JP4490579B2 - Inductive thin film magnetic head and manufacturing method thereof - Google Patents

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株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録用に使用される誘導型薄膜磁気ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、磁気デイスク装置に用いられる磁気ヘッドは、記録媒体に対する高密度化及び高効率化が進められ、その形状もますます小型化されると共に、高精度化の傾向にある。
【0003】
このような要求に対して誘導型薄膜磁気ヘッドの磁気記録に寄与する磁極先端部の磁界が大きいこと、及びトラック幅の狭小化,高精度化が要求されることである。この問題を解決するためには、誘導型薄膜磁気ヘッドの磁界を大きくするために磁極端部に高Bs材料の採用、トラック幅の高精度のためにはヘッド構造の改良などいろいろの点から検討されており、特開2000−155906などに記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように特開2000−155906に記載されている誘導型薄膜磁気ヘッドでは記録磁界に限界があると思われ、本発明ではさらなる高記録磁界化、及びトラック幅の高精度化を提供するところにある。
【0005】
そのために、本発明ではヘッド構造に注目し、磁束が磁極先端部に集中する構造を提供するところにある。
【0006】
また、トラック幅を決定する上部磁極端層を平坦部上に形成する構造を提供し、トラック幅の高精度化を図ったものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明による誘導型薄膜磁気ヘッドでは、狭トラック化、高記録磁界化を実現するために、下部磁気コア上に下部磁極端層及び上部磁気コアの下に上部磁極端層を配置し、かつ上部磁極端層は平坦部上に形成する。さらに、磁極端部からの漏れ磁界を少なくするために、上部磁極端層をマスクにして所定の形状に下部磁極端層をエッチング(トリミング)するところにある。
【0008】
本発明の誘導型薄膜磁気ヘッドでは、記録磁界を大きくするためには下部磁極端層の膜厚は1.0μm以上、ギャップ深さを決定する下部磁極端層の長さGd(奥行き)は0.5μm以上が好ましい。そして、上部磁極端層の浮上面から広がり位置までの長さLyが下部磁極端層の長さGdより小さく、下部磁極端層の長さGdは上部磁極端層の浮上面からの長さより小さい。また、上部磁極端層の膜厚は2μm以上あればよい。上、下部磁極端層の飽和磁束密度が、上部磁気コアもしくは下部磁気コアよりも大きい材料を用い、その飽和磁束密度は1.6T以上である。また、上部磁気コアの先端部は浮上面から0.5〜2μm後退していることが望ましい。さらに、下部磁極端層のトリミング深さは0.2±0.1μmで、エッチングテ−パ角は5°〜20°が好ましい。
【0009】
また、基板上に形成された下部磁気コアと、下部磁気コア上に形成された下部磁極端層と、上部磁気コアの下部に形成された上部磁極端層がギャップ膜を介して先端部で結合され、後端部で下部磁気コアと上部磁気コアが結合され、上部磁気コアと下部磁気コアを周回して配置されたコイルと、コイルと下部磁気コア及び上部磁気コアとの間に形成された絶縁層を有する誘導型薄膜磁気ヘッドにおいて、浮上面における前記下部磁極端層の幅が2段階以上に変化する形状を有することを特徴とする誘導型薄膜磁気ヘッドとする。
【0010】
また、基板上に形成された下部磁気コアと、下部磁気コア上に形成された下部磁極端層と上部磁気コアの下部に形成された上部磁極端層がギャップ膜を介して先端部で結合され、後端部で下部磁気コアと上部磁気コアが結合され、上部磁気コアと下部磁気コアを周回して配置されたコイルと、コイルと下部磁気コア及び上部磁気コアとの間に形成された絶縁層を有する誘導型薄膜磁気ヘッドにおいて、下部磁極端層の長さより上部磁極端層の長さが長いことを特徴とする誘導型薄膜磁気ヘッド及びその製造方法とする。
【0011】
また、基板上に形成された下部磁気コアと、下部磁気コア上に形成された下部磁極端層と、上部磁気コアの下部に形成された上部磁極端層がギャップ膜を介して先端部で結合され、後端部で下部磁気コアと上部磁気コアが結合され、上部磁気コアと下部磁気コアを周回して配置されたコイルと、コイルと下部磁気コア及び上部磁気コアとの間に形成された絶縁層を有する誘導型薄膜磁気ヘッドにおいて、上部磁極端層は段差の大きさが0.15μm以下の面上に形成されることを特徴とする誘導型薄膜磁気ヘッド及びその製造方法とする。
【0012】
