JPH10289423A

JPH10289423A - 垂直磁気記録用複合型ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH10289423A
Application number: JP10810597A
Authority: JP
Inventors: Akio Takayama; 昭夫高山; Shuichi Nishida; 秀一西田
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】下部シールドとＭＲ素子の電極との短絡防止
を確実に果たすことができる垂直磁気記録用複合型ヘッ
ドの製造方法を提供する。【解決手段】絶縁基板２ａ上に下部シールド１を構成
する軟磁性膜１Ａ、絶縁層２ｂ及び感磁部９からなる多
層膜４０を形成し（ステップS1）、多層膜４０の上に記
録ヘッドのトラック幅に相当するフォトレジストパター
ン４１を形成し（ステップS2）、多層膜４０に対してエ
ッチング処理し（ステップS3）、エッチング処理で残さ
れた多層膜４０と同等高さになるように絶縁基板２ａ上
に絶縁層２ｃを形成し（ステップS4）、フォトレジスト
パターン４１を除去した後に感磁部９の電極膜を形成す
る。下部シールド１と電極膜との間に略平坦状の絶縁層
２ｂが配置されると共に、下部シールド１及び電極膜の
外周側に絶縁層２ｂ及び感磁部９に相当する厚さの絶縁
層２ｃが確保されるので、良好な絶縁性を維持して短絡
防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録再生用の薄
膜磁気ヘッドの製造方法に関し、特に垂直記録に用いら
れる垂直磁気記録用複合型ヘッドの製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気ヘッドの一例として長手（面
内）記録方式の薄膜ヘッドがある。この長手記録方式の
薄膜ヘッドは、磁気記録媒体（以下記録媒体という）の
磁性層をその面に対して平行に磁化させて記録する一
方、この面内の残留磁化により再生するものである。し
かし、この長手記録方式の薄膜ヘッドでは記録密度が高
くなるにつれて、記録媒体内の反磁界が大きくなり、再
生出力が低下するという問題点がある。この問題点の改
善を図るものとして垂直記録方式の薄膜ヘッドがある。

【０００３】この垂直記録方式の薄膜ヘッドは、記録媒
体を、その面と垂直方向に磁化して情報を記録するもの
である。そして、この薄膜ヘッドでは記録された信号の
磁化の向きが対向しないので反磁界の影響による再生出
力の低下を招かず、長手記録方式に比べて記録密度を高
くすることができる。なお、垂直記録用単磁極ヘッドと
２層記録媒体の組み合わせは優れた記録分解能を示すこ
とが知られている（H.Muraoka and Y.Nakamura; IEEE T
rans. Mag., vo130, p3900, 1994）。

【０００４】ところで、垂直記録方式、長手記録方式の
薄膜ヘッドは、ともに、従来、記録媒体に記録された信
号の再生には電磁誘導（インダクティブ）による再生方
法を用いていた。しかし、近年、高記録密度化、記録再
生の短波長化が進む中で電磁誘導による再生方法では、
高密度記録化について対応が難しくなってきた。このた
め、再生のために磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と
いう。）を用いた磁気抵抗効果型の再生ヘッド（以下、
ＭＲヘッドと略す）が用いられるようになってきてい
る。

【０００５】ＭＲヘッドは、例えば、磁気ヘッドスライ
ダーとなる基板上に記録媒体対向面（以下、ＡＢＳとい
う。）に臨ませてそのＡＢＳ側の端部（以下、前方端部
という）に再生ギャップを構成する２つの薄膜磁気コア
（上部シールド、下部シールド）を積層させて構成され
る長手記録方式の磁気ヘッドにおける前記再生ギャップ
内に配置して用いられる。そして、ＭＲヘッドとして
は、ＭＲ素子を横向きに配置したタイプのもの（横型Ｍ
Ｒヘッド）と、ＭＲ素子を立てた状態で配置したタイプ
のもの（縦型ＭＲヘッド）がある。

【０００６】横型ＭＲヘッドを用いた長手記録方式の磁
気ヘッドの一例を図１２及び図１３に示す。図１２にお
いて、下部シールド（薄膜磁気コア）１上に形成された
絶縁層２中には上部シールド（薄膜磁気コア）３が積層
されている。上部シールド３上の絶縁層２中には記録用
磁極（コア）４が積層により設けられている。記録用磁
極４は一端側（ＡＢＳ５から離間する側〔以下、適宜、
後部という。〕）が上部シールド３に接続し、他端側が
湾曲してＡＢＳ５側に延びている。記録用磁極４の湾曲
部４ａ内の絶縁層２及び湾曲部４ａ外の絶縁層２中には
記録用磁極４の一端側（上部シールド３との接続側部
分）を巻回するようにしてコイル６が形成されている。

【０００７】ＡＢＳ５側に臨む部分における下部シール
ド１と上部シールド３との間に再生用ギャップ７が形成
されており、この再生用ギャップ７内の絶縁層２に、Ｍ
Ｒ素子８を有する感磁部９が介装されている。感磁部９
は、図１３に示すように、ＭＲ素子８の高さ方向（図１
２に符号Ｍで示す。）に磁気的なバイアスを加えるＳＡ
Ｌ膜（Soft Adjacent Layer 近接軟磁性層、ＮｉＦｅＲ
ｈ）１０、電流分流膜（Ｔａ）１１、及び薄膜のＭＲ素
子８（ＮｉＦｅ）が積層され、さらにＭＲ素子８上に、
ＭＲ素子８の横方向に磁気的バイアスを加えるＦｅＭｎ
製の反強磁性膜１２及びＭＲ素子８用のＴａ／Ｗ／Ｔａ
製の電極（リード）１３がトラック幅相当の空隙１４を
空けて積層されている。なお感磁部９（ＭＲ素子８）
は、略長方形をなし、図１２紙面表裏方向に延びたもの
（横型配置であり、横型ＭＲヘッドを構成している。）
になっている。図１３中、１４ａは光学的に求められる
トラック幅、１４ｂは再生に実際上機能する実効的なト
ラック幅を示す。図１２中、１５は記録層１６を備えた
記録媒体である。

