JPH11283214A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜磁気ヘッドの磁極幅の正確な制御を可能
にする。 【解決手段】 記録ギャップ層１５を、非磁性で、導電
性を有し、反射防止機能を有するものとし、この記録ギ
ャップ層１５上に、フォトリソグラフィにより、上部磁
極形成用のフォトレジストパターン１６を形成し、この
フォトレジストパターン１６をマスクとして、めっき法
により上部磁極を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも書き込
み用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドおよ
びその製造方法に関する。

【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。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型
磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵
抗（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）と記す。）素子
を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気
ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、異方
性磁気抵抗（以下、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resi
stive ）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大磁
気抵抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive ）と
記す。）効果を用いたＧＭＲ素子とがあり、ＡＭＲ素子
を用いた再生ヘッドはＡＭＲヘッドあるいは単にＭＲヘ
ッドと呼ばれ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＧＭＲ
ヘッドと呼ばれる。ＡＭＲヘッドは、面記録密度が１ギ
ガビット／（インチ）² を超える再生ヘッドとして利用
され、ＧＭＲヘッドは、面記録密度が３ギガビット／
（インチ）² を超える再生ヘッドとして利用されてい
る。

【０００３】ＡＭＲヘッドは、ＡＭＲ効果を有するＡＭ
Ｒ膜を備えている。ＧＭＲヘッドは、ＡＭＲ膜を、ＧＭ
Ｒ効果を有するＧＭＲ膜に置き換えたもので、構造上は
ＡＭＲヘッドと同様である。ただし、ＧＭＲ膜は、ＡＭ
Ｒ膜よりも、同じ外部磁界を加えたときに大きな抵抗変
化を示す。このため、ＧＭＲヘッドは、ＡＭＲヘッドよ
りも、再生出力を３〜５倍程度大きくすることができる
と言われている。

【０００４】再生ヘッドの性能を向上させる方法として
は、ＭＲ膜を変える方法がある。一般的に、ＡＭＲ膜
は、ＭＲ効果を示す磁性体を膜としたもので、単層構造
になっている。これに対して、多くのＧＭＲ膜は、複数
の膜を組み合わせた多層構造になっている。ＧＭＲ効果
が発生するメカニズムにはいくつかの種類があり、その
メカニズムによってＧＭＲ膜の層構造が変わる。ＧＭＲ
膜としては、超格子ＧＭＲ膜、グラニュラ膜、スピンバ
ルブ膜等が提案されているが、比較的構成が単純で、弱
い磁界でも大きな抵抗変化を示し、量産を前提とするＧ
ＭＲ膜としては、スピンバルブ膜が有力である。このよ
うに、再生ヘッドは、例えば、ＭＲ膜をＡＭＲ膜からＧ
ＭＲ膜等の磁気抵抗感度の優れた材料に変えることで、
容易に、性能を向上するという目的を達せられる。

【０００５】再生ヘッドの性能を決定する要因として
は、上述のような材料の選択の他に、パターン幅、特
に、ＭＲハイトがある。ＭＲハイトは、ＭＲ素子のエア
ベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高
さ）を言う。このＭＲハイトは、本来、エアベアリング
面の加工の際の研磨量によって制御される。

【０００６】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。記録ヘッドの性
能のうち、記録密度を高めるには、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。そのために、上部
磁極を形成する磁性層に対して、半導体加工技術を利用
してサブミクロン加工を施して、狭トラック構造の記録
ヘッドを実現することが望まれていた。

【０００７】記録ヘッドの性能を決定するその他の要因
としては、スロートハイトがある。スロートハイトは、
エアベリング面から、薄膜コイルを電気的に分離する絶
縁層のエッジまでの部分（本出願において磁極部分と言
う。）の長さ（高さ）を言う。記録ヘッドの性能向上の
ためには、スロートハイトの縮小化が望まれている。こ
のスロートハイトも、エアベアリング面の加工の際の研
磨量によって制御される。

【０００８】このように、薄膜磁気ヘッドの性能の向上
のためには、記録ヘッドと再生ヘッドをバランスよく形
成することが重要である。

【０００９】ここで、図１４ないし図２２を参照して、
従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型
薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。

【００１０】この製造方法では、まず、図１４に示した
ように、例えばアルティック（Ａｌ₂ Ｏ₃ ・ＴｉＣ）よ
りなる基板１０１上に、例えばアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）
よりなる絶縁層１０２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで
堆積する。次に、図１５に示したように、絶縁層１０２
上に、再生ヘッド用の下部シールド層１０３を形成す
る。

【００１１】次に、図１６に示したように、下部シール
ド層１０３上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍ
の厚みでスパッタ堆積し、シールドギャップ膜１０４を
形成する。次に、シールドギャップ膜１０４上に、再生
用のＭＲ素子を構成するためのＭＲ膜１０５を、数十ｎ
ｍの厚みに形成し、高精度のフォトリソグラフィで所望
の形状とする。次に、図１７に示したように、シールド
ギャップ膜１０４およびＭＲ膜１０５上に、シールドギ
ャップ膜１０６を形成し、ＭＲ膜１０５をシールドギャ
ップ膜１０４，１０６内に埋設する。

