JP3667670B2

JP3667670B2 - Thin film magnetic head and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP3667670B2
Application number: JP2001273795A
Authority: JP
Inventors: 俊彦佐藤; 宇士高畠; 秀幸橋本; 泰浩粉川; 智雄大塚
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2021-09-10
Also published as: JP2003085712A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下部シールド層と上部シールド層間にギャップ層を介して磁気抵抗効果素子が形成された再生用の薄膜磁気ヘッドに係り、特に前記下部シールド層と上部シールド層との耐腐食性を向上させることができ、再生特性を良好に保つことが可能な薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は従来における薄膜磁気ヘッドの構造の部分縦断面図である。
【０００３】
図１３に示す符号１は、アルミナ−チタンカーバイト（Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ）からなるスライダであり、このスライダ１上にＡｌ₂Ｏ₃膜１０を介して薄膜磁気ヘッド１１が形成される。
【０００４】
図１３に示すように前記Ａｌ₂Ｏ₃膜１０上には磁性材料製の下部シールド層３が形成される。前記下部シールド層３上にはＡｌ₂Ｏ₃などで形成された下部ギャップ層４が形成され、前記下部ギャップ層４上には、前記薄膜磁気ヘッド１１の記録媒体Ｄ側の前端面からハイト方向後方（図示Ｙ方向）にかけて所定長さの磁気抵抗効果素子５が形成される。前記磁気抵抗効果素子５は例えば巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ効果）を利用したスピンバルブ型薄膜素子である。
【０００５】
図１３に示すように前記磁気抵抗効果素子５上から前記下部ギャップ層４上にかけてＡｌ₂Ｏ₃などで形成された上部ギャップ層６が形成され、前記上部ギャップ層６上には磁性材料製の上部シールド層７が形成される。
【０００６】
前記下部シールド層３から前記上部シールド層７までの各層で再生用のＭＲヘッドが構成される。
【０００７】
前記上部シールド層７上は例えばＡｌ₂Ｏ₃などで形成された保護層８が形成されるが、前記上部シールド層７上に記録用のインダクティブヘッドが設けられていてもよい。
【０００８】
図１３に示すように前記薄膜磁気ヘッド１１の前端面には例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）で形成された保護層９が形成される。
【０００９】
今後のさらなる高記録密度化に適切に対応するには、前記薄膜磁気ヘッド１１の前端面から前記記録媒体Ｄまでの浮上距離Ｈ１を短くしスペーシングロスの低減を図らなければならない。そのためにはできる限り前記薄膜磁気ヘッド１１の前端面に形成された保護層９の膜厚Ｔ１を薄くする必要性があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記保護層９の膜厚Ｔ１を薄くしていくと、前記保護層９にはピンホール等の欠陥が発生しやすくなる。
【００１１】
前記保護層９にピンホール等の欠陥が生じると、例えば前記磁気ヘッド１１を製造する過程で使用される溶剤や空気中の水分が前記保護層９内に浸透して、前記溶剤や水分が下部シールド層３及び上部シールド層７の前端面にまで到達しやすくなる。このとき下部シールド層３と上部シールド層７間には電位差が生じているため、前記下部シールド層３と上部シールド層７間の電位差による電池効果により、下部シールド層３及び上部シールド層７が腐食してしまうといった問題が発生した。
【００１２】
このように前記下部シールド層３及び上部シールド層７が腐食すると、前記下部シールド層３及び上部シールド層７のシールド機能は低下し、再生時にノイズを適切に遮断できず、再生特性の低下を招いてしまう。
【００１３】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に下部シールド層と上部シールド層間を導電層で電気的に繋いで、前記下部シールド層と上部シールド層とを同電位にし、前記下部シールド層と上部シールド層の耐腐食性を適切に向上させることが可能な薄膜磁気ヘッド及びその製造方法を提供することを目的としている。
【００１４】
また本発明は、前記導電層の形成位置を適切に規定して、耐腐食性の向上とともにさらなる再生特性の向上を図ることが可能な薄膜磁気ヘッド及びその製造方法を提供することを目的としている。
【００１５】
さらに本発明は、磁気抵抗効果素子に導通接続される主電極層と同じ工程時に前記導電層を形成できるようにし、少ない工程数で前記導電層を容易に且つ適切に形成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している。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下部シールド層と、前記下部シールド層上に形成された下部ギャップ層と、前記下部ギャップ層上であって、記録媒体側の前端面からハイト方向に所定の長さで形成された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子上から前記下部ギャップ層上にかけて形成された上部ギャップ層と、前記上部ギャップ層上に形成された上部シールド層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記下部シールド層と上部シールド層間は、前記上部ギャップ層及び下部ギャップ層を貫通する導電層によって導通接続されており、
前記磁気抵抗効果素子と導通接続される主電極層は、前記磁気抵抗効果素子のトラック幅方向の両側からハイト方向後方に延びて形成され、
前記導電層は、トラック幅方向における主電極層間の真ん中に形成されるとともに、前記下部シールド層及び上部シールド層のトラック幅方向における真ん中に位置していることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明のように前記上部シールド層と下部シールド層を導電層で導通接続させると前記上部シールド層と下部シールド層は同電位になるから、薄膜磁気ヘッドの前端面（記録媒体と対向する側の面）に形成される保護層がスペーシングロス低減のために薄くされても、従来に比べて溶剤や空気中の水分の浸透などによって引き起こされる電池効果は低減され、前記上部シールド層と下部シールド層との耐腐食性を向上させることができる。
【００１８】
したがって本発明では、前記上部シールド層及び下部シールド層のシールド機能を適切に保つことができ、高記録密度化においても再生特性の向上を図ることが可能な薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【００１９】
また本発明では、前記主電極層が前記磁気抵抗効果素子と導通接続されて形成され、前記導電層は前記主電極層と同一材料で形成されることが好ましい。これにより少ない製造工程数で前記導電層を容易に且つ適切に形成することができる。
【００２０】
また本発明では、前記主電極層は前記磁気抵抗効果素子のトラック幅方向の両側からハイト方向後方に延びて形成され、前記導電層は、トラック幅方向における主電極層間に形成されていることが好ましく、前記導電層は、トラック幅方向における主電極層間の真ん中に形成されていることがより好ましい。このように導電層をトラック幅方向の真ん中に形成することで、シールド層に対する外部磁界の影響を少なくでき、再生特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造できる。
【００２１】
また本発明では、前記主電極層上は前記上部ギャップ層上に形成され、前記主電極層上は絶縁材料層に覆われ、前記上部シールド層は、前記絶縁材料層、上部ギャップ層及び導電層上に形成されることが好ましい。これにより前記主電極層と上部シールド層間は適切に絶縁が保たれ、前記主電極層からのセンス電流が前記上部シールド層に分流するなどの不具合を無くすことができ、再生特性の向上を図ることが可能である。
【００２２】
また本発明では、前記導電層の膜面と平行な方向における断面積は、１μｍ²以上で５００μｍ²以下で形成されることが好ましい。
【００２３】
また本発明では、前記記録媒体側の前端面には保護層が形成され、前記保護層の膜厚は、０．５ｎｍ以上で５ｎｍ以下であることが好ましい。かかる場合、前記保護層は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ｔａ−Ｃ（Tetrahedral Amorphous Carbon）のうち１種または２種以上で形成されることが好ましい。
【００２４】
これにより適切にスペーシングロスを低減でき、高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造できる。しかも本発明では上記のように保護層が薄く形成され、製造工程中の溶剤や水分等が前記保護層内に浸透し、前記溶剤や水分等が前記シールド層の前端面にまで到達しやくなっても、前記シールド層は同電位にされているから適切に前記シールド層の腐食を抑制でき、前記シールド層のシールド機能を良好に維持することが可能である。
【００２７】
また本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ａ）下部シールド層の上に下部ギャップ層を形成する工程と、
（ｂ）前記下部ギャップ層上にハイト方向に所定の長さで磁気抵抗効果素子を形成し、さらに前記磁気抵抗効果素子のトラック幅方向の両側に電極層を形成する工程と、
（ｃ）前記（ａ）工程と（ｂ）工程間に、あるいは前記（ｂ）工程の電極層を形成した後に前記下部ギャップ層上に穴部を形成する工程と、
（ｄ）前記磁気抵抗効果素子上、電極層上及び下部ギャップ層上にかけて上部ギャップ層を形成する工程と、
（ｅ）前記（ｃ）工程で下部ギャップ層に穴部が形成された位置と同位置に、第１の穴部を前記上部ギャップ層に形成し、また前記電極層上に形成された上部ギャップ層に、前記電極層にまで貫通する第２の穴部を形成し、このとき、次工程の導電層が、前記下部シールド層のトラック幅方向の真ん中に位置するように、前記第１の穴部を前記下部シールド層のトラック幅方向の真ん中に設ける工程と、
（ｆ）前記第２の穴部から上部ギャップ層上にかけて主電極層を形成し、前記第１の穴部内に導電層を形成し、このとき、トラック幅方向における前記主電極層間の真ん中に前記導電層が位置するように、前記主電極層及び導電層を形成する工程と、
（ｇ）前記主電極層上を絶縁材料で覆い、前記絶縁材料層上、上部ギャップ層上及び導電層上に上部シールド層を形成し、このとき、前記導電層が前記上部シールド層のトラック幅方向の真ん中に位置するように前記上部シールド層を形成する工程。
【００２８】
この発明においても、前記下部シールド層と上部シールド層間に導電層を容易に且つ適切に形成でき、前記シールド層の耐腐食性を効果的に向上させることが可能な薄膜磁気へッドを製造することが可能である。
【００２９】
また本発明では前記（ｅ）工程で、上部ギャップ層に第１の穴部と第２の穴部を同時に形成することが好ましい。本発明では、前記（ｃ）工程で予め下部ギャップ層に導電層を形成するための穴部を設けておくことで、前記（ｅ）工程で、ほぼ同じ掘り込み量で第１の穴部と第２の穴部を形成でき、これにより特に前記第２の穴部の形成時、掘り込みすぎて前記電極層に損傷を与えるといったことを低減させることが可能である。
【００３０】
また本発明では、前記（ｆ）工程で、前記主電極層を形成すると同時に、前記主電極層と同じ材質で前記導電層を形成することが好ましい。これにより少ない製造工程数で前記導電層を容易に且つ適切に形成することができる。
【００３２】
また本発明では、前記（ｇ）工程後、薄膜磁気ヘッドの記録媒体側の前端面に保護層を形成し、前記保護層の膜厚を０．５ｎｍ以上で５ｎｍ以下とすることが好ましい。このとき、前記保護層を、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ｔａ−Ｃ（Tetrahedral Amorphous Carbon）のうち１種または２種以上で形成することが好ましい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明における第１実施形態の薄膜磁気ヘッドの部分平面図、図２は図１に示す２−２線から前記薄膜磁気ヘッドを切断し矢印方向から見た際の、前記薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図である。なお図１に示す部分平面図には、図２に示す上部シールド層３２、下部ギャップ層２４、上部ギャップ層２８及び前記上部シールド層３２より上の層は図示されていない。
【００３４】
また以下では、図１及び図２に示す図示Ｘ方向をトラック幅方向と呼び、図示Ｙ方向をハイト方向と呼ぶ。図示Ｚ方向は記録媒体Ｄの移動方向である。
【００３５】
図２に示す符号２０は、アルミナ−チタンカーバイト（Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ）などで形成されたスライダである。本発明における薄膜磁気ヘッド２１は、前記スライダ２０上にＡｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂などの絶縁層２２を介して形成される。
【００３６】
図２に示すように前記絶縁層２２の上にはパーマロイ（ＮｉＦｅ系合金）やセンダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金）などの磁性材料で形成された下部シールド層２３が形成されている。
【００３７】
前記下部シールド層２３上にはＡｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂などの絶縁材料で形成された下部ギャップ層２４が形成されている。前記下部ギャップ層２４にはハイト方向後方（図示Ｙ方向）に穴部２４ａが形成されている。
【００３８】
図２に示すように前記下部ギャップ層２４上には磁気抵抗効果素子２５が形成される。図１及び図２に示すように前記磁気抵抗効果素子２５は薄膜磁気ヘッド２１の前端面からハイト方向後方（図示Ｙ方向）に所定の長さ寸法で形成される。
【００３９】
前記磁気抵抗効果素子２５は、例えば巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ効果）を利用したスピンバルブ型薄膜素子に代表される巨大磁気抵抗効果素子、トンネル効果（ＴＭＲ効果）を利用したトンネル型磁気抵抗効果型素子、異方性磁気効果（ＡＭＲ効果）を利用した異方性磁気抵抗効果素子である。
【００４０】
図１に示すように前記磁気抵抗効果素子２５のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側には例えば、硬磁性材料製のハードバイアス層２６が設けられている。前記ハードバイアス層２６は、前記磁気抵抗効果素子２５が例えばスピンバルブ型薄膜素子である場合、前記スピンバルブ型薄膜素子を構成するＮｉＦｅ系合金などの磁性材料で形成されたフリー磁性層の磁化をトラック幅方向（図示Ｘ方向）へ揃えるためのものである。なお前記ハードバイアス層２６は設けられていなくてもよい。
【００４１】
図１及び図２に示す実施形態では、前記ハードバイアス層２６上に重ねて電極層２７（サブ電極層）が形成されている。
【００４２】
図２に示すように前記磁気抵抗効果素子２５、電極層２７及び下部ギャップ層２４上には、Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂などの絶縁材料で形成された上部ギャップ層２８が形成されている。
【００４３】
図２に示すように前記上部ギャップ層２８には、前記電極層２７上に第２の穴部２８ａが形成されている。前記第２の穴部２８ａは前記電極層２７の表面にまで貫通しており、この第２の穴部２８ａ内から前記上部ギャップ層２８表面にかけて主電極層２９が形成されている。前記主電極層２９と電極層２７は前記第２の穴部２８ａを介して導通接続されている。
【００４４】
