JP3611801B2

JP3611801B2 - Thin film magnetic head and manufacturing method thereof

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Publication number: JP3611801B2
Application number: JP2001156059A
Authority: JP
Inventors: 康之乘附; 慶一佐藤; 哲也六本木
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2021-05-24
Also published as: JP2002208112A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも書込み用の誘導型電磁変換素子を有する薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録再生装置における記録方式には、信号磁化の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）とする長手磁気記録方式と、信号磁化の向きを記録媒体の面に対して垂直な方向とする垂直磁気記録方式とがある。垂直磁気記録方式は、長手磁気記録方式に比べて、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくく、高い線記録密度を実現することが可能であると言われている。
【０００３】
長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドは、一般的に、記録媒体に対向する媒体対向面（エアベアリング面）と、互いに磁気的に連結され、媒体対向面側においてギャップ部を介して互いに対向する磁極部分を含む第１および第２の磁性層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えた構造になっている。
【０００４】
一方、垂直磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドには、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドと同様の構造のリングヘッドと、一つの主磁極によって記録媒体の面に対して垂直方向の磁界を印加する単磁極ヘッドとがある。単磁極ヘッドを用いる場合には、記録媒体としては一般的に、基板上に軟磁性層と磁気記録層とを積層した２層媒体が用いられる。
【０００５】
ところで、近年の高記録密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドではトラック幅の縮小が望まれている。そのため、上記単磁極ヘッドにおいても主磁極の幅の縮小が望まれている。しかしながら、従来、主磁極の幅の縮小を妨げる以下の２つの問題点があった。
【０００６】
第１の問題点は、主磁極の幅を例えば０．５μｍ以下とするような主磁極の高精度のパターニングが困難なことである。すなわち、主磁極は、例えば、フォトリソグラフィ技術によって形成されたレジストフレームを用いて、電気めっき法（フレームめっき法）によって形成される。ところが、従来、主磁極は、コイルを覆って盛り上がった絶縁層の上に形成されるため、レジストフレームも凹凸の高低差の大きな絶縁層の上に形成されることになる。この場合、レジストの膜厚を均一にすることは難しいため、レジストフレームを精度よくパターニングすることが難しい。そのため、主磁極の高精度のパターニングが困難になる。
【０００７】
第２の問題点は、主磁極の幅を縮小すると、磁束が主磁極の先端に到達する前に飽和してしまい、媒体対向面において主磁極の先端より発生される磁界が小さくなることである。
【０００８】
従来、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドにおいても同様な問題点があった。この問題点を解決するために、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドでは、一方の磁性層を、媒体対向面に露出する磁極部分を含み、媒体対向面における幅がトラック幅を規定する磁極部分層と、この磁極部分層へ磁束を導くヨーク部分層とに分けた構造が多く採用されている。この構造によれば、磁極部分層の飽和磁束密度をヨーク部分層の飽和磁束密度よりも大きくすることで磁束を効率的に磁極部分の先端まで導くことが可能になり、且つ幅の小さな磁極部分を形成することが可能になる。
【０００９】
従来、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドでは、一方の磁性層を磁極部分層とヨーク部分層とに分けた構造とする場合、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な結合は、磁極部分層のギャップ部とは反対側の面でのみ行われることが多かった。しかし、この構造では、磁極部分層とヨーク部分層との結合部分の面積が小さいため、結合部分で磁束が飽和しやすく、特に近年の書き込み磁界の増大の要求に応えることができない。そこで、特開平１１−１０２５０６号公報、特開２０００−５７５２２号公報、特開２０００−６７４１３号公報等に示されるように、磁極部分層のギャップ部とは反対側の面のみならず、磁極部分層の側面や磁極部分層の媒体対向面とは反対側の面でも、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な結合を行わせる構造の薄膜磁気ヘッドが提案されている。
【００１０】
一方、垂直記録方式用の薄膜磁気ヘッドに関しては、「日経エレクトロニクス２０００年９月２５日号（ｎｏ．７７９），ｐ．２０６」における図２に、単磁極ヘッドの構造の一例が示されている。ここで、図５０を参照して、この単磁極ヘッドの構成について簡単に説明する。この単磁極ヘッドは、再生ヘッドにおけるシールド層を兼ねた補助磁極１０８と、この補助磁極１０８の上において薄膜コイル１１０を形成すべき位置に形成された絶縁層１０９Ａと、この絶縁層１０９Ａの上に形成された薄膜コイル１１０と、この薄膜コイル１１０を覆う絶縁層１０９Ｂとを備えている。絶縁層１０９Ａには、媒体対向面（図５０における右側の端面）から離れた位置において、コンタクトホール１０９ａが形成されている。単磁極ヘッドは、更に、コンタクトホール１０９ａが形成された位置において補助磁極１０８の上に形成された磁性材料よりなる連結部１１４と、絶縁層１０９Ａおよび絶縁層１０９Ｂを覆うように、連結部１１４の周囲に形成された絶縁層１０９Ｃと、この絶縁層１０９Ｃの上に形成された主磁極１１５と、この主磁極１１５を覆う保護層１１７とを備えている。主磁極１１５は、一端部は媒体対向面（図５０における右側の端面）に露出し、他端部は連結部１１４に接続されている。
【００１１】
なお、図５０に示したような構成と同等の構成の単磁極ヘッドは、特開平７−１６１０１９号公報にも開示されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
垂直磁気記録方式用のヘッドでは、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を大きくすることが重要である。しかしながら、前記の各公報に示された薄膜磁気ヘッドは、いずれも、構造上、長手記録方式用のヘッドであり、垂直記録方式には適していない。具体的に説明すると、各公報に示された薄膜磁気ヘッドでは、いずれも、トラック方向についてのギャップ部の長さが短いと共に、ヨーク部分層はコイルを迂回するように配置され、必ず磁極部分層のギャップ部とは反対側の面に対して磁気的に接続される。そのため、各公報に示された薄膜磁気ヘッドでは、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界が小さくなるという問題点がある。
【００１３】
一方、図５０に示したような垂直磁気記録方式用の単磁極ヘッドでは、主磁極を構成する磁性層が薄く、単層で形成されている。従って、この構造の単磁極ヘッドでは、主磁極を構成する磁性層の途中で磁束が飽和しやすく、媒体対向面において主磁極より発生される磁界が小さくなるという問題点がある。また、この単磁極ヘッドでは、媒体対向面において主磁極より発生される磁界のうち、記録媒体の面に対して垂直な方向の成分を、記録媒体の面に対して水平な方向の成分に比べて相対的に大きくするためには、ギャップ部の長さ、すなわち主磁極と補助磁極との間の距離を大きくする必要がある。そのため、この単磁極ヘッドでは、コイルと主磁極との間の距離が大きくなり、主磁極が、コイルから発生される磁界を効率よく吸収することができず、この点からも、媒体対向面において主磁極より発生される、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界が小さくなるという問題点がある。また、この単磁極ヘッドでは、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を大きくするためにギャップ部の長さを大きくすると、磁路長が長くなって、高周波特性が悪化するという問題点がある。
【００１４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができるようにした薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体の進行方向の前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、媒体対向面から離れた位置において互いに磁気的に連結された第１および第２の磁性層と、
非磁性材料よりなり、第１の磁性層と第２の磁性層との間に設けられたギャップ層と、
少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備え、
第２の磁性層は、磁極部分を含み、媒体対向面における幅がトラック幅を規定する磁極部分層と、磁極部分層と第１の磁性層とを磁気的に接続するヨーク部分層とを有し、
磁極部分層のギャップ層側の面は、薄膜コイルの第２の磁性層側の面よりも、第１の磁性層から離れた位置に配置され、
ヨーク部分層は、磁極部分層の幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続され、
磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、ヨーク部分層のギャップ層側の端部の少なくとも一部は、磁極部分層のギャップ層側の端部よりも第１の磁性層に近い位置に配置されているものである。
【００１６】
本発明の薄膜磁気ヘッドでは、磁極部分層のギャップ層側の面は、薄膜コイルの第２の磁性層側の面よりも第１の磁性層から離れた位置に配置され、ヨーク部分層は、磁極部分層の幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続されているので、媒体対向面において磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に対して垂直な方向の成分を、記録媒体の面に対して水平な方向の成分に比べて相対的に大きくすることが可能になる。また、本発明では、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、ヨーク部分層のギャップ層側の端部の少なくとも一部は、磁極部分層のギャップ層側の端部よりも第１の磁性層に近い位置に配置されているので、ヨーク部分層と薄膜コイルとの間の距離が小さくなり、これにより、薄膜コイルから発生される磁界を効率よく吸収することが可能になる。
【００１７】
本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面の少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続されていてもよい。
【００１８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、ヨーク部分層のギャップ層側の端部は、磁極部分層から離れるに従って徐々に第１の磁性層に近づいていてもよい。
【００１９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、磁極部分層のギャップ層側の端部とヨーク部分層のギャップ層側の端部は、段差なく連続していてもよい。
【００２０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、磁極部分層とヨーク部分層との接続面の少なくとも一部は、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いていてもよい。
【００２１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、ヨーク部分層の厚みは磁極部分層の厚みよりも大きくてもよい。
【００２２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されていてもよい。この場合、薄膜磁気ヘッドは、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面に接する非磁性層を備え、ヨーク部分層は、非磁性層を介して磁極部分層のギャップ層とは反対側の面に隣接し、非磁性層を介して磁極部分層に磁気的に接続されていてもよい。
【００２３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されていてもよい。
【００２４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、磁極部分層の飽和磁束密度は、ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であってもよい。
【００２５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、更に、再生素子としての磁気抵抗効果素子を備えていてもよい。
【００２６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、垂直磁気記録方式に用いられるものであってもよい。
【００２７】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、記録媒体に対向する媒体対向面と、記録媒体の進行方向の前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、媒体対向面から離れた位置において互いに磁気的に連結された第１および第２の磁性層と、非磁性材料よりなり、第１の磁性層と第２の磁性層との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備え、第２の磁性層は、磁極部分を含み、媒体対向面における幅がトラック幅を規定する磁極部分層と、磁極部分層と第１の磁性層とを磁気的に接続するヨーク部分層とを有する薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、
第１の磁性層を形成する工程と、
薄膜コイルを形成する工程と、
ギャップ層を形成する工程と、
第２の磁性層を形成する工程とを備え、
磁極部分層のギャップ層側の面は、薄膜コイルの第２の磁性層側の面よりも第１の磁性層から離れた位置に配置され、
ヨーク部分層は、磁極部分層の幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続され、
磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、ヨーク部分層のギャップ層側の端部の少なくとも一部は、磁極部分層のギャップ層側の端部よりも第１の磁性層に近い位置に配置されるものである。
【００２８】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極部分層のギャップ層側の面は、薄膜コイルの第２の磁性層側の面よりも第１の磁性層から離れた位置に配置され、ヨーク部分層は、磁極部分層の幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続されるので、媒体対向面において磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に対して垂直な方向の成分を、記録媒体の面に対して水平な方向の成分に比べて相対的に大きくすることが可能になる。また、本発明では、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、ヨーク部分層のギャップ層側の端部の少なくとも一部は、磁極部分層のギャップ層側の端部よりも第１の磁性層に近い位置に配置されるので、ヨーク部分層と薄膜コイルとの間の距離が小さくなり、これにより、薄膜コイルから発生される磁界を効率よく吸収することが可能になる。
【００２９】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、第２の磁性層を形成する工程は、ギャップ層の上に、磁極部分層を構成する材料よりなる被エッチング層を形成する工程と、被エッチング層の上に、磁極部分層の形状に対応したマスクを形成する工程と、マスクを用いて、ドライエッチングによって、被エッチング層を選択的にエッチングして磁極部分層の外形を決定すると共に、ギャップ層の一部をエッチングして、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分の近傍におけるヨーク部分層の下地の形状を決定する工程と、下地の上にヨーク部分層の少なくとも一部を形成する工程とを含んでいてもよい。
【００３０】
磁極部分層の外形を決定すると共にヨーク部分層の下地の形状を決定する工程は、下地の上面が、磁極部分層から離れるに従って徐々に第１の磁性層に近づくように、下地の形状を決定してもよい。
【００３１】
また、磁極部分層の外形を決定すると共にヨーク部分層の下地の形状を決定する工程は、磁極部分層のヨーク部分層に接続される面の少なくとも一部が、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾くように、磁極部分層の外形を決定してもよい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図１は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図１において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図２は図１のＡ−Ａ線断面の一例を示す断面図、図３は図１のＡ−Ａ線断面の他の例を示す断面図である。図４は図１に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。図５は図１に示した薄膜磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【００３３】
図１ないし図３に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、アルティック（Ａｌ_２Ｏ_３・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１と、この基板１の上に形成されたアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に形成された磁性材料よりなる下部シールド層３と、この下部シールド層３の上に、絶縁層４を介して形成された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５の上に絶縁層４を介して形成された磁性材料よりなる上部シールド層６とを備えている。下部シールド層３および上部シールド層６の厚みは、それぞれ例えば１〜２μｍである。
【００３４】
ＭＲ素子５の一端部は、媒体対向面（エアベアリング面）ＡＢＳに配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。
【００３５】
薄膜磁気ヘッドは、更に、上部シールド層６の上に形成された非磁性層７と、この非磁性層７の上に形成された磁性材料よりなる第１の磁性層８と、この第１の磁性層８の上において薄膜コイル１０を形成すべき位置に形成された絶縁層９Ａと、この絶縁層９Ａの上に形成された薄膜コイル１０と、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填された絶縁層９Ｂとを備えている。絶縁層９Ａには、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置において、コンタクトホール９ａが形成されている。
【００３６】
第１の磁性層８の厚みは例えば１〜２μｍである。第１の磁性層８を構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、後述するような高飽和磁束密度材でもよい。また、第１の磁性層８は、２つ以上の層で構成してもよい。
【００３７】
絶縁層９Ａは、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなり、その厚みは例えば０．１〜１μｍである。
【００３８】
薄膜コイル１０は、銅等の導電性の材料よりなり、その巻線の厚みは例えば０．３〜２μｍである。薄膜コイル１０の巻数は任意であり、巻線のピッチも任意である。
【００３９】
絶縁層９Ｂは、形成時に流動性を有する非導電性且つ非磁性の材料よりなる。具体的には、絶縁層９Ｂは、例えば、フォトレジスト（感光性樹脂）のような有機系の非導電性非磁性材料によって形成してもよいし、塗布ガラスよりなるスピンオングラス（ＳＯＧ）膜で形成してもよい。
【００４０】
薄膜磁気ヘッドは、更に、コンタクトホール９ａが形成された位置において第１の磁性層８の上に形成された磁性材料よりなる連結部１４Ｃと、薄膜コイル１０、絶縁層９Ａおよび絶縁層９Ｂを覆うように形成された絶縁層９Ｃとを備えている。連結部１４Ｃは、後述する第２の磁性層１４の一部となる。薄膜コイル１０は、連結部１４Ｃの回りに巻回されている。
【００４１】
連結部１４Ｃの形状は、例えば、厚みが２〜４μｍ、奥行き（媒体対向面ＡＢＳに垂直な方向の長さ）が２〜１０μｍ、幅が５〜２０μｍである。連結部１４Ｃを構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、後述するような高飽和磁束密度材でもよい。
【００４２】
絶縁層９Ｃは、絶縁層９Ｂよりも耐食性、剛性および絶縁性が優れた非導電性且つ非磁性の材料よりなる。このような材料としては、アルミナやシリコン酸化物（ＳｉＯ_２）等の無機系の非導電性非磁性材料を用いることができる。媒体対向面ＡＢＳにおける絶縁層９Ａおよび絶縁層９Ｃの合計の厚みは、例えば２〜４μｍである。
【００４３】
絶縁層９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、第１の磁性層８と後述する第２の磁性層１４との間に設けられるギャップ層９を構成する。
【００４４】
薄膜磁気ヘッドは、絶縁層９Ｃの上に形成された磁性材料よりなる第２の磁性層１４を備えている。第２の磁性層１４は、前述の連結部１４Ｃと、磁極部分を含む磁極部分層１４Ａと、ヨーク部分となり、連結部１４Ｃを介して磁極部分層１４Ａと第１の磁性層８とを磁気的に接続するヨーク部分層１４Ｂとを有している。磁極部分層１４Ａは、媒体対向面ＡＢＳから連結部１４Ｃにかけて、絶縁層９Ｃの上に形成されている。また、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面は、薄膜コイル１０の第２の磁性層１４側の面よりも第１の磁性層８から離れた位置に配置されている。連結部１４Ｃの第１の磁性層８とは反対側の端部（以下、上端部と言う。）は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面に磁気的に接続されている。
【００４５】
ヨーク部分層１４Ｂは、媒体対向面ＡＢＳから離れた所定の位置から連結部１４Ｃにかけて、絶縁層９Ｃの上に形成されている。図２または図３に示したように、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面において、磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続されている。
【００４６】
本実施の形態では、図２または図３に示したように、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面ＡＢＳに平行な断面において、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９側の端部の少なくとも一部は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の端部よりも第１の磁性層８に近い位置に配置されている。図２に示した例では、上記断面中の磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分において、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９側の端部は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の端部よりも第１の磁性層８に近い位置に配置されている。すなわち、上記断面において、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の端部とヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９側の端部との間には段差が生じている。一方、図３に示した例では、上記断面において、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の端部とヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９側の端部は、段差なく連続している。
【００４７】
薄膜磁気ヘッドは、更に、磁極部分層１４Ａの上に形成された非磁性層１５を備えている。非磁性層１５は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面の全面に接している。薄膜磁気ヘッドは、更に、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなり、第２の磁性層１４を覆うように形成された保護層１７を備えている。
【００４８】
磁極部分層１４Ａの厚みは、好ましくは０．１〜０．８μｍであり、更に好ましくは０．１〜０．３μｍである。
【００４９】
図４に示したように、磁極部分層１４Ａは、媒体対向面ＡＢＳ側に配置された第１の部分１４Ａ_１と、この第１の部分１４Ａ_１よりも媒体対向面ＡＢＳから離れた位置に配置された第２の部分１４Ａ_２とを含んでいる。第１の部分１４Ａ_１は、第２の磁性層１４における磁極部分となる。第１の磁性層８における磁極部分は、第１の磁性層８のうちギャップ層９を介して上記第１の部分１４Ａ_１に対向する部分を含む。
【００５０】
第１の部分１４Ａ_１は、トラック幅と等しい幅を有している。すなわち、第１の部分１４Ａ_１の媒体対向面ＡＢＳにおける幅がトラック幅を規定している。第２の部分１４Ａ_２の幅は、第１の部分１４Ａ_１との境界位置では第１の部分１４Ａ_１の幅と等しく、その位置から媒体対向面ＡＢＳより遠ざかる程、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。ヨーク部分層１４Ｂは、第２の部分１４Ａ_２のうちの幅が一定の部分の両側面に接するように配置されている。
【００５１】
第１の部分１４Ａ_１の媒体対向面ＡＢＳにおける幅、すなわちトラック幅は、好ましくは０．５μｍ以下であり、更に好ましくは０．３μｍ以下である。ヨーク部分層１４Ｂが接する部分における第２の部分１４Ａ_２の幅は、第１の部分１４Ａ_１の媒体対向面ＡＢＳにおける幅よりも大きく、例えば２μｍ以上である。
【００５２】
ヨーク部分層１４Ｂの厚みは、例えば１〜２μｍである。ヨーク部分層１４Ｂは、図２または図３に示したように、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面に磁気的に接続されている。また、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳから例えば１．５μｍ以上離れた位置に配置されている。
【００５３】
磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度は、ヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度以上となっている。磁極部分層１４Ａを構成する磁性材料としては、飽和磁束密度が１．４Ｔ以上の高飽和磁束密度材を用いるのが好ましい。高飽和磁束密度材としては、鉄および窒素原子を含む材料、鉄、ジルコニアおよび酸素原子を含む材料、鉄およびニッケル元素を含む材料等を用いることができる。具体的には、高飽和磁束密度材としては、例えば、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）、ＦｅＮやその化合物、Ｃｏ系アモルファス合金、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｍ（必要に応じてＯ（酸素原子）も含む。）、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｍ（必要に応じてＯ（酸素原子）も含む。）の中のうちの少なくとも１種類を用いることができる。ここで、Ｍは、Ｎｉ，Ｎ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｕ（いずれも化学記号）の中から選択された少なくとも１種類である。
【００５４】
ヨーク部分層１４Ｂを構成する磁性材料としては、例えば、飽和磁束密度が１．０Ｔ程度となる鉄およびニッケル元素を含む材料を用いることができる。このような材料は、耐食性に優れ、且つ磁極部分層１４Ａを構成する材料よりも高抵抗である。また、このような材料を用いることにより、ヨーク部分層１４Ｂの形成が容易になる。
【００５５】
また、ヨーク部分層１４Ｂを構成する磁性材料としては、磁極部分層１４Ａを構成する磁性材料と同じ組成系のものを用いることもできる。この場合には、ヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度を、磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度よりも小さくするために、ヨーク部分層１４Ｂを構成する磁性材料としては、磁極部分層１４Ａを構成する磁性材料に比べて、鉄原子の組成比の小さい材料を用いるのが好ましい。
【００５６】
非磁性層１５の平面的な形状は、磁極部分層１４Ａと同様である。また、非磁性層１５は、媒体対向面ＡＢＳに露出している。非磁性層１５の厚みは、好ましくは０．５μｍ以下である。また、非磁性層１５は、省くことも可能である。
【００５７】
非磁性層１５を構成する材料としては、例えば、チタンまたはタンタルを含む材料（合金および酸化物を含む。）や、アルミナやシリコン酸化物（ＳｉＯ_２）等の無機系の非導電性非磁性材料を用いることができる。また、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する場合には、非磁性層１５を構成する材料として、磁極部分層１４Ａを構成する材料、およびギャップ層９のうちの磁極部分層１４Ａに接する絶縁層９Ｃを構成する材料よりもドライエッチングに対するエッチング速度が小さい材料を用いるのが好ましい。このような材料としては、例えばチタンまたはタンタルを含む材料（合金および酸化物を含む。）を用いることができる。
【００５８】
図５に示したように、媒体対向面ＡＢＳに露出する磁極部分層１４Ａの面の形状は、記録媒体の進行方向Ｔの後側（スライダにおける空気流入端側）に配置される下辺が上辺よりも小さい台形であることが好ましい。また、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面と、媒体対向面ＡＢＳに露出する磁極部分層１４Ａの面における側辺とのなす角度は９２〜１１０゜が好ましい。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面ＡＢＳと再生ヘッドと記録ヘッド（誘導型電磁変換素子）とを備えている。再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面ＡＢＳ側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層６を備えている。
【００６０】
記録ヘッドは、媒体対向面ＡＢＳ側において記録媒体の進行方向Ｔの前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置において互いに磁気的に連結された第１の磁性層８および第２の磁性層１４と、非磁性材料よりなり、第１の磁性層８と第２の磁性層１４との間に設けられたギャップ層９と、少なくとも一部が第１の磁性層８および第２の磁性層１４の間に、これらの磁性層８，１４に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイル１０とを備えている。
【００６１】
第２の磁性層１４は、磁極部分を含み、媒体対向面ＡＢＳにおける幅がトラック幅を規定する磁極部分層１４Ａと、ヨーク部分となり、連結部１４Ｃを介して磁極部分層１４Ａと第１の磁性層８とを磁気的に接続するヨーク部分層１４Ｂと、連結部１４Ｃとを有している。ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面に磁気的に接続されている。また、磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度は、ヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度以上となっている。
【００６２】
本実施の形態によれば、第２の磁性層１４が磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとを有するようにしたので、記録媒体に印加される磁界の強度を低下させることなくトラック幅を縮小することが可能になる。
【００６３】
また、本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａよりも比電気抵抗率の大きな材料で形成されている。これにより、本実施の形態に係るヘッドは、第２の磁性層１４において発生する渦電流を減少させることができ、高周波特性の優れたヘッドとなる。
【００６４】
また、本実施の形態では、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面は、薄膜コイル１０の第２の磁性層１４側の面よりも第１の磁性層８から離れた位置に配置されている。従って、本実施の形態によれば、ギャップ層９の長さが大きくなり、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に対して垂直な方向の成分を、記録媒体の面に対して水平な方向の成分に比べて相対的に大きくすることが可能になる。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面に磁気的に接続されているので、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に対して垂直な方向の成分を、記録媒体の面に対して水平な方向の成分に比べて相対的に大きくすることが可能になる。
【００６６】
また、本実施の形態では、図２または図３に示したように、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面ＡＢＳに平行な断面において、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９側の端部の少なくとも一部は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の端部よりも第１の磁性層８に近い位置に配置されている。これにより、本実施の形態によれば、ヨーク部分層１４Ｂと薄膜コイル１０との間の距離が小さくなり、ヨーク部分層１４Ｂによって、薄膜コイル１０から発生される磁界を効率よく吸収することが可能になる。
【００６７】
これらのことから、本実施の形態によれば、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができる。本実施の形態において、磁極部分層１４Ａに高飽和磁束密度材を用いた場合には、特に、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができ、保磁力の大きな記録媒体への記録も可能となる。
【００６８】
ところで、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面ＡＢＳに平行な断面において、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９側の端部の少なくとも一部を、途中に段差が生じるように第１の磁性層８に近づけると、ヨーク部分層１４Ｂにおいて段差の部分で磁束の漏れが生じるおそれがある。これに対し、本実施の形態では、図２または図３に示したように、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９側の端部は、磁極部分層１４Ａから離れるに従って徐々に第１の磁性層８に近づいている。従って、本実施の形態によれば、ヨーク部分層１４Ｂにおける磁束の漏れを防止して、記録媒体の面に垂直な方向の磁界をより大きくすることができる。
【００６９】
また、図２に示した例では、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面ＡＢＳに平行な断面において、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の端部とヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９側の端部との間に段差が生じている。この場合、ヨーク部分層１４Ｂと磁極部分層１４Ａとの間の段差の部分で磁束の漏れが生じるおそれがある。これに対し、図３に示した例では、上記断面において、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の端部とヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９側の端部は段差なく連続している。図３に示した例によれば、ヨーク部分層１４Ｂと磁極部分層１４Ａとの間の段差の部分で磁束の漏れを防止して、記録媒体の面に垂直な方向の磁界をより大きくすることができる。従って、図２に示した例よりも図３に示した例の方が好ましい。
【００７０】
また、本実施の形態では、図２または図３に示したように、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの接続面の少なくとも一部は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面に垂直な方向に対して傾いている。従って、本実施の形態によれば、上記接続面が磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面に垂直な場合に比べて接続面の面積が大きくなり、接続面を介してヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ効率よく磁束を導くことが可能になる。
【００７１】
本実施の形態において、上記接続面は、この接続面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とのなす角度θが９０°を超えるように傾いているのが好ましい。また、本実施の形態において、媒体対向面ＡＢＳに露出する磁極部分層１４Ａの面の形状は、記録媒体の進行方向Ｔの後側（スライダにおける空気流入端側）に配置される下辺が上辺よりも小さい台形形状とするのが好ましい。すなわち、媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面における磁極部分層１４Ａの幅方向の各辺が、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面となす角度は９０°超えているのが好ましい。これにより、薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いた場合には、スキュー角が生じたときの記録トラック幅の変化を抑えることができる。磁極部分層１４Ａの両側面、および媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面における磁極部分層１４Ａの幅方向の各辺が、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面となす角度は、全て９２〜１１０゜であることが好ましい。
【００７２】
ここで、図２および図３に示したように、図１におけるＡ−Ａ線断面と、ヨーク部分層１４Ｂと磁極部分層１４Ａとの接続面を含む断面とが交差してできる直線上において、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の端部の位置を点ａ、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部の位置を点ｂ、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の端部の位置を点ｃ、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９側の端部の位置を点ｄとする。
【００７３】
本実施の形態では、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面ＡＢＳに平行な断面において、ヨーク部分層１４Ｂの厚みは磁極部分層１４Ａの厚みよりも大きくなっている。すなわち、図２または図３に示した断面において、線分ａｄの長さは線分ｂｃの長さよりも大きい。このような構成により、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの接続部分の近傍において、ヨーク部分層１４Ｂ側での磁束の飽和を防止することができる。これにより、ヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ効率よく磁束を導くことが可能になり、その結果、磁極部分層１４Ａの媒体対向面側の端部より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能になる。
【００７４】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、垂直磁気記録方式に用いるのに適している。この薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いる場合、第２の磁性層１４の磁極部分層１４Ａにおける第１の部分１４Ａ_１が主磁極となり、第１の磁性層８の磁極部分が補助磁極となる。なお、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いる場合には、記録媒体としては２層媒体と単層媒体のいずれをも使用することが可能である。
【００７５】
また、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体の面に垂直な方向の磁界は長手方向の磁界よりも大きく、ヘッドが発生する磁気エネルギを効率よく、記録媒体に伝達することができる。従って、この薄膜磁気ヘッドによれば、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくくして、線記録密度を高めることができる。
【００７６】
図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、第１の磁性層８を記録媒体の進行方向Ｔの後側（薄膜磁気ヘッドを含むスライダにおける空気流入端側）に配置し、第２の磁性層１４を記録媒体の進行方向Ｔの前側（薄膜磁気ヘッドを含むスライダにおける空気流出端側）に配置するのが好ましい。しかし、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いる場合には、第１の磁性層８と第２の磁性層１４の配置は、上記の配置とは逆でもよい。
【００７７】
また、図４に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置に配置されている。これにより、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の端部より発生される磁界によって記録媒体に情報の書き込みが生じることを防止することができる。
【００７８】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面の全面に接する非磁性層１５を備えている。非磁性層１５がない場合には、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する際や、ヨーク部分層１４Ｂを電気めっき法によって形成する際に、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面がダメージを受け、この面に例えば０．１〜０．３μｍ程度の凹凸が生じる。本実施の形態では、非磁性層１５を設けていることから、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する際や、ヨーク部分層１４Ｂを電気めっき法によって形成する際に、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面がダメージを受けることを防止でき、その面を平坦にすることができる。
【００７９】
また、本実施の形態では、非磁性層１５が媒体対向面ＡＢＳに露出しているので、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部を平坦に保つことができる。これにより、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極部分層１４Ａより発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができる。その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができる。
【００８０】
また、非磁性層１５を、磁極部分層１４Ａを構成する材料、およびギャップ層９のうちの磁極部分層１４Ａと接する部分を構成する材料よりもドライエッチングに対するエッチング速度が小さい材料で構成した場合には、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する際に、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面がダメージを受けることを防止することができる。
【００８１】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、薄膜コイル１０のうち第１の磁性層８と第２の磁性層１４の間に配置された部分は、第１の磁性層８と第２の磁性層１４の中間の位置よりも第１の磁性層８に近い位置に配置されている。これにより、第２の磁性層１４よりも体積の大きな第１の磁性層８によって、薄膜コイル１０から発生する磁界を効率よく吸収でき、薄膜コイル１０が第２の磁性層１４に近い場合に比べて、第１の磁性層８および第２の磁性層１４における磁界の吸収率を高めることができる。
