JP3831652B2 - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜磁気ヘッド係り、特に、磁気記録媒体に記録磁界を付与するインダクティブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の薄膜磁気ヘッドは、図１８に示すように、下部コア層８２、上部コア層８３の間にコイル層８８を備えたインダクティブヘッドであり、下部コア層８２は、膜厚一定に形成されている。
【０００３】
下部コア層８２の上には、非磁性のＧｄ決め層８７が下部コア層８２の先端から離れた位置に形成されており、Ｇｄ決め層８７よりも先端側に、幅寸法がトラック幅Ｔｗである下部磁極層８４、ギャップ層８５が順次積層されている。
【０００４】
上部磁極層８６は、幅寸法がトラック幅Ｔｗである先端部（ポール部分）８６ａがギャップ層８５上に接触して形成されており、上部磁極層８６の先端部８６ａと下部磁極層８４の間に磁気ギャップＧが形成されている。
【０００５】
上部磁極層８６は、幅寸法がトラック幅Ｔｗよりも広い基端部８６ｂがＧｄ決め層８７上に接触して形成されている。上部磁極層８６の上面には、上部コア層８３が接続されている。
【０００６】
このような薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体に磁気記録を付与するとき、コイル層８８に記録電流が印加されて、記録電流により上部コア層８３、下部コア層８２に記録磁界が誘導される。記録磁界は、上部コア層８３から上部磁極層８６に流入して、上部磁極層８６からの洩れ磁界は、磁気ギャップＧから記録媒体に付与される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の薄膜磁気ヘッドでは、高記録密度化に対応して上部磁極層８６を高飽和磁化の磁性材料で形成することが望まれている。しかし、図１８に示す従来の構造の薄膜磁気ヘッドにおいて前記上部磁極層８６を高飽和磁化の構成とすると、上部磁極層８６の洩れ磁界が、磁気ギャップＧ以外の部分からも記録媒体に付与され易くなり、記録媒体に付与される記録磁界の幅寸法がトラック幅Ｔｗよりも広がるいわゆるサイドフリンジングが発生する問題が生じやすい。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するものであり、上部磁極層を高飽和磁化としても、記録の際のサイドフリンジングを抑制できる薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、下部コア層と、前記下部コア層の先部の上に下部磁極層を介して形成された非磁性のギャップ層と、前記ギャップ層の上に重ねられた上部磁極層と、前記上部磁極層の上面と接して後方へ延びる上部コア層と、前記下部コア層および前記上部コア層に記録磁界を誘導するコイル層とＧｄ決め層と前記下部コア層と前記Ｇｄ決め層を覆う絶縁層を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記下部コア層は、記録媒体の対向面から後方に向けて一定の厚みで形成された第１の領域と、前記第１の領域よりも後方に位置してその上面が前記第１の領域の上面よりも低くなった第２の領域とを有しており、
前記下部コア層の前記第２の領域の上には、上面が前記第１の領域の上面と同一面とされた平坦非磁性層が形成され、
前記対向面よりも後方であって、前記下部コア層の前記第１の領域上から前記平坦非磁性層上にＧｄ決め層が形成され、
前記下部磁極層は、前記下部コア層の前記第１の領域上であって、前記対向面から前記Ｇｄ決め層の前端面に接する位置まで形成され、
前記下部磁極層上に形成された前記ギャップ層は、前記対向面から前記Ｇｄ決め層の前端面に突き当たる位置まで形成されており、前記ギャップ層の長さでギャップデプスが決められており、
前記上部磁極層は前記ギャップ層上から前記Ｇｄ決め層上にかけて形成され、前記上部磁極層の後端面は、前記下部コア層の第１の領域の後端面よりも後方に位置して前記第２の領域上にまで延びており、
前記下部コア層の第１の領域と前記Ｇｄ決め層上に形成された前記上部磁極層との間隔よりも、前記下部コア層の第２の領域と前記上部磁極層との間隔が広く形成されていることを特徴とする。
【００１０】
このような薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体の対向面において、上部磁極層と下部磁極層の側部間の洩れ磁束を少なくでき、サイドフリンジングを抑制できるようになる。また、上部磁極層の後方部分では、上部磁極層と下部コア層との間隔が広くなり、この部分では、上部磁極層と下部コア層との間の磁気抵抗が高く、上部磁極層へ与えられる磁束のリークが過大とならないので、記録媒体へのオーバーライト特性を低下させることがない。また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記非磁性材料層が、前記下部コア層の前記第２の領域の上に形成されて、その上面が前記第１の領域の上面と同一面とされた平坦非磁性層と、前記第１の領域の上面から前記平坦非磁性層の上にかけて形成されたＧｄ決め層の双方とから成っており、Ｇｄ決め層を平坦面に形成することができるので、非磁性材料層の膜厚を正確に形成することができる。
【００１１】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記ギャップ層が前記下部コア層の先端から前記Ｇｄ決め層の前面に突き当たる位置まで形成されている。このような薄膜磁気ヘッドでは、Ｇｄ決め層を形成した後、ギャップ層と上部磁極層を連続成膜できるので、製造が容易である。
本発明では、前記下部磁極層の後端が前記下部コア層の前記第１の領域上に位置している。
【００１２】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記ギャップ層がめっき形成可能な非磁性金属で形成されている。