【００１２】次に、図１８に示したように、シールドギ
ャップ膜１０６上に、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に
用いる磁気材料、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）からな
る上部シールド兼下部磁極（以下、下部磁極と記す。）
１０７を形成する。

【００１３】次に、図１９に示したように、下部磁極１
０７上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャ
ップ層１０８を形成し、この記録ギャップ層１０８上
に、フォトレジスト層１０９を、高精度のフォトリソグ
ラフィで所定のパターンに形成する。次に、フォトレジ
スト層１０９上に、例えばめっき法により、例えば銅
（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄
膜コイル１１０を形成する。

【００１４】次に、図２０に示したように、フォトレジ
スト層１０９およびコイル１１０上に、フォトレジスト
層１１１を、高精度のフォトリソグラフィで所定のパタ
ーンに形成する。次に、コイル１１０の平坦化およびコ
イル１１０間の絶縁化のために、例えば２５０°Ｃの温
度で熱処理する。

【００１５】次に、図２１に示したように、フォトレジ
スト層１１１上に、例えばめっき法により、例えば銅よ
りなる第２層目の薄膜コイル１１２を形成する。次に、
フォトレジスト層１１１およびコイル１１２上に、フォ
トレジスト層１１３を、高精度のフォトリソグラフィで
所定のパターンに形成し、コイル１１２の平坦化および
コイル１１２間の絶縁化のために、例えば２５０°Ｃの
温度で熱処理する。

【００１６】次に、図２２に示したように、コイル１１
０，１１２よりも後方（図２２における右側）の位置に
おいて、磁路形成のために、記録ギャップ層１０８を部
分的にエッチングする。次に、記録ギャップ層１０８、
フォトレジスト層１０９，１１１，１１３上に、記録ヘ
ッド用の磁気材料、例えばパーマロイからなる上部ヨー
ク兼上部磁極（以下、上部磁極と記す。）１１４を形成
する。この上部磁極１１４は、コイル１１０，１１２よ
りも後方の位置において、下部磁極１０７と接触し、磁
気的に連結している。次に、上部磁極１１４をマスクと
して、イオンミリングによって、記録ギャップ層１０８
と下部磁極１０７を、約０．５μｍ程度エッチングした
後、上部磁極１１４上に、例えばアルミナよりなるオー
バーコート層１１５を形成する。最後に、スライダの機
械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのトラッ
ク面（エアベアリング面）１２０を形成して、薄膜磁気
ヘッドが完成する。

【００１７】完成した状態の薄膜磁気ヘッドを、図２３
および図２４に示す。図２３は、トラック面１２０に垂
直な薄膜磁気ヘッドの断面を示し、図２４は、磁極部分
のトラック面１２０に平行な断面を拡大して示してい
る。図２３において、ＴＨは、スロートハイトを表し、
ＭＲ−Ｈは、ＭＲハイトを表している。また、図２４に
おいて、Ｐ２Ｗは、磁極幅を表し、Ｐ２Ｌは、磁極の厚
さを表している。

【００１８】薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因とし
て、スロートハイトやＭＲハイト等の他に、図２３にお
いてθで示したようなエイペックスアングル（Apex Ang
le）がある。このエイペックスアングルは、フォトレジ
スト層１０９，１１１，１１３のトラック面側の側面の
角部を結ぶ直線と上部磁極１１４の上面とのなす角度を
いう。

【００１９】図２４に示したように、上部磁極１１４、
記録ギャップ層１０８および下部磁極１０７の一部の各
側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム
（Trim）構造と呼ばれる。このトリム構造によれば、狭
トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実
効トラック幅の増加を防止することができる。なお、図
２４に示したように、ＭＲ膜１０５の側方には、リード
層１２１が設けられている。

【００２０】このようにして製造される複合型薄膜磁気
ヘッドでは、特に、記録ヘッドと再生ヘッドの位置関係
に多くの問題点があり、その問題点によって、複合型薄
膜磁気ヘッド全体の特性劣化や信頼性の問題が発生し、
歩留りが著しく低くなることがしばしば生じていた。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】薄膜磁気ヘッドの性能
を向上させるには、図２３および図２４に示したような
スロートハイトＴＨ、ＭＲハイトＭＲ−Ｈ、エイペック
スアングルθ、磁極幅Ｐ２Ｗおよび磁極長Ｐ２Ｌを正確
に形成することが重要である。

【００２２】本出願では、特に、磁極幅Ｐ２Ｗの正確な
制御に関する問題点（以下、第１の問題点と言う。）
と、スロートハイトＴＨの正確な制御に関する問題点
（以下、第２の問題点と言う。）とを取り上げる。

