JPH11250415A - Thin film magnetic head and its manufacture - Google Patents

Thin film magnetic head and its manufacture

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JPH11250415A
JPH11250415A JP5037298A JP5037298A JPH11250415A JP H11250415 A JPH11250415 A JP H11250415A JP 5037298 A JP5037298 A JP 5037298A JP 5037298 A JP5037298 A JP 5037298A JP H11250415 A JPH11250415 A JP H11250415A
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layer
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magnetic layer
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芳高 佐々木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a thin film magnetic head capable of suppressing the leakage of magnetic flux from the leading edge of an upper pole holding a pole chip for forming a narrow track between the upper pole itself and a write gap and quickly removing dust or the like intruded between the air bearing face of a slider and a recording medium and a method for easily and inexpensively manufacturing the thin film magnetic head. SOLUTION: The leading edge of a 4th magnetic layer 16 constituting the upper pole exposed to the air bearing face 18 of the slider 31 is retreated from the air bearing face 18 by etching for forming a rail on the air bearing face 18 of the slider 31 to improve floating. Then a groove 32 connected to the leading edge of the retreated 4th magnetic layer 16 is formed on the surface of an overcoat layer 17 so as to reach the trailing edge end face of the slider 31.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドお
よびその製造方法に関し、特に書込用の誘導型薄膜磁気
ヘッドおよびその製造方法に関するものである。
The present invention relates to a thin-film magnetic head and a method of manufacturing the same, and more particularly to an inductive thin-film magnetic head for writing and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴い、薄膜磁気ヘッドについてもその性能向上
が求められている。薄膜磁気ヘッドは、書き込みを目的
とする記録ヘッドと読み出しを目的とする再生ヘッドを
積層した構造になっているが、再生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。このよ
うな磁気抵抗素子としては、通常の異方性磁気抵抗(AM
R: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:Giant Magneto Resi
stive)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素子およびGMR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。
2. Description of the Related Art In recent years, as the areal recording density of a hard disk device has been improved, the performance of a thin-film magnetic head has also been required to be improved. The thin-film magnetic head has a structure in which a recording head for writing and a reproducing head for reading are stacked, and a magnetoresistive element is widely used for improving the performance of the reproducing head. As such a magnetoresistive element, a normal anisotropic magnetoresistance (AM
R: Anisotropic Magneto Resistive effect has been used in the past, but giant magnetoresistance (GMR: Giant Magneto Resi) whose resistance change rate is several times larger than this
Stive) effects have also been developed. In this specification, the AMR element and the GMR element are collectively referred to as a magnetoresistive reproducing element or an MR reproducing element.

【0003】AMR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、
またGMR素子を使用することにより、さらに面記録密
度を上げることができる。このように面記録密度を高く
することによって、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
磁気抵抗再生素子よりなる再生ヘッドの性能を決定する
要因の一つとして、磁気抵抗再生素子の高さ(MR Heigh
t:MRハイト) がある。このMRハイトは、端面がエ
アベアリング面に露出する磁気抵抗再生素子の、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。
By using an AMR element, a surface recording density of several gigabits / inch 2 can be realized.
The use of the GMR element can further increase the areal recording density. By increasing the areal recording density in this manner, a hard disk device having a large capacity of 10 Gbytes or more can be realized. One of the factors that determine the performance of a read head including such a magnetoresistive read element is the height of the magnetoresistive read element (MR Heigh
t: MR height). The MR height is the distance measured from the air bearing surface of the magnetoresistive reproducing element whose end surface is exposed to the air bearing surface. In the process of manufacturing a thin-film magnetic head, the polishing when the air bearing surface is formed by polishing is performed. The desired MR height is obtained by controlling the amount.

【0004】一方、再生ヘッドの性能向上に伴って、記
録ヘッドの性能向上も求められている。面記録密度を上
げるには、磁気記録媒体におけるトラック密度を上げる
必要がある。このためには、エアベアリング面における
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、これを達成
するために半導体加工技術が利用されている。
On the other hand, as the performance of the reproducing head is improved, the performance of the recording head is also required to be improved. To increase the areal recording density, it is necessary to increase the track density in the magnetic recording medium. For this purpose, it is necessary to reduce the width of a write gap on the air bearing surface from a few microns to a submicron order, and semiconductor processing technology is used to achieve this.

【0005】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(Throat Height : T
H) がある。このスロートハイトは、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。このスロートハイトの縮小化も
また、エアベアリング面からの研磨量で決定される。し
たがって、薄膜磁気記録・再生複合ヘッドの性能を向上
させるためには、記録ヘッドおよび再生ヘッドをバラン
ス良く形成することが重要である。
One of the factors that determine the performance of a thin-film magnetic head for writing is a throat height (T).
H). The throat height is the distance of the magnetic pole portion from the air bearing surface to the edge of the insulating layer that electrically separates the thin-film coil, and it is desired that the distance be as short as possible. This reduction in throat height is also determined by the amount of polishing from the air bearing surface. Therefore, in order to improve the performance of the combined thin film magnetic recording / reproducing head, it is important to form the recording head and the reproducing head in a well-balanced manner.

【0006】図1〜9に、従来の標準的な薄膜磁気ヘッ
ドの製造要領を工程順に示し、各図においてAは薄膜磁
気ヘッド全体の断面図、Bは磁極部分の断面図である。
また図10〜12はそれぞれ、完成した従来の薄膜磁気ヘッ
ド全体の断面図、磁極部分の断面図および薄膜磁気ヘッ
ド全体の平面図である。なおこの例で、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
生素子を積層した複合型のものである。
1 to 9 show the procedure of manufacturing a conventional standard thin film magnetic head in the order of steps. In each figure, A is a sectional view of the entire thin film magnetic head, and B is a sectional view of a magnetic pole portion.
10 to 12 are a sectional view of the completed conventional thin film magnetic head, a sectional view of a magnetic pole portion, and a plan view of the entire thin film magnetic head, respectively. In this example, the thin-film magnetic head is a composite type in which an inductive type thin-film magnetic head for writing and an MR reproducing element for reading are stacked.

【0007】まず、図1に示すように、例えばアルティ
ック(AlTiC) からなる基体1の上に例えばアルミナ(Al2
O3) からなる絶縁層2を約5〜10μm の厚みに堆積す
る。次いで、図2に示すように、再生ヘッドの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作用を
有する下部シールド3を、例えば3μm の厚みで形成す
る。その後、図3に示すように、第1のシールドギャッ
プ層4として、アルミナを100〜150 nmの厚みでスパッ
タ堆積させた後、MR再生素子を構成する磁気抵抗効果
を有する材料よりなる磁気抵抗層5を数十nmの厚みに形
成し、高精度のマスクアライメントで所望の形状とす
る。続いて、図4に示すように、第2のシールドギャッ
プ層6として、アルミナを100 〜150 nmの厚みでスパ
ッタ堆積、磁気抵抗層5を第1および第2のシールドギ
ャップ層4および6内に埋設する。
First, as shown in FIG. 1, alumina (Al 2 O 3) is formed on a substrate 1 made of, for example, AlTiC (AlTiC).
An insulating layer 2 of O 3 ) is deposited to a thickness of about 5 to 10 μm. Next, as shown in FIG. 2, a lower shield 3 having a magnetic shielding effect for protecting the MR reproducing element of the reproducing head from the influence of an external magnetic field is formed with a thickness of, for example, 3 μm. Thereafter, as shown in FIG. 3, as a first shield gap layer 4, alumina is sputter-deposited with a thickness of 100 to 150 nm, and then a magnetoresistive layer made of a material having a magnetoresistive effect constituting an MR reproducing element. 5 is formed to a thickness of several tens of nm, and is formed into a desired shape by highly accurate mask alignment. Subsequently, as shown in FIG. 4, alumina is sputter-deposited with a thickness of 100 to 150 nm as a second shield gap layer 6, and a magnetoresistive layer 5 is formed in the first and second shield gap layers 4 and 6. Buried.