【０００８】図１２の長手記録方式の磁気ヘッドでは、
前記下部シールド１、上部シールド３及び感磁部９から
再生ヘッド１７が構成されている。そして、再生ヘッド
１７に並ぶように（図１２では再生ヘッド１７の上側に
なるように）記録ヘッド１８が設けられている。この記
録ヘッド１８では、湾曲した形状の記録用磁極４、記録
媒体１５及び上部シールド３から記録用閉磁路１９を形
成し、記録用磁極４のＡＢＳ５側の端部と上部シールド
３のＡＢＳ５側の端部との間に記録用ギャップ２０を形
成させている。

【０００９】そして、この際、記録媒体１５における記
録用ギャップ２０に対応した部分を介してループ状の磁
路（記録用閉磁路１９）が形成され、記録媒体１５の面
方向に記録（符号Ｄで示す。）を行うようにしており、
このタイプをいわゆるリング型ヘッドと称している。こ
のリング型ヘッドに対し、記録媒体１５を間にして図示
しない主磁極及び副磁極を配置して記録媒体１５の面と
直交する方向の記録用ギャップ（図示省略）を形成し、
かつループ状の磁路を形成させずに記録媒体１５への情
報記録を面と直交する方向に行うタイプや、ループ状の
磁路（記録用閉磁路）を形成するものの、記録媒体１５
の面と直交する方向に記録用ギャップを形成し、かつ該
記録用ギャップから記録媒体１５の面と平行に所定距
離、離れてリターン磁路を形成したりするタイプ（後述
する図１のタイプ）をいわゆる単磁極ヘッドと言い、前
記リング型ヘッドと区別するようにしている。

【００１０】図１２の横型ＭＲヘッドを用いた長手記録
方式の磁気ヘッドでは、記録用磁極４、コイル６及び上
部シールド３から記録用ヘッド８が構成され、これによ
り記録媒体１５への記録が行なわれる。そして、上部シ
ールド３はＭＲ素子８のシールドの機能を果たすと共
に、記録用コアの役目をしている。このため、記録を効
率よく行うために上部シールド３の厚さは、比較的厚い
２μｍ以上の膜厚としている。このため、プロセスコス
トがかかるという欠点があった。

【００１１】また、図１２の磁気ヘッドは、記録ヘッド
１８と再生ヘッド１７とが並んで配置され、かつ図１７
に示すように記録ヘッド１８と再生ヘッド１７とが上部
シールド３の厚さ（２μｍ以上）分だけ離れたものにな
っている。このため、スキュー角（スイングアーム方式
のハードドライブにおいて、ディスクの接線方向Ｊに対
する磁気ヘッドの中心線Ｃとのなす角度）αが変わった
とき、記録ヘッド１８及び再生ヘッド１７の双方のトラ
ックずれＬｓが生じるという問題がある。

【００１２】図１２の横形ＭＲヘッドと異なる前記縦型
ＭＲヘッドを用いた磁気ヘッドの一例を図１４に示す。
図１４において、下部シールド１上に形成された絶縁層
２中には上部シールド３が積層して設けられている。下
部シールド１と上部シールド３との間の絶縁層２におけ
るＡＢＳ５側部分には感磁部９が介装されている。なお
感磁部９（ＭＲ素子８）は、略長方形をなし、図１４紙
面左右方向に延びたもの（縦型配置であり、縦型ＭＲヘ
ッドを構成している。）になっている。

【００１３】感磁部９は、上、下のＮｉＦｅ製のＭＲ素
子８（上、下のＭＲ素子をそれぞれ８ａ，８ｂとして図
示する。）間に非磁性材料（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）製の絶縁層２
Ａを介装した構造をなしている。絶縁層２中のＡＢＳ５
側及びこのＡＢＳ５から離間する側には、ＭＲ素子８用
の電極１３（導電性薄膜）がそれぞれ設けられている
（電極１３のそれぞれを、以下、前部電極１３ａ、後部
電極１３ｂという）。さらに、感磁部９と上部シールド
３との間の絶縁層２には、バイアス導体２１が介装され
ており、ＭＲ素子８が線形特性及び良好な感度を持てる
ようにしている。

【００１４】上部シールド３上には、図示しない記録用
磁極が積層されている。この記録用磁極と上部シールド
３とは一部で接続されていると共に、両者間には絶縁層
２が介装されている。前記記録用磁極と上部シールド３
が接続された部分を巻回するように絶縁層２中にコイル
（図示省略）が形成されている。

【００１５】図１４の縦型ＭＲヘッドを用いた磁気ヘッ
ドでは、前記上部シールド３、下部シールド１、感磁部
９等から再生ヘッド１７を構成している。この再生ヘッ
ド１７に並んで（図１４の上側）、前記記録用磁極、前
記コイル及び上部シールド３からなる記録ヘッド１８が
設けられている。そして、上部シールド３はＭＲ素子８
のシールドの機能を果たすと共に、記録用コアの役目を
している。このため、記録を効率よく行うために上部シ
ールド３の厚さは、比較的厚い２μｍ以上の膜厚として
いる。このため、プロセスコストがかかるという欠点が
あった。

