JP3579271B2 - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも読み出し用の磁気抵抗素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）とも記す。）素子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、異方性磁気抵抗（以下、ＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大磁気抵抗（以下、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）と記す。）効果を用いたＧＭＲ素子とがあり、ＡＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＡＭＲヘッドあるいは単にＭＲヘッドと呼ばれ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＧＭＲヘッドと呼ばれる。ＡＭＲヘッドは、面記録密度が１ギガビット／（インチ）２ を超える再生ヘッドとして利用され、ＧＭＲヘッドは、面記録密度が３ギガビット／（インチ）２ を超える再生ヘッドとして利用されている。
【０００３】
再生ヘッドの性能を向上させる方法としては、ＭＲ膜をＡＭＲ膜からＧＭＲ膜等の磁気抵抗感度の優れた材料あるいは構造に変える方法や、ＭＲ膜のＭＲハイトを最適化する方法等がある。このＭＲハイトとは、ＭＲ素子のエアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいい、エアベアリング面の加工の際の研磨量によって制御されるものである。なお、ここにいうエアベアリング面は、薄膜磁気ヘッドの、磁気記録媒体と対向する面であり、トラック面とも呼ばれる。
【０００４】
ところで、再生ヘッドとしては、ＭＲ素子を磁性材料によって電気的および磁気的にシールド（遮蔽）した構造のものが多い。
【０００５】
ここで、図２４ないし図３３を参照して、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。なお、図２４ないし図３１において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０００６】
この製造方法では、まず、図２４に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２ Ｏ３ ・ＴｉＣ）よりなる基板１０１上に、例えばアルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）よりなる絶縁層１０２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、絶縁層１０２上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部シールド層１０３を、２〜３μｍの厚みに形成する。
【０００７】
次に、図２５に示したように、下部シールド層１０３上に、例えばアルミナまたはチッ化アルミニウムを５０〜１００ｎｍの厚みにスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜１０４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４上に、再生用のＭＲ素子１０５を形成するためのＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜上に、ＭＲ素子１０５を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパターン１０６を形成する。このとき、リフトオフを容易に行うことができるような形状、例えば断面形状がＴ型のフォトレジストパターン１０６を形成する。次に、フォトレジストパターン１０６をマスクとして、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子１０５を形成する。なお、ＭＲ素子１０５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。
【０００８】
次に、図２６に示したように、下部シールドギャップ膜１０４上に、フォトレジストパターン１０６をマスクとして、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される一対の第１の電極層１０７を、数十ｎｍの厚みに形成する。第１の電極層１０７は、例えば、ＴｉＷ，ＣｏＰｔ，ＴｉＷ，Ｔａを積層して形成される。次に、図２７に示したように、フォトレジストパターン１０６をリフトオフする。次に、図２７では図示しないが、第１の電極層１０７に電気的に接続される一対の第２の電極層を、５０〜１００ｎｍの厚みで、所定のパターンに形成する。第２の電極層は、例えば、銅（Ｃｕ）によって形成される。第１の電極層１０７および第２の電極層は、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される電極（リードとも言う。）を構成する。
【０００９】
次に、図２８に示したように、下部シールドギャップ膜１０４およびＭＲ素子１０５上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜１０８を、５０〜１５０ｎｍの厚みに形成し、ＭＲ素子１０５をシールドギャップ膜１０４，１０８内に埋設する。次に、上部シールドギャップ膜１０８上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極（以下、上部シールド層と記す。）１０９を、約３μｍの厚みに形成する。
【００１０】
次に、図２９に示したように、上部シールド層１０９上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層１１０を、０．２〜０．３μｍの厚みに形成し、この記録ギャップ層１１０上に、スロートハイトを決定するフォトレジスト層１１１を、約１．０〜２．０μｍの厚みで、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１１上に、誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１１２を、３μｍの厚みに形成する。次に、フォトレジスト層１１１およびコイル１１２上に、フォトレジスト層１１３を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１３上に、第２層目の薄膜コイル１１４を、３μｍの厚みに形成する。次に、フォトレジスト層１１３およびコイル１１４上に、フォトレジスト層１１５を、所定のパターンに形成する。
【００１１】
次に、図３０に示したように、コイル１１２，１１４よりも後方（図３０（ａ）における右側）の位置において、磁路形成のために、記録ギャップ層１１０を部分的にエッチングする。次に、記録ギャップ層１１０、フォトレジスト層１１１，１１３，１１５上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えば高飽和磁束密度材のパーマロイ（ＮｉＦｅ）またはＦｅＮよりなる上部磁極１１６を、約３μｍの厚みに形成する。この上部磁極１１６は、コイル１１２，１１４よりも後方の位置において、上部シールド層（下部磁極）１０９と接触し、磁気的に連結している。
【００１２】
次に、図３１に示したように、上部磁極１１６をマスクとして、イオンミリングによって、記録ギャップ層１１０と上部シールド層（下部磁極）１０９をエッチングする。次に、上部磁極１１６上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１１７を、２０〜３０μｍの厚みに形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。図３１に示したように、上部磁極１１６、記録ギャップ層１１０および上部シールド層（下部磁極）１０９の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム（Ｔｒｉｍ）構造と呼ばれる。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。
【００１３】
図３２は、下部シールドギャップ膜１０４上に、ＭＲ素子１０５、第１の電極層１０７および第２の電極層１１８を形成した後の状態を示す平面図である。図３３は、上述のようにして製造された薄膜磁気ヘッドの平面図である。なお、図３３では、オーバーコート層１１７を省略している。なお、図２４ないし図３１における（ａ）は、図３３におけるＡ−Ａ′線断面を表し、（ｂ）は、図３３におけるＢ−Ｂ′線断面を表している。
【００１４】
図３２および図３３から分かるように、従来の薄膜磁気ヘッドでは、ＭＲ素子１０５をシールドするための下部シールド層１０３と上部シールド層１０９との間に、広い領域にわたって、極めて薄い下部シールドギャップ膜１０４、上部シールドギャップ膜１０８を介して、ＭＲ素子１０５に接続された電極層１０７，１１８が介挿された構造になっている。そのため、電極層１０７，１１８とシールド層１０３，１０９との間のシールドギャップ膜１０４，１０８に、高い絶縁性能が求められる。また、この絶縁性能が、薄膜磁気ヘッドの歩留りを大きく左右していた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、再生ヘッドの性能が向上してくると、サーマルアスピリティ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｓｐｅｒｉｔｙ）が問題となってくる。サーマルアスピリティとは、再生時における再生ヘッドの自己発熱による再生特性の劣化を言う。このサーマルアスピリティを克服するため、従来は、下部シールド層１０３やシールドギャップ膜１０４，１０８の材料として冷却効率の優れた材料が求められていた。そのため、従来、下部シールド層１０３には、パーマロイやセンダスト等の磁性材料が用いられていた。また、シールドギャップ膜１０４，１０８は、アルミナ等を例えば１００〜１５０ｎｍの厚みでスパッタによって形成していた。そして、このシールドギャップ膜１０４，１０８によって、ＭＲ素子１０５および電極層１０７，１１８とシールド層１０３，１０９との間の磁気的および電気的な絶縁を得るようになっていた。
【００１６】
また、再生ヘッドの性能を向上させるには、サーマルアスピリティの克服が避けられないことから、最近では、シールドギャップ膜１０４，１０８の厚みを、例えば５０〜１００ｎｍにする等、どんどん薄くすることによって、ＭＲ素子１０５の冷却効率を上げて、サーマルアスピリティを克服する方法が採られていた。
【００１７】
しかしながら、シールドギャップ膜１０４，１０８はスパッタによって形成するため、パーティクル（微粒子）や膜のピンホールによって、ＭＲ素子１０５および電極層１０７，１１８と、シールド層１０３，１０９との間の磁気的および電気的な絶縁の不良が発生しやすく、これは、シールドギャップ膜１０４，１０８を薄くすると、より顕著になるという問題点がある。
【００１８】
また、再生ヘッドの出力特性を向上させるには、ＭＲ素子における微小な抵抗変化に対応する微小な出力信号変化を検出できるように、ＭＲ素子に接続される電極の配線抵抗は低いほどよい。そのため、従来は、電極層１１８は、大面積となるように設計される場合が多い。しかしながら、そうすると、電極層１１８とシールドギャップ膜１０４，１０８が対向する部分の面積も大きくなり、上述のようにシールドギャップ膜１０４，１０８が薄い場合には、電極層１１８とシールド層１０３，１０９との間の磁気的および電気的な絶縁の不良がより多く発生しやすいという問題点がある。
【００１９】
また、上述のように、再生ヘッドの出力特性を向上させるために、ＭＲ素子に接続される電極の配線抵抗は低いことが望まれるが、従来の薄膜磁気ヘッドでは、シールド層１０３，１０９間に介挿された、厚みが５０〜１００ｎｍ程度の薄い電極層１０７，１１８によって電極が形成されているため、電極の配線抵抗を低くするのには限界があるという問題点があった。
【００２０】
また、薄膜磁気ヘッドでは、狭トラック幅が要求されることから、ＭＲ素子も微小なものが要求される。特にＧＭＲヘッドになると、微小なＭＲ素子の出力信号を正確に読み取る必要がある。そのためには、誘導型の記録ヘッドにおけるコイル等の内部要因やハードディスク装置のモータ等の外部要因によるノイズの低減を図る必要がある。しかしながら、従来の薄膜磁気ヘッドでは、電極層１１８にノイズが乗り、このノイズが再生ヘッドの性能を劣化させるおそれがあるという問題点があった。
【００２１】
なお、特開平９−３１２００６号公報には、リードの電気抵抗を下げると共に、リードと上シールドとの間の絶縁不良を防止するために、ＭＲ素子に接続されたリードを上下シールド間から引き出す方向の下シールドの寸法を、上シールドの寸法よりも短く形成すると共に、リードの厚さを、上下シールド間に挟まれた部分で薄く形成し、下シールドから外れた部分で下方に突出して厚く形成する技術が示されている。
【００２２】
しかしながら、この技術では、リードは下シールドによってほとんどシールドされない構造となるため、高出力を求めるＧＭＲヘッドでは、コイルからの磁束をひろいやすく、そのため、リードにノイズが乗りやすくなるという問題点がある。
【００２３】
また、特開平１０−３６１７号公報には、ＭＲ素子に接続された導体を、ＭＲ素子とシールド層との間の絶縁層に形成された溝部に埋め込むことにより、シールドギャップ間隔を小さくする技術が示されている。
【００２４】
しかしながら、この技術では、リードとシールド層との間の絶縁性能が向上されるわけではない。
