(57)【要約】    【課題】上部磁極から下部磁極への磁束伝送効率を向上させ、狭トラック化とオーバライト特性とを同時に満足し得る薄膜磁気ヘッドを提供すること。    【解決手段】上部ポール部２２２は、第１の上部ポール膜２２３と、第２の上部ポール膜２２４とを含んでいる。第１の上部ポール膜２２３は、磁性導電膜２２５と、非磁性導電膜２２６とを含んでいる。磁性導電膜２２５は非磁性導電膜２２６よりは前方に位置している。非磁性導電膜２２６は磁性導電膜２２５の後端に隣接している。磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６は、一面がギャップ膜２４の他面に隣接し、下部ポール部２１１と向き合っている。第２の上部ポール膜２２４は、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６の他面に隣接する【選択図】      図４
2005310337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録素子を含む薄膜磁気ヘッドであって、
前記記録素子は、下部磁性膜と、上部磁性膜と、ギャップ膜と、薄膜コイルとを含んでおり、
前記下部磁性膜は、下部ヨーク部と、下部ポール部とを有し、
前記下部ポール部は、記録媒体と対向する前方側であって、前記下部ヨーク部の端部に備えられており、
前記ギャップ膜は、一面が前記下部ポール部に隣接し、他面が前記上部ポール部と隣接しており、
前記上部磁性膜は、上部ヨーク部と、上部ポール部とを有しており、
前記上部ヨーク部は、前記下部ヨーク部から間隔を隔て、後方に位置する後方結合部により、前記下部ヨーク部と磁気的に結合されており、
前記薄膜コイルは、前記後方結合部の周りを周回しており、
前記上部ポール部は、第１の上部ポール膜と、第２の上部ポール膜とを含んでおり、
前記第１の上部ポール膜は、磁性導電膜と、非磁性導電膜とを含んでおり、
前記磁性導電膜は、前記非磁性導電膜よりは前方に位置しており、
前記非磁性導電膜は、前記磁性導電膜の後端に隣接しており、
前記磁性導電膜及び前記非磁性導電膜は、一面がギャップ膜の他面に隣接し、前記下部ポール部と向き合っており、
前記第２の上部ポール膜は、前記磁性導電膜及び前記非磁性導電膜の他面に隣接する、
薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載された薄膜磁気ヘッドであって、前記磁性導電膜は高飽和磁束密度材料でなる薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された薄膜磁気ヘッドであって、前記非磁性導電膜は、Ｃｕ又はＲｕでなる薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
薄膜磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを含む磁気ヘッド装置であって、
前記薄膜磁気ヘッドは、請求項１乃至３の何れかに記載されたものでなり、
前記ヘッド支持装置は、前記薄膜磁気ヘッドを支持する、
磁気ヘッド装置。
【請求項５】
磁気ヘッド装置と、磁気ディスクとを含む磁気ディスク装置であって、
前記磁気ヘッド装置は、請求項４に記載されたものでなり、
前記磁気ディスクは、前記磁気ヘッド装置との協働により、磁気記録の記録及び再生を行なう、
磁気ディスク装置。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れかに記載された薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
ギャップ膜を成膜した後、ギャップ膜の一面上に、前記磁性導電膜を形成し、
次に、前記磁性導電膜の一面上で、フォトリソグラフィー工程を実行して、前記非磁性導電膜のためのパターンを画定するレジストマスクを形成し、
次に、前記パターンに従って、前記磁性導電膜をエッチングした後、エッチングされた跡に前記非磁性導電膜を成膜し、
次に、前記レジストマスクを剥離した後、前記磁性導電膜及び前記非磁性導電膜を電極として、前記第２の上部ポール膜をメッキによって成膜する、
工程を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至３の何れかに記載された薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
ギャップ膜を成膜した後、ギャップ膜の一面上に、前記非磁性導電膜を形成し、
次に、前記非磁性導電膜の一面上で、フォトリソグラフィー工程を実行して、前記磁性導電膜のためのパターンを画定するレジストマスクを形成し、
次に、前記パターンに従って、前記非磁性導電膜をエッチングした後、エッチングされた跡に前記磁性導電膜を成膜し、
次に、前記レジストマスクを剥離した後、前記非磁性導電膜及び前記磁性導電膜を電極として、前記第２の上部ポール膜をメッキによって成膜する、
工程を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至３の何れかに記載された薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
ギャップ膜を成膜した後、ギャップ膜の一面上で、フォトリソグラフィー工程を実行して、前記磁性導電膜のためのパターンを画定するレジストマスクを形成し、
次に、前記レジストマスクの上から、前記非磁性導電膜をスパッタ成膜し、
次に、前記レジストマスクを剥離した後、前記磁性導電膜をスパッタ成膜し、
次に、前記非磁性導電膜及び前記磁性導電膜を電極として、前記第２の上部ポール膜をメッキによって成膜する、
工程を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至３の何れかに記載された薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
ギャップ膜を成膜した後、ギャップ膜の一面上で、フォトリソグラフィー工程を実行して、前記非磁性導電膜のためのパターンを画定するレジストマスクを形成し、
