JP3484343B2 - 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、書き込み用の誘導
型薄膜磁気ヘッドを含む磁気ヘッドとその製造方法に関
するもので、特に書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッド
と、読み取り用の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドとを積
層した状態で基体により支持した複合型薄膜磁気ヘッド
およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴い、複合型薄膜磁気ヘッドについてもその性
能向上が求められている。複合型薄膜磁気ヘッドとし
て、書き込みを目的とする誘導型の薄膜磁気ヘッドと、
読み出しを目的とする磁気抵抗効果型の薄膜磁気ヘッド
とを、基体上に積層した構造を有するものが提案され、
実用化されている。読み取り用の磁気抵抗素子として
は、通常の異方性磁気抵抗(AMR：Anisotropic Magneto
Resistive)効果を用いたものが従来一般に使用されてき
たが、これよりも抵抗変化率が数倍も大きな巨大磁気抵
抗(GMR：Giant Magneto Resistive)効果を用いたものも
開発されている。本明細書では、これらＡＭＲ素子およ
びＧＭＲ素子などを総称して磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドまたは簡単にMR再生素子と称することにする。
【０００３】ＡＭＲ素子を使用することにより、数ギガ
ビット／インチ2 の面記録密度を実現することができ、
またＧＭＲ素子を使用することにより、さらに面記録密
度を上げることができる。このように面記録密度を高く
することによって、１０Ｇバイト以上の大容量のハード
ディスク装置の実現が可能となってきている。このよう
な磁気抵抗再生素子よりなる再生ヘッドの性能を決定す
る要因の一つとして、磁気抵抗再生素子の高さ(MR Heig
ht：ＭＲハイト) がある。このＭＲハイトは、端面がエ
アベアリング面に露出する磁気抵抗再生素子の、エアベ
アリング面から測った距離であり、薄膜磁気ヘッドの製
造過程においては、エアベアリング面を研磨して形成す
る際の研磨量を制御することによって所望のＭＲハイト
を得るようにしている。
【０００４】一方、再生ヘッドの性能向上に伴って、記
録ヘッドの性能向上も求められている。面記録密度を上
げるには、磁気記録媒体におけるトラック密度を上げる
必要がある。このためには、エアベアリング面における
ライトギャップ（write gap)の幅を数ミクロンからサブ
ミクロンオーダーまで狭くする必要があり、これを達成
するために半導体加工技術が利用されている。
【０００５】書き込み用薄膜磁気ヘッドの性能を決定す
る要因の一つとして、スロートハイト（Throat Height
: ＴＨ) がある。このスロートハイトＴＨ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
エアベアリング面側のエッジまでの磁極部分の距離であ
り、薄膜磁気ヘッドの磁気特性を向上するために、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ＴＨの縮小化もまた、エアベアリング面か
らの研磨量で決定される。したがって、書き込み用の誘
導型薄膜磁気ヘッドと、読み取り用の磁気抵抗効果型薄
膜磁気ヘッドとを積層した複合型薄膜磁気ヘッドの性能
を向上させるためには、書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘ
ッドと、読み取り用の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを
バランス良く形成することが重要である。
【０００６】図１〜１１に、従来の標準的な薄膜磁気ヘ
ッドの製造要領を工程順に示し、各図においてＡは薄膜
磁気ヘッド全体の断面図、Ｂは磁極部分の断面図であ
る。また図１２〜１４はそれぞれ、完成した従来の薄膜
磁気ヘッド全体の断面図、磁極部分の断面図および薄膜
磁気ヘッド全体の平面図である。なおこの例で、薄膜磁
気ヘッドは、誘導型の書込用薄膜磁気ヘッドおよび読取
用のMR再生素子を積層した複合型のものである。
【０００７】まず、図１に示すように、例えばアルティ
ック(AlTiC) からなる基体１の上に例えばアルミナ(Al2
O3) からなる絶縁層２を約５〜10μm の厚みに堆積す
る。次いで、図２に示すように、再生ヘッドのMR再生素
子を外部磁界の影響から保護するための一方の磁気シー
ルドを構成する第１の磁性層３を３μm の厚みで形成す
る。その後、図３に示すように、アルミナを 100〜150
nmの厚みでスパッタ堆積させた後、MR再生素子を構成す
る磁気抵抗効果を有する材料よりなる磁気抵抗層４を数
十nmの厚みに形成し、高精度のマスクアライメントで所
望の形状とした後、再度、アルミナを100 〜150nm の厚
みでスパッタ堆積させてシールドギャップ層５に埋設さ
せた磁気抵抗層４を形成する。
