JPH11120513A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘッド及びその製造方法Info
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- JPH11120513A JPH11120513A JP9296461A JP29646197A JPH11120513A JP H11120513 A JPH11120513 A JP H11120513A JP 9296461 A JP9296461 A JP 9296461A JP 29646197 A JP29646197 A JP 29646197A JP H11120513 A JPH11120513 A JP H11120513A
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- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
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- G11B5/3967—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
- Y10T29/49021—Magnetic recording reproducing transducer [e.g., tape head, core, etc.]
- Y10T29/49032—Fabricating head structure or component thereof
Abstract
(57)【要約】
【課題】 狭トラックでもサイドフリンジの少ない安定
した記録特性を有する薄膜磁気ヘッド及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 ＡＢＳ面から所定高さの位置まで設けら
れた第１先端磁極、記録ギャップ膜及び第２先端磁極か
らなる３層先端磁極構造体を有する薄膜磁気ヘッドであ
って、記録ギャップ膜を構成する物質が、第１先端磁極
を構成する物質及び第２先端磁極を構成する物質のエッ
チングレート以上のエッチングレートを有する物質で構
成されている。
した記録特性を有する薄膜磁気ヘッド及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 ＡＢＳ面から所定高さの位置まで設けら
れた第１先端磁極、記録ギャップ膜及び第２先端磁極か
らなる３層先端磁極構造体を有する薄膜磁気ヘッドであ
って、記録ギャップ膜を構成する物質が、第１先端磁極
を構成する物質及び第２先端磁極を構成する物質のエッ
チングレート以上のエッチングレートを有する物質で構
成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくともインダ
クティブ型書込み磁気ヘッド素子を備えた薄膜磁気ヘッ
ド及びその製造方法に関する。
クティブ型書込み磁気ヘッド素子を備えた薄膜磁気ヘッ
ド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、従来の複合型薄膜磁気ヘッドの
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【０００３】同図において、１０は磁気抵抗効果（Ｍ
Ｒ）型読出し磁気ヘッド素子の下部シールド膜、１１は
インダクティブ型書込み磁気ヘッド素子の下部磁極をも
兼用する上部シールド膜、１２は下部シールド膜１０及
び上部シールド膜１１の間に絶縁層１３を介して設けら
れたＭＲ膜、１４はインダクティブ型書込み磁気ヘッド
素子の記録ギャップ膜、１５は上部磁極、１６は記録ギ
ャップ膜１４上に設けられた下部絶縁膜、１８は下部絶
縁膜１６上に設けられたコイル導体、１７はコイル導体
１８を覆うように設けられた上部絶縁膜をそれぞれ示し
ている。上部磁極１５は、下部磁極（上部シールド膜）
１１と後部で磁気的に接続されることによってこの下部
磁極１１と共にヨークを構成している。
Ｒ）型読出し磁気ヘッド素子の下部シールド膜、１１は
インダクティブ型書込み磁気ヘッド素子の下部磁極をも
兼用する上部シールド膜、１２は下部シールド膜１０及
び上部シールド膜１１の間に絶縁層１３を介して設けら
れたＭＲ膜、１４はインダクティブ型書込み磁気ヘッド
素子の記録ギャップ膜、１５は上部磁極、１６は記録ギ
ャップ膜１４上に設けられた下部絶縁膜、１８は下部絶
縁膜１６上に設けられたコイル導体、１７はコイル導体
１８を覆うように設けられた上部絶縁膜をそれぞれ示し
ている。上部磁極１５は、下部磁極（上部シールド膜）
１１と後部で磁気的に接続されることによってこの下部
磁極１１と共にヨークを構成している。
【０００４】同図から明らかのように、従来の薄膜磁気
ヘッドは、記録ギャップ膜１４が書き込み磁界を発生さ
せるためのコイル導体１８の下の部分までつながってい
たため、熱伝導率の高い材料を用いる必要があった。そ
こで、一般的には、比較的熱伝導率のよい酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）が記録ギャップ膜１４の材料として
用いられている。
ヘッドは、記録ギャップ膜１４が書き込み磁界を発生さ
せるためのコイル導体１８の下の部分までつながってい
たため、熱伝導率の高い材料を用いる必要があった。そ
こで、一般的には、比較的熱伝導率のよい酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）が記録ギャップ膜１４の材料として
用いられている。
【０００５】近年、高記録密度化に伴って記録トラック
幅がより狭くなってきており、書込み磁気ヘッド側の磁
