JPH0684135A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高密度磁気記憶装置のハードディスクドライ
ブに用いられる薄膜磁気ヘッドにおいて、記録効率を低
下させず下部磁性層の透磁率の低下を防止することを目
的とする。 【構成】 基板６のギャップデプス近傍に段差を形設し
た非磁性層１０の溝部に２層の下部磁性層１２，１４を
膜厚が非磁性層１０の厚さより小さく、かつ面積の小さ
な１層目の下部磁性層１２から被着形成する構成によ
り、２層目の下部磁性層１４からアペックスＰまでの距
離や、段差が始まるエッジから２層目の下部磁性層１４
までの距離などを精度良く制御でき、上部磁性層と下部
磁性層の間の漏れパーミアンスを少なくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録による高密度磁
気記憶装置のハードディスクドライブに用いられる薄膜
磁気ヘッド及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高密度磁気記憶装置のハードディ
スクドライブの大容量化や小型化に伴い高性能の磁気ヘ
ッドが要求されてきているが、それに伴って浮上型の薄
膜磁気ヘッドの高記録密度化がはかられ、トラック幅や
ギャップ長の狭小化、及び低インダクタンス化などが行
なわれている。磁気ヘッドが小型になり起磁力が小さく
なってくると記録効率や再生効率を少しでも上げること
が磁気ヘッドを高性能化することにつながる。記録効率
や再生効率を上げるために磁気コアである上部磁性層，
下部磁性層を各々２層で形成することが行なわれてい
る。

【０００３】以下に従来の薄膜磁気ヘッドについて説明
する。図７ないし図９に示すように、空気ベアリング面
２を形設したスライダ１には、磁気コア５に連通したコ
イル４と、コイル４にリード線をつなぐためのパッド３
からなる素子部が配設されている。

【０００４】素子部は、基板６に被着された非磁性層２
１の上に被着された下地膜２３を介して１層目の下部磁
性層２４とその上に面積の小さい２層目の下部磁性層２
５が形成され、その上に所定形状に被着された非磁性層
２６を介して、絶縁層１６とコイル１７が層状に形成さ
れ、その上面に２つの上部磁性層１８，１９が被着形成
され、最後に図示していないがアルミナなどの保護膜を
形成した後、所定形状に表面をラップ加工した構成であ
る。

【０００５】図９において、Ｐはギャップデプス端部
（以下アペックスという）の位置を表し、寸法Ｄ４は２
層目の下部磁性層２５のアペックスＰに向かっている先
端からアペックスＰまでの距離であり、寸法Ｌ２は２層
目の下部磁性層２５の上面のエッジから１層目の上部磁
性層１８までの距離である。寸法Ｄ４と寸法Ｌ２は共に
上部磁性層と下部磁性層間の漏れパーミアンスに影響を
与える。

【０００６】磁気ヘッドの記録密度を向上するための手
段の１つとして小型化が行なわれるが、起磁力が低下す
るため磁気コアの形状を変えて記録効率や再生効率を上
げることが高性能化のためには必要であり、図１０に示
すように、ギャップ近傍の磁束を効率良く絞り込み記録
効率を向上させるために、基板６に溝部を設けて、上部
磁性層と下部磁性層間の漏れパーミアンスが極力少なく
なるように対向する磁性層間隔をひろげることが行なわ
れている。

【０００７】寸法Ｄ７は２層目の下部磁性層２５のアペ
ックスＰに向かっている先端からアペックスＰまでの距
離であり、寸法Ｄ５はアペックスＰから段差がはじまる
１層目の下部磁性層２４のエッジまでの距離であり、寸
法Ｄ６は寸法Ｄ７から寸法Ｄ５を引いた距離である。ま
た、寸法Ｌ３は１層目の下部磁性層２４の上面のエッジ
から１層目の上部磁性層１８までの距離である。

【０００８】寸法Ｄ５や寸法Ｄ７を変えることにより記
録効率を変えることができる。２層目の下部磁性層２５
の形成領域を決定するマスクのアライメント精度と２層
目の下部磁性層２５の膜厚が２層目の下部磁性層２５上
面のエッジ点Ｅの位置を決めるが、マスクのアライメン
ト精度は１ミクロン程度であり寸法Ｄ５が通常数ミクロ
ン程度であることを考えると１０％以上のばらつきを持
つので記録効率に影響を与えることになる。

【０００９】以下に従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法に
ついて説明する。まず図１１に示すように、アルチック
やフェライト製の基板６の全面にアルミナなどの非磁性
層２１をスパッタ法にて被着しラップ加工して平坦化及
び研磨を行なった後、レジストマスク２２を用いてイオ
ンミーリング法によりエッチングして基板６に溝部を形
成する。次に、図１２に示すように、レジストマスク２
２を除去した後、基板６の非磁性層２１の全面にめっき
法で形成するための電極となるパーマロイの下地膜２３
を被着し、１層目の下部磁性層２４をめっき法にて形成
する。次に、図１３に示すように、２層目の下部磁性層
２５の形成領域をレジストマスク２０で決定してから下
部磁性層２５をめっき法にて被着形成する。次に、図１
４に示すように、レジストマスク２０を除去し、不要な
下地膜２３を除去した後、基板６の全面にアルミナなど
の非磁性層２６を被着形成し、それからコイル１７と磁
気コアを絶縁するための絶縁層１６をフォトレジストな
どで形成した後、コイル１７を形成する工程を２回経た
後、再びコイル１７と磁気コアを絶縁するため絶縁層１
６をフォトレジストなどで形成させる。

