JP3529678B2 - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

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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、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、特にインダクタンスの低減を図り、高記録周波数化
に対応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27は、従来における薄膜磁気ヘッド
(インダクティブヘッド)の構造を示す部分正面図、図
28は、図27に示す28−28線から切断された薄膜
磁気ヘッドを矢印方向から見た部分断面図である。
【0003】図27及び図28に示す符号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の上に、絶縁層9が形成されている。
【0004】前記絶縁層9には、記録媒体との対向面
(以下、ABS面と呼ぶ)からハイト方向(図示Y方
向)にかけて、内幅寸法がトラック幅Twで形成された
溝部9aが形成されている。
【0005】この溝部9a内には、下から順に、下部コ
ア層1に磁気的に接続する下部磁極層3、ギャップ層4
6、及び上部コア層48に磁気的に接続する上部磁極層
5がメッキ形成されている。
【0006】また図28に示すように、絶縁層9に形成
された溝部9aよりもハイト方向(図示Y方向)におけ
る前記絶縁層9の上には、螺旋状にパターン形成された
コイル層7が設けられている。
【0007】そして前記コイル層7は、レジストなどの
コイル絶縁層47により覆われており、前記コイル絶縁
層47の上に、上部コア層48が形成されている。前記
上部コア層48は、その先端部48aにて上部磁極層5
と、また基端部48bにて下部コア層1と磁気的に接続
された状態になっている。
【0008】図27および図28に示すインダクティブ
ヘッドでは、コイル層7に記録電流が与えられると、下
部コア層1及び上部コア層48に記録磁界が誘導され、
下部コア層1と磁気的に接続する下部磁極層3及び上部
コア層48と磁気的に接続する上部磁極層5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。
【0009】図27および図28に示すインダクティブ
ヘッドでは、記録媒体との対向面付近に、局部的にトラ
ック幅Twで形成された下部磁極層3、ギャップ層4
6、および上部磁極層5を形成しており、このタイプの
インダクティブヘッドは、狭トラック化に対応可能とな
っている。
【0010】図27および図28に示すインダクティブ
ヘッドの製造方法について説明すると、まず下部コア層
1上に絶縁層9を形成し、前記絶縁層9に、トラック幅
Twの溝部9aを記録媒体との対向面からハイト方向に
所定の長さで形成する。
【0011】次に前記溝部9a内に、下部磁極層3、ギ
ャップ層46および上部磁極層5を連続メッキして形成
し、その後、絶縁層9に形成された溝部9aよりも後方
(ハイト方向)の絶縁層9上に、コイル層7をパターン
形成する。
【0012】さらに前記コイル層7上を、コイル絶縁層
47によって覆い、上部磁極層5上から前記コイル絶縁
層47上にかけて上部コア層48を、フレームメッキ法
で形成すると、図27および図28に示すインダクティ
ブヘッドが完成する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、今後の高記
録密度化・高記録周波数化に伴い、狭トラック化ととも
に、インダクティブヘッドのインダクタンスを低減させ
る必要性がある。
【0014】インダクタンスの低減を図るためには、下
部コア層1から上部コア層48を経て形成される磁路長
を短くしなければならず、そのために、上部コア層48
の先端部48aから基端部48bまでの間に形成される
コイル層7の幅寸法T1を小さくする必要性がある。コ
イル層7の幅寸法T1を小さくすれば、上部コア層48
の長さを短くでき、短磁路化を実現できる。
【0015】前記コイル層7のターン数を変えずに、前
記コイル層7の幅寸法T1を小さくするには、前記コイ
ル層7を2層の積層構造にする方法が考えられる。
【0016】しかしながら、図27および図28に示す
薄膜磁気ヘッドの構造では、コイル層7を単純に2層の
積層構造にしても、磁路長を今後の高記録周波数化に対
応できるほど、磁路長を短くできず、インダクタンスの
より適切な低減を図ることは難しい。
【0017】その理由は、前記コイル層7が、膜厚の厚
い絶縁層9の上に形成されるからである。図27に示す
ように、前記絶縁層9はその膜厚がH5で形成され、前
記膜厚H5は下部磁極層3、ギャップ層46および上部
磁極層5の総合膜厚であるH6よりも大きいかほぼ同程
度である。このため図28に示すように、前記絶縁層9
上に形成されるコイル層7は、上部磁極層5と上部コア
層48との接合面を基準平面としたときに、この基準平
面よりも上部コア層48側に形成されることになる。
【0018】従って単純にコイル層7を2層の積層構造
にすると、前記コイル層7の幅寸法T1を小さくできて
も、下部コア層1上からコイル層7を覆うコイル絶縁層
47上までの高さは非常に大きくなってしまい、結局磁
路長をそれほど短くすることはできず、インダクタンス
の適切な低減を図ることはできない。
【0019】また図28に示す構造のインダクティブヘ
ッドにて、単純にコイル層7を2層の積層構造にしたの
では、前記コイル層7を覆うコイル絶縁層47の厚さ寸
法H1は大きくなり、上部磁極層5の表面を基準平面と
した場合における前記コイル絶縁層47の盛り上がりは
非常に大きくなってしまう。
【0020】このため、前記上部磁極層5上からコイル
絶縁層47上にかけて形成される上部コア層48をフレ
ームメッキ法でパターン形成しづらくなり、前記上部コ
ア層48の、特に先端部48a付近の形状を所定形状に
形成できないといった問題が発生する。
【0021】またコイル層7の各導体部の幅寸法T2を
小さくして、各導体部の高さ寸法H2を厚くすれば、コ
イル層の体積に変化がないことから、コイル抵抗値の増
大を招くことはなく、しかもこの場合、前記各導体部の
幅寸法T2を小さくできるから、コイル層7全体の幅寸
法T1を小さくでき、さらなる短磁路化によりインダク
タンスの低減を図ることが可能になる。
【0022】しかしながら、各導体部の高さH2は高く
なるので、益々前記コイル層7を覆うコイル絶縁層47
の盛り上がりは大きくなってしまい、上記したパターン
精度良く上部コア層48を形成できないという問題が顕
著に表れる。
【0023】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、特に狭トラック化と共に、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。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明における薄膜磁気
ヘッドは、下部コア層と、上部コア層と、記録媒体との
対向面で前記下部コア層と上部コア層との間に位置する
磁極層およびギャップ層とを有する記録部とを有し、下
部コア層上であって前記記録部のトラック幅方向におけ
る両側からハイト方向の後方には、コイル絶縁層が形成
され、前記コイル絶縁層は、主コイル絶縁層とその上に
形成された副コイル絶縁層とで構成され、前記主コイル
絶縁層と副コイル絶縁層は共に無機絶縁層で形成され、
前記主コイル絶縁層のエッチングレートの大きさは副コ
イル絶縁層のエッチングレートに比べて大きく、前記主
コイル絶縁層には、前記対向面からハイト方向にかけて
トラック幅で形成された溝部が形成され、前記副コイル
絶縁層には前記溝部の上端から前記副コイル絶縁層の上
面にかけて、徐々にトラック幅方向に広がる傾斜面が形
成され、前記溝部には前記記録部が形成され、前記記録
部上から前記傾斜面上にかけて前記上部コア層が形成さ
れ、前記コイル絶縁層及び主コイル絶縁層には連続し
コイル形成溝が形成されており、前記コイル形成溝内
に、前記下部コア層および上部コア層ならびに前記記録
部に記録磁界を誘導するコイル層が埋められて形成され
ていることを特徴とするものである。
【0025】本発明では、今後の高記録密度化・高記録
周波数化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造すべく、特
にコイル層の形成位置を従来と異ならしめ、短磁路化を
実現できインダクタンスの低減を図ることを本発明の目
的としている。
【0026】上記のように本発明では、下部コア層上で
あってハイト方向の後方側に、コイル絶縁層が形成さ
れ、前記コイル絶縁層にはコイル形成溝が形成されてお
り、前記コイル形成溝内にコイル層が埋められている。
【0027】すなわち本発明では図28に示す薄膜磁気
ヘッドに比べ、コイル層の形成位置を、より下部コア層
側に位置せしめ、よって本発明では、図28の薄膜磁気
ヘッドに比べて、記録部上から盛り上がる前記コイル層
を覆う絶縁層上までの高さ寸法を小さくできるから、従
来に比べ上部コア層の長さを小さくでき、よって、より
適切に短磁路化を実現でき、インダクタンスの低減を図
ることが可能になっている。
【0028】特に本発明では予め下部コア層上面に形成
された前記コイル絶縁層にコイル形成溝を形成し、この
コイル形成溝内にコイル層を埋め込んでいるのであり、
例えば特願平11−223821号におけるコイル絶縁
層(下部コイル絶縁層)とは形成方法が異なっている。
【0029】詳述すると、特願平11−223821号
では、コイル層はフレームメッキ法により形成され、前
記コイル層の各導体部のピッチ間にコイル絶縁層が埋め
込まれる構成となっているが、このような構成の場合に
は、前記ピッチ間が完全に前記コイル絶縁層によって埋
められず、前記ピッチ間に空洞部が形成される危険性が
ある。
【0030】このように空洞部が形成されやすい理由
は、非常に狭いコイルピッチ間に等方的にコイル絶縁層
がスパッタで形成されるからであり、前記空洞部が形成
されると、磁気ヘッドの駆動の際における発熱により、
前記空洞部に溜まったガスが膨張するなどして、薄膜磁
気ヘッド内部の膜形状に変形をもたらすなどの危険性が
ある。
【0031】これに対し本発明では、前記コイル絶縁層
は、下部コア層上の全面に形成された後、例えば反応性
イオンエッチング法を用いてコイル形成溝を前記コイル
絶縁層に形成し、前記コイル形成溝内にコイル層を埋め
込む構成となっている。
【0032】このように本発明ではコイル絶縁層を非常
に間隔の狭いコイル層のピッチ間に埋め込む構成ではな
いため、前記コイル絶縁層に空洞部が形成されるといっ
た不具合は元々発生しない。逆に本発明ではコイル層を
コイル形成溝内に埋め込む構成であるため、前記コイル
層に空洞部が形成される危険性があるが、例えば前記コ
イル層を電気メッキ法等で形成することにより上記問題
点を解決することが可能である。
【0033】本発明では、前記主コイル絶縁層は、Al
O、SiO 2 、Ta 2 5 、TiO、AlN、AlSi
N、TiN、SiN、NiO、WO、WO 3 、BN、C
rN、SiONのうち少なくとも1種からなる単層構造
あるいは多層構造で形成され、前記副コイル絶縁層は、
Al 2 3 及び/またはSi 3 4 で形成されることが好ま
しい。また本発明では、前記主コイル絶縁層は、SiO
2 で形成され、前記副コイル絶縁層は、Al 2 3 及び/
またはSi 3 4 で形成されることがより好ましい。また
本発明では、前記コイル絶縁層の上面と前記コイル層
の上面とが同一平面状に形成されていることが好まし
い。この場合、例えばCMP技術等を用いて、前記
イル絶縁層の上面と前記コイル層の上面は、削られた面
となっていることが好ましい。
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】また前記コイル層と下部コア層との間に
は、絶縁下地層が形成されていることが好ましい。この
絶縁下地層は、コイル層と下部コア層間の磁気的絶縁を
適切に図るために設けられるものであるが、本発明では
前記コイル絶縁層にコイル形成溝を形成する際に削りす
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。
【0038】また本発明では、前記コイル層上には絶縁
層が形成され、前記絶縁層上に、前記コイル層と電気的
