JP3415432B2 - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

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、薄膜磁気ヘッドお
よびその製造方法に関するものであり、特に書き込み用
の誘導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、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。このような薄膜磁気ヘッドの一つと
して、書き込みを目的とする記録ヘッドと、読み出しを
目的とする再生ヘッドとを積層した構造のものが提案さ
れている。ここで、記録ヘッドとしては誘導型薄膜磁気
ヘッドが用いられ、再生ヘッドとしては磁気抵抗素子が
広く用いられている。このような磁気抵抗素子として
は、通常の異方性磁気抵抗（ＡＭＲ：AnisotropicMagne
to 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素子を総称して磁気抵抗再生素子また
は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 H
eight ：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】上述したように再生ヘッドの性能はＧＭＲ
素子を用いることによって向上することができるが、こ
れ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
グ面における磁極部分およびライトギャップ（writega
p)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】書込用の誘導型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 Hei
ght : 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。また、書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドの性能を
向上させるために、ボトムポールおよびトップポール
の、薄膜コイルを囲む部分の長さ（本明細書では、磁路
長と呼ぶ）を短くすることが提案されている。
【０００６】図１〜８に、従来の標準的な複合型薄膜磁
気ヘッドの一例としてＧＭＲ素子を有するものの順次の
製造工程を、エアベアリング面に垂直な平面で切って示
す断面図である。なおこの例は、磁気抵抗効果型の読取
用の薄膜磁気ヘッドの上に誘導型の書込用薄膜磁気ヘッ
ドを積層した複合型薄膜磁気ヘッドである。
【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(Al
２O３) からなる絶縁層２を約５〜10μm の厚みに堆積
し、その上に再生ヘッドのＭＲ再生素子を外部磁界の影
響から保護する磁気シールドを構成する下部シールド層
３を３〜４μm の厚みで形成し、その後、シールドライ
トギャップ層４に埋設したＧＭＲ層５を数１０ｎｍ以下
の厚みに形成し、さらにその上にパーマロイよりなる磁
性層６を３〜４μm の膜厚に形成する。この磁性層６
は、上述した下部シールド層３と共にＧＭＲ再生素子を
磁気遮蔽する上部シールド層の機能を有するだけでな
く、書込用の誘導型薄膜磁気ヘッドの下部磁性層として
の機能をも有するものである。ここでは説明の便宜上、
この磁性層６を書込用磁気ヘッドを構成する一方の磁性
層であることに注目して第１の磁性層と称することにす
る。
【０００８】次に、図２に示すように、第１の磁性層６
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７を約２００ｎｍの膜厚に形成し、後に磁極部
分を構成する部分を除いて、ライトギャップ層７の上に
スロートハイトの基準位置を決定するフォトレジスト８
を形成し、さらに表面全体に１００ｎｍ程度の薄い銅層
９をスパッタにより形成する。この銅層９は、後に電気
メッキによって薄膜コイルを形成するために、シード層
(seed layer)を構成するものであるので、シード層とも
称することにする。このシード層９の上に３μm の厚い
フォトレジスト１０を形成し、このフォトレジストにシ
ード層また達する開口１１を形成する。この開口の高さ
は膜厚に等しく、２μm であり、巾も２μm である。
【０００９】次に、硫酸銅のメッキ液を用いて銅の電気
メッキ処理を行い、図３に示すようにフォトレジスト１
０の開口１１内に第１層目の薄膜コイルを構成するコイ
ル巻回体１２を２〜３μm の膜厚に形成する。このコイ
ル巻回体１２の膜厚は、開口１１の深さよりも小さくす
るのが好適である。次に、図４に示すように、フォトレ
