JPH064829A - 薄膜磁気ヘッドとその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドとその製造方法

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JPH064829A
JPH064829A JP15928292A JP15928292A JPH064829A JP H064829 A JPH064829 A JP H064829A JP 15928292 A JP15928292 A JP 15928292A JP 15928292 A JP15928292 A JP 15928292A JP H064829 A JPH064829 A JP H064829A
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JP
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layer
gap
magnetic pole
interlayer insulating
film
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JP15928292A
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Yoshio Koshikawa
誉生 越川
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3176Structure of heads comprising at least in the transducing gap regions two magnetic thin films disposed respectively at both sides of the gaps
    • G11B5/3179Structure of heads comprising at least in the transducing gap regions two magnetic thin films disposed respectively at both sides of the gaps the films being mainly disposed in parallel planes
    • G11B5/3183Structure of heads comprising at least in the transducing gap regions two magnetic thin films disposed respectively at both sides of the gaps the films being mainly disposed in parallel planes intersecting the gap plane, e.g. "horizontal head structure"
    • GPHYSICS
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3163Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は磁気ディスク装置に用いる水平型の
薄膜磁気ヘッドとその製造方法に関し、ギャップ層を有
する第2層間絶縁層上に成膜時の第2磁極層中のギャッ
プ層基部より周囲に異常層や「す」が発生することを防
止して、第2磁極層の先端部での磁気特性の劣化を解消
することを目的とする。 【構成】 基板11上の所定領域に第1磁極層12と、第1
層間絶縁層13と、前記第1磁極層12の両側の各端部を中
心とするコイル導体層14と、第2層間絶縁層15とを順に
形成し、該第2層間絶縁層15上に Al2O3膜パターニング
してギャップ層31を形成し、該ギャップ層31の配設基部
のギャップ方向の両側にレジスト膜をパターニングし、
該レジスト膜パターンを硬化した傾斜部32を形成した
後、その傾斜部32を有するギャップ層31を含む第2層間
絶縁層15上に第2磁極層33を形成するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置に用い
られる水平型(ホリゾンタル、或いはプレーナ型)の薄
膜磁気ヘッドとその製造方法に関するものである。
