JPH10172113A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＮＬＴＳを効果的に抑制することが可能な薄
膜磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】 本発明の薄膜磁気ヘッドは、下部コア層
５と上部コア層８の間に、ギャップスペーサ層６が介在
すると共に、記録媒体と対向すべき媒体対向面から所定
のデプス長だけ後退した位置には、コイル層７が埋設さ
れた下部絶縁層22及び上部絶縁層23が介在している。上
部コア層８は、ギャップスペーサ層６に沿って媒体対向
面からデプス端まで伸びる平坦部84と、ギャップスペー
サ層６から離間して上部絶縁層23の上面へ乗り上げる傾
斜部85とを有している。上部コア層８は、傾斜部85にお
ける磁路に直交する方向の膜厚ｔ２が、平坦部84におけ
る磁路に直交する方向の膜厚ｔ１よりも小さく形成され
ている。望ましくは、平坦部84の膜厚ｔ１に対する傾斜
部85の膜厚ｔ２の比率は、信号記録時の磁気飽和に伴う
記録ビットのシフトが最小となる様に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導型ヘッド素子
を具えた薄膜磁気ヘッド、或いは誘導型ヘッド素子及び
磁気抵抗効果型(ＭＲ)ヘッド素子を一体に具えた複合型
の薄膜磁気ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの外部記憶装置とし
てのハードディスクドライブ装置等においては、信号記
録用の誘導型ヘッド素子と、信号再生用の磁気抵抗効果
型ヘッド素子(以下、ＭＲヘッド素子という)とを一体に
具えた複合型薄膜磁気ヘッドが注目されている。

【０００３】図６に示す複合型薄膜磁気ヘッドにおいて
は、基板(１)上に、ＭＲヘッド素子として、絶縁層
(２)、下部シールド層(３)、下部絶縁層(20)、ＭＲ素子
層(４)、電極層(図示省略)及び上部絶縁層(21)が順次積
層されている。又、該ヘッド素子上には、誘導型ヘッド
素子として、下部コア層(５)、ギャップスペーサ層
(６)、下部絶縁層(22)、コイル層(７)、上部絶縁層(23)
及び上部コア層(80)が順次積層されている。そして、両
ヘッド素子を覆って、保護層(９)が形成されている。
尚、上部コア層(80)は、例えばメッキ法を用いて形成す
ることが出来、この場合、平坦部(84)の膜厚ｔ１′と傾
斜部(86)の膜厚ｔ２′とは略同一となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、高記録密度化に
伴ってヘッド全体が小型化しており、これに伴って記録
媒体と対向すべき媒体対向面近傍における上部コア層(8
0)の断面形状が小さくなっている。ところで、複合型薄
膜磁気ヘッドにおいては、コイル層(７)から発生した磁
束は、上部コア層(80)の媒体対向面近傍に集束すること
になる。従って、上部コア層(80)の媒体対向面近傍にて
磁気飽和が起こり易く、特に近年の小形の複合型薄膜磁
気ヘッドにおいては、磁気飽和の問題が深刻である。複
合型薄膜磁気ヘッドを装備したハードディスクドライブ
装置においては、信号記録時に磁気飽和が発生すると、
記録磁界が広がって、直前に記録されたビットからの磁
界と干渉を起こし、記録ビットのシフト、即ちＮＬＴＳ
(Non LinearTransition Shift)を引き起こす。この様な
記録ビットのシフトは、信号読出し時のデータエラーを
増加させるため、高記録密度化の障害となる。本発明の
目的は、ＮＬＴＳを効果的に抑制することが可能な薄膜
磁気ヘッドを提供することである。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る薄膜磁気ヘッ
ドは、下部コア層(５)と上部コア層(８)の間に、ギャッ
プスペーサ層(６)が介在すると共に、記録媒体と対向す
べき媒体対向面から所定のギャップ深さだけ後退した位
置には、コイル層(７)が埋設された絶縁層(22)(23)が介
在し、上部コア層(８)は、ギャップスペーサ層(６)に沿
って媒体対向面から絶縁層(22)(23)の先端まで伸びる平
坦部(84)と、ギャップスペーサ層(６)から離間して絶縁
層(22)(23)の上面へ乗り上げる傾斜部(85)とを有してい
る。上部コア層(８)は、傾斜部(85)における磁路に直交
する方向の膜厚ｔ２が、平坦部(84)における磁路に直交
する方向の膜厚ｔ１よりも小さく形成されている。望ま
しくは、平坦部(84)の膜厚に対する傾斜部(85)の膜厚の
比率(ｔ２／ｔ１)は、信号記録時の磁気飽和に伴う記録
ビットのシフトが最小となる様に設定されている。

【０００６】本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおいては、
上部コア層(８)の傾斜部(85)の膜厚ｔ２が平坦部(84)の
膜厚ｔ１よりも小さいため、傾斜部(85)にて磁気飽和が
起こり易い。これによって、上部コア層(８)の媒体対向
面近傍では、磁気飽和が発生し難くなる。この結果、Ｎ
ＬＴＳが効果的に抑制される。尚、平坦部(84)の膜厚ｔ
１に対する傾斜部(85)の膜厚ｔ２の比率を上記値に設定
すれば、ＮＬＴＳを最も効果的に抑制することが出来
る。

