(57)【要約】【課題】  高飽和磁束密度材料による磁気シールド層での磁区構造の乱れを抑制しバルクハウゼンノイズ発生が抑制された磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子を備える薄膜磁気ヘッド及びその製造方法を提供するものである。【解決手段】  磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子の磁気シールド層３４を、フレーム幅ｔが４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満のフレーム１２を用いて作製されたフレームメッキ層で形成し、且つ磁気シールド層３４を高飽和磁束密度材により形成する。【選択図】      図１８
2006127716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と、
フレーム幅が４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満のフレームを用いて作製されたフレームメッキによる磁気シールド層とを備え、
前記磁気シールド層が  高飽和磁束密度材により形成されて成る
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子を挟んで配置された上部磁気シールド層及び下部磁気シールド層のうち、少なくとも上部磁気シールド層が、前記フレームを用いて作製されたフレームメッキ層で形成されて成る
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】
磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子に対する磁気シールド層を形成する工程を有し、
前記工程では、幅が４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満のフレームを用いてフレームメッキにより高飽和磁束密度材の前記磁気シールド層を形成する
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
下部磁気シールド層上にギャップ膜を介して磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子を形成する第１工程と、
前記磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子上にギャップ層を介して高飽和磁束密度材の上部磁気シールド層を形成する第２工程を有し、
前記第２工程では、幅が４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満のフレームを用いて、前記下部磁気シールド層上の一部から下部磁気シールド層の段差に沿って下部磁気シールド外に延長するように前記上部磁気シールド層をフレームメッキにより形成する
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、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子を有する薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録は益々高密度化が進み、狭トラック化、低インピーダンス化、高速転送速度の面でバルク型磁気ヘッドに比べて有利な薄膜磁気ヘッドの使用範囲が拡大している。今後も薄膜磁気ヘッドの応用範囲は益々広がると考えられる。薄膜磁気ヘッドは、半導体集積回路と同様な蒸着、スパッタ等の成膜技術、写真製版、エッチング等のフォトリソグラフィ技術を用いて製造されるため、量産性に優れた高精度なヘッドをウェハ上に一括生産できる点に特徴がある。現在、薄膜磁気ヘッドは、ハードディスクドライブやテープストリーマ等の高密度記録システムにおいて主流となっている。
【０００３】
ハードドライブ等では再生ヘッドに磁気抵抗効果型ヘッド（以下、ＭＲヘッドと略称する）の搭載が一般的となっている。このＭＲヘッドは、今後テープシステムやフロッピーディスク等のシステムにも波及してゆくと考えられる。ＭＲヘッドは、一般的な巻線を用いた磁気誘導型の磁気ヘッドに比べて高い出力を得ることが可能であり、インダクタンスの影響がないことから高周波での信号転送が可能であり、高密度記録再生システムにおいて必須のデバイスである。
【０００４】
