製
造方法において、前記下側磁極の表面に複数の凸部を形
成する工程と、前記下側磁極上に前記凸部形状を反映し
た表面を有する第1の絶縁層を形成する工程と、前記第
1の絶縁層の表面に前記複数の凸部間に形成された凹部
形成用絶縁層により前記凸部に整合する凹部を形成する
工程と、前記凹部内に前記コイルを形成する工程と、前
記コイルを覆う第2の絶縁層を形成する工程と、前記第
2の絶縁層上に前記上側磁極を形成する工程とを具備す
ることを特徴としている。
In the thin film magnetic head of the present invention, as described in claim 4, a part of the convex portion is aligned with the formation position of the magnetic pole tip portion of the upper magnetic pole. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin-film magnetic head, wherein a step of forming an upper magnetic pole on the lower magnetic pole via a magnetic gap, and a coil between the lower magnetic pole and the upper magnetic pole. A method of manufacturing a thin film magnetic head, comprising: a step of forming a plurality of convex portions on a surface of the lower magnetic pole; and a surface having a surface reflecting the shape of the convex portion on the lower magnetic pole. forming an insulating layer, the second
A recess formed between the plurality of protrusions on the surface of the first insulating layer
A step by forming an insulating layer to form forming a recess aligned with the protrusion, the step of forming the coil in the recess, forming a second insulating layer covering the coil, the second And a step of forming the upper magnetic pole on the insulating layer.

【0014】[0014]

【0015】本発明の薄膜磁気ヘッドにおいては、下側
磁極の表面に設けた凸部でコイルの形成位置を規定して
いるため、コイルの形成位置精度を高めることができ
る。従って、上側磁極先端部に対して十分に近付けた位
置にコイルを精度よく形成することが可能となる。
In the thin film magnetic head of the present invention , since the coil forming position is defined by the convex portion provided on the surface of the lower magnetic pole, the coil forming position accuracy can be improved. Therefore, the coil can be accurately formed at a position sufficiently close to the tip of the upper magnetic pole.

【0016】また、コイルの位置精度を高めることによ
って、コイルと例えば上側磁極との間の絶縁を、磁気ギ
ャップを構成する非磁性絶縁層により実施することが可
能となる。よって、コイル上部と上側磁極との間の距離
も十分に近付けることができると共に、上側磁極の下地
面の表面平滑性を高めることができる。上側磁極の下地
表面を平滑化することによって、磁壁のピンニングサイ
トが少なくなるため、ヘッド動作時において上側磁極の
単磁区化が容易になる。従って、磁壁移動に伴う記録ノ
イズを大幅に低減することができる
Further, by increasing the positional accuracy of the coil, it becomes possible to perform insulation between the coil and, for example, the upper magnetic pole by the nonmagnetic insulating layer forming the magnetic gap. Therefore, the distance between the upper part of the coil and the upper magnetic pole can be sufficiently short, and the surface smoothness of the lower ground of the upper magnetic pole can be improved. By smoothing the underlying surface of the upper magnetic pole, pinning sites of the domain wall are reduced, so that the upper magnetic pole can be easily made into a single domain during head operation. Therefore, the recording noise accompanying the domain wall movement can be significantly reduced .

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について、図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の薄膜磁気ヘッドを記録ヘッ
ド部として適用した一実施形態の録再一体型磁気ヘッド
の概略構造を一部切り欠いて示す図である。
FIG. 1 is a partially cutaway view showing a schematic structure of a recording / reproducing integrated magnetic head of an embodiment to which a thin film magnetic head of the present invention is applied as a recording head portion.

【0019】同図において、11はAl2 3 層を有す
るAl2 3 ・TiC基板等の基板である。この基板1
1上には、NiFe合金や非晶質CoZrNb合金等か
らなる下側磁気シールド層12が形成されている。この
下側磁気シールド層12上には、AlOx 等の非磁性絶
縁材料からなる下側再生磁気ギャップ13を介して、再
生素子部として磁気抵抗効果素子(MR素子)14が形
成されている。なお、図中15はMR膜にセンス電流を
供給するリード(電極)である。
[0019] In the figure, 11 is a substrate such as Al 2 O 3 · TiC substrate having the Al 2 O 3 layer. This board 1
A lower magnetic shield layer 12 made of a NiFe alloy, an amorphous CoZrNb alloy, or the like is formed on the first layer 1. A magnetoresistive effect element (MR element) 14 is formed as a reproducing element section on the lower magnetic shield layer 12 via a lower reproducing magnetic gap 13 made of a nonmagnetic insulating material such as AlO x . In the figure, reference numeral 15 is a lead (electrode) for supplying a sense current to the MR film.

【0020】リード15を含むMR素子14上には、下
側再生磁気ギャップ13と同様な非磁性絶縁材料からな
る上側再生磁気ギャップ16を介して、上側磁気シール
ド層17が形成されている。これらによって、再生ヘッ
ド部としてのシールド型MRヘッド18が構成されてい
る。
An upper magnetic shield layer 17 is formed on the MR element 14 including the leads 15 via an upper reproducing magnetic gap 16 made of a non-magnetic insulating material similar to the lower reproducing magnetic gap 13. These constitute a shield type MR head 18 as a reproducing head section.

【0021】上述したシールド型MRヘッド18上に
は、記録ヘッド部として薄膜磁気ヘッド19が形成され
ている。薄膜磁気ヘッド19の下側記録磁極は、上側磁
気シールド層17と同一の磁性層により構成されてい
る。すなわち、シールド型MRヘッド18の上側磁気シ
ールド層17は、薄膜磁気ヘッド19の下側記録磁極を
兼ねている。このような下側記録磁極を兼ねる上側磁気
シールド層(以下、下側記録磁極と略記する)17に
は、NiFe合金、FeSiAl合金等の結晶質軟磁性
材料、(Fe,Co)N系、(Fe,Co)O系等の微
結晶軟磁性材料、CoZrNb合金のような非晶質軟磁
性材料等が用いられる。
On the above-mentioned shield type MR head 18, a thin film magnetic head 19 is formed as a recording head portion. The lower recording magnetic pole of the thin film magnetic head 19 is composed of the same magnetic layer as the upper magnetic shield layer 17. That is, the upper magnetic shield layer 17 of the shield type MR head 18 also serves as the lower recording magnetic pole of the thin film magnetic head 19. The upper magnetic shield layer (hereinafter abbreviated as the lower recording magnetic pole) 17 also serving as the lower recording magnetic pole 17 is made of a crystalline soft magnetic material such as NiFe alloy or FeSiAl alloy, (Fe, Co) N-based material, ( A fine crystalline soft magnetic material such as Fe, Co) O system or an amorphous soft magnetic material such as CoZrNb alloy is used.