【０００８】次に、図４に示すように、パーマロイより
なる第２の磁性層６を３μm の膜厚に形成する。この第
２の磁性層６は、上述した第１の磁性層３と共にMR再生
素子を磁気遮蔽する他方のシールドとしての機能を有す
るだけでなく、書き込み用薄膜磁気ヘッドの一方のポー
ルとしての機能をも有するものである。
【０００９】ついで、第２の磁性層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20
0 nmの膜厚に所定のパターンにしたがって形成した後、
磁性材料より成るシード層８を５０〜８０ｎｍの膜厚に
形成し、さらにその上にフォトレジスト９を所定のパタ
ーンにしたがって形成した様子を図４に示す。次に、シ
ード層８を一方の電極とし、フォトレジスト９をマスク
とする電気メッキを施して、フォトレジストに覆われて
いないシード層の上にパーマロイ、窒化鉄などの飽和磁
束密度の高い磁性材料を選択的に堆積させてポールチッ
プ１０を形成するとともに第２の磁性層６と、他方のポ
ールを構成する第３の磁性層を接続するための連結用磁
性層１１を形成する。
【００１０】次に、露出しているシード層８をエッチン
グより除去した後、書込トラック実効幅の広がりを防止
するため、すなわちデータの書込時に、一方のポールに
おいて磁束が広がるのを防止するために、ポールチップ
１０をマスクとしてその周囲のライトギャップ層７と、
他方のポールを構成する第２の磁性層６をイオンミリン
グ等のイオンビームエッチングにてエッチングしてトリ
ム（Trim）構造を形成し、さらに、アルミナより成る絶
縁層１２をおよそ３μm の厚みに形成後、全体を例えば
ＣＭＰにて平坦化する。
【００１１】その後、図７に示すように電気絶縁性のフ
ォトレジスト層１３を高精度のマスクアライメントで所
定のパターンに形成した後、このフォトレジスト層１３
の上に銅より成るシード層１４を形成し、その上にフォ
トレジスト１５を所望のパターンに形成する。次に、シ
ード層１４を一方の電極とし、フォトレジスト１５をマ
スクとする電気メッキにより銅を２〜３μm の膜厚に堆
積して第１層目の薄膜コイル１６を形成した様子を図８
に示す。ここで、薄膜コイルとして機能は、シード層１
４とその上に堆積した銅層とが有するが説明の便宜上、
電気メッキによって堆積させた銅層を薄膜コイル１６と
称することにする。
【００１２】続いて、図９に示すように、薄膜コイル１
６を絶縁分離した状態で支持する絶縁性のフォトレジス
ト１７を形成した後、表面を平坦にするため、例えば 2
50〜300 ℃の温度で焼成する。この焼成によって下側の
フォトレジスト１３の周縁も丸味を帯びたものとなる。
さらに、ポールチップ１０およびフォトレジスト１７の
上に第２層目の薄膜コイルを形成するための銅より成る
シード層１８を５０〜８０ｎｍの膜厚に形成する。
【００１３】さらに、上述したシード層１８の上にマス
クとなるフォトレジストを所定のパターンにしたがって
形成した後、シード層を一方の電極とする電気メッキを
施してシード層の上に銅層を選択的に堆積させて第２層
目の薄膜コイル１９を形成し、さらにフォトレジストを
除去し、露出しているシード層１８を除去した後、薄膜
コイル１９を絶縁分離した状態で支持するフォトレジス
ト２０を形成し、約２５０°Ｃで焼成して表面を平坦と
した様子を図１０に示す。
【００１４】次に、図１１に示すように、ポールチップ
１０およびフォトレジスト層１３、１７および２０の上
に、他方のポールを構成するヨーク部分２１を、例えば
パーマロイにより、３μm の厚みで所望のパターンに従
って選択的に形成する。このヨーク部分２１は、磁極部
分から離れた後方位置において、連結用磁性層１１を介
して第２の磁性層６と接触し、第２の磁性層、ポールチ
ップ、ヨーク部分によって構成される閉磁路を薄膜コイ
ル１５、１９が通り抜ける構造になっている。さらに、
ヨーク部分２１の露出表面および他の部分の表面の上に
アルミナよりなるオーバーコート層２２が２０〜３０μ
m の膜厚に形成されている。
【００１５】最後に、磁気抵抗層４やライトギャップ層
７やポールチップ１０を形成した側面を研磨して、磁気
記録媒体と対向するエアベアリング面(Air Bearing Sur
face：ABS)２３を形成した様子を図１２に示す。ただ
し、この図１２においては、オーバーコート層２２は省
略している。エアベアリング面２３の形成過程において
磁気抵抗層４も研磨され、MR再生素子２４が得られる。
このようにして上述したスロートハイトTHおよびMRハイ
トが決定される。実際の薄膜磁気ヘッドにおいては、薄
膜コイル１５、１９およびMR再生素子２４に対する電気
的接続を行なうためのパッドが形成されているが、図示
では省略してある。なお、図１３は、このようにして形
成された複合型薄膜磁気ヘッドの磁極部分を、エアベア
リング面２３と平行な平面で切った断面図である。
【００１６】図１２に示したように、薄膜コイル１５、
１９を絶縁分離するフォトレジスト層１３、１７、２０
の側面の角部を結ぶ線分Ｓとヨーク部分２１の上面との
なす角度θ（ApexAngle ：アペックスアングル) も、上
述したスロートハイトTHおよびMRハイトと共に、薄膜磁
気ヘッドの性能を決定する重要なファクタとなってい
る。
