(57)【要約】【課題】特に放熱機能を有する部材と基板との距離を有効に縮め、放熱効果を効果的に向上させることが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を目的とする。【解決手段】アンダーレイヤ２１に形成された第１凹部２１ａ内に下部シールド層２２を埋め込み形成する。これによって前記下部シールド層２２とスライダ２０間の距離を縮めることができる。また電極引出し層５０上を覆うギャップ層２３上からその後方のアンダーレイヤ２１上にかけて第２金属層２８を形成する。これによって前記第２金属層２８を上部シールド層２７よりも、よりスライダ２０側に近づけることができる。従って薄膜磁気ヘッドの放熱効果を高めることができる。【選択図】        図１
2004272998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部シールド層と上部シールド層と、両シールド層間に挟まれた磁気抵抗効果素子とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記下部シールド層は、基板上に形成されたアンダーレイヤ上に形成され、前記アンダーレイヤには記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１凹部が形成され、この第１凹部内に前記下部シールド層が形成されているとともに、前記下部シールド層の後端面よりも所定距離離れたハイト方向の後方のアンダーレイヤにはハイト方向に延びる第２凹部が形成され、この第２凹部内に第１金属層が形成され、
前記下部シールド層の上面、アンダーレイヤの上面及び第１金属層の上面が同一の平坦化面であることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第１金属層は非磁性導電材料である請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記磁気抵抗効果素子には電流を供給するための電極引き出し層が接続され、前記磁気抵抗効果素子上から前記電極引出し層上にかけて絶縁層が設けられ、前記絶縁層よりもハイト方向後方には前記第１金属層が広がっており、この絶縁層上には、前記上部シールド層が設けられ、前記上部シールド層からハイト方向に所定距離離れた位置に設けられた第２金属層は少なくも一部が前記第１金属層上に接して形成されている請求項１または２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記第２金属層は、前記絶縁層の上面からハイト方向に延び、前記絶縁層の後端面では下方に屈曲するとともに、前記絶縁層の後方に広がる前記第１金属層上にかけて形成される請求項３記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
下部シールド層と上部シールド層と、両シールド層間に挟まれた磁気抵抗効果素子とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記磁気抵抗効果素子には電流を供給するための電極引き出し層が接続され、前記磁気抵抗効果素子上から前記電極引出し層上にかけて絶縁層が設けられ、
前記絶縁層上には前記上部シールド層が形成され、前記上部シールド層からハイト方向に所定距離離れた位置に設けられた第２金属層は、少なくともその一部が、前記絶縁層の後端面からハイト方向後方に広がる前記絶縁層の上面よりも下方の層上に形成されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記第２金属層は、前記絶縁層の上面からハイト方向に延び、前記絶縁層の後端面では下方に屈曲するとともに、前記絶縁層の後方に広がる、前記絶縁層の上面よりも下方の層上にかけて形成される請求項５記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
前記下方の層とは、基板上に形成されたアンダーレイヤである請求項５または６に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記アンダーレイヤの上面に前記第２金属層が接する位置では、前記アンダーレイヤに第３凹部が形成され、この第３凹部内に前記第２金属層が埋設される請求項７記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
前記アンダーレイヤには、前記第２金属層が形成される位置よりも記録媒体との対向面側に、前記対向面からハイト方向に延びる第１凹部が形成され、この第１凹部内に前記下部シールド層が形成される請求項７または８に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１０】
前記上部シールド層上には、下部コア層、上部コア層及びコイル層とを有する記録ヘッド部が設けられ、
前記下部コア層よりもハイト方向後方に、前記下部コア層から分離形成された第３金属層が設けられ、この第３金属層の少なくとも一部が前記第２金属層上に接して形成される請求項３ないし９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１１】
前記第３金属層と前記第２金属層間には隙間があり、前記隙間内の少なくとも一部に接続層が設けられ、前記第３金属層と第２金属層とが前記接続層を介して接合される請求項１０記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１２】
前記上部シールド層上には、下部コア層、上部コア層及びコイル層とを有する記録ヘッド部が設けられ、
前記下部コア層は、前記第２金属層と膜厚方向で対向する位置まで延出形成された後方領域を有する請求項３ないし９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１３】
前記下部コア層の後方領域と、前記第２金属層との間には隙間があり、前記隙間内の少なくとも一部に接続層が設けられ、前記後方領域と前記第２金属層とが前記接続層を介して接合される請求項１２記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１４】
（ａ）基板上にアンダーレイヤを形成する工程と、
（ｂ）前記アンダーレイヤに、記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１凹部を形成するとともに、前記第１凹部から所定距離離れた位置での前記アンダーレイヤに、ハイト方向に延びる第２凹部を形成する工程と、
（ｃ）前記第１凹部内に下部シールド層を埋め込み形成し、前記第２凹部内に第１金属層を埋め込み形成する工程と、
（ｄ）前記下部シールド層の上面、第１金属層の上面、及びアンダーレイヤの上面を同一の平坦化面に形成する工程と、
（ｅ）前記下部シールド層上に磁気抵抗効果素子を形成し、前記磁気抵抗効果素子の上に上部シールド層を形成する工程と、
を有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１５】
前記（ｅ）工程に代えて以下の工程を有する請求項１４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
（ｆ）前記下部シールド層の上方に磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子に電流を供給するための電極引き出し層を形成する工程と、
（ｇ）前記磁気抵抗効果素子上から前記電極引き出し層上にかけて絶縁層を形成するとともに、前記絶縁層の後端面よりもハイト方向後方に前記第１金属層の上面の少なくとも一部を露出させておく工程と、
（ｈ）前記絶縁層上に上部シールド層を形成するとともに、少なくとも前記第１金属層の露出面上に第２金属層を形成する工程。
【請求項１６】
（ｉ）下部シールド層上に磁気抵抗効果素子を形成し、さらに前記磁気抵抗効果素子に電流を供給するための電極引出し層を形成した後、前記磁気抵抗効果素子上から前記電極引出し層上にかけて絶縁層を設けるとともに、前記絶縁層の後端面よりもハイト方向後方に、前記絶縁層の上面よりも下方に位置する層の上面の少なくとも一部を露出させておく工程と、
（ｊ）前記絶縁層上に上部シールド層を形成するとともに、少なくとも前記下方に位置する層の露出面上に第２金属層を形成する工程と、
を有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１７】
前記（ｉ）工程よりも前に、
（ｋ）基板上にアンダーレイヤを設ける工程と、
（ｌ）前記アンダーレイヤに、記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１凹部を形成する工程と、
（ｍ）前記第１凹部内に下部シールド層を埋め込み形成する工程と、を有し、