ジスト１０を除去した後、アルゴンイオンビームによる
ミリングを施して、図５に示すようにシード層９を除去
し、コイル巻回体１２相互を分離して１つのコイル状の
導体を形成する。このイオンビームミリングの際には、
薄膜コイルのコイル巻回体１２の底部にあるシード層９
が薄膜コイルよりも外方に突出して残るのを抑止するた
めに、イオンビームミリングは５〜１０°の角度を以て
行なうようにしている。このように、イオンビームミリ
ングを垂直に近い角度で行うと、イオンビームの衝撃に
よって飛散したシード層９の材料が再付着するようにな
り、順次のコイル巻回体１２の間隔を広くしなければな
らない。
【００１０】次に、図６に示すように、第１層目の薄膜
コイルのコイル巻回体１２を覆うようにフォトレジスト
１３を形成し、その上面を平坦に研磨した後、上述した
手法と同様の手法によってシード層１４の上に第２層目
の薄膜コイルのコイル巻回体１５を形成し、さらにフォ
トレジスト１６を形成した後、トップポールを構成する
パーマロイより成る第２の磁性層１７を３〜５μm の膜
厚に形成する。
【００１１】次に、図７および８に示すように、第２の
磁性層１７の磁極部分１７ａをマスクとしてライトギャ
ップ層７および第１の磁性層６の表面をエッチングして
トリム構造を形成し、さらに全体の上にアルミナより成
るオーバーコート層１８を形成する。なお、図８は、図
７の８−８線に沿って切った断面図であり、ＧＭＲ素子
５を電気的に絶縁するとともに磁気的に遮蔽するシール
ドライトギャップ層４を構成する第１および第２のシー
ルドライトギャップ層４ａおよび４ｂと、ＧＭＲ素子に
対する電気接続を行なうための導電層５ａおよび５ｂを
も示した。
【００１２】実際の薄膜磁気ヘッドの製造においては、
上述した構造をウエファに多数形成した後、多数の薄膜
磁気ヘッドが配列されたバーにウエファを分割し、この
バーの側面を研磨してエアベアリング面１９（図７参
照）を得るようにしている。このエアベアリング面１９
の形成過程においてＧＭＲ層５も研磨され、所望のスロ
ートハイトおよびＭＲハイトを有する複合型薄膜磁気ヘ
ッドが得られる。さらに、実際の薄膜磁気ヘッドにおい
ては、薄膜コイル１２, １５およびＧＭＲ再生素子に対
する電気的接続を行なうための接点パッドが形成されて
いるが、図示では省略してある。
【００１３】さらに、図７においてフォトレジスト８，
１３および１６のエアベアリング面１９側の側面を結ぶ
直線Ｓと基体平面とのなすアペックスアングルθ（Apex
Angle) 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。
【００１４】また、図８に示すように、第１の磁性層６
のトリム構造となっている磁極部分６ａおよび第２の磁
性層１７の磁極部分１７ａの幅Ｗ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。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにして形成
された従来の複合型薄膜磁気ヘッドにおいては、特に書
き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドの微細化の点で問題が
ある。すなわち、図７に示すように、第１の磁性層６お
よび第２の磁性層１７の、薄膜コイルのコイル巻回体１
２および１５を囲む部分の長さである磁路長ＬMを短く
することによって、誘導型薄膜磁気ヘッドの磁束立ち上
がり時間（Flux Rise Time）や非線形トランジションシ
フト（Non-linear Transition Shift:NLTS）特性や重ね
書き（OverWrite) 特性などを改善できることが知られ
ている。この磁路長ＬMを短くするためには、薄膜コイ
ル１２，１５の、第１および第２の磁性層６および１７
によって囲まれる部分のコイル巾ＬCを短くする必要が
あるが、従来の薄膜磁気ヘッドでは、以下に説明するよ
うにこのコイル巾ＬCを短くすることができなかった。
【００１６】誘導型薄膜磁気ヘッドのコイル巾ＬC を短
くするためには、薄膜コイルの各コイル巻回体の巾を小
さくするとともに順次のコイル巻回体の間隔を狭くする
必要があるが、薄膜コイルの電気抵抗を小さくするため
には、コイル巻回体の巾を短くすることには制限があ
る。すなわち、薄膜コイルの抵抗値を低くするために、
導電率の高い銅を用いても、薄膜コイルの高さは２〜３
μm に制限されるので、コイル巻回体の巾を１．５μm
よりも狭くすることができない。したがって、コイル巾
ＬCを短くするには、コイル巻回体の間隔を狭くする必
要がある。
【００１７】しかし、従来の薄膜磁気ヘッドにおいて
は、薄膜コイルのコイル巻回体１２，１５の間隔を狭く
することができない。以下、その理由を説明する。上述
したように薄膜コイルのコイル巻回体１２，１５は銅の
電気メッキ法により形成されているが、フォトレジスト