一方、再生専用のＭＲヘッド素子と記録専用の磁気誘導型磁気ヘッド素子とを積層一体化した複合型薄膜磁気ヘッドが知られている（特許文献１参照）。この複合型薄膜磁気ヘッドは、作り易さと工数の点からＭＲヘッド素子の上部磁気シールド層と、磁気誘導型の磁気ヘッド素子、いわゆる記録ヘッド素子の下部磁性層を共通にして構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１９８９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、高記録密度化が進と記録媒体は薄膜化されることにより高保持力化する。よって記録ヘッド素子の記録能力の向上が要求される。記録能力の向上、すなわち記録磁界を強くするには、磁気コアを高記録密度化に対応できる磁極材料とする。これまで記録ヘッド素子の磁極材料は主にパーマロイ合金Ｎｉ８０Ｆｅ２０（飽和磁束密度が９０００Ｇ〜１００００Ｇ）を用いていたが、それより高飽和磁束密度を有する例えばＮｉ４５Ｆｅ５５（飽和磁束密度が１４０００Ｇ）等に置き換えることが必要になってきている。
【０００７】
磁極材料としては、図２４に示すように、磁化方向を単一方向に向かう磁区構造が理想的である。しかし、磁区構造を表した図２５に示すように、Ｎｉ４５Ｆｅ５５（図２５Ｂ参照）においては、Ｎｉ８０Ｆｅ２０（図２５Ａ参照）に比べて磁化方向を単一方向に向けて作製することが困難で現状では理想的な磁区構造となっていなかった。記録ヘッド素子の磁性コアとしてはさほど問題とならないが、複合型薄膜磁気ヘッド中では、記録ヘッド素子の磁性コアと、再生ヘッド素子であるＭＲヘッド素子の上部磁気シールド層が共通である観点でいうと、この上部磁気シールド層の磁区構造の乱れがＭＲ素子のバイアスポイントの変動の原因となり、バルクハウゼンノイズ発生の原因となる。また、再生ヘッド単体として構成されるＭＲヘッドの場合にも、その上部磁気シールド層の磁区構造の乱れが同様にバルクハウゼンノイズの発生の原因となる。
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑み、高飽和磁束密度材料による磁気シールド層での磁区構造の乱れを抑制しバルクハウゼンノイズ発生が抑制された磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子を備える薄膜磁気ヘッド及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と、フレーム幅が４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満のフレームを用いて作製されたフレームメッキによる磁気シールド層とを備え、磁気シールド層が高飽和磁束密度材により形成されて成ることを特徴とする。
【００１０】
上記薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子を挟んで配置された上部磁気シールド層及び下シールド層のうち、少なくとも上部磁気シールド層が、上記フレームを用いて作製されたフレームメッキ層で形成されることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子に対する磁気シールド層を形成する工程を有し、  前記工程では幅が４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満のフレームを用いてフレームメッキにより高飽和磁束密度材の前記磁気シールド層を形成することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下部磁気シールド層上にギャップ膜を介して磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子を形成する第１工程と、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子上にギャップ層を介して高飽和磁束密度材の上部磁気シールド層を形成する第２工程を有し、第２工程では、幅が４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満のフレームを用いて、下部磁気シールド層上の一部から下部磁気シールド層の段差に沿って下部磁気シールド外に延長するように前記上部磁気シールド層をフレームメッキにより形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドによれば、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子の磁気シールド層が、フレーム幅を４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満のフレームを用いて作製されたフレームメッキによる層で形成されるので、磁気シールド層の磁区構造を安定化し、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子のバルクハウゼンノイズの発生を抑制することができる。
