JP3421635B2 - 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、少なくとも誘導型
磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドおよびその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められ
ている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型
磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵
抗(以下、MR(Magneto-resistive)とも記す。)素
子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁
気ヘッドが広く用いられている。
【0003】ところで、記録ヘッドの性能のうち、記録
密度を高めるには、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、記録ギャップ層を
挟んでその上下に形成された下部磁極および上部磁極の
エアベアリング面での幅を数ミクロンからサブミクロン
寸法まで狭くした狭トラック構造の記録ヘッドを実現す
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。
【0004】ここで、図25ないし図28を参照して、
従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型
薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。な
お、図25ないし図28において、(a)はエアベアリ
ング面に垂直な断面を示し、(b)は磁極部分のエアベ
アリング面に平行な断面を示している。
【0005】この製造方法では、まず、図25に示した
ように、例えばアルティック(Al 23・TiC)より
なる基板101の上に、例えばアルミナ(Al23)よ
りなる絶縁層102を、約5〜10μm程度の厚みで堆
積する。次に、絶縁層102の上に、磁性材料よりなる
再生ヘッド用の下部シールド層103を形成する。
【0006】次に、下部シールド層103の上に、例え
ばアルミナを100〜200nmの厚みにスパッタ堆積
し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜104を形
成する。次に、下部シールドギャップ膜104の上に、
再生用のMR素子105を、数十nmの厚みに形成す
る。次に、下部シールドギャップ膜104の上に、MR
素子105に電気的に接続される一対の電極層106を
形成する。
【0007】次に、下部シールドギャップ膜104およ
びMR素子105の上に、絶縁層としての上部シールド
ギャップ膜107を形成し、MR素子105をシールド
ギャップ膜104,107内に埋設する。
【0008】次に、上部シールドギャップ膜107の上
に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方
に用いられる上部シールド層兼下部磁極層(以下、下部
磁極層と記す。)108を、約3μmの厚みに形成す
る。
【0009】次に、図26に示したように、下部磁極層
108の上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録
ギャップ層109を0.2μmの厚みに形成する。次
に、磁路形成のために、記録ギャップ層109を部分的
にエッチングして、コンタクトホール109aを形成す
る。次に、磁極部分における記録ギャップ層109の上
に、記録ヘッド用の磁性材料よりなる上部磁極チップ1
10を、0.5〜1.0μmの厚みに形成する。このと
き同時に、磁路形成のためのコンタクトホール109a
の上に、磁路形成のための磁性材料からなる磁性層11
9を形成する。
【0010】次に、図27に示したように、上部磁極チ
ップ110をマスクとして、イオンミリングによって、
記録ギャップ層109と下部磁極層108をエッチング
する。図27(b)に示したように、上部磁極部分(上
部磁極チップ110)、記録ギャップ層109および下
部磁極層108の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形
成された構造は、トリム(Trim)構造と呼ばれる。
【0011】次に、全面に、例えばアルミナ膜よりなる
絶縁層111を、約3μmの厚みに形成する。次に、こ
の絶縁層111を、上部磁極チップ110および磁性層
119の表面に至るまで研磨して平坦化する。
【0012】次に、平坦化された絶縁層111の上に、
例えば銅(Cu)よりなる誘導型の記録ヘッド用の第1
層目の薄膜コイル112を形成する。次に、絶縁層11
1およびコイル112の上に、フォトレジスト層113
を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト
層113の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理
する。次に、フォトレジスト層113の上に、第2層目
の薄膜コイル114を形成する。次に、フォトレジスト
層113およびコイル114上に、フォトレジスト層1
15を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジ
スト層115の表面を平坦にするために所定の温度で熱
処理する。
【0013】次に、図28に示したように、上部磁極チ
ップ110、フォトレジスト層113,115および磁
性層119の上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパ
ーマロイよりなる上部磁極層116を形成する。次に、
上部磁極層116の上に、例えばアルミナよりなるオー
バーコート層117を形成する。最後に、スライダの機
械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドを含む薄
膜磁気ヘッドのエアベアリング面118を形成して、薄
膜磁気ヘッドが完成する。
【0014】図29は、図28に示した薄膜磁気ヘッド
の平面図である。なお、この図では、オーバーコート層
117や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略してい
る。
【0015】図28において、THは、スロートハイト
を表し、MR−Hは、MRハイトを表している。なお、
スロートハイトとは、2つの磁極層が記録ギャップ層を
介して対向する部分の、エアベアリング面側の端部から
反対側の端部までの長さ(高さ)をいう。また、MRハ
イトとは、MR素子のエアベアリング面側の端部から反
対側の端部までの長さ(高さ)をいう。また、図28に
おいて、P2Wは、磁極幅すなわち記録トラック幅を表
している。薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因とし
て、スロートハイトやMRハイト等の他に、図28にお
いてθで示したようなエイペックスアングル(Apex An
gle)がある。このエイペックスアングルは、フォトレ
ジスト層113,115で覆われて山状に盛り上がった
コイル部分(以下、エイペックス部と言う。)における
磁極側の側面の角部を結ぶ直線と絶縁層111の上面と
のなす角度をいう。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】薄膜磁気ヘッドの性能
を向上させるには、図28に示したようなスロートハイ
トTH、MRハイトMR−H、エイペックスアングルθ
および記録トラック幅P2Wを正確に形成することが重
要である。
【0017】特に、近年は、高面密度記録を可能とする
ため、すなわち狭トラック構造の記録ヘッドを形成する
ために、トラック幅P2Wには1.0μm以下のサブミ
クロン寸法が要求されている。そのために半導体加工技
術を利用して上部磁極をサブミクロン寸法に加工する技
術が必要となる。
【0018】ここで、問題となるのは、エイペックス部
の上に形成される上部磁極層を微細に形成することが困
難なことである。
【0019】ところで、上部磁極層を形成する方法とし
ては、例えば、特開平7−262519号公報に示され
るように、フレームめっき法が用いられる。フレームめ
っき法を用いて上部磁極層を形成する場合は、まず、エ
イペックス部の上に全体的に、例えばパーマロイよりな
る薄い電極膜を、例えばスパッタリングによって形成す
る。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリ
ソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのため
のフレーム(外枠)を形成する。そして、先に形成した
電極膜をシード層として、めっき法によって上部磁極層
を形成する。
【0020】ところが、エイペックス部と他の部分とで
は、例えば7〜10μm以上の高低差がある。このエイ
ペックス部上に、フォトレジストを3〜4μmの厚みで
塗布する。エイペックス部上のフォトレジストの膜厚が
最低3μm以上必要であるとすると、流動性のあるフォ
トレジストは低い方に集まることから、エイペックス部
の下方では、例えば8〜10μm以上の厚みのフォトレ
ジスト膜が形成される。
【0021】上述のようにサブミクロン寸法の記録トラ
ック幅を実現するには、フォトレジスト膜によってサブ
ミクロン寸法の幅のフレームパターンを形成する必要が
ある。従って、エイペックス部上で、8〜10μm以上
の厚みのあるフォトレジスト膜によって、サブミクロン
寸法の微細なパターンを形成しなければならない。とこ
ろが、このような厚い膜厚のフォトレジストパターンを
狭パターン幅で形成することは製造工程上極めて困難で
あった。
【0022】しかも、フォトリソグラフィの露光時に、
露光用の光が、シード層としての下地電極膜で反射し、
この反射光によってもフォトレジストが感光して、フォ
トレジストパターンのくずれ等が生じ、シャープかつ正
確なフォトレジストパターンが得られなくなる。
【0023】このように、従来は、磁極幅がサブミクロ
ン寸法になると、上部磁性層を精度よく形成することが
困難になるという問題点があった。
【0024】このようなことから、上述の従来例の図2
6ないし図28の工程でも示したように、記録ヘッドの
狭トラックの形成に有効な上部磁極チップ110によっ
て、1.0μm以下のトラック幅を形成した後、この上
部磁極チップ110と接続されるヨーク部分となる上部
磁極層116を形成する方法も採用されている(特開昭
62−245509号公報、特開昭60−10409号
公報参照)。このように、通常の上部磁極層を、上部磁
極チップ110とヨーク部分となる上部磁極層116と
に分割することにより、記録トラック幅を決定する上部
磁極チップ110を、記録ギャップ層109の上の平坦
な面の上に、ある程度微細に形成することが可能にな
る。
【0025】しかしながら、図28に示したような構造
の薄膜磁気ヘッドでも、以下のような(1)ないし
(3)の問題点があった。
【0026】(1)図28に示した薄膜磁気ヘッドで
は、上部磁極チップ110によって記録トラック幅とス
ロートハイトとを規定している。従って、この薄膜磁気
ヘッドでは、記録トラック幅が極微細、特に0.5μm
以下になってくると、上部磁極チップ110の大きさが
極めて小さくなるため、パターン端が丸みを帯びたりし
て、上部磁極チップ110を精度よく形成するのが困難
になる。そのため、図28に示したような構造の薄膜磁
気ヘッドでは、記録トラック幅が極微細になってくる
と、記録トラック幅とスロートハイトとを精度よく規定
することが困難になるという問題点があった。
【0027】(2)図28に示した薄膜磁気ヘッドで
は、上部磁極チップ110によって記録トラック幅が規
定されるため、上部磁極層116は、上部磁極チップ1
10ほどには微細に加工する必要はないと言える。それ
でも、記録トラック幅が極微細、特に0.5μm以下に
なってくると、上部磁極層116においてもサブミクロ
ン幅の加工精度が要求される。しかしながら、図28に
示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層116はエイペ
ックス部の上に形成されることから、前述の理由によ
り、上部磁極層116を微細に形成することが困難であ
った。また、上部磁極層116は、幅の狭い上部磁極チ
ップ110に対して磁気的に接続する必要があることか
ら、上部磁極チップ110よりも広い幅に形成する必要
があった。これらの理由から、図28に示した薄膜磁気
ヘッドでは、上部磁極層116は上部磁極チップ110
よりも広い幅に形成されていた。また、上部磁極層11
6の先端面はエアベアリング面に露出している。そのた
め、図28に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層1
16側でも書き込みが行われ、記録媒体に対して、本
来、記録すべき領域以外の領域にもデータを書き込んで
