(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部コア層と、前記下部コア層の上に積層された絶縁層と、前記絶縁層の媒体対向面から後部に向けて延在するよう設けられた溝内の前記下部コア層上に形成された下部磁極層と、前記下部磁極層の上に形成されたギャップ層と、前記ギャップ層の上に形成された上部磁極層と、が積層され、
前記溝内の前記ギャップ層上には前記上部磁極層の後瑞部に連続して後部絶縁層が形成され、前記媒体対向面から前記後部絶縁層の先端部までの距離にてギャップデプスが規定され、
前記後部絶縁層上側には、前記アペックス面に向けて傾斜する傾斜面を有するコイル絶縁層が形成され、
前記上部磁極層の上に上部コア層が形成され、
前記下部磁極層が前記下部コア層に接続され、前記上部磁極層が前記上部コア層に接続されて、
前記下部コア層と上部コア層との間前記後部側位置に前記コイルが形成され、
前記媒体対向面に露出した前記溝内の部分において、前記下部磁極層の幅方向長さが、前記上部磁極層の幅方向長さよりも大きく設定されて、
前記下部磁極層、前記ギャップ層および前記上部磁極層は、前記媒体対向面に露出した前記溝内の部分の断面形状が略台形に設定され、
前記媒体対向面の前記溝内において、前記ギャップ層に接する前記下部磁極層の幅方向長さと、前記ギャップ層に接する前記上部磁極層の幅方向長さとの差が、前記ギャップ層の厚さと等しいかそれ以下の寸法に設定されてなるとともに、
前記後部絶縁層は、前記媒体対向面側から前記後部側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面を備えてなり、
前記傾斜面と前記アペックス面との傾斜角度が前記下部コア層の上面に対して１０〜８０度の範囲とされ、
前記上部コア層は、前記上部磁極層，前記後部絶縁層の前記アペックス面，前記コイル絶縁層の前記傾斜面，および前記上部絶縁層を覆っており、該上部絶縁層を介して前記コイルを覆うようにして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２】
前記上部磁極層の後瑞面がエッチングにより形成されてなることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記ギャップ層上で前記上部磁極層以外の領域には前記後部絶縁層が積層されてなることを特徴とする請求項１または２記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記ギャップ層が金属からなることを特徴とする請求項１から３いずれか記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
前記磁極層が、
Ｎｉ−Ｆｅ合金か、
Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金か、
Ｃｏ−Ｆｅ合金か、
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金か、
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金（ただし、前記組成式においてＸはＭｏ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｂ，Ｉｎの中から選択される１種または２種以上を示す）か、
Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金か、
Ｃｏ−Ｈｆ−Ｎｂ合金か、
Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）か、
Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＸはＳｉ，Ａｌのうち１種または２種、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｒｅ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、
Ｔ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、
Ｆｅ−Ｍ−Ｏ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）のいずれかから選択された１種からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記ギャップ層が、無機絶縁材料により形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
前記下部磁極層の厚さ寸法が、０．１μｍ以上で、前記ギャップ層の厚さ寸法の０．５倍以上に設定されることを特徴とする請求項１から６のいずれか記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記媒体対向面における前記溝の幅が１μｍ以下に設定されてなることを特徴とする請求項１から７いずれか記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
前記溝の上部コア層側に傾斜部が設けられて、該傾斜部は、前記溝の幅方向の外側に向けて傾斜する側壁傾斜面を少なくとも有するとともに、この傾斜部には、上部コア層が積層されて、この上部コア層は、前記側壁傾斜面に対応するテーパ部を有し、前記側壁傾斜面の傾斜角度が前記下部コア層の上面に対して１０〜８０度の範囲とされることを特徴とする請求項１から８いずれか記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１０】
磁気抵抗効果素子を備えた読出磁気ヘッドと、請求項１から９のいずれかに記載された薄膜磁気ヘッドとが積層されてなることを特徴とする複合型薄膜磁気ヘッド。
【請求項１１】
上部コア層および下部コア層の端面が媒体対向面に露出され、前記上部コア層と前記下部コア層との間にギャップ層が設けられてなる請求項１から９のいずれか記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、
前記下部コア層を形成する工程と、
前記下部コア層の上面を研磨して平坦化し、前記下部コア層に下部磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層とを積層して、前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続する工程と、
媒体対向面に露出した際に、前記下部磁極層の幅方向長さが前記上部磁極層の幅方向長さよりも大きく設定されるよう前記媒体対向面から後部側に向けて延在する一部を残して前記下部磁極層と前記ギャップ層と前記上部磁極層とを除去する工程と、
前記下部磁極層と前記ギャップ層と前記上部磁極層とを除去した部分の前記下部コア層の上に絶縁層を積層し、これらの残った前記下部磁極層と前記ギャップ層と前記上部磁極層とにより前記絶縁層に溝を形成する工程と、
前記上部磁極層の後部側を除去して前記媒体対向と略平行なギャップデプスを形成する工程と、
前記後部絶縁層を前記ギャップ層上の後部側の溝に積層する工程と、
前記後部絶縁層上に傾斜面を有するコイル絶縁層を積層する工程と、
前記上部磁極層の上に前記上部コア層を形成する工程と、を有するとともに、
前記後部絶縁層に、前記媒体対向面側から前記後部領域側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面を形成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１２】
上部磁極層をエッチングすることにより前記ギャップデプスを形成することを特徴とする請求項１１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、薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に係り、特に、トラック幅が１μｍ以下の薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に用いて好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５１は、従来の複合型薄膜磁気ヘッドをスライダに備えた磁気ヘッド１５０を示す斜視図、図５２は、図５１の磁気ヘッド１５０を示す断面図である。
この浮上式磁気ヘッド１５０は、図５１に示すように、スライダ１５１と、スライダ１５１に備えられた複合型薄膜磁気ヘッド１５７を主体として構成されている。ここで、符号１５５は、スライダ１５１の磁気記録媒体の移動方向の上流側であるリーディング側を示し、符号１５６は、同じく移動方向の下流側であるトレーリング側を示す。このスライダ１５１の磁気記録媒体に対向する媒体対向面１５２には、レール１５１ａ、１５１ｂ、１５１ａが形成され、各レール同士間は、エアーグルーブ１５１ｃ、１５１ｃとされている。
そして、このスライダ１５１のトレーリング側１５６の端面１５１ｄに複合型薄膜磁気ヘッド１５７が設けられている。
図５３は、複合型薄膜磁気ヘッド１５７を示す斜視図である。
複合型薄膜磁気ヘッド１５７は、図５２および図５３に示すように、磁気抵抗効果素子を備えたＭＲ磁気ヘッドｈ１と、書込みヘッドである薄膜磁気ヘッドｈ２とが、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に積層されてなるものである。
【０００３】
ＭＲ磁気ヘッドｈ１は、図５２，図５３に示すように、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に形成された磁性合金からなる下部シールド層１６３と、下部シールド層１６３に積層された下部ギャップ層１６４と、媒体対向面１５２に一部を露出させた磁気抵抗効果素子１６５と、磁気抵抗効果素子１６５および下部ギャップ層１６４を覆う上部ギャップ層１６６と、上部ギャップ層１６６を覆う上部シールド層１６７とから構成されている。
上部シールド層１６７は、薄膜磁気ヘッドｈ２の下部コア層と兼用とされている。
【０００４】
上述のＭＲ磁気ヘッドｈ１は、読取りヘッドとして用いられるものであり、磁気記録媒体からの微小の漏れ磁界が磁気抵抗効果素子１６５に印加されて磁気抵抗効果素子１６５の抵抗が変化し、この抵抗変化に基づいた電圧変化を磁気記録媒体の再生信号として読み取るものである。
【０００５】
薄膜磁気ヘッドｈ２は、下部コア層（上部シールド層）１６７と、下部コア層１６７に積層されたギャップ層１７４と、ギャップ層１７４の後部領域Ｙに形成されたコイル１７６と、コイル１７６を覆う上部絶縁層１７７と、磁極端領域Ｘにてギャップ層１７４に接合されるとともに後部領域Ｙにて下部コア層１６７に接合される上部コア層１７８とから構成されている。
コイル１７６は、平面的に螺旋状となるようにパターン化されている。また、上部コア層１７８は、コイル１７６のほぼ中央部分にてその基端部１７８ｂが下部コア層１６７に磁気的に接続されている。
また、上部コア層１７８上には、アルミナなどからなる保護層１７９が積層されている。
【０００６】
下部コア層１６７、ギャップ層１７４、および上部コア層１７８は、複合型薄膜磁気ヘッド１５７の後部領域Ｙから磁極端領域Ｘに向けて延在するとともに、媒体対向面１５２に露出している。この媒体対向面１５２においては、上部コア層１７８と下部コア層１６７とがギャップ層１７４を挟んで対向した状態で磁気ギャップを形成している。
ここで、図５２に示すように、磁極端領域Ｘは、媒体対向面１５２近傍において、上部コア層１７８と下部コア層１６７とがギャップ層１７４のみを挟んで対向している領域をいい、後部領域Ｙは、磁極端領域Ｘ以外の領域をいう。
【０００７】
上述の薄膜磁気ヘッドｈ２は、書込みヘッドとして用いられるものであり、コイル１７６に記録電流が与えられると、この記録電流により上部コア層１７８および下部コア層１６７に磁束が発生し、この磁束が磁気ギャップから外部に漏れて漏れ磁界を生じ、この漏れ磁界により磁気記録媒体が磁化されて記録信号が記録される。
【０００８】
上記の薄膜磁気ヘッドｈ２は書き込みヘッドとして用いられているものであり、コイル１７６に記録電流が与えられると、この記録電流により上部コア層１７８および下部コア層１６７に磁束が発生し、この磁束が磁気ギャップから外部にもれて漏れ磁界を生じ、この漏れ磁界により磁気記録媒体が磁化されて記録信号がが記録される。
ところが、上記の薄膜磁気ヘッドｈ２を製造する際においては、予め下部コア層１６７、ギャップ層１７４を積層していき、上部コア層１７８を積層する際に、その磁極端側を媒体対向面に露出する磁気記録トラック幅相当にフレームメッキ等により形成することにより所望の磁気記録トラック幅を得る。このように薄膜磁気ヘッドｈ２の磁気記録トラック幅（媒体対向面に露出する上部コア層１７８の磁極端の幅）を狭くすることにより、磁気記録媒体のトラック幅を狭くすることおが可能になって、磁気記録媒体のトラック密度を向上でき、延いては記録密度を高めることが可能になる。
しかし、上記の薄膜磁気ヘッドにおいては、高記録密度化を行うため磁気記録トラック幅を１μｍ以下にする際に、所望の磁気記録トラック幅に対して上部コア層、ギャップ層、下部コア層の積層構造の厚さが厚いので、フレームメッキによりその厚い積層構造および薄い上部コア層１７８の磁極端の幅を同時に形成しようとすると、レジストによるフレーム形成時に露光の焦点深度が合わずに、分解能が低下し、結果として上部コア先端の幅が歪み、所望の記録トラック幅に形成できないという問題が発生する。
このような１μｍ以下の磁気記録トラック幅を形成し、高記録密度を達成する試みとして、特開平７−２２５９１７号公報、特開平７−２９６３２８号公報に図５４に示すような構造が提案されている。
図５４の薄膜磁気ヘッドの製造過程における磁極端領域のＡ部を拡大したものを図５５に示す。
上記の薄膜磁気ヘッドｈ２を製造する際においては、図５５に示すように、絶縁層２４４に予め媒体対向面１５２に開口した溝４３を形成し、図５６に示すように、この溝４３内部に下部コア層１６７の一部である下部磁極層１６７ｂ、ギャップ層１７４および上部コア層１７８の一部である上部磁極層１７８ｂを順次電気メッキ法により積層して磁気ギャップを形成しており、ここで、溝４３の幅により媒体対向面に露出するこれらの層の幅を設定して加工することで、磁気記録トラック幅を決定していた。
さらに、上部コア層１７８が上部磁極層１７８ｂに接続されて、図５７および図５８に示すような構造となる。ここで、図５７は、媒体対向面１５２から見た図５４の薄膜磁気ヘッドを示す正面図、図５８は、図５４の薄膜磁気ヘッドを示すＡ部拡大断面図である。また、図５８より、下部磁極層１６７ｂおよび上部磁極層１７８ｂの後部領域Ｙ側の端部２５３によりギャップデプス位置Ｇｄが決定されている。
このように、磁気ギャップ幅（媒体対向面１５２に露出する下部磁極層１６７ｂ、ギャップ層１７４、上部磁極層１７８ｂの磁極端側の幅）を狭く設定することにより、磁気記録媒体のトラック幅を小さくすることが可能になって、磁気記録媒体の記録密度を高めることが可能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の薄膜磁気ヘッドｈ２においては、溝４３内部に位置する上部磁極層１７８ｂ、ギャップ層１７４および下部磁極層１６７ｂを積層する際に、電気メッキ法を用いているために、これら磁気ギャップを構成する部分には、電気メッキによって積層可能な材質のものしか適用できないため、例えば、薄膜磁気ヘッドにおける磁気記録媒体への更なる記録効率の向上や小型化等に効果のある高性能の磁性材料を採用したいという要求があった。
また、磁気ギャップ幅を１μｍ以下にして、磁気記録媒体の記録密度をより向上させたいという要求が存在していた。
【００１０】
さらに、磁気記録トラック幅を小さく設定した場合には、図５６に示すように、磁極端領域Ｘにおいて、ギャップ層１７４を挟み込んでいる下部磁極層１６７ｂおよび上部磁極層１７８ｂの後部領域Ｙ側の端部、即ち、磁気ギャップの媒体対向面からの深さ；ギャップデプス位置Ｇｄが、媒体対向面１５２に対して平行にならないことがあり、この場合、漏れ磁界が大きくなり、薄膜磁気ヘッドの書き込み能力が低下する可能性があるために、ギャップデプス位置Ｇｄの形状設定を正確に行いたいという要求があった。
これは、図５４に示す工程において、絶縁層２４４に溝４３を形成する際に、化学エッチングによりこの溝４３を形成すると、溝４３のコーナー部分がエッチングされ難く形状が歪んでしまうことに加え、溝４３の幅が１μｍ以下と大変狭いために、溝４３全体に亘ってコーナー部分の歪みの影響を直接的に受けてしまうためである。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
▲１▼磁気ギャップを構成する部分に、より多彩な種類の材料を使用可能とすること。
▲２▼上記により、薄膜磁気ヘッドの記録効率の向上を図ること。
▲３▼１μｍ以下のトラック幅に対応し磁気記録トラック幅が１μｍ以下である薄膜磁気ヘッドを提供すること。
▲４▼同様に、磁気記録トラック幅が１μｍ以下である薄膜磁気ヘッドを製造する方法を提供すること。
▲５▼１μｍ以下のトラック幅に対応でき、かつ、精密なギャップデプスを有する薄膜磁気ヘッドを提供すること。
▲６▼１μｍ以下のトラック幅に対応でき、かつ、精密なギャップデプスを有する薄膜磁気ヘッドを製造する方法を提供すること。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の薄膜磁気ヘッドは、下部コア層と、前記下部コア層の上に積層された絶縁層と、前記絶縁層の媒体対向面から後部に向けて延在するよう設けられた溝内の前記下部コア層上に形成された下部磁極層と、前記下部磁極層の上に形成されたギャップ層と、前記ギャップ層の上に形成された上部磁極層と、が積層され、
前記溝内の前記ギャップ層上には前記上部磁極層の後瑞部に連続して後部絶縁層が形成され、前記媒体対向面から前記後部絶縁層の先端部までの距離にてギャップデプスが規定され、
前記後部絶縁層上側には、前記アペックス面に向けて傾斜する傾斜面を有するコイル絶縁層が形成され、
前記上部磁極層の上に上部コア層が形成され、
前記下部磁極層が前記下部コア層に接続され、前記上部磁極層が前記上部コア層に接続されて、
前記下部コア層と上部コア層との間前記後部側位置に前記コイルが形成され、
前記媒体対向面に露出した前記溝内の部分において、前記下部磁極層の幅方向長さが、前記上部磁極層の幅方向長さよりも大きく設定されて、
前記下部磁極層、前記ギャップ層および前記上部磁極層は、前記媒体対向面に露出した前記溝内の部分の断面形状が略台形に設定され、
前記媒体対向面の前記溝内において、前記ギャップ層に接する前記下部磁極層の幅方向長さと、前記ギャップ層に接する前記上部磁極層の幅方向長さとの差が、前記ギャップ層の厚さと等しいかそれ以下の寸法に設定されてなるとともに、