また、これらの誘導型磁気ヘッドを記録ヘッドとして磁気ヘッドを構成することができる。そして、この磁気ヘッドを磁気デイスク装置に適用することができる。また、磁気ディスク装置を複数個接続してなる磁気デイスクアレイ装置に適用することもできる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明による誘導型薄膜磁気ヘッドの一実施例を図1、2に示す。図1は誘導型薄膜磁気ヘッドの斜視図、図2は誘導型薄膜磁気ヘッドの断面図である。本発明は誘導型薄膜磁気ヘッドにあることあることから、その下に形成されている再生ヘッドの構造及び説明は省略してある。
【0014】
基板上に下部磁気コア1 と上部磁気コア2、 及び下部磁気コアと上部磁気コアを周回して配置されたコイル3からなり、下部磁気コアと上部磁気コアとは後端部でバックコンタクト部4 で接続され、かつ先端部では磁極先端層5を介して接続されている。コイル間はホトレジスト絶縁膜10で絶縁されている。磁極先端層5 は下部磁極端層6 、上部磁極端層7、ギャツプ層8の積層膜からなる。下部磁極端層6を形成後、下部磁極端層6を埋め込むようにアルミナ絶縁層9を形成し、CMPによって表面を平坦化し、平坦な表面にライトギャップ層8を形成する。この平坦面上にトラック幅を決定する上部磁極端層を形成することからトラック幅精度は向上する。CMPによる平坦化によりほとんど段差は生じないが、CMP条件や膜の状態によりわずかに段差が生じることがあり、本実施例においては0.15μm以下の段差が生じることがあった。この程度の段差であれば、パターン精度の悪化はほとんど見られない。しかし、従来のホトレジストにてGd位置を決める構造は本発明と比較すると磁極形成部の段差は0.15μmよりも大きくこのような段差上に形成する場合、トラック幅精度の向上は困難である。
【0015】
また、下部磁極端層を設けることにより、その形状、膜厚の最適化を図ることにより、高記録磁界化が提供でき、かつ下部磁極端層を所定の形状にトリミングすることにより、下部磁極端層の端部に発生する磁界(ここでは、サイドピ−クと表現する)を小さくできる。これらを達成するための下部磁極端層について、以下詳細に記述する。
【0016】
下部磁極端層6の膜厚としては、磁界計算の点から1.0μm以上あれば記録磁界はほぼ一定になる。また、下部磁極端層6の浮上面からの奥行き方向の長さ(ギャップ深さ:Gd)は小さいほど磁界強度が大きくなる。しかし、Gd加工精度及び下部磁極端層6をめっき技術で形成する場合の容易性などの点からGd=0.5〜2.0μmが最適である。
所望の形状、寸法に下部磁極端層6を形成した後、アルミナ膜9を形成し、CMP工程により平坦化する。この上に磁気ギャップ膜8及び上部磁極端層7を形成する。
【0017】
上部磁極端層7は、高飽和密度材料CoNiFe単層膜、あるいはCoNiFe/46NiFe、CoNiFe/80NiFe2層膜でもよい。このとき、磁気ギャップ側に高飽和密度材料であるCoNiFeを配置する。このように2層膜を用いた場合でも、 磁気ギャップ側に高飽和密度材料であるCoNiFeを配置することにより、磁界強度の低下はわずかである。なお、このような2層膜の場合、CoNiFe膜厚としては最低でも1.0μm必要である。この上部磁極端層7の幅でトラック幅が決定され、上述したように平坦部上に形成されることから、トラック幅精度は向上する。
【0018】
また、磁界強度は上部磁極端層の膜厚以外に、その形状にも影響する。図3に上部磁極端層の平面図を示す。上部磁極端層7の広がり角度θ1に影響する。この広がり角度は30°〜45°近傍が望ましい。なお、Lyは浮上面から上部磁極端層の広がり位置までの長さであり、Gdは浮上面からの下部磁極端層の長さである。
【0019】
次に、上部磁極端層7をマスクにして,下部磁極端層の上部をトリミングする。これにより,磁界強度を大きくし、下部磁極端層の端部に発生する漏れ磁界を小さくする事ができる。図4にトリミング後の下部磁極端層の形状を示す。トリミング深さとしてはt1としては、0.1〜0.2μmあれば磁界強度としてはよい。下部磁極端層の形状による磁界強度を図5に示した。図の横軸は上部磁極端層UP0tの膜厚である。磁界強度Hxは、下部磁気コアに46NiFe(飽和磁束密度Bs:1.68T)、下部磁極端層にCoNiFe(Bs:2.0T)、上部磁極端層にCoNiFe(Bs:2.0T)、上部磁気コアに46NiFe(Bs:1.68T)を用い、その膜厚をそれぞれ2.0、1.5、2.0、1.0〜3.0μmとし、トラック幅0.35μm、起磁力0.36アンペア・タ−ン、浮上量25nmとしたときの値である。これから明らかなように、上部磁極端層の膜厚としては2.0μm以上あればよい。図4(b)構造の方が磁界強度としては約200Oe程度高い。しかし、図4(a)構造でも磁界強度としては十分であることを確認している。また、図4(b)構造の方が磁極端部等からの不要なサイドピークが小さいことを確認している。なお、図4(b)構造のテ−パ角θ2としてはプロセスも考慮して5〜20°あればよい。
【0020】
