JP2002324302A - Thin film magnetic head and its manufacturing method - Google Patents
Thin film magnetic head and its manufacturing methodInfo
- Publication number
- JP2002324302A JP2002324302A JP2002119848A JP2002119848A JP2002324302A JP 2002324302 A JP2002324302 A JP 2002324302A JP 2002119848 A JP2002119848 A JP 2002119848A JP 2002119848 A JP2002119848 A JP 2002119848A JP 2002324302 A JP2002324302 A JP 2002324302A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic pole
- magnetic
- layer
- film
- thin
- 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
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 151
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 abstract description 58
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 18
- 238000009738 saturating Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 abstract description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 23
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 15
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 15
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 14
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 14
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910001337 iron nitride Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 3
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- YPSXFMHXRZAGTG-UHFFFAOYSA-N 4-methoxy-2-[2-(5-methoxy-2-nitrosophenyl)ethyl]-1-nitrosobenzene Chemical compound COC1=CC=C(N=O)C(CCC=2C(=CC=C(OC)C=2)N=O)=C1 YPSXFMHXRZAGTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020641 Co Zr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020520 Co—Zr Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film magnetic head having at least an inductive magnetic transducer 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素子とがある。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。2. Description of the Related Art In recent years, as the areal recording density of a hard disk drive has been improved, the performance of a thin film magnetic head has been required to be improved. As the thin film magnetic head, a composite thin film having a structure in which a recording head having an inductive magnetic transducer for writing and a reproducing head having a magnetoresistive (MR) element for reading is stacked. Magnetic heads are widely used. As an MR element, an anisotropic magnetoresistance (hereinafter, AMR) is used.
stive). An AMR element using the effect and a GMR element using a giant magnetoresistance (hereinafter, referred to as GMR (Giant Magneto Resistive)) effect. A reproducing head using an AMR element is called an AMR head or simply an MR head. A reproducing head using a GMR element is a GMR head.
Called the head. The AMR head is used as a reproducing head having a surface recording density exceeding 1 gigabit / (inch) 2 , and the GMR head is used as a surface recording density of 3 gigabit / (inch) 2.
(Inch) Used as a playback head exceeding 2 .
【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。An AMR head is an AM head having an AMR effect.
An R film is provided. The GMR head uses the GM
This is replaced with a GMR film having the R effect, and is similar in structure to the AMR head. However, the GMR film has an AM
It shows a larger resistance change when the same external magnetic field is applied than the R film. For this reason, it is said that the GMR head can increase the reproduction output by about 3 to 5 times as compared with the AMR head.
【0004】再生ヘッドの性能を向上させる方法として
は、MR膜をAMR膜からGMR膜等の磁気抵抗感度の
優れた材料に変える方法や、MR膜のパターン幅、特
に、MRハイトを適切化する方法等がある。このMRハ
イトとは、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)をいい、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ものである。
なお、ここにいうエアベアリング面は、薄膜磁気ヘッド
の、磁気記録媒体と対向する面であり、トラック面とも
呼ばれる。As a method for improving the performance of the reproducing head, a method of changing the MR film from an AMR film to a material having excellent magnetoresistance such as a GMR film, or a method of optimizing a pattern width of the MR film, particularly an MR height. There are methods. The MR height refers to the length (height) from the end of the MR element on the air bearing surface side to the end on the opposite side, and is controlled by the amount of polishing when processing the air bearing surface. .
The air bearing surface referred to here is a surface of the thin-film magnetic head facing the magnetic recording medium, and is also called a track surface.
【0005】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
能を決定する要因としては、スロートハイト(Throat H
eight :TH)がある。スロートハイトは、エアベアリン
グ面から、磁束発生用の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長さ(高さ)をいう。
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。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. The factors that determine the performance of the recording head are Throat H
eight: TH). The throat height refers to the length (height) of the magnetic pole portion from the air bearing surface to the edge of the insulating layer that electrically separates the thin-film coil for generating magnetic flux.
In order to improve the performance of the recording head, it is desired to reduce the throat height. This throat height is also controlled by the amount of polishing when processing the air bearing surface.
【0006】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。このためには、記録ギャップ(write gap)を
挟んでその上下に形成された下部磁極(ボトムポール)
および上部磁極(トップポール)のエアベアリング面で
の幅を数ミクロンからサブミクロンオーダーまで狭くし
た狭トラック構造の記録ヘッドを実現する必要があり、
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。In order to increase the recording density of the performance of the recording head, it is necessary to increase the track density in the magnetic recording medium. To do this, a lower magnetic pole (bottom pole) formed above and below the write gap
It is necessary to realize a recording head with a narrow track structure in which the width of the top pole (top pole) on the air bearing surface is reduced from several microns to submicron order.
Semiconductor processing technology is used to achieve this.
【0007】ここで、図39ないし図44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。Here, referring to FIGS. 39 to 44,
As an example of a conventional method of manufacturing a thin film magnetic head, an example of a method of manufacturing a composite thin film magnetic head will be described.
【0008】この製造方法では、まず、図39に示した
ように、例えばアルティック(Al 2 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、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。次に、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nm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
状にパターニングする。次に、MR膜105の両側に、
このMR膜105と電気的に接続する引き出し電極層と
してのリード層(図示せず)を形成したのち、このリー
ド層、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。次
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(N
iFe)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。In this manufacturing method, first, as shown in FIG.
So, for example, Altic (Al TwoOThree・ TiC)
For example, alumina (Al)TwoOThree)
The insulating layer 102 is formed with a thickness of about 5 to 10 μm.
accumulate. Next, an insulating layer 102
The unit shield layer 103 is formed. Next, the lower shield layer
103, for example, alumina is formed to a thickness of 100 to 200 nm.
To form a shield gap film 104
I do. Next, on the shield gap film 104,
An MR film 105 for constituting an MR element is
Formed to the desired thickness with high-precision photolithography
Patterning. Next, on both sides of the MR film 105,
A lead electrode layer electrically connected to the MR film 105;
After forming a lead layer (not shown),
Layer, shield gap film 104 and MR film 105
Then, a shield gap film 106 is formed, and the MR film 105 is formed.
Is embedded in the shield gap films 104 and 106. Next
Next, the read head and the recording
A magnetic material used for both of the heads, for example, Permalloy (N
iFe) upper shield and lower magnetic pole (hereinafter, lower part)
Recorded as a magnetic pole. ) 107 is formed.
【0009】次に、図40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。次に、フォトレジスト層1
09およびコイル110を覆うようにして、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。次に、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の上に、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。Next, as shown in FIG.
On the recording gap layer 108, an insulating film, for example, an alumina film is formed. On the recording gap layer 108, a photoresist layer 109 is formed in a predetermined pattern by high-precision photolithography. Next, a first-layer thin-film coil 110 for an inductive recording head made of, for example, copper (Cu) is formed on the photoresist layer 109 by, for example, a plating method. Next, the photoresist layer 1
The photoresist layer 111 is formed in a predetermined pattern by high-precision photolithography so as to cover the coil 09 and the coil 110. Next, for flattening the coils 110 and insulating between the coils 110, for example, 250 ° C.
Heat treatment at a temperature of Next, a second-layer thin-film coil 112 made of, for example, copper is formed on the photoresist layer 111 by, for example, a plating method. Next, a photoresist layer 113 is formed in a predetermined pattern on the photoresist layer 111 and the coil 112 by high-precision photolithography.
For insulation between layers, for example, heat treatment is performed at a temperature of 250 ° C.
【0010】次に、図41に示したように、コイル11
0,112よりも後方(図41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
分的にエッチングして開口部108aを形成する。次
に、記録ギャップ層108およびフォトレジスト層10
9,111,113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を選択的に形成する。この上
部磁極114は、上記した開口部108a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)1
20を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。Next, as shown in FIG.
At a position behind 0, 112 (right side in FIG. 41), in order to form a magnetic path, the recording gap layer 108 is partially etched to form an opening 108a. Next, the recording gap layer 108 and the photoresist layer 10
An upper yoke and upper magnetic pole (hereinafter, referred to as permalloy) made of a magnetic material for a recording head, for example,
It is described as an upper magnetic pole. ) 114 is selectively formed. The upper magnetic pole 114 is in contact with the lower magnetic pole 107 at the opening 108a and is magnetically connected thereto. Next, using the upper magnetic pole 114 as a mask, the recording gap layer 108 and the lower magnetic pole 107 are moved to about 0.
After etching by about 5 μm, an overcoat layer 115 made of, for example, alumina is formed on the upper magnetic pole 114. Finally, the slider is machined to form a track surface (air bearing surface) 1 of the recording head and the reproducing head.
20 are formed to complete the thin-film magnetic head.
【0011】図42〜図44は、完成した状態の薄膜磁
気ヘッドの構造を表すものである。ここで、図42はエ
アベアリング面120に垂直な薄膜磁気ヘッドの断面を
示し、図43は磁極部分のエアベアリング面120に平
行な断面を拡大して示し、図44は平面図を示す。な
お、図39ないし図42は、図44におけるA−A′線
に沿った矢視断面に対応する。また、図42ないし図4
4では、オーバーコート層115の図示を省略してい
る。FIGS. 42 to 44 show the structure of a completed thin film magnetic head. Here, FIG. 42 shows a cross section of the thin film magnetic head perpendicular to the air bearing surface 120, FIG. 43 shows an enlarged cross section of the magnetic pole portion parallel to the air bearing surface 120, and FIG. 44 shows a plan view. 39 to 42 correspond to a cross section taken along line AA 'in FIG. 42 to FIG.
4, illustration of the overcoat layer 115 is omitted.
【0012】薄膜磁気ヘッドの性能を向上させるには、
図42および図43に示したスロートハイトTH、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。ここで、エイペッ
クスアングル(Apex Angle)θは、フォトレジスト層1
09,111,113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である。磁
極幅P2Wは、記録媒体上の記録トラック幅を規定する
ものである。磁極長P2Lは磁極の厚さを表している。
また、図42および図44において、‘TH0位置’と
あるのは、薄膜コイル110,112を電気的に分離す
る絶縁層であるフォトレジスト層109のトラック面側
のエッジであり、スロートハイトTHの基準位置0を示
している。In order to improve the performance of a thin-film magnetic head,
Throat height TH, apex angle θ, magnetic pole width P2W and magnetic pole length P2L shown in FIGS. 42 and 43
It is important that they be accurately formed. Here, the Apex Angle (θ) is the photoresist layer 1
This is the angle formed by the straight line connecting the corners of the side surfaces of the track surfaces 09, 111, and 113 and the upper surface of the upper magnetic pole 114. The magnetic pole width P2W defines the recording track width on the recording medium. The magnetic pole length P2L indicates the thickness of the magnetic pole.
In FIG. 42 and FIG. 44, the “TH0 position” is the edge on the track surface side of the photoresist layer 109 which is an insulating layer for electrically separating the thin-film coils 110 and 112, and the throat height TH Reference position 0 is shown.
【0013】図43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
43に示したように、MR膜105の両側には、このM
R膜105と電気的に接続する引き出し電極層としての
リード層121が設けられている。但し、図39〜図4
2および図44ではリード層121の図示を省略してい
る。As shown in FIG. 43, the upper magnetic pole 114,
A structure in which the respective sidewalls of the recording gap layer 108 and a part of the lower magnetic pole 107 are vertically formed in a self-aligned manner is called a trim (Trim) structure. According to this trim structure, it is possible to prevent the effective track width from increasing due to the spread of the magnetic flux generated when writing in a narrow track. As shown in FIG. 43, this M
A lead layer 121 as an extraction electrode layer electrically connected to the R film 105 is provided. However, FIGS.
2 and FIG. 44, the illustration of the lead layer 121 is omitted.
【0014】図45は、上部磁極114の平面構造を表
すものである。この図に示したように、上部磁極114
は、その大部分を占めるヨーク部114aと、磁極幅P
2Wとしてほぼ一定の幅W1を有するポールチップ部1
14bとを有している。ヨーク部114aとポールチッ
プ部114bとの連結部分において、ヨーク部114a
の外縁はエアベアリング面120と平行な面に対して角
度αをなし、また、上記連結部分において、ポールチッ
プ部114bの外縁はエアベアリング面120と平行な
面に対して角度βをなしている。ここで、αは、例えば
45度程度であり、βは90度である。ポールチップ部
114bの幅は、記録媒体上の記録トラック幅を規定す
るものである。ポールチップ部114bは、TH0位置
よりも前方側(エアベアリング面120側)の部分F
と、TH0位置よりも後方側(ヨーク部114a側)の
部分Rとを含んでいる。図42から判るように、部分F
は、平坦な記録ギャップ層108の上に延在し、部分R
およびヨーク部114aは、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。)の上に延在してい
る。FIG. 45 shows a planar structure of the upper magnetic pole 114. As shown in FIG.
Is the yoke portion 114a occupying most of the portion, and the magnetic pole width P
Pole tip part 1 having a substantially constant width W1 as 2W
14b. At the connecting portion between the yoke portion 114a and the pole tip portion 114b, the yoke portion 114a
Has an angle α with respect to a plane parallel to the air bearing surface 120, and the outer edge of the pole tip portion 114 b has an angle β with respect to a plane parallel to the air bearing surface 120 in the connection portion. . Here, α is, for example, about 45 degrees, and β is 90 degrees. The width of the pole tip portion 114b defines the recording track width on the recording medium. The pole tip portion 114b has a portion F on the front side (the air bearing surface 120 side) from the TH0 position.
And a portion R on the rear side (on the yoke portion 114a side) of the TH0 position. As can be seen from FIG.
Extends over the flat recording gap layer 108 and
And the yoke portion 114a are formed of a photoresist layer 109,
It extends over a coil portion (hereinafter referred to as an apex portion) which is covered with 111 and 113 and rises in a mountain shape.
【0015】なお、上部磁極の形状に関しては、例え
ば、特開平8−249614号公報に記載がある。The shape of the upper magnetic pole is described, for example, in JP-A-8-249614.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】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、上部磁極の磁極幅P2Wを1.0μm以下の寸
法にするという微細加工が要求される。The magnetic pole width P2W is required to be accurately formed in order to determine the track width of the recording head. In particular, in recent years, in order to enable high areal density recording, that is, to form a recording head having a narrow track structure, fine processing of setting the magnetic pole width P2W of the upper magnetic pole to a size of 1.0 μm or less is required. You.
【0017】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、エイペッ
クス部の上に全体的に、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
フィ工程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114を
形成する。As a method of forming the upper magnetic pole, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-262519,
A frame plating method is used. When the upper magnetic pole 114 is formed by frame plating, first, a thin electrode film made of, for example, permalloy is entirely formed on the apex portion by, for example, sputtering. Next, a photoresist is applied thereon and patterned by a photolithography process to form a frame (outer frame) for plating. Then, the upper magnetic pole 114 is formed by plating using the previously formed electrode film as a seed layer.
【0018】ところで、エイペックス部と他の部分とで
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。Incidentally, there is a height difference of, for example, 7 to 10 μm or more between the apex portion and other portions. On this apex portion, a photoresist is applied in a thickness of 3 to 4 μm. If the thickness of the photoresist on the apex portion is required to be at least 3 μm or more, the photoresist having fluidity is gathered on the lower side, so that the photoresist having a thickness of, for example, 8 to 10 μm or more below the apex portion. A resist film is formed.
【0019】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程度の幅のフ
レームパターンを形成する必要がある。すなわち、8〜
10μm以上の厚みのあるフォトレジスト膜によって、
1.0μmもしくはそれ以下の幅の微細なパターンを形
成しなければならない。ところが、このような厚い膜厚
のフォトレジストパターンを狭パターン幅で形成するこ
とは製造工程上極めて困難であった。As described above, in order to form a narrow track, it is necessary to form a frame pattern having a width of about 1.0 μm using a photoresist film. That is, 8 ~
With a photoresist film having a thickness of 10 μm or more,
A fine pattern having a width of 1.0 μm or less must be formed. However, it is extremely difficult in the manufacturing process to form such a thick photoresist pattern with a narrow pattern width.
【0020】しかも、フォトリソグラフィの露光時に、
露光用の光が、シード層としての下地電極膜で反射し、
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、シャープかつ正
確なフォトレジストパターンが得られなくなる。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。特に、図46に
示したように、磁極幅P2Wをさらに微小化してW1′
としたときには、この所望の幅W1′を得ることがさら
に困難となる。これは、ポールチップ部114bのう
ち、エイペックス部上に延在している部分Rでは、下地
電極膜で反射して戻ってくる反射光には、垂直方向の反
射光のみならず、エイペックス部の斜面からの斜め方向
または横方向からの反射光も含まれており、これらの反
射光がフォトレジスト層の感光に影響を与える結果、磁
極幅P2Wを規定するフォトレジストパターン幅が所期
の値よりも大きくなり、その形状が図46における破線
で示したような形になってしまうからである。ポールチ
ップ部114bの中でも、TH0位置より前方の部分R
の幅は、記録媒体上のトラック幅を規定する上で極めて
重要なファクタである。このため、部分Rの幅が上記し
た値W2よりも大きくなると、目標とする微小なトラッ
ク幅を得ることができない。Furthermore, at the time of photolithographic exposure,
Exposure light is reflected by a base electrode film as a seed layer,
The photoresist is also exposed to the reflected light, causing the photoresist pattern to be distorted and the like, making it impossible to obtain a sharp and accurate photoresist pattern. As a result, the upper magnetic pole cannot be formed in a desired shape, for example, the side wall of the upper magnetic pole has a rounded shape. In particular, as shown in FIG. 46, the magnetic pole width P2W is further reduced to W1 '
Then, it becomes more difficult to obtain the desired width W1 '. This is because, at the portion R of the pole tip portion 114b extending on the apex portion, the reflected light reflected by the base electrode film and returned is not only the vertically reflected light but also the apex portion. Reflected light from the oblique direction or the lateral direction from the slope of the portion is also included, and as a result of these reflected lights affecting the photosensitivity of the photoresist layer, the photoresist pattern width defining the magnetic pole width P2W becomes the expected width. This is because the value becomes larger than the value and the shape becomes the shape shown by the broken line in FIG. A portion R of the pole tip portion 114b which is located forward of the TH0 position.
Is a very important factor in defining the track width on the recording medium. For this reason, if the width of the portion R is larger than the above value W2, a target minute track width cannot be obtained.