【００２３】まず、第１の問題点について説明する。磁
極幅Ｐ２Ｗは、記録ヘッドのトラック幅を決定するた
め、正確な形成が要求される。特に、近年は、高面密度
記録を可能とするため、すなわち、狭トラック構造の記
録ヘッドを形成するために、１．０μｍ以下の寸法が要
求される。そのためには、磁極幅Ｐ２Ｗを決定する上部
磁極を、微細に形成することが要求される。

【００２４】上部磁極を形成する方法としては、例え
ば、特開平７−２６２５１９号公報に示されるように、
フレームめっき法が用いられる。フレームめっき法を用
いて上部磁極１１４を形成する場合は、まず、フォトレ
ジスト層１０９，１１１，１１３で覆われて山状に盛り
上がったコイル部分（以下、エイペックス部と言う。）
の上に全体的に、例えばパーマロイよりなる薄い電極膜
を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、そ
の上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィに
よりパターニングして、めっきのためのフレーム（外
枠）を形成する。そして、先に形成した電極膜をシード
層として、めっき法によって上部磁極を形成する。

【００２５】ところで、エイペックス部では、例えば７
〜１０μｍ以上の高低差がある。このエイペックス部上
に、フォトレジストを３〜４μｍの厚みで塗布する。エ
イペックス部上のフォトレジストの膜厚が最低３μｍ以
上必要であるとすると、流動性のあるフォトレジストは
低い方に集まることから、エイペックス部の下方では、
例えば８〜１０μｍ以上の厚みのフォトレジスト膜が形
成される。

【００２６】前述のように狭トラックを形成するために
は、フォトレジスト膜によって１．０μｍ程度の幅のパ
ターンを形成する必要がある。従って、８〜１０μｍ以
上の厚みのあるフォトレジスト膜によって、１．０μｍ
程度の幅の微細なパターンを形成する必要が生じるが、
これは、極めて難しかった。

【００２７】しかも、フォトリソグラフィの露光時に、
露光用の光が、例えばパーマロイよりなる電極膜で反射
し、この反射光によってもフォトレジストが感光して、
フォトレジストパターンのくずれ等が生じる。その結
果、上部磁極の側壁が丸みを帯びた形状になる等、上部
磁極を所望の形状に形成できなくなる。このように、従
来は、磁極幅を正確に制御して、狭トラック構造とする
ための上部磁極を精度よく形成することが極めて難しか
った。

【００２８】なお、特開平９−１８０１２７号公報に
は、コア用マスクとなるフォトレジストを塗布する前に
反射防止膜を形成しておき、この反射防止膜上にフォト
レジストを塗布することで、反射光の影響を受けずに高
い寸法精度で、コア用マスクを形成できるようにした技
術が示されている。

【００２９】しかしながら、この技術では、フォトレジ
ストパターンを形成した後、めっき法により上部磁極を
形成する前に、上部磁極を形成する部分における反射防
止膜を除去する必要があり、薄膜磁気ヘッドの製造にお
ける工程が増えると共に、反射防止膜を正確に除去しき
れずに、反射防止膜の残りが発生して、細部において上
部磁極を正確に形成することができなくなるおそれがあ
る。

【００３０】次に、第２の問題点（スロートハイトＴＨ
の正確な制御に関する問題点）について説明する。従来
の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、コイル１１０，１１
２を形成する際に、２５０°Ｃ程度の温度による熱処理
を行っている。この熱処理の工程で、フォトレジスト層
１０９，１１１，１１３のメルト現象により、フォトレ
ジスト層１０９，１１１，１１３の端縁の位置変動（パ
ターンシフト）およびプロファイル悪化が生じる。特
に、フォトレジスト層１０９，１１１，１１３は、厚く
形成されているので、位置変動が大きくなる。

【００３１】記録ヘッドの性能向上のためには、スロー
トハイトの縮小化が望まれており、特に、今後の高周波
用の複合型薄膜磁気ヘッドでは、１．０μｍ以下が要求
されている。ところが、従来の薄膜磁気ヘッドでは、ス
ロートハイトは、フォトレジスト層１０９の磁極部分側
の端縁で規定されているため、上述のようにフォトレジ
スト層１０９の端縁の位置変動が生じると、スロートハ
イトを正確に制御できないという問題が発生することに
なる。

【００３２】更に、フォトレジスト層１０９，１１１，
１１３の端縁の位置変動が生じると、例えば、エアベア
リング面の加工の際にフォトレジスト層１０９の端縁の
位置を基準にしてＭＲハイトを制御する場合には、ＭＲ
ハイトを正確に制御できないという問題が発生すること
になる。

【００３３】なお、ＭＲハイトは、ＭＲ膜１０５の抵抗
値をモニタしながらエアベアリング面の加工を行うこと
で、正確に制御することが可能である。ＭＲ膜１０５の
抵抗値をスロートハイトに換算して、スロートハイトを
制御することも可能であるが、スロートハイトを正確に
制御できるためには、ＭＲ膜１０５とフォトレジスト層
１０９との間にアライメント誤差が生じないことが必要
であり、上述のようにフォトレジスト層１０９，１１
１，１１３の端縁の位置変動が生じる場合には、ＭＲ膜
１０５の抵抗値をスロートハイトに換算して、スロート
ハイトを正確に制御することはできない。