図１に示すように主電極層２９は、磁気抵抗効果素子２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に形成された電極層２７上に第２の穴部２８ａを介してハイト方向後方（図示Ｙ方向）に延びて形成されている。図１では前記主電極層２９の平面は略直方形状であるが、図１の主電極層２９の形状は簡略化して図示されたものであり、前記主電極層２９は図１の形状に限るものではない。
【００４５】
図１及び図２に示すように、前記主電極層２９は、前記主電極層２９の上面からその周囲にかけてレジストなどの有機絶縁材料や無機絶縁材料で形成された絶縁材料層３０によって覆われている。
【００４６】
図２に示すように前記上部ギャップ層２８には前記下部ギャップ層２４に形成された穴部２４ａと同位置に第１の穴部２８ｂが形成され、前記第１の穴部２８ｂ及び穴部２４ａからは前記下部シールド層２３の表面が露出している。
【００４７】
前記下部ギャップ層２４に形成された穴部２４ａと前記上部ギャップ層２８に形成された第１の穴部２８ｂ内には導電層３１が形成され、この導電層３１の下面は前記下部シールド層２３と導通接続された状態になっている。
【００４８】
図２に示すように前記上部ギャップ層２８上、絶縁材料層３０上及び導電層３１上には、ＮｉＦｅ系合金（パーマロイ）などで形成された上部シールド層３２が形成されている。
【００４９】
図２に示す下部シールド層２３から前記上部シールド層３２までの各層で再生用のＭＲヘッドｈ１が構成される。
【００５０】
図２に示す実施形態の薄膜磁気ヘッド２１は前記ＭＲヘッドｈ１上に記録用のインダクティブヘッドｈ２が積層形成された複合型の薄膜磁気ヘッドとなっている。
【００５１】
図２に示す実施形態では、前記上部シールド層３２はインダクティブヘッドｈ２の下部コア層としても機能している。
【００５２】
前記インダクティブヘッドｈ２の下部コア層３２上には、前記薄膜磁気ヘッド２１の前端面からハイト方向（図示Ｙ方向）に離れた位置に、例えば有機材料で形成されたＧｄ決め層３３が形成されている。前記Ｇｄ決め層３３よりもさらにハイト方向後方（図示Ｙ方向）には、磁性材料製のバックギャップ層３４が形成されている。前記バックギャップ層３４は前記下部コア層３２と磁気的に接続されている。
【００５３】
図２に示すように前記Ｇｄ決め層３３上から薄膜磁気ヘッド２１の前端面（記録媒体Ｄと対向する側の面）にかけて、下から下部磁極層３５、磁気ギャップ層３６及び上部磁極層３７からなる磁極層３８が形成されている。前記下部磁極層３５や上部磁極層３７はＮｉＦｅ系合金、ＣｏＦｅ系合金、ＣｏＦｅＮｉ系合金などの磁性材料で形成される。一方、前記磁気ギャップ層３６はＮｉＰなどのメッキ形成可能な非磁性導電材料で形成される。
【００５４】
図２に示すように前記磁極層３８とバックギャップ層３４間であって前記下部コア層３２上には、Ａｌ₂Ｏ₃などの絶縁下地層３９を介して、Ｃｕなどの非磁性導電材料で形成された第１コイル層４０が巻回形成されている。
【００５５】
前記第１コイル層４０の各導体部間はレジストなどの有機絶縁材料層４１によって埋められており、前記第１コイル層４０上及び前記有機絶縁材料層４１上はＡｌ₂Ｏ₃などの無機絶縁材料層４２などによって覆われている。前記無機絶縁材料層４２、磁極層３８及びバックギャップ層３４のそれぞれの表面はＣＭＰ技術等を用いて平坦化されている。
【００５６】
図２に示すように、前記無機絶縁材料層４２上には第２コイル層４３が巻回形成されている。図２に示すように前記第２コイル層４３はレジストなどの有機絶縁材料層４４によって覆われており、さらに前記有機絶縁材料層４４上にはＮｉＦｅ系合金などの磁性材料で形成された上部コア層４５が例えばフレームメッキ法などで形成されている。図２に示すように前記上部コア層４５の先端部４５ａは、前記上部磁極層３７上に磁気的に接続されている。この実施形態では前記先端部４５ａの前端面は、薄膜磁気ヘッド２１の前端面（記録媒体Ｄと対向する側の面）と同一面上で形成されず、ハイト方向（図示Ｙ方向）に後退しているが、前記先端部４５ａの前端面が前記薄膜磁気ヘッド２１の前端面と同一面上に形成されていてもよい。
【００５７】
また前記上部コア層４５の基端部４５ｂは前記バックギャップ層３０上に磁気的に接続されている。
【００５８】
図２に示す下部コア層３２から上部コア層４５までの各層で記録用ヘッドのインダクティブヘッドｈ２が構成される。
【００５９】
インダクティブヘッドｈ２では、前記第１コイル層４０及び第２コイル層４３に記録電流が流れると記録磁界が発生し、上部磁極層３７−上部コア層４５−バックギャップ層３４−下部コア層３２−下部磁極層３５を経る磁路が形成される。前記磁気ギャップ層３６を挟んだ下部磁極層３５と上部磁極層３７間からの漏れ磁界によって記録媒体Ｄに信号が記録される。
【００６０】
図２に示すように、前記上部コア層４５上はＡｌ₂Ｏ₃などの保護層４６によって覆われている。また図２に示すように前記薄膜磁気ヘッド２１の前端面（記録媒体Ｄと対向する側の面）には保護層４７が形成されている。前記保護層４７はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ｔａ−Ｃ（Tetrahedral Amorphous Carbon）のうち１種または２種以上で形成されることが好ましい。
【００６１】
本発明における薄膜磁気ヘッドの特徴的部分について以下に説明する。図２に示すように本発明では前記下部シールド層２３と上部シールド層３２間が、導電層３１によって導通接続されている。前記導電層３１によって前記下部シールド層２３と上部シールド層３２間が導通接続されると前記下部シールド層２３と上部シールド層３２とを同電位にすることが可能である。
【００６２】
このため前記薄膜磁気ヘッド２１の製造工程時に、前記薄膜磁気ヘッドを溶剤に浸したとき、前記薄膜磁気ヘッド２１の前端面に形成された保護膜４７から前記溶剤が浸透して、また磁気ヘッドの駆動時のときなどに空気中の水分が前記薄膜磁気ヘッド２１の前端面に形成された保護膜４３から浸透して、前記溶剤や水分が前記下部シールド層２３及び上部シールド層３２にまで到達しても、前記下部シールド層２３と上部シールド層３２には電池効果が発生しにくくあるいは発生せず、前記下部シールド層２３及び上部シールド層３２の腐食を従来に比べて適切に抑制することができる。
【００６３】
本発明では、このように下部シールド層２３と上部シールド層３２の耐腐食性を向上させることができることで、前記シールド層２３、３２のシールド機能を良好に保つことができ、よって再生時にノイズを適切に前記シールド層２３、３２で遮断でき、再生特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【００６４】
また本発明では、前記薄膜磁気ヘッド２１の前端面に形成された保護層４７の膜厚Ｔ２は、０．５ｎｍ以上で５ｎｍ以下であることが好ましい。これにより前記薄膜磁気ヘッド２１の前端面と記録媒体Ｄ間の浮上距離Ｈ２を縮めることができ、スペーシングロスの低減を図ることができる。また本発明では、このように保護層４７の膜厚が薄く形成されることにより、前記保護層４７にピンホール等の欠陥が形成され、薄膜磁気ヘッド２１の製造工程時に使用される溶剤や空気中の水分が下部シールド層２３及び上部シールド層３２にまでより浸透しやすくなっても、本発明では上記したように前記下部シールド層２３と上部シールド層３２とが同電位にされたことで、前記下部シールド層２３及び上部シールド層３２間に電池効果が発生しにくく、前記下部シールド層２３及び上部シールド層３２は従来に比べて腐食され難くなり、高記録密度化においても再生特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することが可能になっている。
【００６５】
次に前記導電層３１の材質について以下に説明する。前記導電層３１は非磁性導電材料で形成されることが好ましい。本発明では前記導電層３１が非磁性導電材料で形成されるとき、前記導電層３１は前記主電極層２９と同一材料で形成されることが好ましい。本発明では後述する製造方法で説明するように、前記導電層３１を主電極層２９と同じ工程時に同時に形成することが可能である。
【００６６】
このように本発明では前記導電層３１を前記主電極層２９と同じ材質で同時に形成することが可能であり、少ない工程数で前記導電層３１を容易に且つ適切に形成することが可能になっている。
【００６７】
また後述する製造方法で説明するように、前記導電層３１を、ハードバイアス層２６、電極層２７及び主電極層２９の各工程時と同時に積層形成していき、前記導電層３１を下から、ハードバイアス層２６、電極層２７及び主電極層２９と同じ材質からなる積層構造で形成することも可能である。
【００６８】
なお前記導電層３１は、前記主電極層２９と別工程で形成され、材質が前記主電極層２９と異なるものでもかまわない。
【００６９】
前記導電層３１はＣｕ、ＮｉＰ、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｕから１種または２種以上の非磁性導電材料で形成されることが好ましい。
【００７０】
また前記導電層３１は単層構造であってもよいが、多層構造であってもかまわず、例えばＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造を例示することができる。
【００７１】
また前記導電層３１は磁性材料で形成されてもよい。前記導電層３１を磁性材料で形成すると、前記導電層３１が磁化され、磁気抵抗効果素子２５に磁気的な影響を与える心配はあるものの、下部シールド層２３及び上部シールド層３２の耐食性を向上させるという効果は適切に発揮できる。
【００７２】
また前記導電層３１を磁性材料で形成し、図２に示すようにＭＲヘッドｈ１の上部シールド層３２とインダクティブヘッドｈ２の下部コア層３２とを同じ層で兼用している場合には、以下のように前記導電層３１の縦断面における形成位置を規定することが好ましい。
【００７３】
すなわち図２に示す実施形態の薄膜磁気ヘッド２１では、前記導電層３１の記録媒体Ｄ側の前端面３１ａが、バックギャップ層３４の記録媒体Ｄ側の前端面３４ａよりも記録媒体Ｄ側（図示Ｙ方向とは逆方向）に位置していると、上部コア層４５からバックギャップ層３４を介して下部コア層３２に導かれる一部の記録磁界が、前記導電層３１を介して下部シールド層２３に流入する可能性がある。これによって再生時及び記録時のＭＲヘッドｈ１とインダクティブヘッドｈ２間における磁気的な干渉が強まり、再生特性及び記録特性が低下してしまう。
【００７４】
このため前記導電層３１が磁性材料で形成され、且つ下部コア層３２と上部シールド層３２とが同じ層で形成されているタイプの複合型薄膜磁気ヘッドである場合、前記導電層３１の前端面３１ａは前記バックギャップ層３４の前端面３４ａよりハイト方向後方（図示Ｙ方向）に形成されていることが好ましい。より好ましくは、前記導電層３１の前端面３１ａは前記バックギャップ層３４の後端面３４ｂよりもハイト方向後方（図示Ｙ方向）に位置することである。
【００７５】
なお前記導電層３１はＮｉＦｅ系合金、ＣｏＦｅ系合金、ＣｏＦｅＮｉ系合金などの磁性材料で形成できる。
【００７６】
次に前記導電層３１を真上から見た際の前記導電層３１の形成位置について説明する。図１に示すように前記導電層３１は、磁気抵抗効果素子２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側からハイト方向後方（図示Ｙ方向）に延びる主電極層３０、３０の間に形成されている。
【００７７】
また図１に示すように、前記導電層３１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面３１ｂと前記主電極層２９の内側端面までの間隔Ｈ３は、前記導電層３１の両側において同じ長さであり、すなわち前記導電層３１は、トラック幅方向における主電極層２９、２９間の真ん中に形成されていることが好ましい。
【００７８】
これにより前記磁気抵抗効果素子２５等からの誘導電流が発生しても前記導電層３１がトラック幅方向（図示Ｘ方向）の真ん中に形成されたことでシールド層２３、３２に対する外部磁場の影響を弱くでき、シールド機能を適切に保つことができ、再生特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【００７９】
また本発明では前記導電層３１が、下部シールド層２３及び上部シールド層３２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における真ん中に位置していることがさらに好ましい。また前記導電層３１は前記磁気抵抗効果素子２５のハイト方向（図示Ｙ方向）の真後ろに形成されていることがさらに好ましい。これによりより適切に外部磁場に対する影響を弱くでき、再生特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【００８０】
また磁気抵抗効果素子２５の上下（図示Ｚ方向）に電極層が形成されるような構造の磁気抵抗効果素子２５を使用する場合、例えばトンネル型磁気抵抗効果型素子やＣＰＰ型磁気抵抗効果素子の場合は、図１のように平面的に見たときに磁気抵抗効果素子２５のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に主電極層２９は形成されないから、図１のように主電極層２９間に導電層３１を配置することはそもそもできない。
【００８１】
かかる場合でも、上記したように前記導電層３１を、下部シールド層２３及び上部シールド層３２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における真ん中に位置させ、また前記導電層３１を前記磁気抵抗効果素子２５のハイト方向（図示Ｙ方向）の真後ろに形成することで、これにより前記磁気抵抗効果素子２５等からの誘導電流が発生しても、シールド層２３、３２に対する外部磁場の影響を弱くでき、シールド機能を適切に保つことができ、再生特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【００８２】
また前記導電層３１の膜面（図示Ｘ方向とＹ方向とで形成される面）と平行な方向における断面積は、１μｍ²以上で５００μｍ²以下で形成されることが好ましい。前記導電層３１の膜面と平行な方向の断面積が１μｍ²よりも小さくなると、前記導電層３１の形成を所定形状で形成することが困難で、前記下部シールド層２３と上部シールド層３２間を適切に導通接続させにくくなり好ましくない。
【００８３】
一方、前記導電層３１の膜面と平行な方向の断面積が５００μｍ²よりも大きくなると、トラック幅方向（図示Ｘ方向）における主電極層２９間に形成された前記導電層３１が、前記主電極層２９と電気的に干渉しあるいは接触しやくなり主電極層２９から磁気抵抗効果素子２５に流れるセンス電流の一部が導電層３１に分流するなどの不具合が発生しやすくなり好ましくない。
【００８４】
なお図１に示す前記導電層３１の両側端面３１ｂと前記主電極層２９間の間隔Ｈ３は、０．５μｍ以上であることが好ましい。これにより前記主電極層２９と導電層３１間の電気的な干渉を抑制できる。
【００８５】
なお図１に示す主電極層２９は、上部シールド層３２の後端面よりもさらにハイト方向後方（図示Ｙ方向）に延びて形成され、前記主電極層２９の後端部からは、引出し層４８が形成されている。この引出し層４８から主電極層２９、磁気抵抗効果素子２５にセンス電流が流れる。
【００８６】
次に前記導電層３１の形状について以下に説明する。図１に示すように前記導電層３１の膜面と平行な方向における断面の形状は略四角形であるが、前記断面の形状が略丸形状等であってもかまわない。また図２に示すように前記導電層３１の縦断面の両側端部は、下部シールド層２３表面から垂直方向（図示Ｚ方向）に延びているが、前記両側端部は湾曲していてもよいし傾斜していてもよい。
【００８７】
次に前記導電層３１以外の図１、図２の薄膜磁気ヘッド２１の特徴的部分について以下に説明する。
【００８８】
図２に示すように、前記主電極層２９の上面及びその周囲は絶縁材料層３０によって覆われており、これによって前記上部シールド層３２と主電極層２９間が導通接続されることを防止でき、再生特性に優れた薄膜磁気ヘッド２１を形成することが可能である。前記絶縁材料層３０はレジストなどの有機絶縁材料で形成されてもよいし、無機絶縁材料で形成されてもよい。材質により製造方法が異なるので、その点については後述する。
【００８９】
また本発明では、上記した絶縁材料層３０を形成しなくても、前記主電極層２９と上部シールド層３２間の絶縁を確保できる構造を提示できる。
【００９０】
例えば図２に示す磁気抵抗効果素子２５及び電極層２７の周囲を絶縁層で埋め、その絶縁層上に主電極層２９を形成し、前記磁気抵抗効果素子２９上から前記主電極層２９上にかけて上部ギャップ層２８を形成するのである。かかる場合、前記主電極層２９上は前記上部ギャップ層２８によって覆われることになるので、あらためて絶縁材料層３０を形成する必要がない。
