(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が、記録媒体に対向する媒体対向面に配置された磁気抵抗素子と、
前記磁気抵抗素子に対して絶縁された状態で前記磁気抵抗素子の一方の面に対向するように配置された磁性層よりなる第１のシールド層と、
前記磁気抵抗素子を挟んで前記第１のシールド層の媒体対向面側の一部に対向する位置において、前記磁気抵抗素子に対して絶縁された状態で一方の面が前記磁気抵抗素子の他方の面に対向するように配置され、且つ前記第１のシールド層に対して磁気的に接続された、磁性層よりなる第２のシールド層と、
一方の面が前記第２のシールド層の他方の面に隣接するように配置されたギャップ層と、
前記ギャップ層の他方の面に隣接するように配置され、且つ前記第１のシールド層に対して磁気的に接続された磁極層と、
少なくとも一部が、前記第１のシールド層、前記第２のシールド層および前記磁極層に対して絶縁された状態で、前記第１のシールド層と前記磁極層との間において前記第２のシールド層の側方に配置された薄膜コイルと、
前記第２のシールド層の側方に配置された前記薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、そのギャップ層側の面が前記第２のシールド層におけるギャップ層側の面と共に平坦化された絶縁層とを備え、
前記第２のシールド層のうち前記磁極層と対向する部分における媒体対向面とは反対側の端部の位置は、スロートハイトを規定し、
前記磁極層は、トラック幅を規定する部分を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第２のシールド層のうち前記磁極層と対向する部分における媒体対向面とは反対側の端部は、媒体対向面と平行な直線状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第２のシールド層においてスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きいことを特徴とする請求項１または２記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記第２のシールド層は、前記薄膜コイルの少なくとも一部の周囲を囲うように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
前記磁極層は１つの層からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記磁極層は、トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、前記磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面は、媒体対向面から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項６記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きいことを特徴とする請求項６または７記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
前記薄膜コイルは、前記第２のシールド層の側方に配置された第１層部分と、前記磁極層の前記磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有することを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１０】
更に、前記薄膜コイルの前記第１層部分を覆い、そのギャップ層側の面が前記第２のシールド層におけるギャップ層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、前記薄膜コイルの前記第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が前記磁極層の前記磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを備えたことを特徴とする請求項９記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１１】
磁性層よりなる第１のシールド層を形成する工程と、
一端部が、記録媒体に対向する媒体対向面に配置され、前記第１のシールド層に対して絶縁された状態で一方の面が前記第１のシールド層に対向するように配置される磁気抵抗素子を形成する工程と、
前記磁気抵抗素子を挟んで前記第１のシールド層の媒体対向面側の一部に対向する位置において、前記磁気抵抗素子に対して絶縁された状態で一方の面が前記磁気抵抗素子の他方の面に対向するように配置され、且つ前記第１のシールド層に対して磁気的に接続される、磁性層よりなる第２のシールド層を形成する工程と、
一方の面が前記第２のシールド層の他方の面に隣接するように配置されるギャップ層を形成する工程と、
前記ギャップ層の他方の面に隣接するように配置され、且つ前記第１のシールド層に対して磁気的に接続される磁極層を形成する工程と、
少なくとも一部が、前記第１のシールド層、前記第２のシールド層および前記磁極層に対して絶縁された状態で、前記第１のシールド層と前記磁極層との間において前記第２のシールド層の側方に配置される薄膜コイルを形成する工程と、
前記第２のシールド層の側方に配置された前記薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、そのギャップ層側の面が前記第２のシールド層におけるギャップ層側の面と共に平坦化された絶縁層を形成する工程とを含み、
前記第２のシールド層のうち前記磁極層と対向する部分における媒体対向面とは反対側の端部の位置は、スロートハイトを規定し、
前記磁極層は、トラック幅を規定する部分を有する
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記第２のシールド層を形成する工程は、前記第２のシールド層のうち前記磁極層と対向する部分における媒体対向面とは反対側の端部を、媒体対向面と平行な直線状に形成することを特徴とする請求項１１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記第２のシールド層を形成する工程は、前記第２のシールド層においてスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくすることを特徴とする請求項１１または１２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記第２のシールド層を形成する工程は、前記第２のシールド層を、前記薄膜コイルの少なくとも一部の周囲を囲うように形成することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記磁極層は１つの層からなることを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記磁極層を形成する工程は、トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、前記磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを形成することを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記磁極層を形成する工程は、前記ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を、媒体対向面から離れた位置に配置することを特徴とする請求項１６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記磁極層を形成する工程は、前記磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、前記磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくすることを特徴とする請求項１６または１７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記薄膜コイルを形成する工程は、前記第２のシールド層の側方に配置された第１層部分と、前記磁極層の前記磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを形成することを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２０】
更に、前記薄膜コイルの前記第１層部分を覆い、そのギャップ層側の面が前記第２のシールド層におけるギャップ層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層を形成する工程と、前記薄膜コイルの前記第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が前記磁極層の前記磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項１９記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生ヘッドと記録ヘッドとを備えた複合型の薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）とも記す。）素子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。
【０００３】
ところで、記録ヘッドの性能のうち、記録密度を高めるには、磁気記録媒体におけるトラック密度を上げる必要がある。このためには、記録ギャップ層を挟んでその上下に形成された下部磁極および上部磁極のエアベアリング面での幅、すなわちトラック幅を数ミクロンからサブミクロン寸法まで狭くした狭トラック構造の記録ヘッドを実現する必要があり、これを達成するために半導体加工技術が利用されている。
【０００４】
ここで、図２１ないし図２４を参照して、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。なお、図２１ないし図２４において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０００５】
この製造方法では、まず、図２１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１０１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層１０２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、絶縁層１０２の上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部シールド層１０３を形成する。
【０００６】
次に、下部シールド層１０３の上に、例えばアルミナを１００〜２００ｎｍの厚みにスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜１０４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、再生用のＭＲ素子１０５を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される一対の電極層１０６を形成する。
【０００７】
次に、下部シールドギャップ膜１０４およびＭＲ素子１０５の上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜１０７を形成し、ＭＲ素子１０５をシールドギャップ膜１０４，１０７内に埋設する。
【０００８】
次に、上部シールドギャップ膜１０７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）１０８を、約３μｍの厚みに形成する。
