複合型磁気ヘッド及びその製造方法

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【発明の名称】	複合型磁気ヘッド及びその製造方法
【発明者】	【氏名】稲熊輝往【氏名】大沼一紀【氏名】片倉亨
【要約】	【課題】磁気記録媒体に対して明瞭な記録パターンを形成し、隣接するトラックに対する悪影響をなくすとともに、記録密度を向上させる。【解決手段】磁気記録媒体に記録された信号を再生する磁気抵抗効果型の再生ヘッド部２２と、磁気記録媒体に対して信号を記録するインダクティブ型の記録ヘッド部２３とが組み合わされてなる複合型磁気ヘッド２０であって、磁気抵抗効果素子部２９、３０，３１は、その両端部に段差部を有し、この上に形成される上層ギャップ層２８の上面が平坦化されている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】磁気記録媒体に記録された信号を再生する磁気抵抗効果型の再生ヘッド部と、上記磁気記録媒体に対して信号を記録するインダクティブ型の記録ヘッド部とが組み合わされてなる複合型磁気ヘッドであって、少なくとも、基板上に形成された下層シールド層となる第１の軟磁性膜と、上記第１の軟磁性膜上に形成された下層ギャップ層となる第１の非磁性非導電性膜と、上記第１の非磁性非導電性膜上に形成された磁気抵抗効果素子部と、上記磁気抵抗効果素子部上に形成された上層ギャップ層となる第２の非磁性非導電性膜と、上記第２の非磁性非導電性膜上に形成された上層シールド層及び下層コア層となる第２の軟磁性膜と、上記第２の軟磁性膜上に形成された磁気ギャップ層となる第３の非磁性非導電性膜と、上記第３の非磁性非導電性膜上に形成された上層コア層となる第３の軟磁性膜とを備え、上記磁気抵抗効果素子部は、その両端部に段差部を有し、この上に形成される上記第２の非磁性非導電性膜の上面が平坦化されていることを特徴とする複合型磁気ヘッド。
【請求項２】上記磁気抵抗効果素子部は、磁気抵抗効果素子となる磁気抵抗効果膜と、この磁気抵抗効果膜の両端部に設けられた上記磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を印加するための一対の永久磁石膜と、この一対の永久磁石膜上に設けられた上記磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための一対の導電膜とを有し、上記段差部は、上記磁気抵抗効果膜と、この磁気抵抗効果膜の両端部に設けられた上記一対の永久磁石膜及び導電膜との膜厚が異なることにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の複合型磁気ヘッド。
【請求項３】上記記録ヘッド部の上記磁気記録媒体に対するトラック幅が、上記再生ヘッド部の上記磁気記録媒体のトラック幅よりも大となることを特徴とする請求項１記載の複合型磁気ヘッド。
【請求項４】回転ドラムに搭載され、ヘリカルスキャン方式によってテープ状の磁気記録媒体に対する信号の記録及び／又は再生を行うことを特徴とする請求項１記載の複合型磁気ヘッド。
【請求項５】磁気記録媒体に記録された信号を再生する磁気抵抗効果型の再生ヘッド部と、上記磁気記録媒体に対して信号を記録するインダクティブ型の記録ヘッド部とが組み合わされてなる複合型磁気ヘッドであって、少なくとも、基板上に形成された下層シールド層となる第１の軟磁性膜と、上記第１の軟磁性膜上に形成された下層ギャップ層となる第１の非磁性非導電性膜と、上記第１の非磁性非導電性膜上に形成された磁気抵抗効果素子部と、上記磁気抵抗効果素子部上に形成された上層ギャップ層となる第２の非磁性非導電性膜と、上記第２の非磁性非導電性膜上に形成された上層シールド層及び下層コア層となる第２の軟磁性膜と、上記第２の軟磁性膜上に形成された磁気ギャップ層となる第３の非磁性非導電性膜と、上記第３の非磁性非導電性膜上に形成された上層コア層となる第３の軟磁性膜とを備え、上記磁気抵抗効果素子部は、その両端部に段差部を有し、この上に上記第２の非磁性非導電性膜を介して形成される上記第２の軟磁性膜の上面が平坦化されていることを特徴とする複合型磁気ヘッド。
【請求項６】上記磁気抵抗効果素子部は、磁気抵抗効果素子となる磁気抵抗効果膜と、この磁気抵抗効果膜の両端部に設けられた上記磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を印加するための一対の永久磁石膜と、この一対の永久磁石膜上に設けられた上記磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための一対の導電膜とを有し、上記段差部は、上記磁気抵抗効果膜と、この磁気抵抗効果膜の両端部に設けられた上記一対の永久磁石膜及び導電膜との膜厚が異なることにより形成されていることを特徴とする請求項５記載の複合型磁気ヘッド。
【請求項７】上記記録ヘッド部の上記磁気記録媒体に対するトラック幅が、上記再生ヘッド部の上記磁気記録媒体に対するトラック幅よりも大となることを特徴とする請求項５記載の複合型磁気ヘッド。
【請求項８】回転ドラムに搭載され、ヘリカルスキャン方式によってテープ状の磁気記録媒体に対する信号の記録及び／又は再生を行うことを特徴とする請求項５記載の複合型磁気ヘッド。
【請求項９】磁気記録媒体に記録された信号を再生する磁気抵抗効果型の再生ヘッド部と、上記磁気記録媒体に対して信号を記録するインダクティブ型の記録ヘッド部とが組み合わされてなる複合型磁気ヘッドの製造方法であって、少なくとも、基板上に下層シールド層となる第１の軟磁性膜を形成する第１の工程と、上記第１の軟磁性膜上に下層ギャップ層となる第１の非磁性非導電性膜を形成する第２の工程と、上記第１の非磁性非導電性膜上に磁気抵抗効果素子部を形成する第３の工程と、上記磁気抵抗効果素子部上に上層ギャップ層となる第２の非磁性非導電性膜を形成する第４の工程と、上記第２の非磁性非導電性膜上に上層シールド層及び下層コア層となる第２の軟磁性膜を形成する第５の工程と、上記第２の軟磁性膜上に磁気ギャップ層となる第３の非磁性非導電性膜を形成する第６の工程と、上記第３の非磁性非導電性膜上に上層コア層となる第３の軟磁性膜を形成する第７の工程とを有し、上記第３の工程において形成される上記磁気抵抗効果素子部は、その両端部に段差部を有しており、上記第４の工程において、上記第２の非磁性非導電性膜を成膜した後に、上記磁気抵抗効果素子部の段差部に応じて当該第２の非磁性非導電性膜の上面に生じた段差を除去し、当該第２の非磁性非導電性膜の上面を平坦化することを特徴とする複合型磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】上記第３の工程において形成される上記磁気抵抗効果素子部は、磁気抵抗効果素子となる磁気抵抗効果膜と、この磁気抵抗効果膜の両端部に設けられた上記磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を印加するための一対の永久磁石膜と、この一対の永久磁石膜上に設けられた上記磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための一対の導電膜とを有し、上記段差部は、上記磁気抵抗効果膜と、この磁気抵抗効果膜の両端部に設けられた上記一対の永久磁石膜及び導電膜との膜厚が異なることにより形成されていることを特徴とする請求項９記載の複合型磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】上記第４の工程において、上記第２の非磁性非導電性膜の上面を平坦化する際に、上記第２の非磁性非導電性膜上に下層側が上層側よりも内方に食い込んだアンダーカット形状のレジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターンをマスクとして、上記第２の非磁性非導電性膜に対してエッチングを施すことにより、上記磁気抵抗効果素子部の段差部に応じて当該第２の非磁性非導電性膜の上面に生じた段差を除去する工程と、上記レジストパターンを上記第２の非磁性非導電性膜上から除去する工程と、上記第２の非磁性非導電性膜の上面に対して化学的研磨を施す工程とを有することを特徴とする請求項９記載の複合型磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１２】上記記録ヘッド部の上記磁気記録媒体に対するトラック幅を、上記再生ヘッド部の上記磁気記録媒体に対するトラック幅よりも大とすることを特徴とする請求項９記載の複合型磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】磁気記録媒体に記録された信号を再生する磁気抵抗効果型の再生ヘッド部と、上記磁気記録媒体に対して信号を記録するインダクティブ型の記録ヘッド部とが組み合わされてなる複合型磁気ヘッドの製造方法であって、少なくとも、基板上に下層シールド層となる第１の軟磁性膜を形成する第１の工程と、上記第１の軟磁性膜上に下層ギャップ層となる第１の非磁性非導電性膜を形成する第２の工程と、上記第１の非磁性非導電性膜上に磁気抵抗効果素子部を形成する第３の工程と、上記磁気抵抗効果素子部上に上層ギャップ層となる第２の非磁性非導電性膜を形成する第４の工程と、上記第２の非磁性非導電性膜上に上層シールド層及び下層コア層となる第２の軟磁性膜を形成する第５の工程と、上記第２の軟磁性膜上に磁気ギャップ層となる第３の非磁性非導電性膜を形成する第６の工程と、上記第３の非磁性非導電性膜上に上層コア層となる第３の軟磁性膜を形成する第７の工程とを有し、上記第３の工程において形成される上記磁気抵抗効果素子部は、その両端部に段差部を有しており、上記第５の工程において、上記第２の軟磁性膜を成膜した後に、上記磁気抵抗効果素子部の段差部に応じて上記第２の非磁性非導電性膜を介して当該第２の軟磁性膜の上面に生じた段差を除去し、当該第２の軟磁性膜の上面を平坦化することを特徴とする複合型磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１４】上記第３の工程において形成される上記磁気抵抗効果素子部は、磁気抵抗効果素子となる磁気抵抗効果膜と、この磁気抵抗効果膜の両端部に設けられた上記磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を印加するための一対の永久磁石膜と、この一対の永久磁石膜上に設けられた上記磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための一対の導電膜とを有し、上記段差部は、上記磁気抵抗効果膜と、この磁気抵抗効果膜の両端部に設けられた上記一対の永久磁石膜及び導電膜との膜厚が異なることにより形成されていることを特徴とする請求項１３記載の複合型磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１５】上記第５の工程において、上記第２の軟磁性膜の上面を平坦化する際に、上記第２の軟磁性膜の上面に対して機械研磨を施すことにより、上記磁気抵抗効果素子部の段差部に応じて上記第２の非磁性非導電性膜を介して当該第２の軟磁性膜の上面に生じた段差を除去する工程と、上記第２の軟磁性膜の上面に対して化学的研磨を施す工程とを有することを特徴とする請求項１３記載の複合型磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１６】上記記録ヘッド部の上記磁気記録媒体に対するトラック幅を、上記再生ヘッド部の上記磁気記録媒体に対するトラック幅よりも大とすることを特徴とする請求項１３記載の複合型磁気ヘッドの製造方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体に対する信号の再生を行う再生専用ヘッドと、磁気記録媒体に対する信号の記録を行う記録専用ヘッドとが組み合わされてなる複合型磁気ヘッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高記録密度化に対応した磁気ヘッドとして、いわゆる薄膜形成技術によって基板上に各構成要素が積層されてなる、いわゆる薄膜磁気ヘッドが注目されている。この薄膜磁気ヘッドでは、磁気コアやコイル等の各構成要素がメッキ法やスパッタ法等の薄膜形成技術により形成されるために、狭トラック化や狭ギャップ化等の微細寸法化が容易であり、高分解能での記録再生が可能であるといった利点を有している。このため、薄膜磁気ヘッドは、ハードディスクドライブやテープストリーマー等の高密度記録再生装置に利用されている。
