JP3859398B2 - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生ヘッドと記録ヘッドとを備えた複合型の薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Magneto-resistive）とも記す。）素子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。
【０００３】
ところで、記録ヘッドの性能のうち、記録密度を高めるには、磁気記録媒体におけるトラック密度を上げる必要がある。このためには、記録ギャップ層を挟んでその上下に形成された下部磁極および上部磁極のエアベアリング面での幅、すなわちトラック幅を数ミクロンからサブミクロン寸法まで狭くした狭トラック構造の記録ヘッドを実現する必要があり、これを達成するために半導体加工技術が利用されている。
【０００４】
ここで、図２３ないし図２６を参照して、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。なお、図２３ないし図２６において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０００５】
この製造方法では、まず、図２３に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）よりなる基板１０１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）よりなる絶縁層１０２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、絶縁層１０２の上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部シールド層１０３を形成する。
【０００６】
次に、下部シールド層１０３の上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍの厚みにスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜１０４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、再生用のＭＲ素子１０５を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される一対の電極層１０６を形成する。
【０００７】
次に、下部シールドギャップ膜１０４およびＭＲ素子１０５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜１０７を形成し、ＭＲ素子１０５をシールドギャップ膜１０４，１０７内に埋設する。
【０００８】
次に、上部シールドギャップ膜１０７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）１０８を、約３μｍの厚みに形成する。
【０００９】
次に、図２４に示したように、下部磁極層１０８の上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層１０９を０．２μｍの厚みに形成する。次に、磁路形成のために、記録ギャップ層１０９を部分的にエッチングして、コンタクトホール１０９ａを形成する。次に、磁極部分における記録ギャップ層１０９の上に、記録ヘッド用の磁性材料よりなる上部磁極チップ１１０を、０．５〜１．０μｍの厚みに形成する。このとき同時に、磁路形成のためのコンタクトホール１０９ａの上に、磁路形成のための磁性材料からなる磁性層１１９を形成する。
【００１０】
次に、図２５に示したように、上部磁極チップ１１０をマスクとして、イオンミリングによって、記録ギャップ層１０９と下部磁極層１０８をエッチングする。図２５（ｂ）に示したように、上部磁極部分（上部磁極チップ１１０）、記録ギャップ層１０９および下部磁極層１０８の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム（Trim）構造と呼ばれる。
【００１１】
次に、全面に、例えばアルミナ膜よりなる絶縁層１１１を、約３μｍの厚みに形成する。次に、この絶縁層１１１を、上部磁極チップ１１０および磁性層１１９の表面に至るまで研磨して平坦化する。
【００１２】
次に、平坦化された絶縁層１１１の上に、例えば銅（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１１２を形成する。次に、絶縁層１１１およびコイル１１２の上に、フォトレジスト層１１３を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１３の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。次に、フォトレジスト層１１３の上に、第２層目の薄膜コイル１１４を形成する。次に、フォトレジスト層１１３およびコイル１１４上に、フォトレジスト層１１５を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１５の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。
【００１３】
次に、図２６に示したように、上部磁極チップ１１０、フォトレジスト層１１３，１１５および磁性層１１９の上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパーマロイよりなる上部磁極層１１６を形成する。次に、上部磁極層１１６の上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１１７を形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面１１８を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００１４】
図２７は、図２６に示した薄膜磁気ヘッドの平面図である。なお、この図では、オーバーコート層１１７や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【００１５】
図２６において、ＴＨは、スロートハイトを表し、ＭＲ−Ｈは、ＭＲハイトを表している。なお、スロートハイトとは、２つの磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分すなわち磁極部分の、エアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。また、ＭＲハイトとは、ＭＲ素子のエアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。また、図２６において、Ｐ２Ｗは、磁極幅すなわち記録ヘッドのトラック幅（以下、記録トラック幅という。）を表している。薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因として、スロートハイトやＭＲハイト等の他に、図２６においてθで示したようなエイペックスアングル（Apex Angle）がある。このエイペックスアングルは、フォトレジスト層１１３，１１５で覆われて山状に盛り上がったコイル部分（以下、エイペックス部と言う。）における磁極側の側面の角部を結ぶ直線と絶縁層１１１の上面とのなす角度をいう。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
薄膜磁気ヘッドの性能を向上させるには、図２６に示したようなスロートハイトＴＨ、ＭＲハイトＭＲ−Ｈ、エイペックスアングルθおよび記録トラック幅Ｐ２Ｗを正確に形成することが重要である。
【００１７】
特に、近年は、高面密度記録を可能とするため、すなわち狭トラック構造の記録ヘッドを形成するために、トラック幅Ｐ２Ｗには１．０μｍ以下のサブミクロン寸法が要求されている。そのために半導体加工技術を利用して上部磁極をサブミクロン寸法に加工する技術が必要となる。
【００１８】
ここで、問題となるのは、エイペックス部の上に形成される上部磁極層を微細に形成することが困難なことである。
【００１９】
ところで、上部磁極層を形成する方法としては、例えば、特開平７−２６２５１９号公報に示されるように、フレームめっき法が用いられる。フレームめっき法を用いて上部磁極層を形成する場合は、まず、エイペックス部の上に全体的に、例えばパーマロイよりなる薄い電極膜を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム（外枠）を形成する。そして、先に形成した電極膜をシード層として、めっき法によって上部磁極層を形成する。
【００２０】
ところが、エイペックス部と他の部分とでは、例えば７〜１０μｍ以上の高低差がある。このエイペックス部上に、フォトレジストを３〜４μｍの厚みで塗布する。エイペックス部上のフォトレジストの膜厚が最低３μｍ以上必要であるとすると、流動性のあるフォトレジストは低い方に集まることから、エイペックス部の下方では、例えば８〜１０μｍ以上の厚みのフォトレジスト膜が形成される。
【００２１】
上述のようにサブミクロン寸法の記録トラック幅を実現するには、フォトレジスト膜によってサブミクロン寸法の幅のフレームパターンを形成する必要がある。従って、エイペックス部上で、８〜１０μｍ以上の厚みのあるフォトレジスト膜によって、サブミクロン寸法の微細なパターンを形成しなければならない。ところが、このような厚い膜厚のフォトレジストパターンを狭パターン幅で形成することは製造工程上極めて困難であった。
【００２２】
しかも、フォトリソグラフィの露光時に、露光用の光が、シード層としての下地電極膜で反射し、この反射光によってもフォトレジストが感光して、フォトレジストパターンのくずれ等が生じ、シャープかつ正確なフォトレジストパターンが得られなくなる。
【００２３】
特に、エイペックス部の斜面上の領域では、露光用の光が下地電極膜で反射して戻ってくる反射光には、垂直方向の反射光のみならず、エイペックス部の斜面からの斜め方向または横方向の反射光も含まれるため、これらの反射光によってフォトレジストが感光して、フォトレジストパターンのくずれが大きくなる。
【００２４】
一方、トラック幅には、スライダの研磨加工時の研磨量によって変化がないことが要求される。
【００２５】
そのため、エイペックス部の上に上部磁極層を形成する場合には、フォトリソグラフィの露光時における下地電極膜での反射光によってトラック幅が影響を受けにくくなるような工夫が必要であった。
【００２６】
従来の薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極層の形状は、例えば、スロートハイトゼロ位置（磁極部分のエアベアリング面とは反対側の端部の位置）からエイペックス部側に例えば３〜５μｍだけ進んだ位置よりエアベアリング面までの部分がトラック幅と等しい幅を有し、この部分からコイル側にかけて幅が３０°や４５°のようななだらかな角度で広がるような形状になっていた。
【００２７】
しかしながら、上部磁極層が上記のような形状であると、スロートハイトゼロ位置の近傍で磁束の飽和が生じ、薄膜コイルで発生した起磁力を効率よく記録に利用することができなくなるという問題点があった。その結果、オーバーライト特性、すなわち、記録媒体上の既にデータを書き込んである領域にデータを重ね書きする場合の特性を示す値が、例えば１０〜２０ｄＢ程度と低い値になり、十分なオーバーライト特性を確保することができないという問題が生じる。
【００２８】
また、上部磁極層が上記のような形状であると、エイペックス部の斜面上に、上部磁極層の幅が広がり始める部分が配置される。しかし、このような上部磁極層の形状と配置の場合には、フォトレジストパターンが下地電極膜での反射光の影響を特に受けやすくなり、トラック幅を正確に制御することが困難になる。
【００２９】
このように、従来は、トラック幅がサブミクロン寸法になると、トラック幅を正確に制御することが困難になるという問題点と、スロートハイトゼロ位置の近傍において磁束の飽和を生じやすいという問題点があった。
【００３０】
今後、例えば１０〜４０ギガビット／（インチ）2の面記録密度に対応可能な薄膜磁気ヘッドや、例えば３００〜６００ＭＨｚの高周波数帯において良好な記録動作が可能な薄膜磁気ヘッドを実現しようする場合には、特に、微細なトラック幅を均一に形成することや、薄膜コイルで発生した起磁力を効率よく記録に利用できるようにすることが重要になり、上述の問題点の解決が強く求められる。
【００３１】
このようなことから、上述の従来例の図２４ないし図２６の工程でも示したように、記録ヘッドの狭トラックの形成に有効な上部磁極チップ１１０によって、１．０μｍ以下のトラック幅を形成した後、この上部磁極チップ１１０と接続されるヨーク部分となる上部磁極層１１６を形成する方法も採用されている（特開昭６２−２４５５０９号公報、特開昭６０−１０４０９号公報参照）。このように、通常の上部磁極層を、上部磁極チップ１１０とヨーク部分となる上部磁極層１１６とに分割することにより、記録トラック幅を決定する上部磁極チップ１１０を、記録ギャップ層１０９の上の平坦な面の上に、ある程度微細に形成することが可能になる。
【００３２】
しかしながら、図２６に示したような構造の薄膜磁気ヘッドでも、以下のような問題点があった。
【００３３】
まず、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０によって記録トラック幅が規定されるため、上部磁極層１１６は、上部磁極チップ１１０ほどには微細に加工する必要はないと言える。それでも、記録トラック幅が極微細、特に０．５μｍ以下になってくると、上部磁極層１１６においてもサブミクロン幅の加工精度が要求される。しかしながら、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１６はエイペックス部の上に形成されることから、前述の理由により、上部磁極層１１６を微細に形成することが困難であった。また、上部磁極層１１６は、幅の狭い上部磁極チップ１１０に対して磁気的に接続する必要があることから、上部磁極チップ１１０よりも広い幅に形成する必要があった。これらの理由から、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１６は上部磁極チップ１１０よりも広い幅に形成されていた。また、上部磁極層１１６の先端面はエアベアリング面に露出している。そのため、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１６側でも書き込みが行われ、記録媒体に対して、本来、記録すべき領域以外の領域にもデータを書き込んでしまう、いわゆるサイドライトや、記録すべき領域以外の領域におけるデータを消去してしまう、いわゆるサイドイレーズが発生するという問題点があった。このような問題点は、記録ヘッドの性能を向上させるためにコイルを２層や３層に形成した場合に、コイルを１層に形成する場合に比べてエイペックス部の高さが高くなり、より顕著になる。
【００３４】
また、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０によって記録トラック幅とスロートハイトとを規定している。従って、この薄膜磁気ヘッドでは、記録トラック幅が極微細、特に０．５μｍ以下になってくると、上部磁極チップ１１０の大きさが極めて小さくなるため、パターン端が丸みを帯びたりして、上部磁極チップ１１０を精度よく形成するのが困難になる。そのため、図２６に示したような構造の薄膜磁気ヘッドでは、記録トラック幅が極微細になってくると、記録トラック幅を正確に制御することが困難になるという問題点があった。
【００３５】
更に、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１６と上部磁極チップ１１０との接触部分で磁路の断面積が急激に減少するため、この部分で磁束の飽和が生じ、薄膜コイル１１２，１１４で発生した起磁力を効率よく記録に利用することができなくなるという問題点があった。
【００３６】
また、従来の薄膜磁気ヘッドでは、磁路長（Yoke Length）を短くすることが困難であるという問題点があった。すなわち、コイルピッチが小さいほど、磁路長の短いヘッドを実現することができ、特に高周波特性に優れた記録ヘッドを形成することができるが、コイルピッチを限りなく小さくしていった場合、スロートハイトゼロ位置からコイルの外周端までの距離が、磁路長を短くすることを妨げる大きな要因となっていた。磁路長は、１層のコイルよりは２層のコイルの方が短くできることから、多くの高周波用の記録ヘッドでは２層コイルを採用している。しかしながら、従来の磁気ヘッドでは、１層目のコイルを形成した後、コイル間の絶縁膜を形成するために、フォトレジスト膜を約２μｍの厚みで形成している。そのため、１層目のコイルの外周端には丸みを帯びた小さなエイペックス部が形成される。次に、その上に２層目のコイルを形成するが、その際に、エイペックス部の傾斜部では、コイルのシード層のエッチングができず、コイルがショートするため、２層目のコイルは平坦部に形成する必要がある。
【００３７】
従って、例えば、コイルの厚みを２〜３μｍとし、コイル間絶縁膜の厚みを２μｍとし、エイペックスアングルを４５°〜５５°とすると、磁路長としては、コイルに対応する部分の長さに加え、コイルの外周端からスロートハイトゼロ位置の近傍までの距離である３〜４μｍの距離の２倍（上部磁極層と下部磁極層とのコンタクト部からコイル内周端までの距離も３〜４μｍ必要。）の６〜８μｍが必要である。このコイルに対応する部分以外の長さが、磁路長の縮小を妨げる要因となっていた。
【００３８】
ここで、例えば、コイルの線幅が１．５μｍ、スペースが０．５μｍの１１巻コイルを２層で形成する場合を考える。この場合、図２６に示したように、１層目を６巻、２層目を５巻とすると、磁路長のうち、１層目のコイル１１２に対応する部分の長さは１１．５μｍである。磁路長には、これに加え、１層目のコイル１１２の外周端および内周端より、１層目のコイル１１２を絶縁するためのフォトレジスト層１１３の端部までの距離として、合計６〜８μｍの長さが必要になる。従って、磁路長は１７．５〜１９．５μｍとなる。なお、本出願では、磁路長を、図２６において符号Ｌ0で示したように、磁極層のうちの磁極部分およびコンタクト部分を除いた部分の長さで表す。このように、従来は、磁路長の縮小が困難であり、これが高周波特性の改善を妨げていた。
【００３９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、記録ヘッドのトラック幅を小さくした場合においてもトラック幅を正確に制御できると共に磁路の途中における磁束の飽和を防止できるようにし、更に、磁路長の縮小を可能にした薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【００４０】
本発明の第２の目的は、記録ヘッドのトラック幅を小さくした場合においてもトラック幅を正確に制御できると共に磁路の途中における磁束の飽和を防止できるようにし、更に、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みや記録すべき領域以外の領域におけるデータの消去を防止することができるようにした薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の薄膜磁気ヘッドは、
磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒体対向面側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された、磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを有する再生ヘッドと、
互いに磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、第１の磁性層の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを有する記録ヘッドと
を備え、
第１の磁性層は、薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置された第１の部分と、第１の部分における薄膜コイル側の面に接続され、磁極部分を形成すると共にスロートハイトを規定する第２の部分とを有し、
第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、
薄膜コイルの少なくとも一部は、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置され、
第２の磁性層はトラック幅を規定するものである。
【００４２】
本発明の第１および第２の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒体対向面側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された、磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを有する再生ヘッドと、
互いに磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、第１の磁性層の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを有する記録ヘッドと
を備え、第２の磁性層がトラック幅を規定する薄膜磁気ヘッドを製造する方法である。
【００４３】
本発明の第１の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
再生ヘッドを形成する工程と、
第１の磁性層を形成する工程と、
第１の磁性層の上にギャップ層を形成する工程と、
ギャップ層の上に第２の磁性層を形成する工程と、
少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、この第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で配置されるように、薄膜コイルを形成する工程とを含み、
第１の磁性層を形成する工程は、薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置された第１の部分と、第１の部分における薄膜コイル側の面に接続され、磁極部分を形成すると共にスロートハイトを規定する第２の部分とを形成し、且つ、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくし、
薄膜コイルを形成する工程は、薄膜コイルの少なくとも一部を、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置する
ものである。
【００４４】
本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法では、第１の磁性層の第２の部分によってスロートハイトが規定され、第２の磁性層によってトラック幅が規定される。また、本発明では、薄膜コイルの少なくとも一部が、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置される。これにより、第２の磁性層を平坦な面の上に精度よく形成することが可能になり、その結果、第２の磁性層における磁束の飽和を防止しながら、トラック幅を正確に制御することが可能になる。また、本発明では、薄膜コイルの少なくとも一部の端部を、第１の磁性層の第２の部分の端部の近くに配置することが可能になり、これにより、磁路長の縮小が可能になる。また、本発明では、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さが、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きい。これにより、第１の磁性層における磁束の飽和を防止することが可能になる。
【００４５】
本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面とは反対側の端部に対応する位置における第２の磁性層の幅は、媒体対向面における第２の磁性層の幅よりも大きくなっていてもよい。
【００４６】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第２の磁性層は、媒体対向面側に配置された幅がトラック幅と等しい部分と、幅がトラック幅よりも大きい他の部分とを有し、他の部分の幅は、媒体対向面に近づくに従って小さくなっていてもよい。
【００４７】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さの１５０〜６００％であることが好ましく、特に、３００〜５００％であることが好ましい。
【００４８】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法では、更に、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、その第２の磁性層側の面が第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された絶縁層を設けてもよい。
【００４９】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第２の磁性層は、１つの層からなっていてもよい。
【００５０】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第２の磁性層は、トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを有していてもよい。
【００５１】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面は、媒体対向面から離れた位置に配置されていてもよい。この場合、磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離は、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上であってもよい。また、薄膜コイルは、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された第１層部分と、第２の磁性層の磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有していてもよい。この場合には、更に、薄膜コイルの第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が第１の磁性層の第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、薄膜コイルの第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が第２の磁性層の磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを設けてもよい。
【００５２】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分における媒体対向面とは反対側の端部は、媒体対向面と平行な直線状に形成されていてもよい。
【００５３】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分は、薄膜コイルの少なくとも一部の周囲を囲うように形成されていてもよい。
【００５４】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分における媒体対向面側の一部分の幅は他の部分の幅よりも小さくなっていてもよい。
【００５５】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分は、第２の磁性層と対向し、スロートハイトを規定する中央部分と、中央部分の幅方向の両側に形成された側方部分とを有し、側方部分の少なくとも一部における媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さはスロートハイトよりも大きくなっていてもよい。
【００５６】
本発明の第２の薄膜磁気ヘッドは、
磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒体対向面側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された、磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを有する再生ヘッドと、
互いに磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、第１の磁性層の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを有する記録ヘッドと