【００１３】
このような薄膜磁気ヘッドでは、少なくともギャップ層と上部磁極層を連続めっき形成することができる。めっき形成可能な非磁性金属には、例えばＮｉＰ等がある。
【００１４】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記下部コア層は、一定の厚さで形成された下層と、前記下層の上に一定の厚みで重ねられた上層とを有しており、前記上層が重ねられた部分が前記第１の領域で、前記上層が重ねられていない部分が前記第２の領域である。
【００１５】
このような薄膜磁気ヘッドでは、下部コア層の下層と上層をそれぞれめっき形成したものであり、第１の領域と第２の領域を確実に形成することができる。
【００１６】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記下部コア層は、その先端から後方に離れた位置を起点として後方部分の厚さが薄くなるように削られており、厚さの薄い部分が前記第２の領域となっている。
【００１７】
このような薄膜磁気ヘッドでは、下部コア層となる磁性膜を一定膜厚に形成した後、後方部分をエッチングにより削るものであり、下部コア層の第１の領域と第２の領域を容易に形成することができる。
【００１９】
このような薄膜磁気ヘッドでは、下部コア層の上にＧｄ決め層を直接形成するので、製造が簡単である。
【００２０】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記Ｇｄ決め層の上面は、前記下部コア層の前記第１の領域の上方から前記第２の領域の上方にかけて、前記下部コア層の前記第１の領域の上面と平行な平坦面とされており、前記上部磁極層の後方部分はこの平坦面の上に乗せられている。
【００２１】
このような薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層と下部コア層との間隔を、下部コア層の形状により定めることができる。平坦面を有するＧｄ決め層は、無機材料、有機材料のどちらでも形成することができる。
【００２２】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記Ｇｄ決め層が無機絶縁材料からなる。
無機絶縁材料は、ＳｉＯ_２や、Ａｌ_２Ｏ_３等である。このようなＧｄ決め層は、スパッタにより成膜して、フォトリソ・エッチングにより所望の形状とする。このような薄膜磁気ヘッドでは、Ｇｄ決め層を所望の形状に形成し易い。
【００２３】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記Ｇｄ決め層が有機絶縁材料からなる。
有機絶縁材料は、レジスト等である。このようなＧｄ決め層は、フォトリソにより形成する。このような薄膜磁気ヘッドでは、Ｇｄ決め層の形成が容易である。
【００２４】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記上部磁極層の先部に幅寸法が一定のポール部分が形成されて、このポール部分よりも後方は幅寸法が徐々に大きく形成されており、前記ポール部の根元が前記下部コア層の第１の領域の上で且つ前記非磁性材料層の上に位置している。
【００２５】
このような薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層のポール部の根元から発生するサイドフリンジングを抑制することができる。
【００２６】
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。
【００２７】
（ａ）記録媒体との対向面から後方に向けて一定の厚みで形成された第１の領域と、前記第１の領域よりも後方に位置してその上面が前記第１の領域の上面よりも低くなった第２の領域とを有する下部コア層を形成する工程と、
（ｂ）前記下部コア層の前記第２の領域の上に形成されてその上面が前記第１の領域の上面と同一面とされた平坦非磁性層を形成する工程と、
（ｃ）前記対向面から後方に離れた位置を起点として、前記第１の領域の上面から前記平坦非磁性層の上にかけてＧｄ決め層を形成する工程と、
（ｄ）前記下部コア層の前記第１の領域上であって、前記対向面から前記Ｇｄ決め層の前端面に接触する位置まで下部磁極層を形成する工程と、
（ｅ）前記下部磁極層上に、前記対向面から前記Ｇｄ決め層の前端面に突き当たる位置まで非磁性のギャップ層を形成する工程と、
（ｆ）前記キャップ層の上から前記Ｇｄ決め層の上面にかけて上部磁極層を形成し、このとき、前記上部磁極層の後端面を前記下部コア層の第１の領域の後端面よりも後方の前記第２の領域上にまで延出形成し、前記下部コア層の第１の領域と前記上部磁極層との間隔よりも、前記下部コア層の第２の領域と前記上部磁極層との間隔が広くなるようにする工程、
（ｇ）前記下部コア層と前記Ｇｄ決め層を覆う絶縁層、コイル層と上部コア層を形成する工程。
【００３１】
本発明では、前記（ｅ）工程において、前記ギャップ層をめっき形成可能な非磁性金属で形成することが好ましい。
【００３２】
本発明では、例えば、前記（ａ）工程において、前記下部コア層を、一定の厚さで形成された下層と、前記下層の上に一定の厚みで重ねられた上層とを有するものとして形成し、前記上層が重ねられた部分を前記第１の領域、前記上層が重ねられていない部分を前記第２の領域とする。または、前記（ａ）工程において、前記下部コア層を、前記対向面から後方に離れた位置を起点として後方部分の厚さが薄くなるように削り、厚さの薄い部分を前記第２の領域とすることができる。
【００３３】
また、前記（ｃ）工程において、前記Ｇｄ決め層の上面を、前記下部コア層の前記第１の領域の上方から前記第２の領域の上方にかけて、前記下部コア層の前記第１の領域の上面と平行な平坦面とし、前記（ｆ）工程において、前記上部磁極層の後方部分を前記Ｇｄ決め層の平坦面の上に乗せることが好ましい。
