(57)【要約】【課題】本発明の目的は、記録用薄膜磁気ヘッドのトラック幅を規定する幅の高精度化及び狭小化を図り、かつディスクへの書きにじみが少なく安定した高い出力が得られる薄膜磁気ヘッドを提供し、また、その製造方法を提供することにある。【解決手段】情報を再生する再生ヘッドと、下部磁性膜と、磁気ギャップと、下部磁性膜に対して磁気ギャップを介して形成される上部磁性膜とで構成される磁気回路と、上部磁性膜と下部磁性膜との間に位置するコイルと、コイルと上部磁性膜とを絶縁する絶縁膜とを有する記録ヘッドとで構成される薄膜磁気ヘッドにおいて、上部磁性膜は、上部第１磁性膜、上部第２磁性膜及び上部第３磁性膜とで構成され、上部第１磁性膜は、上部第２磁性膜を介して上部第３磁性膜に接続することを特徴とする。【選択図】  図１
2004178678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を再生する再生ヘッドと、下部磁性膜と、磁気ギャップと、前記下部磁性膜に対して前記磁気ギャップを介して形成される上部磁性膜とで構成される磁気回路と、前記上部磁性膜と前記下部磁性膜との間に位置するコイルと、前記コイルと前記上部磁性膜とを絶縁する絶縁膜とを有する記録ヘッドとで構成される薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記上部磁性膜は、上部第１磁性膜、上部第２磁性膜及び上部第３磁性膜とで構成され、前記上部第１磁性膜は、前記上部第２磁性膜を介して前記上部第３磁性膜に接続することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
情報を再生する再生ヘッドと、下部磁性膜と、磁気ギャップと、前記下部磁性膜に対して前記磁気ギャップを介して形成される上部磁性膜とで構成される磁気回路と、前記上部磁性膜と前記下部磁性膜との間に位置するコイルと、前記コイルと前記上部磁性膜とを絶縁する絶縁膜とを有する記録ヘッドとで構成される薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記上部磁性膜は、上部第１磁性膜、上部第２磁性膜及び上部第３磁性膜とで構成され、前記上部第１磁性膜は、前記上部第２磁性膜を介して前記上部第３磁性膜に接続し、
前記下部磁性膜は、前記磁気ギャップに接する下部第２磁性膜と、前記下部第２磁性膜に一端で接続して、他端で上部第３磁性膜に接続し、磁気回路を構成する下部第１磁性膜とで構成されることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記上部第１磁性膜の膜厚は、前記コイル膜厚より薄いことを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記上部第２磁性膜は、前記絶縁膜と同じ高さの平坦面を形成することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
前記上部第１磁性膜上に前記絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記上部第１磁性膜は、トラック幅方向の幅がトラック幅を規定するように位置し、前記上部第２磁性膜及び前記上部第３磁性膜は、浮上面より離れて位置することを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
前記上部第１磁性膜の膜厚が、前記上部第３磁性膜と接続する前記上部第２磁性膜の部分の膜厚よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記下部第２磁性膜の浮上面に対して反対側の端部が、スロートハイト＝０を規定するように位置することを特徴とする請求項２乃至７いずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
基板上に絶縁膜を形成し、下部シールド膜、磁気抵抗効果素子及び上部シールド膜を順次形成して再生ヘッドを形成する工程と、前記再生ヘッド上に、下部磁性膜、磁気ギャップ膜、コイル及び上部磁性膜を順次形成して記録ヘッドを形成する工程とを含む薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
前記上部磁性膜を形成する工程は、
前記磁気ギャップ膜上に磁性膜をスパッタ法又はめっき法で被着し、エッチング法又はミリング法を用いて上部第１磁性膜を形成する工程と、
導体膜をスパッタ法又はめっき法で被着し、エッチング法又はミリング法を用いて上部導体コイル層を形成する工程と、
前記上部第１磁性膜に接するように磁性膜をスパッタ法又はめっき法で被着し、エッチング法又はミリング法を用いて上部第２磁性膜を形成する工程と、
非磁性の金属加工膜からなる絶縁膜を被着する工程と、
前記上部第２磁性膜及び前記絶縁膜の表面を平坦化する工程と、
前記上部第２磁性膜に接するように磁性膜をスパッタ法又はめっき法で被着し、エッチング法又はミリング法を用いて上部第３磁性膜を形成する工程とを含む薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