上部磁極端層を形成し、トリミングを施した後、コイルを形成し、ホトレジスト絶縁膜10でコイル間を絶縁する。この絶縁膜はホトレジストだけでなく、アルミナやSiO2、SiN等の無機膜、またはSOG等の有機膜を用いることも可能である。また、これらを積層したりして組み合わせることも可能である。そのコイル及び絶縁膜を所望の形に形成後、上部磁気コアを所望の形状に形成する。この上部磁気コアの形成法としては、フレ−ムめっき法が最適である。その他、スパッタリング法で磁性膜を形成した後、イオンミリング法で所定の形状にエッチングしてもよい。
【0021】
なお、この上部磁気コアは浮上面から後退していることが望ましい。浮上面に出てしまうと、上部磁気コアの端部からの漏洩磁界の影響が懸念される。また、浮上面から上部磁気コアを後退させすぎると最大磁界強度が低下する恐れがある。以上の点とプロセスを考慮すると、上部磁気コアの位置は浮上面から0.5〜2.0μmが望ましい。
【0022】
以上の工程により、本発明構造の誘導型薄膜記録ヘッドが完了する。そこで、本発明の作製工程に従って誘導型薄膜記録ヘッドを作製した場合の磁界強度について述べる。
【0023】
本発明構造の誘導型薄膜記録ヘッドにおいて、下部磁気コアに46NiFe(飽和磁束密度Bs:1.68T)、下部磁極端層にCoNiFe(Bs:1.9〜2.2T)、上部磁極端層にCoNiFe(Bs:1.9〜2.2T)、上部磁気コアに46NiFe(Bs:1.68T)を用い、その膜厚をそれぞれ2.0、1.5、2.0、3.0μmとし、トラック幅0.35μm、Gd=1.0μm、起磁力0.36アンペア・タ−ン、浮上量25nmとしたときの磁界強度を図6に示す。図の横軸は上部磁極端層の浮上面からの広がり位置までの距離Lyで示してある。Lyを小さくするほど磁界強度は増加する。
【0024】
本構造は従来よりもLyを任意に設定することが可能で、Lyを従来よりも小さくすることも可能であるため磁界強度を上げることが可能である。従来はホトレジスト段差上に上部磁極端層を形成するレジストパターンを形成するため、ハレーションやレジスト膜厚分布が発生し、寸法変動等の問題が発生する恐れがある。しかし、本発明では上部磁極端層を平坦部上に形成することにより、このような問題は防止できるためLyを任意に設定できる。Gd=0.5〜1.5μmとした場合、磁界強度の点からLy<Gdとすることも可能となる。
【0025】
これから明らかなように、下部磁極端層、上部磁極端層に2.0Tを用いた場合、Ly=0.5μmにおける最大磁界強度は約800kA/m(10000Oe)である。
【0026】
このようにBsを大きくするほど最大磁界強度は増加する傾向であり、特に上部磁極端層や下部磁極端層に上部磁気コアや下部磁気コアよりもBsの大きい材料、ここでは従来の46NiFeよりもBsの大きい材料(Bs:1.6〜1.7T以上)を用いた方が最大磁界強度及び磁界勾配を向上することが可能であるため望ましい。
【0027】
また、図7は本発明の他の実施例であるが、上部磁極端層7、バックコンタクト部4を形成後、平坦化した後にコイルを形成するため、コイルの形成が容易となる。このときも本発明の特徴はそのまま生かされる。
【0028】
【発明の効果】
本発明により、高記録磁界強度を有する記録ヘッドを提供できる。また、トラック幅精度のよい記録ヘッドを提供できる。このほか,高保磁力媒体に書き込み可能な磁気記録再生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘導型薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図2】本発明の誘導型薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【図3】本発明の誘導型薄膜磁気ヘッドの上部磁極端層形状平面図である。
【図4】本発明のトリミング後の下部磁極端層の断面形状である。
【図5】本発明の下部磁極端層形状による磁界強度Hxと上部磁極端層膜厚Up0tとの関係である。
【図6】本発明の誘導型薄膜磁気ヘッドの磁界強度Hxと上部磁極端層の広がり位置Lyとの関係である。
【図7】本発明の他の実施例の誘導型薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【符号の説明】
1:下部磁気コア 2:上部磁気コア 3:コイル 4:接続部 5:磁極先端層
6:下部磁極端層 7:上部磁極端層 8:ギャップ膜 9:アルミナ膜
10:ホトレジスト絶縁膜。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inductive thin film magnetic head used for recording.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, magnetic heads used in magnetic disk devices have been increasing in density and efficiency with respect to recording media, and their shapes are becoming increasingly smaller and more accurate.