【００３４】更に、フォトレジスト層１０９，１１１，
１１３の端縁の位置変動およびプロファイル悪化が生じ
ると、エイペックスアングルが変動して、エイペックス
アングルを正確に制御できないという問題が発生するこ
とになる。

【００３５】また、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法で
は、めっき法によりコイル１１０，１１２を形成する際
におけるシード層のエッチングの際や、トリム構造を形
成するために記録ギャップ層１０８と下部磁極１０７を
エッチングする際に、スロートハイトを規定するフォト
レジスト層１０９もエッチングされてしまい、フォトレ
ジスト層１０９の磁極部分側の端縁の位置が１〜２μｍ
程度後退する現象が発生し、これによっても、スロート
ハイトの正確な制御が困難になるという問題点があた。

【００３６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第１の目的は、磁極幅の正確な制御を可能に
した薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供すること
にある。

【００３７】本発明の第２の目的は、上記第１の目的に
加え、スロートハイトの正確な制御を可能にした薄膜磁
気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。

【００３８】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一
部がギャップ層を介して対向する２つの磁極を含む少な
くとも２つの磁性層と、この少なくとも２つの磁性層あ
るいはこれらに連結された他の磁性層の間に配設された
薄膜コイルとを有する薄膜磁気ヘッドであって、ギャッ
プ層が、非磁性且つ導電性で、フォトリソグラフィにお
ける露光用の光の反射を防止する反射防止機能を有する
層を含む１つ以上の層で形成されているものである。

【００３９】本発明の薄膜磁気ヘッドでは、ギャップ層
が、非磁性且つ導電性で、フォトリソグラフィにおける
露光用の光の反射を防止する反射防止機能を有する層を
含む１つ以上の層で形成されていることから、ギャップ
層の上に磁性層を形成する際に、フォトリソグラフィに
おける露光用の光の反射光によってフォトレジストパタ
ーンのくずれ等の悪影響が生じることが防止される。

【００４０】また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、反射
防止機能を有する層が、チッ化チタン等の非磁性のチッ
化物よりなるようにしてもよい。

【００４１】また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、ギャ
ップ層が、反射防止機能を有する層と非磁性のギャップ
用絶縁層とを含む２つ以上の層で形成されていてもよ
い。また、ギャップ用絶縁層は、アルミナや、チッ化ア
ルミニウムよりなるようにしてもよい。

【００４２】また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、反射
防止機能を有する層の厚みが２０〜２００ｎｍであるの
が好ましい。

【００４３】また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、スロ
ートハイトを規定するスロートハイト規定用絶縁層を有
し、このスロートハイト規定用絶縁層が無機系絶縁膜で
形成されていてもよい。また、本発明の薄膜磁気ヘッド
では、更に、読み出し用の磁気抵抗素子を有していても
よい。

【００４４】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁
気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギ
ャップ層を介して対向する第１の磁極および第２の磁極
とを含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１の
磁性層および第２の磁性層と、この第１の磁性層および
第２の磁性層の間に配設された薄膜コイルとを有する薄
膜磁気ヘッドの製造方法であって、第１の磁極に対応す
る第１の磁性層を形成する工程と、第１の磁性層の上
に、絶縁層で囲われた薄膜コイルを形成する工程と、絶
縁層の上に、非磁性且つ導電性で、フォトリソグラフィ
における露光用の光の反射を防止する反射防止機能を有
する層を含む１つ以上の層によって、ギャップ層を形成
する工程と、ギャップ層の上に、第２の磁極に対応する
第２の磁性層を形成する工程とを含み、第２の磁性層を
形成する工程が、ギャップ層の上に、フォトリソグラフ
ィにより、第２の磁性層の形成用のフォトレジストパタ
ーンを形成する工程と、フォトレジストパターンをマス
クとして、第２の磁性層を成膜する工程とを含むもので
ある。

【００４５】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、反射防止機能を有する層が、チッ化チタン等の非
磁性のチッ化物よりなるようにしてもよい。

【００４６】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、ギャップ層が、反射防止機能を有する層と非磁性
のギャップ用絶縁層とを含む２つ以上の層で形成されて
もよい。また、ギャップ用絶縁層は、アルミナや、チッ
化アルミニウムよりなるようにしてもよい。

【００４７】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、反射防止機能を有する層の厚みが２０〜２００ｎ
ｍであるのが好ましい。

【００４８】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、薄膜コイルを形成する工程の前に、第１の磁性層
の上に、スロートハイトを規定するスロートハイト規定
用絶縁層を形成する工程を含み、このスロートハイト規
定用絶縁層が無機系絶縁膜で形成されるようにしてもよ
い。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、更
に、読み出し用の磁気抵抗素子を形成する工程を含んで
いてもよい。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。まず、図１ないし図
１３を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気
ヘッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造
方法について説明する。なお、図１ないし図１２におい
て、（ａ）はトラック面に垂直な断面を示し、（ｂ）は
磁極部分のトラック面に平行な断面を示している。