基板上に絶縁膜を形成し、下部シールド膜、磁気抵抗効果素子及び上部シールド膜を順次形成して再生ヘッドを形成する工程と、前記再生ヘッド上に、下部磁性膜、磁気ギャップ膜、コイル及び上部磁性膜を順次形成して記録ヘッドを形成する工程とを含む薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
前記上部磁性膜を形成する工程は、
前記磁気ギャップ膜上に磁性膜をスパッタ法又はめっき法で被着し、エッチング法又はミリング法を用いて上部第１磁性膜を形成する工程と、
導体膜をスパッタ法又はめっき法で被着し、エッチング法又はミリング法を用いて上部導体コイル層を形成する工程と、
前記上部第１磁性膜に接するように磁性膜をスパッタ法又はめっき法で被着し、エッチング法又はミリング法を用いて上部第２磁性膜を形成する工程と、
非磁性の金属加工膜からなる絶縁膜を被着する工程と、
前記上部第２磁性膜及び前記絶縁膜の表面を平坦化する工程と、
前記上部第２磁性膜に接するように磁性膜をスパッタ法又はめっき法で被着し、エッチング法又はミリング法を用いて上部第３磁性膜を形成する工程とを含み、
前記下部磁性膜を形成する工程は、
磁性膜をスパッタ法又はめっき法で被着し、エッチング法又はミリング法を用いて下部第１磁性膜を形成する工程と、
前記下部第１磁性膜に接するように、磁性膜をスパッタ法又はめっき法で被着し、エッチング法又はミリング法を用いて、下部スロートハイト＝０の位置を規定する下部第２磁性膜を形成する工程とを含む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、磁気ディスク装置等のヘッド・ディスク・アッセンブリ（ＨＤＡ）に使用される薄膜磁気ヘッド、特に記録特性に優れた高記録密度対応の薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータの処理能力の増大に伴って磁気ディスク装置の記憶容量はますます大容量化される傾向にある。このため、磁気ディスク装置に搭載する薄膜磁気ヘッドの磁気コアのトラック幅を規定する幅の寸法も小さくなる傾向に有り、またその製造上の精度も高い水準が要求されてきている。さらに記録特性も上磁気ディスク上への信号の書きにじみを押さえ、かつ安定した高い出力が得られることが要求されてきている。
【０００３】
図２は従来のコイルが１層構造の薄膜磁気ヘッドの主要部を示す断面図、図３は同じく斜視図である。図２に示すように、磁気ヘッドの浮上面は磁気ヘッドの図面左側端とする。また、図３に示すように、図面の上方向が磁気ヘッド上部方向、図面の下方向が磁気ヘッドの下部方向、図２に示す磁気ヘッドの浮上面の方向に対応する方向を浮上面方向、磁気記録媒体のトラック幅を規定する幅の方向をトラック幅方向として以下に記載する。これらは、図２又は図３に限らず、本明細書に引用する全ての断面図又は斜視図についても同様である。
【０００４】
尚、図２及び図３をはじめ、本願の願書に添付した磁気へッドの断面図及び斜視図は、磁気ヘッドの浮上面側の主要部のみを示しており、磁気ヘッドの浮上面方向に対して反対側方向又は磁気ヘッドの下部方向の部分は特に示していないが、図示していない部分についてはあらゆる種類の磁気ヘッドに対応できることは言うまでもない。
【０００５】
図２に示すように、薄膜磁気ヘッドは、アルミナ系セラミックスからなる基板１１上に順次形成された再生ヘッド部と記録ヘッド部とで構成される。
【０００６】
再生ヘッドは、基板１１上に形成された絶縁膜、下部シールド膜１１１、磁気抵抗効果素子１０、上部シールド膜１１２で形成される。磁気抵抗効果素子１０にはＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子或いはＴＭＲ素子、そのほか磁場に感じて再生出力を取り出すことのできるいろいろな素子を使用することができる。
【０００７】
記録ヘッドは、再生ヘッドに対して絶縁膜を隔てて形成され、磁性膜を被着するように形成される下部磁性膜１２、下部磁性膜１２上に形成され、ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等の非磁性の金属酸化膜である磁気ギャップ膜１４、磁気ギャップ膜１４上に形成される第１絶縁層１３及び導体コイル層１５、更にそれらの上部に積層される第２絶縁層１６、第２絶縁層上に形成され、下部磁性膜１２と磁気回路を形成する磁気コアを構成する上部磁性膜１７とで構成される。
【０００８】
これにより、トラックの先端部分には上部磁性膜１７及下部磁性膜１２間に磁気ギャップが形成される。なお、導体コイル層１５は、上部磁性膜１７及び下部磁性膜１２の間を通り磁気回路と交差する。以上示した薄膜磁気ヘッドの記録素子部分において、トラック先端部分の上部磁性膜１７、下部磁性膜１２及び磁気ギャップ（磁気ギャップ膜１４）が薄膜ヘッドスライダの浮上面部分を形成し、磁気ディスク（図示せず）に対して情報を書き込む。
【０００９】
このような従来の薄膜磁気ヘッドの記録密度は、主として上部磁性膜の形状によって決まる。特に、形状において重要な点は、トラック幅を決定する上部磁性膜１７の幅、オーバーライト等書き込み能力を決定するポール長（下部磁性膜１２及び上部磁性膜１７の厚さ）、分解能を決定する磁気ギャップの厚さ、及びスロートハイト＝０の位置等であり、各々高精度に形成しなければならない。
【００１０】
