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JP2003331406A - Recording and reproducing separation type magnetic head - Google Patents

Recording and reproducing separation type magnetic head

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Publication number
JP2003331406A
JP2003331406A JP2002140139A JP2002140139A JP2003331406A JP 2003331406 A JP2003331406 A JP 2003331406A JP 2002140139 A JP2002140139 A JP 2002140139A JP 2002140139 A JP2002140139 A JP 2002140139A JP 2003331406 A JP2003331406 A JP 2003331406A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
head
recording
protective film
magnetic head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002140139A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Idei
寿之 出井
Akito Seto
昭人 瀬戸
Sunao Yonekawa
直 米川
Noriyuki Saiki
教行 斉木
Mitsuo Suda
三雄 須田
Isamu Yuhito
勇 由比藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2002140139A priority Critical patent/JP2003331406A/en
Publication of JP2003331406A publication Critical patent/JP2003331406A/en
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  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable magnetic head capable of preventing the abrasion of the magnetic head caused by contact by avoiding contact between the head and a recording medium with respect to the reduced floating amount of the magnetic head which accompanies an increase in the capacity of a magnetic disk drive. <P>SOLUTION: Contact between the head and the recording medium is prevented by forming the two layers of protective films, and forming a step retreated to a contact area with the recording medium by head deformation, and the abrasion of the magnetic head is prevented. Thus, the reliability of the magnetic head is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に用いる記録再生分離型磁気ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording / reproducing separated type magnetic head used in a magnetic disk device.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク装置に対する大容量化、小
型化の要求に伴い、その記録密度は年々急速に高まって
いる。これらの要求を満たす為に、例えば、現在の磁気
ディスク装置では、記録再生分離型磁気ヘッドが用いら
れ、再生ヘッドには磁気抵抗効果型ヘッドであるGMR
(Giant Magnetoresistive:巨大磁気抵抗効果型)ヘッ
ドが採用されている。さらに同装置におけるトラック幅
は0.4μm程度、磁気ヘッドと記録媒体との間隙(以
下浮上量と略す)を15nm程度にまで狭小化するに至
っている。
2. Description of the Related Art With the demand for larger capacity and smaller size of magnetic disk devices, the recording density thereof is rapidly increasing year by year. In order to meet these requirements, for example, in the present magnetic disk device, a recording / reproducing separated type magnetic head is used, and the reproducing head is a magnetoresistive head GMR.
A (Giant Magnetoresistive) head is used. Further, the track width in the same device is about 0.4 μm, and the gap between the magnetic head and the recording medium (hereinafter, abbreviated as flying height) has been narrowed to about 15 nm.

【0003】図3にGMRヘッドを採用した記録再生分
離型磁気ヘッドの断面の概略を示す。また、図4は記録
再生分離型磁気ヘッドの斜視図である。記録再生分離型
磁気ヘッドは、再生専用のGMRヘッドの上に記録用誘導
型磁気ヘッドすなわち誘導型薄膜記録ヘッドが積層され
た構造となっている。磁気抵抗効果型再生ヘッドである
再生用GMRヘッドは下部シールド膜2、上部シールド
膜3、信号を検出するGMR膜7および該GMR膜7に電
流を流すための電極膜8等から構成される。一方、誘導
型薄膜記録ヘッドは、再生ヘッドの上部シールド膜を兼
用する下部磁極膜3、記録ギャップ膜9、上部磁極膜1
2、コイル10および絶縁層11等からなる。
FIG. 3 schematically shows a cross section of a recording / reproducing separated type magnetic head which employs a GMR head. FIG. 4 is a perspective view of the recording / reproducing separated type magnetic head. The recording / reproducing separated type magnetic head has a structure in which a recording induction type magnetic head, that is, an induction type thin film recording head is laminated on a reproduction-only GMR head. The reproducing GMR head, which is a magnetoresistive reproducing head, is composed of a lower shield film 2, an upper shield film 3, a GMR film 7 for detecting a signal, an electrode film 8 for supplying a current to the GMR film 7, and the like. On the other hand, the inductive thin film recording head has a lower magnetic pole film 3, a recording gap film 9 and an upper magnetic pole film 1 which also serve as an upper shield film of the reproducing head.
2, the coil 10, the insulating layer 11 and the like.