１０に形成した開口１１内に、ウエファ全体に亘って均
一に銅を堆積させるためにシード層９を１００ｎｍの膜
厚で形成し、このシード層９が露出している開口１１内
に選択的に銅が堆積されるように電気メッキ処理を施し
てコイル巻回体１２，１５を形成した後、個々のコイル
巻回体を分離するために、シード層９を選択的に除去し
ている。このシード層９の除去には、上述したように、
コイル巻回体１２，１５をマスクとして、例えばアルゴ
ンを用いるイオンビームミリングを採用している。
【００１８】ここで、コイル巻回体１２，１５間のシー
ド層９を除去するには、イオンビームミリングを基体表
面に対して垂直な方向から行なうのが良いが、このよう
にすると、エッチングされた銅の再付着が発生し、順次
のコイル巻回体間の絶縁不良が起こるので、コイル巻回
体の間隔を狭くすることができない。このような欠点を
除去しようとして、５〜１０°の角度を以てイオンビー
ムミリングを行うと、フォトレジスト１０の影の部分に
はイオンが十分に照射されず、シード層９が部分的に残
ってしまう。したがって、コイル巻回体１２，１５間の
絶縁不良を回避するためには、コイル巻回体の間の間隔
を狭くすることができない。したがって、従来では、コ
イル巻回体間の間隔を２〜３μm と広くしており、これ
よりも狭くすることができなかった。
【００１９】また、従来の薄膜磁気ヘッドにおいては、
スロートハイトに対する基準位置、すなわちスロートハ
イト零の位置を規定するフォトレジスト８が形成されて
いるが、第１層目の薄膜コイル１２を形成した後、シー
ド層９をイオンビームエッチングによって除去する際に
フォトレジスト８もエッチングされ、スロートハイト零
の位置を規定するフォトレジストの端縁が後退してしま
い、完成した薄膜磁気ヘッドにおいて正確に設計値通り
のスロートハイトを得ることができないという問題もあ
り、このことが製造の歩留りを低下させる原因の一つと
なっていた。
【００２０】誘導型薄膜磁気ヘッドのＮＬＴＳ特性を向
上するために、薄膜コイルのコイル巻回数を多くするこ
とが考えられる。しかし、このようにコイル巻回数を多
くするには薄膜コイル層の層数を４層、５層と多くする
必要があり、これによってアペックスアングルが大きく
なってしまい、狭トラック巾を達成することができなく
なるという問題があった。アペックスアングルを所定の
範囲に収めるためには、薄膜コイル層の層数は３層以
下、好適には２層以下とするのが望ましいが、これでは
コイル巻回数を多くすることはできず、したがってＮＬ
ＴＳ特性を改善することができない。
【００２１】本発明の目的は、上記の問題を解決し、誘
導型薄膜磁気ヘッドの薄膜コイルのコイル巻回体の間隔
を狭くしてコイル巾ＬCを狭くし、その結果として磁路
長ＬMを短くして性能を改善した薄膜磁気ヘッドおよび
このような薄膜磁気ヘッドを容易かつ正確に製造するこ
とができる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供しようとす
るものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴によ
る薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体と対向する磁極部分
を有する第１の磁性層と、この第１の磁性層の磁極部分
の端面とともにエアベアリング面を構成する磁極部分を
有し、エアベアリング面から離れた位置において第１の
磁性層と磁気的に連結された第２の磁性層と、少なくと
も前記エアベアリング面において第１の磁性層の磁極部
分と第２の磁性層の磁極部分との間に介挿された非磁性
材料より成るライトギャップ層と、前記第１および第２
の磁性層の間に、絶縁分離された状態で配設された部分
を有する薄膜コイルと、前記第１および第２の磁性層、
ライトギャップ層、絶縁層および薄膜コイルを支持する
基体とを具える薄膜磁気ヘッドであって、前記薄膜コイ
ルのコイル巻回体が、電気メッキのシード層として作用
し、リアクティブイオンエッチングによって所定のパタ
ーンに形成されたTi-TiNよりなるシード層と、このシー
ド層の、前記基体とは反対側の面に電解メッキにより堆
積された銅よりなるコイル本体とを具えることを特徴と
するものである。
【００２３】また、本発明の第１の特徴による薄膜磁気
ヘッドの製造方法は、磁気記録媒体と対向する磁極部分
を有する第１の磁性層と、この第１の磁性層の磁極部分
の端面とともにエアベアリング面を構成する磁極部分を
有し、エアベアリング面から離れた位置において第１の
磁性層と磁気的に連結された第２の磁性層と、少なくと
も前記エアベアリング面において第１の磁性層の磁極部
分と第２の磁性層の磁極部分との間に介挿された非磁性
材料より成るライトギャップ層と、前記第１および第２
の磁性層の間に絶縁体を介して配設された部分を有する
薄膜コイルと、前記第１および第２の磁性層、ライトギ