【００２５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、磁気抵抗素子とシールド層との間の絶縁層を厚くすることなく、磁気抵抗素子に接続される電極とシールド層との間の絶縁性能を向上させることができるようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００２６】
本発明の第２の目的は、磁気抵抗素子に接続される電極の配線抵抗をより低くできるようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００２７】
本発明の第３の目的は、磁気抵抗素子に対するノイズの影響を低減できるようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗素子と、この磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、磁気抵抗素子をシールドするための２つのシールド層と、磁気抵抗素子と各シールド層との間に設けられた絶縁層と、磁気抵抗素子に接続される電極とを備え、一方のシールド層は、電極の一部を収容するための空間を有する枠状に形成され、電極の少なくとも一部は、一方のシールド層の空間内に、一方のシールド層に対して絶縁された状態で配置されているものである。
【００２９】
本発明の薄膜磁気ヘッドでは、磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された２つのシールド層のうちの一方のシールド層が、電極の一部を収容するための空間を有する枠状に形成され、電極の少なくとも一部が、一方のシールド層の空間内に、一方のシールド層に対して絶縁された状態で配置される。
【００３０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、一方のシールド層と電極は、例えば、これらの間に設けられた絶縁膜によって絶縁されている。
【００３１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、更に、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる２つの磁性層と、この２つの磁性層の間に配設された薄膜コイルとを有する書き込み用の誘導型磁気変換素子を備えていてもよい。
【００３２】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗素子と、この磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層と、磁気抵抗素子と第１および第２のシールド層との間に設けられた第１および第２の絶縁層と、磁気抵抗素子に接続される電極とを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、第１のシールド層を形成する工程と、第１のシールド層の上に、第１の絶縁層を形成する工程と、第１の絶縁層の上に、磁気抵抗素子を形成する工程と、磁気抵抗素子および第１の絶縁層の上に、第２の絶縁層を形成する工程と、第２の絶縁層の上に、第２のシールド層を形成する工程とを含み、第１のシールド層を形成する工程または第２のシールド層を形成する工程が、電極の一部を収容するための空間を有する枠状に、第１のシールド層または第２のシールド層を形成し、更に、電極の少なくとも一部が、空間内に、第１のシールド層または第２のシールド層に対して絶縁された状態で配置されるように、電極を形成する工程を含むものである。
【００３３】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された２つのシールド層のうちの一方のシールド層が、電極の一部を収容するための空間を有する枠状に形成され、電極の少なくとも一部が、一方のシールド層の空間内に、一方のシールド層に対して絶縁された状態で配置される。
【００３４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、一方のシールド層と電極は、例えば、これらの間に設けられた絶縁膜によって絶縁される。
【００３５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、電極を形成する工程は、例えば、一方のシールド層の空間内および一方のシールド層の上に、絶縁膜を介して、電極の一部となる電極用層を形成し、一方のシールド層が露出するように、電極用層を平坦化して、電極の一部を形成する。
【００３６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、更に、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる２つの磁性層と、この２つの磁性層の間に配設された薄膜コイルとを有する書き込み用の誘導型磁気変換素子を形成する工程を含んでいてもよい。
【００３７】
【発明の実施の形態】
［第１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。まず、図１ないし図１１を参照して、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としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１ないし図９において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００３８】
本実施の形態に係る製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２ Ｏ３ ・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。
【００３９】
次に、図示しないが、絶縁層２の上に、下部シールド層をフレームめっき法にて形成する際に使用される電極膜としてのシード層を、スパッタによって形成する。
【００４０】
次に、図２に示したように、シード層の上に、フォトレジスト膜をマスクとして、フレームめっき法にて、磁性材料、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）を約２〜３μｍの厚みで選択的に形成して、再生ヘッド用の下部シールド層３を形成する。次に、下部シールド層３が形成されない領域におけるシード層を選択的に除去する。後で詳しく説明するが、本実施の形態では、下部シールド層３は、その内側に、後述する電極の一部をなす導電層を収容するための空間を有する枠状に形成される。
【００４１】
次に、下部シールド層３および絶縁層２の上に、例えばアルミナよりなる絶縁膜２ａを、０．３〜０．８μｍの厚みに形成する。次に、絶縁膜２ａの上に、ＭＲ素子に接続される電極（リード）の一部となる一対の電極用層７Ａを、例えば銅（Ｃｕ）によって、３〜４μｍの厚みに形成する。この電極用層７Ａは、例えば、めっき法や、スパッタや、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）によって形成される。
【００４２】
次に、図３に示したように、機械的な研磨やＣＭＰ（化学機械研磨）によって、電極用層７Ａを、下部シールド層３の表面に至るまで研磨して平坦化する。次に、下部シールド層３用の不要部分のフレームパターンと、電極用層７Ａの不要な部分を選択的にエッチングによって除去する。これにより、電極用層７Ａは、ＭＲ素子に接続される電極の一部をなす導電層７ｂとなる。このようにして、枠状の下部シールド層３の内側に形成された空間内に、絶縁膜２ａを介して、自己整合的に導電層７ｂが収容された構造が得られる。
【００４３】
このように、導電層７ｂは、０．３〜０．８μｍの厚みの絶縁膜２ａによって完全に覆われた下部シールド層３の内側の空間内に、自己整合的に正確に収容されるように形成される。従って、導電層７ｂと下部シールド層３との間の絶縁性能は極めて高く、導電層７ｂと下部シールド層３との間において、パーティクルや膜のピンホール等による磁気的および電気的な絶縁の不良をなくすことができる。
【００４４】
次に、図４に示したように、下部シールド層３および導電層７ｂの上に、スパッタにより、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、約４０〜１００ｎｍの厚みに形成して、絶縁層としての下部シールドギャップ膜４ａを形成する。下部シールドギャップ膜４ａを形成する際には、予め、後述する電極層と導電層７ｂとを電気的に接続するためのコンタクトホールを形成する部分に、リフトオフを容易に行うことができるように、例えばＴ型のフォトレジストパターンを形成しておき、下部シールドギャップ膜４ａの形成後、フォトレジストパターンをリフトオフすることにより、コンタクトホールを形成する。なお、コンタクトホールは、フォトリソグラフィを用いて、下部シールドギャップ膜４ａを選択的にエッチングして形成してもよい。また、同様にして、下部シールドギャップ膜４ａには、導電層７ｂを、スライダに形成されるパッドとの接続用の導電層に接続するためのコンタクトホール２１が形成される。
【００４５】
次に、下部シールドギャップ膜４ａの上に、再生用のＭＲ素子５を形成するためのＭＲ膜を、スパッタにより、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子５を形成すべき位置に選択的に、図示しないフォトレジストパターンを形成する。このとき、リフトオフを容易に行うことができるように、例えばＴ型のフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えば、アルゴン系のイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子５を形成する。なお、ＭＲ素子５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。
【００４６】
次に、下部シールドギャップ膜４ａの上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層７ａを、スパッタにより、８０〜１５０ｎｍの厚みに形成する。電極層７ａは、例えば、ＴｉＷ，ＣｏＰｔ，ＴｉＷ，Ｔａ，Ａｕを積層して形成される。また、電極層７ａは、下部シールドギャップ膜４ａに形成されたコンタクトホールを介して、導電層７ｂに対して電気的に接続される。電極層７ａおよび導電層７ｂが、ＭＲ素子５に接続される電極を構成する。
【００４７】
次に、下部シールドギャップ膜４ａ、ＭＲ素子５および電極層７ａの上に、スパッタにより、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、約５０〜１００ｎｍの厚みに形成して、絶縁層としての上部シールドギャップ膜４ｂを形成して、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４ａ，４ｂ内に埋設する。
【００４８】
次に、上部シールドギャップ膜４ｂの上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、上部シールド層と記す。）８を形成する。この上部シールド層８は、ＮｉＦｅや、チッ化鉄（ＦｅＮ）やその化合物、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等の高飽和磁束密度材を用いて形成してもよいし、ＮｉＦｅと高飽和磁束密度材を重ねて形成してもよい。また、上部シールド層８を形成する際に同時に、上部シールド層８と同じ材料を用い、コンタクトホール２１の上に、導電層７ｂに接続される導電層２２を形成する。
【００４９】
次に、図５に示したように、ＮｉＦｅや上述のような高飽和磁束密度材を用いて、それぞれ１．５〜２．５μｍの厚みで、上部シールド層８の上に下部磁極チップ９を形成し、上下の磁極層を接続する部分における上部シールド層８の上に磁路形成用の磁性層１０を形成し、導電層２２の上に導電層２３を形成する。
【００５０】
次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁層１１を、６〜８μｍの厚みに形成する。そして、下部磁極チップ９、磁性層１０および導電層２３の表面が露出するように、全体を平坦化する。この平坦化は、機械的な研磨やＣＭＰ等を用いて行うことができる。このような平坦化処理を行うことにより、ＭＲ素子５のパターンによって下部磁極チップ９に発生する段差がなくなり、下部磁極チップ９の表面が平坦になり、その後に形成される記録ヘッドの磁極部分の記録ギャップ層を平坦にすることができる。その結果、高周波領域における書き込み特性を向上させることができる。
【００５１】
次に、図６に示したように、平坦化された面の上に、アルミナ膜等の絶縁膜よりなる記録ギャップ層１２を、０．２〜０．３μｍの厚みに形成する。次に、フォトリソグラフィを用いて、磁性層１０および導電層２３の上の記録ギャップ層１２を部分的にエッチングして、コンタクトホールを形成する。
【００５２】
次に、磁極部分における記録ギャップ層１２の上に、記録ヘッド用の磁性材料によって、記録ヘッドのトラック幅を決定する上部磁極チップ１３を例えば２〜３μｍの厚みに形成すると共に、磁性層１０の上に、上部磁極チップ１３と同じ材料を用いて、磁路形成用の磁性層１４を例えば２〜３μｍの厚みに形成する。上部磁極チップ１３は、例えば、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：５０重量％，Ｆｅ：５０重量％）等の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、チッ化鉄（ＦｅＮ）やその化合物等の高飽和磁束密度材をスパッタし、パターニングして形成してもよい。なお、上部磁極チップ１３の材料としては、上記の例の他に、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等の高飽和磁束密度材を用いても良い。また、上部磁極チップ１３は、上述の種々の材料を２種類以上重ねて形成してもよい。上部磁極チップ１３に高飽和磁束密度材を用いることにより、コイルによって発生する磁束が、途中で飽和することなく、有効に、磁極部分に到達するようになるため、記録密度の高い記録ヘッドを形成することができる。