【００１７】また、図１４に平面で示すように、ポール
チップ１０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
り、最近ではサブミクロンオーダーとすることが要求さ
れるようになっている。さらに、このポールチップ１０
と連結されるヨーク部分２１の磁極部分の幅も狭くなっ
ているが、ポールチップ１０の幅に比べると多少広くな
っている。なお、この図では、図面を簡単にするため、
薄膜コイル１５、１９は同心円状に示してある。
【００１８】さて、従来、薄膜磁気ヘッドの形成におい
て、特に問題となっていたのは、薄膜コイルの形成後、
フォトレジスト絶縁層でカバーされたコイル凸部、特に
その傾斜部（Apex）に沿って形成されるトップポールの
微細形成の難しさである。すなわち、従来は、トップポ
ールを形成する際、約７〜１０μm の高さのコイル凸部
の上にパーマロイ等の磁性材料をメッキした後、フォト
レジストを３〜４μm の厚みで塗布し、その後フォトリ
ソグラフィ技術を利用して所定のパターン形成を行って
いた。
【００１９】ここに、山状コイル凸部の上のレジストで
パターニングされるレジスト膜厚として、最低３μm が
必要であるとすると、傾斜部の下方では８〜１０μm 程
度の厚みのフォトレジストが塗布されることになる。一
方、このような１０μm 程度の高低差があるコイル凸部
の表面および平坦上に形成されたライトギャップ層の上
に形成されるトップポールは、フォトレジスト絶縁層
（例えば図７の１１、１３）のエッジ近傍に記録ヘッド
の狭トラックを形成する必要があるため、トップポール
をおよそ１μm 幅にパターニングする必要がある。した
がって、８〜１０μm の厚みのフォトレジスト膜を使用
して１μm 幅のパターンを形成する必要が生じる。
【００２０】しかしながら、８〜１０μm のように厚い
フォトレジスト膜で、１μm 幅程度の幅の狭いパターン
を形成しようとしても、フォトリソグラフィの露光時に
光の反射光によるパターンのくずれ等が発生したり、レ
ジスト膜厚が厚いことに起因して解像度の低下が起こる
ため、幅の狭いトラックを形成するための幅の狭いトッ
プポールを正確にパターニングすることはきわめて難し
いものである。このような問題を改善するために、上述
した図１〜１４に示すように、トップポールをポールチ
ップ１０と、これに連結されたヨーク部分２１とに分割
し、ポールチップ１０の幅Ｗを狭くして記録トラックの
巾を狭くすることが提案されている。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして形成された薄膜磁気ヘッド、特に記録ヘッド
には、依然として、以下に述べるような問題が残されて
いた。上述したように、幅Ｗの狭いポールチップ１０の
上にヨーク部分２１を形成する際のフォトリソグラフィ
のアライメントに誤差があると、エアベアリング面２３
から見て、ポールチップ１０とヨーク部分２１の磁極部
分との中心がずれる可能性がある。このようにポールチ
ップ１０とヨーク部分２１の磁極部分の中心がずれる
と、ヨーク部分の磁極部分からの磁束の漏れが大きくな
り、この漏れ磁束でデータの書き込みが行われるように
なり、実効トラック幅が広くなってしまう問題がある。
【００２２】従来の薄膜磁気ヘッドにおいては、ポール
チップ１０のエアベアリング面２３とは反対側の端面を
スロートハイト零の基準位置としているが、上述したよ
うにポールチップの幅Ｗは狭いので、ポールチップのパ
ターンのエッジには丸味が付き、ポールチップの端面の
位置が変動してしまう恐れがある。スロートハイト零の
位置を基準としてスロートハイトＴＨやＭＲハイトを正
確に設定する必要があるが、従来の複合型薄膜磁気ヘッ
ドにおいては、スロートハイト零の基準位置を正確に設
定できないので、所望の設計値通りのスロートハイトＴ
ＨやＭＲハイトを有する薄膜磁気ヘッドを歩留り良く製
造することができなかった。
【００２３】さらに、従来の薄膜磁気ヘッドの製造にお
いては、ポールチップ１０を形成するための電気メッキ
の一方の電極を構成するシード層８と、第１層目の薄膜
コイル１５を形成するための電気メッキの一方の電極を
構成するシード層１４とが別々に形成されているととも
にこれらのシード層をエッチングより除去する工程も別
々に行われているので、工程も多くなり、製造コストが
嵩む問題もある。
【００２４】本発明の目的は、ポールチップとヨーク部
分との連結を良好とするとともにポールチップを形成す
るためのシード層と、薄膜コイルを形成するためのシー
ド層とを共通とすることによって製造工程を簡素化し、
コストを低減することができる薄膜磁気ヘッドおよびそ
の製造方法を提供しようとするものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、磁極部分を有する磁性層と、磁気記録媒体と対向
し、記録トラックの巾を規定する巾を有する磁極部分を
有し、この磁極部分の端面が前記磁性層の磁極部分の端
面と共にエアベアリング面を構成するポールチップと、
このポールチップのエアベアリング面から離れた後方部
分において連結されるとともにエアベアリング面から遠
い位置において前記磁性層と磁気的に連結されたヨーク