ャップ層、絶縁層および薄膜コイルを支持する基体とを
具える薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、前記薄
膜コイルを形成する工程が、前記基体によって支持され
るように第１の絶縁層を形成する工程と、この第１の絶
縁層の表面に、Ti-TiNより成る電気メッキ用のシード層
を形成する工程と、このシード層の上に、コイル状の溝
を形成したフォトレジストを形成する工程と、このフォ
トレジストをマスクとして電気メッキを施して、前記溝
の底部に露出するシード層の上に銅より成るコイル巻回
体を形成する工程と、前記フォトレジストを除去した
後、コイル巻回体間に残存するシード層を、フレオン系
または塩素系ガスを用いるリアクティブイオンエッチン
グによって除去する工程と、前記コイル巻回体を覆うよ
うに第２の絶縁層を形成する工程と、を具えることを特
徴とするものである。
【００２４】このような本発明の第１の特徴による薄膜
磁気ヘッドおよびその製造方法においては、前記シード
層をフレオン系または塩素系ガスを用いるリアクティブ
イオンエッチングによって容易に除去できる材料である
Ti-TiNで形成したため、薄膜コイルの順次のコイル巻回
体間の間隔を狭くしてもシード層を十分良好に除去する
ことができる。したがって、順次のコイル巻回体の間隔
を０．８〜１．５μmとすることができる。ここで、順
次のコイル巻回体間の間隔を０．８μm よりも狭くする
と、シード層を短時間で十分良好に除去することができ
ない場合もある。また、順次のコイル巻回体間の間隔を
１．５μm よりも大きくしたのでは、薄膜コイルの磁路
長を短縮する効果が十分ではない。本発明では、上述し
たように、順次のコイル巻回体間の間隔を０．８〜１．
５μm と狭くすることによって、コイル巻回体の巾を狭
くすることなく上述した磁路長を、従来の磁路長の７０
〜５５％程度に短くすることができ、誘導型薄膜磁気ヘ
ッドの性能を著しく向上することができる。
【００２５】このように本発明の第１の特徴による薄膜
磁気ヘッドおよびその製造方法においては、前記シード
層をTi-TiNで形成し、薄膜コイルのコイル巻回体を銅メ
ッキ膜で形成し、コイル巻回体間に残存するシード層
を、フレオン系または塩素系ガスを用いるリアクティブ
イオンエッチングによって除去するものである。
【００２６】また、本発明の第２の特徴による薄膜磁気
ヘッドは、磁気記録媒体と対向する磁極部分を有する第
１の磁性層と、この第１の磁性層の磁極部分の端面とと
もにエアベアリング面を構成する磁極部分を有し、エア
ベアリング面から離れた位置において第１の磁性層と磁
気的に連結された第２の磁性層と、少なくとも前記エア
ベアリング面において第１の磁性層の磁極部分と第２の
磁性層の磁極部分との間に介挿された非磁性材料より成
るライトギャップ層と、前記第１および第２の磁性層の
間に、絶縁分離された状態で配設された部分を有する薄
膜コイルと、前記第１および第２の磁性層、ライトギャ
ップ層、絶縁層および薄膜コイルを支持する基体とを具
え、前記薄膜コイルのコイル巻回体が、電気メッキ用シ
ード層と、このシード層の、前記基体とは反対側の面に
電気メッキにより堆積された導電材料のコイル本体とで
形成された薄膜磁気ヘッドであって、前記シード層を、
リアクティブイオンエッチングによって所定のパターン
に形成されたTi-TiNりなるシード層本体と、このシード
層本体の、前記基体とは反対側の面に形成された銅層と
の２層構造とし、前記コイル本体を前記銅層の上に電気
メッキで形成された銅としたことを特徴とするものであ
る。
【００２７】さらに本発明の第２の特徴による薄膜磁気
ヘッドの製造方法は、磁気記録媒体と対向する磁極部分
を有する第１の磁性層と、この第１の磁性層の磁極部分
の端面とともにエアベアリング面を構成する磁極部分を
有し、エアベアリング面から離れた位置において第１の
磁性層と磁気的に連結された第２の磁性層と、少なくと
も前記エアベアリング面において第１の磁性層の磁極部
分と第２の磁性層の磁極部分との間に介挿された非磁性
材料より成るライトギャップ層と、前記第１および第２
の磁性層の間に絶縁体を介して配設された部分を有する
薄膜コイルと、前記第１および第２の磁性層、ライトギ
ャップ層、絶縁層および薄膜コイルを支持する基体とを
具える薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、前記薄
膜コイルを形成する工程が、前記基体によって支持され
るようにアルミナより成る第１の絶縁層を形成する工程
と、この第１の絶縁層の表面に、Ti-TiNより成るシード
層本体を形成する工程と、このシード層本体の上に銅層
を形成する工程と、この銅層の上に、コイル状の溝を形
成したフォトレジストを形成する工程と、このフォトレ
ジストをマスクとして電気メッキを施して、前記溝の底
