JPH05303719A - Thin-film magnetic head and its production - Google Patents

Thin-film magnetic head and its production

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Publication number
JPH05303719A
JPH05303719A JP10731992A JP10731992A JPH05303719A JP H05303719 A JPH05303719 A JP H05303719A JP 10731992 A JP10731992 A JP 10731992A JP 10731992 A JP10731992 A JP 10731992A JP H05303719 A JPH05303719 A JP H05303719A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic pole
layer
magnetic
insulating layer
gap
Prior art date
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Pending
Application number
JP10731992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Nakamura
和男 中村
Original Assignee
Fujitsu Ltd
富士通株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, 富士通株式会社 filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP10731992A priority Critical patent/JPH05303719A/en
Publication of JPH05303719A publication Critical patent/JPH05303719A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enable the formation of the gap size between a lower magnetic pole layer and an upper magnetic pole layer to a specified size and the reduction of leak magnetic fluxes and a core width. CONSTITUTION:The thin-film magnetic head having at least the lower magnetic pole layer, gap insulating layer, coil layer, coil insulating layer and the upper magnetic pole layer is constituted to have level difference elimination layers 16 consisting of nonmagnetic materials on at least both sides of the magnetic pole part 7p of the lower magnetic pole layer. The films of the lower magnetic pole layer, the gap insulating layer 8 and the upper magnetic pole layer 11 are formed at the time of producing the thin-film magnetic head and thereafter, the lower magnetic pole part 7p is also so worked together that the magnetic pole part has the prescribed core width W.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】磁気ディスク装置における情報の
記録/再生に磁気ヘッドが使用されるが、本発明は、ヘ
ッド素子部が薄膜技術によって積層形成される薄膜磁気
ヘッドおよびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film magnetic head in which a head element portion is laminated by a thin film technique and a manufacturing method thereof, although a magnetic head is used for recording / reproducing information in a magnetic disk device.
【0002】[0002]
【従来の技術】[Prior Art]
〔薄膜磁気ヘッドの構成〕図6は薄膜磁気ヘッドの全容
を示す斜視図、図7は同薄膜磁気ヘッドによって情報の
記録/再生を行なっている状態を示す断面図( 図6にお
けるVII-VII 断面拡大図 )である。
[Structure of Thin-Film Magnetic Head] FIG. 6 is a perspective view showing the whole of the thin-film magnetic head, and FIG. 7 is a sectional view showing a state in which information is recorded / reproduced by the thin-film magnetic head (VII-VII cross section in FIG. 6). It is an enlarged view).
【0003】薄膜磁気ヘッドは、スライダ部1とヘッド
素子部2とで構成され、スライダ部1の後端1rにヘッド
素子部2が成膜技術とリソグラフィ技術によって積層形
成されている。3は薄膜コイルの端子である。浮上レー
ル4やスライダ部1前端1fの流入斜面5は、ヘッド素子
部2の形成後に、スライダ部1を研削することによって
形成される。
The thin-film magnetic head comprises a slider portion 1 and a head element portion 2, and a head element portion 2 is laminated on the rear end 1r of the slider portion 1 by a film forming technique and a lithographic technique. Reference numeral 3 is a thin film coil terminal. The inflow slopes 5 of the flying rail 4 and the front end 1f of the slider portion 1 are formed by grinding the slider portion 1 after forming the head element portion 2.
【0004】図7に示すように、ヘッド素子部2は、磁
路を構成する下部磁極層7と上部磁極層11との間に薄膜
コイル9を巻いた構成になっている。そして、ギャップ
絶縁層8の厚さで、下部磁極層7と上部磁極層11間のギ
ャップ寸法Gが規定され、このギャップGの先端を磁気
記録媒体Dに対向させることで、情報の記録/再生が行
われる。
As shown in FIG. 7, the head element portion 2 has a structure in which a thin film coil 9 is wound between a lower magnetic pole layer 7 and an upper magnetic pole layer 11 forming a magnetic path. Then, the thickness of the gap insulating layer 8 defines the gap dimension G between the lower magnetic pole layer 7 and the upper magnetic pole layer 11, and the tip of this gap G is opposed to the magnetic recording medium D to record / reproduce information. Is done.
【0005】したがって、ギャップG、すなわち下部磁
極層7と上部磁極層11との間隔を一定にする必要があ
り、上下の磁極間隔が一定していないと電磁変換特性に
悪影響を及ぼし、また各薄膜磁気ヘッド間においてギャ
ップ寸法のバラツキがあると品質を一定に維持できなく
なる。しかしながら、従来の製造方法では、ギャップ寸
法を一定に維持することが困難である。
Therefore, it is necessary to make the gap G, that is, the distance between the lower magnetic pole layer 7 and the upper magnetic pole layer 11 constant. If the distance between the upper and lower magnetic poles is not constant, electromagnetic conversion characteristics are adversely affected, and each thin film is If there is variation in the gap size between the magnetic heads, the quality cannot be maintained constant. However, it is difficult to keep the gap size constant by the conventional manufacturing method.