【0021】このような問題は、上記の特開平8−24
9614号公報に記載された磁気ヘッドにおいても同様
に存在する。この公報に記載された磁気ヘッドでは、T
H0位置からヨーク部に向かって磁極幅がなだらかに変
化しているので、エイペックス部の斜面からの斜め方向
または横方向からの反射光がフォトレジスト層の感光に
与える影響により、TH0位置より前方の部分の幅を正
確に制御できないからである。[0021] Such a problem is described in the above-mentioned JP-A-8-24.
The same applies to the magnetic head described in Japanese Patent No. 9614. In the magnetic head described in this publication, T
Since the magnetic pole width gradually changes from the H0 position toward the yoke, the reflected light from the oblique direction or the lateral direction from the slope of the apex portion affects the photosensitivity of the photoresist layer. This is because the width of the portion cannot be accurately controlled.
【0022】また、図46に示したように、ポールチッ
プ部114bのうち、TH0位置からヨーク部114a
との連結部までの部分Rは、TH0位置の前方の部分F
とほぼ同じ幅となっていてその断面積が小さいため、ヨ
ーク部114aからの磁束が部分Rで飽和してしまい、
トラック幅を規定する部分Fにまで十分到達することが
できない。このため、オーバーライト特性、すなわち、
記録媒体上に既に書き込んである上からさらにデータを
重ね書きする場合の特性が、例えば10〜20dB程度
と低い値となり、十分なオーバーライト特性を確保する
ことができないという問題があった。As shown in FIG. 46, the yoke portion 114a of the pole tip portion 114b is shifted from the TH0 position.
The portion R up to the connecting portion with the portion F is a portion F in front of the TH0 position.
And the cross-sectional area is small, the magnetic flux from the yoke portion 114a is saturated in the portion R,
It is not possible to sufficiently reach the portion F defining the track width. For this reason, the overwrite characteristics, that is,
When data is already overwritten on a recording medium and data is further overwritten, the characteristics are low, for example, about 10 to 20 dB, and there is a problem that sufficient overwrite characteristics cannot be secured.
【0023】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、磁極幅を縮小化した場合において
も、磁極幅の正確な制御を可能にすると共に、十分なオ
ーバーライト特性を得ることができる薄膜磁気ヘッドお
よびその製造方法を提供することにある。The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to enable accurate control of the magnetic pole width and obtain sufficient overwrite characteristics even when the magnetic pole width is reduced. And a method of manufacturing the same.
【0024】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明に係る薄膜磁気ヘ
ッドは、記録ギャップ層と、記録ギャップ層の、記録媒
体に近い側の所定の領域に、この記録ギャップ層の表面
に接するようにして配設された絶縁膜パターンと、記録
媒体に面するエアベアリング面を有し記録ギャップ層を
介して互いに対向する2つの磁極、を含み、エアベアリ
ング面と反対側のバックギャップ領域において互いに磁
気的に連結された第1および第2の磁性層と、第1およ
び第2の磁性層の間に配設された薄膜コイル部とを備え
ると共に、第1の磁性層が、記録媒体の記録トラック幅
を規定する一定幅部分を有し、記録ギャップ層および絶
縁膜パターンと接するようにしてエアベアリング面から
絶縁膜パターン上の所定の位置にかけて延在する磁極先
端部分と、第2の磁性層と接するようにしてバックギャ
ップ領域に配設された磁極連結部分と、磁極先端部分と
磁極連結部分とを磁気的に連結するヨーク部分とを含む
ように構成されたものであり、さらに、記録ギャップ層
および絶縁膜パターンと、磁極先端部分と、磁極連結部
分とによって囲まれた凹部空間の内表面を被覆する絶縁
膜を備え、絶縁膜パターンの記録媒体側の端縁が、エア
ベアリング面に対する基準位置を規定し、磁極先端部分
の、記録ギャップ層と反対側の表面と、絶縁膜の端面と
が、同一平面をなすように平坦化されたものである。According to the present invention, there is provided a thin-film magnetic head comprising: a recording gap layer; and a predetermined region of the recording gap layer on a side close to a recording medium, which is in contact with the surface of the recording gap layer. An insulating film pattern disposed thereon, and two magnetic poles having an air bearing surface facing the recording medium and facing each other via a recording gap layer, and are magnetically coupled to each other in a back gap region opposite to the air bearing surface. And a thin-film coil portion disposed between the first and second magnetic layers, and the first magnetic layer has a recording track width of a recording medium. A magnetic pole tip portion extending from the air bearing surface to a predetermined position on the insulating film pattern so as to be in contact with the recording gap layer and the insulating film pattern; A magnetic pole coupling portion disposed in the back gap region so as to be in contact with the conductive layer, and a yoke portion for magnetically coupling the magnetic pole tip portion and the magnetic pole coupling portion, and further, An insulating film covering the inner surface of the concave space surrounded by the recording gap layer and the insulating film pattern, the magnetic pole tip portion, and the magnetic pole connection portion, and the edge of the insulating film pattern on the recording medium side is an air bearing surface. And the surface of the tip of the magnetic pole opposite to the recording gap layer and the end surface of the insulating film are flattened so as to be flush with each other.
【0025】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、記録ギャップ層を形成するステップと、記録ギャッ
プ層の、記録媒体に近い側の所定の領域に、この記録ギ
ャップ層の表面に接するようにして絶縁膜パターンを形
成するステップと、記録媒体に面するエアベアリング面
を有し記録ギャップ層を介して互いに対向する2つの磁
極、を含む第1および第2の磁性層を、エアベアリング
面と反対側のバックギャップ領域において互いに磁気的
に連結されるように形成するステップと、第1および第
2の磁性層の間に薄膜コイル部を形成するステップとを
含むと共に、第1の磁性層を形成するステップが、記録
媒体の記録トラック幅を規定する一定幅部分を有し、記
録ギャップ層および絶縁膜パターンと接するようにして
エアベアリング面から絶縁膜パターン上の所定の位置に
かけて磁極先端部分を形成するステップと、第2の磁性
層と接するようにしてバックギャップ領域に磁極連結部
分を形成するステップと、磁極先端部分と磁極連結部分
とを磁気的に連結するヨーク部分を形成するステップと
を含む薄膜磁気ヘッドを製造する方法であり、さらに、
記録ギャップ層および絶縁膜パターンと、磁極先端部分
と、磁極連結部分とによって囲まれた凹部空間の内表面
を被覆するように絶縁膜を形成するステップと、磁極先
端部分の、記録ギャップ層と反対側の表面が、少なくと
も絶縁膜の端面と同一平面をなすように平坦化するステ
ップとを含み、絶縁膜パターンの形成工程において、絶
縁膜パターンの記録媒体側の端縁がエアベアリング面に
対する基準位置を規定するように絶縁膜パターンを形成
するようにしたものである。In the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention, a step of forming a recording gap layer and a step of contacting a surface of the recording gap layer with a predetermined area of the recording gap layer near the recording medium. Forming a first and second magnetic layers including an air bearing surface facing the recording medium and two magnetic poles facing each other via a recording gap layer by using an air bearing surface. Forming the first magnetic layer so as to be magnetically coupled to each other at the opposite back gap region; and forming a thin film coil portion between the first and second magnetic layers. The forming step has a constant width portion that defines the recording track width of the recording medium, and is formed on the air bearing surface so as to be in contact with the recording gap layer and the insulating film pattern. Forming a magnetic pole tip portion over a predetermined position on the insulating film pattern, forming a magnetic pole connection portion in the back gap region so as to be in contact with the second magnetic layer, and forming the magnetic pole tip portion and the magnetic pole connection portion. Forming a yoke portion to be magnetically coupled, the method further comprising:
Forming an insulating film so as to cover the inner surface of the concave space surrounded by the recording gap layer and the insulating film pattern, the magnetic pole tip, and the magnetic pole coupling portion; and opposing the recording gap layer at the magnetic pole tip. Flattening such that the surface on the side thereof is at least flush with the end face of the insulating film. In the step of forming the insulating film pattern, the edge of the insulating film pattern on the recording medium side is a reference position with respect to the air bearing surface. The insulating film pattern is formed so as to define the following.
【0026】本発明に係る薄膜磁気ヘッドまたはその製
造方法では、絶縁膜パターンの記録媒体側の端縁によ
り、エアベアリング面に対する基準位置が規定される。In the thin film magnetic head or the method of manufacturing the same according to the present invention, the reference position with respect to the air bearing surface is defined by the edge of the insulating film pattern on the recording medium side.
【0027】本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、さら
に、絶縁膜によって被覆された凹部空間に薄膜コイル部
を埋め込むように配設された絶縁層を備え、絶縁層の表
面もまた、磁極先端部分および磁極連結部分の、記録ギ
ャップ層と反対側の表面、ならびに絶縁膜の端面と、同
一平面をなすように平坦化されていてもよい。The thin-film magnetic head according to the present invention further includes an insulating layer disposed so as to embed the thin-film coil portion in the concave space covered with the insulating film. The magnetic pole connection portion may be planarized so as to be flush with the surface on the side opposite to the recording gap layer and the end surface of the insulating film.
【0028】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法で
は、さらに、絶縁膜によって被覆された凹部空間に絶縁
層を形成して薄膜コイル部を埋設するステップを含み、
平坦化のステップにおいて、絶縁層の表面もまた、磁極
先端部分および磁極連結部分の、記録ギャップ層と反対
側の表面、ならびに絶縁膜の端面と、同一平面をなすよ
うに平坦化するようにしてもよい。The method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention further includes a step of forming an insulating layer in a concave space covered with the insulating film and burying the thin-film coil portion.
In the flattening step, the surface of the insulating layer is also flattened so as to be flush with the surface of the magnetic pole tip portion and the magnetic pole coupling portion on the side opposite to the recording gap layer and the end surface of the insulating film. Is also good.
【0029】[0029]
【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。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0030】〔第1の実施の形態〕まず、図1ないし図
8を参照して、本発明の第1の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、本実施の形態に係る薄
膜磁気ヘッドは、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの
製造方法によって具現化されるので、以下併せて説明す
る。図1ないし図7において、(a)はエアベアリング
面に垂直な断面を示し、(b)は磁極部分のエアベアリ
ング面に平行な断面を示している。また、図8は、複合
型薄膜磁気ヘッドの平面構成を示している。First Embodiment First, referring to FIGS. 1 to 8, a method of manufacturing a composite thin film magnetic head as a method of manufacturing a thin film magnetic head according to a first embodiment of the present invention will be described. Will be described. The thin-film magnetic head according to the present embodiment is embodied by the method for manufacturing a thin-film magnetic head according to the present embodiment, and will be described together. 1 to 7, (a) shows a cross section perpendicular to the air bearing surface, and (b) shows a cross section of a magnetic pole portion parallel to the air bearing surface. FIG. 8 shows a plan configuration of the composite type thin film magnetic head.
【0031】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 O 3 )よりなる絶縁層2を、約3〜5μm程度の厚み
で堆積する。次に、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。In the manufacturing method according to the present embodiment, first,
As shown in FIG. 1, for example, Altic (AlTwoOThree
On a substrate 1 made of TiC, for example, alumina (Al)
TwoO Three) Having a thickness of about 3 to 5 μm.
Is deposited. Next, a photoresist film is formed on the insulating layer 2.
Permalloy (NiFe) as a mask by plating
Is selectively formed with a thickness of about 3 μm, and
The lower shield layer 3 is formed.
【0032】次に、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を数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、MR膜5の両側
に、このMR膜5と電気的に接続する引き出し電極層と
してのリード層(図示せず)を形成したのち、このリー
ド層、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。Next, on the lower shield layer 3, for example, alumina is sputter-deposited with a thickness of 100 to 200 nm to form a shield gap film 4. Next, an MR film 5 for forming an MR element for reproduction is formed on the shield gap film 4 to a thickness of several tens nm or less, and is formed into a desired shape by high-precision photolithography. Next, a lead layer (not shown) is formed on both sides of the MR film 5 as an extraction electrode layer electrically connected to the MR film 5. Then, a shield gap film 6 is formed, and the MR film 5 is embedded in the shield gap films 4 and 6.
【0033】次に、図2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。ここで、下部磁極7が
本発明における「少なくとも2つの磁性層」のうちの1
つに対応する。Next, as shown in FIG. 2, an upper shield and lower magnetic pole (hereinafter, referred to as a lower magnetic pole) 7 made of, for example, permalloy is formed on the shield gap film 6 by about 3 to 4 times.
It is selectively formed with a thickness of μm. Here, the lower magnetic pole 7 is one of the “at least two magnetic layers” in the present invention.
Corresponding to one.
【0034】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。次
に、下部磁極7および絶縁層8上に、絶縁膜、例えばア
ルミナ膜よりなる記録ギャップ層9を形成する。Next, an inorganic insulating film, for example, a silicon oxide film (SiO 2 ) having a thickness of about 1 to 2 μm is formed on the lower magnetic pole 7, and is tapered and selectively patterned. An insulating layer 8 for defining the apex angle and the throat height is formed. The insulating layer 8 is not limited to a silicon oxide film, but may be an alumina film,
Another inorganic insulating film such as a silicon nitride film (SiN) may be used. The above film is formed by sputtering or CVD (Ch
emical vapor deposition) method. Next, a recording gap layer 9 made of an insulating film, for example, an alumina film is formed on the lower magnetic pole 7 and the insulating layer 8.
【0035】次に、図3に示したように、記録ギャップ
層9上に、例えば電解めっき法により、例えば銅(C
u)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。Next, as shown in FIG. 3, copper (C) is formed on the recording gap layer 9 by, for example, electrolytic plating.
The first-layer thin-film coil 10 for an inductive recording head of u) is formed with a thickness of 2 to 3 μm.
【0036】次に、図4に示したように、記録ギャップ
層9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。Next, as shown in FIG. 4, a photoresist layer 11 is formed on the recording gap layer 9 and the coil 10.
A predetermined pattern is formed by high-precision photolithography. Next, heat treatment is performed at a temperature of, for example, 250 ° C. for flattening the coils 10 and insulating the coils 10 from each other.
【0037】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。Next, a second-layer thin-film coil 12 made of, for example, copper and having a thickness of 2 to 3 μm is formed on the photoresist layer 11 by, for example, electrolytic plating. Next, a photoresist layer 13 is formed in a predetermined pattern on the photoresist layer 11 and the coil 12 by high-precision photolithography. Heat treatment at a temperature of ° C.
【0038】次に、図5に示したように、コイル10,
12よりも後方(図5(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9を部分的に
エッチングして開口部9aを形成する。次に、上部磁極
を形成する前に、高飽和磁束密度材のNiFe系合金
を、例えばスパッタリングにより、約70nmの厚みで
形成して、電解めっき法におけるシード層となる電極膜
(図示せず)を形成する。次に、上記の電極膜上に、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(図示せず)を形成する。次に、このフォトレジ
ストパターンをマスクとし、先に形成した電極膜をシー
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
の厚みに形成し、その後、フォトレジストパターンを除
去する。この上部磁極17は、例えば図9に示したよう
な平面形状を有し、上記の開口部9aにおいて下部磁極
7と接触して磁気的に連結される。上部磁極17として
は、例えば、高飽和磁性材料であるパーマロイ(NiF
e)や窒化鉄(FeN)等が用いられる。この上部磁極
17の形状については後述する。ここで、上部磁極17
が本発明における「2つの磁性層のうちの少なくとも一
方の磁性層」に対応する。Next, as shown in FIG.
At a position behind (right side in FIG. 5A) the recording gap layer 9 is partially etched to form an opening 9a in order to form a magnetic path. Next, before forming the upper magnetic pole, a NiFe-based alloy of a high saturation magnetic flux density material is formed to a thickness of about 70 nm by, for example, sputtering, and an electrode film (not shown) serving as a seed layer in the electrolytic plating method To form Next, a photoresist is applied on the above-mentioned electrode film, patterned by photolithography, and a photoresist pattern (not shown) serving as a frame (outer frame) for forming an upper magnetic pole by a frame plating method is formed. Form. Next, using this photoresist pattern as a mask, and using the previously formed electrode film as a seed layer, an upper yoke / upper magnetic pole (hereinafter referred to as an upper magnetic pole) 17 of about 3 to 5 μm is formed by electrolytic plating.
Then, the photoresist pattern is removed. The upper magnetic pole 17 has, for example, a planar shape as shown in FIG. 9 and is magnetically connected to the lower magnetic pole 7 at the opening 9a. The upper magnetic pole 17 is made of, for example, permalloy (NiF
e) or iron nitride (FeN). The shape of the upper magnetic pole 17 will be described later. Here, the upper magnetic pole 17
Corresponds to “at least one magnetic layer of the two magnetic layers” in the present invention.
【0039】次に、図6に示したように、上部磁極17
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9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。Next, as shown in FIG.
Is used as a mask, the recording gap layer 9 and the lower magnetic pole 7 are etched by about 0.5 μm by, for example, ion milling to form a trim structure.
【0040】次に、図7に示したように、全面を覆うよ
うにして、例えばアルミナよりなるオーバーコート層1
8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エアベアリング面(トラ
ック面)を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。Next, as shown in FIG. 7, an overcoat layer 1 made of, for example, alumina is formed so as to cover the entire surface.
8 is formed. Finally, machine the slider,
The air bearing surfaces (track surfaces) of the recording head and the reproducing head are formed to complete the thin-film magnetic head.
【0041】図8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。こ
の図に示したように、スロートハイトTHは、絶縁層8
の磁極部分側の端縁(TH0位置)からエアベアリング
面20までの長さである。なお、図1ないし図7は、図
8におけるA−A′線に沿った矢視断面に相当する。FIG. 8 is a plan view of a thin-film magnetic head manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment. In addition,
In this figure, the overcoat layer 18 is omitted. As shown in this figure, the throat height TH depends on the insulating layer 8.
From the magnetic pole portion side edge (TH0 position) to the air bearing surface 20. FIGS. 1 to 7 correspond to the cross sections taken along the line AA 'in FIG.