しまう、いわゆるサイドライトが発生するという問題点
があった。このような問題点は、記録ヘッドの性能を向
上させるためにコイルを2層や3層に形成した場合に、
コイルを1層に形成する場合に比べてエイペックス部の
高さが高くなり、より顕著になる。
【0028】(3)また、図28に示した薄膜磁気ヘッ
ドでは、上部磁極層116と上部磁極チップ110との
接触部分で磁路の断面積が急激に減少するため、この部
分で磁束の飽和が生じ、薄膜コイル112,114で発
生した起磁力を効率よく記録に利用することができなく
なるという問題点があった。
【0029】また、従来の薄膜磁気ヘッドでは、磁路長
(Yoke Length)を短くすることが困難であるという問
題点があった。すなわち、コイルピッチが小さいほど、
磁路長の短いヘッドを実現することができ、特に高周波
特性に優れた記録ヘッドを形成することができるが、コ
イルピッチを限りなく小さくしていった場合、スロート
ハイトゼロ位置(スロートハイトを決定する絶縁層のエ
アベアリング面側の端部の位置)からコイルの外周端ま
での距離が、磁路長を短くすることを妨げる大きな要因
となっていた。磁路長は、1層のコイルよりは2層のコ
イルの方が短くできることから、多くの高周波用の記録
ヘッドでは2層コイルを採用している。しかしながら、
従来の磁気ヘッドでは、1層目のコイルを形成した後、
コイル間の絶縁膜を形成するために、フォトレジスト膜
を約2μmの厚みで形成している。そのため、1層目の
コイルの外周端には丸みを帯びた小さなエイペックス部
が形成される。次に、その上に2層目のコイルを形成す
るが、その際に、エイペックス部の傾斜部では、コイル
のシード層のエッチングができず、コイルがショートす
るため、2層目のコイルは平坦部に形成する必要があ
る。
【0030】従って、例えば、コイルの厚みを2〜3μ
mとし、コイル間絶縁膜の厚みを2μmとし、エイペッ
クスアングルを45°〜55°とすると、磁路長として
は、コイルに対応する部分の長さに加え、コイルの外周
端からスロートハイトゼロ位置の近傍までの距離である
3〜4μmの距離の2倍(上部磁極層と下部磁極層との
コンタクト部からコイル内周端までの距離も3〜4μm
必要。)の6〜8μmが必要である。このコイルに対応
する部分以外の長さが、磁路長の縮小を妨げる要因とな
っていた。
【0031】ここで、例えば、コイルの線幅が1.2μ
m、スペースが0.8μmの11巻コイルを2層で形成
する場合を考える。この場合、図28に示したように、
1層目を6巻、2層目を5巻とすると、磁路長のうち、
1層目のコイル112に対応する部分の長さは11.2
μmである。磁路長には、これに加え、1層目のコイル
112の外周端および内周端より、1層目のコイル11
2を絶縁するためのフォトレジスト層113の端部まで
の距離として、合計6〜8μmの長さが必要になる。従
って、磁路長は17.2〜19.2μmとなる。また、
もし11巻コイルを1層で形成するとなると、磁路長は
27.2〜29.2μmとなる。なお、本出願では、磁
路長を、図28において符号L0で示したように、磁極
層のうちの磁極部分およびコンタクト部分を除いた部分
の長さで表す。このように、従来は、磁路長の縮小が困
難であり、これが高周波特性の改善を妨げていた。
【0032】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第1の目的は、誘導型磁気変換素子のトラッ
ク幅を小さくした場合でもトラック幅とスロートハイト
を精度よく規定することができると共に、磁路の途中で
の磁束の飽和を防止することができるようにした薄膜磁
気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【0033】本発明の第2の目的は、上記第1の目的に
加え、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込み
を防止することができるようにした薄膜磁気ヘッドおよ
びその製造方法を提供することにある。
【0034】本発明の第3の目的は、上記第1の目的に
加え、磁路長の縮小を可能にした薄膜磁気ヘッドおよび
その製造方法を提供することにある。
【0035】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、記録媒体に対向する媒体対向面と、互いに磁気的に
連結され、媒体対向面側において互いに対向する磁極部
分を含み、それぞれ少なくとも1つの層を含む第1およ
び第2の磁性層と、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設けられたギャップ層と、少な
くとも一部が第1および第2の磁性層の間に、第1およ
び第2の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄
膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドであって、一方の磁
性層が、一方の面が記録ギャップ層に隣接し、幅が記録
トラック幅に等しく、長さがスロートハイトに等しく、
磁極部分の一部となる第1の磁極部分層と、一方の面が
第1の磁極部分層の他方の面に接触し、第1の磁極部分
層に接触する部分の幅が第1の磁極部分層の幅と等し
く、且つ全体の長さが第1の磁極部分層の長さよりも大
きく、磁極部分の他の一部となる第2の磁極部分層と、
第2の磁極部分層の他方の面に直接または間接的に接続
され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを有するもので
ある。
【0036】本発明の薄膜磁気ヘッドでは、一方の磁性
層の第1の磁極部分層は、スロートハイトに等しい長さ
を有する。従って、第1の磁極部分層によってスロート
ハイトが規定される。また、この薄膜磁気ヘッドでは、
一方の磁性層の第1の磁極部分層と第2の磁極部分層
は、記録トラック幅に等しい幅を有する。従って、第1
の磁極部分層および第2の磁極部分層によって記録トラ
ック幅が規定される。第2の磁極部分層には、ヨーク部
分層が直接または間接的に接続される。
【0037】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、記
録媒体に対向する媒体対向面と、互いに磁気的に連結さ
れ、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含
み、それぞれ少なくとも1つの層を含む第1および第2
の磁性層と、第1の磁性層の磁極部分と第2の磁性層の
磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも
一部が第1および第2の磁性層の間に、第1および第2
の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイ
ルとを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、第1
の磁性層を形成する工程と、第1の磁性層の上に記録ギ
ャップ層を形成する工程と、記録ギャップ層の上に第2
の磁性層を形成する工程と、少なくとも一部が第1およ
び第2の磁性層の間に、この第1および第2の磁性層に
対して絶縁された状態で配置されるように、薄膜コイル
を形成する工程とを含み、第2の磁性層を形成する工程
が、一方の面が記録ギャップ層に隣接し、磁極部分にお
ける長さがスロートハイトに等しく、磁極部分の一部と
なる第1の磁極部分層を形成する工程と、一方の面が第
1の磁極部分層の他方の面に接触し、第1の磁極部分層
に接触する部分の幅が記録トラック幅と等しく、且つ全
体の長さが磁極部分における第1の磁極部分層の長さよ
りも大きく、磁極部分の他の一部となる第2の磁極部分
層を形成する工程と、第1の磁極部分層と第2の磁極部
分層と接触する部分において、第1の磁極部分層の幅が
第2の磁極部分層の幅と等しくなるように、第2の磁極
部分層をマスクとして第1の磁極部分層をエッチングす
る工程と、第2の磁極部分層の他方の面に直接または間
接的に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層を形成
する工程とを含むものである。
【0038】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、
第2の磁性層の第1の磁極部分層によってスロートハイ
トが規定される。また、この製造方法では、第2の磁性
層の第2の磁極部分層をマスクとして第1の磁極部分層
をエッチングすることにより、第1の磁極部分層の幅が
第2の磁極部分層の幅、すなわち記録トラック幅に等し
い幅とされる。従って、第1の磁極部分層および第2の
磁極部分層によって記録トラック幅が規定される。第2
の磁極部分層には、ヨーク部分層が直接または間接的に
接続される。
【0039】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法では、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を、
媒体対向面から離れた位置に配置してもよい。
【0040】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法では、更に、第1の磁極部分層の側方に配置さ
れ、第2の磁極部分層側の面が第1の磁極部分層の他方
の面と共に平坦化された絶縁層を設けてもよい。
【0041】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法では、薄膜コイルの少なくとも一部を、第1の
磁極部分層の側方に配置してもよい。この場合、更に、
第1の磁極部分層の側方に配置された薄膜コイルの少な
くとも一部を覆い、ヨーク部分層側の面が第2の磁極部
分層の他方の面と共に平坦化されたコイル絶縁層を設け
てもよい。
【0042】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法では、薄膜コイルが、第1の磁極部分層の側方
に配置される第1の部分と、この第1の部分とヨーク部
分層との間に配置される第2の部分とを有するようにし
てもよい。この場合、更に、第1の磁極部分層の側方に
配置された薄膜コイルの第1の部分を覆い、ヨーク部分
層側の面が第2の磁極部分層の他方の面と共に平坦化さ
れたコイル絶縁層を設け、薄膜コイルの第2の部分を、
コイル絶縁層とヨーク部分層との間に配置してもよい。
【0043】また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその
製造方法では、一方の磁性層が、更に、第2の磁極部分
層とヨーク部分層とを接続するための接続層を有するよ
うにしてもよい。この場合、薄膜コイルが、第1の磁極
部分層の側方に配置される第1の部分と、接続層の側方
に配置される第2の部分とを有するようにしてもよい。
このように、薄膜コイルが第1の部分と第2の部分とを
有する場合には、更に、第1の磁極部分層の側方に配置
された薄膜コイルの第1の部分を覆い、ヨーク部分層側
の面が第2の磁極部分層の他方の面と共に平坦化された
第1のコイル絶縁層と、接続層の側方に配置された薄膜
コイルの第2の部分を覆い、ヨーク部分層側の面が接続
層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第2
のコイル絶縁層とを設けてもよい。
【0044】また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、
第1の磁極部分層は高飽和磁束密度材料よりなり、第1
の磁極部分層の厚さを幅で除算した値は0.5以上であ
ってもよい。なお、本発明において、高飽和磁束密度材
料とは、飽和磁束密度が1.4T以上の磁性材料を言
う。
【0045】また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、更に、
磁気抵抗素子と、媒体対向面側の一部が磁気抵抗素子を
挟んで対向するように配置され、磁気抵抗素子をシール
ドするための第1および第2のシールド層とを備えてい
てもよい。
【0046】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
において、第1の磁極部分層をエッチングする工程で
は、反応性イオンエッチングを用いて第1の磁極部分層
をエッチングしてもよい。この場合、第1の磁極部分層
をエッチングする工程では、第2の磁極部分層の上にマ
スクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクと
して反応性イオンエッチングを用いて第2の磁極部分層
をエッチングし、更に、マスクパターンおよび第2の磁
極部分層をマスクとして反応性イオンエッチングを用い
て第1の磁極部分層をエッチングしてもよい。また、本
発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、マスクパタ
ーンおよび第2の磁極部分層をマスクとして反応性イオ
ンエッチングを用いて第1の磁極部分層をエッチングし
た後に、マスクパターンおよび第2の磁極部分層をマス
