JP2002367112A - Method for manufacturing thin film magnetic head - Google Patents
Method for manufacturing thin film magnetic headInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも誘導型
電磁変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法に関す
る。The present invention relates to a method for manufacturing a thin-film magnetic head having at least an inductive electromagnetic transducer.
【0002】[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
電磁変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵
抗効果素子(以下、MR(Magneto-resistive)素子と
も記す。)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。2. Description of the Related Art In recent years, as the areal recording density of a hard disk drive has been improved, the performance of a thin film magnetic head has been required to be improved. The thin-film magnetic head has a structure in which a recording head having an inductive electromagnetic transducer for writing and a reproducing head having a magnetoresistive element for reading (hereinafter, also referred to as an MR (Magneto-resistive) element) are stacked. Composite thin film magnetic heads are widely used.
【0003】記録ヘッドは、それぞれエアベアリング面
側において互いに対向する磁極部分を含む下部磁極層お
よび上部磁極層と、下部磁極層の磁極部分と上部磁極層
の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層と、少な
くとも一部が下部磁極層および上部磁極層に対して絶縁
された状態で設けられた薄膜コイルとを備えている。A recording head is provided between a lower magnetic pole layer and an upper magnetic pole layer each including a magnetic pole part facing each other on the air bearing surface side, and a magnetic recording medium provided between a magnetic pole part of the lower magnetic pole layer and a magnetic pole part of the upper magnetic pole layer. A gap layer; and a thin-film coil provided at least partially insulated from the lower pole layer and the upper pole layer.
【0004】ところで、記録ヘッドにおいて、高記録密
度化に対応するためには、磁路長の縮小と、記録トラッ
ク幅を規定する磁極幅の縮小と、記録特性の向上が要求
される。しかし、磁極幅が小さくなると、記録特性、例
えば重ね書きする場合の特性であるオーバーライト特性
は低下する。従って、磁極幅が小さくなるほど、記録特
性の一層の向上が必要となる。In order to cope with a higher recording density in a recording head, it is required to reduce a magnetic path length, a magnetic pole width for defining a recording track width, and improve recording characteristics. However, when the magnetic pole width is reduced, the recording characteristics, for example, the overwrite characteristics, which are characteristics in the case of overwriting, deteriorate. Therefore, as the magnetic pole width decreases, the recording characteristics need to be further improved.
【0005】従来、上部磁極層や下部磁極層の材料に
は、NiFe(パーマロイ)が使用されることが多かっ
た。しかし、最近では、上述のような高記録密度化に対
応した記録特性を実現するために、上部磁極層や下部磁
極層の材料として、NiFeよりも飽和磁束密度の大き
な高飽和磁束密度材料、例えば飽和磁束密度が1.8T
以上の高飽和磁束密度材料が用いられるようになってき
た。Conventionally, NiFe (permalloy) has often been used as a material for the upper magnetic pole layer and the lower magnetic pole layer. However, recently, in order to realize the recording characteristics corresponding to the higher recording density as described above, as a material for the upper magnetic pole layer and the lower magnetic pole layer, a high saturation magnetic flux density material having a larger saturation magnetic flux density than NiFe, for example, 1.8T saturation magnetic flux density
The above high saturation magnetic flux density materials have come to be used.
【0006】ところで、記録ヘッドにおいて、コイルの
一部は磁路の内側に配置されるので、磁路長を縮小する
ためには、コイルの巻線のピッチを縮小する必要があ
る。そのためには、コイルを精度よく形成する必要があ
る。また、上部磁極層によって記録トラック幅を規定す
る場合、記録トラック幅を縮小するためには、上部磁極
層を精度よく形成する必要がある。従って、高記録密度
化に対応した薄膜磁気ヘッドを製造するためには、コイ
ルと上部磁極層の形成工程が重要になる。なお、コイル
も上部磁極層も、フォトリソグラフィを含む薄膜形成技
術を用いて形成される。この場合、コイルや上部磁極層
の下地が平坦な方が、コイルと上部磁極層を、容易に精
度よく形成することができる。そこで、例えば特開平7
−21524号公報、特開平8−96327号公報、特
開平9−134504号公報、特開2000−1950
13号公報、特開平11−328630号公報に示され
るように、下部磁極層の形成後に、下部磁極層を覆うよ
うに非磁性層(絶縁層)を形成し、この非磁性層を研磨
し、平坦化することによって、コイルや上部磁極層の下
地を平坦化することがよく行われている。In the recording head, since a part of the coil is arranged inside the magnetic path, it is necessary to reduce the pitch of the coil winding in order to reduce the magnetic path length. For that purpose, it is necessary to form the coil with high precision. When the recording track width is defined by the upper magnetic pole layer, it is necessary to form the upper magnetic pole layer with high precision in order to reduce the recording track width. Therefore, in order to manufacture a thin-film magnetic head corresponding to high recording density, a step of forming a coil and an upper magnetic pole layer is important. Note that both the coil and the upper magnetic pole layer are formed by using a thin film forming technique including photolithography. In this case, the coil and the upper magnetic pole layer can be easily and accurately formed when the base of the coil and the upper magnetic pole layer is flat. Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open
JP-A-21524, JP-A-8-96327, JP-A-9-134504, JP-A-2000-1950
No. 13, JP-A-11-328630, a non-magnetic layer (insulating layer) is formed so as to cover the lower magnetic pole layer after the lower magnetic pole layer is formed, and the non-magnetic layer is polished. By flattening, it is common to flatten the base of the coil and the upper magnetic pole layer.
【0007】ここで、下部磁極層の形成から平坦化まで
の工程の一例について簡単に説明する。この工程では、
まず、下部磁極層の下地の上に、例えばスパッタリング
法によって、めっき用の電極となる下地膜を形成し、こ
の下地膜の上にフォトレジスト層を形成し、このフォト
レジスト層をフォトリソグラフィ工程によりパターニン
グして、めっき用のフレーム(外枠)を形成する。この
フレームは、下部磁極層を形成すべき位置に開口部を有
する。そして、このフレームを用い、先に形成した下地
膜を電極として電解めっきを行って、下地膜の上に、下
部磁極層を形成する。その後、フレームを除去する。次
に、下地膜のうち、下部磁極層の下に存在する部分以外
の不要な部分をイオンミリング等のドライエッチングを
用いて除去する。次に、例えばスパッタリング法によっ
て、下地膜および下部磁極層を覆うように、アルミナ
(Al2O3)等の非磁性且つ非導電性の材料よりなる非
磁性層を形成する。次に、例えば化学機械研磨によっ
て、下部磁極層が露出するまで非磁性層を研磨して、下
部磁極層および非磁性層の上面を平坦化する。Here, an example of the steps from the formation of the lower pole layer to the planarization will be briefly described. In this step,
First, a base film serving as a plating electrode is formed on the base of the lower magnetic pole layer by, for example, a sputtering method, a photoresist layer is formed on the base film, and the photoresist layer is formed by a photolithography process. By patterning, a frame (outer frame) for plating is formed. This frame has an opening at the position where the lower pole layer is to be formed. Then, using this frame, electrolytic plating is performed using the previously formed base film as an electrode to form a lower pole layer on the base film. Then, the frame is removed. Next, unnecessary portions of the underlayer other than the portion existing under the lower magnetic pole layer are removed by dry etching such as ion milling. Next, a non-magnetic layer made of a non-magnetic and non-conductive material such as alumina (Al 2 O 3 ) is formed by, for example, a sputtering method so as to cover the base film and the lower magnetic pole layer. Next, the nonmagnetic layer is polished by, for example, chemical mechanical polishing until the lower magnetic pole layer is exposed, and the upper surfaces of the lower magnetic pole layer and the nonmagnetic layer are flattened.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】前述のように、最近で
は、高記録密度化に対応した記録特性を実現するため
に、上部磁極層や下部磁極層の材料として高飽和磁束密
度材料が用いられるようになってきた。このような高飽
和磁束密度材料としては、CoNiFeまたはFeCo
を含む磁性材料がよく用いられる。As described above, recently, in order to realize recording characteristics corresponding to a higher recording density, a high saturation magnetic flux density material is used as a material of the upper magnetic pole layer and the lower magnetic pole layer. It has become. As such a high saturation magnetic flux density material, CoNiFe or FeCo
Magnetic materials containing are often used.
【0009】ところが、Coを含む高飽和磁束密度材料
は、NiFeに比べて耐食性が小さい。そのため、例え
ば下部磁極層の材料としてCoを含む高飽和磁束密度材
料を用いた場合には、化学機械研磨によって下部磁極層
および非磁性層の上面を平坦化する工程において、下部
磁極層に腐食が発生し、薄膜磁気ヘッドの歩留まりが低
下するという問題点があった。However, a high saturation magnetic flux density material containing Co has lower corrosion resistance than NiFe. Therefore, for example, when a high saturation magnetic flux density material containing Co is used as the material of the lower magnetic pole layer, corrosion occurs in the lower magnetic pole layer in the step of flattening the upper surfaces of the lower magnetic pole layer and the nonmagnetic layer by chemical mechanical polishing. This causes a problem that the yield of the thin film magnetic head is reduced.
【0010】なお、上部磁極層の材料としてCoを含む
高飽和磁束密度材料を用いた場合にも、上記と同様の問
題が発生する。例えば、上部磁極層が、トラック幅を規
定する磁極部分を含む磁極部分層と、ヨーク部分を構成
するヨーク部分層とを有する場合、以下のような工程に
よって上部磁極層を形成する場合がある。すなわち、こ
の工程では、まず、磁極部分層を形成し、次に、磁極部
分層を覆うように非磁性層を形成し、次に、化学機械研
磨によって、磁極部分層が露出するまで非磁性層を研磨
し、平坦化し、次に、平坦化された磁極部分層および非
磁性層の上にヨーク部分層を形成する。磁極部分層の材
料としてCoを含む高飽和磁束密度材料を用いた場合に
は、化学機械研磨によって磁極部分層および非磁性層の
上面を平坦化する工程において、磁極部分層に腐食が発
生し、薄膜磁気ヘッドの歩留まりが低下するという問題
が発生する。The same problem as described above occurs when a high saturation magnetic flux density material containing Co is used as the material of the upper magnetic pole layer. For example, when the upper pole layer has a pole portion layer including a pole portion defining a track width and a yoke portion layer forming a yoke portion, the upper pole layer may be formed by the following steps. That is, in this step, first, the magnetic pole partial layer is formed, then the non-magnetic layer is formed so as to cover the magnetic pole partial layer, and then the non-magnetic layer is exposed by chemical mechanical polishing until the magnetic pole partial layer is exposed. Is polished and planarized, and then a yoke partial layer is formed on the planarized pole partial layer and non-magnetic layer. When a high saturation magnetic flux density material containing Co is used as the material of the pole portion layer, corrosion occurs in the pole portion layer in the step of flattening the top surfaces of the pole portion layer and the non-magnetic layer by chemical mechanical polishing, There is a problem that the yield of the thin film magnetic head is reduced.