に接続されて前記下部コア層および上部コア層ならびに
前記記録部に記録磁界を誘導する第2のコイル層が形成
されていることが好ましい。これによりさらにコイル層
の幅寸法を小さくでき、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可能になる。
【0039】さらに本発明では、前記記録部は、下部コ
ア層と直接接続される下部磁極層と前記下部磁極層上に
形成されるギャップ層とで構成され、または下部コア層
上にギャップ層を介して前記上部コア層と直接接続され
る上部磁極層で構成され、あるいは下部コア層と直接接
続される下部磁極層と前記下部磁極層上にギャップ層を
介して積層され且つ上部コア層と直接接続される上部磁
極層とで構成されることが好ましい。これにより狭ギャ
ップ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。
【0040】また本発明では前記ギャップ層は、メッキ
形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ま
しく、この場合、前記非磁性金属材料は、NiP、Ni
Pd、NiW、NiMo、Au、Pt、Rh、Pd、R
u、Crのうち1種または2種以上から選択されたもの
であることが好ましい。
【0041】
【0042】
【0043】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、無機絶縁材料で主コイル絶縁層
を形成し、前記主コイル絶縁層上に前記主コイル絶縁層
よりもエッチングレートの小さい無機絶縁材料からなる
副コイル絶縁層を形成する工程と、 (b)前記副コイル絶縁層に記録媒体との対向面からハ
イト方向に、前記副コイル絶縁層の上面から下面にかけ
て徐々にトラック幅方向に狭くなる傾斜面を有する溝を
形成する工程と、 (c)前記溝から露出する主コイル絶縁層にトラック幅
で形成された溝を形成する工程と、前記主コイル絶縁層に形成された溝内に磁極層と
ギャップ層からなる記録部を形成する工程と、 ()前記コイル絶縁層の上にレジスト層を形成し、
前記レジスト層にコイルパターンを露光現像により形成
する工程と、 ()前記レジスト層のコイルパターン内から露出する
コイル絶縁層及び主コイル絶縁層を下部コア層表面に
到達しない程度まで削り、前記コイル絶縁層及び主コ
イル絶縁層にコイル形成溝を形成する工程と、 ()前記レジスト層を除去する工程と、 ()前記()工程でコイル絶縁層及び副コイル絶
縁層に形成されたコイル形成溝内に導電性材料を埋めて
前記コイル形成溝内にコイル層を形成する工程と、 (前記副コイル絶縁層の上面及びコイル層の上面
一面上になるように、コイル層及びコイル絶縁層を
削る工程と、 ()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、前記記録部の上面から前記副コイル絶縁層に形
成された傾斜面上、さらには前記コイル層及びコイル絶
縁層上に形成された前記絶縁層上にかけて上部コア層を
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】
【0045】本発明では、前記コイル絶縁層上にコイル
パターンの形成されたレジスト層を形成し、レジスト層
に形成されたコイルパターン内から露出するコイル絶縁
層を削り、これにより前記コイル絶縁層にレジスト層に
形成されたコイルパターンとほぼ同じ形状のコイル形成
溝を形成した後、前記コイル形成溝内にコイル層を埋め
るものである。
【0046】本発明の製造方法によれば、コイル層を記
録部と下部コア層間に形成される段差部内に形成できる
から、前記記録部上から突出するコイル層を覆う絶縁層
の盛り上がりを小さくすることができ、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可能である。
【0047】また本発明における製造方法では、まずコ
イル絶縁層を下部コア層上に形成した後、前記コイル絶
縁層にコイル形成溝を形成する構成であるので、前記コ
イル絶縁層に空洞部が形成される不具合が発生すること
はなく、磁気ヘッドの駆動の際における発熱により、薄
膜磁気ヘッド内部の膜形状に変形をもたらすなどの危険
性はない。
【0048】また本発明では()工程で、前コイ
ル絶縁層の上面及びコイル層の上面が同一面上になるよ
うに、コイル層及びコイル絶縁層を削っているので、
本発明によれば、下部コア層と記録部間の段差部内にお
いて前記コイル層の膜厚を最大限に大きくして形成する
ことが可能である。このようにコイル層の膜厚を大きく
できれば、コイル層の各導体部の幅寸法を小さくして
も、コイル抵抗値の増大を招かないから、前記コイル層
の幅寸法を小さくしてさらなる短磁路化を図ることが可
能である。
【0049】また本発明では、前記(b)工程で、前記
副コイル絶縁層に前記傾斜面を有する溝をイオンミリン
グ法で形成し、前記(c)工程で、主コイル絶縁層に、
トラック幅で形成された溝をRIE法で形成することが
好ましい。
【0050】また本発明では、前記(a)工程で、前記
主コイル絶縁層を、AlO、SiO 2 、Ta 2 5 、Ti
O、AlN、AlSiN、TiN、SiN、NiO、W
O、WO 3 、BN、CrN、SiONのうち少なくとも
1種からなる単層構造あるいは多層構造で形成し、前記
副コイル絶縁層を、Al 2 3 及び/またはSi 3 4 で形
成することが好ましい。また本発明では、前記主コイル
絶縁層を、SiO 2 で形成し、前記副コイル絶縁層を、
Al 2 3 及び/またはSi 3 4 で形成することがより好
ましい。
【0051】また本発明では、()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。
【0052】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
好ましい。また前記非磁性金属材料には、NiP、Ni
Pd、NiW、NiMo、Au、Pt、Rh、Pd、R
u、Crのうち1種または2種以上を選択することが好
ましい。
【0053】
【0054】
【0055】また本発明では、下部コア層上にコイル
絶縁層を形成する際に、予め前記下部コア層上に絶縁下
地層を形成しておき、()工程において、前記絶縁下
地層表面が現われるのを限度として、副コイル絶縁層及
び主コイル絶縁層にコイル形成溝を凹形成することが好
ましい。
【0056】前記絶縁下地層は()工程において、コ
イル絶縁層の削りすぎを防止するための、いわばストッ
パ層としての役割を担うものであり、前記絶縁下地層表
面が現われるのを限度として前記コイル絶縁層を削るよ
うにすれば、前記下部コア層とコイル層との間には少な
くとも前記絶縁下地層が存在し、これにより前記下部コ
ア層とコイル層間の磁気的な絶縁を適切に図ることが可
能になる。
【0057】
【0058】さらに本発明では、()工程で、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ことが好まし
い。これによりさらにコイル層の幅寸法を小さくでき
て、さらなる短磁路化によりインダクタンスの低減を図
ることが可能である。
【0059】
【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
分断面図である。
【0060】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。
【0061】図1及び図2に示す符号10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10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10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10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。
【0062】また図1に示すように、後述する下部磁極
層11の基端から延びる下部コア層10の上面10a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16か
ら離れる方向に傾斜する傾斜面10b,10bが形成さ
れていてもよい。前記下部コア層10の上面に傾斜面1
0b,10b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。
【0063】図1に示すように、下部コア層10の上に
は、記録部14が形成されている。この実施例において
前記記録部14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0.5μm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。
【0064】図1および図2に示す実施例では、前記記
録部14は、下部磁極層11、ギャップ層12、および
上部磁極層13の3層膜の積層構造で構成されている。
以下、前記磁極層11、13およびギャップ層12につ
いて説明する。
【0065】図1および図2に示すように、前記下部コ
ア層10上には、記録部14の最下層となる下部磁極層
11がメッキ形成されている。前記下部磁極層11は、
下部コア層10と磁気的に接続されており、前記下部磁
極層11は、前記下部コア層10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。
【0066】また図1及び図2に示すように、前記下部
磁極層11上には、非磁性のギャップ層12が積層され
ている。
【0067】本発明では、前記ギャップ層12は、非磁
性金属材料で形成されて、下部磁極層11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12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。
【0068】次に前記ギャップ層12上には、後述する
上部コア層16と磁気的に接続する上部磁極層13がメ
ッキ形成されている。なお前記上部磁極層13は、上部
コア層16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。
【0069】上記したようにギャップ層12が、非磁性
金属材料で形成されていれば、下部磁極層11、ギャッ
プ層12および上部磁極層13を連続してメッキ形成す
ることが可能になる。
【0070】なお本発明では、前記記録部14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14は、下部コア層10と直接接続される下部
磁極層11と前記下部磁極層11上に形成されるギャッ
プ層12とで構成され、または下部コア層10上にギャ
ップ層12を介して前記上部コア層16と直接接続され
る上部磁極層13で構成される実施例を挙げることがで
きる。
【0071】また上記したように、記録部14を構成す
る下部磁極層11および上部磁極層13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12に対向する下部磁極
層11および上部磁極層13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11および上部磁極層13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。
【0072】また図1に示すように、前記記録部14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11の膜厚は0.4μm程度、ギャップ層1
2の膜厚は0.2μm程度、上部磁極層13の膜厚は2
μm程度である。
【0073】また前記記録部14は、図2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。
【0074】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。
【0075】図1に実施例では、前記ギャップデプスG
dは、下部コア層10上に形成されたGd決め絶縁層4
5の形成位置で決定されており、前記Gd決め絶縁層4
5の前端面から記録媒体との対向面(ABS面)までの
長さで前記ギャップデプスGdは調整される。
【0076】ところで本発明では、図1に示すように下
部コア層10上であって、記録部14の両側には、コイ
