JPH11161915A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法

Info

Publication number
JPH11161915A
JPH11161915A JP9324534A JP32453497A JPH11161915A JP H11161915 A JPH11161915 A JP H11161915A JP 9324534 A JP9324534 A JP 9324534A JP 32453497 A JP32453497 A JP 32453497A JP H11161915 A JPH11161915 A JP H11161915A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
layer
thin
film
magnetic layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9324534A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3790347B2 (ja
Inventor
Atsushi Iijima
淳 飯島
Yoshitaka Sasaki
芳高 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP32453497A priority Critical patent/JP3790347B2/ja
Priority to US09/199,412 priority patent/US6330743B1/en
Publication of JPH11161915A publication Critical patent/JPH11161915A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3790347B2 publication Critical patent/JP3790347B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • 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
    • G11B5/3903—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 using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
    • G11B5/3967—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109—Details
    • G11B5/3116—Shaping of layers, poles or gaps for improving the form of the electrical signal transduced, e.g. for shielding, contour effect, equalizing, side flux fringing, cross talk reduction between heads or between heads and information tracks
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109—Details
    • G11B5/313—Disposition of layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3163—Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • 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
    • Y10T29/49036—Fabricating head structure or component thereof including measuring or testing
    • Y10T29/49043—Depositing magnetic layer or coating
    • Y10T29/49044—Plural magnetic deposition layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • 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
    • Y10T29/49036—Fabricating head structure or component thereof including measuring or testing
    • Y10T29/49043—Depositing magnetic layer or coating
    • Y10T29/49046—Depositing magnetic layer or coating with etching or machining of magnetic material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • 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
    • Y10T29/49048—Machining magnetic material [e.g., grinding, etching, polishing]
    • Y10T29/49052—Machining magnetic material [e.g., grinding, etching, polishing] by etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 面記録密度を向上するために微細化するにも
拘らず磁極部分のスロートハイトTHおよびMRハイトを所
望の設計値通りとするとともに書込の際のサイドフリン
ジ磁束を少なくした高性能の薄膜磁気ヘッドおよびその
製造方法を提供する。 【解決手段】 第１の磁性層47の上にギャップ層48を形
成し、絶縁層49, 51, 53によって絶縁分離された薄膜コ
イル50, 52を形成した後、第２の磁性層54を所定のパタ
ーンにしたがって形成する。第２の磁性層の磁極部分54
a の側面に非磁性材料のサイドウォール55a を形成した
後、磁極部分に隣接するギャップ層48を異方性エッチン
グによって選択的に除去した後、斜めからのイオンミリ
ングによって第１の磁性層を部分的に除去して位置基準
となる内側側面56a を有する開口部56を形成し、この内
側側面を位置の基準としてエアベアリング面を研磨す
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、薄膜磁気ヘッドお
よびその製造方法、特に誘導型の書込用薄膜磁気ヘッド
と磁気抵抗素子を用いた読取用ヘッドとを積層して構成
されている複合型薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年ハードディスク装置の面記録密度の
向上に伴って薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められてい
る。読取用ヘッドの性能向上に関しては、磁気抵抗素子
が広く用いられている。この磁気抵抗素子としては、異
方性磁気抵抗（AMR:Anisotropic Magneto-Resistive)効
果を用いたものが従来一般に使用されてきたが、これよ
りも抵抗変化率が数倍も大きな巨大磁気抵抗(GMR: Gian
t Magnetoresistive) 効果を用いたものも開発されてい
る。本明細書では、これらAMR 再生素子およびGMR 再生
素子を総称して磁気抵抗再生素子またはMR再生素子と称
することにする。AMR 再生素子を使用することにより数
ギガビット/ インチ2 の面記録密度を実現することがで
き、さらに面記録密度を上げるためにはGMR 再生素子を
使用することが提案されている。このように面記録密度
を高くすることにより、10G バイト以上の大容量のハー
ドディスク装置の実現が可能となってきている。このよ
うな磁気抵抗素子より成る読取ヘッドの性能を決定する
要因の一つとして磁気抵抗素子の高さ(MR Height: MRハ
イト) がある。これは、側縁がエアベアリング面に露出
する磁気抵抗素子の、エアベアリング面から測った距離
であり、薄膜磁気ヘッドの製造過程においては、エアベ
アリング面を研磨して形成する際の研磨量を制御するこ
とによって所望のMRハイトを得るようにしている。
【０００３】一方、書込用の薄膜磁気ヘッドの性能向上
も求められている。面記録密度を上げるためには、磁気
記録媒体でのトラック密度を上げる必要がある。このた
めには、エアベアリング面おけるライトギャップ(write
-gap) の幅を数ミクロンからサブミクロンオーダーまで
