JPH11213331A - Thin film magnetic head and its production - Google Patents
Thin film magnetic head and its productionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドお
よびその製造方法に関し、特に書込用の誘導型磁気変換
素子と読取用の磁気抵抗再生素子とを積層して構成され
る複合型薄膜磁気ヘッドのうち、書込用の薄膜磁気ヘッ
ドの性能向上を図ろうとするものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film magnetic head and a method of manufacturing the same, and more particularly to a composite thin-film magnetic head formed by laminating an inductive magnetic transducer for writing and a magnetoresistive reproducing element for reading. The purpose of the head is to improve the performance of a thin-film magnetic head for writing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴い、薄膜磁気ヘッドについてもその性能向上
が求められている。薄膜磁気ヘッドは、書き込みを目的
とする記録ヘッドと読み出しを目的とする再生ヘッドを
積層した構造になっているが、再生ヘッドの性能向上に
関しては、磁気抵抗素子が広く用いられている。このよ
うな磁気抵抗素子としては、異方性磁気抵抗(AMR：Anis
otropic Magneto Resistive)効果を用いたものが従来一
般に使用されてきたが、これよりも抵抗変化率が数倍も
大きな巨大磁気抵抗(GMR：Giant Magneto Resistive)効
果を用いたものも開発されている。本明細書では、これ
ら AMR素子および GMR素子などの磁気抵抗効果を示す素
子を総称して磁気抵抗再生素子またはMR再生素子と称す
ることにする。2. Description of the Related Art In recent years, as the areal recording density of a hard disk device has been improved, the performance of a thin-film magnetic head has also been required to be improved. The thin-film magnetic head has a structure in which a recording head for writing and a reproducing head for reading are stacked, and a magnetoresistive element is widely used for improving the performance of the reproducing head. As such a magnetoresistive element, an anisotropic magnetoresistance (AMR: Anis
Conventionally, the one using the effect of the asymmetric magneto-resistive (GMT) effect has been generally used. However, the one using the giant magneto-resistive (GMR) effect whose resistance change rate is several times larger than this is also being developed. In the present specification, these elements exhibiting the magnetoresistance effect, such as the AMR element and the GMR element, are collectively referred to as a magnetoresistance reproducing element or an MR reproducing element.
【０００３】AMR素子を使用することにより、数ギガビ
ット／インチ2 の面記録密度を実現することができ、ま
た GMR素子を使用することにより、さらに面記録密度を
上げることができる。このように面記録密度を高くする
ことによって、10Ｇバイト以上の大容量のハードディス
ク装置の実現が可能となってきている。このような磁気
抵抗再生素子よりなる再生ヘッドの性能を決定する要因
の一つとして、磁気抵抗再生素子の高さ(MR Height：MR
ハイト) がある。このMRハイトは、端面がエアベアリン
グ面に露出する磁気抵抗再生素子の、エアベアリング面
から測った距離であり、薄膜磁気ヘッドの製造過程にお
いては、エアベアリング面を研磨して形成する際の研磨
量を制御することによって所望のMRハイトを得るように
している。By using an AMR element, a surface recording density of several gigabits / inch 2 can be realized, and by using a GMR element, the surface recording density can be further increased. By increasing the areal recording density in this manner, a hard disk device having a large capacity of 10 Gbytes or more can be realized. One of the factors that determine the performance of a reproducing head including such a magnetoresistive reproducing element is the height (MR Height: MR) of the magnetoresistive reproducing element.
Height). This MR height is the distance measured from the air bearing surface of the magnetoresistive reproducing element whose end surface is exposed to the air bearing surface. In the process of manufacturing a thin-film magnetic head, polishing is performed when the air bearing surface is formed by polishing. The desired MR height is obtained by controlling the amount.
【０００４】一方、再生ヘッドの性能向上に伴って、記
録ヘッドの性能向上も求められている。面記録密度を上
げるには、磁気記録媒体におけるトラック密度を上げる
必要がある。このためには、エアベアリング面における
ライトギャップ（write gap)の幅を数ミクロンからサブ
ミクロンオーダーまで狭くする必要があり、これを達成
するために半導体加工技術が利用されている。On the other hand, as the performance of the reproducing head is improved, the performance of the recording head is also required to be improved. To increase the areal recording density, it is necessary to increase the track density in the magnetic recording medium. For this purpose, it is necessary to reduce the width of a write gap on the air bearing surface from a few microns to a submicron order, and semiconductor processing technology is used to achieve this.
【０００５】書込用薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要
因の一つとして、スロートハイト（Throat Height : T
H) がある。このスロートハイトは、エアベアリング面
から薄膜コイルを電気的に分離する絶縁層のエッジまで
の磁極部分の距離であり、この距離をできるだけ短くす
ることが望まれている。このスロートハイトの縮小化も
また、エアベアリング面からの研磨量で決定される。従
って、薄膜磁気記録ヘッドの性能を向上させるために
は、記録ヘッドおよび再生ヘッドをバランス良く形成す
ることが重要である。One of the factors that determine the performance of a thin-film magnetic head for writing is a throat height (T).
H). The throat height is the distance of the magnetic pole portion from the air bearing surface to the edge of the insulating layer that electrically separates the thin-film coil, and it is desired that the distance be as short as possible. This reduction in throat height is also determined by the amount of polishing from the air bearing surface. Therefore, in order to improve the performance of the thin-film magnetic recording head, it is important to form the recording head and the reproducing head in a well-balanced manner.
【０００６】図１〜９に、従来の標準的な薄膜磁気ヘッ
ドの製造要領を工程順に示し、各図において (a)は薄膜
磁気ヘッド全体の断面図、 (b)は磁極部分の断面図であ
る。また図10〜12はそれぞれ、完成した従来の薄膜磁気
ヘッド全体の断面図、磁極部分の断面図および薄膜磁気
ヘッド全体の平面図である。なおこの例で、薄膜磁気ヘ
ッドは、誘導型の書込用薄膜磁気ヘッドおよび読取用の
MR再生素子を積層した複合型のものである。1 to 9 show the steps of manufacturing a conventional standard thin film magnetic head in the order of steps. In each figure, (a) is a sectional view of the entire thin film magnetic head, and (b) is a sectional view of a magnetic pole portion. is there. 10 to 12 are a sectional view of the completed conventional thin film magnetic head, a sectional view of a magnetic pole portion, and a plan view of the entire thin film magnetic head, respectively. In this example, the thin film magnetic head is an inductive type thin film magnetic head for writing and a thin film magnetic head for reading.
This is a composite type in which MR reproducing elements are stacked.
【０００７】まず、図１に示すように、例えばアルティ
ック(AlTiC) からなる基体１の上に例えばアルミナ(Al2
O3) からなる絶縁層２を約５〜10μm の厚みに堆積す
る。ついで、図２に示すように、再生ヘッドのMR再生素
子を外部磁界の影響から保護する磁気シールドを構成す
る下部シールド層３を３μm の厚みで形成する。その
後、図３に示すように、絶縁層４として、アルミナを 1
00〜150 nmの厚みでスパッタ堆積させたのち、MR再生素
子を構成する磁気抵抗効果を有する材料よりなる磁気抵
抗層５を数十nmの厚みに形成し、高精度のマスクアライ
メントで所望の形状とする。続いて、図４に示すよう
に、再度、絶縁層６を形成して、磁気抵抗層５を絶縁層
４，６内に埋設する。First, as shown in FIG. 1, alumina (Al 2 O 3) is formed on a substrate 1 made of, for example, AlTiC (AlTiC).
An insulating layer 2 of O 3 ) is deposited to a thickness of about 5 to 10 μm. Next, as shown in FIG. 2, a lower shield layer 3 constituting a magnetic shield for protecting the MR reproducing element of the reproducing head from the influence of an external magnetic field is formed with a thickness of 3 μm. After that, as shown in FIG.
After being sputter-deposited with a thickness of 00 to 150 nm, a magnetoresistive layer 5 made of a material having a magnetoresistive effect constituting the MR reproducing element is formed to a thickness of several tens of nm, and a desired shape is formed by highly accurate mask alignment. And Subsequently, as shown in FIG. 4, the insulating layer 6 is formed again, and the magnetoresistive layer 5 is embedded in the insulating layers 4 and 6.
【０００８】次に、図５に示すように、パーマロイより
なる磁性層７を３μm の膜厚に形成する。この磁性層７
は、上述した下部シールド層３と共にMR再生素子を磁気
遮蔽する上部シールド層の機能を有するだけでなく、書
込用薄膜磁気ヘッドの下部磁性層としての機能をも有す
るものである。ここでは説明の便宜上、この磁性層７を
書込用磁気ヘッドを構成する一方の磁性層であることに
注目して第１の磁性層と称することにする。Next, as shown in FIG. 5, a magnetic layer 7 of permalloy is formed to a thickness of 3 μm. This magnetic layer 7
Has not only the function of the upper shield layer for magnetically shielding the MR reproducing element together with the lower shield layer 3, but also the function of the lower magnetic layer of the thin-film magnetic head for writing. Here, for convenience of explanation, this magnetic layer 7 is referred to as a first magnetic layer, noting that it is one of the magnetic layers constituting the write magnetic head.
【０００９】ついで、第１の磁性層７の上に、非磁性材
料、例えばアルミナよりなるライトギャップ層８を約20
0 nmの膜厚に形成したのち、例えばパーマロイ（Ni：50
wt％、Fe：50wt％）や窒化鉄（FeN)のような高飽和磁束
密度材料からなる第２の磁性層９を形成し、高精度のマ
スクアライメントで所望の形状とする。所定の形状に成
形された第２の磁性層９は、ポールチップと呼ばれ、こ
の幅Ｗでトラック幅が規定される。この際、下部ポール
（第１の磁性層）と上部ポール（第３の磁性層）を接続
するためのダミーパターン９′を同時に形成すると、機
械的研磨または化学機械的研磨（Chemical Mechanical
Polishing：CMP)後のスルーホールの開口を容易にでき
る。Next, a write gap layer 8 made of a non-magnetic material, for example, alumina is formed on the first magnetic layer 7 by about 20 nm.