部分と、少なくとも前記エアベアリング面において前記
磁性層の磁極部分とポールチップとの間に介挿されたラ
イトギャップ層と、前記磁性層と前記ポールチップおよ
びヨーク部分との間に絶縁分離された状態で支持された
部分を有する薄膜コイルと、前記磁性層、ポールチッ
プ、ヨーク部分、ライトギャップ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
記ポールチップが導電性磁性材料のシード層と磁性材料
層とを有し、前記薄膜コイルが前記導電性磁性材料と同
じ導電性磁性材料のシード層と、導電材料層とを有する
ことを特徴とするものである。
【００２６】このような本発明による薄膜磁気ヘッドに
よれば、ポールチップと連結されるヨーク部分は、エア
ベアリング面から後退しているので、ヨーク部分の端面
からの磁束の漏れによって記録が行われることがなくな
り、記録トラック幅を狭くすることができる。さらに、
ポールチップの中心とヨーク部分の中心とが多少ずれて
いても書込特性に大きな影響はなく、歩留りを向上する
ことができる。
【００２７】また、本発明による薄膜磁気ヘッドにおい
ては、前記導電性磁性材料を、NiFe、FeN 、Fe-Co-Zrの
アモルファスより成る群から選択した磁性材料とし、ポ
ールチップの磁性材料層を、NiFe、FeN 、Fe-Co-Zrのア
モルファスなどの飽和磁束密度の高い磁性材料で形成す
るのが好適である。また、前記薄膜コイルの導電材料層
は銅で形成するのが好適である。
【００２８】また、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造
方法は、少なくとも誘導型薄膜磁気ヘッドを基体により
支持した薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、少な
くともエアベアリング面から延在する磁極部分を有する
磁性層を、基体によって支持されるように形成する工程
と、この磁性層の表面の、後に薄膜コイルを形成すべき
部分に、エアベアリング面側の端縁がスロートハイト零
の基準位置を規定する絶縁層を形成する工程と、前記磁
性層の磁極部分の表面および前記絶縁層の表面を覆うよ
うにライトギャップ層を形成する工程と、このライトギ
ャップ層の表面に、導電性磁性材料よりなるシード層を
形成する工程と、このシード層を一方の電極として磁性
材料の電気メッキを施してシード層およびライトギャッ
プ層を介して前記磁性層の磁極部分と対向するようにポ
ールチップを形成する工程と、前記シード層を一方の電
極として導電材料の電気メッキを施して前記絶縁層の上
方に薄膜コイルを形成する工程と、前記ポールチップお
よび薄膜コイルが形成されていないシード層の部分を選
択的に除去する工程と、前記薄膜コイルを絶縁分離する
絶縁層を形成する工程と、前記薄膜コイルを絶縁分離し
た状態で支持する絶縁層の上に、前記ポールチップと連
結するとともにエアベアリング面とは反対側で前記磁性
層と連結するようにヨーク部分を形成する工程と、を具
えることを特徴とするものである。
【００２９】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法に
よれば、導電性磁性材料のシード層を共通に用いて、ポ
ールチップを構成する磁性材料層および薄膜コイルを構
成する導電材料層をそれぞれ電気メッキで形成した後、
余分なシード層を１回のエッチングより除去することが
できるので、工程は簡単となり、製造コストを下げるこ
とができる。本発明による製造方法の一実施例では、前
記ポールチップを形成した後、それをマスクとしてその
周囲のライトギャップ層を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り除去
し、さらに露出した磁性層を、その膜厚の一部分に亘っ
てアルゴンガスを用いるイオンビームエッチングにより
除去してトリム構造を形成する。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、図１５〜２５を参照して本
発明による薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法の実施例
を説明する。なお、これらの図面においてＡおよびＢが
あるものは、エアベアリング面に垂直な面で切った断面
図をＡで示し、エアベアリング面に平行な面で切った断
面図をＢで示した。また、本例では、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、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複合型
薄膜磁気ヘッドとしたものである。
【００３１】アルティック（AlTiC ）より成る基体本体
３１の一方の表面に、約３〜５μmの膜厚でアルミナよ
り成る絶縁層３２を形成した様子を図１５に示す。これ
ら、基体本体３１および絶縁層３２を、本明細書におい
ては、基体またはウエファ３３と称する。また、本明細
書において、絶縁層とは、少なくとも電気的な絶縁特性
を有する膜を意味しており、非磁性特性はあってもなく
ても良い。しかし、一般には、アルミナのように、電気