クとして反応性イオンエッチングを用いて第1の磁性層
の一部をエッチングしてもよい。
【0047】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
において、第2の磁極部分層はめっき法によって形成さ
れてもよい。この場合、第1の磁極部分層をエッチング
する工程では、第2の磁極部分層をマスクとして反応性
イオンエッチングを用いて第1の磁極部分層をエッチン
グしてもよい。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方
法において、第2の磁極部分層をマスクとして反応性イ
オンエッチングを用いて第1の磁極部分層をエッチング
した後に、第2の磁極部分層をマスクとして反応性イオ
ンエッチングを用いて第1の磁性層の一部をエッチング
してもよい。
【0048】上記のように反応性イオンエッチングを用
いて第1の磁極部分層をエッチングする場合には、第1
の磁極部分層が高飽和磁束密度材料よりなり、第1の磁
極部分層の厚さを幅で除算した値が0.5以上であるよ
うにしてもよい。また、第1の磁極部分層をエッチング
する工程における反応性イオンエッチングでは、ガスと
してCl2またはBCl3を用いてもよい。また、第1の
磁極部分層をエッチングする工程における反応性イオン
エッチングは、50〜300℃の範囲内の温度で行われ
るようにしてもよい。
【0049】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更
に、磁気抵抗素子と、媒体対向面側の一部が磁気抵抗素
子を挟んで対向するように配置され、磁気抵抗素子をシ
ールドするための第1および第2のシールド層と、磁気
抵抗素子と第1および第2のシールド層との間に設けら
れた第1および第2の絶縁膜とを形成する工程を含んで
いてもよい。この場合、第1および第2の絶縁膜の少な
くとも一方を化学的気相成長法によって形成してもよ
い。
【0050】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。 [第1の実施の形態]まず、図1ないし図10を参照し
て、本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドお
よびその製造方法について説明する。なお、図1ないし
図8において、(a)はエアベアリング面に垂直な断面
を示し、(b)は磁極部分のエアベアリング面に平行な
断面を示している。
【0051】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法では、まず、図1に示したように、例えばアルティ
ック(Al23・TiC)よりなる基板1の上に、例え
ばアルミナ(Al23)よりなる絶縁層2を、約5μm
の厚みで堆積する。次に、絶縁層2の上に、磁性材料、
例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド
層3を、約3μmの厚みに形成する。下部シールド層3
は、例えば、フォトレジスト膜をマスクにして、めっき
法によって、絶縁層2の上に選択的に形成する。次に、
図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層
を、例えば4〜5μmの厚みに形成し、例えばCMP
(化学機械研磨)によって、下部シールド層3が露出す
るまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【0052】次に、図2に示したように、下部シールド
層3の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜4
を、例えば約20〜40nmの厚みに形成する。次に、
下部シールドギャップ膜4の上に、再生用のMR素子5
を、数十nmの厚みに形成する。MR素子5は、例え
ば、スパッタによって形成したMR膜を選択的にエッチ
ングすることによって形成する。なお、MR素子5に
は、AMR素子、GMR素子、あるいはTMR(トンネ
ル磁気抵抗効果)素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を
用いた素子を用いることができる。次に、下部シールド
ギャップ膜4の上に、MR素子5に電気的に接続される
一対の電極層6を、数十nmの厚みに形成する。次に、
下部シールドギャップ膜4およびMR素子5の上に、絶
縁膜としての上部シールドギャップ膜7を、例えば約2
0〜40nmの厚みに形成し、MR素子5をシールドギ
ャップ膜4,7内に埋設する。シールドギャップ膜4,
7に使用する絶縁材料としては、アルミナ、窒化アルミ
ニウム、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)等があ
る。また、シールドギャップ膜4,7は、スパッタ法に
よって形成してもよいし、例えばトリメチルアルミニウ
ム(Al(CH33)とH2O等を用いた化学的気相成
長(CVD)法によって形成してもよい。CVD法を用
いると、薄く、且つ緻密でピンホールの少ないシールド
ギャップ膜4,7を形成することが可能となる。
【0053】次に、上部シールドギャップ膜7の上に、
磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用
いられる上部シールド層兼下部磁極層(以下、下部磁極
層と記す。)8を、約2.5〜3.5μmの厚みで、選
択的に形成する。
【0054】次に、図3に示したように、下部磁極層8
および上部シールドギャップ膜7の上に、絶縁材料より
なる記録ギャップ層9を、例えば0.2〜0.3μmの
厚みに形成する。記録ギャップ層9に使用する絶縁材料
としては、一般的に、アルミナ、窒化アルミニウム、シ
リコン酸化物系材料、シリコン窒化物系材料、ダイヤモ
ンドライクカーボン(DLC)等がある。
【0055】次に、磁路形成のために、下部磁極層8の
エアベアリング面30とは反対側(図3(a)において
右側)の端部近傍の位置において、記録ギャップ層9を
部分的にエッチングしてコンタクトホール9aを形成す
る。
【0056】次に、記録ギャップ層9のエアベアリング
面30側の端部近傍の位置において、記録ギャップ層9
の上に、磁性材料よりなり、上部磁極層の磁極部分の一
部となる第1の磁極部分層10aを、例えば約0.5〜
1.0μmの厚みに形成する。このとき同時に、磁路形
成のためのコンタクトホール9aの上に、磁路形成のた
めの磁性材料からなる磁性層11を、例えば約0.5〜
1.0μmの厚みに形成する。この時点において、第1
の磁極部分層10aは、その幅(図3(b)における左
右方向の寸法)が記録トラック幅よりも大きくなるよう
に形成されている。また、磁極部分における第1の磁極
部分層10aの長さ(図3(a)における左右方向の寸
法)はスロートハイトに等しくなっている。
【0057】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層12を、例えば4〜5μmの厚みに形成する。次
に、例えばCMPによって、第1の磁極部分層10aと
磁性層11が露出するまで、絶縁層12を研磨して、表
面を平坦化処理する。この研磨により、下部磁極層8の
上の部分における絶縁層12の厚みが0.5〜0.8μ
mとなる。図3(a)において、第1の磁極部分層10
aと絶縁層12との境界位置がスロートハイトゼロ位置
となる。
【0058】次に、図4に示したように、第1の磁極部
分層10aの上に、磁性材料よりなり、上部磁極層の磁
極部分の他の一部となる第2の磁極部分層10bを、例
えば約2.5〜3.5μmの厚みに形成する。このとき
同時に、磁性層11の上に磁性層13を例えば約2.5
〜3.5μmの厚みに形成する。第2の磁極部分層10
bは、第1の磁極部分層10aに接触する部分の幅が記
録トラック幅と等しく、且つ全体の長さが、磁極部分に
おける第1の磁極部分層10aの長さよりも大きくなっ
ている。
【0059】第1の磁極部分層10aおよび第2の磁極
部分層10bは、NiFe(Ni:80重量%,Fe:
20重量%)や、高飽和磁束密度材料であるNiFe
(Ni:45重量%,Fe:55重量%)等を用い、め
っき法によって所定のパターンに形成してもよいし、高
飽和磁束密度材料であるFeN,FeZrN等の材料を
用い、スパッタ後、イオンミリング等によって選択的に
エッチングして所定のパターンに形成してもよい。この
他にも、高飽和磁束密度材料であるCoFe,Co系ア
モルファス材等を用いてもよい。
【0060】図9は、図4に対応する平面図である。な
お、この図では、記録ギャップ層9および絶縁層12を
省略している。この図では、第1の磁極部分層10aは
幅方向に広く配置されているが、第1の磁極部分層10
aの幅は記録トラック幅よりも大きければよい。
【0061】次に、図5に示したように、第2の磁極部
分層10bをマスクとして、第1の磁極部分層10aお
よび絶縁層12を、例えばアルゴン系ガスを用いたイオ
ンミリングによってエッチングする。これにより、第2
の磁極部分層10bと接触する部分において、第1の磁
極部分層10aの幅は、第2の磁極部分層の幅、すなわ
ち記録トラック幅と等しくなる。
【0062】次に、第1の磁極部分層10aおよび第2
の磁極部分層10bをマスクとして、ドライエッチング
により、記録ギャップ層9を選択的にエッチングする。
このときのドライエッチングには、例えば、BCl2
Cl2等の塩素系ガスや、CF 4,SF6等のフッ素系ガ
ス等のガスを用いた反応性イオンエッチング(以下、R
IEと記す。)が用いられる。次に、例えばアルゴン系
ガスを用いたイオンミリングによって、下部磁極層8を
選択的に約0.3〜0.6μm程度エッチングして、図
5(b)に示したようなトリム構造とする。このトリム
構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束
の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することが
できる。なお、記録ギャップ層9および下部磁極層8の
エッチングの際には、エッチングすべき領域以外の部分
の上に図示しないトリム用フォトマスクを形成してから
エッチングを行うようにしてもよい。
【0063】なお、本実施の形態において、以下で説明
する第1の方法または第2の方法によって、第1の磁極
部分層10aをRIEを用いてエッチングするようにし
てもよい。
【0064】第1の方法は、第2の磁極部分層10bの
上にアルミナ等を用いてマスクパターンを形成し、この
マスクパターンをマスクとして、第2の磁極部分層10
bおよび第1の磁極部分層10aをRIEを用いてエッ
チングする方法である。第1の方法では、まず、マスク
パターンをマスクとして、RIEによって第2の磁極部
分層10bがパターニングされ、更に、マスクパターン
およびパターニングされた第2の磁極部分層10bをマ
スクとして、RIEによって第1の磁極部分層10aが
パターニングされる。従って、この第1の方法も、本発
明の薄膜磁気ヘッドの製造方法に含まれる。第1の方法
において、上記マスクパターンをマスクとして、更に、
記録ギャップ層9と、下部磁極層8の一部を、RIEを
用いてエッチングして、トリム構造を形成してもよい。
第1の方法において、第1の磁極部分層10aと第2の
磁極部分層10bは、NiFe等を用いてめっき法によ
って形成してもよいし、FeN、CoFe等の高飽和磁
束密度材料をスパッタリングすることによって形成して
もよい。
【0065】第2の方法は、第2の磁極部分層10b
を、NiFe等を用いてめっき法によって所定のパター
ンに形成し、この第2の磁極部分層10bをマスクとし
て、第1の磁極部分層10aをRIEを用いてエッチン
グする方法である。第2の方法において、第2の磁極部
分層10bをマスクとして、更に、記録ギャップ層9
と、下部磁極層8の一部を、RIEを用いてエッチング
して、トリム構造を形成してもよい。第2の方法におい
て、第1の磁極部分層10aは、NiFe等を用いてめ
っき法によって形成してもよいし、FeN、CoFe等
の高飽和磁束密度材料をスパッタリングすることによっ
て形成してもよい。
【0066】第2の方法におけるRIEでは、ガスとし
てCl2またはBCl3を用いるのが好ましい。また、第
2の方法におけるRIEは、50〜300℃の範囲内の
温度で行うのが好ましい。このような高い温度でRIE
を行うことにより、第2の磁極部分層10bをNiFe
を用いて形成した場合に、RIEの際にNi分子が再付
着することを防止することができる。
【0067】第2の方法によれば、第2の磁極部分層1
0bをめっき法によって形成することにより、トラック
幅が0.3μm以下となるように第2の磁極部分層10
bを形成でき、この第2の磁極部分層10bをマスクと
して第1の磁極部分層10aをエッチングすることによ
り、第1の磁極部分層10aの幅も0.3μm以下に形
成することができる。
【0068】また、第2の方法によれば、第2の磁極部
分層10bをマスクとしてRIEによって第1の磁極部
分層10aをエッチングすることにより、第2の磁極部
分層10bのパターンが崩れることがなく、例えば0.