【0006】〔薄膜磁気ヘッドの製造プロセス〕図8
は、薄膜磁気ヘッドにおけるヘッド素子部2の従来の成
膜プロセスを工程順に示す断面図であり、この図によっ
て、成膜プロセスの概略を説明する。なお、各膜の形状
は、成膜後にリソグラフィ技術とエッチングによって所
定パターンに形成される。
[Manufacturing Process of Thin-Film Magnetic Head] FIG.
FIG. 4A is a cross-sectional view showing a conventional film forming process of the head element portion 2 in the thin film magnetic head in the order of steps, and the outline of the film forming process will be described with reference to this drawing. The shape of each film is formed into a predetermined pattern by the lithographic technique and etching after the film formation.
【0007】a.下部磁極層の成膜 研削後にスライダ部となるAl2 O3・TiCの基板(ウェ
ハ)13上に、Al2O3 をスパッタし、下部保護膜6とす
る。その上に、磁性体であるNiFeをメッキで成膜し、下
部磁極層7とする。
Film formation of lower magnetic pole layer Al 2 O 3 is sputtered on a substrate (wafer) 13 of Al 2 O 3 .TiC, which will become a slider portion after grinding, to form a lower protective film 6. NiFe, which is a magnetic material, is formed on the above by plating to form the lower magnetic pole layer 7.
【0008】b.ギャップ絶縁層の成膜 下部磁極層7上に非磁性体であるAl2O3 をスパッタで成
膜し、ギャップ絶縁層8を形成し、先端部をギャップG
にする。
B. Deposition of Gap Insulating Layer A non-magnetic material, Al 2 O 3 , is deposited on the lower magnetic pole layer 7 by sputtering to form a gap insulating layer 8 and the tip portion is covered with a gap G.
To
【0009】c.コイル絶縁層の成膜 ギャップ絶縁層8上にフォトレジストをスピンコートし
て熱硬化させ、コイル絶縁層10aを形成する。ただし、
1回のコーティングと熱硬化では膜厚が足りないため、
数回繰り返して成膜を行ない、必要とする膜厚のコイル
絶縁層10aとする。
C. Film formation of coil insulating layer A photoresist is spin-coated on the gap insulating layer 8 and heat-cured to form a coil insulating layer 10a. However,
Since the film thickness is not enough with one coating and thermosetting,
Film formation is repeated several times to form the coil insulating layer 10a having a required film thickness.
【0010】なお、絶縁膜を繰り返し成膜する際に、リ
ソグラフィ技術とエッチングによって、絶縁膜各層の先
端を徐々に後退させ、傾斜部14aを形成するとともに、
傾斜部14aの先端Aをギャップ深さの起点とする。
When the insulating film is repeatedly formed, the tip of each layer of the insulating film is gradually receded by the lithography technique and etching to form the inclined portion 14a, and
The tip A of the inclined portion 14a is the starting point of the gap depth.
【0011】d.薄膜コイルの成膜 コイル絶縁層10a上にCuをメッキで成膜してパターニン
グし、(f) 図に示す上部磁極層11の後端11bを中心とす
る渦巻き状の薄膜コイル9を形成する。
D. Film formation of thin-film coil A spiral thin-film coil centered on the rear end 11b of the upper magnetic pole layer 11 shown in (f) of FIG. 9 is formed.
【0012】e.コイル絶縁層の成膜 薄膜コイル9上にフォトレジストをスピンコートし、熱
硬化させてコイル絶縁層10bを形成する。この場合も、
1回のコーティングと熱硬化では膜厚が足りないため、
数回繰り返して成膜を行ない、必要とする膜厚のコイル
絶縁層10bとする。また、繰り返し行なう成膜の際に、
リソグラフィ技術とエッチング技術によって、絶縁膜各
層の先端を徐々に後退させ、傾斜部14bとする。
E. Deposition of Coil Insulating Layer A photoresist is spin-coated on the thin film coil 9 and thermally cured to form a coil insulating layer 10b. Again,
Since the film thickness is not enough with one coating and thermosetting,
Film formation is repeated several times to form a coil insulating layer 10b having a required film thickness. In addition, when performing repeated film formation,
The tip of each layer of the insulating film is gradually receded by the lithography technique and the etching technique to form the inclined portion 14b.
【0013】f.上部磁極層の成膜 コイル絶縁層10bの上に磁性体であるNiFeをメッキで成
膜し、パターニングして上部磁極層11を形成する。この
とき、下部磁極層7の後端上に、上部磁極層11の後端11
bを直接重ねることで、ギャップGを挟んだ閉磁路を形
成する。
F. Film formation of the upper magnetic pole layer A film of NiFe, which is a magnetic material, is formed on the coil insulating layer 10b by plating and patterned to form the upper magnetic pole layer 11. At this time, the rear end 11 of the upper magnetic pole layer 11 is formed on the rear end of the lower magnetic pole layer 7.
By directly overlapping b, a closed magnetic circuit with a gap G in between is formed.
【0014】g.上部保護膜の成膜 上部磁極層11上にAl2O3 をスパッタで成膜し、上部保護
膜12を形成する。その後、前記ヘッド素子部2の対が数
個〜10個単位のスライダブロックに分離し、スライダブ
ロックの状態で、15で示す研削位置まで研削して、ギャ
ップ深さGDを決定する。
G. Deposition of upper protective film Al 2 O 3 is deposited on the upper magnetic pole layer 11 by sputtering to form an upper protective film 12. Thereafter, the pair of head element portions 2 is separated into several to ten slider blocks, and the slider blocks are ground to a grinding position indicated by 15 to determine the gap depth GD.
