【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気記憶装置に用いられる磁気記録ヘッド、特に垂直磁気記録用の磁気記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置を代表とする磁気記憶装置では、記憶容量を増加するために記録密度の向上が追求され続けている。このような要求に対し、これまでの長手磁気記録に比べ原理的に高密度記録が可能な方式として垂直磁気記録方式が提案されている。
【０００３】
この垂直磁気記録で用いる磁気記録媒体や磁気ヘッドの構造は、従来の長手磁気記録方式用のそれとは異なった構造が適しているとされており、さまざまな記録媒体や磁気ヘッドが提案されている。
【０００４】
特開平６−２３６５２６号公報に２層媒体と組み合わせて用いる磁気ヘッドの一構造例が開示されている。この従来技術においては、情報の記録および再生に用いる主磁極と磁路の磁気抵抗を低めるために補助磁極を設けて、記録ヘッドおよび再生ヘッドの効率を高めている。
【０００５】
このような構造の記録ヘッドでは、主磁極はトラック幅に相当する横幅（一般的には１μｍ以下）で数μｍオーダーの長さの磁性薄膜で形成されているため、記録電流が流れていない状態でも主磁極には記録媒体方向への残留磁化が発生している可能性がある。
【０００６】
特に補助磁極を持った磁気ヘッドと２層媒体とを組み合わせて用いる場合には、近似的に閉磁路が形成されているため、主磁極の残留磁化により記録媒体上の磁気情報が消去もしくは信号品質が劣化してしまうという懸念がある
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、記録電流が流れていない状態でも記録媒体上の磁気情報を劣化する懸念の無い構造が簡単で容易に製造できる垂直磁気記録用の磁気記録ヘッドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
磁気記録媒体に磁気的情報を記録するヘッドの磁気記録媒体の対向面に略平行に記録電流を流すコイルを形成し、このコイルの作る磁界により、直接磁気記録を行わせる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１、図２および図３を用いて説明する。
【００１０】
図２は本発明の実施形態による記録ヘッドを形成・配置する前の、再生ヘッドの形成および記録ヘッドに用いる接続用導体を成膜した状態の、ヘッド断面を示す図である。
【００１１】
非磁性基板１上にＡｌ２Ｏ３等の非磁性絶縁材料２よりなる約４μｍ厚の下地層２を設け、その上に再生ヘッド３を配置している。
【００１２】
再生ヘッド３は第１の強磁性層、巨大磁気抵抗効果を示す素子部、第２の強磁性層および絶縁薄膜層等から形成されている。
【００１３】
この上にＡｌ２Ｏ３などによる１０μｍ厚の絶縁層４を形成する。絶縁層４の上端面９はヘッド完成時に記録媒体流出端側、いわゆるトレーリングエッジ側の端面となる。絶縁層４中には記録ヘッド用の接続用導体５を介在させている。接続用導体５は記録ヘッドに記録電流を流す際に用いるもので２本１組（５Ａ、５Ｂ）で形成する。
【００１４】
この後、切断加工、研磨等により媒体対向面７を形成する。媒体対向面７には再生ヘッド３および接続用導体５の先端部が露出している。
【００１５】
さらにこの後、図３の点線で示した記録用導体形成部８をホトエッチング技術等で掘り下げる。この記録用導体形成部８は図１に示したループ状の記録用導体部１０を形成し、かつ接続用導体５（５Ａ、５Ｂ）と接続させるエリアである。
【００１６】
このエリアは前述した媒体対向面７の一部（絶縁層４と接続用導体５を積層した部分）を掘り下げるため記録用導体部１０は接続用導体５の断面部と接続させることになる。
【００１７】
記録用導体部１０を形成（詳細は後述）した後に再生ヘッド３の先端部と略同一面とするため、後述する記録用導体部１０の厚みを考慮して記録用導体形成部８は媒体対向面７から約０．６μｍの深さとなるようにエッチングを施している。
【００１８】
図１は図３の記録用導体形成部８に形成した記録用導体部１０を媒体対向面７側から見た平面図である。
【００１９】
記録用導体形成部８に厚さ０．２μｍの第１の導体１１、その上を覆うように記録用媒体形成部８全体に厚さ０．５μｍの絶縁層（図示せず）、を順に形成した。絶縁層としてはＡｌ２Ｏ３や有機性絶縁材料を用いても良い。
【００２０】
この絶縁層形成後に記録用導体形成部８に平坦化加工を施し、第２の導体１２の形成予定部を略平面とする。但し、第２の導体１２と接続用導体５Ｂの接続部１５Ｂと接続領域１３上の絶縁材は第２の導体１２を形成する前に取り除いておく。ちなみにもう一つの接続用導体５Ａは導体１１の形成時に接続されている。
【００２１】
接続領域１３は第１の導体１１と第２の導体１２を電気的に接続し、記録電流を流すためのものである。平坦化加工後の導体１１上の絶縁層膜厚は約０．２μｍである。
【００２２】
この後、厚さ０．３μｍの第２の導体１２を形成する。導体１１、１２は金または銅などの導電性材料を用いることができる。また、第２の導体１２のＵ字状の端部１４は磁気ヘッドのトレーリングエッジ側のスライダ端面９側に位置するよう配置する。
【００２３】
