(57)【要約】【課題】下部シールド層、上部シールド層と同形に下部磁極を形成する際に、下部磁極に変形部が生じないようにして、外部の電界ノイズに対する耐性を向上させた磁気ヘッドとして提供する。【解決手段】リードヘッドを構成する下部シールド層１２および上部シールド層１４と、ライトヘッドを構成する下部磁極１６とが層間に絶縁層１３、１５を介して積層して形成された磁気ヘッドにおいて、前記下部磁極１６は、浮上面側を除く側縁部の位置が、前記上部シールド層１４の側縁部よりも、平面配置で内側に位置して形成されていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードヘッドを構成する下部シールド層および上部シールド層と、ライトヘッドを構成する下部磁極とが層間に絶縁層を介して積層して形成された磁気ヘッドにおいて、
前記下部磁極は、浮上面側を除く側縁部の位置が、前記上部シールド層の側縁部よりも、平面配置で内側に位置して形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記下部シールド層と上部シールド層が、同一の平面形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
リードヘッドを構成する下部シールド層および上部シールド層と、ライトヘッドを構成する下部磁極とを、層間に絶縁層を介して積層して形成する磁気ヘッドの製造方法において、
基板上に、前記下部シールド層を形成し、下部シールド層上にＭＲ素子を形成し、さらに上部シールド層を形成する工程と、
該上部シールド層の上面および側面を含むワークの表面全体を絶縁層によって被覆する工程と、
前記絶縁層によって被覆されたワークの表面にレジストを被着し、該レジストをパターニングして、該レジストに、内縁の位置が前記上部シールド層の浮上面側となる側縁部の位置よりも平面配置で内側に位置する平面形状に凹部を形成する工程と、
前記凹部に磁性材を盛り上げて下部磁極を形成する工程と
を備えていることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記凹部に下部磁極を形成する際に、ワークの表面全体にめっきシード層を形成し、該めっきシード層をめっき給電層とする電解めっきによって下部磁極を形成することを特徴とする請求項３記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
リードヘッドを構成する下部シールド層および上部シールド層と、ライトヘッドを構成する下部磁極とを、層間に絶縁層を介して積層して形成する磁気ヘッドの製造方法において、
基板上に、前記下部シールド層を形成し、下部シールド層上にＭＲ素子を形成し、さらに上部シールド層を形成する工程と、
該上部シールド層の上面および側面を含むワークの表面全体を絶縁層によって被覆する工程と、
前記絶縁層によって被覆されたワークの表面にレジストを被着し、該レジストをパターニングして、前記下部磁極を前記上部シールド層の平面形状と同一の形状に形成する凹部を形成する工程と、
前記凹部に磁性材を盛り上げて下部磁極を形成する工程と、
前記レジストを除去した後、前記下部磁極の側縁部に向けてイオンミリングを施し、前記下部磁極の側縁に残留する変形部を除去する工程と
を備えていることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ヘッドおよびその製造方法に関し、より詳細には、磁気ヘッドのライトヘッドを構成する下部磁極の構成に起因する電界ノイズを低減させた磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８はＭＲ素子５を備えた磁気ヘッドの構成を断面方向から見た状態を示す。この磁気ヘッドは、アルチック（Al2O3-TiC）からなる基板１０上に、ＭＲ素子５を積層方向に挟む配置に下部シールド層１２と上部シールド層１４を形成し、上部シールド層１４の上にライトヘッドの下部磁極１６を形成し、さらに書き込み用のコイル１８と上部磁極２０を形成して構成されている。
下部磁極１６の先端には、上部磁極２０の先端磁極２０ａとの間がライトギャップ２２となる先端磁極１６ａが形成されている。
下部シールド層１２、ＭＲ素子５、上部シールド層１４がリードヘッドを構成し、下部磁極１６、コイル１８、上部磁極２０がライトヘッドを構成する。
【０００３】