【0015】図9はこうして作製された薄膜磁気ヘッド
のヘッド素子部の斜視図であり、下部磁極層7および上
部磁極層11の先端を絞った形状とすることで、コア幅W
の下部磁極部7pおよび上部磁極部11pを形成し、磁束が
ギャップ絶縁層8の先端で形成されるギャップGに集中
するようにしている。なお、31、32は端子パターンであ
り、図6における端子3、3に接続されている。
FIG. 9 is a perspective view of the head element portion of the thin-film magnetic head thus manufactured. The core width W is obtained by narrowing the tips of the lower magnetic pole layer 7 and the upper magnetic pole layer 11.
The lower magnetic pole portion 7p and the upper magnetic pole portion 11p are formed so that the magnetic flux concentrates in the gap G formed at the tip of the gap insulating layer 8. In addition, 31 and 32 are terminal patterns, which are connected to the terminals 3 and 3 in FIG.
【0016】〔ギャップ絶縁層先端の膜厚が減少する問
題〕前記のように、ギャップ絶縁層8を形成した後に、
その上に下部絶縁層10a、上部絶縁層10bやコイル9を
形成するが、これらの工程によってギャップ絶縁層8の
先端のギャップGを構成する部分が次第にエッチングさ
れて、膜厚が減少してくる。しかも、減少の程度は一定
しないため、各薄膜磁気ヘッド間でギャップ寸法がばら
つく原因となる。
[Problem that the film thickness at the tip of the gap insulating layer decreases] As described above, after the gap insulating layer 8 is formed,
The lower insulating layer 10a, the upper insulating layer 10b, and the coil 9 are formed on top of them, but the portions forming the gap G at the tip of the gap insulating layer 8 are gradually etched by these steps, and the film thickness decreases. .. Moreover, the degree of reduction is not constant, which causes variations in the gap size between the thin film magnetic heads.
【0017】例えば、コイル9を形成するには、(c) 工
程で形成された下部絶縁層10a の上にメッキベースとな
る導電膜を蒸着やスパッタで形成し、その上にコイルを
パターニングするためのレジストマスクを形成した状態
で、銅を選択メッキする。その後、レジストマスクをエ
ッチング液で除去し、さらにイオンミーリングによっ
て、メッキベースを除去する。
For example, in order to form the coil 9, a conductive film serving as a plating base is formed on the lower insulating layer 10a formed in the step (c) by vapor deposition or sputtering, and the coil is patterned on the conductive film. Copper is selectively plated in the state where the resist mask is formed. Then, the resist mask is removed with an etching solution, and the plating base is removed by ion milling.
【0018】このとき、メッキベースが完全に除去され
るように、イオンミーリングを深めに行なうため、ギャ
ップ絶縁層8までエッチングされて薄くなる。また、メ
ッキベースやフォトレジストを積層する前に、密着性が
向上するように、クリーニングのためにイオンミーリン
グが行われるが、この際にもギャップ絶縁層8の先端部
が膜減りする。
At this time, since ion milling is performed deeply so that the plating base is completely removed, the gap insulating layer 8 is also etched and thinned. Further, before laminating the plating base and the photoresist, ion milling is performed for cleaning so as to improve the adhesiveness, but the tip portion of the gap insulating layer 8 is also thinned at this time.
【0019】さらに、下部絶縁層10aや上部絶縁層10b
を形成する際も、各種のエッチングが行われるため、ギ
ャップ絶縁層8の先端の露出している部分が次第にエッ
チングされて、薄くなってくる。これに対し、特開平3
−80410 号公報に記載されているように、コイルやコイ
ル絶縁層も形成し、上部磁極層11を形成する前にギャッ
プ絶縁層8を形成することが提案されているが、下部磁
極層7の先端を絞ってなる下部磁極部7pの両側にギャッ
プ絶縁層の薄い領域が発生したり、上下の磁極のパター
ンずれが発生する。
Further, the lower insulating layer 10a and the upper insulating layer 10b
Since various kinds of etching are performed also when forming the, the exposed portion of the tip of the gap insulating layer 8 is gradually etched and becomes thinner. On the other hand, JP-A-3
As described in JP-A-80410, forming a coil and a coil insulating layer and forming the gap insulating layer 8 before forming the upper magnetic pole layer 11 is proposed. A thin region of the gap insulating layer is generated on both sides of the lower magnetic pole portion 7p formed by squeezing the tip, and a pattern shift of the upper and lower magnetic poles is generated.
【0020】[0020]
【発明が解決しようとする課題】図10は図8の(b) 工程
以降を、ギャップ正面側から見た拡大図である。図10の
(1) 工程において、下部磁極層7の上にギャップ絶縁層
8を形成するために、Al 2O3 をスパッタしたとき、下部
磁極部7pが凸状なため、その中央側81に比べて両端側の
膜82が薄くなる。
FIG. 10 shows the step (b) in FIG.
It is the enlarged view which looked at the following from the gap front side. Figure 10
(1) In the process, a gap insulating layer is formed on the bottom pole layer 7.
