JP3639529B2 - Thin film magnetic head and method of manufacturing thin film magnetic head - Google Patents

Thin film magnetic head and method of manufacturing thin film magnetic head Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、媒体摺動面上を磁気記録媒体が摺動することにより磁気情報の書き込み及び読み取りを行う摺動型の薄膜磁気ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜磁気ヘッドは、従来のバルク型の磁気ヘッドに対して更に一層狭トラック化に対応することが可能なことから、記録密度の高いテープメディアに対して相対摺動する構造の摺動型の磁気ヘッドに様々な形状をもって適用されている。
【０００３】
そこで、従来の薄膜磁気ヘッドを具備してなる摺動型の磁気ヘッドについて、図面を参照して説明する。
図８に、従来の摺動型の磁気ヘッドの斜視図を示し、図９に従来の磁気ヘッドの要部の斜視図を示し、図１０に従来の磁気ヘッドの要部の断面模式図を示す。
尚、図８〜図１０において、図示Ｘ方向は磁気ヘッドのトラック幅方向であり、図示Ｙ方向は磁気記録媒体からの漏れ磁界の方向であり、図示Ｚ方向は磁気記録媒体の移動方向である。
【０００４】
図８に示す磁気ヘッドＣは、ブロック状のコア半体２０２、２０３をそれらの側端面同士をコア内蔵層２０５を介して接着一体化して全体としてブロック状に形成され、接合したコア半体２０２、２０３の側面の１つを台板２０１上に接着し、コア半体２０２、２０３の一側を台板２０１の端部から若干外側に突出させて台板２０１に固定されている。
台板２０１の外側に突出された磁気ヘッドＣの一面は凸曲面状に加工されて磁気テープ等の磁気記録媒体に対する媒体摺動面２０６とされている。
【０００５】
コア内蔵層２０５には図９及び図１０に示すように、従来の薄膜磁気ヘッド１０７が内蔵されている。この薄膜磁気ヘッド１０７は、図９、１０においてコア半体２０２の上方に形成されていて、媒体摺動面２０６を含む磁極端部２０８と、媒体摺動面２０６から離れた位置で磁極端部２０８に隣接する磁極基部２０９とから構成されている。
また、この薄膜磁気ヘッド１０７の図中下方には、磁気抵抗効果素子を備えた再生用の再生ヘッド２１１が備えられている。
図９及び図１０に示すように再生ヘッド２１１は、コア半体２０２上に、下地絶縁層１０１、下部シールド層１０２、下部絶縁層１０３、媒体摺動面２０６から露出する磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と表記する）１０４、上部絶縁層１０５、上部シールド層１０６が順次積層されて形成されている。尚、上部シールド層１０６は、薄膜磁気ヘッド１０７の下部コア層と兼用にされている。
この再生ヘッド２１１においては、上部、下部シールド層１０６、１０２により再生ギャップＧrが形成され、各シールド層１０６、１０２同士の間隔が再生ギャップ幅とされている。
【０００６】
次に図９及び図１０に示すように薄膜磁気ヘッド１０７は、再生ヘッド２１１の上部シールド層と兼用にされた下部コア層１０６と、下部コア層１０６上に積層された非磁性体よりなるギャップ層２１２と、ギャップ層２１２上に形成された上部コア層２１３とから構成されている。
磁極端部２０８においては、図９及び図１０に示すように、下部コア層１０６とギャップ層２１２と上部コア層２１３とが順次積層された状態で媒体摺動面２０６に露出している。上部コア層２１３はその先端部２１３ａを媒体摺動面２０６にて下部コア層１０６にギャップ層２１２を介し微小間隙をあけて対向しており、これにより記録ギャップＧwが形成されている。
尚、下部コア層１０６と上部コア層２１３は例えばスパッタ法により形成された非晶質ＣｏＺｒＮｂ合金または非晶質ＣｏＺｒＴａ合金からなり、ギャップ層２１２はＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等の非磁性絶縁材料からなる。
【０００７】
また図９及び図１０に示すように、磁極基部２０９において、記録ギャップ層２１２上には平面的に螺旋状となるようにパターン化された磁気コイル層２１４が形成され、磁気コイル層２１４は絶縁性レジスト層２１５によって被覆され、絶縁性レジスト層２１５上に上部コア層２１３が形成されている。上部コア層２１３の基端部２１３ｂは下部コア層１０６と磁気的に接続されている。更に図１０に示すように上部コア層２１３の上には保護層２１６が形成されている。
【０００８】
更に薄膜磁気ヘッド１０７について説明すると、図９及び図１０に示すように、磁極端部２０８ではギャップ層２１２上に上部コア層２１３が積層され、一方、磁極基部２０９ではギャップ層２１２上に磁気コイル層２１４及び絶縁性レジスト層２１５が積層されている。
また上部コア層２１３は、磁極端部２０８と磁極基部２０９との境界部２０８ａにおいて、絶縁性レジスト層２１５及びギャップ層２１４にまたがって形成されている。
【０００９】
上記の薄膜磁気ヘッド１０７においては、下部コア層１０６全体及び上部コア層２１３全体が比較的高硬度な非晶質合金からなるスパッタ膜なので、例えば磁気ヘッドＣの使用に際して媒体摺動面２０６上を磁気記録媒体が摺動したとしても、この磁気記録媒体によって下部コア層１０６及び／または上部コア層２１３が飴のごとくに引き延ばされることがなく、即ちいわゆるスメアリングが生じることがなく、下部コア層１０６と上部コア層２１３とが短絡するおそれがない。
【００１０】
この薄膜磁気ヘッド１０７を製造するには、まず、図１１に示すように、コア半体２０２上に下地絶縁層（図示せず）、下部シールド層１０２、下部絶縁層１０３、ＭＲ素子１０４、上部絶縁層１０５、上部シールド層１０６を順次積層して再生ヘッド２１１を形成し、更に上部シールド層１０６（下部コア層）の全面にＳｉＯ2等からなるギャップ層２１２をスパッタ法により形成し、次にギャップ層２１２上に磁気コイル層２１４と絶縁性レジスト層２１５を形成する。絶縁性レジスト層２１５が積層されていない部分ではギャップ層２１２が露出している。
そして、絶縁レジスト層２１５とギャップ層２１２とにまたがる上部コア層２１３をスパッタリング法により形成する。上部コア層２１３は非晶質ＣｏＺｒＮｂ合金または非晶質ＣｏＺｒＴａ合金からなり、フォトリソグラフィ技術によって図１１に示すような形状、即ち一辺が媒体摺動面２０６に沿う平綿視略矩形状にパターン化されて形成される。
【００１１】
次に、図１２及び図１３に示すように、上部コア層２１３上にフォトレジストＬ1を形成し、エッチング粒子（図中、下向き矢印で示す）を照射して上部コア層２１３をエッチングする。エッチングは図１３に示すように、フォトレジストＬ1から露出する上部コア層２１３’及びギャップ層２１２’と、下部コア層１０６の一部が除去されるまで行う。
そして、フォトレジストＬ1を除去することにより、図９に示す薄膜磁気ヘッド１０７が得られる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記の薄膜磁気ヘッド１０７のトラック幅を決めるためには、磁極端部２０８においてギャップ層２１２及び下部コア層１０６の一部が除去されるまで上部コア層２１３を深くエッチングする必要がある。ところでこの上部コア層２１３は絶縁性レジスト層２１５とギャップ層２１２とにまたがって形成されているので、エッチングの際に磁極基部２０９側で絶縁レジスト層２１５の一部がエッチングされることになる。
絶縁性レジスト層２１５はギャップ層２１２よりもエッチングされやすいため、磁極端部２０８側にてギャップ層２１２が除去された時点で、磁極基部２０９側では絶縁性レジスト層２１５が深くエッチングされてしまい、磁気コイル層２１４が露出してしまうおそれがあった。
更に上部コア層２１３のエッチングの際に、上部コア層２１３に由来するスパッタ粒子が、露出した磁気コイル層２１４と上部コア層２１３との間に再付着する場合があり、これにより磁気コイル層２１４と上部コア層２１３がショートしてしまうおそれがあった。
【００１３】
上記の問題は、上部コア層をメッキ法で形成することによって、ある程度防ぐことが可能である。即ち、メッキ法では上部コア層を形成する際に、スパッタ法の場合よりも比較的浅いエッチングで済むため、絶縁レジスト層を痛めるおそれがないためである。
しかし、メッキ法により形成された上部コア層は、磁気記録媒体の摺動によってスメアリングを起こしやすいという欠点があった。
【００１４】
また、上部コア層２１３が境界部２０８ａにおいて絶縁性レジスト層２１５とギャップ層２１２とにまたがって形成されているため、この境界部２０８ａ近傍で上部コア層２１３に段差が生じている。この段差によって上部コア層２１３のエッチングの寸法誤差が発生し、これにより上部コア層の先端部２１３ａの図示Ｘ方向の幅が磁極端部２０８から磁極基部２０９に沿って徐々に広がったり、先端部２１３ａの図示Ｘ方向の幅自体が設計寸法から外れたりして、薄膜磁気ヘッド１０７の磁気記録特性が劣化するという問題があった。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、上部コア層と磁気コイル層とがショートすることなく、磁気記録媒体によるスメアリングを防止でき、更に磁気記録特性を向上することが可能な薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の薄膜磁気ヘッドは、媒体摺動面を含む磁極端部と該磁極端部に隣接する磁極基部とから構成され、更に上部コア層と下部コア層とギャップ層とが少なくとも前記媒体摺動面に位置し、該媒体摺動面が磁気記録媒体に接触して相対移動時に磁気情報の書き込み及び読み取りを行う薄膜磁気ヘッドであり、前記磁極端部において前記上部コア層と前記下部コア層とが前記ギャップ層を挟んで積層されるとともに、前記磁極基部において前記上部コア層と前記下部コア層とが磁気的に接続され、また前記磁極基部には、前記上部、下部コア層から絶縁された状態で前記上部、下部コア層を励磁する磁気コイル層が備えられ、
