JPH08111006A - Magnetic head - Google Patents

Magnetic head

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JPH08111006A
JPH08111006A JP24797294A JP24797294A JPH08111006A JP H08111006 A JPH08111006 A JP H08111006A JP 24797294 A JP24797294 A JP 24797294A JP 24797294 A JP24797294 A JP 24797294A JP H08111006 A JPH08111006 A JP H08111006A
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JP
Japan
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layer
magnetic head
head
write gap
magnetic
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Application number
JP24797294A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Yamamoto
憲郎 山本
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain magnetic head which does not affect the writing performance based on waving of a write gap by specifying the angle of the stepped part of the write gap top surface to a specific angle to the horizontal in a magnetic head of a magneto-resistance effect type. CONSTITUTION: A write gap layer 63 is formed by sputtering Al2 O3 on an upper shielding layer 61 of NiFe. The top surface of the layer 61 is nearly completely flattened by electroplating, and/or entire surface etch back by ion milling, etc., or forming of SOG film, etc. The angle of the stepped part at the peak surface of the write gap is made <=5 deg. with respect to the horizontal by this method. An upper magnetic pole 66 is thereafter formed on the layer 63 to complete the MR type magnetic head. As a result, the deterioration in the recording characteristics based on twisting of the write gap according to formation of the finer MR type head is prevented and the recording density is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁気ヘッドとその製造方
法に係り、より詳しくは磁気抵抗効果型磁気ヘッド(M
R型ヘッド)と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 magnetic head and a method of manufacturing the same, and more particularly to a magnetoresistive effect magnetic head (M
R type head) and its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の薄膜磁気ヘッド又はインダクティ
ブヘッド(巻線型複合ヘッド)に対し、MR型ヘッドは
磁気抵抗効果を利用するので再生出力が周速に依存せ
ず、センス電流を大きくすると出力を大きくできるの
で、インダクティブヘッドの2〜5倍の再生出力が期待
でき、また書込みヘッドと再生ヘッドが別になるので書
き込みヘッドのコイルのターン数を減らすことができる
などの特徴を有し、近時注目されている。
2. Description of the Related Art In contrast to conventional thin film magnetic heads or inductive heads (combined winding type heads), MR type heads utilize the magnetoresistive effect, so that the reproduction output does not depend on the peripheral speed and the output is increased when the sense current is increased. Since it can be made larger, a reproduction output that is 2 to 5 times that of an inductive head can be expected, and since the write head and read head are separate, the number of turns in the write head coil can be reduced. Has been done.

【0003】このMR型ヘッドの典型的な構造を図15
を参照して説明すると、基材101上にセンダストなど
の下部シールド102を形成後、パーマロイ(軟磁性
膜)/Ta(磁界分離)/NiFe(磁気抵抗素子膜)
の積層構造103(パーマロイはSAL(soft a
djustment layer)と呼ばれる)を所定
幅(リードコア巾)で成膜し、その両端部上へ延在する
CoCrPtやFeMnからなるBCS(bounda
ry control stalilization)
膜104及びWなどからなる引出導体層106を形成す
る。その後、全面にAl2 3 などからなる絶縁層間を
介してNiCrなどの上部シールド108、Al2 3
などからなるライトギャップ層109を成膜し、その上
にNiFeなどの上部磁性110が形成される。このよ
うな磁気ヘッドに対して磁気ヘッドのトラックは上下方
向に移動する。
A typical structure of this MR type head is shown in FIG.
Referring to, after forming the lower shield 102 such as sendust on the base material 101, permalloy (soft magnetic film) / Ta (magnetic field separation) / NiFe (magnetoresistive element film)
Laminated structure 103 (permalloy is SAL (soft a
A BCS (bounda) made of CoCrPt or FeMn that extends over both ends of the film is formed with a predetermined width (lead core width).
ry control stabilization)
The lead conductor layer 106 composed of the film 104 and W is formed. Then, the upper shield 108, such as NiCr through the insulating interlayer made of Al 2 O 3 on the entire surface, Al 2 O 3
A light gap layer 109 made of, for example, is formed, and an upper magnet 110 such as NiFe is formed thereon. With respect to such a magnetic head, the track of the magnetic head moves vertically.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のMR型ヘッドの
構造では、磁気抵抗素子部103とその両端部上へ延在
する引出電極106との段差がそのままライトギャップ
層109に反映するため、ライトギャップ層109にう
ねりが生じて書き込みの位相がずれて書き込み特性を劣
化させる。
In the structure of the MR type head described above, since the step between the magnetoresistive element portion 103 and the extraction electrode 106 extending on both ends thereof is directly reflected on the write gap layer 109, the write gap layer 109 is written. Waviness is generated in the gap layer 109 and the writing phase is deviated to deteriorate the writing characteristics.

【0005】それでも、記録密度が低くコア巾が大きい
場合には、図16(A)の如くライトギャップ層のうね
り部分(W2 −W1 )がコア巾に占める割合が小さいの
であまり問題にならなかったが、記録密度が向上し、コ
ア巾を小さくする必要が生じてくると、図16(B)の
如くコア巾に対するライトギャップのうねり部分(W 4
−W3 )が占める割合が大きくなり、ライトギャップの
うねりが書き込み性能に影響する度合も大きくなり、ラ
イトギャップのうねりが無視できなくなった。そのた
め、ライトギャップのうねりが書込み密度の向上を防げ
ている。
Still, the recording density is low and the core width is large.
In this case, the ridge of the write gap layer as shown in FIG.
Ri part (W2-W1) Is a small percentage of the core width
However, the recording density improved and
When it becomes necessary to reduce the width, as shown in FIG.
As described above, the waviness of the light gap with respect to the core width (W Four
-W3) Becomes larger, and the light gap
The degree to which the swell affects the writing performance also increases.
The swell of Itogap can no longer be ignored. That
Therefore, the waviness of the write gap prevents the writing density from increasing.
ing.

【0006】そこで、本発明はこのようなライトギャッ
プのうねりにもとづく書込み性能への影響のない磁気ヘ
ッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic head that does not affect the writing performance based on the waviness of the write gap and a method of manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、摺動面近傍において下部シールド上に所
定幅の磁気抵抗素子膜を有し、該下部シールド上から該
磁気抵抗素子膜の頂面両端部上へ延在する1対の引出電
極層を有し、該磁気抵抗素子膜及び該引出電極上に上部
シールドとライトギャップ層を有し、かつ該上部シール
ドの該磁気抵抗素子膜上方に書き込み用上部磁極を有す
る磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記ライトギャ
ップ頂面の段差部の角度が水平に対して5°以下、好ま
しくは2°以下であることを特徴とする磁気ヘッドを提
供する。
In order to achieve the above object, the present invention has a magnetoresistive element film having a predetermined width on a lower shield in the vicinity of a sliding surface, and the magnetoresistive element is provided on the lower shield. A pair of extraction electrode layers extending on both ends of the top surface of the film, an upper shield and a write gap layer on the magnetoresistive element film and the extraction electrode, and the magnetic resistance of the upper shield. In a magnetoresistive effect magnetic head having a write upper magnetic pole above the element film, the angle of the step portion of the write gap top surface is 5 ° or less, preferably 2 ° or less with respect to the horizontal. Provide the head.

【0008】同様に、本発明によれば、下部シールド上
に所定幅の磁気抵抗素子膜を形成し、該下部シールド上
から該磁気抵抗素子膜の頂面両端部上へ延在する1対の
引出電極を形成し、該磁気抵抗素子膜及び該引出電極上
に上部シールドを形成し、その後該上部シールド上にラ
イトギャップ層及び書込み用上部磁極を形成する磁気抵
抗効果型磁気ヘッドの製造方法において、前記上部シー
ルドを電解めっき法で形成し、および(または)形成し
た上部シールドの頂面に平坦化処理、例えば全面エッチ
バック(イオンミリング、電解エッチなど)、スピンオ
ングラス(SOG)膜形成、平面研削(ラップなど)な
どを施こすことを特徴とする磁気抵抗素子型磁気ヘッド
の製造方法も提供される。
Similarly, according to the present invention, a magnetoresistive element film having a predetermined width is formed on the lower shield, and a pair of extending from the lower shield to both ends of the top surface of the magnetoresistive element film. A method of manufacturing a magnetoresistive effect magnetic head, comprising forming an extraction electrode, forming an upper shield on the magnetoresistive element film and the extraction electrode, and then forming a write gap layer and a writing upper magnetic pole on the upper shield. Forming the upper shield by electrolytic plating and / or planarizing the top surface of the formed upper shield, for example, overall etch back (ion milling, electrolytic etching, etc.), spin-on-glass (SOG) film formation, flat surface There is also provided a method of manufacturing a magnetoresistive element type magnetic head, which is characterized by performing grinding (lap or the like).

【0009】[0009]

【作用】本発明によれば、磁気抵抗素子膜部に段差が存
在しても書込み用上部磁極のライトギャップのうねりの
形成を抑制し、書き込み特性の低下を防止できる。ま
た、そのようなMR型ヘッドの製造方法が提供される。
According to the present invention, the formation of the waviness of the write gap of the write upper magnetic pole can be suppressed even if there is a step in the magnetoresistive element film portion, and the deterioration of the write characteristics can be prevented. A method of manufacturing such an MR type head is also provided.

【0010】[0010]

【実施例】図1は磁気ディスク装置の内部構造の全容を
示す平面図であり、磁気ディスクDが高速回転している
状態で、その半径方向に磁気ヘッド1が移動してシーク
動作し、情報の記録/再生が行なわれる。図中、2はス
ピンドル、3はサスペンション、4は駆動アーム、5は
ボイスコイルモータである。この磁気ヘッド1の位置で
磁気ディスクD切断し拡大すると、図2のようになる。
FIG. 1 is a plan view showing the entire internal structure of a magnetic disk device. When a magnetic disk D is rotating at a high speed, a magnetic head 1 moves in a radial direction of the magnetic disk D to perform a seek operation. Is recorded / reproduced. In the figure, 2 is a spindle, 3 is a suspension, 4 is a drive arm, and 5 is a voice coil motor. When the magnetic disk D is cut at the position of the magnetic head 1 and enlarged, the result is as shown in FIG.

【0011】薄膜型の磁気ディスクDにおいて、11は
アルミニウムやガラスなどの非磁性体からなる基板であ
り、その表面に、機械的強度を上げるためにNiPめっ
き層12を形成した状態で、Co合金の水平配向性を高
めるためのCr下地層13を1000Å程度スパッタ成
膜してある。そして、CoCrTaまたはCoNiCr
などの磁性材を500Å程度スパッタして薄膜磁性膜1
4を形成した後、保護膜15としてカーボンなどを30
0Å程度スパッタし、最後にパーフロロポリエーテルな
どのようなフッ素系の潤滑層16を数十Å程度塗布し
て、完成する。
In the thin film type magnetic disk D, 11 is a substrate made of a non-magnetic material such as aluminum or glass, and a NiP plating layer 12 is formed on the surface of the substrate to increase mechanical strength. The Cr underlayer 13 for enhancing the horizontal orientation is formed by sputtering about 1000Å. And CoCrTa or CoNiCr
Sputter magnetic material such as 500 Å for thin magnetic film 1
After forming 4, the protective film 15 is made of carbon 30 or the like.
About 0Å is sputtered, and finally, a fluorine-based lubricating layer 16 such as perfluoropolyether is applied on the order of several tens ofÅ to complete the process.

【0012】この磁気ディスクDを矢印a1 方向に高速
回転させ、風力によって磁気ヘッドスライダ1が微小量
浮上した状態で、ヘッド素子部18によって、磁気ディ
スクDに情報の記録/再生を行なう。磁気ヘッドのスラ
イダ1は、ジンバル20を介してサスペンジョン(スプ
リングアーム)3に取り付けられ、キャリッジ22の駆
動アーム4でシーク動作が行なわれる。このように、機
構の簡便さから、装置の起動・停止時にはコアスライダ
が浮上せず摺動するCSS(Cotact Start
Stop)方式が普及している。
Information is recorded / reproduced on / from the magnetic disk D by the head element section 18 while the magnetic disk D is rotated at a high speed in the direction of arrow a 1 and the magnetic head slider 1 is slightly floated by the wind force. The slider 1 of the magnetic head is attached to a suspension (spring arm) 3 via a gimbal 20, and a seek operation is performed by a drive arm 4 of a carriage 22. As described above, due to the simplicity of the mechanism, the CSS (Coat Start) in which the core slider slides without flying when the device is started or stopped.
The Stop method has become popular.

【0013】図3の磁気ヘッドはMR型ヘッドであり、
ヘッド素子部24が薄膜技術で形成され、かつAl2
3 などの保護膜で覆われている。スライダ1は、摺動面
の左右に浮上レール25,26を有しており、そのヘッ
ド素子部24と反対側に、空気流を取り込む流入斜面2
5s,26sが形成されている。図4に、複合薄膜磁気
ヘッドを使用した場合の説明図を示す。図4(A)は切
截斜面図、図4(B)は(X−Xで切断した)断面図で
ある。
The magnetic head of FIG. 3 is an MR type head,
The head element portion 24 is formed by thin film technology and is made of Al 2 O.
It is covered with a protective film such as 3 . The slider 1 has levitation rails 25 and 26 on the left and right of the sliding surface, and on the side opposite to the head element portion 24, the inflow slope 2 for taking in the air flow.
5s and 26s are formed. FIG. 4 shows an explanatory view when a composite thin film magnetic head is used. FIG. 4 (A) is a cutaway oblique view, and FIG. 4 (B) is a sectional view (taken along line XX).

【0014】図4(A),(B)は、電磁変換ヘッド
(記録ヘッド)と磁気抵抗効果型(MR)ヘッド(再生
ヘッド)の複合薄膜磁気ヘッド40を示したもので、図
において、磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)41
は、非磁性基板42上に形成した長方形の磁気抵抗効果
素子(MR素子)43と、MR素子43の引出し導体層
44と、上、下磁気シールド層45a,45bとで構成
されている。
FIGS. 4A and 4B show a composite thin film magnetic head 40 of an electromagnetic conversion head (recording head) and a magnetoresistive (MR) head (reproducing head). Resistance effect head (MR head) 41
Is composed of a rectangular magnetoresistive effect element (MR element) 43 formed on the non-magnetic substrate 42, a lead conductor layer 44 of the MR element 43, and upper and lower magnetic shield layers 45a and 45b.

【0015】引出し導体層44は、MR素子43の長手
方向に対して所定幅で切除されてMR素子43のMR層
(後述する)の両端に接続されている。MR素子33及
び引出し導体層44は磁気シールド素子層45bとの間
にあって非磁性絶縁層36で電気的に接続されている。
一方、磁気ディスクDに情報の記録を行うための電磁変
換型ヘッド(インダクティブヘッド)は、MRヘッド4
1の上磁気シールド素子45aを下部磁極(第1磁極)
とし、その上面に順にアルミナ(Al2 3 )を介在し
た記録ギャップを介して熱硬化樹脂からなる層間絶縁層
49、薄膜コイル導体層(Cu)50及び上部磁極51
を積層し、上部磁極(第2磁極)51と下部磁極(上磁
気シールド層)45aとで形成した記録ギャップ48に
よって情報の水平記録を行う。また、上部磁極51上に
は保護絶縁層52が形成される。これらはスパッタ又は
真空蒸着メッキ法等により形成される。
The lead conductor layer 44 is cut to a predetermined width in the longitudinal direction of the MR element 43 and connected to both ends of an MR layer (described later) of the MR element 43. The MR element 33 and the lead conductor layer 44 are between the magnetic shield element layer 45b and electrically connected by the non-magnetic insulating layer 36.
On the other hand, the electromagnetic conversion type head (inductive head) for recording information on the magnetic disk D is the MR head 4
1 upper magnetic shield element 45a to the lower magnetic pole (first magnetic pole)
And an interlayer insulating layer 49 made of a thermosetting resin, a thin-film coil conductor layer (Cu) 50, and an upper magnetic pole 51 through a recording gap with alumina (Al 2 O 3 ) interposed in order on the upper surface thereof.
Are stacked, and information is horizontally recorded by a recording gap 48 formed by an upper magnetic pole (second magnetic pole) 51 and a lower magnetic pole (upper magnetic shield layer) 45a. Further, a protective insulating layer 52 is formed on the upper magnetic pole 51. These are formed by sputtering, vacuum deposition plating, or the like.

【0016】図中、6が水素含有炭素(ダイヤモンド様
カーボン)層からなる保護層であり、その上に任意に潤
滑保護層としてフッ素化物層17が形成され塗布する。
図5、図6は、薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
であり、図5は基板上に多数のヘッド素子部をマトリッ
クス状に形成する方法を示し、図6(A),(B)は1
列のスライダブロックからスライダを1個ずつ分離し仕
上げる方法を示す。
In the figure, reference numeral 6 is a protective layer made of a hydrogen-containing carbon (diamond-like carbon) layer, on which a fluoride layer 17 is optionally formed as a lubricating protective layer and applied.
5 and 6 are views for explaining a method for manufacturing a thin film magnetic head, FIG. 5 shows a method for forming a large number of head element portions in a matrix on a substrate, and FIGS. 6 (A) and 6 (B). Is 1
A method for separating and finishing the sliders one by one from the slider blocks in a row is shown.

【0017】図5に示すように、フェライトやAl2
3 −TiCなどの基板1w上に多数のヘッド素子部24
…をマトリックス状に薄膜技術で一斉に作製した後、最
終的には切断線28,29に示す位置から1個ずつ分離
すると、薄膜磁気ヘッドが完成する。しかしながら、作
製順序としては、まず横方向の切断線28の位置で切断
分離して、ヘッド素子部24が1列に並んだコアスライ
ダブロック30を形成する。
As shown in FIG. 5, ferrite and Al 2 O
A large number of head element portions 24 are formed on the substrate 1w such as 3- TiC.
.. are simultaneously formed in a matrix by a thin film technique, and finally they are separated one by one from the positions indicated by the cutting lines 28 and 29 to complete a thin film magnetic head. However, as the manufacturing order, first, the core slider block 30 in which the head element portions 24 are arranged in one row is formed by cutting and separating at the position of the cutting line 28 in the horizontal direction.

【0018】スライダブロック切りだし後、表面洗浄を
実施し、CVD法にて水素含有炭素層を上記磁気ディス
クの場合と同様に成膜した。磁気ヘッドの下地密着層と
して、保護膜形成前にSiC膜をCVD法で形成してお
いてもよい。CVD装置では、焼結熱処理で作成される
ため不純物が混入し易いスパッタターゲットを使用せ
ず、化学反応で行う為、成膜時に腐食をひき起こす物質
が混入するのを防止できる。
After cutting out the slider block, the surface was washed and a hydrogen-containing carbon layer was formed by the CVD method in the same manner as in the case of the above magnetic disk. A SiC film may be formed as a base adhesion layer of the magnetic head by a CVD method before forming the protective film. Since the CVD apparatus is formed by sintering heat treatment and does not use a sputter target in which impurities are easily mixed, the chemical reaction is performed, so that it is possible to prevent a substance that causes corrosion during film formation from being mixed in.

【0019】こうして製膜されたコアスライダブロック
30を、1本ずつ研削加工することで、図6(A)に示
すように、浮上レール25,26を形成する。すなわ
ち、左右の浮上レール25,26間や、隣接するスライ
ダ間の溝を形成する。スライダレールはイオンミルで形
成する。次いで、溝の中心の切断線29の位置で1個ず
つ切断分離した状態で、図6(B)のように治具33に
一定間隔で貼り付け、ゴム定盤34に貼り付けたラッピ
ングテープ35に押しつけて移動させ、浮上レール2
5,26の周縁のエッジを研摩しR面取りする。R面取
りの後、治具33からはがして、1個ずつ従来どおり図
2のように、スプリングアーム3先端のジンバル20に
接着固定すると、磁気ディスクDが高速回転したときの
風力でスライダ7が微小量Gだけ浮上した状態で、情報
の記録/再生が行なわれる。
The core slider blocks 30 thus formed are ground one by one to form the flying rails 25 and 26 as shown in FIG. 6 (A). That is, a groove is formed between the left and right floating rails 25 and 26 and between adjacent sliders. The slider rail is formed by an ion mill. Next, as shown in FIG. 6 (B), the wrapping tape 35 attached to the jig 33 at a constant interval and attached to the rubber surface plate 34 in a state of being cut and separated one by one at the position of the cutting line 29 at the center of the groove. And move it to levitating rail 2
The edges of the edges of Nos. 5 and 26 are ground and chamfered. After the R chamfering, the jigs 33 are peeled off, and each one is adhered and fixed to the gimbal 20 at the tip of the spring arm 3 one by one as in the conventional case, as shown in FIG. Information is recorded / reproduced in a state of floating by the amount G.

【0020】図7は従来の薄膜型の磁気ディスクの製造
方法を工程順に示す断面図であり、本発明の出願人が先
に出願した特願平3−336495号においても開示さ
れている。工程(1)において、11はアルミニウムな
どの非磁性体からなるドーナツ状の基板であり、作製し
ようとする磁気ディスクと同じサイズに形成されてい
る。例えば、2.5インチの小径磁気ディスクを製造す
る場合は、非磁性円板11も2.5インチのものを用い
る。
FIG. 7 is a sectional view showing a conventional method of manufacturing a thin film magnetic disk in the order of steps, which is also disclosed in Japanese Patent Application No. 3-336495 filed by the applicant of the present invention. In step (1), 11 is a doughnut-shaped substrate made of a non-magnetic material such as aluminum, and is formed in the same size as the magnetic disk to be manufactured. For example, when manufacturing a 2.5-inch small-diameter magnetic disk, the non-magnetic disc 11 is also 2.5-inch.

【0021】そして、工程(2)において、非磁性円板
11の両面に、NiPメッキ下地層12を形成し、その
上に工程(3)において、回転している非磁性基板の板
面に研摩テープを押し当てて、円周方向に微細なテクス
チャーTを形成する。次に、工程(4)において、テク
スチャーTの上に、Co合金の水平配向性を高めるため
のCr下地層3を1000Å程度成膜し、その上に工程
(5)において、例えばCo合金などから成る磁性膜1
4が500Å程度成膜される。この磁性膜14の上に、
工程(6)のように、保護膜として水素含有炭素膜15
を300Å程度形成し、最後にフッ素系の潤滑層16が
塗布される。Cr層13、薄膜型の磁性膜14およびカ
ーボン膜15は、スパッタなどの薄膜技術で成膜され
る。
Then, in step (2), NiP-plated underlayers 12 are formed on both surfaces of the non-magnetic disc 11, and in step (3), the plate surface of the rotating non-magnetic substrate is polished. The tape is pressed to form a fine texture T in the circumferential direction. Next, in the step (4), a Cr underlayer 3 for enhancing the horizontal orientation of the Co alloy is formed on the texture T to a thickness of about 1000Å, and in the step (5), for example, from a Co alloy or the like. Composed magnetic film 1
4 is formed into a film of about 500Å. On this magnetic film 14,
As in step (6), the hydrogen-containing carbon film 15 is used as a protective film.
Is formed to a thickness of about 300Å, and the fluorine-based lubricating layer 16 is finally applied. The Cr layer 13, the thin film type magnetic film 14 and the carbon film 15 are formed by a thin film technique such as sputtering.

【0022】工程(3)で形成したテクスチャーTは、
情報を記録/再生する際の電磁変換特性が向上するよう
に、磁気異方性を付与するためのものである。また、テ
クスチャーTに沿ってカーボン膜15も凹凸となるた
め、潤滑剤で磁気ヘッドが磁気ディスク面に吸着される
のを抑制でき、かつ磁気ヘッドと磁気ディスク面との間
の摩擦を小さくすることができる。
The texture T formed in the step (3) is
It is for imparting magnetic anisotropy so that the electromagnetic conversion characteristics at the time of recording / reproducing information are improved. Further, since the carbon film 15 also becomes uneven along the texture T, it is possible to suppress the magnetic head from being attracted to the magnetic disk surface by the lubricant, and to reduce the friction between the magnetic head and the magnetic disk surface. You can

【0023】上記の如く、従来の磁気記録媒体は、Ni
−Pメッキ処理を施したアルミニウム基板或いはガラス
基板上に数千Å程度の下地層(Cr)、数百Åの記録層
及びカーボン保護層が順次形成された構造となってい
る。しかしながら、近年、高硬度保護膜としてダイヤモ
ンドライクカーボン膜(DLC)の開発が進められてい
る。
As described above, the conventional magnetic recording medium is
A structure in which an underlayer (Cr) of about several thousand liters, a recording layer of several hundred liters, and a carbon protective layer are sequentially formed on an aluminum substrate or a glass substrate that has been subjected to -P plating treatment. However, in recent years, a diamond-like carbon film (DLC) has been developed as a high hardness protective film.

【0024】図8〜14を参照して本発明に従う磁気ヘ
ッドとその製造方法を具体的に説明する。図8〜12は
磁気ヘッドの浮上面近くの断面である。工程(1)にお
いて、アルチック基板などの非磁性基板51上に下部シ
ールド52としてセンダストを厚さ3μmにスパッタ
し、イオンミリングによりパターニングする。
The magnetic head according to the present invention and the method for manufacturing the same will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 12 are cross sections near the air bearing surface of the magnetic head. In step (1), sendust is sputtered to a thickness of 3 μm as a lower shield 52 on a non-magnetic substrate 51 such as an Altic substrate, and patterned by ion milling.

【0025】工程(2)において、下部シールド52上
にAl2 3 の絶縁層を形成したものにレジスト54を
MR素子形成部を除くパターン状に形成してから全面に
SAL(NiFeCo)/磁具分離層(Ta)/MR素
子層(NiFe)の積層構造55をそれぞれ180Å/
100Å/100Åの厚さに成膜し、レジスト54をそ
の上の積層構造55ごと除去するリフトオフ法でMR素
子部55′を形成する。MR素子部55′の幅は約3μ
mである(工程(3))。
In step (2), a resist 54 is formed on the lower shield 52 on which an insulating layer of Al 2 O 3 is formed in a pattern except for the MR element forming portion, and then SAL (NiFeCo) / magnet is formed on the entire surface. The layered structure 55 of the component separation layer (Ta) / MR element layer (NiFe) is 180Å /
A film is formed to a thickness of 100Å / 100Å, and the MR element portion 55 'is formed by a lift-off method of removing the resist 54 together with the laminated structure 55 thereon. The width of the MR element 55 'is about 3μ
m (step (3)).

【0026】工程(4)において、今後はMR素子部5
5′上にほぼMR素子部55′の寸法でかつアンダーカ
ットのあるレジスト56をマスクとして全面に厚さ30
0ÅのCoCrPtからなるBCS(Boundary
Control Stalilization)層5
7および厚さ1000ÅのWからなる引出導体層58を
アンダーカットの下部にまわり込むスパッタ方法で成膜
し、レジスト56を除去するリフトオフ法で、BCS層
57及び引出導体層58をMR素子部55′の頂面の両
端部上へ延在する形で成膜する。
In the step (4), the MR element part 5 will be used in the future.
5'on the entire surface using the resist 56 having the size of the MR element part 55 'and undercut as a mask.
BCS (Boundary) consisting of 0Å CoCrPt
Control Stabilization) Layer 5
7 and a lead conductor layer 58 made of W having a thickness of 1000 Å is formed by a sputtering method in which the lead conductor layer 58 is formed under the undercut, and the resist 56 is removed by a lift-off method to remove the BCS layer 57 and the lead conductor layer 58 from the MR element part 55. The film is formed so as to extend onto both end portions of the top surface of ′.

【0027】こうして得られたMR素子部55′上の引
出導体層58によって段差(A部)が発生する(工程
(5))。工程(6)において、全面にスパッタ法でA
2 3 を2000Å成膜して非磁性絶縁層59とす
る。このAl2 3 層の頂面はA部の段差が引き続がれ
る。そこで、本発明に従うと、工程(7)において、先
ずTi(500Å)/NiFe(1000Å)を蒸着
し、次いでNiFeを厚さ3μm程度になるまで電解め
っきする。Ti層60はAl2 3 上へのNiFeの付
着成長を促進する下地層であり、また蒸着NiFe層6
1−1は電解めっきNiFe層61−2のための下地層
である。本発明の方法の特徴は、ここでNiFeからな
る上部シールド61を電解めっき法で形成することによ
り、上部シールド61の頂面を平坦化することにある。
すなわち、電解めっき法によればMR素子部55′上の
段差にもかかわらず、電解めっき層表面は段差がなくな
るようにめっきの析出が起きる。従って、電解めっきN
iFe層61の表面の段差はMR素子部55′上の段差
をなくしはしないが著しく少なくする(B部)。
A step (A portion) is produced by the lead conductor layer 58 on the MR element portion 55 'thus obtained (step (5)). In step (6), the entire surface is sputtered by A
2000 Å of l 2 O 3 is formed into a nonmagnetic insulating layer 59. On the top surface of this Al 2 O 3 layer, the step of the A portion continues. Therefore, according to the present invention, in the step (7), Ti (500Å) / NiFe (1000Å) is vapor-deposited first, and then NiFe is electrolytically plated to a thickness of about 3 μm. The Ti layer 60 is an underlayer that promotes the adhesion growth of NiFe on Al 2 O 3 , and also the vapor-deposited NiFe layer 6
1-1 is a base layer for the electroplated NiFe layer 61-2. The feature of the method of the present invention is that the top surface of the upper shield 61 is flattened by forming the upper shield 61 made of NiFe by electrolytic plating.
That is, according to the electroplating method, despite the step on the MR element portion 55 ', the plating is deposited on the surface of the electroplated layer so that the step is eliminated. Therefore, electrolytic plating N
The step on the surface of the iFe layer 61 does not eliminate the step on the MR element part 55 ', but it is significantly reduced (part B).

【0028】次いで、工程(8)において、全面イオン
ミリングで厚さ約1μmをエッチバックすると、段差は
さらに小さくされる(C部)。さらに、工程(9)にお
いて、NiFe層61上にシリコーン樹脂その他のケイ
素化合物をスピンコート法で1000Åほど塗布し、焼
成してシリカに転換する。SOG層63はスピンコート
法で成膜されるので頂面が完全に平坦である。SOG層
62は全面に拡がってもよいが、段差のみを埋める程度
以下が望ましい。
Then, in step (8), the entire surface is subjected to ion milling to etch back a thickness of about 1 μm, whereby the level difference is further reduced (C portion). Further, in step (9), a silicone resin or other silicon compound is applied on the NiFe layer 61 by spin coating to a volume of about 1000 Å and baked to convert it to silica. Since the SOG layer 63 is formed by the spin coating method, the top surface is completely flat. The SOG layer 62 may be spread over the entire surface, but it is desirable that the SOG layer 62 fills only the steps.

【0029】従って、工程(10)において、SOG層
63を有するNiFe上部シールド61上に、Al2
3 を厚さ1000Å程度にスパッタしてライトギャップ
層63を形成する。このライトギャップ層63の頂面は
ほぼ完全に平坦である。なお、上記では上部シールドの
平坦化法として、上部シールドの電解めっき、イオンミ
リングによる全面エッチバック、SOG形成を行なった
が、その他に平面研削、平面ラップなどを行なったり、
あるいはこれらのうち特定の処理のみを行なっても、そ
れ相応の効果が得られることは明白である。
Therefore, in the step (10), Al 2 O is formed on the NiFe upper shield 61 having the SOG layer 63.
The light gap layer 63 is formed by sputtering 3 to a thickness of about 1000Å. The top surface of the write gap layer 63 is almost completely flat. In the above, as the method for flattening the upper shield, electrolytic plating of the upper shield, overall etch back by ion milling, and SOG formation were performed.
Alternatively, it is clear that even if only a specific process among these is performed, a corresponding effect can be obtained.

【0030】工程(11)を参照すると、Ti(100
Å)/NiFe(1000Å)64を蒸着後、上部磁極
形成領域を除くパターンのレジスト65を形成してから
全面にNiFeめっきを行ない、約3.5μmのNiF
e層を形成し、そしてレジスト65を除去して上部磁極
66のパターン(コア)を形成する。こうして、図12
に示されるMR型磁気ヘッドが完成する。このMR型磁
気ヘッドにおいてライトギャップ層63は完全に平坦で
あり、段差を有していない。
Referring to step (11), Ti (100
Å) / NiFe (1000Å) 64 is vapor-deposited, and then a resist 65 having a pattern excluding the upper magnetic pole formation region is formed, and then NiFe plating is performed on the entire surface to obtain a NiF of about 3.5 μm.
The e layer is formed, and the resist 65 is removed to form the pattern (core) of the top pole 66. Thus, FIG.
The MR type magnetic head shown in FIG. In this MR type magnetic head, the write gap layer 63 is completely flat and has no step.

【0031】ここで、図13を参照すると、ライトギャ
ップ層63上に上部磁極63を形成した場合、ライトギ
ャップ層61の段差は、その段差部が水平面となす角度
θで表わすことができる。この角度θをここではライト
ギャップ角度と呼ぶことにすると、上記と同様の構成の
MR型磁気ヘッドを、従来の如く行う上部シールドの平
坦化処理(電解めっきを含む)を行なわないで製造した
場合、また平坦化処理として、電解めっき法のみを採用
した場合、上部シールドをイオンミリングでエッチバッ
クのみ行なった場合、SOG層形成のみを行った場合、
上記実施例の如くこれら3つの平坦化処理を組合せて実
施した場合について、それぞれライトギャップ角θを測
定した結果を図14に示す。平坦化の効果は明白であ
る。
Here, referring to FIG. 13, when the upper magnetic pole 63 is formed on the write gap layer 63, the step of the write gap layer 61 can be expressed by an angle θ formed by the step with the horizontal plane. This angle θ will be referred to as a write gap angle here. When an MR type magnetic head having the same structure as described above is manufactured without performing the flattening process (including electrolytic plating) of the upper shield which is conventionally performed. Moreover, when only the electrolytic plating method is adopted as the flattening treatment, when the upper shield is only etched back by ion milling, when only the SOG layer is formed,
FIG. 14 shows the result of measuring the write gap angle θ in the case where these three flattening treatments are combined and carried out as in the above embodiment. The effect of flattening is clear.

【0032】また、上記のMR型ヘッドについてMR再
生特性(D50)を評価した。D50とは記録密度を低
周波から高周波に上げてゆき、再生出力が低周波のとき
の50%の出力になるときの周波数(記録密度−ここで
はflux changeper inch(fc
i))を指称する。この結果も図14に示す。図14に
はライトギャップ角θと再生出力の改良の関係が明らか
に示されている。
Further, the MR reproduction characteristics (D50) of the above MR type head were evaluated. D50 is a frequency at which the recording density is increased from a low frequency to a high frequency and the reproduction output becomes 50% of the output at the low frequency (recording density-here, flux changer inch (fc
i)). This result is also shown in FIG. FIG. 14 clearly shows the relationship between the write gap angle θ and the improvement of the reproduction output.

【0033】[0033]

【発明の効果】MR型ヘッドを微細化に伴なうライトギ
ャップのねじれにもとづく記録特性の劣化が防止される
ので、記録密度の向上に寄与する。
The deterioration of the recording characteristics due to the twisting of the write gap due to the miniaturization of the MR type head is prevented, which contributes to the improvement of the recording density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】磁気ディスク装置の全容を示す。FIG. 1 shows an overall view of a magnetic disk device.

【図2】磁気ディスク上の磁気ヘッドを示す。FIG. 2 shows a magnetic head on a magnetic disk.

【図3】磁気ヘッドの全容を示す。FIG. 3 shows an overview of a magnetic head.

【図4】(A)(B)は複合磁気ヘッドの内容構造を示
す。
4A and 4B show the content structure of a composite magnetic head.

【図5】薄膜磁気ヘッドの量産方法を示す。FIG. 5 shows a mass production method of a thin film magnetic head.

【図6】(A)(B)はスライダブロックの製造を示
す。
6 (A) and (B) show the manufacture of a slider block.

【図7】(1)〜(6)は磁気ディスクの製造工程を示
す。
7 (1) to (6) show manufacturing steps of a magnetic disk.

【図8】実施例のMR型ヘッドの製造工程(1)〜
(3)を示す。
FIG. 8 is a manufacturing process (1) to MR type head of the embodiment;
(3) is shown.

【図9】実施例のMR型ヘッドの製造工程(4)〜
(6)を示す。
FIG. 9 is a manufacturing process (4) of the MR type head of the embodiment;
(6) is shown.

【図10】実施例のMR型ヘッドの製造工程(7)〜
(9)を示す。
FIG. 10 is a manufacturing process (7) of the MR type head of the embodiment;
(9) is shown.

【図11】実施例のMR型ヘッドの製造工程(10)〜
(11)を示す。
FIG. 11 is a manufacturing process (10) of the MR type head of the embodiment;
(11) is shown.

【図12】実施例のMR型ヘッドの完成品を示す。FIG. 12 shows a finished product of the MR type head of the embodiment.

【図13】ライトギャップ角度θを説明する。FIG. 13 illustrates a write gap angle θ.

【図14】ライトギャップ角θと再生出力の関係を示
す。
FIG. 14 shows the relationship between the write gap angle θ and the reproduction output.

【図15】従来のMR型ヘッドを示す。FIG. 15 shows a conventional MR type head.

【図16】(A)(B)は従来のMR型ヘッドのライト
ギャップ層のねじれを示す。
16A and 16B show twist of the write gap layer of the conventional MR type head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51…基板 52…下部シールド 54,56,65…レジスト 55′…MR素子部 58…引出導体層 59…Al2 3 61…上部シールド 62…SOG 63…ライトギャップ層 66…上部磁極51 ... substrate 52 ... lower shield 54,56,65 ... resist 55 '... MR element portion 58 ... lead conductor layer 59 ... Al 2 O 3 61 ... upper shield 62 ... SOG 63 ... write gap layer 66 ... upper pole

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下部シールド上に所定幅の磁気抵抗素子
膜を有し、該下部シールド上から該磁気抵抗素子膜の頂
面両端部上の延在する1対の引出導体層を有し、該磁気
抵抗素子膜及び該引出導体層上に上部シールドとライト
ギャップ層を有し、かつ該上部シールドの該磁気抵抗素
子膜上方に書込み用上部磁極を有する磁気抵抗効果型磁
気ヘッドにおいて、前記ライトギャップ頂面の段差部の
角度が水平に対して5°以下であることを特徴とする磁
気ヘッド。
1. A magnetoresistive element film having a predetermined width is provided on a lower shield, and a pair of lead conductor layers extending from above the lower shield on both ends of a top surface of the magnetoresistive element film are provided. In the magnetoresistive effect magnetic head, which has an upper shield and a write gap layer on the magnetoresistive element film and the extraction conductor layer, and has an upper magnetic pole for writing above the magnetoresistive element film of the upper shield. A magnetic head characterized in that the angle of the stepped portion on the top surface of the gap is 5 ° or less with respect to the horizontal.
【請求項2】 前記角度が2°以下である請求項1記載
の磁気ヘッド。
2. The magnetic head according to claim 1, wherein the angle is 2 ° or less.
【請求項3】 下部シールド上に所定幅の磁気抵抗素子
膜を形成し、該下部シールド上から該磁気抵抗素子膜の
頂面の両端部上へ延在する1対の引出導体層を形成し、
該磁気抵抗素子膜及び該引出導体層上に上部シールドを
形成し、その後該上部シールド上にライトギャップ層及
び書込み用上部磁極を形成する磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドの製造方法において、前記上部シールドを電解めっき
法で形成し、および(または)形成した上部シールドの
頂面に平坦化処理を施こすことを特徴とする磁気抵抗素
子型磁気ヘッドの製造方法。
3. A magnetoresistive element film having a predetermined width is formed on the lower shield, and a pair of lead conductor layers extending from the lower shield to both ends of the top surface of the magnetoresistive element film are formed. ,
In the method of manufacturing a magnetoresistive effect magnetic head, wherein an upper shield is formed on the magnetoresistive element film and the lead conductor layer, and then a write gap layer and an upper magnetic pole for writing are formed on the upper shield. A method of manufacturing a magnetoresistive element type magnetic head, characterized in that a top surface of an upper shield formed and / or formed by electrolytic plating is subjected to a planarization treatment.
【請求項4】 前記平坦化処理として前記上部シールド
頂面の全面エッチングバックと、前記上部シールド上へ
のスピンオングラス(SOG)膜の形成、前記上部シー
ルド頂面の平面研削の少なくとも一種を行なう請求項3
記載の方法。
4. The flattening process is performed by at least one of full etching back of the top surface of the upper shield, formation of a spin-on-glass (SOG) film on the upper shield, and surface grinding of the top surface of the upper shield. Item 3
The described method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6282776B1 (en) 1998-06-30 2001-09-04 Fujitsu Limited Magnetic head and method of manufacturing the same
US6510024B2 (en) 1998-06-30 2003-01-21 Fujitsu Limited Magnetic head and method of manufacturing the same

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US6282776B1 (en) 1998-06-30 2001-09-04 Fujitsu Limited Magnetic head and method of manufacturing the same
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Effective date: 20030930