(57)【要約】      （修正有）【課題】磁路長が小さくかつ直流抵抗値の小さな、トロイダルコイルを有する磁気ヘッドを提供する。【解決手段】主磁極層（第１磁性層）１１０の下側に配置された第２コイル層（第２コイル片）１０８の膜厚ｔ２が、第１コイル層（第１コイル片）１１５の膜厚ｔ１より大きくなっている。これにより、主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）１１７の間隔１２２内に配置された第１コイル層（第１コイル片）１１５の膜厚ｔ１を小さくして、主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）１１７を流れる磁束の磁路長を小さくしつつも、第２コイル層（第２コイル片）１０８の膜厚ｔ２を厚くすることによってコイル層全体の直流抵抗値を低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法がトラック幅を規制する第１磁性層、及び記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法が前記トラック幅よりも広い幅寸法で形成される第２磁性層を有し、前記第１磁性層と前記第２磁性層とが素子厚さ方向に間隔を開けて配置されるとともに、これらの第１磁性層と第２磁性層がハイト側で接続されており、
前記第１磁性層及び第２磁性層と交叉する方向に伸長している複数の第１コイル片が、前記第１磁性層と前記第２磁性層との前記間隔内で、ハイト方向に所定間隔を空けて形成され、
前記第１磁性層と前記第２磁性層の前記間隔の外側に、前記第１磁性層及び第２磁性層と交叉する方向に伸長している複数の第２コイル片がハイト方向に所定間隔を空けて形成され、
隣りあう前記第１コイル片の端部どうしが、前記第２コイル片を介して接続されることにより前記第１磁性層又は前記第２磁性層の周囲をトロイダル状に巻回するコイル層が形成されており、
前記第２コイル片の膜厚が、前記第１コイル片の膜厚より大きいことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第２コイル片が前記第１磁性層と前記第２磁性層のうち下側に位置する層の下方に形成されている請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１磁性層の上側に、磁性材料からなる補助ヨーク層が形成されている請求項１または２記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
前記第１磁性層の下側に、磁性材料からなる補助ヨーク層が形成されている請求項１または２記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
前記補助ヨーク層が前記第１磁性層と前記第２磁性層の前記間隔内に形成されている請求項２ないし４のいずれかに記載の磁気ヘッド。
【請求項６】
前記補助ヨーク層の前記対向面側の前端面が上方に向かうにつれてハイト方向に後退する傾斜面又は曲面である請求項２ないし５のいずれかに記載の磁気ヘッド。
【請求項７】
前記補助ヨーク層はスパッタ法によって形成されている請求項２ないし６のいずれかに記載の磁気ヘッド。
【請求項８】
前記第２磁性層と前記第１磁性層が前記補助ヨーク層を介して接続されている請求項２ないし７のいずれかに記載の磁気ヘッド。
【請求項９】
以下の工程を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
（ａ）ハイト方向と交叉する方向に伸長する複数本の第２コイル片を、ハイト方向に所定間隔を空けて形成する工程と、
（ｂ）記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法がトラック幅を規制する第１磁性層を、前記第２コイル片の上側に形成する工程と、
（ｃ）前記第１磁性層の上に、磁性材料からなる補助ヨーク層をスパッタ法を用いて形成する工程と、
（ｄ）前記第１磁性層及び前記補助ヨーク層の上側に、前記第１磁性層と交叉する方向に伸長する第１コイル片を、ハイト方向に所定間隔を空けて複数個、前記第２コイル片の膜厚より小さい膜厚で形成し、隣りあう前記第１コイル片の端部どうしを、前記第２コイル片を介して接続することにより前記第１磁性層の周囲をトロイダル状に巻回するコイル層を形成する工程と、
（ｅ）前記第１コイル片の上側に、記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法が前記トラック幅よりも広い幅寸法で形成される第２磁性層を形成し、第１磁性層と第２磁性層とをハイト側で接続する工程。
【請求項１０】
前記（ｃ）工程において、トラック幅方向の磁場中で、前記補助ヨーク層の形成をおこなう請求項９記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記（ｅ）工程において、前記第２磁性層と前記第１磁性層を前記補助ヨーク層を介して接続する請求項９又は１０に記載の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、例えば浮上式磁気ヘッドなどに使用される記録用の磁気ヘッドに係り、特に、コイル層の直流抵抗値を低減することのできる磁気ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１９は、従来の磁気ヘッドを示す縦断面図である。
図１９示す磁気ヘッドＨ１は、記録媒体Ｍに垂直磁界を与え、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させる、いわゆる垂直記録磁気ヘッドと呼ばれるものである。
【０００３】
