JP3784182B2 - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）と記す。）素子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、異方性磁気抵抗（以下、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistive ）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大磁気抵抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive ）と記す。）効果を用いたＧＭＲ素子とがある。ＡＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＡＭＲヘッドあるいは単にＭＲヘッドと呼ばれ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＧＭＲヘッドと呼ばれる。ＡＭＲヘッドは、面記録密度が１ギガビット／（インチ）２を超える再生ヘッドとして利用され、ＧＭＲヘッドは、面記録密度が３ギガビット／（インチ）２を超える再生ヘッドとして利用されている。
【０００３】
再生ヘッドの性能を向上させる方法としては、ＭＲ膜をＡＭＲ膜からＧＭＲ膜等の磁気抵抗感度の優れた材料に変える方法や、ＭＲ膜のパターン幅、特に、ＭＲハイトを適切化する方法等がある。このＭＲハイトとは、ＭＲ素子のエアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいい、エアベアリング面の加工の際の研磨量によって制御されるものである。なお、ここにいうエアベアリング面は、薄膜磁気ヘッドの、磁気記録媒体と対向する面であり、トラック面とも呼ばれる。
【０００４】
一方、再生ヘッドの性能向上に伴って、記録ヘッドの性能向上も求められている。記録ヘッドの性能を決定する要因としては、パターン幅、特に、スロートハイト（Throat Height ：TH）がある。スロートハイトは、２つの磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分の、エアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。記録ヘッドの性能向上のためには、スロートハイトの縮小化が望まれている。このスロートハイトも、エアベアリング面の加工の際の研磨量によって制御される。
【０００５】
記録ヘッドの性能のうち、記録密度を高めるには、磁気記録媒体におけるトラック密度を上げる必要がある。このためには、記録ギャップ層を挟んでその上下に形成された下部磁極および上部磁極のエアベアリング面での幅を数ミクロンからサブミクロン寸法まで狭くした狭トラック構造の記録ヘッドを実現する必要があり、これを達成するために半導体加工技術が利用されている。
【０００６】
ここで、図１７ないし図２２を参照して、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。なお、図１７ないし図２２において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０００７】
この製造方法では、まず、図１７に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１０１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層１０２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、絶縁層１０２の上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部シールド層１０３を形成する。
【０００８】
次に、図１８に示したように、下部シールド層１０３の上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍの厚みにスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜１０４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、再生用のＭＲ素子１０５を形成するためのＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子１０５を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパターンを形成する。このとき、リフトオフを容易に行うことができるような形状、例えば断面形状がＴ型のフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子１０５を形成する。なお、ＭＲ素子１０５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される一対の電極層１０６を形成する。
【０００９】
次に、下部シールドギャップ膜１０４およびＭＲ素子１０５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜１０７を形成し、ＭＲ素子１０５をシールドギャップ膜１０４，１０７内に埋設する。
【００１０】
次に、上部シールドギャップ膜１０７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）１０８を、約３μｍの厚みに形成する。次に、下部磁極層１０８の上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層１０９を０．３μｍの厚みに形成する。
【００１１】
次に、図１９に示したように、磁路形成のために、記録ギャップ層１０９を部分的にエッチングして、コンタクトホール１０９ａを形成する。次に、磁極部分における記録ギャップ層１０９の上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えば高飽和磁束密度材のパーマロイ（ＮｉＦｅ）またはＦｅＮよりなる上部磁極チップ１１０を、０．５〜１．０μｍの厚みに形成する。上部磁極チップ１１０は、上部磁極の一部をなす。このとき、同時に、磁路形成のためのコンタクトホールの上に、磁路形成のための磁性材料からなる磁性層１１９を形成する。
【００１２】
次に、図２０に示したように、上部磁極チップ１１０をマスクとして、イオンミリングによって、記録ギャップ層１０９と下部磁極層１０８をエッチングする。図２０（ｂ）に示したように、上部磁極（上部磁極チップ１１０）、記録ギャップ層１０９および下部磁極層１０８の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム（Trim）構造と呼ばれる。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。
【００１３】
次に、全面に、例えばアルミナ膜よりなる絶縁層１１１を、約３μｍの厚みに形成する。次に、この絶縁層１１１を、上部磁極チップ１１０および磁性層１１９の表面に至るまで研磨して平坦化する。この際の研磨方法としては、機械的な研磨またはＣＭＰ（化学機械研磨）が用いられる。この平坦化により、上部磁極チップ１１０および磁性層１１９の表面が露出する。
【００１４】
次に、図２１に示したように、平坦化された絶縁層１１１の上に、例えば銅（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１１２を形成する。次に、絶縁層１１１およびコイル１１２の上に、フォトレジスト層１１３を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１３の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。次に、フォトレジスト層１１３の上に、第２層目の薄膜コイル１１４を形成する。次に、フォトレジスト層１１３およびコイル１１４上に、フォトレジスト層１１５を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１５の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。
【００１５】
次に、図２２に示したように、上部磁極チップ１１０、フォトレジスト層１１３，１１５および磁性層１１９の上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパーマロイよりなる上部磁極層１１６を形成する。次に、上部磁極層１１６の上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１１７を形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面１１８を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。図２３は、この薄膜磁気ヘッドの平面図である。なお、この図では、オーバーコート層１１７を省略している。
【００１６】
図２２において、ＴＨは、スロートハイトを表し、ＭＲ−Ｈは、ＭＲハイトを表している。また、Ｐ２Ｗは、磁極幅、すなわち記録トラック幅を表している。薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因として、スロートハイトやＭＲハイト等の他に、図２２においてθで示したようなエイペックスアングル（Apex Angle）がある。このエイペックスアングルは、フォトレジスト層１１３，１１５で覆われて山状に盛り上がったコイル部分（以下、エイペックス部と言う。）における磁極側の側面の角部を結ぶ直線と絶縁層１１０の上面とのなす角度をいう。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
薄膜磁気ヘッドの性能を向上させるには、図２２に示したようなスロートハイトＴＨ、ＭＲハイトＭＲ−Ｈ、エイペックスアングルθおよびトラック幅Ｐ２Ｗを正確に形成することが重要である。
【００１８】
特に、近年は、高面密度記録を可能とするため、すなわち、狭トラック構造の記録ヘッドを形成するために、トラック幅Ｐ２Ｗには１．０μｍ以下のサブミクロン寸法が要求されている。そのために半導体加工技術を利用して上部磁極をサブミクロン寸法に加工する技術が必要となる。また、狭トラック構造となるに伴って、磁極にはより高い飽和磁束密度を持った磁性材料の使用が望まれている。
【００１９】
ここで、問題となるのは、エイペックス部の上に形成される上部磁極層を微細に形成することが困難なことである。
【００２０】
ところで、上部磁極層を形成する方法としては、例えば、特開平７−２６２５１９号公報に示されるように、フレームめっき法が用いられる。フレームめっき法を用いて上部磁極層を形成する場合は、まず、エイペックス部の上に全体的に、例えばパーマロイよりなる薄い電極膜を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム（外枠）を形成する。そして、先に形成した電極膜をシード層として、めっき法によって上部磁極層を形成する。
【００２１】
ところが、エイペックス部と他の部分とでは、例えば７〜１０μｍ以上の高低差がある。このエイペックス部上に、フォトレジストを３〜４μｍの厚みで塗布する。エイペックス部上のフォトレジストの膜厚が最低３μｍ以上必要であるとすると、流動性のあるフォトレジストは低い方に集まることから、エイペックス部の下方では、例えば８〜１０μｍ以上の厚みのフォトレジスト膜が形成される。
【００２２】
上述のようにサブミクロン寸法の記録トラック幅を実現するには、フォトレジスト膜によってサブミクロン寸法の幅のフレームパターンを形成する必要がある。従って、エイペックス部上で、８〜１０μｍ以上の厚みのあるフォトレジスト膜によって、サブミクロン寸法の微細なパターンを形成しなければならない。ところが、このような厚い膜厚のフォトレジストパターンを狭パターン幅で形成することは製造工程上極めて困難であった。
【００２３】
しかも、フォトリソグラフィの露光時に、露光用の光が、シード層としての下地電極膜で反射し、この反射光によってもフォトレジストが感光して、フォトレジストパターンのくずれ等が生じ、シャープかつ正確なフォトレジストパターンが得られなくなる。
【００２４】
このように、従来は、磁極幅がサブミクロン寸法になると、上部磁性層を精度よく形成することが困難になるという問題点があった。
【００２５】
このようなことから、上述の従来例の図１９ないし図２２の工程でも示したように、記録ヘッドの狭トラックの形成に有効な上部磁極チップ１１０によって、１．０μｍ以下のトラック幅を形成した後、この上部磁極チップ１１０と接続されるヨーク部分となる上部磁極層１１６を形成する方法も採用されている（特開昭６２−２４５５０９号公報、特開昭６０−１０４０９号号公報参照）。このように、通常の上部磁極層を、上部磁極チップ１１０とヨーク部分となる上部磁極層１１６とに分割することにより、トラック幅を決定する上部磁極チップ１１０を、記録ギャップ層１０９の上の平坦な面の上に、サブミクロン幅で微細に形成することが可能になる。
【００２６】
しかしながら、このような薄膜磁気ヘッドにおいても、依然として、以下のような問題点があった。
【００２７】
（１）まず、従来の磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０のエアベアリング面１１８から遠い側の端部においてスロートハイトを決定している。しかし、この上部磁極チップ１１０の幅が狭くなると、フォトリソグラフィーにおいて、パターンエッジが丸みを帯びて形成される。そのため、高精度な寸法を要求されるスロートハイトが不均一となり、エアベアリング面１１８の加工、研磨工程において、ＭＲ素子のトラック幅との間のバランスに欠ける事態が発生していた。例えば、トラック幅として、０．５〜０．６μｍ必要なときに、上部磁極チップ１１０のエアベアリング面１１８から遠い側の端部がスロートハイトゼロ位置（スロートハイトを決定する絶縁層のエアベアリング面側の端部の位置）からエアベアリング面１１８側にずれ、大きく記録ギャップが開き、記録データの書き込みができなくなるという問題がしばしば発生していた。
【００２８】
（２）次に、図２２に示した従来の薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０により記録ヘッドのトラック幅が規定されるため、上部磁極層１１６は、上部磁極チップ１１０ほどには微細に加工する必要はないと言える。しかしながら、上部磁極層１１６は、上部磁極チップ１１０の上部にフォトリソグラフィの位置合わせにより位置が決定されるため、エアベアリング面１１８側から見た場合、双方が片側に大きく位置ずれすると、上部磁極層１１６側で書き込みが行われ、実効トラック幅が広くなる場合がある。その結果、記録媒体に対して、本来、データを記録すべき領域以外の領域にもデータを書き込んでしまう、いわゆるサイドライトが発生するという不具合があった。
【００２９】
また、記録ヘッドのトラック幅が極微細、特に０．５μｍ以下になってくると、上部磁極層１１６においてもサブミクロン幅の加工精度が要求される。すなわち、エアベアリング面１１８側から見た場合、上部磁極チップ１１０と上部磁極層１１６との横方向の寸法差が大き過ぎると、上記と同様に、サイドライトが発生し、本来のデータ記録領域以外の領域においても書き込みが行われるという不具合が発生する。
【００３０】
このようなことから、上部磁極チップ１１０だけでなく、上部磁極層１１６もサブミクロン幅に加工する必要があるが、上部磁極層１１６の下のエイペックス部には、依然として、大きな高低差があるため、上部磁極層１１６の微細加工が困難であった。
【００３１】
（３）更に、従来の薄膜磁気ヘッドでは、磁路長（Yoke Length ）を短くすることが困難であるという問題点があった。すなわち、コイルピッチが小さいほど、磁路長の短いヘッドを実現することができ、特に高周波特性に優れた記録ヘッドを形成することができるが、コイルピッチを限りなく小さくしていった場合、スロートハイトゼロ位置からコイルの外周端までの距離が、磁路長を短くすることを妨げる大きな要因となっていた。磁路長は、１層のコイルよりは２層のコイルの方が短くできることから、多くの高周波用の記録ヘッドでは２層コイルを採用している。しかしながら、従来の磁気ヘッドでは、１層目のコイルを形成した後、コイル間の絶縁膜を形成するために、フォトレジスト膜を約２μｍの厚みで形成している。そのため、１層目のコイルの外周端には丸みを帯びた小さなエイペックス部が形成される。次に、その上に２層目のコイルを形成するが、その際に、エイペックス部の傾斜部では、コイルのシード層のエッチングができず、コイルがショートするため、２層目のコイルは平坦部に形成する必要がある。
【００３２】
従って、例えば、コイルの厚みを２〜３μｍとし、コイル間絶縁膜の厚みを２μｍとし、エイペックスアングルを４５°〜５５°とすると、磁路長としては、コイルに対応する部分の長さに加え、コイルの外周端からスロートハイトゼロ位置の近傍までの距離である３〜４μｍの距離の２倍（上部磁極層と下部磁極層とのコンタクト部からコイル内周端までの距離も３〜４μｍ必要。）の６〜８μｍが必要である。このコイルに対応する部分以外の長さが、磁路長の縮小を妨げる要因となっていた。
【００３３】
ここで、例えば、コイルの線幅が１．０μｍ、スペースが０．５μｍの１１巻コイルを２層で形成する場合を考える。この場合、図２２に示したように、１層目を６巻、２層目を５巻とすると、磁路長のうち、２層目のコイル１１４に対応する部分の長さは７μｍである。磁路長には、これに加え、２層目のコイル１１４の外周端および内周端より、２層目のコイル１１４を絶縁するためのフォトレジスト層１１５の端部までの距離として、合計６〜８μｍの長さが必要になる。磁路長には、更に、フォトレジスト層１１５の端部から、１層目のコイル１１２を絶縁するためのフォトレジスト層１１３の端部までの距離として、合計６〜８μｍの長さが必要になる。なお、本出願では、磁路長を、磁極層のうちの磁極部分およびコンタクト部分を除いた部分の長さで表す。図２２では、磁路長Ｌ０は、１９μｍとなっている。従来技術では、これ以上、磁路長の縮小は不可能であり、これが高周波特性の改善を妨げていた。
【００３４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、記録ヘッドのトラック幅の縮小および磁路長の縮小を可能にした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明における薄膜磁気ヘッドは、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、この第１および第２の磁性層の間に絶縁された状態で配設された薄膜コイルと、基板とを備え、第１および第２の磁性層、ギャップ層および薄膜コイルは基板に積層され、且つ第１および第２の磁性層のうち、第１の磁性層の方が基板に近い位置に配置された薄膜磁気ヘッドであって、