【0002】従来より磁気ディスク装置に用いられる薄
膜磁気ヘッドの一種として、コア損失が少なく、磁界の
立ち上がり時間の小さい水平型の薄膜磁気ヘッドが高密
度記録化に伴って用いられている。また、このような水
平型の薄膜磁気ヘッドは、近年、磁気ディスク装置の小
型化、低価格化に伴い、スライダ厚さの減少、スライダ
浮上面をウェハ基板単位で加工すること等が可能である
ことから注目されているが、更にその性能の向上が要望
されている。
【0003】
【従来の技術】従来の水平型の薄膜磁気ヘッドは、図5
(a) の概略断面図に示すようにスライダを構成するセラ
ミック等からなる基板11上の所定領域に Ni-Fe膜等から
なる第1磁極層12と、該第1磁極層12を含む基板上に硬
化性樹脂等からなる第1層間絶縁層13を介してその第1
磁極層12の両端部をそれぞれ中心とする一対の渦巻き状
のコイル導体層14が積層形成され、前記第1磁極層12上
に対応する位置の一対のコイル導体層14部分上に第2層
間絶縁層15を介して該第2層間絶縁層15の表面に対して
垂直な Al2O3膜等からなるギャップ層16を中央部に介在
させた Ni-Fe膜等からなる第2磁極層17がその両端を前
記第1磁極層12と磁気的に結合された状態に配設されて
いる。
【0004】また、前記第2磁極層17上とその両側に露
出する記録再生用のコイル導体層14部分上に Al2O3膜等
からなる保護膜18を被着した状態で、その保護膜18の表
面を前記第2磁極層17及びその中央部に介在させたギャ
ップ層16が露出するように平坦研摩加工して記録媒体と
対向する媒体対向面 (記録媒体に対する浮上面) 19を形
成した構成からなっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな従来の水平型の薄膜磁気ヘッドの製造工程におい
て、 Al2O3膜からなるギャップ層16が形成された第2層
間絶縁層15上に第2磁極層17を形成するための Ni-Fe膜
21をスパッタリング法等により被着した場合、図5(b)
に示すように該 Ni-Fe膜21のギャップ層16と第2層間絶
縁層15との段差部分に、該ギャップ層16の基部部分から
膜生成方向に鎖線で示すように膜組成比や膜質等が変化
する異常層22が生じたり、また、図5(c) に示すように
Ni-Fe膜21中のギャップ層16の基部部分からその周辺に
微細な「す」 (鬆、微細な孔、空洞)23 が発生する問題
がある。
【0006】従って、そのような異常層22や「す」23が
発生するギャップ層16近傍の部分、即ち、 Ni-Fe膜21に
より形成された第2磁極層17において特に良好な磁気特
性(透磁率、飽和磁束密度等) が要求される磁極先端部
での磁気特性の劣化を引き起こすという欠点があった。
【0007】本発明は上記した従来の問題点に鑑み、ギ
ャップ層を有する第2層間絶縁層上に成膜時の第2磁極
層中のギャップ層の配設基部より周囲に異常層や「す」
が発生することを防止して、第2磁極層の先端部での磁
気特性の劣化を解消した新規な薄膜磁気ヘッドとその製
造方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基板上に、第1磁極層と、第1層間絶縁
層と、前記第1磁極層の両側の各端部を中心とする一対
のコイル導体層と、第2層間絶縁層と、中央部にギャッ
プ層を有し、かつ両端を前記第1磁極層と磁気的に結合
した第2磁極層とを順に積層してなる薄膜磁気ヘッドに
おいて、前記第2層間絶縁層上に垂直に配設されたギャ
ップ層の配設基部のギャップ方向の両側を傾斜状、若し
くはR形状に構成する。
【0009】また、基板上に、第1磁極層と、第1層間
絶縁層と、前記第1磁極層の両側の各端部を中心とする
一対のコイル導体層と、第2層間絶縁層と、中央部にギ
ャップ層を有し、かつ両端を前記第1磁極層と磁気的に
結合した第2磁極層とを順に積層形成する薄膜磁気ヘッ
ドの製造において、前記ギャップ層を中央部に介在させ
た第2磁極層の形成工程は、第2層間絶縁層上にギャッ
プ形成用の非磁性な無機絶縁膜を形成し、該無機絶縁膜
をギャップ形成用のレジストマスクを用いてパターニン
グして該第2層間絶縁層上にギャップ層を垂直に形成す
る工程と、前記第2層間絶縁層上の該ギャップ層の配設
基部のギャップ方向の両側に所定パターン形状のレジス
ト膜パターンを形成した後、該レジスト膜パターンを硬