また、磁気シールド層が高飽和磁束密度材で形成されるので、記録ヘッド素子を積層した複合型磁気ヘッドに適用したときに、高記録密度化が可能になり、且つ磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子のバルクハウゼンノイズ発生が抑制された薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
【００１４】
磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子を挟んで配置された磁気シールド層うち、上部磁気シールド層を、高飽和磁束密度材で形成すると共に、上記フレームを用いて作製されたフレームメッキ層で形成するときは、複合型薄膜磁気ヘッドにおいて、高密度記録化に対応し、かつ磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子のバルクハウゼンノイズ発生を抑制することができる。
また、多チャンネルヘッドに適用した場合において、チャンネル間で再生特性のバラツキの無い信頼性の高い複合型磁気ヘッドを提供することができる。
【００１５】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子に対する磁気シールド層を形成する工程において、幅が４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満のフレームを用いてフレームメッキにより高飽和磁束ミツド材の磁気シールド層を形成するので、磁区構造が安定した上部磁気シールド層３４を形成することができる。
【００１６】
磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子の上部磁気シールド層を形成する工程において、幅が４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満のフレームを用いて、下部磁気シールド層上の一部から下部磁気シールド層の段差に沿って下部磁気シールド層外に延長するように上部磁気シールド層をフレームメッキにより形成することにより、さらに上部磁気シールド層の磁区構造を安定化することができる。この場合、工程数の増加、複雑化することなく製造することができる。
【００１７】
従って、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法により、高飽和磁束密度材の磁気シールド層を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子を備えてバルクハウゼンノイズ発生が抑制された薄膜磁気ヘッドを製造することができる。高記録密度化に対応し、ＭＲヘッド素子でのバルクハウゼンノイズ発生が抑制された複合型薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
また、多チャンネル薄膜磁気ヘッドの製造に適用した場合、チャンネル間で再生特性にバラツキの無い信頼性の高い薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
ＭＲヘッド素子を備えた薄膜磁気ヘッドでは、その上部磁気シールド層が図２０（ａ）〜（ｇ）に示すようにして形成される。先ず、メッキ下地膜１１をスパッタで形成した後（ａ参照）にメッキ下地膜１１上にレジストによるフレーム（枠）、すなわち形成すべき上部磁気シールド層と同じパターンの開口を有するフレーム１２を形成する（ｂ参照）。次に、一方向の磁場を印加しながらメッキにより磁性材料１３〔１３ａ，１３ｂ〕をメッキ下地膜１１上に成膜し（ｃ参照）、フレーム１２を除去した後（ｄ）、再度フレーム１２内に対応する磁性材料１３ａのみをカバーレジスト１４で被覆する（ｅ参照）。そしてフレーム１１外に対応する磁性材料１３ｂを除去し（ｆ）、カバーレジスト１４を除去して上部磁気シールド層１５を形成する（ｇ）。
【００２０】
