(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギャップ層を介して互いに対向すると共に記録媒体に面するように配置される２つの磁極、を有し、前記ギャップ層に設けられた開口部において互いに磁気的に連結された２つの磁性層と、前記２つの磁性層の間に配設された薄膜コイルと、前記薄膜コイルを前記２つの磁性層から絶縁する絶縁層とを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記２つの磁性層のうちの一方の磁性層を形成する工程が、
前記絶縁層、前記ギャップ層およびその周辺領域を覆うように前駆下地層を形成する第１の工程と、
前記前駆下地層上に、前記記録媒体に対向する記録媒体対向面からこの面と離れる方向における前記開口部まで延在すると共に、前記記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する第１の一定幅部分と、前記記録媒体対向面から遠い側の第１の連結位置において前記第１の一定幅部分と磁気的に連結され、前記第１の一定幅部分の一定幅よりも大きな幅を有する第１の拡幅部分とを含むように、前記一方の磁性層の一部をなす被覆層を形成する第２の工程と、
前記被覆層およびその周辺の前記前駆下地層を覆うようにパターニング用のマスクを選択的に形成する第３の工程と、
前記マスクを用いて前記前駆下地層を選択的にエッチングすることにより、前記記録媒体対向面からこの面と離れる方向における前記開口部まで延在すると共に、前記被覆層における第１の一定幅部分の一定幅に対応した一定幅を有する第２の一定幅部分と、前記第１の連結位置よりも前記記録媒体対向面に近い第２の連結位置において前記第２の一定幅部分と磁気的に連結され、前記第２の一定幅部分の一定幅よりも大きな幅を有する第２の拡幅部分とを含むように、前記一方の磁性層の他の一部をなす下地層を選択的に形成する第４の工程と
を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記下地層の構成材料として、前記被覆層の構成材料の飽和磁束密度よりも大きな飽和磁束密度を有するものを用いる
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記下地層の構成材料として、ニッケル鉄，窒化鉄，コバルト鉄のいずれかを含む材料を用い、
前記被覆層の構成材料として、ニッケル鉄，ニッケルコバルト鉄，コバルト鉄のいずれかを含む材料を用いる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第１の工程において、スパッタリングにより前記前駆下地層を形成し、
前記第２の工程において、前記前駆下地層を電極として用い、めっき成長により前記被覆層を形成する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第２の工程において、０．３μｍ以上６μｍ以下の範囲内の厚みを有するように前記被覆層を形成し、
前記第４の工程において、０．０５μｍ以上０．３μｍ以下の範囲内の厚みを有するように前記下地層を形成する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に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、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、例えば、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。
【０００３】
記録ヘッドは、例えば、記録ギャップ（write gap)を挟んでその上下に配設された上部磁極（トップポール）および下部磁極（ボトムポール）と、上部磁極と下部磁極との間に絶縁層を介して配設された磁束発生用のコイルとを含んで構成されている。上部磁極および下部磁極は、磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」という。）に対向する記録媒体対向面（エアベアリング面）に近い側の領域の記録ギャップ近傍において互いに同一の一定幅を有しており、これらの部位により記録トラック幅を規定する「磁極部分」が構成されている。この磁極部分は、例えば、磁極部分の一部を構成する一定幅部分を有する上部磁極を形成したのち、この一定幅部分をマスクとして用いて、記録ギャップおよび下部磁極を自己整合的にエッチングすることに形成される。
【０００４】
記録ヘッドでは、情報の記録動作時において外部回路を通じてコイルに電流が流れると、これに応じて磁束が発生する。このとき発生した磁束は、主に、上部磁極内に流入し、磁極部分の一部を構成する一定幅を有する部分（以下、単に「一定幅部分」という）へ伝播したのち、さらに、一定幅部分のエアベアリング面側における先端部分に到達する。先端部分に到達した磁束により、記録ギャップ近傍の外部に記録用の信号磁界が発生し、この信号磁界により、磁気記録媒体が部分的に磁化され、情報が記録される。
【０００５】
