JP3522620B2 - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば浮上式磁気
ヘッドなどに使用される記録用の薄膜磁気ヘッドに係
り、特に、磁路長を短くしてインダクタンスの低減を図
ることができると同時に、下部コア層とコイル層間の絶
縁性耐圧を向上させることが可能な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】図36は、従来における薄膜磁気ヘッド
(インダクティブヘッド)の構造を示す部分縦断面図で
ある。
【0003】符号1は、パーマロイなどの磁性材料で形
成された下部コア層であり、この下部コア層1の上であ
って、記録媒体との対向面付近には、記録部12が形成
されている。
【0004】前記記録部12は、例えば、ギャップ層3
と磁性材料で形成された上部磁極層4とで構成されてい
る。
【0005】また前記記録部12のハイト方向(図示Y
方向)後方であって上部コア層1上には、コイル層5が
形成されている。
【0006】また前記コイル層5の各導体部のピッチ間
は、絶縁層11によって埋められており、さらに前記コ
イル層5及び絶縁層11の上には、有機材料等で形成さ
れた絶縁層7が形成されている。
【0007】図36に示すように、前記記録部12上か
ら前記絶縁層7上にかけて、パーマロイなどで形成され
た上部コア層8が形成されており、前記上部コア層8の
先端部8aは上部磁極層4上に、基端部8bは下部コア
層1上に磁気的に接続された状態となっている。なお前
記上部コア層8の先端は、図36に示すように、記録媒
体との対向面から後退した位置に形成されていてもよい
し、あるいは前記先端は、記録媒体との対向面から露出
していてもよい。
【0008】この薄膜磁気ヘッドでは、記録部12のハ
イト方向の後方にコイル層5を設ける構成であり、上部
コア層8から下部コア層1を経て形成される磁路長を短
く形成でき、インダクタンスの低減を図り、今後の高記
録密度化に対応可能な形態となっている。
【0009】ところで図36に示すように、コイル層5
と下部コア層1間には、絶縁下地層9が形成されている
が、これにより前記コイル層5と下部コア層1間の電気
的な絶縁を保っている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図36に
示す構成の薄膜磁気ヘッドでは、以下のような問題が発
生する。
【0011】すなわち、コイル層5を記録部12のハイ
ト方向(図示Y方向)後方に形成する必要性から、前記
コイル層5と下部コア層1間に形成される絶縁下地層9
を薄く形成しなければならず、このため前記コイル層5
と下部コア層1間の絶縁性耐圧を十分に保つことができ
ないということである。
【0012】前記絶縁下地層9には、例えばAl23
の無機絶縁材料を用い、スパッタ法等により薄い膜厚で
形成される。
【0013】しかしながら、スパッタ法による薄膜形成
の際に、スパッタ装置内における塵(不純物)の存在に
より、絶縁下地層9内に、前記不純物が混入し易く前記
絶縁下地層9の絶縁性耐圧を低下させる原因となる。
【0014】また前記絶縁下地層9をスパッタにより薄
い膜厚で形成すると、前記絶縁下地層9にピンホール等
が発生し易く、これにより、さらに絶縁性耐圧は低下し
てしまう。
【0015】逆に、前記絶縁下地層9の膜厚を、下部コ
ア層1とコイル層5間の絶縁性耐圧を十分に確保できる
程度に厚く形成し、しかも図36と同様に、コイル層5
の上面を記録部12の上面とほぼ同一面上で形成する
と、前記コイル層5の膜厚は薄くなってしまい、コイル
抵抗値の低減の観点から、前記コイル層5の幅寸法T1
を大きく形成しなければならなくなり、よって上部コア
層8から下部コア層1を経て形成される磁路長の長磁路
化により、インダクタンスは上昇し、高記録密度化に対
応可能な薄膜磁気ヘッドを製造できなくなる。
【0016】また、絶縁下地層9の膜厚を厚く形成して
も、上記したように、スパッタ中の塵の混入により前記
絶縁下地層9の絶縁性耐圧を効果的に向上させることは
できないと考えられる。
【0017】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、特に磁路長を短くしてインダクタンスの低
減を図ると共に、コイル層と下部コア層間の絶縁性耐圧
を向上させることが可能な薄膜磁気ヘッド及びその製造
方法を提供することを目的としている。
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【課題を解決するための手段】 また本発明における薄膜
磁気ヘッドの製造方法は、 (a)下部コア層上に、磁極層とギャップ層からなる記
録部を形成する工程と、 (b)前記記録部のハイト方向後方であって下部コア層
上に有機絶縁下地層を形成する工程と、 (c)前記記録部上から前記有機絶縁下地層上にかけ
て、無機絶縁下地層を形成し、前記無機絶縁下地層上に
コイル絶縁層を形成した後、前記コイル絶縁層にエッチ
ングによりコイル形成溝を形成し、前記コイル形成溝内
に導電性材料を埋めてコイル層を形成する工程と、 (d)前記コイル層及びコイル絶縁層上に絶縁層を形成
した後、前記絶縁層上に上部コア層を形成する工程と、 を有することを特徴とするものである。
【0044】上記のように本発明では、下部コア層上に
記録部を形成した後、前記記録部のハイト方向後方であ
って下部コア層上に有機絶縁下地層を形成することがで
きる。前記有機絶縁下地層は、無機絶縁下地層よりも絶
縁性耐圧が良い。
【0045】そして本発明によれば、前記有機絶縁下地
層上にコイル層を形成しており、これにより下部コア層
とコイル層間の絶縁性耐圧を、従来のように無機絶縁下
地層の1層で形成していた場合に比べ、より適切に向上
させることができる。
【0046】特に前記有機絶縁材料で形成された絶縁下
地層は、膜厚が薄く形成されてもピンホール等の発生が
少ないため、前記有機絶縁下地層を、薄い膜厚で形成し
易く、これにより前記有機絶縁下地層上に形成されるコ
イル層の膜厚を厚く形成できるから、磁路長の短磁路化
を実現でき、高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッド
を製造することが可能になっている。また本発明では、
下部コア層とコイル層間に有機絶縁下地層のみならず、
無機絶縁下地層をも形成している。無機絶縁下地層と有
機絶縁下地層との2層構造にすることにより、従来、無
機絶縁下地層の1層構造で形成されていた場合に比べ
て、絶縁性耐圧を向上させることが可能になる。また本
発明では、前記(c)工程において、有機絶縁下地層上
あるいは無機絶縁下地層上にコイル絶縁層を形成した
後、前記コイル絶縁層にエッチングによりコイル形成溝
を形成し、前記コイル形成溝内に導電性材料を埋めてコ
イル層を形成するものである。
【0047】
【0048】
【0049】
【0050】また本発明では、前記無機絶縁下地層を、
AlO、Al23、SiO2、Ta25、TiO、Al
N、AlSiN、TiN、SiN、Si34、NiO、
WO、WO3、BN、CrN、SiON、AlSiOの
うち少なくとも1種以上の無機絶縁材料で形成すること
が好ましい。
【0051】また前記有機絶縁下地層を、レジストある
いはポリイミドで形成することが好ましい。
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】
【0057】
【0058】なお本発明では、前記(a)工程におい
て、記録部を、下部磁極層とギャップ層で構成し、また
はギャップ層と上部磁極層とで構成し、あるいは下部磁
極層とギャップ層と上部磁極層とで構成することが好ま
しい。
【0059】この場合、前記ギャップ層には、磁極層と
共にメッキ形成可能な非磁性金属材料を選択することが
好ましく、前記非磁性金属材料には、NiP、NiP
d、NiW、NiMo、Au、Pt、Rh、Pd、R
u、Cr、NiCuのうち1種または2種以上を選択す
ることが好ましい。
【0060】また本発明では、前記(a)工程におい
て、記録部をギャップ層と上部磁極層とで構成し、ある
いは前記記録部の形成後、前記記録部の両側面および下
部コア層表面を削ることにより、前記下部コア層上から
記録部方向に突出し、且つ前記記録部と連続する隆起部
を前記下部コア層と一体形成する構成であってもよい。
【0061】この場合、前記ギャップ層を、無機絶縁材
料で形成することが好ましく、前記無機絶縁材料には、
Al23、SiO2、SiON、AlN、AlSiN、
AlSiOのうち1種または2種以上を選択することが
好ましい。
【0062】また本発明では、前記(c)工程におい
て、コイル層及びコイル絶縁層を形成した後、記録部の
上面を基準平面としたときに、前記コイル絶縁層の上面
及びコイル層の上面が前記基準平面と同一面上になるよ
うに、コイル層上面及びコイル絶縁層上面を削ることが
好ましい。
【0063】また本発明では、前記コイル絶縁層を無機
絶縁材料で形成することが好ましい。
【0064】また本発明では、(d)工程において、コ
イル層の上及びコイル絶縁層の上に絶縁層を形成した
後、前記絶縁層上に前記コイル層と電気的に接続される
第2のコイル層を形成し、その後に前記第2のコイル層
上に絶縁層を介して前記上部コア層を形成すことが好ま
しい。これにより、さらなる短磁路化の実現により、イ
ンダクタンスの低減を図ることができ、今後の高記録密
度化にさらに対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造すること
ができる。
【0065】
【発明の実施の形態】図1は、本発明における薄膜磁気
ヘッドの構造を示す部分正面図、図2は図1に示す2−
2線から切断した薄膜磁気ヘッドを矢印方向から見た部
分断面図、図3は、他の実施形態を示す本発明の薄膜磁
気ヘッドの縦断面図、図4は、他の実施形態を示す本発
明の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。
【0066】図1に示す薄膜磁気ヘッドは、記録用のイ
ンダクティブヘッドであるが、本発明では、このインダ
クティブヘッドの下に、磁気抵抗効果を利用した再生用
ヘッド(MRヘッド)が積層されていてもよい。
【0067】図1及び図2に示す符号20は、例えばパ
ーマロイなどの磁性材料で形成された下部コア層であ
る。なお、前記下部コア層20の下側に再生用ヘッドが
積層される場合、前記下部コア層20とは別個に、磁気
抵抗効果素子をノイズから保護するシールド層を設けて
もよいし、あるいは、前記シールド層を設けず、前記下
部コア層20を、前記再生用ヘッドの上部シールド層と
して機能させてもよい。
【0068】また図1に示すように、後述する下部磁極
層21の基端から延びる下部コア層20の上面20aは
トラック幅方向(図示X方向)と平行な方向に延びて形
成されていてもよく、あるいは、上部コア層26から離
れる方向に傾斜する傾斜面20b,20bが形成されて
いてもよい。前記下部コア層20の上面に傾斜面20
b,20bが形成されることで、ライトフリンジングを
適切に防止することができる。
【0069】図1に示すように、下部コア層20の上に
は、記録部24が形成されている。この実施例において
前記記録部24はトラック幅Twで形成された、いわば
トラック幅規制部である。前記トラック幅Twは、0.