3μm以下の幅の第1の磁極部分層10aを正確に形成
することができる。
【0069】以下、高飽和磁束密度材料をスパッタリン
グすることによって第1の磁極部分層10aを形成し、
めっき法によって形成された第2の磁極部分層10bを
マスクとして、第1の磁極部分層10aをRIEを用い
てエッチングして、第1の磁極部分層10aを所定のパ
ターンに形成する場合について述べる。図11は、この
場合における、第1の磁極部分層10aの厚みTをパタ
ーニング後の第1の磁極部分層10aの幅すなわち記録
トラック幅P2Wで除算した値T/P2Wと、重ね書き
する場合の特性であるオーバーライト特性との関係を求
めた実験結果の一例を示したものである。この図から、
T/P2Wを0.5以上とすると、オーバーライト特性
が30dB以上となり、好ましいことが分かる。
【0070】次に、図6に示したように、全体に、後述
する薄膜コイルと下部磁極層8とを絶縁するための、例
えばアルミナよりなる絶縁膜15を、約0.3〜0.5
μmの厚みに形成する。次に、絶縁膜15の上に、例え
ばフレームめっき法によって、例えば銅(Cu)よりな
る薄膜コイル16を、例えば約1.0〜2.0μmの厚
みおよび1.2〜2.0μmのコイルピッチで形成す
る。薄膜コイル16は、磁性層11,13を中心にして
巻回されるように形成され、その一部が第1の磁極部分
層10aの側方に配置される。なお、図6(a)におい
て、符号16aは、薄膜コイル16を後述する導電層
(リード)と接続するための接続部を示している。
【0071】次に、図7に示したように、全体に、例え
ばアルミナよりなるコイル絶縁層17を、約3〜4μm
の厚みに形成する。次に、例えばCMPによって、第2
の磁極部分層10bおよび磁性層13が露出するまで、
コイル絶縁層17を研磨して、表面を平坦化処理する。
ここで、図7(a)では、薄膜コイル16は露出してい
ないが、薄膜コイル16が露出するようにしてもよい。
薄膜コイル16が露出するようにした場合には、薄膜コ
イル16を覆う絶縁膜を形成する。
【0072】次に、図8に示したように、接続部16a
の上において、コイル絶縁層17を部分的にエッチング
してコンタクトホールを形成する。次に、第2の磁極部
分層10b、コイル絶縁層17および磁性層13の上
に、上部磁極層のヨーク部分となるヨーク部分層18
を、例えば約2.0〜3.0μmの厚みに形成する。こ
のとき同時に、接続部16aに接続される導電層19
を、例えば約2.0〜3.0μmの厚みに形成する。ヨ
ーク部分層18は、NiFe(Ni:80重量%,F
e:20重量%)や、高飽和磁束密度材料であるNiF
e(Ni:45重量%,Fe:55重量%)等を用い、
めっき法によって所定のパターンに形成してもよいし、
高飽和磁束密度材料であるFeN,FeZrN等の材料
を用い、スパッタ後、イオンミリング等によって選択的
にエッチングして所定のパターンに形成してもよい。こ
の他にも、高飽和磁束密度材料であるCoFe,Co系
アモルファス材等を用いてもよい。また、高周波特性の
改善のため、ヨーク部分層18を、無機系の絶縁膜とパ
ーマロイ等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造とし
てもよい。
【0073】また、ヨーク部分層18のエアベアリング
面30側の端面は、エアベアリング面30から例えば
0.5〜1.0μmだけ離れた位置、本実施の形態では
特に、スロートハイトゼロ位置の近傍の位置に配置され
ている。
【0074】次に、全体に、例えばアルミナよりなるオ
ーバーコート層20を、例えば20〜40μmの厚みに
形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない
電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工
を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドを含む薄膜磁気
ヘッドのエアベアリング面30を形成して、本実施の形
態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【0075】本実施の形態では、下部磁極層8が本発明
における第1の磁性層に対応し、第1の磁極部分層10
a、第2の磁極部分層10b、磁性層11,13および
ヨーク部分層18よりなる上部磁極層が、本発明におけ
る第2の磁性層に対応する。また、下部シールド層3
は、本発明における第1のシールド層に対応する。ま
た、下部磁極層8は、上部シールド層を兼ねているの
で、本発明における第2のシールド層にも対応する。
【0076】図10は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの平面図である。なお、この図では、オーバーコー
ト層20や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略してい
る。図10において、符号TH0は、スロートハイトゼ
ロ位置を示している。
【0077】以上説明したように、本実施の形態に係る
薄膜磁気ヘッドは、再生ヘッドと記録ヘッド(誘導型磁
気変換素子)とを備えている。再生ヘッドは、MR素子
5と、記録媒体に対向する媒体対向面(エアベアリング
面30)側の一部がMR素子5を挟んで対向するように
配置され、MR素子5をシールドするための下部シール
ド層3および上部シールド層(下部磁極層8)とを有し
ている。
【0078】記録ヘッドは、互いに磁気的に連結され、
媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、
それぞれ少なくとも1つの層を含む下部磁極層8および
上部磁極層(第1の磁極部分層10a、第2の磁極部分
層10b、磁性層11,13およびヨーク部分層18)
と、これら2つの磁極層の各磁極部分の間に設けられた
記録ギャップ層9と、少なくとも一部がこれら2つの磁
極層の間に、2つの磁極層に対して絶縁された状態で配
設された薄膜コイル16とを有している。
【0079】本実施の形態では、上部磁極層は、一方の
面が記録ギャップ層9に隣接し、幅が記録トラック幅に
等しく、長さがスロートハイトに等しく、磁極部分の一
部となる第1の磁極部分層10aと、一方の面が第1の
磁極部分層10aの他方の面に接触し、第1の磁極部分
層10aに接触する部分の幅が第1の磁極部分層10a
の幅すなわち記録トラック幅と等しく、且つ全体の長さ
が第1の磁極部分層10aの長さよりも大きく、磁極部
分の他の一部となる第2の磁極部分層10bと、第2の
磁極部分層の他方の面に接続され、ヨーク部分となるヨ
ーク部分層18とを有している。従って、本実施の形態
では、上部磁極層の第1の磁極部分層10aによってス
ロートハイトが規定され、上部磁極層の第1の磁極部分
層10aおよび第2の磁極部分層10bによって記録ト
ラック幅が規定される。
【0080】本実施の形態では、第1の磁極部分層10
aは、最終的にはスロートハイトに等しい長さと記録ト
ラック幅に等しい幅とを有するが、始めは記録トラック
幅よりも大きい幅を有するように形成される。そして、
記録トラック幅に等しい幅を有する第2の磁極部分層1
0bを形成した後、この第2の磁極部分層10bをマス
クとして第1の磁極部分層10aをエッチングすること
により、第1の磁極部分層10aの幅を記録トラック幅
に等しい幅とする。このように、本実施の形態によれ
ば、始めに第1の磁極部分層10aを記録トラック幅よ
りも大きい幅を有するように形成することができるの
で、始めから記録トラック幅に等しい幅とスロートハイ
トに等しい長さを有する磁極部分を形成する場合に比べ
て、パターン端が丸みを帯びることなく第1の磁極部分
層10aを精度よく形成することができる。しかも、本
実施の形態によれば、第1の磁極部分層10aを平坦な
面の上に形成することができるので、この点からも第1
の磁極部分層10aを精度よく形成することができる。
従って、本実施の形態によれば、トラック幅を小さくし
た場合でも、スロートハイトを精度よく規定することが
できる。
【0081】また、本実施の形態では、第2の磁極部分
層10bは、第1の磁極部分層10aに接触する部分の
幅が記録トラック幅と等しく、且つ全体の長さが第1の
磁極部分層10aの長さよりも大きくなるように形成さ
れる。従って、本実施の形態によれば、記録トラック幅
に等しい幅とスロートハイトに等しい長さを有する磁極
部分を形成する場合に比べて、第2の磁極部分層10b
を精度よく形成することができる。また、本実施の形態
では、上面が平坦化された第1の磁極部分層10aおよ
び絶縁層12の上に第2の磁極部分層10bを形成する
ことができるので、この点からも第2の磁極部分層10
bを精度よく形成することができる。従って、本実施の
形態によれば、トラック幅を小さくした場合でも、トラ
ック幅を精度よく規定することができる。
【0082】ところで、記録トラック幅に等しい幅とス
ロートハイトに等しい長さとを有する磁極部分にヨーク
部分層を接続する場合には、両者の接続部分で磁路の断
面積が急激に減少するため、この部分で磁束の飽和が生
じる。これに対し、本実施の形態では、第1の磁極部分
層10aとヨーク部分層18とが第2の磁極部分層10
bを介して接続される。また、第2の磁極部分層10b
の長さが第1の磁極部分層10aの長さよりも大きいこ
とから、第2の磁極部分層10bとヨーク部分層18と
が比較的広い領域で接触する。従って、本実施の形態に
よれば、ヨーク部分層18から第1の磁極部分層10a
にかけて磁路の断面積が急激に減少することがなく、磁
路の途中での磁束の飽和を防止することができる。その
結果、本実施の形態によれば、薄膜コイル16で発生し
た起磁力を効率よく記録に利用することが可能となる。
【0083】また、本実施の形態では、ヨーク部分層1
8のエアベアリング面30側の端面をエアベアリング面
30から離れた位置に配置している。従って、本実施の
形態によれば、記録すべき領域以外の領域へのデータの
書き込み、すなわちサイドライトを防止することができ
る。また、本実施の形態では、全体の長さがスロートハ
イトよりも大きな第2の磁極部分層10bを介して、第
1の磁極部分層10aとヨーク部分層18とが接続され
るので、上述のようにヨーク部分層18のエアベアリン
グ面30側の端面をエアベアリング面30から離れた位
置に配置しても、磁路の断面積が急激に減少することが
ない。
【0084】また、本実施の形態では、薄膜コイル16
を、第1の磁極部分層10aの側方に配置し、平坦な絶
縁膜15の上に形成している。そのため、本実施の形態
によれば、薄膜コイル16を微細に精度よく形成するこ
とが可能になる。更に、本実施の形態によれば、エイペ
ックス部が存在しないので、スロートハイトゼロ位置T
H0、すなわち第1の磁極部分層10aの近くに、薄膜
コイル16の端部を配置することができる。
【0085】これらのことから、本実施の形態によれ
ば、例えば従来に比べて30〜40%程度、磁路長の縮
小が可能となる。更に、薄膜コイル16で発生した起磁
力が途中で飽和することを防止でき、薄膜コイル16で
発生した起磁力を効率よく記録に利用することができ
る。従って、本実施の形態によれば、記録ヘッドの高周
波特性や、非線形トランジションシフト(Non-linear
Transition Shift;以下、NLTSと記す。)や、オ
ーバーライト特性の優れた薄膜磁気ヘッドを提供するこ
とが可能となる。
【0086】また、本実施の形態によれば、磁路長の縮
小が可能となることから、巻き数を変えることなく薄膜
コイル16の全長を大幅に短くすることができる。これ
により、薄膜コイル16の抵抗を小さくすることができ
るので、その分、薄膜コイル16の厚みを小さくするこ
とが可能となる。
【0087】また、本実施の形態では、上部磁極層の第
1の磁極部分層10aおよび第2の磁極部分層10bの
側方に配置された薄膜コイル16を覆うコイル絶縁層1
7を設け、このコイル絶縁層17の上面を平坦化したの
で、その後に形成されるヨーク部分層18を精度よく形
成することが可能となる。
【0088】また、本実施の形態では、下部磁極層8と
薄膜コイル16の間に、薄く且つ十分な絶縁耐圧が得ら
れる無機材料よりなる絶縁膜である記録ギャップ層9が
設けられるので、下部磁極層8と薄膜コイル16との間
に大きな絶縁耐圧を得ることができる。
【0089】また、本実施の形態では、薄膜コイル16
を無機絶縁材料よりなるコイル絶縁層17で覆ったの
で、薄膜磁気ヘッドの使用中に、薄膜コイル16の周辺
で発生する熱による膨張によって磁極部分が記録媒体側
に突出することを防止することができる。
【0090】[第2の実施の形態]次に、図12を参照
して、本発明の第2の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド
およびその製造方法について説明する。なお、図12に
おいて、(a)はエアベアリング面に垂直な断面を示
し、(b)は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面
を示している。
【0091】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、2
層の薄膜コイルを設けたものである。本実施の形態に係
る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、下部磁極層8を選択
的にエッチングしてトリム構造とする工程までは、第1
の実施の形態と同様である。ただし、本実施の形態で
は、下部磁極層8を第1の実施の形態に比べて広い領域
に設けている。また、本実施の形態では、第2の磁極部
分層10bの厚みを、例えば約2.0〜3.0μmとす
る。また、本実施の形態では、トリム構造とするために
記録ギャップ層9をエッチングする際に、薄膜コイルの
下側となる領域に図示しないトリム用フォトマスクを形
成してからエッチングを行って、薄膜コイルの下側とな
る領域において記録ギャップ層9を除去せずに残してい
