JP2004265583A - Thin-film magnetic head - Google Patents

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JP2004265583A JP2004129222A JP2004129222A JP2004265583A JP 2004265583 A JP2004265583 A JP 2004265583A JP 2004129222 A JP2004129222 A JP 2004129222A JP 2004129222 A JP2004129222 A JP 2004129222A JP 2004265583 A JP2004265583 A JP 2004265583A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make reducible the track width and the magnetic path length of a recording head. <P>SOLUTION: A lower magnetic pole layer and an upper magnetic pole layer have first portions 8a, 15a disposed in an area including an area opposed to thin film coils 12, 18; second portions 8b, 15b that form magnetic pole parts and are connected to the first portions 8a, 15a; and third portions 8c, 15c for connecting the first portions 8a, 15a to each other. The thin film coils 12, 18 are disposed between the second portions 8b, 15b and the third portions 8c, 15c, and the outermost circumferential ends and the innermost circumferential ends of the coils make contacted with the sidewalls of the second portions 8b, 15b and the sidewalls of the third portions 8c, 15c via insulating films 10, 16, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、少なくとも誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドに関する。   The present invention relates to a thin-film magnetic head having at least an inductive magnetic transducer.

近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）と記す。）素子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、異方性磁気抵抗（以下、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistive ）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大磁気抵抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive ）と記す。）効果を用いたＧＭＲ素子とがある。ＡＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＡＭＲヘッドあるいは単にＭＲヘッドと呼ばれ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＧＭＲヘッドと呼ばれる。ＡＭＲヘッドは、面記録密度が１ギガビット／（インチ）２を超える再生ヘッドとして利用され、ＧＭＲヘッドは、面記録密度が３ギガビット／（インチ）２を超える再生ヘッドとして利用されている。 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 been required to be improved. The thin film magnetic head is a composite thin film having a structure in which a recording head having an inductive magnetic transducer for writing and a reproducing head having a magnetoresistive (MR) element for reading are stacked. Magnetic heads are widely used. As the MR element, an AMR element using an anisotropic magnetoresistive (hereinafter, referred to as AMR) effect and a giant magnetoresistive (hereinafter, referred to as GMR) effect are used. GMR element. A reproducing head using an AMR element is called an AMR head or simply an MR head, and a reproducing head using a GMR element is called a GMR head. The AMR head is used as a reproducing head having a surface recording density exceeding 1 gigabit / (inch) 2 , and the GMR head is used as a reproducing head having a surface recording density exceeding 3 gigabit / (inch) 2 .

再生ヘッドの性能を向上させる方法としては、ＭＲ膜をＡＭＲ膜からＧＭＲ膜等の磁気抵抗感度の優れた材料に変える方法や、ＭＲ膜のパターン幅、特に、ＭＲハイトを適切化する方法等がある。このＭＲハイトとは、ＭＲ素子のエアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいい、エアベアリング面の加工の際の研磨量によって制御されるものである。なお、ここにいうエアベアリング面は、薄膜磁気ヘッドの、磁気記録媒体と対向する面であり、トラック面とも呼ばれる。   As a method of improving the performance of the reproducing head, a method of changing the MR film from an AMR film to a material having excellent magnetoresistance such as a GMR film, a method of optimizing a pattern width of the MR film, particularly, an MR height, and the like are described. is there. The MR height refers to the length (height) from the end on the air bearing surface side to the end on the opposite side of the MR element, and is controlled by the amount of polishing when processing the air bearing surface. . The air bearing surface referred to here is a surface of the thin-film magnetic head facing the magnetic recording medium, and is also called a track surface.

一方、再生ヘッドの性能向上に伴って、記録ヘッドの性能向上も求められている。記録ヘッドの性能を決定する要因としては、パターン幅、特に、スロートハイト（Throat Height ：TH）がある。スロートハイトは、２つの磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分の、エアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。記録ヘッドの性能向上のためには、スロートハイトの縮小化が望まれている。このスロートハイトも、エアベアリング面の加工の際の研磨量によって制御される。   On the other hand, as the performance of the reproducing head is improved, the performance of the recording head is also required to be improved. Factors that determine the performance of the recording head include the pattern width, particularly the throat height (TH). The throat height refers to the length (height) from the end on the air bearing surface side to the end on the opposite side of the portion where the two pole layers face each other via the recording gap layer. In order to improve the performance of the recording head, it is desired to reduce the throat height. This throat height is also controlled by the amount of polishing when processing the air bearing surface.

記録ヘッドの性能のうち、記録密度を高めるには、磁気記録媒体におけるトラック密度を上げる必要がある。このためには、記録ギャップ層を挟んでその上下に形成された下部磁極および上部磁極のエアベアリング面での幅を数ミクロンからサブミクロン寸法まで狭くした狭トラック構造の記録ヘッドを実現する必要があり、これを達成するために半導体加工技術が利用されている。   To increase the recording density of the performance of the recording head, it is necessary to increase the track density in the magnetic recording medium. For this purpose, it is necessary to realize a recording head having a narrow track structure in which the width of the lower magnetic pole and the upper magnetic pole formed above and below the recording gap layer on the air bearing surface is reduced from several microns to submicron dimensions. Yes, semiconductor processing technology is used to achieve this.

ここで、図１７ないし図２２を参照して、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。なお、図１７ないし図２２において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。   Here, an example of a method of manufacturing a composite thin film magnetic head will be described as an example of a method of manufacturing a conventional thin film magnetic head with reference to FIGS. 17 to 22, (a) shows a cross section perpendicular to the air bearing surface, and (b) shows a cross section of the magnetic pole portion parallel to the air bearing surface.

この製造方法では、まず、図１７に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１０１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層１０２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、絶縁層１０２の上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部シールド層１０３を形成する。 In this manufacturing method, first, as shown in FIG. 17, an insulating layer 102 made of, for example, alumina (Al 2 O 3 ) is formed on a substrate 101 made of, for example, AlTiC (Al 2 O 3 .TiC). Deposit with a thickness of about 5 to 10 μm. Next, a lower shield layer 103 for a read head made of a magnetic material is formed on the insulating layer 102.

次に、図１８に示したように、下部シールド層１０３の上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍの厚みにスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜１０４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、再生用のＭＲ素子１０５を形成するためのＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子１０５を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパターンを形成する。このとき、リフトオフを容易に行うことができるような形状、例えば断面形状がＴ型のフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子１０５を形成する。なお、ＭＲ素子１０５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される一対の電極層１０６を形成する。   Next, as shown in FIG. 18, for example, alumina is sputter-deposited on the lower shield layer 103 to a thickness of 100 to 200 nm to form a lower shield gap film 104 as an insulating layer. Next, on the lower shield gap film 104, an MR film for forming an MR element 105 for reproduction is formed with a thickness of several tens nm. Next, a photoresist pattern is selectively formed on the MR film at a position where the MR element 105 is to be formed. At this time, a photoresist pattern having a shape such that the lift-off can be easily performed, for example, a T-shaped cross section is formed. Next, using the photoresist pattern as a mask, the MR film is etched by, for example, ion milling to form the MR element 105. Note that the MR element 105 may be a GMR element or an AMR element. Next, a pair of electrode layers 106 electrically connected to the MR element 105 are formed on the lower shield gap film 104 using the same photoresist pattern as a mask.

次に、下部シールドギャップ膜１０４およびＭＲ素子１０５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜１０７を形成し、ＭＲ素子１０５をシールドギャップ膜１０４，１０７内に埋設する。   Next, an upper shield gap film 107 as an insulating layer is formed on the lower shield gap film 104 and the MR element 105, and the MR element 105 is embedded in the shield gap films 104 and 107.

次に、上部シールドギャップ膜１０７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）１０８を、約３μｍの厚みに形成する。次に、下部磁極層１０８の上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層１０９を０．３μｍの厚みに形成する。   Next, on the upper shield gap film 107, an upper shield layer and a lower magnetic pole layer (hereinafter, referred to as a lower magnetic pole layer) 108 made of a magnetic material and used for both the read head and the write head is about 3 μm. It is formed to a thickness. Next, a recording gap layer 109 made of an insulating film, for example, an alumina film is formed on the lower magnetic pole layer 108 to a thickness of 0.3 μm.

次に、図１９に示したように、磁路形成のために、記録ギャップ層１０９を部分的にエッチングして、コンタクトホール１０９ａを形成する。次に、磁極部分における記録ギャップ層１０９の上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えば高飽和磁束密度材のパーマロイ（ＮｉＦｅ）またはＦｅＮよりなる上部磁極チップ１１０を、０．５〜１．０μｍの厚みに形成する。上部磁極チップ１１０は、上部磁極の一部をなす。このとき、同時に、磁路形成のためのコンタクトホールの上に、磁路形成のための磁性材料からなる磁性層１１９を形成する。   Next, as shown in FIG. 19, in order to form a magnetic path, the recording gap layer 109 is partially etched to form a contact hole 109a. Next, an upper magnetic pole tip 110 made of a magnetic material for a recording head, for example, permalloy (NiFe) or FeN, which is a high saturation magnetic flux density material, is placed on the recording gap layer 109 in the magnetic pole portion with a thickness of 0.5 to 1.0 μm. It is formed to a thickness. The upper magnetic pole tip 110 forms a part of the upper magnetic pole. At this time, at the same time, a magnetic layer 119 made of a magnetic material for forming a magnetic path is formed on the contact hole for forming a magnetic path.

次に、図２０に示したように、上部磁極チップ１１０をマスクとして、イオンミリングによって、記録ギャップ層１０９と下部磁極層１０８をエッチングする。図２０（ｂ）に示したように、上部磁極（上部磁極チップ１１０）、記録ギャップ層１０９および下部磁極層１０８の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム（Trim）構造と呼ばれる。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。   Next, as shown in FIG. 20, using the upper pole tip 110 as a mask, the recording gap layer 109 and the lower pole layer 108 are etched by ion milling. As shown in FIG. 20B, the structure in which each side wall of the upper magnetic pole (the upper magnetic pole tip 110), the write gap layer 109, and a part of the lower magnetic pole layer 108 is formed vertically in a self-aligned manner is a trim ( Trim) structure. According to this trim structure, it is possible to prevent the effective track width from increasing due to the spread of the magnetic flux generated when writing in a narrow track.

次に、全面に、例えばアルミナ膜よりなる絶縁層１１１を、約３μｍの厚みに形成する。次に、この絶縁層１１１を、上部磁極チップ１１０および磁性層１１９の表面に至るまで研磨して平坦化する。この際の研磨方法としては、機械的な研磨またはＣＭＰ（化学機械研磨）が用いられる。この平坦化により、上部磁極チップ１１０および磁性層１１９の表面が露出する。   Next, an insulating layer 111 made of, for example, an alumina film is formed on the entire surface to a thickness of about 3 μm. Next, the insulating layer 111 is polished and flattened to the surface of the upper magnetic pole tip 110 and the magnetic layer 119. As a polishing method at this time, mechanical polishing or CMP (chemical mechanical polishing) is used. By this planarization, the surfaces of the upper pole tip 110 and the magnetic layer 119 are exposed.

次に、図２１に示したように、平坦化された絶縁層１１１の上に、例えば銅（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１１２を形成する。次に、絶縁層１１１およびコイル１１２の上に、フォトレジスト層１１３を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１３の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。次に、フォトレジスト層１１３の上に、第２層目の薄膜コイル１１４を形成する。次に、フォトレジスト層１１３およびコイル１１４上に、フォトレジスト層１１５を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１５の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。   Next, as shown in FIG. 21, a first-layer thin-film coil 112 for an inductive recording head made of, for example, copper (Cu) is formed on the flattened insulating layer 111. Next, a photoresist layer 113 is formed on the insulating layer 111 and the coil 112 in a predetermined pattern. Next, heat treatment is performed at a predetermined temperature to planarize the surface of the photoresist layer 113. Next, a second-layer thin-film coil 114 is formed on the photoresist layer 113. Next, a photoresist layer 115 is formed in a predetermined pattern on the photoresist layer 113 and the coil 114. Next, heat treatment is performed at a predetermined temperature to planarize the surface of the photoresist layer 115.

次に、図２２に示したように、上部磁極チップ１１０、フォトレジスト層１１３，１１５および磁性層１１９の上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパーマロイよりなる上部磁極層１１６を形成する。次に、上部磁極層１１６の上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１１７を形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面１１８を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。図２３は、この薄膜磁気ヘッドの平面図である。なお、この図では、オーバーコート層１１７を省略している。   Next, as shown in FIG. 22, an upper magnetic pole layer 116 made of a magnetic material for a recording head, for example, permalloy is formed on the upper magnetic pole tip 110, the photoresist layers 113 and 115, and the magnetic layer 119. Next, an overcoat layer 117 made of, for example, alumina is formed on the upper magnetic pole layer 116. Finally, the slider is machined to form the air bearing surfaces 118 of the recording head and the reproducing head, thereby completing the thin-film magnetic head. FIG. 23 is a plan view of the thin-film magnetic head. Note that, in this figure, the overcoat layer 117 is omitted.

図２２において、ＴＨは、スロートハイトを表し、ＭＲ−Ｈは、ＭＲハイトを表している。また、Ｐ２Ｗは、磁極幅、すなわち記録トラック幅を表している。薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因として、スロートハイトやＭＲハイト等の他に、図２２においてθで示したようなエイペックスアングル（Apex Angle）がある。このエイペックスアングルは、フォトレジスト層１１３，１１５で覆われて山状に盛り上がったコイル部分（以下、エイペックス部と言う。）における磁極側の側面の角部を結ぶ直線と絶縁層１１０の上面とのなす角度をいう。   In FIG. 22, TH indicates the throat height, and MR-H indicates the MR height. P2W represents a magnetic pole width, that is, a recording track width. As a factor that determines the performance of the thin-film magnetic head, there is an Apex Angle as indicated by θ in FIG. 22 in addition to the throat height and the MR height. The apex angle is a top surface of the insulating layer 110 and a straight line connecting the corners of the side surface on the magnetic pole side in a coil portion (hereinafter, referred to as an apex portion) which is covered with the photoresist layers 113 and 115 and is raised in a mountain shape. With the angle.