【0004】前述したように高密度記録化とともに、ヘ
ッドと記録媒体との間隙は益々狭くなっていく。高密度
記録の達成には浮上量の低下、すなわち低浮上化は不可
欠である。しかし、低浮上化にともない、ヘッド変形が
大きな問題となりつつある。すなわち、ヘッド変形によ
り、局所的にヘッドと記録媒体間隔が狭くなるためにヘ
ッドと記録媒体が衝突し、最悪の場合、記録媒体を傷付
けて記録データ消失、摺動に到るからである。この問題
に関する検討については、例えば、IEEE.Trans.Magn.,v
ol.38,2002,page1 (アイイーイーイー トランザクショ
ン オン マグネチックス ボリューム38、2002
年、ページ1)に掲載の報告がある。すなわち、ヘッド
は加熱により変形する。例えば、図5に示すように上部
磁極膜12の直上が最も変形する。その結果、この領域
が記録媒体と接触しやすくなり、最悪の場合は磨耗して
しまう(磨耗領域20)という問題がある。
As described above, the gap between the head and the recording medium becomes narrower as the recording density becomes higher. To achieve high-density recording, it is essential to reduce the flying height, that is, to reduce the flying height. However, head deformation is becoming a major problem as the flying height decreases. That is, due to the deformation of the head, the distance between the head and the recording medium is locally narrowed, so that the head and the recording medium collide with each other, and in the worst case, the recording medium is damaged and the recorded data disappears and slides. For a discussion on this issue, see, for example, IEEE.Trans.Magn., V
ol.38,2002, page1 (IAE Transaction on Magnetics Volume 38, 2002
There is a report posted on page 1) for the year. That is, the head is deformed by heating. For example, as shown in FIG. 5, the portion immediately above the top pole film 12 is most deformed. As a result, this area is likely to come into contact with the recording medium and, in the worst case, is worn (wear area 20).

【0005】この問題に関連して、磁気誘導型記録ヘッ
ドすなわち薄膜磁気ヘッドの無機絶縁保護膜に窪みを設
ける技術が特開平04―366408公報に開示されて
いる。しかし、しかし、本公報においては、本発明で課
題としている記録再生分離型磁気ヘッドにおける技術に
関してはなんら開示されていない。また、記録再生分離
型磁気ヘッドに関しては単層保護膜に対して凹凸を設け
る技術が特開平10−289546号公報に開示されて
いる。しかし、単層膜による対策は、凹凸部作成工程に
制約があるという問題があり、かつ、複数層の積層膜か
らなる保護膜の特性を活用した対策については何ら開示
されていない。
In connection with this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 04-366408 discloses a technique of forming a recess in an inorganic insulating protective film of a magnetic induction type recording head, that is, a thin film magnetic head. However, this publication does not disclose the technology of the recording / reproducing separated type magnetic head which is the subject of the present invention. Further, as to the recording / reproducing separated type magnetic head, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-289546 discloses a technique of providing irregularities on a single-layer protective film. However, the countermeasure using a single-layer film has a problem that there is a limitation in the step of forming the concave-convex portion, and there is no disclosure about the countermeasure utilizing the characteristics of the protective film composed of a laminated film of a plurality of layers.

【0006】以下に本発明における課題との関連で、ヘ
ッド変形に関しさらに説明を加える。ヘッドの変形の原
因は、ヘッドが加熱されることによる熱膨張率差で生ず
る。ヘッドの加熱は、(1)ヘッドのおかれる環境温度
(2)ヘッド自身の発熱 に起因する。
The head deformation will be further described below in relation to the problems of the present invention. The cause of the deformation of the head is the difference in the coefficient of thermal expansion due to the heating of the head. The heating of the head is caused by (1) the environmental temperature in which the head is placed, and (2) the heat generated by the head itself.