導体１１、１２にリング状に囲まれたリング中央部１６は、導体１１、１２に記録電流が流れたとき記録磁界が発生する領域である。
【００２４】
ここで発生した磁界は記録媒体に印可され磁気情報を記録することになる。この際、リング中央部１６と記録媒体の間隔（スペーシング）が狭いほど記録磁界は強く印可されることから、導体１１よりも記録媒体に近い導体１２を記録が行なわれるトレーリングエッジ側に配置した。
【００２５】
記録媒体が２層媒体であるとさらに磁界が強まることを期待できる。また、リング中央部１６の横幅Ｔｗはトラック幅に対応するので精度良く形成することが望ましい。本実施形態では導体１２のパターニング時にリング中央部１６の部分をＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）装置を用いて導体１１、１２の余分な部分を取り除き整形した。本実施形態においてはＴｗは０．３５μｍである。
【００２６】
このような手順の後、記録用導体形成部８の導体１１、１２などによる段差を埋めるようにＡｌ２Ｏ３等の絶縁材料で覆い、さらに媒体対向面７と略同一の面となるよう平坦化加工した。
【００２７】
この工程での平坦化加工は再生ヘッド３の先端部にダメージを与えない加工法で行ない、同一面で第２の導体１２の上部が露出するようにエッチング量や導体１１，１２の膜厚を選択した。加工後の第２の導体１２の残厚は約０．２μｍである。
【００２８】
平坦化加工後、約６ｎｍ厚のＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を媒体対向面７に形成し保護膜とした。
【００２９】
前述した従来例でも示されているように、磁気ヘッドは記録用ヘッドと再生用ヘッドの部分から構成されているのが一般的である。また記録媒体との間隔が狭くなるよう記録ヘッドも再生ヘッドもスライダ後部に配設される。記録用ヘッドは面内磁気記録用ヘッドも垂直磁気記録用ヘッドも記録媒体に向かって磁界を出すための磁性体と磁性体を励磁するための記録電流を流すコイルから構成されている。これまでの記録ヘッドでは性能上の理由により磁性体の先端部（一般に記録媒体に近い部分を先端部と表現されている）の位置形状・構造・磁気特性が重視されてきた。一方コイルは磁性体の中に磁束を効率良く発生できれば良いため記録媒体との位置関係は磁性体先端部ほど精度を必要としなかった。
本発明の記録ヘッドでは従来の記録ヘッドでは必須だった磁性体を用いることなく記録媒体に磁界を出すことができる。このためにはコイルの位置形状に対して従来以上の精度が必要となるが、従来の記録ヘッドの磁性体に要求されていた以上のものではない。むしろ磁性体を必要としない構造のため製造工程全体としては容易になっている。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、記録ヘッドに磁性体を用いていないため、磁性体の残留磁化で記録媒体上の磁気情報を劣化させる心配が無く、かつ構造が簡単で容易に製造が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による記録用導体部を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態によるヘッドの構成を示す断面図である。
【図３】図２に記録用導体形成部８を追加した断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・基板、
２・・・・・下地層、
３・・・・・再生ヘッド、
４・・・・・絶縁体、
５Ａ、５Ｂ・・・・・接続用導体、
７・・・・・記録媒体対向面、
８・・・・・記録用導体形成部、
９・・・・・スライダ端面、
１０・・・・記録用導体部、
１１・・・・第１の導体、
１２・・・・第２の導体、
１３・・・・接続領域、
１４・・・・端部、
１５Ａ、１５Ｂ・・・・導体接続部
１６・・・・リング中央部、
Ｔｗ・・・・トラック幅。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic recording head used for a magnetic storage device, and more particularly to a magnetic recording head for perpendicular magnetic recording.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a magnetic storage device represented by a magnetic disk device, improvement in recording density has been pursued in order to increase storage capacity. In response to such a demand, a perpendicular magnetic recording system has been proposed as a system capable of high-density recording in principle as compared with conventional longitudinal magnetic recording.