次に、前記レジストマスクの上から、前記磁性導電膜をスパッタ成膜し、
次に、前記レジストマスクを剥離した後、前記非磁性導電膜をスパッタ成膜し、
次に、前記非磁性導電膜及び前記磁性導電膜を電極として、前記第２の上部ポール膜をメッキによって成膜する、
工程を含む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、薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッド装置及び磁気ディスク装置に関する。更に詳しくは、薄膜磁気ヘッドのポール構造の改良に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）と記す。）素子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、スピンバルブ膜構造（以下、ＳＶ膜構造と称する）や強磁性トンネル接合素子（以下、ＴＭＲ素子と称する）などの巨大磁気抵抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive ）と称する）効果を用いたＧＭＲ素子が現在の主流である。
【０００３】
再生ヘッドの性能を向上させる方法としては、ＧＭＲ膜のパターン幅、特に、ＭＲハイトを適切化する方法等がある。このＭＲハイトとは、ＧＭＲ素子のエアベアリング面（以下、ＡＢＳと称する）側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいい、ＡＢＳの加工の際の研磨量によって制御されるものである。なお、ここにいうＡＢＳは、薄膜磁気ヘッドの、磁気ディスクと対向する面であり、トラック面とも呼ばれる。
【０００４】
一方、再生ヘッドの性能向上に伴って、記録ヘッドの性能向上も求められている。記録ヘッドの性能を決定する要因としては、スロートハイト（Throat Height ：TH）がある。スロートハイトは、ＡＢＳから、磁束発生用の薄膜コイルを電気的に分離する絶縁膜のエッジまでのポール部部分の長さ（高さ）をいう。記録ヘッドの性能向上のためには、スロートハイトの縮小化が望まれている。このスロートハイトも、ＡＢＳの加工の際の研磨量によって制御される。
【０００５】
記録ヘッドの性能改善において、記録密度を高めるには、磁気ディスクにおけるトラック密度を上げる必要がある。このためには、記録ギャップ（write gap）を挟んでその上下に形成された下部ポール部（ボトムポール）および上部ポール部（トップポール）のＡＢＳでの幅を数ミクロンからサブミクロンオーダーまで狭くした狭トラック構造の記録ヘッドを実現する必要がある。
【０００６】
しかし、単に、トラック幅を縮小すればよいというものではなく、トラック幅を縮小した場合でも、強い記録磁場を発生させ、十分なオーバライト特性は確保しなければならない。その手段として、従来から種々のポール構造が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１（特開２００２−１５７７０５号公報）は、狭トラック化、高記録磁界化を実現するために、下部磁気コア上に下部磁極端層を配置するとともに、上部磁気コアの下に上部磁極端層を配置し、かつ上部磁極端層は平坦部上に形成する。さらに、磁極端部からの漏れ磁界を少なくするために、上部磁極端層をマスクにして所定の形状に下部磁極端層をエッチング（トリミング）した薄膜磁気ヘッドを開示している。
【０００８】
また、特許文献２（特開２０００−９９９２０号公報）は、オーバライト特性と記録にじみ特性を改善する手段として、下部磁極と上部磁極に先端副磁極を夫々設け、先端副磁極によってコア幅を実質的に狭く規定し、狭いコア幅を有する先端副磁極間のギャップ層を介して記録磁界を生じさせた薄膜磁気ヘッドを開示している。
【０００９】
更に、既に実用化されている薄膜磁気ヘッドとして、上部磁極と下部磁極との対向間隔を、ＡＢＳを基準にして、後方に向かうにつれて拡大させた構造が知られている。これには、２つのタイプがある。一つは、下部磁極の後側に凹部を設ける構造のものであり、もう一つは下部磁極の一面は平面状としたままで、上部磁極の後端側を、下部磁極との間の距離が拡大するように傾斜させた構造のものである。
【００１０】
しかし、この種の薄膜磁気ヘッドにおいて、書き込み能力を高めるためには、ヨーク部からポール部への磁束供給を高めることが必要であるが、供給される磁束が多すぎると、ポール部の側端面（トラック幅方向の両側面）から漏洩する磁束が多くなり、隣接トラックイレーズ（ＡＴＥ）などの障害を生じる。この障害を緩和するには、隣接トラックイレーズの生じない後方領域において、ポール部の側端面から磁束を漏洩させなければならない。この場合、ヨーク部からポール部への磁束供給を高めることと、ポール部の側端面から磁束を漏洩させ隣接トラックイレーズ障害を緩和することとは、互いに相反する構造を要求することを意味するから、両者を満たすために、いかにして調和あるポール構造を実現するかが問題となる。
【００１１】
上述した何れの従来例も、上述した問題点を解決するのに十分な手段を開示しておらず、狭トラック化が進展するにつれて、磁極先端における漏れ磁束の問題が顕在化し、オーバライト特性（書込み能力）を確保することが困難になっていた。また、製造上の影響を受けて、オーバライト特性が変動しやすいなどの問題も抱えている。
【特許文献１】特開２００２−１５７７０５号公報
【特許文献２】特開２０００−９９９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、狭トラック化とオーバライト特性とを同時に満足し得る薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッド装置及び磁気ディスク装置を提供することである。
【００１３】
本発明のもう一つの課題は、安定したオーバライト特性を確保し得る薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッド装置及び磁気ディスク装置を提供することである。