To form 8 Al 2O3When sputtered, the bottom
Since the magnetic pole part 7p has a convex shape, it is
The membrane 82 becomes thinner.
【0021】また、(2) 工程は、前記のようにコイル形
成工程の最終過程でメッキベースをイオンミーリングし
て除去している状態であるが、この際に下部磁極部7pの
両側の角部上の部分82の膜厚が減少しやすい。そして、
このように両側が薄い状態のギャップ絶縁層8の上に、
(3) 工程のように、上部磁極部11pが積層されるため、
完成状態の薄膜磁気ヘッドにおけるギャップ寸法は、下
部磁極部7p上の中央側81のギャップ寸法G1に比べて両側
82のギャップ寸法G2が極端に薄くなり、ギャップ寸法が
一定しない。
In the step (2), the plating base is ion-milled and removed in the final step of the coil forming step as described above. At this time, the corner portions on both sides of the lower magnetic pole portion 7p are removed. The film thickness of the upper portion 82 tends to decrease. And
Thus, on the gap insulating layer 8 in which both sides are thin,
As in the step (3), since the upper magnetic pole portion 11p is laminated,
The gap size in the thin film magnetic head in the completed state is on both sides compared to the gap size G1 on the center side 81 on the lower magnetic pole part 7p.
The gap dimension G2 of 82 is extremely thin, and the gap dimension is not constant.
【0022】その結果、両側のギャップ絶縁層82におい
て上下の磁極が接近して磁気抵抗が極端に減少し、情報
を記録/再生する際の電磁変換特性が低下する。しか
も、ギャップ絶縁層8を成膜した後、上部磁極層11が成
膜されるまでに受ける各種のエッチングの条件は一定で
ないため、各薄膜磁気ヘッドごとに特に両側のギャップ
寸法G2が異なり、各薄膜磁気ヘッド間で品質にバラツキ
が生じる。
As a result, the upper and lower magnetic poles approach each other in the gap insulating layer 82 on both sides, the magnetic resistance is extremely reduced, and the electromagnetic conversion characteristics at the time of recording / reproducing information are deteriorated. Moreover, after the gap insulating layer 8 is formed, the various etching conditions received until the top pole layer 11 is formed are not constant, so that the gap size G2 on both sides is different for each thin film magnetic head. There are variations in quality among the thin film magnetic heads.
【0023】(3) 工程に示すように、上部磁極部11pの
コア幅W1に対し下部磁極部7pのコア幅W2を広くして、両
側の膜厚の薄い領域82上には上部磁極部11pが重ならな
いようにすることも可能であるが、その結果上下の磁極
7p、11pが重ならない領域N1、N2において漏洩磁束が
発生することになり、磁気ヘッドとしての磁気効率が低
下するとともに、コア幅の縮小化に逆行し、磁気記録媒
体の高記録密度化に対応できなくなる。
(3) As shown in the step (3), the core width W2 of the lower magnetic pole portion 7p is made wider than the core width W1 of the upper magnetic pole portion 11p, and the upper magnetic pole portion 11p is formed on the regions 82 with thin film thickness on both sides. However, as a result, leakage magnetic flux is generated in the regions N1 and N2 where the upper and lower magnetic poles 7p and 11p do not overlap, which lowers the magnetic efficiency of the magnetic head and reduces the core. It goes against the reduction of the width and cannot cope with the high recording density of the magnetic recording medium.
【0024】また別の問題として、下部磁極部7pの真上
に左右方向の位置ずれが発生しないように上部磁極層11
をパターニングすることは困難であり、その結果下部磁
極部7pに対し上部磁極部11pが左右にずれた場合も、上
下の磁極が重ならない領域において漏洩磁束が発生す
る。しかも、磁気ディスク装置における記録密度が向上
するにつれて、コア幅を縮小する必要があるが、そのた
めには上下の磁極のずれ量の許容寸法も縮小しなければ
ならず、高いパターニング精度が要求される。
Another problem is that the upper magnetic pole layer 11 is prevented from being displaced right and left just above the lower magnetic pole portion 7p.
Is difficult to pattern, and as a result, even when the upper magnetic pole portion 11p is laterally displaced from the lower magnetic pole portion 7p, leakage magnetic flux is generated in a region where the upper and lower magnetic poles do not overlap. Moreover, as the recording density in the magnetic disk device is improved, it is necessary to reduce the core width. For that purpose, the allowable dimension of the deviation amount between the upper and lower magnetic poles must be reduced, and high patterning accuracy is required. ..
【0025】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、下部磁極部と上部磁極部間のギャップ寸法を一
定に形成でき、しかも漏洩磁束の低減とコア幅の縮小を
可能とすることにある。
The technical problem of the present invention is to pay attention to such a problem, to make it possible to form a constant gap size between the lower magnetic pole part and the upper magnetic pole part, and to reduce the leakage magnetic flux and the core width. Especially.