【０００７】

【発明の効果】本発明に係る薄膜磁気ヘッドによれば、
上部コア層の媒体対向面近傍における磁気飽和に起因す
るＮＬＴＳを効果的に抑制することが可能である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、誘導型ヘッド素
子及びＭＲヘッド素子を一体に具えた複合型薄膜磁気ヘ
ッドに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明
する。本実施例の複合型薄膜磁気ヘッドは、図１に示す
如く、基板(１)上に、ＭＲヘッド素子として、絶縁層
(２)が形成され、絶縁層(２)上には下部シールド層(３)
が形成されている。下部シールド層(３)上には、下部絶
縁層(20)を介してＭＲ素子層(４)及び電極層(図示省略)
が形成されている。そして、ＭＲ素子層(４)及び電極層
を覆って、上部絶縁層(21)が形成されている。

【０００９】又、上部絶縁層(21)上には、誘導型ヘッド
素子として、下部コア層(５)が形成され、下部コア層
(５)上にはギャップスペーサ層(６)が形成されている。
ギャップスペーサ層(６)上には、媒体対向面から所定の
ギャップ深さ(デプス長)だけ後退した位置に下部絶縁層
(22)が形成され、下部絶縁層(22)上にはコイル層(７)が
形成されている。そして、コイル層(７)を覆って上部絶
縁層(23)が形成されている。

【００１０】又、ギャップスペーサ層(６)及び上部絶縁
層(23)上には、媒体対向面近傍におけるトラック幅方向
の幅が３.２〜３.３μｍの上部コア層(８)が形成されて
いる。上部コア層(８)には、ギャップスペーサ層(６)に
沿って媒体対向面からデプス端まで伸びる平坦部(84)が
形成されると共に、ギャップスペーサ層(６)から離間し
て上部絶縁層(23)の上面へ乗り上げる傾斜部(85)が形成
されている。ここで、傾斜部(85)は、平坦部(84)に対す
る傾斜角度θが４０〜５０°に設定されると共に、膜厚
ｔ２が平坦部の膜厚ｔ１よりも小さく形成されている。
そして、上部コア層(８)を覆って保護層(９)が形成され
ている。

【００１１】上記複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法にお
いては、Ａl₂Ｏ₃−ＴiＯ等のセラミックス材料からなる
基板(１)上に、先ず、絶縁層(２)、下部シールド層
(３)、下部絶縁層(20)、ＭＲ素子層(４)、電極層(図示
省略)及び上部絶縁層(21)を順次形成する。そして、上
部絶縁層(21)上に、イオンビームエッチングを用いた周
知の工程によって、下部コア層(５)を形成する。ここま
での工程は従来と同一である。

【００１２】図２及び図３は、下部コア層(５)の形成
後、保護層(９)を形成するまでの具体的工程を表わして
いる。尚、図２及び図３においては、基板(１)上の絶縁
層(２)を図示省略する。図２(ａ)の如く、基板(１)上に
は、下部シールド層(３)、下部絶縁層(20)、ＭＲ素子層
(４)、電極層(40)(40)、上部絶縁層(21)及び下部コア層
(５)が順次形成されている。先ず、上部絶縁層(21)及び
下部コア層(５)を覆って、スパッタリングによりギャッ
プスペーサ層(６)を成膜する。

【００１３】次に、ギャップスペーサ層(６)上に、下部
絶縁層、コイル層及び上部絶縁層を順次形成する。ここ
で、ギャップスペーサ層(６)の表面から下部絶縁層(22)
及び上部絶縁層(23)の表面にかけて、図１の如く斜面が
形成され、その傾斜角度は、４０〜５０°に設定され
る。そして、スパッタリングによって、図２(ｂ)の如く
ギャップスペーサ層(６)の表面に、ＣoＺrＣr系アモル
ファス合金からなる磁性層(81)を成膜する。ここで、磁
性層(81)は、図４の如く、傾斜部(85)の膜厚ｔ２が平坦
部(84)の膜厚ｔ１よりも小さく形成される。傾斜部(85)
の膜厚ｔ２を平坦部(84)の膜厚ｔ１よりも小さく形成す
る方法としては、例えば、スパッタ装置内のガス圧力を
低く設定したり、基板(１)とターゲットの間の距離を短
く設定する方法を採用することが出来る。その後、図２
(ｃ)の如く、磁性層(81)の全面にレジスト(82)を塗布し
た後、露光及び現像処理を施して、同図(ｄ)の如く、レ
ジスト(82)を上部コア層(８)に応じた平面形状のレジス
ト層(83)に成形する。