化して傾斜部を形成する工程と、前記ギャップ層を含む
第2層間絶縁層上に第2磁極層を形成する工程とを含み
構成する。
【0010】更に、基板上に、第1磁極層と、第1層間
絶縁層と、前記第1磁極層の両側の各端部を中心とする
一対のコイル導体層と、第2層間絶縁層と、中央部にギ
ャップ層を有し、かつ両端を前記第1磁極層と磁気的に
結合した第2磁極層とを順に積層形成する薄膜磁気ヘッ
ドの製造において、前記ギャップ層を中央部に介在させ
た第2磁極層の形成工程は、第2層間絶縁層上に非磁性
な無機絶縁膜を形成し、該無機絶縁膜上に非磁性な無機
絶縁膜からなるギャップマスク層を垂直に形成する工程
と、前記第2層間絶縁層上の該ギャップマスク層の配設
基部のギャップ方向の両側に所定パターン形状のレジス
ト膜を形成した後、該レジスト膜を硬化して傾斜パター
ンを形成する工程と、該傾斜パターンをマスクにして前
記非磁性な無機絶縁膜をドライエッチング法によりパタ
ーニングして第2層間絶縁層に対する配設基部のギャッ
プ方向の両側が傾斜状のギャップ層を形成する工程と、
前記配設基部が傾斜状のギャップ層を含む第2層間絶縁
層上に第2磁極層を形成する工程とを含み構成する。
【0011】
【作用】本発明では、前記第2層間絶縁層上に垂直に配
設されたギャップ層の配設基部のギャップ方向の両側を
傾斜状、若しくはR形状にして、該ギャップ層のギャッ
プ方向の側面と第2層間絶縁層とでなす角度を略鈍角に
し、その配設基部が傾斜状、或いはR形状のギャップ層
を含む第2層間絶縁層上に第2磁極層を配設した構成と
することにより、該第2磁極層中のギャップ層の配設基
部より周囲に異常層や「す」が発生する現象が防止さ
れ、該第2磁極層の先端部での透磁率、飽和磁束密度等
からなる磁気特性の劣化を解消することができる。
【0012】また、前記第2層間絶縁層上に配設基部を
傾斜状、若しくはR形状にしたギャップ層を形成する方
法として、前記第2層間絶縁層上に垂直に形成されたギ
ャップ層の配設基部のギャップ方向の両側に所定パター
ン形状のレジスト膜パターンを形成した後、該レジスト
膜パターンを熱硬化することにより、硬化したレジスト
膜からなる傾斜部、若しくはR形状部を配設基部のギャ
ップ方向の両側に設けたギャップ層を容易に形成するこ
とができる。
【0013】更に他の形成方法として、前記第2層間絶
縁層上に非磁性な無機絶縁膜とその無機絶縁膜上の所定
領域に非磁性な無機絶縁膜からなるギャップマスク層を
垂直に形成し、該ギャップマスク層の配設基部のギャッ
プ方向の両側に所定パターン形状のレジスト膜を形成し
た後、該レジスト膜を熱硬化して傾斜パターンを形成
し、該傾斜パターンをマスクにして前記非磁性な無機絶
縁膜をドライエッチング法によりパターニングすること
により、非磁性な無機絶縁膜からなる傾斜部を配設基部
のギャップ方向の両側に設けたギャップ層を容易に形成
することができる。
【0014】従って、前記配設基部が傾斜状、或いはR
形状を有するギャップ層を含む第2層間絶縁層上に第2
磁極層を形成することにより、該第2磁極層中のギャッ
プ層の配設基部より周囲に異常層や「す」が発生すると
いった現象を防止することができる。
【0015】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例について詳
細に説明する。図1は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの一
実施例を示す要部断面図である。
【0016】図において、11はセラミック等からなる基
板であり、該基板11上の所定領域にNi-Fe膜等からなる
第1磁極層12と、該第1磁極層12を含む基板11上に光硬
化性樹脂等からなる第1層間絶縁層13を介してその第1
磁極層12の両端部をそれぞれ中心とする一対の渦巻き状
のコイル導体層14と、該第1磁極層12上に対応する一対
のコイル導体層14部分上に第2層間絶縁層15とが順に配
設されている。
【0017】ここまでの構成は従来例と同様であるが、
その第2層間絶縁層15上の長さ方向の中央部に該第2層
間絶縁層15の表面に対して垂直で配設基部のギャップ方
向の両側に硬化性樹脂膜、或いは Al2O3膜等からなる傾
斜部 (R形状部としてもよい)32 を設けた Al2O3膜から
なるギャップ層31が配設され、その第2層間絶縁層15上