狭くする必要があり、これには半導体加工技術を利用す
ることが提案されている。特に、書込用薄膜磁気ヘッド
の性能を決定する要因の一つとしてスロートハイト(Thr
oat Height: TH) がある。これはエアベアリング面から
薄膜コイルを電気的に分離する絶縁層のエッジまでの磁
極部分の距離であり、この距離をできるだけ短くするこ
とが望まれている。
【０００４】図１〜12は従来の標準的な薄膜磁気ヘッド
の製造方法における順次の工程および完成した従来の薄
膜磁気ヘッドを示すものであり、この薄膜磁気ヘッドは
誘導型の書込用薄膜磁気ヘッドおよび読取用のMR再生素
子とを積層した複合型のものである。先ず、図１に示す
ように、例えばアルティック(AlTiC) より成る基板11上
にアルミナ絶縁層12を約 3〜10μm の厚さに堆積する。
次に、図２に示すように、読取用ヘッドのMR再生素子を
外部磁界の影響から保護する磁気シールドを構成する下
部シールド磁性層13を2 〜3 μm の膜厚で形成した後、
図３に示すようにアルミナを100 〜150 nmの膜厚にスパ
ッタ堆積させて絶縁層14を形成する。
【０００５】図３に示すように、この絶縁層14の上にMR
再生素子を構成する磁気抵抗効果を有する材料より成る
磁気抵抗層15を数十nmの膜厚に形成し、高精度のマスク
アライメントで所望の形状とする。次に、図４に示すよ
うに、アルミナ絶縁膜14と同様のアルミナ絶縁層16を10
0 〜150 nmの膜厚で形成し、さらにその上にパーマロイ
より成る磁性層17を３〜４μm の膜厚に形成した様子を
図５に示す。この磁性層17は上述した下部シールド磁性
層13とともにMR再生素子を磁気遮蔽する上部シールド磁
性層の機能を有するとともに書込用薄膜磁気ヘッドの下
部磁性層としての機能をも有するものである。ここでは
説明の便宜上この磁性層17を書込用磁気ヘッドを構成す
る一方の磁性層であることに注目して第１の磁性層と称
することにする。次に、図６に示すように、第１の磁性
層17の上に非磁性材料、例えばアルミナより成るギャッ
プ層18を150 〜300nm の膜厚に形成し、さらにこのギャ
ップ層の上に電気絶縁性のフォトレジスト層19を高精度
のマスクアライメントで所定のパターンに形成し、さら
にこのフォトレジスト層の上に、例えば銅より成る第１
層目の薄膜コイル20を形成する。
【０００６】次に、図７に示すように、第１層目の薄膜
コイル20の上に、高精度のマスクアライメントを行って
絶縁性のフォトレジスト層21を形成した後、その上面を
平坦とするために、例えば 250°Ｃでベークする。さら
に、このフォトレジスト層21の平坦とした表面の上に第
２層目の薄膜コイル22を形成し、この第２層目の薄膜コ
イル22の上に高精度マスクアライメントでフォトレジス
ト層23を形成した後、再度薄膜コイル22の上のフォトレ
ジスト層23の表面を平坦とするために、例えば250°Ｃ
でベークした状態を図８に示す。上述したように、フォ
トレジスト層19, 21および23を高精度のマスクアライメ
ントで形成する理由は、後述するようにフォトレジスト
層のエッジを位置の基準としてスロートハイト(TH)やMR
ハイトを規定しているためである。
【０００７】次に、図９に示すように、ギャップ層18お
よびフォトレジスト層19, 21および23の上に、例えばパ
ーマロイより成る第２の磁性層24を３〜４μm の膜厚で
所望のパターンにしたがって選択的に形成する。この第
２の磁性層24は磁気抵抗層15を形成した側から離れた位
置において第１の磁性層17と接触し、第１および第２の
磁性層によって構成される閉磁路を薄膜コイル20, 22が
通り抜けるようにしている。この第２の磁性層の磁極部
分はトラック幅を規定する所望の形状およびサイズの磁
極部分を有している。さらに、第２の磁性層24およびギ
ャップ層18の露出表面の上にアルミナより成るオーバー
コート層25を堆積する。最後に、磁気抵抗層15を形成し
た側面26を研磨して磁気記録媒体と対向するエアベアリ
ング面(Air Bearing Surface:ABS)27 を形成した様子を
図10に示す。このエアベアリング面27の形成過程におい
て磁気抵抗層15も研磨され、MR再生素子28が得られる。
このようにして上述したTHおよびMRハイトが決定され
る。実際の薄膜磁気ヘッドにおいては、薄膜コイル20,
22およびMR再生素子28に対する電気的接続を行なうため
のパッドが形成されているが、図面には示していない。
【０００８】図10、11および12は、上述したようにして
製造された従来の複合型薄膜磁気ヘッドを、オーバーコ
ート層25を省いて示すそれぞれ断面図、正面図および平
面図である。なお、図10においては、MR再生素子28を囲
むアルミナ絶縁層14および16を単一の絶縁層として示
し、図12に示す平面図においては、図面を簡単とするた
めに薄膜コイル22を同心状に示した。図10に明瞭に示す
ように、薄膜コイル20,22を絶縁分離するフォトレジス
ト層19, 21, 23の側面の角部を結ぶ線分Ｓと第２の磁性
層24の上面との成す角度(Apex Angle:アペックスアング
ル) θも上述したスロートハイトTHおよびMRハイトとと
もに薄膜磁気ヘッドの性能を決定する重要なファクタと
なっている。また、図12の平面図に示すように、第２の
磁性層24の磁極部分24a の幅Ｗは狭くなっており、この
幅によって磁気記録媒体に記録されるトラックの幅が規
定されるので、高い面記録密度を実現するためには、こ
の幅Ｗをできるだけ狭くする必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、磁気
記録媒体上での面記録密度を高くするためには、第１お
よび第２の磁性層17および24、ギャップ層18、薄膜コイ
ル20, 22などによって構成される記録用の薄膜磁気ヘッ
ドの性能を向上する必要がある。また、上述したように
磁気抵抗素子を有する読取用磁気ヘッドを書込用薄膜磁
気ヘッドと積層した複合型薄膜磁気ヘッドにおいては、
書込用の磁気ヘッドの性能を向上させるのと同時に読取
用の磁気ヘッドの性能も向上させる必要がある。書込用
磁気ヘッドの性能を向上するためには、図10に示すスロ
ートハイトTHおよびアペックスアングルθを所望の設計
値通りの値に製造することが重要であるが、従来の製造
方法ではこれらのパラメータを正確に制御し、設計値通
りに製造することは困難であった。
【００１０】すなわち、スロートハイトTHは薄膜コイル
20, 22を絶縁分離する絶縁層19の、第２の磁性層24の磁
極部分24a 側の端縁とエアベアリング面27との間の距離
として定義されるが、実際の製造過程においては、絶縁
層19の端縁の位置は明瞭ではないので、この端縁が所望
の位置に形成されているものとし、この端縁を位置の基
準として所望のスロートハイトTHが得られるようにエア
ベアリング面27を研磨している。一方、薄膜コイル20,
22を形成する際には、250 °C 程度の熱処理が施される
が、この加熱によって絶縁層を構成するフォトレジスト
膜が溶融し、絶縁層のパターンの寸法が変動する。これ
によって絶縁層19の上述した端縁の位置も変動すること
になり、その結果としてこの端縁を設計上の位置基準と
して形成される磁極部分24a の長さであるスロートハイ
トTHの寸法も所望の設計値からずれてしまう欠点があ
る。特に絶縁層19, 21, 23を構成するフォトレジスト膜
が厚く形成される場合には、そのパターンのずれは0.5
μm 程度ときわめて大きくなり、数ミクロンからサブミ
クロン程度の微細なスロートハイトTHを再現性良く実現
することはできない。また、このように膜厚の厚いフォ
トレジスト膜を使用する場合には、膜厚の不均一性によ
ってもパターンがくずれる恐れが大きくなる。例えば、
高周波数用の複合型薄膜磁気ヘッドでは、スロートハイ
トTHは1.0 μm以下が要求されているが、上述したよう
に0.5 μm にも達する大きな誤差のために、エアベアリ
ング面27の研磨の際にスロートハイトTH不良が数多く発
生してしまい歩留りが低下し、製造コストが上昇する欠
点がある。
【００１１】また、上述した熱処理によって絶縁層19,
21, 23を構成するフォトレジスト膜が溶融するので、図
10に示すようにこれらの絶縁層の側面によって規定され
るプロファイルが変化し、アペックスアングルθも当然
変動してしまう欠点がある。アペックスアングルθも薄
膜磁気ヘッドの特性に影響し、その変動によって特性が
不良となることがしばしばある。このように従来の製造
方法では、書込用磁気ヘッドの特性を向上するのが困難
であった。このような困難性は特に薄膜磁気ヘッドの小
型化が進めば進ほど大きくなるものである。上述した欠
点は、薄膜コイル20, 22を形成する際のフォトレジスト
膜の熱処理によるフォトレジスト膜のパターンのくずれ
が主たる原因になっているが、このような熱処理はコイ
ルの平坦化やコイル間の絶縁化を行なうためには必須の
工程であり、避けることができないものである。
【００１２】さらに、磁気抵抗素子より成る読取用ヘッ
ドでは、磁気抵抗素子として感度の高いGMR 素子を使用