【0011】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、Coを含む磁性材料よりなり、上面
が平坦化された高飽和磁束密度層を有する薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法であって、めっき法によって形成された高
飽和磁束密度層の上面を平坦化する際における高飽和磁
束密度層の腐食を防止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。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film magnetic head having a high saturation magnetic flux density layer made of a magnetic material containing Co and having a flat upper surface. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a thin film magnetic head capable of preventing corrosion of a high saturation magnetic flux density layer when flattening the upper surface of a high saturation magnetic flux density layer formed by plating.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
の製造方法は、記録媒体に対向する媒体対向面と、互い
に磁気的に連結され、媒体対向面側において互いに対向
する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも1つの層を含
む第1および第2の磁性層と、第1の磁性層の磁極部分
と第2の磁性層の磁極部分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1の磁性層と第2の
磁性層の少なくとも一方は、Coを含む磁性材料からな
る高飽和磁束密度層を有する薄膜磁気ヘッドを製造する
方法である。A method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention includes a medium facing surface facing a recording medium, and magnetic pole portions magnetically connected to each other on the medium facing surface side. First and second magnetic layers each including at least one layer; a gap layer provided between a magnetic pole portion of the first magnetic layer and a magnetic pole portion of the second magnetic layer; A thin-film coil provided between the first and second magnetic layers while being insulated from the first and second magnetic layers; and at least one of the first magnetic layer and the second magnetic layer Is a method of manufacturing a thin film magnetic head having a high saturation magnetic flux density layer made of a magnetic material containing Co.
【0013】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、第
1の磁性層を形成する工程と、第1の磁性層の上にギャ
ップ層を形成する工程と、ギャップ層の上に第2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を備
え、第1の磁性層を形成する工程と第2の磁性層を形成
する工程の少なくとも一方は、導電性の下地膜を形成す
る工程と、めっき法によって下地膜の上に高飽和磁束密
度層を形成する工程と、高飽和磁束密度層の形成後に、
イオンミリングによって下地膜のうちの不要な部分を除
去する工程と、高飽和磁束密度層を覆う非磁性層を形成
する工程と、化学機械研磨によって、高飽和磁束密度層
が露出するまで非磁性層を研磨して、高飽和磁束密度層
および非磁性層の上面を平坦化する工程とを含み、下地
膜のうちの不要な部分を除去する工程は、下地膜の上面
に対する法線とイオンの照射方向とのなす角度が45°
以上となるように、下地膜の上面および高飽和磁束密度
層の側面に対してイオンを照射するものである。According to the method of manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, a step of forming a first magnetic layer, a step of forming a gap layer on the first magnetic layer, and a step of forming a second magnetic layer on the gap layer A step of forming a first magnetic layer and a step of forming a second magnetic layer, wherein at least one of the step of forming a first magnetic layer and the step of forming a second magnetic layer is a step of forming a conductive base film. And a step of forming a high saturation magnetic flux density layer on the base film by plating, and after forming the high saturation magnetic flux density layer,
A step of removing unnecessary portions of the base film by ion milling, a step of forming a non-magnetic layer covering the high saturation magnetic flux density layer, and a non-magnetic layer until the high saturation magnetic flux density layer is exposed by chemical mechanical polishing. Polishing the upper surface of the high saturation magnetic flux density layer and the non-magnetic layer, and removing unnecessary portions of the underlayer by irradiating the upper surface of the underlayer with normal lines and ions. 45 ° angle with the direction
As described above, the upper surface of the base film and the side surface of the high saturation magnetic flux density layer are irradiated with ions.
【0014】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、
イオンミリングによって下地膜のうちの不要な部分を除
去する工程において、下地膜の上面に対する法線とイオ
ンの照射方向とのなす角度が45°以上となるように、
下地膜の上面および高飽和磁束密度層の側面に対してイ
オンが照射される。これにより、イオンミリングによっ
て下地膜より分離された物質が、高飽和磁束密度層の側
面に再付着することが防止される。その結果、化学機械
研磨によって高飽和磁束密度層および非磁性層の上面を
平坦化する際における高飽和磁束密度層の腐食が防止さ
れる。According to the method of manufacturing a thin film magnetic head of the present invention,
In the step of removing unnecessary portions of the base film by ion milling, so that the angle between the normal to the top surface of the base film and the ion irradiation direction is 45 ° or more.
The upper surface of the base film and the side surfaces of the high saturation magnetic flux density layer are irradiated with ions. This prevents the substance separated from the base film by ion milling from re-adhering to the side surface of the high saturation magnetic flux density layer. As a result, corrosion of the high saturation magnetic flux density layer when the upper surfaces of the high saturation magnetic flux density layer and the nonmagnetic layer are flattened by chemical mechanical polishing is prevented.
【0015】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法におい
て、Coを含む磁性材料は、1.8T以上の飽和磁束密
度を有するものであってもよい。In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, the magnetic material containing Co may have a saturation magnetic flux density of 1.8 T or more.
【0016】[0016]
【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。まず、図1ないし図
6を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法の概略について説明する。なお、図1な
いし図6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。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, an outline of a method of manufacturing a thin-film magnetic head according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6, (a) shows a cross section perpendicular to the air bearing surface, and (b) shows a cross section of a magnetic pole portion parallel to the air bearing surface.
【0017】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、図1に示したように、アルティック
(Al2O3・TiC)等のセラミック材料よりなる基板
1の上に、スパッタリング法等によって、アルミナ等の
絶縁材料よりなる絶縁層2を、例えば1〜5μmの厚み
に形成する。次に、絶縁層2の上に、スパッタリング法
またはめっき法等によって、NiFe等の磁性材料より
なる再生ヘッド用の下部シールド層3を、例えば約3μ
mの厚みに形成する。In the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to this embodiment, first, as shown in FIG. 1, a sputtering is performed on a substrate 1 made of a ceramic material such as AlTiC (Al 2 O 3 .TiC). An insulating layer 2 made of an insulating material such as alumina is formed to a thickness of, for example, 1 to 5 μm by a method or the like. Next, a lower shield layer 3 for a reproducing head made of a magnetic material such as NiFe is formed on the insulating layer 2 by sputtering or plating, for example, to a thickness of about 3 μm.
m.
【0018】次に、下部シールド層3の上に、スパッタ
リング法等によって、アルミナ等の絶縁材料よりなる下
部シールドギャップ膜4を、例えば10〜200nmの
厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜4の上
に、スパッタリング法等によって、再生用のMR素子5
を、例えば数十nmの厚みに形成する。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。Next, a lower shield gap film 4 made of an insulating material such as alumina is formed to a thickness of, for example, 10 to 200 nm on the lower shield layer 3 by a sputtering method or the like. Next, the MR element 5 for reproduction is formed on the lower shield gap film 4 by a sputtering method or the like.
Is formed, for example, to a thickness of several tens nm. 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.
【0019】次に、下部シールドギャップ膜4の上に、
スパッタリング法等によって、MR素子5に電気的に接
続される一対の電極層6を、数十nmの厚みに形成す
る。次に、下部シールドギャップ膜4およびMR素子5
の上に、スパッタリング法等によって、アルミナ等の絶
縁材料よりなる上部シールドギャップ膜7を、例えば1
0〜200nmの厚みに形成する。Next, on the lower shield gap film 4,
A pair of electrode layers 6 electrically connected to the MR element 5 are formed to a thickness of several tens nm by a sputtering method or the like. Next, the lower shield gap film 4 and the MR element 5
An upper shield gap film 7 made of an insulating material such as alumina is formed on the
It is formed to a thickness of 0 to 200 nm.
【0020】なお、上記の再生ヘッドを構成する各層
は、レジストパターンを用いた一般的なエッチング方法
やリフトオフ法やこれらを併用した方法によってパター
ニングされる。Each layer constituting the above-mentioned reproducing head is patterned by a general etching method using a resist pattern, a lift-off method, or a method using both of them.
【0021】次に、上部シールドギャップ膜7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、下部磁極
層と記す。)8を、例えば3〜4μmの厚みに形成す
る。Next, on the upper shield gap film 7,
An upper shield layer and lower magnetic pole layer (hereinafter, referred to as a lower magnetic pole layer) 8 made of a magnetic material and used for both the read head and the write head is formed to a thickness of, for example, 3 to 4 μm.
【0022】本実施の形態では、下部磁極層8は、Co
を含み、1.8T以上の飽和磁束密度を有する磁性材料
によって形成される。このような磁性材料としては、例
えば、CoNiFeまたはFeCoを含む磁性材料が用
いられる。また、下部磁極層8はめっき法によって形成
される。また、下部磁極層8の上面は、化学機械研磨に
よって、下部磁極層8の周囲に配置された非磁性層21
の上面と共に平坦化される。非磁性層21は、例えば、
アルミナ等の無機絶縁材料によって形成される。下部磁
極層8は、本発明における高飽和磁束密度層に対応す
る。In the present embodiment, the lower magnetic pole layer 8 is made of Co.
And is formed of a magnetic material having a saturation magnetic flux density of 1.8 T or more. As such a magnetic material, for example, a magnetic material containing CoNiFe or FeCo is used. The lower magnetic pole layer 8 is formed by a plating method. The upper surface of the lower magnetic pole layer 8 is formed on the upper surface of the non-magnetic layer 21 around the lower magnetic pole layer 8 by chemical mechanical polishing.
Is flattened together with the upper surface. The nonmagnetic layer 21 is, for example,
It is formed of an inorganic insulating material such as alumina. The lower magnetic pole layer 8 corresponds to the high saturation magnetic flux density layer in the present invention.
【0023】なお、下部磁極層8の代わりに、上部シー
ルド層と、この上部シールド層の上にスパッタリング法
等によって形成されたアルミナ等の非磁性材料よりなる
分離層と、この分離層の上に形成された下部磁性層とを
設けてもよい。Instead of the lower magnetic pole layer 8, an upper shield layer, a separation layer made of a non-magnetic material such as alumina formed on the upper shield layer by sputtering or the like, and The formed lower magnetic layer may be provided.