【0022】下側記録磁極17は、図2および図3に示
すように、媒体対向面に面した磁極先端部17aとコイ
ル形成位置とが凸形状とされている。すなわち下側記録
磁極17は、後述する上側記録磁極25の磁極先端部2
5aおよびコイル24に対向する表面に、上側記録磁極
先端部25aの形成位置およびコイル24の形成位置と
整合する複数の凸部20を備えている。ここで言う上側
記録磁極先端部25aの形成位置と整合する凸部20a
は、記録トラック幅に対応する幅を有する下側記録磁極
17の磁極先端部17aに相当する。図中20bはコイ
ル24の形成位置と整合する凸部であり、コイル24の
形成形状に沿って形成されている。ここで、図2は薄膜
磁気ヘッド19の要部縦断面図であり、図3は媒体対向
面から見た断面図である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the lower recording magnetic pole 17 has a magnetic pole tip 17a facing the medium facing surface and a coil forming position which are convex. That is, the lower recording magnetic pole 17 is the magnetic pole tip portion 2 of the upper recording magnetic pole 25 described later.
5a and a surface facing the coil 24 are provided with a plurality of convex portions 20 that are aligned with the formation position of the upper recording magnetic pole tip portion 25a and the formation position of the coil 24. The convex portion 20a aligned with the formation position of the upper recording magnetic pole tip portion 25a referred to here.
Corresponds to the magnetic pole tip portion 17a of the lower recording magnetic pole 17 having a width corresponding to the recording track width. In the figure, 20b is a convex portion that matches the formation position of the coil 24, and is formed along the formation shape of the coil 24. Here, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part of the thin film magnetic head 19, and FIG. 3 is a sectional view as seen from the medium facing surface.

【0023】上述したような凸部20を有する下側記録
磁極17上には、その凸部20の形状に沿って、アモル
ファスSi(a-Si)、AlOx 、SiNx 等からなる
第1の非磁性絶縁材料層21aが、記録磁気ギャップ2
1の一部として形成されている。この第1の非磁性絶縁
材料層21a上には、記録磁気ギャップ21とは異なる
非磁性絶縁材料、例えばSiOx 等からなる凹部形成用
絶縁層22が形成されている。
On the lower recording magnetic pole 17 having the convex portion 20 as described above, along the shape of the convex portion 20, a first layer made of amorphous Si (a-Si), AlO x , SiN x or the like is formed. The nonmagnetic insulating material layer 21a is used as the recording magnetic gap 2
It is formed as a part of 1. On the first non-magnetic insulating material layer 21a, a recess forming insulating layer 22 made of a non-magnetic insulating material different from the recording magnetic gap 21, for example, SiO x is formed.

【0024】凹部形成用絶縁層22は、上側記録磁極2
5の磁極先端部25aの形成位置およびコイル形成位置
に対応する凸部20に対して位置整合され、かつ第1の
非磁性絶縁材料層21aが底面となる凹部23を有して
いる。すなわち、凹部形成用絶縁層22は、上側記録磁
極先端部25aの形成位置に対応する凸部20aに対し
て位置整合された第1の凹部23aと、コイル24の形
成位置に対応する凸部20bに対して位置整合された溝
状の第2の凹部23bとを有している
The recess forming insulating layer 22 is formed on the upper recording magnetic pole 2.
5 has a concave portion 23 which is aligned with the convex portion 20 corresponding to the formation position of the magnetic pole tip portion 25a and the coil formation position and which has the bottom surface of the first nonmagnetic insulating material layer 21a. That is, the recess forming insulating layer 22 has the first recess 23a aligned with the protruding portion 20a corresponding to the formation position of the upper recording magnetic pole tip portion 25a, and the protruding portion 20b corresponding to the formation position of the coil 24. And a groove-shaped second concave portion 23b aligned with respect to .

【0025】凸部20bに対して位置整合された第2の
凹部23b内には、CuやCu合金等からなるコイル2
4が埋め込み形成されている。すなわちコイル24は、
互いに隣接する凸部20b間に形成された凹部形成用絶
縁層22により電気的に分離されている。そして、この
第2の凹部23b内に埋め込み形成されたコイル24上
を含めて凹部形成用絶縁層22上には、記録磁気ギャッ
プ21の一部となる第2の非磁性絶縁材料層21bが形
成されている。第2の非磁性絶縁材料層21bは第1の
非磁性絶縁材料層21aと同様な材料からなるものであ
る。すなわち、コイル24は第2の凹部23b内に埋め
込まれ、その周囲は第1の非磁性絶縁材料層21a、凹
部形成用絶縁層22および第2の非磁性絶縁材料層21
bにより絶縁されている。
The coil 2 made of Cu, Cu alloy or the like is placed in the second recess 23b aligned with the protrusion 20b.
4 is embedded. That is, the coil 24 is
It is electrically separated by the insulating layer 22 for forming the concave portion formed between the convex portions 20b adjacent to each other. Then, the second non-magnetic insulating material layer 21b, which is a part of the recording magnetic gap 21, is formed on the recess forming insulating layer 22 including the coil 24 embedded in the second recess 23b. Has been done. The second nonmagnetic insulating material layer 21b is made of a material similar to that of the first nonmagnetic insulating material layer 21a. That is, the coil 24 is embedded in the second recess 23b, and the periphery thereof is surrounded by the first nonmagnetic insulating material layer 21a, the recess forming insulating layer 22 and the second nonmagnetic insulating material layer 21.
It is insulated by b.

【0026】第2の非磁性絶縁材料層21bは記録磁気
ギャップ21の一部となるため、媒体対向面側は上側記
録磁極先端部25aの形成位置に対応する第1の凹部2
3aの内壁面に沿って形成されている。すなわち、媒体
対向面に位置する実際に記録磁気ギャップ21として機
能する部分は、第1および第2の非磁性絶縁材料層21
a、21bの積層膜により構成されている。
Since the second non-magnetic insulating material layer 21b becomes a part of the recording magnetic gap 21, the medium facing surface side has the first concave portion 2 corresponding to the formation position of the upper recording magnetic pole tip portion 25a.
It is formed along the inner wall surface of 3a. That is, the portion that actually functions as the recording magnetic gap 21 located on the medium facing surface is the first and second nonmagnetic insulating material layers 21.
It is composed of a laminated film of a and 21b.

