JP4846773B2 - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、薄膜磁気ヘッドに関するものである。

従来、薄膜磁気ヘッドを製造するにあたり、イオンミリングによって上部磁極を狭小パターンにしていた。ところが、イオンミリングを利用した場合は、起立した上部磁極の下方の領域が磁極付近を頂とする隆起状になり、この形状に起因して、いわゆるＡＴＥ（Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ Ｔｒａｃｋ Ｅｒａｓｅ）という意図せずデータを消去する事態が生じることがあった。

そこで、イオンミリングに代えて、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）によって上部磁極を狭小化する手法が提案されている。図１７及び図１８を参照して、この手法を説明する。図１７は、薄膜磁気ヘッドの従来の製造過程の一工程を示す図であり、図１８は、その後続の過程を示す図である。

まず、図１７に示すように、下部磁極層１０１、非磁性材料からなるギャップ層１０２、第１上部磁極層１０３、第２上部磁極層１０４、及び、アルミナ等からなる絶縁層１０５をこの順で形成する。次いで、絶縁層１０５の上に、めっき法等によって狭小なマスク１０６を形成する。

次に、図１８に示すように、ＲＩＥによって、マスク１０６の形状に倣って、絶縁層１０５、第２上部磁極層１０４、及び第１上部磁極層１０３をパターニングする。同図は、エッチング途中の状態を示しており、第１上部磁極層１０３の側壁は垂直になっていない。そして、同図の状態から更にエッチングを進行させることにより、第１上部磁極層１０３の側壁を垂直にすることを狙ったものである。

しかしながら、上記従来の方法には、次のような問題があった。すなわち、図１８において、第２上部磁極層１０４に近い領域は、この磁極層そのものが妨げとなるため、磁極層から遠い領域よりもエッチングされにくい傾向にある。このため、第２上部磁極層１０４から遠い領域では、ギャップ層１０２がエッチングにより除去されるため、下部磁極層１０１が露出し、この露出した領域（図１８中、破線Ｒで示す付近）がエッチングされてしまう。この結果、エッチングされた下部磁極層１０１の磁性材料が、エッチング中の第１上部磁極層１０３の根元領域に付着してしまい、垂直エッチングの進行が遅くなるという問題が生じていた。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、書き込みトラック幅を容易に狭小にすることができる薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、エアベアリング面の側に互いに対向する対向磁極部を有し、磁気的に連結された第１磁極層および第２磁極層と、各対向磁極部の間に形成された記録ギャップ層と、第１磁極層および第２磁極層に対して絶縁され、渦巻き状に形成された薄膜コイルとが基板上に第１磁極層が第２磁極層よりも基板に近い位置に配置されるようにして積層された構成を有し、薄膜コイルは、第１磁極層と第２磁極層との間に配置され、かつエアベアリング面からの距離が異なる位置に配置されている第１導体部と第２導体部とを有し、第１磁極層と第１導体部との間に第２導体部が配置され、かつ第１磁極層および第１導体部と、第２導体部とが分離用絶縁膜を介して接触し、第１磁極層は、トラック幅方向の両側を除去した残りの残余領域を対象とするエッチングによってトラック幅方向の幅が狭小にされた対向磁極部と、エアベアリング面からの奥行きが対向磁極部よりも大きく形成され、かつ薄膜コイルよりも記録ギャップ層に近くて対向磁極部よりも基板に近い位置に配置され、さらに対向磁極部に応じた幅を有して対向磁極部に接する部分がエアベアリング面の側に形成され、その部分から基板に近づくにしたがいトラック幅方向の幅が漸次広がる部分がエアベアリング面の側に形成されている磁極部とを有し、磁極部、対向磁極部および記録ギャップ層が順に重なりかつ等しいトラック幅に形成され、２つの膜が重なって磁極部と等しい厚さに形成されている絶縁膜と、対向磁極部と等しい厚さを有し、かつ平坦に形成され、絶縁膜と記録ギャップ層との間に配置されている絶縁層とを有し、絶縁膜と絶縁層とが直に接している薄膜磁気ヘッドを特徴とする。