記録ヘッドの性能のうち、記録特性、例えば情報の重ね書き込み特性（オーバーライト特性）を向上させるためには、信号磁界を十分に発生させるべく、上部磁極の一定幅部分へ十分な量の磁束を供給する必要がある。一方、記録密度を高めるためには、磁極部分の幅（磁極幅）をサブミクロンオーダーまで極微小化し、記録媒体におけるトラック密度を上げる必要がある。このような場合には、磁極幅を磁極部分の全域に渡って高精度に一定とするのが好ましい。磁極幅が部分的に大きいと、書き込み対象のトラック領域のみならずその隣接トラック領域にまで書き込みが行われ、隣接トラック領域に書き込まれていた情報が上書きによって消去されてしまうというサイドイレーズ現象が生じるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は、例えば、オーバーライト特性を向上させるべく、一定幅部分に必要十分な量の磁束が供給されることとなるように上部磁極の形状を設計すると、オーバーライト特性が向上する一方、一定幅部分の形成精度が低下してしまい、サブミクロンオーダーに至る磁極幅の極微小化（例えば０．５μｍ以下）が困難になる。すなわち、オーバーライト特性の向上および磁極幅の高精度な極微小化の双方を実現させることは困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、オーバーライト特性を向上させつつ、磁極幅を高精度に極微小化することが可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、ギャップ層を介して互いに対向すると共に記録媒体に面するように配置される２つの磁極を有し、ギャップ層に設けられた開口部において互いに磁気的に連結された２つの磁性層と、２つの磁性層の間に配設された薄膜コイルと、薄膜コイルを２つの磁性層から絶縁する絶縁層とを有する薄膜磁気ヘッドを製造するための方法であり、２つの磁性層のうちの一方の磁性層を形成する工程が、絶縁層、ギャップ層およびその周辺領域を覆うように前駆下地層を形成する第１の工程と、前駆下地層上に、記録媒体に対向する記録媒体対向面からこの面と離れる方向における開口部まで延在すると共に、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する第１の一定幅部分と、記録媒体対向面から遠い側の第１の連結位置において第１の一定幅部分と磁気的に連結され、第１の一定幅部分の一定幅よりも大きな幅を有する第１の拡幅部分とを含むように、一方の磁性層の一部をなす被覆層を形成する第２の工程と、被覆層およびその周辺の前駆下地層を覆うようにパターニング用のマスクを選択的に形成する第３の工程と、マスクを用いて前駆下地層を選択的にエッチングすることにより、記録媒体対向面からこの面と離れる方向における開口部まで延在すると共に、被覆層における第１の一定幅部分の一定幅に対応した一定幅を有する第２の一定幅部分と、第１の連結位置よりも記録媒体対向面に近い第２の連結位置において第２の一定幅部分と磁気的に連結され、第２の一定幅部分の一定幅よりも大きな幅を有する第２の拡幅部分とを含むように、一方の磁性層の他の一部をなす下地層を選択的に形成する第４の工程とを含むようにしたものである。
【００１２】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、第１の工程において、絶縁層、ギャップ層およびその周辺領域を覆うように前駆下地層が形成される。続いて、第２の工程において、前駆下地層上に、記録媒体に対向する記録媒体対向面からこの面と離れる方向における開口部まで延在すると共に、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する第１の一定幅部分と、記録媒体対向面から遠い側の第１の連結位置において第１の一定幅部分と磁気的に連結され、第１の一定幅部分の一定幅よりも大きな幅を有する第１の拡幅部分とを含むように、一方の磁性層の一部をなす被覆層が形成される。続いて、第３の工程において、被覆層およびその周辺の前駆下地層を覆うようにパターニング用のマスクが選択的に形成される。続いて、第４の工程において、マスクを用いて前駆下地層が選択的にエッチングされることにより、記録媒体対向面からこの面と離れる方向における開口部まで延在すると共に、被覆層における第１の一定幅部分の一定幅に対応した一定幅を有する第２の一定幅部分と、第１の連結位置よりも記録媒体対向面に近い第２の連結位置において第２の一定幅部分と磁気的に連結され、第２の一定幅部分の一定幅よりも大きな幅を有する第２の拡幅部分とを含むように、一方の磁性層の他の一部をなす下地層が選択的に形成されることにより、２つの磁性層のうちの一方の磁性層が形成される。
【００１３】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、下地層の構成材料として、被覆層の構成材料の飽和磁束密度よりも大きな飽和磁束密度を有するものを用いるようにするのが好適である。このような場合には、下地層の構成材料としてニッケル鉄，窒化鉄，コバルト鉄のいずれかを含む材料を用い、被覆層の構成材料としてニッケル鉄，ニッケルコバルト鉄，コバルト鉄のいずれかを含む材料を用いるようにするのが好ましい。