【0007】(1)環境温度とは磁気ディスク装置内の
温度が支配的で、多くの磁気ディスク装置で60℃程度
を保証している。(2)ヘッド自身の発熱は、ライト時
のコイル通電によるシ゛ュール発熱 高周波領域における渦
電流発熱、鉄損 表皮効果による抵抗増加にともなう
発熱 である。変形を低減するにはヘッド温度を下げれ
ばよいが、このうち、(1)環境温度に関しては、顧客
仕様であり製造側は要求を満足する構造としなくてはな
らない。 一方、ヘッド自身の発熱を下げるには、例え
ば、コイル抵抗の低減、磁極形状の狭小化、高抵抗磁極
材料の適用等が有効である。また、熱膨張率差の大きな
材料が体積的に占める割合を低減することも有効であ
る。具体的には、熱膨張の大きな金属膜,例えば、上下
のシールド膜を小さくすることが良い。さらに、放熱を
高めることも有効である。これには、発熱源に近接して
放熱板を設けることがよい。しかし、これら項目はヘッ
ドの変形を抑制することに対し有効な手段であるが、熱
膨張率差がある以上、変形を完全になくすことは不可能
であり、発熱によるヘッド変形に対する対策を向上させ
ることが重要になる。
(1) The environmental temperature is dominated by the temperature inside the magnetic disk device, and many magnetic disk devices guarantee about 60 ° C. (2) The heat generation of the head itself is due to the coil heat generation at the time of writing, the heat generation due to the eddy current heat generation in the high frequency region and the resistance increase due to the iron loss skin effect. To reduce the deformation, the head temperature may be lowered. Of these, (1) the environmental temperature is a customer specification and the manufacturing side must have a structure that satisfies the requirements. On the other hand, in order to reduce heat generation of the head itself, for example, reduction of coil resistance, narrowing of magnetic pole shape, application of high resistance magnetic pole material, etc. are effective. It is also effective to reduce the volume ratio of materials having a large difference in thermal expansion coefficient. Specifically, it is preferable to make the metal film having a large thermal expansion, for example, the upper and lower shield films small. Further, it is also effective to increase heat dissipation. For this, a heat sink may be provided near the heat source. However, these items are effective means for suppressing the deformation of the head, but it is impossible to completely eliminate the deformation because of the difference in the coefficient of thermal expansion, and the measures against the deformation of the head due to heat generation are improved. Is important.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高密
度記録に必須である低浮上化に伴い問題となる発熱によ
るヘッド変形起因のヘッドと記録媒体との接触を回避
し、信頼性の高いヘッドを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to avoid contact between the head and the recording medium due to head deformation due to heat generation, which is a problem with the low flying height, which is essential for high density recording, and to improve reliability. It is to provide a high head.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明においては上部シールド膜、下部シールド
膜、磁気抵抗効果膜、該磁気抵抗効果膜に電気的に接続
された電極膜を備える磁気抵抗効果型再生ヘッドと、該
磁気抵抗効果型再生ヘッドに隣接して形成された下部磁
極膜、記録ギャップ膜、上部磁極膜、コイルとを備える
誘導型薄膜記録ヘッドと、該誘導型薄膜記録ヘッド上に
形成された保護膜とにより構成された記録再生分離型磁
気ヘッドにおいて、該保護膜は化学的、もしくは、物理
的加工性の差を有する上層保護膜と下層保護膜からなる
積層膜であり、かつ前記上層保護膜が前記下層保護膜に
対して記録媒体対向浮上面において後退した段差を形成
するようにした。
In order to solve the above problems, the present invention comprises an upper shield film, a lower shield film, a magnetoresistive effect film, and an electrode film electrically connected to the magnetoresistive effect film. An inductive thin film recording head including a magnetoresistive effect reproducing head, a lower magnetic pole film, a recording gap film, an upper magnetic pole film and a coil formed adjacent to the magnetoresistive effect reproducing head, and the inductive thin film recording head. In a recording / reproducing separated type magnetic head composed of a protective film formed on the head, the protective film is a laminated film composed of an upper protective film and a lower protective film having chemical or physical processability differences. In addition, the upper protective film forms a recessed step on the air bearing surface facing the recording medium with respect to the lower protective film.

【0010】また、Al2O3からなる膜で上層保護膜を形
成し、Al2O3を主成分とする複合物からなる膜で下層保
護膜を形成するようにした。
Further, Al 2 O 3 the upper protective layer is formed by a film from and so as to form a lower protective layer with a film made of a composite composed mainly of Al 2 O 3.

【0011】さらに、Al2O3SiO2、Al2O3Zr2O3、あるい
はAl2O3Y2O3の少なくともいずれかひとつからなる膜に
より、下層保護膜を形成するようにした。
Further, the lower protective film is formed by a film made of at least one of Al 2 O 3 SiO 2 , Al 2 O 3 Zr 2 O 3 and Al 2 O 3 Y 2 O 3 .