極幅も１μｍ以下になりつつある。このような狭磁極幅
に対処するため、書き込み磁極部だけを分離して構成す
るようになってきた。即ち、記録ヘッドの磁極先端部の
みに下部先端磁極、記録ギャップ膜及び上部先端磁極の
３層先端磁極構造体を形成し、その上下にヨークを磁気
的に接続した磁気ヘッド構造を有するものが提案されて
いる。
幅がより狭くなってきており、書込み磁気ヘッド側の磁
極幅も１μｍ以下になりつつある。このような狭磁極幅
に対処するため、書き込み磁極部だけを分離して構成す
るようになってきた。即ち、記録ヘッドの磁極先端部の
みに下部先端磁極、記録ギャップ膜及び上部先端磁極の
３層先端磁極構造体を形成し、その上下にヨークを磁気
的に接続した磁気ヘッド構造を有するものが提案されて
いる。
【０００６】図２は、このような３層先端磁極構造を有
する従来の複合型薄膜磁気ヘッドの一例を示す断面図で
ある。
する従来の複合型薄膜磁気ヘッドの一例を示す断面図で
ある。
【０００７】同図において、２０はＭＲ型読出し磁気ヘ
ッド素子の下部シールド膜、２１は上部シールド膜、２
２は下部シールド膜２０及び上部シールド膜２１の間に
絶縁層２３を介して設けられたＭＲ膜、２４はインダク
ティブ型書込み磁気ヘッド素子の下部先端磁極、２５は
上部先端磁極、２６は下部先端磁極２４及び上部先端磁
極２５間に挿設された記録ギャップ膜、２７は上部シー
ルド膜２１上であって、下部先端磁極２４、記録ギャッ
プ膜２６及び上部先端磁極２５からなる３層先端磁極構
造体の回りに設けられた下部絶縁膜、２８は下部絶縁膜
２７上に設けられたコイル導体、２９はコイル導体２８
を覆うように設けられた上部絶縁膜、３０は上部絶縁膜
２９上に上部先端磁極２５に接して積層された上部補助
磁極をそれぞれ示している。上部シールド膜２１は、下
部先端磁極２４に接して積層されており、下部補助磁極
の機能をも兼用する。上部補助磁極３０は、下部補助磁
極（上部シールド膜）２１と後部で磁気的に接続される
ことによってこの下部補助磁極２１と共にヨークを構成
している。
ッド素子の下部シールド膜、２１は上部シールド膜、２
２は下部シールド膜２０及び上部シールド膜２１の間に
絶縁層２３を介して設けられたＭＲ膜、２４はインダク
ティブ型書込み磁気ヘッド素子の下部先端磁極、２５は
上部先端磁極、２６は下部先端磁極２４及び上部先端磁
極２５間に挿設された記録ギャップ膜、２７は上部シー
ルド膜２１上であって、下部先端磁極２４、記録ギャッ
プ膜２６及び上部先端磁極２５からなる３層先端磁極構
造体の回りに設けられた下部絶縁膜、２８は下部絶縁膜
２７上に設けられたコイル導体、２９はコイル導体２８
を覆うように設けられた上部絶縁膜、３０は上部絶縁膜
２９上に上部先端磁極２５に接して積層された上部補助
磁極をそれぞれ示している。上部シールド膜２１は、下
部先端磁極２４に接して積層されており、下部補助磁極
の機能をも兼用する。上部補助磁極３０は、下部補助磁
極（上部シールド膜）２１と後部で磁気的に接続される
ことによってこの下部補助磁極２１と共にヨークを構成
している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、書き込み
磁極部だけを分離して構成する薄膜磁気ヘッドにおい
て、下部先端磁極２４、記録ギャップ膜２６及び上部先
端磁極２５からなる３層先端磁極構造体をイオンミリン
グ等のドライエッチングで形成する際、従来のようにＡ
ｌ2 Ｏ3 をギャップ材として使用すると形状コントロー
ルが困難となってしまう。即ち、Ａｌ2 Ｏ3 は、３層先
端磁極構造体の下部先端磁極２４及び上部先端磁極２５
を構成する磁性材料に比べてエッチング速度が遅いた
め、３層先端磁極構造体の側面の形状を、上部シールド
膜２１の面に対して垂直にすること、及び図３に示すよ
うに上部シールド面に対して角度を制御すること等の形
状コントロールが困難となる。そのため、サイドフリン
ジング等の問題が避けられなかった。また、Ａｌ2 Ｏ3
のエッチングレートを高くする方法として反応性エッチ
ング（ＲＩＥ）を用いることが考えられるが、３層膜を
エッチングする場合、各層ごとにエッチングガスを変え
なければならないのみならず、エッチング装置をＡｌ2
Ｏ3 エッチングガス（塩素系等）対応に構成する必要が
ある。また、コロージョン（腐食の一種）等の対策も考
えなければならない。
磁極部だけを分離して構成する薄膜磁気ヘッドにおい
て、下部先端磁極２４、記録ギャップ膜２６及び上部先
端磁極２５からなる３層先端磁極構造体をイオンミリン
グ等のドライエッチングで形成する際、従来のようにＡ
ｌ2 Ｏ3 をギャップ材として使用すると形状コントロー
ルが困難となってしまう。即ち、Ａｌ2 Ｏ3 は、３層先
端磁極構造体の下部先端磁極２４及び上部先端磁極２５
を構成する磁性材料に比べてエッチング速度が遅いた
め、３層先端磁極構造体の側面の形状を、上部シールド
膜２１の面に対して垂直にすること、及び図３に示すよ
うに上部シールド面に対して角度を制御すること等の形
状コントロールが困難となる。そのため、サイドフリン
ジング等の問題が避けられなかった。また、Ａｌ2 Ｏ3
のエッチングレートを高くする方法として反応性エッチ
ング（ＲＩＥ）を用いることが考えられるが、３層膜を
エッチングする場合、各層ごとにエッチングガスを変え
なければならないのみならず、エッチング装置をＡｌ2
Ｏ3 エッチングガス（塩素系等）対応に構成する必要が
ある。また、コロージョン（腐食の一種）等の対策も考
えなければならない。
【０００９】従って本発明の目的は、狭トラックでもサ
イドフリンジの少ない安定した記録特性を有する薄膜磁
気ヘッド及びその製造方法を提供することにある。
イドフリンジの少ない安定した記録特性を有する薄膜磁
気ヘッド及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、エアベ
