(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部コア層と、前記下部コア層上に前記下部コア層と別体にあるいは一体に形成された下部磁極層と、少なくとも前記下部磁極層上に形成された非磁性のギャップ層と、記録媒体との対向面で前記ギャップ層上に接合される上部コア層と、前記下部磁極層のハイト方向後方に形成された前記下部コア層及び上部コア層に記録磁界を誘導するコイル層とが設けられてなる薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記下部磁極層には、上面の後端側から下部コア層方向に段差を介してハイト方向後方に突き出す後端部が設けられ、ギャップデプスは、前記対向面から前記下部磁極層の上面の後端までの長さで規制され、
前記下部磁極層の前記下部コア層と接する裾部のトラック幅方向における幅寸法は、トラック幅Ｔｗよりも広く形成されていると共に、ハイト方向に向けて一定の幅寸法で形成されており、
前記下部磁極層と前記下部コア層間には第１の絶縁層が設けられ、前記第１の絶縁層の上面には、前記下部磁極層の上面と連続する平坦化面が形成されるとともに、前記平坦化面よりも後方に前記平坦化面よりも低い位置にコイル形成面が形成されており、
前記コイル形成面上には前記コイル層が形成され、前記コイル層上には第２の絶縁層が形成され、前記第２の絶縁層は、前記第１の絶縁層の平坦化面上から盛り上がって形成されており、
前記上部コア層は、前記記録媒体との対向面でトラック幅で露出する先端領域と、前記先端領域の終端からハイト方向後方に向けてトラック幅方向への幅寸法が広がる後端領域とで構成され、
前記先端領域は、前記下部磁極層の上面及び第１の絶縁層の平坦化面上にギャップ層を介して形成され、前記後端領域は、前記第２の絶縁層上にかけて形成されており、
前記下部磁極層の後端部と前記先端領域間の間隔は、前記下部磁極層の上面と前記先端領域間の間隔よりも大きくなっていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記下部磁極層の高さ寸法は、０．３μｍ以上で２．０μｍ以下で形成される請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記ギャップデプスは、０．３μｍ以上で２．０μｍ以下である請求項１または２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記下部磁極層は、下部コア層よりも飽和磁束密度が高い請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
前記下部磁極層は２層以上の磁性層が積み重ねられて成り、前記ギャップ層に近い前記磁性層ほど高い飽和磁束密度で形成される請求項４記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記上部コア層は、少なくとも前記先端領域で２層以上の磁性層が積み重ねられて成り、前記ギャップ層に近い磁性層ほど高い飽和磁束密度で形成される請求項１ないし５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
記録媒体との対向面において前記ギャップ層はトラック幅で形成され、前記下部磁極層は前記ギャップ層と接する部分において、前記トラック幅と同じ幅寸法で形成される請求項１ないし６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記上部コア層の先端領域のトラック幅方向への幅寸法は、前記記録媒体との対向面から前記終端までトラック幅Ｔｗで形成され、あるいは前記幅寸法は、前記記録媒体との対向面から前記終端に向けてトラック幅Ｔｗより広がって形成される請求項１ないし７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
（ａ）下部コア層の上に、記録媒体との対向面からハイト方向に所定の長さ寸法で且つ下部コア層と接する裾部のトラック幅方向における幅寸法がトラック幅Ｔｗよりも広くハイト方向に向けて一定の幅寸法で形成された下部磁極層を形成する工程と、
（ｂ）  前記下部磁極層の後端側を一部除去して、前記下部磁極層の上面の後端側から下部コア層に向けて段差を介してハイト方向後方に突き出す後端部を形成する工程と、
（ｃ）前記下部磁極層上から下部コア層上にかけて第１の絶縁層を形成した後、前記下部磁極層と前記第１の絶縁層との上面を同一平面にする工程と、
（ｄ）  前記下部磁極層よりもハイト方向後方における前記第１の絶縁層上を削ってコイル形成面を形成する工程と、
（ｅ）前記下部磁極層上から前記第１の絶縁層上にかけて非磁性のギャップ層を形成する工程と、
（ｆ）前記コイル形成面上にコイル層を形成し、前記第１の絶縁層の上面よりも盛り上がる第２の絶縁層で前記コイル層上を覆う工程、
（ｇ）前記ギャップ層上から前記第２の絶縁層上にかけて上部コア層を形成する際に、前記下部磁極層の上面及び前記下部磁極層の上面と連続して形成された第１の絶縁層の平坦化面上には、記録媒体との対向面でトラック幅で露出する幅細の先端領域を形成し、さらに前記第２の絶縁層上には前記先端領域の終端からハイト方向後方に向けてトラック幅方向への幅寸法が広がる後端領域を形成する工程と、
を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コア層間にコイル層が形成された薄膜磁気ヘッドに係わり、特に記録電流を大きくしても、磁気飽和を適切に抑え、電気特性を従来よりも向上させることが可能な薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２４は、従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図である。
この薄膜磁気ヘッドは、ハードディスクなどの記録媒体に対向する浮上式磁気ヘッドのスライダのトレーリング側端面に設けられており、記録用のインダクティブヘッドである。
【０００３】
符号１は、例えばＮｉＦｅ合金などの磁性材料で形成された下部コア層である。図２４に示すように前記下部コア層１上にはＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの非磁性材料で形成されたギャップ層４が形成されている。
【０００４】
図２４に示すように、前記ギャップ層４上には、有機絶縁材料で形成された絶縁層６ｂを介してコイル層５が螺旋状に巻回形成されている。また前記コイル層５上は有機絶縁材料で形成された絶縁層６ｃで覆われている。
【０００５】
さらに前記絶縁層６ｃ上には、記録媒体との対向面側のギャップ層４上にかけて磁性材料製の上部コア層８が例えばフレームメッキ法により形成されている。
【０００６】
前記上部コア層８の先端領域８ａは、トラック幅方向への幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されており、また基端部８ｃが、下部コア層１上に直接接続されている。
【０００７】
しかしながら図２４に示す従来の薄膜磁気ヘッドであると挟トラック化に対応することが困難で、またオーバーライト特性を向上させることができなかった。ここでオーバーライト（ＯＷ）とは重ね書きのことであり、ＯＷ特性は、まず低周波で記録をし、さらに高周波で重ね書きをし、その状態で低周波での記録信号の残留出力が、高周波で重ね書きする前の前記低周波での記録信号の出力からどれほど低下したかで評価する。
【０００８】
そこで図２４に示す従来の薄膜磁気ヘッドを改良したものが図２５である。図２５では薄膜磁気ヘッドを縦断面図で示している。
【０００９】
図２５に示すように前記下部コア層１上には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）へ長さＬ１で隆起した下部磁極層２が形成されている。図２５に示すように前記下部磁極層２の後端面２ａは、下部コア層１上から垂直な方向（図示Ｚ方向）に隆起している。そして図２５に示す薄膜磁気ヘッドでは前記下部磁極層２の長さ寸法Ｌ１によってギャップデプスが規制されている。
【００１０】
前記下部磁極層２の後端面２ａからはハイト方向後方に第１の絶縁層３が形成されている。前記第１の絶縁層３は、例えばＡｌ2Ｏ3（アルミナ）やＳｉＯ2などの非磁性材料で形成されている。
【００１１】
前記第１の絶縁層３の上面は、前記下部磁極層２の後端面２ａからハイト方向後方にかけて前記下部磁極層２の上面と同一平面となる平坦化面３ｂを有して形成され、さらに前記平坦化面３ｂよりもハイト方向後方には、凹部形状のコイル形成面３ａが形成されている。
【００１２】
そして前記コイル形成面３ａ上にはコイル層５が螺旋状にパターン形成され、前記コイル層５上は有機絶縁材料で形成された第２の絶縁層６によって覆われている。さらに前記ギャップ層４上から前記第２の絶縁層６上にかけて上部コア層８がフレームメッキ法などによりパターン形成されている。
【００１３】
図２６に示すように、前記上部コア層８は先端領域８ａが記録媒体との対向面から終端８ｅの点線位置（仮想線）までトラック幅Ｔｗの幅細で形成され、前記先端領域８ａの終端８ｅからハイト方向後方に延びる後端領域８ｂは、トラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法が前記トラック幅Ｔｗから漸次的に広がって形成されている。
【００１４】
上記したように、下部磁極層２の後端面２ａよりもハイト方向後方に形成される第１の絶縁層３には、前記下部磁極層２の上面と同一平面となる平坦化面３ｂが形成されているから、前記先端領域８ａが形成されるべき面は平坦化されており、したがって前記先端領域８ａは、トラック幅Ｔｗで高精度にパターン形成しやすくなっている。
【００１５】
なお前記先端領域８ａは記録媒体との対向面で露出している。さらに前記上部コア層８の基端部８ｃでは、下部コア層１上に磁性材料で形成された持上げ層９を介して磁気的に接続している。これにより上部コア層８から下部コア層１、及び下部磁極層２を経る磁気回路が形成される。
【００１６】
書込み用のインダクティブヘッドでは、コイル層５に記録電流が与えられると、下部コア層１及び上部コア層８に記録磁界が誘導され、下部コア層１と磁気的に接続する下部磁極層２と上部コア層８の先端領域８ａとの磁気ギャップ部分からの洩れ磁界により、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信号が記録される。
【００１７】
図２５に示す従来の薄膜磁気ヘッドの構造では、図２４に示す薄膜磁気ヘッドに比べて狭トラック化に対応可能で、しかもオーバーライト特性を向上させることができる。
【００１８】
上記したように、上部コア層８の先端領域８ａが形成されるべき面は、平坦化されているため、前記先端領域８ａをレジストを用いて露光現像によりパターン形成するときに、乱反射等の悪影響が起り難く、したがって前記先端領域８ａをトラック幅Ｔｗで形成しやすく、今後の高記録密度化における狭トラック化に対応できる薄膜磁気ヘッドの製造が可能である。