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】まず、図2、図5を用いて本発明
の実施形態の概略を説明する。まず、図2において本発
明で問題となるヘッドの熱変形を説明する。従来構造の
記録再生分離型磁気ヘッドにおいてはコイルによる発熱
の影響により、基板1を基点としてヘッド角部が前に突
き出るように変形する。この結果、従来構造の記録再生
分離型磁気ヘッドにおいては記録媒体との接触により図
5に示した磨耗領域20が磨耗する。磨耗量は、幅w、
高さh、深さdで定義される。浮上量をほぼ0としたサン
フ゜ルでの評価では、記録周波数300MHz、ライト電流50m
A、環境温度は45℃において、磨耗深さdは20nm、w
は40μm、hは22μmであった。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the outline of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the thermal deformation of the head, which is a problem in the present invention, will be described with reference to FIG. In the recording / reproducing separated type magnetic head having the conventional structure, due to the influence of heat generated by the coil, the head corner is deformed so as to project forward from the substrate 1 as a base point. As a result, in the recording / reproducing separated type magnetic head having the conventional structure, the wear area 20 shown in FIG. 5 is worn due to contact with the recording medium. The amount of wear is the width w,
It is defined by height h and depth d. In the sample evaluation with the flying height almost zero, the recording frequency was 300MHz and the write current was 50m.
A, environmental temperature is 45 ° C, wear depth d is 20 nm, w
Was 40 μm and h was 22 μm.

【0013】これに対し、本発明の実施例では二層構造
で形成した保護膜を図1に示した如く加工し、上層保護
膜13bに対し媒体対向浮上面において後退した段差を
形成し、媒体との接触を回避し、ヘッドの磨耗防止し、
高い信頼性のヘッドの提供をを可能としたものである。
ここにおいて、保護膜における前記段差の形成には微細
な加工精度が要求され、本発明における加工性の異なる
複数層からなる積層保護膜構成が有効となる。
On the other hand, in the embodiment of the present invention, the protective film formed in the two-layer structure is processed as shown in FIG. 1 to form the recessed step on the air bearing surface facing the medium with respect to the upper protective film 13b. Avoid contact with the head, prevent wear of the head,
It is possible to provide a highly reliable head.
Here, fine processing accuracy is required for forming the step in the protective film, and the laminated protective film configuration of the present invention, which is composed of a plurality of layers having different processability, is effective.

【0014】図1は本発明による加熱前のヘッド断面構
造の概略を示す図である。ここでは、ヘッド素子を保護
する積層保護膜の上層保護膜13bの一部を加工し凹状
段差(先行加工部14すなわち媒体対向浮上面において
一部後退した段差の形成)を形成した。図2に示した加
熱による変形から明らかなように凹部深さdをヘッド使
用条件にあわせ適正化することで、ヘッド角部の突出量
を抑制でき記録媒体との接触を防止できる。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the cross-sectional structure of the head before heating according to the present invention. Here, a part of the upper protective film 13b of the laminated protective film that protects the head element is processed to form a concave step (formation of the preceding processed portion 14, that is, a step that is partially receded on the air bearing surface facing the medium). As is apparent from the deformation caused by heating shown in FIG. 2, by optimizing the depth d of the recess according to the head use condition, the protrusion amount of the head corner can be suppressed and the contact with the recording medium can be prevented.

【0015】凹状段差の作成(前記後退部段差の形成)に
は、いくつかの方法を実施することができる。(1)1
つの方法は、ヘッドの加工工程においてイオンミリング
法等の物理的加工法で上層保護膜13bの一部を除去す
ることである。この場合には、浮上面に露出している上
部磁極膜12とGMR膜7をレジスト等で保護しておく
ことが必要である。 (2)別の方法は、ウエットエッチング法により加工す
ることである。この場合にも、適正なエッチャントを選
択することで上部磁極膜12、GMR膜7へのダメージ
は抑制できるかも知れないが、保護膜全域が加工される
ため、上部磁極膜12、GMR膜7が凸形状となり好ま
しくないため、この場合にも、浮上面に露出している上
部磁極部12、GMR膜7をレジスト等で保護しておく
ことが必要である。 (3)さらに、別な方法として積層保護膜の加工性の差
異を利用する方法があり、これが本発明の最も効果的な
方法である。ここでは、ウエットエッチング法を用いる
こととして、加工速度すなわちエッチング速度の異なる
2層の保護膜、すなわち加工性の高い上層保護膜13b
と加工性の低い下層保護膜13aの2層の積層膜からな
る保護膜を用いた。上部磁極膜12に近い側に形成され
る下層保護膜13aの加工性に比較し該保護膜13a上
に積層された上層保護膜13bの加工性高めることによ
り、適正化したエッチャント内に浸漬することで、上層
保護膜13bが大きく加工され、図1に示した所望の形
状を有する高い信頼性をもつヘッドを作成することが可
能となる。
Several methods can be used to form the concave step (formation of the receding step step). (1) 1
One method is to remove a part of the upper protective film 13b by a physical processing method such as an ion milling method in the head processing step. In this case, it is necessary to protect the upper magnetic pole film 12 and the GMR film 7 exposed on the air bearing surface with a resist or the like. (2) Another method is processing by a wet etching method. Also in this case, damage to the upper magnetic pole film 12 and the GMR film 7 may be suppressed by selecting an appropriate etchant, but since the entire protective film is processed, the upper magnetic pole film 12 and the GMR film 7 are In this case also, it is necessary to protect the upper magnetic pole portion 12 and the GMR film 7 exposed on the air bearing surface with a resist or the like because the convex shape is not preferable. (3) Further, as another method, there is a method of utilizing the difference in processability of the laminated protective film, which is the most effective method of the present invention. Here, since the wet etching method is used, the processing speed, that is, the etching speed is different.
Two-layer protective film, that is, an upper protective film 13b having high processability
A protective film composed of a two-layer laminated film of the lower protective film 13a having low workability was used. Immersing in an optimized etchant by improving the workability of the upper protective film 13b laminated on the lower protective film 13a formed on the side closer to the upper magnetic pole film 12 compared to the processability of the lower protective film 13a. Then, the upper protective film 13b is largely processed, and the head having the desired shape shown in FIG. 1 and having high reliability can be manufactured.