することによって性能の向上が達成できるが、さらに面
記録密度を向上させるには、上述したようにエアベアリ
ング面27からの磁気抵抗素子28の高さとして定義される
MRハイトを所望の設計値通りに製造する必要がある。実
際の製造過程においては、このMRハイトは上述したスロ
ートハイトTHと同様にエアベアリング面27を研磨する際
の研磨量によって決められるが、上述したようにこの研
磨は絶縁層19の端縁を位置の基準として行われ、この絶
縁層の端縁の位置が熱処理によって変動するので、MRハ
イトも変動することになり、設計値通りに製造すること
ができず、MRハイトの不良による歩留りの低下が生じ、
製造コストが上昇する欠点がある。
【００１３】特に、書込用磁気ヘッドと磁気抵抗素子を
具える読取用磁気ヘッドとを積層した複合型薄膜磁気ヘ
ッドにおいては、書込用磁気ヘッドのスロートハイトTH
と読取用磁気ヘッドのMRハイトとのバランスが重要であ
る。これら二つのファクタは、フォトレジストより成る
絶縁層19, 21, 23の位置関係と、MR再生素子28のマスク
アライメントの精度と、研磨加工によるエアベアリング
面26の加工精度によって決定されるので、MR層15に対す
る絶縁層19および21のパターンの位置合わせを最小の誤
差を以て行なう必要がある。しかしながら、この誤差を
最小としても、上述したように薄膜コイル20, 22を絶縁
分離する絶縁層19, 21, 23を構成するフォトレジスト層
のパターンが熱処理によってくずれることによるスロー
トハイトTHとMRハイトの誤差があるため、書込用磁気ヘ
ッドと読取用磁気ヘッドとのバランスがくずれ、高性能
の複合型薄膜磁気ヘッドを製造することができない欠点
がある。
【００１４】さらに、図11から明らかなように、エアベ
アリング面27における第１の磁性層17の幅と第２の磁性
層24の磁極部24a の幅Ｗとは大きく異なっている場合、
記録中にサイドフリンジ磁束と呼ばれる漏洩磁束が発生
する。特に記録用の薄膜磁気ヘッドとMR再生ヘッド28と
を一体化した複合型薄膜磁気ヘッドにおいては、第１の
磁性層17がMR再生ヘッドに対する磁気シールドの作用を
兼用するため、第１の磁性層の幅が第２の磁性層24の磁
極部分24a の幅Ｗよりも必然的に長くなり、そのため大
きなサイドフリンジ磁束が発生する。このようなサイド
フリンジ磁束が発生すると、サイドライトと呼ばれる現
象が生じ、実効的な記録トラック幅が増大してしまう欠
点がある。最近の高面記録密度化に伴い、記録トラック
の幅の狭小化が進んでいるが、上述したサイドライトが
生じると、隣接トラックとのクロストークや隣接トラッ
クに記録されている磁化パターンの消去などが発生し、
高面記録密度が達成できなくなっている。このような問
題を解決するために、図13に示すように、第１の磁性層
17に凸状部分17a を形成してトリム構造とし、この凸状
部分の幅を第２の磁性層24の磁極部分24a の幅と等しく
することが提案されており、例えば特開平7-220245号公
報、同7-225917号公報、同7-262519号公報および同7-29
6331号公報などに開示されている。
【００１５】図13に示したように第１の磁性層17に凸状
部分17a を形成するに当たっては、第２の磁性層24の磁
極部分24a の幅と整合させるために、第２の磁性層の磁
極部分を形成した後、この第２の磁性層の磁極部分をマ
スクとしてイオンビームエッチング、例えばイオンミリ
ングを行ってギャップ層18を除去するとともに第１の磁
性層17をその膜厚の一部分に亘って500 nm程度除去して
いる。しかし、ギャップ層18を構成するアルミナのイオ
ンミリングに対するエッチング速度は、例えば約 7nm／
分と低いので、処理時間が長くなりスループットが低く
なる欠点がある。また、このときのイオンミリングに対
する第２の磁性層24を構成する磁性材料であるパーマロ
イのエッチング速度は21nm／分と速いので、マスクとし
て作用する第２の磁性層24の膜減りを考慮してその膜厚
を必要以上に厚くする必要があった。このように第２の
磁性層24をメッキ法によって形成するため、その膜厚を
厚くすると、その磁極部分24a をパターニングする際に
使用されるフォトレジスト膜の膜厚も厚くする必要があ
るが、このようにフォトレジスト膜を厚くすると磁極部
分24a の幅Ｗを狭く形成することが困難となり、例えば
サブミクロンオーダのトラック幅に対応する幅の狭い磁
極部分を形成することができない欠点がある。
【００１６】さらに、イオンビームエッチングによって
ギャップ層18および第１の磁性層17をエッチングする際
に、第２の磁性層24の磁極部分24a をマスクとしてその
形状と同じ形状の凸状部分17a を形成するためには、垂
直にイオンビームを投射する必要があった。しかし、こ
のような垂直のイオンビームエッチングを行うと、第１
の磁性層17の凸状部分17a および第２の磁性層24の磁極
部分24a の側壁にエッチングにより生じた残渣が付着す
ることになり、このような付着物によって第１の磁性層
17と第２の磁性層24とが磁気的に短絡したり、薄膜磁気
ヘッドの実効トラック幅が広くなってしまい、所望の特
性を有する薄膜磁気ヘッドが得られない欠点がある。第
１の磁性層17の厚みの一部分に亘って開口部を掘り下げ
るイオンビームエッチングを斜め方向から行なうことも
考えられるが、この場合には第２の磁性層24の磁極部分
24a の側面もエッチングされるようになり、磁極部分が
細くなってしまい、所望の磁気特性が得られなくなる欠
点がある。
【００１７】本発明の目的は上述した従来の薄膜磁気ヘ
ッドの欠点を除去し、所望の特性を有しながら高い面記
録密度を実現できるように微細化されているとともにス
ロートハイトTHやアペックスアングルθ、磁極部分の寸
法を正確に所望の値とした薄膜磁気ヘッドおよびその製
造方法を提供しようとするものである。本発明の他の目
的は、所望の特性を有しながら、高い面記録密度を実現
できるように微細化されているとともにスロートハイト
TH、アペックスアングルθ、磁極部分の寸法およびMRハ
イトを所望の値とした複合型薄膜磁気ヘッドおよびその
製造方法を提供しようとするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明による薄膜磁気ヘ
ッドは、磁気記録媒体と対向し、記録トラックの幅を規
定する幅の磁極部分を有する第１の磁性層と、この第１
の磁性層の磁極部分の端面とともにエアベアリング面を
構成する磁極部分を有し、エアベアリング面から離れた
位置において第１の磁性層と磁気的に連結された第２の
磁性層と、この第２の磁性層の少なくとも磁極部分の側
面を覆うように形成された非磁性材料のサイドウォール
と、少なくとも前記エアベアリング面において第１の磁
性層の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に介挿
された非磁性材料より成るギャップ層と、前記第１およ
び第２の磁性層を通り、前記エアベアリング面において
書込用磁束を発生させるように前記第１および第２の磁
性層の間に絶縁層を介して配設された部分を有する薄膜
コイルと、前記第１および第２の磁性層、ギャップ層、
絶縁層および薄膜コイルを支持する基体とを具え、前記
エアベアリング面に対する位置基準面となる内側面を有
する開口部を、前記第１および第２の磁性層の磁極部分
の側縁と隣接する部分に、前記ギャップ層を貫通して第
１の磁性層の厚さの一部分にまで達するように形成した
ことを特徴とするものである。
【００１９】さらに、本発明による薄膜磁気ヘッドの製
造方法は、磁極部分を有する第１の磁性層を基板によっ
て支持されるように形成する工程と、前記第１の磁性層
の上に絶縁層によって互いに電気的に分離された状態で
薄膜コイルを形成した後、第１の磁性層の少なくとも磁
極部分の上および前記絶縁層の上に非磁性材料より成る
ギャップ層を形成するか、または前記第１の磁性層の上
に非磁性材料より成るギャップ層を形成した後に、絶縁
層によって互いに電気的に分離された状態で薄膜コイル
を形成する工程と、前記ギャップ層を覆い、前記第１の
磁性層の磁極部分の上方に位置する磁極部分を有する第
２の磁性層を形成する工程と、この第２の磁性層の少な
くとも磁極部分の側面を覆うように非磁性材料のサイド
ウォールを形成する工程と、前記第２の磁性層の磁極部
分の側縁と隣接する前記ギャップ層を、第２の磁性層の
磁極部分およびサイドウォールとギャップ層上に形成し
たフォトレジスト層をマスクとする異方性エッチングに
より除去して開口部を形成する工程と、前記第２の磁性
層の磁極部分およびサイドウォールをマスクとして前記
第１の磁性層をエッチングして前記開口部の深さを第１
の磁性層に部分的に侵入させる工程と、この開口部の内
側縁を位置の基準として基板、第１および第２の磁性層
の磁極部分およびこれらによって挟まれたギャップ層を
研磨して磁気記録媒体と対向するエアベアリング面を形
成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００２０】上述した本発明の薄膜磁気ヘッドによれ