[0003]
It is said that the structure of the magnetic recording medium and the magnetic head used in the perpendicular magnetic recording is different from that of the conventional longitudinal magnetic recording system, and various recording media and magnetic heads have been proposed. .
[0004]
Japanese Patent Laying-Open No. 6-236526 discloses one structural example of a magnetic head used in combination with a two-layer medium. In this conventional technique, an auxiliary magnetic pole is provided to reduce the magnetic resistance of a main magnetic pole and a magnetic path used for recording and reproducing information, thereby improving the efficiency of a recording head and a reproducing head.
[0005]
In a recording head having such a structure, the main magnetic pole is formed of a magnetic thin film having a lateral width (generally 1 μm or less) corresponding to the track width and a length on the order of several μm. However, there is a possibility that residual magnetization in the direction of the recording medium is generated in the main pole.
[0006]
In particular, when a magnetic head having an auxiliary magnetic pole is used in combination with a two-layer medium, since a closed magnetic path is formed approximately, magnetic information on the recording medium is erased or signal quality is reduced due to residual magnetization of the main magnetic pole. There is a concern that it will deteriorate
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a magnetic recording head for perpendicular magnetic recording that has a simple structure that does not cause deterioration of magnetic information on a recording medium even when a recording current does not flow, and that can be easily manufactured.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A coil for passing a recording current is formed substantially parallel to a surface of the head for recording magnetic information on the magnetic recording medium, which is opposed to the magnetic recording medium, and magnetic recording is performed directly by a magnetic field generated by the coil.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG.
[0010]
FIG. 2 is a diagram showing a head cross section in a state where a connecting conductor used for forming a reproducing head and a recording head is formed before forming and disposing a recording head according to an embodiment of the present invention.
[0011]
An underlayer 2 of about 4 μm thick made of a nonmagnetic insulating material 2 such as Al 2 O 3 is provided on a nonmagnetic substrate 1, and a reproducing head 3 is arranged thereon.
[0012]
The reproducing head 3 is formed of a first ferromagnetic layer, an element exhibiting a giant magnetoresistance effect, a second ferromagnetic layer, an insulating thin film layer, and the like.
[0013]
An insulating layer 4 having a thickness of 10 μm made of Al 2 O 3 or the like is formed thereon. The upper end surface 9 of the insulating layer 4 becomes an end surface on the trailing edge side of the recording medium when the head is completed. In the insulating layer 4, a connection conductor 5 for a recording head is interposed. The connection conductors 5 are used when a recording current is supplied to the recording head, and are formed as a pair (5A, 5B).
[0014]
Thereafter, the medium facing surface 7 is formed by cutting, polishing, or the like. At the medium facing surface 7, the leading ends of the reproducing head 3 and the connecting conductor 5 are exposed.
[0015]
Thereafter, the recording conductor forming portion 8 indicated by the dotted line in FIG. 3 is dug down by photoetching technology or the like. The recording conductor forming portion 8 is an area for forming the loop-shaped recording conductor portion 10 shown in FIG. 1 and connecting to the connection conductor 5 (5A, 5B).
[0016]
In this area, the recording conductor 10 is connected to the cross section of the connection conductor 5 because a part of the medium facing surface 7 (the portion where the insulating layer 4 and the connection conductor 5 are laminated) is dug down.
[0017]
After forming the recording conductor 10 (details will be described later), the recording conductor formation portion 8 faces the medium in consideration of the thickness of the recording conductor 10 described later in order to make the recording conductor 10 substantially flush with the tip of the reproducing head 3. Etching is performed so as to have a depth of about 0.6 μm from the surface 7.
[0018]
FIG. 1 is a plan view of the recording conductor portion 10 formed in the recording conductor formation portion 8 of FIG. 3 as viewed from the medium facing surface 7 side.
[0019]
A first conductor 11 having a thickness of 0.2 μm is formed on the recording conductor forming portion 8, and an insulating layer (not shown) having a thickness of 0.5 μm is formed on the entire recording medium forming portion 8 so as to cover the first conductor 11. did. As the insulating layer, Al2O3 or an organic insulating material may be used.