前記（ｉ）工程での下方に位置する層をアンダーレイヤとし、前記（ｊ）工程で、前記第２金属層を前記アンダーレイヤの露出面上に形成する請求項１６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記第２金属層を形成する前のいずれかの工程時に、前記アンダーレイヤに、前記第１凹部よりもハイト方向に離れた位置に、ハイト方向に延びる第３凹部を形成し、前記（ｊ）工程で、前記第３凹部内に前記第２金属層を埋め込み形成する請求項１７記載の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、例えば磁気抵抗効果素子と、その上下にシールド層を有する薄膜磁気ヘッドに係り、特に放熱性に優れた薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下に示す特許文献は、いずれも放熱効果の向上を目的としたものである。ハードディスク装置などに搭載される薄膜磁気ヘッドは、一般的に巨大磁気抵抗効果を発揮する再生用のＭＲヘッドと、コアとコイルとから成る記録用のインダクティブヘッドの複合型薄膜磁気ヘッドである。
【０００３】
ＭＲヘッドでは、磁気抵抗効果素子に検出電流が流れることで熱が発生し、またインダクティブヘッドでは、コイルに記録電流が流れることで熱が発生する。これらの熱は薄膜磁気ヘッドの内部を高温にし、前記磁気抵抗効果素子を破壊し再生特性の低下を招いたり、熱膨張率の違いなどで前記インダクティブヘッドの部分が他の部分よりも突き出し、これによって薄膜磁気ヘッドが記録媒体上に衝突したりするなど多くの問題を引き起こすため、前記薄膜磁気ヘッドの内部の温度を下げるべく、放熱性に優れた薄膜磁気ヘッドの構造が急務となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２１６３１４公報
【特許文献２】
特開２００１−２３６６１４公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、ＭＲ素子９の下に設けられた第１のシールド層３１が記録媒体との対向面からハイト方向に随分と長く形成されており、前記第１のシールド層３１のハイト方向に長く延長して延びる部分（例えば後方結合部４２よりもさらにハイト方向後方に延びる部分）が、放熱効果をもたらすものと期待される。
【０００６】
しかし特許文献１では、前記第１のシールド層３１は、スライダ７３の上に形成された平坦化面の無機絶縁膜７１０上に形成されており、前記第１のシールド層３１とスライダ７３間は、無機絶縁膜７１０の膜厚分だけ離れる。無機絶縁膜７１０は、例えばＡｌ２Ｏ３などで形成されるが、Ａｌ２Ｏ３の熱伝導率は金属膜に比べて低いため、第１のシールド層３１に伝達された熱を効率良くスライダ７３に放出することができないといった問題がある。この結果、熱は薄膜磁気ヘッドの内部に残り、前記薄膜磁気ヘッドの内部を高温ならしめ、上記した再生特性やヘッドの損傷の問題を効果的に解決できない。
【０００７】
また第１のシールド層３１を、非常に長くハイト方向に延ばして形成して、前記第１のシールド層３１の面積を大きくすると、前記第１のシールド層３１上にＭＲ素子９を形成する際の電子ビームによる露光工程で、ビームが第１のシールド層３１から出る浮遊磁場によって曲がり、前記ＭＲ素子９を精度良く所定形状に形成できないといった問題もある。
【０００８】
特許文献２でも特許文献１と同じように、下部磁気シールド２１や、その後方にある銅放熱フィン２６は、基板１上に形成された絶縁層１２の平坦化面上に形成される。このため前記下部磁気シールド層２１及び銅放熱フィン２６と基板１間の距離は開き、前記下部磁気シールド層２１及び銅放熱フィン２６に伝達された熱を効率良く前記基板１に放出できない。
【０００９】
また特許文献１のように第１のシールド層３１をハイト方向に長く伸ばして形成したり、特許文献２のように下部磁気シールド２１と銅放熱フィン２６とを接して形成してしまうと、前記第１のシールド層３１や銅放熱フィン２６が吸収した熱が一部、記録媒体との対向面側に伝達される可能性があり、その結果、ＭＲ素子を破壊する恐れもある。
【００１０】
また特許文献１では、第２のシールド膜が、第１のシールド膜と同様にハイト方向に長く延びて形成されているが、前記第２のシールド膜はその全面がＭＲ素子上を覆う絶縁層上に乗っており、この第２シールド膜とスライダとの距離は、第１のシールド膜とスライダ間の距離に比べて、さらに離れたものとなり、前記第２のシールド膜から直接的にスライダへ熱を効果的に放出できない。そのため前記第２シールド膜が吸収した熱は第１シールド膜を通って間接的にスライダに放出されることになるが、間接的な放出では前記第２シールド膜が吸収した熱をより効果的にスライダに伝達できず、熱が依然として第２シールド膜内部に残る可能性がある。
【００１１】
また磁気抵抗効果素子には、前記磁気抵抗効果素子に検出電流を供給するための電極引出し層が接続されているため、前記第２のシールド膜と前記スライダ間の距離を有効に縮めるには、前記電極引出し層の形成位置を考慮することが必要であるが、特許文献１ではこの電極引出し層について全く記載も示唆もされていない。上記した課題は特許文献２でも同様にして解決されていない。
【００１２】
そこで本発明は上記した課題を解決するためのものであり、特に放熱機能を有する部材と基板との距離を有効に縮め、放熱効果を効果的に向上させることが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を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
下部シールド層と上部シールド層と、両シールド層間に挟まれた磁気抵抗効果素子とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記下部シールド層は、基板上に形成されたアンダーレイヤ上に形成され、前記アンダーレイヤには記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１凹部が形成され、この第１凹部内に前記下部シールド層が形成されているとともに、前記下部シールド層の後端面よりも所定距離離れたハイト方向の後方のアンダーレイヤにはハイト方向に延びる第２凹部が形成され、この第２凹部内に第１金属層が形成され、
前記下部シールド層の上面、アンダーレイヤの上面及び第１金属層の上面が同一の平坦化面であることを特徴とするものである。
【００１４】
この薄膜磁気ヘッドでは、前記下部シールド層が前記アンダーレイヤに形成された第１凹部内に埋め込み形成されているから前記下部シールド層と基板間の距離を効果的に縮めることができる。従って薄膜磁気ヘッド内部で発生した熱をこの下部シールド層から効率良く前記基板に放出することができる。
【００１５】
また前記第１金属層が前記アンダーレイヤに形成された第２凹部内に形成されている。この第１金属層は、磁気抵抗効果素子に検出電流が供給される際に発生した熱や、例えばこの薄膜磁気ヘッドに記録ヘッド部が設けられているときに、この記録ヘッド部から発生した熱を、基板に放出するための熱伝達層として機能する。このため第１金属層を前記アンダーレイヤに形成された第２凹部内に埋め込み形成し、前記第１金属層と基板間の距離を有効に縮めることで、熱を前記第１金属層から効率良く基板側へ放出しやすい。
【００１６】
また前記下部シールド層を第１金属層と分離形成し、この下部シールド層を前記磁気抵抗効果素子の下に極小化して形成することで、前記磁気抵抗効果素子を形成する際の露光ビームの曲がりを抑制でき、前記磁気抵抗効果素子を精度良く形成することができる。
【００１７】
また本発明では、前記下部シールド層の上面、第１金属層の上面及びアンダーレイヤの上面を同一の平坦化面としたことで、前記下部シールド層上に形成される磁気抵抗効果素子をより精度良く形成することが可能である。
【００１８】
また本発明では、前記第１金属層は非磁性導電材料であることが好ましい。これより前記第１金属層の熱伝導率を向上させることができ、前記第１金属層に熱が伝達されやすくなり放熱効果を高めることができる。また前記第１金属層を非磁性で形成することで、第１金属層から浮遊磁場は発生せず、前記磁気抵抗効果素子を形成する際の露光ビームの曲がりを有効に抑えることが可能である。
【００１９】
また本発明では、前記磁気抵抗効果素子には電流を供給するための電極引き出し層が接続され、前記磁気抵抗効果素子上から前記電極引出し層上にかけて絶縁層が設けられ、前記絶縁層よりもハイト方向後方には前記第１金属層が広がっており、この絶縁層上には、前記上部シールド層が設けられ、前記上部シールド層からハイト方向に所定距離離れた位置に設けられた第２金属層は少なくも一部が前記第１金属層上に接して形成されていることが好ましい。
【００２０】
この発明では、前記磁気抵抗効果素子及び電極引出し層上を前記絶縁層で保護するとともに、前記第１金属層上の全面が前記絶縁層によって覆われないようにすることで、前記第２金属層の少なくとも一部を第１金属層の上面に接して形成することができる。すなわち前記第２金属層を前記上部シールド層の形成位置よりも下方（基板側）に形成でき、放熱効果をより高めることができる。
【００２１】