さらに、薄膜コイルは、第１磁極層と第１導体部との間に分離用絶縁膜を介して第２導体部が埋められた構成を有することが好ましい。

そして、分離用絶縁膜は、第１磁極層と第１導体部との間において、第２導体部の底面の部分と側面の部分とに接触しているようにすることができる。

以上詳述したように、本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、書き込みトラック幅を容易に狭小にすることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの好適な実施形態について詳細に説明する。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、次の各工程を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法によって製造することができる。この製造方法は、第１磁極層を形成するステップと、第１磁極層の所定の残余領域が残るように、この第１磁極層のトラック幅方向の両側を除去するステップと、第１磁極層の残余領域の周囲に、絶縁層を形成するステップと、第１磁極層の残余領域及び絶縁層の上に、非磁性材料で形成されたギャップ層を形成するステップと、ギャップ層の上に、第１の磁極層と磁気的に連結された第２磁極層を形成するステップと、マスクを利用して、エッチングにより第２磁極層をパターニングするステップとを含むものである。また、上記製造方法では、第１磁極層は、複数の磁性層を積層して構成されており、複数の磁性層における少なくとも最上層に、残余領域を形成すると共に、この残余領域のトラック幅方向における両側に、絶縁層を形成してもよい。第１磁極層が複数の磁性層で構成されている場合、最上層に上記残余領域を形成すれば、上記の効果を奏することができる。

次に、この薄膜磁気ヘッドの製造方法について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。各製造工程の図において、符号“Ａ”を付したものは、エアベアリング面となる面に対して直交する方向の断面図であり、符号“Ｂ”を付したものは、エアベアリング面となる方向から見た断面図である。

まず、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、例えばアルティック（Ａｌ_２Ｏ_３・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）よりなる絶縁層２を約２〜５μｍの厚さで堆積する。次に、絶縁層２の上に、パーマロイ等の磁性材料からなる再生ヘッド用の下部シールド層３を約２μｍ〜約３μｍの厚さで堆積する。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、積層体の全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば約３〜４μｍの厚さで形成し、その絶縁膜を下部シールド層３が露出するまで、例えば化学機械研磨（以下「ＣＭＰ」という）により研磨して、表面の平坦化処理を行う。

次に、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２０ｎｍ〜約４０ｎｍの厚さで形成する。そして、下部シールドギャップ膜４の上に、ＭＲ素子５を数十ｎｍの厚みで形成する。この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。また、ＭＲ素子５は、エアベアリング面が形成される位置の近傍に配置する。図中、積層体の左側の面が、エアベアリング面となる。ＭＲ素子５は、実際は積層構造であるが、図中では単層で示している。なお、ＭＲ素子５は、ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、又はＴＭＲ素子等とすることができる。次に、図示しないが、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を数十ｎｍの厚さで形成する。さらに、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の厚さで形成し、ＭＲ素子５を下部シールドギャップ膜４と上部シールドギャップ膜７の中に埋設する（なお、図示の都合上、下部シールドギャップ膜４と上部シールドギャップ膜７の境界の表示を省略している）。下部シールドギャップ膜４と上部シールドギャップ膜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、下部シールドギャップ膜４と上部シールドギャップ膜７は、スパッタ法により形成してもよいし、化学的気相成長法（以下「ＣＶＤ法」という）により形成してもよい。

次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用の上部シールド層８を約１．０〜１．５μｍの厚さで選択的に形成する。そして、ここまでの工程で得られた積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層９を例えば０．３μｍの厚さで形成する。下部シールド層３〜上部シールド層８の各層によって、再生ヘッド部が構成される。次いで、絶縁層９の上に、下部磁極層１０（第１磁極層）の一部となる第１下部磁極部１０ａを例えば０．６μｍの厚さで形成する。