る。
【0092】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法では、トリム構造とした後、全体に、後述する薄膜
コイルと下部磁極層8とを絶縁するための、例えばアル
ミナよりなる絶縁膜15を、約0.3〜0.5μmの厚
みに形成する。次に、絶縁膜15の上に、例えばフレー
ムめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイルの第
1層部分21を、例えば約1.0〜2.0μmの厚みお
よび1.2〜2.0μmのコイルピッチで形成する。薄
膜コイルの第1層部分21は、磁性層11,13を中心
にして巻回されるように形成され、その一部が第1の磁
極部分層10aの側方に配置される。なお、図12
(a)において、符号21aは、薄膜コイルの第1層部
分21を後述する第2層部分に接続するための接続部を
示している。
【0093】次に、全体に、例えばアルミナよりなるコ
イル絶縁層22を、約3〜4μmの厚みに形成する。次
に、例えばCMPによって、第2の磁極部分層10bお
よび磁性層13が露出するまで、コイル絶縁層22を研
磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図12(a)
では、薄膜コイルの第1層部分21は露出していない
が、この第1層部分21が露出するようにしてもよい。
第1層部分21が露出するようにした場合には、第1層
部分21を覆う絶縁膜を形成する。
【0094】次に、接続部21aの上において、コイル
絶縁層22を部分的にエッチングしてコンタクトホール
を形成する。次に、コイル絶縁層22の上に、例えばフ
レームめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイル
の第2層部分23を、例えば約1.0〜2.0μmの厚
みおよび1.2〜2.0μmのコイルピッチで形成す
る。なお、図12(a)において、符号23aは、薄膜
コイルの第2層部分23をコンタクトホールを介して第
1層部分21の接続部21aに接続するための接続部を
示している。
【0095】次に、コイル絶縁層22および薄膜コイル
の第2層部分23の上に、フォトレジスト層24を、所
定のパターンに形成する。次に、第2の磁極部分層10
b、フォトレジスト層24および磁性層13の上に、上
部磁極層のヨーク部分となるヨーク部分層25を、例え
ば約2.0〜3.0μmの厚みに形成する。ヨーク部分
層25は、NiFe(Ni:80重量%,Fe:20重
量%)や、高飽和磁束密度材料であるNiFe(Ni:
45重量%,Fe:55重量%)等を用い、めっき法に
よって所定のパターンに形成してもよいし、高飽和磁束
密度材料であるFeN,FeZrN等の材料を用い、ス
パッタ後、イオンミリング等によって選択的にエッチン
グして所定のパターンに形成してもよい。この他にも、
高飽和磁束密度材料であるCoFe,Co系アモルファ
ス材等を用いてもよい。また、高周波特性の改善のた
め、ヨーク部分層25を、無機系の絶縁膜とパーマロイ
等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造としてもよ
い。
【0096】また、ヨーク部分層25のエアベアリング
面30側の端面は、エアベアリング面30から例えば
0.5〜1.0μmだけ離れた位置、本実施の形態では
特に、スロートハイトゼロ位置の近傍の位置に配置され
ている。
【0097】次に、全体に、例えばアルミナよりなるオ
ーバーコート層26を、例えば20〜40μmの厚みに
形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない
電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工
を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドを含む薄膜磁気
ヘッドのエアベアリング面30を形成して、本実施の形
態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【0098】本実施の形態では、第1の磁極部分層10
a、第2の磁極部分層10b、磁性層11,13および
ヨーク部分層25よりなる上部磁極層が、本発明におけ
る第2の磁性層に対応する。
【0099】本発明では、薄膜コイルの第2層部分23
を、平坦化されたコイル絶縁層22の上に形成したの
で、第2層部分23を微細に精度よく形成することが可
能になる。
【0100】本実施の形態におけるその他の構成、作用
および効果は、第1の実施の形態と同様である。
【0101】[第3の実施の形態]次に、図13ないし
図18を参照して、本発明の第3の実施の形態に係る薄
膜気ヘッドおよびその製造方法について説明する。な
お、図13ないし図18において、(a)はエアベアリ
ング面に垂直な断面を示し、(b)は磁極部分のエアベ
アリング面に平行な断面を示している。
【0102】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、2
層の薄膜コイルを設けたものである。本実施の形態に係
る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図13に示したよう
に、下部磁極層8を形成する工程までは、第1の実施の
形態と同様である。ただし、本実施の形態では、下部磁
極層8を第1の実施の形態に比べて広い領域に設けてい
る。
【0103】本実施の形態では、次に、図14に示した
ように、下部磁極層8の上に、絶縁材料よりなる記録ギ
ャップ層9を、例えば0.2〜0.3μmの厚みに形成
する。次に、磁路形成のために、記録ギャップ層9を部
分的にエッチングしてコンタクトホール9aを形成す
る。次に、記録ギャップ層9のエアベアリング面30側
の端部近傍の位置において、記録ギャップ層9の上に、
上部磁極層の第1の磁極部分層10aを、例えば約0.
5〜1.0μmの厚みに形成する。このとき同時に、磁
路形成のためのコンタクトホール9aの上に、磁路形成
のための磁性材料からなる磁性層11を、例えば約0.
5〜1.0μmの厚みに形成する。この時点における第
1の磁極部分層10aの形状は、第1の実施の形態と同
様である。
【0104】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層12を、約1.0〜2.0μmの厚みに形成する。
次に、例えばCMPによって、第1の磁極部分層10a
と磁性層11が露出するまで、絶縁層12を研磨して、
表面を平坦化処理する。図14(a)において、第1の
磁極部分層10aと絶縁層12との境界位置がスロート
ハイトゼロ位置となる。
【0105】次に、図15に示したように、第1の磁極
部分層10aの上に、上部磁極層の第2の磁極部分層1
0bを、例えば約2.0〜3.0μmの厚みに形成す
る。このとき同時に、磁性層11の上に磁性層13を例
えば約2.0〜3.0μmの厚みに形成する。第2の磁
極部分層10bは、第1の磁極部分層10aに接触する
部分の幅が記録トラック幅と等しく、且つ全体の長さ
が、磁極部分における第1の磁極部分層10aの長さよ
りも大きくなっている。
【0106】次に、第2の磁極部分層10bをマスクと
して、第1の磁極部分層10aおよび絶縁層12を、例
えばアルゴン系ガスを用いたイオンミリングによってエ
ッチングする。これにより、第2の磁極部分層10bと
接触する部分において、第1の磁極部分層10aの幅
は、第2の磁極部分層の幅すなわち記録トラック幅と等
しくなる。
【0107】次に、トリム構造とするためにエッチング
すべき領域以外の部分の上に、トリム用フォトマスク1
4を形成する。次に、第1の磁極部分層10aおよび第
2の磁極部分層10bとトリム用フォトマスク14とを
マスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ
層9を選択的にエッチングする。このとき、本実施の形
態では、後述する薄膜コイルの下側となる領域において
記録ギャップ層9を除去せずに残している。また、この
ときのドライエッチングには、例えば、BCl 2,Cl2
等の塩素系ガスや、CF4,SF6等のフッ素系ガス等の
ガスを用いたRIEが用いられる。次に、例えばアルゴ
ン系ガスを用いたイオンミリングによって、下部磁極層
8を選択的に約0.3〜0.6μm程度エッチングし
て、図15(b)に示したようなトリム構造とする。次
に、トリム用フォトマスク14を除去する。
【0108】次に、図16に示したように、全体に、例
えばアルミナよりなる絶縁膜15を、約0.3〜0.5
μmの厚みに形成する。次に、絶縁膜15の上に、例え
ばフレームめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コ
イルの第1層部分31を、例えば約1.0〜2.0μm
の厚みおよび1.2〜2.0μmのコイルピッチで形成
する。薄膜コイルの第1層部分31は、磁性層11,1
3を中心にして巻回されるように形成され、その一部が
第1の磁極部分層10aの側方に配置される。なお、図
16(a)において、符号31aは、薄膜コイルの第1
層部分31を後述する第2層部分に接続するための接続
部を示している。
【0109】次に、図17に示したように、全体に、例
えばアルミナよりなるコイル絶縁層32を、約3〜4μ
mの厚みに形成する。次に、例えばCMPによって、第
2の磁極部分層10bおよび磁性層13が露出するま
で、コイル絶縁層32を研磨して、表面を平坦化処理す
る。ここで、図17(a)では、薄膜コイルの第1層部
分31は露出していないが、この第1層部分31が露出
するようにしてもよい。第1層部分31が露出するよう
にした場合には、第1層部分31を覆う絶縁膜を形成す
る。
【0110】次に、第2の磁極部分層10bおよびコイ
ル絶縁層32の上に、磁性材料よりなり、第2の磁極部
分層10bと後述するヨーク部分層とを接続するための
接続層33を、例えば約2.0〜3.0μmの厚みに形
成する。このとき同時に、磁性層13の上に磁性層34
を例えば約2.0〜3.0μmの厚みに形成する。
【0111】接続層33のエアベアリング面30側の端
面は、エアベアリング面30から例えば0.5〜1.0
μmだけ離れた位置、本実施の形態では特に、スロート
ハイトゼロ位置の近傍の位置に配置されている。接続層
33の長さは、例えば約3.0μmとする。なお、接続
層33のエアベアリング面30とは反対側の端面の位置
がエアベアリング面30から遠ざかるほど、後述するヨ
ーク部分層のエアベアリング面30側の端面をエアベア
リング面30から遠ざけることができるが、磁路長が長
くなってしまう。そのため、接続層33のエアベアリン
グ面30とは反対側の端面の位置は、第2の磁極部分層
10bのエアベアリング面30とは反対側の端面の位置
から、エアベアリング面30とは反対側に、接続層33
の膜厚程度離れた位置とするのが好ましい。
【0112】接続層33は、NiFe(Ni:80重量
%,Fe:20重量%)や、高飽和磁束密度材料である
NiFe(Ni:45重量%,Fe:55重量%)等を
用い、めっき法によって所定のパターンに形成してもよ
いし、高飽和磁束密度材料であるFeN,FeZrN等
の材料を用い、スパッタ後、イオンミリング等によって
選択的にエッチングして所定のパターンに形成してもよ
い。この他にも、高飽和磁束密度材料であるCoFe,
Co系アモルファス材等を用いてもよい。
【0113】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁膜35を、約0.3〜0.5μmの厚みに形成する。
次に、接続部31aの上において、絶縁膜35およびコ
イル絶縁層32を部分的にエッチングしてコンタクトホ
ールを形成する。次に、絶縁膜35の上に、例えばフレ
ームめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイルの
第2層部分36を、例えば約1.0〜2.0μmの厚み
および1.2〜2.0μmのコイルピッチで形成する。
薄膜コイルの第2層部分36は、磁性層34を中心にし
て巻回されるように形成され、その一部が接続層33の
側方に配置される。なお、図17(a)において、符号
36aは、薄膜コイルの第2層部分36をコンタクトホ
ールを介して第1層部分31の接続部31aに接続する
ための接続部を示している。
【0114】次に、図18に示したように、全体に、例
えばアルミナよりなるコイル絶縁層37を、約3〜4μ
mの厚みに形成する。次に、例えばCMPによって、接
続層33および磁性層34が露出するまで、コイル絶縁
層37を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図
18(a)では、薄膜コイルの第2層部分36は露出し
ていないが、第2層部分36が露出するようにしてもよ
い。第2層部分36が露出するようにした場合には、第
2層部分36を覆う絶縁膜を形成する。
【0115】次に、接続層33、コイル絶縁層37およ
び磁性層34の上に、上部磁極層のヨーク部分となるヨ
ーク部分層38を、例えば約2.0〜3.0μmの厚み
に形成する。ヨーク部分層38を形成するための材料や
形成方法は、第1の実施の形態におけるヨーク部分層1
8と同様である。
【0116】また、ヨーク部分層38のエアベアリング
面30側の端面は、エアベアリング面30から離れた位
置、本実施の形態では特に、スロートハイトゼロ位置よ
りもエアベアリング面30から離れた位置に配置されて
いる。
【0117】次に、全体に、例えばアルミナよりなるオ
ーバーコート層39を、例えば20〜40μmの厚みに
形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない
電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工
を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドを含む薄膜磁気