【００１９】
また図２５に示す薄膜磁気ヘッドの構造であると、上部コア層８の先端領域８ａ内に流れる磁束は、前記先端領域８ａの下面やトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面から洩れ難く、したがって前記先端領域８ａでの磁束密度が高くなって、オーバーライト特性を向上させることが可能である。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
このように図２５に示す薄膜磁気ヘッドでは、狭トラック化に対応可能で、オーバーライト特性を向上させることができるが、図２５に示す薄膜磁気ヘッドにおいても次のような改善が求められていた。
【００２１】
すなわち今後の高記録密度化に伴い記録電流が大きくなると、トラック幅Ｔｗで形成された上部コア層８の先端領域８ａでは、特に記録媒体との対向面における前記下部磁極層２に近い部分での磁束密度が局部的に高くなって磁気飽和に達しやすく、これにより実際に薄膜磁気ヘッドにより書き込みを行ったときの磁化曲線上での磁化反転幅が広がり、前記磁化反転幅が広がるとＮＬＴＳ特性やＰＷ５０特性は悪化してまう。
【００２２】
ここでＮＬＴＳ特性とは、上部コア層８と下部磁極層２間の磁気ギャップで発生する漏れ磁界が、記録媒体に直前に記録された磁気記録信号からヘッド側へ向けて発せられる漏れ磁界の影響を受け、非線形的な歪みを生じて起す位相進みのことである。
【００２３】
またＰＷ５０特性とは、再生波長の半値幅を測定したものであり、この半値幅が小さければ小さいほど、記録分解能が向上していることを意味する。
【００２４】
上記した磁気飽和の問題を解決するには、下部磁極層２のハイト方向への長さ寸法Ｌ１を長くすることが考えられるが、前記長さ寸法Ｌ１はギャップデプスＧｄを規制する寸法であるために、この長さ寸法Ｌ１を変えると種々の電気特性が変動する結果、前記長さ寸法Ｌ１を変更する自由は制限されていた。
【００２５】
また前記上部コア層８の先端領域８ａのハイト方向への長さ寸法Ｌ２を長くすれば前記磁気飽和の課題を解決することが可能になる。
【００２６】
しかしながら前記上部コア層８の先端領域８ａを長く形成すると、今度はオーバーライト特性が低下するとともに、前記先端領域８ａを、第１の絶縁層３に形成された平坦化面３ｂ上のみならず、盛り上がる第２の絶縁層６上にかけて形成する必要性がある。
【００２７】
このように前記先端領域８ａを平坦化された面上にのみ形成することができなくなるから、レジストを露光現像する際の乱反射等の問題により前記先端領域８ａをパターン精度良く形成することが困難になり、狭トラック化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造できないといった課題が発生する。
【００２８】
また上記したように上部コア層８の先端領域８ａが磁気飽和に達することで、記録媒体との対向面から漏れ出す磁束は、トラック幅Ｔｗよりも広がって漏れ出し、サイドフリンジング量が多くなるといった課題も発生する。
【００２９】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、特に、ＮＬＴＳ特性及びＰＷ５０特性を改善でき、しかもサイドフリンジングの発生を抑制できる薄膜磁気ヘッド及びその製造方法を提供することを目的としている。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下部コア層と、前記下部コア層上に前記下部コア層と別体にあるいは一体に形成された下部磁極層と、少なくとも前記下部磁極層上に形成された非磁性のギャップ層と、記録媒体との対向面で前記ギャップ層上に接合される上部コア層と、前記下部磁極層のハイト方向後方に形成された前記下部コア層及び上部コア層に記録磁界を誘導するコイル層とが設けられてなる薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記下部磁極層には、上面の後端側から下部コア層方向に段差を介してハイト方向後方に突き出す後端部が設けられ、ギャップデプスは、前記対向面から前記下部磁極層の上面の後端までの長さで規制され、
前記下部磁極層の前記下部コア層と接する裾部のトラック幅方向における幅寸法は、トラック幅Ｔｗよりも広く形成されていると共に、ハイト方向に向けて一定の幅寸法で形成されており、
前記下部磁極層と前記下部コア層間には第１の絶縁層が設けられ、前記第１の絶縁層の上面には、前記下部磁極層の上面と連続する平坦化面が形成されるとともに、前記平坦化面よりも後方に前記平坦化面よりも低い位置にコイル形成面が形成されており、
前記コイル形成面上には前記コイル層が形成され、前記コイル層上には第２の絶縁層が形成され、前記第２の絶縁層は、前記第１の絶縁層の平坦化面上から盛り上がって形成されており、
前記上部コア層は、前記記録媒体との対向面でトラック幅で露出する先端領域と、前記先端領域の終端からハイト方向後方に向けてトラック幅方向への幅寸法が広がる後端領域とで構成され、
前記先端領域は、前記下部磁極層の上面及び第１の絶縁層の平坦化面上にギャップ層を介して形成され、前記後端領域は、前記第２の絶縁層上にかけて形成されており、
前記下部磁極層の後端部と前記先端領域間の間隔は、前記下部磁極層の上面と前記先端領域間の間隔よりも大きくなっていることを特徴とするものである。
【００３１】
本発明における薄膜磁気ヘッドでは、下部磁極層と上部コア層の先端領域間には、ギャップ層のみが介在する部分があり、それよりもハイト側には、前記ギャップ層とともにあるいは前記ギャップ層が削除されて絶縁層が介在し、この絶縁層が介在する部分の前記下部磁極層と上部コア層間の間隔は、前記ギャップ層のみが介在する部分の前記間隔よりも大きくなっており、これにより前記絶縁層が介在する部分では前記先端領域からの一部の磁束が、前記絶縁層を介して下部磁極層に漏れ出している。
【００３２】
このように本発明では、薄膜磁気ヘッドの内部で、先端領域内を流れる一部の磁束が下部磁極層側に逃げており、このため従来のように前記先端領域の特に記録媒体との対向面における下部磁極層に近い部分での磁束密度が局部的に高くなることはなく、したがって本発明における薄膜磁気ヘッドでは、前記先端領域が磁気飽和に達し難い構造となっている。よって本発明における薄膜磁気ヘッドを使用して実際に書込みを行ったとき、磁化曲線上での磁化反転幅は従来に比べて小さくなり、ＮＬＴＳ特性及びＰＷ５０特性を向上させることができる。
【００３３】
また本発明では、下部磁極層と上部コア層間において、ギャップ層のみが介在するその終端位置でギャップデプスを規制するものであるために、前記下部磁極層のハイト方向後方への長さ寸法は、前記ギャップデプスの設定に関与せず、したがって前記下部磁極層の前記長さ寸法を自由に変更することができる。
【００３４】
また本発明では、上部コア層の先端領域での磁気飽和を適切に抑制できることで、記録媒体との対向面で前記先端領域から磁束が漏れ出すとき、前記漏れ磁界はトラック幅内に適切に収められ、前記トラック幅の両側に広がって漏れ出しにくく、したがって従来に比べてサイドフリンジングの発生を適切に抑制することが可能になっている。
【００３５】
さらに本発明では、上部コア層の先端領域が従来と同程度の長さ寸法であっても前記先端領域での磁気飽和を効果的に抑制できるから、前記先端領域を平坦化された面上にのみ形成でき、よって前記先端領域を高精度に且つ容易にパターン形成することが可能になっている。また本発明では、オーバーライト特性も良好に保つことができる。
【００５２】
また本発明では、前記下部磁極層の高さ寸法は、０．３μｍ以上で２．０μｍ以下で形成されることが好ましい。これにより前記下部磁極層の体積を大きくすることができ、前記上部コア層の先端領域の磁気飽和を適切に抑制することが可能になっている。
【００５３】
さらに下部磁極層の高さ寸法が上記範囲内であると、前記下部磁極層を所定形状にて容易にパターン形成できるとともに、前記下部磁極層のハイト方向後方に形成される第１の絶縁層に凹形状のコイル形成面を所定の深さ寸法にて形成しやすくでき、よって前記コイル形成面上に形成されるコイル層の上を覆う第２の絶縁層の盛り上がり量を小さくでき、上部コア層を所定形状にて容易にパターン形成しやすくなる。
【００６０】
また本発明では、前記ギャップデプスは、０．３μｍ以上で２．０μｍ以下であることが好ましい。これによって薄膜磁気ヘッドにおける種々の電気特性を良好に保つことができる。
【００６１】
また本発明では、前記下部磁極層は、下部コア層よりも飽和磁束密度が高いことが好ましい。これによってオーバーライト特性を向上させることができる。
【００６２】
また本発明では、前記下部磁極層は２層以上の磁性層が積み重ねられて成り、前記ギャップ層に近い前記磁性層ほど高い飽和磁束密度で形成されることが好ましい。
【００６３】
さらに本発明では、前記上部コア層は、少なくとも前記先端領域で２層以上の磁性層が積み重ねられて成り、前記ギャップ層に近い磁性層ほど高い飽和磁束密度で形成されることが好ましい。これによってオーバーライト特性を向上させることができる。
【００６４】
また本発明では、記録媒体との対向面において前記ギャップ層はトラック幅で形成され、前記下部磁極層は前記ギャップ層と接する部分において、前記トラック幅と同じ幅寸法で形成されることが好ましい。これによってサイドフリンジングの発生をさらに効果的に抑制することが可能である。
【００６５】
また本発明では、前記上部コア層の先端領域のトラック幅方向への幅寸法は、前記記録媒体との対向面から前記終端までトラック幅Ｔｗで形成され、あるいは前記幅寸法は、前記記録媒体との対向面から前記終端に向けてトラック幅Ｔｗより広がって形成されることが好ましい。これによってギャップ付近へ磁束を集中させることができ、記録特性の向上を図ることができる。
【００６６】
また本発明における薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
（ａ）下部コア層の上に、記録媒体との対向面からハイト方向に所定の長さ寸法で且つ下部コア層と接する裾部のトラック幅方向における幅寸法がトラック幅Ｔｗよりも広くハイト方向に向けて一定の幅寸法で形成された下部磁極層を形成する工程と、
（ｂ）  前記下部磁極層の後端側を一部除去して、前記下部磁極層の上面の後端側から下部コア層に向けて段差を介してハイト方向後方に突き出す後端部を形成する工程と、
（ｃ）前記下部磁極層上から下部コア層上にかけて第１の絶縁層を形成した後、前記下部磁極層と前記第１の絶縁層との上面を同一平面にする工程と、
（ｄ）  前記下部磁極層よりもハイト方向後方における前記第１の絶縁層上を削ってコイル形成面を形成する工程と、
（ｅ）前記下部磁極層上から前記第１の絶縁層上にかけて非磁性のギャップ層を形成する工程と、