【0027】このように、第2の非磁性絶縁材料層21
bが内壁面に沿って形成され、さらに実際に記録磁気ギ
ャップ21として機能する部分が第1および第2の非磁
性絶縁材料層21a、21bの積層膜で構成された第1
の凹部23a内には、上側記録磁極25を構成する磁性
材料、例えば下側記録磁極17と同様な軟磁性材料が埋
め込み形成されている。第1の凹部23a内に埋め込み
形成された軟磁性材料が上側記録磁極25の磁極先端部
25aを構成している。
As described above, the second nonmagnetic insulating material layer 21 is formed.
b is formed along the inner wall surface, and the portion that actually functions as the recording magnetic gap 21 is formed of a laminated film of first and second nonmagnetic insulating material layers 21a and 21b.
In the recess 23a, a magnetic material forming the upper recording magnetic pole 25, for example, a soft magnetic material similar to that of the lower recording magnetic pole 17 is embedded. The soft magnetic material embedded in the first recess 23 a forms the magnetic pole tip portion 25 a of the upper recording magnetic pole 25.

【0028】ここで、上述した凸部20aと第1の凹部
23aとは位置整合しているため、下側記録磁極17の
磁極先端部17aと上側記録磁極25の磁極先端部25
aとは、媒体対向面にて記録磁気ギャップ21を介して
対向配置されていると共に、それぞれの中心位置が重な
るように高精度に位置合せされた状態で形成されてい
る。また、記録磁気ギャップ21に対向する面の幅もほ
ぼ同一とされている。また、上側記録磁極先端部25a
は各凸部20a、20bの形成位置に基いて、コイル2
4と位置整合されている。
Since the convex portion 20a and the first concave portion 23a are aligned with each other, the magnetic pole tip portion 17a of the lower recording magnetic pole 17 and the magnetic pole tip portion 25 of the upper recording magnetic pole 25 are arranged.
The a is formed so as to be opposed to the medium facing surface via the recording magnetic gap 21 and to be aligned with high precision so that the respective center positions overlap. The width of the surface facing the recording magnetic gap 21 is also set to be substantially the same. Also, the upper recording magnetic pole tip portion 25a
Indicates the coil 2 based on the formation position of each convex portion 20a, 20b.
4 is aligned.

【0029】上側記録磁極25はその磁極先端部25a
から連続して、媒体対向面の後方部側に向って形成され
ており、その後方部側の端部が下側記録磁極17と接続
されている。このように、下側記録磁極17と上側記録
磁極25とは、記録磁気ギャップ21を介して 1つの磁
気回路を形成しており、この磁気回路内にコイル24が
下側記録磁極17および上側記録磁極25とは絶縁され
た状態で配置されている。これらによって、記録ヘッド
部としての薄膜磁気ヘッド19の主要部が構成されてい
る。
The upper recording magnetic pole 25 has a magnetic pole tip portion 25a.
From the rear side of the medium facing surface, and the end on the rear side is connected to the lower recording magnetic pole 17. As described above, the lower recording magnetic pole 17 and the upper recording magnetic pole 25 form one magnetic circuit via the recording magnetic gap 21, and the coil 24 includes the lower recording magnetic pole 17 and the upper recording magnetic pole in the magnetic circuit. The magnetic pole 25 is arranged in an insulated state. These components constitute a main part of the thin film magnetic head 19 as a recording head unit.

【0030】なお、図1は上側記録磁極25を一括成膜
した状態を示している。本発明における上側記録磁極は
これに限られるものではなく、例えば第1の凹部23a
内に埋め込み形成した磁極先端部半体と、これと面接触
して後方部側まで延在する磁極後部半体とで構成した分
離型磁極としてもよい。
Incidentally, FIG. 1 shows a state in which the upper recording magnetic pole 25 is collectively formed. The upper recording magnetic pole in the present invention is not limited to this, and may be, for example, the first concave portion 23a.
A separated magnetic pole may be formed by a magnetic pole tip half body embedded in the inside and a magnetic pole rear half body that makes surface contact with the magnetic pole tip half body and extends to the rear side.

【0031】上述した薄膜磁気ヘッド19においては、
下側記録磁極17に凸部20を設け、この凸部20で上
側記録磁極先端部25aの形成位置およびコイル24の
形成位置を規定しているため、これらの形成位置精度を
高めることができる。特に、凸部20に対して位置整合
させた凹部23に上側記録磁極先端部25aおよびコイ
ル24をそれぞれ埋め込み形成することによって、上側
磁極先端部25aによるトラック幅を精度よく狭トラッ
ク化した上で、上側記録磁極先端部25aに対するコイ
ル24の位置精度を大幅に高めることができる。
In the thin film magnetic head 19 described above,
Since the convex portion 20 is provided on the lower recording magnetic pole 17 and the convex portion 20 defines the formation position of the upper recording magnetic pole tip portion 25a and the formation position of the coil 24, the formation position accuracy of these can be improved. Particularly, by embedding the upper recording magnetic pole tip 25a and the coil 24 in the recess 23 aligned with the protrusion 20, the track width of the upper magnetic pole tip 25a can be accurately narrowed. The positional accuracy of the coil 24 with respect to the upper recording magnetic pole tip portion 25a can be significantly improved.

【0032】従って、上側記録磁極先端部25aに対し
て十分に近付けた位置にコイル24を精度よく形成する
ことが可能となる。さらに、コイル24の位置精度を高
めることによって、コイル24の上部と上側記録磁極2
5との間を、記録磁気ギャップ21の一部となる第2の
非磁性絶縁材料層21bで絶縁することが可能となるた
め、コイル24の上部と上側記録磁極25との間の距離
も十分に近付けることができる。
Therefore, the coil 24 can be accurately formed at a position sufficiently close to the tip end portion 25a of the upper recording magnetic pole. Further, by increasing the positional accuracy of the coil 24, the upper part of the coil 24 and the upper recording magnetic pole 2
5 can be insulated from each other by the second non-magnetic insulating material layer 21b which is a part of the recording magnetic gap 21, so that the distance between the upper portion of the coil 24 and the upper recording magnetic pole 25 is sufficient. Can approach.