【０００９】
次に、図２２に示したように、下部磁極層１０８の上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層１０９を０．２μｍの厚みに形成する。次に、磁路形成のために、記録ギャップ層１０９を部分的にエッチングして、コンタクトホール１０９ａを形成する。次に、磁極部分における記録ギャップ層１０９の上に、記録ヘッド用の磁性材料よりなる上部磁極チップ１１０を、０．５〜１．０μｍの厚みに形成する。このとき同時に、磁路形成のためのコンタクトホール１０９ａの上に、磁路形成のための磁性材料からなる磁性層１１９を形成する。
【００１０】
次に、図２３に示したように、上部磁極チップ１１０をマスクとして、イオンミリングによって、記録ギャップ層１０９と下部磁極層１０８をエッチングする。図２３（ｂ）に示したように、上部磁極部分（上部磁極チップ１１０）、記録ギャップ層１０９および下部磁極層１０８の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム（Ｔｒｉｍ）構造と呼ばれる。
【００１１】
次に、全面に、例えばアルミナ膜よりなる絶縁層１１１を、約３μｍの厚みに形成する。次に、この絶縁層１１１を、上部磁極チップ１１０および磁性層１１９の表面に至るまで研磨して平坦化する。
【００１２】
次に、平坦化された絶縁層１１１の上に、例えば銅（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１１２を形成する。次に、絶縁層１１１およびコイル１１２の上に、フォトレジスト層１１３を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１３の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。次に、フォトレジスト層１１３の上に、第２層目の薄膜コイル１１４を形成する。次に、フォトレジスト層１１３およびコイル１１４上に、フォトレジスト層１１５を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１５の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。
【００１３】
次に、図２４に示したように、上部磁極チップ１１０、フォトレジスト層１１３，１１５および磁性層１１９の上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパーマロイよりなる上部磁極層１１６を形成する。次に、上部磁極層１１６の上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１１７を形成する。最後に、スライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面１１８を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００１４】
図２５は、図２４に示した薄膜磁気ヘッドの平面図である。なお、この図では、オーバーコート層１１７や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【００１５】
図２４において、ＴＨは、スロートハイトを表し、ＭＲ−Ｈは、ＭＲハイトを表している。なお、スロートハイトとは、２つの磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分すなわち磁極部分の、エアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。また、ＭＲハイトとは、ＭＲ素子のエアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。また、図２４において、Ｐ２Ｗは、磁極幅すなわち記録ヘッドのトラック幅（以下、記録トラック幅という。）を表している。薄膜磁気ヘッドの性能を決定する要因として、スロートハイトやＭＲハイト等の他に、図２４においてθで示したようなエイペックスアングル（Ａｐｅｘ  Ａｎｇｌｅ）がある。このエイペックスアングルは、フォトレジスト層１１３，１１５で覆われて山状に盛り上がったコイル部分（以下、エイペックス部と言う。）における磁極側の側面の角部を結ぶ直線と絶縁層１１１の上面とのなす角度をいう。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
薄膜磁気ヘッドの性能を向上させるには、図２４に示したようなスロートハイトＴＨ、ＭＲハイトＭＲ−Ｈ、エイペックスアングルθおよび記録トラック幅Ｐ２Ｗを正確に形成することが重要である。
【００１７】
特に、近年は、高面密度記録を可能とするため、すなわち狭トラック構造の記録ヘッドを形成するために、トラック幅Ｐ２Ｗには１．０μｍ以下のサブミクロン寸法が要求されている。そのために半導体加工技術を利用して上部磁極をサブミクロン寸法に加工する技術が必要となる。
【００１８】
ここで、問題となるのは、エイペックス部の上に形成される上部磁極層を微細に形成することが困難なことである。
【００１９】
ところで、上部磁極層を形成する方法としては、例えば、特開平７−２６２５１９号公報に示されるように、フレームめっき法が用いられる。フレームめっき法を用いて上部磁極層を形成する場合は、まず、エイペックス部の上に全体的に、例えばパーマロイよりなる薄い電極膜を、例えばスパッタリングによって形成する。次に、その上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程によりパターニングして、めっきのためのフレーム（外枠）を形成する。そして、先に形成した電極膜をシード層として、めっき法によって上部磁極層を形成する。
【００２０】
ところが、エイペックス部と他の部分とでは、例えば７〜１０μｍ以上の高低差がある。このエイペックス部上に、フォトレジストを３〜４μｍの厚みで塗布する。エイペックス部上のフォトレジストの膜厚が最低３μｍ以上必要であるとすると、流動性のあるフォトレジストは低い方に集まることから、エイペックス部の下方では、例えば８〜１０μｍ以上の厚みのフォトレジスト膜が形成される。
【００２１】
上述のようにサブミクロン寸法の記録トラック幅を実現するには、フォトレジスト膜によってサブミクロン寸法の幅のフレームパターンを形成する必要がある。従って、エイペックス部上で、８〜１０μｍ以上の厚みのあるフォトレジスト膜によって、サブミクロン寸法の微細なパターンを形成しなければならない。ところが、このような厚い膜厚のフォトレジストパターンを狭パターン幅で形成することは製造工程上極めて困難であった。
【００２２】
しかも、フォトリソグラフィの露光時に、露光用の光が、シード層としての下地電極膜で反射し、この反射光によってもフォトレジストが感光して、フォトレジストパターンのくずれ等が生じ、シャープかつ正確なフォトレジストパターンが得られなくなる。
【００２３】
特に、エイペックス部の斜面上の領域では、露光用の光が下地電極膜で反射して戻ってくる反射光には、垂直方向の反射光のみならず、エイペックス部の斜面からの斜め方向または横方向の反射光も含まれるため、これらの反射光によってフォトレジストが感光して、フォトレジストパターンのくずれが大きくなる。
【００２４】
このように、従来は、トラック幅がサブミクロン寸法になると、上部磁極層を精度よく形成することが困難になるという問題点があった。
【００２５】
このようなことから、上述の従来例の図２２ないし図２４の工程でも示したように、記録ヘッドの狭トラックの形成に有効な上部磁極チップ１１０によって、１．０μｍ以下のトラック幅を形成した後、この上部磁極チップ１１０と接続されるヨーク部分となる上部磁極層１１６を形成する方法も採用されている（特開昭６２−２４５５０９号公報、特開昭６０−１０４０９号公報参照）。このように、通常の上部磁極層を、上部磁極チップ１１０とヨーク部分となる上部磁極層１１６とに分割することにより、記録トラック幅を決定する上部磁極チップ１１０を、記録ギャップ層１０９の上の平坦な面の上に、ある程度微細に形成することが可能になる。
【００２６】
しかしながら、図２４に示したような構造の薄膜磁気ヘッドでも、以下のような問題点があった。
【００２７】
まず、図２４に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０によって記録トラック幅が規定されるため、上部磁極層１１６は、上部磁極チップ１１０ほどには微細に加工する必要はないと言える。それでも、記録トラック幅が極微細、特に０．５μｍ以下になってくると、上部磁極層１１６においてもサブミクロン幅の加工精度が要求される。しかしながら、図２４に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１６はエイペックス部の上に形成されることから、前述の理由により、上部磁極層１１６を微細に形成することが困難であった。また、上部磁極層１１６は、幅の狭い上部磁極チップ１１０に対して磁気的に接続する必要があることから、上部磁極チップ１１０よりも広い幅に形成する必要があった。これらの理由から、図２４に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１６は上部磁極チップ１１０よりも広い幅に形成されていた。また、上部磁極層１１６の先端面はエアベアリング面に露出している。そのため、図２４に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極層１１６側でも書き込みが行われ、記録媒体に対して、本来、記録すべき領域以外の領域にもデータを書き込んでしまう、いわゆるサイドライトや、記録すべき領域以外の領域におけるデータを消去してしまう、いわゆるサイドイレーズが発生するという問題点があった。このような問題点は、記録ヘッドの性能を向上させるためにコイルを２層や３層に形成した場合に、コイルを１層に形成する場合に比べてエイペックス部の高さが高くなり、より顕著になる。
【００２８】
また、図２４に示した薄膜磁気ヘッドでは、上部磁極チップ１１０によって記録トラック幅とスロートハイトとを規定している。従って、この薄膜磁気ヘッドでは、記録トラック幅が極微細、特に０．５μｍ以下になってくると、上部磁極チップ１１０の大きさが極めて小さくなるため、パターン端が丸みを帯びたりして、上部磁極チップ１１０を精度よく形成するのが困難になる。そのため、図２４に示したような構造の薄膜磁気ヘッドでは、記録トラック幅が極微細になってくると、記録トラック幅を正確に制御することが困難になるという問題点があった。
【００２９】
また、従来の薄膜磁気ヘッドでは、磁路長（Ｙｏｋｅ  Ｌｅｎｇｔｈ）を短くすることが困難であるという問題点があった。すなわち、コイルピッチが小さいほど、磁路長の短いヘッドを実現することができ、特に高周波特性に優れた記録ヘッドを形成することができるが、コイルピッチを限りなく小さくしていった場合、スロートハイトゼロ位置（磁極部分のエアベアリング面とは反対側の端部の位置）からコイルの外周端までの距離が、磁路長を短くすることを妨げる大きな要因となっていた。磁路長は、１層のコイルよりは２層のコイルの方が短くできることから、多くの高周波用の記録ヘッドでは２層コイルを採用している。しかしながら、従来の磁気ヘッドでは、１層目のコイルを形成した後、コイル間の絶縁膜を形成するために、フォトレジスト膜を約２μｍの厚みで形成している。そのため、１層目のコイルの外周端には丸みを帯びた小さなエイペックス部が形成される。次に、その上に２層目のコイルを形成するが、その際に、エイペックス部の傾斜部では、コイルのシード層のエッチングができず、コイルがショートするため、２層目のコイルは平坦部に形成する必要がある。
【００３０】
従って、例えば、コイルの厚みを２〜３μｍとし、コイル間絶縁膜の厚みを２μｍとし、エイペックスアングルを４５°〜５５°とすると、磁路長としては、コイルに対応する部分の長さに加え、コイルの外周端からスロートハイトゼロ位置の近傍までの距離である３〜４μｍの距離の２倍（上部磁極層と下部磁極層とのコンタクト部からコイル内周端までの距離も３〜４μｍ必要。）の６〜８μｍが必要である。このコイルに対応する部分以外の長さが、磁路長の縮小を妨げる要因となっていた。