【０００３】例えば、ハードディスクドライブでは、再生専用ヘッドとして磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドという。）と、記録専用ヘッドとして電磁誘導を利用したインダクティブ型磁気ヘッドとが組み合わされてなる、いわゆるマージ型の薄膜磁気ヘッド（以下、マージ型ヘッドという。）が実用化されている。
【０００４】ここで、マージ型ヘッドの一構成例を図６６に示す。なお、図６６は、このマージ型ヘッドを媒体摺動面側から見た概略端面図である。
【０００５】このマージ型ヘッドは、基板１００上に、下層シールド層１０１と上層シールド層１０２との間に、それぞれ下層ギャップ層１０３と上層ギャップ層１０４とを介してＭＲ素子１０５が挟持されてなる再生ヘッド部と、この再生ヘッド部上に、下層コア層１０２と上層コア層１０６とが磁気ギャップ層１０７を介して対向配置されてなる記録ヘッド部とが積層されてなり、この記録ヘッド部上には、保護層１０８が形成されている。
【０００６】なお、上層シールド層１０２と下層コア層１０２とは同一部材であり、再生ヘッド部においては、下層シールド層１０１と共に一対の磁気シールドを構成しており、記録ヘッド部においては、上層コア層１０６と共に一対の磁気コアを構成している。
【０００７】また、再生ヘッド部には、ＭＲ素子１０５の両端部に、このＭＲ素子１０５にバイアス磁界を印加するための一対の永久磁石膜１０９ａ，１０９ｂと、この一対の永久磁石膜１０９ａ，１０９ｂ上に、ＭＲ素子１０５にセンス電流を供給するための一対の導電膜１１０ａ，１１０ｂとが設けられており、この間の幅が再生トラック幅Ｓ１となる。
【０００８】一方、記録ヘッド部には、下層コア層１０２と上層コア層１０６との間に、図示しない磁界発生のための薄膜コイルが設けられており、また、上層コア層１０６が下層コア層１０２と対向配置されることにより磁気ギャップが形成され、この上層コア層１０６の幅が記録トラック幅Ｓ２となる。
【０００９】以上のように構成されるマージ型ヘッドでは、薄膜形成技術によって基板１００上に、再生ヘッド部及び記録ヘッド部の各構成要素が積層されてなることから、磁気記録媒体に対する高分解能での記録再生が可能となり、磁気記録媒体のさらなる高密度化に対応することが可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したマージ型ヘッドは、例えば回転ドラムに搭載され、ヘリカルスキャン方式により磁気テープに対する信号の記録再生を行う磁気テープ装置にも利用されている。
【００１１】この場合、マージ型ヘッドは、回転ドラムの外周面に、磁気テープの走行方向と略直交する方向に対してアジマス角に応じて斜めとなるように配置される。そして、このマージ型ヘッドは、磁気テープと高速で摺動しながら、記録ヘッド部が磁気テープに対して信号を記録する一方、再生ヘッド部が磁気テープに記録された信号を再生することとなる。
【００１２】ところで、上述したマージ型ヘッドでは、ＭＲ素子１０５の両端部に設けられた一対の永久磁石膜１０９ａ，１０９ｂ及び導電膜１１０ａ，１１０ｂが段差部を形成しており、このような段差部上に、記録ヘッド部を構成する下層コア層１０２、磁気ギャップ層１０７及び上層コア層１０６が順次積層されている。
【００１３】このため、従来のマージ型ヘッドでは、図６７に示すように、最終的に記録ヘッド部の磁気ギャップに段差が生じてしまい、その結果、磁気テープに記録される記録パターンＳ２’にも、その両端部に段差が生じることとなる。なお、図６７では、図６６に示すマージ型ヘッドと同等な部位については同じ符号を付すものとする。
【００１４】すなわち、通常、ＭＲ素子１０５の両端部は、特別な処理を施さない限り平坦とはならず、このＭＲ素子１０５の両端部に段差部が形成されてしまう。特に、マージ型ヘッドにおいて、記録ヘッド部の磁気テープに対する記録トラック幅Ｓ２を再生ヘッド部の磁気テープに対する再生トラック幅Ｓ１よりも大きくした場合には、再生ヘッド部の直上に互いのトラック中心が一致するように記録ヘッド部が配置されるために、このＭＲ素子１０５の両端部から記録ヘッド部の磁気ギャップがはみ出すことになる。このため、従来のマージ型ヘッドでは、記録ヘッド部の磁気ギャップに段差が生じてしまい、その結果、磁気テープに記録される記録パターンＳ２’にも、その両端部に段差が生じることとなる。
【００１５】このように、記録ヘッド部の磁気ギャップに生じた段差は、そのまま磁気テープに記録される記録パターンＳ２’に反映されてしまい、この記録パターンＳ２’の両端部が折れ曲がった状態となる。
【００１６】一方、マージ型ヘッドでは、このような両端部が折れ曲がった記録パターンＳ２’を略直線状の再生ギャップを有する再生ヘッド部で走査しても、読み取ることは不可能である。また、このマージ型ヘッドでは、記録ヘッド部の磁気ギャップに段差が生じてしまうと、磁気テープに対して無駄な領域を形成してしまい、記録密度を向上させることが非常に困難となってしまう。
【００１７】また、このような磁気ギャップに生じた段差は、隣接する正常な記録パターンを狂わせてしまう。さらに、磁気テープに対する線記録密度を大きくした場合には、図６８に示すようなトラック幅方向の両端部において、図６８中囲み部分Ｅで示す前後の記録パターンＳ２’が干渉してしまい、これら記録パターンＳ２’に乱れが生じてしまうといった問題があった。
【００１８】マージ型ヘッドでは、同一フォーマットで下位互換を許容したシステムにおいて、記録ヘッド部の記録トラック幅Ｓ２が再生ヘッド部の再生トラック幅Ｓ１よりも大きくなる場合も十分考えられることから、上述した記録ヘッド部の磁気ギャップに段差を生じさせないような設計が望まれている。
【００１９】そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、再生ヘッド部上に配置される記録ヘッド部の磁気ギャップを略直線状とすることを可能とし、磁気記録媒体に対して明瞭な記録パターンを形成し、隣接するトラックに対する悪影響をなくすとともに、記録密度を向上させることを可能とした複合型磁気ヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発明に係る複合型磁気ヘッドは、磁気記録媒体に記録された信号を再生する磁気抵抗効果型の再生ヘッド部と、磁気記録媒体に対して信号を記録するインダクティブ型の記録ヘッド部とが組み合わされてなる複合型磁気ヘッドであって、少なくとも、基板上に形成された下層シールド層となる第１の軟磁性膜と、第１の軟磁性膜上に形成された下層ギャップ層となる第１の非磁性非導電性膜と、第１の非磁性非導電性膜上に形成された磁気抵抗効果素子部と、磁気抵抗効果素子部上に形成された上層ギャップ層となる第２の非磁性非導電性膜と、第２の非磁性非導電性膜上に形成された上層シールド層及び下層コア層となる第２の軟磁性膜と、第２の軟磁性膜上に形成された磁気ギャップ層となる第３の非磁性非導電性膜と、第３の非磁性非導電性膜上に形成された上層コア層となる第３の軟磁性膜とを備える。そして、磁気抵抗効果素子部は、その両端部に段差部を有し、この上に形成される第２の非磁性非導電性膜の上面が平坦化されていることを特徴とする。
【００２１】この複合型磁気ヘッドでは、磁気抵抗効果素子部が、その両端部に段差部を有しており、この上に形成される第２の非磁性非導電性膜の上面が平坦化されていることから、この上面が平坦化された第２の非磁性非導電性膜上に形成される記録ヘッド部を構成する第２の軟磁性膜、第３の非磁性非導電性膜及び第３の軟磁性膜も平坦化されることとなる。これにより、この複合型磁気ヘッドでは、記録ヘッド部の磁気ギャップを略直線状にすることができる。
【００２２】また、この目的を達成する本発明に係る複合型磁気ヘッドは、磁気記録媒体に記録された信号を再生する磁気抵抗効果型の再生ヘッド部と、磁気記録媒体に対して信号を記録するインダクティブ型の記録ヘッド部とが組み合わされてなる複合型磁気ヘッドであって、少なくとも、基板上に形成された下層シールド層となる第１の軟磁性膜と、第１の軟磁性膜上に形成された下層ギャップ層となる第１の非磁性非導電性膜と、第１の非磁性非導電性膜上に形成された磁気抵抗効果素子部と、磁気抵抗効果素子部上に形成された上層ギャップ層となる第２の非磁性非導電性膜と、第２の非磁性非導電性膜上に形成された上層シールド層及び下層コア層となる第２の軟磁性膜と、第２の軟磁性膜上に形成された磁気ギャップ層となる第３の非磁性非導電性膜と、第３の非磁性非導電性膜上に形成された上層コア層となる第３の軟磁性膜とを備える。そして、磁気抵抗効果素子部は、その両端部に段差部を有し、この上に第２の非磁性非導電性膜を介して形成される第２の軟磁性膜の上面が平坦化されていることを特徴とする。
【００２３】この複合型磁気ヘッドでは、磁気抵抗効果素子部が、その両端部に段差部を有しており、この上に第２の非磁性非導電性膜を介して形成される第２の軟磁性膜の上面が平坦化されていることから、この上面が平坦化された第２の軟磁性膜上に形成される記録ヘッド部を構成する第３の非磁性非導電性膜及び第３の軟磁性膜も平坦化されることとなる。これにより、この複合型磁気ヘッドでは、記録ヘッド部の磁気ギャップを略直線状にすることができる。
【００２４】また、この目的を達成する本発明に係る複合型磁気ヘッドの製造方法は、磁気記録媒体に記録された信号を再生する磁気抵抗効果型の再生ヘッド部と、磁気記録媒体に対して信号を記録するインダクティブ型の記録ヘッド部とが組み合わされてなる複合型磁気ヘッドの製造方法であって、少なくとも、基板上に下層シールド層となる第１の軟磁性膜を形成する第１の工程と、第１の軟磁性膜上に下層ギャップ層となる第１の非磁性非導電性膜を形成する第２の工程と、第１の非磁性非導電性膜上に磁気抵抗効果素子部を形成する第３の工程と、磁気抵抗効果素子部上に上層ギャップ層となる第２の非磁性非導電性膜を形成する第４の工程と、第２の非磁性非導電性膜上に上層シールド層及び下層コア層となる第２の軟磁性膜を形成する第５の工程と、第２の軟磁性膜上に磁気ギャップ層となる第３の非磁性非導電性膜を形成する第６の工程と、第３の非磁性非導電性膜上に上層コア層となる第３の軟磁性膜を形成する第７の工程とを有する。そして、第３の工程において形成される磁気抵抗効果素子部は、その両端部に段差部を有しており、第４の工程において、第２の非磁性非導電性膜を成膜した後に、磁気抵抗効果素子部の段差部に応じて当該第２の非磁性非導電性膜の上面に生じた段差を除去し、当該第２の非磁性非導電性膜の上面を平坦化することを特徴とする。
【００２５】この複合型磁気ヘッドの製造方法では、第３の工程において形成される磁気抵抗効果素子部が、その両端部に段差部を有しており、第４の工程において、第２の非磁性非導電性膜を成膜した後に、磁気抵抗効果素子部の段差部に応じて当該第２の非磁性非導電性膜の上面に生じた段差を除去し、当該第２の非磁性非導電性膜の上面を平坦化することから、この上面が平坦化された第２の非磁性非導電性膜上に形成される記録ヘッド部を構成する第２の軟磁性膜、第３の非磁性非導電性膜及び第３の軟磁性膜を平坦化することができる。これにより、本手法では、記録ヘッド部の磁気ギャップを略直線状にした複合型磁気ヘッドを容易に作製することができる。