アリング面（以下ＡＢＳ面と称する）から所定高さの位
置まで設けられた第１先端磁極、記録ギャップ膜及び第
２先端磁極からなる３層先端磁極構造体を有する薄膜磁
気ヘッドであって、記録ギャップ膜を構成する物質が、
第１先端磁極を構成する物質及び第２先端磁極を構成す
る物質のエッチングレート以上のエッチングレートを有
する物質で構成されている薄膜磁気ヘッドが提供され
る。なお、本発明における第１先端磁極及び第２先端磁
極は、薄膜磁気ヘッドを製造する際の各層の積層順序に
応じて、下部先端磁極及び上部先端磁極にそれぞれ相当
する場合と、上部先端磁極及び下部先端磁極にそれぞれ
相当する場合とが存在する。
アリング面（以下ＡＢＳ面と称する）から所定高さの位
置まで設けられた第１先端磁極、記録ギャップ膜及び第
２先端磁極からなる３層先端磁極構造体を有する薄膜磁
気ヘッドであって、記録ギャップ膜を構成する物質が、
第１先端磁極を構成する物質及び第２先端磁極を構成す
る物質のエッチングレート以上のエッチングレートを有
する物質で構成されている薄膜磁気ヘッドが提供され
る。なお、本発明における第１先端磁極及び第２先端磁
極は、薄膜磁気ヘッドを製造する際の各層の積層順序に
応じて、下部先端磁極及び上部先端磁極にそれぞれ相当
する場合と、上部先端磁極及び下部先端磁極にそれぞれ
相当する場合とが存在する。
【００１１】本発明によれば、さらに、磁性層、非磁性
層及び磁性層を順次積層し、ドライエッチング処理によ
りエアベアリング面から所定高さの位置まで３層先端磁
極構造体を形成する薄膜磁気ヘッドの製造方法であっ
て、非磁性層として、磁性層のエッチングレート以上の
エッチングレートを有する物質を用いる薄膜磁気ヘッド
の製造方法が提供される。
層及び磁性層を順次積層し、ドライエッチング処理によ
りエアベアリング面から所定高さの位置まで３層先端磁
極構造体を形成する薄膜磁気ヘッドの製造方法であっ
て、非磁性層として、磁性層のエッチングレート以上の
エッチングレートを有する物質を用いる薄膜磁気ヘッド
の製造方法が提供される。
【００１２】従来の薄膜磁気ヘッドの記録ギャップ膜
は、書込み磁界を発生させるコイル導体の下部まで広が
っていたため、熱伝導率の高い材料を用いる必要があっ
た。しかしながら、磁極先端部を書込みヘッドのヨーク
部分と分離して形成する磁極分離型の書込みヘッドにお
いては、記録ギャップ膜がコイルに隣接して存在しない
ため、この記録ギャップ膜の材料として、高い熱伝導率
の材料に限定されることなく選択が可能である。
は、書込み磁界を発生させるコイル導体の下部まで広が
っていたため、熱伝導率の高い材料を用いる必要があっ
た。しかしながら、磁極先端部を書込みヘッドのヨーク
部分と分離して形成する磁極分離型の書込みヘッドにお
いては、記録ギャップ膜がコイルに隣接して存在しない
ため、この記録ギャップ膜の材料として、高い熱伝導率
の材料に限定されることなく選択が可能である。
【００１３】そこで、書き込み磁極先端部の３層膜をイ
オンミリング等のドライエッチングで形成する場合、磁
極を構成する磁性材料に対してエッチングレートが同等
又は大きい材料を記録ギャップ膜材料として用いること
により、この３層先端磁極構造体の形状を容易に制御す
ることが可能となる。即ち、コイルの熱の伝導は従来と
同様に保ちつつ、磁極先端部の形状制御をイオンミリン
グ等のドライエッチングの方法を問わずに容易に行うこ
とができる薄膜磁気ヘッド及びその製造方法が提供され
る。
オンミリング等のドライエッチングで形成する場合、磁
極を構成する磁性材料に対してエッチングレートが同等
又は大きい材料を記録ギャップ膜材料として用いること
により、この３層先端磁極構造体の形状を容易に制御す
ることが可能となる。即ち、コイルの熱の伝導は従来と
同様に保ちつつ、磁極先端部の形状制御をイオンミリン
グ等のドライエッチングの方法を問わずに容易に行うこ
とができる薄膜磁気ヘッド及びその製造方法が提供され
る。
【００１４】記録ギャップ膜を構成する物質が、例え
ば、ＳｉＯ2 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＳｉＣ及びＡｌＮから選択
された１つの物質であることが好ましい。
ば、ＳｉＯ2 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＳｉＣ及びＡｌＮから選択
された１つの物質であることが好ましい。
【００１５】第１先端磁極を構成する物質及び第２先端
磁極を構成する物質が、Ｆｅを含む窒化物であることが
好ましい。
磁極を構成する物質が、Ｆｅを含む窒化物であることが
好ましい。
【００１６】記録ギャップ膜を構成する物質がＴａ2 Ｏ
5 であり、第１先端磁極を構成する物質及び第２先端磁
極を構成する物質がＮｉＦｅであることも好ましい。
5 であり、第１先端磁極を構成する物質及び第２先端磁
極を構成する物質がＮｉＦｅであることも好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】図４は本発明の一実施形態として
インダクティブ型書込みヘッド部とＭＲ型読出しヘッド
部とを有する複合型薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面側から見
た平面図であり、図５はこの磁気ヘッドを横方向から見
た断面図である。
インダクティブ型書込みヘッド部とＭＲ型読出しヘッド
部とを有する複合型薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面側から見
た平面図であり、図５はこの磁気ヘッドを横方向から見
た断面図である。
【００１８】これらの図において、４０はＭＲ型読出し