【００１６】また、この図１４の磁気ヘッドも、前記図
１２の磁気ヘッドと同様に、記録ヘッド１８と再生ヘッ
ド１７とが並んで配置され、かつ図１７に示すように記
録ヘッド１８と再生ヘッド１７とが上部シールド３の厚
さ（２μｍ以上）分だけ離れたものになっている。この
ため、図１２の磁気ヘッドと同様に、スキュー角αが変
わったとき、記録ヘッド１８のトラック及び再生ヘッド
１７のトラックにずれが生じるという問題がある。

【００１７】前記図１４の磁気ヘッドと同様に、上部シ
ールド３、下部シールド１を有した磁気ヘッドの他の例
を図１５に示す。この磁気ヘッドは、ＭＲ素子８を有し
たタイプ、いわゆる複合型（ＭＲ／インタクティブタイ
プ）であり、かつ垂直記録に用いるものである。以下、
このタイプの磁気ヘッドを垂直記録用複合型ヘッドとい
う。また、上部シールド３、下部シールド１を有してい
ることにより、後述するヨーク方式と区別する際、この
タイプをシールド方式の垂直記録用複合型ヘッドとい
う。

【００１８】図１５において、磁気ヘッドスライダーと
なる基板２２上に絶縁層２が設けられている。絶縁層２
におけるＡＢＳ５側には、再生用ギャップ７を構成する
下部シールド１、上部シールド３が所定距離をあけて介
装されている。

【００１９】下部シールド１と上部シールド３との間に
は薄膜のＭＲ素子８及びバイアス導体２１を含む感磁部
９が介装されている。上部シールド３上の絶縁層２には
記録用主磁極２３及びこの記録用主磁極２３に連接した
厚膜の補助ヨーク２４が配置されており、補助ヨーク２
４を設けることにより、磁気回路の磁気抵抗を小さくす
るようにしている。補助ヨーク２４にはリターンヨーク
（記録用リターンヨークという）２５が接続されてい
る。記録用リターンヨーク２５はＡＢＳ５側に延びてい
る。記録用リターンヨーク２５のＡＢＳ５側部分と補助
ヨーク２４との間の絶縁層２中には、記録用リターンヨ
ーク２５の補助ヨーク２４との接続部を巻回するように
コイル６が配置されている。

【００２０】このシールド方式の垂直記録用複合型ヘッ
ドは厚膜の上部シールド３を有しており、上述した図１
２の長手記録の磁気ヘッドと同様にプロセスコストがか
かるものになっている。また、この図１５の磁気ヘッド
も、前記図１２または図１４の磁気ヘッドと同様に、記
録ヘッド１８と再生ヘッド１７とが並んで配置され、か
つ図１７に示すように記録ヘッド１８と再生ヘッド１７
とがシールド（上部シールド３）の厚さ分だけ離れたも
のになっている。このため、図１２または図１４の磁気
ヘッドと同様に、スキュー角αが変わったとき、記録ヘ
ッド１８のトラック及び再生ヘッド１７のトラックにず
れが生じるという問題がある。

【００２１】図１５のタイプ（シールド方式）と異なる
タイプ（ヨーク方式）の垂直記録用複合型ヘッドを図１
６に示す。図１６において、基板２２上にアルミナで形
成される下地層２６が設けられている。下地層２６の上
には絶縁層２が設けられている。絶縁層２には、記録用
主磁極２３及びこの記録用主磁極２３に連結した厚膜の
補助ヨーク２４が配置されており、補助ヨーク２４を設
けることにより、磁気回路の磁気抵抗を小さくするよう
にしている。補助ヨーク２４には記録用リターンヨーク
２５が接続されている。記録用リターンヨーク２５はＡ
ＢＳ５側に延びている。記録用リターンヨーク２５のＡ
ＢＳ５側部分と補助ヨーク２４との間の絶縁層２中に
は、記録用リターンヨーク２５の補助ヨーク２４との接
続部を巻回するようにコイル６が配置されている。

【００２２】記録用主磁極２３と下地層２６との間の絶
縁層２中には再生ヘッド１７が配置されている。再生ヘ
ッド１７は略コ字形に屈曲した形状の再生主磁極２７
と、この再生主磁極２７に接続した再生用リターンヨー
ク２８と、前記再生主磁極２７のコ字部２７ａ内の絶縁
層２中に配置されたＭＲ素子８を含む感磁部９とから大
略構成されている。

【００２３】この図１６のヨーク方式の垂直記録用複合
型ヘッドでは、スキュー角αが変わったとき、記録ヘッ
ド１８のトラック及び再生ヘッド１７のトラックにずれ
が生じるという問題はないが、ＭＲ素子８により記録媒
体１５に記録されたデータを再生するときには、再生主
磁極２７→ＭＲ素子８→再生用リターンヨーク２８→記
録媒体１５の軟磁性層（裏打ち層）（図１、裏打ち層２
９参照）からなる磁気回路で再生用閉磁路が構成され
る。このため、再生主磁極２７、再生用リターンヨーク
２８、記録媒体１５の軟磁性層（裏打ち層）のそれぞれ
の磁性体の磁区の移動に起因するノイズがＭＲ素子８の
再生波形に現れる。また、このヨーク方式の垂直記録用
複合型ヘッドでは、効率よく再生するためには再生主磁
極２７の磁区構造をコントロールしなければならない等
の課題もある。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】磁気ヘッドでは、垂直
記録、長手記録にかかわらず再生感度をあげることが望
まれるが、再生感度を上げるためにはＭＲ素子をＡＢＳ
側に極力近づける必要があり、また、再生分解能を上げ
る（記録密度を上げる）ためにはＭＲ素子を磁気シール
ドするようにＭＲ素子を挟んでシールド膜（図１５で
は、ＭＲ素子８の上下に配置した上部シールド３及び下
部シールド１）を設ける必要がある。