【００５３】
次に、磁極部分において、上部磁極チップ１３の両側における記録ギャップ層１２をドライエッチングにより除去した後、露出した下部磁極チップ９を、上部磁極チップ１３をマスクとして、イオンミリングによって、例えば０．３〜０．５μｍエッチングして、トリム構造とする。
【００５４】
次に、記録ギャップ層１２の上に、記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１５を、例えばめっき法により、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。このとき、同時に、導電層２３の上に導電層２４を形成する。
【００５５】
次に、図７に示したように、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜等の絶縁層１６を、３〜４μｍの厚みに形成する。そして、上部磁極チップ１３および磁性層１４の表面が露出するように、全体を平坦化する。この平坦化は、機械的な研磨やＣＭＰ等を用いて行うことができる。次に、第１層目の薄膜コイル１５と後述する第２層目の薄膜コイルとの接続部分、および導電層２４の上の部分において、絶縁層１６にコンタクトホールを形成する。
【００５６】
次に、絶縁層１６の上に、第２層目の薄膜コイル１７を、例えばめっき法により、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。このとき、同時に、導電層２４の上に導電層２５を形成する。次に、絶縁層１５およびコイル１７の上に、フォトレジストよりなる絶縁層１８を、所定のパターンに形成する。次に、例えば２５０°Ｃ程度の温度にてキュアを施す。
【００５７】
次に、図８に示したように、上部磁極チップ１３から絶縁層１８を経て磁性層１４に至る領域の上に、記録ヘッド用の磁性材料よりなる上部磁極層１９を、約３〜４μｍの厚みに形成する。この上部磁極層１９は、磁性層１４，１０を介して上部シールド層８と接触し、磁気的に連結している。次に、図９に示したように、上部磁極層１９の上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２０を形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００５８】
ここで、上部シールド層（下部磁極層）８、下部磁極チップ９、記録ギャップ層１２、上部磁極チップ１３、上部磁極層１９、磁性層１０，１４および薄膜コイル１５，１７は、本発明における誘導型磁気変換素子に対応する。
【００５９】
図１０は下部シールド層３の平面図、図１１は図４の平面図である。これらの図に示したように、下部シールド層３は、内側に導電層７ｂを収容するための空間３ａを有する枠状に形成されている。導電層７ｂは、絶縁膜２ａを介して、下部シールド層３の内側の空間内に収容されている。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ＭＲ素子に５接続される電極（リード）の一部をなす導電層７ｂを、絶縁膜２ａを介して、下部シールド層３の内側の空間内に収容したので、導電層７ｂと下部シールド層３との間の絶縁性能を極めて高くすることができ、導電層７ｂと下部シールド層３との間の磁気的および電気的な絶縁の不良をなくすことができる。
【００６１】
また、導電層７ｂの一部は、下部シールドギャップ膜４ａおよび上部シールドギャップ膜４ｂを介して上部シールド層８と対向するが、大部分は上部シールド層８と対向しない構造であるため、導電層７ｂと上部シールド層８との間の絶縁性能も極めて高くすることができ、導電層７ｂと上部シールド層８との間の磁気的および電気的な絶縁の不良をなくすことができる。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、導電層７ｂが下部シールドギャップ膜４ａと上部シールドギャップ膜４ｂとの間に介挿された構造ではないので、導電層７ｂが下部シールドギャップ膜４ａ、上部シールドギャップ膜４ｂを介して下部シールド層３、上部シールド層８と広い面積で対向することがない。従って、下部シールドギャップ膜４ａ、上部シールドギャップ膜４ｂを薄くしても、導電層７ｂと下部シールド層３および上部シールド層８との間の絶縁性能を高く維持することができる。
【００６３】
このように本実施の形態によれば、下部シールドギャップ膜４ａおよび上部シールドギャップ膜４ｂを厚くすることなく、ＭＲ素子５に接続される電極と下部シールド層３および上部シールド層８との間の絶縁性能を向上させることができる。
【００６４】
また、本実施の形態によれば、サーマルアスピリティを改善するために、下部シールドギャップ膜４ａおよび上部シールドギャップ膜４ｂを十分薄くすることが可能となり、再生ヘッドの性能を向上させることができる。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、導電層７ｂを十分厚く形成することができるので、ＭＲ素子５に接続される電極の配線抵抗をより低くすることができる。これにより、ＭＲ素子５における微小な抵抗変化に対応する微小な出力信号変化を感度よく検出することが可能となり、この点からも再生ヘッドの性能を向上させることができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、導電層７ｂのうちの、下部シールド層３の空間３ａ内に配置された部分は、両側から下部シールド層３に挟み込まれてシールドされる構造となっている。従って、ＭＲ素子５に対する、誘導型の記録ヘッドにおけるコイルから発生する磁気等の内部要因やハードディスク装置のモータ等の外部要因によるノイズの影響を低減することができる。特に、ＭＲ素子５の近傍では、導電層７ｂは、両側面側が下部シールド層３によってシールドされ、上面側が上部シールド層８によってシールドされる構造となっているので、電極層７ａを介して導電層７ｂに接続されるＭＲ素子５に対するノイズの影響をより低減することができる。これらの点からも、再生ヘッドの性能を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、記録ヘッドにおける上部側の磁性層を、上部磁極チップ１３と上部磁極層１９とに分離したので、上部磁極チップ１３の微細化が可能となり、サブミクロン寸法の狭トラックの記録ヘッドを簡単に形成することが可能となる。また、上部磁極層１９は、上部磁極チップ１３の上面と３つの側面の計４面で、上部磁極チップ１３に接する。そのため、上部磁極層１９を通過する磁束が、飽和することなく効率よく、上部磁極チップ１３に流れ込むため、記録密度の高い記録ヘッドを形成することができる。また、本実施の形態によれば、微細に形成した上部磁極チップ１３をマスクとして、下部磁極チップ９をエッチングしてトリム構造とすることができるので、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。
【００６８】
［第２の実施の形態］
次に、図１２ないし図２３を参照して、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としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１２ないし図２０において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００６９】
本実施の形態に係る製造方法では、まず、図１２に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２ Ｏ３ ・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。
【００７０】
次に、図１３に示したように、絶縁層２の上に、めっき法によって、磁性材料、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）を約２〜３μｍの厚みで選択的に形成して、再生ヘッド用の下部シールド層３を形成する。
【００７１】
次に、下部シールド層３および絶縁層２の上に、例えばアルミナよりなる絶縁膜２ａを、０．３〜０．８μｍの厚みに形成する。次に、絶縁膜２ａの上に、ＭＲ素子に接続される電極の一部となる一対の電極用層７Ａを、例えば銅（Ｃｕ）によって、３〜４μｍの厚みに形成する。この電極用層７Ａは、例えば、めっき法や、スパッタや、ＣＶＤによって形成される。次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁層３１を、４〜５μｍの厚みに形成する。
【００７２】
次に、図１４に示したように、下部シールド層３の表面が露出するように、全体を平坦化する。この平坦化は、機械的な研磨やＣＭＰ等を用いて行うことができる。この平坦化により、電極用層７Ａは導電層７ｂとなり、枠状の下部シールド層３の内側に形成された空間内に、絶縁膜２ａを介して、自己整合的に導電層７ｂが収容された構造が得られる。また、この平坦化により、導電層７ｂのうちの外縁部は露出し、その内側の大部分は、絶縁層３１によって覆われた構造が得られる。
【００７３】
このように、導電層７ｂは、０．３〜０．８μｍの厚みの絶縁膜２ａによって完全に覆われた下部シールド層３の内側の空間内に、自己整合的に正確に収容されるように形成される。従って、導電層７ｂと下部シールド層３との間の絶縁性能は極めて高く、導電層７ｂと下部シールド層３との間において、パーティクルや膜のピンホール等による磁気的および電気的な絶縁の不良をなくすことができる。
【００７４】
次に、図１５に示したように、下部シールド層３、導電層７ｂおよび絶縁層３１の上に、スパッタにより、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、約５０〜１００ｎｍの厚みに形成して、第１の下部シールドギャップ膜４４ａを形成する。第１の下部シールドギャップ膜４４ａを形成する際には、予め、後述する電極層と導電層７ｂとを電気的に接続するためのコンタクトホールと、導電層７ｂをパッドとの接続用の導電層に接続するためのコンタクトホール２１とを形成する。
【００７５】
次に、電極層と導電層７ｂとを接続するためのコンタクトホールよりも磁極部分とは反対側の部分における第１の下部シールドギャップ膜４４ａの上に、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、０．１〜０．３μｍの厚みに形成して、第２の下部シールドギャップ膜４４ｂを形成する。なお、便宜上、図では、第１の下部シールドギャップ膜４４ａと第２の下部シールドギャップ膜４４ｂを、１つの層で表している。
【００７６】
次に、磁極部分における第１の下部シールドギャップ膜４４ａの上に、再生用のＭＲ素子５を形成するためのＭＲ膜を、スパッタにより、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子５を形成すべき位置に選択的に、図示しないフォトレジストパターンを形成する。このとき、リフトオフを容易に行うことができるように、例えばＴ型のフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えば、アルゴン系のイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子５を形成する。なお、ＭＲ素子５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。
【００７７】
次に、導電層７ｂの上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層７ａを、スパッタにより、８０〜１５０ｎｍの厚みに形成する。電極層７ａは、例えば、ＴｉＷ，ＣｏＰｔ，ＴｉＷ，Ｔａ，Ａｕを積層して形成される。また、電極層７ａは、第１の下部シールドギャップ膜４４ａに形成されたコンタクトホールを介して、導電層７ｂに対して電気的に接続される。電極層７ａおよび導電層７ｂが、ＭＲ素子５に接続される電極を構成する。
【００７８】
次に、電極層７ａおよび第２の下部シールドギャップ膜４４ｂの上に、スパッタにより、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、約５０〜１００ｎｍの厚みに形成して、第１の上部シールドギャップ膜４４ｃを形成する。次に、ＭＲ素子５および第１の上部シールドギャップ膜４４ｃの上に、スパッタにより、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、０．１〜０．３μｍの厚みに形成して、第２の上部シールドギャップ膜４４ｄを形成して、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４４ａ，４４ｄ内に埋設する。なお、便宜上、図では、第１の上部シールドギャップ膜４４ｃと第２の上部シールドギャップ膜４４ｄを、１つの層で表している。
【００７９】
次に、第２の上部シールドギャップ膜４４ｄの上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、上部シールド層と記す。）８を形成する。この上部シールド層８は、ＮｉＦｅや、チッ化鉄（ＦｅＮ）やその化合物、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等の高飽和磁束密度材を用いて形成してもよいし、ＮｉＦｅと高飽和磁束密度材を重ねて形成してもよい。また、上部シールド層８を形成する際に同時に、上部シールド層８と同じ材料を用い、コンタクトホール２１の上に、導電層７ｂに接続される導電層２２を形成する。