前記後部絶縁層は、前記媒体対向面側から前記後部側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面を備えてなり、
前記傾斜面と前記アペックス面との傾斜角度が前記下部コア層の上面に対して１０〜８０度の範囲とされ、
前記上部コア層は、前記上部磁極層，前記後部絶縁層の前記アペックス面，前記コイル絶縁層の前記傾斜面，および前記上部絶縁層を覆っており、該上部絶縁層を介して前記コイルを覆うようにして形成されていることにより上記課題を解決した。
本発明において、前記上部磁極層の後瑞面がエッチングにより形成されてなることができる。
本発明において、前記ギャップ層上で前記上部磁極層以外の領域には前記後部絶縁層が積層されてなることが可能である。
本発明において、前記ギャップ層が金属からなることが可能である。
本発明において  前記ギャップ層が、無機絶縁材料により形成されることが好ましい。
本発明において、前記下部磁極層の厚さ寸法が、０．１μｍ以上で、前記ギャップ層の厚さ寸法の０．５倍以上に設定されることができる。
本発明において、前記媒体対向面における前記溝の幅が１μｍ以下に設定されてなることが好ましい。
本発明では、前記溝の上部コア層側に傾斜部が設けられて、該傾斜部は、前記溝の幅方向の外側に向けて傾斜する側壁傾斜面を少なくとも有するとともに、この傾斜部には、上部コア層が積層されて、この上部コア層は、前記側壁傾斜面に対応するテーパ部を有し、前記側壁傾斜面の傾斜角度が前記下部コア層の上面に対して１０〜８０度の範囲とされることができる。
本発明の複合型薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気抵抗効果素子を備えた読出磁気ヘッドと、上記のいずれかに記載された薄膜磁気ヘッドとが積層されてなることことが好ましい。
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法においては、上部コア層および下部コア層の端面が媒体対向面に露出され、前記上部コア層と前記下部コア層との間にギャップ層が設けられてなる上記の薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、
前記下部コア層を形成する工程と、
前記下部コア層の上面を研磨して平坦化し、前記下部コア層に下部磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層とを積層して、前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続する工程と、
媒体対向面に露出した際に、前記下部磁極層の幅方向長さが前記上部磁極層の幅方向長さよりも大きく設定されるよう前記媒体対向面から後部側に向けて延在する一部を残して前記下部磁極層と前記ギャップ層と前記上部磁極層とを除去する工程と、
前記下部磁極層と前記ギャップ層と前記上部磁極層とを除去した部分の前記下部コア層の上に絶縁層を積層し、これらの残った前記下部磁極層と前記ギャップ層と前記上部磁極層とにより前記絶縁層に溝を形成する工程と、
前記上部磁極層の後部側を除去して前記媒体対向と略平行なギャップデプスを形成する工程と、
前記後部絶縁層を前記ギャップ層上の後部側の溝に積層する工程と、
前記後部絶縁層上に傾斜面を有するコイル絶縁層を積層する工程と、
前記上部磁極層の上に前記上部コア層を形成する工程と、を有するとともに、
前記後部絶縁層に、前記媒体対向面側から前記後部領域側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面を形成することにより上記課題を解決した。
本発明において、上部磁極層をエッチングすることにより前記ギャップデプスを形成することができる。
【００１３】
さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドは、上部コア層および下部コア層が後部領域から磁極端領域に向けて延在してそれらの端面が媒体対向面に露出され、前記後部領域にて前記上部コア層と前記下部コア層とが接続され、この上部コア層と下部コア層との接続部分の周囲にコイルが設けられ、前記磁極端領域にて前記上部コア層と前記下部コア層との間にギャップ層が設けられてなる構造を有し、前記下部コア層に絶縁層が積層され、該絶縁層の前記磁極端領域に前記媒体対向面から前記後部領域に向けて延在する溝が設けられ、該溝が、前記下部コア層側と前記上部コア層側と前記媒体対向面側とに各々開口し、前記媒体対向面における開口の寸法と略同一断面寸法で少なくとも前記磁極端領域の一部に延在する溝本体部を有するか、または、この溝本体部と、該溝本体部に連続して前記後部領域に延在する溝連続部とを有してなり、前記溝に下部磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層とが積層され、前記下部磁極層が前記下部コア層に接続され、前記上部磁極層が前記上部コア層に接続されて、上部磁極層により上部磁極端が下部磁極層により下部磁極端が構成されてなり、前記媒体対向面に露出した部分において、前記下部磁極層の幅方向長さが、前記上部磁極層の幅方向長さよりも大きく設定されてなることにより上記課題を解決した。
本発明において、前記ギャップ層の前記後部領域には、後部絶縁層が積層されてなることが好ましい。
本発明において、前記媒体対向面において、前記ギャップ層に接する前記下部磁極層の幅方向長さと、前記ギャップ層に接する前記上部磁極層の幅方向長さとの差が、前記ギャップ層の厚さと等しいかそれ以下の寸法に設定されてなることが可能である。
本発明において、前記溝連続部が、前記溝本体部と略同一断面寸法で前記後部領域に延在する溝延長部を有してなる技術か、または、前記溝連続部が、該溝本体部の前記後部領域側に接続され該後部領域側に向けて前記上部コア層幅方向に寸法の拡大する溝拡大部を有してなる技術を選択することができる。
また、本発明において、前記後部絶縁層は、前記媒体対向面側から前記後部領域側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面を備えてなることができる。
前記下部磁極端層と前記ギャップ層が、前記溝の前記磁極端領域および前記後部領域に積層されてなることができ、また、前記上部磁極端層が、前記溝の前記磁極端領域に積層されてなり、前記上部磁極端層の前記後部領域側の端部により、ギャップデプスが規定されていることができる。
さらに、このギャップデプス、即ち、前記上部磁極層の前記媒体対向面からの長さが、前記上部磁極端層の幅寸法と同一の寸法かそれ以上の寸法に設定されてなることが好ましい。
前記後部絶縁層にはコイル絶縁層が積層され、該コイル絶縁層は、前記後部絶縁層のアペックス面に向けて傾斜する傾斜面を備えてなることが可能である。
前記ギャップ層が金属からなることができる。
さらに、前記磁極層が、Ｎｉ−Ｆｅ合金か、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金（ただし、前記組成式においてＸはＭｏ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｂ，Ｉｎの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金か、Ｃｏ−Ｈｆ−Ｎｂ合金か、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＸはＳｉ，Ａｌのうち１種または２種、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｒｅ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｔ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｆｅ−Ｍ−Ｏ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）のうちから選択されてなる手段を採用することもできる。
【００１４】
さらに、上記の合金について詳細に説明すると、Ｎｉ−Ｆｅ合金としては、より好ましくは、ＮｉxＦｅyで示される組成を有し、組成比ｘ，ｙが原子％で、
８６≦ｘ≦９２，８≦ｙ≦１４，ｘ＋ｙ＝１００
という関係を満たすことができる。この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
【００１５】
また、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金としては、より好ましくは、ＮｉxＦｅyＮｂz で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚが原子％で
７６≦ｘ≦８４，８≦ｙ≦１５，５≦ｚ≦１２，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００
という関係を満たすことができる。この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、この軟磁性合金の材料は、上記Ｎｉ−Ｆｅ合金よりも、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高周波記録特性を向上することができる。
【００１６】
Ｃｏ−Ｆｅ合金としては、より好ましくは、ＣｏxＦｅyで示される組成を有し、組成比ｘ，ｙが原子％で、
８６≦ｘ≦９２，８≦ｙ≦１４，ｘ＋ｙ＝１００
という関係を満たすことができる。この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、このＣｏ−Ｆｅ合金は、上記Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金よりも、飽和磁束密度および、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高記録密度化、高周波記録特性向上を可能することができる。
【００１７】
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金としては、より好ましくは、ＣｏxＦｅyＮｉz で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚが重量％で、
０．１≦ｘ≦１５，３８≦ｙ≦６０，４０≦ｚ≦６２，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００
という関係を満たすことができる。この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、このＣｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金は、上記Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金、Ｃｏ−Ｆｅ合金よりも、飽和磁束密度および、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高記録密度化、高周波記録特性向上を可能することができる。
【００１８】
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金としては、より好ましくは、ＣｏxＦｅyＮｉzＸw（ただし、前記組成式においてＸはＭｏ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｂ，Ｉｎの中から選択される１種または２種以上を示す）で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚ，ｗが重量％で、
０．１≦ｘ≦１５，３８≦ｙ≦６０，４０≦ｚ≦６２，０．１≦ｗ≦３，
ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金より比抵抗が大きいために、渦電流損失の低減に顕著な効果を現し、その効果は、特に高周波記録を行う際に有効となる。
また、このＣｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金は、上記Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金と同等の飽和磁束密度を有することが可能であり、高記録密度化を可能することができる。
【００１９】
さらに、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金としては、より好ましくは、ＣｏxＺｒyＮｂz で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚが原子％で
１．５≦ｙ≦１３，６．５≦ｚ≦１５，１≦（ｙ／ｚ）≦２．５，
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、成膜後の合金においては、結晶磁気異方性がないために、良好な軟磁気特性を得ることができる。
【００２０】
Ｃｏ−Ｈｆ−Ｎｂ合金としては、より好ましくは、ＣｏxＨｆyＮｂz で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚが原子％で
１．５≦ｙ≦１３，６．５≦ｚ≦１５，１≦（ｙ／ｚ）≦２．５，
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、成膜後の合金においては、結晶磁気異方性がないために、良好な軟磁気特性を得ることができる。
【００２１】
また、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金としては、Ｆｅを主成分とする結晶と、Ｈｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上の炭化物の結晶とを有し、全体としては平均結晶粒径が４０ｎｍ以下の微細結晶で構成され、炭化物の平均結晶粒径をｄ、Ｆｅを主成分とする結晶の平均結晶粒径をＤとした場合にその比率ｄ／Ｄが、０．０５≦ｄ／Ｄ≦０．４の関係を満たしていることができる。
より好ましくは、ＦｅxＭyＣz （ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚが原子％で、
５０≦ｘ≦９６，２≦ｙ≦３０，０．５≦ｚ≦２５，ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金は、Ｍの炭化物の析出により、Ｆｅ基合金の結晶粒が微細化することにより、結晶磁気異方性が極めて小さく、前述の材料よりも飽和磁束密度が大きく、低保磁力であるため、良好な軟磁気特性を得ることができ、高記録密度化に最適である。また、前記Ｍの炭化物の析出により、前述の材料よりも耐熱性を向上することができる。
【００２２】
Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金としては、ＦｅもしくはＣｏを主成分とする結晶と、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上の炭化物もしくは窒化物の結晶とを有し、全体としては平均結晶粒径が４０ｎｍ以下の微細結晶で構成され、炭化物もしくは窒化物の平均結晶粒径をｄ、ＦｅもしくはＣｏを主成分とする結晶の平均結晶粒径をＤとした場合にその比率ｄ／Ｄが、０．０５≦ｄ／Ｄ≦０．４の関係を満たしていることができる。
より好ましくは、ＴaＸbＭcＺdＱe（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＸはＳｉ，Ａｌのうち１種または２種、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｒｅ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）で示される組成を有し、組成比ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが原子％で、
０≦ｂ≦２５，１≦ｃ≦１０，５≦ｄ≦１５，０≦ｅ≦１０，
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、上記Ｘを含有しているため、比抵抗を１２０Ωｃｍ以上と前記Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金に比べて増大することができて、過電流損失が小さく、高周波記録特性が良好である。また、上記Ｘを含有しているため、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金よりも耐食性、耐酸化性を高くすることができる。
【００２３】
Ｔ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金としては、ＦｅもしくはＣｏを主成分とする体心立方構造結晶であり、平均結晶粒径が４０ｎｍ以下の微細結晶と、この微細結晶の粒界に析出されたＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａの中から選択される１種または２種以上の元素の炭化物もしくは窒化物の結晶とを有し、体心立方構造の微結晶に少なくともＳｉ，Ａｌのうち１種または２種と、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上の元素とを固溶しているものが適用される。
より好ましくは、、ＴaＳｉbＡｌcＭdＺeＱf（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）で示される組成を有し、組成比ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが原子％で、
８≦ｂ≦１５，０≦ｃ≦１０，１≦ｄ≦１０，１≦ｅ≦１０，０≦ｆ≦１５，
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、ＳｉとＡｌとを両方含んでいるため、Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金よりも磁歪の絶対値を小さくすることができ、内部応力を小さくできるため、温度変化等に対する耐環境性を向上することができる。
【００２４】
Ｆｅ−Ｍ−Ｏ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）としては、より好ましくは、ＦｅaＭbＯc （ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）で示される組成を有し、組成比ａ，ｂ，ｃが原子％で、