【００２５】ところで、図１２に示すように長手記録用
の磁気ヘッドは上部シールド３を記録ヘッド１８の一部
として用いているため厚いシールド膜が必要とされ、こ
れに伴い、プロセスコストがかかるという欠点がある。

【００２６】また、図１２、図１４または図１５に示す
磁気ヘッドは、上述したように、記録ヘッド１８と再生
ヘッド１７とが並んで配置され、かつ記録ヘッド１８と
再生ヘッド１７とがシールド（上部シールド３）の厚さ
分だけ離れたものになっているため、スキュー角αが変
わったとき、記録ヘッド１８のトラック及び再生ヘッド
１７のトラックにずれが生じる。この対策としてドライ
ブに使用されるスキュー角の範囲で記録ヘッドと再生ヘ
ッドのトラックずれが最小になるように記録ヘッドと再
生ヘッドをオフセットすることにより補正する方法や、
記録ヘッドのトラック幅を再生ヘッドのトラック幅より
大きくすることなどが考えられる。なお、この場合、ガ
ードバンド（磁気記録トラック間の無記録領域）が広く
必要であり、また、記録トラック幅を再生トラック幅よ
りも必要以上に多くとることになり、高トラック密度化
の障害になってしまうことになる。

【００２７】図１６のヨーク方式の垂直記録用複合型ヘ
ッドの場合、再生感度を上げるためには再生主磁極２７
の長さを極力小さくしＭＲ素子８をＡＢＳ５に極力近づ
ける必要がある。しかし、この場合、ＭＲ素子８が隣接
ビット（再生したいビットの前後のビット）の磁化の影
響を受け再生分解能が悪くなる（高記録密度での再生出
力が小さくなり、高密度記録に適さなくなる。）という
問題がある。図１８に従来タイプのＭＲヘッドの構造の
一例を示す。図１８において、下部シールド１は、Ｎｉ
Ｆｅ等の軟磁性膜などの軟磁性膜で作製され、イオンミ
リングによりテーパー角θが小さくなくなるようにエッ
チングされる。そして、下部シールド１と膜状の電極
（ＭＲ電極）１３との間には絶縁層２が介装されてお
り、両者を電気的に絶縁している。また、上部シールド
３と電極１３との間の絶縁層２、電極１３、及び電極１
３と下部シールド１との間の絶縁層２の合計の厚さがシ
ールド間隔であり、再生ギャップ長Ｌとなる。絶縁層２
はスパッタ法にて作成されるため図１９に示すように、
テーパー部分２Ｔで膜厚が薄くなる。例えばθ＝４５°
とした場合、再生ギャップ長さ設定に用いられる厚さｔ
の０．７倍の厚さｔ₂ になる。そして、再生ギャップが
狭くなればなるほど（ｔが薄くなれば薄くなるほど）、
電極１３と下部シールド１の絶縁性が問題となってく
る。つまり、記録密度を上げるためには再生ギャップを
狭くしなければならず、ＭＲ素子（感磁部９）と下部シ
ールド１を絶縁しているＡｌ₂ Ｏ₃ 等の絶縁膜（絶縁層
２）を薄くする必要がある。このため、従来タイプのＭ
Ｒヘッドの場合は下部シールド１とＭＲ素子（感磁部
９）の電極１３が短絡しやすくなるという問題点があっ
た。

【００２８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で下部シールドとＭＲ素子の電極との短絡防止を確実に
果たすことができる垂直磁気記録用複合型ヘッドの製造
方法を提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気抵抗効果
型再生ヘッドと軟磁性膜を主磁極とする誘導型記録ヘッ
ドとを積層構造で構成した垂直磁気記録用複合型ヘッド
の製造方法において、絶縁基板上に前記磁気抵抗効果型
再生ヘッドに対して磁気シールドする磁気シールド層、
ギャップ用絶縁層、前記磁気抵抗効果型再生ヘッドの一
部を成す積層構造の磁気抵抗効果感磁部の順に多層膜を
形成する工程と、前記多層膜の上に磁気ヘッドのトラッ
クを作るフォトレジストを設ける工程と、前記フォトレ
ジストが設けられた前記多層膜に対してエッチング処理
する工程と、前記エッチング処理工程で残された前記多
層膜と同等高さになるように前記絶縁基板上に絶縁層を
形成する工程と、前記フォトレジストを取り除く工程
と、前記フォトレジストが取り除かれた前記多層膜の上
に磁気抵抗効果感磁部用の電極膜を作製する工程とから
なることを特徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
〜図６に基づいて説明する。

【００３１】図１において、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＴｉＣ等の非
磁性材料製の基板２２上にＡｌ₂ Ｏ₃ 等の非磁性かつ絶
縁体材料からなる下地層２６が設けられている。さら
に、機械研磨により平面平滑性を高めた基板２２上にめ
っき法などによりＮｉＦｅなどの磁性材料製の記録用リ
ターンヨーク２５が作成されている。記録用リターンヨ
ーク２５は、断面視略Ｌ字形をなし、便宜上、一方側を
ヨーク本体部２５ａ、このヨーク本体部２５ａに直交し
て連接する部分をヨーク副部２５ｂという。ヨーク副部
２５ｂは、ヨーク本体部２５ａから離間する方向に延び
ており、その端部に記録用主磁極（主磁極）２３が接続
されている。