第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方は、薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ第１の部分に接続された第２の部分と、第１の部分と他方の磁性層とを接続するための第３の部分とを有し、
薄膜コイルの少なくとも一部は、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方における第２の部分と第３の部分の間において、平坦な第１の部分の上または平坦なギャップ層の上に配置され、
薄膜磁気ヘッドは、更に、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方と第２の部分の側壁または第３の部分の側壁との間、および薄膜コイルの少なくとも一部と第１の部分またはギャップ層との間に連続的に形成された絶縁膜を備え、
薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方は、絶縁膜を介して第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接し、薄膜コイルの少なくとも一部は、絶縁膜を介して第１の部分の上面またはギャップ層に接するものである。
【００３６】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、この第１および第２の磁性層の間に絶縁された状態で配設された薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
第１の磁性層を形成する工程と、第１の磁性層の上にギャップ層を形成する工程と、ギャップ層の上に第２の磁性層を形成する工程と、第１の磁性層と第２の磁性層の間に絶縁された状態で配置されるように薄膜コイルを形成する工程とを備え、
第１の磁性層を形成する工程と第２の磁性層を形成する工程の少なくとも一方は、薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ第１の部分に接続された第２の部分と、第１の部分と他方の磁性層とを接続するための第３の部分とを有するように、磁性層を形成し、
薄膜コイルを形成する工程は、薄膜コイルの少なくとも一部が第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方における第２の部分と第３の部分の間において、平坦な第１の部分の上または平坦なギャップ層の上に配置されるように薄膜コイルを形成し、
薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、薄膜コイルの少なくとも一部を形成する前に、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方と第２の部分の側壁または第３の部分の側壁との間、および薄膜コイルの少なくとも一部と第１の部分またはギャップ層との間に連続的に配置される絶縁膜を形成する工程を備え、
薄膜コイルを形成する工程は、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、絶縁膜を介して第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接し、且つ最外周端と第２の部分との間の絶縁膜の上または最内周端と第３の部分との間の絶縁膜の上にはみ出し、薄膜コイルの少なくとも一部が、絶縁膜を介して第１の部分の上面またはギャップ層に接するように、フレームめっき法によって薄膜コイルを形成するものである。
【００３７】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、薄膜コイルの少なくとも一部を、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方における第２の部分と第３の部分の間に配置し、且つ、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方を、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように形成するようにしたので、磁路長の縮小が可能となる。
【００３８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、絶縁膜の厚みを、例えば１μｍ以下とする。
【００３９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第１の磁性層が、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有し、第１の磁性層における第２の部分がスロートハイトを規定するようにしてもよい。
【００４０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第２の磁性層が、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有し、第２の磁性層における第１の部分の記録媒体に対向する側の端面を、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置してもよい。
【００４１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第１の磁性層と第２の磁性層の双方が、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有するようにしてもよい。この場合、第２の磁性層における第２の部分の長さが、第１の磁性層における第２の部分の長さ以上となるようにしてもよい。また、薄膜コイルが、第１の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第１層部分と、第２の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第２層部分とを有するようにしてもよい。
【００４２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第２の磁性層が、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有し、薄膜コイルが、第２の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第１層部分と、第１層部分の第１の磁性層とは反対側に配置された第２層部分とを有するようにしてもよい。
【００４３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、薄膜磁気ヘッドが、更に、磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを備えるようにしてもよい。この場合、第２のシールド層が、第１の磁性層を兼ねるようにしてもよい。
【００４４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、例えば、第１の磁性層を形成する工程は、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有する第１の磁性層を形成し、薄膜コイルを形成する工程は、第１の磁性層の第１の部分、第２の部分および第３の部分の上全体に絶縁膜を形成した後、薄膜コイルの少なくとも一部が第２の部分と第３の部分の間に配置され、且つ薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルの少なくとも一部を形成する。
【００４５】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、更に、第２の部分と第３の部分の間に形成された薄膜コイルの少なくとも一部を覆うように絶縁層を形成し、その後、第２の部分、第３の部分および絶縁層の上を平坦化処理する工程を含み、ギャップ層を形成する工程は、平坦化処理された第２の部分の上にギャップ層を形成するようにしてもよい。
【００４６】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、更に、第２の磁性層を形成する工程は、ギャップ層の上に第２の磁性層の第２の部分および第３の部分を形成し、薄膜コイルを形成する工程は、ギャップ層、第２の磁性層の第２の部分および第３の部分の上全体に絶縁膜を形成した後、薄膜コイルの第２層目の部分が第２の部分と第３の部分の間に配置され、且つ薄膜コイルの第２層目の部分の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルの第２層目の部分を形成するようにしてもよい。
【００４７】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、更に、第２の磁性層の第２の部分と第３の部分の間に形成された薄膜コイルの第２層目の部分を覆うように絶縁層を形成し、その後、第２の磁性層の第２の部分、第３の部分および絶縁層の上を平坦化処理する工程を含み、第２の磁性層を形成する工程は、平坦化処理された第２の磁性層の第２の部分および第３の部分、および絶縁層の上に、第２の磁性層の第１の部分を形成するようにしてもよい。
【００４８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、例えば、第２の磁性層を形成する工程は、ギャップ層の上に第２の磁性層の第２の部分および第３の部分を形成し、薄膜コイルを形成する工程は、ギャップ層、第２の磁性層の第２の部分および第３の部分の上全体に絶縁膜を形成した後、薄膜コイルの第１層部分が第２の部分と第３の部分の間に配置され、且つ薄膜コイルの第１層部分の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルの第１層部分を形成し、次に、第２の磁性層の第２の部分と第３の部分の間に形成された薄膜コイルの第１層部分を覆うように絶縁層を形成し、次に、絶縁層の上に薄膜コイルの第２層部分を形成し、第２の磁性層を形成する工程は、更に、第２の磁性層の第２の部分および第３の部分、および薄膜コイルの第２層部分の上に、薄膜コイルの第２層部分に対して絶縁された状態で、第２の磁性層の第１の部分を形成する。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［本発明の第１の実施の形態］
まず、図１ないし図９を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１ないし図７において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００５０】
本実施の形態に係る製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約３μｍの厚みに形成する。下部シールド層３は、例えば、フォトレジスト膜をマスクにして、めっき法によって、絶縁層２の上に選択的に形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば４〜５μｍの厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【００５１】
次に、図２に示したように、下部シールド層３の上に、例えばアルミナまたはチッ化アルミニウムをスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を形成するためのＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子５を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子５を形成する。なお、ＭＲ素子５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜７を形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）の第１の部分８ａを、約１．０〜２．０μｍの厚みで、選択的に形成する。下部磁極層の第１の部分８ａは、後述する薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置される部分である。
【００５２】
次に、図３に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層９を、下部磁極層の第１の部分８ａの厚みより大きい厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、第１の部分８ａが露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【００５３】
次に、下部磁極層の第１の部分８ａの上に、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃを、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。第２の部分８ｂは、下部磁極層の磁極部分を形成し、第１の部分８ａに接続される。第３の部分８ｃは、第１の部分８ａと上部磁極層とを接続するための部分である。本実施の形態において、第２の部分８ｂのエアベアリング面とは反対側（図において右側）の端部の位置は、スロートハイトを規定する。すなわち、この位置が、スロートハイトゼロ位置となる。
【００５４】
下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。
【００５５】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜１０を形成する。この絶縁膜１０の厚みは、１μｍ以下が好ましい。その理由は、これ以上厚くなると、磁路長が大きくなりすぎるからである。本実施の形態では、絶縁膜１０の厚みを、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【００５６】
次に、図示しないが、めっき法によって薄膜コイルの第１層部分を形成するためのシード層を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム１１を形成する。
【００５７】
本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分が、下部磁極層の第２の部分８ｂと第３の部分８ｃとの間に配置され、且つその最外周端および最内周端が、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に形成された絶縁膜１０を介して、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接するように形成されるように、フレーム１１を形成する。
【００５８】
次に、このフレーム１１を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第１層部分１２を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みに形成する。この第１層部分１２のピッチは、例えば約１．２〜２．０μｍとする。
【００５９】
このようにして、本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分１２は、下部磁極層の第２の部分８ｂと第３の部分８ｃとの間に配置され、且つ第１層部分１２の最外周端および最内周端が、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に形成された絶縁膜１０を介して、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接するように形成される。図３（ａ）では、第１層部分１２の最外周端は、最外周端と第２の部分８ｂとの間の絶縁膜１０上にはみ出し、第１層部分１２の最内周端は、最内周端と第３の部分８ｃとの間の絶縁膜１０上にはみ出している。
【００６０】
なお、図３（ａ）において、薄膜コイルの第１層部分１２のうち、絶縁膜１０を介して下部磁極層の第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接する部分の厚みが、他の部分の厚みに比べて大きくなっているのは、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接する部分におけるシード層の面積が、他の部分におけるシード層の面積に比べて大きくなるためである。ただし、めっき法によって薄膜コイルの第１層部分１２を形成する際の電流等の条件によっては、第１層部分１２の全ての部分を同じ厚みに形成することも可能である。
【００６１】
次に、図４に示したように、フレーム１１とその下のシード層を除去した後、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層１３を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが露出するまで、絶縁層１３を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図４では、薄膜コイルの第１層部分１２のうち、絶縁膜１０を介して下部磁極層の第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接する部分は露出しているが、他の部分は露出していない。しかし、この第１層部分１２の他の部分も露出するようにしてもよい。また、第１層部分１２の全ての部分が同じ厚みに形成されている場合には、平坦化処理によって、第１層部分１２の全ての部分が露出してもよいし、露出しなくてもよい。ただし、平坦化処理によって、第１層部分１２のうち、後述する薄膜コイルの第２層部分と接続される部分１２ａが露出しない場合には、フォトリソグラフィ技術によって、この部分１２ａを露出させる。
【００６２】
次に、図５に示したように、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃ、および絶縁層１３の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１４を、０．２〜０．３μｍの厚みで形成する。記録ギャップ層１４に使用する絶縁材料としては、一般的に、アルミナ、窒化アルミニウム、シリコン酸化物系材料、シリコン窒化物系材料がある。