After being formed to a thickness of 0 nm, for example, permalloy (Ni: 50
(wt%, Fe: 50 wt%) or a second magnetic layer 9 made of a high saturation magnetic flux density material such as iron nitride (FeN), and is formed into a desired shape by highly accurate mask alignment. The second magnetic layer 9 formed into a predetermined shape is called a pole tip, and the width W defines a track width. At this time, if a dummy pattern 9 ′ for connecting the lower pole (first magnetic layer) and the upper pole (third magnetic layer) is formed simultaneously, mechanical polishing or chemical mechanical polishing (Chemical Mechanical Polishing) is performed.
Polishing: Opening of through holes after CMP) can be facilitated.
【００１０】そして、実効書込トラック幅の広がりを防
止するため、すなわちデータの書込時に、下部ポールに
おいて磁束が広がるのを防止するために、ポールチップ
９の周囲のギャップ層８と下部ポール（第１の磁性層）
７をイオンミリング等のイオンビームエッチングにてエ
ッチングする。その状態を図５(b) に示したが、この構
造をトリム（Trim）といい、この部分が第１の磁性層の
磁極部分となる。In order to prevent the effective write track width from spreading, that is, to prevent the magnetic flux from spreading in the lower pole during data writing, the gap layer 8 around the pole tip 9 and the lower pole ( First magnetic layer)
7 is etched by ion beam etching such as ion milling. This state is shown in FIG. 5 (b), and this structure is called trim, and this portion becomes the magnetic pole portion of the first magnetic layer.
【００１１】次に、図６に示すように、絶縁層である例
えばアルミナ膜10をおよそ３μm の厚みに形成後、全体
を例えばＣＭＰにて平坦化する。その後、電気絶縁性の
フォトレジスト層11を高精度のマスクアライメントで所
定のパターンに形成したのち、このフォトレジスト層11
の上に、例えば銅よりなる第１層目の薄膜コイル12を形
成する。Next, as shown in FIG. 6, after forming an insulating layer, for example, an alumina film 10 to a thickness of about 3 μm, the whole is flattened by, for example, CMP. After that, an electrically insulating photoresist layer 11 is formed into a predetermined pattern by high-precision mask alignment.
A first-layer thin-film coil 12 made of, for example, copper is formed thereon.
【００１２】続いて、図７に示すように、薄膜コイル12
上に再度、高精度のマスクアライメントにより、絶縁性
のフォトレジスト層13を形成後、表面を平坦にするた
め、例えば 250〜300 ℃の温度で焼成する。Subsequently, as shown in FIG.
After the insulating photoresist layer 13 is formed again by high-precision mask alignment, baking is performed at a temperature of, for example, 250 to 300 ° C. to flatten the surface.
【００１３】さらに、図８に示すように、このフォトレ
ジスト層13の平坦化表面の上に、第２層目の薄膜コイル
14を形成する。ついで、この第２層目の薄膜コイル14の
上に高精度マスクアライメントでフォトレジスト層15を
形成した後、再度表面を平坦化するために、例えば 250
°Ｃで焼成する。上述したように、フォトレジスト層1
1, 13および15を高精度のマスクアライメントで形成す
る理由は、フォトレジスト層の磁極部分側の端縁を基準
位置としてスロートハイトやMRハイトを規定しているた
めである。Further, as shown in FIG. 8, on the planarized surface of the photoresist layer 13, a thin film coil of a second layer is formed.
Form 14. Next, after a photoresist layer 15 is formed on the second-layer thin-film coil 14 by high-precision mask alignment, the surface is planarized again by, for example, 250 mm.
Bake at ° C. As described above, the photoresist layer 1
The reason why the mask alignments 1, 13 and 15 are formed with high precision mask alignment is that the throat height and the MR height are defined using the edge on the magnetic pole portion side of the photoresist layer as a reference position.
【００１４】次に、図９に示すように、第２の磁性層
（ポールチップ）９およびフォトレジスト層11, 13およ
び15の上に、例えばパーマロイよりなる第３の磁性層16
を３μm の厚みで所望のパターンに従って選択的に形成
する。この第３の磁性層16は、磁極部分から離れた後方
位置において、ダミーパターン９′を介して第１の磁性
層７と接触し、第１および第２，３の磁性層によって構
成される閉磁路を薄膜コイル12, 14が通り抜ける構造に
なっている。さらに、第３の磁性層16の露出表面の上に
アルミナよりなるオーバーコート層17を堆積する。Next, as shown in FIG. 9, a third magnetic layer 16 made of, for example, permalloy is formed on the second magnetic layer (pole chip) 9 and the photoresist layers 11, 13 and 15.
Is selectively formed in a thickness of 3 μm according to a desired pattern. The third magnetic layer 16 is in contact with the first magnetic layer 7 via the dummy pattern 9 'at a position away from the magnetic pole portion, and is closed by the first and second and third magnetic layers. The structure is such that the thin film coils 12, 14 pass through the path. Further, an overcoat layer 17 made of alumina is deposited on the exposed surface of the third magnetic layer 16.
【００１５】最後に、磁気抵抗層５やギャップ層８を形
成した側面を研磨して、磁気記録媒体と対向するエアベ
アリング面(Air Bearing Surface：ABS)18を形成する。
このエアベアリング面18の形成過程において磁気抵抗層
５も研磨され、MR再生素子19が得られる。このようにし
て上述したスロートハイトTHおよびMRハイトが決定され
る。その様子を図10に示す。実際の薄膜磁気ヘッドにお
いては、薄膜コイル12, 14およびMR再生素子19に対する
電気的接続を行なうためのパッドが形成されているが、
図示は省略してある。Finally, the side surface on which the magnetoresistive layer 5 and the gap layer 8 are formed is polished to form an air bearing surface (ABS) 18 facing the magnetic recording medium.
In the process of forming the air bearing surface 18, the magnetoresistive layer 5 is also polished, and the MR reproducing element 19 is obtained. Thus, the above-described throat height TH and MR height are determined. This is shown in FIG. In an actual thin-film magnetic head, pads for making electrical connection to the thin-film coils 12, 14 and the MR reproducing element 19 are formed.
The illustration is omitted.
【００１６】図10に示したように、薄膜コイル12, 14を
絶縁分離するフォトレジスト層11,13, 15の側面の角部
を結ぶ線分Ｓと第３の磁性層16の上面とのなす角度θ
（ApexAngle ：アペックスアングル) も、上述したスロ
ートハイトTHおよびMRハイトと共に、薄膜磁気ヘッドの
性能を決定する重要なファクタとなっている。As shown in FIG. 10, the line segment S connecting the corners of the side surfaces of the photoresist layers 11, 13 and 15 for insulating and separating the thin film coils 12 and 14 and the upper surface of the third magnetic layer 16 are formed. Angle θ
(ApexAngle) is also an important factor that determines the performance of the thin-film magnetic head, together with the above-described throat height TH and MR height.
【００１７】また、図12に平面で示すように、第２の磁
性層９および第３の磁性層16の磁極部分20の幅Ｗは狭く
なっており、この幅によって磁気記録媒体に記録される
トラックの幅が規定されるので、高い面記録密度を実現
するためには、この幅Ｗをできるだけ狭くする必要があ
る。なお、この図では、図面を簡単にするため、薄膜コ
イル12, 14は同心円状に示してある。Further, as shown in a plane view in FIG. 12, the width W of the magnetic pole portion 20 of the second magnetic layer 9 and the third magnetic layer 16 is narrow, and the width is recorded on the magnetic recording medium by this width. Since the width of the track is defined, it is necessary to reduce the width W as much as possible in order to realize a high areal recording density. In this figure, the thin-film coils 12, 14 are shown concentrically in order to simplify the drawing.
【００１８】さて、従来、薄膜磁気ヘッドの形成におい
て、とくに問題となっていたのは、コイル形成後、フォ
トレジスト絶縁層でカバーされた山状に盛り上がったコ
イル部とくにその傾斜部（Apex）に沿って形成される上
部ポール（ヨークポール）の微細形成の難しさである。
すなわち、従来は、上部ポールを形成する際、約７〜10
μm の高さの山状コイル部の上にパーマロイ等の上部ポ
ール用材料をめっきしたのち、フォトレジストを３〜４
μm の厚みで塗布し、その後フォトリソグラフィー技術
を利用して所定のパターン形成を行っていた。A problem that has conventionally been encountered in the formation of a thin-film magnetic head is that, after the coil is formed, the coil portion, which is raised in a mountain shape and is covered with a photoresist insulating layer, particularly the inclined portion (Apex). This is the difficulty of fine formation of the upper pole (yoke pole) formed along.
That is, conventionally, when forming the upper pole, about 7 to 10
After plating a material for the upper pole such as permalloy on the mountain-shaped coil portion having a height of μm, the photoresist is coated with 3 to 4
It was applied with a thickness of μm, and then a predetermined pattern was formed using photolithography technology.
【００１９】ここに、山状コイル部の上のレジストでパ
ターニングされるレジスト膜厚として、最低３μm が必
要であるとすると、傾斜部の下方には８〜10μm 程度の
厚みのフォトレジストが塗布されることになる。一方、
このような10μm 程度の高低差がある山状コイル部の表
面および平坦面上に形成されたライトギャップ層の上に
形成される上部ポールは、フォトレジスト絶縁層（例え
ば図７の11, 13）のエッジ近傍に記録ヘッドの狭トラッ
クを形成する必要があるため、上部ポールをおよそ１μ
m 幅にパターン形成する必要がある。従って、８〜10μ
m の厚みのフォトレジスト膜で、１μm 幅のパターンを
形成する必要が生じる。Here, assuming that a minimum resist film thickness of 3 μm to be patterned by the resist on the mountain-shaped coil portion is required, a photoresist having a thickness of about 8 to 10 μm is applied below the inclined portion. Will be. on the other hand,
The upper pole formed on the light gap layer formed on the surface and the flat surface of the mountain-shaped coil portion having a height difference of about 10 μm is formed by a photoresist insulating layer (for example, 11 and 13 in FIG. 7). It is necessary to form a narrow track of the recording head near the edge of
The pattern must be formed to a width of m. Therefore, 8-10μ
It becomes necessary to form a pattern having a width of 1 μm with a photoresist film having a thickness of m 2.