記録媒体Ｍは例えばディスク状であり、その表面に残留磁化の高いハード膜Ｍａが、内方に磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂを有しており、ディスクの中心が回転軸中心となって回転させられる。
【０００４】
スライダ１はＡｌ２Ｏ３・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１の対向面１ａが記録媒体Ｍに対向し、記録媒体Ｍが回転すると、表面の空気流によりスライダ１が記録媒体Ｍの表面から浮上し、またはスライダ１が記録媒体Ｍに摺動する。図１９においてスライダ１に対する記録媒体Ｍの移動方向はＡ方向である。
【０００５】
スライダ１のトレーリング側端面１ｂには、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２などの無機材料による非磁性絶縁層２が形成されて、この非磁性絶縁層２の上に読取り部ＨＲが形成されている。
【０００６】
読取り部ＨＲは下部シールド層３と上部シールド層６と、下部シールド層３と上部シールド層６との間の無機絶縁層（ギャップ絶縁層）５内に位置する読み取り素子４とを有している。読み取り素子４は、ＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子である。
【０００７】
前記上部シールド層６の上には、コイル絶縁下地層７を介して、Ｃｕなどの導電性材料で形成された複数本の第２コイル層８が形成されている。
【０００８】
前記第２コイル層８の周囲は、Ａｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層９が形成されている。
【０００９】
前記コイル絶縁層９の上に、補助ヨーク層２１が形成され、この補助ヨーク層２１の上に、対向面Ｈ１ａからハイト方向に所定長さで形成され対向面Ｈ１ａにおけるトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成され所定長さＬ２で延びている主磁極１が形成されている。主磁極１０は強磁性材料で例えばメッキ形成され、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い材料で形成されている。
【００１０】
前記主磁極１０および補助ヨーク層２１の上には、アルミナまたはＳｉＯ２などの無機材料によって、ギャップ層１３が形成されている。
【００１１】
前記ギャップ層１３上には、コイル絶縁下地層１４を介してＣｕなどからなる第１コイル層１５が形成されている。前記第２コイル層８と前記第１コイル層１５とは、それぞれのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における端部どうしが電気的に接続されており、前記第２コイル層８と前記第１コイル層１５とで、前記主磁極１０および補助ヨーク層２１を軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層が形成されている。
【００１２】
前記第１コイル層１５の周囲は、Ａｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１６が形成され、このコイル絶縁層１６の上から前記ギャップ層１３上にかけて、パーマロイなどの強磁性材料によって、リターンパス層１７が形成されている。
【００１３】
前記リターンパス層１７の前記接続部１７ｂのハイト方向（図示Ｙ方向）側には、前記第１コイル層１５から延出されたリード層１９が、コイル絶縁下地層１４を介して形成されている。そして、リターンパス層１７およびリード層１９が、無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層２０に覆われている。
【００１４】
前記磁気ヘッドＨ１では、リード層１９を介して前記第２コイル層８および第１コイル層１５に記録電流が与えられると、前記第２コイル層８および前記第１コイル層１５を流れる電流の電流磁界によって前記主磁極１０および前記リターンパス層１７に記録磁界が誘導され、前記対向面Ｈ１ａにおいて、主磁極１０の前端面１０ｃから記録磁界の磁束φ１が飛び出し、この記録磁界の磁束φ１が記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過し、これにより、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれた後、リターンパス層１７の前端面１７ａへ前記磁束φ１が戻る。
【００１５】
第１コイル層１５の膜厚ｔ１と第２コイル層８の膜厚ｔ２は等しいか、又は、第１コイル層１５の膜厚ｔ１が第２コイル層８の膜厚ｔ２の膜厚より大きい。このような、トロイダル構造のコイル層が形成された磁気ヘッドは、例えば特許文献１の図２３、図２４に記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１０３１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来のように、第１コイル層１５の膜厚ｔ１と第２コイル層８の膜厚ｔ２が等しいとコイルの発熱により、磁気ヘッドの記録媒体との対向面が膨張し記録媒体と接触しやすくなる。又は、第１コイル層１５の膜厚ｔ１が第２コイル層８の膜厚ｔ２の膜厚より大きくなっていると磁気ヘッドの磁気回路の磁路長が長くなり記録効率が低下する。このため、従来の磁気ヘッドは、記録特性の向上が妨げられ、また、発熱量が大きいものとなっていた。