ル絶縁層15が記録媒体との対向面(ABS面)に露出
している。このコイル絶縁層15は、記録部14のハイ
ト方向後方(図示Y方向)であって下部コア層10上全
面に形成されるものである。
【0077】本発明では、図2に示すように前記コイル
絶縁層15には、コイル層17が形成されるべき部分に
コイル形成溝15aが形成されており、前記コイル形成
溝15a内にコイル層17が埋められて形成された構成
となっている。
【0078】図2に示すように、前記コイル層17と下
部コア層10との間には、下部コア層・コイル層間の絶
縁確保のための絶縁下地層18が形成されていることが
好ましく、この絶縁下地層18は、例えば、AlO、A
23、SiO2、Ta25、TiO、AlN、AlS
iN、TiN、SiN、Si34、NiO、WO、WO
3、BN、CrN、SiONのうち少なくとも1種から
なる絶縁材料で形成されていることが好ましい。また前
記絶縁下地層18は、製造工程において、コイル絶縁層
15にコイル形成溝15aを形成する際の削りすぎを防
止するためのいわばストッパ層としての役割も担うもの
となっている。
【0079】前記コイル絶縁層15に形成されたコイル
形成溝15a内に埋められたコイル層17は、巻き中心
部17a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。
【0080】本発明では図2に示すように、コイル絶縁
層15の上面とコイル層17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1
7の膜厚を前記コイル絶縁層15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17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15の
上面に対して、コイル層17の上面が低く形成されてい
てもかまわない。
【0081】また前記コイル絶縁層15の上面とコイル
層17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15の上
面とコイル層17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15の上面とコイル層17の上面は共に
削られた面となる。
【0082】また本発明では図2に示すように、記録部
14と上部コア層16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15の上面とコイル層17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17の膜厚を、記録部14
と下部コア層10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17の幅寸法をよ
り適切に小さくすることが可能である。
【0083】ただし本発明では図2に示すように前記基
準平面Aとコイル絶縁層15の上面及びコイル層17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15の上面及びコイル層17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。
【0084】また図1および図2に示す実施例の前記コ
イル絶縁層15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のうち少なくとも1種から選択される
ことが好ましい。
【0085】なお有機材料をコイル絶縁層15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15の上面とコイル
層17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15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1
5の上面を適切に削ることができず、前記コイル絶縁層
15の上面とコイル層17の上面とを同一平面上で形成
しづらいからである。
【0086】図2に示すように、前記コイル層17及び
コイル絶縁層15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22が形成されており、前
記絶縁層22上に第2のコイル層23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23の巻き中心
部23aは、記録部14と上部コア層16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17の
巻き中心部17a上に直接電気的に接続された状態にな
っている。
【0087】図2に示すように、前記第2のコイル層2
3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24によって覆われ、前記絶縁層24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16
がフレームメッキ法などにより形成されている。
【0088】図2に示すように前記上部コア層16は、
その先端部16aが、記録部14上に接して形成されて
おり、また基端部16bは、下部コア層10上に形成さ
れた磁性材料製の持ち上げ層(バックギャップ層)25
上に磁気的に接続された状態となっている。なお前記持
ち上げ層25は形成されていなくてもよく、この場合、
前記上部コア層16の基端部16bが、下部コア層10
上にまで延びて、下部コア層10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16の先端部16aの幅寸法T3は、トラック幅Tw
よりも大きく形成される。
【0089】図3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4は図3に示
す4−4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。
【0090】図3及び図4示す符号10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。
【0091】そして本発明では図3に示すように、前記
下部コア層10上に絶縁材料で形成されたコイル絶縁層
30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のうち少なくとも1種からなり、前記
コイル絶縁層30は、単層であるいは多層化されて形成
されている。
【0092】また図3に示すように、前記コイル絶縁層
30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。
【0093】本発明では、前記コイル絶縁層30には、
前記コイル絶縁層30の表面30bから下部コア層10
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30aが形成されている。
【0094】さらに図3に示すように、前記溝部30a
は、下部コア層10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30d,30dからコイル絶縁層30
の表面30bにかけて、前記溝部30aの幅寸法が徐々
に広がるように傾斜面30c,30c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30aは、
例えば異方性エッチングを用いて形成される。
【0095】本発明では、前記溝部30a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、0.5μm以
下で形成されている。
【0096】また図3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14が積層形成されている。
【0097】前記記録部14は、下から下部コア層10
と直接接続される下部磁極層11、非磁性のギャップ層
12、及び上部コア層16と直接接続される上部磁極層
13とで構成されている。
【0098】なお前記ギャップ層12は、非磁性金属材
料で形成されて、下部磁極層11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1
2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。
【0099】なお下部磁極層11及び上部磁極層13の
材質及び膜構成については図1に示す下部磁極層11及
び上部磁極層13と同じである。
【0100】また本発明では、前記記録部14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14は、下部コア層10と直接接続される下部
磁極層11と前記下部磁極層11上に形成されるギャッ
プ層12とで構成され、または下部コア層10上にギャ
ップ層12を介して前記上部コア層16と直接接続され
る上部磁極層13で構成される実施例を挙げることがで
きる。
【0101】そして本発明では、図3に示すように、上
部コア層16は、溝部30aに形成された傾斜面30
c,30c上から、前記傾斜面30c,30cとコイル
絶縁層30の表面30b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10と離れる方向(図示上
方向)に延びて形成されている。
【0102】前記上部コア層16は、図3に示すよう
に、その底面が、上部磁極層13と磁気的に接続されて
いる。なお前記上部コア層16は、パーマロイなどの磁
性材料で形成され、上部磁極層13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。
【0103】図3に示すように前記上部コア層16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14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16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。
【0104】また図3に示す実施例では、前記コイル絶
縁層30は、前記溝部30aの傾斜面30cと前記コイ
ル絶縁層30の表面30b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30
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1に示すように前記コイル絶縁層30
の表面30bは、凹状に湾曲して形成されていることが
わかる。
【0105】このように図3では、前記コイル絶縁層3
0の表面30bは、溝部30aから離れる方向に向けて
徐々に前記コイル絶縁層30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3
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、また前記絶縁層30の表面3
0b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。
【0106】図4に示すように、前記コイル絶縁層30
は、下部コア層10上であって記録部14のハイト方向
(図示Y方向)後方にかけて形成されている。前記コイ
ル絶縁層30には、コイル形成溝30eが形成されてお
り、前記コイル形成溝30e内にコイル層17が埋め込
まれて形成されている。
【0107】なおこの実施例では、前記コイル層17と
下部コア層10間には、図2に示すような絶縁下地層1
8が形成されておらず、コイル絶縁層30が介在し、前
記コイル絶縁層30の存在により前記コイル層17と下
部コア層10間の磁気的な絶縁が図られている。ただし
図2に示すように前記コイル層17と下部コア層10間
に絶縁下地層18が形成されていてもかまわない。
【0108】また図4に示すように、前記コイル絶縁層
30の上面とコイル層17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30の膜厚内で前記
コイル層17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30の上面とコイル
層17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。