【００２０】しかしながら、８〜10μm のように厚いフ
ォトレジスト膜で、１μm 幅程度の狭幅パターンを形成
しようとしても、フォトリソグラフィーの露光時に光の
反射によるパターンくずれ等が発生したり、レジスト厚
みが厚いことに起因して解像度の低下が余儀なくされる
ため、正確に狭トラック形成のトップポールをパターニ
ング形成することは極めて難しかったのである。However, even if an attempt is made to form a narrow pattern having a width of about 1 μm with a photoresist film as thick as 8 to 10 μm, the pattern may be distorted due to light reflection during photolithography exposure, or the resist thickness may be reduced. Since the resolution is inevitably reduced due to the thickness, it has been extremely difficult to accurately pattern and form the top pole for forming the narrow track.
【００２１】そこで、前掲した従来例にも示したとお
り、記録ヘッドの狭トラック幅形成が可能なポールチッ
プでデーターの書き込みを行うものとして、かかるポー
ルチップを形成後、このポールチップに上部ポールを接
続する方式とすることにより、換言すると、トラック幅
を決めるポールチップと磁束を誘導する上部ポールとに
２分割した構造とすることにより、上記の問題が有利に
改善されたのである。Therefore, as shown in the above-mentioned conventional example, it is assumed that data is written by a pole chip capable of forming a narrow track width of a recording head. After forming such a pole chip, an upper pole is attached to the pole chip. The above-described problem has been advantageously improved by adopting a connection system, in other words, by adopting a structure in which a pole tip for determining a track width and an upper pole for inducing magnetic flux are divided into two.
【００２２】[0022]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして形成された薄膜磁気ヘッド、特に記録ヘッド
には、依然として、以下に述べるような問題が残されて
いた。 (1) ポールチップと上部ポールとの接触面積が小さく、
しかも接触部が垂直に接していることもあって、この部
分で磁束が飽和し易く、そのため、十分に満足いくほど
の書き込み特性が得られない。 (2) スロートハイトTHやMRハイトは、薄膜コイルを絶縁
分離する絶縁層の磁極部分側の端縁を基準として決定さ
れるが、この絶縁層は通常、フォトレジスト有機絶縁層
で形成されることから、熱に弱い。このため、薄膜コイ
ルの形成時に付加される 250℃程度の熱処理によって溶
融し、絶縁層のパターン寸法が変動して、スロートハイ
トTHやMRハイトの寸法が所望の設計値からずれるおそれ
がある。 (3) ポールチップと上部ポールとの位置関係が、フォト
リソグラフィー時のアライメントで決定されるため、エ
アベアリング面から見て片側に大きく位置ずれする場合
があるが、この場合には上部ポールでもデーターの書き
込みを行うケースが生じ、実効トラック幅が広くなるた
め、ハードディスク板で本来データー記録すべきところ
以外のところにも書き込んでしまうという不具合が発生
する。However, the thin-film magnetic head formed as described above, particularly the recording head, still has the following problems. (1) The contact area between the pole tip and the upper pole is small,
In addition, since the contact portions are vertically in contact with each other, the magnetic flux easily saturates in this portion, and therefore, a sufficiently satisfactory writing characteristic cannot be obtained. (2) The throat height TH or MR height is determined with reference to the edge of the insulating layer that insulates and separates the thin-film coil on the magnetic pole side, but this insulating layer is usually formed of a photoresist organic insulating layer. From, weak to heat. For this reason, the film is melted by a heat treatment of about 250 ° C. added during the formation of the thin-film coil, the pattern size of the insulating layer fluctuates, and the size of the throat height TH and the MR height may deviate from desired design values. (3) Since the positional relationship between the pole tip and the upper pole is determined by the alignment during photolithography, there may be a large displacement to one side when viewed from the air bearing surface. In some cases, the effective track width is widened, which causes a problem that data is written on a hard disk other than where data should be recorded.
【００２３】本発明は、上記の問題を有利に解決するも
ので、ポールチップと上部ポールの接触面積を効果的に
拡大して、従来懸念された磁極部分での磁束の飽和を完
全に解消した薄膜磁気ヘッドを、その有利な製造方法と
共に提案することを目的とする。また、本発明の他の目
的は、エアベアリング面に対する位置の基準となる絶縁
層のパターン寸法が、薄膜コイル形成時に付加される 2
50℃程度の熱処理によっても溶融せず、従って所望の設
計値どおりのスロートハイトTHおよびMRハイトを安定し
て得ることができる薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
を提案することである。さらに、本発明の他の目的は、
実効トラック幅の拡大や歩留りの低下等も併せて解消し
た薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提案することで
ある。The present invention advantageously solves the above-mentioned problem, and effectively enlarges the contact area between the pole tip and the upper pole to completely eliminate the magnetic flux saturation at the magnetic pole portion, which has been a concern in the past. It is an object of the invention to propose a thin-film magnetic head with its advantageous manufacturing method. Another object of the present invention is to add a pattern dimension of an insulating layer which is a reference for a position with respect to an air bearing surface when a thin film coil is formed.
An object of the present invention is to propose a thin-film magnetic head which does not melt even by a heat treatment at about 50 ° C. and can stably obtain a throat height TH and an MR height as desired design values, and a method of manufacturing the same. Further, another object of the present invention is to provide
An object of the present invention is to propose a thin-film magnetic head which also eliminates an increase in effective track width and a decrease in yield, and a method of manufacturing the same.
【００２４】すなわち、本発明の要旨構成は次のとおり
である。 １．磁極部分を有する第１の磁性層と、磁気記録媒体と
対向し、記録トラックの幅を規定する幅を有する磁極部
分を有し、この磁極部分の端面が上記第１の磁性層の磁
極部分の端面と共にエアベアリング面を構成する第２の
磁性層と、この第２の磁性層に、上記第１の磁性層側と
は反対側で接触し、エアベアリング面から離れた後方位
置において第１の磁性層と磁気的に連結された第３の磁
性層と、少なくとも上記エアベアリング面において第１
の磁性層の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に
介挿された非磁性材料よりなるギャップ層と、上記エア
ベアリング面において磁気記録媒体に対する書込用の磁
束を発生させるように上記第１の磁性層と第２および第
３の磁性層との間に絶縁層を介して配設された部分を有
する薄膜コイルと、上記第１，第２および第３の磁性
層、ギャップ層、絶縁層および薄膜コイルを支持する基
体とをそなえる薄膜磁気ヘッドであって、上記第２の磁
性層を、磁極部分だけでなく、磁極部分よりも後方の領
域まで延在させ、少なくともこの延在させた領域で第３
の磁性層と接触させることを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ド。That is, the gist configuration of the present invention is as follows. 1. A first magnetic layer having a magnetic pole portion, and a magnetic pole portion facing the magnetic recording medium and having a width that defines the width of the recording track, and an end face of the magnetic pole portion corresponds to a magnetic pole portion of the first magnetic layer. A second magnetic layer that forms an air bearing surface together with the end surface; and a second magnetic layer that contacts the second magnetic layer on a side opposite to the first magnetic layer side, and a first magnetic layer at a rear position away from the air bearing surface. A third magnetic layer magnetically coupled to the magnetic layer; a first magnetic layer at least on the air bearing surface;
A gap layer made of a non-magnetic material interposed between the magnetic pole portion of the magnetic layer and the magnetic pole portion of the second magnetic layer, and generating a magnetic flux for writing to a magnetic recording medium on the air bearing surface. A thin-film coil having a portion disposed between the first magnetic layer and the second and third magnetic layers with an insulating layer interposed therebetween, the first, second, and third magnetic layers; A thin-film magnetic head comprising a layer, an insulating layer, and a substrate for supporting a thin-film coil, wherein the second magnetic layer extends not only to the magnetic pole portion but also to a region behind the magnetic pole portion, and at least this extension Third in the region where
A thin-film magnetic head, wherein the thin-film magnetic head is brought into contact with a magnetic layer.
【００２５】２．前記第２の磁性層の幅が、磁極部分よ
りも後方の領域で広がっていることを特徴とする上記１
記載の薄膜磁気ヘッド。2. The width of the second magnetic layer is widened in a region behind the magnetic pole portion.
The thin-film magnetic head as described in the above.
【００２６】３．前記磁極部分よりも後方の領域におけ
る第２の磁性層の幅広がり角度が40〜180 °であること
を特徴とする上記２記載の薄膜磁気ヘッド。3. 3. The thin-film magnetic head according to claim 2, wherein a width spread angle of the second magnetic layer in a region behind the magnetic pole portion is 40 to 180 degrees.
【００２７】４．前記第２の磁性層が、高飽和磁束密度
材料からなることを特徴とする上記１〜３のいずれかに
記載の薄膜磁気ヘッド。4. The thin-film magnetic head according to any one of the above items 1 to 3, wherein the second magnetic layer is made of a material having a high saturation magnetic flux density.
【００２８】５．前記第３の磁性層の先端部をエアベア
リング面から後退させ、この第３の磁性層と第２の磁性
層との接触部がエアベアリング面に露出しないようにし
たことを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の薄膜
磁気ヘッド。5. The front end of the third magnetic layer is retracted from the air bearing surface so that a contact portion between the third magnetic layer and the second magnetic layer is not exposed on the air bearing surface. 5. The thin-film magnetic head according to any one of items 1 to 4.
【００２９】６．前記第１の磁性層上に、磁極部分側の
端縁が、エアベアリング面に対する基準位置となる絶縁
層を設け、この絶縁層の表面を、さらに上記ギャップ層
を形成する非磁性薄膜層で被覆したことを特徴とする上
記１〜５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。6. On the first magnetic layer, an insulating layer whose edge on the magnetic pole portion side is a reference position with respect to the air bearing surface is provided, and the surface of the insulating layer is further covered with a non-magnetic thin film layer forming the gap layer. 6. The thin film magnetic head according to any one of the above items 1 to 5, wherein
【００３０】７．前記基体と第１の磁性層との間に、電
気的に絶縁されると共に磁気的に遮蔽された読取用の磁
気抵抗再生素子を、その端面が上記エアベアリング面に
露出するように配設して複合型薄膜磁気ヘッドとして構
成したことを特徴とする上記１〜６のいずれかに記載の
薄膜磁気ヘッド。[7] A read magnetoresistive read element electrically insulated and magnetically shielded is disposed between the base and the first magnetic layer such that an end face thereof is exposed to the air bearing surface. 7. The thin film magnetic head according to any one of the above items 1 to 6, wherein the thin film magnetic head is configured as a composite type thin film magnetic head.