部に露出する銅層の上に銅より成るコイル巻回体を形成
する工程と、前記フォトレジストを除去した後、コイル
巻回体間に残存する前記銅層をアルゴン系ガスを用いる
スパッターエッチングによって除去する工程と、コイル
巻回体間に残存する前記シード層本体をフレオン系また
は塩素系ガスを用いるリアクティブイオンエッチングに
よって除去する工程と、前記コイル巻回体を覆うように
第２の絶縁層を形成する工程と、を具えることを特徴と
するものである。
【００２８】このような本発明の第２の特徴による薄膜
磁気ヘッドおよびその製造方法においては、前記シード
層本体を、リアクティブイオンエッチングによって容易
に除去できる材料であるTi-TiNで形成したため、上述し
た本発明の第１の特徴と同様に薄膜コイルの順次のコイ
ル巻回体間の間隔を狭くしてもシード層を十分良好に除
去することができる。したがって、順次のコイル巻回体
の間隔を０．８〜１．５μm と狭くすることができる。
【００２９】さらに、シード層本体と、その上に形成さ
れたシード層本体よりも薄い銅層との２層構造としたた
め、銅の電気メッキで薄膜コイルを形成する場合、この
薄膜コイルの膜厚を均一にするとともに剥がれを防止す
ることができる。この場合、シード層本体の上の銅層は
きわめて薄く形成するので、例えばアルゴン系ガスを用
いるスパッターエッチングで容易に除去することがで
き、その後にフレオン系または塩素系ガスを用いたリア
クティブイオンエッチングによってTi-TiNより成るシー
ド層本体を除去することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】図９〜１９は本発明による薄膜磁
気ヘッドの一実施例を製造する方法の一例の順次の工程
を示す断面図である。本例では、基体の上に磁気抵抗効
果型薄膜磁気ヘッドと誘導型薄膜磁気ヘッドとを順次に
積層した複合型薄膜磁気ヘッドを製造するものである。
【００３１】先ず、図９に示すように、例えばアルティ
ック(AlTiC) からなる基体３１の上にアルミナからなる
絶縁層３２を約５μm の厚みに堆積する。次いで、図１
０に示すように、ＭＲ再生ヘッドを外部磁界の影響から
保護する磁気シールドを構成する下部シールド層３３を
２〜３μm の厚みで形成した後、アルミナより成る下部
シールドギャップ層を０．１μm の膜厚に形成し、その
上にＧＭＲ再生素子を構成するＧＭＲ層３５を、高精度
のマスクアライメントで所望の形状に形成し、さらにそ
の上に上部シールドギャップ層を０．１μm の膜厚に形
成する。図面では、下部シールドギャップ層および上部
シールドギャップ層をシールドギャップ層３４として示
す。その後、図面には示していないが、ＧＭＲ膜３５に
対する電気的な接続を行なう導電層を形成した後、図１
１に示すように、パーマロイより成る第１の磁性層３６
を２〜３μm の膜厚に形成する。
【００３２】次に、図１２に示すように、第１の磁性層
３６の上に、第１の絶縁層を構成する酸化シリコン層３
７をスパッタリングによって１〜２μm の膜厚に形成す
る。その後、酸化シリコン層３７を、所定のパターンに
形成したフォトレジストをマスクとし、BCl3, Cl2, C
F4, SF4 などのエッチングガスを用いるリアクティブイ
オンエッチングして、スロートハイト零の基準位置を規
定する端部を形成する。その後、フォトレジストを除去
した後、アルミナより成るライトギャップ層３８を０．
２〜０．３μm の膜厚に形成し、さらにその上にTi-TiN
より成るシード層３９を０．０５〜０．１μm の膜厚に
形成した様子を図１３に示す。
【００３３】次に、図１４に示すように、シード層３９
の上にフォトレジスト４０を形成し、コイル状の開口４
０ａを形成し、開口の底面にシード層を露出させる。続
いて、シード層３９をアノードとし、硫酸銅をメッキ液
とする電気メッキを施して開口４０ａ内に銅を堆積させ
て薄膜コイルのコイル巻回体を構成する銅層４１を形成
した状態を図１５に示し、さらにフォトレジスト４０を
除去した状態を図１６に示す。このコイル巻回体４１の
高さは２〜３μm で、巾は１．５〜２．０μmであり、
十分に低い抵抗値を有するものである。また、順次のコ
イル巻回体４１の間隔は０．８〜１．５μm であり、特
に従来の薄膜コイルのコイル巻回体の間隔のほぼ４０〜
７０％であり、それだけ磁路長を短くすることができ
る。
【００３４】次に、フレオン系ガスを用いたリアクティ
ブイオンエッチングを施して露出しているシード層３９
を選択的に除去した様子を図１７に示す。上述したよう
にシード層３９はリアクティブイオンエッチングによっ
て容易に除去される材料で形成されているので、順次の
コイル巻回体を構成する銅層４１の間隔が狭くても垂直
なイオンエッチングを行なうことによって容易に除去で
きる。このようにして、シード層３９とその上に電気メ
ッキによって形成された銅層４１によって構成されたコ
イル巻回体を得ることができる。このコイル巻回体３