この場合、第１下部磁極部１０ａは、高飽和磁束密度材料であるＦｅＡｌＮ，ＦｅＮ，ＦｅＣｏ，ＣｏＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等を材料に用い、スパッタ法で形成する。なお、第１下部磁極部１０ａは、材料として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％）等を材料に用い、めっき法によって形成してもよい。ここでは、一例として、飽和磁束密度が２．４ＴのＣｏＦｅＮを用いて、スパッタ法で形成する場合を想定している。

次に、第１下部磁極部１０ａの上に、例えばアルミナよりなる絶縁膜１１を例えば０．２μｍの厚さで形成する。続いて、その絶縁膜１１を選択的にエッチングし、第２下部磁極部１０ｂ（図２（Ａ）を参照）を形成すべき位置に開口部を設ける。

そして、図示しないが、第１下部磁極部１０ａおよび絶縁膜１１を覆うように、例えばスパッタリング法により、導電性材料よりなる電極膜を約５０ｎｍ〜約８０ｎｍの厚さで形成する。この電極膜は、後述のめっき工程での電極およびシード層として機能する。

次に、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、電極膜を用いてフレーム電気めっきを行い、例えばＣｕ（銅）よりなるめっき層を形成する。このめっき層およびその下の図示しない電極膜が、第１導体部１１２，１１４を構成する。第１導体部１１２，１１４の厚さは、例えば３．０μｍ〜４．０μｍである。次に、フレームを除去した後、電極膜における第１導体部１１２，１１４の下に存在する部分を残し、その他の部分を例えばイオンビームエッチングにより除去する。

続いて、フレーム電気めっきを行い、第１下部磁極部１０ａの上に、磁性材料からなる第２下部磁極部１０ｂを、例えば３．０μｍ〜４．０μｍの厚さで形成する。第２下部磁極部１０ｂの材料としては、例えば高飽和磁束密度材料が用いられる。例えば、飽和磁束密度が２．１ＴのＣｏＮｉＦｅや、飽和磁束密度が２．３ＴのＦｅＣｏ_ｘを用いることができる。

次に、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、第２導体部１１１，１１３，１１５を設けるべき位置に、第１導体部１１２，１１４の保護用フォトレジスト１３を配置する。保護用フォトレジスト１３は、エアベアリング面側の第２下部磁極部１０ｂと内導体部１１２との間、内導体部１１２と内導体部１１４の間、および、内導体部１１４と後側の第２下部磁極部１０ｂとの間に少なくとも充填されるように形成する。さらに、形成された積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層１４を４μｍ〜６μｍの厚みで形成する。続いて、保護用フォトレジスト１３が露出するまで、例えばＣＭＰによって絶縁層１４を研磨する。

そして、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、フォトレジスト１３を除去した後、例えばＣＶＤ法によって、積層体の上面全体を覆うように、各内導体部を分離するための、例えばアルミナよりなる分離用絶縁膜１５を形成する。これにより、エアベアリング面側の第２下部磁極部１０ｂと内導体部１１２との間、内導体部１１２と内導体部１１４の間、および、内導体部１１４と後側の第２下部磁極部１０ｂとの間に、それぞれ分離用絶縁膜１５で覆われた内溝部が複数形成される。分離用絶縁膜１５の厚さは０．２μｍ以下とするのが好ましく、特に０．０８〜０．１５μｍの範囲内に設定するのが好ましい。

次に、上述の分離用絶縁膜１５で覆われた各内溝部に、第２導体部１１１，１１３，１１５を以下の手順で形成する。

まず、積層体の上面全体を覆うようにして、Ｃｕよりなる電極膜１６を例えば厚さ０．０５μｍ〜０．７μｍで形成する。電極膜１６は、後のめっき工程でシード電極として利用されるものであり、スパッタリング又はＣＶＤ法、或いは、その両方のプロセスを実施することによって形成することができる。次に、電極膜１６上にめっき法により、例えばＣｕよりなる導電層１７を例えば４μｍ〜５μｍの厚さで形成する。