ヘッドのエアベアリング面30を形成して、本実施の形
態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【0118】本実施の形態では、第2の磁極部分層10
bとヨーク部分層38とが接続層33を介して接続され
る。本実施の形態では、第1の磁極部分層10a、第2
の磁極部分層10b、接続層33、磁性層11,13,
34およびヨーク部分層38よりなる上部磁極層が、本
発明における第2の磁性層に対応する。
【0119】本実施の形態では、薄膜コイルの第1層部
分31を、上部磁極層の第1の磁極部分層10aの側方
に配置し、平坦な絶縁膜15の上に形成すると共に、薄
膜コイルの第2層部分36を、接続層33の側方に配置
し、平坦化な絶縁膜35の上に形成している。そのた
め、本実施の形態によれば、薄膜コイルの第1層部分3
1および第2層部分36を共に微細に精度よく形成する
ことが可能になり、磁路長の縮小が可能になる。
【0120】また、本実施の形態では、接続層33の側
方に配置された薄膜コイルの第2層部分36を覆うコイ
ル絶縁層37を設け、このコイル絶縁層37の上面を平
坦化したので、その後に形成されるヨーク部分層38を
精度よく形成することが可能となる。
【0121】本実施の形態におけるその他の構成、作用
および効果は、第1の実施の形態と同様である。
【0122】[第4の実施の形態]次に、図19ないし
図24を参照して、本発明の第4の実施の形態に係る薄
膜気ヘッドおよびその製造方法について説明する。な
お、図19ないし図24において、(a)はエアベアリ
ング面に垂直な断面を示し、(b)は磁極部分のエアベ
アリング面に平行な断面を示している。
【0123】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、2
層の薄膜コイルを設けたものである。本実施の形態に係
る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、記録ギャップ層9を
形成する工程までは、第3の実施の形態と同様である。
【0124】本実施の形態では、次に、図19に示した
ように、次に、磁路形成のために、記録ギャップ層9を
部分的にエッチングしてコンタクトホール9aを形成す
る。次に、記録ギャップ層9のエアベアリング面30側
の端部近傍の位置において、記録ギャップ層9の上に、
上部磁極層の第1の磁極部分層10aを、例えば約0.
5〜1.0μmの厚みに形成する。このとき同時に、磁
路形成のためのコンタクトホール9aの上に、磁路形成
のための磁性材料からなる磁性層11を、例えば約0.
5〜1.0μmの厚みに形成する。この時点における第
1の磁極部分層10aの形状は、第1の実施の形態と同
様である。
【0125】また、本実施の形態では、記録ギャップ層
9の上であって、後述する薄膜コイルの第1層部分を第
2層部分に接続するための接続部が配置される領域に、
底上げパターン41を、例えば約0.5〜1.0μmの
厚みに形成する。この底上げパターン41の材料は特に
限定されない。しかし、底上げパターン41の材料を上
部磁極層の第1の磁極部分層10aおよび磁性層11と
同じ磁性材料とし、底上げパターン41を上部磁極層の
第1の磁極部分層10aおよび磁性層11と同時に形成
するのが好ましい。
【0126】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層12を、約1.0〜2.0μmの厚みに形成する。
次に、例えばCMPによって、第1の磁極部分層10
a、磁性層11および底上げパターン41が露出するま
で、絶縁層12を研磨して、表面を平坦化処理する。図
19(a)において、第1の磁極部分層10aと絶縁層
12との境界位置がスロートハイトゼロ位置となる。
【0127】次に、図20に示したように、第1の磁極
部分層10aの上に、上部磁極層の第2の磁極部分層1
0bを、例えば約2.0〜3.0μmの厚みに形成す
る。このとき同時に、磁性層11の上に磁性層13を例
えば約2.0〜3.0μmの厚みに形成する。第2の磁
極部分層10bは、第1の磁極部分層10aに接触する
部分の幅が記録トラック幅と等しく、且つ全体の長さ
が、磁極部分における第1の磁極部分層10aの長さよ
りも大きくなっている。
【0128】次に、第2の磁極部分層10bをマスクと
して、第1の磁極部分層10aおよび絶縁層12を、例
えばアルゴン系ガスを用いたイオンミリングによってエ
ッチングする。これにより、第2の磁極部分層10bと
接触する部分において、第1の磁極部分層10aの幅
は、第2の磁極部分層の幅すなわち記録トラック幅と等
しくなる。
【0129】次に、図21に示したように、トリム構造
とするためにエッチングすべき領域以外の部分の上に、
トリム用フォトマスク14を形成する。次に、第1の磁
極部分層10aおよび第2の磁極部分層10bとトリム
用フォトマスク14とをマスクとして、ドライエッチン
グにより、記録ギャップ層9を選択的にエッチングす
る。このとき、本実施の形態では、後述する薄膜コイル
の下側となる領域において記録ギャップ層9を除去せず
に残している。また、このときのドライエッチングに
は、例えば、BCl2,Cl2等の塩素系ガスや、C
4,SF6等のフッ素系ガス等のガスを用いたRIEが
用いられる。次に、例えばアルゴン系ガスを用いたイオ
ンミリングによって、下部磁極層8を選択的に約0.3
〜0.6μm程度エッチングして、図21(b)に示し
たようなトリム構造とする。次に、トリム用フォトマス
ク14を除去する。
【0130】次に、図22に示したように、記録ギャッ
プ層9の上に、例えばフレームめっき法によって、例え
ば銅よりなる薄膜コイルの第1層部分31を、例えば約
1.0〜2.0μmの厚みおよび1.2〜2.0μmの
コイルピッチで形成する。薄膜コイルの第1層部分31
は、磁性層11,13を中心にして巻回されるように形
成され、その一部が第1の磁極部分層10aの側方に配
置される。本実施の形態では、薄膜コイルの第1層部分
31を後述する第2層部分に接続するための接続部31
aは底上げパターン41の上に形成される。
【0131】次に、図23に示したように、全体に、例
えばアルミナよりなるコイル絶縁層32を、約3〜4μ
mの厚みに形成する。次に、例えばCMPによって、第
2の磁極部分層10b、磁性層13および接続部31a
が露出するまで、コイル絶縁層32を研磨して、表面を
平坦化処理する。ここで、図23(a)では、薄膜コイ
ルの第1層部分31は露出していないが、この第1層部
分31が露出するようにしてもよい。第1層部分31が
露出するようにした場合には、第1層部分31を覆う絶
縁膜を形成する。
【0132】次に、第2の磁極部分層10bおよびコイ
ル絶縁層32の上に、磁性材料よりなり、第2の磁極部
分層10bと後述するヨーク部分層とを接続するための
接続層33を、例えば約2.0〜3.0μmの厚みに形
成する。このとき同時に、磁性層13の上に磁性層34
を例えば約2.0〜3.0μmの厚みに形成する。接続
層33の材料、大きさおよび配置は、第3の実施の形態
と同様である。
【0133】次に、コイル絶縁層32の上に、例えばフ
レームめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイル
の第2層部分36を、例えば約1.0〜2.0μmの厚
みおよび1.2〜2.0μmのコイルピッチで形成す
る。薄膜コイルの第2層部分36は、磁性層34を中心
にして巻回されるように形成され、その一部が接続層3
3の側方に配置される。第2層部分36の接続部36a
は、第1層部分31の接続部31aの上に形成される。
【0134】次に、図24に示したように、全体に、例
えばアルミナよりなるコイル絶縁層37を、約3〜4μ
mの厚みに形成する。次に、例えばCMPによって、接
続層33および磁性層34が露出するまで、コイル絶縁
層37を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図
24(a)では、薄膜コイルの第2層部分36は露出し
ていないが、第2層部分36が露出するようにしてもよ
い。第2層部分36が露出するようにした場合には、第
2層部分36を覆う絶縁膜を形成する。
【0135】次に、接続層33、コイル絶縁層37およ
び磁性層34の上に、上部磁極層のヨーク部分となるヨ
ーク部分層38を、例えば約2.0〜3.0μmの厚み
に形成する。ヨーク部分層38を形成するための材料や
形成方法は、第1の実施の形態におけるヨーク部分層1
8と同様である。
【0136】また、ヨーク部分層38のエアベアリング
面30側の端面は、エアベアリング面30から離れた位
置、本実施の形態では特に、スロートハイトゼロ位置よ
りもエアベアリング面30から離れた位置に配置されて
いる。
【0137】次に、全体に、例えばアルミナよりなるオ
ーバーコート層39を、例えば20〜40μmの厚みに
形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない
電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工
を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドを含む薄膜磁気
ヘッドのエアベアリング面30を形成して、本実施の形
態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【0138】本実施の形態では、記録ギャップ層9の上
であって、薄膜コイルの第1層部分31を第2層部分3
6に接続するための接続部31aが配置される領域に底
上げパターン41を形成し、この底上げパターン41の
上に接続部31aを形成している。そのため、例えばC
MPによってコイル絶縁層32を研磨して、表面を平坦
化処理する工程で、第2の磁極部分層10bおよび磁性
層13と共に接続部31aも露出する。従って、本実施
の形態によれば、薄膜コイルの第1層部分31の接続部
31aと第2層部分36の接続部36aとを接続するた
めに、接続部31aの上の部分において、コイル絶縁層
32にコンタクトホールを形成する工程が不要になる。
また、底上げパターン41を上部磁極層の第1の磁極部
分層10aおよび磁性層11と同時に形成すれば、底上
げパターン41の形成のために工程数が増えることがな
い。
【0139】本実施の形態におけるその他の構成、作用
および効果は、第3の実施の形態と同様である。
【0140】本発明は、上記各実施の形態に限定され
ず、種々の変更が可能である。例えば上記各実施の形態
では、基体側に読み取り用のMR素子を形成し、その上
に、書き込み用の誘導型磁気変換素子を積層した構造の
薄膜磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆
にしてもよい。
【0141】つまり、基体側に書き込み用の誘導型磁気
変換素子を形成し、その上に、読み取り用のMR素子を
形成してもよい。このような構造は、例えば、上記実施
の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部
磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介し
て、それに対向するように上記実施の形態に示した下部
磁極層の機能を有する磁性膜を上部磁極層として形成す
ることにより実現できる。この場合、誘導型磁気変換素
子の上部磁極層とMR素子の下部シールド層を兼用させ
ることが好ましい。
【0142】また、本発明は、誘導型磁気変換素子のみ
を備えた記録専用の薄膜磁気ヘッドや、誘導型磁気変換
素子によって記録と再生を行う薄膜磁気ヘッドにも適用
することができる。
【0143】
【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし12
のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドによれば、一方の磁
性層の第1の磁極部分層がスロートハイトに等しい長さ
を有し、一方の磁性層の第1の磁極部分層と第2の磁極
部分層が記録トラック幅に等しい幅を有するようにした
ので、第2の磁極部分層の形成後に第1の磁極部分層の
幅を記録トラック幅に等しい幅にすることが可能にな
る。従って、本発明によれば、始めは記録トラック幅よ
りも大きい幅を有するように第1の磁極部分層を形成す
ることが可能となり、第1の磁極部分層を精度よく形成
することが可能となる。また、本発明によれば、第2の
磁極部分層は、全体の長さが第1の磁極部分層の長さよ
りも大きいので、第2の磁極部分層を精度よく形成する
ことが可能となる。これらのことから、本発明によれ
ば、誘導型磁気変換素子のトラック幅を小さくした場合
でもトラック幅とスロートハイトを精度よく規定するこ
とが可能になるという効果を奏する。更に、本発明によ
れば、第1の磁極部分層とヨーク部分層とが第2の磁極
部分層を介して接続され、且つ第2の磁極部分層の長さ
が第1の磁極部分層の長さよりも大きいことから第2の
磁極部分層とヨーク部分層とが比較的広い領域で接触す
る。従って、本発明によれば、ヨーク部分層から第1の
磁極部分層にかけて磁路の断面積が急激に減少すること
を防止でき、磁路の途中での磁束の飽和を防止すること
が可能になるという効果を奏する。
【0144】また、請求項2記載の薄膜磁気ヘッドによ
れば、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面が、媒体対向
面から離れた位置に配置されているので、更に、記録す
べき領域以外の領域へのデータの書き込みを防止するこ
とができるという効果を奏する。
【0145】また、請求項3記載の薄膜磁気ヘッドによ
れば、第1の磁極部分層の側方に配置され、第2の磁極
部分層側の面が第1の磁極部分層の他方の面と共に平坦
化された絶縁層を備えたので、更に、第2の磁極部分層
を精度よく形成することが可能になるという効果を奏す