【００１５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、スパッタリングにより前駆下地層を形成すると共に、前駆下地層を電極として用い、めっき成長により被覆層を形成するようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、０．３μｍ以上６μｍ以下の範囲内の厚みを有するように被覆層を形成し、０．０５μｍ以上０．３μｍ以下の範囲内の厚みを有するように下地層を形成するようにしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
まず、図１〜図１３を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、本発明の薄膜磁気ヘッドは、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によって具現化されるので、以下併せて説明する。図１〜図７は、本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を表すものであり、各図中における（Ａ）はエアベアリング面に垂直な断面，（Ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面をそれぞれ示している。図８〜図１２は、平面構成を表すものであり、図８，図１０，図１１，図１２はそれぞれ図１，図２，図３，図４に対応している。図１３は、図５に示した断面構成に対応する斜視構成を表すものである。なお、図８〜図１３では、図１〜図５に示した構成要素のうちの主要素のみを図示している。
【００１９】
以下の説明では、図１〜図１３の各図中におけるＸ軸方向を「幅」、Ｙ軸方向を「長さ」、Ｚ軸方向を「厚み（または高さ）」と表記すると共に、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面２０（図７および後述する図１４参照）側（または後工程においてエアベアリング面２０となる側）を「前側（または前方）」、その反対側を「後側（または後方）」と表記するものとする。なお、図１４以降の説明においても、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向について同様に表記するものとする。
【００２０】
＜薄膜磁気ヘッドの製造方法＞
本実施の形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）よりなる基板１上に、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ；以下、単に「アルミナ」という）よりなる絶縁層２を約３．０μｍ〜５．０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、絶縁層２上に、例えば後述するめっき処理を用いて、例えばニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ：以下、単に「パーマロイ（商品名）」という。）よりなる下部シールド層３を約２．０μｍの厚みで選択的に形成する。下部シールド層３を形成する際には、例えば、後述する図１４に示したような平面形状を有するようにする。
【００２１】
次に、図１に示したように、下部シールド層３上に、例えばスパッタリングにより、例えばアルミナよりなるシールドギャップ膜４を約０．０１μｍ〜０．１μｍの厚みで形成する。次に、シールドギャップ膜４上に、高精度のフォトリソグラフィ処理を用いて、ＭＲ素子を構成するためのＭＲ膜５を所望のパターン形状となるように形成する。次に、シールドギャップ膜４を形成した場合と同様の材料および形成方法を用いて、ＭＲ膜５を覆うようにシールドギャップ膜６を形成し、ＭＲ膜５をシールドギャップ膜４，６内に埋設する。
【００２２】
次に、図１に示したように、シールドギャップ膜６上に、例えば下部シールド層３を形成した場合と同様の形成方法および形成材料を用いて、下部磁極７を約２．０μｍ〜３．０μの厚みで選択的に形成する。下部磁極７を形成する際には、例えば、後述する図１４に示したような平面形状を有するようにする。
【００２３】
次に、図１に示したように、例えばスパッタリングにより、例えばアルミナよりなる記録ギャップ層８を約０．１μｍ〜０．３μｍの厚みで形成する。このとき、記録ギャップ層８には、下部磁極７と後工程において形成される上部磁極３０（図４参照）等とを接続させるための開口部８Ｋを形成しておく。ここで、記録ギャップ層８が本発明における「ギャップ層」の一具体例に対応する。
【００２４】
次に、図１に示したように、記録ギャップ層８上に、例えば電解めっき法により、例えば銅（Ｃｕ）よりなる誘導型の記録ヘッド用の薄膜コイル９を約１．５μｍの厚みで選択的に形成する。薄膜コイル９を形成する際には、例えば、後述する図１４に示したような渦巻状の巻線構造を有するようにする。なお、図１４では、薄膜コイル９の一部分のみを図示している。
【００２５】
