JP2006155866A - 垂直磁気記録ヘッドおよびその製造方法、ならびに磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】情報の記録時において記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制することが可能な垂直磁気記録ヘッドを提供する。
【解決手段】リーディング側に配設された主磁極層１５と、トレーリング側に配設された補助磁極層１９とが積層されるように磁極層４０を構成する。補助磁極層１９に収容された磁束Ｊのうちの一部の磁束Ｊ２が主磁極層１５を経由せずにエアベアリング面７０から外部へ直接的に放出されそうになっても、その磁束Ｊ２が磁性層６０に取り込まれることによりエアベアリング面７０から外部へ直接的に放出されにくいため、磁束Ｊ２に基づいて不要な垂直磁界が発生しにくくなる。これにより、不要な磁界に起因して記録媒体が再磁化されにくいため、その記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されにくくなる。
【選択図】図１９

Description

本発明は、少なくとも記録用の誘導型磁気変換素子を備えた垂直磁気記録ヘッドおよびその製造方法、ならびに垂直磁気記録ヘッドを搭載した磁気記録装置に関する。

近年、例えばハードディスクなどの磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」という。）の面記録密度の向上に伴い、例えばハードディスクドライブなどの磁気記録装置に搭載される薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。この薄膜磁気ヘッドの記録方式としては、例えば、信号磁界の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）に設定する長手記録方式や、信号磁界の向きを記録媒体の面と直交する方向に設定する垂直記録方式が知られている。現在のところは長手記録方式が広く利用されているが、記録媒体の面記録密度の向上に伴う市場動向を考慮すれば、今後は長手記録方式に代わり垂直記録方式が有望視されるものと想定される。なぜなら、垂直記録方式では、高い線記録密度を確保可能な上、記録済みの記録媒体が熱揺らぎの影響を受けにくいという利点が得られるからである。

垂直記録方式の薄膜磁気ヘッド（以下、単に「垂直磁気記録ヘッド」という。）は、例えば、記録用の磁束を発生する薄膜コイルと、エアベアリング面から後方に向かって延在し、記録媒体がその表面と直交する方向に磁化されるように磁束を記録媒体に導く主磁極層とを備えている。この垂直磁気記録ヘッドでは、記録用の磁界（垂直磁界）により記録媒体が磁化されるため、その記録媒体に情報が磁気的に記録される。

この垂直磁気記録ヘッドとしては、例えば、エアベアリング面に対して直交する方向に延在するように配設された主磁極層を備えたものが知られている。この種の垂直磁気記録ヘッドは、一般に、「単磁極型ヘッド」と呼ばれている。この単磁極型ヘッドの具体的な構造としては、例えば、垂直磁界の強度を増加させることによりオーバーライト特性を向上させるために、主磁極層に対して補助的な磁束収容用の補助磁極層を連結させた構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。ただし、単磁極型ヘッドでは、上記したようにオーバーライト特性を向上させる観点において利点が得られる一方で、記録媒体の記録密度を向上させる観点において限界があると言われている。
特開平０２−０６６７１０号公報 特開２００２−１９７６１５号公報

そこで、最近の垂直磁気記録ヘッドとしては、例えば、記録トラック幅が拡大することを抑制することにより記録媒体の記録密度を高めるために、上記したようにエアベアリング面に対して直交する方向に延在する主磁極層と共に、その主磁極層から放出された磁束の広がりを抑制させるライトシールド層を併せて備えたものが主流となりつつある。この種の垂直磁気記録ヘッドは、一般に、「シールド型ヘッド」と呼ばれている。ライトシールド層は、エアベアリング面から後方に向かって延在することにより、そのエアベアリング面に近い側においてギャップ層により主磁極層から隔てられている。このシールド型ヘッドの具体的な構造としては、例えば、主磁極層のトレーリング側にライトシールド層が配設された構造が知られている（例えば、特許文献３，４参照。）。このライトシールド層を備えたシールド型ヘッドでは、主磁極層から放出された磁束の広がりが抑制されることにより垂直磁界の勾配が急峻化するため、記録媒体の記録密度が向上する。
特開２００１−２５０２０４号公報 欧州特許出願公開第０３６０９７８号明細書

ところで、シールド型ヘッドの記録特性を確保するためには、例えば、記録動作を安定に実行するために、記録媒体に既に記録されている情報を維持しつつ、その記録媒体に新たな情報を順次記録する必要がある。しかしながら、従来のシールド型ヘッドでは、主に、主磁極層に対して補助磁極層が連結されている構造的要因に起因して、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去される不具合が発生するおそれがあるという問題があった。具体的には、従来のシールド型ヘッドでは、補助磁極層に収容された磁束が主磁極層を経由せずにエアベアリング面から外部へ直接的に放出されると、その磁束に基づいて不要な磁界が発生するため、その不要な磁界に起因して記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されてしまう。したがって、シールド型ヘッドの記録性能を確保する上では、主磁極層に対して補助磁極層を連結させた場合においても、記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制することが可能な技術の確立が望まれている。この場合には、特に、意図しない情報の消去を抑制しつつ、垂直磁界の強度を確保することも重要である。

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、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを抑制することが可能な垂直磁気記録ヘッドおよびその製造方法、ならびに磁気記録装置を提供することにある。

本発明第１の垂直磁気記録ヘッドは、磁束を発生する薄膜コイルと、記録媒体に対向するエアベアリング面から後方に向かって延在し、記録媒体がその表面と直交する方向に磁化されるように磁束を記録媒体に導く磁極層と、磁極層のトレーリング側においてエアベアリング面から後方に向かって延在し、エアベアリング面に近い側においてギャップ層により磁極層から隔てられると共に、エアベアリング面から遠い側において磁極層に連結された磁性層とを備え、磁極層が、リーディング側においてエアベアリング面から後方に向かって延在する主磁極層と、トレーリング側においてエアベアリング面よりも後退した位置から後方に向かって延在する補助磁極層とを積層してなるものである。

本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドでは、磁極層のトレーリング側に磁性層が配設されている場合に、リーディング側に配設された主磁極層と、トレーリング側に配設された補助磁極層とが積層されるように磁極層が構成されており、すなわち磁性層に近い側に補助磁極層が配設されている。この場合には、リーディング側に配設された補助磁極層と、トレーリング側に配設された主磁極層とが積層されるように磁極層が構成されており、すなわち磁性層から遠い側に補助磁極層が配設されている場合とは異なり、補助磁極層に収容された磁束の一部が主磁極層を経由せずにエアベアリング面から直接的に外部へ放出されそうになっても、その一部の磁束が磁性層に取り込まれることによりエアベアリング面から外部へ直接的に放出されにくいため、その一部の磁束に基づいて不要な磁界が発生しにくくなる。これにより、不要な磁界に起因して記録媒体が再磁化されにくいため、その記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されにくくなる。

本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドは、磁束を発生する薄膜コイルと、記録媒体に対向するエアベアリング面から後方に向かって延在し、記録媒体がその表面と直交する方向に磁化されるように磁束を記録媒体に導く磁極層と、磁極層のトレーリング側においてエアベアリング面から後方に向かって延在し、エアベアリング面から遠い側において磁極層に連結されたリターンヨーク層と、磁極層とリターンヨーク層との間のエアベアリング面に近い領域に、ギャップ層により磁極層から隔てられるように設けられたライトシールド層とを備え、磁極層が、リーディング側においてエアベアリング面から後方に向かって延在する主磁極層と、トレーリング側においてエアベアリング面よりも後退した位置から後方に向かって延在する補助磁極層とを積層してなるものである。