絶縁特性を有しているとともに非磁性特性を有する材料
が使用されているので、絶縁層と、非磁性層とを同じ意
味に使用する場合もある。
【００３２】また、実際の製造では、多数の複合型薄膜
磁気ヘッドをウエファ上にマトリックス状に配列して形
成した後、ウエファを複数のバーに切断し、各バーの端
面を研磨してエアベアリング面を形成し、最後にバーを
切断して個々の複合型薄膜磁気ヘッドを得るようにして
いるので、この段階では端面が現れないが、説明の便宜
上、この端面を正面図として示している。
【００３３】次に、基体３３の絶縁層３２の上に、磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドに対するボトムシールド層３
４をパーマロイにより約３μm の膜厚に形成した様子を
図１６に示す。このボトムシールド層３４は、フォトレ
ジストをマスクとするメッキ法によって所定のパターン
にしたがって形成する。
【００３４】次に、図１７に示すように、ボトムシール
ド層３４の上にアルミナより成るシールドギャップ層３
５に埋設されたＧＭＲ層３６を形成する。このシールド
ギャップ層３５の膜厚は０．２μm とすることができ
る。さらに、ＧＭＲ層３６を埋設したシールドギャップ
層３５の上に、ＧＭＲ層に対するトップシールドを構成
するとともに誘導型薄膜磁気ヘッドのボトムポールを構
成する磁性層３７をパーマロイにより３〜４μm の膜厚
に形成する。このパーマロイの組成は、Fe:Ni=50:50 お
よびFe:Ni=80:20 のどちらでもよい。
【００３５】さらに、この磁性層３７と後に形成する薄
膜コイルとを絶縁するとともに磁束の漏れを抑止するた
めに、０．５〜２μm の膜厚のアルミナより成る絶縁層
３８を磁性層３７の上に形成した様子を図１８に示す。
この絶縁層３８の材料としては、本例では酸化シリコン
を用いるが、アルミナ、窒化シリコンなどの無機絶縁材
料を用いることもできる。また、図１８に示すように、
アルミナより成るライトギャップ層３９を、露出してい
る磁性層３７の表面および無機絶縁層３８の表面に、
０．１〜０．３μmの膜厚で所定のパターンにしたがっ
て形成し、さらにその上に、導電性磁性材料より成るシ
ード層４０を５０〜８０ｎｍの膜厚に形成する。本例で
は、このシード層４０を飽和磁束密度が高いパーマロイ
(Ni 80%:Fe 20%) で形成したが、パーマロイ(Ni 50%:Fe
50%) 、窒化鉄(FeN) やFe-Co-Zrのアモルファスなどの
高い飽和磁束密度と導電率を有する磁性材料を用いるこ
とができる。
【００３６】次に、高い飽和磁束密度を有する磁性材料
より成るシード層４０の上にフォトレジストより成るマ
スクを所定のパターンに形成した後、シード層を一方の
電極としてパーマロイ(Ni 80%:Fe 20%) を電気メッキし
て磁性層３７の磁極部分から無機絶縁層３８の上方まで
延在する磁性材料層４１をを３〜４μm の膜厚に形成し
た様子を図１９に示す。ポールチップは、シード層４０
と磁性材層４１とで構成されるが、説明の便宜上磁性材
料層４１をポールチップとも称する。このポールチップ
４１の形成と同時に磁性層３７と連結された連結用磁性
層４２を形成する。続いて所定のパターンを有する新た
なフォトレジストを形成した後、再びシード層４０を一
方の電極として用いて銅を電気メッキして導電材料層４
３を２〜３μm の膜厚で形成する。薄膜コイルは、シー
ド層４０と導電材料層４３とで構成されるが、説明の便
宜上導電材料層４３を薄膜コイルと称することにする。
【００３７】次に、フォトレジストを除去した後、露出
しているシード層４０をアルゴンガスを用いるイオンビ
ームミリングによって除去した様子を図２０に示す。こ
のようにシード層４０を除去することによって薄膜コイ
ル４３の各コイル巻回体は電気的に分離されることにな
る。
【００３８】次に、ポールチップ４１をマスクとして、
CF4, SF6などのフレオン系のガスまたはCl2, BCl2 など
の塩素系ガスを用いるリアクティブイオンエッチングを
施してポールチップの周囲のライトギャップ層３９を選
択的に除去して下側の磁性層３７を露出させた後、ポー
ルチップ４１および無機絶縁層３８をマスクとしてアル
ゴンガスを用いるイオンビームエッチングを施して、磁
性層３７の表面を約０．５μm の深さだけ除去してトリ
ム構造を形成した様子を図２１に示す。
【００３９】本例においては、絶縁層３８を無機絶縁材
料で形成したため、トリム構造を得るためのリアクティ
ブイオンエッチングおよびそれに続くイオンビームエッ
チング処理によっても絶縁層の端縁の位置が後退したり
剥離したりすることはない。したがって、製造の歩留り
および耐久性を向上することができる。また、スロート
ハイト零の基準位置を規定する無機絶縁層３８の端縁の
位置はプロセス中に変動することがないので、スロート
ハイトを所望の設計値通りに形成することができる。
【００４０】次に、薄膜コイル４３を絶縁分離した状態
で支持するアルミナより成る絶縁層４４を３〜５μm の
膜厚で形成したのち、化学機械研磨によって平坦に研磨
した様子を図２２に示す。このように、絶縁層４４をア
ルミナなどの無機絶縁材料で形成することによって後に
行われる熱処理によっても薄膜コイルのパターンがくず