このうち、トラック幅を決定する上部磁性膜１７の幅を形成するには、約１０μｍの高さの絶縁膜（第１絶縁層１３、導体層１５及び第２絶縁層１６のトータル高さの積層部分）が形成する段差下部にあたる下部磁性膜１２と、ギャップ膜１４を介して下部磁性膜１２に対向した上部磁性膜１７とのパターンを高精度に形成する必要が有る。上記両磁性層は、一般にフォトレジストパターンをマスクとした、パターンめっき法、或いはフレームめっき法と呼ばれる方法を用いて形成される。フォトレジストパターンの膜厚は、トラック幅を規定する幅を狭く、かつ高精度なパターンを形成するために薄いことが好ましい。
【００１１】
パターン形成の際に、ｋを係数、λを露光波長、ＮＡをレンズ開口数とすると、トラック幅を規定する幅形成の限界値である解像度は、ｋ・λ／ＮＡで表される。また、パターン形成時にピントが合う領域の基準となる焦点深度は、ｋ・λ／（ＮＡ）２で表される。この関係式より解像度を小さくするためには、露光波長を小さくするか、或いはレンズ開口数ＮＡを大きくする必要がある。しかし、このようにすると焦点深度が小さくなる、つまりパターン形成時にピントの合う領域が狭くなるので、レジスト膜厚が薄くないとパターンの解像不良を起してしまう。つまり、レジスト膜厚を薄くすれば、それだけ露光波長を小さくするか、或いはレンズ開口数ＮＡを大きくすることが可能となるため、解像度を小さくすることができ、トラック幅を規定する幅を狭く、高精度に形成することが可能となる。
【００１２】
図２のように、フォトレジストパターンを、第２絶縁層１６によって形成される高段差のある部分に塗布する場合、その塗布特性からフォトレジストパターンは段差の下部に厚く形成される性質があり、例えば１０μｍ以上塗布されてしまう可能性がある。このように、トラック幅を規定する幅を形成する位置のフォトレジストの厚さが、必要な磁性膜のめっき厚さに比較して余分に厚くなってしまうため、それだけ高精度のパターンを作成出来なくなる。
【００１３】
また、図３に示すように、ギャップ膜を挟んで対向した上部磁性膜１７と下部磁性膜１２とのトラック幅方向の幅の寸法を一致させて、ディスク上に信号を書き込む際に書きにじみを最小にして高密度の磁気記録する方法も採られている。
【００１４】
更に高精度のトラック幅を規定する幅を形成するために、塗布されたフォトレジストの厚さを必要最小限に薄くすることによって、高精度フォトレジストパターンを作成することを目的として、絶縁膜の段差の低い状態で上部磁性膜１７の浮上面位置の幅、すなわち、記録トラック幅方向の幅を高精度に形成する方法についての検討もなされている。
【００１５】
例えば、特許文献１は、上部磁性膜を、上部磁極を構成する上部第１磁性膜と、上部ヨークとして機能する上部第２の磁性膜とから構成する磁気ヘッドを開示している。フォトレジストの厚さは４ミクロン程度に低減され、０．３ミクロン程度までトラック幅を規定する幅のパターン形成が可能とされている。
【００１６】
上部磁性膜を２つの磁性膜で構成する従来の磁気ヘッドの断面図を図１２に示す。第１絶縁層１８を形成後、上部磁性膜の先端部１８２のみを形成し、先端部の保護膜１９を形成した後、絶縁膜２０及び上部磁性膜の後部１８３を形成する。この方法によれば、上部磁性膜の先端部１８２のトラック幅方向の幅でトラック幅を決定するので、第１絶縁膜１８のみが形成された段差が低い状態で上部磁性膜のトラック幅方向の幅を高精度に形成できるという特徴がある。また、トラックを構成する磁性膜上に保護膜を設けているため、それ以後の製造工程中での処理によって生じるポール長の変動も無いと記載されている。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００２−８２０９号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載されている従来技術によれば、トラック幅を規定する幅を０．３ミクロン以下という狭い幅を形成する方法についての考慮がされていない。特に、０．３ミクロン以下の狭い幅を実現するためには、フォトレジストの厚さを更に低減するなどの必要性が生じる。
【００１９】
また、２分割した上部磁性膜のうち、先に形成したものの接続面の表面は平面とすることが望ましく、このため、例えば絶縁膜を埋め込んだ後に、ＣＭＰ技術やエッチバック技術などを使って研磨して平面を作成するなどの方法が使われるため、そのＣＭＰ技術などの研磨量のばらつきを公差として考慮に入れる必要があるので、フォトレジストの膜厚を低減できないという問題も生じる。
【００２０】
この問題について、図１３を参照して具体的に説明する。図１３は、例えば図１２に示した構造の磁気ヘッドの上部磁性膜の先端部を形成する様子を浮上面から見た図である。
【００２１】
まず、図１３（ａ）に示すように、下部磁性膜１２、磁気ギャップ膜１３をそれぞれ形成した後に、上部磁性膜の先端部１８２のトラック幅方向の幅がトラック幅を規定するようにフォトレジスト１８１を形成する。
【００２２】
次に、（ｂ）に示すように、フォトレジスト１８１を用いて上部磁性膜の先端部１８２を形成する。その後、（ｃ）に示すように、フォトレジスト１８１を除去し、上部磁性膜の先端部１８２の寸法を調整するために、（ｄ）及び（ｅ）に示すように、下部磁性膜１２、磁気ギャップ膜１４及び上部磁性膜の先端部１８２の一部を各々除去する。寸法調整を行なった後に、（ｆ）に示すように、絶縁膜１９を形成する。