【００１４】続いて、レジスト層(83)及び磁性層(81)の
表面にイオンビームエッチングを施して、図３(ａ)の如
く、磁性層(81)を上部コア層(８)に成形した後、超音波
洗浄によって、同図(ｂ)の如くレジスト層(83)を除去す
る。最後に、スパッタリングによって、同図(ｃ)の如
く、保護層(９)を成膜して、複合型薄膜磁気ヘッドを完
成する。

【００１５】上記複合型薄膜磁気ヘッドにおいては、上
部コア層(８)の傾斜部(85)の膜厚ｔ２が平坦部(84)の膜
厚ｔ１よりも小さいため、傾斜部(85)にて磁気飽和が起
こり易い。これによって、上部コア層(８)の媒体対向面
近傍における磁気飽和の発生が抑制されることになる。
この結果、ＮＬＴＳが効果的に抑制される。

【００１６】図５は、本実施例の複合型薄膜磁気ヘッド
において、上部コア層(８)の平坦部(84)に対する傾斜部
(85)の膜厚比(ｔ２／ｔ１)を変化させた場合のＮＬＴＳ
特性及びオーバーライト特性を表わしている。ここで、
円形のプロットはＮＬＴＳの強さ、正方形のプロットは
オーバーライトの強さを表わしている。尚、本測定は、
コイル層(７)に２５ｍＡの電流を流して行なった。図示
の如く、ＮＬＴＳの強さについては、膜厚比(ｔ２／ｔ
１)が１未満の場合、ＮＬＴＳ特性として要求される小
さい値が得られており、特に膜厚比が０.６〜０.８の範
囲で、−１２ｄＢ以下の小さい値が得られている。そし
て、膜厚比が０.７の付近で、最小値が得られている。
一方、オーバーライトの強さについては、膜厚比が０.
６〜０.８の範囲で、−４０ｄＢ程度の小さい値が得ら
れている。従って、上部コア層(８)の平坦部(84)に対す
る傾斜部(85)の膜厚比(ｔ２／ｔ１)を０.６〜０.８に設
定することによって、望ましくは０.７に設定すること
によって、良好なＮＬＴＳ特性を得ると共に良好なオー
バーライト特性を得ることが出来る。

【００１７】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
あることは勿論である。

【００１８】例えば、上記実施例においては、磁性層(8
1)を形成する際のスパッタリングの条件によって、傾斜
部(85)の膜厚ｔ２を平坦部(84)の膜厚ｔ１よりも小さく
形成しているが、この方法に限らず、ギャップスペーサ
層(６)の表面から下部絶縁層(22)及び上部絶縁層(23)の
表面にかけて形成される斜面の傾斜角度を４０〜５０°
より大きい値に設定することによって、傾斜部(85)の膜
厚ｔ２を平坦部(84)の膜厚ｔ１よりも小さく形成するこ
とが可能である。

【００１９】又、上部コア層(８)を形成する工程にて、
イオンビームの照射角度を磁性層(81)の平坦部(84)に対
し垂直に設定することによっても、傾斜部(85)の膜厚ｔ
２を平坦部(84)の膜厚ｔ１よりも小さく形成することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の複合型薄膜磁気ヘッドの記録媒体に
垂直な断面図である。

【図２】該複合型薄膜磁気ヘッドの上部コア層形成工程
の前半を表わす工程図である。

【図３】同上工程の後半を表わす工程図である。

【図４】図２(ｂ)のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図５】上部コア層の平坦部に対する傾斜部の膜厚比を
変化させた場合のＮＬＴＳ特性及びオーバーライト特性
を表わすグラフである。

【図６】従来の複合型薄膜磁気ヘッドの記録媒体に垂直
な断面図である。

【符号の説明】

(１) 基板 (22) 下部絶縁層 (23) 上部絶縁層 (５) 下部コア層 (６) ギャップスペーサ層 (７) コイル層 (８) 上部コア層 (84) 平坦部 (85) 傾斜部 (９) 保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 的野 直人 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 大山 達史 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 小倉 隆 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部コア層(５)と上部コア層(８)の間
   に、ギャップスペーサ層(６)が介在すると共に、記録媒
   体と対向すべき媒体対向面から所定のギャップ深さだけ
   後退した位置には、コイル層(７)が埋設された絶縁層(2
   2)(23)が介在し、上部コア層(８)は、ギャップスペーサ
   層(６)に沿って媒体対向面から絶縁層(22)(23)の先端ま
   で伸びる平坦部(84)と、ギャップスペーサ層(６)から離
   間して絶縁層(22)(23)の上面へ乗り上げる傾斜部(85)と
   を有している薄膜磁気ヘッドにおいて、上部コア層(８)
   は、傾斜部(85)における磁路に直交する方向の膜厚ｔ２
   が、平坦部(84)における磁路に直交する方向の膜厚ｔ１
   よりも小さく形成されていることを特徴とする薄膜磁気
   ヘッド。
2. 【請求項２】 平坦部(84)の膜厚に対する傾斜部(85)の
   膜厚の比率(ｔ２／ｔ１)は、信号記録時の磁気飽和に伴
   う記録ビットのシフトが最小となる様に設定されている
   請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。