【００３４】
本発明では、前記Ｇｄ決め層を、無機絶縁材料によって形成してもよいし、有機絶縁材料によって形成してもよい。
【００３５】
また、前記（ｆ）工程において、前記上部磁極層を、先部に幅寸法が一定のポール部分が形成されて、このポール部分よりも後方は幅寸法が徐々に大きく形成されており、前記ポール部の根元が前記下部コア層の第１の領域の上で且つ前記非磁性材料層の上に位置しているものとして形成することが好ましい。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明の図面を説明すると、図１は、本発明の薄膜磁気ヘッドが形成されたスライダの全体図、図２は、本発明の第１の実施の形態の断面図、図３は、本発明の第１の実施の形態の要部断面図、図４は、本発明の第１の実施の形態の記録媒体側から見た平面図、図５は、本発明の第１の実施の形態の上方から見た平面図、図６は、本発明の第１の実施の形態の製造方法の説明図、図７は、本発明の第１の実施の形態の製造方法の説明図、図８は、本発明の第１の実施の形態の製造方法の説明図、図９は、本発明の第１の実施の形態の製造方法の説明図である。
【００３７】
図１０は、参考例の形態の要部断面図、図１１は、図１０の参考例の形態の製造方法の説明図、図１２は、図１０の参考例の形態の製造方法の説明図、図１３は、図１０とは異なる参考例の形態の要部断面図、図１４は、図１０の参考例の形態の記録媒体側から見た平面図、図１５は、図１０の参考例の形態の上方から見た平面図である。
【００３８】
図１６は、本発明の他の実施の形態を示す断面図、図１７は、本発明の異なる実施の形態を示す断面図である。
【００３９】
図１に示すＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣからなる略直方体のスライダ６０は、ハード磁気ディスク等の磁気記録装置に搭載されて、その対向面６０ｂが記録媒体に対向する。前記スライダ６０のトレーリング側の端面６０ａ上に、薄膜磁気ヘッドＨが形成されている。
【００４０】
図２、図３には、本発明の薄膜磁気ヘッドの第１の実施の形態を示す。
パーマロイからなる下部コア層１は、下層１ａが一定膜厚（Ｔ１）であり、下層１ａの先端は、スライダ６０の対向面６０ｂに露出している。
【００４１】
下部コア層１の下層１ａ上には、スライダ６０の対向面６０ｂからの距離がＬ３よりも近い第１の領域Ａに上層１ｂが積層されている。
【００４２】
上層１ｂの先端は、スライダ６０の対向面６０ｂに露出している。図４に示すように、上層１ｂの先端側には、スライダ６０の対向面６０ｂに直交する方向の幅寸法がトラック幅Ｔｗに一致した磁極形成部１ｇが形成されている。
【００４３】
また、図３に示すように、前記上層１ｂはその上面１ｄまでの膜厚（Ｔ２）が一定であり、前記上面１ｄが平坦面である。
【００４４】
なお、磁極形成部１ｇの両側には、磁極形成部１ｇから膜厚が徐々に減少する傾斜部が設けられていても良い。傾斜部を設けた場合、前記上層１ｂの上面１ｄとは、前記上層１ｂの前記傾斜部の間に挟まれた磁極形成部１ｇから一定の幅寸法でハイト方向へ同一面で延びる領域を意味する。
【００４５】
前記上層１ｂの後端面１ｃは、前記上面１ｄに対して垂直であり、この垂直な後端面１ｃが、前記第１の領域Ａと第２の領域Ｂとの境目となる段差１ｆとなっている。下部コア層１は、スライダ６０の対向面６０ｂからの距離がＬ３よりも離れた第２の領域Ｂが、下層１ａの単層で形成されている。よって、下部コア層１は第１の領域Ａにおいて厚く、第２の領域Ｂは、前記第１の領域Ａに段差１ｆを介して薄く形成されていることになる。
【００４６】
下部コア層１の第２の領域Ｂの上には、Ａｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２からなる平坦非磁性層２が形成されている。非磁性層２の先端面は、下部コア層１の前記上層１ｂの後端面１ｃと接触し、非磁性層２の膜厚（Ｔ２）は、下部コア層１の上層１ｂの膜厚（Ｔ２）と同じであり、非磁性層２の上面２ａは、上層１ｂの上面１ｄと連続な同一平面上に位置している。
【００４７】
下部コア層１の上層１ｂの上面１ｄと非磁性層２の上面２ａの上には、Ｇｄ決め層７が接触して形成されている。Ｇｄ決め層７は、スライダ６０の対向面６０ｂから離れた位置で且つ下部コア層１の上層１ｂの上の位置を起点として後方に延び、Ｇｄ決め層７の後端部は、非磁性層２の上に位置している。
【００４８】
前記Ｇｄ決め層７は、ＳｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３等の非磁性の無機絶縁材料から形成されており、且つＧｄ決め層７は、先端部側、及び他端部側から膜厚が徐々に厚くなる一対の傾斜部７ｂ，７ｂが形成されている。一対の傾斜部７ｂと傾斜部７ｂとの間は、一定膜厚（ｈ１）で形成されており、この一定の膜厚の部分が平坦部７ａである。この平坦部７ａの上面は、前記下部コア層１の上層１ｂの上面と平行である。また、前記Ｇｄ決め層７の平坦部７ａは、下部コア層１の第１の領域Ａの上面から前記段差１ｆを越えて平坦非磁性層２の上にまで延びている。なお、Ｇｄ決め層７は、レジストなどの非磁性有機絶縁材料から形成されていても良い。
【００４９】
磁性材料からなる下部磁極層３は、幅寸法がトラック幅Ｔｗに一致しており、Ｇｄ決め層７よりもスライダ６０の対向面６０ｂ側において、下部コア層１の磁極形成部１ｇの上に形成されている。下部磁極層３は、先端がスライダ６０の対向面６０ｂに露出して、後端がＧｄ決め層７の傾斜部７ｂに接触している。
【００５０】
ＮｉＰ等の非磁性金属材料からなるギャップ層４は、幅寸法がトラック幅Ｔｗに一致しており、前記Ｇｄ決め層７よりもスライダ６０の対向面６０ｂ側において、下部磁極層３の上に形成されている。ギャップ層４は、後端がＧｄ決め層７の傾斜部７ｂに接触して、先端がスライダ６０の対向面６０ｂに露出している。