【００１０】次に、２つの上部磁性層１８，１９をめっ
き法にて被着形成して、図９に示した状態とする。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成及び方法では、２層目の下部磁性層２５をアペ
ックスＰに近付けようとすると近付ける距離に応じて２
層目の下部磁性層２５の膜厚を減らしていかないと、２
層目の下部磁性層２５の上面のエッジ点Ｅはアペックス
Ｐの角度θより内側に入ってしまい、１層目の上部磁性
層１８との間の漏れパーミアンスが大きくなり記録効率
を低下させるという問題点、また、基板６に設ける溝部
の深さが数ミクロン程度のとき、イオンミーリング法に
より溝底部をエッチングするときのレジストマスク２２
の底部側面に図１１に示すように再付着層２１ａが発生
したり、溝底部の面粗さが悪くなって下部磁性膜の透磁
率を低下させるという問題点を有していた。

【００１２】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、上部磁性層と下部磁性層の間の漏れパーミアンスが
少なく、記録効率を低下させず、かつ下部磁性層の透磁
率の低下を防止できる薄膜磁気ヘッド及びその製造方法
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を解決するため
に本発明の薄膜磁気ヘッド及びその製造方法は、基板の
ギャップデプス近辺に段差を形設した非磁性層の溝部
に、膜厚が非磁性層の段差の厚さより小さく、面積が２
層目の下部磁性層より小さい１層目の下部磁性層と、そ
の上に下地層を介して配設した２層目の下部磁性層を備
えた構成及び下部磁性層の被着形成前にギャップデプス
近傍となる部分にアルミナなどの非磁性層を被着させた
後、下部磁性層の面積の小さい層を先に形成する方法と
したものである。

【００１４】

【作用】この構成及び方法において、２層目の下部磁性
層からアペックスＰまでの距離や、段差がはじまるエッ
ジから２層目の下部磁性層までの距離を精度良く制御で
きることとなる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１６】本発明の一実施例を示す図１ないし図６で
は、前述の従来例について説明した構成部分と同じ部分
については、同一符号を付しその説明を省略する。

【００１７】図１に示すように、素子部は、基板６に被
着された非磁性層７の上にギャップデプス近辺に、膜厚
Ｔ₂が１層目の下部磁性層１２の膜厚Ｔ₁より大きい非磁
性層１０で段差を形設し、その溝部に下地層８を介して
面積の小さい１層目の下部磁性層１２と、その上に下地
層１３を介して２層目の下部磁性層１４を形設し、その
上に所定形状に被着された非磁性層１５を介して、前述
従来例と同様に絶縁層１６とコイル１７と２つの上部磁
性層１８，１９と保護膜（図示せず）を形設した構成で
ある。

【００１８】以下本発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドの
製造方法について説明する。まず、図２に示すように基
板６の全面にアルミナなどの非磁性層７を被着し平坦化
のためのラップ加工を行なった後、電極となるパーマロ
イなどの膜厚が０．１ミクロン程度の下地層８をスパッ
タ法で全面に被着し、レジストマスク９を用いて下地層
８の形成領域を決めてから、イオンミーリング法などで
エッチングして不要個所の下地層８を除去する。次に、
図３に示すように、段差を作るための非磁性層１０をリ
フトオフ法で形成するためのレジストマスク１１を形成
し、非磁性層１０を全面に被着する。このとき、レジス
トマスク１１が下地層８のエッジにかかる重なり分の寸
法はＤ２であり、アライメントの精度からいっても１ミ
クロン程度である。次に、レジストマスク１１を除去
し、図４に示すように、膜厚Ｔ₁の１層目の下部磁性層
１２をめっき法にて形成する。このとき膜厚Ｔ₁は非磁
性層１０の膜厚Ｔ₂以下であり、記録効率を設定する際
のパラメーターの１つとなる。寸法Ｄ３は段差の底部の
鈍角の先端部分から１層目の下部磁性層１２の段差上の
エッジまでの水平方向の距離を表す。この数値はフロン
トギャップ周辺の記録磁界の飽和の程度を制御するパラ
メーターとなる。次に、図５に示すように、２層目の下
部磁性層１４を被着形成するための電極となる下地層１
３を全面に形成してから、２層目の下部磁性層１４を形
成する領域を決めるためのレジストマスクを形成し、め
っき法にて２層目の下部磁性層１４を被着形成した後、
レジストマスクを除去し余分な下地層１３をイオンミー
リング法でエッチングしてからアルミナなどの非磁性層
１５を被着する。このとき、２層構成の下部磁性層１
２，１４はフロントギャップ周辺の記録磁界の飽和が効
率良く行なわれるように膜厚や寸法Ｄ１，寸法Ｄ２の機
械的寸法が設定される。