また本発明では、前記第２金属層は、前記絶縁層の上面からハイト方向に延び、前記絶縁層の後端面では、下方に屈曲するともに、前記絶縁層の後方に広がる前記第１金属層上にかけて形成されることが好ましい。これによって前記第２金属層を前記第１金属層上に確実に形成できるとともに、前記第２金属層の面積を広くでき、前記第２金属層の熱容量を高めることができる。
【００２２】
また本発明では、下部シールド層と上部シールド層と、両シールド層間に挟まれた磁気抵抗効果素子とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記磁気抵抗効果素子には電流を供給するための電極引き出し層が接続され、前記磁気抵抗効果素子上から前記電極引出し層上にかけて絶縁層が設けられ、
前記絶縁層上には前記上部シールド層が形成され、前記上部シールド層からハイト方向に所定距離離れた位置に設けられた第２金属層は、少なくともその一部が、前記絶縁層の後端面からハイト方向後方に広がる前記絶縁層の上面よりも下方の層上に形成されていることを特徴とするものである。
【００２３】
これにより前記引き出し電極層と前記第２金属層の電気的な短絡を防ぐとともに、前記第２金属層の形成位置を前記上部シールド層の形成位置よりも下方（基板側）に形成することができる。これによって前記第２金属層に伝達された熱を効率良く前記基板側に放熱することが可能である。
【００２４】
また本発明では、前記第２金属層は、前記絶縁層の上面からハイト方向に延び、前記絶縁層の後端面では下方に屈曲するとともに、前記絶縁層の後方に広がる、前記絶縁層の上面よりも下方の層上にかけて形成されることが好ましい。これによって前記第２金属層の一部を確実に前記絶縁層よりも下方の層上に形成できるとともに、前記第２金属層の面積を広くでき、前記第２金属層の熱容量を高めることができる。
【００２５】
また前記下方の層とは、基板上に形成されたアンダーレイヤであることが好ましい。
【００２６】
また本発明では、前記アンダーレイヤの上面に前記第２金属層が接する位置では、前記アンダーレイヤに第３凹部が形成され、この第３凹部内に前記第２金属層が埋設されることが好ましい。これにより、さらに前記基板と第２金属層との距離をより縮めることができ放熱効果を高めることができる。
【００２７】
また本発明では、前記アンダーレイヤには、前記第２金属層が形成される位置よりも記録媒体との対向面側に、前記対向面からハイト方向に延びる第１凹部が形成され、この第１凹部内に前記下部シールド層が形成されることが好ましい。これにより前記下部シールド層と基板間の距離を縮めることができ、より放熱効果を高めることができる。
【００２８】
また本発明では、前記上部シールド層上には、下部コア層、上部コア層及びコイル層とを有する記録ヘッド部が設けられ、
前記下部コア層よりもハイト方向後方に、前記下部コア層から分離形成された第３金属層が設けられ、この第３金属層の少なくとも一部が前記第２金属層上に接して形成されることが好ましい。
【００２９】
このとき、前記第３金属層と前記第２金属層間には隙間があり、前記隙間内の少なくとも一部に接続層が設けられ、前記第３金属層と第２金属層とが前記接続層を介して接合される形態であってもよい。
【００３０】
また本発明では、前記上部シールド層上には、下部コア層、上部コア層及びコイル層とを有する記録ヘッド部が設けられ、
前記下部コア層は、前記第２金属層と膜厚方向で対向する位置まで延出形成された後方領域を有する形態であってもよい。あるいは、前記下部コア層の後方領域と、前記第２金属層との間には隙間があり、前記隙間内の少なくとも一部に接続層が設けられ、前記後方領域と前記第２金属層とが前記接続層を介して接合される形態であってもよい。
【００３１】
上記した構成であれば、記録ヘッド部から発生した熱を効果的に第３金属層（あるいは下部コア層の後方領域）から第２金属層へ（第１金属層が設けられているときは、さらに第１金属層へ）伝達でき、より放熱効果を高めることができる。
【００３２】
また本発明における薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
（ａ）基板上にアンダーレイヤを形成する工程と、
（ｂ）前記アンダーレイヤに、記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１凹部を形成するとともに、前記第１凹部から所定距離離れた位置での前記アンダーレイヤに、ハイト方向に延びる第２凹部を形成する工程と、
（ｃ）前記第１凹部内に下部シールド層を埋め込み形成し、前記第２凹部内に第１金属層を埋め込み形成する工程と、
（ｄ）前記下部シールド層の上面、第１金属層の上面、及びアンダーレイヤの上面を同一の平坦化面に形成する工程と、
（ｅ）前記下部シールド層上に磁気抵抗効果素子を形成し、前記磁気抵抗効果素子の上に上部シールド層を形成する工程と、
を有することを特徴とするものである。
【００３３】
上記した構成では、アンダーレイヤを利用して、前記アンダーレイヤ内に下部シールド層及び第１金属層を埋め込むことができ、余分に前記下部シールド層と第１金属層間を埋める絶縁層の形成が必要ない。従来のようにアンダーレイヤの上に下部シールド層を形成する形態にあっては、前記下部シールド層の後方を絶縁層で埋める工程が必要であったが本発明の製造方法によれば、従来に比べて薄膜磁気ヘッドの製造費用が安くなる。また上記の製造方法により、前記基板と下部シールド層間の距離、及び基板と第１金属層間の距離を簡単に縮めることが可能である。
【００３４】
また本発明では、前記（ｅ）工程に代えて以下の工程を有することが好ましい。
（ｆ）前記下部シールド層の上方に磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子に電流を供給するための電極引き出し層を形成する工程と、
（ｇ）前記磁気抵抗効果素子上から前記電極引き出し層上にかけて絶縁層を形成するとともに、前記絶縁層の後端面よりもハイト方向後方に前記第１金属層の上面の少なくとも一部を露出させておく工程と、
（ｈ）前記絶縁層上に上部シールド層を形成するとともに、少なくとも前記第１金属層の露出面上に第２金属層を形成する工程。
【００３５】
あるいは本発明における薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
（ｉ）下部シールド層上に磁気抵抗効果素子を形成し、さらに前記磁気抵抗効果素子に電流を供給するための電極引出し層を形成した後、前記磁気抵抗効果素子上から前記電極引出し層上にかけて絶縁層を設けるとともに、前記絶縁層の後端面よりもハイト方向後方に、前記絶縁層の上面よりも下方に位置する層の上面の少なくとも一部を露出させておく工程と、
（ｊ）前記絶縁層上に上部シールド層を形成するとともに、少なくとも前記下方に位置する層の露出面上に第２金属層を形成する工程と、
を有することを特徴とするものである。
【００３６】
上記の製造方法では、前記磁気抵抗効果素子上及び電極引き出し層上を確実に絶縁層で覆うことができるとともに、前記第２金属層を、前記上部シールド層の形成位置よりも低い位置に形成でき、簡単な方法で、前記第２金属層と基板間の距離を縮めることが可能である。
【００３７】
また本発明では、前記（ｉ）工程よりも前に、
（ｋ）基板上にアンダーレイヤを設ける工程と、
（ｌ）前記アンダーレイヤに、記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１凹部を形成する工程と、
（ｍ）前記第１凹部内に下部シールド層を埋め込み形成する工程と、を有し、
前記（ｉ）工程での下方に位置する層をアンダーレイヤとし、前記（ｊ）工程で、前記第２金属層を前記アンダーレイヤの露出面上に形成することが好ましい。これによって前記下部シールド層をアンダーレイヤ内に埋め込むことができ、前記下部シールド層と基板間の距離を簡単な方法で縮めることができる。
【００３８】
また本発明では、前記第２金属層を形成する前のいずれかの工程時に、前記アンダーレイヤに、前記第１凹部よりもハイト方向に離れた位置に、ハイト方向に延びる第３凹部を形成し、前記（ｊ）工程で、前記第３凹部内に前記第２金属層を埋め込み形成する方法を採用してもよい。かかる場合、前記第２金属層の形成位置をさらに基板側に近づけることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における第１実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦面図である。
【００４０】
なお以下では図示Ｘ方向をトラック幅方向と呼び、図示Ｙ方向をハイト方向と呼ぶ。また図示Ｚ方向は記録媒体（磁気ディスク）の進行方向である。また薄膜磁気ヘッドの前端面（図１に示す最左面）を「記録媒体との対向面」と呼ぶ。さらに各層において「前端面（前端部）」とは図１における左側の面を指し「後端面（後端部）」とは図１における右側の面を指す。
【００４１】
また図面を用いて説明する薄膜磁気ヘッドは、記録ヘッド部（インダクティブヘッドとも言う）と再生ヘッド部（ＭＲヘッドとも言う）とが複合された薄膜磁気ヘッドである。
【００４２】
符号２０はアルミナチタンカーバイト（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）などで形成されたスライダ（基板）であり、前記スライダ２０上にアンダーレイヤ２１が形成されている。前記アンダーレイヤ２１はＡｌ２Ｏ３などの絶縁材料で形成される。