（ｆ）前記コイル形成面上にコイル層を形成し、前記第１の絶縁層の上面よりも盛り上がる第２の絶縁層で前記コイル層上を覆う工程、
（ｇ）前記ギャップ層上から前記第２の絶縁層上にかけて上部コア層を形成する際に、前記下部磁極層の上面及び前記下部磁極層の上面と連続して形成された第１の絶縁層の平坦化面上には、記録媒体との対向面でトラック幅で露出する幅細の先端領域を形成し、さらに前記第２の絶縁層上には前記先端領域の終端からハイト方向後方に向けてトラック幅方向への幅寸法が広がる後端領域を形成する工程と、
を有することを特徴とするものである。
【００６７】
本発明では上記した製造方法によって形成された薄膜磁気ヘッドによれば、上部コア層の先端領域の長さは従来と同程度とすることができ、かかる長さ寸法であっても前記先端領域での磁気飽和を適切に抑制できる。したがってＮＬＴＳ特性やＰＷ５０特性を良好にすることができ、またフリンジング量の少ない薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【００７０】
また本発明では、下部磁極層の上面を基準平面としたときに前記第２の絶縁層の盛り上がりを小さくでき、前記ギャップ層、及び第２の絶縁層の上面にかけて形成される上部コア層をパターン精度良く形成することが可能になる。
【００７１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における第１実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、図２は図１に示す薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【００７２】
図１及び図２に示す薄膜磁気ヘッドは、記録用のインダクティブヘッドであるが、本発明では、このインダクティブヘッドの下に、磁気抵抗効果を利用した再生用ヘッド（ＭＲヘッド）が積層された、いわゆる複合型薄膜磁気ヘッドであってもよい。
【００７３】
図１に示す符号１０は、例えばパーマロイなどの磁性材料で形成された下部コア層である。なお前記下部コア層１０の下側に再生用ヘッドが積層される場合、前記下部コア層１０とは別個に、磁気抵抗効果素子をノイズから保護するシールド層を設けてもよいし、あるいは、前記シールド層を設けず、前記下部コア層１０を、前記再生用ヘッドの上部シールド層として機能させてもよい。
【００７４】
図１に示すように前記下部コア層１０の上には、下部磁極層１１が形成されている。前記下部磁極層１１は下部コア層１０と同様に、記録媒体との対向面に露出形成され、前記下部磁極層１１の下面は前記下部コア層１０と磁気的に接続された状態になっている。
【００７５】
図１に示す実施例では前記下部磁極層１１の後端面１１ａは、下部コア層１０上から垂直な方向（図示Ｚ方向）に延びて形成されている。
【００７６】
前記下部磁極層１１は、下部コア層１０と別個に形成されることが製造工程を容易化できて好ましい。ただし前記下部磁極層１１を下部コア層１０と一体に形成してもよい。
【００７７】
また前記下部磁極層１１が下部コア層１０と別個に形成される場合、前記下部磁極層１１は、下部コア層１０と同じ材質で形成されてもよいが、異なる材質で形成されても良い。ただし記録密度を向上させるためには、前記下部磁極層１１は下部コア層１０に比べて高い飽和磁束密度を有する磁性材料で形成されることが好ましい。
【００７８】
また前記下部磁極層１１は、少なくとも２層以上の磁性層の積層構造で形成されていてもよい。かかる場合、各磁性層は、後述するギャップ層１３に向かうにしたがって飽和磁束密度が高くなるように材料が選択されていることが好ましい。
【００７９】
図１に示すように、前記下部磁極層１１は、ハイト方向（図示Ｙ方向）に長さ寸法Ｌ３で形成され、前記長さ寸法Ｌ３は、０．５μｍ以上で３．０μｍ以下で形成されることが好ましい。
【００８０】
従来では前記下部磁極層１１の長さ寸法によってギャップデプスＧｄが規制されていたが本発明では後述する部分絶縁層１６の形成によって、前記ギャップデプスＧｄの設定に前記下部磁極層１１の長さ寸法Ｌ３が関与しないものとなっている。
【００８１】
したがって本発明では前記下部磁極層１１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３を比較的自由に設定することができる。本発明では、上記のように、下部磁極層１１の長さ寸法Ｌ３を０．５μｍ以上で３．０μｍ以下で形成することができ、この数値範囲は従来における下部磁極層のハイト方向への長さ寸法よりも長い値であり、したがって本発明では前記下部磁極層の体積を稼ぐことが可能になる。これにより後述するように上部コア層１７の先端領域１７ａからの磁束の一部が、前記部分絶縁層１６及びギャップ層１３を介して前記下部磁極層１１に洩れやすくなり、前記先端領域１７ａでの磁気飽和を適切に抑制することが可能になっている。
【００８２】
なお前記下部磁極層１１の長さ寸法Ｌ３が３．０μｍ以上よりも大きいと、前記先端領域１７ａからの磁束が下部磁極層１１に漏れ出す領域が広範囲に成りすぎ、したがって前記漏れ出す磁束量が多くなりすぎて、前記先端領域１７ａでの磁束密度が急激に低下しオーバーライト特性の悪化を招き好ましくない。
【００８３】
一方、前記長さ寸法Ｌ３が０．５μｍよりも小さいと、前記先端領域１７ａからの磁束が下部磁極層１１に漏れ出す領域が狭すぎ、したがって前記漏れ出す磁束量が小さすぎて、前記先端領域１７ａでの磁気飽和を効果的に抑制できず、従来と同様にＮＬＴＳ特性やＰＷ５０特性の悪化やサイドフリンジングの発生を招き好ましくない。
【００８４】
また前記下部磁極層１１の高さ寸法Ｈ２は０．３μｍ以上で２．０μｍ以下であることが好ましい。
【００８５】
前記高さ寸法Ｈ２が上記した数値範囲内であると、前記上部コア層１７の先端領域１７ａから下部磁極層１１へ漏れ出す磁束量を前記先端領域１７ａが磁気飽和に達しない程度に確保できると同時に、前記下部磁極層１１の形成を容易化できる。また後述する第１の絶縁層１２に形成されるコイル形成面１２ｂを、下部磁極層１１の上面に対して所定寸法内で深く形成でき、よって前記コイル形成面１２ｂ上に形成されるコイル層１４の上を覆う第２の絶縁層１５の盛り上がり量を小さくでき、上部コア層１７を高精度にパターン形成することが可能になる。
【００８６】
図１に示すように、前記下部磁極層１１の後端面１１ａからハイト方向後方であって前記下部コア層１０上には第１の絶縁層１２が形成されている。前記第１の絶縁層１２は、図２に示すように、下部磁極層１１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側にも形成されている。
【００８７】
図１に示すように前記第１の絶縁層１２には前記下部磁極層１１の後端面１１ａ上から、前記下部磁極層１１の上面と同一平面となる平坦化面１２ａが形成されていることが好ましい。
【００８８】
さらに前記平坦化面１２ａよりもハイト方向後方では段差を介して一段低い位置にコイル形成面１２ｂが形成されていることが好ましい。前記段差の高さ寸法Ｈ３は０．２μｍ以上で１．９μｍ以下であることが好ましい。この数値範囲内であると、下部コア層１０と後述するコイル層１４間の磁気的・電気的絶縁を適切に図ることが可能である。また前記コイル層１４を、下部磁極層１１の上面を基準平面としたときに前記基準平面よりも低い位置に形成できるから前記コイル層１４の高さ寸法を大きく形成でき、よって前記コイル層の幅寸法を小さく形成できるため上部コア層１７の記録媒体との対向面から基端部までの長さ寸法を短く形成することができ、磁路長の短磁路化を実現できる。
【００８９】
前記第１の絶縁層１２は、無機絶縁材料で形成されてもよいし、有機絶縁材料で形成されてもよいが、後述の製造方法で説明するように、前記第１の絶縁層１２の上面をＣＭＰ技術等を用いて研磨する作業があるため、無機絶縁材料で形成する方が製造工程を容易化できて好ましい。
【００９０】
前記無機絶縁材料としては、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、ＳｉＯＮのうち少なくとも１種以上を選択できる。
【００９１】
次に図１に示すように前記下部磁極層１１上から前記第２の絶縁層１２上にかけてギャップ層１３が形成されている。前記ギャップ層１３の膜厚は０．０５μｍ以上で０．５μｍ以下で形成されることが好ましい。
【００９２】
前記ギャップ層１３の厚さは、記録媒体との対向面ではギャップ長Ｇｌとして現れる。
【００９３】
また前記ギャップ層１３は、少なくとも下部磁極層１１上に形成されていれば薄膜磁気ヘッドとしての機能は保たれるが、製造工程上、第１の絶縁層１２上にまで延ばして形成する方が好ましい。
【００９４】
ただし前記下部磁極層１１上のみにギャップ層１３を形成する場合には、後述するコイル層１４を第１の絶縁層１２上に直接形成できるため、前記ギャップ層１３を、例えばＮｉＰ等の非磁性導電材料で形成することができ、前記ギャップ層１３を形成する材料に設計的自由度を持たせることができる。
【００９５】
次に、上記した第１の絶縁層１２上に形成されたコイル形成面１２ｂ上には前記ギャップ層１３を介してコイル層１４が螺旋状に巻回形成されている。前記コイル層１４はＣｕなどの電気的抵抗値の低い材料で形成されることが好ましい。
【００９６】
なお上記したように、コイル層１４の下にギャップ層１３が形成される場合には、前記ギャップ層１３は非磁性で且つ電気的絶縁材料で形成される必要があるが、例えば前記ギャップ層１３がＮｉＰ等の導電材料で形成される場合でも、前記ギャップ層１３上に非磁性で且つ電気的絶縁性の絶縁層（図示しない）を形成し、その上にコイル層１４を形成すれば、前記コイル層１４とギャップ層１３との磁気的・電気的な絶縁を保つことができる。
【００９７】
図１に示すように前記コイル層１４は第２の絶縁層１５によって覆われている。前記第２の絶縁層１５は、レジストやポリイミド等の有機絶縁材料で形成されることが好ましい。
【００９８】
前記第２の絶縁層１５は、記録媒体との対向面側における先端面１５ａが裾部から上部に向かうにしたがってハイト方向に深くなる傾斜面あるいは湾曲面で形成されており、前記第２の絶縁層１５の上面１５ｂは平坦化面とされている。
【００９９】
また図１に示す実施例ではコイル層１４が、第１の絶縁層１２に形成された凹形状のコイル形成面１２ｂ上に形成されるため、下部磁極層１１の上面を基準平面としたときに、前記基準平面から盛り上がる第２の絶縁層１５の高さ寸法Ｈ４はそれほど高くならず、したがって後述する上部コア層１７を所定形状に高精度にパターン形成することが可能である。
【０１００】