【００２３】
次に、（ｇ）及び（ｈ）に示すように、ＣＭＰ、又はエッチバック法等の方法で、上部磁性膜の先端部１８２及び絶縁膜１９を平坦化する。ここで、上部磁性膜の先端部１８２は、必要最低限の膜厚に加えて、更に平坦化加工時の平坦面に対する加工のばらつきによる公差を見込んで、予め膜厚を厚く形成する必要がある。これに応じて、フォトレジスト１８１も厚くしなければならない。
【００２４】
本発明の目的は、上部磁性膜のトラック幅を規定する幅を高精度に形成できる薄膜磁気ヘッドを提供すると共に、その製造方法を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、薄膜磁気ヘッドにおいて、上部磁性膜は、上部第１磁性膜、上部第２磁性膜及び上部第３磁性膜とで構成され、上部第１磁性膜は、上部第２磁性膜を介して上部第３磁性膜に接続することを特徴とする。また、前記下部磁性膜は、前記磁気ギャップに接する下部第２磁性膜と、前記下部第２磁性膜に一端で接続して、他端で上部第３磁性膜に接続し、磁気回路を構成する下部第１磁性膜とで構成されることを特徴とする。
【００２６】
これによって、第１磁性膜を、トラック幅を規定する幅の狭小化を実現することを主目的として形成でき、第２磁性膜は、絶縁膜形成後の表面の平坦化時の加工公差を見込んで十分に厚く形成できる。
【００２７】
また、上記構成の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、上部磁性膜を形成する工程は、磁気ギャップ膜上に磁性膜を被着し、上部第１磁性膜を形成する工程と、導体膜を被着し、上部導体コイル層を形成する工程と、上部第１磁性膜に接するように磁性膜を被着し、上部第２磁性膜を形成する工程と、非磁性の金属加工膜からなる絶縁膜を被着する工程と、上部第２磁性膜及び前記絶縁膜の表面を平坦化する工程と、上部第２磁性膜に接するように磁性膜を被着し、上部第３磁性膜を形成する工程とを含む。
【００２８】
また、下部磁性膜を形成する工程は、磁性膜を被着し、下部第１磁性膜を形成する工程と、第１磁性膜に接するように、磁性膜を被着し、下部スロートハイト＝０の位置を規定する下部第２磁性膜を形成する工程とを含む。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００３０】
図１は、本発明による第一の実施形態の薄膜磁気ヘッドの要部を示す断面図である。この図は、特に、薄膜磁気ヘッドの浮上面側の先端部分を示したものである。図４は、同じく第一の実施形態の薄膜磁気ヘッドの要部を示す断面斜視図である。
【００３１】
本実施形態の薄膜磁気ヘッドは、アルミナ系セラミックスからなる基板１１上に再生ヘッド部と記録ヘッド部を順次積層して形成される。
【００３２】
まず、基板１１上に、絶縁膜を形成し、次いで、下部シールド膜１１１、磁気抵抗効果素子１０、上部シールド膜１１２を順次形成して再生ヘッド部を作成する。次に、再生ヘッドと記録ヘッドとを分離する絶縁膜を形成する。
【００３３】
続いて記録ヘッド部分を作成する。最初に、下部第１磁性膜１２１を形成し、この下部第１磁性膜１２１上浮上面側に下部第２磁性膜１２２を形成する。下部第２磁性膜１２２の浮上面側に対して反対側後端部はスローハイト＝０を規定する位置に形成する。次に、下部第２磁性膜全体を覆うように絶縁膜１８を積層して、下部第２磁性膜１２２と絶縁膜１８の表面を平坦化する。その表面に磁気ギャップ１４を形成し、磁気ギャップ１４を介して下部第２絶縁膜１２２に対向するように上部第１磁性膜１７１を形成する。下部第２磁性膜１２２と上部第１磁性膜１７１とでトラック部分の先端部を形成する。尚、この際、下部第２磁性膜、磁気ギャップ膜、及び上部第１磁性膜の各々トラック幅を規定する幅を同一寸法で形成することが好ましい。これによって書きにじみを少なくすることができる。
【００３４】
また、第１導体コイル層１５１を絶縁膜１８上に形成し、さらに上部第２磁性膜１７２を前記上部第１磁性膜１７１の浮上面に対して反対側後端部と接続するように形成する。第１導体コイル層１５１及び第１導体コイル層１５１の周囲は絶縁膜１９で覆われている。そして、絶縁膜１９上に第２導体コイル層１５２を形成し、その周囲は絶縁膜２０で覆われている。上部第３磁性膜１７３は絶縁層２０の上に形成され、その浮上面側先端部分は上部第２磁性膜１７２と接続されている。また、上部第３磁性膜１７３は、浮上面に対して反対側後端で下部第１磁性膜１２１と接続し、磁気回路を形成している。また、ここで上部第１磁性膜は、トラック幅方向の幅がトラック幅を規定するように位置し、部第２磁性膜及び前記上部第３磁性膜のトラック幅方向の幅はトラック幅を規定しないように、浮上面より離れて位置する。
【００３５】
ここで、図２に示した従来例の薄膜磁気ヘッドと比較して本実施形態の薄膜磁気ヘッドを説明する。本実施形態の薄膜磁気ヘッドの上部第１磁性膜１７１、上部第２磁性膜１７２及び第３磁性膜１７３は、従来例の薄膜磁気ヘッドの上部磁性膜１７に相当する部分が分割されたものである。また、下部第１磁性膜１２１及び下部第２磁性膜１２２も、従来例の下部磁性膜１２に相当する部分が分割されたものである。
【００３６】
