JP2000215409A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

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JP2000215409A
JP2000215409A JP11008379A JP837999A JP2000215409A JP 2000215409 A JP2000215409 A JP 2000215409A JP 11008379 A JP11008379 A JP 11008379A JP 837999 A JP837999 A JP 837999A JP 2000215409 A JP2000215409 A JP 2000215409A
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JP
Japan
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magnetic
film
pole
thin
magnetic gap
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JP11008379A
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English (en)
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Naoto Matono
直人 的野
Masayuki Ogura
雅幸 小倉
Tomihito Miyazaki
富仁 宮崎
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Read Rite SMI Corp
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Read Rite SMI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インダクティブヘッドの磁気ギャップ膜を挟
んで対向する上下ポールの幅を一致させ、トラック幅を
高精度に画定して、高記録密度化に対応した狭トラック
化を実現する。 【解決手段】 基板1上に下部磁性膜4、磁気ギャップ
膜7、導体コイル11、絶縁層8、9及び上部磁性膜を
積層したインダクティブヘッドにおいて、上部・下部磁
性膜と略同じミリングレートを有する非磁性材料を選択
して磁気ギャップ膜7aを形成し、上ポール13、下ポ
ール14及び磁気ギャップ膜をイオンミリングすること
により所望のトラック幅にトリミングする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、書込み・読出し兼
用のインダクティブ(誘導型)ヘッドを備え、又は書込
み用のインダクティブヘッドと読出し用の磁気抵抗(M
R)型ヘッドとを一体的に備え、例えばハードディスク
装置など、コンピュータ、ワードプロセッサ等の様々な
電子機器の記録再生装置に使用される薄膜磁気ヘッド、
及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気記録における大容量化・高密
度化を図るために、高飽和磁束密度の磁性材料を用いた
薄膜磁気ヘッドが広く採用されている。特に最近は、従
来から多用されている書込み・読出し兼用のインダクテ
ィブヘッドを書込み専用に採用し、これに、再生感度が
大きくかつ再生出力が記録媒体との相対速度に依存しな
い読出し専用のMRヘッドを一体化したMR/インダク
ティブ複合型ヘッドによって、より一層の高記録密度
化、装置の小型化及び高出力化が図られている。従来、
記録再生兼用のインダクティブヘッドでは、特開平3−
147508号や特開平5−334621号公報等に記
載されるように、磁気ギャップ膜を挟んで対向する上下
磁性膜先端のポール幅を一致させることにより、磁束の
サイドフリンジによる記録滲みやクロストークの問題を
解消し、狭トラック化を図る方法が知られている。
【0003】他方、MRヘッドの上シールドがインダク
ティブヘッドの下部磁性膜を兼用する複合型ヘッドで
は、記録時に相当大きなサイドフリンジが生じ、狭トラ
ック化を制限するという問題がある。そこで、特開平7
−262519号、特開平10−143817号公報等
において、上シールドの上面を部分的に削除して、イン
ダクティブヘッドの上ポール及び磁気ギャップ膜の下に
矩形状の隆起部即ち下ポール部分を形成し、イオンミリ
ング等により上ポール、磁気ギャップ膜及び下ポール部
分の側壁を垂直に位置合わせして同じ幅寸法を有するよ
うにトリミングすることにより、MR素子の上シールド
としての機能を維持しつつ、サイドフリンジの最小化、
オフトラック特性の改善を図る方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般にインダクティブ
ヘッドの上下磁性膜及び磁気ギャップ膜には、MR/イ