【００４３】
図１に示すように前記アンダーレイヤ２１には、記録媒体との対向面からハイト方向に第１凹部２１ａが形成されている。
【００４４】
ここで前記アンダーレイヤ２１の前記第１凹部２１ａが形成されていない位置での最大膜厚Ｈ１は１．０μｍ〜３．０μｍであり、前記第１凹部２１ａの最大深さＨ２は０．５μｍ〜１．５μｍである。
【００４５】
図１に示すように前記第１凹部２１ａ内には、ＮｉＦｅ系合金やセンダストなどで形成された下部シールド層２２が埋め込み形成され、前記下部シールド層２２の上面２２ａと前記アンダーレイヤ２１の上面２１ｂとが同一の平坦化面にされている。
【００４６】
前記下部シールド層２２の上から前記アンダーレイヤ２１上にかけてＡｌ２Ｏ３などの絶縁材料で形成された下部ギャップ層や上部ギャップ層からなるギャップ層２３が形成されている。
【００４７】
前記ギャップ層２３内にはスピンバルブ型薄膜素子などのＧＭＲ素子に代表される磁気抵抗効果素子２４が形成されており、前記磁気抵抗効果素子２４の前端面は記録媒体との対向面から露出している。
【００４８】
前記ギャップ層２３上にはＮｉＦｅ系合金などで形成された上部シールド層２７が形成されている。
【００４９】
前記上部シールド層２７の後端面２７ａよりもハイト方向後方には、前記上部シールド層２７と分離形成された第２金属層２８が形成されている。前記第２金属層２８の記録媒体との対向面側の前方領域２８ａは、前記ギャップ層２３上に乗り上げ形成されているが、前記第２金属層２８の後方領域２８ｂは、前記ギャップ層２３上からハイト方向後方にかけて下方に屈曲してアンダーレイヤ２１上に形成されている。前記上部シールド層２７と第２金属層２８間は、Ａｌ２Ｏ３などの絶縁材料層２９で埋められている。図１に示すように前記上部シールド層２７の上面２７ｂと、前記絶縁材料層２９の上面２９ａ及び、少なくとも前記ギャップ層２３上に延出形成された第２金属層２８の上面２８ｃは同一平面で形成される。
【００５０】
なお前記下部シールド層２２から前記上部シールド層２７までを再生用ヘッド（ＭＲヘッドとも言う）と呼ぶ。
【００５１】
図１に示すように前記上部シールド層２７上には、Ａｌ２Ｏ３などで形成された分離層３０が形成されている。なお前記分離層３０が設けられておらず、前記上部シールド層２７を記録ヘッド部の下部コア層として機能させてもよい。
【００５２】
図１では、前記分離層３０の上に下部コア層３１が形成されている。前記下部コア層３１はＮｉＦｅ系合金などの磁性材料で形成される。前記下部コア層３１は記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定の長さ寸法で形成される。
【００５３】
前記下部コア層３１の後端面３１ａからハイト方向に離れた位置に前記下部コア層３１と分離形成された第３金属層３２が形成される。前記第３金属層３２の下面３２ａは、前記第２金属層２８の上面に接して形成されている。
【００５４】
また図１に示すように前記下部コア層３１と第３金属層３２間にはＡｌ２Ｏ３などの絶縁材料層３３が埋め込まれており、前記下部コア層３１の上面３１ｂ、前記絶縁材料層３３の上面３３ａ及び少なくともギャップ層２３と膜厚方向で対向する位置にある第３金属層３２の上面３２ｂが同一平面とされている。
【００５５】
図１に示すように、前記下部コア層３１上には記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて所定の長さ寸法で形成された隆起層３４が形成されている。さらに前記隆起層３４のハイト方向後端面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離離れた位置にバックギャップ層３５が前記下部コア層３１上に形成されている。
【００５６】
前記隆起層３４及びバックギャップ層３５は磁性材料で形成され、前記下部コア層３１と同じ材質で形成されてもよいし、別の材質で形成されていてもよい。また前記隆起層３４及びバックギャップ層３５は単層であってもよいし多層の積層構造で形成されていてもよい。前記隆起層３４及びバックギャップ層３５は前記下部コア層３１に磁気的に接続されている。
【００５７】
図１に示すように、前記隆起層３４とバックギャップ層３５間の下部コア層３１上にはコイル絶縁下地層３６が形成され、前記コイル絶縁下地層３６上には、複数本の第１コイル片３７が形成されている。
【００５８】
前記第１コイル片３７上はＡｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層３８で埋められている。図１に示すように前記隆起層３４の上面、コイル絶縁層３８の上面、及びバックギャップ層３５の上面は、同一平坦化面となっている。
【００５９】
図１に示すように前記隆起層３４及びコイル絶縁層３８の平坦化面上には、前記記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定の距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層３９が形成されている。
【００６０】
また図１に示すように、記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層３９の前端面までの隆起層３４上、前記Ｇｄ決め層３９の後端面よりハイト方向のコイル絶縁層３８上、及び前記バックギャップ層３５上に、下から下部磁極層４０及びギャップ層４１が形成されている。前記下部磁極層４０及びギャップ層４１はメッキ形成されている。なお前記ギャップ層４１のハイト方向への寸法が前記Ｇｄ決め層３９によって決められている。
【００６１】
また図１に示すように前記ギャップ層４１上及びＧｄ決め層３９上には、上部磁極層４２がメッキ形成され、さらに前記上部磁極層４２上には上部コア層４３がメッキ形成されている。
【００６２】
この実施の形態では、前記下部磁極層４０、ギャップ層４１、上部磁極層４２及び上部コア層４３の４層で磁極層４４が構成されている。前記磁極層は真上から見ると例えば図５のような形態である。前記磁極層４４の記録媒体との対向面側にある前方領域４４ｂはトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法が狭く形成され、前記前方領域４４ｂの記録媒体との対向面でのトラック幅方向の寸法でトラック幅Ｔｗが決められる。前記トラック幅Ｔｗは例えば０．７μｍ以下であり、好ましくは０．５μｍ以下である。また前記磁極層４４の後方領域４４ｃは、前記先端領域４４ｂの基端からトラック幅方向への幅がハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて広がって形成され、前記後方領域４４ｃの面積は前記前方領域４４ｂの面積よりも十分に広くされている。
【００６３】
図１に示すように前記上部コア層４３の上には、例えばレジスト、Ａｌ２Ｏ３などの絶縁材料で形成された絶縁材料層４５が形成されている。前記絶縁材料層４５は無機絶縁材料で形成されていることが好ましい。
【００６４】
図１に示すように前記絶縁材料層４５上には、複数本の第２コイル片４６が形成されている。
【００６５】
前記第１コイル片３７と第２コイル片４６とは、それぞれのトラック幅方向における端部同士が電気的に接続されており、前記第１コイル片３７と第２コイル片４６とを有する、前記磁極層４４を軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層４７が形成されている。
【００６６】
前記トロイダルコイル層４７上にはＡｌ２Ｏ３やＡｌＳｉＯなどの絶縁材料で形成された保護層４８が形成されている。
【００６７】
図１に示す薄膜磁気ヘッドの特徴的部分について以下に説明する。
前記磁気抵抗効果素子２４には検出電流を供給するための電極引出し層５０が接続されている。その形態は図４に詳しく図示されている。図４は図１に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図である。
【００６８】
図４に示すように、磁気抵抗効果素子２４は、例えば反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層の４層を含む多層膜９１と、そのトラック幅方向の両側に形成されたハードバイアス層（図示しない）と、前記ハードバイアス層上に形成された電極層５２とを有して構成される。図４に示すように個々の電極層５２には、電極引出し層５０，５１がそれぞれ導電接続されており、各電極引出し層５０，５１はハイト方向に延びて形成されている。また各電極引出し層５０，５１の基端部５０ａ，５１ａは共に、磁気抵抗効果素子２４の真後ろよりもトラック幅方向の外方に外れた位置にあり、前記基端部５０ａ，５１ａが接続部であり、この接続部上にバンプが施されるなどして、前記電極引出し層５０，５１は、図１に示す保護層４８上に形成された端子部（図示しない）に導電接続される。
【００６９】