５０≦ａ≦７０，５≦ｂ≦３０，１０≦ｃ≦３０，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、成膜後の合金においては、結晶磁気異方性が極めて小さいために、保磁力が小さく、良好な軟磁気特性を得ることができる。また、比抵抗が大きいために、渦電流損失の低減に顕著な効果を現し、その効果は、特に高周波記録を行う際に有効となる。比抵抗が４００〜２×１０5 μΩｃｍと大きいため、渦電流損失の低減に効果を現し、その効果は、特に数１０ＭＨｚ程度の高周波領域において顕著であり、高周波記録を行う際に好適である。
【００２５】
本発明においては、例えば、前記下部コア層の上面が研磨加工された平坦面とされたことや、前記側壁傾斜面の傾斜角度が、前記下部コア層に対して１０〜８０度の範囲であること、または、前記後部絶縁層のアペックス面の傾斜角度は、前記下部コア層に対して１０〜８０度の範囲であること、および、前記後部絶縁層が前記絶縁層の上側に連続して延在していることが可能である。
そして、前記絶縁層は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜で形成してもよい。また、前記絶縁層は、エッチングをおこなわない場合に、Ｂ4Ｃ ，ＳＩＡＬＯＮ，ＳｉＣのうちのいずれか１種を適用することができる。
また、前記ギャップ層は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、ＮｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金のうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはこれらの多層膜で形成してもよい。これらの材料は、いずれも非磁性材料であって磁化することがなく薄膜磁気ヘッドのギャップ層を構成するものとして最適である。なお、前記ギャップ層は、電気メッキをおこなわない場合に、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、Ｂ4Ｃ ，ＳＩＡＬＯＮ，ＳｉＣのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜で形成してもよい。
前記溝本体部の幅が１μｍ以下であることが好ましい。
磁気抵抗効果素子を備えたＭＲ磁気ヘッドまたはＧＭＲ磁気ヘッドとされる読出磁気ヘッドと、上述の手段を選択した薄膜磁気ヘッドとが積層されてなる複合型薄膜磁気ヘッドとする技術を選択することができる。
【００２６】
本発明における薄膜磁気ヘッドは、下部コア層と下部磁極層とにより下部コアが形成され、上部コア層と上部磁極層とにより上部コアが形成され、下部磁極層とギャップ層と上部磁極層とにより磁気ギャップが形成されて、上部コアと下部コアとの間に磁気ギャップが介在してなるものである。
溝本体部の幅を狭く設定することにより、磁気ギャップの幅を例えば１μｍ以下のサブミクロンオーダーにまで狭くすることが可能になる。
【００２７】
本発明において、溝が、下部コア層側と上部コア層側と媒体対向面側とに各々開口し、媒体対向面における開口の寸法と略同一断面寸法で磁極端領域に延在する溝本体部を有し、磁気ギャップのギャップデプスを、上部磁極層の端部および絶縁層の位置によって設定することができる。このため、媒体対向面から上部磁極層の端部までの距離がばらつくことを防止できるため、ギャップデプスがばらつくことがない。
または、溝が、前記溝本体部と、この溝本体部に連続して後部領域に延在する溝連続部とを有するものとされ、ギャップ層の後部領域側に後部絶縁層が積層され、この後部絶縁層上側にコイル絶縁層が形成されることにより、磁気ギャップのギャップデプスを、上部磁極層の端部および後部絶縁層の位置によって設定することができる。このため、媒体対向面から上部磁極層の端部までの距離がばらつくことを防止できるため、ギャップデプスがばらつくことがない。
また、本発明において、溝連続部が、溝本体部と略同一断面寸法で後部領域に延在する溝延長部を有する技術か、または、溝連続部が、溝本体部の後部領域側に接続され後部領域側に向けて上部コア層幅方向に寸法の拡大する溝拡大部を有する技術を選択することにより、上部磁極層および後部絶縁層の位置設定をより正確に行うことができ、磁気ギャップのギャップデプスのばらつきを、より抑制することができる。
【００２８】
そして、後部絶縁層の上側にコイル絶縁層を形成することにより、溝の後部領域における下部コア層と上部コア層との間隔を拡大することができ、上部コア層から下部コア層への漏れ磁束を低減でき、オーバーライト特性や記録効率を向上でき、磁気ヘッドの性能を向上することができる。
また、後部絶縁層のギャップデプス側には、アペックス面が形成されているため、上部コア層の上部磁極層側にテーパ部が形成される。このテーパ部の存在により、上部コア層と上部磁極層との間での磁束の流れが円滑になって、上部コア層と上部磁極層との接合部分にて漏れる漏れ磁束を低減することが可能になる。
また、下部コア層の上面を研磨加工することにより、下部コア層の上面が表面粗さＲａが０．００１μｍ〜０．０１５μｍの範囲の平坦面となるので、溝を精度良く形成することが可能になって、磁気記録トラック幅をより狭くすることが可能になる。
【００２９】
さらに、前記後部絶縁層におけるアペックス面の傾斜角度は、前記下部コア層に対して１０〜８０度の範囲であることが好ましい。
アペックス面の傾斜角度が１０度未満では、下部コア層と上部コア層とのリアクタンスが小さくなるためギャップ後部への漏れ磁束が増大するので好ましくなく、９０度を超えると、上部コア層断面形状が必然的に鋭角的な構造になり、その部分の反磁界が大きくなるので好ましくない。
【００３０】
本発明の薄膜磁気ヘッドにおいては、前記絶縁層、前記下部磁極層、前記ギャップ層および前記上部磁極層が前記媒体対向面に露出していることが好ましい。このように構成することにより、媒体対向面における磁気記録トラック幅が絶縁層の溝本体部の幅と一致するので磁気記録他ラック幅を狭く設定することが可能になり、また、磁気ギャップが媒体対向面から露出するので、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することが可能となる。
【００３１】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法においては、上部コア層および下部コア層が後部領域から磁極端領域に向けて延在してそれらの端面が媒体対向面に露出され、前記後部領域にて前記上部コア層と前記下部コア層とが磁気的に接続され、この上部コア層と下部コア層との接続部分の周囲にコイルが設けられ、前記磁極端領域にて前記上部コア層と前記下部コア層との間にギャップ層が設けられてなる薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、前記下部コア層の上面を研磨して平坦化し、前記下部コア層に下部磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層とを積層して、前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続し、これら下部磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層との一部を除去するとともに、この除去部分の前記下部コア層に絶縁層を積層し、前記上部磁極層に前記媒体対向と略平行なギャップデプスを形成し、前記後部領域にコイルを形成し、前記磁極端領域にて前記上部磁極層と接合するとともに前記後部領域にて前記コイルの一部を覆う前記上部コア層を形成することにより上記課題を解決した。
【００３２】
また、本発明においては、前記磁極端領域の前記媒体対向面外側および前記磁極端領域に延在するマスク層を前記上部磁極層に形成するとともに異方性エッチングを施すことにより下部磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層との一部を除去することができる。
さらに、本発明においては、前記マスク層が、前記媒体対向面における磁気ギャップの幅寸法と略同一寸法で前記磁極端領域に延在するマスク層本体部を有することが可能である。
また、本発明においては、前記マスク層を前記磁極端領域から前記後部領域の一部に連続して前記上部磁極層に形成するとともに、
前記ギャップ層上の前記後部領域に後部絶縁層を形成することができる。
さらに、本発明においては、前記マスク層が、前記マスク層本体部と、該マスク層本体部に連続して前記後部領域に延在するマスク層連続部とに少なくとも区分けされることが可能である。
前記上部磁極層上に前記マスク層が付着した状態でスパッタリングまたはイオンビームスパッタし、その後マスク層を除去することにより前記絶縁層を形成することが可能である。
前記ギャップ層上の前記後部領域に位置し、かつ、前記媒体対向面側から前記後部領域側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面を備えた前記後部絶縁層を、前記上部磁極層上に前記上マスク層が付着した状態でスパッタリングまたはイオンビームスパッタリングし、その後上マスク層を除去することにより形成することができる。
前記媒体平行面位置における前記マスク層の幅寸法を、１μｍ以下に設定することが好ましい。
さらに、前記媒体対向面において、前記ギャップ層に接する前記下部磁極層の幅方向長さと、前記ギャップ層に接する前記上部磁極層の幅方向長さとの差を、前記ギャップ層の厚さと等しいかそれ以下の寸法に設定することができる。
前記ギャップ層を、無機絶縁材料により形成することができる。
また、前記ギャップ層は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、Ｂ4Ｃ ，ＳＩＡＬＯＮ，ＳｉＣのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜で形成してもよい。これにより、成膜手法として電気メッキよりも再現性、分布に優れているスパッタ、イオンビームスパッタにより成膜が可能となる。
また、スパッタではＲＦスパッタをもちいることにより、金属および絶縁材料に対して成膜可能とでき、また、イオンビームもこの金属、絶縁体に対して成膜可能とできる。また、絶縁材料の場合、実基板において光学式の非接触膜厚測定を用いることができ、これにより、生産管理上の品質管理、品質保障を容易とすることができる。
前記下部磁極層の厚さ寸法が、０．１μｍ以上で、前記ギャップ層の厚さ寸法の０．５倍以上に設定されることが好ましい。
前記上部磁極層に上マスク層を積層した後に、前記上部磁極層にイオンミーリングを施すことにより前記ギャップデプスを形成することができる。
前記ギャップ層上の前記後部領域に位置し、かつ、前記媒体対向面側から前記後部領域側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面を備えた前記後部絶縁層を、前記上部磁極層上に前記上マスク層が付着した状態でスパッタリングまたはイオンビームスパッタし、その後上マスク層を除去することにより形成することができる。
前記後部絶縁層上側には、前記アペックス面に向けて傾斜する傾斜面を有するコイル絶縁層を形成することが可能である。
【００３３】
ここで、下部コア層を研磨して平坦化すれば、後の工程において積層する絶縁層が平坦化されて、異方性エッチングにて精度良く形成することが可能になって、磁気ギャップ幅を狭く設定することが可能になる。
また、下部磁極層、ギャップ層、上部磁極層を異方性エッチングにて形成すれば、サイドエッチングが発生することなく、これらの厚さ方向に対する幅方向の寸法精度を向上することが可能になる。
また、上部磁極層にマスク層を積層してこのマスク層にパターンを形成し、下部磁極層、ギャップ層、上部磁極層のパターンから露出する部分に対して異方性エッチングを行うことが好ましい。
異方性エッチングは、物理的イオンビームエッチング法にて行うのが、寸法精度良く磁気ギャップを形成できる点で最も好ましい。
【００３４】
前記マスク層としては、いわゆるリフトオフ可能なフォトレジスト層であることが好ましい。
前記フォトレジスト層としては、通常のノボラック系樹脂等のポジ型、ゴム系樹脂等のネガ型フォトレジストのほか、遠紫外線、電子線、Ｘ線、イオン線等により露光可能なフォトレジストであってもよい。
【００３５】
前記上マスク層としては、いわゆるリフトオフ可能なフォトレジスト層であることが好ましい。
前記フォトレジスト層としては、通常のポジ型、ネガ型フォトレジストのほか、遠紫外線、電子線、Ｘ線、イオン線等により露光可能なフォトレジストであっても良い。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態にかかる複合型薄膜磁気ヘッドの正面図、図２は同側断面図である。
なお、これらの図において、前述の図３２ないし図３５に示す構成要素と略同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
図１に示すように、本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１は、磁気抵抗効果素子を備えた読出ＭＲ磁気ヘッドまたはＧＭＲ磁気ヘッドとされる読出磁気ヘッド２１とインダクティブヘッド（書込ヘッド）４１とが、スライダ１５１の端面１５１ｄに積層されてなるものである。
【００３７】
図１に示すように、読出ヘッド２１は、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に形成された絶縁層２２と、該絶縁層２２に積層されて磁性合金からな下部シールド層２３と、下部シールド層２３に積層された読出ギャップ層２４と、読出ギャップ層２４に埋め込まれて一部を媒体対向面に露出させた磁気抵抗効果素子２５と、読出ギャップ層２４に積層された上部シールド平坦化絶縁層２６と、上部シールド平坦化絶縁層２６に埋め込まれた上部シールド層２７とからなるものである。上部シールド層２７は、書込ヘッド４１の下部コア層と兼用とされている。また、上部シールド層（下部コア層）２７は、ＦｅＮｉ合金，ＦｅＣｏＮｉ合金等からなる軟磁性合金であることが好ましい。
下部シールド層２３、読出ギャップ層２４、上部シールド平坦化絶縁層２６、上部シールド層２７、および磁気抵抗効果素子２５の各端面は、媒体対向面１５２側に露出している。
また、磁気抵抗効果素子２５には、センス電流を与えるための電極層２８，２８が接続されている。
【００３８】
磁気抵抗効果素子２５としては、磁気抵抗効果を有する軟磁性材料の他、いわゆる巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）を例示することができる。
【００３９】
上述の読出磁気ヘッド２１においては、磁気記録媒体からの微小の漏れ磁界が磁気抵抗効果素子２５に印加されて磁気抵抗効果素子２５の抵抗が変化し、この抵抗変化に基づいた電圧変化を磁気記録媒体の再生信号として読み取る。
【００４０】
図３は、本実施形態の薄膜磁気ヘッドにおける溝４３および磁極端領域の要部を示す斜視図、図４は同正面図、図５は同側断面図である。
本実施形態における書込ヘッド４１は、図１ないし図５に示すように、下部コア層（上部シールド層）２７に絶縁層４２が積層され、絶縁層４２の磁極端領域Ｘに、媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて延在する溝４３が設けられ、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と後部絶縁層８０とコイル絶縁層４８とが溝４３に積層されるとともに、下部磁極層４４が下部コア層２７に接続され、さらに、上部磁極層４６が上部コア層４７に接続されてなるものである。ここで、上部磁極層４６により上部磁極端が構成され、下部磁極層４４により下部磁極端が構成されている。
【００４１】
上部コア層４７および下部コア層２７は、図２に示すように、後部領域Ｙから磁極端領域Ｘに向けて延在して、それらの端面が媒体対向面１５２に露出している。また、上部コア層４７および下部コア層２７は後部領域Ｙにおいて磁気的に接続されている。
後部絶縁層８０は、ギャップ層４５上の後部領域Ｙ側に位置されるとともに、絶縁層４２上の後部領域Ｙ側に位置されている。
ここで、磁極端領域Ｘとは、図２に示すように、媒体対向面１５２近傍において上部磁極層４６と下部磁極層４４とがギャップ層４５を挟んで対向している領域をいい、後部領域Ｙとは、磁気領域Ｘ以外の領域をいう。
【００４２】
溝４３は、図３ないし図５に示すように、媒体対向面１５２における開口の寸法と略同一断面寸法で磁気端領域Ｘに延在し下部コア層２７に隣接する溝本体部５１と、この溝本体部５１に連続して後部領域Ｙに延在して下部コア層２７に隣接する溝連続部９０とからなるものである。これら溝本体部５１および溝連続部９０には、その上部コア層４７側に傾斜部６１が設けられる。
溝連続部９０は、前記溝本体部５１と略同一断面寸法で、前記後部領域Ｙに延在する溝延長部９１を有する。
溝本体部５１および溝延長部９１には、下部コア層２７上に立設されて媒体対向面１５２に到達するとともに上部コア層４７側から下部コア層２７側にむけて間隔の拡大する状態の２つの本体側壁面５２，５２が設けられてなり、これら２つの本体側壁面５２，５２が、後部領域Ｙの溝延長部９１の最奥部に位置し前記媒体対向面１５２に略平行な端面５３により連結されてなる。
【００４３】
また、傾斜部６１は、本体側壁面５２に接続されて溝本体部５１および溝延長部９１の幅方向の外側に向けて傾斜する２つの側壁傾斜面６２，６２と、端面５３に接続されて後部領域Ｙ側に傾斜する端傾斜面６３とに少なくとも区画されてなる。この傾斜部６１には、上部コア層４７が積層されて、この上部コア層４７は、側壁傾斜面６２に対応するテーパ部４７ａを有する。
下部磁極層４４およびギャップ層４５は、溝本体部５１および溝延長部９１に位置して積層されて、下部磁極層４４が下部コア層２７に接続されている。
また、上部磁極層４６は、溝本体部５１に積層されて上部コア層４７と接続されており、この上部磁極層４６の後部領域Ｙ側の端部によりギャップデプスが規定されている。
【００４４】
後部絶縁層８０およびコイル絶縁層４８は、図５に示すように、ギャップ層４５上の後部領域Ｙ側の溝延長部９１に位置して積層されており、後部絶縁層８０は、媒体対向面１５２から後部領域Ｙ側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面８０ａを備えてなり、コイル絶縁層４８は、前記アペックス面８０ａに向けて傾斜する傾斜面４８ａを備えてなる。
また、絶縁層４２、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６は、媒体対向面１５２に露出している。