【００８０】
次に、図１６に示したように、ＮｉＦｅや上述のような高飽和磁束密度材を用いて、それぞれ１．５〜２．５μｍの厚みで、上部シールド層８の上に下部磁極チップ９を形成し、上下の磁極層を接続する部分における上部シールド層８の上に磁路形成用の磁性層１０を形成し、導電層２２の上に導電層２３を形成する。
【００８１】
次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁膜３２を、０．３〜０．５μｍの厚みに形成する。次に、絶縁膜３２の上に、記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル３３を、例えばめっき法により、１〜２μｍの厚みに形成する。次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁層３４を、４〜６μｍの厚みに形成する。そして、下部磁極チップ９、磁性層１０および導電層２３の表面が露出するように、全体を平坦化する。この平坦化は、機械的な研磨やＣＭＰ等を用いて行うことができる。このような平坦化処理を行うことにより、ＭＲ素子５のパターンによって下部磁極チップ９に発生する段差がなくなり、下部磁極チップ９の表面が平坦になり、その後に形成される記録ヘッドの磁極部分の記録ギャップ層を平坦にすることができる。その結果、高周波領域における書き込み特性を向上させることができる。
【００８２】
次に、図１７に示したように、平坦化された面の上に、アルミナ膜等の絶縁膜よりなる記録ギャップ層１２を、０．２〜０．３μｍの厚みに形成する。次に、例えば、反応性イオンエッチング、イオンビームミリング等のドライエッチングを用いて、磁性層１０の上、導電層２３の上、および第１層目の薄膜コイル３３と第２層目の薄膜コイルとの接続部分における記録ギャップ層１２を部分的にエッチングして、コンタクトホールを形成する。
【００８３】
次に、磁極部分における記録ギャップ層１２の上に、記録ヘッド用の磁性材料によって、記録ヘッドのトラック幅を決定する上部磁極チップ１３を例えば３〜５μｍの厚みに形成すると共に、磁性層１０の上に、上部磁極チップ１３と同じ材料を用いて、磁路形成用の磁性層１４を例えば３〜５μｍの厚みに形成する。上部磁極チップ１３は、例えば、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：５０重量％，Ｆｅ：５０重量％）等の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、チッ化鉄（ＦｅＮ）やその化合物等の高飽和磁束密度材をスパッタし、パターニングして形成してもよい。なお、上部磁極チップ１３の材料としては、上記の例の他に、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等の高飽和磁束密度材を用いても良い。また、上部磁極チップ１３は、上述の種々の材料を２種類以上重ねて形成してもよい。上部磁極チップ１３に高飽和磁束密度材を用いることにより、コイルによって発生する磁束が、途中で飽和することなく、有効に、磁極部分に到達するようになるため、記録密度の高い記録ヘッドを形成することができる。
【００８４】
次に、磁極部分において、上部磁極チップ１３の両側における記録ギャップ層１２をドライエッチングにより除去した後、露出した下部磁極チップ９を、上部磁極チップ１３をマスクとして、イオンミリングによって、例えば０．４μｍエッチングして、トリム構造とする。
【００８５】
次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁膜３５を、０．３〜０．５μｍの厚みに形成する。なお、絶縁膜３５には、第１層目の薄膜コイル３３と第２層目の薄膜コイルとの接続部分にコンタクトホールを形成する。次に、絶縁膜３５の上に、記録ヘッド用の第２層目の薄膜コイル３６を、例えばめっき法により、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。このとき、同時に、導電層２３の上に導電層２４を形成する。次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁層３７を、４〜５μｍの厚みに形成する。そして、上部磁極チップ１３および磁性層１４の表面が露出するように、全体を平坦化する。この平坦化は、機械的な研磨やＣＭＰ等を用いて行うことができる。この平坦化により、上部磁極チップ１３の最終的な厚みを２〜３μｍにする。
【００８６】
次に、図１８に示したように、絶縁層３７に、第２層目の薄膜コイル３６と第３層目の薄膜コイルとの接続部分と、導電層２４の上の部分とにコンタクトホールを形成する。次に、絶縁層３７の上に、第３層目の薄膜コイル３８を、例えばめっき法により、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。このとき、同時に、導電層２４の上に導電層２５を形成する。次に、絶縁層３７およびコイル３８の上に、フォトレジストよりなる絶縁層３９を、所定のパターンに形成する。次に、例えば２５０°Ｃ程度の温度にてキュアを施す。
【００８７】
次に、図１９に示したように、上部磁極チップ１３から絶縁層３９を経て磁性層１４に至る領域の上に、記録ヘッド用の磁性材料よりなる上部磁極層１９を、２〜３μｍの厚みに形成する。この上部磁極層１９は、磁性層１４，１０を介して上部シールド層８と接触し、磁気的に連結している。
【００８８】
次に、図２０に示したように、上部磁極層１９の上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２０を形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００８９】
図２１は下部シールド層３の平面図、図２２は図１４の平面図、図２３は図１９の平面図である。これらの図に示したように、下部シールド層３は、内側に導電層７ｂを収容するための空間３ａを有する枠状に形成されている。導電層７ｂは、絶縁膜２ａを介して、下部シールド層３の内側の空間内に収容されている。
【００９０】
本実施の形態では、３層のコイル３３，３６，３８を備えたので、狭トラックでオーバーライト特性が優れ、高周波に対応可能な薄膜磁気ヘッドを得ることができる。また、本実施の形態では、１層目のコイル３３を、記録ギャップ層１２の下側の下部磁極チップ９と磁性層１０との間の空間に配置しているので、３層のコイル３３，３６，３８を備えながら、エイペックス部、すなわち山状に盛り上がったコイル部分の高さを低くでき、その結果、記録トラック幅を決定する上部磁極チップ１３および上部磁極層１９を微細に形成することができ、記録トラック幅を小さくすることが可能となる。
【００９１】
また、本実施の形態では、１層目のコイル３３の形成後、および２層目のコイル３６の形成後に、それぞれコイル３３，３６を覆う絶縁層３４，３７を平坦化しているので、２層目のコイル３６および３層目のコイル３８の微細化が可能となり、薄膜磁気ヘッド全体に占めるコイルの面積を小さくすることができ、その結果、磁路長を短くでき、記録ヘッドの性能を向上させることが可能となる。
【００９２】
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。
【００９３】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されない。例えば、上記各実施の形態では、基体側に読み取り用のＭＲ素子を形成し、その上に、書き込み用の誘導型磁気変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【００９４】
つまり、基体側に書き込み用の誘導型磁気変換素子を形成し、その上に、読み取り用のＭＲ素子を形成してもよい。このような構造は、例えば、上記各実施の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介して、それに対向するように上記各実施の形態に示した下部磁極層の機能を有する磁性膜を上部磁極層として形成することにより実現できる。この場合、誘導型磁気変換素子の上部磁極層とＭＲ素子の下部シールド層を兼用させることが好ましい。
【００９５】
従って、このような構造の薄膜磁気ヘッドでは、ＭＲ素子の上部シールド層が、本発明における一方のシールド層に対応する。つまり、上部シールド層の空間内に導電層が配置される。
【００９６】
なお、このような構造の薄膜磁気ヘッドでは、凹部を形成した基体を用いることが好ましい。そして、基体の凹部に、コイル部を形成することによって、薄膜磁気ヘッド自体の大きさを更に縮小化することができる。
【００９７】
更に、異なる形態としては、誘導型磁気変換素子のコイル部を構成する各薄膜コイル間に形成される絶縁層を、全て無機絶縁層としてもよい。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された２つのシールド層のうちの一方のシールド層が、電極の少なくとも一部を収容するための空間を有する枠状に形成され、電極の少なくとも一部が、一方のシールド層の空間内に、一方のシールド層に対して絶縁された状態で配置されるようにしたので、電極と各シールド層との間の絶縁性能を高くすることができると共に、電極が絶縁層を介して両シールド層間に介挿された構造とならないので、磁気抵抗素子とシールド層との間の絶縁層を厚くすることなく、磁気抵抗素子に接続される電極とシールド層との間の絶縁性能を向上させることができるという効果を奏する。更に、電極を十分厚く形成することができるので、電極の配線抵抗をより低くすることができるという効果を奏する。更に、電極のうち、一方のシールド層の空間内に配置された部分が、一方のシールド層によって挟み込まれてシールドされるので、電極に対するノイズの影響を低減することができ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製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における下部シールド層の平面図である。
【図１１】図４の平面図である。
【図１２】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説明するための断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を説明するための断面図である。
【図１４】図１３に続く工程を説明するための断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図である。
【図１６】図１５に続く工程を説明するための断面図である。
【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図である。
【図１８】図１７に続く工程を説明するための断面図である。
【図１９】図１８に続く工程を説明するための断面図である。
【図２０】図１９に続く工程を説明するための断面図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態における下部シールド層の平面図である。
【図２２】図１４の平面図である。
【図２３】図１９の平面図である。
【図２４】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２５】図２４に続く工程を説明するための断面図である。
【図２６】図２５に続く工程を説明するための断面図である。
【図２７】図２６に続く工程を説明するための断面図である。
【図２８】図２７に続く工程を説明するための断面図である。
【図２９】図２８に続く工程を説明するための断面図である。
【図３０】図２９に続く工程を説明するための断面図である。
【図３１】図３０に続く工程を説明するための断面図である。
【図３２】従来の薄膜磁気ヘッドの製造途中の状態を示す平面図である。
【図３３】従来の薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４ａ…下部シールドギャップ膜、４ｂ…上部シールドギャップ膜、５…ＭＲ素子、７ａ…電極層、７ｂ…導電層、８…上部シールド層、９…下部磁極チップ、１２…記録ギャップ層、１３…上部磁極チップ、１５，１７…薄膜コイル、１９…上部磁極層、２０…オーバーコート層。
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも読み出し用の磁気抵抗素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）とも記す。）素子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、異方性磁気抵抗（以下、ＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大磁気抵抗（以下、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）と記す。）効果を用いたＧＭＲ素子とがあり、ＡＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＡＭＲヘッドあるいは単にＭＲヘッドと呼ばれ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＧＭＲヘッドと呼ばれる。ＡＭＲヘッドは、面記録密度が１ギガビット／（インチ）２ を超える再生ヘッドとして利用され、ＧＭＲヘッドは、面記録密度が３ギガビット／（インチ）２ を超える再生ヘッドとして利用されている。