【００１７】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、コイル層の直流抵抗値を低減して磁気ヘッドの熱膨張による記録媒体との接触を抑制するとともに、記録効率を向上することが可能な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。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の磁気ヘッドは、記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法がトラック幅を規制する第１磁性層、及び記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法が前記トラック幅よりも広い幅寸法で形成される第２磁性層を有し、前記第１磁性層と前記第２磁性層とが素子厚さ方向に間隔を開けて配置されるとともに、これらの第１磁性層と第２磁性層がハイト側で接続されており、
前記第１磁性層及び第２磁性層と交叉する方向に伸長している複数の第１コイル片が、前記第１磁性層と前記第２磁性層との前記間隔内で、ハイト方向に所定間隔を空けて形成され、
前記第１磁性層と前記第２磁性層の前記間隔の外側に、前記第１磁性層及び第２磁性層と交叉する方向に伸長している複数の第２コイル片がハイト方向に所定間隔を空けて形成され、
隣りあう前記第１コイル片の端部どうしが、前記第２コイル片を介して接続されることにより前記第１磁性層又は前記第２磁性層の周囲をトロイダル状に巻回するコイル層が形成されており、
前記第２コイル片の膜厚が、前記第１コイル片の膜厚より大きいことを特徴とするものである。
【００１９】
前記第２コイル片は例えば前記第１磁性層と前記第２磁性層のうち下側に位置する層の下方に形成されている。
【００２０】
本発明では、前記第１磁性層の上側又は下側に、磁性材料からなる補助ヨーク層が形成されていることが好ましい。
【００２１】
特に、前記補助ヨーク層が前記第１磁性層と前記第２磁性層の前記間隔内に形成されていることが好ましい。
【００２２】
また、前記補助ヨーク層の前記対向面側の前端面が上方に向かうにつれてハイト方向に後退する傾斜面又は曲面であることが好ましい。
【００２３】
前記補助ヨーク層はスパッタ法によって形成されていることが好ましい。
前記第２磁性層と前記第１磁性層が前記補助ヨーク層を介して接続されていることが好ましい。
【００２４】
本発明の磁気ヘッドの製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ａ）ハイト方向と交叉する方向に伸長する複数本の第２コイル片を、ハイト方向に所定間隔を空けて形成する工程と、
（ｂ）記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法がトラック幅を規制する第１磁性層を、前記第２コイル片の上側に形成する工程と、
（ｃ）前記第１磁性層の上に、磁性材料からなる補助ヨーク層をスパッタ法を用いて形成する工程と、
（ｄ）前記第１磁性層及び前記補助ヨーク層の上側に、前記第１磁性層と交叉する方向に伸長する第１コイル片を、ハイト方向に所定間隔を空けて複数個、前記第２コイル片の膜厚より小さい膜厚で形成し、隣りあう前記第１コイル片の端部どうしを、前記第２コイル片を介して接続することにより前記第１磁性層の周囲をトロイダル状に巻回するコイル層を形成する工程と、
（ｅ）前記第１コイル片の上側に、記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法が前記トラック幅よりも広い幅寸法で形成される第２磁性層を形成し、第１磁性層と第２磁性層とをハイト側で接続する工程。
【００２５】
本発明では、前記（ｃ）工程において、トラック幅方向の磁場中で、前記補助ヨーク層の形成をおこなうことが好ましい。
【００２６】
前記（ｅ）工程において、前記第２磁性層と前記第１磁性層を前記補助ヨーク層を介して接続することが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の磁気ヘッドは、前記第２コイル片の膜厚が、前記第１片の膜厚より大きくなっている。
【００２８】
これにより、前記第１磁性層と前記第２磁性層の間隔内に配置された前記第１コイル片の膜厚を小さくして、前記第１磁性層と前記第２磁性層を流れる磁束の磁路長を小さくしつつも、前記第２コイル片を厚くすることによってコイル層全体の直流抵抗値を低減することができる。従って、本発明の磁気ヘッドは、記録媒体との対向面がコイル層の発熱によって突き出す現象を抑制することができる。
【００２９】
また、本発明では、前記補助ヨーク層を前記第１磁性層と前記第２磁性層の前記間隔内に形成することにより、前記第１コイル片の膜厚を薄くすることができる。
【００３０】
また、前記補助ヨーク層の前記対向面側の前端面を上方に向かうにつれてハイト方向に後退する傾斜面又は曲面にすると、書き込み中の記録トラックに隣接する記録トラックに記録された磁気記録が消去される現象（サイドイレース）を抑制できる。すなわち、前記補助ヨークの前端面を前記対向面に従来よりも近づけることが可能になるので、記録効率を向上させることができる。
【００３１】
前記補助ヨーク層をスパッタ法によって形成することにより、前記補助ヨーク層の膜厚のバラツキを３％以内にすることが可能になる。
【００３２】
また、前記第１磁性層と前記第２磁性層を前記補助ヨーク層を介して接続することにより、製造時に前記第１磁性層が腐食することを防止することができる。
【００３３】
さらに、トラック幅方向の磁場中で、前記補助ヨーク層の形成をおこなうことにより、前記補助ヨーク層の磁化容易軸方向をトラック幅方向にすることができる。これによって、記録媒体上の記録トラックに記録された磁気記録信号が、非書き込み時に意図せず消去されることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図である。
図１に示す磁気ヘッドＨ１は、記録媒体Ｍに垂直磁界を与え、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させる、いわゆる垂直記録磁気ヘッドと呼ばれるものである。
