JP3843195B2 - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に係り、特に、トラック幅が１μｍ以下の薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に用いて好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３１は、従来の複合型薄膜磁気ヘッドをスライダに備えた磁気ヘッド１５０を示す斜視図、図３２は、図３１の磁気ヘッド１５０の要部を示す断面図である。
この浮上式磁気ヘッド１５０は、図３１に示すように、スライダ１５１と、スライダ１５１に備えられた複合型薄膜磁気ヘッド１５７を主体として構成されている。ここで、符号１５５は、スライダ１５１の磁気記録媒体の移動方向の上流側であるリーディング側を示し、符号１５６は、同じく移動方向の下流側であるトレーリング側を示す。このスライダ１５１の磁気記録媒体に対向する媒体対向面１５２には、レール１５１ａ、１５１ｂ、１５１ａが形成され、各レール同士間は、エアーグルーブ１５１ｃ、１５１ｃとされている。
そして、このスライダ１５１のトレーリング側１５６の端面１５１ｄに複合型薄膜磁気ヘッド１５７が設けられている。
図３３は、複合型薄膜磁気ヘッド１５７の要部を断面とした斜視図である。
複合型薄膜磁気ヘッド１５７は、図３２および図３３に示すように、磁気抵抗効果素子を備えたＭＲ磁気ヘッドｈ１と、書込みヘッドである薄膜磁気ヘッドｈ２とが、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に積層されてなるものである。
【０００３】
ＭＲ磁気ヘッドｈ１は、図３２，図３３に示すように、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に形成された磁性合金からなる下部シールド層１６３と、下部シールド層１６３に積層された下部ギャップ層１６４と、媒体対向面１５２に一部を露出させた磁気抵抗効果素子１６５と、磁気抵抗効果素子１６５および下部ギャップ層１６４を覆う上部ギャップ層１６６と、上部ギャップ層１６６を覆う上部シールド層１６７とから構成されている。
上部シールド層１６７は、薄膜磁気ヘッドｈ２の下部コア層と兼用とされている。
【０００４】
上述のＭＲ磁気ヘッドｈ１は、読取りヘッドとして用いられるものであり、磁気記録媒体からの微小の漏れ磁界が磁気抵抗効果素子１６５に印加されて磁気抵抗効果素子１６５の抵抗が変化し、この抵抗変化に基づいた電圧変化を磁気記録媒体の再生信号として読み取るものである。
【０００５】
薄膜磁気ヘッドｈ２は、下部コア層（上部シールド層）１６７と、下部コア層１６７に積層されたギャップ層１７４と、ギャップ層１７４の後部領域Ｙに形成されたコイル１７６と、コイル１７６を覆う上部絶縁層１７７と、磁極端領域Ｘにてギャップ層１７４に接合されるとともに後部領域Ｙにて下部コア層１６７に接合される上部コア層１７８とから構成されている。
コイル１７６は、平面的に螺旋状となるようにパターン化されている。また、上部コア層１７８は、コイル１７６のほぼ中央部分にてその基端部１７８ｂが下部コア層１６７に磁気的に接続されている。
また、上部コア層１７８上には、アルミナなどからなる保護層１７９が積層されている。
【０００６】
下部コア層１６７、ギャップ層１７４、および上部コア層１７８は、複合型薄膜磁気ヘッド１５７の後部領域Ｙから磁極端領域Ｘに向けて延在するとともに、媒体対向面１５２に露出している。この媒体対向面１５２においては、上部コア層１７８と下部コア層１６７とがギャップ層１７４を挟んで対向した状態で磁気ギャップを形成している。
ここで、図３２に示すように、磁極端領域Ｘは、媒体対向面１５２近傍において、上部コア層１７８と下部コア層１６７とがギャップ層１７４のみを挟んで対向している領域をいい、後部領域Ｙは、磁極端領域Ｘ以外の領域をいう。
【０００７】
上述の薄膜磁気ヘッドｈ２は、書込ヘッドとして用いられるものであり、コイル１７６に記録電流が与えられると、この記録電流により上部コア層１７８および下部コア層１６７に磁束が発生し、この磁束が磁気ギャップから外部に漏れて漏れ磁界を生じ、この漏れ磁界により磁気記録媒体が磁化されて記録信号が記録される。
【０００８】
ところで、上記の薄膜磁気ヘッドｈ２を製造する際においては、予め下部コア層１６７、ギャップ層１７４および上部コア層１７８を順次積層パターンニングし形成する。ここで、上部コア層１７８は、フレームメッキ法により、メッキ、イオンミーリングを用いて加工され、媒体対向面１５２に露出する上部コア層１７８の幅は、前記フレームメッキ等のレジスト幅や、メッキ、エッチング加工により規定され、この媒体対向面１５２に露出する上部コア層１７８の幅により、磁気記録トラック幅が規定されている。
このように、薄膜磁気ヘッドｈ２の磁気記録トラック幅（媒体対向面に露出する上部コア層１７８の磁極端側の幅）を狭く設定することにより、磁気記録媒体のトラック幅を小さくすることが可能になって、磁気記録媒体の記録密度を高めることが可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の薄膜磁気ヘッドｈ２においては、コイル層１７６、上部絶縁層１７７の段差があり上部コア層１７８の形成におけるレジスト膜厚が厚くなり、フレームメッキの手段によりこれらの各層を精度良く成形し、磁極端を現状の最高の加工精度で加工したとしても、レジストパターン形成時の露光の分解能の限界により、磁気記録トラック幅を１μｍ以下にするのは困難であり、磁気記録媒体の記録密度をより向上させることができないという課題があった。
【００１０】
上記の課題を解決するために、特願平１１年０８０５５１号、特願平１１年０８０５５２号、特願平１１年０９４３１４号等に記載されるような技術を適用する場合があった。ここでは、記録密度を向上するために下部コア層１６７と上部コア層１７８の各々に高飽和磁束密度材料の磁性層を積層した２層構造とし、例えば、図３４に示すように、下部コア層１６７に絶縁層１７７Ａを積層し、この絶縁層１７７Ａに、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング），イオンミーリング等の手段によって磁気記録トラックの幅を規定する１μｍ程度の溝１７７Ｂを形成し、該溝１７７Ｂ内部の下部コア層１６７にギャップ層１７４を積層し、この絶縁層１７７Ａとギャップ層１７４との溝周辺に上部コア層１７８を形成して、磁気記録トラック幅を小さく設定していた。これらの技術においては、上部コア層１７８が、媒体対向面１５２から見て溝１７７Ｂよりも磁気記録トラックを形成しているギャップ層１７４よりも絶縁層１７７Ａの部分にはみ出す場合がある。
このような場合には、図３４に矢印Ｂで示すように、磁気ギャップ付近において、上部コア層１７８からの磁気記録トラック外側へ漏れる漏れ磁界が大きくなり、薄膜磁気ヘッドの書き込み能力が低下する可能性があった。
【００１１】
さらに、上記のように、上述の問題点に対応して、図３５に示すように、溝１７７Ｂに傾斜部１７７Ｃを設けて、上部コア層１７８の下側に傾斜部分を形成し、上部コア層１７８からの漏れ磁界を低減する手段を採用することがあった。このような場合には、先に形成された溝１７７Ｂの上縁部に傾斜部１７７Ｃを設けるために、工程数が多くなり、加工時間の増大と作業性の低減を招き、かつ、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング），イオンミーリング等の手段における加工雰囲気等の限定条件が多くなるため、その処理にかかる作業時間が増大する上、加工時間が増大するという問題が発生する。さらに、図３４に示す構造に比べると、磁気ギャップ付近において、図３５に矢印Ｂで示す上部コア層１７８からの磁気ギャップ外側へ漏れる漏れ磁界を減少することができるが、充分とはいえず、薄膜磁気ヘッドの書き込み能力が低下する可能性があった。
【００１２】
また、今後、磁気ギャップ幅を小さく設定する際、フォトレジストを使用した技術において、分解能や焦点深度の問題から、図３４および図３５に示すような形状の磁気ギャップにおいては、磁気記録トラック幅、すなわち溝１７７Ｂ幅を０．１μｍ以下に設定することは不可能であると見られている。何故ならば、溝１７７Ｂを形成する際の幅寸法における予想される下限値が、たとえば、ｉ線ステッパにおいては、その波長による限界から０．３μｍ程度、また、使用するフォトレジスト種類の限界から０．２８μｍ程度が限界とされ、エキシマレーザステッパにおいては、その波長による限界から０．１８μｍ程度が限界であると考えられるからである。しかし、磁気記録媒体の記録密度を向上するために、磁気記録トラック幅、つまり磁気ギャップ層における幅寸法をより縮小したいという要求に対応できる技術が待望されていた。
【００１３】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的のうち少なくとも１つを達成しようとするものである。
▲１▼磁気記録トラック幅が１μｍ以下であるような微細磁気記録トラック幅を有する薄膜磁気ヘッドを提供すること。
▲２▼このような磁気ヘッドにおいて、磁気記録トラック近辺における漏れ磁界の減少を図ること。
▲３▼薄膜磁気ヘッドの書込ヘッドのオーバーライト特性を向上すること。
▲４▼製造工程の簡略化と製造時間の短縮とを図ることのできる薄膜磁気ヘッドを製造する方法を提供すること。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、下部コア層と、前記下部コア層の上に積層された絶縁層と、前記絶縁層の媒体対向面から後部に向けて延在するよう設けられた溝内の前記下部コア層上に形成された下部磁極層と、前記下部磁極層の上に形成されたギャップ層と、前記ギャップ層の上に形成された上部磁極層と、が積層され、
前記上部磁極層の上に上部コア層が形成され、前記下部コア層と上部コア層の間にコイルが形成され、
前記溝の内側壁には、前記上部磁極層の側端面から下部磁極層の側端面にわたり、前記上部磁極層側から前記下部磁極層側に向いて先窄まりとなるテーパが形成されて前記溝の幅方向寸法が前記上部コア層側から前記下部コア層側に向かって小さくなるとともに、前記溝に前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部が形成され、
前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度が、７０度ないし８７度の範囲に設定されてなり、
前記上部磁極層、ギャップ層、下部磁極層の幅方向寸法が前記のテーパ側壁部によって規定されてなり、
前記上部磁極層の全体、および、前記上部コア層における前記上部磁極層側端部が、前記溝の内部に設けられてなるとともに、
前記媒体対向面に露出されたギャップ層の幅が１μｍ以下に設定されてなることにより上記課題を解決した。
本発明は、前記媒体対向面において、前記上部コア層における前記上部磁極層側端部の幅方向長さが、前記上部磁極層における前記ギャップ層側端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記上部磁極層における前記ギャップ層側端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における前記下部磁極層側端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記ギャップ層における前記下部磁極層側端部の幅方向長さが、前記下部磁極層における前記下部コア層側端部の幅方向長さよりも大きく設定されてなることができる。
本発明は、前記媒体対向面において、前記ギャップ層における前記上部磁極層側端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における前記下部磁極層側端部の幅方向長さよりも大きく設定されてなることが可能である。
本発明において、前記上部コア層における前記上部磁極層側端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定されることが望ましい。
本発明において、前記上部磁極層が、前記溝の内部に設けられ、前記上部コア層における前記上部磁極層側端部が、前記絶縁層上面と面一に設けられてなることができる。
本発明において、前記下部磁極層および前記ギャップ層は、溝内に積層されて、前記ギャップ層の上には、前記媒体対向面側に前記上部磁極層が、また、前記後部側に後部絶縁層が積層されていることが可能である。
本発明において、前記ギャップ層が非金属材料で形成されてなることがある。
本発明において、前記上部磁極層、前記ギャップ層、前記下部磁極層はメッキ法により形成されてなることができる。
本発明の複合型薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗効果素子を備えた読出磁気ヘッドと、上記のいずれかに記載された薄膜磁気ヘッドとが積層されてなることが好ましい。
【００１５】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、上部磁極層により媒体対向面側において上部磁極端が形成され、下部磁極層により媒体対向面側において下部磁極端が形成され、これら上部磁極層と下部磁極層との間にギャップ層を介在させて磁気ギャップが形成されてなる構造を有し、前記上部磁極層と前記下部磁極層との間の部分周りに、媒体対向面に到達して前記上部磁極層と前記下部磁極層との間に位置する溝が形成される絶縁層が設けられ、この絶縁層の溝内に前記ギャップ層が設けられて、このギャップ層が上部磁極端と下部磁極端とで挟まれて磁気ギャップが形成されて、前記溝の内側壁には、前記上部磁極層側から前記下部磁極層側に向いて先窄まりとなるテーパが形成され、前記溝の前記上部磁極層側の幅よりも前記ギャップ層形成部分の幅を小さくしてなることにより上記課題を解決した。
本発明の薄膜磁気ヘッドは、上部コア層および下部コア層が後部領域から磁極端領域に向けて延在してそれらの端面が媒体対向面に露出され、前記後部領域にて前記上部コア層と前記下部コア層とが接続され、この上部コア層と下部コア層との接続部分の周囲にコイルが設けられ、前記磁極端領域にて前記上部コア層と前記下部コア層との間にギャップ層が設けられてなる構造を有し、前記下部コア層に絶縁層が積層され、該絶縁層の前記磁極端領域に前記媒体対向面から前記後部領域に向けて延在する溝が設けられ、該溝に下部磁極層と前記ギャップ層とが積層され、前記ギャップ層の前記磁極端領域には上部磁極層が積層され、前記下部磁極層が前記下部コア層に接続され、前記上部磁極層が前記上部コア層に接続されて、前記上部磁極層により上部磁極端が前記下部磁極層により下部磁極端が構成され、前記溝が、該溝の幅方向寸法が前記上部コア層側から前記下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とされて、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有してなり、前記媒体対向面に露出した部分において、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さが、前記下部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定されてなることにより上記課題 を解決した。
本発明においては、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度が、７０度〜８７度程度の範囲に設定されてなることが好ましい。
本発明においては、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を１．０μｍ以下に設定する技術を選択することができる。
また、本発明において、前記上部磁極層および上部コア層における下端部が、前記溝の内部に設けられてなる技術を選択することができる。
前記媒体対向面に露出されたギャップ層の幅（磁気記録トラック幅）が１μｍ以下に設定されてなることが可能である。
または、本発明において、前記溝が、前記下部コア層上に立設されて前記媒体対向面に到達された２つのテーパ側壁部と、これら２つの側壁部を前記溝の前記後部領域側にて連結し、前記下部磁極端のギャップデプスを規定する磁極端面とを具備してなる技術か、または、前記溝が、前記下部コア層側と前記上部コア層側と前記媒体対向面側とに各々開口し、前記媒体対向面における開口の寸法と略同一断面寸法で少なくとも前記磁極端領域の一部に延在する溝本体部と、該溝本体部に連続して前記後部領域に延在する溝連続部とを有してなる技術を選択することができる。
または、本発明において、前記溝連続部が、前記溝本体部と略同一断面寸法で前記後部領域に延在する溝延長部を有してなる技術か、前記溝連続部が、該溝本体部の前記後部領域側に接続され該後部領域側方向に向けて前記下部コア層幅方向に寸法の拡大する溝拡大部を有してなる技術を選択することができる。
本発明において、前記ギャップ層の前記後部領域には後部絶縁層が積層されるとともに、該後部絶縁層が、前記上部磁極層と前記上部コア層とに接続され、前記上部磁極層が前記ギャップ層と接する前記媒体対向面から後部絶縁層までの長さによりギャップデプスが確定されてなることができる。さらに、前記後部絶縁層の前記後部領域側先端が、前記ギャップ層と前記上部磁極層との間に割り込んで入って、前記後部絶縁層の前記後部領域側先端により前記ギャップデプスが確定されてなることができる。この後部絶縁層においては、前記媒体対向面側から前記後部領域側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面を備えてなることが好ましい。本発明において、前記後部絶縁層がレジストがノボラック系樹脂とすることが可能である。本発明において、前記後部絶縁層の上には、前記コイルの一部が設けられてなる技術を適応することができる。
または、本発明において、前記後部絶縁層の上にコイル絶縁層が積層され、このコイル絶縁層は、前記後部絶縁層のアペックス面に向けて傾斜する傾斜面を備えてなることができる。
【００１６】
さらに、本発明においては、例えば、前記下部コア層の上面が研磨加工された平坦面とされたことや、前記後部絶縁層のアペックス面の傾斜角度は、前記下部コア層に対して１０度〜８０度の範囲であること、および、前記後部絶縁層が前記絶縁層の上側に連続して延在していることが可能である。
磁気抵抗効果素子を備えたＭＲ磁気ヘッドまたはＧＭＲ磁気ヘッドとされる読出磁気ヘッドと、上述の手段を選択した薄膜磁気ヘッドとが積層されてなる複合型薄膜磁気ヘッドとする技術を選択することができる。
【００１７】
本発明における薄膜磁気ヘッドは、下部コア層と下部磁極層とにより下部コアが形成され、上部コア層と上部磁極層とにより上部コアが形成され、下部磁極層とギャップ層と上部磁極層とにより磁気ギャップが形成されて、上部コアと下部コアとの間に磁気ギャップが介在してなるものである。
磁気ギャップを構成する下部磁極層とギャップ層と上部磁極層が、予め形成された溝に積層されるので、磁気ギャップの幅（磁気記録トラック幅）は溝の幅により決定される。従って、溝の幅を狭く設定することにより、磁気ギャップの幅（磁気記録トラック幅）を例えば１μｍ以下のサブミクロンオーダーにまで狭くすることが可能になる。
【００１８】
本発明において、前記溝が、該溝の幅方向寸法が前記上部コア層側から前記下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とされて、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有してなることにより、前記媒体対向面に露出した部分において、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さが、前記下部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定されて、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、書込ヘッドのオーバーライト特性を向上することができる。
さらに、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を１．０μｍ以下に設定する技術を選択することにより、前記溝付近において磁束の流れを円滑にすることができ、よりいっそう磁気ギャップ層付近における漏れ磁束の低減を図ることができる。
また、上部磁極層と下部磁極層とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記溝の上端部側幅寸法、および、上部コア層、上部磁極端層の幅方向長さよりも小さく設定することができる。このため、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
【００１９】
本発明においては、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度を７０度より小さい角度に設定すると、上部コア層、上部磁極層の溝におけるテーパ側壁部に当接している側壁部分からの漏れ磁界が増大し、磁気ギャップへの漏れもあるが、下部コア層への漏れ磁界が増大して好ましくなく、前記傾斜角度を８８度より大きい値に設定した場合には、上部コア層のレジストパターン形成における露光等の寸法・アライメントが難しくなり好ましくない。
また、本発明において、前記上部磁極層および上部コア層における下端部が、前記溝の内部に設けられてなる技術を選択することにより、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図るとともに、磁気記録トラック付近における磁束の流れを円滑にすることができ、漏れ磁界の低減を図ることができる。
【００２０】
また、磁気ギャップを形成する下部磁極層、ギャップ層等の幅方向寸法よりも、溝の上端部における幅方向寸法を低減することができるため、溝を精度良く形成することが可能になって、磁気記録トラック幅をより狭く設定することが可能になる。
また、前記溝の上端部における幅方向寸法を１μｍ以下、より好ましくは０．７μｍ程度とすることで、磁気ギャップの幅方向寸法により規制される磁気記録トラック幅を０．３１μｍ程度に設定することが可能になる。
【００２１】
本発明の薄膜磁気ヘッドにおいては、前記絶縁層、前記下部磁極層、前記ギャップ層および前記上部磁極層が前記媒体対向面に露出しているように構成することにより、媒体対向面における磁気ギャップ幅が絶縁層の溝の幅と一致するので磁気記録トラック幅を狭く設定することが可能になり、また、磁気ギャップが媒体対向面から露出するので、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することが可能となる。
【００２２】
また、下部コア層の上面を研磨加工することにより、下部コア層の上面が表面粗さＲａ＝０．０００５μｍ〜０．０１μｍの範囲の平坦面となるので、溝を精度良く形成することが可能になって、磁気記録トラック幅をより狭くすることが可能になる。
また、前記後部絶縁層におけるアペックス面の傾斜角度は、前記下部コア層に対して１０〜８０度の範囲であることが好ましい。アペックス面の傾斜角度が１０度未満では、上部コア層と下部コア層との間のリラクタンスが小さくなり、アペックス面付近で上部コア層から上部磁極層への漏れ磁界が増大するので好ましくなく、８０度を超えると、必然的に上部コア層の断面形状を滑らかに形成することができず、上部コア層断面形状が部分的に鋭角的になり、この付近の反磁界が大きくなるため、記録効率が落ちるので好ましくない。
さらに、前記後部絶縁層がノボラック系樹脂からなることにより、後述のようにポストベークにより後部絶縁層にアペックス面を形成し、後述するようにギャップ層を電極とする電気メッキ法により上部磁極層を形成しギャップデプス位置設定の正確性を向上するとともに、後部絶縁層上にコイルを形成可能とすることができる。
【００２３】
また、前記絶縁層は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜または、それらの多層膜で形成してもよい。絶縁層が前記記載の材質からなるものであれば、溝を形成する際に異方性エッチングを行うとともにその異方性の程度を設定することが可能になって、サイドエッチングが発生することなく、特に溝の深さ方向に対する溝の幅の寸法精度を向上することが可能になる。
【００２４】
また、前記ギャップ層は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、ＮｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金、ＮｉＰｔ合金のうちのいずれか１種または２種以上からなることが好ましく、単層膜または、それらの多層膜で形成してもよい。これらの材料は、いずれも非磁性材料であって磁化することがなく薄膜磁気ヘッドの記録用ギャップ層を構成するものとして最適であるとともに、これら材料は金属材料であって下部コア層を電極とする電気メッキ法にて溝内に積層することが可能となる。
【００２５】
さらに、下部磁極層は、ＦｅＮｉ合金、ＦｅがＮｉよりも高濃度のＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金のうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜または、それらの多層膜で形成してもよい。これらの材料は、いずれも軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であるとともに、これら材料は金属材料であって下部コア層を電極とする電気メッキ法にて溝内に積層することが可能となる。
【００２６】
さらに、上部磁極層は、ＦｅＮｉ合金、ＦｅがＮｉよりも高濃度のＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金のうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜または、それらの多層膜で形成してもよい。これらの材料は、いずれも軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であるとともに、これら材料は金属材料であって記録用ギャップ層を電極とする電気メッキ法にて溝内に積層することが可能となるので、上部磁極層の積層位置を後部絶縁層により設定し、ギャップデプス位置設定における正確性を向上することができるとともに、上部磁極層を溝に確実に形成し、上部磁極層の幅を溝の幅と一致させることが可能になる。