前記磁極端部における前記上部コア層が軟磁性スパッタ膜であるとともに、前記磁極基部における前記上部コア層が軟磁性メッキ膜であり、前記磁極基部において、前記磁気コイル層が絶縁性レジスト層により被覆された状態で前記上部コア層と前記下部コア層との間に配置されるとともに、前記絶縁性レジスト層の外縁部が前記磁極基部と前記磁極端部との境界よりも前記磁極端部側に位置して設けられ、前記ギャップ層が、前記外縁部において前記下部コア層から前記絶縁性レジスト層に乗り上げられ、かつ前記磁極基部において前記絶縁性レジスト層と前記上部コア層の間に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
係る薄膜磁気ヘッドによれば、磁極端部における上部コア層が軟磁性スパッタ膜であるので、上部コア層の媒体摺動面側の硬度をメッキ膜の場合よりも高くすることができ、磁気記録媒体の摺動によるスメアリングの発生を防止することが可能になる。
また、軟磁性スパッタ膜がほぼ磁極端部に形成されているので、スパッタ膜に大きな段差が生じることがなく、このため上部コア層のエッチングの際に寸法誤差が生じることがなく、上部コア層の先端の幅を磁極端部から磁極基部に沿って一定の幅にできるとともに先端の幅自体を設計寸法に一致させることができ、これにより薄膜磁気ヘッドの磁気記録特性を向上させることが可能になる。
また、磁極基部における上部コア層が軟磁性メッキ膜なので、比較的複雑な形状である磁極基部における上部コア層を容易に形成することが可能となる。
【００１９】
また、ギャップ層が、外縁部において前記絶縁性レジスト層上に乗り上げられ、かつ磁極基部において絶縁性レジスト層と上部コア層の間に位置しているので、上部コア層は必ずギャップ層の上に形成されることになる。更に、絶縁性レジスト層の外縁部が前記境界よりも前記磁極端部側に位置していることから、上部コア層を構成する軟磁性スパッタ膜の一部が絶縁性レジスト層の上方に乗り上げられることになる。
これにより、上部コア層の軟磁性スパッタ膜をエッチングしてトラック幅を決める際に、外縁部より媒体摺動面側にてギャップ層及び下部コア層の一部まで深くエッチングしたとしても、外縁部より磁極基部側ではギャップ層、絶縁性レジスト層の順にエッチングされるので、ギャップ層が絶縁性レジスト層のエッチングのストッパーとして機能し、絶縁性レジスト層のエッチング量を従来よりも少なくでき、磁気コイル層が露出することがなく、上部コア層と磁気コイル層との短絡を防止することが可能になる。
【００２０】
また本発明の薄膜磁気ヘッドは、先に記載の薄膜磁気ヘッドであって、前記絶縁性レジスト層の外縁部から前記媒体摺動面までの寸法によりギャップデプスが決定されることを特徴とする。
【００２１】
係る薄膜磁気ヘッドによれば、絶縁性レジスト層の外縁部においてギャップ層が絶縁性レジスト層に乗り上げられることにより、ギャップ層と下部コア層とが絶縁性レジスト層によって分断されるので、絶縁性レジスト層の外縁部から媒体摺動面までの寸法がギャップデプスとなり、絶縁性レジスト層の外縁部の位置を調整することによってギャップデプスを容易に調整できる。
【００２２】
そして、本発明の薄膜磁気ヘッドは、先に記載の薄膜磁気ヘッドであって、前記ギャップ層が、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2よりなることを特徴とする。
係る薄膜磁気ヘッドによれば、ギャップ層をＡｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2より構成することによって、ギャップ層のエッチング速度を絶縁性レジスト層のエッチング速度の２分の１程度にすることができ、ギャップ層をエッチングのストッパーとして十分に機能させることが可能になる。
【００２３】
また本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、媒体摺動面を含む磁極端部と該磁極端部に隣接する磁極基部とから構成され、更に上部コア層と下部コア層とギャップ層とが少なくとも前記媒体摺動面に位置してなる薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、前記磁極基部側の下部コア層上に磁気コイル層及びこの磁気コイル層を被覆する絶縁性レジスト層からなる磁気コイル部を形成するとともに、前記下部コア層及び前記磁気コイル部の全部を覆う前記ギャップ層を形成する第１の工程と、前記磁極端部側の前記ギャップ層上に、軟磁性スパッタ膜をスパッタ法によって形成する第２の工程と、
前記磁極基部側の前記ギャップ層上に、前記軟磁性スパッタ膜に接続する軟磁性メッキ膜をメッキ法によって形成することにより上部コア層を形成する第３の工程とを具備してなり、前記第１の工程において、前記磁気コイル部の外縁部が、前記磁極端部と前記磁極基部との境界より前記磁極端部側に位置するように前記磁気コイル部を形成するとともに、前記磁気コイル部の外縁部において前記ギャップ層が前記下部コア層上から前記磁気コイル部上に乗り上げるように前記ギャップ層を形成することを特徴とする。
【００２４】
係る製造方法によれば、磁極端部における上部コア層を軟磁性スパッタ膜で形成するので、上部コア層の媒体摺動面側の硬度をメッキ膜の場合よりも高くすることができ、磁気記録媒体の摺動によるスメアリングの発生がない薄膜磁気ヘッドを製造することが可能になる。
また、軟磁性スパッタ膜がほぼ磁極端部に形成されているので、スパッタ膜に大きな段差が生じることがなく、このため上部コア層のエッチングの際に寸法誤差が生じることがなく、上部コア層の先端の幅を磁極端部から磁極基部に沿って一定の幅にできるとともに先端の幅自体を設計寸法に一致させることができ、これにより薄膜磁気ヘッドの磁気記録特性を向上させることが可能になる。
また、磁極基部における上部コア層が軟磁性メッキ膜なので、比較的複雑な形状である磁極基部における上部コア層を容易に形成することが可能となる。
また、ギャップ層が、外縁部において磁気コイル部上に乗り上げられているので、上部コア層は必ずギャップ層の上に形成されることになる。更に、磁気コイル部の外縁部が前記境界よりも前記磁極端部側に位置していることから、上部コア層を構成する軟磁性スパッタ膜の一部が絶縁性レジスト層の上方に乗り上げられることになる。これにより、上部コア層の軟磁性スパッタ膜をエッチングしてトラック幅を決める際に、外縁部より媒体摺動面側にてギャップ層及び下部コア層の一部まで深くエッチングしたとしても、外縁部より磁極基部側ではギャップ層、絶縁性レジスト層の順にエッチングされるので、ギャップ層が絶縁性レジスト層のエッチングのストッパーとして機能し、絶縁性レジスト層のエッチング量を従来よりも少なくでき、磁気コイル層が露出することがなく、上部コア層と磁気コイル層との短絡を防止することが可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に、本発明の薄膜磁気ヘッドを具備してなる摺動型の磁気ヘッドの斜視図を示し、図２に本発明の薄膜磁気ヘッドの斜視図を示し、図３に本発明の薄膜磁気ヘッドの断面模式図を示し、図４には本発明の薄膜磁気ヘッドの要部の断面模式図を示す。
尚、図１〜図４において、図示Ｘ方向は薄膜磁気ヘッドのトラック幅方向であり、図示Ｙ方向は磁気記録媒体からの漏れ磁界の方向であり、図示Ｚ方向は磁気記録媒体の移動方向である。
【００２６】
図１に示す磁気ヘッドＡは、ブロック状のコア半体２、３をそれらの側端面同士をコア内蔵層５を介して接着一体化して全体としてブロック状に形成され、接合したコア半体２、３の側面の１つを台板１上に接着し、コア半体２、３の一側を台板１の端部から若干外側に突出させて台板１に固定されている。
台板１の外側に突出された磁気ヘッドＡの一面は凸曲面状に加工されて磁気テープ等の磁気記録媒体に対する媒体摺動面６とされている。
【００２７】
コア内蔵層５には図２及び図３に示すように、本発明の薄膜磁気ヘッド７が内蔵されている。薄膜磁気ヘッド７は、コア半体２の図中上方に形成されていて、媒体摺動面６を含む磁極端部８と、媒体摺動面６から離れて位置して磁極端部８に隣接する磁極基部９とから構成されている。
また、この薄膜磁気ヘッド７の下には、磁気抵抗効果素子を備えた再生用の再生ヘッド１０が備えられている。
【００２８】
図２及び図３に示すように再生ヘッド１０は、コア半体２上に、下地絶縁層１１、下部シールド層１２、下部絶縁層１３、媒体摺動面６から露出する磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と表記する）１４、上部絶縁層１５、上部シールド層１６が順次積層されて形成されている。尚、上部シールド層１６は、後述する薄膜磁気ヘッド７の下部コア層と兼用にされている。
この再生ヘッド１０においては、上部、下部シールド層１６、１２により再生ギャップＧrが形成され、各シールド層１６、１２同士の間隔が再生ギャップ幅とされている。
【００２９】
次に図２及び図３に示すように本発明の薄膜磁気ヘッド７は、再生ヘッド１０の上部シールド層と兼用にされた下部コア層１６と、非磁性体よりなるギャップ層２２と、ギャップ層２２上に形成された上部コア層２３とを主体として構成されている。
磁極端部８においては、図２及び図３に示すように、下部コア層１６とギャップ層２２と上部コア層２３（２３ｃ）とが順次積層された状態で媒体摺動面６に露出している。上部コア層２３はその先端２３ａを媒体摺動面６にて下部コア層１６にギャップ層２１２を介し微小間隙をあけて対向しており、これにより記録ギャップＧwが形成されている。
【００３０】