【0024】次に、図2に示したように、下部磁極層8
の上に、スパッタリング法等によって、アルミナ等の絶
縁材料よりなる記録ギャップ層9を、例えば50〜30
0nmの厚みに形成する。次に、磁路形成のために、後
述する薄膜コイルの中心部分において、記録ギャップ層
9を部分的にエッチングしてコンタクトホール9aを形
成する。Next, as shown in FIG.
A recording gap layer 9 made of an insulating material such as alumina by sputtering or the like.
It is formed to a thickness of 0 nm. Next, in order to form a magnetic path, the recording gap layer 9 is partially etched at a central portion of a thin film coil described later to form a contact hole 9a.
【0025】次に、記録ギャップ層9の上に、例えば銅
(Cu)よりなる薄膜コイルの第1層部分10を、例え
ば2〜3μmの厚みに形成する。なお、図2(a)にお
いて、符号10aは、第1層部分10のうち、後述する
薄膜コイルの第2層部分15に接続される接続部を表し
ている。第1層部分10は、コンタクトホール9aの周
囲に巻回される。Next, a first layer portion 10 of a thin film coil made of, for example, copper (Cu) is formed on the recording gap layer 9 to a thickness of, for example, 2 to 3 μm. In FIG. 2A, reference numeral 10a denotes a connection portion of the first layer portion 10 which is connected to a second layer portion 15 of a thin-film coil described later. The first layer portion 10 is wound around the contact hole 9a.
【0026】次に、図3に示したように、薄膜コイルの
第1層部分10およびその周辺の記録ギャップ層9を覆
うように、フォトレジスト等の、加熱時に流動性を有す
る有機絶縁材料よりなる絶縁層11を所定のパターンに
形成する。次に、絶縁層11の表面を平坦にするために
所定の温度で熱処理する。この熱処理により、絶縁層1
1の外周および内周の各端縁部分は、丸みを帯びた斜面
形状となる。Next, as shown in FIG. 3, an organic insulating material such as a photoresist, which has fluidity when heated, is used to cover the first layer portion 10 of the thin-film coil and the recording gap layer 9 therearound. The insulating layer 11 is formed in a predetermined pattern. Next, heat treatment is performed at a predetermined temperature to flatten the surface of the insulating layer 11. By this heat treatment, the insulating layer 1
Each of the outer and inner peripheral edge portions of 1 has a rounded slope shape.
【0027】次に、絶縁層11のうちの後述するエアベ
アリング面20側(図3(a)における左側)の斜面部
分からエアベアリング面20側にかけての領域におい
て、記録ギャップ層9および絶縁層11の上に、記録ヘ
ッド用の磁性材料によって、上部磁極層12のトラック
幅規定層12aを形成する。上部磁極層12は、このト
ラック幅規定層12aと、後述する連結部分層12bお
よびヨーク部分層12cとで構成される。Next, the recording gap layer 9 and the insulating layer 11 are formed in a region of the insulating layer 11 from the slope portion on the air bearing surface 20 side (left side in FIG. 3A) to the air bearing surface 20 side. The track width defining layer 12a of the upper magnetic pole layer 12 is formed of a magnetic material for a recording head. The upper magnetic pole layer 12 is composed of the track width defining layer 12a, a connecting portion layer 12b and a yoke portion layer 12c described later.
【0028】本実施の形態では、トラック幅規定層12
aは、Coを含み、1.8T以上の飽和磁束密度を有す
る磁性材料によって形成される。このような磁性材料と
しては、例えば、CoNiFeまたはFeCoを含む磁
性材料が用いられる。また、トラック幅規定層12aは
めっき法によって形成される。In the present embodiment, the track width defining layer 12
a is formed of a magnetic material containing Co and having a saturation magnetic flux density of 1.8 T or more. As such a magnetic material, for example, a magnetic material containing CoNiFe or FeCo is used. The track width defining layer 12a is formed by plating.
【0029】トラック幅規定層12aは、記録ギャップ
層9の上に形成され、上部磁極層12の磁極部分となる
先端部12a1と、絶縁層11のエアベアリング面20
側の斜面部分の上に形成され、ヨーク部分層12cに接
続される接続部12a2とを有している。先端部12a1
の幅は記録トラック幅と等しくなっている。すなわち、
先端部12a1は記録トラック幅を規定している。The track width defining layer 12 a is formed on the recording gap layer 9, and has a tip portion 12 a 1 serving as a magnetic pole portion of the upper magnetic pole layer 12 and an air bearing surface 20 of the insulating layer 11.
It is formed on the sloped portion of the side, and a connecting portion 12a 2 which is connected to the yoke portion layer 12c. Tip 12a 1
Is equal to the recording track width. That is,
Tip 12a 1 defines the write track width.
【0030】トラック幅規定層12aを形成する際に
は、同時に、コンタクトホール9aの上に磁性材料より
なる連結部分層12bを形成すると共に、接続部10a
の上に磁性材料よりなる接続層13を形成する。連結部
分層12bは、上部磁極層12のうち、下部磁極層8に
磁気的に連結される部分を構成する。When the track width defining layer 12a is formed, a connecting portion layer 12b made of a magnetic material is simultaneously formed on the contact hole 9a, and the connecting portion 10a is formed.
A connection layer 13 made of a magnetic material is formed thereon. The connection portion layer 12b forms a portion of the upper pole layer 12 that is magnetically connected to the lower pole layer 8.
【0031】次に、トラック幅規定層12aの周辺にお
いて、トラック幅規定層12aをマスクとして、記録ギ
ャップ層9および下部磁極層8の磁極部分における記録
ギャップ層9側の少なくとも一部をエッチングする。記
録ギャップ層9のエッチングには例えば反応性イオンエ
ッチングが用いられ、下部磁極層8のエッチングには例
えばイオンミリングが用いられる。図3(b)に示した
ように、上部磁極層12の磁極部分(トラック幅規定層
12aの先端部12a1)、記録ギャップ層9および下
部磁極層8の磁極部分の少なくとも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。Next, at the periphery of the track width defining layer 12a, using the track width defining layer 12a as a mask, at least a part of the recording gap layer 9 and the magnetic pole portion of the lower magnetic pole layer 8 on the recording gap layer 9 side is etched. For example, reactive ion etching is used to etch the recording gap layer 9, and ion milling is used to etch the lower pole layer 8, for example. As shown in FIG. 3B, each side wall of at least a part of the magnetic pole portion of the upper magnetic pole layer 12 (the tip portion 12a 1 of the track width defining layer 12a), the write gap layer 9 and the magnetic pole portion of the lower magnetic pole layer 8 Are vertically formed in a self-aligned manner, which is called a trim structure.
【0032】次に、図4に示したように、全体に、アル
ミナ等の無機絶縁材料よりなる非磁性層14を、例えば
3〜4μmの厚みに形成する。次に、この非磁性層14
を、化学機械研磨によって、トラック幅規定層12a、
連結部分層12bおよび接続層13の表面が露出するま
で研磨して平坦化する。このように、トラック幅規定層
12aの上面は、化学機械研磨によって、トラック幅規
定層12aの周囲に配置された非磁性層14の上面と共
に平坦化される。トラック幅規定層12aは、本発明に
おける高飽和磁束密度層に対応する。Next, as shown in FIG. 4, a nonmagnetic layer 14 made of an inorganic insulating material such as alumina is formed to a thickness of, for example, 3 to 4 μm. Next, the non-magnetic layer 14
By a chemical mechanical polishing, the track width defining layer 12a,
Polishing and flattening are performed until the surfaces of the connection partial layer 12b and the connection layer 13 are exposed. As described above, the upper surface of the track width defining layer 12a is planarized by chemical mechanical polishing together with the upper surface of the non-magnetic layer 14 disposed around the track width defining layer 12a. The track width defining layer 12a corresponds to the high saturation magnetic flux density layer in the present invention.
【0033】次に、図5に示したように、平坦化された
非磁性層14の上に、例えば銅(Cu)よりなる薄膜コ
イルの第2層部分15を、例えば2〜3μmの厚みに形
成する。なお、図5(a)において、符号15aは、第
2層部分15のうち、接続層13を介して薄膜コイルの
第1層部分10の接続部10aに接続される接続部を表
している。第2層部分15は、連結部分層12bの周囲
に巻回される。Next, as shown in FIG. 5, a second layer portion 15 of a thin film coil made of, for example, copper (Cu) is formed on the planarized nonmagnetic layer 14 to a thickness of, for example, 2 to 3 μm. Form. In FIG. 5A, reference numeral 15 a denotes a connection portion of the second layer portion 15 which is connected to the connection portion 10 a of the first layer portion 10 of the thin-film coil via the connection layer 13. The second layer portion 15 is wound around the connection partial layer 12b.
【0034】次に、薄膜コイルの第2層部分15および
その周辺の非磁性層14を覆うように、フォトレジスト
等の、加熱時に流動性を有する有機絶縁材料よりなる絶
縁層16を所定のパターンに形成する。次に、絶縁層1
6の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。
この熱処理により、絶縁層16の外周および内周の各端
縁部分は、丸みを帯びた斜面形状となる。Next, an insulating layer 16 made of an organic insulating material having fluidity when heated, such as a photoresist, is covered with a predetermined pattern so as to cover the second layer portion 15 of the thin-film coil and the nonmagnetic layer 14 around the second layer portion 15. Formed. Next, the insulating layer 1
In order to flatten the surface of No. 6, heat treatment is performed at a predetermined temperature.
By this heat treatment, each of the outer and inner peripheral edge portions of the insulating layer 16 has a rounded slope shape.
【0035】次に、図6に示したように、トラック幅規
定層12a、非磁性層14,16および連結部分層12
bの上に、NiFe等の記録ヘッド用の磁性材料によっ
て、上部磁極層12のヨーク部分を構成するヨーク部分
層12cを形成する。ヨーク部分層12cのエアベアリ
ング面20側の端部は、エアベアリング面20から離れ
た位置に配置されている。また、ヨーク部分層12c
は、連結部分層12bを介して下部磁極層8に接続され
ている。Next, as shown in FIG. 6, the track width defining layer 12a, the non-magnetic layers 14, 16 and the connecting partial layer 12
A yoke portion layer 12c that forms a yoke portion of the upper magnetic pole layer 12 is formed on the recording layer b using a magnetic material for a recording head such as NiFe. The end of the yoke portion layer 12c on the air bearing surface 20 side is arranged at a position away from the air bearing surface 20. Also, the yoke partial layer 12c
Are connected to the lower magnetic pole layer 8 via the connection partial layer 12b.