7μm以下で形成されることが好ましく、より好ましく
は0.6μm以下である。これにより狭トラック化に対
応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【0070】図1ないし図4に示す実施例では、前記記
録部24は、下部磁極層21、ギャップ層22、および
上部磁極層23の3層膜の積層構造で構成されている。
以下、前記磁極層21、23およびギャップ層22につ
いて説明する。
【0071】図1ないし図4に示すように、前記下部コ
ア層20上には、記録部24の最下層となる下部磁極層
21がメッキ形成されている。前記下部磁極層21は、
下部コア層20と磁気的に接続されており、前記下部磁
極層21は、前記下部コア層20と同じ材質でも異なる
材質で形成されていてもどちらでもよい。また単層膜で
も多層膜で形成されていてもどちらでもよい。
【0072】また図1及び図2に示すように、前記下部
磁極層21上には、非磁性のギャップ層22が積層され
ている。
【0073】本発明では、前記ギャップ層22は、非磁
性金属材料で形成されて、下部磁極層21上にメッキ形
成されることが好ましい。なお本発明では、前記非磁性
金属材料として、NiP、NiPd、NiW、NiM
o、NiRh、Au、Pt、Rh、Pd、Ru、Cr、
NiCuのうち1種または2種以上を選択することが好
ましく、前記ギャップ層22は、単層膜で形成されてい
ても多層膜で形成されていてもどちらであってもよい。
【0074】次に前記ギャップ層22上には、後述する
上部コア層26と磁気的に接続する上部磁極層23がメ
ッキ形成されている。なお前記上部磁極層23は、上部
コア層26と同じ材質で形成されていてもよいし、異な
る材質で形成されていてもよい。また単層膜でも多層膜
で形成されていてもどちらでもよい。
【0075】上記したようにギャップ層22が、非磁性
金属材料で形成されていれば、下部磁極層21、ギャッ
プ層22および上部磁極層23を連続してメッキ形成す
ることが可能になる。
【0076】なお本発明では、前記記録部24は、上記
3層膜の積層構造に限られない。例えば本発明では、前
記記録部24は、下部コア層20と直接接続される下部
磁極層21と前記下部磁極層21上に形成されるギャッ
プ層22とで構成され、または下部コア層20上にギャ
ップ層22を介して前記上部コア層26と直接接続され
る上部磁極層23で構成される実施例を挙げることがで
きる。
【0077】また上記したように、記録部24を構成す
る下部磁極層21および上部磁極層23は、それぞれの
磁極層が磁気的に接続されるコア層と同じ材質でも異な
る材質で形成されてもどちらでもよいが、記録密度を向
上させるためには、ギャップ層22に対向する下部磁極
層21および上部磁極層23は、それぞれの磁極層が磁
気的に接続されるコア層の飽和磁束密度よりも高い飽和
磁束密度を有していることが好ましい。このように下部
磁極層21および上部磁極層23が高い飽和磁束密度を
有していることにより、ギャップ近傍に記録磁界を集中
させ、記録密度を向上させることが可能になる。
【0078】また図1に示すように、前記記録部24の
厚さ寸法はH4で形成されている。例えば一例として、
下部磁極層21の膜厚は0.4μm程度、ギャップ層2
2の膜厚は0.2μm程度、上部磁極層23の膜厚は2
μm程度である。
【0079】また前記記録部24は、図2ないし図4に
示すように、記録媒体との対向面(ABS面)からハイ
ト方向(図示Y方向)にかけて長さ寸法L1で形成され
ている。
【0080】前記長さ寸法L1は、ギャップデプスGd
として規制されており、前記ギャップデプスGdは、薄
膜磁気ヘッドの電気特性に多大な影響を与えることか
ら、予め所定の長さに設定される。
【0081】図2ないし図4に示す実施例では、前記ギ
ャップデプスGdは、下部コア層20上に形成されたG
d決め絶縁層45の形成位置で決定されており、前記G
d決め絶縁層45の前端面から記録媒体との対向面(A
BS面)までの長さで前記ギャップデプスGdは調整さ
れる。
【0082】図1に示す、下部コア層20上であって記
録部24の両側に形成された層25はコイル絶縁層であ
る。
【0083】前記コイル絶縁層25は、図2ないし図4
に示すように、記録部24のハイト方向(図示Y方向)
後方であって下部コア層20上全面に広がって形成され
ている。前記コイル絶縁層25は、図2ないし図4に示
すように、コイル層27を構成する各導体部のピッチ間
を埋めるために設けられたものである。
【0084】前記記録部24のハイト方向後方であって
下部コア層20上に形成されたコイル層27は、例えば
Cu等の電気抵抗値の低い導電性材料により形成されて
おり、巻き中心部27aを中心として螺旋状にパターン
形成されている。
【0085】ところで、下部コア層20上に形成される
コイル層27及びコイル絶縁層25の形成方法は、後で
後述するが、本発明では、下部コア層20上にコイル層
27を形成し、その後、前記コイル層27を構成する各
導体部のピッチ間に、コイル絶縁層を埋めるか、あるい
は、下部コア層20上にコイル絶縁層25を形成した
後、前記コイル絶縁層25にコイル形成溝を形成し、前
記コイル形成溝内にコイル層27を埋め込み形成する方
法を選択することができる。
【0086】また本発明では図2ないし図4に示すよう
に、コイル絶縁層25の上面とコイル層27の上面は同
一平面状で形成されていることが好ましい。これにより
前記コイル層27の膜厚を前記コイル絶縁層25の膜厚
内で最大限に大きくすることができ、前記コイル層27
の各導体部の幅寸法を小さくしても、断面積に反比例す
るコイル抵抗値の増大を招くことはない。なお前記コイ
ル絶縁層25の上面に対して、コイル層27の上面が低
く形成されていてもかまわない。
【0087】また前記コイル絶縁層25の上面とコイル
層27の上面とを同一平面状に形成するには、後述する
製造方法で説明するように、前記コイル絶縁層25の上
面とコイル層27の上面とを例えばCMP技術を用いて
削ることによって達成することができる。これにより前
記コイル絶縁層25の上面とコイル層27の上面は共に
削られた面となる。
【0088】また本発明では図2ないし図4に示すよう
に、記録部24と上部コア層26との接合面を基準平面
Aとしたときに、前記コイル絶縁層25の上面とコイル
層27の上面は前記基準平面Aと同一面上に位置するこ
とが好ましい。これにより前記コイル層27の膜厚を、
記録部24と下部コア層20間に形成される段差部内で
最大限に大きくすることができ、断面積に反比例するコ
イル抵抗値を増大させることなく、前記コイル層27の
幅寸法をより適切に小さくすることが可能である。
【0089】ただし本発明では図2ないし図4に示すよ
うに前記基準平面Aとコイル絶縁層25の上面及びコイ
ル層27の上面が同一面上に形成されていなくてもよ
い。すなわち前記コイル絶縁層25の上面及びコイル層
27の上面が前記基準平面Aより高く形成されても低く
形成されてもよい。
【0090】また図1ないし図4に示す実施例の前記コ
イル絶縁層25は、無機材料で形成された無機絶縁層で
あり、前記無機材料には、AlO、Al23、Si
2、Ta25、TiO、AlN、AlSiN、Ti
N、SiN、Si34、NiO、WO、WO3、BN、
CrN、SiON、AlSiOのうち少なくとも1種か
ら選択されることが好ましい。
【0091】なお有機材料をコイル絶縁層25として用
いることは、以下の理由により好ましくない。すなわち
後で詳述するように、コイル絶縁層25の上面とコイル
層27の上面とを例えばCMP技術を用いて削っていく
時に、前記コイル絶縁層25が有機材料で形成されてい
ると、有機材料独特のねばりにより前記コイル絶縁層2
5の上面を適切に削ることができず、前記コイル絶縁層
25の上面とコイル層27の上面とを同一平面上で形成
しづらいからである。
【0092】ただし上記したように、下部コア層20上
に先にコイル層27をパターン形成した後、前記コイル
層27の各導体部のピッチ間にコイル絶縁層25を埋め
込む製法の場合には、前記コイル絶縁層25の埋め込み
工程の際に、前記コイル絶縁層25に空洞部が形成され
易く好ましくない。前記コイル絶縁層25に空洞部が形
成される理由は、前記コイル絶縁層25を、スパッタ法
等で形成する際に、非常に狭い間隔のコイル層27ピッ
チ間に、適切にコイル絶縁層25の材質となる無機材料
が侵入しづらいからである。このため上記したように、
コイル層27の各導体部のピッチ間にコイル絶縁層25
を埋め込む製法の場合には、まず最初に有機材料をある
程度まで前記コイル層27ピッチ間に埋め込み、その
後、前記有機材料層上に、無機材料のコイル絶縁層25
を形成すれば、上記した空洞部形成の不具合は起こりに
くくなる。
【0093】図2ないし図4に示すように、前記コイル
層27及びコイル絶縁層25上には、レジストやポリイ
ミドなどの有機材料で形成された絶縁層32が形成され
ており、前記絶縁層32上に第2のコイル層33が螺旋
状にパターン形成されている。前記第2のコイル層33
の巻き中心部33aは、記録部24と上部コア層26と
の接合面(基準平面A)と同一面上に形成されたコイル
層27の巻き中心部27a上に直接電気的に接続された
状態になっている。
【0094】図2ないし図4に示すように、前記第2の
コイル層33は、レジストやポリイミドなどの有機材料
で形成された絶縁層34によって覆われ、前記絶縁層3
4上には、パーマロイなどの磁性材料で形成された上部
コア層26がフレームメッキ法などにより形成されてい
る。
【0095】図2ないし図4に示すように前記上部コア
層26は、その先端部26aが、記録部24上に接して
形成されており、また基端部26bは、下部コア層20
上に形成された磁性材料製の持上げ層(バックギャップ
層)35上に磁気的に接続された状態となっている。な
お前記持上げ層35は形成されていなくてもよく、この
場合、前記上部コア層26の基端部26bが、下部コア
層20上にまで延びて、下部コア層20上に直接磁気的
に接続された状態となる。また図1に示すように前記上
部コア層26の先端部26aの幅寸法T3は、トラック
幅Twよりも大きく形成される。
【0096】図2ないし図4に示す薄膜磁気ヘッドの構
造上の違いは、下部コア層20とコイル層27間に形成
される絶縁下地層の構造にある。
【0097】図2に示すように下部コア層20上にはメ
ッキ下地層30が形成され、さらにその上に有機絶縁材
料で形成された有機絶縁下地層31が形成されている。
【0098】下部コア層20とコイル層27間は、適切
な絶縁性耐圧を持っていなければならない。絶縁性耐圧
を向上させるためには、無機絶縁材料よりも有機絶縁材
料を用いた方が好ましい。
【0099】有機絶縁材料には、レジストやポリイミド
などが使用されるが、これらは下部コア層20上に塗布
によって形成されるものであり、また有機材料独特のね
ばり等により、有機絶縁下地層31には、ピンホール等
の欠陥が形成されにくいのである。
【0100】一方、無機絶縁材料の場合には、一般的に
スパッタ法等を用いて絶縁下地層を形成することになる
が、この場合、スパッタ装置内の塵等の不純物の存在に
より、絶縁下地層に前記不純物が混入したり、また薄い
膜厚で形成された絶縁下地層にピンホール等の欠陥が形
成され易いなど、十分に絶縁性耐圧を向上させることは
困難な状況であった。
【0101】そこで本発明では、前記下部コア層20と
コイル層27間に、有機絶縁下地層31を形成し、前記
絶縁下地層31が薄い膜厚で形成された場合でも、前記
下部コア層20とコイル層27間の絶縁性耐圧を適切に
向上させることが可能になる。
【0102】また本発明では図3に示すように、下部コ
ア層20上に無機絶縁材料で形成された無機絶縁下地層
36を形成し、前記無機絶縁下地層36上に、前記有機
絶縁下地層31を形成してもよい。
【0103】あるいは本発明では図4に示すように、下