次に、薄膜コイル９およびその周辺領域を覆うように、加熱時に流動性を示す材料、例えばフォトレジストなどの有機絶縁材料を塗布してフォトレジスト膜を選択的に形成する。次に、このフォトレジスト膜に対して、約２００°Ｃ〜２５０°Ｃの範囲内における温度で熱処理を施す。この熱処理により、図１に示したように、フォトレジストが流動することにより薄膜コイル９の各巻線間が隙間なく埋めつくされ、薄膜コイル９を周囲から電気的に絶縁する絶縁層１０が選択的に形成される。絶縁層１０の端縁近傍の表面は、フォトレジストの流動に応じて丸みを帯びた斜面をなす。絶縁層１０を形成する場合には、先工程において記録ギャップ層８に形成した開口部８Ｋを覆わないようにする。ここで、絶縁層１０が本発明における「絶縁層」の一具体例に対応する。
【００２６】
次に、図１および図８に示したように、全体に、例えばスパッタリングにより、例えば後述する被覆層１３（図２参照）の構成材料の飽和磁束密度よりも大きい飽和磁束密度を有する材料、具体的にはパーマロイ（Ｎｉ：５５重量％，Ｆｅ：４５重量％），窒化鉄（ＦｅＮ），コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）などよりなる前駆下地層１１Ｚ（図８中の淡い網掛領域）を約０．０５μｍ〜０．３μｍの厚みで形成する。この前駆下地層１１Ｚは、主に、後述する被覆層１３の形成時においてめっき処理を行うためのシード層として機能するものであり、後工程においてパターニングされることにより後述する下地層１１（図４，図１２参照）となる前準備層である。
【００２７】
次に、全体にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成したのち、高精度のフォトリソグラフィ処理を用いてフォトレジスト膜をパターニングすることにより、図９に示したように、後述する被覆層１３（図２参照）を形成するための枠組みとしてのフォトレジストパターン１２（図９中の濃い網掛領域）を形成する。フォトレジストパターン１２を形成する際には、被覆層１３の平面形状に対応する開口部１２Ｋを有するようにする。
【００２８】
次に、先工程において形成した前駆下地層１１Ｚをシード層として用いると共に、フォトレジストパターン１２をマスクとして用いて、フォトレジストパターン１２の開口部１２Ｋに、例えばめっき処理により、例えば先工程において形成した前駆下地層１１Ｚの構成材料よりも大きな飽和磁束密度を有する材料、具体的にはパーマロイ（Ｎｉ：５５重量％，Ｆｅ：４５重量％），ニッケルコバルト鉄合金（ＮｉＣｏＦｅ），コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）などを約０．３μｍ〜６．０μｍの厚みで選択的にめっき成長させる。これにより、図２および図１０に示したように、前駆下地層１１Ｚ上のうち、後工程においてエアベアリング面２０となる側（図２中の左側，図１０中の下側）から開口部８Ｋにかけての領域に、後述する上部磁極３０（図４参照）の一部をなす被覆層１３が絶縁層１０を覆うように選択的に形成される。なお、図２および図１０では、被覆層１３の形成後、フォトレジストパターン１２を除去した状態を示している。
【００２９】
被覆層１３を形成する際には、例えば、後述する図１４に示したように、後工程においてエアベアリング面２０となる側から順に、記録トラック幅を規定する極微小な一定幅（例えば約０．３μｍ）を有する先端部１３Ａと、この先端部１３Ａの幅よりも大きな幅を有するヨーク部１３Ｂとを含むようにすると共に、先端部１３Ａとヨーク部１３Ｂとの連結位置（第１の連結位置）Ｔ１が、絶縁層１０の前端の位置よりも後退するようにする。もちろん、被覆層１３における第１の連結位置Ｔ１が絶縁層１０の前端の位置よりも後退するようにするために、上記したフォトレジストパターン１２の形成工程において、開口部１２Ｋのうちの第１の連結位置Ｔ１に対応する位置が絶縁層１０の前端の位置よりも後退するように予め調整しておく。なお、被覆層１３の詳細な形状的特徴については後述する。ここで、先端部１３Ａが本発明における「第１の一定幅部分」の一具体例に対応し、ヨーク部１３Ｂが本発明における「第１の拡幅部分」の一具体例に対応する。
【００３０】
次に、全体にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成したのち、このフォトレジスト膜を高精度のフォトリソグラフィ処理を用いてパターニングすることにより、図３および図１１に示したように、前駆下地層１１Ｚをパターニングするためのマスク１４（図１１中の濃い網掛領域）を選択的に形成する。マスク１４を形成する際には、例えば、被覆層１３に対応した平面形状を有するようにすると共に、特に、マスク１４のうち、被覆層１３における第１の連結位置Ｔ１に対応する位置、すなわちマスク１４の幅が被覆層１３の先端部１３Ａに対応する一定幅よりも大きくなり始める位置Ｐが、絶縁層１０の前端の位置よりも前方になるようにする。上記したマスク１４の幅が一定幅よりも大きくなり始める位置Ｐは、後工程において形成される後述する下地層１１（図４，図１２参照）における第２の連結位置Ｔ２にほぼ相当する。
【００３１】