【００２７】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法においては、上部磁極層により媒体対向面側において上部磁極端を形成し、下部磁極層により媒体対向面側において下部磁極端を形成し、これら上部磁極層と下部磁極層との間にギャップ層が介在して磁気ギャップを形成する薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、前記上部磁極層と前記下部磁極層との間の部分周りに、媒体対向面に到達して前記上部磁極層と前記下部磁極層との間に位置する溝を形成する絶縁層を設け、この絶縁層の溝内に前記ギャップ層を設けて、このギャップ層を上部磁極端と下部磁極端とで挟んで磁気ギャップを形成し、前記溝の内側壁に、前記上部磁極層側から前記下部磁極層側に向いて先窄まりとなるテーパを形成し、前記溝の前記上部磁極層側の幅よりも前記ギャップ層形成部分の幅を小さくしてなることにより上記課題を解決した。
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法においては、上部コア層および下部コア層が後部領域から磁極端領域に向けて延在してそれらの端面が媒体対向面に露出され、前記後部領域に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、この上部コア層と下部コア層との接続部分の周囲にコイルが設けられ、前記磁極端領域にて前記上部コア層と前記下部コア層との間にギャップ層が設けられてなる薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、前記下部コア層に絶縁層を積層し、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、および、前記磁極端領域に延在する溝を該溝の前記磁極端領域における幅方向寸法が上側から下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有し、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有するように、前記絶縁層に形成するとともに、該溝の底面を前記下部コア層に到達させ、該溝に、下部磁極層と前記ギャップ層とを積層して前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続し、前記ギャップ層の前記磁極端領域に前記媒体対向面と略平行なギャップデプスを有する前記上部磁極層を形成し、前記後部領域にコイルを形成し、前記磁極端領域にて前記上部磁極層と接合するとともに前記後部領域にて前記コイルの一部を覆う前記上部コア層を形成して前記上部コア層と前記上部磁極層とを接続することにより上記課題を解決した。
本発明においては、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を１．０μｍ以下に設定する技術を選択することができる。
本発明においては、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度を７０度〜８７度程度の範囲に設定することが好ましい。
また、本発明において、前記上部磁極層および上部コア層における下端部が、前記溝の内部に設けられてなる技術を選択することができる。
さらに、本発明において、前記溝を、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、前記磁極端領域にの記絶縁層に形成するとともに、前記後部領域にも延在するように前記絶縁層に形成するとともに、該溝の底面を前記下部コア層に到達させ、該溝に、下部磁極層と前記ギャップ層とを積層して前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続し、前記ギャップ層の前記後部領域に後部絶縁層を形成して前記上部磁極層のギャップデプス位置を規定し、前記ギャップ層の前記磁極端領域に前記媒体対向面と略平行に前記後部絶縁層によって規定された前記ギャップデプスを有する前記上部磁極層を形成することができる。
本発明において、前記後部絶縁層には、前記ギャップデプス付近にポストベークを施すことによって前記媒体対向面側から前記後部領域側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面を形成することが好ましく、前記アペックス面と前記下部コア層とのなす角を１０度〜８０度程度に形成することができ、前記後部絶縁層が、ポジ型フォトレジストから形成されて、前記ポジ型フォトレジストが、ノボラック系樹脂から形成されてなることが可能である。
前記下部磁極層と前記ギャップ層とを、前記下部コア層を電極とする電気メッキ法にて形成する技術が選択される。
前記媒体平行面位置における前記溝の幅方向最大寸法を１μｍ以下に設定することが好ましい。
【００２８】
本発明において、前記下部コア層に積層した絶縁層に、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、および、前記磁極端領域に延在する溝を該溝の前記磁極端領域における幅方向寸法が上側から下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有し、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有するように形成するとともに、該溝の底面を前記下部コア層に到達させ、該溝に、下部磁極層と前記ギャップ層とを積層して前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続し、前記ギャップ層の前記磁極端領域に前記媒体対向面と略平行なギャップデプスを有する前記上部磁極層を形成し、前記後部領域にコイルを形成し、前記磁極端領域にて前記上部磁極層と接合するとともに前記後部領域にて前記コイルの一部を覆う前記上部コア層を形成して前記上部コア層と前記上部磁極層とを接続することにより、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、オーバーライト特性の向上した書込ヘッドの製造方法を提供することができる。
さらに、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、および、前記磁極端領域に延在する溝を該溝の前記磁極端領域における幅方向寸法が上側から下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有し、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有するように形成することにより、フォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法とされる溝を形成したとしても、前記媒体対向面に露出した部分において、前記上部コア層における下端部の幅方向長さを、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定し、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さを、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定し、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さを、前記下部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定して、上部磁極層と下部磁極層とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記最低幅寸法とされる前記溝の上端部側幅寸法、および、上部コア層、上部磁極端層の幅方向長さよりも小さく設定できることにより、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
本発明においては、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を１．０μｍ以下に設定する技術を選択することや、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度を７０度〜８８度程度の範囲に設定すること、また、前記上部磁極層および上部コア層における下端部を、前記溝の内部に設ける技術を選択することにより、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図るとともに、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
【００２９】
ここで、下部コア層を研磨して平坦化すれば、後の工程において積層する絶縁層が平坦化されて、異方性エッチングにて溝を精度良く形成することが可能になり、溝を異方性エッチングにて形成すれば、サイドエッチングが発生することなく、溝の深さ方向に対する溝幅の寸法精度を向上することが可能になる。
また、溝を形成するに際しては、絶縁層にマスク層を積層してこのマスク層にパターンを形成し、このパターンから露出する絶縁層に対して異方性エッチングを行い、このとき、エッチング電力、基板バイアス電力、エッチングガス圧、ガス種類等の条件を設定することにより、異方性の程度を設定しておこなうことが好ましい。異方性エッチングは、反応性イオンエッチング法にて行うのが、寸法精度良く溝を形成できる点で最も好ましい。
ここで、マスク層は、フォトレジスト層、金属膜層、フォトレジスト層と金属膜層との積層体、金属酸化物層のいずれか１種であることが好ましく、フォトレジスト層としては、通常のポジ型、ネガ型フォトレジストの他、遠紫外線、電子線、Ｘ線、イオン線等により露光可能なフォトレジストであっても良い。また、金属膜層としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉのいずれか１種であることが好ましい。更に、金属酸化物層としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＴａＯ、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＣｒＯ、ＷＯ、ＺｒＯ、ＮｉＯ、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＩｒＯのいずれか１種または２種以上であることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。
さらに、前記溝を反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法；Reactive Ion Etching法）にて形成する際に用いる反応ガスは、ＣＦ4 、ＣＦ4 とＯ2 との混合ガス、Ｃ3Ｆ8、Ｃ3Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃ4Ｆ8、Ｃ4Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃ5Ｆ8、Ｃ5Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃｌ2 、ＢＣｌ3 、Ｃｌ2 とＢＣｌ3 との混合ガス、ＣＨＦ3 、のいずれか１種、または、Ａｒとの混合ガス、または、各ガスの組み合わせを用いることができる。これらの反応ガスは、絶縁層およびマスク層の材質に基づいて上記のガスの中から好適なものが選定される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態にかかる複合型薄膜磁気ヘッドの正面図、図２は同側断面図である。
なお、これらの図において、前述の図３０ないし図３４に示す構成要素と略同一の構成要素には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図１に示すように、本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１は、磁気抵抗効果素子を備えた読出ヘッド（ＭＲ磁気ヘッドまたはＧＭＲ磁気ヘッド）２１とインダクティブヘッド（書込ヘッド）４１とが、スライダ１５１の端面１５１ｄに積層されてなるものである。
【００３１】
図１に示すように、読出ヘッド２１は、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に形成された絶縁層２２と、該絶縁層２２に積層されて磁性合金からなる下部シールド層２３と、下部シールド層２３に積層された読出ギャップ層２４と、読出ギャップ層２４に埋め込まれて一部を媒体対向面に露出させた磁気抵抗効果素子２５と、読出ギャップ層２４に積層された平坦化絶縁層２６と、平坦化絶縁層２６に埋め込まれた上部シールド層２７とからなるものである。上部シールド層２７は、書込ヘッド４１の下部コア層と兼用とされている。また、上部シールド層（下部コア層）２７は、ＦｅＮｉ合金，ＦｅＣｏＮｉ合金等からなる軟磁性合金であることが好ましい。
下部シールド層２３、読出ギャップ層２４、平坦化絶縁層２６、上部シールド層２７、および磁気抵抗効果素子２５の各端面は、媒体対向面１５２側に露出している。
また、磁気抵抗効果素子２５には、センス電流を与えるための電極層２８，２８が接続されている。
【００３２】
磁気抵抗効果素子２５としては、磁気抵抗効果を有する軟磁性材料の他、いわゆる巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）を例示することができる。
【００３３】
上述の読出磁気ヘッド２１においては、磁気記録媒体からの微小の漏れ磁界が磁気抵抗効果素子２５に印加されて磁気抵抗効果素子２５の抵抗が変化し、この抵抗変化に基づいた電圧変化を磁気記録媒体の再生信号として読み取る。
【００３４】
図２は、本実施形態の薄膜磁気ヘッドを示す側面断面図、図３は、本実施形態の薄膜磁気ヘッドにおける溝４３および磁極端領域の要部を示す斜視図、図４は同正面図、図５は同拡大側断面図である。
本実施形態における書込ヘッド４１は、図１ないし図５に示すように、下部コア層（上部シールド層）２７に絶縁層４２が積層され、絶縁層４２の磁極端領域Ｘに、媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて延在する溝４３が設けられ、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と後部絶縁層８０とが溝４３に積層されるとともに、下部磁極層４４が下部コア層２７に接続され、さらに、上部磁極層４６が上部コア層４７に接続されてなるものである。ここで、上部磁極層４６により上部磁極端が構成され、下部磁極層４４により下部磁極端が構成されている。
【００３５】
上部コア層４７および下部コア層２７は、図２に示すように、後部領域Ｙから磁気端領域Ｘに向けて延在して、それらの端面が媒体対向面１５２に露出している。また、上部コア層４７および下部コア層２７は後部領域Ｙにおいて磁気的に接続されている。
後部絶縁層８０は、ギャップ層４５上の後部領域Ｙ側に位置されるとともに、絶縁層４２上の後部領域Ｙ側に位置されている。
ここで、磁気端領域Ｘとは、図２に示すように、媒体対向面１５２近傍において上部コア層４７と下部コア層２７とがギャップ層４５を挟んで対向している領域をいい、後部領域Ｙとは、磁気領域Ｘ以外の領域をいう。
【００３６】
溝４３は、図３ないし図５に示すように、該溝４３の幅方向寸法が前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する下窄まり形状とされて、媒体対向面１５２における開口の形状と略同一断面形状で磁気端領域Ｘに延在し下部コア層２７に隣接する溝本体部５１と、この溝本体部５１に連続して後部領域Ｙに延在して下部コア層２７に隣接する溝連続部９０とからなるものである。これら溝本体部５１と溝連続部９０とは、略同一の断面形状を有するものとされる。
溝連続部９０は、前記溝本体部５１と略同一断面寸法で、前記後部領域Ｙに延在する溝延長部９１を有する。
溝本体部５１および溝延長部９１には、下部コア層２７上に立設されて媒体対向面１５２に到達するとともに前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有する２つのテーパ側壁部５２，５２が設けられてなり、これら２つのテーパ側壁部５２，５２が、後部領域Ｙの溝延長部９１の最奥部に位置し前記媒体対向面１５２と略平行に近い状態の端面５３により連結されている。
テーパ側壁部５２，５２は、図４に示すように、このテーパ側壁部５２，５２が前記下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αを７０度〜８７度の範囲に設定することが好ましく、この傾斜角度αが、例えば８０度とされる。ここで、前記テーパ側壁部５２，５２が前記下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αを７０度より小さい角度に設定すると、上部コア層４７、上部磁極層４６の溝４３におけるテーパ側壁部５２，５２に当接している側壁部分からの漏れ磁界が増大し、磁気ギャップへの漏れもあるが、下部コア層への漏れ磁界が増大し、上部コア層４７と下部コア層２７との間のリラクタンスが小さくなり、磁気記録トラック端部の漏れ磁束が大きくなるので好ましくなく、前記傾斜角度αを８８度より大きい値に設定した場合には、所望の磁気記録トラック幅を形成するために必要な溝４３の幅寸法を形成することができない可能性があるとともに、上部コア層のレジストパターン形成における露光等の寸法・アライメントが難しくなり好ましくない。
【００３７】
下部磁極層４４およびギャップ層４５は、溝本体部５１および溝延長部９１に位置して積層されて、下部磁極層４４が下部コア層２７に接続されている。
また、上部磁極層４６は、磁極端領域Ｘの溝本体部５１に積層されて上部コア層４７と接続されており、この上部磁極層４６の後部領域Ｙ側の端部によりギャップデプスＧｄが規定されている。
下部コア層２７と下部磁極層４４とにより下部コアが形成され、上部コア層４７と上部磁極層４６とにより上部コアが形成され、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とにより磁気ギャップが形成されて、上部コアと下部コアとの間に磁気ギャップが介在されてなる。
これら下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と上部コア層４７とは、図４に示すように、前記媒体対向面１５２に露出した部分において、前記上部コア層４７における下端部（上部磁極層４６側端部）の幅方向長さＷ47が、前記上部磁極層４６における下端部（ギャップ層４５側端部）の幅方向長さＷ46よりも大きく設定され、前記上部磁極層４６における下端部の幅方向長さＷ46が、前記ギャップ層４５における下端部（下部磁極層４４側端部）の幅方向長さＷ45よりも大きく設定され、前記ギャップ層４５における下端部の幅方向長さＷ45が、前記下部磁極層４４における下端部（下部コア層２７側端部）の幅方向長さＷ44よりも大きく設定されてなる。
上部磁極層４６は、その上面が絶縁層４２の上面よりも低い位下部コア層２７置つまり下部コア層２７に近い位置に設けられ、かつ、その上面を上部コア層４７により完全に覆われている。
上部コア層４７は、図４に示すように、磁極端領域Ｘにおいて断面矩形状とされ、その下端部の幅方向長さＷ47が、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より小さく設定されるとともに、上部コア層４７の上下方向に上部コア層４７の上面の幅方向長さＷ47とほぼ等しい幅方向寸法を有し、かつ、上部コア層４７の下端部が溝４３の内部に位置するように設けられる。
【００３８】
後部絶縁層８０は、例えばノボラック系樹脂などからなるポジ型フォトレジストから形成されてなり、図５に示すように、ギャップ層４５上の後部領域Ｙ側の溝延長部９１に位置して積層されており、この後部絶縁層８０は、媒体対向面１５２から後部領域Ｙ側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面８０ａを備えている。
また、ギャップ部分周辺の絶縁層４２、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６は、媒体対向面１５２に露出している。
このように構成することにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅が溝４３のテーパ側壁部５２，５２の間隔寸法と一致するので、溝４３の溝幅の形成精度を向上させるならば、磁気記録トラック幅を狭くすることが可能になり、また、磁気ギャップが媒体対向面１５２に露出するので、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することが可能となる。
【００３９】
本発明の薄膜磁気ヘッド４１は、磁気記録トラックを構成する下部磁極層４４の一部とギャップ層４５と上部磁極層４６とが、予め形成された溝４３に積層されるので、磁気記録トラックの幅寸法は溝４３の幅寸法により決定される。従って、溝４３が、該溝４３の幅方向寸法を前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状として、前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有するテーパ側壁部５２，５２を有してなる。これにより、磁極端領域Ｘにおいて、前記上部コア層４７における下端部の幅方向長さＷ47が、前記上部磁極層４６における下端部の幅方向長さＷ46よりも大きく設定され、かつ、前記上部磁極層４６における下端部の幅方向長さＷ46が、前記ギャップ層４５における下端部の幅方向長さＷ45よりも大きく設定され、かつ、前記ギャップ層４５における下端部の幅方向長さＷ45が、前記下部磁極層４４における下端部の幅方向長さＷ44よりも大きく設定されてなることができる。これにより、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
さらに、上部コア層４７の下端部の幅方向長さＷ47が、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より小さく設定されるとともに、上部コア層４７の下端部が溝４３の内部に位置するように設けられることにより、いっそう上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることが可能となり、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
【００４０】
また、この薄膜磁気ヘッド４１においては、該溝４３の幅方向寸法を前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状として、テーパ側壁部５２，５２により規定される下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と上部コア層４７との幅方向寸法Ｗ44，Ｗ45，Ｗ46，Ｗ47を述のように、
Ｗ44＞Ｗ45＞Ｗ46＞Ｗ47
の関係を満たすように設定している。このことにより、従来のフォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法とされる溝４３を形成したとしても、上部磁極層４６と下部磁極層４４とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記最低幅寸法とされる前記溝４３の上端部側幅寸法Ｗ51よりも小さく設定できることにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
ここで、溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51を１μｍ以下、例えば、絶縁層４２の膜厚が１．７μｍのとき、従来のフォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法である、０．７μｍ程度とし、テーパ側壁部５２，５２の下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αを８０度とし、下部磁極層４４の厚み寸法を０．３程度μｍ、ギャップ層４５の厚み寸法を０．２μｍ程度とするならば、磁気記録トラック幅を０．２４μｍ程度とすることが可能になり、従来は不可能であった、１μｍ以下の磁気記録トラック幅を形成することができる。
また、上記の寸法以外にも、溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51と、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と上部コア層４７との幅方向寸法Ｗ44，Ｗ45，Ｗ46，Ｗ47とを、テーパ側壁部５２，５２の下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αによって規定することができ、これらの関係は、表１に示すようになる。
【００４１】
【表１】
表１に示すように、傾斜角度αを７０゜〜８７゜の範囲とし、溝４３の最大寸法を０．７μｍ〜１．８６μｍの範囲に設定することにより、磁気記録トラック幅を０．２４１μｍ〜０．８４１μｍにコントロールすることができることが判る。すなわち、従来実現不可能と思われていた１μｍ以下の磁気記録トラック幅のコントロールが可能となる。
【００４２】