を備え、
第２の磁性層は、トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを有し、
磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、
ヨーク部分層の媒体対向面側の端面は、媒体対向面から離れた位置に配置され、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離は、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上である。
【００５７】
本発明の第２の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
再生ヘッドを形成する工程と、
第１の磁性層を形成する工程と、
第１の磁性層の上にギャップ層を形成する工程と、
ギャップ層の上に第２の磁性層を形成する工程と、
少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、この第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で配置されるように、薄膜コイルを形成する工程とを含み、
第２の磁性層を形成する工程は、
トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを形成し、
磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくし、
ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を、媒体対向面から離れた位置に配置し、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離を、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上とする
ものである。
【００５８】
本発明の第２の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法では、第２の磁性層は磁極部分層とヨーク部分層とに分割されるので、トラック幅を正確に制御することが可能となる。また、本発明では、磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さが、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくされ、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面が、媒体対向面から離れた位置に配置され、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離が、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上とされるので、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みや記録すべき領域以外の領域におけるデータの消去を防止しながら、磁路の途中における磁束の飽和を防止することが可能になる。
【００５９】
本発明の第２の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層は、薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置された第１の部分と、第１の部分における薄膜コイル側の面に接続され、磁極部分を形成すると共にスロートハイトを規定する第２の部分とを有し、薄膜コイルの少なくとも一部は、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置されていてもよい。
【００６０】
また、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、薄膜コイルは、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された第１層部分と、第２の磁性層の磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有していてもよい。この場合には、更に、薄膜コイルの第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が第１の磁性層の第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、薄膜コイルの第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が第２の磁性層の磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを設けてもよい。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１ないし図９を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。なお、図１ないし図６において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００６２】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約３μｍの厚みに形成する。下部シールド層３は、例えば、フォトレジスト膜をマスクにして、めっき法によって、絶縁層２の上に選択的に形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば４〜５μｍの厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【００６３】
次に、図２に示したように、下部シールド層３の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜４を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を、数十ｎｍの厚みに形成する。ＭＲ素子５は、例えば、スパッタによって形成したＭＲ膜を選択的にエッチングすることによって形成する。なお、ＭＲ素子５には、ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁膜としての上部シールドギャップ膜７を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みに形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。シールドギャップ膜４，７に使用する絶縁材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等がある。また、シールドギャップ膜４，７は、スパッタ法によって形成してもよいし、例えばトリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ3）3）とＨ2Ｏ等を用いた化学的気相成長（ＣＶＤ）法によって形成してもよい。ＣＶＤ法を用いると、薄く、且つ緻密でピンホールの少ないシールドギャップ膜４，７を形成することが可能となる。
【００６４】
次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）８の第１の部分８ａを、約１．０〜１．５μｍの厚みで、選択的に形成する。なお、下部磁極層８は、この第１の部分８ａと、後述する第２の部分８ｂ、第３の部分８ｃとで構成される。下部磁極層８の第１の部分８ａは、後述する薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置される。
【００６５】
次に、下部磁極層８の第１の部分８ａの上に、下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃを、約１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。第２の部分８ｂは、下部磁極層８の磁極部分を形成し、第１の部分８ａの薄膜コイルが形成される側（図において上側）の面に接続される。第３の部分８ｃは、第１の部分８ａと後述する上部磁極層とを接続するための部分である。第２の部分８ｂのうち上部磁極層と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置は、スロートハイトを規定する。すなわち、第２の部分８ｂのうち上部磁極層と対向する部分が、スロートハイトを規定する部分となる。また、第２の部分８ｂのうち上部磁極層と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置がスロートハイトゼロ位置となる。
【００６６】
下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。
【００６７】
次に、図３に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜９を、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【００６８】
次に、フォトレジストをフォトリソグラフィ工程によりパターニングして、薄膜コイルをフレームめっき法によって形成するためのフレーム１９を形成する。次に、このフレーム１９を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイル１０を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みおよび１．２〜２．０のコイルピッチで形成する。次に、フレーム１９を除去する。なお、図中、符号１０ａは、薄膜コイル１０を、後述する導電層（リード）と接続するための接続部を示している。
【００６９】
次に、図４に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層１１を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが露出するまで、絶縁層１１を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図４では、薄膜コイル１０は露出していないが、薄膜コイル１０が露出するようにしてもよい。
【００７０】
次に、露出した下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃと絶縁層１１の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１２を、例えば０．２〜０．３μｍの厚みに形成する。記録ギャップ層１２に使用する絶縁材料としては、一般的に、アルミナ、窒化アルミニウム、シリコン酸化物系材料、シリコン窒化物系材料、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等がある。
【００７１】
次に、磁路形成のために、下部磁極層８の第３の部分８ｃの上において、記録ギャップ層１２を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。また、薄膜コイル１０の接続部１０ａの上の部分において、記録ギャップ層１２および絶縁層１１を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【００７２】
次に、図５に示したように、記録ギャップ層１２の上において、エアベアリング面３０から下部磁極層８の第３の部分８ｃの上の部分にかけて上部磁極層１３を約２．０〜３．０μｍの厚みに形成すると共に、薄膜コイル１０の接続部１０ａに接続されるように導電層２１を約２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。上部磁極層１３は、下部磁極層８の第３の部分８ｃの上の部分に形成されたコンタクトホールを介して、下部磁極層８の第３の部分８ｃに接続されている。
【００７３】
上部磁極層１３は、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。また、高周波特性の改善のため、上部磁極層１３を、無機系の絶縁膜とパーマロイ等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造としてもよい。
【００７４】
次に、上部磁極層１３をマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１２を選択的にエッチングする。このときのドライエッチングには、例えば、ＢＣｌ2，Ｃｌ2等の塩素系ガスや、ＣＦ4，ＳＦ6等のフッ素系ガス等のガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層８の第２の部分８ｂを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図５（ｂ）に示したようなトリム構造とする。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効的なトラック幅の増加を防止することができる。
【００７５】
次に、全体に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１７を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００７６】
本実施の形態では、第１の部分８ａ、第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃよりなる下部磁極層８が、本発明における第１の磁性層に対応し、上部磁極層１３が、本発明における第２の磁性層に対応する。また、第２の部分８ｂのうち上部磁極層１３と対向する部分が、本発明における第１の磁性層の第２の部分のうちのスロートハイトを規定する部分に対応する。また、下部磁極層８は、上部シールド層を兼ねているので、本発明における第２のシールド層にも対応する。
【００７７】
図７は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分についての平面図（図７において上側に配置された図）と断面図（図７において下側に配置された図）とを対応付けて示す説明図である。なお、図７では、オーバーコート層１７や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。図７において、符号ＴＨはスロートハイトを表し、ＴＨ０はスロートハイトゼロ位置を表し、ＭＲ−ＨはＭＲハイトを表している。
【００７８】
図８は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドにおける下部シールド層３から下部磁極層８の第２の部分８ｂ、絶縁膜９および薄膜コイル１０までの部分を、一部切り欠いて示す斜視図である。図８において、符号８Ｂは、トリム構造とするために下部磁極層８の第２の部分８ｂがエッチングされている部分を表している。
【００７９】
図９は、図８に示した部分に更に記録ギャップ層１２および上部磁極層１３を加えた部分を、一部切り欠いて示す斜視図である。
【００８０】
以上説明したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドは、ＭＲ素子５と、記録媒体に対向する側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層（下部磁極層８）とを有している。
【００８１】
記録ヘッドは、互いに磁気的に連結され、記録媒体に対向する側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる下部磁極層８（第１の部分８ａ、第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃ）および上部磁極層１３と、この下部磁極層８の磁極部分と上部磁極層１３の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層１２と、少なくとも一部が下部磁極層８および上部磁極層１３の間に、これらに対して絶縁された状態で配設された薄膜コイル１０とを有している。
【００８２】
本実施の形態では、下部磁極層８は、薄膜コイル１０の少なくとも一部に対向する位置に配置された第１の部分８ａと、この第１の部分８ａにおける薄膜コイル１０側（図において上側）の面に接続され、磁極部分を形成し、スロートハイトを規定する第２の部分８ｂとを有し、薄膜コイル１０は、下部磁極層８の第２の部分８ｂの側方（図において右側）に配置されている。
【００８３】
また、本実施の形態では、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ（以下、単に第２の部分８ｂの長さともいう。）すなわちスロートハイトＴＨは、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくなっている。第２の部分８ｂの長さは、ＭＲハイトＭＲ−Ｈの１５０〜６００％が好ましく、特に３００〜５００％が好ましい。言い換えると、ＭＲハイトＭＲ−Ｈが例えば０．５μｍの場合には、第２の部分８ｂの長さは、０．７５〜３．０μｍが好ましく、特に１．５〜２．５μｍが好ましい。
【００８４】
また、本実施の形態では、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうち上部磁極層１３に対向する部分では、エアベアリング面３０とは反対側の端部がエアベアリング面３０と平行な直線状に形成されている。下部磁極層８の第２の部分８ｂの他の部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部は、薄膜コイル１０の外周の形状に近似した円弧状に形成されている。本実施の形態では、上述のように、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうち上部磁極層１３に対向する部分のエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。
【００８５】
また、本実施の形態では、上部磁極層１３によってトラック幅を規定する。図７に示したように、上部磁極層１３は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分１３Ａ、第２の部分１３Ｂおよび第３の部分１３Ｃを有している。第１の部分１３Ａの幅は記録トラック幅に等しく、第２の部分１３Ｂの幅は第１の部分１３Ａの幅よりも大きく、第３の部分１３Ｃの幅は第２の部分１３Ｂの幅よりも大きくなっている。
【００８６】
第３の部分１３Ｃの幅は、エアベアリング面３０に近づく従って徐々に小さくなっている。第３の部分１３Ｃの幅が変化する部分における幅方向の端縁は、エアベアリング面３０に直交する方向に対して３０°〜６０°をなすのが好ましい。また、第２の部分１３Ｂの幅も、エアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくなっている。
【００８７】
また、上部磁極層１３において、第１の部分１３Ａの幅方向の端縁と第２の部分１３Ｂの幅方向の端縁とを結ぶ端縁は、エアベアリング面３０に平行になっている。同様に、上部磁極層１３において、第２の部分１３Ｂの幅方向の端縁と第３の部分１３Ｃの幅方向の端縁とを結ぶ端縁も、エアベアリング面３０に平行になっている。
【００８８】
上部磁極層１３において、第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｂとの境界の位置は、ＭＲハイトゼロ位置（ＭＲ素子５のエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置）の近傍に配置されている。
【００８９】
また、上部磁極層１３において、第２の部分１３Ｂと第３の部分１３Ｃとの境界の位置（図７における第２の部分１３Ｂと第３の部分１３Ｃとの段差部分の近傍位置）は、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうち上部磁極層１３と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側（図７において右側）の端部の位置、すなわちスロートハイトゼロ位置ＴＨ０よりもエアベアリング面３０側（図７において左側）に配置されている。従って、本実施の形態では、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置ＴＨ０における幅Ｗ１は、上部磁極層１３の第１の部分１３Ａの幅である記録トラック幅Ｗ２よりも大きくなっている。
【００９０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂによってスロートハイトを規定するようにし、薄膜コイル１０を下部磁極層８の第１の部分８ａの上であって第２の部分８ｂの側方に配置し、薄膜コイル１０を覆う絶縁層１１の上面を下部磁極層８の第２の部分８ｂの上面と共に平坦化したので、記録トラック幅を規定する上部磁極層１３を平坦な面の上に形成することができる。そのため、本実施の形態によれば、記録トラック幅を例えばハーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法にも小さくしても、上部磁極層１３を精度よく形成することができ、記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【００９１】
また、本実施の形態によれば、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくしたので、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置の近傍における磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、上部磁極層１３の幅を、エアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくしているので、磁路の断面積が急激に減少することがなく、磁路の途中における磁束の飽和を防止することができる。従って、本実施の形態によれば、薄膜コイル１０で発生した起磁力を効率よく記録に利用することができ、オーバーライト特性を向上させることができる。
【００９２】
また、本実施の形態によれば、記録トラック幅を規定する上部磁極層１３を平坦な面の上に形成したので、上述のように上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくした場合に、記録トラック幅を規定する第１の部分１３Ａの幅が大きくなることを防止できる。なお、エイペックス部の上に上部磁極層を形成する場合には、上部磁極層のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくすると、上部磁極層のうち記録トラック幅を規定する部分の幅まで大きくなりやすい。
【００９３】
また、本実施の形態では、上部磁極層１３の第２の部分１３Ｂのエアベアリング面３０側の端部がエアベアリング面３０に平行になっており、この端部に上部磁極層１３の第１の部分１３Ａが連結されている。従って、フォトリソグラフィによって上部磁極層１３を形成するために使用されるフォトマスクは、第２の部分１３Ｂのエアベアリング面３０側の端部に対応する辺に、第１の部分１３Ａに対応する凹部または凸部を付加した形状のものとなる。なお、第１の部分１３Ａに対応する部分が凹部になるか凸部になるかは、ネガ型フォトマスクを使用するかポジ型フォトマスクを使用するかによって決まる。このような形状のフォトマスクを使用して、平坦な面の上に上部磁極層１３を形成することにより、第１の部分１３Ａの幅、すなわち記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【００９４】
また、本実施の形態では、下部磁極層８の第２の部分８ｂによってスロートハイトを規定するが、第２の部分８ｂの長さを、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくしている。従って、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接触面積を大きくすることができ、この部分における磁束の飽和を防止することができる。
【００９５】
なお、下部磁極層８の第２の部分８ｂの長さがＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きいほど、下部磁極層８の第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接触面積が大きくなる。従って、下部磁極層８の第２の部分８ｂの長さとＭＲハイトＭＲ−Ｈとの差が小さいと、磁束の飽和を防止できるという効果が小さくなり、オーバーライト特性の向上の程度が小さくなる。一方、下部磁極層８の第２の部分８ｂの長さが大きくなりすぎると、磁路長が大きくなることによって逆にオーバーライト特性が低下してしまう。そのため、下部磁極層８の第２の部分８ｂの長さに関しては好ましい範囲が存在し、具体的には、前述のように、下部磁極層８の第２の部分８ｂの長さは、ＭＲハイトＭＲ−Ｈの１５０〜６００％が好ましく、特に３００〜５００％が好ましい。
【００９６】
このように、本実施の形態によれば、記録トラック幅を小さくした場合においても記録トラック幅を正確に制御することができると共に磁路の途中における磁束の飽和を防止することができる。
【００９７】
また、本実施の形態では、薄膜コイル１０を下部磁極層８の第２の部分８ｂの側方に配置し、平坦な絶縁膜９の上に形成している。そのため、本実施の形態によれば、薄膜コイル１０を微細に精度よく形成することが可能になる。更に、本実施の形態によれば、エイペックス部が存在しないので、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０とは反対側の端部、すなわちスロートハイトゼロ位置の近くに薄膜コイル１０の端部を配置することができる。
【００９８】
これらのことから、本実施の形態によれば、例えば従来に比べて３０〜４０％程度、磁路長の縮小が可能となり、その結果、薄膜コイル１０で発生した起磁力を効率よく記録に利用することが可能となる。従って、本実施の形態によれば、記録ヘッドの高周波特性や、非線形トランジションシフト（Non-linear Transition Shift；ＮＬＴＳ）や、オーバーライト特性の優れた薄膜磁気ヘッドを提供することが可能となる。
【００９９】
また、本実施の形態によれば、磁路長の縮小が可能となることから、巻き数を変えることなく薄膜コイル１０の全長を大幅に短くすることができる。これにより、薄膜コイル１０の抵抗を小さくすることができるので、その分、薄膜コイル１０の厚みを小さくすることが可能となる。
【０１００】
また、本実施の形態では、下部磁極層８の第１の部分８ａと薄膜コイル１０の間に、薄く且つ十分な絶縁耐圧が得られる無機材料よりなる絶縁膜９が設けられるので、下部磁極層８の第１の部分８ａと薄膜コイル１０との間に大きな絶縁耐圧を得ることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態では、薄膜コイル１０を無機絶縁材料よりなる絶縁層１１で覆ったので、薄膜磁気ヘッドの使用中に、薄膜コイル１０の周辺で発生する熱による膨張によって磁極部分が記録媒体側に突出することを防止することができる。
【０１０２】
［第２の実施の形態］
次に、図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１０は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１０では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１０３】
本実施の形態では、下部磁極層８の第１の部分８ａを第１の実施の形態に比べて広い領域、具体的には、薄膜コイル１０の全体が配置される領域よりも広い領域に形成している。また、本実施の形態では、下部磁極層８の第２の部分８ｂを、薄膜コイル１０の周囲を囲うように形成している。なお、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ、すなわちスロートハイトＴＨは、第１の実施の形態と同様に、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくなっている。
【０１０４】
本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂを上述のような形状とすることにより、絶縁層１１の平坦化の精度を向上させることができる。
【０１０５】