【0016】この方法では下記に示す様なメリットも得
られる。まず、前記(1)(2)の方法では、保護する
レジストのずれ等によって段差寸法に誤差が生じ易く、
最悪の場合は上部磁極膜12まで段差加工の範囲に入っ
てしまう事がある。これに対し(3)の方法は、上部磁
極膜12に近い側に形成される下層保護膜13bの厚さ
をコントロールする事で段差の寸法を容易に制御出来る
為、段差形成の誤差を非常に小さくする事が可能であ
る。
This method also has the following merits. First, in the above methods (1) and (2), an error in the step size is likely to occur due to the deviation of the resist to be protected,
In the worst case, the upper magnetic pole film 12 may fall into the step processing range. On the other hand, in the method (3), the size of the step can be easily controlled by controlling the thickness of the lower protective film 13b formed on the side closer to the upper magnetic pole film 12, so that an error in forming the step is extremely reduced. It can be made smaller.

【0017】さらに、上部磁極膜12上に形成される保
護膜の電気抵抗は出来る限り高い事が好ましい。これ
は、上部磁極膜12の高周波領域における渦電流発熱が
隣接する絶縁膜の電気抵抗が高い程低く抑えられるとい
う理由による。(3)の方法では例えば保護膜の材料と
してAl2O3よりも電気抵抗の高いAl2O3SiO2を下層保護膜
13aとして積層することにより前記の効果をも得るこ
とが出来る。
Further, the electric resistance of the protective film formed on the upper magnetic pole film 12 is preferably as high as possible. This is because eddy current heat generation in the high frequency region of the upper magnetic pole film 12 is suppressed to be lower as the electric resistance of the adjacent insulating film is higher. In the method (3), for example, by stacking Al 2 O 3 SiO 2 having a higher electric resistance than Al 2 O 3 as the material of the protective film as the lower protective film 13a, the above effect can be obtained.