なお、特許文献１には、フレームめっき法を用いて上部磁極層を形成する方法が記載されている。また、特許文献２、３には、記録ヘッドの狭トラックの形成に有効な上部磁極チップを形成した後、この上部磁極チップと接続されるヨーク部分となる上部磁極層を形成する方法が記載されている。   Note that Patent Document 1 describes a method of forming an upper magnetic pole layer using a frame plating method. Patent Documents 2 and 3 disclose a method of forming an upper magnetic pole tip effective for forming a narrow track of a recording head, and then forming an upper magnetic pole layer serving as a yoke portion connected to the upper magnetic pole tip. ing.

特開平７−２６２５１９号公報JP-A-7-262519 特開昭６２−２４５５０９号公報JP-A-62-245509 特開昭６０−１０４０９号号公報JP-A-60-10409

薄膜磁気ヘッドの性能を向上させるには、図２２に示したようなスロートハイトＴＨ、ＭＲハイトＭＲ−Ｈ、エイペックスアングルθおよびトラック幅Ｐ２Ｗを正確に形成することが重要である。   In order to improve the performance of the thin-film magnetic head, it is important to accurately form the throat height TH, MR height MR-H, apex angle θ, and track width P2W as shown in FIG.

特に、近年は、高面密度記録を可能とするため、すなわち、狭トラック構造の記録ヘッドを形成するために、トラック幅Ｐ２Ｗには１．０μｍ以下のサブミクロン寸法が要求されている。そのために半導体加工技術を利用して上部磁極をサブミクロン寸法に加工する技術が必要となる。また、狭トラック構造となるに伴って、磁極にはより高い飽和磁束密度を持った磁性材料の使用が望まれている。   In particular, in recent years, in order to enable high areal density recording, that is, to form a recording head having a narrow track structure, the track width P2W is required to have a submicron size of 1.0 μm or less. For this purpose, a technique for processing the upper magnetic pole into a submicron size using a semiconductor processing technique is required. Also, with the narrow track structure, it is desired to use a magnetic material having a higher saturation magnetic flux density for the magnetic pole.

ここで、問題となるのは、エイペックス部の上に形成される上部磁極層を微細に形成することが困難なことである。   Here, the problem is that it is difficult to finely form the upper magnetic pole layer formed on the apex portion.

ところで、上部磁極層を形成する方法としては、例えば、特許文献１に示されるように、フレームめっき法が用いられる。フレームめっき法を用いて上部磁極層を形成する場合は、まず、エイペックス部の上に全体的に、例えばパーマロイよりなる薄い電極膜を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム（外枠）を形成する。そして、先に形成した電極膜をシード層として、めっき法によって上部磁極層を形成する。   By the way, as a method for forming the upper magnetic pole layer, for example, a frame plating method is used as shown in Patent Document 1. When the upper magnetic pole layer is formed by using the frame plating method, first, a thin electrode film made of, for example, permalloy is entirely formed on the apex portion by, for example, sputtering. Next, a photoresist is applied thereon and patterned by a photolithography process to form a frame (outer frame) for plating. Then, the upper magnetic pole layer is formed by plating using the previously formed electrode film as a seed layer.

ところが、エイペックス部と他の部分とでは、例えば７〜１０μｍ以上の高低差がある。このエイペックス部上に、フォトレジストを３〜４μｍの厚みで塗布する。エイペックス部上のフォトレジストの膜厚が最低３μｍ以上必要であるとすると、流動性のあるフォトレジストは低い方に集まることから、エイペックス部の下方では、例えば８〜１０μｍ以上の厚みのフォトレジスト膜が形成される。   However, there is a height difference of, for example, 7 to 10 μm or more between the apex portion and other portions. On this apex portion, a photoresist is applied in a thickness of 3 to 4 μm. If the thickness of the photoresist on the apex portion is required to be at least 3 μm or more, the photoresist having fluidity is gathered on the lower side, so that the photoresist having a thickness of, for example, 8 to 10 μm or more is provided below the apex portion. A resist film is formed.

上述のようにサブミクロン寸法の記録トラック幅を実現するには、フォトレジスト膜によってサブミクロン寸法の幅のフレームパターンを形成する必要がある。従って、エイペックス部上で、８〜１０μｍ以上の厚みのあるフォトレジスト膜によって、サブミクロン寸法の微細なパターンを形成しなければならない。ところが、このような厚い膜厚のフォトレジストパターンを狭パターン幅で形成することは製造工程上極めて困難であった。   To realize a recording track width of a submicron size as described above, it is necessary to form a frame pattern having a submicron width by a photoresist film. Therefore, a submicron-sized fine pattern must be formed on the apex portion by a photoresist film having a thickness of 8 to 10 μm or more. However, it is extremely difficult in the manufacturing process to form such a thick photoresist pattern with a narrow pattern width.

しかも、フォトリソグラフィの露光時に、露光用の光が、シード層としての下地電極膜で反射し、この反射光によってもフォトレジストが感光して、フォトレジストパターンのくずれ等が生じ、シャープかつ正確なフォトレジストパターンが得られなくなる。   In addition, at the time of photolithographic exposure, light for exposure is reflected by the base electrode film as a seed layer, and the photoresist is also exposed to the reflected light, causing the photoresist pattern to be distorted and the like to be sharp and accurate. A photoresist pattern cannot be obtained.

このように、従来は、磁極幅がサブミクロン寸法になると、上部磁性層を精度よく形成することが困難になるという問題点があった。   As described above, conventionally, when the magnetic pole width has a submicron size, there has been a problem that it is difficult to form the upper magnetic layer with high accuracy.

このようなことから、上述の従来例の図１９ないし図２２の工程でも示したように、記録ヘッドの狭トラックの形成に有効な上部磁極チップ１１０によって、１．０μｍ以下のトラック幅を形成した後、この上部磁極チップ１１０と接続されるヨーク部分となる上部磁極層１１６を形成する方法も採用されている（特許文献２、３参照）。このように、通常の上部磁極層を、上部磁極チップ１１０とヨーク部分となる上部磁極層１１６とに分割することにより、トラック幅を決定する上部磁極チップ１１０を、記録ギャップ層１０９の上の平坦な面の上に、サブミクロン幅で微細に形成することが可能になる。   For this reason, the track width of 1.0 μm or less was formed by the upper pole tip 110 effective for forming the narrow track of the recording head, as shown in the steps of FIGS. Thereafter, a method of forming an upper magnetic pole layer 116 serving as a yoke portion connected to the upper magnetic pole chip 110 is also adopted (see Patent Documents 2 and 3). As described above, the normal upper magnetic pole layer is divided into the upper magnetic pole chip 110 and the upper magnetic pole layer 116 serving as a yoke portion, so that the upper magnetic pole chip 110 for determining the track width is flat on the recording gap layer 109. It becomes possible to form finely with a sub-micron width on a flat surface.

しかしながら、このような薄膜磁気ヘッドにおいても、依然として、以下のような問題点があった。   However, such a thin-film magnetic head still has the following problems.

（１）まず、従来の磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０のエアベアリング面１１８から遠い側の端部においてスロートハイトを決定している。しかし、この上部磁極チップ１１０の幅が狭くなると、フォトリソグラフィーにおいて、パターンエッジが丸みを帯びて形成される。そのため、高精度な寸法を要求されるスロートハイトが不均一となり、エアベアリング面１１８の加工、研磨工程において、ＭＲ素子のトラック幅との間のバランスに欠ける事態が発生していた。例えば、トラック幅として、０．５〜０．６μｍ必要なときに、上部磁極チップ１１０のエアベアリング面１１８から遠い側の端部がスロートハイトゼロ位置（スロートハイトを決定する絶縁層のエアベアリング面側の端部の位置）からエアベアリング面１１８側にずれ、大きく記録ギャップが開き、記録データの書き込みができなくなるという問題がしばしば発生していた。 (1) First, in the conventional magnetic head, the throat height is determined at the end of the upper magnetic pole tip 110 far from the air bearing surface 118. However, when the width of the upper magnetic pole tip 110 is reduced, the pattern edge is formed round in photolithography. As a result, the throat height, which requires high-precision dimensions, becomes non-uniform, and a lack of balance with the track width of the MR element occurs in the processing and polishing steps of the air bearing surface 118. For example, when a track width of 0.5 to 0.6 μm is required, the end of the upper pole tip 110 far from the air bearing surface 118 is positioned at the throat height zero position (the air bearing surface of the insulating layer that determines the throat height). (End position on the side) to the air bearing surface 118 side, a large recording gap is opened, and writing of recording data becomes impossible.

（２）次に、図２２に示した従来の薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０により記録ヘッドのトラック幅が規定されるため、上部磁極層１１６は、上部磁極チップ１１０ほどには微細に加工する必要はないと言える。しかしながら、上部磁極層１１６は、上部磁極チップ１１０の上部にフォトリソグラフィの位置合わせにより位置が決定されるため、エアベアリング面１１８側から見た場合、双方が片側に大きく位置ずれすると、上部磁極層１１６側で書き込みが行われ、実効トラック幅が広くなる場合がある。その結果、記録媒体に対して、本来、データを記録すべき領域以外の領域にもデータを書き込んでしまう、いわゆるサイドライトが発生するという不具合があった。 (2) Next, in the conventional thin-film magnetic head shown in FIG. 22, since the track width of the recording head is defined by the upper magnetic pole tip 110, the upper magnetic pole layer 116 is finely processed as large as the upper magnetic pole tip 110. You don't have to. However, since the upper magnetic pole layer 116 is positioned on the upper magnetic pole chip 110 by photolithographic alignment, when both are largely displaced to one side when viewed from the air bearing surface 118 side, the upper magnetic pole layer 116 Writing is performed on the 116 side, and the effective track width may be increased. As a result, there is a problem that a so-called side write occurs in which data is written in a recording medium in an area other than an area where data is to be originally recorded.

また、記録ヘッドのトラック幅が極微細、特に０．５μｍ以下になってくると、上部磁極層１１６においてもサブミクロン幅の加工精度が要求される。すなわち、エアベアリング面１１８側から見た場合、上部磁極チップ１１０と上部磁極層１１６との横方向の寸法差が大き過ぎると、上記と同様に、サイドライトが発生し、本来のデータ記録領域以外の領域においても書き込みが行われるという不具合が発生する。   Further, when the track width of the recording head becomes extremely fine, particularly, 0.5 μm or less, the sub-micron width processing accuracy is required for the upper magnetic pole layer 116 as well. That is, when viewed from the air bearing surface 118 side, if the lateral dimension difference between the upper magnetic pole tip 110 and the upper magnetic pole layer 116 is too large, a side light is generated in the same manner as described above, and an area other than the original data recording area is generated. The problem that writing is performed also in the region of occurs.

このようなことから、上部磁極チップ１１０だけでなく、上部磁極層１１６もサブミクロン幅に加工する必要があるが、上部磁極層１１６の下のエイペックス部には、依然として、大きな高低差があるため、上部磁極層１１６の微細加工が困難であった。   For this reason, it is necessary to process not only the upper pole tip 110 but also the upper pole layer 116 to have a submicron width, but the apex portion below the upper pole layer 116 still has a large height difference. Therefore, it was difficult to finely process the upper magnetic pole layer 116.

（３）更に、従来の薄膜磁気ヘッドでは、磁路長（Yoke Length ）を短くすることが困難であるという問題点があった。すなわち、コイルピッチが小さいほど、磁路長の短いヘッドを実現することができ、特に高周波特性に優れた記録ヘッドを形成することができるが、コイルピッチを限りなく小さくしていった場合、スロートハイトゼロ位置からコイルの外周端までの距離が、磁路長を短くすることを妨げる大きな要因となっていた。磁路長は、１層のコイルよりは２層のコイルの方が短くできることから、多くの高周波用の記録ヘッドでは２層コイルを採用している。しかしながら、従来の磁気ヘッドでは、１層目のコイルを形成した後、コイル間の絶縁膜を形成するために、フォトレジスト膜を約２μｍの厚みで形成している。そのため、１層目のコイルの外周端には丸みを帯びた小さなエイペックス部が形成される。次に、その上に２層目のコイルを形成するが、その際に、エイペックス部の傾斜部では、コイルのシード層のエッチングができず、コイルがショートするため、２層目のコイルは平坦部に形成する必要がある。 (3) Further, the conventional thin-film magnetic head has a problem that it is difficult to shorten the magnetic path length (Yoke Length). That is, as the coil pitch becomes smaller, a head having a shorter magnetic path length can be realized. In particular, a recording head having excellent high-frequency characteristics can be formed. The distance from the height zero position to the outer peripheral end of the coil has been a major factor preventing the magnetic path length from being shortened. Since the magnetic path length of a two-layer coil can be shorter than that of a single-layer coil, many high-frequency recording heads employ a two-layer coil. However, in a conventional magnetic head, a photoresist film is formed to a thickness of about 2 μm in order to form an insulating film between the coils after the first-layer coil is formed. Therefore, a small rounded apex portion is formed at the outer peripheral end of the coil of the first layer. Next, a second-layer coil is formed thereon. At this time, since the seed layer of the coil cannot be etched at the inclined portion of the apex portion and the coil is short-circuited, the second-layer coil is formed. It must be formed on a flat part.

