JPH1083517A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

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JPH1083517A
JPH1083517A JP8239385A JP23938596A JPH1083517A JP H1083517 A JPH1083517 A JP H1083517A JP 8239385 A JP8239385 A JP 8239385A JP 23938596 A JP23938596 A JP 23938596A JP H1083517 A JPH1083517 A JP H1083517A
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core layer
lower core
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thin
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JP8239385A
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Kiyoshi Sato
清 佐藤
Yoshiaki Shimizu
善明 清水
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜のインダクティブヘッドでは、下部コア
層がメッキにより形成されるため、その両側部の段差が
上方の膜に影響を与え、また下部コア層の軟磁性材料の
選択度が限られていた。 【解決手段】 下部コア層7は、上部コア層と対向する
部分ではほぼ一定の膜厚で形成され、側端部に向かうに
したがって徐々に膜厚が薄くなっているように形成され
ている。このため、下部コア層7上に形成される非磁性
材料層8の膜厚は均一になり、その上に形成されるコイ
ル層が安定する。またスパッタにより下部コア層7を形
成しているため、軟磁性特性の優れた材料を使用でき、
高い周波数での記録が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【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インダクティブ型の薄膜磁気ヘ
ッドに係り、特に、下部コア層と、下部コア層上に絶縁
層を介して形成されるコイル層を安定して形成でき、さ
らに下部コア層をスパッタ法などで形成できるようにし
て軟磁性材料の選択度を向上できるようにした薄膜磁気
ヘッド及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の薄膜磁気ヘッドを記録媒
体の対向側から示した拡大断面図である。磁気抵抗効果
素子層1は、三層で構成されており、下から軟磁性層
(SAL層)、非磁性層(SHUNT層)、磁気抵抗効
果層(MR層)の順に積層されている。通常、磁気抵抗
効果層(MR層)はFe―Ni系合金(パーマロイ)の
層、非磁性層(SHUNT層)はタンタル(Ta)の層
であり、また軟磁性層(SAL層)は、Ni―Fe―N
b系合金により形成されている。
【0003】図に示すように、センダストやパーマロイ
などにより形成された下部シールド層2上に、アルミナ
(Al23)などの非磁性材料による下部ギャップ層3
が形成され、その上に前記磁気抵抗効果素子層1が成膜
されている。磁気抵抗効果素子層1の両側には、縦バイ
アス層としてハードバイアス層4が形成されている。ま
た、前記ハードバイアス層4上にCu(銅)、W(タン
グステン)などの電気抵抗の小さい非磁性導電性材料の
主電極5が形成されている。さらにその上に、アルミナ
(Al23)などの非磁性材料による上部ギャップ層6
が形成され、前記上部ギャップ層6上に下地層(図示さ
れていない)が形成される。前記下地層はFe―Ni系
合金(パーマロイ)などの磁性材料をスパッタすること
によって形成される。そして、前記下地層上に下部コア
層13がパーマロイなどによりメッキ形成されている。
【0004】さらに、下部コア層13上には、アルミナ
などによる非磁性材料層14が形成され、その上に有機
絶縁層などを介して平面的に螺旋状となるようにパター
ン形成されたコイル層9が設けられる。また、前記下部
コア層13と対向する位置において非磁性材料層14上
に上部コア層10が形成されている。この上部コア層1