【0008】次に、図5に示すように、パーマロイより
なる第1の磁性層7を3μm の膜厚に形成する。この第
1の磁性層7は、上述した下部シールド層3と共にMR
再生素子を磁気遮蔽する上部シールド層の機能を有する
だけでなく、MR再生素子の上に形成される書込用薄膜
磁気ヘッドの下部ポールとしての機能をも有するもので
あるので、本明細書では、この磁性層を第1の磁性層と
称する。
Next, as shown in FIG. 5, a first magnetic layer 7 made of permalloy is formed to a thickness of 3 μm. The first magnetic layer 7 and the lower shield layer 3 together with the MR
In this specification, since not only has the function of an upper shield layer for magnetically shielding the reproducing element but also has the function of a lower pole of a thin-film magnetic head for writing formed on the MR reproducing element. This magnetic layer is referred to as a first magnetic layer.

【0009】次いで、第1の磁性層7の上に、非磁性材
料、例えばアルミナよりなるライトギャップ層8を約20
0 nmの膜厚に形成した後、例えばパーマロイ(Ni:80wt
%、Fe:20wt%)や窒化鉄(FeN)のような高飽和磁束密
度材料からなる第2の磁性層9を形成し、高精度のマス
クアライメントで所望の形状とする。所定の形状に成形
された第2の磁性層9は、ポールチップと呼ばれ、この
幅Wでトラック幅が規定される。したがって、このポー
ルチップの幅Wを狭くすることが高い面記録密度を実現
するためには必要である。この際、誘導型薄膜磁気ヘッ
ドの下部ポールを構成する第1の磁性層7と、後述する
上部ポールを構成する第3の磁性層を接続するためのダ
ミーパターン9′を同時に形成すると、機械的研磨また
は化学機械的研磨(Chemical MechanicalPolishing :C
MP)後のスルーホールの開口を容易にできる。
Next, a write gap layer 8 made of a non-magnetic material, for example, alumina is formed on the first magnetic layer 7 by about 20 nm.
After being formed to a thickness of 0 nm, for example, permalloy (Ni: 80 wt.
%, Fe: 20 wt%) or a second magnetic layer 9 made of a high saturation magnetic flux density material such as iron nitride (FeN), and is formed into a desired shape by highly accurate mask alignment. The second magnetic layer 9 formed into a predetermined shape is called a pole tip, and the width W defines a track width. Therefore, it is necessary to reduce the width W of the pole tip in order to realize a high areal recording density. At this time, if the first magnetic layer 7 constituting the lower pole of the induction type thin-film magnetic head and the dummy pattern 9 'for connecting the third magnetic layer constituting the upper pole described later are formed simultaneously, Polishing or Chemical Mechanical Polishing (C)
Opening of the through hole after MP) can be facilitated.

【0010】そして、実効書込トラック幅の広がりを防
止するため、すなわちデータの書込時に、第1の磁性層
7において磁束が広がるのを防止するために、ポールチ
ップを構成する第2の磁性層9の周囲のライトギャップ
層8と第1の磁性層7の表面をイオンミリング等のイオ
ンビームエッチングにてエッチングする。その状態を図
5に示したが、この構造をトリム(Trim)といい、この
部分が第1の磁性層7によって構成される下部ポールの
磁極部分となる。
Then, in order to prevent the effective write track width from spreading, that is, to prevent the magnetic flux from spreading in the first magnetic layer 7 at the time of writing data, the second magnetic layer forming the pole tip is formed. The surfaces of the write gap layer 8 and the first magnetic layer 7 around the layer 9 are etched by ion beam etching such as ion milling. FIG. 5 shows this state, and this structure is called a trim (Trim), and this portion becomes the magnetic pole portion of the lower pole constituted by the first magnetic layer 7.

【0011】次に、図6に示すように、絶縁層である例
えばアルミナ膜10をおよそ3μmの厚みに形成した
後、全体を例えばCMPにて平坦化する。その後、フォ
トレジストより成る絶縁層11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た後、この絶縁層の上
に、例えば銅よりなる第1層目の薄膜コイル12を形成
する。
Next, as shown in FIG. 6, after forming an insulating layer, for example, an alumina film 10 to a thickness of about 3 μm, the whole is flattened by, for example, CMP. Thereafter, an insulating layer 11 made of a photoresist is formed into a predetermined pattern by high-precision mask alignment, and then a first-layer thin-film coil 12 made of, for example, copper is formed on the insulating layer.

【0012】続いて、図7に示すように、薄膜コイル1
2上に再度、高精度のマスクアライメントにより、フォ
トレジストより成る絶縁層13を形成した後、表面を平
坦にするため、例えば 250〜300 ℃の温度で焼成する。
Subsequently, as shown in FIG.
After the insulating layer 13 made of photoresist is formed on the substrate 2 again by high-precision mask alignment, it is baked at a temperature of, for example, 250 to 300 ° C. to flatten the surface.

【0013】さらに、図8に示すように、この絶縁層1
3の平坦化された表面の上に、第2層目の薄膜コイル1
4を形成する。ついで、この第2層目の薄膜コイル14
の上に高精度マスクアライメントでフォトレジストより
成る絶縁層15を形成した後、再度表面を平坦化するた
めに、例えば 250°Cで焼成する。上述したように、絶
縁層11,13および15を高精度のマスクアライメン
トで形成する理由は、絶縁層11の磁極部分側の端縁を
基準位置としてスロートハイトやMRハイトを規定すると
ともにこれらの絶縁層の輪郭によってアペックスアング
ルを規定しているためである。
Further, as shown in FIG.
3 on the flattened surface of the second thin film coil 1
4 is formed. Next, the second-layer thin-film coil 14 is formed.
After the insulating layer 15 made of photoresist is formed on the substrate by high-precision mask alignment, baking is performed at, for example, 250 ° C. to flatten the surface again. As described above, the reason why the insulating layers 11, 13 and 15 are formed by high-precision mask alignment is that the throat height and the MR height are defined with the edge on the magnetic pole portion side of the insulating layer 11 as a reference position, and these insulating layers are formed. This is because the apex angle is defined by the contour of the layer.

【0014】次に、図9に示すように、第2の磁性層
(ポールチップ)9および絶縁層11,13および15
の上に、例えばパーマロイよりなる第3の磁性層16を
3μmの厚みで所望のパターンに従って選択的に形成す
る。この第3の磁性層16は上部ポールを構成するもの
であり、磁極部分から離れた後方位置において、ダミー
パターン9′を介して第1の磁性層7と接触し、第1の
磁性層および第2、第3の磁性層によって構成される閉
磁路を薄膜コイル12,14が通り抜ける構造になって
いる。さらに、第3の磁性層16の露出表面の上にアル
ミナよりなるオーバーコート層17を堆積する。
Next, as shown in FIG. 9, a second magnetic layer (pole chip) 9 and insulating layers 11, 13 and 15 are formed.
A third magnetic layer 16 made of, for example, permalloy is selectively formed with a thickness of 3 μm according to a desired pattern. The third magnetic layer 16 constitutes an upper pole, and is in contact with the first magnetic layer 7 via the dummy pattern 9 ′ at a rear position away from the magnetic pole portion, thereby forming the first magnetic layer and the first magnetic layer. The structure is such that the thin film coils 12 and 14 pass through a closed magnetic path constituted by the second and third magnetic layers. Further, an overcoat layer 17 made of alumina is deposited on the exposed surface of the third magnetic layer 16.

【0015】最後に、磁気抵抗層5やギャップ層8を形
成した側面を研磨して、磁気記録媒体と対向するエアベ
アリング面(Air Bearing Surface:ABS)18を形成する。
このエアベアリング面18の形成過程において磁気抵抗層
5も研磨され、MR再生素子19が得られる。このよう
にして上述したスロートハイトTHおよびMRハイトが決定
される。その様子を図10に示す。実際の薄膜磁気ヘッ
ドにおいては、薄膜コイル12,14およびMR再生素
子19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、図示では省略してある。
Finally, the side surface on which the magnetoresistive layer 5 and the gap layer 8 are formed is polished to form an air bearing surface (ABS) 18 facing the magnetic recording medium.
In the process of forming the air bearing surface 18, the magnetoresistive layer 5 is also polished, and the MR reproducing element 19 is obtained. Thus, the above-described throat height TH and MR height are determined. This is shown in FIG. In an actual thin-film magnetic head, pads for making electrical connection to the thin-film coils 12, 14 and the MR reproducing element 19 are formed, but are omitted in the drawing.