る。
【0146】また、請求項4記載の薄膜磁気ヘッドによ
れば、薄膜コイルの少なくとも一部が、スロートハイト
を規定する第1の磁極部分層の側方に配置されているの
で、更に、薄膜コイルの少なくとも一部の端部を第1の
磁極部分層の端部の近くに配置することができ、その結
果、磁路長の縮小が可能になるという効果を奏する。
【0147】また、請求項5記載の薄膜磁気ヘッドによ
れば、更に、第1の磁極部分層の側方に配置された薄膜
コイルの少なくとも一部を覆い、ヨーク部分層側の面が
第2の磁極部分層の他方の面と共に平坦化されたコイル
絶縁層を備えたので、更に、絶縁層に隣接する層を精度
よく形成することが可能になるという効果を奏する。
【0148】また、請求項7記載の薄膜磁気ヘッドによ
れば、薄膜コイルは、第1の磁極部分層の側方に配置さ
れた第1の部分と、この第1の部分とヨーク部分層との
間に配置された第2の部分とを有し、薄膜磁気ヘッドは
更に、第1の磁極部分層の側方に配置された薄膜コイル
の第1の部分を覆い、ヨーク部分層側の面が第2の磁極
部分層の他方の面と共に平坦化されたコイル絶縁層を備
え、薄膜コイルの第2の部分はコイル絶縁層とヨーク部
分層との間に配置されているので、更に、薄膜コイルの
第2の部分を精度よく形成することが可能になるという
効果を奏する。
【0149】また、請求項10記載の薄膜磁気ヘッドに
よれば、一方の磁性層は、更に、第2の磁極部分層とヨ
ーク部分層とを接続するための接続層を有し、薄膜コイ
ルは、第1の磁極部分層の側方に配置された第1の部分
と、接続層の側方に配置された第2の部分とを有し、薄
膜磁気ヘッドは、更に、第1の磁極部分層の側方に配置
された薄膜コイルの第1の部分を覆い、ヨーク部分層側
の面が第2の磁極部分層の他方の面と共に平坦化された
第1のコイル絶縁層と、接続層の側方に配置された薄膜
コイルの第2の部分を覆い、ヨーク部分層側の面が接続
層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第2
のコイル絶縁層とを備えたので、更に、ヨーク部分層を
精度よく形成することが可能になるという効果を奏す
る。
【0150】また、請求項13ないし33のいずれかに
記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第2の磁性層を
形成する工程が、磁極部分における長さがスロートハイ
トに等しい第1の磁極部分層を形成する工程と、第1の
磁極部分層に接触する部分の幅が記録トラック幅と等し
く、且つ全体の長さが磁極部分における第1の磁極部分
層の長さよりも大きい第2の磁極部分層を形成する工程
と、第1の磁極部分層と第2の磁極部分層と接触する部
分において、第1の磁極部分層の幅が第2の磁極部分層
の幅と等しくなるように、第2の磁極部分層をマスクと
して第1の磁極部分層をエッチングする工程と、ヨーク
部分層を形成する工程とを含む。従って、本発明によれ
ば、始めは記録トラック幅よりも大きい幅を有するよう
に第1の磁極部分層を形成することが可能となり、第1
の磁極部分層を精度よく形成することが可能となる。ま
た、本発明によれば、第2の磁極部分層は、全体の長さ
が第1の磁極部分層の長さよりも大きいので、第2の磁
極部分層を精度よく形成することが可能となる。これら
のことから、本発明によれば、誘導型磁気変換素子のト
ラック幅を小さくした場合でもトラック幅とスロートハ
イトを精度よく規定することが可能になるという効果を
奏する。更に、本発明によれば、第1の磁極部分層とヨ
ーク部分層とが第2の磁極部分層を介して接続され、且
つ第2の磁極部分層の長さが第1の磁極部分層の長さよ
りも大きいことから第2の磁極部分層とヨーク部分層と
が比較的広い領域で接触する。従って、本発明によれ
ば、ヨーク部分層から第1の磁極部分層にかけて磁路の
断面積が急激に減少することを防止でき、磁路の途中で
の磁束の飽和を防止することが可能になるという効果を
奏する。
【0151】また、請求項14記載の薄膜磁気ヘッドの
製造方法によれば、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面
を、媒体対向面から離れた位置に配置したので、更に、
記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みを防止
することができるという効果を奏する。
【0152】また、請求項15記載の薄膜磁気ヘッドの
製造方法によれば、更に、第1の磁極部分層の側方に配
置され、第2の磁極部分層側の面が第1の磁極部分層の
他方の面と共に平坦化された絶縁層を形成する工程を含
むようにしたので、更に、第2の磁極部分層を精度よく
形成することが可能になるという効果を奏する。
【0153】また、請求項16記載の薄膜磁気ヘッドの
製造方法によれば、薄膜コイルの少なくとも一部を第1
の磁極部分層の側方に配置するようにしたので、更に、
薄膜コイルの少なくとも一部の端部を第1の磁極部分層
の端部の近くに配置することができ、その結果、磁路長
の縮小が可能になるという効果を奏する。
【0154】また、請求項17記載の薄膜磁気ヘッドの
製造方法によれば、更に、第1の磁極部分層の側方に配
置された薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、ヨーク部
分層側の面が第2の磁極部分層の他方の面と共に平坦化
されたコイル絶縁層を形成する工程を含むようにしたの
で、更に、絶縁層に隣接する層を精度よく形成すること
が可能になるという効果を奏する。
【0155】また、請求項19記載の薄膜磁気ヘッドの
製造方法によれば、第1の磁極部分層の側方に配置され
た薄膜コイルの第1の部分を覆い、ヨーク部分層側の面
が第2の磁極部分層の他方の面と共に平坦化されたコイ
ル絶縁層を形成し、薄膜コイルの第2の部分をコイル絶
縁層とヨーク部分層との間に配置するようにしたので、
更に、薄膜コイルの第2の部分を精度よく形成すること
が可能になるという効果を奏する。
【0156】また、請求項22記載の薄膜磁気ヘッドの
製造方法によれば、第2の磁極部分層とヨーク部分層と
を接続するための接続層を設け、薄膜コイルの第1の部
分を第1の磁極部分層の側方に配置し、薄膜コイルの第
2の部分を接続層の側方に配置し、更に、第1の磁極部
分層の側方に配置された薄膜コイルの第1の部分を覆
い、ヨーク部分層側の面が第2の磁極部分層の他方の面
と共に平坦化された第1のコイル絶縁層を形成する工程
と、接続層の側方に配置された薄膜コイルの第2の部分
を覆い、ヨーク部分層側の面が接続層におけるヨーク部
分層側の面と共に平坦化された第2のコイル絶縁層を形
成する工程とを含むようにしたので、更に、ヨーク部分
層を精度よく形成することが可能になるという効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法における一工程を説明するための断面図で
ある。
【図2】図1に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図3】図2に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図4】図3に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図5】図4に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図6】図5に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図7】図6に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図8】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの断面図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造途中の状態を示す平面図である。
【図10】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの平面図である。
【図11】本発明の第1の実施の形態における第1の磁
極部分層10aの厚みTを幅P2Wで除算した値T/P
2Wとオーバーライト特性との関係の一例を示す特性図
である。
【図12】本発明の第2の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの断面図である。
【図13】本発明の第3の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法における一工程を説明するための断面図
である。
【図14】図13に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図15】図14に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図16】図15に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図17】図16に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図18】本発明の第3の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの断面図である。
【図19】本発明の第4の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法における一工程を説明するための断面図
である。
【図20】図19に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図21】図20に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図22】図21に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図23】図22に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図24】本発明の第4の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの断面図である。
【図25】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一
工程を説明するための断面図である。
【図26】図25に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図27】図26に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図28】図27に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図29】従来の磁気ヘッドの平面図である。
【符号の説明】
1…基板、2…絶縁層、3…下部シールド層、5…MR
素子、8…下部磁極層、9…記録ギャップ層、10a…
上部磁極層の第1の磁極部分層、10b…上部磁極層の
第2の磁極部分層、15…絶縁膜、16…薄膜コイル、
17…コイル絶縁層、18…ヨーク部分層、20…オー
バーコート層。

Claims (33)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体に対向する媒体対向面と、互い
    に磁気的に連結され、前記媒体対向面側において互いに
    対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも1つの層
    を含む第1および第2の磁性層と、前記第1の磁性層の
    磁極部分と前記第2の磁性層の磁極部分との間に設けら
    れたギャップ層と、少なくとも一部が前記第1および第
    2の磁性層の間に、前記第1および第2の磁性層に対し
    て絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えた薄
    膜磁気ヘッドであって、 一方の磁性層は、 一方の面が前記記録ギャップ層に隣接し、幅が記録トラ
    ック幅に等しく、長さがスロートハイトに等しく、磁極
    部分の一部となる第1の磁極部分層と、 一方の面が前記第1の磁極部分層の他方の面に接触し、
    前記第1の磁極部分層に接触する部分の幅が前記第1の
    磁極部分層の幅と等しく、且つ全体の長さが前記第1の
    磁極部分層の長さよりも大きく、磁極部分の他の一部と
    なる第2の磁極部分層と、 前記第2の磁極部分層の他方の面に直接または間接的に
    接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを有するこ
    とを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面
    は、媒体対向面から離れた位置に配置されていることを
    特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 更に、前記第1の磁極部分層の側方に配
    置され、前記第2の磁極部分層側の面が前記第1の磁極
    部分層の他方の面と共に平坦化された絶縁層を備えたこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の薄膜磁気ヘッ
    ド。
  4. 【請求項4】 前記薄膜コイルの少なくとも一部は、前
    記第1の磁極部分層の側方に配置されていることを特徴
    とする請求項1ないし3のいずれかに記載の薄膜磁気ヘ
    ッド。
  5. 【請求項5】 更に、前記第1の磁極部分層の側方に配
    置された薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、前記ヨー
    ク部分層側の面が前記第2の磁極部分層の他方の面と共