【0026】[0026]
【課題を解決するための手段】図1は本発明による薄膜
磁気ヘッドおよびその製造方法の基本原理を説明する正
面図である。請求項1の発明は、図7のように、少なく
とも下部磁極層7、ギャップ絶縁層8、コイル層9、コ
イル絶縁層10および上部磁極層11を有する薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、図1(a) のように、少なくとも下部磁極部
7pの両側に、非磁性体からなる段差解消層16を有してい
る構造である。
FIG. 1 is a front view for explaining the basic principle of a thin film magnetic head and a method of manufacturing the same according to the present invention. The invention of claim 1 is a thin film magnetic head having at least a lower magnetic pole layer 7, a gap insulating layer 8, a coil layer 9, a coil insulating layer 10 and an upper magnetic pole layer 11 as shown in FIG. So that at least the bottom pole
This is a structure having step eliminating layers 16 made of a non-magnetic material on both sides of 7p.
【0027】請求項2の発明は、図7のように、少なく
とも下部磁極層7、ギャップ絶縁層8、コイル層9、コ
イル絶縁層10および上部磁極層11を有する薄膜磁気ヘッ
ドを製造する際に、図1(b) のように、下部磁極層7、
ギャップ絶縁層8および上部磁極層11を成膜した後に、
下部磁極部7pもいっしょに、磁極部が所定のコア幅とな
るように加工するものである。
According to a second aspect of the present invention, when manufacturing a thin film magnetic head having at least a lower magnetic pole layer 7, a gap insulating layer 8, a coil layer 9, a coil insulating layer 10 and an upper magnetic pole layer 11 as shown in FIG. , The bottom pole layer 7, as shown in FIG.
After forming the gap insulating layer 8 and the top pole layer 11,
The lower magnetic pole portion 7p is also processed so that the magnetic pole portion has a predetermined core width.
【0028】[0028]
【作用】図1(a) のように、下部磁極層7の少なくとも
磁極部7pの両側に、非磁性体からなる段差解消層16を有
しているため、図10に示すような下部磁極部7pとその両
側との間に段差が発生せず、平坦になる。
As shown in FIG. 1 (a), since the step eliminating layer 16 made of a non-magnetic material is provided on at least both sides of the magnetic pole portion 7p of the lower magnetic pole layer 7, the lower magnetic pole portion as shown in FIG. There is no step between 7p and both sides, and it becomes flat.
【0029】その結果、下部磁極部7pおよび段差解消層
16の上にギャップ絶縁層8を形成するための非磁性体を
成膜したとき、下部磁極部7p上の両側に図10(3) のよう
なギャップ絶縁層の膜薄部82、82が発生せず、上部磁極
部11pとの間のギャップ寸法が、全コア幅にわたって一
定となり、電磁変換特性の低下を防止できる。
As a result, the lower magnetic pole portion 7p and the step eliminating layer are formed.
When a non-magnetic material for forming the gap insulating layer 8 is formed on the layer 16, thin film portions 82, 82 of the gap insulating layer are formed on both sides of the lower magnetic pole portion 7p as shown in FIG. 10 (3). Without doing so, the gap size with the upper magnetic pole portion 11p becomes constant over the entire core width, and it is possible to prevent deterioration of electromagnetic conversion characteristics.
【0030】また、請求項2のように、薄膜磁気ヘッド
を製造する際に、下部磁極層7、ギャップ絶縁層8およ
び上部磁極層11を成膜した後に、下部磁極部7pもいっし
ょに磁極部が所定のコア幅となるように加工してコア幅
を決定するため、上下の磁極部間にずれが生じて漏洩磁
束が増えるのを防止でき、コア幅も縮小される。
Further, when manufacturing the thin film magnetic head as in claim 2, after the lower magnetic pole layer 7, the gap insulating layer 8 and the upper magnetic pole layer 11 are formed, the lower magnetic pole portion 7p is also included. Since the core width is determined by processing so as to have a predetermined core width, it is possible to prevent deviation between the upper and lower magnetic pole portions and increase the leakage magnetic flux, and also reduce the core width.
【0031】[0031]
【実施例】次に本発明による薄膜磁気ヘッドおよびその
製造方法が実際上どのように具体化されるかを実施例で
説明する。図2は請求項1の発明の第一実施例を示す平
面図と拡大正面図であり、段差解消層16としてAl2O3
どの無機絶縁材を用いた例である。
EXAMPLES Next, practical examples of how the thin film magnetic head and the method of manufacturing the same according to the present invention are embodied will be described. FIG. 2 is a plan view and an enlarged front view showing a first embodiment of the invention of claim 1, which is an example in which an inorganic insulating material such as Al 2 O 3 is used as the step eliminating layer 16.
【0032】(a) 図は段差解消層16を形成した状態の平
面図であり、この図のように先ず下部磁極層7を形成し
た後、その上全面に段差解消層16を形成するための無機
絶縁材、例えばAl2O3 をスパッタする。その後、平面ラ
ップ加工などの手法によって、下部磁極層7の上に突出
したAl2O3 層を除去し、下部磁極部7pの両側の段差解消
層16と同じ高さにそろえる。
(A) is a plan view showing a state in which the step eliminating layer 16 is formed. As shown in the figure, the lower pole layer 7 is first formed and then the step eliminating layer 16 is formed on the entire surface thereof. An inorganic insulating material such as Al 2 O 3 is sputtered. After that, the Al 2 O 3 layer protruding above the lower magnetic pole layer 7 is removed by a technique such as planar lapping, and the same height as the step eliminating layers 16 on both sides of the lower magnetic pole portion 7p is obtained.