【0033】具体的には、図4に示すように、上側記録
磁極先端部25aから近接するコイル24までの距離T
1 は10μm 以下とすることができる。また、コイル24
の上部と上側記録磁極25との間の距離T2 、すなわち
第2の非磁性絶縁材料層21bの膜厚は 0.5μm 以下と
することができる。コイル24の下部と下側記録磁極1
7との間の距離T3 も同様とすることができる。一方、
図5に示すように、コイル24′をレジストR等で絶縁
していた従来の薄膜磁気ヘッドにおいては、上側記録磁
極先端部25a′から近接するコイル24′までの距離
1 は10μm 以上、コイル24′の上部と上側記録磁極
25′との間の距離t2 は 3μm 程度となってしまう。
Specifically, as shown in FIG. 4, the distance T from the upper recording magnetic pole tip portion 25a to the adjacent coil 24 is T.
1 can be 10 μm or less. Also, the coil 24
The distance T 2 between the upper part of the magnetic recording medium and the upper recording magnetic pole 25, that is, the film thickness of the second nonmagnetic insulating material layer 21b can be 0.5 μm or less. Lower part of coil 24 and lower recording magnetic pole 1
The distance T 3 with 7 can be similar. on the other hand,
Figure 5 As shown in the 'in the conventional thin film magnetic head which has been insulated with a resist R and the like, the upper recording magnetic pole tip 25a' coil 24 a distance t 1 to the coil 24 'to close from 10μm or more, the coil The distance t 2 between the upper part of 24 ′ and the upper recording magnetic pole 25 ′ is about 3 μm.

【0034】上側記録磁極先端部25から近接するコイ
ル24までの距離を10μm 以下とし、かつコイル24の
上部から上側記録磁極25までの距離を 0.5μm 以下と
することによって、コイル24に流す電流を小さくした
上で、記録動作に必要な十分な磁界を下側記録磁極17
と上側記録磁極25による磁気回路に印加することがで
きる。これは記録周波数の高周波化に伴って記録電流の
低減が求められている現状に対応するものである。上側
記録磁極先端部25から近接するコイル24までの距離
が10μm を超えると、記録動作に必要な磁界を発生させ
るためにはコイルに大きな電流を投入する必要があり、
従ってコイルの断面積を大きくする必要が生じる。
By setting the distance from the upper recording magnetic pole tip portion 25 to the adjacent coil 24 to 10 μm or less and the distance from the upper part of the coil 24 to the upper recording magnetic pole 25 to 0.5 μm or less, the current flowing through the coil 24 is After reducing the magnetic field, a sufficient magnetic field necessary for the recording operation is applied to the lower recording magnetic pole 17
Can be applied to the magnetic circuit by the upper recording magnetic pole 25. This corresponds to the current situation where the recording current is required to be reduced as the recording frequency becomes higher. If the distance from the upper recording magnetic pole tip 25 to the adjacent coil 24 exceeds 10 μm, it is necessary to apply a large current to the coil in order to generate the magnetic field required for the recording operation.
Therefore, it becomes necessary to increase the cross-sectional area of the coil.

【0035】ただし、上側記録磁極先端部25aとコイ
ル24との距離が 0.1μm 未満になると、それらの間の
絶縁を安定して確保できなくなるおそれがあるため、上
側記録磁極先端部25から近接するコイル24までの距
離は 0.1μm 以上とすることが好ましい。この距離は
0.1〜 7μm の範囲とすることがより好ましい。コイル
24の上部から上側記録磁極25までの距離、すなわち
第2の非磁性絶縁材料層21bの膜厚についても、同様
な理由から0.05μm 以上とすることが好ましい。第2の
非磁性絶縁材料層21bの膜厚は、その表面の凹凸発生
を抑制する上からも 0.5μm 以下とすることが好まし
い。
However, if the distance between the upper recording magnetic pole tip portion 25a and the coil 24 is less than 0.1 μm, the insulation between them may not be stably ensured. The distance to the coil 24 is preferably 0.1 μm or more. This distance is
The range of 0.1 to 7 μm is more preferable. The distance from the upper part of the coil 24 to the upper recording magnetic pole 25, that is, the film thickness of the second nonmagnetic insulating material layer 21b is also preferably 0.05 μm or more for the same reason. The thickness of the second non-magnetic insulating material layer 21b is preferably 0.5 μm or less in order to suppress the occurrence of irregularities on the surface.

【0036】さらに、コイル24の上部と上側記録磁極
25との間に第2の非磁性絶縁材料層21bを形成する
ことによって、上側記録磁極25の下地表面の凹凸が小
さくなるため、磁壁のピンニングサイトが少なくなる。
従って、へッド動作時において上側記録磁極25の単磁
区化が容易となり、磁壁移動に伴う記録ノイズを大幅に
低減することができる。このようなことから、上側記録
磁極25の下地表面、すなわち第2の非磁性絶縁材料層
21bの表面凹凸は 0.5μm 以下とすることが好まし
い。より好ましくは 0.3μm 以下である。加えて、コイ
ル24の周囲は、a-Si、AlOx 、SiNx 、SiO
x 等の無機材料でで絶縁しているため、従来のレジスト
等の有機絶縁材料を用いた場合に比べて、その耐熱温度
を飛躍的に向上させることができる。
Further, by forming the second non-magnetic insulating material layer 21b between the upper part of the coil 24 and the upper recording magnetic pole 25, the unevenness of the underlying surface of the upper recording magnetic pole 25 becomes small, so that the pinning of the domain wall is achieved. Fewer sites.
Therefore, the upper recording magnetic pole 25 can be easily made into a single magnetic domain during the head operation, and the recording noise due to the domain wall movement can be significantly reduced. For this reason, it is preferable that the underlying surface of the upper recording magnetic pole 25, that is, the surface unevenness of the second nonmagnetic insulating material layer 21b is 0.5 μm or less. It is more preferably 0.3 μm or less. In addition, around the coil 24, a-Si, AlO x , SiN x , SiO
Since it is insulated with an inorganic material such as x , the heat resistance temperature thereof can be dramatically improved as compared with the case where an organic insulating material such as a conventional resist is used.

【0037】またさらに、上側記録磁極先端部25aの
埋め込み用凹部23a内には、第2の非磁性絶縁材料層
21bを形成しているため、凹部形成時にその底面や側
壁面の表面が多少荒れたとしても、第2の非磁性絶縁材
料層21bにより表面性が改善され、磁気特性の向上を
図ることができる。加えて、第2の非磁性絶縁材料層2
1bの膜厚を調整することによって、容易にトラック幅
や磁気ギャップ幅を制御することができる。
Further, since the second non-magnetic insulating material layer 21b is formed in the recess 23a for embedding in the upper recording magnetic pole tip 25a, the surface of the bottom surface and side wall surface of the recess is slightly roughened when the recess is formed. Even in this case, the surface property is improved by the second non-magnetic insulating material layer 21b, and the magnetic characteristics can be improved. In addition, the second non-magnetic insulating material layer 2
By adjusting the film thickness of 1b, the track width and the magnetic gap width can be easily controlled.