【0036】次に、全体を覆うように、例えばアルミナ
よりなるオーバーコート層17を形成する。最後に、上
記各層を含むスライダの機械加工を行って、記録ヘッド
および再生ヘッドを含む薄膜磁気ヘッドのエアベアリン
グ面20を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。Next, an overcoat layer 17 made of, for example, alumina is formed so as to cover the whole. Finally, the slider including the above layers is machined to form the air bearing surface 20 of the thin-film magnetic head including the recording head and the reproducing head, thereby completing the thin-film magnetic head.
【0037】このようにして製造される本実施の形態に
係る薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面
(エアベアリング面20)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、MR素子5と、エアベアリング面20側の一部がM
R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(下部磁極層8)とを有している。The thin-film magnetic head according to the present embodiment manufactured as described above has a medium facing surface (air bearing surface 20) facing a recording medium, a reproducing head, and a recording head (inductive electromagnetic transducer). Have. In the reproducing head, the MR element 5 and the air bearing surface 20 side are partially M
It has a lower shield layer 3 and an upper shield layer (lower pole layer 8) for shielding the MR element 5, which are arranged to face each other with the R element 5 interposed therebetween.
【0038】記録ヘッドは、互いに磁気的に連結され、
エアベアリング面20側におい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つの層を含む下部磁極
層8および上部磁極層12と、この下部磁極層8の磁極
部分と上部磁極層12の磁極部分との間に設けられた記
録ギャップ層9と、少なくとも一部が下部磁極層8およ
び上部磁極層12の間に、これらに対して絶縁された状
態で配設された薄膜コイル10,15とを有している。
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、図6(a)に
示したように、エアベアリング面20から、絶縁層11
のエアベアリング面20側の端部までの長さが、スロー
トハイトTHとなる。なお、スロートハイトとは、2つ
の磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分の、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)をいう。The recording heads are magnetically connected to each other,
A lower magnetic pole layer 8 and an upper magnetic pole layer 12 each including at least one layer and including a magnetic pole part facing each other on the air bearing surface 20 side, and a magnetic pole part of the lower magnetic pole layer 8 and a magnetic pole part of the upper magnetic pole layer 12. It has a recording gap layer 9 provided therebetween, and thin film coils 10 and 15 at least partially disposed between the lower magnetic pole layer 8 and the upper magnetic pole layer 12 while being insulated therefrom. ing.
In the thin-film magnetic head according to the present embodiment, as shown in FIG.
The length up to the end on the air bearing surface 20 side is the throat height TH. The throat height refers to the length (height) from the end on the air bearing surface side to the end on the opposite side of the portion where the two magnetic pole layers face each other via the recording gap layer.
【0039】本実施の形態において、下部磁極層8は本
発明における第1の磁性層に対応し、上部磁極層12は
本発明における第2の磁性層に対応する。In the present embodiment, the lower magnetic pole layer 8 corresponds to the first magnetic layer in the present invention, and the upper magnetic pole layer 12 corresponds to the second magnetic layer in the present invention.
【0040】次に、図7ないし図13を参照して、本実
施の形態における高飽和磁束密度層の形成方法について
詳しく説明する。以下の説明における高飽和磁束密度層
53は、下部磁極層8でもよいし、上部磁極層12のト
ラック幅規定層12aでもよい。Next, a method of forming a high saturation magnetic flux density layer in the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. The high saturation magnetic flux density layer 53 in the following description may be the lower magnetic pole layer 8 or the track width defining layer 12a of the upper magnetic pole layer 12.
【0041】本実施の形態における高飽和磁束密度層の
形成方法では、まず、図7に示したように、形成しよう
とする高飽和磁束密度層53の下地50の上に、例えば
スパッタリング法によって、めっき用の電極となる、導
電性の下地膜51を形成する。高飽和磁束密度層53が
下部磁極層8の場合には、下地50は上部シールドギャ
ップ膜7である。高飽和磁束密度層53がトラック幅規
定層12aの場合には、下地50は記録ギャップ層9お
よび絶縁層11である。下地膜51の材料には、例えば
NiFeを用いてもよいし、形成しようとする高飽和磁
束密度層53の材料と同じ材料、例えばCoNiFeま
たはFeCoを含む磁性材料を用いてもよい。また、下
地膜51は、異なる材料よりなる2つ以上の層を積層し
たものであってもよい。この場合、下地膜51の最下層
は、その上の層と下地50との密着性を向上させるため
の接着層であってもよい。接着層の材料としては例えば
Tiが用いられる。In the method of forming the high saturation magnetic flux density layer according to the present embodiment, first, as shown in FIG. A conductive base film 51 serving as an electrode for plating is formed. When the high saturation magnetic flux density layer 53 is the lower magnetic pole layer 8, the base 50 is the upper shield gap film 7. When the high saturation magnetic flux density layer 53 is the track width defining layer 12a, the base 50 is the recording gap layer 9 and the insulating layer 11. As the material of the base film 51, for example, NiFe may be used, or the same material as the material of the high saturation magnetic flux density layer 53 to be formed, for example, a magnetic material containing CoNiFe or FeCo may be used. Further, the base film 51 may be a laminate of two or more layers made of different materials. In this case, the lowermost layer of the base film 51 may be an adhesive layer for improving the adhesion between the layer above and the base 50. As a material of the adhesive layer, for example, Ti is used.
【0042】次に、図8に示したように、下地膜51の
上に、フォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト
層をフォトリソグラフィ工程によりパターニングして、
めっき用のフレーム(外枠)52を形成する。このフレ
ーム52は、高飽和磁束密度層53を形成すべき位置に
開口部を有する。Next, as shown in FIG. 8, a photoresist layer is formed on the base film 51, and the photoresist layer is patterned by a photolithography process.
A plating frame (outer frame) 52 is formed. The frame 52 has an opening at a position where the high saturation magnetic flux density layer 53 is to be formed.
【0043】次に、図9に示したように、フレーム52
を用い、先に形成した下地膜51を電極として電解めっ
きを行って、下地膜51の上に高飽和磁束密度層53を
形成する。高飽和磁束密度層53の材料には、Coを含
み、1.8T以上の飽和磁束密度を有する磁性材料、例
えばCoNiFeまたはFeCoを含む磁性材料が用い
られる。その後、フレーム52を除去する。Next, as shown in FIG.
Then, electrolytic plating is performed using the base film 51 formed earlier as an electrode to form a high saturation magnetic flux density layer 53 on the base film 51. As a material of the high saturation magnetic flux density layer 53, a magnetic material containing Co and having a saturation magnetic flux density of 1.8 T or more, for example, a magnetic material containing CoNiFe or FeCo is used. After that, the frame 52 is removed.
【0044】次に、図10に示したように、イオンミリ
ングによって、下地膜51のうち、高飽和磁束密度層5
3の下に存在する部分以外の不要な部分を除去する。本
実施の形態では、イオンミリングにおいて、下地膜51
の上面に対する法線とイオンの照射方向とのなす角度が
45°以上となるように、下地膜51の上面および高飽
和磁束密度層53の側面に対してイオンを照射する。こ
れにより、イオンミリングによって下地膜51より分離
された物質が、高飽和磁束密度層53の側面に再付着す
ることが防止される。図11は、下地膜51のうちの不
要な部分が除去された後の状態を表している。Next, as shown in FIG. 10, the high saturation magnetic flux density layer 5 of the underlying film 51 is formed by ion milling.
Unnecessary parts other than the part under 3 are removed. In the present embodiment, in the ion milling, the base film 51 is formed.
The upper surface of the base film 51 and the side surfaces of the high saturation magnetic flux density layer 53 are irradiated with ions so that the angle between the normal line to the upper surface of the substrate and the irradiation direction of the ions is 45 ° or more. This prevents the substance separated from the base film 51 by ion milling from re-adhering to the side surface of the high saturation magnetic flux density layer 53. FIG. 11 shows a state after unnecessary portions of the base film 51 have been removed.
【0045】次に、図12に示したように、例えばスパ
ッタリング法によって、下地膜51および高飽和磁束密
度層53を覆うように、アルミナ等の非磁性且つ非導電
性の材料よりなる非磁性層54を形成する。Next, as shown in FIG. 12, a non-magnetic layer made of a non-magnetic and non-conductive material such as alumina is applied so as to cover the base film 51 and the high saturation magnetic flux density layer 53 by, for example, a sputtering method. 54 are formed.
【0046】次に、図13に示したように、化学機械研
磨によって、高飽和磁束密度層53が露出するまで非磁
性層54を研磨して、高飽和磁束密度層53および非磁
性層54の上面を平坦化する。Next, as shown in FIG. 13, the nonmagnetic layer 54 is polished by chemical mechanical polishing until the high saturation magnetic flux density layer 53 is exposed, and the high saturation magnetic flux density layer 53 and the nonmagnetic layer 54 are polished. Flatten the top surface.
【0047】ここで、図14ないし図17を参照して、
本実施の形態における高飽和磁束密度層の形成方法に対
する比較例について説明する。この比較例の高飽和磁束
密度層の形成方法では、まず、図14に示したように、
形成しようとする高飽和磁束密度層153の下地150
の上に、例えばスパッタリング法によって、めっき用の
電極となる下地膜151を形成し、この下地膜151の
上に、図示しないフォトレジスト層を形成し、このフォ
トレジスト層をフォトリソグラフィ工程によりパターニ
ングして、めっき用のフレーム(外枠)を形成する。こ
のフレームは、高飽和磁束密度層153を形成すべき位
置に開口部を有する。そして、このフレームを用い、先
に形成した下地膜151を電極として電解めっきを行っ
て、下地膜151の上に高飽和磁束密度層153を形成
する。高飽和磁束密度層153の材料には、Coを含
み、1.8T以上の飽和磁束密度を有する磁性材料、例
えばCoNiFeまたはFeCoを含む磁性材料が用い
られる。その後、フレームを除去する。ここまでの工程
は、本実施の形態における高飽和磁束密度層の形成方法
と同様である。Here, referring to FIG. 14 to FIG.
A comparative example for the method of forming a high saturation magnetic flux density layer in the present embodiment will be described. In the method of forming the high saturation magnetic flux density layer of this comparative example, first, as shown in FIG.