次に、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、例えばＣＭＰにより、第２下部磁極部１０ｂおよび第１導体部１１２，１１４が露出するまで導電層１７を研磨する。これにより、各内溝部に残った導電層１７および電極膜１６によって、第２導体部１１１，１１３，１１５が形成される。このとき得られる第２導体部１１１，１１３，１１５と、前述の第１導体部１１２，１１４とによって、磁気記録に利用する薄膜コイル１１６が構成される。薄膜コイル１１６は、渦巻状に形成されており、その渦中心は鉛直方向に沿っている。

図６（Ａ）および図６（Ｂ）を参照して、後続の過程を説明する。まず、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁膜１９を例えば０．２μｍの厚さで形成する。次に、薄膜コイル１１６上の絶縁膜１９が残るように、エッチングを行う。次いで、例えばフレームめっき法により、第２下部磁極部１０ｂの上に、例えば厚さ０．５μｍで第３下部磁極部１０ｃを形成する。第３下部磁極部１０ｃは、高飽和磁束密度材料、例えば、飽和磁束密度が２．１ＴのＣｏＮｉＦｅや、飽和磁束密度が２．３ＴのＦｅＣｏ_ｘで形成することができる。その後、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁膜２１を積層する。

次に、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、ＣＭＰによって第３下部磁極部１０ｃの厚みが０．３〜０．５μｍとなるように平坦化した後、例えばスパッタリングによって、第４下部磁極部１０ｄを厚さ約０．３μｍ〜約０．５μｍで形成する。第４下部磁極部１０ｄは、例えば飽和磁束密度が２．４ＴのＣｏＦｅＮによって形成することができる。その後、第４下部磁極部１０ｄの上に、フォトレジストによって、マスク層２３を形成する。図７（Ｂ）から分かるように、マスク層２３は、エアベアリング面周辺では、第４下部磁極部１０ｄのトラック幅方向の全体を覆ってはいない。マスク層２３は、後工程でリフトオフを行い易くするために、底部を窪ませて略Ｔ字状にすることが好ましい。

次に、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、水平面から２０°〜４０°の入射角でイオンビームエッチングを行い、第４下部磁極部１０ｄのマスク層２３で覆われていない領域を除去する。このエッチングにより、第４下部磁極部１０ｄは、所定の残余領域５０が残るようにパターニングされる。この際、図８（Ｂ）から分かるように、残余領域５０のトラック幅方向（図中左右方向）の両側を除去することにより、この残余領域５０が形成されている。また、残余領域５０は、ＭＲ素子５の上方に位置している。

その後、マスク層２３を残した状態で、例えばアルミナからなる絶縁層２４を厚さ約０．３μｍ〜０．６μｍで積層する。これにより、第４下部磁極部１０ｄ（下部磁極層）の残余領域５０の周辺、少なくとも残余領域５０におけるトラック幅方向の両側に、絶縁層２４が形成されることになる。次いで、図示は省略するが、リフトオフによりマスク層２３をその上の堆積材料と共に除去し、更に、積層体の表面を微少量だけＣＭＰにより研磨する。

次に、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、残余領域５０及び絶縁層２４の上に、非磁性材料で形成された記録ギャップ層２５を、例えば厚さ０．０７μｍ〜０．１μｍで形成する。記録ギャップ層２５は、例えばＲｕ，ＮｉＣｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｃｒ，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｓｉ_２Ｏ_３等で形成することができる。その後、記録ギャップ層２５に、下部磁極層と上部磁極層とを接続するための開口を形成する。この開口は、渦巻状の薄膜コイル１１６の中心上方に位置する。

次いで、積層体の上部全面に、例えばスパッタリングによって、第１上部磁極部２６ａを厚さ約０．１μｍ〜約０．５μｍで形成する。第１上部磁極部２６ａは、例えば飽和磁束密度が２．４ＴのＣｏＦｅＮによって形成することができる。その後、第１上部磁極部２６ａの上に、フォトレジストによって、所定パターンのマスク層２７を形成する。