これらの下部シールド層１２、上部シールド層１４、下部磁極１６は、層間にアルミナ等の絶縁層を介在させ、めっき等により、順次パターン化しながら積層して形成される。図８のＡ−Ａ線は、基板１０上に各層を形成した後、浮上面側から磁気ヘッドの端面を研削する位置を説明的に示している。この研削加工はＭＲ素子５の特性値をモニターしながら、所定の特性値となったところで停止される。
【特許文献１】特開２００１−１７６０３１号公報
【特許文献２】特開２００４−７９１１５号公報
【特許文献３】特開２００３−１３２５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図９（ａ）は、図８に示す磁気ヘッドを浮上面側から見た状態を示す。基板１０上に、下部シールド層１２、上部シールド層１４、下部磁極１６が積層して形成され、下部磁極１６の上に上部磁極２０の先端磁極２０ａが形成された状態を示す。
磁気ヘッドの下部シールド層１２と上部シールド層１４はともに平面形状が長方形状に形成され、同一の平面形状に形成されている。また、下部磁極１６も、従来は、これら下部シールド層１２および上部シールド層１４と同一の形状に形成されている。
【０００５】
ところで、とくにTMR（Tunneling  Mａgneto Resistａnce)ヘッドでは、下部シールド層１２と上部シールド層１４との間にセンス電流を流して磁気記録情報を検知することから、外部からの電界ノイズによる影響を受けやすいという問題があった。この原因を調査したところ、図８、９に示すように下部磁極１６の端縁部分に製造工程中に形成された不要の変形部１６１、１６２が残留し、この変形部１６１、１６２がアンテナと同様に作用して外部電界をノイズとして拾ってしまうことが判明した。
【０００６】
図８に示す変形部１６１は、下部磁極１６のハイト方向の端縁部分に生じるもの、図９に示す変形部１６２は、下部磁極１６の幅方向の端縁部に生じたものである。図９（ｂ）に、下部磁極１６の端縁に生じた変形部１６２を拡大して示す。変形部１６２は、上部シールド層１４を被覆する絶縁層１５の湾曲した縁部に付着するようにして残っている。
【０００７】
図１０に、下部磁極１６にこれらの変形部１６１、１６２が残留する理由を、製造工程とともに示している。
図１０（ａ）は、基板１０上に下部シールド層１２を形成し、さらにＭＲ素子５を形成した後、レジスト３０をパターン形成した後、上部シールド層１４を形成した状態を示す。ＭＲ素子５を形成する際には、下部シールド層１２を形成した後、ワークの表面をアルミナにより被覆し、下部シールド層１２の外側領域を絶縁層１３により充填し、CMPによりワークの表面を平坦化する。
レジスト３０は、上部シールド層１４を形成する部位が凹部（底面に絶縁層が露出する）となるようにパターニングし、たとえばめっきにより凹部内に磁性材を盛り上げ形成して上部シールド層１４を形成する。レジスト３０は、平坦化されたワークの表面上でパターニングするから、上部シールド層１４を下部シールド層１２とまったく同形に形成しても、パターンの歪みによる変形や、残渣による形状変形は生じない。
【０００８】
図１０（ｂ）は、レジスト３０を除去した後、上部シールド層１４を下部磁極１６から絶縁するためにアルミナをスパッタリングし、絶縁層１５により、上部シールド層１４の上面および側面と、絶縁層１３の表面を被覆した状態である。
次に、上部シールド層１４の上に下部磁極１６を形成するため、ワークの表面をレジスト３２により被覆し、レジスト３２をパターニングして、上部シールド層１４上で下部磁極１６を形成する部位を露出させる。図１０（ｃ）は、レジスト３２をパターニングして、上部シールド層１４上で下部磁極１６を形成する部位を露出させた状態を示す。
【０００９】
次いで、めっきによりレジスト３２の凹部３２ａ内に磁性材（NiFe等の軟磁性材）を盛り上げ、下部磁極１６を形成する（図１０（ｄ））。
ここで、下部磁極１６を形成する工程では、図１０（ｃ）に示すように、上部シールド層１４が段差状に突出した状態でレジストによりワークの表面を被覆するから、レジストの表面は凹凸面となり、レジストを露光する際に正確にフォーカスできなくなること、上部シールド層１４の表面を絶縁層１５によって被覆した際に、上部シールド層１４の端縁部がだれた形状になることから、上部シールド層１４の端縁位置に正確にレジスト３２をパターニングすることができなくなる。この結果、下部磁極１６の端縁部の形状が正確に決まらず、下部磁極１６の端縁部に変形部１６２が生じるようになる。
【００１０】
下部磁極１６のハイト方向の端縁部についても、事情はまったく同様である。
このように、従来の製造工程においては、下部磁極１６の端縁部に変形部１６１、１６２が生じることが避けられず、これによって磁気ヘッドが外部電界ノイズを拾う原因になっている。