【0016】図10に示したように、薄膜コイル12,
14を絶縁分離する絶縁層11,13,15側面の角部
を結ぶ線分Sと第3の磁性層16の上面とのなす角度θ
(ApexAngle :アペックスアングル) も、上述したスロ
ートハイトTHおよびMRハイトと共に、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。
As shown in FIG. 10, the thin film coils 12,
The angle θ formed between the line segment S connecting the corners of the side surfaces of the insulating layers 11, 13, and 15 that insulates and separates 14 from the upper surface of the third magnetic layer 16
(ApexAngle) is also an important factor that determines the performance of the thin-film magnetic head, together with the above-described throat height TH and MR height.

【0017】また、図12に平面で示すように、ポール
チップを構成する第2の磁性層9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。
As shown in FIG. 12, the width W of the second magnetic layer 9 constituting the pole tip is narrow, and the width of the track recorded on the magnetic recording medium is defined by this width. Therefore, in order to realize a high areal recording density, it is necessary to make the width W as narrow as possible.

【0018】従来、薄膜磁気ヘッドの形成において特に
問題となっていたのは、コイル形成後、フォトレジスト
絶縁層でカバーされたコイル凸部、特にその傾斜部(Ap
ex)に沿って形成される上部ポール(ヨークポール)の
微細形成の難しさである。すなわち、従来は、上部ポー
ルを形成する際、約7〜10μm の高さのコイル凸部の上
にパーマロイ等の上部ポール用材料をメッキした後、フ
ォトレジストを3〜4μm の厚みで塗布し、その後フォ
トリソグラフィ技術を利用して所定のパターン形成を行
っていた。
Conventionally, a particular problem in forming a thin-film magnetic head is that, after the coil is formed, a coil protrusion covered with a photoresist insulating layer, particularly its inclined portion (Ap).
ex) It is difficult to finely form the upper pole (yoke pole) formed along the ex. That is, conventionally, when forming the upper pole, after plating a material for the upper pole such as permalloy on the coil protrusion having a height of about 7 to 10 μm, a photoresist is applied in a thickness of 3 to 4 μm, After that, a predetermined pattern was formed using photolithography technology.

【0019】ここに、山状コイル凸部の上のレジストで
パターニングされるレジスト膜厚として、最低3μm が
必要であるとすると、傾斜部の下方では8〜10μm 程度
の厚みのフォトレジストが塗布されることになる。一
方、このような10μm 程度の高低差があるコイル凸部の
表面および平坦上に形成されたライトギャップ層の上に
形成される上部ポールは、フォトレジスト絶縁層(例え
ば図7の11, 13) のエッジ近傍に記録ヘッドの狭トラッ
クを形成する必要があるため、上部ポールをおよそ1μ
m 幅にパターニングする必要がある。したがって、8〜
10μm の厚みのフォトレジスト膜を使用して1μm 幅の
パターンを形成する必要が生じる。
Here, assuming that a minimum resist film thickness of 3 μm to be patterned by the resist on the convex portion of the mountain-shaped coil is required, a photoresist having a thickness of about 8 to 10 μm is applied below the inclined portion. Will be. On the other hand, the upper pole formed on the surface of the coil protrusion having such a height difference of about 10 μm and the light gap layer formed on the flat surface is formed of a photoresist insulating layer (for example, 11 and 13 in FIG. 7). It is necessary to form a narrow track of the recording head near the edge of
It must be patterned to m width. Therefore, 8 ~
It becomes necessary to form a pattern having a width of 1 μm using a photoresist film having a thickness of 10 μm.

【0020】しかしながら、8〜10μm のように厚いフ
ォトレジスト膜で、1μm 幅程度の幅の狭いパターンを
形成しようとしても、フォトリソグラフィの露光時に光
の反射光によるパターンくずれ等が発生したり、レジス
ト膜厚が厚いことに起因して解像度の低下が起こるた
め、幅の狭いトラックを形成するための幅の狭いトップ
ポールを正確にパターニング形成することはきわめて難
しいものである。
However, even if an attempt is made to form a pattern having a width as small as about 1 μm with a photoresist film as thick as 8 to 10 μm, pattern distortion due to light reflected by light at the time of photolithographic exposure occurs, Since the resolution is reduced due to the large film thickness, it is extremely difficult to accurately form a narrow top pole for forming a narrow track.

【0021】そこで、上述した従来例にも示したとお
り、記録ヘッドの狭トラック幅形成が可能なポールチッ
プを構成する第2の磁性層9をライトギャップ8の上に
形成した後、このポールチップに上部ポールを構成する
第3の磁性層16を接続した構造が提案されている。こ
のように、トラック幅を決めるポールチップ9と、磁束
を誘導する上部ポールを構成する第3の磁性層16とに
2分割した構造とすることにより、1μm 幅程度の幅の
狭いトラックの書込が可能となるとともに磁束の利用効
率を高めるようにしている。
Therefore, as shown in the above-mentioned conventional example, after the second magnetic layer 9 constituting the pole chip capable of forming a narrow track width of the recording head is formed on the write gap 8, this pole chip A structure has been proposed in which a third magnetic layer 16 constituting an upper pole is connected. In this way, by forming the pole tip 9 for determining the track width and the third magnetic layer 16 constituting the upper pole for inducing magnetic flux into two, the writing of the track having a width as narrow as about 1 μm is performed. And the efficiency of use of magnetic flux is increased.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして形成された薄膜磁気ヘッド、特に記録ヘッド
には、依然として、以下に述べるような問題が残されて
いた。すなわち、上部ポールを構成する第3の磁性層1
6の先端面はエアベアリング面18に露出しているの
で、薄膜コイルによって発生された磁束の一部が、ポー
ルチップを構成する第2の磁性層9を通らずに、この第
2の磁性層の先端面から磁気記録媒体に直接達するよう
になる。このような傾向は、薄膜磁気ヘッドのエアベア
リング面と磁気記録媒体との間の距離が益々狭くなって
いるので、益々顕著に現れている。この場合、図11に
示すように、第3の磁性層16の先端面の巾は、第2の
磁性層9の巾Wよりも広くなっているので、第3の磁性
層の先端面から漏れた磁束の巾は広くなり、記録トラッ
クの巾が広がり、隣のトラックとの干渉を引き起こす欠
点があり、結果としてポールチップを設ける意義が失わ
れてしまうことになる。さらに、このように第3の磁性
層16のエアベアリング面18に露出する先端面からの
磁束の漏れがあると、それだけ磁束の利用効率が低下
し、薄膜磁気ヘッドとしての効率が悪くなる欠点があ
る。
However, the thin-film magnetic head formed as described above, particularly the recording head, still has the following problems. That is, the third magnetic layer 1 constituting the upper pole
6 is exposed on the air bearing surface 18, a part of the magnetic flux generated by the thin film coil does not pass through the second magnetic layer 9 constituting the pole tip, and the second magnetic layer From the front end surface of the magnetic recording medium. Such a tendency is more remarkable because the distance between the air bearing surface of the thin-film magnetic head and the magnetic recording medium is becoming narrower. In this case, as shown in FIG. 11, the width of the front end face of the third magnetic layer 16 is wider than the width W of the second magnetic layer 9, so that the leakage from the front end face of the third magnetic layer 16 is prevented. The width of the magnetic flux is widened, the width of the recording track is widened, and there is a disadvantage of causing interference with an adjacent track. As a result, the significance of providing a pole tip is lost. Further, if the magnetic flux leaks from the tip end surface exposed on the air bearing surface 18 of the third magnetic layer 16 as described above, the use efficiency of the magnetic flux is reduced and the efficiency of the thin film magnetic head is deteriorated. is there.