従って、例えば、コイルの厚みを２〜３μｍとし、コイル間絶縁膜の厚みを２μｍとし、エイペックスアングルを４５°〜５５°とすると、磁路長としては、コイルに対応する部分の長さに加え、コイルの外周端からスロートハイトゼロ位置の近傍までの距離である３〜４μｍの距離の２倍（上部磁極層と下部磁極層とのコンタクト部からコイル内周端までの距離も３〜４μｍ必要。）の６〜８μｍが必要である。このコイルに対応する部分以外の長さが、磁路長の縮小を妨げる要因となっていた。   Therefore, for example, when the thickness of the coil is 2 to 3 μm, the thickness of the inter-coil insulating film is 2 μm, and the apex angle is 45 ° to 55 °, the magnetic path length is the length of the portion corresponding to the coil. In addition, the distance from the outer peripheral end of the coil to the vicinity of the throat height zero position is twice the distance of 3 to 4 μm (the distance from the contact portion between the upper magnetic pole layer and the lower magnetic pole layer to the inner peripheral end of the coil is also 3 to 4 μm). Required) of 6 to 8 μm. The length other than the portion corresponding to the coil has been a factor that hinders the reduction of the magnetic path length.

ここで、例えば、コイルの線幅が１．０μｍ、スペースが０．５μｍの１１巻コイルを２層で形成する場合を考える。この場合、図２２に示したように、１層目を６巻、２層目を５巻とすると、磁路長のうち、２層目のコイル１１４に対応する部分の長さは７μｍである。磁路長には、これに加え、２層目のコイル１１４の外周端および内周端より、２層目のコイル１１４を絶縁するためのフォトレジスト層１１５の端部までの距離として、合計６〜８μｍの長さが必要になる。磁路長には、更に、フォトレジスト層１１５の端部から、１層目のコイル１１２を絶縁するためのフォトレジスト層１１３の端部までの距離として、合計６〜８μｍの長さが必要になる。なお、本出願では、磁路長を、磁極層のうちの磁極部分およびコンタクト部分を除いた部分の長さで表す。図２２では、磁路長Ｌ０は、１９μｍとなっている。従来技術では、これ以上、磁路長の縮小は不可能であり、これが高周波特性の改善を妨げていた。 Here, for example, consider a case where an 11-turn coil having a coil line width of 1.0 μm and a space of 0.5 μm is formed in two layers. In this case, as shown in FIG. 22, when the first layer has six turns and the second layer has five turns, the length of the portion corresponding to the coil 114 of the second layer in the magnetic path length is 7 μm. . In addition to the magnetic path length, the distance from the outer peripheral end and the inner peripheral end of the second layer coil 114 to the end of the photoresist layer 115 for insulating the second layer coil 114 is 6 in total. A length of ８8 μm is required. Further, the magnetic path length needs a total length of 6 to 8 μm as a distance from an end of the photoresist layer 115 to an end of the photoresist layer 113 for insulating the first coil 112. Become. In the present application, the magnetic path length is represented by the length of the magnetic pole layer excluding the magnetic pole portion and the contact portion. In Figure 22, the magnetic path length L 0 is has a 19 .mu.m. In the prior art, it is impossible to further reduce the magnetic path length, which has hindered the improvement of the high frequency characteristics.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、記録ヘッドのトラック幅の縮小および磁路長の縮小を可能にした薄膜磁気ヘッドを提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a thin-film magnetic head capable of reducing a track width and a magnetic path length of a recording head.

本発明の第１および第２の薄膜磁気ヘッドは、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、この第１および第２の磁性層の間に絶縁された状態で配設された薄膜コイルと、基板とを備えている。第１および第２の磁性層、ギャップ層および薄膜コイルは基板に積層され、且つ第１および第２の磁性層のうち、第１の磁性層の方が基板に近い位置に配置されている。   The first and second thin-film magnetic heads of the present invention include two magnetic pole portions which are magnetically coupled and have a part facing the recording medium facing a recording medium through a gap layer, each of which has at least one layer. A first and a second magnetic layer, a thin film coil disposed insulated between the first and the second magnetic layer, and a substrate. The first and second magnetic layers, the gap layer, and the thin-film coil are stacked on the substrate, and the first magnetic layer of the first and second magnetic layers is disposed closer to the substrate.

本発明の第１の薄膜磁気ヘッドでは、第１の磁性層は、薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置されると共に平坦な上面を有する第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ第１の部分の上面に接続された第２の部分と、第１の部分の上面に接続されて、第１の部分と第２の磁性層とを接続する第３の部分とを有している。薄膜コイルの少なくとも一部は、第２の部分と第３の部分の間において第１の部分の上に配置されている。薄膜磁気ヘッドは、更に、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方と第２の部分の側壁または第３の部分の側壁との間、および薄膜コイルの少なくとも一部と第１の部分との間に連続的に形成された絶縁膜を備えている。薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方は、絶縁膜を介して第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接し、薄膜コイルの少なくとも一部は、絶縁膜を介して第１の部分の上面に接している。薄膜磁気ヘッドは、更に、第２の部分と第３の部分の間に配置された絶縁層を備えている。第２の部分、第３の部分、絶縁層、および薄膜コイルのうち絶縁膜を介して第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に隣接する部分の上面は平坦化されている。   In the first thin-film magnetic head of the present invention, the first magnetic layer is disposed in a region including the region facing the thin-film coil and forms a first portion having a flat upper surface and a magnetic pole portion, and A second portion connected to the upper surface of the first portion; and a third portion connected to the upper surface of the first portion and connecting the first portion and the second magnetic layer. I have. At least a portion of the thin-film coil is disposed on the first portion between the second portion and the third portion. The thin-film magnetic head further includes at least one of an outermost end and an innermost end of at least a portion of the thin-film coil and a side wall of the second portion or a third portion, and at least a portion of the thin-film coil. And an insulating film formed continuously between the first portion and the first portion. At least one of the outermost end and the innermost end of at least a part of the thin-film coil is in contact with the side wall of the second part or the third part via an insulating film, and at least a part of the thin-film coil is insulated. It is in contact with the upper surface of the first part via the film. The thin-film magnetic head further includes an insulating layer disposed between the second part and the third part. The upper surface of the second portion, the third portion, the insulating layer, and the portion of the thin film coil adjacent to the side wall of the second portion or the side wall of the third portion via the insulating film is planarized.

本発明の第１の薄膜磁気ヘッドでは、薄膜コイルの少なくとも一部を、第１の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置し、且つ、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方を、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように形成するようにしたので、磁路長の縮小が可能となる。   In the first thin-film magnetic head according to the present invention, at least a part of the thin-film coil is disposed between the second part and the third part in the first magnetic layer, and at least a part of the thin-film coil is disposed. At least one of the outer peripheral end and the innermost peripheral end is in contact with the side wall of the second part or the side wall of the third part via the insulating film formed on the side wall of the second part or the side wall of the third part. Thus, the magnetic path length can be reduced.

本発明の第１の薄膜磁気ヘッドにおいて、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端の形状は円弧状であり、第２の部分の側壁は、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端に沿った円弧状をなして絶縁膜を介して最外周端に接する部分を有していてもよい。   In the first thin-film magnetic head of the present invention, the outermost end of at least a part of the thin-film coil has an arc shape, and the side wall of the second part extends along the outermost end of at least a part of the thin-film coil. It may have a portion in an arc shape and in contact with the outermost peripheral end via the insulating film.

また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドにおいて、絶縁膜の厚みは、１μｍ以下であってもよい。   In the first thin-film magnetic head of the present invention, the thickness of the insulating film may be 1 μm or less.

また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドにおいて、第２の部分がスロートハイトを規定してもよい。   Further, in the first thin-film magnetic head of the present invention, the second portion may define the throat height.

また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドにおいて、ギャップ層は、第２の部分および絶縁層の上に配置されていてもよい。この場合、第２の磁性層は、薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第２の磁性層の第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ第２の磁性層の第１の部分に接続された第２の磁性層の第２の部分と、第２の磁性層の第１の部分と第１の磁性層とを接続する第２の磁性層の第３の部分とを有していてもよい。また、第２の磁性層の第２の部分は、ギャップ層の上に配置され、第２の磁性層の第３の部分は、第１の磁性層の第３の部分の上に配置されていてもよい。また、薄膜コイルは、第２の磁性層の第２の部分と第２の磁性層の第３の部分の間においてギャップ層の上に配置された第２層目の部分を有していてもよい。薄膜磁気ヘッドは、更に、薄膜コイルの第２層目の部分の最外周端と最内周端の少なくとも一方と第２の磁性層の第２の部分の側壁または第２の磁性層の第３の部分の側壁との間、および薄膜コイルの第２層目の部分とギャップ層との間に連続的に形成された第２の絶縁膜を備え、薄膜コイルの第２層目の部分の最外周端と最内周端の少なくとも一方は、第２の絶縁膜を介して第２の磁性層の第２の部分の側壁または第２の磁性層の第３の部分の側壁に接し、薄膜コイルの第２層目の部分は、第２の絶縁膜を介してギャップ層に接していてもよい。   In the first thin-film magnetic head of the present invention, the gap layer may be disposed on the second portion and the insulating layer. In this case, the second magnetic layer forms a magnetic pole portion with the first portion of the second magnetic layer disposed in a region including the region facing the thin film coil, and forms the first magnetic layer. And a third portion of the second magnetic layer connecting the first portion of the second magnetic layer and the first magnetic layer. You may have. The second portion of the second magnetic layer is disposed on the gap layer, and the third portion of the second magnetic layer is disposed on the third portion of the first magnetic layer. May be. Further, the thin film coil may have a second layer portion disposed on the gap layer between the second portion of the second magnetic layer and the third portion of the second magnetic layer. Good. The thin-film magnetic head further includes at least one of an outermost end and an innermost end of a second layer portion of the thin-film coil and a side wall of the second portion of the second magnetic layer or a third portion of the second magnetic layer. A second insulating film continuously formed between the second layer portion of the thin film coil and the gap layer, and between the side wall of the thin film coil and the gap layer. At least one of the outer peripheral end and the innermost peripheral end is in contact with the side wall of the second portion of the second magnetic layer or the side wall of the third portion of the second magnetic layer via the second insulating film, and The second layer may be in contact with the gap layer via the second insulating film.

また、第２の磁性層の第１の部分の記録媒体に対向する側の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置されていてもよい。また、第２の磁性層の第２の部分の長さは、第１の磁性層の第２の部分の長さ以上であってもよい。また、薄膜磁気ヘッドは、更に、薄膜コイルの第２層目の部分を覆い、第２の磁性層の第２の部分および第３の部分と共に上面が平坦化された第２の絶縁層を備え、第２の磁性層の第１の部分は、第２の磁性層の第２の部分および第３の部分、および第２の絶縁層の上に配置されていてもよい。   Further, the end face of the first portion of the second magnetic layer facing the recording medium may be arranged at a position distant from the surface of the thin-film magnetic head facing the recording medium. Further, the length of the second portion of the second magnetic layer may be equal to or longer than the length of the second portion of the first magnetic layer. The thin-film magnetic head further includes a second insulating layer that covers the second-layer portion of the thin-film coil, and has a flat upper surface together with the second and third portions of the second magnetic layer. The first portion of the second magnetic layer may be disposed on the second portion and the third portion of the second magnetic layer, and on the second insulating layer.

また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドは、更に、磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、磁気抵抗素子をシールドする第１および第２のシールド層とを備えていてもよい。この場合、第２のシールド層は、第１の磁性層を兼ねていてもよい。   Further, the first thin-film magnetic head of the present invention is further arranged such that a part of the side facing the recording medium is opposed to the recording medium with the magnetoresistive element interposed therebetween, and the first thin-film magnetic head shields the magnetoresistive element. A first and a second shield layer may be provided. In this case, the second shield layer may also serve as the first magnetic layer.

本発明の第２の薄膜磁気ヘッドでは、ギャップ層は平坦である。第２の磁性層は、薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ第１の部分に接続された第２の部分と、第１の部分と第１の磁性層とを接続する第３の部分とを有している。第２の部分は、平坦なギャップ層の上に配置されている。薄膜コイルの少なくとも一部は、第２の部分と第３の部分の間において平坦なギャップ層の上に配置されている。薄膜磁気ヘッドは、更に、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方と第２の部分の側壁または第３の部分の側壁との間、および薄膜コイルの少なくとも一部とギャップ層との間に連続的に形成された絶縁膜を備えている。薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方は、絶縁膜を介して第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接し、薄膜コイルの少なくとも一部は、絶縁膜を介してギャップ層に接している。薄膜磁気ヘッドは、更に、第２の部分と第３の部分の間に配置された絶縁層を備えている。第２の部分、第３の部分、絶縁層、および薄膜コイルのうち絶縁膜を介して第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に隣接する部分の上面は平坦化されている。   In the second thin-film magnetic head of the present invention, the gap layer is flat. The second magnetic layer includes a first portion disposed in a region including a region opposed to the thin-film coil, a second portion forming a magnetic pole portion and connected to the first portion, and a first portion. And a third portion connecting the portion and the first magnetic layer. The second part is located on the flat gap layer. At least a portion of the thin-film coil is disposed on the flat gap layer between the second and third portions. The thin-film magnetic head further includes at least one of an outermost end and an innermost end of at least a portion of the thin-film coil and a side wall of the second portion or a third portion, and at least a portion of the thin-film coil. And an insulating film formed continuously between the gap layer. At least one of the outermost end and the innermost end of at least a part of the thin-film coil is in contact with the side wall of the second part or the third part via an insulating film, and at least a part of the thin-film coil is insulated. It is in contact with the gap layer via the film. The thin-film magnetic head further includes an insulating layer disposed between the second part and the third part. The upper surface of the second portion, the third portion, the insulating layer, and the portion of the thin film coil adjacent to the side wall of the second portion or the side wall of the third portion via the insulating film is planarized.