そこで、本発明はこれらの課題を解消すべくなされたものであり、下部シールド層、上部シールド層と同形に下部磁極を形成する際に、下部磁極に変形部が生じないようにすることができ、これによって、外部の電界ノイズに対する耐性を向上させた磁気ヘッドを得ることを可能にする磁気ヘッドおよ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】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、リードヘッドを構成する下部シールド層および上部シールド層と、ライトヘッドを構成する下部磁極とが層間に絶縁層を介して積層して形成された磁気ヘッドにおいて、前記下部磁極は、浮上面側を除く側縁部の位置が、前記上部シールド層の側縁部よりも、平面配置で内側に位置して形成されていることを特徴とする。
また、前記下部シールド層と上部シールド層が、同一の平面形状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、リードヘッドを構成する下部シールド層および上部シールド層と、ライトヘッドを構成する下部磁極とを、層間に絶縁層を介して積層して形成する磁気ヘッドの製造方法において、基板上に、前記下部シールド層を形成し、下部シールド層上にＭＲ素子を形成し、さらに上部シールド層を形成する工程と、該上部シールド層の上面および側面を含むワークの表面全体を絶縁層によって被覆する工程と、前記絶縁層によって被覆されたワークの表面にレジストを被着し、該レジストをパターニングして、該レジストに、内縁の位置が前記上部シールド層の浮上面側となる側縁部の位置よりも平面配置で内側に位置する平面形状に凹部を形成する工程と、前記凹部に磁性材を盛り上げて下部磁極を形成する工程とを備えていることを特徴とする。
また、前記凹部に下部磁極を形成する際に、ワークの表面全体にめっきシード層を形成し、該めっきシード層をめっき給電層とする電解めっきによって下部磁極を形成することを特徴とする。
【００１３】
また、リードヘッドを構成する下部シールド層および上部シールド層と、ライトヘッドを構成する下部磁極とを、層間に絶縁層を介して積層して形成する磁気ヘッドの製造方法において、基板上に、前記下部シールド層を形成し、下部シールド層上にＭＲ素子を形成し、さらに上部シールド層を形成する工程と、該上部シールド層の上面および側面を含むワークの表面全体を絶縁層によって被覆する工程と、前記絶縁層によって被覆されたワークの表面にレジストを被着し、該レジストをパターニングして、前記下部磁極を前記下部シールド層の平面形状と同一の形状に形成する凹部を形成する工程と、前記凹部に磁性材を盛り上げて下部磁極を形成する工程と、前記レジストを除去した後、前記下部磁極の側縁部に向けてイオンミリングを施し、前記下部磁極の側縁に残留する変形部を除去する工程とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る磁気ヘッドおよびその製造方法によれば、下部磁極の側縁部の位置が上部シールド層の側縁部の位置よりも内側に位置するように形成することにより、下部磁極の側縁部に、外部電界ノイズを拾う変形部や残渣が残ることを防止することができ、磁気ヘッドの外部電界ノイズに対する耐性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１および図２に本発明に係る磁気ヘッドの製造方法についての一実施形態を示す。
図１は、アルチックからなる基板１０に下部シールド層１２、ＭＲ素子５、上部シールド層１４を形成し、上部シールド層１４を絶縁層１５によって被覆するまでの工程を示す。
【００１６】
図１（ａ）は、基板１０の表面に下部シールド層１２を形成した後、ワークの表面にアルミナをスパッタリングし、CMPによりワークの表面を平坦化し、下部シールド層１２の上にＭＲ素子５を形成し、さらにワークの表面にレジスト３０を被着し、レジスト３０をパターニングした状態を示す。
ＭＲ素子は、ワークの表面を平坦化した後、ワークの表面に所要の磁気抵抗効果膜を多層に積層して形成した後、イオンミリング等によりＭＲ素子５となる部位を残すように成形して形成される。
【００１７】
レジスト３０をパターニングする操作は、上部シールド層１４を形成する部位については、底面に絶縁層１３が露出する凹部３０ａとなるように露光および現像する操作による。下部シールド層１２と上部シールド層１４は同一の矩形状の平面形状に形成される。上部シールド層１４の平面形状はレジスト３０をパターニングした凹部３０ａの平面形状によって決まる。