図１に示すように、前記磁気抵抗効果素子２４上と前記電極引出し層５０，５１上は、ギャップ層２３に覆われている。しかしこのギャップ層２３は、前記電極引出し層５０，５１よりハイト側に広がるアンダーレイヤ２１上を完全に覆うことはなく、前記ギャップ層２３の後端面２３ａは、前記電極引出し層５０，５１のハイト側後端部を完全に覆う程度の位置で途切れている。
【００７０】
このため前記ギャップ層２３の上面と、その後方に広がるアンダーレイヤ２１の上面２１ｂとの間には段差Ａが形成される。
【００７１】
上記のように前記ギャップ層２３上には、記録媒体との対向面側に上部シールド層２７が形成され、それよりもハイト方向後方に第２金属層２８が形成される。この第２金属層２８はその前方領域２８ａが、前記ギャップ層２３上に乗り上げ形成されているが、前記段差Ａの部分で下方に屈曲し、前記第２金属層２８の後方領域２８ｂは、前記ギャップ層２３に覆われることなく露出しているアンダーレイヤ２１の上面２１ｂに形成される。
【００７２】
図４に示すように、前記第２金属層２８のトラック幅方向における幅寸法はＴ１で形成され、この幅寸法Ｔ１は、前記電極引出し層５０，５１の接続部５０ａ，５１ａ上を覆わない程度の大きさで形成される。すなわち前記電極引出し層５０，５１の接続部５０ａ，５１ａは前記第２金属層２８の側面から外方に飛び出す位置にて形成される。
【００７３】
そして図４に示すように、前記電極引出し層５０は、前記第２金属層２８の前方領域２８ａの下方に潜り込んでいるものの、前記電極引出し層５０と前記第２金属層２８の前方領域２８ａ間にはギャップ層２３が存在するため、前記電極引出し層５０と第２金属層２８間の絶縁性は良好に保たれている。一方、前記第２金属層２８の後方領域２８ｂは、前記電極引出し層５０，５１の後方で、下方に屈曲して、前記ギャップ層２３より一段低いアンダーレイヤ２１上に形成されるため、前記第２金属層２８の後方領域２８ｂを、前方領域２８ａに比べてスライダ２０に接近させることが可能である。
【００７４】
前記第２金属層２８は、トロイダルコイル層４７で発生したジュール熱や磁気抵抗効果素子２４に検出電流を供給する際に発生した熱などをスライダ２０に放出するための放熱部材として機能し、従って上記のように、前記第２金属層２８を前記スライダ２０に近接させることで、放熱効果を高めることが可能になっている。
【００７５】
また第２金属層２８は、前記上部シールド層２７と分離形成されているが、このように分離していた方が、前記第２金属層２８が吸収した熱の影響が前記磁気抵抗効果素子２４に対して抑制され、前記磁気抵抗効果素子２４の再生特性を良好に保つことができる。
【００７６】
図１では前記第２金属層２８の前方領域２８ａが前記ギャップ層２３上に乗り上げ形成されているが、このように上面が露出したアンダーレイヤ２１を囲むギャップ層２３上に前記第２金属層２８の一部を乗り上げ形成することで、前記ギャップ層２３の後方に広がるアンダーレイヤ２１上の全面に確実に前記第２金属層２８の後方領域２８ｂを形成することが可能である。
【００７７】
また前記上部シールド層２７の後端面２７ａと前記第２金属層２８の前端面２８ｄとの距離を縮めることができ、前記上部シールド層２７が吸収した熱を前記第２金属層２８側に伝達しやすくなる。
【００７８】
また前記第２金属層２８の一部を前記ギャップ層２３上に乗り上げ形成することで、前記第２金属層２８の面積を大きくでき前記第２金属層２８の熱容量を大きくすることが可能であり、よって、より放熱効果に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【００７９】
また図１に示す実施の形態では、前記アンダーレイヤ２１の記録媒体との対向面側に第１凹部２１ａが形成され、この第１凹部２１ａ内に下部シールド層２２が埋め込み形成されている。このため、下部シールド層２２とスライダ２０間の距離を適切に縮めることが可能になり、また下部シールド層２２上にある上部シールド層２７等の層も、前記スライダ２０により近づくため、前記下部シールド層２２やその上層が吸収した熱を効率良く前記スライダ２０側に放出しやすくなっている。すなわち図１に示す実施形態では、下部シールド層２２とスライダ２０間、及び第２金属層２８とスライダ２０間のそれぞれの距離を効果的に縮めることができるため、下部シールド層２２等が占める薄膜磁気ヘッドの前方領域と第２金属層２８等が占める薄膜磁気ヘッドの後方領域の両方の領域からスライダ２０への放熱効果を高めることができる。
【００８０】
次に図１に示す実施の形態では、第２金属層２８上には第３金属層３２が接合されている。前記第３金属層３２が、トロイダルコイル層４７から発生したジュール熱等を吸収すると、その熱は、前記第３金属層３２の下にある第２金属層２８に伝達されスライダ２０に放出される。
【００８１】
前記第３金属層３２と第２金属層２８とが直接接して形成されることで、第３金属層３２から第２金属層２８への熱伝達能力は向上し、スライダ２０側に効率良く熱を放出させることができる。前記第３金属層３２は前記下部コア層３１と同じ工程時に形成されることが工程数を減らすことができて好ましいが、前記第３金属層３２を前記下部コア層３１とは別工程で形成することも可能である。かかる場合、前記第３金属層３２を非磁性導電材料で形成することが好ましい。前記非磁性導電材料は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｓｎ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上からなる。
【００８２】
次に、図１に示すトロイダルコイル層４７の形態について説明する。図５には、主に磁極層４４、トロイダルコイル層４７の平面形状が図示されている。
【００８３】
図５に示すように、前記トロイダルコイル層４７を構成する第２コイル片４６のうち、記録媒体との対向面から最もハイト方向に離れた最後方の第２コイル片４６Ａは、その前方にある第２コイル片４６Ｂに比べてトラック幅方向への幅及び面積が広くなっている。
【００８４】
斜線で記載されている層は、第１コイル片３７とリード層５５である。図５には一本の第１コイル片３７のみ図示されている。図５に示すように、前記最後方の第２コイル片４６Ａの下方には、前記第１コイル片３７と同じようにコイル絶縁下地層３６上に形成されたリード層５５が形成されている。前記リード層５５は、幅の細いリード前方領域５５ａと、前記リード前方領域５５ａと一体化して形成され、前記リード前方領域５５ａよりもトラック幅方向への幅が大きく形成されたリード後方領域５５ｂとで構成されており、前記リード後方領域５５ｂは膜厚方向（図示Ｚ方向）で前記最後方の第２コイル片４６Ａと対向する位置に設けられる。
【００８５】
前記リード層５５は前記最後方の第２コイル片４６Ａと接続部４６ａを介して導通接続されている。
【００８６】
図５のように、最後方の第２コイル片４６Ａ及びその下方にあるリード層５５の面積を他のコイル片に比べて大きく形成することで、トロイダルコイル層４７から発生するジュール熱等を、これらの層でより効果的に吸収できる。前記最後方の第２コイル片４６Ａ、リード層５５、第３金属層３２及び第２金属層２８は膜厚方向で対向する位置にそれぞれ形成されているから、前記最後方の第２コイル片４６及びリード層５５が吸収した熱を、効率良く第３金属層３２及び第２金属層２８に伝達でき、放熱効果にさらに優れた薄膜磁気ヘッドを製造できる。
【００８７】
図２は本発明の第２実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、図３は本発明の第３実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図である。なお図１と同じ符号が付けられている層は図１と同じ層を示している。
【００８８】
図２では、図１と異なり下部コア層３１は、バックギャップ層３５よりもさらにハイト方向後方に延び、膜厚方向で前記第２金属層３２とリード層５５とに対向している。
【００８９】
図１のように下部コア層３１と第３金属層３２とを分離形成するのではなく、図２のように前記下部コア層３１に、前記第２金属層３２及びリード層５５と膜厚方向で対向する位置まで延びる後方領域３１ｃを設けることで、下部コア層３１、磁極層４４、隆起層３４及びバックギャップ層３５で渦電流によって発生した熱を、その発生源の１つである前記下部コア層３１自身の後方領域３１ｃに直接的に導くことで、より効率良く放熱させることが可能である。またこの下部コア層３１をこのようにハイト方向に長く延ばして形成しても、磁気抵抗効果素子２４に対し前記下部コア層３１の放熱効果による熱影響は少なく、再生特性に悪影響を与えることは無い。前記下部コア層３１の後方領域３１ｃを、その前方領域に比べて例えば面積を大きくして熱容量を大きくすることで、前記後方領域３１ｃにおける放熱効果を高めることができる。
【００９０】
図２では、前記下部コア層３１の後方領域３１ｃとその下方にある第２金属層２８間に絶縁性の分離層３０が介在している。この分離層３０の膜厚が厚すぎると、前記後方領域３０ｃから前記第２金属層２８への熱伝達効率が低下するので、前記分離層３０の膜厚はせいぜい０．１５μｍ〜０．４μｍの範囲内であることが好ましい。