また図２及び図３に示すように、磁極基部９においては、下部コア層１６上に第１絶縁性レジスト層２４が積層され、第１絶縁性レジスト層２４上に平面的に螺旋状となるようにパターン化された磁気コイル層２６が形成され、この磁気コイル層２６が第２絶縁性レジスト層２５によって被覆され、第２絶縁性レジスト層２５上には第３絶縁性レジスト層２７が積層されている。磁気コイル層２６及び第１，第２，第３絶縁性レジスト層２４，２５，２７によって磁気コイル部２８が構成されている。
更に磁気コイル部２８（第３絶縁性レジスト層２７）上にはギャップ層２２が積層され、更にギャップ層２２上に上部コア層２３が形成され、上部コア層２３上には保護層２９が形成されている。
磁気コイル層２６は、下部コア層１６及び上部コア層２３の間に位置して下部コア層１６及び上部コア層２３を励磁するとともに、第１、第２、第３絶縁性レジスト層２４，２５，２７によって下部コア層１６及び上部コア層２３から絶縁されている。
また磁極基部９において、上部コア層２３の基端部２３ｂがギャップ層２２を介して下部コア層１６と磁気的に接続されており、上部コア層２３と下部コア層１６により磁気回路が形成されている。
【００３１】
更に薄膜磁気ヘッド７について説明すると、図２及び図３に示すように、上部コア層２３は少なくとも２つの部分から構成されている。即ち、磁極端部８に位置して媒体摺動面６に露出するポール部２３ｃと、磁極基部９に位置してポール部２３ｃに隣接するヨーク部２３ｄとから構成されている。ポール部２３ｃとヨーク部２３ｄは、磁極端部８と磁極基部９の境界部８ａにて区切られている。
そして、ポール部２３ｃは軟磁性スパッタ膜から構成され、ヨーク部２３ｄは軟磁性メッキ膜から構成されている。
ポール部２３ｃは、例えばスパッタ法により形成された非晶質ＣｏＺｒＮｂ合金または非晶質ＣｏＺｒＴａ合金等からなり、一方ヨーク部１６は、電解メッキ法により形成されたＮｉ-Ｆｅ合金等からなる。
【００３２】
一般に、スパッタリング法により形成されたスパッタ膜は、メッキ膜よりも緻密に形成されるためにメッキ膜より高い硬度を有している。従って、高硬度な軟磁性スパッタ膜を上部コア層２３のポール部２３ｃとして媒体摺動面６に露出させることにより、媒体摺動面６に磁気記録媒体が摺動した場合でも、スメアリングが発生することがない。
【００３３】
一方、ヨーク部２３ｄは図３に示すように、磁極基部９において磁気コイル部２８上に形成されている。磁気コイル部２８の中央には上部コア層２３と下部コア層１６を磁気的に結合させるべく凹部２８ａが形成され、ヨーク部２３ｄはこの凹部２８ａの段差に沿って形成されている。
更に図２〜図４に示すように、ヨーク部２３ｄは、磁気コイル部２８の傾斜面２８ｂに沿って媒体摺動面６側に突出し、傾斜面２８ｂ上でポール部２３ｃに接続されている。
上記のように、ヨーク部２３ｄは比較的に起伏を有する形状であるため、スパッタリング法よりも電解メッキ法で形成する方が安定して成膜できる点で好ましい。よって、上部コア層２３のヨーク部２３ｄは軟磁性メッキ膜であることが好ましい。
【００３４】
次に、磁気コイル部２８の詳細構造について図４により説明すると、まず、第１絶縁性レジスト層２４上に磁気コイル層２６、第２絶縁性レジスト層２５及び第３絶縁性レジスト層２７が順次積層されている。そして、これらの絶縁性レジスト層のうち、第１絶縁性レジスト層２４の外縁部２４ａが最も媒体騒動面６に近接して設けられている。またこの外縁部２４ａは、磁極基部８と磁極端部９との境界部８ａよりも磁極端部８側に位置して設けられている。
ついで第３レジスト層２７の外縁部２７ａが、前述の外縁部２４ａよりも磁極基部９側で第１絶縁性レジスト層２４に接合されて設けられ、更に第２絶縁性レジスト層２５の外縁部２５ａが、前述の外縁部２７ａよりも磁極基部９側で第１絶縁性レジスト層２４に接合されて設けられている。
このように各外縁部２４ａ、２７ａ、２５ａが磁極基部９側に向けて順に位置することにより、磁気コイル部２８の傾斜面２８ｂが設けられる。
【００３５】
次にギャップ層２２が図４に示すように、外縁部２４ａにおいて下部コア層１６から第１縁性レジスト層２４及び第３絶縁性レジスト層２７の上に乗り上げられ、更に磁極基部９側で第３絶縁性レジスト層２７と上部コア層２３の間に配置されている。このギャップ層２２は、ＳｉＯ2またはＡｌ2Ｏ3から構成されている。
【００３６】
このように、ギャップ層２２が外縁部２４ａにおいてコイル部２８（第３絶縁性レジスト層２７）上に乗り上げられ、磁極基部９において第３絶縁性レジスト層２７と上部コア層２３の間に配置されるので、上部コア層２３は必ずギャップ層２２の上に形成されることになる。
また、第１絶縁性レジスト層２４の外縁部２４ａが境界８ａよりも磁極端部８側に位置していることから、上部コア層２３を構成するポール部２３ｃ（軟磁性スパッタ膜）の一部が第１または第３絶縁性レジスト層２４、２７の上方に乗り上げられることになる。
【００３７】
これにより、ポール部２３ｃをエッチングしてトラック幅を決める際に、外縁部２４ａより媒体摺動面６側においてギャップ層２２及び下部コア層１６の一部を除去するまで深くエッチングしたとしても、外縁部２４ａより磁極基部９側ではギャップ層２２、第１または第３絶縁性レジスト層２４，２７の順にエッチングされ、ギャップ層２２が第１または第３絶縁性レジスト層２４，２７のエッチングのストッパーとして機能するので、第１または第３絶縁性レジスト層２４，２７のエッチング量を従来よりも少なくできる。これにより磁気コイル層２６が露出することがなく、上部コア層２３と磁気コイル層２６との短絡を防止することができる。
特にギャップ層２２はＳｉＯ2またはＡｌ2Ｏ3から構成されているため、ギャップ層２２のエッチング速度を第１、第３絶縁性レジスト層２４，２７のエッチング速度の２分の１程度にすることができ、ギャップ層２２をエッチングのストッパーとして十分に機能させることができる。
【００３８】
次に図４に示すように、第１絶縁性レジスト層２４の外縁部２４ａにおいてギャップ層２２が第１絶縁性レジスト層２４に乗り上げられるため、ギャップ層２２が、第１絶縁性レジスト層２４（磁気コイル部２８）によって下部コア層１６から分断される。これにより、薄膜磁気ヘッド７のギャップデプスＧｄは、第１絶縁性レジスト層２４の外縁部２４ａから媒体摺動面６までの寸法となる。従ってギャップデプスＧｄは、外縁部２４ａの位置を調整することによって容易に調整できる。
【００３９】
また、図２及び図４に示すように、上部コア層２３のポール部２３ｃは、一部が磁気コイル部２８の傾斜面２８ｂ上に乗り上げているものの、大部分がギャップ層２２を介して平坦な下部コア層１６上に位置しているので、ポール部２３ｃ自体には大きな段差が生じることがない。
このためポール部２３ｃを形成する際のエッチング時に、寸法誤差が生じることがなく、ポール部２３ｃのＸ方向の幅を磁極端部８から磁極基部９に沿って一定の幅にできるとともにポール部２３ｃの幅自体を設計寸法に一致させることができ、これにより薄膜磁気ヘッド７の磁気記録特性を向上させることができる。またポール部２３ｃ形成のエッチング時（イオンミリング）に、比較的段差が少ないため、エッチングにより生じたエッチング粒子の上部磁極（ポール部）２３ｃへの再付着を少なくできる。
【００４０】
この薄膜磁気ヘッド７を製造するには、例えば図５に示すように、コア半体２上に下地絶縁層（図示せず）、下部シールド層１２、下部絶縁層１３、ＭＲ素子１４、上部絶縁層１５、上部シールド層１６を順次積層して再生ヘッド１０を形成し、次に磁極基部９側の上部シールド層１６（下部コア層）の上に磁気コイル部２８を形成し、更に上部シールド層１６及び磁気コイル部２８の全部を覆うＳｉＯ２等からなるギャップ層２２をスパッタ法により形成する。ギャップ層は図４に示すように、上部シールド層１６上から磁気コイル部２８の上に乗り上げるように形成する。
【００４１】
次に図６に示すように、磁極端部８側のギャップ層２２上に上部コア層２３のポール部２３ｃ（軟磁性スパッタ膜）をスパッタ法により形成する。ポール部２３ｃは、非晶質ＣｏＺｒＮｂ合金または非晶質ＣｏＺｒＴａ合金を成膜後、フォトレジストＬ2を形成してエッチングすることにより所定の形状に形成される。このとき図４に示すように、ポール部２３ｃを、第１絶縁性レジスト層２４（磁気コイル部）の外縁部２４ａより磁極端部側まで形成する。
スパッタ法により形成された軟磁性スパッタ膜の組成の自由度は、メッキ法により形成された膜の場合よりも高いので、書き込み性能を特に左右するポール部２３ｃをスパッタ法で形成することで、磁気ヘッドの性能及び設計の自由度を確保しやすくなる。
なお、ポール部２３ｃの下には、ギャップ層２２が必ず位置しているので、エッチングの際にギャップ層２２をエッチングのストッパとして機能させることができ、傾斜面２８ｂにおいて磁気コイル部２８（第１，第３絶縁性レジスト層２４，２７）を過度にエッチングすることがなく、磁気コイル層２６を露出させるおそれがない。
【００４２】
次に図７に示すように、磁気コイル部２８上に上部コア層２３のヨーク部２３ｄ（軟磁性メッキ膜）をメッキ法（フレームメッキ法）により形成する。ヨーク部２３ｄは、フォトリソグラフィー技術によりレジストをパターニングしてフレームレジストを形成し、その上からメッキを行うことによりヨーク部２３ｃを形成する。また、ヨーク部２３ｄはポール部２３ｃ（軟磁性スパッタ膜）に接続するように形成する。ヨーク部２３ｄとポール部２３ｃにより上部コア層２３が形成される。これにより図４に示すように、外縁部２４ａが、磁極端部８と磁極基部９との境界８ａより磁極端部８側に位置することになる。次に、メッキを行った後にフレームレジストを剥離し、ヨーク部２３ｄ上にレジストＬ3を形成し、ヨーク部２３ｄ以外の部分をウエットエッチングして除去することにより、図２に示すような薄膜磁気ヘッド７が得られる。
【００４３】