【0042】図9は、上部磁極17の平面構造を表すも
のである。この図に示したように、上部磁極17は、幅
W3を有し上部磁極17の大部分を占めるヨーク部17
aと、ほぼ一定の幅W1を有する中間部17bと、W1
よりも小さいほぼ一定の幅W2を有する先端部17cと
を有している。ヨーク部17a、中間部17bおよび先
端部17cの各幅方向の中心は互いに一致している。ヨ
ーク部17aと中間部17bとの連結部分において、ヨ
ーク部17aの外縁はエアベアリング面20と平行な面
に対して角度αをなし、また、上記連結部分において、
中間部17bの側縁面はエアベアリング面20と平行な
面に対して角度βをなしている。中間部17bの幅は位
置によらずにほぼ一定であり、先端部17cの幅もま
た、位置によらずにほぼ一定である。本実施の形態にお
いて、αは、例えば45度程度であり、βはほぼ90度
である。FIG. 9 shows a planar structure of the upper magnetic pole 17. As shown in this figure, the upper magnetic pole 17 has a width W3 and occupies most of the upper magnetic pole 17.
a, an intermediate portion 17b having a substantially constant width W1, and W1
And a tip portion 17c having a substantially constant width W2. The centers of the yoke portion 17a, the intermediate portion 17b, and the tip portion 17c in the width direction coincide with each other. In a connection portion between the yoke portion 17a and the intermediate portion 17b, an outer edge of the yoke portion 17a forms an angle α with a plane parallel to the air bearing surface 20, and in the connection portion,
The side edge surface of the intermediate portion 17b forms an angle β with a plane parallel to the air bearing surface 20. The width of the intermediate portion 17b is substantially constant regardless of the position, and the width of the tip portion 17c is also substantially constant regardless of the position. In the present embodiment, α is, for example, about 45 degrees, and β is substantially 90 degrees.
【0043】上部磁極17の中間部17bと先端部17
cとの連結部は、TH0位置またはTH0位置に対して
プラス/マイナス0.5μmの範囲内の所定の位置に位
置している。上記連結部における中間部17bの幅はW
1であり、一方、上記連結部における先端部17cの幅
はW1よりも小さいW2である。すなわち、TH0位置
またはTH0位置に対してプラス/マイナス0.5μm
の範囲内の所定の位置において、中間部17bと先端部
17cとの間には幅方向の段差が存在している。この段
差部における中間部17b側の端面(以下、段差面とい
う。)21は、中間部17bの側縁面と角度γをなし、
先端部17cの側縁面の方向(すなわち、先端部17c
の延在方向)と角度δをなしている。本実施の形態で
は、角度γおよびδは共にほぼ90度である。すなわ
ち、先端部17cと中間部17bとの間の段差面21は
平面をなし、先端部17cの側縁面と実質的に直交して
いる。ここで、「実質的に垂直」とは、先端部17cの
側縁面の主たる部分と段差面21の主たる部分とのなす
角度δがほぼ90度であることを意味すると共に、先端
部17cの側縁面と段差面21とが交差する角部がシャ
ープなエッジになっている場合のみならず丸みを帯びて
いる場合をも含む意である。なお、上記の角度δは、例
えば75〜120度の範囲にあるのが好適である。上記
角部の丸み形状は、フォトレジストパターンを形成する
ためのマスクにおける上記角部に対応する部分がたとえ
シャープなエッジになっていたとしても生じ得るもので
ある。また、フォトレジストパターンを形成するための
マスクにおける上記角部に対応する部分の角度を正確に
90度にしたとしても、フォトリソグラフィ工程におけ
る露光量を増加させると、これにより形成される上部磁
極17の角度δが110〜120度まで広がる場合もあ
る。ここで、上部磁極17の先端部17cが本発明にお
ける「第1の磁性層部分」に対応し、中間部17bが本
発明における「第2の磁性層部分」に対応し、ヨーク部
17aが本発明における「第3の磁性層部分」に対応す
る。また、絶縁層8、記録ギャップ層9の一部(TH0
位置よりも後方の部分)およびフォトレジスト層11,
13の集合体が本発明における「絶縁層」に対応する。The middle part 17b and the tip part 17 of the upper magnetic pole 17
The connection portion with c is located at the TH0 position or at a predetermined position within a range of ± 0.5 μm with respect to the TH0 position. The width of the intermediate portion 17b in the connection portion is W
On the other hand, the width of the distal end portion 17c in the connecting portion is W2 smaller than W1. In other words, the TH0 position or plus / minus 0.5 μm with respect to the TH0 position
At a predetermined position within the range, a step in the width direction exists between the intermediate portion 17b and the tip portion 17c. An end surface (hereinafter, referred to as a step surface) 21 of the step portion on the side of the intermediate portion 17b forms an angle γ with a side edge surface of the intermediate portion 17b,
The direction of the side edge surface of the tip 17c (that is, the tip 17c
Extending direction) and the angle δ. In the present embodiment, angles γ and δ are both substantially 90 degrees. That is, the step surface 21 between the distal end portion 17c and the intermediate portion 17b forms a plane, and is substantially orthogonal to the side edge surface of the distal end portion 17c. Here, “substantially perpendicular” means that the angle δ between the main portion of the side edge surface of the distal end portion 17c and the main portion of the step surface 21 is substantially 90 degrees, and the angle of the distal end portion 17c is approximately 90 degrees. This is intended to include not only a case where a corner portion where the side edge surface and the step surface 21 intersect has a sharp edge but also a case where it is rounded. The angle δ is preferably in the range of, for example, 75 to 120 degrees. The rounded shape of the corner may occur even if a portion corresponding to the corner in a mask for forming a photoresist pattern has a sharp edge. Further, even if the angle of the portion corresponding to the corner in the mask for forming the photoresist pattern is set to exactly 90 degrees, if the exposure amount in the photolithography step is increased, the upper magnetic pole 17 formed by this is increased. May spread up to 110 to 120 degrees. Here, the tip portion 17c of the upper magnetic pole 17 corresponds to the "first magnetic layer portion" in the present invention, the intermediate portion 17b corresponds to the "second magnetic layer portion" in the present invention, and the yoke portion 17a corresponds to the book. This corresponds to the “third magnetic layer portion” in the invention. Also, a part of the insulating layer 8 and the recording gap layer 9 (TH0
Part behind the position) and the photoresist layer 11,
A set of 13 corresponds to the “insulating layer” in the present invention.
【0044】図7から判るように、先端部17cは、平
坦な記録ギャップ層9の上に延在し、中間部17bおよ
びヨーク部17aは、フォトレジスト層11,13等か
らなる丘陵状に盛り上がったエイペックス部の上に延在
している。先端部17cの幅W2は、磁極幅P2Wに相
当し、記録媒体上のトラック幅を規定するものである。As can be seen from FIG. 7, the tip portion 17c extends above the flat recording gap layer 9, and the intermediate portion 17b and the yoke portion 17a rise in a hill shape composed of the photoresist layers 11, 13 and the like. Extending over the apex portion. The width W2 of the tip portion 17c corresponds to the magnetic pole width P2W and defines the track width on the recording medium.
【0045】なお、図9に示した各部の寸法としては、
例えば次のような値が好適である。 ヨーク部17aの長さL1=10〜40μm 中間部17bの長さL2=3.0〜5.0μm 先端部17cの長さL3(=スロートハイトTH)=
0.5〜1.0μm 中間部17bの幅W1=2.0〜4.0μm 先端部17cの幅W2=0.6〜1.2μm ヨーク部17aの幅W3=20〜40μmThe dimensions of each part shown in FIG.
For example, the following values are preferable. Length L1 of yoke part 17a = 10 to 40 μm Length L2 of middle part 17b = 3.0 to 5.0 μm Length L3 of tip part 17c (= throat height TH) =
0.5 to 1.0 μm Width W1 of middle part 17b = 2.0 to 4.0 μm Width W2 of tip part 17c = 0.6 to 1.2 μm Width W3 of yoke part 17a = 20 to 40 μm
【0046】このような形状を有する上部磁極17をも
つ薄膜磁気ヘッドは、オーバーライト特性において高い
性能を発揮する。すなわち、この上部磁極17は、図9
に示したように、TH0位置において先端部17cと連
結している中間部17bの幅は、記録媒体上のトラック
幅を規定する先端部17cの幅W2よりもかなり大きい
幅W1を有し、中間部17bのボリュームは、従来の場
合(図45)の部分Rのそれに比べて大きい。このた
め、薄膜コイル10,12によってヨーク部17aに発
生した磁束は、中間部17bで飽和せず、先端部17c
にまで十分に到達する。したがって、先端部17cが例
えばサブミクロンという狭トラック幅に対応したもので
あっても、オーバーライト用の磁束として十分な大きさ
が得られる。すなわち、狭トラック化を実現しつつ、十
分なオーバーライト特性を確保することが可能である。The thin-film magnetic head having the upper magnetic pole 17 having such a shape exhibits high performance in overwrite characteristics. That is, the upper magnetic pole 17 is
As shown in the figure, the width of the intermediate portion 17b connected to the front end portion 17c at the TH0 position has a width W1 that is considerably larger than the width W2 of the front end portion 17c that defines the track width on the recording medium. The volume of the portion 17b is larger than that of the portion R in the conventional case (FIG. 45). For this reason, the magnetic flux generated in the yoke portion 17a by the thin film coils 10 and 12 does not saturate in the intermediate portion 17b, but the tip portion 17c
To reach enough. Therefore, even if the tip portion 17c corresponds to a narrow track width of, for example, submicron, a sufficient size can be obtained as a magnetic flux for overwriting. That is, it is possible to secure a sufficient overwrite characteristic while realizing a narrow track.
【0047】図12は、従来の薄膜磁気ヘッドのオーバ
ーライト特性と本実施の形態の薄膜磁気ヘッドのオーバ
ーライト特性とを比較して表すものである。この図の
(A)は、図35に示したような形状の上部磁極114
を有する従来の薄膜磁気ヘッドのオーバーライト特性を
表し、(B)は図9に示したような形状の上部磁極17
を有する本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのオーバー
ライト特性を表す。この図に示したように、従来の薄膜
磁気ヘッドでは、26.0dBという値であったのに対
し、本実施の形態の薄膜磁気ヘッドでは、35.5dB
という高い値が得られており、オーバーライト特性が改
善されている。FIG. 12 shows a comparison between the overwrite characteristics of the conventional thin film magnetic head and the overwrite characteristics of the thin film magnetic head of the present embodiment. 35A shows an upper magnetic pole 114 having a shape as shown in FIG.
FIG. 9B shows the overwrite characteristics of the conventional thin film magnetic head having the upper magnetic pole 17 having the shape shown in FIG.
4 shows the overwrite characteristics of the thin-film magnetic head according to the present embodiment having the following. As shown in this figure, the value of the conventional thin film magnetic head was 26.0 dB, whereas the value of the thin film magnetic head of the present embodiment was 35.5 dB.
Is obtained, and the overwrite characteristics are improved.
【0048】また、上記のような形状を有する上部磁極
17をもつ薄膜磁気ヘッドは、製造工程上においても、
次のような利点を有する。すなわち、図10に示したよ
うに、本実施の形態の薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極
17では、ほぼTH0位置における、先端部17cと中
間部17bとの段差面21が先端部17cの側縁面とな
す角度δはほぼ90度である。このため、フォトリソグ
ラフィ工程でマスクを用いてフォトレジストを選択的に
露光してパターニングする場合に生ずる、エイペックス
部からの斜め方向および横方向の反射光は、TH0位置
またはTH0位置に対してプラス/マイナス0.5μm
の範囲内の所定の位置における段差面21と先端部17
cの側縁面とがなすほぼ90度の角部において大部分が
遮断され、先端部17cを形成するためのフォトレジス
ト領域にまで到達しにくくなる。このため、先端部17
cを形成するためのフォトレジスト領域のパターン幅が
広がるのを抑制することができる。具体的には、図10
に示したように、先端部17cの長手方向の長さのう
ち、先端部17cにおける所期の目標幅W2よりも広が
る部分(図中の破線)の長さd1を極めて小さくするこ
とが可能である。Further, the thin-film magnetic head having the upper magnetic pole 17 having the above-described shape can be used in a manufacturing process.
It has the following advantages. That is, as shown in FIG. 10, in the upper magnetic pole 17 in the thin-film magnetic head of the present embodiment, the step surface 21 between the front end portion 17c and the intermediate portion 17b substantially at the TH0 position is in contact with the side edge surface of the front end portion 17c. The angle δ is approximately 90 degrees. For this reason, obliquely and laterally reflected light from the apex portion, which is generated when the photoresist is selectively exposed and patterned using a mask in the photolithography process, is positive with respect to the TH0 position or the TH0 position. / Minus 0.5μm
Step surface 21 and tip portion 17 at a predetermined position within the range
Most of the corners formed by the side edge surface of c at approximately 90 degrees are blocked, and it is difficult to reach the photoresist region for forming the tip portion 17c. For this reason, the tip 17
An increase in the pattern width of the photoresist region for forming c can be suppressed. Specifically, FIG.
As shown in the figure, the length d1 of the portion (broken line in the figure) of the length of the tip portion 17c in the longitudinal direction that is wider than the intended target width W2 at the tip portion 17c can be extremely small. is there.
【0049】これに対して、例えば図11に示したよう
に、TH0位置における段差面21が先端部17cの側
縁面となす角度δが90度よりもはるかに大きい場合
(例えば130度以上)には、上記した角部における反
射光の遮蔽効果が小さくなり、先端部17cにおける所
期の目標幅W2よりも広がる部分(図中の破線)の長さ
d2は、より大きくなる。On the other hand, for example, as shown in FIG. 11, when the angle δ formed by the step surface 21 at the TH0 position with the side edge surface of the tip portion 17c is much larger than 90 degrees (for example, 130 degrees or more). In this case, the effect of blocking the reflected light at the corners described above is reduced, and the length d2 of the portion (broken line in the drawing) of the tip portion 17c that is wider than the intended target width W2 is further increased.
【0050】このように、本実施の形態の薄膜磁気ヘッ
ドによれば、上部磁極17の先端部17cを形成するた
めのフォトレジスト領域のパターン幅の広がりを防止す
ることができるので、記録媒体上の書込トラック幅を規
定する先端部17cの幅をほぼ目標の値W2とすること
ができ、書込トラック幅の狭小化が可能である。As described above, according to the thin-film magnetic head of the present embodiment, it is possible to prevent the pattern width of the photoresist region for forming the tip portion 17c of the upper magnetic pole 17 from being widened. The width of the tip portion 17c that defines the write track width can be set to substantially the target value W2, and the write track width can be reduced.
【0051】以上のように、本実施の形態の薄膜磁気ヘ
ッドによれば、TH0位置またはTH0位置に対してプ
ラス/マイナス0.5μmの範囲内の所定の位置におい
て上部磁極17の先端部17cと中間部17bとの間
に、実質的に直角に変化する幅方向の段差を設けると共
に、中間部17bの幅をトラック幅を規定する先端部1
7cの幅よりも十分大きくしたので、先端部17cを形
成するためのフォトレジストのパターン幅の広がりを防
止して書込トラック幅を微小化することができると共
に、ヨーク部17aに発生した磁束が先端部17cに到
達する前に飽和するのを防止して、十分なオーバーライ
ト特性を確保することができる。As described above, according to the thin-film magnetic head of this embodiment, the tip portion 17c of the upper magnetic pole 17 is located at the TH0 position or at a predetermined position within a range of ± 0.5 μm with respect to the TH0 position. A step in the width direction which changes substantially at a right angle is provided between the intermediate portion 17b and the width of the intermediate portion 17b.
7c, the width of the photoresist pattern for forming the tip portion 17c can be prevented from spreading and the writing track width can be reduced, and the magnetic flux generated in the yoke portion 17a can be reduced. Saturation before reaching the tip portion 17c can be prevented, and sufficient overwrite characteristics can be ensured.
【0052】また、本実施の形態では、スロートハイト
TH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θの正確な制御も可能となる。In this embodiment, since the insulating layer 8 for defining the throat height TH is formed of an inorganic insulating film, the heat treatment at a temperature of about 250 ° C. when forming the coils 10 and 12 is performed. There is no occurrence of position fluctuation (pattern shift) at the edge of the insulating layer 8 and deterioration of the profile. Therefore, the throat height can be accurately controlled. Further, accurate control of the MR height and accurate control of the apex angle θ are also possible.
【0053】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、
トリム構造を形成するために記録ギャップ層9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。In this embodiment, the insulating layer 8 for defining the throat height is formed of an inorganic insulating film.
When the recording gap layer 9 and the lower magnetic pole 7 are etched to form a trim structure, there is no variation in the position of the insulating layer 8, which also allows accurate control of the throat height.
【0054】また、本実施の形態によれば、下部磁極
(上部シールド)7と薄膜コイル10,12の間に、薄
い記録ギャップ層9の他に、厚い絶縁層8を形成するよ
うにしたので、下部磁極(上部シールド)7と薄膜コイ
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、薄膜コイル10,12からの磁束を漏れを
低減することができる。According to the present embodiment, the thick insulating layer 8 is formed between the lower magnetic pole (upper shield) 7 and the thin-film coils 10 and 12 in addition to the thin recording gap layer 9. A large dielectric strength can be obtained between the lower magnetic pole (upper shield) 7 and the thin-film coils 10 and 12, and the leakage of the magnetic flux from the thin-film coils 10 and 12 can be reduced.
【0055】なお、本実施の形態において、上部磁極1
7として、例えばNiFeやチッ化鉄(FeN)を用い
るようにしたが、このほか、例えば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。In this embodiment, the upper magnetic pole 1
For example, NiFe or iron nitride (FeN) is used as 7, but in addition, a high saturation magnetic flux density material such as amorphous Fe—Co—Zr may be used,
These materials may be used in combination of two or more. Also, as the lower magnetic pole 7, a magnetic material in which NiFe and the above-mentioned high saturation magnetic flux density material are laminated may be used.
【0056】また、上部磁極17は、図9に示した形状
に限定されず、例えば以下の図13〜図15に示したよ
うな形状にしてもよい。The upper magnetic pole 17 is not limited to the shape shown in FIG. 9, but may be shaped as shown in FIGS. 13 to 15, for example.
【0057】図13は、TH0位置における中間部17
bの段差面21の両外側角部をわずかに面取りした場合
の上部磁極17の平面図である。面取り部以外の部分の
構造は図9の場合と同様である。この場合には、面取り
後の段差面21の幅がW1となるようにする。FIG. 13 shows the intermediate portion 17 at the TH0 position.
13B is a plan view of the upper magnetic pole 17 when both outer corners of the step surface 21 in FIG. The structure of the part other than the chamfered part is the same as in the case of FIG. In this case, the width of the step surface 21 after chamfering is set to W1.
【0058】図14は、TH0位置における段差面21
が先端部17cの側縁面となす角度δを90度より大き
くした場合の上部磁極17の平面図である。角度δは、
例えば90〜150度とするが、より好適には90〜1
20度の範囲とする。FIG. 14 shows the step surface 21 at the TH0 position.