【００１８】
図１（ｂ）は、次に、レジスト３０に形成された凹部３０ａにNiFe等の軟磁性材からなる磁性材を盛り上げて上部シールド層１４を形成した状態を示す。上部シールド層１４をめっきによって形成する場合は、ワークの全面にスパッタリング等によってめっきシード層を形成し、めっきシード層を給電層とする電解めっきを施す方法によればよい。
【００１９】
図１（ｃ）は、レジスト３０を除去し、下部シールド層１２の上に絶縁層１３、ＭＲ素子５を介して上部シールド層１４が形成された状態を示す。
図１（ｄ）は、ワークの表面にアルミナをスパッタリングし、上部シールド層１４の表面および側面を絶縁層１５によって被覆した状態を示す。絶縁層１５は上部シールド層１４の側方の絶縁層１３の表面にも被着される。
【００２０】
図２は、上部シールド層１４の表面に被着された絶縁層１５の表面に下部磁極１６を形成する工程を示す。
図２（ａ）は、絶縁層１５によってワークの表面を被覆した後、ワークの表面にレジスト３２を被着形成した状態を示す。レジスト３２は上部シールド層１４が形成された外面に被着されるので、表面が若干凹凸面になる。
図２（ｂ）は、レジスト３２を露光および現像し、下部磁極１６を形成する部位を凹部３２ａに形成した状態を示す。本実施形態では、このレジスト３２をパターニングする際に、浮上面側を除いて凹部３２ａの内縁の位置が上部シールド層１４の側縁部の位置よりも若干内側になるようにパターニングすることを特徴とする。図２（ｂ）では、凹部３２ａの縁部が上部シールド層１４の外縁部よりも幅Ｄだけ内側に位置していることを示す。実際には、上部シールド層１４の幅方向の両側縁部よりも凹部３２ａの内縁の位置が、平面配置で内側になるようにし、上部シールド層１４のハイト方向での側縁部の位置よりも凹部３２ａの内縁の位置が内側になるように設定する。
【００２１】
図２（ｃ）は、凹部３２ａ内に軟磁性材からなる磁性材を盛り上げた状態を示す。図２（ｂ）に示した状態から、ワークの全面にスパッタリング等によってめっきシード層を形成し、めっきシード層をめっき給電層とする電解めっきにより、凹部３２ａ内に磁性材を盛り上げて形成することができる。
図２（ｄ）は、レジスト３２を除去した状態で、上部シールド層１４の上に下部磁極１６が形成されたことを示す。
【００２２】
本実施形態の製造工程によれば、下部磁極１６をパターン形成するためのレジスト３２をパターニングする際に、下部磁極１６を形成するための凹部３２ａの縁部の位置を上部シールド層１４の縁部位置よりも内側に設定したことによって、上部シールド層１４に被着する絶縁層１５が上部シールド層１４の縁部でだれ形状となっている部分にも、またレジスト３２のだれ形状となっている部分に関わりなくパターニングすることができるから、凹部３２ａを高精度に形成することができる。レジスト３２の表面がうねることによって、レジスト３２を露光する際のフォーカスがぼけるという問題も、上部シールド層１４の平面領域内に下部磁極１６の外縁部が位置するように設定することで、高精度のパターニングができる。
【００２３】
本実施形態では、下部磁極１６の大きさを上部シールド層１４の大きさよりも小さく設定し、下部磁極１６の外縁部が上部シールド層１４の平面領域の内側に位置するようにし、外縁部に変形部分が生じないように下部磁極１６を形成するものであり、下部磁極１６はできるだけ広い領域を確保して、かつ変形部が生じない程度に上部シールド層１４よりも内側となるように設定すればよい。たとえば、上部シールド層１４の幅寸法が６０μｍ程度の場合、下部磁極１６の幅寸法を５９μｍ程度とすればよい。
【００２４】
図３は、下部磁極１６の上にさらに先端磁極１６ａ、コイル１８および上部磁極２０を形成して磁気ヘッドを構成した状態を浮上面の方向から見た状態を示す。下部磁極１６が下部シールド層１２および上部シールド層１４よりもわずかに小さく形成され、下部磁極１６の側縁部が上部シールド層１４の側縁部よりも幅Ｄだけ内側に位置していることを示す。このように、下部磁極１６を上部シールド層１４よりも内側に形成することによって、下部磁極１６の側縁部に外部からの電界ノイズのアンテナになるような変形部が生じることが防止される。
【００２５】
図４は、磁気ヘッドを側面方向から見た断面図である。下部磁極１６の後端（ハイト方向の端縁）についても、下部磁極１６の端縁位置より内側に位置させることにより、下部磁極１６の後端縁側についても外部の電界ノイズのアンテナになるような変形部を形成させないようにすることができる。下部磁極１６の後端側の位置についても、レジスト３２をパターニングする際に同時に設定することができる。