【００５０】本実施の形態に係る製造方法では、まず、
図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ₂ Ｏ₃
・ＴｉＣ）からなる基板１上に、例えばアルミナ（Ａｌ
₂ Ｏ₃ ）よりなる絶縁層２を、約３〜５μｍ程度の厚み
で堆積する。次に、図２に示したように、絶縁層２上
に、フォトレジスト膜をマスクとして、めっき法にて、
パーマロイ（ＮｉＦｅ）を約３μｍの厚みで選択的に形
成して、再生ヘッド用の下部シールド層３を形成する。

【００５１】次に、図３に示したように、下部シールド
層３上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍの厚み
でスパッタ堆積し、シールドギャップ膜４を形成する。
次に、シールドギャップ膜４上に、再生用のＭＲ素子を
構成するためのＭＲ膜５を、１０ｎｍ以下の厚みに形成
し、高精度のフォトリソグラフィで所望の形状とする。
次に、シールドギャップ膜４およびＭＲ膜５上に、シー
ルドギャップ膜６を形成して、ＭＲ膜５をシールドギャ
ップ膜４，６内に埋設する。

【００５２】次に、図４に示したように、シールドギャ
ップ膜６上に、例えばパーマロイよりなる上部シールド
兼下部磁極（以下、下部磁極と記す。）７を、約３〜４
μｍの厚みで選択的に形成する。下部磁極７は、本発明
における第１の磁極および第１の磁性層に対応する。

【００５３】次に、下部磁極７上に、無機系絶縁膜、例
えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂ ）を約１〜２μｍの厚み
で形成した後、テーパエッチングを施して、選択的にパ
ターニングして、エイペックスアングルとスロートハイ
トを規定するための絶縁層８を形成する。なお、絶縁層
８としては、シリコン酸化膜に限らず、アルミナ膜や、
シリコンチッ化膜（ＳｉＮ）等の他の無機系絶縁膜を用
いてもよい。また、上記膜はスパッタまたはＣＶＤ（Ch
emical Vapor Deposition ）法にて形成してもよい。

【００５４】次に、図５に示したように、絶縁層８上
に、例えば電解めっき法により、例えば銅（Ｃｕ）より
なる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１０
を２〜３μｍの厚みで形成する。

【００５５】次に、図６に示したように、絶縁層８およ
びコイル１０上に、フォトレジスト層１１を、高精度の
フォトリソグラフィで所定のパターンに形成する。次
に、コイル１０の平坦化およびコイル１０間の絶縁化の
ために、例えば２５０°Ｃの温度で熱処理する。

【００５６】次に、フォトレジスト層１１上に、例えば
電解めっき法により、例えば銅よりなる第２層目の薄膜
コイル１２を２〜３μｍの厚みで形成する。次に、フォ
トレジスト層１１およびコイル１２上に、フォトレジス
ト層１３を、高精度のフォトリソグラフィで所定のパタ
ーンに形成し、コイル１２の平坦化およびコイル１２間
の絶縁化のために、例えば２５０°Ｃの温度で熱処理す
る。

【００５７】次に、図７に示したように、非磁性材料よ
りなり、導電性を有し、且つフォトリソグラフィにおけ
る露光用の光の反射を防止する反射防止機能を有する記
録ギャップ層１５を、例えばスパッタリングにより、２
０〜２００ｎｍの厚みで形成する。このような非磁性材
料よりなり、導電性を有し、且つ反射防止機能を有する
膜としては、例えばチッ化チタン（ＴｉＮ）膜がある。
チッ化チタン膜は、膜厚に応じて、表面の色が薄い黄色
から濃い黄色に変化し、このことから、反射防止機能を
有することが分かる。なお、本実施の形態における記録
ギャップ層１５は、チッ化チタン膜に限らず、非磁性
で、導電性を有し、反射防止機能を有するものであれば
よい。このような膜としては、チッ化タンタル（Ｔａ
Ｎ）等、いくつかの非磁性の金属チッ化物の膜がある。
また、フォトリソグラフィにおける露光用の光として
は、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）が用いられるが、こ
れに限らず、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線カットの広
帯域光、広帯域光、紫外線、エキシマレーザ等のレーザ
光、Ｘ線、電子線等でもよい。

【００５８】また、記録ギャップ層１５は、チッ化チタ
ン膜等の一層で形成してもよいし、アルミナ膜やチッ化
アルミニウム（ＡｌＮ）膜等の非磁性材料よりなる絶縁
膜と、チッ化チタン膜とを組み合わせて形成する等、非
磁性材料よりなる２つ以上の層で形成してもよい。ただ
し、この場合には、少なくとも最上層は、導電性を有
し、且つフォトリソグラフィにおける露光用の光の反射
を防止する反射防止機能を有するものとする必要があ
る。なお、記録ギャップ層１５を形成するための上記非
磁性材料よりなる絶縁膜は、本発明におけるギャップ用
絶縁層に対応する。