【0038】次に、上記実施形態の録再一体型磁気ヘッ
ドのうち、記録ヘッド部としての薄膜磁気ヘッド19の
製造工程について、図6および図7を参照して説明す
る。
Next, the manufacturing process of the thin film magnetic head 19 as the recording head portion of the recording / reproducing integrated magnetic head of the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

【0039】まず、シールド型MRヘッド18の上側再
生磁気ギャップ16まで形成した基板上に、膜厚が約 2
μm 程度の軟磁性膜を下側記録磁極17としてRF(Rad
ioFrequancy)スパッタ法等により形成する。軟磁性膜と
しては、Co87Ζr5 Nb8 (at%)等の非晶質合金膜、
(Fe,Co)系合金の窒素化微結晶膜や酸化微結晶
膜、Ni80Fe20(at%)やFeAlSi(センダスト)
等の結晶質膜等が用いられる。下側記録磁極17は、こ
れら軟磁性体を複数積層して構成することも可能であ
り、このような構造にすると上側記録磁極25からの磁
束が効率よく下側記録磁極17に向けて伝わる。
First, the film thickness of about 2 is formed on the substrate on which the upper reproducing magnetic gap 16 of the shield type MR head 18 is formed.
A soft magnetic film of about μm is used as the lower recording magnetic pole 17 for RF (Rad
ioFrequancy) formed by a sputtering method or the like. As the soft magnetic film, an amorphous alloy film such as Co 87 Zr 5 Nb 8 (at%),
Nitrogenated microcrystal film and oxide microcrystal film of (Fe, Co) type alloy, Ni 80 Fe 20 (at%) and FeAlSi (sendust)
A crystalline film or the like is used. The lower recording magnetic pole 17 can also be formed by laminating a plurality of these soft magnetic materials. With such a structure, the magnetic flux from the upper recording magnetic pole 25 is efficiently transmitted to the lower recording magnetic pole 17.

【0040】次いで、図6(a)に示したように、例え
ばエッチバックやポリッシング等により平坦化した下側
記録磁極17上にフォトレジスト膜を塗布し、PEP工
程によりレジストパターン26を形成する。このレジス
トパターン26は、上側記録磁極先端部25aの形成位
置およびコイル24の形成位置に応じて形成する。
Next, as shown in FIG. 6A, a photoresist film is applied on the lower recording magnetic pole 17 which is flattened by, for example, etch back or polishing, and a resist pattern 26 is formed by a PEP process. The resist pattern 26 is formed according to the formation position of the upper recording magnetic pole tip portion 25a and the formation position of the coil 24.

【0041】このレジストパターン26をマスクとし
て、イオンミリング法等により下側記録磁極17をエッ
チングして、上側記録磁極先端部25aの形成位置に対
応する部分に、例えば幅 1μm 、奥行き 5μm 、高さ
0.5μm の凸部20a、ならびにコイル24の形成位置
に対応する部分に、例えば幅 5μm 、高さ 0.5μm の連
続形状の凸部20bを形成する。この後、レジストパタ
ーン26を除去して、図6(b)に示すような凹凸形状
を下側記録磁極17の表面に形成する。
Using the resist pattern 26 as a mask, the lower recording magnetic pole 17 is etched by an ion milling method or the like to form, for example, a width of 1 μm, a depth of 5 μm, and a height at a portion corresponding to the formation position of the upper recording magnetic pole tip portion 25a.
A continuous protrusion 20b having, for example, a width of 5 μm and a height of 0.5 μm is formed on the protrusion 20a of 0.5 μm and the portion corresponding to the position where the coil 24 is formed. After that, the resist pattern 26 is removed to form an uneven shape as shown in FIG. 6B on the surface of the lower recording magnetic pole 17.

【0042】次に、図6(c)に示すように、下側記録
磁極17の凹凸を有する表面上に、例えば膜厚 0.1μm
程度のa-Si膜等からなる第1の非磁性絶縁材料層21
aをRFスパッタ法等で形成する。この程度の厚さの非
磁性絶縁材料層21aは、通常のスパッタ法等によって
も凸部20の形状に沿って、言い換えると凸部20の形
状を反映して形成することができる。次いで、膜厚 1.5
μm 程度のSiOx 膜等からなる凹部形成用絶縁層22
を、バイアスを印加したRFスパッタ法等により形成す
る。
Next, as shown in FIG. 6C, for example, a film thickness of 0.1 μm is formed on the uneven surface of the lower recording magnetic pole 17.
First non-magnetic insulating material layer 21 made of a-Si film or the like
a is formed by the RF sputtering method or the like. The non-magnetic insulating material layer 21a having such a thickness can be formed along the shape of the convex portion 20, in other words, by reflecting the shape of the convex portion 20 by a normal sputtering method or the like. Then the film thickness 1.5
Insulation layer 22 for forming recesses made of SiO x film of about μm
Are formed by a biased RF sputtering method or the like.

【0043】上記した凹部形成用絶縁層22の形成にあ
たっては、凸部20の形状を反映させて、凸部20の形
状に沿ってほぼ均等な厚さで形成されるように成膜条件
等を制御する。これによって、凸部20の形状が転写さ
れた凸状の絶縁層22が得られる。なお、凹部形成用絶
縁層22と下側記録磁極17との界面に、密着性の向上
等を目的として、Ti膜等の非磁性膜を介在させてもよ
い。
In forming the recess forming insulating layer 22 described above, the film forming conditions and the like are reflected so that the shape of the protruding portion 20 is reflected and the insulating layer 22 is formed with a substantially uniform thickness along the shape of the protruding portion 20. Control. Thereby, the convex insulating layer 22 in which the shape of the convex portion 20 is transferred is obtained. A non-magnetic film such as a Ti film may be interposed at the interface between the recess forming insulating layer 22 and the lower recording magnetic pole 17 for the purpose of improving the adhesiveness.

【0044】そして、上述した凸部20の形状に沿って
形成された凹部形成用絶縁層22上に、図6(c)に示
したように、平坦化効果を有する樹脂層27を形成する
と共に、この樹脂層27の表面を平坦化する。この平坦
化効果を有する樹脂層27としては、例えば低分子量の
樹脂、例えばノボラック樹脂等が用いられる。低分子量
の樹脂は例えば473K程度の加熱により流動化するため、
コーティング後に加熱処理を施すことによって、その表
面を平坦化することができる。
Then, as shown in FIG. 6C, a resin layer 27 having a flattening effect is formed on the insulating layer 22 for forming a concave portion formed along the shape of the convex portion 20 described above. The surface of the resin layer 27 is flattened. As the resin layer 27 having this flattening effect, for example, a low molecular weight resin such as novolac resin is used. Low molecular weight resin is fluidized by heating at about 473K,
By applying heat treatment after coating, the surface can be flattened.