ば、研磨によりエアベアリング面を形成する際に、従来
のように絶縁層のエッジを位置の基準とする必要はな
く、開口部の内側面を基準として研磨することができ、
この開口部の内側面の位置は、絶縁層の端縁の位置の変
動とは無関係にこの端縁の位置を基準として正確に規定
することができ、しかもエアベアリング面を形成するた
めの研磨処理のときにはこの開口部の内側面を、研磨機
に装着した顕微鏡で見ることができるので、エアベアリ
ング面の位置を正確に規定できる。したがって、第２の
磁性層の磁極部分の長さであるスロートハイトTHを正確
に所望の設計値通りに造ることができ、高性能の薄膜磁
気ヘッドを得ることができる。さらに、第２の磁性層の
磁極部分の側面には非磁性材料より成るサイドウォール
が形成されているので、磁極部分の寸法がプロセス中に
変動することはなく、所望の磁気特性を有する薄膜磁気
ヘッドを提供することができる。また、書込用の薄膜磁
気ヘッドと磁気抵抗素子を用いた読取用磁気ヘッドとを
積層した複合型薄膜磁気ヘッドにおいては、上述したス
ロートハイトTHとMRハイトとのバランスを常に所望の関
係に保つことができ、高性能の複合型薄膜磁気ヘッドを
得ることができる。勿論第１の磁性層の磁極部分をトリ
ム構造とすることができるので、記録時の漏洩磁束、す
なわちサイドフリンジ磁束は少なくなり、トラック幅を
小さくすることができるため、面記録密度が高い薄膜磁
気ヘッドが得られる。
【００２１】さらに、本発明による薄膜磁気ヘッドの製
造方法においては、非磁性材料層によって覆われた第２
の磁性層の磁極部分およびサイドウォールとギャップ層
の上に形成したフォトレジスト層をマスクとしてギャッ
プ層を異方性エッチングによって選択的に除去して開口
部を形成した後、開口部内に露出した第１の磁性層を、
例えばイオンミリングでエッチングして開口部の深さを
第１の磁性層の膜厚の一部分にまで掘り下げるようにし
ているが、ギャップ層の異方性エッチングに対するエッ
チング速度は、例えば200nm/分と速いので、短時間でエ
ッチング処理は終了し、スループットが高くなる。さら
に、この異方性エッチングの際の第２の磁性層の磁極部
分の膜減りは少なく、したがってこの磁極部分の膜厚を
必要以上に厚くしておく必要がなくなり、その結果とし
て微細化が可能となり、磁極部分の幅を狭くすることが
できる。さらに、異方性エッチングによりギャップ層に
開口部を形成した後、この開口部をエッチングにより第
１の磁性層の膜厚の一部分に達するまで深く形成する
が、このエッチングはイオンミリングで行なうのが好適
であり、このイオンミリングを、第１の磁性層に垂直な
方向から40〜60°、特に45°の角度だけ傾斜した方向か
ら行なうことによってエッチング残渣となる磁性材料が
磁極部分の側面に再付着して第１および第２の磁性層間
が磁気的に短絡したり、実効トラック幅が広がるのを防
止することができる。また、このイオンミリングの際に
は、第２の磁性層の磁極部分の側面は非磁性材料のサイ
ドウォールで覆われているため、イオンミリングを斜め
方向から行っても磁極部分が細ることはなく、再付着が
少ないということと相俟って所望の磁気特性を有する薄
膜磁気ヘッドを得ることができる。
【００２２】本発明による薄膜磁気ヘッドの好適な実施
例においては、前記非磁性材料より成るギャップ層で、
前記薄膜コイルの第１および第２の磁性層間に位置する
部分を電気的に絶縁する前記絶縁膜の表面を覆う。この
ようにギャップ層で薄膜コイルの絶縁層を覆うことによ
り絶縁層の端縁の位置が変動することがなくなり、した
がって前記開口部の位置決め用の内側縁をこの絶縁層の
端縁を位置の基準として正確に形成することができる。
さらに、本発明による薄膜磁気ヘッドの好適な実施例に
おいては、前記基体と、第１の磁性層との間に、電気的
に絶縁されるとともに磁気的に遮蔽された読取用の磁気
抵抗素子を、その側縁が前記エアベアリング面に露出す
るように配設して複合型薄膜磁気ヘッドとして構成す
る。
【００２３】
【発明の実施の形態】図14〜27は本発明による薄膜磁気
ヘッドの一実施例の順次の製造工程における状態を示す
図であり、図14〜21において、Ａは断面図であり、Ｂは
エアベアリング面側から見た正面図である。また、これ
らの図面において各部の寸法の関係は必ずしも実際の寸
法とは一致していない点に注意されたい。先ず、図14に
示すように、アルティック(AlTiC) 基板41の上にアルミ
ナ絶縁層42を 3〜10μm の厚さに堆積形成する。次に、
図15に示すように、MR再生素子に対する下部シールド膜
を形成するために、フォトレジスト膜をマスクとして鍍
金法によってパーマロイ層43を約 2〜3 μm の厚さに形
成する。さらに、このパーマロイ層43およびアルミナ絶
縁層42の露出した表面の上に４〜６μm の膜厚でアルミ
ナ膜44を形成した後、機械的研磨または化学機械的研磨
(Chemical Mechanical Polishing:CMP) によって表面を
平坦化した状態を図16に示す。
【００２４】次に、絶縁材料より成るシールドギャップ
膜45に埋設されるように磁気抵抗効果を有するMR膜46を
所定のパターンにしたがって形成し、さらにその上に書
込用薄膜磁気ヘッドの下部磁極を構成する第１の磁性層
47を 2〜4 μm の厚さに選択的に形成し、さらに段差を
なくすために、表面全体の上にアルミナ膜を５〜６μm
の厚さに形成した後、CMP で研磨して第１の磁性層47の
表面を露出させるとともに表面全体を平坦化した様子を
図17に示す。次に、図18に示すようにアルミナより成る
ギャップ層48を150 〜300nm の膜厚に形成し、さらにそ
の上にアペックスアングルθを決定するためのフォトレ
ジスト膜より成る絶縁層49を所定のパターンにしたがっ
て形成する。さらに、この絶縁層49の上に銅より成る薄
膜コイル50および52を絶縁層51および53によって互いに
絶縁分離するように形成した状態を図19に示す。ここ
で、後に第１の磁性層47と第２の磁性層とが磁気的に結
合されて閉磁路が構成されるように絶縁層49, 51, 53に
は開口47a を形成する。このような薄膜コイルの形成方
法そのものは従来の方法と同じである。
【００２５】次に、図20に示すように、膜厚が３〜４μ
m の第２の磁性層54を堆積した後、所定のパターンのフ
ォトレジスト層を用いて選択的に除去して所定の幅を有
する磁極部分54a を形成する。この際、磁性材料は開口
47a の中にも堆積され、第１の磁性層47と第２の磁性層
54とは開口を介して磁気的に連結される。次に、第２の
磁性層54の表面および側面並びにギャップ層48の露出表
面上にアルミナより成る非磁性層55を、例えば150 〜30
0nm の厚さに形成した後、磁極部分54a 以外の部分をフ
ォトレジスト層によって被覆して異方性エッチングを行
い、磁極部分54a の側面に非磁性材料より成るサイドウ
ォール55a を形成する。
【００２６】次に、図21〜23に示すように、第２の磁性
層54の磁極部分54a およびその側面に形成したサイドウ
ォール55a と、磁極部分の側縁近傍に矩形の開口を形成
したフォトレジスト層をマスクとしてギャップ層48を異
方性エッチング、本例ではリアクティブイオンエッチン
グ(Reactive Ion Etching:RIE)により除去して第２の磁
性層54の側面以外の非磁性材料を除去するとともにギャ
ップ層48に開口部56を形成する。このリアクティブイオ
ンエッチングは、例えばCF4 、BCl3、Cl2 またはBCl3+C
l2の雰囲気内で行なうことができる。特に、BCl3とCl2
との混合雰囲気内で行なう場合には、Cl2 の含有量が50
% を越えないようにするのが好適である。なお、図22、
23、24および26においては、サイドウォール55a 以外の
非磁性層55は省略してある。このリアクティブイオンエ
ッチングに対するアルミナより成るギャップ層48のエッ
チング速度は100 〜300 nm／分と速いので、ギャップ層
48に開口部56を形成するためのエッチング時間は１〜２
分で十分であり、製造時間の短縮が図れる。また、この
開口部56を形成する際には、絶縁層49, 51, 53の、磁極
部分と対向する端縁を通る直線A-A 、すなわちスロート
ハイト零位置を位置の基準とし、開口部の内側側面56a
がこの直線A-A から所定の距離だけ離間した直線B-B と
一致するように形成する。このようにギャップ層48を選
択的にエッチングして開口部56を形成する際にはまだオ
ーバーコート層（図９参照）が形成されておらず、絶縁
層49, 51, 53の、磁極部分と対向する端縁を見ることが
できるので、絶縁層の端縁を位置の基準として開口部56
の内側側面56a の位置B-B をきわめて正確に形成するこ
とができる。
【００２７】引き続きイオンミリングを施して開口部56
の深さを第１の磁性層47にも部分的に侵入させて第１の
磁性層47の磁極部分をトリム構造に形成した様子を図24
の斜視図および図25の断面図で示す。なお、図25の断面
図は、開口部56を通る線で切って示すものである。この
第１の磁性層47への侵入の深さは、例えば500 〜800nm