次に図１に示すように、前記下部磁極層１１上におけるギャップ層１３上には部分絶縁層１６が形成されている。前記部分絶縁層１６は、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定距離Ｌ４だけ離れた位置からハイト方向の後方に向けて形成されている。また図１に示す実施例では、前記部分絶縁層１６は、下部磁極層１１上のみならず前記第１の絶縁層１２上のギャップ層１３上にまで延びて形成されている。なお前記第１の絶縁層１２上に前記ギャップ層１３が形成されていない場合には、前記部分絶縁層１６は前記第１の絶縁層１２上に直接形成される。
【０１０１】
図１に示すように、前記部分絶縁層１６の先端面１６ａにおける裾部１６ｂは、下部磁極層１１の後端面１１ａよりも記録媒体との対向面側に寄っている。このため、ギャップデプスＧｄは、前記裾部１６ｂから記録媒体との対向面までの距離、すなわち所定距離Ｌ４によって規制される。
【０１０２】
このように本発明によれば、前記ギャップデプスＧｄは、部分絶縁層１６の形成位置によって規制され、下部磁極層１１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３は前記ギャップデプスＧｄの設定に関与しないために、前記下部磁極層１１の前記長さ寸法Ｌ３を比較的自由に設定することが可能になっている。
【０１０３】
本発明では前記ギャップデプスＧｄは０．３μｍ以上で２．０μｍ以下で形成されることが好ましい。前記ギャップデプスＧｄは、薄膜磁気ヘッドの種々の電気特性に多大な影響を与えるために、前記ギャップデプスＧｄは上記した予め設定された数値範囲内で形成される必要がある。したがって上記数値範囲内に合わせて、前記部分絶縁層１６の形成位置は決定される。
【０１０４】
次に前記部分絶縁層１６の膜厚Ｈ５は、０．１μｍ以上で１．０μｍ以下で形成されることが好ましい。あるいは前記部分絶縁層１６の膜厚Ｈ５は、ギャップ層１３の膜厚に対して１．０倍以上で１０倍以下で形成されることが好ましい。
【０１０５】
前記部分絶縁層１６が上記数値範囲よりも大きく形成されると、前記ギャップ層１３と前記部分絶縁層１６間に大きな段差が形成されることから、前記ギャップ層１３上から部分絶縁層１６上に形成される上部コア層１７の先端領域１７ａを所定形状で高精度にパターン形成できないといった問題が発生する。
【０１０６】
また前記先端領域１７ａからの磁束が、前記先端領域１７ａから部分絶縁層１６及びギャップ層１３を経て下部磁極層１１に洩れ難くなるため、効果的に前記先端領域１７ａの磁気飽和を抑制できないといった問題もある。
【０１０７】
一方、前記部分絶縁層１６が上記数値範囲よりも小さく形成されると、前記先端領域１７ａからの磁束が下部磁極層１１に必要以上に漏れ出して、前記先端領域１７ａの磁束密度が急激に低下し、オーバーライト特性の悪化を招き好ましくない。
【０１０８】
よって部分絶縁層１６が上記数値範囲内の膜厚で形成されると、上部コア層１７の先端領域１７ａを高精度にパターン形成できるとともに、前記先端領域１７ａからの磁束は、オーバーライト特性の急激な低下を招かない程度に下部磁極層１１に漏れ出し、前記先端領域１７ａでの磁気飽和を適切に抑制できる。
【０１０９】
なお前記膜厚Ｈ５は、下部磁極層１１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３と相互に関係を持ち、前記下部磁極層１１の長さ寸法Ｌ３が長く形成されるときには、前記部分絶縁層１６は厚く形成されることが好ましい。これは前記部分絶縁層１６の膜厚が薄いと前記先端領域１７ａから下部磁極層１１へ漏れ出す磁束量が大きくなりやすいからである。
【０１１０】
一方、前記下部磁極層１１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３が短い場合には、部分絶縁層１６の膜厚が薄くても、前記先端領域１７ａから下部磁極層１１へ漏れ出す磁束量は極端に多くなることはないから前記部分絶縁層１６の膜厚を薄く形成できる。
【０１１１】
次に前記部分絶縁層１６のハイト方向への最長長さ寸法Ｌ５は、０．２μｍ以上で２．０μｍ以下で形成されることが好ましい。
【０１１２】
また図１に示す実施例では、第１の絶縁層１２には、下部磁極層１１の後端において、前記下部磁極層１１の上面と同一平面となる平坦化面１２ａが広がっているため、前記部分絶縁層１６を形成すべき面は、下部磁極層１１上面と前記第１の絶縁層１２の平坦化面１２ａとで形成された連続した平坦化面であるために、前記部分絶縁層１６を所定形状で容易に形成することができる。
【０１１３】
また本発明では、図１に示すように前記部分絶縁層１６の記録媒体との対向面側の先端面１６ａは裾部１６ｂから上部にかけて、ハイト方向後方に深くなる傾斜面あるいは湾曲面で形成され、さらに前記部分絶縁層１６の上面１６ｃは前記ギャップ層１３と平行な平坦化面で形成されることが好ましい。
【０１１４】
これにより前記部分絶縁層１６上に形成される上部コア層１７をパターン精度良く形成することが可能になる。
【０１１５】
また本発明では前記部分絶縁層１６はレジストやポリイミドなどの有機絶縁材料で形成されることが好ましい。無機絶縁材料で形成されてもよいが、無機絶縁材料の場合は、スパッタ工程及びエッチング工程などを必要とし、前記部分絶縁層１６の形成が非常に煩雑化しやすくなる。またエッチング工程などの処理が、他の層に影響を与え好ましくない。
【０１１６】
それに対し前記部分絶縁層１６を有機絶縁材料で形成する場合には、塗布工程、ベーキング工程のみで形成できるため前記部分絶縁層１６の形成を容易化できると共に、前記部分絶縁層１６の形成工程が前記部分絶縁層１６以外の層に悪影響を与え難くて好ましい。
【０１１７】
なお図１に示すように前記第２の絶縁層１５の先端面１５ａでの裾部１５ｃは、前記部分絶縁層１６上に乗っている必要性がある。これによってギャップ層１３から部分絶縁層１６上、及び第２の絶縁層１５上にかけて連続した上部コア層形成面を形成でき、前記上部コア層１７を所定形状にパターン精度良く形成できる。
【０１１８】
また前記裾部１５ｃの部分絶縁層１６上での形成位置は、上部コア層１７の先端領域１７ａのハイト方向への長さ寸法Ｌ６に関与するものであるため、予め決められた前記長さ寸法Ｌ６に合わせて前記第２の絶縁層１５の裾部１５ｃの形成位置を確定する必要性がある。
【０１１９】
次に図１に示すように前記ギャップ層１３上から部分絶縁層１６上、及び第２の絶縁層１５上にかけて上部コア層１７が例えばフレームメッキ法でパターン形成される。
【０１２０】
前記上部コア層１７の基端部１７ｃは、下部コア層１０上に形成された磁性材料製の持上げ層（バックギャップ層）１８上に接続し、これによって上部コア層１７から下部コア層１０を経る磁気回路が形成される。
【０１２１】
図２に示すように、前記上部コア層１７は、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けてトラック幅方向における幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成された幅細の先端領域１７ａが形成されている。なお図２に示すように前記先端領域１７ａとは前記記録媒体との対向面からハイト方向に仮想線の点線で区切られた位置までを指す。
【０１２２】
そして前記先端領域１７ａの終端１７ｄ，１７ｄからは、ハイト方向後方に漸次的に幅寸法が広がる後端領域（ヨーク部）１７ｂが形成されている。
【０１２３】
また前記先端領域１７ａのハイト方向における長さ寸法はＬ６で形成され、前記長さ寸法Ｌ６の全体のトラック幅方向における幅寸法が、トラック幅Ｔｗで形成されることが好ましいが、前記先端領域１７ａの幅寸法は、パターン精度の問題により若干、記録媒体との対向面から終端１７ｄ，１７ｄにかけて、前記トラック幅Ｔｗよりも広がって形成されることがある。しかしながら前記広がりが、トラック幅Ｔｗに比して１０％以下であれば、電気特性にほとんど影響を与えず狭トラック化を実現することが可能である。
【０１２４】
図１に示すように前記先端領域１７ａはギャップ層１３上から部分絶縁層１６上にかけてパターン形成され、後端領域１７ｂは主として第２の絶縁層１５上にパターン形成される。
【０１２５】
本発明では前記先端領域１７ａのハイト方向への長さ寸法Ｌ６は、１．５μｍ以上で４．０μｍ以下であることが好ましい。
【０１２６】
前記長さ寸法Ｌ６が１．５μｍよりも小さいと、前記先端領域１７ａが磁気飽和に達しやすくなり好ましくない。一方、前記長さ寸法Ｌ６が４．０μｍよりも大きいと、前記先端領域１７ａが、第２の絶縁層１５の先端面１５ａ上にまで形成されることがあり、前記先端領域１７ａのパターン形成が困難になり好ましくない。
【０１２７】
図１に示すように、前記上部コア層１７の先端領域１７ａは、記録媒体との対向面において、下部磁極層１１上にギャップ層１３を介して対向し、前記先端領域１７ａと下部磁極層１１間に磁気ギャップが形成される。
【０１２８】
図１に示すインダクティブヘッドでは、コイル層１４に記録電流が与えられると、下部コア層１０及び上部コア層１７に記録磁界が誘導され、下部コア層１０と磁気的に接続する下部磁極層１１と上部コア層１７の先端領域１７ａとの磁気ギャップ部分からの洩れ磁界により、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信号が記録される。
【０１２９】
本発明における構造であれば、図１に示すように上部コア層１７の先端領域１７ａと下部磁極層１１間には、記録媒体との対向面からハイト方向にかけてギャップ層１３のみが介在する部分があり、その終端位置でギャップデプスＧｄが規制され、しかも前記終端位置よりもハイト方向後方には、前記ギャップ層１３とともに部分絶縁層１６が介在し、前記部分絶縁層１６が介在する部分の下部磁極層１１と先端領域１７ａ間の間隔は、前記ギャップ層１３のみが介在する部分の前記間隔よりも大きくなっている。
【０１３０】
このため本発明では、薄膜磁気ヘッドの内部で前記先端領域１７ａ内を流れる一部の磁束が、前記部分絶縁層１６とギャップ層１３を介して下部磁極層１１に漏れ出すため、前記先端領域１７ａ内の磁束密度は従来に比べて小さくなり、記録電流を大きくしても前記先端領域１７ａでの磁気飽和を効果的に抑制することが可能になっている。したがって本発明では、図１に示す薄膜磁気ヘッドを用いて実際に書き込みを行ったとき、磁化特性曲線における磁化反転幅を小さくできて、ＮＬＴＳ特性やＰＷ５０特性を良好にすることが可能になっている。
【０１３１】
また前記先端領域１７ａが磁気飽和に達しないことにより、前記先端領域１７ａと下部磁極層１１間で記録媒体との対向面から漏れ出す磁束はトラック幅Ｔｗ内に収められ、前記磁束は前記先端領域１７ａからトラック幅よりも広がって漏れ難くなる。したがってサイドフリンジングの発生を従来に比べて抑制することが可能になる。
【０１３２】
しかも本発明では、上部コア層１７の先端領域１７ａのハイト方向における長さ寸法Ｌ６を従来に比べて長く形成することなく、前記下部磁極層１１と前記先端領域１７ａ間に部分絶縁層１６を設けることでＮＬＴＳ特性及びＰＷ５０特性を向上させることができ、しかもサイドフリンジングの発生を抑制することができる。よって前記先端領域１７ａを従来と同様に、ほぼ平坦化された面上に形成でき、前記先端領域１７ａを高精度にパターン形成することができる。すなわち本発明では挟トラック化を実現できる。