【0023】上述した薄膜磁気ヘッドによって例えばハ
ードディスクなどの磁気記憶装置を構成する場合には、
必要な部材を形成した基体を切断、研磨してスライダと
呼ばれる素子を構成している。このスライダは全体とし
て偏平な形状を有しており、その一方の主表面をエアベ
アリング面とし、このエアベアリング面を磁気記録媒体
の表面と対向させて記録、再生を行っている。動作中
は、スライダのエアベアリング面は記録媒体の表面から
微小な間隔を以て離間しており、したがってスライダは
フローティングしている。面記録密度の向上とともに上
述した間隔は益々狭くなってきており、最近では数十n
m程度まで狭くなっている。このように、スライダのエ
アベアリング面と磁気記録媒体の表面との間隔が狭くな
ると、これらの間に塵埃などの挟雑物が入ると磁気特性
が変動してしまい正常な動作ができなくなる。特に、誘
導型薄膜磁気ヘッドのライトギャップの部分に挟雑物が
侵入すると、書き込み特性や読み取り特性が大きく低下
する欠点がある。
When a magnetic storage device such as a hard disk is constituted by the above-described thin film magnetic head,
An element called a slider is formed by cutting and polishing a base on which necessary members are formed. This slider has a flat shape as a whole, and one main surface is used as an air bearing surface, and recording and reproduction are performed with this air bearing surface facing the surface of the magnetic recording medium. During operation, the air bearing surface of the slider is spaced apart from the surface of the recording medium by a small distance, so that the slider is floating. With the improvement in areal recording density, the above-mentioned interval is becoming narrower, and recently, several tens n
m. As described above, when the distance between the air bearing surface of the slider and the surface of the magnetic recording medium is reduced, if foreign matter such as dust enters between them, the magnetic characteristics fluctuate and normal operation cannot be performed. In particular, there is a drawback that when a contaminant enters the write gap portion of the inductive type thin film magnetic head, the write characteristics and the read characteristics are greatly reduced.

【0024】本発明の目的は、上記の問題を有利に解決
するもので、上述した第3の磁性層の先端面からの磁束
の漏れを抑止して、狭トラックを実現するためのポール
チップの効果を有効に発揮させることができ、しかもス
ライダのエアベアリング面に現れる誘導型薄膜磁気ヘッ
ドのライトギャップと磁気記録媒体との間に侵入した塵
埃を迅速に排出することができるようにした薄膜磁気ヘ
ッドを提供しようとするものである。本発明の他の目的
は、上述したような特徴を有する薄膜磁気ヘッドを、簡
単かつ安価に製造することができる方法を提案しようと
するものである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem advantageously, and to prevent a magnetic flux from leaking from the front end surface of the third magnetic layer, to realize a pole tip for realizing a narrow track. The thin-film magnet that can exhibit its effects effectively and can quickly discharge dust that has entered between the write gap of the inductive thin-film magnetic head and the magnetic recording medium that appears on the air bearing surface of the slider. It is intended to provide a head. Another object of the present invention is to propose a method capable of easily and inexpensively manufacturing a thin film magnetic head having the above-described characteristics.

【0025】[0025]

【課題を解説するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、スライダのエアベアリング面に露出する磁極部分を
有する第1の磁性層と、磁気記録媒体と対向し、記録ト
ラックの幅を規定する幅を有するポールチップを構成す
る磁極部分を有し、この磁極部分の端面が前記第1の磁
性層の磁極部分の端面と共にエアベアリング面を構成す
る第2の磁性層と、この第2の磁性層に、前記第1の磁
性層側とは反対側で接触し、エアベアリング面から離れ
た後方位置において第1の磁性層と磁気的に連結された
第3の磁性層と、少なくとも前記磁極部分において第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なるギャップ層と、前記エア
ベアリング面において磁気記録媒体に対する書込用の磁
束を発生させるように第1の磁性層と第2および第3の
磁性層と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、第2および第3の磁性層、ギ
ャップ層および絶縁層を覆うように配設されたオーバー
コート層と、前記第1,第2および第3の磁性層、ギャ
ップ層、絶縁層、薄膜コイルおよびオーバーコート層を
支持する基体と、を具える薄膜磁気ヘッドであって、前
記第3の磁性層の先端面をエアベアリング面から後退さ
せるとともにこの後退させた先端面を、前記オーバーコ
ート層に形成した開口を経てエアベアリング面に露出さ
せたことを特徴とするものである。
A thin-film magnetic head according to the present invention opposes a first magnetic layer having a magnetic pole portion exposed on an air bearing surface of a slider, a magnetic recording medium, and defines a width of a recording track. A second magnetic layer forming an air bearing surface together with an end surface of the magnetic pole portion forming a pole tip having a width, and an end surface of the magnetic pole portion together with an end surface of the magnetic pole portion of the first magnetic layer; A third magnetic layer in contact with the layer on the side opposite to the first magnetic layer side and magnetically coupled to the first magnetic layer at a rear position away from the air bearing surface; and at least the magnetic pole portion First in
A gap layer made of a nonmagnetic material interposed between the magnetic pole portion of the magnetic layer and the magnetic pole portion of the second magnetic layer, and a magnetic flux for writing to a magnetic recording medium is generated on the air bearing surface. A thin-film coil having a portion disposed between the first magnetic layer and the second and third magnetic layers with an insulating layer interposed therebetween; and the first, second and third magnetic layers and the gap layer. And an overcoat layer provided so as to cover the insulating layer, and a base supporting the first, second, and third magnetic layers, the gap layer, the insulating layer, the thin-film coil, and the overcoat layer. A thin-film magnetic head, wherein a tip end surface of the third magnetic layer is retreated from an air bearing surface, and the retreated tip end surface is exposed to an air bearing surface through an opening formed in the overcoat layer. Features Is shall.

【0026】このような本発明による薄膜磁気ヘッドに
おいては、上部ポールを構成する第3の磁性層の先端面
は磁気記録媒体と対向するエアベアリング面から後退し
ているので、この第3の磁性層の先端面と記録媒体との
距離は長くなり、したがって磁束の漏洩を有効に抑止す
ることができるとともにこれらの間に挟雑物が留まる可
能性は小さくなる。さらに、この後退した第3の磁性層
の先端面と連続し、スライダのトレイリング側の端面ま
で延在する溝をオーバーコート層のエアベアリング面を
構成する表面に形成した実施例では、ライトギャップと
記録媒体との間に侵入した挟雑物は溝を経て効率良く、
迅速に除去されるので、挟雑物によって磁気記録特性の
劣化が生じる可能性はさらに小さくなる。
In such a thin-film magnetic head according to the present invention, the tip surface of the third magnetic layer constituting the upper pole is receded from the air bearing surface facing the magnetic recording medium. The distance between the leading end surface of the layer and the recording medium becomes longer, so that the leakage of magnetic flux can be effectively suppressed, and the possibility that the foreign matter remains between them becomes smaller. Further, in the embodiment in which a groove that is continuous with the leading end surface of the receded third magnetic layer and extends to the trailing end surface of the slider is formed on the surface constituting the air bearing surface of the overcoat layer, the write gap The contaminants that have entered between the recording medium and the
Since it is quickly removed, the possibility that the magnetic recording characteristics are degraded by contaminants is further reduced.

【0027】本発明による薄膜磁気ヘッドにおいては、
前記オーバーコート層の表面に形成した溝をスライダの
トレイリング側の端面まで延在させるとともにエアベア
リング面に垂直な方向から見た形状が、第2の磁性層の
先端面からスライダの端面に向けて拡開するものとする
のが好適である。このように形成すると、挟雑物の除去
効果が一層向上することになる。
In the thin film magnetic head according to the present invention,
The groove formed on the surface of the overcoat layer extends to the end surface on the trailing side of the slider, and the shape as viewed from the direction perpendicular to the air bearing surface extends from the front end surface of the second magnetic layer toward the end surface of the slider. It is preferable that the opening be expanded. With such a configuration, the effect of removing the foreign substances is further improved.