Is a plan view of the upper magnetic pole 17 when an angle δ formed between the upper magnetic pole 17 and the side edge surface of the tip portion 17c is larger than 90 degrees. Angle δ is
For example, 90 to 150 degrees, more preferably 90 to 1 degrees.
The range is 20 degrees.
【0059】図15は、中間部17bの側縁面がエアベ
アリング面20と平行な面となす角度γを90度より小
さくした場合の上部磁極17の平面図である。角度γ
は、例えば70〜80度の範囲とするのが好適である。FIG. 15 is a plan view of the upper magnetic pole 17 when the angle γ between the side edge surface of the intermediate portion 17b and the plane parallel to the air bearing surface 20 is smaller than 90 degrees. Angle γ
Is preferably in the range of, for example, 70 to 80 degrees.
【0060】なお、図13〜図15において、先端部1
7cと中間部17bとの連結位置はTH0位置と厳密に
一致しなければならないものではなく、TH0位置に対
して例えばプラス/マイナス0.5μm程度の範囲でず
れていてもよい。It should be noted that in FIGS.
The connection position between 7c and the intermediate portion 17b does not have to exactly coincide with the TH0 position, and may be shifted from the TH0 position within a range of, for example, about ± 0.5 μm.
【0061】これらの図13〜図15に示した上部磁極
17を有する薄膜磁気ヘッドにおいても、上記の図9に
示した上部磁極17を有する薄膜磁気ヘッドの場合と同
様の効果を得ることができる。In the thin-film magnetic head having the upper magnetic pole 17 shown in FIGS. 13 to 15, the same effects as those of the thin-film magnetic head having the upper magnetic pole 17 shown in FIG. 9 can be obtained. .
【0062】〔第2の実施の形態〕次に、本発明の第2
の実施の形態を説明する。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described.
【0063】まず、図16ないし図19を参照して、本
発明の第2の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、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によって
具現化されるので、以下併せて説明する。図16ないし
図19において、(a)はエアベアリング面に垂直な断
面を示し、(b)は磁極部分のエアベアリング面に平行
な断面を示している。これらの図で、上記各実施の形態
における要素と同一部分には同一の符号を付すものとす
る。First, a method of manufacturing a composite thin film magnetic head as a method of manufacturing a thin film magnetic head according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The thin-film magnetic head according to the present embodiment
Since the present invention is embodied by the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present embodiment, it will be described together. 16 to 19, (a) shows a cross section perpendicular to the air bearing surface, and (b) shows a cross section of the magnetic pole portion parallel to the air bearing surface. In these drawings, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals.
【0064】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法において、図16に示した下部磁極7を形成すると
ころまでの工程は、上記第1の実施の形態における図3
の途中までの工程と同様であるので、説明を省略する。In the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present embodiment, the steps up to the point where the lower magnetic pole 7 shown in FIG. 16 is formed are the same as those shown in FIG.
Since the steps up to the middle of the process are the same, the description is omitted.
【0065】本実施の形態では、図16に示したように
下部磁極7の形成が終了すると、次に、図17に示した
ように、記録ギャップ層9を形成し、その上に、スロー
トハイトTHを規定するための絶縁膜パターン25を形
成する。次に、後工程で薄膜コイル29を形成する領域
よりも後方(図17(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9を部分的にエ
ッチングして開口部9b(バックギャップ領域)を形成
する。次に、絶縁膜パターン25からトラック対向面
(エアベアリング面)となる側にかけての領域に、例え
ば電解めっき法により、上部磁極の一部を構成すること
となる上部ポールチップ27aを選択的に形成する。こ
のとき、同時に、開口部9bにも磁路形成パターン27
bを形成する。上部ポールチップ27aおよび磁路形成
パターン27bとしては、例えば、高飽和磁束密度材で
あるパーマロイ(NiFe)系の合金や窒化鉄(Fe
N)系の合金等が用いられる。ここで、下部磁極7が本
発明における「少なくとも2つの磁性層」のうちの1つ
または「第2の磁性層」に対応し、磁路形成パターン2
7bが本発明における「第4の磁性層部分」または「磁
路連結部分」に対応する。In this embodiment, when the formation of the lower magnetic pole 7 is completed as shown in FIG. 16, then, as shown in FIG. 17, the recording gap layer 9 is formed, and the throat height is formed thereon. An insulating film pattern 25 for defining TH is formed. Next, at a position behind (in the right side in FIG. 17A) the region where the thin film coil 29 is to be formed in a later step, the recording gap layer 9 is partially etched to form a magnetic path, and the opening 9b is formed. (Back gap region) is formed. Next, an upper pole tip 27a which forms a part of the upper magnetic pole is selectively formed in a region from the insulating film pattern 25 to a side facing the track (air bearing surface) by, for example, electrolytic plating. I do. At this time, at the same time, the magnetic path forming pattern 27 is also formed in the opening 9b.
b is formed. As the upper pole tip 27a and the magnetic path forming pattern 27b, for example, a permalloy (NiFe) -based alloy or iron nitride (Fe
An N) -based alloy or the like is used. Here, the lower magnetic pole 7 corresponds to one of the “at least two magnetic layers” or the “second magnetic layer” in the present invention, and the magnetic path forming pattern 2
7b corresponds to the "fourth magnetic layer portion" or the "magnetic path connecting portion" in the present invention.
【0066】上部ポールチップ27aおよび磁路形成パ
ターン27bの形成は、例えば、次のようにして行う。
すなわち、まず、高飽和磁束密度材であるNiFe系合
金を、例えばスパッタリングにより、約70nmの厚み
で形成して、電解めっき法におけるシード層となる電極
膜(図示せず)を形成する。次に、上記の電極膜上に、
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フォトレジ
ストパターン(図示せず)を形成する。次に、このフォ
トレジストパターンをマスクとし、先に形成した電極膜
をシード層として、電解めっき法によって、上部ポール
チップ27aおよび磁路形成パターン27bを、約3〜
5μmの厚みに形成し、その後、フォトレジストパター
ンを除去する。この上部ポールチップ27aは、例えば
図20および図21に示したような形状とする。この上
部ポールチップ27aの形状については後述する。The upper pole tip 27a and the magnetic path forming pattern 27b are formed, for example, as follows.
That is, first, a NiFe-based alloy, which is a high saturation magnetic flux density material, is formed to a thickness of about 70 nm by, for example, sputtering, and an electrode film (not shown) serving as a seed layer in the electrolytic plating method is formed. Next, on the above electrode film,
A photoresist is applied, patterned by photolithography, and a photoresist pattern (not shown) is formed by frame plating. Next, using the photoresist pattern as a mask and the electrode film formed earlier as a seed layer, the upper pole tip 27a and the magnetic path forming pattern 27b are formed by electroplating to about 3 to
After forming a thickness of 5 μm, the photoresist pattern is removed. The upper pole tip 27a has a shape as shown in FIGS. 20 and 21, for example. The shape of the upper pole tip 27a will be described later.
【0067】次に、上部ポールチップ27a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
9と下部磁極7とを、約0.3〜0.5μm程度エッチ
ングして、書き込み時における実効トラック幅の広がり
を抑制するためのトリム構造を形成する。Next, using the upper pole tip 27a as a mask, the recording gap layer 9 and the lower magnetic pole 7 are etched by about 0.3 to 0.5 μm by, for example, ion milling to obtain an effective track width at the time of writing. A trim structure for suppressing spread is formed.
【0068】次に、全体に、例えばアルミナ膜等の絶縁
膜28を0.5〜1.5μm程度の膜厚に形成したの
ち、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薄膜コイル29を2〜3μ
mの厚みで形成する。次に、全体に、例えばアルミナ膜
等の絶縁膜30を3〜4μm程度の膜厚に形成したの
ち、例えばCMP(化学機械研磨)法により全体を研磨
して平坦化し、上部ポールチップ27aおよび磁路形成
パターン27bの表面を露出させる。Next, after an insulating film 28 such as an alumina film is formed to a thickness of about 0.5 to 1.5 μm on the whole, an inductive type made of copper (Cu) is formed by, for example, electrolytic plating. The thin film coil 29 for the recording head is 2-3 μm.
m. Next, an insulating film 30 such as an alumina film is formed on the entire surface to a thickness of about 3 to 4 μm, and the entire surface is polished and flattened by, for example, a CMP (chemical mechanical polishing) method. The surface of the path forming pattern 27b is exposed.
【0069】次に、図18に示したように、上部ポール
チップ27aおよび磁路形成パターン27bの場合と同
様の工程の電解めっき法によって、上部ヨーク兼上部磁
極(以下、上部磁極という。)27cを、約3〜5μm
の厚みに形成する。この上部磁極27cは、例えば図2
0に示したような形状を有し、上記の開口部9bにおい
て下部磁極7と接触して磁気的に連結されると共に、上
部ポールチップ27aとも接触して磁気的に連結され
る。上部磁極17としては、例えば、高飽和磁性材料で
あるパーマロイ(NiFe)や窒化鉄(FeN)等が用
いられる。ここで、上部磁極27cが本発明における
「第3の磁性層部分」または「ヨーク部分」に対応す
る。Next, as shown in FIG. 18, the upper yoke and upper magnetic pole (hereinafter referred to as upper magnetic pole) 27c is formed by electrolytic plating in the same process as that for the upper pole tip 27a and the magnetic path forming pattern 27b. About 3-5 μm
Formed to a thickness of The upper magnetic pole 27c is, for example, as shown in FIG.
The opening 9b is in contact with the lower magnetic pole 7 and is magnetically connected to the upper pole tip 27a in the opening 9b. As the upper magnetic pole 17, for example, permalloy (NiFe) or iron nitride (FeN), which is a highly saturated magnetic material, is used. Here, the upper magnetic pole 27c corresponds to the "third magnetic layer portion" or the "yoke portion" in the present invention.
【0070】次に、全体を覆うようにして、例えばアル
ミナよりなるオーバーコート層38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
生ヘッドのエアベアリング面(トラック面)を形成し
て、薄膜磁気ヘッドが完成する。Next, an overcoat layer 38 made of, for example, alumina is formed so as to cover the whole. Finally, the slider is machined to form air bearing surfaces (track surfaces) of the recording head and the reproducing head, thereby completing the thin-film magnetic head.
【0071】なお、ここでは、1層の薄膜コイル29の
みを形成するようにしたが、図19に示したように、薄
膜コイル29を覆う絶縁層30の上に第2層の薄膜コイ
ル35を形成し、これをフォトレジスト層36で覆った
後、その上に上部磁極37を選択的に形成するようにし
てもよい。Although only one layer of the thin-film coil 29 is formed here, as shown in FIG. 19, the second-layer thin-film coil 35 is formed on the insulating layer 30 covering the thin-film coil 29. After being formed and covered with the photoresist layer 36, the upper magnetic pole 37 may be selectively formed thereon.
【0072】図20は、上部磁極27cおよび上部ポー
ルチップ27aの平面構造を表し、図21は上部ポール
チップ27aの平面構造を表すものである。図20に示
したように、上部磁極27cは、幅W3を有し上部磁極
27cの大部分を占めるヨーク部27c(1) と、上部ポ
ールチップ27aと一部オーバーラップして接続される
接続部27c(2) とを有している。ヨーク部27c(1)
の形状は、上記第1の実施の形態における上部磁極17
のヨーク部17aと同様である。接続部27c(2) の幅
は、上記第1の実施の形態における上部磁極17の中間
部17bの幅よりも広くなっている。ヨーク部17aお
よび接続部27c(2) の各幅方向の中心は互いに一致し
ている。FIG. 20 shows a plan structure of the upper magnetic pole 27c and the upper pole tip 27a, and FIG. 21 shows a plan structure of the upper pole tip 27a. As shown in FIG. 20, the upper magnetic pole 27c has a width W3 and occupies most of the upper magnetic pole 27c, and a connecting portion partially connected to and connected to the upper pole tip 27a. 27c (2). Yoke 27c (1)
Of the upper magnetic pole 17 in the first embodiment.
This is the same as the yoke part 17a. The width of the connecting portion 27c (2) is wider than the width of the intermediate portion 17b of the upper magnetic pole 17 in the first embodiment. The centers of the yoke portion 17a and the connection portion 27c (2) in the width direction coincide with each other.
【0073】図21に示したように、上部ポールチップ
27aは、記録媒体上の書込トラック幅を規定する先端
部27a(1) と、上部磁極27cの接続部27c(2) と
接続される中間部27a(2) とを有している。中間部2
7a(2) は、上記第1の実施の形態における上部磁極1
7の中間部17bと同じ幅W1を有し、長さはL4であ
る。先端部27a(1) は、上記第1の実施の形態におけ
る先端部17cと同じ幅W2を有する。先端部27a
(1) と中間部27a(2) との連結部は、TH0位置とほ
ぼ一致し、同時に、上部磁極27cの接続部27c(2)
における前側(エアベアリング面側)の端縁面とも一致
している。この連結部(すなわち、ほぼTH0位置)に
おいて、中間部27a(2) の幅はW1であり、先端部2
7a(1) の幅は、W1よりも小さいW2である。すなわ
ち、TH0位置またはTH0位置に対してプラス/マイ
ナス0.5μmの範囲内の所定の位置において、中間部
27a(2) と先端部27a(1) との間には幅方向の段差
が存在している。この段差部における中間部27a(2)
側の段差面21は、中間部27a(2) の側面と角度γ1
をなし、先端部27a(1) の側縁面と角度δをなしてい
る。本実施の形態では、角度γ1およびδは共に90度
である。すなわち、中間部27a(2) および先端部27
a(1) は共に矩形をなしており、段差面21は先端部2
7a(1) の側縁面と実質的に直交している。ここで、先
端部27a(1) が本発明における「第1の磁性層部分」
に対応し、中間部27a(2) が本発明における「第2の
磁性層部分」に対応し、上部ポールチップ27aが本発
明における「磁極先端部分」に対応し、上部ポールチッ
プ27a、磁路形成パターン27bおよび上部磁極27
cの集合体が本発明における「2つの磁性層のうちの一
方の磁性層」または「第1の磁性層」に対応する。ま
た、記録ギャップ層9の一部(TH0位置よりも後方の
部分)が本発明における「第1の絶縁層」に対応し、絶
縁膜パターン25が本発明における「第2の絶縁層」に
対応し、絶縁膜28が本発明における「第3の絶縁層」
に対応し、絶縁層30が本発明における「第4の絶縁
層」に対応し、これらの集合体が本発明における「絶縁
層」に対応する。As shown in FIG. 21, the upper pole tip 27a is connected to the tip 27a (1) for defining the write track width on the recording medium and the connection 27c (2) of the upper magnetic pole 27c. And an intermediate portion 27a (2). Middle part 2
7a (2) is the upper magnetic pole 1 in the first embodiment.
7 has the same width W1 as the intermediate portion 17b, and the length is L4. The distal end portion 27a (1) has the same width W2 as the distal end portion 17c in the first embodiment. Tip 27a
The connecting portion between (1) and the intermediate portion 27a (2) substantially coincides with the TH0 position, and at the same time, the connecting portion 27c (2) of the upper magnetic pole 27c.
At the front side (air bearing surface side). At this connecting portion (ie, approximately at the TH0 position), the width of the intermediate portion 27a (2) is W1,
The width of 7a (1) is W2 smaller than W1. That is, at the TH0 position or at a predetermined position within a range of ± 0.5 μm with respect to the TH0 position, there is a step in the width direction between the intermediate portion 27a (2) and the tip portion 27a (1). ing. Intermediate portion 27a (2) in this step portion
Side step surface 21 is at an angle γ1 with the side surface of intermediate portion 27a (2).
And forms an angle δ with the side edge surface of the tip portion 27a (1). In the present embodiment, angles γ1 and δ are both 90 degrees. That is, the intermediate portion 27a (2) and the tip portion 27
a (1) are both rectangular, and the step surface 21 is the tip 2
7a (1) is substantially perpendicular to the side edge surface. Here, the tip 27a (1) is the "first magnetic layer portion" in the present invention.
, The middle portion 27a (2) corresponds to the “second magnetic layer portion” in the present invention, the upper pole tip 27a corresponds to the “magnetic pole tip portion” in the present invention, and the upper pole tip 27a Forming pattern 27b and upper magnetic pole 27
The aggregate of c corresponds to the “one magnetic layer of the two magnetic layers” or the “first magnetic layer” in the present invention. Further, a part of the recording gap layer 9 (a part behind the TH0 position) corresponds to the “first insulating layer” in the present invention, and the insulating film pattern 25 corresponds to the “second insulating layer” in the present invention. The insulating film 28 is the “third insulating layer” in the present invention.
, The insulating layer 30 corresponds to the “fourth insulating layer” in the present invention, and an aggregate of these corresponds to the “insulating layer” in the present invention.
【0074】図18および図20から明らかなように、
先端部27a(1) は、平坦な記録ギャップ層9の上に延
在し、中間部27a(2) は、絶縁パターン25の上に位
置している。As is clear from FIGS. 18 and 20,
The tip portion 27a (1) extends over the flat recording gap layer 9, and the intermediate portion 27a (2) is located over the insulating pattern 25.
【0075】なお、図20に示した各部の寸法として
は、例えば次のような値が好適である。 中間部27a(2) の幅W1=2.0〜5.0μm 中間部27a(2) の長さL4=1.0〜5.0μm 先端部27a(1) の幅W2=0.4〜1.2μm ヨーク部17aの幅W3=30〜40μm 接続部27c(2) の長さ=3.0〜5.0μmIt is to be noted that, for example, the following values are preferable as the dimensions of each part shown in FIG. Width W1 of middle portion 27a (2) = 2.0-5.0 μm Length L4 of middle portion 27a (2) = 1.0-5.0 μm Width W2 of tip portion 27a (1) = 0.4-1 .2 μm Width W3 of yoke portion 17a = 30 to 40 μm Length of connection portion 27c (2) = 3.0 to 5.0 μm
【0076】このような形状を有する上部磁極17をも
つ薄膜磁気ヘッドは、上記第1の実施の形態の場合と同
様の理由から、オーバーライト特性において高い性能を
発揮する。また、このような形状の上部磁極27cおよ
び上部ポールチップ27aを有する薄膜磁気ヘッドは、
製造工程上においても、上記第1の実施の形態の場合と
同様の利点を有する。The thin-film magnetic head having the upper magnetic pole 17 having such a shape exhibits high performance in overwrite characteristics for the same reason as in the first embodiment. Further, the thin-film magnetic head having the upper magnetic pole 27c and the upper pole tip 27a having such a shape is as follows.