【００３１】８．薄膜磁気ヘッドを製造する方法であっ
て、磁極部分を有する第１の磁性層を基体によって支持
されるように形成する工程と、上記第１の磁性層の少な
くとも磁極部分の上に非磁性材料よりなるギャップ層を
形成する前または後に、磁極部分側の端縁がエアベアリ
ング面に対する基準位置となる絶縁層を形成する工程
と、上記ギャップ層および絶縁層の上に、磁極部分およ
びそれよりも後方の領域にわたって第２の磁性層を形成
する工程と、上記絶縁層の上に、互いに電気的に分離さ
れた状態で薄膜コイルを形成する工程と、上記第２の磁
性層と、その少なくとも磁極部分よりも後方の領域で接
触すると共に、上記第１の磁性層と、上記エアベアリン
グ面から離れた後方位置において接触する第３の磁性層
を形成する工程と、上記基体、第１および第２の磁性層
の磁極部分およびこれらによって挟まれたギャップ層を
研磨して磁気記録媒体と対向するエアベアリング面を形
成する工程とを含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの
製造方法。8. A method of manufacturing a thin film magnetic head, comprising: forming a first magnetic layer having a magnetic pole portion so as to be supported by a substrate; and forming a first magnetic layer on at least a magnetic pole portion of the first magnetic layer by using a non-magnetic material. Forming an insulating layer whose edge on the magnetic pole portion side is a reference position with respect to the air bearing surface before or after forming the gap layer, and forming the magnetic pole portion and the rear side thereof on the gap layer and the insulating layer. Forming a second magnetic layer over the region, forming a thin-film coil on the insulating layer while being electrically separated from each other, and forming the second magnetic layer and at least a magnetic pole portion thereof. Forming a third magnetic layer in contact with the first magnetic layer in a region behind the first magnetic layer and in contact with the third magnetic layer at a position away from the air bearing surface; Beauty method of manufacturing a thin film magnetic head which comprises a step of forming an air bearing surface magnetic pole portion of the second magnetic layer and polishing the gap layer sandwiched by these faces the magnetic recording medium.
【００３２】９．前記第２の磁性層を形成するに際し、
磁極部分よりも後方領域の磁性層の幅を、40〜180 °の
範囲内の角度を以て拡大させることを特徴とする上記８
記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。9. In forming the second magnetic layer,
The width of the magnetic layer in a region behind the magnetic pole portion is increased by an angle in a range of 40 to 180 °.
The manufacturing method of the thin film magnetic head according to the above.
【００３３】１０．前記第１の磁性層の少なくとも磁極
部分の上に非磁性材料よりなるギャップ層を形成する前
に、磁極部分側の端縁がエアベアリング面に対する基準
位置となる絶縁層を形成し、ついでギャップ層を形成す
るに際し、上記絶縁層を、ギャップ層を形成する非磁性
薄膜層で覆うことを特徴とする上記８または９記載の薄
膜磁気ヘッドの製造方法。10. Before forming the gap layer made of a non-magnetic material on at least the magnetic pole portion of the first magnetic layer, an insulating layer whose edge on the magnetic pole portion side is a reference position with respect to the air bearing surface is formed. 10. The method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the above item 8 or 9, wherein the insulating layer is covered with a non-magnetic thin-film layer forming a gap layer when forming the thin-film magnetic head.
【００３４】１１．前記基体と第１の磁性層との間に、
電気的に絶縁されるとともに磁気的に遮蔽された読取用
の磁気抵抗再生素子を形成して複合型薄膜磁気ヘッドを
構成することを特徴とする上記８〜１０のいずれかに記
載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。11. Between the base and the first magnetic layer,
The thin-film magnetic head according to any one of the above items 8 to 10, wherein an electrically insulated and magnetically shielded read magnetoresistive reproducing element is formed to constitute a composite thin-film magnetic head. Manufacturing method.
【００３５】１２．前記基体上に磁気遮蔽を行う第１の
シールド層を形成し、その上に絶縁層中に埋設させて磁
気抵抗材料膜を形成した後、第２のシールド層を兼ねた
前記第１の磁性層を形成し、前記エアベアリング面を形
成するための研磨工程において、前記第１のシールド層
を研磨すると共に上記磁気抵抗材料膜をも研磨して端面
がエアベアリング面に露出する磁気抵抗再生素子を形成
することを特徴とする上記１１に記載の薄膜磁気ヘッド
の製造方法。12. Forming a first shield layer for performing magnetic shielding on the substrate, forming a magnetoresistive material film by embedding the first shield layer in an insulating layer, and then forming the first magnetic layer serving also as a second shield layer; In the polishing step for forming the air bearing surface, the first shield layer is polished and the magnetoresistive material film is also polished to form a magnetoresistive reproducing element whose end surface is exposed on the air bearing surface. 12. The method for manufacturing a thin-film magnetic head according to the above item 11, wherein the head is formed.
【００３６】[0036]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき具体
的に説明する。図13〜25に、本発明に従う薄膜磁気ヘッ
ドの製造要領を工程順に示し、また図26, 27には、完成
した本発明の薄膜磁気ヘッドを縦断面および平面でそれ
ぞれ示す。なお、各工程図において、(a) は薄膜磁気ヘ
ッド全体の断面図、 (b)は磁極部分の断面図である。ま
た、この薄膜磁気ヘッドは、誘導型の書込用薄膜磁気ヘ
ッドおよび読取用のMR再生素子を積層した複合型であ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. 13 to 25 show the manufacturing procedure of the thin-film magnetic head according to the present invention in the order of steps, and FIGS. 26 and 27 show the completed thin-film magnetic head of the present invention in vertical section and plane view, respectively. In each process drawing, (a) is a cross-sectional view of the entire thin-film magnetic head, and (b) is a cross-sectional view of a magnetic pole portion. This thin-film magnetic head is a composite type in which an inductive type thin-film magnetic head for writing and an MR reproducing element for reading are stacked.
【００３７】まず、図13に示すように、基体21上に例え
ばアルミナ(Al2O3) からなる絶縁層22を約３〜５μm の
厚みに堆積する。ついで、図14に示すように、下部シー
ルド層23を形成するために、アルミナ絶縁層22の上にフ
ォトレジスト膜をマスクとしてスパッタリング法により
パーマロイを約３μm の厚みで選択的に形成する。First, as shown in FIG. 13, an insulating layer 22 made of, for example, alumina (Al 2 O 3 ) is deposited on a substrate 21 to a thickness of about 3 to 5 μm. Next, as shown in FIG. 14, in order to form the lower shield layer 23, permalloy is selectively formed on the alumina insulating layer 22 by sputtering using a photoresist film as a mask to a thickness of about 3 μm.
【００３８】次に、図15に示すように、約４〜６μm の
厚さでアルミナの絶縁層24′を形成し、例えばＣＭＰで
平坦化したのち、図16に示すように、絶縁層24として、
アルミナを 100〜200 nmの厚みでスパッタ堆積させ、つ
いでMR再生素子を構成する磁気抵抗層25を数十nmの厚み
に形成し、高精度のマスクアライメントで所望の形状と
した後、再度、絶縁層26を形成して、磁気抵抗層25を絶
縁層24, 26内に埋設する。ついで、約３〜４μm の厚さ
で第１の磁性層27を選択的に形成する。その後、段差を
なくすために、表面全体にアルミナ層を５〜６μm 厚み
に形成した後、ＣＭＰにて第１の磁性層27の表面を露出
させると共に、表面全体を平坦化する（図示省略）。Next, as shown in FIG. 15, an alumina insulating layer 24 'having a thickness of about 4 to 6 .mu.m is formed, flattened by, for example, CMP, and then, as shown in FIG. ,
Alumina is sputter-deposited to a thickness of 100 to 200 nm, and then a magnetoresistive layer 25 constituting the MR reproducing element is formed to a thickness of several tens of nm. The layer 26 is formed, and the magnetoresistive layer 25 is embedded in the insulating layers 24 and 26. Next, the first magnetic layer 27 is selectively formed to a thickness of about 3 to 4 μm. Thereafter, in order to eliminate a step, an alumina layer is formed to a thickness of 5 to 6 μm on the entire surface, and then the surface of the first magnetic layer 27 is exposed by CMP and the entire surface is flattened (not shown).
【００３９】次に、図17に示すように、スロートハイト
THやアペックスアングル（Apex Angle）を決定するた
め、フォトレジストにて絶縁層28′を厚さ２〜３μm に
形成したのち、図18に示すように、アルミナからなるラ
イトギャップ絶縁層28を 100〜300 nm厚みに形成する。
なお、この例では、磁極部分側の端縁が、スロートハイ
トTHやアペックスアングルを決定する基準位置となるフ
ォトレジスト絶縁層28′を形成したのちに、ライトギャ
ップ絶縁層28を形成する場合について示したが、これら
の形成順序は逆、すなわちライトギャップ絶縁層28を形
成したのち、フォトレジスト絶縁層28′を形成するよう
にしても良い。Next, as shown in FIG.
In order to determine the TH and Apex Angle, an insulating layer 28 'is formed with a photoresist to a thickness of 2 to 3 μm using a photoresist, and then, as shown in FIG. Formed to a thickness of 300 nm.
Note that, in this example, the case where the write gap insulating layer 28 is formed after forming the photoresist insulating layer 28 ′ whose edge on the magnetic pole portion side is a reference position for determining the throat height TH and the apex angle is shown. However, the order of formation may be reversed, that is, after forming the write gap insulating layer 28, the photoresist insulating layer 28 'may be formed.