磁気ヘッド素子の下部シールド膜、４１は上部シールド
膜、４２は下部シールド膜４０及び上部シールド膜４１
の間に絶縁層４３を介して設けられたＭＲ膜、４４はイ
ンダクティブ型書込み磁気ヘッド素子の下部先端磁極、
４５は上部先端磁極、４６は下部先端磁極４４及び上部
先端磁極４５間に挿設された記録ギャップ膜、４７は上
部シールド膜４１上であって、下部先端磁極４４、記録
ギャップ膜４６及び上部先端磁極４５からなる３層先端
磁極構造体の回りに設けられた下部絶縁膜をそれぞれ示
している。４８は下部絶縁膜４７上に設けられたコイル
導体、４９はコイル導体４８を覆う上部絶縁膜、５０は
上部補助磁極をそれぞれ示している。上部シールド膜４
１は、下部先端磁極４４に接して積層されており、下部
補助磁極の機能をも兼用する。上部補助磁極５０は、下
部補助磁極（上部シールド膜）４１と後部で磁気的に接
続されることによってこの下部補助磁極４１と共にヨー
クを構成している。
磁気ヘッド素子の下部シールド膜、４１は上部シールド
膜、４２は下部シールド膜４０及び上部シールド膜４１
の間に絶縁層４３を介して設けられたＭＲ膜、４４はイ
ンダクティブ型書込み磁気ヘッド素子の下部先端磁極、
４５は上部先端磁極、４６は下部先端磁極４４及び上部
先端磁極４５間に挿設された記録ギャップ膜、４７は上
部シールド膜４１上であって、下部先端磁極４４、記録
ギャップ膜４６及び上部先端磁極４５からなる３層先端
磁極構造体の回りに設けられた下部絶縁膜をそれぞれ示
している。４８は下部絶縁膜４７上に設けられたコイル
導体、４９はコイル導体４８を覆う上部絶縁膜、５０は
上部補助磁極をそれぞれ示している。上部シールド膜４
１は、下部先端磁極４４に接して積層されており、下部
補助磁極の機能をも兼用する。上部補助磁極５０は、下
部補助磁極（上部シールド膜）４１と後部で磁気的に接
続されることによってこの下部補助磁極４１と共にヨー
クを構成している。
【００１９】記録ギャップ膜４６を構成する材料として
は、下部先端磁極４４及び上部先端磁極４５を構成する
材料のエッチングレート以上のエッチングレートを有す
るものが選択される。本実施形態においては、具体的に
は、下部先端磁極４４及び上部先端磁極４５となる磁性
材料に、Ｆｅ系の窒化物（ＦｅＮ、ＦｅＺｒＮ、ＦｅＢ
Ｎ等）又はこれらと同等のエッチングレートを有する磁
性材料を用い、記録ギャップ膜４６の材料に、ＡＩＮ、
Ｔａ2 Ｏ5 、Ｓｉｏ2 、ＳｉＣ又はこれらと同等のエッ
チングレートを有する絶縁材料を用いている。ただし、
下部先端磁極４４及び上部先端磁極４５となる磁性材料
にエッチングレートが比較的高いＮｉＦｅを用いた場合
は、記録ギャップ膜４６の材料にこれより高いＴａ2 Ｏ
5 等の絶縁材料を用いる必要がある。なお、本実施形態
では、記録ギャップ膜４６として絶縁材料を用いている
が、導電性の非磁性体（ＮｉＰ等）を同様に用いること
も可能である。
は、下部先端磁極４４及び上部先端磁極４５を構成する
材料のエッチングレート以上のエッチングレートを有す
るものが選択される。本実施形態においては、具体的に
は、下部先端磁極４４及び上部先端磁極４５となる磁性
材料に、Ｆｅ系の窒化物（ＦｅＮ、ＦｅＺｒＮ、ＦｅＢ
Ｎ等）又はこれらと同等のエッチングレートを有する磁
性材料を用い、記録ギャップ膜４６の材料に、ＡＩＮ、
Ｔａ2 Ｏ5 、Ｓｉｏ2 、ＳｉＣ又はこれらと同等のエッ
チングレートを有する絶縁材料を用いている。ただし、
下部先端磁極４４及び上部先端磁極４５となる磁性材料
にエッチングレートが比較的高いＮｉＦｅを用いた場合
は、記録ギャップ膜４６の材料にこれより高いＴａ2 Ｏ
5 等の絶縁材料を用いる必要がある。なお、本実施形態
では、記録ギャップ膜４６として絶縁材料を用いている
が、導電性の非磁性体（ＮｉＰ等）を同様に用いること
も可能である。
【００２０】表１に、下部先端磁極４４及び上部先端磁
極４５として用いられる磁性材料並びに記録ギャップ膜
４６として用いられる材料とそのイオンエッチングレー
トとが示されている。なお、同表には、従来使用されて
いるＡｌ2 Ｏ3 についても比較例として示されている。
極４５として用いられる磁性材料並びに記録ギャップ膜
４６として用いられる材料とそのイオンエッチングレー
トとが示されている。なお、同表には、従来使用されて
いるＡｌ2 Ｏ3 についても比較例として示されている。
【００２１】
【表１】
【００２２】イオンミリング等のＲＩＥを除くドライエ
ッチング法で３層先端磁極構造をパターニングする際に
従来から使用されているＡｌ2 Ｏ3 は、磁極材料となる
磁性材料に比べてエッチングレートが遅いため、Ａｌ2
Ｏ3 による記録ギャップ膜の特にパターンの側面付近が
比較的エッチングされにくく、ある程度の広がりをもっ
てしまう。従って、その下層にある下部先端磁極も記録
ギャップ膜と同様の広がりをもってしまうことになり、
記録トラック幅の広がりや、サイドフリンジング等の問
題が発生してしまう。そこで、本実施形態のように、記
録ギャップ膜４６に磁極材料となる磁性材料と同等又は
それ以上のミリングレートを有する材料を使用すること
により、エッチングレート的には単層膜をパターニング
しているのと同様な効果が得られる。即ち、３層パター
ンの特に側面の形状のコントロールが容易になり書き込
みトラック幅の広がり、及びサイドフリンジング等の発
生を抑制することができる。
ッチング法で３層先端磁極構造をパターニングする際に
従来から使用されているＡｌ2 Ｏ3 は、磁極材料となる
磁性材料に比べてエッチングレートが遅いため、Ａｌ2
Ｏ3 による記録ギャップ膜の特にパターンの側面付近が
比較的エッチングされにくく、ある程度の広がりをもっ
てしまう。従って、その下層にある下部先端磁極も記録
ギャップ膜と同様の広がりをもってしまうことになり、
記録トラック幅の広がりや、サイドフリンジング等の問