９，４１の高さは２〜３μm で、巾は１．５〜２．０μ
m であり、十分に低い抵抗値を有するものである。ま
た、順次のコイル巻回体３９，４１の間隔は０．８〜
１．５μm であり、特に従来の薄膜コイルのコイル巻回
体の間隔のほぼ４０〜７０％であり、それだけ磁路長を
短くすることができる。
【００３５】次に、フォトレジスト４２でコイル巻回体
３９，４１を覆った後、上述したところと同様のプロセ
スによって、シード層４３および銅層４４より成る第２
層目のコイル巻回体を形成し、さらにこれを覆うように
フォトレジスト４５を形成した様子を図１８に示す。
【００３６】さらに、図１９に示すように、上部ポール
を構成するパーマロイより成る第２の磁性層４６を３〜
４μm の膜厚に形成し、さらにアルミナより成るオーバ
ーコート層４７を形成する。この第２の磁性層４６は、
エアベアリング面とは離れた位置において第１の磁性層
３６と接触させて閉じた磁路を構成する。
【００３７】図２０は従来の薄膜磁気ヘッドと本発明に
よる薄膜磁気ヘッドとの磁路長を比較して示す線図的平
面図である。本発明によれば、上述したように薄膜コイ
ルのコイル巻回体の巾は従来のものと同じであるが、間
隔は従来ほぼ２μm 程度であったものが、０．５〜１．
０μm と狭くすることができるので、磁路長は従来の磁
路長のほぼ６０〜７５％と大幅に短くすることができ
る。このように磁路長を短くすることができるので、磁
束立ち上がり時間やＮＬＴＳや重ね書き特性などを向上
することができる。
【００３８】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、上述した実施例では、２層の薄膜コイルを設けた
が、１層の薄膜コイルとしたり、３層以上の薄膜コイル
とすることもできる。ただし、本発明による薄膜磁気ヘ
ッドによれば、コイル巻回数を多くすることができるの
で、４層以上の多層とする必要性は殆どない。
【００３９】また、上述した実施例では、Ti-TiNを以て
構成したシード層３９，４３をフレオン系のエッチング
ガスを用いるリアクティブイオンエッチングによって除
去したが、Cl2のような塩素系ガスを用いることもでき
る。
【００４０】さらに、上述した実施例では、シード層を
単一の層として形成したが、上述したTi-TiNより成るシ
ード層本体と、その上に形成した数十ｎｍのきわめて薄
い銅層との２層構造とすることもできる。このように表
面に銅層を形成したシード層を用いると、その上に電気
メッキによって堆積させた銅層を均一のものとすること
ができるとともに剥離しにくいものとすることができ
る。また、このように表面にきわめて薄い銅層を形成し
たシード層を除去する場合には、最初にアルゴンガスを
用いるスパッターエッチングによって銅層を除去した
後、上述したようにフレオン系または塩素系のガスを用
いるリアクティブイオンエッチングによってシード層本
体を除去すれば良い。
【００４１】さらに、上述した実施例では、基体の上に
読み取り用の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを形成し、
さらにその上に書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドを積
層したノーマルタイプの複合型薄膜磁気ヘッドとした
が、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドと誘導型薄膜磁気ヘ
ッドとの上下関係を反転させたリバースタイプの複合型
薄膜磁気ヘッドとすることもできる。さらには、複合型
薄膜磁気ヘッドとする必要はなく、誘導型薄膜磁気ヘッ
ドのみを基体上に形成したものとすることもできる。ま
た、上述した実施例では、読み取り用の磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッドを構成する磁気抵抗効果素子をＧＭＲ素
子としたが、ＡＭＲ素子とすることもできる。
【００４２】
【発明の効果】上述した本発明による薄膜磁気ヘッドに
よれば、薄膜コイルを構成するコイル巻回体間の間隔
を、１．５μm 以下、特に０．８〜１．５μm といった
ように従来に比べて著しく短くすることができるので、
磁路長を短くすることができ、磁束立ち上がり特性やＮ
ＬＴＳ特性や重ね書き特性などを改善することができ
る。さらに、薄膜コイルのコイル巻回体の間隔を狭くす
ることができるので、一層当たりのコイル巻回数を多く
することができ、特にＮＬＴＳ特性を向上することがで
きる。
【００４３】また、本発明によれば、シード層を従来の
ようにイオンビームエッチングすることによるフォトレ
ジストパターンの後退がないので、スロートハイト零の
基準位置が製造過程で変動することがなく、したがって
正確に設計値通りのスロートハイトを有する誘導型薄膜
磁気ヘッドを得ることができ、製造の歩留りを向上する
ことができる。