【００１４】
本発明の更にもう一つの課題は、上述した薄膜磁気ヘッドを製造するのに適した製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
１．薄膜磁気ヘッド
上述した課題を解決するため、本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおいて、記録素子は、下部磁性膜と、上部磁性膜と、ギャップ膜と、薄膜コイルとを含む。前記下部磁性膜は、下部ヨーク部と、下部ポール部とを有し、前記下部ポール部は記録媒体と対向する前方側に位置する前記下部ヨーク部の前端部に備えられている。ギャップ膜は、一面が前記下部ポール部に隣接し、他面が前記上部ポール部と隣接している。
【００１６】
前記上部磁性膜は、上部ヨーク部と、上部ポール部とを有している。前記上部ヨーク部は、前記下部ヨーク部から間隔を隔て、後方に位置する後方結合部により、前記下部ヨーク部と磁気的に結合されており、前記薄膜コイルは、前記後方結合部の周りを周回する。
【００１７】
前記上部ポール部は、第１の上部ポール膜と、第２の上部ポール膜とを含む。前記第１の上部ポール膜は、磁性導電膜と、非磁性導電膜とを含む。前記磁性導電膜は、前記非磁性導電膜よりは前方に位置しており、前記非磁性導電膜は、前記磁性導電膜の後端に隣接している。前記磁性導電膜及び前記非磁性導電膜は、一面がギャップ膜の他面に隣接し、前記下部ポール部と向き合っており、前記第２の上部ポール膜は、前記磁性導電膜及び前記非磁性導電膜の他面に隣接する。
【００１８】
上述したように、本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、上部磁性膜を構成する上部ヨーク部は、下部ヨーク部から間隔を隔て形成され、後方に位置する後方結合部により、下部ヨーク部と磁気的に結合されている。ギャップ膜は、一面が前記下部ポール部に隣接し、他面が前記上部ポール部と隣接している。薄膜コイルは、後方結合部の周りを周回している。
【００１９】
上記構造により、上部ヨーク部、上部ポール部、ギャップ膜、下部ポール部、下部ヨーク部及び後方結合部により、薄膜コイルに流れる電流によって生じた磁束のための薄膜磁気回路が形成される。
【００２０】
更に、本発明の特徴として、上部ポール部は、第１の上部ポール膜と、第２の上部ポール膜とを含んでいる。第１の上部ポール膜は、磁性導電膜と、非磁性導電膜とを含んでいる。非磁性導電膜は、磁性導電膜の後端に隣接している。磁性導電膜及び非磁性導電膜は、一面がギャップ膜の他面に隣接し、下部ポール部と向き合っている。第２の上部ポール膜は、磁性導電膜及び非磁性導電膜の他面に隣接する。
【００２１】
上述したように、第１の上部ポール膜を構成する磁性導電膜及び非磁性導電膜は、一面がギャップ膜の他面に隣接し、下部ポール部と向き合っており、第２の上部ポール膜は、磁性導電膜及び非磁性導電膜の他面に隣接するから、下部ポール部と第２の上部ポール膜との間に、磁性導電膜及び非磁性導電膜の２種の物性の異なる膜が介在することになる。
【００２２】
２種の物性の異なる膜の一方は、磁性導電膜であり、この磁性導電膜は、非磁性導電膜よりは前方に位置している。従って、磁性導電膜が書込み磁束を記録媒体に供給する磁極端として機能することになる。
【００２３】
他方の膜は、非磁性導電膜であり、この非磁性導電膜は、磁性導電膜の後端に隣接している。従って、書込み磁束を供給する磁極端として機能する磁性導電膜の後方では、非磁性導電膜による磁気的ギャップが構成されるから、磁性導電膜の後方において、第２の上部ポール膜から漏洩する書込み磁束が減少し、書込み磁束が、磁極端として機能する磁性導電膜に集中することになる。
【００２４】
即ち、隣接トラックイレーズを生じない後方領域に存在する非磁性導電膜を利用して、第２の上部ポール膜の側端面から漏洩する磁束を、適切にコントロールしつつ、上部ヨーク部から上部ポール部の磁極端面への磁束供給を高めることができる。このため、書込み能力が向上し、オーバライト特性が改善され、サブミクロンという狭トラック幅であっても、十分なオーバーライト特性を確保することが可能になる。
【００２５】
しかも、磁性導電膜の後方において、第２の上部ポール膜から漏洩する書込み磁束は、非磁性導電膜の膜厚、高さ（長さ）によってコントロールできる。このため、書込み能力及びオーバライト特性を、向上させることができるばかりではなく、安定させることもできる。
【００２６】
第１の上部ポール膜を構成する磁性導電膜及び非磁性導電膜は、スパッタなどの薄膜形成手段及びフォトリソグラフィー技術の適用によって、高精度の膜厚、及び、パターンとして形成できる。このため、書込み能力及びオーバライト特性を、高度に安定させることもできる。
【００２７】
更に、第１の上部ポール膜を構成する磁性導電膜及び非磁性導電膜は、ともに導電性を有するから、これらをメッキ下地膜として用い、その上に、第２の上部ポール膜をメッキによって形成することができる。このため、製造能率が向上する。
【００２８】
磁性導電膜は、ＨｉＢｓ材で構成することができる。これにより、磁性導電膜は、同じくＨｉＢｓ材で構成される第２の上部ポール膜から供給された書込み磁束に対して、磁気飽和を生じることなく、その磁極端から、強い書込み磁界を生じさせることができる。
【００２９】
本発明は、更に、上記薄膜磁気ヘッドとヘッド支持装置とを組み合わせた磁気ヘッド装置及び、この磁気ヘッド装置と磁気ディスクとを組み合わせた磁気ディスク装置、さらには、薄膜磁気ヘッドの製造方法も開示する。
【００３０】
２．薄膜磁気ヘッドの製造方法
薄膜磁気ヘッドの製造方法においては、まず、ギャップ膜を成膜した後、ギャップ膜の一面上に、磁性導電膜を形成する。次に、前記磁性導電膜の一面上で、フォトリソグラフィー工程を実行して、非磁性導電膜のためのパターンを画定するレジストマスクを形成する。次に、前記パターンに従って、前記磁性導電膜をエッチングした後、エッチングされた跡に前記非磁性導電膜を成膜する。次に、前記レジストマスクを剥離した後、前記磁性導電膜及び前記非磁性導電膜を電極として、第２の上部ポール膜をメッキによって成膜する。