題が発生してしまう。そこで、本実施形態のように、記
録ギャップ膜４６に磁極材料となる磁性材料と同等又は
それ以上のミリングレートを有する材料を使用すること
により、エッチングレート的には単層膜をパターニング
しているのと同様な効果が得られる。即ち、３層パター
ンの特に側面の形状のコントロールが容易になり書き込
みトラック幅の広がり、及びサイドフリンジング等の発
生を抑制することができる。
【００２３】なお、記録ギャップ膜４６の材料として、
Ａｌ2 Ｏ3 以外の材料を用いることができるのは、記録
ギャップ膜がコイルの下部まで広がっていない、磁極分
離型の書込みヘッドであることによる。即ち、このよう
な書込みヘッドでは、記録ギャップ膜の材料として高い
熱伝導率の材料を用いる必要がないためである。
Ａｌ2 Ｏ3 以外の材料を用いることができるのは、記録
ギャップ膜がコイルの下部まで広がっていない、磁極分
離型の書込みヘッドであることによる。即ち、このよう
な書込みヘッドでは、記録ギャップ膜の材料として高い
熱伝導率の材料を用いる必要がないためである。
【００２４】図６〜図１２は、本発明の薄膜磁気ヘッド
の製造方法の一例の工程を概略的に示す断面図である。
この例も、インダクティブ型書込みヘッド部とＭＲ型読
出しヘッド部とを有する複合型薄膜磁気ヘッドに関する
もので、その製造工程を示している。
の製造方法の一例の工程を概略的に示す断面図である。
この例も、インダクティブ型書込みヘッド部とＭＲ型読
出しヘッド部とを有する複合型薄膜磁気ヘッドに関する
もので、その製造工程を示している。
【００２５】図示しない基板（ウエハ）上に下部シール
ド膜４０、ＭＲ膜４２、絶縁層４３及び上部シールド膜
４１等のＭＲ型読出しヘッド部を形成する。この上部シ
ールド膜４１として、約３．５μｍの膜厚のＮｉＦｅ
（ニッケル・鉄）（８２ｗｔ％Ｎｉ−１８ｗｔ％Ｆｅ）
をフォトリソグラフィ及び電気めっきでパターニング形
成した後、図６に示すように、Ａｌ2 Ｏ3 からなる絶縁
膜５１をスパッタリングにより成膜する。この絶縁膜５
１の膜厚は、上部シールド４１の最上部が完全に埋まる
厚みであればよい。本実施形態では約８．５μｍとし
た。
ド膜４０、ＭＲ膜４２、絶縁層４３及び上部シールド膜
４１等のＭＲ型読出しヘッド部を形成する。この上部シ
ールド膜４１として、約３．５μｍの膜厚のＮｉＦｅ
（ニッケル・鉄）（８２ｗｔ％Ｎｉ−１８ｗｔ％Ｆｅ）
をフォトリソグラフィ及び電気めっきでパターニング形
成した後、図６に示すように、Ａｌ2 Ｏ3 からなる絶縁
膜５１をスパッタリングにより成膜する。この絶縁膜５
１の膜厚は、上部シールド４１の最上部が完全に埋まる
厚みであればよい。本実施形態では約８．５μｍとし
た。
【００２６】その後、絶縁膜５１をケミカルメカニカル
ポリッシュ（以下ＣＭＰと称する）によって研磨し、図
７に示すように上部シールド膜４１の上面を露出させ
る。このＣＭＰは、この例では、径が０．０２〜０．３
μｍ程度の酸化物の砥粒を使用し、添加剤にＫＯＨ等を
用いたアルカリ性のスラリーで行っている。研磨パッド
はウレタン等の合成繊維系のものを使用している。
ポリッシュ（以下ＣＭＰと称する）によって研磨し、図
７に示すように上部シールド膜４１の上面を露出させ
る。このＣＭＰは、この例では、径が０．０２〜０．３
μｍ程度の酸化物の砥粒を使用し、添加剤にＫＯＨ等を
用いたアルカリ性のスラリーで行っている。研磨パッド
はウレタン等の合成繊維系のものを使用している。
【００２７】ＣＭＰ終了後、上部シールド膜４１及び絶
縁膜５１上にインダクティブ型書込みヘッド部の下部先
端磁極４４用の磁性膜５２、記録ギャップ膜４６用の絶
縁膜５３及び上部先端磁極４５用の磁性膜５４を積層し
て３層膜を得る。
縁膜５１上にインダクティブ型書込みヘッド部の下部先
端磁極４４用の磁性膜５２、記録ギャップ膜４６用の絶
縁膜５３及び上部先端磁極４５用の磁性膜５４を積層し
て３層膜を得る。
【００２８】本実施形態では、下部先端磁極４４とし
て、約０．５μｍの膜厚のＦｅＺｒＮ（鉄・ジルコン・
窒素）等の高Ｂｓ膜５２をスパッタリングで形成してい
る。記録ギャップ膜４６として、約０．３μｍの膜厚の
ＳｉＯ2 等の絶縁膜５３をスパッタリングで形成してい
る。また、上部先端磁極４５として、約０．７μｍの膜
厚のＦｅＺｒＮ（鉄・ジルコン・窒素）等の高Ｂｓ膜５
４をスパッタリングで形成している。
て、約０．５μｍの膜厚のＦｅＺｒＮ（鉄・ジルコン・
窒素）等の高Ｂｓ膜５２をスパッタリングで形成してい
る。記録ギャップ膜４６として、約０．３μｍの膜厚の
ＳｉＯ2 等の絶縁膜５３をスパッタリングで形成してい
る。また、上部先端磁極４５として、約０．７μｍの膜
厚のＦｅＺｒＮ（鉄・ジルコン・窒素）等の高Ｂｓ膜５
４をスパッタリングで形成している。
【００２９】磁極先端部を構成するこれら３つの膜は、
同一チャンバ内で成膜することが可能である。各スパッ
タリング膜の成膜条件として、ＦｅＺｒＮによる高Ｂｓ
膜５２及び５４は、ＤＣマグネトロンスパッタリングに
より８８．２ａｔ％Ｆｅ−１１．８ａｔ％Ｚｒの合金タ
ーゲットを、Ａｒ＋Ｎ2 混合ガスでスパッタする反応性
スパッタにより膜中に窒素を添加させている。トータル
ガス圧は０．２Ｐａ、窒素分圧は１０％である。また、
投入電力は１．４ｋＷ、成膜速度は１５０Å／ｍｉｎで
ある。絶縁膜５３は、ＲＦマグネトロンスパッタリング
によりＳｉＯ2ターゲットをＡｒ、Ａｒ＋Ｏ2 、Ｏ2 ガ
ス等でスパッタリングしている。トータルガス圧は１．
０Ｐａ、投入電力は１．０ｋＷ、成膜速度は４ｎｍ／ｍ
ｉｎである。
同一チャンバ内で成膜することが可能である。各スパッ
タリング膜の成膜条件として、ＦｅＺｒＮによる高Ｂｓ
膜５２及び５４は、ＤＣマグネトロンスパッタリングに
より８８．２ａｔ％Ｆｅ−１１．８ａｔ％Ｚｒの合金タ