また、本実施の形態における上部磁極層１３は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分１３Ａ、第２の部分１３Ｂおよび第３の部分１３Ｃを有している。第１の部分１３Ａおよび第２の部分１３Ｂの形状は、第１の実施の形態と同様である。第３の部分１３Ｃの幅は、以下のように変化している。すなわち、第３の部分１３Ｃの幅は、エアベアリング面３０側の端部から、まずエアベアリング面３０に直交する方向に対して例えば３０°〜６０°をなすように広がり、次に、より大きく角度で広がり、次に一定の幅となる。
【０１０６】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０７】
［第３の実施の形態］
次に、図１１を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１１は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１１では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１０８】
本実施の形態における下部磁極層８の第２の部分８ｂは、エアベアリング３０側の一部分の幅が他の部分の幅よりも小さいＴ形をなしている。また、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。
【０１０９】
本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂを上述のような形状としたことにより、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０における幅を小さくして、実効的なトラック幅の増加を防止することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂの幅を、エアベアリング面３０に向けて段階的に小さくしているので、下部磁極層８における磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。
【０１１０】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１１】
［第４の実施の形態］
次に、図１２を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１２は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１２では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１１２】
本実施の形態における下部磁極層８の第２の部分８ｂは、上部磁極層１３と対向し、スロートハイトを規定する中央部分８ｂ1と、この中央部分８ｂ1の幅方向の両側に形成された側方部分８ｂ2，８ｂ3とを有している。中央部分８ｂ1におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。側方部分８ｂ2，８ｂ3におけるエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さは、中央部分８ｂ1との境界部分ではスロートハイトに等しく、境界部分から外側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。
【０１１３】
また、本実施の形態では、上部磁極層１３は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｄを有している。第１の部分１３Ａの幅は記録トラック幅に等しく、第２の部分１３Ｄの幅は、第１の部分１３Ａとの境界部分では記録トラック幅に等しく、エアベアリング面３０から離れるに従って徐々に大きくなっている。第２の部分１３Ｄの幅が変化する部分における幅方向の端縁は、エアベアリング面３０に直交する方向に対して３０°〜６０°をなすのが好ましい。第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｄとの境界部分の位置は、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０よりもエアベアリング面３０側に配置されている。従って、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置ＴＨ０における幅Ｗ１は、上部磁極層１３の第１の部分１３Ａの幅である記録トラック幅Ｗ２よりも大きくなっている。なお、第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｄとの境界部分の位置は、ＭＲハイトゼロ位置よりエアベアリング面３０から離れる方向に０〜１．０μｍの距離の位置にあるのが好ましい。
【０１１４】
本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂにおける中央部分８ｂ1のエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂにおける側方部分８ｂ2，８ｂ3のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さを、中央部分８ｂ1との境界部分を除き、中央部分８ｂ1よりも大きくしたので、第２の部分８ｂの全体が一定の長さを有する場合に比べて、第２の部分８ｂの体積および第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接触面積を大きくすることができ、スロートハイトが小さい場合においても、第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接続部分における磁束の飽和を防止することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態によれば、上部磁極層１３の第２の部分１３Ｄの幅を、エアベアリング面３０側に近づくに従って徐々に小さくしているので、上部磁極層１３における磁束の飽和を防止することができる。
【０１１６】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１７】
［第５の実施の形態］
次に、図１３を参照して、本発明の第５の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１３は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１３では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１１８】
本実施の形態における下部磁極層８の第２の部分８ｂは、上部磁極層１３と対向し、スロートハイトを規定する中央部分８ｂ1と、この中央部分８ｂ1の幅方向の両側に形成された側方部分８ｂ2，８ｂ3とを有している。中央部分８ｂ1におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。側方部分８ｂ2，８ｂ3におけるエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さは、中央部分８ｂ1との境界部分ではスロートハイトに等しく、境界部分から外側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。側方部分８ｂ2，８ｂ3のうち、エアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さが変化する部分におけるエアベアリング面３０と反対側の端部は、上部磁極層１３の第３の部分１３Ｃの幅方向の端部の位置に沿うように配置されている。
【０１１９】
本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂにおける中央部分８ｂ1のエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂにおける側方部分８ｂ2，８ｂ3のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さを、中央部分８ｂ1との境界部分を除き、中央部分８ｂ1よりも大きくしたので、第２の部分８ｂの全体が一定の長さを有する場合に比べて、第２の部分８ｂの体積および第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接触面積を大きくすることができ、スロートハイトが小さい場合においても、第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接続部分における磁束の飽和を防止することができる。
【０１２０】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２１】
［第６の実施の形態］
次に、図１４ないし図２０を参照して、本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。なお、図１４ないし図１９において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０１２２】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１４に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約３μｍの厚みで選択的に形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば４〜５μｍの厚みに形成し、例えばＣＭＰによって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【０１２３】
次に、図１５に示したように、下部シールド層３の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜４を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁膜としての上部シールドギャップ膜７を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みに形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。
【０１２４】
次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなる下部磁極層８の第１の部分８ａを、約１．０〜２．０μｍの厚みで、選択的に形成する。下部磁極層８の第１の部分８ａは、後述する薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置される。
【０１２５】
次に、図１６に示したように、下部磁極層８の第１の部分８ａの上に、下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃを、約１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。第２の部分８ｂは、下部磁極層８の磁極部分を形成し、第１の部分８ａの薄膜コイル側の面に接続される。第３の部分８ｃは、第１の部分８ａと後述する上部磁極層とを接続するための部分である。第２の部分８ｂのうち上部磁極層と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置は、スロートハイトを規定する。すなわち、第２の部分８ｂのうち上部磁極層と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置がスロートハイトゼロ位置となる。
【０１２６】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜９を、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【０１２７】
次に、フォトレジストをフォトリソグラフィ工程によりパターニングして、薄膜コイルをフレームめっき法によって形成するためのフレーム１９を形成する。次に、このフレーム１９を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイルの第１層部分３１を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みおよび１．２〜２．０μｍのコイルピッチで形成する。次に、フレーム１９を除去する。なお、図中、符号３１ａは、薄膜コイルの第１層部分３１を後述する第２層部分に接続するための接続部を示している。
【０１２８】
次に、図１７に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層３２を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが露出するまで、絶縁層３２を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図１７では、薄膜コイルの第１層部分３１は露出していないが、薄膜コイルの第１層部分３１が露出するようにしてもよい。
【０１２９】
次に、図１８に示したように、露出した下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃと絶縁層３２の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１２を、例えば０．２〜０．３μｍの厚みに形成する。次に、磁路形成のために、下部磁極層８の第３の部分８ｃの上において、記録ギャップ層１２を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【０１３０】
次に、記録ギャップ層１２の上に、記録トラック幅を規定する上部磁極層の磁極部分を含む磁極部分層４１を例えば２〜３μｍの厚みに形成すると共に、下部磁極層８の第３の部分８ｃの上に位置する部分の上に形成されたコンタクトホールの位置に、磁性層４２を２〜３μｍの厚みに形成する。磁性層４２は、後述する上部磁極層のヨーク部分層と下部磁極層８とを接続するための部分である。本実施の形態では、上部磁極層の磁極部分層４１のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さは、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、更に、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ以上に形成される。
【０１３１】
上部磁極層の磁極部分層４１および磁性層４２は、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。
【０１３２】
次に、上部磁極層の磁極部分層４１をマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１２を選択的にエッチングする。このときのドライエッチングには、例えば、ＢＣｌ2，Ｃｌ2等の塩素系ガスや、ＣＦ4，ＳＦ6等のフッ素系ガス等のガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層８の第２の部分８ｂを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図１８（ｂ）に示したようなトリム構造とする。
【０１３３】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜３３を、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。次に、薄膜コイルの第１層部分３１の接続部３１ａの上の部分において、絶縁膜３３、記録ギャップ層１２および絶縁層３２を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。次に、フレームめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイルの第２層部分３４を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みおよび１．２〜２．０μｍのコイルピッチで形成する。なお、図中、符号３４ａは、上記コンタクトホールを介して、薄膜コイルの第２層部分３４を第１層部分３１に接続するための接続部を示している。
【０１３４】
次に、図１９に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層３５を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部磁極層の磁極部分層４１および磁性層４２が露出するまで、絶縁層３５を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図１９では、薄膜コイルの第２層部分３４は露出していないが、薄膜コイルの第２層部分３４が露出するようにしてもよい。第２層部分３４が露出するようにした場合には、第２層部分３４および絶縁層３５の上に他の絶縁層を形成する。
【０１３５】
次に、平坦化された上部磁極層の磁極部分層４１および磁性層４２、絶縁層３５の上に、記録ヘッド用の磁性材料からなる上部磁極層のヨーク部分を形成するヨーク部分層４３を、例えば約２〜３μｍの厚みに形成する。このヨーク部分層４３は、磁性層４２を介して、下部磁極層８の第３の部分８ｃと接触し、磁気的に連結している。上部磁極層のヨーク部分層４３は、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。また、高周波特性の改善のため、上部磁極層のヨーク部分層４３を、無機系の絶縁膜とパーマロイ等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造としてもよい。
【０１３６】
本実施の形態では、上部磁極層のヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端面は、エアベアリング面３０から離れた位置（図において右側）に配置されている。本実施の形態では、特に、エアベアリング面３０からヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部までの距離は、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ以上とする。
【０１３７】
次に、全体に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層３７を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１３８】
本実施の形態では、磁極部分層４１、磁性層４２およびヨーク部分層４３よりなる上部磁極層が、本発明の第２の磁性層に対応する。
【０１３９】
図２０は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図２０では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。図２０において、符号ＴＨはスロートハイトを表し、ＴＨ０はスロートハイトゼロ位置を表し、ＭＲ−ＨはＭＲハイトを表している。
【０１４０】
本実施の形態では、下部磁極層８は、薄膜コイルの第１層部分３１に対向する位置に配置された第１の部分８ａと、この第１の部分８ａにおける薄膜コイルの第１層部分３１側の面に接続され、磁極部分を形成し、スロートハイトを規定する第２の部分８ｂとを有し、薄膜コイルの第１層部分３１は、下部磁極層８の第２の部分８ｂの側方に配置されている。第１の実施の形態と同様に、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ（以下、単に第２の部分８ｂの長さともいう。）すなわちスロートハイトＴＨは、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくなっている。第２の部分８ｂの長さは、ＭＲハイトＭＲ−Ｈの１５０〜６００％が好ましく、特に３００〜５００％が好ましい。言い換えると、ＭＲハイトＭＲ−Ｈが例えば０．５μｍの場合には、第２の部分８ｂの長さは、０．７５〜３．０μｍが好ましく、特に１．５〜２．５μｍが好ましい。
【０１４１】
また、本実施の形態では、上部磁極層の磁極部分層４１によってトラック幅を規定する。図２０に示したように、上部磁極層の磁極部分層４１は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分４１Ａ、第２の部分４１Ｂおよび第３の部分４１Ｃを有している。第１の部分４１Ａの幅は記録トラック幅に等しく、第２の部分４１Ｂの幅は第１の部分４１Ａの幅よりも大きくなっている。第３の部分４１Ｃの幅は、第２の部分４２Ｂとの境界部分では第２の部分４２Ｂの幅と等しく、境界部分からエアベアリング面３０とは反対側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。
【０１４２】
また、上部磁極層の磁極部分層４１において、第１の部分４１Ａの幅方向の端縁と第２の部分４１Ｂの幅方向の端縁とを結ぶ端縁は、エアベアリング面３０に平行になっている。
【０１４３】
上部磁極層の磁極部分層４１において、第１の部分４１Ａと第２の部分４１Ｂとの境界の位置は、ＭＲハイトゼロ位置の近傍に配置されている。
【０１４４】
また、上部磁極層の磁極部分層４１において、第２の部分４１Ｂと第３の部分４１Ｃとの境界の位置は、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうち磁極部分層４１と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置、すなわちスロートハイトゼロ位置ＴＨ０よりもエアベアリング面３０側に配置されている。従って、本実施の形態では、磁極部分層４１のスロートハイトゼロ位置ＴＨ０における幅Ｗ１は、磁極部分層４１の第１の部分４１Ａの幅である記録トラック幅Ｗ２よりも大きくなっている。
【０１４５】
上部磁極層のヨーク部分層４３は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分４３Ａと第２の部分４３Ｂとを有している。ヨーク部分層４３の第１の部分４３Ａの幅は、磁極部分層４１の第３の部分４１Ｃにおける最大の幅とほぼ等しくなっている。ヨーク部分層４３の第２の部分４３Ｂの幅は、第１の部分４３Ａとの境界部分では第１の部分４３Ａの幅と等しく、境界部分からエアベアリング面３０とは反対側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。また、ヨーク部分層４３の第１の部分４３Ａは、磁極部分層４１の第２の部分４１Ｂおよび第３の部分４１Ｃとほぼ重なる位置に配置されている。
【０１４６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂによってスロートハイトを規定するようにし、薄膜コイルの第１層部分３１を下部磁極層８の第１の部分８ａの上であって第２の部分８ｂの側方に配置し、薄膜コイルの第１層部分３１を覆う絶縁層３２の上面を下部磁極層８の第２の部分８ｂの上面と共に平坦化すると共に、上部磁極層を磁極部分層４１とヨーク部分層４３とに分割したので、記録トラック幅を規定する上部磁極層の磁極部分層４１を平坦な面の上に形成することができる。そのため、本実施の形態によれば、記録トラック幅を例えばハーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法にも小さくしても、磁極部分層４１を精度よく形成することができ、記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【０１４７】
また、本実施の形態によれば、上部磁極層の磁極部分層４１のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくしたので、磁極部分層４１のスロートハイトゼロ位置の近傍における磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、磁極部分層４１の幅を、エアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくしているので、磁路の断面積が急激に減少することがなく、磁路の途中における磁束の飽和を防止することができる。更に、本実施の形態によれば、上部磁極層の磁極部分層４１のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくしたので、上部磁極層の磁極部分層４１とヨーク部分層４３との接触面積を大きくすることができ、磁極部分層４１とヨーク部分層４３との接続部分における磁束の飽和を防止することができる。従って、本実施の形態によれば、薄膜コイル３１，３４で発生した起磁力を効率よく記録に利用することができ、オーバーライト特性を向上させることができる。
【０１４８】
また、本実施の形態によれば、記録トラック幅を規定する上部磁極層の磁極部分層４１を平坦な面の上に形成したので、上述のように磁極部分層４１のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくした場合に、記録トラック幅を規定する第１の部分４１Ａの幅が大きくなることを防止することができる。
【０１４９】
また、本実施の形態では、磁極部分層４１の第２の部分４１Ｂのエアベアリング面３０側の端部がエアベアリング面３０に平行になっており、この端部に磁極部分層４１の第１の部分４１Ａが連結されている。従って、フォトリソグラフィによって磁極部分層４１を形成するために使用されるフォトマスクは、第２の部分４１Ｂのエアベアリング面３０側の端部に対応する辺に、第１の部分４１Ａに対応する凹部または凸部を付加した形状のものとなる。このような形状のフォトマスクを使用して、平坦な面の上に磁極部分層４１を形成することにより、第１の部分４１Ａの幅、すなわち記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【０１５０】
また、本実施の形態によれば、薄膜コイルの第２層部分３４を上部磁極層の磁極部分層４１の側方に配置し、薄膜コイルの第２層部分３４を覆う絶縁層３５の上面を磁極部分層４１の上面と共に平坦化したので、記録ヘッドのヨーク部分層４３も、平坦な面の上に形成することができる。そのため、本実施の形態によれば、ヨーク部分層４３も微細に形成可能となり、その結果、いわゆるサイドライトやサイドイレーズの発生を防止することが可能となる。
【０１５１】
また、本実施の形態では、上部磁極層のヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端面をエアベアリング面３０から離れた位置に配置している。そのため、スロートハイトが小さい場合においても、上部磁極層のヨーク部分層４３がエアベアリング面３０に露出することがなく、その結果、いわゆるサイドライトやサイドイレーズの発生を防止することができる。
【０１５２】
また、本実施の形態では、上部磁極層の磁極部分層４１のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さを、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ、すなわちＭＲハイトよりも大きくすると共に、ヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端面をエアベアリング面３０から離れた位置に配置している。そのため、本実施の形態では、ＭＲハイトゼロ位置よりもエアベアリング面３０から離れた位置においても、上部磁極層の磁極部分層４１とヨーク部分層４３とを接触させることができる。従って、本実施の形態によれば、ヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端面をエアベアリング面３０から離れた位置に配置してサイドライトやサイドイレーズの発生を防止しながら、上部磁極層において磁路の断面積が急激に減少することを防止して、磁路の途中での磁束の飽和を防止することができる。
【０１５３】
また、本実施の形態では、エアベアリング面３０からヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部までの距離を、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ、すなわちＭＲハイト以上としている。
【０１５４】
ここで、図２１を参照して、ヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部の位置とサイドイレーズ特性との関係を求めた実験結果について説明する。この実験は、ヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部の位置を、それぞれエアベアリング面（図２１ではＡＢＳと記す。）３０の位置、エアベアリング面３０から０．２μｍ、０．４μｍ、０．６μｍ、０．８μｍ、１．０μｍ、１．２μｍの各位置とした７種類の薄膜磁気ヘッドを用いた。なお、ＭＲハイトは０．６μｍとした。