【００８２】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ギャップ層９は、形成時に流動性を有する材料よりなり、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填された第１の部分（絶縁層９Ｂ）と、この第１の部分よりも耐食性、剛性および絶縁性が優れた材料よりなり、薄膜コイル１０および第１の部分を覆い、第１の磁性層８および第２の磁性層１４に接する第２の部分（絶縁層９Ａ，９Ｃ）とを有している。ギャップ層９の第２の部分は、媒体対向面ＡＢＳに露出している。薄膜コイル１０の巻線間に隙間なく非磁性材料を充填することは、スパッタリング法では困難であるが、有機系の材料のように流動性を有する非磁性材料を用いた場合には容易である。しかし、有機系の材料は、ドライエッチングに対する耐性、耐食性、耐熱性、剛性等の点で信頼性に乏しい。本実施の形態では、上述のように、形成時に流動性を有する材料によって薄膜コイル１０の巻線間に充填された第１の部分（絶縁層９Ｂ）を形成し、この第１の部分よりも耐食性、剛性および絶縁性が優れた材料によって、薄膜コイル１０および第１の部分を覆い、第１の磁性層８および第２の磁性層１４に接する第２の部分（絶縁層９Ａ，９Ｃ）を形成するようにしたので、薄膜コイル１０の巻線間に隙間なく非磁性材料を充填でき、且つギャップ層９の信頼性を高めることができる。
【００８３】
また、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５を備えている。これにより、誘導型電磁変換素子を用いて再生を行う場合に比べて、再生性能を向上させることができる。また、ＭＲ素子５は、シールド層３，６によってシールドされているので、再生時の分解能を向上させることができる。
【００８４】
次に、図６ないし図２３を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０および図２２は、媒体対向面および基板の面に垂直な断面を表している。また、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、図２１および図２３は、図１におけるＡ−Ａ線断面に対応する断面を表している。
【００８５】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、基板１の上に絶縁層２を形成する。次に、絶縁層２の上に下部シールド層３を形成する。次に、下部シールド層３の上に、絶縁層４の一部となる絶縁膜を形成し、この絶縁膜の上にＭＲ素子５と、このＭＲ素子５に接続される図示しないリードとを形成する。次に、ＭＲ素子５およびリードを、絶縁層４の他の一部となる新たな絶縁膜で覆い、ＭＲ素子５およびリードを絶縁層４内に埋設する。
【００８６】
次に、絶縁層４の上に上部シールド層６を形成し、その上に非磁性層７を形成する。次に、この非磁性層７の上に、第１の磁性層８を所定の形状に形成する。次に、図示しないが、非磁性層７および第１の磁性層８をアルミナ等の非磁性材料で覆い、第１の磁性層８が露出するまで非磁性材料を研磨して、第１の磁性層８の上面を平坦化する。なお、図６ないし図２３では、基板１ないし非磁性層７を省略している。
【００８７】
次に、図６および図７に示したように、第１の磁性層８の上に、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料をスパッタして、絶縁層９Ａを形成する。次に、周知のフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いて、連結部１４Ｃを形成すべき位置において、絶縁層９Ａにコンタクトホール９ａを形成する。次に、周知のフォトリソグラフィ技術および成膜技術（例えば電気めっき法）を用いて、絶縁層９Ａの上に薄膜コイル１０を形成する。次に、周知のフォトリソグラフィ技術を用いて、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填される絶縁層９Ｂを形成する。
【００８８】
次に、周知のフォトリソグラフィ技術および成膜技術（例えば電気めっき法）を用いて、コンタクトホール９ａが形成された位置において第１の磁性層８の上に連結部１４Ｃを形成する。連結部１４Ｃの厚みは、例えば２〜４μｍとする。次に、スパッタ法を用いて、薄膜コイル１０、絶縁層９Ａ、絶縁層９Ｂおよび連結部１４Ｃを覆うように絶縁層９Ｃを形成する。この時点における絶縁層９Ｃの厚みは、連結部１４Ｃを十分に覆うことができる厚みであればよく、例えば５μｍとする。
【００８９】
次に、図８および図９に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上面を平坦化する。この時点で、第１の磁性層８の上面から絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上面までの距離は、例えば２〜４μｍとする。また、媒体対向面における絶縁層９Ａおよび絶縁層９Ｃの厚みの総和は、記録ヘッド（誘導型電磁変換素子）のギャップ長となる。
【００９０】
次に、図１０および図１１に示したように、絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上に、磁極部分層１４Ａを構成する材料よりなる被エッチング層１４Ａｅを形成する。被エッチング層１４Ａｅの厚みは、好ましくは０．１〜０．８μｍとし、更に好ましくは０．３〜０．８μｍとする。被エッチング層１４Ａｅの形成方法は、電気めっき法でもよいし、スパッタ法でもよい。被エッチング層１４Ａｅの表面の粗さが大きい場合（例えば、算術平均粗さＲａが１２オングストローム以上の場合）の場合は、化学機械研磨等によって被エッチング層１４Ａｅの表面を研磨して平坦化することが好ましい。
【００９１】
次に、被エッチング層１４Ａｅの上に、非磁性層１５ｅを形成する。非磁性層１５ｅの厚みは、好ましくは０．５μｍ以下とする。
【００９２】
次に、図示しないが、非磁性層１５ｅの上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とする。
【００９３】
次に、図１２および図１３に示したように、上記電極層の上に、磁極部分層１４Ａおよび非磁性層１５の形状を決定するためのマスク３２を形成する。このマスク３２の厚みは０．３〜４μｍとし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とする。マスク３２の材料は、後で行われるドライエッチングに対する耐性に優れた材料であることが好ましい。マスク３２の材料が鉄−ニッケル合金の場合には、マスク３２の形成方法としては、例えばフレームめっき法が用いられる。また、マスク３２はフォトレジストによって形成してもよい。この場合には、マスク３２はフォトリソグラフィ技術を用いて形成される。
【００９４】
次に、図１４および図１５に示したように、マスク３２を用いて、イオンミリング等のドライエッチング技術によって、非磁性層１５ｅおよび被エッチング層１４Ａｅをエッチングして、非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの外形を決定すると共に、絶縁層９Ｃの一部をエッチングして、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分の近傍におけるヨーク部分層１４Ｂの下地の形状を決定する。また、このエッチングにより、媒体対向面における磁極部分層１４Ａの幅を、トラック幅の規格に一致するように規定してもよい。
【００９５】
本実施の形態では、上記のエッチングの際に、磁極部分層１４Ａの媒体対向面ＡＢＳとは反対側の端面（以下、後端面と言う。）および両側面の少なくとも一部に傾斜を付ける。このとき、媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面の形状も決定する。上記各面に傾斜を付ける方法としては、例えば、エッチング方法としてイオンミリングを用いる場合には、イオンの照射方向を基板の面（非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの面）に垂直な方向に対して傾いた方向から照射する方法が挙げられる。磁極部分層１４Ａの後端面と両側面、および媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面における磁極部分層１４Ａの幅方向の各辺が、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面となす角度は、全て９２〜１１０゜であることが好ましい。この場合には、一度のエッチングで同時に、磁極部分層１４Ａの後端面と両側面、および媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面の形状を決定することができる。
【００９６】
エッチングは、図１５に示した絶縁層９Ｃの斜面の上端が、磁極部分層１４Ａの両側面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とが交わる位置と一致したところで終了するとよい。このとき、マスク３２は、残っていてもよいし、不要ならば除去してもよい。また、このエッチングによって、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分の近傍におけるヨーク部分層１４Ｂの下地の上面が、磁極部分層１４Ａから離れるに従って徐々に第１の磁性層８に近づくように、下地の形状が決定される。
【００９７】
次に、図示しないが、非磁性層１５および絶縁層９Ｃの上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とし、下地にＴｉ（チタン）を成膜してもよい。
【００９８】
次に、図１６および図１７に示したように、上記電極層の上に、フォトレジストによって、ヨーク部分層１４Ｂの形状に対応した空隙部を有するレジストフレーム３５を形成する。
【００９９】
次に、図１８および図１９に示したように、レジストフレーム３５を用いて、電気めっき法（フレームめっき法）によって、電極層の上にヨーク部分層１４Ｂを形成する。次に、レジストフレーム３５を除去する。なお、ヨーク部分層１４Ｂは、リフトオフ法を用いて形成することも可能であるが、ヨーク部分層１４Ｂの形状を下地の形状に追従させるためには電気めっき法を用いるのが最も好ましい。
【０１００】
次に、図示しないが、電極層のうち、ヨーク部分層１４Ｂの下に存在する部分以外の部分をドライエッチングで除去する。
【０１０１】
次に、図２０および図２１に示したように、非磁性層１５およびヨーク部分層１４Ｂを覆うように保護層１７Ａを形成する。保護層１７Ａの厚みは、積層面における凹凸の高低差の１．５〜２倍程度が好ましい。
【０１０２】
次に、図２２および図２３に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、非磁性層１５が露出するまで保護層１７Ａを研磨して、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面のうち、少なくとも磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面および保護層１７Ａの上面と共に平坦化する。
【０１０３】
次に、図１に示したように、積層面の全体を覆うように保護層１７Ｂを形成する。次に、保護層１７Ｂの上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１０４】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドと同様の作用、効果の他に、以下のような作用、効果が得られる。
【０１０５】
本実施の形態において、被エッチング層１４Ａｅを形成する工程の後で、研磨により、被エッチング層１４Ａｅの上面を平坦化した場合には、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部を完全に平坦化することができる。これにより、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極部分層１４Ａより発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができる。
【０１０６】
また、本実施の形態では、被エッチング層１４Ａｅを形成する工程の前に、研磨により、被エッチング層１４Ａｅの下地となる絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上面を平坦化している。これにより、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の端部を平坦化することができる。また、被エッチング層１４Ａｅをスパッタ法によって形成する場合には、被エッチング層１４Ａｅの成膜時の膜厚均一性がよいため、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部も平坦化することができる。これらのことから、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極部分層１４Ａより発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができる。
【０１０７】
また、本実施の形態において、磁極部分層１４Ａを形成する工程は、被エッチング層１４Ａｅを形成し、被エッチング層１４Ａｅの上に非磁性層１５ｅを形成し、非磁性層１５ｅの上に、磁極部分層１４Ａの形状に対応したマスク３２を形成し、このマスク３２を用いて、非磁性層１５ｅおよび被エッチング層１４Ａｅをエッチングして、磁極部分層１４Ａの外形を決定している。従って、本実施の形態によれば、被エッチング層１４Ａｅの上面を非磁性層１５ｅで保護した状態で磁極部分層１４Ａの外形を決定できるので、媒体対向面において磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部の平坦性を維持することができる。
【０１０８】
また、本実施の形態では、マスク３２を用いて、ドライエッチングによって、被エッチング層１４Ａｅを選択的にエッチングして磁極部分層１４Ａの外形を決定すると共に、絶縁層９Ｃの一部をエッチングして、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分の近傍におけるヨーク部分層１４Ｂの下地の形状を決定している。従って、本実施の形態によれば、簡単に、磁極部分層１４Ａの外形と、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分の近傍におけるヨーク部分層１４Ｂの下地の形状とを決定することができる。
【０１０９】
また、本実施の形態において、ドライエッチングに対する耐性に優れたマスク３２を用いた場合には、磁極部分層１４Ａを構成する材料がドライエッチングに対する耐性に優れている場合でも、マスク３２を用いたドライエッチングによって磁極部分層１４Ａの外形を決定することが可能になる。
【０１１０】
また、本実施の形態において、ヨーク部分層１４Ｂを形成する工程は、電気めっき法によってヨーク部分層１４Ｂを形成してもよい。この場合には、ヨーク部分層１４Ｂを容易に形成できると共に、ヨーク部分層１４Ｂを、その下地の形状によく追従した形状に形成することが可能になる。
【０１１１】
なお、本実施の形態では、非磁性層１５を設けずに、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面を保護層１７Ａの上面と共に平坦化してもよい。この場合、磁極部分層１４Ａの形成方法は、実施の形態において説明した方法に限定されず、例えば、フレームめっき法等によって形成してもよい。また、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面の平坦化工程において、磁極部分層１４Ａの厚みが実施の形態において挙げた磁極部分層１４Ａの範囲内に入るようにするとよい。
【０１１２】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図２４ないし図２６を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図２４は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図２４は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図２４において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図２５は図２４のＢ−Ｂ線断面図である。図２６は図２４に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【０１１３】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極部分層１４Ａは、媒体対向面ＡＢＳから、媒体対向面ＡＢＳと連結部１４Ｃとの間の所定の位置にかけて、絶縁層９Ｃの上に形成されている。本実施の形態において、ヨーク部分層１４Ｂは、連結部１４Ｃの上端部と磁極部分層１４Ａの後端面とを磁気的に接続する。ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面のうち、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍は、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面および保護層１７Ａの上面と共に平坦化されている。
【０１１４】
次に、図２７ないし図３２を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図２７ないし図３２は、媒体対向面および基板の面に垂直な断面を表している。なお、図２７ないし図３２では、基板１ないし非磁性層７を省略している。
【０１１５】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図１０および図１１に示したように、非磁性層１５ｅを形成し、この非磁性層１５ｅの上に電気めっき法のための図示しない電極層を形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
【０１１６】
本実施の形態では、次に、図２７に示したように、上記電極層の上に、本実施の形態における磁極部分層１４Ａおよび非磁性層１５の形状を決定するためのマスク３２を形成する。この状態における図２４のＢ−Ｂ線断面に対応する断面図は、図１３と同様である。
【０１１７】
次に、図２８に示したように、マスク３２を用いて、イオンミリング等のドライエッチング技術によって、非磁性層１５ｅおよび被エッチング層１４Ａｅをエッチングして、非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの外形を決定する。この状態における図２４のＢ−Ｂ線断面に対応する断面図は、図１５と同様である。
【０１１８】
次に、図示しないが、非磁性層１５および絶縁層９Ｃの上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。
【０１１９】
次に、図２９に示したように、上記電極層の上に、フォトレジストによって、ヨーク部分層１４Ｂの形状に対応した空隙部を有するレジストフレーム３５を形成する。この状態における図２４のＢ−Ｂ線断面に対応する断面図は、図１７と同様である。
【０１２０】
次に、図３０に示したように、レジストフレーム３５を用いて、電気めっき法（フレームめっき法）によって、電極層の上にヨーク部分層１４Ｂを形成する。次に、レジストフレーム３５を除去する。なお、ヨーク部分層１４Ｂは、リフトオフ法を用いて形成することも可能であるが、ヨーク部分層１４Ｂの形状を下地の形状に追従させるためには電気めっき法を用いるのが最も好ましい。この状態における図２４のＢ−Ｂ線断面に対応する断面図は、図１９と同様である。
【０１２１】
次に、図示しないが、電極層のうち、ヨーク部分層１４Ｂの下に存在する部分以外の部分をドライエッチングで除去する。
【０１２２】
次に、図３１に示したように、非磁性層１５およびヨーク部分層１４Ｂを覆うように保護層１７Ａを形成する。この状態における図２４のＢ−Ｂ線断面に対応する断面図は、図２１と同様である。
【０１２３】
次に、図３２に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、非磁性層１５が露出するまで保護層１７Ａを研磨して、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面のうち、少なくとも磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面および保護層１７Ａの上面と共に平坦化する。この状態における図２４のＢ−Ｂ線断面に対応する断面図は、図２３と同様である。
【０１２４】
次に、図２４に示したように、積層面の全体を覆うように保護層１７Ｂを形成する。次に、保護層１７Ｂの上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１２５】
本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面のみならず、磁極部分層１４Ａの後端面においても、磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続されている。そのため、本実施の形態によれば、ヨーク部分層１４Ｂと磁極部分層１４Ａとの接続部分の面積を大きくすることができ、磁束を効率よくヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ導くことができる。従って、本実施の形態によれば、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界をより大きくすることができる。
【０１２６】
また、本実施の形態では、被エッチング層１４Ａｅをドライエッチングすることによって、磁極部分層１４Ａの後端面から連結部１４Ｃの上端部にかけて緩やかな傾斜を持つように、ヨーク部分層１４Ｂの下地の形状が決定される。従って、この下地の上にヨーク部分層１４Ｂを形成することにより、連結部１４Ｃと磁極部分層１４Ａとの間を最短距離で結ぶ磁気経路を形成することが可能になる。これにより、本実施の形態によれば、磁路長を短縮でき、高周波特性を向上させることが可能になる。
【０１２７】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図３３ないし図３５を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図３３は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図３３は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図３３において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図３４は図３３のＣ−Ｃ線断面図である。図３５は図３３に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【０１２９】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されていると共に、その媒体対向面ＡＢＳ側の一部は非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面に隣接し、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されている。ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳから例えば１．５μｍ以上離れた位置に配置されている。
【０１３０】
次に、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図３０に示したように、ヨーク部分層１４Ｂを形成し、レジストフレーム３５を除去し、電極層のうち、ヨーク部分層１４Ｂの下に存在する部分以外の部分をドライエッチングで除去する工程までは、第２の実施の形態と同様である。本実施の形態では、次に、図３３および図３４に示したように、非磁性層１５およびヨーク部分層１４Ｂを覆うように、第１および第２の実施の形態における保護層１７Ｂと同様の保護層１７を形成する。次に、保護層１７の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１３１】
本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の一部が、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されている。従って、本実施の形態によれば、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへより効率よく磁束を導くことが可能になる。
【０１３２】
また、本実施の形態において、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの接続面は、この接続面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いているのが好ましい。この場合には、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへより効率よく磁束を導くことが可能になる。
【０１３３】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第２の実施の形態と同様である。
【０１３４】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図３６ないし図３８を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図３６は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図３６は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図３６において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図３７は図３６のＤ−Ｄ線断面図である。図３８は図３６に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【０１３５】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されていると共に、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面に隣接し、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されている。ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳから例えば１．５μｍ以上離れた位置に配置されている。
【０１３６】
次に、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図１８および図１９に示したように、ヨーク部分層１４Ｂを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。本実施の形態では、次に、図３６および図３７に示したように、非磁性層１５およびヨーク部分層１４Ｂを覆うように、第１および第２の実施の形態における保護層１７Ｂと同様の保護層１７を形成する。次に、保護層１７の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１３７】
本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂが、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されている。従って、本実施の形態によれば、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへより効率よく磁束を導くことが可能になる。
【０１３８】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１３９】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図３９ないし図４１を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図３９は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図３９は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図３９において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図４０は図３９のＥ−Ｅ線断面図である。図４１は図３９に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【０１４０】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂは、第１の磁性層８と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とに接し、これらに対して磁気的に接続された第１層１４Ｂ_１と、この第１層１４Ｂ_１と磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面とに接し、これらに対して磁気的に接続された第２層１４Ｂ_２とを含んでいる。
【０１４１】
ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ_１は、コンタクトホール９ａが形成された位置から媒体対向面ＡＢＳに向けて、絶縁層９Ｃの媒体対向面ＡＢＳとは反対側の端面の位置まで、第１の磁性層８および絶縁層９Ｂの上に形成されている。コンタクトホール９ａの位置における第１層１４Ｂ_１の厚みは、絶縁層９Ａと絶縁層９Ｂの合計の厚みより大きく、例えば３μｍ以上である。第１層１４Ｂ_１の媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳから例えば１．５μｍ以上離れた位置であって、磁極部分層１４Ａの後端面よりは媒体対向面ＡＢＳに近い位置に配置されている。第１層１４Ｂ_１を構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、高飽和磁束密度材でもよい。
【０１４２】
ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ_１における媒体対向面ＡＢＳ側の一部および絶縁層９Ｃの上面は平坦化されている。磁極部分層１４Ａは、この平坦化された第１層１４Ｂ_１および絶縁層９Ｃの上面の上に形成されている。従って、ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ_１は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面の一部に接し、これに対し磁気的に接続されている。
【０１４３】
ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ_２は、第１層１４Ｂ_１および非磁性層１５の上に配置されている。第２層１４Ｂ_２は、第１層１４Ｂ_１と磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面とに接し、これらに対して磁気的に接続されている。また、第２層１４Ｂ_２の媒体対向面ＡＢＳ側の一部は、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に隣接し、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されている。ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ_２の厚みは、例えば０．５〜２μｍである。第２層１４Ｂ_２を構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、高飽和磁束密度材でもよい。
【０１４４】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのその他の構成は、第３の実施の形態と同様である。
【０１４５】
次に、図４２ないし図４９を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図４２ないし図４９は、媒体対向面および基板の面に垂直な断面を表している。なお、図４２ないし図４９では、基板１ないし非磁性層７を省略している。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、絶縁層９Ｂを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
【０１４６】
本実施の形態では、次に、図４２に示したように、周知のフォトリソグラフィ技術および成膜技術（例えば電気めっき法）を用いて、コンタクトホール９ａが形成された位置から媒体対向面ＡＢＳに向けて所定の位置まで、第１の磁性層８および絶縁層９Ｂの上にヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ_１を形成する。この時点で、第１層１４Ｂ_１の形状は、例えば、厚みが３μｍ以上、奥行き（媒体対向面ＡＢＳに垂直な方向の長さ）が２〜１０μｍ、幅が５〜２０μｍである。
【０１４７】
次に、図４３に示したように、スパッタ法を用いて、絶縁層９Ａ、絶縁層９Ｂおよびヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ_１を覆うように絶縁層９Ｃを形成する。この時点で、絶縁層９Ｃの厚みは、第１層１４Ｂ_１の厚み以上とする。
【０１４８】
次に、図４４に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ_１が露出するまで絶縁層９Ｃの表面を研磨して、絶縁層９Ｃおよび第１層１４Ｂ_１の上面を平坦化する。この時点で、第１の磁性層８の上面から絶縁層９Ｃの上面までの距離は、例えば３〜６μｍとする。
【０１４９】
次に、図４５に示したように、絶縁層９Ｃおよび第１層１４Ｂ_１の上に、第１の実施の形態と同様の被エッチング層１４Ａｅおよび非磁性層１５ｅを順に形成する。
【０１５０】
次に、図示しないが、非磁性層１５ｅの上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とする。
【０１５１】
次に、図４６に示したように、上記電極層の上に、磁極部分層１４Ａおよび非磁性層１５の形状を決定するためのマスク３２を形成する。
【０１５２】
次に、図４７に示したように、マスク３２を用いて、イオンミリング等のドライエッチング技術によって、非磁性層１５ｅおよび被エッチング層１４Ａｅをエッチングして、非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの外形を決定する。第１の実施の形態と同様に、上記のエッチングの際には、磁極部分層１４Ａの後端面および両側面の少なくとも一部に傾斜を付けてもよい。このとき、媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面の形状も決定する。マスク３２は、残っていてもよいし、不要ならば除去してもよい。
【０１５３】
次に、図示しないが、非磁性層１５、絶縁層９Ｃおよびヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ_１の上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とし、下地にＴｉ（チタン）を成膜してもよい。
【０１５４】
次に、図４８に示したように、上記電極層の上に、フォトレジストによって、ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ_２の形状に対応した空隙部を有するレジストフレーム３５を形成する。
【０１５５】
次に、図４９に示したように、レジストフレーム３５を用いて、電気めっき法（フレームめっき法）によって、電極層の上にヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ_２を形成する。次に、レジストフレーム３５を除去する。
【０１５６】
次に、図示しないが、電極層のうち、ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ_２の下に存在する部分以外の部分をドライエッチングで除去する。
【０１５７】
次に、図３９に示したように、第２の磁性層１４を覆うように保護層１７を形成する。次に、保護層１７の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１５８】
本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂは、第３の実施の形態と同様に、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａに磁気的に接続され、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面において非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されている。ヨーク部分層１４Ｂは、更に、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面でも磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続されている。従って、本実施の形態によれば、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分の面積を大きくすることができ、その結果、磁束を効率よくヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ導くことができる。
【０１５９】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第３の実施の形態と同様である。
【０１６０】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。
【０１６１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし１２のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドでは、磁極部分層のギャップ層側の面は、薄膜コイルの第２の磁性層側の面よりも第１の磁性層から離れた位置に配置され、ヨーク部分層は、磁極部分層の幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続されているので、媒体対向面において磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に対して垂直な方向の成分を、記録媒体の面に対して水平な方向の成分に比べて相対的に大きくすることが可能になる。また、本発明では、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、ヨーク部分層のギャップ層側の端部の少なくとも一部は、磁極部分層のギャップ層側の端部よりも第１の磁性層に近い位置に配置されているので、ヨーク部分層と薄膜コイルとの間の距離が小さくなり、これにより、薄膜コイルから発生される磁界を効率よく吸収することが可能になる。これらのことから、本発明によれば、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができるという効果を奏する。
【０１６２】
また、請求項２記載の薄膜磁気ヘッドによれば、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面の少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続されているので、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界をより大きくすることができるという効果を奏する。
【０１６３】
また、請求項３記載の薄膜磁気ヘッドによれば、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、ヨーク部分層のギャップ層側の端部は、磁極部分層から離れるに従って徐々に第１の磁性層に近づいているので、ヨーク部分層における磁束の漏れを防止して、記録媒体の面に垂直な方向の磁界をより大きくすることができるという効果を奏する。
【０１６４】
また、請求項４記載の薄膜磁気ヘッドによれば、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、磁極部分層のギャップ層側の端部とヨーク部分層のギャップ層側の端部は、段差なく連続しているので、ヨーク部分層と磁極部分層との間における磁束の漏れを防止して、記録媒体の面に垂直な方向の磁界をより大きくすることができるという効果を奏する。
【０１６５】
また、請求項５記載の薄膜磁気ヘッドによれば、部分層とヨーク部分層との接続面の少なくとも一部は、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いているので、接続面が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な場合に比べて接続面の面積が大きくなり、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１６６】
また、請求項６記載の薄膜磁気ヘッドによれば、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、ヨーク部分層の厚みは磁極部分層の厚みよりも大きいので、磁極部分層とヨーク部分層との接続部分の近傍において、ヨーク部分層側での磁束の飽和を防止することができ、これにより、記録媒体の面に垂直な方向の磁界をより大きくすることができるという効果を奏する。
【０１６７】
また、請求項７または８記載の薄膜磁気ヘッドによれば、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されているので、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１６８】
また、請求項８記載の薄膜磁気ヘッドによれば、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面の全面に接する非磁性層を備え、ヨーク部分層は、非磁性層を介して磁極部分層のギャップ層とは反対側の面に隣接し、非磁性層を介して磁極部分層に磁気的に接続されているので、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面が、薄膜磁気ヘッドの製造工程においてダメージを受けることを防止でき、その面を平坦に保つことができる。そのため、本発明によれば、媒体対向面において、磁極部分層のギャップ層とは反対側の端部を平坦に保ち、媒体対向面において磁極部分層より発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができるという効果を奏する。
【０１６９】
また、請求項９記載の薄膜磁気ヘッドによれば、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されているので、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１７０】
また、請求項１０記載の薄膜磁気ヘッドによれば、磁極部分層の飽和磁束密度は、ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であるので、第２の磁性層の途中における磁束の飽和を防止することができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、請求項１１記載の薄膜磁気ヘッドによれば、再生素子としての磁気抵抗効果素子を備えたので、誘導型電磁変換素子を用いて再生を行う場合に比べて、再生性能を向上させることができるという効果を奏する。
【０１７２】
また、請求項１２記載の薄膜磁気ヘッドによれば、この薄膜磁気ヘッドが垂直磁気記録方式に用いられるようにしたので、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくくして、線記録密度を高めることができるという効果を奏する。
【０１７３】
また、請求項１３ないし１６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極部分層のギャップ層側の面は、薄膜コイルの第２の磁性層側の面よりも第１の磁性層から離れた位置に配置され、ヨーク部分層は、磁極部分層の幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続されるので、媒体対向面において磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に対して垂直な方向の成分を、記録媒体の面に対して水平な方向の成分に比べて相対的に大きくすることが可能になる。また、本発明では、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分と交わり、媒体対向面に平行な断面において、ヨーク部分層のギャップ層側の端部の少なくとも一部は、磁極部分層のギャップ層側の端部よりも第１の磁性層に近い位置に配置されるので、ヨーク部分層と薄膜コイルとの間の距離が小さくなり、これにより、薄膜コイルから発生される磁界を効率よく吸収することが可能になる。これらのことから、本発明によれば、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができるという効果を奏する。
【０１７４】
また、請求項１４ないし１６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、簡単に、磁極部分層の外形と、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分の近傍におけるヨーク部分層の下地の形状とを決定することができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、請求項１５記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁極部分層とヨーク部分層との磁気的な接続部分の近傍におけるヨーク部分層の下地の上面が、磁極部分層から離れるに従って徐々に第１の磁性層に近づくように、下地の形状が決定されるので、ヨーク部分層における磁束の漏れを防止して、記録媒体の面に垂直な方向の磁界をより大きくすることができるという効果を奏する。
【０１７６】