【0109】また記録部14と上部コア層16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30の
上面及びコイル層17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
17の膜厚を、記録部14と下部コア層10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1
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4では、前記基準
平面Aよりもコイル絶縁層15の上面及びコイル層17
の上面が高い位置にまで形成されていることがわかる。
【0110】図4に示すように、前記コイル絶縁層30
及びコイル層17の上面には絶縁層22が形成され、前
記絶縁層22上には、第2のコイル層23が螺旋状にパ
ターン形成されている。図4に示すように前記第2のコ
イル層23の巻き中心部23aは、第1層目となるコイ
ル層17の巻き中心部17a上に直接形成され、前記コ
イル層17と第2のコイル層23とが電気的に接続され
た状態になっている。
【0111】前記第2のコイル層23上には絶縁層24
が形成され、さらに記録部14上から前記絶縁層24上
にかけて上部コア層16が例えばフレームメッキ法等で
形成されている。図4に示すように前記上部コア層16
の先端部16aは記録部14上に直接接続されて形成さ
れ、基端部16bは、下部コア層16上に形成された磁
性材料製の持ち上げ層(バックギャップ層)25上に直
接接続されて形成され、これにより下部コア層10から
上部コア層16を経る磁路が形成される。
【0112】図2に示す実施例と図4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。
【0113】図2に示す実施例ではまず最初に下部コア
層10上に記録部14を形成した後、前記下部コア層1
0上であって前記記録部14のハイト方向後方にコイル
絶縁層15を形成するのに対し、図4に示す実施例では
まず最初に下部コア層10上にコイル絶縁層30を形成
した後、前記コイル絶縁層30に溝部30a(図3参
照)を形成し、そして前記溝部30a内に記録部14を
形成するのである。
【0114】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。
【0115】図5に示す符号10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。
【0116】そして本発明では図5に示すように、前記
下部コア層10上には絶縁材料で形成された主コイル絶
縁層31と前記主コイル絶縁層31上に積層された副コ
イル絶縁層32とが形成されている。
【0117】前記主コイル絶縁層31及び副コイル絶縁
層32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31
のエッチングレートの大きさは、副コイル絶縁層32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。
【0118】前記主コイル絶縁層31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30は、単層であるいは多層化されて形成
されている。
【0119】例えば前記主コイル絶縁層31がSiO2
で形成される場合には、前記副コイル絶縁層32は、A
23及び/またはSi34で形成されることが好まし
い。
【0120】前記主コイル絶縁層31をSiO2で形成
し、副コイル絶縁層32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31のエッチングレートを、副
コイル絶縁層32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。
【0121】また前記主コイル絶縁層31をSiO2
形成し、副コイル絶縁層32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31のエッチングレートを、
副コイル絶縁層32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。
【0122】図5に示すように、前記主コイル絶縁層3
1には、トラック幅Twで形成された溝部31aが形成
され、この溝部31a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0.5μm以下であ
る。
【0123】また図5に示すように主コイル絶縁層31
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31上に形成された副コイル絶
縁層32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31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3
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。
【0124】図5に示すように、前記主コイル絶縁層3
1に形成された溝部31a内には、下から下部磁極層1
1、非磁性のギャップ層12及び上部磁極層13の3層
で構成される記録部14が形成されている。
【0125】なお前記ギャップ層12は、非磁性金属材
料で形成されて、下部磁極層11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1
2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。
【0126】なお下部磁極層11及び上部磁極層13の
材質及び膜構成については図1に示す下部磁極層11及
び上部磁極層13と同じである。
【0127】また本発明では、前記記録部14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14は、下部コア層10と直接接続される下部
磁極層11と前記下部磁極層11上に形成されるギャッ
プ層12とで構成され、または下部コア層10上にギャ
ップ層12を介して前記上部コア層16と直接接続され
る上部磁極層13で構成される実施例を挙げることがで
きる。
【0128】また図5に示すように前記主コイル絶縁層
31上に形成された副コイル絶縁層32には、前記主コ
イル絶縁層31に形成された溝部31aの上端から前記
副コイル絶縁層32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32a,32aが形成さ
れている。
【0129】そして前記溝部31a内に形成された上部
磁極層13表面から前記傾斜面32a上にかけて、上部
コア層16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16は、傾斜面32aと副コイル絶縁層
32の表面32b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16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16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。
【0130】図6に示すように前記主コイル絶縁層31
及び副コイル絶縁層32は、下部コア層10上であっ
て、前記記録部14のハイト方向(図示Y方向)後方に
かけて形成されている。
【0131】また図6に示すように前記副コイル絶縁層
32及び主コイル絶縁層31には連続してコイル形成溝
31c,32cが形成されている。そして前記コイル形
成溝31c,32c内にコイル層17が埋め込まれてい
る。
【0132】なおこの実施例では、前記コイル層17と
下部コア層10間には、図2に示すような絶縁下地層1
8が形成されておらず、主コイル絶縁層31が介在し、
前記主コイル絶縁層31の存在により前記コイル層17
と下部コア層10間の磁気的な絶縁が図られている。た
だし図2に示すように前記コイル層17と下部コア層1
0間に絶縁下地層18が形成されていてもかまわない。
【0133】また図6に示すように、前記副コイル絶縁
層32の上面とコイル層17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31及び副コイ
ル絶縁層32の膜厚内で前記コイル層17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32の上面とコイル層17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。
【0134】また、記録部14と上部コア層16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3
2の上面及びコイル層17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17の膜厚を記録部14と下部コア層10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1
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15の上面及びコイル層17
の上面は高い位置に形成されている。
【0135】図6に示すように、前記副コイル絶縁層3
2及びコイル層17の上面には絶縁層22が形成され、
前記絶縁層22上には、第2のコイル層23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23の巻き中心部23aは、第1層目となるコ
イル層17の巻き中心部17a上に直接形成され、前記
コイル層17と第2のコイル層23とが電気的に接続さ
れた状態になっている。
【0136】前記第2のコイル層23上には絶縁層24
が形成され、さらに記録部14上から前記絶縁層24上
にかけて上部コア層16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16
の先端部16aは記録部14上に直接接続されて形成さ
れ、基端部16bは、下部コア層16上に形成された磁
性材料製の持ち上げ層(バックギャップ層)25上に直
接接続されて形成され、これにより下部コア層10から
上部コア層16を経る磁路が形成される。
【0137】この実施例では図3,4に示す実施例と同
様にまず下部コア層10上に主コイル絶縁層31及び副
コイル絶縁層32が積層形成された後、前記副コイル絶
縁層32に傾斜面32a,32aが、主コイル絶縁層3
1に溝部31aが形成され、前記溝部31a内に記録部
14が形成される。
【0138】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。
【0139】図7に示す符号10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。
【0140】そして本発明では図7に示すように、前記
下部コア層10上には非磁性のギャップ層33と上部コ
ア層16と直接接続される上部磁極層36とで構成され
た記録部14が形成され、前記記録部14はトラック幅
Twで形成されている。
【0141】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。
【0142】また図7に示すように、前記ギャップ層3
3の基端から延びる下部コア層10の上面10a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16から離
れる方向に傾斜する傾斜面10b,10bが形成されて
いてもよい。前記下部コア層10の上面に傾斜面10
b,10b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。
【0143】また図7に示すように、前記下部コア層1
0は符号10cの部分まで削られて、前記下部コア層1
0に上部コア層16方向に突出する隆起部10dが形成
され、この隆起部10d上に記録部14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。
【0144】前記隆起部10d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。
【0145】図7に示すように前記記録部14のトラッ