[0003]
In order to meet such demands, the magnetic field at the tip of the magnetic pole that contributes to magnetic recording of the inductive thin film magnetic head must be large, and the track width must be narrowed and increased in accuracy. In order to solve this problem, the use of high Bs material at the magnetic pole end to increase the magnetic field of the inductive thin-film magnetic head, and improvement of the head structure for high accuracy of the track width are considered. And described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-155906.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the inductive thin film magnetic head described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-155906 seems to have a limited recording magnetic field, and the present invention provides a higher recording magnetic field and a higher track width. It is in.
[0005]
For this purpose, the present invention focuses on the head structure and provides a structure in which the magnetic flux is concentrated on the tip of the magnetic pole.
[0006]
In addition, the present invention provides a structure in which an upper magnetic pole end layer for determining a track width is formed on a flat portion to improve the track width.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the inductive thin film magnetic head according to the present invention, in order to realize a narrow track and a high recording magnetic field, a lower magnetic pole end layer is disposed on the lower magnetic core, and an upper magnetic pole end layer is disposed below the upper magnetic core. The pole end layer is formed on the flat portion. Furthermore, in order to reduce the leakage magnetic field from the magnetic pole end, the lower magnetic pole end layer is etched (trimmed) into a predetermined shape using the upper magnetic pole end layer as a mask.
[0008]
In the inductive thin film magnetic head of the present invention, in order to increase the recording magnetic field, the thickness of the lower magnetic pole end layer is 1.0 μm or more, and the length Gd (depth) of the lower magnetic pole end layer that determines the gap depth is 0.5 μm. The above is preferable. The length Ly from the air bearing surface of the upper magnetic pole tip layer to the spreading position is smaller than the length Gd of the lower magnetic pole tip layer, and the length Gd of the lower magnetic pole tip layer is smaller than the length from the air bearing surface of the upper magnetic pole tip layer. . Further, the thickness of the upper magnetic pole end layer may be 2 μm or more. The upper and lower magnetic pole end layers have a saturation magnetic flux density higher than that of the upper magnetic core or the lower magnetic core, and the saturation magnetic flux density is 1.6 T or more. Further, it is desirable that the tip of the upper magnetic core is receded by 0.5 to 2 μm from the air bearing surface. Furthermore, the trimming depth of the lower magnetic pole end layer is preferably 0.2 ± 0.1 μm, and the etching taper angle is preferably 5 ° to 20 °.
[0009]
Also, the lower magnetic core formed on the substrate, the lower magnetic pole end layer formed on the lower magnetic core, and the upper magnetic pole end layer formed on the lower portion of the upper magnetic core are coupled at the front end portion through the gap film. The lower magnetic core and the upper magnetic core are coupled at the rear end, and are formed between the coil disposed around the upper magnetic core and the lower magnetic core, and the coil, the lower magnetic core, and the upper magnetic core. An induction type thin film magnetic head having an insulating layer has a shape in which the width of the lower magnetic pole end layer on the air bearing surface changes in two or more steps.
[0010]
Also, the lower magnetic core formed on the substrate, the lower magnetic pole end layer formed on the lower magnetic core, and the upper magnetic pole end layer formed on the lower portion of the upper magnetic core are coupled at the front end portion through the gap film. The lower magnetic core and the upper magnetic core are coupled at the rear end, and the coil is disposed around the upper magnetic core and the lower magnetic core, and the insulation is formed between the coil and the lower magnetic core and the upper magnetic core. In an induction type thin film magnetic head having a layer, the length of the upper magnetic pole end layer is longer than the length of the lower magnetic pole end layer.