本実施形態では、下部第１磁性膜１２１を形成したのち、下部第１磁性膜１２１上にスロートハイト＝０の位置を規定する下部第２磁性膜１２２を形成することを特徴とする。スロートハイト＝０の位置を規定するように下部第２磁性膜１２２を形成することにより、磁束の漏れを調節し、記録特性を向上することができる。
【００３７】
更に、その後絶縁膜１８によって基板表面を平坦化し、その上に磁気ギャップ膜１４を形成した後に、トラック幅を規定する幅を有する上部第１磁性膜１７１を形成することを特徴とする。このとき平坦面でトラック幅を規定する上部第１磁性膜１７１を形成することができるため、フォトレジスト膜厚を薄膜化することができトラック幅を規定する幅を狭く、かつ高精度に形成することができる。
【００３８】
本実施形態は、上部第１磁性膜１７１と上部第２磁性膜１７２とに分割していることを特徴とし、薄膜磁気ヘッドの浮上面に現れるトラック部分に膜厚の薄いフォトレジストを、平面の形成をする部分に膜厚の厚いフォトレジストを用いることを可能としている。
【００３９】
例えば、上部第１磁性膜１７１は、フォトレジストの厚さを２ミクロン程度にすることによって、最小のパターン幅は０．２ミクロン程度にすることができる。これは光学露光方式のＫｒＦエキシマレーザを用いたステッパを用いて形成できることを確認している。さらに細いパターンを形成するためには、フォトレジストの厚さを１ミクロン程度にすれば、電子ビーム描画方式でも０．１ミクロン程度の幅のパターンを形成することができることを確認している。そのほか、ＡｒＦエキシマレーザなど露光光の波長を小さくすることでも、狭いパターンを形成することができる。
【００４０】
本実施形態の上部第１磁性膜１７１は、狭トラックを形成することを主目的として形成すればよいので、上述の平坦化による膜厚の低減を公差に含む必要がない。このため、本来必要な膜厚の磁性膜のみを作成すればよいので、フォトレジストの厚さも薄くすることができ、狭トラックパターンを形成することができる。
【００４１】
そして、上部第２磁性膜１７２は、その表面を平坦面とするためにＣＭＰ技術やエッチバック工程によって研磨することが必要になるが、そのパターンの最小幅はトラック部分のように狭くないので、フォトレジストを厚く形成できる。さらに上部第２磁性膜１７２の厚さは、研磨工程の公差を含んで厚くすることができる。ここで、上部第２磁性膜１７２のトラック幅方向の幅は、上部第１磁性膜１７１に比べて広くなる、つまりトラック幅を規定しないため、上部第１磁性膜１７１は、浮上面に接して位置するのに対し、上部第２磁性膜１７２及び上部第３磁性膜１７３は浮上面より離れて位置する。
【００４２】
上部第１磁性膜１７１の膜厚は、コイル１５１の膜厚より薄いことを特徴とする。つまり、上部第１磁性膜１７１は、トラック幅を規定する幅の狭小化を目的として形成されるので、コイル１５１の膜厚より薄い膜厚で形成できる。特に、第２磁性膜１７２は、第１磁性膜１７１とコイル１５１との膜厚差によって生じる段差をスペーサとしての役割を果たすことにより是正して、絶縁膜１９と同表面かつ同じ高さの平坦な面を形成するので、このような構成が可能となる。
【００４３】
また、上部第１磁性膜１７１上に、絶縁膜１９が形成されていることも特徴とする。つまり、第１磁性膜１７１、第２磁性膜１７２を順次形成した後に、コイル１５１、絶縁膜１９を形成するのでこのような構成となる。第１磁性膜１７１は、絶縁膜１９と同表面かつ同じ高さの平坦な面を形成することなく、代わりにトラック幅を規定する幅の狭小化を実現する。
【００４４】
このように上部第２磁性膜１７２の表面を平坦化して、その後、コイル１５１や絶縁膜１９を形成して、上部第３磁性膜１７３を形成することで、磁気回路を完成することができる。これによって、高記録密度に適した磁気ヘッドの形成ができる。
【００４５】
また、第１導体コイル１５１を平坦面に形成できるため、狭ピッチのコイルが形成され、高速転送に適した磁気ヘッドの形成ができる。第１導体コイル１５１の形成と同様に、第２導体コイル１５２についても、上部第２磁性膜１７２を形成し、絶縁膜１９を用いて基板表面を平坦化した上に形成するので、狭ピッチのコイルが形成可能となる。
【００４６】
その後、絶縁層２０を形成することにより、上部第３磁性膜１７３を第２導体コイル１５２と電気的に絶縁する。その絶縁層２０上に上部第３磁性膜１７３を形成し、浮上面側先端部で上部第２磁性膜１７２と接続する。
【００４７】
図５は、本発明の第一の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【００４８】
この図５（ａ）〜（ｋ）を用いて製造工程を説明する。この工程の説明においては、再生ヘッド部分を省略する。また、図５及び後に引用する図７において、磁気ヘッドの図面に向かって左端が浮上面にあたる。
【００４９】
まず、Ｃｏ系アモルファスやＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ系等の磁性膜をスパッタ法、またはめっき法で被着し、ウェットエッチング法、イオンミリング法、ドライエッチング法、またはリフトオフ法を用いて下部第１磁性膜１２１を形成する（図５（ａ））。
【００５０】