【００２６】また、この目的を達成する本発明に係る複合型磁気ヘッドの製造方法は、磁気記録媒体に記録された信号を再生する磁気抵抗効果型の再生ヘッド部と、磁気記録媒体に対して信号を記録するインダクティブ型の記録ヘッド部とが組み合わされてなる複合型磁気ヘッドの製造方法であって、少なくとも、基板上に下層シールド層となる第１の軟磁性膜を形成する第１の工程と、第１の軟磁性膜上に下層ギャップ層となる第１の非磁性非導電性膜を形成する第２の工程と、第１の非磁性非導電性膜上に磁気抵抗効果素子部を形成する第３の工程と、磁気抵抗効果素子部上に上層ギャップ層となる第２の非磁性非導電性膜を形成する第４の工程と、第２の非磁性非導電性膜上に上層シールド層及び下層コア層となる第２の軟磁性膜を形成する第５の工程と、第２の軟磁性膜上に磁気ギャップ層となる第３の非磁性非導電性膜を形成する第６の工程と、第３の非磁性非導電性膜上に上層コア層となる第３の軟磁性膜を形成する第７の工程とを有する。そして、第３の工程において形成される磁気抵抗効果素子部は、その両端部に段差部を有しており、第５の工程において、第２の軟磁性膜を成膜した後に、磁気抵抗効果素子部の段差部に応じて第２の非磁性非導電性膜を介して当該第２の軟磁性膜の上面に生じた段差を除去し、当該第２の軟磁性膜の上面を平坦化することを特徴とする。
【００２７】この複合型磁気ヘッドの製造方法では、第３の工程において形成される磁気抵抗効果素子部が、その両端部に段差部を有しており、第５の工程において、第２の軟磁性膜を成膜した後に、磁気抵抗効果素子部の段差部に応じて第２の非磁性非導電性膜を介して当該第２の軟磁性膜の上面に生じた段差を除去し、当該第２の軟磁性膜の上面を平坦化することから、この平坦化された第２の軟磁性膜上に形成される記録ヘッド部を構成する第３の非磁性非導電性膜及び第３の軟磁性膜を平坦化することができる。これにより、本手法では、記録ヘッド部の磁気ギャップを略直線状にした複合型磁気ヘッドを容易に作製することができる。
【００２８】
【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。
【００２９】なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率が実際と同じであるとは限らない。
【００３０】本発明の実施の形態として図１に示す磁気テープ装置１は、いわゆるヘリカルスキャン方式により磁気テープ２に対する信号の記録再生を行う磁気ヘッド装置３を備え、磁気テープ２を供給リール４と巻取リール５との間で図１中矢印Ａ方向に走行させながら、この磁気ヘッド装置３の回転ドラム６が図１中矢印Ｂ方向に回転駆動され、この回転ドラム６に搭載された一対の磁気ヘッド７，８が磁気テープ２と摺動しながら、信号の記録又は再生を行うようになされている。
【００３１】また、磁気テープ装置１は、これら供給リール４と巻取リール５との間に、磁気テープ２の引き回しを行うロール９ａ～９ｇを備え、このうち、ロール９ｃとロール９ｄとの間に位置して、磁気テープ２が回転ドラム６と摺動され、ロール９ｆに掛け合わされた磁気テープ２がキャップスタン１０に挟み込まれながら、このキャップスタン１０を回転駆動するキャップスタンモータ１０ａにより送り出されるようになされている。
【００３２】磁気ヘッド装置３は、図２に示すように、回転ドラム６を図２中矢印Ｂ方向に回転駆動させる駆動用モータ１１を備えている。また、この回転ドラム６の外周面６ａには、一対の磁気ヘッド７，８が取り付けられている。そして、これら一対の磁気ヘッド７，８は、互いに１８０゜の位相差を以て対向配置されている。また、一対の磁気ヘッド７，８は、磁気ギャップが磁気テープ２の走行方向と略直交する方向に対してアジマス角に応じて斜めとなるように配置されている。
【００３３】また、磁気ヘッド装置３は、回転ドラム６の外周面６ａと連続した外周面１２ａを形成する固定ドラム１２を備えており、磁気テープ２が、この固定ドラム１２のリードガイド部１２ｂに沿って、図２中矢印Ａ方向に斜めに走行しながら、固定ドラム１２の外周面１２ａ及び回転ドラム６の外周面６ａと例えば略１８０゜に亘って摺動するようになされている。
【００３４】以上のように構成される磁気テープ装置１では、記録時に、磁気テープ２に対して、一方の磁気ヘッド７が、記録信号に応じた磁界を印加しながら所定のトラック幅で記録トラックを形成し、他方の磁気ヘッド８が、この記録トラックに隣接した位置に、記録信号に応じた磁界を印加しながら所定のトラック幅で記録トラックを形成する。そして、これら磁気ヘッド７，８が磁気テープ２に対して繰り返し記録トラックを形成することによって、この磁気テープ２に対して連続的に信号を記録することになる。
【００３５】一方、磁気テープ装置１では、再生時に、磁気テープ２に対して、一方の磁気ヘッド７が、記録トラックから信号磁界を検出し、他方の磁気ヘッド８が、この記録ヘッドに隣接した記録トラックから信号磁界を検出する。そして、これら磁気ヘッド７，８が記録トラックから繰り返し信号磁界を検出することによって、この磁気テープ２に記録された信号を連続的に再生することになる。
【００３６】ところで、この磁気ヘッド装置３において、一対の磁気ヘッド７，８は、図３及び図４に示すように、本発明を適用した複合型磁気ヘッドであり、磁気テープ２から信号を再生する再生ヘッド部と、磁気テープ２に対して信号を記録する記録ヘッド部とが組み合わされてなる、いわゆるマージ型の薄膜磁気ヘッド（以下、マージ型ヘッドという。）２０である。なお、図３は、このマージ型ヘッド２０の一部を透視して示す概略斜視図であり、図４は、このマージ型ヘッド２０を媒体摺動面側から見た概略端面図である。
【００３７】このマージ型ヘッド２０では、例えばメッキ法や、スパッタ法等の薄膜形成技術により、基板上に再生ヘッド部及び記録ヘッド部の各構成要素が積層されてなることから、狭トラック化や狭ギャップ化等の微細寸法化が容易であり、高分解能での記録再生が可能であるといった利点を有している。
【００３８】具体的に、このマージ型ヘッド２０は、第１の基板２１上に、再生ヘッド部として磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドという。）２２と、このＭＲヘッド２２上に、記録ヘッド部として電磁誘導を利用したインダクティブ型磁気ヘッド（以下、インダクティブヘッドという。）２３とが積層されてなる。また、これらＭＲヘッド２２及びインダクティブヘッド２３が順次積層された第１の基板２１に、第２の基板２４が貼り合わされた構造を有している。
【００３９】また、このマージ型ヘッド２０は、その磁気テープ２と摺動する媒体摺動面２０ａの平面形状が略長方形状とされており、この媒体摺動面２０ａが、図３中矢印Ａに示す磁気テープ２の走行方向に沿って略円弧状の曲面とされている。また、マージ型ヘッド２０においては、ＭＲヘッド２２及びインダクティブヘッド２３を構成する各構成要素が媒体摺動面２０ａから外方に臨んで略同一端面を構成している。
【００４０】ＭＲヘッド２２は、下層シールド層２５及び上層シールド層２６の間に、下層ギャップ層２７及び上層ギャップ層２８を介して磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子という。）２９が挟み込まれてなる、いわゆるシールド型ＭＲヘッドである。
【００４１】このＭＲヘッド２２において、下層シールド層２５及び上層シールド層２６は、ＭＲ素子２９を磁気的にシールドするのに十分な幅を有し、この下層シールド層２５及び上層シールド層２６を介してＭＲ素子２９を挟み込むことにより、磁気テープ２からの信号磁界のうち、再生対象外の磁界がＭＲ素子２９に引き込まれないように機能する。すなわち、ＭＲヘッド２２においては、ＭＲ素子２９に対して再生対象外の信号磁界が下層シールド層２５及び上層シールド層２６に導かれ、再生対象の信号磁界だけがＭＲ素子２９へと導かれる。これにより、ＭＲヘッド２２では、ＭＲ素子２９の周波数特性及び読み取り分解能の向上が図られている。
【００４２】下層ギャップ層２７及び上層ギャップ層２８は、それぞれ下層シールド層２５及び上層シールド層２６とＭＲ素子２９との間を磁気的に隔離しており、この下層シールド層２５及び上層シールド層２６とＭＲ素子２９との間隔が、いわゆるギャップ長とされている。
【００４３】ＭＲ素子２９は、外部磁界の変化に応じて電気抵抗が変化する、いわゆる磁気抵抗効果を利用したものであり、このＭＲ素子２９に対してセンス電流を流しながら、このセンス電流の電圧変化を検出することにより、磁気テープ２に記録された信号を読み取るようになされている。
【００４４】また、このＭＲ素子２９の長手方向の両端部には、ＭＲ素子２９の動作の安定化を図るために、ＭＲ素子２９にバイアス磁界を印加するための一対の永久磁石膜３０ａ，３０ｂが設けられており、これら一対の永久磁石膜３０ａ，３０ｂに挟み込まれた部分の幅が、このＭＲヘッド２２の再生トラック幅Ｔｗ₁となる。
【００４５】そして、このＭＲ素子２９上には、ＭＲ素子２９にセンス電流を供給するための一対の導体部３１ａ，３１ｂが、その一端部側をそれぞれ一対の永久磁石膜３０ａ，３０ｂに接続されるかたちで設けられ、この一対の導体部３１ａ，３１ｂの他端部側には、外部回路と接続される外部接続用端子３２ａ，３２ｂが設けられている。なお、この一対の永久磁石膜３０ａ，３０ｂの上部には、ＭＲ素子２９の抵抗値を低くするための図示しない低抵抗化膜が設けられている。
【００４６】なお、ここでは、特徴をわかりやすく図示するために、図３及び図４において、ＭＲ素子２９を拡大して図示しているが、実際には、ＭＲ素子２９は、第１の基板２１及び第２の基板２４と比べると非常に微細である。第１の基板２１の磁気テープ２が走行する方向の長さは、例えば０．８ｍｍ程度とされ、ＭＲ素子２９の磁気テープ２が走行する方向の長さは、例えば５μｍ程度とされる。したがって、このマージ型ヘッド２０において、媒体摺動面２０ａとなるのは、ほとんど第１の基板２１及び第２の基板２４の上部端面だけである。
【００４７】一方、インダクティブヘッド２３は、下層コア層２６と上層コア層３３とが磁気ギャップ層３４を介して積層された構造を有している。なお、下層コア層２６と上層シールド層２６とは同一部材であり、再生ヘッド部においては、下層シールド層２５と共に一対の磁気シールドを構成しており、記録ヘッド部においては、上層コア層３３と共に一対の磁気コアを構成している。
【００４８】また、媒体摺動面２０ａにおいて、下層コア層２６と上層コア層３３とが所定の間隔で対向配置されることにより、磁気ギャップが形成されている。さらに、上層コア層３３は、その媒体摺動面２０ａ側が所定の幅に成形されてなり、この幅がインダクティブヘッド２３の記録トラック幅Ｔｗ₂となる。
【００４９】このインダクティブヘッド２３には、下層コア層２６と上層コア層３３との間に位置して、バックギャップを中心に巻回された図示しない薄膜コイルが設けられている。そして、この薄膜コイルの内周側の端部及び外周側の端部には、この薄膜コイルに磁界発生のための電流を供給する一対の引き出し導線３５ａ，３５ｂが設けられており、これら引き出し導線３５ａ，３５ｂの端部側には、外部回路と接続される外部接続用端子３６ａ，３６ｂが設けられている。
【００５０】また、上層コア層３３上には、第１の基板２１からＭＲヘッド２２の外部接続用端子３２ａ，３２ｂ及びインダクティブヘッド２３の外部接続用端子３６ａ，３６ｂが外部に臨む部分を除いて、保護層３７が形成されており、導体部３１ａ，３１ｂや薄膜コイル、引き出し導線３５ａ，３５ｂ等の保護が図られている。