この製造方法によれば、磁極端部８における上部コア層２３を軟磁性スパッタ膜２３ｃで形成するので、上部コア層２３の媒体摺動面６側の硬度をメッキ膜の場合よりも高くすることができ、磁気記録媒体の摺動によるスメアリングの発生のない薄膜磁気ヘッド７を製造することができる。
また、軟磁性スパッタ膜２３ｃがほぼ磁極端部８に形成されているので、スパッタ膜２３ｃに大きな段差が生じることがなく、このため上部コア層２３のエッチングの際に寸法誤差が生じることがなく、ポール部２３ｃの幅を磁極端部８から磁極基部９に沿って一定の幅にできるとともにポール部２３ｃの幅自体を設計寸法に一致させることができ、これにより薄膜磁気ヘッド７の磁気記録特性を向上させることができる。
また、磁極基部９における上部コア層２３が軟磁性メッキ膜２３ｄなので、比較的複雑な形状である磁極基部９における上部コア層２３を容易に形成することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、磁極端部における上部コア層が軟磁性スパッタ膜であるので、媒体摺動面側の上部コア層の硬度をメッキ膜の場合よりも高くすることができ、磁気記録媒体の摺動によるスメアリングの発生を防止することができる。
また、軟磁性スパッタ膜が磁極端部のみに形成されているので、スパッタ膜に大きな段差が生じることがなく、このため上部コア層をエッチングする際に寸法誤差が生じることがなく、上部コア層の先端の幅を磁極端部から磁極基部に沿って一定の幅にできるとともに先端の幅自体を設計寸法に一致させることができ、これにより薄膜磁気ヘッドの磁気記録特性を向上させることができる。
また、磁極基部における上部コア層が軟磁性メッキ膜なので、比較的複雑な形状である磁極基部における上部コア層を容易に形成することができる。
【００４５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、ギャップ層が、外縁部において絶縁性レジスト層上に乗り上げられ、かつ磁極基部において絶縁性レジスト層と上部コア層の間に配置されているので、上部コア層は必ずギャップ層の上に形成されることになる。また、絶縁性レジスト層の外縁部が境界よりも磁極端部側に位置していることから、上部コア層を構成する軟磁性スパッタ膜の一部が絶縁性レジスト層の上方に乗り上げられることになる。これにより、上部コア層の軟磁性スパッタ膜をエッチングしてトラック幅を決める際に、外縁部より媒体摺動面側にてギャップ層及び下部コア層の一部を除去するまで深くエッチングしたとしても、外縁部より磁極基部側ではギャップ層、絶縁性レジスト層の順にエッチングされ、ギャップ層が絶縁性レジスト層のエッチングのストッパーとして機能し、絶縁性レジスト層のエッチング量を従来よりも少なくできる。これにより、磁気コイル層が露出することがなく、上部コア層と磁気コイル層との短絡を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドを備えた摺動型の磁気ヘッドの斜視図である。
【図２】 本発明の薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図３】 本発明の薄膜磁気ヘッドの断面模式図である。
【図４】 本発明の薄膜磁気ヘッドの要部の断面模式図である。
【図５】 本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための工程図である。
【図６】 本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための工程図である。
【図７】 本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための工程図である。
【図８】 従来の薄膜磁気ヘッドを備えた摺動型の磁気ヘッドの斜視図である。
【図９】 従来の薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図１０】 従来の薄膜磁気ヘッドの断面模式図である。
【図１１】 従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための工程図である。
【図１２】 従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための工程図である。
【図１３】 従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための工程図であって、図１２に表記した薄膜磁気ヘッドを媒体摺動面側から見た模式図である。
【符号の説明】
６ 媒体摺動面
７ 薄膜磁気ヘッド
８ 磁極端部
８ａ 境界部（境界）
９ 磁極基部
１６ 下部コア層
２２ ギャップ層
２３ 上部コア層
２３ｃ ポール部（軟磁性スパッタ膜）
２３ｄ ヨーク部（軟磁性メッキ膜）
２４ 第１絶縁性レジスト層（絶縁性レジスト層）
２４ａ 外縁部
２５ 第２絶縁性レジスト層（絶縁性レジスト層）
２６ 磁気コイル層
２７ 第３絶縁性レジスト層（絶縁性レジスト層）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sliding thin film magnetic head for writing and reading magnetic information by sliding a magnetic recording medium on a medium sliding surface.
[0002]
[Prior art]
Thin-film magnetic heads can cope with narrower tracks than conventional bulk-type magnetic heads. Therefore, sliding-type magnetic heads are structured to slide relative to tape media with high recording density. It is applied to the head with various shapes.
[0003]
Therefore, a sliding type magnetic head comprising a conventional thin film magnetic head will be described with reference to the drawings.
FIG. 8 is a perspective view of a conventional sliding type magnetic head, FIG. 9 is a perspective view of the main part of the conventional magnetic head, and FIG. 10 is a schematic sectional view of the main part of the conventional magnetic head. .
8 to 10, the X direction in the figure is the track width direction of the magnetic head, the Y direction in the figure is the direction of the leakage magnetic field from the magnetic recording medium, and the Z direction in the figure is the moving direction of the magnetic recording medium. .
[0004]
The magnetic head C shown in FIG. 8 has a block-shaped core half body 202, 203 which is formed into a block shape as a whole by bonding and integrating the side end surfaces thereof via a core built-in layer 205. , 203 is fixed to the base plate 201 with one side of the core halves 202 and 203 protruding slightly outward from the end of the base plate 201.
One surface of the magnetic head C protruding to the outside of the base plate 201 is processed into a convex curved surface to be a medium sliding surface 206 with respect to a magnetic recording medium such as a magnetic tape.
[0005]
As shown in FIGS. 9 and 10, a conventional thin film magnetic head 107 is built in the core built-in layer 205. The thin film magnetic head 107 is formed above the core half 202 in FIGS. 9 and 10, and includes a magnetic pole end 208 including the medium sliding surface 206 and a magnetic pole end at a position away from the medium sliding surface 206. And a magnetic pole base 209 adjacent to 208.