【００３１】
もう一つの製造方法では、ギャップ膜を成膜した後、ギャップ膜の一面上に、非磁性導電膜を形成する。次に、非磁性導電膜の一面上で、フォトリソグラフィー工程を実行して、前記磁性導電膜のためのパターンを画定するレジストマスクを形成する。次に、前記パターンに従って、前記非磁性導電膜をエッチングした後、エッチングされた跡に前記磁性導電膜を成膜する。次に、前記レジストマスクを剥離した後、前記非磁性導電膜及び前記磁性導電膜を電極として、第２の上部ポール膜をメッキによって成膜する。
【００３２】
更に別の製造方法では、ギャップ膜を成膜した後、ギャップ膜の一面上で、フォトリソグラフィー工程を実行して、磁性導電膜のためのパターンを画定するレジストマスクを形成する。次に、前記レジストマスクの上から、非磁性導電膜をスパッタ成膜する。次に、前記レジストマスクを剥離した後、前記磁性導電膜をスパッタ成膜する。次に、前記非磁性導電膜及び前記磁性導電膜を電極として、第２の上部ポール膜をメッキによって成膜する。
【００３３】
更に別の製造方法では、ギャップ膜を成膜した後、ギャップ膜の一面上で、フォトリソグラフィー工程を実行して、非磁性導電膜のためのパターンを画定するレジストマスクを形成する。次に、前記レジストマスクの上から、磁性導電膜をスパッタ成膜する。次に、前記レジストマスクを剥離した後、前記非磁性導電膜をスパッタ成膜する。次に、前記非磁性導電膜及び前記磁性導電膜を電極として、第２の上部ポール膜をメッキによって成膜する。
【００３４】
何れの製造方法によっても、本発明に係る薄膜磁気ヘッドを、量産性よく、かつ、高精度で製造することができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果が得られる。
（ａ）狭トラック化とオーバライト特性とを同時に満足し得る薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッド装置及び磁気ディスク装置を提供することができる。
（ｂ）安定したオーバライト特性を確保し得る薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッド装置及び磁気ディスク装置を提供することができる。
（ｃ）上述した薄膜磁気ヘッドを製造するのに適した製造方法を提供することができる。
【００３６】
本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施例によって更に詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
１．薄膜磁気ヘッド
図１は薄膜磁気ヘッドの一例を示す図で、媒体対向面側から見た平面図、図２は図１に図示された薄膜磁気ヘッドの断面図である。図示された薄膜磁気ヘッドは、スライダ基体１と、書込み素子２及び読取素子３とを含む。
【００３８】
スライダ基体１は、例えば、アルティック（Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）等のセラミック材料からなり、媒体対向面に浮上特性制御用の幾何学的形状を有している。そのような幾何学的形状の代表例として、実施例では、スライダ基体１の基底面１０に、第１の段部１１、第２の段部１２、第３の段部１３、第４の段部１４、及び、第５の段部１５を備える例を示してある。基底面１０は、矢印Aで示す空気の流れ方向に対する負圧発生部となり、第２の段部１２及び第３の段部１３は、第１の段部１１から立ち上がるステップ状の空気軸受けを構成する。第２の段部１２及び第３の段部１３の表面はＡＢＳとなる。
【００３９】
第４の段部１４は、基底面１０からステップ状に立ち上がり、第５の段部１５は第４の段部１４からステップ状に立ちあがっている。書込み素子２及び読取素子３は第５の段部１５に設けられている。
【００４０】
図３は図１及び図２に図示された薄膜磁気ヘッドの磁気変換素子部分を拡大して示す図、図４は図１〜図３に示した薄膜磁気ヘッドの磁極部分を拡大して示す斜視図である。図３及び図４を参照すると、読取素子３は、ＭＲ素子３０を含む。ＭＲ素子３０は、ＳＶ膜またはＴＭＲ膜を含んでいる。ＳＶ膜の場合は、ＣＩＰタイプまたはＣＰＰタイプが用いられる。ＴＭＲ膜は、本来、膜面に垂直にセンス電流を流すものである。ＭＲ素子３０は、第１のシールド層３１と第２のシールド層３３との間の絶縁ギャップ膜２４３２の内部に配置されている。
【００４１】
書込み素子２は、下部磁性膜２１と、上部磁性膜２２と、薄膜コイル２３と、ギャップ膜２４とを含む。下部磁性膜２１は、基体１の端面に設けられた絶縁膜１６の上に形成されている。絶縁膜１６は、例えばアルミナなどでなる。下部磁性膜２１は、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ，ＣｏＦｅなどのめっき膜で構成されており、下部ヨーク部２１０と、下部ポール部２１１とを有する。
【００４２】
下部ポール部２１１は記録媒体に対向する側、即ち、ＡＢＳ１２、１３の側において、下部ヨーク部２１０の端部に備えられている。下部ポール部２１１は、そのトラック幅方向の両側に位置する凹部２１３，１２４（図４参照）によってトラック幅が画定されている。凹部２１３，２１４は、ドライエッチングによって形成することができる。
【００４３】
上部磁性膜２２は、上部ヨーク部２２１と、上部ポール部２２２とを有している。上部ヨーク部２２１は、下部ヨーク部２１０から間隔を隔て形成され、後方に位置する後方結合部２５により、下部ヨーク部２１０と磁気的に結合されている。上部ヨーク部２２１は、前端が上部ポール部２２２に隣接しており、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ，ＣｏＦｅなどの磁性材料によって構成されている。上部ヨーク部２２１の前端は、上部ポール部２２２の媒体対向面から、若干後退した位置にある。上部ポール部２２２は、ギャップ膜２４を介して、下部ポール部２１１と、同一タラック幅を持って対向している。
【００４４】