部コア層20上に有機絶縁下地層31を形成し、前記有
機絶縁下地層31の上に、前記無機絶縁下地層36を形
成してもよい。
【0104】すなわち図3及び図4に示す実施例の場合
では、下部コア層20とコイル層27間に2層の絶縁下
地層が形成されているのであり、従来のように無機絶縁
下地層の1層で形成されていた場合に比べて、絶縁性耐
圧を向上させることが可能になる。
【0105】また図3に示すように、下部コア層20の
上に無機絶縁下地層36を形成し、その上に、有機絶縁
下地層31を形成した構成の場合では、前記無機絶縁下
地層36に形成されたピンホール等の欠陥の問題は、前
記有機絶縁下地層31形成することにより、前記ピンホ
ール内に前記有機絶縁下地層31が埋まるなどして解決
され、より適切に絶縁性耐圧の向上を図ることが可能で
ある。
【0106】また本発明では、無機絶縁下地層36及び
有機絶縁下地層31が複数層、交互に積層された構成で
あってもよいが、この場合は特に、下部コア層20とコ
イル層27間の間隔を適性に制御しなければならない。
【0107】前記下部コア層20とコイル層27間の間
隔、換言すれば、図2に示す有機絶縁下地層31の膜
厚、あるいは図3及び図4に示す有機絶縁下地層31と
無機絶縁下地層36の総合膜厚、さらには、複数の有機
絶縁下地層31と複数の無機絶縁下地層36の総合膜厚
は厚く形成されると、絶縁性耐圧を向上させる観点から
は好ましいが、逆に下部コア層20から上部コア層26
を経て形成される磁路長が長くなり、インダクタンスの
増大を招き好ましくない。
【0108】図2ないし図4に示す実施例では、コイル
層27の上面は、記録部24と上部コア層26との接合
面(基準平面A)と同一面上に形成されるので、前記コ
イル層27と下部コア層20間に形成される絶縁下地層
の膜厚が大きくなれば、それだけ前記コイル層27の膜
厚は薄く形成されることになる。
【0109】前記コイル層27の膜厚が薄く形成される
と、コイル抵抗値を低減させるためには、前記コイル層
27の幅寸法T4を大きくする必要があり、そのため前
記下部コア層20から上部コア層26を経て形成される
磁路長は長くなり、インダクタンスの増大により、今後
の高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製
造することができなくなる。
【0110】このため本発明では、下部コア層20とコ
イル層27間の間隔は絶縁性耐圧を十分に保つことがで
きる範囲内で、できる限り小さいことが好ましく、例え
ば間隔は、従来、下部コア層20とコイル層27間に一
層で形成されていた無機絶縁下地層の膜厚と同程度で形
成される。
【0111】具体的には、前記下部コア層20とコイル
層27間の間隔は、0.35μm〜1.5μmの範囲内
であることが好ましい。
【0112】上記範囲内であると、下部コア層20とコ
イル層27間の絶縁性耐圧を適切に保ちつつ、絶縁下地
層上に形成されるコイル層27の膜厚を厚く形成するこ
とが可能である。
【0113】また、前記無機絶縁下地層36の膜厚は、
0.15μm〜0.5μmの範囲内であることが好まし
い。
【0114】また前記有機絶縁下地層31の膜厚は、
0.2μm〜1.0μmの範囲内であることが好まし
い。
【0115】また本発明では前述したように有機絶縁下
地層31として使用される有機絶縁材料には、レジスト
やポリイミドを使用することが好ましい。
【0116】また本発明では、前記無機絶縁下地層36
は、AlO、Al23、SiO2、Ta25、TiO、
AlN、AlSiN、TiN、SiN、Si34、Ni
O、WO、WO3、BN、CrN、SiON、AlSi
Oのうち少なくとも1種以上の無機絶縁材料で形成され
ていることが好ましい。
【0117】ところで図2ないし図4に示すように、有
機絶縁下地層31は、下部コア層20の記録部24と持
上げ層35の間に形成され、前記持上げ層35よりもハ
イト方向(図示Y方向)の後方側には形成されていな
い。
【0118】その理由は、図2ないし図4に示すよう
に、下部コア層20は、持上げ層35が形成されている
付近が基端部となっており、前記下部コア層20のハイ
ト方向後方には、Al23等で形成された絶縁層37が
形成されているからである。
【0119】前記下部コア層20と絶縁層37の表面
は、CMP技術等を用いて互いに同一面に平坦化されて
おり、前記絶縁層37の上には、コイル層27の巻き中
心部27a及び図示されていないが前記巻き中心部27
aからハイト方向後方に広がるコイル層27の導体部が
形成されている。
【0120】すなわち上記したように下部コア層20が
形成されていない部分では、前記コイル層27の巻き中
心部27a及びその導体部は、その下側に絶縁耐圧の高
い絶縁層37が形成されているので、磁気的絶縁を確保
するための有機絶縁材料層31を、わざわざ形成する必
要性はなく、よって前記有機絶縁下地層31は、コイル
層27と下部コア層20間で磁気的な絶縁が必要となる
下部コア層20上の記録部24と持上げ層35間に部分
的に形成されるのである。
【0121】ただ図3及び図4に示すように、無機絶縁
下地層36を形成する場合には、前記無機絶縁下地層3
6は、前記絶縁層37上にも形成される。上記したよう
に、絶縁層37上に形成されるコイル層27には、絶縁
性耐圧を上げるための絶縁下地層を敷いておく必要性は
ないのであるが、前記無機絶縁下地層36を形成する工
程の際に、スパッタ法等で下部コア層20上のみならず
絶縁層37上にも前記無機絶縁下地層36を形成する方
が簡便であるため、必然的に、絶縁層37上にも無機絶
縁下地層36が形成されているのである。よって絶縁性
耐圧向上の観点からすれば、前記絶縁層37上に無機絶
縁下地層36が形成されていても良いし、形成されてい
なくてもどちらでもよい。
【0122】図5は、本発明における他の実施形態の薄
膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、図6は図5に示
す6−6線から切断した薄膜磁気ヘッドを矢印方向から
見た部分断面図である。
【0123】図5及び図6示す符号20は、Fe―Ni
系合金(パーマロイ)などの高透磁率の軟磁性材料で形
成された下部コア層である。
【0124】そして本発明では図5に示すように、前記
下部コア層20上に絶縁材料で形成されたコイル絶縁層
40が形成されている。前記絶縁材料は、無機材料で形
成されることが好ましく、例えばAlO、Al23、S
iO2、Ta25、TiO、AlN、AlSiN、Ti
N、SiN、Si34、NiO、WO、WO3、BN、
CrN、SiON、AlSiOのうち少なくとも1種か
らなり、前記コイル絶縁層40は、単層であるいは多層
化されて形成されている。
【0125】また図5に示すように、前記コイル絶縁層
40の厚さ寸法は最も膜厚が厚い部分はH9で形成さ
れ、具体的には、前記厚さ寸法H9は約1.0μmから
4.0μm程度であることが好ましい。
【0126】本発明では、前記コイル絶縁層40には、
前記コイル絶縁層40の表面40bから下部コア層20
上にまで通じ、しかも記録媒体との対向面(ABS面)
からハイト方向(図示Y方向)にかけて、所定の長さ寸
法L2で形成された溝部40aが形成されている。
【0127】さらに図5に示すように、前記溝部40a
は、下部コア層20上から一定の高さH10までトラッ
ク幅Twで形成されたトラック幅領域Hと、前記トラッ
ク幅領域Hの上端40d,40dからコイル絶縁層40
の表面40bにかけて、前記溝部40aの幅寸法が徐々
に広がるように傾斜面40c,40cが形成された傾斜
領域Bとを有して構成されている。この溝部40aは、
例えば異方性エッチングを用いて形成される。
【0128】本発明では、前記溝部40aのトラック幅
領域Hの幅寸法(すなわちトラック幅Tw)は、0,7
μm以下で形成されており、好ましくは、0.6μm以
下で形成されている。
【0129】また図5に示す実施例では、前記トラック
幅領域Hの内部には、磁性層と非磁性のギャップ層から
なる記録部24が積層形成されている。
【0130】前記記録部24は、下から下部コア層20
と直接接続される下部磁極層21、非磁性のギャップ層
22、及び上部コア層26と直接接続される上部磁極層
23とで構成されている。
【0131】なお前記ギャップ層22は、非磁性金属材
料で形成されて、下部磁極層21上にメッキ形成される
ことが好ましい。本発明では、前記非磁性金属材料とし
て、NiP、NiPd、NiW、NiMo、NiRh、
Au、Pt、Rh、Pd、Ru、Cr、NiCuのうち
1種または2種以上を選択することが好ましく、前記ギ
ャップ層22は、単層膜で形成されていても多層膜で形
成されていてもどちらであってもよい。
【0132】なお下部磁極層21及び上部磁極層23の
材質及び膜構成については図1に示す下部磁極層21及
び上部磁極層23と同じである。
【0133】また本発明では、前記記録部24は、上記
3層膜の積層構造に限られない。例えば本発明では、前
記記録部24は、下部コア層20と直接接続される下部
磁極層21と前記下部磁極層21上に形成されるギャッ
プ層22とで構成され、または下部コア層20上にギャ
ップ層22を介して前記上部コア層26と直接接続され
る上部磁極層23で構成される実施例を挙げることがで
きる。
【0134】そして本発明では、図5に示すように、上
部コア層26は、溝部40aに形成された傾斜面40
c,40c上から、前記傾斜面40c,40cとコイル
絶縁層40の表面40bとの境界部Cまで延び、さらに
前記境界部Cから下部コア層20と離れる方向(図示上
方向)に延びて形成されている。
【0135】前記上部コア層26は、図5に示すよう
に、その底面が、上部磁極層23と磁気的に接続されて
いる。なお前記上部コア層26は、パーマロイなどの磁
性材料で形成され、上部磁極層23と同じ材質でも異な
った材質で形成されていてもどちらでもよい。
【0136】図5に示すように前記上部コア層26のト
ラック幅方向(図示X方向)における幅寸法T5は、ト
ラック幅領域H内に形成された記録部24の幅寸法(す
なわちトラック幅Tw)よりも大きく形成されている。
上部コア層26の幅寸法T5が大きく形成されることで
磁気飽和を抑制することが可能になっている。
【0137】また図5に示す実施例では、前記コイル絶
縁層40は、前記溝部40aの傾斜面40cと前記コイ
ル絶縁層40の表面40bとの境界部C付近で膜厚がH
9で形成され、さらに前記境界部Cから、前記溝部40
aと離れる方向に向けて徐々に膜厚が薄くなるように形
成されている。図5に示すように前記コイル絶縁層40
の表面40bは、凹状に湾曲して形成されていることが
わかる。
【0138】このように図5では、前記コイル絶縁層4
0の表面40bは、溝部40aから離れる方向に向けて
徐々に前記コイル絶縁層40の膜厚が薄くなるように凹
状に湾曲した形状となっているが、前記コイル絶縁層4
0の膜厚はどの位置においても、ほぼ同じ膜厚で形成さ
れるようにしてもよいし、また前記コイル絶縁層40の
表面40bは、湾曲した形状でなく、テーパ面(傾斜
面)で形成されていてもかまわない。
【0139】図6に示すように、前記コイル絶縁層40
は、下部コア層20上であって記録部24のハイト方向
(図示Y方向)後方にかけて形成されている。
【0140】前記コイル絶縁層40には、コイル形成溝
が形成され、前記コイル形成溝内にコイル層27が埋め
込み形成されている。
【0141】この実施例においても図3に示す実施例と
同様に、下部コア層20上であって、記録部24と持上
げ層35との間には、無機絶縁下地層36が形成され、
前記無機絶縁下地層36上に有機絶縁下地層31が形成
されている。これにより前記下部コア層20とコイル層
27間の絶縁性耐圧を向上させることができる。
【0142】前記下部コア層20とコイル層27間の間
隔は、0.35μm〜1.5μmの範囲内であることが
好ましく、また前記無機絶縁下地層36の膜厚は、0.