また、請求項１６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁極部分層のヨーク部分層に接続される面の少なくとも一部が、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾くように、磁極部分層の外形が決定されるので、磁極部分層のヨーク部分層に接続される面が、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な場合に比べて、磁極部分層とヨーク部分層との接続面の面積が大きくなり、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面の一例を示す断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面の他の例を示す断面図である。
【図４】図１に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図５】図１に示した薄膜磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。
【図７】図６に示した状態における図１のＡ−Ａ線断面に対応する断面図である。
【図８】図６に続く工程を示す断面図である。
【図９】図８に示した状態における図１のＡ−Ａ線断面に対応する断面図である。
【図１０】図８に続く工程を示す断面図である。
【図１１】図１０に示した状態における図１のＡ−Ａ線断面に対応する断面図である。
【図１２】図１０に続く工程を示す断面図である。
【図１３】図１２に示した状態における図１のＡ−Ａ線断面に対応する断面図である。
【図１４】図１２に続く工程を示す断面図である。
【図１５】図１４に示した状態における図１のＡ−Ａ線断面に対応する断面図である。
【図１６】図１５に続く工程を示す断面図である。
【図１７】図１６に示した状態における図１のＡ−Ａ線断面に対応する断面図である。
【図１８】図１６に続く工程を示す断面図である。
【図１９】図１８に示した状態における図１のＡ−Ａ線断面に対応する断面図である。
【図２０】図１８に続く工程を示す断面図である。
【図２１】図２０に示した状態における図１のＡ−Ａ線断面に対応する断面図である。
【図２２】図２０に続く工程を示す断面図である。
【図２３】図２２に示した状態における図１のＡ−Ａ線断面に対応する断面図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２５】図２４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２６】図２４に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図２７】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。
【図２８】図２７に続く工程を示す断面図である。
【図２９】図２８に続く工程を示す断面図である。
【図３０】図２９に続く工程を示す断面図である。
【図３１】図３０に続く工程を示す断面図である。
【図３２】図３１に続く工程を示す断面図である。
【図３３】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図３４】図３３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図３５】図３３に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図３６】本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図３７】図３６のＤ−Ｄ線断面図である。
【図３８】図３６に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図３９】本発明の第５の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図４０】図３９のＥ−Ｅ線断面図である。
【図４１】図３９に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図４２】本発明の第５の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。
【図４３】図４２に続く工程を示す断面図である。
【図４４】図４３に続く工程を示す断面図である。
【図４５】図４４に続く工程を示す断面図である。
【図４６】図４５に続く工程を示す断面図である。
【図４７】図４６に続く工程を示す断面図である。
【図４８】図４７に続く工程を示す断面図である。
【図４９】図４８に続く工程を示す断面図である。
【図５０】単磁極ヘッドの構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
３…下部シールド層、４…絶縁層、５…ＭＲ素子、６…上部シールド層、７…非磁性層、８…第１の磁性層、９…ギャップ層、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ…絶縁層、１０…薄膜コイル、１４…第２の磁性層、１４Ａ…磁極部分層、１４Ｂ…ヨーク部分層、１４Ｃ…連結部、１５…非磁性層。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin film magnetic head having at least an inductive electromagnetic transducer for writing and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
The recording method in the magnetic recording / reproducing apparatus includes a longitudinal magnetic recording method in which the direction of signal magnetization is the in-plane direction (longitudinal direction) of the recording medium, and a direction of signal magnetization in a direction perpendicular to the surface of the recording medium. There is a perpendicular magnetic recording system. It is said that the perpendicular magnetic recording system is less susceptible to thermal fluctuations of the recording medium than the longitudinal magnetic recording system and can achieve a high linear recording density.
[0003]
A thin film magnetic head for a longitudinal magnetic recording system is generally magnetically coupled to a medium facing surface (air bearing surface) facing a recording medium, and faces each other via a gap portion on the medium facing surface side. A thin film provided between the first and second magnetic layers including the magnetic pole portion and at least a portion of the first and second magnetic layers insulated from the first and second magnetic layers It has a structure with a coil.
[0004]
On the other hand, a thin film magnetic head for perpendicular magnetic recording system applies a magnetic field perpendicular to the surface of the recording medium by a ring head having the same structure as the thin film magnetic head for longitudinal magnetic recording system and one main pole. And a single pole head. When using a single pole head, a two-layer medium in which a soft magnetic layer and a magnetic recording layer are laminated on a substrate is generally used as the recording medium.
[0005]
By the way, with the recent increase in recording density, it is desired to reduce the track width in the thin film magnetic head. Therefore, it is desired to reduce the width of the main magnetic pole also in the single magnetic pole head. However, there have been the following two problems that hinder the reduction of the width of the main pole.
[0006]
The first problem is that it is difficult to pattern the main pole with high accuracy so that the width of the main pole is, for example, 0.5 μm or less. That is, the main magnetic pole is formed by an electroplating method (frame plating method) using, for example, a resist frame formed by a photolithography technique. However, since the main magnetic pole is conventionally formed on an insulating layer that swells over the coil, the resist frame is also formed on the insulating layer having a large unevenness. In this case, since it is difficult to make the resist film thickness uniform, it is difficult to pattern the resist frame with high accuracy. This makes it difficult to pattern the main pole with high accuracy.
[0007]
The second problem is that when the width of the main pole is reduced, the magnetic flux is saturated before reaching the tip of the main pole, and the magnetic field generated from the tip of the main pole is reduced on the medium facing surface. .
[0008]
Conventional thin film magnetic heads for longitudinal magnetic recording have the same problems. In order to solve this problem, in the thin film magnetic head for the longitudinal magnetic recording system, one magnetic layer includes a magnetic pole portion exposed on the medium facing surface, and the width on the medium facing surface defines the track width. A structure divided into a layer and a yoke part layer for guiding magnetic flux to the magnetic pole part layer is often employed. According to this structure, it is possible to efficiently guide the magnetic flux to the tip of the magnetic pole part by making the saturation magnetic flux density of the magnetic pole part layer larger than the saturation magnetic flux density of the yoke partial layer, and the magnetic pole part with a small width. Can be formed.
[0009]
Conventionally, in a thin film magnetic head for longitudinal magnetic recording, when one magnetic layer is divided into a magnetic pole part layer and a yoke part layer, the magnetic coupling between the magnetic pole part layer and the yoke part layer is In many cases, it is performed only on the surface of the partial layer opposite to the gap portion. However, in this structure, since the area of the coupling portion between the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer is small, the magnetic flux easily saturates at the coupling portion, and in particular, it cannot meet the recent demand for increasing the write magnetic field. Therefore, as shown in JP-A-11-102506, JP-A-2000-57522, JP-A-2000-67413, etc., not only the surface of the magnetic pole part layer opposite to the gap part but also the magnetic pole part. There has been proposed a thin film magnetic head having a structure in which the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer are magnetically coupled to the side surface of the layer and the surface of the magnetic pole portion layer opposite to the medium facing surface.
[0010]
On the other hand, regarding the thin film magnetic head for the perpendicular recording system, an example of the structure of the single pole head is shown in FIG. 2 in “Nikkei Electronics, September 25, 2000 (no.779), p.206”. . Here, with reference to FIG. 50, the configuration of the single pole head will be briefly described. This single magnetic pole head includes an auxiliary magnetic pole 108 which also serves as a shield layer in the reproducing head, an insulating layer 109A formed at a position where the thin film coil 110 is to be formed on the auxiliary magnetic pole 108, and an insulating layer 109A. The thin film coil 110 formed and an insulating layer 109 B covering the thin film coil 110 are provided. A contact hole 109a is formed in the insulating layer 109A at a position away from the medium facing surface (the right end surface in FIG. 50). The single magnetic pole head further includes a coupling portion 114 made of a magnetic material formed on the auxiliary magnetic pole 108 at a position where the contact hole 109a is formed, and the coupling portion 114 so as to cover the insulating layer 109A and the insulating layer 109B. An insulating layer 109 C formed around, a main magnetic pole 115 formed on the insulating layer 109 C, and a protective layer 117 covering the main magnetic pole 115 are provided. One end of the main magnetic pole 115 is exposed to the medium facing surface (the right end surface in FIG. 50), and the other end is connected to the connecting portion 114.
[0011]
A single pole head having a configuration equivalent to that shown in FIG. 50 is also disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-161019.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In a perpendicular magnetic recording system head, it is important to increase the magnetic field in the direction perpendicular to the surface of the recording medium. However, all of the thin film magnetic heads disclosed in the above-mentioned publications are structurally long heads and are not suitable for the perpendicular recording system. Specifically, in each of the thin film magnetic heads disclosed in each publication, the length of the gap portion in the track direction is short, and the yoke portion layer is disposed so as to bypass the coil, and the magnetic pole portion layer is always provided. Are magnetically connected to the surface opposite to the gap portion. Therefore, the thin film magnetic head disclosed in each publication has a problem that the magnetic field generated from the magnetic pole portion and perpendicular to the surface of the recording medium is reduced.
[0013]
On the other hand, in the single magnetic pole head for the perpendicular magnetic recording system as shown in FIG. 50, the magnetic layer constituting the main magnetic pole is thin and formed of a single layer. Therefore, the single-pole head having this structure has a problem that the magnetic flux is easily saturated in the middle of the magnetic layer constituting the main pole, and the magnetic field generated from the main pole on the medium facing surface is reduced. In this single pole head, the component in the direction perpendicular to the surface of the recording medium in the magnetic field generated from the main pole on the medium facing surface is compared with the component in the direction perpendicular to the surface of the recording medium. Therefore, it is necessary to increase the length of the gap, that is, the distance between the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole. Therefore, in this single magnetic pole head, the distance between the coil and the main magnetic pole becomes large, and the main magnetic pole cannot efficiently absorb the magnetic field generated from the coil. There is a problem that the magnetic field generated from the main magnetic pole in the direction perpendicular to the surface of the recording medium is reduced. Also, with this single pole head, if the gap length is increased in order to increase the magnetic field in the direction perpendicular to the surface of the recording medium, the magnetic path length becomes longer and the high frequency characteristics deteriorate. There is.
[0014]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to manufacture a thin film magnetic head capable of increasing a magnetic field generated from a magnetic pole portion in a direction perpendicular to the surface of a recording medium, and its manufacture. It is to provide a method.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The thin film magnetic head of the present invention is
A medium facing surface facing the recording medium;
First and second magnets including magnetic pole portions arranged to face each other with a predetermined interval before and after the recording medium in the traveling direction, and magnetically coupled to each other at a position away from the medium facing surface Layers,
A gap layer made of a nonmagnetic material and provided between the first magnetic layer and the second magnetic layer;
A thin film coil provided at least partially between the first and second magnetic layers and insulated from the first and second magnetic layers;
The second magnetic layer includes a magnetic pole portion, and includes a magnetic pole portion layer whose width on the medium facing surface defines a track width, and a yoke portion layer that magnetically connects the magnetic pole portion layer and the first magnetic layer. And
The surface on the gap layer side of the magnetic pole portion layer is disposed at a position farther from the first magnetic layer than the surface on the second magnetic layer side of the thin film coil,
The yoke portion layer is magnetically connected to the pole portion layer on at least a part of both side surfaces in the width direction of the pole portion layer,
At least a part of the end of the yoke portion layer on the gap layer side crosses the magnetic connection portion between the pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface. It is arranged at a position closer to the first magnetic layer than the end.
[0016]
In the thin film magnetic head of the present invention, the gap layer side surface of the magnetic pole portion layer is disposed at a position farther from the first magnetic layer than the second magnetic layer side surface of the thin film coil, and the yoke portion layer is Since at least part of both side surfaces in the width direction of the magnetic pole part layer is magnetically connected to the magnetic pole part layer, the surface of the recording medium out of the magnetic field generated from the magnetic pole part on the medium facing surface It is possible to make the component in the direction perpendicular to the direction relatively larger than the component in the direction horizontal to the surface of the recording medium. Further, in the present invention, at least a part of the end of the yoke portion layer on the gap layer side crosses the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface. Since the gap is closer to the first magnetic layer than the gap layer side end of the layer, the distance between the yoke portion layer and the thin film coil is reduced, and thereby the magnetic field generated from the thin film coil Can be efficiently absorbed.
[0017]
In the thin film magnetic head of the present invention, the yoke portion layer may be further magnetically connected to the pole portion layer on at least a part of the end surface of the pole portion layer opposite to the medium facing surface.
[0018]
In the thin film magnetic head of the present invention, the end of the yoke portion layer on the gap layer side crosses the magnetic connection portion between the pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface. You may approach the 1st magnetic layer gradually as it leaves | separates from a layer.
[0019]
In the thin film magnetic head of the present invention, the gap portion side end of the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer in a cross section that crosses the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface. The end on the gap layer side may be continuous without a step.
[0020]
In the thin film magnetic head of the present invention, at least a part of the connection surface between the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer may be inclined with respect to a direction perpendicular to the surface of the magnetic pole portion layer on the gap layer side.
[0021]
In the thin film magnetic head of the present invention, the thickness of the yoke portion layer is larger than the thickness of the pole portion layer in the cross section that intersects the magnetic connection portion of the pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface. May be.
[0022]
In the thin film magnetic head of the present invention, the yoke portion layer may be further magnetically connected to the pole portion layer on the surface of the pole portion layer opposite to the gap layer. In this case, the thin film magnetic head further includes a nonmagnetic layer in contact with the surface of the pole portion layer opposite to the gap layer, and the yoke portion layer is opposite to the gap layer of the pole portion layer through the nonmagnetic layer. It may be adjacent to the side surface and magnetically connected to the pole portion layer via a nonmagnetic layer.
[0023]
In the thin film magnetic head of the present invention, the yoke portion layer may be further magnetically connected to the pole portion layer on the gap layer side surface of the pole portion layer.
[0024]
In the thin film magnetic head of the present invention, the saturation magnetic flux density of the magnetic pole partial layer may be equal to or higher than the saturation magnetic flux density of the yoke partial layer.
[0025]
The thin film magnetic head of the present invention may further include a magnetoresistive element as a reproducing element.
[0026]
The thin film magnetic head of the present invention may be used for a perpendicular magnetic recording system.
[0027]
A method of manufacturing a thin film magnetic head of the present invention includes a medium facing surface that faces a recording medium, and a magnetic pole portion that is disposed to face each other with a predetermined interval before and after the recording medium in the traveling direction. First and second magnetic layers magnetically coupled to each other at a position away from the opposing surface, and a gap layer made of a nonmagnetic material and provided between the first magnetic layer and the second magnetic layer And a thin film coil provided at least partially between the first and second magnetic layers in a state insulated from the first and second magnetic layers, and the second magnetic layer includes: Method of manufacturing a thin film magnetic head including a magnetic pole portion and having a magnetic pole portion layer whose width on the medium facing surface defines a track width, and a yoke portion layer that magnetically connects the magnetic pole portion layer and the first magnetic layer Because
Forming a first magnetic layer;
Forming a thin film coil;
Forming a gap layer;
Forming a second magnetic layer,
The surface on the gap layer side of the magnetic pole partial layer is disposed at a position farther from the first magnetic layer than the surface on the second magnetic layer side of the thin film coil,
The yoke portion layer is magnetically connected to the pole portion layer on at least a part of both side surfaces in the width direction of the pole portion layer,
At least a part of the end of the yoke portion layer on the gap layer side crosses the magnetic connection portion between the pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface. It is arranged at a position closer to the first magnetic layer than the end.
[0028]
In the method for manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, the gap layer side surface of the magnetic pole portion layer is disposed at a position farther from the first magnetic layer than the second magnetic layer side surface of the thin film coil, and the yoke portion Since the layer is magnetically connected to the magnetic pole part layer at least in part of both side surfaces in the width direction of the magnetic pole part layer, the recording medium out of the magnetic field generated from the magnetic pole part on the medium facing surface The component in the direction perpendicular to the surface of the recording medium can be made relatively larger than the component in the direction parallel to the surface of the recording medium. Further, in the present invention, at least a part of the end of the yoke portion layer on the gap layer side crosses the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface. Since the gap is closer to the first magnetic layer than the gap layer side end of the layer, the distance between the yoke portion layer and the thin film coil is reduced, thereby reducing the magnetic field generated from the thin film coil. It becomes possible to absorb efficiently.
[0029]
In the method for manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, the step of forming the second magnetic layer includes forming a layer to be etched made of a material constituting the magnetic pole portion layer on the gap layer, On the top, a step of forming a mask corresponding to the shape of the magnetic pole portion layer, and using the mask, the etched layer is selectively etched by dry etching to determine the outer shape of the magnetic pole portion layer, and the gap layer Etching a part to determine the shape of the base of the yoke part layer in the vicinity of the magnetic connection part between the magnetic pole part layer and the yoke part layer, and forming at least a part of the yoke part layer on the base And a step of performing.