【００９１】
ただし図３のように、第２金属層２８と前記下部コア層３１の後方領域３１ｃ間の少なくとも一部に接続層５６が形成されていてもよい。あるいは前記下部コア層３１の後方領域３１ｃと第２金属層２８とが膜厚方向で対向する部分での分離層３０の少なくとも一部が削除されて、その削除された部分で前記後方領域３１ｃと第２金属層２８とが直接接していてもよい。
【００９２】
前記接続層５６は非磁性導電材料で形成されることが好ましい。前記非磁性導電材料は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｓｎ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上からなる。
【００９３】
前記第２金属層２８と前記下部コア層３１の後方領域３１ｃ間が前記接続層５６を介して接合されると、前記下部コア層３１の後方領域３１ｃから前記第２金属層２８にかけて熱伝達がより良好になり、さらに放熱性に優れた薄膜磁気ヘッドとなる。また前記下部コア層３１の後方領域３１ｃの少なくとも一部が前記第２金属層２８上に接して形成されていてもよい。かかる場合、接続層５６を設けなくても、さらに放熱性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造できる。
【００９４】
なお図１のように、前記下部コア層３１と第３金属層３２とが分離形成されている場合、図２と同様に、前記第３金属層３２と第２金属層２８との間に分離層３０が介在していてもよいし、あるいは図３と同様に前記第３金属層３２と第２金属層２８間が接続層５６で接合されていてもよい。
【００９５】
図６は本発明における第４実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図である。図６には、再生ヘッド部（ＭＲヘッド）のみが図示されているが、前記再生ヘッド部上に設けられる記録ヘッド部の構造は、図１ないし図３のいずれかの形態であるので省略することとした。図６では構造上特徴的なアンダーレイヤ２１附近の構造を中心に説明する。
【００９６】
図６に示す薄膜磁気ヘッドでは、スライダ２０上に形成されたアンダーレイヤ２１には記録媒体との対向面からハイト方向に延びる第１凹部２１ａが形成され、この第１凹部２１ａ内に下部シールド層２２が形成されている。
【００９７】
さらに前記下部シールド層２２よりもハイト方向後方の前記アンダーレイヤ２１には、ハイト方向に延びる第２凹部２１ｃが形成されている。そして前記第２凹部２１ｃ内には第１金属層６０が形成されている。
【００９８】
図６に示すように、前記下部シールド層２２の上面２２ａ、アンダーレイヤ２１の上面２１ｂ及び、前記第１金属層６０の上面６０ａは、同一の平坦化面で形成されている。
【００９９】
図６のように、前記アンダーレイヤ２１に形成された第１凹部２１ａ内に下部シールド層２２を埋め込み形成することで、前記スライダ２０と前記下部シールド層２２間の距離Ｈ５を、前記アンダーレイヤ２１の成膜時の膜厚Ｈ１に比べて小さくできる。同様に、前記アンダーレイヤ２１に形成された第２凹部２１ｃ内に第１金属層６０を埋め込み形成することで、前記スライダ２０と前記第１金属層６０間の距離Ｈ３を、前記アンダーレイヤ２１の成膜時の膜厚Ｈ１に比べて小さくすることができる。
【０１００】
図６のように前記下部シールド層２２とスライダ２０間の距離を縮めることができることで、前記下部シールド層２２が吸収した熱を効率良く前記スライダ２０側に放出することが可能である。
【０１０１】
また前記第１金属層６０は、その上に形成された第２金属層２８や第３金属層３２等からの熱をスライダ２０側に放出するための放熱部材として機能し、この第１金属層６０を前記スライダ２０に距離的に縮めることで、より放熱効果の高い薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【０１０２】
なお前記距離Ｈ３，Ｈ５は０．５μｍ〜１．５μｍ程度であり、膜厚Ｈ１は２μｍ〜４μｍ程度である。
【０１０３】
また、下部シールド層２２と前記第１金属層６０とを共にアンダーレイヤ２１内に埋め込み形成をすることにより、前記下部シールド層２２と第１金属層６０とを前記アンダーレイヤ２１の平坦化面上に形成した場合に必要な、前記下部シールド層２２と第１金属層６０間を埋めるための絶縁材料層の形成が不要になる。このため薄膜磁気ヘッドの製造費用を安くできる。
【０１０４】
また前記下部シールド層２２と第１金属層６０とを分離形成したことで、前記下部シールド層２２の面積を小さくでき、これによって前記磁気抵抗効果素子２４を形成する際の露光ビームの曲がりを抑制することができ、前記磁気抵抗効果素子２４を所定形状で形成できる。
ただし前記第１金属層６０は非磁性導電材料で形成されることが好ましい。前記非磁性導電材料としては、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｓｎ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上を選択できる。
【０１０５】
前記第１金属層６０が非磁性導電材料で形成されると、前記第１金属層６０の熱伝導率をより向上させることができ、熱を前記第１金属層６０からスライダ２０により効率良く放出することができる。
【０１０６】
また前記第１金属層６０が非磁性導電材料であると、磁気抵抗効果素子２４を形成する際に、前記第１金属層６０から浮遊磁場は発生しないので、露光ビームに悪影響を及ぼさず、前記磁気抵抗効果素子２４をより所定形状に形成しやすい。ただし、前記第１金属層６０と下部シールド層２２とはハイト方向にある程度、離れて形成されていた方が好ましい。前記第１金属層６０が吸収した熱が前記磁気抵抗効果素子２４に対して悪影響を及ぼさないようにするためである。このため前記第１金属層６０が非磁性導電材料で形成される場合でも、前記下部シールド層２２と前記第１金属層６０間の間隔Ｌ１は２μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１０７】
図６に示す実施の形態では、図１ないし図３に示す実施形態と同様に、磁気抵抗効果素子２４上と、前記磁気抵抗効果素子２４に検出電流を供給するための電極引き出し層５０，５１（図４を参照されたい）上を覆うギャップ層２３があり、前記ギャップ層２３上に上部シールド層２７が形成されている。
【０１０８】
前記ギャップ層２３は、アンダーレイヤ２１の第２凹部２１ｃ内に形成された第１金属層６０の上面６０ａを全て覆うことなく、少なくとも前記第１金属層６０の上面６０ａの一部が前記ギャップ層２３から露出した状態になっている。そして、前記上部ギャップ層２７のハイト方向に分離形成された第２金属層２８が、ギャップ層２３上からハイト方向に延び、ギャップ層２３の後端面で下方に屈曲して、第１金属層６０上に延びて形成されている。このように第２金属層２８を前記第１金属層６０上に直接接して形成したことで、前記第２金属層２８が吸収した熱を第１金属層６０に効率良く伝達でき、より放熱効果に優れた薄膜磁気ヘッドを製造できる。
【０１０９】
前記第２金属層２８は図１ないし図３及び図６でも同様に、上部シールド層２７と同じ磁性材料で形成されていてもよいが、前記第２金属層２８の熱伝導率をより効果的に高めるには、前記第２金属層２８を非磁性導電材料で形成することが好ましい。前記非磁性導電材料としては、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｓｎ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上を選択できる。
【０１１０】
ただし図６の実施の形態においては、前記第２金属層２８は形成されていなくてもよい。また前記ギャップ層２３は前記第１金属層６０の上面を完全に覆い、前記第２金属層２８が前記第１金属層６０上に形成された前記ギャップ層２３の平坦化面上に形成されるものであってもよい。
【０１１１】
図７は本発明における第５実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図である。図６の薄膜磁気ヘッドと異なる部分は、アンダーレイヤ２１に形成された第１凹部２１ａ内に埋め込み形成された下部シールド層２２よりもハイト方向後方の前記アンダーレイヤ２１に第３凹部２１ｄが形成され、磁気抵抗効果素子２４及び電極引き出し層５０上を覆うギャップ層２３上からハイト方向に延びて形成される第２金属層２８の後方領域２８ｂが、前記ギャップ層２３と前記第３凹部２１ｄ間の段差Ｂで下方に屈曲して、前記第３凹部２１ｄ内に埋め込み形成されている点である。前記第３凹部２１ｄ内に前記第２金属層２８の後方領域２８ｂを埋め込み形成することで、前記第２金属層２８の後方領域２８ｂとスライダ２０間の距離をより接近させることができる。図７の実施の形態では、前記第２金属層２８の後方領域２８ｂとスライダ２０間の距離Ｈ４を０．５μｍ〜１．５μｍの範囲内に形成することができる。
【０１１２】
図７に示す実施形態では図１ないし図３に示す実施形態よりも、前記第２金属層２８の後方領域２８ｂをスライダ２０に近づけることができる。よって前記第２金属層２８からの放熱効果をより効果的に高めることが可能である。