【００５１】以上のように構成されるマージ型ヘッド２０は、上述した磁気ヘッド７，８として、回転ドラム６の外周面６ａに磁気ギャップが磁気テープ２の走行方向と略直交する方向に対してアジマス角θに応じて斜めとなるように配置される。そして、このマージ型ヘッド２０は、磁気テープ２に対して斜めに摺動しながら、記録ヘッド部であるインダクティブヘッド２３が磁気テープ２に対して信号を記録する一方、再生ヘッド部であるＭＲヘッド２２が磁気テープ２に記録された信号を再生することとなる。
【００５２】具体的に、インダクティブヘッド２３を用いて磁気テープ２に対する信号の記録を行う際には、記録する信号に応じた電流が薄膜コイルに供給される。このとき、インダクティブヘッド２３には、薄膜コイル３７発生する磁界により、磁気コアに磁束が流れると共に、磁気ギャップから漏れ磁界が発生する。そして、この漏れ磁界を磁気テープ２に対して印加していくことにより、磁気テープ２に対して記録する信号に応じた記録トラックを形成することになる。
【００５３】一方、ＭＲヘッド２２を用いて磁気テープ２に対する信号の再生を行う際には、ＭＲ素子２９に対して所定の電圧を印加する。このとき、ＭＲ素子２９に流れるセンス電流のコンダクタンスが、磁気テープ２の記録トラックに記録された信号磁界に応じて変化する。このため、ＭＲヘッド２２では、ＭＲ素子２９に流れるセンス電流の電圧値が変化することとなり、このＭＲ素子２９の電圧値の変化を検出することによって、この記録トラックに記録された信号を検出することになる。
【００５４】ところで、このようなマージ型ヘッド２０では、ＭＲ素子２９と、このＭＲ素子２９の両端部に設けられた一対の永久磁石膜３０ａ，３０ｂ及び低抵抗化膜と、これらに接続されるかたちで設けられた一対の導体部３１ａ，３１ｂとが磁気抵抗効果素子部を構成している。
【００５５】そして、この磁気抵抗素子部の両端部には、ＭＲ素子２９となる後述するＭＲ素子用薄膜と、このＭＲ素子２９の両端部に設けられた一対の永久磁石膜３０ａ，３０ｂ及び低抵抗化膜、並びにこれらに接続されるかたちで設けられた一対の導体部３１ａ，３１ｂとの膜厚が異なることに起因する段差部が形成されており、このような段差部上に、記録ヘッド部を構成する下層コア層２６、磁気ギャップ層３４及び上層コア層３５が順次積層されている。
【００５６】このため、従来のマージ型ヘッドでは、最終的に記録ヘッド部の磁気ギャップに磁気抵抗素子部の段差部に応じた段差が生じてしまい、その結果、磁気テープに記録される記録パターンにも、その両端部に段差が生じてしまうといった問題があった。
【００５７】そこで、このマージ型ヘッド２０では、このような段差部上に形成される上層ギャップ層２８の上面２８ａが平坦化されていることを特徴としている。すなわち、このマージ型ヘッド２０では、上層ギャップ層２８の上面２８ａが平坦化されることにより、この上に形成される記録ヘッド部を構成する下層コア層２６、磁気ギャップ層３４及び上層コア層３５も平坦化されることとなる。
【００５８】これにより、このマージ型ヘッド２０では、記録ヘッド部の磁気ギャップを略直線状にすることができ、磁気テープ２に対して明瞭な記録パターン、すなわち記録トラックの全幅に亘って略直線状とされた記録パターンを形成することができる。
【００５９】したがって、このマージ型ヘッド２０では、隣接するトラックに対する悪影響を抑制することが可能となり、記録情報の信頼性を向上させると共に、記録密度を向上させることが可能となる。また、記録ヘッド部の記録トラック幅Ｔｗ₂が再生ヘッド部の再生トラック幅Ｔｗ₁よりも大きくなる場合に有効なことから、同一フォーマットで下位互換を許容したシステムへの対応が可能となる。
【００６０】ここで、図５に示すように、上層コア層１０６に形成される段差部の大きさｄと、磁気テープに記録される記録パターンＳ２’からの出力との関係を測定した結果を図６に示す。
【００６１】なお、ここでは、段差部の大きさｄが異なる各記録ヘッド部を用いて、磁気テープに対して記録パターンＳ２’を記録した後に、記録ヘッド部の記録トラック幅Ｓ２と略等しい再生トラック幅を有する再生ヘッド部（ＭＲ素子１１１）により、磁気テープから信号を再生したときの出力の大きさを測定した。但し、ここでは、記録波長を０．３μｍとして測定を行ったために、用いるシステムによっては測定結果が若干異なる場合がある。また、図５では、図６７に示すマージ型ヘッドと同等な部位については同じ符号を付すものとする。
【００６２】図６に示す測定結果から、上層コア層１０６に形成される段差部の大きさｄが大きくなるに従って、磁気テープから再生される信号の出力、すなわち磁気テープに記録された記録パターンＳ２’からの出力も低下していくことがわかる。また、この段差部の大きさｄが５０ｎｍ以下となる場合には、略々段差部が形成されていない状態と同等の出力を得ることができる。それに対して、この段差部の大きさｄが１００ｎｍ以上となると、磁気テープに記録された記録パターンＳ２’のうち、段差が生じた部分は読み取られずに、段差が生じていない直線部分、すなわち記録トラック幅Ｓ２よりも小さい元のＭＲ素子１０５の再生トラック幅Ｓ１分の出力しか得ることができない。
【００６３】このような出力低下曲線は、アジマスロスの計算式sinＸ／Ｘに似ている。また、用いるシステムの周波数にもよるが、例えば本発明を適用したテープストリーマーにおいて、記録波長を０．３μｍ以上とすることは少なく、仮に記録波長を０．３μｍ以上としても制限は緩くなる傾向にある。
【００６４】以上のことから、上述した上層コア層１０６に形成される段差部の大きさｄの許容範囲としては、５０ｎｍ以下とすることが望ましい。
【００６５】次に、上述したマージ型ヘッド２０の製造方法について詳細に説明する。
【００６６】なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすく図示するために、図３及び図４と同様に、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各部材の寸法の比率が実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明では、マージ型ヘッド２０を構成する各部材並びにその材料、大きさ及び膜厚等について具体的な例を挙げるが、本発明は以下の例に限定されるものではない。例えば、以下の説明では、ハードディスクドライブ等で実用化されているものと同様な構造を有する、いわゆるシールド型のＳＡＬ(Soft Adjacent Layer)バイアス方式のＭＲ素子を用いた例を挙げるが、バイアス方法は、この例に限定されるものではない。また、より大きな出力が得られる、スピンバルブ膜等の巨大磁気抵抗効果（GMR:Giant MagnetroResistivity）を利用したＭＲ素子等を用いてもよい。
【００６７】このマージ型ヘッド２０を製造する際は、先ず、図７及び図８に示すように、例えば４インチ程度の円盤状の基板４０を用意し、この基板４０の表面に対して鏡面研磨加工を施す。この基板４０は、最終的にマージ型ヘッド２０の第１の基板２１となるものであり、その材料には、高硬度の軟磁性材料を用いる。具体的には、例えばＡｌ₂Ｏ₃－ＴｉＣ（アルチック）、α－Ｆｅ₂Ｏ₃（α－ヘマタイト）、Ｎｉ－Ｚｎフェライト等が好適である。なお、図８は、図７中に示す線分Ｘ₁－Ｘ₁’による概略断面図である。
【００６８】次に、図９及び図１０に示すように、基板４０上に、下層シールド層２５となる第１の軟磁性膜４１をリフトオフ法により形成する。なお、図１０は、図９中に示す線分Ｘ₂－Ｘ₂’による概略断面図である。
【００６９】具体的には、先ず、図１１に示すように、基板４０の主面上に、下層シールド層２５に対応した開口部４２ａを有する第１のレジストパターン４２を形成する。このとき、第１のレジストパターン４２は、開口部４２ａにおいて、下層端部が上層端部よりも後退した逆テーパー型となることが好ましい。
【００７０】この第１のレジストパターン４２の開口部４２ａを逆テーパー型とする場合には、逆テーパー用のレジスト材料、例えば、ＺＰＮ－１１００（日本ゼオン社製）や、ＡＺ５２１４Ｅ（クライアント社製）等を用いて、通常のレジスト膜と同様にプリベークし、露光を行った後、１１０℃の温度で加熱して反転ベーキングを行い、過大露光（反転露光）を行う。また、逆テーパー型の第１のレジストパターン４２を形成する際は、上述した逆テーパー用レジスト材料毎に推奨されている手法を用いてもよい。
【００７１】また、この第１の軟磁性膜４１を形成する際は、図１１に示すような逆テーパー型の第１のレジストパターン４２の代わりに、図１２に示すような２層構造を有する第２のレジストパターン４３を基板４０上に形成してもよい。
【００７２】この第２のレジストパターン４３は、第１のレジスト膜４３ａと第２のレジスト膜４３ｂとが順次積層されてなり、下層シールド層２５に対応した開口部４３ｃを有するとともに、この開口部４３ｃにおいて、第１のレジスト膜４３ａがこの上に形成された第２のレジスト膜４３ｂよりも後退した形状を有している。
【００７３】この２層構造を有する第２のレジストパターン４３を形成する場合には、第１のレジスト膜４３ａとして、例えば、通常、反射防止膜の材料として用いられるＡＲＣ（Brewer Science社製）を使用し、この第１のレジスト膜４３ａを基板４０上の全面に亘って形成する。一方、第２のレジスト膜４３ｂとして、例えば、通常、レジスト材料として用いられるＡＺ６１０８（クライアント社製）を使用し、この第２のレジスト膜４３ｂを第１のレジスト膜４３ａ上に、上述した下層シールド層２５に対応した開口部４３ｃを有するように形成する。そして、通常のレジスト膜と同様にプリベークし、露光を行った後に、現像を通常よりも長時間に亘って行う。これにより、第２のレジストパターン４３は、第２のレジスト膜４３ｂの開口部４３ｃから露出する第１のレジスト膜４３ａが除去されるとともに、この開口部４３ｃにおいて、第１のレジスト膜４３ａがこの上に形成された第２のレジスト膜４３ｂよりも後退した形状となる。
【００７４】次に、このような第１のレジストパターン４２又は第２のレジストパターン４３を用いて、第１の軟磁性膜４１をスパッタリング等により成膜する。この第１の軟磁性膜４１の材料としては、例えばＦｅＡｌＳｉ（センダスト）や、その他良好な軟磁性を示し、且つ摩耗腐食に優れたものであれば、特に限定されるものではない。また、第１の軟磁性膜４１は、ＭＲヘッド２２の磁気シールドとして機能するために、システムで用いる全波長に対応しなければならず、通常、最長波長の２倍以上の膜厚が必要となる。ここでは、第１の軟磁性膜４１として、センダストを用い、図９に示す第１の軟磁性膜４１の膜厚を２．５μｍとし、大きさｔ₁×ｔ₂を１００μｍ×８０μｍとした。
【００７５】次に、第１のレジストパターン４２又は第２のレジストパターン４３を、これら第１及び第２のレジストパターン４２，４３上に堆積した第１の軟磁性膜４１とともに除去する。これら第１及び第２のレジストパターン４２，４３の剥離には、アセトン又は、ＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）等の溶剤が用いられる。
【００７６】これにより、基板４０上に、図９及び図１０に示すような所定の形状とされた下層シールド層２５となる第１の軟磁性膜４１が形成される。
【００７７】このように、第１のレジストパターン４２又は第２のレジストパターン４３を、この上に堆積した第１の軟磁性膜４１とともに除去し、これら第１の及び第２のレジストパターン４２，４３で覆われていない部分のみに第１の軟磁性膜４１を形成する手法のことを、一般にリフトオフ法と呼ぶが、このリフトオフ法により形成される第１の軟磁性膜４１の端部が明瞭に分断されるためには、図１１に示すような逆テーパー型の第１のレジストパターン４２や、図１２に示すような２層構造を有する第２のレジストパターン４３が必要となる。すなわち、このような形状のレジストパターンを用いることにより、この上に成膜される材料が、レジストパターンのエッジ部分にて分断され、この分断された部分からレジストパターンを除去する溶剤が入り込むことにより、成膜材料の明瞭なパターニングが可能となる。