薄膜コイル２３は、後方結合部２５の周りを周回している。薄膜コイル２３は、下部ヨーク部２１０と上部ヨーク部２２１との間に生じるインナーギャップ内に充填された絶縁膜２６によって支持されている。薄膜コイル２３は、Ｃｕなどのめっき膜として構成することができる。
【００４５】
上記構造により、上部ヨーク部２２１、上部ポール部２２２、ギャップ膜２４、下部ポール部２１１、下部ヨーク部２１０及び後方結合部２５により、薄膜コイル２３に流れる電流によって生じた磁束のための薄膜磁気回路が形成される。
【００４６】
更に、本発明の特徴として、上部ポール部２２２は、第１の上部ポール膜２２３と、第２の上部ポール膜２２４とを含んでいる。第１の上部ポール膜２２３は、磁性導電膜２２５と、非磁性導電膜２２６とを含んでいる。これらは、２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の膜厚を有する。磁性導電膜２２５は、非磁性導電膜２２６よりは前方、すなわちＡＢＳ１２，１３の側に位置している。磁性導電膜２２５は、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮ，ＦｅＮまたはＦｅＺｒＮなどのＨｉＢｓ材料によって構成される。
【００４７】
非磁性導電膜２２６は、磁性導電膜２２５の後端に隣接している。非磁性導電膜２２６は、Ｃｕ又はＲｕで構成することができる。その膜厚は、磁性導電膜２２５と異なっていてもよいし、同じであってあってもよい。
【００４８】
磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６は、一面がギャップ膜２４の他面に隣接し、下部ポール部２１１と向き合っている。第２の上部ポール膜２２４は、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６の他面に隣接する。
【００４９】
上述したように、第１の上部ポール膜２２３を構成する磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６は、一面がギャップ膜２４の他面に隣接し、下部ポール部２１１と向き合っており、第２の上部ポール膜２２４は、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６の他面に隣接するから、下部ポール部２１１と第２の上部ポール膜２２４との間に、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６の２種の物性の異なる膜が介在することになる。
【００５０】
２種の物性の異なる膜の一方は、磁性導電膜２２５であり、この磁性導電膜２２５は、非磁性導電膜２２６よりは前方に位置している。従って、磁性導電膜２２５が書込み磁束を記録媒体に供給する磁極端として機能することになる。
【００５１】
他方の膜は、非磁性導電膜２２６であり、この非磁性導電膜２２６は、磁性導電膜２２５の後端に隣接している。従って、書込み磁束を供給する磁極端として機能する磁性導電膜２２５の後方では、非磁性導電膜２２６による磁気的ギャップが構成されるから、磁性導電膜２２５の後方において、第２の上部ポール膜２２４から漏洩する書込み磁束が減少し、書込み磁束が、磁極端として機能する磁性導電膜２２５に集中することになる。
【００５２】
即ち、隣接トラックイレーズを生じない後方領域に存在する非磁性導電膜２２６を利用して、第２の上部ポール膜２２４の側端面から漏洩する磁束を、適切にコントロールしつつ、上部ヨーク部２２１から上部ポール部２２２の磁極端面への磁束供給を高めることができる。このため、書込み能力が向上し、オーバライト特性が改善され、サブミクロンという狭トラック幅であっても、十分なオーバーライト特性を確保することが可能である。
【００５３】
しかも、磁性導電膜２２５の後方において、第２の上部ポール膜２２４から漏洩する書込み磁束は、非磁性導電膜２２６の膜厚、高さ（長さ）によってコントロールできる。このため、書込み能力及びオーバライト特性を、向上させることができるばかりではなく、安定させることもできる。
【００５４】
第１の上部ポール膜２２３を構成する磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６は、スパッタなどの薄膜形成手段及びフォトリソグラフィー技術の適用によって、高精度の膜厚、及び、パターンとして形成できる。このため、書込み能力及びオーバライト特性を、高度に安定させることもできる。
【００５５】
更に、第１の上部ポール膜２２３を構成する磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６は、ともに導電性を有するから、これらをメッキ下地膜として用い、その上に、第２の上部ポール膜２２４をメッキによって形成することができる。このため、製造能率が向上する。
【００５６】
磁性導電膜２２５は、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮ，ＦｅＮまたはＦｅＺｒＮなどのＨｉＢｓ材で構成する。これにより、磁性導電膜２２５は、同じくＨｉＢｓ材で構成される第２の上部ポール膜２２４から供給された書込み磁束に対して、磁気飽和を生じることなく、その磁極端から、強い書込み磁界を生じさせることができる。
【００５７】
図５は図１〜図３に示した薄膜磁気ヘッドに適用されるポール構造の別の例を示す斜視図である。図において、図４に表れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付し、重複説明を省略する。
【００５８】
この実施例では、非磁性導電膜２２６は、磁性導電膜２２５よりも膜厚が薄く、磁性導電膜２２５によって覆われている。図４に示した実施例との対比では、非磁性導電膜２２６の膜厚を薄くし、非磁性導電膜２２６における漏洩磁束を、増大方向に調整した例を示している。
【００５９】
図６は図１〜図３に示した薄膜磁気ヘッドに適用されるポール構造の別の例を示す斜視図である。図において、図４、図５に表れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付し、重複説明を省略する。