【０００３】
再生ヘッドの性能を向上させる方法としては、ＭＲ膜をＡＭＲ膜からＧＭＲ膜等の磁気抵抗感度の優れた材料あるいは構造に変える方法や、ＭＲ膜のＭＲハイトを最適化する方法等がある。このＭＲハイトとは、ＭＲ素子のエアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいい、エアベアリング面の加工の際の研磨量によって制御されるものである。なお、ここにいうエアベアリング面は、薄膜磁気ヘッドの、磁気記録媒体と対向する面であり、トラック面とも呼ばれる。
【０００４】
ところで、再生ヘッドとしては、ＭＲ素子を磁性材料によって電気的および磁気的にシールド（遮蔽）した構造のものが多い。
【０００５】
ここで、図２４ないし図３３を参照して、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。なお、図２４ないし図３１において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０００６】
この製造方法では、まず、図２４に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２ Ｏ３ ・ＴｉＣ）よりなる基板１０１上に、例えばアルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）よりなる絶縁層１０２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、絶縁層１０２上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部シールド層１０３を、２〜３μｍの厚みに形成する。
【０００７】
次に、図２５に示したように、下部シールド層１０３上に、例えばアルミナまたはチッ化アルミニウムを５０〜１００ｎｍの厚みにスパッタ堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜１０４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４上に、再生用のＭＲ素子１０５を形成するためのＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜上に、ＭＲ素子１０５を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパターン１０６を形成する。このとき、リフトオフを容易に行うことができるような形状、例えば断面形状がＴ型のフォトレジストパターン１０６を形成する。次に、フォトレジストパターン１０６をマスクとして、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子１０５を形成する。なお、ＭＲ素子１０５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。
【０００８】
次に、図２６に示したように、下部シールドギャップ膜１０４上に、フォトレジストパターン１０６をマスクとして、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される一対の第１の電極層１０７を、数十ｎｍの厚みに形成する。第１の電極層１０７は、例えば、ＴｉＷ，ＣｏＰｔ，ＴｉＷ，Ｔａを積層して形成される。次に、図２７に示したように、フォトレジストパターン１０６をリフトオフする。次に、図２７では図示しないが、第１の電極層１０７に電気的に接続される一対の第２の電極層を、５０〜１００ｎｍの厚みで、所定のパターンに形成する。第２の電極層は、例えば、銅（Ｃｕ）によって形成される。第１の電極層１０７および第２の電極層は、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される電極（リードとも言う。）を構成する。
【０００９】
次に、図２８に示したように、下部シールドギャップ膜１０４およびＭＲ素子１０５上に、絶縁層としての上部シールドギャップ膜１０８を、５０〜１５０ｎｍの厚みに形成し、ＭＲ素子１０５をシールドギャップ膜１０４，１０８内に埋設する。次に、上部シールドギャップ膜１０８上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極（以下、上部シールド層と記す。）１０９を、約３μｍの厚みに形成する。
【００１０】
次に、図２９に示したように、上部シールド層１０９上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層１１０を、０．２〜０．３μｍの厚みに形成し、この記録ギャップ層１１０上に、スロートハイトを決定するフォトレジスト層１１１を、約１．０〜２．０μｍの厚みで、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１１上に、誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１１２を、３μｍの厚みに形成する。次に、フォトレジスト層１１１およびコイル１１２上に、フォトレジスト層１１３を、所定のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層１１３上に、第２層目の薄膜コイル１１４を、３μｍの厚みに形成する。次に、フォトレジスト層１１３およびコイル１１４上に、フォトレジスト層１１５を、所定のパターンに形成する。
【００１１】
次に、図３０に示したように、コイル１１２，１１４よりも後方（図３０（ａ）における右側）の位置において、磁路形成のために、記録ギャップ層１１０を部分的にエッチングする。次に、記録ギャップ層１１０、フォトレジスト層１１１，１１３，１１５上に、記録ヘッド用の磁性材料、例えば高飽和磁束密度材のパーマロイ（ＮｉＦｅ）またはＦｅＮよりなる上部磁極１１６を、約３μｍの厚みに形成する。この上部磁極１１６は、コイル１１２，１１４よりも後方の位置において、上部シールド層（下部磁極）１０９と接触し、磁気的に連結している。
【００１２】
次に、図３１に示したように、上部磁極１１６をマスクとして、イオンミリングによって、記録ギャップ層１１０と上部シールド層（下部磁極）１０９をエッチングする。次に、上部磁極１１６上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１１７を、２０〜３０μｍの厚みに形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。図３１に示したように、上部磁極１１６、記録ギャップ層１１０および上部シールド層（下部磁極）１０９の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム（Ｔｒｉｍ）構造と呼ばれる。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。
【００１３】
図３２は、下部シールドギャップ膜１０４上に、ＭＲ素子１０５、第１の電極層１０７および第２の電極層１１８を形成した後の状態を示す平面図である。図３３は、上述のようにして製造された薄膜磁気ヘッドの平面図である。なお、図３３では、オーバーコート層１１７を省略している。なお、図２４ないし図３１における（ａ）は、図３３におけるＡ−Ａ′線断面を表し、（ｂ）は、図３３におけるＢ−Ｂ′線断面を表している。
【００１４】
図３２および図３３から分かるように、従来の薄膜磁気ヘッドでは、ＭＲ素子１０５をシールドするための下部シールド層１０３と上部シールド層１０９との間に、広い領域にわたって、極めて薄い下部シールドギャップ膜１０４、上部シールドギャップ膜１０８を介して、ＭＲ素子１０５に接続された電極層１０７，１１８が介挿された構造になっている。そのため、電極層１０７，１１８とシールド層１０３，１０９との間のシールドギャップ膜１０４，１０８に、高い絶縁性能が求められる。また、この絶縁性能が、薄膜磁気ヘッドの歩留りを大きく左右していた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、再生ヘッドの性能が向上してくると、サーマルアスピリティ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｓｐｅｒｉｔｙ）が問題となってくる。サーマルアスピリティとは、再生時における再生ヘッドの自己発熱による再生特性の劣化を言う。このサーマルアスピリティを克服するため、従来は、下部シールド層１０３やシールドギャップ膜１０４，１０８の材料として冷却効率の優れた材料が求められていた。そのため、従来、下部シールド層１０３には、パーマロイやセンダスト等の磁性材料が用いられていた。また、シールドギャップ膜１０４，１０８は、アルミナ等を例えば１００〜１５０ｎｍの厚みでスパッタによって形成していた。そして、このシールドギャップ膜１０４，１０８によって、ＭＲ素子１０５および電極層１０７，１１８とシールド層１０３，１０９との間の磁気的および電気的な絶縁を得るようになっていた。
【００１６】
また、再生ヘッドの性能を向上させるには、サーマルアスピリティの克服が避けられないことから、最近では、シールドギャップ膜１０４，１０８の厚みを、例えば５０〜１００ｎｍにする等、どんどん薄くすることによって、ＭＲ素子１０５の冷却効率を上げて、サーマルアスピリティを克服する方法が採られていた。
【００１７】
しかしながら、シールドギャップ膜１０４，１０８はスパッタによって形成するため、パーティクル（微粒子）や膜のピンホールによって、ＭＲ素子１０５および電極層１０７，１１８と、シールド層１０３，１０９との間の磁気的および電気的な絶縁の不良が発生しやすく、これは、シールドギャップ膜１０４，１０８を薄くすると、より顕著になるという問題点がある。
【００１８】
また、再生ヘッドの出力特性を向上させるには、ＭＲ素子における微小な抵抗変化に対応する微小な出力信号変化を検出できるように、ＭＲ素子に接続される電極の配線抵抗は低いほどよい。そのため、従来は、電極層１１８は、大面積となるように設計される場合が多い。しかしながら、そうすると、電極層１１８とシールドギャップ膜１０４，１０８が対向する部分の面積も大きくなり、上述のようにシールドギャップ膜１０４，１０８が薄い場合には、電極層１１８とシールド層１０３，１０９との間の磁気的および電気的な絶縁の不良がより多く発生しやすいという問題点がある。
【００１９】
また、上述のように、再生ヘッドの出力特性を向上させるために、ＭＲ素子に接続される電極の配線抵抗は低いことが望まれるが、従来の薄膜磁気ヘッドでは、シールド層１０３，１０９間に介挿された、厚みが５０〜１００ｎｍ程度の薄い電極層１０７，１１８によって電極が形成されているため、電極の配線抵抗を低くするのには限界があるという問題点があった。
【００２０】
また、薄膜磁気ヘッドでは、狭トラック幅が要求されることから、ＭＲ素子も微小なものが要求される。特にＧＭＲヘッドになると、微小なＭＲ素子の出力信号を正確に読み取る必要がある。そのためには、誘導型の記録ヘッドにおけるコイル等の内部要因やハードディスク装置のモータ等の外部要因によるノイズの低減を図る必要がある。しかしながら、従来の薄膜磁気ヘッドでは、電極層１１８にノイズが乗り、このノイズが再生ヘッドの性能を劣化させるおそれがあるという問題点があった。
【００２１】
なお、特開平９−３１２００６号公報には、リードの電気抵抗を下げると共に、リードと上シールドとの間の絶縁不良を防止するために、ＭＲ素子に接続されたリードを上下シールド間から引き出す方向の下シールドの寸法を、上シールドの寸法よりも短く形成すると共に、リードの厚さを、上下シールド間に挟まれた部分で薄く形成し、下シールドから外れた部分で下方に突出して厚く形成する技術が示されている。
【００２２】
しかしながら、この技術では、リードは下シールドによってほとんどシールドされない構造となるため、高出力を求めるＧＭＲヘッドでは、コイルからの磁束をひろいやすく、そのため、リードにノイズが乗りやすくなるという問題点がある。
【００２３】
また、特開平１０−３６１７号公報には、ＭＲ素子に接続された導体を、ＭＲ素子とシールド層との間の絶縁層に形成された溝部に埋め込むことにより、シールドギャップ間隔を小さくする技術が示されている。
【００２４】
しかしながら、この技術では、リードとシールド層との間の絶縁性能が向上されるわけではない。
【００２５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、磁気抵抗素子とシールド層との間の絶縁層を厚くすることなく、磁気抵抗素子に接続される電極とシールド層との間の絶縁性能を向上させることができるようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００２６】
本発明の第２の目的は、磁気抵抗素子に接続される電極の配線抵抗をより低くできるようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００２７】
本発明の第３の目的は、磁気抵抗素子に対するノイズの影響を低減できるようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗素子と、この磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、磁気抵抗素子をシールドするための２つのシールド層と、磁気抵抗素子と各シールド層との間に設けられた絶縁層と、磁気抵抗素子に接続される電極とを備え、一方のシールド層は、電極の一部を収容するための空間を有する枠状に形成され、電極の少なくとも一部は、一方のシールド層の空間内に、一方のシールド層に対して絶縁された状態で配置されているものである。
【００２９】