【0018】本発明の実施例について図面を用いてさら
に詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0019】(実施例1)図1は前述の如く、本発明の
記録再生分離型磁気ヘッドの断面を示す図である。本図
を用いて本発明の記録再生分離型磁気ヘッドの構成及び
製法の詳細についてさらに述べる。ベースアルミナ膜が
積層された基板1上に下部シールド膜2を形成する。基
板1はAl2O3・TiC(アルミナチタンカーバイド)であ
る。下部シールド膜2はNiFe合金膜でめっき法で形
成した。膜厚は2μmである。 (2)下部ギャップ膜4を形成する。材質はアルミナで
膜厚は0.05μmである。スパッタリング法で成膜し
た。その後、フォトリソグラフィ法およびイオンミリン
グ法で所望の形状に加工した。 (3)GMR膜7を成膜し、フォトリソグラフィ法およ
びイオンミリング法で所望の形状に加工した。GMR膜
7はCoFeを自由層とするスピンバルブ膜である。 (4)磁区制御膜6、電極膜8を形成する。パターニン
グはリフトオフ法で行なった。磁区制御膜6はCoPt膜で
ある。電極膜8はTaおよびその合金薄膜との積層であ
る。 (5)上部ギャップ膜5を形成する。材質はアルミナで
膜厚は0.05μmである。スパッタリング法で成膜し
た。その後、フォトリソグラフィ法およびイオンミリン
グ法で所望の形状に加工した。 (6)最後に上部シールド膜3を形成する。記録用誘導
型薄膜磁気ヘッドの下部磁極を兼ねるこの上部シールト゛膜
3はNiFe合金膜でめっき法で形成した。膜厚は2μ
mである。以上で、再生用GMRヘッド素子が形成され
た。次に、記録用誘導型薄膜磁気ヘッドを積層する。 (7)記録ギャップ膜9を形成する。材質はアルミナで
膜厚は0.2μmである。 (8)コイル10を形成する。コイル10の巻数は9タ
ーンでめっき法で形成した。材料はCuである。 (9)ホトレジストを塗布、熱処理をし絶縁層11を形
成する。膜厚は10μmである。 (10)上部磁極膜12を形成する。材料はNiFeC
oで、めっき法で形成した。 (11)下部端子15をめっき法で形成する。材料はC
uである。 (12)始めに下層保護膜13bとして、Al2O3・SiO2
の膜を3μm形成し、その後、上層保護膜13bとし
て、通常のAl2O3膜を57μm連続で積層する。Al2O3・S
iO2はAl2O3単独に比較し化学的に安定でエッチングされ
にくい。 (13)ラップにより上層保護膜を研磨し下部端子15
を露出させ、その上に上部端子16をめっき法で形成す
る。材料はAuで、膜厚は6μmである。以上で記録ヘ
ッド素子および再生ヘッド素子は形成された。この素子
に対して、 (14)次の加工工程にて本発明の段差を形成する。こ
の段階ですでに、GMR膜7を所定の形状にする加工工程
までは完了している。 (15)段差加工工程では、下層保護膜13bを形成し
ているAl2O3・SiO2に対する上層保護膜13aを形成し
ているAl2O3のエッチング速度比が50以上なるエッチ
ング液19に当該素子を所定時間浸漬し、浮上面におけ
る後退量20nmの段差を形成させた。 (16)この後に、浮上面全面にC,Si積層膜(図示
せず)を5nm形成し,浮上面保護膜とする。引き続
き、フォトリソグラフィ法およびイオンミリング法で浮
上のためのレールを形成した。 (17)以上の工程を複数個のヘッド素子を塔載したバ
ーブロックに対して行った後、チップ単位に切断するこ
とで、記録再生分離型磁気ヘッドのヘッドスライダが完
成する。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a view showing a cross section of the recording / reproducing separated type magnetic head of the present invention as described above. The details of the structure and manufacturing method of the recording / reproducing separated type magnetic head of the present invention will be further described with reference to this drawing. The lower shield film 2 is formed on the substrate 1 on which the base alumina film is laminated. The substrate 1 is Al 2 O 3 .TiC (alumina titanium carbide). The lower shield film 2 is a NiFe alloy film formed by a plating method. The film thickness is 2 μm. (2) The lower gap film 4 is formed. The material is alumina and the film thickness is 0.05 μm. The film was formed by the sputtering method. Then, it was processed into a desired shape by a photolithography method and an ion milling method. (3) The GMR film 7 was formed and processed into a desired shape by the photolithography method and the ion milling method. The GMR film 7 is a spin valve film having CoFe as a free layer. (4) The magnetic domain control film 6 and the electrode film 8 are formed. The patterning was performed by the lift-off method. The magnetic domain control film 6 is a CoPt film. The electrode film 8 is a stack of Ta and its alloy thin film. (5) The upper gap film 5 is formed. The material is alumina and the film thickness is 0.05 μm. The film was formed by the sputtering method. Then, it was processed into a desired shape by a photolithography method and an ion milling method. (6) Finally, the upper shield film 3 is formed. This upper shield film 3, which also serves as the lower magnetic pole of the inductive thin film magnetic head for recording, is formed of a NiFe alloy film by a plating method. The film thickness is 2μ
m. As described above, the reproducing GMR head element was formed. Next, the inductive thin film magnetic head for recording is laminated. (7) The recording gap film 9 is formed. The material is alumina and the film thickness is 0.2 μm. (8) The coil 10 is formed. The coil 10 was formed by plating with 9 turns. The material is Cu. (9) A photoresist is applied and heat treatment is performed to form the insulating layer 11. The film thickness is 10 μm. (10) The upper magnetic pole film 12 is formed. Material is NiFeC
O, it was formed by a plating method. (11) The lower terminal 15 is formed by plating. Material is C
u. (12) First, as the lower protective film 13b, Al 2 O 3 · SiO 2 is used.
Is formed to a thickness of 3 μm, and then a normal Al 2 O 3 film is continuously laminated in a thickness of 57 μm as the upper protective film 13b. Al 2 O 3 · S
iO 2 is chemically stable and less likely to be etched than Al 2 O 3 alone. (13) Lower terminal 15 after polishing the upper protective film with lap
Is exposed, and the upper terminal 16 is formed thereon by a plating method. The material is Au and the film thickness is 6 μm. Thus, the recording head element and the reproducing head element were formed. With respect to this element, (14) the step according to the present invention is formed in the next processing step. At this stage, the process of forming the GMR film 7 into a predetermined shape has already been completed. (15) In step processing step, the etching solution 19 to the etching rate ratio of the Al 2 O 3 forming the upper protective layer 13a against Al 2 O 3 · SiO 2 forming the lower protective layer 13b becomes 50 or more The element was dipped for a predetermined time to form a step with a receding amount of 20 nm on the air bearing surface. (16) Thereafter, a C, Si laminated film (not shown) having a thickness of 5 nm is formed on the entire air bearing surface to form an air bearing surface protective film. Subsequently, rails for floating were formed by photolithography and ion milling. (17) The head slider of the recording / reproducing separated type magnetic head is completed by performing the above steps on a bar block on which a plurality of head elements are mounted and then cutting the chip into chips.