次に、マスク１４を用いて、例えばイオンミリングまたはリアクティブイオンエッチング（Reactive Ion Etching；ＲＩＥ）により前駆下地層１１Ｚに対してエッチング処理を施す。これにより、前駆下地層１１Ｚのうち、マスク１４の配設領域以外の部分が選択的にエッチングされ、図４および図１２に示したように、前駆下地層１１Ｚの残存部分として、後述する上部磁極３０の他の一部をなす下地層１１が選択的に形成される。この下地層１１は、後工程においてエアベアリング面２０となる側から順に、被覆層１３における先端部１３Ａの一定幅に対応する一定幅を有する下地先端部１１Ａと、この下地先端部１１Ａの幅よりも大きな幅を有する下地後端部１１Ｂとを含んで形成される。下地層１１のうち、下地先端部１１Ａと下地後端部１１Ｂとの連結位置（第２の連結位置）Ｔ２は、被覆層１３における第１の連結位置Ｔ１よりも前方に位置することとなる。これにより、下地層１１および被覆層１３がこの順に積層された積層体よりなる上部磁極３０が形成される。この上部磁極３０は、開口部８Ｋにおいて下部磁極７と磁気的に連結され、下部磁極７および上部磁極３０により磁束の伝播経路、すなわち磁路が形成される。ここで、下地先端部１１Ａが本発明における「第２の一定幅部分」の一具体例に対応し、下地後端部１１Ｂが本発明における「第２の拡幅部分」の一具体例に対応し、下地層１１および被覆層１３の積層体により構成される上部磁極３０が本発明における「２つの磁性層のうちの一方の磁性層」の一具体例に対応する。
【００３２】
次に、例えば、被覆層１３の先端部１３Ａと、下地層１１における第２の連結位置Ｔ２よりも後方の領域に選択的に形成した図示しないフォトレジスト膜とをマスクとして、例えばイオンミリングまたはＲＩＥにより、先端部１３Ａ周辺の記録ギャップ層８および下部磁極７を自己整合的に約０．５μｍ程度エッチングする。これにより、図５および図１３に示したように、トリム構造を有する磁極部分１００が形成される。この磁極部分１００は、被覆層１３の先端部１３Ａと、下地層１１の下地先端部１１Ａと、下部磁極７および記録ギャップ層８の双方のうちの先端部１３Ａに対応する部分とにより構成され、これらの各部位は互いにほぼ同一の幅を有することとなる。
【００３３】
次に、図６に示したように、全体を覆うように、絶縁材料、例えばアルミナなどの無機絶縁材料よりなるオーバーコート層１５を約２０μｍ〜４０μｍの厚みで形成する。
【００３４】
最後に、図７に示したように、機械加工や研磨工程により記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面２０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００３５】
＜薄膜磁気ヘッドの構造＞
次に、図１４を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面構成について説明する。
【００３６】
図１４は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法により製造された薄膜磁気ヘッドの平面構成の概略を表すものである。なお、図１４では、基板１，絶縁層２，記録ギャップ層８およびオーバーコート層１５等の図示を省略している。また、薄膜コイル９についてはその最外周の一部のみ，絶縁層１０についてはその外縁のみをそれぞれ図示している。図７（Ａ）は、図１４におけるＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿った矢視断面に相当する。
【００３７】
絶縁層１０（図１４中の濃い網掛領域）の前端の位置は、記録ヘッドの性能を決定する因子の１つであるスロートハイト（ＴＨ）を決定する際の基準となる位置、すなわちスロートハイトゼロ位置（ＴＨ０位置）である。スロートハイト（ＴＨ）は、絶縁層１０の前端の位置（ＴＨ０位置）からエアベアリング面２０までの長さとして規定される。
【００３８】
上部磁極３０は、上記したように、例えば、記録ギャップ層８に近い側から下地層１１および被覆層１３が積層された積層体により構成されている。
【００３９】
被覆層１３は、上記したように、例えば、エアベアリング面２０から順に、記録トラック幅を規定する極微小な一定幅Ｗを有する先端部１３Ａと、この先端部１３Ａと第１の連結位置Ｔ１において磁気的に連結され、薄膜コイル９により発生した磁束を収容するためのヨーク部１３Ｂとを含んでいる。先端部１３Ａは、例えば、矩形状の平面形状を有している。ヨーク部１３Ｂの幅は、先端部１３Ａの幅Ｗよりも大きく、例えば、その後方部においてほぼ一定であり、前方部においてエアベアリング面２０に近づくにつれて徐々に狭まるようになっている。
【００４０】
下地層１１は、上記したように、例えば、エアベアリング面２０から順に、被覆層１３の先端部１３Ａの幅に対応した一定幅Ｗを有する下地先端部１１Ａと、この下地先端部１１Ａと第２の連結位置Ｔ２において磁気的に連結され、ヨーク部１３Ｂに対応した形状を有する下地後端部１１Ｂとを含んでいる。
【００４１】