【００３５】
記録媒体Ｍは例えばディスク状であり、その表面に残留磁化の高いハード膜Ｍａが、内方に磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂを有しており、ディスクの中心が回転軸中心となって回転させられる。
【００３６】
スライダ１０１はＡｌ２Ｏ３・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１０１の対向面１０１ａが記録媒体Ｍに対向し、記録媒体Ｍが回転すると、表面の空気流によりスライダ１０１が記録媒体Ｍの表面から浮上し、またはスライダ１０１が記録媒体Ｍに摺動する。図１においてスライダ１０１に対する記録媒体Ｍの移動方向はＡ方向である。
【００３７】
スライダ１０１のトレーリング側端面１０１ｂには、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２などの無機材料による非磁性絶縁層１０２が形成されて、この非磁性絶縁層１０２の上に読取り部ＨＲが形成されている。
【００３８】
読取り部ＨＲは下部シールド層１０３と上部シールド層１０６と、下部シールド層１０３と上部シールド層１０６との間の無機絶縁層（ギャップ絶縁層）１０５内に位置する読み取り素子１０４とを有している。読み取り素子１０４は、ＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子である。
【００３９】
上部シールド層１０６の上には、コイル絶縁下地層１０７を介して、導電性材料で形成された複数本の第２コイル層（第２コイル片）１０８が形成されている。第２コイル層１０８は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいはこれら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。
【００４０】
第２コイル層１０８の周囲は、Ａｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１０９が形成されている。
【００４１】
コイル絶縁層１０９の上面１０９ａは平坦化面に形成され、この上面１０９ａの上に、メッキ下地層１３０が形成され、このメッキ下地層１３０の上に、対向面Ｈ１ａからハイト方向に所定長さで形成されトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成され、後方部の幅寸法がトラック幅よりもひろがり、全長Ｌ２で延びている主磁極１１０（第１磁性層）が形成されている。主磁極１１０は、強磁性材料でメッキ形成され、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い材料で形成されている。
【００４２】
また、主磁極１１０の上には、トラック幅方向への幅寸法Ｗ１がトラック幅Ｔｗよりも広い補助ヨーク層１２１が形成されている。補助ヨーク層１２１はＮｉＦｅ合金などの磁性合金で形成される。ただし、補助ヨーク層１２１は主磁極層１１０よりも、腐食しにくい材料を用いて形成することが好ましい。例えば、補助ヨーク層１２１の材料のＦｅ含有量を主磁極層１１０の材料のＦｅ含有量よりも低くする。
【００４３】
図３に示されるように、トラック幅Ｔｗは具体的には０．０３μｍ〜０．５μｍ、長さＬ２は具体的には０．０３μｍ〜０．５μｍの範囲内で形成される。
【００４４】
また、補助ヨーク層１２１は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法Ｗ１が最も広い部分で１μｍ〜１００μｍ程度であり、また補助ヨーク層１２１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３は１μｍ〜１００μｍ程度である。スパッタ法を用いて形成した補助ヨーク層１２１の膜厚ｔ３は０．０５μｍから０．５μｍである。もし、補助ヨーク層１２１をメッキ法及び研磨（ＣＭＰ法）によって形成すると膜厚のバラツキが大きくなるので、補助ヨーク層１２１をあらかじめ大きな膜厚で形成する必要があり、最終的な膜厚も図１９に示されるように０．５μｍから１．０μｍと大きくなる。
【００４５】
図２は図１の磁気ヘッドＨ１の正面図である。なお、図１は、磁気ヘッドを図２に示される一点鎖線で切断した断面図である。
【００４６】
図２に示すように、対向面Ｈ１ａに現れている主磁極１１０は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法がＷｔとなるように形成されている。なお、図示はしないが、補助ヨーク層１２１のトラック幅方向寸法は、主磁極１１０のトラック幅方向への幅寸法Ｗｔより大きくなっている（図３参照）。
【００４７】
主磁極１１０および補助ヨーク層１２１の上には、アルミナまたはＳｉＯ２などの無機材料によって、ギャップ層１１３が形成されている。
【００４８】
図１に示すように、ギャップ層１１３上には、第１コイル層（第１コイル片）１１５が形成されている。第１コイル層１１５は第２コイル層１０８と同様に、導電性材料によって複数本形成されている。第１コイル層１１５は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいはこれら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。
【００４９】
図３に示すように、第２コイル層１０８と第１コイル層１１５とは、それぞれのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における端部１０８ａおよび１１５ａ同士と、１０８ｂおよび１１５ｂ同士が電気的に接続されており、第２コイル層１０８と第１コイル層１１５とで、主磁極１１０および補助ヨーク層１２１とを軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層１４０が形成されている。