【００６３】
次に、磁路形成のために、下部磁極層の第３の部分８ｃの上の部分において、記録ギャップ層１４を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成すると共に、薄膜コイルの第１層部分１２における部分１２ａと第２層部分とを接続するために、部分１２ａの上の部分において、記録ギャップ層１４を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【００６４】
次に、記録ギャップ層１４の上に、上部磁極層の第２の部分１５ｂを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成すると共に、下部磁極層の第３の部分８ｃの上に、上部磁極層の第３の部分１５ｃを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。第２の部分１５ｂは、上部磁極層の磁極部分を形成し、後述する上部磁極層の第１の部分に接続される。第３の部分１５ｃは、後述する上部磁極層の第１の部分と下部磁極層とを接続するための部分である。本実施の形態では、上部磁極層の第２の部分１５ｂの長さは、下部磁極層の第２の部分８ｂの長さ以上に形成される。
【００６５】
上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。
【００６６】
次に、上部磁極層の第２の部分１５ｂをマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１４を選択的にエッチングする。このときのドライエッチングには、例えば、ＢＣｌ２，Ｃｌ２等の塩素系ガスや、ＣＦ４，ＳＦ６等のフッ素系ガス等のガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層の第２の部分８ｂを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図５（ｂ）に示したようなトリム構造とする。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。
【００６７】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜１６を形成する。この絶縁膜１６の厚みは、１μｍ以下が好ましい。その理由は、これ以上厚くなると、磁路長が大きくなりすぎるからである。本実施の形態では、絶縁膜１６の厚みを、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【００６８】
次に、図示しないが、めっき法によって薄膜コイルの第２層部分を形成するためのシード層を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム１７を形成する。
【００６９】
本実施の形態では、薄膜コイルの第２層部分が、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つその最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１６を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成されるように、フレーム１７を形成する。
【００７０】
次に、このフレーム１７を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第２層部分１８を、例えば約２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。この第２層部分１８のピッチは、例えば約１．２〜２．０μｍとする。ここで、第２層部分１８のうち、第１層部分１２の部分１２ａの上に配置される部分１８ａは、コンタクトホールを介して部分１２ａに接続される。
【００７１】
このようにして、本実施の形態では、薄膜コイルの第２層部分１８は、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つ第２層部分１８の最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１６を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成される。
【００７２】
次に、図６に示したように、フレーム１７とその下のシード層を除去した後、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層１９を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃが露出するまで、絶縁層１９を研磨して、表面を平坦化処理する。
【００７３】
次に、図７に示したように、平坦化された上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃ、および絶縁層１９の上に、記録ヘッド用の磁性材料からなる上部磁極層の第１の部分１５ａを、例えば約２〜３μｍの厚みに形成する。上部磁極層の第１の部分１５ａは、薄膜コイル１２，１８に対向する領域を含む領域に配置される部分である。この上部磁極層の第１の部分１５ａは、第３の部分１５ｃを介して下部磁極層の第３の部分８ｃと接触し、磁気的に連結している。上部磁極層の第１の部分１５ａは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。また、高周波特性の改善のため、上部磁極層の第１の部分１５ａを、無機系の絶縁膜とパーマロイ等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造としてもよい。
【００７４】
本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａの記録媒体に対向する側（エアベアリング面側）の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置（図において右側）に配置されている。
【００７５】
次に、上部磁極層の第１の部分１５ａの上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２０を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００７６】
本実施の形態では、第１の部分８ａ、第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃよりなる下部磁極層が、本発明における第１の磁性層に対応し、第１の部分１５ａ、第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃよりなる上部磁極層が、本発明における第２の磁性層に対応する。
【００７７】
図８は、上述のようにして製造された本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。この図では、オーバーコート層２０は省略している。なお、図８において、図中、符号８Ｂは、トリム構造とするために下部磁極層の第２の部分８ｂがエッチングされている部分を表している。また、図９は、図８に示した薄膜磁気ヘッドの上部磁極層のみを示したものである。
【００７８】
これらの図に示したように、上部磁極層は、薄膜コイル１２，１８に対向する領域を含む領域に配置される第１の部分１５ａと、磁極部分を形成する第２の部分１５ｂと、第１の部分１５ａと下部磁極層とを接続するための第３の部分１５ｃとを有している。そして、第２の部分１５ｂのエアベアリング面の幅Ｐ２Ｗが、記録トラック幅を決定する。
【００７９】
以上説明したように、本実施の形態では、下部磁極層と上部磁極層の双方が、薄膜コイル１２，１８に対向する領域を含む領域に配置された第１の部分８ａ，１５ａと、磁極部分を形成し、且つ第１の部分８ａ，１５ａに接続された第２の部分８ｂ，１５ｂと、第１の部分８ａ，１５ａと他方の磁性層とを接続するための第３の部分８ｃ，１５ｃとを有している。そして、薄膜コイルの第１層部分１２は、下部磁極層の第２の部分８ｂと第３の部分８ｃの間に配置され、第１層部分１２の最外周端および最内周端が、それぞれ、第２の部分８ｂの側壁および第３の部分８ｃの側壁に形成された絶縁膜１０を介して、第２の部分８ｂの側壁および第３の部分８ｃの側壁に接するように形成される。同様に、薄膜コイルの第２層部分１８は、下部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃの間に配置され、第２層部分１８の最外周端および最内周端が、それぞれ、第２の部分１５ｂの側壁および第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１６を介して、第２の部分１５ｂの側壁および第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成される。
【００８０】
従って、本実施の形態によれば、記録ヘッドの磁極部分を形成する下部磁極層の第２の部分８ｂと上部磁極層の第２の部分１５ｂを、共に、平坦な面の上に形成することができることから、これらの第２の部分８ｂ，１５ｂを微細に形成することが可能となる。そのため、記録ヘッドのトラック幅を決定する上部磁極層の第２の部分１５ｂを、ハーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法に形成でき、記録ヘッドのトラック幅の縮小が可能となる。これにより、今後要求される２０ギガビット／（インチ）２〜３０ギガビット／（インチ）２の面記録密度を有する薄膜磁気ヘッドも実現可能となる。
【００８１】
また、本実施の形態によれば、薄膜コイル１２，１８を平坦な面の上に形成することができることから、薄膜コイル１２，１８のピッチを小さくすることが可能となる。更に、薄膜コイル１２，１８の最外周端および最内周端が、それぞれ、第２の部分８ｂ，１５ｂの側壁および第３の部分８ｃ，１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１０，１６を介して、第２の部分８ｂ，１５ｂの側壁および第３の部分８ｃ，１５ｃの側壁に接するように、薄膜コイル１２，１８を形成したので、薄膜コイル１２，１８とその周囲を囲う絶縁膜からなる部分を小さく形成することが可能となる。これらのことから、本実施の形態によれば、例えば従来に比べて３０％〜５０％程度、記録ヘッドの磁路長の縮小が可能になる。そのため、本実施の形態によれば、高周波特性の優れた薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
【００８２】
ここで、図２２に示した従来例と同じデザインルールで、本実施の形態における薄膜コイル１２，１８を形成した場合の磁路長を、図７に示したようにＬ１とする。磁路長の具体的な数値の一例としては、Ｌ１は９．１μｍとなり、図２２に示した従来の薄膜磁気ヘッドにおける磁路長Ｌ０である１９．０μｍの５０％以下に縮小される。
【００８３】
また、本実施の形態によれば、スロートハイトゼロ位置の近傍に、薄膜コイル１２，１８の最外周端が配置されるように、薄膜コイル１２，１８を形成することができるので、薄膜コイル１２，１８で発生した起磁力が途中で飽和することを防止でき、薄膜コイル１２，１８で発生した起磁力を効率よく記録に利用することができる。その結果、非線形トランジションシフト（Non-linear Transition Shift ；ＮＬＴＳ）や、オーバライト特性の優れた薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、下部磁極層の第２の部分８ｂによってスロートハイトを規定している。この下部磁極層の第２の部分８ｂは、図８に示したように、フォトリソグラフィを用いて広いパターンとして形成されるので、微細に形成する必要のある上部磁極層の磁極部分によってスロートハイトを規定する場合に比べて、パターンの端部の位置を正確に制御でき、その結果、スロートハイトを正確に規定することが可能となる。
【００８５】
また、本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａのエアベアリング面側の端面を、薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面から離れた位置に配置している。そのため、スロートハイトが小さい場合でも、上部磁極層の第１の部分１５ａがエアベアリング面に露出することがなく、その結果、いわゆるサイドライトが発生せず、実効トラック幅が大きくなることを防止することができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、下部磁極層（８ａ，８ｂ，８ｃ）と、薄膜コイルの第１層部分１２の間に、薄く且つ十分な絶縁耐圧が得られる無機系の絶縁膜１０が設けられるので、下部磁極層と第１層部分１２との間に大きな絶縁耐圧を得ることができる。また、薄膜コイルの第１層部分１２と第２層部分１８との間には、記録ギャップ層１４の他に、無機系の絶縁層１３および無機系の絶縁膜１６が設けられるので、薄膜コイルの第１層部分１２と第２層部分１８との間に大きな絶縁耐圧を得ることができると共に、薄膜コイル１２，１８からの磁束の漏れを低減することができる。
【００８７】
また、本実施の形態では、図８に示したように、下部磁極層の第２の部分８ｂを、薄膜コイル１２，１８の周辺に広く配置しているので、薄膜コイルの第１層部分１２を形成した後の平坦化処理が容易である。
【００８８】
［本発明の第２の実施の形態］
まず、図１０ないし図１６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１０ないし図１６において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００８９】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１０に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約３μｍの厚みに形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば４〜５μｍの厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【００９０】
次に、図１１に示したように、下部シールド層３の上に、例えばアルミナまたはチッ化アルミニウムをスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を形成するためのＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子５を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子５を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜７を形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる下部磁極層の第１の部分８ａを、約１．０〜２．０μｍの厚みで、選択的に形成する。
【００９１】
次に、図１２に示したように、下部磁極層の第１の部分８ａの上に、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃを、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層２１を、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが隠れるだけの厚みに形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが露出するまで、絶縁層２１を研磨して、表面を平坦化処理する。
【００９２】
次に、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃ、および絶縁層２１の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１４を、０．２〜０．３μｍの厚みで形成する。次に、磁路形成のために、下部磁極層の第３の部分８ｃの上の部分において、記録ギャップ層１４を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【００９３】
次に、記録ギャップ層１４の上に、上部磁極層の第２の部分１５ｂを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成すると共に、下部磁極層の第３の部分８ｃの上に、上部磁極層の第３の部分１５ｃを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。本実施の形態では、上部磁極層の第２の部分１５ｂの長さは、下部磁極層の第２の部分８ｂの長さ以上に形成される。
【００９４】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜２２を形成する。この絶縁膜２２の厚みは、１μｍ以下が好ましい。本実施の形態では、絶縁膜２２の厚みを、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【００９５】
次に、図示しないが、めっき法によって薄膜コイルの第１層部分を形成するためのシード層を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム２３を形成する。
【００９６】
本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分が、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つその最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜２２を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成されるように、フレーム２３を形成する。
【００９７】
次に、このフレーム２３を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第１層部分２４を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みに形成する。この第１層部分２４のピッチは、例えば約１．２〜２．０μｍとする。
【００９８】
このようにして、本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分２４は、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つ第１層部分２４の最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜２２を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成される。
【００９９】
次に、図１３に示したように、フレーム２３とその下のシード層を除去する。
【０１００】
次に、図１４に示したように、上部磁極層の第２の部分１５ｂをマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１４を選択的にエッチングする。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層の第２の部分８ｂを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図１４（ｂ）に示したようなトリム構造とする。
【０１０１】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層２５を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃが露出するまで、絶縁層２５を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図１４では、薄膜コイルの第１層部分２４の全ての部分が露出しているが、全ての部分が露出しないようにしてもよいし、第１層部分２４のうち、絶縁膜２２を介して上部磁極層の第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接する部分のみが露出するようにしてもよい。ただし、平坦化処理によって、第１層部分２４のうち、後述する薄膜コイルの第２層部分と接続される部分２４ａが露出しない場合には、フォトリソグラフィ技術によって、この部分２４ａを露出させる。
【０１０２】
次に、平坦化された絶縁層２５の上に、例えばフォトレジストによって絶縁層２６を形成する。なお、薄膜コイルの第１層部分２４の全ての部分が露出していない場合には、絶縁層２６を設けなくてもよい。
【０１０３】
次に、図１５に示したように、第１層部分２４における部分２４ａの上の部分において、絶縁層２６を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。次に、絶縁層２６の上に、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第２層部分２７を形成する。ここで、第２層部分２７のうち、第１層部分２４の部分２４ａの上に配置される部分２７ａは、コンタクトホールを介して部分２４ａに接続される。
【０１０４】
次に、絶縁層２６およびコイル２７の上に、フォトレジスト層２８を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層２８の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。
【０１０５】
次に、図１６に示したように、上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃ、およびフォトレジスト層２８の上に、記録ヘッド用の磁性材料からなる上部磁極層の第１の部分１５ａを、例えば約２〜３μｍの厚みに形成する。この上部磁極層の第１の部分１５ａは、第３の部分１５ｃを介して下部磁極層の第３の部分８ｃと接触し、磁気的に連結している。
【０１０６】
本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａの記録媒体に対向する側（エアベアリング面側）の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置されている。
【０１０７】
次に、上部磁極層の第１の部分１５ａの上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層３０を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１０８】
ここで、図２２に示した従来例と同じデザインルールで、本実施の形態における薄膜コイル２４，２７を形成した場合の磁路長を、図１６に示したようにＬ２とする。磁路長の具体的な数値の一例としては、Ｌ２は１０．６μｍとなり、図２２に示した従来の薄膜磁気ヘッドにおける磁路長Ｌ０である１９．０μｍの５０％程度に縮小される。
【０１０９】
本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａが平坦な面の上に形成されないので、第１の実施の形態における効果のうち、第１の部分１５ａが平坦な面の上に形成されることによる効果はない。
【０１１０】
しかし、本実施の形態によれば、ＣＭＰ工程が少ないので、製造コストを低減することができる。
【０１１１】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１２】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、上記各実施の形態では、薄膜コイルのうち、下部磁極層または上部磁極層の第２の部分と第３の部分の間に配置される部分の最外周端と最内周端の双方が、第２の部分の側壁および第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁および第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルを形成するようにしたが、最外周端と最内周端のいずれか一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルを形成するようにしてもよい。
【０１１３】
また、上記各実施の形態では、下部磁極層によってスロートハイトを規定するようにしたが、上部磁極層によってスロートハイトを規定するようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記各実施の形態では、基体側に読み取り用のＭＲ素子を形成し、その上に、書き込み用の誘導型磁気変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【０１１５】
つまり、基体側に書き込み用の誘導型磁気変換素子を形成し、その上に、読み取り用のＭＲ素子を形成してもよい。このような構造は、例えば、上記実施の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介して、それに対向するように上記実施の形態に示した下部磁極層の機能を有する磁性膜を上部磁極層として形成することにより実現できる。この場合、誘導型磁気変換素子の上部磁極層とＭＲ素子の下部シールド層を兼用させることが好ましい。
【０１１６】
なお、このような構造の薄膜磁気ヘッドでは、凹部を形成した基体を用いることが好ましい。そして、基体の凹部に、コイル部を形成することによって、薄膜磁気ヘッド自体の大きさをさらに縮小化することができる。
【０１１７】
また、本発明は、誘導型磁気変換素子のみを備え、この誘導型磁気変換素子によって読み取りと書き込みを行う薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方が、薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ第１の部分に接続された第２の部分と、第１の部分と他方の磁性層とを接続するための第３の部分とを有し、薄膜コイルの少なくとも一部が、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方における第２の部分と第３の部分の間に配置され、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように形成する。従って、この薄膜磁気ヘッドまたはその薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方の第２の部分を微細に形成することが可能となり、その結果、記録ヘッドのトラック幅の縮小が可能となる。また、薄膜コイルの少なくとも一部を平坦な面の上に形成することが可能となることから、薄膜コイルの少なくとも一部のピッチを小さくすることが可能となると共に、薄膜コイルの少なくとも一部とその周囲を囲う絶縁膜からなる部分を小さく形成することが可能となり、その結果、記録ヘッドの磁路長の縮小が可能になるという効果を奏する。
【０１１９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、第１の磁性層における第２の部分によってスロートハイトを規定するようにした場合には、更に、スロートハイトを正確に規定することが可能となるという効果を奏する。
【０１２０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、第２の磁性層における第１の部分の記録媒体に対向する側の端面を、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置した場合には、更に、実効トラック幅が大きくなることを防止することができるという効果を奏する。
【０１２１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、第１の磁性層と第２の磁性層の双方が、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有し、薄膜コイルが、第１の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第１層部分と、第２の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第２層部分とを有するようにした場合には、更に、薄膜コイルの第１層部分および第２層部分を、共に平坦な面の上に形成することが可能となり、その結果、コイルのピッチを縮小して、より磁路長を縮小することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】 図１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】 図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】 図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】 図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】 図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】 図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】 本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図９】 図８に示した薄膜磁気ヘッドの上部磁極層のみを示す平面図である。
【図１０】 本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１１】 図１０に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】 図１１に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】 図１２に続く工程を説明するための断面図である。
【図１４】 図１３に続く工程を説明するための断面図である。
【図１５】 図１４に続く工程を説明するための断面図である。
【図１６】 図１５に続く工程を説明するための断面図である。
【図１７】 従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１８】 図１７に続く工程を説明するための断面図である。
【図１９】 図１８に続く工程を説明するための断面図である。
【図２０】 図１９に続く工程を説明するための断面図である。
【図２１】 図２０に続く工程を説明するための断面図である。
【図２２】 図２１に続く工程を説明するための断面図である。
【図２３】 従来の薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、５…ＭＲ素子、８ａ…下部磁極層の第１の部分、８ｂ…下部磁極層の第２の部分、８ｃ…下部磁極層の第３の部分、１０…絶縁膜、１２…薄膜コイルの第１層部分、１４…記録ギャップ層、１５ａ…上部磁極層の第１の部分、１５ｂ…上部磁極層の第２の部分、１５ｃ…上部磁極層の第３の部分、１６…絶縁膜、１８…薄膜コイルの第２層部分、２０…オーバーコート層。
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）と記す。）素子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、異方性磁気抵抗（以下、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistive ）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大磁気抵抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive ）と記す。）効果を用いたＧＭＲ素子とがある。ＡＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＡＭＲヘッドあるいは単にＭＲヘッドと呼ばれ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＧＭＲヘッドと呼ばれる。ＡＭＲヘッドは、面記録密度が１ギガビット／（インチ）２を超える再生ヘッドとして利用され、ＧＭＲヘッドは、面記録密度が３ギガビット／（インチ）２を超える再生ヘッドとして利用されている。
【０００３】
再生ヘッドの性能を向上させる方法としては、ＭＲ膜をＡＭＲ膜からＧＭＲ膜等の磁気抵抗感度の優れた材料に変える方法や、ＭＲ膜のパターン幅、特に、ＭＲハイトを適切化する方法等がある。このＭＲハイトとは、ＭＲ素子のエアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいい、エアベアリング面の加工の際の研磨量によって制御されるものである。なお、ここにいうエアベアリング面は、薄膜磁気ヘッドの、磁気記録媒体と対向する面であり、トラック面とも呼ばれる。
【０００４】
一方、再生ヘッドの性能向上に伴って、記録ヘッドの性能向上も求められている。記録ヘッドの性能を決定する要因としては、パターン幅、特に、スロートハイト（Throat Height ：TH）がある。スロートハイトは、２つの磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分の、エアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。記録ヘッドの性能向上のためには、スロートハイトの縮小化が望まれている。このスロートハイトも、エアベアリング面の加工の際の研磨量によって制御される。
【０００５】
記録ヘッドの性能のうち、記録密度を高めるには、磁気記録媒体におけるトラック密度を上げる必要がある。このためには、記録ギャップ層を挟んでその上下に形成された下部磁極および上部磁極のエアベアリング面での幅を数ミクロンからサブミクロン寸法まで狭くした狭トラック構造の記録ヘッドを実現する必要があり、これを達成するために半導体加工技術が利用されている。
【０００６】
ここで、図１７ないし図２２を参照して、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。なお、図１７ないし図２２において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０００７】
この製造方法では、まず、図１７に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１０１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層１０２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、絶縁層１０２の上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部シールド層１０３を形成する。
【０００８】
次に、図１８に示したように、下部シールド層１０３の上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍの厚みにスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜１０４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、再生用のＭＲ素子１０５を形成するためのＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子１０５を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパターンを形成する。このとき、リフトオフを容易に行うことができるような形状、例えば断面形状がＴ型のフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子１０５を形成する。なお、ＭＲ素子１０５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される一対の電極層１０６を形成する。
【０００９】
次に、下部シールドギャップ膜１０４およびＭＲ素子１０５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜１０７を形成し、ＭＲ素子１０５をシールドギャップ膜１０４，１０７内に埋設する。
【００１０】
次に、上部シールドギャップ膜１０７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）１０８を、約３μｍの厚みに形成する。次に、下部磁極層１０８の上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層１０９を０．３μｍの厚みに形成する。
【００１１】
次に、図１９に示したように、磁路形成のために、記録ギャップ層１０９を部分的にエッチングして、コンタクトホール１０９ａを形成する。次に、磁極部分における記録ギャップ層１０９の上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えば高飽和磁束密度材のパーマロイ（ＮｉＦｅ）またはＦｅＮよりなる上部磁極チップ１１０を、０．５〜１．０μｍの厚みに形成する。上部磁極チップ１１０は、上部磁極の一部をなす。このとき、同時に、磁路形成のためのコンタクトホールの上に、磁路形成のための磁性材料からなる磁性層１１９を形成する。
【００１２】
次に、図２０に示したように、上部磁極チップ１１０をマスクとして、イオンミリングによって、記録ギャップ層１０９と下部磁極層１０８をエッチングする。図２０（ｂ）に示したように、上部磁極（上部磁極チップ１１０）、記録ギャップ層１０９および下部磁極層１０８の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム（Trim）構造と呼ばれる。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。
【００１３】
次に、全面に、例えばアルミナ膜よりなる絶縁層１１１を、約３μｍの厚みに形成する。次に、この絶縁層１１１を、上部磁極チップ１１０および磁性層１１９の表面に至るまで研磨して平坦化する。この際の研磨方法としては、機械的な研磨またはＣＭＰ（化学機械研磨）が用いられる。この平坦化により、上部磁極チップ１１０および磁性層１１９の表面が露出する。
【００１４】
次に、図２１に示したように、平坦化された絶縁層１１１の上に、例えば銅（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１１２を形成する。次に、絶縁層１１１およびコイル１１２の上に、フォトレジスト層１１３を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１３の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。次に、フォトレジスト層１１３の上に、第２層目の薄膜コイル１１４を形成する。次に、フォトレジスト層１１３およびコイル１１４上に、フォトレジスト層１１５を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１５の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。
【００１５】
次に、図２２に示したように、上部磁極チップ１１０、フォトレジスト層１１３，１１５および磁性層１１９の上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパーマロイよりなる上部磁極層１１６を形成する。次に、上部磁極層１１６の上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１１７を形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面１１８を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。図２３は、この薄膜磁気ヘッドの平面図である。なお、この図では、オーバーコート層１１７を省略している。
【００１６】
図２２において、ＴＨは、スロートハイトを表し、ＭＲ−Ｈは、ＭＲハイトを表している。また、Ｐ２Ｗは、磁極幅、すなわち記録トラック幅を表している。薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因として、スロートハイトやＭＲハイト等の他に、図２２においてθで示したようなエイペックスアングル（Apex Angle）がある。このエイペックスアングルは、フォトレジスト層１１３，１１５で覆われて山状に盛り上がったコイル部分（以下、エイペックス部と言う。）における磁極側の側面の角部を結ぶ直線と絶縁層１１０の上面とのなす角度をいう。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
薄膜磁気ヘッドの性能を向上させるには、図２２に示したようなスロートハイトＴＨ、ＭＲハイトＭＲ−Ｈ、エイペックスアングルθおよびトラック幅Ｐ２Ｗを正確に形成することが重要である。
【００１８】
特に、近年は、高面密度記録を可能とするため、すなわち、狭トラック構造の記録ヘッドを形成するために、トラック幅Ｐ２Ｗには１．０μｍ以下のサブミクロン寸法が要求されている。そのために半導体加工技術を利用して上部磁極をサブミクロン寸法に加工する技術が必要となる。また、狭トラック構造となるに伴って、磁極にはより高い飽和磁束密度を持った磁性材料の使用が望まれている。
【００１９】
ここで、問題となるのは、エイペックス部の上に形成される上部磁極層を微細に形成することが困難なことである。
【００２０】
ところで、上部磁極層を形成する方法としては、例えば、特開平７−２６２５１９号公報に示されるように、フレームめっき法が用いられる。フレームめっき法を用いて上部磁極層を形成する場合は、まず、エイペックス部の上に全体的に、例えばパーマロイよりなる薄い電極膜を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム（外枠）を形成する。そして、先に形成した電極膜をシード層として、めっき法によって上部磁極層を形成する。
【００２１】
ところが、エイペックス部と他の部分とでは、例えば７〜１０μｍ以上の高低差がある。このエイペックス部上に、フォトレジストを３〜４μｍの厚みで塗布する。エイペックス部上のフォトレジストの膜厚が最低３μｍ以上必要であるとすると、流動性のあるフォトレジストは低い方に集まることから、エイペックス部の下方では、例えば８〜１０μｍ以上の厚みのフォトレジスト膜が形成される。
【００２２】
上述のようにサブミクロン寸法の記録トラック幅を実現するには、フォトレジスト膜によってサブミクロン寸法の幅のフレームパターンを形成する必要がある。従って、エイペックス部上で、８〜１０μｍ以上の厚みのあるフォトレジスト膜によって、サブミクロン寸法の微細なパターンを形成しなければならない。ところが、このような厚い膜厚のフォトレジストパターンを狭パターン幅で形成することは製造工程上極めて困難であった。
【００２３】
しかも、フォトリソグラフィの露光時に、露光用の光が、シード層としての下地電極膜で反射し、この反射光によってもフォトレジストが感光して、フォトレジストパターンのくずれ等が生じ、シャープかつ正確なフォトレジストパターンが得られなくなる。
【００２４】
このように、従来は、磁極幅がサブミクロン寸法になると、上部磁性層を精度よく形成することが困難になるという問題点があった。
【００２５】
このようなことから、上述の従来例の図１９ないし図２２の工程でも示したように、記録ヘッドの狭トラックの形成に有効な上部磁極チップ１１０によって、１．０μｍ以下のトラック幅を形成した後、この上部磁極チップ１１０と接続されるヨーク部分となる上部磁極層１１６を形成する方法も採用されている（特開昭６２−２４５５０９号公報、特開昭６０−１０４０９号号公報参照）。このように、通常の上部磁極層を、上部磁極チップ１１０とヨーク部分となる上部磁極層１１６とに分割することにより、トラック幅を決定する上部磁極チップ１１０を、記録ギャップ層１０９の上の平坦な面の上に、サブミクロン幅で微細に形成することが可能になる。
【００２６】
しかしながら、このような薄膜磁気ヘッドにおいても、依然として、以下のような問題点があった。
【００２７】
（１）まず、従来の磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０のエアベアリング面１１８から遠い側の端部においてスロートハイトを決定している。しかし、この上部磁極チップ１１０の幅が狭くなると、フォトリソグラフィーにおいて、パターンエッジが丸みを帯びて形成される。そのため、高精度な寸法を要求されるスロートハイトが不均一となり、エアベアリング面１１８の加工、研磨工程において、ＭＲ素子のトラック幅との間のバランスに欠ける事態が発生していた。例えば、トラック幅として、０．５〜０．６μｍ必要なときに、上部磁極チップ１１０のエアベアリング面１１８から遠い側の端部がスロートハイトゼロ位置（スロートハイトを決定する絶縁層のエアベアリング面側の端部の位置）からエアベアリング面１１８側にずれ、大きく記録ギャップが開き、記録データの書き込みができなくなるという問題がしばしば発生していた。
【００２８】
（２）次に、図２２に示した従来の薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０により記録ヘッドのトラック幅が規定されるため、上部磁極層１１６は、上部磁極チップ１１０ほどには微細に加工する必要はないと言える。しかしながら、上部磁極層１１６は、上部磁極チップ１１０の上部にフォトリソグラフィの位置合わせにより位置が決定されるため、エアベアリング面１１８側から見た場合、双方が片側に大きく位置ずれすると、上部磁極層１１６側で書き込みが行われ、実効トラック幅が広くなる場合がある。その結果、記録媒体に対して、本来、データを記録すべき領域以外の領域にもデータを書き込んでしまう、いわゆるサイドライトが発生するという不具合があった。
【００２９】
また、記録ヘッドのトラック幅が極微細、特に０．５μｍ以下になってくると、上部磁極層１１６においてもサブミクロン幅の加工精度が要求される。すなわち、エアベアリング面１１８側から見た場合、上部磁極チップ１１０と上部磁極層１１６との横方向の寸法差が大き過ぎると、上記と同様に、サイドライトが発生し、本来のデータ記録領域以外の領域においても書き込みが行われるという不具合が発生する。
【００３０】
このようなことから、上部磁極チップ１１０だけでなく、上部磁極層１１６もサブミクロン幅に加工する必要があるが、上部磁極層１１６の下のエイペックス部には、依然として、大きな高低差があるため、上部磁極層１１６の微細加工が困難であった。
【００３１】
（３）更に、従来の薄膜磁気ヘッドでは、磁路長（Yoke Length ）を短くすることが困難であるという問題点があった。すなわち、コイルピッチが小さいほど、磁路長の短いヘッドを実現することができ、特に高周波特性に優れた記録ヘッドを形成することができるが、コイルピッチを限りなく小さくしていった場合、スロートハイトゼロ位置からコイルの外周端までの距離が、磁路長を短くすることを妨げる大きな要因となっていた。磁路長は、１層のコイルよりは２層のコイルの方が短くできることから、多くの高周波用の記録ヘッドでは２層コイルを採用している。しかしながら、従来の磁気ヘッドでは、１層目のコイルを形成した後、コイル間の絶縁膜を形成するために、フォトレジスト膜を約２μｍの厚みで形成している。そのため、１層目のコイルの外周端には丸みを帯びた小さなエイペックス部が形成される。次に、その上に２層目のコイルを形成するが、その際に、エイペックス部の傾斜部では、コイルのシード層のエッチングができず、コイルがショートするため、２層目のコイルは平坦部に形成する必要がある。
【００３２】
従って、例えば、コイルの厚みを２〜３μｍとし、コイル間絶縁膜の厚みを２μｍとし、エイペックスアングルを４５°〜５５°とすると、磁路長としては、コイルに対応する部分の長さに加え、コイルの外周端からスロートハイトゼロ位置の近傍までの距離である３〜４μｍの距離の２倍（上部磁極層と下部磁極層とのコンタクト部からコイル内周端までの距離も３〜４μｍ必要。）の６〜８μｍが必要である。このコイルに対応する部分以外の長さが、磁路長の縮小を妨げる要因となっていた。
【００３３】
ここで、例えば、コイルの線幅が１．０μｍ、スペースが０．５μｍの１１巻コイルを２層で形成する場合を考える。この場合、図２２に示したように、１層目を６巻、２層目を５巻とすると、磁路長のうち、２層目のコイル１１４に対応する部分の長さは７μｍである。磁路長には、これに加え、２層目のコイル１１４の外周端および内周端より、２層目のコイル１１４を絶縁するためのフォトレジスト層１１５の端部までの距離として、合計６〜８μｍの長さが必要になる。磁路長には、更に、フォトレジスト層１１５の端部から、１層目のコイル１１２を絶縁するためのフォトレジスト層１１３の端部までの距離として、合計６〜８μｍの長さが必要になる。なお、本出願では、磁路長を、磁極層のうちの磁極部分およびコンタクト部分を除いた部分の長さで表す。図２２では、磁路長Ｌ０は、１９μｍとなっている。従来技術では、これ以上、磁路長の縮小は不可能であり、これが高周波特性の改善を妨げていた。
【００３４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、記録ヘッドのトラック幅の縮小および磁路長の縮小を可能にした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明における薄膜磁気ヘッドは、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、この第１および第２の磁性層の間に絶縁された状態で配設された薄膜コイルと、基板とを備え、第１および第２の磁性層、ギャップ層および薄膜コイルは基板に積層され、且つ第１および第２の磁性層のうち、第１の磁性層の方が基板に近い位置に配置された薄膜磁気ヘッドであって、
第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方は、薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ第１の部分に接続された第２の部分と、第１の部分と他方の磁性層とを接続するための第３の部分とを有し、
薄膜コイルの少なくとも一部は、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方における第２の部分と第３の部分の間において、平坦な第１の部分の上または平坦なギャップ層の上に配置され、
薄膜磁気ヘッドは、更に、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方と第２の部分の側壁または第３の部分の側壁との間、および薄膜コイルの少なくとも一部と第１の部分またはギャップ層との間に連続的に形成された絶縁膜を備え、
薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方は、絶縁膜を介して第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接し、薄膜コイルの少なくとも一部は、絶縁膜を介して第１の部分の上面またはギャップ層に接するものである。
【００３６】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、この第１および第２の磁性層の間に絶縁された状態で配設された薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
第１の磁性層を形成する工程と、第１の磁性層の上にギャップ層を形成する工程と、ギャップ層の上に第２の磁性層を形成する工程と、第１の磁性層と第２の磁性層の間に絶縁された状態で配置されるように薄膜コイルを形成する工程とを備え、
第１の磁性層を形成する工程と第２の磁性層を形成する工程の少なくとも一方は、薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ第１の部分に接続された第２の部分と、第１の部分と他方の磁性層とを接続するための第３の部分とを有するように、磁性層を形成し、
薄膜コイルを形成する工程は、薄膜コイルの少なくとも一部が第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方における第２の部分と第３の部分の間において、平坦な第１の部分の上または平坦なギャップ層の上に配置されるように薄膜コイルを形成し、
薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、薄膜コイルの少なくとも一部を形成する前に、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方と第２の部分の側壁または第３の部分の側壁との間、および薄膜コイルの少なくとも一部と第１の部分またはギャップ層との間に連続的に配置される絶縁膜を形成する工程を備え、
薄膜コイルを形成する工程は、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、絶縁膜を介して第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接し、且つ最外周端と第２の部分との間の絶縁膜の上または最内周端と第３の部分との間の絶縁膜の上にはみ出し、薄膜コイルの少なくとも一部が、絶縁膜を介して第１の部分の上面またはギャップ層に接するように、フレームめっき法によって薄膜コイルを形成するものである。
【００３７】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、薄膜コイルの少なくとも一部を、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方における第２の部分と第３の部分の間に配置し、且つ、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方を、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように形成するようにしたので、磁路長の縮小が可能となる。
【００３８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、絶縁膜の厚みを、例えば１μｍ以下とする。
【００３９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第１の磁性層が、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有し、第１の磁性層における第２の部分がスロートハイトを規定するようにしてもよい。
【００４０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第２の磁性層が、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有し、第２の磁性層における第１の部分の記録媒体に対向する側の端面を、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置してもよい。
【００４１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第１の磁性層と第２の磁性層の双方が、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有するようにしてもよい。この場合、第２の磁性層における第２の部分の長さが、第１の磁性層における第２の部分の長さ以上となるようにしてもよい。また、薄膜コイルが、第１の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第１層部分と、第２の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第２層部分とを有するようにしてもよい。
【００４２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第２の磁性層が、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有し、薄膜コイルが、第２の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第１層部分と、第１層部分の第１の磁性層とは反対側に配置された第２層部分とを有するようにしてもよい。
【００４３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、薄膜磁気ヘッドが、更に、磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを備えるようにしてもよい。この場合、第２のシールド層が、第１の磁性層を兼ねるようにしてもよい。
【００４４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、例えば、第１の磁性層を形成する工程は、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有する第１の磁性層を形成し、薄膜コイルを形成する工程は、第１の磁性層の第１の部分、第２の部分および第３の部分の上全体に絶縁膜を形成した後、薄膜コイルの少なくとも一部が第２の部分と第３の部分の間に配置され、且つ薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルの少なくとも一部を形成する。
【００４５】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、更に、第２の部分と第３の部分の間に形成された薄膜コイルの少なくとも一部を覆うように絶縁層を形成し、その後、第２の部分、第３の部分および絶縁層の上を平坦化処理する工程を含み、ギャップ層を形成する工程は、平坦化処理された第２の部分の上にギャップ層を形成するようにしてもよい。
【００４６】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、更に、第２の磁性層を形成する工程は、ギャップ層の上に第２の磁性層の第２の部分および第３の部分を形成し、薄膜コイルを形成する工程は、ギャップ層、第２の磁性層の第２の部分および第３の部分の上全体に絶縁膜を形成した後、薄膜コイルの第２層目の部分が第２の部分と第３の部分の間に配置され、且つ薄膜コイルの第２層目の部分の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルの第２層目の部分を形成するようにしてもよい。
【００４７】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、更に、第２の磁性層の第２の部分と第３の部分の間に形成された薄膜コイルの第２層目の部分を覆うように絶縁層を形成し、その後、第２の磁性層の第２の部分、第３の部分および絶縁層の上を平坦化処理する工程を含み、第２の磁性層を形成する工程は、平坦化処理された第２の磁性層の第２の部分および第３の部分、および絶縁層の上に、第２の磁性層の第１の部分を形成するようにしてもよい。
【００４８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、例えば、第２の磁性層を形成する工程は、ギャップ層の上に第２の磁性層の第２の部分および第３の部分を形成し、薄膜コイルを形成する工程は、ギャップ層、第２の磁性層の第２の部分および第３の部分の上全体に絶縁膜を形成した後、薄膜コイルの第１層部分が第２の部分と第３の部分の間に配置され、且つ薄膜コイルの第１層部分の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルの第１層部分を形成し、次に、第２の磁性層の第２の部分と第３の部分の間に形成された薄膜コイルの第１層部分を覆うように絶縁層を形成し、次に、絶縁層の上に薄膜コイルの第２層部分を形成し、第２の磁性層を形成する工程は、更に、第２の磁性層の第２の部分および第３の部分、および薄膜コイルの第２層部分の上に、薄膜コイルの第２層部分に対して絶縁された状態で、第２の磁性層の第１の部分を形成する。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［本発明の第１の実施の形態］
まず、図１ないし図９を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１ないし図７において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００５０】
本実施の形態に係る製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約３μｍの厚みに形成する。下部シールド層３は、例えば、フォトレジスト膜をマスクにして、めっき法によって、絶縁層２の上に選択的に形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば４〜５μｍの厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【００５１】
次に、図２に示したように、下部シールド層３の上に、例えばアルミナまたはチッ化アルミニウムをスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を形成するためのＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子５を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子５を形成する。なお、ＭＲ素子５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜７を形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）の第１の部分８ａを、約１．０〜２．０μｍの厚みで、選択的に形成する。下部磁極層の第１の部分８ａは、後述する薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置される部分である。
【００５２】
次に、図３に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層９を、下部磁極層の第１の部分８ａの厚みより大きい厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、第１の部分８ａが露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【００５３】
次に、下部磁極層の第１の部分８ａの上に、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃを、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。第２の部分８ｂは、下部磁極層の磁極部分を形成し、第１の部分８ａに接続される。第３の部分８ｃは、第１の部分８ａと上部磁極層とを接続するための部分である。本実施の形態において、第２の部分８ｂのエアベアリング面とは反対側（図において右側）の端部の位置は、スロートハイトを規定する。すなわち、この位置が、スロートハイトゼロ位置となる。
【００５４】
下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。
【００５５】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜１０を形成する。この絶縁膜１０の厚みは、１μｍ以下が好ましい。その理由は、これ以上厚くなると、磁路長が大きくなりすぎるからである。本実施の形態では、絶縁膜１０の厚みを、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【００５６】
次に、図示しないが、めっき法によって薄膜コイルの第１層部分を形成するためのシード層を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム１１を形成する。
【００５７】
本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分が、下部磁極層の第２の部分８ｂと第３の部分８ｃとの間に配置され、且つその最外周端および最内周端が、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に形成された絶縁膜１０を介して、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接するように形成されるように、フレーム１１を形成する。
【００５８】
次に、このフレーム１１を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第１層部分１２を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みに形成する。この第１層部分１２のピッチは、例えば約１．２〜２．０μｍとする。
【００５９】
このようにして、本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分１２は、下部磁極層の第２の部分８ｂと第３の部分８ｃとの間に配置され、且つ第１層部分１２の最外周端および最内周端が、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に形成された絶縁膜１０を介して、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接するように形成される。図３（ａ）では、第１層部分１２の最外周端は、最外周端と第２の部分８ｂとの間の絶縁膜１０上にはみ出し、第１層部分１２の最内周端は、最内周端と第３の部分８ｃとの間の絶縁膜１０上にはみ出している。
【００６０】
なお、図３（ａ）において、薄膜コイルの第１層部分１２のうち、絶縁膜１０を介して下部磁極層の第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接する部分の厚みが、他の部分の厚みに比べて大きくなっているのは、第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接する部分におけるシード層の面積が、他の部分におけるシード層の面積に比べて大きくなるためである。ただし、めっき法によって薄膜コイルの第１層部分１２を形成する際の電流等の条件によっては、第１層部分１２の全ての部分を同じ厚みに形成することも可能である。
【００６１】
次に、図４に示したように、フレーム１１とその下のシード層を除去した後、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層１３を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが露出するまで、絶縁層１３を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図４では、薄膜コイルの第１層部分１２のうち、絶縁膜１０を介して下部磁極層の第２の部分８ｂの側壁または第３の部分８ｃの側壁に接する部分は露出しているが、他の部分は露出していない。しかし、この第１層部分１２の他の部分も露出するようにしてもよい。また、第１層部分１２の全ての部分が同じ厚みに形成されている場合には、平坦化処理によって、第１層部分１２の全ての部分が露出してもよいし、露出しなくてもよい。ただし、平坦化処理によって、第１層部分１２のうち、後述する薄膜コイルの第２層部分と接続される部分１２ａが露出しない場合には、フォトリソグラフィ技術によって、この部分１２ａを露出させる。
【００６２】
次に、図５に示したように、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃ、および絶縁層１３の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１４を、０．２〜０．３μｍの厚みで形成する。記録ギャップ層１４に使用する絶縁材料としては、一般的に、アルミナ、窒化アルミニウム、シリコン酸化物系材料、シリコン窒化物系材料がある。
【００６３】
次に、磁路形成のために、下部磁極層の第３の部分８ｃの上の部分において、記録ギャップ層１４を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成すると共に、薄膜コイルの第１層部分１２における部分１２ａと第２層部分とを接続するために、部分１２ａの上の部分において、記録ギャップ層１４を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【００６４】
次に、記録ギャップ層１４の上に、上部磁極層の第２の部分１５ｂを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成すると共に、下部磁極層の第３の部分８ｃの上に、上部磁極層の第３の部分１５ｃを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。第２の部分１５ｂは、上部磁極層の磁極部分を形成し、後述する上部磁極層の第１の部分に接続される。第３の部分１５ｃは、後述する上部磁極層の第１の部分と下部磁極層とを接続するための部分である。本実施の形態では、上部磁極層の第２の部分１５ｂの長さは、下部磁極層の第２の部分８ｂの長さ以上に形成される。
【００６５】
上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。
【００６６】
次に、上部磁極層の第２の部分１５ｂをマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１４を選択的にエッチングする。このときのドライエッチングには、例えば、ＢＣｌ２，Ｃｌ２等の塩素系ガスや、ＣＦ４，ＳＦ６等のフッ素系ガス等のガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層の第２の部分８ｂを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図５（ｂ）に示したようなトリム構造とする。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。
【００６７】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜１６を形成する。この絶縁膜１６の厚みは、１μｍ以下が好ましい。その理由は、これ以上厚くなると、磁路長が大きくなりすぎるからである。本実施の形態では、絶縁膜１６の厚みを、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【００６８】
次に、図示しないが、めっき法によって薄膜コイルの第２層部分を形成するためのシード層を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム１７を形成する。
【００６９】
本実施の形態では、薄膜コイルの第２層部分が、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つその最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１６を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成されるように、フレーム１７を形成する。
【００７０】
次に、このフレーム１７を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第２層部分１８を、例えば約２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。この第２層部分１８のピッチは、例えば約１．２〜２．０μｍとする。ここで、第２層部分１８のうち、第１層部分１２の部分１２ａの上に配置される部分１８ａは、コンタクトホールを介して部分１２ａに接続される。
【００７１】
このようにして、本実施の形態では、薄膜コイルの第２層部分１８は、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つ第２層部分１８の最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１６を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成される。
【００７２】
次に、図６に示したように、フレーム１７とその下のシード層を除去した後、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層１９を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃが露出するまで、絶縁層１９を研磨して、表面を平坦化処理する。
【００７３】
次に、図７に示したように、平坦化された上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃ、および絶縁層１９の上に、記録ヘッド用の磁性材料からなる上部磁極層の第１の部分１５ａを、例えば約２〜３μｍの厚みに形成する。上部磁極層の第１の部分１５ａは、薄膜コイル１２，１８に対向する領域を含む領域に配置される部分である。この上部磁極層の第１の部分１５ａは、第３の部分１５ｃを介して下部磁極層の第３の部分８ｃと接触し、磁気的に連結している。上部磁極層の第１の部分１５ａは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。また、高周波特性の改善のため、上部磁極層の第１の部分１５ａを、無機系の絶縁膜とパーマロイ等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造としてもよい。
【００７４】
本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａの記録媒体に対向する側（エアベアリング面側）の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置（図において右側）に配置されている。
【００７５】
次に、上部磁極層の第１の部分１５ａの上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２０を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００７６】
本実施の形態では、第１の部分８ａ、第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃよりなる下部磁極層が、本発明における第１の磁性層に対応し、第１の部分１５ａ、第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃよりなる上部磁極層が、本発明における第２の磁性層に対応する。
【００７７】
図８は、上述のようにして製造された本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。この図では、オーバーコート層２０は省略している。なお、図８において、図中、符号８Ｂは、トリム構造とするために下部磁極層の第２の部分８ｂがエッチングされている部分を表している。また、図９は、図８に示した薄膜磁気ヘッドの上部磁極層のみを示したものである。
【００７８】
これらの図に示したように、上部磁極層は、薄膜コイル１２，１８に対向する領域を含む領域に配置される第１の部分１５ａと、磁極部分を形成する第２の部分１５ｂと、第１の部分１５ａと下部磁極層とを接続するための第３の部分１５ｃとを有している。そして、第２の部分１５ｂのエアベアリング面の幅Ｐ２Ｗが、記録トラック幅を決定する。
【００７９】
以上説明したように、本実施の形態では、下部磁極層と上部磁極層の双方が、薄膜コイル１２，１８に対向する領域を含む領域に配置された第１の部分８ａ，１５ａと、磁極部分を形成し、且つ第１の部分８ａ，１５ａに接続された第２の部分８ｂ，１５ｂと、第１の部分８ａ，１５ａと他方の磁性層とを接続するための第３の部分８ｃ，１５ｃとを有している。そして、薄膜コイルの第１層部分１２は、下部磁極層の第２の部分８ｂと第３の部分８ｃの間に配置され、第１層部分１２の最外周端および最内周端が、それぞれ、第２の部分８ｂの側壁および第３の部分８ｃの側壁に形成された絶縁膜１０を介して、第２の部分８ｂの側壁および第３の部分８ｃの側壁に接するように形成される。同様に、薄膜コイルの第２層部分１８は、下部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃの間に配置され、第２層部分１８の最外周端および最内周端が、それぞれ、第２の部分１５ｂの側壁および第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１６を介して、第２の部分１５ｂの側壁および第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成される。
【００８０】
従って、本実施の形態によれば、記録ヘッドの磁極部分を形成する下部磁極層の第２の部分８ｂと上部磁極層の第２の部分１５ｂを、共に、平坦な面の上に形成することができることから、これらの第２の部分８ｂ，１５ｂを微細に形成することが可能となる。そのため、記録ヘッドのトラック幅を決定する上部磁極層の第２の部分１５ｂを、ハーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法に形成でき、記録ヘッドのトラック幅の縮小が可能となる。これにより、今後要求される２０ギガビット／（インチ）２〜３０ギガビット／（インチ）２の面記録密度を有する薄膜磁気ヘッドも実現可能となる。
【００８１】
また、本実施の形態によれば、薄膜コイル１２，１８を平坦な面の上に形成することができることから、薄膜コイル１２，１８のピッチを小さくすることが可能となる。更に、薄膜コイル１２，１８の最外周端および最内周端が、それぞれ、第２の部分８ｂ，１５ｂの側壁および第３の部分８ｃ，１５ｃの側壁に形成された絶縁膜１０，１６を介して、第２の部分８ｂ，１５ｂの側壁および第３の部分８ｃ，１５ｃの側壁に接するように、薄膜コイル１２，１８を形成したので、薄膜コイル１２，１８とその周囲を囲う絶縁膜からなる部分を小さく形成することが可能となる。これらのことから、本実施の形態によれば、例えば従来に比べて３０％〜５０％程度、記録ヘッドの磁路長の縮小が可能になる。そのため、本実施の形態によれば、高周波特性の優れた薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
【００８２】
ここで、図２２に示した従来例と同じデザインルールで、本実施の形態における薄膜コイル１２，１８を形成した場合の磁路長を、図７に示したようにＬ１とする。磁路長の具体的な数値の一例としては、Ｌ１は９．１μｍとなり、図２２に示した従来の薄膜磁気ヘッドにおける磁路長Ｌ０である１９．０μｍの５０％以下に縮小される。
【００８３】
また、本実施の形態によれば、スロートハイトゼロ位置の近傍に、薄膜コイル１２，１８の最外周端が配置されるように、薄膜コイル１２，１８を形成することができるので、薄膜コイル１２，１８で発生した起磁力が途中で飽和することを防止でき、薄膜コイル１２，１８で発生した起磁力を効率よく記録に利用することができる。その結果、非線形トランジションシフト（Non-linear Transition Shift ；ＮＬＴＳ）や、オーバライト特性の優れた薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、下部磁極層の第２の部分８ｂによってスロートハイトを規定している。この下部磁極層の第２の部分８ｂは、図８に示したように、フォトリソグラフィを用いて広いパターンとして形成されるので、微細に形成する必要のある上部磁極層の磁極部分によってスロートハイトを規定する場合に比べて、パターンの端部の位置を正確に制御でき、その結果、スロートハイトを正確に規定することが可能となる。
【００８５】
また、本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａのエアベアリング面側の端面を、薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面から離れた位置に配置している。そのため、スロートハイトが小さい場合でも、上部磁極層の第１の部分１５ａがエアベアリング面に露出することがなく、その結果、いわゆるサイドライトが発生せず、実効トラック幅が大きくなることを防止することができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、下部磁極層（８ａ，８ｂ，８ｃ）と、薄膜コイルの第１層部分１２の間に、薄く且つ十分な絶縁耐圧が得られる無機系の絶縁膜１０が設けられるので、下部磁極層と第１層部分１２との間に大きな絶縁耐圧を得ることができる。また、薄膜コイルの第１層部分１２と第２層部分１８との間には、記録ギャップ層１４の他に、無機系の絶縁層１３および無機系の絶縁膜１６が設けられるので、薄膜コイルの第１層部分１２と第２層部分１８との間に大きな絶縁耐圧を得ることができると共に、薄膜コイル１２，１８からの磁束の漏れを低減することができる。
【００８７】
また、本実施の形態では、図８に示したように、下部磁極層の第２の部分８ｂを、薄膜コイル１２，１８の周辺に広く配置しているので、薄膜コイルの第１層部分１２を形成した後の平坦化処理が容易である。
【００８８】
［本発明の第２の実施の形態］
まず、図１０ないし図１６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１０ないし図１６において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００８９】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１０に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約３μｍの厚みに形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば４〜５μｍの厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【００９０】
次に、図１１に示したように、下部シールド層３の上に、例えばアルミナまたはチッ化アルミニウムをスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を形成するためのＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子５を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子５を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜７を形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる下部磁極層の第１の部分８ａを、約１．０〜２．０μｍの厚みで、選択的に形成する。
【００９１】
次に、図１２に示したように、下部磁極層の第１の部分８ａの上に、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃを、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層２１を、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが隠れるだけの厚みに形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃが露出するまで、絶縁層２１を研磨して、表面を平坦化処理する。
【００９２】
次に、下部磁極層の第２の部分８ｂおよび第３の部分８ｃ、および絶縁層２１の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１４を、０．２〜０．３μｍの厚みで形成する。次に、磁路形成のために、下部磁極層の第３の部分８ｃの上の部分において、記録ギャップ層１４を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【００９３】
次に、記録ギャップ層１４の上に、上部磁極層の第２の部分１５ｂを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成すると共に、下部磁極層の第３の部分８ｃの上に、上部磁極層の第３の部分１５ｃを、２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。本実施の形態では、上部磁極層の第２の部分１５ｂの長さは、下部磁極層の第２の部分８ｂの長さ以上に形成される。
【００９４】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜２２を形成する。この絶縁膜２２の厚みは、１μｍ以下が好ましい。本実施の形態では、絶縁膜２２の厚みを、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【００９５】
次に、図示しないが、めっき法によって薄膜コイルの第１層部分を形成するためのシード層を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム２３を形成する。
【００９６】
本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分が、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つその最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜２２を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成されるように、フレーム２３を形成する。
【００９７】
次に、このフレーム２３を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第１層部分２４を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みに形成する。この第１層部分２４のピッチは、例えば約１．２〜２．０μｍとする。
【００９８】
このようにして、本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分２４は、上部磁極層の第２の部分１５ｂと第３の部分１５ｃとの間に配置され、且つ第１層部分２４の最外周端および最内周端が、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に形成された絶縁膜２２を介して、第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接するように形成される。
【００９９】
次に、図１３に示したように、フレーム２３とその下のシード層を除去する。
【０１００】
次に、図１４に示したように、上部磁極層の第２の部分１５ｂをマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１４を選択的にエッチングする。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層の第２の部分８ｂを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図１４（ｂ）に示したようなトリム構造とする。
【０１０１】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層２５を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃが露出するまで、絶縁層２５を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図１４では、薄膜コイルの第１層部分２４の全ての部分が露出しているが、全ての部分が露出しないようにしてもよいし、第１層部分２４のうち、絶縁膜２２を介して上部磁極層の第２の部分１５ｂの側壁または第３の部分１５ｃの側壁に接する部分のみが露出するようにしてもよい。ただし、平坦化処理によって、第１層部分２４のうち、後述する薄膜コイルの第２層部分と接続される部分２４ａが露出しない場合には、フォトリソグラフィ技術によって、この部分２４ａを露出させる。
【０１０２】
次に、平坦化された絶縁層２５の上に、例えばフォトレジストによって絶縁層２６を形成する。なお、薄膜コイルの第１層部分２４の全ての部分が露出していない場合には、絶縁層２６を設けなくてもよい。
【０１０３】
次に、図１５に示したように、第１層部分２４における部分２４ａの上の部分において、絶縁層２６を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。次に、絶縁層２６の上に、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第２層部分２７を形成する。ここで、第２層部分２７のうち、第１層部分２４の部分２４ａの上に配置される部分２７ａは、コンタクトホールを介して部分２４ａに接続される。
【０１０４】
次に、絶縁層２６およびコイル２７の上に、フォトレジスト層２８を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層２８の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。
【０１０５】
次に、図１６に示したように、上部磁極層の第２の部分１５ｂおよび第３の部分１５ｃ、およびフォトレジスト層２８の上に、記録ヘッド用の磁性材料からなる上部磁極層の第１の部分１５ａを、例えば約２〜３μｍの厚みに形成する。この上部磁極層の第１の部分１５ａは、第３の部分１５ｃを介して下部磁極層の第３の部分８ｃと接触し、磁気的に連結している。
【０１０６】
本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａの記録媒体に対向する側（エアベアリング面側）の端面は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置されている。
【０１０７】
次に、上部磁極層の第１の部分１５ａの上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層３０を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１０８】
ここで、図２２に示した従来例と同じデザインルールで、本実施の形態における薄膜コイル２４，２７を形成した場合の磁路長を、図１６に示したようにＬ２とする。磁路長の具体的な数値の一例としては、Ｌ２は１０．６μｍとなり、図２２に示した従来の薄膜磁気ヘッドにおける磁路長Ｌ０である１９．０μｍの５０％程度に縮小される。
【０１０９】
本実施の形態では、上部磁極層の第１の部分１５ａが平坦な面の上に形成されないので、第１の実施の形態における効果のうち、第１の部分１５ａが平坦な面の上に形成されることによる効果はない。
【０１１０】
しかし、本実施の形態によれば、ＣＭＰ工程が少ないので、製造コストを低減することができる。
【０１１１】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１２】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、上記各実施の形態では、薄膜コイルのうち、下部磁極層または上部磁極層の第２の部分と第３の部分の間に配置される部分の最外周端と最内周端の双方が、第２の部分の側壁および第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁および第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルを形成するようにしたが、最外周端と最内周端のいずれか一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように、薄膜コイルを形成するようにしてもよい。
【０１１３】
また、上記各実施の形態では、下部磁極層によってスロートハイトを規定するようにしたが、上部磁極層によってスロートハイトを規定するようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記各実施の形態では、基体側に読み取り用のＭＲ素子を形成し、その上に、書き込み用の誘導型磁気変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【０１１５】
つまり、基体側に書き込み用の誘導型磁気変換素子を形成し、その上に、読み取り用のＭＲ素子を形成してもよい。このような構造は、例えば、上記実施の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介して、それに対向するように上記実施の形態に示した下部磁極層の機能を有する磁性膜を上部磁極層として形成することにより実現できる。この場合、誘導型磁気変換素子の上部磁極層とＭＲ素子の下部シールド層を兼用させることが好ましい。
【０１１６】
なお、このような構造の薄膜磁気ヘッドでは、凹部を形成した基体を用いることが好ましい。そして、基体の凹部に、コイル部を形成することによって、薄膜磁気ヘッド自体の大きさをさらに縮小化することができる。
【０１１７】
また、本発明は、誘導型磁気変換素子のみを備え、この誘導型磁気変換素子によって読み取りと書き込みを行う薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方が、薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ第１の部分に接続された第２の部分と、第１の部分と他方の磁性層とを接続するための第３の部分とを有し、薄膜コイルの少なくとも一部が、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方における第２の部分と第３の部分の間に配置され、薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に形成された絶縁膜を介して、第２の部分の側壁または第３の部分の側壁に接するように形成する。従って、この薄膜磁気ヘッドまたはその薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第１の磁性層と第２の磁性層の少なくとも一方の第２の部分を微細に形成することが可能となり、その結果、記録ヘッドのトラック幅の縮小が可能となる。また、薄膜コイルの少なくとも一部を平坦な面の上に形成することが可能となることから、薄膜コイルの少なくとも一部のピッチを小さくすることが可能となると共に、薄膜コイルの少なくとも一部とその周囲を囲う絶縁膜からなる部分を小さく形成することが可能となり、その結果、記録ヘッドの磁路長の縮小が可能になるという効果を奏する。
【０１１９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、第１の磁性層における第２の部分によってスロートハイトを規定するようにした場合には、更に、スロートハイトを正確に規定することが可能となるという効果を奏する。
【０１２０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、第２の磁性層における第１の部分の記録媒体に対向する側の端面を、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置した場合には、更に、実効トラック幅が大きくなることを防止することができるという効果を奏する。
【０１２１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、第１の磁性層と第２の磁性層の双方が、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有し、薄膜コイルが、第１の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第１層部分と、第２の磁性層における第２の部分と第３の部分の間に配置された第２層部分とを有するようにした場合には、更に、薄膜コイルの第１層部分および第２層部分を、共に平坦な面の上に形成することが可能となり、その結果、コイルのピッチを縮小して、より磁路長を縮小することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】 図１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】 図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】 図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】 図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】 図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】 図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】 本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図９】 図８に示した薄膜磁気ヘッドの上部磁極層のみを示す平面図である。
【図１０】 本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１１】 図１０に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】 図１１に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】 図１２に続く工程を説明するための断面図である。
【図１４】 図１３に続く工程を説明するための断面図である。
【図１５】 図１４に続く工程を説明するための断面図である。
【図１６】 図１５に続く工程を説明するための断面図である。
【図１７】 従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１８】 図１７に続く工程を説明するための断面図である。
【図１９】 図１８に続く工程を説明するための断面図である。
【図２０】 図１９に続く工程を説明するための断面図である。
【図２１】 図２０に続く工程を説明するための断面図である。
【図２２】 図２１に続く工程を説明するための断面図である。
【図２３】 従来の薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、５…ＭＲ素子、８ａ…下部磁極層の第１の部分、８ｂ…下部磁極層の第２の部分、８ｃ…下部磁極層の第３の部分、１０…絶縁膜、１２…薄膜コイルの第１層部分、１４…記録ギャップ層、１５ａ…上部磁極層の第１の部分、１５ｂ…上部磁極層の第２の部分、１５ｃ…上部磁極層の第３の部分、１６…絶縁膜、１８…薄膜コイルの第２層部分、２０…オーバーコート層。
Claims (16)
- 磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、この第１および第２の磁性層の間に絶縁された状態で配設された薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記第１の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層の上に前記ギャップ層を形成する工程と、
前記ギャップ層の上に前記第２の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層と前記第２の磁性層の間に絶縁された状態で配置されるように前記薄膜コイルを形成する工程と
を備え、
前記第１の磁性層を形成する工程は、前記薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置されると共に平坦な上面を有する第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ前記第１の部分の前記上面に接続された第２の部分と、前記第１の部分の前記上面に接続されて、前記第１の部分と前記第２の磁性層とを接続する第３の部分とを有するように、第１の磁性層を形成し、
前記薄膜コイルを形成する工程は、薄膜コイルの少なくとも一部が前記第２の部分と第３の部分の間において前記第１の部分の上に配置されるように薄膜コイルを形成し、
薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記薄膜コイルの少なくとも一部を形成する前に、前記薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方と前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁との間、および前記薄膜コイルの少なくとも一部と前記第１の部分との間に連続的に配置される絶縁膜を形成する工程を備え、
前記薄膜コイルを形成する工程は、前記薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、前記絶縁膜を介して前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁に接し、且つ前記最外周端と第２の部分との間の絶縁膜の上または前記最内周端と第３の部分との間の絶縁膜の上にはみ出し、前記薄膜コイルの少なくとも一部が、前記絶縁膜を介して前記第１の部分の上面に接するように、フレームめっき法によって薄膜コイルを形成し、
薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記薄膜コイルの少なくとも一部を覆うように絶縁層を形成する工程と、前記第２の部分、前記第３の部分、前記絶縁層、および前記薄膜コイルのうち前記絶縁膜を介して前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁に隣接する部分の上面を平坦化する工程とを備えたことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記絶縁膜の厚みを、１μｍ以下とすることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の部分がスロートハイトを規定することを特徴とする請求項１または２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記ギャップ層は、前記第２の部分および前記絶縁層の上に配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の磁性層を形成する工程は、前記薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第２の磁性層の第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ前記第２の磁性層の第１の部分に接続された第２の磁性層の第２の部分と、前記第２の磁性層の第１の部分と前記第１の磁性層とを接続する第２の磁性層の第３の部分とを有するように、第２の磁性層を形成し、
前記第２の磁性層の第２の部分は、前記ギャップ層の上に配置され、
前記第２の磁性層の第３の部分は、前記第１の磁性層の第３の部分の上に配置され、
前記薄膜コイルを形成する工程は、前記第２の磁性層の第２の部分と第２の磁性層の第３の部分の間において前記ギャップ層の上に配置される薄膜コイルの第２層目の部分を形成し、
薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記薄膜コイルの第２層目の部分を形成する前に、前記薄膜コイルの第２層目の部分の最外周端と最内周端の少なくとも一方と前記第２の磁性層の第２の部分の側壁または前記第２の磁性層の第３の部分の側壁との間、および前記薄膜コイルの第２層目の部分と前記ギャップ層との間に連続的に配置される第２の絶縁膜を形成する工程を備え、
前記薄膜コイルの第２層目の部分の最外周端と最内周端の少なくとも一方は、前記第２の絶縁膜を介して前記第２の磁性層の第２の部分の側壁または前記第２の磁性層の第３の部分の側壁に接し、前記薄膜コイルの第２層目の部分は、前記第２の絶縁膜を介して前記ギャップ層に接することを特徴とする請求項４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第２の磁性層を形成する工程は、前記第２の磁性層の第１の部分の記録媒体に対向する側の端面を、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置することを特徴とする請求項５記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の磁性層の第２の部分の長さを、前記第１の磁性層の第２の部分の長さ以上とすることを特徴とする請求項５または６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、前記薄膜コイルの第２層目の部分を覆う第２の絶縁層を形成する工程と、前記第２の磁性層の第２の部分および第３の部分と共に前記第２の絶縁層の上面を平坦化する工程とを備え、前記第２の磁性層の第１の部分は、前記第２の磁性層の第２の部分および第３の部分、および前記第２の絶縁層の上に配置されることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する側の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、前記磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを形成する工程を備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２のシールド層は、前記第１の磁性層を兼ねていることを特徴とする請求項９記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して対向する２つの磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の磁性層と、この第１および第２の磁性層の間に絶縁された状態で配設された薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記第１の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層の上に前記ギャップ層を形成する工程と、
前記ギャップ層の上に前記第２の磁性層を形成する工程と、
前記第１の磁性層と前記第２の磁性層の間に絶縁された状態で配置されるように前記薄膜コイルを形成する工程と
を備え、
前記ギャップ層は平坦であり、
前記第２の磁性層を形成する工程は、前記薄膜コイルに対向する領域を含む領域に配置された第１の部分と、磁極部分を形成し、且つ前記第１の部分に接続された第２の部分と、前記第１の部分と前記第１の磁性層とを接続する第３の部分とを有するように、第２の磁性層を形成し、
前記第２の部分は、平坦な前記ギャップ層の上に配置され、
前記薄膜コイルを形成する工程は、薄膜コイルの少なくとも一部が前記第２の部分と第３の部分の間において平坦な前記ギャップ層の上に配置されるように薄膜コイルを形成し、
薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記薄膜コイルの少なくとも一部を形成する前に、前記薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方と前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁との間、および前記薄膜コイルの少なくとも一部と前記ギャップ層との間に連続的に配置される絶縁膜を形成する工程を備え、
前記薄膜コイルを形成する工程は、前記薄膜コイルの少なくとも一部の最外周端と最内周端の少なくとも一方が、前記絶縁膜を介して前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁に接し、且つ前記最外周端と第２の部分との間の絶縁膜の上または前記最内周端と第３の部分との間の絶縁膜の上にはみ出し、前記薄膜コイルの少なくとも一部が、前記絶縁膜を介して前記ギャップ層に接するように、フレームめっき法によって薄膜コイルを形成し、
薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記薄膜コイルの少なくとも一部を覆うように絶縁層を形成する工程と、前記第２の部分、前記第３の部分、前記絶縁層、および前記薄膜コイルのうち前記絶縁膜を介して前記第２の部分の側壁または前記第３の部分の側壁に隣接する部分の上面を平坦化する工程とを備えたことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記絶縁膜の厚みを、１μｍ以下とすることを特徴とする請求項１１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の磁性層を形成する工程は、前記第１の部分の記録媒体に対向する側の端面を、薄膜磁気ヘッドの記録媒体に対向する面から離れた位置に配置することを特徴とする請求項１１または１２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記薄膜コイルを形成する工程は、前記第２の部分と第３の部分の間に配置された第１層部分と、前記第１層部分の前記第１の磁性層とは反対側に配置された第２層部分とを有する薄膜コイルを形成し、
薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記第１層部分を覆う絶縁層を形成する工程を備え、前記第２層部分は、前記第１層部分を覆う絶縁層の上に配置されることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 更に、磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する側の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、前記磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層とを形成する工程を備えたことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２のシールド層は、前記第１の磁性層を兼ねていることを特徴とする請求項１５記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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