【００４５】
ここで、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６は、図４に示すように、前記媒体対向面１５２に露出した部分において、前記下部磁極層４４の幅方向長さが、前記上部磁極層４６の幅方向長さよりも大きく設定されてなり、媒体対向面１５２および溝４３の断面形状が略台形に設定される。
また、前記媒体対向面１５２および溝４３の断面形状において、図４に示すように、前記ギャップ層４５に接する前記下部磁極層４４の幅方向長さと、前記ギャップ層４５に接する前記上部磁極層４６の幅方向長さとの差２ΔＬが、前記ギャップ層４５の厚さＧＬと等しいかそれ以下の寸法に設定されてなる。
さらに、ギャップデプス、つまり、前記上部磁極層４６の前記媒体対向面１５２から後部領域Ｙ側端部への長さが、前記上部磁極端層４６の幅寸法と同一の寸法かそれ以上の寸法に設定されてなる。
【００４６】
このように構成することにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅が上部磁極層４６の幅と略一致するので、上部磁極層４６の溝幅の形成精度を向上させるならば、磁気記録トラック幅を狭くすることが可能になり、また、磁気ギャップが媒体対向面１５２に露出するので、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することが可能となる。
【００４７】
本発明の薄膜磁気ヘッド４１は、下部コア層２７と下部磁極層４４とにより下部コアが形成され、上部コア層４７と上部磁極層４６とにより上部コアが形成され、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とにより磁気ギャップが形成されて、上部コアと下部コアとの間に磁気ギャップが介在してなるものである。
磁気ギャップを構成する下部磁極層４４の一部とギャップ層４５の一部と上部磁極層４６とは、溝本体部５１内において、略台形に積層されるので、磁気記録トラック幅は上部磁極層４６の幅により決定される。従って、上部磁極層４６の幅を狭くすることにより、磁気記録トラックの幅を狭くすることが可能になる。
ここで、例えば、図４に示すように、上部磁極層４６の最頂部の幅Ｌｕが０．４μｍ、上部磁極層４６の厚みＷｕが０．２μｍ、ギャップ層４５の平均の幅ＬＬが０．６μｍ、ギャップ層４５の厚みＧＬが０．２μｍ、下部磁極層４４の下端部の幅Ｌｄが０．８μｍ、下部磁極層４４の厚みＷｄが０．２μｍとして設定することにより、磁気ギャップ幅を１μｍ以下とすることが可能になる。
【００４８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッド４１においては、磁気ギャップのギャップデプスが媒体対向面１５２から後部絶縁層８０の先端部までの距離にて規定されているので、ギャップデプスの設定がばらつくことがない。
【００４９】
また、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、図３，図４に示すように、上部磁極層４６が溝本体部５１に積層されるとともに、上部コア層４７が傾斜部６１に積層されることにより、この上部コア層４７に側壁傾斜面６２に対応するテーパ部４７ａが形成された状態で、上部磁極層４６と上部コア層４７とが接続される。ここで、テーパ部４７ａの存在により、上部コア層４７と上部磁極層４６との間での磁束の流れがテーパ部４７ａに沿って円滑になり、上部コア層４７と上部磁極層４６との接合部分において、周囲の余分な領域に磁束が漏れることがない。
同様に、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、図５に示すように、後部絶縁層８０およびコイル絶縁層４８にアペックス面８０ａおよび傾斜面４８ａが形成されているので、このアペックス面８０ａ，傾斜面４８ａの存在により、上部コア層４７と上部磁極層４６との境界部分での磁束の流れが円滑になって、上部コア層４７と上部磁極層４６との接合部分にて、周囲の余分な領域に磁束が漏れることがない。
【００５０】
ここで、側壁傾斜面６２の傾斜角度、つまり、テーパ部４７ａの傾斜角度αは、図４に示すように、前記下部コア層２７の上面に対して１０〜８０度の範囲であることが好ましい。
さらに、後部絶縁層８０のアペックス面８０ａの傾斜角度βが、図５に示すように、下部コア層２７に対して１０〜８０度の範囲であるとともに、コイル絶縁層４８の傾斜面４８ａの傾斜角度が、アペックス面８０ａの傾斜角度βに追従して、下部コア層２７に対して１０〜８０度の範囲であることが好ましい。
側壁傾斜面６２の傾斜角度αが１０度未満では、磁気ギャップ側面部分のリアクタンスが小さくなり上部コア層４７における漏れ磁界が上部磁極層４６に発生し、この漏れ磁界により磁気記録媒体に記録がおこなわれてしまうため、本来の磁気記録トラック以外の書き込みが発生するので好ましくなく、この傾斜角度αが８０度を超えると、後述する上部コア層４７形成時におけるフォトレジストパターンニングのアライメント、現像等が困難になるので好ましくない。
また、アペックス面８０ａの傾斜角度βおよび傾斜面４８ａの傾斜角度が１０度未満では、上部コア層４７と下部コア層２７との間のリアクタンスが小さくなり、磁気ギャップ後端部付近で上部コア層４７から上部磁極層４６への漏れ磁界が増大し、記録効率の低下を招くので好ましくなく、８０度を超えると、必然的に上部コア層４７の断面形状を滑らかに形成することができず、上部コア層４７断面形状が部分的に鋭角的になり、この付近の反磁界が大きくなり、そのため、上部コア層４７先端部のリアクタンスが大きくなり、記録効率が落ちるので好ましくない。
【００５１】
さらに、コイル絶縁層４８上には、図２に示すように、コイル４９が形成され、さらに、コイル絶縁層４８とコイル４９を覆う上部絶縁層５０が積層されている。
コイル４９は、コイル絶縁層４８にて平面的に螺旋状となるようにパターン化されている。
上部コア層４７は、上部磁極層４６，後部絶縁層８０のアペックス面８０ａ，コイル絶縁層４８の傾斜面４８ａ，および上部絶縁層５０を覆っており、上部絶縁層５０を介してコイル４９を覆うようにして形成されている。
後部絶縁層８０とコイル４９との間にコイル絶縁層４８が設けられているので、上部コア層４７，コイル４９に対して、下部磁極層４４，下部コア層２７の絶縁を向上するとともに、絶縁層厚みを変化させることにより傾斜面４８ａの傾斜角度の調節が可能となり、そのコントロール、設計自由度を増大することができるという効果を奏する。
【００５２】
さらに、前記下部磁極層４４および上部磁極層４６が、Ｎｉ−Ｆｅ合金か、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金（ただし、前記組成式においてＸはＭｏ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｂ，Ｉｎの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金か、Ｃｏ−Ｈｆ−Ｎｂ合金か、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＸはＳｉ，Ａｌのうち１種または２種、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｒｅ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｔ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｆｅ−Ｍ−Ｏ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）のうちから選択することができる。
【００５３】
以下、上記の合金についてさらに詳細に説明する。
【００５４】
Ｎｉ−Ｆｅ合金としては、より好ましくは、ＮｉxＦｅyで示される組成を有し、組成比ｘ，ｙが原子％で、
８６≦ｘ≦９２，８≦ｙ≦１４，ｘ＋ｙ＝１００
という関係を満たすことができる。この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
【００５５】
また、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金としては、より好ましくは、ＮｉxＦｅyＮｂz で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚが原子％で
７６≦ｘ≦８４，８≦ｙ≦１５，５≦ｚ≦１２，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００
という関係を満たすことができる。この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、この軟磁性合金の材料は、上記Ｎｉ−Ｆｅ合金よりも、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高周波記録特性を向上することができる。
【００５６】
Ｃｏ−Ｆｅ合金としては、より好ましくは、ＣｏxＦｅyで示される組成を有し、組成比ｘ，ｙが原子％で、
８６≦ｘ≦９２，８≦ｙ≦１４，ｘ＋ｙ＝１００
という関係を満たすことができる。この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、このＣｏ−Ｆｅ合金は、上記Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金よりも、飽和磁束密度および、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高記録密度化、高周波記録特性向上を可能することができる。
【００５７】
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金としては、より好ましくは、ＣｏxＦｅyＮｉz で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚが重量％で、
０．１≦ｘ≦１５，３８≦ｙ≦６０，４０≦ｚ≦６２，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００
という関係を満たすことができる。この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、このＣｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金は、上記Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金、Ｃｏ−Ｆｅ合金よりも、飽和磁束密度および、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高記録密度化、高周波記録特性向上を可能することができる。
【００５８】
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金としては、より好ましくは、ＣｏxＦｅyＮｉzＸw（ただし、前記組成式においてＸはＭｏ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｂ，Ｉｎの中から選択される１種または２種以上を示す）で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚ，ｗが重量％で、
０．１≦ｘ≦１５，３８≦ｙ≦６０，４０≦ｚ≦６２，０．１≦ｗ≦３，
ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、Ｃｏ−Ｎｉ合金よりも比抵抗が大きいために、渦電流損失の低減に顕著な効果を現し、その効果は、特に高周波記録を行う際に有効となる。
また、このＣｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金は、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金と同等の飽和磁束密度を有することが可能であり、高記録密度対応が可能である。
【００５９】
さらに、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金としては、より好ましくは、ＣｏxＺｒyＮｂz で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚが原子％で
１．５≦ｙ≦１３，６．５≦ｚ≦１５，１≦（ｙ／ｚ）≦２．５，
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、成膜後の合金においては、結晶磁気異方性がないために、良好な軟磁気的特性を得ることができる。
【００６０】
Ｃｏ−Ｈｆ−Ｎｂ合金としては、より好ましくは、ＣｏxＨｆyＮｂz で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚが原子％で
１．５≦ｙ≦１３，６．５≦ｚ≦１５，１≦（ｙ／ｚ）≦２．５，
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、成膜後の合金においては、結晶磁気異方性がないために、良好な軟磁気特性を得ることができる。
【００６１】
また、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金としては、Ｆｅを主成分とする結晶と、Ｈｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上の炭化物の結晶とを有し、全体としては平均結晶粒径が４０ｎｍ以下の微細結晶で構成され、炭化物の平均結晶粒径をｄ、Ｆｅを主成分とする結晶の平均結晶粒径をＤとした場合にその比率ｄ／Ｄが、０．０５≦ｄ／Ｄ≦０．４の関係を満たしていることができる。
より好ましくは、ＦｅxＭyＣz （ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）で示される組成を有し、組成比ｘ，ｙ，ｚが原子％で、
５０≦ｘ≦９６，２≦ｙ≦３０，０．５≦ｚ≦２５，ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金は、Ｍの炭化物の析出によりＦｅ基合金の結晶粒が微細化することにより、結晶磁気異方性が極めて小さく、前述の材料よりも飽和磁束密度が大きく、低保磁力であるため、良好な軟磁気特性を得ることができ、高記録密度化に最適である。また、前記Ｍの炭化物の析出により、前述の材料よりも耐熱性を向上することができる。
【００６２】
Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金としては、ＦｅもしくはＣｏを主成分とする結晶と、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上の炭化物もしくは窒化物の結晶とを有し、全体としては平均結晶粒径が４０ｎｍ以下の微細結晶で構成され、炭化物もしくは窒化物の平均結晶粒径をｄ、ＦｅもしくはＣｏを主成分とする結晶の平均結晶粒径をＤとした場合にその比率ｄ／Ｄが、０．０５≦ｄ／Ｄ≦０．４の関係を満たしていることができる。
より好ましくは、ＴaＸbＭcＺdＱe（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＸはＳｉ，Ａｌのうち１種または２種、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｒｅ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）で示される組成を有し、組成比ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが原子％で、
０≦ｂ≦２５，１≦ｃ≦１０，５≦ｄ≦１５，０≦ｅ≦１０，
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、このＴ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金は、上記Ｘを含有しているため、比抵抗を１２０Ωｃｍ以上と前記Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金に比べて増大することができて、過電流損失が小さく、高周波記録特性が良好である。また、上記Ｘを含有しているため、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金よりも耐腐食性、耐酸化性を高くすることができる。
【００６３】
Ｔ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金としては、ＦｅもしくはＣｏを主成分とする体心立方構造結晶であり、平均結晶粒径が４０ｎｍ以下の微細結晶と、この微細結晶の粒界に析出されたＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａの中から選択される１種または２種以上の元素の炭化物もしくは窒化物の結晶とを有し、体心立方構造の微結晶に少なくともＳｉ，Ａｌのうち１種または２種と、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上の元素とを固溶しているものが適用される。
より好ましくは、、ＴaＳｉbＡｌcＭdＺeＱf（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）で示される組成を有し、組成比ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが原子％で、
８≦ｂ≦１５，０≦ｃ≦１０，１≦ｄ≦１０，１≦ｅ≦１０，０≦ｆ≦１５，
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、Ｔ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金はＳｉとＡｌとを両方含んでいるため、Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金よりも磁歪の絶対値を小さくすることができ、内部応力を小さくできるため、温度変化等に対する耐環境性を向上することができる。
【００６４】
Ｆｅ−Ｍ−Ｏ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）としては、より好ましくは、ＦｅaＭbＯc （ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）で示される組成を有し、組成比ａ，ｂ，ｃが原子％で、
５０≦ａ≦７０，５≦ｂ≦３０，１０≦ｃ≦３０，ａ＋ｂ＋ｃ＝１００