れる恐れはない。
【００４１】続いて、図２３に示すように無機絶縁層４
４の平坦な表面の上にフォトレジストより成る絶縁層４
５を形成し、加熱して表面を平坦とした後、銅より成る
シード層４６の上に銅が電気メッキにより堆積された第
２層目の薄膜コイル４７を形成し、さらにフォトレジス
トより成る絶縁層４８を形成し、加熱して表面を平坦と
する。
【００４２】次に、エアベアリング面側の先端がポール
チップ４１の後方部分の表面と連結されるとともにエア
ベアリング面とは反対側の端部が連結用磁性層４２を経
て磁性層３７と連結されたヨーク部分４９を３〜４μm
の膜厚に所定のパターンにしたがって形成し、さらに全
体の上にアルミナより成るオーバーコート層５０を２０
〜３０μm の膜厚に形成する。本発明においては、この
ようにヨーク部分４９のエアベアリング面側の端面はポ
ールチップ４１のエアベアリング面側端面からは後退さ
せるので、ヨーク部分の端面からの漏れ磁束が記録トラ
ックに影響を与えることはない。また、ヨーク部分４９
の材質は通常のパーマロイや、パーマロイ(Ni 80%:Fe 2
0%) やパーマロイ(Ni 50%:Fe 50%) 、窒化鉄(FeN) やFe
-Co-Zrのアモルファスなどの高い飽和磁束密度を有する
磁性材料で形成することもできる。
【００４３】上述したように実際に薄膜磁気ヘッドを量
産する場合には、ウエファを多数の薄膜磁気ヘッドを配
列したバーに切断した後、バーの側面を研磨してエアベ
アリング面を形成するが、本例では、図２５の平面図に
も示すように、無機絶縁層３８のエアベアリング面側の
端縁３８ａの位置をスロートハイト零の位置の基準とし
ており、この位置はプロセス中変動することがないの
で、所望の設計値通りのスロートハイトを容易に得るこ
とができる。なお、図２５では図面を明瞭とするために
オーバーコート層５０は省いてある。
【００４４】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、上述した実施例においては、基体上に読み取り用の
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを設け、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構成としたが、
これらの薄膜磁気ヘッドの積層順序を逆とすることもで
きる。また、上述した実施例では、磁気抵抗素子をＧＭ
Ｒ素子としたが、ＡＭＲ素子とすることもできる。さら
に、本発明はこのように読み取り用の薄膜磁気ヘッドを
磁気抵抗効果型のものとしたが、それ以外の読み取り用
薄膜磁気ヘッドを用いることもできる。また、読み取り
用の薄膜磁気ヘッドは必ずしも設ける必要はなく、誘導
型薄膜磁気ヘッドだけを設けることもできる。
【００４５】
【発明の効果】上述した本発明による薄膜磁気ヘッドお
よびその製造方法によれば、ポールチップを飽和磁束密
度の高い材料で形成し、これと磁気的に連結されるヨー
ク部分の先端面をエアベアリング面から後退させたの
で、ヨーク部分の先端面からの磁束の漏れを抑止するこ
とができるとともにポールチップの中心とヨーク部分の
中心とがずれた場合でもポールチップとヨーク部分との
接触部分での磁束の漏れを抑止することができ、きわめ
て幅の狭い記録トラックにデータを効率良く記録するこ
とができるとともに製造の歩留りを向上することができ
る。
【００４６】さらに、ポールチップの磁性材料層を電気
メッキで形成する際の電極として作用するシード層と、
薄膜コイルの導電材料層を電気メッキで形成する際の電
極としても作用するシード層とを同じ導電性磁性材を以
て形成したので、電気メッキのためのシード層を形成
し、除去する工程が１回で済み、製造工程が簡素化さ
れ、製造コストを低減することができる。
【００４７】さらに、無機絶縁層の端縁をスロートハイ
ト零の基準位置とする場合には、無機絶縁材料で形成す
る場合には、トリム構造を形成するためのエッチング処
理中、無機絶縁層の端縁の後退がないので、トップポー
ルの下側の絶縁層部分が破損して剥離したり、位置がず
れたりすることがないので、薄膜磁気ヘッドの特性の劣
化を抑止することができる。また、このように絶縁層部
分の剥離がないので、そこにオイルや研磨液が溜まるこ
とがなく、歩留りが向上するとともに耐久性も向上する
ことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ＡおよびＢは、従来の複合型薄膜磁気ヘッ
ドを製造する方法の最初の工程を示す断面図である。
【図２】図２ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図であ
る。
【図３】図３ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図であ
る。
【図４】図４ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図であ
る。
【図５】図５ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図であ
る。