本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドでは、磁極層のトレーリング側にリターンヨーク層が配設されていると共に、それらの磁極層とリターンヨーク層との間にライトシールド層が配設されている場合に、リーディング側に配設された主磁極層と、トレーリング側に配設された補助磁極層とが積層されるように磁極層が構成されている。この場合には、上記したように、不要な磁界に起因して記録媒体が再磁化されにくいため、その記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されにくくなる。

本発明に係る垂直磁気記録ヘッドの製造方法は、磁束を発生する薄膜コイルと、記録媒体に対向するエアベアリング面から後方に向かって延在し、記録媒体がその表面と直交する方向に磁化されるように磁束を記録媒体に導く磁極層と、磁極層のトレーリング側においてエアベアリング面から後方に向かって延在し、エアベアリング面に近い側においてギャップ層により磁極層から隔てられると共に、エアベアリング面から遠い側において磁極層に連結された磁性層とを備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であり、磁極層を形成する工程が、リーディング側においてエアベアリング面から後方に向かって延在するように、磁極層のうちの一部を構成する主磁極層をパターン形成する第１の工程と、主磁極層上に、トレーリング側においてエアベアリング面よりも後退した位置から後方に向かって延在するように、磁極層のうちの他の一部を構成する補助磁極層をパターン形成することにより、主磁極層と補助磁極層とが積層されるように磁極層を形成する第２の工程とを含むものである。

本発明に係る垂直磁気記録ヘッドの製造方法では、リーディング側に配設された主磁極層と、トレーリング側に配設された補助磁極層とが積層された磁極層を備えた垂直磁気記録ヘッドを製造するために、既存の薄膜プロセスのみを使用し、新規かつ煩雑な製造プロセスを使用しない。

本発明に係る磁気記録装置は、記録媒体と、その記録媒体に情報を記録する垂直磁気記録ヘッドとを搭載し、垂直磁気記録ヘッドが、磁束を発生する薄膜コイルと、記録媒体に対向するエアベリング面から後方に向かって延在し、記録媒体がその表面と直交する方向に磁化されるように磁束を記録媒体に導く磁極層と、磁極層のトレーリング側においてエアベアリング面から後方に向かって延在し、エアベアリング面に近い側においてギャップ層により磁極層から隔てられると共に、エアベアリング面から遠い側において磁極層に連結された磁性層とを備え、磁極層が、リーディング側においてエアベアリング面から後方に向かって延在する主磁極層と、トレーリング側においてエアベアリング面よりも後退した位置から後方に向かって延在する補助磁極層とを積層してなるものである。

本発明に係る磁気記録装置では、上記した垂直磁気記録ヘッドを搭載するため、記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されにくくなる。

本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドでは、補助磁極層の飽和磁束密度が主磁極層の飽和磁束密度よりも小さいと共に、エアベアリング面から補助磁極層までの距離が０．８μｍ以上７．１μｍ以下の範囲内であるのが好ましい。この場合には、ギャップ層の厚さが０．０３μｍ以上０．１μｍ以下の範囲内であると共に、主磁極層のエアベアリング面への露出面が、トレーリング側に位置する長辺およびリーディング側に位置する短辺をそれぞれ上底および下底とする台形状をなしていてもよい。

また、本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドでは、磁性層が、ギャップ層により磁極層から隔てられながらエアベアリング面から補助磁極層よりも前方の位置まで延在する第１の磁性層部分と、第１の磁性層部分のトレーリング側においてエアベアリング面から後方に向かって延在し、エアベアリング面に近い側において第１の磁性層部分に連結されると共に、エアベアリング面から遠い側において磁極層に連結された第２の磁性層部分とを含んでいてもよい。この場合には、第１の磁性層部分のトレーリング側の面および補助磁極層のトレーリング側の面が、同一面内にあってもよい。また、さらに、薄膜コイルを被覆する絶縁層を備え、絶縁層が、第１の磁性層部分と補助磁極層との間に充填され、第１の磁性層部分に隣接する位置においてスロートハイトを規定する第１の絶縁層部分と、第１の絶縁層部分のトレーリング側に、薄膜コイルを被覆するように設けられた第２の絶縁層部分とを含んでいてもよい。この場合には、第２の絶縁層部分が、第１の絶縁層部分よりも後方に位置しているのが好ましい。

また、本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドでは、磁性層のエアベアリング面への露出面における記録トラック幅方向の最大幅が、主磁極層のエアベアリング面への露出面における記録トラック幅方向の最大幅よりも大きいのが好ましい。この場合には、主磁極層のエアベアリング面への露出面におけるトレーリング側の記録トラック幅方向の幅が０．２μｍ以下であり、磁性層のエアベアリング面への露出面の面積が７μｍ² 以上であるのが好ましい。特に、磁性層の飽和磁束密度をＸ［Ｔ］、磁性層のエアベアリング面への露出面の磁気的な面積をＹ［μｍ² Ｔ］、記録媒体を磁化する磁界の強度の最大値をＺ［×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ］としたとき、Ｙ≧｛７Ｘ／［９０００×１０³ ／（４π）］｝×Ｚの関係が成立しているのが好ましい。この「磁気的な面積」とは、磁性層の露出面の面積（μｍ² ）×磁性層の飽和磁束密度（Ｔ）で表される。

本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドでは、ライトシールド層が、エアベアリング面に露出すると共にリターンヨーク層に連結されていてもよい。

本発明に係る磁気記録装置では、記録媒体が、積層された磁化層および軟磁性層を含んでいるのが好ましい。

本発明に係る垂直磁気記録ヘッドによれば、リーディング側に配設された主磁極層と、トレーリング側に配設された補助磁極層とが積層されるように磁極層が構成されているので、補助磁極層に収容された磁束の一部に基づいて不要な磁界が発生しにくくなることにより、記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されにくくなる。したがって、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制することができる。

本発明に係る垂直磁気記録ヘッドの製造方法によれば、リーディング側に配設された主磁極層と、トレーリング側に配設された補助磁極層とが積層された磁極層を備えた垂直磁気記録ヘッドを製造するために、既存の薄膜プロセスのみを使用する。したがって、既存の薄膜プロセスのみを使用して、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることが可能な限り抑制された垂直磁気記録ヘッドを容易に製造することができる。

本発明に係る磁気記録装置によれば、上記した垂直磁気記録ヘッドを搭載するので、記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されにくくなる。したがって、垂直磁気記録ヘッドを搭載し、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制することができる。

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〜図４を参照して、本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドを備えた薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図１〜図４は薄膜磁気ヘッドの構成を表しており、図１は全体の断面構成を示し、図２は主要部の平面構成（Ｚ軸方向から見た平面構成）を示し、図３は主要部の露出面の平面構成（Ｙ軸方向から見た平面構成）を拡大して示し、図４は主要部の断面構成を模式的に示している。図１のうち、（Ａ）はエアベアリング面に平行な断面構成（ＸＺ面に沿った断面構成）を示し、（Ｂ）はエアベアリング面に垂直な断面構成（ＹＺ面に沿った断面構成）を示している。なお、図１および図４に示した上向きの矢印Ｍは、薄膜磁気ヘッドに対して記録媒体（図示せず）が相対的に移動する方向（媒体進行方向）を示している。また、図４では、薄膜磁気ヘッドと共に、その薄膜磁気ヘッドにより磁気的処理が施される記録媒体９０を併せて示している。