In addition, a reproducing head 211 for reproduction including a magnetoresistive element is provided below the thin film magnetic head 107 in the figure.
As shown in FIGS. 9 and 10, the read head 211 has a magnetoresistive effect element (hereinafter referred to as “element”) exposed on the core half 202 from the base insulating layer 101, the lower shield layer 102, the lower insulating layer 103, and the medium sliding surface 206. , The MR element) 104, an upper insulating layer 105, and an upper shield layer 106 are sequentially stacked. The upper shield layer 106 is also used as the lower core layer of the thin film magnetic head 107.
In this reproducing head 211, a reproducing gap Gr is formed by the upper and lower shield layers 106, 102, and the interval between the shield layers 106, 102 is the reproducing gap width.
[0006]
Next, as shown in FIGS. 9 and 10, the thin film magnetic head 107 includes a lower core layer 106 that also serves as an upper shield layer of the reproducing head 211, and a gap made of a nonmagnetic material laminated on the lower core layer 106. The layer 212 includes an upper core layer 213 formed on the gap layer 212.
As shown in FIGS. 9 and 10, the magnetic pole end 208 is exposed to the medium sliding surface 206 in a state where the lower core layer 106, the gap layer 212, and the upper core layer 213 are sequentially laminated. The upper core layer 213 has its tip 213a opposed to the lower core layer 106 via the gap layer 212 at the medium sliding surface 206 with a minute gap therebetween, thereby forming a recording gap Gw.
The lower core layer 106 and the upper core layer 213 are made of, for example, an amorphous CoZrNb alloy or an amorphous CoZrTa alloy formed by sputtering, and the gap layer 212 is made of SiO 2.2, Al2OThreeIt consists of nonmagnetic insulating materials, such as.
[0007]
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, in the magnetic pole base 209, a magnetic coil layer 214 patterned to have a spiral shape in a plane is formed on the recording gap layer 212, and the magnetic coil layer 214 is insulated. The upper core layer 213 is formed on the insulating resist layer 215 by being covered with the conductive resist layer 215. The base end portion 213 b of the upper core layer 213 is magnetically connected to the lower core layer 106. Further, as shown in FIG. 10, a protective layer 216 is formed on the upper core layer 213.
[0008]
Further, the thin film magnetic head 107 will be described. As shown in FIGS. 9 and 10, an upper core layer 213 is laminated on the gap layer 212 at the magnetic pole end 208, while a magnetic coil is formed on the gap layer 212 at the magnetic pole base 209. A layer 214 and an insulating resist layer 215 are stacked.
The upper core layer 213 is formed across the insulating resist layer 215 and the gap layer 214 at the boundary portion 208 a between the magnetic pole end portion 208 and the magnetic pole base portion 209.
[0009]
In the thin film magnetic head 107 described above, the entire lower core layer 106 and the entire upper core layer 213 are sputtered films made of an amorphous alloy having a relatively high hardness. Even if the magnetic recording medium slides, the lower core layer 106 and / or the upper core layer 213 is not stretched like a wrinkle by the magnetic recording medium, that is, so-called smearing does not occur. There is no possibility that the layer 106 and the upper core layer 213 are short-circuited.
[0010]
In order to manufacture the thin film magnetic head 107, first, as shown in FIG. 11, a base insulating layer (not shown), a lower shield layer 102, a lower insulating layer 103, an MR element 104, an upper portion are formed on a core half body 202. The reproducing layer 211 is formed by sequentially laminating the insulating layer 105 and the upper shield layer 106, and further, SiO 2 is formed on the entire surface of the upper shield layer 106 (lower core layer).2A gap layer 212 made of, for example, is formed by sputtering, and then a magnetic coil layer 214 and an insulating resist layer 215 are formed on the gap layer 212. The gap layer 212 is exposed at a portion where the insulating resist layer 215 is not laminated.
Then, an upper core layer 213 extending over the insulating resist layer 215 and the gap layer 212 is formed by a sputtering method. The upper core layer 213 is made of an amorphous CoZrNb alloy or an amorphous CoZrTa alloy, and is patterned by a photolithography technique into a shape as shown in FIG. Formed.
[0011]
Next, as shown in FIGS. 12 and 13, a photoresist L1 is formed on the upper core layer 213, and the upper core layer 213 is etched by irradiating etching particles (indicated by a downward arrow in the figure). As shown in FIG. 13, the etching is performed until the upper core layer 213 'and the gap layer 212' exposed from the photoresist L1 and a part of the lower core layer 106 are removed.
Then, the thin film magnetic head 107 shown in FIG. 9 is obtained by removing the photoresist L1.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In order to determine the track width of the thin-film magnetic head 107, it is necessary to deeply etch the upper core layer 213 until part of the gap layer 212 and the lower core layer 106 is removed at the magnetic pole end portion 208. Incidentally, since the upper core layer 213 is formed across the insulating resist layer 215 and the gap layer 212, a part of the insulating resist layer 215 is etched on the magnetic pole base 209 side during the etching.
Since the insulating resist layer 215 is more easily etched than the gap layer 212, the insulating resist layer 215 is deeply etched on the magnetic pole base portion 209 side when the gap layer 212 is removed on the magnetic pole end portion 208 side. The magnetic coil layer 214 may be exposed.
Further, when the upper core layer 213 is etched, sputtered particles derived from the upper core layer 213 may be reattached between the exposed magnetic coil layer 214 and the upper core layer 213, and thereby the magnetic coil layer 214. There is a possibility that the upper core layer 213 may be short-circuited.
[0013]
The above problem can be prevented to some extent by forming the upper core layer by plating. That is, in the plating method, when the upper core layer is formed, the etching is relatively shallower than in the sputtering method, so that there is no possibility of damaging the insulating resist layer.
However, the upper core layer formed by plating has a drawback that smearing is likely to occur due to sliding of the magnetic recording medium.
[0014]
Further, since the upper core layer 213 is formed across the insulating resist layer 215 and the gap layer 212 at the boundary portion 208a, a step is generated in the upper core layer 213 in the vicinity of the boundary portion 208a. Due to this step, an etching dimensional error of the upper core layer 213 occurs, and as a result, the width in the X direction in the figure of the tip portion 213a of the upper core layer gradually increases from the magnetic pole end portion 208 along the magnetic pole base portion 209, or the tip portion. There was a problem that the magnetic recording characteristics of the thin film magnetic head 107 deteriorated because the width of the X direction of 213a itself deviated from the design dimension.
[0015]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can prevent smearing due to a magnetic recording medium without causing a short circuit between an upper core layer and a magnetic coil layer, and further improve magnetic recording characteristics. An object is to provide a thin film magnetic head.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
  The thin film magnetic head according to the present invention comprises a magnetic pole end including a medium sliding surface and a magnetic pole base adjacent to the magnetic pole end, and at least the upper core layer, the lower core layer, and the gap layer have the medium sliding. A thin film magnetic head that is positioned on the surface and that writes and reads magnetic information when the medium sliding surface is in contact with the magnetic recording medium and moves relative to the magnetic recording medium, and the upper core layer and the lower core layer at the magnetic pole end Are stacked with the gap layer interposed therebetween, and the upper core layer and the lower core layer are magnetically connected at the magnetic pole base, and the magnetic pole base is insulated from the upper and lower core layers. A magnetic coil layer for exciting the upper and lower core layers in a state,
  The upper core layer at the magnetic pole end is a soft magnetic sputtered film, and the upper core layer at the magnetic pole base is a soft magnetic plated film.In the magnetic pole base portion, the magnetic coil layer is disposed between the upper core layer and the lower core layer in a state where the magnetic coil layer is covered with the insulating resist layer, and an outer edge portion of the insulating resist layer is disposed on the magnetic pole base portion. The gap layer is provided on a side closer to the magnetic pole end than the boundary between the magnetic pole base and the magnetic pole end, and the gap layer runs from the lower core layer to the insulating resist layer at the outer edge, and the magnetic pole It is disposed between the insulating resist layer and the upper core layer at the base.Features.
[0017]
According to such a thin film magnetic head, since the upper core layer at the magnetic pole end is a soft magnetic sputtered film, the hardness of the medium sliding surface side of the upper core layer can be made higher than in the case of a plated film, and magnetic recording It is possible to prevent smearing due to the sliding of the medium.
Also, since the soft magnetic sputtered film is formed almost at the end of the magnetic pole, there is no large step in the sputtered film, and therefore no dimensional error occurs when etching the upper core layer. The tip width can be made constant from the magnetic pole end along the magnetic pole base, and the tip width itself can be made to match the design dimension, thereby improving the magnetic recording characteristics of the thin film magnetic head. Become.
In addition, since the upper core layer in the magnetic pole base is a soft magnetic plating film, it is possible to easily form the upper core layer in the magnetic pole base having a relatively complicated shape.
[0019]
  Also,Since the gap layer runs on the insulating resist layer at the outer edge and is located between the insulating resist layer and the upper core layer at the magnetic pole base, the upper core layer is always formed on the gap layer. Will be.Furthermore,Since the outer edge portion of the insulating resist layer is located on the magnetic pole end side with respect to the boundary, a part of the soft magnetic sputtered film constituting the upper core layer is run over the insulating resist layer. Become.