ーゲットを、Ａｒ＋Ｎ2 混合ガスでスパッタする反応性
スパッタにより膜中に窒素を添加させている。トータル
ガス圧は０．２Ｐａ、窒素分圧は１０％である。また、
投入電力は１．４ｋＷ、成膜速度は１５０Å／ｍｉｎで
ある。絶縁膜５３は、ＲＦマグネトロンスパッタリング
によりＳｉＯ2ターゲットをＡｒ、Ａｒ＋Ｏ2 、Ｏ2 ガ
ス等でスパッタリングしている。トータルガス圧は１．
０Ｐａ、投入電力は１．０ｋＷ、成膜速度は４ｎｍ／ｍ
ｉｎである。
【００３０】次いで、形成すべきマスクに相当する部分
（例えば０．３〜２．０μｍ程度の幅）が開口したレジ
ストフレーム５５を上部先端磁極４５用の磁性膜５４上
に形成する。この状態が図８に示されている。本実施形
態では、レジストフレーム５５として、約２〜５μｍの
膜厚のノボラック系レジストをフォトリソグラフィで形
成している。
（例えば０．３〜２．０μｍ程度の幅）が開口したレジ
ストフレーム５５を上部先端磁極４５用の磁性膜５４上
に形成する。この状態が図８に示されている。本実施形
態では、レジストフレーム５５として、約２〜５μｍの
膜厚のノボラック系レジストをフォトリソグラフィで形
成している。
【００３１】次いで、無電解めっきによりマスク５６を
形成する。無電解めっきの前にウエハを４．５％ＨＣｌ
水溶液に約１．５分間浸漬し、めっき面のぬれ性を得る
ことが望ましい。
形成する。無電解めっきの前にウエハを４．５％ＨＣｌ
水溶液に約１．５分間浸漬し、めっき面のぬれ性を得る
ことが望ましい。
【００３２】形成されるマスク５６は、ニッケル金属
（Ｎｉ）又はコバルト金属（Ｃｏ）を母材とし、これに
ホウ素（Ｂ）等の３Ｂ族元素や、リン（Ｐ）等の５Ｂ族
元素を添加した金属化合物であり、膜厚は約１．０〜
３．０μｍである。
（Ｎｉ）又はコバルト金属（Ｃｏ）を母材とし、これに
ホウ素（Ｂ）等の３Ｂ族元素や、リン（Ｐ）等の５Ｂ族
元素を添加した金属化合物であり、膜厚は約１．０〜
３．０μｍである。
【００３３】次いで、アセトン等のリムーバを用いてレ
ジストフレーム５５を剥離除去することによって、図９
に示すような構成が得られる。
ジストフレーム５５を剥離除去することによって、図９
に示すような構成が得られる。
【００３４】次いで、形成したマスク５６を用いてイオ
ンミリングによるエッチングを行う。イオンミリングの
条件としては、例えば加速電圧５００ｍＶ、加速電流４
００ｍＡである。これによって、磁性膜５２、絶縁膜５
３及び磁性膜５４が、マスク５６の下方のパターンであ
る下部先端磁極４４、記録ギャップ膜４６及び上部先端
磁極４５の部分を除いて除去されることとなる。
ンミリングによるエッチングを行う。イオンミリングの
条件としては、例えば加速電圧５００ｍＶ、加速電流４
００ｍＡである。これによって、磁性膜５２、絶縁膜５
３及び磁性膜５４が、マスク５６の下方のパターンであ
る下部先端磁極４４、記録ギャップ膜４６及び上部先端
磁極４５の部分を除いて除去されることとなる。
【００３５】次いで、マスク５６をアセトン等の有機溶
剤による剥離法で剥離除去することにって、図１０に示
すように、ＦｅＺｒＮによる下部先端磁極４４、ＳｉＯ
2 による記録ギャップ膜４６及びＦｅＺｒＮによる上部
先端磁極４５による３層先端磁極構造体がパターニング
形成されることとなる。
剤による剥離法で剥離除去することにって、図１０に示
すように、ＦｅＺｒＮによる下部先端磁極４４、ＳｉＯ
2 による記録ギャップ膜４６及びＦｅＺｒＮによる上部
先端磁極４５による３層先端磁極構造体がパターニング
形成されることとなる。
【００３６】次いで、図１１に示すように、Ａｌ2 Ｏ
3 、ＳｉＯ2 等からなる絶縁膜５７をスパッタリングで
成膜する。絶縁膜５７の膜厚は、後に平坦化を行うに充
分な厚さ、即ち、イオンミリングにより形成した磁極先
端部の最上部が完全に埋まる厚さ以上あればよく、例え
ば０．５〜１５μｍ程度である。本実施形態では約２．
５μｍとした。
3 、ＳｉＯ2 等からなる絶縁膜５７をスパッタリングで
成膜する。絶縁膜５７の膜厚は、後に平坦化を行うに充
分な厚さ、即ち、イオンミリングにより形成した磁極先
端部の最上部が完全に埋まる厚さ以上あればよく、例え
ば０．５〜１５μｍ程度である。本実施形態では約２．
５μｍとした。
【００３７】絶縁膜５７を成膜した後、この絶縁膜５７
をＣＭＰによって研磨し、図１２に示すように上部先端
磁極４５を露出させる。このＣＭＰは、この例では、径
が０．０２〜０．３μｍ程度のＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等
の酸化物の砥粒を使用し、添加剤にＫＯＨ等を用いたア
ルカリ性のスラリーで行っている。研磨パッドはウレタ
ン等の合成繊維系のものを使用している。
をＣＭＰによって研磨し、図１２に示すように上部先端
磁極４５を露出させる。このＣＭＰは、この例では、径
が０．０２〜０．３μｍ程度のＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等
の酸化物の砥粒を使用し、添加剤にＫＯＨ等を用いたア
ルカリ性のスラリーで行っている。研磨パッドはウレタ
ン等の合成繊維系のものを使用している。
【００３８】次いで、下部絶縁膜４７の上面上に、フォ
トリソグラフィによってコイル導体４８を形成し、その
上に上部絶縁膜４９を形成する。この上部絶縁膜４９
は、ノボラック系のフォトレジストを用いており、フォ
トリソグラフィで形成する。次いで、フォトリソグラフ
ィによってレジストフレームを形成した後、電気めっき
により上部補助磁極５０を形成する。上部補助磁極５０
は、上部シールド膜４１と後部で磁気的に接続され、共
にヨークを構成するように形成される。このような工程
を経て、図５に示すような断面の構成を有する薄膜磁気