【0020】本実施例では、上部磁極12の上に本発明
の加工性の異なる積層保護膜を形成させ、これに対して
段差加工を行ったので、積層レジストによる被覆工程が
無いことで工程が削減できること、さらにはイオンミリ
ング法を用いないのでヘッドへのダメージが少ない等の
利点がある。
In the present embodiment, since the laminated protective film of the present invention having different workability was formed on the upper magnetic pole 12 and the step processing was performed on it, the process is omitted because there is no coating process with the laminated resist. There is an advantage that it can be reduced, and further, since the ion milling method is not used, damage to the head is small.

【0021】この記録再生分離型磁気ヘッドのヘッドス
ライダ摩耗量を測定した結果、浮上量8nm、周波数4
00MHz、Iw40mA、環境温度60度の条件にお
いても磨耗は見られなかった。対策前のスライダの磨耗
深さは、同条件下において15nm以上となった。
As a result of measuring the amount of wear of the head slider of this recording / reproducing separated type magnetic head, the flying height was 8 nm and the frequency was 4 nm.
No wear was observed even under the conditions of 00 MHz, Iw 40 mA, and environmental temperature of 60 degrees. The wear depth of the slider before the countermeasure was 15 nm or more under the same condition.

【0022】(実施例2)(実施例1)におけるAl2O3・SiO
2の替わりAl2O3・Zr2O3OあるいはAl2O3・Y2O3を用いた
場合も、(実施例1)と同様の耐磨耗効果が得られた。
(Example 2) Al 2 O 3 .SiO in Example 1
Even when Al 2 O 3 .Zr 2 O 3 O or Al 2 O 3 .Y2O3 was used instead of 2 , the same abrasion resistance effect as in (Example 1) was obtained.

【0023】[0023]

【発明の効果】ヘッド発熱に起因するヘッド変形による
記録媒体との接触を回避することを目的に、ヘッドの上
部磁極の上に加工性の異なる膜を積層させて保護膜と
し、加工性の差を利用して段差を形成させた。この段差
形成により記録再生分離型磁気ヘッドの低浮上における
記録媒体との接触を回避し、ヘッド磨耗を防止すること
が可能となった。
With the aim of avoiding contact with the recording medium due to head deformation due to head heat generation, a film having different workability is laminated on the upper magnetic pole of the head to form a protective film. Was used to form a step. By forming this step, it is possible to avoid contact of the recording / reproducing separated type magnetic head with the recording medium in low flying and to prevent head wear.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による記録再生分離型磁気ヘッドの断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view of a recording / reproducing separated type magnetic head according to the present invention.

【図2】本発明によるヘッド発熱時のヘッド変形を従来
構造ヘッドの場合と比較して示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the deformation of the head when the head is heated according to the present invention in comparison with the case of a conventional structure head.

【図3】従来の記録再生分離型ヘッドの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional recording / reproducing separated type head.

【図4】従来の記録再生分離型ヘッドの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a conventional recording / reproducing separated type head.

【図5】従来のヘッド変形によるヘッド磨耗を示す概略
図である。
FIG. 5 is a schematic view showing head wear due to conventional head deformation.