【図６】図６ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図であ
る。
【図７】図７ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図であ
る。
【図８】図８ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図であ
る。
【図９】図９ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図であ
る。
【図１０】図１０ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図
である。
【図１１】図１１ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図
である。
【図１２】図１２は、最終的に得られる複合型薄膜磁気
ヘッドを示す断面図である。
【図１３】図１３は、その磁極部分の断面図である。
【図１４】図１４は、ヨーク部分を形成した状態を示す
平面図である。
【図１５】図１５ＡおよびＢは、本発明による複合型薄
膜磁気ヘッドの製造方法の実施例における最初の工程を
示す断面図および正面図である。
【図１６】図１６ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図
および正面図である。
【図１７】図１７ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図
および正面図である。
【図１８】図１８ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図
および正面図である。
【図１９】図１９ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図
および正面図である。
【図２０】図２０ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図
および正面図である。
【図２１】図２１ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図
および正面図である。
【図２２】図２２ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図
および正面図である。
【図２３】図２３ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図
および正面図である。
【図２４】図２４ＡおよびＢは、次の工程を示す断面図
である。
【図２５】図２５は、ヨーク部分を形成した状態の構成
を示す平面図である。
【符号の説明】
３１ 基体本体、 ３２ 絶縁層、 ３３ 基体、 ３
４ 下部シールド層、３５ シールドギャップ層、 ３
６ ＧＭＲ層、 ３７ 磁性層、 ３８ 無機絶縁層、
３９ ライトギャップ層、 ４０ 導電性磁性材料よ
り成るシード層、 ４１ ポールチップの磁性材料層、
４２ 連結用磁性層、 ４３ 薄膜コイルの導電材料
層、 ４４ 絶縁層、 ４５ 絶縁層、 ４６ 銅のシ
ード層、４７ 薄膜コイル、 ４８絶縁層 ４９ ヨー
ク部分、 ５０ オーバーコート層

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁極部分を有する磁性層と、 磁気記録媒体と対向し、記録トラックの幅を規定する幅
    を有する磁極部分を有し、この磁極部分の端面が前記磁
    性層の磁極部分の端面と共にエアベアリング面を構成す
    るポールチップと、 このポールチップのエアベアリング面から離れた後方部
    分において連結されるとともにエアベアリング面から遠
    い位置において前記磁性層と磁気的に連結されたヨーク
    部分と、 少なくとも前記エアベアリング面において前記磁性層の
    磁極部分とポールチップとの間に介挿されたライトギャ
    ップ層と、 前記磁性層と前記ポールチップおよびヨーク部分との間
    に絶縁分離された状態で支持された部分を有する薄膜コ
    イルと、 前記磁性層、ポールチップ、ヨーク部分、ライトギャッ
    プ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、 前記ポールチップが導電性磁性材料のシード層と磁性材
    料層とを有し、 前記薄膜コイルが前記導電性磁性材料と同じ導電性磁性
    材料のシード層と、導電材料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】 前記導電性磁性材料を、導電性を有する
    とともに飽和磁束密度の高い磁性材料で形成したことを
    特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記導電性磁性材料を、NiFe、FeN 、Fe
    -Co-Zrのアモルファスより成る群から選択した磁性材料
    としたことを特徴とする請求項２に記載の薄膜磁気ヘッ
    ド。
  4. 【請求項４】 前記ポールチップの磁性材料層を、NiF
    e、FeN 、Fe-Co-Zrのアモルファスより成る群から選択