【００９１】
次に本発明では、前記下部シールド層２３と上部シールド層３２は、同じ磁性材料で形成されても良いし、異なる磁性材料で形成されてもよい。
【００９２】
図２に示す実施形態では前記上部シールド層３２はインダクティブヘッドｈ２の下部コア層としても機能するため、前記上部シールド層３２はシールド機能とともにコア機能をも併せ持つことが好ましい。
【００９３】
シールド機能として必要な磁気特性は高透磁率や低磁歪定数等であり、コア機能として必要な磁気特性は高飽和磁束密度等である。従って上部シールド層３２は下部シールド層２３と同等な透磁率及び磁歪定数を有し、且つ前記下部シールド層２３よりも大きい飽和磁束密度を有することが好ましい。
【００９４】
例えば前記上部シールド層３２と下部シールド層２３を共にＮｉＦｅ系合金で形成することができるが、かかる場合、上部シールド層３２に使用されるＮｉＦｅ系合金のＦｅ組成比を下部シールド層２３に使用されるＮｉＦｅ系合金のＦｅ組成比よりも多くすることで、前記上部シールド層３２の飽和磁束密度を前記下部シールド層２３よりも大きくすることができる。
【００９５】
なお前記上部シールド層３２と下部シールド層２３とを異なる磁性材料で形成した場合は、本発明のように導電層３１が形成されていないと、通常、同一材料で形成された場合に比べて、前記上部シールド層３２と下部シールド層２３間の電位差は大きくなり、より前記上部シールド層３２及び下部シールド層２３が電池効果によって腐食されやすくなるが、本発明のように前記上部シールド層３２と下部シールド層２３間を導電層３１で電気的に繋げることで、たとえ前記上部シールド層３２と下部シールド層２３とが異なる材質で形成されていても、電池効果を抑制でき、前記上部シールド層３２及び下部シールド層２３の耐腐食性を向上させることが可能になる。
【００９６】
図３は本発明における第２実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造の部分縦断面図である。
【００９７】
図３に示す第２実施形態の薄膜磁気ヘッド２１では図２の薄膜磁気ヘッド２１と異なって、ＭＲヘッドｈ１を構成する上部シールド層３２と、インダクティブヘッドｈ２を構成する下部コア層５２とが分離して形成されており、前記下部コア層５２と上部シールド層３２間にはＡｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂などの絶縁材料で形成された絶縁層（分離層）５０が形成されている。
【００９８】
すなわち図３に示す薄膜磁気ヘッド２１はＭＲヘッドｈ１とインダクティブヘッドｈ２とが同じ層を兼用せずに完全に別々に形成された形態であり、図３のような薄膜磁気ヘッド２１は、ピギーバック（piggy back）型の薄膜磁気ヘッドと呼ばれる。
【００９９】
ピギーバック型の薄膜磁気ヘッド２１は、図２の薄膜磁気ヘッド２１に比べて記録時及び再生時におけるＭＲヘッドｈ１とインダクティブヘッドｈ２間の磁気的な干渉を適切に抑制できるという利点がある。
【０１００】
図３に示す薄膜磁気ヘッド２１では、下部コア層５２と上部シールド層３２とが分離形成されているから、この下部コア層５２と上部シールド層３２間に電位差が生じ、製造工程中に使用される溶剤や空気中の水分などが、特に高記録密度化に対応するために保護層４７が薄くされることで、前記薄膜磁気ヘッド２１の前端面に形成された保護層４７内から浸透し、前記下部コア層５２及び上部シールド層３２が腐食しやすくなる。
【０１０１】
このため図３では、前記下部コア層５２及び上部シールド層３２間が導電層５１によって導通接続されており、これによって前記下部コア層５２と上部シールド層３２とが同電位になり、前記下部コア層５２と前記上部シールド層３２の耐腐食性を向上させることができる。
【０１０２】
前記導電層５１は非磁性導電材料で形成されても磁性材料で形成されてもどちらでもよいが、磁性材料で形成される場合、特に下部コア層５２の形成時と同じ工程時に前記導電層５１を形成することが好ましい。かかる場合、前記下部コア層５２と導電層５１は一体化した状態になる。
【０１０３】
また前記導電層５１が特に磁性材料で形成される場合には、前記導電層５１の記録媒体Ｄ側の前端面５１ａを前記バックギャップ層３４の記録媒体Ｄ側の前端面３４ａよりもハイト方向後方（図示Ｙ方向）に形成することが好ましい。これにより記録磁界の一部が下部コア層５２から前記導電層５１を介して上部シールド層３２に導かれるのを防止でき、再生特性及び記録特性に優れた薄膜磁気ヘッド２１を形成することが可能である。
【０１０４】
なおかかる場合、前記上部シールド層３２と下部シールド層２３間を電気的に繋ぐ導電層３１が磁性材料で形成されているとき、前記導電層３１の前端面３１ａを、前記導電層層５１の前端面５１ａよりハイト方向後方（図示Ｙ方向）に形成することが良好な再生特性を維持できる点で好ましいと考えられる。
【０１０５】
また図３のように下部コア層５２と上部シールド層３２とを別々に形成する場合、前記下部コア層５２を、コア機能を向上させるため高飽和磁束密度等を有する磁性材料で形成し、一方、上部シールド層３２を、シールド機能を向上させるため高透磁率及び低磁歪定数等を有する磁性材料で形成することが好ましい。
【０１０６】
また図３では下部シールド層２３と上部シールド層３２とを同じ磁性材料で形成し、前記下部シールド層２３と上部シールド層３２のシールド機能を共に同程度に向上させることが好ましい。
【０１０７】
なお図２及び図３に示す薄膜磁気ヘッド２１では、ＭＲヘッドｈ１とインダクティブヘッドｈ２とが複合形成された形態であるが、本発明では前記薄膜磁気ヘッド２１がＭＲヘッドｈ１のみで構成されていてもよい。
【０１０８】
図４ないし図９は本発明における薄膜磁気ヘッドの製造工程図である。図４ないし図９は薄膜磁気ヘッドの製造工程中における部分縦断面図である。
【０１０９】
なお製造工程中の薄膜磁気ヘッドは、図４に示すＡ−Ａ線よりも図示左側のＢ領域にまで延ばされて形成されている。薄膜磁気ヘッドの製造の最終工程で、前記薄膜磁気ヘッドはＡ−Ａ線まで削り込まれ、すなわち図４に示すＢ領域の各積層膜は削り落とされ、Ａ−Ａ線が完成した薄膜磁気ヘッドの前端面となる。以下で「薄膜磁気ヘッドの前端面となるべき面」なる表現を用いたとき、それは薄膜磁気ヘッドをＡ−Ａ線からトラック幅方向（図示Ｘ方向）に切断したときの切断面のことを表し、図４に示すＢ領域の存在については、図５以降、説明及び図示はしないことにする。
【０１１０】
図４では、スライダ２０上にＡｌ₂Ｏ₃などで形成された絶縁層２２を形成し、さらに前記絶縁層２２上に磁性材料製の下部シールド層２３をメッキ法、蒸着法、スパッタ法等で形成する。次に前記下部シールド層２３上にＡｌ₂Ｏ₃などの絶縁材料からなる下部ギャップ層２４をスパッタ法や蒸着法により形成する。
【０１１１】
次に図４では、前記下部ギャップ層２４の上に磁気抵抗効果素子２５を形成する。前記磁気抵抗効果素子２５は、前記下部ギャップ層２４上の全面に一旦形成された後、レジスト層（図示しない）を用いて図４に示す所定形状にパターン形成される。
【０１１２】
図４に示すように、前記磁気抵抗効果素子２５は、下部ギャップ層２４上に薄膜磁気ヘッドの前端面となるべき面（Ａ−Ａ線からの切断面）からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定の長さ寸法で残される。なお前記磁気抵抗効果素子２５は、スピンバルブ型薄膜素子に代表される巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ効果）を利用した巨大磁気抵抗効果素子、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ効果）を利用したトンネル型磁気抵抗効果型素子、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ効果）を利用した異方性磁気抵抗効果素子などである。
【０１１３】
その後、前記磁気抵抗効果素子２５のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に、ハイト方向後方（図示Ｙ方向）に延びるハードバイアス層２６及び電極層２７をレジスト層（図示しない）を用いてパターン形成する。前記ハードバイアス層２６及び電極層２７の平面形状は例えば図１のようになる。なお前記ハードバイアス層２６は設けなくてもよい。また前記磁気抵抗効果素子２５がトンネル型磁気抵抗効果型素子やＣＰＰ型磁気抵抗効果素子の場合は、前記磁気抵抗効果素子２５の上下に電極層が形成されることになる。
【０１１４】
図４のように、下部ギャップ層２４上に磁気抵抗効果素子２５、ハードバイアス層２６及び電極層２７をパターン形成した後、図５のように、前記磁気抵抗効果素子２５上、電極層２７上及び下部ギャップ層２４上にレジスト層６０を形成する。さらに前記下部ギャップ層２４上に形成されたレジスト層６０の一部分に露光現像によって穴部６０ａを形成し、この穴部６０ａ内から前記下部ギャップ層２４表面を露出させる。
【０１１５】
そして前記穴部６０ａから露出する前記下部ギャップ層２４をＲＩＥ法やイオンミリング法などで削り（点線部分が削られる）、前記下部ギャップ層２４に下部シールド層２３にまで貫通する穴部２４ａを形成する。そして前記レジスト層６０を除去する。
【０１１６】
次に図６に示す工程では、前記磁気抵抗効果素子２５上、電極層２７上、下部ギャップ層２４上及び前記穴部２４ａから露出した下部シールド層２３上にかけて上部ギャップ層２８をスパッタ法や蒸着法により形成する。
【０１１７】
そして前記上部ギャップ層２８上にレジスト層６７を形成する。次に前記電極層２７上に形成された上部ギャップ層２８上のレジスト層６７、及び前工程で下部ギャップ層２４に形成された穴部２４ａ内を埋める上部ギャップ層２８上のレジスト層６７をそれぞれ露光現像によって除去し、前記レジスト層６７に穴部６７ａ、６７ｂを形成する。
【０１１８】
次に前記穴部６７ａ、６７ｂから露出する上部ギャップ層２８をＲＩＥ法やイオンミリング法などによって除去し、前記上部ギャップ層２８に電極層２７表面が露出する第２の穴部２８ａと、下部シールド層２３表面が露出する第１の穴部２８ｂを形成する。
【０１１９】
ここで、図５に示す工程で下部ギャップ層２４に予め穴部２４ａを形成しておいたことの利点について説明する。
【０１２０】
図５工程で前記下部ギャップ層２４に予め穴部２４ａを形成しておくと、図６工程で前記レジスト層６７に形成された穴部６７ｂから露出する絶縁層の厚みは上部ギャップ層２８の厚み分だけになる。
【０１２１】
仮に前記下部ギャップ層２４に穴部２４ａを開けておかないと、前記レジスト層６７の穴部６７ｂから露出する絶縁層の厚みは下部ギャップ層２４と上部ギャップ層２８とを合わせた厚みになる。かかる場合、前記レジスト層６７の穴部６７ａから露出する絶縁層の厚み（上部ギャップ層２８の厚み分のみ）と穴部６７ｂから露出する絶縁層の厚み（下部ギャップ層２４と上部ギャップ層２８とを合わせた厚み）が異なるため、前記穴部６７ａ、６７ｂから露出する上部ギャップ層２８を削り終えた時点では、まだ穴部６７ｂ内には下部ギャップ層２４が残っている状態になる。よって前記穴部６７ｂから露出する下部ギャップ層２４をイオンミリングなどで削って下部シールド層２３表面を露出させようとすると、穴部６７ａでは露出した電極層２７が削られる結果になり、前記電極層２７に損傷を与えてしまう。特にミリングレートは電極層２７の方が下部ギャップ層２４より速いから、前記電極層２７は大きなダメージを受ける。
【０１２２】
上記した問題点を解消するため、本発明では図５工程でまず下部ギャップ層２４に穴部２４ａを形成し、図６工程で、レジスト層６７に形成されたそれぞれの穴部６７ａ、６７ｂから露出する絶縁層の厚みを上部ギャップ層２８の厚み分のみとした。これにより電極層２７が削り込まれるといった問題は発生しなくなり、再生特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することが可能になる。
【０１２３】
図６工程で、前記上部ギャップ層２８に第２の穴部２８ａと第１の穴部２８ｂを形成した後、前記レジスト層６７を除去する。
【０１２４】
次に図７に示す工程では、前記上部ギャップ層２８上、第２の穴部２８ａ及び第２の穴部３８ｂ内に一旦、レジスト層６１を形成した後、前記レジスト層６１を露光現像して図７のように一部、前記レジスト層６１を残す。なおこの露光現像によって上部ギャップ層２８の第２の穴部２８ａ及び第１の穴部２８ｂ内を埋めていたレジスト層６１は全て除去されると共に、前記穴部２８ａ、２８ｂの周囲に前記穴部２８ａ、２８ｂよりも面積の大きな所定形状のパターン６１ａ、６１ｂが前記レジスト層６１に形成される。
【０１２５】
ここで前記レジスト層６１に形成されたパターン６１ａは、次工程で主電極層２９が形成される領域であり、前記レジスト層６１に形成されたパターン６１ｂは、次工程で導電層３１が形成される領域である。
【０１２６】
そして図８に示す工程で、前記レジスト層６１に形成されたパターン６１ａに主電極層２９を成膜する。前記主電極層２９はスパッタ法や蒸着法などで形成される。
【０１２７】
前記主電極層２９は前記上部ギャップ層２８に形成された穴部２８ａ内にも形成され、前記主電極層２９は前記電極層２７と導通接続される。
【０１２８】
この主電極層２９と同じ工程時及び同じ手法で前記レジスト層６１に形成されたパターン６１ｂ内に導電層３１を形成する。前記導電層３１を前記主電極層２９と同じ工程時に同時に形成することで、前記導電層３１の材質は前記主電極層２９と同じになる。
【０１２９】
前記導電層３１は下部ギャップ層２４及び上部ギャップ層２８を介して下部シールド層２３に導通接続される。そして前記レジスト層６１を除去する。
【０１３０】
図９に示す工程では、前記主電極層２９上及びその周囲をレジストなどの有機材料で形成された絶縁材料層３０で覆う。形成方法としては、一旦、前記主電極層２９上や上部ギャップ層２８上全面にレジスト層を形成した後、露光現像で前記主電極層２９の上面及びその周囲にのみ前記レジスト層を残し、残されたレジスト層をポストベークして硬化させる。
【０１３１】
次に前記絶縁材料層３０、上部ギャップ層２８及び電極層３１上に例えばＮｉＦｅ系合金などからなる磁性材料あるいは非磁性導電材料からなるメッキ下地層３２ａをスパッタ法や蒸着法で成膜した後、前記メッキ下地層３２ａ上に磁性材料製の上部シールド層３２をメッキ形成する。
【０１３２】
以上、図４ないし図９に示す各工程によって図２、図３に示すＭＲヘッドｈ１を製造することが可能である。
【０１３３】
なお図８工程で、主電極層２９と導電層３１とを同時に形成すれば、少ない工程数で前記導電層３１を容易に且つ適切に形成することができるが、前記主電極層２９と導電層３１とを同時に形成せず、別々に形成してもよい。
【０１３４】
また図５工程で下部ギャップ層２４に穴部２４ａを形成しなくても、以下の方法であれば、前記電極層２７に損傷を与えず、上部ギャップ層２８に第２の穴部２８ａと第１の穴部２８ｂを開けることもできる。
【０１３５】
すなわち図６工程で、まずレジスト層６７に穴部６７ａのみを露光現像で形成して、前記穴部６７ａから露出する上部ギャップ層２８を削って第２の穴部２８ａを形成し、前記第２の穴部２８ａから電極層２７表面を露出させる。次に前記レジスト層６７を一旦、除去し、次に新たなレジスト層を前記上部ギャップ層２８上に形成する。このとき前記上部ギャップ層２８に形成された第２の穴部２８ａ内も前記レジスト層で埋め、前記レジスト層に図６に示す穴部６７ｂのみを露光現像で形成し、前記穴部６７ｂから露出する上部ギャップ層２８及び下部ギャップ層２４を削って、前記下部シールド層２３表面を露出させる。
【０１３６】
つまり上記した方法では、上部ギャップ層２８に形成される第１の穴部２８ｂと第２の穴部２８ａを別々のレジスト層を用いて別々の工程時に開けるのである。
【０１３７】
上記した方法であれば、図５工程で、下部ギャップ層２４に穴部２４ａを開けなくても、電極層２７に損傷を与えずに、前記上部ギャップ層２８に第２の穴部２８ａと第１の穴部２８ｂを形成できる。
【０１３８】
また図９工程では、前記主電極層２９上及びその周囲を、レジストなどの有機絶縁材料で形成された絶縁材料層３０で覆っているが、無機絶縁材料層で覆うこともできる。
【０１３９】
図１０（薄膜磁気ヘッドの製造工程中の部分縦断面図）に示す工程では、前記主電極層２９、上部ギャップ層２８及び導電層３１上にレジスト層６２を形成した後、露光現像によって前記レジスト層６２を前記導電層３１上、および薄膜磁気ヘッドの前端面となるべき面（図４に示すＡ−Ａ線からの切断面）から主電極層２９の前端面までの間に残す。