以下の説明では、図１〜図４に示したＸ軸方向の寸法を「幅」、Ｙ軸方向の寸法を「長さ」、Ｚ軸方向の寸法を「厚さまたは高さ」とそれぞれ表記する。また、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面に近い側を「前方」、その反対側を「後方」と表記する。これらの表記内容は、後述する図５以降においても同様とする。

この薄膜磁気ヘッドは、例えば、図１〜図４に示したように、媒体進行方向Ｍに移動する例えばハードディスクなどの記録媒体９０に磁気的処理を施すために、例えばハードディスクドライブなどの磁気記録装置に搭載されるものである。具体的には、薄膜磁気ヘッドは、例えば、磁気的処理として記録処理および再生処理の双方を実行可能な複合型ヘッドであり、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ₂ Ｏ₃ ・ＴｉＣ）などのセラミック材料により構成された基板１上に、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ；以下、単に「アルミナ」という。）などの非磁性絶縁性材料により構成された絶縁層２と、磁気抵抗（ＭＲ；Magneto-resistive ）効果を利用して再生処理を実行する再生ヘッド部１００Ａと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成された分離層９と、垂直記録方式の記録処理を実行する記録ヘッド部１００Ｂと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されたオーバーコート層２４とがこの順に積層された構成を有している。

再生ヘッド部１００Ａは、例えば、下部リードシールド層３と、シールドギャップ膜４と、上部リードシールド層３０とがこの順に積層された積層構造を有している。このシールドギャップ膜４には、記録媒体９０に対向するエアベアリング面７０に一端面が露出するように、再生素子としてのＭＲ素子８が埋設されている。

下部リードシールド層３および上部リードシールド層３０は、いずれもＭＲ素子８を周辺から磁気的に分離するものであり、エアベアリング面７０から後方に向かって延在している。下部リードシールド層３は、例えば、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ（例えばＮｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）；以下、単に「パーマロイ（商品名）」という。）などの磁性材料により構成されており、その厚さは約１．０μｍ〜２．０μｍである。上部リードシールド層３０は、例えば、２つの上部リードシールド層部分５，７により非磁性層６が挟まれた構成を有しており、すなわちシールドギャップ膜４に近い側から順に、上部リードシールド層部分５と、非磁性層６と、上部リードシールド層部分７とがこの順に積層された積層構造（３層構造）を有している。上部リードシールド層部分５は、例えば、パーマロイなどの磁性材料により構成されており、その厚さは約１．５μｍである。上部リードシールド層部分７は、例えば、上部リードシールド層部分５を構成している磁性材料と同様の磁性材料により構成されており、その厚さは約１．１μｍである。非磁性層６は、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）やアルミナなどの非磁性材料により構成されており、その厚さは約０．２μｍである。なお、上部リードシールド層３０は必ずしも積層構造を有している必要はなく、単層構造を有していてもよい。

シールドギャップ膜４は、ＭＲ素子８を周辺から電気的に分離するものであり、例えばアルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。

ＭＲ素子８は、例えば、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ；Giant Magneto-resistive ）効果やトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ；Tunneling Magneto-resistive ）効果などを利用して再生処理を実行するものである。

記録ヘッド部１００Ｂは、例えば、絶縁層１１，１２，１３により周辺を埋設された１段目の薄膜コイル１０と、非磁性層１４と、絶縁層１６により部分的に周囲を埋設された磁極層４０と、ギャップ層１７と、磁気連結用の開口部（バックギャップ５０ＢＧ）が設けられた絶縁層５０により埋設された２段目の薄膜コイル２２と、磁性層６０とがこの順に積層された積層構造を有する垂直磁気記録ヘッドであり、いわゆるシールド型ヘッドである。なお、図２では、主に、記録ヘッド部１００Ｂのうちの主要部（薄膜コイル１０，２２，磁極層４０，磁性層６０）のみを抜粋して示している。

薄膜コイル１０は、主に、薄膜コイル２２において発生した記録用の磁束の漏洩を抑制するために、漏洩抑制用の磁束を発生するものである。この薄膜コイル１０は、例えば、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されており、その厚さは約２．０μｍである。特に、薄膜コイル１０は、例えば、図１および図２に示したように、バックギャップ５０ＢＧを中心として巻回する巻回構造（スパイラル構造）を有しており、その薄膜コイル１０では、例えば、薄膜コイル２２において電流が流れる方向と逆方向に電流が流れるようになっている。なお、図１および図２では、薄膜コイル１０の巻回数（ターン数）＝５ターンである場合を示しているが、その薄膜コイル１０のターン数は、必ずしも５ターンに限らずに自由に変更可能である。この薄膜コイル１０のターン数は、例えば、薄膜コイル２２のターン数と一致しているのが好ましく、より具体的には２ターン〜７ターンであるのが好ましい。

絶縁層１１〜１３は、薄膜コイル１０を周辺から電気的に分離するものである。絶縁層１１は、薄膜コイル１０の各巻線間を埋め込むと共に、その薄膜コイル１０の周囲を被覆するように配設されている。この絶縁層１１は、例えば、加熱時に流動性を示すフォトレジストやスピンオングラス（ＳＯＧ；Spin On Glass ）などの非磁性絶縁性材料により構成されており、その厚さは約２．０μｍである。ここでは、絶縁層１１は、例えば、図１に示したように、薄膜コイル１０の側方のみを被覆し、その薄膜コイル１０の上方を被覆しないように配設されている。絶縁層１２は、絶縁層１１の周囲を被覆するように配設されている。この絶縁層１２は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されており、その厚さは約２．０μｍである。絶縁層１３は、薄膜コイル１０および絶縁層１１，１２を被覆するように配設されている。この絶縁層１３は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されており、その厚さは約０．２μｍである。

非磁性層１４は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料やルテニウムなどの非磁性導電性材料により構成されており、その厚さは約１．０μｍである。

磁極層４０は、主に、薄膜コイル２２において発生した記録用の磁束を収容し、その磁束を記録媒体に向けて放出することにより記録処理を実行するものであり、より具体的には、垂直記録方式の記録処理を実行するために、記録媒体９０がその表面と直交する方向に磁化されるように磁束を記録媒体９０に導くものである。この磁極層４０は、薄膜コイル２２のリーディング側に配設されており、エアベアリング面７０から後方に向かって延在し、より具体的にはバックギャップ５０ＢＧまで延在している。この「リーディング側」とは、図１および図４に示した媒体進行方向Ｍに向かって移動する記録媒体９０の移動状態を１つの流れと見た場合に、その流れの流入する側（媒体進行方向Ｍ側と反対側）をいい、ここでは厚さ方向（Ｚ軸方向）における下側をいう。これに対して、流れの流出する側（媒体進行方向Ｍ側）は「トレーリング側」と呼ばれ、ここでは厚さ方向における上側をいう。