【0045】ここで、表面平坦化された樹脂層27は、
凸部20の直上では薄く、かつそれ以外の部分では厚く
なっているため、このような樹脂層27をマスク材とし
てRIE(Reactive Ion Etching)等で異方性エッチング
することによって、樹脂層27の厚い部分を実質的なマ
スクとすることができる。すなわち、絶縁層22の凸部
20上の部分と同一平面を共有するマスク層を形成する
ことができる。このようなマスク層に覆われていない絶
縁層22部分をエッチング除去する。
Here, the surface-flattened resin layer 27 is
Since the resin layer 27 is thin just above the convex portion 20 and thick in other portions, the resin layer 27 is anisotropically etched by RIE (Reactive Ion Etching) or the like using the resin layer 27 as a mask material. The thick portion can be a substantial mask. That is, it is possible to form a mask layer that shares the same plane as the portion of the insulating layer 22 on the convex portion 20. The insulating layer 22 portion not covered with such a mask layer is removed by etching.

【0046】すなわち、図7(a)に示すように、凸部
20上の絶縁層22を選択的にエッチング除去すること
によって、凹部23が形成される。具体的には、凸部2
0aに対して位置整合させた部分に、上側記録磁極先端
部25aの形成部となる、例えば奥行き 5μm 、深さ 1
μm 、幅が 1μm の第1の凹部23aが形成される。ま
た、凸部20bに対して位置整合させた部分に、コイル
24の形成部となる、例えば深さ 1μm 、幅 5μm の溝
状の第2の凹部23bが形成される。この際、凹部23
のテーパ面が多少荒れていても構わない。
That is, as shown in FIG. 7A, the concave portion 23 is formed by selectively removing the insulating layer 22 on the convex portion 20 by etching. Specifically, the convex portion 2
0a, where the upper recording magnetic pole tip portion 25a is formed, for example, a depth of 5 μm and a depth of 1
A first recess 23a having a width of 1 μm and a width of 1 μm is formed. In addition, a groove-shaped second concave portion 23b having a depth of 1 μm and a width of 5 μm, for example, which is a portion where the coil 24 is formed, is formed in a portion aligned with the convex portion 20b. At this time, the recess 23
It does not matter if the taper surface of is somewhat rough.

【0047】このように、凹部形成用絶縁層22に転写
された凸形状および平坦化効果を有する樹脂層27に基
いて、凸部20a、20bに位置整合させた上側記録磁
極先端部25aの埋め込み用凹部(第1の凹部)23a
およびコイル24の埋め込み用凹部(第2の凹部)23
bを同時に形成しているため、これら各凹部23a、2
3bの位置合わせ精度が大幅に向上すると共に、PEP
工程を削減することができる。
As described above, the upper recording magnetic pole tip portion 25a which is aligned with the convex portions 20a and 20b is embedded based on the resin layer 27 having the convex shape and the flattening effect transferred to the concave portion forming insulating layer 22. Recess (first recess) 23a
And a recessed portion (second recessed portion) 23 for embedding the coil 24
Since b is formed at the same time, these recesses 23a, 2
Positioning accuracy of 3b is greatly improved and PEP
The number of steps can be reduced.

【0048】また、上述したエッチング工程は凹部形成
用絶縁層22に転写された凸形状および表面平坦化効果
に基いて、凸部20の周囲が厚く形成された樹脂層27
をマスクに用いて実施しているため、通常のアライメン
ト工程を経ることなく、凸部20の上部に位置整合され
た凹部23を得ることができる。さらに、樹脂層27の
平坦化工程を除いて、通常のエッチングおよび成膜工程
に準じて実施することができ、加えて位置合せ工程、露
光・現像工程を省くことができるため、量産性を十分に
満足させることが可能となる。
In the above-described etching process, the resin layer 27 having a thick periphery around the protrusion 20 is formed based on the protrusion and the surface flattening effect transferred to the insulating layer 22 for forming the recess.
Since it is carried out using a mask as a mask, it is possible to obtain the concave portion 23 aligned with the upper portion of the convex portion 20 without going through a normal alignment process. Further, except for the flattening step of the resin layer 27, it can be performed according to the usual etching and film forming steps, and in addition, the alignment step and the exposure / development step can be omitted, so that mass productivity is sufficient. It will be possible to satisfy.

【0049】次に、図7(b)に示すように、コイル埋
め込み用の第2の凹部23bにコイル24を埋め込み形
成する。コイル24は導体であれば特に材料限定される
ものではなく、またその形成法も通常のメッキ法、RF
スパッタ法、ならびにΜOCVD(Metal Organic CV
D)法等の種々の膜形成法を適用することができる。さ
らに、コイル24および凹部形成用絶縁層22の上面、
および磁極先端部埋め込み用凹部23aの内壁面を覆う
ように、例えば膜厚 0.1μm 程度のa-Si膜等からなる
第2の非磁性絶縁材料層21bを例えばCVD法で形成
する。磁極先端部埋め込み用凹部23aの底面には、第
1および第2の非磁性絶縁材料層21a、21bの積層
膜からなる記録磁気ギャップ21が形成される。
Next, as shown in FIG. 7B, the coil 24 is embedded in the second recess 23b for embedding the coil. The material of the coil 24 is not particularly limited as long as it is a conductor, and the forming method thereof is a usual plating method or RF.
Sputtering method, Μ OCVD (Metal Organic CV)
Various film forming methods such as the D) method can be applied. Furthermore, the upper surfaces of the coil 24 and the recess forming insulating layer 22,
A second nonmagnetic insulating material layer 21b made of, for example, an a-Si film having a film thickness of about 0.1 μm is formed by, for example, the CVD method so as to cover the inner wall surface of the recess 23a for burying the magnetic pole tip. A recording magnetic gap 21 made of a laminated film of the first and second nonmagnetic insulating material layers 21a and 21b is formed on the bottom surface of the recess 23a for embedding the magnetic pole tip portion.