Underlayer 150 of high saturation magnetic flux density layer 153 to be formed
A base film 151 serving as a plating electrode is formed on the base film 151 by, for example, a sputtering method. A photoresist layer (not shown) is formed on the base film 151, and the photoresist layer is patterned by a photolithography process. Then, a frame (outer frame) for plating is formed. This frame has an opening at a position where the high saturation magnetic flux density layer 153 is to be formed. Then, using this frame, electrolytic plating is performed using the previously formed base film 151 as an electrode to form a high saturation magnetic flux density layer 153 on the base film 151. As a material of the high saturation magnetic flux density layer 153, a magnetic material containing Co and having a saturation magnetic flux density of 1.8 T or more, for example, a magnetic material containing CoNiFe or FeCo is used. Then, the frame is removed. The steps so far are the same as the method of forming the high saturation magnetic flux density layer in the present embodiment.
【0048】比較例では、次に、イオンミリングによっ
て、下地膜151のうち、高飽和磁束密度層153の下
に存在する部分以外の不要な部分を除去する。このと
き、イオンの照射方向は、下地膜151の上面に垂直な
方向である。このようなイオンミリングによって下地膜
151を除去すると、イオンミリングによって下地膜1
51より分離された物質が、高飽和磁束密度層153の
側面に再付着する。Next, in the comparative example, unnecessary portions of the base film 151 other than the portion existing under the high saturation magnetic flux density layer 153 are removed by ion milling. At this time, the irradiation direction of the ions is a direction perpendicular to the upper surface of the base film 151. When the underlying film 151 is removed by such ion milling, the underlying film 151 is removed by ion milling.
The substance separated from 51 adheres again to the side surface of the high saturation magnetic flux density layer 153.
【0049】図15は、下地膜151のうちの不要な部
分が除去された後の状態を表している。図15に示した
ように、高飽和磁束密度層153の側面には、イオンミ
リングによって下地膜151より分離された物質が再付
着してなる再付着膜161が形成されている。FIG. 15 shows a state after an unnecessary portion of the base film 151 has been removed. As shown in FIG. 15, on the side surface of the high saturation magnetic flux density layer 153, a re-adhesion film 161 formed by re-adhesion of a substance separated from the base film 151 by ion milling is formed.
【0050】比較例では、次に、図16に示したよう
に、例えばスパッタリング法によって、下地膜151お
よび高飽和磁束密度層153を覆うように、アルミナ等
の非磁性且つ非導電性の材料よりなる非磁性層154を
形成する。In the comparative example, as shown in FIG. 16, a non-magnetic and non-conductive material such as alumina is used to cover the base film 151 and the high saturation magnetic flux density layer 153 by, for example, a sputtering method. A non-magnetic layer 154 is formed.
【0051】比較例では、次に、図17に示したよう
に、化学機械研磨によって、高飽和磁束密度層153が
露出するまで非磁性層154を研磨して、高飽和磁束密
度層153および非磁性層154の上面を平坦化する。In the comparative example, as shown in FIG. 17, the nonmagnetic layer 154 is polished by chemical mechanical polishing until the high saturation magnetic flux density layer 153 is exposed. The upper surface of the magnetic layer 154 is flattened.
【0052】ところで、比較例の高飽和磁束密度層の形
成方法では、化学機械研磨によって高飽和磁束密度層1
53および非磁性層154の上面を平坦化する工程にお
いて、高飽和磁束密度層153に腐食が発生する。In the method of forming the high saturation magnetic flux density layer of the comparative example, the high saturation magnetic flux density layer 1 is formed by chemical mechanical polishing.
In the step of flattening the upper surface of the non-magnetic layer 53 and the non-magnetic layer 154, corrosion occurs in the high saturation magnetic flux density layer 153.
【0053】本発明者は、図17に示したように、高飽
和磁束密度層153の腐食は、主に、高飽和磁束密度層
153の上面近傍であって再付着膜161との境界近傍
の部分で発生することを見出した。図17において、符
号162は、高飽和磁束密度層153の腐食部分を示し
ている。また、本発明者は、上述のような高飽和磁束密
度層153の腐食の発生には、高飽和磁束密度層153
の材料のみならず、再付着膜161が関与していること
を見出した。以下、高飽和磁束密度層153の腐食の発
生原因を探るために行った実験について説明する。As shown in FIG. 17, the present inventor has found that the corrosion of the high saturation magnetic flux density layer 153 is mainly caused near the upper surface of the high saturation magnetic flux density layer 153 and near the boundary with the reattachment film 161. Found to occur in parts. In FIG. 17, reference numeral 162 indicates a corroded portion of the high saturation magnetic flux density layer 153. In addition, the present inventor has found that the occurrence of corrosion of the high saturation magnetic flux density
It was found that not only the material described above, but also the redeposition film 161 was involved. Hereinafter, an experiment performed for investigating a cause of corrosion of the high saturation magnetic flux density layer 153 will be described.
【0054】この実験では、以下の4通りの方法でめっ
き層を形成した。めっき層の基本的な形成方法は、本実
施の形態における高飽和磁束密度層53の形成方法また
は比較例の高飽和磁束密度層153の形成方法と同様で
ある。第1の方法では、下地膜の材料として、飽和磁束
密度が1.4TのNiFeを用い、めっき層の材料とし
ても同じNiFeを用い、イオンミリングによって下地
膜の不要な部分を除去する際のイオンの照射方向を、下
地膜の上面に垂直な方向とした。第2の方法では、下地
膜の材料として、飽和磁束密度が1.8TのCoNiF
eを用い、めっき層の材料としても同じCoNiFeを
用い、イオンミリングによって下地膜の不要な部分を除
去する際のイオンの照射方向を、下地膜の上面に垂直な
方向とした。第3の方法では、下地膜の材料としてNi
Feを用い、めっき層の材料としてCoNiFeを用
い、イオンミリングによって下地膜の不要な部分を除去
する際のイオンの照射方向を、下地膜の上面に垂直な方
向とした。第4の方法では、下地膜の材料としてNiF
eを用い、めっき層の材料としてCoNiFeを用い、
イオンミリングによって下地膜の不要な部分を除去する
際に、下地膜の上面に対する法線とイオンの照射方向と
のなす角度が45°となるように、下地膜の上面および
めっき層の側面に対してイオンを照射した。In this experiment, a plating layer was formed by the following four methods. The basic method of forming the plating layer is the same as the method of forming the high saturation magnetic flux density layer 53 in the present embodiment or the method of forming the high saturation magnetic flux density layer 153 of the comparative example. In the first method, NiFe having a saturation magnetic flux density of 1.4 T is used as the material of the base film, the same NiFe is used as the material of the plating layer, and ion milling is performed to remove unnecessary portions of the base film. Was set to a direction perpendicular to the upper surface of the base film. In the second method, CoNiF having a saturation magnetic flux density of 1.8 T is used as a material of the base film.
e, the same CoNiFe was used as the material of the plating layer, and the direction of ion irradiation when removing unnecessary portions of the underlayer by ion milling was set to a direction perpendicular to the upper surface of the underlayer. In the third method, Ni is used as the material of the underlayer.
Fe was used, CoNiFe was used as the material of the plating layer, and the ion irradiation direction when removing unnecessary portions of the underlayer by ion milling was set to a direction perpendicular to the upper surface of the underlayer. In the fourth method, NiF is used as the material of the underlayer.
e, using CoNiFe as the material of the plating layer,
When removing unnecessary portions of the base film by ion milling, the upper surface of the base film and the side surfaces of the plating layer are formed so that the angle between the normal to the top surface of the base film and the irradiation direction of ions is 45 °. Irradiated with ions.
【0055】実験では、上記の第1ないし第4の方法に
よって形成されためっき層を、それぞれ非磁性層で覆
い、化学機械研磨によって、めっき層が露出するまで非
磁性層を研磨して、めっき層および非磁性層の上面を平
坦化した。In the experiment, the plating layers formed by the above first to fourth methods were respectively covered with a nonmagnetic layer, and the nonmagnetic layer was polished by chemical mechanical polishing until the plating layer was exposed. The upper surfaces of the layer and the nonmagnetic layer were flattened.
【0056】実験では、次に、第1ないし第4の方法に
よって形成されためっき層の平坦化後の面を走査型電子
顕微鏡で観察した。図18ないし図21は、それぞれ、
第1ないし第4の方法によって形成されためっき層の平
坦化後の面の、走査型電子顕微鏡による画像を簡略化し
て表した図である。図18ないし図21において、符号
173はめっき層を示し、符号181はイオンミリング
によって下地膜より分離された物質が再付着してなる再
付着膜を示し、符号182はめっき層173における腐
食部分を示している。なお、図18に示したように、第
1の方法によって形成されためっき層173と再付着膜
181とは視覚的に識別するのは難しい。しかし、図1
9または図20に示したように、第2または第3の方法
によって形成されためっき層173の側面には再付着膜
181が形成されていることから、第1の方法によって
形成されためっき層173の側面にも再付着膜181が
形成されていることは明らかである。In the experiment, next, the flattened surface of the plating layer formed by the first to fourth methods was observed with a scanning electron microscope. 18 to 21 respectively
FIG. 4 is a simplified view of an image of a flattened surface of a plating layer formed by the first to fourth methods, which is taken by a scanning electron microscope. 18 to 21, reference numeral 173 denotes a plating layer, reference numeral 181 denotes a re-adhesion film formed by re-adhering a substance separated from the base film by ion milling, and reference numeral 182 denotes a corroded portion of the plating layer 173. Is shown. Note that, as shown in FIG. 18, it is difficult to visually distinguish the plating layer 173 formed by the first method from the re-adhesion film 181. However, FIG.
As shown in FIG. 9 or FIG. 20, since the redeposition film 181 is formed on the side surface of the plating layer 173 formed by the second or third method, the plating layer formed by the first method is formed. It is clear that the redeposition film 181 is also formed on the side surface of the 173.