【００５１】
上部磁極層５は、パーマロイよりも高い飽和磁化を有する材料の単層、あるいは、ギャップ層４側からパーマロイよりも高い飽和磁化を有する材料とパーマロイとが順次積層された２層以上の構造からなる。
【００５２】
上部磁極層５は、図５に示すように、幅寸法がトラック幅Ｔｗに一致した先端部（ポール部分）５ａと、先端部５ａの根元から両側に徐々に広がって、幅寸法がトラック幅Ｔｗよりも広く形成された基端部５ｂとから構成されている。
【００５３】
上部磁極層５の先端部（ポール部分）５ａは、ギャップ層４の上に位置して、スライダ６０の対向面６０ｂに露出している。上部磁極層５の先端部５ａの根元は、スライダ６０の対向面６０ｂからＬ２離れた位置であり、ほぼＧｄ決め層７の傾斜部７ｂと平坦部７ａの境目上に位置している。
【００５４】
なお、上部磁極層５の先端部５ａの根元は、Ｇｄ決め層７の傾斜部７ｂ上であっても良いし、Ｇｄ決め層７の平坦部７ａ上であっても良い。
【００５５】
磁気ギャップＧは、ギャップ層４が上部磁極層５の先端部５ａと下部磁極層４により挟まれた部分に形成される。前記ギャップ層４と上部磁極層５との接触界面が、第１の領域Ａでの下部コア層１の上面と平行に延びている範囲で、ギャップデプス（Gap depth）が決められている。
【００５６】
図５に示すように、上部磁極層５の基端部５ｂは、Ｇｄ決め層７の平坦部７ａの上まで延びており、上部磁極層５は、Ｇｄ決め層７の平坦部７ａの上面７ｅに直接に接触するように形成されている。また、上部磁極層５の基端部５ｂは、下部コア層１の段差１ｆを越えて、その後方に位置する平坦非磁性層２の上まで延びている。
【００５７】
上部磁極層５の基端部５ｂと下部コア層１の間隔は、下部コア層１の段差１ｆよりもスライダ６０の対向面６０ｂ側である第１の領域Ａにおいて、Ｇｄ決め層７の膜厚（ｈ１）である。また、下部コア層１の段差１ｆよりもスライダ６０の対向面６０ｂから離れる第２の領域Ｂにおいて、上部磁極層５の基端部５ｂと下部コア層１の間隔は、Ｇｄ決め層の膜厚（ｈ１）と非磁性層２の膜厚（Ｔ２）の和（ｈ１＋Ｔ２）である。
【００５８】
このように、上部磁極層５の基端部５ｂと下部コア層１の間隔は、下部コア層１の段差１ｆにより前方の第１の領域Ａにおいて狭く、前記段差１ｆよりも後方の第２の領域Ｂにおいて広くなっている。
【００５９】
図２に示すように、薄膜磁気ヘッドＨの内方には、磁性金属材料の持ち上げ層１３がメッキで形成され、持ち上げ層１３は、下部コア層１と磁気的に接続されている。
【００６０】
下部磁極層３、ギャップ層４、上部磁極層５、および持ち上げ層１３を除く領域には、前記平坦非磁性層２およびＧｄ決め層７を覆う絶縁層９が形成されている。絶縁層９の上面と上部磁極層５の上面は、連続な同一平面を形成している。絶縁層９上には、コイル層１２が設けられており、このコイル層１２は、前記持ち上げ層１３の周囲に平面螺旋状となるようにめっきで形成されている。コイル層１２のピッチ間はコイル絶縁層８で埋められており、またコイル層１２の上面が前記コイル絶縁層８で覆われている。
【００６１】
上部コア層６はめっきで形成されたものであり、基部６ｂが持ち上げ層１３に接続された状態でコイル絶縁層８を覆うように形成され、先端部６ａが上部磁極層５の上面に接続されている。
【００６２】
また、上部コア層６の先端部６ａは、スライダ６０の対向面６０ｂに露出することなく、対向面６０ｂからハイト方向へ後退した位置を起点として上部磁極層５から離れるに従って対向面６０ｂから離れるように傾斜している。
【００６３】
なお、図示しないが、絶縁層９内にコイル層１２に接続された第２のコイル層を形成して、コイル層を２層構造としても良い。
【００６４】
次に図６から図９を用いて、上記本発明の第１の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する。
【００６５】
まず、図６に示すように、下部コア層１の下層１ａを一定の膜厚（Ｔ１）となるようにメッキ形成した後、下層１ａ上にレジスト層７０を形成する。そして、レジスト層７０を上層１ｂが形成される領域を囲むパターンに形成する。
【００６６】
次に、レジスト層７０により囲まれた内側に下部コア層１の上層１ｂとなる磁性膜７１をメッキ形成した後、レジスト層７０を剥離する。
【００６７】
そして、図７に示すように、下部コア層１の下層１ａと磁性層７１上に平坦非磁性層２となるＡｌ_２Ｏ_３またはＳｉＯ_２である非磁性膜７２をスパッタにより形成する。次に、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法により非磁性膜７２表面を研磨して、磁性膜７１を非磁性膜７２から露出させる。そして、磁性膜７１の表面と非磁性膜７２の表面が同一平面に形成されて、磁性膜７１と非磁性膜７２が所定膜厚（Ｔ２）となるまで研磨を行い、下部コア層１と非磁性層２が完成する。
【００６８】
次に、図７に示すように、下部コア層１と非磁性層２上にＧｄ決め層７となる無機絶縁膜７３をスパッタにより形成する。そして、図８に示すように、無機絶縁膜７３のＧｄ決め層７の平坦部７ａとなる領域を、レジストマスク７４により覆う。レジストマスク７４には、ベーク条件によって、縁部から膜厚が増加する傾斜部が形成される。
【００６９】
次に、レジストマスク７４を用いて無機絶縁膜７３をエッチングする。無機絶縁膜７３は、レジストマスク７４に覆われた部分が残されてＧｄ決め層７となる。Ｇｄ決め層７には、レジストマスク７４の傾斜部から連続に傾斜部７ｂが形成される。
【００７０】
また、レジストからなるＧｄ決め層７である場合、Ｇｄ決め層７の位置に形成したレジスト膜を、ＵＶキュアにより硬化させて、平坦部７ａと傾斜部７ｂを形成する手法を用いても良い。
【００７１】
そして、レジストマスク７４を剥離した後、図９に示すように、フレームメッキ法により下部磁極層３とギャップ層４と上部磁極層５を連続成膜する。
【００７２】
次に、図２に示すような絶縁層９と持ち上げ層１３、コイル層１２、コイル絶縁層８、上部コア層６を順次形成して、薄膜磁気ヘッドの製造を終了する。
【００７３】
次に、このような薄膜磁気ヘッドＨが磁気記録装置に搭載されて、記録を行うときを説明する。
【００７４】
薄膜磁気ヘッドＨが形成されたスライダ６０は、対向面６０ｂが磁気記録装置のハードディスクなどの記録媒体（図示せず）に対向した状態で、記録媒体が回転する。このとき記録媒体の表面の空気流により、スライダ６０が記録媒体の表面からわずかに浮上した状態となるが、このとき、スライダ６０の端面に設けられた薄膜磁気ヘッドＨと記録媒体の表面との距離が所定値内となるように前記スライダ６０の浮上姿勢が決められる。
【００７５】
薄膜磁気ヘッドＨのコイル層１２に記録電流が印加されると、上部コア層６および下部コア層１に記録磁界が誘導される。この記録磁界は、上部磁極層５と下部磁極層３との間でのギャップ層４を挟んで洩れ磁界を形成し、この洩れ磁界が記録媒体に付与される。
【００７６】
トラック幅Ｔｗが非常に狭い高密度記録用の薄膜磁気ヘッドでは、記録・再生特性（オーバーライト特性）を向上させるために、前記上部磁極層５を、上部コア層６よりも高飽和磁化の磁性材料で形成することが好ましく、同様に下部磁極層３も下部コア層１よりも高飽和磁化の磁性材料で形成することが好ましい。
【００７７】
しかし、上部磁極層５、さらには下部磁極層３を高飽和磁化の磁性材料で形成すると、狭トラック幅の場合には、上部磁極層５の側部と下部コア層１との間の洩れ磁界が増大してサイドフリンジングが発生しやすくなる。
【００７８】
そこで、この実施の形態では、図３に示すように、ギャップデプスよりも後方において、第１の領域Ａでは、上部磁極層５と下部コア層１との間隔がＧｄ決め層７の膜厚（ｈ１）で決められているが、さらにその後方の第２の領域Ｂでは、上部磁極層５と下部コア層１との間隔が、Ｇｄ決め層７の膜厚と平坦非磁性層２の膜厚の和である（ｈ１＋Ｔ２）で決められており、前記間隔は、前記第１の領域Ａで狭く、第２の領域Ｂで広くなっている。
【００７９】
したがって、まず前記第１の領域Ａにおいては、Ｇｄ決め層７の膜厚（ｈ１）を小さくすることにより、ギャップデプスの範囲よりも後方において、上部磁極層５または下部コア層１からの洩れ磁界がＧｄ決め層７を通過して下部コア層１または上部磁極層５に吸収されやすくなる。その結果、記録媒体の対向面において、上部磁極層５と下部磁極層３の側部間を渡る洩れ磁束を少なくでき、上部磁極層５と下部磁極層３との間で記録媒体に付与される洩れ磁界の磁束の幅がトラック幅Ｔｗから側方へ極端に広がるいわゆるサイドフリンジングを抑制できるようになる。
【００８０】
しかしながら、上部磁極層５の後方部分は第２の領域Ｂに位置しているため、上部磁極層５の後方部分では、上部磁極層５と下部コア層１との間隔が広くなり、この部分では、上部磁極層５と下部コア層１との間の磁気抵抗がかなり大きくなる。よって上部磁極層５の奥行き全長にわたって平均的に見ると、ギャップデプスの範囲よりも後方において、上部磁極層５と下部コア層１との間の磁気抵抗は、従来と同様に高くできる。
【００８１】
すなわち、ギャップデプスの範囲よりも後方の領域において、上部磁極層５と下部コア層１との間の全体の磁気抵抗を高く保ちながら、記録媒体との対向面に近い領域では、上部磁極層５において飽和し、または飽和状態に近づいた磁束をギャップデプスの後方において下部コア層１との間でバイパスしやすいようにしておくことにより、記録に使用される洩れ磁界がトラック幅Ｔｗよりも側方へ広く形成されるのを抑制でき、しかもその後方では、上部磁極層５と下部コア層１との磁気抵抗を高くして、上部磁極層５へ与えられる磁束のリークが過大とならないようにして、記録媒体へのオーバーライト特性を低下させないようにしている。
【００８２】
ここで、ギャップデプスよりも後方の領域で且つ第１の領域Ａにおいて、上部磁極層５と下部コア層１との間で磁束がバイパスしやすいようにするためには、Ｇｄ決め層７の膜厚（ｈ１）が０．３〜１．２μｍの範囲内であることが好ましく、第２の領域Ｂにおいて、磁束のリークが過大とならないようにするためには、下部コア層１と上部磁極層５との間隔（ｈ１＋Ｔ２）が０．８〜２．５μｍの範囲であることが好ましい。
【００８３】
次に、参考例の形態を図１０、図１４、図１５を用いて説明する。
パーマロイからなる下部コア層１１は、メッキにより形成されて、先端がスライダ６０の対向面６０ｂに露出している。
【００８４】
図１４に示すように、記録媒体の対向面では、第１の実施の形態と同様に、下部コア層１１の中央部分に、磁極形成部１１ｇが設けられている。図１０に示すように、下部コア層１１は、第１の領域Ａにおいて一定の膜厚（Ｔ３）である。なお、磁極形成部１１ｇの両側に、磁極形成部１１ｇから膜厚が減少する傾斜部を設けても良い。
【００８５】
下部コア層１１には、スライダ６０の対向面６０ｂからの距離がＬ３よりも離れた位置を起点としてそれよりも後方に位置する第２の領域Ｂにおいて、上面１１ｅが凹むように形成された凹部１１ｍが設けられている。凹部１１ｍは、第１の領域Ａと第２の領域Ｂの境目から下部コア層１１の後端まで一定の幅寸法で形成されている。
【００８６】
下部コア層１１の膜厚は、凹部１１ｍにおいて第１の領域Ａでの一定膜厚（Ｔ３）よりも薄く形成されている。第１の領域Ａと第２の領域Ｂの境界部において、凹部１１ｍの縁部には、下部コア層１１の膜厚が第１の領域Ａでの一定膜厚（Ｔ３）から徐々に減少する段差１１ｆが形成されている。そして、前記段差１１ｆよりも後方では凹部１１ｍの内側が一定膜厚（Ｔ４）の平坦部１１ｄとなっている。
【００８７】
Ａｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２などの非磁性無機絶縁材料、あるいはレジストなどの非磁性有機絶縁材料からなるＧｄ決め層１７は、下部コア層１１の上面１１ｅに接触して形成されている。Ｇｄ決め層１７の先端部は、スライダ６０の対向面６０ｂから所定距離離れた位置にあり、この先端部は下部コア層１１の第１の領域Ａの上面のやや後方側に位置している。また、Ｇｄ決め層１７の後端部は、下部コア層１１の第２の領域Ｂに位置している。
【００８８】
Ｇｄ決め層１７は、下部コア層１１の第１の領域Ａ上において、先端部から後方へ向けて膜厚が徐々に厚くなる傾斜部１７ｂを有している。また傾斜部１７ｂの後方部分は第１の領域Ａに位置している範囲において膜厚寸法が（ｈ３）で一定である。
【００８９】
Ｇｄ決め層１７は、下部コア層１１の凹部１１ｍ内において、後端部から前方へ向かうにしたがって膜厚が徐々に厚くなる傾斜部１７ｄを有している。Ｇｄ決め層１７は、第２の領域Ｂに位置している範囲において、傾斜部１７ｄの前方部分は膜厚寸法が一定（ｈ２）である。
【００９０】
このように、Ｇｄ決め層１７の膜厚は、第１の領域Ａで薄く、第２の領域Ｂにおいて厚く形成されているが、Ｇｄ決め層１７の上面１７ｅは、傾斜部１７ｂ、１７ｄ間で平坦部１７ｃとなっており、前記上面１７ｅは、平坦部１７ｃにおいて、第１の領域Ａにおける下部コア層１１の上面１１ｅと平行である。
【００９１】
下部磁極層３、ギャップ層４、上部磁極層５、上部コア層６は、第１の形態と同じであるから同一符号を付与して説明を省略する。図１５に示すように、上部磁極層５の基部５ｂは、Ｇｄ決め層１７上に形成されている。また、上部磁極層５の幅は、下部コア層１１の凹部１１ｍの幅寸法よりも小さい。
【００９２】
図１０に示すように、この参考例の形態においても、ギャップデプスの範囲よりも後方において、上部磁極層５と下部コア層１１との間隔が、下部コア層１１の段差１１ｆよりもスライダ６０の対向面６０ｂ側である第１の領域Ａで、Ｇｄ決め層１７の膜厚（ｈ３）に応じて狭くなっている。また、第２の領域Ｂでは、上部磁極層５のと下部コア層１１との間隔が、凹部１１ｍ内に形成されたＧｄ決め層１７の膜厚（ｈ２）に応じて広くなっている。
【００９３】
なお、下部コア層１１の凹部１１ｍを非磁性材料により埋めて、Ｇｄ決め層１７は、第１の実施の形態のように、傾斜部１７ｂ、１７ｄの間で一定膜厚に形成されたものでも良い。
【００９４】
薄膜磁気ヘッドの内方に形成された持ち上げ層１３、絶縁層９、コイル層１２、コイル絶縁層８、上部コア層６は、図２に示す第１の実施の形態と同じであるので、同一符号を付与して説明を省略する。
【００９５】
次に上記参考例の形態の製造方法を図１１と図１２を用いて説明する。まず、下部コア層１１を一定の膜厚に形成した後、下部コア層１１の第１の領域Ａとする部分をレジスト膜３１により覆う。フォトリソによりパターン形成をした後、加熱により固化させるレジスト膜３１では、加熱条件により縁部が傾斜する。
【００９６】
そして、イオンミリングを用いたエッチングによって、レジスト膜３１が形成されていない部分の上面１１ｅに凹部１１ｍを形成する。このとき、凹部１１ｍの縁部は、レジスト膜３１の傾斜を反映して傾斜する。
【００９７】
次に、下部コア層１１上にＧｄ決め層１７とする無機非磁性材料膜７１を成膜する。無機非磁性材料膜７１は、下部コア層１１の凹部１１ｍを埋めて、上面７１ｅが平坦となるように形成される。
【００９８】
そして、無機非磁性材料膜７１上のＧｄ決め層１７上面となる部分にレジスト膜３２を形成する。フォトリソによりパターン形成をした後、加熱により固化させるレジスト膜３２では、加熱条件により縁部が傾斜する。
【００９９】
そして、無機非磁性材料膜７１をエッチングして、Ｇｄ決め層１７を形成する。Ｇｄ決め層１７には、レジスト膜３２の傾斜を反映した傾斜部１７ｂ、１７ｄが形成される。なお、レジストからなるＧｄ決め層１７では、下部コア層１１上のＧｄ決め層１７位置に形成したレジスト膜をＵＶキュアにより硬化させても良い。
【０１００】
そして、第１の実施の形態と同様に、下部磁極層３、ギャップ層４、上部磁極層５を形成した後、持ち上げ層１３、絶縁層９、コイル層１２、コイル絶縁層８、上部コア層６を形成する。このように、下部コア層１１をエッチングして段差１１ｆを形成する方法では、第１の実施の形態の下部コア層１のように、下層１ａと上層１ｂを積層する方法に比べて工程数が少なく、薄膜磁気ヘッドを容易に製造できる。
【０１０１】
参考例の形態の薄膜磁気ヘッドＨは、第１の実施の形態と同様に、ギャップデプスの範囲の後方において、上部磁極層５と下部コア層１１の間に位置するＧｄ決め層１７の膜厚（ｈ３）を薄くして、上部磁極層５と下部コア層１１の間隔を狭くすることにより、上部磁極層５において飽和し、または飽和状態に近くなった磁束がギャップデプスの後方において、上部磁極層５と下部コア層１１との間をバイパスしやすくなって、記録媒体に与えられる洩れ磁界の磁束の両側にトラック幅Ｔｗよりも極端に広がる磁束が形成されるのを防止できる。
【０１０２】
また、下部コア層１１の段差１１ｆよりも後方の第２の領域Ｂにおいては、上部磁極層５と下部コア層１１の間隔が、第１の領域Ａ側から第２の領域Ｂに向けて徐々に広がるため、前記のようにバイパスされようとする磁束は後方に向かうにしたがって徐々に少なくなる。
【０１０３】
そして、第２の領域Ｂでは、下部コア層１１の凹部１１ｍを深くして、上部磁極層５と下部コア層１１の間隔を広くすることにより、上部磁極層５と下部コア層１１間の磁気抵抗が大きくできる。よって、ギャップデプスの範囲よりも後方において、上部磁極層５と下部コア層１１との間の磁気抵抗を全体として平均して高く保つことができ、オーバーライト特性を低下させることがない。すなわち上部磁極層５を高飽和磁化の磁性材料で形成した場合に、その特性を生かすことができ、狭トラック幅の記録を行う際のオーバーライト特性を向上させることができる。
【０１０４】
図１３は、参考例の形態の要部断面図である。下部コア層２１には、第２の実施の形態と同様、上面２１ｅの凹んだ凹部２１ｍが設けられているが、凹部２１ｍは、下部コア層２１の後端に至ることなく形成されている。
【０１０５】