【0050】このように、コイル24を形成した後に、
コイル24と上側記録磁極25との界面に記録磁気ギャ
ップ21の一部となる第2の非磁性絶縁材料層21bを
形成することで、特に上側記録磁極25が形成されるコ
イル24の上部の表面凹凸が小さくなり、上側記録磁極
25の単磁区化が容易となる。さらに、上側記録磁極先
端部25aの埋め込み用凹部23aの底面や側壁面の凹
凸も抑制することができ、加えて凹部形状を小さくする
ことで狭トラック化がより一層容易になる。
After forming the coil 24 in this way,
By forming the second non-magnetic insulating material layer 21b which is a part of the recording magnetic gap 21 at the interface between the coil 24 and the upper recording magnetic pole 25, particularly the surface of the upper portion of the coil 24 where the upper recording magnetic pole 25 is formed. The unevenness is reduced, and the upper recording magnetic pole 25 can be easily made into a single magnetic domain. Further, it is possible to suppress unevenness on the bottom surface and side wall surface of the recessed portion 23a for embedding in the upper recording magnetic pole tip portion 25a, and in addition, by narrowing the shape of the recessed portion, it becomes easier to narrow the track.

【0051】そして、図7(c)に示すように、表面に
第2の非磁性絶縁材料層21bが形成された凹部23a
内ならびにコイル24上に、膜厚 2μm 程度のCo90
4Nb6 (at%) 等の非晶質軟磁性膜からなる上側記録
磁極25を指向性スパッタ法等で形成する。このとき、
上側記録磁極25の構成材料として、(Fe,Co)系
の酸化・窒化微結晶膜、Ni80Fe20(at%) やFeAl
Si(センダスト)等の結晶質膜等の飽和磁束密度の高
い軟磁性膜を用いることもできる。その結果、凹部23
a内に形成された上側記録磁極先端部25aは高さ 2μ
m 、幅 0.9μmとなる。従って、トラック幅は 0.9μm
である。この後、絶縁性保護膜をCVD法等により形成
し、さらに基板上に複数形成した薄膜磁気ヘッドを単体
に加工して、薄膜磁気へッドが完成する。
Then, as shown in FIG. 7C, the recess 23a having the second nonmagnetic insulating material layer 21b formed on the surface thereof is formed.
Co 90 Z with a film thickness of about 2 μm inside and on the coil 24
The upper recording magnetic pole 25 made of an amorphous soft magnetic film such as r 4 Nb 6 (at%) is formed by a directional sputtering method or the like. At this time,
As a constituent material of the upper recording magnetic pole 25, a (Fe, Co) -based oxide / nitride microcrystalline film, Ni 80 Fe 20 (at%) or FeAl is used.
It is also possible to use a soft magnetic film having a high saturation magnetic flux density such as a crystalline film of Si (sendust) or the like. As a result, the recess 23
The height of the upper recording magnetic pole tip portion 25a formed in a is 2 μm.
m, width 0.9 μm. Therefore, the track width is 0.9 μm
Is. After that, an insulating protective film is formed by the CVD method or the like, and a plurality of thin film magnetic heads formed on the substrate are processed into a single body to complete the thin film magnetic head.

【0052】このようにして作製した薄膜磁気へッドと
従来の方法で作製した薄膜磁気へッドに対して、磁極先
端部に最近接するコイルにある一定電流を投入した時に
上側記録磁極で誘起される磁界強度を、磁極先端部とコ
イルとの距離の関係として図8に示す。上記実施形態に
おいて、上側記録磁極先端部25aから近接するコイル
24までの距離T1 は 3μm 、コイル24の上部と上側
記録磁極25との間の距離T2 は 0.3μm であるのに対
し、従来技術で作製した薄膜磁気へッドでは、上側記録
磁極先端部25a′から近接するコイル24′までの距
離t1 は10μm、コイル24′の上部と上側記録磁極2
5′との間の距離t2 は 3μm である。図8からも明ら
かなように、本発明の薄膜磁気へッドに比べて従来の薄
膜磁気へッドで誘起される磁界強度は1/10しかなく、従
来の薄膜磁気ヘッドで同様の磁界強度を誘起するために
は、投入電流を10倍にしなければならいことが分かる。
The thin-film magnetic head thus manufactured and the thin-film magnetic head manufactured by the conventional method are induced by the upper recording magnetic pole when a constant current is applied to the coil closest to the magnetic pole tip. The generated magnetic field strength is shown in FIG. 8 as the relationship between the distance between the magnetic pole tip and the coil. In the above embodiment, the distance T 1 from the upper recording magnetic pole tip portion 25a to the adjacent coil 24 is 3 μm, and the distance T 2 between the upper portion of the coil 24 and the upper recording magnetic pole 25 is 0.3 μm. In the thin film magnetic head manufactured by the technique, the distance t 1 from the upper recording magnetic pole tip portion 25a ′ to the adjacent coil 24 ′ is 10 μm, and the upper portion of the coil 24 ′ and the upper recording magnetic pole 2 are
The distance t 2 with 5'is 3 μm. As is clear from FIG. 8, the magnetic field strength induced by the conventional thin film magnetic head is only 1/10 as compared with the thin film magnetic head of the present invention, and the similar magnetic field strength is obtained by the conventional thin film magnetic head. It can be seen that the input current must be increased by 10 times in order to induce.

【0053】[0053]

【0054】[0054]

【0055】[0055]

【0056】[0056]

【0057】[0057]

【0058】[0058]

【0059】[0059]

【0060】なお、上述した各実施形態においては、本
発明の薄膜磁気ヘッドを録再一体型磁気ヘッドの記録ヘ
ッド部に適用した場合について説明したが、本発明はこ
れに限られるものではなく、記録再生ヘッドとして本発
明の薄膜磁気ヘッドを使用することも可能である。
In each of the embodiments described above, the case where the thin film magnetic head of the present invention is applied to the recording head portion of the recording / reproducing integrated magnetic head has been described, but the present invention is not limited to this. It is also possible to use the thin film magnetic head of the present invention as a recording / reproducing head.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜磁気
ヘッドによれば、コイルの位置精度を高めることができ
るため、上側磁極先端部に対して近付けた位置にコイル
を精度よく形成することができる。従って、コイルへの
投入電流量の低減等を図ることが可能となる。また、コ
イルの絶縁を確保した上で、上側磁極の下地面を平滑化
することができるため、ヘッド特性の向上等を図ること
が可能となる。
As described above, according to the thin-film magnetic head of the present invention, the positional accuracy of the coil can be improved, so that the coil can be accurately formed at a position close to the tip of the upper magnetic pole. You can Therefore, it is possible to reduce the amount of current applied to the coil. Moreover, since the lower ground of the upper magnetic pole can be smoothed while ensuring the insulation of the coil, it is possible to improve the head characteristics.