[0030]
In the step of determining the outer shape of the magnetic pole part layer and determining the shape of the base of the yoke part layer, the shape of the base is determined so that the upper surface of the base gradually approaches the first magnetic layer as the distance from the magnetic pole part layer increases. May be.
[0031]
The step of determining the outer shape of the magnetic pole part layer and determining the shape of the base of the yoke part layer includes at least part of the surface of the magnetic pole part layer connected to the yoke part layer on the gap layer side of the magnetic pole part layer. You may determine the external shape of a magnetic pole partial layer so that it may incline with respect to the direction perpendicular | vertical to a surface.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the thin film magnetic head according to the first embodiment of the invention. FIG. 1 shows a cross section perpendicular to the medium facing surface and the surface of the substrate. Further, the arrow indicated by the symbol T in FIG. 1 represents the traveling direction of the recording medium. 2 is a cross-sectional view showing an example of a cross section taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of a cross section taken along line AA in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a main part of the thin film magnetic head shown in FIG. FIG. 5 is a front view showing the medium facing surface of the thin film magnetic head shown in FIG.
[0033]
As shown in FIGS. 1 to 3, the thin film magnetic head according to the present embodiment is made of Altic (Al ₂ O ₃ A substrate 1 made of a ceramic material such as TiC, and alumina (Al ₂ O ₃ The insulating layer 2 made of an insulating material such as), the lower shield layer 3 made of a magnetic material formed on the insulating layer 2, and formed on the lower shield layer 3 via the insulating layer 4. An MR (magnetoresistive effect) element 5 as a reproducing element and an upper shield layer 6 made of a magnetic material formed on the MR element 5 via an insulating layer 4 are provided. The thicknesses of the lower shield layer 3 and the upper shield layer 6 are, for example, 1 to 2 μm, respectively.
[0034]
One end of the MR element 5 is disposed on the medium facing surface (air bearing surface) ABS. As the MR element 5, an element using a magnetosensitive film exhibiting a magnetoresistance effect, such as an AMR (anisotropic magnetoresistance effect) element, a GMR (giant magnetoresistance effect) element, or a TMR (tunnel magnetoresistance effect) element is used. be able to.
[0035]
The thin film magnetic head further includes a nonmagnetic layer 7 formed on the upper shield layer 6, a first magnetic layer 8 made of a magnetic material formed on the nonmagnetic layer 7, and the first magnetic layer 8. An insulating layer 9A formed at a position where the thin film coil 10 is to be formed on the magnetic layer 8, a thin film coil 10 formed on the insulating layer 9A, and at least filled between the windings of the thin film coil 10. And an insulating layer 9B. A contact hole 9a is formed in the insulating layer 9A at a position away from the medium facing surface ABS.
[0036]
The thickness of the first magnetic layer 8 is, for example, 1 to 2 μm. The magnetic material constituting the first magnetic layer 8 may be, for example, an iron-nickel alloy, that is, permalloy, or a high saturation magnetic flux density material as described later. The first magnetic layer 8 may be composed of two or more layers.
[0037]
The insulating layer 9A is made of a nonconductive and nonmagnetic material such as alumina and has a thickness of, for example, 0.1 to 1 μm.
[0038]
The thin film coil 10 is made of a conductive material such as copper, and the thickness of the winding is, for example, 0.3 to 2 μm. The number of turns of the thin film coil 10 is arbitrary, and the pitch of the winding is also arbitrary.
[0039]
The insulating layer 9B is made of a non-conductive and non-magnetic material that has fluidity when formed. Specifically, the insulating layer 9B may be formed of, for example, an organic nonconductive nonmagnetic material such as a photoresist (photosensitive resin), or a spin-on glass (SOG) film made of coated glass. It may be formed.
[0040]
The thin film magnetic head further covers the connecting portion 14C made of a magnetic material formed on the first magnetic layer 8 at the position where the contact hole 9a is formed, the thin film coil 10, the insulating layer 9A, and the insulating layer 9B. And an insulating layer 9C formed as described above. The connecting portion 14C becomes a part of the second magnetic layer 14 described later. The thin film coil 10 is wound around the connecting portion 14C.
[0041]
The shape of the connecting portion 14C is, for example, a thickness of 2 to 4 μm, a depth (a length in a direction perpendicular to the medium facing surface ABS) of 2 to 10 μm, and a width of 5 to 20 μm. The magnetic material constituting the connecting portion 14C may be, for example, an iron-nickel alloy, that is, permalloy, or a high saturation magnetic flux density material as described later.
[0042]
The insulating layer 9C is made of a non-conductive and non-magnetic material that has better corrosion resistance, rigidity, and insulating properties than the insulating layer 9B. Such materials include alumina and silicon oxide (SiO2). ₂ Inorganic nonconductive nonmagnetic materials such as) can be used. The total thickness of the insulating layer 9A and the insulating layer 9C in the medium facing surface ABS is, for example, 2 to 4 μm.
[0043]
The insulating layers 9A, 9B, and 9C constitute a gap layer 9 provided between the first magnetic layer 8 and a second magnetic layer 14 described later.
[0044]
The thin film magnetic head includes a second magnetic layer 14 made of a magnetic material formed on the insulating layer 9C. The second magnetic layer 14 serves as the coupling portion 14C, the magnetic pole portion layer 14A including the magnetic pole portion, and the yoke portion. The magnetic pole portion layer 14A and the first magnetic layer 8 are magnetically connected via the coupling portion 14C. And a yoke portion layer 14B connected to the. The pole portion layer 14A is formed on the insulating layer 9C from the medium facing surface ABS to the connecting portion 14C. Further, the surface of the pole portion layer 14 A on the gap layer 9 side is arranged at a position farther from the first magnetic layer 8 than the surface of the thin film coil 10 on the second magnetic layer 14 side. The end of the coupling portion 14C opposite to the first magnetic layer 8 (hereinafter referred to as the upper end) is magnetically connected to the surface of the pole portion layer 14A on the gap layer 9 side.
[0045]
The yoke portion layer 14B is formed on the insulating layer 9C from a predetermined position away from the medium facing surface ABS to the connecting portion 14C. As shown in FIG. 2 or 3, the yoke portion layer 14B is magnetically connected to the pole portion layer 14A on both side surfaces in the width direction of the pole portion layer 14A.
[0046]
In the present embodiment, as shown in FIG. 2 or FIG. 3, the yoke portion layer 14B intersects with the magnetic connection portion between the pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B and is parallel to the medium facing surface ABS. At least a part of the end of the gap layer 9 is disposed closer to the first magnetic layer 8 than the end of the pole portion layer 14A on the gap layer 9 side. In the example shown in FIG. 2, in the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B in the cross section, the end of the yoke portion layer 14B on the gap layer 9 side is the gap of the magnetic pole portion layer 14A. It is disposed at a position closer to the first magnetic layer 8 than the end on the layer 9 side. That is, in the cross section, a step is generated between the end of the pole portion layer 14A on the gap layer 9 side and the end of the yoke portion layer 14B on the gap layer 9 side. On the other hand, in the example shown in FIG. 3, in the cross section, the end of the pole portion layer 14A on the gap layer 9 side and the end of the yoke portion layer 14B on the gap layer 9 side are continuous without a step.
[0047]
The thin film magnetic head further includes a nonmagnetic layer 15 formed on the pole portion layer 14A. The nonmagnetic layer 15 is in contact with the entire surface of the pole portion layer 14 A opposite to the gap layer 9. The thin film magnetic head further includes a protective layer 17 made of a nonconductive and nonmagnetic material such as alumina and formed to cover the second magnetic layer 14.
[0048]
The thickness of the magnetic pole portion layer 14A is preferably 0.1 to 0.8 μm, more preferably 0.1 to 0.3 μm.
[0049]
As shown in FIG. 4, the magnetic pole portion layer 14A includes the first portion 14A disposed on the medium facing surface ABS side. ₁ And the first portion 14A ₁ The second portion 14A disposed at a position farther from the medium facing surface ABS than ₂ Including. First part 14A ₁ Becomes a magnetic pole portion in the second magnetic layer 14. The magnetic pole portion in the first magnetic layer 8 is the first portion 14A through the gap layer 9 in the first magnetic layer 8. ₁ The part which opposes is included.
[0050]
First part 14A ₁ Has a width equal to the track width. That is, the first portion 14A ₁ The width at the medium facing surface ABS defines the track width. Second part 14A ₂ The width of the first portion 14A ₁ 14A at the boundary position with ₁ The width gradually increases with increasing distance from the medium facing surface ABS from the position, and then becomes a constant size. The yoke portion layer 14B has a second portion 14A. ₂ Are arranged so as to be in contact with both side surfaces of a portion having a constant width.
[0051]
First part 14A ₁ The width of the medium facing surface ABS, that is, the track width is preferably 0.5 μm or less, and more preferably 0.3 μm or less. Second portion 14A at the portion where yoke portion layer 14B contacts ₂ The width of the first portion 14A ₁ Is larger than the width of the medium facing surface ABS, for example, 2 μm or more.
[0052]
The thickness of the yoke portion layer 14B is, for example, 1 to 2 μm. As shown in FIG. 2 or FIG. 3, the yoke portion layer 14B is magnetically connected to both side surfaces in the width direction of the magnetic pole portion layer 14A. Further, the end of the yoke portion layer 14B on the medium facing surface ABS side is disposed at a position separated from the medium facing surface ABS by, for example, 1.5 μm or more.
[0053]
The saturation magnetic flux density of the magnetic pole partial layer 14A is equal to or higher than the saturation magnetic flux density of the yoke partial layer 14B. As the magnetic material constituting the magnetic pole portion layer 14A, a high saturation magnetic flux density material having a saturation magnetic flux density of 1.4 T or more is preferably used. As the high saturation magnetic flux density material, a material containing iron and nitrogen atoms, a material containing iron, zirconia and oxygen atoms, a material containing iron and nickel elements, and the like can be used. Specifically, as the high saturation magnetic flux density material, for example, NiFe (Ni: 45% by weight, Fe: 55% by weight), FeN or a compound thereof, Co-based amorphous alloy, Fe-Co, Fe-M (necessary) O (oxygen atom) is included as appropriate), and Fe-Co-M (including O (oxygen atom as necessary)) can be used. Here, M is at least one selected from Ni, N, C, B, Si, Al, Ti, Zr, Hf, Mo, Ta, Nb, and Cu (all of which are chemical symbols).
[0054]
As the magnetic material constituting the yoke portion layer 14B, for example, a material containing iron and nickel elements with a saturation magnetic flux density of about 1.0 T can be used. Such a material is excellent in corrosion resistance and has a higher resistance than the material constituting the magnetic pole portion layer 14A. In addition, the use of such a material facilitates the formation of the yoke portion layer 14B.
[0055]
Further, as the magnetic material constituting the yoke portion layer 14B, a material having the same composition as that of the magnetic material constituting the pole portion layer 14A can be used. In this case, in order to make the saturation magnetic flux density of the yoke portion layer 14B smaller than the saturation magnetic flux density of the magnetic pole portion layer 14A, the magnetic material constituting the yoke portion layer 14B is a magnetic material constituting the magnetic pole portion layer 14A. It is preferable to use a material having a small composition ratio of iron atoms compared to the material.
[0056]
The planar shape of the nonmagnetic layer 15 is the same as that of the magnetic pole portion layer 14A. The nonmagnetic layer 15 is exposed on the medium facing surface ABS. The thickness of the nonmagnetic layer 15 is preferably 0.5 μm or less. Further, the nonmagnetic layer 15 can be omitted.
[0057]
Examples of the material constituting the nonmagnetic layer 15 include materials containing titanium or tantalum (including alloys and oxides), alumina, and silicon oxide (SiO2). ₂ Inorganic nonconductive nonmagnetic materials such as) can be used. When the magnetic pole portion layer 14A is formed by dry etching, the material constituting the magnetic pole portion layer 14A and the insulating layer in contact with the magnetic pole portion layer 14A in the gap layer 9 are used as the material constituting the nonmagnetic layer 15. It is preferable to use a material having a lower etching rate with respect to dry etching than the material constituting 9C. As such a material, for example, a material containing titanium or tantalum (including an alloy and an oxide) can be used.
[0058]
As shown in FIG. 5, the shape of the surface of the magnetic pole partial layer 14A exposed to the medium facing surface ABS is such that the lower side disposed on the rear side (air inflow end side of the slider) of the recording medium traveling direction T is higher than the upper side. Is preferably a small trapezoid. The angle between the surface of the magnetic pole portion layer 14A on the gap layer 9 side and the side of the surface of the magnetic pole portion layer 14A exposed to the medium facing surface ABS is preferably 92 to 110 °.
[0059]
As described above, the thin film magnetic head according to the present embodiment includes the medium facing surface ABS facing the recording medium, the reproducing head, and the recording head (inductive electromagnetic transducer). The reproducing head is arranged so that the MR element 5 as a reproducing element and a part on the medium facing surface ABS side face each other with the MR element 5 interposed therebetween, and a lower shield layer 3 and an upper part for shielding the MR element 5 A shield layer 6 is provided.
[0060]
The recording head includes magnetic pole portions arranged to face each other at a predetermined interval on the medium facing surface ABS side before and after the traveling direction T of the recording medium, and magnetically separate from each other at a position away from the medium facing surface ABS. The first magnetic layer 8 and the second magnetic layer 14 connected to each other, and a gap layer 9 made of a nonmagnetic material and provided between the first magnetic layer 8 and the second magnetic layer 14; The thin film coil 10 is provided at least partially between the first magnetic layer 8 and the second magnetic layer 14 so as to be insulated from the magnetic layers 8 and 14.
[0061]
The second magnetic layer 14 includes a magnetic pole portion, and forms a magnetic pole portion layer 14A whose width on the medium facing surface ABS defines a track width and a yoke portion, and the magnetic pole portion layer 14A and the first magnetic layer via the coupling portion 14C. A yoke partial layer 14B that magnetically connects the layer 8 and a coupling portion 14C are provided. The yoke portion layer 14B is magnetically connected to both side surfaces in the width direction of the magnetic pole portion layer 14A. Further, the saturation magnetic flux density of the magnetic pole partial layer 14A is equal to or higher than the saturation magnetic flux density of the yoke partial layer 14B.
[0062]
According to the present embodiment, since the second magnetic layer 14 has the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B, the track width is reduced without reducing the strength of the magnetic field applied to the recording medium. It becomes possible to do.
[0063]
In the present embodiment, the yoke portion layer 14B is made of a material having a higher specific electrical resistivity than the pole portion layer 14A. Thereby, the head according to the present embodiment can reduce the eddy current generated in the second magnetic layer 14, and becomes a head having excellent high frequency characteristics.
[0064]
In the present embodiment, the surface on the gap layer 9 side of the magnetic pole portion layer 14 A is disposed at a position farther from the first magnetic layer 8 than the surface on the second magnetic layer 14 side of the thin film coil 10. Yes. Therefore, according to the present embodiment, the length of the gap layer 9 is increased, and the component in the direction perpendicular to the surface of the recording medium among the magnetic field generated from the magnetic pole portion in the medium facing surface ABS is recorded. It becomes possible to make it relatively larger than the component in the direction horizontal to the surface of the medium.
[0065]
Further, according to the present embodiment, since the yoke portion layer 14B is magnetically connected to both side surfaces in the width direction of the magnetic pole portion layer 14A, the magnetic field generated from the magnetic pole portion in the medium facing surface ABS The component in the direction perpendicular to the surface of the recording medium can be made relatively larger than the component in the direction parallel to the surface of the recording medium.
[0066]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2 or FIG. 3, the yoke portion is cross-sectionally crossed with the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B and parallel to the medium facing surface ABS. At least a part of the end of the layer 14B on the gap layer 9 side is arranged at a position closer to the first magnetic layer 8 than the end of the pole portion layer 14A on the gap layer 9 side. Thereby, according to this Embodiment, the distance between the yoke partial layer 14B and the thin film coil 10 becomes small, and the magnetic field generated from the thin film coil 10 can be efficiently absorbed by the yoke partial layer 14B. become.
[0067]
For these reasons, according to the present embodiment, it is possible to increase the magnetic field generated from the magnetic pole portion in the direction perpendicular to the surface of the recording medium. In the present embodiment, when a high saturation magnetic flux density material is used for the magnetic pole portion layer 14A, the magnetic field in the direction perpendicular to the surface of the recording medium can be increased, and the recording medium having a large coercive force can be obtained. Recording is also possible.
[0068]
By the way, in the cross section parallel to the medium facing surface ABS, crossing at least a part of the end of the yoke portion layer 14B on the gap layer 9 side in the middle of the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B. If a step is brought close to the first magnetic layer 8, magnetic flux leakage may occur in the step portion of the yoke portion layer 14 B. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 2 or FIG. 3, the yoke intersects with the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B and is parallel to the medium facing surface. The end of the partial layer 14B on the gap layer 9 side gradually approaches the first magnetic layer 8 as the distance from the magnetic pole partial layer 14A increases. Therefore, according to the present embodiment, leakage of magnetic flux in the yoke portion layer 14B can be prevented, and the magnetic field in the direction perpendicular to the surface of the recording medium can be further increased.
[0069]
In the example shown in FIG. 2, the end of the pole portion layer 14A on the gap layer 9 side in a cross section that intersects the magnetic connection portion of the pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B and is parallel to the medium facing surface ABS. There is a step between the gap portion and the end of the yoke portion layer 14B on the gap layer 9 side. In this case, there is a possibility that magnetic flux leaks at the step portion between the yoke portion layer 14B and the magnetic pole portion layer 14A. On the other hand, in the example shown in FIG. 3, in the cross section, the end of the pole portion layer 14A on the gap layer 9 side and the end of the yoke portion layer 14B on the gap layer 9 side are continuous without a step. According to the example shown in FIG. 3, leakage of magnetic flux is prevented at the step portion between the yoke portion layer 14B and the magnetic pole portion layer 14A, and the magnetic field in the direction perpendicular to the surface of the recording medium is further increased. Can do. Therefore, the example shown in FIG. 3 is preferable to the example shown in FIG.