【０１５５】
この実験では、各薄膜磁気ヘッド毎に、薄膜磁気ヘッドによって記録媒体上のあるトラックにデータを書き込んだ後、隣のトラックに薄膜磁気ヘッドを移動させ、隣のトラックにおいてデータの書き込みを２００回行い、次に、最初にデータを書き込んだトラックに薄膜磁気ヘッドを移動させ、最初にデータを書き込んだトラックにおいてデータを読み出し、そのときの再生出力を求めた。なお、書き込み時に記録ヘッドに供給する電流は５０ｍＡとした。また、図２１では、再生出力を、所望の再生出力に対する百分率（％）で表している。再生出力が１００％ということはサイドイレーズが全くないことを意味し、再生出力が小さいほど、サイドイレーズの程度が大きいことを意味する。
【０１５６】
図２１から、エアベアリング面３０からヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部までの距離が大きくなるほど、再生出力が大きくなり、サイドイレーズを防止できることが分かる。また、図２１から、エアベアリング面３０からヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部までの距離が、ＭＲハイトである０．６μｍ以上になると、ほとんどサイドイレーズが発生しないことが分かる。なお、サイドイレーズとサイドライトは、いずれもヨーク部分層４３からの漏洩磁束によって発生し、発生の原理は同じであるので、サイドライトについても、サイドイレーズと同様のことが言える。
【０１５７】
このように、エアベアリング面３０からヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部までの距離をＭＲハイト以上とすることにより、サイドライトやサイドイレーズの発生をより一層防止することが可能となる。
【０１５８】
また、本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分３１と第２層部分３４との間には、記録ギャップ層１２の他に、無機材料よりなる絶縁膜３３が設けられるので、薄膜コイルの第１層部分３１と第２層部分３４との間に大きな絶縁耐圧を得ることができると共に、薄膜コイル３１，３４からの磁束の漏れを低減することができる。
【０１５９】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１６０】
［第７の実施の形態］
次に、図２２を参照して、本発明の第７の実施の形態に係る薄膜気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図２２は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図２２では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１６１】
本実施の形態における下部磁極層８の第２の部分８ｂは、エアベアリング３０側の一部分の幅が、他の部分の幅よりも小さく且つエアベアリング３０側に向かうほど小さくなるような形状をなしている。また、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。
【０１６２】
本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂを上述のような形状としたことにより、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０における幅を小さくして、実効的なトラック幅の増加を防止することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂの幅をエアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくしているので、下部磁極層８における磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。
【０１６３】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第６の実施の形態と同様である。
【０１６４】
本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば上記各実施の形態では、基体側に読み取り用のＭＲ素子を形成し、その上に、書き込み用の誘導型磁気変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【０１６５】
つまり、基体側に書き込み用の誘導型磁気変換素子を形成し、その上に、読み取り用のＭＲ素子を形成してもよい。このような構造は、例えば、上記実施の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介して、それに対向するように上記実施の形態に示した下部磁極層の機能を有する磁性膜を上部磁極層として形成することにより実現できる。この場合、誘導型磁気変換素子の上部磁極層とＭＲ素子の下部シールド層を兼用させることが好ましい。
【０１６６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし１４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項１５ないし２８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第１の磁性層の第２の部分によってスロートハイトを規定し、薄膜コイルの少なくとも一部を第１の磁性層の第２の部分の側方に配置し、第２の磁性層によってトラック幅を規定するようにしたので、第２の磁性層を平坦な面の上に精度よく形成することが可能になり、その結果、第２の磁性層における磁束の飽和を防止しながら、トラック幅を正確に制御することが可能になる。また、本発明では、薄膜コイルの少なくとも一部の端部を、第１の磁性層の第２の部分の端部の近くに配置することが可能になり、これにより、磁路長の縮小が可能になる。また、本発明では、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくしたので、第１の磁性層における磁束の飽和を防止することが可能になる。以上のことから、本発明によれば、記録ヘッドのトラック幅を小さくした場合においても、トラック幅を正確に制御することと磁路の途中における磁束の飽和を防止することが可能になると共に、磁路長の縮小が可能になるという効果を奏する。
【０１６７】
また、請求項２または３記載の薄膜磁気ヘッドもしくは請求項１６または１７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面とは反対側の端部に対応する位置における第２の磁性層の幅を、媒体対向面における第２の磁性層の幅よりも大きくしたので、特に、第２の磁性層における磁束の飽和を防止することができるという効果を奏する。
【０１６８】
また、請求項３記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項１７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第２の磁性層は、媒体対向面側に配置された幅がトラック幅と等しい部分と、幅がトラック幅よりも大きい他の部分とを有し、他の部分の幅は、媒体対向面に近づくに従って小さくなるようにしたので、特に、第２の磁性層における磁路の断面積が急激に減少することがなく、磁路の途中における磁束の飽和を防止することができるという効果を奏する。
【０１６９】
また、請求項６記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項２０記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、更に、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、その第２の磁性層側の面が第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された絶縁層を設けたので、特に、第２の磁性層を平坦な面の上に精度よく形成することができるという効果を奏する。
【０１７０】
また、請求項９または１０記載の薄膜磁気ヘッドもしくは請求項２３または２４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第２の磁性層が、磁極部分層とヨーク部分となるヨーク部分層とを有するようにし、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を媒体対向面から離れた位置に配置したので、更に、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みや記録すべき領域以外の領域におけるデータの消去を防止することができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、請求項１０記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項２４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくし、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離を、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上としたので、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みや記録すべき領域以外の領域におけるデータの消去をより一層防止することができるという効果を奏する。
【０１７２】
また、請求項１２記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項２６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、薄膜コイルが、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された第１層部分と、第２の磁性層の磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有するようにし、更に、薄膜コイルの第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が第１の磁性層の第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、薄膜コイルの第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が第２の磁性層の磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを設けたので、更に、第２の磁性層のヨーク部分層を精度よく形成することができるという効果を奏する。
【０１７３】
また、請求項１３記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項２７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分における媒体対向面とは反対側の端部を、媒体対向面と平行な直線状に形成したので、更に、スロートハイトを正確に規定することができるという効果を奏する。
【０１７４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法では、第１の磁性層の第２の部分は、スロートハイトを規定する中央部分と、この中央部分の幅方向両側に配置され、媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さが、中央部分との境界部分を除き中央部分よりも大きい側方部分とを有する。
【０１７５】
本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法によれば、側方部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さがスロートハイトよりも大きくなるので、スロートハイトが小さい場合においても、第１の磁性層の第１の部分と第２の部分との接続部分における磁束の飽和を防止することが可能になるという効果を奏する。
【０１７６】
また、請求項２９ないし３１のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項３２ないし３４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第２の磁性層を磁極部分層とヨーク部分層とに分割したので、記録ヘッドのトラック幅を小さくした場合においてもトラック幅を正確に制御することが可能になるという効果を奏する。また、本発明によれば、磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくし、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を、媒体対向面から離れた位置に配置し、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離を、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上としたので、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みや記録すべき領域以外の領域におけるデータの消去を防止しながら、磁路の途中における磁束の飽和を防止することが可能になるという効果を奏する。
【０１７７】
また、請求項２９ないし３１のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項３２ないし３４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第１の磁性層は、薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置された第１の部分と、第１の部分における薄膜コイル側の面に接続され、磁極部分を形成すると共にスロートハイトを規定する第２の部分とを有し、薄膜コイルの少なくとも一部は、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置されるようにしたので、更に、薄膜コイルの少なくとも一部の端部を、第１の磁性層の第２の部分の端部の近くに配置することが可能になり、これにより、磁路長の縮小が可能になるという効果を奏する。
【０１７８】
また、請求項３１記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項３４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、薄膜コイルが、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された第１層部分と、第２の磁性層の磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有するようにし、更に、薄膜コイルの第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が第１の磁性層の第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、薄膜コイルの第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が第２の磁性層の磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを設けたので、更に、第２の磁性層のヨーク部分層を精度よく形成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分についての平面図と断面図とを対応付けて示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図である。
【図１６】図１５に続く工程を説明するための断面図である。
【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図である。
【図１８】図１７に続く工程を説明するための断面図である。
【図１９】本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【図２０】本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図２１】図１９におけるヨーク部分層のエアベアリング面側の端部の位置とサイドイレーズ特性との関係を示す特性図である。
【図２２】本発明の第７の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図２３】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２４】図２３に続く工程を説明するための断面図である。
【図２５】図２４に続く工程を説明するための断面図である。
【図２６】図２５に続く工程を説明するための断面図である。
【図２７】従来の磁気ヘッドの平面図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、５…ＭＲ素子、８…下部磁極層、８ａ…下部磁極層の第１の部分、８ｂ…下部磁極層の第２の部分、８ｃ…下部磁極層の第３の部分、１０…薄膜コイル、１１…絶縁層、１２…記録ギャップ層、１３…上部磁極層、１７……オーバーコート層。
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生ヘッドと記録ヘッドとを備えた複合型の薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Magneto-resistive）とも記す。）素子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。
【０００３】
ところで、記録ヘッドの性能のうち、記録密度を高めるには、磁気記録媒体におけるトラック密度を上げる必要がある。このためには、記録ギャップ層を挟んでその上下に形成された下部磁極および上部磁極のエアベアリング面での幅、すなわちトラック幅を数ミクロンからサブミクロン寸法まで狭くした狭トラック構造の記録ヘッドを実現する必要があり、これを達成するために半導体加工技術が利用されている。
【０００４】
ここで、図２３ないし図２６を参照して、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。なお、図２３ないし図２６において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０００５】
この製造方法では、まず、図２３に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）よりなる基板１０１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）よりなる絶縁層１０２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、絶縁層１０２の上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部シールド層１０３を形成する。
【０００６】
次に、下部シールド層１０３の上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍの厚みにスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜１０４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、再生用のＭＲ素子１０５を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される一対の電極層１０６を形成する。
【０００７】
次に、下部シールドギャップ膜１０４およびＭＲ素子１０５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜１０７を形成し、ＭＲ素子１０５をシールドギャップ膜１０４，１０７内に埋設する。
【０００８】
次に、上部シールドギャップ膜１０７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）１０８を、約３μｍの厚みに形成する。
【０００９】
次に、図２４に示したように、下部磁極層１０８の上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層１０９を０．２μｍの厚みに形成する。次に、磁路形成のために、記録ギャップ層１０９を部分的にエッチングして、コンタクトホール１０９ａを形成する。次に、磁極部分における記録ギャップ層１０９の上に、記録ヘッド用の磁性材料よりなる上部磁極チップ１１０を、０．５〜１．０μｍの厚みに形成する。このとき同時に、磁路形成のためのコンタクトホール１０９ａの上に、磁路形成のための磁性材料からなる磁性層１１９を形成する。
【００１０】
次に、図２５に示したように、上部磁極チップ１１０をマスクとして、イオンミリングによって、記録ギャップ層１０９と下部磁極層１０８をエッチングする。図２５（ｂ）に示したように、上部磁極部分（上部磁極チップ１１０）、記録ギャップ層１０９および下部磁極層１０８の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム（Trim）構造と呼ばれる。
【００１１】
次に、全面に、例えばアルミナ膜よりなる絶縁層１１１を、約３μｍの厚みに形成する。次に、この絶縁層１１１を、上部磁極チップ１１０および磁性層１１９の表面に至るまで研磨して平坦化する。
【００１２】
次に、平坦化された絶縁層１１１の上に、例えば銅（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１１２を形成する。次に、絶縁層１１１およびコイル１１２の上に、フォトレジスト層１１３を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１３の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。次に、フォトレジスト層１１３の上に、第２層目の薄膜コイル１１４を形成する。次に、フォトレジスト層１１３およびコイル１１４上に、フォトレジスト層１１５を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１５の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。
【００１３】
次に、図２６に示したように、上部磁極チップ１１０、フォトレジスト層１１３，１１５および磁性層１１９の上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパーマロイよりなる上部磁極層１１６を形成する。次に、上部磁極層１１６の上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１１７を形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面１１８を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００１４】
図２７は、図２６に示した薄膜磁気ヘッドの平面図である。なお、この図では、オーバーコート層１１７や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【００１５】
図２６において、ＴＨは、スロートハイトを表し、ＭＲ−Ｈは、ＭＲハイトを表している。なお、スロートハイトとは、２つの磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分すなわち磁極部分の、エアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。また、ＭＲハイトとは、ＭＲ素子のエアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。また、図２６において、Ｐ２Ｗは、磁極幅すなわち記録ヘッドのトラック幅（以下、記録トラック幅という。）を表している。薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因として、スロートハイトやＭＲハイト等の他に、図２６においてθで示したようなエイペックスアングル（Apex Angle）がある。このエイペックスアングルは、フォトレジスト層１１３，１１５で覆われて山状に盛り上がったコイル部分（以下、エイペックス部と言う。）における磁極側の側面の角部を結ぶ直線と絶縁層１１１の上面とのなす角度をいう。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
薄膜磁気ヘッドの性能を向上させるには、図２６に示したようなスロートハイトＴＨ、ＭＲハイトＭＲ−Ｈ、エイペックスアングルθおよび記録トラック幅Ｐ２Ｗを正確に形成することが重要である。
【００１７】
特に、近年は、高面密度記録を可能とするため、すなわち狭トラック構造の記録ヘッドを形成するために、トラック幅Ｐ２Ｗには１．０μｍ以下のサブミクロン寸法が要求されている。そのために半導体加工技術を利用して上部磁極をサブミクロン寸法に加工する技術が必要となる。
【００１８】
ここで、問題となるのは、エイペックス部の上に形成される上部磁極層を微細に形成することが困難なことである。
【００１９】
ところで、上部磁極層を形成する方法としては、例えば、特開平７−２６２５１９号公報に示されるように、フレームめっき法が用いられる。フレームめっき法を用いて上部磁極層を形成する場合は、まず、エイペックス部の上に全体的に、例えばパーマロイよりなる薄い電極膜を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム（外枠）を形成する。そして、先に形成した電極膜をシード層として、めっき法によって上部磁極層を形成する。
【００２０】
ところが、エイペックス部と他の部分とでは、例えば７〜１０μｍ以上の高低差がある。このエイペックス部上に、フォトレジストを３〜４μｍの厚みで塗布する。エイペックス部上のフォトレジストの膜厚が最低３μｍ以上必要であるとすると、流動性のあるフォトレジストは低い方に集まることから、エイペックス部の下方では、例えば８〜１０μｍ以上の厚みのフォトレジスト膜が形成される。
【００２１】
上述のようにサブミクロン寸法の記録トラック幅を実現するには、フォトレジスト膜によってサブミクロン寸法の幅のフレームパターンを形成する必要がある。従って、エイペックス部上で、８〜１０μｍ以上の厚みのあるフォトレジスト膜によって、サブミクロン寸法の微細なパターンを形成しなければならない。ところが、このような厚い膜厚のフォトレジストパターンを狭パターン幅で形成することは製造工程上極めて困難であった。
【００２２】
しかも、フォトリソグラフィの露光時に、露光用の光が、シード層としての下地電極膜で反射し、この反射光によってもフォトレジストが感光して、フォトレジストパターンのくずれ等が生じ、シャープかつ正確なフォトレジストパターンが得られなくなる。
【００２３】
特に、エイペックス部の斜面上の領域では、露光用の光が下地電極膜で反射して戻ってくる反射光には、垂直方向の反射光のみならず、エイペックス部の斜面からの斜め方向または横方向の反射光も含まれるため、これらの反射光によってフォトレジストが感光して、フォトレジストパターンのくずれが大きくなる。
【００２４】
一方、トラック幅には、スライダの研磨加工時の研磨量によって変化がないことが要求される。
【００２５】
そのため、エイペックス部の上に上部磁極層を形成する場合には、フォトリソグラフィの露光時における下地電極膜での反射光によってトラック幅が影響を受けにくくなるような工夫が必要であった。
【００２６】
従来の薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極層の形状は、例えば、スロートハイトゼロ位置（磁極部分のエアベアリング面とは反対側の端部の位置）からエイペックス部側に例えば３〜５μｍだけ進んだ位置よりエアベアリング面までの部分がトラック幅と等しい幅を有し、この部分からコイル側にかけて幅が３０°や４５°のようななだらかな角度で広がるような形状になっていた。
【００２７】