【０１１３】
ところで図１ないし図３に示す記録ヘッド部は、下部コア層３１上に隆起層３４とバックギャップ層３５があり、前記隆起層３４とバックギャップ層３５間に、下部磁極層４０、ギャップ層４１、上部磁極層４２及び上部コア層４３の４層構造から成る磁極層４４が形成された形態であり、コイルは、前記磁極層４４を軸として巻回形成されるトロイダルコイル層４７であるが、前記記録ヘッド部の形態は、どのような形態であってもよい。例えば前記コイルはトロイダルコイル層４７ではなく、バックギャップ層３５の周囲を平面的に螺旋状に巻回形成されるスパイラルコイルであってもよい。
【０１１４】
また図８のように、下部コア層３１の記録媒体との対向面側に、下から下部磁極層７０，ギャップ層７１及び上部磁極層７２から成る磁極部７３が形成され、ハイト側にバックギャップ層３５が形成され、前記上部磁極層７２とバックギャップ層３５間を上部コア層７４で磁気的に接続する形態や、図９のように、下部コア層３１の記録媒体との対向面側でギャップ層７５を挟んで上部コア層７６が対向し、前記上部コア層７６の基端部７６ａが前記下部コア層３１に磁気的に接合されている形態であってもよい。図８及び図９に示すコイル７７，７８，７９はいずれもスパイラルコイルである。
【０１１５】
以上、図１ないし図９を用いて説明した本発明における薄膜磁気ヘッドでは、下部シールド層２２とスライダ２０間の距離を従来に比べて縮めることができるとともに、上部シールド層２７と分離形成された第２金属層２８を、前記上部シールド層２７の形成位置よりも下方に形成でき、前記第２金属層２８とスライダ２０間の距離を縮めることができる。
【０１１６】
あるいは図６に示す実施の形態では、下部シールド層２２ともに、前記下部シールド層２２と分離形成された第１金属層６０を前記アンダーレイヤ２１に形成された凹部内に埋め込み形成することができ、前記第１金属層６０とスライダ２０間の距離を従来に比べて縮めることができる。
【０１１７】
このように本発明では、下部シールド層２２と、その上方に形成された上部シールド層２７等全体をスライダ２０により近づけることができるとともに、前記下部シールド層２２の後方領域に設けられた第１金属層６０や第２金属層２８等もスライダ２０に近づけることができるため、下部シールド層２２等が占める薄膜磁気ヘッドの先方領域と、それよりも後方領域との双方で効果的に放熱効果を高めることができ、これによって薄膜磁気ヘッド内部での温度が高温になることを防ぐことができる。
【０１１８】
その結果、磁気抵抗効果素子２４が熱によって再生機能を低下させることなく、また記録ヘッド部の熱膨張による突出を抑制することが可能である。
【０１１９】
図１に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法について以下に説明する。図１０ないし図１３は図１に示す薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す部分縦断面図である。なお工程図は、アンダーレイヤから上部シールド層までの製造方法であり、それよりも上方にある記録ヘッド部等の製造方法は省略する。
【０１２０】
図１０に示す工程では、アルミナ−チタンカーバイドなどで形成されたスライダ（基板）２０の上に、アンダーレイヤ２１を形成する。前記アンダーレイヤ２１は例えばＡｌ２Ｏ３であるが、他の絶縁材料を用いてもよいし、また絶縁材料の多層構造であってもよい。
【０１２１】
図１０に示すように、前記アンダーレイヤ２１上には、記録媒体との対向面からハイト方向に離れた位置にレジスト層８０を設ける。前記記録媒体との対向面から前記レジスト層８０までのハイト方向への長さ寸法はＬ２であり、前記長さ寸法Ｌ２は５μｍ〜２０μｍの範囲内で形成される。
【０１２２】
次に前記レジスト層８０に覆われていない前記アンダーレイヤ２１上をエッチングによって掘り込む。その掘り込み量は図１０に示す点線で示されている。例えば前記アンダーレイヤ２１の成膜時の膜厚Ｈ１は２μｍ〜４μｍの範囲内であり、前記掘り込み量Ｈ２は０．５μｍ〜１．５μｍの範囲内である。
【０１２３】
図１１に示す工程では、前記掘り込み加工によって、前記アンダーレイヤ２１の記録媒体との対向面側に形成された第１凹部２１ａ内から、ハイト方向後方のアンダーレイヤ２１上にかけて下部シールド層２２と成る磁性材料層８１をスパッタ成膜などによって形成する。
【０１２４】
そして図１１に示すように前記磁性材料層８１を、点線Ｃ−Ｃ線まで削り込み、このとき前記第１凹部２１ａ内に前記磁性材料層８１を残すとともに、その後方にアンダーレイヤ２１の上面２１ｂを露出させる。前記Ｃ−Ｃ線までの削り込みは、例えばＣＭＰ技術などを用いて行うことが可能である。前記第１凹部２１ａ内に残された磁性材料層８１は下部シールド層２２となる。
【０１２５】
図１２に示す工程では、前記下部シールド層２２上に図示しない下部ギャップ層を形成した後、その上に前端面が記録媒体との対向面から露出する磁気抵抗効果素子２４を形成する。図１０ないし図１１工程では、前記磁気抵抗効果素子２４の下に部分的に下部シールド層２２を形成することができるので、磁気抵抗効果素子２４を形成する際に前記下部シールド層２２から出る浮遊磁場を小さくでき、よって前記磁気抵抗効果素子２４を形成する際の露光ビームの曲がりを抑制でき、前記磁気抵抗効果素子２４を精度良く所定形状に形成できる。
【０１２６】
また前記磁気抵抗効果素子２４に検出電流を供給するための電極引き出し層５０，５１（図４を参照されたい）を形成し、前記磁気抵抗効果素子２４及び前記電極引出し層５０，５１よりもハイト方向後方のアンダーレイヤ２１上にレジスト層９０を形成する。
【０１２７】
そして前記レジスト層９０に覆われていない、磁気抵抗効果素子２４上、電極引出し層５０，５１上、下部シールド層２２上とアンダーレイヤ２１上に形成された下部ギャップ層上に上部ギャップ層をスパッタ成膜などする。なお図面では下部ギャップ層と上部ギャップ層を合わせてギャップ層２３と呼ぶ。そして前記レジスト層９０を除去する。
【０１２８】
図１３に示す工程では、前記ギャップ層２３の上に部分的にメッキ下地膜（図示しない）を成膜後、レジスト層８２を形成する。前記レジスト層８２の前端面８２ａは、前記下部シールド層２２の後端面２２ｂと膜厚方向でほぼ同等の位置に形成される。また前記レジスト層８２の後端面８２ｂは、前記ギャップ層２３の後端面２３ａよりも記録媒体との対向面側に形成されることが好ましい。なお前記レジスト層８２の後端面８２ｂとギャップ層２３の後端面２３ａ間のハイト方向への距離が、次に説明する第２金属層２８のギャップ層２３上へのオーバーラップ長になる。
【０１２９】
そして記録媒体との対向面から前記レジスト層８２の前端面８２ａまでのギャップ層２３上と、前記レジスト層８２の後端面８２ｂから前記ギャップ層２３の後端面２３ａまで、さらにそのハイト方向後方に広がるアンダーレイヤ２１上にかけて、磁性材料層８３ａ，８３ｂを形成する。
【０１３０】
前記レジスト層８２よりも前方に形成された磁性材料層８３ａは上部シールド層２７となる。一方、前記レジスト層８２よりも後方に形成された磁性材料層８３ｂは第２金属層２８となる。図１３に示すように、前記ギャップ層２３とその後方に広がるアンダーレイヤ層２１との間には段差Ａが形成され、前記磁性材料層８３ｂは、前記ギャップ層２３の上面から前記段差Ａを介して下方に屈曲し、前記アンダーレイヤ２１上にまで延びる。そして、レジスト層８２を除去し、その部分のメッキ下地膜を除去する。
【０１３１】
また図１２の工程時に、前記レジスト層９０を設けず、一旦、ギャップ層２３を前記電極引き出し層５０，５１のハイト方向後方に広がるアンダーレイヤ２１上の全面に形成した後、前記電極引き出し層５０，５１から前方にあるギャップ層２３をレジスト層で覆い、前記レジスト層で覆われていないギャップ層２３及びアンダーレイヤ２１の一部を削り込み、図７に示すような第３凹部２１ｄを前記アンダーレイヤ２１に設けてもよい。かかる場合、図１３工程を施すことで、図７に示すように第２金属層２８が前記第３凹部２１ｄ内に埋め込み形成される形態となる。なお前記第３凹部２１ｄの形成は、図１１工程のときであってもよい。いずれにしても前記第３凹部２１ｄの形成は第２金属層２８の形成前であればいつでもよい。
【０１３２】
また図１３工程で、レジスト層８２の前端面８２ａからハイト方向後方を全て覆うレジスト層を設け、前記レジスト層の前方にまず上部シールド層２７を形成した後、前記レジスト層を除去し、次に新たに前記上部シールド層２７上から図１３に示すレジスト層８２の後端面８２ｂまでを覆うレジスト層を設け、前記レジスト層の後方に第２金属層２８を形成してもよい。すなわち前記上部シールド層２７と第２金属層２８を別々の工程を用いて形成してもよい。これによって前記第２金属層２８の材質は磁性材料に限定されなくなり、前記第２金属層２８を、より熱伝導性に優れた非磁性導電材料で形成することが可能になる。
【０１３３】
図１４ないし図１７に示す製造工程は、図６に示す薄膜磁気ヘッドの形成方法を示す部分縦断面図である。なお図１４ないし図１７に示す工程図は、下部シールド層及び第１金属層まで形成方法であり、それよりも上方にある層の形成方法は特に説明しない。