The same advantages as in the case of the first embodiment can be obtained in the manufacturing process.
【0077】すなわち、本実施の形態の薄膜磁気ヘッド
によれば、上部ポールチップ27aの先端部27a(1)
を形成するためのフォトレジストのパターン幅の広がり
を防止して書込トラック幅を微小化することができると
共に、ヨーク部27c(1) に発生した磁束が上部ポール
チップ27aの先端部27a(1) に到達する前に飽和す
るのを防止して、十分なオーバーライト特性を確保する
ことができる。That is, according to the thin-film magnetic head of this embodiment, the tip portion 27a (1) of the upper pole tip 27a
The width of the write track can be reduced by preventing the pattern width of the photoresist for forming the pattern from being widened, and the magnetic flux generated in the yoke portion 27c (1) causes the tip portion 27a (1) of the upper pole tip 27a. ) Can be prevented from saturating before reaching, and sufficient overwrite characteristics can be secured.
【0078】また、本実施の形態では、上部磁極27c
をCMP研磨後の平坦部上に形成できるため、フォトリ
ソグラフィによるフォトレジストパターンの形成を高精
度に行うことができる。In this embodiment, the upper magnetic pole 27c
Can be formed on a flat portion after CMP polishing, so that a photoresist pattern can be formed with high accuracy by photolithography.
【0079】また、本実施の形態では、記録ギャップ層
9と薄膜コイル10との間に、アルミナ等からなる厚い
絶縁膜28が形成されているため、薄膜コイル10と下
部磁極7との間の絶縁耐圧を高めることができると共
に、薄膜コイル10からの磁束の洩れを低減することが
できる。In this embodiment, since the thick insulating film 28 made of alumina or the like is formed between the recording gap layer 9 and the thin-film coil 10, the gap between the thin-film coil 10 and the lower magnetic pole 7 is formed. The dielectric strength can be increased, and the leakage of magnetic flux from the thin-film coil 10 can be reduced.
【0080】なお、上部磁極27cおよび上部ポールチ
ップ27aは、図20,図21に示した形状に限定され
ず、例えば以下の図22〜図24に示したような形状に
してもよい。The upper magnetic pole 27c and the upper pole tip 27a are not limited to the shapes shown in FIGS. 20 and 21, but may be shaped as shown in FIGS. 22 to 24, for example.
【0081】図22は、中間部27a(2) の段差面21
の両外側角部を面取りした場合の上部ポールチップ27
aの平面図である。面取り部以外の部分の構造は図21
の場合と同様である。面取り角ηは、段差面21に対し
て例えば30〜60度とするのが好適である。FIG. 22 shows the step surface 21 of the intermediate portion 27a (2).
Pole tip 27 when chamfering both outside corners
It is a top view of a. The structure other than the chamfer is shown in FIG.
Is the same as The chamfer angle η is preferably, for example, 30 to 60 degrees with respect to the step surface 21.
【0082】図23は、上部磁極27cの接続部27c
(2) および上部ポールチップ27aの中間部27a(2)
がテーパを有する場合の平面構成を表し、図24は、上
部ポールチップ27aの平面構成を表すものである。こ
れらの図で、上部磁極27cの接続部27c(2) のテー
パ角γは、接続部27c(2) の端縁面22に対して例え
ば45〜60度の範囲とし、上部ポールチップ27aの
中間部27a(2) のテーパ角γ1は、段差面21に対し
て例えば60〜80度の範囲とするのが好適である。FIG. 23 shows a connection 27c of the upper magnetic pole 27c.
(2) and middle part 27a of upper pole tip 27a (2)
FIG. 24 shows a planar configuration of the upper pole tip 27a in a case where the upper pole tip has a taper. In these figures, the taper angle γ of the connection portion 27c (2) of the upper magnetic pole 27c is, for example, in the range of 45 to 60 degrees with respect to the edge surface 22 of the connection portion 27c (2), The taper angle γ1 of the portion 27a (2) is preferably in the range of, for example, 60 to 80 degrees with respect to the step surface 21.
【0083】これらの図22〜図24に示した上部磁極
27cおよび上部ポールチップ27aを有する薄膜磁気
ヘッドにおいても、上記の図20に示した上部磁極27
cおよび上部ポールチップ27aを有する薄膜磁気ヘッ
ドの場合と同様の効果を得ることができる。In the thin-film magnetic head having the upper magnetic pole 27c and the upper pole tip 27a shown in FIGS. 22 to 24, the upper magnetic pole 27 shown in FIG.
The same effect as in the case of the thin-film magnetic head having c and the upper pole tip 27a can be obtained.
【0084】なお、上部磁極27cの接続部27c(2)
における前側(エアベアリング面側)の端縁面22の位
置は、TH0位置と一致している上部ポールチップ27
aの段差面21の位置と正確に一致しなければならない
ものではなく、例えば図25に示したように、接続部2
7c(2) の端縁面22の位置が段差面21の位置よりも
後方(エアベアリング面と反対の側)にずれるようにし
てもよい。The connecting portion 27c (2) of the upper magnetic pole 27c
Of the front edge surface 22 (air bearing surface side) of the upper pole tip 27 coincides with the TH0 position.
a does not have to exactly match the position of the step surface 21 of the connecting portion 2a, for example, as shown in FIG.
The position of the edge surface 22 of 7c (2) may be shifted backward (the side opposite to the air bearing surface) from the position of the step surface 21.
【0085】また、上記第2の実施の形態(図20)に
おける上部磁極27cの接続部27c(2) は、必須のも
のではなく、例えば図26に示したように、上部磁極2
7cをヨーク部27c(1) のみで構成し、上部ポールチ
ップ27aの中間部27a(2) の上にヨーク部27c
(1) の一部をオーバーラップさせるようにしてもよい。
この場合も、ヨーク部27c(1) の前側の端縁面22の
位置は、TH0位置と一致している上部ポールチップ2
7aの段差面21の位置と正確に一致しなければならな
いものではなく、例えば図27に示したように、ヨーク
部27c(1) の前側の端縁面22の位置が上部ポールチ
ップ27aの段差面21の位置よりも後方(エアベアリ
ング面と反対の側)にずれるようにしてもよい。The connection 27c (2) of the upper magnetic pole 27c in the second embodiment (FIG. 20) is not indispensable. For example, as shown in FIG.
7c is composed of only the yoke portion 27c (1), and the yoke portion 27c is placed on the intermediate portion 27a (2) of the upper pole tip 27a.
Part of (1) may be overlapped.
Also in this case, the position of the front edge surface 22 of the yoke portion 27c (1) is equal to the TH0 position.
It is not necessary to exactly match the position of the step surface 21 of the upper pole tip 27a with the position of the front edge surface 22 of the yoke portion 27c (1) as shown in FIG. The position may be shifted backward (the side opposite to the air bearing surface) from the position of the surface 21.
【0086】[第3の実施の形態]次に、本発明の第3
の実施の形態を説明する。[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described.
【0087】図28は本発明の第3の実施の形態に係る
薄膜磁気ヘッドの上部磁極27cおよび上部ポールチッ
プ27aの平面構成を表し、図29は図28における要
部を拡大して表すものである。なお、これらの図で、上
記第2の実施の形態における図20で示した構成要素と
同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略
する。FIG. 28 shows a plan configuration of the upper magnetic pole 27c and the upper pole tip 27a of the thin-film magnetic head according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 29 is an enlarged view of a main part in FIG. is there. In these figures, the same components as those shown in FIG. 20 in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
【0088】図28および図29に示したように、本実
施の形態では、上部磁極27cの接続部27c(2) は、
その前側(エアベアリング面側)の端縁面22の位置が
上部ポールチップ27aの段差面21の位置を越えて先
端部27a(1) の一部ともオーバーラップすることとな
るように延在している。このオーバーラップした部分に
おける接続部27c(2) の端縁面22は、先端部27a
(1) の延在方向、すなわち先端部27a(1) の側縁面2
3の方向と直交している。また、本実施の形態では、T
H0の位置と一致するのは、上部ポールチップ27aの
段差面21の位置ではなく、接続部27c(2) の端縁面
22の位置である。その他の構成および製造方法は、上
記第2の実施の形態の場合と同様であり、例えば、先端
部27a(1) を通りエアベアリング面21と垂直な面に
沿った断面構造は、図18または図19に示したものと
同様である。As shown in FIGS. 28 and 29, in the present embodiment, the connection portion 27c (2) of the upper magnetic pole 27c is
The front end (air bearing surface side) of the edge surface 22 extends beyond the position of the step surface 21 of the upper pole tip 27a so as to overlap with a part of the front end portion 27a (1). ing. The edge surface 22 of the connection portion 27c (2) in this overlapped portion is
The extension direction of (1), that is, the side edge surface 2 of the tip 27a (1).
3 is orthogonal to the direction. Further, in the present embodiment, T
The position corresponding to the position H0 is not the position of the step surface 21 of the upper pole tip 27a, but the position of the edge surface 22 of the connecting portion 27c (2). Other configurations and manufacturing methods are the same as those in the second embodiment. For example, the cross-sectional structure along a plane passing through the distal end portion 27a (1) and perpendicular to the air bearing surface 21 is shown in FIG. This is the same as that shown in FIG.
【0089】ところで、図18において説明したよう
に、上部ポールチップ27aを形成するためのフォトリ
ソグラフィ工程と、上部磁極27cを形成するためのフ
ォトリソグラフィ工程とは、全く別個に行われる。この
ため、たとえ、上部ポールチップ27aの形成用のフォ
トリソグラフィ工程における露光状態の悪さによってフ
ォトレジストの角部が丸まってしまい、例えば図29に
示したように、上部ポールチップ27aの段差面21と
先端部27a(1) の側縁面23との交差部24がシャー
プな直角にならずに丸みが生じたとしても、先端部27
a(1) の側縁面23と上部磁極27cの接続部27c
(2) とは、必ず、シャープな直角をなすこととなる。す
なわち、記録媒体のトラック幅を規定する先端部27a
(1) の幅が、TH0の位置からエアベアリング面20ま
での全域(スロートハイトTHの全域)にわたって正確
にW1となるようにすることができる。したがって、ト
ラック幅の縮小に伴って、先端部27a(1) の幅W1を
1μm以下、さらには0.5μm以下にする場合におい
ても、TH0位置の近傍で先端部27a(1) の幅W1が
広がることがない。特に、より高性能の薄膜磁気ヘッド
を得るためにスロートハイトTHを従来の1μm程度か
ら0.5〜0.2μmという値に縮小した場合において
も、スロートハイトTHの全域にわたって正確な設計値
幅W1を保証することが可能となる。これにより、記録
媒体上の記録トラック幅を正確にコントロールすること
ができ、あるトラックに書き込まれるべきデータが隣の
トラックにも書き込まれてしまうというサイドライト現
象の発生を効果的に防止することができる。As described with reference to FIG. 18, the photolithography process for forming the upper pole tip 27a and the photolithography process for forming the upper magnetic pole 27c are performed completely separately. For this reason, even if the corners of the photoresist are rounded due to poor exposure conditions in the photolithography process for forming the upper pole tip 27a, for example, as shown in FIG. Even if the intersection portion 24 of the tip portion 27a (1) with the side edge surface 23 does not become a sharp right angle but is rounded, the tip portion 27a (1) may be rounded.
a (1) connection portion 27c between side edge surface 23 and upper magnetic pole 27c
(2) always means a sharp right angle. That is, the leading end 27a that defines the track width of the recording medium
The width of (1) can be set to exactly W1 over the entire area from the position of TH0 to the air bearing surface 20 (the entire area of the throat height TH). Therefore, even when the width W1 of the tip portion 27a (1) is reduced to 1 μm or less and further to 0.5 μm or less with the reduction of the track width, the width W1 of the tip portion 27a (1) near the TH0 position is reduced. Does not spread. In particular, even when the throat height TH is reduced from about 1 μm to 0.5 to 0.2 μm in order to obtain a higher performance thin-film magnetic head, an accurate design value width W1 can be obtained over the entire throat height TH. It is possible to guarantee. As a result, the width of the recording track on the recording medium can be accurately controlled, and the occurrence of a side write phenomenon in which data to be written on one track is also written on an adjacent track can be effectively prevented. it can.
【0090】また、本実施の形態では、先端部27a
(1) のTH0位置の直ぐ後方に、直角に広がる接続部2
7c(2) が存在すると共に、段差面21の直ぐ後方に中
間部27a(2) が存在しているので、これらによって十
分な磁気ボリュームが確保されている。このため、ヨー
ク部27c(1) に発生した磁束が上部ポールチップ27
aの先端部27a(1) に到達する前に飽和するのを効果
的に防止することができ、十分なオーバーライト特性を
確保することが可能である。In the present embodiment, the tip 27a
Right behind the TH0 position in (1), a connecting portion 2 extending at a right angle
7c (2) and the intermediate portion 27a (2) immediately behind the step surface 21, so that a sufficient magnetic volume is secured by these. For this reason, the magnetic flux generated in the yoke portion 27c (1)
It is possible to effectively prevent saturation before reaching the tip portion 27a (1), and to secure sufficient overwrite characteristics.
【0091】なお、本実施の形態のように、上部磁極2
7cの接続部27c(2) の端縁面22を上部ポールチッ
プ27aの段差面21を越えたところに位置させるよう
にする場合において、上部ポールチップ27aおよび上
部磁極27cの形状は、図28に示したものには限定さ
れない。例えば図30に示したように、上部磁極27c
の接続部27c(2) および上部ポールチップ27aの中
間部27a(2) が、それぞれ、テーパをもつような形状
にしてもよい。上部磁極27cの接続部27c(2) のテ
ーパ角および上部ポールチップ27aの中間部27a
(2) のテーパ角は、上記した図23の場合と同様とする
のが好適である。Note that, as in this embodiment, the upper magnetic pole 2
When the edge surface 22 of the connecting portion 27c (2) of FIG. 7c is located beyond the step surface 21 of the upper pole tip 27a, the shapes of the upper pole tip 27a and the upper magnetic pole 27c are as shown in FIG. It is not limited to what is shown. For example, as shown in FIG.
The connecting portion 27c (2) and the intermediate portion 27a (2) of the upper pole tip 27a may have a tapered shape. The taper angle of the connection portion 27c (2) of the upper magnetic pole 27c and the intermediate portion 27a of the upper pole tip 27a
The taper angle in (2) is preferably the same as in the case of FIG. 23 described above.
【0092】また、図31に示したように、上部磁極2
7cから接続部27c(2) を除いて上部磁極27cをヨ
ーク部27c(1) のみで構成し、ヨーク部27c(1) の
端縁面22が上部ポールチップ27aの段差面21を越
えて先端部27a(1) の上に位置するようにヨーク部2
7c(1) をオーバーラップさせてもよい。Further, as shown in FIG.
The upper magnetic pole 27c is composed of only the yoke portion 27c (1) except for the connection portion 27c (2) from the 7c, and the edge surface 22 of the yoke portion 27c (1) extends beyond the step surface 21 of the upper pole tip 27a. So that the yoke part 2 is located on the part 27a (1).
7c (1) may be overlapped.
【0093】また、例えば図32に示したように、上部
ポールチップ27aの段差面21が先端部27a(1) の
側縁面23と90度以上の角度をなすようにしてもよ
い。但し、段差面21が側縁面23と90度をなすよう
にするのが好適である。For example, as shown in FIG. 32, the step surface 21 of the upper pole tip 27a may form an angle of 90 degrees or more with the side edge surface 23 of the tip 27a (1). However, it is preferable that the step surface 21 forms 90 degrees with the side edge surface 23.
【0094】なお、上記第2および第3の実施の形態で
は、薄膜磁気ヘッドの上部磁極部が上部磁極27cおよ
び上部ポールチップ27aの2つの部分に分割されて形
成されると共に薄膜磁気ヘッド全体が図19に示したよ
うな断面構造を有するものである場合について説明した
が、本発明はこれに限定されず、以下の第4および第5
の実施の形態に示すような構造を有するものであっても
よい。In the second and third embodiments, the upper magnetic pole portion of the thin-film magnetic head is divided into two parts, the upper magnetic pole 27c and the upper pole tip 27a, and the entire thin-film magnetic head is formed. The case of having the cross-sectional structure as shown in FIG. 19 has been described, but the present invention is not limited to this, and the following fourth and fifth embodiments will be described.
It may have a structure as shown in the embodiment.
【0095】[第4の実施の形態]次に、図33〜図3
5を参照して、本発明の第4の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
造方法を説明する。なお、本実施の形態に係る薄膜磁気
ヘッドは、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方
法によって具現化されるので、以下併せて説明する。図
33ないし図35において、(a)はエアベアリング面
に垂直な断面を示し、(b)は磁極部分のエアベアリン
グ面に平行な断面を示している。これらの図で、上記各
実施の形態における要素と同一部分には同一の符号を付
すものとする。[Fourth Embodiment] Next, FIGS.
With reference to FIG. 5, a method of manufacturing a composite thin film magnetic head as a method of manufacturing a thin film magnetic head according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The thin-film magnetic head according to the present embodiment is embodied by the method for manufacturing a thin-film magnetic head according to the present embodiment, and will be described together. 33A to 35A show a cross section perpendicular to the air bearing surface, and FIG. 33B shows a cross section of the magnetic pole portion parallel to the air bearing surface. In these drawings, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals.
【0096】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法において、図33における下部磁極7を形成すると
ころまでの工程は、上記第1の実施の形態における図1
から図3の途中までの工程と同様であるので、説明を省
略する。In the method of manufacturing the thin-film magnetic head according to the present embodiment, the steps up to the step of forming the lower magnetic pole 7 in FIG. 33 are the same as those in FIG.
3 to the middle of FIG. 3, and a description thereof will be omitted.