[0070]
In the present embodiment, as shown in FIG. 2 or FIG. 3, at least a part of the connection surface between the pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B is on the surface of the pole portion layer 14A on the gap layer 9 side. Inclined with respect to the vertical direction. Therefore, according to the present embodiment, the area of the connection surface is larger than that in the case where the connection surface is perpendicular to the surface of the pole portion layer 14A on the gap layer 9 side, and the yoke portion layer 14B is connected via the connection surface. It becomes possible to efficiently guide the magnetic flux to the magnetic pole partial layer 14A.
[0071]
In the present embodiment, it is preferable that the connection surface is inclined so that an angle θ between the connection surface and the surface of the magnetic pole portion layer 14A on the gap layer 9 side exceeds 90 °. Further, in the present embodiment, the shape of the surface of the magnetic pole partial layer 14A exposed to the medium facing surface ABS is such that the lower side disposed on the rear side (air inflow end side of the slider) of the recording medium traveling direction T is higher than the upper side. Also, it is preferable to use a small trapezoid shape. That is, it is preferable that the angle formed by each side in the width direction of the magnetic pole portion layer 14A on the surface of the magnetic pole portion layer 14A exposed to the medium facing surface with the surface on the gap layer 9 side of the magnetic pole portion layer 14A exceeds 90 °. . As a result, when the thin film magnetic head is used in the perpendicular magnetic recording system, the change in the recording track width when the skew angle occurs can be suppressed. The angle formed by each side in the width direction of the magnetic pole part layer 14A on both sides of the magnetic pole part layer 14A and on the surface of the magnetic pole part layer 14A exposed to the medium facing surface with the surface on the gap layer 9 side of the magnetic pole part layer 14A is It is preferable that all are 92-110 degrees.
[0072]
Here, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, on the straight line formed by crossing the AA line cross section in FIG. 1 and the cross section including the connection surface of the yoke portion layer 14B and the magnetic pole portion layer 14A, The position of the end of the yoke portion 14B opposite to the gap layer 9 is point a, the position of the end of the pole portion layer 14A opposite to the gap layer 9 is point b, and the gap layer 9 of the pole portion layer 14A. The position of the end on the side is point c, and the position of the end on the gap layer 9 side of the yoke portion layer 14B is point d.
[0073]
In the present embodiment, the thickness of the yoke portion layer 14B is greater than the thickness of the pole portion layer 14A in a cross section that intersects the magnetic connection portion between the pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B and is parallel to the medium facing surface ABS. It is getting bigger. That is, in the cross section shown in FIG. 2 or FIG. 3, the length of the line segment ad is larger than the length of the line segment bc. With such a configuration, saturation of magnetic flux on the yoke portion layer 14B side can be prevented in the vicinity of the connection portion between the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B. This makes it possible to efficiently guide the magnetic flux from the yoke portion layer 14B to the magnetic pole portion layer 14A. As a result, the magnetic pole portion layer 14A is perpendicular to the recording medium surface generated from the end of the magnetic pole portion layer 14A on the medium facing surface side. It is possible to increase the magnetic field in any direction.
[0074]
The thin film magnetic head according to the present embodiment is suitable for use in the perpendicular magnetic recording system. When this thin film magnetic head is used for the perpendicular magnetic recording system, the first portion 14A in the magnetic pole portion layer 14A of the second magnetic layer 14 is used. ₁ Becomes the main magnetic pole, and the magnetic pole portion of the first magnetic layer 8 becomes the auxiliary magnetic pole. When the thin film magnetic head according to this embodiment is used for the perpendicular magnetic recording system, it is possible to use either a double-layer medium or a single-layer medium as the recording medium.
[0075]
In the thin film magnetic head according to the present embodiment, the magnetic field in the direction perpendicular to the surface of the recording medium is larger than the magnetic field in the longitudinal direction, and the magnetic energy generated by the head can be efficiently transmitted to the recording medium. . Therefore, according to this thin film magnetic head, it is difficult to be affected by the thermal fluctuation of the recording medium, and the linear recording density can be increased.
[0076]
As shown in FIG. 1, in the thin film magnetic head according to the present embodiment, the first magnetic layer 8 is arranged on the rear side in the traveling direction T of the recording medium (on the air inflow end side in the slider including the thin film magnetic head). The second magnetic layer 14 is preferably disposed on the front side of the recording medium in the traveling direction T (on the air outflow end side of the slider including the thin film magnetic head). However, when the thin film magnetic head according to the present embodiment is used in the perpendicular magnetic recording system, the arrangement of the first magnetic layer 8 and the second magnetic layer 14 may be opposite to the above arrangement.
[0077]
As shown in FIG. 4, in the thin film magnetic head according to the present embodiment, the end of the yoke portion layer 14B on the medium facing surface ABS side is disposed at a position away from the medium facing surface ABS. As a result, it is possible to prevent information from being written on the recording medium due to the magnetic field generated from the end of the yoke portion layer 14B on the medium facing surface ABS side.
[0078]
As shown in FIG. 1, the thin film magnetic head according to the present embodiment includes a nonmagnetic layer 15 in contact with the entire surface of the pole portion layer 14A opposite to the gap layer 9. When the nonmagnetic layer 15 is not provided, when the pole portion layer 14A is formed by dry etching or when the yoke portion layer 14B is formed by electroplating, the pole portion layer 14A is opposite to the gap layer 9. The surface is damaged, and unevenness of about 0.1 to 0.3 μm, for example, is generated on this surface. In the present embodiment, since the nonmagnetic layer 15 is provided, the gap of the magnetic pole portion layer 14A is formed when the magnetic pole portion layer 14A is formed by dry etching or when the yoke portion layer 14B is formed by electroplating. The surface opposite to the layer 9 can be prevented from being damaged, and the surface can be flattened.
[0079]
In the present embodiment, since the nonmagnetic layer 15 is exposed to the medium facing surface ABS, the end of the pole portion layer 14A opposite to the gap layer 9 is kept flat on the medium facing surface ABS. Can do. Thereby, the magnetic field generated from the magnetic pole partial layer 14A in the medium facing surface ABS can be made uniform in the direction intersecting the track. As a result, it is possible to suppress the distortion of the bit pattern shape in the recording medium and improve the linear recording density.
[0080]
Further, when the nonmagnetic layer 15 is made of a material having a lower etching rate with respect to dry etching than a material constituting the magnetic pole portion layer 14A and a material constituting the portion of the gap layer 9 in contact with the magnetic pole portion layer 14A. When the magnetic pole portion layer 14A is formed by dry etching, the surface of the magnetic pole portion layer 14A opposite to the gap layer 9 can be prevented from being damaged.
[0081]
Further, as shown in FIG. 1, in the thin film magnetic head according to the present embodiment, the portion of the thin film coil 10 disposed between the first magnetic layer 8 and the second magnetic layer 14 is the first The magnetic layer 8 and the second magnetic layer 14 are disposed at a position closer to the first magnetic layer 8 than an intermediate position. Thereby, the magnetic field generated from the thin film coil 10 can be efficiently absorbed by the first magnetic layer 8 having a volume larger than that of the second magnetic layer 14, compared with the case where the thin film coil 10 is close to the second magnetic layer 14. Thus, the magnetic field absorption rate in the first magnetic layer 8 and the second magnetic layer 14 can be increased.
[0082]
Further, as shown in FIG. 1, in the thin film magnetic head according to the present embodiment, the gap layer 9 is made of a material having fluidity at the time of formation, and is at least filled between the windings of the thin film coil 10. Part (insulating layer 9B) and a material having better corrosion resistance, rigidity and insulation than the first part, covering the thin film coil 10 and the first part, and the first magnetic layer 8 and the second magnetic layer 8 A second portion (insulating layers 9A, 9C) in contact with the magnetic layer 14; The second portion of the gap layer 9 is exposed to the medium facing surface ABS. It is difficult to fill the non-magnetic material between the windings of the thin-film coil 10 with a sputtering method, but it is easy when a non-magnetic material having fluidity such as an organic material is used. . However, organic materials have poor reliability in terms of dry etching resistance, corrosion resistance, heat resistance, rigidity, and the like. In the present embodiment, as described above, the first portion (insulating layer 9B) filled between the windings of the thin film coil 10 is formed by a material having fluidity at the time of formation, and the first portion is more than the first portion. A second portion (insulating layers 9A and 9C) that covers the thin film coil 10 and the first portion and is in contact with the first magnetic layer 8 and the second magnetic layer 14 with a material having excellent corrosion resistance, rigidity, and insulation. Since it is formed, a nonmagnetic material can be filled without a gap between the windings of the thin film coil 10, and the reliability of the gap layer 9 can be improved.
[0083]
Further, the thin film magnetic head according to the present embodiment includes an MR element 5 as a reproducing element. Thereby, the reproduction performance can be improved as compared with the case where the reproduction is performed using the inductive electromagnetic transducer. Further, since the MR element 5 is shielded by the shield layers 3 and 6, the resolution during reproduction can be improved.
[0084]
Next, a method for manufacturing the thin film magnetic head according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6, 8, 10, 12, 14, 16, 16, 18, 20, and 22 represent cross sections perpendicular to the medium facing surface and the surface of the substrate. 7, 9, 11, 13, 15, 15, 17, 19, 21, and 23 represent cross sections corresponding to the cross section taken along the line AA in FIG.
[0085]
In the method of manufacturing the thin film magnetic head according to the present embodiment, first, the insulating layer 2 is formed on the substrate 1. Next, the lower shield layer 3 is formed on the insulating layer 2. Next, an insulating film to be a part of the insulating layer 4 is formed on the lower shield layer 3, and an MR element 5 and leads (not shown) connected to the MR element 5 are formed on the insulating film. To do. Next, the MR element 5 and the lead are covered with a new insulating film that is another part of the insulating layer 4, and the MR element 5 and the lead are embedded in the insulating layer 4.
[0086]
Next, the upper shield layer 6 is formed on the insulating layer 4, and the nonmagnetic layer 7 is formed thereon. Next, the first magnetic layer 8 is formed in a predetermined shape on the nonmagnetic layer 7. Next, although not shown, the nonmagnetic layer 7 and the first magnetic layer 8 are covered with a nonmagnetic material such as alumina, and the nonmagnetic material is polished until the first magnetic layer 8 is exposed, so that the first magnetic layer The top surface of layer 8 is planarized. 6 to 23, the substrate 1 to the nonmagnetic layer 7 are omitted.
[0087]
Next, as shown in FIGS. 6 and 7, a nonconductive and nonmagnetic material such as alumina is sputtered on the first magnetic layer 8 to form the insulating layer 9A. Next, a contact hole 9a is formed in the insulating layer 9A at a position where the connecting portion 14C is to be formed using a known photolithography technique and dry etching technique. Next, the thin film coil 10 is formed on the insulating layer 9A by using a well-known photolithography technique and a film forming technique (for example, an electroplating method). Next, an insulating layer 9 B filled at least between the windings of the thin film coil 10 is formed using a known photolithography technique.
[0088]
Next, the connecting portion 14C is formed on the first magnetic layer 8 at a position where the contact hole 9a is formed by using a well-known photolithography technique and a film forming technique (for example, electroplating method). The connecting portion 14C has a thickness of 2 to 4 μm, for example. Next, the insulating layer 9C is formed using a sputtering method so as to cover the thin film coil 10, the insulating layer 9A, the insulating layer 9B, and the connecting portion 14C. The thickness of the insulating layer 9C at this point may be a thickness that can sufficiently cover the connecting portion 14C, and is, for example, 5 μm.
[0089]
Next, as illustrated in FIGS. 8 and 9, the upper surfaces of the insulating layer 9 C and the connecting portion 14 C are planarized using, for example, chemical mechanical polishing. At this time, the distance from the upper surface of the first magnetic layer 8 to the upper surfaces of the insulating layer 9C and the connecting portion 14C is, for example, 2 to 4 μm. The total thickness of the insulating layers 9A and 9C on the medium facing surface is the gap length of the recording head (inductive electromagnetic transducer).
[0090]
Next, as shown in FIGS. 10 and 11, an etching target layer 14 Ae made of a material constituting the pole portion layer 14 A is formed on the insulating layer 9 C and the coupling portion 14 C. The thickness of the etched layer 14Ae is preferably 0.1 to 0.8 μm, more preferably 0.3 to 0.8 μm. The formation method of the etching target layer 14Ae may be an electroplating method or a sputtering method. When the surface roughness of the etched layer 14Ae is large (for example, when the arithmetic average roughness Ra is 12 angstroms or more), the surface of the etched layer 14Ae is polished and planarized by chemical mechanical polishing or the like. Is preferred.
[0091]
Next, the nonmagnetic layer 15e is formed on the etched layer 14Ae. The thickness of the nonmagnetic layer 15e is preferably 0.5 μm or less.
[0092]
Next, although not shown, an electrode layer for electroplating is formed on the nonmagnetic layer 15e by sputtering. The thickness of this electrode layer is 0.1 μm or less, and the material is, for example, an iron-nickel alloy.
[0093]
Next, as shown in FIGS. 12 and 13, a mask 32 for determining the shapes of the pole portion layer 14A and the nonmagnetic layer 15 is formed on the electrode layer. The mask 32 has a thickness of 0.3 to 4 μm and is made of, for example, an iron-nickel alloy. The material of the mask 32 is preferably a material excellent in resistance to dry etching performed later. When the material of the mask 32 is an iron-nickel alloy, for example, a frame plating method is used as a method of forming the mask 32. The mask 32 may be formed of a photoresist. In this case, the mask 32 is formed using a photolithography technique.
[0094]
Next, as shown in FIGS. 14 and 15, the nonmagnetic layer 15e and the layer to be etched 14Ae are etched by a dry etching technique such as ion milling using the mask 32, so that the nonmagnetic layer 15 and the magnetic pole portion are etched. The outer shape of the layer 14A is determined, and a part of the insulating layer 9C is etched to determine the shape of the base of the yoke portion layer 14B in the vicinity of the magnetic connection portion between the pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B. . Further, by this etching, the width of the magnetic pole portion layer 14A on the medium facing surface may be defined so as to coincide with the track width standard.
[0095]
In the present embodiment, at the time of the above etching, the end surface (hereinafter referred to as the rear end surface) opposite to the medium facing surface ABS of the magnetic pole portion layer 14A and at least a part of both side surfaces are inclined. At this time, the shape of the surface of the magnetic pole partial layer 14A exposed to the medium facing surface is also determined. As a method for inclining each surface, for example, when ion milling is used as an etching method, the ion irradiation direction is set in a direction perpendicular to the surface of the substrate (the surface of the nonmagnetic layer 15 and the magnetic pole portion layer 14A). The method of irradiating from the direction inclined with respect to it is mentioned. Each side in the width direction of the magnetic pole portion layer 14A on the rear end surface and both side surfaces of the magnetic pole portion layer 14A and the surface of the magnetic pole portion layer 14A exposed to the medium facing surface forms a surface on the gap layer 9 side of the magnetic pole portion layer 14A. All the angles are preferably 92 to 110 °. In this case, the shape of the surface of the pole portion layer 14A exposed to the rear end face and both side faces of the pole portion layer 14A and the medium facing surface can be determined simultaneously by one etching.
[0096]
The etching is preferably terminated when the upper end of the slope of the insulating layer 9C shown in FIG. 15 coincides with the position where both side surfaces of the magnetic pole portion layer 14A and the surface of the magnetic pole portion layer 14A on the gap layer 9 side intersect. At this time, the mask 32 may remain or may be removed if unnecessary. Further, by this etching, the first magnetic layer 8 is gradually formed as the upper surface of the base of the yoke portion layer 14B in the vicinity of the magnetic connection portion between the pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B is separated from the pole portion layer 14A. The shape of the ground is determined so as to approach
[0097]
Next, although not shown, an electrode layer for electroplating is formed on the nonmagnetic layer 15 and the insulating layer 9C by sputtering. The thickness of this electrode layer may be 0.1 μm or less, the material may be, for example, an iron-nickel alloy, and Ti (titanium) may be formed as a base.
[0098]
Next, as shown in FIGS. 16 and 17, a resist frame 35 having a gap corresponding to the shape of the yoke portion layer 14 B is formed on the electrode layer with a photoresist.
[0099]
Next, as shown in FIGS. 18 and 19, using the resist frame 35, the yoke portion layer 14B is formed on the electrode layer by electroplating (frame plating). Next, the resist frame 35 is removed. The yoke portion layer 14B can be formed using a lift-off method, but it is most preferable to use an electroplating method in order to make the shape of the yoke portion layer 14B follow the shape of the base.
[0100]
Next, although not shown, portions of the electrode layer other than the portion existing under the yoke portion layer 14B are removed by dry etching.
[0101]
Next, as shown in FIGS. 20 and 21, a protective layer 17A is formed so as to cover the nonmagnetic layer 15 and the yoke portion layer 14B. The thickness of the protective layer 17A is preferably about 1.5 to 2 times the height difference of the unevenness on the laminated surface.
[0102]
Next, as shown in FIGS. 22 and 23, the protective layer 17A is polished until the nonmagnetic layer 15 is exposed by using, for example, chemical mechanical polishing, and the yoke portion layer 14B is opposite to the gap layer 9 side. Among these surfaces, at least the vicinity of the portion magnetically connected to the magnetic pole portion layer 14A is flattened together with the surface opposite to the gap layer 9 of the nonmagnetic layer 15 and the upper surface of the protective layer 17A.
[0103]