【００６０】
この実施例では、非磁性導電膜２２６は、磁性導電膜２２５よりも膜厚が厚く、磁性導電膜２２５よりも上側に突出している。図４及び図５に示した実施例との対比では、非磁性導電膜２２６の膜厚を厚くし、非磁性導電膜２２６における漏洩磁束を、減少方向に調整した例を示している。
【００６１】
図５及び図６に図示した実施例のいずれにおいても、非磁性導電膜２２６の厚み、高さ（長さ）、幅に対応した漏洩磁束調整作用が得られ、それによって、第２の上部ポール膜２２４から磁性導電膜２２５に対する磁束伝送効率を調整し、書込み能力及びオーバライト特性を調整することができる。
【００６２】
図７は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示す断面図である。図において、図３に表れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付してある。図示実施例の薄膜磁気ヘッドにおいて、上部ヨーク部２２１及び第２の上部ポール膜２２４は、同一面内に存在している。このようなタイプの薄膜磁気ヘッドは、planar型と称される。第１の上部ポール膜２２３は、第２の上部ポール膜２２４とギャップ膜２４との間に配置されている。下部ポール部２１１は下部ヨーク部２１０の一面上に突設されている。
【００６３】
図７に示した薄膜磁気ヘッドも、図１〜図６を参照して説明した作用効果を奏する。
【００６４】
２．薄膜磁気ヘッドの製造方法
次に、図８〜図２８を参照し、本発明に係る製造方法について説明する。ここでは、３つの実施例を説明する。第１の実施例は、図８〜図１３に図示されている。第２の実施例は、図１４〜図２１に図示されている。第３の実施例は、図２２〜図１８に図示されている。
【００６５】
＜第１の実施例＞
第１の実施例は、図１〜図４に示した薄膜磁気ヘッドの製造方法に係る。まず、図８に示すように、まず、下部ヨーク部２１０及び下部ポール部２１１の一面上に、ギャップ膜２４を、例えばスパッタ又はChemical Vapor Deposition（以下、ＣＶＤと称する）の適用によって成膜した後、ギャップ膜２４の一面上に、磁性導電膜２２５を形成する。磁性導電膜２２５は、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮ，ＦｅＮまたはＦｅＺｒＮなどのＨｉＢｓ材で構成し、その膜厚は、２０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に設定する。この後、磁性導電膜２２５の一面上で、フォトリソグラフィー工程を実行して、非磁性導電膜のためのパターンＰＴ１を画定するレジストマスクＲＳ１を形成する。
【００６６】
次に、図９に図示するように、パターンＰＴ１に従って、磁性導電膜２２５をエッチングする。この場合に適用されるエッチングは、イオン．ビーム．エッチング（以下、ＩＢＥと称する）、リアクティブ．イオン．エッチング（以下、ＲＩＥと称する）などのドライエッチングである。
【００６７】
次に、図１０に図示するように、エッチングされた跡に、非磁性導電膜２２６を成膜する。非磁性導電膜２２６は、ＣｕまたはＲｕなどをスパッタすることによって形成することができる。成膜にあたっては、その膜厚を、磁性導電膜２２５のそれと合わせることができる。
【００６８】
次に、レジストマスクＲＳ１を剥離（リフト．オフ）した後、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）を適用して、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６の表面を平坦化する。図１１はＣＭＰ後の状態を示している。
【００６９】
次に、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６を電極として、第２の上部ポール膜２２４をメッキによって成膜する。図１２は、めっき成膜後の状態を示している。磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６は、ともに導電性を有するから、めっきによる成膜が可能である。
【００７０】
次に、ＩＢＥ又はＲＩＥを適用して、第２の上部ポール膜２２４、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６をパターニングする。図１３はパターニング後の状態を示している。図１３において、一点鎖線で示された位置が、最終的にＡＢＳとなる。なお、上述したプロセスは、ウエハ上で実行される。
【００７１】
この後、所定のプロセスを実行することにより、図１〜図４に示した薄膜磁気ヘッドが得られる。
【００７２】
上記実施例では、初めに磁性導電膜２２５を形成し、その後に非磁性導電膜２２６を形成するステップを踏んだが、非磁性導電膜２２６を形成した後に磁性導電膜２２５を形成するプロセスを採用してもよい。
【００７３】
＜第２の実施例＞
第２の実施例の特徴は、ＣＭＰプロセスに対する保護膜形成工程を含むことである。まず、図１４に図示するように、ギャップ膜２４を成膜した後、ギャップ膜１４の一面上で、フォトリソグラフィー工程を実行して、非磁性導電膜のためのパターンを画定するレジストマスクＲＳ２を形成する。
【００７４】
次に、図１５に図示するように、レジストマスクＲＳ２の上から、レジストマスクＲＳ２及びギャップ膜２４の表面に、磁性導電膜２２５をスパッタ又はＣＶＤなどの手段によって成膜する。
【００７５】
次に、図１６に示すように、磁性導電膜２２５の表面に、ＣＭＰのための保護膜２２７をスパッタ又はＣＶＤなどの手段によって成膜する。保護膜２２７は磁性導電膜２２５と同等の磁気特性を持つ材料で構成する。
【００７６】
次に、レジストマスクＲＳ２を剥離する。図１７は剥離後の状態を示している。レジストマスクＲＳ２の剥離により、非磁性導電膜に必要な抜きパターンＰＴ２が生じる。
【００７７】
次に、図１８に図示するように、非磁性導電膜２２６をスパッタ又はＣＶＤの適用によって成膜する。非磁性導電膜２２６は、保護膜２２７の表面及び抜きパターンＰＴ２の底部に露出するギャップ膜２４の表面に付着する。