本発明の第２の薄膜磁気ヘッドでは、薄膜コイルの少なくとも一部を、第２の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置し、且つ、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方を、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように形成するようにしたので、磁路長の縮小が可能となる。   In the second thin-film magnetic head of the present invention, at least a part of the thin-film coil is disposed between the second part and the third part in the second magnetic layer, and at least a part of the thin-film coil is disposed at the end. At least one of the outer peripheral end and the innermost peripheral end is in contact with the side wall of the second part or the side wall of the third part via the insulating film formed on the side wall of the second part or the side wall of the third part. Thus, the magnetic path length can be reduced.

本発明の第２の薄膜磁気ヘッドにおいて、絶縁膜の厚みは、１μｍ以下であってもよい。   In the second thin-film magnetic head of the present invention, the thickness of the insulating film may be 1 μm or less.

また、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドにおいて、第１の部分の記録媒体に対向する側の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置されていてもよい。   In the second thin-film magnetic head of the present invention, the end face of the first portion on the side facing the recording medium may be arranged at a position distant from the surface of the thin-film magnetic head facing the recording medium.

また、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドにおいて、薄膜コイルは、第２の部分と第３の部分の間に配置された第１層部分と、第１層部分の第１の磁性層とは反対側に配置された第２層部分とを有していてもよい。また、薄膜磁気ヘッドは、更に、第１層部分を覆う絶縁層を備え、第２層部分は、第１層部分を覆う絶縁層の上に配置されていてもよい。   In the second thin-film magnetic head according to the present invention, the thin-film coil includes a first layer portion disposed between the second portion and the third portion, and a first magnetic layer of the first layer portion. And a second layer portion disposed on the opposite side. The thin-film magnetic head may further include an insulating layer covering the first layer portion, and the second layer portion may be disposed on the insulating layer covering the first layer portion.

また、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドは、更に、磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、磁気抵抗素子をシールドする第１および第２のシールド層とを備えていてもよい。この場合、第２のシールド層は、第１の磁性層を兼ねていてもよい。   Further, the second thin-film magnetic head of the present invention is further arranged such that a part of the side facing the recording medium is opposed to the recording medium with the magnetoresistive element interposed therebetween, and shields the magnetoresistive element. A first and a second shield layer may be provided. In this case, the second shield layer may also serve as the first magnetic layer.

本発明の薄膜磁気ヘッドでは、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方が、薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ第１の部分に接続された第２の部分と、第１の部分と他方の磁性層とを接続するための第３の部分とを有し、薄膜コイルの少なくとも一部が、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方における第２の部分と第３の部分の間に配置され、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接する。従って、本発明によれば、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方の第２の部分を微細に形成することが可能となり、その結果、記録ヘッドのトラック幅の縮小が可能となる。また、薄膜コイルの少なくとも一部を平坦な面の上に形成することが可能となることから、薄膜コイルの少なくとも一部のピッチを小さくすることが可能となると共に、薄膜コイルの少なくとも一部とその周囲を囲う絶縁膜からなる部分を小さく形成することが可能となり、その結果、記録ヘッドの磁路長の縮小が可能になるという効果を奏する。   In the thin-film magnetic head according to the present invention, at least one of the first magnetic layer and the second magnetic layer forms a first portion disposed in a region including a region opposed to the thin-film coil, and a magnetic pole portion, and A second portion connected to the first portion; and a third portion for connecting the first portion to the other magnetic layer, wherein at least a part of the thin-film coil is provided with a first magnetic layer. At least one of the outermost end and the innermost end of at least a part of the thin-film coil is disposed between the second portion and the third portion in at least one of the layer and the second magnetic layer. Contacting the side wall of the second part or the side wall of the third part via the insulating film formed on the side wall of the third part or the side wall of the third part. Therefore, according to the present invention, it is possible to finely form at least one second portion of the first magnetic layer and the second magnetic layer, and as a result, it is possible to reduce the track width of the recording head. Become. Further, since it is possible to form at least a part of the thin-film coil on a flat surface, it is possible to reduce the pitch of at least a part of the thin-film coil, and it is also possible to form at least a part of the thin-film coil. It is possible to reduce the size of the insulating film surrounding the periphery, and as a result, it is possible to reduce the magnetic path length of the recording head.

また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、第１の磁性層における第２の部分によってスロートハイトを規定するようにした場合には、更に、スロートハイトを正確に規定することが可能となるという効果を奏する。   Further, in the thin-film magnetic head of the present invention, when the throat height is defined by the second portion of the first magnetic layer, the throat height can be more accurately defined. Play.

また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、第２の磁性層における第１の部分の記録媒体に対向する側の端面を、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置した場合には、更に、実効トラック幅が大きくなることを防止することができるという効果を奏する。   In the thin-film magnetic head of the present invention, when the end face of the first portion of the second magnetic layer facing the recording medium is located at a position away from the surface of the thin-film magnetic head facing the recording medium. Has the effect that the effective track width can be prevented from increasing.

また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、第１の磁性層と第２の磁性層の双方が、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有し、薄膜コイルが、第１の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第１層部分と、第２の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第２層部分とを有するようにした場合には、更に、薄膜コイルの第１層部分および第２層部分を、共に平坦な面の上に形成することが可能となり、その結果、コイルのピッチを縮小して、より磁路長を縮小することが可能になるという効果を奏する。   Further, in the thin-film magnetic head of the present invention, both the first magnetic layer and the second magnetic layer have a first portion, a second portion, and a third portion, and the thin-film coil has the first portion. A first layer portion disposed between the second portion and the third portion in the magnetic layer, and a second layer portion disposed between the second portion and the third portion in the second magnetic layer. In the case of having a thin film coil, the first layer portion and the second layer portion of the thin film coil can be both formed on a flat surface. As a result, the pitch of the coil can be reduced, There is an effect that the magnetic path length can be further reduced.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［本発明の第１の実施の形態］
まず、図１ないし図９を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１ないし図７において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First embodiment of the present invention]
First, a method of manufacturing a composite thin film magnetic head as a method of manufacturing a thin film magnetic head according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7, (a) shows a cross section perpendicular to the air bearing surface, and (b) shows a cross section of a magnetic pole portion parallel to the air bearing surface.

本実施の形態に係る製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約３μｍの厚みに形成する。下部シールド層３は、例えば、フォトレジスト膜をマスクにして、めっき法によって、絶縁層２の上に選択的に形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば４〜５μｍの厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。 In accordance with the present embodiment, first, as shown in FIG. 1, for example on the AlTiC (Al 2 O 3 · TiC) than consisting substrate 1, made of for example alumina (Al 2 O 3) insulating Layer 2 is deposited with a thickness of about 5 μm. Next, a lower shield layer 3 for a reproducing head made of a magnetic material, for example, permalloy is formed on the insulating layer 2 to a thickness of about 3 μm. The lower shield layer 3 is selectively formed on the insulating layer 2 by, for example, plating using a photoresist film as a mask. Next, although not shown, an insulating layer made of, for example, alumina is entirely formed to a thickness of, for example, 4 to 5 μm, and polished by, for example, CMP (chemical mechanical polishing) until the lower shield layer 3 is exposed. Is flattened.

次に、図２に示したように、下部シールド層３の上に、例えばアルミナまたはチッ化アルミニウムをスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を形成するためのＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子５を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子５を形成する。なお、ＭＲ素子５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜７を形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）の第１の部分８ａを、約１．０〜２．０μｍの厚みで、選択的に形成する。下部磁極層の第１の部分８ａは、後述する薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置される部分である。   Next, as shown in FIG. 2, for example, alumina or aluminum nitride is sputter-deposited on the lower shield layer 3 to form a lower shield gap film 4 as an insulating layer. Next, on the lower shield gap film 4, an MR film for forming an MR element 5 for reproduction is formed with a thickness of several tens nm. Next, a photoresist pattern is selectively formed on the MR film at a position where the MR element 5 is to be formed. Next, using the photoresist pattern as a mask, the MR film is etched by, for example, ion milling to form the MR element 5. Note that the MR element 5 may be a GMR element or an AMR element. Next, a pair of electrode layers 6 electrically connected to the MR element 5 are formed on the lower shield gap film 4 with a thickness of several tens nm using the same photoresist pattern as a mask. Next, an upper shield gap film 7 as an insulating layer is formed on the lower shield gap film 4 and the MR element 5, and the MR element 5 is embedded in the shield gap films 4, 7. Next, a first portion 8a of an upper shield layer and a lower magnetic pole layer (hereinafter, referred to as a lower magnetic pole layer) made of a magnetic material and used for both a read head and a write head is formed on the upper shield gap film 7. Is selectively formed with a thickness of about 1.0 to 2.0 μm. The first portion 8a of the lower pole layer is a portion arranged in a region including a region facing a thin-film coil described later.

次に、図３に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層９を、下部磁極層の第１の部分８ａの厚みより大きい厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、第１の部分８ａが露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。   Next, as shown in FIG. 3, an insulating layer 9 made of, for example, alumina is entirely formed to a thickness larger than the thickness of the first portion 8a of the lower magnetic pole layer, and is formed by, for example, CMP (chemical mechanical polishing). Polishing is performed until the first portion 8a is exposed, and the surface is flattened.

次に、下部磁極層の第１の部分８ａの上に、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃを、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。第２の部分８ｂは、下部磁極層の磁極部分を形成し、第１の部分８ａに接続される。第３の部分８ｃは、第１の部分８ａと上部磁極層とを接続するための部分である。図４における第２の部分８ｂのエアベアリング面とは反対側（図において右側）の端部の位置は、スロートハイトを規定する。すなわち、この位置が、スロートハイトゼロ位置となる。   Next, a second portion 8b and a third portion 8c of the lower pole layer are formed on the first portion 8a of the lower pole layer to a thickness of 1.5 to 2.5 μm. The second portion 8b forms the pole portion of the lower pole layer and is connected to the first portion 8a. The third portion 8c is a portion for connecting the first portion 8a and the upper magnetic pole layer. The position of the end of the second portion 8b in FIG. 4 opposite to the air bearing surface (right side in the figure) defines the throat height. That is, this position is the throat height zero position.

下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。   The second portion 8b and the third portion 8c of the lower magnetic pole layer are made of NiFe (Ni: 80% by weight, Fe: 20% by weight) or NiFe (Ni: 45% by weight, Fe: (55% by weight), and may be formed by plating, or may be formed by sputtering using a material such as FeN or FeZrN which is a high saturation magnetic flux density material. In addition, a high saturation magnetic flux density material such as CoFe or a Co-based amorphous material may be used.

次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜１０を形成する。この絶縁膜１０の厚みは、１μｍ以下が好ましい。その理由は、これ以上厚くなると、磁路長が大きくなりすぎるからである。本実施の形態では、絶縁膜１０の厚みを、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。   Next, an insulating film 10 made of, for example, alumina is formed entirely. The thickness of the insulating film 10 is preferably 1 μm or less. The reason is that if the thickness is further increased, the magnetic path length becomes too large. In the present embodiment, the thickness of the insulating film 10 is formed to a thickness of about 0.3 to 0.6 μm.

次に、図示しないが、めっき法によって薄膜コイルの第１層部分を形成するためのシード層を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム１１を形成する。   Next, although not shown, a seed layer for forming the first layer portion of the thin film coil by a plating method is formed by, for example, sputtering. Next, a photoresist is applied thereon and patterned by a photolithography process to form a frame 11 for plating.

本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分が、下部磁極層の第２の部分８ｂと第３の部分８ｃとの間に配置され、且つその最外周端および最内周端が、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に形成された絶縁膜１０を介して、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接するように形成されるように、フレーム１１を形成する。   In the present embodiment, the first layer portion of the thin-film coil is disposed between the second portion 8b and the third portion 8c of the lower pole layer, and the outermost and innermost ends thereof are the The insulating film 10 formed on the side wall of the second portion 8b or the side wall of the third portion 8c is formed so as to be in contact with the side wall of the second portion 8b or the side wall of the third portion 8c. The frame 11 is formed.

次に、このフレーム１１を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第１層部分１２を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みに形成する。この第１層部分１２のピッチは、例えば約１．２〜２．０μｍとする。   Next, using the frame 11, a first layer portion 12 of a thin film coil made of, for example, copper (Cu) is formed to a thickness of, for example, about 1.0 to 2.0 μm by a frame plating method. The pitch of the first layer portion 12 is, for example, about 1.2 to 2.0 μm.

このようにして、本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分１２は、下部磁極層の第２の部分８ｂと第３の部分８ｃとの間に配置され、且つ第１層部分１２の最外周端および最内周端が、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に形成された絶縁膜１０を介して、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接するように形成される。   In this manner, in the present embodiment, the first layer portion 12 of the thin-film coil is disposed between the second portion 8b and the third portion 8c of the lower pole layer, and The outermost end and the innermost end are formed on the side wall of the second portion 8b or the third portion 8c via the insulating film 10 formed on the side wall of the second portion 8b or the side wall of the third portion 8c. It is formed so as to be in contact with the side wall.

なお、図３（ａ）において、薄膜コイルの第１層部分１２のうち、絶縁膜１０を介して下部磁極層の第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接する部分の厚みが、他の部分の厚みに比べて大きくなっているのは、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接する部分におけるシード層の面積が、他の部分におけるシード層の面積に比べて大きくなるためである。ただし、めっき法によって薄膜コイルの第１層部分１２を形成する際の電流等の条件によっては、第１層部分１２の全ての部分を同じ厚みに形成することも可能である。   In FIG. 3A, the thickness of the portion of the first layer portion 12 of the thin-film coil that is in contact with the sidewall of the second portion 8b or the sidewall of the third portion 8c of the lower pole layer via the insulating film 10. However, the reason why the area of the seed layer in a portion in contact with the side wall of the second portion 8b or the side wall of the third portion 8c is larger than the thickness of the other portion is that of the seed layer in the other portion. This is because it becomes larger than. However, depending on conditions such as current when forming the first layer portion 12 of the thin film coil by plating, it is also possible to form all portions of the first layer portion 12 to have the same thickness.