次に、この下部第１磁性膜１２１上にスロートハイト＝０の位置を規定し、かつ記録磁界を高出力化させるため、下部第２磁性膜１２２を形成する（図５（ｂ））。下部第２磁性膜１２２にはＣｏ系アモルファスやＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ系等の磁性膜をスパッタ法、またはめっき法で被着し、ウェットエッチング法、イオンミリング法、ドライエッチング法、またはリフトオフ法を用いて形成する。その際、下部第２磁性膜１２２に用いる材料の飽和磁束密度を下部第１磁性膜１２１に用いた材料よりも高くすることによって、記録磁界の変化が急峻となり、記録磁界の高出力化に得られる効果が大きくなる。
【００５１】
その後、下部第２磁性膜１２２上に樹脂系の材料、又はＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等の非磁性の金属酸化膜による絶縁膜１８を被着形成する。その際、基板表面をドライエッチング法、イオンミリング法等で選択的にエッチングするエッチバック法、あるいは化学的機械研磨法等を用いて平坦化を実施することが望ましい（図５（ｃ））。
【００５２】
次に磁気ギャップ膜１４を、スパッタ法、またはめっき法で被着し、ウェットエッチング法、イオンミリング法、ドライエッチング法、またはリフトオフ法を用いて形成する。磁気ギャップ膜１４に用いる材料はＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等の非磁性の金属酸化膜あるいはＣｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ等非磁性金属膜あるいはそれらの合金を用いることが望ましい（図５（ｄ））。
【００５３】
その後磁気ギャップ膜１４上にＣｏ系アモルファスやＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ系等の磁性膜をスパッタ法、またはめっき法で被着し、ウェットエッチング法、イオンミリング法、ドライエッチング法、またはリフトオフ法を用いて上部第１磁性膜１７１を形成する。その際、上部第１磁性膜１７１に用いる材料の飽和磁束密度を後述の上部第２磁性膜１７２に用いる材料よりも高くすることによって記録磁界の変化が急峻となり、記録磁界の高出力化に得られる効果が大きくなる。また、上部第１磁性膜１７１に飽和磁束密度を変化させて積層した材料を用いても同様の効果が得られる。その際磁気ギャップ膜１４に密着する面の飽和磁束密度を高くすることはいうまでもない（図５（ｅ））。
【００５４】
また、上部第１磁性膜１７１のトラック幅を規定する幅を、磁気ギャップ膜１４及び下部第２磁性膜１２２のトラック幅を規定する幅と等しく形成することによって、書きにじみを少なくすることができる。
【００５５】
次に、磁界を誘導するための第１導体コイル層１５１を形成する。ＣｕやＡｕ等からなる導体膜をスパッタ法、またはめっき法で被着し、続いてウェットエッチング法、イオンミリング法またはリフトオフ法等を用いて、第１導体コイル層１５１を形成する（図５（ｆ））。この際、平坦面で第１導体コイル層１５１を形成するので、マスク材であるフォトレジストを薄膜化することが可能となる。それにより狭ピッチのコイルが形成可能となり、高速転送に優れた薄膜磁気ヘッドを得ることができる。
【００５６】
その後、上部第１磁性膜１７１に接続する位置にＣｏ系アモルファスやＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ系等の磁性膜をスパッタ法、またはめっき法で被着し、ウェットエッチング法、イオンミリング法、ドライエッチング法、またはリフトオフ法を用いて上部第２磁性膜１７２を形成する。その際、上部第２磁性膜１７２に用いる材料の飽和磁束密度を上部第１磁性膜１７１に用いる材料よりも低くすることによって記録磁界の変化が急峻となり、記録磁界の高出力化に得られる効果が大きくなる。また、上部第２磁性膜１７２に飽和磁束密度を変化させて積層した材料を用いても同様の効果が得られる。その際上部第１磁性膜１７１に接続する面の飽和磁束密度を上部第１磁性膜１７１で用いた値を超えない範囲で高くすることはいうまでもない（図５（ｇ））。
【００５７】
その後、樹脂系の材料、又はＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等の非磁性の金属酸化膜による絶縁膜１９を被着形成する。尚、これらの材料を組み合わせ、積層して用いても効果は変わらない。また、基板表面をドライエッチング法、イオンミリング法等で選択的にエッチングするエッチバック法、あるいは化学的機械研磨法等を用いて平坦化を実施することが望ましい（図５（ｈ））。
【００５８】
次に、磁界を誘導するための第２導体コイル層１５２を形成する。第２導体コイル層１５２は第１導体コイル層１５１を形成した場合と同様に形成すれば良い（図５（ｉ））。
【００５９】
更に、この導体コイル層１５２と上部第３磁性膜１７３との絶縁を得るために樹脂系材料、又はＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等の非磁性の金属酸化膜による絶縁層２０を被着形成する（図５（ｊ））。ここで、第２導体コイル層１５２の１層だけでなく、導体コイル層を３層、４層と増やした場合も、第２導体コイル層１５２と絶縁層２０とを互いに絶縁する方法と同様の方法で形成すれば良い。