【００４０】しかしながら、フォトレジスト絶縁層28′
を形成したのちライトギャップ絶縁層28を形成して、フ
ォトレジスト層28′の表面をアルミナ絶縁層28で覆うよ
うにすると、以下の利点がある。すなわち、スロートハ
イトTHは、フォトレジスト絶縁層28′の磁極部分側の端
縁とエアベアリング面との間の距離として定義される
が、実際の製造過程においては、絶縁層28′の端縁の位
置は見えないので、この端縁が所望の位置に形成されて
いるものとし、この端縁を基準位置として所望のスロー
トハイトTHが得られるようにエアベアリング面を研磨し
ている。一方、その後に薄膜コイルを形成する際には、
250℃程度の熱処理が施されるが、この加熱によって絶
縁層を構成するフォトレジスト層28′が溶融し、絶縁層
のパターンの寸法が変動する。これによってフォトレジ
スト絶縁層28′の上述した端縁位置も変動することにな
り、その結果としてこの端縁を基準位置として形成され
る磁極部分の長さであるスロートハイトTHの寸法も所望
の設計値からずれてしまうおそれがある。However, the photoresist insulating layer 28 '
After forming the layer, the write gap insulating layer 28 is formed so that the surface of the photoresist layer 28 'is covered with the alumina insulating layer 28. That is, the throat height TH is defined as the distance between the edge on the magnetic pole portion side of the photoresist insulating layer 28 'and the air bearing surface, but in the actual manufacturing process, the throat height TH is the edge of the insulating layer 28'. Since the position is not visible, it is assumed that this edge is formed at a desired position, and the air bearing surface is polished so that a desired throat height TH is obtained using this edge as a reference position. On the other hand, when forming a thin film coil after that,
A heat treatment at about 250 ° C. is performed. The heating melts the photoresist layer 28 ′ constituting the insulating layer, and changes the dimensions of the pattern of the insulating layer. As a result, the above-described edge position of the photoresist insulating layer 28 'also fluctuates. As a result, the size of the throat height TH, which is the length of the magnetic pole portion formed with this edge as a reference position, is also adjusted to a desired design. There is a risk of deviation from the value.
【００４１】また、エアベアリング面からの磁気抵抗再
生素子の高さとして定義されるMRハイトも、上述したス
ロートハイトTHと同様、エアベアリング面を研磨する際
の研磨量によって決められるが、この研磨もフォトレジ
スト絶縁層28′の磁極部分側の端縁を基準位置として行
われるので、この絶縁層の端縁位置が熱処理によって変
動すると、MRハイトも変動することになり、設計値通り
に製造することができなくなる。さらに、フォトレジス
ト層28′および後述する薄膜コイルを絶縁分離する絶縁
層を構成するフォトレジスト層33，35が溶融すると、こ
れらの絶縁層の側面の傾斜角度によって規定されるアペ
ックスアングルθも変動するおそれが生じる。このアペ
ックスアングルθも薄膜磁気ヘッドの特性に影響し、そ
の変動によって特性が不良となることがしばしばある。The MR height, which is defined as the height of the magnetoresistive read element from the air bearing surface, is also determined by the amount of polishing when polishing the air bearing surface, like the throat height TH described above. Is performed with the edge on the magnetic pole portion side of the photoresist insulating layer 28 'as a reference position, so if the edge position of this insulating layer fluctuates due to heat treatment, the MR height will also fluctuate, and the device will be manufactured as designed. You will not be able to do it. Further, when the photoresist layer 28 'and the photoresist layers 33 and 35 constituting the insulating layer that insulates and separates the thin-film coil described later melt, the apex angle θ defined by the inclination angles of the side surfaces of these insulating layers also changes. There is a fear. The apex angle θ also affects the characteristics of the thin-film magnetic head, and the fluctuation often results in poor characteristics.
【００４２】従って、薄膜コイルを形成する際に付加さ
れる 250℃程度の熱処理によっても絶縁層を構成するフ
ォトレジスト層28′の端縁が変動しないようにすること
が重要なわけであるが、この点、図18に示したように、
フォトレジスト絶縁層28′を形成したのち、ライトギャ
ップのアルミナ絶縁層28を形成し、このフォトレジスト
絶縁層28′をアルミナ絶縁層28で覆うようにすると、上
記のような熱処理によってもフォトレジスト絶縁層28′
の端縁位置は変動しなくなるので、スロートハイトTHは
勿論、MRハイトやアペックスアングルθの所望設計値か
らのずれを効果的に抑制することができるのである。Therefore, it is important that the edge of the photoresist layer 28 'constituting the insulating layer does not fluctuate even by the heat treatment at about 250 ° C. added when forming the thin film coil. In this regard, as shown in FIG.
After forming the photoresist insulating layer 28 ', the alumina insulating layer 28 of the write gap is formed, and the photoresist insulating layer 28' is covered with the alumina insulating layer 28. Layer 28 '
, The deviation of the throat height TH as well as the MR height and the apex angle θ from the desired design values can be effectively suppressed.
【００４３】ついで、図18に示すように、書き込みトラ
ック幅Ｗを決定する第２の磁性層（ポールチップ）29を
約１〜４μm の厚さで選択的に形成する。その後、ポー
ルチップ周辺のライトギャップを選択的に開口し、露出
した第１の磁性層27を例えばイオンミリングでエッチン
グして、磁極部分を形成する。なお、本発明において、
磁極部分とは、図18にＨで示したように、フォトレジス
ト絶縁層28′の端縁から積層体の端面までの、第１の磁
性層27とライトギャップ28と第２の磁性層（ポールチッ
プ）29とが幅Ｗで接合している領域をいう。従って、製
品段階において、この端面を研磨してエアベアリング面
を形成した場合には、磁極部分は、フォトレジスト絶縁
層28′の端縁からエアベアリング面までの領域となり、
これはスロートハイトTHに一致する。Next, as shown in FIG. 18, a second magnetic layer (pole tip) 29 for determining the write track width W is selectively formed with a thickness of about 1 to 4 μm. Thereafter, a write gap around the pole tip is selectively opened, and the exposed first magnetic layer 27 is etched by, for example, ion milling to form a magnetic pole portion. In the present invention,
As shown by H in FIG. 18, the magnetic pole portion refers to the first magnetic layer 27, the write gap 28, and the second magnetic layer (pole) from the edge of the photoresist insulating layer 28 'to the end face of the laminated body. Chip) 29 is a region joined with a width W. Therefore, when the end face is polished to form the air bearing surface at the product stage, the magnetic pole portion is a region from the edge of the photoresist insulating layer 28 'to the air bearing surface,
This corresponds to the throat height TH.
【００４４】さて、本発明では、上記したようなポール
チップの形成に際し、図19に示すように、第２の磁性層
29を、磁極部分30のみならず、それよりも後方の領域に
わたって広範囲に形成することが重要である。というの
は、従来、ポールチップ上に上部ポールを接触させて形
成する際、ポールチップと上部ポールの接触面積が小さ
く、しかも接触部が垂直に接していることから、この部
分で磁束が飽和し易く、そのため、十分に満足いくほど
の書き込み特性が得られなかったのであるが、本発明に
従い、ポールチップと上部ポールとの接触領域を、磁極
部分だけでなく、それよりも後方の領域まで延在させる
ことによって、このような磁束の飽和のおそれを効果的
に解消することができ、その結果、十分に満足いく書き
込み特性を得ることができるようになるからである。こ
こに、接触面積が十分に確保されている場合には、ポー
ルチップと上部ポールの接触領域は、磁極部分よりも後
方の領域のみとしても良い。なお、この明細書におい
て、後方とは、エアベアリング面とは反対の方向を意味
する。In the present invention, when forming the pole tip as described above, the second magnetic layer is formed as shown in FIG.
It is important that 29 be formed not only in the pole portion 30 but also in a wider area behind it. This is because the contact area between the pole tip and the upper pole is small when the upper pole is formed in contact with the upper pole on the pole tip, and the magnetic flux saturates at this point because the contact part is in vertical contact. However, according to the present invention, the contact area between the pole tip and the upper pole was extended not only to the magnetic pole portion but also to a region behind it. This makes it possible to effectively eliminate such a possibility that the magnetic flux is saturated, and as a result, it is possible to obtain sufficiently satisfactory writing characteristics. Here, if the contact area is sufficiently ensured, the contact region between the pole tip and the upper pole may be only the region behind the magnetic pole portion. In this specification, the term “rear” means a direction opposite to the air bearing surface.
【００４５】ここに、磁極部分よりも後方の領域におけ
るポールチップの形状については、特に制限はなく、図
19に示したように、後方に真っ直ぐ延びるような形状で
あっても、また図20に示すように、後方に行くに従って
次第に広がっていくような形状であっても良く、要は、
磁極部分よりも後方の領域においてポールチップと上部
ポールとが接触していれば良いのである。なお、ポール
チップの、磁極部分よりも後方への延在長さｈは、リン
グ状絶縁層28の幅を超えない２〜５μm 程度、特に好ま
しくはトップポールの厚み程度とするのが望ましい。ま
た、図20では、磁極部分よりも後方の領域におけるポー
ルチップの幅広がり角度を90°（片側45°づつ）とした
場合について示したが、この幅広がり角度はこれだけに
限るものではなく、後述するように、特に好ましい角度
範囲は40〜180 °である。Here, there is no particular limitation on the shape of the pole tip in a region behind the magnetic pole portion.
As shown in FIG. 19, the shape may be such that it extends straight backward, or as shown in FIG. 20, it may be a shape that gradually widens as it goes backwards.
It is only necessary that the pole tip and the upper pole are in contact with each other in a region behind the magnetic pole portion. The length h of the pole tip extending rearward from the magnetic pole portion is preferably about 2 to 5 μm which does not exceed the width of the ring-shaped insulating layer 28, particularly preferably about the thickness of the top pole. FIG. 20 shows a case where the width of the pole tip in the region behind the magnetic pole portion is 90 ° (45 ° on each side). However, the width of the pole tip is not limited to this, and will be described later. As such, a particularly preferred angle range is between 40 and 180 degrees.
【００４６】このように、ポールチップの後端が、図20
に示したようにロート状に広がっていると、上述したよ
うに磁束の飽和が生じないだけではなく、後端部を大き
くすることによって、フォトリソグラフィーによる正確
なパターンエッジがコントロールできるため、スロート
ハイトTHのより一層正確なコントロールが可能となる。As described above, the rear end of the pole tip is
As shown in the figure above, if it spreads in a funnel shape, not only does the saturation of the magnetic flux not occur as described above, but also it is possible to control the exact pattern edge by photolithography by enlarging the rear end, so that the throat height More accurate control of TH becomes possible.