Next, as shown in FIG. 1, the protective layer 17B is formed so as to cover the entire laminated surface. Next, wirings, terminals, and the like are formed on the protective layer 17B, the substrate is cut in units of sliders, the medium facing surface ABS is polished, the flying rail is manufactured, and the thin film magnetic head is completed.
[0104]
According to the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained in addition to the operations and effects similar to those of the thin film magnetic head according to the present embodiment.
[0105]
In the present embodiment, after the step of forming the etching target layer 14Ae, when the upper surface of the etching target layer 14Ae is flattened by polishing, the gap layer 9 of the pole portion layer 14A is Can completely flatten the opposite end. As a result, the magnetic field generated from the magnetic pole portion layer 14A in the medium facing surface ABS can be made uniform in the direction intersecting the track. As a result, distortion of the bit pattern shape in the recording medium can be suppressed, and the linear recording density can be reduced. Can be improved.
[0106]
In the present embodiment, before the step of forming the etching target layer 14Ae, the upper surfaces of the insulating layer 9C and the connecting portion 14C, which are the base of the etching target layer 14Ae, are planarized by polishing. Thereby, in the medium facing surface ABS, the end portion on the gap layer 9 side of the pole portion layer 14A can be flattened. In addition, when the layer to be etched 14Ae is formed by sputtering, the film thickness uniformity during the film formation of the layer to be etched 14Ae is good. Therefore, the medium facing surface ABS is opposite to the gap layer 9 of the pole portion layer 14A. The side edge can also be flattened. For these reasons, the magnetic field generated from the magnetic pole portion layer 14A in the medium facing surface ABS can be made uniform in the direction intersecting the track. As a result, the distortion of the bit pattern shape in the recording medium can be suppressed, and the line Recording density can be improved.
[0107]
In this embodiment, the step of forming the magnetic pole portion layer 14A includes forming the etching target layer 14Ae, forming the nonmagnetic layer 15e on the etching target layer 14Ae, and forming the magnetic pole portion 14e on the nonmagnetic layer 15e. A mask 32 corresponding to the shape of the partial layer 14A is formed, and the nonmagnetic layer 15e and the etching target layer 14Ae are etched using the mask 32 to determine the outer shape of the magnetic pole partial layer 14A. Therefore, according to the present embodiment, since the outer shape of the magnetic pole portion layer 14A can be determined with the top surface of the etched layer 14Ae protected by the nonmagnetic layer 15e, the gap layer 9 of the magnetic pole portion layer 14A on the medium facing surface Can maintain the flatness of the opposite end.
[0108]
In the present embodiment, by using the mask 32, the etched layer 14Ae is selectively etched by dry etching to determine the outer shape of the magnetic pole portion layer 14A, and a part of the insulating layer 9C is etched. The shape of the base of the yoke portion layer 14B in the vicinity of the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B is determined. Therefore, according to the present embodiment, the outer shape of the magnetic pole portion layer 14A and the shape of the base of the yoke portion layer 14B in the vicinity of the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B are simply determined. Can be determined.
[0109]
Further, in the present embodiment, when the mask 32 having excellent resistance to dry etching is used, even if the material constituting the magnetic pole portion layer 14A is excellent in resistance to dry etching, the dry mask using the mask 32 is used. It is possible to determine the outer shape of the pole portion layer 14A by etching.
[0110]
In the present embodiment, the yoke part layer 14B may be formed by electroplating in the step of forming the yoke part layer 14B. In this case, the yoke portion layer 14B can be easily formed, and the yoke portion layer 14B can be formed in a shape that closely follows the shape of the underlying layer.
[0111]
In the present embodiment, without providing the nonmagnetic layer 15, the surface of the pole portion layer 14A opposite to the gap layer 9 may be planarized together with the upper surface of the protective layer 17A. In this case, the method of forming the magnetic pole portion layer 14A is not limited to the method described in the embodiment, and may be formed by frame plating, for example. Further, in the step of planarizing the surface of the pole portion layer 14A opposite to the gap layer 9, the thickness of the pole portion layer 14A may be set within the range of the pole portion layer 14A mentioned in the embodiment.
[0112]
[Second Embodiment]
Next, a thin film magnetic head and a method for manufacturing the same according to a second embodiment of the invention will be described. First, the configuration of the thin film magnetic head according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 24 is a cross-sectional view showing the configuration of the thin film magnetic head according to the present embodiment. FIG. 24 shows a cross section perpendicular to the medium facing surface and the surface of the substrate. In addition, an arrow indicated by a symbol T in FIG. 24 represents the traveling direction of the recording medium. 25 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 26 is a perspective view showing a main part of the thin film magnetic head shown in FIG.
[0113]
In the thin film magnetic head according to the present embodiment, the pole portion layer 14A is formed on the insulating layer 9C from the medium facing surface ABS to a predetermined position between the medium facing surface ABS and the connecting portion 14C. . In the present embodiment, the yoke portion layer 14B magnetically connects the upper end portion of the coupling portion 14C and the rear end surface of the magnetic pole portion layer 14A. Of the surface opposite to the gap layer 9 of the yoke portion layer 14B, the vicinity of the portion that is magnetically connected to the pole portion layer 14A on the rear end surface and both side surfaces in the width direction of the pole portion layer 14A The magnetic layer 15 is planarized together with the surface opposite to the gap layer 9 and the upper surface of the protective layer 17A.
[0114]
Next, a manufacturing method of the thin film magnetic head according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 27 to 32 show cross sections perpendicular to the medium facing surface and the surface of the substrate. 27 to 32, the substrate 1 to the nonmagnetic layer 7 are omitted.
[0115]
In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, a nonmagnetic layer 15e is formed, and an electrode (not shown) for electroplating is formed on the nonmagnetic layer 15e. The process up to forming the layer is the same as in the first embodiment.
[0116]
In the present embodiment, next, as shown in FIG. 27, a mask 32 for determining the shapes of the magnetic pole portion layer 14A and the nonmagnetic layer 15 in the present embodiment is formed on the electrode layer. . A cross-sectional view corresponding to the cross section taken along line BB in FIG. 24 in this state is the same as FIG.
[0117]
Next, as shown in FIG. 28, the nonmagnetic layer 15e and the layer to be etched 14Ae are etched by a dry etching technique such as ion milling using the mask 32, so that the nonmagnetic layer 15 and the pole portion layer 14A are etched. Determine the outline. In this state, a cross-sectional view corresponding to the cross section taken along line BB in FIG. 24 is the same as FIG.
[0118]
Next, although not shown, an electrode layer for electroplating is formed on the nonmagnetic layer 15 and the insulating layer 9C by sputtering.
[0119]
Next, as shown in FIG. 29, a resist frame 35 having a gap corresponding to the shape of the yoke portion layer 14B is formed on the electrode layer with a photoresist. In this state, a cross-sectional view corresponding to the cross section taken along line BB in FIG. 24 is the same as FIG.
[0120]
Next, as shown in FIG. 30, using the resist frame 35, the yoke portion layer 14B is formed on the electrode layer by electroplating (frame plating). Next, the resist frame 35 is removed. The yoke portion layer 14B can be formed using a lift-off method, but it is most preferable to use an electroplating method in order to make the shape of the yoke portion layer 14B follow the shape of the base. A cross-sectional view corresponding to the cross section taken along line BB in FIG. 24 in this state is the same as FIG.
[0121]
Next, although not shown, portions of the electrode layer other than the portion existing under the yoke portion layer 14B are removed by dry etching.
[0122]
Next, as shown in FIG. 31, a protective layer 17A is formed so as to cover the nonmagnetic layer 15 and the yoke portion layer 14B. A cross-sectional view corresponding to the cross section taken along line BB in FIG. 24 in this state is the same as FIG.
[0123]
Next, as shown in FIG. 32, the protective layer 17A is polished until the nonmagnetic layer 15 is exposed by using, for example, chemical mechanical polishing, and the surface of the yoke portion layer 14B on the side opposite to the gap layer 9 is polished. Of these, at least the vicinity of the portion magnetically connected to the magnetic pole portion layer 14A is flattened together with the surface of the nonmagnetic layer 15 opposite to the gap layer 9 and the upper surface of the protective layer 17A. In this state, a cross-sectional view corresponding to the cross section taken along line BB in FIG. 24 is the same as FIG.
[0124]
Next, as shown in FIG. 24, the protective layer 17B is formed so as to cover the entire laminated surface. Next, wirings, terminals, and the like are formed on the protective layer 17B, the substrate is cut in units of sliders, the medium facing surface ABS is polished, the flying rail is manufactured, and the thin film magnetic head is completed.
[0125]
In the present embodiment, the yoke portion layer 14B is magnetically connected to the pole portion layer 14A not only on both side surfaces in the width direction of the pole portion layer 14A but also on the rear end face of the pole portion layer 14A. . Therefore, according to the present embodiment, the area of the connection portion between the yoke portion layer 14B and the magnetic pole portion layer 14A can be increased, and the magnetic flux can be efficiently guided from the yoke portion layer 14B to the magnetic pole portion layer 14A. . Therefore, according to the present embodiment, the magnetic field generated from the magnetic pole portion and perpendicular to the surface of the recording medium can be increased.
[0126]
Further, in the present embodiment, the shape of the base of the yoke portion layer 14B has a gentle slope from the rear end face of the pole portion layer 14A to the upper end portion of the coupling portion 14C by dry etching the etching target layer 14Ae. Is determined. Therefore, by forming the yoke portion layer 14B on this base, it is possible to form a magnetic path connecting the connecting portion 14C and the magnetic pole portion layer 14A with the shortest distance. Thereby, according to this Embodiment, magnetic path length can be shortened and it becomes possible to improve a high frequency characteristic.
[0127]
Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
[0128]
[Third Embodiment]
Next, a thin film magnetic head and a method for manufacturing the same according to a third embodiment of the invention will be described. First, the configuration of the thin film magnetic head according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 33 is a cross-sectional view showing the configuration of the thin film magnetic head according to the present embodiment. FIG. 33 shows a cross section perpendicular to the medium facing surface and the surface of the substrate. In addition, an arrow indicated by a symbol T in FIG. 33 represents the traveling direction of the recording medium. 34 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 35 is a perspective view showing a main part of the thin film magnetic head shown in FIG.
[0129]
In the thin film magnetic head according to the present embodiment, the yoke portion layer 14B is magnetically connected to the pole portion layer 14A on the rear end face of the pole portion layer 14A and both side surfaces in the width direction, and the medium facing surface ABS. A part of the side is adjacent to the surface of the pole portion layer 14A opposite to the gap layer 9 through the nonmagnetic layer 15, and is magnetically connected to the pole portion layer 14A through the nonmagnetic layer 15. The end of the yoke portion layer 14B on the medium facing surface ABS side is disposed at a position separated from the medium facing surface ABS by, for example, 1.5 μm or more.
[0130]
Next, a manufacturing method of the thin film magnetic head according to the present embodiment will be described. In the method of manufacturing the thin film magnetic head according to the present embodiment, as shown in FIG. 30, the yoke portion layer 14B is formed, the resist frame 35 is removed, and the electrode layer exists below the yoke portion layer 14B. The process up to the step of removing the part other than the part to be performed by dry etching is the same as in the second embodiment. In this embodiment, next, as shown in FIGS. 33 and 34, the same as the protective layer 17B in the first and second embodiments so as to cover the nonmagnetic layer 15 and the yoke portion layer 14B. A protective layer 17 is formed. Next, wiring, terminals, and the like are formed on the protective layer 17, the substrate is cut in units of sliders, the medium facing surface ABS is polished, and a floating rail is formed, thereby completing the thin film magnetic head.
[0131]
In the present embodiment, a part of the yoke portion layer 14B on the medium facing surface ABS side is magnetically connected to the magnetic pole portion layer 14A via the nonmagnetic layer 15. Therefore, according to the present embodiment, the area of the portion where the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B are magnetically connected increases, and the magnetic flux can be more efficiently guided from the yoke portion layer 14B to the magnetic pole portion layer 14A. It becomes possible.
[0132]
In the present embodiment, the connection surface between the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B is inclined so that the angle formed by the connection surface and the surface of the magnetic pole portion layer 14A on the gap layer 9 side exceeds 90 °. It is preferable. In this case, the area of the part where the magnetic pole part layer 14A and the yoke part layer 14B are magnetically connected to each other on the surface of the magnetic pole part layer 14A opposite to the gap layer 9 increases. It becomes possible to guide the magnetic flux to 14A more efficiently.
[0133]
Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the second embodiment.
[0134]
[Fourth Embodiment]
Next, a thin film magnetic head and a method for manufacturing the same according to a fourth embodiment of the invention will be described. First, the configuration of the thin film magnetic head according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 36 is a cross-sectional view showing the configuration of the thin film magnetic head according to the present embodiment. FIG. 36 shows a cross section perpendicular to the medium facing surface and the surface of the substrate. In FIG. 36, the arrow indicated by the symbol T represents the traveling direction of the recording medium. 37 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. FIG. 38 is a perspective view showing a main part of the thin film magnetic head shown in FIG.
[0135]
In the thin film magnetic head according to the present embodiment, the yoke portion layer 14B is magnetically connected to the magnetic pole portion layer 14A on both side surfaces in the width direction of the magnetic pole portion layer 14A, and has a magnetic pole via the nonmagnetic layer 15. The partial layer 14A is adjacent to the surface opposite to the gap layer 9 and is magnetically connected to the magnetic pole partial layer 14A through the nonmagnetic layer 15. The end of the yoke portion layer 14B on the medium facing surface ABS side is disposed at a position separated from the medium facing surface ABS by, for example, 1.5 μm or more.
[0136]
Next, a manufacturing method of the thin film magnetic head according to the present embodiment will be described. In the method of manufacturing the thin film magnetic head according to the present embodiment, as shown in FIGS. 18 and 19, the process up to the step of forming the yoke portion layer 14B is the same as that of the first embodiment. In this embodiment, next, as shown in FIGS. 36 and 37, the same as the protective layer 17B in the first and second embodiments so as to cover the nonmagnetic layer 15 and the yoke portion layer 14B. A protective layer 17 is formed. Next, wiring, terminals, and the like are formed on the protective layer 17, the substrate is cut in units of sliders, the medium facing surface ABS is polished, and a floating rail is formed, thereby completing the thin film magnetic head.
[0137]
In the present embodiment, the yoke portion layer 14B is magnetically connected to the magnetic pole portion layer 14A via the nonmagnetic layer 15. Therefore, according to the present embodiment, the area of the portion where the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B are magnetically connected increases, and the magnetic flux can be more efficiently guided from the yoke portion layer 14B to the magnetic pole portion layer 14A. It becomes possible.
[0138]
Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
[0139]
[Fifth Embodiment]
Next, a thin film magnetic head and a method for manufacturing the same according to a fifth embodiment of the invention will be described. First, the configuration of the thin film magnetic head according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 39 is a cross-sectional view showing the configuration of the thin film magnetic head according to the present embodiment. FIG. 39 shows a cross section perpendicular to the medium facing surface and the surface of the substrate. In addition, an arrow indicated by a symbol T in FIG. 39 represents the traveling direction of the recording medium. 40 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 41 is a perspective view showing a main part of the thin film magnetic head shown in FIG.
[0140]
In the thin film magnetic head according to the present embodiment, the yoke portion layer 14B is in contact with the first magnetic layer 8 and the surface of the pole portion layer 14A on the gap layer 9 side, and is magnetically connected to these. 1 layer 14B ₁ And this first layer 14B ₁ And the second end layer 14B that is in contact with and magnetically connected to the rear end face of the pole portion layer 14A and both side faces in the width direction. ₂ Including.
[0141]
The first layer 14B of the yoke portion layer 14B ₁ On the first magnetic layer 8 and the insulating layer 9B from the position where the contact hole 9a is formed toward the medium facing surface ABS to the position of the end surface of the insulating layer 9C opposite to the medium facing surface ABS. Is formed. First layer 14B at the position of contact hole 9a ₁ Is larger than the total thickness of the insulating layer 9A and the insulating layer 9B, for example, 3 μm or more. First layer 14B ₁ The end portion on the medium facing surface ABS side is disposed at a position separated from the medium facing surface ABS by, for example, 1.5 μm or more, and closer to the medium facing surface ABS than the rear end surface of the pole portion layer 14A. First layer 14B ₁ The magnetic material that constitutes may be, for example, an iron-nickel alloy, that is, permalloy, or a high saturation magnetic flux density material.
[0142]
The first layer 14B of the yoke portion layer 14B ₁ A part of the medium facing surface ABS side and the upper surface of the insulating layer 9C are flattened. The pole portion layer 14A is formed of the flattened first layer 14B. ₁ And formed on the upper surface of the insulating layer 9C. Therefore, the first layer 14B of the yoke portion layer 14B. ₁ Is in contact with a part of the surface of the magnetic pole portion layer 14A on the gap layer 9 side and is magnetically connected thereto.
[0143]
Second layer 14B of yoke partial layer 14B ₂ The first layer 14B ₁ And disposed on the nonmagnetic layer 15. Second layer 14B ₂ The first layer 14B ₁ Are in contact with and magnetically connected to the rear end face of the magnetic pole portion layer 14A and both side faces in the width direction. Also, the second layer 14B ₂ A portion of the medium facing surface ABS side is adjacent to the top surface of the pole portion layer 14A via the nonmagnetic layer 15 and is magnetically connected to the pole portion layer 14A via the nonmagnetic layer 15. Second layer 14B of yoke partial layer 14B ₂ The thickness of is, for example, 0.5 to 2 μm. Second layer 14B ₂ The magnetic material that constitutes may be, for example, an iron-nickel alloy, that is, permalloy, or a high saturation magnetic flux density material.