という関係を満たすことができる。
この軟磁性合金の材料は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、結晶磁気異方性が極めて小さいために、保磁力が小さく良好な軟磁気特性を得ることができる。また、比抵抗が大きいために、渦電流損失の低減に顕著な効果を現し、その効果は、特に高周波記録を行う際に有効となる。比抵抗が４００〜２×１０5 μΩｃｍと大きいため、渦電流損失の低減に効果を現し、その効果は、特に数１０ＭＨｚ程度の高周波領域において顕著であり、高周波記録を行う際に好適である。
【００６５】
さらに、上部磁極層４４および下部磁極層４６は、ＦｅＮｉ合金，Ｆｅが高濃度のＦｅＮｉ合金，ＣｏＦｅＮｉ合金のうちのいずれか１種からなることもできる。これらの材料は、いずれも軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であるとともに、これらの材料はいずれも金属材料であって下部コア層２７を電極とする電気メッキ法にて積層することが可能となる。
【００６６】
絶縁層４２は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3 、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜として形成してもよい。さらに、上記の材質以外にも、前記絶縁層は、エッチングをおこなわない場合に、Ｂ4Ｃ ，ＳＩＡＬＯＮ，ＳｉＣのうちのいずれか１種を適用することができる。
【００６７】
また、ギャップ層４５は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、ＮｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金のうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはこれらの多層膜で形成してもよい。これらの材料は、いずれも非磁性材料であって磁化することがなく薄膜磁気ヘッドのギャップ層を構成するものとして最適である。
また、ギャップ層４５は、無機絶縁材料からなることもできる。この場合、上下磁極層４４，４６間の絶縁、および、上下のコア層２７，４７の間の絶縁状態を向上することができる。
なお、前記ギャップ層は、電気メッキをおこなわない場合に、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、Ｂ4Ｃ ，ＳＩＡＬＯＮ，ＳｉＣのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜で形成してもよい。
電気メッキをおこなうためには、導電性を有することが必要であるが、無機材料の場合ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ等により導電性の有無にかかわらず成膜が可能である。また、膜厚の再現性、分布等の優れる。絶縁材料の場合、実基板での光学式の膜厚測定を用いて非接触測定が可能となることにより、生産管理上の品質保障を容易とすることができる。
【００６８】
上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、コイル４９に記録電流が与えられ、この記録電流により上部コア層４７および下部コア層２７に磁界が発生し、さらに、この磁界が上部磁極層４６および下部磁極層４４に印加され、磁界がギャップ層４５から外部に漏れて漏れ磁界を生じ、この漏れ磁界により磁気記録媒体が磁化されて記録信号が記録される。
【００６９】
次に、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する。
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、後に図６ないし図２７に基づいて詳細に説明するが、要約すると、下部コア層２７の上面を研磨して平坦化し、この下部コア層２７に下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とを積層して、前記下部コア層２７と前記下部磁極層４４とを接続し、これら下部磁極層４４と前記ギャップ層４５と上部磁極層４６とを、前記磁極端領域Ｘの前記媒体対向面１５２の外側，前記磁極端領域Ｘおよび前記後部領域Ｙに延在する一部を残して除去し、この除去部分の下部コア層２７を露出するとともに、この除去部分の下部コア層２７に絶縁層４２を積層して溝４３を形成し、次に、前記上部磁極層４６に前記媒体対向１５２と略平行なギャップデプスを形成し、前記ギャップ層４５上の前記後部領域Ｙに後部絶縁層８０とコイル絶縁層４８とを積層して、前記後部領域Ｙにコイル４９を形成し、前記磁極端領域Ｘにて前記上部磁極層４６と接合するとともに前記後部領域Ｙにて前記コイル４９の一部を覆う前記上部コア層４７を形成する。
【００７０】
さらに詳細に説明すると、まず、図６に示すように、スライダ１５１の端面１５１ｄ上に、基板絶縁層２２、下部シールド層２３、磁気抵抗効果素子２５、電極２８、２８、読出ギャップ層２４を順次形成し、さらに読出ギャップ層２４上に下部コア層（上部シールド層）２７を形成する。
【００７１】
次に、図７に示すように、読出ギャップ層２４及び下部コア層２７を覆う上部シールド平坦化絶縁層２６を形成する。
【００７２】
次に、図８に示すように、上部シールド平坦化絶縁層２６の上面を研磨して下部コア層２７の上面２７ａを露出させ、さらにこの上面２７ａを研磨して平坦化する。ここでの研磨は、いわゆるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）法等の手段により行うことができる。
上面２７ａの平坦度は、表面粗さＲａとして０．００１μｍ〜０．０１５μｍの範囲とするのが好ましい。
この時点でＭＲ磁気ヘッド２１が完成する。
【００７３】
ここで、下部コア層２７の上面２７ａを研磨して平坦化するのは、後の工程において積層する絶縁層が平坦化され、後述のように異方性エッチングにて磁気ギャップとなる下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とを精度良く形成することが可能になって、磁気記録トラック幅を狭くすることが可能になるからである。
【００７４】
次に、図９，図１０に示すように、上部シールド平坦化絶縁層２６の一部および下部コア層２７を覆う下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とを順次積層する。
下部磁極層４４と、上部磁極層４６とが、上述したように、Ｎｉ−Ｆｅ合金か、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金（ただし、前記組成式においてＸはＭｏ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｂ，Ｉｎの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金か、Ｃｏ−Ｈｆ−Ｎｂ合金か、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＸはＳｉ，Ａｌのうち１種または２種、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｒｅ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｔ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｆｅ−Ｍ−Ｏ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）のうちから選択されて積層される。
【００７５】
このとき、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６をスパッタリング法、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）、ＩＢＤ（Ion Beam Deposition）等にて形成する。
前記下部磁極層４４の厚さ寸法が、０．１μｍ以上で、前記ギャップ層４５の厚さ寸法の０．５倍以上に設定されることが好ましい。例えば、下部磁極層４４の膜厚は、０．１μｍ以上０．５μｍ以下とされ、好ましくは０．２μｍ程度に設定され、ギャップ層４５の膜厚は、０．１μｍ以上０．３μｍ以下とされ、好ましくは０．２μｍ程度に設定され、上部磁極層４６の膜厚は、０．１μｍ以上１．０μｍ以下とされ、好ましくは０．２μｍ程度に設定される。
ここで、マグネトロンを含むＲＦスパッタによりいかなる材料も成膜可能である。金属材料の場合は、ＤＣスパッタ（マグネトロンを含む）が可能である。マグネトロンを用いることにより、１０℃以下での低温スパッタが可能となり、既に形成されている読出ヘッド２１へのスパッタ時における熱によるダメージほとんど与えないことができる。
【００７６】
また、ギャップ層４５は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、ＮｉＭｏ合金、ＮｉＷ合金、ＮｉＰ合金、ＮｉＰｄ合金のうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはこれらの多層膜で形成してもよい。これらの材料は、いずれも非磁性材料であって磁化することがなく薄膜磁気ヘッドのギャップ層を構成するものとして最適である。
また、ギャップ層４５は、無機絶縁材料からなることもできる。この場合、上下磁極層４４，４６間の絶縁、および、上下のコア層２７，４７の間の絶縁状態を向上することができる。
なお、前記ギャップ層は、電気メッキをおこなわない場合に、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、Ｂ4Ｃ ，ＳＩＡＬＯＮ，ＳｉＣのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜で形成してもよい。
電気メッキをおこなうためには、導電性を有することが必要であるが、無機材料の場合ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ等により導電性の有無にかかわらず成膜が可能である。また、膜厚の再現性、分布等の優れる。絶縁材料の場合、実基板での光学式の膜厚測定を用いて非接触測定が可能となることにより、生産管理上の品質保障を容易とすることができる。
【００７７】
絶縁層４２は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3 、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜として形成してもよい。さらに、上記の材質以外にも、前記絶縁層４２は、エッチングをおこなわない場合に、Ｂ4Ｃ ，ＳＩＡＬＯＮ，ＳｉＣのうちのいずれか１種を適用することができる。
【００７８】
次に、図１１，図１２に示すように、前記磁極端領域Ｘの前記媒体対向面１５２外側，前記磁極端領域Ｘおよび前記後部領域Ｙに延在するマスク層７０を前記上部磁極層４６に形成する。このマスク層７０にフォトリソグラフィ技術により、磁極端領域Ｘに延在するマスク層本体部７１と、該マスク層本体部７１に連続して前記後部領域Ｙに延在するマスク層連続部７２とに少なくとも区分けされるパターンを形成する。
前記マスク層７０が、パターンの境界においては、磁極端領域Ｘ側にその下側が抉れ込んだ形状とされる凹部７０ａを有するものとされる。この凹部７０ａの形状は、次工程における、異方性エッチングの条件により規定される。
ここで、マスク層７０は、厚さが０．６μｍ〜５．０μｍの範囲とされ、また、媒体対向面１５２位置における前記マスク層７０の幅寸法を、前記媒体対向面１５２における磁気ギャップの幅寸法と略同一寸法で１μｍ以下に設定される。
【００７９】
ここで、マスク層７０は、フォトレジスト層であることが好ましい。
前記フォトレジスト層としては、通常のノボラック系樹脂等のポジ型、ゴム系樹脂等のネガ型フォトレジストのほか、遠紫外線、電子線、Ｘ線、イオン線等により露光可能なフォトレジストであっても良い。
このポジ型フォトレジストとしては、その組成が、ノボラック系樹脂（１），キノンジアジド化合物（２）を含有するものとされることが好ましい。
ノボラック系樹脂（１）およびキノンジアジド化合物（２）の分子構造の一例を示す。
【化１】
0003843194.tif 000002
【化２】
0003843194.tif 000003
【００８０】
マスク層７０のパターンから露出した下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とに対して異方性エッチングを行うことにより、図１３，図１４に示すように、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６との一部を除去して下部コア層２７に到達させ、この下部コア層２７を露出する。ここで、異方性エッチングの手段としては、物理的イオンビームエッチング法（イオンミリング法）を好適に用いることができる。
このエッチングする際のイオンビームの照射角度θは、図１４中鉛直方向に対して、０°≦θ≦４０°の範囲とされることが好ましい。
このように、下部磁極層４４、ギャップ層４５、上部磁極層４６を異方性エッチングにて形成すれば、サイドエッチングが発生することなく、これらの厚さ方向に対する幅方向の寸法精度を向上することが可能になる。
ここで、イオンミリング法においては、Ａｒイオンにより、どのような材料でもエッチングが可能であり、下部磁極層、ギャップ層、上部磁極層が異なる材料からなっていても、同時にエッチングをおこなうことが可能である。また、イオンミリング法は、異方性に優れることから任意の角度設定が可能となる。
【００８１】
このとき、図１４に示すように、マスク層７０に凹部７０ａが設けられることにより、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とが磁気ギャップの幅になるようにエッチングされ、その結果、前記媒体対向面１５２において、図４に示すように、前記ギャップ層４５に接する前記下部磁極層４４の幅方向長さＬｕと、前記ギャップ層４５に接する前記上部磁極層４６の幅方向長さＬｄとの差２ΔＬを、前記ギャップ層４５の厚さＧＬと等しいかそれ以下の寸法に設定することができる。
【００８２】
さらに、図１５に示すように、前記上部磁極層４６上に前記マスク層７０が付着した状態で、スパッタリング法により絶縁層４２を形成する。ここで、異方性スパッタ、ＩＢＳ（Ion Beam Spatter；イオンビームスパッタ）、ＩＢＤ（Ion Beam Deposition）、ロングスロースパッタ、コリメートスパッタ等を適用することが好ましい。
このとき、マスク層７０の存在により、該マスク層７０の上部に付着層４２Ａが付着するとともに、絶縁層４２には、マスク層７０の凹部７０ａが存在するために、絶縁層４２上面とマスク層７０の接続する付近に側壁傾斜面６２，６２を形成することができる。
【００８３】
その後、アセトン，ＮＭＰ（Ｎメチル２ピロリドン）等によりマスク層７０を剥離して、同時にマスク層７０に付着していた付着層４２Ａを除去する。
すると、磁気記録トラック幅の下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とが存在するために、マスク層７０のマスク層本体部７１とマスク層連続部７２との存在により、絶縁層４２には、図１６ないし図１９に示すように、溝本体部５１と溝延長部９１とを有する溝４３が形成され、また、絶縁層４２には、マスク層７０の凹部７０ａが存在するために、絶縁層４２上面とマスク層７０の接続する付近に側壁傾斜面６２，６２を有する傾斜部６１を形成することができる。
【００８４】
次に、図２０，図２１に示すように、上部磁極層４６に上マスク層８１を形成する。この上マスク層８１は、フォトリソグラフィ技術により溝４３の磁極端領域Ｘを覆うように形成するが、ギャップデプスとなる磁極端領域Ｘと後部領域Ｙとの境界においては、磁極端領域Ｘ側にその下側が抉れ込んだ形状とされる凹部８１ａを有するものとされる。この凹部８１ａの形状は、次工程における、異方性エッチングの条件により規定される。
ここで、上マスク層８１は、厚さが０．６μｍ〜５．０μｍの範囲とされ、フォトレジスト層であることが好ましい。
フォトレジスト層としては、通常のポジ型、ネガ型フォトレジストの他、遠紫外線、電子線、Ｘ線、イオン線等により露光可能なフォトレジストであっても良い。
【００８５】
そして、図２２に示すように、物理的イオンビームエッチング法（イオンミリング法）により、上部磁極層４６の後部領域Ｙをエッチングすることにより、後部領域Ｙの上部磁極層４６を除去し、ギャップデプスＧｄを形成する。ここで、上マスク層８１には、その下側に凹部８１ａが設けられているため、磁極端領域Ｘと後部領域Ｙとの境界部分が下部コア層２７上面に対して略垂直にエッチングされて、磁極端領域Ｘの上部磁極層４６端部に媒体対向面１５２に略平行なギャップデプスＧｄを形成することができる。
このエッチングする際のイオンビームの照射角度θは、図２１中鉛直方向に対して、０°≦θ≦４０°の範囲とされることが好ましい。
【００８６】
次に、図２３に示すように、上マスク層８１の形成された状態で、スパッタリング法により後部絶縁層８０を形成する。ここで、異方性スパッタか、または、イオンビームスパッタが好ましい。
このとき、上マスク層８１の存在により、該上マスク層８１の上部に付着層８２が付着するとともに、上マスク層８１の境界部分においては、図２３に示すように、後部絶縁層８０の境界部分にアペックス面８０ａとなる傾斜を形成することができる。
【００８７】
その後、図２４に示すように、アセトン，ＮＭＰ（Ｎメチル２ピロリドン）等により上マスク層８１を剥離して、同時に上マスク層８１に付着していた付着層８２を除去する。
次に、図２４，図２５に示すように、後部絶縁層８０上にコイル絶縁層４８を積層する。コイル絶縁層４８は、その磁極端領域Ｘ側の上面が、磁極端傾斜面６３に向けて傾斜する傾斜面４８ａを有するものとされる。この傾斜面４８ａは、後部絶縁層８０のアペックス面８０ａに追従して、その傾斜角度が設定される。
なお、コイル絶縁層４８を形成しないことも可能である。
【００８８】
次に、図２５に示すように、コイル４９をコイル絶縁層４８上に形成し、このコイル４９を埋める上部絶縁層５０を積層する。
次に図２６に示すように、上部磁極層４６，後部絶縁層８０のアペックス面８０ａ，コイル絶縁層４８の傾斜面４８ａ，および上部絶縁層５０を覆う上部コア層４７を形成する。
上部コア層４７は、図２７に示すように、上部磁極層４６を完全に覆うように形成することが好ましい。
次いで、媒体対向面１５２から切断する切断加工、および該媒体対向面１５２を研磨加工して、本発明に係る薄膜磁気ヘッド４１が製造される。