【００３２】記録用主磁極２３は、ヨーク副部２５ｂに
接続した部分からＡＢＳ５側に延びて形成されており、
端部がＡＢＳ５に臨んだものになっている。記録用主磁
極２３は、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＺｒＮ等の軟
磁性膜を所定の形状にイオンミリングなどを用いて成形
されている。記録用主磁極２３上には、記録用主磁極２
３に接続して厚膜状の補助ヨーク２４が形成されてい
る。補助ヨーク２４は、記録用主磁極２３の磁気飽和を
防止するようにしている。なお、図１及び図２中２は、
Ａｌ₂ Ｏ₃ などの非磁性絶縁材料を用いて形成された絶
縁層である。なお、絶縁層２のうち下部シールド（磁気
シールド層）１の下部側部分が本発明の基板を構成して
おり、当該部分を、以下、適宜、絶縁基板２ａという。

【００３３】ヨーク副部２５ｂを巻回するようにして
（記録用リターンヨーク２５及び記録用主磁極２３で囲
まれる領域内の絶縁層２及び前記領域外の絶縁層２に挿
入されて）、コイル６が設けられている。コイル６は、
Ｃｕめっきなどにより作製される。コイル６と記録用主
磁極２３との間には、感磁部９と共に再生ヘッド１７を
構成するＮｉＦｅ等の軟磁性材料製の下部シールド１が
所定距離を空けて絶縁層２中に配置されている。下部シ
ールド１の幅は記録用主磁極２３の幅と略同等に設定さ
れている。

【００３４】記録用主磁極２３及び下部シールド１の間
の絶縁層２中には、縦型に配置されるＭＲ素子８を含む
感磁部９が設けられている。このときの記録用主磁極２
３と下部シールド１の距離が記録分解能を決める再生ギ
ャップ長となる。感磁部９は、図１４に示すものと同様
に、上、下のＭＲ素子８ａ，８ｂ間に非磁性材料（Ａｌ
₂ Ｏ₃ ）製の絶縁層２Ａを介装した構造をなしている。

【００３５】なお、記録媒体１５は、ＮｉＦｅ（パーマ
ロイ）等の軟磁性材料から形成される裏打ち層２９と、
この裏打ち層２９に重ねて形成されるＣｏＣｒ系の垂直
配向された磁性材料からなる記録層１６とで形成される
２層形状になっており、垂直記録に適したものになって
いる。

【００３６】次に、この垂直磁気記録用複合型ヘッドの
記録ヘッド及び再生ヘッド部分の作製方法について、図
４ないし図６に基づいて、以下に説明する。まず、図４
に示すようにステップS1で、絶縁基板２ａ上に、ＮｉＦ
ｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＺｒＮ等の軟磁性膜１Ａをスパ
ッタ法等により作製する。この軟磁性膜の厚さは０．１
〜１μｍとする。この軟磁性膜１Ａは、下部シールド１
を構成することになる。この軟磁性膜１Ａの上にＡｌ₂
Ｏ₃ の絶縁層２（当該部分の絶縁層２を以下、便宜上、
絶縁層２ｂという。）を作製する。この絶縁層２ｂの厚
さは再生分解能を決めるギャップ長となる。この絶縁層
２ｂの上に、６０ｎｍ前後のＡｌ₂ Ｏ₃ 膜（図１３に示
す電流分流膜１１）を挟んで２００ｎｍ程度の厚さのＮ
ｉＦｅの層（図１３に示すＭＲ素子８及びＳＡＬ膜１
０）が形成された感磁部（２層ＭＲ膜）９を作製し、前
記軟磁性膜１Ａ及び絶縁層２ａと共に多層膜４０を形成
させる。

【００３７】次に、前記多層膜４０の上に記録ヘッド１
８のトラック幅に相当するフォトレジストパターン４１
を形成する（ステップS2）。このときのフォトレジスト
パターン４１は、後述するリフトオフの工程に適したよ
うに逆テーパーパターンの形状にすることが望ましい。
続いて、前記多層膜４０をイオンミリング等によりエッ
チングし下部シールド１及び感磁部９のパターンを形成
する（ステップS3）。次に、フォトレジストパターン４
１を残した状態でスパッタ法等によりＡｌ₂Ｏ₃ の絶縁
層２ｃを、フォトレジストパターン４１の高さ（エッチ
ング処理工程で残された前記多層膜４０と同等高さ）ま
で形成する（ステップS4）。次のリフトオフ工程で、フ
ォトレジストパターン４１を有機溶剤等により剥離する
ことによりフォトレジストパターン４１及びフォトレジ
ストパターン４１上の絶縁層２ｃを除去する（図５ステ
ップS5）。

【００３８】次に、Ｔｉ／Ｔａスパッタ膜等の感磁部９
の電極１３用の膜１３Ａを形成し（ステップS6）、この
膜１３Ａの上に電極形状の加工を行えるようにフォトレ
ジストパターン４２を形成する（ステップS7）。次に、
フォトレジストパターン４２をマスクにして反応性イオ
ンエッチング等でエッチングして感磁部９の電極１３を
形成する（ステップS8）。次に、記録用主磁極２３を形
成するために、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＺｒＮ等
の軟磁性膜２３Ａをスパッタ法等により作製する（図６
ステップS9）。次に、記録用主磁極２３に沿う形状のフ
ォトレジストパターン４３を形成し（ステップS10 ）、
フォトレジストパターン４３が載置された部分を除く前
記軟磁性膜２３Ａ及び及びフォトレジストパターン４３
をイオンミリング等によりエッチングして記録用主磁極
２３を形成する（ステップS11 ）。