次に、図４に示したように、フレーム１１とその下のシード層を除去した後、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層１３を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが露出するまで、絶縁層１３を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図４では、薄膜コイルの第１層部分１２のうち、絶縁膜１０を介して下部磁極層の第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接する部分は露出しているが、他の部分は露出していない。しかし、この第１層部分１２の他の部分も露出するようにしてもよい。また、第１層部分１２の全ての部分が同じ厚みに形成されている場合には、平坦化処理によって、第１層部分１２の全ての部分が露出してもよいし、露出しなくてもよい。ただし、平坦化処理によって、第１層部分１２のうち、後述する薄膜コイルの第２層部分と接続される部分１２ａが露出しない場合には、フォトリソグラフィ技術によって、この部分１２ａを露出させる。   Next, as shown in FIG. 4, after removing the frame 11 and the seed layer thereunder, an insulating layer 13 made of, for example, alumina is formed to a thickness of about 3 to 4 μm. Next, the insulating layer 13 is polished by, for example, CMP until the second portion 8b and the third portion 8c of the lower magnetic pole layer are exposed, and the surface is flattened. Here, in FIG. 4, a portion of the first layer portion 12 of the thin-film coil which is in contact with the side wall of the second portion 8b or the side wall of the third portion 8c of the lower pole layer via the insulating film 10 is exposed. But other parts are not exposed. However, other portions of the first layer portion 12 may be exposed. When all the portions of the first layer portion 12 are formed to have the same thickness, all portions of the first layer portion 12 may or may not be exposed by the planarization process. Good. However, if the portion 12a of the first layer portion 12 that is connected to the second layer portion of the thin-film coil described later is not exposed due to the planarization process, the portion 12a is exposed by photolithography.

次に、図５に示したように、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃ、および絶縁層１３の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１４を、０．２〜０．３μｍの厚みで形成する。記録ギャップ層１４に使用する絶縁材料としては、一般的に、アルミナ、窒化アルミニウム、シリコン酸化物系材料、シリコン窒化物系材料がある。   Next, as shown in FIG. 5, a recording gap layer 14 made of an insulating material is formed on the second portion 8b and the third portion 8c of the lower magnetic pole layer and the insulating layer 13 by a thickness of 0.2 to 0. It is formed with a thickness of 3 μm. Insulating materials used for the recording gap layer 14 generally include alumina, aluminum nitride, silicon oxide-based materials, and silicon nitride-based materials.

次に、磁路形成のために、下部磁極層の第３の部分８ｃの上の部分において、記録ギャップ層１４を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成すると共に、薄膜コイルの第１層部分１２における部分１２ａと第２層部分とを接続するために、部分１２ａの上の部分において、記録ギャップ層１４を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。   Next, in order to form a magnetic path, in the portion above the third portion 8c of the lower magnetic pole layer, the recording gap layer 14 is partially etched to form a contact hole, and the first layer portion of the thin film coil is formed. In order to connect the portion 12a of FIG. 12 to the second layer portion, the recording gap layer 14 is partially etched in the portion above the portion 12a to form a contact hole.

次に、記録ギャップ層１４の上に、上部磁極層の第２の部分１５ｂを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成すると共に、下部磁極層の第３の部分８ｃの上に、上部磁極層の第３の部分１５ｃを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。第２の部分１５ｂは、上部磁極層の磁極部分を形成し、後述する上部磁極層の第１の部分に接続される。第３の部分１５ｃは、後述する上部磁極層の第１の部分と下部磁極層とを接続するための部分である。本実施の形態では、上部磁極層の第２の部分１５ｂの長さは、下部磁極層の第２の部分８ｂの長さ以上に形成される。   Next, a second portion 15b of the upper pole layer is formed to a thickness of 2.0 to 3.0 μm on the recording gap layer 14, and an upper portion is formed on the third portion 8c of the lower pole layer. The third portion 15c of the pole layer is formed with a thickness of 2.0 to 3.0 μm. The second portion 15b forms a pole portion of the upper pole layer, and is connected to a first portion of the upper pole layer described later. The third portion 15c is a portion for connecting a first portion of the upper magnetic pole layer described later to the lower magnetic pole layer. In the present embodiment, the length of the second portion 15b of the upper pole layer is formed to be longer than the length of the second portion 8b of the lower pole layer.

上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。   The second portion 15b and the third portion 15c of the upper magnetic pole layer are made of NiFe (Ni: 80% by weight, Fe: 20% by weight) or NiFe (Ni: 45% by weight, Fe: (55% by weight), and may be formed by plating, or may be formed by sputtering using a material such as FeN or FeZrN which is a high saturation magnetic flux density material. In addition, a high saturation magnetic flux density material such as CoFe or a Co-based amorphous material may be used.

次に、上部磁極層の第２の部分１５ｂをマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１４を選択的にエッチングする。このときのドライエッチングには、例えば、ＢＣｌ２，Ｃｌ２等の塩素系ガスや、ＣＦ４，ＳＦ６等のフッ素系ガス等のガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層の第２の部分８ｂを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図５（ｂ）に示したようなトリム構造とする。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。 Next, the recording gap layer 14 is selectively etched by dry etching using the second portion 15b of the upper magnetic pole layer as a mask. For the dry etching at this time, for example, reactive ion etching (RIE) using a gas such as a chlorine-based gas such as BCl 2 or Cl 2 or a fluorine-based gas such as CF 4 or SF 6 is used. Next, the second portion 8b of the lower magnetic pole layer is selectively etched by about 0.3 to 0.6 μm by, for example, argon ion milling to obtain a trim structure as shown in FIG. 5B. According to this trim structure, it is possible to prevent the effective track width from increasing due to the spread of the magnetic flux generated when writing in a narrow track.

次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜１６を形成する。この絶縁膜１６の厚みは、１μｍ以下が好ましい。その理由は、これ以上厚くなると、磁路長が大きくなりすぎるからである。本実施の形態では、絶縁膜１６の厚みを、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。   Next, an insulating film 16 made of, for example, alumina is formed on the whole. The thickness of the insulating film 16 is preferably 1 μm or less. The reason is that if the thickness is further increased, the magnetic path length becomes too large. In the present embodiment, the thickness of the insulating film 16 is formed to a thickness of about 0.3 to 0.6 μm.

次に、図示しないが、めっき法によって薄膜コイルの第２層部分を形成するためのシード層を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム１７を形成する。   Next, although not shown, a seed layer for forming the second layer portion of the thin film coil by a plating method is formed by, for example, sputtering. Next, a photoresist is applied thereon and patterned by a photolithography process to form a frame 17 for plating.

本実施の形態では、薄膜コイルの第２層部分が、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つその最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１６を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成されるように、フレーム１７を形成する。   In the present embodiment, the second layer portion of the thin-film coil is disposed between the second portion 15b and the third portion 15c of the upper pole layer, and the outermost and innermost ends thereof are the The insulating film 16 formed on the side wall of the second portion 15b or the side wall of the third portion 15c is formed so as to be in contact with the side wall of the second portion 15b or the side wall of the third portion 15c. The frame 17 is formed.

次に、このフレーム１７を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第２層部分１８を、例えば約２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。この第２層部分１８のピッチは、例えば約１．２〜２．０μｍとする。ここで、第２層部分１８のうち、第１層部分１２の部分１２ａの上に配置される部分１８ａは、コンタクトホールを介して部分１２ａに接続される。   Next, using the frame 17, a second layer portion 18 of a thin film coil made of, for example, copper (Cu) is formed to a thickness of, for example, about 2.0 to 3.0 μm by a frame plating method. The pitch of the second layer portion 18 is, for example, about 1.2 to 2.0 μm. Here, the portion 18a of the second layer portion 18 which is arranged on the portion 12a of the first layer portion 12 is connected to the portion 12a via a contact hole.

このようにして、本実施の形態では、薄膜コイルの第２層部分１８は、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つ第２層部分１８の最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１６を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成される。   In this manner, in the present embodiment, the second layer portion 18 of the thin-film coil is disposed between the second portion 15b and the third portion 15c of the upper pole layer, and The outermost end and the innermost end are formed on the side wall of the second portion 15b or the third portion 15c via the insulating film 16 formed on the side wall of the second portion 15b or the side wall of the third portion 15c. It is formed so as to be in contact with the side wall.

次に、図６に示したように、フレーム１７とその下のシード層を除去した後、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層１９を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃが露出するまで、絶縁層１９を研磨して、表面を平坦化処理する。   Next, as shown in FIG. 6, after removing the frame 17 and the seed layer thereunder, an insulating layer 19 made of, for example, alumina is formed to a thickness of about 3 to 4 μm. Next, the insulating layer 19 is polished by, for example, CMP until the second portion 15b and the third portion 15c of the upper pole layer are exposed, and the surface is flattened.

次に、図７に示したように、平坦化された上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃ、および絶縁層１９の上に、記録ヘッド用の磁性材料からなる上部磁極層の第１の部分１５ａを、例えば約２〜３μｍの厚みに形成する。上部磁極層の第１の部分１５ａは、薄膜コイル１２，１８に対向する領域を含む領域に配置される部分である。この上部磁極層の第１の部分１５ａは、第３の部分１５ｃを介して下部磁極層の第３の部分８ｃと接触し、磁気的に連結している。上部磁極層の第１の部分１５ａは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。また、高周波特性の改善のため、上部磁極層の第１の部分１５ａを、無機系の絶縁膜とパーマロイ等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造としてもよい。   Next, as shown in FIG. 7, the upper magnetic pole layer made of a magnetic material for a recording head is provided on the flattened second and third portions 15b and 15c of the upper magnetic pole layer and the insulating layer 19. Is formed to a thickness of, for example, about 2 to 3 μm. The first portion 15a of the upper magnetic pole layer is a portion arranged in a region including a region facing the thin-film coils 12 and 18. The first portion 15a of the upper pole layer is in contact with and magnetically coupled to the third portion 8c of the lower pole layer via the third portion 15c. The first portion 15a of the upper magnetic pole layer is made of a material such as NiFe (Ni: 80% by weight, Fe: 20% by weight) or a high saturation magnetic flux density material of NiFe (Ni: 45% by weight, Fe: 55% by weight). , And may be formed by sputtering using a material such as FeN or FeZrN which is a high saturation magnetic flux density material. In addition, a high saturation magnetic flux density material such as CoFe or a Co-based amorphous material may be used. Further, in order to improve high frequency characteristics, the first portion 15a of the upper magnetic pole layer may have a structure in which an inorganic insulating film and a magnetic layer such as permalloy are superposed on any number of layers.

本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａの記録媒体に対向する側（エアベアリング面側）の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置（図において右側）に配置されている。   In the present embodiment, the end face of the first portion 15a of the upper magnetic pole layer facing the recording medium (air bearing surface side) is positioned away from the surface of the thin-film magnetic head facing the recording medium (right side in the figure). ).

次に、上部磁極層の第１の部分１５ａの上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２０を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。   Next, an overcoat layer 20 made of, for example, alumina is formed on the first portion 15a of the upper magnetic pole layer to a thickness of 20 to 40 μm, and the surface thereof is flattened. Form pads. Finally, the slider is polished to form the air bearing surfaces of the recording head and the reproducing head, thereby completing the thin-film magnetic head according to the present embodiment.

本実施の形態では、第１の部分８ａ、第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃよりなる下部磁極層が、本発明における第１の磁性層に対応し、第１の部分１５ａ、第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃよりなる上部磁極層が、本発明における第２の磁性層に対応する。   In the present embodiment, the lower magnetic pole layer including the first portion 8a, the second portion 8b, and the third portion 8c corresponds to the first magnetic layer in the present invention, and the first portion 15a, the second The upper magnetic pole layer composed of the portion 15b and the third portion 15c corresponds to the second magnetic layer in the present invention.

図８は、上述のようにして製造された本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。この図では、オーバーコート層２０は省略している。なお、図８において、図中、符号８Ｂは、トリム構造とするために下部磁極層の第２の部分８ｂがエッチングされている部分を表している。また、図９は、図８に示した薄膜磁気ヘッドの上部磁極層のみを示したものである。   FIG. 8 is a plan view of the thin-film magnetic head according to the present embodiment manufactured as described above. In this figure, the overcoat layer 20 is omitted. In FIG. 8, reference numeral 8B indicates a portion where the second portion 8b of the lower magnetic pole layer is etched to obtain a trim structure. FIG. 9 shows only the upper magnetic pole layer of the thin-film magnetic head shown in FIG.

これらの図に示したように、上部磁極層は、薄膜コイル１２，１８に対向する領域を含む領域に配置される第１の部分１５ａと、磁極部分を形成する第２の部分１５ｂと、第１の部分１５ａと下部磁極層とを接続するための第３の部分１５ｃとを有している。そして、第２の部分１５ｂのエアベアリング面の幅Ｐ２Ｗが、記録トラック幅を決定する。   As shown in these figures, the upper magnetic pole layer includes a first portion 15a arranged in a region including a region facing the thin film coils 12, 18, a second portion 15b forming a magnetic pole portion, and a second portion 15b. It has a first portion 15a and a third portion 15c for connecting the lower pole layer. The width P2W of the air bearing surface of the second portion 15b determines the recording track width.