本発明の薄膜磁気ヘッドでは、磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された２つのシールド層のうちの一方のシールド層が、電極の一部を収容するための空間を有する枠状に形成され、電極の少なくとも一部が、一方のシールド層の空間内に、一方のシールド層に対して絶縁された状態で配置される。
【００３０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、一方のシールド層と電極は、例えば、これらの間に設けられた絶縁膜によって絶縁されている。
【００３１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、更に、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる２つの磁性層と、この２つの磁性層の間に配設された薄膜コイルとを有する書き込み用の誘導型磁気変換素子を備えていてもよい。
【００３２】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗素子と、この磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、磁気抵抗素子をシールドするための第１および第２のシールド層と、磁気抵抗素子と第１および第２のシールド層との間に設けられた第１および第２の絶縁層と、磁気抵抗素子に接続される電極とを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、第１のシールド層を形成する工程と、第１のシールド層の上に、第１の絶縁層を形成する工程と、第１の絶縁層の上に、磁気抵抗素子を形成する工程と、磁気抵抗素子および第１の絶縁層の上に、第２の絶縁層を形成する工程と、第２の絶縁層の上に、第２のシールド層を形成する工程とを含み、第１のシールド層を形成する工程または第２のシールド層を形成する工程が、電極の一部を収容するための空間を有する枠状に、第１のシールド層または第２のシールド層を形成し、更に、電極の少なくとも一部が、空間内に、第１のシールド層または第２のシールド層に対して絶縁された状態で配置されるように、電極を形成する工程を含むものである。
【００３３】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された２つのシールド層のうちの一方のシールド層が、電極の一部を収容するための空間を有する枠状に形成され、電極の少なくとも一部が、一方のシールド層の空間内に、一方のシールド層に対して絶縁された状態で配置される。
【００３４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、一方のシールド層と電極は、例えば、これらの間に設けられた絶縁膜によって絶縁される。
【００３５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、電極を形成する工程は、例えば、一方のシールド層の空間内および一方のシールド層の上に、絶縁膜を介して、電極の一部となる電極用層を形成し、一方のシールド層が露出するように、電極用層を平坦化して、電極の一部を形成する。
【００３６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、更に、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一部がギャップ層を介して互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる２つの磁性層と、この２つの磁性層の間に配設された薄膜コイルとを有する書き込み用の誘導型磁気変換素子を形成する工程を含んでいてもよい。
【００３７】
【発明の実施の形態】
［第１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。まず、図１ないし図１１を参照して、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としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１ないし図９において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００３８】
本実施の形態に係る製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２ Ｏ３ ・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。
【００３９】
次に、図示しないが、絶縁層２の上に、下部シールド層をフレームめっき法にて形成する際に使用される電極膜としてのシード層を、スパッタによって形成する。
【００４０】
次に、図２に示したように、シード層の上に、フォトレジスト膜をマスクとして、フレームめっき法にて、磁性材料、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）を約２〜３μｍの厚みで選択的に形成して、再生ヘッド用の下部シールド層３を形成する。次に、下部シールド層３が形成されない領域におけるシード層を選択的に除去する。後で詳しく説明するが、本実施の形態では、下部シールド層３は、その内側に、後述する電極の一部をなす導電層を収容するための空間を有する枠状に形成される。
【００４１】
次に、下部シールド層３および絶縁層２の上に、例えばアルミナよりなる絶縁膜２ａを、０．３〜０．８μｍの厚みに形成する。次に、絶縁膜２ａの上に、ＭＲ素子に接続される電極（リード）の一部となる一対の電極用層７Ａを、例えば銅（Ｃｕ）によって、３〜４μｍの厚みに形成する。この電極用層７Ａは、例えば、めっき法や、スパッタや、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）によって形成される。
【００４２】
次に、図３に示したように、機械的な研磨やＣＭＰ（化学機械研磨）によって、電極用層７Ａを、下部シールド層３の表面に至るまで研磨して平坦化する。次に、下部シールド層３用の不要部分のフレームパターンと、電極用層７Ａの不要な部分を選択的にエッチングによって除去する。これにより、電極用層７Ａは、ＭＲ素子に接続される電極の一部をなす導電層７ｂとなる。このようにして、枠状の下部シールド層３の内側に形成された空間内に、絶縁膜２ａを介して、自己整合的に導電層７ｂが収容された構造が得られる。
【００４３】
このように、導電層７ｂは、０．３〜０．８μｍの厚みの絶縁膜２ａによって完全に覆われた下部シールド層３の内側の空間内に、自己整合的に正確に収容されるように形成される。従って、導電層７ｂと下部シールド層３との間の絶縁性能は極めて高く、導電層７ｂと下部シールド層３との間において、パーティクルや膜のピンホール等による磁気的および電気的な絶縁の不良をなくすことができる。
【００４４】
次に、図４に示したように、下部シールド層３および導電層７ｂの上に、スパッタにより、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、約４０〜１００ｎｍの厚みに形成して、絶縁層としての下部シールドギャップ膜４ａを形成する。下部シールドギャップ膜４ａを形成する際には、予め、後述する電極層と導電層７ｂとを電気的に接続するためのコンタクトホールを形成する部分に、リフトオフを容易に行うことができるように、例えばＴ型のフォトレジストパターンを形成しておき、下部シールドギャップ膜４ａの形成後、フォトレジストパターンをリフトオフすることにより、コンタクトホールを形成する。なお、コンタクトホールは、フォトリソグラフィを用いて、下部シールドギャップ膜４ａを選択的にエッチングして形成してもよい。また、同様にして、下部シールドギャップ膜４ａには、導電層７ｂを、スライダに形成されるパッドとの接続用の導電層に接続するためのコンタクトホール２１が形成される。
【００４５】
次に、下部シールドギャップ膜４ａの上に、再生用のＭＲ素子５を形成するためのＭＲ膜を、スパッタにより、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子５を形成すべき位置に選択的に、図示しないフォトレジストパターンを形成する。このとき、リフトオフを容易に行うことができるように、例えばＴ型のフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えば、アルゴン系のイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子５を形成する。なお、ＭＲ素子５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。
【００４６】
次に、下部シールドギャップ膜４ａの上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層７ａを、スパッタにより、８０〜１５０ｎｍの厚みに形成する。電極層７ａは、例えば、ＴｉＷ，ＣｏＰｔ，ＴｉＷ，Ｔａ，Ａｕを積層して形成される。また、電極層７ａは、下部シールドギャップ膜４ａに形成されたコンタクトホールを介して、導電層７ｂに対して電気的に接続される。電極層７ａおよび導電層７ｂが、ＭＲ素子５に接続される電極を構成する。
【００４７】
次に、下部シールドギャップ膜４ａ、ＭＲ素子５および電極層７ａの上に、スパッタにより、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、約５０〜１００ｎｍの厚みに形成して、絶縁層としての上部シールドギャップ膜４ｂを形成して、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４ａ，４ｂ内に埋設する。
【００４８】
次に、上部シールドギャップ膜４ｂの上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、上部シールド層と記す。）８を形成する。この上部シールド層８は、ＮｉＦｅや、チッ化鉄（ＦｅＮ）やその化合物、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等の高飽和磁束密度材を用いて形成してもよいし、ＮｉＦｅと高飽和磁束密度材を重ねて形成してもよい。また、上部シールド層８を形成する際に同時に、上部シールド層８と同じ材料を用い、コンタクトホール２１の上に、導電層７ｂに接続される導電層２２を形成する。
【００４９】
次に、図５に示したように、ＮｉＦｅや上述のような高飽和磁束密度材を用いて、それぞれ１．５〜２．５μｍの厚みで、上部シールド層８の上に下部磁極チップ９を形成し、上下の磁極層を接続する部分における上部シールド層８の上に磁路形成用の磁性層１０を形成し、導電層２２の上に導電層２３を形成する。
【００５０】
次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁層１１を、６〜８μｍの厚みに形成する。そして、下部磁極チップ９、磁性層１０および導電層２３の表面が露出するように、全体を平坦化する。この平坦化は、機械的な研磨やＣＭＰ等を用いて行うことができる。このような平坦化処理を行うことにより、ＭＲ素子５のパターンによって下部磁極チップ９に発生する段差がなくなり、下部磁極チップ９の表面が平坦になり、その後に形成される記録ヘッドの磁極部分の記録ギャップ層を平坦にすることができる。その結果、高周波領域における書き込み特性を向上させることができる。
【００５１】
次に、図６に示したように、平坦化された面の上に、アルミナ膜等の絶縁膜よりなる記録ギャップ層１２を、０．２〜０．３μｍの厚みに形成する。次に、フォトリソグラフィを用いて、磁性層１０および導電層２３の上の記録ギャップ層１２を部分的にエッチングして、コンタクトホールを形成する。
【００５２】
次に、磁極部分における記録ギャップ層１２の上に、記録ヘッド用の磁性材料によって、記録ヘッドのトラック幅を決定する上部磁極チップ１３を例えば２〜３μｍの厚みに形成すると共に、磁性層１０の上に、上部磁極チップ１３と同じ材料を用いて、磁路形成用の磁性層１４を例えば２〜３μｍの厚みに形成する。上部磁極チップ１３は、例えば、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：５０重量％，Ｆｅ：５０重量％）等の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、チッ化鉄（ＦｅＮ）やその化合物等の高飽和磁束密度材をスパッタし、パターニングして形成してもよい。なお、上部磁極チップ１３の材料としては、上記の例の他に、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等の高飽和磁束密度材を用いても良い。また、上部磁極チップ１３は、上述の種々の材料を２種類以上重ねて形成してもよい。上部磁極チップ１３に高飽和磁束密度材を用いることにより、コイルによって発生する磁束が、途中で飽和することなく、有効に、磁極部分に到達するようになるため、記録密度の高い記録ヘッドを形成することができる。
【００５３】
次に、磁極部分において、上部磁極チップ１３の両側における記録ギャップ層１２をドライエッチングにより除去した後、露出した下部磁極チップ９を、上部磁極チップ１３をマスクとして、イオンミリングによって、例えば０．３〜０．５μｍエッチングして、トリム構造とする。
【００５４】
次に、記録ギャップ層１２の上に、記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１５を、例えばめっき法により、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。このとき、同時に、導電層２３の上に導電層２４を形成する。
【００５５】