【００７８】また、超音波洗浄槽により基板４０を揺動させながら第１のレジストパターン４２又は第２のレジストパターン４３の剥離を行うことで、剥離時間を短縮することができる。
【００７９】次に、図１３及び図１４に示すように、第１の軟磁性膜４１が形成された基板４０の全面に亘って、例えばＡｌ₂Ｏ₃等からなる第１の非磁性非導電性膜４４を成膜した後、この基板４０上に形成された第１の軟磁性膜４１が露出するまで研磨する。これにより、基板４０と第１の軟磁性膜４１との間に第１の非磁性非導電性膜４４が埋め込まれ、基板４０上の第１の軟磁性膜４１が形成されていない部分との段差が無くなり平坦化される。なお、図１４は、図１３中に示す線分Ｘ₃－Ｘ₃’による概略断面図である。
【００８０】この第１の非磁性非導電性膜４４の膜厚ｔ₃は、第１の軟磁性膜４１が完全に埋まる必要があるため、第１の軟磁性膜４１の膜厚以上の厚みが必要となる。ここでは、例えば５μｍ程度の厚みで成膜した。また、第１の非磁性非導電性膜４４は、Ａｌ₂Ｏ₃の代わりにＳｉＯ₂等を用いてもよく、スパッタ法や蒸着等の任意の方法により形成される。
【００８１】また、第１の非磁性非導電性膜４４が成膜された面に対する研磨は、ダイヤモンド砥粒で粗く削った後、ＣＭＰ(Chemical & Mechanical Polishing)で表面を慣らしてもよく、初めからＣＭＰにより研磨してもよい。但し、基板４０の全面に亘って第１の軟磁性膜４１の表面が露出するまで行う必要がある。
【００８２】ここで、第１の軟磁性膜４１に対して熱処理を施す。この第１の軟磁性膜４１に対する熱処理は、第１の軟磁性膜４１となる材料に応じた熱処理を施す必要ある。ここでは、第１の軟磁性膜４１として、センダストを用いていることから、５５０℃前後の熱処理温度が必要であり、例えば１時間で５５０℃となるように加熱した後、同温度で１時間保持し、その後、自然冷却させた。なお、第１の軟磁性膜４１として、センダスト以外の材料を用いた場合には、その材料に最適な熱処理を施すこととなる。
【００８３】次に、図１５及び図１６に示すように、この平坦化された基板４０上に、スパッタリング等により下層ギャップ層２７となる第２の非磁性非導電性膜４５を成膜する。なお、図１６は、図１５中に示す線分Ｘ₄－Ｘ₄’による概略断面図である。
【００８４】この第２の非磁性非導電性膜４５の材料としては、絶縁特性や耐摩耗性等の観点から、Ａｌ₂Ｏ₃が好適である。なお、第２の非磁性非導電性膜４５の膜厚ｔ₄は、磁気テープ２に記録された信号の周波数に応じて適切な値に設定すればよい。ここでは、第２の非磁性非導電性膜４５の膜厚ｔ₄を、例えば１００ｎｍ程度とした。
【００８５】次に、図１７及び図１８に示すように、第２の非磁性非導電性膜４５上に、例えばＳＡＬバイアス方式のＭＲ素子２９を構成する薄膜（以下、ＭＲ素子用薄膜という。）４６をスパッタリング等により成膜する。なお、図１９は、図１８中に示す線分Ｘ₅－Ｘ₅’による概略断面図である。
【００８６】このＭＲ素子用薄膜４６は、例えば、下層として膜厚約５ｎｍのＴａ層と、ＳＡＬバイアス層として膜厚約２４ｎｍのＮｉＦｅＮｂ層と、中間絶縁層として膜厚約５ｎｍのＴａ層と、ＭＲ層として膜厚約２０ｎｍのＮｉＦｅ層と、上層として膜厚約１ｎｍのＴａ層とが、この順でスパッタリング等により順次積層されることにより形成される。このＭＲ素子用薄膜４６においては、ＮｉＦｅ層が磁気抵抗効果を有する軟磁性膜であり、ＭＲ素子２９の感磁部となる。また、このＭＲ素子用薄膜４６においては、ＮｉＦｅＮｂ層がＮｉＦｅ層に対してバイアス磁界を印加する、いわゆるＳＡＬ膜となる。
【００８７】なお、ＭＲ素子用薄膜４６を構成する各層の材料及びその膜厚は、以上の例に限定されるものではなく、ＭＲヘッド２２の使用目的等に応じて適切な材料を選択し、適切な膜厚に設定するようにすればよい。
【００８８】ここで、図１６に示す第２の非磁性非導電性膜４５の膜厚ｔ₄は、最終的にシステムに必要なシールド間距離（いわゆる再生ギャップ）をＧとしたとき、ｔ₄＝Ｇ／２－（Ｔａ層の膜厚５ｎｍ＋ＮｉＦｅＮｂ層の膜厚２４ｎｍ＋Ｔａ層の膜厚５ｎｍ＋ＮｉＦｅ層の膜厚２０ｎｍ／２）を算出することにより決定される。これにより、ＭＲ素子２９が下層及び上層シールド層２５，２６の間の中心位置にて正確に配置されることとなる。
【００８９】次に、図１９乃至図２１に示すように、ＭＲ素子２９の動作の安定化を図るために、フォトリソグラフィ技術を用いて、ＭＲ素子２９となる部分に一対の矩形状の永久磁石膜３０ａ，３０ｂをＭＲ素子用薄膜４６に埋め込む。なお、図２０は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図２１は、図２０中に示す線分Ｘ₆－Ｘ₆’による概略断面図である。
【００９０】この２つの永久磁石膜３０ａ，３０ｂは、例えば長辺方向の長さｔ₅が約５０μｍ、短辺方向の長さｔ₆が約１０μｍとなり、２つの永久磁石膜３０ａ，３０ｂの間隔ｔ₇が約５μｍとなるように形成される。そして、これら２つの永久磁石膜３０ａ，３０ｂの間隔ｔ₇が、最終的にＭＲ素子２９の再生トラック幅Ｔｗ₁となる。すなわち、ＭＲヘッド２２においては、ＭＲ素子２９の再生トラック幅が約５μｍとなる。なお、ＭＲ素子２９の再生トラック幅Ｔｗ₁は、以上の例に限定されるものではなく、ＭＲヘッド２２の使用目的等に応じて適切な値に設定すればよい。
【００９１】また、これら永久磁石膜３０ａ，３０ｂは、下層シールド層２５となる第１の軟磁性膜４１上に配置される必要がある。ここでは、これら永久磁石膜３０ａ，３０ｂの中心位置と、第１の軟磁性膜４１のトラック幅方向の中心位置とが一致するとともに、第１の軟磁性膜４１の上端部から縦方向に３０μｍ程度離れた位置に配されている。なお、永久磁石膜３０ａ，３０ｂの配置は、最終的に下層及び上層シールド層２５，２６として残る部分がＭＲ素子２９のデプス方向の幅の５倍程度以上であればよく、以上の例に限定されるものではない。
【００９２】また、永久磁石膜３０ａ，３０ｂ上には、ＭＲ素子２９及びこのＭＲ素子２９の抵抗値を減少させるために、より抵抗値の低い低抵抗化膜を成膜する。
【００９３】これら永久磁石膜３０ａ，３０ｂ及び低抵抗化膜をＭＲ素子用薄膜４６に埋め込む際は、先ず、ＭＲ素子用薄膜４６上に、図２２及び図２３に示すようなＭＲ素子２９となる部分に２つの長方形の開口部４７ａを有すると共に、この開口部４７ａにおいて、下層端部が上層端部よりも後退した逆テーパー型の第３のレジストパターン４７を形成する。なお、図２２は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図２３は、図２２中に示す線分Ｘ₇－Ｘ₇’による概略断面図である。
【００９４】或いは、このような逆テーパー型の第３のレジストパターン４７の代わりに、図２４及び図２５に示すような第１のレジスト膜４８ａと第２のレジスト膜４８ｂとが順次積層されてなり、ＭＲ素子２９となる部分に２つの長方形の開口部４８ｃを有すると共に、この開口部４８ｃにおいて、第１のレジスト膜４８ａがこの上に形成された第２のレジスト膜４８ｂよりも後退した２層構造を有する第４のレジストパターン４８を形成してもよい。なお、図２４は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図２５は、図２４中に示す線分Ｘ₈－Ｘ₈’による概略断面図である。
【００９５】なお、これら第３及び第４のレジストパターン４７，４８は、上述した逆テーパー型の第１のレジストパターン４２及び２層構造を有する第２のレジストパターン４３と同様に作製されることから、形成方法等については説明を省略するものとする。
【００９６】次に、これら第３及び第４のレジストパターン４７，４８をマスクとして、エッチングを施すことにより、開口部４７ａ，４８ｃから露呈していたＭＲ素子用薄膜４６を除去する。なお、ここでのエッチングは、ドライ方式でもウェット方式でも構わないが、加工のしやすさ等を考慮すると、イオンエッチングが好適である。
【００９７】次に、これら第３及び第４のレジストパターン４７，４８が形成されたＭＲ素子用薄膜４６上に、スパッタリング等によって永久磁石膜３０ａ，３０ｂを成膜する。なお、永久磁石膜３０ａ，３０ｂの材料としては、保持力が１０００［Ｏｅ］以上ある材料が好ましく、例えばＣｏＮｉＰｔやＣｏＣｒＰｔ等が好適である。また、永久磁石膜３０ａ，３０ｂの膜厚は、ＭＲ素子用薄膜４６と同程度とした。
【００９８】次に、永久磁石膜３０ａ，３０ｂ上に、スパッタリング等によって低抵抗化膜を成膜する。なお、低抵抗化膜の材料としては、例えばＣｒ、Ｔａ等が好適である。また、低抵抗化膜の膜厚は、約６０ｎｍとした。
【００９９】次に、第３及び第４のレジストパターン４７，４８を、これら第３及び第４のレジストパターン４７，４８上に成膜された永久磁石膜３０ａ，３０ｂ及び低抵抗化膜とともに除去する。これにより、図２０及び図２１に示すような所定の形状とされた永久磁石膜３０ａ，３０ｂ及び低抵抗化膜が、ＭＲ素子用薄膜４６に埋め込まれた状態となる。
【０１００】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、ＭＲ素子２９となる部分及びＭＲ素子２９にセンス電流を供給するための導体部３１ａ，３１ｂとなる部分に開口部を有するマスクを形成する。そして、エッチングを施して、開口部に露呈していたＭＲ素子用薄膜４６を除去する。なお、ここでのエッチングは、ドライ方式でもウェット方式でも構わないが、加工のしやすさ等を考慮すると、イオンエッチングが好適である。そして、マスクとなっていたフォトレジストを除去する。これにより、図２６及び図２７に示すようなＭＲ素子用薄膜４６のうち、最終的にＭＲ素子２９となる部分４６ａ及び導体部３１ａ，３１ｂとなる部分４６ｂが残された状態となる。なお、図２６は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図２７は、図２６中に示す線分Ｘ₉－Ｘ₉’による概略断面図である。
【０１０１】ここで、ＭＲ素子２９となる部分４６ａの幅、すなわちＭＲ素子２９の幅ｔ₈や導体部３１ａ，３１ｂとなる部分４６ｂの長さｔ₉及び幅ｔ₁₀、さらに導体部３１ａ，３１ｂとなる部分４６ｂの間隔ｔ₁₁は、ＭＲヘッド２２が用いる環境に応じて最適な値に設定するようにすればよい。ここでは、ＭＲ素子２９の幅ｔ₈を約７μｍとした。このＭＲ素子２９の幅ｔ₈は、最終的に媒体摺動面２０ａ側の端部から他端側までの長さ、すなわちデプス長に相当する。したがって、ＭＲ素子２９のデプス長は、約７μｍとなる。また、導体部３１ａ，３１ｂとなる部分４６ｂのそれぞれの長さｔ₉を約１．５ｍｍとし、それぞれの幅ｔ₁₀を約８０μｍとし、それぞれの間隔ｔ₁₁を約４０μｍとした。
【０１０２】次に、図２８及び図２９に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて、導体部３１ａ，３１ｂを形成する。なお、図２８は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図２９は、図２８中に示す線分Ｘ₁₀－Ｘ₁₀’による概略断面図である。
【０１０３】具体的には、先ず、フォトレジストにより、導体部３１ａ，３１ｂとなる部分４６ｂに開口部を有するマスクを形成する。次に、エッチングを施して、開口部に露呈している部分、すなわち導体部３１ａ，３１ｂとなる部分４６ｂに残されていたＭＲ素子用薄膜４６を除去する。次に、フォトレジストのマスクをそのまま残した状態でその上に導電膜を成膜する。ここで、導電膜は、例えば膜厚１０ｎｍのＴｉ膜、膜厚９０ｎｍのＣｕ膜、膜厚１０ｎｍのＴｉ膜がこの順でスパッタリング等により順次積層されることにより形成される。その後、マスクとなっていたフォトレジストを、このフォトレジスト上に成膜された導電膜とともに除去することにより、所定の形状とされた導体部３１ａ，３１ｂが形成される。