[0020]
After the formation of the insulating layer, the recording conductor forming portion 8 is subjected to a flattening process, so that a portion where the second conductor 12 is to be formed is made substantially flat. However, the insulating material on the connection portion 15B of the second conductor 12 and the connection conductor 5B and the insulating material on the connection region 13 are removed before forming the second conductor 12. Incidentally, another connecting conductor 5A is connected when the conductor 11 is formed.
[0021]
The connection region 13 is for electrically connecting the first conductor 11 and the second conductor 12 to allow a recording current to flow. The thickness of the insulating layer on the conductor 11 after the flattening is about 0.2 μm.
[0022]
Thereafter, a second conductor 12 having a thickness of 0.3 μm is formed. For the conductors 11 and 12, a conductive material such as gold or copper can be used. The U-shaped end portion 14 of the second conductor 12 is arranged so as to be located on the slider end surface 9 side on the trailing edge side of the magnetic head.
[0023]
The ring central portion 16 surrounded by the conductors 11 and 12 is a region where a recording magnetic field is generated when a recording current flows through the conductors 11 and 12.
[0024]
The magnetic field generated here is applied to a recording medium to record magnetic information. At this time, the smaller the distance (spacing) between the ring central portion 16 and the recording medium, the stronger the recording magnetic field is applied. Therefore, the conductor 12 closer to the recording medium than the conductor 11 is arranged on the trailing edge side where recording is performed. did.
[0025]
If the recording medium is a two-layer medium, it can be expected that the magnetic field will be further enhanced. Further, since the width Tw of the ring central portion 16 corresponds to the track width, it is preferable to form the ring center portion 16 with high accuracy. In the present embodiment, when patterning the conductor 12, the portion of the ring central portion 16 is shaped by removing an excess portion of the conductors 11 and 12 by using a focused ion beam (FIB) apparatus. In the present embodiment, Tw is 0.35 μm.
[0026]
After such a procedure, the recording conductor forming portion 8 was covered with an insulating material such as Al2O3 so as to fill the steps formed by the conductors 11 and 12, and was flattened so as to be substantially the same as the medium facing surface 7. .
[0027]
The flattening processing in this step is performed by a processing method that does not damage the tip of the reproducing head 3, and the etching amount and the film thickness of the conductors 11 and 12 are adjusted so that the upper portion of the second conductor 12 is exposed on the same surface. Selected. The remaining thickness of the processed second conductor 12 is about 0.2 μm.
[0028]
After the flattening process, a DLC (diamond-like carbon) film having a thickness of about 6 nm was formed on the medium facing surface 7 to form a protective film.
[0029]
As shown in the above-described conventional example, the magnetic head is generally composed of a recording head and a reproducing head. Further, both the recording head and the reproducing head are arranged at the rear portion of the slider so that the distance between the recording head and the recording medium is reduced. The recording head includes both a longitudinal magnetic recording head and a perpendicular magnetic recording head, each of which includes a magnetic body for generating a magnetic field toward the recording medium and a coil for flowing a recording current for exciting the magnetic body. In conventional recording heads, importance has been placed on the position, shape, structure, and magnetic characteristics of the tip of a magnetic material (a portion near the recording medium is generally referred to as the tip) for performance reasons. On the other hand, since the coil only needs to efficiently generate a magnetic flux in the magnetic material, the positional relationship with the recording medium does not need to be as precise as that of the magnetic material tip.
According to the recording head of the present invention, a magnetic field can be output to a recording medium without using a magnetic material which is indispensable in a conventional recording head. For this purpose, the position and shape of the coil need to be more accurate than before, but this is not more than what has been required for the magnetic material of the conventional recording head. Rather, since the structure does not require a magnetic material, the whole manufacturing process is easy.
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, since a magnetic material is not used for the recording head, there is no fear of deteriorating magnetic information on the recording medium due to residual magnetization of the magnetic material, and the structure is simple and easy to manufacture.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a recording conductor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view in which a recording conductor forming portion 8 is added to FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... board,
2 .... underlayer,
3 Reproduction head,
4 ... Insulator,
5A, 5B,... Connecting conductor,
7... Recording medium facing surface,
8 ... Recording conductor forming portion,
9 ... Slider end face,
10 ···· Recording conductor,
11 first conductor,
12 second conductor,
13 ... connection area,
14 .... end,
15A, 15B ... conductor connecting part 16 ... ring central part,
Tw: Track width.