次に、図７に示したように、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜等の絶縁層１６を、３〜４μｍの厚みに形成する。そして、上部磁極チップ１３および磁性層１４の表面が露出するように、全体を平坦化する。この平坦化は、機械的な研磨やＣＭＰ等を用いて行うことができる。次に、第１層目の薄膜コイル１５と後述する第２層目の薄膜コイルとの接続部分、および導電層２４の上の部分において、絶縁層１６にコンタクトホールを形成する。
【００５６】
次に、絶縁層１６の上に、第２層目の薄膜コイル１７を、例えばめっき法により、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。このとき、同時に、導電層２４の上に導電層２５を形成する。次に、絶縁層１５およびコイル１７の上に、フォトレジストよりなる絶縁層１８を、所定のパターンに形成する。次に、例えば２５０°Ｃ程度の温度にてキュアを施す。
【００５７】
次に、図８に示したように、上部磁極チップ１３から絶縁層１８を経て磁性層１４に至る領域の上に、記録ヘッド用の磁性材料よりなる上部磁極層１９を、約３〜４μｍの厚みに形成する。この上部磁極層１９は、磁性層１４，１０を介して上部シールド層８と接触し、磁気的に連結している。次に、図９に示したように、上部磁極層１９の上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２０を形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００５８】
ここで、上部シールド層（下部磁極層）８、下部磁極チップ９、記録ギャップ層１２、上部磁極チップ１３、上部磁極層１９、磁性層１０，１４および薄膜コイル１５，１７は、本発明における誘導型磁気変換素子に対応する。
【００５９】
図１０は下部シールド層３の平面図、図１１は図４の平面図である。これらの図に示したように、下部シールド層３は、内側に導電層７ｂを収容するための空間３ａを有する枠状に形成されている。導電層７ｂは、絶縁膜２ａを介して、下部シールド層３の内側の空間内に収容されている。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ＭＲ素子に５接続される電極（リード）の一部をなす導電層７ｂを、絶縁膜２ａを介して、下部シールド層３の内側の空間内に収容したので、導電層７ｂと下部シールド層３との間の絶縁性能を極めて高くすることができ、導電層７ｂと下部シールド層３との間の磁気的および電気的な絶縁の不良をなくすことができる。
【００６１】
また、導電層７ｂの一部は、下部シールドギャップ膜４ａおよび上部シールドギャップ膜４ｂを介して上部シールド層８と対向するが、大部分は上部シールド層８と対向しない構造であるため、導電層７ｂと上部シールド層８との間の絶縁性能も極めて高くすることができ、導電層７ｂと上部シールド層８との間の磁気的および電気的な絶縁の不良をなくすことができる。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、導電層７ｂが下部シールドギャップ膜４ａと上部シールドギャップ膜４ｂとの間に介挿された構造ではないので、導電層７ｂが下部シールドギャップ膜４ａ、上部シールドギャップ膜４ｂを介して下部シールド層３、上部シールド層８と広い面積で対向することがない。従って、下部シールドギャップ膜４ａ、上部シールドギャップ膜４ｂを薄くしても、導電層７ｂと下部シールド層３および上部シールド層８との間の絶縁性能を高く維持することができる。
【００６３】
このように本実施の形態によれば、下部シールドギャップ膜４ａおよび上部シールドギャップ膜４ｂを厚くすることなく、ＭＲ素子５に接続される電極と下部シールド層３および上部シールド層８との間の絶縁性能を向上させることができる。
【００６４】
また、本実施の形態によれば、サーマルアスピリティを改善するために、下部シールドギャップ膜４ａおよび上部シールドギャップ膜４ｂを十分薄くすることが可能となり、再生ヘッドの性能を向上させることができる。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、導電層７ｂを十分厚く形成することができるので、ＭＲ素子５に接続される電極の配線抵抗をより低くすることができる。これにより、ＭＲ素子５における微小な抵抗変化に対応する微小な出力信号変化を感度よく検出することが可能となり、この点からも再生ヘッドの性能を向上させることができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、導電層７ｂのうちの、下部シールド層３の空間３ａ内に配置された部分は、両側から下部シールド層３に挟み込まれてシールドされる構造となっている。従って、ＭＲ素子５に対する、誘導型の記録ヘッドにおけるコイルから発生する磁気等の内部要因やハードディスク装置のモータ等の外部要因によるノイズの影響を低減することができる。特に、ＭＲ素子５の近傍では、導電層７ｂは、両側面側が下部シールド層３によってシールドされ、上面側が上部シールド層８によってシールドされる構造となっているので、電極層７ａを介して導電層７ｂに接続されるＭＲ素子５に対するノイズの影響をより低減することができる。これらの点からも、再生ヘッドの性能を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、記録ヘッドにおける上部側の磁性層を、上部磁極チップ１３と上部磁極層１９とに分離したので、上部磁極チップ１３の微細化が可能となり、サブミクロン寸法の狭トラックの記録ヘッドを簡単に形成することが可能となる。また、上部磁極層１９は、上部磁極チップ１３の上面と３つの側面の計４面で、上部磁極チップ１３に接する。そのため、上部磁極層１９を通過する磁束が、飽和することなく効率よく、上部磁極チップ１３に流れ込むため、記録密度の高い記録ヘッドを形成することができる。また、本実施の形態によれば、微細に形成した上部磁極チップ１３をマスクとして、下部磁極チップ９をエッチングしてトリム構造とすることができるので、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することができる。
【００６８】
［第２の実施の形態］
次に、図１２ないし図２３を参照して、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としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１２ないし図２０において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００６９】
本実施の形態に係る製造方法では、まず、図１２に示したように、例えばアルティック（Ａｌ２ Ｏ３ ・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）よりなる絶縁層２を、約５μｍの厚みで堆積する。
【００７０】
次に、図１３に示したように、絶縁層２の上に、めっき法によって、磁性材料、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）を約２〜３μｍの厚みで選択的に形成して、再生ヘッド用の下部シールド層３を形成する。
【００７１】
次に、下部シールド層３および絶縁層２の上に、例えばアルミナよりなる絶縁膜２ａを、０．３〜０．８μｍの厚みに形成する。次に、絶縁膜２ａの上に、ＭＲ素子に接続される電極の一部となる一対の電極用層７Ａを、例えば銅（Ｃｕ）によって、３〜４μｍの厚みに形成する。この電極用層７Ａは、例えば、めっき法や、スパッタや、ＣＶＤによって形成される。次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁層３１を、４〜５μｍの厚みに形成する。
【００７２】
次に、図１４に示したように、下部シールド層３の表面が露出するように、全体を平坦化する。この平坦化は、機械的な研磨やＣＭＰ等を用いて行うことができる。この平坦化により、電極用層７Ａは導電層７ｂとなり、枠状の下部シールド層３の内側に形成された空間内に、絶縁膜２ａを介して、自己整合的に導電層７ｂが収容された構造が得られる。また、この平坦化により、導電層７ｂのうちの外縁部は露出し、その内側の大部分は、絶縁層３１によって覆われた構造が得られる。
【００７３】
このように、導電層７ｂは、０．３〜０．８μｍの厚みの絶縁膜２ａによって完全に覆われた下部シールド層３の内側の空間内に、自己整合的に正確に収容されるように形成される。従って、導電層７ｂと下部シールド層３との間の絶縁性能は極めて高く、導電層７ｂと下部シールド層３との間において、パーティクルや膜のピンホール等による磁気的および電気的な絶縁の不良をなくすことができる。
【００７４】
次に、図１５に示したように、下部シールド層３、導電層７ｂおよび絶縁層３１の上に、スパッタにより、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、約５０〜１００ｎｍの厚みに形成して、第１の下部シールドギャップ膜４４ａを形成する。第１の下部シールドギャップ膜４４ａを形成する際には、予め、後述する電極層と導電層７ｂとを電気的に接続するためのコンタクトホールと、導電層７ｂをパッドとの接続用の導電層に接続するためのコンタクトホール２１とを形成する。
【００７５】
次に、電極層と導電層７ｂとを接続するためのコンタクトホールよりも磁極部分とは反対側の部分における第１の下部シールドギャップ膜４４ａの上に、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、０．１〜０．３μｍの厚みに形成して、第２の下部シールドギャップ膜４４ｂを形成する。なお、便宜上、図では、第１の下部シールドギャップ膜４４ａと第２の下部シールドギャップ膜４４ｂを、１つの層で表している。
【００７６】
次に、磁極部分における第１の下部シールドギャップ膜４４ａの上に、再生用のＭＲ素子５を形成するためのＭＲ膜を、スパッタにより、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜の上に、ＭＲ素子５を形成すべき位置に選択的に、図示しないフォトレジストパターンを形成する。このとき、リフトオフを容易に行うことができるように、例えばＴ型のフォトレジストパターンを形成する。次に、フォトレジストパターンをマスクとして、例えば、アルゴン系のイオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ素子５を形成する。なお、ＭＲ素子５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。
【００７７】
次に、導電層７ｂの上に、同じフォトレジストパターンをマスクとして、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層７ａを、スパッタにより、８０〜１５０ｎｍの厚みに形成する。電極層７ａは、例えば、ＴｉＷ，ＣｏＰｔ，ＴｉＷ，Ｔａ，Ａｕを積層して形成される。また、電極層７ａは、第１の下部シールドギャップ膜４４ａに形成されたコンタクトホールを介して、導電層７ｂに対して電気的に接続される。電極層７ａおよび導電層７ｂが、ＭＲ素子５に接続される電極を構成する。
【００７８】
次に、電極層７ａおよび第２の下部シールドギャップ膜４４ｂの上に、スパッタにより、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、約５０〜１００ｎｍの厚みに形成して、第１の上部シールドギャップ膜４４ｃを形成する。次に、ＭＲ素子５および第１の上部シールドギャップ膜４４ｃの上に、スパッタにより、チッ化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、０．１〜０．３μｍの厚みに形成して、第２の上部シールドギャップ膜４４ｄを形成して、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４４ａ，４４ｄ内に埋設する。なお、便宜上、図では、第１の上部シールドギャップ膜４４ｃと第２の上部シールドギャップ膜４４ｄを、１つの層で表している。
【００７９】
次に、第２の上部シールドギャップ膜４４ｄの上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、上部シールド層と記す。）８を形成する。この上部シールド層８は、ＮｉＦｅや、チッ化鉄（ＦｅＮ）やその化合物、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等の高飽和磁束密度材を用いて形成してもよいし、ＮｉＦｅと高飽和磁束密度材を重ねて形成してもよい。また、上部シールド層８を形成する際に同時に、上部シールド層８と同じ材料を用い、コンタクトホール２１の上に、導電層７ｂに接続される導電層２２を形成する。
【００８０】
次に、図１６に示したように、ＮｉＦｅや上述のような高飽和磁束密度材を用いて、それぞれ１．５〜２．５μｍの厚みで、上部シールド層８の上に下部磁極チップ９を形成し、上下の磁極層を接続する部分における上部シールド層８の上に磁路形成用の磁性層１０を形成し、導電層２２の上に導電層２３を形成する。
【００８１】