  Thus, when the soft magnetic sputtered film of the upper core layer is etched to determine the track width, even if the gap layer and a part of the lower core layer are etched deeply on the medium sliding surface side from the outer edge portion, the outer edge portion Since the gap layer and the insulating resist layer are etched in this order on the magnetic pole base side, the gap layer functions as an etching stopper for the insulating resist layer, and the etching amount of the insulating resist layer can be reduced as compared with the conventional magnetic coil. It is possible to prevent a short circuit between the upper core layer and the magnetic coil layer without exposing the layer.
[0020]
The thin film magnetic head of the present invention is the thin film magnetic head described above, wherein a gap depth is determined by a dimension from an outer edge portion of the insulating resist layer to the medium sliding surface.
[0021]
According to the thin film magnetic head, since the gap layer runs on the insulating resist layer at the outer edge of the insulating resist layer, the gap layer and the lower core layer are separated by the insulating resist layer. The dimension from the outer edge of the layer to the medium sliding surface becomes the gap depth, and the gap depth can be easily adjusted by adjusting the position of the outer edge of the insulating resist layer.
[0022]
The thin film magnetic head of the present invention is the thin film magnetic head described above, wherein the gap layer is made of Al.2OThreeOr SiO2It is characterized by comprising.
According to such a thin film magnetic head, the gap layer is made of Al.2OThreeOr SiO2With this configuration, the etching rate of the gap layer can be reduced to about one half of the etching rate of the insulating resist layer, and the gap layer can sufficiently function as an etching stopper.
[0023]
  The method of manufacturing a thin film magnetic head of the present invention includes a magnetic pole end including a medium sliding surface and a magnetic pole base adjacent to the magnetic pole end, and further includes an upper core layer, a lower core layer, and a gap layer. A method of manufacturing a thin film magnetic head positioned on the medium sliding surface, comprising: a magnetic coil layer comprising a magnetic coil layer and an insulating resist layer covering the magnetic coil layer on a lower core layer on the magnetic pole base side. And forming the gap layer covering all of the lower core layer and the magnetic coil portion.FirstAnd a soft magnetic sputtered film is formed on the gap layer on the magnetic pole end side by sputtering.SecondProcess,
  An upper core layer is formed on the gap layer on the magnetic pole base side by forming a soft magnetic plating film connected to the soft magnetic sputtered film by a plating method.ThirdIt has a processIn the first step, the magnetic coil portion is formed such that an outer edge portion of the magnetic coil portion is positioned closer to the magnetic pole end portion than a boundary between the magnetic pole end portion and the magnetic pole base portion, and Forming the gap layer at the outer edge of the magnetic coil portion so that the gap layer runs on the magnetic coil portion from the lower core layer;It is characterized by.
[0024]
  According to this manufacturing method, since the upper core layer at the magnetic pole end is formed of the soft magnetic sputtered film, the hardness on the medium sliding surface side of the upper core layer can be made higher than that in the case of the plated film, and magnetic recording It is possible to manufacture a thin film magnetic head that does not generate smearing due to sliding of the medium.
  Also, since the soft magnetic sputtered film is formed almost at the end of the magnetic pole, there is no large step in the sputtered film, and therefore no dimensional error occurs when etching the upper core layer. The tip width can be made constant from the magnetic pole end along the magnetic pole base, and the tip width itself can be made to match the design dimension, thereby improving the magnetic recording characteristics of the thin film magnetic head. Become.
  In addition, since the upper core layer in the magnetic pole base is a soft magnetic plating film, it is possible to easily form the upper core layer in the magnetic pole base having a relatively complicated shape.
  In addition, since the gap layer runs on the magnetic coil portion at the outer edge portion, the upper core layer is always formed on the gap layer. Furthermore, since the outer edge portion of the magnetic coil portion is located on the side of the magnetic pole end portion with respect to the boundary, a part of the soft magnetic sputtered film constituting the upper core layer runs on the insulating resist layer. become. Thus, when the soft magnetic sputtered film of the upper core layer is etched to determine the track width, even if the gap layer and a part of the lower core layer are etched deeply on the medium sliding surface side from the outer edge portion, the outer edge portion Since the gap layer and the insulating resist layer are etched in this order on the magnetic pole base side, the gap layer functions as an etching stopper for the insulating resist layer, and the etching amount of the insulating resist layer can be reduced as compared with the conventional magnetic coil. It is possible to prevent a short circuit between the upper core layer and the magnetic coil layer without exposing the layer.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a perspective view of a sliding type magnetic head comprising the thin film magnetic head of the present invention, FIG. 2 shows a perspective view of the thin film magnetic head of the present invention, and FIG. 3 shows a thin film magnetic head of the present invention. A schematic cross-sectional view of the head is shown, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the main part of the thin film magnetic head of the present invention.
1 to 4, the X direction in the figure is the track width direction of the thin film magnetic head, the Y direction in the figure is the direction of the leakage magnetic field from the magnetic recording medium, and the Z direction in the figure is the moving direction of the magnetic recording medium. is there.
[0026]
The magnetic head A shown in FIG. 1 has a block-shaped core half body 2 and 3 which are formed in a block shape as a whole by bonding and integrating the side end surfaces thereof via a core-containing layer 5. One of the three side surfaces is bonded onto the base plate 1, and one side of the core halves 2 and 3 is fixed to the base plate 1 by slightly protruding outward from the end of the base plate 1.
One surface of the magnetic head A protruding to the outside of the base plate 1 is processed into a convex curved surface to be a medium sliding surface 6 for a magnetic recording medium such as a magnetic tape.
[0027]
As shown in FIGS. 2 and 3, the core built-in layer 5 contains the thin film magnetic head 7 of the present invention. The thin-film magnetic head 7 is formed above the core half 2 in the drawing, and has a magnetic pole end 8 including the medium sliding surface 6 and is positioned away from the medium sliding surface 6 and adjacent to the magnetic pole end 8. And a magnetic pole base portion 9 to be formed.
Under the thin film magnetic head 7, there is provided a reproducing head 10 for reproduction including a magnetoresistive effect element.
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 3, the read head 10 includes a magnetoresistive effect element (hereinafter referred to as an “element”) exposed on the core half 2 from the base insulating layer 11, the lower shield layer 12, the lower insulating layer 13, and the medium sliding surface 6. , Expressed as an MR element) 14, an upper insulating layer 15, and an upper shield layer 16 are sequentially laminated. The upper shield layer 16 is also used as a lower core layer of the thin film magnetic head 7 described later.
In the reproducing head 10, a reproducing gap Gr is formed by the upper and lower shield layers 16 and 12, and the interval between the shield layers 16 and 12 is set as the reproducing gap width.
[0029]
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, the thin film magnetic head 7 of the present invention includes a lower core layer 16 that is also used as an upper shield layer of the reproducing head 10, a gap layer 22 made of a nonmagnetic material, and a gap layer. The upper core layer 23 formed on 22 is mainly used.
As shown in FIGS. 2 and 3, the magnetic pole tip 8 is exposed to the medium sliding surface 6 in a state where the lower core layer 16, the gap layer 22, and the upper core layer 23 (23 c) are sequentially laminated. Yes. The upper core layer 23 has its tip 23a opposed to the lower core layer 16 via the gap layer 212 at the medium sliding surface 6 with a gap formed therebetween, thereby forming a recording gap Gw.
[0030]
As shown in FIGS. 2 and 3, in the magnetic pole base 9, the first insulating resist layer 24 is laminated on the lower core layer 16 and is planarly spiraled on the first insulating resist layer 24. A magnetic coil layer 26 patterned in this manner is formed, and this magnetic coil layer 26 is covered with a second insulating resist layer 25, and a third insulating resist layer 27 is laminated on the second insulating resist layer 25. Has been. A magnetic coil section 28 is constituted by the magnetic coil layer 26 and the first, second and third insulating resist layers 24, 25 and 27.
Further, a gap layer 22 is laminated on the magnetic coil portion 28 (third insulating resist layer 27), an upper core layer 23 is formed on the gap layer 22, and a protective layer 29 is formed on the upper core layer 23. Has been.
The magnetic coil layer 26 is located between the lower core layer 16 and the upper core layer 23 to excite the lower core layer 16 and the upper core layer 23, and the first, second, and third insulating resist layers 24 and 25. , 27 are insulated from the lower core layer 16 and the upper core layer 23.
In the magnetic pole base 9, the base end 23 b of the upper core layer 23 is magnetically connected to the lower core layer 16 via the gap layer 22, and a magnetic circuit is formed by the upper core layer 23 and the lower core layer 16. ing.
[0031]
Further, the thin film magnetic head 7 will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, the upper core layer 23 is composed of at least two parts. That is, the pole portion 23c is located at the magnetic pole end portion 8 and exposed to the medium sliding surface 6, and the yoke portion 23d is located at the magnetic pole base portion 9 and adjacent to the pole portion 23c. The pole portion 23 c and the yoke portion 23 d are separated by a boundary portion 8 a between the magnetic pole end portion 8 and the magnetic pole base portion 9.
The pole portion 23c is made of a soft magnetic sputtered film, and the yoke portion 23d is made of a soft magnetic plated film.