15μm〜0.5μmの範囲内、前記有機絶縁下地層3
1の膜厚は、0.2μm〜1.0μmの範囲内であるこ
とが好ましい。
【0143】上記範囲内であれば、前記絶縁下地層上に
形成されるコイル層27の膜厚を大きく形成することが
でき、下部コア層20から上部コア層26を経て形成さ
れる磁路長の短磁路化を実現でき、今後の高記録密度化
に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【0144】また本発明では図2に示すように、下部コ
ア層20とコイル層27との間に有機絶縁下地層31の
みが形成されていてもよいし、また図4に示すように、
下部コア層20上に有機絶縁下地層31が形成され、そ
の上に無機絶縁下地層36が形成された構造であっても
よい。
【0145】また図6に示すように、前記コイル絶縁層
40の上面とコイル層27の上面とは同一平面状で形成
されている方が、前記コイル絶縁層40の膜厚内で前記
コイル層27の膜厚を最大限に大きくすることが可能に
なっている。なお前記コイル絶縁層40の上面とコイル
層27の上面は削られた面であることが好ましい。これ
は後述する製造方法で説明するように、例えばCMP技
術などを用いることで、達成することができる。
【0146】また記録部24と上部コア層26との接合
面を基準平面Aとしたときに、前記コイル絶縁層40の
上面及びコイル層27の上面が前記基準平面Aと同一面
上に位置することが好ましい。これにより前記コイル層
27の膜厚を、記録部24と下部コア層20間の段差部
内にて最大限に厚くすることができるから、コイル層2
7の幅寸法を小さくしても断面積に反比例するコイル抵
抗値は増大することはない。ただし図6では、前記基準
平面Aよりもコイル絶縁層25の上面及びコイル層27
の上面が高い位置にまで形成されていることがわかる。
【0147】図6に示すように、前記コイル絶縁層40
及びコイル層27の上面には絶縁層32が形成され、前
記絶縁層32上には、第2のコイル層33が螺旋状にパ
ターン形成されている。図6に示すように前記第2のコ
イル層33の巻き中心部33aは、第1層目となるコイ
ル層27の巻き中心部27a上に直接形成され、前記コ
イル層27と第2のコイル層33とが電気的に接続され
た状態になっている。
【0148】前記第2のコイル層33上には絶縁層34
が形成され、さらに記録部24上から前記絶縁層34上
にかけて上部コア層26が例えばフレームメッキ法等で
形成されている。図6に示すように前記上部コア層26
の先端部26aは記録部24上に直接接続されて形成さ
れ、基端部26bは、下部コア層20上に形成された磁
性材料製の持上げ層(バックギャップ層)35上に直接
接続されて形成され、これにより下部コア層20から上
部コア層26を経る磁路が形成される。
【0149】図2ないし図4に示す実施例と図6に示す
実施例では、後述するように製造方法に相違点がある。
【0150】図2ないし図4に示す実施例では、まず下
部コア層20上に記録部24を形成した後、前記下部コ
ア層20上に、有機絶縁下地層31、あるいは前記有機
絶縁下地層31と無機絶縁下地層36を形成し、その
後、前記絶縁下地層上にコイル層27の形成及びコイル
絶縁層25の形成を行う。
【0151】これに対し、図6に示す実施例では、まず
下部コア層20上に、有機絶縁下地層31、あるいは前
記無機絶縁下地層36と有機絶縁下地層31を形成した
後、コイル絶縁層40の形成と記録部24の形成を行
い、最終段階でコイル層27の形成を行うのである。
【0152】図7は、本発明における他の実施形態の薄
膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、図8は図7に示
す8−8線から切断した薄膜磁気ヘッドを矢印方向から
見た部分断面図である。
【0153】図7に示す符号20は、Fe―Ni系合金
(パーマロイ)などの高透磁率の軟磁性材料で形成され
た下部コア層である。
【0154】そして本発明では図7に示すように、前記
下部コア層20上には絶縁材料で形成された主コイル絶
縁層41と前記主コイル絶縁層41上に積層された副コ
イル絶縁層42とが形成されている。
【0155】前記主コイル絶縁層41及び副コイル絶縁
層42は共に無機材料の無機絶縁層で形成されることが
好ましい。ただしこの実施例では、主コイル絶縁層41
のエッチングレートの大きさは、副コイル絶縁層42の
エッチングレートに比べ大きいことが好ましい。特に1
0倍以上のエッチングレート差があることがより好まし
い。
【0156】前記主コイル絶縁層41には、例えばAl
O、SiO2、Ta25、TiO、AlN、AlSi
N、TiN、SiN、NiO、WO、WO3、BN、C
rN、SiONのうち少なくとも1種からなり、前記主
コイル絶縁層41は、単層であるいは多層化されて形成
されている。
【0157】例えば前記主コイル絶縁層41がSiO2
で形成される場合には、前記副コイル絶縁層42は、A
23及び/またはSi34で形成されることが好まし
い。
【0158】前記主コイル絶縁層41をSiO2で形成
し、副コイル絶縁層42をAl23で形成し、反応性イ
オンエッチングの際に使用されるガスとしてC38
(Ar)を使用した場合、反応性イオンエッチングに対
する前記主コイル絶縁層41のエッチングレートを、副
コイル絶縁層42のエッチングレートに比べて15倍程
度大きくすることができる。
【0159】また前記主コイル絶縁層41をSiO2
形成し、副コイル絶縁層42をSi34で形成し、反応
性イオンエッチングの際に使用されるガスとしてC58
+(Ar)を使用した場合、反応性イオンエッチングに
対する前記主コイル絶縁層41のエッチングレートを、
副コイル絶縁層42のエッチングレートに比べて15倍
程度大きくすることができる。
【0160】図7に示すように、前記主コイル絶縁層4
1には、トラック幅Twで形成された溝部41aが形成
され、この溝部41aは、記録媒体との対向面からハイ
ト方向(図示Y方向)後方にかけて所定の長さで形成さ
れている。前記トラック幅Twは、0.7μm以下であ
ることが好ましく、より好ましくは0.6μm以下であ
る。
【0161】また図7に示すように主コイル絶縁層41
は厚さ寸法がH6で形成され、前記厚さ寸法H6は約
1.0μmから4.0μm程度であることが好ましい。
また前記主コイル絶縁層41上に形成された副コイル絶
縁層42は厚さ寸法がH7で形成され、前記厚さ寸法H
7は、主コイル絶縁層41の厚さ寸法H6よりも小さく
形成されることが好ましい。なお前記副コイル絶縁層4
2は、単層膜で形成されていてもよいし、多層膜で形成
されていてもよい。
【0162】図7に示すように、前記主コイル絶縁層4
1に形成された溝部41a内には、下から下部磁極層2
1、非磁性のギャップ層22及び上部磁極層23の3層
で構成される記録部24が形成されている。
【0163】なお前記ギャップ層22は、非磁性金属材
料で形成されて、下部磁極層21上にメッキ形成される
ことが好ましい。本発明では、前記非磁性金属材料とし
て、NiP、NiPd、NiW、NiMo、NiRh、
Au、Pt、Rh、Pd、Ru、Cr、NiCuのうち
1種または2種以上を選択することが好ましく、前記ギ
ャップ層22は、単層膜で形成されていても多層膜で形
成されていてもどちらであってもよい。
【0164】なお下部磁極層21及び上部磁極層23の
材質及び膜構成については図1に示す下部磁極層21及
び上部磁極層23と同じである。
【0165】また本発明では、前記記録部24は、上記
3層膜の積層構造に限られない。例えば本発明では、前
記記録部24は、下部コア層20と直接接続される下部
磁極層21と前記下部磁極層21上に形成されるギャッ
プ層22とで構成され、または下部コア層20上にギャ
ップ層22を介して前記上部コア層26と直接接続され
る上部磁極層23で構成される実施例を挙げることがで
きる。
【0166】また図7に示すように前記主コイル絶縁層
41上に形成された副コイル絶縁層42には、前記主コ
イル絶縁層41に形成された溝部41aの上端から前記
副コイル絶縁層42にかけて、徐々にトラック幅方向
(図示X方向)に広がる傾斜面42a,42aが形成さ
れている。
【0167】そして前記溝部41a内に形成された上部
磁極層23表面から前記傾斜面42a上にかけて、上部
コア層26がフレームメッキ法などで形成されている。
前記上部コア層26は、傾斜面42aと副コイル絶縁層
42の表面42bとの境界部Cにまで延びて形成される
ことが好ましい。前記上部コア層26が前記境界部Cま
で延びて形成されれば、前記上部コア層26の幅寸法を
大きくすることができ、今後の高記録密度化においても
磁気飽和が起こりにくくなる。
【0168】図8に示すように前記主コイル絶縁層41
及び副コイル絶縁層42は、下部コア層20上であっ
て、前記記録部24のハイト方向(図示Y方向)後方に
かけて形成されている。
【0169】また図8に示すように前記副コイル絶縁層
42及び主コイル絶縁層41には連続してコイル形成溝
が形成され、前記コイル形成溝内に、コイル層27が埋
め込み形成されている。
【0170】この実施例においても、前記コイル層27
と下部コア層20との間には、無機絶縁下地層36と有
機絶縁下地層31が介在している。無機絶縁下地層36
のみならず前記無機絶縁下地層36の上に、有機絶縁下
地層31を形成することで、前記無機絶縁下地層36に
形成されるピンホール等の欠陥が前記有機絶縁下地層3
1により適正に塞がれ、前記コイル層27と下部コア層
20間の絶縁性耐圧を向上させることが可能である。
【0171】また本発明では、絶縁下地層は上記の構成
以外であっても良く、図2に示すように、有機絶縁下地
層31のみで形成されてもよいし、また図4に示すよう
に有機絶縁下地層31の上に無機絶縁下地層36が形成
されていてもよい。
【0172】なお本発明では、前記コイル層27と下部
コア層20間の間隔は、0.35μm〜1.5μmの範
囲内であることが好ましく、この場合、前記無機絶縁下
地層36の膜厚は、0.15μm〜0.5μmの範囲内
であることが好ましく、また前記有機絶縁下地層31の
膜厚は、0.2μm〜1.0μmの範囲内であることが
好ましい。
【0173】また図8に示すように、前記副コイル絶縁
層42の上面とコイル層27の上面とは同一平面上で形
成されている方が、前記主コイル絶縁層41及び副コイ
ル絶縁層42の膜厚内で前記コイル層27の膜厚を最大
限に大きくすることが可能になっている。なお前記副コ
イル絶縁層42の上面とコイル層27の上面は削られた
面であることが好ましい。これは後述する製造方法で説
明するように、例えばCMP技術などを用いることで、
達成することができる。
【0174】また、記録部24と上部コア層26との接
合面を基準平面Aとしたときに、前記副コイル絶縁層4
2の上面及びコイル層27の上面が前記基準平面Aと同
一面上に位置することが好ましい。これにより前記コイ
ル層27の膜厚を記録部24と下部コア層20間の段差
部内で最大限に厚くすることができるから、コイル層2
7の幅寸法を小さくしても断面積に反比例するコイル抵
抗値は増大することはない。ただし図8では、前記基準
平面Aよりも副コイル絶縁層42の上面及びコイル層2
7の上面は高い位置に形成されている。
【0175】図8に示すように、前記副コイル絶縁層4
2及びコイル層27の上面には絶縁層32が形成され、
前記絶縁層32上には、第2のコイル層33が螺旋状に
パターン形成されている。図8に示すように前記第2の
コイル層33の巻き中心部33aは、第1層目となるコ
イル層27の巻き中心部27a上に直接形成され、前記
コイル層27と第2のコイル層33とが電気的に接続さ
れた状態になっている。
【0176】前記第2のコイル層33上には絶縁層34
が形成され、さらに記録部24上から前記絶縁層34上
にかけて上部コア層26が例えばフレームメッキ法等で
形成されている。図8に示すように前記上部コア層26
の先端部26aは記録部24上に直接接続されて形成さ
れ、基端部26bは、下部コア層26上に形成された磁
性材料製の持上げ層(バックギャップ層)35上に直接
接続されて形成され、これにより下部コア層20から上
部コア層26を経る磁路が形成される。
【0177】図9は、本発明における他の実施形態の薄
膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、図10は図9に