【0028】本発明はさらに、スライダのエアベアリン
グ面に露出する磁極部分を有する第1の磁性層と、磁気
記録媒体と対向し、記録トラックの幅を規定する幅を有
するポールチップを構成する磁極部分を有し、この磁極
部分の端面が前記第1の磁性層の磁極部分の端面と共に
エアベアリング面を構成する第2の磁性層と、この第2
の磁性層に、前記第1の磁性層側とは反対側で接触し、
エアベアリング面から離れた後方位置において第1の磁
性層と磁気的に連結された第3の磁性層と、少なくとも
前記磁極部分において第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な
るギャップ層と、前記エアベアリング面において磁気記
録媒体に対する書込用の磁束を発生させるように第1の
磁性層と第2および第3の磁性層と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、第
2および第3の磁性層、ギャップ層および絶縁層を覆う
ように配設されたオーバーコート層と、前記第1,第2
および第3の磁性層、ギャップ層、絶縁層、薄膜コイル
およびオーバーコート層を支持する基体と、を具える薄
膜磁気ヘッドを製造する方法であって、前記第3の磁性
層のエアベアリング面に現れる先端面を選択的にエッチ
ングして第3の磁性層の先端面をエアベアリング面から
後退させることを特徴とするものである。本発明による
製造方法においては、上述した第3の磁性層の先端面を
選択的にエッチングしてこの先端面をエアベアリング面
から後退させるエッチング処理により、この第3の磁性
層の先端面に連続、スライダのトレイリング側の端面ま
で延在する溝を前記オーバーコート層の表面に形成する
ことができる。
The present invention further provides a first magnetic layer having a magnetic pole portion exposed on an air bearing surface of a slider, and a magnetic pole constituting a pole tip facing a magnetic recording medium and having a width defining a recording track width. A second magnetic layer having an air bearing surface together with an end surface of the magnetic pole portion of the first magnetic layer;
Contacting the magnetic layer on the side opposite to the first magnetic layer side,
A third magnetic layer magnetically coupled to the first magnetic layer at a position rearward from the air bearing surface, and a magnetic pole portion of the first magnetic layer and a magnetic pole portion of the second magnetic layer at least in the magnetic pole portion A first magnetic layer, a second magnetic layer, and a third magnetic layer so as to generate a magnetic flux for writing to a magnetic recording medium on the air bearing surface. A thin-film coil having a portion disposed with an insulating layer interposed therebetween; and an overcoat layer disposed to cover the first, second, and third magnetic layers, the gap layer, and the insulating layer. , The first and second
And a substrate supporting a third magnetic layer, a gap layer, an insulating layer, a thin-film coil, and an overcoat layer, the method comprising the steps of: The present invention is characterized in that the leading end surface that appears is selectively etched to retreat the leading end surface of the third magnetic layer from the air bearing surface. In the manufacturing method according to the present invention, the tip surface of the third magnetic layer is selectively etched and the tip surface of the third magnetic layer is recessed from the air bearing surface, so that the tip surface is continuously connected to the tip surface of the third magnetic layer. A groove extending to the trailing end surface of the slider can be formed on the surface of the overcoat layer.

【0029】上述した本発明による製造方法を実施する
に当たっては、前記第3の磁性層の先端面を後退させる
とともに前記オーバーコート層の表面に溝を形成するた
めのエッチング処理によってスライダのエアベアリング
面に所定の形状のレールを同時に形成するのが、工程を
簡素化する上で好適である。また、この場合、スライダ
の基体を構成するアルティックなどの材料に対すエッチ
ングレート、オーバーコート層を構成するアルミナなど
の非磁性、絶縁性のアルミナなどの材料に対するエッチ
ングレートと、第3の磁性層を構成するパーマロイなど
の磁性材料に対するエッチングレートの比をそれぞれ適
切に設定するように材料を選択し、エッチング条件を設
定することにより、スライダに形成されるレールの高さ
を、例えば3〜4μm とし、溝の深さを、例えば0.5
〜1μm 程度とすることができる。
In carrying out the above-described manufacturing method according to the present invention, the tip surface of the third magnetic layer is retracted and the air bearing surface of the slider is etched by an etching process for forming a groove in the surface of the overcoat layer. It is preferable to simultaneously form rails of a predetermined shape in order to simplify the process. In this case, the etching rate for a material such as Altic which constitutes the base of the slider, the etching rate for a material such as non-magnetic and insulating alumina such as alumina which constitutes the overcoat layer, and the third magnetic layer The material is selected so that the ratio of the etching rate to the magnetic material such as permalloy is appropriately set, and the etching conditions are set so that the height of the rail formed on the slider is, for example, 3 to 4 μm. , The depth of the groove is, for example, 0.5
11 μm.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき具体
的に説明する。本発明による薄膜磁気ヘッドは、誘導型
薄膜磁気ヘッドのみを有するものとすることもできる
が、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドなどの読み取り用ヘ
ッドとを組み合わせた複合型薄膜磁気ヘッドとするのが
好適である。したがって、以下の実施例ではこのような
複合型薄膜磁気ヘッドについて説明する。また、本発明
による薄膜磁気ヘッドを製造する工程の内、基体に所要
の部材を形成するまでの工程は従来の工程と同様であ
る。すなわち、上述した図1〜9までの工程は従来と同
じである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. The thin film magnetic head according to the present invention may have only an inductive type thin film magnetic head, but is preferably a composite type thin film magnetic head combining a reading head such as a magnetoresistive effect type thin film magnetic head. It is. Therefore, in the following embodiment, such a composite type thin film magnetic head will be described. Further, of the steps of manufacturing the thin-film magnetic head according to the present invention, the steps up to forming the required members on the base are the same as the conventional steps. That is, the steps shown in FIGS. 1 to 9 are the same as those in the related art.

【0031】図9に示したように、アルティック(AlTi
C) より成る基体1上に例えばアルミナからなる絶縁層
2を約5〜10μm の厚みに堆積し、その上に下部シール
ド層3を3μm の厚みで形成した後、アルミナより成る
第1のシールドギャップ層4を100 〜150 nmの厚みでス
パッタ堆積させ、その上にMR再生素子を構成する磁気抵
抗層5を数十nmの厚みに形成し、さらに、アルミナより
なる第2のシールドギャップ層6を形成してある。
As shown in FIG. 9, AlTiC (AlTi)
An insulating layer 2 made of, for example, alumina is deposited to a thickness of about 5 to 10 .mu.m on a substrate 1 made of C), and a lower shield layer 3 is formed thereon to a thickness of 3 .mu.m. The layer 4 is sputter-deposited to a thickness of 100 to 150 nm, a magnetoresistive layer 5 constituting an MR reproducing element is formed thereon to a thickness of several tens of nm, and a second shield gap layer 6 made of alumina is formed. It is formed.

【0032】さらに、MR素子に対する上部ポールを構
成するとともに誘導型薄膜磁気ヘッドの下部ポールを構
成するパーマロイよりなる第1の磁性層7を3μm の膜
厚に形成し、その上にアルミナよりなるライトギャップ
層8を約200 nmの膜厚に形成した後、パーマロイ(Ni:
80wt%、Fe:20wt%)や窒化鉄(FeN)のような高飽和磁
束密度材料からなる第2の磁性層9を形成し、高精度の
マスクアライメントで所望の形状としてポールチップを
構成する。さらに、第2の磁性層9をマスクとしてライ
トギャップ層8と第1の磁性層7をイオンミリング等の
イオンビームエッチングにてエッチングしてトリム構造
を形成する。
Further, a first magnetic layer 7 made of permalloy, which constitutes an upper pole for the MR element and also constitutes a lower pole of the inductive type thin film magnetic head, is formed to a thickness of 3 μm, and a light layer made of alumina is formed thereon. After forming the gap layer 8 to a thickness of about 200 nm, the permalloy (Ni:
A second magnetic layer 9 made of a high saturation magnetic flux density material such as 80 wt%, Fe: 20 wt%) or iron nitride (FeN) is formed, and a pole tip is formed in a desired shape by highly accurate mask alignment. Further, using the second magnetic layer 9 as a mask, the write gap layer 8 and the first magnetic layer 7 are etched by ion beam etching such as ion milling to form a trim structure.