特に、磁極層４０は、図１に示したように、主磁極層１５および補助磁極層１９がこの順に積層されることにより互いに連結された構成を有しており、すなわちリーディング側に主磁極層１５が配設され、トレーリング側に補助磁極層１９が配設された積層構造（２層構造）を有している。

主磁極層１５は、主要な磁束の放出部分として機能するものである。この主磁極層１５は、リーディング側においてエアベアリング面７０から後方に向かって延在し、より具体的にはバックギャップ５０ＢＧまで延在しており、その厚さは約０．２５μｍである。特に、主磁極層１５は、例えば、補助磁極層１９を構成している磁性材料よりも高い飽和磁束密度を有する磁性材料により構成されており、具体的には鉄系合金などにより構成されている。この鉄系合金としては、例えば、鉄（Ｆｅ）がリッチな鉄ニッケル合金（ＦｅＮｉ）、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）または鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）などが挙げられる。なお、上記した「連結」とは、単に物理的に接触して連結されているだけでなく、物理的に接触して連結された上で磁気的に導通可能に連結されていることを意味している。この「連結」の意味合いは、以降の説明においても同様である。特に、主磁極層１５と補助磁極層１９との間の構造的関係に関して上記した「物理的に接触」とは、主磁極層１５と補助磁極層１９との間に如何なる層も存在しておらず、すなわち主磁極層１５と補助磁極層１９とが文字通りに隣接し合うことにより直接的に接触している場合と共に、例えば、めっき処理を使用して補助磁極層１９が形成されている場合において、そのめっき処理のプロセス的要因に起因して補助磁極層１９の下地層としてシード層（例えばチタン（Ｔｉ））が設けられており（主磁極層１５と補助磁極層１９との間にシード層が介在しており）、すなわち主磁極層１５と補助磁極層１９とがシード層を介して間接的に接触している場合も含む意である。

この主磁極層１５は、例えば、図２に示したように、全体として羽子板型の平面形状を有している。すなわち、主磁極層１５は、例えば、エアベアリング面７０から順に、そのエアベアリング面７０から後方に向かって延在し、記録媒体９０の記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１を有する先端部１５Ａと、その先端部１５Ａの後方に連結され、幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）を有する後端部１５Ｂとを含んで構成されている。この主磁極層１５の幅が先端部１５Ａ（幅Ｗ１）から後端部１５Ｂ（幅Ｗ２）へ拡がる位置は、薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する重要な因子のうちの１つである「フレアポイントＦＰ」である。

先端部１５Ａは、主に、薄膜コイル２２において発生した記録用の磁束を記録媒体９０に向けて実質的に放出する部分であり、図２に示したように、エアベアリング面７０に露出した露出面１５Ｍを有している。この露出面１５Ｍは、例えば、図３に示したように、トレーリング側に位置する上端縁Ｅ１と、リーディング側に位置する下端縁Ｅ２と、２つの側端縁Ｅ３とにより規定された平面形状を有している。具体的には、露出面１５Ｍは、例えば、トレーリング側からリーディング側に向かって次第に幅が狭まる形状を有しており、すなわち幅Ｗ１を有する上端縁Ｅ１（いわゆるトレーリングエッジＴＥ；長辺）および幅Ｗ１よりも小さな幅Ｗ４（Ｗ４＜Ｗ１；短辺）を有する下端縁Ｅ２（いわゆるリーディングエッジＬＥ）をそれぞれ上底および下底とする左右対象な逆台形状をなしている。この先端部１５Ａの上端縁Ｅ１（トレーリングエッジＴＥ）は、磁極層４０のうちの実質的な記録箇所であり、その上端縁Ｅ１の幅Ｗ１は、約０．２μｍ以下である。なお、露出面１５Ｍの平面形状に関して、下端縁Ｅ２の延在方向と側端縁Ｅ３との間の角度θは、例えば、９０°未満の範囲内において自由に設定可能である。

後端部１５Ｂは、補助磁極層１９に収容された磁束を収容して先端部１５Ａへ供給する部分である。この後端部１５Ｂの幅は、例えば、後方において一定（幅Ｗ２）であり、前方において先端部１５Ａへ近づくにしたがって幅Ｗ２から幅Ｗ１へ次第に狭まっている。

補助磁極層１９は、主要な磁束の収容部分として機能するものである。この補助磁極層１９は、例えば、エアベアリング面７０よりも後退した位置Ｐ１から後方に向かって延在し、より具体的にはバックギャップ５０ＢＧにおいて主磁極層１５よりも後方まで延在しており、その厚さは約０．４５μｍである。特に、補助磁極層１９は、例えば、主磁極層１５を構成している磁性材料よりも低い飽和磁束密度を有する磁性材料により構成されており、具体的には鉄コバルトニッケル合金などにより構成されている。

この補助磁極層１９は、例えば、図２に示したように、幅Ｗ２を有する矩形型の平面形状を有している。特に、補助磁極層１９は、例えば、図１に示したように、絶縁層５０のうちの後述する補助絶縁層２０および磁性層６０のうちの後述するライトシールド層１８と共に平坦化されている。すなわち、補助磁極層１９のトレーリング側の面は、補助絶縁層２０のトレーリング側の面およびライトシールド層１８のトレーリング側の面と共に平坦面ＨＭを構成しており、これらの３つの面は同一面内にある。この「同一面」の「面」とは、いわゆる仮想面（ＸＹ面）である。

絶縁層１６は、主磁極層１５を周囲から電気的に分離するものである。この絶縁層１６は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されており、その厚さは約０．２５μｍである。

ギャップ層１７は、磁極層４０と磁性層６０とを磁気的に分離するためのギャップを構成するものである。このギャップ層１７は、例えば、図１に示したように、補助磁極層１９の配設領域を除いて、主磁極層１５に隣接しながらエアベアリング面７０から後方に向かって延在している。特に、ギャップ層１７は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料やルテニウムなどの非磁性導電性材料により構成されており、その厚さは約０．０３μｍ〜０．１μｍである。

絶縁層５０は、薄膜磁気ヘッドの記録特性を決定する重要な因子のうちの１つであるスロートハイトＴＨを規定すると共に、薄膜コイル２２を被覆することにより周囲から電気的に分離するものである。この絶縁層５０は、図１に示したように、スロートハイトＴＨを実質的に規定する補助絶縁層２０（第１の絶縁層部分）と、薄膜コイル２２を実質的に被覆する主絶縁層２１（第２の絶縁層部分）とがこの順に積層された構成を有しており、すなわちリーディング側に補助絶縁層２０が配設され、トレーリング側に主絶縁層２１が配設された積層構造（２層構造）を有している。

補助絶縁層２０は、図１に示したように、後述するライトシールド層１８と補助磁極層１９との間に充填されており、そのライトシールド層１８に隣接する位置Ｐ２（第２の位置）においてスロートハイトＴＨを規定している。すなわち、補助絶縁層２０は、ギャップ層１７に隣接しながら、エアベアリング面７０よりも後退した位置、より具体的にはエアベアリング面７０と位置Ｐ１との間の位置Ｐ２から後方の位置Ｐ１まで延在しており、その位置Ｐ１において補助磁極層１９に隣接していると共に、位置Ｐ２において磁性層６０（ライトシールド層１８）に隣接している。特に、補助絶縁層２０は、例えば、上記したように、補助磁極層１９およびライトシールド層１８と共に平坦面ＨＭを構成している。上記した「位置Ｐ２」は、絶縁層５０の最前端位置（エアベアリング面７０に最も近い位置）、すなわちスロートハイトＴＨを規定するための「スロートハイトゼロ位置ＴＰ」であり、そのスロートハイトＴＨは、エアベアリング面７０とスロートハイトゼロ位置ＴＰとの間の距離である。この補助絶縁層２０は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。なお、図１および図２では、例えば、スロートハイトゼロ位置ＴＰがフレアポイントＦＰに一致している場合を示している。