【００５０】
第１コイル層１１５の周囲には、Ａｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１１６が形成され、このコイル絶縁層１１６の上からギャップ層１１３上にかけて、パーマロイなどの強磁性材料によって、本発明の第２磁性層であるリターンパス層１１７が形成されている。
【００５１】
図２に示すように、主磁極１１０の前端面１１０ｃの厚み寸法Ｈｔは、リターンパス層１１７の前端面１１７ａの厚みＨｒよりも小さく、主磁極１１０の前端面１１０ｃのトラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法Ｗｔは、リターンパス層１１７の前端面１１７ａの同方向での幅寸法Ｗｒよりも十分に短くなっている。その結果、対向面Ｈ１ａでは、主磁極１１０の前端面１１０ｃの面積が、リターンパス層１１７の前端面１１７ａでの面積よりも十分に小さい。従って、主磁極１１０の前端面１１０ｃに洩れ記録磁界の磁束φが集中し、この集中している磁束φによりハード膜Ｍａが垂直方向へ磁化されて、磁気データが記録される。
【００５２】
リターンパス層１１７の前端面１１７ａは、記録媒体との対向面Ｈ１ａに露出している。また、対向面Ｈ１ａよりも奥側で、リターンパス層１１７の接続部１１７ｂと主磁極１１０とが接続されている。これにより、主磁極１１０からリターンパス層１１７を通る磁路が形成される。
【００５３】
なお、ギャップ層１１３上であって、記録媒体との対向面Ｈ１ａから所定距離離れた位置に、無機または有機材料によってＧｄ決め層１１８が形成されている。記録媒体との対向面Ｈ１ａからＧｄ決め層１１８の前端縁までの距離で、磁気ヘッドＨ１のギャップデプス長が規定される。
【００５４】
リターンパス層１１７の接続部１１７ｂのハイト方向（図示Ｙ方向）側には、第１コイル層１１５から延出されたリード層１１９が、形成されている。そして、リターンパス層１１７およびリード層１１９が、無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層１２０に覆われている。
【００５５】
磁気ヘッドＨ１では、リード層１１９を介して第２コイル層１０８および第１コイル層１１５に記録電流が与えられると、第２コイル層１０８および第１コイル層１１５を流れる電流の電流磁界によって主磁極１１０およびリターンパス層１１７に記録磁界が誘導され、対向面Ｈ１ａにおいて、主磁極１１０の前端面１１０ｃから記録磁界の磁束φ１が飛び出し、この記録磁界の磁束φ１が記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過し、これにより、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれた後、リターンパス層１１７の前端面１１７ａへ磁束φ１が戻る。
【００５６】
本実施の形態の磁気ヘッドの特徴部分について述べる。
本実施の形態の磁気ヘッドは、主磁極層（第１磁性層）１１０の下側に配置された第２コイル層（第２コイル片）１０８の膜厚ｔ２が、第１コイル層（第１コイル片）１１５の膜厚ｔ１より大きくなっている。
【００５７】
これにより、主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）１１７の間隔１２２内に配置された第１コイル層（第１コイル片）１１５の膜厚ｔ１を小さくして、主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）１１７を流れる磁束の磁路長を小さくしつつも、第２コイル層（第２コイル片）１０８の膜厚ｔ２を厚くすることによってコイル層全体の直流抵抗値を低減することができる。従って、本発明の磁気ヘッドは、記録媒体との対向面がコイル層の発熱によって突き出す現象を抑制することができる。
【００５８】
また補助ヨーク層１２１を主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）１１７の間隔１２２内に形成することにより、第１コイル層（第１コイル片）の膜厚ｔ１を薄くすることができる。
【００５９】
また、図１に示されるように、補助ヨーク層１２１の対向面Ｈａ１側の前端面１２１ａが上方に向かうにつれてハイト方向（図示Ｙ方向；対向面Ｈ１ａから離れる方向）に後退する傾斜面であると、記録媒体上の書き込み中の記録トラックに隣接する記録トラックにの磁気記録が消去される現象（サイドイレース）を抑制できる。また、本実施の形態の補助ヨーク層１２１の膜厚ｔ３は０．０５μｍから０．５μｍと小さい。従って、補助ヨーク層１２１の前端面１２１ａを対向面Ｈ１ａに従来よりも近づけることが可能になるので、記録効率を向上させることができる。
【００６０】
複数個の磁気ヘッドを同一のウェハー上に同時に形成するとき、補助ヨーク層をメッキ形成した後ＣＭＰ法によって研磨するとウェハー上の各磁気ヘッドの補助ヨーク層の膜厚には１０％から２０％のバラツキが生じる。一方、補助ヨーク層１２１をスパッタ法によって形成することにより、ウェハー上の各磁気ヘッドの補助ヨーク層１２１の膜厚ｔ３のバラツキを３％以内にすることが可能になる。
【００６１】
また、主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）１１７が補助ヨーク層１２１を介して接続されることにより、製造時に主磁極層（第１磁性層）１１０が腐食することを防止することができる。
【００６２】
さらに、トラック幅方向の磁場中で、補助ヨーク層１２１の形成をおこなうことにより、補助ヨーク層１２１の磁化容易軸方向をトラック幅方向にすることができる。これによって、記録媒体上の記録トラックに記録された磁気記録信号が、非書き込み時に意図せず消去されることを抑制することができる。