[0011]
Also, the lower magnetic core formed on the substrate, the lower magnetic pole end layer formed on the lower magnetic core, and the upper magnetic pole end layer formed on the lower portion of the upper magnetic core are coupled at the front end portion through the gap film. The lower magnetic core and the upper magnetic core are coupled at the rear end, and are formed between the coil disposed around the upper magnetic core and the lower magnetic core, and the coil, the lower magnetic core, and the upper magnetic core. In an inductive thin film magnetic head having an insulating layer, the upper magnetic pole end layer is formed on a surface having a step size of 0.15 μm or less.
[0012]
In addition, a magnetic head can be configured using these induction type magnetic heads as recording heads. The magnetic head can be applied to a magnetic disk device. Also, the present invention can be applied to a magnetic disk array device in which a plurality of magnetic disk devices are connected.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
One embodiment of an inductive thin film magnetic head according to the present invention is shown in FIGS. FIG. 1 is a perspective view of an inductive thin film magnetic head, and FIG. 2 is a sectional view of the inductive thin film magnetic head. Since the present invention may be in an inductive thin film magnetic head, the structure and description of the reproducing head formed thereunder are omitted.
[0014]
It consists of a lower magnetic core 1 and an upper magnetic core 2 on a substrate, and a coil 3 arranged around the lower magnetic core and the upper magnetic core. The lower magnetic core and the upper magnetic core are back contact portions 4 at the rear end. And the tip is connected via the pole tip layer 5. The coils are insulated by a photoresist insulating film 10. The magnetic pole tip layer 5 is composed of a laminated film of a lower magnetic pole end layer 6, an upper magnetic pole end layer 7 and a gap layer 8. After forming the lower magnetic pole end layer 6, an alumina insulating layer 9 is formed so as to embed the lower magnetic pole end layer 6, the surface is flattened by CMP, and the write gap layer 8 is formed on the flat surface. Since the upper magnetic pole end layer for determining the track width is formed on the flat surface, the track width accuracy is improved. Although there is almost no step due to planarization by CMP, there may be a slight step depending on the CMP conditions and the film state. In this example, a step of 0.15 μm or less may occur. With such a level difference, the pattern accuracy is hardly deteriorated. However, in the structure in which the Gd position is determined by the conventional photoresist, the step of the magnetic pole forming portion is larger than 0.15 μm as compared with the present invention, and it is difficult to improve the track width accuracy when the step is formed on such a step.
[0015]
Further, by providing the lower magnetic pole end layer, it is possible to provide a high recording magnetic field by optimizing its shape and film thickness, and by trimming the lower magnetic pole end layer to a predetermined shape, the lower magnetic pole end layer can be provided. A magnetic field (herein expressed as a side peak) generated at the end of the layer can be reduced. The bottom pole tip layer for achieving these will be described in detail below.
[0016]
If the film thickness of the lower magnetic pole end layer 6 is 1.0 μm or more from the viewpoint of magnetic field calculation, the recording magnetic field becomes almost constant. Further, the magnetic field strength increases as the length in the depth direction (gap depth: Gd) from the air bearing surface of the lower magnetic pole end layer 6 decreases. However, Gd = 0.5 to 2.0 μm is optimal in terms of Gd processing accuracy and ease in forming the lower magnetic pole end layer 6 by plating technology.
After forming the lower magnetic pole end layer 6 in a desired shape and size, an alumina film 9 is formed and planarized by a CMP process. A magnetic gap film 8 and an upper magnetic pole end layer 7 are formed thereon.
[0017]
The upper magnetic pole end layer 7 may be a high saturation density material CoNiFe single layer film, or a CoNiFe / 46NiFe, CoNiFe / 80NiFe two layer film. At this time, CoNiFe which is a high saturation density material is arranged on the magnetic gap side. Even when the two-layer film is used in this way, the magnetic field strength is hardly lowered by arranging CoNiFe which is a high saturation density material on the magnetic gap side. In the case of such a two-layer film, the CoNiFe film thickness needs to be at least 1.0 μm. Since the track width is determined by the width of the upper magnetic pole end layer 7 and is formed on the flat portion as described above, the track width accuracy is improved.
[0018]
Further, the magnetic field strength affects the shape of the upper magnetic pole end layer in addition to the film thickness. FIG. 3 shows a plan view of the upper magnetic pole end layer. This affects the spread angle θ1 of the top pole end layer 7. The spread angle is desirably in the vicinity of 30 ° to 45 °. Ly is the length from the air bearing surface to the spreading position of the upper magnetic pole end layer, and Gd is the length of the lower magnetic pole end layer from the air bearing surface.