【０１３３】
また図１に示す実施例においては、前記先端領域１７ａにおける磁束密度が従来に比べて低下するが前記低下による使用に際しての影響は少なく、また前記上部コア層１７及び下部磁極層１１の構造を改良することによって、ギャップ近傍に磁束を集中させて、オーバーライト特性を従来と同程度、あるいはそれ以上に向上させることができる。
【０１３４】
その具体的な実施例としては、既に説明したように、図１に示す下部磁極層１１を下部コア層１０よりも高い飽和磁束密度を有する磁性材料で形成することである。
【０１３５】
あるいは図３に示す実施形態であってもオーバーライト特性の向上を図ることが可能である。
【０１３６】
図３に示す実施例では、下部コア層１０上に形成される下部磁極層１１が２層構造で形成されている。また上部コア層１７も２層構造で形成されている。
【０１３７】
下部磁極層１１を構成する２層の磁性層３５，３６のうち、ギャップ層１３と接して形成される磁性層３６は、下部コア層１０と接して形成される磁性層３５よりも高い飽和磁束密度を有する磁性材料で形成される。
【０１３８】
また上部コア層１７を構成する２層の磁性層３７，３８のうち、ギャップ層１３と接して形成される磁性層３７は、前記磁性層３７上に形成される磁性層３８よりも高い飽和磁束密度を有する磁性材料で形成される。
【０１３９】
一例を挙げると、磁性層３６，３７は、Ｎｉ50Ｆｅ50合金（数値はａｔ％）で形成され、磁性層３５，３８は、Ｎｉ80Ｆｅ20合金（数値はａｔ％）で形成される。これによって前記磁性層３６，３７の飽和磁束密度を、磁性層３５，３８よりも高くできる。
【０１４０】
また前記ギャップ層１３と接して形成される飽和磁束密度の高い磁性層３６，３７の膜厚は０．３μｍ以上であることが好ましい。
【０１４１】
以上のようにして、ギャップ層１３と接する側に高い飽和磁束密度を有する磁性層を設けることで、ギャップ近傍に磁束を集中させることができ、オーバーライト特性を向上させることが可能である。
【０１４２】
なお図３に示す実施例では、下部磁極層１１及び上部コア層１７を２層構造としているが、３層以上で形成してもよい。かかる場合、ギャップ層１３に近い磁性層ほど高い飽和磁束密度を有する磁性材料で形成することが好ましい。
【０１４３】
また前記上部コア層１７は、記録媒体との対向面から基端部１７ｃにかけて磁性層が２層以上で形成されているが、飽和磁束密度の高い磁性層３７が、幅細の先端領域１７ａにのみに形成されていてもよい。
【０１４４】
図４は本発明における別の実施形態を示す薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。図４に示す薄膜磁気ヘッドでは、下部磁極層１１の後端面１１ａからハイト方向後方（図示Ｙ方向）に広がって形成される第１の絶縁層１２に、図１に示すような凹形状のコイル形成面１２ｂは形成されておらず、前記第１の絶縁層１２の上面には、前記下部磁極層１１の上面と連続した平坦化面１２ａのみが形成されている。そして、前記第１の絶縁層１２上にギャップ層１３を介してコイル層１４が巻回形成されている。
【０１４５】
かかる実施例の場合には、図１に示すようなコイル形成面１２ｂを形成する必要性がなく、したがって製造工程を図１に比べて容易化することが可能である。
【０１４６】
また図４に示す部分絶縁層１６を確実に、平坦化された平面上に形成でき、前記部分絶縁層１６及び前記部分絶縁層１６上に形成される上部コア層１７の先端領域１７ａを所定形状により高精度に形成することができる。
【０１４７】
図５は本発明における別の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図である。
図１と図５では部分絶縁層１６の形状のみが異なる。すなわち図１では前記部分絶縁層１６は、前記下部磁極層１１上にのみならず第１の絶縁層１２上にまでギャップ層１３を介して形成されている。一方、図５に示す薄膜磁気ヘッドでは、前記部分絶縁層１６は前記下部磁極層１１上のみにギャップ層１３を介して形成されている。
【０１４８】
図５に示す構造も図１に示す構造と同様に上部コア層１７の先端領域１７ａ内を流れる磁束の一部が、前記部分絶縁層１６を介して下部磁極層１１に漏れ出し、前記先端領域１７ａの磁気飽和を適切に抑制することが可能である。よって従来に比べてＮＬＴＳ特性及びＰＷ５０特性を向上させることができるとともに、サイドフリンジングの発生を抑制することが可能になる。
【０１４９】
なお図５に示す薄膜磁気ヘッドの構造は、前記下部磁極層１１の後端側に形成される第１の絶縁層１２に図１に示すような平坦化面１２ａが形成されていないとき、あるいは前記第１の絶縁層１２自体が形成されない場合に特に効果があり、かかる構成の場合、図５では前記部分絶縁層１６を確実に平坦化された面上に形成できて好ましい。
【０１５０】
また図５の場合は、図１に示す場合に比べて下部磁極層１１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３を長く延ばして形成してＬ１０とし、上部コア層１７の先端領域１７ａが形成されるべき領域を広く確保することが好ましい。
【０１５１】
図６及び図７は、図１ないし図５に示すように部分絶縁層１６を形成せず、下部磁極層の形状を変えることによって、上部コア層１７の先端領域１７ａの磁気飽和を抑制することが可能な薄膜磁気ヘッドの縦断面図を示している。
【０１５２】
図６では、下部コア層１０上に下部磁極層３０が隆起形成されているが、前記下部磁極層３０の後端面３０ａは、上部３０ｂから裾部３０ｃにかけてハイト方向（図示Ｙ方向）に傾斜して形成され、前記上部３０ｂから記録媒体との対向面までの距離Ｌ７によってギャップデプスＧｄが規制される。なお前記後端面３０ａは湾曲面で形成されていてもよい。
【０１５３】
さらに図６に示す実施例では、前記下部磁極層３０の後端面３０ａ上から下部コア層１０上にかけて第１の絶縁層１２が形成されており、しかも前記第１の絶縁層１２の上面には、前記下部磁極層３０の上面と連続する平坦化面１２ａが形成されている。
【０１５４】
そして上部コア層１７の先端領域１７ａは下部磁極層１１上及び第１の絶縁層１２の平坦化面１２ａ上にギャップ層１３を介してパターン形成されている。なお前記ギャップ層１３が下部磁極層１１上のみに形成される場合には、前記先端領域１７ａは、前記平坦化面１２ａ上に直接形成される。
【０１５５】
この実施例においても、図１ないし図５に示す実施例とともに、下部磁極層３０と上部コア層１７の先端領域１７ａ間には、ギャップ層１３のみが介在する部分があり、その終端位置でギャップデプスＧｄが規制され、しかも前記終端位置よりもハイト方向後方には、前記ギャップ層１３とともに第１の絶縁層１２が介在し、前記第１の絶縁層１２が介在する部分の前記先端領域１７ａと下部磁極層３０間の間隔が、前記ギャップ層１３のみが介在する部分の前記間隔よりも大きくなっている。
【０１５６】
よって、前記上部コア層１７の先端領域１７ａ内を流れる磁束の一部は、前記第１の絶縁層１２及びギャップ層１３を介して下部磁極層３０の後端面３０ａに漏れ出し、前記先端領域１７ａでの磁束密度は小さくなり、記録電流が大きくなっても前記先端領域１７ａの磁気飽和を抑制することが可能である。したがって従来に比べてＮＬＴＳ特性及びＰＷ特性を向上させることができると同時に、サイドフリンジングの発生を適切に抑制することが可能である。
【０１５７】
しかもこの実施例では、下部磁極層１１上及び第１の絶縁層１２上に部分絶縁層１６が設けられてないために、上部コア層１７の先端領域１７ａが形成されるべき面は完全な平坦化面とすることができ、前記先端領域１７ａを所定形状に高精度にパターン形成することが可能である。
【０１５８】
なお図６に示す実施例では、前記下部磁極層３０の後端面３０ａでの上部３０ｂから記録媒体との対向面までの距離Ｌ７は、０．５μｍ以上で３．０μｍ以下であることが好ましい。上記したようにこの数値がギャップデプスＧｄとして規制される。
【０１５９】
また前記下部磁極層３０の後端面３０ａと下面３０ｄとの間の角度θ１は、２０°以上で９０°よりも小さいことが好ましい。
【０１６０】
前記角度θ１が上記数値範囲よりも大きくなると、前記先端領域１７ａから大１の絶縁層１２を介して下部磁極層３０の後端面３０ａへ適切に磁束が漏れずに、前記先端領域１７ａの磁気飽和を効果的に抑制できない。また前記角度θ１が上記数値範囲よりも小さいと、前記下部磁極層３０の形成が困難になるとともに、前記先端領域１７ａから下部磁極層３０の後端面３０ａに漏れ出す磁束量が多く成りすぎて、オーバーライト特性の悪化を招き好ましくない。
【０１６１】
なお前記下部磁極層３０の高さ寸法は、図１と同様にＨ２であり、さらに上部コア層１７の先端領域１７ａのハイト方向への長さ寸法等はすべて図１で説明したものと同じである。
【０１６２】
また図６に示すように、前記第１の絶縁層１２には、前記平坦化面１２ａよりもハイト方向後方（図示Ｙ方向）に、前記平坦化面１２ａよりも低い位置にコイル形成面１２ｂが形成され、前記コイル形成面１２ｂ上にギャップ層１３を介してコイル層１４が形成されていることが好ましい。なお前記コイル形成面１２ｂ上にギャップ層１３が形成されない場合には、前記コイル層１４が前記コイル形成面１２ｂ上に直接形成される。
【０１６３】
なお凹形状のコイル形成面１２ｂが第１の絶縁層１２上に形成されることで、前記コイル層１４を覆う第２の絶縁層１５の、前記下部磁極層１１上面からの盛り上がり量は小さくなり、前記ギャップ層１３上から第２の絶縁層１５上にかけて形成される上部コア層１７を所定形状で高精度にパターン形成することが可能である。
【０１６４】
次に図７に示す別の実施形態の薄膜磁気ヘッドでは、下部磁極層３１には、上面３１ａの後端側から段差３１ｂを介して、ハイト方向後方に突き出す後端部３１ｃが形成されている。
【０１６５】
この実施例では、前記下部磁極層３１の上面３１ａのハイト方向における長さ寸法Ｌ８によってギャップデプスＧｄが規制される。しかも下部コア層１０と下部磁極層３１間に形成される第１の絶縁層１２は、前記下部磁極層３１の後端部３１ｃ上（段差３１ｂの部分）にも形成され、前記下部磁極層３１の上面３１ａと連続する平坦化面１２ａが前記第１の絶縁層１２に形成されている。
【０１６６】
前記下部磁極層３１上及び第１の絶縁層１２上にはギャップ層１３が形成され、前記下部磁極層３１上及び第１の絶縁層１２に形成された平坦化面１２ａ上にギャップ層１３を介して上部コア層１７の先端領域１７ａがパターン形成されている。
【０１６７】
この実施例においても、上部コア層１７の先端領域１７ａ内を流れる磁束の一部は、ギャップ層１３及び第１の絶縁層１２を介して下部磁極層３１の後端部３１ｃに漏れ出し、前記先端領域１７ａの磁束密度を従来に比べて小さくでき、前記先端領域１７ａの磁気飽和を適切に抑制することが可能になっている。したがって従来に比べてＮＬＴＳ特性及びＰＷ５０特性を改善でき、しかもサイドフリンジングの発生を効果的に抑制することができる。