    した磁性材料で形成したことを特徴とする請求項１〜３
    の何れかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項５】 前記薄膜コイルの導電材料層を銅で形成
    したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の薄
    膜磁気ヘッド。
  6. 【請求項６】 前記磁性層の、ライトギャップ層を介し
    て前記ポールチップと対向する部分に隣接する部分の膜
    厚を薄くしてトリム構造を構成したことを特徴とする請
    求項１〜５の何れかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  7. 【請求項７】 前記基体と磁性層との間に、シールド層
    と、シールドギャップ層に埋設された磁気抵抗素子とを
    配設して複合型としたことを特徴とする請求項１〜６の
    何れかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  8. 【請求項８】 少なくとも誘導型薄膜磁気ヘッドを基体
    により支持した薄膜磁気ヘッドを製造する方法であっ
    て、 少なくともエアベアリング面から延在する磁極部分を有
    する磁性層を、基体によって支持されるように形成する
    工程と、 この磁性層の表面の、後に薄膜コイルを形成すべき部分
    に、エアベアリング面側の端縁がスロートハイト零の基
    準位置を規定する絶縁層を形成する工程と、 前記磁性層の磁極部分の表面および前記絶縁層の表面を
    覆うようにライトギャップ層を形成する工程と、 このライトギャップ層の表面に、導電性磁性材料よりな
    るシード層を形成する工程と、 このシード層を一方の電極として磁性材料の電気メッキ
    を施してシード層およびライトギャップ層を介して前記
    磁性層の磁極部分と対向するようにポールチップを形成
    する工程と、 前記シード層を一方の電極として導電材料の電気メッキ
    を施して前記絶縁層の上方に薄膜コイルを形成する工程
    と、 前記ポールチップおよび薄膜コイルが形成されていない
    シード層の部分を選択的に除去する工程と、 前記薄膜コイルを絶縁分離する絶縁層を形成する工程
    と、 前記薄膜コイルを絶縁分離した状態で支持する絶縁層の
    上に、前記ポールチップと連結するとともにエアベアリ
    ング面とは反対側で前記磁性層と連結するようにヨーク
    部分を形成する工程と、を具えることを特徴とする薄膜
    磁気ヘッドの製造方法。
  9. 【請求項９】 前記薄膜コイルを絶縁分離する絶縁層の
    表面と、前記ポールチップの表面とを同一平面となるよ
    うに研磨した後、薄膜コイルの上方にさらに２層目の薄
    膜コイルを形成することを特徴とする請求項８に記載の
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記ポールチップおよび薄膜コイルを
    形成した後、ポールチップをマスクとしてその周囲のシ
    ード層およびライトギャップ層をエッチングにより除去
    して前記磁性層の表面を露出させ、前記ポールチップお
    よび絶縁層をマスクとして露出した磁性層を、その膜厚
    の一部分に亘ってエッチングしてトリム構造を形成する
    ことを特徴とする請求項８または９の何れかに記載の薄
    膜磁気ヘッドの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記ポールチップをマスクとしてエッ
    チングを行って前記シード層およびライトギャップ層を
    除去する工程を、リアクティブイオンエッチングにより
    行なうことを特徴とする請求項１０に記載の薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記リアクティブイオンエッチング
    を、フレオン系または塩素系のガスを用いて行なうこと
    を特徴とする請求項１１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造
    方法。
  13. 【請求項１３】 前記ポールチップおよび絶縁層をマス
    クとして、前記第１の磁性層の表面をその膜厚の一部分
    に亘ってエッチングしてトリム構造を形成する工程を、
    イオンビームエッチングで行なうことを特徴とする請求
    項１０に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記基体の上にシールドギャップ層に
    よって埋設された磁気抵抗素子を形成した後、このシー
    ルドギャップ層の上に前記磁性層を形成して複合型薄膜
    磁気ヘッドを形成することを特徴とする請求項８〜１３
    の何れかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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