【0057】図18に示したように、めっき層173の
材料にNiFeを用いた場合には、再付着膜181が形
成されていてもめっき層173の腐食は発生しなかっ
た。これに対し、図19および図20に示したように、
めっき層173の材料にCoNiFeを用いた場合に
は、めっき層173の腐食が発生した。図19および図
20において、腐食部分182は、めっき層173およ
び再付着膜181よりなる構造体の外周ではなく、この
構造体の外周から約10〜20nm内側の部分に発生し
ている。そのため、腐食部分182は、再付着膜181
の内側の位置、すなわち、めっき層173における再付
着膜181との境界近傍の部分で発生していると推測さ
れる。めっき層173の腐食は、第2の方法のように下
地膜の材料がめっき層173の材料と同じCoNiFe
であっても、第3の方法のように下地膜の材料がめっき
層173の材料とは異なるNiFeであっても発生し
た。As shown in FIG. 18, when NiFe was used as the material of the plating layer 173, the plating layer 173 did not corrode even if the redeposition film 181 was formed. In contrast, as shown in FIGS. 19 and 20,
When CoNiFe was used as the material of the plating layer 173, corrosion of the plating layer 173 occurred. In FIG. 19 and FIG. 20, the corroded portion 182 occurs not in the outer periphery of the structure including the plating layer 173 and the redeposition film 181, but in a portion about 10 to 20 nm inside from the outer periphery of this structure. Therefore, the corroded portion 182 is formed by the redeposition film 181.
, That is, at a portion near the boundary between the plating layer 173 and the redeposition film 181. Corrosion of the plating layer 173 is caused by the same method as that of the second method except that the material of the base film is the same as that of the plating layer 173 using CoNiFe.
However, even when the material of the base film was NiFe different from the material of the plating layer 173 as in the third method, the problem occurred.
【0058】めっき層173の材料にNiFeを用いた
場合にはめっき層173の腐食は発生せずに、めっき層
173の材料にCoNiFeを用いた場合にはめっき層
173の腐食が発生する理由は以下のように考えられ
る。すなわち、化学機械研磨では、スラリーと研磨布と
によって加工対象物が機械的に研磨される。スラリー
は、研磨剤(砥粒)とこれを分散させる加工液とを含
む。そのため、加工液の種類と加工対象物の材料との組
み合わせによっては、加工液と加工対象物との化学反応
により、加工対象物が化学的にエッチングされ得る。こ
こで、加工対象物の表面から内部へ向かう方向について
の機械的な研磨の進行速度と化学的なエッチングの進行
速度を比較したとき、機械的な研磨の進行速度の方が大
きければ加工対象物の腐食は発生しないが、化学的なエ
ッチングの進行速度の方が大きければ加工対象物の腐食
が発生する。めっき層173の材料にNiFeを用いた
場合には、機械的な研磨の進行速度の方が大きくなるた
めに、めっき層173の腐食が発生しないものと考えら
れる。一方、めっき層173の材料にCoNiFeを用
い、且つ再付着膜181が存在する場合には、化学的な
エッチングの進行速度の方が大きくなって、めっき層1
73の腐食が発生するものと考えられる。The reason why the plating layer 173 does not corrode when NiFe is used as the material of the plating layer 173 and the plating layer 173 corrodes when CoNiFe is used as the material of the plating layer 173 is as follows. It is considered as follows. That is, in chemical mechanical polishing, a workpiece is mechanically polished by a slurry and a polishing cloth. The slurry contains an abrasive (abrasive grains) and a working liquid for dispersing the abrasive. Therefore, depending on the combination of the type of the processing liquid and the material of the processing target, the processing target can be chemically etched by a chemical reaction between the processing liquid and the processing target. Here, when comparing the progress speed of the mechanical polishing and the progress speed of the chemical etching in the direction from the surface to the inside of the workpiece, if the progress speed of the mechanical polishing is higher, the workpiece is Does not occur, but if the rate of progress of chemical etching is higher, corrosion of the workpiece occurs. When NiFe is used as the material of the plating layer 173, it is considered that corrosion of the plating layer 173 does not occur because the mechanical polishing proceeds at a higher speed. On the other hand, when CoNiFe is used as the material of the plating layer 173 and the redeposition film 181 is present, the chemical etching proceeds at a higher rate, and the plating layer 1
It is considered that corrosion of 73 occurs.
【0059】再付着膜181との境界近傍の部分でめっ
き層173の腐食が発生するのは、めっき層173と再
付着膜181とのイオン化傾向の違いによって両者の間
に電位差が生じ、この電位差が化学的なエッチングを促
進するためと考えられる。下地膜の材料がめっき層17
3の材料と同じCoNiFeであってもめっき層173
の腐食が発生するのは、再付着膜181の物性が下地膜
の物性と全く同じではないためと考えられる。The reason that the corrosion of the plating layer 173 occurs in the vicinity of the boundary with the redeposition film 181 is that a difference in ionization tendency between the plating layer 173 and the redeposition film 181 causes a potential difference between the two. Is considered to promote chemical etching. Material of base film is plating layer 17
No. 3 even if it is the same CoNiFe as the material of the plating layer 173
Is caused by the fact that the physical properties of the redeposition film 181 are not exactly the same as those of the underlying film.
【0060】一方、図21に示したように、めっき層1
73の材料にCoNiFeを用いた場合であっても、イ
オンミリングによって下地膜の不要な部分を除去する際
に、下地膜の上面に対する法線とイオンの照射方向との
なす角度が45°となるように、下地膜の上面およびめ
っき層173の側面に対してイオンを照射した場合に
は、再付着膜が形成されず、且つめっき層173の腐食
が発生しなかった。また、別の実験により、下地膜の上
面に対する法線とイオンの照射方向とのなす角度を45
°以上とすることにより、再付着膜の形成とめっき層1
73の腐食を防止できることが分かった。このように、
めっき層173の材料にCoNiFeを用いた場合であ
っても、イオンミリングの際における再付着膜の形成を
阻止すれば、化学機械研磨の際におけるめっき層173
の腐食を防止できることが分かった。On the other hand, as shown in FIG.
Even when CoNiFe is used as the material 73, the angle between the normal to the upper surface of the base film and the direction of ion irradiation is 45 ° when unnecessary portions of the base film are removed by ion milling. As described above, when the upper surface of the base film and the side surfaces of the plating layer 173 were irradiated with ions, no re-adhesion film was formed and the plating layer 173 did not corrode. In another experiment, the angle between the normal to the upper surface of the base film and the ion irradiation direction was set to 45 degrees.
° or more, the formation of the redeposition film and the plating layer 1
It was found that the corrosion of No. 73 could be prevented. in this way,
Even if CoNiFe is used as the material of the plating layer 173, if the formation of a re-adhesion film during ion milling is prevented, the plating layer 173 during chemical mechanical polishing can be used.
It has been found that corrosion of steel can be prevented.
【0061】以上説明したように、本実施の形態では、
下部磁極層8を形成する工程と上部磁極層12を形成す
る工程の少なくとも一方は、導電性の下地膜51を形成
する工程と、めっき法によって下地膜51の上に高飽和
磁束密度層53を形成する工程と、高飽和磁束密度層5
3の形成後に、イオンミリングによって下地膜51のう
ちの不要な部分を除去する工程と、高飽和磁束密度層5
3を覆う非磁性層54を形成する工程と、化学機械研磨
によって、高飽和磁束密度層53が露出するまで非磁性
層54を研磨して、高飽和磁束密度層53および非磁性
層54の上面を平坦化する工程とを含む。また、本実施
の形態では、イオンミリングによって下地膜51のうち
の不要な部分を除去する工程において、下地膜51の上
面に対する法線とイオンの照射方向とのなす角度が45
°以上となるように、下地膜51および高飽和磁束密度
層53の側面に対してイオンを照射する。これにより、
イオンミリングによって下地膜51より分離された物質
が、高飽和磁束密度層53の側面に再付着することが防
止される。その結果、本実施の形態によれば、化学機械
研磨によって高飽和磁束密度層53および非磁性層54
の上面を平坦化する際における高飽和磁束密度層53の
腐食を防止することができ、薄膜磁気ヘッドの歩留まり
を向上させることができる。As described above, in the present embodiment,
At least one of the step of forming the lower pole layer 8 and the step of forming the upper pole layer 12 includes a step of forming a conductive base film 51 and a step of forming a high saturation magnetic flux density layer 53 on the base film 51 by plating. Forming step and high saturation magnetic flux density layer 5
Removing the unnecessary portion of the base film 51 by ion milling after the formation of the high saturation magnetic flux density layer 5;
Forming the non-magnetic layer 54 covering the third magnetic layer 3 and polishing the non-magnetic layer 54 by chemical mechanical polishing until the high-saturation magnetic flux density layer 53 is exposed. Flattening. Further, in this embodiment, in the step of removing unnecessary portions of the base film 51 by ion milling, the angle between the normal to the upper surface of the base film 51 and the ion irradiation direction is 45 degrees.
Irradiation is performed on the side surfaces of the base film 51 and the high saturation magnetic flux density layer 53 so that the angle is equal to or more than 0 °. This allows
The substance separated from the base film 51 by the ion milling is prevented from re-adhering to the side surface of the high saturation magnetic flux density layer 53. As a result, according to the present embodiment, high saturation magnetic flux density layer 53 and non-magnetic layer 54 are formed by chemical mechanical polishing.
Can be prevented from corroding the high saturation magnetic flux density layer 53 when the upper surface of the thin film magnetic head is flattened, and the yield of the thin film magnetic head can be improved.
【0062】また、本実施の形態によれば、下部磁極層
8の上面と下部磁極層8の周囲に配置された非磁性層2
1の上面とを平坦化したので、これらの平坦化された面
の上に、記録ギャップ層9を介して、薄膜コイルの第1
層部分10とトラック幅規定層12aとを精度よく形成
することができる。その結果、本実施の形態によれば、
薄膜コイル10の巻線のピッチを縮小して記録ヘッドの
磁路長を縮小することが可能になると共に、記録トラッ
ク幅を縮小することが可能になる。従って、本実施の形
態によれば、高記録密度化に対応した薄膜磁気ヘッド
を、高い歩留まりで製造することが可能になる。According to the present embodiment, the nonmagnetic layer 2 disposed on the upper surface of the lower magnetic pole layer 8 and around the lower magnetic pole layer 8
1 is flattened, and the first surface of the thin-film coil is placed on these flattened surfaces via the recording gap layer 9.
The layer portion 10 and the track width defining layer 12a can be formed with high accuracy. As a result, according to the present embodiment,
It is possible to reduce the magnetic path length of the recording head by reducing the pitch of the windings of the thin-film coil 10 and to reduce the recording track width. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to manufacture a thin film magnetic head corresponding to a higher recording density with a high yield.