本発明者らは、磁気シールド層を高飽和磁束密度（＝Ｂｓが１２０００Ｇ以上）を有する磁性材料、例えばＮｉ：Ｆｅの組成比が４０：６０〜６０：４０のＮｉＦｅ等、好ましくはＮｉ４５Ｆｅ５５（＝Ｂｓが１４０００Ｇ程度）の磁性材料で形成する場合、フレーム１２の幅ｔ（すなわちフレーム１２の各辺の幅）を４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満の範囲に設定すると、フレームメッキで形成した磁気シールド層の磁区構造が安定化することを確認した。フレーム幅ｔが４．０μｍ以下になると、フレーム１２の内と外に成膜された両磁性材料層間の間隔が狭くなり過ぎて、フレーム１２を除去した直後に両磁性材料層がそれ自身の磁力で引きつけ合って互いに接着し、ヘッド素子の製造ができない。また、フレーム幅ｔが９．０μｍ以上になると、磁区構造の乱れ、すなわち縦の磁壁が発生し磁区が不規則になる。
【００２１】
図２１Ａ，Ｂは、フレーム１２の幅を６．０μｍとしたときのフレームメッキによる磁気シールド層（図２１Ａ（上段）参照）と、フレーム１２の幅を６．０μｍとしたときのフレームメッキによる磁気シールド層（図２１Ｂ（下段）参照）との磁区構造を示す観察結果（顕微鏡写真からの写図）である。図２１は、高飽和磁束密度（Ｂｓ）を有する磁性膜として、膜厚２．８μｍのＮｉ４５Ｆｅ５５合金膜をそれぞれ異なる形状のレームを用いて成膜した。この図２１の磁区観察結果によれば、フレーム幅ｔが６．０μｍのフレーム１２ａを用いてフレームメッキにより得られた磁気シールド層となるフレーム１２ａ内の磁性層１６は、縦の磁壁の発生が抑制され磁区構造が安定しているのが確認される（図２１Ａ（上段）参照）。一方、フレーム幅ｔが９．０μｍのフレーム１２ｂを用いてフレームメッキにより得られた磁気シールド層となるフレーム１２ｂ内の磁性層１７は、縦の磁壁が顕著に表れると共に、磁区がまとめて不規則に動き、磁区構造が乱れているのが確認される（図２１Ｂ（下段）参照）。
【００２２】
また、図２２Ａに示す下部磁気シールド層２１上にＭＲヘッド素子（図示せず）及びギャップ層(中間層２３)を介して上部磁気シールド層２２をフレームメッキにより形成した構成と、図２２Ｂに示す上部磁気シールド層２２を一方向、すなわち記録媒体と摺接する側に向かう方向（Ｙ方向）にシフトし、下部磁気シールド層２１の端部の段差に沿わせて下部磁気シールド層２１外に延長するように上部磁気シールド層２２をフレームメッキで形成した構成とを比較したとき、図２２Ｂの構成の方が上部磁気シールド層２２の磁区構造が安定することを確認した。
【００２３】
なお、ヘッド素子形成の最終工程で、上部磁気シールド層の下部磁気シールド層外に延長する部分は、記録媒体との摺接位置で切断され、除去される。
【００２４】
図２３Ａ（上段）は、図２２Ａの構成に対応して下部磁気シールド層に重ねて上部磁気シールドをフレームメッキで成膜したときの上部磁気シールド層の磁区観察結果（顕微鏡写真からの写図）を示す。なお、各写図中に表れた矩形部分は、上部磁気シールド層直下のギャップ層表面の僅かな段差が透過して表れたものである。
図２３Ｂ（下段）は、図２２Ｂの構成に対応して下部磁気シールド層に対して段差を跨いでシフトして上部磁気シールド層をフレームメッキで成膜したときの上部磁気シールド層の磁区観察結果（顕微鏡写真からの写図）を示す。この例では、上部磁気シールド層をＹ方向に＋３０μｍシフトさせている。
図２３に示す上部磁気シールド層は、いずれも成膜条件を同じにしており、フレーム幅を９．０μｍとしたフレームを用いて、フレームメッキにより膜厚２．８μｍのＮｉ４５Ｆｅ５５合金膜で成膜した。
【００２５】
図２３の磁区観察結果によれば、図２３Ａ（上段）の下部磁気シールド層に重ねて成膜した上部磁気シールド層は、概ね良好なもの（左端参照）と磁区構造が乱れているもの（中央、右端参照）が認められる。一方、下段の下部磁気シールド層の段差に沿うように成膜した上部磁気シールド層は、下部磁気シールド層上に対応する部分の上部磁気シールド層の磁区構造が乱れることなく安定していることが認められる（全ての試料）。
【００２６】
次に、図１及び図２を用いて、本発明に係る薄膜磁気ヘッドを、フラックスガイド型のＭＲヘッド素子（再生ヘッド素子）と磁気誘導型の磁気ヘッド素子（記録ヘッド素子）を積層してなる複合型薄膜磁気ヘッドに適用した一実施の形態を説明する。
【００２７】
本実施の形態に係る複合型薄膜磁気ヘッド３１は、図１及び図２に示すように、非磁性基板３２上に下部磁気シールド層３３と上部磁気シールド層（いわゆる、中間磁気シールド層）３４との間に形成したフラックスガド型のＭＲヘッド素子３５と、その上の磁気誘導型の磁気ヘッド素子３６とが積層されて成る。フラックスガイド型ＭＲヘッド素子３５は再生ヘッド素子となり、磁気誘導型磁気ヘッド素子３６は記録ヘッド素子となる。
【００２８】
フラックスガイド型ＭＲヘッド素子３５は、その一端部が記録媒体と摺接するように配置した軟磁性膜からなるフラックスガイド３７と、ヘッド内部に配置したＭＲ素子（磁気抵抗効果型素子）３８とから構成される。このフラックスガイド３７では、磁気記録媒体からの信号磁界がフラックスガイド３７を介してＭＲ素子３８に誘導され、ＭＲ素子３８において信号磁界に応じてＭＲ素子３８の抵抗値が変化し、この抵抗変化が電圧変化として検出されることで磁気記録媒体に記録された磁気信号（情報）の読み取りが行われる。      