【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
する最初の工程を示す断面図である。
【図２】 図２は、同じくその次の工程を示す断面図で
ある。
【図３】 図３は、同じくその次の工程を示す断面図で
ある。
【図４】 図４は、同じくその次の工程を示す断面図で
ある。
【図５】 図５は、同じくその次の工程を示す断面図で
ある。
【図６】 図６は、同じくその次の工程を示す断面図で
ある。
【図７】 図７は、同じくその次の工程を示す断面図で
ある。
【図８】 図８は、同じくその次の工程を示す断面図で
ある。
【図９】 図９は、本発明による薄膜磁気ヘッドの一例
を製造する最初の工程を示す断面図である。
【図１０】 図１０は、同じくその次の工程を示す断面
図である。
【図１１】 図１１は、同じくその次の工程を示す断面
図である。
【図１２】 図１２は、同じくその次の工程を示す断面
図である。
【図１３】 図１３は、同じくその次の工程を示す断面
図である。
【図１４】 図１４は、同じくその次の工程を示す断面
図である。
【図１５】 図１５は、同じくその次の工程を示す断面
図である。
【図１６】 図１６は、同じくその次の工程を示す断面
図である。
【図１７】 図１７は、同じくその次の工程を示す断面
図である。
【図１８】 図１８は、同じくその次の工程を示す断面
図である。
【図１９】 図１９は、同じくその次の工程を示す断面
図である。
【図２０】 図２０は、従来の薄膜磁気ヘッドと本発明
による薄膜磁気ヘッドとの磁路長を対比して示す線図的
平面図である。
【符号の説明】
３１ 基板、 ３２ 絶縁層、 ３３ 下部シールド、
３４ シールドライトギャップ層、 ３５ ＧＭＲ
層、 ３６ 第１の磁性層、 ３７ 酸化シリコン層、
３８ ライトギャップ層、 ３９ シード層、 ４０
フォトレジスト、４１ 銅層、 ４２ 絶縁層、 ４
３ シード層、 ４４ 銅層、 ４５ 絶縁層、 ４６
第２の磁性層、 ４７ オーバーコート層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−113812（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−267776（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−230505（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−115111（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−131628（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁気記録媒体と対向する磁極部分を有する
    第１の磁性層と、 この第１の磁性層の磁極部分の端面とともにエアベアリ
    ング面を構成する磁極部分を有し、エアベアリング面か
    ら離れた位置において第１の磁性層と磁気的に連結され
    た第２の磁性層と、 少なくとも前記エアベアリング面において第１の磁性層
    の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に介挿され
    た非磁性材料より成るライトギャップ層と、 前記第１および第２の磁性層の間に、絶縁分離された状
    態で配設された部分を有する薄膜コイルと、 前記第１および第２の磁性層、ライトギャップ層、絶縁
    層および薄膜コイルを支持する基体とを具える薄膜磁気
    ヘッドであって、 前記薄膜コイルのコイル巻回体が、電気メッキのシード
    層として作用し、リアクティブイオンエッチングによっ
    て所定のパターンに形成されたTi-TiNよりなるシード層
    と、このシード層の、前記基体とは反対側の面に電解メ
    ッキにより堆積された銅よりなるコイル本体とを具える
    ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項２】 磁気記録媒体と対向する磁極部分を有す
    る第１の磁性層と、 この第１の磁性層の磁極部分の端面とともにエアベアリ
    ング面を構成する磁極部分を有し、エアベアリング面か
    ら離れた位置において第１の磁性層と磁気的に連結され
    た第２の磁性層と、 少なくとも前記エアベアリング面において第１の磁性層
    の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に介挿され
    た非磁性材料より成るライトギャップ層と、 前記第１および第２の磁性層の間に、絶縁分離された状
    態で配設された部分を有する薄膜コイルと、 前記第１および第２の磁性層、ライトギャップ層、絶縁