【０１６８】
なお図７に示す下部磁極層３１の後端部３１ｃのハイト方向における突き出し量Ｌ９は、０．２μｍ以上で２．０μｍ以下であることが好ましい。これによって前記上部コア層１７の先端領域１７ａから下部磁極層３１の後端部３１ｃへ適量の磁束が漏れ出し、前記先端領域１７ａの磁気飽和を適切に抑制できる。
【０１６９】
また前記下部磁極層３１に形成された段差３１ｂの高さ寸法Ｈ８は、０．１μｍ以上で１．０μｍ以下であることが好ましく、または前記ギャップ層１３の膜厚に対して１倍以上で１０倍以下であることが好ましい。その理由は、図１に示す部分絶縁層１６の厚さ寸法Ｈ４の説明と同様である。
【０１７０】
図８ないし図１０は、記録媒体との対向面に露出する薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図である。なお図８ないし図１０に示す正面図は、図１ないし図７に示すいずれの薄膜磁気ヘッドの正面図ともなり得る。図８ないし図１０に示すように下部磁極層の符号は１１としているが、図６の正面図となる場合には、かかる符号は１１から３０となり、また図７の正面図となる場合には、かかる符号は１１から３１となる。
【０１７１】
図８では、記録媒体との対向面において、トラック幅Ｔｗで形成された上部コア層１７と下部磁極層１１との間に挟まれるギャップ層１３は、トラック幅Ｔｗで形成され、また下部磁極層１１は、ギャップ層１３との接合面において、トラック幅Ｔｗで形成されている。
【０１７２】
さらにこの実施例では、前記下部磁極層１１には、下部コア層１０と接する裾部１１ｅよりも幅寸法が狭くなって上部コア層１７方向へ延びる隆起部１１ｆが形成され、トラック幅Ｔｗで形成された前記隆起部１１ｆの上面が、ギャップ層１３と接合されている。
【０１７３】
そして前記下部磁極層１１の両側面には、前記隆起部１１ｆの基端からトラック幅方向両側へ向かって、上部コア層１７から離れる方向に傾斜する傾斜面１１ｇ，１１ｇが形成されている。
【０１７４】
さらに、前記下部磁極層１１のトラック幅方向の両側に位置する下部コア層１０の上面には、前記下部磁極層１１に形成された傾斜面１１ｇ，１１ｇと連続する傾斜面１０ｂ，１０ｂが形成されている。
【０１７５】
図９に示す実施例では、図８と同様にギャップ層１３はトラック幅Ｔｗで形成され、また下部磁極層１１には、前記ギャップ層１３との接合面がトラック幅Ｔｗで形成された隆起部１１ｆと、前記隆起部１１ｆの基端から延びる両側上面には、上部コア層１７から離れるに方向に傾斜する傾斜面１１ｇ，１１ｇが形成されている。
【０１７６】
この実施例では、下部磁極層１１にのみ傾斜面１１ｇが形成され、前記下部コア層１０には、図８のような傾斜面１０ｂ，１０ｂは形成されていない。
【０１７７】
図１０に示す実施例では、記録媒体との対向面において、上部コア層１７と下部磁極層１１間に挟まれるギャップ層１３はトラック幅Ｔｗで形成され、また前記下部磁極層１１は、ギャップ層１３との接合面ではトラック幅Ｔｗで形成されている。
【０１７８】
図１０に示す実施例では、記録媒体との対向面において、前記下部磁極層１１は、下部コア層１０と接合する裾部１１ｅまで、トラック幅Ｔｗで形成された直方形状となっている。または前記裾部１１ｅの幅寸法が、トラック幅Ｔｗよりも大きい台形状となっていてもよい。
【０１７９】
さらに図１０に示すように、前記下部コア層１０には、下部磁極層１１の両側側面と連続する側面を有する隆起部１０ａが形成されており、前記隆起部１０ａの基端から延びる両側上面には、トラック幅方向に、上部コア層１７から離れる方向に従って傾斜する傾斜面１０ｂ，１０ｂが形成されている。
【０１８０】
また本発明では、点線で示すように前記下部コア層１０に隆起部１０ａが形成されておらず、前記下部磁極層１１の基端から延びる下部コア層１０の両側上面に傾斜面１０ｂ，１０ｂが形成されていてよい。
【０１８１】
また図８、９に示す下部磁極層１１の隆起部１１ｆ、および図１０に示す下部コア層１０の隆起部１０ａは、その上面から基端まで同じ幅寸法で形成され、記録媒体との対向面において、直方形状で形成されていてもよいし、あるいは基端が上面よりも大きく形成されて、台形状に形成されていてもよい。
【０１８２】
また例えば図９および図１０に示す実施例の場合、下部磁極層１１及び下部コア層１０に傾斜面１０ｂ，１１ｇが形成されず、両側上面がトラック幅方向（図示Ｘ方向）と平行な方向に形成されていてもよい。
【０１８３】
なお下部コア層１０と下部磁極層１１とが一体形成されている場合は、下部磁極層１１が下部コア層１０から一体に隆起形成されていることが好ましく、またこの場合、前記隆起形成された下部磁極層１１のトラック幅方向の両側では、前記下部コア層１０の上面に、前記下部磁極層１１の基端からトラック幅方向の両側に向けて前記上部コア層から離れる方向に傾斜する傾斜面１０ｂ，１０ｂが形成されていることが好ましい。
【０１８４】
図８ないし図１０に示すように、下部磁極層１１は、ギャップ層１３との接合面においてトラック幅Ｔｗで形成され、さらに隆起部１１ｆまたは傾斜面１１ｇが形成され、あるいは下部コア層１０にも同様に、隆起部１０ａまたは傾斜面１０ｂが形成されることで、下部磁極層１１の両側上面あるいは下部コア層１０の両側上面が上部コア層１７から適切に離れ、サイドフリンジングの発生を適正に抑制することが可能であると同時に、狭トラック化を実現することができる。
【０１８５】
なお前記トラック幅Ｔｗは、０．３μｍ〜１．０μｍの範囲内で形成されることが好ましい。
【０１８６】
以上のように本発明では、上部コア層１７の先端領域１７ａと下部磁極層１１（あるいは３０，３１）間には、前記記録媒体との対向面からハイト方向後方にかけてギャップ層１３のみが介在する部分があり、その終端位置でギャップデプスが規制され、しかも前記終端位置よりもハイト方向後方では前記ギャップ層１３とともにあるいは前記ギャップ層１３が削除されて絶縁層が介在し、前記絶縁層が介在する部分の前記先端領域１７ａと下部磁極層１１間の間隔は、前記ギャップ層１３のみが介在する部分の前記間隔よりも大きくなっていることを特徴とするものである。本発明では、図１ないし図５では前記絶縁層として部分絶縁層１６を設ける例を、図６及び図７では下部磁極層の後端面に工夫を凝らし、且つ前記絶縁層として第１の絶縁層１２を設ける例を挙げたが、本発明はこれらの構造に限定するものではない。
【０１８７】
例えばコイル層１４を覆う第２の絶縁層１５が、前記絶縁層となり、前記第２の絶縁層１５が下部磁極層１１と上部コア層１７の先端領域１７ａ間に介在して、前記下部磁極層１１と前記先端領域１７ａ間の間隔が広げられていても良い。かかる構造の場合、前記下部磁極層１１と先端領域１７ａ間に介在する第２の絶縁層１５は、ベーク処理によってなだらかにだれさせて、前記先端領域１７ａが形成されるべき面をできる限り平坦化面となるようにすることが、前記先端領域１７ａを所定形状に高精度にパターン形成できる点で好ましい。
【０１８８】
次に図１に示す本発明における薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図１１に示す工程では、下部コア層１０上に、高さ寸法がＨ６のレジスト層２０を塗布する。前記高さ寸法Ｈ６は、図１に示す下部磁極層１１の高さ寸法Ｈ２よりも高くなければならない。その後露光現像によって、前記レジスト層２０に記録媒体との対向面からハイト方向後方に長さ寸法がＬ３となる抜きパターン２０ａを形成する。また、ハイト方向後方にも抜きパターン２０ｂを形成する。
【０１８９】
そして前記抜きパターン２０ａ，２０ｂ内に磁性材料の層をメッキ成長させる。前記抜きパターン２０ａ内に形成された磁性材料の層は下部磁極層１１であり、抜きパターン２０ｂ内に形成された磁性材料の層は持上げ層１８である。その後前記レジスト層２０を除去する。
【０１９０】
図１２に示す工程では、前記下部磁極層１１上から下部コア層１０上、さらには持上げ層１８上にかけて第１の絶縁層１２を形成する。なお前記第１の絶縁層１２を無機絶縁材料で形成することが好ましい。これは次の工程で、前記第１の絶縁層１２の表面を研磨するからである。
【０１９１】
次に図１２に示すように前記第１の絶縁層１２をＡ−Ａ線から研磨する。研磨作業には例えばＣＭＰ技術を用いる。またこの研磨工程によって、前記第１の絶縁層１２のみならず下部磁極層１１及び持上げ層１８の上面の一部も研磨される。
【０１９２】
この研磨工程により、下部磁極層１１の上面、第１の絶縁層１２の上面、及び持上げ層１８の上面は同一平面状に揃えられる。
【０１９３】
なおこの工程により前記下部磁極層１１の高さ寸法は、図１に示すＨ２に設定される。
【０１９４】
次に図１３に示す工程では、前記下部磁極層１１上及び第１の絶縁層１２上にレジスト層２１を形成する。そして前記レジスト層２１に抜きパターン２１ａを形成する。前記抜きパターン２１ａは、下部磁極層１１よりもハイト方向後方（図示Ｙ方向）における第１の絶縁層１２上に形成される。
【０１９５】
前記レジスト層２１は、前記抜きパターン２１ａの形成により、前記下部磁極層１１の上面、前記第１の絶縁層１２の上面の一部に残される。
【０１９６】
次に前記レジスト層２１の抜きパターン２１ａ内に露出した前記第１の絶縁層１２上及び持上げ層１８をエッチングにより一部除去する（点線部分）。これにより前記第１の絶縁層１２には凹形状となるコイル形成面１２ｂが形成される。それと同時に前記レジスト層２１の存在によって保護されていた第１の絶縁層１２の上面は、前記下部磁極層１１の上面と連続した平坦化面１２ａとなる。その後、前記レジスト層２１を除去する。
【０１９７】
なお図４に示すように、前記第１の絶縁層１２に凹形状のコイル形成面１２ｂを形成しない場合には、図１３に示す工程は必要ない。
【０１９８】
次に図１４に示す工程では、前記下部磁極層１１上から第１の絶縁層１２上にかけて非磁性のギャップ層１３をスパッタ形成する。この際、前記持上げ層１８上に前記ギャップ層１３は形成されないようにする。後に前記持上げ層１８上に直接上部コア層１７の基端部１７ｃを接続しなければならないからである。
【０１９９】
前記持上げ層１８上にギャップ層１３が形成されないようにするには、例えば前記持上げ層１８上にレジスト層（図示しない）を形成しておき、下部磁極層１１及び第１の絶縁層１２上にギャップ層１３を形成した後、前記レジスト層を除去する方法がある。また一旦、前記持上げ層１８上にもギャップ層１３を形成した後、下部磁極層１１及び第１の絶縁層１２上をレジスト層で保護し、前記持上げ層１８上に形成されたギャップ層１３をエッチングで除去する方法がある。
【０２００】
またギャップ層１３は下部磁極層１１上にのみ形成されていれば良く、かかる場合、前記下部磁極層１１以外の層上をレジスト層（図示しない）で覆い、前記下部磁極層１１上にギャップ層１３をスパッタ成膜した後、前記レジスト層を除去する方法がある。