ク幅方向(図示X方向)両側には、コイル絶縁層34が
形成されている。そして前記記録部14上から前記コイ
ル絶縁層34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16が形成されている。なお前
記上部コア層16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。
【0146】図8に示すように、前記下部コア層10上
であって記録部14のハイト方向(図示Y方向)後方に
はコイル絶縁層34が形成されている。前記コイル絶縁
層34には、コイル形成溝34aが形成されており、前
記コイル形成溝34a内にコイル層17が埋められて形
成されている。
【0147】図8に示す実施例では図2に示すように下
部コア層10とコイル層17との間に絶縁下地層18が
形成されていないが、図2に示すように前記下部コア層
10とコイル層17との間に絶縁下地層18が形成され
ていてもよい。
【0148】この実施例では、下部コア層10とコイル
層17間には、下部コア層10上に形成されたギャップ
層33が介在し、このギャップ層33を、前記絶縁下地
層18と同様のストッパ層として使用することもでき
る。
【0149】また図8に示すように、前記ギャップ層3
3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。
【0150】また前記コイル絶縁層34に形成されたコ
イル形成溝34a内に埋められたコイル層17は、巻き
中心部17a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。
【0151】本発明では図8に示すように、コイル絶縁
層34の上面とコイル層17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1
7の膜厚を前記コイル絶縁層34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17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。
【0152】また前記コイル絶縁層34の上面とコイル
層34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34の上面とコイル層17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34の上面とコイル層
17の上面は削られた面となる。
【0153】また本発明では図8に示すように、記録部
14と上部コア層16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34の上面とコイル層17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17の膜厚を、記録部14
と下部コア層10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17の幅寸法をより適切に小
さくすることが可能である。
【0154】また前記コイル絶縁層34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のうち少なくとも
1種から選択されることが好ましい。
【0155】図8に示すように、前記コイル層17及び
コイル絶縁層34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22が形成されており、前
記絶縁層22上に第2のコイル層23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23の巻き中心
部23aは、記録部14と上部コア層16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17の
巻き中心部17a上に直接磁気的に接続された状態にな
っている。
【0156】図8に示すように、前記第2のコイル層2
3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24によって覆われ、前記絶縁層24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16
がフレームメッキ法などにより形成されている。
【0157】図8に示すように前記上部コア層16は、
その先端部16aが、記録部14上に接して形成されて
おり、また基端部16bは、下部コア層10上に形成さ
れた磁性材料製の持ち上げ層(バックギャップ層)25
上に磁気的に接続された状態となっている。なお前記持
ち上げ層25は形成されていなくてもよく、この場合、
前記上部コア層16の基端部16bが、下部コア層10
上にまで延びて、下部コア層10上に直接磁気的に接続
された状態となる。
【0158】この実施例では図1ないし6に示した薄膜
磁気ヘッドと異なり、記録部14を構成するギャップ層
33が下部コア層10上に上部磁極層36よりもさらに
ハイト方向後方にまで延びて形成されている。なお図8
に示す薄膜磁気ヘッドの記録部14及びコイル絶縁層3
4の製造方法としては、まず下部コア層10上にギャッ
プ層33を形成した後、前記ギャップ層33上に上部磁
極層36を形成し、次に前記上部磁極層36のハイト方
向後方であってギャップ層33上にコイル絶縁層34を
形成する。
【0159】以上詳述した図1ないし図8に示すインダ
クティブヘッドでは、コイル層17および第2のコイル
層23に記録電流が与えられると、下部コア層10及び
上部コア層16に記録磁界が誘導され、前記上部コア層
16および下部コア層10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。
【0160】ところで本発明では、図1ないし図8に示
すいずれの薄膜磁気ヘッドにおいても、下部コア層10
上にコイル絶縁層が形成され、前記コイル絶縁層にはコ
イル形成溝が形成されており、前記コイル形成溝内に、
コイル層17が埋められた構成となっている。
【0161】図2、4、6、及び8に示すように、下部
コア層10上であって記録媒体との対向面付近に記録部
14が形成され、前記記録部14のハイト方向(図示Y
方向)後方にコイル絶縁層が形成され、前記コイル絶縁
層に形成されたコイル形成溝内にコイル層が埋められて
形成されているので、前記記録部14上面から盛り上が
る各層の高さを小さくすることができ、従ってコイル層
を2層構造とした場合であっても前記記録部14上面か
ら盛り上がる第2のコイル層23を覆う絶縁層24の高
さは低く抑えられる。
【0162】このため前記記録部14上面から絶縁層2
4上面にかけて上部コア層16をフレームメッキ法で形
成する場合、露光現像の際に乱反射等が起こりにくく前
記上部コア層16を所定の形状で高精度に形成すること
が可能になっている。
【0163】また本発明ではコイル層を2層構造で形成
する必要はなく、前記コイル層をコイル層17のみの1
層構造で構成してもよい。この場合前記コイル層17上
に絶縁層22を形成し、前記記録部14上面から絶縁層
22上面にかけて上部コア層16をフレームメッキ法な
どで形成する。
【0164】コイル層17を1層構造で形成する場合
は、前記記録部14上面から盛り上がる積層膜は絶縁層
22の膜厚分だけとなるので、前記記録部14上面から
絶縁層22上面にかけて上部コア層16をより所定形状
で高精度で形成することが可能になる。
【0165】また本発明では、コイル絶縁層15は、予
め下部コア層10上全面に形成された後、前記コイル絶
縁層にレジストを用い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17が埋め込まれる構成であ
るため、製造された薄膜磁気ヘッドの前記コイル絶縁層
に、空洞部等などの欠陥部が形成される危険性はない。
【0166】すなわち例えば前記下部コア層10上にま
ずコイル層17をフレームメッキ法等で形成した後、前
記コイル層17の各導体部のピッチ間をコイル絶縁層で
埋める構成の場合には、前記コイル絶縁層をスパッタ法
等で形成すると、前記コイル絶縁層に空洞部が形成され
やすく、このような空洞部が形成されていると、例えば
磁気ヘッド駆動時における発熱により、前記空洞部に溜
まったガスが膨張するなどして、薄膜磁気ヘッド内部の
膜形状に変形をもたらすなどの危険性がある。
【0167】これに対し本発明ではまずコイル絶縁層を
フレーム形成した後、前記コイル絶縁層に形成されたコ
イル形成溝内にコイル層17を埋め込む構成であるた
め、前記コイル絶縁層に元々空洞部等の欠陥部が形成さ
れることはなく、よって磁気ヘッド駆動時における発熱
によっても、薄膜磁気ヘッド内部の膜形状に変形をもた
らすなどの不具合が発生することはなくなる。
【0168】ただし本発明においては、コイル層17を
コイル形成溝内に埋め込む構成であるため前記コイル層
17に空洞部等の欠陥が発生する虞があるが、前記コイ
ル層17を金属メッキ法等で形成することで上記問題点
を解決することが可能である。
【0169】ところで図2、4、6及び8に示す実施例
の薄膜磁気ヘッドでは、コイル層が2層の積層構造とな
っているが、コイルを2層の積層構造とした理由は、コ
イル層17の幅寸法T4を小さくして、上部コア層16
の先端部16aから基端部16bまでの長さを短くする
ことで、下部コア層10から上部コア層16を経て形成
される磁路長を短くし、インダクタンスの低減を図り、
今後のさらなる高記録周波数化に対応可能な薄膜磁気ヘ
ッドを製造することにある。例えば第1層目となるコイ
ル層17を5ターンで形成し、第2のコイル層23を4
ターンで形成した場合、前記コイル層17の幅寸法T4
を20μm程度にまで小さくできることが確認されてい
る。
【0170】また上記したように第1層目となるコイル
層17が、記録部14のハイト側後方であって、前記記
録部14と上部コア層16との接合面を基準平面Aとし
たときに、前記コイル層17の上面を、前記基準平面A
と同一面上に位置せしめているので、記録部14の上面
から盛り上がる絶縁層24の上面までの高さを、従来の
薄膜磁気ヘッド(図28参照)のコイル層を2層の積層
構造にした場合に比べて小さくすることができる。
【0171】従って本発明では、コイル層の幅寸法を小
さくできると同時に、下部コア層10上から図示Z方向
における高さ寸法をも小さくできるから、前記上部コア
層16の先端部16aから基端部16bまでの長さを適
切に小さくできて、さらなる短磁路化を実現でき、イン
ダクタンスは低減され、今後の高記録周波数化に対応可
能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【0172】しかも本発明における薄膜磁気ヘッドは、
狭トラック化に対応することもできる。本発明では、前
述したように前記記録部14のトラック幅Twを0.7
μm以下、好ましくは0.5μm以下に形成することが
でき、この寸法は、レジストを露光現像した際の分解能
の限界値以下の数値である。
【0173】また本発明では、コイル層17の上面及び
コイル絶縁層15の上面が、記録部14と上部コア層1
6との接合面を基準平面Aとしたときに前記基準平面A
と同一面上に位置しているので、前記基準平面Aからハ
イト方向にかけては、平坦化面が広がっており、従って
前記平坦化面上に各層をうねりなく形成できる。
【0174】これにより前記コイル絶縁層15及びコイ
ル層17上で絶縁層22を平坦化して形成でき、従って
前記絶縁層22上に第2のコイル層23をパターン精度
良く形成することが可能である。
【0175】図9ないし図17には、図2に示す薄膜磁
気ヘッドの製造工程が図示されている。
【0176】図9に示すように、まず下部コア層10上
にパーマロイなどの磁性材料からなるメッキ下地層40
を形成し、ギャップデプスを決めるGd決め絶縁層45
を形成後、前記メッキ下地層40上にレジスト層41を
塗布形成している。前記レジスト層41の厚さ寸法H8
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14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。
【0177】次に前記レジスト層41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41aを形成
し、前記溝41a内に、記録部14を形成する。
【0178】図9に示すように前記記録部14は、下か