【００３９】この第１の実施の形態では、絶縁基板２ａ
上に、軟磁性膜１Ａ、絶縁層２ｂ及び感磁部９（ＭＲ素
子８、電流分流膜１１及びＳＡＬ膜１０）からなる多層
膜４０を形成し（ステップS1）、この多層膜４０の上に
記録ヘッド１８のトラック幅に相当するフォトレジスト
パターン４１を形成し（ステップS2）、フォトレジスト
パターン４１が設けられた多層膜４０に対してエッチン
グ処理し（ステップS3）、このエッチング処理で残され
た多層膜４０と同等高さになるように絶縁基板２ａ上に
絶縁層２ｃを形成し（ステップS4）、リフトオフ工程で
フォトレジストパターン４１及びその上の絶縁層２ｃを
除去し（ステップS5）、感磁部９の電極１３用の膜１３
Ａを形成する（ステップS6）。このため、下部シールド
１と感磁部９の電極１３との間に絶縁層２ｂが略平坦状
に配置されると共に、下部シールド１及び感磁部９の外
周側に絶縁層２ｂ及び感磁部９に相当する厚さ分の絶縁
層２ｃが確保（ステップS6）されるので、良好な絶縁性
を維持できる。上述した図１８及び図１９の従来技術で
は、再生ギャップの減少に際し、絶縁層の膜厚が薄くな
ることに伴い絶縁性が低下して短絡の発生の虞があった
が、これに比して、本実施の形態では、上述したように
良好な絶縁性を維持できるので、再生ギャップの狭小化
に確実に対処できることになる。

【００４０】この第１の実施の形態では、記録用主磁極
２３と、補助ヨーク２４と、記録用リターンヨーク２５
と、コイル６とにより記録ヘッド１８が構成されてい
る。そして、この記録ヘッド１８は、補助ヨーク２４、
記録用主磁極２３から記録媒体１５を介して記録用リタ
ーンヨーク２５に戻る記録用閉磁路１９を形成する。そ
して、記録用閉磁路１９の内側になるように再生ヘッド
１７が配置されたものになっている。この場合、再生ヘ
ッド１７は、感磁部９及び下部シールド１を有すると共
に、記録用主磁極２３が感磁部９の磁気シールドのため
に用いられており、記録用主磁極２３を記録ヘッド１８
と兼用したものになっている。また、記録媒体１５の面
と直交する方向に記録用ギャップ２０（記録用主磁極２
３と裏打ち層２９との間）が形成され、図１矢印Ｅで示
すように情報（ビットパターン）の記録を行うようにし
ており、本実施の形態は単磁極ヘッドタイプになってい
る。

【００４１】この実施の形態では、記録用主磁極２３が
記録ヘッド１８及び再生ヘッド１７に兼用されているの
で、従来技術で下部シールドに対応して設けられていた
上部シールドが不要となり、この分、簡易な構成にな
り、ひいては生産性の向上を図ることができる。

【００４２】また、図３に示すように、記録用主磁極２
３と感磁部９の間の距離（Ｌｈ）が従来の複合型磁気ヘ
ッドに比べて短く、かつ記録用主磁極２３の幅が感磁部
９の幅に比して概略同等の寸法になるように設定してお
り、更に記録用主磁極２３の膜厚と下部シールド１の膜
厚を０．１μｍから０．８μｍの寸法に設定して従来構
造の複合型磁気ヘッドと比較して（例えば図１４の磁気
ヘッドではシールドの膜厚は２μｍ以上である。）薄く
しているので、後述するように、スキュー角変化に伴う
記録ヘッド１８と再生ヘッド１７のトラックずれ（Ｌ
ｓ）を抑制することができる。更に従来構造の複合型磁
気ヘッドと比較して記録用主磁極２３の膜厚と下部シー
ルド１の膜厚を薄くしているので、その分、成膜時間も
短くできる等、容易に製造することが可能となって製造
コスト、ひいては製造設備の低廉化を図ることができ
る。

【００４３】なお、記録用主磁極２３の膜厚を変えてＯ
／Ｗ値（記録後の信号上に重ねて別の記録を行ったとき
の前信号の残り分の消去率）を求めた（なお、下部シー
ルド１の膜厚も同等に変えた）ところ、膜厚が０．１μ
ｍ未満である場合にはＯ／Ｗ値が−２５ｄＢより悪くな
り、実用上十分な記録性能を保証できなくなる一方、
０．１μｍ以上の膜厚の場合良好な記録性能を確保でき
る結果が得られた（なお、この試験結果を示すグラフの
添付は省略する。）。上述したように記録用主磁極２３
の膜厚と下部シールド１の膜厚を０．１μｍ以上に設定
したのは、この検証結果に基づくものである。

【００４４】また、上述したように記録用主磁極２３の
膜厚と下部シールド１の膜厚を０．８μｍ以下に設定し
たのは、次のような比較結果があることに基づくもので
ある。この比較結果について以下に説明する。

【００４５】厚いシールドを持つタイプのＭＲヘッドと
図１の磁気ヘッドとを対象にして、スキュー角αが変わ
ったとき生ずるトラックずれ（Ｌｓ）を求めると、以下
のようになる。ここで記録ヘッド１８（記録用主磁極２
３）及び再生ヘッド１７（ＭＲ素子８）間の距離をＬｈ
とするとＬｓ＝Ｌｈ×ｔａｎα … （１）となる。

【００４６】前記図１の磁気ヘッドに対し、長手記録用
ＭＲヘッド（図１７）の場合、再生用ギャップ７の長さ
Ｇｒ、上部シールド３の膜厚Ｔｓ、記録ギャップ長Ｇｗ
とすると、距離Ｌｈは、Ｌｈ＝Ｇｒ／２＋Ｇｗ＋Ｔｓ … （２）となり、実際に用いられているＭＲヘッドでは、距離Ｌ
ｈは３μｍである。このとき、スキュー角αを２０°と
すると、式（２）のＬｓは１μｍとなり、大きなトラッ
クずれＬｓを生ずることになる。