また、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、図５に示すように、後部絶縁層８０にアペックス面８０ａが形成されているので、上部コア層４７のアペックス面８０ａ側にテーパ部分が形成され、このアペックス面８０ａおよびテーパ部分の存在により、上部コア層４７と上部磁極層４６との境界部分での磁束の流れが円滑になって、上部コア層４７と上部磁極層４６との接合部分にて、周囲の余分な領域に磁束が漏れることがない。
【００４３】
ここで、後部絶縁層８０のアペックス面８０ａの傾斜角度βが、下部コア層２７に対して１０〜８０度の範囲、より好ましくは２０〜４０度の範囲であることが好ましい。アペックス面８０ａの傾斜角度βが１０度未満では、上部コア層４７と下部コア層２７との間のリアクタンスが小さくなり、アペックス面８０ａ付近で上部コア層４７から上部磁極層４６への漏れ磁界が増大するので好ましくなく、８０度を超えると、必然的に上部コア層４７の断面形状を滑らかに形成することができず、上部コア層４７断面形状が部分的に鋭角的になり、この付近の反磁界が大きくなるため、記録効率が落ちるので好ましくない。
また、アペックス面８０ａの傾斜角度βが２０〜３０度の範囲の場合には、さらにＯ／Ｗ特性（オーバーライト特性）を向上することができる。
【００４４】
また、後部絶縁層８０上には、図２に示すように、コイル４９が形成され、さらに、後部絶縁層８０とコイル４９を覆う上部絶縁層５０が積層されている。
コイル４９は、後部絶縁層８０にて平面的に螺旋状となるようにパターン化されている。
上部コア層４７は、後部領域Ｙにおいて、後部絶縁層８０のアペックス面８０ａ、および上部絶縁層５０を覆っており、上部絶縁層５０を介してコイル４９を覆うようにして形成されている。
【００４５】
絶縁層４２は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3 、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。絶縁層４２が前記記載の材質からなるものであれば、溝４３を形成する際、後述するように異方性の程度を設定した異方性エッチングを行うことが可能になってサイドエッチングが発生することなく、特に溝４３の深さ方向における各層下部磁極層４４とギャップ層４５，上部磁極層４６，上部コア層４７の位置に対して溝４３幅方向寸法精度を向上することが可能になる。
【００４６】
また、ギャップ層４５は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、ＮｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金、ＮｉＰｔ合金のうちのいずれか１種または２種以上からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。これらの材料は、いずれも非磁性材料であって磁化することがなく薄膜磁気ヘッドのギャップ層を構成するものとして最適であるとともに、これらの材料はいずれも金属材料であって下部コア層２７を電極とする電気メッキ法によって溝４３内に積層することが可能となるので、上部磁極層４６が積層される部分のギャップ層４５を溝４３の溝本体部５１部分に確実に形成することができ、ギャップ層４５の幅を溝本体部５１の幅と一致させることが可能になるとともに、ギャップ層４５を、上部磁極層４６が形成される界の電気メッキの電極として使用することが可能となる。
【００４７】
さらに、下部磁極層４４は、ＦｅＮｉ合金，ＦｅがＮｉより高濃度のＦｅＮｉ合金，ＣｏＦｅＮｉ合金のうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。これらの材料は、いずれも軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であるとともに、これらの材料はいずれも金属材料であって下部コア層２７を電極とする気相メッキ法にて溝４３内に積層することが可能となる。
これら下部磁極層４４およびギャップ層４５は、溝本体部５１および溝延長部９１の底部を被覆した状態とされている。
【００４８】
さらに、上部磁極層４６は、ＦｅＮｉ合金，ＦｅがＮｉより高濃度のＦｅＮｉ合金，ＣｏＦｅＮｉ合金のうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。これらの材料は、いずれも軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であるとともに、これらの材料はいずれも金属材料であってギャップ層４５を電極とする電気メッキ法にて溝４３内に積層することが可能となる。
また、上部磁極層４６は、図５に示すように、前記上部コア層４７と接する該上部磁極層４６における前記媒体対向面１５２から後部絶縁層８０までの長さＳ１が、前記ギャップ層４５と接する該上部磁極層４６における前記媒体対向面１５２から後部絶縁層８０までの長さＳ２より大きく構成されてなる。
【００４９】
上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、コイル４９に記録電流が与えられ、この記録電流により上部コア層４７および下部コア層２７に磁界が発生し、さらに、この磁界が上部磁極層４６および下部磁極層４４に印加され、磁界がギャップ層４５から外部に漏れて漏れ磁界を生じ、この漏れ磁界により磁気記録媒体が磁化されて記録信号が記録される。
【００５０】
次に、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する。
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、後に図６ないし図２４に基づいて詳細に説明するが、要約すると、下部コア層２７の上面を研磨して平坦化し、前記下部コア層２７に絶縁層４２を積層し、前記磁極端領域Ｘの前記媒体対向面１５２の外側，前記磁極端領域Ｘおよび前記後部領域Ｙに延在する溝４３を前記絶縁層４２に形成するとともに、この溝４３に、下部磁極層４４とギャップ層４５を積層して前記下部コア層２７と前記下部磁極層４４とを接続し、次に、後部絶縁層８０を積層してギャップデプスＧｄを設定した後、上部磁極層４６を積層し、この上部磁極層４７に接合する上部コア層４７と、コイル４９，上部絶縁層５０とを形成する。
【００５１】
さらに詳細に説明すると、まず、図６に示すように、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に、基板絶縁層２２、下部シールド層２３、磁気抵抗効果素子２５、電極２８、２８、読出ギャップ層２４を順次形成し、さらに読出ギャップ層２４上に下部コア層（上部シールド層）２７を形成する。
【００５２】
次に、図７に示すように、読出ギャップ層２４及び下部コア層２７を覆う平坦化絶縁層２６を形成する。
【００５３】
次に、図８に示すように、平坦化絶縁層２６の上面を研磨して下部コア層２７の上面２７ａを露出させ、さらにこの上面２７ａを研磨して平坦化する。ここでの研磨は、いわゆるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）法等の手段により行うことができる。
上面２７ａの平坦度は、表面粗さとしてＲａ＝０．０００５μｍ〜０．０１μｍの範囲とするのが好ましい。
この時点で読出磁気ヘッド２１が完成する。
【００５４】
ここで、下部コア層２７の上面２７ａを研磨して平坦化するのは、後の工程において積層する絶縁層が平坦化され、後述のように異方性エッチングにて溝を精度良く形成することが可能になって、磁気記録トラック幅を狭くすることが可能になるからである。
【００５５】
次に、図９に示すように、平坦化絶縁層２６の一部および下部コア層２７を覆う絶縁層４２を積層する。絶縁層４２は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3 、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなり、単層膜またはそれらの多層膜からなるものであり、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等の手段により積層する。ここで、絶縁層４２の厚さは、１．０μｍ〜４．０μｍの範囲とすることが好ましい。
【００５６】
次に、図１０に示すように、絶縁層４２にマスク層７１を形成し、このマスク層７１にフォトリソグラフィ技術によりパターン７１ａを形成し、パターン７１ａから露出した絶縁層４２に対して異方性の程度を設定した異方性エッチングを行うことにより、溝４３を形成する。異方性エッチングの手段としては、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法；Reactive Ion Etching法）を好適に用いることが、寸法精度良く溝を形成できる点で最も好ましい。
また、異方性エッチングに際しては、エッチング電力、基板バイアス電力、エッチングガス圧、ガス種類等の条件を設定することにより、異方性の程度を設定しておこなうことが好ましい。
【００５７】
ここで、マスク層７１は、好ましくは、厚さが０．１μｍ〜４μｍの範囲とされ、フォトレジスト層、金属膜層、フォトレジスト層と金属膜層との積層体、金属酸化物層のいずれか１種であることが好ましい。
フォトレジスト層としては、通常のポジ型、ネガ型フォトレジストの他、遠紫外線、電子線、Ｘ線、イオン線等により露光可能なフォトレジストであっても良い。また、金属膜層としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉのいずれか１種または２種以上であることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜で形成してもよい。更に、金属酸化物層としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＴａＯ、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＣｒＯ、ＷＯ、ＺｒＯ、ＮｉＯ、ＡｌＯ、 Ａｌ2Ｏ3 、ＩｒＯのいずれか１種または２種以上であることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。
さらに、溝４３をＲＩＥ法にて形成する際に用いる反応ガスは、ＣＦ4 、ＣＦ4 とＯ2 との混合ガス、Ｃ3Ｆ8、Ｃ3Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃ4Ｆ8、Ｃ4Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃ5Ｆ8、Ｃ5Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃｌ2 、ＢＣｌ3 、Ｃｌ2 とＢＣｌ3 との混合ガス、ＣＨＦ3 、のいずれか１種、または、Ａｒとの混合ガス、または、各ガスの組み合わせを用いることができる。これらの反応ガスは、絶縁層４２およびマスク層７１の材質に基づいて、ＲＩＥ法の異方性の程度を設定するために、エッチング電力、基板バイアス電力、エッチングガス圧、エッチング作用時間等と組み合わせてエッチング条件とされ、上記のガスの中から好適なものが選定される。
【００５８】
上述のように、エッチング条件を設定することにより、溝４３を、図１１ないし図１４に示すように、該溝４３の幅方向寸法が前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状として、媒体対向面１５２における開口の形状と略同一断面形状で磁気端領域Ｘに延在し下部コア層２７に隣接する溝本体部５１と、この溝本体部５１に略同一断面形状として連続して後部領域Ｙに延在し下部コア層２７に隣接する溝延長部９１を有し、これら溝本体部５１および溝延長部９１に、下部コア層２７上に立設されて媒体対向面１５２に到達するとともに前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有する２つのテーパ側壁部５２，５２と、これら２つのテーパ側壁部５２，５２を連結する溝延長部９１の最奥部の端面５３とを形成し、マスク層７１を剥離する。
このテーパ側壁部５２，５２が前記下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αは、図１３に示すように、上記エッチング条件により７０度〜８８度の範囲に設定することが好ましく、この傾斜角度αが、例えば８０度とされる。
【００５９】
形成された溝４３は、図１１にＺで示す磁極端領域Ｘの媒体対向面１５２外側，媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて（図１２中矢印ｙ方向）前記磁極端領域Ｘおよび前記後部領域Ｙの一部に延在するとともに、溝４３の底面に下部コア層２７の上面２７ａが露出するように形成される。この溝４３は、溝本体部５１および溝連続部９０の幅方向最大寸法Ｗ51が１μｍ以下、例えば０．７μｍ以下と小さく設定される。
【００６０】
次に、図１５，図１６，図１７に示すように、溝４３に下部磁極層４４、ギャップ層４５を形成する。
【００６１】
具体的には、図１５ないし図１７に示すように、まず下部磁極層４４およびギャップ層４５を電気メッキ法により下部コア層２７の上面２７ａに順次積層する。このとき、下部磁極層４４およびギャップ層４５は、溝４３の溝本体部５１および溝延長部９１内に位置し、絶縁層４２の上端部分に達しないようにその厚さを調整して形成される。下部磁極層４４の厚さは、０．１μｍ以上１．０μｍ以下とされ、好ましくは０．３μｍとされる。また、ギャップ層４５の厚さは、０．１０μｍ以上０．４０μｍ以下とされ、好ましくは０．２μｍとされる。
【００６２】
次に、図１８，図１９に示すように、後部絶縁層８０積層する。
この後部絶縁層８０は、ポジ型フォトレジストとされ、その組成は、ノボラック系樹脂（１），キノンジアジド化合物（２）を含有するものとされることが好ましい。 ここで、ノボラック系樹脂（１）およびキノンジアジド化合物（２）の分子構造の一例を示す。
【化１】
【化２】
このうち、本実施形態の後部絶縁層８０としては、例えば、ポストベーク温度９０℃〜１３０℃程度の低温において、後述するように、アペックス角度を容易に温度コントロールにて制御可能であるフォトレジストが選択される。
【００６３】
この後部絶縁層８０に、図１９に示すように、フォトリソグラフィ技術により上部磁極層４６に対するギャップデプスＧｄの位置設定をおこなうパターンを形成する。
【００６４】
この後部絶縁層８０には、図１８にＰで示すそのエッジ部分に、１２０℃３０分の加熱条件によってポストベークを施すことにより、および、ＵＶキュア法や、電子ビーム照射器によりレジスト（後部絶縁層８０）の溶剤成分を放出し、絶縁化せしめることにより、図１９および図２０に示すように、エッジ部分にアペックス面８０ａを形成する。ここで、アペックス面８０ａのアペックス角度は、レジスト膜厚、加熱温度により制御することができる。
ここで、上述したノボラック系樹脂の組成、レジスト膜厚、および、ポストベークにおける加熱条件を制御することによりアペックス面８１ａのギャップ層４５に対する角度β（図５参照）を設定する。例えば、レジスト厚２．５μｍにおいて、ポストベーク温度を１２０℃とした場合でのアペックス角度は２５゜〜３０゜となり、また同じレジスト厚２．５μｍにおいて、ポストベーク温度を１００℃とした場合は、アペックス角度は５０゜〜６０゜となり、レジスト膜厚、および、ポストベークにおける加熱条件を制御することにより、角度βを増大または縮小することができる。
【００６５】
次に、図２１に示すように、上部磁極層４６を電気メッキ法によりギャップ層４５上に積層する。
ギャップ層４５は、その後部領域Ｙが後部絶縁層８０により覆われているが、磁極端領域Ｘにおける溝４３の底面において、図２０に示すように、ギャップ層４５の上面が露出しているので、この露出したギャップ層４５上にのみ形成される。
【００６６】
また、図２１，および図２２においては、上部磁極層４６が溝４３から溢れないようにして形成されているが、上部磁極層４６の上面を絶縁層４２の上面とほぼ面一とすることも可能である。
また、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６を電気メッキ法で形成するに際しては、これら各層４４、４５、４６が金属材料からなることが必要とされる。これらの層の内のいずれか１つが絶縁材料であると、絶縁層が積層されることになり、電気メッキを継続することが困難になるからである。
また、下部磁極層４４および上部磁極層４６は軟磁性材料であることが必要とされ、ギャップ層４５は非磁性材料からなることが必要とされる。
【００６７】
従って、下部磁極層４４および上部磁極層４６の好ましい材質としては、ＦｅＮｉ合金、ＦｅがＮｉよりも高濃度であるＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金の１種の単層膜またはそれらの多層膜等が例示され、ギャップ層４５の好ましい材質としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、ＮｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金、ＮｉＰｄ合金等の１種または２種以上の材料が例示される。
【００６８】
次に、図２２に示すように、コイル４９を後部絶縁層８０上に形成し、このコイル４９を埋める上部絶縁層５０を積層する。
次に、図２３および図２４に示すように、上部磁極層４６，後部絶縁層８０のアペックス面８０ａおよび上部絶縁層５０を覆う上部コア層４７を形成する。
このとき、上部コア層４７は、磁極端領域Ｘにおいて断面矩形状とされ（図４参照）、その下端部の幅方向長さＷ47を、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より小さく設定するとともに、上部コア層４７の上下方向に上部コア層４７の上面の幅方向長さＷ47とほぼ等しい幅方向寸法を有し、かつ、上部コア層４７の下端部を溝４３の内部に位置して上部磁極層４６を完全に覆うように形成される。
次いで、媒体対向面１５２から切断する切断加工、および該媒体対向面１５２を研磨加工して、本発明に係る薄膜磁気ヘッド４１が製造される。
【００６９】
上述の薄膜磁気ヘッド４１は、溝４３内部の下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とが、媒体対向面１５２から露出しているので、媒体対向面１５２において磁気記録トラック幅を溝４３の幅方向寸法と一致して設定することにより磁気記録トラック幅を狭くすることができ、また、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することができる。
【００７０】
上述の薄膜磁気ヘッド４１は、溝４３を、該溝４３の幅方向寸法が前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とし、前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有する２つのテーパ側壁部５２，５２を形成し、この溝４３内部に、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と後部絶縁層８０とを積層して磁気ギャップおろび磁気記録トラックを形成することにより、前記上部コア層４７における下端部の幅方向長さＷ47がを前記上部磁極層４６における下端部の幅方向長さＷ46よりも大きく設定し、前記上部磁極層４６における下端部の幅方向長さＷ46を、前記ギャップ層４５における下端部の幅方向長さＷ45よりも大きく設定し、前記ギャップ層４５における下端部の幅方向長さＷ45を、前記下部磁極層４４における下端部の幅方向長さＷ44よりも大きく設定することができる。
この際、溝４３を形成するエッチングにおけるエッチング電力、基板バイアス電力、エッチングガス圧、ガス種類等の条件を設定して、異方性の程度を設定することにより、テーパ側壁部５２，５２が前記下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αを７０度〜８８度の範囲の任意の大きさに設定することができ、これにより、テーパ側壁部５２，５２の傾斜角度αによって規定される下部磁極層４４、ギャップ層４５、上部磁極層４６、後部絶縁層８０の幅方向寸法Ｗ44，Ｗ45，Ｗ46，Ｗ47（図４参照）を任意に設定することができる。
これにより、従来のフォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法とされる溝４３を形成したとしても、上部磁極層４６と下部磁極層４４とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記最低幅寸法とされる前記溝４３の上端部側幅寸法Ｗ51よりも小さく設定できることにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅を小さく設定し、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
同時に、これにより上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
【００７１】
また、上部コア層４７の下端部の幅方向長さＷ47を、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より小さく設定するとともに、上部コア層４７の上下方向に上部コア層４７の上面の幅方向長さＷ47とほぼ等しい幅方向寸法を有し、かつ、上部コア層４７の下端部を溝４３の内部に位置して上部磁極層４６を完全に覆うように形成されることにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。また、これにより上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
【００７２】
さらに、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、後部絶縁層８０にアペックス面８０ａが形成されているので、上部コア層４７の上部磁極層４６にテーパ部分が形成され、このテーパ部分，アペックス面８０ａの存在により、ギャップデプスＧｄ側における上部コア層４７と上部磁極層４６との間での磁束の流れも円滑になって、上部コア層４７と上部磁極層４６との接続部分にて余計な部分に磁束が漏れることがないために、書込磁気ヘッドとしてのオーバーライト特性を向上することが可能となる。
さらに、溝４３を異方性の程度を設定した異方性エッチングを行うことのみで形成し、図３４に示す従来例のような傾斜部１７７Ｃを設ける必要がないため、作業工程の簡略化を図ることができる。
【００７３】
以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法の第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図２５は本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドにおける溝を示す斜視図、図２６は薄膜磁気ヘッドの側断面図、図２７は図２６の拡大側断面図、図２８は本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドを示す平面図である。
なお、これらの図において、前述した図１ないし図２４に示す第１実施形態における構成要素と略同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７４】
本実施形態においては、まず、図９に示した第１実施形態と同様に絶縁層４２を積層した後、図２５および図２８に示すように、この絶縁層４２にマスク層を形成して溝４３を形成するが、形成された溝４３の溝延長部９０が第１実施形態と異なっている。
そして、本実施形態の薄膜磁気ヘッドにおいては、図２８に示すように、形成された溝４３が、符号Ｚで示す磁極端領域Ｘの媒体対向面１５２外側，媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて前記磁極端領域Ｘおよび前記後部領域Ｙの一部に延在するとともに、溝４３の底面に下部コア層２７の上面２７ａが露出するように形成される。
【００７５】
本実施形態においては、溝４３は、図２５ないし図２８に示すように、該溝４３の幅方向寸法が前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とされて、媒体対向面１５２における開口の形状と略同一断面形状で磁気端領域Ｘに延在し下部コア層２７に隣接する溝本体部５１と、この溝本体部５１に連続し後部領域Ｙに延在して下部コア層２７に隣接する溝連続部９０とからなるものとされる。
溝連続部９０は、図２５，図２８に示すように、溝本体部５１の前記後部領域Ｙ側に接続され該後部領域Ｙ側に向けて前記上部コア層４７幅方向に寸法の拡大する溝拡大部９２を有する。
溝本体部５１には、図２５に示すように、下部コア層２７上に立設されて媒体対向面１５２に到達するとともに前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有する２つのテーパ側壁部５２，５２と、該テーパ側壁部５２，５２に連続してその間隔が拡大する拡大側壁面５２Ａ，５２Ａが設けられてなり、溝拡大部９２には、この拡大側壁面５２Ａ，５２Ａが連続して設けられてなる。
この、テーパ側壁部５２，５２および拡大側壁面５２Ａ，５２Ａは、図４に示した第１実施形態と同様に、このテーパ側壁部５２，５２および拡大側壁面５２Ａ，５２Ａがそれぞれ前記下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αを７０度〜８８度の範囲に設定されることが好ましく、この傾斜角度αが、例えば８０度とされる。
【００７６】
また、下部磁極層４４およびギャップ層４５は、図２６，図２７に示すように、溝本体部５１および溝拡大部９２に位置して積層されコイル４９の下方位置まで連続しており、下部磁極層４４が下部コア層２７に接続されている。