【００７８】
次に、ＣＭＰを適用して、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６の表面を平坦化する。この場合、保護膜２２７があるので、磁性導電膜２２５がダメージを受けることがない。図１９は、ＣＭＰ後の状態を示している。
【００７９】
次に、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６を電極として、第２の上部ポール膜２２４をメッキによって成膜する。図２０は、めっき成膜後の状態を示している。磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６は、ともに導電性を有するから、このようなめっきによる成膜が可能である。
【００８０】
次に、ＩＢＥ又はＲＩＥを適用して、第２の上部ポール膜２２４、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６をパターニングする。図２１はパターニング後の状態を示している。図２１において、一点鎖線で示された位置が、最終的にＡＢＳとなる。上記実施例では、初めに磁性導電膜２２５を形成し、その後に非磁性導電膜２２６を形成するステップを踏んだが、非磁性導電膜２２６を形成した後に磁性導電膜２２５を形成するプロセスを採用してもよい。
【００８１】
＜第３の実施例＞
第３の実施例は、図５に図示したポール構造を得る方法に向けられている。まず、図２２に示すように、下部ヨーク部２１０及び下部ポール部２１１の一面上に、ギャップ膜２４を成膜した後、ギャップ膜２４の一面上に、非磁性導電膜２２６を形成する。
【００８２】
次に、非磁性導電膜２２６の一面上で、フォトリソグラフィー工程を実行して、図２３に示すように、非磁性導電膜２２６のパターンを画定するレジストマスクＲＳ３を形成する。
【００８３】
次に、図２４に図示するように、レジストマスクＲＳ３をマスクとして、ＩＢＥ、ＲＩＥなどのドライエッチングを実行し、所定パターンを有する磁性導電膜２２６を形成する。
【００８４】
次に、図２５に図示するように、レジストマスクＲＳ３を剥離した後、磁性導電膜２２５をスパッタ又はＣＶＤ等によって成膜し、その後にＣＭＰを適用して、磁性導電膜２２５の表面のみを平坦化する。図２６は、ＣＭＰ後の状態を示している。
【００８５】
次に、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６を電極として、第２の上部ポール膜２２４をメッキによって成膜する。図２７は、めっき成膜後の状態を示している。磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６は、ともに導電性を有するから、このようなめっきによる成膜が可能である。
【００８６】
次に、ＩＢＥ又はＲＩＥを適用して、第２の上部ポール膜２２４、磁性導電膜２２５及び非磁性導電膜２２６をパターニングする。図２８はパターニング後の状態を示している。図１３において、一点鎖線で示された位置が、最終的にＡＢＳとなる。
【００８７】
この後、所定のプロセスを実行することにより、図５に示した薄膜磁気ヘッドが得られる。
【００８８】
上述した何れの製造方法によっても、本発明に係る薄膜磁気ヘッドを、量産性よく、かつ、高精度で製造することができる。
【００８９】
＜磁気ヘッド装置及び磁気ディスク装置＞
図２９は磁気ヘッド装置の正面図、図３０は図２９に示した磁気ヘッド装置の底面図である。図示された磁気ヘッド装置は、図１乃至図７に示したに示した薄膜磁気ヘッド５と、ヘッドサスペンション６とを含む。ヘッドサスペンション６は、金属薄板でなる支持体６０の長手方向の一端にある自由端に、同じく金属薄板でなる可撓体を取付け、この可撓体の下面に薄膜磁気ヘッド５を取付けた構造となっている。
【００９０】
具体的には、可撓体は、支持体６０の長手方向軸線と略平行して伸びる２つの外側枠部６１、６２と、支持体６０から離れた端において外側枠部６１、６２を連結する横枠６３と、横枠６３の略中央部から外側枠部６１、６２に略平行するように延びていて先端を自由端とした舌状片６４とを有する。横枠６３のある方向とは反対側の一端は、支持体６０の自由端付近に溶接等の手段によって取付けられている。
【００９１】
支持体６０の下面には、例えば半球状の荷重用突起６５が設けられている。この荷重用突起６５により、支持体６０の自由端から舌状片６４へ荷重力が伝えられる。
【００９２】
薄膜磁気ヘッド５は、舌状片６４の下面に接着等の手段によって取付けられている。薄膜磁気ヘッド５は、ピッチ動作及びロール動作が許容されるように支持されている。
【００９３】
本発明に適用可能なヘッドサスペンション６は、上記実施例に限定するものではなく、これまで提案され、またはこれから提案されることのあるヘッド支持装置を、広く適用できる。例えば、支持体６０と舌状片６４とを、タブテープ（ＴＡＢ）等のフレキシブルな高分子系配線板を用いて一体化したもの等を用いることもできる。また、従来より周知のジンバル構造を持つものを自由に用いることができる。
【００９４】
図３１は磁気ディスク装置の具体的な構造を示す斜視図である。図示された磁気ディスク装置は、軸７０の回りに回転可能に設けられた磁気ディスク７１と、磁気ディスク７１に対して情報の記録及び再生を行う薄膜磁気ヘッド５と、薄膜磁気ヘッド５を磁気ディスク７１のトラック上に位置決めするためのアッセンブリキャリッジ装置７３とを備えている。
【００９５】
アセンブリキャリッジ装置７３は、軸７４を中心にして回動可能なキャリッジ７５と、このキャリッジ７５を回動駆動する例えばボイスコイルモータ(ＶＣＭ)からなるアクチュエータ７６とから主として構成されている。
【００９６】
キャリッジ７５には、軸７４の方向にスタックされた複数の駆動アーム７７の基部が取り付けられており、各駆動アーム７７のポール端部には、薄膜磁気ヘッド５を搭載したヘッドサスペンションアッセンブリ６が固着されている。各ヘッドサスペンションアセンブリ６は、そのポール端部に有する薄膜磁気ヘッド５が、各磁気ディスク７１の表面に対して対向するように駆動アーム７７のポール端部に設けられている。図３１に示した磁気ディスク装置は、図１〜図７を参照して説明した作用効果を奏する。