【0033】または、下部磁極層7の上のみフォトレジ
ストのマスクを形成し、その上からAl2O3 をスパッタし
た後、レジストマスクを有機溶剤で除去することによ
り、その上のAl2O3 層をリフトオフして、平坦化するこ
ともできる。なお、工程を逆にして、Al2O3 を全面スパ
ッタし、下部磁極層7と同じ形状にイオンミーリング
し、その中に下部磁極層7を成膜してもよい。
[0033] Alternatively, a mask of saw photoresist on the lower magnetic pole layer 7, after sputtering Al 2 O 3 thereon, by removing the resist mask with an organic solvent, Al 2 O 3 thereon The layer can also be lifted off and planarized. The steps may be reversed, and Al 2 O 3 may be sputtered over the entire surface and ion milled into the same shape as the lower pole layer 7, and the lower pole layer 7 may be formed therein.
【0034】このようにして、下部磁極層7の外側に段
差解消層16を形成することで、段差が解消されるため、
(b) 図のように下部磁極部7pおよび段差解消層16の上に
ギャップ絶縁層8を成膜すると、下部磁極部7p上の中央
部も両側もギャップ絶縁層8の膜厚は一定となる。した
がって、その上に上部磁極部11pを形成しても、全コア
幅において、上下の磁極間隔は一定となり、従来のよう
に両側のみ上下の磁極間隔が接近して、磁極抵抗が低下
するといった問題は発生しない。
By forming the step difference eliminating layer 16 on the outer side of the lower magnetic pole layer 7 in this manner, the step difference is eliminated.
(b) When the gap insulating layer 8 is formed on the lower magnetic pole portion 7p and the step eliminating layer 16 as shown in the figure, the thickness of the gap insulating layer 8 becomes constant both on the central portion and on both sides of the lower magnetic pole portion 7p. .. Therefore, even if the upper magnetic pole portion 11p is formed on the upper magnetic pole portion 11p, the upper and lower magnetic pole intervals are constant over the entire core width, and the upper and lower magnetic pole intervals are close to each other as in the conventional case, and the magnetic pole resistance is reduced. Does not occur.
【0035】図3は請求項1の発明の第二実施例を示す
平面図と拡大正面図であり、段差解消層16として熱硬化
処理したレジスト膜を用いた例である。 (a)図は段差解
消層16を形成した状態の平面図であり、この図のように
先ず下部磁極層7を形成した後、その上全面に段差解消
層16を形成するためのフォトレジストを塗布する。
FIG. 3 is a plan view and an enlarged front view showing a second embodiment of the invention of claim 1, which is an example in which a heat-cured resist film is used as the step eliminating layer 16. (a) is a plan view of the state in which the step eliminating layer 16 is formed. As shown in the figure, the lower pole layer 7 is first formed, and then a photoresist for forming the step eliminating layer 16 is formed on the entire surface thereof. Apply.
【0036】その後、(a) 図の斜線部と同じ形状のマス
クを用いて露光し、現像すると、下部磁極層7の外側の
みにレジスト膜が残る。これを250 °〜270 ℃程度に加
熱して熱硬化させると、有機溶剤に溶けない段差解消層
16が形成される。
After that, by exposing and developing using a mask having the same shape as the shaded area in FIG. 3A, the resist film remains only outside the lower magnetic pole layer 7. When this is heated to approximately 250 ° to 270 ° C and heat-cured, a step-elimination layer that does not dissolve in organic solvents
16 is formed.
【0037】したがって、この場合も、下部磁極部7pの
両側に段差ができず、ほとんど平坦になるため、ギャッ
プ絶縁層8を成膜したとき、下部磁極部7pの両側に膜厚
の薄い領域が発生することはなく、全コア幅にわたって
ギャップ寸法が一定となる。なお、段差解消層16の形成
は、上部磁極層11が形成されるまでに完了しておれば足
りる。
Therefore, also in this case, since there is no step on both sides of the lower magnetic pole portion 7p and the surface is almost flat, when the gap insulating layer 8 is formed, thin regions are formed on both sides of the lower magnetic pole portion 7p. It does not occur and the gap size is constant over the entire core width. The formation of the step eliminating layer 16 may be completed by the time the upper magnetic pole layer 11 is formed.
【0038】図4は請求項2の発明の実施例を示す平面
図と拡大正面図である。この場合は、段差解消層を形成
する必要はないが、上部磁極層11を成膜した後に、上下
の磁極部が所定のコア幅となるように加工する。したが
って、下部磁極部7pは予め規定のコア幅Wより大きめに
パターニングしておく。
FIG. 4 is a plan view and an enlarged front view showing a second embodiment of the invention. In this case, it is not necessary to form the step eliminating layer, but after the upper magnetic pole layer 11 is formed, the upper and lower magnetic pole portions are processed to have a predetermined core width. Therefore, the lower magnetic pole portion 7p is patterned in advance so as to be larger than the specified core width W.