【００２９】
ＭＲ素子３８は、巨大磁気抵抗効果を示すスピンバルブ構造のＧＭＲ素子によって構成することができる。このＧＭＲは、例えばＰｔーＭｎ合金等よりなる反強磁性層と、ＮｉーＦｅ系合金やＣｏ、ＣｏーＦｅ系合金、ＣｏーＮｉ系合金、ＮｉーｆｅーＣｏ系合金などより成る磁化固定層（いわゆるピン層）と、Ｃｕ等よりなる非磁性導電層と、ＮｉーＦｅ系合金やＣｏ、ＣｏーＦｅ系合金、ＣｏーＮｉ系合金、ＮｉーＦｅーＣｏ系合金等よりなる磁化自由層（いわゆるフリー層）とが順次積層されてなる積層膜として構成される。この場合、ピン層は、その磁化方向が反強磁性層からのバイアス磁界によって固定され、フリー層の磁化方向が信号磁界に応じて回転することができるようにその磁化の向きの選定がなされる。
このＧＭＲによるＭＲ素子３８は、フラックスガイド３７と例えばオーバーラップ側にフリー層が位置するように、すなわち図１及び図２においては、反強磁性層が上層側に配置されたいわゆるトップ型ＧＭＲ構成とする。なお、フラックスガイド３７の下にＭＲ素子が配置された構成とするときは、ＧＭＲはフラックスガイド３７と磁気的に結合されるフリー層が上層に位置し、反強磁性層が下層（底部側）に配置されたいわゆるボトム型構成とする。
【００３０】
ＭＲ素子３８の幅方向の両端には、フリー層に対してバイアス磁界を印加し、このフリー層の磁区を単磁区化してバルクハウゼンノイズを制御する機能とを併せもつ一対のバイアス兼電極層３９Ａ，３９Ｂが設けられる（図３参照）。これらバイアス兼電極層３９Ａ，３９Ｂは、それぞれ配線４０Ａ，４０Ｂに接続される。４０ａ，４０ｂは外部に臨む夫々端子部である。
【００３１】
フラックスガイド３７は、例えばＮｉーＦｅ合金系の軟磁性材料で形成される。このフラックスガイド３７の両端には、バイアス磁界を印加するための一対のバイアス層４１Ａ，４１Ｂが設けられる（図３参照）。このフラックスガイド３７は、電気的な破壊を避けるためにバイアス層４１Ａ，４１Ｂ、下部磁気シールド層３３及び上部磁気シールド層３４を介してアース配線４２に接続される。４２ａは外部に臨む端子部である。
【００３２】
フラックスガイド３７を挟む上下両磁気シールド層３４及び３３間には絶縁膜よりなるギャップ膜４４が形成される。なお、上部磁気シールド層３４の直下には、ギャップデプス０を規定するための例えばレジスト膜からなるデプス規制層４９が形成される。
【００３３】
一方、磁気誘導型磁気ヘッド３６は、上部磁気シールド層３４を下部磁気コアとし、下部磁気コア３４と共に一部磁気ギャップ４６を有して閉磁路を構成する上部磁気コア４７が配置され、両磁気コア３４、４７を巻回するようにコイル導体４８が形成されて構成される。下部磁気コア３４と上部磁気コア４７は、磁気記録媒体の摺接面側の前端部において非磁性膜を挟んで磁気ギャップ４６を形成し、後端部において互いに磁気的に接合される。コイル導体４８の両端末はリード配線層５１〔５１Ａ，５１Ｂ〕を介して導出される。５１ａ及び５１ｂは外部に臨む端子部である。
【００３４】
そして、本実施の形態においては、特に、上部磁気シールド層３４が高飽和磁束密度を有する磁性材料、例えばＮｉ：Ｆｅの組成比が４０：６０〜６０：４０のＮｉーＦｅ系合金材料（飽和磁束密度が１２０００Ｇ以上）、好ましくはＮｉ４５Ｆｅ５５合金材料（飽和磁束密度が１４０００Ｇ程度）で形成され、さらに上述したようにフレーム幅を４．０μｍを越え且つ９．０μｍ未満としたフレームを用いて成膜されたフレームメッキ層で形成される。
フレームメッキによる上部磁気シールド層３４は、上述の図２２Ａに示したように下部磁気シールド層３３に重なるようにして成膜したもので形成してもよく、さらに上述の図２２Ｂに示したように下部磁気シールド層３３の磁気記録媒体との摺接側の端部の段差に沿うようにシフトして成膜したもので形成してもよい。最終的には上下両磁気シールド層３４及び３３はギャップ部が臨むように磁気記録媒体が摺接する位置でカットし研磨される。
【００３５】
本実施の形態に係る複合型薄膜磁気ヘッド３１によれば、ＭＲヘッド素子３５を挟む上部磁気シールド層３４が、高飽和磁束密度を有する磁性材料、例えばＮｉ：Ｆｅの組成比が４０：６０〜６０：４０のＮｉーＦｅ系合金材料（飽和磁束密度が１２０００Ｇ以上）、好ましくはＮｉ４５Ｆｅ５５合金材料（飽和磁束密度が１４０００Ｇ程度）で形成され、さらにフレーム幅を４．０μｍを越え且つ９．０μｍ未満、例えば６．０μｍとしたフレームを用いて成膜されたフレームメッキ層で構成されるので、上部磁気シールド層３４の磁区構造を安定化することができる。
【００３６】
また、上部磁気シールド層３４を、下地（本例の下部磁気シールド層３３）の段差を利用して成膜されたフレームメッキ層で構成することにより、さらに上部磁気シールド層３４の磁区構造を安定化することができる。この場合、工程数の増加、複雑化することなく製造することができる。
【００３７】
従って、上部磁気シールド層３４の磁区構造の乱れの影響によるＭＲヘッド素子３４のバルクハウゼンノイズ発生を無くし、再生特性のバラツキの無い安定した複合型薄膜磁気ヘッド３１を提供することができる。
また、多チャンネルヘッドに適用した場合において、チャンネル間で再生特性のバラツキの無い信頼性の高い複合型磁気ヘッドを提供することができる。
【００３８】
上例では、フラックスガイド型のＭＲヘッド素子を用いた構成としたが、その他、フラックスガイドを設けないＭＲヘッド素子を用いた構成とすることもできる。また、ＭＲヘッド素子としてＧＭＲを用いた構成としたが、その他のＭＲヘッド素子、例えば異方性磁気抵抗素子（ＡＭＲ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）を用いた構成とすることもできる。さらに、複合型薄膜磁気ヘッド以外の、ＭＲヘッド素子のみによる再生専用の薄膜磁気ヘッドにも適用できる。
【００３９】
上例では、上部磁気シールド層３４に本発明を適用したが、通常、上部磁気シールド層３４と下部磁気シールド層３３とは同じ磁性材料で形成するので、下部磁気シールド層３３にも本発明を適用することができる。
【００４０】
次に、図４〜図１５（模式図）を用いて、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を説明する。本例は、図１〜図３に示した複合型薄膜磁気ヘッドの製造に適用した場合である。
【００４１】
先ず、図４Ａ，Ｂに示すように、表面に酸化膜がコーティングされた非磁性基板３２を用意し、この非磁性基板３２の表面に下部磁気シールド層のアース配線４２Ａを形成スル。アース配線４２Ａの両端には下部磁気シールド層と接続される端子部４２ａ及び外部導出用端子４２ｂを形成する。
【００４２】
次に、図５Ａ，Ｂに示すように、非磁性非導電性膜（絶縁膜）５３にて表面を平坦化した後、端子部５２ａに接続されるように、非磁性非導電性膜５３上に所定形状のＮｉーＦｅ系合金やＦｅーＳｉーＡｌ系合金等の軟磁性薄膜からなる下部磁気シールド層３３を形成する。下部磁気シールド層３３の表面の一部には凹溝（グルーブ）３３Ａが形成される。
【００４３】
次に、図６Ａ，Ｂに示すように、下部磁気シールド層３３の外周全域及び凹溝３３Ａ内を埋めて下部磁気シールド層３３の表面と面一となるように平坦化した、例えばＡｌ２Ｏ３ 等による非磁性非導電性膜５４を形成した後、その上に例えばＡｌ２ Ｏ３ 等による第１のギャップ膜４４Ａを形成する。次いで、第１のギャップ膜４４Ａ上の全面に最終的にフラックスガイドとなるＮｉーＦｅ系合金等の軟磁性膜３７を形成する。この軟磁性膜３７にフラックスガイドのバイアス層を形成する位置に一対の開口５６を形成し、この開口５６内に埋め込むように例えばＣｏＣｒＰｔ合金等の強磁性膜によるバイアス層４１Ａ，４１Ｂを形成する。
【００４４】
次に、図７及び図８Ａ，Ｂに示すように、軟磁性膜３７をパターニングして、両端がバイアス層４１Ａ及び４１Ｂに接続されたフラックスガイド３７を形成する。
次に、図９Ａ，Ｂに示すように、フラックスガイド３７及びバイアス層４１Ａ，４１Ｂ上を覆うように全面に例えばＡｌ２Ｏ３ 等による第２のギャップ膜４４Ｂを形成する。
【００４５】
次に、図１０Ａ，Ｂに示すように、第２のギャップ膜４４Ｂ上にＭＲ素子３８とその両端に接続したバイアス兼電極層３９Ａ，３９Ｂとを形成する。この場合もＭＲ素子となる膜を全面に形成し、バイアス兼電極層となる位置に開口を形成した後、開口内に選択的に例えばＣｏＣｒＰｔ／ＴｉＷ／Ｔａ等の積層膜によるバイアス兼電極層３９Ａ，３９Ｂを形成する。次いで、ＭＲ素子となる膜をパターニングしてＭＲ素子３８を形成する。
【００４６】
次に、図１１Ａ，Ｂに示すように、ＭＲ素子３８及び両バイアス兼電極層３９Ａ，３９Ｂ上を覆うように第３のギャップ膜４４Ｃを形成する。
【００４７】
次に、図１２に示すように、第３のギャップ膜４４Ｃ上に両バイアス兼電極層３９Ａ，３９Ｂにそれぞれ接続させた配線層４０Ａ，４０Ｂを形成する。次いで、配線層４０Ａ，４０Ｂと上部磁気シールド層間の絶縁を兼ねるレジスト膜からなるデプス規制層４９を形成する。次いで、前述した本実施の形態に係るフレームメッキによる高飽和磁束密度のＮｉーＦｅ系合金材の上部磁気シールド層３４を形成する。この上部磁気シールド層３４の工程は図１６〜図１９を用いて後述にて詳細説明する。なお、図示しないが上部磁気シールド層３４は開口を通じてフラックスガイド３７のバイアス層４１と接続される。