    に平坦化されたコイル絶縁層を備えたことを特徴とする
    請求項4記載の薄膜磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記薄膜コイルは、前記第1の磁極部分
    層の側方に配置された第1の部分と、この第1の部分と
    前記ヨーク部分層との間に配置された第2の部分とを有
    することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記
    載の薄膜磁気ヘッド。
  7. 【請求項7】 更に、前記第1の磁極部分層の側方に配
    置された薄膜コイルの第1の部分を覆い、前記ヨーク部
    分層側の面が前記第2の磁極部分層の他方の面と共に平
    坦化されたコイル絶縁層を備え、前記薄膜コイルの第2
    の部分は、前記コイル絶縁層と前記ヨーク部分層との間
    に配置されていることを特徴とする請求項6記載の薄膜
    磁気ヘッド。
  8. 【請求項8】 前記一方の磁性層は、更に、前記第2の
    磁極部分層と前記ヨーク部分層とを接続するための接続
    層を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれ
    かに記載の薄膜磁気ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記薄膜コイルは、前記第1の磁極部分
    層の側方に配置された第1の部分と、前記接続層の側方
    に配置された第2の部分とを有することを特徴とする請
    求項8記載の薄膜磁気ヘッド。
  10. 【請求項10】 更に、前記第1の磁極部分層の側方に
    配置された薄膜コイルの第1の部分を覆い、前記ヨーク
    部分層側の面が前記第2の磁極部分層の他方の面と共に
    平坦化された第1のコイル絶縁層と、前記接続層の側方
    に配置された薄膜コイルの第2の部分を覆い、前記ヨー
    ク部分層側の面が前記接続層におけるヨーク部分層側の
    面と共に平坦化された第2のコイル絶縁層とを備えたこ
    とを特徴とする請求項9記載の薄膜磁気ヘッド。
  11. 【請求項11】 前記第1の磁極部分層は高飽和磁束密
    度材料よりなり、前記第1の磁極部分層の厚さを幅で除
    算した値は0.5以上であることを特徴とする請求項1
    ないし10のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  12. 【請求項12】 更に、磁気抵抗素子と、媒体対向面側
    の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置
    され、前記磁気抵抗素子をシールドするための第1およ
    び第2のシールド層とを備えたことを特徴とする請求項
    1ないし11のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  13. 【請求項13】 記録媒体に対向する媒体対向面と、互
    いに磁気的に連結され、前記媒体対向面側において互い
    に対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも1つの
    層を含む第1および第2の磁性層と、前記第1の磁性層
    の磁極部分と前記第2の磁性層の磁極部分との間に設け
    られたギャップ層と、少なくとも一部が前記第1および
    第2の磁性層の間に、前記第1および第2の磁性層に対
    して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えた
    薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、 前記第1の磁性層を形成する工程と、 前記第1の磁性層の上に前記記録ギャップ層を形成する
    工程と、 前記記録ギャップ層の上に前記第2の磁性層を形成する
    工程と、 少なくとも一部が前記第1および第2の磁性層の間に、
    この第1および第2の磁性層に対して絶縁された状態で
    配置されるように、前記薄膜コイルを形成する工程とを
    含み、 前記第2の磁性層を形成する工程は、 一方の面が前記記録ギャップ層に隣接し、磁極部分にお
    ける長さがスロートハイトに等しく、磁極部分の一部と
    なる第1の磁極部分層を形成する工程と、 一方の面が前記第1の磁極部分層の他方の面に接触し、
    前記第1の磁極部分層に接触する部分の幅が記録トラッ
    ク幅と等しく、且つ全体の長さが磁極部分における前記
    第1の磁極部分層の長さよりも大きく、磁極部分の他の
    一部となる第2の磁極部分層を形成する工程と、 前記第1の磁極部分層と第2の磁極部分層と接触する部
    分において、前記第1の磁極部分層の幅が前記第2の磁
    極部分層の幅と等しくなるように、前記第2の磁極部分
    層をマスクとして第1の磁極部分層をエッチングする工
    程と、 前記第2の磁極部分層の他方の面に直接または間接的に
    接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層を形成する工
    程とを含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方
    法。
  14. 【請求項14】 前記ヨーク部分層を形成する工程は、
    前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を、媒体対向面
    から離れた位置に配置することを特徴とする請求項13
    記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  15. 【請求項15】 更に、前記第1の磁極部分層の側方に
    配置され、前記第2の磁極部分層側の面が前記第1の磁
    極部分層の他方の面と共に平坦化された絶縁層を形成す
    る工程を含むことを特徴とする請求項13または14記
    載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  16. 【請求項16】 前記薄膜コイルを形成する工程は、前
    記薄膜コイルの少なくとも一部を前記第1の磁極部分層
    の側方に配置することを特徴とする請求項13ないし1
    5のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  17. 【請求項17】 更に、前記第1の磁極部分層の側方に
    配置された薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、前記ヨ
    ーク部分層側の面が前記第2の磁極部分層の他方の面と
    共に平坦化されたコイル絶縁層を形成する工程を含むこ
    とを特徴とする請求項16記載の薄膜磁気ヘッドの製造
    方法。
  18. 【請求項18】 前記薄膜コイルを形成する工程は、前
    記第1の磁極部分層の側方に配置される第1の部分と、
    この第1の部分と前記ヨーク部分層との間に配置される
    第2の部分とを形成することを特徴とする請求項13な
    いし15のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
    法。
  19. 【請求項19】 更に、前記第1の磁極部分層の側方に
    配置された薄膜コイルの第1の部分を覆い、前記ヨーク
    部分層側の面が前記第2の磁極部分層の他方の面と共に
    平坦化されたコイル絶縁層を形成する工程を含み、 前記薄膜コイルを形成する工程は、前記薄膜コイルの第
    2の部分を前記コイル絶縁層と前記ヨーク部分層との間
    に配置することを特徴とする請求項18記載の薄膜磁気
    ヘッドの製造方法。
  20. 【請求項20】前記第2の磁性層を形成する工程は、更
    に、前記第2の磁極部分層と前記ヨーク部分層とを接続
    するための接続層を形成する工程を含むことを特徴とす
    る請求項13ないし15のいずれかに記載の薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法。
  21. 【請求項21】 前記薄膜コイルを形成する工程は、前
    記第1の磁極部分層の側方に配置される第1の部分と、
    前記接続層の側方に配置される第2の部分とを形成する
    ことを特徴とする請求項20記載の薄膜磁気ヘッドの製
    造方法。
  22. 【請求項22】 更に、前記第1の磁極部分層の側方に
    配置された薄膜コイルの第1の部分を覆い、前記ヨーク
    部分層側の面が前記第2の磁極部分層の他方の面と共に
    平坦化された第1のコイル絶縁層を形成する工程と、前
    記接続層の側方に配置された薄膜コイルの第2の部分を
    覆い、前記ヨーク部分層側の面が前記接続層におけるヨ
    ーク部分層側の面と共に平坦化された第2のコイル絶縁
    層を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項21
    記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  23. 【請求項23】 第1の磁極部分層をエッチングする工
    程では、反応性イオンエッチングを用いて第1の磁極部
    分層をエッチングすることを特徴とする請求項13ない
    し22のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  24. 【請求項24】 第1の磁極部分層をエッチングする工
    程では、第2の磁極部分層の上にマスクパターンを形成
    し、このマスクパターンをマスクとして反応性イオンエ
    ッチングを用いて第2の磁極部分層をエッチングし、更
    に、前記マスクパターンおよび第2の磁極部分層をマス
    クとして反応性イオンエッチングを用いて第1の磁極部
    分層をエッチングすることを特徴とする請求項23記載
    の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  25. 【請求項25】 更に、前記第1の磁極部分層のエッチ
    ング後に、前記マスクパターンおよび第2の磁極部分層
    をマスクとして反応性イオンエッチングを用いて第1の
    磁性層の一部をエッチングする工程を含むことを特徴と
    する請求項24記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  26. 【請求項26】 前記第2の磁極部分層はめっき法によ
    って形成されることを特徴とする請求項13ないし22
    のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  27. 【請求項27】 前記第1の磁極部分層をエッチングす
    る工程では、前記第2の磁極部分層をマスクとして反応
    性イオンエッチングを用いて第1の磁極部分層をエッチ
    ングすることを特徴とする請求項26記載の薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法。
  28. 【請求項28】 更に、前記第1の磁極部分層のエッチ
    ング後に、前記第2の磁極部分層をマスクとして反応性
    イオンエッチングを用いて第1の磁性層の一部をエッチ
    ングする工程を含むことを特徴とする請求項27記載の
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  29. 【請求項29】 前記第1の磁極部分層は高飽和磁束密
    度材料よりなり、前記第1の磁極部分層の厚さを幅で除
    算した値は0.5以上であることを特徴とする請求項2
    7または28記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  30. 【請求項30】 前記第1の磁極部分層をエッチングす
    る工程における反応性イオンエッチングでは、ガスとし
    てCl2またはBCl3を用いることを特徴とする請求項
    27ないし29記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  31. 【請求項31】 前記第1の磁極部分層をエッチングす
    る工程における反応性イオンエッチングは、50〜30
    0℃の範囲内の温度で行われることを特徴とする請求項
    27ないし30のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製
    造方法。
  32. 【請求項32】 更に、磁気抵抗素子と、媒体対向面側
    の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置
    され、前記磁気抵抗素子をシールドするための第1およ
    び第2のシールド層と、前記磁気抵抗素子と前記第1お
    よび第2のシールド層との間に設けられた第1および第
    2の絶縁膜とを形成する工程を含むことを特徴とする請
    求項13ないし31のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド
    の製造方法。
  33. 【請求項33】 前記第1および第2の絶縁膜の少なく
    とも一方は、化学的気相成長法によって形成されること
    を特徴とする請求項32記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
    法。
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