【0063】以下、本実施の形態における薄膜磁気ヘッ
ドが適用されるヘッドジンバルアセンブリおよびハード
ディスク装置について説明する。まず、図22を参照し
て、ヘッドジンバルアセンブリに含まれるスライダ21
0について説明する。ハードディスク装置において、ス
ライダ210は、回転駆動される円盤状の記録媒体であ
るハードディスクに対向するように配置される。このス
ライダ210は、主に図6における基板1およびオーバ
ーコート層17からなる基体211を備えている。基体
211は、ほぼ六面体形状をなしている。基体211の
六面のうちの一面は、ハードディスクに対向するように
なっている。この一面には、表面がエアベアリング面と
なるレール部212が形成されている。レール部212
の空気流入側の端部(図22における右上の端部)の近
傍にはテーパ部またはステップ部が形成されている。ハ
ードディスクが図22におけるz方向に回転すると、テ
ーパ部またはステップ部より流入し、ハードディスクと
スライダ210との間を通過する空気流によって、スラ
イダ210に、図22におけるy方向の下方に揚力が生
じる。スライダ210は、この揚力によってハードディ
スクの表面から浮上するようになっている。なお、図2
2におけるx方向は、ハードディスクのトラック横断方
向である。スライダ210の空気流出側の端部(図22
における左下の端部)の近傍には、本実施の形態におけ
る薄膜磁気ヘッド100が形成されている。Hereinafter, a head gimbal assembly and a hard disk drive to which the thin film magnetic head according to the present embodiment is applied will be described. First, referring to FIG. 22, slider 21 included in the head gimbal assembly
0 will be described. In the hard disk device, the slider 210 is arranged so as to face a hard disk which is a disk-shaped recording medium that is driven to rotate. The slider 210 includes a base 211 mainly including the substrate 1 and the overcoat layer 17 in FIG. The base 211 has a substantially hexahedral shape. One of the six surfaces of the base 211 faces the hard disk. On one surface, a rail portion 212 whose surface is an air bearing surface is formed. Rail part 212
A tapered portion or a step portion is formed near an end on the air inflow side (an upper right end in FIG. 22). When the hard disk rotates in the z direction in FIG. 22, an air flow that flows from the tapered portion or the step portion and passes between the hard disk and the slider 210 generates a lift in the slider 210 below the y direction in FIG. 22. The slider 210 flies above the surface of the hard disk by the lift. Note that FIG.
The x direction in 2 is the track cross direction of the hard disk. The air outlet side end of the slider 210 (FIG. 22)
(The lower left end in FIG. 1), the thin-film magnetic head 100 according to the present embodiment is formed.
【0064】次に、図23を参照して、本実施の形態に
おけるヘッドジンバルアセンブリ220について説明す
る。ヘッド・ジンバル・アッセンブリ220は、スライ
ダ210と、このスライダ210を弾性的に支持するサ
スペンション221とを備えている。サスペンション2
21は、例えばステンレス鋼によって形成された板ばね
状のロードビーム222、このロードビーム222の一
端部に設けられると共にスライダ210が接合され、ス
ライダ210に適度な自由度を与えるフレクシャ223
と、ロードビーム222の他端部に設けられたベースプ
レート224とを有している。ベースプレート224
は、スライダ210をハードディスク300のトラック
横断方向xに移動させるためのアクチュエータのアーム
230に取り付けられるようになっている。アクチュエ
ータは、アーム230と、このアーム230を駆動する
ボイスコイルモータとを有している。フレクシャ223
において、スライダ210が取り付けられる部分には、
スライダ210の姿勢を一定に保つためのジンバル部が
設けられている。Next, the head gimbal assembly 220 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The head gimbal assembly 220 includes a slider 210 and a suspension 221 that elastically supports the slider 210. Suspension 2
Reference numeral 21 denotes a plate-shaped load beam 222 made of, for example, stainless steel, and a flexure 223 provided at one end of the load beam 222 and joined to the slider 210 to give the slider 210 an appropriate degree of freedom.
And a base plate 224 provided at the other end of the load beam 222. Base plate 224
Is mounted on an arm 230 of an actuator for moving the slider 210 in the track cross direction x of the hard disk 300. The actuator has an arm 230 and a voice coil motor that drives the arm 230. Flexure 223
In the part where the slider 210 is attached,
A gimbal portion is provided for keeping the attitude of the slider 210 constant.
【0065】ヘッドジンバルアセンブリ220は、アク
チュエータのアーム230に取り付けられる。1つのア
ーム230にヘッドジンバルアセンブリ220を取り付
けたものはヘッドアームアセンブリと呼ばれる。また、
複数のアームを有するキャリッジの各アームにヘッドジ
ンバルアセンブリ220を取り付けたものはヘッドスタ
ックアセンブリと呼ばれる。The head gimbal assembly 220 is attached to the arm 230 of the actuator. One in which the head gimbal assembly 220 is attached to one arm 230 is called a head arm assembly. Also,
A carriage having a plurality of arms with the head gimbal assembly 220 attached to each arm is called a head stack assembly.
【0066】図23は、ヘッドアームアセンブリの一例
を示している。このヘッドアームアセンブリでは、アー
ム230の一端部にヘッドジンバルアセンブリ220が
取り付けられている。アーム230の他端部には、ボイ
スコイルモータの一部となるコイル231が取り付けら
れている。アーム230の中間部には、アーム230を
回動自在に支持するための軸234に取り付けられる軸
受け部233が設けられている。FIG. 23 shows an example of the head arm assembly. In this head arm assembly, a head gimbal assembly 220 is attached to one end of an arm 230. A coil 231 that is a part of a voice coil motor is attached to the other end of the arm 230. A bearing 233 attached to a shaft 234 for rotatably supporting the arm 230 is provided at an intermediate portion of the arm 230.
【0067】次に、図24および図25を参照して、ヘ
ッドスタックアセンブリの一例と本実施の形態における
ハードディスク装置について説明する。図24はハード
ディスク装置の要部を示す説明図、図25はハードディ
スク装置の平面図である。ヘッドスタックアセンブリ2
50は、複数のアーム252を有するキャリッジ251
を有している。複数のアーム252には、複数のヘッド
ジンバルアセンブリ220が、互いに間隔を開けて垂直
方向に並ぶように取り付けられている。キャリッジ25
1においてアーム252とは反対側には、ボイスコイル
モータの一部となるコイル253が取り付けられてい
る。ヘッドスタックアセンブリ250は、ハードディス
ク装置に組み込まれる。ハードディスク装置は、スピン
ドルモータ261に取り付けられた複数枚のハードディ
スク262を有している。各ハードディスク262毎
に、ハードディスク262を挟んで対向するように2つ
のスライダ210が配置される。また、ボイスコイルモ
ータは、ヘッドスタックアセンブリ250のコイル25
3を挟んで対向する位置に配置された永久磁石263を
有している。Next, an example of a head stack assembly and a hard disk device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 24 and 25. FIG. 24 is an explanatory view showing a main part of the hard disk drive, and FIG. 25 is a plan view of the hard disk drive. Head stack assembly 2
50 is a carriage 251 having a plurality of arms 252
have. A plurality of head gimbal assemblies 220 are attached to the plurality of arms 252 so as to be spaced apart from each other and arranged in a vertical direction. Carriage 25
1, a coil 253 which is a part of a voice coil motor is attached to the side opposite to the arm 252. The head stack assembly 250 is incorporated in a hard disk drive. The hard disk device has a plurality of hard disks 262 attached to a spindle motor 261. Two sliders 210 are arranged for each hard disk 262 so as to face each other with the hard disk 262 interposed therebetween. Further, the voice coil motor is connected to the coil 25 of the head stack assembly 250.
3 are provided at positions facing each other with the permanent magnet 263 interposed therebetween.
【0068】スライダ210を除くヘッドスタックアセ
ンブリ250およびアクチュエータは、スライダ210
を支持すると共にハードディスク262に対して位置決
めする。The head stack assembly 250 and the actuator except for the slider 210
And is positioned with respect to the hard disk 262.
【0069】本実施の形態におけるハードディスク装置
では、アクチュエータによって、スライダ210をハー
ドディスク262のトラック横断方向に移動させて、ス
ライダ210をハードディスク262に対して位置決め
する。スライダ210に含まれる薄膜磁気ヘッドは、記
録ヘッドによって、ハードディスク262に情報を記録
し、再生ヘッドによって、ハードディスク262に記録
されている情報を再生する。In the hard disk drive of the present embodiment, the slider 210 is moved by the actuator in the direction across the tracks of the hard disk 262, and the slider 210 is positioned with respect to the hard disk 262. The thin-film magnetic head included in the slider 210 records information on the hard disk 262 by a recording head, and reproduces information recorded on the hard disk 262 by a reproducing head.
【0070】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々の変更が可能である。例えば、実施の形態で
は、下部磁極層8が1つの層によって構成されている
が、下部磁極層8を、ヨーク部分層と、このヨーク部分
層の上に形成された磁極部分層とに分けてもよい。この
場合、ヨーク部分層と磁極部分層の少なくとも一方を本
発明における高飽和磁束密度層としてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made. For example, in the embodiment, the lower magnetic pole layer 8 is constituted by one layer, but the lower magnetic pole layer 8 is divided into a yoke partial layer and a magnetic pole partial layer formed on the yoke partial layer. Is also good. In this case, at least one of the yoke partial layer and the magnetic pole partial layer may be the high saturation magnetic flux density layer in the present invention.
【0071】また、上記実施の形態では、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
導型電磁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。Further, in the above-described embodiment, the thin-film magnetic head having the structure in which the reading MR element is formed on the substrate side and the inductive electromagnetic transducer for writing is laminated thereon has been described. The order may be reversed.
【0072】つまり、基体側に書き込み用の誘導型電磁
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。That is, an inductive electromagnetic transducer for writing may be formed on the substrate side, and an MR element for reading may be formed thereon. In such a structure, for example, the magnetic film having the function of the upper magnetic pole layer shown in the above-described embodiment is formed on the substrate side as a lower magnetic pole layer, and the magnetic film having the above-described structure is opposed to the magnetic pole layer via a recording gap film. It can be realized by forming the magnetic film having the function of the lower magnetic pole layer shown in the embodiment as the upper magnetic pole layer.
【0073】また、本発明は、誘導型電磁変換素子のみ
を備えた記録専用の薄膜磁気ヘッドや、誘導型電磁変換
素子によって記録と再生を行う薄膜磁気ヘッドにも適用
することができる。The present invention can also be applied to a thin-film magnetic head exclusively for recording provided with only an inductive electromagnetic transducer, and a thin-film magnetic head for performing recording and reproduction by using an inductive electromagnetic transducer.