ンダクティブ複合型ヘッドにおいても、NiFeなどの磁
性材料及びアルミナなどの非磁性材料がそれぞれ使用さ
れている。しかしながら、上ポール、磁気ギャップ膜及
び下ポール部分を同時にイオンミリングする場合、アル
ミナはNiFeに比してミリングレートが小さいので、イ
オンが照射される位置によって磁気ギャップ膜が均一に
ミリングされず、これらの側壁が下向きに広がるテーパ
状になって上下のポール幅を一致させることができない
という問題がある。また、イオン入射角度等のミリング
条件を制御して側壁を垂直にトリミングすることは、実
際上困難である。
【0005】上記特開平10−143817号公報に
は、磁性材料層に影響を与えないように、プラズマエッ
チングにより非磁性材料層を化学的に除去して磁気ギャ
ップ膜を形成し、かつイオンミリングにより磁性材料の
隆起部即ち下ポール部分の両側を上ポールの幅に一致す
る幅の矩形状に形成する方法が開示されている。しかし
ながら、この方法では、2種類の異なる高価な機械装置
を使用するため、設備コストが高くなるだけでなく、ト
リミングを少なくとも2つの異なる工程に分けて行うこ
とになるので、複雑な工程や制御、位置合わせ等が必要
になり、加工精度及び生産効率が低下し、歩留まりの低
下、製造コストの上昇を招く虞がある。
【0006】そこで、本発明は、上述した従来の問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、インダクティブヘッドを備える薄膜磁気ヘッドにお
いて、その磁気ギャップ膜、該磁気ギャップ膜を挟んで
対向する上部及び下部磁性膜先端の上下ポールの幅を一
致させて、トラック幅を高精度に画定することができ、
高記録密度化の要求に対応した狭トラック化を実現し得
る薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
【0007】また、本発明の目的は、このような薄膜磁
気ヘッドを、複雑な工程や制御等を必要とすることな
く、単一の機械設備を用いて比較的簡単にかつ高精度に
トリミングすることができ、生産性及び歩留まりの向
上、製造コストの低減を図ることができる薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するためのものであり、基板の上に形成される磁
性材料の下部磁性膜と、非磁性材料の磁気ギャップ膜
と、その上に積層される導体コイル及び絶縁層と、磁性
材料の上部磁性膜とを備え、前記非磁性材料が前記磁性
材料と略同じミリングレートを有し、前記磁気ギャップ
膜を挟んで前記上部磁性膜先端の上ポールと対向する前
記下部磁性膜先端の下ポールが、それらと同一のトラッ
ク幅を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドが提供さ
れる。
【0009】本発明によれば、インダクティブヘッドに
おいて、磁気ギャップ膜の非磁性材料が上部・下部磁性
膜の磁性材料と略同じミリングレートを有することによ
り、磁気ギャップ膜及び上下ポールを連続したイオンミ
リング工程により所望の同一のトラック幅に高精度に制
御することができ、サイドフリンジを好適に抑制するこ
とができる。
【0010】上部・下部磁性膜の材料として一般に使用
されているパーマロイ合金と略同じミリングレートを有
する本発明の磁気ギャップ膜に適した非磁性材料とし
て、例えばTa25 又はBeCuを用いることができる。
【0011】或る実施例では、前記基板が、その上に下
シールド、磁気抵抗素子、及び書込み用インダクティブ
ヘッドの下部磁性膜を兼用する上シールドを積層したM
Rヘッドを更に備え、下ポールが上シールド表面から突
出するように形成されていることにより、複合型ヘッド
において、読出し用のMRヘッドを外部から遮蔽する上
シールドの機能を維持しつつ、インダクティブヘッドの
サイドフリンジを抑制することができる。
【0012】この場合、上シールドから突出する下ポー
ルの高さが、磁気ギャップ膜の膜厚の約1〜2倍である
と、インダクティブヘッドとMRヘッドとの距離を大き
くし過ぎることなく、サイドフリンジを抑制できるの
で、好都合である。
【0013】本発明の別の側面によれば、基板の上に下
部磁性膜、磁気ギャップ膜、導体コイル及び絶縁層、そ
の先端に前記磁気ギャップ膜を挟んで前記下部磁性膜先
端の下ポールと対向する上ポールを有する上部磁性膜を
積層し、該上ポールと磁気ギャップ膜と下ポールとを同
一のトラック幅を有するようにトリミングする工程を含
み、下部及び上部磁性膜の磁性材料と略同じミリングレ
ートを有する非磁性材料で磁気ギャップ膜を形成し、こ
のトリミングが、上ポールと磁気ギャップ膜と下ポール
とを連続的にイオンミリングする過程からなることを特
徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法が提供される。
【0014】このように構成することにより、単一の機
械設備で複雑な工程や制御等を必要とすることなく比較