主絶縁層２１は、図１に示したように、補助絶縁層２０のうちの平坦面ＨＭに隣接しながら、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の位置Ｐ３から後方に向かって延在し、より具体的にはバックギャップ５０ＢＧを塞がないように延在しており、すなわち主絶縁層２１は、補助絶縁層２０よりも後方に位置している。この主絶縁層２１は、例えば、図１に示したように、補助絶縁層２０のうちの平坦面ＨＭ上に薄膜コイル２２の下地として配設された主絶縁層部分２１Ａと、薄膜コイル２２およびその周辺の主絶縁層部分２１Ａを被覆するように配設された主絶縁層部分２１Ｂとを含んで構成されている。主絶縁層部分２１Ａは、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されており、その厚さは約０．２μｍである。主絶縁層部分２１Ｂは、例えば、加熱時に流動性を示すフォトレジストやスピンオングラス（ＳＯＧ）などの非磁性絶縁性材料により構成されている。この主絶縁層部分２１Ｂの端縁近傍部分は、その端縁に向けて落ち込むように丸みを帯びた斜面を構成している。

薄膜コイル２２は、記録用の磁束を発生させるものである。この薄膜コイル２２では、例えば、薄膜コイル１０において電流が流れる方向と逆方向に電流が流れるようになっている。なお、薄膜コイル２２に関する上記以外の材質、厚さおよび構造的特徴は、例えば、薄膜コイル１０と同様である。

磁性層６０は、磁極層４０から放出された記録用の磁束の広がり成分を取り込むことにより、垂直磁界の勾配を増大させると共に、記録後の磁束（記録処理に利用された磁束）を取り込むことにより、記録ヘッド部１００Ｂと記録媒体９０との間において磁束を循環させるものである。この磁性層６０は、磁極層４０および薄膜コイル２２のトレーリング側に配設されており、エアベアリング面７０から後方に向かって延在することにより、そのエアベアリング面７０に近い側においてギャップ層１７により磁極層４０から隔てられていると共に、エアベアリング面７０から遠い側においてバックギャップ５０ＢＧを通じて磁極層４０に連結されている。

この磁性層６０は、図２に示したように、エアベアリング面７０に露出した露出面６０Ｍを有している。この露出面６０Ｍは、例えば、図３に示したように、高さＨ３および磁極層４０の幅Ｗ２よりも大きな幅Ｗ３（Ｗ３＞Ｗ２）を有しており、矩形状（面積Ｓ）をなしている。この露出面６０Ｍにおける最大幅（幅Ｗ３）は、例えば、露出面１５Ｍにおける最大幅（幅Ｗ１）よりも大きくなっている（Ｗ３＞Ｗ１）。また、例えば、上記したように主磁極層１５の上端縁Ｅ１（トレーリングエッジＴＥ）の幅Ｗ１が０．２μｍ以下であるとき、露出面６０Ｍの面積Ｓは、約７μｍ² 以上、好ましくは約１２．２５μｍ² 以上、より好ましくは約７０μｍ² 以上である。この場合には、例えば、磁性層６０の飽和磁束密度をＸ［Ｔ］、露出面６０Ｍの磁気的な面積をＹ［μｍ² Ｔ］、記録媒体９０を磁化する垂直磁界の強度の最大値をＺ［×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ］としたとき、Ｙ≧｛７Ｘ／［９０００×１０³ ／（４π）］｝×Ｚの関係が成立しているのが好ましい。

特に、磁性層６０は、例えば、互いに別体をなすライトシールド層１８（第１の磁性層部分）およびリターンヨーク層２３（第２の磁性層部分）を含み、これらのライトシールド層１８およびリターンヨーク層２３が互いに連結された構造を有している。

ライトシールド層１８は、上記した磁束の広がり成分を取り込む機能を有している。なお、ライトシールド層１８は、リターンヨーク層２３と同様に、上記した記録後の磁束を取り込む機能を担う場合もある。このライトシールド層１８は、磁極層４０とリターンヨーク層２３との間のエアベアリング面７０に近い領域に、ギャップ層１７により磁極層４０から隔てられるように設けられている。すなわち、ライトシールド層１８は、例えば、図１に示したように、ギャップ層１７に隣接することにより、そのギャップ層１７により磁極層４０から隔てられながら、エアベアリング面７０から後方の位置、より具体的には補助磁極層１９よりも前方の位置Ｐ２まで延在しており、その位置Ｐ２において絶縁層５０のうちの補助絶縁層２０に隣接している。また、ライトシールド層１８は、例えば、パーマロイまたは鉄系合金などの高飽和磁束密度を有する磁性材料により構成されており、図２に示したように、幅Ｗ３を有する矩形状の平面形状を有している。特に、ライトシールド層１８は、例えば、上記したように、補助磁極層１９および補助絶縁層２０と共に平坦面ＨＭを構成しており、すなわちライトシールド層１８のトレーリング側の面は、補助磁極層１９のトレーリング側の面および補助絶縁層２０のトレーリング側の面の双方と同一面内にある。上記したように、ライトシールド層１８が位置Ｐ２において補助絶縁層２０に隣接していることから、そのライトシールド層１８は、絶縁層５０の最前端位置（スロートハイトゼロ位置ＴＰ）を規定することにより、実質的にスロートハイトＴＨを規定する役割を担っている。

リターンヨーク層２３は、上記した記録後の磁束を取り込む機能を有している。このリターンヨーク層２３は、例えば、図１に示したように、ライトシールド層１８のトレーリング側においてエアベアリング面７０から絶縁層５０上を経由して後方に向かって延在し、より具体的には少なくともバックギャップ５０ＢＧまで延在している。すなわち、リターンヨーク層２３は、エアベアリング面７０に近い側においてライトシールド層１８に連結されていると共に、エアベアリング面７０から遠い側においてバックギャップ５０ＢＧを通じて磁極層４０に連結されている。ここでは、リターンヨーク層２３は、例えば、バックギャップ５０ＢＧにおいて磁極層４０に連結されつつ、そのバックギャップ５０ＢＧよりも後方まで延在している。このリターンヨーク層２３は、例えば、ライトシールド層１８を構成している磁性材料と同様の磁性材料により構成されており、図２に示したように、幅Ｗ３を有する矩形状の平面形状を有している。