程度とすることができる。このようなトリム構造を形成
することによって第２の磁性層54の磁極部分54a の側面
から第１の磁性層47に洩れるサイドフリンジ磁束を抑止
することができ、さらに性能を向上することができる。
上述したように第１の磁性層47をイオンミリングでエッ
チングする際には、リアクティブイオンエッチングでマ
スクとして使用したフォトレジスト層は除去しても良
い。その場合には、開口部56を第１の磁性層47まで掘り
下げた後は、第２の磁性層54の下側にある部分を除いて
ギャップ層48は除去される。
【００２８】従来、イオンミリングによって第１の磁性
層47をエッチングしてその表面を凸状のトリム構造に形
成することは行われているが、従来はイオンビームを磁
性層の表面に対して垂直に照射していた。しかしイオン
ビームをこのように垂直に照射すると、磁極部分の側面
および上面に磁性材料の再付着が生じて第１の磁性層と
第２の磁性層とが磁気的に短絡される欠点があった。本
発明ではこのような欠点を解消するために、第１の磁性
層の表面に垂直な方向に対して40〜70°、特にほぼ45°
の角度でイオンビームを照射する。しかしこのように斜
めからイオンビームエッチングを行うと、第２の磁性層
54の磁極部分54a が細るので、本発明ではこの磁極部分
の側面に非磁性材料より成るサイドウォール55a を形成
する。このようなサイドウォール55a を形成することに
よって、上述した磁性材料の再付着を有効に防止するこ
とができるとともに第２の磁性層54の磁極部分54a が細
るのを防止することができ、所望の特性を有する薄膜磁
気ヘッドを得ることができる。
【００２９】上述したように、本実施例においては開口
部56を形成する際、ギャップ層48はリアクティブイオン
エッチングによって除去されているとともに第２の磁性
層54の磁極部分54a の側面には非磁性材料のサイドウォ
ール55a が形成されているので、第１の磁性層47をエッ
チングする際には斜めからのイオンミリングを採用する
ことができ、したがって開口部56全体をイオンミリング
で形成する場合と比較して磁性材料の再付着がなく、実
効トラック幅の狭い薄膜磁気ヘッドを実現することがで
きる。しかも、イオンミリングの際に、第２の磁性層54
の磁極部分54aが細るをサイドウォール55a で防止でき
るので、所望の設計値通りの寸法の磁極部分が得られる
ことになる。
【００３０】次に、基板41、アルミナ絶縁層42、下部シ
ールド層43、シールドギャップ層45、磁気抵抗膜46、第
１の磁性層47、ギャップ層48および第２の磁性層54を図
22の直線C-C で示す位置まで研磨してエアベアリング面
57を形成した状態を図26の斜視図および図27の断面図に
示す。この研磨を行なう際には、開口部56の内側側面56
a を研磨機に設けた顕微鏡によって観察し、これを位置
の基準として行なうことができるので、磁極部分54a の
寸法を正確に形成することができる。すなわち、開口部
56の内側側面56a は絶縁層49, 51, 53の端縁から所定の
距離に位置しており、エアベアリング面57はこの開口部
の内側側面を基準として形成されているので、絶縁層の
端縁からエアベアリング面までの距離( 直線A-A と直線
C-C との間の距離）、すなわちスロートハイトTHを所望
の設計値通りに正確に形成することができる。本発明で
は、開口部56の内側側面56a はエアベアリング面57の内
側に位置している必要があり、図26に示すように研磨後
も開口部56の内側側面56aは残存している。
【００３１】さらに、本発明においては、エアベアリン
グ面57を形成するための研磨処理によって磁気抵抗膜46
も研磨されてMR再生素子58が形成されるが、そのMRハイ
トは研磨量によって決まるが、上述したようにこの研磨
はギャップ層48に形成した開口部56の内側側面56a を位
置の基準として行われ、この内側側縁は絶縁層49, 51,
53の端縁の位置A-A を基準として形成されているので、
MRハイトも所望の設計値通りに正確に形成されることに
なる。さらに、本発明においては、MRハイトとスロート
ハイトTHとの間に常に所望の関係が得られるので、これ
らのバランスを最良の状態に保つことができ、高性能の
複合型薄膜磁気ヘッドを得ることができる。
【００３２】図28および29は本発明による薄膜磁気ヘッ
ドの他の実施例の断面図および斜視図を示すものであ
り、前例の図20および26にそれぞれ対応するものであ
る。本例において前例と同様の部分には同じ符号を付け
て示した。本例においては、第１の磁性層47を形成した
後、ギャップ層48を形成する以前に絶縁層49を形成する
とともにその上に絶縁層51および53によって絶縁分離さ
れた薄膜コイル50および52を形成し、その後に第１磁性
層47の露出表面および絶縁層49, 51, 53の上にギャップ
層48を形成する。その後、このギャップ層48の上に第２
の磁性層54を所望のパターンにしたがって形成し、さら
にギャップ層48の露出表面および第２磁性層54の上面お
よび側面を覆うように非磁性材料層55を形成した後、フ
ォトレジスト層をマスクとして非磁性材料層55を選択的
に異方性エッチングして第２磁性層54の磁極部分54a の
側面に非磁性材料より成るサイドウォールを形成した状
態を図28に示す。以後の処理は前例と同様であり、異方
性エッチングによってギャップ層48に開口部56を形成し
た後、イオンミリングで開口部を第１の磁性層47の厚さ
の一部分まで掘り下げ、さらに開口部56の内側側面56a
を基準として研磨処理を行ってエアベアリング面57を形
成した状態を図29に示す。なお、図29においてもサイド
ウォール55a 以外の非磁性層55は削除した。
【００３３】本例においては、ギャップ層48によって薄
膜コイル50, 52を絶縁分離する絶縁層51, 53の表面を覆
うので、絶縁層の端縁の位置が変動することがなくな
り、したがってエアベアリング面57を形成する際の位置
の基準となる開口部56の内側側面56a を、この絶縁層の
端縁を位置の基準として正確に形成することができる。
すなわち、絶縁層49, 51, 53で絶縁分離された薄膜コイ
ル50, 52を形成した後、フォトリソグラフ処理を行なう
際の熱処理によって絶縁層の端縁の位置が変動すること
がなくなるので、開口部56を正確に形成できる。さら
に、フォトレジスト層をアッシングにより除去する際に
も、薄膜コイル50, 52を絶縁分離する絶縁層51, 53はギ
ャップ層48によって保護されるので、薄膜コイルが露出
したり短絡したりするのを防止するために絶縁層51, 53
を厚く形成する必要はなくなる。
【００３４】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例え
ば、上述した実施例では、基板41としてアルミナ−チタ
ンカーバイト系の合金であるアルテックを用いたが、ア
ルミナ、Si、SiO2、SiN 、BN、セラミック、ダイヤモン
ドライクカーボンなどの他の材料の基板を用いることも
できる。また、磁気抵抗素子より成るMR再生素子として
はAMR 再生素子やGMR 再生素子を使用することができ
る。さらに、ギャップ層48やサイドウォール55a を構成
する非磁性材料としてアルミナを使用したが、SiO2, Si
N,オキシナイトライドなどの他の非磁性材料を用いるこ
ともできる。さらに、上述した実施例では磁性層47, 54
としてFe-Ni 系の合金であるパーマロイを用いたが、Co
-Zr-Sn系合金、Fe-Zr-N 系合金、Fe-Ta-C 系合金、Co-Z
r-Nb, FeN などの他の磁性材料を使用することもでき
る。さらに、上述した実施例では誘導型の書込用磁気ヘ
ッドとMR再生素子を具える読取用磁気ヘッドとを積層し
た複合型薄膜磁気ヘッドとして構成したが、誘導型の書
込用薄膜磁気ヘッドとして構成することもできる。
【００３５】
【発明の効果】上述したように本発明による薄膜磁気ヘ
ッドおよびその製造方法によれば、ギャップ層の、前記
第２の磁性層の磁極部分の側縁と隣接する部分に、エア
ベアリング面に対する位置の基準となる内側面を有する
開口部を形成したため、エアベアリング面を研磨する際
にこの開口部の内側面を基準として研磨することによっ
てスロートハイトTHを所望の設計値通りに正確に形成す
ることができる。また、MR素子を具える読取用磁気ヘッ
ドを積層した複合型薄膜磁気ヘッドの場合には、MRハイ
トも所望の設計値通りに正確に形成することができると
ともにMRハイトとスロートハイトTHとのバランスを常に
所望の関係に保つことができるので、複合型薄膜磁気ヘ
ッドの特性を容易に改善することができる。
【００３６】また、開口部の深さを第１の磁性層の膜厚
の少なくとも一部分に達するように深く形成することに
よりトリム構造とすることができ、不所望な磁束の漏れ
を抑止することができる。さらに開口部を形成する場合
に、ギャップ層をエッチング速度の速い異方性エッチン
グで除去することによりエッチング時間を短縮すること
ができるとともに第２の磁性層の膜減りを少なくするこ
とができ、したがって第２の磁性層の膜厚を薄くするこ