[0019]
Next, the upper part of the lower magnetic pole end layer is trimmed using the upper magnetic pole end layer 7 as a mask. As a result, the magnetic field strength can be increased and the leakage magnetic field generated at the end of the lower magnetic pole end layer can be reduced. FIG. 4 shows the shape of the bottom pole end layer after trimming. The trimming depth t1 may be a magnetic field strength of 0.1 to 0.2 [mu] m. The magnetic field strength depending on the shape of the bottom pole end layer is shown in FIG. The horizontal axis in the figure is the film thickness of the upper magnetic pole end layer UP0t. The magnetic field strength Hx is 46NiFe (saturation magnetic flux density Bs: 1.68T) for the lower magnetic core, CoNiFe (Bs: 2.0T) for the lower magnetic pole end layer, CoNiFe (Bs: 2.0T) for the upper magnetic pole end layer, and the upper magnetic core. Using 46NiFe (Bs: 1.68T), the thickness is 2.0, 1.5, 2.0, 1.0-3.0μm, track width is 0.35μm, magnetomotive force is 0.36ampere turn, and flying height is 25nm. is there. As is clear from this, the film thickness of the upper magnetic pole end layer may be 2.0 μm or more. The structure shown in FIG. 4B has a higher magnetic field strength of about 200 Oe. However, it has been confirmed that the structure of FIG. Further, it has been confirmed that the structure shown in FIG. 4B has a smaller unnecessary side peak from the end portion of the magnetic pole. The taper angle θ2 of the structure of FIG. 4B may be 5 to 20 ° in consideration of the process.
[0020]
After the upper magnetic pole end layer is formed and trimmed, a coil is formed and the coils are insulated by the photoresist insulating film 10. As this insulating film, not only a photoresist but also an inorganic film such as alumina, SiO 2 or SiN, or an organic film such as SOG can be used. Also, these can be stacked or combined. After the coil and the insulating film are formed in a desired shape, the upper magnetic core is formed in a desired shape. As a method for forming the upper magnetic core, the frame plating method is optimal. In addition, after forming a magnetic film by a sputtering method, it may be etched into a predetermined shape by an ion milling method.
[0021]
The upper magnetic core is preferably set back from the air bearing surface. If it comes out to the air bearing surface, there is a concern about the influence of the leakage magnetic field from the end of the upper magnetic core. Further, if the upper magnetic core is retracted too much from the air bearing surface, the maximum magnetic field strength may be reduced. Considering the above points and process, the position of the upper magnetic core is preferably 0.5 to 2.0 μm from the air bearing surface.
[0022]
The inductive thin film recording head having the structure of the present invention is completed through the above steps. Therefore, the magnetic field strength when an induction type thin film recording head is manufactured according to the manufacturing process of the present invention will be described.
[0023]
In the inductive thin film recording head having the structure of the present invention, 46NiFe (saturation magnetic flux density Bs: 1.68T) is formed in the lower magnetic core, CoNiFe (Bs: 1.9 to 2.2T) is formed in the lower magnetic pole end layer, and CoNiFe (Bs: 1.9 ~ 2.2T), 46NiFe (Bs: 1.68T) is used for the upper magnetic core, the film thickness is 2.0, 1.5, 2.0, 3.0μm respectively, track width 0.35μm, Gd = 1.0μm, magnetomotive force 0.36 amp ・FIG. 6 shows the magnetic field strength when the turn and the flying height are 25 nm. The abscissa in the figure is the distance Ly from the floating surface of the upper magnetic pole end layer to the spreading position. The magnetic field strength increases as Ly is reduced.
[0024]
In this structure, Ly can be arbitrarily set as compared with the conventional structure, and Ly can be made smaller than the conventional structure, so that the magnetic field strength can be increased. Conventionally, a resist pattern for forming an upper magnetic pole end layer is formed on a photoresist step, so that halation and resist film thickness distribution are generated, which may cause problems such as dimensional variation. However, in the present invention, such a problem can be prevented by forming the upper magnetic pole end layer on the flat portion, so that Ly can be set arbitrarily. When Gd = 0.5 to 1.5 μm, it is possible to satisfy Ly <Gd from the viewpoint of magnetic field strength.
[0025]
As is clear from this, when 2.0 T is used for the lower magnetic pole end layer and the upper magnetic pole end layer, the maximum magnetic field strength at Ly = 0.5 μm is about 800 kA / m (10000 Oe).
[0026]
In this way, the maximum magnetic field strength tends to increase as Bs increases, especially in the upper magnetic pole end layer and the lower magnetic pole end layer, where Bs is larger than the upper magnetic core and lower magnetic core, here the conventional 46NiFe It is desirable to use a material having a large Bs (Bs: 1.6 to 1.7 T or more) because the maximum magnetic field strength and magnetic field gradient can be improved.