【0033】さらに、アルミナより成る絶縁層10をお
よそ3μm の厚みに形成し、その上に絶縁層11,1
3,15によって絶縁分離された状態で支持された薄膜
コイル12,14を形成し、さらに第2の磁性層9およ
び絶縁層11,13,15の上に、上部ポールを構成す
るパーマロイよりなる第3の磁性層16を3μm の厚み
で所望のパターンに従って選択的に形成し、さらに、第
3の磁性層16の露出表面を含む露出表面の上にアルミ
ナよりなるオーバーコート層17を堆積する。
Further, an insulating layer 10 made of alumina is formed to a thickness of about 3 μm, and the insulating layers 11 and 1 are formed thereon.
The thin film coils 12, 14 supported in a state of being insulated and separated by the third and third layers 15 are formed, and the second magnetic layer 9 and the insulating layers 11, 13 and 15 are further formed of permalloy constituting an upper pole. The third magnetic layer 16 is selectively formed with a thickness of 3 μm according to a desired pattern, and an overcoat layer 17 made of alumina is deposited on the exposed surface including the exposed surface of the third magnetic layer 16.

【0034】実際に複合型薄膜磁気ヘッドを量産する場
合には、基体1を構成するウエファに複合型薄膜磁気ヘ
ッドとして必要な部分を形成した後、ウエファをスクラ
イブして多数の複合型薄膜磁気ヘッドが配列されたバー
に分割し、各バーの側面を研磨してエアベアリング面を
形成し、さらにこのバーを分割して個々のスライダを形
成している。図13は、このようにして形成されたスラ
イダ31を示す斜視図であり、そのエアベアリング面1
8には、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドのMR素子19
の端縁が現れているとともに誘導型薄膜磁気ヘッドのラ
イトギャップ8の端縁が現れている。
When mass-producing a composite thin-film magnetic head, a part necessary for the composite thin-film magnetic head is formed on a wafer constituting the base 1, and then the wafer is scribed to form a large number of composite thin-film magnetic heads. Are divided into bars in which are arranged, the side surfaces of each bar are polished to form an air bearing surface, and the bars are further divided to form individual sliders. FIG. 13 is a perspective view showing the slider 31 formed in this manner, and its air bearing surface 1 is shown.
8 shows an MR element 19 of a magnetoresistive thin film magnetic head.
And the edge of the write gap 8 of the inductive type thin film magnetic head appears.

【0035】このスライダ31のエアベアリング面18
には、所望のフローティング特性を持たせるためにレー
ルをエッチングにより形成しているが、本発明において
は、このレール形成のためのエッチングの際に、図14
に全体を斜視図で示し、図15に拡大斜視図で示すとと
もに図16に正面図で示すようにエアベアリング面18
に露出している第3の磁性層16の先端面を同時にエッ
チングしてこの先端面をエアベアリング面から後退させ
るとともにオーバーコート層17のエアベアリング面1
8を構成する表面に、上述したように後退させた第3の
磁性層16の先端面に連続し、スライダ31のトレイリ
ング側の端面33に達する溝32を形成する。
The air bearing surface 18 of the slider 31
In order to give a desired floating characteristic, the rail is formed by etching, but in the present invention, at the time of etching for forming the rail, FIG.
15 is an overall perspective view, FIG. 15 is an enlarged perspective view, and FIG.
The tip surface of the third magnetic layer 16 exposed at the same time is etched at the same time to retreat the tip surface from the air bearing surface, and the air bearing surface 1 of the overcoat layer 17 is removed.
A groove 32 is formed on the surface of the magnetic disk 8, which is continuous with the distal end surface of the third magnetic layer 16 which has been retracted as described above and reaches the end surface 33 of the slider 31 on the trailing side.

【0036】従来、スライダの浮上特性を向上するため
に、スライダのエアベアリング面に所望の形状のレール
を形成することが行われている。このようなレールを形
成するためのエッチングには通常アルゴンイオンビーム
ミリングが用いられていた。しかし、このようなイオン
ビームエッチングによって、スライダにレールを形成す
るのと同時に、第3の磁性層の先端面を後退させるとと
もにこの先端面と連続する溝をオーバーコート層に形成
するのは難しかった。
Conventionally, in order to improve the flying characteristics of a slider, a rail having a desired shape is formed on an air bearing surface of the slider. Argon ion beam milling has usually been used for etching to form such rails. However, it has been difficult to form the rail on the slider by such ion beam etching, and at the same time, to retreat the tip surface of the third magnetic layer and to form a groove continuous with the tip surface in the overcoat layer. .

【0037】そこで、本実施例では、CF4, Cl2系のガス
を用いるリアクティブイオンエッチングを採用する。こ
のようなリアクティブイオンエッチングによれば、基体
1を構成するアルティックなどの絶縁材料に対するエッ
チングレートは、第3の磁性層16を構成するパーマロ
イなどの磁性材料に対するエッチングレートよりも5〜
7倍の速いので、同じエッチング工程によってレール3
4の高さを3〜4μmとし、第3の磁性層16の先端面
のエアベアリング面18からの後退量を0.5〜1.0
μm とすることができる。また、この場合、オーバーコ
ート層17を構成するアルミナに対するリアクティブイ
オンエッチングによるエッチングレートは、エッチング
条件を適切に選択することによって第3の磁性層16に
対するエッチングれーととほぼ等しくすることができ、
したがって第3の磁性層の先端面の後退量と、溝32の
深さとをほぼ同じとすることができる。
Therefore, in this embodiment, reactive ion etching using CF 4 and Cl 2 based gas is adopted. According to such reactive ion etching, the etching rate for the insulating material such as Altic which forms the base 1 is 5 to 5 times lower than the etching rate for the magnetic material such as Permalloy which forms the third magnetic layer 16.
Since it is 7 times faster, the same etching process
4, the height of the third magnetic layer 16 from the air bearing surface 18 is 0.5 to 1.0.
μm. Further, in this case, the etching rate of the alumina constituting the overcoat layer 17 by reactive ion etching can be made substantially equal to the etching rate of the third magnetic layer 16 by appropriately selecting the etching conditions. ,
Therefore, the amount of retreat of the tip surface of the third magnetic layer can be made substantially the same as the depth of the groove 32.

【0038】上述したように、誘導型薄膜磁気ヘッドの
上部ポールを構成する第3の磁性層16の先端面をエア
ベアリング面18から後退させることによって、この第
3の磁性層の先端面と磁気記録媒体との間の距離はそれ
だけ長くなり、したがって第4の磁性層の先端面からの
磁束の漏洩は有効に抑止されることになる。したがっ
て、記録トラック巾が広がって隣接するトラックと干渉
したりすることはなくなり、第2の磁性層9よりなるポ
ールチップの巾によって規定される狭い記録トラックを
得ることができ、面記録密度をそれだけ向上することが
できる。
As described above, the tip surface of the third magnetic layer 16 constituting the upper pole of the induction type thin film magnetic head is retracted from the air bearing surface 18 so that the tip surface of the third magnetic layer and the top surface of the third magnetic layer are magnetically displaced. The distance from the recording medium becomes longer accordingly, so that the leakage of magnetic flux from the tip surface of the fourth magnetic layer is effectively suppressed. Therefore, the width of the recording track does not increase and interferes with an adjacent track, so that a narrow recording track defined by the width of the pole tip made of the second magnetic layer 9 can be obtained, and the areal recording density can be reduced accordingly. Can be improved.