【0097】本実施の形態では、図33に示したように
下部磁極7の形成が終了すると、次に、下部磁極7上
に、下部ポールチップ41aおよび下部接続部41bを
約2.0〜2.5μmの厚みで形成する。ここで、下部
ポールチップ41aは、そのエアベアリング面側の先端
部がMR(GMR)ハイト零の位置の近辺になるように
成形し、同時に、エアベアリング面の反対側がスロート
ハイト零の位置となるようにする。なお、この下部ポー
ルチップ41aおよび下部接続部41bは、NiFe等
のめっき膜により形成してもよく、FeN,FeZrN
P,CoFeNなどのスパッタ膜により形成してもよ
い。ここで、下部磁極7、下部ポールチップ41aおよ
び下部接続部41bの集合体が本発明における「少なく
とも2つの磁性層」の1つに対応する。In this embodiment, when the formation of the lower magnetic pole 7 is completed as shown in FIG. 33, the lower pole tip 41a and the lower connecting portion 41b are then placed on the lower magnetic pole 7 by about 2.0 to 2 mm. It is formed with a thickness of 0.5 μm. Here, the lower pole tip 41a is formed so that its tip on the air bearing surface side is near the MR (GMR) height zero position, and at the same time, the opposite side of the air bearing surface is the throat height zero position. To do. The lower pole tip 41a and the lower connecting portion 41b may be formed of a plating film of NiFe or the like, and may be formed of FeN, FeZrN.
It may be formed by a sputtered film of P, CoFeN or the like. Here, an aggregate of the lower magnetic pole 7, the lower pole tip 41a, and the lower connecting portion 41b corresponds to one of "at least two magnetic layers" in the present invention.
【0098】続いて、全面に、例えばスパッタ法または
CVD法により、例えばアルミナ等の絶縁材料よりなる
膜厚0.3〜0.6μmの絶縁膜42を形成する。Subsequently, an insulating film 42 having a thickness of 0.3 to 0.6 μm made of an insulating material such as alumina is formed on the entire surface by, for example, a sputtering method or a CVD method.
【0099】次に、下部ポールチップ41aと下部接続
部41bとの間に形成された凹部領域に、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1層目の薄膜コイル43を1.5〜2.5μ
mの厚みで形成する。このとき同時に、下部接続部41
bの後方領域(図の右側領域)に、薄膜コイル43を後
述する第2層の薄膜コイルと接続するためのコイル接続
部43Cを形成する。Next, a first layer for an inductive recording head made of, for example, copper (Cu) is formed in a concave region formed between the lower pole tip 41a and the lower connecting portion 41b by, for example, electrolytic plating. 1.5-2.5μ thin film coil 43
m. At this time, simultaneously, the lower connecting portion 41
A coil connection portion 43C for connecting the thin-film coil 43 to a second-layer thin-film coil described later is formed in the rear region (the right region in the drawing) of b.
【0100】次に、全面に、スパッタ法により絶縁材
料、例えばアルミナよりなる膜厚3.0〜4.0μmの
絶縁層44を形成した後、例えばCMP法により表面を
平坦化し、下部ポールチップ41aおよび下部接続部4
1bの表面を露出させる。Next, after an insulating layer 44 made of an insulating material, for example, alumina and having a thickness of 3.0 to 4.0 μm is formed on the entire surface by sputtering, the surface is flattened by, for example, CMP, and the lower pole tip 41a is formed. And lower connection 4
The surface of 1b is exposed.
【0101】次に、図34に示したように、スパッタ法
により、例えばアルミナ絶縁材料よりなる膜厚0.2〜
0.3μmの記録ギャップ層9を形成する。記録ギャッ
プ層9は、アルミナの他、窒化アルミニウム(Al
N)、シリコン酸化物系、シリコン窒化物系の材料など
により形成するようにしてもよい。続いて、この記録ギ
ャップ層9をフォトリソグラフィーによりパターニング
し、上部磁極と下部磁極との接続用の開口9aを形成す
ると共に、記録ギャップ層9および絶縁層44をパター
ニングして、コイル接続部43Cに達する開口9bを形
成する。Next, as shown in FIG. 34, a film thickness of, for example, 0.2 to
A recording gap layer 9 of 0.3 μm is formed. The recording gap layer 9 is made of aluminum nitride (Al) in addition to alumina.
N), a silicon oxide-based material, a silicon nitride-based material, or the like. Subsequently, the recording gap layer 9 is patterned by photolithography to form an opening 9a for connection between the upper magnetic pole and the lower magnetic pole, and the recording gap layer 9 and the insulating layer 44 are patterned to form a coil connecting portion 43C. The opening 9b which reaches is formed.
【0102】続いて、記録ギャップ層9上に、上部ポー
ルチップ45a、および、上部磁極と下部磁極とを磁気
的に接続させるための上部接続部45bを形成する。こ
のとき、上部接続部45bは、下部接続部41bとオー
バーラップして接触するように形成する。一方、上部ポ
ールチップ45aは、エアベアリング面から後方に向か
って下部ポールチップ41aよりも長く延在するように
形成する。また、上部ポールチップ45aは、上記第3
の実施の形態(図28等)の場合と同様に、磁気ボリュ
ームの確保のための中間部27a(2) と、トラック幅を
規定するための先端部27a(1) と、これらの連結部に
おける段差面21とを有するように形成する。上部ポー
ルチップ45aの平面形状は、図28、図30、図31
または図32に示したような形状とする。さらに、上部
ポールチップ45aは、その段差面21が、下部ポール
チップ41aの後側の端縁面の位置(すなわち、TH0
位置)よりも僅かに後方に位置するようにする。Subsequently, an upper pole tip 45a and an upper connecting portion 45b for magnetically connecting the upper magnetic pole and the lower magnetic pole are formed on the recording gap layer 9. At this time, the upper connection portion 45b is formed so as to overlap with and contact the lower connection portion 41b. On the other hand, the upper pole tip 45a is formed to extend rearward from the air bearing surface longer than the lower pole tip 41a. The upper pole tip 45a is connected to the third pole tip.
As in the case of the embodiment (FIG. 28, etc.), an intermediate portion 27a (2) for securing a magnetic volume, a tip portion 27a (1) for defining a track width, and It is formed to have a step surface 21. The planar shape of the upper pole tip 45a is shown in FIGS.
Alternatively, the shape is as shown in FIG. Further, in the upper pole tip 45a, the step surface 21 is positioned at the rear edge surface of the lower pole tip 41a (that is, TH0).
Position) is located slightly behind.
【0103】続いて、上部ポールチップ45aをマスク
として、その周辺の記録ギャップ層9および下部ポール
チップ41aを自己整合的にエッチングする。すなわ
ち、上部ポールチップ45aをマスクとした塩素系ガス
(Cl2 ,CF4 ,BCl2 ,SF6 等)によるRIE
により、記録ギャップ層9を選択的に除去した後、露出
した下部ポールチップ41aを、再び、例えばArのイ
オンミリングによって約0.3〜0.6μm程度エッチ
ングして、トリム構造を形成する。Subsequently, using the upper pole tip 45a as a mask, the surrounding recording gap layer 9 and lower pole tip 41a are etched in a self-aligned manner. That is, RIE using a chlorine-based gas (Cl 2 , CF 4 , BCl 2 , SF 6, etc.) using the upper pole tip 45 a as a mask.
After selectively removing the recording gap layer 9, the exposed lower pole tip 41a is again etched by about 0.3 to 0.6 μm by, for example, Ar ion milling to form a trim structure.
【0104】続いて、全面に、例えばスパッタ法または
CVD法により、膜厚約0.3〜0.6μmの例えばア
ルミナからなる絶縁層46を形成する。続いて、上部ポ
ールチップ45aおよび上部接続部45bにより形成さ
れた凹部内の絶縁膜46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
2層目の薄膜コイル47を1.5〜2.5μmの厚みで
形成する。このとき、同時に、開口9bを介してコイル
接続部43Cと接触するコイル接続部47Cを形成す
る。Subsequently, an insulating layer 46 made of, for example, alumina having a thickness of about 0.3 to 0.6 μm is formed on the entire surface by, for example, a sputtering method or a CVD method. Subsequently, a second-layer thin film for an inductive recording head made of, for example, copper (Cu) is formed on the insulating film 46 in the recess formed by the upper pole tip 45a and the upper connecting portion 45b by, for example, electrolytic plating. The coil 47 is formed with a thickness of 1.5 to 2.5 μm. At this time, at the same time, a coil connecting portion 47C that contacts the coil connecting portion 43C via the opening 9b is formed.
【0105】続いて、全面に、例えばスパッタ法または
CVD法により、膜厚約3〜4μmの例えばアルミナか
らなる絶縁層48を形成する。なお、この絶縁層48や
絶縁膜46は、アルミナに限らず、二酸化珪素(SiO
2 )や、窒化珪素(SiN)等の他の絶縁材料により形
成してもよい。Subsequently, an insulating layer 48 made of, for example, alumina having a thickness of about 3 to 4 μm is formed on the entire surface by, for example, a sputtering method or a CVD method. The insulating layer 48 and the insulating film 46 are not limited to alumina, but may be silicon dioxide (SiO 2).
2 ) or other insulating materials such as silicon nitride (SiN).
【0106】続いて、例えばCMP法により、上部ポー
ルチップ45aおよび上部接続部45bの表面が露出す
るように、絶縁層48および絶縁膜46を研磨し、これ
らの絶縁層48および絶縁膜46の表面と上部ポールチ
ップ45aおよび上部接続部45bの各表面とが同一面
を構成するように平坦化する。Subsequently, the insulating layer 48 and the insulating film 46 are polished by, eg, CMP so that the surfaces of the upper pole tip 45a and the upper connecting portion 45b are exposed, and the surfaces of the insulating layer 48 and the insulating film 46 are polished. And the respective surfaces of the upper pole tip 45a and the upper connecting portion 45b are flattened so as to form the same surface.
【0107】次に、図35に示したように、例えば上部
ポールチップ45aと同じ材料を用いて、例えば電解め
っき法やスパッタ法などの方法により、上部磁極49を
約3〜4μmの厚みに選択的に形成する。その際、上部
磁極49の一部が上部ポールチップ45aの一部とオー
バーラップし、かつ、上部磁極49の前側(エアベアリ
ング面側)の端縁面22の位置が下部ポールチップ41
aの後側の端縁の位置(すなわち、TH0位置)と一致
することとなるようにする。また、上部磁極49の後側
の端部が上部接続部45b上に差し掛かるようにする。
これにより、上部磁極49は、上部ポールチップ45a
と磁気的に連結されると共に、上部接続部45bおよび
下部接続部41bを介して下部磁極7と磁気的に連結さ
れる。ここで、上部ポールチップ45a、上部接続部4
5bおよび上部磁極49の集合体が本発明における「少
なくとも一方の磁性層」に対応し、記録ギャップ層9の
うちの一部(TH0位置よりも後方の部分)、絶縁膜4
2,46および絶縁層43,48の集合体が本発明にお
ける「絶縁層」に対応する。Next, as shown in FIG. 35, using the same material as the upper pole tip 45a, for example, the upper magnetic pole 49 is selected to a thickness of about 3 to 4 μm by a method such as an electrolytic plating method or a sputtering method. It is formed. At this time, a part of the upper magnetic pole 49 overlaps with a part of the upper pole tip 45a, and the position of the front edge side (air bearing surface side) of the upper magnetic pole 49 is set to the lower pole tip 41.
The position coincides with the position of the rear edge of “a” (that is, the TH0 position). Also, the rear end of the upper magnetic pole 49 is made to reach the upper connecting portion 45b.
Thereby, the upper magnetic pole 49 is connected to the upper pole tip 45a.
And is magnetically connected to the lower magnetic pole 7 via the upper connecting portion 45b and the lower connecting portion 41b. Here, the upper pole tip 45a, the upper connecting portion 4
An assembly of the upper magnetic pole 5b and the upper magnetic pole 49 corresponds to “at least one magnetic layer” in the present invention, and a part of the recording gap layer 9 (a part behind the TH0 position) and the insulating film 4
The aggregate of the insulating layers 2 and 46 and the insulating layers 43 and 48 corresponds to the “insulating layer” in the present invention.
【0108】最後に、全面を覆うように、例えばスパッ
タ法によりアルミナよりなる膜厚約30μmのオーバー
コート層50を形成する。その後、スライダの機械加工
を行い、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング
面(ABS)を形成することにより、薄膜磁気ヘッドが
完成する。Finally, an overcoat layer 50 made of alumina and having a thickness of about 30 μm is formed by, for example, a sputtering method so as to cover the entire surface. Thereafter, the slider is machined to form an air bearing surface (ABS) of the recording head and the reproducing head, thereby completing the thin-film magnetic head.
【0109】本実施の形態において、上部磁極49は、
その前側の端縁面22の位置は、TH0位置と一致する
と共に、上部ポールチップ45aの段差面21の位置よ
りも前方にあるように形成されている。このため、上記
第3の実施の形態における図29の場合と同様に、上部
ポールチップ45aの段差面21と先端部27a(1)の
側縁面23との交差部24がシャープな直角にならずに
丸みが生じたとしても、先端部27a(1) の側縁面23
と上部磁極49の接続部27c(2) の端縁面22とは、
必ず、シャープな直角をなし、TH0位置の近傍で先端
部27a(1) の幅W1が広がることがない。したがっ
て、上記第3の実施の形態の場合と同様に、スロートハ
イトTHの全域にわたって正確な設計値幅W1を保証す
ることが可能となるので、記録媒体上の記録トラック幅
を正確にコントロールすることができ、サイドライト現
象の発生を効果的に防止することができる。なお、ここ
での説明では、図29において上部磁極27cを上部磁
極49と読み替え、上部ポールチップ27aを上部ポー
ルチップ45aと読み替えている。In the present embodiment, the upper magnetic pole 49 is
The position of the front edge surface 22 is formed so as to coincide with the TH0 position and to be ahead of the position of the step surface 21 of the upper pole tip 45a. Therefore, as in the case of FIG. 29 in the third embodiment, if the intersection 24 between the step surface 21 of the upper pole tip 45a and the side edge surface 23 of the tip 27a (1) is a sharp right angle, Even if it is rounded, the side edge surface 23 of the tip portion 27a (1)
And the edge surface 22 of the connecting portion 27c (2) of the upper magnetic pole 49,
A sharp right angle is always formed, and the width W1 of the tip 27a (1) does not increase near the TH0 position. Therefore, as in the case of the third embodiment, it is possible to guarantee an accurate design value width W1 over the entire throat height TH, so that the recording track width on the recording medium can be accurately controlled. Thus, the occurrence of the sidelight phenomenon can be effectively prevented. In this description, in FIG. 29, the upper magnetic pole 27c is replaced with the upper magnetic pole 49, and the upper pole tip 27a is replaced with the upper pole tip 45a.
【0110】また、本実施の形態において、上部ポール
チップ45aの先端部27a(1) のTH0位置の直ぐ後
方に、直角に広がる接続部27c(2) が存在すると共
に、段差面21の直ぐ後方に中間部27a(2) が存在し
ているので、これらによって十分な磁気ボリュームが確
保されている。このため、上記第3の実施の形態の場合
と同様に、ヨーク部27c(1) に発生した磁束が上部ポ
ールチップ27aの先端部27a(1) に到達する前に飽
和するのを効果的に防止することができ、十分なオーバ
ーライト特性を確保することが可能である。In the present embodiment, a connecting portion 27c (2) that extends at a right angle is located immediately behind the TH0 position of the tip portion 27a (1) of the upper pole tip 45a, and is located immediately behind the step surface 21. Since the intermediate portion 27a (2) is present, a sufficient magnetic volume is secured by these. Therefore, as in the case of the third embodiment, it is possible to effectively prevent the magnetic flux generated in the yoke portion 27c (1) from being saturated before reaching the tip portion 27a (1) of the upper pole tip 27a. Thus, it is possible to secure sufficient overwrite characteristics.
【0111】また、本実施の形態では、上部ポールチッ
プ45aを平坦部上に形成することができるため、フォ
トリソグラフィによるフォトレジストパターンの形成を
高精度に行うことができ、上部ポールチップ45aの先
端部27a(1) の幅を0.5〜0.25μmの精度で微
細化することも可能となる。また、上部磁極49もま
た、CMP研磨後の平坦部上に形成できるため、同様の
理由から高精度のパターニングが可能である。In this embodiment, since the upper pole tip 45a can be formed on a flat portion, a photoresist pattern can be formed by photolithography with high precision, and the tip of the upper pole tip 45a can be formed. The width of the portion 27a (1) can be reduced with an accuracy of 0.5 to 0.25 μm. Further, since the upper magnetic pole 49 can also be formed on the flat portion after the CMP polishing, high-precision patterning is possible for the same reason.
【0112】また、本実施の形態では、下部磁極7と薄
膜コイル43との間にアルミナ等からなる厚い絶縁膜4
2が形成されると共に、記録ギャップ層7と薄膜コイル
47との間にアルミナ等からなる厚い絶縁膜46が形成
されているため、薄膜コイル43と下部磁極7との間の
絶縁耐圧、および薄膜コイル43,47間の絶縁耐圧を
高めることができると共に、薄膜コイル43,47から
の磁束の洩れを低減することができる。In this embodiment, the thick insulating film 4 made of alumina or the like is provided between the lower magnetic pole 7 and the thin-film coil 43.
2 and the thick insulating film 46 made of alumina or the like is formed between the recording gap layer 7 and the thin film coil 47, so that the dielectric strength between the thin film coil 43 and the lower magnetic pole 7 and the thin film The dielectric strength between the coils 43 and 47 can be increased, and the leakage of magnetic flux from the thin film coils 43 and 47 can be reduced.
【0113】[第5の実施の形態]次に、図36〜図3
8を参照して、本発明の第5の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
造方法を説明する。なお、本実施の形態に係る薄膜磁気
ヘッドは、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方
法によって具現化されるので、以下併せて説明する。図
36ないし図38において、(a)はエアベアリング面
に垂直な断面を示し、(b)は磁極部分のエアベアリン
グ面に平行な断面を示している。これらの図で、上記各
実施の形態における要素と同一部分には同一の符号を付
すものとする。[Fifth Embodiment] Next, FIGS.
With reference to FIG. 8, a method of manufacturing a composite thin film magnetic head as a method of manufacturing a thin film magnetic head according to a fifth embodiment of the present invention will be described. The thin-film magnetic head according to the present embodiment is embodied by the method for manufacturing a thin-film magnetic head according to the present embodiment, and will be described together. 36 to 38, (a) shows a cross section perpendicular to the air bearing surface, and (b) shows a cross section of the magnetic pole portion parallel to the air bearing surface. In these drawings, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals.
【0114】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法において、図36における下部磁極7を形成すると
ころまでの工程は、上記第1の実施の形態における図1
から図3の途中までの工程と同様であるので説明を省略
する。In the method of manufacturing the thin-film magnetic head according to the present embodiment, the steps up to the step of forming the lower magnetic pole 7 in FIG. 36 are the same as those in FIG.