【0039】このとき、従来のプロセスと同じ方法で、
上部磁極層を選択メッキによって形成する場合は、図示
のように上部磁極部11pも予め大きめにパターニングし
ておく。そして、下部磁極部7pおよび上部磁極部11pの
上に、図示のように規定のコア幅Wと同じ寸法のTiマス
ク17をパターニングし、その上からイオンビームを照射
してエッチングする。
At this time, in the same manner as the conventional process,
When the upper magnetic pole layer is formed by selective plating, the upper magnetic pole portion 11p is also patterned in a large size in advance as shown in the figure. Then, a Ti mask 17 having the same size as the specified core width W is patterned on the lower magnetic pole portion 7p and the upper magnetic pole portion 11p, and an ion beam is irradiated from above the Ti mask 17 for etching.
【0040】このように、下部磁極部7pと上部磁極部11
pを重ねた状態で、いっしょにコア幅Wを決定するため
の加工を行なうので、図10(3) の下部磁極部7pの両側の
ギャップ絶縁層8が薄くなった領域82、82は、コア幅加
工の際に切除でき、また従来のように上下の磁極間でず
れが生じることもなく、その分だけコア幅を縮小でき
る。なお、マスク17は、Tiマスクに代えてフォトレジス
トを厚めに形成してもよい。
Thus, the lower magnetic pole portion 7p and the upper magnetic pole portion 11 are
Since the processing for determining the core width W is performed together with p stacked, the regions 82 and 82 where the gap insulating layer 8 on both sides of the lower magnetic pole portion 7p in FIG. The core can be cut during width processing, and the core width can be reduced by that amount without any deviation between the upper and lower magnetic poles as in the conventional case. The mask 17 may be formed of a thick photoresist instead of the Ti mask.
【0041】図4には、予め上部磁極層を選択メッキに
よって形成した後、磁極部のみをマスク17を用いて加工
する例を示したが、図1(b) に示すように、上部磁極層
11を形成するための成膜を全面に行ない、上部磁極層11
をパターニングする際に、規定のコア幅となるようなマ
スク17を用いて、上部磁極層11と上下の磁極部を同時に
パターニングしてもよい。
FIG. 4 shows an example in which the upper magnetic pole layer is formed by selective plating in advance, and then only the magnetic pole portion is processed using the mask 17, but as shown in FIG. 1 (b), the upper magnetic pole layer is formed.
A film is formed on the entire surface to form 11 and the upper pole layer 11
When patterning, the upper magnetic pole layer 11 and the upper and lower magnetic pole portions may be simultaneously patterned by using a mask 17 having a specified core width.
【0042】図5は、上部絶縁層10bと上部磁極層11と
の間にギャップ絶縁層8を形成する例であり、下部磁極
部7pの両側に、図2、図3の実施例のようにして、段差
解消層16を形成し、しかも上部絶縁層10bを形成した状
態で、ギャップ絶縁層8を形成する。あるいは、上部絶
縁層10b上にギャップ絶縁層8をパターニングし、その
上に上部磁極層11を成膜した後に、図4の方法で磁極部
を加工してコア幅を設定する。なお、10cは中間絶縁層
である。
FIG. 5 is an example in which the gap insulating layer 8 is formed between the upper insulating layer 10b and the upper magnetic pole layer 11, and is formed on both sides of the lower magnetic pole portion 7p as in the embodiment of FIGS. Then, the gap insulating layer 8 is formed with the step eliminating layer 16 formed and the upper insulating layer 10b formed. Alternatively, the gap insulating layer 8 is patterned on the upper insulating layer 10b, the upper magnetic pole layer 11 is formed thereon, and then the magnetic pole portion is processed by the method of FIG. 4 to set the core width. Incidentally, 10c is an intermediate insulating layer.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、少なくとも下部磁極部7pの両側に、非磁性体からな
る段差解消層16を有しているため、ギャップ絶縁層8を
成膜する際に、下部磁極部7pの両側が平坦になってい
る。その結果、従来のように下部磁極部7pの両側のギャ
ップ絶縁層82が薄くなり、ギャップ寸法が不均一となる
問題を解消することができる。また、上部磁極部11pよ
り下部磁極部7pのコア幅を大きくする必要がなく、コア
幅を縮小して、磁気記録媒体の高記録密度化に対応でき
る。
As described above, according to the invention of claim 1, since the step eliminating layer 16 made of a non-magnetic material is provided at least on both sides of the lower magnetic pole portion 7p, the gap insulating layer 8 is formed. When the film is formed, both sides of the lower magnetic pole portion 7p are flat. As a result, it is possible to solve the problem that the gap insulating layers 82 on both sides of the lower magnetic pole portion 7p become thin and the gap dimension becomes nonuniform as in the conventional case. Further, it is not necessary to make the core width of the lower magnetic pole portion 7p larger than that of the upper magnetic pole portion 11p, and the core width can be reduced to cope with the high recording density of the magnetic recording medium.
【0044】請求項2のように、上部磁極層11を成膜し
た後に、所定のコア幅となるように磁極部を加工するこ
とにより、従来のように下部磁極部7pの両側のギャップ
絶縁層が薄くなる領域82を切除して、中央のギャップ絶
縁層が一定の領域81のみを使用でき、また上下の磁極部
間にずれが生じて漏洩磁束が増えることも防止できる。
しかも、上下の磁極間のずれ量を考慮する必要もなくな
り、その分だけコア幅を縮小できる。
After the upper magnetic pole layer 11 is formed, the magnetic pole portion is processed so as to have a predetermined core width, so that the gap insulating layers on both sides of the lower magnetic pole portion 7p are formed as in the conventional case. It is possible to cut out the region 82 where the thickness becomes thin and use only the region 81 where the central gap insulating layer is constant, and it is also possible to prevent an increase in the leakage magnetic flux due to the displacement between the upper and lower magnetic pole portions.