また、上部磁極層４６は溝本体部５１に積層されて、その上面が絶縁層４２の上面よりも低い位置つまり下部コア層２７に近い位置に設けられ、かつ、その上面を上部コア層４７により完全に覆われて上部コア層４７と接続されており、上部磁極層４６は、図２７に示すように、前記上部コア層４７と接する該上部磁極層４６における前記媒体対向面１５２から後部絶縁層８０までの長さＳ１が、前記ギャップ層４５と接する該上部磁極層４６における前記媒体対向面１５２から後部絶縁層８０までの長さＳ２より大きく構成されてなり、この前記ギャップ層４５と接する該上部磁極層４６における前記媒体対向面１５２から後部絶縁層８０までの長さＳ２によりギャップデプスＧｄが規定されている。
上部コア層４７は、図４に示した第１実施形態と同様に、前記媒体対向面１５２において断面矩形状とされ、その下端部の幅方向長さＷ47が、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より小さく設定されるとともに、上部コア層４７の上下方向に上部コア層４７の上面の幅方向長さＷ47とほぼ等しい幅方向寸法を有し、かつ、上部コア層４７の下端部が溝４３の内部に位置するように設けられるとともに、溝本体部５１および溝拡大部９２の拡大側壁面５２Ａ，５２Ａの存在する部分においては、その厚み寸法を維持した状態で溝４３の形状に対応して上部磁極層４６を完全に覆うように形成される。
【００７７】
後部絶縁層８０は、図２６，図２７に示すように、ギャップ層４５上の後部領域Ｙ側の溝拡大部９２に位置して積層されており、後部絶縁層８０は、媒体対向面１５２から後部領域Ｙ側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面８０ａを備えてなる。
また、絶縁層４２、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６は、媒体対向面１５２に露出している。
このように構成することにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅が溝４３におけるテーパ側壁部５２，５２の間隔寸法と一致するので磁気記録トラック幅を狭くすることが可能になり、また、磁気ギャップが媒体対向面１５２に露出するので、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することが可能となる。
【００７８】
また、上述の薄膜磁気ヘッド４１は、第１実施形態と同様の効果を呈すことができるとともに、磁極端領域Ｘにおける上部磁極層４６および上部コア層４７の幅方向寸法が、溝４３におけるテーパ側壁部５２，５２および拡大側壁面５２Ａ，５２Ａのそれぞれの間隔寸法と一致するので、上部コア層２７から上部磁極層４６への磁束の流れが、溝４３の形状に沿って円滑化され、これにより上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
【００７９】
さらに、磁気ギャップのギャップデプスが媒体対向面１５２から後部絶縁層８０の磁極端領域Ｘ側端部までの距離にて規定されており、磁気ギャップを構成する上部磁極層４６の端部が、溝４３を形成した後に、フォトレジストとして形成される後部絶縁層８０の位置形状によって設定でき、溝拡大部９２内部において、ポジ型フォトレジストの位置設定の正確性を向上することができるため、ギャップデプスの設定がばらつくことがない。
【００８０】
以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法の第３実施形態を、図面に基づいて説明する。
図２９は本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドを示す正面図である。
なお、これらの図において、前述した図１ないし図２４に示す第１実施形態における構成要素と略同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
本実施形態において、前述の第１実施形態と異なる箇所は、図２９に示すように、前記媒体対向面１５２に露出した部分において、前記上部磁極層４６の上面が前記絶縁層４２の上面と等しい高さに設定される、つまり、前記上部磁極層４６の上端部の幅方向長さが、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51と等しく設定されてなる。さらに、上部コア層４７の下端部の幅方向寸法が、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より大きく設定されてはみ出した状態とされてなる。
ここで、この上部コア層４７における下端部が前記溝４３からはみ出す幅方向寸法ＷS が、１．０μｍ以下に設定される。これにより、上部コア層４７から上部磁極層４６に至る溝４３のテーパ側壁部５２，５２付近において、磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
【００８２】
また、本実施形態においては、第１実施形態および第２実施形態に示したように、上部磁極層４６の上面が前記絶縁層４２の上面と等しい高さに設定され、つまり、上部コア層４７の下端部が溝４３の内部に位置する場合であっても、上部コア層４６の両側部分が前記溝４３からはみ出す状態とされてもよく、この場合にも、上部コア層４７における両側部分が前記溝４３からはみ出す幅方向寸法ＷS が、１．０μｍ以下に設定される。これにより、上記のように、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができる。
【００８３】
以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法の第４実施形態を、図面に基づいて説明する。
図３０は本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドを示す平面図である。
なお、この図において、前述した図１ないし図２４に示す第１実施形態における構成要素と略同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８４】
また、本実施形態の薄膜磁気ヘッドにおいては、図３０に示すように、形成された溝４３が、符号Ｚで示す磁極端領域Ｘの媒体対向面１５２外側，媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて前記磁極端領域Ｘに延在するとともに、溝４３の底面に下部コア層２７の上面２７ａが露出するように形成される。
この溝本体部５１は、前記第１実施形態の溝本体部５１と同様に、溝４３の幅方向寸法が前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とされて、媒体対向面１５２における開口の形状と略同一断面形状で磁気端領域Ｘに延在するものとされる。
溝本体部５１には、前記第１実施形態と同様に、下部コア層２７上に立設されて媒体対向面１５２に到達するとともに前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有する２つのテーパ側壁部５２，５２が設けられてなり、これら２つのテーパ側壁部５２，５２が、磁極端領域Ｘと後部領域Ｙと境界部において、溝本体部５１の最奥部に位置し前記媒体対向面１５２と略平行に近い状態の端面５３により連結されている。
そして、これらテーパ側壁部５２，５２と端面５３とにより、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と上部コア層４７との積層位置が規定されており、媒体対向面１５２から端面５３までの距離、つまり、媒体対向面１５２から下部磁極層４４および上部磁極層４６の後部領域Ｙ側端部までの距離にて磁気ギャップのギャップデプスＧｄが規定されている。
【００８５】
上述の薄膜磁気ヘッド４１は、第１実施形態と同様の効果を呈すことができるとともに、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することができる。
また、磁気ギャップのギャップデプスＧｄが媒体対向面１５２から端面５３までの距離にて規定されており、磁気記録トラックを構成する上部磁極層４６の端部が、溝４３を形成しただけで設定でき、製造工程の簡略化と製造時間の短縮とを図ることができる。
【００８６】
【実施例】
本発明では、概略説明すると、上記第１実施形態における構造の薄膜磁気ヘッドを実施例として製造し、ここで、エッチング条件の設定により図３に示すテーパ側壁部５２，５２の下部コア層２７の上面２７ａに対して形成された傾斜角度αを測定した。
【００８７】
（実施例）
実施例として、図５に示す第１実施形態において、Ｆｅ１８％，Ｎｉ８２％の組成とされる下部コア層に、ＳｉＯ2 からなる絶縁層（１．２μｍ）にを積層し、この絶縁層に表２に記載するエッチング条件で反応性イオンエッチングをおこない、絶縁層４２のトップ（溝４３の幅方向最大寸法Ｗ51）が０．７００μｍ、絶縁層４２のボトム（下部磁極層４４における下端部の幅方向長さＷ44）が０．１００μｍとされる幅寸法の溝を形成した。
【表２】
ここで、エッチング電力（パワー）、基板バイアス電力（パワー）、エッチングガス圧、ガス組成は、表２に示す条件である。この他にも、実施例１，３の条件にて、各エッチングテーパ（傾斜角度α）が制御できることがわかる。
この結果、形成されたテーパ側壁部５２，５２の下部コア層２７の上面２７ａに対して形成された傾斜角度αが表２に記載するような値となった。
つまり、表１に示したように、傾斜角度αを７０゜〜８７゜の範囲とし、かつ、溝４３の最大寸法を０．７μｍ〜１．８６μｍの範囲に設定することにより、磁気記録トラック幅を０．３１２μｍ〜０．９８７μｍの範囲において、任意の寸法にコントロールすることができることが判る。すなわち、従来実現不可能と思われていた１μｍ以下の磁気記録トラック幅のコントロールが可能となる。
【００８８】
以上の結果から、本発明における薄膜磁気ヘッドが、従来のフォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法とされる溝を形成したとしても、溝を、該溝の幅方向寸法が前記上部コア層側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状として設定することができ、上部磁極層４６と下部磁極層４４とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記最低幅寸法とされる前記溝４３の上端部側幅寸法Ｗ51よりも小さく設定できることにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅を小さく設定し、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができることが解る。
【００８９】
その後、これらの実施例の溝に電気メッキ法によりＦｅ１８％，Ｎｉ８２％の組成とされる下部磁極層（０．３μｍ）、ＮｉＰｄからなるギャップ層（０．２μｍ）を積層し、ポジ型レジスト３μｍ、プリーベーク、露光、現像しノボラック系樹脂からなる後部絶縁層（最大厚さ２．８μｍ）によって、媒体対向面から１．０μｍとされるギャップデプスＧｄを設定した後、電気メッキ法によりＦｅ５０％，Ｎｉ５０％の組成とされる上部磁極層（０．５μｍ）を形成し、その後、コイルと上部絶縁層とを形成した後、Ｆｅ５０％，Ｎｉ５０％の組成とされる上部コア層（２．５μｍ）を形成した書込ヘッドを有する薄膜磁気ヘッドを製造した。ここで、括弧内の数値はそれぞれの膜厚を示している。
このとき、後部絶縁層に対して、１２０℃、３０分のポストベークの後ＵＶキュア等による絶縁化処理をおこない、図５に示した角度βが２８度を有するアペックス面を形成した。
【００９０】
このような薄膜磁気ヘッドに対して、以下のような条件で、書込ヘッドのオーバーライト特性試験をおこなった。
記録電流：３５ｍＡ（起磁力ＮＩ＝０．３５Ａ・Ｔ）
薄膜磁気ヘッド磁気記録媒体相対速度：２４ｍ／ｓｅｃ
記録周波数ｆ1 ：１０ＭＨｚ（線記録密度：２０ｋＦｃｚ）
重ね書き周波数ｆ2 ：６０ＭＨｚ
ｖ1：ｆ1の出力（バンドパスフィルターを通した基本周波数成分）
ｖ1’：ｆ2を記録した後のｆ1の残留出力（同基本周波数成分）
｜ｏｗ｜：オーバーライト特性（ｄｂ）
｜ｏｗ｜＝｜２０ｌｏｇ（ｖ1’／ｖ1 ）｜
【００９１】
上記のようなオーバーライト特性試験の結果、以下のような結果を得た。
【００９２】
以上の結果から、本発明における薄膜磁気ヘッドが、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッドのオーバーライト特性を向上することができることが解る。
【００９３】
【発明の効果】
本発明の薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、以下の効果を奏する。
【００９４】
本発明において、前記溝が、該溝の幅方向寸法が前記上部コア層側から前記下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とされて、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有してなることにより、前記媒体対向面に露出した部分において、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さが、前記下部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定されて、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、書込ヘッドのオーバーライト特性を向上することができる。
【００９５】
さらに、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を０．８μｍ以下に設定する技術を選択した場合には、前記溝付近において磁束の流れを円滑にすることができ、よりいっそう磁気ギャップ層付近における漏れ磁束の低減を図ることができる。
また、上部磁極層と下部磁極層とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記溝の上端部側幅寸法、および、上部コア層、上部磁極端層の幅方向長さよりも小さく設定することができる。このため、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
【００９６】
本発明においては、フォトレジストを使用した技術において、分解能や焦点深度の限界により規制される溝上側の幅に対して、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度を７０度〜８７度の範囲に設定することにより、磁気記録トラック幅を前記溝の幅より小さく設定可能なため、１μｍ以下の磁気記録トラック幅を有する薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
また、磁気記録トラックを形成する下部磁極層、ギャップ層等の幅方向寸法よりも、溝の上端部における幅方向寸法を低減することができるため、溝を精度良く形成することが可能になって、磁気記録トラック幅をより狭く設定することが可能になる。
また、前記溝の上端部における幅方向寸法を１μｍ以下、より好ましくは０．７μｍ程度とすることで、磁気ギャップの幅方向寸法により規制される磁気記録トラック幅を０．２４μｍ程度に設定することが可能になる。
【００９７】
磁気抵抗効果素子を備えた読出磁気ヘッドと、先に記載の薄膜磁気ヘッドとが積層されてなるので、特にコンピュータ等の磁気記録装置にこの複合型薄膜磁気ヘッドが用いられた場合に、高い記録密度と大きな記憶容量を有する磁気記録装置を提供することができる。
【００９８】
本発明において、前記下部コア層に積層した絶縁層に、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、および、前記磁極端領域に延在する溝を該溝の前記磁極端領域における幅方向寸法が上側から下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有し、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有するように形成するとともに、該溝の底面を前記下部コア層に到達させ、該溝に、下部磁極層と前記ギャップ層とを積層して前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続し、前記ギャップ層の前記磁極端領域に前記媒体対向面と略平行なギャップデプスを有する前記上部磁極層を形成し、前記後部領域にコイルを形成し、前記磁極端領域にて前記上部磁極層と接合するとともに前記後部領域にて前記コイルの一部を覆う前記上部コア層を形成して前記上部コア層と前記上部磁極層とを接続することにより、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、オーバーライト特性の向上した書込ヘッドの製造方法を提供することができる。
【００９９】
さらに、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、および、前記磁極端領域に延在する溝を該溝の前記磁極端領域における幅方向寸法が上側から下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有し、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有するように形成することにより、フォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法とされる溝を形成したとしても、前記媒体対向面に露出した部分において、前記上部コア層における下端部の幅方向長さを、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定し、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さを、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定し、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さを、前記下部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定して、上部磁極層と下部磁極層とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記最低幅寸法とされる前記溝の上端部側幅寸法、および、上部コア層、上部磁極端層の幅方向長さよりも小さく設定できることにより、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
本発明においては、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を０．８μｍ以下に設定する技術を選択することや、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度を７０度〜８７度程度の範囲に設定すること、また、前記上部磁極層および上部コア層における下端部を、前記溝の内部に設ける技術を選択することにより、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図るとともに、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態における複合型薄膜磁気ヘッドを示す正面図である。
【図２】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドを示す側面断面図である。
【図３】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの溝および磁極端領域の要部を示す斜視図である。
【図４】 本発明の第１実施形態における複合型薄膜磁気ヘッドの磁極端領域の要部を示す正面図である。
【図５】 本発明の第１実施形態における複合型薄膜磁気ヘッドの磁極端領域の要部を示す側面断面図である。
【図６】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図７】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図８】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図９】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図１０】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図１１】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１２】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの溝を示す斜視図である。
【図１３】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図１４】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドを示す側面図である。
【図１５】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図１６】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図１７】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図１８】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図１９】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図２０】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図２１】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図２２】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図２３】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図２４】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図２５】 本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、溝を示す斜視図である。
【図２６】 本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドを示す側面図である。
【図２７】 本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドを示す拡大側面図である。
【図２８】 本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、溝を示す平面図である。
【図２９】 本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドを示す正面図である。
【図３０】 本発明の第４実施形態における薄膜磁気ヘッドにおける溝を示す平面図である。
【図３１】 従来の浮上式磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図３２】 従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す側面断面図である。
【図３３】 従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図３４】 従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す正面図である。
【図３５】 従来の他の複合型薄膜磁気ヘッドを示す正面図である。
【符号の説明】
１…複合型薄膜磁気ヘッド，２７…下部コア層（上部シールド層），２７ａ…上面，４１…薄膜磁気ヘッド，４２…絶縁層，４３…溝，４４…下部磁極層，４５…ギャップ層，４６…上部磁極層，４７…上部コア層，４９…コイル，５０…上部絶縁層，５１…溝本体部，５２…テーパ側壁部，５２Ａ…拡大側壁部，５３…端面，７１…マスク層，７１ａ…パターン，８０…後部絶縁層，８０ａ…アペックス面，９０…溝連続部，９１…溝延長部，９２…溝拡大部，α…傾斜角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に係り、特に、トラック幅が１μｍ以下の薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に用いて好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３１は、従来の複合型薄膜磁気ヘッドをスライダに備えた磁気ヘッド１５０を示す斜視図、図３２は、図３１の磁気ヘッド１５０の要部を示す断面図である。
この浮上式磁気ヘッド１５０は、図３１に示すように、スライダ１５１と、スライダ１５１に備えられた複合型薄膜磁気ヘッド１５７を主体として構成されている。ここで、符号１５５は、スライダ１５１の磁気記録媒体の移動方向の上流側であるリーディング側を示し、符号１５６は、同じく移動方向の下流側であるトレーリング側を示す。このスライダ１５１の磁気記録媒体に対向する媒体対向面１５２には、レール１５１ａ、１５１ｂ、１５１ａが形成され、各レール同士間は、エアーグルーブ１５１ｃ、１５１ｃとされている。
そして、このスライダ１５１のトレーリング側１５６の端面１５１ｄに複合型薄膜磁気ヘッド１５７が設けられている。
図３３は、複合型薄膜磁気ヘッド１５７の要部を断面とした斜視図である。
複合型薄膜磁気ヘッド１５７は、図３２および図３３に示すように、磁気抵抗効果素子を備えたＭＲ磁気ヘッドｈ１と、書込みヘッドである薄膜磁気ヘッドｈ２とが、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に積層されてなるものである。
【０００３】
ＭＲ磁気ヘッドｈ１は、図３２，図３３に示すように、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に形成された磁性合金からなる下部シールド層１６３と、下部シールド層１６３に積層された下部ギャップ層１６４と、媒体対向面１５２に一部を露出させた磁気抵抗効果素子１６５と、磁気抵抗効果素子１６５および下部ギャップ層１６４を覆う上部ギャップ層１６６と、上部ギャップ層１６６を覆う上部シールド層１６７とから構成されている。
上部シールド層１６７は、薄膜磁気ヘッドｈ２の下部コア層と兼用とされている。
【０００４】
上述のＭＲ磁気ヘッドｈ１は、読取りヘッドとして用いられるものであり、磁気記録媒体からの微小の漏れ磁界が磁気抵抗効果素子１６５に印加されて磁気抵抗効果素子１６５の抵抗が変化し、この抵抗変化に基づいた電圧変化を磁気記録媒体の再生信号として読み取るものである。
【０００５】
薄膜磁気ヘッドｈ２は、下部コア層（上部シールド層）１６７と、下部コア層１６７に積層されたギャップ層１７４と、ギャップ層１７４の後部領域Ｙに形成されたコイル１７６と、コイル１７６を覆う上部絶縁層１７７と、磁極端領域Ｘにてギャップ層１７４に接合されるとともに後部領域Ｙにて下部コア層１６７に接合される上部コア層１７８とから構成されている。
コイル１７６は、平面的に螺旋状となるようにパターン化されている。また、上部コア層１７８は、コイル１７６のほぼ中央部分にてその基端部１７８ｂが下部コア層１６７に磁気的に接続されている。
また、上部コア層１７８上には、アルミナなどからなる保護層１７９が積層されている。
【０００６】
下部コア層１６７、ギャップ層１７４、および上部コア層１７８は、複合型薄膜磁気ヘッド１５７の後部領域Ｙから磁極端領域Ｘに向けて延在するとともに、媒体対向面１５２に露出している。この媒体対向面１５２においては、上部コア層１７８と下部コア層１６７とがギャップ層１７４を挟んで対向した状態で磁気ギャップを形成している。
ここで、図３２に示すように、磁極端領域Ｘは、媒体対向面１５２近傍において、上部コア層１７８と下部コア層１６７とがギャップ層１７４のみを挟んで対向している領域をいい、後部領域Ｙは、磁極端領域Ｘ以外の領域をいう。
【０００７】
上述の薄膜磁気ヘッドｈ２は、書込ヘッドとして用いられるものであり、コイル１７６に記録電流が与えられると、この記録電流により上部コア層１７８および下部コア層１６７に磁束が発生し、この磁束が磁気ギャップから外部に漏れて漏れ磁界を生じ、この漏れ磁界により磁気記録媒体が磁化されて記録信号が記録される。
【０００８】
ところで、上記の薄膜磁気ヘッドｈ２を製造する際においては、予め下部コア層１６７、ギャップ層１７４および上部コア層１７８を順次積層パターンニングし形成する。ここで、上部コア層１７８は、フレームメッキ法により、メッキ、イオンミーリングを用いて加工され、媒体対向面１５２に露出する上部コア層１７８の幅は、前記フレームメッキ等のレジスト幅や、メッキ、エッチング加工により規定され、この媒体対向面１５２に露出する上部コア層１７８の幅により、磁気記録トラック幅が規定されている。
このように、薄膜磁気ヘッドｈ２の磁気記録トラック幅（媒体対向面に露出する上部コア層１７８の磁極端側の幅）を狭く設定することにより、磁気記録媒体のトラック幅を小さくすることが可能になって、磁気記録媒体の記録密度を高めることが可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の薄膜磁気ヘッドｈ２においては、コイル層１７６、上部絶縁層１７７の段差があり上部コア層１７８の形成におけるレジスト膜厚が厚くなり、フレームメッキの手段によりこれらの各層を精度良く成形し、磁極端を現状の最高の加工精度で加工したとしても、レジストパターン形成時の露光の分解能の限界により、磁気記録トラック幅を１μｍ以下にするのは困難であり、磁気記録媒体の記録密度をより向上させることができないという課題があった。
【００１０】
上記の課題を解決するために、特願平１１年０８０５５１号、特願平１１年０８０５５２号、特願平１１年０９４３１４号等に記載されるような技術を適用する場合があった。ここでは、記録密度を向上するために下部コア層１６７と上部コア層１７８の各々に高飽和磁束密度材料の磁性層を積層した２層構造とし、例えば、図３４に示すように、下部コア層１６７に絶縁層１７７Ａを積層し、この絶縁層１７７Ａに、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング），イオンミーリング等の手段によって磁気記録トラックの幅を規定する１μｍ程度の溝１７７Ｂを形成し、該溝１７７Ｂ内部の下部コア層１６７にギャップ層１７４を積層し、この絶縁層１７７Ａとギャップ層１７４との溝周辺に上部コア層１７８を形成して、磁気記録トラック幅を小さく設定していた。これらの技術においては、上部コア層１７８が、媒体対向面１５２から見て溝１７７Ｂよりも磁気記録トラックを形成しているギャップ層１７４よりも絶縁層１７７Ａの部分にはみ出す場合がある。
このような場合には、図３４に矢印Ｂで示すように、磁気ギャップ付近において、上部コア層１７８からの磁気記録トラック外側へ漏れる漏れ磁界が大きくなり、薄膜磁気ヘッドの書き込み能力が低下する可能性があった。
【００１１】
さらに、上記のように、上述の問題点に対応して、図３５に示すように、溝１７７Ｂに傾斜部１７７Ｃを設けて、上部コア層１７８の下側に傾斜部分を形成し、上部コア層１７８からの漏れ磁界を低減する手段を採用することがあった。このような場合には、先に形成された溝１７７Ｂの上縁部に傾斜部１７７Ｃを設けるために、工程数が多くなり、加工時間の増大と作業性の低減を招き、かつ、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング），イオンミーリング等の手段における加工雰囲気等の限定条件が多くなるため、その処理にかかる作業時間が増大する上、加工時間が増大するという問題が発生する。さらに、図３４に示す構造に比べると、磁気ギャップ付近において、図３５に矢印Ｂで示す上部コア層１７８からの磁気ギャップ外側へ漏れる漏れ磁界を減少することができるが、充分とはいえず、薄膜磁気ヘッドの書き込み能力が低下する可能性があった。
【００１２】
また、今後、磁気ギャップ幅を小さく設定する際、フォトレジストを使用した技術において、分解能や焦点深度の問題から、図３４および図３５に示すような形状の磁気ギャップにおいては、磁気記録トラック幅、すなわち溝１７７Ｂ幅を０．１μｍ以下に設定することは不可能であると見られている。何故ならば、溝１７７Ｂを形成する際の幅寸法における予想される下限値が、たとえば、ｉ線ステッパにおいては、その波長による限界から０．３μｍ程度、また、使用するフォトレジスト種類の限界から０．２８μｍ程度が限界とされ、エキシマレーザステッパにおいては、その波長による限界から０．１８μｍ程度が限界であると考えられるからである。しかし、磁気記録媒体の記録密度を向上するために、磁気記録トラック幅、つまり磁気ギャップ層における幅寸法をより縮小したいという要求に対応できる技術が待望されていた。
【００１３】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的のうち少なくとも１つを達成しようとするものである。
▲１▼磁気記録トラック幅が１μｍ以下であるような微細磁気記録トラック幅を有する薄膜磁気ヘッドを提供すること。
▲２▼このような磁気ヘッドにおいて、磁気記録トラック近辺における漏れ磁界の減少を図ること。
▲３▼薄膜磁気ヘッドの書込ヘッドのオーバーライト特性を向上すること。
▲４▼製造工程の簡略化と製造時間の短縮とを図ることのできる薄膜磁気ヘッドを製造する方法を提供すること。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、下部コア層と、前記下部コア層の上に積層された絶縁層と、前記絶縁層の媒体対向面から後部に向けて延在するよう設けられた溝内の前記下部コア層上に形成された下部磁極層と、前記下部磁極層の上に形成されたギャップ層と、前記ギャップ層の上に形成された上部磁極層と、が積層され、
前記上部磁極層の上に上部コア層が形成され、前記下部コア層と上部コア層の間にコイルが形成され、
前記溝の内側壁には、前記上部磁極層の側端面から下部磁極層の側端面にわたり、前記上部磁極層側から前記下部磁極層側に向いて先窄まりとなるテーパが形成されて前記溝の幅方向寸法が前記上部コア層側から前記下部コア層側に向かって小さくなるとともに、前記溝に前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部が形成され、
前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度が、７０度ないし８７度の範囲に設定されてなり、
前記上部磁極層、ギャップ層、下部磁極層の幅方向寸法が前記のテーパ側壁部によって規定されてなり、
前記上部磁極層の全体、および、前記上部コア層における前記上部磁極層側端部が、前記溝の内部に設けられてなるとともに、
前記媒体対向面に露出されたギャップ層の幅が１μｍ以下に設定されてなることにより上記課題を解決した。
本発明は、前記媒体対向面において、前記上部コア層における前記上部磁極層側端部の幅方向長さが、前記上部磁極層における前記ギャップ層側端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記上部磁極層における前記ギャップ層側端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における前記下部磁極層側端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記ギャップ層における前記下部磁極層側端部の幅方向長さが、前記下部磁極層における前記下部コア層側端部の幅方向長さよりも大きく設定されてなることができる。
本発明は、前記媒体対向面において、前記ギャップ層における前記上部磁極層側端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における前記下部磁極層側端部の幅方向長さよりも大きく設定されてなることが可能である。
本発明において、前記上部コア層における前記上部磁極層側端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定されることが望ましい。
本発明において、前記上部磁極層が、前記溝の内部に設けられ、前記上部コア層における前記上部磁極層側端部が、前記絶縁層上面と面一に設けられてなることができる。
本発明において、前記下部磁極層および前記ギャップ層は、溝内に積層されて、前記ギャップ層の上には、前記媒体対向面側に前記上部磁極層が、また、前記後部側に後部絶縁層が積層されていることが可能である。
本発明において、前記ギャップ層が非金属材料で形成されてなることがある。
本発明において、前記上部磁極層、前記ギャップ層、前記下部磁極層はメッキ法により形成されてなることができる。
本発明の複合型薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗効果素子を備えた読出磁気ヘッドと、上記のいずれかに記載された薄膜磁気ヘッドとが積層されてなることが好ましい。
【００１５】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、上部磁極層により媒体対向面側において上部磁極端が形成され、下部磁極層により媒体対向面側において下部磁極端が形成され、これら上部磁極層と下部磁極層との間にギャップ層を介在させて磁気ギャップが形成されてなる構造を有し、前記上部磁極層と前記下部磁極層との間の部分周りに、媒体対向面に到達して前記上部磁極層と前記下部磁極層との間に位置する溝が形成される絶縁層が設けられ、この絶縁層の溝内に前記ギャップ層が設けられて、このギャップ層が上部磁極端と下部磁極端とで挟まれて磁気ギャップが形成されて、前記溝の内側壁には、前記上部磁極層側から前記下部磁極層側に向いて先窄まりとなるテーパが形成され、前記溝の前記上部磁極層側の幅よりも前記ギャップ層形成部分の幅を小さくしてなることにより上記課題を解決した。
本発明の薄膜磁気ヘッドは、上部コア層および下部コア層が後部領域から磁極端領域に向けて延在してそれらの端面が媒体対向面に露出され、前記後部領域にて前記上部コア層と前記下部コア層とが接続され、この上部コア層と下部コア層との接続部分の周囲にコイルが設けられ、前記磁極端領域にて前記上部コア層と前記下部コア層との間にギャップ層が設けられてなる構造を有し、前記下部コア層に絶縁層が積層され、該絶縁層の前記磁極端領域に前記媒体対向面から前記後部領域に向けて延在する溝が設けられ、該溝に下部磁極層と前記ギャップ層とが積層され、前記ギャップ層の前記磁極端領域には上部磁極層が積層され、前記下部磁極層が前記下部コア層に接続され、前記上部磁極層が前記上部コア層に接続されて、前記上部磁極層により上部磁極端が前記下部磁極層により下部磁極端が構成され、前記溝が、該溝の幅方向寸法が前記上部コア層側から前記下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とされて、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有してなり、前記媒体対向面に露出した部分において、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さが、前記下部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定されてなることにより上記課題 を解決した。
本発明においては、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度が、７０度〜８７度程度の範囲に設定されてなることが好ましい。
本発明においては、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を１．０μｍ以下に設定する技術を選択することができる。
また、本発明において、前記上部磁極層および上部コア層における下端部が、前記溝の内部に設けられてなる技術を選択することができる。
前記媒体対向面に露出されたギャップ層の幅（磁気記録トラック幅）が１μｍ以下に設定されてなることが可能である。
または、本発明において、前記溝が、前記下部コア層上に立設されて前記媒体対向面に到達された２つのテーパ側壁部と、これら２つの側壁部を前記溝の前記後部領域側にて連結し、前記下部磁極端のギャップデプスを規定する磁極端面とを具備してなる技術か、または、前記溝が、前記下部コア層側と前記上部コア層側と前記媒体対向面側とに各々開口し、前記媒体対向面における開口の寸法と略同一断面寸法で少なくとも前記磁極端領域の一部に延在する溝本体部と、該溝本体部に連続して前記後部領域に延在する溝連続部とを有してなる技術を選択することができる。
または、本発明において、前記溝連続部が、前記溝本体部と略同一断面寸法で前記後部領域に延在する溝延長部を有してなる技術か、前記溝連続部が、該溝本体部の前記後部領域側に接続され該後部領域側方向に向けて前記下部コア層幅方向に寸法の拡大する溝拡大部を有してなる技術を選択することができる。
本発明において、前記ギャップ層の前記後部領域には後部絶縁層が積層されるとともに、該後部絶縁層が、前記上部磁極層と前記上部コア層とに接続され、前記上部磁極層が前記ギャップ層と接する前記媒体対向面から後部絶縁層までの長さによりギャップデプスが確定されてなることができる。さらに、前記後部絶縁層の前記後部領域側先端が、前記ギャップ層と前記上部磁極層との間に割り込んで入って、前記後部絶縁層の前記後部領域側先端により前記ギャップデプスが確定されてなることができる。この後部絶縁層においては、前記媒体対向面側から前記後部領域側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面を備えてなることが好ましい。本発明において、前記後部絶縁層がレジストがノボラック系樹脂とすることが可能である。本発明において、前記後部絶縁層の上には、前記コイルの一部が設けられてなる技術を適応することができる。
または、本発明において、前記後部絶縁層の上にコイル絶縁層が積層され、このコイル絶縁層は、前記後部絶縁層のアペックス面に向けて傾斜する傾斜面を備えてなることができる。
【００１６】
さらに、本発明においては、例えば、前記下部コア層の上面が研磨加工された平坦面とされたことや、前記後部絶縁層のアペックス面の傾斜角度は、前記下部コア層に対して１０度〜８０度の範囲であること、および、前記後部絶縁層が前記絶縁層の上側に連続して延在していることが可能である。
磁気抵抗効果素子を備えたＭＲ磁気ヘッドまたはＧＭＲ磁気ヘッドとされる読出磁気ヘッドと、上述の手段を選択した薄膜磁気ヘッドとが積層されてなる複合型薄膜磁気ヘッドとする技術を選択することができる。
【００１７】
本発明における薄膜磁気ヘッドは、下部コア層と下部磁極層とにより下部コアが形成され、上部コア層と上部磁極層とにより上部コアが形成され、下部磁極層とギャップ層と上部磁極層とにより磁気ギャップが形成されて、上部コアと下部コアとの間に磁気ギャップが介在してなるものである。
磁気ギャップを構成する下部磁極層とギャップ層と上部磁極層が、予め形成された溝に積層されるので、磁気ギャップの幅（磁気記録トラック幅）は溝の幅により決定される。従って、溝の幅を狭く設定することにより、磁気ギャップの幅（磁気記録トラック幅）を例えば１μｍ以下のサブミクロンオーダーにまで狭くすることが可能になる。
【００１８】
本発明において、前記溝が、該溝の幅方向寸法が前記上部コア層側から前記下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とされて、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有してなることにより、前記媒体対向面に露出した部分において、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さが、前記下部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定されて、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、書込ヘッドのオーバーライト特性を向上することができる。
さらに、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を１．０μｍ以下に設定する技術を選択することにより、前記溝付近において磁束の流れを円滑にすることができ、よりいっそう磁気ギャップ層付近における漏れ磁束の低減を図ることができる。
また、上部磁極層と下部磁極層とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記溝の上端部側幅寸法、および、上部コア層、上部磁極端層の幅方向長さよりも小さく設定することができる。このため、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
【００１９】
本発明においては、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度を７０度より小さい角度に設定すると、上部コア層、上部磁極層の溝におけるテーパ側壁部に当接している側壁部分からの漏れ磁界が増大し、磁気ギャップへの漏れもあるが、下部コア層への漏れ磁界が増大して好ましくなく、前記傾斜角度を８８度より大きい値に設定した場合には、上部コア層のレジストパターン形成における露光等の寸法・アライメントが難しくなり好ましくない。
また、本発明において、前記上部磁極層および上部コア層における下端部が、前記溝の内部に設けられてなる技術を選択することにより、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図るとともに、磁気記録トラック付近における磁束の流れを円滑にすることができ、漏れ磁界の低減を図ることができる。
【００２０】
また、磁気ギャップを形成する下部磁極層、ギャップ層等の幅方向寸法よりも、溝の上端部における幅方向寸法を低減することができるため、溝を精度良く形成することが可能になって、磁気記録トラック幅をより狭く設定することが可能になる。
また、前記溝の上端部における幅方向寸法を１μｍ以下、より好ましくは０．７μｍ程度とすることで、磁気ギャップの幅方向寸法により規制される磁気記録トラック幅を０．３１μｍ程度に設定することが可能になる。
【００２１】
本発明の薄膜磁気ヘッドにおいては、前記絶縁層、前記下部磁極層、前記ギャップ層および前記上部磁極層が前記媒体対向面に露出しているように構成することにより、媒体対向面における磁気ギャップ幅が絶縁層の溝の幅と一致するので磁気記録トラック幅を狭く設定することが可能になり、また、磁気ギャップが媒体対向面から露出するので、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することが可能となる。
【００２２】
また、下部コア層の上面を研磨加工することにより、下部コア層の上面が表面粗さＲａ＝０．０００５μｍ〜０．０１μｍの範囲の平坦面となるので、溝を精度良く形成することが可能になって、磁気記録トラック幅をより狭くすることが可能になる。
また、前記後部絶縁層におけるアペックス面の傾斜角度は、前記下部コア層に対して１０〜８０度の範囲であることが好ましい。アペックス面の傾斜角度が１０度未満では、上部コア層と下部コア層との間のリラクタンスが小さくなり、アペックス面付近で上部コア層から上部磁極層への漏れ磁界が増大するので好ましくなく、８０度を超えると、必然的に上部コア層の断面形状を滑らかに形成することができず、上部コア層断面形状が部分的に鋭角的になり、この付近の反磁界が大きくなるため、記録効率が落ちるので好ましくない。
さらに、前記後部絶縁層がノボラック系樹脂からなることにより、後述のようにポストベークにより後部絶縁層にアペックス面を形成し、後述するようにギャップ層を電極とする電気メッキ法により上部磁極層を形成しギャップデプス位置設定の正確性を向上するとともに、後部絶縁層上にコイルを形成可能とすることができる。
【００２３】
また、前記絶縁層は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜または、それらの多層膜で形成してもよい。絶縁層が前記記載の材質からなるものであれば、溝を形成する際に異方性エッチングを行うとともにその異方性の程度を設定することが可能になって、サイドエッチングが発生することなく、特に溝の深さ方向に対する溝の幅の寸法精度を向上することが可能になる。
【００２４】
また、前記ギャップ層は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、ＮｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金、ＮｉＰｔ合金のうちのいずれか１種または２種以上からなることが好ましく、単層膜または、それらの多層膜で形成してもよい。これらの材料は、いずれも非磁性材料であって磁化することがなく薄膜磁気ヘッドの記録用ギャップ層を構成するものとして最適であるとともに、これら材料は金属材料であって下部コア層を電極とする電気メッキ法にて溝内に積層することが可能となる。
【００２５】
さらに、下部磁極層は、ＦｅＮｉ合金、ＦｅがＮｉよりも高濃度のＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金のうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜または、それらの多層膜で形成してもよい。これらの材料は、いずれも軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であるとともに、これら材料は金属材料であって下部コア層を電極とする電気メッキ法にて溝内に積層することが可能となる。
【００２６】
さらに、上部磁極層は、ＦｅＮｉ合金、ＦｅがＮｉよりも高濃度のＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金のうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜または、それらの多層膜で形成してもよい。これらの材料は、いずれも軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であるとともに、これら材料は金属材料であって記録用ギャップ層を電極とする電気メッキ法にて溝内に積層することが可能となるので、上部磁極層の積層位置を後部絶縁層により設定し、ギャップデプス位置設定における正確性を向上することができるとともに、上部磁極層を溝に確実に形成し、上部磁極層の幅を溝の幅と一致させることが可能になる。
【００２７】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法においては、上部磁極層により媒体対向面側において上部磁極端を形成し、下部磁極層により媒体対向面側において下部磁極端を形成し、これら上部磁極層と下部磁極層との間にギャップ層が介在して磁気ギャップを形成する薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、前記上部磁極層と前記下部磁極層との間の部分周りに、媒体対向面に到達して前記上部磁極層と前記下部磁極層との間に位置する溝を形成する絶縁層を設け、この絶縁層の溝内に前記ギャップ層を設けて、このギャップ層を上部磁極端と下部磁極端とで挟んで磁気ギャップを形成し、前記溝の内側壁に、前記上部磁極層側から前記下部磁極層側に向いて先窄まりとなるテーパを形成し、前記溝の前記上部磁極層側の幅よりも前記ギャップ層形成部分の幅を小さくしてなることにより上記課題を解決した。
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法においては、上部コア層および下部コア層が後部領域から磁極端領域に向けて延在してそれらの端面が媒体対向面に露出され、前記後部領域に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、この上部コア層と下部コア層との接続部分の周囲にコイルが設けられ、前記磁極端領域にて前記上部コア層と前記下部コア層との間にギャップ層が設けられてなる薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、前記下部コア層に絶縁層を積層し、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、および、前記磁極端領域に延在する溝を該溝の前記磁極端領域における幅方向寸法が上側から下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有し、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有するように、前記絶縁層に形成するとともに、該溝の底面を前記下部コア層に到達させ、該溝に、下部磁極層と前記ギャップ層とを積層して前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続し、前記ギャップ層の前記磁極端領域に前記媒体対向面と略平行なギャップデプスを有する前記上部磁極層を形成し、前記後部領域にコイルを形成し、前記磁極端領域にて前記上部磁極層と接合するとともに前記後部領域にて前記コイルの一部を覆う前記上部コア層を形成して前記上部コア層と前記上部磁極層とを接続することにより上記課題を解決した。
本発明においては、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を１．０μｍ以下に設定する技術を選択することができる。
本発明においては、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度を７０度〜８７度程度の範囲に設定することが好ましい。
また、本発明において、前記上部磁極層および上部コア層における下端部が、前記溝の内部に設けられてなる技術を選択することができる。
さらに、本発明において、前記溝を、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、前記磁極端領域にの記絶縁層に形成するとともに、前記後部領域にも延在するように前記絶縁層に形成するとともに、該溝の底面を前記下部コア層に到達させ、該溝に、下部磁極層と前記ギャップ層とを積層して前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続し、前記ギャップ層の前記後部領域に後部絶縁層を形成して前記上部磁極層のギャップデプス位置を規定し、前記ギャップ層の前記磁極端領域に前記媒体対向面と略平行に前記後部絶縁層によって規定された前記ギャップデプスを有する前記上部磁極層を形成することができる。
本発明において、前記後部絶縁層には、前記ギャップデプス付近にポストベークを施すことによって前記媒体対向面側から前記後部領域側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面を形成することが好ましく、前記アペックス面と前記下部コア層とのなす角を１０度〜８０度程度に形成することができ、前記後部絶縁層が、ポジ型フォトレジストから形成されて、前記ポジ型フォトレジストが、ノボラック系樹脂から形成されてなることが可能である。
前記下部磁極層と前記ギャップ層とを、前記下部コア層を電極とする電気メッキ法にて形成する技術が選択される。
前記媒体平行面位置における前記溝の幅方向最大寸法を１μｍ以下に設定することが好ましい。
【００２８】
本発明において、前記下部コア層に積層した絶縁層に、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、および、前記磁極端領域に延在する溝を該溝の前記磁極端領域における幅方向寸法が上側から下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有し、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有するように形成するとともに、該溝の底面を前記下部コア層に到達させ、該溝に、下部磁極層と前記ギャップ層とを積層して前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続し、前記ギャップ層の前記磁極端領域に前記媒体対向面と略平行なギャップデプスを有する前記上部磁極層を形成し、前記後部領域にコイルを形成し、前記磁極端領域にて前記上部磁極層と接合するとともに前記後部領域にて前記コイルの一部を覆う前記上部コア層を形成して前記上部コア層と前記上部磁極層とを接続することにより、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、オーバーライト特性の向上した書込ヘッドの製造方法を提供することができる。
さらに、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、および、前記磁極端領域に延在する溝を該溝の前記磁極端領域における幅方向寸法が上側から下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有し、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有するように形成することにより、フォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法とされる溝を形成したとしても、前記媒体対向面に露出した部分において、前記上部コア層における下端部の幅方向長さを、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定し、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さを、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定し、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さを、前記下部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定して、上部磁極層と下部磁極層とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記最低幅寸法とされる前記溝の上端部側幅寸法、および、上部コア層、上部磁極端層の幅方向長さよりも小さく設定できることにより、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
本発明においては、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を１．０μｍ以下に設定する技術を選択することや、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度を７０度〜８８度程度の範囲に設定すること、また、前記上部磁極層および上部コア層における下端部を、前記溝の内部に設ける技術を選択することにより、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図るとともに、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
【００２９】
ここで、下部コア層を研磨して平坦化すれば、後の工程において積層する絶縁層が平坦化されて、異方性エッチングにて溝を精度良く形成することが可能になり、溝を異方性エッチングにて形成すれば、サイドエッチングが発生することなく、溝の深さ方向に対する溝幅の寸法精度を向上することが可能になる。
また、溝を形成するに際しては、絶縁層にマスク層を積層してこのマスク層にパターンを形成し、このパターンから露出する絶縁層に対して異方性エッチングを行い、このとき、エッチング電力、基板バイアス電力、エッチングガス圧、ガス種類等の条件を設定することにより、異方性の程度を設定しておこなうことが好ましい。異方性エッチングは、反応性イオンエッチング法にて行うのが、寸法精度良く溝を形成できる点で最も好ましい。
ここで、マスク層は、フォトレジスト層、金属膜層、フォトレジスト層と金属膜層との積層体、金属酸化物層のいずれか１種であることが好ましく、フォトレジスト層としては、通常のポジ型、ネガ型フォトレジストの他、遠紫外線、電子線、Ｘ線、イオン線等により露光可能なフォトレジストであっても良い。また、金属膜層としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉのいずれか１種であることが好ましい。更に、金属酸化物層としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＴａＯ、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＣｒＯ、ＷＯ、ＺｒＯ、ＮｉＯ、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＩｒＯのいずれか１種または２種以上であることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。
さらに、前記溝を反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法；Reactive Ion Etching法）にて形成する際に用いる反応ガスは、ＣＦ4 、ＣＦ4 とＯ2 との混合ガス、Ｃ3Ｆ8、Ｃ3Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃ4Ｆ8、Ｃ4Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃ5Ｆ8、Ｃ5Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃｌ2 、ＢＣｌ3 、Ｃｌ2 とＢＣｌ3 との混合ガス、ＣＨＦ3 、のいずれか１種、または、Ａｒとの混合ガス、または、各ガスの組み合わせを用いることができる。これらの反応ガスは、絶縁層およびマスク層の材質に基づいて上記のガスの中から好適なものが選定される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態にかかる複合型薄膜磁気ヘッドの正面図、図２は同側断面図である。
なお、これらの図において、前述の図３０ないし図３４に示す構成要素と略同一の構成要素には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図１に示すように、本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１は、磁気抵抗効果素子を備えた読出ヘッド（ＭＲ磁気ヘッドまたはＧＭＲ磁気ヘッド）２１とインダクティブヘッド（書込ヘッド）４１とが、スライダ１５１の端面１５１ｄに積層されてなるものである。
【００３１】
図１に示すように、読出ヘッド２１は、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に形成された絶縁層２２と、該絶縁層２２に積層されて磁性合金からなる下部シールド層２３と、下部シールド層２３に積層された読出ギャップ層２４と、読出ギャップ層２４に埋め込まれて一部を媒体対向面に露出させた磁気抵抗効果素子２５と、読出ギャップ層２４に積層された平坦化絶縁層２６と、平坦化絶縁層２６に埋め込まれた上部シールド層２７とからなるものである。上部シールド層２７は、書込ヘッド４１の下部コア層と兼用とされている。また、上部シールド層（下部コア層）２７は、ＦｅＮｉ合金，ＦｅＣｏＮｉ合金等からなる軟磁性合金であることが好ましい。
下部シールド層２３、読出ギャップ層２４、平坦化絶縁層２６、上部シールド層２７、および磁気抵抗効果素子２５の各端面は、媒体対向面１５２側に露出している。
また、磁気抵抗効果素子２５には、センス電流を与えるための電極層２８，２８が接続されている。
【００３２】
磁気抵抗効果素子２５としては、磁気抵抗効果を有する軟磁性材料の他、いわゆる巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）を例示することができる。
【００３３】
上述の読出磁気ヘッド２１においては、磁気記録媒体からの微小の漏れ磁界が磁気抵抗効果素子２５に印加されて磁気抵抗効果素子２５の抵抗が変化し、この抵抗変化に基づいた電圧変化を磁気記録媒体の再生信号として読み取る。
【００３４】
図２は、本実施形態の薄膜磁気ヘッドを示す側面断面図、図３は、本実施形態の薄膜磁気ヘッドにおける溝４３および磁極端領域の要部を示す斜視図、図４は同正面図、図５は同拡大側断面図である。
本実施形態における書込ヘッド４１は、図１ないし図５に示すように、下部コア層（上部シールド層）２７に絶縁層４２が積層され、絶縁層４２の磁極端領域Ｘに、媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて延在する溝４３が設けられ、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と後部絶縁層８０とが溝４３に積層されるとともに、下部磁極層４４が下部コア層２７に接続され、さらに、上部磁極層４６が上部コア層４７に接続されてなるものである。ここで、上部磁極層４６により上部磁極端が構成され、下部磁極層４４により下部磁極端が構成されている。
【００３５】
上部コア層４７および下部コア層２７は、図２に示すように、後部領域Ｙから磁気端領域Ｘに向けて延在して、それらの端面が媒体対向面１５２に露出している。また、上部コア層４７および下部コア層２７は後部領域Ｙにおいて磁気的に接続されている。
後部絶縁層８０は、ギャップ層４５上の後部領域Ｙ側に位置されるとともに、絶縁層４２上の後部領域Ｙ側に位置されている。
ここで、磁気端領域Ｘとは、図２に示すように、媒体対向面１５２近傍において上部コア層４７と下部コア層２７とがギャップ層４５を挟んで対向している領域をいい、後部領域Ｙとは、磁気領域Ｘ以外の領域をいう。
【００３６】
溝４３は、図３ないし図５に示すように、該溝４３の幅方向寸法が前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する下窄まり形状とされて、媒体対向面１５２における開口の形状と略同一断面形状で磁気端領域Ｘに延在し下部コア層２７に隣接する溝本体部５１と、この溝本体部５１に連続して後部領域Ｙに延在して下部コア層２７に隣接する溝連続部９０とからなるものである。これら溝本体部５１と溝連続部９０とは、略同一の断面形状を有するものとされる。
溝連続部９０は、前記溝本体部５１と略同一断面寸法で、前記後部領域Ｙに延在する溝延長部９１を有する。
溝本体部５１および溝延長部９１には、下部コア層２７上に立設されて媒体対向面１５２に到達するとともに前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有する２つのテーパ側壁部５２，５２が設けられてなり、これら２つのテーパ側壁部５２，５２が、後部領域Ｙの溝延長部９１の最奥部に位置し前記媒体対向面１５２と略平行に近い状態の端面５３により連結されている。
テーパ側壁部５２，５２は、図４に示すように、このテーパ側壁部５２，５２が前記下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αを７０度〜８７度の範囲に設定することが好ましく、この傾斜角度αが、例えば８０度とされる。ここで、前記テーパ側壁部５２，５２が前記下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αを７０度より小さい角度に設定すると、上部コア層４７、上部磁極層４６の溝４３におけるテーパ側壁部５２，５２に当接している側壁部分からの漏れ磁界が増大し、磁気ギャップへの漏れもあるが、下部コア層への漏れ磁界が増大し、上部コア層４７と下部コア層２７との間のリラクタンスが小さくなり、磁気記録トラック端部の漏れ磁束が大きくなるので好ましくなく、前記傾斜角度αを８８度より大きい値に設定した場合には、所望の磁気記録トラック幅を形成するために必要な溝４３の幅寸法を形成することができない可能性があるとともに、上部コア層のレジストパターン形成における露光等の寸法・アライメントが難しくなり好ましくない。
【００３７】
下部磁極層４４およびギャップ層４５は、溝本体部５１および溝延長部９１に位置して積層されて、下部磁極層４４が下部コア層２７に接続されている。
また、上部磁極層４６は、磁極端領域Ｘの溝本体部５１に積層されて上部コア層４７と接続されており、この上部磁極層４６の後部領域Ｙ側の端部によりギャップデプスＧｄが規定されている。
下部コア層２７と下部磁極層４４とにより下部コアが形成され、上部コア層４７と上部磁極層４６とにより上部コアが形成され、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とにより磁気ギャップが形成されて、上部コアと下部コアとの間に磁気ギャップが介在されてなる。
これら下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と上部コア層４７とは、図４に示すように、前記媒体対向面１５２に露出した部分において、前記上部コア層４７における下端部（上部磁極層４６側端部）の幅方向長さＷ47が、前記上部磁極層４６における下端部（ギャップ層４５側端部）の幅方向長さＷ46よりも大きく設定され、前記上部磁極層４６における下端部の幅方向長さＷ46が、前記ギャップ層４５における下端部（下部磁極層４４側端部）の幅方向長さＷ45よりも大きく設定され、前記ギャップ層４５における下端部の幅方向長さＷ45が、前記下部磁極層４４における下端部（下部コア層２７側端部）の幅方向長さＷ44よりも大きく設定されてなる。
上部磁極層４６は、その上面が絶縁層４２の上面よりも低い位下部コア層２７置つまり下部コア層２７に近い位置に設けられ、かつ、その上面を上部コア層４７により完全に覆われている。
上部コア層４７は、図４に示すように、磁極端領域Ｘにおいて断面矩形状とされ、その下端部の幅方向長さＷ47が、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より小さく設定されるとともに、上部コア層４７の上下方向に上部コア層４７の上面の幅方向長さＷ47とほぼ等しい幅方向寸法を有し、かつ、上部コア層４７の下端部が溝４３の内部に位置するように設けられる。
【００３８】
後部絶縁層８０は、例えばノボラック系樹脂などからなるポジ型フォトレジストから形成されてなり、図５に示すように、ギャップ層４５上の後部領域Ｙ側の溝延長部９１に位置して積層されており、この後部絶縁層８０は、媒体対向面１５２から後部領域Ｙ側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面８０ａを備えている。
また、ギャップ部分周辺の絶縁層４２、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６は、媒体対向面１５２に露出している。
このように構成することにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅が溝４３のテーパ側壁部５２，５２の間隔寸法と一致するので、溝４３の溝幅の形成精度を向上させるならば、磁気記録トラック幅を狭くすることが可能になり、また、磁気ギャップが媒体対向面１５２に露出するので、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することが可能となる。
【００３９】
本発明の薄膜磁気ヘッド４１は、磁気記録トラックを構成する下部磁極層４４の一部とギャップ層４５と上部磁極層４６とが、予め形成された溝４３に積層されるので、磁気記録トラックの幅寸法は溝４３の幅寸法により決定される。従って、溝４３が、該溝４３の幅方向寸法を前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状として、前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有するテーパ側壁部５２，５２を有してなる。これにより、磁極端領域Ｘにおいて、前記上部コア層４７における下端部の幅方向長さＷ47が、前記上部磁極層４６における下端部の幅方向長さＷ46よりも大きく設定され、かつ、前記上部磁極層４６における下端部の幅方向長さＷ46が、前記ギャップ層４５における下端部の幅方向長さＷ45よりも大きく設定され、かつ、前記ギャップ層４５における下端部の幅方向長さＷ45が、前記下部磁極層４４における下端部の幅方向長さＷ44よりも大きく設定されてなることができる。これにより、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
さらに、上部コア層４７の下端部の幅方向長さＷ47が、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より小さく設定されるとともに、上部コア層４７の下端部が溝４３の内部に位置するように設けられることにより、いっそう上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることが可能となり、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
【００４０】
また、この薄膜磁気ヘッド４１においては、該溝４３の幅方向寸法を前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状として、テーパ側壁部５２，５２により規定される下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と上部コア層４７との幅方向寸法Ｗ44，Ｗ45，Ｗ46，Ｗ47を述のように、
Ｗ44＞Ｗ45＞Ｗ46＞Ｗ47
の関係を満たすように設定している。このことにより、従来のフォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法とされる溝４３を形成したとしても、上部磁極層４６と下部磁極層４４とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記最低幅寸法とされる前記溝４３の上端部側幅寸法Ｗ51よりも小さく設定できることにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
ここで、溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51を１μｍ以下、例えば、絶縁層４２の膜厚が１．７μｍのとき、従来のフォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法である、０．７μｍ程度とし、テーパ側壁部５２，５２の下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αを８０度とし、下部磁極層４４の厚み寸法を０．３程度μｍ、ギャップ層４５の厚み寸法を０．２μｍ程度とするならば、磁気記録トラック幅を０．２４μｍ程度とすることが可能になり、従来は不可能であった、１μｍ以下の磁気記録トラック幅を形成することができる。
また、上記の寸法以外にも、溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51と、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と上部コア層４７との幅方向寸法Ｗ44，Ｗ45，Ｗ46，Ｗ47とを、テーパ側壁部５２，５２の下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αによって規定することができ、これらの関係は、表１に示すようになる。
【００４１】
【表１】
【００４２】
また、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、図５に示すように、後部絶縁層８０にアペックス面８０ａが形成されているので、上部コア層４７のアペックス面８０ａ側にテーパ部分が形成され、このアペックス面８０ａおよびテーパ部分の存在により、上部コア層４７と上部磁極層４６との境界部分での磁束の流れが円滑になって、上部コア層４７と上部磁極層４６との接合部分にて、周囲の余分な領域に磁束が漏れることがない。
【００４３】
ここで、後部絶縁層８０のアペックス面８０ａの傾斜角度βが、下部コア層２７に対して１０〜８０度の範囲、より好ましくは２０〜４０度の範囲であることが好ましい。アペックス面８０ａの傾斜角度βが１０度未満では、上部コア層４７と下部コア層２７との間のリアクタンスが小さくなり、アペックス面８０ａ付近で上部コア層４７から上部磁極層４６への漏れ磁界が増大するので好ましくなく、８０度を超えると、必然的に上部コア層４７の断面形状を滑らかに形成することができず、上部コア層４７断面形状が部分的に鋭角的になり、この付近の反磁界が大きくなるため、記録効率が落ちるので好ましくない。
また、アペックス面８０ａの傾斜角度βが２０〜３０度の範囲の場合には、さらにＯ／Ｗ特性（オーバーライト特性）を向上することができる。
【００４４】
また、後部絶縁層８０上には、図２に示すように、コイル４９が形成され、さらに、後部絶縁層８０とコイル４９を覆う上部絶縁層５０が積層されている。
コイル４９は、後部絶縁層８０にて平面的に螺旋状となるようにパターン化されている。
上部コア層４７は、後部領域Ｙにおいて、後部絶縁層８０のアペックス面８０ａ、および上部絶縁層５０を覆っており、上部絶縁層５０を介してコイル４９を覆うようにして形成されている。
【００４５】
絶縁層４２は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3 、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。絶縁層４２が前記記載の材質からなるものであれば、溝４３を形成する際、後述するように異方性の程度を設定した異方性エッチングを行うことが可能になってサイドエッチングが発生することなく、特に溝４３の深さ方向における各層下部磁極層４４とギャップ層４５，上部磁極層４６，上部コア層４７の位置に対して溝４３幅方向寸法精度を向上することが可能になる。
【００４６】
また、ギャップ層４５は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、ＮｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金、ＮｉＰｔ合金のうちのいずれか１種または２種以上からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。これらの材料は、いずれも非磁性材料であって磁化することがなく薄膜磁気ヘッドのギャップ層を構成するものとして最適であるとともに、これらの材料はいずれも金属材料であって下部コア層２７を電極とする電気メッキ法によって溝４３内に積層することが可能となるので、上部磁極層４６が積層される部分のギャップ層４５を溝４３の溝本体部５１部分に確実に形成することができ、ギャップ層４５の幅を溝本体部５１の幅と一致させることが可能になるとともに、ギャップ層４５を、上部磁極層４６が形成される界の電気メッキの電極として使用することが可能となる。
【００４７】
さらに、下部磁極層４４は、ＦｅＮｉ合金，ＦｅがＮｉより高濃度のＦｅＮｉ合金，ＣｏＦｅＮｉ合金のうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。これらの材料は、いずれも軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であるとともに、これらの材料はいずれも金属材料であって下部コア層２７を電極とする気相メッキ法にて溝４３内に積層することが可能となる。
これら下部磁極層４４およびギャップ層４５は、溝本体部５１および溝延長部９１の底部を被覆した状態とされている。
【００４８】
さらに、上部磁極層４６は、ＦｅＮｉ合金，ＦｅがＮｉより高濃度のＦｅＮｉ合金，ＣｏＦｅＮｉ合金のうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。これらの材料は、いずれも軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であるとともに、これらの材料はいずれも金属材料であってギャップ層４５を電極とする電気メッキ法にて溝４３内に積層することが可能となる。
また、上部磁極層４６は、図５に示すように、前記上部コア層４７と接する該上部磁極層４６における前記媒体対向面１５２から後部絶縁層８０までの長さＳ１が、前記ギャップ層４５と接する該上部磁極層４６における前記媒体対向面１５２から後部絶縁層８０までの長さＳ２より大きく構成されてなる。
【００４９】
上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、コイル４９に記録電流が与えられ、この記録電流により上部コア層４７および下部コア層２７に磁界が発生し、さらに、この磁界が上部磁極層４６および下部磁極層４４に印加され、磁界がギャップ層４５から外部に漏れて漏れ磁界を生じ、この漏れ磁界により磁気記録媒体が磁化されて記録信号が記録される。
【００５０】
次に、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する。
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、後に図６ないし図２４に基づいて詳細に説明するが、要約すると、下部コア層２７の上面を研磨して平坦化し、前記下部コア層２７に絶縁層４２を積層し、前記磁極端領域Ｘの前記媒体対向面１５２の外側，前記磁極端領域Ｘおよび前記後部領域Ｙに延在する溝４３を前記絶縁層４２に形成するとともに、この溝４３に、下部磁極層４４とギャップ層４５を積層して前記下部コア層２７と前記下部磁極層４４とを接続し、次に、後部絶縁層８０を積層してギャップデプスＧｄを設定した後、上部磁極層４６を積層し、この上部磁極層４７に接合する上部コア層４７と、コイル４９，上部絶縁層５０とを形成する。
【００５１】
さらに詳細に説明すると、まず、図６に示すように、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に、基板絶縁層２２、下部シールド層２３、磁気抵抗効果素子２５、電極２８、２８、読出ギャップ層２４を順次形成し、さらに読出ギャップ層２４上に下部コア層（上部シールド層）２７を形成する。
【００５２】
次に、図７に示すように、読出ギャップ層２４及び下部コア層２７を覆う平坦化絶縁層２６を形成する。
【００５３】
次に、図８に示すように、平坦化絶縁層２６の上面を研磨して下部コア層２７の上面２７ａを露出させ、さらにこの上面２７ａを研磨して平坦化する。ここでの研磨は、いわゆるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）法等の手段により行うことができる。
上面２７ａの平坦度は、表面粗さとしてＲａ＝０．０００５μｍ〜０．０１μｍの範囲とするのが好ましい。
この時点で読出磁気ヘッド２１が完成する。
【００５４】
ここで、下部コア層２７の上面２７ａを研磨して平坦化するのは、後の工程において積層する絶縁層が平坦化され、後述のように異方性エッチングにて溝を精度良く形成することが可能になって、磁気記録トラック幅を狭くすることが可能になるからである。
【００５５】
次に、図９に示すように、平坦化絶縁層２６の一部および下部コア層２７を覆う絶縁層４２を積層する。絶縁層４２は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3 、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなり、単層膜またはそれらの多層膜からなるものであり、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等の手段により積層する。ここで、絶縁層４２の厚さは、１．０μｍ〜４．０μｍの範囲とすることが好ましい。
【００５６】
次に、図１０に示すように、絶縁層４２にマスク層７１を形成し、このマスク層７１にフォトリソグラフィ技術によりパターン７１ａを形成し、パターン７１ａから露出した絶縁層４２に対して異方性の程度を設定した異方性エッチングを行うことにより、溝４３を形成する。異方性エッチングの手段としては、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法；Reactive Ion Etching法）を好適に用いることが、寸法精度良く溝を形成できる点で最も好ましい。
また、異方性エッチングに際しては、エッチング電力、基板バイアス電力、エッチングガス圧、ガス種類等の条件を設定することにより、異方性の程度を設定しておこなうことが好ましい。
【００５７】
ここで、マスク層７１は、好ましくは、厚さが０．１μｍ〜４μｍの範囲とされ、フォトレジスト層、金属膜層、フォトレジスト層と金属膜層との積層体、金属酸化物層のいずれか１種であることが好ましい。
フォトレジスト層としては、通常のポジ型、ネガ型フォトレジストの他、遠紫外線、電子線、Ｘ線、イオン線等により露光可能なフォトレジストであっても良い。また、金属膜層としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉのいずれか１種または２種以上であることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜で形成してもよい。更に、金属酸化物層としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＴａＯ、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＣｒＯ、ＷＯ、ＺｒＯ、ＮｉＯ、ＡｌＯ、 Ａｌ2Ｏ3 、ＩｒＯのいずれか１種または２種以上であることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜から形成してもよい。
さらに、溝４３をＲＩＥ法にて形成する際に用いる反応ガスは、ＣＦ4 、ＣＦ4 とＯ2 との混合ガス、Ｃ3Ｆ8、Ｃ3Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃ4Ｆ8、Ｃ4Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃ5Ｆ8、Ｃ5Ｆ8とＯ2 との混合ガス、Ｃｌ2 、ＢＣｌ3 、Ｃｌ2 とＢＣｌ3 との混合ガス、ＣＨＦ3 、のいずれか１種、または、Ａｒとの混合ガス、または、各ガスの組み合わせを用いることができる。これらの反応ガスは、絶縁層４２およびマスク層７１の材質に基づいて、ＲＩＥ法の異方性の程度を設定するために、エッチング電力、基板バイアス電力、エッチングガス圧、エッチング作用時間等と組み合わせてエッチング条件とされ、上記のガスの中から好適なものが選定される。
【００５８】
上述のように、エッチング条件を設定することにより、溝４３を、図１１ないし図１４に示すように、該溝４３の幅方向寸法が前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状として、媒体対向面１５２における開口の形状と略同一断面形状で磁気端領域Ｘに延在し下部コア層２７に隣接する溝本体部５１と、この溝本体部５１に略同一断面形状として連続して後部領域Ｙに延在し下部コア層２７に隣接する溝延長部９１を有し、これら溝本体部５１および溝延長部９１に、下部コア層２７上に立設されて媒体対向面１５２に到達するとともに前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有する２つのテーパ側壁部５２，５２と、これら２つのテーパ側壁部５２，５２を連結する溝延長部９１の最奥部の端面５３とを形成し、マスク層７１を剥離する。
このテーパ側壁部５２，５２が前記下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αは、図１３に示すように、上記エッチング条件により７０度〜８８度の範囲に設定することが好ましく、この傾斜角度αが、例えば８０度とされる。
【００５９】
形成された溝４３は、図１１にＺで示す磁極端領域Ｘの媒体対向面１５２外側，媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて（図１２中矢印ｙ方向）前記磁極端領域Ｘおよび前記後部領域Ｙの一部に延在するとともに、溝４３の底面に下部コア層２７の上面２７ａが露出するように形成される。この溝４３は、溝本体部５１および溝連続部９０の幅方向最大寸法Ｗ51が１μｍ以下、例えば０．７μｍ以下と小さく設定される。
【００６０】
次に、図１５，図１６，図１７に示すように、溝４３に下部磁極層４４、ギャップ層４５を形成する。
【００６１】
具体的には、図１５ないし図１７に示すように、まず下部磁極層４４およびギャップ層４５を電気メッキ法により下部コア層２７の上面２７ａに順次積層する。このとき、下部磁極層４４およびギャップ層４５は、溝４３の溝本体部５１および溝延長部９１内に位置し、絶縁層４２の上端部分に達しないようにその厚さを調整して形成される。下部磁極層４４の厚さは、０．１μｍ以上１．０μｍ以下とされ、好ましくは０．３μｍとされる。また、ギャップ層４５の厚さは、０．１０μｍ以上０．４０μｍ以下とされ、好ましくは０．２μｍとされる。
【００６２】
次に、図１８，図１９に示すように、後部絶縁層８０積層する。
この後部絶縁層８０は、ポジ型フォトレジストとされ、その組成は、ノボラック系樹脂（１），キノンジアジド化合物（２）を含有するものとされることが好ましい。 ここで、ノボラック系樹脂（１）およびキノンジアジド化合物（２）の分子構造の一例を示す。
【化１】
【００６３】
この後部絶縁層８０に、図１９に示すように、フォトリソグラフィ技術により上部磁極層４６に対するギャップデプスＧｄの位置設定をおこなうパターンを形成する。
【００６４】
この後部絶縁層８０には、図１８にＰで示すそのエッジ部分に、１２０℃３０分の加熱条件によってポストベークを施すことにより、および、ＵＶキュア法や、電子ビーム照射器によりレジスト（後部絶縁層８０）の溶剤成分を放出し、絶縁化せしめることにより、図１９および図２０に示すように、エッジ部分にアペックス面８０ａを形成する。ここで、アペックス面８０ａのアペックス角度は、レジスト膜厚、加熱温度により制御することができる。
ここで、上述したノボラック系樹脂の組成、レジスト膜厚、および、ポストベークにおける加熱条件を制御することによりアペックス面８１ａのギャップ層４５に対する角度β（図５参照）を設定する。例えば、レジスト厚２．５μｍにおいて、ポストベーク温度を１２０℃とした場合でのアペックス角度は２５゜〜３０゜となり、また同じレジスト厚２．５μｍにおいて、ポストベーク温度を１００℃とした場合は、アペックス角度は５０゜〜６０゜となり、レジスト膜厚、および、ポストベークにおける加熱条件を制御することにより、角度βを増大または縮小することができる。
【００６５】
次に、図２１に示すように、上部磁極層４６を電気メッキ法によりギャップ層４５上に積層する。
ギャップ層４５は、その後部領域Ｙが後部絶縁層８０により覆われているが、磁極端領域Ｘにおける溝４３の底面において、図２０に示すように、ギャップ層４５の上面が露出しているので、この露出したギャップ層４５上にのみ形成される。
【００６６】
また、図２１，および図２２においては、上部磁極層４６が溝４３から溢れないようにして形成されているが、上部磁極層４６の上面を絶縁層４２の上面とほぼ面一とすることも可能である。
また、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６を電気メッキ法で形成するに際しては、これら各層４４、４５、４６が金属材料からなることが必要とされる。これらの層の内のいずれか１つが絶縁材料であると、絶縁層が積層されることになり、電気メッキを継続することが困難になるからである。
また、下部磁極層４４および上部磁極層４６は軟磁性材料であることが必要とされ、ギャップ層４５は非磁性材料からなることが必要とされる。
【００６７】
従って、下部磁極層４４および上部磁極層４６の好ましい材質としては、ＦｅＮｉ合金、ＦｅがＮｉよりも高濃度であるＦｅＮｉ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金の１種の単層膜またはそれらの多層膜等が例示され、ギャップ層４５の好ましい材質としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、ＮｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金、ＮｉＰｄ合金等の１種または２種以上の材料が例示される。
【００６８】
次に、図２２に示すように、コイル４９を後部絶縁層８０上に形成し、このコイル４９を埋める上部絶縁層５０を積層する。
次に、図２３および図２４に示すように、上部磁極層４６，後部絶縁層８０のアペックス面８０ａおよび上部絶縁層５０を覆う上部コア層４７を形成する。
このとき、上部コア層４７は、磁極端領域Ｘにおいて断面矩形状とされ（図４参照）、その下端部の幅方向長さＷ47を、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より小さく設定するとともに、上部コア層４７の上下方向に上部コア層４７の上面の幅方向長さＷ47とほぼ等しい幅方向寸法を有し、かつ、上部コア層４７の下端部を溝４３の内部に位置して上部磁極層４６を完全に覆うように形成される。
次いで、媒体対向面１５２から切断する切断加工、および該媒体対向面１５２を研磨加工して、本発明に係る薄膜磁気ヘッド４１が製造される。
【００６９】
上述の薄膜磁気ヘッド４１は、溝４３内部の下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とが、媒体対向面１５２から露出しているので、媒体対向面１５２において磁気記録トラック幅を溝４３の幅方向寸法と一致して設定することにより磁気記録トラック幅を狭くすることができ、また、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することができる。
【００７０】
上述の薄膜磁気ヘッド４１は、溝４３を、該溝４３の幅方向寸法が前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とし、前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有する２つのテーパ側壁部５２，５２を形成し、この溝４３内部に、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と後部絶縁層８０とを積層して磁気ギャップおろび磁気記録トラックを形成することにより、前記上部コア層４７における下端部の幅方向長さＷ47がを前記上部磁極層４６における下端部の幅方向長さＷ46よりも大きく設定し、前記上部磁極層４６における下端部の幅方向長さＷ46を、前記ギャップ層４５における下端部の幅方向長さＷ45よりも大きく設定し、前記ギャップ層４５における下端部の幅方向長さＷ45を、前記下部磁極層４４における下端部の幅方向長さＷ44よりも大きく設定することができる。
この際、溝４３を形成するエッチングにおけるエッチング電力、基板バイアス電力、エッチングガス圧、ガス種類等の条件を設定して、異方性の程度を設定することにより、テーパ側壁部５２，５２が前記下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αを７０度〜８８度の範囲の任意の大きさに設定することができ、これにより、テーパ側壁部５２，５２の傾斜角度αによって規定される下部磁極層４４、ギャップ層４５、上部磁極層４６、後部絶縁層８０の幅方向寸法Ｗ44，Ｗ45，Ｗ46，Ｗ47（図４参照）を任意に設定することができる。
これにより、従来のフォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法とされる溝４３を形成したとしても、上部磁極層４６と下部磁極層４４とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記最低幅寸法とされる前記溝４３の上端部側幅寸法Ｗ51よりも小さく設定できることにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅を小さく設定し、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
同時に、これにより上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
【００７１】
また、上部コア層４７の下端部の幅方向長さＷ47を、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より小さく設定するとともに、上部コア層４７の上下方向に上部コア層４７の上面の幅方向長さＷ47とほぼ等しい幅方向寸法を有し、かつ、上部コア層４７の下端部を溝４３の内部に位置して上部磁極層４６を完全に覆うように形成されることにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。また、これにより上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
【００７２】
さらに、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、後部絶縁層８０にアペックス面８０ａが形成されているので、上部コア層４７の上部磁極層４６にテーパ部分が形成され、このテーパ部分，アペックス面８０ａの存在により、ギャップデプスＧｄ側における上部コア層４７と上部磁極層４６との間での磁束の流れも円滑になって、上部コア層４７と上部磁極層４６との接続部分にて余計な部分に磁束が漏れることがないために、書込磁気ヘッドとしてのオーバーライト特性を向上することが可能となる。
さらに、溝４３を異方性の程度を設定した異方性エッチングを行うことのみで形成し、図３４に示す従来例のような傾斜部１７７Ｃを設ける必要がないため、作業工程の簡略化を図ることができる。
【００７３】
以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法の第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図２５は本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドにおける溝を示す斜視図、図２６は薄膜磁気ヘッドの側断面図、図２７は図２６の拡大側断面図、図２８は本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドを示す平面図である。
なお、これらの図において、前述した図１ないし図２４に示す第１実施形態における構成要素と略同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７４】
本実施形態においては、まず、図９に示した第１実施形態と同様に絶縁層４２を積層した後、図２５および図２８に示すように、この絶縁層４２にマスク層を形成して溝４３を形成するが、形成された溝４３の溝延長部９０が第１実施形態と異なっている。
そして、本実施形態の薄膜磁気ヘッドにおいては、図２８に示すように、形成された溝４３が、符号Ｚで示す磁極端領域Ｘの媒体対向面１５２外側，媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて前記磁極端領域Ｘおよび前記後部領域Ｙの一部に延在するとともに、溝４３の底面に下部コア層２７の上面２７ａが露出するように形成される。
【００７５】
本実施形態においては、溝４３は、図２５ないし図２８に示すように、該溝４３の幅方向寸法が前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とされて、媒体対向面１５２における開口の形状と略同一断面形状で磁気端領域Ｘに延在し下部コア層２７に隣接する溝本体部５１と、この溝本体部５１に連続し後部領域Ｙに延在して下部コア層２７に隣接する溝連続部９０とからなるものとされる。
溝連続部９０は、図２５，図２８に示すように、溝本体部５１の前記後部領域Ｙ側に接続され該後部領域Ｙ側に向けて前記上部コア層４７幅方向に寸法の拡大する溝拡大部９２を有する。
溝本体部５１には、図２５に示すように、下部コア層２７上に立設されて媒体対向面１５２に到達するとともに前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有する２つのテーパ側壁部５２，５２と、該テーパ側壁部５２，５２に連続してその間隔が拡大する拡大側壁面５２Ａ，５２Ａが設けられてなり、溝拡大部９２には、この拡大側壁面５２Ａ，５２Ａが連続して設けられてなる。
この、テーパ側壁部５２，５２および拡大側壁面５２Ａ，５２Ａは、図４に示した第１実施形態と同様に、このテーパ側壁部５２，５２および拡大側壁面５２Ａ，５２Ａがそれぞれ前記下部コア層２７の上面２７ａに対してなす傾斜角度αを７０度〜８８度の範囲に設定されることが好ましく、この傾斜角度αが、例えば８０度とされる。
【００７６】
また、下部磁極層４４およびギャップ層４５は、図２６，図２７に示すように、溝本体部５１および溝拡大部９２に位置して積層されコイル４９の下方位置まで連続しており、下部磁極層４４が下部コア層２７に接続されている。
また、上部磁極層４６は溝本体部５１に積層されて、その上面が絶縁層４２の上面よりも低い位置つまり下部コア層２７に近い位置に設けられ、かつ、その上面を上部コア層４７により完全に覆われて上部コア層４７と接続されており、上部磁極層４６は、図２７に示すように、前記上部コア層４７と接する該上部磁極層４６における前記媒体対向面１５２から後部絶縁層８０までの長さＳ１が、前記ギャップ層４５と接する該上部磁極層４６における前記媒体対向面１５２から後部絶縁層８０までの長さＳ２より大きく構成されてなり、この前記ギャップ層４５と接する該上部磁極層４６における前記媒体対向面１５２から後部絶縁層８０までの長さＳ２によりギャップデプスＧｄが規定されている。
上部コア層４７は、図４に示した第１実施形態と同様に、前記媒体対向面１５２において断面矩形状とされ、その下端部の幅方向長さＷ47が、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より小さく設定されるとともに、上部コア層４７の上下方向に上部コア層４７の上面の幅方向長さＷ47とほぼ等しい幅方向寸法を有し、かつ、上部コア層４７の下端部が溝４３の内部に位置するように設けられるとともに、溝本体部５１および溝拡大部９２の拡大側壁面５２Ａ，５２Ａの存在する部分においては、その厚み寸法を維持した状態で溝４３の形状に対応して上部磁極層４６を完全に覆うように形成される。
【００７７】
後部絶縁層８０は、図２６，図２７に示すように、ギャップ層４５上の後部領域Ｙ側の溝拡大部９２に位置して積層されており、後部絶縁層８０は、媒体対向面１５２から後部領域Ｙ側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面８０ａを備えてなる。
また、絶縁層４２、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６は、媒体対向面１５２に露出している。
このように構成することにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅が溝４３におけるテーパ側壁部５２，５２の間隔寸法と一致するので磁気記録トラック幅を狭くすることが可能になり、また、磁気ギャップが媒体対向面１５２に露出するので、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することが可能となる。
【００７８】
また、上述の薄膜磁気ヘッド４１は、第１実施形態と同様の効果を呈すことができるとともに、磁極端領域Ｘにおける上部磁極層４６および上部コア層４７の幅方向寸法が、溝４３におけるテーパ側壁部５２，５２および拡大側壁面５２Ａ，５２Ａのそれぞれの間隔寸法と一致するので、上部コア層２７から上部磁極層４６への磁束の流れが、溝４３の形状に沿って円滑化され、これにより上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
【００７９】
さらに、磁気ギャップのギャップデプスが媒体対向面１５２から後部絶縁層８０の磁極端領域Ｘ側端部までの距離にて規定されており、磁気ギャップを構成する上部磁極層４６の端部が、溝４３を形成した後に、フォトレジストとして形成される後部絶縁層８０の位置形状によって設定でき、溝拡大部９２内部において、ポジ型フォトレジストの位置設定の正確性を向上することができるため、ギャップデプスの設定がばらつくことがない。
【００８０】
以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法の第３実施形態を、図面に基づいて説明する。
図２９は本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドを示す正面図である。
なお、これらの図において、前述した図１ないし図２４に示す第１実施形態における構成要素と略同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
本実施形態において、前述の第１実施形態と異なる箇所は、図２９に示すように、前記媒体対向面１５２に露出した部分において、前記上部磁極層４６の上面が前記絶縁層４２の上面と等しい高さに設定される、つまり、前記上部磁極層４６の上端部の幅方向長さが、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51と等しく設定されてなる。さらに、上部コア層４７の下端部の幅方向寸法が、前記溝４３の前記媒体対向面１５２における幅方向最大寸法Ｗ51より大きく設定されてはみ出した状態とされてなる。
ここで、この上部コア層４７における下端部が前記溝４３からはみ出す幅方向寸法ＷS が、１．０μｍ以下に設定される。これにより、上部コア層４７から上部磁極層４６に至る溝４３のテーパ側壁部５２，５２付近において、磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッド４１のオーバーライト特性を向上することができる。
【００８２】
また、本実施形態においては、第１実施形態および第２実施形態に示したように、上部磁極層４６の上面が前記絶縁層４２の上面と等しい高さに設定され、つまり、上部コア層４７の下端部が溝４３の内部に位置する場合であっても、上部コア層４６の両側部分が前記溝４３からはみ出す状態とされてもよく、この場合にも、上部コア層４７における両側部分が前記溝４３からはみ出す幅方向寸法ＷS が、１．０μｍ以下に設定される。これにより、上記のように、上部コア層２７からギャップ層４５に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができる。
【００８３】
以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法の第４実施形態を、図面に基づいて説明する。
図３０は本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドを示す平面図である。
なお、この図において、前述した図１ないし図２４に示す第１実施形態における構成要素と略同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８４】
また、本実施形態の薄膜磁気ヘッドにおいては、図３０に示すように、形成された溝４３が、符号Ｚで示す磁極端領域Ｘの媒体対向面１５２外側，媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて前記磁極端領域Ｘに延在するとともに、溝４３の底面に下部コア層２７の上面２７ａが露出するように形成される。
この溝本体部５１は、前記第１実施形態の溝本体部５１と同様に、溝４３の幅方向寸法が前記上部コア層４７側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とされて、媒体対向面１５２における開口の形状と略同一断面形状で磁気端領域Ｘに延在するものとされる。
溝本体部５１には、前記第１実施形態と同様に、下部コア層２７上に立設されて媒体対向面１５２に到達するとともに前記下部コア層２７の上面２７ａに対して傾斜角度αを有する２つのテーパ側壁部５２，５２が設けられてなり、これら２つのテーパ側壁部５２，５２が、磁極端領域Ｘと後部領域Ｙと境界部において、溝本体部５１の最奥部に位置し前記媒体対向面１５２と略平行に近い状態の端面５３により連結されている。
そして、これらテーパ側壁部５２，５２と端面５３とにより、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と上部コア層４７との積層位置が規定されており、媒体対向面１５２から端面５３までの距離、つまり、媒体対向面１５２から下部磁極層４４および上部磁極層４６の後部領域Ｙ側端部までの距離にて磁気ギャップのギャップデプスＧｄが規定されている。
【００８５】
上述の薄膜磁気ヘッド４１は、第１実施形態と同様の効果を呈すことができるとともに、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することができる。
また、磁気ギャップのギャップデプスＧｄが媒体対向面１５２から端面５３までの距離にて規定されており、磁気記録トラックを構成する上部磁極層４６の端部が、溝４３を形成しただけで設定でき、製造工程の簡略化と製造時間の短縮とを図ることができる。
【００８６】
【実施例】
本発明では、概略説明すると、上記第１実施形態における構造の薄膜磁気ヘッドを実施例として製造し、ここで、エッチング条件の設定により図３に示すテーパ側壁部５２，５２の下部コア層２７の上面２７ａに対して形成された傾斜角度αを測定した。
【００８７】
（実施例）
実施例として、図５に示す第１実施形態において、Ｆｅ１８％，Ｎｉ８２％の組成とされる下部コア層に、ＳｉＯ2 からなる絶縁層（１．２μｍ）にを積層し、この絶縁層に表２に記載するエッチング条件で反応性イオンエッチングをおこない、絶縁層４２のトップ（溝４３の幅方向最大寸法Ｗ51）が０．７００μｍ、絶縁層４２のボトム（下部磁極層４４における下端部の幅方向長さＷ44）が０．１００μｍとされる幅寸法の溝を形成した。
【表２】
この結果、形成されたテーパ側壁部５２，５２の下部コア層２７の上面２７ａに対して形成された傾斜角度αが表２に記載するような値となった。
つまり、表１に示したように、傾斜角度αを７０゜〜８７゜の範囲とし、かつ、溝４３の最大寸法を０．７μｍ〜１．８６μｍの範囲に設定することにより、磁気記録トラック幅を０．３１２μｍ〜０．９８７μｍの範囲において、任意の寸法にコントロールすることができることが判る。すなわち、従来実現不可能と思われていた１μｍ以下の磁気記録トラック幅のコントロールが可能となる。
【００８８】
以上の結果から、本発明における薄膜磁気ヘッドが、従来のフォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法とされる溝を形成したとしても、溝を、該溝の幅方向寸法が前記上部コア層側から前記下部コア層２７側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状として設定することができ、上部磁極層４６と下部磁極層４４とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記最低幅寸法とされる前記溝４３の上端部側幅寸法Ｗ51よりも小さく設定できることにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅を小さく設定し、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができることが解る。
【００８９】
その後、これらの実施例の溝に電気メッキ法によりＦｅ１８％，Ｎｉ８２％の組成とされる下部磁極層（０．３μｍ）、ＮｉＰｄからなるギャップ層（０．２μｍ）を積層し、ポジ型レジスト３μｍ、プリーベーク、露光、現像しノボラック系樹脂からなる後部絶縁層（最大厚さ２．８μｍ）によって、媒体対向面から１．０μｍとされるギャップデプスＧｄを設定した後、電気メッキ法によりＦｅ５０％，Ｎｉ５０％の組成とされる上部磁極層（０．５μｍ）を形成し、その後、コイルと上部絶縁層とを形成した後、Ｆｅ５０％，Ｎｉ５０％の組成とされる上部コア層（２．５μｍ）を形成した書込ヘッドを有する薄膜磁気ヘッドを製造した。ここで、括弧内の数値はそれぞれの膜厚を示している。
このとき、後部絶縁層に対して、１２０℃、３０分のポストベークの後ＵＶキュア等による絶縁化処理をおこない、図５に示した角度βが２８度を有するアペックス面を形成した。
【００９０】
このような薄膜磁気ヘッドに対して、以下のような条件で、書込ヘッドのオーバーライト特性試験をおこなった。
記録電流：３５ｍＡ（起磁力ＮＩ＝０．３５Ａ・Ｔ）
薄膜磁気ヘッド磁気記録媒体相対速度：２４ｍ／ｓｅｃ
記録周波数ｆ1 ：１０ＭＨｚ（線記録密度：２０ｋＦｃｚ）
重ね書き周波数ｆ2 ：６０ＭＨｚ
ｖ1：ｆ1の出力（バンドパスフィルターを通した基本周波数成分）
ｖ1’：ｆ2を記録した後のｆ1の残留出力（同基本周波数成分）
｜ｏｗ｜：オーバーライト特性（ｄｂ）
｜ｏｗ｜＝｜２０ｌｏｇ（ｖ1’／ｖ1 ）｜
【００９１】
上記のようなオーバーライト特性試験の結果、以下のような結果を得た。
以上の結果から、本発明における薄膜磁気ヘッドが、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、薄膜磁気ヘッドのオーバーライト特性を向上することができることが解る。
【００９３】
【発明の効果】
本発明の薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、以下の効果を奏する。
【００９４】
本発明において、前記溝が、該溝の幅方向寸法が前記上部コア層側から前記下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有する形状とされて、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有してなることにより、前記媒体対向面に露出した部分において、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さが、前記下部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定されて、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、書込ヘッドのオーバーライト特性を向上することができる。
【００９５】
さらに、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を０．８μｍ以下に設定する技術を選択した場合には、前記溝付近において磁束の流れを円滑にすることができ、よりいっそう磁気ギャップ層付近における漏れ磁束の低減を図ることができる。
また、上部磁極層と下部磁極層とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記溝の上端部側幅寸法、および、上部コア層、上部磁極端層の幅方向長さよりも小さく設定することができる。このため、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
【００９６】
本発明においては、フォトレジストを使用した技術において、分解能や焦点深度の限界により規制される溝上側の幅に対して、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度を７０度〜８７度の範囲に設定することにより、磁気記録トラック幅を前記溝の幅より小さく設定可能なため、１μｍ以下の磁気記録トラック幅を有する薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
また、磁気記録トラックを形成する下部磁極層、ギャップ層等の幅方向寸法よりも、溝の上端部における幅方向寸法を低減することができるため、溝を精度良く形成することが可能になって、磁気記録トラック幅をより狭く設定することが可能になる。
また、前記溝の上端部における幅方向寸法を１μｍ以下、より好ましくは０．７μｍ程度とすることで、磁気ギャップの幅方向寸法により規制される磁気記録トラック幅を０．２４μｍ程度に設定することが可能になる。
【００９７】
磁気抵抗効果素子を備えた読出磁気ヘッドと、先に記載の薄膜磁気ヘッドとが積層されてなるので、特にコンピュータ等の磁気記録装置にこの複合型薄膜磁気ヘッドが用いられた場合に、高い記録密度と大きな記憶容量を有する磁気記録装置を提供することができる。
【００９８】
本発明において、前記下部コア層に積層した絶縁層に、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、および、前記磁極端領域に延在する溝を該溝の前記磁極端領域における幅方向寸法が上側から下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有し、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有するように形成するとともに、該溝の底面を前記下部コア層に到達させ、該溝に、下部磁極層と前記ギャップ層とを積層して前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続し、前記ギャップ層の前記磁極端領域に前記媒体対向面と略平行なギャップデプスを有する前記上部磁極層を形成し、前記後部領域にコイルを形成し、前記磁極端領域にて前記上部磁極層と接合するとともに前記後部領域にて前記コイルの一部を覆う前記上部コア層を形成して前記上部コア層と前記上部磁極層とを接続することにより、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において磁束の流れを円滑にすることができ、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図ることができるため、オーバーライト特性の向上した書込ヘッドの製造方法を提供することができる。
【００９９】
さらに、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側、および、前記磁極端領域に延在する溝を該溝の前記磁極端領域における幅方向寸法が上側から下部コア層側に向かって小さくなるようにテーパを有し、前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部を有するように形成することにより、フォトリソグラフィ技術における分解能や焦点深度により規定される最低幅寸法とされる溝を形成したとしても、前記媒体対向面に露出した部分において、前記上部コア層における下端部の幅方向長さを、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定し、前記上部磁極層における下端部の幅方向長さを、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定し、前記ギャップ層における下端部の幅方向長さを、前記下部磁極層における下端部の幅方向長さよりも大きく設定して、上部磁極層と下部磁極層とで形成される磁気ギャップの幅方向長さ寸法：磁気記録トラック幅寸法を、前記最低幅寸法とされる前記溝の上端部側幅寸法、および、上部コア層、上部磁極端層の幅方向長さよりも小さく設定できることにより、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
本発明においては、前記上部コア層における下端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定される技術か、前記上部コア層における下端部が前記溝からはみ出す幅方向寸法を０．８μｍ以下に設定する技術を選択することや、前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度を７０度〜８７度程度の範囲に設定すること、また、前記上部磁極層および上部コア層における下端部を、前記溝の内部に設ける技術を選択することにより、上部コア層からギャップ層に至る上部磁極端付近において漏れ磁束の減少を図るとともに、媒体対向面における磁気記録トラック幅を小さくし、さらに、磁気記録媒体における磁気記録密度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態における複合型薄膜磁気ヘッドを示す正面図である。
【図２】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドを示す側面断面図である。
【図３】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの溝および磁極端領域の要部を示す斜視図である。
【図４】 本発明の第１実施形態における複合型薄膜磁気ヘッドの磁極端領域の要部を示す正面図である。
【図５】 本発明の第１実施形態における複合型薄膜磁気ヘッドの磁極端領域の要部を示す側面断面図である。
【図６】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図７】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図８】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図９】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図１０】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図１１】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１２】 本発明の実施形態である薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの溝を示す斜視図である。
【図１３】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図１４】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドを示す側面図である。
【図１５】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図１６】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図１７】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図１８】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図１９】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図２０】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図２１】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図２２】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図２３】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側面図である。
【図２４】 本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図２５】 本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、溝を示す斜視図である。
【図２６】 本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドを示す側面図である。
【図２７】 本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドを示す拡大側面図である。
【図２８】 本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、溝を示す平面図である。
【図２９】 本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドを示す正面図である。
【図３０】 本発明の第４実施形態における薄膜磁気ヘッドにおける溝を示す平面図である。
【図３１】 従来の浮上式磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図３２】 従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す側面断面図である。
【図３３】 従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図３４】 従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す正面図である。
【図３５】 従来の他の複合型薄膜磁気ヘッドを示す正面図である。
【符号の説明】
１…複合型薄膜磁気ヘッド，２７…下部コア層（上部シールド層），２７ａ…上面，４１…薄膜磁気ヘッド，４２…絶縁層，４３…溝，４４…下部磁極層，４５…ギャップ層，４６…上部磁極層，４７…上部コア層，４９…コイル，５０…上部絶縁層，５１…溝本体部，５２…テーパ側壁部，５２Ａ…拡大側壁部，５３…端面，７１…マスク層，７１ａ…パターン，８０…後部絶縁層，８０ａ…アペックス面，９０…溝連続部，９１…溝延長部，９２…溝拡大部，α…傾斜角度
Claims (9)
- 下部コア層と、前記下部コア層の上に積層された絶縁層と、前記絶縁層の媒体対向面から後部に向けて延在するよう設けられた溝内の前記下部コア層上に形成された下部磁極層と、前記下部磁極層の上に形成されたギャップ層と、前記ギャップ層の上に形成された上部磁極層と、が積層され、
前記上部磁極層の上に上部コア層が形成され、前記下部コア層と上部コア層の間にコイルが形成され、
前記溝の内側壁には、前記上部磁極層の側端面から下部磁極層の側端面にわたり、前記上部磁極層側から前記下部磁極層側に向いて先窄まりとなるテーパが形成されて前記溝の幅方向寸法が前記上部コア層側から前記下部コア層側に向かって小さくなるとともに、前記溝に前記下部コア層の上面に対して傾斜角度を有するテーパ側壁部が形成され、
前記テーパ側壁部が前記下部コア層の上面に対してなす傾斜角度が、７０度ないし８７度の範囲に設定されてなり、
前記上部磁極層、ギャップ層、下部磁極層の幅方向寸法が前記のテーパ側壁部によって規定されてなり、
前記上部磁極層の全体、および、前記上部コア層における前記上部磁極層側端部が、前記溝の内部に設けられてなるとともに、
前記媒体対向面に露出されたギャップ層の幅が１μｍ以下に設定されてなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 前記媒体対向面において、前記上部コア層における前記上部磁極層側端部の幅方向長さが、前記上部磁極層における前記ギャップ層側端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記上部磁極層における前記ギャップ層側端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における前記下部磁極層側端部の幅方向長さよりも大きく設定され、前記ギャップ層における前記下部磁極層側端部の幅方向長さが、前記下部磁極層における前記下部コア層側端部の幅方向長さよりも大きく設定されてなることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記媒体対向面において、前記ギャップ層における前記上部磁極層側端部の幅方向長さが、前記ギャップ層における前記下部磁極層側端部の幅方向長さよりも大きく設定されてなることを特徴とする請求項１または２記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記上部コア層における前記上部磁極層側端部の幅方向長さが、前記溝の前記媒体対向面における幅方向最大寸法より小さく設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記上部磁極層が、前記溝の内部に設けられ、前記上部コア層における前記上部磁極層側端部が、前記絶縁層上面と面一に設けられてなることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記下部磁極層および前記ギャップ層は、溝内に積層されて、前記ギャップ層の上には、前記媒体対向面側に前記上部磁極層が、また、前記後部側に後部絶縁層が積層されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記ギャップ層が非金属材料で形成されてなることを特徴とする請求項１から６のいずれか記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記上部磁極層、前記ギャップ層、前記下部磁極層はメッキ法により形成されてなることを特徴とする請求項１から７のいずれか記載の薄膜磁気ヘッド。
- 磁気抵抗効果素子を備えた読出磁気ヘッドと、請求項１ないし８のいずれかに記載された薄膜磁気ヘッドとが積層されてなることを特徴とする複合型薄膜磁気ヘッド。
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