示す10−10線から切断した薄膜磁気ヘッドを矢印方
向から見た部分断面図である。
【0178】図9に示す符号20は、Fe―Ni系合金
(パーマロイ)などの高透磁率の軟磁性材料で形成され
た下部コア層である。
【0179】そして本発明では図9に示すように、前記
下部コア層20上には非磁性のギャップ層43と上部コ
ア層26と直接接続される上部磁極層46とで構成され
た記録部24が形成され、前記記録部24はトラック幅
Twで形成されている。
【0180】本発明では、前記ギャップ層は、無機絶縁
材料で形成されることが好ましく、この場合、前記無機
絶縁材料は、Al23、SiO2、SiON、AlN、
AlSiN、AlSiOのうち1種または2種以上から
選択されることが好ましい。
【0181】また図9に示すように、前記ギャップ層4
3の基端から延びる下部コア層20の上面20aはトラ
ック幅方向(図示X方向)と平行な方向に延びて形成さ
れていてもよく、あるいは、前記上部コア層26から離
れる方向に傾斜する傾斜面20b,20bが形成されて
いてもよい。前記下部コア層20の上面に傾斜面20
b,20bが形成されることで、よりいっそうライトフ
リンジングを適切に防止することができる。
【0182】また図9に示すように、前記下部コア層1
0は符号20cの部分まで削られて、前記下部コア層2
0に上部コア層26方向に突出する隆起部20dが形成
され、この隆起部20d上に記録部24が形成された構
成であれば、さらにライトフリンジングの発生を抑制可
能である。
【0183】前記隆起部20dの幅寸法はトラック幅T
wで形成され、また高さ寸法はH11で形成され、例え
ば、前記高さ寸法H11は、0.2μmから0.5μm
の範囲内である。
【0184】図9に示すように前記記録部24のトラッ
ク幅方向(図示X方向)両側には、コイル絶縁層44が
形成されている。そして前記記録部24上から前記コイ
ル絶縁層44上にかけてトラック幅Twよりも大きい幅
寸法を有する上部コア層26が形成されている。なお前
記上部コア層26の幅寸法は点線で図示されているよう
にトラック幅Twで形成されていてもよい。
【0185】図10示すように、前記下部コア層20上
であって記録部24のハイト方向(図示Y方向)後方に
はコイル絶縁層44が形成されている。前記コイル絶縁
層44は、コイル層27の各導体部のピッチ間に埋めら
れている。
【0186】前記コイル絶縁層44及びコイル層27の
形成は、先に図2ないし図4で説明した通りであり、前
記コイル層27の形成の後に、コイル絶縁層44が形成
されるか、あるいは、前記コイル絶縁層44を形成し、
前記コイル絶縁層44にコイル形成溝を形成した後、前
記コイル形成溝内を導電性材料で埋めてコイル層27を
形成するかの、どちらかの方法が採られる。
【0187】この実施例においては、図10に示すよう
に、ギャップ層43が下部コア層20上のコイル層27
が形成されるべき位置にも延びて形成されている。
【0188】このため前記コイル層27と下部コア層2
0間には、前記ギャップ層43が介在することになる
が、前記ギャップ層43は膜厚が薄く形成されており、
この一層のみでは前記コイル層27と下部コア層20間
の絶縁性耐圧を適正に保つことは難しい。
【0189】また前記コイル層27と下部コア層20間
に前記ギャップ層43のみならず、無機絶縁下地層36
を形成した場合も、前記無機絶縁下地層36に形成され
るピンホール等の欠陥の影響で、絶縁性耐圧を向上させ
ることはできない。このため本発明では図10に示すよ
うに前記下部コア層20とコイル層27間にさらに有機
絶縁下地層31を設けている。これにより前記無機絶縁
下地層36に形成されたピンホールは、前記有機絶縁下
地層31により適切に埋められ、絶縁性耐圧を向上させ
ることが可能になる。
【0190】ただし本発明では、前記ギャップ層43上
に有機絶縁下地層31のみが形成されていてもよいし、
あるいは前記ギャップ層43上に有機絶縁下地層31が
形成されて、その上に無機絶縁下地層36が形成された
構成であっても、適切に下部コア層20とコイル層27
間の絶縁性耐圧を向上させることができる。
【0191】なお本発明では、下部コア層20とコイル
層27間の間隔は、0.35μm〜1.5μmの範囲内
であることが好ましく、この場合、前記無機絶縁下地層
36の膜厚は、0.15μm〜0.5μmの範囲内であ
り、また前記有機絶縁下地層31の膜厚は、0.2μm
〜1.0μmの範囲内であることが好ましい。
【0192】なお、有機絶縁下地層31及び無機絶縁下
地層36の材質については、図2ないし図4で説明した
ものと同じである。
【0193】また図10に示すように、前記ギャップ層
43上にはGd決め絶縁層45が形成され、前記Gd決
め絶縁層45の前端面から記録媒体との対向面までの長
さL3でギャップデプス(Gd)が決定される。
【0194】また前記コイル層27は、巻き中心部27
aを中心として螺旋状にパターン形成されたものであ
り、例えばCuなどの電気抵抗の小さい非磁性導電材料
により形成されている。
【0195】本発明では図10に示すように、コイル絶
縁層44の上面とコイル層27の上面は同一平面状で形
成されていることが好ましい。これにより前記コイル層
27の膜厚を前記コイル絶縁層44の膜厚内で最大限に
大きくすることができ、前記コイル層27の各導体部の
幅寸法を小さくしても、断面積に反比例するコイル抵抗
値の増大を招くことはない。
【0196】また前記コイル絶縁層44の上面とコイル
層27の上面とを同一平面状に形成するには、前記コイ
ル絶縁層44の上面とコイル層27の上面とを例えばC
MP技術を用いて削ることによって達成することができ
る。これにより前記コイル絶縁層44の上面とコイル層
27の上面は削られた面となる。
【0197】また本発明では図10に示すように、記録
部24と上部コア層26との接合面を基準平面Aとした
ときに、前記コイル絶縁層44の上面とコイル層27の
上面は前記基準平面Aと同一面上に位置することが好ま
しい。これにより前記コイル層27の膜厚を、記録部2
4と下部コア層20間の段差部内で最大限に大きくする
ことができ、断面積に反比例するコイル抵抗値を増大さ
せることなく、前記コイル層27の幅寸法をより適切に
小さくすることが可能である。
【0198】また前記コイル絶縁層44は、無機材料で
形成された無機絶縁層であり、前記無機材料には、Al
O、Al23、SiO2、Ta25、TiO、AlN、
AlSiN、TiN、SiN、Si34、NiO、W
O、WO3、BN、CrN、SiON、AlSiOのう
ち少なくとも1種から選択されることが好ましい。
【0199】図10に示すように、前記コイル層27及
びコイル絶縁層44上には、レジストやポリイミドなど
の有機材料で形成された絶縁層32が形成されており、
前記絶縁層32上に第2のコイル層33が螺旋状にパタ
ーン形成されている。前記第2のコイル層33の巻き中
心部33aは、記録部24と上部コア層26との接合面
(基準平面A)と同一面上に形成されたコイル層27の
巻き中心部27a上に直接磁気的に接続された状態にな
っている。
【0200】図10に示すように、前記第2のコイル層
33は、レジストやポリイミドなどの有機材料で形成さ
れた絶縁層34によって覆われ、前記絶縁層34上に
は、パーマロイなどの磁性材料で形成された上部コア層
26がフレームメッキ法などにより形成されている。
【0201】図10に示すように前記上部コア層26
は、その先端部26aが、記録部24上に接して形成さ
れており、また基端部26bは、下部コア層20上に形
成された磁性材料製の持上げ層(バックギャップ層)3
5上に磁気的に接続された状態となっている。なお前記
持上げ層35は形成されていなくてもよく、この場合、
前記上部コア層26の基端部26bが、下部コア層20
上にまで延びて、下部コア層20上に直接磁気的に接続
された状態となる。
【0202】以上詳述した図1ないし図10に示すイン
ダクティブヘッドでは、コイル層27および第2のコイ
ル層33に記録電流が与えられると、下部コア層20及
び上部コア層26に記録磁界が誘導され、前記上部コア
層26および下部コア層20に直接接続される磁極層
間、あるいは片一方のコア層にしか磁極層が形成されて
いない場合には、前記磁極層と他方のコア層間からの洩
れ磁界により、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信
号が記録される。
【0203】本発明では図2、3、4、6、8及び10
に示すように、下部コア層20とコイル層27との間に
は、有機絶縁下地層31が形成され、あるいは前記有機
絶縁下地層31と無機絶縁下地層36の2層が積層され
て形成されている。
【0204】前記下部コア層20とコイル層27間に
は、従来において無機絶縁下地層36のみが形成され、
この一層により前記下部コア層20とコイル層27間の
絶縁性耐圧を確保しようとしていたが、実際には、薄い
膜厚で形成される無機絶縁下地層36にピンホール等の
欠陥が発生し易く、絶縁性耐圧を低下させる原因となっ
ていた。
【0205】本発明では上記のように、下部コア層20
とコイル層27間に、有機絶縁下地層31を新たに設け
ることで、前記有機絶縁材料独特のねばり等により、ピ
ンホール等は生じにくくなり、また有機絶縁下地層31
形成の際に、不純物が混入しにくく、前記下部コア層2
0とコイル層27間の絶縁性耐圧を従来に比べて向上さ
せることが可能である。
【0206】ただし、有機絶縁下地層31、あるいは有
機絶縁下地層31と無機絶縁下地層36の2層構造で形
成される絶縁下地層の膜厚は、あまり厚く形成されては
ならない。本発明では、前記下部コア層20とコイル層
27間の間隔、すなわち絶縁下地層の膜厚は、0.35
μm〜1.5μmの範囲内であることが好ましい。この
数値範囲は、従来において下部コア層20とコイル層2
7間に一層のみで形成されていた無機絶縁下地層36の
膜厚と同程度である。
【0207】このように絶縁下地層を薄い膜厚で形成す
れば、前記絶縁下地層上に形成されるコイル層27の膜
厚を厚く形成することが可能である。
【0208】よって前記コイル層27の幅寸法T4を小
さくすることができ、下部コア層20から上部コア層2
7を経て形成される磁路長を短くすることができ、イン
ダクタンスの低下を図り、今後の高記録密度化に対応可
能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【0209】また図2、3,4、6、8及び10に示す
ように、コイルは2層構造で構成されている。
【0210】このようにコイルを2層構造にする理由
は、コイルのターン数を第1層目となるコイル層27と
第2のコイル層33に分配することで、コイル層27の
幅寸法T4をさらに小さくし、下部コア層20から上部
コア層26を経て形成される磁路長を短くすることにあ
る。これによりさらなるインダクタンスの低減を図るこ
とができ、今後の高記録密度化に適切に対応可能な薄膜
磁気ヘッドを製造することができる。ただしコイルは、
前記コイル層27の一層のみで構成されていてもかまわ
ない。
【0211】なお前記上部コア層26の先端は、記録媒
体との対向面に露出形成されていてもよいし、また図
2、3、4、及び10に示すように、前記記録媒体との
対向面から後退して形成されていてもよい。好ましくは
後退していた方が、上部コア層26からの漏れ磁界が発
生しずらく、サイドフリンジングを適切に防止でき、ト
ラック幅Tw内の書込み特性に有利である。
【0212】図11ないし図20には、図4に示す薄膜
磁気ヘッドの製造工程が図示されている。
【0213】図11に示すように、まず下部コア層20
上にパーマロイなどの磁性材料からなるメッキ下地層3
0を形成し、ギャップデプスを決めるGd決め絶縁層4
5を形成後、前記メッキ下地層30上にレジスト層51
を塗布形成している。前記レジスト層51の厚さ寸法H
8は、少なくとも図1に示す完成した薄膜磁気ヘッドに
おける記録部24の厚さ寸法H4よりも厚く形成されて
いなければならない。
【0214】次に前記レジスト層51に露光現像によっ
て、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)
に所定の長さ寸法であって、且つトラック幅方向(図示
X方向)に所定の幅寸法で形成される溝51aを形成
し、前記溝51a内に、記録部24を形成する。
【0215】図11に示すように前記記録部24は、下