3 to the middle of FIG. 3, and the description is omitted.
【0115】本実施の形態では、図36に示したように
下部磁極7の形成が終了すると、次に、下部磁極7上
に、下部ポールチップ61aおよび下部接続部61bを
形成する。ここで、下部ポールチップ41aは、そのエ
アベアリング面側の先端部がMR(GMR)ハイト零の
位置の近辺になるように成形し、同時に、エアベアリン
グ面の反対側がスロートハイト零の位置となるようにす
る。ここで、下部磁極7、下部ポールチップ61aおよ
び下部接続部61bの集合体が本発明における「少なく
とも2つの磁性層」の1つに対応する。In the present embodiment, when the formation of the lower magnetic pole 7 is completed as shown in FIG. 36, a lower pole tip 61a and a lower connecting portion 61b are formed on the lower magnetic pole 7 next. Here, the lower pole tip 41a is formed such that its tip on the air bearing surface side is near the MR (GMR) height zero position, and at the same time, the opposite side of the air bearing surface is the throat height zero position. To do. Here, an aggregate of the lower magnetic pole 7, the lower pole tip 61a, and the lower connecting portion 61b corresponds to one of "at least two magnetic layers" in the present invention.
【0116】次に、全面に、スパッタ法により絶縁材
料、例えばアルミナよりなる膜厚3.0〜4.0μmの
絶縁層62を形成した後、例えばCMP法により表面を
平坦化し、下部ポールチップ61aおよび下部接続部6
1bの表面を露出させる。Next, an insulating layer 62 made of an insulating material, for example, alumina and having a thickness of 3.0 to 4.0 μm is formed on the entire surface by sputtering, and then the surface is flattened by, for example, CMP to form a lower pole tip 61a. And lower connection 6
The surface of 1b is exposed.
【0117】次に、図37に示したように、スパッタ法
により、例えばアルミナ等の絶縁材料よりなる膜厚0.
2〜0.3μmの記録ギャップ層9を形成する。続い
て、この記録ギャップ層9をフォトリソグラフィーによ
りパターニングし、上部磁極と下部磁極との接続用の開
口9aを形成するNext, as shown in FIG. 37, the film thickness of the insulating material such as alumina is reduced to 0.1 by sputtering.
A recording gap layer 9 of 2 to 0.3 μm is formed. Subsequently, the recording gap layer 9 is patterned by photolithography to form an opening 9a for connecting the upper magnetic pole and the lower magnetic pole.
【0118】次に、記録ギャップ層9上に、上部ポール
チップ63a、および、上部磁極と下部磁極とを磁気的
に接続させるための上部接続部63bを形成する。この
とき、上部接続部63bは、下部接続部61bとオーバ
ーラップして接触するように形成する。一方、上部ポー
ルチップ63aは、エアベアリング面から後方に向かっ
て下部ポールチップ61aよりも長く延在するように形
成する。また、上部ポールチップ63aは、上記第3の
実施の形態(図28等)の場合と同様に、磁気ボリュー
ムの確保のための中間部27a(2) と、トラック幅を規
定するための先端部27a(1) と、これらの連結部にお
ける段差面21とを有するように形成する。上部ポール
チップ63aの平面形状は、図28、図30、図31ま
たは図32に示したような形状とする。さらに、上部ポ
ールチップ63aは、その段差面21が、下部ポールチ
ップ61aの後側の端縁面の位置(すなわち、TH0位
置)よりも僅かに後方に位置するようにする。Next, on the recording gap layer 9, an upper pole tip 63a and an upper connecting portion 63b for magnetically connecting the upper magnetic pole and the lower magnetic pole are formed. At this time, the upper connection portion 63b is formed so as to overlap with and contact the lower connection portion 61b. On the other hand, the upper pole tip 63a is formed to extend rearward from the air bearing surface longer than the lower pole tip 61a. As in the case of the third embodiment (FIG. 28, etc.), the upper pole tip 63a has an intermediate portion 27a (2) for securing a magnetic volume and a tip portion for defining a track width. 27a (1) and a step surface 21 at these connecting portions. The planar shape of the upper pole tip 63a is a shape as shown in FIG. 28, FIG. 30, FIG. 31, or FIG. Further, the step surface 21 of the upper pole tip 63a is positioned slightly behind the position of the rear edge surface of the lower pole tip 61a (that is, the TH0 position).
【0119】続いて、上部ポールチップ63aをマスク
として、その周辺の記録ギャップ層9および下部ポール
チップ61aを自己整合的にエッチングして、トリム構
造を形成する。Subsequently, using the upper pole tip 63a as a mask, the surrounding recording gap layer 9 and lower pole tip 61a are etched in a self-aligned manner to form a trim structure.
【0120】次に、上部ポールチップ63aと上部接続
部63bとの間に形成された凹部領域の記録ギャップ層
9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1層目の薄膜コイル6
4を1.5〜2.5μmの厚みで形成する。このとき同
時に、上部接続部63bの後方領域(図の右側領域)
に、薄膜コイル64を後述する第2層の薄膜コイルと接
続するためのコイル接続部64Cを形成する。Next, for example, copper (Cu) is formed on the recording gap layer 9 in the concave region formed between the upper pole tip 63a and the upper connecting portion 63b by, for example, electrolytic plating.
1st layer thin film coil 6 for inductive recording head
4 is formed in a thickness of 1.5 to 2.5 μm. At this time, at the same time, the area behind the upper connection portion 63b (the area on the right side in the figure)
Next, a coil connection portion 64C for connecting the thin film coil 64 to a second layer thin film coil described later is formed.
【0121】次に、図38に示したように、全面に、ス
パッタ法により、例えばアルミナ等の絶縁材料よりなる
膜厚3.0〜4.0μmの絶縁層65を形成した後、例
えばCMP法により表面を平坦化し、上部ポールチップ
63aおよび上部接続部63bの表面を露出させる。Next, as shown in FIG. 38, an insulating layer 65 having a thickness of 3.0 to 4.0 μm made of an insulating material such as alumina is formed on the entire surface by a sputtering method, and then, for example, a CMP method. The surface of the upper pole tip 63a and the surface of the upper connection portion 63b are exposed.
【0122】続いて、絶縁層65を選択的にエッチング
して、コイル接続部64Cに達する開口65aを形成す
る。Subsequently, the insulating layer 65 is selectively etched to form an opening 65a reaching the coil connection portion 64C.
【0123】次に、絶縁層65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2層目の薄膜コイル66を1.5〜2.5μmの
厚みで形成する。このとき、同時に、開口65aを介し
てコイル接続部64Cと接触するコイル接続部66Cを
形成する。Next, a second-layer thin-film coil 66 of, for example, copper (Cu) for an induction type recording head having a thickness of 1.5 to 2.5 μm is formed on the insulating layer 65 by, for example, electrolytic plating. Form. At this time, at the same time, a coil connection portion 66C that contacts the coil connection portion 64C via the opening 65a is formed.
【0124】次に、高精度のフォトリソグラフィによ
り、薄膜コイル66およびコイル接続部64Cを覆うよ
うにしてフォトレジスト層67を形成したのち、このフ
ォトレジスト層67の表面の平坦化および薄膜コイル6
6間の絶縁化のために、例えば250°Cの温度で熱処
理する。Next, after a photoresist layer 67 is formed by high-precision photolithography so as to cover the thin film coil 66 and the coil connection portion 64C, the surface of the photoresist layer 67 is flattened and the thin film coil 6 is formed.
For insulation between layers 6, heat treatment is performed at a temperature of, for example, 250 ° C.
【0125】次に、例えば上部ポールチップ45aと同
じ材料を用いて、例えば電解めっき法などの方法によ
り、上部磁極68を約3〜4μmの厚みに選択的に形成
する。その際、上部磁極68の一部が上部ポールチップ
63aの一部とオーバーラップし、かつ、上部磁極68
の前側(エアベアリング面側)の端縁面22の位置が下
部ポールチップ61aの後側の端縁の位置(すなわち、
TH0位置)と一致することとなるようにする。また、
上部磁極68の後側の端部が上部接続部63b上に差し
掛かるようにする。これにより、上部磁極68は、上部
ポールチップ63aと磁気的に連結されると共に、上部
接続部63bおよび下部接続部61bを介して下部磁極
7と磁気的に連結される。ここで、上部ポールチップ6
3a、上部接続部63bおよび上部磁極68の集合体が
本発明における「少なくとも一方の磁性層」に対応し、
記録ギャップ層9のうちの一部(TH0位置よりも後方
の部分)、絶縁膜62,65およびフォトレジスト層6
7の集合体が本発明における「絶縁層」に対応する。Next, using the same material as the upper pole tip 45a, for example, the upper magnetic pole 68 is selectively formed to a thickness of about 3 to 4 μm by a method such as an electrolytic plating method. At this time, part of the upper magnetic pole 68 overlaps with part of the upper pole tip 63a, and
The position of the edge surface 22 on the front side (air bearing surface side) is the position of the rear edge of the lower pole tip 61a (ie,
(TH0 position). Also,
The rear end of the upper magnetic pole 68 is set to reach the upper connecting portion 63b. Thus, the upper magnetic pole 68 is magnetically connected to the upper pole tip 63a and magnetically connected to the lower magnetic pole 7 via the upper connecting portion 63b and the lower connecting portion 61b. Here, the upper pole tip 6
3a, an assembly of the upper connection portion 63b and the upper magnetic pole 68 corresponds to "at least one magnetic layer" in the present invention,
Part of the recording gap layer 9 (part behind the TH0 position), the insulating films 62 and 65, and the photoresist layer 6
The assembly of No. 7 corresponds to the “insulating layer” in the present invention.
【0126】最後に、全面を覆うように、例えばスパッ
タ法によりアルミナよりなる膜厚約30μmのオーバー
コート層69を形成する。その後、スライダの機械加工
を行い、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング
面(ABS)を形成することにより、薄膜磁気ヘッドが
完成する。Finally, an overcoat layer 69 made of alumina and having a thickness of about 30 μm is formed by, for example, a sputtering method so as to cover the entire surface. Thereafter, the slider is machined to form an air bearing surface (ABS) of the recording head and the reproducing head, thereby completing the thin-film magnetic head.
【0127】本実施の形態においても、上記第3および
第4の実施の形態の場合と同様の作用、効果を奏する。
すなわち、記録媒体上の記録トラック幅を正確にコント
ロールしてサイドライト現象の発生を効果的に防止でき
ると共に、十分なオーバーライト特性を確保することが
可能である。In this embodiment, the same operation and effect as those in the third and fourth embodiments can be obtained.
That is, it is possible to control the width of the recording track on the recording medium accurately, effectively prevent the occurrence of the side write phenomenon, and secure sufficient overwrite characteristics.
【0128】また、本実施の形態では、上部ポールチッ
プ63aを平坦部上に形成することができるため、フォ
トリソグラフィによるフォトレジストパターンの形成を
高精度に行うことができ、上部ポールチップ63aの先
端部27a(1) の幅を0.5〜0.25μmの精度で微
細化することも可能である。In the present embodiment, since the upper pole tip 63a can be formed on a flat portion, a photoresist pattern can be formed with high precision by photolithography, and the tip of the upper pole tip 63a can be formed. The width of the portion 27a (1) can be miniaturized with an accuracy of 0.5 to 0.25 μm.
【0129】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定さ
れず、種々の変形が可能である。例えば、上記の各実施
の形態およびその変形例では、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・再生兼用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁
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順序を逆転
させた構造の薄膜磁気ヘッドにも適用することができ
る。Although the present invention has been described with reference to some embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible. For example, in each of the above-described embodiments and the modifications thereof, a method of manufacturing a composite type thin-film magnetic head has been described. The present invention can also be applied to a thin film magnetic head having an inductive magnetic transducer for both reading and writing. Also, the present invention
The present invention can also be applied to a thin film magnetic head having a structure in which the stacking order of the write element and the read element is reversed.
【0130】[0130]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし請
求項12のいずれか1に記載の薄膜磁気ヘッド、または
請求項13ないし請求項24のいずれか1に記載の薄膜
磁気ヘッドの製造方法によれば、2つの磁性層のうちの
少なくとも一方の磁性層が、記録媒体に対向する記録媒
体対向面から絶縁層における記録媒体に近い側の端縁部
に対してプラス/マイナス0.5μmの範囲内の所定の
位置にかけて延在し、記録トラックの幅を規定する一定
幅を有する第1の磁性層部分と、絶縁層における上記の
端縁部に対してプラス/マイナス0.5μmの範囲内の
所定の位置において第1の磁性層部分と磁気的に連結さ
れ、この第1の磁性層部分よりも大きな幅および面積を
有し、第1の磁性層部分との連結部に幅方向の段差を形
成する第2の磁性層部分とを含むようにし、上記連結部
における第2の磁性層部分の段差面が、第1の磁性層部
分の延在方向と直交する平面をなすようにしたので、第
1の磁性層部分を形成する際のフォトリソグラフィ工程
における下地層からの無用な反射光の影響を抑制して第
1の磁性層部分の幅を精度よく形成することができると
共に、薄膜コイルによって発生した磁束が第1の磁性層
部分に流れ込む前に第2の磁性層部分で飽和してしまう
のを抑制することができる。したがって、第1の磁性層
部分の幅を例えばサブミクロン領域にまで微細化しつ
つ、十分なオーバーライト特性を担保することができる
という効果を奏する。As described above, the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to any one of claims 1 to 12, or the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to any one of claims 13 to 24. According to this, at least one of the two magnetic layers has a thickness of ± 0.5 μm with respect to the edge of the insulating layer closer to the recording medium from the recording medium facing surface facing the recording medium. A first magnetic layer portion extending to a predetermined position within the range and having a constant width that defines the width of the recording track; and a range of plus / minus 0.5 μm with respect to the above-mentioned edge of the insulating layer. Is magnetically connected to the first magnetic layer portion at a predetermined position, has a larger width and area than the first magnetic layer portion, and has a step in the width direction at a connection portion with the first magnetic layer portion. Second magnetic layer for forming And the step surface of the second magnetic layer portion in the connection portion is formed so as to form a plane orthogonal to the extending direction of the first magnetic layer portion. The width of the first magnetic layer portion can be accurately formed by suppressing the influence of unnecessary reflected light from the underlayer in the photolithography process at the time of formation, and the magnetic flux generated by the thin-film coil generates the first magnetic layer. Saturation in the second magnetic layer portion before flowing into the magnetic layer portion can be suppressed. Therefore, there is an effect that sufficient overwrite characteristics can be secured while the width of the first magnetic layer portion is reduced to, for example, a submicron region.
【0131】また、請求項6記載の薄膜磁気ヘッドまた
は請求項18記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、第2の磁性層部分の少なくとも一部が、絶縁層にお
ける斜面部上に配置されるようにしたので、たとえ、第
2の磁性層部分を上記の斜面上に形成することに起因し
て、第1の磁性層部分の形成のためのフォトリソグラフ
ィ工程での露光状態の悪影響が生じ、これにより上記の
連結部における幅方向の段差の角部に比較的大きな丸み
が生じたとしても、第1の磁性層部分の実質的な幅にば
らつきが生ずるという事態は回避される。すなわち、従
来困難であった、斜面に差しかかるように形成される記
録用磁極の幅の安定化が可能であるという効果を奏す
る。According to the method of manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, at least a part of the second magnetic layer portion is disposed on the slope of the insulating layer. Therefore, even if the second magnetic layer portion is formed on the above-described slope, an adverse effect of an exposure state in a photolithography process for forming the first magnetic layer portion occurs. Thus, even if the corners of the steps in the width direction in the connection portion are relatively large rounded, it is possible to avoid a situation where the substantial width of the first magnetic layer portion varies. In other words, the width of the recording magnetic pole formed so as to reach the slope can be stabilized, which has been difficult in the past.
【0132】また、請求項9記載の薄膜磁気ヘッドまた
は請求項21記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、第3の磁性層部分が連結部を越えて第1の磁性層部
分の一部ともオーバーラップし、そのオーバーラップし
た部分における第3の磁性層部分の、記録媒体に近い側
の端縁面が第1の磁性層部分の延在方向と直交するよう
にしたので、この連結部における幅方向の段差の角部に
丸みがあったとしても、記録媒体の記録トラック幅を規
定することとなる第1の磁性層部分の幅は、その影響を
受けず上記の直交部分から先端部にわたって正確に一定
となる。したがって、本実施の形態によれば、記録媒体
の記録トラック幅を正確にコントロールすることができ
るという効果を奏する。According to the thin-film magnetic head of the ninth aspect or the method of manufacturing the thin-film magnetic head of the twenty-first aspect, the third magnetic layer portion extends beyond the connection portion and is part of the first magnetic layer portion. Since the third magnetic layer portion in the overlapped portion has an edge surface on the side closer to the recording medium perpendicular to the extending direction of the first magnetic layer portion, the connecting portion Even if the corner of the step in the width direction is rounded, the width of the first magnetic layer portion that defines the recording track width of the recording medium is unaffected by the influence from the above-mentioned orthogonal portion to the tip portion. Is exactly constant over time. Therefore, according to the present embodiment, there is an effect that the recording track width of the recording medium can be accurately controlled.
【0133】また、請求項10記載の薄膜磁気ヘッドま
たは請求項22記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、第3の磁性層部分の上記端縁面の位置が、絶縁層に
おける記録媒体に近い側の端縁部の位置と一致するよう
にしたので、いわゆるスロートハイトと呼ばれる範囲の
全域にわたって、第1の磁性層部分の幅が正確に一定と
なり、記録媒体の記録トラック幅をより正確にコントロ
ールすることができるという効果を奏する。According to the thin-film magnetic head of the tenth aspect or the method of manufacturing the thin-film magnetic head of the twenty-second aspect, the position of the end surface of the third magnetic layer portion is set to the recording medium in the insulating layer. The width of the first magnetic layer portion is accurately constant over the entire range of the so-called throat height, so that the width of the recording track of the recording medium can be more accurately adjusted. It has the effect of being able to control.
【図1】本発明の第1の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。FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining one step in a method of manufacturing a thin-film magnetic head according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG.
【図3】図2に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 2;
【図4】図3に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 3;
【図5】図4に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 4;
【図6】図5に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 5;
【図7】図6に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 6;
【図8】完成した薄膜磁気ヘッドの平面構造を表す平面
図である。FIG. 8 is a plan view illustrating a planar structure of a completed thin-film magnetic head.