の他の領域に該ギャップ層31をギャップ方向の両側から
挟み、かつ両端が前記第1磁極層12と磁気的に結合され
た状態に Ni-Fe膜等からなる第2磁極層33を配設するこ
とにより、該ギャップ層31の配設基部のギャップ方向の
両側部が鈍角となることから、該第2磁極層33中のギャ
ップ層31の配設基部より周囲に異常層や「す」が発生す
る現象がなくなって防止される。
【0018】そして、前記第2磁極層33の両側に露出す
る記録再生用のコイル導体層14部分上に Al2O3膜等から
なる保護膜18を被着し、その保護膜18の表面と前記第2
磁極層33及びギャップ層31の表面とを一体に平坦化して
記録媒体と対向する媒体対向面19を形成することで、前
記第2磁極層33の先端部での透磁率、飽和磁束密度等か
らなる磁気特性の劣化を解消したヘッド構成が得られ
る。
【0019】図2(a) 〜(d) は本発明に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法の第1実施例を工程順に示す要部断面図
である。図2(a) に示すようにセラミック等からなる基
板11上の所定領域に従来例と同様にスパッタリング法、
またはマスクめっき法等により Ni-Fe膜等からなる第1
磁極層12を被着形成し、その第1磁極層12を含む基板11
上に光硬化性樹脂等からなる第1層間絶縁層13をパター
ン形成すると共に、該第1層間絶縁層13上に前記第1磁
極層12の両端部をそれぞれ中心とする一対の渦巻き状の
コイル導体層14と、該第1磁極層12上に対応する一対の
コイル導体層14部分上に第2層間絶縁層15とを順に形成
し、その第2層間絶縁層15上にギャップ形成用の Al2O3
膜41をスパッタリング法等により被着した後、該 Al2O3
膜41上の所定位置にギャップ形成用のレジストマスク42
をパターン形成する。
【0020】次に、前記ギャップ形成用のレジストマス
ク42をマスクにして前記 Al2O3膜41をイオンミリング法
によりパターニングして図2(b) に示すようにギャップ
層43を形成し、該ギャップ層43を含む第2層間絶縁層15
上にレジスト膜を塗着後、そのレジスト膜を、フォトマ
スクを用いたパターニング、または露光量を調整した全
面露光・現像によるパターニング等により、前記ギャッ
プ層43の第2層間絶縁層15に対する配設基部のギャップ
方向の両側に所定パターン形状のレジスト膜パターン44
を形成し、そのレジスト膜パターン44を熱硬化すること
により、該レジスト膜パターン44は傾斜状、或いはR形
状に変形硬化して図2(c) に示すように傾斜部45、或い
はR形状部をギャップ層43の配設基部のギャップ方向の
両側に容易に形成することができる。
【0021】その後、図2(d) に示すように前記傾斜部
45、或いはR形状部を有するギャップ層43を含む第2層
間絶縁層15上と前記第1磁極層12の両端の露出部上にNi
-Fe膜等からなる第2磁極層46と、該第2磁極層46及び
その両側に露出するコイル導体層14部分上に Al2O3膜等
からなる保護膜18を被着し、前記第2磁極層46及び保護
膜18を図中の一点鎖線Bで示す部分まで平坦に研摩加工
を行って、図1に示すと同様なギャップ層43と第2磁極
層46及び保護膜18が露出する媒体対向面19を形成するこ
とにより、前記ギャップ層43と接する第2磁極層46の先
端部での異常層や「す」の発生が防止され、その磁極先
端部の透磁率、飽和磁束密度等からなる磁気特性の劣化
が解消される。
【0022】また、図3(a), (b)は本発明に係る薄膜磁
気ヘッドの製造方法の第2実施例を工程順に示す要部断
面図であり、図2(a) 〜(d) と同等部分には同一符号を
付している。
【0023】これらの図で示す実施例が図2(a) 〜(d)
の第1実施例と異なる点は、図3(a) に示すように第2
層間絶縁層15上に、ギャップ層の膜厚の略1/2 の膜厚の
Al2O3膜51、或いはSiO2膜をスパッタリング法等により
被着し、その Al2O3膜51上の所定領域に前記図2(b) 及
び(c) の実施例と同様な形成方法によりギャップ層と同
形状の Al2O3膜からなるギャップマスク層52と該ギャッ
プマスク層52の配設基部のギャップ方向の両側に、所定
パターンにパターニングした該レジスト膜を傾斜状に変
形硬化した傾斜パターン53を形成する。
【0024】次に、前記配設基部のギャップ方向の両側