から下部磁極層21、ギャップ層22、および上部磁極
層23で構成され、これら各層は、連続してメッキ形成
されている。
【0216】なお前記溝51a内に形成される記録部2
4の膜構成は、上記3層の構成に限られない。すなわ
ち、前記記録部24は、下部磁極層21と非磁性のギャ
ップ層22から成り、あるいは非磁性のギャップ層22
と上部磁極層23とから成っていてもよい。また各磁極
層21,23およびギャップ層22は単層で形成されて
いてもよいし、多層で形成されていてもよい。
【0217】また前記ギャップ層22を、前記磁極層2
1,23と共にメッキ形成することが好ましく、前記ギ
ャップ層22を形成するメッキ形成可能な前記非磁性金
属材料には、NiP、NiPd、NiW、NiMo、A
u、Pt、Rh、Pd、Ru、Cr、NiCuのうち1
種または2種以上を選択することが好ましい。
【0218】図12に示す工程では前記レジスト層51
を除去した状態を示しており、前記下部コア層20上に
は、ABS面付近に記録部24が形成され、また場合に
よっては、前記記録部24形成後、前記記録部24から
ハイト方向に離れた位置に持上げ層35を形成する。
【0219】なお図12に示す記録部24の両側面(図
示X方向における側面)を、トラック幅方向(図示X方
向)からイオンミリングで削り、前記記録部24の幅寸
法を小さくすることも可能である。このイオンミリング
によって削られた記録部24の幅寸法がトラック幅Tw
として規定される。
【0220】なお前記イオンミリングによって、下部磁
極層21の基端から延びるトラック幅方向(図示X方
向)の下部コア層20の上面も削れていき、図1に示す
ような傾斜面20b,20bが前記下部コア層20上面
に形成される。
【0221】次に図13に示す工程では、前記下部コア
層20上に、有機絶縁材料で形成された有機絶縁下地層
31を形成する。前記有機絶縁下地層31の膜厚は、
0.2μm〜1.0μmの範囲内であることが好まし
く、また前記有機絶縁材料としては、レジストやポリイ
ミドを使用することが好ましい。
【0222】そして、記録部24上から前記有機絶縁下
地層31上、さらには持上げ層35上にかけて、無機絶
縁材料で形成された無機絶縁下地層36を形成する。前
記無機絶縁下地層36の膜厚は、0.15μm〜0.5
μmの範囲内であることが好ましく、また無機絶縁材料
としては、AlO、Al23、SiO2、Ta25、T
iO、AlN、AlSiN、TiN、SiN、Si
34、NiO、WO、WO 3、BN、CrN、SiO
N、AlSiOのうち少なくとも1種以上を選択するこ
とが好ましい。
【0223】前記無機絶縁下地層36はスパッタ法等の
既存の方法で形成され、有機絶縁下地層31上のみなら
ず、記録部24上及び持上げ層35上にも形成される。
【0224】なお前記無機絶縁層36と有機絶縁下地層
31との総合膜厚は、0.35μm〜1.5μmの範囲
内であることが好ましい。上記数値範囲よりも小さくな
ると、絶縁性耐圧を適切に向上させることができず、ま
た上記数値範囲よりも大きくなると無機絶縁下地層36
上に形成されるコイル層27の膜厚を小さく形成しなけ
ればならず、よってコイル層27の幅寸法が長くなるこ
とにより、磁路長が長くなるという不具合が発生する。
【0225】図13に示すように、有機絶縁下地層31
は、下部コア層20上に部分的に形成される。本発明に
おいて、有機絶縁下地層31は、下部コア層20と後述
するコイル層27間の絶縁性耐圧を向上させるために用
いられるものであり、よって前記有機絶縁下地層31の
形成は、下部コア層20上のみで良く、また有機絶縁下
地層31は、塗布形成のため、部分的に、ある所定範囲
内にのみ形成し易い。
【0226】また本発明では図13工程の際、まず先に
無機絶縁下地層36を形成した後、前記無機絶縁下地層
36上に有機絶縁下地層31を形成してもよいし、この
場合は図3に示す薄膜磁気ヘッドが形成される。あるい
は前記下部コア層20上に有機絶縁下地層31のみ形成
してもよい。この場合は図2に示す薄膜磁気ヘッドが形
成される。
【0227】次に図14に示すように、前記有機絶縁下
地層31上、さらには、記録部24上及び持上げ層35
上にコイル絶縁層25を形成する。
【0228】ただし例えばレジスト等を用いて、記録部
24と持上げ層35間における下部コア層20上に、部
分的にコイル絶縁層25を形成してもよい。この場合に
は、次の図15工程が必要なくなり、図16工程に進
む。
【0229】次に前記記録部24表面が露出するよう
に、前記コイル絶縁層25を図14に示すD−D線まで
例えばCMP技術を用いて削っていき、図15に示すよ
うにコイル絶縁層25の上面を記録部24上面と同一面
上にする。
【0230】図16に示す工程ではCMP技術を用いて
平坦化された前記コイル絶縁層25表面にレジスト層5
2を塗布し、露光現像により前記レジスト層52にコイ
ルパターン52aを形成する。
【0231】次に前記レジスト層52に形成されたコイ
ルパターン52a内から露出するコイル絶縁層25表面
を、反応性イオンエッチング等により削り、前記レジス
ト層52に形成されたコイルパターン52aとほぼ同形
状のコイル形成溝25aをコイル絶縁層25に形成す
る。その後前記レジスト層52を除去する。その状態を
示したのが図17である。
【0232】なお上記工程において、エッチング時間等
を適正に調整して、無機絶縁下地層36表面が露出する
のを限度として、前記レジスト層52のコイルパターン
52a内から露出するコイル絶縁層25にコイル形成溝
25aを凹形成する必要性がある。
【0233】前記無機絶縁下地層36は、下部コア層2
0とコイル層27間の磁気的な絶縁を確保するために設
けられたものであるが、本発明においては、前記コイル
絶縁層25をエッチングで削る際に、削りすぎを防止す
るためのストッパ層としての役割も担っている。
【0234】例えば絶縁層25をSiO2とし、無機絶
縁下地層36をAl23とした場合、RIEにおけるレ
ートは、CF4ガスを用いた場合、20:1の差があ
り、ストッパ層としての役割を充分に果す。
【0235】図18に示す工程では、前記コイル絶縁層
25に形成されたコイル形成溝25a内にCuなどの導
電性材料を埋めて前記コイル形成溝25a内にコイル層
27を形成する。なお図18に示す実施例では前記コイ
ル層27は記録部24上、コイル絶縁層25上、さらに
は持上げ層35にも形成される。すなわち前記コイル層
27は、コイル形成溝25a内に埋められた各導体部
が、すべてコイル絶縁層25上にて繋がった状態にされ
ている。ただし、前記コイル形成溝25a内にのみ部分
的にコイル層27の形成を行うことも可能である。
【0236】前記コイル層27をコイル絶縁層25に形
成されたコイル形成溝25a内に埋めるには、例えば電
気メッキ法、スパッタ法、あるいはCVD法など既存の
方法を使用することができる。
【0237】次に図18に示すように、コイル絶縁層2
5上から突出するコイル層27を除去し、前記コイル層
27の各導体部をコイル形成溝25a内にのみ収めるた
めに、コイル層27をE−E線まで例えばCMP技術等
を用いて削る。これによりコイル層27はコイル絶縁層
25に形成されたコイル形成溝25a内にのみ収められ
る。なおこの工程により記録部24の上面を基準平面と
したときに前記コイル絶縁層25の上面及びコイル層2
7の上面が前記基準平面と同一面上となる。また図18
に示すように、E−E線までコイル層27を削っていく
と、コイル絶縁層25表面もそれに伴い削られていく。
その状態を示したのが図19である。
【0238】上記したように図19では、コイル層27
はコイル絶縁層25に形成されたコイル形成溝25a内
に埋められた状態となっており、前記記録部24の上面
を基準平面としたときに、コイル絶縁層25及びコイル
層27の上面は、前記基準平面と同一面上になってい
る。
【0239】そして図20に示すように、前記コイル絶
縁層25上及びコイル層27上に絶縁層32を形成し、
さらに第2のコイル層33を形成する場合には、前記絶
縁層32上にフレームメッキ法を用いて前記第2のコイ
ル層33をパターン形成し、前記第2のコイル層33を
絶縁層34で覆った後、前記記録部24上から絶縁層3
4上にかけて上部コア層26を形成する。前記上部コア
層26を形成する際には図20に示すように前記上部コ
ア層26の先端部26aを記録部24上に直接接続さ
せ、基端部26bを持上げ層35上に直接接続させる。
【0240】なお図20に示す薄膜磁気ヘッドでは、記
録部24と上部コア層26との接合面を基準平面とした
ときに、この基準平面と同一面上にコイル層27及びコ
イル絶縁層25の上面が位置しているが、これは、図1
4及び図18工程において、CMP技術を用いて前記コ
イル層27及びコイル絶縁層25の表面を、基準平面に
合わせて削っているからである。
【0241】例えば図14工程及び図18工程におい
て、コイル絶縁層25及びコイル層27を、レジスト等
を用いて所定の位置にのみ適切に形成できれば、前記C
MP技術を用いて、前記コイル絶縁層25及びコイル層
27上面を削る必要がなく、この場合、前記コイル絶縁
層25及びコイル層27の表面を、前記基準平面と一致
させる必要性はない。
【0242】図21から図23は、図4に示す薄膜磁気
ヘッドの別の製造方法を示す工程図である。なお図21
から図23に示す工程図は、図11から図20に示す工
程の一部を代えたものであり、従って以下の説明では図
11ないし図20に示す一部の工程図をも参照すること
とする。
【0243】まず図11,12に示すように、下部コア
層20上にレジスト層51を利用して記録部24を形成
し、さらに持上げ層35を形成した後、図13に示すよ
うに、下部コア層20上に有機絶縁下地層31を形成
し、さらに記録部14上から前記有機絶縁下地層31
上、さらには持上げ層25上にスパッタ法等を用いて無
機絶縁下地層36を形成する。
【0244】前記有機絶縁下地層31の形成により、コ
イル層27と下部コア層20間の絶縁性耐圧を向上させ
ることが可能である。なお前記有機絶縁下地層31及び
無機絶縁下地層36の材質及び膜厚に関しては図13で
説明したのと同じである。
【0245】次に図21に示すように、前記コイル絶縁
層25上にレジスト層53を塗布し、前記レジスト層5
3にコイルパターン53aを露光現像によって形成す
る。
【0246】次に前記レジスト層53に形成されたコイ
ルパターン53a内から露出するコイル絶縁層25を、
反応性イオンエッチング法等を用いて削り、前記コイル
絶縁層25に、前記レジスト層53に形成されたコイル
パターン53aと同様の形状のコイル形成溝25aを形
成する。前記レジスト層53を除去した状態が図22に
示されている。
【0247】なお図22に示すように、エッチング時間
等を適正に調整して、無機絶縁下地層36が露出するの
を限度として、前記コイル絶縁層25にコイル形成溝2
5aを形成する必要性がある。
【0248】前記無機絶縁下地層36は、下部コア層2
0とコイル層27間の磁気的な絶縁を確保し、特に絶縁
性耐圧を向上させるために設けられたものであるが、本
発明においては、前記コイル絶縁層25をエッチングで
削る際に、削りすぎを防止するためのストッパ層として
の役割も担っている。
【0249】図23に示す工程では、前記コイル絶縁層
25に形成されたコイル形成溝25a内に導電性材料を
埋めてコイル層27を形成する。なお図23に示す実施
例では前記コイル層27は記録部24上、コイル絶縁層
25上、さらには持上げ層35にも形成される。上記し
たように、前記コイル層27は、電気メッキ法、スパッ
タ法、あるいはCVD法などにより形成される。
【0250】そして図23に示すように前記コイル層2
7を例えばCMP技術等を用いてF−F線まで削る。前
記コイル層27をF−F線まで削ることで、コイル層2
7の各導体部はコイル形成溝25a内にのみ収められた
状態になり、また記録部24の上面を基準平面としたと
きに、前記コイル絶縁層25の上面及びコイル層27の
上面は前記基準平面と同一面上になる。なおコイル層2
7をF−F線まで削っていく際に、コイル絶縁層25表
面もそれに伴い削られていく。コイル層27をF−F線
まで削った状態は図19と同じであり、その後上記した
図20工程と同様に、絶縁層32の形成、第2のコイル
層33の形成、絶縁層34の形成、及び上部コア層26
の形成が行われる。