ら下部磁極層11、ギャップ層12、および上部磁極層
13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。
【0179】なお前記溝41a内に形成される記録部1
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14は、下部磁極層11と非磁性のギャ
ップ層12から成り、あるいは非磁性のギャップ層12
と上部磁極層13とから成っていてもよい。また各磁極
層11,13およびギャップ層12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。
【0180】また前記ギャップ層12を、前記磁極層1
1,13と共にメッキ形成することが好ましく、前記ギ
ャップ層12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のうち1種または2
種以上を選択することが好ましい。
【0181】図10に示す工程では前記レジスト層41
を除去した状態を示しており、前記下部コア層10上に
は、ABS面付近に記録部14が形成され、また場合に
よっては、前記記録部14形成後、前記記録部14から
ハイト方向に離れた位置に持ち上げ層25を形成する。
【0182】なお図10に示す記録部14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14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14の幅寸法がトラック幅Tw
として規定される。
【0183】なお前記イオンミリングによって、下部磁
極層11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10の上面も削れていき、図1に示す
ような傾斜面10b,10bが前記下部コア層10上面
に形成される。
【0184】次に図11に示す工程では、記録部14上
から磁性下地層40上、さらには持ち上げ層25上から
ハイト方向にかけて、絶縁材料で形成された絶縁下地層
18をスパッタ形成する。
【0185】そして図11に示すように、前記下部コア
層10上に磁性下地層40及び絶縁下地層18を介して
コイル絶縁層15を形成する。前記コイル絶縁層15は
下部コア層10上のみに形成されてもよいが、この実施
例では前記記録部14上及び持ち上げ層25上にも前記
コイル絶縁層15が形成される。
【0186】次に前記記録部14表面が露出するよう
に、前記コイル絶縁層15を図11に示すD−D線まで
例えばCMP技術を用いて削っていき、図12に示すよ
うにコイル絶縁層15の上面を記録部14上面と同一面
上にする。
【0187】図13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15表面にレジスト層4
2を塗布し、露光現像により前記レジスト層42にコイ
ルパターン42aを形成する。
【0188】次に前記レジスト層42に形成されたコイ
ルパターン42a内から露出するコイル絶縁層15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42に形成されたコイルパターン42aとほぼ同形
状のコイル形成溝15aをコイル絶縁層15に形成す
る。その後前記レジスト層42を除去する。その状態を
示したのが図14である。
【0189】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、絶縁下地層18表面が露出するのを
限度として、前記レジスト層42のコイルパターン42
a内から露出するコイル絶縁層15にコイル形成溝15
aを凹形成する必要性がある。
【0190】前記絶縁下地層18は、下部コア層10と
後述するコイル層17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15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。
【0191】なお前記絶縁下地層18が形成されていな
い場合には、エッチング時間等を適正に調整して、下部
コア層10が露出しない程度まで前記コイル絶縁層15
を削る必要性がある。仮にコイル絶縁層15を削りすぎ
て前記下部コア層10が露出した場合には、前記下部コ
ア層10とコイル層17間の磁気的な絶縁を取ることが
できなくなるため、新たに前記下部コア層10上に絶縁
層を設ける必要性があるなど、製造工程を煩雑化させる
結果となる。
【0192】図15に示す工程では、前記コイル絶縁層
15に形成されたコイル形成溝15a内にCuなどの導
電性材料を埋めて前記コイル形成溝15a内にコイル層
17を形成する。なお図15に示す実施例では前記コイ
ル層17は記録部14上、コイル絶縁層15上、さらに
は持ち上げ層25にも形成される。すなわち前記コイル
層17は、コイル形成溝15a内に埋められた各導体部
が、すべてコイル絶縁層15上にて繋がった状態にされ
ている。
【0193】前記コイル層17をコイル絶縁層15に形
成されたコイル形成溝15a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。
【0194】このうち電気メッキ法ではまず記録部14
上、コイル絶縁層15上、持ち上げ層25上、さらには
コイル絶縁層15に形成されたコイル形成溝15a内
に、メッキ下地層を形成しておき、前記メッキ下地層上
からメッキ層を成長させることで図15に示すコイル層
17を形成することができる。
【0195】なお上記したようにスパッタ法を用いてコ
イル層17を形成することは可能であるが、スパッタ法
を用いると、前記コイル形成溝15a内に埋められるコ
イル層17に空洞部が形成される危険性があるので、電
気メッキ法やCVD法を用いることが好ましい。
【0196】次に図15に示すように、コイル絶縁層1
5上から突出するコイル層17を除去し、前記コイル層
17の各導体部をコイル形成溝15a内にのみ収めるた
めに、コイル層17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17はコイル絶縁層
15に形成されたコイル形成溝15a内にのみ収められ
る。なおこの工程により記録部14の上面を基準平面と
したときに前記コイル絶縁層15の上面及びコイル層1
7の上面が前記基準平面と同一面上となる。また図15
に示すように、E−E線までコイル層17を削っていく
と、コイル絶縁層15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16である。
【0197】上記したように図16では、コイル層17
はコイル絶縁層15に形成されたコイル形成溝15a内
に埋められた状態となっており、前記記録部14の上面
を基準平面としたときに、コイル絶縁層15及びコイル
層17の上面は、前記基準平面と同一面上になってい
る。
【0198】そして図17に示すように、前記コイル絶
縁層15上及びコイル層17上に絶縁層22を形成し、
さらに第2のコイル層23を形成する場合には、前記絶
縁層22上にフレームメッキ法を用いて前記第2のコイ
ル層23をパターン形成し、前記第2のコイル層23を
絶縁層24で覆った後、前記記録部14上から絶縁層2
4上にかけて上部コア層16を形成する。前記上部コア
層16を形成する際には図17に示すように前記上部コ
ア層16の先端部16aを記録部14上に直接接続さ
せ、基端部16bを持ち上げ層25上に直接接続させ
る。
【0199】図18から図20は、図2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18
から図20に示す工程図は、図9から図17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9
ないし図17に示す一部の工程図をも参照することとす
る。
【0200】まず図9,10に示すように、下部コア層
10上にレジスト層41を利用して記録部14を形成
し、さらに持ち上げ層25を形成した後、図11に示す
ように、記録部14上から下部コア層10上、さらには
持ち上げ層25上にスパッタ法等を用いてコイル絶縁層
15を形成する。
【0201】次に図18に示すように、前記コイル絶縁
層15上にレジスト層43を塗布し、前記レジスト層4
3にコイルパターン43aを露光現像によって形成す
る。
【0202】次に前記レジスト層43に形成されたコイ
ルパターン43a内から露出するコイル絶縁層15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15に、前記レジスト層43に形成されたコイル
パターン43aと同様の形状のコイル形成溝15aを形
成する。前記レジスト層43を除去した状態が図19に
示されている。
【0203】なお図19に示すように、エッチング時間
等を適正に調整して、絶縁下地層18が露出するのを限
度として、前記コイル絶縁層15にコイル形成溝15a
を形成する必要性がある。
【0204】前記絶縁下地層18は、下部コア層10と
コイル層17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15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。
【0205】なお前記絶縁下地層18が形成されていな
い場合には、エッチング時間等を適正に調整して、下部
コア層10が露出しない程度まで前記コイル絶縁層15
を削るようにすればよい。
【0206】図20に示す工程では、前記コイル絶縁層
15に形成されたコイル形成溝15a内に導電性材料を
埋めてコイル層17を形成する。なお図20に示す実施
例では前記コイル層17は記録部14上、コイル絶縁層
15上、さらには持ち上げ層25にも形成される。
【0207】上記したように、前記コイル層17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。このうちスパッタ法でコイル層17を形成
する場合には、コイル絶縁層15に形成されたコイル形
成溝15a内に前記コイル層17を形成する際に前記コ
イル層17に空洞部等の欠陥が形成されやすいので、電
気メッキ法やCVD法を用いることが好ましい。
【0208】そして図20に示すように前記コイル層1
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17をF−F線まで削ることで、コイル層1
7の各導体部はコイル形成溝15a内にのみ収められた
状態になり、また記録部14の上面を基準平面としたと
きに、前記コイル絶縁層15の上面及びコイル層17の
上面は前記基準平面と同一面上になる。なおコイル層1
7をF−F線まで削っていく際に、コイル絶縁層15表
面もそれに伴い削られていく。コイル層17をF−F線
まで削った状態は図16と同じであり、その後上記した
図17工程と同様に、絶縁層22の形成、第2のコイル
層23の形成、絶縁層24の形成、及び上部コア層16
の形成が行われる。
【0209】図18ないし図20に示す工程を用いて、
図2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20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。
【0210】一方、図9ないし図17に示す工程を用い
て図2に示す薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、図1
1と図15に示す工程でCMP技術を用いて所定層を削
る工程を必要としている。ただし図12においてコイル
絶縁層15を一旦平坦化面とすることで、前記コイル絶
縁層15上にレジスト層42の形成を容易におよび高精
度に行うことが可能である。
【0211】図21ないし図27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。
【0212】まず図21に示すように下部コア層10上
に、メッキ下地層40を形成した後、前記メッキ下地層
40上にコイル絶縁層30を形成する。
【0213】図21に示すように、記録媒体との対向面
からハイト方向(図示Y方向)にかけて所定の長さ寸法
で形成された溝部30aを前記コイル絶縁層30に形成
する。前記溝部30aは内幅寸法がトラック幅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の両
側端部30d,30dからコイル絶縁層30の表面30