0は、前記下部コア層13と同様にパーマロイがメッキ
形成されたものである。そして、前記上部コア層10上
にはアルミナなどの保護膜11が設けられている。
【0005】前記下部コア層13から保護膜11までが
信号記録用であり、インダクティブヘッドが構成されて
いる。このインダクティブヘッドでは、コイル層9に記
録電流が与えられて、コイル層9から上部コア層10及
び下部コア層13に記録磁界が与えられる。そして、磁
気ギャップGの部分における、下部コア層13と上部コ
ア層10との間での洩れ磁界により、ハードディスクな
どの記録媒体に磁気信号が記録される。なお、図5に示
すように、磁気抵抗効果素子層1による読み取り部と前
記インダクティブヘッドとが積層された薄膜磁気ヘッド
では、インダクティブヘッドを構成する下部コア層13
が、磁気抵抗効果素子層1を有する読み取り部における
上部シールド層として兼用されている。上記インダクテ
ィブヘッドにおいて、記録媒体への書き込み密度を高密
度化するためには、前記磁気ギャップGのギャップ長を
短くすることが必要であり、そのために非磁性材料層1
4ができるだけ薄く形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5に示す従
来例では、前記下部コア層13がパーマロイなどのメッ
キで形成されていたために、以下のような問題点があっ
た。 (イ)下部コア層13の膜厚が厚く、さらに下部コア層
13の断面の形状がほぼ長方形(矩形状)であるため、
前記下部コア層13の両側端部には段差部Aが形成され
ている。このため、前記下部コア層13上に形成される
前記非磁性材料層14の膜厚を均一に形成することが難
しくなり、下部コア層13の側端部の前記段差部A付近
では非磁性材料層14の膜厚が極端に薄くなり、下部コ
ア層13とコイル層9間で絶縁不良を起こしやすい。特
に記録密度を高密度化するために下部コア層13と上部
コア層10との間隔を狭くしてギャップ長を短くする
と、非磁性材料層14の膜厚が薄くなり、前記段差部A
にて非磁性材料層14にピンホールが形成されやすくな
る。
【0007】(ロ)下部コア層13の断面形状が矩形状
であり、両端部に段差部Aが形成されているために、こ
の段差部Aの上の非磁性材料層14の表面にも段差が形
成される。したがって、コイル層9の形成領域よりも下
部コア層13の面積を小さくすると、コイル層9が、前
記非磁性材料層14の段差の上に形成されることにな
り、コイル層9を形成するのが困難になり、コイル層9
に欠陥が生じやすくなる。
【0008】(ハ)記録媒体への信号の書き込み密度が
高くなり、磁気書き込みの周波数を高くするためには、
下部コア層13及び上部コア層10の軟磁性特性を向上
させ、高い飽和磁束密度で、低い保磁力及び高い比抵抗
の性質を有するようにすることが必要である。従来の下
部コア層13及び上部コア層10を形成していたパーマ
ロイは、飽和磁束密度が高いが、保磁力が比較的大き
く、また比抵抗も比較的小さく、記録周波数をさらに高
くした場合、うず電流損失が増大し、軟磁気特性も劣化
するため十分に満足できる磁性材料とはいえなかった。
一方、特開平6−316748号公報には、bcc構造
のFeの微結晶相と、希土類元素またはTi,Zr,H
f,V,Nb,Ta、Wから選ばれた元素及びOを含む
非結晶相と、が混在された軟磁性材料が開示されてい
る。この種の軟磁性材料は数100MHz以上の周波数
における透磁率が高く、5kG以上の高い飽和磁束密度
を有し、また低保磁力で高い比抵抗を有している。今後
の高密度記録を目指すインダクティブヘッドでは、前記
のような軟磁性特性の優れた材料で下部コア層13およ
び上部コア層10を形成することが好ましい。しかし、
前記公報に記載されているようなFeの微結晶相と、金
属元素及びOとの非結晶相とが混在した軟磁性材料は、
メッキにより形成することができず、スパッタ法や蒸着
法でしか成膜することができない。しかし、図5に示す
構造の薄膜磁気ヘッドでは、下部コア層13をスパッタ
法により形成することが困難であり、そのため下部コア
層13の軟磁性材料としてパーマロイなどのメッキで形
成されるものしか使用できなかった。
【0009】この点をさらに説明すると、下部コア層1
3をスパッタ法で形成する場合には、磁気抵抗効果素子
層1の上のアルミナなどの上部ギャップ層6上に直接に
軟磁性材料の層を形成することになるが、下部コア層1
3を所定の形状とするためには、スパッタ法により軟磁
性材料の層を形成した後に、前記所定の形状にするため