【0251】図21ないし図23に示す工程を用いて、
図4に示す薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、CMP
技術を用いて所定層を削る工程は図23の一回だけで済
み、製造工程の簡略化を図ることができる。
【0252】図24ないし図27には、図3に示す薄膜
磁気ヘッドの別の製造工程が図示されている。
【0253】まず図24は、図13と全く同じ工程図で
あり、すなわち下部コア層20上に記録部24と持上げ
層35を形成し、その後、無機絶縁下地層36及び有機
絶縁下地層31を形成する。また本発明においては、先
に有機絶縁下地層31を形成した後に、無機絶縁下地層
36を形成してもよいし、あるいは有機絶縁下地層31
のみを形成してもよい。
【0254】次に図25に示す工程では、前記有機絶縁
下地層31上にコイル層27をパターン形成する。前記
コイル層27はその上面が、記録部24上面とほぼ同じ
高さか、あるいはそれよりも高いことが好ましい。しか
しコイル厚みが少なくて良い場合は、記録部24より低
くてもかまわない。必要なコイル厚みによってコイルピ
ッチが変わるため、少ないターン数時はコイル幅が広が
り、必ずしもコイル高さが必要無い場合もある。
【0255】次に前記コイル層27の各導体部のピッチ
間を、コイル絶縁層25によって埋める。前記ピッチ間
にコイル絶縁層25を部分的に形成できれば、次のCM
P技術による研磨工程が必要なくなるが、実際には、前
記ピッチ間にのみコイル絶縁層25を形成することは困
難であることから、図25に示すように、前記コイル絶
縁層25は、コイル層27上、記録部24上、さらには
持上げ層35上にも形成される。
【0256】また図示されていないが、まず有機絶縁材
料をコイル層27の各導体部のピッチ間に埋めた後、前
記有機絶縁材料層上に、コイル絶縁層25を形成しても
よい。ただしこの場合、前記有機絶縁材料層の高さ位置
は、H−H線よりも低いことが好ましい。前記H−H線
より前記有機絶縁材料層の高さが高い場合、次工程にお
いて、前記有機絶縁材料層はCMP技術により削られる
ことになるが、前記有機絶縁材料層は、有機材料独特の
ねばりにより削りにくく、従って、有機絶縁材料層は、
H−H線よりも低い位置で形成される。
【0257】そして前記コイル絶縁層25をH−H線よ
り、CMP技術を用いて研磨する。この際、前記コイル
層27の上面も削られ、さらには記録部24の上面も削
られる。
【0258】このように記録部24、コイル層27及び
コイル絶縁層25が揃って削られることにより、前記記
録部24の上面、コイル層27の上面及びコイル絶縁層
25の上面は同一平面となる。その状態を示すのが図2
7である。
【0259】図27に示すように、コイル絶縁層25
は、コイル層27の各導体部のピッチ間に埋められた状
態にされる。
【0260】そして図20に示す工程と同様に、前記コ
イル層27及びコイル絶縁層25上に、絶縁層32を形
成し、さらに前記絶縁層32上に第2のコイル層33を
形成し、前記第2のコイル層33を絶縁層34で覆った
後、前記絶縁層34の上に上部コア層26を形成する。
【0261】図28から図35は、図6に示す薄膜磁気
ヘッドの製造方法を示す部分工程図である。
【0262】図28では、下部コア層20上にメッキ下
地層30を形成し、前記メッキ下地層30上に無機絶縁
下地層36を形成する。前記無機絶縁下地層36の膜厚
を、0.15μm〜0.5μmの範囲内で形成すること
が好ましい。また前記無機絶縁下地層36としては、A
lO、Al23、SiO2、Ta25、TiO、Al
N、AlSiN、TiN、SiN、Si34、NiO、
WO、WO3、BN、CrN、SiON、AlSiOの
うち少なくとも1種以上の無機絶縁材料を使用すること
が好ましい。
【0263】図28に示すように前記無機絶縁下地層3
6上に有機絶縁下地層31を形成する。前記有機絶縁下
地層31の膜厚を、0.2μm〜1.0μmの範囲内で
形成することが好ましい。また前記有機絶縁下地層31
としては、レジストやポリイミドを使用することが好ま
しい。
【0264】図28に示すように前記有機絶縁下地層3
1は、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方
向)に所定の間隔L4を空けて形成される。前記間隔L
4は、後述する記録部24が形成される位置であり、前
記間隔L4は、前記記録部24の長さ寸法とほぼ同じ
か、あるいはそれよりも長く形成される。
【0265】製法としては、前記有機絶縁下地層31
を、無機絶縁下地層36上全面に形成した後、露光現像
によって、所定の位置にのみ前記有機絶縁下地層31を
残す。
【0266】ただし、前記有機絶縁下地層31は、無機
絶縁下地層36上全面に形成されてもかまわない。
【0267】また有機絶縁下地層31は、ハイト方向
(図示Y方向)へ所定の長さ寸法で形成され、前記有機
絶縁下地層31の基端部31aよりもハイト側には、持
上げ層35が形成され、あるいは上部コア層26と下部
コア層20が磁気的に接続する部分となる。そして前記
有機絶縁下地層31のハイト方向への長さ寸法は、コイ
ル層27の、記録部24と持上げ層35間における長さ
寸法よりも、長く形成される。
【0268】図29に示す工程では、有機絶縁下地層3
1上及び無機絶縁下地層36上に、コイル絶縁層40を
形成する。そして前記コイル絶縁層40に、記録媒体と
の対向面からハイト方向へ所定の長さ寸法にて、溝部4
0aを形成する。前記溝部40a内では、メッキ下地層
30上に形成された無機絶縁下地層36も削られる。な
お前記溝部40aの幅寸法はトラック幅Twで形成され
る。
【0269】そして前記溝部40a内に、記録部24を
形成する。図30に示すように前記記録部24は、下か
ら下部磁極層21、ギャップ層22、および上部磁極層
23で構成され、これら各層は、連続してメッキ形成さ
れている。
【0270】なお前記溝部40a内に形成される記録部
24の膜構成は、上記3層の構成に限られない。すなわ
ち、前記記録部24は、下部磁極層21と非磁性のギャ
ップ層22から成り、あるいは非磁性のギャップ層22
と上部磁極層23とから成っていてもよい。また各磁極
層21,23およびギャップ層22は単層で形成されて
いてもよいし、多層で形成されていてもよい。
【0271】また前記ギャップ層22を、前記磁極層2
1,23と共にメッキ形成することが好ましく、前記ギ
ャップ層22を形成するメッキ形成可能な前記非磁性金
属材料には、NiP、NiPd、NiW、NiMo、A
u、Pt、Rh、Pd、Ru、Cr、NiCuのうち1
種または2種以上を選択することが好ましい。
【0272】次に前記コイル絶縁層40に、記録部24
よりもハイト方向(図示Y方向)後方に穴部を形成し、
前記穴部内に持上げ層35をメッキ形成するなどした
後、図31に示すように前記記録部24上からコイル絶
縁層40上、さらには持上げ層35上にレジスト層54
を塗布し、前記レジスト層54にコイルパターン54a
を形成する。
【0273】図31に示すように、レジスト層54に形
成されたコイルパターン54aからは、コイル絶縁層3
0の表面が露出し、次にコイルパターン54aから露出
するコイル絶縁層40を反応性イオンエッチング法等を
用いて削っていく。
【0274】これにより前記レジスト層54に形成され
たコイルパターン54aとほぼ同形状のコイル形成溝4
0eがコイル絶縁層40に凹形成される。そして前記レ
ジスト層54を除去した状態が図32に示されている。
【0275】図32に示すように前記コイル絶縁層40
には、コイル形成溝40eが形成されており、前記コイ
ル形成溝40eが形成された部分の底面には、有機絶縁
下地層31が露出している。
【0276】前記有機絶縁下地層31は、下部コア層2
0とコイル層26間の絶縁性耐圧を向上させるために設
けられたものであるが、それに加え、製造方法の上で
は、前記コイル絶縁層40の削りすぎを防止するための
ストッパ層としての役割も持っている。
【0277】次に図33に示すように、コイル絶縁層4
0に形成されたコイル形成溝40e内に導電性材料を埋
めてコイル層27を形成する。図33に示す実施例では
記録部24上、コイル絶縁層40上、及び持上げ層35
上にもコイル層27が形成される。このため前記コイル
層27はコイル形成溝40e内に形成された各導体部
が、コイル絶縁層40上において繋がれた状態になって
いる。なお前記コイル層27は、電気メッキ法、スパッ
タ法、またはCVD法等の既存の方法を用いて形成する
ことができる。
【0278】次に図33に示すように、前記コイル層2
7をコイル形成溝40e内にのみ収めるために、前記コ
イル層27を例えばCMP技術等を用いてG−G線まで
削り込む。前記コイル層27をG−G線まで削ること
で、記録部24の上面を基準平面としたときに前記コイ
ル絶縁層40の上面及びコイル層27の上面を前記基準
平面と同一面上にすることができる。
【0279】なお前記コイル層27をG−G線まで削る
ことにより図33に示すように、コイル絶縁層40表面
もそれに伴い削られていく。前記コイル層27をG−G
線まで削った状態は図34に示されている。
【0280】図34に示すように、記録部24のハイト
方向後方にはコイル絶縁層40が形成され、前記コイル
絶縁層40にはコイル形成溝40eが形成されている。
そして前記コイル形成溝40e内にコイル層27が埋め
られて形成された状態になっている。また図34に示す
ように、記録部24上面を基準平面としたときにコイル
絶縁層40の上面及びコイル層27の上面は前記基準平
面と同一面上となっている。
【0281】最後に図35に示すように、前記コイル絶
縁層40及びコイル層27上に絶縁層32を形成し、前
記絶縁層32上に第2のコイル層33を形成する。さら
に前記第2のコイル層33上に絶縁層34を形成した
後、前記記録部24上から絶縁層34上にかけて上部コ
ア層26をフレームメッキ法等で形成する。
【0282】図35に示すように前記上部コア層26の
先端部26aは記録部24上に直接接続され、基端部2
6bは、持上げ層35上に直接接続された状態とされ
る。
【0283】なお図8に示す薄膜磁気ヘッドを製造する
場合には、図28ないし図35に示す製造方法と同様の
方法が使用される。
【0284】違いは図40工程にて、主コイル絶縁層4
1と副コイル絶縁層42の2層を積層する点である。
【0285】また図8に示す実施例では、主コイル絶縁
層41の方が副コイル絶縁層42よりもエッチングレー
トが大きくなっている。
【0286】このエッチングレート差を利用し、まず副
コイル絶縁層42に図7に示す傾斜面42aを有する溝
をイオンミリング等で形成した後、次に前記副コイル絶
縁層42をマスクとして機能させ、RIE法等を用い
て、前記副コイル絶縁層42に形成された溝から露出す
る主コイル絶縁層41に溝部41aをエッチング等で形
成するのである。この方法であると、前記溝部41aの
内幅寸法をレジストに対する露光現像の際の解像度以下
の寸法で形成することが可能になり、狭トラック化に対
応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することが可能になって
いる。
【0287】図10に示す薄膜磁気ヘッドでは、図11
ないし図20、あるいは図21ないし図23、または図
24ないし図27に示す製造方法と類似した製造方法が
使用される。
【0288】相違点は、下部コア層20上の全面にギャ
ップ層43を形成した後、レジストを利用して、記録媒
体との対向面付近に上部磁極層46を形成する点であ
る。
【0289】なおこの実施例では、前記ギャップ層43
を、無機絶縁材料で形成することが好ましく、前記無機
絶縁材料には、Al23、SiO2、SiON、Al
N、AlSiN、AlSiOのうち1種または2種以上
を選択することが好ましい。
【0290】また上部磁極層46の形成後、前記上部磁
極層46およびギャップ層43の両側面および下部コア
層20表面を削り、前記下部コア層20上から記録部2
4方向に突出し、且つ前記記録部24と連続する隆起部
20dを前記下部コア層20と一体形成してもよい。こ
れにより、よりいっそうライトフリンジングの発生を抑
制することが可能になっている。
【0291】以上詳述した本発明における薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法では、下部コア層20とコイル層27との