次に、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すように、イオンビームエッチングにより、第１上部磁極部２６ａにおけるマスク層２７で覆われていない領域を除去する。その後、マスク層２７を残した状態で、例えばアルミナからなる絶縁層２８を厚さ約０．３μｍ〜約０．６μｍで積層する。更に、図示は省略するが、リフトオフによりマスク層２７をその上の堆積材料と共に除去した上で、積層体の表面を微少量だけＣＭＰにより研磨する。

次に、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、積層体の上部全面に、例えばスパッタリングによって、第２上部磁極部２６ｂを例えば厚さ０．８μｍ〜１．５μｍで形成する。第２上部磁極部２６ｂは、例えば飽和磁束密度が２．４ＴのＣｏＦｅＮによって形成できる。第１上部磁極部２６ａ及び第２上部磁極部２６ｂは、記録ギャップ層２５に形成された上記開口を通じて、第１下部磁極部１０ａ〜第４下部磁極部１０ｄに磁気的に連結される。尚、第１下部磁極部１０ａ〜第４下部磁極部１０ｄによって下部磁極層１０（第１磁極層）が構成され、第１上部磁極部２６ａ及び第２上部磁極部２６ｂによって上部磁極層２６（第２磁極層）が構成される（図１６（Ａ）参照）。

次いで、第２上部磁極部２６ｂの上に、例えばスパッタリングによって、アルミナ等からなる絶縁層３０を例えば厚さ１．０μｍ〜２．０μｍで形成する。更に、この絶縁層３０の上に、所望パターンのめっき層３１を例えば厚さ０．３μｍ〜１．０μｍで選択的に形成する。つまり、上部磁極層２６の上に、マスクとしてのめっき層３１を形成する。めっき層３１は、例えばＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＦｅ，ＮｉＦｅ等で形成できる。

図１２に、めっき層３１を形成した状態の積層体の平面図を示す。図の左右方向がトラック幅方向である。また、一点鎖線ｌは、ＭＲハイト調整により最終的にエアベアリング面となる箇所を示す。この図から分かるように、めっき層３１は、エアベアリング面となる領域の付近では、トラック幅方向の幅が第４下部磁極部１０ｄよりも狭くなっている。

次に、図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）に示すように、めっき層３１をマスクとして、５０℃〜３００℃の温度下でリアクティブイオンエッチングを行い、絶縁層３０、第２上部磁極部２６ｂ、及び第１上部磁極部２６ａをパターニングする。この際のエッチングガスとしては、Ｃｌ_２とＢＣｌ_３の混合ガスを用い、これらの比率を２：１〜５：１とした。また、Ｃｌ_２のみ又はＢＣｌ_３のみを用いるようにしてもよい。更に、Ｏ_２ガス、Ｎ_２ガス、又はＣＯ_２ガスを導入すれば、第２上部磁極部２６ｂの選択エッチング性が向上する。また、エッチング時のＲＦバイアスは、例えば３０Ｗ〜３００Ｗとする。また、図１３（Ｂ）から分かるように、起立した第２上部磁極部２６ｂ及び第１上部磁極部２６ａの根元付近は、これらの存在が障害となってエッチングされにくく、エッチング残りが発生する。

図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）を参照して、後続の過程を説明する。更にエッチングを続けて、第１上部磁極部２６ａの側壁を略垂直にする。この際、記録ギャップ層２５における第２上部磁極部２６ｂから比較的遠い領域もエッチングされてしまう。ところが、このエッチングされた領域からは、第４下部磁極部１０ｄではなく、主として絶縁層２４が露出することになる。絶縁層２４は、上記のように、第４下部磁極部１０ｄの残余領域５０の周囲に埋設されたものである。このため、磁性材料がエッチング中の第１上部磁極部２６ａの根元付近に付着してエッチングの進行を妨げるという事態を防止することができる。これにより、書き込みトラック幅を容易に狭小にすることができる。

また、残余領域５０のトラック幅方向における幅は、約０．５μｍ〜約２．０μｍとすることが好適である。磁性材料の領域をこの程度にし、その周囲に絶縁層２４を形成することにより、第１上部磁極部２６ａのエッチング時に、第１上部磁極部２６ａの根元付近に磁性材料が付着する事態を効果的に防止することができる。更に好ましくは、残余領域５０の幅は、約０．５μｍ〜約１．０μｍとする。