【００２６】
図５は、下部磁極１６の端縁部に外部からの電界ノイズのアンテナになるような変形部が生じないようにする他の方法を示す。
本実施形態では、従来方法によって下部磁極１６を形成した後、下部磁極１６の側縁に向けてイオンミリングを施し、下部磁極１６の端縁部に変形部が生じないようにすることを特徴とする。
すなわち、図５（ａ）に示すように、従来方法によって下部磁極１６を形成すると、絶縁層１５の側面部分に下部磁極１６を構成する磁性材が垂れ下がるようになることがあるから、磁性材の垂れ下がりを防止する目的でイオンミリングを施し、不要な変形部１６２を除去するようにする。この場合、イオンミリングの角度を調節し、図５（ａ）のＢ方向よりもＣ方向にイオンミリングを施し、下部磁極１６の側面部がエッチングされるようにするとよい。
【００２７】
図５（ｂ）は、下部磁極１６の側面側がエッチングされ、下部磁極１６から上部シールド層１４に垂れ下がる変形部１６２が除去され、下部磁極１６の側縁部が上部シールド層１４の側縁位置よりも若干内側に位置する状態になったことを示す。
このように、下部磁極１６の側面に向けてイオンミリングを施すことによって、下部磁極１６に、外部からの電界ノイズのアンテナとなる変形部１６２が生じないようにすることができ、磁気ヘッドの外部電界ノイズに対する耐性を向上させることができる。
【００２８】
図６、７は、基板（ATC)１０と下部シールド（LS)層１２との間、基板（ATC）１０と上部シールド層（US)１４との間における容量を測定した結果を示す。図６は、下部磁極１６を上部シールド層１４よりも小さく形成した本発明に係る磁気ヘッド、図７は従来の磁気ヘッドについての測定結果を示す。
図７に示すように、従来の磁気ヘッドでは、下部シールド層と上部シールド層の測定値が分離しているのに対して、図６に示す本実施形態の磁気ヘッドでは、測定値が分離せず、同一の振る舞いを示している。TMRヘッドでは、基板と下部シールド層、基板と上部シールド層との間の容量は一致するように設計される。図６に示す測定データは、本発明に係る磁気ヘッドによれば、略設計通りの実測値が得られること、したがって外部電界ノイズによる影響が抑制されていることを示す。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る磁気ヘッドの製造工程を示す説明図である。
【図２】本発明に係る磁気ヘッドの製造工程を示す説明図である。
【図３】本発明に係る磁気ヘッドの構成を浮上面側から見た状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る磁気ヘッドの構成を側面方向から見た状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る磁気ヘッドの他の製造方法を示す説明図である。
【図６】本発明に係る磁気ヘッドについて、基板と下部シールド層、基板と上部シールド層との間の容量を測定した結果を示すグラフである。
【図７】従来の磁気ヘッドについて、基板と下部シールド層、基板と上部シールド層との間の容量を測定した結果を示すグラフである。
【図８】従来の磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図９】従来の磁気ヘッドの構成を浮上面方向から見た断面図である。
【図１０】磁気ヘッドの従来の製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
５  MR素子
１０  基板
１２  下部シールド層
１３、１５  絶縁層
１４  上部シールド層
１６  下部磁極
１８  コイル
２０  上部磁極
２２  ライトギャップ
３０  レジスト
３０ａ  凹部
３２  レジスト
３２ａ  凹部
１６１、１６２  変形部
【図１】
2008146699.tif 000003
【図２】
2008146699.tif 000004
【図３】
2008146699.tif 000005
【図４】
2008146699.tif 000006
【図５】
2008146699.tif 000007
【図６】
2008146699.tif 000008
【図７】
2008146699.tif 000009
【図８】
2008146699.tif 000010
【図９】
2008146699.tif 000011
【図１０】
2008146699.tif 000012