この薄膜磁気ヘッドでは、例えば、図１に示したように、記録性能を確保するために、特定の構成要素に基づいて規定される一連の寸法が適正化されている。具体的には、エアベアリング面７０から補助磁極層１９までの距離、すなわちエアベアリング面７０と位置Ｐ１との間の距離Ｌ１は、約０．８μｍ〜７．１μｍである。また、エアベアリング面７０から主絶縁層２１までの距離、すなわちエアベアリング面７０と位置Ｐ３との間の距離Ｌ３は、ライトシールド層１８の長さ、すなわちエアベアリング７０と位置Ｐ２との間の距離Ｌ２よりも大きくなっている（Ｌ３＞Ｌ２）。この距離Ｌ３が距離Ｌ２よりも大きい構造的関係に基づき、磁性層６０では、リターンヨーク層２３のうちのライトシールド層１８に隣接する部分の長さ（すなわち距離Ｌ３）がライトシールド層１８の長さ（すなわち距離Ｌ２）よりも大きくなっている。これにより、磁性層６０においてライトシールド層１８を経由してリターンヨーク層２３へ磁束が取り込まれた際に、その磁束が磁性層６０内を流れる磁路が段階的に拡張されている。

なお、記録媒体９０は、例えば、図４に示したように、積層された磁化層９１および軟磁性層９２を含んでおり、その磁化層９１がエアベアリング面７０に対向されるように配置されている。磁化層９１は、情報が磁気的に記録されるものであり、軟磁性層９２は、磁束の流路（いわゆるフラックスパス）として機能するものである。これらの磁化層９１および軟磁性層９２を含む記録媒体９０は、一般に、垂直記録用の「二層記録媒体」と呼ばれている。

次に、図１〜図４を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。

この薄膜磁気ヘッドでは、情報の記録時において、図示しない外部回路から記録ヘッド部１００Ｂのうちの薄膜コイル１０，２２に電流が流れると、主に薄膜コイル２２において記録用の磁束Ｊが発生する。このとき発生した磁束Ｊは、磁極層４０（主磁極層１５，補助磁極層１９）に収容されたのち、その磁極層４０内を主磁極層１５のうちの先端部１５Ａへ向けて流れる。この際、主磁極層１５内を流れる磁束Ｊは、その主磁極層１５の幅の減少に伴い、フレアポイントＦＰにおいて絞り込まれて集束するため、最終的に先端部１５Ａのうちの露出面１５ＭにおいてトレーリングエッジＴＥ近傍に集中する。このトレーリングエッジＴＥ近傍に集中した磁束Ｊが外部へ放出されることにより、記録媒体９０の表面と直交する方向に記録磁界（垂直磁界）が発生すると、その垂直磁界により磁化層９１が磁化されるため、記録媒体９０に情報が磁気的に記録される。

この場合には、互いに逆方向となるように薄膜コイル１０，２２に電流が流されるため、それらの薄膜コイル１０，２２において互いに逆方向に向けて磁束が発生する。具体的には、図１を参照すると、薄膜コイル１０において磁束（漏洩抑制用の磁束）が上向きに発生する一方で、薄膜コイル２２において磁束（記録用の磁束）が下向きに発生する。これにより、薄膜コイル１０において発生した上向きの磁束の影響を受けて、薄膜コイル２２において発生した下向きの磁束が記録ヘッド部１００Ｂから再生ヘッド部１００Ａへ伝播しにくくなるため、その薄膜コイル２２において発生した記録用の磁束が再生ヘッド部１００Ａへ漏洩することが抑制される。

また、先端部１５Ａから磁束Ｊが放出される際には、その磁束Ｊの広がり成分がライトシールド層１８に取り込まれる。これにより、磁束Ｊの広がりが抑制される。このライトシールド層１８に取り込まれた磁束Ｊは、バックギャップ５０ＢＧを通じて磁極層４０に再供給される。

なお、情報の記録時には、磁極層４０から記録媒体９０に向けて磁束Ｊが放出されると、その磁束Ｊが磁化層９１を磁化したのちに軟磁性層９２を経由することによりリターンヨーク層２３に取り込まれる。この際、磁束Ｊの一部は、ライトシールド層１８においても取り込まれる。これらのライトシールド層１８およびリターンヨーク層２３に取り込まれた磁束Ｊは、やはりバックギャップ５０Ｂを通じて磁極層４０に再供給される。これにより、記録ヘッド部１００Ｂと記録媒体９０との間において磁束Ｊが循環するため、磁気回路が構築される。

一方、情報の再生時においては、再生ヘッド部１００ＡのＭＲ素子８にセンス電流が流れると、記録媒体９０からの再生用の信号磁界に応じてＭＲ素子８の抵抗値が変化するため、このＭＲ素子８の抵抗変化がセンス電流の変化として検出されることにより、記録媒体９０に記録されている情報が磁気的に再生される。

次に、図１〜図１７を参照して、本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図５〜図１７は、薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明するためのものである。このうち、図５〜図１１は、薄膜磁気ヘッドのうちの記録ヘッド部１００Ｂの製造工程を説明するためのものであり、いずれも図１（Ｂ）に対応する断面構成を示している。また、図１２〜図１７は、記録ヘッド部１００Ｂのうちの主磁極層１５の形成工程を説明するためのものであり、いずれも図１（Ａ）に対応する断面構成を拡大して示している。

以下では、まず、図１を参照して、薄膜磁気ヘッド全体の製造工程の概略について説明したのち、図１〜図１７を参照して、本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドの製造方法が適用される記録ヘッド部１００Ｂの製造工程について詳細に説明する。なお、薄膜磁気ヘッドを構成する一連の構成要素の材質、寸法ならびに構造的特徴に関しては既に詳述したので、それらの説明を随時省略するものとする。

この薄膜磁気ヘッドは、主に、めっき処理またはスパッタリングに代表される成膜技術、フォトリソグラフィ処理に代表されるパターニング技術、ならびにドライエッチングまたはウェットエッチングに代表されるエッチング技術などを含む既存の薄膜プロセスを使用して、各構成要素を順次形成して積層させることにより製造される。すなわち、薄膜磁気ヘッドを製造する際には、図１に示したように、まず、基板１上に絶縁層２を形成したのち、その絶縁層２上に、下部リードシールド層３と、ＭＲ素子８が埋設されたシールドギャップ膜４と、上部リードシールド層３０（上部リードシールド層部分５，非磁性層６，上部リードシールド層部分７）とをこの順に積層させることにより、再生ヘッド部１００Ａを形成する。続いて、再生ヘッド部１００Ａ上に分離層９を形成したのち、その分離層９上に、絶縁層１１〜１３により周辺を埋設された薄膜コイル１０と、非磁性層１４と、絶縁層１６により部分的に周囲を埋設された磁極層４０（主磁極層１５，補助磁極層１９）と、ギャップ層１７と、絶縁層５０（補助絶縁層２０，主絶縁層２１（主絶縁層部分２１Ａ，２１Ｂ））により埋設された薄膜コイル２２と、磁性層６０（ライトシールド層１８，リターンヨーク層２３）とをこの順に積層させることにより、記録ヘッド部１００Ｂを形成する。最後に、記録ヘッド部１００Ｂ上にオーバーコート層２４を形成したのち、機械加工や研磨加工を利用してエアベアリング面７０を形成することにより、薄膜磁気ヘッドが完成する。