ヘッドが得られる。
トリソグラフィによってコイル導体４８を形成し、その
上に上部絶縁膜４９を形成する。この上部絶縁膜４９
は、ノボラック系のフォトレジストを用いており、フォ
トリソグラフィで形成する。次いで、フォトリソグラフ
ィによってレジストフレームを形成した後、電気めっき
により上部補助磁極５０を形成する。上部補助磁極５０
は、上部シールド膜４１と後部で磁気的に接続され、共
にヨークを構成するように形成される。このような工程
を経て、図５に示すような断面の構成を有する薄膜磁気
ヘッドが得られる。
【００３９】また、磁極先端部は、上部先端磁極４５の
みをめっきで形成し、それをミリングマスクとしてイオ
ンミリングによりパターニングすること等も可能であ
る。
みをめっきで形成し、それをミリングマスクとしてイオ
ンミリングによりパターニングすること等も可能であ
る。
【００４０】上述した実施形態では、基板上にＭＲ型読
出しヘッド部を形成した後にインダクティブ型書込みヘ
ッド部を形成しているが、基板上にインダクティブ型書
込みヘッド部を形成した後にＭＲ型読出しヘッド部を形
成するようにしてもよいことは明らかである。その場
合、上述した下部シールド膜、下部先端磁極、下部補助
磁極及び下部絶縁膜と、上部シールド膜、上部先端磁
極、上部補助磁極及び上部絶縁膜とはその呼称が互いに
入れ替わることとなる。
出しヘッド部を形成した後にインダクティブ型書込みヘ
ッド部を形成しているが、基板上にインダクティブ型書
込みヘッド部を形成した後にＭＲ型読出しヘッド部を形
成するようにしてもよいことは明らかである。その場
合、上述した下部シールド膜、下部先端磁極、下部補助
磁極及び下部絶縁膜と、上部シールド膜、上部先端磁
極、上部補助磁極及び上部絶縁膜とはその呼称が互いに
入れ替わることとなる。
【００４１】以上述べた実施形態は全て本発明を例示的
に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明
は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することがで
きる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均
等範囲によってのみ規定されるものである。
に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明
は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することがで
きる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均
等範囲によってのみ規定されるものである。
【００４２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、ＡＢＳ面から所定高さの位置まで設けられた第１先
端磁極、記録ギャップ膜及び第２先端磁極からなる３層
先端磁極構造体の記録ギャップ膜を構成する物質が、第
１先端磁極を構成する物質及び第２先端磁極を構成する
物質のエッチングレート以上のエッチングレートを有す
る物質で構成されているので、磁極先端部の形状制御を
ドライエッチングの方法を問わずに容易に行うことがで
き、その結果、狭トラックでもサイドフリンジの少ない
安定した記録特性を得ることができる。
ば、ＡＢＳ面から所定高さの位置まで設けられた第１先
端磁極、記録ギャップ膜及び第２先端磁極からなる３層
先端磁極構造体の記録ギャップ膜を構成する物質が、第
１先端磁極を構成する物質及び第２先端磁極を構成する
物質のエッチングレート以上のエッチングレートを有す
る物質で構成されているので、磁極先端部の形状制御を
ドライエッチングの方法を問わずに容易に行うことがで
き、その結果、狭トラックでもサイドフリンジの少ない
安定した記録特性を得ることができる。
【図１】３層先端磁極構造を有する従来の複合型薄膜磁
気ヘッドの一例をＡＢＳ面側から見た平面図である。
気ヘッドの一例をＡＢＳ面側から見た平面図である。
【図２】３層先端磁極構造を有する従来の複合型薄膜磁
気ヘッドの他の例をＡＢＳ面側から見た平面図である。
気ヘッドの他の例をＡＢＳ面側から見た平面図である。
【図３】図２の例を横方向から見た断面図である。
【図４】本発明の一実施形態としてインダクティブ型書
込みヘッド部とＭＲ型読出しヘッド部とを有する複合型
薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面側から見た平面図である。
込みヘッド部とＭＲ型読出しヘッド部とを有する複合型
薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面側から見た平面図である。
【図５】図４の磁気ヘッドを横方向から見た断面図であ
る。
る。
【図６】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例の工
程を概略的に示す断面図である。
程を概略的に示す断面図である。
【図７】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例の工
程を概略的に示す断面図である。
程を概略的に示す断面図である。
【図８】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例の工
程を概略的に示す断面図である。
程を概略的に示す断面図である。
【図９】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例の工
程を概略的に示す断面図である。
程を概略的に示す断面図である。
【図１０】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例の