Moreover, it is not necessary to consider the amount of deviation between the upper and lower magnetic poles, and the core width can be reduced accordingly.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明による薄膜磁気ヘッドおよびその製造方
法の基本原理を説明する正面図である。
FIG. 1 is a front view illustrating the basic principle of a thin film magnetic head and a manufacturing method thereof according to the present invention.
【図2】請求項1の発明の第一実施例を示す平面図と拡
大正面図である。
FIG. 2 is a plan view and an enlarged front view showing a first embodiment of the invention of claim 1;
【図3】請求項1の発明の第二実施例を示す平面図と拡
大正面図である。
FIG. 3 is a plan view and an enlarged front view showing a second embodiment of the invention of claim 1;
【図4】請求項2の発明の実施例を示す平面図と拡大正
面図である。
FIG. 4 is a plan view and an enlarged front view showing an embodiment of the invention of claim 2;
【図5】本発明と従来の思想を組み合わせた例を示す断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an example in which the present invention and a conventional idea are combined.
【図6】薄膜磁気ヘッドの全容を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing the whole of a thin film magnetic head.
【図7】薄膜磁気ヘッドで情報の記録/再生を行なって
いる状態を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where information is recorded / reproduced by the thin film magnetic head.
【図8】薄膜磁気ヘッドにおけるヘッド素子部の成膜プ
ロセスを工程順に示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a film forming process of a head element portion in the thin film magnetic head in process order.
【図9】ヘッド素子部の完成状態を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a completed state of a head element portion.
【図10】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す正面図
である。
FIG. 10 is a front view showing a method of manufacturing a conventional thin film magnetic head.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 スライダ部 2 ヘッド素子部 3 薄膜コイルの端子 6 下部保護膜 7 下部磁極層 7p 下部磁極部 8 ギャップ絶縁層 G 記録/再生ギャップ( ギャップ寸法 ) D 磁気記録媒体 9 薄膜コイル 10 コイル絶縁層 10a コイル絶縁用の下部絶縁層 10b コイル絶縁用の上部絶縁層 10c コイル絶縁用の中間絶縁層 11 上部磁極層 11p 上部磁極部 12 上部保護膜 13 基板 15 研削位置 16 段差解消層 17 磁極部加工用のマスク 1 slider part 2 head element part 3 thin film coil terminal 6 lower protective film 7 lower magnetic pole layer 7p lower magnetic pole part 8 gap insulating layer G recording / reproducing gap (gap dimension) D magnetic recording medium 9 thin film coil 10 coil insulating layer 10a coil Lower insulating layer for insulation 10b Upper insulating layer for coil insulation 10c Intermediate insulating layer for coil insulation 11 Upper magnetic pole layer 11p Upper magnetic pole part 12 Upper protective film 13 Substrate 15 Grinding position 16 Step eliminating layer 17 Mask for magnetic pole part processing

Claims (2)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 少なくとも下部磁極層、ギャップ絶縁
    層、コイル層、コイル絶縁層および上部磁極層を有する
    薄膜磁気ヘッドにおいて、 下部磁極層の少なくとも磁極部7pの両側に、非磁性体か
    らなる段差解消層16を有していることを特徴とする薄膜
    磁気ヘッド。
    1. A thin film magnetic head having at least a lower magnetic pole layer, a gap insulating layer, a coil layer, a coil insulating layer and an upper magnetic pole layer, wherein a step made of a non-magnetic material is eliminated on at least both sides of the lower magnetic pole layer 7p. A thin-film magnetic head having a layer 16.
  2. 【請求項2】 少なくとも下部磁極層、ギャップ絶縁
    層、コイル層、コイル絶縁層および上部磁極層を有する
    薄膜磁気ヘッドを製造する際に、 下部磁極層、ギャップ絶縁層(8) および上部磁極層(11)
    を成膜した後に、下部磁極部(7p)もいっしょに、磁極部
    が所定のコア幅(W) となるように加工することを特徴と
    する薄膜磁気ヘッドの製造方法。
    2. When manufacturing a thin film magnetic head having at least a lower magnetic pole layer, a gap insulating layer, a coil layer, a coil insulating layer and an upper magnetic pole layer, the lower magnetic pole layer, the gap insulating layer (8) and the upper magnetic pole layer ( 11)
    A method for manufacturing a thin-film magnetic head, characterized in that after the film is formed, the lower magnetic pole part (7p) is processed together with the lower magnetic pole part so that the magnetic pole part has a predetermined core width (W).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5966277A (en) * 1997-04-25 1999-10-12 Fujitsu Limited Magnetic head and method for production thereof
US5995343A (en) * 1997-02-14 1999-11-30 Fujitsu Limited Magnetic headwith specified tapered pole tip width ratio
US6072670A (en) * 1997-04-03 2000-06-06 Hitachi Metals, Ltd. Thin film magnetic head having a pair of magnetic poles formed on substrate through a magnetic gap layer

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