【０１４０】
そして前記レジスト層６２に覆われていない主電極層２９上、および上部ギャップ層２８上にＡｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂などで形成された無機絶縁材料層６３をスパッタ法や蒸着法などにより形成する。そして前記レジスト層６２を除去する。
【０１４１】
上記した方法によって前記主電極層２９の上面及びその周囲に無機絶縁材料層６３を形成することができる。
【０１４２】
なお、前記レジスト層６２を薄膜磁気ヘッドの前端面となるべき面から主電極層２９の前端面までの間に残し、この部分に無機絶縁材料層６３が形成されないようにした理由は、この部分に無機絶縁材料層６３が形成されると、薄膜磁気ヘッドの前端面となるべき面から前記無機絶縁材料層６３が露出し、下部シールド層２３と上部シールド層３２間の間隔、すなわちギャップ長Ｇｌが広がってしまうからである。高記録密度化に適切に対応するには、前記ギャップ長Ｇｌは短いことが好ましく、前記薄膜磁気ヘッドの前端面となるべき面から前記無機絶縁材料層６３が露出しないようにすることにより、前記ギャップ長Ｇｌを下部ギャップ層２４、磁気抵抗効果素子２５及び上部ギャップ層２８の膜厚を足し合わせた大きさで抑えることが可能になる。
【０１４３】
また図４と図５に示す工程を逆に行ってもよい。その製造工程は図１１と図１２に示されている。
【０１４４】
図１１に示す工程では、スライダ２０上に絶縁層２２、下部シールド層２３及び下部ギャップ層２４を形成した後、前記下部ギャップ層２４上にレジスト層６４を形成し、前記レジスト層６４に露光現像により穴部６４ａを形成する。そして前記穴部６４ａから露出する下部ギャップ層２４を除去し、前記下部ギャップ層２４に下部シールド層２３表面が露出する穴部２４ａを形成する。そして前記レジスト層６４を除去する。
【０１４５】
図１２に示す工程では、前記前記下部ギャップ層２４上の全面に磁気抵抗効果素子２５を形成した後、前記磁気抵抗効果素子２５上にレジスト層６５を形成し、このレジスト層６５に前記ハードバイアス層２６及び電極層２７を形成するための穴部６５ａを露光現像で形成する。このとき、前記下部ギャップ層２４に形成された穴部２４ａ上のレジスト層も露光現像で除去して穴部６５ｂを形成する。
【０１４６】
各穴部６５ａ、６５ｂからは不必要な磁気抵抗効果素子２５が露出しているので、前記磁気抵抗効果素子２５をＲＩＥ法やイオンミリング法などで除去した後、前記ハードバイアス層２６及び電極層２７を前記レジスト層６５に形成された穴部６５ａ、６５ｂ内に形成する。そして前記レジスト層６５を除去する。
【０１４７】
その後、図６以降と同じ工程を辿るが、図１１及び図１２工程を経て形成された導電層３１は、３層構造となり、一番下がハードバイアス層２６と同じ材質層２６ａ、２層目が電極層２７と同じ材質の層２７ａ、３層目が主電極層２９と同じ材質の層になる。
【０１４８】
また図８に示す工程で、主電極層２９と導電層３１を形成するとき、図１に示すように、磁気抵抗効果素子２のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側からハイト方向後方（図示Ｙ方向）に延びる主電極層２９の間に前記導電層３１が位置するように、図６工程時に、上部ギャップ層２８に形成される第２の穴部２８ａと第１の穴部２８ｂの形成位置、及び図７工程時に、レジスト層６１に形成されるパターン６１ａ、６１ｂの形状を適切に規定することが好ましい。
【０１４９】
また図１に示すようにトラック幅方向（図示Ｘ方向）における前記主電極層２９の間の真ん中に前記導電層３１を位置させることがより好ましい。
【０１５０】
これにより前記磁気抵抗効果素子２５等からの誘導電流が発生しても前記導電層３１がトラック幅方向（図示Ｘ方向）の真ん中に形成されたことでシールド層２３、３２に対する外部磁場の影響を弱くでき、シールド機能を適切に保つことができ、再生特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【０１５１】
また本発明では、図９に示す上部シールド層３２までを形成した後、図２あるいは図３に示すインダクティブヘッドｈ２を形成してもよい。
【０１５２】
また本発明では、図９に示すＭＲヘッドｈ１を形成した後、あるいはＭＲヘッドｈ１とインダクティブヘッドｈ２とを積層形成した後、薄膜磁気ヘッドの記録媒体Ｄ側の前端面に図２及び図３に示すように保護層４７を形成する。本発明では、前記保護層４７の膜厚を０．５ｎｍ以上で５ｎｍ以下で形成することが好ましい。これによりスペーシングロスを低減させることができ、高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【０１５３】
なお本発明では、前記保護層４７をＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）ｔａ−Ｃ（Tetrahedral Amorphous Carbon）のうち１種または２種以上で形成することが好ましい。
【０１５４】
以上のように本発明によれば、前記下部シールド層２３と上部シールド層３２間を導電層４３で電気的に接続することにより、前記下部シールド層２３と上部シールド層３２とを同電位にでき、薄膜磁気ヘッドの製造工程中における溶剤や空気中の水分などが前記保護層４７内を浸透し、前記溶剤や水分が前記下部シールド層２３及び上部シールド層３２にまで到達しても、前記下部シールド層２３及び前記上部シールド層３２が腐食されるのを従来に比べて適切に抑制することができる。
【０１５５】
このため本発明では、高記録密度化に適切に対応するために前記保護層４７の膜厚が薄く形成され、前記溶剤等が従来に比べて前記下部シールド層２３及び上部シールド層３２にまでより到達しやすくなっても、前記下部シールド層２３及び上部シールド層３２が腐食しにくい高記録密度化に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【０１５６】
また本発明では、前記導電層３１を主電極層２９と同じ形成時に同時に形成でき、少ない工程数で前記導電層３１を容易に且つ適切に形成することができる。
【０１５７】
さらに本発明では、前記導電層３１の形成位置を、トラック幅方向における主電極層２９、２９間の特に真ん中に位置させることで、前記磁気抵抗効果素子２５等からの誘導電流が発生してもシールド層２３、３２に対する外部磁場の影響を弱くでき、シールド機能を適切に保つことができ、再生特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【０１５８】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、下部シールド層と上部シールド層間を導電層で電気的に接続することにより、前記下部シールド層と上部シールド層とを同電位にでき、薄膜磁気ヘッドの製造工程中における溶剤や空気中の水分などが前記保護層内を浸透し、前記溶剤や水分が前記下部シールド層及び上部シールド層にまで到達しても、前記下部シールド層及び前記上部シールド層が腐食されるのを従来に比べて適切に抑制することができる。
【０１５９】
このため本発明では、高記録密度化に適切に対応するために前記保護層の膜厚が薄く形成され、前記溶剤等が従来に比べて前記下部シールド層及び上部シールド層にまでより到達しやすくなっても、前記下部シールド層及び上部シールド層が腐食しにくい高記録密度化に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図２】図１に示す２−２線から前記薄膜磁気ヘッドを切断した際の前記薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図、
【図３】本発明における別の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、
【図４】図２及び図３の本発明における薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す一工程図、
【図５】図４の次に行なわれる一工程図、
【図６】図５の次に行なわれる一工程図、
【図７】図６の次に行なわれる一工程図、
【図８】図７の次に行なわれる一工程図、
【図９】図８の次に行なわれる一工程図、
【図１０】本発明における別の製造方法を示す一工程図、
【図１１】本発明における別の製造方法を示す一工程図、
【図１２】図１１の次に行なわれる一工程図、
【図１３】従来における薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図、
【符号の説明】
２１薄膜磁気ヘッド
２３下部シールド層
２４下部ギャップ層
２４ａ（下部ギャップ層に形成された）穴部
２５磁気抵抗効果素子
２６ハードバイアス層
２７電極層（サブ電極層）
２８上部ギャップ層
２８ａ第２の穴部
２８ｂ第１の穴部
２９主電極層
３０絶縁材料層
３１導電層
３２上部シールド層
４７保護層
６０、６１、６２、６４、６５、６７レジスト層
６３無機絶縁材料層
Ｄ記録媒体
ｈ１ＭＲヘッド
ｈ２インダクティブヘッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reproducing thin film magnetic head in which a magnetoresistive effect element is formed between a lower shield layer and an upper shield layer via a gap layer, and in particular, improves the corrosion resistance between the lower shield layer and the upper shield layer. In particular, the present invention relates to a thin film magnetic head capable of maintaining good reproduction characteristics and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
FIG. 13 is a partial longitudinal sectional view of the structure of a conventional thin film magnetic head.
[0003]
Reference numeral 1 shown in FIG. 13 denotes alumina-titanium carbide (Al₂O_Three-TiC), and on this slider 1, Al₂O_ThreeA thin film magnetic head 11 is formed through the film 10.
[0004]
As shown in FIG.₂O_ThreeA lower shield layer 3 made of a magnetic material is formed on the film 10. On the lower shield layer 3 is Al.₂O_ThreeA lower gap layer 4 is formed on the lower gap layer 4, and a magnetic film having a predetermined length extends from the front end surface on the recording medium D side of the thin film magnetic head 11 to the rear in the height direction (Y direction in the drawing). Resistive effect element 5 is formed. The magnetoresistive element 5 is, for example, a spin valve thin film element utilizing a giant magnetoresistive effect (GMR effect).
[0005]
As shown in FIG. 13, Al extends from the magnetoresistive element 5 to the lower gap layer 4.₂O_ThreeAn upper gap layer 6 is formed, and an upper shield layer 7 made of a magnetic material is formed on the upper gap layer 6.
[0006]
Each layer from the lower shield layer 3 to the upper shield layer 7 constitutes a reproducing MR head.
[0007]
On the upper shield layer 7, for example, Al₂O_ThreeHowever, a recording inductive head may be provided on the upper shield layer 7.
[0008]
As shown in FIG. 13, a protective layer 9 made of, for example, DLC (diamond-like carbon) is formed on the front end face of the thin film magnetic head 11.
[0009]
In order to appropriately cope with further higher recording density in the future, the flying distance H1 from the front end surface of the thin film magnetic head 11 to the recording medium D must be shortened to reduce the spacing loss. For this purpose, it is necessary to make the thickness T1 of the protective layer 9 formed on the front end face of the thin film magnetic head 11 as thin as possible.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the thickness T1 of the protective layer 9 is reduced, defects such as pinholes are likely to occur in the protective layer 9.
[0011]
When defects such as pinholes occur in the protective layer 9, for example, a solvent used in the process of manufacturing the magnetic head 11 or moisture in the air permeates into the protective layer 9, and the solvent or moisture is in the lower part. It becomes easy to reach the front end surfaces of the shield layer 3 and the upper shield layer 7. At this time, since a potential difference is generated between the lower shield layer 3 and the upper shield layer 7, the lower shield layer 3 and the upper shield layer 7 are corroded by the battery effect due to the potential difference between the lower shield layer 3 and the upper shield layer 7. A problem occurred.