間に、有機絶縁下地層31、あるいは前記有機絶縁下地
層31及び無機絶縁下地層36を形成でき、前記下部コ
ア層20とコイル層27間の絶縁性耐圧の高い薄膜磁気
ヘッドを製造することができる。
【0292】なお本発明では、コイル層を1層構造で形
成してもよい。この場合、1層目に形成されるコイル層
のターン数を増やす必要性から前記コイル層の幅寸法は
大きくなり、短磁路化の観点からするとコイル層を2層
構造にした場合に比べ磁路長は長くなるが、記録部24
上から盛り上がる層は絶縁層32だけになるので、上部
コア層26をより所定形状で高精度に形成することが可
能である。
【0293】また上部コア層の先端を記録媒体との対向
面から後退させることにより、上部コア層からの漏れ磁
界を防止でき、サイドフリンジングを発生させない薄膜
磁気ヘッドの製造が可能である。
【0294】なお本発明では図12の工程で、下部コア
層20上に形成された記録部24のトラック幅方向の両
側端面を、イオンミリング法により削ることも可能であ
る。従って本発明では、前記記録部24の幅寸法(=ト
ラック幅Tw)を小さく形成して、狭トラック化に対応
可能な薄膜磁気ヘッドを製造することも可能である。本
発明によれば、前記記録部24のトラック幅Twを、
0.7μm以下で形成することが好ましく、より好まし
くは0.6μm以下である。
【0295】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、下部コア
層の記録媒体との対向面からハイト方向に、ギャップ層
と磁極層とからなる記録部が形成され、前記記録部のハ
イト方向後方であって下部コア層上にコイル層が形成さ
れてなる薄膜磁気ヘッドにおいて、前記下部コア層とコ
イル層間に、少なくとも有機絶縁下地層を設けることに
より、前記下部コア層とコイル層間の絶縁性耐圧を向上
させることができ、今後の高記録密度化に適切に対応可
能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【0296】本発明では、前記下部コア層とコイル層間
に形成される絶縁下地層を、有機絶縁下地層の一層で構
成してもよいし、あるいは有機絶縁下地層と無機絶縁下
地層の2層構造で構成してもよい。
【0297】また無機絶縁下地層上に有機絶縁下地層を
形成した場合には、前記無機絶縁下地層に形成されたピ
ンホールは前記有機絶縁下地層によって埋められ、下部
コア層とコイル層間の絶縁性耐圧を適切に向上させるこ
とが可能になっている。
【0298】なお本発明による製造方法によれば、下部
コア層上に形成された記録部のハイト方向後方にコイル
層を形成することができ、従って下部コア層から上部コ
ア層を経て形成される磁路長の短磁路化を実現でき、イ
ンダクタンスの低減を図ることができると同時に、前記
下部コア層とコイル層間の絶縁性耐圧を適切に向上させ
ることが可能になり、今後の高記録密度化に対応可能な
薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における薄膜磁気ヘッドの構造を示す部
分正面図、
【図2】図1に示す2−2線から切断した薄膜磁気ヘッ
ドの部分断面図、
【図3】他の実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部
分断面図、
【図4】他の実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部
分断面図、
【図5】本発明における他の薄膜磁気ヘッドの構造を示
す部分正面図、
【図6】図5に示す6−6線から切断した薄膜磁気ヘッ
ドの部分断面図、
【図7】本発明における他の薄膜磁気ヘッドの構造を示
す部分正面図、
【図8】図7に示す8−8線から切断した薄膜磁気ヘッ
ドの部分断面図、
【図9】本発明における他の薄膜磁気ヘッドの構造を示
す部分正面図、
【図10】図9に示す10−10線から切断した薄膜磁
気ヘッドの部分断面図、
【図11】図3に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す
一工程図、
【図12】図11に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図13】図12に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図14】図13に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図15】図14に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図16】図15に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図17】図16に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図18】図17に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図19】図18に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図20】図19に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図21】図3に示す薄膜磁気ヘッドの他の製造方法を
示すに示す一工程図、
【図22】図21に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図23】図22に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図24】図3に示す薄膜磁気ヘッドの他の製造方法を
示すに示す一工程図、
【図25】図24に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図26】図25に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図27】図26に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図28】図6に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す
一工程図、
【図29】図28に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図30】図29に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図31】図30に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図32】図31に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図33】図32に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図34】図33に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図35】図34に示す工程の次に行なわれる一工程
図、
【図36】従来における薄膜磁気ヘッドの構造を示す部
分断面図、
【符号の説明】
20 下部コア層 24 記録部 25、40、44 コイル絶縁層 26 上部コア層 27 コイル層 31 有機絶縁下地層 33 第2のコイル層 36 無機絶縁下地層 41 主コイル絶縁層 42 副コイル絶縁層 51、52、53、54 レジスト層 A 基準平面(記録部24と上部コア層26との接合
面)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/31

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)下部コア層上に、磁極層とギャッ
    プ層からなる記録部を形成する工程と、 (b)前記記録部のハイト方向後方であって下部コア層
    上に有機絶縁下地層を形成する工程と、 (c)前記記録部上から前記有機絶縁下地層上にかけ
    て、無機絶縁下地層を形成し、前記無機絶縁下地層上に
    コイル絶縁層を形成した後、前記コイル絶縁層にエッチ
    ングによりコイル形成溝を形成し、前記コイル形成溝内
    に導電性材料を埋めてコイル層を形成する工程と、 (d)前記コイル層及びコイル絶縁層上に絶縁層を形成
    した後、前記絶縁層上に上部コア層を形成する工程と、 を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記無機絶縁下地層を、AlO、Al2
    3、SiO2、Ta25、TiO、AlN、AlSi
    N、TiN、SiN、Si34、NiO、WO、W
    3、BN、CrN、SiON、AlSiOのうち少な
    くとも1種以上の無機絶縁材料で形成する請求項記載
    の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記有機絶縁下地層を、レジストあるい
    はポリイミドで形成する請求項1または2記載の薄膜磁
    気ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記(a)工程において、記録部を、下
    部磁極層とギャップ層で構成し、またはギャップ層と上
    部磁極層とで構成し、あるいは下部磁極層とギャップ層
    と上部磁極層とで構成する請求項ないしのいずれか
    に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記ギャップ層には、磁極層と共にメッ
    キ形成可能な非磁性金属材料を選択する請求項記載の
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記非磁性金属材料には、NiP、Ni
    Pd、NiW、NiMo、Au、Pt、Rh、Pd、R
    u、Cr、NiCuのうち1種または2種以上を選択す
    る請求項記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項7】 前記(a)工程において、記録部をギャ
    ップ層と上部磁極層とで構成し、あるいは前記記録部の
    形成後、前記記録部の両側面および下部コア層表面を削
    ることにより、前記下部コア層上から記録部方向に突出
    し、且つ前記記録部と連続する隆起部を前記下部コア層
    と一体形成する請求項ないしのいずれかに記載の薄
    膜磁気ヘッドの製造方法。
  8. 【請求項8】 前記ギャップ層を、無機絶縁材料で形成
    する請求項記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  9. 【請求項9】 前記無機絶縁材料には、Al23、Si
    2、SiON、AlN、AlSiN、AlSiOのう
    ち1種または2種以上を選択する請求項記載の薄膜磁
    気ヘッドの製造方法。
  10. 【請求項10】 前記(c)工程において、コイル層及
    びコイル絶縁層を形成した後、記録部の上面を基準平面
    としたときに、前記コイル絶縁層の上面及びコイル層の
    上面が前記基準平面と同一面上になるように、コイル層
    上面及びコイル絶縁層上面を削る請求項ないしのい
    ずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  11. 【請求項11】 前記コイル絶縁層を無機絶縁材料で形
    成する請求項ないし10のいずれかに記載の薄膜磁気
    ヘッドの製造方法。
  12. 【請求項12】 (d)工程において、コイル層の上及
    びコイル絶縁層の上に絶縁層を形成した後、前記絶縁層
    上に前記コイル層と電気的に接続される第2のコイル層
    を形成し、その後に前記第2のコイル層上に絶縁層を介
    して前記上部コア層を形成する請求項ないし11のい
    ずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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