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

【図1】 本発明の薄膜磁気ヘッドを録再一体型磁気ヘ
ッドの記録ヘッド部に適用した一実施形態の概略構造を
一部切り欠いて示す斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a schematic structure of an embodiment in which a thin film magnetic head of the present invention is applied to a recording head portion of a recording / reproducing integrated magnetic head.

【図2】 図1に示す録再一体型磁気ヘッドの記録ヘッ
ド部を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a recording head portion of the recording / reproducing integrated magnetic head shown in FIG.

【図3】 図1に示す録再一体型磁気ヘッドの記録ヘッ
ド部を媒体対向面から見た断面図である。
3 is a cross-sectional view of the recording head portion of the recording / reproducing integrated magnetic head shown in FIG. 1, as viewed from the medium facing surface.

【図4】 本発明の薄膜磁気ヘッドにおけるコイルと磁
極との距離を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a distance between a coil and a magnetic pole in the thin film magnetic head of the invention.

【図5】 従来の薄膜磁気ヘッドにおけるコイルと磁極
との距離を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a distance between a coil and a magnetic pole in a conventional thin film magnetic head.

【図6】 本発明の一実施形態による薄膜磁気ヘッドの
製造工程の要部を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part of a manufacturing process of the thin-film magnetic head according to the embodiment of the present invention.

【図7】 図6の製造工程に続く薄膜磁気ヘッドの製造
工程を示す断面図である。
7 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the thin-film magnetic head following the manufacturing process of FIG.

【図8】 本発明の実施形態による薄膜磁気ヘッドのコ
イル−上側磁極間距離と磁界強度との関係を従来の薄膜
磁気ヘッドと比較して示す図である
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a coil-upper magnetic pole distance and a magnetic field strength of a thin-film magnetic head according to an embodiment of the present invention in comparison with a conventional thin-film magnetic head .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

17……下側記録磁極 17a…下側記録磁極先端部 20……凸部 21……記録磁気ギャップ 21a…第1の非磁性絶縁材料層 21b…第2の非磁性絶縁材料層 22……凹部形成用絶縁層 23……凹部 23a…磁極先端部埋め込み用凹部 23b…コイル埋め込み用凹部 24……コイル 25……上側記録磁極 25a…上側記録磁極先端部 17 ... Lower recording magnetic pole 17a ... Tip of lower recording magnetic pole 20 ... Convex part 21 ... Recording magnetic gap 21a ... First non-magnetic insulating material layer 21b ... second non-magnetic insulating material layer 22 ... Insulation layer for forming recesses 23 ... recess 23a ... Recess for burying magnetic pole tip 23b ... recess for embedding coil 24 ... coil 25 ... Upper recording magnetic pole 25a ... Upper recording magnetic pole tip

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−120632(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/31 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-5-120632 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 5/31

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下側磁極と、前記下側磁極上に磁気ギャ
ップを介して形成された上側磁極と、前記下側磁極と上
側磁極との間に設けられたコイルとを具備する薄膜磁気
ヘッドにおいて、 前記下側磁極は、前記コイルに対向する表面に、前記コ
イルの形成位置と整合する複数の凸部を備えることを特
徴とする薄膜磁気ヘッド。
1. A thin film magnetic head comprising a lower magnetic pole, an upper magnetic pole formed on the lower magnetic pole via a magnetic gap, and a coil provided between the lower magnetic pole and the upper magnetic pole. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the lower magnetic pole has a plurality of protrusions on the surface facing the coil, the protrusions being aligned with the formation position of the coil.
【請求項2】 請求項1項記載の薄膜磁気ヘッドにおい
て、 前記コイルは互いに隣接する前記凸部間に形成された絶
縁層により電気的に分離されていることを特徴とする薄
膜磁気ヘッド。
2. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the coils are electrically separated by an insulating layer formed between the convex portions adjacent to each other.
【請求項3】 請求項1項記載の薄膜磁気ヘッドにおい
て、 前記下側磁極および上側磁極の少なくともいずれか一方
と、前記コイルとの間には、前記磁気ギャップを構成す
る非磁性絶縁層が形成されていることを特徴とする薄膜
磁気ヘッド。
3. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein a nonmagnetic insulating layer forming the magnetic gap is formed between at least one of the lower magnetic pole and the upper magnetic pole and the coil. A thin film magnetic head characterized in that
【請求項4】 請求項1記載の薄膜磁気ヘッドにおい
て、 前記凸部の一部は前記上側磁極の磁極先端部の形成位置
と整合することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
4. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein a part of the convex portion is aligned with a formation position of a magnetic pole tip portion of the upper magnetic pole.
【請求項5】 下側磁極上に磁気ギャップを介して上側
磁極を形成する工程と、前記下側磁極と上側磁極との間
にコイルを形成する工程とを具備する薄膜磁気ヘッドの
製造方法において、 前記下側磁極の表面に複数の凸部を形成する工程と、 前記下側磁極上に前記凸部形状を反映した表面を有する
第1の絶縁層を形成する工程と、前記第1の絶縁層の表面に、前記複数の凸部間に形成さ
れた凹部形成用絶縁層により 前記凸部に整合する凹部
成する工程と、 前記凹部内に前記コイルを形成する工程と、 前記コイルを覆う第2の絶縁層を形成する工程と、 前記第2の絶縁層上に前記上側磁極を形成する工程とを
具備することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
5. A method of manufacturing a thin film magnetic head, comprising: a step of forming an upper magnetic pole on a lower magnetic pole via a magnetic gap; and a step of forming a coil between the lower magnetic pole and the upper magnetic pole. A step of forming a plurality of convex portions on the surface of the lower magnetic pole, a step of forming a first insulating layer on the lower magnetic pole, the first insulating layer having a surface reflecting the shape of the convex portion, and the first insulation Formed between the plurality of protrusions on the surface of the layer.
The insulating layer for forming the recessed portion forms a recessed portion that is aligned with the protruding portion .
A step that form, the step of forming the coil in the recess, forming a second insulating layer covering the coil, and forming the upper magnetic pole on the second insulating layer A method for manufacturing a thin film magnetic head, comprising:
【請求項6】 請求項5記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
法において、 前記凸部の一部に整合する凹部内に前記上側磁極の先端
部を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方
法。
6. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 5, wherein the tip of the upper magnetic pole is formed in a concave portion that matches a part of the convex portion. .
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