【００１９】前述の従来例では２層目の下部磁性層２５
の形成領域を決定するマスクのアライメント精度と２層
目の下部磁性層２５の膜厚が２層目の下部磁性層２５上
面のエッジ点Ｅの位置を決めたが、本実施例では下地層
８の膜厚は０．２ミクロン程度であり、アライメント精
度が同等であることを考えても寸法Ｄ２が記録効率に与
える影響は従来例に比べて少なくなる。

【００２０】また、前述の従来例では寸法Ｄ６を短くし
て２層目の下部磁性層２５をアペックスＰに近付けよう
とすると、マスクのアライメント誤差の問題と、近付け
る距離に応じて２層目の下部磁性層２５の膜厚を減らし
ていかなければならないという問題を同時にふくんでい
たが、本実施例では寸法Ｄ１は１層目の下部磁性層１２
の膜厚Ｔ₁により制御されるため、マスクのアライメン
ト誤差の問題と切り離して考えることができ、かつ前述
の従来例のように２層目の下部磁性層１４と１層目の上
部磁性層１８の距離が部分的に近付くことがないので記
録効率は劣化しなくなる。

【００２１】次に、図６に示すように、前述の従来例と
同様にコイル１７と磁気コアを絶縁するための絶縁層１
６をフォトレジストなどで形成した後、コイル１７を形
成する工程を２回経た後、再びコイル１７と磁気コアを
絶縁するための絶縁層１６をフォトレジストなどで形成
する。次に、２層の上部磁性層１８，１９をめっき法に
て図１に示した状態とする。

【００２２】以上のように本実施例によれば、機械的寸
法が記録効率に大きな影響を及ぼす、２層目の下部磁性
層１４からアペックスＰまでの距離や、段差がはじまる
エッジから２層目の下部磁性層１４までの距離などの寸
法を容易に制御でき、マスクのアライメント誤差による
影響を極力省くことができるため、従来の薄膜磁気ヘッ
ドに比べて上部磁性層と下部磁性層の間の漏れパーミア
ンスが少なく、記録効率を低下させないようにできる。

【００２３】また、従来の薄膜磁気ヘッドのように基板
６に溝を設けるときに、イオンミーリング法を用いなく
てもすむので再付着は全く発生せず、またその溝の底部
の面粗さがラッピングによる平坦化時よりも悪くならな
いので下部磁性層の透磁率の低下を防止することがで
き、その設計時のマージンを大きくとることのできる２
層構造の下部磁性層を容易に形成することができる。

【００２４】なお、下部磁性層は３層以上であっても同
じような効果がある。

【００２５】

【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に本発明は、基板のギャップデプス近辺に段差を形設し
た非磁性層の溝部に、膜厚が非磁性層の段差の厚さより
小さく、面積が２層目の下部磁性層より小さい１層目の
下部磁性層と、その上に下地層を介して配設した２層目
の下部磁性層を備えた構成及び下部磁性層の被着形成前
にギャップデプス近傍となる部分にアルミナなどの非磁
性層を被着させた後、下部磁性層の面積の小さい層を先
に形成する方法により、上部磁性層と下部磁性層の間の
漏れパーミアンスが少なく、記録効率を低下させず、か
つ下部磁性層の透磁率の低下を防止できる優れた薄膜磁
気ヘッド及びその製造方法を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドの素子部を
保護膜を欠載して示した断面略図

【図２】同薄膜磁気ヘッドの製造方法の素子部の主要工
程中の第１の工程の断面略図

【図３】同第２の工程の断面略図

【図４】同第３の工程の断面略図

【図５】同第４の工程の断面略図

【図６】同第５の工程の断面略図

【図７】薄膜磁気ヘッドの素子部の保護膜を欠載して示
した概略斜視図

【図８】図７のＡ部の正面略図

【図９】図８のＢ−Ｂ′断面略図

【図１０】従来の他の薄膜磁気ヘッドの素子部の保護膜
を欠載して示した断面略図

【図１１】同薄膜磁気ヘッドの製造方法の素子部の主要
工程中の第１の工程の断面略図

【図１２】同第２の工程の断面略図

【図１３】同第３の工程の断面略図

【図１４】同第４の工程の断面略図

【符号の説明】

６ 基板 ７，１０ 非磁性層 １２ １層目の下部磁性層 １３ 下地層 １４ ２層目の下部磁性層 １７ コイル １８，１９ 上部磁性層 Ｐ ギャップデプス端部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形設した非磁性層，２層以上の
   下部磁性層，コイル，絶縁層及び上部磁性層を備えた薄
   膜磁気ヘッドであって、ギャップデプス近傍に段差を形
   設した前記非磁性層の溝部に形設した膜厚が前記非磁性
   層の厚さより小さく、かつ面積が２層目の下部磁性層よ
   り小さい１層目の下部磁性層と、その上に下地層を介し
   て形設した前記２層目の下部磁性層を設けた薄膜磁気ヘ
   ッド。
2. 【請求項２】 下部磁性層の形成前にギャップデプス近
   傍となる部分に非磁性層を被着させた後、１層目の下部
   磁性層を形成する請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造
   方法。