【００８９】
上述の薄膜磁気ヘッド４１は、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６と後部絶縁層８０とが積層されて磁気記録トラックが形成されて、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とがこれら媒体対向面１５２から露出しているので、媒体対向面１５２において磁気記録他ラック幅を上部磁極層４６の幅と一致させることにより磁気ギャップ幅を狭くすることができ、また、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することができる。
また、磁気ギャップのギャップデプスが媒体対向面１５２から上部磁極層４６の後部領域Ｙ側端部までの距離にて規定されており、磁気ギャップを構成する上部磁極層４６の端部が、溝４３を形成した後に、上マスク層８１によるエッチングにより位置設定および形状設定できるため、ばらつきのある可能性がある溝４３の端面５３によって規定されることが防止され、ギャップデプスの設定がばらつくことがない。
【００９０】
上述の薄膜磁気ヘッド４１は、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とを積層して、マスク層７０によりエッチングを行うために、下部磁極層４４および上部磁極層４６の材質の選択の幅を広げることができる。例えば、下部磁極層４４および上部磁極層４６が、Ｎｉ−Ｆｅ合金か、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金（ただし、前記組成式においてＸはＭｏ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｂ，Ｉｎの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金か、Ｃｏ−Ｈｆ−Ｎｂ合金か、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＸはＳｉ，Ａｌのうち１種または２種、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｒｅ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｔ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｆｅ−Ｍ−Ｏ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択することができ、それぞれの合金を選択することにおいて、次のような効果を得ることができる。
【００９１】
Ｎｉ−Ｆｅ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、上記Ｎｉ−Ｆｅ合金よりも、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高周波記録特性を向上することができる。
Ｃｏ−Ｆｅ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、上記Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金よりも、飽和磁束密度および、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高記録密度化、高周波記録特性向上を可能することができる。
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、上記Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金、Ｃｏ−Ｆｅ合金よりも、飽和磁束密度および、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高記録密度化、高周波記録特性向上を可能することができる。
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金より比抵抗が大きいために、渦電流損失の低減に顕著な効果を現し、その効果は、特に高周波記録を行う際に有効となり、また、上記Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金と同等の飽和磁束密度を有することが可能であり、高記録密度化を可能することができる。
さらに、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、成膜後の合金においては、一軸結晶磁気異方性がないために、良好な磁気的短絡を得ることができる。
Ｃｏ−Ｈｆ−Ｎｂ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、成膜後の合金においては、結晶磁気異方性がないために、良好な軟磁気特性を得ることができる。
Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、Ｍの炭化物の析出により、Ｆｅ基合金の結晶粒が微細化することにより、結晶磁気異方性が極めて小さく、前述の材料よりも飽和磁束密度が大きく、低保磁力であるため、良好な軟磁気特性を得ることができ、高記録密度化に最適である。また、前記Ｍの炭化物の析出により、前述の材料よりも耐熱性を向上することができる。
Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、上記Ｘを含有しているため、比抵抗を１２０Ωｃｍ以上と前記Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金に比べて増大することができて、過電流損失が小さく、高周波記録特性が良好であるとともに、上記Ｘを含有しているため、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金よりも耐食性、耐酸化性を高くすることができる。
Ｔ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金としては、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、ＳｉとＡｌとを両方含んでいるため、Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金よりも磁歪の絶対値を小さくすることができ、内部応力を小さくできるため、温度変化等に対する耐環境性を向上することができる。
Ｆｅ−Ｍ−Ｏ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、成膜後の合金においては、結晶磁気異方性が極めて小さいために、保磁力が小さく良好な軟磁気特性を得ることができる。また、比抵抗が大きいために、渦電流損失の低減に顕著な効果を現し、その効果は、特に高周波記録を行う際に有効となる。比抵抗が４００〜２×１０5 μΩｃｍと大きいため、渦電流損失の低減に効果を現し、その効果は、特に数１０ＭＨｚ程度の高周波領域において顕著であり、高周波記録を行う際に好適である。
【００９２】
また、マスク層７０のある状態によるスパッタリングにより、絶縁層４２を形成するために、溝本体部５１、溝連続部９０（溝延長部９１）、傾斜部６１を一工程で形成可能となり、作業性を向上するとができるとともに、加工中の薄膜磁気ヘッド周囲の雰囲気制御の容易性を向上し、かつ制御のをより正確性を向上することが可能となる。
【００９３】
また、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、上部磁極層４６が溝本体部５１に積層されて上部コア層４７が傾斜部６１に積層されてこれらが接合されるので、上部コア層４７の上部磁極層４６側にテーパ部４７ａが形成され、このテーパ部４７ａの存在により、上部コア層４７と上部磁極層４６との間での磁束の流れが円滑になって、上部コア層４７と上部磁極層４６との接続部分にて、余計な部分に磁束が漏れるのを防ぐことができる。
同様に、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、後部絶縁層８０およびコイル絶縁層４８にアペックス面８０ａおよび傾斜面４８ａが形成されているので、このアペックス面８０ａ，傾斜面４８ａの存在により、上部コア層４７と上部磁極層４６との間での磁束の流れが円滑になって、上部コア層４７と上部磁極層４６との接続部分にて余計な部分に磁束が漏れることがない。
また、マスク層７０の幅が１μｍ以下とされ、凹部７０ａが設けられるので、磁気ギャップ幅を１μｍ以下とすることができる。
さらに、マスク層７０および上マスク層８１を剥離する際に、いわゆるリフトオフレジストとして、このマスク層７０上マスク層８１に付着していた付着層４２Ａ，８２を同時に除去するため、作業工程の簡略化、および、薄膜磁気ヘッドの加工雰囲気の制御容易性を向上することができる。
【００９４】
以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法の第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図２８は本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す薄膜磁気ヘッドの斜視図、図２９ないし３０は同側面図、図３１は、同平面図である。
なお、これらの図において、前述した図１ないし図２７に示す第１実施形態における構成要素と略同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９５】
本実施形態においては、溝４３は、図２８ないし図３１に示すように、溝本体部５１と、この溝本体部５１に連続して後部領域Ｙに延在して下部コア層２７に隣接する溝連続部９０とからなるものである。図２８では、下部磁極層４４，ギャップ層４５，上部磁極層４６は省略してある。これら溝本体部５１および溝連続部９０には、その上部コア層４７側に傾斜部６１が設けられる。
この溝４３を形成するために、図１１，図１３に示した第１実施形態に対応するマスク層７０のパターンを、図３１に示す、後部領域Ｙの溝連続部９０を有する溝４３に対応するパターンに変更することが必要である。
溝連続部９０は、図２８，図３１に示すように、溝本体部５１の前記後部領域Ｙ側に接続され該後部領域Ｙ側に向けて前記上部コア層４７幅方向に寸法の拡大する溝拡大部９２を有する。
溝本体部５１には、下部コア層２７上に立設されて媒体対向面１５２に到達する略平行状態の２つの本体側壁面５２，５２と、該本体側壁面５２，５２に連続してその間隔が拡大する拡大側壁面５２Ａ，５２Ａが設けられてなり、溝拡大部９２には、この拡大側壁面５２Ａ，５２Ａが設けられてなる。
【００９６】
また、傾斜部６１には、本体側壁面５２に接続されて溝本体部５１および溝拡大部９２の幅方向の外側に向けて傾斜する２つの側壁傾斜面６２，６２が設けられてなる。
下部磁極層４４およびギャップ層４５は、溝本体部５１および溝拡大部９２に位置して積層されコイル４９の下方位置まで連続しており、下部磁極層４４が下部コア層２７に接続されている。
また、上部磁極層４６は、溝本体部５１および磁極端領域Ｘの傾斜部６１に亘って積層されて上部コア層４７と接続されており、この上部磁極層４６の後部領域Ｙ側の端部によりギャップデプスが規定されている。
【００９７】
後部絶縁層８０およびコイル絶縁層４８は、図２９，図３０に示すように、ギャップ層４５上の後部領域Ｙ側の溝拡大部９２に位置して積層されており、後部絶縁層８０は、媒体対向面１５２から後部領域Ｙ側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面８０ａを備えてなり、コイル絶縁層４８は、前記アペックス面８０ａに向けて傾斜する傾斜面４８ａを備えてなる。
また、絶縁層４２、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６は、媒体対向面１５２に露出している。
このように構成することにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅が、媒体対向面１５２における上部磁極層４６の幅と一致するので磁気記録トラック幅を狭くすることが可能になり、また、磁気ギャップが媒体対向面１５２に露出するので、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することが可能となる。
また、第１実施形態に比べて上部磁極層４６と上部コア層４７との接続面積が大きくするとともに、磁気ギャップのギャップデプスが媒体対向面１５２から後部絶縁層８０の端部までの距離にて規定されており、磁気ギャップを構成する上部磁極層４６の端部が、位置形状にばらつきのある可能性がある溝４３の端面５３によって規定されていないため、ギャップデプスの設定がばらつくことがない。
【００９８】
また、本実施形態の薄膜磁気ヘッドにおいては、図３５に示すように、形成された溝４３が、符号Ｚで示す磁極端領域Ｘの媒体対向面１５２外側，媒体対向面１５２から後部領域Ｙに向けて前記磁極端領域Ｘおよび前記後部領域Ｙの一部に延在するとともに、溝４３の底面に下部コア層２７の上面２７ａが露出するように形成される。この溝本体部５１の幅は、１μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下とされ、溝拡大部９２は後部領域Ｙに向けてその幅寸法が拡大する様に設定される。
【００９９】
上述の薄膜磁気ヘッド４１は、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とがこれら媒体対向面１５２から露出しているので、媒体対向面１５２において磁気ギャップ幅が上部磁極層４６の幅と一致することにより磁気ギャップ幅を狭くすることができ、また、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することができる。
また、磁気ギャップのギャップデプスが媒体対向面１５２から上部磁極層４６の後部領域Ｙ側端部までの距離にて規定されており、磁気ギャップを構成する上部磁極層４６の端部が、溝４３を形成した後に、上マスク層８１によるエッチングの位置形状によって再度設定できるため、ばらつきのある可能性がある溝４３の端面５３によって規定されず、ギャップデプスの設定がばらつくことがない。
【０１００】
また、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、上部磁極層４６が溝本体部５１位置に積層され、上部コア層４７が傾斜部６１位置に積層されて、これらが接合されるので、上部コア層４７の上部磁極層４６側にテーパ部４７ａが形成され、このテーパ部４７ａの存在により、上部コア層４７と上部磁極層４６との間での磁束の流れが円滑になって、上部コア層４７と上部磁極層４６との接続部分にて、余計な部分に磁束が漏れるのを防ぐことができる。
同様に、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、後部絶縁層８０およびコイル絶縁層４８にアペックス面８０ａおよび傾斜面４８ａが形成されているので、このアペックス面８０ａ，傾斜面４８ａの存在により、上部コア層４７と上部磁極層４６との間での磁束の流れが円滑になって、上部コア層４７と上部磁極層４６との接続部分にて余計な部分に磁束が漏れることがない。
また、マスク層７０の幅が１μｍ以下とされ、凹部７０ａが設けられるので、磁気ギャップ幅を１μｍ以下とすることができる。
さらに、マスク層７０および上マスク層８１を剥離する際に、いわゆるリフトオフレジストとして、このマスク層７０上マスク層８１に付着していた付着層４２Ａ，８２を同時に除去するため、作業工程の簡略化、および、薄膜磁気ヘッドの加工雰囲気の制御容易性を向上することができる。
【０１０１】
以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法の第３実施形態を、図面に基づいて説明する。
図３２は本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す薄膜磁気ヘッドの側面図、図３３は同斜視図、図３４は同拡大側面図、図３５は同正面図である。
なお、これらの図において、前述した図１ないし図２７に示す第１実施形態における構成要素と略同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０２】
本実施形態において、図１ないし図２７に示す第１実施形態および図２８ないし図３１に示す第２実施形態床となる点は、図２８ないし図３１に示すように、溝４３が、磁極端領域Ｘに延在する溝本体部５１からなり、第１実施形態および第２実施形態における溝本体部５１に連続して後部領域Ｙに延在溝連続部９０を有さない点と、コイル絶縁層４８がない点である。
【０１０３】
溝４３は、図３３ないし図３５に示すように、媒体対向面１５２における開口の寸法と略同一断面寸法で磁気端領域Ｘに延在し下部コア層２７に隣接する溝本体部５１からなるものである。この溝本体部５１には、図３３に示すように、その上部コア層４７側に傾斜部６１が設けられる。
溝本体部５１には、下部コア層２７上に立設されて媒体対向面１５２に到達するとともに上部コア層４７側から下部コア層２７側にむけて間隔の拡大する状態の２つの本体側壁面５２，５２が設けられてなり、これら２つの本体側壁面５２，５２が、後部領域Ｙと磁極端領域Ｘとの境界位置となる溝本体部５１の最奥部に位置し前記媒体対向面１５２に略平行な端面５３により連結されてなる。
【０１０４】
また、傾斜部６１は、本体側壁面５２に接続されて溝本体部５１の幅方向の外側に向けて傾斜する２つの側壁傾斜面６２，６２と、端面５３に接続されて後部領域Ｙ側に傾斜する端傾斜面６３とに少なくとも区画されてなる。この傾斜部６１には、上部コア層４７が積層されて、この上部コア層４７は、側壁傾斜面６２に対応するテーパ部４７ａを有する。
下部磁極層４４およびギャップ層４５は、溝本体部５１に位置して積層されて、下部磁極層４４が下部コア層２７に接続されている。
また、上部磁極層４６は、溝本体部５１に積層されて上部コア層４７と接続されており、この上部磁極層４６の後部領域Ｙ側の端部、つまり、端面５３によりギャップデプスが規定されている。
【０１０５】
後部絶縁層８０は、図３４に示すように、ギャップ層４５上の後部領域Ｙ側の溝延長部９１に位置して積層されており、後部絶縁層８０は、媒体対向面１５２から後部領域Ｙ側に向かってその厚みを増加するよう傾斜したアペックス面８０ａを備えてなり、このアペックス面８０ａは、上記端傾斜面６３に連続した状態に設けられ、この端傾斜面６３が、図５に示した第１実施形態における後部絶縁層８０のアペックス面８０ａのアペックス角βに対応した角度を有するものとされる。