とができ、これによって磁極部分の幅を狭くすることが
でき、サブミクロンオーダのトラック幅を実現すること
ができる。さらに、ギャップ層を異方性エッチングによ
って除去した後に、イオンビームエッチングによって第
１の磁性層をエッチングする際に、イオンビームを斜め
から照射することができるので磁性材料の再付着によっ
て第１および第２の磁性層間が磁気的に短絡されたり、
実効トラック幅が広くなったりする恐れがなくなり、性
能の向上が図れる。さらに、第２磁性層の磁極部分の側
面に非磁性材料のサイドウォールを形成したので、斜め
からのイオンビームエッチングを行なう際にも磁極部分
が細ることはなくなり、所望の寸法の磁極部分を正確に
形成することができ、したがって所望の磁気特性を有す
る薄膜磁気ヘッドを得ることができる。
【００３７】さらに、薄膜コイルを絶縁分離する絶縁層
の表面をギャップ層で覆う第２の実施例では、絶縁層の
端縁が溶融して絶縁層のパターンがくずれることがなく
なり、スロートハイトの位置基準となる絶縁層の端縁の
位置が正確に規定され、この位置を基準として開口部の
内側側面の位置が決められ、この内側側面を位置の基準
としてエアベアリング面が研磨されるので、スロートハ
イトTHを正確に形成することができる。また、絶縁層の
プロファイルの変動もないので、アペックスアングルθ
も正確に所望の設計値とすることができる。さらに、MR
再生素子を形成する際にも開口部の内側面が位置の基準
となるので、スロートハイトTHとMRハイトとの位置関係
を常に所望のものとすることができ、これらのバランス
を最良の状態とすることができる。
【００３８】上述したように本発明によれば、スロート
ハイトTH、アペックスアングルθおよびMRハイトを所望
の設計値通りした高性能の薄膜磁気ヘッドが得られ、特
にトラック幅を数ミクロンからサブミクロンとした微細
な薄膜磁気ヘッドを得ることができ、面記録密度の向上
を図ることができる。また、製造に際しては設計値通り
の薄膜磁気ヘッドが得られるので、歩留りが改善され、
コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方
法の最初の工程を示す断面図である。
【図２】図２は、同じくその次の工程を示す断面図であ
る。
【図３】図３は、同じくその次の工程を示す断面図であ
る。
【図４】図４は、同じくその次の工程を示す断面図であ
る。
【図５】図５は、同じくその次の工程を示す断面図であ
る。
【図６】図６は、同じくその次の工程を示す断面図であ
る。
【図７】図７は、同じくその次の工程を示す断面図であ
る。
【図８】図８は、同じくその次の工程を示す断面図であ
る。
【図９】図９は、同じくその次の工程を示す断面図であ
る。
【図１０】図１０は、同じくその次の工程を示す断面図
である。
【図１１】図１１は、同じくその正面図である。
【図１２】図１２は、同じくその平面図である。
【図１３】図１３は磁極部分にトリム構造を形成した従
来の薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図１４】図１４Ａおよび１４Ｂは、本発明による薄膜
磁気ヘッドの製造方法の最初の工程を示す断面図および
正面図である。
【図１５】図１５Ａおよび１５Ｂは、同じくその次の工
程を示す断面図および正面図である。
【図１６】図１６Ａおよび１６Ｂは、同じくその次の工
程を示す断面図および正面図である。
【図１７】図１７Ａおよび１７Ｂは、同じくその次の工
程を示す断面図および正面図である。
【図１８】図１８Ａおよび１８Ｂは、同じくその次の工
程を示す断面図および正面図である。
【図１９】図１９Ａおよび１９Ｂは、同じくその次の工
程を示す断面図および正面図である。
【図２０】図２０Ａおよび２０Ｂは、同じくその次の工
程を示す断面図および正面図である。
【図２１】図２１Ａおよび２１Ｂは、同じくその次の工
程を示す断面図および正面図である。
【図２２】図２２は同じくその平面図である。
【図２３】図２３は同じくその磁極部分の周囲のギャッ
プ層に開口部を形成した様子を示す斜視図である。
【図２４】図２４は同じくその開口部を下側の磁性層の
一部分まで掘り下げた状態を示す斜視図である。
【図２５】図２５は同じくその断面図である。
【図２６】図２６はエアベアリング面を形成した薄膜磁
気ヘッドの磁極部分を示す斜視図である。
【図２７】図２７は同じくその断面図である。
【図２８】図２８は本発明による薄膜磁気ヘッドの他の
実施例の製造途中の状態を示す断面図である。
【図２９】図２９は同じくそのエアベアリング面を形成
した後の磁極部分の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
41 基板、42 アルミナ絶縁層、43 下部シールド磁性
層、44 アルミナ膜、45シールドギャップ膜、46 MR
層、47 第１の磁性層、48 ギャップ層、49, 51, 53
絶縁層、50, 52 薄膜コイル、54 第２の磁性層、54a
磁極部分、55非磁性材料層、55a サイドウォール、
56 開口部、56a 開口部の内側側面、57 エアベアリ
ング面、58 MR再生素子

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気記録媒体と対向し、記録トラックの
    幅を規定する幅の磁極部分を有する第１の磁性層と、 この第１の磁性層の磁極部分の端面とともにエアベアリ
    ング面を構成する磁極部分を有し、エアベアリング面か
    ら離れた位置において第１の磁性層と磁気的に連結され
    た第２の磁性層と、 この第２の磁性層の少なくとも磁極部分の側面を覆うよ
    うに形成された非磁性材料のサイドウォールと、 少なくとも前記エアベアリング面において第１の磁性層
    の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に介挿され
    た非磁性材料より成るギャップ層と、 前記第１および第２の磁性層を通り、前記エアベアリン
    グ面において書込用磁束を発生させるように前記第１お
    よび第２の磁性層の間に絶縁層を介して配設された部分
    を有する薄膜コイルと、 前記第１および第２の磁性層、ギャップ層、絶縁層およ
    び薄膜コイルを支持する基体とを具え、 前記エアベアリング面に対する位置基準面となる内側面
    を有する開口部を、前記第１および第２の磁性層の磁極
    部分の側縁と隣接する部分に、前記ギャップ層を貫通し
    て第１の磁性層の厚さの一部分にまで達するように形成
    したことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項２】 前記非磁性材料より成るギャップ層で、
    前記薄膜コイルの第１および第２の磁性層間に位置する
    部分を電気的に絶縁する前記絶縁膜の表面を覆ったこと
    を特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記基体と、第１の磁性層との間に、電
    気的に絶縁されるとともに磁気的に遮蔽された読取用の
    磁気抵抗再生素子を、その側縁が前記エアベアリング面
    に露出するように配設して複合型薄膜磁気ヘッドとして
    構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の薄
    膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項４】 薄膜磁気ヘッドを製造する方法であっ
    て、 磁極部分を有する第１の磁性層を基板によって支持され
    るように形成する工程と、 前記第１の磁性層の上に絶縁層によって互いに電気的に
    分離された状態で薄膜コイルを形成した後、第１の磁性
    層の少なくとも磁極部分の上および前記絶縁層の上に非
    磁性材料より成るギャップ層を形成するか、または前記
    第１の磁性層の上に非磁性材料より成るギャップ層を形
    成した後に、絶縁層によって互いに電気的に分離された
    状態で薄膜コイルを形成する工程と、 前記ギャップ層を覆い、前記第１の磁性層の磁極部分の
    上方に位置する磁極部分を有する第２の磁性層を形成す
    る工程と、 この第２の磁性層の少なくとも磁極部分の側面を覆うよ
    うに非磁性材料のサイドウォールを形成する工程と、 前記第２の磁性層の磁極部分の側縁と隣接する前記ギャ
    ップ層を、第２の磁性層の磁極部分およびサイドウォー
    ルと、ギャップ層上に形成したフォトレジスト層をマス
    クとする異方性エッチングにより除去して開口部を形成
    する工程と、 前記第２の磁性層の磁極部分およびサイドウォールをマ
    スクとして前記第１の磁性層をエッチングして前記開口
    部の深さを第１の磁性層に部分的に侵入させる工程と、 この開口部の内側縁を位置の基準として基板、第１およ
    び第２の磁性層の磁極部分およびこれらによって挟まれ
    たギャップ層を研磨して磁気記録媒体と対向するエアベ