【００４７】なお、上記したようなポールチップ29を形
成する際、下部ポール（第１の磁性層）と上部ポール
（第３の磁性層）を接続するためのダミーパターン29′
を同時に形成すると、ＣＭＰ後のスルーホールの開口が
容易となる。When forming the above-described pole chip 29, a dummy pattern 29 'for connecting the lower pole (first magnetic layer) and the upper pole (third magnetic layer) is formed.
Are formed at the same time, opening of the through hole after the CMP becomes easy.
【００４８】上述のようにして、第２の磁性層29を形成
したのち、図21に示すように、絶縁層である例えばアル
ミナ膜31をおよそ３μm の厚みに形成後、全体を例えば
ＣＭＰにて平坦化する。ついで、図22に示すように、こ
の絶縁層31の上に、例えば銅よりなる第１層目の薄膜コ
イル32を形成したのち、高精度のマスクアライメントに
より、絶縁性のフォトレジスト層33を形成し、その後、
表面を平坦にするために、例えば 250℃程度の温度で焼
成する。After the second magnetic layer 29 is formed as described above, as shown in FIG. 21, after forming an insulating layer, for example, an alumina film 31 to a thickness of about 3 μm, the whole is subjected to, for example, CMP. Flatten. Next, as shown in FIG. 22, a first-layer thin-film coil 32 made of, for example, copper is formed on the insulating layer 31, and then an insulating photoresist layer 33 is formed by high-precision mask alignment. And then
In order to make the surface flat, baking is performed at a temperature of, for example, about 250 ° C.
【００４９】ついで、図23に示すように、このフォトレ
ジスト層33の平坦化表面の上に、第２層目の薄膜コイル
34を形成したのち、この薄膜コイル34の上に高精度マス
クアライメントでフォトレジスト層35を形成した後、再
度表面を平坦化するために、例えば 250°Ｃで焼成す
る。Next, as shown in FIG. 23, on the flattened surface of the photoresist layer 33, a second layer thin film coil is formed.
After the formation of the photoresist layer 34, a photoresist layer 35 is formed on the thin-film coil 34 by high-precision mask alignment, and then baked at, for example, 250 ° C. to flatten the surface again.
【００５０】次に、図24に示すように、第２の磁性層
（ポールチップ）29およびフォトレジスト層33および35
の上に、例えばパーマロイよりなる第３の磁性層（上部
ポール）36を３μm の厚みで所望のパターンに従って選
択的に形成する。ここに、第３の磁性層36を形成するに
際しては、図24に示したように、その先端部がエアベア
リング面からスロートハイトTH相当分程度後方（図中に
記号Ｌで示す）に位置するようなパターンで設けること
が好ましい。Next, as shown in FIG. 24, a second magnetic layer (pole chip) 29 and photoresist layers 33 and 35 are formed.
A third magnetic layer (upper pole) 36 made of, for example, permalloy is selectively formed with a thickness of 3 μm in accordance with a desired pattern. Here, when forming the third magnetic layer 36, as shown in FIG. 24, its tip is located about the throat height TH behind the air bearing surface (indicated by the symbol L in the figure). It is preferable to provide such a pattern.
【００５１】というのは、前述したとおり、ポールチッ
プと上部ポールの位置関係がエアベアリング面から見て
片側に大きく位置ずれした場合、上部ポールでもデータ
ーの書き込みを行うケースが生じ、実効トラック幅が広
くなる不利が生じるのであるが、第３の磁性層の先端部
をエアベアリング面から後退させて設けておけば、この
ような不具合が生じるおそれがなくなるからである。な
お、従来、上部ポールの先端を、エアベアリング面より
も後方に位置させた場合、ポールチップと上部ポールの
接触面積が減少するため、磁束の飽和を余儀なくされて
いたのであるが、本発明では、磁極部分よりも後方の領
域で両者の接触面積が十分に確保されているので、上部
ポールの先端をエアベアリング面から後退させたとして
も、磁束が飽和するおそれはない。That is, as described above, when the positional relationship between the pole tip and the upper pole is largely displaced to one side as viewed from the air bearing surface, data may be written on the upper pole, and the effective track width may be reduced. Although the disadvantage of widening occurs, if the tip of the third magnetic layer is provided so as to be receded from the air bearing surface, such a problem does not occur. Conventionally, when the tip of the upper pole is located behind the air bearing surface, the contact area between the pole tip and the upper pole is reduced, so that the magnetic flux must be saturated, but in the present invention, Since the contact area between the two poles is sufficiently ensured in a region behind the magnetic pole portion, even if the tip of the upper pole is retracted from the air bearing surface, there is no possibility that the magnetic flux is saturated.
【００５２】また、第３の磁性層36を形成するに際して
は、図20に示したように、第２の磁性層29の形状に沿う
ような形状とすることが望ましい。さらに、図25に示す
ように、第２の磁性層29の幅広がり角度が30〜60°と幾
分小さい場合には、最初は第２の磁性層の形状に沿うよ
うに、第３の磁性層36についても幅広がり角度：30〜60
°で形成し、後半部分については所望の幅広がり角度と
なるように形成するようにしても良い。When the third magnetic layer 36 is formed, it is desirable that the third magnetic layer 36 be shaped to conform to the shape of the second magnetic layer 29 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 25, when the width spread angle of the second magnetic layer 29 is somewhat small, such as 30 to 60 °, the third magnetic layer 29 is initially formed so as to follow the shape of the second magnetic layer. Spread angle for layer 36: 30-60
°, and the latter part may be formed to have a desired width spread angle.
【００５３】このように、第３の磁性層36の形状を幅広
がり状として、第２の磁性層29を覆うようにすると、ポ
ールチップ29と上部ポール36に位置合わせ誤差が生じた
としても、全体として接触面積の変動は少ないので、磁
束の飽和が生じることはない。なお、この第３の磁性層
36は、磁極部分から離れた後方位置において、ダミーパ
ターン29′を介して第１の磁性層27と接触し、第１およ
び第２，３の磁性層によって構成される閉磁路を薄膜コ
イル32, 34が通り抜ける構造になっている。As described above, if the shape of the third magnetic layer 36 is widened so as to cover the second magnetic layer 29, even if an alignment error occurs between the pole chip 29 and the upper pole 36, Since there is little variation in the contact area as a whole, no saturation of the magnetic flux occurs. The third magnetic layer
36 is in contact with the first magnetic layer 27 via a dummy pattern 29 'at a position away from the magnetic pole portion, and forms a closed magnetic path formed by the first and second and third magnetic layers into the thin film coil 32, The structure allows 34 to pass through.
【００５４】ついで、図26に示すように、第３の磁性層
36の露出表面の上にアルミナ等からなるオーバーコート
層37を堆積する。最後に、磁気抵抗層25やギャップ層28
を形成した側面を研磨して、磁気記録媒体と対向するエ
アベアリング面38を形成した様子を図27に示す。この
際、フォトレジスト絶縁層28′の磁極部分側の端縁を、
エアベアリング面に対する基準位置とすることにより、
所望設計値どおりに正確にスロートハイトTHやMRハイ
ト、さらにはアペックスアングルθを決定することがで
きる。Next, as shown in FIG. 26, the third magnetic layer
On the exposed surface of 36, an overcoat layer 37 made of alumina or the like is deposited. Finally, the magnetoresistive layer 25 and the gap layer 28
FIG. 27 shows a state in which the side surface on which is formed is polished to form an air bearing surface 38 facing the magnetic recording medium. At this time, the edge on the magnetic pole portion side of the photoresist insulating layer 28 'is
By setting the reference position with respect to the air bearing surface,
The throat height TH and the MR height, and further, the apex angle θ can be accurately determined as desired.
【００５５】上述した実施例においては、第２の磁性層
29の後方部分およびこれと重なる第３の磁性層36の先端
部分の幅をエアベアリング面から見て徐々に広がるもの
としたが、図28に示すように、第２の磁性層29の磁極部
分と後方部分との繋がり部分が直角となるように形成し
ても良い。この場合には、第２の磁性層29の後方部分の
広がり角度は180 °になると見做すことができる。ま
た、この第２の磁性層29の後方部分と重なる第３の磁性
層36の部分の形状も後方部分の形状に合わせて一定の幅
を有するものとすることができる。In the above-described embodiment, the second magnetic layer
The width of the rear portion of the second magnetic layer 29 and the tip portion of the third magnetic layer 36 overlapping the first magnetic layer 29 are gradually widened as viewed from the air bearing surface. However, as shown in FIG. May be formed so that the connection between the and the rear part is at a right angle. In this case, it can be considered that the spread angle of the rear portion of the second magnetic layer 29 is 180 °. Also, the shape of the portion of the third magnetic layer 36 that overlaps the rear portion of the second magnetic layer 29 can have a certain width according to the shape of the rear portion.
【００５６】図29は、第２の磁性層29の後方部分の広が
り角度αを0 〜270 °の範囲に亘って変化させたときの
オーバーライト特性（曲線Ａ）および実効トラック幅
（曲線Ｂ）の変化を示すものである。すなわち、左側の
縦軸にオーバーライト特性をdBの単位で示し、右側の縦
軸に正規化された実効トラック幅を任意の単位で示し
た。一般に、オーバーライト特性は-30dB 以下とするこ
とが要求され、実効トラック幅は、本来得られるべき値
に対して最大10% までの広がりは許容されている。した
がって、曲線ＡおよびＢから、第２の磁性層29の後方部
分の広がり角度αは、40〜180 °の範囲内とするのが好
ましいことが分かる。FIG. 29 shows the overwrite characteristics (curve A) and the effective track width (curve B) when the spread angle α of the rear portion of the second magnetic layer 29 is changed over the range of 0 to 270 °. It shows the change of That is, the left vertical axis shows the overwrite characteristic in dB, and the right vertical axis shows the normalized effective track width in arbitrary units. Generally, the overwrite characteristics are required to be -30 dB or less, and the effective track width is allowed to extend up to 10% of the originally obtained value. Therefore, it can be seen from the curves A and B that the spread angle α of the rear portion of the second magnetic layer 29 is preferably in the range of 40 to 180 °.