的簡単に、磁気ギャップ膜及び上下ポールの幅を一致さ
せ、かつ所望の同一のトラック幅に高精度に制御するこ
とができる。
【0015】また、或る実施例では、基板の上に下シー
ルドと、磁気抵抗素子と、インダクティブヘッドの下部
磁性膜を形成する上シールドとを積層してMRヘッドを
形成する過程を更に含み、前記トリミングにより下ポー
ルを上シールド表面から突出するように形成することに
より、磁気ギャップ膜及び上下ポールを所望の同一のト
ラック幅に高精度に制御した複合型ヘッドを比較的簡単
に製造することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しつつ、本
発明によるMR/インダクティブ複合型薄膜磁気ヘッド
を製造する過程を詳細に説明する。図1に示すAl23
−TiC系のセラミック材料からなる基板1表面には、
従来の製造プロセスを用いて、アルミナ又はSiO2など
の絶縁下地膜2を被着し、その上にパーマロイ系合金、
コバルト系合金、鉄系センダスト合金などの軟磁性材料
をめっき又はスパッタ蒸着してなる下シールド3及び上
シールド4と、それらの間に挟まれたMR素子5とを有
する読出し用のMRヘッド6が形成されている。MR素
子5は、アルミナなど絶縁膜からなる上下ギャップ層の
間に設けられたNiFeなどからなる磁気抵抗薄膜、再生
信号の歪み低減のためのバイアス膜、磁区安定膜などで
構成される。
【0017】書込み用のインダクティブヘッドの下部磁
性膜を兼ねる上シールド4上には、磁気変換ギャップを
形成するための非磁性材料からなる磁気ギャップ膜7が
スパッタリングにより被着されている。本実施例では、
上シールド4の磁性材料にNiFeを使用し、これと略同
じミリングレートを有する非磁性材料としてTa25
はBeCuを用いて磁気ギャップ膜を形成する。上シール
ドには、他の磁性材料として例えばFe-N、CuZrなど
を用いることができる。
【0018】前記磁気ギャップ膜上には、ノボラック系
樹脂からなる有機絶縁層8、9と、バックギャップ10
を中心とした渦巻状のCuからなる書込み用の導体コイ
ル11とが積層されている。更にその上には、後述する
インダクティブヘッドの上部磁性膜を電気めっきするた
めのめっき用下地膜12がスパッタリング等により被着
されている。
【0019】次に、上シールド即ち下部磁性膜4と同じ
磁性材料であるNiFeを用いて上部磁性膜を成膜する。
上部磁性膜先端の上ポール13は、図2Aに示すよう
に、その幅Tを所望のトラック幅Tw より僅かに大きく
形成する。本実施例では、前記めっき用下地膜を利用し
て、従来のフォトリソグラフィ技術と電気めっきとを用
いたフレームめっき法により上部磁性膜を形成するが、
別の実施例では、イオンプレーティングや蒸着法、スパ
ッタリングなどの成膜方法により形成することができ
る。
【0020】次に、イオンの入射角度θを、下部磁性膜
4先端の下ポール部分、上ポール13及び磁気ギャップ
膜7の選択比即ちミリングレートが0.9〜1.1とな
るようにしてイオンミリングを行う。これにより、図2
Bに示すように、前記磁気ギャップ膜の上ポール13の
下側の部分7aを残して、その両側の部分を完全に除去
する。このとき、上ポールの両側壁イオンミリングに
より元の幅Tより僅かに狭くかつ一様に磁気ギャップ膜
7aと同一の幅T′に削除される。
【0021】更に、上ポール13及び磁気ギャップ膜7
aをマスクとしてイオンミリングを行い、その両側の下
部磁性膜4をある深さまで部分的に除去し、該下部磁性
膜表面から矩形状に突出する下ポール14を形成する。
このとき、前記上ポール及び磁気ギャップ膜の両側壁も
イオンミリングにより更に僅かにかつ一様に削除し上ポ
ール、磁気ギャップ膜及び下ポールを同一の所望のトラ
ック幅にする。下部磁性膜のイオンミリングは、下ポー
ル14の高さHが磁気ギャップ膜7aの膜厚TG の約1
〜2倍となるように行う。本発明によれば、このように
上ポール、磁気ギャップ膜及び下ポールをトリミングし
て、所望の同一のトラック幅に高精度に制御することが
できる。
【0022】以上、本発明の好適な実施例について添付
図面を用いて詳細に説明したが、当業者に明らかなよう
に、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、その
技術的範囲内において様々な変形・変更を加えて実施す
ることができる。
【0023】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。本発明の
薄膜磁気ヘッドによれば、略同じミリングレートを有す
る磁気ギャップ膜及び上下ポールを、イオンミリングに
よりその幅を一致させかつ所望の同一のトラック幅に高
精度に制御してトリミングすることができ、それにより
サイドフリンジを好適に抑制することができ、インダク
ティブヘッドの狭トラック化及び高記録密度化を図るこ
とができる。
【0024】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