[0144]
Other configurations of the thin film magnetic head according to the present embodiment are the same as those of the third embodiment.
[0145]
Next, with reference to FIGS. 42 to 49, a method of manufacturing the thin film magnetic head according to the present embodiment will be described. 42 to 49 show a cross section perpendicular to the medium facing surface and the surface of the substrate. 42 to 49, the substrate 1 to the nonmagnetic layer 7 are omitted. In the method of manufacturing the thin film magnetic head according to the present embodiment, the process up to the step of forming the insulating layer 9B is the same as that of the first embodiment.
[0146]
In the present embodiment, next, as shown in FIG. 42, the medium facing surface ABS is formed from the position where the contact hole 9a is formed by using a well-known photolithography technique and film forming technique (for example, electroplating method). The first layer 14B of the yoke portion layer 14B on the first magnetic layer 8 and the insulating layer 9B up to a predetermined position. ₁ Form. At this point, the first layer 14B ₁ For example, the thickness is 3 μm or more, the depth (the length in the direction perpendicular to the medium facing surface ABS) is 2 to 10 μm, and the width is 5 to 20 μm.
[0147]
Next, as shown in FIG. 43, the first layer 14B of the insulating layer 9A, the insulating layer 9B, and the yoke portion layer 14B is formed by sputtering. ₁ An insulating layer 9C is formed so as to cover. At this time, the thickness of the insulating layer 9C is the first layer 14B. ₁ Or more.
[0148]
Next, as shown in FIG. 44, for example, chemical mechanical polishing is used to form the first layer 14B of the yoke portion layer 14B. ₁ The surface of the insulating layer 9C is polished until the surface is exposed, and the insulating layer 9C and the first layer 14B are polished. ₁ The upper surface of the substrate is flattened. At this time, the distance from the upper surface of the first magnetic layer 8 to the upper surface of the insulating layer 9C is, for example, 3 to 6 μm.
[0149]
Next, as shown in FIG. 45, the insulating layer 9C and the first layer 14B ₁ A layer 14Ae to be etched and a nonmagnetic layer 15e similar to those in the first embodiment are sequentially formed thereon.
[0150]
Next, although not shown, an electrode layer for electroplating is formed on the nonmagnetic layer 15e by sputtering. The thickness of this electrode layer is 0.1 μm or less, and the material is, for example, an iron-nickel alloy.
[0151]
Next, as shown in FIG. 46, a mask 32 for determining the shapes of the pole portion layer 14A and the nonmagnetic layer 15 is formed on the electrode layer.
[0152]
Next, as shown in FIG. 47, the nonmagnetic layer 15e and the layer to be etched 14Ae are etched by a dry etching technique such as ion milling using the mask 32, so that the nonmagnetic layer 15 and the pole portion layer 14A are etched. Determine the outline. Similar to the first embodiment, at the time of the above-described etching, the rear end surface and both side surfaces of the pole portion layer 14A may be inclined. At this time, the shape of the surface of the magnetic pole partial layer 14A exposed to the medium facing surface is also determined. The mask 32 may remain or may be removed if unnecessary.
[0153]
Next, although not shown, the first layer 14B of the nonmagnetic layer 15, the insulating layer 9C, and the yoke portion layer 14B. ₁ An electrode layer for electroplating is formed on the substrate by sputtering. The thickness of the electrode layer may be 0.1 μm or less, the material may be, for example, an iron-nickel alloy, and Ti (titanium) may be formed as a base.
[0154]
Next, as shown in FIG. 48, the second layer 14B of the yoke portion layer 14B is formed on the electrode layer by a photoresist. ₂ A resist frame 35 having a gap corresponding to the shape is formed.
[0155]
Next, as shown in FIG. 49, the second layer 14B of the yoke portion layer 14B is formed on the electrode layer by electroplating (frame plating) using the resist frame 35. ₂ Form. Next, the resist frame 35 is removed.
[0156]
Next, although not shown, among the electrode layers, the second layer 14B of the yoke portion layer 14B. ₂ The portion other than the portion existing underneath is removed by dry etching.
[0157]
Next, as shown in FIG. 39, the protective layer 17 is formed so as to cover the second magnetic layer 14. Next, wiring, terminals, and the like are formed on the protective layer 17, the substrate is cut in units of sliders, the medium facing surface ABS is polished, and a floating rail is formed, thereby completing the thin film magnetic head.
[0158]
In the present embodiment, the yoke portion layer 14B is magnetically connected to the magnetic pole portion layer 14A on the rear end face of the magnetic pole portion layer 14A and both side surfaces in the width direction, as in the third embodiment. The surface of 14A opposite to the gap layer 9 is magnetically connected to the pole portion layer 14A via the nonmagnetic layer 15. The yoke portion layer 14B is further magnetically connected to the pole portion layer 14A on the surface of the pole portion layer 14A on the gap layer 9 side. Therefore, according to the present embodiment, the area of the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer 14A and the yoke portion layer 14B can be increased, and as a result, the magnetic flux can be efficiently transferred from the yoke portion layer 14B to the magnetic pole portion layer. 14A.
[0159]
Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the third embodiment.
[0160]
In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various change is possible.
[0161]
【The invention's effect】
As described above, in the thin film magnetic head according to any one of claims 1 to 12, the surface of the magnetic pole portion layer on the gap layer side is more magnetic than the surface of the thin film coil on the second magnetic layer side. Since the yoke portion layer is magnetically connected to the pole portion layer on at least a part of both side surfaces in the width direction of the pole portion layer, the yoke portion layer is arranged at a position away from the layer. Of the magnetic field generated from the magnetic pole portion, the component in the direction perpendicular to the surface of the recording medium can be made relatively larger than the component in the direction horizontal to the surface of the recording medium. Further, in the present invention, at least a part of the end of the yoke portion layer on the gap layer side crosses the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface. Since the gap is closer to the first magnetic layer than the gap layer side end of the layer, the distance between the yoke portion layer and the thin film coil is reduced, and thereby the magnetic field generated from the thin film coil Can be efficiently absorbed. Therefore, according to the present invention, it is possible to increase the magnetic field generated from the magnetic pole portion in the direction perpendicular to the surface of the recording medium.
[0162]
According to the thin film magnetic head of claim 2, the yoke portion layer is further magnetically connected to the pole portion layer at at least a part of the end surface opposite to the medium facing surface of the pole portion layer. As a result, the magnetic field generated from the magnetic pole portion in the direction perpendicular to the surface of the recording medium can be increased.
[0163]
According to the thin film magnetic head of claim 3, the end of the yoke portion layer on the gap layer side in a cross section that intersects the magnetic connection portion of the pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface. Since the magnetic layer gradually approaches the first magnetic layer as it moves away from the magnetic pole portion layer, leakage of magnetic flux in the yoke portion layer can be prevented, and the magnetic field perpendicular to the surface of the recording medium can be increased. There is an effect.
[0164]
According to the thin film magnetic head of claim 4, the end of the pole portion layer on the gap layer side in a cross section that intersects the magnetic connection portion of the pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface. And the end of the yoke part layer on the gap layer side are continuous without a step, so that leakage of magnetic flux between the yoke part layer and the pole part layer is prevented, and a magnetic field in a direction perpendicular to the surface of the recording medium There is an effect that can be made larger.
[0165]
According to the thin film magnetic head of claim 5, at least a part of the connection surface between the partial layer and the yoke partial layer is inclined with respect to the direction perpendicular to the surface of the magnetic pole partial layer on the gap layer side. Compared to the case where the connection surface is perpendicular to the gap layer side surface of the magnetic pole part layer, the area of the connection surface is increased, and the magnetic flux can be efficiently guided from the yoke part layer to the magnetic pole part layer through the connection surface. The effect of becoming.
[0166]
According to another aspect of the thin film magnetic head of the present invention, the thickness of the yoke portion layer is equal to that of the pole portion layer in a cross section intersecting with the magnetic connection portion between the pole portion layer and the yoke portion layer and parallel to the medium facing surface. Since it is larger than the thickness, saturation of the magnetic flux on the yoke part layer side can be prevented in the vicinity of the connection part between the magnetic pole part layer and the yoke part layer, and thereby the magnetic field in the direction perpendicular to the surface of the recording medium. There is an effect that can be made larger.
[0167]
In the thin film magnetic head according to claim 7 or 8, the yoke portion layer is further magnetically connected to the pole portion layer on the surface of the pole portion layer opposite to the gap layer. As a result, the area of the portion where the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer are magnetically connected is increased, and the magnetic flux can be more efficiently guided from the yoke portion layer to the magnetic pole portion layer.
[0168]
The thin-film magnetic head according to claim 8 further includes a nonmagnetic layer in contact with the entire surface of the pole portion layer opposite to the gap layer, and the yoke portion layer is provided with the magnetic pole via the nonmagnetic layer. Adjacent to the surface of the partial layer opposite to the gap layer and magnetically connected to the magnetic pole partial layer via the nonmagnetic layer, the surface of the magnetic pole partial layer opposite to the gap layer is thin film magnetic It is possible to prevent damage in the head manufacturing process and to keep the surface flat. Therefore, according to the present invention, the end of the magnetic pole portion layer opposite to the gap layer is kept flat on the medium facing surface, and the magnetic field generated from the magnetic pole portion layer on the medium facing surface crosses the track. As a result, it is possible to suppress the distortion of the bit pattern shape in the recording medium and improve the linear recording density.
[0169]
In the thin film magnetic head according to claim 9, the yoke portion layer is further magnetically connected to the pole portion layer on the gap layer side surface of the pole portion layer. As a result, the area of the magnetically connected portion of the yoke portion layer increases, and the magnetic flux can be more efficiently guided from the yoke portion layer to the magnetic pole portion layer.
[0170]
According to the thin film magnetic head of claim 10, since the saturation magnetic flux density of the magnetic pole partial layer is equal to or higher than the saturation magnetic flux density of the yoke partial layer, saturation of the magnetic flux in the middle of the second magnetic layer is prevented. There is an effect that can be.
[0171]
According to the thin film magnetic head of the eleventh aspect, since the magnetoresistive effect element is provided as the reproducing element, the reproducing performance can be improved as compared with the case of reproducing using the inductive electromagnetic transducer. There is an effect that can be done.
[0172]
According to the thin film magnetic head of claim 12, since this thin film magnetic head is used in the perpendicular magnetic recording system, it is less susceptible to the influence of thermal fluctuation of the recording medium, and the linear recording density is increased. There is an effect that can be.
[0173]
The method of manufacturing a thin film magnetic head according to any one of claims 13 to 16, wherein the surface of the pole portion layer on the gap layer side is more than the surface of the thin film coil on the second magnetic layer side. Since the yoke portion layer is magnetically connected to the pole portion layer on at least a part of both side surfaces in the width direction of the pole portion layer, the pole portion is disposed on the medium facing surface. Of the generated magnetic field, the component in the direction perpendicular to the surface of the recording medium can be made relatively larger than the component in the direction horizontal to the surface of the recording medium. Further, in the present invention, at least a part of the end of the yoke portion layer on the gap layer side crosses the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface. Since the gap is closer to the first magnetic layer than the gap layer side end of the layer, the distance between the yoke portion layer and the thin film coil is reduced, thereby reducing the magnetic field generated from the thin film coil. It becomes possible to absorb efficiently. Therefore, according to the present invention, it is possible to increase the magnetic field generated from the magnetic pole portion in the direction perpendicular to the surface of the recording medium.
[0174]
In addition, according to the method of manufacturing a thin film magnetic head according to any one of claims 14 to 16, the magnetic pole portion layer is easily formed in the vicinity of the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer. There is an effect that the shape of the base of the yoke portion layer can be determined.
[0175]
According to the method of manufacturing the thin film magnetic head according to claim 15, the upper surface of the base of the yoke portion layer in the vicinity of the magnetic connection portion between the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer is gradually increased as the distance from the magnetic pole portion layer increases. Since the shape of the underlayer is determined so as to approach the first magnetic layer, it is possible to prevent leakage of magnetic flux in the yoke portion layer and to increase the magnetic field in the direction perpendicular to the surface of the recording medium. There is an effect.
[0176]
According to the method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 16, at least a part of the surface of the pole portion layer connected to the yoke portion layer is perpendicular to the surface of the pole portion layer on the gap layer side. The shape of the magnetic pole part layer is determined so that the magnetic pole part layer is inclined, so that the surface of the magnetic pole part layer connected to the yoke part layer is perpendicular to the surface of the magnetic pole part layer on the gap layer side. As a result, the area of the connection surface between the yoke portion layer and the yoke portion layer is increased, and the magnetic flux can be efficiently guided from the yoke portion layer to the magnetic pole portion layer via the connection surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a thin film magnetic head according to a first embodiment of the invention.
2 is a cross-sectional view showing an example of a cross section taken along line AA in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of a cross section taken along line AA of FIG.
4 is a perspective view showing a main part of the thin film magnetic head shown in FIG. 1. FIG.
5 is a front view showing a medium facing surface of the thin film magnetic head shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step in the method of manufacturing the thin film magnetic head according to the first embodiment of the invention.
7 is a cross-sectional view corresponding to the cross section along line AA of FIG. 1 in the state shown in FIG.
8 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 6. FIG.
9 is a cross-sectional view corresponding to the cross section along line AA of FIG. 1 in the state shown in FIG.
10 is a cross-sectional view showing a step that follows the step of FIG. 8. FIG.
11 is a cross-sectional view corresponding to the cross section along line AA of FIG. 1 in the state shown in FIG.
12 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.
13 is a cross-sectional view corresponding to the cross section along line AA of FIG. 1 in the state shown in FIG.
14 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 12. FIG.
15 is a cross-sectional view corresponding to the cross section along line AA of FIG. 1 in the state shown in FIG.
16 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 15. FIG.
17 is a cross-sectional view corresponding to the cross section along line AA of FIG. 1 in the state shown in FIG.
18 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 16. FIG.
19 is a cross-sectional view corresponding to the cross section along line AA of FIG. 1 in the state shown in FIG.
20 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 18. FIG.
21 is a cross-sectional view corresponding to the cross section along line AA of FIG. 1 in the state shown in FIG.
22 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 20. FIG.
23 is a cross-sectional view corresponding to the cross section along line AA of FIG. 1 in the state shown in FIG.
FIG. 24 is a cross-sectional view showing a configuration of a thin film magnetic head according to a second embodiment of the invention.
25 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 24. FIG.
26 is a perspective view showing a main part of the thin film magnetic head shown in FIG. 24. FIG.
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a step in the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the second embodiment of the invention.
28 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 27. FIG.
29 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 28. FIG.
30 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 29. FIG.
31 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 30. FIG.
32 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 31. FIG.
FIG. 33 is a cross-sectional view showing a configuration of a thin film magnetic head according to a third embodiment of the invention.
34 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 33. FIG.
35 is a perspective view showing a main part of the thin film magnetic head shown in FIG. 33. FIG.
FIG. 36 is a cross-sectional view showing a configuration of a thin film magnetic head according to a fourth embodiment of the invention.
37 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 36. FIG.
38 is a perspective view showing a main part of the thin film magnetic head shown in FIG. 36. FIG.
FIG. 39 is a cross-sectional view showing a configuration of a thin film magnetic head according to a fifth embodiment of the invention.
40 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 39. FIG.
41 is a perspective view showing a main part of the thin film magnetic head shown in FIG. 39. FIG.
FIG. 42 is a cross-sectional view showing a step in the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the fifth embodiment of the invention.
43 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 42. FIG.
44 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 43. FIG.
45 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 44. FIG.
46 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 45. FIG.
47 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 46. FIG.
48 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 47. FIG.
49 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 48. FIG.
FIG. 50 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a single magnetic pole head.
[Explanation of symbols]
3 ... lower shield layer, 4 ... insulating layer, 5 ... MR element, 6 ... upper shield layer, 7 ... nonmagnetic layer, 8 ... first magnetic layer, 9 ... gap layer, 9A, 9B, 9C ... insulating layer, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Thin film coil, 14 ... 2nd magnetic layer, 14A ... Magnetic pole part layer, 14B ... Yoke part layer, 14C ... Connection part, 15 ... Nonmagnetic layer.