に不要部分をイオンミリング(ドライエッチング)によ
り除去することが必要になる。しかし、イオンミリング
により前記軟磁性材料の層を除去するときに、その下に
形成されているアルミナの層を損傷する問題が生じる。
一般にイオンミリングにより所定の厚さの膜を除去する
場合に、除去できる膜厚に5%程度の公差が生じるが、
下部コア層13の厚さに対しその下の上部ギャップ層6
が薄いために、スパッタされた軟磁性材料の膜を一部除
去して上部ギャップ層6を形成するときに、前記5%程
度の除去膜厚の誤差により薄い上部ギャップ層6を損傷
しやすくなる。またイオンミリングによるミリングレー
トは、上部ギャップ層6を構成するアルミナよりも下部
コア層13を形成する前記軟磁性材料の方が遅いため、
この点からも軟磁性材料の層をイオンミリングで除去す
るときに、上部ギャップ層6に損傷を与えやすくなる。
【0010】また、この薄膜磁気ヘッドでは、磁気抵抗
効果素子層1による読み取り部分のギャップ長が下部ギ
ャップ層3の膜厚と上部ギャップ層6の膜厚とで決めら
れ、高密度信号に対する分解能を高めるためには、上部
ギャップ層6を薄くする必要がある。高密度信号の再生
を可能とした薄膜磁気ヘッドで上部ギャップ層6を薄く
すると、その上に下部コア層13を形成しようとしたと
きに、前記イオンミリングの除去膜厚の誤差およびミリ
ングレートの関係とから上部ギャップ層6に大きな損傷
を与えやすくなる。
【0011】以上から、図5に示したように磁気抵抗効
果素子層1の上に上部ギャップ層6があり、さらにその
上に下部コア層13が形成されて、下部コア層13が磁
気抵抗効果素子層1のシールド層として兼用されている
ものでは、下部コア層13をメッキ工程でしか形成でき
ず、その結果、下部コア層13を形成する軟磁性材料の
選択の範囲が狭められ、前記公報に記載されているよう
な、軟磁性特性に優れた材料を使用することができない
のが現状である。
【0012】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、インダクティブヘッドを構成する下部コア層の両
端部をなだらかに膜厚が薄くなるように構成して、下部
コア層上に非磁性材料層および絶縁層を介してコイル層
を安定して形成でき、且つ下部コア層とコイル層との絶
縁特性を安定できるようにした薄膜磁気ヘッド及びその
製造方法を提供することを目的としている。
【0013】また本発明は、インダクティブヘッドを構
成する下部コア層(磁気抵抗効果素子層に対するシール
ド層)をスパッタ法や蒸着法により形成できるようにし
て、下部コア層となる軟磁性材料の選択度を広げ、高周
波数記録に対応できるようにした薄膜磁気ヘッド及びそ
の製造方法を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、軟磁性材料の
下部コア層と、下部コア層の上に非磁性材料層を介して
形成された上部コアと、両コア層に磁界を与えるコイル
層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記下部コア層
は、前記上部コア層と対向する部分がほぼ均一な厚さで
形成され、両側端部に向かうにしたがって、徐々に厚さ
が薄くなるように形成されていることを特徴とするもの
である。また、さらに好ましくは、下部コア層の両側端
部分の表面が曲面的に変化して膜厚が徐々に薄くなるよ
うに構成されたものである。
【0015】また、前記薄膜磁気ヘッドでは、下から磁
性材料製の下部シールド層、非磁性の下部ギャップ層、
磁気抵抗効果素子層、非磁性の上部ギャップ層が順に積
層され、前記上部ギャップ層上に前記下部コア層が形成
されたものとして構成できる。
【0016】上記において、前記下部コア層及び前記上
部コア層は、Feを主成分とし、希土類元素またはT
i,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Wのいずれかから選
択される1種類または2種類以上の元素と、Oとから成
る軟磁性合金によって形成でき、または、Coを主成
分、Fe,Ni,Pd,Mn,Alから選択される1種
類または2種類以上の元素を主要成分とし、さらに希土
類元素またはTi,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,
W,Yのいずれかから選択される1種類または2種類以
上の元素と、Oとから成る軟磁性合金によって形成する
ことができ、これらの軟磁性材料をスパッタ法または蒸
着法により形成できる。