The pole portion 23c is made of, for example, an amorphous CoZrNb alloy or an amorphous CoZrTa alloy formed by sputtering, while the yoke portion 16 is made of Ni—Fe alloy or the like formed by electrolytic plating.
[0032]
Generally, a sputtered film formed by sputtering has a higher hardness than the plated film because it is formed more densely than the plated film. Therefore, smearing occurs even when the magnetic recording medium slides on the medium sliding surface 6 by exposing the hard soft magnetic sputtered film as the pole portion 23c of the upper core layer 23 to the medium sliding surface 6. There is nothing to do.
[0033]
On the other hand, the yoke portion 23d is formed on the magnetic coil portion 28 in the magnetic pole base 9, as shown in FIG. A concave portion 28a is formed at the center of the magnetic coil portion 28 so as to magnetically couple the upper core layer 23 and the lower core layer 16, and a yoke portion 23d is formed along the step of the concave portion 28a.
As shown in FIGS. 2 to 4, the yoke portion 23d protrudes toward the medium sliding surface 6 along the inclined surface 28b of the magnetic coil portion 28, and is connected to the pole portion 23c on the inclined surface 28b.
As described above, since the yoke portion 23d has a relatively undulating shape, it is preferable to form it by an electrolytic plating method rather than a sputtering method because the film can be stably formed. Therefore, the yoke portion 23d of the upper core layer 23 is preferably a soft magnetic plating film.
[0034]
Next, the detailed structure of the magnetic coil portion 28 will be described with reference to FIG. 4. First, the magnetic coil layer 26, the second insulating resist layer 25 and the third insulating resist layer 27 are sequentially formed on the first insulating resist layer 24. Are stacked. Of these insulating resist layers, the outer edge 24 a of the first insulating resist layer 24 is provided closest to the medium disturbance surface 6. Further, the outer edge portion 24 a is provided on the magnetic pole end portion 8 side with respect to the boundary portion 8 a between the magnetic pole base portion 8 and the magnetic pole end portion 9.
Next, the outer edge portion 27 a of the third resist layer 27 is provided to be joined to the first insulating resist layer 24 on the magnetic pole base 9 side with respect to the outer edge portion 24 a described above, and further, the outer edge portion 25 a of the second insulating resist layer 25. However, it is provided to be bonded to the first insulating resist layer 24 on the magnetic pole base 9 side with respect to the outer edge portion 27a.
In this way, the outer edge portions 24a, 27a, and 25a are sequentially positioned toward the magnetic pole base portion 9 side, whereby the inclined surface 28b of the magnetic coil portion 28 is provided.
[0035]
Next, as shown in FIG. 4, the gap layer 22 runs over the first edge resist layer 24 and the third insulating resist layer 27 from the lower core layer 16 at the outer edge 24a, and further on the magnetic pole base 9 side. 3 disposed between the insulating resist layer 27 and the upper core layer 23. This gap layer 22 is made of SiO.2Or Al2OThreeIt is composed of
[0036]
In this way, the gap layer 22 runs on the coil portion 28 (third insulating resist layer 27) at the outer edge portion 24a, and is disposed between the third insulating resist layer 27 and the upper core layer 23 at the magnetic pole base portion 9. Therefore, the upper core layer 23 is necessarily formed on the gap layer 22.
Further, since the outer edge portion 24a of the first insulating resist layer 24 is located closer to the magnetic pole end portion 8 than the boundary 8a, a part of the pole portion 23c (soft magnetic sputtered film) constituting the upper core layer 23 is formed. Will run over the first or third insulating resist layer 24, 27.
[0037]
Accordingly, when the pole portion 23c is etched to determine the track width, even if the gap layer 22 and a part of the lower core layer 16 are removed deeply on the medium sliding surface 6 side from the outer edge portion 24a, the outer edge The gap layer 22 and the first or third insulating resist layers 24 and 27 are etched in this order from the portion 24a to the magnetic pole base 9 side, and the gap layer 22 serves as an etching stopper for the first or third insulating resist layers 24 and 27. Since it functions, the etching amount of the 1st or 3rd insulating resist layers 24 and 27 can be made smaller than before. Thereby, the magnetic coil layer 26 is not exposed, and a short circuit between the upper core layer 23 and the magnetic coil layer 26 can be prevented.
In particular, the gap layer 22 is made of SiO.2Or Al2OThreeTherefore, the etching rate of the gap layer 22 can be reduced to about one half of the etching rate of the first and third insulating resist layers 24 and 27, and the gap layer 22 is sufficient as an etching stopper. Can function.
[0038]
Next, as shown in FIG. 4, since the gap layer 22 runs over the first insulating resist layer 24 at the outer edge portion 24a of the first insulating resist layer 24, the gap layer 22 is moved to the first insulating resist layer 24 ( It is separated from the lower core layer 16 by the magnetic coil section 28). As a result, the gap depth Gd of the thin film magnetic head 7 becomes the dimension from the outer edge 24 a of the first insulating resist layer 24 to the medium sliding surface 6. Therefore, the gap depth Gd can be easily adjusted by adjusting the position of the outer edge portion 24a.
[0039]
As shown in FIGS. 2 and 4, the pole portion 23 c of the upper core layer 23 partially rides on the inclined surface 28 b of the magnetic coil portion 28, but most of the pole portion 23 c is flat via the gap layer 22. Since it is located on the lower core layer 16, a large step does not occur in the pole portion 23c itself.
Therefore, there is no dimensional error during etching when forming the pole portion 23c, and the width of the pole portion 23c in the X direction can be made constant from the magnetic pole end portion 8 along the magnetic pole base portion 9, and the pole portion 23c. The width itself can be made to match the design dimension, whereby the magnetic recording characteristics of the thin film magnetic head 7 can be improved. Further, since there are relatively few steps during etching (ion milling) for forming the pole portion 23c, it is possible to reduce the reattachment of etching particles generated by the etching to the upper magnetic pole (pole portion) 23c.
[0040]
  In order to manufacture this thin film magnetic head 7, for example, as shown in FIG. The reproducing head 10 is formed by sequentially laminating the layer 15 and the upper shield layer 16, and then the magnetic coil portion 28 is formed on the upper shield layer 16 (lower core layer) on the magnetic pole base 9 side, and further the upper shield layer 16 and SiO covering the entire magnetic coil portion 282A gap layer 22 made of, for example, is formed by sputtering.As shown in FIG. 4, the gap layer is formed so as to run over the upper shield layer 16 and the magnetic coil portion 28.
[0041]
  Next, as shown in FIG. 6, a pole portion 23c (soft magnetic sputtered film) of the upper core layer 23 is formed on the gap layer 22 on the magnetic pole end 8 side by a sputtering method. The pole portion 23c is formed into a predetermined shape by forming a photoresist L2 and etching after forming an amorphous CoZrNb alloy or an amorphous CoZrTa alloy.At this time, as shown in FIG. 4, the pole portion 23c is formed from the outer edge portion 24a of the first insulating resist layer 24 (magnetic coil portion) to the magnetic pole end side.
  Since the degree of freedom of the composition of the soft magnetic sputtered film formed by the sputtering method is higher than that of the film formed by the plating method, the pole portion 23c that particularly affects the writing performance is formed by the sputtering method. It becomes easy to ensure the performance and design freedom of the head.
  Since the gap layer 22 is always located under the pole portion 23c, the gap layer 22 can function as an etching stopper during etching, and the magnetic coil portion 28 (first coil) is formed on the inclined surface 28b. , The third insulating resist layers 24, 27) are not excessively etched, and the magnetic coil layer 26 is not exposed.
[0042]
  Next, as shown in FIG. 7, a yoke portion 23d (soft magnetic plating film) of the upper core layer 23 is formed on the magnetic coil portion 28 by a plating method (frame plating method). The yoke portion 23d forms a frame resist by patterning a resist by a photolithography technique, and forms a yoke portion 23c by plating from above. The yoke part 23d is formed so as to be connected to the pole part 23c (soft magnetic sputtered film). The upper core layer 23 is formed by the yoke portion 23d and the pole portion 23c.As a result, as shown in FIG. 4, the outer edge portion 24 a is positioned closer to the magnetic pole end portion 8 than the boundary 8 a between the magnetic pole end portion 8 and the magnetic pole base portion 9. next,After plating, the frame resist is peeled off, a resist L3 is formed on the yoke portion 23d, and portions other than the yoke portion 23d are removed by wet etching, whereby a thin film magnetic head 7 as shown in FIG. 2 is obtained. It is done.
[0043]
According to this manufacturing method, since the upper core layer 23 at the magnetic pole end 8 is formed of the soft magnetic sputtered film 23c, the hardness of the upper core layer 23 on the medium sliding surface 6 side should be higher than that of the plated film. Thus, the thin film magnetic head 7 free from smearing due to sliding of the magnetic recording medium can be manufactured.
Further, since the soft magnetic sputtered film 23c is formed almost at the magnetic pole end 8, no large step is generated in the sputtered film 23c, and therefore no dimensional error occurs when the upper core layer 23 is etched. The width of the pole portion 23c can be made constant from the magnetic pole end portion 8 along the magnetic pole base portion 9, and the width of the pole portion 23c itself can be matched with the design dimension. Can be improved.