被覆層１３における先端部１３Ａとヨーク部１３Ｂとの連結位置（第１の連結位置）Ｔ１は、上記したように、下地層１１における下地先端部１１Ａと下地後端部１１Ｂとの連結位置（第２の連結位置）Ｔ２よりも後退している。すなわち、第１の連結位置Ｔ１〜エアベアリング面２０間の距離（以下、単に「第１の一定幅距離」という）Ｌ１は、第２の連結位置Ｔ２〜エアベアリング面２０間の距離（以下、単に「第２の一定幅距離」という）Ｌ２よりも大きくなっている。
【００４２】
＜薄膜磁気ヘッドの動作＞
次に、図７，図１３および図１４を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。
【００４３】
この薄膜磁気ヘッドでは、情報の記録動作時において、図示しない外部回路を通じて薄膜コイル９に電流が流れると、これに応じて磁束が発生する。このとき発生した磁束は、被覆層１３のヨーク部１３Ｂに収容されたのち、ヨーク部１３Ｂから先端部１３Ａへ伝播すると共に、ヨーク部１３Ｂから下地層１１の下地後端部１１Ｂに伝播する。先端部１３Ａへ伝播した磁束は、さらに、先端部１３Ａのエアベアリング面２０側の最先端部分に到達する。先端部１３Ａの最先端部分に到達した磁束により、記録ギャップ層８近傍の外部に記録用の信号磁界が発生する。一方、下地後端部１１Ｂへ伝播した磁束は、ヨーク部１３Ｂから先端部１３Ａへ伝播した磁束の場合と同様に、下地先端部１１Ａの先端部分に到達したのち、信号磁界として放出される。これらの信号磁界により、磁気記録媒体が部分的に磁化され、情報が記録される。
【００４４】
一方、情報の再生動作時においては、ＭＲ膜５にセンス電流を流す。ＭＲ膜５の抵抗値は、磁気記録媒体からの再生信号磁界に応じて変化するので、その抵抗変化をセンス電流の変化によって検出することにより、磁気記録媒体に記録されている情報を読み出すことができる。
【００４５】
＜本実施の形態の作用および効果＞
次に、図１４〜図１８を参照して、本実施の形態の作用および効果について説明する。図１５は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法により製造された薄膜磁気ヘッドに対する比較例としての薄膜磁気ヘッドの平面構成を表している。図１５に示した比較例としての薄膜磁気ヘッドでは、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドにおける下地層１１および被覆層１３の積層体により構成された上部磁極３０の代わりに、例えば、被覆層１３の先端部１３Ａおよびヨーク部１３Ｂにそれぞれ対応する先端部３３Ａおよびこれと第３の連結位置Ｔ３において連結するヨーク部３３Ｂにより構成された単層の上部磁極３３を設けている。図１６は、図１５に示した比較例としての薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極３３の第３の連結位置Ｔ３〜エアベアリング面２０間の距離（以下、単に「第３の一定幅距離」）Ｌ３と薄膜磁気ヘッドのオーバーライト特性との一般的な相関を表し、図１７は第３の一定幅距離Ｌ３と上部磁極３３における先端部３３Ａの形成幅Ｗとの一般的な相関を表し、図１８は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドにおける第２の一定幅距離Ｌ２とオーバーライト特性との相関（第１の一定幅距離Ｌ１＝約１μｍで固定）をそれぞれ表している。図１６において「横軸」は第３の一定幅距離Ｌ３（μｍ），「縦軸」はオーバーライト（Over Write；ＯＷ）特性（−ｄＢ）を示し、図１７において「横軸」は第３の一定幅距離Ｌ３（μｍ），「縦軸」は先端部３３Ａの目標形成幅（例えば０．３μｍ）に対するずれ量の標準偏差（３σ）を示し、図１８において「横軸」は第２の一定幅距離Ｌ２（μｍ），「縦軸」はオーバーライト特性（−ｄＢ）を示している。なお、図１５に示した比較例としての薄膜磁気ヘッドにおいて、上部磁極３３以外の構造は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド（図１４参照）の場合と同様である。
【００４６】
本実施の形態では、第１の連結位置Ｔ１が第２の連結位置Ｔ２よりも後退するようにしたので、以下のような理由により、薄膜磁気ヘッドのオーバーライト特性を向上させつつ、磁極幅を高精度に極微小化することができる。
【００４７】
すなわち、比較例の場合（図１５）には、本実施の形態の場合（図１４参照）よりも、上部磁極３３における第３の連結位置Ｔ３を前方にシフトさせ、第３の一定幅距離Ｌ３を減少させている。このような場合には、図１６に示した相関図から判るように、第３の一定幅距離Ｌ３が小さいほど十分な量の磁束が先端部３３Ａまで到達するため、薄膜磁気ヘッドのオーバーライト特性は向上することとなるが、図１７に示した相関図から判るように、第３の一定幅距離Ｌ３が減少するにつれて標準偏差（３σ）の値が増加し、先端部３３Ａの形成精度が低下してしまう。これは、例えば、上部磁極３３を形成するためのフォトレジストパターンの形成時において、フォトレジスト膜を露光・現像して開口部を形成する際に、丘陵状の下地（絶縁層１０）から反射する反射光の影響により、開口部のうちの第３の連結位置Ｔ３に対応する部分が過露光され、フォトレジストパターンを高精度に形成することが困難（開口幅が増加する）だからである。先端部３３Ａは、本実施の形態に係る被覆層１３の先端部１３Ａの場合と同様に、磁極部分１００を形成する際にマスクとして用いられるものであるため、この先端部３３Ａの形成精度が低下すると、磁極部分１００の幅（磁極幅）を極微小化することが困難になる。