【００３１】
ここで、例えば、コイルの線幅が１．５μｍ、スペースが０．５μｍの１１巻コイルを２層で形成する場合を考える。この場合、図２４に示したように、１層目を６巻、２層目を５巻とすると、磁路長のうち、１層目のコイル１１２に対応する部分の長さは１１．５μｍである。磁路長には、これに加え、１層目のコイル１１２の外周端および内周端より、１層目のコイル１１２を絶縁するためのフォトレジスト層１１３の端部までの距離として、合計６〜８μｍの長さが必要になる。従って、磁路長は１７．５〜１９．５μｍとなる。なお、本出願では、磁路長を、図２４において符号Ｌ０で示したように、磁極層のうちの磁極部分およびコンタクト部分を除いた部分の長さで表す。このように、従来は、磁路長の縮小が困難であり、これが高周波特性の改善を妨げていた。
【００３２】
また、従来の薄膜磁気ヘッドでは、下部シールド層と上部シールド層（下部磁極層）との間に、広い領域にわたって非常に薄いシールドギャップ膜が配置されていた。そのため、例えば、シールドギャップ膜の形成後の工程でイオンミリングを用いた場合に、積層された各層に電荷が蓄積され、静電放電によってシールドギャップ膜の絶縁破壊が発生する場合があり、その結果、薄膜磁気ヘッドの歩留りが低下するという問題点があった。
【００３３】
また、従来の薄膜磁気ヘッドでは、下部シールド層と上部シールド層がシールドギャップ膜によって磁気的に分離されているため、ＭＲ素子に対するシールド効果が弱く、例えばバルクハウゼンノイズの抑制が十分ではないという問題点があった。
【００３４】
この問題点に関連して、特開平１０−３６２１号公報や、特開平１１−１２０５０７号公報には、下部シールド層と上部シールド層とを磁気的に接続した薄膜磁気ヘッドが示されている。
【００３５】
しかしながら、上記各公報に示された薄膜磁気ヘッドでも、薄膜コイルは上部シールド層の上に上部シールド層に対して絶縁された状態で形成され、上部磁極層はエイペックス部の上に形成されている。そのため、上述したようなエイペックス部の上に上部磁極層を形成する場合の問題点は解決されない。
【００３６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、記録ヘッドにおいてトラック幅の正確な制御と磁路長の縮小を可能にし、再生ヘッドにおいて磁気抵抗素子に対するシールド効果を高めると共に歩留りを向上させることができるようにした薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、
一端部が、記録媒体に対向する媒体対向面に配置された磁気抵抗素子と、
磁気抵抗素子に対して絶縁された状態で磁気抵抗素子の一方の面に対向するように配置された磁性層よりなる第１のシールド層と、
磁気抵抗素子を挟んで第１のシールド層の媒体対向面側の一部に対向する位置において、磁気抵抗素子に対して絶縁された状態で一方の面が磁気抵抗素子の他方の面に対向するように配置され、且つ第１のシールド層に対して磁気的に接続された、磁性層よりなる第２のシールド層と、
一方の面が第２のシールド層の他方の面に隣接するように配置されたギャップ層と、
ギャップ層の他方の面に隣接するように配置され、且つ第１のシールド層に対して磁気的に接続された磁極層と、
少なくとも一部が、第１のシールド層、第２のシールド層および磁極層に対して絶縁された状態で、第１のシールド層と磁極層との間において第２のシールド層の側方に配置された薄膜コイルと
を備えたものである。
【００３８】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
磁性層よりなる第１のシールド層を形成する工程と、
一端部が、記録媒体に対向する媒体対向面に配置され、第１のシールド層に対して絶縁された状態で一方の面が第１のシールド層に対向するように配置される磁気抵抗素子を形成する工程と、
磁気抵抗素子を挟んで第１のシールド層の媒体対向面側の一部に対向する位置において、磁気抵抗素子に対して絶縁された状態で一方の面が磁気抵抗素子の他方の面に対向するように配置され、且つ第１のシールド層に対して磁気的に接続される、磁性層よりなる第２のシールド層を形成する工程と、
一方の面が第２のシールド層の他方の面に隣接するように配置されるギャップ層を形成する工程と、
ギャップ層の他方の面に隣接するように配置され、且つ第１のシールド層に対して磁気的に接続される磁極層を形成する工程と、
少なくとも一部が、第１のシールド層、第２のシールド層および磁極層に対して絶縁された状態で、第１のシールド層と磁極層との間において第２のシールド層の側方に配置される薄膜コイルを形成する工程と
を含むものである。
【００３９】
本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法では、第１のシールド層と第２のシールド層は磁気的に接続され、磁気抵抗素子はこれらによってシールドされる。また、第１のシールド層および第２のシールド層は、記録ヘッドにおける磁路の一部を構成する。また、薄膜コイルの少なくとも一部は、第１のシールド層と磁極層との間において第２のシールド層の側方に配置される。これにより、磁極層を平坦な面の上に形成することが可能になる。
【００４０】
本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第２のシールド層のうち磁極層と対向する部分における媒体対向面とは反対側の端部の位置は、スロートハイトを規定し、磁極層は、トラック幅を規定する部分を有する。第２のシールド層のうち磁極層と対向する部分における媒体対向面とは反対側の端部は、媒体対向面と平行な直線状に形成されていてもよい。また、スロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくてもよい。
【００４１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、第２のシールド層は、薄膜コイルの少なくとも一部の周囲を囲うように形成されていてもよい。
【００４２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法では、更に、第２のシールド層の側方に配置された薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、そのギャップ層側の面が第２のシールド層におけるギャップ層側の面と共に平坦化された絶縁層を設けてもよい。
【００４３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、磁極層は１つの層からなっていてもよい。
【００４４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、磁極層は、トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを有していてもよい。
【００４５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面は、媒体対向面から離れた位置に配置されていてもよい。
【００４６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さは、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくてもよい。
【００４７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法において、薄膜コイルは、第２のシールド層の側方に配置された第１層部分と、磁極層の磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有していてもよい。この場合には、更に、薄膜コイルの第１層部分を覆い、そのギャップ層側の面が第２のシールド層におけるギャップ層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、薄膜コイルの第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が磁極層の磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを設けてもよい。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１ないし図９を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。なお、図１ないし図６において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００４９】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる第１のシールド層３を、約３μｍの厚みに形成する。第１のシールド層３は、例えば、フォトレジスト膜をマスクにして、めっき法によって、絶縁層２の上に選択的に形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば４〜５μｍの厚みに形成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、第１のシールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【００５０】
次に、図２に示したように、第１のシールド層３の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜４を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を、数十ｎｍの厚みに形成する。ＭＲ素子５は、一端部が、記録媒体に対向する媒体対向面であるエアベアリング面３０に配置され、第１のシールド層３に対して絶縁された状態で一方の面（下面）が第１のシールド層３に対向する。ＭＲ素子５は、例えば、スパッタによって形成したＭＲ膜を選択的にエッチングすることによって形成する。なお、ＭＲ素子５には、ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４、ＭＲ素子５および電極層６の上に、絶縁膜としての上部シールドギャップ膜７を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みに形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。シールドギャップ膜４，７に使用する絶縁材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等がある。また、シールドギャップ膜４，７は、スパッタ法によって形成してもよいし、化学的気相成長（ＣＶＤ）法によって形成してもよい。アルミナ膜よりなるシールドギャップ膜４，７をＣＶＤ法によって形成する場合には、材料としては例えばトリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ３）３）およびＨ２Ｏを用いる。ＣＶＤ法を用いると、薄く、且つ緻密でピンホールの少ないシールドギャップ膜４，７を形成することが可能となる。
【００５１】
本実施の形態では、シールドギャップ膜４，７は、第１のシールド層３の上の全面に形成するのではなく、ＭＲ素子５および電極層６を絶縁するのに十分な範囲にのみ形成する。
【００５２】
次に、第１のシールド層３の上において、ＭＲ素子５を挟んで第１のシールド層３のエアベアリング面３０側の一部に対向する位置に、磁性材料よりなる第２のシールド層８ａを、例えば約２．５〜３．５μｍの厚みに形成する。この第２のシールド層８ａは、ＭＲ素子５に対して絶縁された状態で一方の面（下面）がＭＲ素子５の他方の面（上面）に対向するように配置される。また、第２のシールド層８ａは、シールドギャップ膜４，７が存在しない部分において、第１のシールド層３に対して磁気的に接続される。