    層および薄膜コイルを支持する基体とを具え、 前記薄膜コイルのコイル巻回体が、電気メッキ用シード
    層と、このシード層の、前記基体とは反対側の面に電気
    メッキにより堆積された導電材料のコイル本体とで形成
    された薄膜磁気ヘッドであって、 前記シード層を、リアクティブイオンエッチングにより
    所定のパターンに形成されたTi-TiNよりなるシード層本
    体と、このシード層本体の、前記基体とは反対側の面に
    形成された銅層との２層構造とし、前記コイル本体を前
    記銅層の上に電気メッキで形成された銅としたことを特
    徴とする薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記薄膜コイルの、前記第１および第２
    の磁性層で囲まれる部分の順次のコイル巻回体の間隔を
    ０．８〜１．５μmとしたことを特徴とする請求項１ま
    たは２の何れかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項４】磁気記録媒体と対向する磁極部分を有する
    第１の磁性層と、 この第１の磁性層の磁極部分の端面とともにエアベアリ
    ング面を構成する磁極部分を有し、エアベアリング面か
    ら離れた位置において第１の磁性層と磁気的に連結され
    た第２の磁性層と、 少なくとも前記エアベアリング面において第１の磁性層
    の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に介挿され
    た非磁性材料より成るライトギャップ層と、 前記第１および第２の磁性層の間に絶縁体を介して配設
    された部分を有する薄膜コイルと、 前記第１および第２の磁性層、ライトギャップ層、絶縁
    層および薄膜コイルを支持する基体とを具える薄膜磁気
    ヘッドを製造する方法であって、 前記薄膜コイルを形成する工程が、 前記基体によって支持されるように第１の絶縁層を形成
    する工程と、 この第１の絶縁層の表面に、Ti-TiNより成る電気メッキ
    用のシード層を形成する工程と、 このシード層の上に、コイル状の溝を形成したフォトレ
    ジストを形成する工程と、 このフォトレジストをマスクとして電気メッキを施し
    て、前記溝の底部に露出するシード層の上に銅より成る
    コイル巻回体を形成する工程と、 前記フォトレジストを除去した後、コイル巻回体間に残
    存するシード層を、フレオン系または塩素系ガスを用い
    るリアクティブイオンエッチングによって除去する工程
    と、 前記コイル巻回体を覆うように第２の絶縁層を形成する
    工程と、 を具えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項５】 磁気記録媒体と対向する磁極部分を有す
    る第１の磁性層と、 この第１の磁性層の磁極部分の端面とともにエアベアリ
    ング面を構成する磁極部分を有し、エアベアリング面か
    ら離れた位置において第１の磁性層と磁気的に連結され
    た第２の磁性層と、 少なくとも前記エアベアリング面において第１の磁性層
    の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に介挿され
    た非磁性材料より成るライトギャップ層と、 前記第１および第２の磁性層の間に絶縁体を介して配設
    された部分を有する薄膜コイルと、 前記第１および第２の磁性層、ライトギャップ層、絶縁
    層および薄膜コイルを支持する基体とを具える薄膜磁気
    ヘッドを製造する方法であって、 前記薄膜コイルを形成する工程が、 前記基体によって支持されるようにアルミナより成る第
    １の絶縁層を形成する工程と、 この第１の絶縁層の表面に、Ti-TiNより成るシード層本
    体を形成する工程と、 このシード層本体の上に銅層を形成する工程と、 この銅層の上に、コイル状の溝を形成したフォトレジス
    トを形成する工程と、 このフォトレジストをマスクとして電気メッキを施し
    て、前記溝の底部に露出する銅層の上に銅より成るコイ
    ル巻回体を形成する工程と、 前記フォトレジストを除去した後、コイル巻回体間に残
    存する前記銅層をアルゴン系ガスを用いるスパッターエ
    ッチングによって除去する工程と、 コイル巻回体間に残存する前記シード層本体をフレオン
    系または塩素系ガスを用いるリアクティブイオンエッチ
    ングによって除去する工程と、 前記コイル巻回体を覆うように第２の絶縁層を形成する
    工程と、を具えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製
    造方法。
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