【００６０】
最後にＣｏ系アモルファスやＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ系等の磁性膜をスパッタ法、またはめっき法で被着し、ウェットエッチング法、イオンミリング法、ドライエッチング法、またはリフトオフ法を用いて上部第３磁性膜１７３を上部第２磁性膜１７２上に接続するように形成する（図５（ｋ））。この時、上部第３磁性膜１７３に比抵抗の高い材料を用いれば、渦電流損を低減することができ、高周波記録に適した薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
【００６１】
更に、上部第１磁性膜１７１上に、スパッタ法、イオンミリング法またはリフトオフ法等を用いて、ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等の非磁性の金属酸化膜による上部第１磁性膜１７１を保護する保護膜を形成することも可能である。この場合、第１絶縁膜１３上の中央部から後方側にかけても保護膜が形成されるが、少なくとも第１磁性膜１７１と上部第２磁性膜１７２とを磁気的に接続（接合）するためのコンタクトホールを形成する必要があることはいうまでもない。
【００６２】
（実施例２）
本発明における第二の実施形態の薄膜磁気ヘッドの断面図を図６に示す。図６に示すように、本実施形態による薄膜磁気ヘッドは、導体コイルが２層構造である第一の実施形態に対して、導体コイルを１層構造にした場合の構造についての例を示している。
【００６３】
この図に示す薄膜磁気ヘッドは、その先端部分を示している。再生ヘッド部については、第一の実施形態と同様の構造なので説明を省略する。記録ヘッド部において、下部第１磁性膜１２１、下部第２磁性膜１２２を順次形成する。絶縁膜１８によって表面を平坦化し、磁気ギャップ１４を介して下部第２磁性膜１２２に対向するように上部第１磁性膜１７１を形成する。
【００６４】
下部第２磁性膜１２２及び上部第１磁性膜１７１は、トラック部分の先端部を形成している。このときスロートハイト＝０の位置は、下部第２磁性膜１２２の後端で規定されている。また、第１導体コイル層１５１を絶縁膜１８上に形成し、さらに上部第２磁性膜１７２を上部第１磁性膜１７１の後端部に接続するように形成する。第１導体コイル層１５及び第１導体コイル層１５の周囲は絶縁膜１９で覆われている。上部第３磁性膜１７３は、絶縁層２０の上に形成され、その先端部分は上部第２磁性膜１７２と接続されている。
【００６５】
このとき平坦面でトラック幅を規定する幅を有する上部第１磁性膜１７１を形成するため、レジスト膜厚を薄膜化することができトラック幅を規定する幅を狭く、かつ高精度に形成することができる。これによって、高記録密度に適した磁気ヘッドの形成ができる。
【００６６】
また、第１導体コイル１５も平坦面に形成するため、狭ピッチのコイルを形成することができ、高速転送に適した磁気ヘッドの形成ができる。
【００６７】
図７は、本発明の第二の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す断面図である。基本的に、第二の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、第一の実施形態で記載された導体コイルが二層構造の薄膜磁気ヘッドの製造方法を、一層構造としたものである。具体的には、図７（ａ）〜（ｊ）のうち（ａ）〜（ｈ）については、図６（ａ）〜（ｈ）に記載の製造方法と同様である。
【００６８】
図７（ｈ）に示すように、絶縁膜１９を被着形成し、基板表面をドライエッチング法、イオンミリング法等で選択的にエッチングするエッチバック法、あるいは化学的機械研磨法等を用いて平坦化を実施した後に、図７（ｉ）に示すように、導体コイル層１５と上部第３磁性膜１７３とを互いに絶縁するために樹脂系材料、又はＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等の非磁性の金属酸化膜による絶縁層２０を被着形成する。
【００６９】
最後にＣｏ系アモルファスやＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ系等の磁性膜をスパッタ法、またはめっき法で被着し、ウェットエッチング法、イオンミリング法、ドライエッチング法、またはリフトオフ法を用いて上部第３磁性膜１７３を上部第２磁性膜１７２上に接続するように形成する（図７（ｊ））。このとき、上部第３磁性膜１７３に比抵抗の高い材料を用いると、渦電流損を低減することができ高周波記録に適した薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
【００７０】
（実施例３）
本発明における第三の実施形態の薄膜磁気ヘッドの断面図を図８に示す。本薄膜磁気ヘッドは、第二の実施形態に対して、絶縁膜２０を使用しない場合の構造を示したものである。すなわち、図７（ｉ）に示す絶縁膜２０を形成する工程を省略して、絶縁膜１９と上部第２磁性膜１７２とで形成される平坦な表面上に上部第３磁性膜１７３を形成する構造としたものである。
【００７１】
これによって、工程数が低減され、構造も単純化されるという効果がある。
【００７２】
（実施例４）