[0012]
When the lower shield layer 3 and the upper shield layer 7 are corroded in this way, the shielding functions of the lower shield layer 3 and the upper shield layer 7 are lowered, and noise cannot be properly blocked during reproduction, resulting in a decline in reproduction characteristics. I will.
[0013]
Therefore, the present invention is to solve the above-described conventional problems, and in particular, the lower shield layer and the upper shield layer are electrically connected by a conductive layer, the lower shield layer and the upper shield layer are set to the same potential, An object of the present invention is to provide a thin film magnetic head capable of appropriately improving the corrosion resistance of the lower shield layer and the upper shield layer, and a method of manufacturing the same.
[0014]
It is another object of the present invention to provide a thin film magnetic head capable of appropriately defining the formation position of the conductive layer, improving corrosion resistance and further improving reproduction characteristics, and a method of manufacturing the same. .
[0015]
Furthermore, the present invention is a thin film that allows the conductive layer to be formed in the same process as the main electrode layer that is conductively connected to the magnetoresistive effect element, and can easily and appropriately form the conductive layer with a small number of processes. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a magnetic head.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention is a lower shield layer, a lower gap layer formed on the lower shield layer, and the lower gap layer, which is formed with a predetermined length in the height direction from the front end surface on the recording medium side. In a thin film magnetic head having a magnetoresistive effect element, an upper gap layer formed on the magnetoresistive effect element to the lower gap layer, and an upper shield layer formed on the upper gap layer,
  The lower shield layer and the upper shield layer are conductively connected by a conductive layer penetrating the upper gap layer and the lower gap layer,
  The main electrode layer that is conductively connected to the magnetoresistive effect element is formed to extend backward in the height direction from both sides of the magnetoresistive effect element in the track width direction,
  The conductive layer is formed in the middle between the main electrode layers in the track width direction and the lower sheet.LudoThe layer and the upper shield layer are located in the middle in the track width direction.
[0017]
When the upper shield layer and the lower shield layer are electrically connected by a conductive layer as in the present invention, the upper shield layer and the lower shield layer have the same potential, so the front end surface of the thin film magnetic head (on the side facing the recording medium) Even if the protective layer formed on the surface) is thinned to reduce the spacing loss, the battery effect caused by the penetration of moisture in the solvent or air is reduced compared to the conventional case, and the upper shield layer and the lower shield are reduced. Corrosion resistance with the layer can be improved.
[0018]
Therefore, in the present invention, it is possible to manufacture a thin film magnetic head capable of appropriately maintaining the shielding functions of the upper shield layer and the lower shield layer and capable of improving the reproduction characteristics even at a high recording density. is there.
[0019]
In the present invention, it is preferable that the main electrode layer is formed to be conductively connected to the magnetoresistive element, and the conductive layer is formed of the same material as the main electrode layer. Thus, the conductive layer can be easily and appropriately formed with a small number of manufacturing steps.
[0020]
In the present invention, the main electrode layer may be formed to extend from both sides in the track width direction of the magnetoresistive element to the rear in the height direction, and the conductive layer may be formed between the main electrode layers in the track width direction. More preferably, the conductive layer is formed in the middle between the main electrode layers in the track width direction. By forming the conductive layer in the middle in the track width direction in this way, the influence of the external magnetic field on the shield layer can be reduced, and a thin film magnetic head excellent in reproducing characteristics can be manufactured.
[0021]
In the present invention, the main electrode layer is formed on the upper gap layer, the main electrode layer is covered with an insulating material layer, and the upper shield layer includes the insulating material layer, the upper gap layer, and the conductive layer. Preferably formed on top. As a result, the main electrode layer and the upper shield layer are appropriately insulated, and problems such as a sense current from the main electrode layer being shunted to the upper shield layer can be eliminated, thereby improving the reproduction characteristics. Is possible.
[0022]
In the present invention, the cross-sectional area in the direction parallel to the film surface of the conductive layer is 1 μm.²Above 500μm²It is preferably formed as follows.
[0023]
In the present invention, a protective layer is preferably formed on the front end surface on the recording medium side, and the thickness of the protective layer is preferably 0.5 nm or more and 5 nm or less. In such a case, the protective layer is preferably formed of one or more of DLC (diamond-like carbon) and ta-C (Tetrahedral Amorphous Carbon).
[0024]
As a result, a spacing loss can be appropriately reduced, and a thin film magnetic head that can appropriately cope with an increase in recording density can be manufactured. Moreover, in the present invention, the protective layer is formed thin as described above, and the solvent, moisture, and the like in the manufacturing process penetrate into the protective layer, and the solvent, moisture, etc. easily reach the front end face of the shield layer. However, since the shield layer is at the same potential, corrosion of the shield layer can be appropriately suppressed, and the shield function of the shield layer can be maintained satisfactorily.
[0027]
  The method for manufacturing a thin film magnetic head of the present invention is characterized by having the following steps.
(a) Forming a lower gap layer on the lower shield layer;
(b) Forming a magnetoresistive element with a predetermined length in the height direction on the lower gap layer, and further forming an electrode layer on both sides of the magnetoresistive element in the track width direction;
(c) (aProcess and (b) Between processes or the above (b) Forming a hole on the lower gap layer after forming the electrode layer in the step;
(d) Forming an upper gap layer on the magnetoresistive element, on the electrode layer and on the lower gap layer;
(e) (c) Forming a first hole in the upper gap layer at the same position as the hole formed in the lower gap layer in the step, and forming the electrode layer in the upper gap layer formed on the electrode layer. Form a second hole that penetrates toAt this time, the step of providing the first hole in the middle of the lower shield layer in the track width direction so that the conductive layer of the next step is located in the middle of the lower shield layer in the track width direction;
(f) A main electrode layer is formed from the second hole to the upper gap layer, and a conductive layer is formed in the first hole.At this time, the step of forming the main electrode layer and the conductive layer so that the conductive layer is located in the middle between the main electrode layers in the track width direction,
(g) Cover the main electrode layer with an insulating material, and form an upper shield layer on the insulating material layer, the upper gap layer, and the conductive layer.At this time, the upper shield layer is formed so that the conductive layer is located in the middle of the upper shield layer in the track width direction.Process.
[0028]
Also in the present invention, a thin film magnetic head capable of easily and appropriately forming a conductive layer between the lower shield layer and the upper shield layer and effectively improving the corrosion resistance of the shield layer is manufactured. It is possible.
[0029]
  In the present invention, the above (e), It is preferable that the first hole and the second hole are simultaneously formed in the upper gap layer. In the present invention, the above (c) By providing a hole for forming a conductive layer in the lower gap layer in advance,e), The first hole portion and the second hole portion can be formed with substantially the same amount of digging, and this causes damage to the electrode layer due to excessive digging, particularly when the second hole portion is formed. This can be reduced.
[0030]
  In the present invention, the above (f), The conductive layer is preferably formed of the same material as the main electrode layer at the same time as the main electrode layer is formed. Thus, the conductive layer can be easily and appropriately formed with a small number of manufacturing steps.
[0032]
  In the present invention, the above (g) After the step, it is preferable that a protective layer is formed on the front end surface of the thin film magnetic head on the recording medium side, and the thickness of the protective layer is 0.5 nm or more and 5 nm or less. At this time, the protective layer is preferably formed of one or more of DLC (diamond-like carbon) and ta-C (Tetrahedral Amorphous Carbon).
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a partial plan view of a thin film magnetic head according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view of the thin film magnetic head when the thin film magnetic head is cut from line 2-2 shown in FIG. FIG. In the partial plan view shown in FIG. 1, the upper shield layer 32, the lower gap layer 24, the upper gap layer 28, and the layers above the upper shield layer 32 shown in FIG. 2 are not shown.
[0034]
In the following, the illustrated X direction shown in FIGS. 1 and 2 is referred to as a track width direction, and the illustrated Y direction is referred to as a height direction. The Z direction shown in the figure is the moving direction of the recording medium D.
[0035]
Reference numeral 20 shown in FIG. 2 denotes alumina-titanium carbide (Al₂O_Three-TiC) or the like. The thin film magnetic head 21 in the present invention has an Al on the slider 20.₂O_ThreeAnd SiO₂And the like through the insulating layer 22.
[0036]
As shown in FIG. 2, a lower shield layer 23 made of a magnetic material such as permalloy (NiFe alloy) or sendust (Fe—Al—Si alloy) is formed on the insulating layer 22.
[0037]
On the lower shield layer 23, Al₂O_ThreeAnd SiO₂A lower gap layer 24 made of an insulating material such as is formed. A hole 24a is formed in the lower gap layer 24 at the rear in the height direction (Y direction in the drawing).
[0038]
As shown in FIG. 2, a magnetoresistive element 25 is formed on the lower gap layer 24. As shown in FIGS. 1 and 2, the magnetoresistive element 25 is formed with a predetermined length from the front end face of the thin film magnetic head 21 in the height direction rearward (Y direction in the drawing).
[0039]
The magnetoresistive effect element 25 is, for example, a giant magnetoresistive effect element represented by a spin valve thin film element utilizing a giant magnetoresistive effect (GMR effect), or a tunnel magnetoresistive effect type utilizing a tunnel effect (TMR effect). An element is an anisotropic magnetoresistive element utilizing an anisotropic magnetic effect (AMR effect).
[0040]
As shown in FIG. 1, hard bias layers 26 made of, for example, a hard magnetic material are provided on both sides of the magnetoresistive element 25 in the track width direction (X direction in the drawing). When the magnetoresistive effect element 25 is, for example, a spin valve thin film element, the hard bias layer 26 is configured to magnetize a free magnetic layer formed of a magnetic material such as a NiFe alloy that constitutes the spin valve thin film element. This is for aligning in the track width direction (X direction in the figure). The hard bias layer 26 may not be provided.
[0041]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, an electrode layer 27 (sub-electrode layer) is formed on the hard bias layer 26.
[0042]
As shown in FIG. 2, on the magnetoresistive element 25, the electrode layer 27, and the lower gap layer 24, Al₂O_ThreeAnd SiO₂An upper gap layer 28 made of an insulating material such as is formed.
[0043]
As shown in FIG. 2, a second hole 28 a is formed on the electrode layer 27 in the upper gap layer 28. The second hole portion 28a penetrates to the surface of the electrode layer 27, and a main electrode layer 29 is formed from the inside of the second hole portion 28a to the surface of the upper gap layer 28. The main electrode layer 29 and the electrode layer 27 are electrically connected through the second hole 28a.
[0044]
As shown in FIG. 1, the main electrode layer 29 is formed on the electrode layer 27 formed on both sides in the track width direction (X direction in the drawing) of the magnetoresistive effect element 2 through the second hole portion 28a in the height direction rear side ( It is formed extending in the Y direction in the figure. In FIG. 1, the plane of the main electrode layer 29 has a substantially rectangular shape, but the shape of the main electrode layer 29 in FIG. 1 is shown in a simplified manner, and the main electrode layer 29 is limited to the shape of FIG. It is not a thing.
[0045]
As shown in FIGS. 1 and 2, the main electrode layer 29 is covered with an insulating material layer 30 formed of an organic insulating material such as a resist or an inorganic insulating material from the upper surface of the main electrode layer 29 to the periphery thereof. Yes.
[0046]
As shown in FIG. 2, a first hole 28b is formed in the upper gap layer 28 at the same position as the hole 24a formed in the lower gap layer 24, and the first hole 28b and the hole 24a are formed. The surface of the lower shield layer 23 is exposed.
[0047]
A conductive layer 31 is formed in the hole 24a formed in the lower gap layer 24 and the first hole 28b formed in the upper gap layer 28. The lower surface of the conductive layer 31 is formed on the lower shield layer 23. It is in a state of being connected to continuity.
[0048]
As shown in FIG. 2, an upper shield layer 32 made of NiFe alloy (permalloy) or the like is formed on the upper gap layer 28, the insulating material layer 30 and the conductive layer 31.
[0049]
The reproducing MR head h1 is composed of layers from the lower shield layer 23 to the upper shield layer 32 shown in FIG.
[0050]
The thin film magnetic head 21 of the embodiment shown in FIG. 2 is a composite type thin film magnetic head in which a recording inductive head h2 is laminated on the MR head h1.
[0051]
In the embodiment shown in FIG. 2, the upper shield layer 32 also functions as a lower core layer of the inductive head h2.
[0052]
On the lower core layer 32 of the inductive head h2, a Gd determining layer 33 made of, for example, an organic material is formed at a position away from the front end face of the thin film magnetic head 21 in the height direction (Y direction in the drawing). Yes. A back gap layer 34 made of a magnetic material is formed behind the Gd determining layer 33 in the height direction (Y direction in the drawing). The back gap layer 34 is magnetically connected to the lower core layer 32.
[0053]
As shown in FIG. 2, from the bottom to the front end surface (the surface facing the recording medium D) of the thin film magnetic head 21 from above the Gd determining layer 33, the bottom pole layer 35, the magnetic gap layer 36, and the top pole layer 37 A magnetic pole layer 38 is formed. The lower magnetic pole layer 35 and the upper magnetic pole layer 37 are made of a magnetic material such as a NiFe alloy, a CoFe alloy, or a CoFeNi alloy. Meanwhile, the magnetic gap layer 36 is made of a nonmagnetic conductive material such as NiP that can be plated.
[0054]
As shown in FIG. 2, Al is formed between the pole layer 38 and the back gap layer 34 and on the lower core layer 32.₂O_ThreeA first coil layer 40 made of a nonmagnetic conductive material such as Cu is wound around an insulating base layer 39 such as.
[0055]
The conductor portions of the first coil layer 40 are filled with an organic insulating material layer 41 such as a resist, and the first coil layer 40 and the organic insulating material layer 41 are made of Al.₂O_ThreeIt is covered with an inorganic insulating material layer 42 or the like. The surfaces of the inorganic insulating material layer 42, the pole layer 38, and the back gap layer 34 are planarized by using a CMP technique or the like.
[0056]
As shown in FIG. 2, a second coil layer 43 is wound on the inorganic insulating material layer 42. As shown in FIG. 2, the second coil layer 43 is covered with an organic insulating material layer 44 such as a resist, and an upper core made of a magnetic material such as a NiFe-based alloy is further formed on the organic insulating material layer 44. The layer 45 is formed by frame plating, for example. As shown in FIG. 2, the tip 45 a of the upper core layer 45 is magnetically connected to the upper magnetic pole layer 37. In this embodiment, the front end surface of the tip 45a is not formed on the same plane as the front end surface (the surface on the side facing the recording medium D) of the thin film magnetic head 21, but recedes in the height direction (Y direction in the drawing). However, the front end face of the tip 45 a may be formed on the same plane as the front end face of the thin film magnetic head 21.
