JP3950789B2 - 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、例えば浮上式磁気ヘッドなどに使用される記録用の薄膜磁気ヘッドに係り、特にトラック幅を所定寸法に高精度に形成でき狭トラック化に適切に対応できるとともに、磁路長を短くでき、さらには磁束の漏れを抑制して、記録特性を向上させることができる薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２５は従来の薄膜磁気ヘッドの縦断面図であり、図示左側のＸ−Ｚ面と平行な最左面が「記録媒体との対向面」を示している。ここでＸ方向はトラック幅方向、Ｙ方向はハイト方向、Ｚ方向は、ハードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向である。
【０００３】
符号１は、ＮｉＦｅ合金などで形成された下部コア層であり、前記下部コア層１の上にＡｌ2Ｏ3などで形成されたギャップ層２が形成されている。図２５に示すように前記ギャップ層２の上には、Ｃｕなどで形成されたコイル層３が形成され、前記コイル層３はレジストなどの有機絶縁層４によって覆われている。前記有機絶縁層４の上にはＮｉＦｅ合金などで形成された上部コア層５が形成され、前記上部コア層５の先端部５ａは、前記記録媒体との対向面側で前記下部コア層１上にギャップ層２を介して対向し、一方基端部５ｂは下部コア層１のハイト方向後方で前記下部コア層１上に直接、接して形成されている。
【０００４】
一方、図２６は別の従来の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、図２７は図２６に示す薄膜磁気ヘッドの正面図である。図２６に示す図示左側の面が「記録媒体との対向面」である。
【０００５】
図２６に示す符号６が下部コア層であり、この下部コア層６は記録媒体との対向面側で上部コア層方向（図示Ｚ方向）に向けて***する***部６ａが設けられている。図２６に示すように前記下部コア層６のハイト方向（図示Ｙ方向）後方には磁性材料製のバックギャップ層７が形成され、前記***部６ａと前記バックギャップ層７間にコイル層８の一部が収められている。前記コイル層８の周囲は絶縁層９で覆われ、前記***部６ａの上面６ｂから前記絶縁層９の上面９ａ及びバックギャップ層７の上面７ａは平坦化面となっている。
【０００６】
図２６に示すように前記***部６ａの上面から前記絶縁層９の上面９ａにかけて例えばＡｌ2Ｏ3などで形成されたギャップ層１０が形成され、前記ギャップ層１０上には記録媒体との対向面からハイト方向に所定間隔を空けて非磁性層１２が形成され、さらに前記ギャップ層１０上から前記非磁性層１２上及び前記バックギャップ層７の上面７ａにかけて上部コア層１１が形成されている。
【０００７】
一方、図２８はさらに別の従来の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。図２８に示す図示左側の面が「記録媒体との対向面」である。
【０００８】
図２８に示す符号１３が下部コア層であり、この下部コア層１３は記録媒体との対向面側で上部コア層方向（図示Ｚ方向）に向けて***する***部１３ａが設けられている。図２８に示すように前記下部コア層１３のハイト方向（図示Ｙ方向）後方には磁性材料製のバックギャップ層１４が形成され、前記***部１３ａと前記バックギャップ層１４間にコイル層１５の一部が収められている。前記コイル層１５の周囲は絶縁層１６で覆われ、前記***部１３ａの上面１３ｂから前記絶縁層１６の上面１６ａは平坦化面となっている。
【０００９】
図２８に示すように前記***部１３ａの上面および前記絶縁層１６の上面１６ａには、前記バックギャップ層１４の記録媒体との対向面側に位置する前端面１４ａまで、例えばＡｌ2Ｏ3などで形成されたギャップ層１８が形成され、前記ギャップ層１８の上面１８ａから前記バックギャップ層１４の上面１４ｂは平坦化面となっている。
【００１０】
そして、前記ギャップ層１８上から前記バックギャップ層１４の上面１４ｂにかけて上部コア層１９が形成されている。
【００１１】
これらの薄膜磁気ヘッドが開示されている特許文献として以下に示すものがある。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−３１９３１１号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５０２０３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年の高記録密度化・高周波数化に伴って、薄膜磁気ヘッドの小型化・磁気ヘッド装置の高速化が進み、このため薄膜磁気ヘッドに求められる特性もいっそうシビアなものになる。
【００１４】
薄膜磁気ヘッドの上部コア層５の先端部５ａの前記対向面における幅寸法はトラック幅Ｔｗと呼ばれ、高記録密度化が進むほど、この幅寸法はいっそう小さくされる。
【００１５】
しかし図２５のようにコイル層３を覆う有機絶縁層４がギャップ層２よりもかなり盛り上がって形成されていると、上部コア層５のパターンを形成するためのレジストが露光現像の際に乱反射等の影響を受けて、前記上部コア層５を所定形状に形成できず、前記トラック幅Ｔｗは広がって形成されやすくなる。
【００１６】
また図２５に示す薄膜磁気ヘッドには、低い熱膨張係数が求められる。薄膜磁気ヘッドが高い熱膨張係数を有していると、駆動時における発熱によって変形、特に記録媒体との対向面からギャップ層２等が突き出すなどの問題が発生しやすくなる。記録媒体との対向面から図示しない記録媒体の表面までの距離をスペーシングと呼ぶが、高記録密度化を実現するためこのスペーシングはいっそう小さい距離となっている。ところが上記したような突き出しの問題などがあると、非常に狭いスペーシングのために薄膜磁気ヘッドが駆動時、前記記録媒体に衝突しやくなるといった問題が生じる。
【００１７】
図２５に示す薄膜磁気ヘッドでは、コイル層３を覆うためにレジストなどで形成された有機絶縁層４を用いている。この有機絶縁層４の部分は他の層に比べて非常に熱膨張係数が高いため、薄膜磁気ヘッドの駆動時における発熱によってこの有機絶縁層４の部分が膨張し、それに引張られてギャップ層２の部分が突き出しやすくなる。
【００１８】
また図２５に示す薄膜磁気ヘッドでは、ギャップ層２から盛り上がる有機絶縁層４のために上部コア層５から下部コア層１への磁路長が長い。従って磁束効率を良くするためコイル層３のターン数はある程度、必要となるためにコイル抵抗値を下げられず、上記した突き出しの問題は益々顕著化する。
【００１９】
図２６に示す薄膜磁気ヘッドはコイル層８を下部コア層６、***部６ａ、バックギャップ層７に形成された空間内に埋め込み、図２５に示す薄膜磁気ヘッドに比べてギャップ層１０から盛り上がる層（非磁性層１２）の厚みは小さいため図２５に示す薄膜磁気ヘッドに比べて前記上部コア層１１を精度良く形成しやすい。しかし依然として前記上部コア層１１を完全な平坦化面上に形成しておらず、前記上部コア層１１を所定形状により精度良く形成できない。
【００２０】
また図２６に示す薄膜磁気ヘッドには以下のような問題点もあった。それは図２６に示す薄膜磁気ヘッドではサイドフリンジングの発生を抑制するために薄膜磁気ヘッドの正面を図２７に示すような形状にトリミングしなければならないのである。サイドフリンジングとは、両側部から漏れる記録磁界によって実質的にトラック幅が広がる現象であり、高記録密度化が進むにつれて前記サイドフリンジングの発生を極力防止しなければならない。
【００２１】
そのため図２７に示すように、上部コア層１１の両側端部１１ａ、ギャップ層１０の両側端部１０ａ及び下部コア層６の***部６ａの両側端部６ｃをトリミングして、できる限りトラック幅Ｔｗに揃える工程が施されている。
【００２２】
しかしながら要求されるトラック幅Ｔｗが０．３μｍ程度以下と非常に小さいために、そもそもトリミングでこの寸法を実現すること自体が困難になってきたこと、またトリミングには再付着現象などの問題も生じるためトラック幅Ｔｗの精度を向上させることが困難であることなどが問題となった。
【００２３】
一方、図２８に示す薄膜磁気ヘッドでは、図２６に示す薄膜磁気ヘッドと異なり、前記ギャップ層１８上には非磁性層は形成されていない。したがって、前記ギャップ層１８の上面１８ａから前記バックギャップ層１４の上面１４ｂを平坦化面とすることができ、この平坦化面上に前記上部コア層１９を形成できるため、図２６に示す薄膜磁気ヘッドに比べて前記上部コア層１９を精度良く形成しやすい。
【００２４】
しかしながら図２８に示す薄膜磁気ヘッドでは、図２６に示す薄膜磁気ヘッドと同様に、上部コア層１９のトラック幅方向における両側端部、ギャップ層１８のトラック幅方向における両側端部及び***部１３ａのトラック幅方向における両側端部をトリミングして、トラック幅Ｔｗに揃える工程が施されるので、図２７を用いて説明したように、トリミング時における再付着現象などの問題により、高精度にトラック幅Ｔｗを規定することが困難であった。
【００２５】
また図２８に示す薄膜磁気ヘッドでは、ギャップ層１８はＡｌ2Ｏ3などの無機絶縁材料で形成されたものであるため、前記バックギャップ層１４と上部コア層１９との接続間に前記ギャップ層１８が介在していてはいけない。そのため図２８のようにバックギャップ層１４と上部コア層１９との接続部には前記ギャップ層１８が介在していないが、図２８のような構造にするには、ギャップ層１８の形成後、ギャップ層１８からコイル絶縁層１６にかけてバックギャップ層１４形成のための貫通孔の形成、さらに前記貫通孔内にバックギャップ層１４のメッキ形成などを行わなければならず製造工程が複雑化する。特に上記した貫通孔はギャップ層１８の上面１８ａから下部コア層１３の表面にかけて完全に貫通していていないと下部コア層１３と前記バックギャップ層１４との磁気的な接続が悪化し、記録特性の低下に繋がるが、コイル絶縁層１６は比較的厚い膜厚のため、このコイル絶縁層１６の部分が完全に抜けた貫通孔を形成すること自体困難である。
【００２６】
以上のように図２５、図２６および図２８に示す薄膜磁気ヘッドでは今後の高記録度化及び高周波数化に適切に対応でき、記録特性の向上を図ることも可能な薄膜磁気ヘッドを実現することができなかった。
【００２７】
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、特にトラック幅を所定寸法に高精度に形成でき狭トラック化に適切に対応できるとともに、磁路長を短くでき、記録特性を向上させることができる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。
【００４６】
【課題を解決するための手段】
本発明における軟磁性膜の製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ａ）記録媒体との対向面からハイト方向に下部コア層を延ばして形成する工程と、
（ｂ）前記下部コア層上にコイル絶縁下地層を形成した後、所定領域の前記コイル絶縁下地層上にコイル層を形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程よりも前あるいは後に、前記下部コア層上であって前記対向面からハイト方向に前記コイル層の前記対向面側の前端面に接触しない位置で***層を形成し、前記***層のハイト方向後端面からハイト方向に離して、且つ前記コイル層と接触しない位置での前記下部コア層上にバックギャップ層を形成する工程と、
（ｄ）前記コイル層上をコイル絶縁層で埋め、前記***層の上面、前記絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面を連続した平坦化面に形成する工程と、
（ｅ）前記コイル絶縁層上に第１メッキ下地層を、前記***層の上面に磁性材料で形成された第２メッキ下地層を形成し、このとき、前記第１メッキ下地層と前記第２メッキ下地層とを分離して形成し、前記対向面からハイト方向に所定距離離れた位置であって、少なくとも前記第１メッキ下地層と前記第２メッキ下地層間の空間部にＧｄ決め層を形成し、さらに前記Ｇｄ決め層上に第３メッキ下地層を形成する工程と、
（ｆ）前記第１メッキ下地層上、前記第２メッキ下地層上及び前記Ｇｄ決め層上に、前記対向面での幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されたフレームを形成し、この同一フレーム内に、下から下部磁極層、ギャップ層、上部磁極層及び上部コア層を連続してメッキ形成し、このとき、前記下部磁極層及びギャップ層を前記第１メッキ下地層上、及び前記第２メッキ下地層上に積層し、前記上部磁極層及び前記上部コア層を前記ギャップ層上から前記第３メッキ下地層上にかけて積層することで、前記下部磁極層、前記ギャップ層、前記上部磁極層及び前記上部コア層の前記対向面は全てトラック幅Ｔｗで形成されるとともに、前記下部磁極層、前記ギャップ層、前記上部磁極層及び前記上部コア層は、前記Ｇｄ決め層の前記対向面側及び前記ハイト側において同じ平面形状で形成される工程。
本発明では、前記（ｆ）工程において、前記上部コア層を前記上部磁極層よりも厚い膜厚で形成することが好ましい。
【００４７】
上記の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、下部コア層上の***層とバックギャップ部との間にコイル層を埋め込み、平坦化された前記***層の上面、前記絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面に、下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層の３層構造を形成することが容易に行える。また前記３層構造を所定形状に高精度に形成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。
【００４８】
本発明では、前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層の３層を容易に且つ所定形状に形成しやすくでき、特に前記上部磁極層の記録媒体との対向面での幅寸法で決まるトラック幅を高精度に規制することが可能である。
【００４９】
また本発明では、前記（ｆ）工程で、前記上部磁極層及び下部磁極層を前記上部コア層よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成することが好ましい。
【００５０】
また本発明では、前記（ｆ）工程で、前記上部磁極層及び下部磁極層を前記下部コア層、***層及びバックギャップ層よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成することが好ましい。
【００５１】
本発明では、前記平坦化面上に下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層、さらには上部コア層を設けることで、これらの各層の材質の選択の幅が広がり、記録媒体との対向面で磁極部として機能する下部磁極層及び上部磁極層に高い飽和磁束密度を有する材質を選択できる。しかも下部磁極層及び上部磁極層はＧｄ決め層よりもさらにハイト方向後方に延び、この部分ではヨーク部として機能するが、このヨーク部にも高い飽和磁束密度を有する層が存在することになるため、磁束効率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。
【００５２】
また本発明では、前記（ｆ）工程で形成されるフレームの平面形状を、前記対向面でトラック幅の幅寸法を持ち、ハイト方向に向けてこの幅寸法を保ちながら、あるいはハイト方向に向けてトラック幅よりも幅寸法が広がる先端部と、前記先端部のハイト側の両側基端からハイト方向に向けてトラック幅方向への幅がさらに広がる後端部とを有して形成することが好ましい。
【００５３】
また本発明では、前記（ｅ）工程で、前記Ｇｄ決め層の記録媒体との対向面側に位置する前端面と下面との境界部を前記***層の上に形成するとともに、前記Ｇｄ決め層のハイト側に位置する後端面と下面との境界部を、前記***層のハイト側に位置する後端面と上面との境界部よりもハイト側に位置させることが好ましい。
【００５４】
また本発明では、前記Ｇｄ決め層の前記後端面と下面との境界部が、前記バックギャップ層の前記対向面側の前端面と上面との境界部上に、あるいは前記バックギャップ層上に位置し、前記コイル絶縁層の上面と前記上部磁極層の下面間に前記Ｇｄ決め層が介在するように、前記Ｇｄ決め層を前記***層上からコイル絶縁層上、あるいは前記***層上からコイル絶縁層上およびバックギャップ層上にかけて形成することがより好ましい。
【００５５】
また本発明では、前記（ｅ）工程において、前記第１メッキ下地層を、少なくともＧｄ決め層のハイト側に位置する後端面とバックギャップ層の記録媒体との対向面側に位置する前端面との間に位置する前記平坦化面上に形成することが好ましい。このとき前記第１メッキ下地層を非磁性金属材料で形成してもよい。
【００５８】
さらに本発明では、前記コイル層を、前記下部コア層表面と平行な平面上であって、前記バックギャップ層を中心としてその周囲に巻回形成してもよいし、あるいは前記コイル層を、下部コア層、***層及びバックギャップ層に囲まれた空間内に互いに平行に形成された複数本の第１コイル片と、前記上部磁極層上に絶縁層を介して互いに平行に形成された複数本の第２コイル片とを有して構成し、前記第１コイル片と第２コイル片は互いに非平行をなしており、
前記上部磁極層の膜厚方向で対向する第１コイル片の一端部と第２コイル片の一端部とを接続部を介して接続してトロイダル状のコイル構造を構成してもよい。
【００５９】
【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構造を示す部分縦面図、図２は図１に示す薄膜磁気ヘッドの一部の構造を示した部分拡大斜視図、図３及び図４は図１に示す薄膜磁気ヘッドのメッキ下地層のパターンを示すための部分縦断面図である。
【００６０】
なお以下では図示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。また図示Ｚ方向は記録媒体（磁気ディスク）の進行方向である。また薄膜磁気ヘッドの前端面（図示最左面）を「記録媒体との対向面」と呼ぶ。
【００６１】
符号２０はアルミナチタンカーバイト（Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）などで形成された基板であり、前記基板２０上にＡｌ2Ｏ3層２１が形成されている。
【００６２】
前記Ａｌ2Ｏ3層２１上には、ＮｉＦｅ系合金やセンダストなどで形成された下部シールド層２２が形成され、前記下部シールド層２２の上にＡｌ2Ｏ3などで形成された下部ギャップ層２３が形成されている。
【００６３】
前記下部ギャップ層２３の上の記録媒体との対向面付近には、スピンバルブ型薄膜素子などのＧＭＲ素子に代表される磁気抵抗効果素子２４が形成され、前記磁気抵抗効果素子２４のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側にはハイト方向（図示Ｙ方向）に長く延びる電極層２５が形成されている。
【００６４】
前記磁気抵抗効果素子２４上及び電極層２５上にはＡｌ2Ｏ3などで形成された上部ギャップ層２６が形成され、前記上部ギャップ層２６上にはＮｉＦｅ系合金などで形成された上部シールド層２７が形成されている。
【００６５】
前記下部シールド層２２から前記上部シールド層２７までを再生用ヘッド（ＭＲヘッド）と呼ぶ。
【００６６】
図１に示すように前記上部シールド層２７上には、Ａｌ2Ｏ3などで形成された分離層２８が形成されている。なお前記上部シールド層２７及び分離層２８が設けられておらず、前記上部ギャップ層２６上に次の下部コア層２９が設けられていてもよい。かかる場合、前記下部コア層２９が上部シールド層をも兼ね備える。
【００６７】
そして前記分離層２８の上に下部コア層２９が形成されている。前記下部コア層２９はＮｉＦｅ系合金などの磁性材料で形成される。前記下部コア層２９は記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定の長さ寸法で形成される。前記下部コア層２９の基端面２９ａから一定の間隔をおいてハイト側に前記下部コア層２９表面と同じ高さの表面を有する持上げ層３０が形成され、前記下部コア層２９と前記持ち上げ層３０間はＡｌ2Ｏ3などの非磁性材料層３１によって埋められている。前記下部コア層２９、持上げ層３０及び非磁性材料層３１の各層の表面は連続した平坦化面である。
【００６８】
前記下部コア層２９上には記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて所定の長さ寸法Ｌ１（図２を参照）で形成された***層３２が形成されている。さらに前記***層３２のハイト方向後端面３２ａからハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離離れた位置にバックギャップ層３３が前記下部コア層２９上に形成されている。
【００６９】