【００９７】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】薄膜磁気ヘッドの一例を示す図で、媒体対向面側から見た平面図である。
【図２】図１に図示された薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【図３】図１及び図２に図示された薄膜磁気ヘッドの磁気変換素子部分を拡大して示す図である。
【図４】図１〜図３に示した薄膜磁気ヘッドのポール部構造を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る薄膜磁気ヘッドおいて採用され得るポール部構造の別の例を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る薄膜磁気ヘッドおいて採用され得るポール部構造の更に別の例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの別の例を示す断面図である。
【図８】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に別の実施例を示す図である。
【図９】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す図である。
【図１０】図９に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１１】図１０に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１２】図１１に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１３】図１２に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１４】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの別の製造工程を示す図である。
【図１５】図１４に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１６】図１５に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１７】図１６に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１８】図１７に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１９】図１８に示した工程の後の工程を示す図である。
【図２０】図１９に示した工程の後の工程を示す図である。
【図２１】図２０に示した工程の後の工程を示す図である。
【図２２】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に別の製造工程を示す図である。
【図２３】図２２に示した工程の後の工程を示す図である。
【図２４】図２３に示した工程の後の工程を示す図である。
【図２５】図２４に示した工程の後の工程を示す図である。
【図２６】図２５に示した工程の後の工程を示す図である。
【図２７】図２６に示した工程の後の工程を示す図である。
【図２８】図２７に示した工程の後の工程を示す図である。
【図２９】本発明に係る磁気ヘッド装置の正面図である。
【図３０】図２９に示した磁気ヘッド装置の底面図である。
【図３１】本発明に係る磁気ディスク装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００９９】
２１              下部磁性膜
２１０              下部ヨーク部
２１１              下部ポール部
２２              上部磁性膜
２２１              上部ヨーク部
２２３              第１の上部ポール膜
２２４              第２の上部ポール膜
２２５              磁性導電膜
２２６              非磁性導電膜
【図１】
2005310337.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005310337.tif 000006
【図５】
2005310337.tif 000007
【図６】
2005310337.tif 000008
【図７】
2005310337.tif 000009
【図８】
2005310337.tif 000010
【図９】
2005310337.tif 000011
【図１０】
2005310337.tif 000012
【図１１】
2005310337.tif 000013
【図１２】
2005310337.tif 000014
【図１３】
2005310337.tif 000015
【図１４】
2005310337.tif 000016
【図１５】
2005310337.tif 000017
【図１６】
2005310337.tif 000018
【図１７】
2005310337.tif 000019
【図１８】
2005310337.tif 000020
【図１９】
2005310337.tif 000021
【図２０】
2005310337.tif 000022
【図２１】
2005310337.tif 000023
【図２２】
2005310337.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2005310337.tif 000026
【図２５】
2005310337.tif 000027
【図２６】
2005310337.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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