また、残余領域５０の周囲に形成された絶縁層２４をＡｌ_２Ｏ_３によって形成した場合は、次のような効果が得られる。すなわち、Ａｌ_２Ｏ_３は絶縁材料のなかでもエッチングされにくいため、絶縁材料が第１上部磁極部２６ａの根元付近に付着する事態を効果的に抑制することができる。

次に、図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）に示すように、Ｃｌ_２とＢＣｌ_３の混合ガスを用いたＲＩＥにより、記録ギャップ層２５を第１上部磁極部２６ａの形状に倣うようにパターニングする。この際、約１００℃〜約２５０℃の温度下、又は、室温でエッチングすることが好ましい。

次に、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）に示すように、水平面から４０°〜６５°の入射角でイオンビームエッチングを行い、第４下部磁極部１０ｄをトリミングして第１上部磁極部２６ａの幅に対応させる。その後、積層体の上面全体に、例えばアルミナよりなるオーバコート層３３を例えば２０〜４０μｍの厚さで形成する。続いて、オーバコート層３３上に、図示しない複数の電極パッドを形成し、本実施形態の薄膜磁気ヘッド４０が得られる。各電極パッドは、ＭＲ素子５及び薄膜コイル１１６に電気的に接続される。

この段階では、一枚の基板１上に複数の薄膜磁気ヘッド４０が形成された状態となっているため、まず、基板１を切断して薄膜磁気ヘッド４０が列状に配置された複数本のバーを得る。更に、そのバーを切断して、それぞれが薄膜磁気ヘッド４０を有するブロック単位に切断する。そして、イオンミリング等によってスライダレールを形成し、ヘッドスライダを得る。更に、このヘッドスライダをジンバルに搭載した後、サスペンションアームに接続してヘッドジンバルアセンブリが完成する。ヘッドジンバルアセンブリを作製した後、ヘッドスライダがハードディスク上を移動可能で、且つ、磁気信号の記録及び再生が可能となるように組み立てることで、ハードディスク装置が得られる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上部磁極層（第２磁極層）を第１上部磁極部２６ａと第２上部磁極部２６ｂに分けず、一度に形成してもよい。

また、下部磁極層は、４層構造には限られず、種々変更することができる。積層構造を採る場合は、その最上層に、上記残余領域を形成しこの周囲（少なくともトラック幅方向の両側）に絶縁層を設ければよい。

更に、薄膜磁気ヘッドの記録方式は、面内記録方式又は垂直記録方式のいずれであってもよい。また、薄膜コイルは、第１導体部１１２，１１４の側方の内溝部に第２導体部１１１，１１３，１１５を埋める構成（いわゆるインサーション形式）ではなく、内溝部に絶縁層を埋めた構成としてもよい。更に、薄膜コイルは、上部磁極層におけるエアベアリング面から垂直に延びる領域の周囲に螺旋状に配してもよい（いわゆるヘリカル形式）。

そして、前述した薄膜磁気ヘッド４０について詳しく述べれば次のとおりである。薄膜磁気ヘッド４０は図１６に示されている。薄膜磁気ヘッド４０は、図１６に示すように、基板１を有し、この基板１の上に、下部磁極層（第１磁極層）１０と、上部磁極層（第２磁極層）２６と、記録ギャップ層２５と、薄膜コイル１１６とが積層された構成を有している。

下部磁極層１０と上部磁極層２６は、磁気的に連結され、それぞれ第４下部磁極部１０ｄと、第１上部磁極部２６ａとを有している。第４下部磁極部１０ｄと、第１上部磁極部２６ａとは、エアベアリング面の側で互いに対向している。そして、第４下部磁極部１０ｄと第１上部磁極部２６ａとの間に記録ギャップ層２５が形成されている。下部磁極層１０は複数の磁極層を積層して構成されており、そのうちの最上層が第４下部磁極部１０ｄとなっている。