このような下部コア層２１は、上記参考例の形態と同様に、第１の領域Ａと第２の領域Ｂの境目において、傾斜した第１の段差２１ｆを有しており、凹部２１ｍの内側が平坦部２１ｄである。さらに、下部コア層２１は、第２の領域Ｂにおいて、第１の段差２１ｆと互いに対向する傾斜した第２の段差２１ｃを有している。
【０１０６】
Ｇｄ決め層２７は、第２の実施の形態と同様、下部コア層２１の凹部２１ｍ内に形成された膜厚（ｈ４）が凹部２１ｍの外に形成された膜厚（ｈ５）よりも厚くなっているが、Ｇｄ決め層２７の先端側と後端側は、共に凹部２１ｍの外に形成されているので、膜厚が同じ（ｈ５）である。
【０１０７】
下部磁極層３、ギャップ層４、上部磁極層５、絶縁層９、コイル層１２、コイル絶縁層８、上部コア層６は、第１の形態と同じであるから同一符号を付与して説明を省略する。
この参考例の製造方法は、図１０の参考例と同様であるから説明を省略する。
【０１０８】
また、図１３の参考例において、薄膜磁気ヘッドＨは、第２の実施の形態と同様に記録を行うが、下部コア層２１の後端側においても上部磁極層５からの洩れ磁界は、下部コア層２１に吸収されやすく、サイドフリンジングを抑制することができる。
【０１０９】
また、下部コア層の段差によりＧｄ決め層の上面と下部コア層の間隔が変化する限り、Ｇｄ決め層の形状は任意であり、図１６のように上面が曲面であるＧｄ決め層５７であっても良い。
【０１１０】
なお、図１７に示すように、Ｇｄ決め層７７は、下部コア層１と上部コア層６とを磁気的に接続する持ち上げ層１３に当たるまで形成されていてもよい。
【０１１１】
なお、上記実施の形態では、薄膜磁気ヘッドＨは、記録用のインダクティブヘッドのみを有するものとして説明したが、前記記録用のインダクティブヘッドの下に磁気抵抗効果素子などを用いた再生用ヘッド部が設けられていてもよい。
【０１１２】
【発明の効果】
このような薄膜磁気ヘッドでは、Ｇｄ決め層の上面と前記下部コア層の間隔が段階的に変化して、前記下部コア層の前記先端側で狭くなっているので、上部磁極層と下部コア層が挟むＧｄ決め層の膜厚を薄くして、上部磁極層と下部コア層の間隔を狭くすると、上部磁極層からの洩れ磁界は、下部コア層に吸収されやすく、記録媒体に付与されにくくなり、サイドフリンジングを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の薄膜磁気ヘッドが形成されたスライダの全体図、
【図２】 本発明の第１の実施の形態における薄膜磁気ヘッドの断面図、
【図３】 本発明の第１の実施の形態における薄膜磁気ヘッドの要部断面図、
【図４】 本発明の第１の実施の形態における薄膜磁気ヘッドを記録媒体側から見た平面図、
【図５】 本発明の第１の実施の形態における薄膜磁気ヘッドを上方から見た平面図、
【図６】 本発明の第１の実施の形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法の説明図、
【図７】 本発明の第１の実施の形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法の説明図、
【図８】 本発明の第１の実施の形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法の説明図、
【図９】 本発明の第１の実施の形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法の説明図、
【図１０】 参考例の形態における薄膜磁気ヘッドの要部断面図、
【図１１】 参考例の形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法の説明図、
【図１２】 参考例の形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法の説明図、
【図１３】 参考例の形態における薄膜磁気ヘッドの要部断面図、
【図１４】 参考例の形態における薄膜磁気ヘッドを記録媒体側から見た平面図、
【図１５】 参考例の形態における薄膜磁気ヘッドを上方から見た平面図、
【図１６】 本発明の他の実施の形態における薄膜磁気ヘッドの断面図、
【図１７】 本発明の異なる実施の形態における薄膜磁気ヘッドの断面図、
【図１８】 従来の薄膜磁気ヘッドの要部断面図

Claims (16)

1. 下部コア層と、前記下部コア層の先部の上に下部磁極層を介して形成された非磁性のギャップ層と、前記ギャップ層の上に重ねられた上部磁極層と、前記上部磁極層の上面と接して後方へ延びる上部コア層と、前記下部コア層および前記上部コア層に記録磁界を誘導するコイル層とＧｄ決め層と前記下部コア層と前記Ｇｄ決め層を覆う絶縁層を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、
   前記下部コア層は、記録媒体の対向面から後方に向けて一定の厚みで形成された第１の領域と、前記第１の領域よりも後方に位置してその上面が前記第１の領域の上面よりも低くなった第２の領域とを有しており、
   前記下部コア層の前記第２の領域の上には、上面が前記第１の領域の上面と同一面とされた平坦非磁性層が形成され、
   前記対向面よりも後方であって、前記下部コア層の前記第１の領域上から前記平坦非磁性層上にＧｄ決め層が形成され、
   前記下部磁極層は、前記下部コア層の前記第１の領域上であって、前記対向面から前記Ｇｄ決め層の前端面に接する位置まで形成され、
   前記下部磁極層上に形成された前記ギャップ層は、前記対向面から前記Ｇｄ決め層の前端面に突き当たる位置まで形成されており、前記ギャップ層の長さでギャップデプスが決められており、
   前記上部磁極層は前記ギャップ層上から前記Ｇｄ決め層上にかけて形成され、前記上部磁極層の後端面は、前記下部コア層の第１の領域の後端面よりも後方に位置して前記第２の領域上にまで延びており、
   前記下部コア層の第１の領域と前記Ｇｄ決め層上に形成された前記上部磁極層との間隔よりも、前記下部コア層の第２の領域と前記上部磁極層との間隔が広く形成されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 前記ギャップ層がめっき形成可能な非磁性金属で形成されている請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
3. 前記下部コア層は、一定の厚さで形成された下層と、前記下層の上に一定の厚みで重ねられた上層とを有しており、前記上層が重ねられた部分が前記第１の領域で、前記上層が重ねられていない部分が前記第２の領域である請求項１又は２に記載の薄膜磁気ヘッド。
4. 前記下部コア層は、その先端から後方に離れた位置を起点として後方部分の厚さが薄くなるように削られており、厚さの薄い部分が前記第２の領域である請求項１又は２に記載の薄膜磁気ヘッド。
5. 前記Ｇｄ決め層の上面は、前記下部コア層の前記第１の領域の上方から前記第２の領域の上方にかけて、前記下部コア層の前記第１の領域の上面と平行な平坦面とされており、前記上部磁極層の後方部分はこの平坦面の上に乗せられている請求項１ないし４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
6. 前記Ｇｄ決め層は、無機絶縁材料からなる請求項１ないし５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
7. 前記Ｇｄ決め層は、有機絶縁材料からなる請求項１ないし５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
8. 前記上部磁極層は、先部に幅寸法が一定のポール部分が形成されて、このポール部分よりも後方は幅寸法が徐々に大きく形成されており、前記ポール部の根元が前記下部コア層の第１の領域の上で且つ前記Ｇｄ決め層の上に位置している請求項１ないし７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
9. 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）記録媒体との対向面から後方に向けて一定の厚みで形成された第１の領域と、前記第１の領域よりも後方に位置してその上面が前記第１の領域の上面よりも低くなった第２の領域とを有する下部コア層を形成する工程と、
   （ｂ）前記下部コア層の前記第２の領域の上に形成されてその上面が前記第１の領域の上面と同一面とされた平坦非磁性層を形成する工程と、
   （ｃ）前記対向面から後方に離れた位置を起点として、前記第１の領域の上面から前記平坦非磁性層の上にかけてＧｄ決め層を形成する工程と、
   （ｄ）前記下部コア層の前記第１の領域上であって、前記対向面から前記Ｇｄ決め層の前端面に接触する位置まで下部磁極層を形成する工程と、
   （ｅ）前記下部磁極層上に、前記対向面から前記Ｇｄ決め層の前端面に突き当たる位置まで非磁性のギャップ層を形成する工程と、
   （ｆ）前記キャップ層の上から前記Ｇｄ決め層の上面にかけて上部磁極層を形成し、このとき、前記上部磁極層の後端面を前記下部コア層の第１の領域の後端面よりも後方の前記第２の領域上にまで延出形成し、前記下部コア層の第１の領域と前記上部磁極層との間隔よりも、前記下部コア層の第２の領域と前記上部磁極層との間隔が広くなるようにする工程、
   （ｇ）前記下部コア層と前記Ｇｄ決め層を覆う絶縁層、コイル層と上部コア層を形成する工程。
10. 前記（ｅ）工程において、前記ギャップ層をめっき形成可能な非磁性金属で形成する請求項９に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
11. 前記（ａ）工程において、前記下部コア層を、一定の厚さで形成された下層と、前記下層の上に一定の厚みで重ねられた上層とを有するものとして形成し、前記上層が重ねられた部分を前記第１の領域、前記上層が重ねられていない部分を前記第２の領域とする請求項９又は１０に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
12. 前記（ａ）工程において、前記下部コア層を、前記対向面から後方に離れた位置を起点として後方部分の厚さが薄くなるように削り、厚さの薄い部分を前記第２の領域とする請求項９又は１０に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
13. 前記（ｃ）工程において、前記Ｇｄ決め層の上面を、前記下部コア層の前記第１の領域の上方から前記第２の領域の上方にかけて、前記下部コア層の前記第１の領域の上面と平行な平坦面とし、前記（ｆ）工程において、前記上部磁極層の後方部分を前記Ｇｄ決め層の平坦面の上に乗せる請求項９ないし１２のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
14. 前記Ｇｄ決め層を、無機絶縁材料によって形成する請求項９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。
15. 前記Ｇｄ決め層を、有機絶縁材料によって形成する請求項９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。
16. 前記（ｆ）工程において、前記上部磁極層を、先部に幅寸法が一定のポール部分が形成されて、このポール部分よりも後方は幅寸法が徐々に大きく形成されており、前記ポール部の根元が前記下部コア層の第１の領域の上で且つ前記非磁性材料層の上に位置しているものとして形成する請求項９ないし１５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。

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