前記***層３２及びバックギャップ層３３は磁性材料で形成され、前記下部コア層２９と同じ材質で形成されてもよいし、別の材質で形成されていてもよい。また前記***層３２及びバックギャップ層３３は単層であってもよいし多層の積層構造で形成されていてもよい。前記***層３２及びバックギャップ層３３は前記下部コア層２９に磁気的に接続されている。
【００７０】
図１に示すように、前記下部コア層２９及び持上げ層３０上にはＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの絶縁材料で形成されたコイル絶縁下地層３４が形成され、前記コイル絶縁下地層３４上には、前記バックギャップ層３３を中心にしてその周囲に巻回形成されたコイル層３５が形成されている。
【００７１】
図１に示すように前記バックギャップ層３３よりも記録媒体との対向面側に形成されるコイル層３５の各導体部は、前記下部コア層２９、***層３２及びバックギャップ層３３で囲まれた空間内に形成されている。
【００７２】
前記コイル層３５上はＡｌ2Ｏ3などのコイル絶縁層３６で埋められている。図１に示すように前記コイル層３５の巻き中心部３５ａ上や巻き終端部３５ｂ上にはそれぞれ底上げ層３７が形成されている。前記底上げ層３７は例えば前記***層３２やバックギャップ層３３と同じ材質の磁性材料で形成される。
【００７３】
図１に示すように前記***層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面、及び底上げ層３７の上面は図１に示す基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。
【００７４】
図１に示すように、前記平坦化面上には、前記記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に最小距離Ｌ２離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層３８が形成されている。
【００７５】
図１に示す実施形態では前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａは、***層３２上にあり、また前記Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂはコイル絶縁層３６上にある。
【００７６】
また図１に示すように、記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａまでの***層３２上、前記Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂよりハイト方向のコイル絶縁層３６上、及び前記バックギャップ層３３上に、下から下部磁極層３９及びギャップ層４０が形成されている。この実施形態では前記下部磁極層３９及びギャップ層４０はメッキ形成されている。
【００７７】
また図１に示すように前記ギャップ層４０上及びＧｄ決め層３８上には、上部磁極層４１がメッキ形成され、さらに前記上部磁極層４１上には上部コア層４２がメッキ形成されている。
【００７８】
また図１では、前記基準面Ａから露出する前記底上げ層３７上に引出し部４３が形成されている。
【００７９】
図１に示す薄膜磁気ヘッドの特徴的部分について説明する。
図１では、下部コア層２９上には記録媒体との対向面側に***層３２が、ハイト側にバックギャップ層３３が形成され、前記下部コア層２９、前記***層３２及びバックギャップ層３３で囲まれた空間内にコイル層３５が埋め込められている。そして前記基準面Ａに対し、前記***層３２の上面、前記コイル絶縁層３６の上面及びバックギャップ層３３の上面は連続した平坦化面をなし、この平坦化面上に下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層がメッキ形成されている。
【００８０】
このように前記４層を平坦化された面上に形成できるので、前記４層を所定形状に高精度に形成することができる。特に前記上部磁極層４１の記録媒体との対向面でのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅はトラック幅Ｔｗとして規制される部分であるから、前記上部磁極層４１を平坦化面上に形成できることで、前記トラック幅Ｔｗを所定寸法に高精度に規制でき、この実施形態では前記トラック幅Ｔｗを０．１μｍ〜０．３μｍの範囲内で形成することができる。
【００８１】
また前記***層３２上とバックギャップ層３３上間を直線状の前記４層で結んで磁路長を形成するため、上部コア層４２下の層が盛り上がって形成される従来に比べて磁路長を短くできる。
【００８２】
このため前記薄膜磁気ヘッドを構成するコイル層３５のターン数を少なくしても一定の記録特性を維持することができ、ターン数を減らせることでコイル抵抗を低減できるから薄膜磁気ヘッドの駆動時においても薄膜磁気ヘッドの発熱を抑え、この結果、ギャップ層４０が記録媒体との対向面から突き出す等の問題を抑制することができる。
【００８３】
また磁路長を短くできるので磁界反転速度を上げることができ、高周波特性に優れた薄膜磁気ヘッドを形成することができる。
【００８４】
さらに図１に示す薄膜磁気ヘッドではコイル層３５を覆うコイル絶縁層３６にレジストなどの有機絶縁材料を用いる必要がなく、無機絶縁材料を用いることができる。よって薄膜磁気ヘッドの熱膨張係数を低減させることができる。
【００８５】
次に図１に示す薄膜磁気ヘッドでは、前記***層３２の上面からコイル絶縁層３６の上面の平坦化面にかけてＧｄ決め層３８が形成され、前記Ｇｄ決め層３８の少なくとも前端面３８ａよりも記録媒体との対向面側に位置する下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１は磁極層として機能し、前記Ｇｄ決め層３８の少なくとも後端面３８ｂよりもハイト側に位置する下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１はヨーク層として機能している。
【００８６】
すなわち下部磁極層３９、ギャップ層４０、および上部磁極層４１は、***層３２上からバックギャップ層３３上まで延びて形成されているが、Ｇｄ決め層３８の前後で機能が分離されており、この機能の分離によって薄膜磁気ヘッドの記録特性の性能を向上させることが可能になっている。
【００８７】
また図１に示す実施形態では前記下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層をすべてメッキ形成しており、これら４層を同じフレームでメッキ形成することができ、形成が非常に容易である。また４層メッキ構造とすることで、特に上部磁極層４１の前記対向面の幅寸法で決まるトラック幅Ｔｗを所定寸法に高精度に規制でき、従来のようにトリミング処理などを施してトラック幅Ｔｗを小さくする必要性が無い。
【００８８】
またこれら４層を同じフレームでメッキ形成しているから、これら４層の平面形状はすべて同じ形状になる。
【００８９】
図２に示すこれら４層の斜視図は一例である。図２では、下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の平面形状は、記録媒体との対向面でトラック幅方向（図示Ｘ方向）に一定の幅寸法を有し、ハイト方向（図示Ｙ方向）に向けてこの幅寸法を保ちながら延びる先端部Ｂと、この先端部Ｂの両側基端Ｂ１、Ｂ１からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けてトラック幅方向への幅が徐々に広がる後端部Ｃとで構成されている。上記したように上部磁極層４１の記録媒体との対向面のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法でトラック幅Ｔｗが規制される。
【００９０】
なお前記先端部Ｂは、記録媒体との対向面からハイト方向に向けて徐々にトラック幅方向への幅寸法が広がる形状であってもよい。かかる場合、前記先端部Ｂの両側基端Ｂ１からはハイト方向へさらにトラック幅方向への幅寸法が広がった後端部Ｃが形成される。
【００９１】
また先端部Ｂの両側基端Ｂ１とＧｄ決め層３８の位置関係であるが、図１では、前記Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂよりもハイト側に前記先端部Ｂの両側基端Ｂ１があるが、前記両側基端Ｂ１が、Ｇｄ決め層３８上にあってもよい。
【００９２】
次に図２に示すようにギャップデプス（Ｇｄ）は、前記ギャップ層４０の上面４０ａの記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層３８に突き当たるまでのハイト方向（図示Ｙ方向）への長さで決められる。このため前記ギャップ層４０は図２のように前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａよりも記録媒体との対向面側と、Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂよりもハイト側とに分断されて形成されていることが適切にギャップデプスを規制する上で好ましい。前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａは記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）へ最小距離Ｌ２（図１を参照）で０．５〜２．０μｍ程度であることが好ましい。また前記ギャップデプス（Ｇｄ）は、０．５〜２．０μｍ程度であることが好ましい。
【００９３】
また前記Ｇｄ決め層３８の形状は図２では矩形状であるが、縦断面が半楕円形状などどのような形状であってもよい。また前記Ｇｄ決め層３８はレジストなどの有機材料で形成あってもよいし無機材料であってもよい。前記Ｇｄ決め層３８をレジストなどで形成すると熱を与えることで前記Ｇｄ決め層３８の表面は丸みを帯びる。
【００９４】
次に下部磁極層３９及び上部磁極層４１の材質について説明する。前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１は、上部コア層４２や下部コア層２９、***層３２及びバックギャップ層３３よりも高い飽和磁束密度Ｂｓを有していることが好ましい。ギャップ層４０に対向する下部磁極層３９および上部磁極層４１が高い飽和磁束密度を有していることにより、ギャップ近傍に記録磁界を集中させ、記録密度を向上させることが可能になる。
【００９５】
また図１に示すように、前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１はＧｄ決め層３８よりもさらにハイト方向（図示Ｙ方向）の後方に延びており、コイル層３５上の近い位置に飽和磁束密度Ｂｓの高い領域を設けることができる。このため磁束効率を向上させることができ、記録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。
【００９６】
前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１には、ＮｉＦｅ合金やＣｏＦｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金などの磁性材料を使用でき、これら磁性材料は組成比を調整することで高飽和磁束密度Ｂｓを得ることができる。この実施形態において高飽和磁束密度Ｂｓとは１．８Ｔ以上の飽和磁束密度を意味する。
【００９７】
また下部磁極層３９及び上部磁極層４１は単層構造であってもよいし多層の積層構造であってもよい。
【００９８】
また図１に示すギャップ層４０は、非磁性金属材料で形成されて、下部磁極層３９上にメッキ形成される。前記非磁性金属材料として、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＲｈ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上を選択することが好ましく、ギャップ層４０は、単層構造でも多層構造で形成されていてもどちらであってもよい。
【００９９】
また前記ギャップ層４０がＮｉＰ合金で形成されると、製造上の連続メッキ容易性に加えて、耐熱性に優れ、前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１との密着性も良い。また下部磁極層３９及び上部磁極層４１との硬さも同等とすることができるので、例えばイオンミリング等により、下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１の記録媒体との対向面を加工する際の加工量も同等とすることができ加工性を向上させることができる。
【０１００】
なお、ギャップ層４０はＮｉＰ合金であって元素Ｐの濃度は８質量％以上で１５質量％以下であることが好ましい。これにより例えば発熱等の外的要因に対しても安定して非磁性であることが可能である。また、ＮｉＰ合金等のギャップ層４０の合金組成の測定は、ＳＥＭやＴＥＭ等の組合わされたＸ線分析装置や波形分散形線分析装置等で特定可能である。
【０１０１】
次に上部コア層４２について説明する。図１に示す上部コア層４２もまた下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１とともにメッキ形成されたものであり平面形状もこれらの層と同じである。図１に示す実施形態では、前記上部コア層４２を上部磁極層４１上のほぼ平坦な面上に形成できるので、従来に比べて形成が非常に容易であるとともに前記上部コア層を所定形状に精度良く形成することができる。
【０１０２】
前記上部コア層４２は下部コア層２９などと同等の磁性材料で形成され、単層で形成されてもよいし多層の積層構造で形成されてもよい。
【０１０３】
また前記上部コア層４２は形成されなくてもよいが形成されていた方がよい。その理由は、上部磁極層４１や下部磁極層３９のように高飽和磁束密度を有する層はメッキ成長が非常に遅いため厚い膜厚が付きにくい。一方、上部コア層４２は前記上部磁極層４１や下部磁極層３９ほど高い飽和磁束密度を必要とせず低い磁束密度でもよいからメッキ条件がシビアでなく厚い膜厚で形成しやすい。このため上部コア層４２を設けることで記録特性の向上を図ることができる。
【０１０４】
なお前記上部コア層４２の膜厚は概ね１μｍ〜３μｍである。ちなみに下部磁極層３９の膜厚は概ね０．１μｍ〜０．５μｍであり、ギャップ層４０の膜厚は概ね０．０５μｍ〜０．１５μｍであり、上部磁極層４１の膜厚は概ね０．１μｍ〜１μｍである。
【０１０５】
次に***層３２について以下に説明する。図１に示す実施形態では前記***層３２は、下部コア層２９とは別体で形成されたものであり、前記下部コア層２９には磁気的に接続されている。なお前記***層３２は前記下部コア層２９と一体で形成されていてもよい。前記***層３２は前記下部コア層２９と同じ材質で形成されてもよいが異なる材質であってもよい。また前記***層３２は単層で形成されても多層の積層構造で形成されてもどちらでもよい。
【０１０６】
図２に示すように前記***層３２の記録媒体との対向面でのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法Ｔ１は、前記***層３２上に乗っかる下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の各層の記録媒体との対向面での幅寸法よりも広く形成される。前記幅寸法Ｔ１は概ね５μｍ〜３０μｍである。また前記***層３２のハイト方向における長さ寸法Ｌ１は、概ね２μｍ〜３μｍである。また前記***層３２の厚さ寸法Ｈ１は、概ね２．５μｍ〜４μｍである。
【０１０７】
次に下部磁極層３９を形成する際のメッキ下地層について以下に説明する。図３において図１と同じ符号が付けられている層は同じ層を示しているので説明を省略する。
【０１０８】
図３に示すように、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて前記***層３２上に第２メッキ下地層５０が形成されている。この第２メッキ下地層５０のハイト側後端面からハイト方向に所定距離離れた位置から、第１メッキ下地層５１がコイル絶縁層３６上に形成されている。前記第１メッキ下地層５１は、前記コイル絶縁層３６上からハイト方向（図示Ｙ方向）にバックギャップ層３３上にまでかけて形成されている。
【０１０９】
図３に示すように前記第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０との間に形成された空間部５２を埋めさらにその前後の第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０上に乗り上げてＧｄ決め層３８が形成されている。
【０１１０】
図３に示すように前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａと記録媒体との対向面間に露出する第２メッキ下地層５０上、および前記Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂからハイト側に露出する第１メッキ下地層５１上に下部磁極層３９がメッキ形成され、さらに前記下部磁極層３９上にギャップ層４０がメッキ形成されている。
【０１１１】
図３では、第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０との間に空間部５２を設け、この空間部５２内にＧｄ決め層３８を埋めている点に特徴がある。前記第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０とが繋がった一つのメッキ下地層として設けられると、このメッキ下地層が磁性材料で形成された場合、記録時に一部の磁束が本来のルートではない前記メッキ下地層内を通って外部に漏れるため、これが磁気的なロスとなり、記録特性の低下に繋がりやすくなるので、第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０との間に空間部５２を設けている。
【０１１２】
次に前記第１メッキ下地層５１は、磁性材料でなくＣｕなどの非磁性金属材料で形成されてもよい。一方、第２メッキ下地層５０は磁性材料で形成されていなければならない。それは前記第２メッキ下地層５０は記録媒体との対向面に露出するからであり、前記第２メッキ下地層５０が仮に非磁性金属材料で形成されていると前記第２メッキ下地層５０が疑似ギャップとなり、記録特性の低下に繋がる。よって第２メッキ下地層５０は磁性材料で形成されていることが必要であり、一方、記録媒体との対向面よりもハイト方向奥側に位置する第１メッキ下地層５１にはそのような制限はない。
【０１１３】
なお前記第２メッキ下地層５０は形成されていなくてもよい。それは前記***層３２表面をメッキ下地層の表面として機能させることができるからである。また前記第１メッキ下地層５１は、少なくともＧｄ決め層３８の後端面３８ｂとバックギャップ層３３の前端面３３ａとの間に位置する平坦化面上に形成されていればよく、バックギャップ層３３上に形成されている第１メッキ下地層５１の部分は、下部磁極層３９をメッキ形成する前に除去したり、元々、第１メッキ下地層５１がバックギャップ層３３上に形成されないようにしておいてもよい。特に第１メッキ下地層５１が非磁性金属材料で形成されているとき、前記バックギャップ層３３上に形成された第１メッキ下地層５１は磁気的なロスをもたらす層となるので、かかる場合、前記バックギャップ層３３上に前記第１メッキ下地層５１が形成されないようにすることが望ましい。
【０１１４】
図４では、前記Ｇｄ決め層３８上に部分的に第３メッキ下地層５３が形成されている。前記Ｇｄ決め層３８上に部分的に第３メッキ下地層５３を設けた理由は、この上に形成される上部磁極層４１のメッキ成長を良好にし、前記Ｇｄ決め層３８上にメッキ形成される上部磁極層４１のメッキ厚が極端に薄くならないようにするためである。
【０１１５】
また前記第３メッキ下地層５３をＧｄ決め層３８上に部分的に設ける理由は、仮に前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａから前記Ｇｄ決め層３８の上面及びＧｄ決め層３８の後端面３８ｂにかけて広い範囲に第３メッキ下地層５３を設けると、下部磁極層３９やギャップ層４０も前記Ｇｄ決め層３８上にメッキ成長しやすくなり、図４のように前記Ｇｄ決め層３８の前後に下部磁極層３９とギャップ層４０とを分離してメッキ形成することができなくなってしまいＧｄ決め層３８を設けた効果が薄れてしまう。よって前記下部磁極層３９及びギャップ層４０が付かない位置の前記Ｇｄ決め層３８上に部分的に第３メッキ下地層５３を設けることとしたのである。
【０１１６】
図５は本発明における第２実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、図６は図５に示す薄膜磁気ヘッドの部分正面図、図７はコイル層のコイル形状を真上から見た部分正面図である。なお図６は***層３２などを図面から省略した部分正面図である。
【０１１７】