薄膜コイル１１６は、下部磁極層１０と上部磁極層２６とに対して、分離用絶縁膜１５、絶縁膜１９、絶縁膜２１、絶縁層２４といった複数の絶縁層によって絶縁され、渦巻き状に形成されている。また、薄膜コイル１１６は、第１導体部１１２，１１４と、第２導体部１１１，１１３，１１５とを有している。第１導体部１１２，１１４と、第２導体部１１１，１１３，１１５とは、下部磁極層１０と上部磁極層２６との間に配置され、かつエアベアリング面からの距離が異なる位置に配置されている。

そして、薄膜コイル１１６は、エアベアリング面側の第２下部磁極部１０ｂと第１導体部１１２との間、第１導体部１１２と第１導体部１１４の間、および、第１導体部１１４と後側の第２下部磁極部１０ｂとの間に分離用絶縁膜１５を介して、それぞれ第２導体部１１１，１１３，１１５が埋められた構成を有している。分離用絶縁膜１５は、第１導体部１１２，１１４および第２導体部１１１，１１３，１１５の厚さよりも薄い厚さを有している。分離用絶縁膜１５は、エアベアリング面側の第２下部磁極部１０ｂと第１導体部１１２との間において、第２導体部１１１の底面の部分と側面の部分とに接触している。同様に、分離用絶縁膜１５は、第１導体部１１２と第１導体部１１４の間、および、第１導体部１１４と後側の第２下部磁極部１０ｂとの間においては、それぞれ第２導体部１１３，１１５の底面の部分と側面の部分とに接触している。

薄膜磁気ヘッド４０は、絶縁層２４を有している。絶縁層２４は、その表面がＣＭＰにより研磨されているので、第４下部磁極部１０ｄと等しい厚さを有し、かつ平坦に形成されている。また、絶縁層２４は薄膜コイル１１６の後に形成され、しかも、絶縁層２４の後に記録ギャップ層２５が形成されているので、記録ギャップ層２５と薄膜コイル１１６との間に配置されている。

さらに、薄膜磁気ヘッド４０は、絶縁膜１９と絶縁膜２１とを有している。絶縁層１９は、第１導体部１１２，１１４および第２導体部１１１，１１３，１１５を被覆する大きさを有し、第１導体部１１２，１１４および第２導体部１１１，１１３，１１５に直に接触している。絶縁膜２１は、絶縁膜１９の上に形成されている。絶縁膜２１は、その表面がＣＭＰにより平坦化されているので平坦に形成されている。

前述のとおり、薄膜磁気ヘッド４０は、第４下部磁極部１０ｄのうちのマスク層２３で覆われていない領域を除去してトラック幅方向の両側以外の中間部分を含む残余領域５０を形成した後、マスク層２３を残した状態で絶縁層２４を積層する工程を経て製造されている。このとき形成された絶縁層２４は、図８（Ａ）、（Ｂ）、図９（Ａ）、（Ｂ）に示したように、マスク層２３を除去した時点では残余領域５０のトラック幅方向の両側のほか、薄膜コイル１１６の上側の位置にも残っている。残った絶縁層２４は薄膜磁気ヘッド４０が得られるまでに一部が除去されるものの、図１６に示したように、薄膜磁気ヘッド４０が得られたときは記録ギャップ層２５と薄膜コイル１１６との間に残っている。このような薄膜磁気ヘッド４０は、前述した製造工程で製造されたものであり、その製造工程を経て得られる薄膜磁気ヘッド４０は、第４下部磁極部１０ｄと等しい厚さを有し、かつ平坦に形成され、記録ギャップ層２５と薄膜コイル１１６との間に配置されている絶縁層２４を有している。

以上のとおり、薄膜磁気ヘッド４０は、製造工程で、残余領域５０の周囲に絶縁層２４を形成したことにより、エッチングによって第１上部磁極部２６ａの側壁を略垂直にする際に、エッチング中の第１上部磁極部２６ａの根元付近に磁性材料が付着してエッチングの進行を妨げるという事態を防止することができる。そのため、薄膜磁気ヘッド４０は、書き込みトラック幅が狭小になっている。