Further, since the upper core layer 23 in the magnetic pole base 9 is the soft magnetic plating film 23d, the upper core layer 23 in the magnetic pole base 9 having a relatively complicated shape can be easily formed.
[0044]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the thin film magnetic head of the present invention, since the upper core layer at the magnetic pole end is a soft magnetic sputtered film, the hardness of the upper core layer on the medium sliding surface side is reduced to that of the plated film. Therefore, it is possible to prevent smearing due to sliding of the magnetic recording medium.
In addition, since the soft magnetic sputtered film is formed only at the magnetic pole end, there is no large step in the sputtered film, and therefore there is no dimensional error when etching the upper core layer. The width of the tip of the thin film magnetic head can be made constant from the magnetic pole end along the magnetic pole base, and the width of the tip itself can be made to match the design dimension, thereby improving the magnetic recording characteristics of the thin film magnetic head.
Further, since the upper core layer in the magnetic pole base is a soft magnetic plating film, the upper core layer in the magnetic pole base having a relatively complicated shape can be easily formed.
[0045]
Further, according to the thin film magnetic head of the present invention, the gap layer runs on the insulating resist layer at the outer edge portion and is disposed between the insulating resist layer and the upper core layer at the magnetic pole base portion. The core layer is always formed on the gap layer. In addition, since the outer edge portion of the insulating resist layer is located on the magnetic pole end side with respect to the boundary, a part of the soft magnetic sputtered film constituting the upper core layer is run above the insulating resist layer. Become. Thus, when the soft magnetic sputtered film of the upper core layer is etched to determine the track width, even if the gap layer and a part of the lower core layer are removed deeply on the medium sliding surface side from the outer edge portion, The gap layer and the insulating resist layer are etched in this order from the outer edge to the magnetic pole base, and the gap layer functions as an etching stopper for the insulating resist layer, so that the amount of etching of the insulating resist layer can be reduced as compared with the prior art. Thereby, the magnetic coil layer is not exposed and a short circuit between the upper core layer and the magnetic coil layer can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a sliding type magnetic head including a thin film magnetic head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a thin film magnetic head of the present invention.
FIG. 3 is a schematic sectional view of a thin film magnetic head of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the main part of the thin film magnetic head of the present invention.
FIG. 5 is a process diagram for explaining the manufacturing method of the thin film magnetic head of the invention.
FIG. 6 is a process diagram for explaining the manufacturing method of the thin film magnetic head of the invention.
FIG. 7 is a process diagram for explaining the manufacturing method of the thin film magnetic head of the invention.
FIG. 8 is a perspective view of a sliding type magnetic head provided with a conventional thin film magnetic head.
FIG. 9 is a perspective view of a conventional thin film magnetic head.
FIG. 10 is a schematic sectional view of a conventional thin film magnetic head.
FIG. 11 is a process diagram for describing a conventional method of manufacturing a thin film magnetic head.
FIG. 12 is a process diagram for explaining a conventional method of manufacturing a thin film magnetic head.
13 is a process diagram for explaining a conventional method of manufacturing a thin film magnetic head, and is a schematic view of the thin film magnetic head shown in FIG. 12 as viewed from the medium sliding surface side.
[Explanation of symbols]
6 Medium sliding surface
7 Thin film magnetic head
8 Magnetic pole end
8a border (boundary)
9 Magnetic pole base
16 Lower core layer
22 Gap layer
23 Upper core layer
23c Pole part (soft magnetic sputtered film)
23d Yoke part (soft magnetic plating film)
24 First Insulating Resist Layer (Insulating Resist Layer)
24a outer edge
25 Second Insulating Resist Layer (Insulating Resist Layer)
26 Magnetic coil layer
27 Third Insulating Resist Layer (Insulating Resist Layer)

Claims (4)

媒体摺動面を含む磁極端部と該磁極端部に隣接する磁極基部とから構成され、更に上部コア層と下部コア層とギャップ層とが少なくとも前記媒体摺動面に位置し、該媒体摺動面が磁気記録媒体に接触して相対移動時に磁気情報の書き込み及び読み取りを行う薄膜磁気ヘッドであり、
前記磁極端部において前記上部コア層と前記下部コア層とが前記ギャップ層を挟んで積層されるとともに、前記磁極基部において前記上部コア層と前記下部コア層とが磁気的に接続され、また前記磁極基部には、前記上部、下部コア層から絶縁された状態で前記上部、下部コア層を励磁する磁気コイル層が備えられ、
前記磁極端部における前記上部コア層が軟磁性スパッタ膜であるとともに、前記磁極基部における前記上部コア層が軟磁性メッキ膜であり、
前記磁極基部において、前記磁気コイル層が絶縁性レジスト層により被覆された状態で前記上部コア層と前記下部コア層との間に配置されるとともに、前記絶縁性レジスト層の外縁部が前記磁極基部と前記磁極端部との境界よりも前記磁極端部側に位置して設けられ、
前記ギャップ層が、前記外縁部において前記下部コア層から前記絶縁性レジスト層に乗り上げられ、かつ前記磁極基部において前記絶縁性レジスト層と前記上部コア層の間に配置されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。A magnetic pole end including a medium sliding surface and a magnetic pole base adjacent to the magnetic pole end; and an upper core layer, a lower core layer, and a gap layer are located at least on the medium sliding surface, A thin film magnetic head for writing and reading magnetic information at the time of relative movement while the moving surface is in contact with the magnetic recording medium,
The upper core layer and the lower core layer are stacked with the gap layer in between at the magnetic pole end, and the upper core layer and the lower core layer are magnetically connected at the magnetic pole base, and The magnetic pole base is provided with a magnetic coil layer that excites the upper and lower core layers while being insulated from the upper and lower core layers,
Together with the upper core layer in the pole tip is soft sputtered film, the upper core layer in the pole base is Ri soft plating film der,
The magnetic pole layer is disposed between the upper core layer and the lower core layer in a state where the magnetic coil layer is covered with an insulating resist layer, and an outer edge portion of the insulating resist layer is the magnetic pole base portion. And provided at a position closer to the magnetic pole end than the boundary between the magnetic pole end and
The gap layer runs from the lower core layer to the insulating resist layer at the outer edge portion, and is disposed between the insulating resist layer and the upper core layer at the magnetic pole base portion. Thin film magnetic head. 前記絶縁性レジスト層の外縁部から前記媒体摺動面までの寸法によりギャップデプスが決定されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。2. The thin film magnetic head according to claim 1 , wherein a gap depth is determined by a dimension from an outer edge portion of the insulating resist layer to the medium sliding surface. 前記ギャップ層が、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２よりなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド。The gap layer, a thin film magnetic head according to claim 1 or claim 2, characterized in that consists of Al 2 O 3 or SiO 2. 媒体摺動面を含む磁極端部と該磁極端部に隣接する磁極基部とから構成され、更に上部コア層と下部コア層とギャップ層とが少なくとも前記媒体摺動面に位置してなる薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、
前記磁極基部側の下部コア層上に磁気コイル層及びこの磁気コイル層を被覆する絶縁性レジスト層からなる磁気コイル部を形成するとともに、前記下部コア層及び前記磁気コイル部の全部を覆う前記ギャップ層を形成する第１の工程と、
前記磁極端部側の前記ギャップ層上に、軟磁性スパッタ膜をスパッタ法によって形成する第２の工程と、
前記磁極基部側の前記ギャップ層上に、前記軟磁性スパッタ膜に接続する軟磁性メッキ膜をメッキ法によって形成することにより上部コア層を形成する第３の工程とを具備してなり、
前記第１の工程において、前記磁気コイル部の外縁部が、前記磁極端部と前記磁極基部との境界より前記磁極端部側に位置するように前記磁気コイル部を形成するとともに、前記磁気コイル部の外縁部において前記ギャップ層が前記下部コア層上から前記磁気コイル部上に乗り上げるように前記ギャップ層を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。A thin film magnet comprising a magnetic pole end including a medium sliding surface and a magnetic pole base adjacent to the magnetic pole end, and further having an upper core layer, a lower core layer, and a gap layer positioned at least on the medium sliding surface A method of manufacturing a head,
Forming a magnetic coil layer comprising a magnetic coil layer and an insulating resist layer covering the magnetic coil layer on the lower core layer on the magnetic pole base side; and covering the entire gap between the lower core layer and the magnetic coil unit A first step of forming a layer;
A second step of forming a soft magnetic sputtered film on the gap layer on the magnetic pole end side by a sputtering method;
On the gap layer of the magnetic pole proximal, Ri name comprises a third step of forming an upper core layer by a soft plating film connected to the soft sputter film is formed by plating,
In the first step, the magnetic coil portion is formed such that an outer edge portion of the magnetic coil portion is positioned closer to the magnetic pole end portion than a boundary between the magnetic pole end portion and the magnetic pole base portion, and the magnetic coil A method of manufacturing a thin film magnetic head , wherein the gap layer is formed so that the gap layer runs on the magnetic coil part from the lower core layer at an outer edge part of the part .
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