【００４８】
これに対して、本実施の形態（図１３参照）では、下地層１１および被覆層１３の積層体により上部磁極３０を構成するようにしたので、単層の上部磁極３３を用いた比較例の場合とは異なり、被覆層１３の平面形状と下地層１１の平面形状とを互いに異ならせることが可能となる。このような場合には、第１の連結位置Ｔ１と第２の連結位置Ｔ２とを互いに異ならせ、第１の一定幅距離Ｌ１および第２の一定幅距離Ｌ２をそれぞれ別個に設定することが可能となる。したがって、第１の連結位置Ｔ１が第２の連結位置Ｔ２よりも後退するようにすることで、オーバーライト特性を確保可能な範囲内で第１の一定幅距離Ｌ１を増加させつつ、先端部１３Ａの形成精度を確保可能な範囲内で第２の一定幅距離Ｌ２を減少させることができる。
【００４９】
このことは、図１８に示した相関図から明らかである。すなわち、先端部１３Ａの形成精度を良好に確保可能な程度（例えば標準偏差３σ＝０．１５以下）に第１の一定幅距離Ｌ１を固定（約１μｍ）しつつ、第２の一定幅距離Ｌ２を減少させることによりオーバーライト特性を向上させることができる。
【００５０】
さらに、本実施の形態では、優れたオーバーライト特性を確保するために、比較例の場合ほど第１の一定幅距離Ｌ１を小さくする必要がないため、サイドイレーズ現象の発生を抑制することもできる。なぜなら、比較例の場合には、先端部３３Ａの幅よりも大きな幅を有するヨーク部３３Ｂがエアベアリング面２０に近づくため、ヨーク部３３Ｂ内の磁束がエアベアリング面２０に放出されると、このとき放出された磁束に起因してサイドイレーズ現象が発生する可能性が高くなる。これに対して、本実施の形態では、比較例の場合よりも大きな距離（第１の一定幅距離Ｌ１）を隔ててヨーク部１３Ｂがエアベアリング面２０から後退することとなるため、サイドイレーズが発生する確率が低くなる。
【００５１】
また、本実施の形態では、下地層１１の構成材料として、被覆層１３の構成材料の飽和磁束密度よりも大きな飽和磁束密度を有する材料を用いるようにしたので、以下のような理由により、この観点においてもオーバーライト特性の向上に寄与することとなる。すなわち、磁路内における磁束の伝播状況は、主に、磁路を構成する下地層１１や被覆層１３の構成材料の飽和磁束密度と、下地層１１や被覆層１３を構成する各部位の物理的な体積とによって決定される「磁束収容能」に依存する。オーバーライト特性を向上させるためには、例えば、磁路のうち、エアベアリング面２０近傍に十分な磁束収容能を確保することにより磁路内における磁束の伝播状況を円滑化させ、上部磁極３０のエアベアリング面２０側の先端まで十分な量の磁束を供給する必要がある。本実施の形態では、先端部１３Ａの形成精度を確保すべく、被覆層１３のうち、先端部１３Ａの体積より大きな体積を有するヨーク部１３Ｂがエアベアリング面２０から第１の一定幅距離Ｌ１だけ後退している一方、オーバーライト特性を確保すべく、下地層１１のうち、下地先端部１１Ａの体積より大きな体積を有する下地後端部１１Ｂが、ヨーク部１３Ｂに対応する位置よりエアベアリング面２０に近い側にシフトしているため、この下地後端部１１Ｂの存在によりエアベアリング面２０近傍に磁束収容能が確保される。しかも、下地後端部１１Ｂの体積はヨーク部１３Ｂの体積より小さいものであるが、被覆層１３の構成材料の飽和磁束密度よりも大きい飽和磁束密度を有する材料を用いて下地層１１が構成されているため、比較的小さい体積しか有していないにもかかわらず、下地層１１内における磁束の伝播が円滑化される。したがって、上部磁極３０（下地層１１，被覆層１３）全体として、そのエアベアリング面２０側の先端まで十分な量の磁束が到達することとなる。
【００５２】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形することができる。例えば、上記実施の形態では、スパッタリングにより形成した前駆下地層１１Ｚをパターニングすることにより下地層１１を形成すると共に、めっき処理により被覆層１３を形成するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、上記実施の形態において説明した構造的特徴（第１の連結位置Ｔ１，第２の連結位置Ｔ２等）を有することが可能な限り、下地層１１および被覆層１３の形成方法は自由に変更可能である。具体的には、例えば、パターニング処理を用いることなく、めっき処理により下地層１１を形成するようにしてもよい。このような場合においても、上記実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、薄膜磁気ヘッドを構成する一連の構成要素の形成に係る形状，寸法，形成方法，形成材料等は、必ずしも上記実施の形態において説明したものに限らず、各構成要素の構造的特徴および材質的特徴等を再現することが可能な限り自由に変形可能である。