[0027]
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. Since the coil is formed after the top pole end layer 7 and the back contact portion 4 are formed and then flattened, the coil can be easily formed. At this time, the features of the present invention are utilized as they are.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, a recording head having a high recording magnetic field strength can be provided. In addition, a recording head with high track width accuracy can be provided. In addition, a magnetic recording / reproducing apparatus capable of writing on a high coercive force medium can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an inductive thin film magnetic head of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of an inductive thin film magnetic head according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view of the shape of an upper magnetic pole end layer of the induction type thin film magnetic head of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional shape of a bottom pole end layer after trimming according to the present invention.
FIG. 5 is a relationship between the magnetic field strength Hx and the top pole tip layer thickness Up0t according to the shape of the bottom pole tip layer of the present invention.
FIG. 6 is a relationship between the magnetic field strength Hx of the induction type thin film magnetic head of the present invention and the spread position Ly of the top pole end layer.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an inductive thin film magnetic head according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Lower magnetic core 2: Upper magnetic core 3: Coil 4: Connection 5: Magnetic pole tip layer
6: Lower magnetic pole end layer 7: Upper magnetic pole end layer 8: Gap film 9: Alumina film
10: Photoresist insulation film.

Claims (4)

基板上に形成された下部磁気コアと、前記下部磁気コアの浮上面側の上部に形成され、所定の形状にトリミングされた下部磁極端層と、前記下部磁極端層の後部に形成された無機絶縁層と、前記下部磁極端層と無機絶縁層の平坦化された上面に形成されたギャップ層と、前記ギャップ層の浮上面側に形成された上部磁極端層と、前記上部磁極端層の浮上面から後退した位置に磁気的に結合し、後端部で前記下部磁気コアに磁気的に結合するように形成された上部磁気コアと、前記上部磁気コアと下部磁気コアを周回するように形成されたコイルと、前記コイルと下部磁気コア及び上部磁気コアとの間に形成された絶縁層を有し、
前記上部磁極端層の浮上面からの長さが前記下部磁極端層の浮上面からの長さよりも大きく、前記上部磁極端層の幅が広がる位置の浮上面からの長さが、前記下部磁極端層の浮上面からの長さよりも小さく、
浮上面において、前記下部磁極端層の幅が前記上部磁極端層の幅より大きい部分を有し、
前記下部磁極端層のトリミングにより残された部分と、これに対向する前記上部磁極端層の幅は略同一であることを特徴とする誘導型薄膜磁気ヘッド。
A lower magnetic core formed on a substrate; a lower magnetic pole end layer formed on an air bearing surface side of the lower magnetic core and trimmed to a predetermined shape; and an inorganic formed on a rear portion of the lower magnetic pole end layer An insulating layer, a gap layer formed on the planarized upper surface of the lower magnetic pole end layer and the inorganic insulating layer, an upper magnetic pole end layer formed on the air bearing surface side of the gap layer, and an upper magnetic pole end layer An upper magnetic core that is magnetically coupled to a position retracted from the air bearing surface and magnetically coupled to the lower magnetic core at a rear end, and circulates the upper magnetic core and the lower magnetic core a coil formed, an insulating layer formed between the coil and the lower magnetic core and the upper magnetic core,
The length from the air bearing surface of the upper magnetic pole end layer is larger than the length from the air bearing surface of the lower magnetic pole end layer, and the length from the air bearing surface where the width of the upper magnetic pole end layer is widened is the lower magnetic pole layer. Smaller than the length from the air bearing surface of the extreme layer,
In the air bearing surface, the width of the lower magnetic pole end layer has a portion larger than the width of the upper magnetic pole end layer,
An induction type thin film magnetic head characterized in that a width of the upper magnetic pole end layer facing the portion left by trimming of the lower magnetic pole end layer is substantially the same.