【0017】さらに、本発明は、軟磁性材料の下部コア
層と、下部コア層上に非磁性材料層を介して形成される
上部コア層と、両コア層に磁界を与えるコイル層とを有
する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記下部コア
層が以下の工程により形成されることを特徴とするもの
である。 ・磁性材料の下地層を形成する工程、 ・前記下地層上にレジスト層を一定の厚さで形成する工
程、 ・前記下地層上から前記レジスト層の両側部の表面にか
けてメッキ層を形成する工程、 ・前記レジスト層を除去する工程、 ・前記レジスト層が除去された部分の下地層上に軟磁性
材料をスパッタまたは蒸着して下部コア層を形成する工
程、 ・前記メッキ層を除去する工程、
【0018】さらに、本発明は、軟磁性材料の下部コア
層と、下部コア層上に非磁性材料層を介して形成される
上部コア層と、両コア層に磁界を与えるコイル層とを有
する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記下部コア
層が以下の工程により形成されることを特徴とするもの
である。 ・非磁性材料の下地層を形成する工程、 ・前記下地層上にレジスト層を一定の厚さで形成する工
程、 ・前記下地層上から前記レジスト層の両側部の表面にか
けてメッキ層を形成する工程、 ・前記レジスト層を除去する工程、 ・前記レジスト層が除去された部分の下地層を除去する
工程、 ・下地層が除去された部分に軟磁性材料をスパッタまた
は蒸着して下部コア層を形成する工程、 ・前記メッキ層を除去する工程、
【0019】本発明では、インダクティブヘッドを構成
する下部コア層の形状を、その両端部にて厚さが徐々に
小さくなるように構成することにより、図5に示した従
来例のような下部コア層の両側端での段差部をなくすこ
とができ、コイル層の形成を安定でき、また下部コア層
上の非磁性材料層の膜厚を均一に形成でき、この非磁性
材料層の絶縁機能を安定させることができる。
【0020】また、下部コア層をスパッタ法や蒸着法に
より形成できるようになるため、下部コア層を形成する
軟磁性材料の選択度を広げることができ、例えばFeま
たはCoを主成分とした、微結晶相および/または非結
晶相を有する高飽和磁束密度、低保磁力及び高比抵抗の
軟磁性材料を使用することが可能となり、高周波磁界に
よる記録を可能にできる。
【0021】また、下部コア層の形成方法としては、ま
ず上部ギャップ層上に下地層を形成した後、前記下地層
上にレジストを塗布し、さらに前記レジスト層の両側部
の表面にかけて前記下地層からメッキ層を形成し、前記
レジスト層を除去する。この工程により、オーバハング
部を有するメッキ層が残る。この状態で軟磁性材料をス
パッタ法または蒸着法によって前記オーバハング部の間
を経て下地層を成膜すると、側端部に向かうにしたがっ
て徐々に膜厚が薄くなり、さらに側端部の表面が曲面形
状となる下部コア層を形成することができる。このた
め、前記下部コア層上に形成される非磁性材料層はほぼ
均一な幅をもつことができ、さらに、前記下部コア層を
イオンミリングする工程が必要ないため、磁気抵抗効果
素子層と下部コア層との間の上部ギャップ層を破損する
こともない。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。尚、上述した従来例と同一部材には同一
符号を付してある。図1は、本願発明の薄膜磁気ヘッド
を記録媒体の対向側から示した拡大断面図である。ま
た、図2は、スライダ12上に形成された本願発明の薄
膜磁気ヘッドの全体構造の概略を示す斜視図である。図
1及び図2に示す薄膜磁気ヘッドは、浮上式ヘッドを構
成するスライダ12のトレーリング側端面に形成された
ものであり、読み出しヘッドh1と、記録用のインダク
ティブヘッドh2とが積層されたものとなっている。
【0023】読み出しヘッドh1は、磁気抵抗効果を利
用してハードディスクなどの記録媒体からの洩れ磁束を
検出し、磁気信号を読み取るものである。読み出しヘッ
ドh1は、スライダ12のトレーリング側端面12aに
スパッタ形成されたセンダスト(Fe―Al―Si系合
金)またはパーマロイ(Fe−Ni系合金)の下部シー
ルド層2上に、アルミナ(Al23)などの非磁性材料
により形成された下部ギャップ層3が設けられている。
下部ギャップ層3上には磁気抵抗効果素子層1が積層さ
れている。磁気抵抗効果素子層1は三層構造であり、下
から軟磁性材料(Co―Zr―Mo系合金またはNi―
Fe―Nb系合金)によるSAL層、非磁性材料のSH
UNT膜(例えばTa(タンタル))、磁気抵抗効果を
有するMR膜(Fe―Ni系合金)により形成されてい
る。
【0024】磁気抵抗効果素子層1の両側には、MR膜
にバイアス磁界を与えるハードバイアス層4とMR膜に
検出電流を与える電極層5(W(タングステン)または
Cu(銅))が形成されている。さらにその上にアルミ
ナなどによる上部ギャップ層6が形成されている。イン
ダクティブヘッド(書き込みヘッド)h2は、軟磁性材
料で形成された下部コア層7を有している。この下部コ
ア層7は、読み出しヘッドh1の上部シールド層として
兼用されている。下部コア層7の上に、非磁性材料層8
が形成され、その上に有機絶縁層を介して平面的に螺旋
状となるようにパターン形成されたコイル層9が設けら
れている。前記上部コア層10は、その先端部10aが
図2に示すように、ABS面12bにて下部コア層7と
磁気ギャップGbを有して対向し、基端部10bが、下
部コア層7と磁気的に接続されている。また、上部コア
層10上にはアルミナなどの保護膜11が設けられてい
る。
【0025】インダクティブヘッド(書き込みヘッド)
h2では、コイル層9に記録電極が与えられ、コイル層
9から下部コア層7及び上部コア層10に記録磁界が誘
導される。そして、磁気ギャップGbでの、下部コア層
7と上部コア層10の先端部10aとの間の漏れ磁界に
より、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信号が記録
される。また、インダクティブヘッドh2によりハード
ディスクなどの記録媒体に対して高密度に信号記録がで
きるようにするために、インダクティブヘッドh2のギ
ャップ長Gbはできる限り短く形成される。また読み出
しヘッドh1では、下部シールド層2と下部コア層(上
部シールド層)7との間隔によりギャップ長Gaが決め
られるため、高密度記録された記録媒体からの洩れ磁束
の分解能を高くするために、下部ギャップ層3および上
部ギャップ層6ができる限り短く形成される。
【0026】図1に示すように、下部コア層7は、上部
コア層10と対向する部分で、一定の膜厚をもって形成
され、前記下部コア層7の両側端部に向かうにしたがっ
て膜厚は徐々に薄くなっている。また、下部コア層7の
両側端部の上面7c,7cは、曲面状に変化し、両縁部
に向かうにしたがって徐々に膜厚が薄くなるように形成
されている。そのため、前記下部コア層7上に形成され
る非磁性材料層8は、ほぼ均一な膜厚を保ちながらなだ
らかに形成される。よって、コイル層9の形成領域より
も下部コア層7の形成領域の方が狭く、下部コア層7の
両側端の上方にコイル層9が位置していても、コイル層
9が図5に示すように段差部上に形成されることがな
く、コイル層9に欠陥が生じにくい。
【0027】また、本発明では、後述のように、下部コ
ア層7がスパッタ法により形成可能となる。下部コア層
7がスパッタ法により形成されるために、下部コア層7
を形成する軟磁性材料の選択度を広げることができ、本
発明では、数100MHz以上の周波数における透磁率
が高く、5kG以上の高い飽和磁束密度を有し、また低
保磁力で高比抵抗である軟磁性材料が使用可能である。
【0028】本発明においては下部コア層7として以下
の2種類のいずれかの軟磁性材料を使用することができ
る。 (1)組成式がFeaMbOcで示され、50≦a≦7
0、5≦b≦30、10≦c≦30、a+b+c=10
0、となる関係を満足することを特徴とする軟磁性材料
である。Feが主成分で、磁性を担う元素である。高飽
和磁束密度を得るためにFeは多いほど好ましいが、7
0原子%以上であると比抵抗が小さくなってしまう。M
は希土類元素(すなわち、周期表の3A族に属するS
c,Yあるいはランタノイド)のうち1種類か2種類以
上の元素、またはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,
Wをはじめとする周期表の4A族、5A族、6A族のう
ち1種類か2種類以上の元素で構成されている。前記M
は、軟磁気特性(高飽和磁束密度、低保磁力及び高比抵
抗)を得るために必要なものである。これらは酸素と結
合することで酸化物を形成する。この酸化物の含有量を
調節することで比抵抗を高めることができる。前記比抵
抗を高めることで渦電流が下部コア層7に発生しにくく
なり、高周波透磁率の低下が抑制される。好ましくは、
bcc構造のFeの微結晶相と、前記MとOを多量に含
む非晶質相とが混在したもので、微結晶相の比率が50
%以下である。
【0029】(2)Coを主成分とし、Fe,Ni,P
d,Mn,Alより選択された1種または2種以上の元
素Tを主成分とする面心立方構造または体心立方構造も
しくは両者が混在した結晶相と、これらの結晶相を取り
囲むTi,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,W,Yと希
土類元素から選ばれる1種又は2種以上の元素MとOお
よび前記元素Mの酸化物の少なくとも一方と、Feと元
素Tを含む強磁性の非晶質相とを主体とする軟磁性材料
である。
【0030】さらに詳しくは、組成式が(Co1-cTc)
xMyQzXwYsで示され、0.05≦c≦0.5、y,
z,w,aはat%で、3≦y≦30,7≦z≦40,
0≦w≦20,0≦s≦20の関係を満足することを特
徴とする軟磁性材料である。CoとFe,Ni,Pd,
Mn,Alから選ばれた1種類または2種類以上の元素
Tは主成分であり、CoとFeとNiは磁性を担う元素
である。特に高飽和磁束密度を得るためには、CoとF
eの含有量は多いほど好ましいが、CoとFeの含有量
が少な過ぎると飽和磁束密度が小さくなってしまう。
【0031】MはTi,Zr,Hf,Nb,Mo,W
と、希土類元素(すなわち、周期表の3A族に属するS
c,Yあるいはランタノイド)から選ばれる1種類また
は2種類以上の元素で構成されている。前記Mは、軟磁
気特性を得るために必要なものである。これらは、酸素
と結合することで酸化物を形成する。この酸化物の含有
量を調節することで比抵抗を高めることができる。
【0032】次に、元素T(Fe,Ni,Pd,Mn,
Alから選ばれた1種類または2種類以上の元素)は、
Coの面心立方構造(fcc構造)を安定化する、ある
いは、一軸異方性を大きくする作用のある元素である。
また、元素Y(Au,Agと白金族の元素(Ru,R
h,Pd,Os,Ir,Pt)のうち1種類または2種
類以上の元素)は、耐食性を向上させるが、その含有量
が20原子%(at%)を越えると軟磁気特性が低下す
る。QはO,N,C,Bから選ばれた1種類または2種
類以上の元素、XはSiもしくはCrのうち1種類また
は2種類の元素で構成されている。
【0033】また、より良い軟磁気特性と高い飽和磁束
密度を得るためには、at%で5≦y≦20,10≦z
≦30の範囲とすることが好ましい。また、好ましくは
fcc構造のCoを生成分とする微結晶と、bcc構造
のFeを生成分とする微結晶からなる微結晶相と、前記
MとOを多量に含む非晶質とが混在したもので微結晶相
の比率が50%以下である。
【0034】上述した軟磁性材料により下部コア層7を
形成することにより、書き込み周波数を高めることがで
きる。ただし、書き込み周波数が従来と同程度のもので
ある場合には、スパッタ法により形成される下部コア層
7の材質として、パーマロイ(Fe−Ni系合金)を使
用してもよい。
【0035】図3は、下部コア層7の第1の製造方法を
示す拡大断面図である。図3(a)では、上部ギャップ
層6上にパーマロイ(Fe−Ni系合金)などの磁性材
料製の下地層15がスパッタにより形成される。そし
て、前記下地層15上にレジスト液が塗布され、露光現
像されることにより、図3(b)に示すようなレジスト
層16が下地層15上に形成される。図3(c)では、
Auなどのメッキ層17が、下地層15上からレジスト
層16の両側端部の表面にかけて形成される。このとき
前記メッキ層17,17のうちのレジスト層16の上に
乗っている部分がオーバハング部17′,17′とな
り、このオーバハング部の間は一定の幅寸法Tとなる。
図3(d)では、前記レジスト層16が除去される。
【0036】次に、図3(e)に示すように、前記
(1)または(2)の軟磁性材料がスパッタ法によって
下地層15上及びメッキ層17上に成膜され、前記下地
層15上には下部コア層7aが、前記メッキ層17上に
は軟磁性材料層7’が形成される。メッキ層17上に形
成された軟磁性材料層7′は、メッキ層のオーバハング
部17′から、長さ寸法Tbだけ突出した形で成膜され
る。このため、長さ寸法TからTbを引いた長さTa部
分において、前記下部コア層7aは一定の膜厚Haを有
して形成されている。そして、長さ寸法Tc部分では、
上方にメッキ層17のオーバハング部17′及び軟磁性
材料層7′の突出部が存在するため、下部コア層7aの
71から側端部72にかけて徐々に膜厚が薄くなりなが
らしかも図1に拡大して示すように、膜表面が曲面状に
変化しながら成膜される。
【0037】次に、図3(f)に示すように、ウエット
エッチングによってメッキ層17が除去される。そし
て、イオンミリングによって、下部コア層7aの側端部
72から外側方向の下地層15が切除され、図3(g)
に示すように、下部コア層7aの下面にのみ下地層1
5′が形成される。また、下地層15及び上部ギャップ
層6は共に1000オングストローム程の厚さである。
下地層15が、イオンミリングによって切除されていく
際、前記下地層15及び上部ギャップ層6はほぼ同程度
の厚さを有しているために、前記上部ギャップ層6は前
記イオンミリングの影響をほとんど受けない。このよう
に、本発明では、下部コア層7aをスパッタ法によって
形成でき、更に前記下部コア層7a自体をイオンミリン
グによって切除しなくてもよいため、上部ギャップ層6
を破損する可能性が低く、薄膜磁気ヘッドの高寿命化を
実現できる。
【0038】図4は、下部コア層7の第2の製造方法を
示す拡大断面図である。図4(a)では、上部ギャップ
層6上に、AuやCuなどの非磁性材料製のメッキが下
地層18として形成されている。図4(b)では、前記
下地層18上にレジスト層16が形成され、図4(c)
では、メッキ層17が、下地層18上からレジスト層1
6の両側端の表面にかけて形成されオーバハング部1
7′,17′が形成される。さらに、図4(d)では、
前記レジスト層16が切除される。
【0039】次に、図4(e)に示すようにイオンミリ
ングによって、長さ寸法Tdの範囲の下地層18が切除
され、前記Td間は、上部ギャップ層6が露出する。ま
た、長さ寸法Te間の下地層18′は、その上部にメッ
キ層17のオーバハング部17′が存在しているために
イオンミリングされにくく、図のように18bから18
aにかけて徐々に膜厚が厚くなりながら形成されてい
る。前記下地層18及び上部ギャップ層6はほぼ同じ膜
厚で形成されている。このため、前記下地層18がイオ
ンミリングによって切除される際、前記上部ギャップ層
6が破損される可能性は低い。
【0040】次に、図4(f)に示すように前記(1)
または(2)の軟磁性材料がスパッタ法によって、前記
Td間、Te間及びメッキ層17上に成膜され、前記T
d及びTe間に下部コア層7bが、前記メッキ層17上
に軟磁性材料層7′が形成されている。前記下部コア層
7bは、長さ寸法Tf間で、一定の膜厚Hfを保ちなが
ら形成され、側端部18aに向かうにしたがって、徐々
に膜厚が薄くなり、表面が曲面形状となる。そして、図
4(g)に示すように、レジスト層17が除去され、図
4(h)のように、下地層18′が下部コア層7bの側
端部18aから外側方向にイオンミリングによって切除
され、下地層18″がわずかに上部ギャップ層6上に残
されている。
【0041】図3と図4では、ともに同じ形状の下部コ
ア層7が形成される。ただし、図3(g)では、下部コ
ア層7aの下に磁性材料の下地層15′が形成されてい
るため、下部コア層7aと下地層15′の双方が、磁気
抵抗効果素子層1の上方の上部シールド層として機能す
る。また、図4では、下地層18が非磁性材料であるた
め、下部コア層7bの下に下地層18が残ると、下地層
18が上部ギャップ層6の一部となり、下地層18が読
み出し部h1のギャップ長を実質的に長くしてしまう。
そこで、図4では、下部コア層7bの下側に位置する下
地層18が除去されたものとしている。
【0042】図1に示される上部コア層10はその断面
が長方形になっている。この上部コア層10は、スパッ
タ法で形成してもよいし、またはメッキで形成してもよ
い。また図3と図4において、軟磁性材料を蒸着して下
部コア層を形成することもできる。
【0043】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、下部コア
層の両側端部に段差部がなくなるため、コイル層を安定
して形成でき、また下部コア層上の非磁性材料層の膜厚
の変化を少なくでき、ピンホールの発生などを防止でき
る。
【0044】また、上部コア層はスパッタ法などで形成
できるため、下部コア層となる軟磁性材料の選択度を広
げることができ、高い飽和磁束密度、低い保磁力及び高
い比抵抗の性質を有する軟磁性材料を使用でき、書き込
み周波数を高くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薄膜磁気ヘッドの読み出しヘッド及び
インダクティブヘッド(書き込みヘッド)の構造を示す
拡大断面図、
【図2】薄膜磁気ヘッドでの下部コア層及び上部コア層
の形状を示す半断面斜視図、
【図3】(a)ないし(g)は下部コア層の第1の製造
方法を工程別に示す拡大断面図、
【図4】(a)ないし(h)は下部コア層の第2の製造
方法を工程別に示す拡大断面図、
【図5】従来の薄膜磁気ヘッドの読み出しヘッド及びイ
ンダクティブヘッド(書き込みヘッド)の構造を示す拡
大断面図、
【符号の説明】
1 磁気抵抗効果素子層 6 上部ギャップ層 7,7a,7b 下部コア層 8 非磁性材料層 9 コイル層 10 上部コア層 Ga,Gb 磁気ギャップ長 h1 磁気抵抗効果を利用した読み出しヘッド h2 インダクティブヘッド(書き込みヘッド)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軟磁性材料の下部コア層と、下部コア層
    の上に非磁性材料層を介して形成された上部コアと、両
    コア層に磁界を与えるコイル層とを有する薄膜磁気ヘッ
    ドにおいて、前記下部コア層は、前記上部コア層と対向
    する部分がほぼ均一な厚さで形成され、両側端部に向か
    うにしたがって、徐々に厚さが薄くなるように形成され
    ていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 下から磁性材料製の下部シールド層、非
    磁性の下部ギャップ層、磁気抵抗効果素子層、非磁性の
    上部ギャップ層が順に積層され、前記上部ギャップ層上
    に前記下部コア層が形成されている請求項1記載の薄膜
    磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記下部コア層及び前記上部コア層は、
    Feを主成分とし、希土類元素またはTi,Zr,H
    f,V,Nb,Ta,Wのいずれかから選択される1種
    類または2種類以上の元素と、Oとから成る軟磁性合金
    によって形成されている請求項1または2記載の薄膜磁
    気ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記下部コア層及び前記上部コア層は、
    Coを主成分、Fe,Ni,Pd,Mn,Alから選択
    される1種類または2種類以上の元素を主要成分とし、
    さらに希土類元素またはTi,Zr,Hf,Nb,T
    a,Mo,W,Yのいずれかから選択される1種類また
    は2種類以上の元素と、Oとから成る軟磁性合金によっ
    て形成されている請求項1または2記載の薄膜磁気ヘッ
    ド。
  5. 【請求項5】 軟磁性材料の下部コア層と、下部コア層
    上に非磁性材料層を介して形成される上部コア層と、両
    コア層に磁界を与えるコイル層とを有する薄膜磁気ヘッ
    ドの製造方法において、前記下部コア層が以下の工程に
    より形成されることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造
    方法。 ・磁性材料の下地層を形成する工程、 ・前記下地層上にレジスト層を一定の厚さで形成する工
    程、 ・前記下地層上から前記レジスト層の両側部の表面にか
    けてメッキ層を形成する工程、 ・前記レジスト層を除去する工程、 ・前記レジスト層が除去された部分の下地層上に軟磁性
    材料をスパッタまたは蒸着して下部コア層を形成する工
    程、 ・前記メッキ層を除去する工程、
  6. 【請求項6】 軟磁性材料の下部コア層と、下部コア層
    上に非磁性材料層を介して形成される上部コア層と、両
    コア層に磁界を与えるコイル層とを有する薄膜磁気ヘッ
    ドの製造方法において、前記下部コア層が以下の工程に
    より形成されることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造
    方法。 ・非磁性材料の下地層を形成する工程、 ・前記下地層上にレジスト層を一定の厚さで形成する工
    程、 ・前記下地層上から前記レジスト層の両側部の表面にか
    けてメッキ層を形成する工程、 ・前記レジスト層を除去する工程、 ・前記レジスト層が除去された部分の下地層を除去する
    工程、 ・下地層が除去された部分に軟磁性材料をスパッタまた
    は蒸着して下部コア層を形成する工程、 ・前記メッキ層を除去する工程、
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