図５において図１と同じ符号が付けられている層は図１と同じ層を示している。図５において図１と異なるのはコイル層の巻回の仕方である。
【０１１８】
図５に示す薄膜磁気ヘッドでは、下部コア層２９、***層３２及びバックギャップ層３３に囲まれて形成された空間内に第１コイル片５５が複数本、それぞれ平行に形成されている。
【０１１９】
前記第１コイル片５５は、真上から見ると図７のように例えばトラック幅方向（図示Ｘ方向）と平行な方向に並んで形成されている。
【０１２０】
図５に示すように、下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層６２上には、例えばＡｌ2Ｏ3などの絶縁材料で形成された絶縁層５８が形成され、前記絶縁層５８の上に第２コイル片５６が複数本、それぞれ平行に形成されている。
【０１２１】
前記第２コイル片５６は、真上から見ると図７のように例えばトラック幅方向（図示Ｘ方向）から斜めに傾いた方向に並んで形成されている。
【０１２２】
このように前記第１コイル片５５と第２コイル片５６とは互いに非平行の関係にあり、図６及び図７に示すように、４層６２の膜厚方向（図示Ｚ方向）で対向する第１コイル片５５の一端部５５ａと第２コイル片５６の一端部５６ａとが接続部６１を介して接続されている。なお図６の図示左側に示した点線の接続部６１は、図面上見えている第１コイル片５５の一つ後ろ側（図示Ｙ方向）に位置する第１コイル片５５の一端部と、図面上見えている第２コイル片５６の一端部５６ｂとを接続している。
【０１２３】
このように４層６２の膜厚方向で対向する第１コイル片５５の一端部と第２コイル片５６の一端部とが接続部６１を介して接続されてトロイダル状のコイル層５７が形成されている。なお図５に示す符号６０の層はＡｌ2Ｏ3などで形成された保護層であり、図６に示す符号６３の層は例えばレジスト層であり、また図５や図７に示す符号５９の層は引出し層である。前記引出し層５９は第２コイル片５６と同じ工程時に形成される。
【０１２４】
図５ないし図７のようないわゆるトロイダル状のコイル層５７を形成できるのは、***層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面及びバックギャップ層３３の上面を平坦化面で形成でき、この平坦化面上に下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層６２を形成できるからである。その結果、上部コア層４２の上面をほぼ平坦化された面として形成でき、その上に第２コイル片５６を所定形状に簡単に且つ精度良く形成することが可能になる。
【０１２５】
図１に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を図８ないし図１４に示す製造工程図を用いて以下に説明する。なお図１に示す下部コア層２９から上部コア層４２までの各層の形成方法について説明する。また各図の製造工程図は製造途中の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。
【０１２６】
図８に示す工程では、ＮｉＦｅ系合金等で形成された下部コア層２９と持上げ層３０とをメッキ形成し、前記下部コア層２９と持上げ層３０の間をＡｌ2Ｏ3などの非磁性材料層３１によって埋める。その後、ＣＭＰ技術等を用いて前記下部コア層２９表面、非磁性材料層３１表面及び持上げ層３０表面を研磨加工し、平らな面とする。
【０１２７】
次に図９に示す工程では、前記下部コア層２９表面、非磁性材料層３１表面及び持上げ層３０表面にＡｌ2Ｏ3などのコイル絶縁下地層３４をスパッタ等で形成する。次に前記コイル絶縁下地層３４上にコイル層３５を巻回形成する。前記コイル層３５はＣｕなどの非磁性導電材料でメッキ形成されたものである。
【０１２８】
次に図１０に示す工程では、記録媒体との対向面から前記コイル層３５の前記対向面側の前端面までのコイル絶縁下地層３４、および前記下部コア層２９の基端部付近に形成されたコイル絶縁下地層３４をエッチングなどで除去した後、前記対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定長さで前記下部コア層２９上に***層３２を形成し、同じ工程時に、前記下部コア層２９の基端部上にバックギャップ層３３を形成する。前記***層３２及びバックギャップ層３３と下部コア層２９間にはコイル絶縁下地層３４は無く、磁気的に接続された状態になっている。
【０１２９】
またこの図１０工程で前記***層３２及びバックギャップ層３３を形成するのと同時に、前記コイル層３５の巻き中心部３５ａ上、および巻き終端部３５ｂ上に底上げ層３７を形成することが好ましい。
【０１３０】
上記した***層３２、バックギャップ層３３及び底上げ層３７はレジスト（図示しない）にこれら層のパターンを露光現像により形成し、そのパターン内にスパッタ等で磁性材料層を埋めることで形成することができる。その後、前記レジスト層を除去する。
【０１３１】
図１０に示すように前記***層３２の上面、バックギャップ層３３の上面及び底上げ層３７の上面をそれぞれほぼ同じ高さとなるように形成する。なお図８工程後、図１０工程を施し、その後図９工程を施してもよい。このとき底上げ層３７は、コイル層３５を形成した後、新たな工程を用いて形成することになる。
【０１３２】
次に図１１に示す工程では、前記コイル層３５上、前記***層３２上、バックギャップ層３３上及び底上げ層３７上をＡｌ2Ｏ3などのコイル絶縁層３６で覆う。前記コイル絶縁層３６をスパッタ等で形成する。
【０１３３】
そして図１１に示すＤ−Ｄ線まで前記コイル絶縁層３６をＸ−Ｙ平面と平行な方向からＣＭＰ技術等を用いて削り込む。削り込みを終了した時点を示したのが図１２である。
【０１３４】
図１２では***層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面、バックギャップ層３３の上面及び底上げ層３７の上面が基準面Ａに沿った平坦化面として形成されている。そして図１２に示すようにコイル層３５は、コイル絶縁層３６内に完全に埋められた状態になっている。
【０１３５】
次に図１３工程では、まず図３に示す第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０をスパッタ等で前記平坦化面上に形成した後、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離だけ離れた位置で、且つ前記第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０間に形成された空間部５２内を埋めるようにＧｄ決め層３８を形成する。前記Ｇｄ決め層３８は無機絶縁材料や有機絶縁材料で形成されてもよいが、ここでは前記Ｇｄ決め層３８をレジストなどの有機絶縁材料で形成する。前記Ｇｄ決め層３８を所定位置に形成した後、熱処理を施して前記Ｇｄ決め層３８を熱硬化する。このとき有機絶縁材料で形成された前記Ｇｄ決め層３８表面は丸みを帯びる。次に図４に示す第３メッキ下地層５３を前記Ｇｄ決め層３８上に部分的に形成する。前記第３メッキ下地層５３を部分的に形成する方法には幾つかあるが、例えば前記第３メッキ下地層５３を形成しないＧｄ決め層３８上等をレジストで埋めておき、前記Ｇｄ決め層３８上に前記第３メッキ下地層５３をスパッタ等で形成した後、前記レジストを除去する方法などが考えられる。図３で説明したように前記第１メッキ下地層５１を非磁性金属材料で形成することもできる。また第１メッキ下地層５１をバックギャップ層３３上に形成しなくてもよいし、前記第１メッキ下地層５１をバックギャップ層３３上にも形成した場合には、その後、前記バックギャップ層３３上の第１メッキ下地層５１をエッチングで除去してもよい。さらに前記第２メッキ下地層５０を形成しなくてもよく、形成した場合は前記第２メッキ下地層５０を磁性材料で形成する。第３メッキ下地層５３を磁性材料で形成しても非磁性金属材料で形成してもどちらでもよい。
【０１３６】
次に図１４に示す工程では、例えば平面形状が図２に示す先端部Ｂと後端部Ｃとからなるパターン６５ａが設けられたレジスト層６５を形成し、このパターン６５ａ内に下から下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２を連続してメッキ形成する。
【０１３７】
前記下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の平面形状は、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて細長形状の先端部Ｂと、この先端部Ｂの両側基端Ｂ１からハイト方向にトラック幅方向（図示Ｘ方向）が広がる後端部Ｃとで構成されている。またこのとき前記上部磁極層４１の前記対向面でのトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法でトラック幅Ｔｗが規制される。そして前記レジスト層６５を除去する。
【０１３８】
この図１４工程では、下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１を記録媒体との対向面からバックギャップ層３３上にまで延ばしてメッキ形成し、さらに前記上部磁極層４１上に上部コア層４２を連続してメッキ形成した点に特徴がある。
【０１３９】
前記下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１は本来的には「磁極」を構成する部分なので前記対向面からＧｄ決め層３８上まで部分的に形成されるのが一般的である。
【０１４０】
しかしこの工程では、あえて下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１をバックギャップ層３３上まで延ばして形成し、Ｇｄ決め層３８より後ろの下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１を上部コア層４２と同様の「ヨーク部」として機能させているのである。
【０１４１】
そしてこのように下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１をバックギャップ層３３上まで延ばして形成したことで、前記上部磁極層４１上に連続して上部コア層４２をメッキ形成することが可能になったのである。
【０１４２】
上記したように前記下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１を部分的に形成した場合、この３層の後ろには一般的にコイル層や絶縁層などが形成されるが、かかる場合、前記上部磁極層４１上からその後ろの層上にかけてＣＭＰ技術等を施して前記上面を平坦化する工程が必要となり、この平坦化処理工程後に、上部コア層４２を形成していた。しかし図１４工程では、下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１をバックギャップ層３３上まで延ばして形成したことで、前記平坦化処理工程は必要なく、前記上部磁極層４１上に直接に上部コア層４２をメッキ形成することが可能である。よって前記上部コア層４２の形成が少ない工程数で容易で且つ前記上部コア層４２をほぼ平坦化された上部磁極層４１上に形成できるので、前記上部コア層４２を所定形状に高精度に形成することが可能である。
【０１４３】
また図１４工程では、上部磁極層４１及び下部磁極層３９を上部コア層４２や、下部コア層２９、***層３２及びバックギャップ層３３よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成することが可能である。これによりギャップ近傍に記録磁界を集中させ、記録密度を向上させることが可能になり、またコイル層３５上の近い位置に飽和磁束密度の高い層を設けることで磁束効率が良くなり記録特性の向上を図ることが可能である。
【０１４４】
また、図１４工程では、ギャップ層４０をメッキ形成するので、前記ギャップ層４０をメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成することが好ましい。前記ギャップ層４０をＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上から選択された材質で形成することが好ましい。これら材料を使用することで前記ギャップ層４０を所定の膜厚まで適切にメッキ形成することができ、また前記ギャップ層４０を適切に非磁性にできる。
【０１４５】
また前記ギャップ層４０がＮｉＰ合金で形成されると、メッキ容易性に加えて、耐熱性に優れ、また上部磁極層４１との密着性も良い。またギャップ層４０はＮｉＰ合金であって元素Ｐの濃度は８質量％以上で１５質量％以下であることが好ましい。これにより例えば発熱等の外的要因に対しても安定して非磁性であることが可能である。また、ＮｉＰ合金等のギャップ層４０の合金組成の測定は、ＳＥＭやＴＥＭ等の組合わされたＸ線分析装置や波形分散形線分析装置等で特定可能である。
【０１４６】
また図５ないし図７に示すトロイダル状のコイル層５７を形成するときは、図９工程で複数の第１コイル片５５を形成し、図１０工程で、***層３２やバックギャップ層３３の形成と同時に図６や図７に示す接続部６１を形成し、さらに図１４工程後に前記上部コア層４２上に絶縁層５８やレジスト層６３を形成した後、前記絶縁層５８上に複数本の第２コイル片５６を形成し、このとき前記第２コイル片５６の一端部を前記接続部６１上に磁気的に接続させ、トロイダル状となるコイル層５７を形成すればよい。
【０１４７】
以上のように上記した薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、平坦化された面上に、下部磁極層、ギャップ層、上部磁極層及び上部コア層を製造工程数が少なく簡単に且つ所定形状に高精度にメッキ形成できる。
【０１４８】
図１５は本発明における第３実施形態の第１の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、図１６は図１５に示す薄膜磁気ヘッドの一部の構造を示した部分拡大斜視図、図１７は図１５に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、図１８は図１５に示す薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図である。
【０１４９】
図１５に示す薄膜磁気ヘッドは図１ないし図４に示す薄膜磁気ヘッドとほぼ同様の構造で構成されている。したがって、図１５に示す薄膜磁気ヘッドの構造部分のうち、図１ないし図４に示す薄膜磁気ヘッドと同様の構造部分には同様の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１５０】
図１５に示す薄膜磁気ヘッドでも、***層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面、バックギャップ層３３の上面および底上げ層３７の上面は、図１５に示す基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。
【０１５１】
前記平坦化面上には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に最小距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層１３８が形成されている。前記Ｇｄ決め層１３８の前端面１３８ａは前記***層３２上に位置し、また前記Ｇｄ決め層の後端面１３８ｂは前記コイル絶縁層３６上に位置するように形成されている。
【０１５２】
図１７に示すように、前記Ｇｄ決め層１３８のトラック幅方向の幅寸法Ｗ１は、前記上部コア層４２のトラック幅方向における最大幅寸法Ｗ２よりも若干大きく形成されていることが好ましい。その理由は以下に述べるとおりである。
【０１５３】
すなわち、前記Ｇｄ決め層１３８が形成されているため、前記上部磁極層４１には、Ｇｄ決め層１３８の前記厚さ寸法Ｔ２に起因する段差部が生じる。この上部磁極層４１の上にはメッキ下地層を介して上部コア層４２がメッキ形成され、前記上部コア層４２にも前記段差部が形成される。ここで、前記Ｇｄ決め層１３８の前記幅寸法Ｗ１が、前記上部コア層４２の前記最大幅寸法Ｗ２よりも小さく形成されていると、前記上部コア層４２を形成するためのメッキ下地層には前記Ｇｄ決め層１３８の両側端縁１３８ｄ，１３８ｅによって生じるハイト方向に延びる２つの段差部と、前記Ｇｄ決め層１３８の後端面１３８ｂによって生じるトラック幅方向に延びる１つの段差部が生じる。前記メッキ下地層に段差部が形成されると、メッキ下地層が前記段差部で欠損し易くなり、メッキ下地層に欠損が生じると、上部コア層４２がメッキ形成され難くなる。
【０１５４】
しかし、前記Ｇｄ決め層１３８の前記幅寸法Ｗ１を、前記上部コア層４２の前記最大幅寸法Ｗ２よりも大きく構成すると、前記Ｇｄ決め層１３８の両側端縁１３８ｄ，１３８ｅが前記上部コア層４２を形成するためのメッキ下地層の外側に位置するため、前記メッキ下地層には前記Ｇｄ決め層１３８の両側端縁１３８ｄ，１３８ｅによる段差部は形成されない。したがって、前記メッキ下地層に生じる段差部の数を少なくすることが可能となり、上部コア層４２の品質を向上させることができる。
【０１５５】
前記Ｇｄ決め層１３８は、前記***層３２の後端面３２ａと接触する接触部１３８ｃから、前記Ｇｄ決め層１３８の後端面１３８ｂまでの長さ寸法をＬ３としたとき、前記Ｌ３は前記Ｇｄ決め層１３８の厚さ寸法Ｔ１よりも大きく形成されている。ここで、前記長さ寸法Ｌ３が前記厚さ寸法Ｔ１よりも小さく構成されていると、発生した磁束は前記対向面において前記上部磁極層４１から下部磁極層３９に向って流れる前に、前記Ｇｄ決め層１３８の前記後端面１３８ｂの近傍で、上部磁極層４１から下部磁極層３９に流れ易くなり、磁束の漏れが生じ易くなる。これは、磁束は磁気抵抗が小さい所ほど流れ易くなる性質を持っているからであり、特に、前記Ｇｄ決め層１３８の後端面１３８ｂに形成された角部１３８Ｐから、前記***層３２の前記後端面３２ａに形成された角部３２Ｑに向って前記磁束が流れ易くなる。
【０１５６】
しかし、図１５に示す薄膜磁気ヘッドでは図１８に示すように、前記長さ寸法Ｌ３が前記厚さ寸法Ｔ１よりも大きく構成されているため、前記Ｇｄ決め層１３８の前記角部１３８Ｐから前記***層３２の前記後端面３２ａに形成された前記角部３２Ｑまでの長さ寸法を大きくすることができる。そのため、前記角部１３８Ｐから前記角部３２Ｑに向って磁束が流れ難くなり、前記対向面において磁界が発生し易くなる。したがって、図１５に示す薄膜磁気ヘッドでは記録効率を大きくすることができる。
【０１５７】
図１９は本発明における第３実施形態の第２の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、図２０は図１９に示す薄膜磁気ヘッドの一部の構造を示した部分拡大斜視図、図２１は図１９に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、図２２は図１９に示す薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図である。
【０１５８】
図１９に示す薄膜磁気ヘッドも図１ないし図４に示す薄膜磁気ヘッドとほぼ同様の構造で構成されている。したがって、図１９に示す薄膜磁気ヘッドの構造部分のうち、図１ないし図４に示す薄膜磁気ヘッドと同様の構造部分には同様の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１５９】
図１９に示す薄膜磁気ヘッドでは、コイル層１３５の上面が図１９に示す基準面Ａに形成されており、***層３２の上面、コイル層１３５の上面、コイル絶縁層３６の上面、バックギャップ層３３の上面および底上げ層３７の上面が、前記基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。
【０１６０】
前記平坦化面上には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に最小距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層２３８が形成されている。前記Ｇｄ決め層２３８の前端面２３８ａは前記***層３２上に位置し、また前記Ｇｄ決め層の後端面２３８ｂは前記バックギャップ層３３上に位置するように形成されている。あるいは、前記Ｇｄ決め層の後端面２３８ｂは前記ギャップ層３３の上面と、前記バックギャップ層３３の記録媒体と対向する側の面である前端面３３ａとの境界部３３ｂ上に位置するように構成しても良い。
【０１６１】
図１９に示す薄膜磁気ヘッドでは、前記コイル層１３５の上部に前記Ｇｄ決め層１３８が形成されており、このＧｄ決め層１３８は有機絶縁材料で形成されている。したがって、前記コイル層１３５の上面を前記基準面Ａまで延ばして前記Ｇｄ決め層１３８の下面に接触するように形成しても、前記コイル層１３５を絶縁することができる。したがって、前記コイル層１３５の断面積を大きくすることができ、抵抗を小さくすることが可能となる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、前記図１５に示す薄膜磁気ヘッドと同様に、前記コイル層１３５の上面を前記基準面Ａよりも下方に位置するように構成し、前記コイル層１３５の上面に前記コイル絶縁層３６を形成して構成しても良い。