また、絶縁層４２、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６は、媒体対向面１５２に露出している。
【０１０６】
ここで、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６は、図３５に示すように、前記媒体対向面１５２に露出した部分において、前記下部磁極層４４の幅方向長さが、前記上部磁極層４６の幅方向長さよりも大きく設定されてなり、媒体対向面１５２および溝４３の断面形状が略台形に設定される。
また、前記媒体対向面１５２および溝４３の断面形状において、図３５に示すように、前記ギャップ層４５に接する前記下部磁極層４４の幅方向長さと、前記ギャップ層４５に接する前記上部磁極層４６の幅方向長さとの差２ΔＬが、前記ギャップ層４５の厚さＧＬと等しいかそれ以下の寸法に設定されてなる。
さらに、ギャップデプス、つまり、前記上部磁極層４６の前記媒体対向面１５２から後部領域Ｙ側端部への長さが、前記上部磁極端層４６の幅寸法と同一の寸法かそれ以上の寸法に設定されてなる。
【０１０７】
このように構成することにより、媒体対向面１５２における磁気記録トラック幅が上部磁極層４６の幅と略一致するので、上部磁極層４６の溝幅の形成精度を向上させるならば、磁気記録トラック幅を狭くすることが可能になり、また、磁気ギャップが媒体対向面１５２に露出するので、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することが可能となる。
【０１０８】
本発明の薄膜磁気ヘッド４１は、下部コア層２７と下部磁極層４４とにより下部コアが形成され、上部コア層４７と上部磁極層４６とにより上部コアが形成され、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とにより磁気ギャップが形成されて、上部コアと下部コアとの間に磁気ギャップが介在してなるものである。
磁気ギャップを構成する下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とは、溝本体部５１内において、略台形に積層されるので、磁気記録トラック幅は上部磁極層４６の幅により決定される。従って、上部磁極層４６の幅を狭くすることにより、磁気記録トラックの幅を狭くすることが可能になる。
ここで、例えば、図３５に示すように、上部磁極層４６の最頂部の幅Ｌｕが０．４μｍ、上部磁極層４６の厚みＷｕが０．２μｍ、ギャップ層４５の平均の幅ＬＬが０．６μｍ、ギャップ層４５の厚みＧＬが０．２μｍ、下部磁極層４４の下端部の幅Ｌｄが０．８μｍ、下部磁極層４４の厚みＷｄが０．２μｍとして設定することにより、磁気ギャップ幅を１μｍ以下とすることが可能になる。
【０１０９】
また、本実施形態の薄膜磁気ヘッド４１においては、磁気ギャップのギャップデプスが媒体対向面１５２から絶縁層４２の先端部までの距離にて規定されているので、ギャップデプスの設定がばらつくことがない。
【０１１０】
また、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、図３３ないし図３５に示すように、上部磁極層４６が溝本体部５１に積層されるとともに、上部コア層４７が傾斜部６１に積層されることにより、この上部コア層４７に側壁傾斜面６２に対応するテーパ部４７ａが形成された状態で、上部磁極層４６と上部コア層４７とが接続される。ここで、テーパ部４７ａの存在により、上部コア層４７と上部磁極層４６との間での磁束の流れがテーパ部４７ａに沿って円滑になり、上部コア層４７と上部磁極層４６との接合部分において、周囲の余分な領域に磁束が漏れることがない。
同様に、上述の薄膜磁気ヘッド４１においては、図３４に示すように、傾斜部６１に端傾斜面６３が形成され、後部絶縁層８０にアペックス面８０ａが形成され、この端傾斜面６３とアペックス面８０ａとが連続した状態に設けられてアペックス角βに対応した角度を有するものとされているので、このアペックス面８０ａの存在により、上部コア層４７と上部磁極層４６との境界部分での磁束の流れが円滑になって、上部コア層４７と上部磁極層４６との接合部分にて、周囲の余分な領域に磁束が漏れることがない。
【０１１１】
ここで、側壁傾斜面６２の傾斜角度、つまり、テーパ部４７ａの傾斜角度αは、図４に示すように、前記下部コア層２７の上面に対して１０〜８０度の範囲であることが好ましい。
さらに、絶縁層４２の端傾斜面６３の傾斜角度βが、図３４に示すように、下部コア層２７に対して１０〜８０度の範囲であるとともに、後部絶縁層８０のアペックス面８０ａの傾斜角度が、端傾斜面６３の傾斜角度βに追従して、下部コア層２７に対して１０〜８０度の範囲であることが好ましい。
側壁傾斜面６２の傾斜角度αが１０度未満では、磁気ギャップ側面部分のリアクタンスが小さくなり上部コア層４７における漏れ磁界が上部磁極層４６に発生し、この漏れ磁界により磁気記録媒体に記録がおこなわれてしまうため、本来の磁気記録トラック以外の書き込みが発生するので好ましくなく、この傾斜角度αが８０度を超えると、後述する上部コア層４７形成時におけるフォトレジストパターンニングのアライメント、現像等が困難になるので好ましくない。
また、アペックス面８０ａの傾斜角度βおよび端傾斜面６３の傾斜角度βが１０度未満では、上部コア層４７と下部コア層２７との間のリアクタンスが小さくなり、磁気ギャップ後端部付近で上部コア層４７から上部磁極層４６への漏れ磁界が増大し、記録効率の低下を招くので好ましくなく、８０度を超えると、必然的に上部コア層４７の断面形状を滑らかに形成することができず、上部コア層４７断面形状が部分的に鋭角的になり、この付近の反磁界が大きくなり、そのため、上部コア層４７先端部のリアクタンスが大きくなり、記録効率が落ちるので好ましくない。
【０１１２】
さらに、後部絶縁層８０上には、図３４に示すように、コイル４９が形成され、さらに、後部絶縁層８０とコイル４９を覆う上部絶縁層５０が積層されている。
コイル４９は、後部絶縁層８０にて平面的に螺旋状となるようにパターン化されている。
上部コア層４７は、上部磁極層４６，後部絶縁層８０のアペックス面８０ａ，および上部絶縁層５０を覆っており、上部絶縁層５０を介してコイル４９を覆うようにして形成されている。
後部絶縁層８０が設けられているので、上部コア層４７，コイル４９に対して、下部磁極層４４，下部コア層２７の絶縁を向上するとともに、絶縁層厚みを変化させることによりアペックス面８０ａの傾斜角度の調節が可能となり、そのコントロール、設計自由度を増大することができるという効果を奏する。
【０１１３】
次に、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する。
本実施形態においても、第１実施形態と同様にして、図９，図１０に示す上部シールド平坦化絶縁層２６の一部および下部コア層２７を覆う下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とを順次積層する工程まで同様におこなう。
このとき、下部磁極層４４、ギャップ層４５および上部磁極層４６をスパッタリング法、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）、ＩＢＤ（Ion Beam Deposition）等にて形成する。
【０１１４】
次に、図３６に示すように、符号Ｚで示す前記磁極端領域Ｘの前記媒体対向面１５２外側，前記磁極端領域Ｘのみに延在するマスク層７０を前記上部磁極層４６に形成する。
このマスク層７０は、上述のような溝４３を形成するために、図１１，図１３に示した第１実施形態に対応するパターンとして、図３６に示す磁極端領域Ｘに延在する溝本体部５１のみを有する溝４３に対応するパターンに変更することが必要である。ここでマスク層７０にフォトリソグラフィ技術により、磁極端領域Ｘの部分に延在するマスク層本体部７１となるパターンを形成する。
前記マスク層７０が、図３７に示すように、溝４３の２つの本体側壁面５２，５２に対応するパターンの境界においては、その下側が抉れ込んだ形状とされる凹部７０ａを有するものとされるとともに、また、図３８に示すように、磁極端領域Ｘと後部領域Ｙとの境界となる溝４３の端面５３に対応するパターンの境界においては、磁極端領域Ｘ側にその下側が抉れ込んだ形状とされる凹部７０ｂを有するものとされる。これら凹部７０ａ，７０ｂの形状は、次工程における、異方性エッチングの条件により規定される。
ここで、マスク層７０は、厚さが０．６μｍ〜５．０μｍの範囲とされ、また、媒体対向面１５２位置における前記マスク層７０の幅寸法を、前記媒体対向面１５２における磁気ギャップの幅寸法と略同一寸法で１μｍ以下に設定される。
【０１１５】
ここで、マスク層７０は、フォトレジスト層であることが好ましい。
前記フォトレジスト層としては、通常のノボラック系樹脂等のポジ型、ゴム系樹脂等のネガ型フォトレジストのほか、遠紫外線、電子線、Ｘ線、イオン線等により露光可能なフォトレジストであっても良い。
【０１１６】
マスク層７０のパターンから露出した下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とに対して異方性エッチングを行うことにより、図３９，図４０に示すように、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６との一部を除去して下部コア層２７に到達させ、この下部コア層２７を露出する。ここで、異方性エッチングの手段としては、物理的イオンビームエッチング法（イオンミリング法）を好適に用いることができる。
このエッチングする際のイオンビームの照射角度θは、図４０中鉛直方向に対して、０°≦θ≦４０°の範囲とされることが好ましい。
このように、下部磁極層４４、ギャップ層４５、上部磁極層４６を異方性エッチングにて形成すれば、サイドエッチングが発生することなく、これらの厚さ方向に対する幅方向の寸法精度を向上することが可能になる。
ここで、イオンミリング法においては、Ａｒイオンにより、どのような材料でもエッチングが可能であり、下部磁極層、ギャップ層、上部磁極層が異なる材料からなっていても、同時にエッチングをおこなうことが可能である。また、イオンミリング法は、異方性に優れることから任意の角度設定が可能となる。
【０１１７】
このとき、図４０に示すように、マスク層７０に凹部７０ａが設けられることにより、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とが磁気ギャップの幅になるようにエッチングされ、その結果、前記媒体対向面１５２において、図３５に示すように、前記ギャップ層４５に接する前記下部磁極層４４の幅方向長さＬｕと、前記ギャップ層４５に接する前記上部磁極層４６の幅方向長さＬｄとの差２ΔＬを、前記ギャップ層４５の厚さＧＬと等しいかそれ以下の寸法に設定することができる。
【０１１８】
ここで、図４１に示すように、マスク層７０には、その下側に凹部７０ｂが設けられているため、磁極端領域Ｘと後部領域Ｙとの境界部分において、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とが下部コア層２７上面に対して略垂直にエッチングされて、磁極端領域Ｘの上部磁極層４６端部に媒体対向面１５２に略平行なギャップデプスＧｄを形成することができる。
【０１１９】
次に、図４２に示すように、前記上部磁極層４６上に前記マスク層７０が付着した状態で、スパッタリング法により絶縁層４２を形成する。ここで、異方性スパッタ、ＩＢＳ（Ion Beam Spatter；イオンビームスパッタ）、ＩＢＤ（Ion Beam Deposition）、ロングスロースパッタ、コリメートスパッタ等を適用することが好ましい。
このとき、マスク層７０の存在により、該マスク層７０の上部に付着層４２Ａが付着するとともに、絶縁層４２には、図４２に示すように、マスク層７０の凹部７０ａが存在するために、絶縁層４２上面とマスク層７０の接続する付近に側壁傾斜面６２，６２を形成することができ、同時に、図４３に示すように、マスク層７０の凹部７０ｂが存在するために、磁極端領域Ｘと後部領域Ｙとの境界となる付近に端傾斜面６３を形成することができる。
【０１２０】
その後、アセトン，ＮＭＰ（Ｎメチル２ピロリドン）等によりマスク層７０を剥離して、同時にマスク層７０に付着していた付着層４２Ａを除去する。
すると、磁気記録トラック幅の下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とが存在するために、マスク層７０のマスク層本体部７１の存在により、絶縁層４２には、図４４ないし図４６に示すように、溝本体部５１を有する溝４３が形成され、また、絶縁層４２には、マスク層７０の凹部７０ａ，７０ｂが存在するために、側壁傾斜面６２，６２および端傾斜面６３を有する傾斜部６１を形成することができる。
【０１２１】
次に、図４７に示すように、絶縁層４２の後部領域Ｘ上に後部絶縁層８０を積層する。後部絶縁層８０は、その磁極端領域Ｘ側の上面が、磁極端傾斜面６３に向けて傾斜するアペックス面８０ａを有するものとされる。このアペックス面８０ａは、絶縁層４２の端傾斜面６３に追従して、その傾斜角度が設定される。
【０１２２】
次に、図４８に示すように、コイル４９を後部絶縁層８０上に形成し、このコイル４９を埋める上部絶縁層５０を積層する。
次に図４９に示すように、上部磁極層４６，後部絶縁層８０のアペックス面８０ａ，絶縁層４２の端傾斜面６３，および上部絶縁層５０を覆う上部コア層４７を形成する。
上部コア層４７は、図５０に示すように、上部磁極層４６を完全に覆うように形成することが好ましい。
次いで、媒体対向面１５２から切断する切断加工、および該媒体対向面１５２を研磨加工して、本発明に係る薄膜磁気ヘッド４１が製造される。
【０１２３】
上述の薄膜磁気ヘッド４１は、第１実施形態および第２実施形態と同様の効果を奏するとともに、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とがこれら媒体対向面１５２から露出しているので、媒体対向面１５２において磁気ギャップ幅が上部磁極層４６の幅と一致することにより磁気ギャップ幅を狭くすることができ、また、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することができる。
また、磁気ギャップのギャップデプスが媒体対向面１５２から上部磁極層４６の後部領域Ｙ側端部までの距離にて規定されており、磁気ギャップを構成する上部磁極層４６の端部が、溝４３の端面５３によって規定することができる。
また、下部磁極層４４とギャップ層４５と上部磁極層４６とに対して異方性エッチングを行う工程において、同時にギャップデプスＧｄを設定することができるため、上部磁極層４６を別にエッチングする工程を必要とせず、製造工程を減少することができ、作業効率を向上することができるとともに、薄膜磁気ヘッドの製造コストを削減することが可能となる。
【０１２４】
【発明の効果】
本発明の薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、以下の効果を奏する。
【０１２５】
下部磁極層とギャップ層と上部磁極層と後部絶縁層とが積層されて磁気ギャップが形成されて、下部磁極層とギャップ層と上部磁極層とがこれら媒体対向面から露出しているので、媒体対向面において磁気記録トラック幅を上部磁極層の幅と一致させることにより磁気記録トラック幅を狭くすることができる。
また、磁気ギャップのギャップデプスが媒体対向面から上部磁極層の後部領域側端部までの距離にて規定されており、磁気ギャップを構成する上部磁極層の端部が、溝を形成した後に、上マスク層によるエッチングにより位置設定および形状設定できるため、ばらつきのある可能性がある溝の端面によって規定されることが防止され、ギャップデプスの設定がばらつくことがない。
【０１２６】
また、上部磁極層が溝本体部に積層されて上部コア層が傾斜部に積層されてこれらが接合されるので、上部コア層の上部磁極層側にテーパ部が形成され、このテーパ部の存在により、上部コア層と上部磁極層との間での磁束の流れが円滑になって、上部コア層と上部磁極層との接続部分にて、余計な部分に磁束が漏れるのを防ぐことができる。
同様に、上述の薄膜磁気ヘッドにおいては、後部絶縁層およびコイル絶縁層にアペックス面および傾斜面が形成されているので、このアペックス面，傾斜面の存在により、上部コア層と上部磁極層との間での磁束の流れが円滑になって、上部コア層と上部磁極層との接続部分にて余計な部分に磁束が漏れることがない。前記絶縁層、前記下部磁極層、前記ギャップ層および前記上部磁極層が前記媒体対向面に露出しているので、媒体対向面における磁気記録トラック幅が前記溝の幅と一致して磁気記録トラック幅を狭くすることができ、また、磁気ギャップから生じる漏れ磁界によって磁気記録媒体に対して効率よく磁気記録することができる。
また、マスク層の幅が１μｍ以下とされ、凹部が設けられるので、磁気ギャップ幅を１μｍ以下とすることができる。
【０１２７】
前記下部磁極層および前記ギャップ層が前記溝本体部に位置して積層され、前記上部磁極層が前記溝本体部に積層されており、上部磁極層の上部コア層側にテーパ部が形成され、このテーパ部の存在により、前記上部コア層と前記上部磁極層との間での磁界の流れが円滑になって、磁界が前記上部コア層と前記上部磁極層との接続部分にて漏れるのを防止できるとともに、後部絶縁層およびコイル絶縁層にアペックス面および傾斜面が形成されているので、このアペックス面，傾斜面の存在により、上部コア層と上部磁極層との間での磁界の流れが円滑になって、磁界が上部コア層と上部磁極層との接続部分にて磁界が漏れることがない。。
【０１２８】
前記絶縁層は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜で形成してもよい。また、前記絶縁層は、エッチングをおこなわない場合に、Ｂ4Ｃ ，ＳＩＡＬＯＮ，ＳｉＣのうちのいずれか１種を適用することができる。  前記ギャップ層を、無機絶縁材料により形成することができ、前記ギャップ層は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、Ｂ4Ｃ ，ＳＩＡＬＯＮ，ＳｉＣのうちのいずれか１種からなることが好ましく、単層膜またはそれらの多層膜で形成してもよい。これにより、成膜手法として電気メッキよりも再現性、分布に優れているスパッタ、イオンビームスパッタにより成膜が可能となる。
また、スパッタではＲＦスパッタをもちいることにより、金属および絶縁材料に対して成膜可能とでき、また、イオンビームもこの金属、絶縁体に対して成膜可能とできる。また、絶縁材料の場合、実基板において光学式の非接触膜厚測定を用いることができ、これにより、生産管理上の品質管理、品質保障を容易とすることができる。
【０１２９】