【0039】本実施例においては、オーバーコート層1
7のエアベアリング面18を構成する表面に形成される
溝32の、エアベアリング面18に垂直な方向から見た
形状を、図16に明瞭に示すように、スライダ31のト
レイリング側の端面33に向けて拡開するような形状に
形成する。このような形状の溝32を形成することによ
り、スライダ31のエアベアリング面18に現れている
MR素子19の端面またはライトギャップ層8の端面と
磁気記録媒体との間に侵入してきた挟雑物はこの溝に沿
って迅速に排除されるようになり、薄膜磁気ヘッドによ
る記録、再生特性を良好とすることができる。また、溝
32の巾は、第3の磁性層16の先端の巾よりも大きけ
れば良い。なお、スライダ31のエアベアリング面18
に形成されるレール34の形状は、所望のフローティン
グ特性が得られるような形状となっており、図面に示し
た形状に限られるものではない。
In this embodiment, the overcoat layer 1
The shape of the groove 32 formed on the surface constituting the air bearing surface 18 of the slider 7 seen from the direction perpendicular to the air bearing surface 18 is clearly shown in FIG. It is formed in a shape that expands toward. By forming the groove 32 having such a shape, contaminants invading between the end face of the MR element 19 or the end face of the write gap layer 8 appearing on the air bearing surface 18 of the slider 31 and the magnetic recording medium. Can be quickly eliminated along the groove, and the recording and reproducing characteristics of the thin film magnetic head can be improved. The width of the groove 32 may be larger than the width of the tip of the third magnetic layer 16. The air bearing surface 18 of the slider 31
The shape of the rail 34 formed is such that desired floating characteristics can be obtained, and is not limited to the shape shown in the drawings.

【0040】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、上述した実施例においては、書き込み用の誘導型薄
膜磁気ヘッドと読み取り用の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドとを基板上に積層した複合型薄膜磁気ヘッドとした
が、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドはなくても良い。ま
た、上述した実施例においては、第2の磁性層9によっ
て構成されるポールチップをマスクとしてエッチングを
施して第1の磁性層8にトリム構造を形成したが、この
ようなトリム構造は必ずしも必要ではない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified and modified. For example, in the above-described embodiment, the composite type thin film magnetic head in which the inductive type thin film magnetic head for writing and the magnetoresistive effect type thin film magnetic head for reading are laminated on the substrate is used. The head does not have to be provided. Further, in the above-described embodiment, the trim structure is formed in the first magnetic layer 8 by performing etching using the pole tip constituted by the second magnetic layer 9 as a mask, but such a trim structure is not necessarily required. is not.

【0041】[0041]

【発明の効果】上述したように本発明による薄膜磁気ヘ
ッドによれば、誘導型薄膜磁気ヘッドの上部ポールを構
成する第3の磁性層16のエアベアリング面18に現れ
る先端面をエアベアリング面よりも後退させたので、こ
の第3の磁性層の先端面と磁気記録媒体との間の距離を
長くすることができ、したがって第3の磁性層の先端面
からの磁束の漏洩を有効に抑えることができ、記録トラ
ックの巾がポールチップを構成する第2の磁性層9の巾
よりも広がることがなくなり、高い面記録密度を実現す
ることができる。さらに、磁束の利用効率が向上するの
で、効率の良い薄膜磁気ヘッドを得ることができる。
As described above, according to the thin-film magnetic head according to the present invention, the tip end surface of the third magnetic layer 16 constituting the upper pole of the inductive type thin-film magnetic head appears on the air bearing surface 18 from the air bearing surface. , The distance between the leading end surface of the third magnetic layer and the magnetic recording medium can be increased, and therefore, the leakage of magnetic flux from the leading end surface of the third magnetic layer can be effectively suppressed. Therefore, the width of the recording track does not become wider than the width of the second magnetic layer 9 constituting the pole tip, and a high areal recording density can be realized. Further, since the utilization efficiency of the magnetic flux is improved, an efficient thin-film magnetic head can be obtained.

【0042】さらに、このようにエアベアリング面18
から後退させた第3の磁性層16の先端面と連続し、ス
ライダ31のトレイリング側の端面33まで延在する溝
32を、オーバーコート層17のエアベアリング面を構
成する表面に形成した実施例では、スライダと記録媒体
との間の隙間に侵入した挟雑物をこの溝を経て一層迅速
に排除することができるので、挟雑物によって記録特性
が劣化するようなことはない。
Further, as described above, the air bearing surface 18
A groove 32 is formed on the surface constituting the air bearing surface of the overcoat layer 17, the groove 32 being continuous with the distal end surface of the third magnetic layer 16 receded from the groove and extending to the trailing end surface 33 of the slider 31. In the example, the contaminant that has entered the gap between the slider and the recording medium can be removed more quickly through this groove, so that the contaminant does not deteriorate the recording characteristics.

【0043】また、本発明による製造方法によれば、ス
ライダ31のエアベアリング面18にレール34を形成
するエッチング工程と同じ工程において、第3の磁性層
16のエアベアリング面に露出する先端面をエッチング
して後退させているので、工程は簡単となり、製造コス
トの面でも有利である。さらに、第3の磁性層16の先
端面を後退させるエッチングレートと、エアベアリング
面18にレール34を形成するためのエッチングレート
との差が適切となるような材料およびエッチング方法を
採用することにより、後退量およびレールの高さの双方
を同時に制御することができる。
Further, according to the manufacturing method of the present invention, in the same step as the etching step of forming the rail 34 on the air bearing surface 18 of the slider 31, the tip surface exposed on the air bearing surface of the third magnetic layer 16 is removed. Since the recess is formed by etching, the process is simplified, and the manufacturing cost is advantageous. Further, by adopting a material and an etching method that make an appropriate difference between an etching rate for retracting the front end face of the third magnetic layer 16 and an etching rate for forming the rail 34 on the air bearing surface 18. , Both the retraction amount and the rail height can be controlled simultaneously.

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

【図1】図1は、従来の標準的な薄膜磁気ヘッドの製造
方法における最初の工程を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an initial step in a conventional standard thin film magnetic head manufacturing method.

【図2】図2は、同じく、その次の工程を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.

【図3】図3は、同じく、その次の工程を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.

【図4】図4は、同じく、その次の工程を示す断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.

【図5】図5は、同じく、その次の工程を示す断面図で
ある。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.

【図6】図6は、同じく、その次の工程を示す断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.

【図7】図7は、同じく、その次の工程を示す断面図で
ある。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.

【図8】図8は、同じく、その次の工程を示す断面図で
ある。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.

【図9】図9は、同じく、その次の工程を示す断面図で
ある。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.

【図10】図10は、完成した従来の薄膜磁気ヘッドの
断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a completed conventional thin film magnetic head.

【図11】図11は、完成した従来の薄膜磁気ヘッドの
磁極部分の断面図である。
FIG. 11 is a sectional view of a magnetic pole portion of a completed conventional thin-film magnetic head.

【図12】図12は、完成した従来の薄膜磁気ヘッドの
平面図である。
FIG. 12 is a plan view of a completed conventional thin film magnetic head.

【図13】図13は、本発明による薄膜磁気ヘッドの製
造方法において、ウエファから切り出したスライダを示
す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a slider cut out from a wafer in the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention.

【図14】図14は、同じく、その次の工程におけるス
ライダを示す斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view showing the slider in the next step in the same manner.

【図15】図15は、同じく、その磁極部分を拡大して
示す斜視図である。
FIG. 15 is an enlarged perspective view showing a magnetic pole portion of the same.