以上説明したように、本実施の形態では、下部磁極層と上部磁極層の双方が、薄膜コイル１２，１８に対向する領域を含む領域に配置された第１の部分８ａ，１５ａと、磁極部分を形成し、且つ第１の部分８ａ，１５ａに接続された第２の部分８ｂ，１５ｂと、第１の部分８ａ，１５ａと他方の磁性層とを接続するための第３の部分８ｃ，１５ｃとを有している。そして、薄膜コイルの第１層部分１２は、下部磁極層の第２の部分８ｂと第３の部分８ｃの間に配置され、第１層部分１２の最外周端および最内周端が、それぞれ、第２の部分８ｂの側壁および第３の部分８ｃの側壁に形成された絶縁膜１０を介して、第２の部分８ｂの側壁および第３の部分８ｃの側壁に接するように形成される。同様に、薄膜コイルの第２層部分１８は、下部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃの間に配置され、第２層部分１８の最外周端および最内周端が、それぞれ、第２の部分１５ｂの側壁および第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１６を介して、第２の部分１５ｂの側壁および第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成される。図８に示したように、薄膜コイルの第１層部分１２の最外周端の形状は円弧状であり、下部磁極層の第２の部分８ｂの側壁は、第１層部分１２の最外周端に沿った円弧状をなして絶縁膜１０を介して第１層部分１２の最外周端に接する部分を有している。   As described above, in the present embodiment, both the lower magnetic pole layer and the upper magnetic pole layer have the first portions 8a and 15a arranged in the region including the regions facing the thin-film coils 12 and 18, and the magnetic pole portions. And second portions 8b and 15b connected to the first portions 8a and 15a, and third portions 8c and 15c for connecting the first portions 8a and 15a to the other magnetic layer. And The first layer portion 12 of the thin-film coil is disposed between the second portion 8b and the third portion 8c of the lower pole layer, and the outermost and innermost ends of the first layer portion 12 are respectively Are formed so as to be in contact with the side wall of the second portion 8b and the side wall of the third portion 8c via the insulating film 10 formed on the side wall of the second portion 8b and the side wall of the third portion 8c. Similarly, the second layer portion 18 of the thin-film coil is disposed between the second portion 15b and the third portion 15c of the lower pole layer, and the outermost and innermost ends of the second layer portion 18 are Each is formed so as to be in contact with the side wall of the second portion 15b and the side wall of the third portion 15c via the insulating film 16 formed on the side wall of the second portion 15b and the side wall of the third portion 15c. . As shown in FIG. 8, the outermost end of the first layer portion 12 of the thin-film coil has an arc shape, and the side wall of the second portion 8 b of the lower pole layer is the outermost end of the first layer portion 12. And has a portion in contact with the outermost peripheral end of the first layer portion 12 with the insulating film 10 interposed therebetween.

従って、本実施の形態によれば、記録ヘッドの磁極部分を形成する下部磁極層の第２の部分８ｂと上部磁極層の第２の部分１５ｂを、共に、平坦な面の上に形成することができることから、これらの第２の部分８ｂ，１５ｂを微細に形成することが可能となる。そのため、記録ヘッドのトラック幅を決定する上部磁極層の第２の部分１５ｂを、ハーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法に形成でき、記録ヘッドのトラック幅の縮小が可能となる。これにより、今後要求される２０ギガビット／（インチ）２〜３０ギガビット／（インチ）２の面記録密度を有する薄膜磁気ヘッドも実現可能となる。 Therefore, according to the present embodiment, both the second portion 8b of the lower pole layer and the second portion 15b of the upper pole layer that form the pole portion of the recording head are formed on a flat surface. Therefore, the second portions 8b and 15b can be finely formed. Therefore, the second portion 15b of the upper magnetic pole layer that determines the track width of the recording head can be formed to have a half-micron or quarter-micron dimension, and the track width of the recording head can be reduced. As a result, a thin-film magnetic head having a surface recording density of 20 gigabits / (inch) 2 to 30 gigabits / (inch) 2 , which will be required in the future, can be realized.

また、本実施の形態によれば、薄膜コイル１２，１８を平坦な面の上に形成することができることから、薄膜コイル１２，１８のピッチを小さくすることが可能となる。更に、薄膜コイル１２，１８の最外周端および最内周端が、それぞれ、第２の部分８ｂ，１５ｂの側壁および第３の部分８ｃ，１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１０，１６を介して、第２の部分８ｂ，１５ｂの側壁および第３の部分８ｃ，１５ｃの側壁に接するように、薄膜コイル１２，１８を形成したので、薄膜コイル１２，１８とその周囲を囲う絶縁膜からなる部分を小さく形成することが可能となる。これらのことから、本実施の形態によれば、例えば従来に比べて３０％〜５０％程度、記録ヘッドの磁路長の縮小が可能になる。そのため、本実施の形態によれば、高周波特性の優れた薄膜磁気ヘッドを提供することができる。   Further, according to the present embodiment, since the thin film coils 12, 18 can be formed on a flat surface, the pitch between the thin film coils 12, 18 can be reduced. Further, the outermost and innermost ends of the thin film coils 12 and 18 are interposed by insulating films 10 and 16 formed on the side walls of the second portions 8b and 15b and the side walls of the third portions 8c and 15c, respectively. Since the thin-film coils 12, 18 are formed so as to be in contact with the side walls of the second portions 8b, 15b and the side walls of the third portions 8c, 15c, the thin-film coils 12, 18 and the insulating film surrounding the periphery are formed. The portion can be formed small. For these reasons, according to the present embodiment, the magnetic path length of the recording head can be reduced by, for example, about 30% to 50% as compared with the related art. Therefore, according to the present embodiment, a thin-film magnetic head having excellent high-frequency characteristics can be provided.

ここで、図２２に示した従来例と同じデザインルールで、本実施の形態における薄膜コイル１２，１８を形成した場合の磁路長を、図７に示したようにＬ１とする。磁路長の具体的な数値の一例としては、Ｌ１は９．１μｍとなり、図２２に示した従来の薄膜磁気ヘッドにおける磁路長Ｌ０である１９．０μｍの５０％以下に縮小される。 Here, the same design rules as the prior art example shown in FIG. 22, the magnetic path length in the case of forming the thin film coil 12, 18 of the embodiment, and L 1 as shown in FIG. An example of specific numerical values of the magnetic path length, L 1 is reduced to less than 50% of 19.0μm is the magnetic path length L 0 in the conventional thin film magnetic head shown next to 9.1 microns, in FIG. 22 .

また、本実施の形態によれば、スロートハイトゼロ位置の近傍に、薄膜コイル１２，１８の最外周端が配置されるように、薄膜コイル１２，１８を形成することができるので、薄膜コイル１２，１８で発生した起磁力が途中で飽和することを防止でき、薄膜コイル１２，１８で発生した起磁力を効率よく記録に利用することができる。その結果、非線形トランジションシフト（Non-linear Transition Shift ；ＮＬＴＳ）や、オーバライト特性の優れた薄膜磁気ヘッドを提供することができる。   Further, according to the present embodiment, the thin film coils 12, 18 can be formed such that the outermost peripheral ends of the thin film coils 12, 18 are disposed near the throat height zero position. , 18 can be prevented from being saturated on the way, and the magnetomotive force generated by the thin film coils 12, 18 can be efficiently used for recording. As a result, a thin-film magnetic head having excellent non-linear transition shift (NLTS) and overwrite characteristics can be provided.

また、本実施の形態では、下部磁極層の第２の部分８ｂによってスロートハイトを規定している。この下部磁極層の第２の部分８ｂは、図８に示したように、フォトリソグラフィを用いて広いパターンとして形成されるので、微細に形成する必要のある上部磁極層の磁極部分によってスロートハイトを規定する場合に比べて、パターンの端部の位置を正確に制御でき、その結果、スロートハイトを正確に規定することが可能となる。   Further, in the present embodiment, the throat height is defined by the second portion 8b of the lower magnetic pole layer. Since the second portion 8b of the lower magnetic pole layer is formed as a wide pattern using photolithography as shown in FIG. 8, the throat height is reduced by the magnetic pole portion of the upper magnetic pole layer that needs to be finely formed. The position of the end of the pattern can be controlled more accurately than in the case of defining, and as a result, the throat height can be defined accurately.

また、本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａのエアベアリング面側の端面を、薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面から離れた位置に配置している。そのため、スロートハイトが小さい場合でも、上部磁極層の第１の部分１５ａがエアベアリング面に露出することがなく、その結果、いわゆるサイドライトが発生せず、実効トラック幅が大きくなることを防止することができる。   In the present embodiment, the end surface of the first portion 15a of the upper magnetic pole layer on the air bearing surface side is arranged at a position away from the air bearing surface of the thin film magnetic head. Therefore, even when the throat height is small, the first portion 15a of the upper magnetic pole layer is not exposed on the air bearing surface, and as a result, so-called side light does not occur and the effective track width is prevented from increasing. be able to.

また、本実施の形態では、下部磁極層（８ａ，８ｂ，８ｃ）と、薄膜コイルの第１層部分１２の間に、薄く且つ十分な絶縁耐圧が得られる無機系の絶縁膜１０が設けられるので、下部磁極層と第１層部分１２との間に大きな絶縁耐圧を得ることができる。また、薄膜コイルの第１層部分１２と第２層部分１８との間には、記録ギャップ層１４の他に、無機系の絶縁層１３および無機系の絶縁膜１６が設けられるので、薄膜コイルの第１層部分１２と第２層部分１８との間に大きな絶縁耐圧を得ることができると共に、薄膜コイル１２，１８からの磁束の漏れを低減することができる。   Further, in the present embodiment, between the lower magnetic pole layer (8a, 8b, 8c) and the first layer portion 12 of the thin-film coil, the inorganic insulating film 10 which is thin and has a sufficient withstand voltage is provided. Therefore, a large withstand voltage can be obtained between the lower pole layer and the first layer portion 12. Also, between the first layer portion 12 and the second layer portion 18 of the thin film coil, an inorganic insulating layer 13 and an inorganic insulating film 16 are provided in addition to the recording gap layer 14, so that the thin film coil A large withstand voltage can be obtained between the first layer portion 12 and the second layer portion 18 and the leakage of magnetic flux from the thin film coils 12 and 18 can be reduced.

また、本実施の形態では、図８に示したように、下部磁極層の第２の部分８ｂを、薄膜コイル１２，１８の周辺に広く配置しているので、薄膜コイルの第１層部分１２を形成した後の平坦化処理が容易である。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the second portion 8b of the lower magnetic pole layer is widely arranged around the thin film coils 12 and 18, so that the first layer portion 12b of the thin film coil is formed. Is easy after the formation.

［本発明の第２の実施の形態］
まず、図１０ないし図１６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１０ないし図１６において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。 [Second embodiment of the present invention]
First, a method of manufacturing a composite thin-film magnetic head as a method of manufacturing a thin-film magnetic head according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIGS. 10 to 16, (a) shows a cross section perpendicular to the air bearing surface, and (b) shows a cross section of the magnetic pole portion parallel to the air bearing surface.

本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１０に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約３μｍの厚みに形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば４〜５μｍの厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。 In the method of manufacturing a thin film magnetic head of the embodiment, first, as shown in FIG. 10, for example on the AlTiC (Al 2 O 3 · TiC) than consisting substrate 1, alumina (Al 2 O 3 ) Is deposited to a thickness of about 5 μm. Next, a lower shield layer 3 for a reproducing head made of a magnetic material, for example, permalloy is formed on the insulating layer 2 to a thickness of about 3 μm. Next, although not shown, an insulating layer made of, for example, alumina is entirely formed to a thickness of, for example, 4 to 5 μm, and polished by, for example, CMP (chemical mechanical polishing) until the lower shield layer 3 is exposed. Is flattened.

次に、図１１に示したように、下部シールド層３の上に、例えばアルミナまたはチッ化アルミニウムをスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を形成するためのＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子５を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子５を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜７を形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる下部磁極層の第１の部分８ａを、約１．０〜２．０μｍの厚みで、選択的に形成する。   Next, as shown in FIG. 11, for example, alumina or aluminum nitride is sputter-deposited on the lower shield layer 3 to form a lower shield gap film 4 as an insulating layer. Next, on the lower shield gap film 4, an MR film for forming an MR element 5 for reproduction is formed with a thickness of several tens nm. Next, a photoresist pattern is selectively formed on the MR film at a position where the MR element 5 is to be formed. Next, using the photoresist pattern as a mask, the MR film is etched by, for example, ion milling to form the MR element 5. Next, a pair of electrode layers 6 electrically connected to the MR element 5 are formed on the lower shield gap film 4 with a thickness of several tens nm using the same photoresist pattern as a mask. Next, an upper shield gap film 7 as an insulating layer is formed on the lower shield gap film 4 and the MR element 5, and the MR element 5 is embedded in the shield gap films 4, 7. Next, a first portion 8a of a lower magnetic pole layer made of a magnetic material and used for both a read head and a write head is formed on the upper shield gap film 7 with a thickness of about 1.0 to 2.0 μm. Form selectively.

次に、図１２に示したように、下部磁極層の第１の部分８ａの上に、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃを、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層２１を、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが隠れるだけの厚みに形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが露出するまで、絶縁層２１を研磨して、表面を平坦化処理する。   Next, as shown in FIG. 12, the second portion 8b and the third portion 8c of the lower pole layer are formed on the first portion 8a of the lower pole layer by a thickness of 1.5 to 2.5 μm. Formed. Next, an insulating layer 21 made of, for example, alumina is formed so as to have a thickness enough to hide the second portion 8b and the third portion 8c of the lower pole layer. Next, the insulating layer 21 is polished by, for example, CMP until the second portion 8b and the third portion 8c of the lower magnetic pole layer are exposed, and the surface is flattened.

次に、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃ、および絶縁層２１の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１４を、０．２〜０．３μｍの厚みで形成する。次に、磁路形成のために、下部磁極層の第３の部分８ｃの上の部分において、記録ギャップ層１４を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。   Next, a recording gap layer 14 made of an insulating material is formed on the second portion 8b and the third portion 8c of the lower magnetic pole layer and on the insulating layer 21 with a thickness of 0.2 to 0.3 μm. Next, in order to form a magnetic path, in the portion above the third portion 8c of the lower magnetic pole layer, the recording gap layer 14 is partially etched to form a contact hole.

次に、記録ギャップ層１４の上に、上部磁極層の第２の部分１５ｂを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成すると共に、下部磁極層の第３の部分８ｃの上に、上部磁極層の第３の部分１５ｃを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。本実施の形態では、上部磁極層の第２の部分１５ｂの長さは、下部磁極層の第２の部分８ｂの長さ以上に形成される。   Next, a second portion 15b of the upper pole layer is formed to a thickness of 2.0 to 3.0 μm on the recording gap layer 14, and an upper portion is formed on the third portion 8c of the lower pole layer. The third portion 15c of the pole layer is formed with a thickness of 2.0 to 3.0 μm. In the present embodiment, the length of the second portion 15b of the upper pole layer is formed to be longer than the length of the second portion 8b of the lower pole layer.

次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜２２を形成する。この絶縁膜２２の厚みは、１μｍ以下が好ましい。本実施の形態では、絶縁膜２２の厚みを、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。   Next, an insulating film 22 made of, for example, alumina is formed on the whole. The thickness of the insulating film 22 is preferably 1 μm or less. In the present embodiment, the thickness of the insulating film 22 is formed to a thickness of about 0.3 to 0.6 μm.

次に、図示しないが、めっき法によって薄膜コイルの第１層部分を形成するためのシード層を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム２３を形成する。   Next, although not shown, a seed layer for forming the first layer portion of the thin film coil by a plating method is formed by, for example, sputtering. Next, a photoresist is applied thereon and patterned by a photolithography process to form a frame 23 for plating.

本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分が、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つその最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜２２を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成されるように、フレーム２３を形成する。   In the present embodiment, the first layer portion of the thin-film coil is disposed between the second portion 15b and the third portion 15c of the upper pole layer, and the outermost and innermost ends thereof are the The insulating film 22 formed on the side wall of the second portion 15b or the side wall of the third portion 15c is formed so as to be in contact with the side wall of the second portion 15b or the side wall of the third portion 15c. The frame 23 is formed.

次に、このフレーム２３を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第１層部分２４を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みに形成する。この第１層部分２４のピッチは、例えば約１．２〜２．０μｍとする。   Next, using the frame 23, a first layer portion 24 of a thin film coil made of, for example, copper (Cu) is formed to a thickness of, for example, about 1.0 to 2.0 μm by a frame plating method. The pitch of the first layer portion 24 is, for example, about 1.2 to 2.0 μm.

このようにして、本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分２４は、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つ第１層部分２４の最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜２２を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成される。   Thus, in the present embodiment, the first layer portion 24 of the thin-film coil is disposed between the second portion 15b and the third portion 15c of the upper pole layer, and The outermost end and the innermost end are formed on the side wall of the second portion 15b or the third portion 15c via the insulating film 22 formed on the side wall of the second portion 15b or the side wall of the third portion 15c. It is formed so as to be in contact with the side wall.

次に、図１３に示したように、フレーム２３とその下のシード層を除去する。   Next, as shown in FIG. 13, the frame 23 and the seed layer thereunder are removed.

次に、図１４に示したように、上部磁極層の第２の部分１５ｂをマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１４を選択的にエッチングする。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層の第２の部分８ｂを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図１４（ｂ）に示したようなトリム構造とする。   Next, as shown in FIG. 14, the recording gap layer 14 is selectively etched by dry etching using the second portion 15b of the upper pole layer as a mask. Next, the second portion 8b of the lower magnetic pole layer is selectively etched by about 0.3 to 0.6 μm by, for example, argon ion milling to obtain a trim structure as shown in FIG. 14B.

次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層２５を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃが露出するまで、絶縁層２５を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図１４では、薄膜コイルの第１層部分２４の全ての部分が露出しているが、全ての部分が露出しないようにしてもよいし、第１層部分２４のうち、絶縁膜２２を介して上部磁極層の第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接する部分のみが露出するようにしてもよい。ただし、平坦化処理によって、第１層部分２４のうち、後述する薄膜コイルの第２層部分と接続される部分２４ａが露出しない場合には、フォトリソグラフィ技術によって、この部分２４ａを露出させる。   Next, an insulating layer 25 made of, for example, alumina is formed with a thickness of about 3 to 4 μm on the whole. Next, the insulating layer 25 is polished by, for example, CMP until the second portion 15b and the third portion 15c of the upper pole layer are exposed, and the surface is flattened. Here, in FIG. 14, all portions of the first layer portion 24 of the thin-film coil are exposed. However, all portions may not be exposed, or the insulating film 22 of the first layer portion 24 may be omitted. Only the portion in contact with the side wall of the second portion 15b or the side wall of the third portion 15c of the upper magnetic pole layer may be exposed via. However, if a portion 24a of the first layer portion 24 that is connected to a second layer portion of the thin-film coil described later is not exposed due to the planarization process, the portion 24a is exposed by photolithography.

次に、平坦化された絶縁層２５の上に、例えばフォトレジストによって絶縁層２６を形成する。なお、薄膜コイルの第１層部分２４の全ての部分が露出していない場合には、絶縁層２６を設けなくてもよい。   Next, the insulating layer 26 is formed on the planarized insulating layer 25 by using, for example, a photoresist. In addition, when all the portions of the first layer portion 24 of the thin film coil are not exposed, the insulating layer 26 may not be provided.

次に、図１５に示したように、第１層部分２４における部分２４ａの上の部分において、絶縁層２６を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。次に、絶縁層２６の上に、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第２層部分２７を形成する。ここで、第２層部分２７のうち、第１層部分２４の部分２４ａの上に配置される部分２７ａは、コンタクトホールを介して部分２４ａに接続される。   Next, as shown in FIG. 15, a contact hole is formed by partially etching the insulating layer 26 in a portion of the first layer portion 24 above the portion 24a. Next, a second layer portion 27 of a thin film coil made of, for example, copper (Cu) is formed on the insulating layer 26 by frame plating. Here, of the second layer portion 27, a portion 27a disposed on the portion 24a of the first layer portion 24 is connected to the portion 24a via a contact hole.

次に、絶縁層２６およびコイル２７の上に、フォトレジスト層２８を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層２８の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。   Next, a photoresist layer 28 is formed in a predetermined pattern on the insulating layer 26 and the coil 27. Next, heat treatment is performed at a predetermined temperature to flatten the surface of the photoresist layer 28.

次に、図１６に示したように、上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃ、およびフォトレジスト層２８の上に、記録ヘッド用の磁性材料からなる上部磁極層の第１の部分１５ａを、例えば約２〜３μｍの厚みに形成する。この上部磁極層の第１の部分１５ａは、第３の部分１５ｃを介して下部磁極層の第３の部分８ｃと接触し、磁気的に連結している。   Next, as shown in FIG. 16, on the second portion 15b and the third portion 15c of the upper magnetic pole layer and on the photoresist layer 28, the first magnetic pole layer made of a magnetic material for a recording head is formed. Is formed to a thickness of, for example, about 2 to 3 μm. The first portion 15a of the upper pole layer is in contact with and magnetically coupled to the third portion 8c of the lower pole layer via the third portion 15c.

本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａの記録媒体に対向する側（エアベアリング面側）の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置されている。   In the present embodiment, the end face of the first portion 15a of the upper pole layer facing the recording medium (air bearing surface side) is located at a position distant from the surface of the thin-film magnetic head facing the recording medium. I have.

次に、上部磁極層の第１の部分１５ａの上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層３０を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。   Next, an overcoat layer 30 made of, for example, alumina is formed on the first portion 15a of the upper magnetic pole layer to a thickness of 20 to 40 μm, and the surface thereof is flattened. Form pads. Finally, the slider is polished to form the air bearing surfaces of the recording head and the reproducing head, thereby completing the thin-film magnetic head according to the present embodiment.

ここで、図２２に示した従来例と同じデザインルールで、本実施の形態における薄膜コイル２４，２７を形成した場合の磁路長を、図１６に示したようにＬ２とする。磁路長の具体的な数値の一例としては、Ｌ２は１０．６μｍとなり、図２２に示した従来の薄膜磁気ヘッドにおける磁路長Ｌ０である１９．０μｍの５０％程度に縮小される。 Here, the same design rules as the prior art example shown in FIG. 22, the magnetic path length in the case of forming the thin film coil 24 and 27 in this embodiment, and L 2 as shown in FIG. 16. An example of specific numerical values of the magnetic path length, L 2 is reduced to approximately 50% of 19.0μm is the magnetic path length L 0 in the conventional thin film magnetic head shown next to 10.6 [mu] m, in FIG. 22 .

本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａが平坦な面の上に形成されないので、第１の実施の形態における効果のうち、第１の部分１５ａが平坦な面の上に形成されることによる効果はない。   In the present embodiment, the first portion 15a of the upper magnetic pole layer is not formed on a flat surface, and therefore, of the effects of the first embodiment, the first portion 15a is formed on a flat surface. This has no effect.

しかし、本実施の形態によれば、ＣＭＰ工程が少ないので、製造コストを低減することができる。   However, according to the present embodiment, since the number of CMP steps is small, the manufacturing cost can be reduced.

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。   Other configurations, operations, and effects of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、上記各実施の形態では、薄膜コイルのうち、下部磁極層または上部磁極層の第２の部分と第３の部分の間に配置される部分の最外周端と最内周端の双方が、第２の部分の側壁および第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁および第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルを形成するようにしたが、最外周端と最内周端のいずれか一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルを形成するようにしてもよい。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, in each of the above embodiments, both the outermost end and the innermost end of the portion of the thin-film coil disposed between the second portion and the third portion of the lower pole layer or the upper pole layer are The thin film coil is formed so as to be in contact with the side wall of the second part and the side wall of the third part via the insulating film formed on the side wall of the second part and the side wall of the third part. However, either one of the outermost end and the innermost end is connected to the side wall of the second part or the third part via the insulating film formed on the side wall of the second part or the side wall of the third part. May be formed so as to be in contact with the side wall of the thin film coil.

また、上記各実施の形態では、下部磁極層によってスロートハイトを規定するようにしたが、上部磁極層によってスロートハイトを規定するようにしてもよい。   Further, in each of the above embodiments, the throat height is defined by the lower magnetic pole layer, but the throat height may be defined by the upper magnetic pole layer.

また、上記各実施の形態では、基体側に読み取り用のＭＲ素子を形成し、その上に、書き込み用の誘導型磁気変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the thin film magnetic head having a structure in which the reading MR element is formed on the substrate side and the inductive magnetic transducer for writing is stacked thereon has been described. It may be reversed.

つまり、基体側に書き込み用の誘導型磁気変換素子を形成し、その上に、読み取り用のＭＲ素子を形成してもよい。このような構造は、例えば、上記実施の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介して、それに対向するように上記実施の形態に示した下部磁極層の機能を有する磁性膜を上部磁極層として形成することにより実現できる。この場合、誘導型磁気変換素子の上部磁極層とＭＲ素子の下部シールド層を兼用させることが好ましい。   That is, an inductive magnetic transducer for writing may be formed on the substrate side, and an MR element for reading may be formed thereon. In such a structure, for example, the magnetic film having the function of the upper magnetic pole layer shown in the above-described embodiment is formed on the substrate side as the lower magnetic pole layer, and the magnetic film having the above-mentioned structure is opposed to the magnetic pole layer via the recording gap film. This can be realized by forming the magnetic film having the function of the lower magnetic pole layer shown in the embodiment as the upper magnetic pole layer. In this case, it is preferable that the upper magnetic pole layer of the induction-type magnetic transducer and the lower shield layer of the MR element also be used.

なお、このような構造の薄膜磁気ヘッドでは、凹部を形成した基体を用いることが好ましい。そして、基体の凹部に、コイル部を形成することによって、薄膜磁気ヘッド自体の大きさをさらに縮小化することができる。   In the thin-film magnetic head having such a structure, it is preferable to use a substrate having a concave portion. By forming the coil portion in the concave portion of the base, the size of the thin-film magnetic head itself can be further reduced.

また、本発明は、誘導型磁気変換素子のみを備え、この誘導型磁気変換素子によって読み取りと書き込みを行う薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。   The present invention can also be applied to a thin-film magnetic head that includes only an inductive magnetic transducer and performs reading and writing with the inductive magnetic transducer.

本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining one step in the method of manufacturing the thin-film magnetic head according to the first embodiment of the present invention. 図１に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 1. 図２に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 2. 図３に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 3. 図４に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 4. 図５に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 5. 図６に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 6. 本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the thin-film magnetic head according to the first embodiment of the present invention. 図８に示した薄膜磁気ヘッドの上部磁極層のみを示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing only the upper pole layer of the thin-film magnetic head shown in FIG. 8. 本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining one step in the method of manufacturing the thin-film magnetic head according to the second embodiment of the present invention. 図１０に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 10. 図１１に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 11. 図１２に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 12. 図１３に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 13. 図１４に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 14. 図１５に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 15. 従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining one step in a conventional method of manufacturing a thin-film magnetic head. 図１７に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 17. 図１８に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 18. 図１９に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 19. 図２０に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view for illustrating a step following the step shown in FIG. 20. 図２１に続く工程を説明するための断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 21. 従来の薄膜磁気ヘッドの平面図である。FIG. 10 is a plan view of a conventional thin-film magnetic head.

符号の説明Explanation of reference numerals

１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、５…ＭＲ素子、８ａ…下部磁極層の第１の部分、８ｂ…下部磁極層の第２の部分、８ｃ…下部磁極層の第３の部分、１０…絶縁膜、１２…薄膜コイルの第１層部分、１４…記録ギャップ層、１５ａ…上部磁極層の第１の部分、１５ｂ…上部磁極層の第２の部分、１５ｃ…上部磁極層の第３の部分、１６…絶縁膜、１８…薄膜コイルの第２層部分、２０…オーバーコート層。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... board | substrate, 2 ... insulating layer, 3 ... lower shield layer, 5 ... MR element, 8a ... 1st part of lower magnetic pole layer, 8b ... 2nd part of lower magnetic pole layer, 8c ... 3rd of lower magnetic pole layer 10: insulating film, 12: first layer portion of thin film coil, 14: recording gap layer, 15a: first portion of upper magnetic pole layer, 15b: second portion of upper magnetic pole layer, 15c: upper magnetic pole A third portion of the layer, 16: an insulating film, 18: a second layer portion of the thin film coil, 20: an overcoat layer.

Claims (17)

磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、この第１および第２の磁性層の間に絶縁された状態で配設された薄膜コイルと、基板とを備え、前記第１および第２の磁性層、ギャップ層および薄膜コイルは前記基板に積層され、且つ前記第１および第２の磁性層のうち、第１の磁性層の方が前記基板に近い位置に配置された薄膜磁気ヘッドであって、
前記第１の磁性層は、前記薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置されると共に平坦な上面を有する第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ前記第１の部分の前記上面に接続された第２の部分と、前記第１の部分の前記上面に接続されて、前記第１の部分と前記第２の磁性層とを接続する第３の部分とを有し、
前記薄膜コイルの少なくとも一部は、前記第２の部分と第３の部分の間において前記第１の部分の上に配置され、
薄膜磁気ヘッドは、更に、前記薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方と前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁との間、および前記薄膜コイルの少なくとも一部と前記第１の部分との間に連続的に形成された絶縁膜を備え、
前記薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方は、前記絶縁膜を介して前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁に接し、前記薄膜コイルの少なくとも一部は、前記絶縁膜を介して前記第１の部分の上面に接し、
薄膜磁気ヘッドは、更に、前記第２の部分と第３の部分の間に配置された絶縁層を備え、
前記第２の部分、前記第３の部分、前記絶縁層、および前記薄膜コイルのうち前記絶縁膜を介して前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁に隣接する部分の上面は平坦化されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 First and second magnetic layers, each of which is magnetically coupled and includes two magnetic pole portions whose portions facing the recording medium face each other via a gap layer, each of which includes at least one layer; A thin film coil disposed in an insulated state between the first and second magnetic layers; and a substrate, wherein the first and second magnetic layers, the gap layer, and the thin film coil are laminated on the substrate, A first magnetic layer of the first and second magnetic layers, wherein the first magnetic layer is located closer to the substrate;
The first magnetic layer is disposed in a region including a region facing the thin-film coil and has a first portion having a flat upper surface, a magnetic pole portion, and a first magnetic layer formed on the upper surface of the first portion. A second portion connected to the first portion, and a third portion connected to the upper surface of the first portion and connecting the first portion and the second magnetic layer;
At least a portion of the thin film coil is disposed on the first portion between the second portion and the third portion;
The thin-film magnetic head may further include at least one of an outermost end and an innermost end of at least a part of the thin-film coil and a side wall of the second portion or a side wall of the third portion; An insulating film continuously formed between at least a part of the first part and the first part,
At least one of the outermost end and the innermost end of at least a part of the thin film coil is in contact with the side wall of the second portion or the side wall of the third portion via the insulating film, and at least one of the thin film coil A portion is in contact with the upper surface of the first portion via the insulating film,
The thin-film magnetic head further includes an insulating layer disposed between the second portion and the third portion,
The upper surface of the second portion, the third portion, the insulating layer, and the portion of the thin-film coil adjacent to the sidewall of the second portion or the sidewall of the third portion via the insulating film is A thin film magnetic head characterized by being flattened. 前記薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端の形状は円弧状であり、前記第２の部分の側壁は、前記薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端に沿った円弧状をなして前記絶縁膜を介して前記最外周端に接する部分を有することを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。   The outermost end of at least a part of the thin-film coil has an arc shape, and the side wall of the second portion has an arc shape along the outermost end of at least a part of the thin-film coil. 2. The thin-film magnetic head according to claim 1, further comprising a portion in contact with said outermost peripheral end via a gap. 前記絶縁膜の厚みは、１μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の薄膜磁気ヘッド。   3. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the thickness of the insulating film is 1 [mu] m or less. 前記第２の部分がスロートハイトを規定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。   4. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the second portion defines a throat height. 前記ギャップ層は、前記第２の部分および前記絶縁層の上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。   5. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the gap layer is disposed on the second portion and the insulating layer. 前記第２の磁性層は、前記薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第２の磁性層の第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ前記第２の磁性層の第１の部分に接続された第２の磁性層の第２の部分と、前記第２の磁性層の第１の部分と前記第１の磁性層とを接続する第２の磁性層の第３の部分とを有し、
前記第２の磁性層の第２の部分は、前記ギャップ層の上に配置され、
前記第２の磁性層の第３の部分は、前記第１の磁性層の第３の部分の上に配置され、
前記薄膜コイルは、前記第２の磁性層の第２の部分と第２の磁性層の第３の部分の間において前記ギャップ層の上に配置された第２層目の部分を有し、
薄膜磁気ヘッドは、更に、前記薄膜コイルの第２層目の部分の最外周端と最内周端の少なくとも一方と前記第２の磁性層の第２の部分の側壁または前記第２の磁性層の第３の部分の側壁との間、および前記薄膜コイルの第２層目の部分と前記ギャップ層との間に連続的に形成された第２の絶縁膜を備え、
前記薄膜コイルの第２層目の部分の最外周端と最内周端の少なくとも一方は、前記第２の絶縁膜を介して前記第２の磁性層の第２の部分の側壁または前記第２の磁性層の第３の部分の側壁に接し、前記薄膜コイルの第２層目の部分は、前記第２の絶縁膜を介して前記ギャップ層に接する
ことを特徴とする請求項５記載の薄膜磁気ヘッド。 The second magnetic layer forms a first portion of the second magnetic layer and a magnetic pole portion disposed in a region including a region facing the thin-film coil, and forms a first portion of the second magnetic layer. A second portion of the second magnetic layer connected to the first portion, and a third portion of the second magnetic layer connecting the first portion of the second magnetic layer and the first magnetic layer. And having
A second portion of the second magnetic layer is disposed on the gap layer;
A third portion of the second magnetic layer is disposed above a third portion of the first magnetic layer;
The thin-film coil has a second layer portion disposed on the gap layer between a second portion of the second magnetic layer and a third portion of the second magnetic layer,
The thin film magnetic head may further include at least one of an outermost end and an innermost end of a second layer portion of the thin film coil and a side wall of the second portion of the second magnetic layer or the second magnetic layer. A second insulating film continuously formed between the side wall of the third portion and between the second layer portion of the thin film coil and the gap layer,
At least one of the outermost peripheral edge and the innermost peripheral edge of the second layer portion of the thin film coil is connected to the side wall of the second portion of the second magnetic layer or the second 6. The thin film according to claim 5, wherein the second layer of the thin film coil contacts the gap layer via the second insulating film. Magnetic head. 前記第２の磁性層の第１の部分の記録媒体に対向する側の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項６記載の薄膜磁気ヘッド。   7. The thin-film magnetic head according to claim 6, wherein an end face of the first portion of the second magnetic layer on the side facing the recording medium is located away from a surface of the thin-film magnetic head facing the recording medium. Thin film magnetic head. 前記第２の磁性層の第２の部分の長さは、前記第１の磁性層の第２の部分の長さ以上であることを特徴とする請求項６または７記載の薄膜磁気ヘッド。   8. The thin film magnetic head according to claim 6, wherein a length of the second portion of the second magnetic layer is equal to or longer than a length of the second portion of the first magnetic layer. 更に、前記薄膜コイルの第２層目の部分を覆い、前記第２の磁性層の第２の部分および第３の部分と共に上面が平坦化された第２の絶縁層を備え、前記第２の磁性層の第１の部分は、前記第２の磁性層の第２の部分および第３の部分、および前記第２の絶縁層の上に配置されていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。   A second insulating layer that covers a second layer portion of the thin-film coil, and has a flattened upper surface together with a second portion and a third portion of the second magnetic layer; 9. The device according to claim 6, wherein the first portion of the magnetic layer is disposed on the second portion and the third portion of the second magnetic layer, and the second insulating layer. A thin-film magnetic head according to any one of the above. 更に、磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する側の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、前記磁気抵抗素子をシールドする第１および第２のシールド層とを備えたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。   Furthermore, a magnetoresistive element and first and second shield layers that are arranged so that a part of the side facing the recording medium opposes the magnetoresistive element and that shields the magnetoresistive element are provided. 10. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein: 前記第２のシールド層は、前記第１の磁性層を兼ねていることを特徴とする請求項１０記載の薄膜磁気ヘッド。   11. The thin-film magnetic head according to claim 10, wherein the second shield layer also serves as the first magnetic layer. 磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、この第１および第２の磁性層の間に絶縁された状態で配設された薄膜コイルと、基板とを備え、前記第１および第２の磁性層、ギャップ層および薄膜コイルは前記基板に積層され、且つ前記第１および第２の磁性層のうち、第１の磁性層の方が前記基板に近い位置に配置された薄膜磁気ヘッドであって、
前記ギャップ層は平坦であり、
前記第２の磁性層は、前記薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ前記第１の部分に接続された第２の部分と、前記第１の部分と前記第１の磁性層とを接続する第３の部分とを有し、
前記第２の部分は、平坦な前記ギャップ層の上に配置され、
前記薄膜コイルの少なくとも一部は、前記第２の部分と第３の部分の間において平坦な前記ギャップ層の上に配置され、
薄膜磁気ヘッドは、更に、前記薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方と前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁との間、および前記薄膜コイルの少なくとも一部と前記ギャップ層との間に連続的に形成された絶縁膜を備え、
前記薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方は、前記絶縁膜を介して前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁に接し、前記薄膜コイルの少なくとも一部は、前記絶縁膜を介して前記ギャップ層に接し、
薄膜磁気ヘッドは、更に、前記第２の部分と第３の部分の間に配置された絶縁層を備え、
前記第２の部分、前記第３の部分、前記絶縁層、および前記薄膜コイルのうち前記絶縁膜を介して前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁に隣接する部分の上面は平坦化されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 First and second magnetic layers, each of which is magnetically coupled and includes two magnetic pole portions whose portions facing the recording medium face each other via a gap layer, each of which includes at least one layer; A thin film coil disposed in an insulated state between the first and second magnetic layers; and a substrate, wherein the first and second magnetic layers, the gap layer, and the thin film coil are laminated on the substrate, A first magnetic layer of the first and second magnetic layers, wherein the first magnetic layer is located closer to the substrate;
The gap layer is flat;
The second magnetic layer includes a first portion disposed in a region including a region facing the thin film coil, a second portion forming a magnetic pole portion, and connected to the first portion; A third portion connecting the first portion and the first magnetic layer,
The second portion is disposed on the flat gap layer;
At least a part of the thin film coil is disposed on the flat gap layer between the second part and the third part;
The thin-film magnetic head may further include at least one of an outermost end and an innermost end of at least a part of the thin-film coil and a side wall of the second portion or a side wall of the third portion; Comprising an insulating film formed continuously between at least a portion of the gap layer and the gap layer,
At least one of the outermost end and the innermost end of at least a part of the thin film coil is in contact with the side wall of the second portion or the side wall of the third portion via the insulating film, and at least one of the thin film coil A part is in contact with the gap layer via the insulating film,
The thin-film magnetic head further includes an insulating layer disposed between the second portion and the third portion,
The upper surface of the second portion, the third portion, the insulating layer, and the portion of the thin-film coil adjacent to the sidewall of the second portion or the sidewall of the third portion via the insulating film is A thin film magnetic head characterized by being flattened. 前記絶縁膜の厚みは、１μｍ以下であることを特徴とする請求項１２記載の薄膜磁気ヘッド。   13. The thin-film magnetic head according to claim 12, wherein the thickness of the insulating film is 1 μm or less. 前記第１の部分の記録媒体に対向する側の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項１２または１３記載の薄膜磁気ヘッド。   14. The thin-film magnetic head according to claim 12, wherein an end surface of the first portion on the side facing the recording medium is located away from a surface of the thin-film magnetic head facing the recording medium. . 前記薄膜コイルは、前記第２の部分と第３の部分の間に配置された第１層部分と、前記第１層部分の前記第１の磁性層とは反対側に配置された第２層部分とを有し、
薄膜磁気ヘッドは、更に、前記第１層部分を覆う絶縁層を備え、前記第２層部分は、前記第１層部分を覆う絶縁層の上に配置されていることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。 The thin-film coil includes a first layer portion disposed between the second portion and the third portion, and a second layer disposed on a side of the first layer portion opposite to the first magnetic layer. Part and
13. The thin-film magnetic head according to claim 12, further comprising an insulating layer covering the first layer portion, wherein the second layer portion is disposed on the insulating layer covering the first layer portion. 15. The thin-film magnetic head according to any one of items 14 to 14. 更に、磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する側の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、前記磁気抵抗素子をシールドする第１および第２のシールド層とを備えたことを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。   Furthermore, a magnetoresistive element and first and second shield layers that are arranged so that a part of the side facing the recording medium opposes the magnetoresistive element and that shields the magnetoresistive element are provided. The thin-film magnetic head according to any one of claims 12 to 15, wherein: 前記第２のシールド層は、前記第１の磁性層を兼ねていることを特徴とする請求項１６記載の薄膜磁気ヘッド。
17. The thin-film magnetic head according to claim 16, wherein the second shield layer also serves as the first magnetic layer.
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