によれば、単一の機械設備で複雑な工程や制御等を必要
とすることなく、磁気ギャップ膜及び上下ポールの幅を
一致させかつ所望の同一のトラック幅に高精度に制御で
きるので、生産性及び歩留まりの向上、製造コストの低
減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】MRヘッド、インダクティブヘッドの磁気ギャ
ップ膜、導体コイル、有機絶縁層及びめっき用金属下地
膜を積層した基板を示す断面図である。
【図2】A〜C図は、基板上に形成したインダクティブ
ヘッドの上部磁性膜の上ポールをトリミングする過程を
工程順に示す図1のII−II線における断面図である。
【符号の説明】
1 基板 2 絶縁下地膜 3 下シールド 4 上シールド 5 MR素子 6 MRヘッド 7、7a 磁気ギャップ膜 8、9 有機絶縁層 10 バックギャップ 11 導体コイル 12 下地膜 13 上ポール 14 下ポール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 富仁 大阪府三島郡島本町江川2丁目15番17号 リードライト・エスエムアイ株式会社内 Fターム(参考) 5D033 BA13 BA15 BA22 BB43 DA02 DA08 DA31 5D034 AA03 BA19 BB02 BB09 CA04 DA07

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の上に形成される磁性材料の下部磁
    性膜と、非磁性材料の磁気ギャップ膜と、その上に積層
    される導体コイル及び絶縁層と、磁性材料の上部磁性膜
    とを備え、前記非磁性材料が前記磁性材料と略同じミリ
    ングレートを有し、前記磁気ギャップ膜を挟んで前記上
    部磁性膜先端の上ポールと対向する前記下部磁性膜先端
    の下ポールが、それらと同一のトラック幅を有すること
    を特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記非磁性材料がTa25 又はBeCuで
    あることを特徴とする請求項1に記載の薄膜磁気ヘッ
    ド。
  3. 【請求項3】 前記基板が、その上に下シールド、磁気
    抵抗素子、及び前記下部磁性膜を形成する上シールドを
    積層したMRヘッドを更に備え、前記下ポールが前記上
    シールド表面から突出するように形成されていることを
    特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記上シールドから突出する前記下ポー
    ルの高さが、前記磁気ギャップ膜の膜厚の約1〜2倍で
    あることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載
    の薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】 基板の上に下部磁性膜、磁気ギャップ
    膜、導体コイル及び絶縁層、その先端に前記磁気ギャッ
    プ膜を挟んで前記下部磁性膜先端の下ポールと対向する
    上ポールを有する上部磁性膜を積層し、前記上ポールと
    磁気ギャップ膜と下ポールとを同一のトラック幅を有す
    るようにトリミングする工程を含み、前記下部及び上部
    磁性膜の磁性材料と略同じミリングレートを有する非磁
    性材料で前記磁気ギャップ膜を形成し、前記トリミング
    が、前記上ポールと磁気ギャップ膜と下ポールとを連続
    的にイオンミリングする過程からなることを特徴とする
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記非磁性材料がTa25 又はBeCuで
    あることを特徴とする請求項5に記載の薄膜磁気ヘッド
    の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記基板の上に下シールドと、磁気抵抗
    素子と、前記下部磁性膜を形成する上シールドとを積層
    してMRヘッドを形成する過程を更に含み、前記トリミ
    ングにより、前記下ポールを前記上シールド表面から突
    出するように形成することを特徴とする請求項5又は6
    に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  8. 【請求項8】 前記上シールドから突出する前記下ポー
    ルの高さが、前記磁気ギャップ膜の膜厚の約1〜2倍で
    あることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7359150B2 (en) 2002-10-31 2008-04-15 Headway Technologies, Inc. Self-aligned trimmed pole

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