【００５３】
第２のシールド層８ａのうち後述する上部磁極層と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置は、スロートハイトを規定する。すなわち、第２のシールド層８ａのうち上部磁極層と対向する部分が、スロートハイトを規定する部分となる。また、第２のシールド層８ａのうち上部磁極層と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置が、磁極部分のエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置であるスロートハイトゼロ位置となる。
【００５４】
また、第２のシールド層８ａを形成する際には、同時に、第１のシールド層３の上において、後述する薄膜コイルの中心の近傍の位置に、磁性材料よりなる磁性層８ｂを、例えば約２．５〜３．５μｍの厚みに形成する。磁性層８ｂは、第１のシールド層３と後述する上部磁極層とを接続するための部分である。
【００５５】
第２のシールド層８ａおよび磁性層８ｂは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。
【００５６】
次に、図３に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜９を、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【００５７】
次に、フォトレジストをフォトリソグラフィ工程によりパターニングして、薄膜コイルをフレームめっき法によって形成するためのフレーム１９を形成する。次に、このフレーム１９を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイル１０を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みおよび１．２〜２．０のコイルピッチで形成する。次に、フレーム１９を除去する。なお、図中、符号１０ａは、薄膜コイル１０を、後述する導電層（リード）と接続するための接続部を示している。
【００５８】
次に、図４に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層１１を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２のシールド層８ａおよび磁性層８ｂが露出するまで、絶縁層１１を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図４（ａ）では、薄膜コイル１０は露出していないが、薄膜コイル１０が露出するようにしてもよい。
【００５９】
次に、露出した第２のシールド層８ａおよび磁性層８ｂと絶縁層１１の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１２を、例えば０．２〜０．３μｍの厚みに形成する。記録ギャップ層１２に使用する絶縁材料としては、一般的に、アルミナ、窒化アルミニウム、シリコン酸化物系材料、シリコン窒化物系材料、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等がある。また、記録ギャップ層１２は、スパッタ法によって形成してもよいし、ＣＶＤ法によって形成してもよい。アルミナ膜よりなる記録ギャップ層１２をＣＶＤ法によって形成する場合には、材料としては例えばトリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ３）３）およびＨ２Ｏを用いる。ＣＶＤ法を用いると、薄く、且つ緻密でピンホールの少ない記録ギャップ層１２を形成することが可能となる。
【００６０】
次に、磁路形成のために、磁性層８ｂの上において、記録ギャップ層１２を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。また、薄膜コイル１０の接続部１０ａの上の部分において、記録ギャップ層１２および絶縁層１１を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【００６１】
次に、図５に示したように、記録ギャップ層１２の上において、エアベアリング面３０から磁性層８ｂの上の部分にかけて上部磁極層１３を、例えば約２．０〜３．０μｍの厚みに形成すると共に、薄膜コイル１０の接続部１０ａに接続されるように導電層１６を例えば約２．０〜３．０μｍの厚みに形成する。上部磁極層１３は、磁性層８ｂの上の部分に形成されたコンタクトホールを介して、磁性層８ｂに接続されている。
【００６２】
上部磁極層１３は、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。また、高周波特性の改善のため、上部磁極層１３を、無機系の絶縁膜とパーマロイ等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造としてもよい。
【００６３】
次に、上部磁極層１３をマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１２を選択的にエッチングする。このときのドライエッチングには、例えば、ＢＣｌ２，Ｃｌ２等の塩素系ガスや、ＣＦ４，ＳＦ６等のフッ素系ガス等のガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、第２のシールド層８ａを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図５（ｂ）に示したようなトリム構造とする。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効的なトラック幅の増加を防止することができる。
【００６４】
次に、図６に示したように、全体に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１７を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００６５】
本実施の形態では、上部磁極層１３が本発明における磁極層に対応する。また、記録ヘッドにおける磁路は、第１のシールド層３、第２のシールド層８ａ、磁性層８ｂおよび上部磁極層１３によって構成される。従って、第１のシールド層３と第２のシールド層８ａは、再生ヘッドにおけるシールド層と、記録ヘッドにおける磁路を構成する磁性層とを兼ねている。
【００６６】
図７は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分についての平面図（図７において上側に配置された図）と断面図（図７において下側に配置された図）とを対応付けて示す説明図である。なお、図７では、オーバーコート層１７や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。図７において、符号ＴＨはスロートハイトを表し、ＴＨ０はスロートハイトゼロ位置を表し、ＭＲ−ＨはＭＲハイトを表している。
【００６７】
図８は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドにおける第１のシールド層３から第２のシールド層８ａ、絶縁膜９および薄膜コイル１０までの部分を、一部切り欠いて示す斜視図である。図８において、符号８Ａは、トリム構造とするために第２のシールド層８ａがエッチングされている部分を表している。
【００６８】
図９は、図８に示した部分に更に記録ギャップ層１２および上部磁極層１３を加えた部分を、一部切り欠いて示す斜視図である。
【００６９】
以上説明したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、一端部が、エアベアリング面３０に配置されたＭＲ素子５と、ＭＲ素子５に対して絶縁された状態でＭＲ素子５の一方の面（下面）に対向するように配置された磁性層よりなる第１のシールド層３と、ＭＲ素子５を挟んで第１のシールド層３のエアベアリング面３０側の一部に対向する位置において、ＭＲ素子５に対して絶縁された状態で一方の面（下面）がＭＲ素子５の他方の面（上面）に対向するように配置され、且つ第１のシールド層３に対して磁気的に接続された磁性層よりなる第２のシールド層８ａとを備えている。これらは、薄膜磁気ヘッドにおける再生ヘッドを構成する。
【００７０】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、更に、一方の面（下面）が第２のシールド層８ａの他方の面（上面）に隣接するように配置された記録ギャップ層１２と、記録ギャップ層１２の他方の面（上面）に隣接するように配置され、且つ第１のシールド層に対して磁性層８ｂを介して磁気的に接続された上部磁極層１３と、一部が、第１のシールド層３、第２のシールド層８ａおよび上部磁極層１３に対して絶縁された状態で、第１のシールド層３と上部磁極層１３との間において第２のシールド層８ａの側方に配置された薄膜コイル１０とを備えている。これらと、上記第１のシールド層３、第２のシールド層８ａおよび磁性層８ｂは、薄膜磁気ヘッドにおける記録ヘッドを構成する。すなわち、第１のシールド層３、第２のシールド層８ａおよび磁性層８ｂは、記録ヘッドにおける下部磁極層の機能を有する。このうち、第２のシールド層８ａは磁極部分を含む。
【００７１】
本実施の形態では、第２のシールド層８ａのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ（以下、単に第２のシールド層８ａの長さともいう。）すなわちスロートハイトＴＨは、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくなっている。第２のシールド層８ａの長さは、ＭＲハイトＭＲ−Ｈの１５０〜６００％が好ましく、特に３００〜５００％が好ましい。言い換えると、ＭＲハイトＭＲ−Ｈが例えば０．５μｍの場合には、第２のシールド層８ａの長さは、０．７５〜３．０μｍが好ましく、特に１．５〜２．５μｍが好ましい。
【００７２】
また、本実施の形態では、第２のシールド層８ａのうち上部磁極層１３に対向する部分では、エアベアリング面３０とは反対側の端部がエアベアリング面３０と平行な直線状に形成されている。第２のシールド層８ａの他の部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部は、薄膜コイル１０の外周の形状に近似した円弧状に形成されている。本実施の形態では、上述のように、第２のシールド層８ａのうち上部磁極層１３に対向する部分のエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、上部磁極層１３によってトラック幅を規定する。図７に示したように、上部磁極層１３は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分１３Ａ、第２の部分１３Ｂおよび第３の部分１３Ｃを有している。第１の部分１３Ａの幅は記録トラック幅に等しく、第２の部分１３Ｂの幅は第１の部分１３Ａの幅よりも大きく、第３の部分１３Ｃの幅は第２の部分１３Ｂの幅よりも大きくなっている。
【００７４】
第３の部分１３Ｃの幅は、エアベアリング面３０に近づく従って徐々に小さくなっている。第３の部分１３Ｃの幅が変化する部分における幅方向の端縁は、エアベアリング面３０に直交する方向に対して３０°〜６０°をなすのが好ましい。また、第２の部分１３Ｂの幅も、エアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくなっている。
【００７５】
また、上部磁極層１３において、第１の部分１３Ａの幅方向の端縁と第２の部分１３Ｂの幅方向の端縁とを結ぶ端縁は、エアベアリング面３０に平行になっている。同様に、上部磁極層１３において、第２の部分１３Ｂの幅方向の端縁と第３の部分１３Ｃの幅方向の端縁とを結ぶ端縁も、エアベアリング面３０に平行になっている。
【００７６】
上部磁極層１３において、第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｂとの境界の位置は、ＭＲハイトゼロ位置（ＭＲ素子５のエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置）の近傍に配置されている。
【００７７】
また、上部磁極層１３において、第２の部分１３Ｂと第３の部分１３Ｃとの境界の位置（図７における第２の部分１３Ｂと第３の部分１３Ｃとの段差部分の近傍位置）は、第２のシールド層８ａのうち上部磁極層１３と対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側（図７において右側）の端部の位置、すなわちスロートハイトゼロ位置ＴＨ０よりもエアベアリング面３０側（図７において左側）に配置されている。従って、本実施の形態では、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置ＴＨ０における幅Ｗ１は、上部磁極層１３の第１の部分１３Ａの幅である記録トラック幅Ｗ２よりも大きくなっている。
【００７８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、第１のシールド層３と第２のシールド層８ａは磁気的に接続され、ＭＲ素子５はこれらによってシールドされるので、ＭＲ素子５が磁気的に分離された２つのシールド層によってシールドされる場合に比べて、再生ヘッドにおいてＭＲ素子５に対するシールド効果を高めることができ、その結果、例えばバルクハウゼンノイズを低減することができる。
【００７９】
また、本実施の形態によれば、２つのシールド層の間において、広い領域にわたってシールドギャップ膜を形成する必要がなくなるので、シールドギャップ膜の絶縁破壊を防止でき、薄膜磁気ヘッドの歩留りを向上させることができる。
【００８０】
また、本実施の形態によれば、薄膜コイル１０の一部を、第１のシールド層３と上部磁極層１３との間において第２のシールド層８ａの側方に配置し、薄膜コイル１０を覆う絶縁層１１の上面を第２のシールド層８ａの上面と共に平坦化したので、記録トラック幅を規定する上部磁極層１３を平坦な面の上に形成することができる。そのため、本実施の形態によれば、記録トラック幅を例えばハーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法にも小さくしても、上部磁極層１３を精度よく形成することができ、記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【００８１】
また、本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａがスロートハイトを規定する部分を有するようにしたので、スロートハイトが小さい場合でも、上部磁極層１３によってトラック幅を正確に制御することが可能になる。
【００８２】
ところで、従来の薄膜磁気ヘッドのように再生ヘッドにおける上部シールド層が記録ヘッドにおける下部磁極層を兼ねた構造において、上部シールド層（下部磁極層）を、薄膜コイルに対向する第１の層と磁極部分を含む第２の層とに分け、薄膜コイルの一部を第２の層の側方に配置した場合にも、本実施の形態と同様に、上部磁極層を平坦な面の上に形成することが可能になる。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、上述の構造の薄膜磁気ヘッドに比べて、上部シールド層の第１の層に相当する層が不要になる。従って、本実施の形態によれば、上述の構造の薄膜磁気ヘッドに比べて、製造工程における工数を減らすことができると共に、薄膜磁気ヘッド全体の厚みを小さくすることができる。
【００８３】
また、本実施の形態によれば、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくしたので、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置の近傍における磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、上部磁極層１３の幅を、エアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくしているので、磁路の断面積が急激に減少することがなく、磁路の途中における磁束の飽和を防止することができる。従って、本実施の形態によれば、薄膜コイル１０で発生した起磁力を効率よく記録に利用することができ、オーバーライト特性を向上させることができる。
【００８４】
また、本実施の形態によれば、記録トラック幅を規定する上部磁極層１３を平坦な面の上に形成したので、上述のように上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくした場合に、記録トラック幅を規定する第１の部分１３Ａの幅が大きくなることを防止できる。なお、エイペックス部の上に上部磁極層を形成する場合には、上部磁極層のスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくすると、上部磁極層のうち記録トラック幅を規定する部分の幅まで大きくなりやすい。
【００８５】
また、本実施の形態では、上部磁極層１３の第２の部分１３Ｂのエアベアリング面３０側の端部がエアベアリング面３０に平行になっており、この端部に上部磁極層１３の第１の部分１３Ａが連結されている。従って、フォトリソグラフィによって上部磁極層１３を形成するために使用されるフォトマスクは、第２の部分１３Ｂのエアベアリング面３０側の端部に対応する辺に、第１の部分１３Ａに対応する凹部または凸部を付加した形状のものとなる。なお、第１の部分１３Ａに対応する部分が凹部になるか凸部になるかは、ネガ型フォトマスクを使用するかポジ型フォトマスクを使用するかによって決まる。このような形状のフォトマスクを使用して、平坦な面の上に上部磁極層１３を形成することにより、第１の部分１３Ａの幅、すなわち記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【００８６】
また、本実施の形態では、第２のシールド層８ａによってスロートハイトを規定するが、第２のシールド層８ａの長さを、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくしている。従って、本実施の形態によれば、第１のシールド層３と第２のシールド層８ａとの接触面積を大きくすることができ、この部分における磁束の飽和を防止することができる。
【００８７】
なお、第２のシールド層８ａの長さがＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きいほど、第１のシールド層３と第２のシールド層８ａとの接触面積が大きくなる。従って、第２のシールド層８ａの長さとＭＲハイトＭＲ−Ｈとの差が小さいと、磁束の飽和を防止できるという効果が小さくなり、オーバーライト特性の向上の程度が小さくなる。一方、第２のシールド層８ａの長さが大きくなりすぎると、磁路長が大きくなることによって逆にオーバーライト特性が低下してしまう。そのため、第２のシールド層８ａの長さに関しては好ましい範囲が存在し、具体的には、前述のように、第２のシールド層８ａの長さは、ＭＲハイトＭＲ−Ｈの１５０〜６００％が好ましく、特に３００〜５００％が好ましい。
【００８８】
このように、本実施の形態によれば、記録トラック幅を小さくした場合においても記録トラック幅を正確に制御することができると共に磁路の途中における磁束の飽和を防止することができる。
【００８９】
また、本実施の形態では、薄膜コイル１０を第２のシールド層８ａの側方に配置し、平坦な絶縁膜９の上に形成している。そのため、本実施の形態によれば、薄膜コイル１０を微細に精度よく形成することが可能になる。更に、本実施の形態によれば、エイペックス部が存在しないので、第２のシールド層８ａのエアベアリング面３０とは反対側の端部、すなわちスロートハイトゼロ位置の近くに薄膜コイル１０の端部を配置することができる。
【００９０】
これらのことから、本実施の形態によれば、例えば従来に比べて３０〜４０％程度、磁路長の縮小が可能となり、その結果、薄膜コイル１０で発生した起磁力を効率よく記録に利用することが可能となる。従って、本実施の形態によれば、記録ヘッドの高周波特性や、非線形トランジションシフト（Ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｓｈｉｆｔ；ＮＬＴＳ）や、オーバーライト特性の優れた薄膜磁気ヘッドを提供することが可能となる。
【００９１】
また、本実施の形態によれば、磁路長の縮小が可能となることから、巻き数を変えることなく薄膜コイル１０の全長を大幅に短くすることができる。これにより、薄膜コイル１０の抵抗を小さくすることができるので、その分、薄膜コイル１０の厚みを小さくすることが可能となる。
【００９２】
また、本実施の形態では、第１のシールド層３と薄膜コイル１０の間に、薄く且つ十分な絶縁耐圧が得られる無機材料よりなる絶縁膜９が設けられるので、第１のシールド層３と薄膜コイル１０との間に大きな絶縁耐圧を得ることができる。
【００９３】
また、本実施の形態では、薄膜コイル１０を無機絶縁材料よりなる絶縁層１１で覆ったので、薄膜磁気ヘッドの使用中に、薄膜コイル１０の周辺で発生する熱による膨張によって磁極部分が記録媒体側に突出することを防止することができる。
【００９４】
［第２の実施の形態］
次に、図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１０は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１０では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【００９５】
本実施の形態では、第１のシールド層３を第１の実施の形態に比べて広い領域、具体的には、薄膜コイル１０の全体が配置される領域よりも広い領域に形成している。また、本実施の形態では、第２のシールド層８ａを、薄膜コイル１０の周囲を囲うように形成している。なお、第２のシールド層８ａのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ、すなわちスロートハイトＴＨは、第１の実施の形態と同様に、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくなっている。
【００９６】
本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａを上述のような形状とすることにより、絶縁層１１の平坦化の精度を向上させることができる。
【００９７】
また、本実施の形態における上部磁極層１３は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分１３Ａ、第２の部分１３Ｂおよび第３の部分１３Ｃを有している。第１の部分１３Ａおよび第２の部分１３Ｂの形状は、第１の実施の形態と同様である。第３の部分１３Ｃの幅は、以下のように変化している。すなわち、第３の部分１３Ｃの幅は、エアベアリング面３０側の端部から、まずエアベアリング面３０に直交する方向に対して例えば３０°〜６０°をなすように広がり、次に、より大きく角度で広がり、次に一定の幅となる。
【００９８】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００９９】
［第３の実施の形態］
次に、図１１を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１１は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１１では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１００】
本実施の形態における第２のシールド層８ａは、エアベアリング３０側の一部分の幅が他の部分の幅よりも小さいＴ形をなしている。また、第２のシールド層８ａのエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。
【０１０１】
本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａを上述のような形状としたことにより、第２のシールド層８ａのエアベアリング面３０における幅を小さくして、実効的なトラック幅の増加を防止することができる。また、本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａの幅を、エアベアリング面３０に向けて段階的に小さくしているので、第２のシールド層８ａにおける磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａのエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。
【０１０２】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０３】
［第４の実施の形態］
次に、図１２を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１２は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１２では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１０４】
本実施の形態における第２のシールド層８ａは、上部磁極層１３と対向し、スロートハイトを規定する中央部分８ａ１と、この中央部分８ａ１の幅方向の両側に形成された側方部分８ａ２，８ａ３とを有している。中央部分８ａ１におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。側方部分８ａ２，８ａ３におけるエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さは、中央部分８ａ１との境界部分ではスロートハイトに等しく、境界部分から外側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。
【０１０５】
また、本実施の形態では、上部磁極層１３は、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｄを有している。第１の部分１３Ａの幅は記録トラック幅に等しく、第２の部分１３Ｄの幅は、第１の部分１３Ａとの境界部分では記録トラック幅に等しく、エアベアリング面３０から離れるに従って徐々に大きくなっている。第２の部分１３Ｄの幅が変化する部分における幅方向の端縁は、エアベアリング面３０に直交する方向に対して３０°〜６０°をなすのが好ましい。第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｄとの境界部分の位置は、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０よりもエアベアリング面３０側に配置されている。従って、上部磁極層１３のスロートハイトゼロ位置ＴＨ０における幅Ｗ１は、上部磁極層１３の第１の部分１３Ａの幅である記録トラック幅Ｗ２よりも大きくなっている。なお、第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｄとの境界部分の位置は、ＭＲハイトゼロ位置よりエアベアリング面３０から離れる方向に０〜１．０μｍの距離の位置にあるのが好ましい。
【０１０６】
本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａにおける中央部分８ａ１のエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。また、本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａにおける側方部分８ａ２，８ａ３のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さを、中央部分８ａ１との境界部分を除き、中央部分８ａ１よりも大きくしたので、第２のシールド層８ａの全体が一定の長さを有する場合に比べて、第２のシールド層８ａの体積および第１のシールド層３と第２のシールド層８ａとの接触面積を大きくすることができ、スロートハイトが小さい場合においても、第１のシールド層３と第２のシールド層８ａとの接続部分における磁束の飽和を防止することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態によれば、上部磁極層１３の第２の部分１３Ｄの幅を、エアベアリング面３０側に近づくに従って徐々に小さくしているので、上部磁極層１３における磁束の飽和を防止することができる。
【０１０８】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０９】
［第５の実施の形態］
次に、図１３を参照して、本発明の第５の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図１３は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１３では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１１０】
本実施の形態における第２のシールド層８ａは、上部磁極層１３と対向し、スロートハイトを規定する中央部分８ａ１と、この中央部分８ａ１の幅方向の両側に形成された側方部分８ａ２，８ａ３とを有している。中央部分８ａ１におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。側方部分８ａ２，８ａ３におけるエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さは、中央部分８ａ１との境界部分ではスロートハイトに等しく、境界部分から外側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。側方部分８ａ２，８ａ３のうち、エアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さが変化する部分におけるエアベアリング面３０と反対側の端部は、上部磁極層１３の第３の部分１３Ｃの幅方向の端部の位置に沿うように配置されている。
【０１１１】
本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａにおける中央部分８ａ１のエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。また、本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａにおける側方部分８ａ２，８ａ３のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さを、中央部分８ａ１との境界部分を除き、中央部分８ａ１よりも大きくしたので、第２のシールド層８ａの全体が一定の長さを有する場合に比べて、第２のシールド層８ａの体積および第１のシールド層３と第２のシールド層８ａとの接触面積を大きくすることができ、スロートハイトが小さい場合においても、第１のシールド層３と第２のシールド層８ａとの接続部分における磁束の飽和を防止することができる。
【０１１２】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１３】
［第６の実施の形態］
次に、図１４ないし図１９を参照して、本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。なお、図１４ないし図１８において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０１１４】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図１４に示したように、第２のシールド層８ａおよび磁性層８ｂを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
【０１１５】
本実施の形態では、次に、図１５に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜９を、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。
【０１１６】
次に、フォトレジストをフォトリソグラフィ工程によりパターニングして、薄膜コイルをフレームめっき法によって形成するためのフレーム１９を形成する。次に、このフレーム１９を用いて、フレームめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイルの第１層部分３１を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みおよび１．２〜２．０μｍのコイルピッチで形成する。次に、フレーム１９を除去する。なお、図中、符号３１ａは、薄膜コイルの第１層部分３１を後述する第２層部分に接続するための接続部を示している。
【０１１７】
次に、図１６に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層３２を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２のシールド層８ａおよび磁性層８ｂが露出するまで、絶縁層３２を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図１６では、薄膜コイルの第１層部分３１は露出していないが、薄膜コイルの第１層部分３１が露出するようにしてもよい。
【０１１８】
次に、図１７に示したように、露出した第２のシールド層８ａおよび磁性層８ｂと絶縁層３２の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１２を、例えば０．２〜０．３μｍの厚みに形成する。次に、磁路形成のために、磁性層８ｂの上において、記録ギャップ層１２を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【０１１９】
次に、記録ギャップ層１２の上に、記録トラック幅を規定する上部磁極層４１の磁極部分を含む磁極部分層４１ａを例えば２〜３μｍの厚みに形成すると共に、磁性層８ｂの上に位置する部分の上に形成されたコンタクトホールの位置に、磁性層４１ｂを２〜３μｍの厚みに形成する。本実施の形態では、上部磁極層４１は、磁極部分層４１ａと磁性層４１ｂと後述するヨーク部分層とで構成される。磁性層４１ｂは、後述するヨーク部分層と磁性層８ｂとを接続するための部分である。本実施の形態では、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａのエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さは、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きく、更に、第２のシールド層８ａのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ以上に形成される。
【０１２０】
上部磁極層４１の磁極部分層４１ａおよび磁性層４１ｂは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。
【０１２１】
次に、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａをマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１２を選択的にエッチングする。このときのドライエッチングには、例えば、ＢＣｌ２，Ｃｌ２等の塩素系ガスや、ＣＦ４，ＳＦ６等のフッ素系ガス等のガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。次に、例えばアルゴンイオンミリングによって、第２のシールド層８ａを選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図１７（ｂ）に示したようなトリム構造とする。
【０１２２】
次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜３３を、約０．３〜０．６μｍの厚みに形成する。次に、薄膜コイルの第１層部分３１の接続部３１ａの上の部分において、絶縁膜３３、記録ギャップ層１２および絶縁層３２を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。次に、フレームめっき法によって、例えば銅よりなる薄膜コイルの第２層部分３４を、例えば約１．０〜２．０μｍの厚みおよび１．２〜２．０μｍのコイルピッチで形成する。なお、図中、符号３４ａは、上記コンタクトホールを介して、薄膜コイルの第２層部分３４を第１層部分３１に接続するための接続部を示している。
【０１２３】
次に、図１８に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層３５を、約３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａおよび磁性層４１ｂが露出するまで、絶縁層３５を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図１８（ａ）では、薄膜コイルの第２層部分３４は露出していないが、薄膜コイルの第２層部分３４が露出するようにしてもよい。第２層部分３４が露出するようにした場合には、第２層部分３４および絶縁層３５の上に他の絶縁層を形成する。
【０１２４】
次に、平坦化された上部磁極層４１の磁極部分層４１ａおよび磁性層４１ｂ、絶縁層３５の上に、記録ヘッド用の磁性材料からなる上部磁極層４１のヨーク部分となるヨーク部分層４１ｃを、例えば約２〜３μｍの厚みに形成する。このヨーク部分層４１ｃは、磁性層４１ｂおよび磁性層８ｂを介して、第１のシールド層３と接触し、磁気的に連結している。上部磁極層４１のヨーク部分層４１ｃは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。また、高周波特性の改善のため、上部磁極層４１のヨーク部分層４１ｃを、無機系の絶縁膜とパーマロイ等の磁性層とを何層にも重ね合わせた構造としてもよい。
【０１２５】
本実施の形態では、上部磁極層４１のヨーク部分層４１ｃのエアベアリング面３０側の端面は、エアベアリング面３０から離れた位置（図において右側）に配置されている。本実施の形態では、特に、エアベアリング面３０からヨーク部分層４１ｃのエアベアリング面３０側の端部までの距離は、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ以上とする。
【０１２６】
次に、全体に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層３７を、２０〜４０μｍの厚みに形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１２７】
本実施の形態では、磁極部分層４１ａ、磁性層４１ｂおよびヨーク部分層４１ｃよりなる上部磁極層４１が、本発明の磁極層に対応する。
【０１２８】
図１９は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図１９では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。図１９において、符号ＴＨはスロートハイトを表し、ＴＨ０はスロートハイトゼロ位置を表し、ＭＲ−ＨはＭＲハイトを表している。
【０１２９】
本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分３１は、第２のシールド層８ａの側方に配置されている。第１の実施の形態と同様に、第２のシールド層８ａのうちスロートハイトを規定する部分のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ（以下、単に第２のシールド層８ａの長さともいう。）すなわちスロートハイトＴＨは、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さすなわちＭＲハイトＭＲ−Ｈよりも大きくなっている。第２のシールド層８ａの長さは、ＭＲハイトＭＲ−Ｈの１５０〜６００％が好ましく、特に３００〜５００％が好ましい。言い換えると、ＭＲハイトＭＲ−Ｈが例えば０．５μｍの場合には、第２のシールド層８ａの長さは、０．７５〜３．０μｍが好ましく、特に１．５〜２．５μｍが好ましい。
【０１３０】
また、本実施の形態では、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａによってトラック幅を規定する。図１９に示したように、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａは、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分４１ａ１、第２の部分４１ａ２および第３の部分４１ａ３を有している。第１の部分４１ａ１の幅は記録トラック幅に等しく、第２の部分４１ａ２の幅は第１の部分４１ａ１の幅よりも大きくなっている。第３の部分４１ａ３の幅は、第２の部分４１ａ２との境界部分では第２の部分４１ａ２の幅と等しく、境界部分からエアベアリング面３０とは反対側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。
【０１３１】
また、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａにおいて、第１の部分４１ａ１の幅方向の端縁と第２の部分４１ａ２の幅方向の端縁とを結ぶ端縁は、エアベアリング面３０に平行になっている。
【０１３２】
上部磁極層４１の磁極部分層４１ａにおいて、第１の部分４１ａ１と第２の部分４１ａ２との境界の位置は、ＭＲハイトゼロ位置の近傍に配置されている。
【０１３３】
また、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａにおいて、第２の部分４１ａ２と第３の部分４１ａ３との境界の位置は、第２のシールド層８ａのうち磁極部分層４１ａと対向する部分におけるエアベアリング面３０とは反対側の端部の位置、すなわちスロートハイトゼロ位置ＴＨ０よりもエアベアリング面３０側に配置されている。従って、本実施の形態では、磁極部分層４１ａのスロートハイトゼロ位置ＴＨ０における幅Ｗ１は、磁極部分層４１ａの第１の部分４１ａ１の幅である記録トラック幅Ｗ２よりも大きくなっている。
【０１３４】
上部磁極層４１のヨーク部分層４１ｃは、エアベアリング面３０側から順に配置された第１の部分４１ｃ１と第２の部分４１ｃ２とを有している。ヨーク部分層４１ｃの第１の部分４１ｃ１の幅は、磁極部分層４１ａの第３の部分４１ａ３における最大の幅とほぼ等しくなっている。ヨーク部分層４１ｃの第２の部分４１ｃ２の幅は、第１の部分４１ｃ１との境界部分では第１の部分４１ｃ１の幅と等しく、境界部分からエアベアリング面３０とは反対側に向かうほど大きくなるように変化した後、一定の大きさになっている。また、ヨーク部分層４１ｃの第１の部分４１ｃ１は、磁極部分層４１ａの第２の部分４１ａ２および第３の部分４１ａ３とほぼ重なる位置に配置されている。
【０１３５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａによってスロートハイトを規定するようにし、薄膜コイルの第１層部分３１を第１のシールド層３の上であって第２のシールド層８ａの側方に配置し、薄膜コイルの第１層部分３１を覆う絶縁層３２の上面を第２のシールド層８ａの上面と共に平坦化すると共に、上部磁極層４１を磁極部分層４１ａとヨーク部分層４１ｃとに分割したので、記録トラック幅を規定する上部磁極層４１の磁極部分層４１ａを平坦な面の上に形成することができる。そのため、本実施の形態によれば、記録トラック幅を例えばハーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法にも小さくしても、磁極部分層４１ａを精度よく形成することができ、記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【０１３６】
また、本実施の形態によれば、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａのスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくしたので、磁極部分層４１ａのスロートハイトゼロ位置の近傍における磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、磁極部分層４１ａの幅を、エアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくしているので、磁路の断面積が急激に減少することがなく、磁路の途中における磁束の飽和を防止することができる。更に、本実施の形態によれば、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａのスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくしたので、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａとヨーク部分層４１ｃとの接触面積を大きくすることができ、磁極部分層４１ａとヨーク部分層４１ｃとの接続部分における磁束の飽和を防止することができる。従って、本実施の形態によれば、薄膜コイル３１，３４で発生した起磁力を効率よく記録に利用することができ、オーバーライト特性を向上させることができる。
【０１３７】
また、本実施の形態によれば、記録トラック幅を規定する上部磁極層４１の磁極部分層４１ａを平坦な面の上に形成したので、上述のように磁極部分層４１ａのスロートハイトゼロ位置における幅を記録トラック幅よりも大きくした場合に、記録トラック幅を規定する第１の部分４１ａ１の幅が大きくなることを防止することができる。
【０１３８】
また、本実施の形態では、磁極部分層４１ａの第２の部分４１ａ２のエアベアリング面３０側の端部がエアベアリング面３０に平行になっており、この端部に磁極部分層４１ａの第１の部分４１ａ１が連結されている。従って、フォトリソグラフィによって磁極部分層４１ａを形成するために使用されるフォトマスクは、第２の部分４１ａ２のエアベアリング面３０側の端部に対応する辺に、第１の部分４１ａ１に対応する凹部または凸部を付加した形状のものとなる。このような形状のフォトマスクを使用して、平坦な面の上に磁極部分層４１ａを形成することにより、第１の部分４１ａ１の幅、すなわち記録トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【０１３９】
また、本実施の形態によれば、薄膜コイルの第２層部分３４を上部磁極層４１の磁極部分層４１ａの側方に配置し、薄膜コイルの第２層部分３４を覆う絶縁層３５の上面を磁極部分層４１ａの上面と共に平坦化したので、上部磁極層４１のヨーク部分層４１ｃも、平坦な面の上に形成することができる。そのため、本実施の形態によれば、ヨーク部分層４１ｃも微細に形成可能となり、その結果、いわゆるサイドライトやサイドイレーズの発生を防止することが可能となる。
【０１４０】
また、本実施の形態では、上部磁極層４１のヨーク部分層４１ｃのエアベアリング面３０側の端面をエアベアリング面３０から離れた位置に配置している。そのため、スロートハイトが小さい場合においても、上部磁極層４１のヨーク部分層４１ｃがエアベアリング面３０に露出することがなく、その結果、いわゆるサイドライトやサイドイレーズの発生を防止することができる。
【０１４１】
また、本実施の形態では、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａのエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さを、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ、すなわちＭＲハイトよりも大きくすると共に、ヨーク部分層４１ｃのエアベアリング面３０側の端面をエアベアリング面３０から離れた位置に配置している。そのため、本実施の形態では、ＭＲハイトゼロ位置よりもエアベアリング面３０から離れた位置においても、上部磁極層４１の磁極部分層４１ａとヨーク部分層４１ｃとを接触させることができる。従って、本実施の形態によれば、ヨーク部分層４１ｃのエアベアリング面３０側の端面をエアベアリング面３０から離れた位置に配置してサイドライトやサイドイレーズの発生を防止しながら、上部磁極層４１において磁路の断面積が急激に減少することを防止して、磁路の途中での磁束の飽和を防止することができる。
【０１４２】
また、本実施の形態では、エアベアリング面３０からヨーク部分層４１ｃのエアベアリング面３０側の端部までの距離を、ＭＲ素子５のエアベアリング面３０側の端部から反対側の端部までの長さ、すなわちＭＲハイト以上としている。これにより、サイドライトやサイドイレーズの発生をより一層防止することが可能となる。
【０１４３】
また、本実施の形態では、薄膜コイルの第１層部分３１と第２層部分３４との間には、記録ギャップ層１２の他に、無機材料よりなる絶縁膜３３が設けられるので、薄膜コイルの第１層部分３１と第２層部分３４との間に大きな絶縁耐圧を得ることができると共に、薄膜コイル３１，３４からの磁束の漏れを低減することができる。
【０１４４】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１４５】
［第７の実施の形態］
次に、図２０を参照して、本発明の第７の実施の形態に係る薄膜気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図２０は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分を示す平面図である。なお、図２０では、オーバーコート層や、その他の絶縁層および絶縁膜を省略している。
【０１４６】
本実施の形態における第２のシールド層８ａは、エアベアリング３０側の一部分の幅が、他の部分の幅よりも小さく且つエアベアリング３０側に向かうほど小さくなるような形状をなしている。また、第２のシールド層８ａのエアベアリング面３０とは反対側の端部は、エアベアリング面３０と平行な直線状に形成されて、スロートハイトゼロ位置ＴＨ０に配置されている。
【０１４７】
本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａを上述のような形状としたことにより、第２のシールド層８ａのエアベアリング面３０における幅を小さくして、実効的なトラック幅の増加を防止することができる。また、本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａの幅をエアベアリング面３０に近づくに従って徐々に小さくしているので、第２のシールド層８ａにおける磁束の飽和を防止することができる。また、本実施の形態によれば、第２のシールド層８ａのエアベアリング面３０とは反対側の端部をエアベアリング面３０と平行な直線状に形成したので、スロートハイトおよびスロートハイトゼロ位置を正確に制御することができる。
【０１４８】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第６の実施の形態と同様である。
【０１４９】
本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば上記各実施の形態では、基体側に読み取り用のＭＲ素子を形成し、その上に、書き込み用の誘導型磁気変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【０１５０】
つまり、基体側に書き込み用の誘導型磁気変換素子を形成し、その上に、読み取り用のＭＲ素子を形成してもよい。このような構造は、例えば、上記実施の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介して、それに対向するように上記実施の形態に示した下部磁極層の機能を有するシールド層を上部磁極層として形成することにより実現できる。
【０１５１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし１０のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項１１ないし２０のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第１のシールド層と第２のシールド層は磁気的に接続され、磁気抵抗素子はこれらによってシールドされるので、再生ヘッドにおいて磁気抵抗素子に対するシールド効果を高めることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、２つのシールド層の間において、広い領域にわたって絶縁膜を形成する必要がなくなるので、絶縁膜の絶縁破壊を防止でき、薄膜磁気ヘッドの歩留りを向上させることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、薄膜コイルの少なくとも一部は、第１のシールド層と磁極層との間において第２のシールド層の側方に配置されるので、磁極層を平坦な面の上に精度よく形成することが可能になり、その結果、記録ヘッドにおいてトラック幅を正確に制御することが可能になるという効果を奏する。また、本発明によれば、薄膜コイルの少なくとも一部の端部を、第２のシールド層の端部の近くに配置することが可能になり、これにより、磁路長の縮小が可能になるという効果を奏する。
【０１５２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法によれば、第２のシールド層のうち磁極層と対向する部分における媒体対向面とは反対側の端部の位置がスロートハイトを規定するようにしたので、スロートハイトが小さい場合でも、磁極層によってトラック幅を正確に制御することが可能になるという効果を奏する。
【０１５３】
また、請求項２記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項１２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第２のシールド層のうち磁極層と対向する部分における媒体対向面とは反対側の端部を媒体対向面と平行な直線状に形成したので、スロートハイトを正確に規定することができるという効果を奏する。
【０１５４】
また、請求項３記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項１３記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第２のシールド層においてスロートハイトを規定する部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくしたので、第１のシールド層と第２のシールド層の接続部分における磁束の飽和を防止することができるという効果を奏する。
【０１５５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法によれば、第２のシールド層の側方に配置された薄膜コイルの少なくとも一部を覆い、そのギャップ層側の面が第２のシールド層におけるギャップ層側の面と共に平坦化された絶縁層を設けたので、特に、磁極層を平坦な面の上に精度よく形成することができるという効果を奏する。
【０１５６】
また、請求項７記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項１７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁極層が、トラック幅を規定する磁極部分を含む磁極部分層と、磁極部分層に接続され、ヨーク部分となるヨーク部分層とを有するようにし、ヨーク部分層の媒体対向面側の端面を媒体対向面から離れた位置に配置したので、記録すべき領域以外の領域へのデータの書き込みや記録すべき領域以外の領域におけるデータの消去を防止することができるという効果を奏する。
【０１５７】
また、請求項８記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項１８記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁極部分層の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さを、磁気抵抗素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さよりも大きくしたので、磁極部分層とヨーク部分層の接続部分における磁束の飽和を防止することができるという効果を奏する。
【０１５８】
また、請求項１０記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求項２０記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、薄膜コイルが、第２のシールド層の側方に配置された第１層部分と、磁極層の磁極部分層の側方に配置された第２層部分とを有するようにし、薄膜コイルの第１層部分を覆い、そのギャップ層側の面が第２のシールド層におけるギャップ層側の面と共に平坦化された第１の絶縁層と、薄膜コイルの第２層部分を覆い、そのヨーク部分層側の面が磁極層の磁極部分層におけるヨーク部分層側の面と共に平坦化された第２の絶縁層とを設けたので、磁極層の磁極部分層とヨーク部分層を、それぞれ平坦な面の上に精度よく形成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部分についての平面図と断面図とを対応付けて示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要部を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図である。
【図１６】図１５に続く工程を説明するための断面図である。
【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図である。
【図１８】本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【図１９】本発明の第６の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図２０】本発明の第７の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図２１】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２２】図２１に続く工程を説明するための断面図である。
【図２３】図２２に続く工程を説明するための断面図である。
【図２４】図２３に続く工程を説明するための断面図である。
【図２５】従来の磁気ヘッドの平面図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…第１のシールド層、４…下部シールドギャップ膜、５…ＭＲ素子、７…上部シールドギャップ膜、８ａ…第２のシールド層、８ｂ…磁性層、１０…薄膜コイル、１１…絶縁層、１２…記録ギャップ層、１３…上部磁極層、１７…オーバーコート層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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