    アリング面を形成する工程と、を含むことを特徴とする
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項５】 前記ギャップ層をエッチングして開口部
    を形成する異方性エッチングをリアクティブイオンエッ
    チングとすることを特徴とする請求項４に記載の薄膜磁
    気ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項６】 前記リアクティブイオンエッチングを、
    BCl3雰囲気中またはBCl3にCl2 を50% を越えない比率で
    含有させた雰囲気中で行なうことを特徴とする請求項５
    に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項７】 前記第１磁性層のエッチングをイオンビ
    ームエッチングで行なうことを特徴とする請求項５また
    は６に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  8. 【請求項８】 前記イオンビームエッチングを、第１の
    磁性層に垂直な方向から40〜70°の角度だけ傾斜した方
    向から行なうことを特徴とする請求項７に記載の薄膜磁
    気ヘッドの製造方法。
  9. 【請求項９】 前記イオンビームエッチングを、第１の
    磁性層に垂直な方向からほぼ45°の角度で傾斜した方向
    から行なうことを特徴とする請求項８に記載の薄膜磁気
    ヘッドの製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１の磁性層のエッチングをリア
    クティブイオンエッチングとすることを特徴とする請求
    項４〜６の何れかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記基体と第１の磁性層との間に、電
    気的に絶縁されるとともに磁気的に遮蔽された読取用の
    磁気抵抗再生素子を形成して複合型薄膜磁気ヘッドを構
    成することを特徴とする請求項４〜１０の何れかに記載
    の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記基体上に磁気遮蔽を行なう第３の
    磁性層を形成し、その上に第２の絶縁層中に埋設した磁
    気抵抗材料膜を形成した後、前記第１の磁性層を形成
    し、前記エアベアリング面を形成するための研磨工程に
    おいて、前記第３の磁性層を研磨するとともに前記磁気
    抵抗材料膜をも研磨して端面がエアベアリング面に露出
    する磁気抵抗再生素子を形成することを特徴とする請求
    項１１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
JP32453497A 1997-11-26 1997-11-26 薄膜磁気ヘッドの製造方法 Expired - Fee Related JP3790347B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32453497A JP3790347B2 (ja) 1997-11-26 1997-11-26 薄膜磁気ヘッドの製造方法
US09/199,412 US6330743B1 (en) 1997-11-26 1998-11-25 Thin film magnetic head and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32453497A JP3790347B2 (ja) 1997-11-26 1997-11-26 薄膜磁気ヘッドの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11161915A true JPH11161915A (ja) 1999-06-18
JP3790347B2 JP3790347B2 (ja) 2006-06-28

Family

ID=18166882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32453497A Expired - Fee Related JP3790347B2 (ja) 1997-11-26 1997-11-26 薄膜磁気ヘッドの製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6330743B1 (ja)
JP (1) JP3790347B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6885526B2 (en) 2000-04-13 2005-04-26 Alps Electric Co., Ltd. Thin film magnetic head comprising SiON film
US6935014B2 (en) * 2001-03-26 2005-08-30 Tdk Corporation Method for fabricating a thin film magnetic head
US7137191B2 (en) * 2003-11-20 2006-11-21 Alps Electric Co., Ltd. Method for manufacturing magnetic head
US8520338B2 (en) 2010-12-08 2013-08-27 Hitachi, Ltd. Magnetic recording head, method of manufacturing the same, and magnetic disk unit

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000020919A (ja) * 1998-07-03 2000-01-21 Hitachi Ltd 磁気ヘッド及びそれを用いた磁気ディスク装置
JP3492953B2 (ja) * 1999-10-05 2004-02-03 Ｔｄｋ株式会社 薄膜磁気ヘッドの製造方法
JP3499490B2 (ja) * 2000-02-16 2004-02-23 Ｔｄｋ株式会社 薄膜磁気ヘッドの製造方法
US7105361B2 (en) * 2003-01-06 2006-09-12 Applied Materials, Inc. Method of etching a magnetic material
US7217666B2 (en) * 2004-03-02 2007-05-15 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Reactive ion milling/RIE assisted CMP
US7538977B2 (en) * 2004-04-30 2009-05-26 Hitachi Global Storage Technologies B.V. Method and apparatus for providing diamagnetic flux focusing in a storage device
US7549213B2 (en) * 2005-01-12 2009-06-23 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method for independent trackwidth and wall angle control and hexagonal write head

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2489570A1 (fr) * 1980-08-27 1982-03-05 Cii Honeywell Bull Transducteur magnetique integre
JPS59104717A (ja) * 1982-12-08 1984-06-16 Comput Basic Mach Technol Res Assoc 薄膜磁気ヘツドおよびその製造方法
JPH0719459B2 (ja) * 1987-12-03 1995-03-06 日立金属株式会社 浮動型磁気ヘッド
JP2567725B2 (ja) * 1990-08-31 1996-12-25 三洋電機株式会社 浮動型磁気ヘッドの製造方法
DE4107006A1 (de) * 1991-03-05 1992-09-10 Siemens Ag Verfahren zum anisotropen trockenaetzen von aluminium bzw. aluminiumlegierungen enthaltenden leiterbahnebenen in integrierten halbleiterschaltungen
US5465475A (en) * 1992-07-30 1995-11-14 Ricoh Co., Ltd. Method of forming a thin film magnetic head