薄膜磁気ヘッドのうちの記録ヘッド部１００Ｂを製造する際には、分離層９を形成したのち、まず、図５に示したように、分離層９上に、例えばめっき処理を使用してめっき膜を選択的に成長させることにより、薄膜コイル１０を約２．５μｍの厚さとなるようにパターン形成する。この薄膜コイル１０を形成する際には、図２に示したように、後工程において構成されるバックギャップ５０ＢＧを中心として巻線が巻回するスパイラル構造を有するようにする。なお、めっき処理を使用したパターン形成技術の詳細に関しては、主磁極層１５の形成工程を例に挙げて後述する。続いて、例えばフォトリソグラフィ処理を使用して、薄膜コイル１０の巻線間およびその周辺領域を選択的に被覆するようにフォトレジスト膜を形成したのち、そのフォトレジスト膜を焼成することにより、端縁近傍部分が丸みを帯びた斜面を構成するように絶縁層１１をパターン形成する。続いて、例えばスパッタリングを使用して、絶縁層１１およびその周辺の分離層９を被覆するように前駆絶縁層１２Ｚを形成する。この前駆絶縁層１２Ｚは、後工程において研磨されることにより絶縁層１２となる前準備層である。この前駆絶縁層１２Ｚを形成する際には、例えば、最下面が絶縁層１１の最上面よりも高くなるように形成厚さを調整する。

続いて、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）法を使用して、薄膜コイル１０が露出するまで前駆絶縁層１２Ｚおよび絶縁層１１を併せて研磨して平坦化することにより、図６に示したように、絶縁層１１の周囲を埋設するように絶縁層１２を形成する。この絶縁層１２を形成する際には、例えば、前駆絶縁層１２Ｚおよび絶縁層１１と共に薄膜コイル１０を併せて研磨することにより、その薄膜コイル１０の厚さが約２．０μｍとなるようにする。

続いて、図７に示したように、例えばスパッタリングを使用して、薄膜コイル１０および絶縁層１１，１２により構成された研磨後の平坦面を覆うように、絶縁層１３を約０．２μｍの厚さとなるように形成する。この絶縁層１３を形成することにより、絶縁層１１〜１３により薄膜コイル１０が埋設されるため、その薄膜コイル１０が周辺から電気的に分離される。続いて、例えばスパッタリングを使用して、絶縁層１３を被覆するように、非磁性層１４を約１．８μｍの厚さとなるように形成する。続いて、非磁性層１４の表面、すなわち後工程において主磁極層１５が形成されることとなる下地を平坦化するために、例えばＣＭＰ法を使用して、非磁性層１４を研磨することにより平坦化する。この非磁性層１４を平坦化する際には、例えば、研磨処理を経ることにより厚さが約１．０μｍとなるようにする。続いて、非磁性層１４上に、例えばめっき処理を使用してめっき膜を選択的に成長させることにより、主磁極層１５を約０．２５μｍの厚さとなるようにパターン形成する。この主磁極層１５を形成する際には、例えば、図２に示したように、後工程においてエアベアリング面７０となる位置から順に、幅Ｗ１を有する先端部１５Ａと、その幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２を有する後端部１５Ｂとを含むようにすると共に、図３に示したように、後工程においてエアベアリング面７０を形成した際に、左右対象の逆台形状の露出面１５Ｍを有するようにする。これにより、後工程においてエアベアリング面７０を形成した際に、そのエアベアリング面７０から後方に向かって延在するように主磁極層１５が形成される。研磨処理を経ることにより平坦化された非磁性層１４上に主磁極層１５が形成されるため、めっき処理を使用して主磁極層１５を高精度にパターン形成することが可能である。続いて、例えばスパッタリングを使用して、主磁極層１５およびその周辺の非磁性層１４を被覆するように、前駆絶縁層１６Ｚを形成する。この前駆絶縁層１６Ｚは、後工程において研磨されることにより絶縁層１６となる前準備層である。この前駆絶縁層１６Ｚを形成する際には、例えば、最下面が主磁極層１５の最上面よりも高くなるように形成厚さを調整する。

続いて、例えばＣＭＰ法を使用して、主磁極層１５が露出するまで前駆絶縁層１６Ｚを研磨して平坦化することにより、図８に示したように、主磁極層１５の周囲を埋設するように絶縁層１６を形成する。

これらの主磁極層１５および絶縁層１６の詳細な形成手順は、例えば、以下の通りである。

主磁極層１５および絶縁層１６を形成する際には、まず、図１２に示したように、非磁性層１４上に、例えばスパッタリングを使用して、電極膜としてのシード層８１を約５０．０ｎｍの厚さとなるように形成する。このシード層８１の形成材料としては、例えば、パーマロイなどの磁性材料を使用してもよいし、金（Ａｕ）や金銅合金（ＡｕＣｕ）などの非磁性材料を使用してもよいし、あるいは磁性材料および非磁性材料を組み合わせて使用してもよい。続いて、シード層８１の表面にフォトレジストを塗布することによりフォトレジスト膜を形成したのち、フォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジスト膜をパターニングすることにより、主磁極層１５を形成するためのフォトレジストパターン８２を形成する。このフォトレジストパターン８２を形成する際には、例えば、主磁極層１５の平面形状に対応した開口パターンを有する開口部８２Ｋ１を有し、その開口部８２Ｋ１の開口幅がシード層８１に近づくにしたがって次第に狭まるようにすると共に、開口部８２Ｋ１を画定するパターン部分の周囲に、その開口部８２Ｋ１と共に他の開口部８２Ｋ２を有するようにする。この場合には、特に、例えば、開口部８２Ｋ１の下端幅が、図３に示した下端縁Ｅ２の幅Ｗ４（例えば、幅Ｗ４＝０．０４μｍ）に一致するようにする。なお、フォトレジストパターン８２の形成材料としては、例えば、上記したように、開口部８２Ｋ１の開口幅がシード層８１に近づくにしたがって次第に狭まるようにするために、低透過率のフォトレジストを使用するのが好ましい。続いて、先工程において形成したシード層８１を電極膜として使用して、フォトレジストパターン８２に設けられた開口部８２Ｋ１，８２Ｋ２にめっき膜を成長させることにより、開口部８２Ｋ１に前駆主磁極層１５Ｚ１を形成すると共に、開口部８２Ｋ２に前駆主磁極層１５Ｚ２を併せて形成する。この前駆主磁極層１５Ｚ１は、後工程において研磨されることにより主磁極層１５となる前準備層である。これらの前駆主磁極層１５Ｚ１，１５Ｚ２を形成する際には、例えば、それらの前駆主磁極層１５Ｚ１，１５Ｚ２の形成厚さがフォトレジストパターン８２の厚さよりも小さくなるようにする。この場合には、特に、例えば、前駆主磁極層１５Ｚ１の上端幅が、図３に示した上端縁Ｅ１の幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ０（Ｗ０＞Ｗ１）となるようにする。

続いて、フォトレジストパターン８２を除去したのち、例えばイオンミリングを使用して、前駆主磁極層１５Ｚ１，１５Ｚ２をマスクとして使用済みのシード層８１をエッチングすることにより、図１３に示したように、シード層８１のうちの不要部分として、前駆主磁極層１５Ｚ１，１５Ｚ２により被覆されていない部分を選択的に除去する。このシード層８１をエッチングする際には、非磁性層１４がシード層８１と共に併せて部分的にエッチングされるため、その非磁性層１４が部分的に約０．２μｍ程度掘り下げられる。