【００６３】
図４は、図１ないし図３に示された磁気ヘッドを図１の４−４線で切断し、矢印方向から見た断面図である。
【００６４】
図２０に示された従来の磁気ヘッドでは、第１コイル層１５と第２コイル層８の接続部が第１接続層２２、第２接続層２３、第３接続層２４からなっている。特に、第２接続層２３は補助ヨーク層２１と同じ磁性材料で形成されていた。
【００６５】
これに対して、図４に示される構成では、第１コイル層１１５と第２コイル層１０８の接続部が接続層１２３からなっており、この接続層１２３はＣｕなどの導電性の高い材料を用いて形成できる。また、補助ヨーク層１２１と同じ材料からなる層が存在していない。さらに、接続層１２３を形成せず、第１コイル層１１５と第２コイル層１０８を直接接続する事も可能である。これによってコイル層１４０全体の直流抵抗値を低減することができる。本実施の形態では、従来１．９Ω程度あったコイル層１４０の直流抵抗値を１．４Ω程度にすることができた。
【００６６】
図５は、本発明の第２の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図である。
本実施の形態の磁気ヘッドは、スパッタ法によって形成された補助ヨーク層１２１が主磁極層１１０の下面に接続されている点で図１ないし図３に示された磁気ヘッドと異なっている。
【００６７】
本実施の形態の磁気ヘッドも、主磁極層（第１磁性層）１１０の下側に配置された第２コイル層（第２コイル片）１０８の膜厚ｔ２が、第１コイル層（第１コイル片）１１５の膜厚ｔ１より大きくなっている。
【００６８】
これにより、主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）１１７の間隔１２２内に配置された第１コイル層（第１コイル片）１１５の膜厚ｔ１を小さくして、主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）１１７を流れる磁束の磁路長を小さくしつつも、第２コイル層（第２コイル片）１０８の膜厚ｔ２を厚くすることによってコイル層全体の直流抵抗値を低減することができる。従って、本発明の磁気ヘッドは、記録媒体との対向面がコイル層の発熱によって突き出す現象を抑制することができる。
【００６９】
図６は、本発明の第３の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図である。
本実施の形態の磁気ヘッドは、メッキ法によって形成された補助ヨーク層１２１が主磁極層１１０の下面に接続されている点で図１ないし図３に示された磁気ヘッドと異なっている。
【００７０】
本実施の形態の磁気ヘッドも、主磁極層（第１磁性層）１１０の下側に配置された第２コイル層（第２コイル片）１０８の膜厚ｔ２が、第１コイル層（第１コイル片）１１５の膜厚ｔ１より大きくなっている。
【００７１】
これにより、主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）１１７の間隔１２２内に配置された第１コイル層（第１コイル片）１１５の膜厚ｔ１を小さくして、主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）１１７を流れる磁束の磁路長を小さくしつつも、第２コイル層（第２コイル片）１０８の膜厚ｔ２を厚くすることによってコイル層全体の直流抵抗値を低減することができる。従って、本発明の磁気ヘッドは、記録媒体との対向面がコイル層の発熱によって突き出す現象を抑制することができる。
【００７２】
図７は、本発明の第４の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図である。
本実施の形態の磁気ヘッドは、磁性材料からなるリターンパス層（第２磁性層）２１６が主磁極層（第１磁性層）１１０の下側に位置している点で、図１ないし図３に示された磁気ヘッドと異なっている。リターンパス層２１６と主磁極層１１０は、磁性材料からなる接続層２２５を介して接続されている。また、スパッタ法によって形成された補助ヨーク層１２１が主磁極層１１０の上面に接続されている。
【００７３】
本実施の形態の磁気ヘッドは、リターンパス層（第２磁性層）２１６の下側に配置された第２コイル層（第２コイル片）１０８の膜厚ｔ２が、第１コイル層（第１コイル片）１１５の膜厚ｔ１より大きくなっている。
【００７４】
これにより、主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）２１６の間隔内に配置された第１コイル層（第１コイル片）１１５の膜厚ｔ１を小さくして、主磁極層（第１磁性層）１１０とリターンパス層（第２磁性層）２１６を流れる磁束の磁路長を小さくしつつも、第２コイル層（第２コイル片）１０８の膜厚ｔ２を厚くすることによってコイル層全体の直流抵抗値を低減することができる。従って、本発明の磁気ヘッドは、記録媒体との対向面がコイル層の発熱によって突き出す現象を抑制することができる。
【００７５】
図１ないし図３に示された前記磁気ヘッドＨ１の製造方法について以下に説明する。
図８ないし図１５は前記磁気ヘッドＨ１の製造方法を工程別に示したものであるが、各図において左側の図は対向面Ｈ１ａ側から見た部分正面図、右側の図は縦断面図を示している。
【００７６】
図８に示す工程では、読取り部ＨＲ上に、コイル絶縁下地層１０７を介して、導電性材料で複数本の第１コイル層１０８を形成し、前記第１コイル層１０８の周囲を、Ａｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１０９を形成する。そして、このコイル絶縁層１０９の上面１０９ａをＣＭＰなどの公知の方法により研磨し、前記上面１０９ａを平坦化面とする。
【００７７】