EP0640955B1 (en) 1993-08-27 1999-05-19 Read-Rite Corporation Magnetic head assembly with write pole/shield structure
JPH07220245A (ja) 1994-02-01 1995-08-18 Sanyo Electric Co Ltd 複合型磁気ヘッド
US5452164A (en) 1994-02-08 1995-09-19 International Business Machines Corporation Thin film magnetic write head
US5438747A (en) 1994-03-09 1995-08-08 International Business Machines Corporation Method of making a thin film merged MR head with aligned pole tips
JP2784431B2 (ja) * 1994-04-19 1998-08-06 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 薄膜磁気書込みヘッド、読取り／書込み磁気ヘッド、ディスク駆動装置及び薄膜磁気書込みヘッドの製造方法
JP2001517348A (ja) * 1995-06-05 2001-10-02 松下寿電子工業株式会社 磁気抵抗読取ヘッド上の共有されるシールドに関連する、磁束強化された書込トランスデューサおよびそれを製造するためのプロセス
JP3420896B2 (ja) * 1996-09-10 2003-06-30 アルプス電気株式会社 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP3349925B2 (ja) * 1996-09-10 2002-11-25 アルプス電気株式会社 薄膜磁気ヘッドの製造方法
US6038110A (en) * 1996-12-06 2000-03-14 International Business Machines Corporation Dual header tape head design
US5831801A (en) * 1997-01-21 1998-11-03 Yamaha Corporation Thin film magnetic head with special pole configuration
JPH10283611A (ja) * 1997-04-03 1998-10-23 Hitachi Metals Ltd 薄膜磁気ヘッド
US6069775A (en) * 1997-12-22 2000-05-30 International Business Machines Corporation Inverted merged MR head with precise track width
US5996213A (en) * 1998-01-30 1999-12-07 Read-Rite Corporation Thin film MR head and method of making wherein pole trim takes place at the wafer level

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6885526B2 (en) 2000-04-13 2005-04-26 Alps Electric Co., Ltd. Thin film magnetic head comprising SiON film
US6935014B2 (en) * 2001-03-26 2005-08-30 Tdk Corporation Method for fabricating a thin film magnetic head
US7137191B2 (en) * 2003-11-20 2006-11-21 Alps Electric Co., Ltd. Method for manufacturing magnetic head
US8520338B2 (en) 2010-12-08 2013-08-27 Hitachi, Ltd. Magnetic recording head, method of manufacturing the same, and magnetic disk unit

Also Published As

Publication number Publication date
US6330743B1 (en) 2001-12-18
JP3790347B2 (ja) 2006-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3371081B2 (ja) 複合型薄膜磁気ヘッド、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法および製造方法に用いる複合型薄膜磁気ヘッド用共通ユニット
US6353995B1 (en) Thin film mangetic head and method of manufacturing same
JP2000113412A (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JPH11250426A (ja) 複合型薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP3373167B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドの製造方法
JP3790347B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドの製造方法
JP3576783B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドの製造方法
JP3522595B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
US20010009491A1 (en) Combination type thin film magnetic head
JP3523092B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JPH11288503A (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP3484332B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドの製造方法
US6671133B1 (en) Thin-film magnetic head and method of manufacturing same
JP2001110009A (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
US6387285B1 (en) Method of manufacturing thin-film magnetic head
JP2000182215A (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
US6583954B1 (en) Thin-film magnetic head and method of manufacturing same
JP2001110010A (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP2001076320A (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP2001155309A (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP3486338B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドの製造方法
JP3490643B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドの製造方法
JP3371089B2 (ja) 薄膜磁気ヘッド
JP3150301B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP4010702B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030826

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060306

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060331

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees