JP2008097786A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを抑制しつつ漏れ磁界の発生を抑制することが可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供すること。
【解決手段】薄膜磁気ヘッド１の製造方法は、第１下部磁極層４２ａ上の一部に第２下部磁極層４２ｂを形成する工程と、第２下部磁極層４２ｂの積層方向における厚さよりも厚くなるように、第２下部磁極層４２ｂよりもエッチングされにくい絶縁層４８をウエハ表面全体に形成する工程と、ウエハ表面全体に対して第２下部磁極層４２ｂが露出するまでＣＭＰによる平坦化処理を行う工程と、ウエハ表面全体に対してイオンビームエッチングを施すことで、第２下部磁極層４２ｂ及び絶縁層４８により構成される凹部５６を形成する工程と、ウエハ表面全体に記録ギャップ層５２を形成する工程と、凹部５６を充填するように上部磁極層４４のうち第１上部磁極層４４ａを形成する工程とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。

従来から、下部磁極層を形成する工程と、下部磁極層上に記録ギャップ層を形成する工程と、記録ギャップ層上の一部に上部磁極層を形成する工程と、下部磁極層のトラック幅方向における媒体対向面での幅（以下、下部磁極層の幅という）と上部磁極層のトラック幅方向における媒体対向面での幅（以下、上部磁極層の幅という）とが一致するように下部磁極層、記録ギャップ層及び上部磁極層をイオンビームエッチングする工程とを備える薄膜磁気ヘッドの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３３４９９２５号公報

上述した従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、イオンビームエッチングによって、下部磁極層の幅と上部磁極層の幅とを一致させることで、下部磁極層と上部磁極層とが対向する対向空間の外側に漏れ磁界が発生することを抑制している。このように漏れ磁界の発生を抑制することで、隣接するトラック同士の間に余分なデータを記録してしまう、いわゆる書きにじみの発生についても抑制されることとなる。

しかしながら、記録ギャップ層をアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）やＳｉＯ_２によって形成した場合には、記録ギャップ層と上部磁極層及び下部磁極層とでエッチングされる割合（エッチングレート）が異なることにより、上部磁極層の幅と下部磁極層の幅とを一致させることが困難であった。一方、記録ギャップ層をルテニウム（Ｒｕ）等のイオンビームエッチングが容易な材料によって形成した場合には、上部磁極層の幅と下部磁極層の幅とを一致させ易くなるが、材料が高価となってしまうため、製造コストが極めて高くなってしまうという問題があった。

本発明は、製造コストを抑制しつつ漏れ磁界の発生を抑制することが可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、第１下部磁極層を形成する工程と、第１下部磁極層上の一部に第２下部磁極層を形成する工程と、第２下部磁極層よりもエッチングされにくい非磁性絶縁層を第１及び第２下部磁極層上に形成する工程と、第２下部磁極層の積層方向における上面全体が露出するまで非磁性絶縁層の一部を除去する工程と、第２下部磁極層の厚さが非磁性絶縁層の厚さよりも薄くなるまで第２下部磁極層及び非磁性絶縁層をエッチングすることで、第２下部磁極層及び非磁性絶縁層により構成される凹部を形成する工程と、少なくとも第２下部磁極層の表面を覆うように記録ギャップ層を形成する工程と、凹部を充填するようにして第１上部磁極層を形成する工程とを備える。

本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、非磁性絶縁層が第２下部磁極層よりもエッチングされにくいものとなっているので、第２下部磁極層の厚さが非磁性絶縁層の厚さよりも薄くなるまで第２下部磁極層及び非磁性絶縁層をエッチングすることで、第２下部磁極層及び非磁性絶縁層により構成される凹部が形成される。そして、少なくとも第２下部磁極層の表面を覆う記録ギャップ層を形成した後に、凹部を充填するようにして第１上部磁極層を形成している。そのため、記録ギャップ層と第１上部磁極層とでエッチングレートが異なっている場合でも、上部磁極層の幅と凹部のトラック幅方向における媒体対向面での幅、すなわち第２下部磁極層のトラック幅方向における媒体対向面での幅（以下、第２下部磁極層の幅という）とを一致させることができるようになる。その結果、Ｒｕ等の高価な材料を用いる必要がなくなるので、製造コストを抑制することが可能となると共に、第２下部磁極層の幅と第１上部磁極層の幅とが一致するようになるので、漏れ磁束の発生を抑制することが可能となる。

また、第１上部磁極層を形成する工程の後に、第１上部磁極層のうち凹部からはみ出た部分を除去する工程と、第１上部磁極層と接続される第２上部磁極層を形成する工程とを更に備えると好ましい。

また、第２上部磁極層を形成する工程では、記録媒体に対向する媒体対向面から露出しない位置に第２上部磁極層が配置されていることが好ましい。このようにすると、第２上部磁極層と記録媒体との距離が第１上部磁極層と記録媒体との距離よりも大きくなるので、第２上部磁極層と第１又は第２下部磁極層との間において漏れ磁束が発生した場合でも、漏れ磁束による影響を抑制することが可能となる。

また、第２上部磁極層のトラック幅方向における媒体対向面での幅が、第１上部磁極層のトラック幅方向における媒体対向面での幅よりも小さいと好ましい。このようにすると、第２上部磁極層と第１又は第２下部磁極層との間において、漏れ磁束の発生をより抑制することが可能となる。

本発明によれば、製造コストを抑制しつつ漏れ磁界の発生を抑制することが可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することができる。

本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。また、説明中、「上」なる語を使用することがあるが、これは図面の上方向に対応したものである。

（第１実施形態）
まず、図１を参照して、第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１を備える磁気ヘッド装置１００の構成について説明する。図１は、第１又は第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドが複数搭載された磁気ヘッド装置を示す斜視図である。

磁気ヘッド装置１００は、記録媒体である磁気テープの長手方向（磁気テープの走行方向（図１の矢印Ａ，Ｂ参照））に沿って直線的に磁気情報の記録及び読取りを行う、いわゆるリニア型磁気テープドライブ方式のデータストレージシステムに適用されるものである。磁気ヘッド装置１００は、図１に示されるように、一対の磁気ヘッドスタック部１０２，１０４を備えている。

各磁気ヘッドスタック部１０２，１０４には、読取ヘッド部２０及び記録ヘッド部４０（詳しくは後述する）を有する複数の薄膜磁気ヘッド１と一対のサーボ信号読取り素子１０６とがそれぞれ搭載されている。各薄膜磁気ヘッド１及び各サーボ信号読取り素子１０６は、磁気ヘッドスタック部１０２，１０４においてそれぞれ１列となるように配設されており、各薄膜磁気ヘッド１は、一対のサーボ信号読取り素子１０６の間に位置している。磁気ヘッドスタック部１０２に搭載されている各薄膜磁気ヘッド１と磁気ヘッドスタック部１０４に搭載されている各薄膜磁気ヘッド１とは磁気テープの走行方向にそれぞれ並んでおり、対応する薄膜磁気ヘッド１同士によって複数の薄膜磁気ヘッド対が形成されている。

磁気ヘッドスタック部１０２では、薄膜磁気ヘッド１の読取ヘッド部２０が、磁気ヘッドスタック部１０４から記録ヘッド部４０よりも離れて位置している。磁気ヘッドスタック部１０４では、薄膜磁気ヘッド１の読取ヘッド部２０が、磁気ヘッドスタック部１０２から記録ヘッド部４０よりも離れて位置している。磁気テープの走行方向が図１の矢印Ａ方向である場合には、薄膜磁気ヘッド対のうち磁気ヘッドスタック部１０４に搭載されている薄膜磁気ヘッド１の記録ヘッド部４０によって磁気情報の記録が行われ、薄膜磁気ヘッド対のうち磁気ヘッドスタック部１０２に搭載されている薄膜磁気ヘッド１の読取ヘッド部２０によって磁気情報の読取りが行われる。一方、磁気テープの走行方向が図１の矢印Ｂ方向である場合には、薄膜磁気ヘッド対のうち磁気ヘッドスタック部１０２に搭載されている薄膜磁気ヘッド１の記録ヘッド部４０によって磁気情報の記録が行われ、薄膜磁気ヘッド対のうち磁気ヘッドスタック部１０４に搭載されている薄膜磁気ヘッド１の読取ヘッド部２０によって磁気情報の読取りが行われる。

（薄膜磁気ヘッドの構成）
続いて、図２を参照して、第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１の構成について説明する。図２は、（ａ）が媒体対向面に対して垂直であって且つトラック幅方向から見た第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの概略断面図であり、（ｂ）が媒体対向面から見た第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの概略断面図である。

薄膜磁気ヘッド１は、基板１０の上部に備えられている。薄膜磁気ヘッド１は、基板１０上に、後述するＭＲ（磁気抵抗効果：Magneto Resistive）素子２４を有する読取ヘッド部２０と、絶縁層３０と、書込用の誘導型の電磁変換素子としての記録ヘッド部４０とが順次積層された複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。薄膜磁気ヘッド１では、図２（ａ）における左側の端面が、図示しない磁気テープの記録面に対向する媒体対向面Ｓとなっている。基板１０は、アルティック（Ａｌ_２Ｏ_３・ＴｉＣ）からなるウエハ上に、Ａｌ_２Ｏ_３等の電気絶縁性を有する非磁性無機絶縁材料からなる下地層が厚さ０．３μｍ〜５．０μｍ程度となるように形成されて構成されている。

読取ヘッド部２０は、基板１０上に、下部電極を兼ねる下部磁気シールド層２２と、ＭＲ素子２４と、上部電極を兼ねる上部磁気シールド層２６とが、この順で積層されている。また、ＭＲ素子２４のトラック幅方向の両側には、絶縁層２８を介して、硬磁性材料からなる一対のバイアス印加層（図示せず）が形成されている。

下部磁気シールド層２２及び上部磁気シールド層２６は、ＮｉＦｅ（パーマロイ）等の軟磁性材料からなり、不要な外部磁界をＭＲ素子２４が感知するのを防止する。ＭＲ素子２４は、フリー層を含む多層構造であり（図示せず）、媒体対向面Ｓに露出するように媒体対向面Ｓ側に配置されている。

ＭＲ素子２４は、磁気抵抗効果を利用して、磁気テープから入力される磁界の変化を検出し、磁気テープに記録されている磁気情報を読出す。なお、ＭＲ素子２４の代わりに、磁気抵抗変化率の高い巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子、異方性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲ（Anisotropy Magneto Resistive）素子、トンネル接合で生じる磁気抵抗効果を利用したＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive）素子、ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）−ＧＭＲ素子等を利用してもよい。

絶縁層２８は、Ａｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２等の非磁性無機絶縁材料からなり、ＭＲ素子２４に含まれるフリー層等に流れる電流がバイアス印加層にリークするのを防止する。

絶縁層３０は、Ａｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２等の非磁性無機絶縁材料からなり、読取ヘッド部２０と記録ヘッド部４０とによって挟まれるように配置されている。絶縁層３０の積層方向における厚みは、例えば０．１μｍ〜２．０μｍ程度に設定することができる。

記録ヘッド部４０は、基板１０に近い順に、下部磁極層４２と、上部磁極層４４とを有しており、さらに薄膜コイル４６を有している。下部磁極層４２と上部磁極層４４との間、及び、薄膜コイル４６の上方であって且つ上部磁極層４４の上方には、それぞれＡｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２等の非磁性無機絶縁材料からなる絶縁層４８，５０が形成されている。

下部磁極層４２は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＮ等の軟磁性材料からなっている。そのため、下部磁極層４２は、絶縁層４８よりもイオンビームエッチング、ＲＩＥ等の酸による化学エッチングによりエッチングされ易いものとなっている。下部磁極層４２は、第１下部磁極層４２ａ及び第２下部磁極層４２ｂを有している。第１下部磁極層４２ａは、絶縁層３０上面の全体にわたって形成されている。第２下部磁極層４２ｂは、第１下部磁極層４２ａ上の一部に形成されている。そのため、第２下部磁極層４２ｂと第１下部磁極層４２ａとは、互いに磁気的に結合している。第２下部磁極層４２ｂは、定幅部（図示せず）と可変幅部（図示せず）とを有している。定幅部は、トラック幅方向における幅が一定となっており、その一端が媒体対向面Ｓに露出し、その他端が可変幅部と一体的に接続されている。可変幅部は、トラック幅方向における幅が媒体対向面Ｓから離れるにつれて広くなっている。

上部磁極層４４は、下部磁極層４２と同様、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＮ等の軟磁性材料からなっている。上部磁極層４４は、第１上部磁極層４４ａ、第２上部磁極層４４ｂ及び第３上部磁極層４４ｃを有している。第１上部磁極層４４ａは、媒体対向面Ｓ側においてＡｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２等の非磁性無機絶縁材料からなる記録ギャップ層５２を挟んで第２下部磁極層４２ｂ及び絶縁層４８の一部と対向する位置に形成されており、その一端が媒体対向面Ｓに露出している。そのため、第２下部磁極層４２ｂと第１上部磁極層４４ａとによって挟持される記録ギャップ層５２によって、記録ギャップＧが形成されている。第１上部磁極層４４ａは、第２下部磁極層４２ｂと絶縁層４８とで構成される凹部５６を充填するように形成されている。そのため、第１上部磁極層４４ａのうち記録ギャップ層５２側の部分のトラック幅方向における媒体対向面Ｓでの幅（以下、第１上部磁極層４４ａの幅という）は、第２下部磁極層４２ｂのトラック幅方向における媒体対向面Ｓでの幅（以下、第２下部磁極層４２ｂの幅という）と等しくなっている。第１上部磁極層４４ａは、第２下部磁極層４２ｂと同じくトラック幅方向における幅が一定の定幅部（図示せず）と、トラック幅方向における幅が媒体対向面Ｓから離れるにつれて広くなっている可変幅部（図示せず）とを有している。

第２上部磁極層４４ｂは、媒体対向面Ｓとは離れた側に位置するように形成されており、第１下部磁極層４２ａと接続されている。そのため、第２上部磁極層４４ｂと第１下部磁極層４２ａとは、互いに磁気的に結合している。第３上部磁極層４４ｃは、第１上部磁極層４４ａ及び第２上部磁極層４４ｂの上部に形成され、第１上部磁極層４４ａ及び第２上部磁極層４４ｂとそれぞれ接続されている。そのため、第３上部磁極層４４ｃと第１上部磁極層４４ａ及び第２上部磁極層４４ｂとは、互いに磁気的に結合している。従って、上部磁極層４４と下部磁極層４２とは、記録ギャップＧを挟む磁気回路を形成している。

薄膜コイル４６は、電磁誘導により記録ギャップＧ近傍に磁界を発生させ、磁気テープに磁気情報を記憶させるものである。薄膜コイル４６は、上部磁極層４４における媒体対向面Ｓとは離れた側の端部、すなわち第２上部磁極層４４ｂの周りに導線が巻回されたスパイラル状にそれぞれ構成されている。薄膜コイル４６は、絶縁層４８上の記録ギャップ層５２とＡｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２等の非磁性無機絶縁材料からなる絶縁層５４との間に位置している。薄膜コイル４６を構成する導線のうち隣り合う導線間には、有機絶縁材料であるレジスト膜５８が介在している。

（記録ヘッド部の製造方法）
次に、図２〜図９を参照して、薄膜磁気ヘッド１を構成する記録ヘッド部４０の製造方法について説明する。図３は、第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを構成する記録ヘッド部を製造する一工程を示す図である。図４は、図３の後続の工程を示す図である。図５は、図４の後続の工程を示す図である。図６は、図５の後続の工程を示す図である。図７は、図６の後続の工程を示す図である。図８は、図７の後続の工程を示す図である。図９は、図８の後続の工程を示す図である。なお、各図では一つの素子のみを示しているが、実際には一枚のウエハから複数個の薄膜磁気ヘッド１が製造されることとなる。

まず、図３に示されるように、アルティックからなるウエハ上に絶縁材料からなる下地層を形成して、基板１０を形成する。続いて、基板１０上に読取ヘッド部２０、絶縁層３０及び第１下部磁極層４２ａを順次積層する。絶縁層３０は例えばスパッタリング法によって形成することができ、第１下部磁極層４２ａは例えばスパッタリング法やめっき法によって形成することができる。続いて、第１下部磁極層４２ａ上の媒体対向面Ｓ側の一部に第２下部磁極層４２ｂを例えばフレームめっき法により形成する。ここでは、第２下部磁極層４２ｂの積層方向における厚みを、例えば０．３μｍ〜３．０μｍ程度となるように設定することができる。また、第２下部磁極層４２ｂの幅を、例えば１．０μｍ〜２０．０μｍ程度に設定することができる。

続いて、図４に示されるように、ウエハ表面全体に絶縁層４８を例えばスパッタリング法によって形成する。ここでは、絶縁層４８の積層方向における厚さを、第２下部磁極層４２ｂの積層方向における厚さよりも厚くなるようにしており、例えば０．３μｍ〜４．０μｍ程度となるように設定することができる。従って、第２下部磁極層４２ｂは、絶縁層４８によって完全に覆われることとなる。続いて、図５に示されるように、ウエハ表面全体に対して第２下部磁極層４２ｂが露出するまで機械化学研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）等による平坦化処理を行う。

続いて、ウエハ表面全体に対してエッチングを施す。このとき、絶縁層４８が第２下部磁極層４２ｂよりもエッチングされにくいものとなっているので、エッチングを施すことで第２下部磁極層４２ｂの積層方向における厚さが絶縁層４８の積層方向における厚さよりも小さくなる。そのため、図６に示されるように、第２下部磁極層４２ｂと絶縁層４８とにより構成される凹部５６が形成されることとなる。このとき、第２下部磁極層４２ｂの積層方向における厚さが例えば０．１μｍ〜１．０μｍ程度となるまでエッチングすることができ、絶縁層４８の積層方向における厚さが例えば０．３μｍ〜２．９μｍ程度となるまでエッチングすることができる。続いて、図７に示されるように、ウエハ表面全体に記録ギャップ層５２を積層する。記録ギャップ層５２は、Ａｌ_２Ｏ_３等の非磁性無機絶縁材料を用いて例えばスパッタリング法によって形成することができる。記録ギャップ層５２の積層方向における厚さは、例えば０．１μｍ〜１．０μｍ程度に設定することができる。

続いて、図８を参照して、次の工程について説明する。後の工程で第２上部磁極層４４ｂを形成すべき箇所を部分的にエッチングして開口６０を形成する。そして、凹部５６を充填するように上部磁極層４４のうち第１上部磁極層４４ａを形成すると共に、開口６０を充填するように第２上部磁極層４４ｂを形成する。第１上部磁極層４４ａ及び第２上部磁極層４４ｂは、例えばフレームめっき法によって形成される。続いて、記録ギャップ層５２上に薄膜コイル４６を形成する。薄膜コイル４６は、Ｃｕ等の導体を用いて例えばフレームめっき法により形成することができる。

続いて、図９を参照して、次の工程について説明する。まず、ウエハ表面全体にフォトレジスト等の樹脂を均一に塗布して、図示しない樹脂膜を形成し、その樹脂膜のうち所定部分を露光する。そして、樹脂膜の現像及び加熱処理（キュアリング）を行うことにより、薄膜コイル４６を構成する導線のうち隣り合う導線間及び薄膜コイル４６を構成する導線の上面にレジスト膜５８を形成する。続いて、ウエハ表面全体に対して薄膜コイル４６が露出するまでＣＭＰによる平坦化処理を行う。

続いて、図２に示されるように、薄膜コイル４６の上面を覆うように例えばスパッタリング法によって絶縁層５４を部分的に形成する。そして、上部磁極層４４のうち第３上部磁極層４４ｃを例えばフレームめっき法によって形成する。このとき、第１上部磁極層４４ａと第２上部磁極層４４ｂとを接続するように第３上部磁極層４４ｃを形成する。続いて、ウエハ表面全体を覆うように、例えばスパッタリング法によって絶縁層５０を積層する。続いて、絶縁層５０の表面をＣＭＰによって平坦化処理する。こうして、記録ヘッド部４０と共に図２に示される薄膜磁気ヘッド１が得られる。

以上のように、第１実施形態においては、絶縁層４８が第２下部磁極層４２ｂよりもエッチングされにくいものとなっているので、第２下部磁極層４２ｂ及び絶縁層４８をエッチングすることで、第２下部磁極層４２ｂ及び絶縁層４８により構成される凹部５６が形成される。そして、ウエハ表面全体に記録ギャップ層５２を形成した後に、凹部５６を充填するようにして第１上部磁極層４４ａを形成している。そのため、記録ギャップ層５２と第１上部磁極層４４ａとのエッチングレートが異なっている場合でも、第１上部磁極層４４ａの幅と第２下部磁極層４２ｂの幅とを一致させることができるようになる。その結果、Ｒｕ等の高価な材料を用いる必要がなくなるので、製造コストを抑制することが可能となると共に、第２下部磁極層の幅と上部磁極層の幅とが一致するようになるので、漏れ磁束の発生を抑制することが可能となる。

（第２実施形態）
（薄膜磁気ヘッドの構成）
続いて、図１０を参照して、第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１の構成について説明する。図１０は、（ａ）が媒体対向面に対して垂直であって且つトラック幅方向から見た第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの概略断面図であり、（ｂ）が媒体対向面から見た第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの概略断面図である。以下では、第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１との相違点を中心に説明し、重複する説明は省略する。

薄膜磁気ヘッド１は、基板１０上に、読取ヘッド部２０と、絶縁層３０と、記録ヘッド部２４０とが順次積層された複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。

記録ヘッド部２４０は、基板１０に近い順に、下部磁極層４２と、上部磁極層２４４とを有しており、さらに薄膜コイル４６を有している。

上部磁極層２４４は、下部磁極層４２と同様、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＮ等の軟磁性材料からなっている。上部磁極層２４４は、第１上部磁極層２４４ａ、第２上部磁極層２４４ｂ、第３上部磁極層２４４ｃ及び第４上部磁極層２４４ｄを有している。第１上部磁極層２４４ａは、媒体対向面Ｓ側において記録ギャップ層５２を挟んで第２下部磁極層４２ｂと対向する位置に形成されており、その一端が媒体対向面Ｓに露出している。そのため、第２下部磁極層４２ｂと第１上部磁極層２４４ａとによって挟持される記録ギャップ層５２によって、記録ギャップＧが形成されている。第１上部磁極層２４４ａは、第２下部磁極層４２ｂと絶縁層４８とで構成される凹部５６を充填するように形成されている。そのため、第１上部磁極層２４４ａのうち記録ギャップ層５２側の部分のトラック幅方向における媒体対向面Ｓでの幅（以下、第１上部磁極層２４４ａの幅という）は、第２下部磁極層４２ｂの幅と等しくなっている。

第２上部磁極層２４４ｂは、第１上部磁極層２４４ａ上に形成されている。そのため、第２上部磁極層２４４ｂと第１上部磁極層２４４ａとは、互いに磁気的に結合している。第２上部磁極層２４４ｂは、媒体対向面Ｓに露出しないように、媒体対向面Ｓから離れて配置されている。第２上部磁極層２４４ｂの媒体対向面Ｓに平行で且つ積層方向に垂直な方向における媒体対向面Ｓ側での幅（以下、第２上部磁極層２４４ｂの幅という）は、第２下部磁極層４２ｂの幅及び第１上部磁極層２４４ａの幅よりも小さくなっている。

第３上部磁極層２４４ｃは、媒体対向面Ｓとは離れた側に位置するように形成されており、第１下部磁極層４２ａと接続されている。そのため、第３上部磁極層２４４ｃと第１下部磁極層４２ａとは、互いに磁気的に結合している。第４上部磁極層２４４ｄは、第２上部磁極層２４４ｂ及び第３上部磁極層２４４ｃの上部に形成され、第２上部磁極層２４４ｂ及び第３上部磁極層２４４ｃとそれぞれ接続されている。そのため、第４上部磁極層２４４ｄと第２上部磁極層２４４ｂ及び第３上部磁極層２４４ｃとは、互いに磁気的に結合している。従って、上部磁極層２４４と下部磁極層４２とは、記録ギャップＧを挟む磁気回路を形成している。

（記録ヘッド部の製造方法）
次に、図１０〜図１４を参照して、薄膜磁気ヘッド２を構成する記録ヘッド部２４０の製造方法について説明する。図１１は、第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを構成する記録ヘッド部を製造する一工程を示す図である。図１２は、図１１の後続の工程を示す図である。図１３は、図１２の後続の工程を示す図である。図１４は、図１３の後続の工程を示す図である。なお、記録ギャップ層５２を形成するまでの工程は、第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１の製造方法と同じであるので、説明を省略する。

記録ギャップ層５２を形成した後は、図１１に示されるように、凹部５６を充填するように、ウエハ表面全体に第１上部磁極層２４４ａを形成する。そして、図１２に示されるように、ウエハ表面全体に対して絶縁層４８上における記録ギャップ層５２が露出するまでＣＭＰによる平坦化処理を行い、第１上部磁極層２４４ａのうち凹部５６からはみ出た部分を除去する。

続いて、図１３を参照して、次の工程を説明する。まず、後の工程で第３上部磁極層２４４ｃを形成すべき箇所を部分的にエッチングして開口２６０を形成する。そして、第１上部磁極層２４４ａ上の一部であって媒体対向面Ｓに露出しない位置に第２上部磁極層２４４ｂを形成すると共に、開口６０を充填するように第３上部磁極層２４４ｃを形成する。第２上部磁極層２４４ｂ及び第３上部磁極層２４４ｃは、例えばフレームめっき法によって形成される。続いて、記録ギャップ層５２上に薄膜コイル４６を形成する。薄膜コイル４６は、Ｃｕ等の導線を用いて例えばフレームめっき法により形成することができる。

続いて、図１４を参照して、次の工程について説明する。まず、ウエハ表面全体にフォトレジスト等の樹脂を均一に塗布して、図示しない樹脂膜を形成し、その樹脂膜のうち所定部分を露光する。そして、樹脂膜の現像及び加熱処理（キュアリング）を行うことにより、薄膜コイル４６を構成する導線のうち隣り合う導線間及び薄膜コイル４６を構成する導線の上面にレジスト膜５８を形成する。続いて、ウエハ表面全体に対して薄膜コイル４６が露出するまでＣＭＰによる平坦化処理を行う。

続いて、図１０に示されるように、薄膜コイル４６の上面を覆うように例えばスパッタリング法によって絶縁層５４を部分的に形成する。そして、上部磁極層４４のうち第４上部磁極層２４４ｄを例えばフレームめっき法によって形成する。このとき、第２上部磁極層２４４ｂと第３上部磁極層２４４ｃとを接続するように第４上部磁極層２４４ｄを形成する。続いて、ウエハ表面全体を覆うように、例えばスパッタリング法によって絶縁層５０を積層する。続いて、絶縁層５０の表面をＣＭＰによって平坦化処理する。こうして、記録ヘッド部２４０と共に図１０に示される薄膜磁気ヘッド２が得られる。

以上のような第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッド２は、第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１と同様の作用効果を奏する。

また、第２実施形態においては、第２上部磁極層２４４ｂが媒体対向面Ｓに露出しないように媒体対向面Ｓから離れて配置されている。そのため、第２上部磁極層２４４ｂと磁気テープとの距離が第１上部磁極層２４４ａと磁気テープとの距離よりも大きくなるので、第２上部磁極層２４４ｂと第１下部磁極層４２ａ又は第２下部磁極層４２ｂとの間において漏れ磁束が発生していても、漏れ磁束による影響を抑制することが可能となる。

また、第２実施形態においては、第２上部磁極層２４４ｂの幅が第２下部磁極層４２ｂの幅及び第１上部磁極層２４４ａの幅よりも小さいものとなっている。そのため、第２上部磁極層２４４ｂと第１下部磁極層４２ａ又は第２下部磁極層４２ｂとの間において、漏れ磁束の発生をより抑制することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、第１及び第２実施形態では記録媒体を磁気テープとする磁気ヘッド装置１００に本発明に係る薄膜磁気ヘッド１，２を適用したが、記録媒体をハードディスクとする磁気ヘッド装置に本発明に係る薄膜磁気ヘッド１，２を適用してもよい。

また、第１及び第２実施形態ではウエハ表面全体に対して第２下部磁極層４２ｂが露出するまでＣＭＰ等による平坦化処理を行っていたが、例えば絶縁層４８を部分的に除去することによって少なくとも第２下部磁極層４２ｂの積層方向における上面全体を露出させることができれば、このような平坦化処理を行わなくてもよい。

また、第１及び第２実施形態では第２下部磁極層４２ｂを絶縁層４８によって完全に覆っていたが、第２下部磁極層４２ｂの厚さ以下となるように絶縁層４８を形成し、平坦化処理やエッチング等をすることで第２下部磁極層４２ｂと絶縁層４８とにより構成される凹部５６を形成するようにしてもよい。

また、第１実施形態では第１〜第３上部磁極層４４ａ〜４４ｃにより構成される上部磁極層４４と下部磁極層４２とで磁気回路を形成し、第２実施形態では第１〜第４上部磁極層２４４ａ〜２４４ｄにより構成される上部磁極層２４４と下部磁極層４２とで磁気回路を形成していたが、単一の磁極層により構成される上部磁極層と下部磁極層４２とで磁気回路を形成してもよい。

また、第２実施形態では、第２上部磁極層２４４ｂが、媒体対向面Ｓに露出しないように媒体対向面Ｓから離れて配設されていたが、第２上部磁極層２４４ｂが媒体対向面Ｓに露出するようにしてもよい。

また、第２実施形態では第２上部磁極層２４４ｂの幅が第２下部磁極層４２ｂの幅及び第１上部磁極層２４４ａの幅よりも小さくなるように第２上部磁極層２４４ｂを形成していたが、第２上部磁極層２４４ｂの幅が第１上部磁極層２４４ａの幅及び第２下部磁極層４２ｂの幅よりも大きくなるように第２上部磁極層２４４ｂを形成してもよい。

第１又は第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドが複数搭載された磁気ヘッド装置を示す斜視図である。 （ａ）は媒体対向面に対して垂直であって且つトラック幅方向から見た第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの概略断面図であり、（ｂ）は媒体対向面から見た第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの概略断面図である。 第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを構成する記録ヘッド部を製造する一工程を示す図である。 図３の後続の工程を示す図である。 図４の後続の工程を示す図である。 図５の後続の工程を示す図である。 図６の後続の工程を示す図である。 図７の後続の工程を示す図である。 図８の後続の工程を示す図である。 （ａ）が媒体対向面に対して垂直であって且つトラック幅方向から見た第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの概略断面図であり、（ｂ）が媒体対向面から見た第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの概略断面図である。 第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを構成する記録ヘッド部を製造する一工程を示す図である。 図１１の後続の工程を示す図である。 図１２の後続の工程を示す図である。 図１３の後続の工程を示す図である。

符号の説明

１，２…薄膜磁気ヘッド、２０…読取ヘッド部、４０…記録ヘッド部、４２…下部磁極層、４２ａ…第１下部磁極層、４２ｂ…第２下部磁極層、４４，２４４…上部磁極層、４４ａ，２４４ａ…第１上部磁極層、４４ｂ，２４４ｂ…第２上部磁極層、４４ｃ，２４４ｃ…第３上部磁極層、２４４ｄ…第４上部磁極層、４８…絶縁層、５２…記録ギャップ層、５６…凹部、Ｓ…媒体対向面。

Claims (4)

1. 第１下部磁極層を形成する工程と、
   前記第１下部磁極層上の一部に第２下部磁極層を形成する工程と、
   前記第２下部磁極層よりもエッチングされにくい非磁性絶縁層を前記第１及び第２下部磁極層上に形成する工程と、
   前記第２下部磁極層の積層方向における上面全体が露出するまで前記非磁性絶縁層の一部を除去する工程と、
   前記第２下部磁極層の厚さが前記非磁性絶縁層の厚さよりも薄くなるまで前記第２下部磁極層及び前記非磁性絶縁層をエッチングすることで、前記第２下部磁極層及び前記非磁性絶縁層により構成される凹部を形成する工程と、
   少なくとも前記第２下部磁極層の表面を覆うように記録ギャップ層を形成する工程と、
   前記凹部を充填するようにして第１上部磁極層を形成する工程とを備える薄膜磁気ヘッドの製造方法。
2. 前記第１上部磁極層を形成する工程の後に、前記第１上部磁極層のうち前記凹部からはみ出た部分を除去する工程と、
   前記第１上部磁極層と接続される第２上部磁極層を形成する工程とを更に備える請求項１に記載された薄膜磁気ヘッドの製造方法。
3. 前記第２上部磁極層を形成する工程では、記録媒体に対向する媒体対向面から露出しない位置に前記第２上部磁極層を配置する請求項２に記載された薄膜磁気ヘッドの製造方法。
4. 前記第２上部磁極層のトラック幅方向における幅が、前記第１上部磁極層のトラック幅方向における幅よりも小さい請求項２又は３に記載された薄膜磁気ヘッドの製造方法。

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