【００４７】なお、図１の装置で下部シールド１及び記
録用主磁極２３の膜厚を０．４μｍとしたときは、十分
なシールド効果を持つと共に、良好な記録特性を有する
ことになる。また、本実施の形態（図１）の場合、記録
は記録用主磁極２３のトレーリングエッジ（流出端；図
３のＴＥ部）で行われるため記録用主磁極２３の膜厚を
Ｔｍとすると前記距離Ｌｈは、Ｌｈ＝Ｇｒ／２＋Ｔｍ … （３）であり、下部シールド１の膜厚を０．４μｍ、記録用主
磁極２３の膜厚Ｔｍを０．４μｍ、再生用ギャップ７の
長さＧｒを０．３μｍとするとＬｈ＝０．５５μｍとな
る。このとき、スキュー角αを２０°とすると式（２）
のＬｓは０．２μｍであり、トラックずれＬｓは小さい
値となる。

【００４８】一方、図１に示す構造で、記録用主磁極２
３及び下部シールド１の膜厚を１μｍに設定した場合に
は、十分なシールド効果を持つとともに記録用主磁極２
３の記録特性が良好なものになるものの、このときのト
ラックずれＬｓは０．４２μｍ以上、すなわち大きなト
ラックずれを発生するという結果が得られた。この結果
に基づき、記録用主磁極２３の厚膜及び下部シールド１
の膜厚を１μｍ未満の値である０．８μｍ以下に設定し
た。また、本実施の形態では、記録用リターンヨーク２
５を設けており磁束のリターンパスを形成するので、記
録効率の向上を図ることができる。

【００４９】ところで、一般に、隣接トラックの信号を
再生するとノイズの原因になるが、垂直磁気記録を行う
本実施の形態について、オフトラック特性の試験及び記
録したビットパターンについての磁気力間顕微鏡（ＭＦ
Ｍ）での観察を行ったところ、図７の特性データと、図
８に示す磁気力間顕微鏡写真に基づく図とが得られた。
これら図面から明らかなように、トラック幅方向の記録
分解能が優れているので、下部シールドの幅を記録用主
磁極の幅と同等にして十分であることを検証することが
できた。なお、図７のオフトラック特性は、オントラッ
クの状態、つまり記録されたトラック上を磁気ヘッドが
走行し記録されたデータを読んでいる状態を０（ゼロ）
位置とし、磁気ヘッドを左右にずらしていった時の再生
出力の測定値を示すものである。また、図８は、磁気力
間顕微鏡写真を図示化したもので、図中Ｋはデータが記
録された部分を示し、Ｐはデータが記録されていない部
分を示している。前記部分Ｋの幅が記録されたトラック
幅になる。そして、図８の部分Ｋの幅が、図７のオフト
ラック特性から求められたトラック幅３．５μｍ及び光
学的（顕微鏡で測定した）トラック幅３．５μｍと一致
していることからトラック幅方向の記録分解能が良いと
判断でき、これにより、上述したように下部シールドの
幅を記録用主磁極の幅と同等にして十分であることを検
証することができた。

【００５０】次に図９及び図１０に基づいて本発明の第
２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態は前
記第１の実施の形態（図１、図２）に比して、記録用リ
ターンヨーク２５を省略したことが異なっている。この
第２の実施の形態では、記録用主磁極２３と、補助ヨー
ク２４と、コイル６とにより記録ヘッド１８を構成して
いる。そして、この場合、コイル６が磁界を発生する
と、記録用主磁極２３、コイル６の中心部に相当する図
１のヨーク副部２５ｂがあった部分、及びヨーク本体部
２５ａがあった部分からなる記録用閉磁路１９が形成さ
れ、再生ヘッド１７は記録用閉磁路１９の内側になるよ
うに配置されている。そして、この第２の実施の形態
も、前記第１の実施の形態と同様に、記録用主磁極２３
及び下部シールド１の膜厚が０．１μｍ〜０．８μｍの
寸法で従来技術に比して薄く設定されたことと相まっ
て、スキュー角αが変わったときにも、記録ヘッド１８
及び再生ヘッド１７の双方のトラックにずれが生じるよ
うなことを抑制できる。

【００５１】さらに、第２の実施の形態の磁気ヘッド１
８は、記録用主磁極２３と、補助ヨーク２４及びコイル
６から成り、比較的平坦な単純な構造をしている。この
ため厚い膜の積み上げや接続部が少ないことから作製工
数の減少、製造コスト削減、歩留まり向上が図れる。

【００５２】第１、第２の実施の形態の磁気ヘッドの電
流飽和特性（横軸には記録電流とコイル６巻き数の積、
つまり起磁力をとる）を求めたところ、図１１に示す結
果が得られた。第２の実施の形態（図９の磁気ヘッド）
の場合は、再生出力及びＯ／Ｗ値ともに飽和に至る起磁
力は第１の実施の形態（図１の磁気ヘッド）に比べ１．
５倍であり、またＯ／Ｗ値については第１の実施の形態
（図１の磁気ヘッド）の場合には−４０ｄＢであり、第
２の実施の形態（図９の磁気ヘッド）の場合には−３６
ｄＢであって記録能力は若干劣っているが、性能比較で
重要なものとなる磁気ヘッドの再生出力は第２の実施の
形態と第１の実施の形態でほぼ同等となっていることか
ら判断しても、第２の実施の形態の記録能力は実用上は
まったく問題とならないものである。