また、薄膜コイル１１６は、エアベアリング面側の第２下部磁極部１０ｂと第１導体部１１２との間、第１導体部１１２と第１導体部１１４の間、および、第１導体部１１４と後側の第２下部磁極部１０ｂとの間に分離用絶縁膜１５を介して、それぞれ第２導体部１１１，１１３，１１５が埋められた構成を有している。そのため、各導体部１１１，１１２，１１３，１１４，１１５は、それぞれ隣り合うもの同士の間に分離用絶縁膜１１５のみが配置されており、それぞれの間隔が分離用絶縁膜１１５の厚さに等しくなっている。

（Ａ）および（Ｂ）は、薄膜磁気ヘッドを製造する過程の一工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図１（Ａ）および図１（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図２（Ａ）および図２（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図３（Ａ）および図３（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図４（Ａ）および図４（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図５（Ａ）および図５（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図６（Ａ）および図６（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図７（Ａ）および図７（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図８（Ａ）および図８（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図９（Ａ）および図９（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 図１１（Ａ）に示す積層体の平面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）の後続の工程を示す断面図である。 従来の製造方法の一工程を示す図である。 図１７の後続の工程を示す従来図である。

符号の説明

１…基板、１０…下部磁極層、１０ａ〜１０ｄ…第１〜第４下部磁極部
２５…記録ギャップ層、４０…薄膜磁気ヘッド、５０…残余領域、１１６…薄膜コイル、１１１，１１３，１１５…第２導体部、１１２，１１４…第１導体部

Claims (3)

1. エアベアリング面の側に互いに対向する対向磁極部を有し、磁気的に連結された第１磁極層および第２磁極層と、前記各対向磁極部の間に形成された記録ギャップ層と、前記第１磁極層および第２磁極層に対して絶縁され、渦巻き状に形成された薄膜コイルとが基板上に前記第１磁極層が前記第２磁極層よりも前記基板に近い位置に配置されるようにして積層された構成を有し、
   前記薄膜コイルは、前記第１磁極層と前記第２磁極層との間に配置され、かつ前記エアベアリング面からの距離が異なる位置に配置されている第１導体部と第２導体部とを有し、
   前記第１磁極層と前記第１導体部との間に前記第２導体部が配置され、かつ前記第１磁極層および前記第１導体部と、前記第２導体部とが分離用絶縁膜を介して接触し、
   前記第１磁極層は、トラック幅方向の両側を除去した残りの残余領域を対象とするエッチングによってトラック幅方向の幅が狭小にされた前記対向磁極部と、前記エアベアリング面からの奥行きが前記対向磁極部よりも大きく形成され、かつ前記薄膜コイルよりも前記記録ギャップ層に近くて前記対向磁極部よりも前記基板に近い位置に配置され、さらに前記対向磁極部に応じた幅を有して前記対向磁極部に接する部分が前記エアベアリング面の側に形成され、前記部分から前記基板に近づくにしたがいトラック幅方向の幅が漸次広がる部分が前記エアベアリング面の側に形成されている磁極部とを有し、
   前記磁極部、前記対向磁極部および前記記録ギャップ層が順に重なりかつ等しいトラック幅に形成され、
   ２つの膜が重なって前記磁極部と等しい厚さに形成されている絶縁膜と、
   前記対向磁極部と等しい厚さを有し、かつ平坦に形成され、前記絶縁膜と前記記録ギャップ層との間に配置されている絶縁層とを有し、前記絶縁膜と前記絶縁層とが直に接していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 前記薄膜コイルは、前記第１磁極層と前記第１導体部との間に前記分離用絶縁膜を介して前記第２導体部が埋められた構成を有することを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
3. 前記分離用絶縁膜は、前記第１磁極層と前記第１導体部との間において、前記第２導体部の底面の部分と側面の部分とに接触していることを特徴とする請求項１または２記載の薄膜磁気ヘッド。

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