【符号の説明】 1…基板、2…下部シールト゛膜、3…下部磁極を兼用する
上部シールト゛膜、4…下部キ゛ャッフ゜膜、5…上部キ゛ャッフ゜膜、
6…磁区制御膜、7…GMR膜、8…電極膜、9…記録
キ゛ャッフ゜膜、10…コイル、11…絶縁層、12…上部磁極
膜、13…保護膜、13a…下層保護膜、13b…上層
保護膜、14…:記録媒体対向浮上面を形成する先行加
工部、15…下部端子、16…上部端子、17…従来構
造での変形位置、18…バーブロック、19…エッチン
グ液、20…磨耗領域。
[Explanation of reference numerals] 1 ... Substrate, 2 ... Lower shield film, 3 ... Upper shield film that also serves as lower magnetic pole, 4 ... Lower jacket film, 5 ... Upper jacket film,
6 ... Domain control film, 7 ... GMR film, 8 ... Electrode film, 9 ... Recording jacket film, 10 ... Coil, 11 ... Insulating layer, 12 ... Upper magnetic pole film, 13 ... Protective film, 13a ... Lower protective film, 13b ... Upper protective film, 14 ...: Preliminarily processed portion for forming air bearing surface facing recording medium, 15 ... Lower terminal, 16 ... Upper terminal, 17 ... Deformation position in conventional structure, 18 ... Bar block, 19 ... Etching solution, 20 ... Wear area.

フロントページの続き (72)発明者 米川 直 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 斉木 教行 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 須田 三雄 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 由比藤 勇 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 Fターム(参考) 5D033 BA61 BB43 CA03 CA07 5D034 BA17 BB12 CA01 CA02 Continued front page    (72) Inventor Nao Yonekawa             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division (72) Inventor Saiki Nobuyuki             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division (72) Inventor Mitsuo Suda             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division (72) Inventor Yuu Yuto             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division F-term (reference) 5D033 BA61 BB43 CA03 CA07                 5D034 BA17 BB12 CA01 CA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】上部シールド膜、下部シールド膜、磁気抵
抗効果膜、該磁気抵抗効果膜に電気的に接続された電極
膜を備える磁気抵抗効果型再生ヘッドと、該磁気抵抗効
果型再生ヘッドに隣接して形成された下部磁極膜、記録
ギャップ膜、上部磁極膜、コイルとを備える誘導型薄膜
記録ヘッドと、該誘導型薄膜記録ヘッド上に形成された
保護膜とにより構成された記録再生分離型磁気ヘッドに
おいて、該保護膜は化学的、もしくは、物理的加工性の
差を有する上層保護膜と下層保護膜からなる積層膜であ
り、かつ前記上層保護膜が前記下層保護膜に対して記録
媒体対向浮上面において後退した段差を形成しているこ
とを特徴とする記録再生分離型磁気ヘッド。
1. A magnetoresistive effect reproducing head comprising an upper shield film, a lower shield film, a magnetoresistive effect film, and an electrode film electrically connected to the magnetoresistive effect film, and a magnetoresistive effect reproducing head. Recording / reproducing separation including an inductive thin film recording head including a lower magnetic pole film, a recording gap film, an upper magnetic pole film, and a coil formed adjacent to each other, and a protective film formed on the inductive thin film recording head. Type magnetic head, the protective film is a laminated film composed of an upper protective film and a lower protective film having a difference in chemical or physical processability, and the upper protective film is recorded on the lower protective film. A recording / reproducing separated type magnetic head having a recessed step formed on the air bearing surface facing the medium.
【請求項2】請求項1に記載の記録再生分離型磁気ヘッ
ドにおいて、前記上層保護膜はAl2O 3からなる膜であ
り、前記下層保護膜はAl2O3を主成分とする複合物から
なる膜であることを特徴とする記録再生分離型磁気ヘッ
ド。
2. The recording / reproducing separated type magnetic head according to claim 1.
The upper protective film is Al2O 3Is a film made of
The lower protective film is made of Al2O3From a compound whose main component is
Recording / reproducing separated type magnetic head.
De.
【請求項3】請求項2に記載の記録再生分離型磁気ヘッ
ドにおいて、前記下層保護膜は、Al 2O3SiO2、Al2O3Zr2O
3、あるいはAl2O3Y2O3の少なくともいずれかひとつから
なる膜であることを特徴とする記録再生分離型磁気ヘッ
ド。
3. The recording / reproducing separated type magnetic head according to claim 2.
In the above, the lower protective film is Al 2O3SiO2, Al2O3Zr2O
3, Or Al2O3Y2O3From at least one of
Recording / reproducing separated type magnetic head.
De.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7583479B2 (en) 2004-06-04 2009-09-01 Tdk Corporation Thin-film magnetic head with heater in overcoat multilayer, head gimbal assembly with thin-film magnetic head, and magnetic disk drive apparatus with head gimbal assembly

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