bにかけて徐々に幅寸法が広がるように傾斜面30c,
30cが形成された傾斜領域Bとで構成されている(図
3参照)。
【0214】次に図21に示すように、前記コイル絶縁
層30に形成された溝部30a内に、記録部14を形成
する。
【0215】図21に示すように前記記録部14は、下
から下部磁極層11、ギャップ層12、および上部磁極
層13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】なお前記溝部30a内に形成される記録部
14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14は、下部磁極層11と非磁性のギャ
ップ層12から成り、あるいは非磁性のギャップ層12
と上部磁極層13とから成っていてもよい。また各磁極
層11,13およびギャップ層12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12を、前記磁極層1
1,13と共にメッキ形成することが好ましく、前記ギ
ャップ層12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】次に前記コイル絶縁層30に、記録部14
よりもハイト方向(図示Y方向)後方に穴部を形成し、
前記穴部内に持ち上げ層25をメッキ形成するなどした
後、図22に示すように前記記録部14上からコイル絶
縁層30上、さらには持ち上げ層25上にレジスト層4
4を塗布し、前記レジスト層44にコイルパターン44
aを形成する。
【0219】図22に示すように、レジスト層44に形
成されたコイルパターン44a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44aから露出
するコイル絶縁層30を反応性イオンエッチング法等を
用いて削っていく。
【0220】これにより前記レジスト層44に形成され
たコイルパターン44aとほぼ同形状のコイル形成溝3
0eがコイル絶縁層30に凹形成される。そして前記レ
ジスト層44を除去した状態が図23に示されている。
【0221】図23に示すように前記コイル絶縁層30
には、コイル形成溝30eが形成されており、少なくと
も前記コイル形成溝30eが形成された部分の底面に
は、コイル絶縁層30が残された状態にされている。す
なわちコイル絶縁層30を削り過ぎて、前記コイル形成
溝30eの底面に下部コア層10が露出してしまうと、
後に前記コイル形成溝30e内に埋められるコイル層1
7と下部コア層10間の磁気的な絶縁を取ることができ
なくなるため、本発明では、下部コア層10が露出しな
い程度まで前記コイル絶縁層30を削ってコイル形成溝
30e下にコイル絶縁層30を残す必要がある。
【0222】なお図11に示す工程のように、予め下部
コア層10上に形成されたメッキ下地層40上に絶縁下
地層18を形成しておき、前記絶縁下地層18をコイル
絶縁層30を削る際に、削りすぎを防止するストッパ層
として使用してもよい。
【0223】次に図24に示すように、コイル絶縁層3
0に形成されたコイル形成溝30e内に導電性材料を埋
めてコイル層17を形成する。図24に示す実施例では
記録部14上、コイル絶縁層30上、及び持ち上げ層2
5上にもコイル層17が形成される。このため前記コイ
ル層17はコイル形成溝30e内に形成された各導体部
が、コイル絶縁層15上において繋がれた状態になって
いる。
【0224】前記コイル層17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。ただしスパッタ法を用いる場合は、前
記コイル絶縁層30に形成されたコイル形成溝30e内
に前記コイル層17を埋める際に前記コイル層17に空
洞部が形成される危険性があるので、前記コイル層17
の形成には、電気メッキ法あるいはCVD法を用いるこ
とが好ましい。
【0225】次に図24に示すように、前記コイル層1
7をコイル形成溝30e内にのみ収めるために、前記コ
イル層17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17をG−G線まで削ること
で、記録部14の上面を基準平面としたときに前記コイ
ル絶縁層30の上面及びコイル層17の上面を前記基準
平面と同一面上にすることができる。
【0226】なお前記コイル層17をG−G線まで削る
ことにより図24に示すように、コイル絶縁層30表面
もそれに伴い削られていく。前記コイル層17をG−G
線まで削った状態は図25に示されている。
【0227】図25に示すように、記録部14のハイト
方向後方にはコイル絶縁層30が形成され、前記コイル
絶縁層30にはコイル形成溝30eが形成されている。
そして前記コイル形成溝30e内にコイル層17が埋め
られて形成された状態になっている。また図25に示す
ように、記録部14上面を基準平面としたときにコイル
絶縁層30の上面及びコイル層17の上面は前記基準平
面と同一面上となっている。
【0228】最後に図26に示すように、前記コイル絶
縁層30及びコイル層17上に絶縁層22を形成し、前
記絶縁層22上に第2のコイル層23を形成する。さら
に前記第2のコイル層23上に絶縁層24を形成した
後、前記記録部14上から絶縁層24上にかけて上部コ
ア層16をフレームメッキ法等で形成する。
【0229】図26に示すように前記上部コア層16の
先端部16aは記録部14上に直接接続され、基端部1
6bは、持ち上げ層25上に直接接続された状態とされ
る。
【0230】なお図6に示す薄膜磁気ヘッドを製造する
場合には、下部コア層10上に主コイル絶縁層31及び
副コイル絶縁層32を形成した後、前記副コイル絶縁層
32及び主コイル絶縁層31の記録媒体との対向面付近
に溝部し、この溝部内に記録部14を形成する。
【0231】図6に示す実施例では、主コイル絶縁層3
1の方が副コイル絶縁層32よりもエッチングレートが
大きくなっている。
【0232】このエッチングレート差を利用し、まず副
コイル絶縁層32に図5に示す傾斜面32a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32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32に形成された溝から露出す
る主コイル絶縁層31に溝部31a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31a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。
【0233】上記のように主コイル絶縁層31に溝部3
1aを形成し、前記溝部31a内に記録部14を形成し
た後は、図22ないし図26に示す工程と同様に、副コ
イル絶縁層32上にコイルパターンを有するレジスト層
を形成し、前記コイルパターンから露出する副コイル絶
縁層32及び主コイル絶縁層31を反応性イオンエッチ
ング法等を用いて削っていき、前記副コイル絶縁層32
及び主コイル絶縁層31にコイル形成溝31c,32c
を形成するのである。
【0234】その後、前記コイル形成溝31c,32c
内にコイル層17を電気メッキ法等を用いて埋めた後、
CMP技術等を用いて前記コイル層17及び副コイル絶
縁層32を平坦化し、次に絶縁層22,24、第2のコ
イル層23、及び上部コア層16の形成を行うことによ
り図6に示す薄膜磁気ヘッドを製造することが可能にな
っている。
【0235】図8に示す薄膜磁気ヘッドでは、図9ない
し図17、あるいは図18ないし図20に示す製造方法
と類似した製造方法が使用される。
【0236】すなわち、まず下部コア層10上にギャッ
プ層33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36を形成し、その後、コ
イル絶縁層34を形成する。
【0237】この実施例では、前記ギャップ層33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、A
lSiNのうち1種または2種以上を選択することが好
ましい。
【0238】また上部磁極層36の形成後、前記上部磁
極層36およびギャップ層33の両側面および下部コア
層10表面を削り、前記下部コア層10上から記録部1
4方向に突出し、且つ前記記録部14と連続する隆起部
10dを前記下部コア層10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。
【0239】そして前記コイル絶縁層34上に、コイル
パターンの形成されたレジスト層を形成し、反応性イオ
ンエッチングを用いて前記コイル絶縁層34にコイル形
成溝34aを形成する。
【0240】次に前記コイル絶縁層34に形成されたコ
イル形成溝34a内に電気メッキ法等を用いて導電性材
料を埋めてコイル層17を形成し、CMP技術等を用い
て前記コイル層17及びコイル絶縁層34を平坦化し、
次に絶縁層22,24、第2のコイル層23、及び上部
コア層16の形成を行うことにより図8に示す薄膜磁気
ヘッドを製造することが可能になっている。
【0241】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10上に記録部14を形
成し、前記下部コア層10上であって前記記録部14の
ハイト方向後方にコイル絶縁層を形成した後、あるいは
下部コア層10上にコイル絶縁層を形成し、前記コイル
絶縁層に溝部を形成して前記溝部内に記録部を形成した
後、前記コイル絶縁層上に、コイルパターンの形成され
たレジスト層を形成する。
【0242】次に前記レジスト層に形成されたコイルパ
ターン内から露出するコイル絶縁層を反応性イオンエッ
チング法等を用いて削り、これにより前記コイル絶縁層
にレジスト層に形成されたコイルパターンと同様のコイ
ル形成溝を凹形成することができる。
【0243】本発明では、コイル絶縁層を下部コア層1
0全面に形成した後、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する構成であるので、前記コイ
ル絶縁層に空洞部等の欠陥は形成されることはない。
【0244】そして前記コイル絶縁層に形成されたコイ
ル形成溝内に導電性材料を埋めてコイル層を形成し、C
MP技術等を用いて前記コイル層及びコイル絶縁層表面
を平坦化することで、前記コイル絶縁層に形成されたコ
イル形成溝内に適切にコイル層が埋められた状態にする
ことができる。
【0245】本発明では、特に記録部14上面を基準平
面としたときに、前記コイル絶縁層及びコイル層17の
上面を前記基準平面と同一平面上に位置せしめることが
可能であるので、コイル層を2層構造とした場合であっ
ても、前記記録部14上から突出する絶縁層の盛り上が
りを低く抑えることができ、適切に短磁路化を図ること
ができると同時に、上部コア層を所定の形状で高精度に
パターン形成することが可能である。
【0246】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14
上から盛り上がる層は絶縁層22だけになるので、上部
コア層16をより所定形状で高精度に形成することが可
能である。
【0247】なお本発明では図10の工程で、下部コア
層10上に形成された記録部14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14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14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0.5μm以下である。
【0248】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、下部コア
層上であって記録部よりもハイト方向後方にコイル絶縁
層を形成し、前記コイル絶縁層に形成されたコイル形成
溝内にコイル層を埋め込む構成であるので、前記記録部
上から盛り上がる各層の盛り上がりを小さくでき、よっ
て磁路長を短くしてインダクタンスの低減を図ると同時
に、上部コア層をパターン精度良く形成することが可能
になる。
【0249】また本発明では記録部と上部コア層との接
合面を基準平面としたときに前記コイル絶縁層上面とコ
イル層上面が前記基準平面と同一面上となるように形成
することで、下部コア層と記録部間の段差部内において
前記コイル層の膜厚を最大限に膜厚を厚くすることが可
能であり、前記コイル層の幅寸法を小さくしても、コイ
ル抵抗値が上昇することなく、短磁路化を図ることが可