【００５４】
また、例えば、上記実施の形態では複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明したが、本発明は、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録専用の薄膜磁気ヘッドや記録・再生兼用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。また、本発明は、書き込み用の素子と読み出し用の素子の積層順序を逆転させた構造の薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、前駆下地層を形成し、その前駆下地層上に記録媒体対向面から開口部まで延在する被覆層を形成したのち、マスクを用いて前駆下地層を選択的にエッチングすることにより記録媒体対向面から開口部まで延在する下地層を形成するようにしたので、被覆層における第１の連結位置と下地層における第２の連結位置とを互いに異ならせることが可能になる。これにより、第１の連結位置〜記録媒体対向面間の距離および第２の連結位置〜記録媒体対向面間の距離をそれぞれ別個に設定することができる。また、記録媒体対向面から開口部まで延在する下地層における第２の連結位置が、記録媒体対向面から開口部まで延在する被覆層における第１の連結位置よりも記録媒体対向面に近くなるため、オーバーライト特性を確保可能な範囲内で第１の連結位置〜記録媒体対向面間の距離を増加させつつ、被覆層における第１の一定幅部分の形成精度を確保可能な範囲内で第２の連結位置〜記録媒体対向面間の距離を減少させることが可能となる。したがって、オーバーライト特性を向上させつつ、磁極幅を高精度に極微小化することができる。
【００５７】
また、請求項２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、下地層の構成材料として、被覆層の構成材料の飽和磁束密度よりも大きな飽和磁束密度を有するものを用いるようにしたので、磁路内における磁束の伝播状況を円滑化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図１に示した断面図に対応する平面図である。
【図９】図１に続く工程を説明するための平面図である。
【図１０】図２に示した断面図に対応する平面図である。
【図１１】図３に示した断面図に対応する平面図である。
【図１２】図４に示した断面図に対応する平面図である。
【図１３】図５に示した断面図に対応する斜視図である。
【図１４】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの平面構成を表す平面図である。
【図１５】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに対する比較例としての薄膜磁気ヘッドの平面構成を表す平面図である。
【図１６】第３の一定幅距離とオーバーライト特性との一般的な相関を表す相関図である。
【図１７】第３の一定幅距離とオーバーライト特性との一般的な相関を表す相関図である。
【図１８】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドにおける第２の一定幅距離とオーバーライト特性との相関を表す相関図である。
【符号の説明】
１…基板、２，１０…絶縁層、３…下部シールド層、４，６…シールドギャップ膜、５…ＭＲ膜、７…下部磁極、８…記録ギャップ層、８Ｋ，１２Ｋ…開口部、９…薄膜コイル、１１…下地層、１１Ａ…下地先端部、１１Ｂ…下地後端部、１１Ｚ…前駆下地層、１２…フォトレジストパターン、１３…被覆層、１３Ａ，３３Ａ…先端部、１３Ｂ，３３Ｂ…ヨーク部、１４…マスク、１５…オーバーコート層、２０…エアベアリング面、３０，３３…上部磁極、１００…磁極部分、Ｌ１…第１の一定幅距離、Ｌ２…第２の一定幅距離、Ｌ３…第３の一定幅距離、Ｔ１…第１の連結位置、Ｔ２…第２の連結位置、Ｔ３…第３の連結位置、ＴＨ…スロートハイト。
【図１】
0003978311.tif 000002
【図２】
0003978311.tif 000003
【図３】
0003978311.tif 000004
【図４】
0003978311.tif 000005
【図５】
0003978311.tif 000006
【図６】
0003978311.tif 000007
【図７】
0003978311.tif 000008
【図８】
0003978311.tif 000009
【図９】
0003978311.tif 000010
【図１０】
0003978311.tif 000011
【図１１】
0003978311.tif 000012
【図１２】
0003978311.tif 000013
【図１３】
0003978311.tif 000014
【図１４】
0003978311.tif 000015
【図１５】
0003978311.tif 000016
【図１６】
0003978311.tif 000017
【図１７】
0003978311.tif 000018
【図１８】
0003978311.tif 000019