【００５９】次に、図８に示したように、コイル１０，
１２よりも後方（図８（ａ）における右側）の位置にお
いて、磁路形成のために、記録ギャップ層１５を部分的
にエッチングする。記録ギャップ層１５上に、フォトレ
ジストを塗布し、フォトリソグラフィによりパターニン
グして、フレームめっき法によって上部磁極を形成する
ためのフレーム（外枠）となるフォトレジストパターン
１６を形成する。

【００６０】次に、図９に示したように、フォトレジス
トパターン１６をマスクとし、導電性を有する記録ギャ
ップ層１５をシード層として、電解めっき法によって、
上部ヨーク兼上部磁極（以下、上部磁極と記す。）１７
を、約３〜５μｍの厚みに形成する。なお、コイル１
０，１２よりも後方の位置において記録ギャップ層１５
がエッチングされて除去された部分では、下部磁極７が
シード層となる。上部磁極１７は、本発明における第２
の磁極および第２の磁性層に対応する。この上部磁極１
７は、コイル１０，１２よりも後方の位置において、下
部磁極７と接触し、磁気的に連結されている。次に、図
１０に示したように、フォトレジストパターン１６を除
去する。

【００６１】次に、図１１に示したように、上部磁極１
７をマスクとして、例えばイオンミリングによって、記
録ギャップ層１５と下部磁極７を、約０．５μｍ程度エ
ッチングして、トリム構造を形成する。

【００６２】次に、図１２に示したように、上部磁極１
７上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１８
を形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記
録ヘッドおよび再生ヘッドのトラック面（エアベアリン
グ面）を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。

【００６３】図１３は、本実施の形態に係る製造方法に
よって製造される薄膜磁気ヘッドの平面図である。な
お、この図では、オーバーコート層１８を省略してい
る。また、この図は、スライダの機械加工を行う前の状
態を表している。この図において、ＴＨはスロートハイ
トを表しており、このスロートハイトＴＨは、絶縁層８
の磁極部分側の端縁によって規定される。

【００６４】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、記録ギャップ層１５を、非磁性で、導電性を有し、
反射防止機能を有するものとし、この記録ギャップ層１
５上に、上部磁極１７を電解めっき法で形成する場合の
フレーム（外枠）となるフォトレジストパターン１６を
形成するようにしたので、フォトリソグラフィの露光時
に、露光用の光が、電極膜で反射し、この反射光によっ
てフォトレジストパターンのくずれ等の悪影響が生じる
ことを防止することができる。その結果、上部磁極１７
の側壁が丸みを帯びずに垂直に形成される等、上部磁極
１７を所望の形状に正確に形成することが可能となる。
このように、本実施の形態によれば、磁極幅を正確に制
御でき、狭トラック構造とするための上部磁極１７を精
度よく形成することが可能となる。また、本実施の形態
によれば、精度よく形成された上部磁極１７をマスクと
して記録ギャップ層９と下部磁極７をエッチングするこ
とにより、正確に、所望の形状のトリム構造を形成でき
るので、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広が
りによる実効トラック幅の増加を防止することができ
る。

【００６５】なお、記録ギャップ層１５における反射防
止機能は、それがない場合に比べて、数％程度反射率を
低減するだけでも、露光用の光の反射光による悪影響の
防止に効果を発揮する。記録ギャップ層１５としてチッ
化チタン膜を用いた場合、反射率の低減率は、厚みに応
じて変化するが、１０〜７０％程度の反射率の低減率の
実現が可能である。特に、チッ化チタン膜では、膜厚を
５０〜１００ｎｍ程度にすると、表面が濃い黄色に変色
し、反射率の低減率が大きくなる。

【００６６】また、記録ギャップ層１５としてチッ化チ
タン膜を用いると、フォトレジストがシャープに切れる
ので、フォトレジストパターン１６におけるスカム（レ
ジスト残り）を防止でき、特に、磁極幅を正確に制御で
き、狭トラック構造とするための上部磁極１７を精度よ
く形成することが可能となる。

【００６７】また、本実施の形態によれば、記録ギャッ
プ層１５が反射防止膜を兼ねているので、特開平９−１
８０１２７号公報に示されるように記録ギャップ層とは
別に反射防止膜を形成する場合に比べて、反射防止膜を
形成する工程および反射防止膜を除去する工程が不要に
なり、工程を少なくすることができる。

【００６８】また、本実施の形態によれば、反射防止膜
を除去する必要がないことから、フォトレジストパター
ン間の反射防止膜の残りを防止できるので、細部におい
ても上部磁極１７を正確に形成することが可能となる。