図９は、本発明における第四の実施形態の薄膜磁気ヘッドの要部を示す断面図である。本実施の形態は、第一実施形態を垂直磁気記録ヘッドに適用したものである。第一実施形態と同様に、アルミナ系セラミックスからなる基板１１上に再生ヘッド部と記録ヘッド部を順次積層して形成する。
【００７３】
再生ヘッド部については、第一の実施形態と同様の構造なので説明を省略する。記録ヘッド部において、下部第１磁性膜１２１を形成、その表面に磁気ギャップ１４を形成する。下部第一磁性膜１２１に対して磁気ギャップ１４を介して上部第１磁性膜１７１を形成する。これによって下部第１磁性膜１２１と上部第１磁性膜１７１とでトラック部分の先端部を形成している。
【００７４】
また、第１導体コイル層１５１を磁気ギャップ１４上に形成し、さらに上部第２磁性膜１７２を上部第１磁性膜１７１の浮上面に対して反対側後端部に接するように形成する。また、第１導体コイル層１５１及び第１導体コイル層１５１の周囲は絶縁膜１９で覆われている。そして、絶縁層１９及び上部第２磁性膜１７２の表面を平坦化した後に、絶縁膜１９上に第２導体コイル層１５２を形成する。第一導体コイル層１５１の周囲は絶縁膜２０で覆われている。上部第３磁性膜１７３は絶縁層２０の上に形成され、かつ、その先端部分は上部第２磁性膜１７２に接している。このように、高記録密度に適し、さらに高速転送を可能とした垂直記録用磁気ヘッドの形成もできる。尚、製造方法は、第一実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法と基本的に同様である。
【００７５】
尚、図１０に示すように、本実施形態による薄膜磁気ヘッドを、第二実施形態に示すような導体コイルを１層構造にした場合の構造の磁気ヘッドに適用することも可能である。
【００７６】
更に、図１１に示すように、本実施形態の薄膜磁気ヘッドを、図９及び１０中に示す絶縁膜２０を使用しない場合の構造の磁気ヘッドに適用することも可能である。
【００７７】
以上のように、面内磁気記録ヘッドと同様に、本発明を垂直磁気記録ヘッドに適用することも可能である。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、上部磁性膜のトラック幅を規定する幅の高精度化及び狭小化が可能となる。具体的には、上部磁性膜を３分割し、特に上部第１磁性膜と上部第２磁性膜とに分割することによって、ヘッド浮上面に現れるトラック部分に薄いフォトレジストを用いることができる。これに対して、平面の形成をする部分に膜厚の厚いフォトレジストを用いることもできる。
【００７９】
また、上部第１磁性膜と下部第２磁性膜のトラック幅を規定する幅を同一にすることも可能になるので、ディスク上への信号の書きにじみを少なくすることが可能となり、例えば１平方インチ当り５０ギガビット以上の高記録密度が達成できる磁気記憶装置を実現可能な薄膜磁気ヘッド及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第一の実施形態の薄膜磁気ヘッドの要部を示す断面図を示す。
【図２】従来のコイルが１層構造の薄膜磁気ヘッドの主要部を示す断面図を示す。
【図３】従来のコイルが１層構造の薄膜磁気ヘッドの主要部の断面斜視図を示す。
【図４】本発明の第一の実施形態の薄膜磁気ヘッドの断面斜視図を示す。
【図５】本発明の第一の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す断面図を示す。
【図６】本発明の第二の実施形態の薄膜磁気ヘッドの断面図を示す。
【図７】本発明の第二の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す断面図を示す。
【図８】本発明の第三の実施形態の薄膜磁気ヘッドの断面図を示す。
【図９】本発明の第四の実施形態の薄膜磁気ヘッドの断面図を示す。
【図１０】本発明の第二の実施形態の薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録ヘッドに適用した場合の断面図を示す。
【図１１】本発明の第三の実施形態の薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録ヘッドに適用した場合の断面図を示す。
【図１２】上部磁性膜が先端部及び後部に分割して形成された従来構造の磁気ヘッドの断面図を示す。
【図１３】従来構造の磁気ヘッドの上部磁性膜の先端部を形成する様子を浮上面から見た図を示す。
【符号の説明】
１０…磁気抵抗効果素子、１１…基板、１１１…下部シールド膜、１１２…上部シールド膜、１２…下部磁性膜、１２１…下部第１磁性膜、１２２…下部第２磁性膜、１３…第１絶縁層、１４…磁気ギャップ、１５…導体コイル、１５１…第１導体コイル層、１５２…第２導体コイル層、１６…第２絶縁層、１７…上部磁性膜、１８…第３絶縁層、１９…第４絶縁層、１７１…上部第１磁性膜、１７２…上部第２磁性膜、１７３…上部第３磁性膜、１８１…フォトレジスト膜、１８２…上部磁性膜の先端部、１８３…上部磁性膜の後部、２００…保護膜
【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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