基板上に形成された下部磁気コアと、前記下部磁気コアの浮上面側の上部に形成され、所定の形状にトリミングされた下部磁極端層と、前記下部磁極端層の後部に形成された無機絶縁層と、前記下部磁極端層と無機絶縁層の平坦化された上面に形成されたギャップ層と、前記ギャップ層の浮上面側に形成された上部磁極端層と、前記上部磁極端層の浮上面から後退した位置に磁気的に結合し、後端部で前記下部磁気コアに磁気的に結合するように形成された上部磁気コアと、前記上部磁気コアと下部磁気コアを周回するように形成されたコイルと、前記コイルと下部磁気コア及び上部磁気コアとの間に形成された絶縁層を有し、
前記上部磁極端層の浮上面からの長さが前記下部磁極端層の浮上面からの長さよりも大きく、前記上部磁極端層の幅が広がる位置の浮上面からの長さが、前記下部磁極端層の浮上面からの長さよりも小さく、
浮上面において、前記下部磁極端層が前記上部磁極端層との対向面に対して垂直な側面とテ−パ形状の側面とを有することを特徴とする誘導型薄膜磁気ヘッド。
A lower magnetic core formed on a substrate; a lower magnetic pole end layer formed on an air bearing surface side of the lower magnetic core and trimmed to a predetermined shape; and an inorganic formed on a rear portion of the lower magnetic pole end layer An insulating layer, a gap layer formed on the planarized upper surface of the lower magnetic pole end layer and the inorganic insulating layer, an upper magnetic pole end layer formed on the air bearing surface side of the gap layer, and an upper magnetic pole end layer An upper magnetic core that is magnetically coupled to a position retracted from the air bearing surface and magnetically coupled to the lower magnetic core at a rear end, and circulates the upper magnetic core and the lower magnetic core a coil formed, an insulating layer formed between the coil and the lower magnetic core and the upper magnetic core,
The length from the air bearing surface of the upper magnetic pole end layer is larger than the length from the air bearing surface of the lower magnetic pole end layer, and the length from the air bearing surface where the width of the upper magnetic pole end layer is widened is the lower magnetic pole layer. Smaller than the length from the air bearing surface of the extreme layer,
An induction type thin-film magnetic head, wherein the lower magnetic pole end layer has a side surface perpendicular to a surface facing the upper magnetic pole end layer and a taper-shaped side surface on the air bearing surface.
基板上に下部磁気コアを形成する工程と、
前記下部磁気コアの浮上面側の上部に下部磁極端層を形成する工程と、
前記下部磁極端層を埋め込むように無機絶縁層を形成する工程と、
前記下部磁極端層と無機絶縁層の表面を平坦化する工程と、
前記平坦化された面にギャップ層を形成する工程と、
前記ギャップ層の浮上面側に、浮上面からの長さが前記下部磁極端層よりも長い上部磁極端層を形成する工程と、
前記下部磁極端層を所定の形状にトリミングする工程と、
前記上部磁極端層の後部のギャップ層の上部にコイルを形成する工程と、
前記コイルの間及び上部に絶縁層を形成する工程と、
前記上部磁極端層の浮上面から後退した位置に磁気的に結合し、前記コイル上の絶縁層を覆い、後端部で前記下部磁気コアに磁気的に結合する上部磁気コアを形成する工程と、
を有し、
前記上部磁極端層は、浮上面から後部に向かって幅が一定の部分と、幅が広がる部分を有し、幅が広がる位置の浮上面からの長さが、前記下部磁極端層の浮上面からの長さよりも小さく、
前記下部磁極端層は、浮上面において、前記上部磁極端層との対向面に対して垂直な側面とテ−パ形状の側面とを有することを特徴とする誘導型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
Forming a lower magnetic core on the substrate;
Forming a lower magnetic pole end layer on the air bearing surface side of the lower magnetic core;
Forming an inorganic insulating layer so as to embed the lower magnetic pole end layer;
Planarizing the surfaces of the bottom pole tip layer and the inorganic insulating layer;
Forming a gap layer on the planarized surface;
Forming an upper magnetic pole end layer on the air bearing surface side of the gap layer, the length from the air bearing surface being longer than the lower magnetic pole end layer;
Trimming the lower magnetic pole end layer into a predetermined shape;
Forming a coil on top of the gap layer behind the top pole tip layer;
Forming an insulating layer between and above the coils;
Forming an upper magnetic core that is magnetically coupled to a position retracted from the air bearing surface of the upper magnetic pole end layer, covers the insulating layer on the coil, and is magnetically coupled to the lower magnetic core at the rear end; ,
Have
The upper magnetic pole end layer has a portion having a constant width from the air bearing surface to the rear portion and a portion in which the width increases, and the length from the air bearing surface at the position where the width is increased is the air bearing surface of the lower magnetic pole end layer. Smaller than the length from
The method of manufacturing an inductive thin film magnetic head, wherein the lower magnetic pole end layer has a side surface perpendicular to a surface facing the upper magnetic pole end layer and a taper-shaped side surface on the air bearing surface.
前記トリミング工程では、前記上部磁極端層をマスクとして前記下部磁極端層を所定の形状に形成することを特徴とする請求項3記載の誘導型薄膜磁気ヘッドの製造方法。 4. The method of manufacturing an induction type thin film magnetic head according to claim 3 , wherein in the trimming step, the lower magnetic pole end layer is formed in a predetermined shape using the upper magnetic pole end layer as a mask.
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