に傾斜パターン53を設けたギャップマスク層52をマスク
にして前記 Al2O3膜51をイオンミリング法によりエッチ
ングし、パターニングすることにより、図3(b) に示す
ように前記ギャップマスク層52の一部と前記傾斜パター
ン53も同時にエッチング除去されて、前記第2層間絶縁
層15上に、配設基部のギャップ方向の両側に傾斜部が一
体に形成された Al2O3からなるギャップ層54を容易に形
成したことである。
【0025】そして、前記配設基部のギャップ方向の両
側に傾斜部を一体に形成したギャップ層54を含む第2層
間絶縁層15上と図示しない第1磁極層12の両端の露出部
上に前記図2(d) による実施例と同様に Ni-Fe膜等から
なる第2磁極層と、該第2磁極層及びその両側に露出す
るコイル導体層部分上に Al2O3膜等からなる保護膜を被
着し、該第2磁極層及び保護膜を平坦に研摩加工して該
第2磁極層及びギャップ層54と保護膜が露出する媒体対
向面を形成したヘッド構成とすることによっても前記図
2(a) 〜(d) による第1実施例と同様な効果が得られ
る。
【0026】更に、図4(a), (b)は本発明に係る薄膜磁
気ヘッドの製造方法の第3実施例を工程順に示す要部断
面図であり、図2(a) 〜(d) と同等部分には同一符号を
付している。
【0027】これらの図で示す実施例が図2(a) 〜(d)
の実施例と異なる点は、図4(a) に示すように第2層間
絶縁層15上に、スパッタリング法等により被着したギャ
ップ形成用の Al2O3膜41上の所定位置に、ギャップ形成
用のレジストマスク42をパターン形成し、そのギャップ
形成用のレジストマスク42をマスクにして前記 Al2O3
41をイオンミリング法によりエッチングしてパターニン
グする。
【0028】このイオンミリング法によりエッチングし
てパターニングする際に、該 Al2O3膜41の表面に対する
イオンビームの入射角度θを略垂直に入射させてエッチ
ングする工程と、40度以上の大きな角度で入射させてエ
ッチングする工程を用いてパターニングすることによっ
て、図4(b) に示すように前記第2層間絶縁層15上に、
配設基部のギャップ方向の両側に傾斜部を有する一体形
の Al2O3からなるギャップ層61を容易に形成したことで
ある。
【0029】そして、前記配設基部のギャップ方向の両
側に傾斜部を有する一体形のギャップ層61を含む第2層
間絶縁層15上と第1磁極層12の図示しない両端の露出部
上に前記図2(d) による実施例と同様に Ni-Fe膜等から
なる第2磁極層と、該第2磁極層及びその両側に露出す
るコイル導体層部分上に Al2O3膜等からなる保護膜を被
着し、該第2磁極層及び保護膜を平坦に研摩加工して該
第2磁極層及びギャップ層61と保護膜が露出する媒体対
向面を形成したヘッド構成とすることによっても前記図
2(a) 〜(d) による第1実施例と同様な効果が得られ
る。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る薄膜磁気ヘッドとその製造方法によれば、ギャッ
プ層の配設基部のギャップ方向の両側と接する第2磁極
層先端部での異常層や「す」の発生が防止される。
【0031】従って、その第2磁極先端部での透磁率、
飽和磁束密度等からなる磁気特性の劣化のない良好な磁
気特性を有する水平型(ホリゾンタル、或いはプレーナ
型)の薄膜磁気ヘッドを容易に得ることが可能となり、
この種の薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に適用して優
れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の薄膜磁気ヘッドの一実施例を示す要
部断面図である。である。
【図2】 本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の第1実
施例を工程順に示す要部断面図である。
【図3】 本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の第2実
施例を工程順に示す要部断面図である。
【図4】 本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の第3実
施例を工程順に示す要部断面図である。
【図5】 従来の薄膜磁気ヘッドとその問題点を説明す