【図9】図8に示した薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極
の平面構造を表す平面図である。9 is a plan view illustrating a planar structure of an upper magnetic pole in the thin-film magnetic head illustrated in FIG.
【図10】図8に示した薄膜磁気ヘッドにおける作用を
説明するための上部磁極の拡大平面図である。FIG. 10 is an enlarged plan view of an upper magnetic pole for describing an operation of the thin-film magnetic head shown in FIG. 8;
【図11】図8に示した薄膜磁気ヘッドに対する比較例
における作用を説明するための上部磁極の拡大平面図で
ある。FIG. 11 is an enlarged plan view of an upper magnetic pole for explaining an operation in a comparative example with respect to the thin-film magnetic head shown in FIG. 8;
【図12】図8に示した薄膜磁気ヘッドと従来の薄膜磁
気ヘッドのオーバーライト特性を表す図である。FIG. 12 is a diagram showing overwrite characteristics of the thin-film magnetic head shown in FIG. 8 and a conventional thin-film magnetic head.
【図13】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの上部磁極の変形例を表す平面図である。FIG. 13 is a plan view illustrating a modification of the upper magnetic pole of the thin-film magnetic head according to the first embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの上部磁極の他の変形例を表す平面図である。FIG. 14 is a plan view illustrating another modification of the upper magnetic pole of the thin-film magnetic head according to the first embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの上部磁極のさらに他の変形例を表す平面図であ
る。FIG. 15 is a plan view illustrating still another modification of the upper magnetic pole of the thin-film magnetic head according to the first embodiment of the present invention.
【図16】本発明の第2の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。FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining one step in the method of manufacturing the thin-film magnetic head according to the second embodiment of the present invention.
【図17】図16に続く工程を説明するための断面図で
ある。FIG. 17 is a sectional view for illustrating a step following the step shown in FIG. 16;
【図18】図17に続く工程を説明するための断面図で
ある。FIG. 18 is a sectional view for illustrating a step following the step shown in FIG. 17;
【図19】本発明の第2の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの変形例を表す断面図である。FIG. 19 is a sectional view illustrating a modification of the thin-film magnetic head according to the second embodiment of the invention.
【図20】本発明の第2の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの上部磁極および上部ポールチップの平面構造を表
す平面図である。FIG. 20 is a plan view illustrating a planar structure of an upper pole and an upper pole tip of the thin-film magnetic head according to the second embodiment of the present invention.
【図21】図20に示した上部ポールチップの平面構造
を拡大して表す平面図である。FIG. 21 is an enlarged plan view illustrating a planar structure of an upper pole tip illustrated in FIG. 20;
【図22】図21に示した上部ポールチップの変形例を
表す平面図であるFIG. 22 is a plan view showing a modification of the upper pole tip shown in FIG.
【図23】図20に示した上部磁極および上部ポールチ
ップの変形例を表す平面図である。FIG. 23 is a plan view illustrating a modification of the upper magnetic pole and the upper pole tip shown in FIG.
【図24】図23に示した上部ポールチップの平面構造
を拡大して表す平面図である。FIG. 24 is an enlarged plan view illustrating a planar structure of the upper pole tip illustrated in FIG. 23;
【図25】図20に示した上部磁極および上部ポールチ
ップの他の変形例を表す平面図である。25 is a plan view illustrating another modification of the upper magnetic pole and the upper pole tip illustrated in FIG.
【図26】本発明の薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極お
よび上部ポールチップの変形例を表す平面図である。FIG. 26 is a plan view illustrating a modification of the upper magnetic pole and the upper pole tip in the thin-film magnetic head of the present invention.
【図27】本発明の薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極お
よび上部ポールチップの他の変形例を表す平面図であ
る。FIG. 27 is a plan view illustrating another modification of the upper magnetic pole and the upper pole tip in the thin-film magnetic head of the present invention.
【図28】本発明の第3の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの上部磁極および上部ポールチップの平面構造を表
す平面図である。FIG. 28 is a plan view illustrating a planar structure of an upper pole and an upper pole tip of a thin-film magnetic head according to a third embodiment of the present invention.
【図29】図28に示した上部磁極および上部ポールチ
ップの要部を拡大した平面図である。FIG. 29 is an enlarged plan view of main parts of an upper magnetic pole and an upper pole tip shown in FIG. 28;
【図30】本発明の第3の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの上部磁極および上部ポールチップにおける変形例
を表す平面図である。FIG. 30 is a plan view illustrating a modification of the upper pole and the upper pole tip of the thin-film magnetic head according to the third embodiment of the present invention.
【図31】本発明の第3の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの上部磁極および上部ポールチップにおける他の変
形例を表す平面図である。FIG. 31 is a plan view illustrating another modification of the upper pole and the upper pole tip of the thin-film magnetic head according to the third embodiment of the present invention.
【図32】本発明の第3の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの上部磁極および上部ポールチップにおけるさらに
他の変形例を表す平面図である。FIG. 32 is a plan view illustrating still another modification of the upper pole and the upper pole tip of the thin-film magnetic head according to the third embodiment of the present invention.
【図33】本発明の第4の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。FIG. 33 is a cross-sectional view for explaining one step in the method of manufacturing the thin-film magnetic head according to the fourth embodiment of the present invention.
【図34】図33に続く断面図である。FIG. 34 is a sectional view following FIG. 33;
【図35】図34に続く断面図である。FIG. 35 is a sectional view following FIG. 34;
【図36】本発明の第5の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。FIG. 36 is a cross-sectional view for explaining one step in the method of manufacturing the thin-film magnetic head according to the fifth embodiment of the present invention.
【図37】図36に続く断面図である。FIG. 37 is a sectional view following FIG. 36;
【図38】図37に続く断面図である。FIG. 38 is a sectional view following FIG. 37;
【図39】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。FIG. 39 is a cross-sectional view for explaining one step in the conventional method of manufacturing a thin-film magnetic head.
【図40】図39に続く工程を説明するための断面図で
ある。40 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 39.
【図41】図40に続く工程を説明するための断面図で
ある。FIG. 41 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 40.
【図42】従来の薄膜磁気ヘッドの構造を表す断面図で
ある。FIG. 42 is a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional thin-film magnetic head.
【図43】従来の薄膜磁気ヘッドにおけるエアベアリン
グ面に平行な断面を示す断面図である。FIG. 43 is a cross-sectional view showing a cross section parallel to an air bearing surface in a conventional thin film magnetic head.
【図44】従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す平面図で
ある。FIG. 44 is a plan view showing the structure of a conventional thin-film magnetic head.
【図45】従来の薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極の構
造を示す平面図である。FIG. 45 is a plan view showing a structure of an upper magnetic pole in a conventional thin-film magnetic head.
【図46】従来の薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極を微
細化する場合の問題点を説明するための上部磁極の平面
図である。FIG. 46 is a plan view of an upper magnetic pole for describing a problem in miniaturizing the upper magnetic pole in a conventional thin-film magnetic head.
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、9…記録ギャップ層、10,12,29,3
5,43,47,64,66…薄膜コイル、11,1
3,36,67…フォトレジスト層、17,27c,3
7,49,68,…上部磁極、17a…ヨーク部、17
b…中間部、17c…先端部、18,31,38,5
0,69…オーバーコート層、20…エアベアリング
面、21…段差面、22…端縁面、23…側縁面、25
…絶縁膜パターン、27a,45a,63a…上部ポー
ルチップ、27b…磁路形成パターン、27a(1) …先
端部、27a(2) …中間部、27c(1) …ヨーク部、2
7c(2) …接続部、28,42,46…絶縁膜、30,
44,48,62,65…絶縁層、41a,61a…下
部ポールチップ、41b,61b…下部接続部、45
b,63b…上部接続部、TH…スロートハイト。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Insulating layer, 3 ... Lower shield layer, 4, 6 ...
Shield gap film, 5 ... MR film, 7 ... Lower magnetic pole, 8 ...
Insulating layer, 9 ... recording gap layer, 10, 12, 29, 3
5, 43, 47, 64, 66 ... thin film coil, 11, 1
3, 36, 67: photoresist layer, 17, 27c, 3
7, 49, 68,..., Upper magnetic pole, 17a, yoke part, 17
b: middle part, 17c: tip part, 18, 31, 38, 5
0, 69: overcoat layer, 20: air bearing surface, 21: step surface, 22: edge surface, 23: side edge surface, 25
... insulating film pattern, 27a, 45a, 63a ... upper pole tip, 27b ... magnetic path forming pattern, 27a (1) ... tip, 27a (2) ... middle, 27c (1) ... yoke, 2
7c (2) ... connection part, 28, 42, 46 ... insulating film, 30,
44, 48, 62, 65: insulating layer, 41a, 61a: lower pole tip, 41b, 61b: lower connecting portion, 45
b, 63b: upper connection portion; TH: throat height.
Claims (4)
に、この記録ギャップ層の表面に接するようにして配設
された絶縁膜パターンと、 前記記録媒体に面するエアベアリング面を有し前記記録
ギャップ層を介して互いに対向する2つの磁極、を含
み、前記エアベアリング面と反対側のバックギャップ領
域において互いに磁気的に連結された第1および第2の
磁性層と、 前記第1および第2の磁性層の間に配設された薄膜コイ
ル部とを備えると共に、前記第1の磁性層が、 前記記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅部分を
有し、前記記録ギャップ層および前記絶縁膜パターンと
接するようにして前記エアベアリング面から前記絶縁膜
パターン上の所定の位置にかけて延在する磁極先端部分
と、 前記第2の磁性層と接するようにして前記バックギャッ
プ領域に配設された磁極連結部分と、 前記磁極先端部分と前記磁極連結部分とを磁気的に連結
するヨーク部分とを含むように構成された薄膜磁気ヘッ
ドであって、さらに、 前記記録ギャップ層および前記絶縁膜パターンと、前記
磁極先端部分と、前記磁極連結部分とによって囲まれた
凹部空間の内表面を被覆する絶縁膜を備え、 前記絶縁膜パターンの前記記録媒体側の端縁が、前記エ
アベアリング面に対する基準位置を規定し、 前記磁極先端部分の、前記記録ギャップ層と反対側の表
面と、前記絶縁膜の端面とが、同一平面をなすように平
坦化されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。1. A recording gap layer; an insulating film pattern disposed in a predetermined region of the recording gap layer near a recording medium so as to be in contact with the surface of the recording gap layer; First and second magnetic poles having two air poles having an air bearing surface facing each other and facing each other via the recording gap layer, and being magnetically connected to each other in a back gap region opposite to the air bearing surface. And a thin-film coil portion disposed between the first and second magnetic layers, wherein the first magnetic layer has a fixed width portion that defines a recording track width of the recording medium. A magnetic pole tip portion extending from the air bearing surface to a predetermined position on the insulating film pattern so as to be in contact with the recording gap layer and the insulating film pattern; A thin film configured to include a magnetic pole connection portion disposed in the back gap region so as to be in contact with the second magnetic layer, and a yoke portion for magnetically connecting the magnetic pole tip portion and the magnetic pole connection portion. A magnetic head, further comprising: an insulating film covering an inner surface of a concave space surrounded by the recording gap layer and the insulating film pattern, the magnetic pole tip portion, and the magnetic pole connection portion; The edge of the pattern on the recording medium side defines a reference position with respect to the air bearing surface, and the surface of the tip of the magnetic pole opposite to the recording gap layer and the end surface of the insulating film are flush with each other. A thin-film magnetic head characterized by being flattened.
コイル部を埋め込むように配設された絶縁層を備え、 前記絶縁層の表面もまた、前記磁極先端部分および前記
磁極連結部分の、前記記録ギャップ層と反対側の表面、
ならびに前記絶縁膜の端面と、同一平面をなすように平
坦化されていることを特徴とする請求項1記載の薄膜磁
気ヘッド。2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: an insulating layer disposed so as to embed the thin-film coil portion in the recessed space covered by the insulating film. The surface of the insulating layer also includes the tip of the magnetic pole and the magnetic pole. A surface of the connection portion opposite to the recording gap layer,
2. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the thin-film magnetic head is flattened so as to be flush with an end face of the insulating film.
に、この記録ギャップ層の表面に接するようにして絶縁
膜パターンを形成するステップと、 前記記録媒体に面するエアベアリング面を有し前記記録
ギャップ層を介して互いに対向する2つの磁極、を含む
第1および第2の磁性層を、前記エアベアリング面と反
対側のバックギャップ領域において互いに磁気的に連結
されるように形成するステップと、 前記第1および第2の磁性層の間に薄膜コイル部を形成
するステップとを含むと共に、前記第1の磁性層を形成
するステップが、 前記記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅部分を
有し、前記記録ギャップ層および前記絶縁膜パターンと
接するようにして前記エアベアリング面から前記絶縁膜
パターン上の所定の位置にかけて磁極先端部分を形成す
るステップと、 前記第2の磁性層と接するようにして前記バックギャッ
プ領域に磁極連結部分を形成するステップと、 前記磁極先端部分と前記磁極連結部分とを磁気的に連結
するヨーク部分を形成するステップとを含む薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法であって、さらに、 前記記録ギャップ層および前記絶縁膜パターンと、前記
磁極先端部分と、前記磁極連結部分とによって囲まれた
凹部空間の内表面を被覆するように絶縁膜を形成するス
テップと、 前記磁極先端部分の、前記記録ギャップ層と反対側の表
面が、少なくとも前記絶縁膜の端面と同一平面をなすよ
うに平坦化するステップとを含み、 前記絶縁膜パターンの形成工程において、前記絶縁膜パ
ターンの前記記録媒体側の端縁が前記エアベアリング面
に対する基準位置を規定するように前記絶縁膜パターン
を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方
法。3. A step of forming a recording gap layer, and a step of forming an insulating film pattern in a predetermined area of the recording gap layer near a recording medium so as to be in contact with the surface of the recording gap layer. A first and a second magnetic layer including two magnetic poles having an air bearing surface facing the recording medium and facing each other with the recording gap layer interposed therebetween, forming a back gap region opposite to the air bearing surface; And forming a thin-film coil portion between the first and second magnetic layers, and forming the first magnetic layer. An air bearing having a constant width portion defining a recording track width of the recording medium, and being in contact with the recording gap layer and the insulating film pattern; Forming a magnetic pole tip portion over a predetermined position on the insulating film pattern; forming a magnetic pole coupling portion in the back gap region so as to be in contact with the second magnetic layer; Forming a yoke portion for magnetically connecting the magnetic pole connection portion to the magnetic pole connection portion, further comprising: the recording gap layer and the insulating film pattern; the magnetic pole tip portion; Forming an insulating film so as to cover an inner surface of the concave space surrounded by the magnetic pole coupling portion; and a surface of the magnetic pole tip portion opposite to the recording gap layer, at least an end surface of the insulating film. Flattening so as to form the same plane. In the step of forming the insulating film pattern, the recording medium of the insulating film pattern is formed. Method of manufacturing a thin film magnetic head is characterized in that the edge of the side to form the insulating layer pattern to define a reference position with respect to the air bearing surface.
形成して前記薄膜コイル部を埋設するステップを含み、 前記平坦化のステップにおいて、前記絶縁層の表面もま
た、前記磁極先端部分および前記磁極連結部分の、前記
記録ギャップ層と反対側の表面、ならびに前記絶縁膜の
端面と、同一平面をなすように平坦化するようにしたこ
とを特徴とする請求項3記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
法。4. The method according to claim 1, further comprising: forming an insulating layer in the concave space covered with the insulating film to bury the thin-film coil portion. In the flattening step, the surface of the insulating layer also includes 4. The flattening of the magnetic pole tip portion and the magnetic pole connection portion so as to be flush with a surface opposite to the recording gap layer and an end surface of the insulating film. Of manufacturing a thin film magnetic head.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002119848A JP3837084B2 (en) | 1998-07-30 | 2002-04-22 | Thin film magnetic head and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-216177 | 1998-07-30 | ||
| JP21617798 | 1998-07-30 | ||
| JP2002119848A JP3837084B2 (en) | 1998-07-30 | 2002-04-22 | Thin film magnetic head and manufacturing method thereof |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10320963A Division JP2000105907A (en) | 1998-07-30 | 1998-11-11 | Thin film magnetic head and manufacture thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002324302A true JP2002324302A (en) | 2002-11-08 |
| JP3837084B2 JP3837084B2 (en) | 2006-10-25 |
Family
ID=26521283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002119848A Expired - Fee Related JP3837084B2 (en) | 1998-07-30 | 2002-04-22 | Thin film magnetic head and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3837084B2 (en) |
-
2002
- 2002-04-22 JP JP2002119848A patent/JP3837084B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3837084B2 (en) | 2006-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000105907A (en) | Thin film magnetic head and manufacture thereof | |
| JP3526787B2 (en) | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same | |
| US6624971B1 (en) | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same | |
| JPH11353616A (en) | Thin-film magnetic head and its production | |
| US6742241B1 (en) | Method of manufacturing thin film magnetic head and thin film magnetic head | |
| JP3373181B2 (en) | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same | |
| JP3373167B2 (en) | Method for manufacturing thin-film magnetic head | |
| US6680815B2 (en) | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same | |
| JP3781399B2 (en) | Thin film magnetic head and manufacturing method thereof | |
| JP3523092B2 (en) | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same | |
| US6320726B1 (en) | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same, and method of forming thin film coil | |
| US6578252B2 (en) | Method of manufacturing a thin film magnetic head | |
| US6414824B1 (en) | Thin film magnetic head having a shield layer adjacent a gap layer and method of manufacturing the same | |
| US6657815B1 (en) | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same | |
| JP2001110009A (en) | Thin film magnetic head and its production method | |
| US6583954B1 (en) | Thin-film magnetic head and method of manufacturing same | |
| JP3837084B2 (en) | Thin film magnetic head and manufacturing method thereof | |
| US6665142B2 (en) | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same | |
| US6747842B2 (en) | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same | |
| US6724570B2 (en) | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same | |
| JP2002170208A (en) | Thin-film magnetic head and its manufacturing method | |
| JP2000076618A (en) | Thin film magnetic head and its production | |
| JPH11213331A (en) | Thin film magnetic head and its production | |
| JP2004192805A (en) | Thin film magnetic head | |
| JP2000137902A (en) | Thin-film magnetic head and its production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040129 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040329 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040412 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040506 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040607 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040614 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040615 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060728 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090804 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |