(57)【要約】【課題】狭トラック化及び狭ギャップ化においても、上下電極間の絶縁耐圧を確保し短絡不良を防止して、歩留まりを向上する。【解決手段】再生ヘッドは、センサ膜３、上部シールド１１及び下部シールド１、媒体対向面側において、センサ膜のトラック方向の両端に配設され、前記センサ膜のトラック方向壁面に少なくとも一部が接している第一の絶縁膜５、上部シールドと第一の絶縁膜との間に形成された第三の絶縁膜１０を有し、第一の絶縁膜がセンサ膜のトラック方向壁面に接している端部間距離をＴｗ、第一の絶縁膜におけるトラック方向の外側端部間距離をＢｘ、第三の絶縁膜におけるトラック方向の内側端部間距離をＤｘとするとき、Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ｂｘなる関係を有する。【選択図】図１
2006031819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ膜と、
前記センサ膜の膜厚方向に電流を流す手段と、
上部シールド及び下部シールドと、
媒体対向面側において、前記センサ膜のトラック方向の両端に配設され、前記センサ膜のトラック方向壁面に少なくとも一部が接している第一の絶縁膜と、
前記上部シールドと前記第一の絶縁膜との間に形成された第三の絶縁膜とを有し、
前記第一の絶縁膜が前記センサ膜のトラック方向壁面に接している端部間距離をＴｗ、前記第一の絶縁膜におけるトラック方向の外側端部間距離をＢｘ、前記第三の絶縁膜におけるトラック方向の内側端部間距離をＤｘとするとき、
Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ｂｘなる関係を有していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
センサ膜と、
前記センサ膜の膜厚方向に電流を流す手段と、
上部シールド及び下部シールドと、
媒体対向面側において、前記センサ膜のトラック方向の両端に配設され、前記センサ膜のトラック方向壁面に少なくとも一部が接している第一の絶縁膜と、
前記第一の絶縁膜におけるトラック方向端部と下部シールドとの間に形成された第二の絶縁膜と、
前記上部シールドと前記第一の絶縁膜との間に形成された第三の絶縁膜とを有し、
前記第一の絶縁膜が前記センサ膜のトラック方向壁面に接している端部間距離をＴｗ、前記第一の絶縁膜におけるトラック方向の外側端部間距離をＢｘ、前記第二の絶縁膜におけるトラック方向の内側端部間距離をＡｘ、前記第三の絶縁膜におけるトラック方向の内側端部間距離をＤｘとするとき、
Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ａｘ＜Ｂｘなる関係を有していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
請求項１記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、
さらに、前記Ｔｗを規定するパターンと、前記センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定するパターンと、前記第三の絶縁膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定するパターンとを有し、
前記Ｔｗを規定するパターンの媒体対向面から奥行き方向の長さをＴｙ、前記センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定するパターンの奥行き方向長さをＣｙ、前記第三の絶縁膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定するパターンの媒体対向面から奥方向の長さをＤｙとすると、
Ｃｙ＜Ｄｙ＜Ｔｙなる関係を有していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
請求項２記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、
さらに、前記Ｔｗを規定するパターンと、前記センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定するパターンと、前記第三の絶縁膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定するパターンとを有し、
前記Ｔｗを規定するパターンの媒体対向面から奥行き方向の長さをＴｙ、前記センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定するパターンの奥行き方向長さをＣｙ、前記第三の絶縁膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定するパターンの媒体対向面から奥方向の長さをＤｙとすると、
Ｃｙ＜Ｄｙ＜Ｔｙなる関係を有していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
請求項１記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記第一の絶縁膜と第三の絶縁膜との間に磁性膜を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
請求項２記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記第一の絶縁膜と第三の絶縁膜との間に磁性膜を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
請求項５記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁性膜は、硬磁性膜または軟磁性膜を含有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
請求項６記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁性膜は、硬磁性膜または軟磁性膜を含有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
基体上に再生ヘッドと記録ヘッドとが形成された薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
前記再生ヘッドの形成工程は、下部シールドを形成する工程と、センサ膜を成膜する工程と、センサ膜をトラック方向に加工する工程と、センサ膜をトラック方向に加工する工程の後にセンサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定する工程と、これらの上に第三の絶縁膜を形成する工程と、上部シールドを形成する工程とを含み、
前記センサ膜をトラック方向に加工する工程は、センサ膜をトラック方向にエッチング後に少なくともセンサ膜壁面を保護する第一の絶縁膜を形成する工程を含み、
前記センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定する工程は、センサ膜を媒体対向面から奥方向の長さにエッチングすると共に、連続して第四の絶縁膜を形成する工程を含み、
前記第三の絶縁膜を形成する工程は、トラック方向においては前記第一の絶縁膜におけるトラック方向の外側端部間距離よりも小さく、かつ、媒体対向面から奥行き方向においては前記センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さよりも大きいパターンを用いて、前記第三の絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
基体上に再生ヘッドと記録ヘッドとが形成された薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
前記再生ヘッドの形成工程は、下部シールドを形成する工程と、センサ膜を成膜する工程と、センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定する工程と、センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定する工程の後にセンサ膜をトラック方向に加工する工程と、これらの上に第三の絶縁膜を形成する工程と、上部シールドを形成する工程とを含み、
前記センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定する工程は、センサ膜を媒体対向面から奥方向の長さにエッチングすると共に、連続して第四の絶縁膜を形成する工程を含み、
前記センサ膜をトラック方向に加工する工程は、センサ膜をトラック方向にエッチング後に少なくともセンサ膜壁面を保護する第一の絶縁膜を形成する工程を含み、
前記第三の絶縁膜を形成する工程は、トラック方向においては前記第一の絶縁膜におけるトラック方向の外側端部間距離よりも小さく、かつ、媒体対向面から奥行き方向においては前記センサ膜の媒体対向面方向の長さよりも大きいパターンを用いて、前記第三の絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク装置に使用される薄膜磁気ヘッドに関するものであり、特に再生用に使用される薄膜磁気ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＨＤＤ(Hard Disk Drive)の高記録密度化に伴い、搭載される薄膜磁気ヘッドは一層の狭トラック化及び狭ギャップ化、高感度化が求められている。現在、薄膜磁気ヘッドは記録ヘッドと再生ヘッドが組み合わされて用いられている。再生ヘッドとしてはＧＭＲ効果を利用したＧＭＲヘッドが主流で用いられている。このＧＭＲヘッドは、電気信号をセンサ膜の膜面内に平行に流すＣＩＰ(Current In Plane)型のヘッドである。今後の更なる記録密度の向上の為に、狭トラック化及び狭ギャップ化においても高出力化に有利と思われるＴＭＲ(Tunneling MagnetoResistive effect)ヘッド及びＣＰＰ-ＧＭＲ(Current Perpendicular to a Plane-Giant MagnetoResistive effect)ヘッドの開発が盛んに行われている。このＴＭＲヘッド及びＣＰＰ-ＧＭＲヘッドは従来のＧＭＲヘッドとは異なり、電気信号をセンサ膜の膜面内に平行に流すＣＩＰ型ヘッドではなく、膜面と垂直方向に流すＣＰＰ型ヘッドである。
【０００３】
ＴＭＲヘッドに関して、特開2002-280635号公報には、ＴＭＲセンサ膜の絶縁障壁層を改良し、絶縁性、耐現像液性、平滑性、放熱性を向上させることが記載されている。ＣＰＰ-ＧＭＲヘッドに関して、特開2003-198000号公報には、センサ膜に接する下部電極を凸形状にし、上部電極のセンサ膜に接触する幅を下部電極よりも小さくすることでアライメントマージンを向上することが記載されている。特開2003-298144号公報には、凸形状部分を平坦化し、より均一なセンサ膜形成を可能とし、特性を向上させることが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開2002-280635号公報
【特許文献２】特開2003-198000号公報
【特許文献３】特開2003-298144号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＣＰＰ型ヘッドは、磁気シールドとして用いていた上下のシールドが電極として併用されることが多い。そして、センサ膜の壁面に絶縁膜を配置、センサ膜の膜面上下に電極を配置して、電流を膜面と垂直方向に流すのである。このように垂直方向に電流を流す場合、上下電極間に不必要な電流経路、つまり、短絡等が発生すると致命的な欠陥となる。また、上下電極間の絶縁耐圧が低下した場合も、短絡不良の発生確率が増加し、結果的に歩留まりの低下を招く。今後の狭ギャップ化に伴い、シールド間距離は小さくなる傾向にあり、短絡発生や耐圧低下の可能性はますます大きくなると思われる。
【０００６】
また、今後の狭ギャップ化に伴って電極である上下シールド間距離が小さくなった場合、電極である上下シールド間の静電容量が増加する。静電容量は距離だけではなく、電極面積とも重要な関係を持ち、電極面積が大きいほど静電容量は増加する。静電容量が増加すると、高周波特性が悪化することが懸念される。今後の記録密度向上のためには信号周波数も上げることも必要である。よって、この高周波特性の悪化により、記録密度向上は困難なると考えられる。
【０００７】
上記内容について図面を用いて説明する。図2は従来のＣＰＰ型ヘッドの説明図である。図2(a)は媒体対向面（ＡＢＳ）から見た図、図2(b)は図2(a)の平面投影図である。
【０００８】
図2(a)において、電極でもある上部シールド11及び下部シールド1がセンサ膜であるＣＰＰ膜3を介して接続されている。信号電流の流れとしては、例えば上部シールド11からＣＰＰ膜3を通って下部シールド1へと流れる。電流がＣＰＰ膜3を通らずに流れた場合、分流損失によって出力低下を引き起こす。そのため、図2(a) に示すように、絶縁膜2、絶縁膜5、絶縁膜8、絶縁膜10を用いて上部シールド11及び下部シールド1の絶縁性を確保している。また、ＣＰＰ膜3に接している絶縁膜5はＣＰＰ膜3壁面の絶縁性も確保している。絶縁膜5上に接する磁区制御膜6（または補助シールド膜）は絶縁膜5と略同一形状である。
【０００９】
それぞれの膜のパターン寸法について説明する。絶縁膜5の内側距離をＴｗとする。このＴｗはＣＰＰ膜3の幅でもあり、再生信号を読み込むトラック幅となる。より詳細には、ＣＰＰ膜3は多層膜で構成されており（図示せず）、この多層膜の中で媒体磁界に対応して磁化回転する膜の幅がトラック幅である。前記Ｔｗは、後述のトラック形成レジストパターン4を用いて形成したトラック形成パターン41により規定される。絶縁膜2の幅をＡｘ、絶縁膜5の端部間距離をＢｘ、絶縁膜10の距離をＤｘ、トラック形成パターン41の外周幅をＴｘとする。これらのパターン寸法関係はＴｗ＜Ａｘ＜Ｂｘ＜Ｄｘ＜Ｔｘという関係である。
【００１０】
さらに重要なのはＴｗ＜Ｂｘ＜Ｄｘという関係である。それは絶縁膜5の端部をエッチングした際に絶縁膜2もエッチングされ膜厚が減少する。すなわち、領域80の部分では絶縁耐圧の劣化が懸念される。その後、絶縁膜8で厚膜化しているもののエッチング段差は残りやすい。このような段差部分では電界集中などにより絶縁破壊が生じやすい。さらに絶縁膜2が下部シールドまでエッチングされた場合や絶縁膜2を省略した構造の場合、絶縁膜8との段差部で絶縁耐圧低下が起こる可能性がある。また、絶縁膜5の端部壁面に金属性の再付着層が形成された場合、再付着層は上部シールド11及び下部シールド1に直接接するようになる為、短絡が発生する。つまり、絶縁膜5の端部のエッチング段差を絶縁膜10で保護していないことが原因である。この関係は前記の通りＴｗ＜Ｂｘ＜Ｄｘという関係である。
【００１１】
次に図2(b)において、それぞれのパターンの形状を説明する。図に示すように絶縁膜2（開口部形状21）及び絶縁膜10（開口部形状101）の開口部はＣＰＰ膜3よりもトラック方向（図で横方向）および奥行き方向（図で縦方向）ともに大きく形成される。この絶縁膜10の開口の奥行き方向の長さをＤｙとする。ＣＰＰ膜3の両端にはトラック形成パターン41が配置される。前記のように、このトラック形成パターン41にてＴｗは規定される。このトラック形成パターン41の奥行き方向の長さをＴｙとする。ＣＰＰ膜3の奥行き方向の長さは素子高さ形成パターン71で規定され、素子高さ形成パターン71の奥行き方向の長さＣｙとする。なお、絶縁膜8は素子高さ形成パターン71と同一形状である。これらのパターン寸法関係はＣｙ＜Ｔｙ＜Ｄｙという関係である。
【００１２】
図2(b)に示すとおり、絶縁膜2又は絶縁膜10の絶縁膜保護の無い領域、つまり、領域88や領域83では絶縁膜8のみで絶縁耐圧を確保しなければならない。これらの領域88や領域83が広いほど、絶縁歩留まりが劣化する可能性がある。同時に、これらの領域88や領域83が広いほどシールド間の静電容量が増大し、高周波特性が悪化する可能性がある。それは絶縁膜2又は絶縁膜10でシールド間の距離を大きくすること出来ず、静電容量が増加するためである。図2(a)の中では領域85の部分である。また、トラック形成パターン41端部や素子高さ形成パターン71端部が絶縁膜で保護されていない部分が多く、これらのパターン端部領域83において絶縁耐圧低下や短絡が生じる可能性がある。
【００１３】
この問題を回避する為、絶縁膜2を厚膜化または絶縁膜2で保護する領域をＣＰＰ膜3の近傍まで近づけることが考えられる。しかし、その後の工程において寸法精度の悪化が懸念される。それは、段差の影響でホトレジストの膜厚分布悪化やハレーションが発生し、結果的にトラック形成パターン41や素子高さ形成パターン71の寸法精度が悪化する懸念があるためである。そのため、狭トラック化や狭ギャップ化と絶縁耐圧歩留まり向上や高周波特性向上等の両立が困難と思われる。従来例のＣＰＰ型ヘッドにおいては上記のような問題が発生すると思われる。
【００１４】
また、前記した特開2002-280635号公報は、絶縁障壁層の改良に関するものであり、センサ膜周辺の絶縁性については触れられていない。特開2003-198000号公報及び特開2003-298144号公報においては、その上下の電極構造からセンサ膜の内側まで絶縁膜を厚くし、絶縁耐圧向上が可能と思われる。しかし、電極に接した部分以外のセンサ膜において、記録媒体に記録された隣接した信号を読み込んでしまうことが懸念される。このことから信号異常の発生、記録密度向上が困難になる可能性がある。
【００１５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、狭トラック化及び狭ギャップ化においても、上下電極間の絶縁耐圧を確保し、短絡不良を防止して、歩留まり向上を図ることのできる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する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記目的を、パターン形状の工夫により達成する。
【００１７】
本発明による薄膜磁気ヘッドは、センサ膜と、センサ膜の膜厚方向に電流を流す手段と、上部シールド及び下部シールドと、媒体対向面側において、センサ膜のトラック方向の両端に配設され、センサ膜のトラック方向壁面に少なくとも一部が接している第一の絶縁膜と、上部シールドと第一の絶縁膜との間に形成された第三の絶縁膜とを有し、第一の絶縁膜がセンサ膜のトラック方向壁面に接している端部間距離をＴｗ、第一の絶縁膜におけるトラック方向の外側端部間距離をＢｘ、第三の絶縁膜におけるトラック方向の内側端部間距離をＤｘとするとき、Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ｂｘなる関係を有している。
【００１８】
また、本発明による薄膜磁気ヘッドは、センサ膜と、センサ膜の膜厚方向に電流を流す手段と、上部シールド及び下部シールドと、媒体対向面側において、センサ膜のトラック方向の両端に配設され、センサ膜のトラック方向壁面に少なくとも一部が接している第一の絶縁膜と、第一の絶縁膜におけるトラック方向端部と下部シールドとの間に形成された第二の絶縁膜と、上部シールドと第一の絶縁膜との間に形成された第三の絶縁膜とを有し、第一の絶縁膜がセンサ膜のトラック方向壁面に接している端部間距離をＴｗ、第一の絶縁膜におけるトラック方向の外側端部間距離をＢｘ、第二の絶縁膜におけるトラック方向の内側端部間距離をＡｘ、第三の絶縁膜におけるトラック方向の内側端部間距離をＤｘとするとき、Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ａｘ＜Ｂｘなる関係を有している。
【００１９】
第一の絶縁膜と第三の絶縁膜との間に磁性膜を有する形態をとることも可能であり、その磁性膜は、硬磁性膜または軟磁性膜を含有する。この場合においても、Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ｂｘ、もしくは、Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ａｘ＜Ｂｘなる関係を有する。
【００２０】
上記は媒体対向面での形状について述べたが、媒体対向面から離れる方向つまりセンサの奥行き方向についても本発明は解決手段を有する。すなわち、本発明の薄膜磁気ヘッドは、Ｔｗを規定するパターンと、センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定するパターンと、第三の絶縁膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定するパターンとを有し、Ｔｗを規定するパターンにおいて媒体対向面から奥行き方向のパターンの長さをＴｙ、センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定したパターンの奥行き方向長さをＣｙ、第三の絶縁膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定するパターンの媒体対向面から奥方向の長さをＤｙとすると、Ｃｙ＜Ｄｙ＜Ｔｙなる関係を有する。
【００２１】
本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法は、再生ヘッドの形成工程は、下部シールドを形成する工程と、センサ膜を成膜する工程と、センサ膜をトラック方向に加工する工程と、センサ膜をトラック方向に加工する工程の後にセンサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定する工程と、これらの上に第三の絶縁膜を形成する工程と、上部シールドを形成する工程とを含み、センサ膜をトラック方向に加工する工程は、センサ膜をトラック方向にエッチング後に少なくともセンサ膜壁面を保護する第一の絶縁膜を形成する工程を含み、センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定する工程は、センサ膜を媒体対向面から奥方向の長さにエッチングすると共に、連続して第四の絶縁膜を形成する工程を含み、第三の絶縁膜を形成する工程は、トラック方向においては前記第一の絶縁膜におけるトラック方向の外側端部間距離よりも小さく、かつ、媒体対向面から奥行き方向においては前記センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さよりも大きいパターンを用いて、当該第三の絶縁膜を形成する工程を含む。
【００２２】
また、別の製造方法としては、再生ヘッドの形成工程は、下部シールドを形成する工程と、センサ膜を成膜する工程と、センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定する工程と、センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定する工程の後にセンサ膜をトラック方向に加工する工程と、これらの上に第三の絶縁膜を形成する工程と、上部シールドを形成する工程とを含み、センサ膜の媒体対向面から奥行き方向の長さを規定する工程は、センサ膜を媒体対向面から奥方向の長さにエッチングすると共に、連続して第四の絶縁膜を形成する工程を含み、センサ膜をトラック方向に加工する工程は、センサ膜をトラック方向にエッチング後に少なくともセンサ膜壁面を保護する第一の絶縁膜を形成する工程を含み、第三の絶縁膜を形成する工程は、トラック方向においては前記第一の絶縁膜におけるトラック方向の外側端部間距離よりも小さく、かつ、媒体対向面から奥行き方向においてはセンサ膜の媒体対向面方向の長さよりも大きいパターンを用いて、当該第三の絶縁膜を形成する工程を含む。
【００２３】
上記手段により、狭トラック化及び狭ギャップ化においても、上下電極間の絶縁耐圧の確保及び短絡不良の防止が可能になり、歩留まりを向上することができる。また、上下電極間の狭ギャップ面積を縮小することで静電容量を低減し、周波数特性の向上を図ることも可能となる。さらに本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載することにより、記録密度が向上し、周波数特性が良好な磁気ディスク装置が高歩留まりで得られる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、狭トラック化及び狭ギャップ化においても、上下電極間の絶縁耐圧を確保し、短絡不良を防止して、歩留まりを向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。通常、本発明の薄膜磁気ヘッドは再生ヘッドとして用いられ、記録ヘッドと組み合わせて使用される。以下において特に記載が無い場合、記録ヘッド部分は省略し、再生ヘッド部分のみ説明する。また、以下の各図において、同じ構成部分には同じ符号を付して説明する。
【００２６】
図1は、本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施例を示す概略図である。図1(a)は媒体対向面から見た図、図1(ｂ)は平面投影図である。
【００２７】
図1(a)において、電極でもある上部シールド11及び下部シールド1がセンサ膜であるＣＰＰ膜3を介して接続されている。信号電流の流れとしては、例えば上部シールド11からＣＰＰ膜3を通って下部シールド1へと流れる。そのため、図1(a) に示すように絶縁膜2、絶縁膜5、絶縁膜8、絶縁膜10を用いて、上部シールド11及び下部シールド1の絶縁性を確保している。また、ＣＰＰ膜3に接している絶縁膜5はＣＰＰ膜3壁面の絶縁性も確保している。絶縁膜5上に接する磁区制御膜6（または補助シールド膜）は絶縁膜5と略同一形状である。
【００２８】
それぞれのパターン寸法について説明する。絶縁膜5の内側距離をＴｗとする。このＴｗはＣＰＰ膜3の幅でもあり、再生信号を読み込むトラック幅となる。より詳細には、ＣＰＰ膜3は多層膜で構成されており（図示せず）、この多層膜の中で媒体磁界に対応して磁化回転する膜の幅がトラック幅である。Ｔｗは、後述のトラック形成レジストパターン4を用いて形成したトラック形成パターン41により規定される。これらの点は従来例の図2(a)と同様である。絶縁膜2の幅をＡｘ、絶縁膜5の端部間距離をＢｘ、絶縁膜10の距離をＤｘ、トラック形成パターン41の外周幅をＴｘとする。これらのパターン寸法関係はＴｗ＜Ｄｘ＜Ａｘ＜Ｂｘ＜Ｔｘという関係であり、従来例の図2で示した関係と異なる。ここでさらに重要なのはＴｗ＜Ｄｘ＜Ｂｘという関係が成立することである。この関係によって、絶縁膜５端部のエッチング領域80における絶縁膜2の膜厚減少部分や、絶縁膜5の端部エッチング段差を絶縁膜10で保護することが可能となる。これによって絶縁耐圧の向上が可能となり、歩留まりも向上する。また、絶縁膜2が省略された場合でも、絶縁膜5の端部エッチング段差を絶縁膜10で保護するので本構造は有効である。
【００２９】
次に図1(b)において、それぞれのパターンの形状を説明する。図1(b)に示すように、絶縁膜2及び絶縁膜10の開口部はＣＰＰ膜3よりもトラック方向（図で横方向）および奥行き方向（図で縦方向）ともに大きく形成される。この絶縁膜10の開口部の奥行き方向の長さをＤｙとする。ＣＰＰ膜3の両端には、トラック形成パターン41を配置する。前記のように、このトラック形成パターン41にてＴｗは規定される。このトラック形成パターン41の奥行き方向の長さをＴｙとする。ＣＰＰ膜3の奥行き方向の長さは素子高さ形成パターン71で規定され、素子高さ形成パターン71の奥行き方向の長さＣｙとする。なお、絶縁膜8は素子高さ形成パターン71と同一形状である。これらの点は前記従来例と同様である。しかし、本発明のパターン寸法は、Ｃｙ＜Ｄｙ＜Ｔｙという関係を有する点が重要である。
【００３０】
図1(b)に示すとおり、図2(b)のような従来例よりも絶縁膜10の保護領域をＣＰＰ膜3近傍まで近づけたことで、絶縁膜2又は絶縁膜10の絶縁膜保護の無い領域、つまり、領域88や領域83を縮小化することが可能となる。つまり、絶縁膜8のみで絶縁耐圧を確保している領域の縮小化が可能である。従来例の図2(b)よりもこれらの領域が縮小しているので、絶縁歩留まりを向上することが可能となる。同時にこれらの領域が縮小しているのでシールド間の静電容量が減少し、高周波特性が向上することも可能である。言い方を変えると、媒体対向面から見ると図1(a)での領域85において絶縁膜10でシールド間の距離を広げることが可能で、これにより静電容量を減少させることが可能であるためである。図1(a)と図2(a)における領域85を比較すると明確である。また、トラック形成パターン41端部や素子高さ形成パターン71端部が絶縁膜で保護されていない領域83を縮小化している。よって、トラック形成パターン41端部や素子高さ形成パターン71端部において絶縁耐圧低下や短絡の発生を従来よりも低減することが可能である。
【００３１】
上記効果は絶縁膜10の保護領域をＣＰＰ膜3近傍まで近づけたためであるので、絶縁膜2を厚膜化または絶縁膜2で保護する領域をＣＰＰ膜3近傍まで近づけることを考慮することは無くなる。逆に絶縁膜2で保護する領域をＣＰＰ膜3から離すことも可能となる。これにより、絶縁膜2の段差の影響が低減可能となり、ホトレジストの膜厚分布向上やハレーション低減等が図れる。その結果、トラック形成パターン41や素子高さ形成パターン71の寸法精度の向上も可能となる。よって、狭トラック化や狭ギャップ化と絶縁耐圧歩留まり向上や高周波特性向上等の両立が可能になる。
【００３２】
図3及び図4に、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例を示す。これは図1に示した薄膜磁気ヘッドの製造工程図であり、媒体対向面から見た図を図3(a-1)〜図3(a-4)、図4(a-1)〜図4(a-4)に、それぞれの平面投影図を図3(b-1)〜図3(b-4)、図4(b-1)〜図4(b-3)に示す。
【００３３】
図3(a-1)及び図3(b-1)に示すように、基体(図示せず)側から下部シールド1を形成し、その上に絶縁膜2を形成する。絶縁膜2は開口部を有しており、媒体対向面におけるその間隔はＡｘである。図3(b-1）に示すように、絶縁膜2の開口部は形状21を有している。
【００３４】
次に、図3(a-2)及び図3(b-2)に示すように、ＣＰＰ膜3を成膜する。その後、ホトリソグラフィプロセスを用いてトラック形成レジストパターン4を形成する。トラック形成レジストパターン4の外側端部間距離をＴｘ、中心部におけるトラック形成レジストパターン4の幅をＴｗとする。図3(b-2)から明らかなように、トラック形成レジストパターン4は二つの開口部を有しており、その開口部形状41を有している。トラック形成レジストパターン4の開口部形状41のＡＢＳから奥方向のパターンの長さはＴｙである。
【００３５】
次に、図3(a-3)及び図3(b-3)に示すように、トラック形成レジストパターン4をエッチングマスクとして用いて、ＣＰＰ膜3をエッチングする。さらに、トラック形成レジストパターン4を残したまま絶縁膜5及び磁区制御膜6（または補助シールド膜）を成膜し、トラック形成レジストパターン4を除去する。このようにすることでＣＰＰ膜3や絶縁膜5及び磁区制御膜6（または補助シールド膜）にトラック形成レジストパターン4の形状41が転写される。図3(b-3)に示すように、開口部形状41のＡＢＳから奥方向のパターンの長さＴｙは、絶縁膜5のＡＢＳから奥方向のパターンの長さでもある。
【００３６】
次に、図3(a-4)及び図3(b-4)に示すように、ホトリソグラフィプロセスを用いて素子高さ形成レジストパターン7を形成する。素子高さ形成レジストパターン7の幅をＨｘとする。（ｂ-4）素子高さ形成レジストパターン7の外周は、図3(b-4)に示す形状71を有している。素子高さ形成レジストパターン7のＡＢＳから奥方向のパターンの長さはＣｙである。
【００３７】
次に、図4(a-1)及び図4(b-1)に示すように、素子高さ形成レジストパターン7をエッチングマスクとして用い、ＣＰＰ膜3、絶縁膜5及び磁区制御膜6（または補助シールド膜）をエッチングする。さらに、素子高さ形成レジストパターン7を残したまま絶縁膜8を成膜し、素子高さ形成レジストパターン7を除去する。このようにすることでＣＰＰ膜3や絶縁膜5及び磁区制御膜6（または補助シールド膜）に素子高さ形成レジストパターン7の形状が転写される。絶縁膜5の外側端部間距離をＢｘとすると、このＢｘは素子高さ形成レジストパターン7の幅Ｈｘにほぼ等しい。なぜなら、前述の通り、素子高さ形成レジストパターン7をエッチングマスクとして用い、絶縁膜5をエッチングしたからである。また、エッチングの際に生じるオーバーエッチングにより、絶縁膜2は膜減りする。このときに生じた段差は、その後に絶縁膜8を成膜することで低減され、絶縁膜8を厚くすることで段差低減を図ることが可能である。しかし、絶縁膜8を厚くすることで段差低減を図った場合、その後の素子高さ形成レジストパターン7の除去が困難になる懸念がある。図4(b-1)に示すように、ＣＣＰ膜3のＡＢＳから奥方向のパターンの長さはＣｙである。なぜなら、前述の通り、素子高さ形成レジストパターン7をエッチングマスクとして用い、ＣＣＰ膜3をエッチングしたからである。
【００３８】
次に、図4(a-2)及び図4(b-2)に示すように、絶縁膜10を形成する為のレジストパターン9を形成する。レジストパターン9のＡＢＳから奥方向のパターンの長さはＤｙである。
【００３９】
その後、図4(a-3)及び図4(b-3)に示すように、絶縁膜10を成膜し、レジストパターン9を除去する。すると、開口部形状101で間隔Ｄｘを有する絶縁膜10が形成される。この絶縁膜10の間隔Ｄｘはレジストパターン9の幅にほぼ等しい。このレジストパターン9は、前記トラック形成レジストパターン4や素子高さ形成レジストパターン7ほどの寸法精度の必要性は無い。そのため、レジストパターン9はレジスト膜厚の厚膜化が可能である。よって、絶縁膜10が厚くなっても除去がしやすい。図4(b-3)に示すように、絶縁膜10の開口部形状101のＡＢＳから奥方向のパターンの長さはＤｙにほぼ等しい。これまでのパターン寸法の関係は、図にも示しているとおり、Ｃｙ＜Ｄｙ＜Ｔｙなる関係を有していることが重要である。
【００４０】
次に、図4(a-4)に示すように、上部シールド11を形成して、図1の実施例に示した薄膜磁気ヘッドは製造される。これまでのパターン寸法の関係は、Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ａｘ＜Ｂｘなる関係を有している。ここでより重要なのは、Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ｂｘなる関係を有していることである。よって、本発明の効果が得られる。また、本製造方法は素子高さ方向の加工前にトラック方向を加工している。これにより、Ｔｗを規定するトラック形成レジストパターン4は絶縁膜2の段差の影響を受けるのみであり、段差の影響などによる寸法精度の悪化は最小限に抑えることが可能である。
【００４１】
図5は、本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図である。図5(a)は媒体対向面から見た図、図5(ｂ)は平面投影図である。
【００４２】
本実施例の薄膜磁気ヘッドは、媒体対向面から見た場合、図5(a)においてＢｘ＝Ｔｘとなっている点が図1に示した実施例のヘッドと異なる。面投影図でも異なっている。例えば領域83で見た場合は膜構成が異なる。図1(b)での領域83では絶縁膜8が配置される。しかし、図5(b)では絶縁膜5と磁区制御膜6（または補助シールド膜）が配置される。この場合でも、Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ａｘ＜Ｂｘなる関係、さらに重要なＴｗ＜Ｄｘ＜Ｂｘなる関係を有しており、本発明の効果は発揮される。また、Ｃｙ＜Ｄｙ＜Ｔｙなる関係も有している。
【００４３】
図6は、図5に示した薄膜磁気ヘッドの製造工程例を示す図であり、媒体対向面から見た図である。
【００４４】
先ず、図6(a）に示すように、基体(図示せず)側から下部シールド1を形成し、その上に絶縁膜2を形成する。絶縁膜2は開口部を有しており、媒体対向面におけるその間隔はＡｘである。次に、図6(b）に示すように、ＣＰＰ膜3を成膜する。その後、ホトリソグラフィプロセスを用いて素子高さ形成レジストパターン7を形成する。素子高さ形成レジストパターン7の幅をＨｘとする。次に、図6(c)に示すように、素子高さ形成レジストパターン7をエッチングマスクとして用い、ＣＰＰ膜3をエッチングする。さらに、素子高さ形成レジストパターン7を残したまま絶縁膜8を成膜し、素子高さ形成レジストパターン7を除去する。また、エッチングの際に生じるオーバーエッチングにより、絶縁膜2は膜減りする。このときに生じた段差は、その後に絶縁膜8を成膜することで低減され、絶縁膜8を厚くすることで段差低減を図ることが可能である。しかし、絶縁膜8を厚くすることで段差低減を図った場合、その後の素子高さ形成レジストパターン7の除去が困難になる懸念がある。
【００４５】
次に、図6(d)に示すように、ホトリソグラフィプロセスを用いてトラック形成レジストパターン4を形成する。トラック形成レジストパターン4の外側端部間距離をＴｘ、中心部におけるトラック形成レジストパターン4の幅をＴｗとする。次に、図6(e)に示すように、トラック形成レジストパターン4をエッチングマスクとして用い、ＣＰＰ膜3および絶縁膜8をエッチングする。さらに、トラック形成レジストパターン4を残したまま絶縁膜5及び磁区制御膜6（または補助シールド膜）を成膜し、トラック形成レジストパターン4を除去する。このようにすることでＣＰＰ膜3や絶縁膜5及び磁区制御膜6（または補助シールド膜）にトラック形成レジストパターン4の形状が転写される。絶縁膜5の外側端部間距離をＢｘとすると、このＢｘはトラック形成レジストパターン4の外側端部間距離をＴｘにほぼ等しい。なぜなら、前述の通り、トラック形成レジストパターン4をエッチングマスクとして用い、ＣＰＰ膜3および絶縁膜8をエッチングしたからである。
【００４６】
次に、図6(f)に示すように、絶縁膜10を形成する為のレジストパターン9を形成する。その後、図6(g)に示すように、絶縁膜10を成膜し、レジストパターン9を除去する。すると、間隔Ｄｘを有する絶縁膜10が形成される。この絶縁膜10の間隔Ｄｘはレジストパターン9の幅にほぼ等しい。このレジストパターン9は、前記トラック形成レジストパターン4や素子高さ形成レジストパターン7ほどの寸法精度の必要性は無い。そのため、レジストパターン9はレジスト膜厚の厚膜化が可能である。よって、絶縁膜10が厚くなっても除去がしやすい。最後に、図6(h)に示すように、上部シールド11を形成して、図5に示した薄膜磁気ヘッドは製造される。これまでのパターン寸法の関係は、Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ａｘ＜Ｂｘなる関係を有している。ここでより重要なのは、Ｔｗ＜Ｄｘ＜Ｂｘなる関係を有していることである。
【００４７】
図6にて示した製造方法は、図3及び図4で示した製造方法とは異なり、素子高さ方向を加工後、トラック方向を加工している。つまり、図6での加工順番は、図3及び図4で示した加工順番とは逆な部分がある。しかし、上記に示したとおり、本発明の有効性は発揮される。また、本実施例の製造方法は、トラック方向の加工前に素子高さ方向を加工することにより、素子高さ方向を規定する素子高さ形成レジストパターン7は絶縁膜2の段差の影響を受けるのみであり、段差の影響などによる寸法精度の悪化は最小限に抑えることが可能である。
【００４８】
図7は、本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図である。図7(a)は媒体対向面から見た図、図7(ｂ)は平面投影図である。本実施例は、絶縁膜2を省略した場合の例である。本実施例における更なる改善効果としては、絶縁膜2を省略したことにより段差が低減し、トラック形成レジストパターン4及び素子高さ形成レジストパターン7の寸法精度が向上することである。図7はトラック形成を先に行った場合のものであるが、後述の図9に示すように、素子高さ形成を先に行っても同様の効果がある。
【００４９】
図8は、本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図である。図8(a)は媒体対向面から見た図、図8(ｂ)は平面投影図である。本実施例は、絶縁膜2及び補助シールド膜6を省略した場合の例である。本構造は補助シールド膜6としての機能を上部シールド11で兼用、磁区制御としての機能をＣＰＰ膜3の内部に有するものである。本実施例の更なる改善効果としては、補助シールド膜6が無いので、補助シールド膜6と上部シールド11との界面で生じるような不連続性が無く、磁気的に安定してシールド効果を発揮することである。
【００５０】
図9は、本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図である。図9(a)は媒体対向面から見た図、図9(ｂ)は平面投影図である。本実施例は、図5において絶縁膜2を省略した場合の例である。本実施例における更なる改善効果としては、絶縁膜2を省略したことにより段差が低減し、素子高さ形成レジストパターン7の寸法精度が向上することである。また、絶縁膜2を省略したことにより段差が低減しているので、後に形成するトラック形成レジストパターン4の寸法精度向上の効果もある。
【００５１】
図10は、本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図である。図10(a)は媒体対向面から見た図、図10(ｂ)は平面投影図である。本実施例は、図5において絶縁膜2及び補助シールド膜6を省略した場合の例である。本構造は補助シールド膜6としての機能を上部シールド11で兼用、磁区制御としての機能をＣＰＰ膜3の内部に有するものである。本実施例の更なる改善効果としては、補助シールド膜6が無いので、補助シールド膜6と上部シールド11との界面で生じるような不連続性が無く、磁気的に安定してシールド効果を発揮することである。
【００５２】
図11は、本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図である。本実施例は、図1(a)においてＣＰＰ膜3にテーパーを有する構造としたものである。本実施例の更なる改善効果としては、電流方向に対する断面積を増加する事が可能となり、素子の低抵抗化が可能となる。また、ＣＰＰ膜のテーパー部に反強磁性層を有する場合、反強磁性層の特性安定性が増す。なぜなら、反強磁性層の特性は体積が増すほど安定化するからである。つまり、素子の低抵抗化と特性安定性を得ることが可能となる。
【００５３】
図12は、本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図である。本実施例は、図8(a)においてＣＰＰ膜3にテーパーを有する構造としたものである。また、絶縁膜10にもテーパーを有する構造としている。本実施例の更なる改善効果としては、図11に示した実施例と同様であり、電流方向に対する断面積を増加する事が可能となり、素子の低抵抗化が可能となる。また、ＣＰＰ膜のテーパー部に反強磁性層を有する場合、反強磁性層の特性安定性は増す。なぜなら、反強磁性層の特性は体積が増すほど安定化するからである。つまり、素子の低抵抗化と特性安定性を得ることが可能となる。また、絶縁膜10のテーパー化により、上部シールド11は絶縁膜10の端部などで発生する磁壁を減少することができる。
【００５４】
図13は、本発明による磁気ヘッドの実施例を示す概略図である。本実施例に示した磁気ヘッド200は再生ヘッド60と記録ヘッド50で構成されている。記録ヘッド60は垂直記録対応の単磁極ヘッドであり、補助磁極51、コイル52、コイル絶縁膜53、主磁極54を有している。記録ヘッドとしては、面内記録用の記録ヘッドを用いることも可能である。再生ヘッド60は、前記実施例にて説明してきた薄膜磁気ヘッドであり、下部シールド1、ＣＰＰ膜3、上部磁極11のみ示し、他の構成部分は図示を省略してある。本実施例の磁気ヘッドは、これまで説明してきた効果を有しており、狭トラック化及び狭ギャップ化においても、上下電極間の絶縁耐圧を確保及び短絡不良を防止し、歩留まりの向上が可能である。また、再生ヘッドにおいて上下電極間の狭ギャップ面積を縮小することで静電容量が低減され、周波数特性が向上する。
【００５５】
図14は、本発明の磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置の概略図である。この磁気ディスク装置は、スピンドル261によって回転駆動される磁気ディスク260、磁気ディスク260の所望のトラックに位置決めされて情報の記録あるいは再生を行う磁気ヘッド200を備える。磁気ヘッド200には、図13に示した本発明による磁気ヘッドが搭載されている。磁気ヘッド200はジンバル263に支持されており、ボイスコイルモータ264等のアクチュエータによって磁気ディスクのトラック上に位置決めされる。磁気ヘッド200は配線266を介して信号処理回路256と接続され、記録ヘッドへの記録信号あるいは再生ヘッドからの再生信号は信号処理回路256で処理される。磁気ヘッド200に、再生ヘッドとして本発明による薄膜磁気ヘッドを搭載することにより、従来の磁気ディスク装置よりも記録密度を向上し、信号処理速度を向上することができる。
【００５６】
以上、いくつかの実施例を用いて本発明の内容を具体的に説明してきたが、上記実施例以外にも本発明の基本的な技術思想に基づいて種々の変形形態をとり得るのは明らかである。
【００５７】
なお、センサ膜３の膜構成については詳細には触れてはいないが、センサ膜３に対して垂直な方向に検知電流を流す構造であれば、ＧＭＲ、ＴＭＲ、その他どのような膜構成のセンサ膜３であっても本発明の効果は変わるものではない。また、上記ではセンサ膜３がそのまま媒体対向面に露出する形態について述べてきたが、センサ膜３の一部のみが露出するように配置された場合やセンサ膜３が媒体対向面に露出しない場合においても、トラック方向や媒体対向面から奥行き方向の関係が本発明の関係を有することで同様の効果を発揮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施例を示す概略図。
【図２】従来のＣＰＰ型ヘッドの説明図。
【図３】図1に示した薄膜磁気ヘッドの製造工程図
【図４】図1に示した薄膜磁気ヘッドの製造工程図
【図５】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図。
【図６】図5に示した薄膜磁気ヘッドの製造工程例を示す図。
【図７】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図。
【図８】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図。
【図９】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図。
【図１０】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図。
【図１１】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図。
【図１２】本発明による薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す概略図。
【図１３】本発明による磁気ヘッドの実施例を示す概略図。
【図１４】本発明の磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置の概略図。
【符号の説明】
【００５９】
１    下部シールド
２    第二の絶縁膜
３    センサ膜
４    トラック形成レジストパターン
５    第一の絶縁膜
６    磁性膜
７    素子高さ形成レジストパターン
８    第四の絶縁膜
９    レジストパターン
１０    第三の絶縁膜
１１    上部シールド
２１    第二の絶縁膜パターン
４１    トラック形成パターン
７１    素子高さ形成パターン
１０１    第三の絶縁膜パターン
８０    第一の絶縁膜の端部領域（媒体対向面）
８１    第一の絶縁膜の端部領域（平面投影図）
８５    第一の絶縁膜端部とセンサ膜間領域（媒体対向面）
８８    第二の絶縁膜又は第三の絶縁膜での無保護領域
８３    第二の絶縁膜又は第三の絶縁膜での無保護領域（トラック形成パターン内部領域）
５０    記録ヘッド
５１    下部磁極
５２    コイル
５３    コイル絶縁膜
５４    主磁極
６０    再生ヘッド
２００    磁気ヘッド
２６０    磁気ディスク
２６１    スピンドル
２６３    ジンバル
２６４    ボイスコイルモータ
２６５    信号処理回路
Ｔｗ    第一の絶縁膜のセンサ膜側の端部間距離
Ａｘ    第二の絶縁膜のセンサ膜側の間隔
Ｂｘ    第一の絶縁膜の外側端部間距離
Ｄｘ    第三の絶縁膜の間隔
Ｔｘ    トラック形成パターンの外周幅
Ｔｙ    トラック形成パターンの奥行き方向長さ
Ｄｙ    第三の絶縁膜パターンの奥行き方向長さ
Ｃｙ    素子高さ形成パターンの奥行き方向長さ
ＡＢＳ    媒体対向面
【図１】
2006031819.tif 000003
【図２】
2006031819.tif 000004
【図３】
2006031819.tif 000005
【図４】
2006031819.tif 000006
【図５】
2006031819.tif 000007
【図６】
2006031819.tif 000008
【図７】
2006031819.tif 000009
【図８】
2006031819.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006031819.tif 000012
【図１１】
2006031819.tif 000013
【図１２】
2006031819.tif 000014
【図１３】
2006031819.tif 000015
【図１４】
2006031819.tif 000016