るための要部断面図と部分拡大断面図である。
【符号の説明】
11 基板 12 第1磁性層 13 第1層間絶縁層 14 コイル導体層 15 第2層間絶縁層 18,37 保護層 19 媒体対向面 31,43,54,61 ギャップ層 32,45 傾斜部 33,46 第2磁極層 41,51 Al2O3 膜 42 レジストマスク 44 レジスト膜パターン 52 ギャップマスク層 53 傾斜パターン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板(11)上に、第1磁極層(12)と、第1
    層間絶縁層(13)と、前記第1磁極層(12)の両側の各端部
    を中心とする一対のコイル導体層(14)と、第2層間絶縁
    層(15)と、中央部にギャップ層(31)を有し、かつ両端を
    前記第1磁極層(12)と磁気的に結合した第2磁極層(33)
    とを順に積層してなる薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記第2層間絶縁層(15)上に垂直に配設されたギャップ
    層(31)の配設基部のギャップ方向の両側を傾斜状、若し
    くはR形状としたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 基板(11)上に、第1磁極層(12)と、第1
    層間絶縁層(13)と、前記第1磁極層(12)の両側の各端部
    を中心とする一対のコイル導体層(14)と、第2層間絶縁
    層(15)と、中央部にギャップ層(43)を有し、かつ両端を
    前記第1磁極層(12)と磁気的に結合した第2磁極層(46)
    とを順に積層形成する薄膜磁気ヘッドの製造において、 前記ギャップ層(43)を中央部に介在させた第2磁極層(4
    6)の形成工程は、第2層間絶縁層(15)上にギャップ形成
    用の非磁性な無機絶縁膜(41)を形成し、該無機絶縁膜(4
    1)をギャップ形成用のレジストマスク(42)を用いてパタ
    ーニングして該第2層間絶縁層(15)上にギャップ層(43)
    を垂直に形成する工程と、 前記第2層間絶縁層(15)上の該ギャップ層(43)の配設基
    部のギャップ方向の両側に所定パターン形状のレジスト
    膜パターン(44)を形成した後、該レジスト膜パターン(4
    4)を硬化して傾斜部(45)を形成する工程と、 前記ギャップ層(43)を含む第2層間絶縁層(15)上に第2
    磁極層(46)を形成する工程とを含むことを特徴とする薄
    膜磁気ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】 基板(11)上に、第1磁極層(12)と、第1
    層間絶縁層(13)と、前記第1磁極層(12)の両側の各端部
    を中心とする一対のコイル導体層(14)と、第2層間絶縁
    層(15)と、中央部にギャップ層(54)を有し、かつ両端を
    前記第1磁極層(12)と磁気的に結合した第2磁極層とを
    順に積層形成する薄膜磁気ヘッドの製造において、 前記ギャップ層(54)を中央部に介在させた第2磁極層の
    形成工程は、第2層間絶縁層(15)上に非磁性な無機絶縁
    膜(51)を形成し、該無機絶縁膜(51)上に非磁性な無機絶
    縁膜からなるギャップマスク層(52)を垂直に形成する工
    程と、 前記第2層間絶縁層(15)上の該ギャップマスク層(52)の
    配設基部のギャップ方向の両側に所定パターン形状のレ
    ジスト膜を形成した後、該レジスト膜を硬化して傾斜パ
    ターン(53)を形成する工程と、 該傾斜パターン(53)をマスクにして前記非磁性な無機絶
    縁膜(51)をドライエッチング法によりパターニングして
    第2層間絶縁層(15)に対する配設基部のギャップ方向の
    両側が傾斜状のギャップ層(54)を形成する工程と、 前記配設基部が傾斜状のギャップ層(54)を含む第2層間
    絶縁層(15)上に第2磁極層を形成する工程とを含むこと
    を特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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