【０１０４】これにより、ＭＲ素子用薄膜４６のＭＲ素子２９となる部分４６ａと、この両端部に設けられた一対の永久磁石膜３０ａ，３０ｂ及び低抵抗化膜と、これらに接続されるかたちで設けられた一対の導体部３１ａ，３１ｂとからなる磁気抵抗効果素子部が形成される。
【０１０５】次に、図３０乃至図３２に示すように、この磁気抵抗効果素子部上に、スパッタリング等により上層ギャップ層２８となる第３の非磁性非導電性膜４９を成膜する。なお、図３０は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図３１は、図３０中に示す線分Ｘ₁₁－Ｘ₁₁’による概略断面図である。図３２は、図３０中に示す線分Ｘ₁₂－Ｘ₁₂’による概略断面図である。
【０１０６】この第３の非磁性非導電性膜４９の材料としては、絶縁特性や耐摩耗性等の観点からＡｌ₂Ｏ₃が好適である。また、この第３の非磁性非導電性膜４９の膜厚ｔ₁₂は、磁気記録媒体に記録された信号の周波数等に応じて適切な値に設定すればよい。また、この第３の非磁性非導電性膜４９の膜厚ｔ₁₂は、最終的にシステムに必要なシールド間距離（いわゆる再生ギャップ）をＧとしたとき、ｔ₁₂＝Ｇ／２－（ＮｉＦｅ層の膜厚２０ｎｍ／２＋Ｔａ層の膜厚１ｎｍ）を算出することにより決定される。これにより、ＭＲ素子２９が下層及び上層シールド層２５，２６の間の中心位置にて正確に配置されることとなる。
【０１０７】ここで、第３の非磁性非導電性膜４９の上面４９ａを平坦化する。
【０１０８】すなわち、上述した磁気抵抗効果素子部の両端部には、ＭＲ素子用薄膜４６のＭＲ素子２９となる部分４６ａと、この両端部に設けられた一対の永久磁石膜３０ａ，３０ｂ及び低抵抗化膜、並びにこれらに接続されるかたちで設けられた一対の導体部３１ａ，３１ｂとの膜厚が異なることに起因する段差部が形成されている。第３の非磁性非導電性膜４９は、このような段差部を有する磁気抵抗効果素子部上に成膜されるため、この第３の非磁性非導電性膜４９の上面４９ａに、磁気抵抗効果素子部の段差部に応じた段差が生じることとなる。そこで、このような段差が生じた第３の非磁性非導電性膜４９の上面４９ａを平坦化する。
【０１０９】ところで、上述した第３の非磁性非導電性膜４９の厚みｔ₁₂は、成膜時において、計算で求められる最終的な上層ギャップ層２８の厚みに加えて、使用するエッチング手段の性能によるものの、この第３の非磁性非導電性膜４９の上面４９ａを平坦化するためのエッチング量を考慮した厚みとする必要がある。ここでは、最終的な上層ギャップ層２８の厚みが１００ｎｍとなるように、２０ｎｍのエッチング量を加えて、全体として１２０ｎｍとした。
【０１１０】但し、この第３の非磁性非導電性膜４９の膜厚ｔ₁₂は、最終的に再生ヘッド部のギャップ長となることから、精度の悪い研磨機で仕上げることは、この上層ギャップ層２８の不均一な分布を生じさせるため、避ける必要がある。
【０１１１】そこで、この第３の非磁性非導電性膜４９の上面４９ａを平坦化する際は、先ず、図３３に示すように、ＭＲ素子２９の直上に位置して、下層側が上層側よりも内方に食い込んだアンダーカット形状となる第５のレジストパターン５０を形成する。この第５のレジストパターン５０は、上述した逆テーパー型の第１のレジストパターン４２や、２層構造を有する第２のレジストパターン４３と同様に作製されるものであり、ここでは、第１のレジスト膜５０ａがこの上に形成された第２のレジスト膜５０ｂよりも後退した２層構造を有する略Ｔ字型の第５のレジストパターン５０を形成した。
【０１１２】次に、この第５のレジストパターン５０をマスクとして、イオンエッチング等により、第３の非磁性非導電性膜４９の上面４９ａに生じた段差を除去する。
【０１１３】ここで重要なことは、エッチング速度は言うまでもなく、イオン粒子（エッチング粒子）の入射方向に対する基板の傾き角（以下、エッチング角度という。）である。すなわち、この第５のレジストパターン５０の端部では、エッチング角度によって、アンダーカット形状とされた部分が陰となり、エッチングの進行速度が遅くなる。これを利用して、ちょうど第３の非磁性非導電性膜４９の段差部分がエッチングされるようなエッチング角度を選ぶ必要がある。
【０１１４】また、上述した永久磁石膜３０ａ，３０ｂの形成した際に用いたエッチング装置と同一装置を用いた場合、エッチング角度は、永久磁石膜３０ａ，３０ｂの形成時におけるエッチング角度と略同一となるが、異なる装置を用いた場合であっても、エッチング角度を調整することにより、第３の非磁性非導電性膜４９の段差部分だけをエッチングすることができる。
【０１１５】次に、この第５のレジストパターン５０を第３の非磁性非導電性膜４９上から除去した後に、この第３の非磁性非導電性膜４９の表面を、さらに化学的研磨（バフ研磨）により鏡面状態に仕上げる。これにより、図３４に示すように、第３の非磁性非導電性膜４９の上面４９ａを平坦化することができる。
【０１１６】次に、図３５及び図３６に示すように、この上面４９ａが平坦化された第３の非磁性非導電性膜４９上に、上層シールド層２６及び下層コア層２６となる第２の軟磁性膜５１をリフトオフ法により形成する。なお、図３５は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図３６は、図３５中に示す線分Ｘ₁₃－Ｘ₁₃’による概略断面図である。
【０１１７】具体的には、先ず、図３７及び図３８に示すように、第３の非磁性非導電性膜４９上に、上層シールド層２６に対応した開口部５２ａを有する第６のレジストパターン５２を形成する。なお、図３８は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図３９は、図３８中に示す線分Ｘ₁₄－Ｘ₁₄’による概略断面図である。
【０１１８】このとき、第６のレジストパターン５２は、開口部５２ａにおいて、下層部端部が上層端部よりも後退した逆テーパー型となることが好ましい。
【０１１９】この第６のレジストパターン５２の開口部５２ａを逆テーパー型とする場合には、逆テーパー用のレジスト材料、例えば、ＺＰＮ－１１００（日本ゼオン社製）や、ＡＺ５２１４Ｅ（クライアント社製）等を用いて、通常のレジスト膜と同様にプリベークし、露光を行った後、１１０℃の温度で加熱して反転ベーキングを行い、過大露光（反転露光）を行う。また、逆テーパー型の第６のレジストパターン５２を形成する際は、上述した逆テーパー用レジスト材料毎に推奨されている手法を用いてもよい。
【０１２０】また、第２の軟磁性膜５１を形成する際は、図３７及び図３８に示すような逆テーパー型の第６のレジストパターン５２の代わりに、図３９及び図４０に示すような２層構造を有する第７のレジストパターン５３を第３の非磁性非導電性膜４９上に形成してもよい。なお、図３９は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図４０は、図３９中に示す線分Ｘ₁₅－Ｘ₁₅’による概略断面図である。
【０１２１】この第７のレジストパターン５３は、第１のレジスト膜５３ａと第２のレジスト膜５３ｂとが順次積層されてなり、上層シールド層２６に対応した開口部５３ｃを有するとともに、この開口部５３ｃにおいて、第１のレジスト膜５３ａがこの上に形成された第２のレジスト膜５３ｂよりも後退した形状を有している。
【０１２２】この２層構造を有する第７のレジストパターン５３を形成する場合には、第１のレジスト膜５３ａとして、例えば、通常、反射防止膜の材料として用いられるＡＲＣ（Brewer Science社製）を使用し、この第１のレジスト膜５３ａを第３の非磁性非導電性膜４９上の全面に亘って形成する。一方、第２のレジスト膜５３ｂとして、例えば、通常、レジスト材料として用いられるＡＺ６１０８（クライアント社製）を使用し、この第２のレジスト膜５３ｂを第１のレジスト膜５３ａ上に、上述した上層シールド層２６に対応した開口部５３ｃを有するように形成する。そして、通常のレジスト膜と同様にプリベークし、露光を行った後に、現像を通常よりも長時間に亘って行う。これにより、第７のレジストパターン５３は、第２のレジスト膜５３ｂの開口部５３ｃから露出する第１のレジスト膜５３ａが除去されるとともに、この開口部５３ｃにおいて、第１のレジスト膜５３ａがこの上に形成された第２のレジスト膜５３ｂよりも後退した形状となる。
【０１２３】次に、このような第６のレジストパターン５２又は第７のレジストパターン５３を用いて、上層シールド層２６となる第２の軟磁性膜５１をスパッタリング等により成膜する。第２の軟磁性膜５１の材料としては、すでにＭＲ素子２９が形成されていることから、上述した第１の軟磁性膜４１に対して行われた高温での熱処理を行うことができず、自ずと制限がある。このため、第２の軟磁性膜５１としては、ＭＲ素子２９の耐熱温度である３５０℃以下での熱処理を施すことにより軟磁性を示す材料、或いは熱処理を施すことなく軟磁性を示す材料を用いる必要がある。
【０１２４】ここでは、第２の軟磁性膜５１の材料として、Ｃｏ系のアモルファス材料を用いた。具体的に、Ｃｏ系のアモルファス材料として、例えばＣｏＺｒＮｂＴａを用いた場合には、Ｃｏ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔａの組成比を、それぞれａ，ｂ，ｃ，ｄ（ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれ原子％）としたとき、６８≦ａ≦９０，０≦ｂ≦１０，０≦ｃ≦２０，０≦ｄ≦１０（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００原子％）の範囲にて優れた軟磁気特性を得ることができ、特に、７９≦ａ≦８３、２≦ｂ≦６、１０≦ｃ≦１４、１≦ｄ≦５（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００原子％）の範囲にて優れた耐熱性耐摩耗性を得ることができる。
【０１２５】これにより、マージ型ヘッド２０における媒体摺動面２０ａの偏摩耗の発生を減少させることができ、スペーシングロスを減少させ、高い再生出力を維持するとともに、ヘッドの寿命を延ばすことができる。なお、これらの組成以外の組合せとしては、Ｔａの代わりにＭｏ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ｗ，Ｖ等やそれらの複合が考えられる。
【０１２６】さらに、第２の軟磁性膜５１は、軟磁気特性を高めるために、軟磁性膜と非磁性膜とを交互に成膜させた積層膜としてもよい。この場合、軟磁性膜の間で静磁的な結合が生じ磁壁が生じなくなる。このため、磁壁移動に伴う高周波への対応の遅れやノイズの発生等を抑制することができる。なお、ここでは、軟磁性膜の厚みを０．２８μｍとし、非磁性膜の厚みを５μｍとして、軟磁性膜が１０層となるまで交互に成膜し、全体として厚み３μｍ程度の積層膜とした。なお、非磁性膜には、ＳｉＯ₂を用いたが、このような材料に限定されるものではなく、電気的磁性的に絶縁が得られるものであればよい。なお、アモルファス磁性膜の特性を安定させるために、第２の軟磁性膜５１の下地にＣｒ等を数ｎｍ程度堆積させた方が好ましい。
【０１２７】次に、第６のレジストパターン５２又は第７のレジストパターン５３を、これら第６及び第７のレジストパターン５２，５３上に堆積した第２の軟磁性膜５１とともに除去する。これら第６及び第７のレジストパターン５２，５３の剥離には、アセトン又は、ＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）等の溶剤が用いられる。