工程を概略的に示す断面図である。
工程を概略的に示す断面図である。
【図１１】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例の
工程を概略的に示す断面図である。
工程を概略的に示す断面図である。
【図１２】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例の
工程を概略的に示す断面図である。
工程を概略的に示す断面図である。
４０ 下部シールド膜 ４１ 上部シールド膜 ４２ ＭＲ膜 ４３ 絶縁層 ４４ 下部先端磁極 ４５ 上部先端磁極 ４６ 記録ギャップ膜 ４７ 下部絶縁膜 ４８ コイル導体 ４９ 上部絶縁膜 ５０ 上部補助磁極 ５１、５３、５７ 絶縁膜 ５２、５４ 磁性膜 ５５ レジストフレーム ５６ マスク
Claims (8)
- 【請求項１】 エアベアリング面から所定高さの位置ま
で設けられた第１先端磁極、記録ギャップ膜及び第２先
端磁極からなる３層先端磁極構造体を有する薄膜磁気ヘ
ッドであって、前記記録ギャップ膜を構成する物質が、
前記第１先端磁極を構成する物質及び前記第２先端磁極
を構成する物質のエッチングレート以上のエッチングレ
ートを有する物質で構成されていることを特徴とする薄
膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】 前記記録ギャップ膜を構成する物質が、
ＳｉＯ2 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＳｉＣ及びＡｌＮから選択され
た１つの物質であることを特徴とする請求項１記載の薄
膜磁気ヘッド。 - 【請求項３】 前記第１先端磁極を構成する物質及び前
記第２先端磁極を構成する物質が、Ｆｅを含む窒化物で
あることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜磁気
ヘッド。 - 【請求項４】 前記記録ギャップ膜を構成する物質がＴ
ａ2 Ｏ5 であり、前記第１先端磁極を構成する物質及び
前記第２先端磁極を構成する物質がＮｉＦｅであること
を特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項５】 磁性層、非磁性層及び磁性層を順次積層
し、ドライエッチング処理によりエアベアリング面から
所定高さの位置まで３層先端磁極構造体を形成する薄膜
磁気ヘッドの製造方法であって、前記非磁性層として、
前記磁性層のエッチングレート以上のエッチングレート
を有する物質を用いることを特徴とする薄膜磁気ヘッド
の製造方法。 - 【請求項６】 前記非磁性層が、ＳｉＯ2 、Ｔａ2 Ｏ
5 、ＳｉＣ及びＡｌＮから選択された１つの物質で形成
されることを特徴とする請求項５に記載の製造方法。 - 【請求項７】 前記磁性層が、Ｆｅを含む窒化物で形成
されることを特徴とする請求項５又は６に記載の製造方
法。 - 【請求項８】 前記非磁性層がＴａ2 Ｏ5 で形成され、
前記磁性層がＮｉＦｅで形成されることを特徴とする請
求項５に記載の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29646197A JP3367396B2 (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
| US09/150,206 US6188544B1 (en) | 1997-10-15 | 1998-09-09 | Thin-film magnetic head with three-layer pole top structure |
| US09/734,758 US20010000446A1 (en) | 1997-10-15 | 2000-12-13 | Thin-film magnetic head and method of manufacturing the same |
| US10/687,643 US20040168302A1 (en) | 1997-10-15 | 2003-10-20 | Method for manufacturing thin-film magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29646197A JP3367396B2 (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11120513A true JPH11120513A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3367396B2 JP3367396B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=17833862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29646197A Expired - Fee Related JP3367396B2 (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6188544B1 (ja) |
| JP (1) | JP3367396B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3784182B2 (ja) * | 1998-12-11 | 2006-06-07 | Ｔｄｋ株式会社 | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
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