【００６９】また、本実施の形態によれば、チッ化チタ
ンを記録ギャップ層１５に使うことができる。このチッ
化チタンによる記録ギャップ層１５は、従来のアルミナ
による記録ギャップ層に比べて、膜質がよく、ピンホー
ルが少ないため、上質な記録ギャップ層となり、薄膜磁
気ヘッドの信頼性を向上させることができる。更に、同
様の理由から、記録ギャップ層１５の膜厚を薄くできる
ため、記録ヘッドの特性を向上させることができる。

【００７０】また、本実施の形態では、スロートハイト
を規定する絶縁層８を、無機系絶縁膜で形成したので、
コイル１０，１２を形成する際の２５０°Ｃ程度の温度
による熱処理によって、絶縁層８の端縁の位置変動（パ
ターンシフト）およびプロファイル悪化が生じることが
ない。そのため、スロートハイトの正確な制御が可能に
なる。更に、ＭＲハイトの正確な制御や、エイペックス
アングルの正確な制御も可能となる。

【００７１】また、本実施の形態では、スロートハイト
を規定する絶縁層８を、無機系絶縁膜で形成したので、
めっき法によりコイル１０，１２を形成する際における
シード層のエッチングの際や、トリム構造を形成するた
めに記録ギャップ層１５と下部磁極７をエッチングする
際における絶縁層８の位置変動がなく、これによって
も、スロートハイトの正確な制御が可能となる。

【００７２】このようにして、本実施の形態によれば、
磁極幅、スロートハイト、ＭＲハイトおよびエイペック
スアングルが正確に制御され、且つ狭トラックの書き込
み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増
加を防止できる、高性能の狭トラック構造の薄膜磁気ヘ
ッドを製造することが可能となる。

【００７３】また、本実施の形態によれば、下部磁極
（上部シールド）７とコイル１０，１２の間に、厚い絶
縁層８を形成できるので、下部磁極（上部シールド）７
とコイル１０，１２との間に、大きな絶縁耐圧を得るこ
とができると共に、コイル１０，１２からの磁束を漏れ
を低減することができる。

【００７４】なお、本実施の形態において、上部磁極１
７には、例えばＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０％，Ｆｅ：２０
％）が用いられるが、これに限らず、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：
５０％，Ｆｅ：５０％）、チッ化鉄（ＦｅＮ）、Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等の高飽和磁束密度材を用い
てもよいし、これらの材料を２種類以上重ねて使用して
もよい。また、下部磁極７としても、ＮｉＦｅと上記の
高飽和磁束密度材を重ねた磁性材料を用いてもよい。

【００７５】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れず、例えば、上記実施の形態では、複合型薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法について説明したが、本発明は、書き込
み用の誘導型磁気変換素子を有する記録専用の薄膜磁気
ヘッドや記録・再生兼用の薄膜磁気ヘッドにも適用する
ことができる。また、本発明は、書き込み用の素子と読
み出し用の素子の積層の順序を入れ換えた構造の薄膜磁
気ヘッドにも適用することができる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし９の
いずれかに記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項１０ない
し１８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法に
よれば、ギャップ層を、非磁性且つ導電性で、フォトリ
ソグラフィにおける露光用の光の反射を防止する反射防
止機能を有する層を含む１つ以上の層で形成したので、
ギャップ層の上に磁性層を形成する際に、フォトリソグ
ラフィにおける露光用の光の反射光によってフォトレジ
ストパターンのくずれ等の悪影響が生じることを防止で
き、磁極幅の正確な制御が可能になるという効果を奏す
る。更に、ギャップ層が、反射防止機能を有しているの
で、ギャップ層とは別に反射防止膜を形成する場合に比
べて、反射防止膜を形成する工程および反射防止膜を除
去する工程が不要になり、薄膜磁気ヘッドの製造におけ
る工程を少なくすることができると共に、細部において
も磁性層を正確に形成することが可能になるという効果
を奏する。

【００７７】また、請求項３記載の薄膜磁気ヘッドまた
は請求項１２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、ギャップ層を形成する反射防止機能を有する層が、
チッ化チタンよりなるようにしたので、特に、フォトレ
ジストがシャープに切れるので、フォトレジストパター
ンにおけるスカムを防止でき、磁性層を精度よく形成す
ることが可能になるという効果を奏する。

【００７８】また、請求項８記載の薄膜磁気ヘッドまた
は請求項１７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、スロートハイトを規定するスロートハイト規定用絶
縁層を無機系絶縁膜で形成したので、更に、スロートハ
イト規定用絶縁層の位置変動を防止でき、スロートハイ
トの正確な制御が可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの
製造方法における一工程を説明するための断面図であ
る。

【図２】図１に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図３】図２に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図４】図３に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図５】図４に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図６】図５に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図７】図６に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図８】図７に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図９】図８に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図１１】図１０に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１２】図１１に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１３】本発明の一実施の形態に係る製造方法によっ
て製造される薄膜磁気ヘッドの平面図である。

【図１４】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一
工程を説明するための断面図である。

【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１６】図１５に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１８】図１７に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１９】図１８に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図２０】図１９に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図２１】図２０に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図２２】図２１に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図２３】従来の薄膜磁気ヘッドにおけるトラック面に
垂直な断面を示す断面図である。