次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁膜３２を、０．３〜０．５μｍの厚みに形成する。次に、絶縁膜３２の上に、記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル３３を、例えばめっき法により、１〜２μｍの厚みに形成する。次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁層３４を、４〜６μｍの厚みに形成する。そして、下部磁極チップ９、磁性層１０および導電層２３の表面が露出するように、全体を平坦化する。この平坦化は、機械的な研磨やＣＭＰ等を用いて行うことができる。このような平坦化処理を行うことにより、ＭＲ素子５のパターンによって下部磁極チップ９に発生する段差がなくなり、下部磁極チップ９の表面が平坦になり、その後に形成される記録ヘッドの磁極部分の記録ギャップ層を平坦にすることができる。その結果、高周波領域における書き込み特性を向上させることができる。
【００８２】
次に、図１７に示したように、平坦化された面の上に、アルミナ膜等の絶縁膜よりなる記録ギャップ層１２を、０．２〜０．３μｍの厚みに形成する。次に、例えば、反応性イオンエッチング、イオンビームミリング等のドライエッチングを用いて、磁性層１０の上、導電層２３の上、および第１層目の薄膜コイル３３と第２層目の薄膜コイルとの接続部分における記録ギャップ層１２を部分的にエッチングして、コンタクトホールを形成する。
【００８３】
次に、磁極部分における記録ギャップ層１２の上に、記録ヘッド用の磁性材料によって、記録ヘッドのトラック幅を決定する上部磁極チップ１３を例えば３〜５μｍの厚みに形成すると共に、磁性層１０の上に、上部磁極チップ１３と同じ材料を用いて、磁路形成用の磁性層１４を例えば３〜５μｍの厚みに形成する。上部磁極チップ１３は、例えば、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：５０重量％，Ｆｅ：５０重量％）等の材料を用い、めっき法によって形成してもよいし、チッ化鉄（ＦｅＮ）やその化合物等の高飽和磁束密度材をスパッタし、パターニングして形成してもよい。なお、上部磁極チップ１３の材料としては、上記の例の他に、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等の高飽和磁束密度材を用いても良い。また、上部磁極チップ１３は、上述の種々の材料を２種類以上重ねて形成してもよい。上部磁極チップ１３に高飽和磁束密度材を用いることにより、コイルによって発生する磁束が、途中で飽和することなく、有効に、磁極部分に到達するようになるため、記録密度の高い記録ヘッドを形成することができる。
【００８４】
次に、磁極部分において、上部磁極チップ１３の両側における記録ギャップ層１２をドライエッチングにより除去した後、露出した下部磁極チップ９を、上部磁極チップ１３をマスクとして、イオンミリングによって、例えば０．４μｍエッチングして、トリム構造とする。
【００８５】
次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁膜３５を、０．３〜０．５μｍの厚みに形成する。なお、絶縁膜３５には、第１層目の薄膜コイル３３と第２層目の薄膜コイルとの接続部分にコンタクトホールを形成する。次に、絶縁膜３５の上に、記録ヘッド用の第２層目の薄膜コイル３６を、例えばめっき法により、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。このとき、同時に、導電層２３の上に導電層２４を形成する。次に、全体にアルミナ膜あるいはシリコン酸化膜よりなる絶縁層３７を、４〜５μｍの厚みに形成する。そして、上部磁極チップ１３および磁性層１４の表面が露出するように、全体を平坦化する。この平坦化は、機械的な研磨やＣＭＰ等を用いて行うことができる。この平坦化により、上部磁極チップ１３の最終的な厚みを２〜３μｍにする。
【００８６】
次に、図１８に示したように、絶縁層３７に、第２層目の薄膜コイル３６と第３層目の薄膜コイルとの接続部分と、導電層２４の上の部分とにコンタクトホールを形成する。次に、絶縁層３７の上に、第３層目の薄膜コイル３８を、例えばめっき法により、１．５〜２．５μｍの厚みに形成する。このとき、同時に、導電層２４の上に導電層２５を形成する。次に、絶縁層３７およびコイル３８の上に、フォトレジストよりなる絶縁層３９を、所定のパターンに形成する。次に、例えば２５０°Ｃ程度の温度にてキュアを施す。
【００８７】
次に、図１９に示したように、上部磁極チップ１３から絶縁層３９を経て磁性層１４に至る領域の上に、記録ヘッド用の磁性材料よりなる上部磁極層１９を、２〜３μｍの厚みに形成する。この上部磁極層１９は、磁性層１４，１０を介して上部シールド層８と接触し、磁気的に連結している。
【００８８】
次に、図２０に示したように、上部磁極層１９の上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２０を形成する。最後に、スライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００８９】
図２１は下部シールド層３の平面図、図２２は図１４の平面図、図２３は図１９の平面図である。これらの図に示したように、下部シールド層３は、内側に導電層７ｂを収容するための空間３ａを有する枠状に形成されている。導電層７ｂは、絶縁膜２ａを介して、下部シールド層３の内側の空間内に収容されている。
【００９０】
本実施の形態では、３層のコイル３３，３６，３８を備えたので、狭トラックでオーバーライト特性が優れ、高周波に対応可能な薄膜磁気ヘッドを得ることができる。また、本実施の形態では、１層目のコイル３３を、記録ギャップ層１２の下側の下部磁極チップ９と磁性層１０との間の空間に配置しているので、３層のコイル３３，３６，３８を備えながら、エイペックス部、すなわち山状に盛り上がったコイル部分の高さを低くでき、その結果、記録トラック幅を決定する上部磁極チップ１３および上部磁極層１９を微細に形成することができ、記録トラック幅を小さくすることが可能となる。
【００９１】
また、本実施の形態では、１層目のコイル３３の形成後、および２層目のコイル３６の形成後に、それぞれコイル３３，３６を覆う絶縁層３４，３７を平坦化しているので、２層目のコイル３６および３層目のコイル３８の微細化が可能となり、薄膜磁気ヘッド全体に占めるコイルの面積を小さくすることができ、その結果、磁路長を短くでき、記録ヘッドの性能を向上させることが可能となる。
【００９２】
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。
【００９３】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されない。例えば、上記各実施の形態では、基体側に読み取り用のＭＲ素子を形成し、その上に、書き込み用の誘導型磁気変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【００９４】
つまり、基体側に書き込み用の誘導型磁気変換素子を形成し、その上に、読み取り用のＭＲ素子を形成してもよい。このような構造は、例えば、上記各実施の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介して、それに対向するように上記各実施の形態に示した下部磁極層の機能を有する磁性膜を上部磁極層として形成することにより実現できる。この場合、誘導型磁気変換素子の上部磁極層とＭＲ素子の下部シールド層を兼用させることが好ましい。
【００９５】
従って、このような構造の薄膜磁気ヘッドでは、ＭＲ素子の上部シールド層が、本発明における一方のシールド層に対応する。つまり、上部シールド層の空間内に導電層が配置される。
【００９６】
なお、このような構造の薄膜磁気ヘッドでは、凹部を形成した基体を用いることが好ましい。そして、基体の凹部に、コイル部を形成することによって、薄膜磁気ヘッド自体の大きさを更に縮小化することができる。
【００９７】
更に、異なる形態としては、誘導型磁気変換素子のコイル部を構成する各薄膜コイル間に形成される絶縁層を、全て無機絶縁層としてもよい。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置された２つのシールド層のうちの一方のシールド層が、電極の少なくとも一部を収容するための空間を有する枠状に形成され、電極の少なくとも一部が、一方のシールド層の空間内に、一方のシールド層に対して絶縁された状態で配置されるようにしたので、電極と各シールド層との間の絶縁性能を高くすることができると共に、電極が絶縁層を介して両シールド層間に介挿された構造とならないので、磁気抵抗素子とシールド層との間の絶縁層を厚くすることなく、磁気抵抗素子に接続される電極とシールド層との間の絶縁性能を向上させることができるという効果を奏する。更に、電極を十分厚く形成することができるので、電極の配線抵抗をより低くすることができるという効果を奏する。更に、電極のうち、一方のシールド層の空間内に配置された部分が、一方のシールド層によって挟み込まれてシールドされるので、電極に対するノイズの影響を低減することができ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製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における下部シールド層の平面図である。
【図１１】図４の平面図である。
【図１２】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説明するための断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を説明するための断面図である。
【図１４】図１３に続く工程を説明するための断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図である。
【図１６】図１５に続く工程を説明するための断面図である。
【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図である。
【図１８】図１７に続く工程を説明するための断面図である。
【図１９】図１８に続く工程を説明するための断面図である。
【図２０】図１９に続く工程を説明するための断面図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態における下部シールド層の平面図である。
【図２２】図１４の平面図である。
【図２３】図１９の平面図である。
【図２４】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２５】図２４に続く工程を説明するための断面図である。
【図２６】図２５に続く工程を説明するための断面図である。
【図２７】図２６に続く工程を説明するための断面図である。
【図２８】図２７に続く工程を説明するための断面図である。
【図２９】図２８に続く工程を説明するための断面図である。
【図３０】図２９に続く工程を説明するための断面図である。
【図３１】図３０に続く工程を説明するための断面図である。
【図３２】従来の薄膜磁気ヘッドの製造途中の状態を示す平面図である。
【図３３】従来の薄膜磁気ヘッドの平面図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４ａ…下部シールドギャップ膜、４ｂ…上部シールドギャップ膜、５…ＭＲ素子、７ａ…電極層、７ｂ…導電層、８…上部シールド層、９…下部磁極チップ、１２…記録ギャップ層、１３…上部磁極チップ、１５，１７…薄膜コイル、１９…上部磁極層、２０…オーバーコート層。
Claims (1)
- 記録媒体に対向する媒体対向面と、前記媒体対向面の近傍に配置された磁気抵抗素子と、この磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、前記磁気抵抗素子をシールドする第１および第２のシールド層と、前記磁気抵抗素子と前記第１および第２のシールド層との間に設けられた第１および第２の絶縁層と、前記磁気抵抗素子に接続される電極と、磁気的に連結され、且つ前記媒体対向面側の一部がギャップ層を介して互いに対向する磁極部分を含む２つの磁性層、およびこの２つの磁性層の間に配設された薄膜コイルを有する書き込み用の誘導型磁気変換素子とを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
第１のシールド層を形成する工程と、
前記第１のシールド層の上に、第１の絶縁層を形成する工程と、
前記第１の絶縁層の上に、磁気抵抗素子を形成する工程と、
前記磁気抵抗素子および第１の絶縁層の上に、第２の絶縁層を形成する工程と、
前記第２の絶縁層の上に、第２のシールド層を形成する工程と、
誘導型磁気変換素子を形成する工程と
を含み、
前記第１のシールド層を形成する工程または前記第２のシールド層を形成する工程が、前記電極の少なくとも一部を収容するための空間を有する枠状に、前記第１または第２のシールド層を形成し、
更に、前記電極の少なくとも一部が、前記空間内に、前記第１または第２のシールド層に対して絶縁された状態で配置されるように、前記電極を形成する工程を含み、
前記第１または第２のシールド層の前記空間に面する内壁は、前記空間内に配置された前記電極の少なくとも一部の外周部全体を囲い、
前記空間およびこの空間内に配置された前記電極の少なくとも一部の前記媒体対向面から遠い各端部は、前記薄膜コイルの前記媒体対向面から遠い端部よりも、前記媒体対向面から遠い位置に配置され、
前記第１または第２のシールド層と前記電極は、これらの間に設けられた絶縁膜によって絶縁され、
前記電極を形成する工程は、前記第１または第２のシールド層の前記空間内および前記第１または第２のシールド層の上に、前記絶縁膜を介して、前記電極の少なくとも一部となる電極用層を形成し、前記第１または第２のシールド層が露出するように、前記電極用層を平坦化して、前記電極の少なくとも一部を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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