【図16】図16は、同じく、その磁極部分の正面図で
ある。
FIG. 16 is also a front view of the magnetic pole part.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体、 2 アルミナ絶縁層、 3 下部シールド
層、 4 第1のシールドギャップ層、 5 磁気抵抗
層、 6 第2のシールドギャップ層、 7 第1の磁
性層、 8 ライトギャップ層、 9 第2の磁性層、
10,11,13,15 絶縁層、 12, 14
薄膜コイル、 16 第3の磁性層、 17 オーバー
コート層、 18 エアベアリング面、 19 MR再
生素子、31 スライダ、 32 溝、 33 スライ
ダのトレイリング側端面、 34レール
Reference Signs List 1 base, 2 alumina insulating layer, 3 lower shield layer, 4 first shield gap layer, 5 magnetoresistive layer, 6 second shield gap layer, 7 first magnetic layer, 8 write gap layer, 9 second Magnetic layer,
10, 11, 13, 15 insulating layer, 12, 14
Thin film coil, 16 third magnetic layer, 17 overcoat layer, 18 air bearing surface, 19 MR reproducing element, 31 slider, 32 groove, 33 slider trailing side end face, 34 rail

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スライダのエアベアリング面に露出する
磁極部分を有する第1の磁性層と、 磁気記録媒体と対向し、記録トラックの幅を規定する幅
を有するポールチップを構成する磁極部分を有し、この
磁極部分の端面が前記第1の磁性層の磁極部分の端面と
共にエアベアリング面を構成する第2の磁性層と、 この第2の磁性層に、前記第1の磁性層側とは反対側で
接触し、エアベアリング面から離れた後方位置において
第1の磁性層と磁気的に連結された第3の磁性層と、 少なくとも前記磁極部分において第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
材料よりなるギャップ層と、 前記エアベアリング面において磁気記録媒体に対する書
込用の磁束を発生させるように第1の磁性層と第2およ
び第3の磁性層と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、第2および第3の磁性層、ギャップ層および
絶縁層を覆うように配設されたオーバーコート層と、 前記第1,第2および第3の磁性層、ギャップ層、絶縁
層、薄膜コイルおよびオーバーコート層を支持する基体
と、を具える薄膜磁気ヘッドであって、 前記第3の磁性層の先端面をエアベアリング面から後退
させるとともにこの後退させた先端面をオーバーコート
層に形成した開口を経てエアベアリング面に露出させた
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
A first magnetic layer having a magnetic pole portion exposed on an air bearing surface of a slider; and a magnetic pole portion facing a magnetic recording medium and forming a pole tip having a width defining a recording track width. An end face of the magnetic pole portion forms an air bearing surface together with an end face of the magnetic pole portion of the first magnetic layer; and the second magnetic layer is A third magnetic layer in contact with the opposite side and magnetically coupled to the first magnetic layer at a rear position away from the air bearing surface; and a magnetic pole portion of the first magnetic layer and a second magnetic layer at least at the magnetic pole portion. A gap layer made of a nonmagnetic material interposed between the magnetic layer and the first magnetic layer and the second magnetic layer so as to generate a magnetic flux for writing to a magnetic recording medium on the air bearing surface. And third magnetism A thin-film coil having a portion provided with an insulating layer interposed therebetween; and an overcoat layer provided so as to cover the first, second, and third magnetic layers, the gap layer, and the insulating layer. A thin-film magnetic head comprising: the first, second, and third magnetic layers, a gap layer, an insulating layer, a thin-film coil, and a base supporting the overcoat layer; and a tip of the third magnetic layer. A thin-film magnetic head characterized in that the surface is retreated from the air bearing surface, and the retreated tip surface is exposed to the air bearing surface through an opening formed in the overcoat layer.
【請求項2】 前記第3の磁性層の先端面と連続し、前
記スライダのトレイリング側端面まで延在する溝を前記
オーバーコート層のエアベアリング面を構成する表面に
設けたことを特徴とする請求項1に記載の薄膜磁気ヘッ
ド。
2. A groove which is continuous with a front end surface of the third magnetic layer and extends to a trailing end surface of the slider is provided on a surface constituting an air bearing surface of the overcoat layer. 2. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記オーバーコート層の表面に形成した
溝の、エアベアリング面に垂直な方向から見た形状が、
第2の磁性層の先端面からスライダのトレイリング側の
端面に向けて拡開するものとしたことを特徴とする請求
項2に記載の薄膜磁気ヘッド。
3. The shape of the groove formed on the surface of the overcoat layer as viewed from a direction perpendicular to the air bearing surface,
3. The thin-film magnetic head according to claim 2, wherein the thin-film magnetic head expands from a front end surface of the second magnetic layer toward an end surface on a trailing side of the slider.
【請求項4】 前記第3の磁性層の先端面の、エアベア
リング面からの後退量を、スライダのエアベアリング面
に形成したレールの高さよりも小さくしたことを特徴と
する請求項1〜3の何れかに記載の薄膜磁気ヘッド。
4. The slider according to claim 1, wherein the amount of retreat of the tip surface of the third magnetic layer from the air bearing surface is smaller than the height of a rail formed on the air bearing surface of the slider. The thin-film magnetic head according to any one of the above.
【請求項5】 スライダのエアベアリング面に露出する
磁極部分を有する第1の磁性層と、 磁気記録媒体と対向し、記録トラックの幅を規定する幅
を有するポールチップを構成する磁極部分を有し、この
磁極部分の端面が前記第1の磁性層の磁極部分の端面と
共にエアベアリング面を構成する第2の磁性層と、 この第2の磁性層に、前記第1の磁性層側とは反対側で
接触し、エアベアリング面から離れた後方位置において
第1の磁性層と磁気的に連結された第3の磁性層と、 少なくとも前記磁極部分において第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
材料よりなるギャップ層と、 前記エアベアリング面において磁気記録媒体に対する書
込用の磁束を発生させるように第1の磁性層と第2およ
び第3の磁性層と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、第2および第3の磁性層、ギャップ層および
絶縁層を覆うように配設されたオーバーコート層と、 前記第1,第2および第3の磁性層、ギャップ層、絶縁
層、薄膜コイルおよびオーバーコート層を支持する基体
と、を具える薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、 前記第3の磁性層のエアベアリング面に現れる先端面を
選択的にエッチングして第2の磁性層の先端面をスライ
ダのエアベアリング面から後退させることを特徴とする
薄膜磁気ヘッドの製造方法。
5. A first magnetic layer having a magnetic pole portion exposed on an air bearing surface of a slider, and a magnetic pole portion facing a magnetic recording medium and forming a pole tip having a width defining a recording track width. An end face of the magnetic pole portion forms an air bearing surface together with an end face of the magnetic pole portion of the first magnetic layer; and the second magnetic layer is A third magnetic layer in contact with the opposite side and magnetically coupled to the first magnetic layer at a rear position away from the air bearing surface; and a magnetic pole portion of the first magnetic layer and a second magnetic layer at least at the magnetic pole portion. A gap layer made of a nonmagnetic material interposed between the magnetic layer and the first magnetic layer and the second magnetic layer so as to generate a magnetic flux for writing to a magnetic recording medium on the air bearing surface. And third magnetism A thin-film coil having a portion provided with an insulating layer interposed therebetween; and an overcoat layer provided so as to cover the first, second, and third magnetic layers, the gap layer, and the insulating layer. A method for manufacturing a thin-film magnetic head comprising: the first, second, and third magnetic layers, a gap layer, an insulating layer, a thin-film coil, and a substrate that supports an overcoat layer; A method for manufacturing a thin-film magnetic head, comprising: selectively etching a front end surface of a magnetic layer that appears on an air bearing surface to retreat a front end surface of a second magnetic layer from an air bearing surface of a slider.
【請求項6】 前記第3の磁性層の先端面をエアベアリ
ング面から後退させのと同時に、この第3の磁性層の先
端面に連続し、スライダのトレイリング側の端面にまで
達する溝を前記オーバーコート層の表面に形成すること
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。
6. A groove which is continuous with the front end surface of the third magnetic layer and reaches the end surface on the trailing side of the slider at the same time as the front end surface of the third magnetic layer is retracted from the air bearing surface. The method according to claim 5, wherein the thin film magnetic head is formed on a surface of the overcoat layer.
【請求項7】 前記第2の磁性層の先端面を後退させる
ととも前記オーバーコート層の表面に溝を形成するため
のエッチング処理によってスライダのエアベアリング面
に所定の形状のレールを同時に形成することを特徴とす
る請求項5および6の何れかに記載の薄膜磁気ヘッドの
製造方法。
7. A rail having a predetermined shape is simultaneously formed on an air bearing surface of a slider by an etching process for recessing a front end surface of the second magnetic layer and forming a groove on a surface of the overcoat layer. 7. The method for manufacturing a thin-film magnetic head according to claim 5, wherein:
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