しかしながら、上部磁極層が上記のような形状であると、スロートハイトゼロ位置の近傍で磁束の飽和が生じ、薄膜コイルで発生した起磁力を効率よく記録に利用することができなくなるという問題点があった。その結果、オーバーライト特性、すなわち、記録媒体上の既にデータを書き込んである領域にデータを重ね書きする場合の特性を示す値が、例えば１０〜２０ｄＢ程度と低い値になり、十分なオーバーライト特性を確保することができないという問題が生じる。
【００２８】
また、上部磁極層が上記のような形状であると、エイペックス部の斜面上に、上部磁極層の幅が広がり始める部分が配置される。しかし、このような上部磁極層の形状と配置の場合には、フォトレジストパターンが下地電極膜での反射光の影響を特に受けやすくなり、トラック幅を正確に制御することが困難になる。
【００２９】
このように、従来は、トラック幅がサブミクロン寸法になると、トラック幅を正確に制御することが困難になるという問題点と、スロートハイトゼロ位置の近傍において磁束の飽和を生じやすいという問題点があった。
【００３０】
今後、例えば１０〜４０ギガビット／（インチ）2の面記録密度に対応可能な薄膜磁気ヘッドや、例えば３００〜６００ＭＨｚの高周波数帯において良好な記録動作が可能な薄膜磁気ヘッドを実現しようする場合には、特に、微細なトラック幅を均一に形成することや、薄膜コイルで発生した起磁力を効率よく記録に利用できるようにすることが重要になり、上述の問題点の解決が強く求められる。
【００３１】
このようなことから、上述の従来例の図２４ないし図２６の工程でも示したように、記録ヘッドの狭トラックの形成に有効な上部磁極チップ１１０によって、１．０μｍ以下のトラック幅を形成した後、この上部磁極チップ１１０と接続されるヨーク部分となる上部磁極層１１６を形成する方法も採用されている（特開昭６２−２４５５０９号公報、特開昭６０−１０４０９号公報参照）。このように、通常の上部磁極層を、上部磁極チップ１１０とヨーク部分となる上部磁極層１１６とに分割することにより、記録トラック幅を決定する上部磁極チップ１１０を、記録ギャップ層１０９の上の平坦な面の上に、ある程度微細に形成することが可能になる。
【００３２】
しかしながら、図２６に示したような構造の薄膜磁気ヘッドでも、以下のような問題点があった。
【００３３】
まず、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０によって記録トラック幅が規定されるため、上部磁極層１１６は、上部磁極チップ１１０ほどには微細に加工する必要はないと言える。それでも、記録トラック幅が極微細、特に０．５μｍ以下になってくると、上部磁極層１１６においてもサブミクロン幅の加工精度が要求される。しかしながら、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１６はエイペックス部の上に形成されることから、前述の理由により、上部磁極層１１６を微細に形成することが困難であった。また、上部磁極層１１６は、幅の狭い上部磁極チップ１１０に対して磁気的に接続する必要があることから、上部磁極チップ１１０よりも広い幅に形成する必要があった。これらの理由から、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１６は上部磁極チップ１１０よりも広い幅に形成されていた。また、上部磁極層１１６の先端面はエアベアリング面に露出している。そのため、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１６側でも書き込みが行われ、記録媒体に対して、本来、記録すべき領域以外の領域にもデータを書き込んでしまう、いわゆるサイドライトや、記録すべき領域以外の領域におけるデータを消去してしまう、いわゆるサイドイレーズが発生するという問題点があった。このような問題点は、記録ヘッドの性能を向上させるためにコイルを２層や３層に形成した場合に、コイルを１層に形成する場合に比べてエイペックス部の高さが高くなり、より顕著になる。
【００３４】
また、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０によって記録トラック幅とスロートハイトとを規定している。従って、この薄膜磁気ヘッドでは、記録トラック幅が極微細、特に０．５μｍ以下になってくると、上部磁極チップ１１０の大きさが極めて小さくなるため、パターン端が丸みを帯びたりして、上部磁極チップ１１０を精度よく形成するのが困難になる。そのため、図２６に示したような構造の薄膜磁気ヘッドでは、記録トラック幅が極微細になってくると、記録トラック幅を正確に制御することが困難になるという問題点があった。
【００３５】
更に、図２６に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１６と上部磁極チップ１１０との接触部分で磁路の断面積が急激に減少するため、この部分で磁束の飽和が生じ、薄膜コイル１１２，１１４で発生した起磁力を効率よく記録に利用することができなくなるという問題点があった。
【００３６】
また、従来の薄膜磁気ヘッドでは、磁路長（Yoke Length）を短くすることが困難であるという問題点があった。すなわち、コイルピッチが小さいほど、磁路長の短いヘッドを実現することができ、特に高周波特性に優れた記録ヘッドを形成することができるが、コイルピッチを限りなく小さくしていった場合、スロートハイトゼロ位置からコイルの外周端までの距離が、磁路長を短くすることを妨げる大きな要因となっていた。磁路長は、１層のコイルよりは２層のコイルの方が短くできることから、多くの高周波用の記録ヘッドでは２層コイルを採用している。しかしながら、従来の磁気ヘッドでは、１層目のコイルを形成した後、コイル間の絶縁膜を形成するために、フォトレジスト膜を約２μｍの厚みで形成している。そのため、１層目のコイルの外周端には丸みを帯びた小さなエイペックス部が形成される。次に、その上に２層目のコイルを形成するが、その際に、エイペックス部の傾斜部では、コイルのシード層のエッチングができず、コイルがショートするため、２層目のコイルは平坦部に形成する必要がある。
【００３７】
従って、例えば、コイルの厚みを２〜３μｍとし、コイル間絶縁膜の厚みを２μｍとし、エイペックスアングルを４５°〜５５°とすると、磁路長としては、コイルに対応する部分の長さに加え、コイルの外周端からスロートハイトゼロ位置の近傍までの距離である３〜４μｍの距離の２倍（上部磁極層と下部磁極層とのコンタクト部からコイル内周端までの距離も３〜４μｍ必要。）の６〜８μｍが必要である。このコイルに対応する部分以外の長さが、磁路長の縮小を妨げる要因となっていた。
【００３８】
ここで、例えば、コイルの線幅が１．５μｍ、スペースが０．５μｍの１１巻コイルを２層で形成する場合を考える。この場合、図２６に示したように、１層目を６巻、２層目を５巻とすると、磁路長のうち、１層目のコイル１１２に対応する部分の長さは１１．５μｍである。磁路長には、これに加え、１層目のコイル１１２の外周端および内周端より、１層目のコイル１１２を絶縁するためのフォトレジスト層１１３の端部までの距離として、合計６〜８μｍの長さが必要になる。従って、磁路長は１７．５〜１９．５μｍとなる。なお、本出願では、磁路長を、図２６において符号Ｌ0で示したように、磁極層のうちの磁極部分およびコンタクト部分を除いた部分の長さで表す。このように、従来は、磁路長の縮小が困難であり、これが高周波特性の改善を妨げていた。
【００３９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、記録ヘッドのトラック幅を小さくした場合においてもトラック幅を正確に制御できると共に磁路の途中における磁束の飽和を防止できるようにし、更に、磁路長の縮小を可能にした薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【００４０】
本発明の第２の目的は、記録ヘッドのトラック幅を小さくした場合においてもトラック幅を正確に制御できると共に磁路の途中における磁束の飽和を防止できるようにし、更に、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みや記録すべき領域以外の領域におけるデータの消去を防止することができるようにした薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の薄膜磁気ヘッドは、
磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒体対向面側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された、磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを有する再生ヘッドと、
互いに磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、第１の磁性層の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを有する記録ヘッドと
を備え、
第１の磁性層は、薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置された第１の部分と、第１の部分における薄膜コイル側の面に接続され、磁極部分を形成すると共にスロートハイトを規定する第２の部分とを有し、
第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、
薄膜コイルの少なくとも一部は、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置され、
第２の磁性層はトラック幅を規定するものである。
【００４２】
本発明の第１および第２の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒体対向面側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された、磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを有する再生ヘッドと、
互いに磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、第１の磁性層の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを有する記録ヘッドと
を備え、第２の磁性層がトラック幅を規定する薄膜磁気ヘッドを製造する方法である。
【００４３】
本発明の第１の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
再生ヘッドを形成する工程と、
第１の磁性層を形成する工程と、
第１の磁性層の上にギャップ層を形成する工程と、
ギャップ層の上に第２の磁性層を形成する工程と、
少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、この第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で配置されるように、薄膜コイルを形成する工程とを含み、
第１の磁性層を形成する工程は、薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置された第１の部分と、第１の部分における薄膜コイル側の面に接続され、磁極部分を形成すると共にスロートハイトを規定する第２の部分とを形成し、且つ、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくし、
薄膜コイルを形成する工程は、薄膜コイルの少なくとも一部を、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置する
ものである。
【００４４】
本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法では、第１の磁性層の第２の部分によってスロートハイトが規定され、第２の磁性層によってトラック幅が規定される。また、本発明では、薄膜コイルの少なくとも一部が、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置される。これにより、第２の磁性層を平坦な面の上に精度よく形成することが可能になり、その結果、第２の磁性層における磁束の飽和を防止しながら、トラック幅を正確に制御することが可能になる。また、本発明では、薄膜コイルの少なくとも一部の端部を、第１の磁性層の第２の部分の端部の近くに配置することが可能になり、これにより、磁路長の縮小が可能になる。また、本発明では、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さが、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きい。これにより、第１の磁性層における磁束の飽和を防止することが可能になる。
【００４５】
本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面とは反対側の端部に対応する位置における第２の磁性層の幅は、媒体対向面における第２の磁性層の幅よりも大きくなっていてもよい。
【００４６】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第２の磁性層は、媒体対向面側に配置された幅がトラック幅と等しい部分と、幅がトラック幅よりも大きい他の部分とを有し、他の部分の幅は、媒体対向面に近づくに従って小さくなっていてもよい。
【００４７】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さの１５０〜６００％であることが好ましく、特に、３００〜５００％であることが好ましい。
【００４８】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法では、更に、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、その第２の磁性層側の面が第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された絶縁層を設けてもよい。
【００４９】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第２の磁性層は、１つの層からなっていてもよい。
【００５０】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第２の磁性層は、トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを有していてもよい。
【００５１】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面は、媒体対向面から離れた位置に配置されていてもよい。この場合、磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離は、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上であってもよい。また、薄膜コイルは、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された第１層部分と、第２の磁性層の磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有していてもよい。この場合には、更に、薄膜コイルの第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が第１の磁性層の第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、薄膜コイルの第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が第２の磁性層の磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを設けてもよい。
【００５２】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分における媒体対向面とは反対側の端部は、媒体対向面と平行な直線状に形成されていてもよい。
【００５３】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分は、薄膜コイルの少なくとも一部の周囲を囲うように形成されていてもよい。
【００５４】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分における媒体対向面側の一部分の幅は他の部分の幅よりも小さくなっていてもよい。
【００５５】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層の第２の部分は、第２の磁性層と対向し、スロートハイトを規定する中央部分と、中央部分の幅方向の両側に形成された側方部分とを有し、側方部分の少なくとも一部における媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さはスロートハイトよりも大きくなっていてもよい。
【００５６】
本発明の第２の薄膜磁気ヘッドは、
磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒体対向面側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された、磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを有する再生ヘッドと、
互いに磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、第１の磁性層の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを有する記録ヘッドと
を備え、
第２の磁性層は、トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを有し、
磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、
ヨーク部分層の媒体対向面側の端面は、媒体対向面から離れた位置に配置され、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離は、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上である。
【００５７】
本発明の第２の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
再生ヘッドを形成する工程と、
第１の磁性層を形成する工程と、
第１の磁性層の上にギャップ層を形成する工程と、
ギャップ層の上に第２の磁性層を形成する工程と、
少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、この第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で配置されるように、薄膜コイルを形成する工程とを含み、
第２の磁性層を形成する工程は、
トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを形成し、
磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくし、
ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を、媒体対向面から離れた位置に配置し、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離を、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上とする
ものである。
【００５８】
本発明の第２の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法では、第２の磁性層は磁極部分層とヨーク部分層とに分割されるので、トラック幅を正確に制御することが可能となる。また、本発明では、磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さが、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくされ、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面が、媒体対向面から離れた位置に配置され、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離が、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上とされるので、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みや記録すべき領域以外の領域におけるデータの消去を防止しながら、磁路の途中における磁束の飽和を防止することが可能になる。
【００５９】
本発明の第２の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の磁性層は、薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置された第１の部分と、第１の部分における薄膜コイル側の面に接続され、磁極部分を形成すると共にスロートハイトを規定する第２の部分とを有し、薄膜コイルの少なくとも一部は、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置されていてもよい。
【００６０】
また、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、薄膜コイルは、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された第１層部分と、第２の磁性層の磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有していてもよい。この場合には、更に、薄膜コイルの第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が第１の磁性層の第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、薄膜コイルの第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が第２の磁性層の磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを設けてもよい。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１ないし図９を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。なお、図１ないし図６において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００６２】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約３μｍの厚みに形成する。下部シールド層３は、例えば、フォトレジスト膜をマスクにして、めっき法によって、絶縁層２の上に選択的に形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば４〜５μｍの厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【００６３】
次に、図２に示したように、下部シールド層３の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜４を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を、数十ｎｍの厚みに形成する。ＭＲ素子５は、例えば、スパッタによって形成したＭＲ膜を選択的にエッチングすることによって形成する。なお、ＭＲ素子５には、ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁膜としての上部シールドギャップ膜７を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みに形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。シールドギャップ膜４，７に使用する絶縁材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等がある。また、シールドギャップ膜４，７は、スパッタ法によって形成してもよいし、例えばトリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ3）3）とＨ2Ｏ等を用いた化学的気相成長（ＣＶＤ）法によって形成してもよい。ＣＶＤ法を用いると、薄く、且つ緻密でピンホールの少ないシールドギャップ膜４，７を形成することが可能となる。
【００６４】
次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）８の第１の部分８ａを、約１．０〜１．５μｍの厚みで、選択的に形成する。なお、下部磁極層８は、この第１の部分８ａと、後述する第２の部分８ｂ、第３の部分８ｃとで構成される。下部磁極層８の第１の部分８ａは、後述する薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置される。
【００６５】
次に、下部磁極層８の第１の部分８ａの上に、下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃを、約１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。第２の部分８ｂは、下部磁極層８の磁極部分を形成し、第１の部分８ａの薄膜コイルが形成される側（図において上側）の面に接続される。第３の部分８ｃは、第１の部分８ａと後述する上部磁極層とを接続するための部分である。第２の部分８ｂのうち上部磁極層と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置は、スロートハイトを規定する。すなわち、第２の部分８ｂのうち上部磁極層と対向する部分が、スロートハイトを規定する部分となる。また、第２の部分８ｂのうち上部磁極層と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置がスロートハイトゼロ位置となる。
【００６６】
下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。
【００６７】
次に、図３に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜９を、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【００６８】
次に、フォトレジストをフォトリソグラフィ工程によりパターニングして、薄膜コイルをフレームめっき法によって形成するためのフレーム１９を形成する。次に、このフレーム１９を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイル１０を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みおよび１．２〜２．０のコイルピッチで形成する。次に、フレーム１９を除去する。なお、図中、符号１０ａは、薄膜コイル１０を、後述する導電層（リード）と接続するための接続部を示している。
【００６９】
次に、図４に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層１１を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが露出するまで、絶縁層１１を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図４では、薄膜コイル１０は露出していないが、薄膜コイル１０が露出するようにしてもよい。
【００７０】
次に、露出した下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃと絶縁層１１の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１２を、例えば０．２〜０．３μｍの厚みに形成する。記録ギャップ層１２に使用する絶縁材料としては、一般的に、アルミナ、窒化アルミニウム、シリコン酸化物系材料、シリコン窒化物系材料、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等がある。
【００７１】
次に、磁路形成のために、下部磁極層８の第３の部分８ｃの上において、記録ギャップ層１２を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。また、薄膜コイル１０の接続部１０ａの上の部分において、記録ギャップ層１２および絶縁層１１を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【００７２】
次に、図５に示したように、記録ギャップ層１２の上において、エアベアリング面３０から下部磁極層８の第３の部分８ｃの上の部分にかけて上部磁極層１３を約２．０〜３．０μｍの厚みに形成すると共に、薄膜コイル１０の接続部１０ａに接続されるように導電層２１を約２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。上部磁極層１３は、下部磁極層８の第３の部分８ｃの上の部分に形成されたコンタクトホールを介して、下部磁極層８の第３の部分８ｃに接続されている。
【００７３】
上部磁極層１３は、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。また、高周波特性の改善のため、上部磁極層１３を、無機系の絶縁膜とパーマロイ等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造としてもよい。
【００７４】
次に、上部磁極層１３をマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１２を選択的にエッチングする。このときのドライエッチングには、例えば、ＢＣｌ2，Ｃｌ2等の塩素系ガスや、ＣＦ4，ＳＦ6等のフッ素系ガス等のガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層８の第２の部分８ｂを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図５（ｂ）に示したようなトリム構造とする。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効的なトラック幅の増加を防止することができる。
【００７５】
次に、全体に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１７を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００７６】
本実施の形態では、第１の部分８ａ、第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃよりなる下部磁極層８が、本発明における第１の磁性層に対応し、上部磁極層１３が、本発明における第２の磁性層に対応する。また、第２の部分８ｂのうち上部磁極層１３と対向する部分が、本発明における第１の磁性層の第２の部分のうちのスロートハイトを規定する部分に対応する。また、下部磁極層８は、上部シールド層を兼ねているので、本発明における第２のシールド層にも対応する。
【００７７】
図７は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分についての平面図（図７において上側に配置された図）と断面図（図７において下側に配置された図）とを対応付けて示す説明図である。なお、図７では、オーバーコート層１７や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。図７において、符号ＴＨはスロートハイトを表し、ＴＨ０はスロートハイトゼロ位置を表し、ＭＲ−ＨはＭＲハイトを表している。
【００７８】
図８は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドにおける下部シールド層３から下部磁極層８の第２の部分８ｂ、絶縁膜９および薄膜コイル１０までの部分を、一部切り欠いて示す斜視図である。図８において、符号８Ｂは、トリム構造とするために下部磁極層８の第２の部分８ｂがエッチングされている部分を表している。
【００７９】
図９は、図８に示した部分に更に記録ギャップ層１２および上部磁極層１３を加えた部分を、一部切り欠いて示す斜視図である。
【００８０】
以上説明したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドは、ＭＲ素子５と、記録媒体に対向する側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層（下部磁極層８）とを有している。
【００８１】
記録ヘッドは、互いに磁気的に連結され、記録媒体に対向する側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる下部磁極層８（第１の部分８ａ、第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃ）および上部磁極層１３と、この下部磁極層８の磁極部分と上部磁極層１３の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層１２と、少なくとも一部が下部磁極層８および上部磁極層１３の間に、これらに対して絶縁された状態で配設された薄膜コイル１０とを有している。
【００８２】
本実施の形態では、下部磁極層８は、薄膜コイル１０の少なくとも一部に対向する位置に配置された第１の部分８ａと、この第１の部分８ａにおける薄膜コイル１０側（図において上側）の面に接続され、磁極部分を形成し、スロートハイトを規定する第２の部分８ｂとを有し、薄膜コイル１０は、下部磁極層８の第２の部分８ｂの側方（図において右側）に配置されている。
【００８３】
また、本実施の形態では、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ（以下、単に第２の部分８ｂの長さともいう。）すなわちスロートハイトＴＨは、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくなっている。第２の部分８ｂの長さは、ＭＲハイトＭＲ−Ｈの１５０〜６００％が好ましく、特に３００〜５００％が好ましい。言い換えると、ＭＲハイトＭＲ−Ｈが例えば０．５μｍの場合には、第２の部分８ｂの長さは、０．７５〜３．０μｍが好ましく、特に１．５〜２．５μｍが好ましい。
【００８４】
また、本実施の形態では、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうち上部磁極層１３に対向する部分では、エアベアリング面３０とは反対側の端部がエアベアリング面３０と平行な直線状に形成されている。下部磁極層８の第２の部分８ｂの他の部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部は、薄膜コイル１０の外周の形状に近似した円弧状に形成されている。本実施の形態では、上述のように、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうち上部磁極層１３に対向する部分のエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。
【００８５】
また、本実施の形態では、上部磁極層１３によってトラック幅を規定する。図７に示したように、上部磁極層１３は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分１３Ａ、第２の部分１３Ｂおよび第３の部分１３Ｃを有している。第１の部分１３Ａの幅は記録トラック幅に等しく、第２の部分１３Ｂの幅は第１の部分１３Ａの幅よりも大きく、第３の部分１３Ｃの幅は第２の部分１３Ｂの幅よりも大きくなっている。
【００８６】
第３の部分１３Ｃの幅は、エアベアリング面３０に近づく従って徐々に小さくなっている。第３の部分１３Ｃの幅が変化する部分における幅方向の端縁は、エアベアリング面３０に直交する方向に対して３０°〜６０°をなすのが好ましい。また、第２の部分１３Ｂの幅も、エアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくなっている。
【００８７】
また、上部磁極層１３において、第１の部分１３Ａの幅方向の端縁と第２の部分１３Ｂの幅方向の端縁とを結ぶ端縁は、エアベアリング面３０に平行になっている。同様に、上部磁極層１３において、第２の部分１３Ｂの幅方向の端縁と第３の部分１３Ｃの幅方向の端縁とを結ぶ端縁も、エアベアリング面３０に平行になっている。
【００８８】
上部磁極層１３において、第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｂとの境界の位置は、ＭＲハイトゼロ位置（ＭＲ素子５のエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置）の近傍に配置されている。
【００８９】
また、上部磁極層１３において、第２の部分１３Ｂと第３の部分１３Ｃとの境界の位置（図７における第２の部分１３Ｂと第３の部分１３Ｃとの段差部分の近傍位置）は、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうち上部磁極層１３と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側（図７において右側）の端部の位置、すなわちスロートハイトゼロ位置ＴＨ０よりもエアベアリング面３０側（図７において左側）に配置されている。従って、本実施の形態では、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置ＴＨ０における幅Ｗ１は、上部磁極層１３の第１の部分１３Ａの幅である記録トラック幅Ｗ２よりも大きくなっている。
【００９０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂによってスロートハイトを規定するようにし、薄膜コイル１０を下部磁極層８の第１の部分８ａの上であって第２の部分８ｂの側方に配置し、薄膜コイル１０を覆う絶縁層１１の上面を下部磁極層８の第２の部分８ｂの上面と共に平坦化したので、記録トラック幅を規定する上部磁極層１３を平坦な面の上に形成することができる。そのため、本実施の形態によれば、記録トラック幅を例えばハーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法にも小さくしても、上部磁極層１３を精度よく形成することができ、記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【００９１】
また、本実施の形態によれば、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくしたので、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置の近傍における磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、上部磁極層１３の幅を、エアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくしているので、磁路の断面積が急激に減少することがなく、磁路の途中における磁束の飽和を防止することができる。従って、本実施の形態によれば、薄膜コイル１０で発生した起磁力を効率よく記録に利用することができ、オーバーライト特性を向上させることができる。
【００９２】
また、本実施の形態によれば、記録トラック幅を規定する上部磁極層１３を平坦な面の上に形成したので、上述のように上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくした場合に、記録トラック幅を規定する第１の部分１３Ａの幅が大きくなることを防止できる。なお、エイペックス部の上に上部磁極層を形成する場合には、上部磁極層のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくすると、上部磁極層のうち記録トラック幅を規定する部分の幅まで大きくなりやすい。
【００９３】
また、本実施の形態では、上部磁極層１３の第２の部分１３Ｂのエアベアリング面３０側の端部がエアベアリング面３０に平行になっており、この端部に上部磁極層１３の第１の部分１３Ａが連結されている。従って、フォトリソグラフィによって上部磁極層１３を形成するために使用されるフォトマスクは、第２の部分１３Ｂのエアベアリング面３０側の端部に対応する辺に、第１の部分１３Ａに対応する凹部または凸部を付加した形状のものとなる。なお、第１の部分１３Ａに対応する部分が凹部になるか凸部になるかは、ネガ型フォトマスクを使用するかポジ型フォトマスクを使用するかによって決まる。このような形状のフォトマスクを使用して、平坦な面の上に上部磁極層１３を形成することにより、第１の部分１３Ａの幅、すなわち記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【００９４】
また、本実施の形態では、下部磁極層８の第２の部分８ｂによってスロートハイトを規定するが、第２の部分８ｂの長さを、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくしている。従って、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接触面積を大きくすることができ、この部分における磁束の飽和を防止することができる。
【００９５】
なお、下部磁極層８の第２の部分８ｂの長さがＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きいほど、下部磁極層８の第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接触面積が大きくなる。従って、下部磁極層８の第２の部分８ｂの長さとＭＲハイトＭＲ−Ｈとの差が小さいと、磁束の飽和を防止できるという効果が小さくなり、オーバーライト特性の向上の程度が小さくなる。一方、下部磁極層８の第２の部分８ｂの長さが大きくなりすぎると、磁路長が大きくなることによって逆にオーバーライト特性が低下してしまう。そのため、下部磁極層８の第２の部分８ｂの長さに関しては好ましい範囲が存在し、具体的には、前述のように、下部磁極層８の第２の部分８ｂの長さは、ＭＲハイトＭＲ−Ｈの１５０〜６００％が好ましく、特に３００〜５００％が好ましい。
【００９６】
このように、本実施の形態によれば、記録トラック幅を小さくした場合においても記録トラック幅を正確に制御することができると共に磁路の途中における磁束の飽和を防止することができる。
【００９７】
また、本実施の形態では、薄膜コイル１０を下部磁極層８の第２の部分８ｂの側方に配置し、平坦な絶縁膜９の上に形成している。そのため、本実施の形態によれば、薄膜コイル１０を微細に精度よく形成することが可能になる。更に、本実施の形態によれば、エイペックス部が存在しないので、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０とは反対側の端部、すなわちスロートハイトゼロ位置の近くに薄膜コイル１０の端部を配置することができる。
【００９８】
これらのことから、本実施の形態によれば、例えば従来に比べて３０〜４０％程度、磁路長の縮小が可能となり、その結果、薄膜コイル１０で発生した起磁力を効率よく記録に利用することが可能となる。従って、本実施の形態によれば、記録ヘッドの高周波特性や、非線形トランジションシフト（Non-linear Transition Shift；ＮＬＴＳ）や、オーバーライト特性の優れた薄膜磁気ヘッドを提供することが可能となる。
【００９９】
また、本実施の形態によれば、磁路長の縮小が可能となることから、巻き数を変えることなく薄膜コイル１０の全長を大幅に短くすることができる。これにより、薄膜コイル１０の抵抗を小さくすることができるので、その分、薄膜コイル１０の厚みを小さくすることが可能となる。
【０１００】
また、本実施の形態では、下部磁極層８の第１の部分８ａと薄膜コイル１０の間に、薄く且つ十分な絶縁耐圧が得られる無機材料よりなる絶縁膜９が設けられるので、下部磁極層８の第１の部分８ａと薄膜コイル１０との間に大きな絶縁耐圧を得ることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態では、薄膜コイル１０を無機絶縁材料よりなる絶縁層１１で覆ったので、薄膜磁気ヘッドの使用中に、薄膜コイル１０の周辺で発生する熱による膨張によって磁極部分が記録媒体側に突出することを防止することができる。
【０１０２】
［第２の実施の形態］
次に、図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１０は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１０では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１０３】
本実施の形態では、下部磁極層８の第１の部分８ａを第１の実施の形態に比べて広い領域、具体的には、薄膜コイル１０の全体が配置される領域よりも広い領域に形成している。また、本実施の形態では、下部磁極層８の第２の部分８ｂを、薄膜コイル１０の周囲を囲うように形成している。なお、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ、すなわちスロートハイトＴＨは、第１の実施の形態と同様に、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくなっている。
【０１０４】
本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂを上述のような形状とすることにより、絶縁層１１の平坦化の精度を向上させることができる。
【０１０５】
また、本実施の形態における上部磁極層１３は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分１３Ａ、第２の部分１３Ｂおよび第３の部分１３Ｃを有している。第１の部分１３Ａおよび第２の部分１３Ｂの形状は、第１の実施の形態と同様である。第３の部分１３Ｃの幅は、以下のように変化している。すなわち、第３の部分１３Ｃの幅は、エアベアリング面３０側の端部から、まずエアベアリング面３０に直交する方向に対して例えば３０°〜６０°をなすように広がり、次に、より大きく角度で広がり、次に一定の幅となる。
【０１０６】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０７】
［第３の実施の形態］
次に、図１１を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１１は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１１では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１０８】
本実施の形態における下部磁極層８の第２の部分８ｂは、エアベアリング３０側の一部分の幅が他の部分の幅よりも小さいＴ形をなしている。また、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。
【０１０９】
本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂを上述のような形状としたことにより、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０における幅を小さくして、実効的なトラック幅の増加を防止することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂの幅を、エアベアリング面３０に向けて段階的に小さくしているので、下部磁極層８における磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。
【０１１０】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１１】
［第４の実施の形態］
次に、図１２を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１２は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１２では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１１２】
本実施の形態における下部磁極層８の第２の部分８ｂは、上部磁極層１３と対向し、スロートハイトを規定する中央部分８ｂ1と、この中央部分８ｂ1の幅方向の両側に形成された側方部分８ｂ2，８ｂ3とを有している。中央部分８ｂ1におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。側方部分８ｂ2，８ｂ3におけるエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さは、中央部分８ｂ1との境界部分ではスロートハイトに等しく、境界部分から外側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。
【０１１３】
また、本実施の形態では、上部磁極層１３は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｄを有している。第１の部分１３Ａの幅は記録トラック幅に等しく、第２の部分１３Ｄの幅は、第１の部分１３Ａとの境界部分では記録トラック幅に等しく、エアベアリング面３０から離れるに従って徐々に大きくなっている。第２の部分１３Ｄの幅が変化する部分における幅方向の端縁は、エアベアリング面３０に直交する方向に対して３０°〜６０°をなすのが好ましい。第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｄとの境界部分の位置は、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０よりもエアベアリング面３０側に配置されている。従って、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置ＴＨ０における幅Ｗ１は、上部磁極層１３の第１の部分１３Ａの幅である記録トラック幅Ｗ２よりも大きくなっている。なお、第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｄとの境界部分の位置は、ＭＲハイトゼロ位置よりエアベアリング面３０から離れる方向に０〜１．０μｍの距離の位置にあるのが好ましい。
【０１１４】
本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂにおける中央部分８ｂ1のエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂにおける側方部分８ｂ2，８ｂ3のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さを、中央部分８ｂ1との境界部分を除き、中央部分８ｂ1よりも大きくしたので、第２の部分８ｂの全体が一定の長さを有する場合に比べて、第２の部分８ｂの体積および第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接触面積を大きくすることができ、スロートハイトが小さい場合においても、第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接続部分における磁束の飽和を防止することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態によれば、上部磁極層１３の第２の部分１３Ｄの幅を、エアベアリング面３０側に近づくに従って徐々に小さくしているので、上部磁極層１３における磁束の飽和を防止することができる。
【０１１６】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１７】
［第５の実施の形態］
次に、図１３を参照して、本発明の第５の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１３は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１３では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１１８】
本実施の形態における下部磁極層８の第２の部分８ｂは、上部磁極層１３と対向し、スロートハイトを規定する中央部分８ｂ1と、この中央部分８ｂ1の幅方向の両側に形成された側方部分８ｂ2，８ｂ3とを有している。中央部分８ｂ1におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。側方部分８ｂ2，８ｂ3におけるエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さは、中央部分８ｂ1との境界部分ではスロートハイトに等しく、境界部分から外側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。側方部分８ｂ2，８ｂ3のうち、エアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さが変化する部分におけるエアベアリング面３０と反対側の端部は、上部磁極層１３の第３の部分１３Ｃの幅方向の端部の位置に沿うように配置されている。
【０１１９】
本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂにおける中央部分８ｂ1のエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂにおける側方部分８ｂ2，８ｂ3のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さを、中央部分８ｂ1との境界部分を除き、中央部分８ｂ1よりも大きくしたので、第２の部分８ｂの全体が一定の長さを有する場合に比べて、第２の部分８ｂの体積および第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接触面積を大きくすることができ、スロートハイトが小さい場合においても、第１の部分８ａと第２の部分８ｂとの接続部分における磁束の飽和を防止することができる。
【０１２０】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２１】
［第６の実施の形態］
次に、図１４ないし図２０を参照して、本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。なお、図１４ないし図１９において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０１２２】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１４に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約３μｍの厚みで選択的に形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば４〜５μｍの厚みに形成し、例えばＣＭＰによって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【０１２３】
次に、図１５に示したように、下部シールド層３の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜４を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁膜としての上部シールドギャップ膜７を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みに形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。
【０１２４】
次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなる下部磁極層８の第１の部分８ａを、約１．０〜２．０μｍの厚みで、選択的に形成する。下部磁極層８の第１の部分８ａは、後述する薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置される。
【０１２５】
次に、図１６に示したように、下部磁極層８の第１の部分８ａの上に、下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃを、約１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。第２の部分８ｂは、下部磁極層８の磁極部分を形成し、第１の部分８ａの薄膜コイル側の面に接続される。第３の部分８ｃは、第１の部分８ａと後述する上部磁極層とを接続するための部分である。第２の部分８ｂのうち上部磁極層と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置は、スロートハイトを規定する。すなわち、第２の部分８ｂのうち上部磁極層と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置がスロートハイトゼロ位置となる。
【０１２６】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜９を、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【０１２７】
次に、フォトレジストをフォトリソグラフィ工程によりパターニングして、薄膜コイルをフレームめっき法によって形成するためのフレーム１９を形成する。次に、このフレーム１９を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイルの第１層部分３１を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みおよび１．２〜２．０μｍのコイルピッチで形成する。次に、フレーム１９を除去する。なお、図中、符号３１ａは、薄膜コイルの第１層部分３１を後述する第２層部分に接続するための接続部を示している。
【０１２８】
次に、図１７に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層３２を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが露出するまで、絶縁層３２を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図１７では、薄膜コイルの第１層部分３１は露出していないが、薄膜コイルの第１層部分３１が露出するようにしてもよい。
【０１２９】
次に、図１８に示したように、露出した下部磁極層８の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃと絶縁層３２の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１２を、例えば０．２〜０．３μｍの厚みに形成する。次に、磁路形成のために、下部磁極層８の第３の部分８ｃの上において、記録ギャップ層１２を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【０１３０】
次に、記録ギャップ層１２の上に、記録トラック幅を規定する上部磁極層の磁極部分を含む磁極部分層４１を例えば２〜３μｍの厚みに形成すると共に、下部磁極層８の第３の部分８ｃの上に位置する部分の上に形成されたコンタクトホールの位置に、磁性層４２を２〜３μｍの厚みに形成する。磁性層４２は、後述する上部磁極層のヨーク部分層と下部磁極層８とを接続するための部分である。本実施の形態では、上部磁極層の磁極部分層４１のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さは、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、更に、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ以上に形成される。
【０１３１】
上部磁極層の磁極部分層４１および磁性層４２は、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。
【０１３２】
次に、上部磁極層の磁極部分層４１をマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１２を選択的にエッチングする。このときのドライエッチングには、例えば、ＢＣｌ2，Ｃｌ2等の塩素系ガスや、ＣＦ4，ＳＦ6等のフッ素系ガス等のガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層８の第２の部分８ｂを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図１８（ｂ）に示したようなトリム構造とする。
【０１３３】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜３３を、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。次に、薄膜コイルの第１層部分３１の接続部３１ａの上の部分において、絶縁膜３３、記録ギャップ層１２および絶縁層３２を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。次に、フレームめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイルの第２層部分３４を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みおよび１．２〜２．０μｍのコイルピッチで形成する。なお、図中、符号３４ａは、上記コンタクトホールを介して、薄膜コイルの第２層部分３４を第１層部分３１に接続するための接続部を示している。
【０１３４】
次に、図１９に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層３５を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部磁極層の磁極部分層４１および磁性層４２が露出するまで、絶縁層３５を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図１９では、薄膜コイルの第２層部分３４は露出していないが、薄膜コイルの第２層部分３４が露出するようにしてもよい。第２層部分３４が露出するようにした場合には、第２層部分３４および絶縁層３５の上に他の絶縁層を形成する。
【０１３５】
次に、平坦化された上部磁極層の磁極部分層４１および磁性層４２、絶縁層３５の上に、記録ヘッド用の磁性材料からなる上部磁極層のヨーク部分を形成するヨーク部分層４３を、例えば約２〜３μｍの厚みに形成する。このヨーク部分層４３は、磁性層４２を介して、下部磁極層８の第３の部分８ｃと接触し、磁気的に連結している。上部磁極層のヨーク部分層４３は、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。また、高周波特性の改善のため、上部磁極層のヨーク部分層４３を、無機系の絶縁膜とパーマロイ等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造としてもよい。
【０１３６】
本実施の形態では、上部磁極層のヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端面は、エアベアリング面３０から離れた位置（図において右側）に配置されている。本実施の形態では、特に、エアベアリング面３０からヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部までの距離は、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ以上とする。
【０１３７】
次に、全体に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層３７を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１３８】
本実施の形態では、磁極部分層４１、磁性層４２およびヨーク部分層４３よりなる上部磁極層が、本発明の第２の磁性層に対応する。
【０１３９】
図２０は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図２０では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。図２０において、符号ＴＨはスロートハイトを表し、ＴＨ０はスロートハイトゼロ位置を表し、ＭＲ−ＨはＭＲハイトを表している。
【０１４０】
本実施の形態では、下部磁極層８は、薄膜コイルの第１層部分３１に対向する位置に配置された第１の部分８ａと、この第１の部分８ａにおける薄膜コイルの第１層部分３１側の面に接続され、磁極部分を形成し、スロートハイトを規定する第２の部分８ｂとを有し、薄膜コイルの第１層部分３１は、下部磁極層８の第２の部分８ｂの側方に配置されている。第１の実施の形態と同様に、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ（以下、単に第２の部分８ｂの長さともいう。）すなわちスロートハイトＴＨは、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくなっている。第２の部分８ｂの長さは、ＭＲハイトＭＲ−Ｈの１５０〜６００％が好ましく、特に３００〜５００％が好ましい。言い換えると、ＭＲハイトＭＲ−Ｈが例えば０．５μｍの場合には、第２の部分８ｂの長さは、０．７５〜３．０μｍが好ましく、特に１．５〜２．５μｍが好ましい。
【０１４１】
また、本実施の形態では、上部磁極層の磁極部分層４１によってトラック幅を規定する。図２０に示したように、上部磁極層の磁極部分層４１は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分４１Ａ、第２の部分４１Ｂおよび第３の部分４１Ｃを有している。第１の部分４１Ａの幅は記録トラック幅に等しく、第２の部分４１Ｂの幅は第１の部分４１Ａの幅よりも大きくなっている。第３の部分４１Ｃの幅は、第２の部分４２Ｂとの境界部分では第２の部分４２Ｂの幅と等しく、境界部分からエアベアリング面３０とは反対側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。
【０１４２】
また、上部磁極層の磁極部分層４１において、第１の部分４１Ａの幅方向の端縁と第２の部分４１Ｂの幅方向の端縁とを結ぶ端縁は、エアベアリング面３０に平行になっている。
【０１４３】
上部磁極層の磁極部分層４１において、第１の部分４１Ａと第２の部分４１Ｂとの境界の位置は、ＭＲハイトゼロ位置の近傍に配置されている。
【０１４４】
また、上部磁極層の磁極部分層４１において、第２の部分４１Ｂと第３の部分４１Ｃとの境界の位置は、下部磁極層８の第２の部分８ｂのうち磁極部分層４１と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置、すなわちスロートハイトゼロ位置ＴＨ０よりもエアベアリング面３０側に配置されている。従って、本実施の形態では、磁極部分層４１のスロートハイトゼロ位置ＴＨ０における幅Ｗ１は、磁極部分層４１の第１の部分４１Ａの幅である記録トラック幅Ｗ２よりも大きくなっている。
【０１４５】
上部磁極層のヨーク部分層４３は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分４３Ａと第２の部分４３Ｂとを有している。ヨーク部分層４３の第１の部分４３Ａの幅は、磁極部分層４１の第３の部分４１Ｃにおける最大の幅とほぼ等しくなっている。ヨーク部分層４３の第２の部分４３Ｂの幅は、第１の部分４３Ａとの境界部分では第１の部分４３Ａの幅と等しく、境界部分からエアベアリング面３０とは反対側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。また、ヨーク部分層４３の第１の部分４３Ａは、磁極部分層４１の第２の部分４１Ｂおよび第３の部分４１Ｃとほぼ重なる位置に配置されている。
【０１４６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂによってスロートハイトを規定するようにし、薄膜コイルの第１層部分３１を下部磁極層８の第１の部分８ａの上であって第２の部分８ｂの側方に配置し、薄膜コイルの第１層部分３１を覆う絶縁層３２の上面を下部磁極層８の第２の部分８ｂの上面と共に平坦化すると共に、上部磁極層を磁極部分層４１とヨーク部分層４３とに分割したので、記録トラック幅を規定する上部磁極層の磁極部分層４１を平坦な面の上に形成することができる。そのため、本実施の形態によれば、記録トラック幅を例えばハーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法にも小さくしても、磁極部分層４１を精度よく形成することができ、記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【０１４７】
また、本実施の形態によれば、上部磁極層の磁極部分層４１のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくしたので、磁極部分層４１のスロートハイトゼロ位置の近傍における磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、磁極部分層４１の幅を、エアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくしているので、磁路の断面積が急激に減少することがなく、磁路の途中における磁束の飽和を防止することができる。更に、本実施の形態によれば、上部磁極層の磁極部分層４１のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくしたので、上部磁極層の磁極部分層４１とヨーク部分層４３との接触面積を大きくすることができ、磁極部分層４１とヨーク部分層４３との接続部分における磁束の飽和を防止することができる。従って、本実施の形態によれば、薄膜コイル３１，３４で発生した起磁力を効率よく記録に利用することができ、オーバーライト特性を向上させることができる。
【０１４８】
また、本実施の形態によれば、記録トラック幅を規定する上部磁極層の磁極部分層４１を平坦な面の上に形成したので、上述のように磁極部分層４１のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくした場合に、記録トラック幅を規定する第１の部分４１Ａの幅が大きくなることを防止することができる。
【０１４９】
また、本実施の形態では、磁極部分層４１の第２の部分４１Ｂのエアベアリング面３０側の端部がエアベアリング面３０に平行になっており、この端部に磁極部分層４１の第１の部分４１Ａが連結されている。従って、フォトリソグラフィによって磁極部分層４１を形成するために使用されるフォトマスクは、第２の部分４１Ｂのエアベアリング面３０側の端部に対応する辺に、第１の部分４１Ａに対応する凹部または凸部を付加した形状のものとなる。このような形状のフォトマスクを使用して、平坦な面の上に磁極部分層４１を形成することにより、第１の部分４１Ａの幅、すなわち記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【０１５０】
また、本実施の形態によれば、薄膜コイルの第２層部分３４を上部磁極層の磁極部分層４１の側方に配置し、薄膜コイルの第２層部分３４を覆う絶縁層３５の上面を磁極部分層４１の上面と共に平坦化したので、記録ヘッドのヨーク部分層４３も、平坦な面の上に形成することができる。そのため、本実施の形態によれば、ヨーク部分層４３も微細に形成可能となり、その結果、いわゆるサイドライトやサイドイレーズの発生を防止することが可能となる。
【０１５１】
また、本実施の形態では、上部磁極層のヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端面をエアベアリング面３０から離れた位置に配置している。そのため、スロートハイトが小さい場合においても、上部磁極層のヨーク部分層４３がエアベアリング面３０に露出することがなく、その結果、いわゆるサイドライトやサイドイレーズの発生を防止することができる。
【０１５２】
また、本実施の形態では、上部磁極層の磁極部分層４１のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さを、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ、すなわちＭＲハイトよりも大きくすると共に、ヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端面をエアベアリング面３０から離れた位置に配置している。そのため、本実施の形態では、ＭＲハイトゼロ位置よりもエアベアリング面３０から離れた位置においても、上部磁極層の磁極部分層４１とヨーク部分層４３とを接触させることができる。従って、本実施の形態によれば、ヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端面をエアベアリング面３０から離れた位置に配置してサイドライトやサイドイレーズの発生を防止しながら、上部磁極層において磁路の断面積が急激に減少することを防止して、磁路の途中での磁束の飽和を防止することができる。
【０１５３】
また、本実施の形態では、エアベアリング面３０からヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部までの距離を、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ、すなわちＭＲハイト以上としている。
【０１５４】
ここで、図２１を参照して、ヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部の位置とサイドイレーズ特性との関係を求めた実験結果について説明する。この実験は、ヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部の位置を、それぞれエアベアリング面（図２１ではＡＢＳと記す。）３０の位置、エアベアリング面３０から０．２μｍ、０．４μｍ、０．６μｍ、０．８μｍ、１．０μｍ、１．２μｍの各位置とした７種類の薄膜磁気ヘッドを用いた。なお、ＭＲハイトは０．６μｍとした。
【０１５５】
この実験では、各薄膜磁気ヘッド毎に、薄膜磁気ヘッドによって記録媒体上のあるトラックにデータを書き込んだ後、隣のトラックに薄膜磁気ヘッドを移動させ、隣のトラックにおいてデータの書き込みを２００回行い、次に、最初にデータを書き込んだトラックに薄膜磁気ヘッドを移動させ、最初にデータを書き込んだトラックにおいてデータを読み出し、そのときの再生出力を求めた。なお、書き込み時に記録ヘッドに供給する電流は５０ｍＡとした。また、図２１では、再生出力を、所望の再生出力に対する百分率（％）で表している。再生出力が１００％ということはサイドイレーズが全くないことを意味し、再生出力が小さいほど、サイドイレーズの程度が大きいことを意味する。
【０１５６】
図２１から、エアベアリング面３０からヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部までの距離が大きくなるほど、再生出力が大きくなり、サイドイレーズを防止できることが分かる。また、図２１から、エアベアリング面３０からヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部までの距離が、ＭＲハイトである０．６μｍ以上になると、ほとんどサイドイレーズが発生しないことが分かる。なお、サイドイレーズとサイドライトは、いずれもヨーク部分層４３からの漏洩磁束によって発生し、発生の原理は同じであるので、サイドライトについても、サイドイレーズと同様のことが言える。
【０１５７】
このように、エアベアリング面３０からヨーク部分層４３のエアベアリング面３０側の端部までの距離をＭＲハイト以上とすることにより、サイドライトやサイドイレーズの発生をより一層防止することが可能となる。
【０１５８】
また、本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分３１と第２層部分３４との間には、記録ギャップ層１２の他に、無機材料よりなる絶縁膜３３が設けられるので、薄膜コイルの第１層部分３１と第２層部分３４との間に大きな絶縁耐圧を得ることができると共に、薄膜コイル３１，３４からの磁束の漏れを低減することができる。
【０１５９】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１６０】
［第７の実施の形態］
次に、図２２を参照して、本発明の第７の実施の形態に係る薄膜気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図２２は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図２２では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１６１】
本実施の形態における下部磁極層８の第２の部分８ｂは、エアベアリング３０側の一部分の幅が、他の部分の幅よりも小さく且つエアベアリング３０側に向かうほど小さくなるような形状をなしている。また、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。
【０１６２】
本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂを上述のような形状としたことにより、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０における幅を小さくして、実効的なトラック幅の増加を防止することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂの幅をエアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくしているので、下部磁極層８における磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、下部磁極層８の第２の部分８ｂのエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。
【０１６３】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第６の実施の形態と同様である。
【０１６４】
本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば上記各実施の形態では、基体側に読み取り用のＭＲ素子を形成し、その上に、書き込み用の誘導型磁気変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【０１６５】
つまり、基体側に書き込み用の誘導型磁気変換素子を形成し、その上に、読み取り用のＭＲ素子を形成してもよい。このような構造は、例えば、上記実施の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介して、それに対向するように上記実施の形態に示した下部磁極層の機能を有する磁性膜を上部磁極層として形成することにより実現できる。この場合、誘導型磁気変換素子の上部磁極層とＭＲ素子の下部シールド層を兼用させることが好ましい。
【０１６６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし１４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項１５ないし２８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第１の磁性層の第２の部分によってスロートハイトを規定し、薄膜コイルの少なくとも一部を第１の磁性層の第２の部分の側方に配置し、第２の磁性層によってトラック幅を規定するようにしたので、第２の磁性層を平坦な面の上に精度よく形成することが可能になり、その結果、第２の磁性層における磁束の飽和を防止しながら、トラック幅を正確に制御することが可能になる。また、本発明では、薄膜コイルの少なくとも一部の端部を、第１の磁性層の第２の部分の端部の近くに配置することが可能になり、これにより、磁路長の縮小が可能になる。また、本発明では、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくしたので、第１の磁性層における磁束の飽和を防止することが可能になる。以上のことから、本発明によれば、記録ヘッドのトラック幅を小さくした場合においても、トラック幅を正確に制御することと磁路の途中における磁束の飽和を防止することが可能になると共に、磁路長の縮小が可能になるという効果を奏する。
【０１６７】
また、請求項２または３記載の薄膜磁気ヘッドもしくは請求項１６または１７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分の媒体対向面とは反対側の端部に対応する位置における第２の磁性層の幅を、媒体対向面における第２の磁性層の幅よりも大きくしたので、特に、第２の磁性層における磁束の飽和を防止することができるという効果を奏する。
【０１６８】
また、請求項３記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項１７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第２の磁性層は、媒体対向面側に配置された幅がトラック幅と等しい部分と、幅がトラック幅よりも大きい他の部分とを有し、他の部分の幅は、媒体対向面に近づくに従って小さくなるようにしたので、特に、第２の磁性層における磁路の断面積が急激に減少することがなく、磁路の途中における磁束の飽和を防止することができるという効果を奏する。
【０１６９】
また、請求項６記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項２０記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、更に、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、その第２の磁性層側の面が第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された絶縁層を設けたので、特に、第２の磁性層を平坦な面の上に精度よく形成することができるという効果を奏する。
【０１７０】
また、請求項９または１０記載の薄膜磁気ヘッドもしくは請求項２３または２４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第２の磁性層が、磁極部分層とヨーク部分となるヨーク部分層とを有するようにし、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を媒体対向面から離れた位置に配置したので、更に、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みや記録すべき領域以外の領域におけるデータの消去を防止することができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、請求項１０記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項２４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくし、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離を、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上としたので、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みや記録すべき領域以外の領域におけるデータの消去をより一層防止することができるという効果を奏する。
【０１７２】
また、請求項１２記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項２６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、薄膜コイルが、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された第１層部分と、第２の磁性層の磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有するようにし、更に、薄膜コイルの第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が第１の磁性層の第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、薄膜コイルの第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が第２の磁性層の磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを設けたので、更に、第２の磁性層のヨーク部分層を精度よく形成することができるという効果を奏する。
【０１７３】
また、請求項１３記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項２７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第１の磁性層の第２の部分のうちスロートハイトを規定する部分における媒体対向面とは反対側の端部を、媒体対向面と平行な直線状に形成したので、更に、スロートハイトを正確に規定することができるという効果を奏する。
【０１７４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法では、第１の磁性層の第２の部分は、スロートハイトを規定する中央部分と、この中央部分の幅方向両側に配置され、媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さが、中央部分との境界部分を除き中央部分よりも大きい側方部分とを有する。
【０１７５】
本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法によれば、側方部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さがスロートハイトよりも大きくなるので、スロートハイトが小さい場合においても、第１の磁性層の第１の部分と第２の部分との接続部分における磁束の飽和を防止することが可能になるという効果を奏する。
【０１７６】
また、請求項２９ないし３１のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項３２ないし３４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第２の磁性層を磁極部分層とヨーク部分層とに分割したので、記録ヘッドのトラック幅を小さくした場合においてもトラック幅を正確に制御することが可能になるという効果を奏する。また、本発明によれば、磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくし、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を、媒体対向面から離れた位置に配置し、媒体対向面からヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離を、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上としたので、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みや記録すべき領域以外の領域におけるデータの消去を防止しながら、磁路の途中における磁束の飽和を防止することが可能になるという効果を奏する。
【０１７７】
また、請求項２９ないし３１のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項３２ないし３４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第１の磁性層は、薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置された第１の部分と、第１の部分における薄膜コイル側の面に接続され、磁極部分を形成すると共にスロートハイトを規定する第２の部分とを有し、薄膜コイルの少なくとも一部は、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置されるようにしたので、更に、薄膜コイルの少なくとも一部の端部を、第１の磁性層の第２の部分の端部の近くに配置することが可能になり、これにより、磁路長の縮小が可能になるという効果を奏する。
【０１７８】
また、請求項３１記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項３４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、薄膜コイルが、第１の磁性層の第２の部分の側方に配置された第１層部分と、第２の磁性層の磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有するようにし、更に、薄膜コイルの第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が第１の磁性層の第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、薄膜コイルの第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が第２の磁性層の磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを設けたので、更に、第２の磁性層のヨーク部分層を精度よく形成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分についての平面図と断面図とを対応付けて示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図である。
【図１６】図１５に続く工程を説明するための断面図である。
【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図である。
【図１８】図１７に続く工程を説明するための断面図である。
【図１９】本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【図２０】本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図２１】図１９におけるヨーク部分層のエアベアリング面側の端部の位置とサイドイレーズ特性との関係を示す特性図である。
【図２２】本発明の第７の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図２３】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２４】図２３に続く工程を説明するための断面図である。
【図２５】図２４に続く工程を説明するための断面図である。
【図２６】図２５に続く工程を説明するための断面図である。
【図２７】従来の磁気ヘッドの平面図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、５…ＭＲ素子、８…下部磁極層、８ａ…下部磁極層の第１の部分、８ｂ…下部磁極層の第２の部分、８ｃ…下部磁極層の第３の部分、１０…薄膜コイル、１１…絶縁層、１２…記録ギャップ層、１３…上部磁極層、１７……オーバーコート層。
Claims (34)
- 磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒体対向面側の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された、前記磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを有する再生ヘッドと、
互いに磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、前記第１の磁性層の磁極部分と前記第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、前記第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを有する記録ヘッドと、
基板とを備え、
前記再生ヘッドおよび記録ヘッドは前記基板に積層され、且つ第１および第２の磁性層のうち、第１の磁性層の方が前記基板に近い位置に配置された薄膜磁気ヘッドであって、
前記第１の磁性層は、前記薄膜コイルの少なくとも一部に対向すると共に、平坦な上面を有する第１の部分と、前記第１の部分における前記上面に接続され、磁極部分を形成する第２の部分とを有し、
前記第２の部分は、スロートハイトを規定する中央部分と、この中央部分の幅方向両側に配置され、媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さが、前記中央部分との境界部分を除き前記中央部分よりも大きい側方部分とを有し、
前記中央部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、
前記薄膜コイルの少なくとも一部は、前記第１の磁性層の前記第２の部分の側方に配置され、且つ前記第１の部分の前記上面の上に平坦な絶縁膜を介して配置され、
前記第２の磁性層はトラック幅を規定する
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 前記中央部分の媒体対向面とは反対側の端部に対応する位置における前記第２の磁性層の幅は、前記媒体対向面における前記第２の磁性層の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記第２の磁性層は、媒体対向面側に配置された幅がトラック幅と等しい部分と、幅がトラック幅よりも大きい他の部分とを有し、前記他の部分の幅は、媒体対向面に近づくに従って小さくなっていることを特徴とする請求項２記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記中央部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さの１５０〜６００％であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記中央部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さの３００〜５００％であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 更に、前記第１の磁性層の前記第２の部分の側方に配置された前記薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、その第２の磁性層側の面が前記第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された絶縁層を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記第２の磁性層は、１つの層からなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記第２の磁性層は、トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、前記磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面は、媒体対向面から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項８記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、媒体対向面から前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離は、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上であることを特徴とする請求項９記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記薄膜コイルは、前記第１の磁性層の前記第２の部分の側方に配置された第１層部分と、前記第２の磁性層の前記磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有することを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 更に、前記薄膜コイルの前記第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が前記第１の磁性層の前記第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、前記薄膜コイルの前記第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が前記第２の磁性層の前記磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを備えたことを特徴とする請求項１１記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記中央部分における媒体対向面とは反対側の端部は、媒体対向面と平行な直線状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記第１の磁性層の前記第２の部分は、前記薄膜コイルの少なくとも一部の周囲を囲うように形成されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒体対向面側の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された、前記磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを有する再生ヘッドと、
互いに磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、前記第１の磁性層の磁極部分と前記第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、前記第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを有する記録ヘッドとを備え、
前記第２の磁性層がトラック幅を規定する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記再生ヘッドを形成する工程と、
前記第１の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層の上に前記ギャップ層を形成する工程と、
前記ギャップ層の上に前記第２の磁性層を形成する工程と、
少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、この第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で配置されるように、前記薄膜コイルを形成する工程とを含み、
前記第１の磁性層を形成する工程は、前記薄膜コイルの少なくとも一部に対向すると共に、平坦な上面を有する第１の部分と、前記第１の部分における前記上面に接続され、磁極部分を形成する第２の部分とを形成し、
前記第２の部分は、スロートハイトを規定する中央部分と、この中央部分の幅方向両側に配置され、媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さが、前記中央部分との境界部分を除き前記中央部分よりも大きい側方部分とを有し、
前記第１の磁性層を形成する工程は、前記中央部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくし、
前記薄膜コイルを形成する工程は、前記薄膜コイルの少なくとも一部を、前記第１の磁性層の前記第２の部分の側方に配置し、且つ前記第１の部分の前記上面の上に平坦な絶縁膜を介して配置する
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第２の磁性層を形成する工程は、前記中央部分の媒体対向面とは反対側の端部に対応する位置における前記第２の磁性層の幅を、前記媒体対向面における前記第２の磁性層の幅よりも大きくすることを特徴とする請求項１５記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の磁性層を形成する工程は、媒体対向面側に配置された幅がトラック幅と等しい部分と、幅がトラック幅よりも大きい他の部分とを形成すると共に、前記他の部分の幅を、媒体対向面に近づくに従って小さくすることを特徴とする請求項１６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第１の磁性層を形成する工程は、前記中央部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さの１５０〜６００％とすることを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第１の磁性層を形成する工程は、前記中央部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さの３００〜５００％とすることを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、前記第１の磁性層の前記第２の部分の側方に配置された前記薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、その第２の磁性層側の面が前記第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された絶縁層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１５ないし１９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の磁性層は、１つの層からなることを特徴とする請求項１５ないし２０のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の磁性層を形成する工程は、トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、前記磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを形成することを特徴とする請求項１５ないし２０のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の磁性層を形成する工程は、前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を、媒体対向面から離れた位置に配置することを特徴とする請求項２２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の磁性層を形成する工程は、前記磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくし、媒体対向面から前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離を、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上とすることを特徴とする請求項２３記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記薄膜コイルを形成する工程は、前記第１の磁性層の前記第２の部分の側方に配置された第１層部分と、前記第２の磁性層の前記磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを形成することを特徴とする請求項２２ないし２４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、前記薄膜コイルの前記第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が前記第１の磁性層の前記第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層を形成する工程と、前記薄膜コイルの前記第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が前記第２の磁性層の前記磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項２５記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第１の磁性層を形成する工程は、前記中央部分における媒体対向面とは反対側の端部を、媒体対向面と平行な直線状に形成することを特徴とする請求項１５ないし２６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第１の磁性層を形成する工程は、前記第２の部分を、前記薄膜コイルの少なくとも一部の周囲を囲うように形成することを特徴とする請求項１５ないし２６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒体対向面側の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された、前記磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを有する再生ヘッドと、
互いに磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、前記第１の磁性層の磁極部分と前記第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、前記第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを有する記録ヘッドと、
基板とを備え、
前記再生ヘッドおよび記録ヘッドは前記基板に積層され、且つ第１および第２の磁性層のうち、第１の磁性層の方が前記基板に近い位置に配置された薄膜磁気ヘッドであって、
前記第１の磁性層は、前記薄膜コイルの少なくとも一部に対向すると共に、平坦な上面を有する第１の部分と、前記第１の部分における前記上面に接続され、磁極部分を形成する第２の部分とを有し、
前記第２の部分は、スロートハイトを規定する中央部分と、この中央部分の幅方向両側に配置され、媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さが、前記中央部分との境界部分を除き前記中央部分よりも大きい側方部分とを有し、
前記薄膜コイルの少なくとも一部は、前記第１の磁性層の前記第２の部分の側方に配置され、且つ前記第１の部分の前記上面の上に平坦な絶縁膜を介して配置され、
前記第２の磁性層は、トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、前記磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを有し、
前記磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、
前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面は、媒体対向面から離れた位置に配置され、媒体対向面から前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離は、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上である
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 前記薄膜コイルは、前記第１の磁性層の前記第２の部分の側方に配置された第１層部分と、前記第２の磁性層の前記磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有することを特徴とする請求項２９記載の薄膜磁気ヘッド。
- 更に、前記薄膜コイルの前記第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が前記第１の磁性層の前記第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、前記薄膜コイルの前記第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が前記第２の磁性層の前記磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを備えたことを特徴とする請求項３０記載の薄膜磁気ヘッド。
- 磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒体対向面側の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された、前記磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを有する再生ヘッドと、
互いに磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、前記第１の磁性層の磁極部分と前記第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、前記第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを有する記録ヘッドとを備え、
前記第２の磁性層がトラック幅を規定する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記再生ヘッドを形成する工程と、
前記第１の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層の上に前記ギャップ層を形成する工程と、
前記ギャップ層の上に前記第２の磁性層を形成する工程と、
少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、この第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で配置されるように、前記薄膜コイルを形成する工程とを含み、
前記第１の磁性層を形成する工程は、前記薄膜コイルの少なくとも一部に対向すると共に、平坦な上面を有する第１の部分と、前記第１の部分における前記上面に接続され、磁極部分を形成する第２の部分とを形成し、
前記第２の部分は、スロートハイトを規定する中央部分と、この中央部分の幅方向両側に配置され、媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さが、前記中央部分との境界 部分を除き前記中央部分よりも大きい側方部分とを有し、
前記薄膜コイルを形成する工程は、前記薄膜コイルの少なくとも一部を、前記第１の磁性層の前記第２の部分の側方に配置し、且つ前記第１の部分の前記上面の上に平坦な絶縁膜を介して配置し、
前記第２の磁性層を形成する工程は、
トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、前記磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを形成し、
前記磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくし、
前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を、媒体対向面から離れた位置に配置し、媒体対向面から前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面までの距離を、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ以上とする
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記薄膜コイルを形成する工程は、前記第１の磁性層の前記第２の部分の側方に配置された第１層部分と、前記第２の磁性層の前記磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを形成することを特徴とする請求項３２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、前記薄膜コイルの前記第１層部分を覆い、その第２の磁性層側の面が前記第１の磁性層の前記第２の部分における第２の磁性層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層を形成する工程と、前記薄膜コイルの前記第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が前記第２の磁性層の前記磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項３３記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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