【００４８】
次に、図１３Ａ，Ｂに示すように、上部磁気シールド層３４に接続するアース配線層４２Ｂを形成する。下部磁気シールド層３３に接続されたアース配線層４２Ａは各層を貫通する端子部５１ｂを通じて外部の導出し、この外部に導出した外部導出端子部４２ｂに上部磁気シールド層３４に接続されたアース配線層４２Ｂを接続する。
【００４９】
次に、図１４に示すように、第４のギャップ膜４６を形成する。次いで、第４のギャップ膜４６上に層間絶縁膜を介して互いに接続された第１段及び第２段のコイル導体４８を形成し、コイル導体４８の両端末に接続したリード配線層５１〔５１Ａ，５１Ｂ〕を形成する。
【００５０】
次に、図１５に示すように、上部磁気シールド層３４を下部磁気コアとしてこの下部磁気コア３４と対をなす上部磁気コア４７を形成する。その後、研削、研磨加工して磁気記録媒体との摺動面を形成し、図１及び図２に示す目的の複合薄膜磁気ヘッド３１を得る。
【００５１】
次に、図１６〜図１９を用いて上部磁気シールド層３４の製造工程を説明する。
図１６は、前述の第３のギャップ膜４４Ｃを形成した後にデプス規制層４９を形成した状態を、磁気記録媒体の摺接面側から見たデプス０に位置での断面構造を示す。
【００５２】
図１７〜図１９は、フラックスガイドを通る線上の断面構造を示す。
先ず、図１７Ａに示すように、メッキにより上部磁気シールド層を形成するためのメッキ下地膜６０をスパッタで成膜する。このメッキ下地膜６０は、上部磁気シールド層３４と同じ磁性材料の高飽和磁束密度のＮｉーＦｅ系合金膜で形成する。
次に、図１７Ｂに示すように、メッキ下地膜６０を覆うように全面にフォトレジスト層を６１を形成する。
次に、図１７Ｃに示すように、フォトレジスト層６１をパターニングして形成すべき上部磁気シールド層３４の形状を有するフレーム（枠）６２を形成する。このとき、フレーム６０の各辺の幅ｔを４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満の寸法に設定する。
【００５３】
次に、図１８Ｄに示すように、フレーム６２の高さより低くなるようにメッキ（いわゆるフレームメッキ）によりメッキ下地膜６０上に上部磁気シールド層となる高飽和磁束密度の強磁性材３４、本例ではＮｉ：Ｆｅの組成比が４０：６０〜６０：４０のＮｉーＦｅ系合金材料（飽和磁束密度が１２０００Ｇ以上）、好ましくはＮｉ４５Ｆｅ５５合金材料（飽和磁束密度が１４０００Ｇ程度）を例えば２μｍ厚程度、成膜する。
【００５４】
次に、図１８Ｅに示すように、フレーム６２を除去する。
次に、図１８Ｆに示すように、強磁性材３４をマスクにフレーム６２が除去された部分のメッキ下地膜６０を選択的にエッチング除去する。例えばイオンエッチングにより除去する。
【００５５】
次に、図１９Ｇに示すように、再度、フレーム６２が除去された開口６３内を含みフレーム６２内に成膜された強磁性材３４ａ上を覆うようにフォトリソグラフィ技術によりカバーレジスト層６４を形成する。
【００５６】
次に、図１９Ｈに示すように、カバーレジスト層６４に覆われない部分の強磁性材３４、すなわちフレーム６２の外側に成膜された強磁性材３４ｂを例えば湿式エッチングにより除去する。
次に、図１９Ｉに示すように、カバーレジスト層６４を除去して、磁区構造が安定した上部磁気シールド層３４を形成する。
【００５７】
上述した本実施の形態の複合型薄膜磁気ヘッド３１の製造方法によれば、高飽和磁束密度のＮｉーＦｅ系合金による上部磁気シールド層３４を、各辺の幅ｔが４．０μｍより大きく且つ９．０μｍ未満としたフレーム６２を用いて成膜するので、磁区構造が安定した上部磁気シールド層３４を形成することができる。
因みに、Ｎｉ４５Ｆｅ５５材は、Ｎｉ８０Ｆｅ２０材に比べて磁力が強いために、フレームメッキプロセスが困難である。しかし、本実施の形態では、フレーム幅ｔを上述した寸法、この好ましくはフレーム幅ｔを６．０μｍに設定することで、ほぼ１００％破損無く、且つ磁区構造を安定化して形成できることを確認した。
従って、本実施の形態の製造方法により、高記録密度化に対応し、ＭＲヘッド素子でのバルクハウゼンノイズ発生が抑制された複合型薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【００５８】
上例では、本発明の製造方法を複合型薄膜磁気ヘッドの製造に適用したが、その他、ＭＲヘッド素子のみによる再生専用の薄膜磁気ヘッドの製造方法にも適用できる。
【００５９】
上例では、上部磁気シールド層３４の形成工程に本発明を適用したが、上部磁気シールド層３４と同じ磁性材料とした場合の下部磁気シールド層３３の形成工程にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの一実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡーＡ線上の断面図である。
【図３】図２のＢーＢ線上の平面図である。
【図４】Ａ，Ｂ  本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を示す製造工程（その１）の平面図及びそのＡーＡ線上の断面図である。
【図５】Ａ，Ｂ  本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を示す製造工程（その２）の平面図及びそのＡーＡ線上の断面図である。
【図６】Ａ，Ｂ  本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を示す製造工程（その３）の平面図及びそのＡーＡ線上の断面図である。
【図７】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を示す製造工程（その４）の平面図である。
【図８】Ａ，Ｂ  図７のＡーＡ線上の断面図及びＣーＣ線上の断面図である。
【図９】Ａ，Ｂ  本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を示す製造工程（その５）の平面図及びそのＡーＡ線上の断面図である。
【図１０】Ａ，Ｂ  本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を示す製造工程（その６）の平面図及びそのＡーＡ線上の断面図である。
【図１１】Ａ，Ｂ  本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を示す製造工程（その７）の平面図及びそのＤーＤ線上の断面図である。
【図１２】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を示す製造工程（その８）の平面図である。
【図１３】Ａ，Ｂ  本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を示す製造工程（その８）の平面図及びそのＥーＥ線上の断面図である。
【図１４】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を示す製造工程（その９）の平面図である。
【図１５】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施の形態を示す製造工程（その１０）の平面図である。
【図１６】本発明に係る上部磁気シールド層の形成工程の一例を示す工程図（その１）である。
【図１７】Ａ〜Ｃ  本発明に係る上部磁気シールド層の形成工程の一例を示す工程図（その２〜４）である。
【図１８】Ｄ〜Ｆ  本発明に係る上部磁気シールド層の形成工程の一例を示す工程図（その５〜７）である。
【図１９】Ｇ〜Ｉ  本発明に係る上部磁気シールド層の形成工程の一例を示す工程図（その８〜１０）である。
【図２０】ａ〜ｇ  本発明における上部磁気シールド層の基本的な製製法を示す製造工程図である。
【図２１】Ａ，Ｂ  本発明と比較例との上部磁気シールド層の磁区観察結果を示す顕微鏡写真からの写図である。
【図２２】Ａ，Ｂ  それぞれ本発明に係る上部磁気シールド層を形成する製法例を示す斜視図である。
【図２３】Ａ，Ｂ  図２２Ａ，Ｂに対応した上部磁気シールド層の磁区観察結果を示す顕微鏡写真からの写図である。
【図２４】理想的な磁区構造を示す説明図である。
【図２５】Ａ，Ｂ  Ｎｉ80Ｆｅ20とＮｉ45Ｆｅ55の磁区構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
３１・・複合型薄膜磁気ヘッド、３２・・非磁性非導電性基板、３３・・下部磁気シールド層、３４・・上部磁気シールド層、３５・・ＭＲヘッド素子、３６・・磁気誘導型の磁気ヘッド、３７・・フラックスガイド、３８・・ＭＲ素子、３９〔３９Ａ，３９Ｂ〕・・バイアス兼電極層、４１〔４１Ａ，４１Ｂ〕・・バイアス層、６０・・メッキ下地膜、６２・・フレーム、４４・・ギャップ膜、４６・・ギャップ膜、４７・・上部磁気コア、４８・・コイル導体
【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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