【０１３４】
図１４に示す工程では、スライダ２０上にＡｌ２Ｏ３などで形成されたアンダーレイヤ２１を形成し、前記アンダーレイヤ２１上にレジスト層８５を形成する。前記レジスト層８５は、記録媒体との対向面からハイト方向に離れた位置に部分的に形成する。前記記録媒体との対向面から前記レジスト層８５の前端面８５ａまでのハイト方向への長さ寸法は図１０と同じＬ２である。
【０１３５】
図１４に示すように前記レジスト層８５に覆われていない前記前端面８５ａよりも前方の領域、及び前記後端面８５ｂよりも後方の領域のアンダーレイヤ２１を一定の深さまでエッチングなどで除去する。前記前方の領域に掘り込まれた凹部が第１凹部２１ａ、前記後方の領域に掘り込まれた凹部が第２凹部２１ｃである。図１４ではその削り込み量を点線で示している。
【０１３６】
次に図１５に示す工程では、前記アンダーレイヤ２１の記録媒体との対向面側に形成された第１凹部２１ａ上と、この第１凹部２１ａから連続して繋がるアンダーレイヤ２１の上面２１ｂにＮｉＦｅ，Ｔｉ／Ａｕ，ＣｕＮｉ，Ｔｉ／Ｃｕなどからなるメッキ下地層１００をスパッタなどで成膜する。その後、前記第１凹部２１ａ上と、この第１凹部２１ａから連続して繋がるアンダーレイヤ２１の上面２１ｂの一部を除いて、その後方のアンダーレイヤ２１上をレジスト層８６で覆う。
【０１３７】
そして前記レジスト層８６で覆われていない第１凹部２１ａ内及びアンダーレイヤ２１の上面２１ｂにメッキによりシールド層となる磁性材料層８７を形成する。前記磁性材料層８７は前記レジスト層８６上にも形成される。そして前記レジスト層８６を除去する。
【０１３８】
次に図１６に示す工程では、前記磁性材料層８７上を覆うとともに、さらにその後方に広がるアンダーレイヤ２１の上面２１ｂの一部をレジスト層８８で覆う。そして、前記レジスト層８８で覆われていない前記アンダーレイヤ２１の上面２１ｂの一部と、前記第２凹部２１ｃ内に、非磁性導電材料層８９をメッキなどで成膜する。そして前記レジスト層８８を除去する。
【０１３９】
次に図１７工程では、前記磁性材料層８７と非磁性導電材料層８９間に露出したメッキ下地層１００ａをエッチングなどで除去する。
【０１４０】
そして前記第１凹部２１ａ内に磁性材料層８７、及び第２凹部２１ｃ内に非磁性導電材料層８９が残るように、前記磁性材料層８７、非磁性導電材料層８９及びアンダーレイヤ２１の上面２１ｂを点線Ｄ−Ｄ線まで削り、前記磁性材料層８７の上面８７ａ、アンダーレイヤ２１の上面２１ｂ及び非磁性導電材料層８９の上面８９ａを同一の平坦化面にする。前記第１凹部２１ａ内に埋め込み形成された磁性材料層８７は下部シールド層を、前記第２凹部２１ｃ内に埋め込み形成された非磁性導電材料層８９は第１金属層６０を構成する。
【０１４１】
図１４ないし図１７に示す工程を用いれば、第１凹部２１ａ内に磁性材料層８７を、第２凹部２１ｃ内に非磁性導電材料層８９を形成でき、すなわち各凹部内に異なる材質の層を形成できる。
【０１４２】
なお前記第１凹部２１ａ内及び第２凹部２１ｃ内に埋め込む層を共に磁性材料層とする場合には、さらに簡単な方法で形成することができる。すなわち図１４工程でのレジスト層８５をそのまま利用し、前記レジスト層８５の前方にある第１凹部２１ａ内ａと前記レジスト層８５の後方にある第２凹部２１ｃ内に同時に磁性材料層をスパッタ成膜などで埋め込み、その後、前記レジスト層８５を除去して、前記磁性材料層の上面及びアンダーレイヤ２１の上面２１ｂを平坦化する工程を施せば、前記第１凹部２１ａ内および第２凹部２１ｃ内に共に磁性材料層を埋め込み形成することが可能である。
【０１４３】
図６に示す上部シールド層２７及び第２金属層２８は、図１２及び図１３と同じ工程を使用すれば形成できる。
【０１４４】
以上、図１０ないし図１７を用いて本発明における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明したが本発明によれば、下部シールド層２２をアンダーレイヤ２１に形成された第１凹部２１ａ内に埋め込み形成するため、前記下部シールド層２２の後方にはアンダーレイヤ２１が存在しており、従って前記下部シールド層２２のハイト方向後方を埋める絶縁材料層が必要ない。このため薄膜磁気ヘッドの製造費用を低減できる。
【０１４５】
また図１０ないし図１７に示す工程を用いれば、従来に比べて製造工程が複雑化することなく、下部シールド層２２とスライダ２０間の距離や第２金属層２８とスライダ２０間の距離を縮めることができ、放熱効果に優れた薄膜磁気ヘッドを容易に且つ適切に形成することが可能である。
【０１４６】
以上、詳述した本発明における薄膜磁気ヘッドは、例えばハードディスク装置などに搭載される磁気ヘッド装置に内蔵される。前記薄膜磁気ヘッドは浮上式磁気ヘッドあるいは接触式磁気ヘッドのどちらに内蔵されたものでもよい。また前記薄膜磁気ヘッドはハードディスク装置以外にも磁気センサ等に使用できる。
【０１４７】
【発明の効果】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、基板上にあるアンダーレイヤの記録媒体との対向面側に下部シールド層を埋め込み形成し、またその後方でのアンダーレイヤに第１金属層を埋め込み形成したり、あるいは電極引き出し層上を覆う絶縁層よりも後方であって前記絶縁層の上面よりも下方に位置するアンダーレイヤの上面に第２金属層を設けることで、前記下部シールド層と基板間の距離と、第１金属層や第２金属層と基板間の距離とを両方、同時に縮めることができ、よって前記下部シールド層等が占める薄膜磁気ヘッドの前方領域と、第１金属層や第２金属層等が占める薄膜磁気ヘッドの後方領域の双方からの放熱効果を高めることができる。
【０１４８】
従って本発明によれば、薄膜磁気ヘッド内部での温度上昇を抑制でき、再生特性に優れ、且つ記録媒体との対向面からのヘッドの突出量を抑制できる薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、
【図２】本発明の第２実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、
【図３】本発明の第３実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、
【図４】主に磁気抵抗効果素子、電極引出し層及び第２金属層の位置関係を示す部分平面図、
【図５】主にトロイダルコイル層、磁極層及びリード層の平面構造を示す部分平面図、
【図６】本発明の第４実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、
【図７】本発明の第５実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、
【図８】本発明の他の記録ヘッド部の形態を示す部分縦断面図、
【図９】本発明の他の記録ヘッド部の形態を示す部分縦断面図、
【図１０】図１に示す薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す一工程図、
【図１１】図１０の次に行われる一工程図、
【図１２】図１１の次に行われる一工程図、
【図１３】図１２の次に行われる一工程図、
【図１４】図６に示す薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す一工程図、
【図１５】図１４の次に行われる一工程図、
【図１６】図１５の次に行われる一工程図、
【図１７】図１６の次に行われる一工程図、
【符号の説明】
２０  スライダ
２１  アンダーレイヤ
２１ａ  第１凹部
２１ｃ  第２凹部
２１ｄ  第３凹部
２２  下部シールド層
２３  ギャップ層
２４  磁気抵抗効果素子
２７  上部シールド層
２８  第２金属層
３１  下部コア層
３２  第３金属層
４４  磁極層
４７  トロイダルコイル層
５０、５１  電極引出し層
６０  第１金属層
【図１】
2004272998.tif 000003
【図２】
2004272998.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004272998.tif 000006
【図５】
2004272998.tif 000007
【図６】
2004272998.tif 000008
【図７】
2004272998.tif 000009
【図８】
2004272998.tif 000010
【図９】
2004272998.tif 000011
【図１０】
2004272998.tif 000012
【図１１】
2004272998.tif 000013
【図１２】
2004272998.tif 000014
【図１３】
2004272998.tif 000015
【図１４】
2004272998.tif 000016
【図１５】
2004272998.tif 000017
【図１６】
2004272998.tif 000018
【図１７】
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