[0057]
The base end portion 45 b of the upper core layer 45 is magnetically connected to the back gap layer 30.
[0058]
Each layer from the lower core layer 32 to the upper core layer 45 shown in FIG. 2 constitutes an inductive head h2 as a recording head.
[0059]
In the inductive head h2, when a recording current flows through the first coil layer 40 and the second coil layer 43, a recording magnetic field is generated, and an upper magnetic pole layer 37-upper core layer 45-back gap layer 34-lower core layer 32-lower part. A magnetic path passing through the pole layer 35 is formed. A signal is recorded on the recording medium D by a leakage magnetic field from between the lower magnetic pole layer 35 and the upper magnetic pole layer 37 sandwiching the magnetic gap layer 36.
[0060]
As shown in FIG. 2, the upper core layer 45 is made of Al.₂O_ThreeThe protective layer 46 is covered. Further, as shown in FIG. 2, a protective layer 47 is formed on the front end face (the face facing the recording medium D) of the thin film magnetic head 21. The protective layer 47 is preferably formed of one or more of DLC (diamond-like carbon) and ta-C (Tetrahedral Amorphous Carbon).
[0061]
The characteristic part of the thin film magnetic head in the present invention will be described below. As shown in FIG. 2, in the present invention, the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 are conductively connected by a conductive layer 31. When the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 are conductively connected by the conductive layer 31, the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 can have the same potential.
[0062]
Therefore, when the thin film magnetic head is immersed in a solvent during the manufacturing process of the thin film magnetic head 21, the solvent penetrates from the protective film 47 formed on the front end surface of the thin film magnetic head 21, and the magnetic head During driving, moisture in the air permeates from the protective film 43 formed on the front end surface of the thin film magnetic head 21, and the solvent and moisture reach the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32. However, the battery effect is hardly or does not occur in the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32, and corrosion of the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 can be appropriately suppressed as compared with the conventional case. .
[0063]
In the present invention, since the corrosion resistance of the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 can be improved in this way, the shield function of the shield layers 23 and 32 can be kept good, so that noise is reduced during reproduction. It is possible to manufacture a thin film magnetic head that can be properly shielded by the shield layers 23 and 32 and has excellent reproduction characteristics.
[0064]
In the present invention, the thickness T2 of the protective layer 47 formed on the front end face of the thin film magnetic head 21 is preferably 0.5 nm or more and 5 nm or less. As a result, the flying distance H2 between the front end face of the thin film magnetic head 21 and the recording medium D can be shortened, and the spacing loss can be reduced. Further, in the present invention, since the protective layer 47 is formed in such a thin film, defects such as pinholes are formed in the protective layer 47, and the solvent or air used in the manufacturing process of the thin film magnetic head 21 is formed. Even if the moisture therein is more easily penetrated into the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32, the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 are set to the same potential as described above in the present invention. A battery effect is unlikely to occur between the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32, and the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 are less likely to be corroded than in the prior art, and have excellent reproduction characteristics even at higher recording densities. Thin film magnetic heads can be manufactured.
[0065]
Next, the material of the conductive layer 31 will be described below. The conductive layer 31 is preferably formed of a nonmagnetic conductive material. In the present invention, when the conductive layer 31 is formed of a nonmagnetic conductive material, the conductive layer 31 is preferably formed of the same material as the main electrode layer 29. In the present invention, the conductive layer 31 can be formed at the same time as the main electrode layer 29 at the same time, as will be described later in the manufacturing method.
[0066]
Thus, in the present invention, the conductive layer 31 can be simultaneously formed of the same material as the main electrode layer 29, and the conductive layer 31 can be easily and appropriately formed with a small number of steps. ing.
[0067]
Further, as will be described later in the manufacturing method, the conductive layer 31 is laminated at the same time as each step of the hard bias layer 26, the electrode layer 27, and the main electrode layer 29, and the conductive layer 31 is formed from below. It is also possible to form a laminated structure made of the same material as the hard bias layer 26, the electrode layer 27, and the main electrode layer 29.
[0068]
The conductive layer 31 may be formed in a separate process from the main electrode layer 29, and the material may be different from that of the main electrode layer 29.
[0069]
The conductive layer 31 is preferably formed of one, two or more nonmagnetic conductive materials from Cu, NiP, Al, Cr, Au.
[0070]
The conductive layer 31 may have a single-layer structure, but may have a multilayer structure, for example, a three-layer structure of Cr / Cu / Cr.
[0071]
The conductive layer 31 may be made of a magnetic material. When the conductive layer 31 is formed of a magnetic material, the conductive layer 31 is magnetized, and although there is a concern that the magnetoresistive element 25 may be magnetically affected, the corrosion resistance of the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 is improved. The effect can be demonstrated appropriately.
[0072]
Further, when the conductive layer 31 is formed of a magnetic material and the upper shield layer 32 of the MR head h1 and the lower core layer 32 of the inductive head h2 are shared by the same layer as shown in FIG. Thus, it is preferable to define the formation position of the conductive layer 31 in the longitudinal section.
[0073]
That is, in the thin film magnetic head 21 of the embodiment shown in FIG. 2, the front end surface 31a on the recording medium D side of the conductive layer 31 is closer to the recording medium D (illustrated) than the front end surface 34a on the recording medium D side of the back gap layer 34. A part of the recording magnetic field guided from the upper core layer 45 through the back gap layer 34 to the lower core layer 32 through the conductive layer 31 is located in the lower shield layer. 23 may flow in. As a result, magnetic interference between the MR head h1 and the inductive head h2 during reproduction and recording is increased, and reproduction characteristics and recording characteristics are deteriorated.
[0074]
Therefore, when the conductive layer 31 is a composite thin film magnetic head of a type in which the conductive layer 31 is formed of a magnetic material and the lower core layer 32 and the upper shield layer 32 are formed of the same layer, the front end surface of the conductive layer 31 31a is preferably formed behind the front end face 34a of the back gap layer 34 in the height direction (Y direction in the drawing). More preferably, the front end surface 31a of the conductive layer 31 is located behind the rear end surface 34b of the back gap layer 34 in the height direction (Y direction in the drawing).
[0075]
The conductive layer 31 can be formed of a magnetic material such as a NiFe alloy, a CoFe alloy, or a CoFeNi alloy.
[0076]
Next, the formation position of the conductive layer 31 when the conductive layer 31 is viewed from directly above will be described. As shown in FIG. 1, the conductive layer 31 is formed between main electrode layers 30 and 30 extending from both sides in the track width direction (X direction in the drawing) of the magnetoresistive element 2 to the rear in the height direction (Y direction in the drawing). ing.
[0077]
Further, as shown in FIG. 1, the distance H3 between both end surfaces 31b in the track width direction (X direction in the drawing) of the conductive layer 31 and the inner end surface of the main electrode layer 29 is the same length on both sides of the conductive layer 31. In other words, the conductive layer 31 is preferably formed in the middle between the main electrode layers 29 and 29 in the track width direction.
[0078]
As a result, even if an induced current is generated from the magnetoresistive effect element 25 or the like, the conductive layer 31 is formed in the middle in the track width direction (X direction in the figure), so that the influence of the external magnetic field on the shield layers 23 and 32 is affected. A thin film magnetic head that can be weakened, can maintain the shield function appropriately, and has excellent reproduction characteristics can be manufactured.
[0079]
In the present invention, it is more preferable that the conductive layer 31 is located in the middle of the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 in the track width direction (X direction in the drawing). The conductive layer 31 is more preferably formed immediately behind the magnetoresistive element 25 in the height direction (Y direction in the drawing). Thereby, the influence on the external magnetic field can be weakened more appropriately, and a thin film magnetic head excellent in reproducing characteristics can be manufactured.
[0080]
When the magnetoresistive effect element 25 having a structure in which electrode layers are formed above and below the magnetoresistive effect element 25 (Z direction in the drawing) is used, for example, a tunnel magnetoresistive effect element or a CPP magnetoresistive effect element In this case, since the main electrode layer 29 is not formed on both sides of the magnetoresistive effect element 25 in the track width direction (X direction in the drawing) when viewed in plan as shown in FIG. 1, the main electrode layer 29 is shown in FIG. In the first place, it is impossible to dispose the conductive layer 31 between them.
[0081]
Even in such a case, as described above, the conductive layer 31 is positioned in the middle of the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 in the track width direction (X direction in the drawing), and the conductive layer 31 is positioned in the magnetoresistive element 25. By forming it immediately behind in the height direction (Y direction in the figure), even if an induced current is generated from the magnetoresistive effect element 25 or the like, the influence of the external magnetic field on the shield layers 23 and 32 can be weakened, and the shield It is possible to manufacture a thin film magnetic head that can maintain its function appropriately and has excellent reproduction characteristics.
[0082]
The cross-sectional area in the direction parallel to the film surface of the conductive layer 31 (the surface formed by the X direction and the Y direction in the drawing) is 1 μm.²Above 500μm²It is preferably formed as follows. The cross-sectional area in the direction parallel to the film surface of the conductive layer 31 is 1 μm²If it is smaller than this, it is difficult to form the conductive layer 31 in a predetermined shape, and it is difficult to appropriately connect the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 to each other.
[0083]
On the other hand, the cross-sectional area in the direction parallel to the film surface of the conductive layer 31 is 500 μm.²The conductive layer 31 formed between the main electrode layers 29 in the track width direction (the X direction in the drawing) is more likely to electrically interfere with or come into contact with the main electrode layer 29, and from the main electrode layer 29. This is not preferable because a problem such as part of the sense current flowing in the magnetoresistive effect element 25 being diverted to the conductive layer 31 is likely to occur.
[0084]
Note that the distance H3 between the side end surfaces 31b of the conductive layer 31 and the main electrode layer 29 shown in FIG. 1 is preferably 0.5 μm or more. Thereby, electrical interference between the main electrode layer 29 and the conductive layer 31 can be suppressed.
[0085]
The main electrode layer 29 shown in FIG. 1 is formed to extend further rearward in the height direction (Y direction in the drawing) than the rear end surface of the upper shield layer 32, and the lead layer 48 extends from the rear end portion of the main electrode layer 29. Is formed. A sense current flows from the lead layer 48 to the main electrode layer 29 and the magnetoresistive element 25.
[0086]
Next, the shape of the conductive layer 31 will be described below. As shown in FIG. 1, the shape of the cross section in the direction parallel to the film surface of the conductive layer 31 is substantially square, but the shape of the cross section may be substantially round or the like. Further, as shown in FIG. 2, both end portions of the longitudinal section of the conductive layer 31 extend in the vertical direction (Z direction in the drawing) from the surface of the lower shield layer 23, but the both end portions may be curved. It may be inclined.
[0087]
Next, characteristic portions of the thin film magnetic head 21 of FIGS. 1 and 2 other than the conductive layer 31 will be described below.
[0088]
As shown in FIG. 2, the upper surface of the main electrode layer 29 and its periphery are covered with an insulating material layer 30, thereby preventing the upper shield layer 32 and the main electrode layer 29 from being conductively connected. It is possible to form the thin film magnetic head 21 having excellent reproduction characteristics. The insulating material layer 30 may be formed of an organic insulating material such as a resist, or may be formed of an inorganic insulating material. Since a manufacturing method changes with materials, the point is mentioned later.
[0089]
Further, the present invention can present a structure that can ensure insulation between the main electrode layer 29 and the upper shield layer 32 without forming the insulating material layer 30 described above.
[0090]
For example, the magnetoresistive effect element 25 and the electrode layer 27 shown in FIG. 2 are filled with an insulating layer, a main electrode layer 29 is formed on the insulating layer, and the magnetoresistive effect element 29 to the main electrode layer 29 are formed. The upper gap layer 28 is formed. In this case, since the upper surface of the main electrode layer 29 is covered with the upper gap layer 28, it is not necessary to form the insulating material layer 30 again.
[0091]
Next, in the present invention, the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 may be formed of the same magnetic material or different magnetic materials.
[0092]
In the embodiment shown in FIG. 2, the upper shield layer 32 also functions as a lower core layer of the inductive head h2. Therefore, the upper shield layer 32 preferably has both a shield function and a core function.
[0093]
Magnetic characteristics necessary for the shield function are high magnetic permeability and low magnetostriction constant, and magnetic characteristics necessary for the core function are high saturation magnetic flux density and the like. Therefore, it is preferable that the upper shield layer 32 has the same permeability and magnetostriction constant as the lower shield layer 23 and has a saturation magnetic flux density larger than that of the lower shield layer 23.
[0094]
For example, both the upper shield layer 32 and the lower shield layer 23 can be formed of a NiFe alloy. In such a case, the Fe composition ratio of the NiFe alloy used for the upper shield layer 32 is used for the lower shield layer 23. The saturation magnetic flux density of the upper shield layer 32 can be made larger than that of the lower shield layer 23 by increasing the Fe composition ratio of the NiFe alloy.
[0095]
Note that when the upper shield layer 32 and the lower shield layer 23 are formed of different magnetic materials, the conductive layer 31 is not formed as in the present invention. The potential difference between the upper shield layer 32 and the lower shield layer 23 is increased, and the upper shield layer 32 and the lower shield layer 23 are more easily corroded by the battery effect. By electrically connecting the shield layers 23 with the conductive layer 31, even if the upper shield layer 32 and the lower shield layer 23 are formed of different materials, the battery effect can be suppressed, and the upper shield layer 32 and It becomes possible to improve the corrosion resistance of the lower shield layer 23.
[0096]
FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view of the structure of the thin film magnetic head according to the second embodiment of the present invention.
[0097]
In the thin film magnetic head 21 of the second embodiment shown in FIG. 3, unlike the thin film magnetic head 21 of FIG. 2, the upper shield layer 32 constituting the MR head h1 and the lower core layer 52 constituting the inductive head h2 are separated. Al is formed between the lower core layer 52 and the upper shield layer 32.₂O_ThreeAnd SiO₂An insulating layer (separation layer) 50 made of an insulating material such as is formed.
[0098]
That is, the thin film magnetic head 21 shown in FIG. 3 has a configuration in which the MR head h1 and the inductive head h2 are formed completely separately without using the same layer. The thin film magnetic head 21 as shown in FIG. It is called a (piggy back) type thin film magnetic head.
[0099]
Compared with the thin film magnetic head 21 of FIG. 2, the piggyback thin film magnetic head 21 has an advantage that magnetic interference between the MR head h1 and the inductive head h2 can be appropriately suppressed during recording and reproduction.
[0100]
In the thin film magnetic head 21 shown in FIG. 3, since the lower core layer 52 and the upper shield layer 32 are separately formed, a potential difference is generated between the lower core layer 52 and the upper shield layer 32, which is used during the manufacturing process. When the protective layer 47 is thinned to cope with a particularly high recording density, a solvent or air moisture penetrates from the protective layer 47 formed on the front end surface of the thin-film magnetic head 21, The lower core layer 52 and the upper shield layer 32 are easily corroded.
[0101]
Therefore, in FIG. 3, the lower core layer 52 and the upper shield layer 32 are conductively connected by the conductive layer 51, whereby the lower core layer 52 and the upper shield layer 32 have the same potential, and the lower core layer The corrosion resistance of the layer 52 and the upper shield layer 32 can be improved.
[0102]
The conductive layer 51 may be formed of a non-magnetic conductive material or a magnetic material. However, when the conductive layer 51 is formed of a magnetic material, the conductive layer 51 is formed particularly in the same process as the formation of the lower core layer 52. Is preferably formed. In this case, the lower core layer 52 and the conductive layer 51 are integrated.
[0103]
When the conductive layer 51 is made of a magnetic material, the front end surface 51a of the conductive layer 51 on the recording medium D side is located behind the front end surface 34a of the back gap layer 34 on the recording medium D side in the height direction. It is preferable to form in the Y direction (illustrated). As a result, a part of the recording magnetic field can be prevented from being guided from the lower core layer 52 to the upper shield layer 32 through the conductive layer 51, and the thin film magnetic head 21 having excellent reproduction characteristics and recording characteristics can be formed. It is.
[0104]
In such a case, when the conductive layer 31 that electrically connects the upper shield layer 32 and the lower shield layer 23 is formed of a magnetic material, the front end surface 31a of the conductive layer 31 is defined as the front end of the conductive layer layer 51. It is considered preferable to form the film 51a behind the surface 51a in the height direction (Y direction in the drawing) from the standpoint of maintaining good reproduction characteristics.
[0105]
When the lower core layer 52 and the upper shield layer 32 are separately formed as shown in FIG. 3, the lower core layer 52 is formed of a magnetic material having a high saturation magnetic flux density or the like to improve the core function. The upper shield layer 32 is preferably formed of a magnetic material having a high magnetic permeability and a low magnetostriction constant in order to improve the shielding function.
[0106]
In FIG. 3, it is preferable that the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 are formed of the same magnetic material, and the shield functions of the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 are both improved to the same extent.
[0107]
2 and 3, the MR head h1 and the inductive head h2 are combined. In the present invention, the thin film magnetic head 21 is composed of only the MR head h1. Also good.
[0108]
4 to 9 are manufacturing process diagrams of the thin film magnetic head according to the present invention. 4 to 9 are partial longitudinal sectional views in the manufacturing process of the thin film magnetic head.
[0109]
Note that the thin film magnetic head in the manufacturing process is formed to extend to the B region on the left side of the figure from the line AA shown in FIG. In the final process of manufacturing the thin film magnetic head, the thin film magnetic head is cut to line AA, that is, each laminated film in the region B shown in FIG. It becomes the front end face. In the following, when the expression “surface to be the front end surface of the thin film magnetic head” is used, it represents the cut surface when the thin film magnetic head is cut from the line AA in the track width direction (X direction in the drawing). The existence of the region B shown in FIG. 4 will not be described or illustrated in FIG.
[0110]
In FIG. 4, Al on the slider 20₂O_ThreeAn insulating layer 22 formed by the above method is formed, and a lower shield layer 23 made of a magnetic material is formed on the insulating layer 22 by plating, vapor deposition, sputtering, or the like. Next, Al is formed on the lower shield layer 23.₂O_ThreeA lower gap layer 24 made of an insulating material such as is formed by sputtering or vapor deposition.
[0111]
Next, in FIG. 4, a magnetoresistive element 25 is formed on the lower gap layer 24. The magnetoresistive element 25 is once formed on the entire surface of the lower gap layer 24 and then patterned into a predetermined shape shown in FIG. 4 using a resist layer (not shown).
[0112]
As shown in FIG. 4, the magnetoresistive element 25 is formed on the lower gap layer 24 from the surface to be the front end surface of the thin film magnetic head (the cut surface from the line AA) in the height direction (Y direction in the drawing). It remains in the predetermined length dimension. The magnetoresistive element 25 is a giant magnetoresistive element utilizing a giant magnetoresistive effect (GMR effect) represented by a spin valve thin film element, or a tunneling magnetoresistive element utilizing a tunnel magnetoresistive effect (TMR effect). An effect type element, an anisotropic magnetoresistive element utilizing an anisotropic magnetoresistive effect (AMR effect), and the like.
[0113]
Thereafter, a hard bias layer 26 and an electrode layer 27 extending backward in the height direction (Y direction in the drawing) are patterned on both sides of the magnetoresistive element 25 in the track width direction (X direction in the drawing) using a resist layer (not shown). Form. The planar shapes of the hard bias layer 26 and the electrode layer 27 are, for example, as shown in FIG. The hard bias layer 26 may not be provided. When the magnetoresistive element 25 is a tunnel type magnetoresistive element or a CPP type magnetoresistive element, electrode layers are formed above and below the magnetoresistive element 25.
[0114]
As shown in FIG. 4, after the magnetoresistive effect element 25, the hard bias layer 26 and the electrode layer 27 are patterned on the lower gap layer 24, the magnetoresistive effect element 25 and the electrode layer 27 are formed as shown in FIG. A resist layer 60 is formed on the lower gap layer 24. Further, a hole 60a is formed in a portion of the resist layer 60 formed on the lower gap layer 24 by exposure and development, and the surface of the lower gap layer 24 is exposed from within the hole 60a.
[0115]
Then, the lower gap layer 24 exposed from the hole 60a is shaved by an RIE method or an ion milling method (dotted line portion is shaved), and a hole 24a penetrating to the lower shield layer 23 is formed in the lower gap layer 24. To do. Then, the resist layer 60 is removed.
[0116]
Next, in the step shown in FIG. 6, the upper gap layer 28 is formed on the magnetoresistive effect element 25, the electrode layer 27, the lower gap layer 24, and the lower shield layer 23 exposed from the hole 24a by sputtering or vapor deposition. Form by the method.
[0117]
Then, a resist layer 67 is formed on the upper gap layer 28. Next, a resist layer 67 on the upper gap layer 28 formed on the electrode layer 27, and a resist layer 67 on the upper gap layer 28 filling the hole 24a formed in the lower gap layer 24 in the previous step, respectively. By removing by exposure and development, holes 67 a and 67 b are formed in the resist layer 67.
[0118]
Next, the upper gap layer 28 exposed from the holes 67a and 67b is removed by an RIE method, an ion milling method or the like, and a second hole 28a in which the surface of the electrode layer 27 is exposed to the upper gap layer 28 and a lower shield. A first hole 28b exposing the surface of the layer 23 is formed.
[0119]
Here, the advantage of having previously formed the hole 24a in the lower gap layer 24 in the step shown in FIG. 5 will be described.
[0120]
If the hole 24a is formed in the lower gap layer 24 in advance in the step of FIG. 5, the thickness of the insulating layer exposed from the hole 67b formed in the resist layer 67 in the step of FIG. Only minutes.
[0121]
If the hole 24a is not opened in the lower gap layer 24, the thickness of the insulating layer exposed from the hole 67b of the resist layer 67 is the combined thickness of the lower gap layer 24 and the upper gap layer 28. In this case, the thickness of the insulating layer exposed from the hole 67a of the resist layer 67 (only the thickness of the upper gap layer 28) and the thickness of the insulating layer exposed from the hole 67b (the lower gap layer 24 and the upper gap layer 28) Therefore, when the upper gap layer 28 exposed from the holes 67a and 67b has been cut, the lower gap layer 24 still remains in the hole 67b. Therefore, if the lower gap layer 24 exposed from the hole 67b is scraped by ion milling or the like to expose the surface of the lower shield layer 23, the exposed electrode layer 27 is scraped in the hole 67a, and the electrode layer 27 will be damaged. Particularly, since the electrode layer 27 is faster than the lower gap layer 24 in the milling rate, the electrode layer 27 is greatly damaged.
[0122]
In order to solve the above problems, in the present invention, the hole 24a is first formed in the lower gap layer 24 in the step of FIG. 5, and exposed from the respective holes 67a and 67b formed in the resist layer 67 in the step of FIG. The thickness of the insulating layer to be formed is only the thickness of the upper gap layer 28. As a result, the problem that the electrode layer 27 is cut off does not occur, and a thin film magnetic head having excellent reproduction characteristics can be manufactured.
[0123]
In the step of FIG. 6, after forming the second hole 28a and the first hole 28b in the upper gap layer 28, the resist layer 67 is removed.
[0124]
Next, in the step shown in FIG. 7, after a resist layer 61 is once formed on the upper gap layer 28 and in the second hole 28a and the second hole 38b, the resist layer 61 is exposed and developed. The resist layer 61 is partially left as shown in FIG. By this exposure and development, the resist layer 61 filling the second hole 28a and the first hole 28b of the upper gap layer 28 is all removed, and the hole is formed around the holes 28a and 28b. Patterns 61 a and 61 b having a predetermined shape having a larger area than that of 28 a and 28 b are formed on the resist layer 61.
[0125]
Here, the pattern 61a formed on the resist layer 61 is a region where the main electrode layer 29 is formed in the next step, and the pattern 61b formed on the resist layer 61 is formed with the conductive layer 31 in the next step. Area.
[0126]
Then, in the step shown in FIG. 8, the main electrode layer 29 is formed on the pattern 61 a formed on the resist layer 61. The main electrode layer 29 is formed by sputtering or vapor deposition.
[0127]
The main electrode layer 29 is also formed in a hole 28 a formed in the upper gap layer 28, and the main electrode layer 29 is electrically connected to the electrode layer 27.
[0128]
The conductive layer 31 is formed in the pattern 61b formed on the resist layer 61 in the same process and the same manner as the main electrode layer 29. By forming the conductive layer 31 at the same time as the main electrode layer 29, the material of the conductive layer 31 is the same as that of the main electrode layer 29.
[0129]
The conductive layer 31 is conductively connected to the lower shield layer 23 through the lower gap layer 24 and the upper gap layer 28. Then, the resist layer 61 is removed.
[0130]
In the step shown in FIG. 9, the main electrode layer 29 and its periphery are covered with an insulating material layer 30 formed of an organic material such as a resist. As a forming method, after a resist layer is once formed on the entire surface of the main electrode layer 29 or the upper gap layer 28, the resist layer is left only on and around the upper surface of the main electrode layer 29 by exposure and development. The resist layer thus formed is post-baked and cured.
[0131]
Next, a plating base layer 32a made of, for example, a magnetic material made of, for example, a NiFe-based alloy or a nonmagnetic conductive material is formed on the insulating material layer 30, the upper gap layer 28, and the electrode layer 31 by sputtering or vapor deposition, An upper shield layer 32 made of a magnetic material is plated on the plating base layer 32a.
[0132]
As described above, the MR head h1 shown in FIGS. 2 and 3 can be manufactured by the steps shown in FIGS.
[0133]
If the main electrode layer 29 and the conductive layer 31 are formed at the same time in the step of FIG. 8, the conductive layer 31 can be easily and appropriately formed with a small number of steps. 31 may not be formed at the same time but may be formed separately.
[0134]
Even if the hole 24a is not formed in the lower gap layer 24 in the step of FIG. 5, the electrode layer 27 is not damaged and the second hole 28a and the second hole 28a are not formed in the upper gap layer 28 by the following method. One hole 28b can also be opened.
[0135]
That is, in the step of FIG. 6, first, only the hole portion 67a is formed in the resist layer 67 by exposure and development, and the upper gap layer 28 exposed from the hole portion 67a is scraped to form the second hole portion 28a. The surface of the electrode layer 27 is exposed from the hole 28a. Next, the resist layer 67 is once removed, and then a new resist layer is formed on the upper gap layer 28. At this time, the second hole 28a formed in the upper gap layer 28 is also filled with the resist layer, and only the hole 67b shown in FIG. 6 is formed in the resist layer by exposure and development, and is exposed from the hole 67b. The upper gap layer 28 and the lower gap layer 24 to be removed are scraped to expose the surface of the lower shield layer 23.
[0136]
That is, according to the above-described method, the first hole 28b and the second hole 28a formed in the upper gap layer 28 are opened at different steps using different resist layers.
[0137]
With the above-described method, the second gap portion 28a and the second hole portion 28a are formed in the upper gap layer 28 without damaging the electrode layer 27 even if the hole portion 24a is not formed in the lower gap layer 24 in the step of FIG. One hole 28b can be formed.
[0138]
In FIG. 9, the main electrode layer 29 and its periphery are covered with an insulating material layer 30 formed of an organic insulating material such as a resist, but may be covered with an inorganic insulating material layer.
[0139]
In the step shown in FIG. 10 (partial longitudinal sectional view during the manufacturing process of the thin film magnetic head), a resist layer 62 is formed on the main electrode layer 29, the upper gap layer 28 and the conductive layer 31, and then the resist is exposed and developed. The layer 62 is left on the conductive layer 31 and between the surface to be the front end surface of the thin film magnetic head (the cut surface from the line AA shown in FIG. 4) and the front end surface of the main electrode layer 29.
[0140]
Al on the main electrode layer 29 not covered with the resist layer 62 and on the upper gap layer 28.₂O_ThreeAnd SiO₂An inorganic insulating material layer 63 formed by, for example, is formed by a sputtering method or a vapor deposition method. Then, the resist layer 62 is removed.
[0141]
The inorganic insulating material layer 63 can be formed on and around the upper surface of the main electrode layer 29 by the method described above.
[0142]
The reason why the resist layer 62 is left between the surface to be the front end surface of the thin film magnetic head and the front end surface of the main electrode layer 29 so that the inorganic insulating material layer 63 is not formed in this portion is as follows. When the inorganic insulating material layer 63 is formed, the inorganic insulating material layer 63 is exposed from the surface to be the front end surface of the thin film magnetic head, and the interval between the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32, that is, the gap length Gl. Because it spreads. In order to appropriately cope with an increase in recording density, the gap length Gl is preferably short, and the inorganic insulating material layer 63 is not exposed from the surface to be the front end surface of the thin film magnetic head. The gap length Gl can be suppressed to a size obtained by adding the thicknesses of the lower gap layer 24, the magnetoresistive effect element 25, and the upper gap layer 28 together.
[0143]
Further, the steps shown in FIGS. 4 and 5 may be performed in reverse. The manufacturing process is shown in FIGS.
[0144]
In the process shown in FIG. 11, after the insulating layer 22, the lower shield layer 23, and the lower gap layer 24 are formed on the slider 20, a resist layer 64 is formed on the lower gap layer 24, and the resist layer 64 is exposed and developed. Thus, the hole 64a is formed. Then, the lower gap layer 24 exposed from the hole 64 a is removed, and a hole 24 a where the surface of the lower shield layer 23 is exposed is formed in the lower gap layer 24. Then, the resist layer 64 is removed.
[0145]
In the step shown in FIG. 12, after the magnetoresistive effect element 25 is formed on the entire surface of the lower gap layer 24, a resist layer 65 is formed on the magnetoresistive effect element 25, and the hard bias is applied to the resist layer 65. A hole 65a for forming the layer 26 and the electrode layer 27 is formed by exposure and development. At this time, the resist layer on the hole 24a formed in the lower gap layer 24 is also removed by exposure and development to form the hole 65b.
[0146]
Since the unnecessary magnetoresistive effect element 25 is exposed from each hole 65a, 65b, after removing the magnetoresistive effect element 25 by the RIE method or the ion milling method, the hard bias layer 26 and the electrode layer are removed. 27 is formed in the holes 65 a and 65 b formed in the resist layer 65. Then, the resist layer 65 is removed.
[0147]
Thereafter, the same steps as those shown in FIG. 6 and the subsequent steps are followed. However, the conductive layer 31 formed through the steps of FIGS. 11 and 12 has a three-layer structure, and the lowermost layer is the same material layer 26a as the hard bias layer 26. Is a layer 27 a made of the same material as the electrode layer 27, and the third layer is a layer made of the same material as the main electrode layer 29.
[0148]
Further, when the main electrode layer 29 and the conductive layer 31 are formed in the step shown in FIG. 8, as shown in FIG. 1, from the both sides in the track width direction (X direction in the drawing) of the magnetoresistive effect element 2 (in the drawing) Formation of the second hole portion 28a and the first hole portion 28b formed in the upper gap layer 28 in the step of FIG. 6 so that the conductive layer 31 is located between the main electrode layers 29 extending in the Y direction). It is preferable to appropriately define the positions and the shapes of the patterns 61a and 61b formed on the resist layer 61 in the step of FIG.
[0149]
Further, as shown in FIG. 1, it is more preferable that the conductive layer 31 is positioned in the middle between the main electrode layers 29 in the track width direction (X direction in the drawing).
[0150]
As a result, even if an induced current is generated from the magnetoresistive effect element 25 or the like, the conductive layer 31 is formed in the middle in the track width direction (X direction in the figure), so that the influence of the external magnetic field on the shield layers 23 and 32 is affected. A thin film magnetic head that can be weakened, can maintain the shield function appropriately, and has excellent reproduction characteristics can be manufactured.
[0151]
In the present invention, after the formation of the upper shield layer 32 shown in FIG. 9, the inductive head h2 shown in FIG. 2 or 3 may be formed.
[0152]
Further, in the present invention, after the MR head h1 shown in FIG. 9 is formed, or after the MR head h1 and the inductive head h2 are laminated, the thin film magnetic head shown in FIG. 2 and FIG. A protective layer 47 is formed as shown. In the present invention, the protective layer 47 is preferably formed to a thickness of 0.5 nm or more and 5 nm or less. As a result, the spacing loss can be reduced, and a thin film magnetic head that can appropriately cope with an increase in recording density can be manufactured.
[0153]
In the present invention, the protective layer 47 is preferably formed of one or more of DLC (diamond-like carbon) ta-C (Tetrahedral Amorphous Carbon).
[0154]
As described above, according to the present invention, the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 can be set to the same potential by electrically connecting the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 with the conductive layer 43. Even if the solvent or moisture in the air during the manufacturing process of the thin film magnetic head permeates the protective layer 47 and the solvent or moisture reaches the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32, the lower portion Corrosion of the shield layer 23 and the upper shield layer 32 can be appropriately suppressed as compared with the conventional case.
[0155]
For this reason, in the present invention, the protective layer 47 is formed with a small film thickness in order to appropriately cope with the higher recording density, and the solvent or the like is more concentrated on the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 than in the prior art. Even if it easily reaches, a thin film magnetic head excellent in high recording density can be manufactured in which the lower shield layer 23 and the upper shield layer 32 are less likely to corrode.
[0156]
In the present invention, the conductive layer 31 can be formed at the same time as the formation of the main electrode layer 29, and the conductive layer 31 can be easily and appropriately formed with a small number of steps.
[0157]
Furthermore, in the present invention, the conductive layer 31 is formed at a position particularly in the middle between the main electrode layers 29 and 29 in the track width direction, so that an induced current from the magnetoresistive element 25 or the like is generated. The influence of the external magnetic field on the shield layers 23 and 32 can be weakened, the shield function can be appropriately maintained, and a thin film magnetic head having excellent reproduction characteristics can be manufactured.
[0158]
【The invention's effect】
According to the present invention described in detail above, the lower shield layer and the upper shield layer can be made to have the same potential by electrically connecting the lower shield layer and the upper shield layer with the conductive layer, and the manufacturing process of the thin film magnetic head Even if the solvent or moisture in the air permeates the protective layer and the solvent or moisture reaches the lower shield layer and the upper shield layer, the lower shield layer and the upper shield layer are corroded. Can be appropriately suppressed as compared with the prior art.
[0159]
For this reason, in the present invention, the protective layer is formed thin in order to appropriately cope with the higher recording density, and the solvent or the like can reach the lower shield layer and the upper shield layer more easily than in the past. Even so, it is possible to manufacture a thin film magnetic head excellent in high recording density in which the lower shield layer and the upper shield layer are less likely to corrode.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial plan view of a thin film magnetic head according to the present invention;
FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of the thin film magnetic head when the thin film magnetic head is cut from line 2-2 shown in FIG.
FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view showing the structure of another thin film magnetic head in the present invention;
4 is a process diagram showing a manufacturing process of the thin film magnetic head in the present invention of FIGS. 2 and 3. FIG.
FIG. 5 is a process diagram performed next to FIG.
FIG. 6 is a process diagram performed following FIG.
FIG. 7 is a process diagram performed next to FIG.
FIG. 8 is a process chart following FIG.
FIG. 9 is a process chart subsequent to FIG.
FIG. 10 is a process diagram showing another manufacturing method according to the present invention;
FIG. 11 is a process diagram showing another manufacturing method according to the present invention;
FIG. 12 is a process chart performed next to FIG.
FIG. 13 is a partial longitudinal sectional view of a conventional thin film magnetic head;
[Explanation of symbols]
21 Thin film magnetic head
23 Lower shield layer
24 Lower gap layer
24a Hole (formed in lower gap layer)
25 magnetoresistive effect element
26 Hard bias layer
27 Electrode layer (sub-electrode layer)
28 Upper gap layer
28a Second hole
28b first hole
29 Main electrode layer
30 Insulating material layer
31 Conductive layer
32 Upper shield layer
47 Protective layer
60, 61, 62, 64, 65, 67 Resist layer
63 Inorganic insulating material layer
D Recording medium
h1 MR head
h2 inductive head

Claims

下部シールド層と、前記下部シールド層上に形成された下部ギャップ層と、前記下部ギャップ層上であって、記録媒体側の前端面からハイト方向に所定の長さで形成された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子上から前記下部ギャップ層上にかけて形成された上部ギャップ層と、前記上部ギャップ層上に形成された上部シールド層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記下部シールド層と上部シールド層間は、前記上部ギャップ層及び下部ギャップ層を貫通する導電層によって導通接続されており、
前記磁気抵抗効果素子と導通接続される主電極層は、前記磁気抵抗効果素子のトラック幅方向の両側からハイト方向後方に延びて形成され、
前記導電層は、トラック幅方向における主電極層間の真ん中に形成されるとともに、前記下部シールド層及び上部シールド層のトラック幅方向における真ん中に位置していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。A lower shield layer, a lower gap layer formed on the lower shield layer, and a magnetoresistive element formed on the lower gap layer and having a predetermined length in the height direction from the front end surface on the recording medium side And a thin film magnetic head having an upper gap layer formed from the magnetoresistive element to the lower gap layer, and an upper shield layer formed on the upper gap layer.
The lower shield layer and the upper shield layer are conductively connected by a conductive layer that penetrates the upper gap layer and the lower gap layer,
The main electrode layer that is conductively connected to the magnetoresistive effect element is formed to extend backward in the height direction from both sides in the track width direction of the magnetoresistive effect element,
The conductive layer is formed in the middle of the main electrode layers in the track width direction, a thin film magnetic head is characterized in that located in the middle in the track width direction of the lower shielding layer and the upper shield layer.

前記導電層は前記主電極層と同一材料で形成される請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。 The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the conductive layer is formed of the same material as the main electrode layer.

前記主電極層は前記上部ギャップ層上に形成され、前記主電極層上は絶縁材料層に覆われ、前記上部シールド層は、前記絶縁材料層、上部ギャップ層及び導電層上に形成される請求項１または２に記載の薄膜磁気ヘッド。 The main electrode layer is formed on the upper gap layer, the main electrode layer is covered with an insulating material layer, and the upper shield layer is formed on the insulating material layer, the upper gap layer, and the conductive layer. Item 3. The thin film magnetic head according to Item 1 or 2.

前記導電層の膜面と平行な方向における断面積は、１μｍ^２以上で５００μｍ^２以下で形成される請求項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 a cross-sectional area in a direction parallel to the film surface of the conductive layer is 1 μm ² or more and 500 μm ² or less.

前記記録媒体側の前端面には保護層が形成され、前記保護層の膜厚は、０．５ｎｍ以上で５ｎｍ以下である請求項１ないし４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。 The thin film magnetic head according to claim 1, wherein a protective layer is formed on a front end surface on the recording medium side, and the thickness of the protective layer is 0.5 nm or more and 5 nm or less.

前記保護層は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ｔａ−Ｃ（Tetrahedral Amorphous Carbon）のうち１種または２種以上で形成される請求項５記載の薄膜磁気ヘッド。 6. The thin film magnetic head according to claim 5, wherein the protective layer is formed of one or more of DLC (diamond-like carbon) and ta-C (Tetrahedral Amorphous Carbon).

以下の工程を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
（ａ）下部シールド層の上に下部ギャップ層を形成する工程と、
（ｂ）前記下部ギャップ層上にハイト方向に所定の長さで磁気抵抗効果素子を形成し、さらに前記磁気抵抗効果素子のトラック幅方向の両側に電極層を形成する工程と、
（ｃ）前記（ａ）工程と（ｂ）工程間に、あるいは前記（ｂ）工程の電極層を形成した後に前記下部ギャップ層上に穴部を形成する工程と、
（ｄ）前記磁気抵抗効果素子上、電極層上及び下部ギャップ層上にかけて上部ギャップ層を形成する工程と、
（ｅ）前記（ｃ）工程で下部ギャップ層に穴部が形成された位置と同位置に、第１の穴部を前記上部ギャップ層に形成し、また前記電極層上に形成された上部ギャップ層に、前記電極層にまで貫通する第２の穴部を形成し、このとき、次工程の導電層が、前記下部シールド層のトラック幅方向の真ん中に位置するように、前記第１の穴部を前記下部シールド層のトラック幅方向の真ん中に設ける工程と、
（ｆ）前記第２の穴部から上部ギャップ層上にかけて主電極層を形成し、前記第１の穴部内に導電層を形成し、このとき、トラック幅方向における前記主電極層間の真ん中に前記導電層が位置するように、前記主電極層及び導電層を形成する工程と、
（ｇ）前記主電極層上を絶縁材料で覆い、前記絶縁材料層上、上部ギャップ層上及び導電層上に上部シールド層を形成し、このとき、前記導電層が前記上部シールド層のトラック幅方向の真ん中に位置するように前記上部シールド層を形成する工程。A method of manufacturing a thin film magnetic head comprising the following steps.
(A) forming a lower gap layer on the lower shield layer;
(B) forming a magnetoresistive element with a predetermined length in the height direction on the lower gap layer, and further forming electrode layers on both sides in the track width direction of the magnetoresistive element;
(C) forming a hole on the lower gap layer between the steps (a) and (b) or after forming the electrode layer in the step (b);
(D) forming an upper gap layer on the magnetoresistive element, on the electrode layer and on the lower gap layer;
(E) A first hole is formed in the upper gap layer at the same position as the hole is formed in the lower gap layer in the step (c), and the upper gap is formed on the electrode layer. A second hole penetrating to the electrode layer is formed in the layer, and at this time, the first hole is formed so that the conductive layer of the next step is located in the middle of the lower shield layer in the track width direction. Providing a portion in the middle of the lower shield layer in the track width direction;
(F) A main electrode layer is formed from the second hole to the upper gap layer, and a conductive layer is formed in the first hole. At this time, the main electrode layer is formed in the middle between the main electrode layers in the track width direction. Forming the main electrode layer and the conductive layer so that the conductive layer is located;
(G) The main electrode layer is covered with an insulating material, and an upper shield layer is formed on the insulating material layer, the upper gap layer, and the conductive layer. At this time, the conductive layer has a track width of the upper shield layer. Forming the upper shield layer so as to be positioned in the middle of the direction;

前記（ｅ）工程で、上部ギャップ層に第１の穴部と第２の穴部を同時に形成する請求項７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 8. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 7, wherein in the step (e), the first hole portion and the second hole portion are simultaneously formed in the upper gap layer.

前記（ｆ）工程で、前記主電極層を形成すると同時に、前記主電極層と同じ材質で前記導電層を形成する請求項７または８に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 9. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 7, wherein the conductive layer is formed of the same material as the main electrode layer simultaneously with the formation of the main electrode layer in the step (f).

前記（ｇ）工程後、薄膜磁気ヘッドの記録媒体側の前端面に保護層を形成し、前記保護層の膜厚を０．５ｎｍ以上で５ｎｍ以下とする請求項７ないし９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 The protective layer is formed on the recording medium side front end surface of the thin film magnetic head after the step (g), and the thickness of the protective layer is set to 0.5 nm or more and 5 nm or less. Manufacturing method of a thin film magnetic head of

前記保護層を、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ｔａ−Ｃ（Tetrahedral Amorphous Carbon）のうち１種または２種以上で形成する請求項１０記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 11. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 10, wherein the protective layer is formed of one or more of DLC (diamond-like carbon) and ta-C (Tetrahedral Amorphous Carbon).