【０１２８】これにより、第３の非磁性非導電性膜４９上に、図３５及び図３６に示すような所定の形状とされた上層シールド層２６及び下層コア層２６となる第２の軟磁性膜５１が形成される。
【０１２９】このように、第６のレジストパターン５２又は第７のレジストパターン５３を、この上に堆積した第２の軟磁性膜５１とともに除去し、これら第６及び第７のレジストパターン５２，５３で覆われていない部分のみに第２の軟磁性膜５１を形成する手法のことを、上述したようにリフトオフ法と呼ぶが、このリフトオフ法により形成される第２の軟磁性膜５１の端部が明瞭に分断されるためには、図３８に示すような逆テーパー型の第６のレジストパターン５２や、図４０に示すような２層構造を有する第７のレジストパターン５３が必要となる。すなわち、このような形状のレジストパターンを用いることにより、この上に成膜される材料が、レジストパターンのエッジ部分にて分断され、この分断された部分からレジストパターンを除去する溶剤が入り込むことにより、成膜材料の明瞭なパターニングが可能となる。
【０１３０】また、超音波洗浄槽により基板４０を揺動させながら第６のレジストパターン５２又は第７のレジストパターン５３の剥離を行うことで、剥離時間を短縮することができる。
【０１３１】次に、この第２の軟磁性膜５１上に、フォトレジストを塗布し、硬化させることによりレジスト膜を成膜する。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて、このレジスト膜を所定の形状にパターニングした後、このレジスト膜を硬化させるために、２５０℃程度の熱処理を施す。これにより、図４１及び図４２に示すような第２の軟磁性膜５１との接続部分に開口部５４ａを有する第８のレジストパターン５４を形成する。なお、図４１は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図４２は、図４１中に示す線分Ｘ₁₆－Ｘ₁₆’による概略断面図である。
【０１３２】この第８のレジストパターン５４は、第２の軟磁性膜５１が形成された面上を平坦化するためのものであり、少なくとも第２の軟磁性膜５１の媒体摺動面２０ａとなる部分からデプス方向に５μｍ以上離れた位置から、この第２の軟磁性膜５１を完全に覆う領域に亘って設けられており、その形状は任意である。ここでは、第２の軟磁性膜５１の媒体摺動面２０ａとなる部分から２０μｍ程度離れた位置から、この第２の軟磁性膜５１の全面を覆うような形状とし、大きさｔ₁₅×ｔ₁₆を１００μｍ×１２０μｍとした。但し、下層コア層２６となる第２の軟磁性膜５１との接続部分には、上述した開口部５４ａが形成されている。この開口部５４ａの大きさは任意であり、ここでは、大きさｔ₁₇×ｔ₁₈を２０μｍ×３０μｍとした。
【０１３３】次に、図４３及び図４４に示すように、スパッタリング等によりインダクティブヘッド２３の磁気ギャップ層３４となる第４の非磁性非導電性膜５５を成膜する。なお、図４３は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図４４は、図４３中に示す線分Ｘ₁₇－Ｘ₁₇’による概略断面図である。
【０１３４】この第４の非磁性非導電性膜５５の材料としては、絶縁特性や耐摩耗性等の観点からＡｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂等を好適であるが、これらに限定されるものではない。また、第４の非磁性非導電性膜５５は、スパッタ法や蒸着等の任意の方法により形成される。また、この第４の非磁性非導電性膜５５の膜厚ｔ₁₉は、磁気ギャップとして必要なギャップ長に相当し、磁気記録媒体に記録された信号の周波数等に応じて適切な値に設定すればよく、ここでは、０．３μｍとした。
【０１３５】次に、図４５及び図４６に示すように、この第４の非磁性非導電性膜５５上に、インダクティブヘッド２３の下層側の薄膜コイル及び引き出し導線３５ａとなる第１の導電膜５６をメッキ法により形成する。なお、図４５は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図４６は、図４５中に示す線分Ｘ₁₈－Ｘ₁₈’による概略断面図である。
【０１３６】この第１の導電膜５６を形成する際は、先ず、密着性を向上させるためのメッキ電極となる下地膜として、例えば膜厚２０ｎｍのＴｉ膜、膜厚１００ｎｍのＣｕ膜をこの順でスパッタリング等により成膜する。次に、この下地膜上に、レジスト材料を塗布してレジスト膜を成膜し、フォトリソグラフィ技術を用いて、下層側の薄膜コイル及び引き出し導線３５ａに対応した開口部を有するレジストパターンを形成する。次に、このレジストパターンを用いて、例えば厚さ５μｍ程度のＣｕをメッキ法により堆積させる。次に、レジストパターンを除去した後、全面に亘ってイオンエッチングを施し、下地膜の不要な部分を除去する。これにより、図４５及び図４６に示すような所定の形状とされた第１の導電膜５６が形成される。なお、ここでは、下層側の薄膜コイルとなる部分の巻き数を１０ターンとしたが、図４５及び図４６においては、便宜上２ターンまでを図示する。また、この第１の導電膜５６の材料や形成方法、寸法、巻き数等は任意であり、これらに限定されるものではない。
【０１３７】次に、図４７及び図４８に示すように、この第１の導電膜５６上に、第２の軟磁性膜５１との接続部分に開口部５７ａを有するとともに、第１の導電膜５６の薄膜コイル側の先端部５６ａが露出するような第９のレジストパターン５７を形成する。なお、図４７は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図４８は、図４７中に示す線分Ｘ₁₉－Ｘ₁₉’による概略断面図である。
【０１３８】この第９のレジストパターン５７は、第１の導電膜５６が形成された面上を平坦化するためのものであり、上述した第８のレジストパターン５４と同様な手法により形成される。また、この第９のレジストパターン５７は、少なくとも第１の導電膜５６の薄膜コイルとなる部分を完全に覆う領域に亘って設けられており、その形状は任意である。但し、下層コア層２６となる第２の軟磁性膜５１との接続部分には、上述した第８のレジストパターン５４の開口部５４ａに対応した開口部５７ａが形成されている。また、第１の導電膜５６の薄膜コイル側の先端部５６ａは、第９のレジストパターン５７から露出させる必要がある。この露出部分の形状は任意であり、ここでは、大きさｔ₂₀×ｔ₂₁を１５μｍ×１５μｍとした。
【０１３９】次に、図４９及び図５０に示すように、この第９のレジストパターン５７上に、インダクティブヘッド２３の上層側の薄膜コイル及び引き出し導線３５ｂとなる第２の導電膜５８をメッキ法により形成する。なお、図４９は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図５０は、図４９中に示す線分Ｘ₂₀－Ｘ₂₀’による概略断面図である。
【０１４０】この第２の導電膜５８の形成方法は、上述した第１の導電膜５６と同様であり説明を省略するが、このとき、第２の導電膜５８の薄膜コイル側の先端部５８ａと、第１の導電膜５６の薄膜コイル側の先端部５６ａとが電気的に接続されることとなる。なお、ここでは、上層側の薄膜コイルとなる部分の巻き数を１０ターンとしたが、図４９及び図５０においては、便宜上２ターンまでを図示する。また、この第２の導電膜５８の材料や形成方法、寸法、巻き数等は任意であり、これらに限定されるものではない。
【０１４１】次に、図５１及び図５２に示すように、この第２の導電膜５８上に、上層コア層３３との接続部分に開口部５９ａを有する第１０のレジストパターン５９を形成する。なお、図５１は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図５２は、図５１中に示す線分Ｘ₂₁－Ｘ₂₁’による概略断面図である。
【０１４２】この第１０のレジストパターン５９は、第２の導電膜５８が形成された面上を平坦化するためのものであり、上述した第８及び第９のレジストパターン５４，５７と同様な手法により形成される。また、この第１０のレジストパターン５９は、少なくとも第２の導電膜５８の薄膜コイルとなる部分を完全に覆う領域に亘って設けられており、その形状は任意である。但し、下層コア層２６となる第２の軟磁性膜５１との接続部分には、上述した第８及び第９のレジストパターン５４，５７の開口部５４ａ，５７ａに対応した開口部５９ａが形成されている。また、媒体摺動面２０ａの記録ギャップとなる部分には形成しないものとする。
【０１４３】次に、図５３及び図５４に示すように、第１０のレジストパターン５９上に、上層コア層３３となる第３の軟磁性膜６０をリフトオフ法により形成する。なお、図５３は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図５４は、図５３中に示す線分Ｘ₂₂－Ｘ₂₂’による概略断面図である。
【０１４４】この第３の軟磁性膜６０を形成する際は、先ず、フォトレジストにより、上述した下層コア層２６となる第２の軟磁性膜５１との接続部分、すなわち上述した第８乃至第１０のレジストパターン５４，５７，５９の開口部５４ａ，５７ａ，５９ａに対応した開口部を有するマスクを形成する。次に、イオンエッチングを施すことにより、この開口部から露呈していた第４の非磁性非導電性膜５５を除去する。これにより、後述する第３の軟磁性膜６０と第２の軟磁性膜５１とが当接することが可能となり、下層コア層２６及び上層コア層３３からなる磁路が形成されることとなる。
【０１４５】そして、上述した第２の軟磁性膜５１の形成方法と同様に、リフトオフ法により所定の形状とされた第３の軟磁性膜６０を形成する。
【０１４６】この第３の軟磁性膜６０は、媒体摺動面２０ａとなる先端部分６０ａが絞り込まれた形状（いわゆる無花果形状）を有し、この先端部分６０ａの幅が、最終的に記録トラック幅Ｔｗ₂となる。なお、記録トラック幅Ｔｗ₂は、システム等に応じて適切な値に設定すればよく、ここでは、７μｍ程度とした。また、この第３の軟磁性膜６０において、先端部分６０ａ及びその近傍以外の形状、大きさ、膜厚等は任意であり、ここでは、第３の軟磁性膜６０の膜厚を３μｍ程度とした。また、この第３の軟磁性膜６０の先端部分６０ａは、ＭＲヘッド２２のトラック中心から、トラック幅方向に所定のずらし量だけずらした形状としてもよい。
【０１４７】また、第３の軟磁性膜６０の材料としては、すでにＭＲ素子２９が形成されていることから、上述した第１の軟磁性膜４１に対して行われた高温での熱処理を行うことができず、自ずと制限がある。このため、第３の軟磁性膜６０としては、ＭＲ素子２９の耐熱温度である３５０℃以下での熱処理を施すことにより軟磁性を示す材料、或いは熱処理を施すことなく軟磁性を示す材料を用いる必要がある。ここでは、第２の軟磁性膜５１と同じ材料を用いたが、より記録効率を高めるために飽和磁束密度が高い材料を用いることが好ましい。
【０１４８】次に、図５５及び図５６に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて、ＭＲヘッド２２の外部接続用端子３２ａ，３２ｂ及びインダクティブヘッド２３の外部接続用端子３６ａ，３６ｂを、導体部３１ａ，３１ｂ及び引き出し導線３５ａ，３５ｂの端部上にそれぞれ形成する。図５５は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図５６は、図５５中に示す線分Ｘ₂₃－Ｘ₂₃’による概略断面図である。