能である。
【0250】また本発明では、前記コイル層を2層の積
層構造とすることが好ましく、2層の積層構造とするこ
とで、さらにコイル層の幅寸法を小さくでき、より磁路
長を短くできてインダクタンスを低減させることができ
る。
【0251】また2層の積層構造にした場合であって
も、1層目のコイル層の上面は、前記のように前記トラ
ック幅規制部の表面を基準平面としたときに、前記基準
平面と同一面上に形成されるので、下部コア層上から第
2のコイル層を覆う第2コイル絶縁層上までの高さ寸法
を小さくでき、より磁路長を短くできると同時に、前記
基準平面からコイル層を覆う絶縁層の盛り上がりはそれ
ほど大きくはならず、上部コア層をパターン精度良く形
成することができる。
【0252】また本発明における製造方法では、下部コ
ア層上であって記録部のハイト方向後方にコイル絶縁層
を形成した後、前記コイル絶縁層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を埋め込む構成であ
るから、前記コイル絶縁層に空洞部等の欠陥が形成され
ることはない。
【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】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4】図3に示す4−4線から切断した薄膜磁気ヘッ
ドの部分断面図、
【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】図2に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す一
工程図、
【図10】図9に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図11】図10に示す工程の次に行なわれる一工程
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2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4に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す
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23に示す工程の次に行なわれる一工程
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】従来における薄膜磁気ヘッドの構造を示す部
分正面図、
【図28】図27に示す28−28線から切断した薄膜
磁気ヘッドの部分断面図、
【符号の説明】
10 下部コア層 11 下部磁極層 12 ギャップ層 13、36 上部磁極層 14 記録部 15、30、34 コイル絶縁層 15a、30e、31c、32c、34a コイル形成
溝 16 上部コア層 17 コイル層 18 絶縁下地層 23 第2のコイル層 31 主コイル絶縁層 32 副コイル絶縁層 41、42、43、44 レジスト層 A 基準平面(記録部14と上部コア層16との接合
面)

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部コア層と、上部コア層と、記録媒体
    との対向面で前記下部コア層と上部コア層との間に位置
    する磁極層およびギャップ層とを有する記録部とが設け
    られ、 下部コア層上であって前記記録部のトラック幅方向にお
    ける両側からハイト方向の後方には、コイル絶縁層が形
    成され、前記コイル絶縁層は、主コイル絶縁層とその上に形成さ
    れた副コイル絶縁層とで構成され、前記主コイル絶縁層
    と副コイル絶縁層は共に無機絶縁層で形成され、前記主
    コイル絶縁層のエッチングレートの大きさは副コイル絶
    縁層のエッチングレートに比べて大きく、 前記主コイル絶縁層には、前記対向面からハイト方向に
    かけてトラック幅で形成された溝部が形成され、前記副
    コイル絶縁層には前記溝部の上端から前記副コイル絶縁
    層の上面にかけて、徐々にトラック幅方向に広がる傾斜
    面が形成され、 前記溝部には前記記録部が形成され、前記記録部上から
    前記傾斜面上にかけて前記上部コア層が形成され、 前記コイル絶縁層及び主コイル絶縁層には連続して
    イル形成溝が形成されており、前記コイル形成溝内に、
    前記下部コア層および上部コア層ならびに前記記録部に
    記録磁界を誘導するコイル層が埋められて形成されてい
    ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記主コイル絶縁層は、AlO、SiO
    2 、Ta 2 5 、TiO、AlN、AlSiN、TiN、
    SiN、NiO、WO、WO 3 、BN、CrN、SiO
    Nのうち少なくとも1種からなる単層構造あるいは多層
    構造で形成され、前記副コイル絶縁層は、Al 2 3 及び
    /またはSi 3 4 で形成される請求項1記載の薄膜磁気
    ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記主コイル絶縁層は、SiO 2 で形成
    され、前記副コイル絶縁層は、Al 2 3 及び/またはS
    3 4 で形成される請求項2記載の薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記コイル絶縁層の上面と前記コイル
    層の上面とが同一平面状に形成されている請求項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】 前記コイル絶縁層の上面と前記コイル
    層の上面は、削られた面である請求項記載の薄膜磁気
    ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記コイル層と下部コア層との間には、
    絶縁下地層が形成されている請求項1ないし5のいずれ
    かに記載の薄膜磁気ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記コイル層の上には絶縁層が形成さ
    れ、前記絶縁層上に、前記コイル層と電気的に接続され
    て前記下部コア層および上部コア層ならびに前記記録部
    に記録磁界を誘導する第2のコイル層が形成されている
    請求項1ないし6のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
  8. 【請求項8】 前記記録部は、下部コア層と直接接続さ
    れる下部磁極層と前記下部磁極層上に形成されるギャッ
    プ層とで構成され、または下部コア層上にギャップ層を
    介して前記上部コア層と直接接続される上部磁極層で構
    成され、あるいは下部コア層と直接接続される下部磁極
    層と前記下部磁極層上にギャップ層を介して積層され且
    つ上部コア層と直接接続される上部磁極層とで構成され
    る請求項1ないし7のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッ
    ド。
  9. 【請求項9】 前記ギャップ層は、メッキ形成可能な非
    磁性金属材料で形成されている請求項8記載の薄膜磁気
    ヘッド。
  10. 【請求項10】 前記非磁性金属材料は、NiP、Ni
    Pd、NiW、NiMo、Au、Pt、Rh、Pd、R
    u、Crのうち1種または2種以上から選択されたもの
    である請求項9記載の薄膜磁気ヘッド。
  11. 【請求項11】 (a)下部コア層上に、無機絶縁材料
    で主コイル絶縁層を形成し、前記主コイル絶縁層上に前
    記主コイル絶縁層よりもエッチングレートの小さい無機
    絶縁材料からなる副コイル絶縁層を形成する工程と、 (b)前記副コイル絶縁層に記録媒体との対向面からハ
    イト方向に、前記副コイル絶縁層の上面から下面にかけ
    て徐々にトラック幅方向に狭くなる傾斜面を有する溝を
    形成する工程と、 (c)前記溝から露出する主コイル絶縁層にトラック幅
    で形成された溝を形成する工程 と、前記主コイル絶縁層に形成された溝内に磁極層と
    ギャップ層からなる記録部を形成する工程と、 ()前記コイル絶縁層の上にレジスト層を形成し、
    前記レジスト層にコイルパターンを露光現像により形成
    する工程と、 ()前記レジスト層のコイルパターン内から露出する
    コイル絶縁層及び主コイル絶縁層を下部コア層表面に
    到達しない程度まで削り、前記コイル絶縁層及び主コ
    イル絶縁層にコイル形成溝を形成する工程と、 ()前記レジスト層を除去する工程と、 ()前記()工程でコイル絶縁層及び副コイル絶
    縁層に形成されたコイル形成溝内に導電性材料を埋めて
    前記コイル形成溝内にコイル層を形成する工程と、 (前記副コイル絶縁層の上面及びコイル層の上面
    一面上になるように、コイル層及びコイル絶縁層を
    削る工程と、 ()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、前記記録部の上面から前記副コイル絶縁層に形
    成された傾斜面上、さらには前記コイル層及びコイル絶
    縁層上に形成された前記絶縁層上にかけて上部コア層を
    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。
  12. 【請求項12】 前記(b)工程で、前記副コイル絶縁
    層に前記傾斜面を有する溝をイオンミリング法で形成
    し、前記(c)工程で、主コイル絶縁層に、トラック幅
    で形成された溝をRIE法で形成する請求項11記載の
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  13. 【請求項13】 前記(a)工程で、前記主コイル絶縁
    層を、AlO、SiO 2 、Ta 2 5 、TiO、AlN、
    AlSiN、TiN、SiN、NiO、WO、WO 3
    BN、CrN、SiONのうち少なくとも1種からなる
    単層構造あるいは多層構造で形成し、前記副コイル絶縁
    層を、Al 2 3 及び/またはSi 3 4 で形成する請求項
    11または12に記載の薄膜磁気ヘッド。
  14. 【請求項14】 前記主コイル絶縁層を、SiO 2 で形
    成し、前記副コイル絶縁層を、Al 2 3 及び/またはS
    3 4 で形成する請求項13記載の薄膜磁気ヘッド。
  15. 【請求項15】 ()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11ないし14のいずれ
    かに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  16. 【請求項16】 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15
    載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  17. 【請求項17】 前記非磁性金属材料には、NiP、N
    iPd、NiW、NiMo、Au、Pt、Rh、Pd、
    Ru、Crのうち1種または2種以上を選択する請求項
    16記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  18. 【請求項18】 下部コア層上にコイル絶縁層を形成
    する際に、予め前記下部コア層上に絶縁下地層を形成し
    ておき、()工程において、前記絶縁下地層表面が現
    われるのを限度として、副コイル絶縁層及び主コイル絶
    縁層にコイル形成溝を凹形成する請求項11ないし17
    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】 ()工程で、コイル層の上及び
    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11ないし18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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