【０１６２】
図１９に示す薄膜磁気ヘッドも上部コア層４２の品質を向上するため、図１５に示す薄膜磁気ヘッドと同様、図２１に示すように前記Ｇｄ決め層２３８のトラック幅方向の幅寸法Ｗ３は、前記上部コア層４２のトラック幅方向の最大幅寸法Ｗ２よりも大きく形成することが好ましい。
【０１６３】
前記Ｇｄ決め層２３８が前記***層３２の後端面３２ａと接触する接触部２３８ｃから、前記Ｇｄ決め層２３８の後端面２３８ｂまでの長さ寸法をＬ４としたとき、前記Ｌ４は前記Ｇｄ決め層２３８の厚さ寸法Ｔ２よりも大きく形成されている。したがって、図１９に示す薄膜磁気ヘッドでも、前記Ｇｄ決め層２３８に形成された角部２３８Ｐから前記***層３２の前記後端面３２ａに形成された前記角部３２Ｑまでの長さ寸法を大きくすることができるため、前記角部２３８Ｐから前記角部３２Ｑに向って磁束が流れ難くなり、前記対向面において磁界が発生し易くなる。したがって、図１８に示す薄膜磁気ヘッドでも記録効率を大きくすることができる。
【０１６４】
図２３は本発明の第４実施形態の第１の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図である。図２３に示す薄膜磁気ヘッドは図５ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドとほぼ同様の構造で構成されている。したがって、図２３に示す薄膜磁気ヘッドの構造部分のうち、図５ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドと同様の構造部分には同様の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１６５】
図２３に示す薄膜磁気ヘッドの***層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面、バックギャップ層３３の上面および前記ギャップバック層３３のハイト方向に所定距離離れた底上げ層３７（図示せず）の上面は、図２３に示す基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。前記平坦化面上には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に最小距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層３３８が形成されている。前記Ｇｄ決め層３３８の前端面３３８ａは、図１５に示す薄膜磁気ヘッドと同様に前記***層３２上に位置し、また前記Ｇｄ決め層の後端面３３８ｂは前記コイル絶縁層３６上に位置するように形成されている。
【０１６６】
図２３に示す薄膜磁気ヘッドも上部コア層４２の品質を向上するため、図１５に示す薄膜磁気ヘッドと同様、前記Ｇｄ決め層３３８のトラック幅方向の幅寸法は、前記上部コア層４２のトラック幅方向の最大幅寸法よりも大きく形成することが好ましい。
【０１６７】
前記Ｇｄ決め層３３８が前記***層３２の後端面３２ａと接触する接触部３３８ｃから、前記Ｇｄ決め層３３８の後端面３３８ｂまでの長さ寸法をＬ５としたとき、前記Ｌ５は前記Ｇｄ決め層３３８の厚さ寸法Ｔ３よりも大きく形成されている。したがって、図２３に示す薄膜磁気ヘッドでも、前記Ｇｄ決め層３３８に形成された角部３３８Ｐから前記***層３２の前記後端面３２ａに形成された前記角部３２Ｑまでの長さ寸法を大きくすることができるため、前記角部３３８Ｐから前記角部３２Ｑに向って磁束が流れ難くなり、前記対向面において磁界が発生し易くなる。したがって、図２３に示す薄膜磁気ヘッドでも記録効率を大きくすることができる。
【０１６８】
図２４は本発明の第４実施形態の第２の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図である。図２４に示す薄膜磁気ヘッドも図５ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドとほぼ同様の構造で構成されている。したがって、図２４に示す薄膜磁気ヘッドの構造部分のうち、図５ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドと同様の構造部分には同様の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１６９】
図２４に示す薄膜磁気ヘッドでは、コイル層４３５の上面が図２４に示す基準面Ａに形成されており、***層３２の上面、コイル層４５５の上面、コイル絶縁層３６の上面、バックギャップ層３３の上面および底上げ層３７の上面が、前記基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。
【０１７０】
前記平坦化面上には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に最小距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層４３８が形成されている。前記Ｇｄ決め層４３８の前端面４３８ａは図１９に示す薄膜磁気ヘッドと同様に前記***層３２上に位置し、また前記Ｇｄ決め層の後端面４３８ｂは前記バックギャップ層３３上に位置するように形成されている。あるいは、前記Ｇｄ決め層の後端面４３８ｂは前記ギャップ層３３の上面と前記前端面３３ａとの境界部３３ｂ上に位置するように構成しても良い。
【０１７１】
図２４に示す薄膜磁気ヘッドでは、前記コイル層４５５の上部に前記Ｇｄ決め層４３８が形成されており、このＧｄ決め層４３８は有機絶縁材料で形成されている。したがって、前記コイル層４５５の上面を前記基準面Ａまで延ばして前記Ｇｄ決め層４３８の下面に接触するように形成しても、前記コイル層４５５を絶縁することができる。したがって、前記コイル層４５５の断面積を大きくすることができ、抵抗を小さくすることが可能となる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、前記図２３に示す薄膜磁気ヘッドと同様に、前記コイル層４５５の上面を前記基準面Ａよりも下方に位置するように構成し、前記コイル層４５５の上面に前記コイル絶縁層３６を形成して構成しても良い。
【０１７２】
図２４に示す薄膜磁気ヘッドも上部コア層４２の品質を向上するため、図１５に示す薄膜磁気ヘッドと同様、前記Ｇｄ決め層４３８のトラック幅方向の幅寸法は、前記上部コア層４２のトラック幅方向の最大幅寸法よりも大きく形成することが好ましい。
【０１７３】
前記Ｇｄ決め層４３８が前記***層３２の後端面３２ａと接触する接触部４３８ｃから、前記Ｇｄ決め層４３８の後端面４３８ｂまでの長さ寸法をＬ６としたとき、前記Ｌ６は前記Ｇｄ決め層４３８の厚さ寸法Ｔ４よりも大きく形成されている。したがって、図２４に示す薄膜磁気ヘッドでも、前記Ｇｄ決め層４３８に形成された角部４３８Ｐから前記***層３２の前記後端面３２ａに形成された前記角部３２Ｑまでの長さ寸法を大きくすることができるため、前記角部４３８Ｐから前記角部３２Ｑに向って磁束が流れ難くなり、前記対向面において磁界が発生し易くなる。したがって、図２４に示す薄膜磁気ヘッドでも記録効率を大きくすることができる。
【０１７４】
図１５に示す薄膜磁気ヘッドを製造するには、図１３に示す工程で前記Ｇｄ決め層１３８の前端面１３８ａが前記***層３２上に位置するように形成し、後端面１３８ｂが前記コイル絶縁層３６上に位置するように形成する。このとき、前記長さ寸法Ｌ３は、前記厚さ寸法Ｔ１よりも大きくなるように形成する。
【０１７５】
図１９に示す薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、図１３に示す工程で前記Ｇｄ決め層２３８の前端面２３８ａが前記***層３２上に位置するように形成し、後端面２３８ｂが前記バックギャップ層３３上に位置するように形成する。このとき、前記長さ寸法Ｌ４は、前記厚さ寸法Ｔ２よりも大きくなるように形成する。
【０１７６】
図２３に示す薄膜磁気ヘッドは、図１５に示した薄膜磁気ヘッドと同様、図１３に示す工程で前記Ｇｄ決め層３３８の前端面３３８ａが前記***層３２上に位置するように形成し、後端面３３８ｂが前記コイル絶縁層３６上に位置するように形成する。このとき、前記長さ寸法Ｌ５は、前記厚さ寸法Ｔ３よりも大きくなるように形成する。
【０１７７】
図２３に示す薄膜磁気ヘッドにはトロイダル状のコイル層５７が形成されている構造である。図２３に示す薄膜磁気ヘッドを製造するには、図９に示す工程で第１のコイル片５５を形成した後、図１０に示す工程で***層３２やバックギャップ層３３の形成と同時に図６や図７に示す接続部６１を形成し、さらに図１４に示す工程後に前記上部コア層４２上に絶縁層５８やレジスト層６３を形成した後、前記絶縁層５８上に複数本の第２コイル片５６を形成し、このとき前記第２コイル片５６の一端部を前記接続部６１上に磁気的に接続させ、トロイダル状となるコイル片５７を形成すれば良い。この図１４に示す工程で前記上部コア層４２上に絶縁層５８を形成した際、前記絶縁層５８の上面５８ａには前記Ｇｄ決め層３３８の厚さ寸法Ｔ３に起因する段差部が生じる。このとき、絶縁層５８の上面５８ａを平坦化しないで前記段差部を有した状態のまま前記第２コイル片５６を形成しても良いが、前記絶縁層５８の上面５８ａを平坦化して前記段差部を除去した後に前記第２コイル片５６を形成することが好ましい。その理由は、前記段差部の上部に前記第２コイル片５６を形成した場合、前記第２コイル片５６が段差部によって歪んで形成されてしまい、精度良く形成することができない。したがって、図２１に示すように前記絶縁層５８の上面５８ａを平坦化し、平坦化された前記上面５８ａに前記第２コイル片５６を形成すれば、前記第２コイル片５６を高精度に形成することができるからである。
【０１７８】
図２４に示す薄膜磁気ヘッドは、図１６に示した薄膜磁気ヘッドと同様、図１３に示す工程で前記Ｇｄ決め層４３８の前端面４３８ａが前記***層３２上に位置するように形成し、後端面４３８ｂが前記バックギャップ層３３上に位置するように形成する。このとき、前記長さ寸法Ｌ６は、前記厚さ寸法Ｔ４よりも大きくなるように形成する。
【０１７９】
図２４に示す薄膜磁気ヘッドも図２３に示す薄膜磁気ヘッドと同様、トロイダル状のコイル層５７が形成された構造である。したがって、図２４に示す薄膜磁気ヘッドを製造するには、図９に示す工程で第１のコイル片５５を形成した後、図１０に示す工程で***層３２やバックギャップ層３３の形成と同時に図６や図７に示す接続部６１を形成し、さらに図１４に示す工程後に前記上部コア層４２上に絶縁層５８やレジスト層６３を形成した後、前記絶縁層５８上に複数本の第２コイル片５６を形成し、このとき前記第２コイル片５６の一端部を前記接続部６１上に磁気的に接続させ、トロイダル状となるコイル片５７を形成する。図２４に示す薄膜磁気ヘッドの製造工程においても、図１４に示す工程で前記上部コア層４２上に絶縁層５８を形成した後、前記絶縁層５８の上面５８ａを平坦化しないで前記第２コイル片５６を形成しても良いが、前記第２コイル片５６を高精度に形成するため、前記絶縁層５８の上面５８ａを平坦化して前記段差部を除去した後に前記第２コイル片５６を形成することが好ましい。
【０１８０】
以上、詳述した本発明における薄膜磁気ヘッドは、例えばハードディスク装置などに搭載される磁気ヘッド装置に内蔵される。前記薄膜磁気ヘッドは浮上式磁気ヘッドあるいは接触式磁気ヘッドのどちらに内蔵されたものでもよい。また前記薄膜磁気ヘッドはハードディスク装置以外にも磁気センサ等に使用できる。
【０１８１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した本発明によれば、コイル層を下部コア層、***層及びバックギャップ層で囲まれた空間内に形成し、前記***層の上面、前記コイル絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面を連続した平坦化面とし、この平坦化面上に、３層の下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層を形成している。
【０１８２】
前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層を平坦化面上に形成できることで、この３層を所定形状に精度良く形成でき前記上部磁極層の記録媒体との対向面における幅寸法で決定されるトラック幅Ｔｗを所定寸法で形成しやすくできる。よって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。
【０１８３】
また前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層を平坦化面上で形成できることで、磁路長を短くできる。よってコイルのターン数を減らしても記録特性の低下を防ぐことができるため前記ターン数を減らしてコイル抵抗値の低減を図り、熱膨張による突き出しの問題を適切に抑制できる。
【０１８４】
また本発明の薄膜磁気ヘッドでは有機絶縁層を設ける必要がないので熱膨張係数の低減を図ることができ、熱膨張による突き出しの問題を適切に抑制できる。
【０１８５】
また本発明では前記平坦化面上にＧｄ決め層が設けられ、このＧｄ決め層により前記下部磁極層及び上部磁極層を磁極部とヨーク部とに機能的に分離している。すなわち下部磁極層及び上部磁極層の少なくとも前記Ｇｄ決め層よりも前方は、磁束を集中させ記録媒体に対し記録磁界を発生させるための磁極部として、少なくとも前記Ｇｄ決め層よりも後方は、閉磁路内で磁束を効率良く流すためのヨーク部として機能している。このように前記３層をＧｄ決め層を設けることで機能的に分離させることができ、記録特性の良好な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【０１８６】
さらに本発明の薄膜磁気ヘッドでは、前記Ｇｄ決め層が***層の後端面と接触する接触部から、前記Ｇｄ決め層の後端面までの長さ寸法は、前記Ｇｄ決め層の厚さ寸法よりも大きく形成されている。したがって、前記Ｇｄ決め層の後端面に形成された角部から前記***層の後端面に形成された角部までの長さ寸法を大きくすることができるため、前記両角部間に磁束が流れ難くなり、記録媒体との対向面において磁界を発生させ易く、記録効率を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２】図１に示す薄膜磁気ヘッドの部分斜視図、
【図３】図１に示す薄膜磁気ヘッドの部分拡大縦断面図、
【図４】図１に示す薄膜磁気ヘッドの部分拡大縦断面図、
【図５】本発明における第２の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図６】図５に示す薄膜磁気ヘッドの部分正面図、
【図７】図５に示す薄膜磁気ヘッドのコイル層のコイル形状を示す部分平面図、
【図８】本発明の図１の薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図９】図８に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１０】図９に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１１】図１０に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１２】図１１に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１３】図１２に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１４】図１３に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１５】本発明における第３の実施の形態の第１の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図１６】図１５に示す薄膜磁気ヘッドの部分斜視図、
【図１７】図１５に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図１８】図１５に示す薄膜磁気ヘッドの部分拡大縦断面図、
【図１９】本発明における第３の実施の形態の第２の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２０】図１９に示す薄膜磁気ヘッドの部分斜視図、
【図２１】図１９に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図２２】図１９に示す薄膜磁気ヘッドの部分拡大縦断面図、
【図２３】本発明における第４の実施の形態の第１の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２４】本発明における第４の実施の形態の第２の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２５】従来における薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、
【図２６】従来における別の薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図、
【図２７】図２６に示す薄膜磁気ヘッドの部分正面図、
【図２８】従来におけるさらに別の薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図、
【符号の説明】
２９ 下部コア層
３２ ***層
３５、５７ コイル層
３８，１３８，２３８，３３８，４３８ Ｇｄ決め層
３９ 下部磁極層
４０ ギャップ層
４１ 上部磁極層
５０ 第２メッキ下地層
５１ 第１メッキ下地層
５３ 第３メッキ下地層
４２ 上部コア層
５５ 第１コイル片
５６ 第２コイル片
６１ 接続部
６２ ４層
６５ レジスト層
１３８ａ，２３８ａ，３３８ａ，４３８ａ 前端面
１３８ｂ，２３８ｂ，３３８ｂ，４３８ｂ 後端面
１３８ｃ，２３８ｃ，３３８ｃ，４３８ｃ 接触部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば浮上式磁気ヘッドなどに使用される記録用の薄膜磁気ヘッドに係り、特にトラック幅を所定寸法に高精度に形成でき狭トラック化に適切に対応できるとともに、磁路長を短くでき、さらには磁束の漏れを抑制して、記録特性を向上させることができる薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２５は従来の薄膜磁気ヘッドの縦断面図であり、図示左側のＸ−Ｚ面と平行な最左面が「記録媒体との対向面」を示している。ここでＸ方向はトラック幅方向、Ｙ方向はハイト方向、Ｚ方向は、ハードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向である。
【０００３】
符号１は、ＮｉＦｅ合金などで形成された下部コア層であり、前記下部コア層１の上にＡｌ2Ｏ3などで形成されたギャップ層２が形成されている。図２５に示すように前記ギャップ層２の上には、Ｃｕなどで形成されたコイル層３が形成され、前記コイル層３はレジストなどの有機絶縁層４によって覆われている。前記有機絶縁層４の上にはＮｉＦｅ合金などで形成された上部コア層５が形成され、前記上部コア層５の先端部５ａは、前記記録媒体との対向面側で前記下部コア層１上にギャップ層２を介して対向し、一方基端部５ｂは下部コア層１のハイト方向後方で前記下部コア層１上に直接、接して形成されている。
【０００４】
一方、図２６は別の従来の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、図２７は図２６に示す薄膜磁気ヘッドの正面図である。図２６に示す図示左側の面が「記録媒体との対向面」である。
【０００５】
図２６に示す符号６が下部コア層であり、この下部コア層６は記録媒体との対向面側で上部コア層方向（図示Ｚ方向）に向けて***する***部６ａが設けられている。図２６に示すように前記下部コア層６のハイト方向（図示Ｙ方向）後方には磁性材料製のバックギャップ層７が形成され、前記***部６ａと前記バックギャップ層７間にコイル層８の一部が収められている。前記コイル層８の周囲は絶縁層９で覆われ、前記***部６ａの上面６ｂから前記絶縁層９の上面９ａ及びバックギャップ層７の上面７ａは平坦化面となっている。
【０００６】
図２６に示すように前記***部６ａの上面から前記絶縁層９の上面９ａにかけて例えばＡｌ2Ｏ3などで形成されたギャップ層１０が形成され、前記ギャップ層１０上には記録媒体との対向面からハイト方向に所定間隔を空けて非磁性層１２が形成され、さらに前記ギャップ層１０上から前記非磁性層１２上及び前記バックギャップ層７の上面７ａにかけて上部コア層１１が形成されている。
【０００７】
一方、図２８はさらに別の従来の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。図２８に示す図示左側の面が「記録媒体との対向面」である。
【０００８】
図２８に示す符号１３が下部コア層であり、この下部コア層１３は記録媒体との対向面側で上部コア層方向（図示Ｚ方向）に向けて***する***部１３ａが設けられている。図２８に示すように前記下部コア層１３のハイト方向（図示Ｙ方向）後方には磁性材料製のバックギャップ層１４が形成され、前記***部１３ａと前記バックギャップ層１４間にコイル層１５の一部が収められている。前記コイル層１５の周囲は絶縁層１６で覆われ、前記***部１３ａの上面１３ｂから前記絶縁層１６の上面１６ａは平坦化面となっている。
【０００９】
図２８に示すように前記***部１３ａの上面および前記絶縁層１６の上面１６ａには、前記バックギャップ層１４の記録媒体との対向面側に位置する前端面１４ａまで、例えばＡｌ2Ｏ3などで形成されたギャップ層１８が形成され、前記ギャップ層１８の上面１８ａから前記バックギャップ層１４の上面１４ｂは平坦化面となっている。
【００１０】
そして、前記ギャップ層１８上から前記バックギャップ層１４の上面１４ｂにかけて上部コア層１９が形成されている。
【００１１】
これらの薄膜磁気ヘッドが開示されている特許文献として以下に示すものがある。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−３１９３１１号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５０２０３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年の高記録密度化・高周波数化に伴って、薄膜磁気ヘッドの小型化・磁気ヘッド装置の高速化が進み、このため薄膜磁気ヘッドに求められる特性もいっそうシビアなものになる。
【００１４】
薄膜磁気ヘッドの上部コア層５の先端部５ａの前記対向面における幅寸法はトラック幅Ｔｗと呼ばれ、高記録密度化が進むほど、この幅寸法はいっそう小さくされる。
【００１５】
しかし図２５のようにコイル層３を覆う有機絶縁層４がギャップ層２よりもかなり盛り上がって形成されていると、上部コア層５のパターンを形成するためのレジストが露光現像の際に乱反射等の影響を受けて、前記上部コア層５を所定形状に形成できず、前記トラック幅Ｔｗは広がって形成されやすくなる。
【００１６】
また図２５に示す薄膜磁気ヘッドには、低い熱膨張係数が求められる。薄膜磁気ヘッドが高い熱膨張係数を有していると、駆動時における発熱によって変形、特に記録媒体との対向面からギャップ層２等が突き出すなどの問題が発生しやすくなる。記録媒体との対向面から図示しない記録媒体の表面までの距離をスペーシングと呼ぶが、高記録密度化を実現するためこのスペーシングはいっそう小さい距離となっている。ところが上記したような突き出しの問題などがあると、非常に狭いスペーシングのために薄膜磁気ヘッドが駆動時、前記記録媒体に衝突しやくなるといった問題が生じる。
【００１７】
図２５に示す薄膜磁気ヘッドでは、コイル層３を覆うためにレジストなどで形成された有機絶縁層４を用いている。この有機絶縁層４の部分は他の層に比べて非常に熱膨張係数が高いため、薄膜磁気ヘッドの駆動時における発熱によってこの有機絶縁層４の部分が膨張し、それに引張られてギャップ層２の部分が突き出しやすくなる。
【００１８】
また図２５に示す薄膜磁気ヘッドでは、ギャップ層２から盛り上がる有機絶縁層４のために上部コア層５から下部コア層１への磁路長が長い。従って磁束効率を良くするためコイル層３のターン数はある程度、必要となるためにコイル抵抗値を下げられず、上記した突き出しの問題は益々顕著化する。
【００１９】
図２６に示す薄膜磁気ヘッドはコイル層８を下部コア層６、***部６ａ、バックギャップ層７に形成された空間内に埋め込み、図２５に示す薄膜磁気ヘッドに比べてギャップ層１０から盛り上がる層（非磁性層１２）の厚みは小さいため図２５に示す薄膜磁気ヘッドに比べて前記上部コア層１１を精度良く形成しやすい。しかし依然として前記上部コア層１１を完全な平坦化面上に形成しておらず、前記上部コア層１１を所定形状により精度良く形成できない。
【００２０】
また図２６に示す薄膜磁気ヘッドには以下のような問題点もあった。それは図２６に示す薄膜磁気ヘッドではサイドフリンジングの発生を抑制するために薄膜磁気ヘッドの正面を図２７に示すような形状にトリミングしなければならないのである。サイドフリンジングとは、両側部から漏れる記録磁界によって実質的にトラック幅が広がる現象であり、高記録密度化が進むにつれて前記サイドフリンジングの発生を極力防止しなければならない。
【００２１】
そのため図２７に示すように、上部コア層１１の両側端部１１ａ、ギャップ層１０の両側端部１０ａ及び下部コア層６の***部６ａの両側端部６ｃをトリミングして、できる限りトラック幅Ｔｗに揃える工程が施されている。
【００２２】
しかしながら要求されるトラック幅Ｔｗが０．３μｍ程度以下と非常に小さいために、そもそもトリミングでこの寸法を実現すること自体が困難になってきたこと、またトリミングには再付着現象などの問題も生じるためトラック幅Ｔｗの精度を向上させることが困難であることなどが問題となった。
【００２３】
一方、図２８に示す薄膜磁気ヘッドでは、図２６に示す薄膜磁気ヘッドと異なり、前記ギャップ層１８上には非磁性層は形成されていない。したがって、前記ギャップ層１８の上面１８ａから前記バックギャップ層１４の上面１４ｂを平坦化面とすることができ、この平坦化面上に前記上部コア層１９を形成できるため、図２６に示す薄膜磁気ヘッドに比べて前記上部コア層１９を精度良く形成しやすい。
【００２４】
しかしながら図２８に示す薄膜磁気ヘッドでは、図２６に示す薄膜磁気ヘッドと同様に、上部コア層１９のトラック幅方向における両側端部、ギャップ層１８のトラック幅方向における両側端部及び***部１３ａのトラック幅方向における両側端部をトリミングして、トラック幅Ｔｗに揃える工程が施されるので、図２７を用いて説明したように、トリミング時における再付着現象などの問題により、高精度にトラック幅Ｔｗを規定することが困難であった。
【００２５】
また図２８に示す薄膜磁気ヘッドでは、ギャップ層１８はＡｌ2Ｏ3などの無機絶縁材料で形成されたものであるため、前記バックギャップ層１４と上部コア層１９との接続間に前記ギャップ層１８が介在していてはいけない。そのため図２８のようにバックギャップ層１４と上部コア層１９との接続部には前記ギャップ層１８が介在していないが、図２８のような構造にするには、ギャップ層１８の形成後、ギャップ層１８からコイル絶縁層１６にかけてバックギャップ層１４形成のための貫通孔の形成、さらに前記貫通孔内にバックギャップ層１４のメッキ形成などを行わなければならず製造工程が複雑化する。特に上記した貫通孔はギャップ層１８の上面１８ａから下部コア層１３の表面にかけて完全に貫通していていないと下部コア層１３と前記バックギャップ層１４との磁気的な接続が悪化し、記録特性の低下に繋がるが、コイル絶縁層１６は比較的厚い膜厚のため、このコイル絶縁層１６の部分が完全に抜けた貫通孔を形成すること自体困難である。
【００２６】
以上のように図２５、図２６および図２８に示す薄膜磁気ヘッドでは今後の高記録度化及び高周波数化に適切に対応でき、記録特性の向上を図ることも可能な薄膜磁気ヘッドを実現することができなかった。
【００２７】
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、特にトラック幅を所定寸法に高精度に形成でき狭トラック化に適切に対応できるとともに、磁路長を短くでき、記録特性を向上させることができる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。
【００４６】
【課題を解決するための手段】
本発明における軟磁性膜の製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ａ）記録媒体との対向面からハイト方向に下部コア層を延ばして形成する工程と、
（ｂ）前記下部コア層上にコイル絶縁下地層を形成した後、所定領域の前記コイル絶縁下地層上にコイル層を形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程よりも前あるいは後に、前記下部コア層上であって前記対向面からハイト方向に前記コイル層の前記対向面側の前端面に接触しない位置で***層を形成し、前記***層のハイト方向後端面からハイト方向に離して、且つ前記コイル層と接触しない位置での前記下部コア層上にバックギャップ層を形成する工程と、
（ｄ）前記コイル層上をコイル絶縁層で埋め、前記***層の上面、前記絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面を連続した平坦化面に形成する工程と、
（ｅ）前記コイル絶縁層上に第１メッキ下地層を、前記***層の上面に磁性材料で形成された第２メッキ下地層を形成し、このとき、前記第１メッキ下地層と前記第２メッキ下地層とを分離して形成し、前記対向面からハイト方向に所定距離離れた位置であって、少なくとも前記第１メッキ下地層と前記第２メッキ下地層間の空間部にＧｄ決め層を形成し、さらに前記Ｇｄ決め層上に第３メッキ下地層を形成する工程と、
（ｆ）前記第１メッキ下地層上、前記第２メッキ下地層上及び前記Ｇｄ決め層上に、前記対向面での幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されたフレームを形成し、この同一フレーム内に、下から下部磁極層、ギャップ層、上部磁極層及び上部コア層を連続してメッキ形成し、このとき、前記下部磁極層及びギャップ層を前記第１メッキ下地層上、及び前記第２メッキ下地層上に積層し、前記上部磁極層及び前記上部コア層を前記ギャップ層上から前記第３メッキ下地層上にかけて積層することで、前記下部磁極層、前記ギャップ層、前記上部磁極層及び前記上部コア層の前記対向面は全てトラック幅Ｔｗで形成されるとともに、前記下部磁極層、前記ギャップ層、前記上部磁極層及び前記上部コア層は、前記Ｇｄ決め層の前記対向面側及び前記ハイト側において同じ平面形状で形成される工程。
本発明では、前記（ｆ）工程において、前記上部コア層を前記上部磁極層よりも厚い膜厚で形成することが好ましい。
【００４７】
上記の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、下部コア層上の***層とバックギャップ部との間にコイル層を埋め込み、平坦化された前記***層の上面、前記絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面に、下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層の３層構造を形成することが容易に行える。また前記３層構造を所定形状に高精度に形成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。
【００４８】
本発明では、前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層の３層を容易に且つ所定形状に形成しやすくでき、特に前記上部磁極層の記録媒体との対向面での幅寸法で決まるトラック幅を高精度に規制することが可能である。
【００４９】
また本発明では、前記（ｆ）工程で、前記上部磁極層及び下部磁極層を前記上部コア層よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成することが好ましい。
【００５０】
また本発明では、前記（ｆ）工程で、前記上部磁極層及び下部磁極層を前記下部コア層、***層及びバックギャップ層よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成することが好ましい。
【００５１】
本発明では、前記平坦化面上に下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層、さらには上部コア層を設けることで、これらの各層の材質の選択の幅が広がり、記録媒体との対向面で磁極部として機能する下部磁極層及び上部磁極層に高い飽和磁束密度を有する材質を選択できる。しかも下部磁極層及び上部磁極層はＧｄ決め層よりもさらにハイト方向後方に延び、この部分ではヨーク部として機能するが、このヨーク部にも高い飽和磁束密度を有する層が存在することになるため、磁束効率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。
【００５２】
また本発明では、前記（ｆ）工程で形成されるフレームの平面形状を、前記対向面でトラック幅の幅寸法を持ち、ハイト方向に向けてこの幅寸法を保ちながら、あるいはハイト方向に向けてトラック幅よりも幅寸法が広がる先端部と、前記先端部のハイト側の両側基端からハイト方向に向けてトラック幅方向への幅がさらに広がる後端部とを有して形成することが好ましい。
【００５３】
また本発明では、前記（ｅ）工程で、前記Ｇｄ決め層の記録媒体との対向面側に位置する前端面と下面との境界部を前記***層の上に形成するとともに、前記Ｇｄ決め層のハイト側に位置する後端面と下面との境界部を、前記***層のハイト側に位置する後端面と上面との境界部よりもハイト側に位置させることが好ましい。
【００５４】
また本発明では、前記Ｇｄ決め層の前記後端面と下面との境界部が、前記バックギャップ層の前記対向面側の前端面と上面との境界部上に、あるいは前記バックギャップ層上に位置し、前記コイル絶縁層の上面と前記上部磁極層の下面間に前記Ｇｄ決め層が介在するように、前記Ｇｄ決め層を前記***層上からコイル絶縁層上、あるいは前記***層上からコイル絶縁層上およびバックギャップ層上にかけて形成することがより好ましい。
【００５５】
また本発明では、前記（ｅ）工程において、前記第１メッキ下地層を、少なくともＧｄ決め層のハイト側に位置する後端面とバックギャップ層の記録媒体との対向面側に位置する前端面との間に位置する前記平坦化面上に形成することが好ましい。このとき前記第１メッキ下地層を非磁性金属材料で形成してもよい。
【００５８】
さらに本発明では、前記コイル層を、前記下部コア層表面と平行な平面上であって、前記バックギャップ層を中心としてその周囲に巻回形成してもよいし、あるいは前記コイル層を、下部コア層、***層及びバックギャップ層に囲まれた空間内に互いに平行に形成された複数本の第１コイル片と、前記上部磁極層上に絶縁層を介して互いに平行に形成された複数本の第２コイル片とを有して構成し、前記第１コイル片と第２コイル片は互いに非平行をなしており、
前記上部磁極層の膜厚方向で対向する第１コイル片の一端部と第２コイル片の一端部とを接続部を介して接続してトロイダル状のコイル構造を構成してもよい。
【００５９】
【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構造を示す部分縦面図、図２は図１に示す薄膜磁気ヘッドの一部の構造を示した部分拡大斜視図、図３及び図４は図１に示す薄膜磁気ヘッドのメッキ下地層のパターンを示すための部分縦断面図である。
【００６０】
なお以下では図示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。また図示Ｚ方向は記録媒体（磁気ディスク）の進行方向である。また薄膜磁気ヘッドの前端面（図示最左面）を「記録媒体との対向面」と呼ぶ。
【００６１】
符号２０はアルミナチタンカーバイト（Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）などで形成された基板であり、前記基板２０上にＡｌ2Ｏ3層２１が形成されている。
【００６２】
前記Ａｌ2Ｏ3層２１上には、ＮｉＦｅ系合金やセンダストなどで形成された下部シールド層２２が形成され、前記下部シールド層２２の上にＡｌ2Ｏ3などで形成された下部ギャップ層２３が形成されている。
【００６３】
前記下部ギャップ層２３の上の記録媒体との対向面付近には、スピンバルブ型薄膜素子などのＧＭＲ素子に代表される磁気抵抗効果素子２４が形成され、前記磁気抵抗効果素子２４のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側にはハイト方向（図示Ｙ方向）に長く延びる電極層２５が形成されている。
【００６４】
前記磁気抵抗効果素子２４上及び電極層２５上にはＡｌ2Ｏ3などで形成された上部ギャップ層２６が形成され、前記上部ギャップ層２６上にはＮｉＦｅ系合金などで形成された上部シールド層２７が形成されている。
【００６５】
前記下部シールド層２２から前記上部シールド層２７までを再生用ヘッド（ＭＲヘッド）と呼ぶ。
【００６６】
図１に示すように前記上部シールド層２７上には、Ａｌ2Ｏ3などで形成された分離層２８が形成されている。なお前記上部シールド層２７及び分離層２８が設けられておらず、前記上部ギャップ層２６上に次の下部コア層２９が設けられていてもよい。かかる場合、前記下部コア層２９が上部シールド層をも兼ね備える。
【００６７】
そして前記分離層２８の上に下部コア層２９が形成されている。前記下部コア層２９はＮｉＦｅ系合金などの磁性材料で形成される。前記下部コア層２９は記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定の長さ寸法で形成される。前記下部コア層２９の基端面２９ａから一定の間隔をおいてハイト側に前記下部コア層２９表面と同じ高さの表面を有する持上げ層３０が形成され、前記下部コア層２９と前記持ち上げ層３０間はＡｌ2Ｏ3などの非磁性材料層３１によって埋められている。前記下部コア層２９、持上げ層３０及び非磁性材料層３１の各層の表面は連続した平坦化面である。
【００６８】
前記下部コア層２９上には記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて所定の長さ寸法Ｌ１（図２を参照）で形成された***層３２が形成されている。さらに前記***層３２のハイト方向後端面３２ａからハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離離れた位置にバックギャップ層３３が前記下部コア層２９上に形成されている。
【００６９】
前記***層３２及びバックギャップ層３３は磁性材料で形成され、前記下部コア層２９と同じ材質で形成されてもよいし、別の材質で形成されていてもよい。また前記***層３２及びバックギャップ層３３は単層であってもよいし多層の積層構造で形成されていてもよい。前記***層３２及びバックギャップ層３３は前記下部コア層２９に磁気的に接続されている。
【００７０】
図１に示すように、前記下部コア層２９及び持上げ層３０上にはＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの絶縁材料で形成されたコイル絶縁下地層３４が形成され、前記コイル絶縁下地層３４上には、前記バックギャップ層３３を中心にしてその周囲に巻回形成されたコイル層３５が形成されている。
【００７１】
図１に示すように前記バックギャップ層３３よりも記録媒体との対向面側に形成されるコイル層３５の各導体部は、前記下部コア層２９、***層３２及びバックギャップ層３３で囲まれた空間内に形成されている。
【００７２】
前記コイル層３５上はＡｌ2Ｏ3などのコイル絶縁層３６で埋められている。図１に示すように前記コイル層３５の巻き中心部３５ａ上や巻き終端部３５ｂ上にはそれぞれ底上げ層３７が形成されている。前記底上げ層３７は例えば前記***層３２やバックギャップ層３３と同じ材質の磁性材料で形成される。
【００７３】
図１に示すように前記***層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面、及び底上げ層３７の上面は図１に示す基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。
【００７４】
図１に示すように、前記平坦化面上には、前記記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に最小距離Ｌ２離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層３８が形成されている。
【００７５】
図１に示す実施形態では前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａは、***層３２上にあり、また前記Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂはコイル絶縁層３６上にある。
【００７６】
また図１に示すように、記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａまでの***層３２上、前記Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂよりハイト方向のコイル絶縁層３６上、及び前記バックギャップ層３３上に、下から下部磁極層３９及びギャップ層４０が形成されている。この実施形態では前記下部磁極層３９及びギャップ層４０はメッキ形成されている。
【００７７】
また図１に示すように前記ギャップ層４０上及びＧｄ決め層３８上には、上部磁極層４１がメッキ形成され、さらに前記上部磁極層４１上には上部コア層４２がメッキ形成されている。
【００７８】
また図１では、前記基準面Ａから露出する前記底上げ層３７上に引出し部４３が形成されている。
【００７９】
図１に示す薄膜磁気ヘッドの特徴的部分について説明する。
図１では、下部コア層２９上には記録媒体との対向面側に***層３２が、ハイト側にバックギャップ層３３が形成され、前記下部コア層２９、前記***層３２及びバックギャップ層３３で囲まれた空間内にコイル層３５が埋め込められている。そして前記基準面Ａに対し、前記***層３２の上面、前記コイル絶縁層３６の上面及びバックギャップ層３３の上面は連続した平坦化面をなし、この平坦化面上に下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層がメッキ形成されている。
【００８０】
このように前記４層を平坦化された面上に形成できるので、前記４層を所定形状に高精度に形成することができる。特に前記上部磁極層４１の記録媒体との対向面でのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅はトラック幅Ｔｗとして規制される部分であるから、前記上部磁極層４１を平坦化面上に形成できることで、前記トラック幅Ｔｗを所定寸法に高精度に規制でき、この実施形態では前記トラック幅Ｔｗを０．１μｍ〜０．３μｍの範囲内で形成することができる。
【００８１】
また前記***層３２上とバックギャップ層３３上間を直線状の前記４層で結んで磁路長を形成するため、上部コア層４２下の層が盛り上がって形成される従来に比べて磁路長を短くできる。
【００８２】
このため前記薄膜磁気ヘッドを構成するコイル層３５のターン数を少なくしても一定の記録特性を維持することができ、ターン数を減らせることでコイル抵抗を低減できるから薄膜磁気ヘッドの駆動時においても薄膜磁気ヘッドの発熱を抑え、この結果、ギャップ層４０が記録媒体との対向面から突き出す等の問題を抑制することができる。
【００８３】
また磁路長を短くできるので磁界反転速度を上げることができ、高周波特性に優れた薄膜磁気ヘッドを形成することができる。
【００８４】
さらに図１に示す薄膜磁気ヘッドではコイル層３５を覆うコイル絶縁層３６にレジストなどの有機絶縁材料を用いる必要がなく、無機絶縁材料を用いることができる。よって薄膜磁気ヘッドの熱膨張係数を低減させることができる。
【００８５】
次に図１に示す薄膜磁気ヘッドでは、前記***層３２の上面からコイル絶縁層３６の上面の平坦化面にかけてＧｄ決め層３８が形成され、前記Ｇｄ決め層３８の少なくとも前端面３８ａよりも記録媒体との対向面側に位置する下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１は磁極層として機能し、前記Ｇｄ決め層３８の少なくとも後端面３８ｂよりもハイト側に位置する下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１はヨーク層として機能している。
【００８６】
すなわち下部磁極層３９、ギャップ層４０、および上部磁極層４１は、***層３２上からバックギャップ層３３上まで延びて形成されているが、Ｇｄ決め層３８の前後で機能が分離されており、この機能の分離によって薄膜磁気ヘッドの記録特性の性能を向上させることが可能になっている。
【００８７】
また図１に示す実施形態では前記下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層をすべてメッキ形成しており、これら４層を同じフレームでメッキ形成することができ、形成が非常に容易である。また４層メッキ構造とすることで、特に上部磁極層４１の前記対向面の幅寸法で決まるトラック幅Ｔｗを所定寸法に高精度に規制でき、従来のようにトリミング処理などを施してトラック幅Ｔｗを小さくする必要性が無い。
【００８８】
またこれら４層を同じフレームでメッキ形成しているから、これら４層の平面形状はすべて同じ形状になる。
【００８９】
図２に示すこれら４層の斜視図は一例である。図２では、下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の平面形状は、記録媒体との対向面でトラック幅方向（図示Ｘ方向）に一定の幅寸法を有し、ハイト方向（図示Ｙ方向）に向けてこの幅寸法を保ちながら延びる先端部Ｂと、この先端部Ｂの両側基端Ｂ１、Ｂ１からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けてトラック幅方向への幅が徐々に広がる後端部Ｃとで構成されている。上記したように上部磁極層４１の記録媒体との対向面のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法でトラック幅Ｔｗが規制される。
【００９０】
なお前記先端部Ｂは、記録媒体との対向面からハイト方向に向けて徐々にトラック幅方向への幅寸法が広がる形状であってもよい。かかる場合、前記先端部Ｂの両側基端Ｂ１からはハイト方向へさらにトラック幅方向への幅寸法が広がった後端部Ｃが形成される。
【００９１】
また先端部Ｂの両側基端Ｂ１とＧｄ決め層３８の位置関係であるが、図１では、前記Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂよりもハイト側に前記先端部Ｂの両側基端Ｂ１があるが、前記両側基端Ｂ１が、Ｇｄ決め層３８上にあってもよい。
【００９２】
次に図２に示すようにギャップデプス（Ｇｄ）は、前記ギャップ層４０の上面４０ａの記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層３８に突き当たるまでのハイト方向（図示Ｙ方向）への長さで決められる。このため前記ギャップ層４０は図２のように前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａよりも記録媒体との対向面側と、Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂよりもハイト側とに分断されて形成されていることが適切にギャップデプスを規制する上で好ましい。前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａは記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）へ最小距離Ｌ２（図１を参照）で０．５〜２．０μｍ程度であることが好ましい。また前記ギャップデプス（Ｇｄ）は、０．５〜２．０μｍ程度であることが好ましい。
【００９３】
また前記Ｇｄ決め層３８の形状は図２では矩形状であるが、縦断面が半楕円形状などどのような形状であってもよい。また前記Ｇｄ決め層３８はレジストなどの有機材料で形成あってもよいし無機材料であってもよい。前記Ｇｄ決め層３８をレジストなどで形成すると熱を与えることで前記Ｇｄ決め層３８の表面は丸みを帯びる。
【００９４】
次に下部磁極層３９及び上部磁極層４１の材質について説明する。前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１は、上部コア層４２や下部コア層２９、***層３２及びバックギャップ層３３よりも高い飽和磁束密度Ｂｓを有していることが好ましい。ギャップ層４０に対向する下部磁極層３９および上部磁極層４１が高い飽和磁束密度を有していることにより、ギャップ近傍に記録磁界を集中させ、記録密度を向上させることが可能になる。
【００９５】
また図１に示すように、前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１はＧｄ決め層３８よりもさらにハイト方向（図示Ｙ方向）の後方に延びており、コイル層３５上の近い位置に飽和磁束密度Ｂｓの高い領域を設けることができる。このため磁束効率を向上させることができ、記録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。
【００９６】
前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１には、ＮｉＦｅ合金やＣｏＦｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金などの磁性材料を使用でき、これら磁性材料は組成比を調整することで高飽和磁束密度Ｂｓを得ることができる。この実施形態において高飽和磁束密度Ｂｓとは１．８Ｔ以上の飽和磁束密度を意味する。
【００９７】
また下部磁極層３９及び上部磁極層４１は単層構造であってもよいし多層の積層構造であってもよい。
【００９８】
また図１に示すギャップ層４０は、非磁性金属材料で形成されて、下部磁極層３９上にメッキ形成される。前記非磁性金属材料として、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＲｈ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上を選択することが好ましく、ギャップ層４０は、単層構造でも多層構造で形成されていてもどちらであってもよい。
【００９９】
また前記ギャップ層４０がＮｉＰ合金で形成されると、製造上の連続メッキ容易性に加えて、耐熱性に優れ、前記下部磁極層３９及び上部磁極層４１との密着性も良い。また下部磁極層３９及び上部磁極層４１との硬さも同等とすることができるので、例えばイオンミリング等により、下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１の記録媒体との対向面を加工する際の加工量も同等とすることができ加工性を向上させることができる。
【０１００】
なお、ギャップ層４０はＮｉＰ合金であって元素Ｐの濃度は８質量％以上で１５質量％以下であることが好ましい。これにより例えば発熱等の外的要因に対しても安定して非磁性であることが可能である。また、ＮｉＰ合金等のギャップ層４０の合金組成の測定は、ＳＥＭやＴＥＭ等の組合わされたＸ線分析装置や波形分散形線分析装置等で特定可能である。
【０１０１】
次に上部コア層４２について説明する。図１に示す上部コア層４２もまた下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１とともにメッキ形成されたものであり平面形状もこれらの層と同じである。図１に示す実施形態では、前記上部コア層４２を上部磁極層４１上のほぼ平坦な面上に形成できるので、従来に比べて形成が非常に容易であるとともに前記上部コア層を所定形状に精度良く形成することができる。
【０１０２】
前記上部コア層４２は下部コア層２９などと同等の磁性材料で形成され、単層で形成されてもよいし多層の積層構造で形成されてもよい。
【０１０３】
また前記上部コア層４２は形成されなくてもよいが形成されていた方がよい。その理由は、上部磁極層４１や下部磁極層３９のように高飽和磁束密度を有する層はメッキ成長が非常に遅いため厚い膜厚が付きにくい。一方、上部コア層４２は前記上部磁極層４１や下部磁極層３９ほど高い飽和磁束密度を必要とせず低い磁束密度でもよいからメッキ条件がシビアでなく厚い膜厚で形成しやすい。このため上部コア層４２を設けることで記録特性の向上を図ることができる。
【０１０４】
なお前記上部コア層４２の膜厚は概ね１μｍ〜３μｍである。ちなみに下部磁極層３９の膜厚は概ね０．１μｍ〜０．５μｍであり、ギャップ層４０の膜厚は概ね０．０５μｍ〜０．１５μｍであり、上部磁極層４１の膜厚は概ね０．１μｍ〜１μｍである。
【０１０５】
次に***層３２について以下に説明する。図１に示す実施形態では前記***層３２は、下部コア層２９とは別体で形成されたものであり、前記下部コア層２９には磁気的に接続されている。なお前記***層３２は前記下部コア層２９と一体で形成されていてもよい。前記***層３２は前記下部コア層２９と同じ材質で形成されてもよいが異なる材質であってもよい。また前記***層３２は単層で形成されても多層の積層構造で形成されてもどちらでもよい。
【０１０６】
図２に示すように前記***層３２の記録媒体との対向面でのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法Ｔ１は、前記***層３２上に乗っかる下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の各層の記録媒体との対向面での幅寸法よりも広く形成される。前記幅寸法Ｔ１は概ね５μｍ〜３０μｍである。また前記***層３２のハイト方向における長さ寸法Ｌ１は、概ね２μｍ〜３μｍである。また前記***層３２の厚さ寸法Ｈ１は、概ね２．５μｍ〜４μｍである。
【０１０７】
次に下部磁極層３９を形成する際のメッキ下地層について以下に説明する。図３において図１と同じ符号が付けられている層は同じ層を示しているので説明を省略する。
【０１０８】
図３に示すように、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて前記***層３２上に第２メッキ下地層５０が形成されている。この第２メッキ下地層５０のハイト側後端面からハイト方向に所定距離離れた位置から、第１メッキ下地層５１がコイル絶縁層３６上に形成されている。前記第１メッキ下地層５１は、前記コイル絶縁層３６上からハイト方向（図示Ｙ方向）にバックギャップ層３３上にまでかけて形成されている。
【０１０９】
図３に示すように前記第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０との間に形成された空間部５２を埋めさらにその前後の第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０上に乗り上げてＧｄ決め層３８が形成されている。
【０１１０】
図３に示すように前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａと記録媒体との対向面間に露出する第２メッキ下地層５０上、および前記Ｇｄ決め層３８の後端面３８ｂからハイト側に露出する第１メッキ下地層５１上に下部磁極層３９がメッキ形成され、さらに前記下部磁極層３９上にギャップ層４０がメッキ形成されている。
【０１１１】
図３では、第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０との間に空間部５２を設け、この空間部５２内にＧｄ決め層３８を埋めている点に特徴がある。前記第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０とが繋がった一つのメッキ下地層として設けられると、このメッキ下地層が磁性材料で形成された場合、記録時に一部の磁束が本来のルートではない前記メッキ下地層内を通って外部に漏れるため、これが磁気的なロスとなり、記録特性の低下に繋がりやすくなるので、第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０との間に空間部５２を設けている。
【０１１２】
次に前記第１メッキ下地層５１は、磁性材料でなくＣｕなどの非磁性金属材料で形成されてもよい。一方、第２メッキ下地層５０は磁性材料で形成されていなければならない。それは前記第２メッキ下地層５０は記録媒体との対向面に露出するからであり、前記第２メッキ下地層５０が仮に非磁性金属材料で形成されていると前記第２メッキ下地層５０が疑似ギャップとなり、記録特性の低下に繋がる。よって第２メッキ下地層５０は磁性材料で形成されていることが必要であり、一方、記録媒体との対向面よりもハイト方向奥側に位置する第１メッキ下地層５１にはそのような制限はない。
【０１１３】
なお前記第２メッキ下地層５０は形成されていなくてもよい。それは前記***層３２表面をメッキ下地層の表面として機能させることができるからである。また前記第１メッキ下地層５１は、少なくともＧｄ決め層３８の後端面３８ｂとバックギャップ層３３の前端面３３ａとの間に位置する平坦化面上に形成されていればよく、バックギャップ層３３上に形成されている第１メッキ下地層５１の部分は、下部磁極層３９をメッキ形成する前に除去したり、元々、第１メッキ下地層５１がバックギャップ層３３上に形成されないようにしておいてもよい。特に第１メッキ下地層５１が非磁性金属材料で形成されているとき、前記バックギャップ層３３上に形成された第１メッキ下地層５１は磁気的なロスをもたらす層となるので、かかる場合、前記バックギャップ層３３上に前記第１メッキ下地層５１が形成されないようにすることが望ましい。
【０１１４】
図４では、前記Ｇｄ決め層３８上に部分的に第３メッキ下地層５３が形成されている。前記Ｇｄ決め層３８上に部分的に第３メッキ下地層５３を設けた理由は、この上に形成される上部磁極層４１のメッキ成長を良好にし、前記Ｇｄ決め層３８上にメッキ形成される上部磁極層４１のメッキ厚が極端に薄くならないようにするためである。
【０１１５】
また前記第３メッキ下地層５３をＧｄ決め層３８上に部分的に設ける理由は、仮に前記Ｇｄ決め層３８の前端面３８ａから前記Ｇｄ決め層３８の上面及びＧｄ決め層３８の後端面３８ｂにかけて広い範囲に第３メッキ下地層５３を設けると、下部磁極層３９やギャップ層４０も前記Ｇｄ決め層３８上にメッキ成長しやすくなり、図４のように前記Ｇｄ決め層３８の前後に下部磁極層３９とギャップ層４０とを分離してメッキ形成することができなくなってしまいＧｄ決め層３８を設けた効果が薄れてしまう。よって前記下部磁極層３９及びギャップ層４０が付かない位置の前記Ｇｄ決め層３８上に部分的に第３メッキ下地層５３を設けることとしたのである。
【０１１６】
図５は本発明における第２実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、図６は図５に示す薄膜磁気ヘッドの部分正面図、図７はコイル層のコイル形状を真上から見た部分正面図である。なお図６は***層３２などを図面から省略した部分正面図である。
【０１１７】
図５において図１と同じ符号が付けられている層は図１と同じ層を示している。図５において図１と異なるのはコイル層の巻回の仕方である。
【０１１８】
図５に示す薄膜磁気ヘッドでは、下部コア層２９、***層３２及びバックギャップ層３３に囲まれて形成された空間内に第１コイル片５５が複数本、それぞれ平行に形成されている。
【０１１９】
前記第１コイル片５５は、真上から見ると図７のように例えばトラック幅方向（図示Ｘ方向）と平行な方向に並んで形成されている。
【０１２０】
図５に示すように、下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層６２上には、例えばＡｌ2Ｏ3などの絶縁材料で形成された絶縁層５８が形成され、前記絶縁層５８の上に第２コイル片５６が複数本、それぞれ平行に形成されている。
【０１２１】
前記第２コイル片５６は、真上から見ると図７のように例えばトラック幅方向（図示Ｘ方向）から斜めに傾いた方向に並んで形成されている。
【０１２２】
このように前記第１コイル片５５と第２コイル片５６とは互いに非平行の関係にあり、図６及び図７に示すように、４層６２の膜厚方向（図示Ｚ方向）で対向する第１コイル片５５の一端部５５ａと第２コイル片５６の一端部５６ａとが接続部６１を介して接続されている。なお図６の図示左側に示した点線の接続部６１は、図面上見えている第１コイル片５５の一つ後ろ側（図示Ｙ方向）に位置する第１コイル片５５の一端部と、図面上見えている第２コイル片５６の一端部５６ｂとを接続している。
【０１２３】
このように４層６２の膜厚方向で対向する第１コイル片５５の一端部と第２コイル片５６の一端部とが接続部６１を介して接続されてトロイダル状のコイル層５７が形成されている。なお図５に示す符号６０の層はＡｌ2Ｏ3などで形成された保護層であり、図６に示す符号６３の層は例えばレジスト層であり、また図５や図７に示す符号５９の層は引出し層である。前記引出し層５９は第２コイル片５６と同じ工程時に形成される。
【０１２４】
図５ないし図７のようないわゆるトロイダル状のコイル層５７を形成できるのは、***層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面及びバックギャップ層３３の上面を平坦化面で形成でき、この平坦化面上に下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の４層６２を形成できるからである。その結果、上部コア層４２の上面をほぼ平坦化された面として形成でき、その上に第２コイル片５６を所定形状に簡単に且つ精度良く形成することが可能になる。
【０１２５】
図１に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を図８ないし図１４に示す製造工程図を用いて以下に説明する。なお図１に示す下部コア層２９から上部コア層４２までの各層の形成方法について説明する。また各図の製造工程図は製造途中の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。
【０１２６】
図８に示す工程では、ＮｉＦｅ系合金等で形成された下部コア層２９と持上げ層３０とをメッキ形成し、前記下部コア層２９と持上げ層３０の間をＡｌ2Ｏ3などの非磁性材料層３１によって埋める。その後、ＣＭＰ技術等を用いて前記下部コア層２９表面、非磁性材料層３１表面及び持上げ層３０表面を研磨加工し、平らな面とする。
【０１２７】
次に図９に示す工程では、前記下部コア層２９表面、非磁性材料層３１表面及び持上げ層３０表面にＡｌ2Ｏ3などのコイル絶縁下地層３４をスパッタ等で形成する。次に前記コイル絶縁下地層３４上にコイル層３５を巻回形成する。前記コイル層３５はＣｕなどの非磁性導電材料でメッキ形成されたものである。
【０１２８】
次に図１０に示す工程では、記録媒体との対向面から前記コイル層３５の前記対向面側の前端面までのコイル絶縁下地層３４、および前記下部コア層２９の基端部付近に形成されたコイル絶縁下地層３４をエッチングなどで除去した後、前記対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定長さで前記下部コア層２９上に***層３２を形成し、同じ工程時に、前記下部コア層２９の基端部上にバックギャップ層３３を形成する。前記***層３２及びバックギャップ層３３と下部コア層２９間にはコイル絶縁下地層３４は無く、磁気的に接続された状態になっている。
【０１２９】
またこの図１０工程で前記***層３２及びバックギャップ層３３を形成するのと同時に、前記コイル層３５の巻き中心部３５ａ上、および巻き終端部３５ｂ上に底上げ層３７を形成することが好ましい。
【０１３０】
上記した***層３２、バックギャップ層３３及び底上げ層３７はレジスト（図示しない）にこれら層のパターンを露光現像により形成し、そのパターン内にスパッタ等で磁性材料層を埋めることで形成することができる。その後、前記レジスト層を除去する。
【０１３１】
図１０に示すように前記***層３２の上面、バックギャップ層３３の上面及び底上げ層３７の上面をそれぞれほぼ同じ高さとなるように形成する。なお図８工程後、図１０工程を施し、その後図９工程を施してもよい。このとき底上げ層３７は、コイル層３５を形成した後、新たな工程を用いて形成することになる。
【０１３２】
次に図１１に示す工程では、前記コイル層３５上、前記***層３２上、バックギャップ層３３上及び底上げ層３７上をＡｌ2Ｏ3などのコイル絶縁層３６で覆う。前記コイル絶縁層３６をスパッタ等で形成する。
【０１３３】
そして図１１に示すＤ−Ｄ線まで前記コイル絶縁層３６をＸ−Ｙ平面と平行な方向からＣＭＰ技術等を用いて削り込む。削り込みを終了した時点を示したのが図１２である。
【０１３４】
図１２では***層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面、バックギャップ層３３の上面及び底上げ層３７の上面が基準面Ａに沿った平坦化面として形成されている。そして図１２に示すようにコイル層３５は、コイル絶縁層３６内に完全に埋められた状態になっている。
【０１３５】
次に図１３工程では、まず図３に示す第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０をスパッタ等で前記平坦化面上に形成した後、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離だけ離れた位置で、且つ前記第１メッキ下地層５１と第２メッキ下地層５０間に形成された空間部５２内を埋めるようにＧｄ決め層３８を形成する。前記Ｇｄ決め層３８は無機絶縁材料や有機絶縁材料で形成されてもよいが、ここでは前記Ｇｄ決め層３８をレジストなどの有機絶縁材料で形成する。前記Ｇｄ決め層３８を所定位置に形成した後、熱処理を施して前記Ｇｄ決め層３８を熱硬化する。このとき有機絶縁材料で形成された前記Ｇｄ決め層３８表面は丸みを帯びる。次に図４に示す第３メッキ下地層５３を前記Ｇｄ決め層３８上に部分的に形成する。前記第３メッキ下地層５３を部分的に形成する方法には幾つかあるが、例えば前記第３メッキ下地層５３を形成しないＧｄ決め層３８上等をレジストで埋めておき、前記Ｇｄ決め層３８上に前記第３メッキ下地層５３をスパッタ等で形成した後、前記レジストを除去する方法などが考えられる。図３で説明したように前記第１メッキ下地層５１を非磁性金属材料で形成することもできる。また第１メッキ下地層５１をバックギャップ層３３上に形成しなくてもよいし、前記第１メッキ下地層５１をバックギャップ層３３上にも形成した場合には、その後、前記バックギャップ層３３上の第１メッキ下地層５１をエッチングで除去してもよい。さらに前記第２メッキ下地層５０を形成しなくてもよく、形成した場合は前記第２メッキ下地層５０を磁性材料で形成する。第３メッキ下地層５３を磁性材料で形成しても非磁性金属材料で形成してもどちらでもよい。
【０１３６】
次に図１４に示す工程では、例えば平面形状が図２に示す先端部Ｂと後端部Ｃとからなるパターン６５ａが設けられたレジスト層６５を形成し、このパターン６５ａ内に下から下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２を連続してメッキ形成する。
【０１３７】
前記下部磁極層３９、ギャップ層４０、上部磁極層４１及び上部コア層４２の平面形状は、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて細長形状の先端部Ｂと、この先端部Ｂの両側基端Ｂ１からハイト方向にトラック幅方向（図示Ｘ方向）が広がる後端部Ｃとで構成されている。またこのとき前記上部磁極層４１の前記対向面でのトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法でトラック幅Ｔｗが規制される。そして前記レジスト層６５を除去する。
【０１３８】
この図１４工程では、下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１を記録媒体との対向面からバックギャップ層３３上にまで延ばしてメッキ形成し、さらに前記上部磁極層４１上に上部コア層４２を連続してメッキ形成した点に特徴がある。
【０１３９】
前記下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１は本来的には「磁極」を構成する部分なので前記対向面からＧｄ決め層３８上まで部分的に形成されるのが一般的である。
【０１４０】
しかしこの工程では、あえて下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１をバックギャップ層３３上まで延ばして形成し、Ｇｄ決め層３８より後ろの下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１を上部コア層４２と同様の「ヨーク部」として機能させているのである。
【０１４１】
そしてこのように下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１をバックギャップ層３３上まで延ばして形成したことで、前記上部磁極層４１上に連続して上部コア層４２をメッキ形成することが可能になったのである。
【０１４２】
上記したように前記下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１を部分的に形成した場合、この３層の後ろには一般的にコイル層や絶縁層などが形成されるが、かかる場合、前記上部磁極層４１上からその後ろの層上にかけてＣＭＰ技術等を施して前記上面を平坦化する工程が必要となり、この平坦化処理工程後に、上部コア層４２を形成していた。しかし図１４工程では、下部磁極層３９、ギャップ層４０及び上部磁極層４１をバックギャップ層３３上まで延ばして形成したことで、前記平坦化処理工程は必要なく、前記上部磁極層４１上に直接に上部コア層４２をメッキ形成することが可能である。よって前記上部コア層４２の形成が少ない工程数で容易で且つ前記上部コア層４２をほぼ平坦化された上部磁極層４１上に形成できるので、前記上部コア層４２を所定形状に高精度に形成することが可能である。
【０１４３】
また図１４工程では、上部磁極層４１及び下部磁極層３９を上部コア層４２や、下部コア層２９、***層３２及びバックギャップ層３３よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成することが可能である。これによりギャップ近傍に記録磁界を集中させ、記録密度を向上させることが可能になり、またコイル層３５上の近い位置に飽和磁束密度の高い層を設けることで磁束効率が良くなり記録特性の向上を図ることが可能である。
【０１４４】
また、図１４工程では、ギャップ層４０をメッキ形成するので、前記ギャップ層４０をメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成することが好ましい。前記ギャップ層４０をＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上から選択された材質で形成することが好ましい。これら材料を使用することで前記ギャップ層４０を所定の膜厚まで適切にメッキ形成することができ、また前記ギャップ層４０を適切に非磁性にできる。
【０１４５】
また前記ギャップ層４０がＮｉＰ合金で形成されると、メッキ容易性に加えて、耐熱性に優れ、また上部磁極層４１との密着性も良い。またギャップ層４０はＮｉＰ合金であって元素Ｐの濃度は８質量％以上で１５質量％以下であることが好ましい。これにより例えば発熱等の外的要因に対しても安定して非磁性であることが可能である。また、ＮｉＰ合金等のギャップ層４０の合金組成の測定は、ＳＥＭやＴＥＭ等の組合わされたＸ線分析装置や波形分散形線分析装置等で特定可能である。
【０１４６】
また図５ないし図７に示すトロイダル状のコイル層５７を形成するときは、図９工程で複数の第１コイル片５５を形成し、図１０工程で、***層３２やバックギャップ層３３の形成と同時に図６や図７に示す接続部６１を形成し、さらに図１４工程後に前記上部コア層４２上に絶縁層５８やレジスト層６３を形成した後、前記絶縁層５８上に複数本の第２コイル片５６を形成し、このとき前記第２コイル片５６の一端部を前記接続部６１上に磁気的に接続させ、トロイダル状となるコイル層５７を形成すればよい。
【０１４７】
以上のように上記した薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、平坦化された面上に、下部磁極層、ギャップ層、上部磁極層及び上部コア層を製造工程数が少なく簡単に且つ所定形状に高精度にメッキ形成できる。
【０１４８】
図１５は本発明における第３実施形態の第１の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、図１６は図１５に示す薄膜磁気ヘッドの一部の構造を示した部分拡大斜視図、図１７は図１５に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、図１８は図１５に示す薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図である。
【０１４９】
図１５に示す薄膜磁気ヘッドは図１ないし図４に示す薄膜磁気ヘッドとほぼ同様の構造で構成されている。したがって、図１５に示す薄膜磁気ヘッドの構造部分のうち、図１ないし図４に示す薄膜磁気ヘッドと同様の構造部分には同様の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１５０】
図１５に示す薄膜磁気ヘッドでも、***層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面、バックギャップ層３３の上面および底上げ層３７の上面は、図１５に示す基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。
【０１５１】
前記平坦化面上には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に最小距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層１３８が形成されている。前記Ｇｄ決め層１３８の前端面１３８ａは前記***層３２上に位置し、また前記Ｇｄ決め層の後端面１３８ｂは前記コイル絶縁層３６上に位置するように形成されている。
【０１５２】
図１７に示すように、前記Ｇｄ決め層１３８のトラック幅方向の幅寸法Ｗ１は、前記上部コア層４２のトラック幅方向における最大幅寸法Ｗ２よりも若干大きく形成されていることが好ましい。その理由は以下に述べるとおりである。
【０１５３】
すなわち、前記Ｇｄ決め層１３８が形成されているため、前記上部磁極層４１には、Ｇｄ決め層１３８の前記厚さ寸法Ｔ２に起因する段差部が生じる。この上部磁極層４１の上にはメッキ下地層を介して上部コア層４２がメッキ形成され、前記上部コア層４２にも前記段差部が形成される。ここで、前記Ｇｄ決め層１３８の前記幅寸法Ｗ１が、前記上部コア層４２の前記最大幅寸法Ｗ２よりも小さく形成されていると、前記上部コア層４２を形成するためのメッキ下地層には前記Ｇｄ決め層１３８の両側端縁１３８ｄ，１３８ｅによって生じるハイト方向に延びる２つの段差部と、前記Ｇｄ決め層１３８の後端面１３８ｂによって生じるトラック幅方向に延びる１つの段差部が生じる。前記メッキ下地層に段差部が形成されると、メッキ下地層が前記段差部で欠損し易くなり、メッキ下地層に欠損が生じると、上部コア層４２がメッキ形成され難くなる。
【０１５４】
しかし、前記Ｇｄ決め層１３８の前記幅寸法Ｗ１を、前記上部コア層４２の前記最大幅寸法Ｗ２よりも大きく構成すると、前記Ｇｄ決め層１３８の両側端縁１３８ｄ，１３８ｅが前記上部コア層４２を形成するためのメッキ下地層の外側に位置するため、前記メッキ下地層には前記Ｇｄ決め層１３８の両側端縁１３８ｄ，１３８ｅによる段差部は形成されない。したがって、前記メッキ下地層に生じる段差部の数を少なくすることが可能となり、上部コア層４２の品質を向上させることができる。
【０１５５】
前記Ｇｄ決め層１３８は、前記***層３２の後端面３２ａと接触する接触部１３８ｃから、前記Ｇｄ決め層１３８の後端面１３８ｂまでの長さ寸法をＬ３としたとき、前記Ｌ３は前記Ｇｄ決め層１３８の厚さ寸法Ｔ１よりも大きく形成されている。ここで、前記長さ寸法Ｌ３が前記厚さ寸法Ｔ１よりも小さく構成されていると、発生した磁束は前記対向面において前記上部磁極層４１から下部磁極層３９に向って流れる前に、前記Ｇｄ決め層１３８の前記後端面１３８ｂの近傍で、上部磁極層４１から下部磁極層３９に流れ易くなり、磁束の漏れが生じ易くなる。これは、磁束は磁気抵抗が小さい所ほど流れ易くなる性質を持っているからであり、特に、前記Ｇｄ決め層１３８の後端面１３８ｂに形成された角部１３８Ｐから、前記***層３２の前記後端面３２ａに形成された角部３２Ｑに向って前記磁束が流れ易くなる。
【０１５６】
しかし、図１５に示す薄膜磁気ヘッドでは図１８に示すように、前記長さ寸法Ｌ３が前記厚さ寸法Ｔ１よりも大きく構成されているため、前記Ｇｄ決め層１３８の前記角部１３８Ｐから前記***層３２の前記後端面３２ａに形成された前記角部３２Ｑまでの長さ寸法を大きくすることができる。そのため、前記角部１３８Ｐから前記角部３２Ｑに向って磁束が流れ難くなり、前記対向面において磁界が発生し易くなる。したがって、図１５に示す薄膜磁気ヘッドでは記録効率を大きくすることができる。
【０１５７】
図１９は本発明における第３実施形態の第２の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、図２０は図１９に示す薄膜磁気ヘッドの一部の構造を示した部分拡大斜視図、図２１は図１９に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、図２２は図１９に示す薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図である。
【０１５８】
図１９に示す薄膜磁気ヘッドも図１ないし図４に示す薄膜磁気ヘッドとほぼ同様の構造で構成されている。したがって、図１９に示す薄膜磁気ヘッドの構造部分のうち、図１ないし図４に示す薄膜磁気ヘッドと同様の構造部分には同様の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１５９】
図１９に示す薄膜磁気ヘッドでは、コイル層１３５の上面が図１９に示す基準面Ａに形成されており、***層３２の上面、コイル層１３５の上面、コイル絶縁層３６の上面、バックギャップ層３３の上面および底上げ層３７の上面が、前記基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。
【０１６０】
前記平坦化面上には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に最小距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層２３８が形成されている。前記Ｇｄ決め層２３８の前端面２３８ａは前記***層３２上に位置し、また前記Ｇｄ決め層の後端面２３８ｂは前記バックギャップ層３３上に位置するように形成されている。あるいは、前記Ｇｄ決め層の後端面２３８ｂは前記ギャップ層３３の上面と、前記バックギャップ層３３の記録媒体と対向する側の面である前端面３３ａとの境界部３３ｂ上に位置するように構成しても良い。
【０１６１】
図１９に示す薄膜磁気ヘッドでは、前記コイル層１３５の上部に前記Ｇｄ決め層１３８が形成されており、このＧｄ決め層１３８は有機絶縁材料で形成されている。したがって、前記コイル層１３５の上面を前記基準面Ａまで延ばして前記Ｇｄ決め層１３８の下面に接触するように形成しても、前記コイル層１３５を絶縁することができる。したがって、前記コイル層１３５の断面積を大きくすることができ、抵抗を小さくすることが可能となる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、前記図１５に示す薄膜磁気ヘッドと同様に、前記コイル層１３５の上面を前記基準面Ａよりも下方に位置するように構成し、前記コイル層１３５の上面に前記コイル絶縁層３６を形成して構成しても良い。
【０１６２】
図１９に示す薄膜磁気ヘッドも上部コア層４２の品質を向上するため、図１５に示す薄膜磁気ヘッドと同様、図２１に示すように前記Ｇｄ決め層２３８のトラック幅方向の幅寸法Ｗ３は、前記上部コア層４２のトラック幅方向の最大幅寸法Ｗ２よりも大きく形成することが好ましい。
【０１６３】
前記Ｇｄ決め層２３８が前記***層３２の後端面３２ａと接触する接触部２３８ｃから、前記Ｇｄ決め層２３８の後端面２３８ｂまでの長さ寸法をＬ４としたとき、前記Ｌ４は前記Ｇｄ決め層２３８の厚さ寸法Ｔ２よりも大きく形成されている。したがって、図１９に示す薄膜磁気ヘッドでも、前記Ｇｄ決め層２３８に形成された角部２３８Ｐから前記***層３２の前記後端面３２ａに形成された前記角部３２Ｑまでの長さ寸法を大きくすることができるため、前記角部２３８Ｐから前記角部３２Ｑに向って磁束が流れ難くなり、前記対向面において磁界が発生し易くなる。したがって、図１８に示す薄膜磁気ヘッドでも記録効率を大きくすることができる。
【０１６４】
図２３は本発明の第４実施形態の第１の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図である。図２３に示す薄膜磁気ヘッドは図５ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドとほぼ同様の構造で構成されている。したがって、図２３に示す薄膜磁気ヘッドの構造部分のうち、図５ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドと同様の構造部分には同様の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１６５】
図２３に示す薄膜磁気ヘッドの***層３２の上面、コイル絶縁層３６の上面、バックギャップ層３３の上面および前記ギャップバック層３３のハイト方向に所定距離離れた底上げ層３７（図示せず）の上面は、図２３に示す基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。前記平坦化面上には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に最小距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層３３８が形成されている。前記Ｇｄ決め層３３８の前端面３３８ａは、図１５に示す薄膜磁気ヘッドと同様に前記***層３２上に位置し、また前記Ｇｄ決め層の後端面３３８ｂは前記コイル絶縁層３６上に位置するように形成されている。
【０１６６】
図２３に示す薄膜磁気ヘッドも上部コア層４２の品質を向上するため、図１５に示す薄膜磁気ヘッドと同様、前記Ｇｄ決め層３３８のトラック幅方向の幅寸法は、前記上部コア層４２のトラック幅方向の最大幅寸法よりも大きく形成することが好ましい。
【０１６７】
前記Ｇｄ決め層３３８が前記***層３２の後端面３２ａと接触する接触部３３８ｃから、前記Ｇｄ決め層３３８の後端面３３８ｂまでの長さ寸法をＬ５としたとき、前記Ｌ５は前記Ｇｄ決め層３３８の厚さ寸法Ｔ３よりも大きく形成されている。したがって、図２３に示す薄膜磁気ヘッドでも、前記Ｇｄ決め層３３８に形成された角部３３８Ｐから前記***層３２の前記後端面３２ａに形成された前記角部３２Ｑまでの長さ寸法を大きくすることができるため、前記角部３３８Ｐから前記角部３２Ｑに向って磁束が流れ難くなり、前記対向面において磁界が発生し易くなる。したがって、図２３に示す薄膜磁気ヘッドでも記録効率を大きくすることができる。
【０１６８】
図２４は本発明の第４実施形態の第２の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図である。図２４に示す薄膜磁気ヘッドも図５ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドとほぼ同様の構造で構成されている。したがって、図２４に示す薄膜磁気ヘッドの構造部分のうち、図５ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドと同様の構造部分には同様の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１６９】
図２４に示す薄膜磁気ヘッドでは、コイル層４３５の上面が図２４に示す基準面Ａに形成されており、***層３２の上面、コイル層４５５の上面、コイル絶縁層３６の上面、バックギャップ層３３の上面および底上げ層３７の上面が、前記基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。
【０１７０】
前記平坦化面上には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に最小距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層４３８が形成されている。前記Ｇｄ決め層４３８の前端面４３８ａは図１９に示す薄膜磁気ヘッドと同様に前記***層３２上に位置し、また前記Ｇｄ決め層の後端面４３８ｂは前記バックギャップ層３３上に位置するように形成されている。あるいは、前記Ｇｄ決め層の後端面４３８ｂは前記ギャップ層３３の上面と前記前端面３３ａとの境界部３３ｂ上に位置するように構成しても良い。
【０１７１】
図２４に示す薄膜磁気ヘッドでは、前記コイル層４５５の上部に前記Ｇｄ決め層４３８が形成されており、このＧｄ決め層４３８は有機絶縁材料で形成されている。したがって、前記コイル層４５５の上面を前記基準面Ａまで延ばして前記Ｇｄ決め層４３８の下面に接触するように形成しても、前記コイル層４５５を絶縁することができる。したがって、前記コイル層４５５の断面積を大きくすることができ、抵抗を小さくすることが可能となる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、前記図２３に示す薄膜磁気ヘッドと同様に、前記コイル層４５５の上面を前記基準面Ａよりも下方に位置するように構成し、前記コイル層４５５の上面に前記コイル絶縁層３６を形成して構成しても良い。
【０１７２】
図２４に示す薄膜磁気ヘッドも上部コア層４２の品質を向上するため、図１５に示す薄膜磁気ヘッドと同様、前記Ｇｄ決め層４３８のトラック幅方向の幅寸法は、前記上部コア層４２のトラック幅方向の最大幅寸法よりも大きく形成することが好ましい。
【０１７３】
前記Ｇｄ決め層４３８が前記***層３２の後端面３２ａと接触する接触部４３８ｃから、前記Ｇｄ決め層４３８の後端面４３８ｂまでの長さ寸法をＬ６としたとき、前記Ｌ６は前記Ｇｄ決め層４３８の厚さ寸法Ｔ４よりも大きく形成されている。したがって、図２４に示す薄膜磁気ヘッドでも、前記Ｇｄ決め層４３８に形成された角部４３８Ｐから前記***層３２の前記後端面３２ａに形成された前記角部３２Ｑまでの長さ寸法を大きくすることができるため、前記角部４３８Ｐから前記角部３２Ｑに向って磁束が流れ難くなり、前記対向面において磁界が発生し易くなる。したがって、図２４に示す薄膜磁気ヘッドでも記録効率を大きくすることができる。
【０１７４】
図１５に示す薄膜磁気ヘッドを製造するには、図１３に示す工程で前記Ｇｄ決め層１３８の前端面１３８ａが前記***層３２上に位置するように形成し、後端面１３８ｂが前記コイル絶縁層３６上に位置するように形成する。このとき、前記長さ寸法Ｌ３は、前記厚さ寸法Ｔ１よりも大きくなるように形成する。
【０１７５】
図１９に示す薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、図１３に示す工程で前記Ｇｄ決め層２３８の前端面２３８ａが前記***層３２上に位置するように形成し、後端面２３８ｂが前記バックギャップ層３３上に位置するように形成する。このとき、前記長さ寸法Ｌ４は、前記厚さ寸法Ｔ２よりも大きくなるように形成する。
【０１７６】
図２３に示す薄膜磁気ヘッドは、図１５に示した薄膜磁気ヘッドと同様、図１３に示す工程で前記Ｇｄ決め層３３８の前端面３３８ａが前記***層３２上に位置するように形成し、後端面３３８ｂが前記コイル絶縁層３６上に位置するように形成する。このとき、前記長さ寸法Ｌ５は、前記厚さ寸法Ｔ３よりも大きくなるように形成する。
【０１７７】
図２３に示す薄膜磁気ヘッドにはトロイダル状のコイル層５７が形成されている構造である。図２３に示す薄膜磁気ヘッドを製造するには、図９に示す工程で第１のコイル片５５を形成した後、図１０に示す工程で***層３２やバックギャップ層３３の形成と同時に図６や図７に示す接続部６１を形成し、さらに図１４に示す工程後に前記上部コア層４２上に絶縁層５８やレジスト層６３を形成した後、前記絶縁層５８上に複数本の第２コイル片５６を形成し、このとき前記第２コイル片５６の一端部を前記接続部６１上に磁気的に接続させ、トロイダル状となるコイル片５７を形成すれば良い。この図１４に示す工程で前記上部コア層４２上に絶縁層５８を形成した際、前記絶縁層５８の上面５８ａには前記Ｇｄ決め層３３８の厚さ寸法Ｔ３に起因する段差部が生じる。このとき、絶縁層５８の上面５８ａを平坦化しないで前記段差部を有した状態のまま前記第２コイル片５６を形成しても良いが、前記絶縁層５８の上面５８ａを平坦化して前記段差部を除去した後に前記第２コイル片５６を形成することが好ましい。その理由は、前記段差部の上部に前記第２コイル片５６を形成した場合、前記第２コイル片５６が段差部によって歪んで形成されてしまい、精度良く形成することができない。したがって、図２１に示すように前記絶縁層５８の上面５８ａを平坦化し、平坦化された前記上面５８ａに前記第２コイル片５６を形成すれば、前記第２コイル片５６を高精度に形成することができるからである。
【０１７８】
図２４に示す薄膜磁気ヘッドは、図１６に示した薄膜磁気ヘッドと同様、図１３に示す工程で前記Ｇｄ決め層４３８の前端面４３８ａが前記***層３２上に位置するように形成し、後端面４３８ｂが前記バックギャップ層３３上に位置するように形成する。このとき、前記長さ寸法Ｌ６は、前記厚さ寸法Ｔ４よりも大きくなるように形成する。
【０１７９】
図２４に示す薄膜磁気ヘッドも図２３に示す薄膜磁気ヘッドと同様、トロイダル状のコイル層５７が形成された構造である。したがって、図２４に示す薄膜磁気ヘッドを製造するには、図９に示す工程で第１のコイル片５５を形成した後、図１０に示す工程で***層３２やバックギャップ層３３の形成と同時に図６や図７に示す接続部６１を形成し、さらに図１４に示す工程後に前記上部コア層４２上に絶縁層５８やレジスト層６３を形成した後、前記絶縁層５８上に複数本の第２コイル片５６を形成し、このとき前記第２コイル片５６の一端部を前記接続部６１上に磁気的に接続させ、トロイダル状となるコイル片５７を形成する。図２４に示す薄膜磁気ヘッドの製造工程においても、図１４に示す工程で前記上部コア層４２上に絶縁層５８を形成した後、前記絶縁層５８の上面５８ａを平坦化しないで前記第２コイル片５６を形成しても良いが、前記第２コイル片５６を高精度に形成するため、前記絶縁層５８の上面５８ａを平坦化して前記段差部を除去した後に前記第２コイル片５６を形成することが好ましい。
【０１８０】
以上、詳述した本発明における薄膜磁気ヘッドは、例えばハードディスク装置などに搭載される磁気ヘッド装置に内蔵される。前記薄膜磁気ヘッドは浮上式磁気ヘッドあるいは接触式磁気ヘッドのどちらに内蔵されたものでもよい。また前記薄膜磁気ヘッドはハードディスク装置以外にも磁気センサ等に使用できる。
【０１８１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した本発明によれば、コイル層を下部コア層、***層及びバックギャップ層で囲まれた空間内に形成し、前記***層の上面、前記コイル絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面を連続した平坦化面とし、この平坦化面上に、３層の下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層を形成している。
【０１８２】
前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層を平坦化面上に形成できることで、この３層を所定形状に精度良く形成でき前記上部磁極層の記録媒体との対向面における幅寸法で決定されるトラック幅Ｔｗを所定寸法で形成しやすくできる。よって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。
【０１８３】
また前記下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層を平坦化面上で形成できることで、磁路長を短くできる。よってコイルのターン数を減らしても記録特性の低下を防ぐことができるため前記ターン数を減らしてコイル抵抗値の低減を図り、熱膨張による突き出しの問題を適切に抑制できる。
【０１８４】
また本発明の薄膜磁気ヘッドでは有機絶縁層を設ける必要がないので熱膨張係数の低減を図ることができ、熱膨張による突き出しの問題を適切に抑制できる。
【０１８５】
また本発明では前記平坦化面上にＧｄ決め層が設けられ、このＧｄ決め層により前記下部磁極層及び上部磁極層を磁極部とヨーク部とに機能的に分離している。すなわち下部磁極層及び上部磁極層の少なくとも前記Ｇｄ決め層よりも前方は、磁束を集中させ記録媒体に対し記録磁界を発生させるための磁極部として、少なくとも前記Ｇｄ決め層よりも後方は、閉磁路内で磁束を効率良く流すためのヨーク部として機能している。このように前記３層をＧｄ決め層を設けることで機能的に分離させることができ、記録特性の良好な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【０１８６】
さらに本発明の薄膜磁気ヘッドでは、前記Ｇｄ決め層が***層の後端面と接触する接触部から、前記Ｇｄ決め層の後端面までの長さ寸法は、前記Ｇｄ決め層の厚さ寸法よりも大きく形成されている。したがって、前記Ｇｄ決め層の後端面に形成された角部から前記***層の後端面に形成された角部までの長さ寸法を大きくすることができるため、前記両角部間に磁束が流れ難くなり、記録媒体との対向面において磁界を発生させ易く、記録効率を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２】図１に示す薄膜磁気ヘッドの部分斜視図、
【図３】図１に示す薄膜磁気ヘッドの部分拡大縦断面図、
【図４】図１に示す薄膜磁気ヘッドの部分拡大縦断面図、
【図５】本発明における第２の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図６】図５に示す薄膜磁気ヘッドの部分正面図、
【図７】図５に示す薄膜磁気ヘッドのコイル層のコイル形状を示す部分平面図、
【図８】本発明の図１の薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図９】図８に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１０】図９に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１１】図１０に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１２】図１１に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１３】図１２に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１４】図１３に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１５】本発明における第３の実施の形態の第１の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図１６】図１５に示す薄膜磁気ヘッドの部分斜視図、
【図１７】図１５に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図１８】図１５に示す薄膜磁気ヘッドの部分拡大縦断面図、
【図１９】本発明における第３の実施の形態の第２の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２０】図１９に示す薄膜磁気ヘッドの部分斜視図、
【図２１】図１９に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図２２】図１９に示す薄膜磁気ヘッドの部分拡大縦断面図、
【図２３】本発明における第４の実施の形態の第１の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２４】本発明における第４の実施の形態の第２の例の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２５】従来における薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、
【図２６】従来における別の薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図、
【図２７】図２６に示す薄膜磁気ヘッドの部分正面図、
【図２８】従来におけるさらに別の薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図、
【符号の説明】
２９ 下部コア層
３２ ***層
３５、５７ コイル層
３８，１３８，２３８，３３８，４３８ Ｇｄ決め層
３９ 下部磁極層
４０ ギャップ層
４１ 上部磁極層
５０ 第２メッキ下地層
５１ 第１メッキ下地層
５３ 第３メッキ下地層
４２ 上部コア層
５５ 第１コイル片
５６ 第２コイル片
６１ 接続部
６２ ４層
６５ レジスト層
１３８ａ，２３８ａ，３３８ａ，４３８ａ 前端面
１３８ｂ，２３８ｂ，３３８ｂ，４３８ｂ 後端面
１３８ｃ，２３８ｃ，３３８ｃ，４３８ｃ 接触部
Claims (11)
- 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ハイト方向に下部コア層を延ばして形成する工程と、
（ｂ）前記下部コア層上にコイル絶縁下地層を形成した後、所定領域の前記コイル絶縁下地層上にコイル層を形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程よりも前あるいは後に、前記下部コア層上であって前記対向面からハイト方向に前記コイル層の前記対向面側の前端面に接触しない位置で***層を形成し、前記***層のハイト方向後端面からハイト方向に離して、且つ前記コイル層と接触しない位置での前記下部コア層上にバックギャップ層を形成する工程と、
（ｄ）前記コイル層上をコイル絶縁層で埋め、前記***層の上面、前記絶縁層の上面及びバックギャップ層の上面を連続した平坦化面に形成する工程と、
（ｅ）前記コイル絶縁層上に第１メッキ下地層を、前記***層の上面に磁性材料で形成された第２メッキ下地層を形成し、このとき、前記第１メッキ下地層と前記第２メッキ下地層とを分離して形成し、前記対向面からハイト方向に所定距離離れた位置であって、少なくとも前記第１メッキ下地層と前記第２メッキ下地層間の空間部にＧｄ決め層を形成し、さらに前記Ｇｄ決め層上に第３メッキ下地層を形成する工程と、
（ｆ）前記第１メッキ下地層上、前記第２メッキ下地層上及び前記Ｇｄ決め層上に、前記対向面での幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されたフレームを形成し、この同一フレーム内に、下から下部磁極層、ギャップ層、上部磁極層及び上部コア層を連続してメッキ形成し、このとき、前記下部磁極層及びギャップ層を前記第１メッキ下地層上、及び前記第２メッキ下地層上に積層し、前記上部磁極層及び前記上部コア層を前記ギャップ層上から前記第３メッキ下地層上にかけて積層することで、前記下部磁極層、前記ギャップ層、前記上部磁極層及び前記上部コア層の前記対向面は全てトラック幅Ｔｗで形成されるとともに、前記下部磁極層、前記ギャップ層、前記上部磁極層及び前記上部コア層は、前記Ｇｄ決め層の前記対向面側及び前記ハイト側において同じ平面形状で形成される工程。 - 前記（ｆ）工程において、前記上部コア層を前記上部磁極層よりも厚い膜厚で形成する請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記（ｆ）工程で、前記上部磁極層及び下部磁極層を前記上部コア層よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成する請求項１または２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記（ｆ）工程で、前記上部磁極層及び下部磁極層を前記下部コア層、***層及びバックギャップ層よりも高い飽和磁束密度を有する材質で形成する請求項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（ｆ）工程で形成されるフレームの平面形状を、前記対向面でトラック幅の幅寸法を持ち、ハイト方向に向けてこの幅寸法を保ちながら、あるいはハイト方向に向けてトラック幅よりも幅寸法が広がる先端部と、前記先端部のハイト側の両側基端からハイト方向に向けてトラック幅方向への幅がさらに広がる後端部とを有して形成する請求項１ないし４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記（ｅ）工程で、前記Ｇｄ決め層の記録媒体との対向面側に位置する前端面と下面との境界部を前記***層の上に形成するとともに、前記Ｇｄ決め層のハイト側に位置する後端面と下面との境界部を、前記***層のハイト側に位置する後端面と上面との境界部よりもハイト側に位置させる請求項１ないし５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記Ｇｄ決め層の前記後端面と下面との境界部が、前記バックギャップ層の前記対向面側の前端面と上面との境界部上に、あるいは前記バックギャップ層上に位置し、前記コイル絶縁層の上面と前記上部磁極層の下面間に前記Ｇｄ決め層が介在するように、前記Ｇｄ決め層を前記***層上からコイル絶縁層上、あるいは前記***層上からコイル絶縁層上およびバックギャップ層上にかけて形成する請求項６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記（ｅ）工程において、前記第１メッキ下地層を、少なくともＧｄ決め層のハイト側に位置する後端面とバックギャップ層の記録媒体との対向面側に位置する前端面との間に位置する前記平坦化面上に形成する請求項１ないし６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第１メッキ下地層を非磁性金属材料で形成する請求項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。
- 前記コイル層を、前記下部コア層表面と平行な平面上であって、前記バックギャップ層を中心としてその周囲に巻回形成する請求項１ないし９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記コイル層を、下部コア層、***層及びバックギャップ層に囲まれた空間内に互いに平行に形成された複数本の第１コイル片と、前記上部磁極層上に絶縁層を介して互いに平行に形成された複数本の第２コイル片とを有して構成し、前記第１コイル片と第２コイル片は互いに非平行をなしており、
前記上部磁極層の膜厚方向で対向する第１コイル片の一端部と第２コイル片の一端部とを接続部を介して接続してトロイダル状のコイル構造を構成する請求項１ないし９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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