【０１４９】具体的には、先ず、フォトレジストにより、外部接続用端子３２ａ，３２ｂ，３６ａ，３６ｂとなる部分に開口部を有するマスクを形成する。次に、エッチングを施すことにより、この開口部から導体部３１ａ，３１ｂ及び引き出し導線３５ａ，３５ｂを露出させる。次に、フォトレジストのマスクをそのまま残した状態で、導電膜を成膜する。ここで、導電膜は、例えば、硫酸銅溶液を用いた電解メッキにより、Ｃｕを６μｍ程度の膜厚となるように形成する。この導電膜の形成方法は、他の膜に影響を与えないものであれば、電解メッキ以外の方法であってもよい。その後、マスクとなっていたフォトレジストを、このフォトレジスト上に成膜された導電膜とともに除去する。これにより、導体部３１ａ，３１ｂ及び引き出し導線３５ａ，３５ｂの端部上に、それぞれＭＲヘッド２２の外部接続用端子３２ａ，３２ｂ及びインダクティブヘッド２３の外部接続用端子３６ａ，３６ｂが形成される。
【０１５０】なお、この外部接続用端子３２ａ，３２ｂ，３６ａ，３６ｂの長さは、例えば５０μｍ程度とする。また、この外部接続用端子３２ａ，３２ｂ，３６ａ，３６ｂの幅は、導体部３１ａ，３１ｂ及び引き出し導線３５ａ，３５ｂの幅と同じであり、例えば８０μｍ程度とする。
【０１５１】次に、図５７及び図５８に示すように、マージ型ヘッド２０全体を外部と遮断するために、全面に対して保護層３７となる保護膜６１を形成する。図５７は、図１９中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図５８は、図５７中に示す線分Ｘ₂₄－Ｘ₂₄’による概略断面図である。
【０１５２】具体的には、例えば、スパッタリングによってＡｌ₂Ｏ₃を４μｍ程度の膜厚となるように形成する。なお、この保護膜６１の材料としては、非磁性非導電性の材料であればＡｌ₂Ｏ₃以外も使用可能であるが、耐環境性や耐摩耗性を考慮すると、Ａｌ₂Ｏ₃が好適である。また、この保護膜６１は、スパッタリング以外の方法によって形成してもよく、例えば、蒸着法等によって形成してもよい。
【０１５３】次に、外部接続用端子３２ａ，３２ｂ，３６ａ，３６ｂが表面に露出するまで、全面に形成した保護膜６１を研磨する。この研磨工程においては、例えば、粒径が約２μｍのダイヤモンド砥粒によって、外部接続用端子３２ａ，３２ｂ，３６ａ，３６ｂの表面が露出するまで粗研磨する。そして、シリコン砥粒によってバフ研磨を施して、表面を鏡面状態に仕上げる。これにより、最終的にマージ型ヘッド２０となる多数のヘッド素子が形成された第１の基板４０が得られる。
【０１５４】次に、図５９に示すように、マージ型ヘッド２０となる多数のヘッド素子６２が形成された基板４０を短冊状に切り分けることにより、横方向にヘッド素子６２が並ぶヘッドブロック６３を形成する。ここで、横方向に並ぶヘッド素子６２の数は、生産性を考慮するとできる限り多い方がよい。図５９においては、簡略化のために、ヘッド素子６２が５個並ぶヘッドブロック６３を図示しているが、実際には、これ以上のヘッド素子６２が並ぶようにしても構わない。また、本実施の形態においては、ヘッドブロック６３の幅ｔ₂₂は２ｍｍとしている。
【０１５５】次に、図６０に示すように、ヘッドブロック６３上に、マージ型ヘッド２０の第２の基板２４となる、例えば厚さｔ₂₃が約０．７ｍｍ程度のガード部材６４を貼り付ける。このガード部材６４には、多結晶フェライト等が用いられる。このガード部材６４の貼り付けには、例えば樹脂系等の接着剤が用いられる。このとき、ガード部材６４の高さｔ₂₄をヘッドブロック６３の高さよりも低くして、ヘッドブロック６３に形成された外部接続用端子３２ａ，３２ｂ，３６ａ，３６ｂを外部に露出させる。これにより、外部接続用端子３２ａ，３２ｂ，３６ａ，３６ｂは、外部と電気的に接続することが可能となる。
【０１５６】次に、図６１に示すように、マージ型ヘッド２０の媒体摺動面２０ａとなる面に対して円筒研磨加工を施し、この面を円弧状に形成する。具体的には、ＭＲヘッド２２及びインダクティブヘッド２３の前端が媒体摺動面２０ａに露呈すると共に、これらのデプス長が所定の長さとなるまで円筒研磨加工を行う。これにより、マージ型ヘッド２０の媒体摺動面２０ａとなる面が円弧状の曲面となる。なお、この円筒研磨加工によって形成される媒体摺動面２０ａとなる面の曲面形状は、テープテンション等に応じて最適な形状とすればよく、特に限定されるものではない。
【０１５７】次に、図６２に示すように、ガード部材６４が接合されたヘッドブロック６３を各ヘッド素子６２毎に、システムで要求されるアジマス角θに応じた切断線Ｄ－Ｄ’に沿って分割する。これにより、図３に示すような個々のマージ型ヘッド２０が多数得られる。
【０１５８】以上のように作製されたマージ型ヘッド２０を使用する際は、このマージ型ヘッド２０をチップベースに貼り付けるとともに、外部接続用端子３２ａ，３２ｂ，３６ａ，３６ｂがチップベースに設けられた端子と電気的に接続される。そして、このマージ型ヘッド２０は、ヘッドチップに取り付けられた状態で図２に示すような回転ドラム６に取り付けられ、磁気ヘッド７，８として用いられる。
【０１５９】以上のように、本発明を適用して作製されるマージ型ヘッド２０では、上層ギャップ層２８となる第３の非磁性非導電性膜４９の上面４９ａを平坦化することにより、この上に積層形成される下層コア層２６となる第２の軟磁性膜５１、磁気ギャップ層３４となる第４の非磁性非導電性膜５５及び上層コア層３３となる第３の軟磁性膜６０を平坦化することができる。
【０１６０】これにより、本手法では、記録ヘッド部の磁気ギャップを略直線状にしたマージ型ヘッド２０を容易に作製することができ、磁気テープ２に対して明瞭な記録パターン、すなわち記録トラックの全幅に亘って略直線状とされた記録パターンを形成することが可能な高品質のマージ型ヘッド２０を作製することができる。
【０１６１】また、本発明を適用して作製されるマージ型ヘッド２０では、上層シールド層２６となる第２の軟磁性膜５１が平坦化されることにより、この上層シールド層２６の磁気特性が向上すると共に、不均一な磁区の発生を抑制することができる。
【０１６２】このことから、本発明は、上述した再生専用ヘッドであるＭＲヘッド２２と、記録専用ヘッドであるインダクティブヘッド２３とが組み合わされてなるマージ型ヘッド２０に限らず、再生専用ヘッドのみからなるシールド型ＭＲヘッドに適用することも可能である。
【０１６３】次に、本発明を適用したマージ型ヘッドの他の構成例として、図６３に示すマージ型ヘッド７０について説明する。なお、図６３は、このマージ型ヘッド７０を媒体摺動面側から見た概略端面図である。また、以下の説明において、上述したマージ型ヘッド２０と同等な部位については説明を省略するとともに、図面において同じ符号を付すものとする。
【０１６４】このマージ型ヘッド７０は、上述した磁気抵抗効果素子部の段差部上に形成される上層ギャップ層２８の上面２８ａを平坦化する代わりに、このような磁気抵抗素子部の段差部上に上層ギャップ層２８を介して形成される上層シールド層（下層コア層）２６の上面２６ａが平坦化されていることを特徴としている。すなわち、このマージ型ヘッド７０では、上層シールド層（下層コア層）２６の上面２６ａが平坦化されることにより、この上に形成される記録ヘッド部を構成する磁気ギャップ層３４及び上層コア層３５が平坦化されることとなる。
【０１６５】これにより、このマージ型ヘッド７０では、記録ヘッド部の磁気ギャップを略直線状にすることができ、磁気テープ２に対して明瞭な記録パターン、すなわち記録トラックの全幅に亘って略直線状とされた記録パターンを形成することができる。
【０１６６】したがって、このマージ型ヘッド７０では、隣接するトラックに対する悪影響を抑制することが可能となり、記録情報の信頼性を向上させると共に、記録密度を向上させることが可能となる。また、記録ヘッド部の記録トラック幅Ｔｗ₂が再生ヘッド部の再生トラック幅Ｔｗ₁よりも大きくなる場合に有効なことから、同一フォーマットで下位互換を許容したシステムへの対応が可能となる。
【０１６７】次に、上層シールド層及び下層コア層２６となる第２の軟磁性膜５１の上面５１ａを平坦化する方法について説明する。なお、マージ型ヘッド７０の製造方法については、この第２の軟磁性膜５１の上面５１ａを平坦化する方法以外は、上述したマージ型ヘッド２０の製造方法と同様なことから、詳細な説明を省略するものとする。
【０１６８】この第２の軟磁性膜５１の上面５１ａを平坦化する際は、先ず、図６４に示すような磁気抵抗効果素子部の段差部に応じて第３の非磁性非導電性膜４９を介して第２の軟磁性膜５１の上面５１ａに生じた段差を、ダイヤモンド砥粒による機械研磨を施すことにより除去する。そして、この第２の軟磁性膜５１の表面を、さらに化学的研磨（バフ研磨）により鏡面状態に仕上げる。
【０１６９】ここで、第２の軟磁性膜５１の厚みｔ₂₅は、上述した上層ギャップ層２８となる第３の非磁性非導電性膜４９の厚みｔ₁₂ほど厳密ではないため、任意の手法により第２の軟磁性膜５１の上面５１ａに生じた段差を除去すればよい。
【０１７０】また、この第２の軟磁性膜５１に生じた段差は、例えば１００ｎｍ程度であり、数分間の機械研磨で平坦化することが可能であるが、それらの条件は研磨装置により任意である。但し、この第２の軟磁性膜５１は、記録ヘッド部を構成する下層コア層２６となることから、厚みが薄すぎると通過できる磁束量が飽和してしまう虞がある。したがって、この第２の軟磁性膜５１の厚みｔ₂₅は、最終的な下層コア層２６の厚みに加えて、この第２の軟磁性膜５１の上面５１ａを平坦化するための研磨量を考慮した厚みとする必要があり、少なくとも２μｍ以上の研磨量を確保する必要がある。また、この第２の軟磁性膜５１に対する機械研磨後の化学的研磨についても、それらの条件は任意であるが、できるだけ第２の軟磁性膜５１の表面を鏡面状態とすることが望ましい。これにより、図６５に示すように、第２の軟磁性膜５１のが上面を平坦化することができる。
【０１７１】以上のように本発明を適用して作製されるマージ型ヘッド７０では、上層シールド層（下層コア層）２６となる第２の軟磁性膜５１の上面５１ａを平坦化することにより、この上に積層形成される磁気ギャップ層３４となる第４の非磁性非導電性膜５５及び上層コア層３３となる第３の軟磁性膜６０を平坦化することができる。
【０１７２】これにより、本手法では、記録ヘッド部の磁気ギャップを略直線状にしたマージ型ヘッド７０を容易に作製することができ、磁気テープ２に対して明瞭な記録パターン、すなわち記録トラックの全幅に亘って略直線状とされた記録パターンを形成することが可能な高品質のマージ型ヘッド７０を作製することができる。
【０１７３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係る複合型磁気ヘッドによれば、記録ヘッド部の磁気ギャップを略直線状にすることができ、磁気記録媒体に対して明瞭な記録パターン、すなわち記録トラックの全幅に亘って略直線状とされた記録パターンを形成することができる。
【０１７４】したがって、隣接するトラックに対する悪影響を抑制することができ、記録情報の信頼性を向上させると共に、記録密度を向上させることができる。また、記録ヘッド部の記録トラック幅が再生ヘッド部の再生トラック幅よりも大きくなる場合に有効なことから、同一フォーマットで下位互換を許容したシステムへの対応が可能となる。
【０１７５】また、本発明に係る複合型磁気ヘッドの製造方法によれば、記録ヘッド部の磁気ギャップを略直線状にした複合型磁気ヘッドを容易に作製することができ、磁気記録媒体に対して明瞭な記録パターン、すなわち記録トラックの全幅に亘って略直線状とされた記録パターンを形成することが可能な高品質のマージ型ヘッドを作製することができる。

【出願人】	【識別番号】０００００２１８５【氏名又は名称】ソニー株式会社
【出願日】	平成１２年８月７日（２０００．８．７）
【代理人】	【識別番号】１０００６７７３６【弁理士】【氏名又は名称】小池晃（外２名）
【公開番号】	特開２００２－５６５１１（Ｐ２００２－５６５１１Ａ）
【公開日】	平成１４年２月２２日（２００２．２．２２）
【出願番号】	特願２０００－２３９０６９（Ｐ２０００－２３９０６９）