【０２０１】
次に図１５に示す工程では、前記ギャップ層１３上に部分絶縁層１６を形成する。前記部分絶縁層１６は、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）の後方に所定距離Ｌ４だけ離れ、下部磁極層１１とギャップ層１３を介して対向する位置から形成される。図１５に示す工程では、前記部分絶縁層１６を、第１の絶縁層１２に形成された平坦化面１２ａ上にまで延ばして形成しているが、前記部分絶縁層１６を下部磁極層１１上のギャップ層１３上のみに形成してもよい。これによって完成する薄膜磁気ヘッドの構造は図５と同じになる。
【０２０２】
本発明では前記部分絶縁層１６をレジストやポリイミドなどの有機絶縁材料で形成することが好ましい。Ａｌ2Ｏ3等の無機絶縁材料で形成することも可能であるが、無機絶縁材料で形成する場合には、スパッタ工程及びエッチング工程などを必要とし、作業工程が煩雑化するばかりか、エッチングなどの工程が他の層にも影響を与え好ましくない。
【０２０３】
それに対し前記部分絶縁層１６を有機絶縁材料で形成する場合には、塗布工程及びベーキング工程という比較的簡単な作業で前記部分絶縁層１６を形成でき、しかも他の層に悪影響を与えない点で好ましい。
【０２０４】
また前記部分絶縁層１６の高さ寸法はＨ５に、ハイト方向における長さ寸法はＬ５に設定されるが、前記部分絶縁層１６を塗布した後、ベーキングすることで、前記部分絶縁層１６はだれて、前記部分絶縁層１６の厚さは塗布時より小さくなり、また図１５に示すように前記部分絶縁層１６の先端面１６ａ、及び後端面１６ｄは傾斜面あるいは湾曲面となりハイト方向における長さ寸法は塗布時より長くなる。したがってかかる点も考慮して塗布の際における前記部分絶縁層１６の高さ寸法、及びハイト方向への長さ寸法を設定する必要がある。
【０２０５】
次に図１６に示す工程では、前記第１の絶縁層１２に形成されたコイル形成面１２ｂ上にギャップ層１３を介してコイル層１４を螺旋状にメッキ形成する。前記コイル層１４を、Ｃｕ等の電気抵抗の低い非磁性導電材料で形成する。
【０２０６】
次に前記コイル層１４上をレジストやポリイミド等で形成された第２の絶縁層１５で覆う。前記第２の絶縁層１５は塗布後、ベーキング処理を施すことによって形成される。
【０２０７】
図１６に示すように本発明では、前記第２の絶縁層１５の先端面１５ａの裾部１５ｃが、部分絶縁層１６上に乗るようにしなければならない。このため前記第２の絶縁層１５を塗布の際には、前記部分絶縁層１６上からコイル層１４上にかけて前記第２の絶縁層１５を塗布形成する。
【０２０８】
次に記録媒体との対向面側で露出したギャップ層１３上からハイト方向後方における部分絶縁層１６上、及び第２の絶縁層１５上にかけて上部コア層１７を例えばフレームメッキ法を用いてパターン形成する。また前記上部コア層１７の基端部１７ｃを持上げ層１８上に接続形成する。これによって図１に示す薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０２０９】
なお前記上部コア層１７は上からみると、図２に示すように、記録媒体との対向面からハイト方向後方にかけてトラック幅Ｔｗで形成された幅細の先端領域１７ａと前記先端領域１７ａの終端からハイト方向の後方にかけてトラック幅方向における幅寸法が漸次的に広がる後端領域１７ｂとで構成される。
【０２１０】
前記先端領域１７ａは、前記ギャップ層１３上から部分絶縁層１６上にかけて形成されるが、本発明によれば前記部分絶縁層１６の高さ寸法Ｈ５は０．１μｍ以上で１．０μｍ以下であり、薄い膜厚で形成されるものである。
【０２１１】
したがって前記先端領域１７ａの部分をパターン形成するときに、前記部分絶縁層１６とギャップ層１３間の段差はパターン精度を低下させる要因にはならず、トラック幅Ｔｗにて前記先端領域１７ａを高精度に形成することが可能である。
【０２１２】
また特に図１６に示すように、前記第１の絶縁層１２には凹形状となるコイル形成面１２ｂが形成され、この上にギャップ層１３を介してコイル層１４が形成されているために、下部磁極層１１の上面を基準平面としたときに、前記基準平面からの前記第２の絶縁層１５の盛り上がり量Ｈ４を小さくでき、よって前記ギャップ層１３上、部分絶縁層１６上、及び第２の絶縁層１５上に形成される上部コア層１７を所定形状に高精度にパターン形成しやすい。
【０２１３】
なお図１１ないし図１６に示す工程では、下部コア層１０と下部磁極層１１とが別体で形成されるものであるが、かかる場合、下部磁極層１１として、下部コア層１０よりも高い飽和磁束密度を有する磁性材料を使用することができる。
【０２１４】
また前記下部コア層１０と下部磁極層１１とを一体として形成する場合には、まず下部コア層１０の膜厚と下部磁極層１１の膜厚を足し合わせた膜厚を有する磁性材料の層を形成し、下部磁極層１１となる部分をレジスト層で覆って保護し、前記レジスト層に覆われていない磁性材料の層を削り込むことによって形成できる。
【０２１５】
次に図６に示す薄膜磁気ヘッドの特に下部磁極層３０の部分の形成方法を図１７及び図１８に示す工程で説明する。
【０２１６】
図１７に示す工程では、下部コア層１０と下部磁極層３０とを一体に形成する場合である。図１７に示すように、膜厚がＨ７で形成された磁性材料の層２５を形成し、前記磁性材料の層２５上に、ハイト方向への下面の長さ寸法がＬ７となるレジスト層２６を記録媒体との対向面から形成する。
【０２１７】
なお前記レジスト層２６には、その後端面２６ａが上部から裾部にかけてハイト方向後方に傾斜面あるいは湾曲面となるようにベーキング処理が施される。次に前記レジスト層２６に覆われていない磁性材料の層２５上をエッチングで深さ寸法Ｈ２まで削る。その後前記レジスト層２６を除去する。
【０２１８】
これにより前記磁性材料の層２５は、下部コア層１０上に下部磁極層３０が隆起形成された形状となる。また本発明では、前記レジスト層２６の後端面２６ａが傾斜面あるいは湾曲面となっているから、下部磁極層３０となる部分の後端面３０ａも傾斜面あるいは湾曲面として形成される。その後の製造工程は、図１２、図１３、図１４、図１６と同じである。
【０２１９】
また図１８に示すように前記下部磁極層３０を形成してもよい。図１８に示す工程では、下部コア層１０上にレジスト層２７を形成し、下部磁極層３０を形成すべきパターン以外の部分２７ａに露光する。そして露光されていない下部磁極層３０のパターンとなる部分２７ｂを除去する。いわゆるイメージリバース法である。これは図１１に示す工程とは逆であり、図１１では、抜きパターン２０ａの部分を露光現像している。
【０２２０】
イメージリバース法によって残されたレジスト層２７の先端面２７ｃには、下部から上部にかけて記録媒体との対向面側に傾斜する傾斜面が形成される。
そして前記パターン２７ｂ内に下部磁極層３０をメッキ成長させると、前記下部磁極層３０の後端面３０ａには、上部３０ｂから裾部３０ｃにかけてハイト方向に傾斜する傾斜面が形成される。そして前記レジスト層２７を除去する。その後の製造工程は、図１２、図１３、図１４、図１６と同じである。
【０２２１】
また図７に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法は、まず図１１に示す工程と同様に下部コア層１０上にレジスト層によって下部磁極層３１を形成した後、前記下部磁極層３１上面の前端側をレジスト層で覆った後、前記レジスト層に覆われていない前記下部磁極層３１の後端側をエッチングで一部除去することで、段差３１ｂを介してハイト方向後方に突き出る後端部３１ｃを有する下部磁極層３１を形成することができる。その後の製造工程は、図１２、図１３、図１４、図１６と同じである。
【０２２２】
以上のように本発明における図１１ないし図１６に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、部分絶縁層１６を平坦化された面上に所定形状で且つ容易に形成できるとともに、ギャップ層１３上から前記部分絶縁層１６上にかけて形成される上部コア層１７の先端領域１７ａを高精度にパターン形成することが可能である。
【０２２３】
また図１７及び図１８に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、下部磁極層３０の後端面３０ａにハイト方向後方に傾斜する傾斜面を容易に形成することが可能である。
【０２２４】
また図１７及び図１８の工程を有して形成される薄膜磁気ヘッドでは、上部コア層１７の先端領域１７ａを完全な平坦化された面上に形成することができるので、前記先端領域１７ａを高精度にパターン形成することが可能である。
【０２２５】
そして本発明では上記した製造方法によって形成された薄膜磁気ヘッドによれば、上部コア層１７の先端領域１７ａの長さは従来と同程度とすることができ、かかる長さ寸法であっても前記先端領域１７ａでの磁気飽和を適切に抑制できる。したがってＮＬＴＳ特性やＰＷ５０特性を良好にすることができ、またフリンジング量の少ない薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【０２２６】
【実施例】
本発明では図１に示す実施例としての薄膜磁気ヘッドを形成し、また図２５に示す比較例としての薄膜磁気ヘッドを形成し、各薄膜磁気ヘッドのオーバーライト特性、ＮＬＴＳ特性、ＰＷ５０特性、及び磁気的トラック幅Ｔｗ−Ｍａｇから光学的トラック幅Ｔｗ−Ｏｐｔｉを引いたΔＴｗを測定した。
【０２２７】
各薄膜磁気ヘッドは以下の統一された寸法によって形成される。まずトラック幅Ｔｗを０．５５μｍで形成した。またギャップ長Ｇｌ、すなわちギャップ層１３の厚さを０．２μｍで形成した。次に、図１及び図２５に示す薄膜磁気ヘッド（インダクティブヘッド）の図示下側に形成されるＭＲヘッドにおける磁気抵抗効果素子（スピンバルブ膜）４０のハイト方向（図示Ｙ方向）における長さ寸法を０．３μｍとした。
【０２２８】
また上部コア層１７の先端領域１７ａのハイト方向への長さ寸法は、前記磁気抵抗効果素子のハイト側から２．５μｍとした。すなわち図１及び及び図２６に示す前記先端領域１７ａのハイト方向への長さ寸法Ｌ１、Ｌ６は共に、２．５μｍ＋０．３μｍで２．８μである。
【０２２９】
また図１に示す薄膜磁気ヘッドでは、部分絶縁層１６の厚さ寸法Ｈ５を０．６μｍとし、さらに前記磁気抵抗効果素子のハイト側から下部磁極層１１の後端面１１ａまでの距離を１．２μｍとした。すなわち図１に示す下部磁極層１１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３は、１．２μｍ＋０．３μｍで１．５μｍとなる。
【０２３０】