Claims

A medium facing surface facing the recording medium;
First and second magnetic pole portions including magnetic pole portions arranged to face each other with a predetermined interval before and after the recording medium in the traveling direction, and magnetically coupled to each other at a position away from the medium facing surface. A magnetic layer;
A gap layer made of a non-magnetic material and provided between the first magnetic layer and the second magnetic layer;
A thin film coil provided at least partially between the first and second magnetic layers and insulated from the first and second magnetic layers;
The second magnetic layer includes a magnetic pole portion, a magnetic pole portion layer whose width on the medium facing surface defines a track width, and a yoke portion layer that magnetically connects the magnetic pole portion layer and the first magnetic layer. A thin film magnetic head comprising:
The surface on the gap layer side of the magnetic pole portion layer is disposed at a position farther from the first magnetic layer than the surface on the second magnetic layer side of the thin film coil,
The yoke portion layer is magnetically connected to the pole portion layer at least at part of both side surfaces in the width direction of the pole portion layer;
At least a part of the end of the yoke part layer on the gap layer side in the cross section intersecting with the magnetic connection part between the magnetic pole part layer and the yoke part layer and parallel to the medium facing surface is the magnetic pole part layer A thin film magnetic head, wherein the thin film magnetic head is disposed closer to the first magnetic layer than an end of the gap layer.

2. The yoke portion layer is further magnetically connected to the pole portion layer on at least a part of an end surface of the pole portion layer opposite to the medium facing surface. The thin film magnetic head described.

The end of the yoke portion layer on the gap layer side in the cross section that intersects the magnetic connection portion between the pole portion layer and the yoke portion layer and is parallel to the medium facing surface gradually increases as the distance from the pole portion layer increases. 3. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the thin film magnetic head is close to the first magnetic layer.

The cross-section of the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer intersects with the magnetic connection portion and is parallel to the medium facing surface. 4. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the ends of the thin film magnetic head are continuous without a step. 5.

The at least part of the connection surface between the magnetic pole portion layer and the yoke portion layer is inclined with respect to a direction perpendicular to the surface of the magnetic pole portion layer on the gap layer side. The thin film magnetic head according to any one of the above.

The thickness of the yoke portion layer is greater than the thickness of the pole portion layer in a cross section intersecting with a magnetic connection portion between the pole portion layer and the yoke portion layer and parallel to the medium facing surface. Item 6. The thin film magnetic head according to any one of Items 1 to 5.

The yoke part layer is further magnetically connected to the pole part layer on a surface of the pole part layer opposite to the gap layer. A thin film magnetic head according to claim 1.

The magnetic pole part layer further includes a nonmagnetic layer in contact with a surface opposite to the gap layer, and the yoke part layer is located on the side opposite to the gap layer of the magnetic pole part layer via the nonmagnetic layer. 8. The thin film magnetic head according to claim 7, wherein the thin film magnetic head is adjacent to a surface and is magnetically connected to the magnetic pole portion layer through the nonmagnetic layer.

3. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the yoke portion layer is further magnetically connected to the pole portion layer on the gap layer side surface of the pole portion layer. .

10. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein a saturation magnetic flux density of the magnetic pole portion layer is equal to or higher than a saturation magnetic flux density of the yoke portion layer.

11. The thin film magnetic head according to claim 1, further comprising a magnetoresistive effect element as a reproducing element.

The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the thin film magnetic head is used in a perpendicular magnetic recording system.

A medium facing surface facing the recording medium, and a magnetic pole portion disposed so as to face each other with a predetermined interval before and after the recording medium in the traveling direction, and magnetically spaced from each other at a position away from the medium facing surface. And a gap layer provided between the first magnetic layer and the second magnetic layer, and at least a part of the first and second magnetic layers coupled to each other And a thin film coil provided in a state insulated from the first and second magnetic layers, the second magnetic layer including a magnetic pole portion, and a medium A method of manufacturing a thin film magnetic head, comprising: a magnetic pole part layer whose width on the opposing surface defines a track width; and a yoke part layer that magnetically connects the magnetic pole part layer and the first magnetic layer,
Forming the first magnetic layer;
Forming the thin film coil;
Forming the gap layer;
Forming the second magnetic layer,
The surface on the gap layer side of the magnetic pole portion layer is disposed at a position farther from the first magnetic layer than the surface on the second magnetic layer side of the thin film coil,
The yoke portion layer is magnetically connected to the pole portion layer at least at part of both side surfaces in the width direction of the pole portion layer;
At least a part of the end of the yoke part layer on the gap layer side in the cross section intersecting with the magnetic connection part between the magnetic pole part layer and the yoke part layer and parallel to the medium facing surface is the magnetic pole part layer A method of manufacturing a thin film magnetic head, wherein the thin film magnetic head is disposed closer to the first magnetic layer than an end of the gap layer.

The step of forming the second magnetic layer includes
Forming an etched layer made of a material constituting the magnetic pole portion layer on the gap layer;
Forming a mask corresponding to the shape of the magnetic pole portion layer on the layer to be etched;
Using the mask, the etched layer is selectively etched by dry etching to determine the outer shape of the magnetic pole portion layer, and a part of the gap layer is etched to form the magnetic pole portion layer and the yoke. Determining the shape of the base of the yoke partial layer in the vicinity of the magnetic connection with the partial layer;
14. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 13, further comprising: forming at least a part of the yoke portion layer on the base.

The step of determining the outer shape of the magnetic pole part layer and determining the shape of the base of the yoke part layer is such that the upper surface of the base gradually approaches the first magnetic layer as it moves away from the magnetic pole part layer. 15. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 14, wherein the shape of the base is determined.

The step of determining the outer shape of the magnetic pole portion layer and determining the shape of the base of the yoke portion layer includes at least a part of a surface of the magnetic pole portion layer connected to the yoke portion layer in the magnetic pole portion layer. 16. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 14, wherein the outer shape of the magnetic pole portion layer is determined so as to be inclined with respect to a direction perpendicular to the surface on the gap layer side.