【００５７】なお、上述した例では、誘導型の書込用磁
気ヘッドとMR再生素子をそなえる読取用磁気ヘッドとを
積層した複合型薄膜磁気ヘッドとして構成したが、誘導
型の書込用薄膜磁気ヘッドとして構成することもでき
る。In the above-described example, the composite type thin-film magnetic head is formed by laminating the inductive write magnetic head and the read magnetic head having the MR reproducing element. It can also be configured as a head.
【００５８】本発明において、第２の磁性層すなわちポ
ールチップ用の材料としては、前述したパーマロイ（N
i：50wt％、Fe：50wt％）や窒化鉄（FeN)の他、Fe−Cr
−Zr系アモルファス合金やFe−Ｃ系アモルファス合金等
の高飽和磁束密度材料が有利に適合する。なお、これら
の材料は、２種類以上重ねて使用しても何ら差し支えな
い。また、第１および第３の磁性層用の材料としては、
前述したパーマロイ（Ni：80wt％、Fe：20wt％）の他、
従来公知の各種高飽和磁束密度材料を好適に使用するこ
とができる。さらに、ライトギャップ層用材料として
は、Al2O3, SiO2 等の酸化物や AlN,BN, SiN 等の窒化
物、さらには Au, Cu, NiP等の導電性非磁性材料などが
有利に適合する。なお、上記の図示例では、磁極部分側
の端縁が、エアベアリング面に対する基準位置となる絶
縁層を、フォトレジスト層で形成した場合について主に
説明したが、この絶縁層は、アルミナ層やシリコン酸化
層、シリコン窒化層等で形成しても良い。In the present invention, as the material for the second magnetic layer, that is, the pole tip, the above-mentioned permalloy (N
i: 50wt%, Fe: 50wt%), iron nitride (FeN), Fe-Cr
Highly saturated magnetic flux density materials such as -Zr-based amorphous alloys and Fe-C-based amorphous alloys are advantageously suitable. These materials may be used in combination of two or more. Further, as materials for the first and third magnetic layers,
In addition to the aforementioned permalloy (Ni: 80wt%, Fe: 20wt%),
Conventionally known various high saturation magnetic flux density materials can be suitably used. Further, as the material for the write gap layer, oxides such as Al 2 O 3 and SiO 2 , nitrides such as AlN, BN and SiN, and conductive non-magnetic materials such as Au, Cu and NiP are advantageously used. Fit. In the illustrated example described above, the case where the insulating layer whose edge on the magnetic pole portion side is the reference position with respect to the air bearing surface is formed of a photoresist layer has been mainly described. It may be formed of a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, or the like.
【００５９】[0059]
【発明の効果】本発明によれば、第２の磁性層（ポール
チップ）と第３の磁性層（上部ポール）を、磁極部分の
みならず、それよりも後方の広い領域で接触させている
ので、コイルで発生させた磁気を途中で飽和させること
なく、書き込みポール領域に有効に到達させることがで
き、従って、十分に満足のいく書き込み特性を得ること
ができる。According to the present invention, the second magnetic layer (pole tip) and the third magnetic layer (upper pole) are brought into contact not only in the magnetic pole portion but also in a wide area behind the magnetic pole portion. Therefore, it is possible to effectively reach the write pole region without saturating the magnetism generated by the coil on the way, and to obtain sufficiently satisfactory write characteristics.
【００６０】また、本発明に従い、第１の磁性層上に、
磁極部分側の端縁が、エアベアリング面に対する基準位
置となる絶縁層を設け、この絶縁層をライトギャップア
ルミナ層で覆うようにすれば、薄膜コイル形成時に付加
される熱処理によっても、絶縁層は溶融せず、その端縁
位置が変動することはないので、スロートハイトTH、MR
ハイト、さらにはアペックスアングルθを所望の設計値
どおりに形成することができる。このように、本発明に
よれば、MRハイトとスロートハイトTHとの間に常に所望
の関係が得られるので、記録ヘッドと再生ヘッドのバラ
ンスを最良の状態に保つことができ、その結果、高性能
の複合型薄膜磁気ヘッドを得ることができる。Further, according to the present invention, on the first magnetic layer,
By providing an insulating layer whose edge on the magnetic pole portion side is a reference position with respect to the air bearing surface and covering this insulating layer with a light gap alumina layer, the insulating layer can be formed even by the heat treatment added when forming the thin film coil. Throat height TH, MR since it does not melt and its edge position does not change
The height and further the apex angle θ can be formed as desired design values. As described above, according to the present invention, a desired relationship is always obtained between the MR height and the throat height TH, so that the best balance between the recording head and the reproducing head can be maintained. A high performance composite thin film magnetic head can be obtained.
【００６１】さらに、本発明に従い、第３の磁性層の先
端部をエアベアリング面よりも後退させ、この第３の磁
性層と第２の磁性層との接触部がエアベアリング面に露
出しないようにすることにより、仮にポールチップと上
部ポールの位置関係にエアベアリング面から見て位置ず
れが生じたとしても、上部ポールによって書き込みを行
うような、実効トラック幅の広がりを効果的に防止する
ことができる。Further, according to the present invention, the tip of the third magnetic layer is retracted from the air bearing surface so that the contact portion between the third magnetic layer and the second magnetic layer is not exposed on the air bearing surface. In this way, even if the positional relationship between the pole tip and the upper pole is misaligned when viewed from the air bearing surface, it is possible to effectively prevent the effective track width from being spread by writing using the upper pole. Can be.
【００６２】またさらに、この発明に従い、第２の磁性
層の後端部をロート状に広げることによって、上部ポー
ルとポールチップとの接触面積を大きくとることができ
るので、この部分における磁束の飽和を効果的に防止す
ることができる。加えて、第３の磁性層の形状を幅広が
り状として、第２の磁性層を覆うようにすると、両者の
位置合わせに誤差が生じたとしても全体として接触面積
の変動は少ないので、磁束の飽和を防止することができ
る。Further, according to the present invention, the contact area between the upper pole and the pole tip can be increased by widening the rear end of the second magnetic layer in a funnel shape. Can be effectively prevented. In addition, if the shape of the third magnetic layer is widened so as to cover the second magnetic layer, even if an error occurs in the alignment between the two, the variation in the contact area as a whole is small. Saturation can be prevented.
【図１】従来の標準的な薄膜磁気ヘッドの製造方法にお
ける最初の工程を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an initial step in a conventional standard thin-film magnetic head manufacturing method.
【図２】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the next step.
【図３】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the next step.
【図４】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the next step.
【図５】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 5 is also a cross-sectional view showing a next step.
【図６】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the next step.
【図７】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.
【図８】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the next step.
【図９】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.
【図１０】完成した従来の薄膜磁気ヘッドの断面図であ
る。FIG. 10 is a sectional view of a completed conventional thin film magnetic head.
【図１１】完成した従来の薄膜磁気ヘッドの磁極部分の
断面図である。FIG. 11 is a sectional view of a magnetic pole portion of a completed conventional thin film magnetic head.
【図１２】完成した従来の薄膜磁気ヘッドの平面図であ
る。FIG. 12 is a plan view of a completed conventional thin film magnetic head.
【図１３】本発明に従う薄膜磁気ヘッドの製造方法にお
ける最初の工程を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a first step in the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention.
【図１４】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.
【図１５】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.
【図１６】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.
【図１７】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.
【図１８】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.
【図１９】第２の磁性層の形状の一例を示す平面図であ
る。FIG. 19 is a plan view illustrating an example of a shape of a second magnetic layer.
【図２０】第２の磁性層の形状の別例を示す平面図であ
る。FIG. 20 is a plan view showing another example of the shape of the second magnetic layer.
【図２１】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.
【図２２】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.
【図２３】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.
【図２４】同じく、その次の工程を示す断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view showing the next step in the same manner.
【図２５】第２の磁性層の形状に対する、好適な第３の
磁性層の形状を示す平面図である。FIG. 25 is a plan view showing a preferred shape of the third magnetic layer with respect to the shape of the second magnetic layer.
【図２６】図２４に示した工程の次の工程を示す断面図
である。FIG. 26 is a sectional view showing a step subsequent to the step shown in FIG. 24;
【図２７】完成した本発明に従う薄膜磁気ヘッドの平面
図である。FIG. 27 is a plan view of a completed thin-film magnetic head according to the present invention.
【図２８】本発明に従う薄膜磁気ヘッドの他の実施例の
平面図である。FIG. 28 is a plan view of another embodiment of the thin-film magnetic head according to the present invention.
【図２９】第２の磁性層の後方部分の広がり角度と、オ
ーバーライト特性および実効トラック幅との関係を示す
グラフである。FIG. 29 is a graph showing a relationship between a spread angle of a rear portion of a second magnetic layer, an overwrite characteristic, and an effective track width.
１ 基体 ２ 絶縁層 ３ 下部シールド層 ４，６ 絶縁層 ５ 磁気抵抗層 ７ 第１の磁性層 ８ ギャップ層 ９ 第２の磁性層 ９′ダミーパターン 10 絶縁層 11 フォトレジスト層 12，14 薄膜コイル 13，15 フォトレジスト層 16 第３の磁性層 17 オーバーコート層 18 エアベアリング面 19 MR再生素子 20 磁極部分 21 基体 22 絶縁層 23 下部シールド層 24，24′, 26 絶縁層 25 磁気抵抗層 27 第１の磁性層 28 ギャップ層 28′フォトレジスト絶縁層 29 第２の磁性層 29′ダミーパターン 30 磁極部分 31 絶縁層 32，34 薄膜コイル 33，35 フォトレジスト層 36 第３の磁性層 37 オーバーコート層 38 エアベアリング面 39 MR再生素子 REFERENCE SIGNS LIST 1 base 2 insulating layer 3 lower shield layer 4, 6 insulating layer 5 magnetoresistive layer 7 first magnetic layer 8 gap layer 9 second magnetic layer 9 'dummy pattern 10 insulating layer 11 photoresist layer 12, 14 thin film coil 13 , 15 photoresist layer 16 third magnetic layer 17 overcoat layer 18 air bearing surface 19 MR reproducing element 20 magnetic pole part 21 base 22 insulating layer 23 lower shield layer 24, 24 ', 26 insulating layer 25 magnetoresistive layer 27 first Magnetic layer 28 gap layer 28 'photoresist insulating layer 29 second magnetic layer 29' dummy pattern 30 magnetic pole part 31 insulating layer 32, 34 thin film coil 33, 35 photoresist layer 36 third magnetic layer 37 overcoat layer 38 Air bearing surface 39 MR regeneration element
Claims (12)
を有する磁極部分を有し、この磁極部分の端面が上記第
１の磁性層の磁極部分の端面と共にエアベアリング面を
構成する第２の磁性層と、 この第２の磁性層に、上記第１の磁性層側とは反対側で
接触し、エアベアリング面から離れた後方位置において
第１の磁性層と磁気的に連結された第３の磁性層と、 少なくとも上記エアベアリング面において第１の磁性層
の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に介挿され
た非磁性材料よりなるギャップ層と、 上記エアベアリング面において磁気記録媒体に対する書
込用の磁束を発生させるように上記第１の磁性層と第２
および第３の磁性層との間に絶縁層を介して配設された
部分を有する薄膜コイルと、 上記第１，第２および第３の磁性層、ギャップ層、絶縁
層および薄膜コイルを支持する基体とをそなえる薄膜磁
気ヘッドであって、 上記第２の磁性層を、磁極部分だけでなく、磁極部分よ
りも後方の領域まで延在させ、少なくともこの延在させ
た領域で第３の磁性層と接触させることを特徴とする薄
膜磁気ヘッド。A first magnetic layer having a magnetic pole portion; and a magnetic pole portion facing a magnetic recording medium and having a width defining a width of a recording track, wherein an end face of the magnetic pole portion is the first magnetic layer. A second magnetic layer that forms an air bearing surface together with an end face of a magnetic pole portion of the layer; and a rear side that comes into contact with the second magnetic layer on a side opposite to the first magnetic layer side and is separated from the air bearing surface. A third magnetic layer magnetically coupled to the first magnetic layer at a position, and interposed between a magnetic pole portion of the first magnetic layer and a magnetic pole portion of the second magnetic layer at least on the air bearing surface. A gap layer made of a non-magnetic material, and a first magnetic layer and a second magnetic layer formed on the air bearing surface so as to generate a magnetic flux for writing to a magnetic recording medium.
And a thin film coil having a portion disposed between the first and second magnetic layers via an insulating layer, and supporting the first, second, and third magnetic layers, the gap layer, the insulating layer, and the thin film coil. A thin-film magnetic head including a base, wherein the second magnetic layer extends not only to the magnetic pole portion but also to a region behind the magnetic pole portion, and at least the third magnetic layer extends in the extended region. A thin-film magnetic head, wherein
も後方の領域で広がっ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 method according to claim 1, wherein the width of the second magnetic layer is widened in a region behind the magnetic pole portion.
The thin-film magnetic head as described in the above.
第２の磁性層の幅広がり角度が40〜180 °であることを
特徴とする請求項２記載の薄膜磁気ヘッド。3. The thin-film magnetic head according to claim 2, wherein a width spread angle of the second magnetic layer in a region behind the magnetic pole portion is 40 to 180 °.
料からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の薄膜磁気ヘッド。4. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein said second magnetic layer is made of a high saturation magnetic flux density material.
ング面から後退させ、この第３の磁性層と第２の磁性層
との接触部がエアベアリング面に露出しないようにした
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜
磁気ヘッド。5. A method according to claim 1, wherein a tip portion of said third magnetic layer is retracted from said air bearing surface so that a contact portion between said third magnetic layer and said second magnetic layer is not exposed to said air bearing surface. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein:
縁が、エアベアリング面に対する基準位置となる絶縁層
を設け、この絶縁層の表面を、さらに上記ギャップ層を
形成する非磁性薄膜層で被覆したことを特徴とする請求
項１〜５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。6. An insulating layer whose edge on the magnetic pole portion side is a reference position with respect to an air bearing surface is provided on the first magnetic layer, and the surface of the insulating layer is further covered with a non-forming layer for forming the gap layer. The thin-film magnetic head according to any one of claims 1 to 5, wherein the thin-film magnetic head is coated with a magnetic thin-film layer.
的に絶縁されると共に磁気的に遮蔽された読取用の磁気
抵抗再生素子を、その端面が上記エアベアリング面に露
出するように配設して複合型薄膜磁気ヘッドとして構成
したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の
薄膜磁気ヘッド。7. An end surface of a read magnetoresistive read element electrically insulated and magnetically shielded between said base and said first magnetic layer is exposed to said air bearing surface. 7. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the thin-film magnetic head is arranged as described above to form a composite thin-film magnetic head.
て、 磁極部分を有する第１の磁性層を基体によって支持され
るように形成する工程と、 上記第１の磁性層の少なくとも磁極部分の上に非磁性材
料よりなるギャップ層を形成する前または後に、磁極部
分側の端縁がエアベアリング面に対する基準位置となる
絶縁層を形成する工程と、 上記ギャップ層および絶縁層の上に、磁極部分およびそ
れよりも後方の領域にわたって第２の磁性層を形成する
工程と、 上記絶縁層の上に、互いに電気的に分離された状態で薄
膜コイルを形成する工程と、 上記第２の磁性層と、その少なくとも磁極部分よりも後
方の領域で接触すると共に、上記第１の磁性層と、上記
エアベアリング面から離れた後方位置において接触する
第３の磁性層を形成する工程と、 上記基体、第１および第２の磁性層の磁極部分およびこ
れらによって挟まれたギャップ層を研磨して磁気記録媒
体と対向するエアベアリング面を形成する工程とを含む
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。8. A method of manufacturing a thin-film magnetic head, comprising: forming a first magnetic layer having a magnetic pole portion so as to be supported by a base; and forming a first magnetic layer on at least a magnetic pole portion of the first magnetic layer. Forming an insulating layer whose edge on the pole portion side is a reference position with respect to the air bearing surface before or after forming a gap layer made of a non-magnetic material on the gap layer and the insulating layer; Forming a second magnetic layer over a region behind the second magnetic layer; forming a thin-film coil on the insulating layer while being electrically separated from each other; Forming a third magnetic layer in contact with at least a region behind the magnetic pole portion and in contact with the first magnetic layer at a position away from the air bearing surface; Polishing the base, the magnetic pole portions of the first and second magnetic layers, and the gap layer sandwiched therebetween to form an air bearing surface facing the magnetic recording medium. Manufacturing method.
極部分よりも後方領域の磁性層の幅を40〜180 °の範囲
内の角度を以て拡大させることを特徴とする請求項８記
載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。9. The method according to claim 8, wherein when forming the second magnetic layer, the width of the magnetic layer in a region behind the magnetic pole portion is increased by an angle in a range of 40 to 180 °. A method for manufacturing a thin film magnetic head.
分の上に非磁性材料よりなるギャップ層を形成する前
に、磁極部分側の端縁がエアベアリング面に対する基準
位置となる絶縁層を形成し、ついでギャップ層を形成す
るに際し、上記絶縁層を、ギャップ層を形成する非磁性
薄膜層で覆うことを特徴とする請求項８または９記載の
薄膜磁気ヘッドの製造方法。10. Before forming a gap layer made of a non-magnetic material on at least a magnetic pole portion of the first magnetic layer, an insulating layer whose edge on the magnetic pole portion side is a reference position with respect to an air bearing surface is formed. 10. The method of manufacturing a thin-film magnetic head according to claim 8, wherein, when forming the gap layer, the insulating layer is covered with a non-magnetic thin-film layer forming the gap layer.
気的に絶縁されるとともに磁気的に遮蔽された読取用の
磁気抵抗再生素子を形成して複合型薄膜磁気ヘッドを構
成することを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記
載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。11. A composite thin-film magnetic head is formed between the base and the first magnetic layer by forming an electrically insulated and magnetically shielded read magnetoresistive reproducing element. The method for manufacturing a thin-film magnetic head according to claim 8, wherein:
ールド層を形成し、その上に絶縁層中に埋設させて磁気
抵抗材料膜を形成した後、第２のシールド層を兼ねた前
記第１の磁性層を形成し、前記エアベアリング面を形成
するための研磨工程において、前記第１のシールド層を
研磨すると共に上記磁気抵抗材料膜をも研磨して端面が
エアベアリング面に露出する磁気抵抗再生素子を形成す
ることを特徴とする請求項１１に記載の薄膜磁気ヘッド
の製造方法。12. A first shield layer for performing magnetic shielding is formed on the base, and a magnetic resistance material film is formed by being buried in an insulating layer on the first shield layer. In the polishing step for forming the first magnetic layer and forming the air bearing surface, the end surface is exposed to the air bearing surface by polishing the first shield layer and also polishing the magnetoresistive material film. 12. The method according to claim 11, wherein a magnetoresistive reproducing element is formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18066298A JPH11213331A (en) | 1997-11-19 | 1998-06-26 | Thin film magnetic head and its production |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31781797 | 1997-11-19 | ||
| JP9-317817 | 1997-11-19 | ||
| JP18066298A JPH11213331A (en) | 1997-11-19 | 1998-06-26 | Thin film magnetic head and its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11213331A true JPH11213331A (en) | 1999-08-06 |
Family
ID=26500115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18066298A Pending JPH11213331A (en) | 1997-11-19 | 1998-06-26 | Thin film magnetic head and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11213331A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6538847B2 (en) | 2000-02-22 | 2003-03-25 | Hitachi Metals, Ltd. | Magnetic head having separated upper magnetic cores for avoiding magnetic saturation and manufacturing method of same |
| US6657815B1 (en) * | 1999-11-12 | 2003-12-02 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same |
| US7603764B2 (en) | 2000-06-28 | 2009-10-20 | Tdk Corporation | Method of manufacturing a thin film magnetic head |
-
1998
- 1998-06-26 JP JP18066298A patent/JPH11213331A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6657815B1 (en) * | 1999-11-12 | 2003-12-02 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same |
| US7093348B2 (en) | 1999-11-12 | 2006-08-22 | Tdk Corporation | Method of manufacturing a thin film magnetic head |
| US6538847B2 (en) | 2000-02-22 | 2003-03-25 | Hitachi Metals, Ltd. | Magnetic head having separated upper magnetic cores for avoiding magnetic saturation and manufacturing method of same |
| US7603764B2 (en) | 2000-06-28 | 2009-10-20 | Tdk Corporation | Method of manufacturing a thin film magnetic head |
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