【００５３】記録用主磁極２３と下部シールド１とを同
等幅寸法に設定したことにより、記録時に記録用主磁極
２３のみならず下部シールド１にも磁束が集中すること
になって、下部シールド１も記録ヘッドとして機能する
ようになる。このため、記録用主磁極２３の膜厚がその
分厚くなったものに相当することとなり、Ｏ／Ｗ値が、
記録用主磁極２３の膜厚と下部シールド１の膜厚を合わ
せた膜厚寸法の記録用主磁極２３により得られるＯ／Ｗ
値と同等になり、Ｏ／Ｗ値の向上を図ることができる。
そして、この第２の実施の形態で、下部シールド１の膜
厚が０．２μm、記録用主磁極２３の膜厚が０．２μm
のときのＯ／Ｗ値と、前記第１の実施の形態の場合に記
録用主磁極２３の膜厚が０．４μm のときのＯ／Ｗ値と
を求めたところ、両者のＯ／Ｗ値がほぼ同等の値（−４
０ｄＢ）を示すという結果が得られ、記録用主磁極２３
の幅と下部シールド１の幅とを同等寸法に設定したこと
によりＯ／Ｗ値の向上を図ることができることを検証で
きた。

【００５４】上記各実施の形態では、補助ヨーク２４を
設けた場合を例にしたが、補助ヨーク２４の省略を図る
ことが可能であり、このように構成することにより、記
録ヘッドひいては装置全体の構成が簡略化されて作製工
数の減少、製造コスト削減、歩留まり向上を図ることが
できる。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、絶縁基板上に前記磁気
抵抗効果型再生ヘッドに対して磁気シールドする磁気シ
ールド層、ギャップ用絶縁層、前記磁気抵抗効果型再生
ヘッドの一部を成す積層構造の磁気抵抗効果感磁部の順
に多層膜を形成する工程と、前記多層膜の上に磁気ヘッ
ドのトラックを作るフォトレジストを設ける工程と、前
記フォトレジストが設けられた前記多層膜に対してエッ
チング処理する工程と、前記エッチング処理工程で残さ
れた前記多層膜と同等高さになるように前記絶縁基板上
に絶縁層を形成する工程と、前記フォトレジストを取り
除く工程と、前記フォトレジストが取り除かれた前記多
層膜の上に磁気抵抗効果感磁部用の電極膜を作製する工
程とからなり、磁気シールド層と電極膜との間にギャッ
プ用絶縁層が略平坦状に配置されると共に、磁気シール
ド層及び電極膜の外周側にギャップ用絶縁層及び磁気抵
抗効果感磁部に相当する厚さの絶縁層が確保されるの
で、良好な絶縁性が維持され、ひいては再生ギャップの
狭小化に確実に対処できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の垂直記録用複合型
ヘッドを示す断面図である。

【図２】図１の複合型ヘッドを記録媒体対向面から見た
図である。

【図３】図１の複合型ヘッドでトラックずれが小さくな
ることを示す図である。

【図４】図１の垂直記録用複合型ヘッドの製造手順工程
を示す工程図である。

【図５】図４に続く工程図である。

【図６】図５に続く工程図である。

【図７】図１の装置のオフトラック特性を示す図であ
る。

【図８】図１の装置で記録したビットパターンを示す磁
気力間顕微鏡写真に基づいて作成した図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態の垂直記録用複合型
ヘッドを示す断面図である。

【図１０】図９の複合型ヘッドを記録媒体対向面から見
た図である。

【図１１】第１、第２の実施の形態それぞれの起磁力−
再生出力、Ｏ／Ｗ値特性を示す図である。

【図１２】従来の横型ＭＲヘッドを用いた長手記録方式
の磁気ヘッドを示す断面図である。

【図１３】図１２の感磁部を示す断面図（図１２の矢印
Ａ方向から見た図）である。

【図１４】横型ＭＲヘッドを用いた磁気ヘッドを示す断
面図である。

【図１５】シールド方式の磁気ヘッドの一例を示す断面
図である。

【図１６】ヨーク方式の垂直記録用複合型ヘッドの一例
を示す断面図である。

【図１７】磁気ヘッドのトラックずれの発生状況を示す
ための図である。

【図１８】従来のＭＲヘッドの一例を示す断面図であ
る。

【図１９】図１８の絶縁層を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１下部シールド１Ａ軟磁性膜２ａ絶縁基板２ｃ絶縁層９感磁部１７再生ヘッド１８記録ヘッド２３記録用主磁極４１フォトレジストパターン４０多層膜（軟磁性膜１Ａ、絶縁基板２ａ、感磁部
９）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気抵抗効果型再生ヘッドと軟磁性膜を
主磁極とする誘導型記録ヘッドとを積層構造で構成した
垂直磁気記録用複合型ヘッドの製造方法において、絶縁
基板上に前記磁気抵抗効果型再生ヘッドに対して磁気シ
ールドする磁気シールド層、ギャップ用絶縁層、前記磁
気抵抗効果型再生ヘッドの一部を成す積層構造の磁気抵
抗効果感磁部の順に多層膜を形成する工程と、前記多層
膜の上に磁気ヘッドのトラックを作るフォトレジストを
設ける工程と、前記フォトレジストが設けられた前記多
層膜に対してエッチング処理する工程と、前記エッチン
グ処理工程で残された前記多層膜と同等高さになるよう
に前記絶縁基板上に絶縁層を形成する工程と、前記フォ
トレジストを取り除く工程と、前記フォトレジストが取
り除かれた前記多層膜の上に磁気抵抗効果感磁部用の電
極膜を作製する工程とからなることを特徴とする垂直磁
気記録用複合型ヘッドの製造方法。