磁気抵抗効果素子を備えたＭＲ磁気ヘッドと、先に記載の薄膜磁気ヘッドとが積層されてなるので、特にコンピュータ等の磁気記録装置にこの複合型薄膜磁気ヘッドが用いられた場合に、高い記録密度と大きな記憶容量を有する磁気記録装置を提供することができる。
【０１３０】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、前記下部コア層の上面を研磨して平坦化し、前記下部コア層に下部磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層とを積層して、前記下部コア層と前記下部磁極層とを接続し、これら下部磁極層と前記ギャップ層と上部磁極層との一部を除去するとともに、この除去部分の前記下部コア層に絶縁層を積層し、前記上部磁極層に前記媒体対向と略平行なギャップデプスを形成し、前記ギャップ層上の前記後部領域に後部絶縁層を形成し、前記後部領域にコイルを形成し、前記磁極端領域にて前記上部磁極層と接合するとともに前記後部領域にて前記コイルの一部を覆う前記上部コアを形成するので、前記上部磁極層により磁気ギャップが形成され、磁気記録トラックの幅がマスク層の幅により決定され、マスク層の幅は１μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下とすることが可能なので、磁気記録トラック幅を従来の薄膜磁気ヘッドの磁気ギャップ幅よりも狭くすることができ、また上マスク層により媒体対向面から後部絶縁層までの距離を規定することでギャップデプスを規制するのでギャプデプスのばらつきをなくすことができ、また下部コア層を研磨して平坦化するので、後の工程において積層する絶縁層が平坦化されて、異方性エッチングにて溝を精度良く形成することが可能になり、磁気記録トラック幅を狭くすることができる。
【０１３１】
さらに、マスク層および上マスク層を剥離する際に、いわゆるリフトオフ法として、このマスク層，上マスク層に付着していた付着層を同時に除去するため、作業工程の簡略化、および、薄膜磁気ヘッドの加工雰囲気の制御容易性を向上することができる。
また、マスク層のある状態によるスパッタリングにより、絶縁層を形成するために、溝本体部、溝連続部（溝延長部、溝拡大部）、傾斜部を一工程で形成可能となり、作業性を向上するとができるとともに、加工中の薄膜磁気ヘッド周囲の雰囲気制御の容易性を向上し、かつ雰囲気制御の正確性をより向上することが可能となる。
【０１３２】
また、前記下部磁極増、ギャップ層、上部磁極層に異方性エッチングを施し、イオンミーリングにより絶縁層を形成することにより、前記溝を形成するので、サイドエッチングが発生することなく、溝の深さ方向に対する溝幅の寸法精度を向上することができる。
【０１３３】
また、下部磁極層とギャップ層と上部磁極層とを積層して、マスク層によりエッチングを行うために、下部磁極層および上部磁極層の材質の選択の幅を広げることができる。例えば、下部磁極層および上部磁極層が、Ｎｉ−Ｆｅ合金か、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金か、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金（ただし、前記組成式においてＸはＭｏ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｂ，Ｉｎの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金か、Ｃｏ−Ｈｆ−Ｎｂ合金か、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＸはＳｉ，Ａｌのうち１種または２種、ＭはＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｒｅ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｔ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金（ただし、前記組成式において、ＴはＦｅ，Ｃｏのうち１種または２種、ＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａの中から選択される１種または２種以上、ＺはＣ，Ｎのうち１種または２種、ＱはＣｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕの中から選択される１種または２種以上を示す）か、Ｆｅ−Ｍ−Ｏ合金（ただし、前記組成式においてＭはＨｆ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの中から選択することができ、それぞれの合金を選択することにおいて、次のような効果を得ることができる。
【０１３４】
Ｎｉ−Ｆｅ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。
また、この軟磁性合金の材料は、上記Ｎｉ−Ｆｅ合金よりも、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高周波記録特性を向上することができる。
Ｃｏ−Ｆｅ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、上記Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金よりも、飽和磁束密度および、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高記録密度化、高周波記録特性向上を可能することができる。
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、上記Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金、Ｃｏ−Ｆｅ合金よりも、飽和磁束密度および、比抵抗を増大でき、渦電流損失を低減し、高記録密度化、高周波記録特性向上を可能することができる。
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｘ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金より比抵抗が大きいために、渦電流損失の低減に顕著な効果を現し、その効果は、特に高周波記録を行う際に有効となるとともに、また、上記Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金と同等の飽和磁束密度を有することが可能であり、高記録密度化を可能することができる。
さらに、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、成膜後の合金においては、結晶磁気異方性がないために、良好な軟磁気特性を得ることができる。
Ｃｏ−Ｈｆ−Ｎｂ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、成膜後の合金においては、結晶磁気異方性がないために、良好な軟磁気特性を得ることができる。
Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、Ｍの炭化物の析出により、Ｆｅ基合金の結晶粒が微細化することにより、結晶磁気異方性が極めて小さく、前述の材料よりも飽和磁束密度が大きく、低保磁力であるため、良好な軟磁気特性を得ることができ、高記録密度化に最適である。また、前記Ｍの炭化物の析出により、前述の材料よりも耐熱性を向上することができる。
Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、上記Ｘを含有しているため、比抵抗を１２０Ωｃｍ以上と前記Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金に比べて増大することができて、過電流損失が小さく、高周波記録特性が良好である。また、上記Ｘを含有しているため、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ合金よりも耐食性、耐酸化性を高くすることができる。
Ｔ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金としては、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適であり、また、ＳｉとＡｌとを両方含んでいるため、Ｔ−Ｘ−Ｍ−Ｚ−Ｑ合金よりも磁歪の絶対値を小さくすることができ、内部応力を小さくできるため、温度変化等に対する耐環境性を向上することができる。
Ｆｅ−Ｍ−Ｏ合金は、軟磁気特性に優れた磁性材料であって薄膜磁気ヘッドのコアを構成するものとして最適である。また、成膜後の合金においては、結晶磁気異方性が極めて小さいために、保磁力が小さく、良好な軟磁気特性を得ることができる。また、比抵抗が大きいために、渦電流損失の低減に顕著な効果を現し、その効果は、特に高周波記録を行う際に有効となる。比抵抗が４００〜２×１０5 μΩｃｍと大きいため、渦電流損失の低減に効果を現し、その効果は、特に数１０ＭＨｚ程度の高周波領域において顕著であり、高周波記録を行う際に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態における複合型薄膜磁気ヘッドを示す正面図である。
【図２】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドを示す側断面図である。
【図３】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの溝および磁極端領域の要部を示す斜視図である。
【図４】  本発明の第１実施形態における複合型薄膜磁気ヘッドの磁極端領域の要部を示す正面図である。
【図５】  本発明の第１実施形態における複合型薄膜磁気ヘッドの磁極端領域の要部を示す側断面図である。
【図６】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図７】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図８】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、複合型薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図９】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図１０】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図１１】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１２】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正断面図である。
【図１３】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１４】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図１５】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正断面図である。
【図１６】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図１７】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正断面図である。
【図１８】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図１９】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図２０】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図２１】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図２２】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図２３】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図２４】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図２５】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図２６】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図２７】  本発明の第１実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正面図である。
【図２８】  本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドの溝を示す斜視図である。
【図２９】  本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドを示す側断面図である。
【図３０】  本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドの磁極端領域の要部を示す側断面図である。
【図３１】  本発明の第２実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図３２】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドを示す側断面図である。
【図３３】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの溝および磁極端領域の要部を示す斜視図である。
【図３４】  本発明の第３実施形態における複合型薄膜磁気ヘッドの磁極端領域の要部を示す側断面図である。
【図３５】  本発明の第３実施形態における複合型薄膜磁気ヘッドの磁極端領域の要部を示す正面図である。
【図３６】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図３７】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正断面図である。
【図３８】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図３９】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図４０】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正断面図である。
【図４１】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図４２】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正断面図である。
【図４３】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図４４】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【図４５】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正断面図である。
【図４６】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図４７】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図４８】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図４９】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの側断面図である。
【図５０】  本発明の第３実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図であって、薄膜磁気ヘッドの正断面図である。
【図５１】  従来の浮上式磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図５２】  従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す側断面図である。
【図５３】  従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図５４】  従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す側断面図である。
【図５５】  従来の薄膜磁気ヘッドの製造過程における磁極端領域の要部を示す拡斜視図である。
【図５６】  従来の薄膜磁気ヘッドの製造過程における磁極端領域の要部を示す拡斜視図である。
【図５７】  従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す正断面図である。
【図５８】  従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す側断面図である。
【符号の説明】
１…複合型薄膜磁気ヘッド，２７…下部コア層（上部シールド層），４１…薄膜磁気ヘッド，４２…絶縁層，４２Ａ…付着層，４３…溝，４４…下部磁極層，４５…ギャップ層，４６…上部磁極層，４７…上部コア層，４７ａ…テーパ部，４８…コイル絶縁層，４９…コイル，５０…上部絶縁層，５１…溝本体部，５２…本体側壁面，５２Ａ…拡大側壁部，５３…端面，６１…傾斜部，６２…側壁傾斜面，６３…端傾斜面，７０…マスク層，７０ａ…凹部，７１…マスク本体部，７２…マスク延長部，８０…後部絶縁層，８０ａ…アペックス面，８１…上マスク層，８１ａ…凹部，８２…付着層，９０…溝連続部，９１…溝延長部，９２…溝拡大部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【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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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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