【0074】[0074]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜磁気
ヘッドの製造方法では、第1の磁性層を形成する工程と
第2の磁性層を形成する工程の少なくとも一方は、導電
性の下地膜を形成する工程と、めっき法によって下地膜
の上に高飽和磁束密度層を形成する工程と、高飽和磁束
密度層の形成後に、イオンミリングによって下地膜のう
ちの不要な部分を除去する工程と、高飽和磁束密度層を
覆う非磁性層を形成する工程と、化学機械研磨によっ
て、高飽和磁束密度層が露出するまで非磁性層を研磨し
て、高飽和磁束密度層および非磁性層の上面を平坦化す
る工程とを含む。また、本発明では、イオンミリングに
よって下地膜のうちの不要な部分を除去する工程におい
て、下地膜の上面に対する法線とイオンの照射方向との
なす角度が45°以上となるように、下地膜および高飽
和磁束密度層の側面に対してイオンを照射する。これに
より、イオンミリングによって下地膜より分離された物
質が、高飽和磁束密度層の側面に再付着することが防止
される。その結果、本発明によれば、化学機械研磨によ
って高飽和磁束密度層および非磁性層の上面を平坦化す
る際における高飽和磁束密度層の腐食を防止することが
できるという効果を奏する。As described above, in the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention, at least one of the step of forming the first magnetic layer and the step of forming the second magnetic layer has a low conductivity. Forming a base film, forming a high saturation magnetic flux density layer on the base film by plating, and removing unnecessary portions of the base film by ion milling after forming the high saturation magnetic flux density layer Forming a non-magnetic layer covering the high saturation magnetic flux density layer, and polishing the non-magnetic layer by chemical mechanical polishing until the high saturation magnetic flux density layer is exposed. Flattening the upper surface. Further, in the present invention, in the step of removing unnecessary portions of the base film by ion milling, the base film may be formed so that the angle between the normal to the upper surface of the base film and the ion irradiation direction is 45 ° or more. In addition, ions are irradiated to the side surface of the high saturation magnetic flux density layer. This prevents the substance separated from the base film by ion milling from re-adhering to the side surface of the high saturation magnetic flux density layer. As a result, according to the present invention, it is possible to prevent corrosion of the high saturation magnetic flux density layer when the upper surfaces of the high saturation magnetic flux density layer and the nonmagnetic layer are flattened by chemical mechanical polishing.
【図1】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの
製造方法の概略を説明するための断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically illustrating a method of manufacturing a thin-film magnetic head according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG.
【図3】図2に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 2;
【図4】図3に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 3;
【図5】図4に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 4;
【図6】図5に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 5;
【図7】本発明の一実施の形態における高飽和磁束密度
層の形成方法を説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a method of forming a high saturation magnetic flux density layer in one embodiment of the present invention.
【図8】図7に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 7;
【図9】図8に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 8;
【図10】図9に続く工程を説明するための断面図であ
る。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 9;
【図11】図10に続く工程を説明するための断面図で
ある。FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 10;
【図12】図11に続く工程を説明するための断面図で
ある。FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 11;
【図13】図12に続く工程を説明するための断面図で
ある。FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 12;
【図14】本発明の一実施の形態における高飽和磁束密
度層の形成方法に対する比較例を説明するための断面図
である。FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a comparative example with respect to a method of forming a high saturation magnetic flux density layer in one embodiment of the present invention.
【図15】図14に続く工程を説明するための断面図で
ある。FIG. 15 is a sectional view for illustrating a step following the step shown in FIG. 14;
【図16】図15に続く工程を説明するための断面図で
ある。FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a step following the step shown in FIG. 15;
【図17】図16に続く工程を説明するための断面図で
ある。FIG. 17 is a sectional view for illustrating a step following the step shown in FIG. 16;
【図18】高飽和磁束密度層の腐食の発生原因を探るた
めに行った実験の結果を示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram showing the results of an experiment conducted to find out the cause of corrosion of the high saturation magnetic flux density layer.
【図19】高飽和磁束密度層の腐食の発生原因を探るた
めに行った実験の結果を示す説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram showing the results of an experiment conducted to investigate the cause of corrosion of the high saturation magnetic flux density layer.
【図20】高飽和磁束密度層の腐食の発生原因を探るた
めに行った実験の結果を示す説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram showing the results of an experiment conducted to investigate the cause of corrosion of the high saturation magnetic flux density layer.
【図21】高飽和磁束密度層の腐食の発生原因を探るた
めに行った実験の結果を示す説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram showing the results of an experiment performed to find out the cause of corrosion of a high saturation magnetic flux density layer.
【図22】本発明の一実施の形態におけるヘッドジンバ
ルアセンブリに含まれるスライダを示す斜視図である。FIG. 22 is a perspective view showing a slider included in the head gimbal assembly according to one embodiment of the present invention.
【図23】本発明の一実施の形態におけるヘッドジンバ
ルアセンブリを含むヘッドアームアセンブリを示す斜視
図である。FIG. 23 is a perspective view showing a head arm assembly including a head gimbal assembly according to one embodiment of the present invention.
【図24】本発明の一実施の形態におけるハードディス
ク装置の要部を示す説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram showing a main part of a hard disk device according to an embodiment of the present invention.
【図25】本発明の一実施の形態におけるハードディス
ク装置の平面図である。FIG. 25 is a plan view of a hard disk drive according to an embodiment of the present invention.
1…基板、2…絶縁層、3…下部シールド層、5…MR
素子、8…下部磁極層、9…記録ギャップ層、10…薄
膜コイルの第1層部分、12…上部磁極層、12a…ト
ラック幅規定層、12b…連結部分層、12c…ヨーク
部分層、14…非磁性層、15…薄膜コイルの第2層部
分、21…非磁性層、50…下地、51…下地膜、52
…フレーム、53…高飽和磁束密度層、54…非磁性
層。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Insulating layer, 3 ... Lower shield layer, 5 ... MR
Element 8, lower magnetic pole layer, 9: recording gap layer, 10: first layer portion of thin film coil, 12: upper magnetic pole layer, 12a: track width defining layer, 12b: connecting partial layer, 12c: yoke partial layer, 14 ... Non-magnetic layer, 15: Second layer portion of thin-film coil, 21: Non-magnetic layer, 50: Underlayer, 51: Underlayer, 52
... frame, 53 ... high saturation magnetic flux density layer, 54 ... non-magnetic layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 箕野 哲哉 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 楜沢 礼一 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 久保田 俊雄 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 Fターム(参考) 5D033 AA01 BA03 BA07 BA12 BA61 DA03 DA04 DA08 DA31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuya Mino 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside TDK Corporation (72) Inventor Reichi Kurumizawa 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside TDK Corporation (72) Inventor Toshio Kubota 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo F-term within TDK Corporation (reference) 5D033 AA01 BA03 BA07 BA12 BA61 DA03 DA04 DA08 DA31
Claims (2)
に磁気的に連結され、前記媒体対向面側において互いに
対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも1つの層
を含む第1および第2の磁性層と、前記第1の磁性層の
磁極部分と前記第2の磁性層の磁極部分との間に設けら
れたギャップ層と、少なくとも一部が前記第1および第
2の磁性層の間に、前記第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、前
記第1の磁性層と前記第2の磁性層の少なくとも一方
は、Coを含む磁性材料からなる高飽和磁束密度層を有
する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、 前記第1の磁性層を形成する工程と、 前記第1の磁性層の上に前記ギャップ層を形成する工程
と、 前記ギャップ層の上に前記第2の磁性層を形成する工程
と、 前記薄膜コイルを形成する工程とを備え、 前記第1の磁性層を形成する工程と前記第2の磁性層を
形成する工程の少なくとも一方は、導電性の下地膜を形
成する工程と、めっき法によって前記下地膜の上に前記
高飽和磁束密度層を形成する工程と、前記高飽和磁束密
度層の形成後に、イオンミリングによって前記下地膜の
うちの不要な部分を除去する工程と、前記高飽和磁束密
度層を覆う非磁性層を形成する工程と、化学機械研磨に
よって、前記高飽和磁束密度層が露出するまで前記非磁
性層を研磨して、前記高飽和磁束密度層および前記非磁
性層の上面を平坦化する工程とを含み、 前記下地膜のうちの不要な部分を除去する工程は、前記
下地膜の上面に対する法線とイオンの照射方向とのなす
角度が45°以上となるように、前記下地膜の上面およ
び前記高飽和磁束密度層の側面に対してイオンを照射す
ることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。1. A first and a second magnetic layer including a medium facing surface facing a recording medium and magnetic pole portions magnetically coupled to each other and facing each other on the medium facing surface side, each including at least one layer. A layer, a gap layer provided between a magnetic pole part of the first magnetic layer and a magnetic pole part of the second magnetic layer, at least a part of which is between the first and second magnetic layers, A thin-film coil provided in a state insulated from the first and second magnetic layers, wherein at least one of the first magnetic layer and the second magnetic layer is made of a magnetic material containing Co. A method of manufacturing a thin-film magnetic head having a high saturation magnetic flux density layer, comprising: forming the first magnetic layer; forming the gap layer on the first magnetic layer; Forming the second magnetic layer on the layer And forming the thin film coil. At least one of the step of forming the first magnetic layer and the step of forming the second magnetic layer is a step of forming a conductive base film. Forming the high saturation magnetic flux density layer on the underlying film by plating, and removing unnecessary portions of the underlying film by ion milling after forming the high saturation magnetic flux density layer. Forming a non-magnetic layer covering the high-saturation magnetic flux density layer, and polishing the non-magnetic layer until the high-saturation magnetic flux density layer is exposed by chemical mechanical polishing, so that the high-saturation magnetic flux density layer and the Flattening the upper surface of the non-magnetic layer, wherein the step of removing unnecessary portions of the underlayer is performed at an angle of 45 ° or more between the normal to the upper surface of the underlayer and the ion irradiation direction. So that Method of manufacturing a thin film magnetic head is characterized in that ion irradiation to the side surface of the upper surface and the high saturation magnetic flux density layer of the base film.
上の飽和磁束密度を有することを特徴とする請求項1記
載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the magnetic material containing Co has a saturation magnetic flux density of 1.8 T or more.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001174457A JP2002367112A (en) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Method for manufacturing thin film magnetic head |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2014238911A (en) * | 2009-07-13 | 2014-12-18 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | Transducer and method of manufacturing transducer |
-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001174457A patent/JP2002367112A/en active Pending
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