まずオーバーライト特性とギャップデプスＧｄとの関係について測定した。前記ギャップデプスＧｄは、図１ではＬ４であり、図２５ではＬ１である。なおオーバーライト（ＯＷ）とは重ね書きのことであり、ＯＷ特性は、まず低周波で記録をし、さらに高周波で重ね書きをし、その状態で低周波での記録信号の残留出力が、高周波で重ね書きする前の前記低周波での記録信号の出力からどれほど低下したかで評価する。ＯＷ特性は、絶対値で大きいほど好ましい。
【０２３１】
なお実験では、低周波数を１２ＭＨｚとし、高周波数を７２ＭＨｚとして行った。その実験結果を図１９に示す。
【０２３２】
図１９に示すように、比較例及び実施例ともに、ギャップデプスＧｄが大きくなることにより、オーバーライト特性は低下することがわかる。これは先端領域１７ａ内の磁束が記録媒体との対向面までに到達するまでに、前記上部コア層１７の先端領域１７ａから下部磁極層１１に流れる磁束量が大きくなり、前記先端領域１７ａでの磁束密度が低下することによる。
【０２３３】
しかしながら図１９に示すようにオーバーライト特性は、比較例の方が実施例に比べて良好である。これは実施例では部分絶縁層１６を設けることで、下部磁極層１１の長さ寸法Ｌ３を比較例に比べて長く形成し、前記上部コア層１７の先端領域１７ａから前記下部磁極層１１に漏れる磁束量を大きくしたからである。
【０２３４】
次に本発明では、ＮＬＴＳ特性とギャップデプスＧｄとの関係について調べた。なおＮＬＴＳとは、インダクティブヘッドの上部コア層及び下部コア層間の磁気ギャップで発生する漏れ磁界が、記録媒体に直前に記録された磁気記録信号からヘッド側へ向けて発せられる漏れ磁界の影響を受け、非線形的な歪みを生じて起す位相進みのことである。
【０２３５】
ＮＬＴＳ特性には、８２．５ＭＨｚ、４１３ｋＦＣＩの条件で５次高調測定法を用いた。前記ＮＬＴＳ（％）は、小さいほど好ましい。
【０２３６】
図２０に示すように、実施例及び比較例ともに、ギャップデプスＧｄが大きくなることにより、ＮＬＴＳ（％）は小さくなり、前記ＮＬＴＳ特性は向上していることがわかる。
【０２３７】
また図２０に示すように実施例の方が比較例に比べてＮＬＴＳ（％）は小さく、ＮＬＴＳ特性が良好であることがわかる。これは実施例では上部コア層１７の先端領域１７ａから部分絶縁層１６を介して下部磁極層１１に磁束の一部が漏れ出し前記先端領域１７ａでの磁気飽和が抑制されているためである。
【０２３８】
次に本発明では、ＰＷ５０特性とギャップデプスＧｄとの関係について測定した。
【０２３９】
ＰＷ５０特性とは、孤立波の半値幅を測定したものであり、この半値幅が小さければ小さいほど、記録分解能が向上していることを意味する。
【０２４０】
図２１に示すように、実施例及び比較例ともにギャップデプスＧｄが大きくなれば半値幅は小さくなり、ＰＷ５０特性を向上させることができるが、実施例の方が比較例の薄膜磁気ヘッドの場合に比べ、半値幅を小さくでき、ＰＷ５０特性を向上させることができるとわかる。これはＮＬＴＳ特性の場合と同じく、実施例では上部コア層１７の先端領域１７ａから部分絶縁層１６を介して下部磁極層１１に磁束の一部が漏れ出し前記先端領域１７ａでの磁気飽和が抑制されているためである。
【０２４１】
次に本発明では、磁気的トラック幅Ｔｗ−Ｍａｇから光学的トラック幅Ｔｗ−Ｏｐｔｉを引いたΔＴｗとギャップデプスＧｄとの関係について測定した。なお磁気的トラック幅Ｔｗ−Ｍａｇは、図１及び図２５に示す薄膜磁気ヘッドを用いて実際に書き込みを行ったときに、記録媒体に書き込まれる記録幅であり、光学的トラック幅Ｔｗ−Ｏｐｔｉは、記録媒体との対向面で露出する上部コア層１７の先端領域１７ａの実際の幅寸法である。
【０２４２】
前記磁気的トラック幅Ｔｗ−Ｍａｇから光学的トラック幅Ｔｗ−Ｏｐｔｉを引いたΔＴｗはサイドフリンジング量であり、前記ΔＴｗが小さいほど前記サイドフリンジング量が抑制されていると言える。
【０２４３】
図２２に示すように、ギャップデプスＧｄが大きくなるほど、実施例及び比較例共に前記ΔＴｗを小さくできるが、実施例の方が比較例に比べて前記ΔＴｗを小さくでき、サイドフリンジング量を効果的に抑制できることがわかる。これは実施例の場合は、上部コア層１７の先端領域１７ａから部分絶縁層１６を介して下部磁極層１１に磁束の一部が漏れるために、前記先端領域１７ａの磁気飽和は抑制され、前記記録媒体との対向面から漏れる磁束はトラック幅Ｔｗよりも広がって漏れ難くなるからである。
【０２４４】
図２３は、ＰＷ５０特性と、記録電流との関係を示すグラフである。
この実験では、図１に示す実施例としての薄膜磁気ヘッドの上部コア層のハイト方向への先端領域の長さ寸法を、２．８μｍ、ギャップデプスＧｄを０．９μｍとした。また図２５に示す比較例としての薄膜磁気ヘッドの上部コア層のハイト方向への先端領域の長さ寸法を、２．８μｍ、ギャップデプスＧｄを１．３μｍとした。そして実施例及び比較例の記録電流とＰＷ５０特性との関係について調べた。
【０２４５】
図２３に示すグラフは、記録電流Ｉｗを２５ｍＡとしたとき測定した半値幅を１．００としたときの各記録電流Ｉｗ時における半値幅の比率を示すものである。
【０２４６】
図２３に示すように、実施例の方が比較例に比べて、記録電流Ｉｗが上昇してもＰＷ５０特性は悪化しにくいことがわかる。
【０２４７】
以上のように本発明における薄膜磁気ヘッドであれば、図２５に示す薄膜磁気ヘッドに比べてオーバーライト特性が若干低下するだけであるので依然として良好なオーバーライト特性を得ることができ、しかも図２５に示す薄膜磁気ヘッドに比べてＮＬＴＳ特性及びＰＷ５０特性を向上させることができ、さらにサイドフリンジングの発生を効果的に抑制できることがわかる。
【０２４８】
【発明の効果】
以上詳述した本発明の薄膜磁気ヘッドは、上部コア層の先端領域と下部磁極層間に、前記記録媒体との対向面からハイト方向後方にかけてギャップ層のみが介在する部分があり、その終端位置でギャップデプスが規制され、しかも前記終端位置よりもハイト方向後方では前記ギャップ層とともに、あるいは前記ギャップ層が削除されて絶縁層が介在し、前記絶縁層が介在する部分の前記先端領域と下部磁極層間の間隔は、前記ギャップ層のみが介在する部分の前記間隔よりも大きくなっていることを特徴とするものである。かかる構成により、前記先端領域からの磁束の一部は、前記絶縁層を介して下部磁極層に漏れ出し、前記先端領域での磁束密度を従来よりも小さくできる。よって、前記先端領域のハイト方向への長さ寸法を延ばさなくても前記先端領域での磁気飽和を適切に抑制でき、磁化曲線上における磁化反転幅を小さくできるので、ＮＬＴＳ特性及びＰＷ５０特性を従来に比べて向上させることができる。また本発明における薄膜磁気ヘッドであれば従来に比べて、サイドフリンジングの発生を効果的に抑制することができる。さらに挟トラック化に対応でき、オーバーライト特性も良好に保つことができる。
【０２５０】
以上のように本発明における薄膜磁気ヘッドであれば今後の高記録密度化に伴い記録電流が上昇しても、前記上部コア層の先端領域の磁気飽和を適切に抑制でき、ＮＬＴＳ特性及びＰＷ５０特性が良好な、さらにサイドフリンジング量の少ない薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。また挟トラック化に対応可能で、オーバーライト特性も良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図２】図１に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図３】本発明における他の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図４】本発明における他の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図５】本発明における他の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図６】本発明における他の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図７】本発明における他の薄膜磁気ヘッドの構造を示す縦断面図、
【図８】本発明における薄膜磁気ヘッドの部分正面図、
【図９】本発明における薄膜磁気ヘッドの他の実施形態を示す部分正面図、
【図１０】本発明における薄膜磁気ヘッドの他の実施形態を示す部分正面図、
【図１１】図１に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１２】図１１に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１３】図１２に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１４】図１３に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１５】図１４に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１６】図１５に示す工程の次に行なわれる一工程図、
【図１７】図６に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図、
【図１８】図６に示す薄膜磁気ヘッドの他の製造方法を示す一工程図、
【図１９】実施例と比較例の薄膜磁気ヘッドにおけるギャップデプスＧｄとオーバーライト特性との関係を示すグラフ、
【図２０】実施例と比較例の薄膜磁気ヘッドにおけるギャップデプスＧｄとＮＬＴＳ特性との関係を示すグラフ、
【図２１】実施例と比較例の薄膜磁気ヘッドにおけるギャップデプスＧｄとＰＷ５０特性との関係を示すグラフ、
【図２２】実施例と比較例の薄膜磁気ヘッドにおけるギャップデプスＧｄとΔＴｗ（磁気的トラック幅Ｔｗ−Ｍａｇ−光学的トラック幅Ｔｗ−Ｏｐｔｉ）特性との関係を示すグラフ、
【図２３】実施例及び比較例の薄膜磁気ヘッドを用い、記録電流が２５ｍＡのときのＰＷ５０特性を１．００としたときに、他の記録電流時におけるＰＷ５０特性の比率を示すグラフ、
【図２４】従来における薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、
【図２５】図２４に示す薄膜磁気ヘッドを改良した薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分縦断面図、
【図２６】図２５に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【符号の説明】
１０  下部コア層
１１、３０、３１  下部磁極層
１２  第１の絶縁層
１２ａ  平坦化面
１２ｂ  コイル形成面
１３  ギャップ層
１４  コイル層
１５  第２の絶縁層
１６  部分絶縁層
１７  上部コア層
１７ａ  先端領域
２０、２１、２６、２７  レジスト層
【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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