【図２４】従来の薄膜磁気ヘッドにおける磁極部分のト
ラック面に平行な断面を示す断面図である。

【符号の説明】

１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４，６…
シールドギャップ膜、５…ＭＲ膜、７…下部磁極、８…
絶縁層、１０，１２…薄膜コイル、１１，１３…フォト
レジスト層、１５…記録ギャップ層、１６…フォトレジ
ストパターン、１７…上部磁極、１８…オーバーコート
層。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向
   する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極
   を含む少なくとも２つの磁性層と、この少なくとも２つ
   の磁性層あるいはこれらに連結された他の磁性層の間に
   配設された薄膜コイルとを有する薄膜磁気ヘッドであっ
   て、 前記ギャップ層が、非磁性且つ導電性で、フォトリソグ
   ラフィにおける露光用の光の反射を防止する反射防止機
   能を有する層を含む１つ以上の層で形成されていること
   を特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 前記反射防止機能を有する層が非磁性の
   チッ化物よりなる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】 前記非磁性のチッ化物がチッ化チタンで
   あることを特徴とする請求項２記載の薄膜磁気ヘッド。
4. 【請求項４】 前記ギャップ層が、前記反射防止機能を
   有する層と非磁性のギャップ用絶縁層とを含む２つ以上
   の層で形成されていることを特徴とする請求項１ないし
   ３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
5. 【請求項５】 前記ギャップ用絶縁層が、アルミナより
   なることを特徴とする請求項４記載の薄膜磁気ヘッド。
6. 【請求項６】 前記ギャップ用絶縁層が、チッ化アルミ
   ニウムよりなることを特徴とする請求項４記載の薄膜磁
   気ヘッド。
7. 【請求項７】 前記反射防止機能を有する層の厚みが２
   ０〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１ないし
   ６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
8. 【請求項８】 スロートハイトを規定するスロートハイ
   ト規定用絶縁層を有し、このスロートハイト規定用絶縁
   層が無機系絶縁膜で形成されていることを特徴とする１
   ないし７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
9. 【請求項９】 更に、読み出し用の磁気抵抗素子を有す
   ることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載
   の薄膜磁気ヘッド。
10. 【請求項１０】 磁気的に連結され、且つ記録媒体に対
    向する側の一部がギャップ層を介して対向する第１の磁
    極および第２の磁極を含み、それぞれ少なくとも１つの
    層からなる第１の磁性層および第２の磁性層と、この第
    １の磁性層および第２の磁性層の間に配設された薄膜コ
    イルとを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、 前記第１の磁極に対応する第１の磁性層を形成する工程
    と、 前記第１の磁性層の上に、絶縁層で囲われた薄膜コイル
    を形成する工程と、 前記絶縁層の上に、非磁性且つ導電性で、フォトリソグ
    ラフィにおける露光用の光の反射を防止する反射防止機
    能を有する層を含む１つ以上の層によって、ギャップ層
    を形成する工程と、 前記ギャップ層の上に、前記第２の磁極に対応する第２
    の磁性層を形成する工程とを含み、 前記第２の磁性層を形成する工程が、 前記ギャップ層の上に、フォトリソグラフィにより、前
    記第２の磁性層の形成用のフォトレジストパターンを形
    成する工程と、 前記フォトレジストパターンをマスクとして、前記第２
    の磁性層を成膜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。
11. 【請求項１１】 前記反射防止機能を有する層が非磁性
    のチッ化物よりなることを特徴とする請求項１０記載の
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記非磁性のチッ化物がチッ化チタン
    であることを特徴とする請求項１１記載の薄膜磁気ヘッ
    ドの製造方法。
13. 【請求項１３】 前記ギャップ層が、前記反射防止機能
    を有する層と非磁性のギャップ用絶縁層とを含む２つ以
    上の層で形成されることを特徴とする請求項１０ないし
    １２のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記ギャップ用絶縁層が、アルミナよ
    りなることを特徴とする請求項１３記載の薄膜磁気ヘッ
    ドの製造方法。
15. 【請求項１５】 前記ギャップ用絶縁層が、チッ化アル
    ミニウムよりなることを特徴とする請求項１３記載の薄
    膜磁気ヘッドの製造方法。
16. 【請求項１６】 前記反射防止機能を有する層の厚みが
    ２０〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１０な
    いし１５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
    法。
17. 【請求項１７】 前記薄膜コイルを形成する工程の前
    に、前記第１の磁性層の上に、スロートハイトを規定す
    るスロートハイト規定用絶縁層を形成する工程を含み、
    このスロートハイト規定用絶縁層が無機系絶縁膜で形成
    されることを特徴とする１０ないし１６のいずれかに記
    載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
18. 【請求項１８】 更に、読み出し用の磁気抵抗素子を形
    成する工程を含むことを特徴とする請求項１０ないし１
    ７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。