次に、平坦化された前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａに、メッキ下地層１３０をスパッタにて成膜する。メッキ下地層１３０は、ＮｉＦｅなどの磁性材料によって形成することができる他、非磁性材料で形成することもできる。
【００７８】
次に、図９に示すように、前記メッキ下地層１３０の上にレジスト層Ｒを形成し、前記レジスト層Ｒをパターン露光して現像することにより、溝Ｒａを形成する。この溝Ｒａはトラック幅方向（図示Ｘ方向）に所定の内幅寸法Ｗ２を有し、また対向面Ｈ１ａからの奥方向（ハイト方向；図示Ｙ方向）へ所定の奥行き寸法Ｌ１を有するように形成する。
【００７９】
ここで、図９に示すように、前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａはＣＭＰなどの方法により平坦に加工されているため、レジスト層Ｒを均一な膜厚に形成できる。よって、溝Ｒａの露光・現像処理の際に、溝Ｒａの内幅寸法を高精度に、すなわちばらつきを生じることなく形成できる。
【００８０】
そして、溝Ｒａ内において、前記メッキ下地層１３０を電極として使用し、主磁極１１０をメッキ形成する。その後レジスト層Ｒを除去する。
【００８１】
ここで、図９に示される主磁極１１０をメッキ形成する工程では、前記主磁極１１０の膜厚を、完成時の膜厚より大きくしておく必要がある。レジスト層Ｒを除去した後、主磁極１１０の周囲に露出しているメッキ下地層１３０をイオンミリングなどによって除去し、図１０に示す状態とする。また、イオンミリングによって主磁極１１０をトラック幅方向に削り、主磁極１１０のトラック幅方向寸法を小さくしてもよい。
【００８２】
次に、図１１で示すように、前記主磁極１１０の上方、側方、後方にかけて、絶縁材料層１１２を積層する。そして、図示Ｄ−Ｄ線でＣＭＰなどの方法によって研磨して平坦化面を形成し、図１２に示す状態とする。
【００８３】
次に、図１３に示される工程では、主磁極層１１０及び絶縁材料層１１２の上に、リフトオフ用のレジストＲ１を成膜し、補助ヨーク層１２１の平面形状をパターニングする。パターニングされたレジストＲ１の平面形状を図１４に示す。その後、補助ヨーク層１２１をスパッタ法を用いて成膜する。補助ヨーク層１２１のトラック幅方向への幅寸法Ｗ１はトラック幅Ｔｗよりも広い。補助ヨーク層１２１はＮｉＦｅ合金などの磁性合金で形成される。ただし、補助ヨーク層１２１は主磁極層１１０よりも、腐食しにくい材料を用いて形成することが好ましい。例えば、補助ヨーク層１２１の材料のＦｅ含有量を主磁極層１１０の材料のＦｅ含有量よりも低くする。
【００８４】
図１４に示されるように、補助ヨーク層１２１は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法Ｗ１が最も広い部分で１μｍ〜１００μｍ程度であり、また補助ヨーク層１２１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３は１μｍ〜１００μｍ程度である。スパッタ法を用いて形成した補助ヨーク層１２１の膜厚ｔ３は０．０５μｍから０．５μｍである。もし、補助ヨーク層１２１をメッキ法及び研磨（ＣＭＰ法）によって形成すると膜厚のバラツキが大きくなるので、補助ヨーク層１２１をあらかじめ大きな膜厚で形成する必要があり、最終的な膜厚も０．５μｍから１．０μｍと大きくなる。
【００８５】
図１３に示されるように、補助ヨーク層をスパッタ法を用いて形成すると、補助ヨーク層１２１の対向面Ｈａ１側の前端面１２１ａが上方に向かうにつれてハイト方向（図示Ｙ方向）に後退する傾斜面になる。前端面１２１ａが傾斜面や曲面であると、記録媒体上の書き込み中の記録トラックに隣接する記録トラックにの磁気記録が消去される現象（サイドイレース）を抑制できる。また、本実施の形態の補助ヨーク層１２１の膜厚ｔ３は０．０５μｍから０．５μｍと小さい。従って、補助ヨーク層１２１の前端面１２１ａを対向面Ｈ１ａに従来よりも近づけることが可能になるので、記録効率を向上させることができる。
【００８６】
複数個の磁気ヘッドを同一のウェハー上に同時に形成するとき、補助ヨーク層をメッキ形成した後ＣＭＰ法によって研磨するとウェハー上の各磁気ヘッドの補助ヨーク層の膜厚には１０％から２０％のバラツキが生じる。一方、補助ヨーク層１２１をスパッタ法によって形成することにより、ウェハー上の各磁気ヘッドの補助ヨーク層１２１の膜厚ｔ３のバラツキを３％以内にすることが可能になる。
【００８７】
さらに、トラック幅方向の磁場中で、補助ヨーク層１２１の形成をおこなうことにより、補助ヨーク層１２１の磁化容易軸方向をトラック幅方向にすることができる。これによって、記録媒体上の記録トラックに記録された磁気記録信号が、非書き込み時に意図せず消去されることを抑制することができる。
【００８８】
また、主磁極層１１０の上に、主磁極層１１０よりも腐食しにくい補助ヨーク層１２１が成膜されることにより、製造時に主磁極層（第１磁性層）１１０が腐食することを防止することができる。
【００８９】
補助ヨーク層１２１の形成後、ギャップ層１１３、Ｇｄ決め層１１８、第１コイル層１１５を形成して図１５に示される状態にする。このとき、第１コイル層１１５の膜厚ｔ１を第２コイル層１０８の膜厚ｔ２よりも薄くする。さらに、リード層１１９、コイル絶縁層１１６、リターンパス層１１７、保護層１２０を公知の方法で形成すると、図１ないし図３に示される磁気ヘッドＨ１を得ることができる。前記ギャップ層１１３、前記Ｇｄ決め層１１８、前記第２コイル層１１５、前記リード層１１９、前記コイル絶縁層１１６、前記リターンパス層１１７、前記保護層１２０の材料は、既に図１ないし図３を用いて説明しているので、ここでの説明は省略する。
【００９０】
なおリターンパス層（第２磁性層）１１７の接続部１１７ｂは補助ヨーク層１２１の上に形成する。
【００９１】
以上本発明をその好ましい実施例に関して述べたが、本発明の範囲から逸脱しない範囲で様々な変更を加えることができる。
【００９２】
例えば、補助ヨーク層１２１の平面形状を形成するときに、図１４に示されるレジストパターンを用いてスパッタ成膜する代わりに、図１６に示されるように、主磁極層１１０の後方部分（トラック幅Ｔｗよりもトラック幅方向寸法が大きくなっている領域）の全てが露出するレジストパターンを形成し、主磁極層１１０の後方部分の上全体に補助ヨーク層１２１を成膜してもよい。このとき、主磁極層１１０の先端部（トラック幅方向寸法がトラック幅Ｔｗである領域）と重なる、補助ヨーク層１２１の先端部１２１ａ１は曲線状になっていることが好ましい。
【００９３】
或いは、図１７に示されるように、補助ヨーク層の前端面１２１ａが主磁極層１１０の後方部分（トラック幅Ｔｗよりもトラック幅方向寸法が大きくなっている領域）の前端面１１０ｅよりも記録媒体との対向面側に延ばされるようにレジストパターンを形成し、補助ヨーク層１２１を成膜してもよい。
【００９４】
なお、補助ヨーク層１２１のトラック幅方向寸法（図示Ｘ方向の幅寸法）は、主磁極層１１０のトラック幅方向の最大幅寸法より小さくてもよい。
【００９５】
また、図１８に示されるように、第２コイル層１０８をリターンパス層１１７の上方に形成し、第２コイル層１０８と第１コイル層１１５を、それぞれのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における端部どうしを接続することにより、第２コイル層１０８と第１コイル層１１５とで、リターンパス層１１７を軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層を形成してもよい。図１８に示される磁気ヘッドも第２コイル層１０８の膜厚が第１コイル層１１５の膜厚より大きくなっている。
【００９６】
なお、上述した実施例はあくまでも例示であり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図、
【図２】図１に示す磁気ヘッドの部分正面図、
【図３】図１に示す磁気ヘッドの部分平面図、
【図４】図１を４−４線で切断し、矢印方向から見た断面図、
【図５】本発明の第２の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図、
【図６】本発明の第３の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図、
【図７】本発明の第４の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図、
【図８】図１に示す磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図９】図１に示す磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１０】図１に示す磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１１】図１に示す磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１２】図１に示す磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１３】図１に示す磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１４】図１に示す磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１５】図１に示す磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１６】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１７】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１８】本発明の第４の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図、
【図１９】従来の磁気ヘッドを示す断面図、
【図２０】図１９を２０−２０線で切断し、矢印方向から見た断面図、
【符号の説明】
【００９８】
１０８  第２コイル層
１０９  コイル絶縁層
１１０  主磁極（第１磁性層）
１１２  絶縁材料層
１１５  第１コイル層
１１７  リターンパス層（第２磁性層）
１２１  補助ヨーク層
１２１ａ  前端面
【図１】
2006196059.tif 000003
【図２】
2006196059.tif 000004
【図３】
2006196059.tif 000005
【図４】
2006196059.tif 000006
【図５】
2006196059.tif 000007
【図６】
2006196059.tif 000008
【図７】
2006196059.tif 000009
【図８】
2006196059.tif 000010
【図９】
2006196059.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006196059.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2006196059.tif 000017
【図１６】
2006196059.tif 000018
【図１７】
2006196059.tif 000019
【図１８】
2006196059.tif 000020
【図１９】
2006196059.tif 000021
【図２０】
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