続いて、フォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジスト膜をパターニングすることにより、図１４に示したように、前駆主磁極層１５Ｚ１およびその周辺の非磁性層１４を被覆するように、エッチング用のマスク８３をパターン形成する。このマスク８３を形成する際には、例えば、前駆主磁極層１５Ｚ１が完全に被覆される一方で、前駆主磁極層１５Ｚ２の大部分が露出されるように形成範囲を調整する。

続いて、例えば塩化第二鉄（ＦｅＣｌ₃ ）液などのエッチャントを利用したウェットエッチングを使用して、マスク８３により被覆されていない前駆主磁極層１５Ｚ２をエッチングすることにより、図１５に示したように、前駆主磁極層１５Ｚ２を選択的に除去する。こののち、マスク８３を除去することにより、前駆主磁極層１５Ｚ１を露出させる。

続いて、図１６に示したように、例えばスパッタリングを使用して、前駆主磁極層１５Ｚ１およびその周辺の非磁性層１４を被覆するように、上記した前駆絶縁層１６Ｚを形成する。この前駆絶縁層１６Ｚが形成される際には、下地の非磁性層１４および前駆主磁極層１５Ｚ１により構成された凹凸構造を反映するように前駆絶縁層１６Ｚが成膜されるため、前駆主磁極層１５Ｚ１の配設領域に対応する領域Ｒ１が相対的に高くなると共に、その前駆主磁極層１５Ｚ１の周辺領域に対応する領域Ｒ２が相対的に低くなる。続いて、例えばスパッタリングを使用して、上記した領域Ｒ２における前駆絶縁層１６Ｚ上に、前駆主磁極層１５Ｚ１を挟んで両側に配設されるように、エッチング処理の進行度を制御するためのストッパ層８４を約１００ｎｍの厚さとなるように形成する。このストッパ層８４の形成材料としては、例えば、ＣＭＰ法を使用した研磨処理において研磨されにくい材料を使用し、具体的にはタンタル（Ｔａ）を使用する。続いて、例えばスパッタリングを使用して、ストッパ層８４およびその周辺の前駆絶縁層１６Ｚを被覆するように、絶縁層８５を形成する。この絶縁層８５の形成材料としては、例えば、前駆絶縁層１６Ｚの形成材料として使用した非磁性絶縁性材料と同様の非磁性絶縁性材料を使用する。ストッパ層８４の形成材料に関して上記した「ＣＭＰ法を使用した研磨処理において研磨されにくい材料」とは、詳細には、ストッパ層８４と、絶縁層８５、前駆絶縁層１６Ｚおよび前駆主磁極層１５Ｚ１との間で、ＣＭＰ法を使用した研磨処理における研磨速度を比較した場合に、絶縁層８５、前駆絶縁層１６Ｚおよび前駆主磁極層１５Ｚ１のそれぞれの研磨速度よりも著しく小さい研磨速度を有する材料という意味である。

最後に、例えばＣＭＰ法を使用して、前駆主磁極層１５Ｚ１が露出するまで絶縁層８５および前駆絶縁層１６Ｚを研磨することにより、図１７に示したように、主磁極層１５および絶縁層１６を形成する。この主磁極層１５を形成する際には、例えば、絶縁層８５および前駆絶縁層１６Ｚと共に前駆主磁極層１５Ｚ１を併せて研磨することにより、主磁極層１５の上端幅が、図３に示した上端縁の幅Ｗ１（例えば、幅Ｗ１＝約０．１４μｍ）に一致するようにする。これらの絶縁層８５、前駆絶縁層１６Ｚおよび前駆主磁極層１５Ｚ１が研磨される際には、上記したように、絶縁層８５、前駆絶縁層１６Ｚおよび前駆主磁極層１５Ｚ１のそれぞれの研磨速度と比較してストッパ層８４の研磨速度が著しく小さいため、そのストッパ層８４がエッチング処理の進行を停止させる役割を果たす。より具体的には、絶縁層８５、前駆絶縁層１６Ｚおよび前駆主磁極層１５Ｚ１の順に研磨処理が進行すると、その研磨作用がストッパ層８４に到達した時点において、研磨処理の進行が停止する。なお、研磨処理が停止する際には、ストッパ層８４により被覆されていない領域において前駆絶縁層１６Ｚおよび前駆主磁極層１５Ｚ１が部分的に過剰に研磨されるため、図１７に示したように、ストッパ層８４の配設位置を越えて絶縁層１６および主磁極層１５が部分的に掘り下げられる。なお、上記した研磨処理を経て主磁極層１５を形成した際には、例えば、さらにイオンミリングや集束イオンビームエッチング（ＦＩＢ；Focused Ion Beam Etching）などのエッチング手法を使用して主磁極層１５に追加エッチング処理を施すことにより、その主磁極層１５の上端幅を微調整するようにしてもよい。こののち、ストッパ層８４を除去することにより、図８に示した主磁極層１５および絶縁層１６の形成工程が完了する。なお、図１および図５〜図１１では、非磁性層１４に設けられた窪みやシード層８１の図示を省略している。

引き続き、薄膜磁気ヘッドのうちの記録ヘッド部１００Ｂの製造工程について説明する。主磁極層１５および絶縁層１６を形成したのち、図９に示したように、例えばスパッタリングを使用して、主磁極層１５上に、ギャップ層１７を約０．０５μｍの厚さとなるようにパターン形成する。このギャップ層１７を形成する際には、例えばリフトオフ処理を利用してギャップ層１７の形成範囲を調整することにより、後工程において補助磁極層１９が形成されることとなる領域を被覆せず、すなわち主磁極層１５を部分的に露出させるようにする。続いて、ギャップ層１７上に、例えばめっき処理を使用してめっき膜を選択的に成長させることにより、ライトシールド層１８を約０．７μｍの厚さとなるようにパターン形成する。このライトシールド層１８を形成する際には、後工程においてエアベアリング面７０となる位置から後方の位置Ｐ２まで延在するようにすると共に、その位置Ｐ２に基づいてスロートハイトゼロ位置ＴＰが規定され、すなわちライトシールド層１８の形成長さ（距離Ｌ２）に基づいてスロートハイトＴＨ（例えば、スロートハイトＴＨ＝約０．２５μｍ）が規定されることを考慮して形成長さを調整する。特に、ライトシールド層１８を形成する際には、例えば、そのライトシールド層１８を形成するために実施しためっき処理を流用して他のめっき膜を選択的に成長させることにより、主磁極層１５の露出面上に、補助磁極層１９を約０．７μｍの厚さとなるように形成する。この補助磁極層１９を形成する際には、後工程においてエアベアリング面７０となる位置よりも後退した位置Ｐ１から後方に向かって延在するようにすると共に、その位置Ｐ１に基づいて補助磁極層１９の後退距離（距離Ｌ１）が規定されることを考慮して形成位置を調整する。これにより、後工程においてエアベアリング面７０を形成した際に、そのエアベアリング面７０よりも後退した位置Ｐ１から後方に向かって延在するように補助磁極層１９が形成される。続いて、例えばスパッタリングを使用して、ライトシールド層１８、補助磁極層１９およびそれらの周辺のギャップ層１７を被覆するように、前駆補助絶縁層２０Ｚを形成する。この前駆補助絶縁層２０Ｚは、後工程において研磨されることにより補助絶縁層２０となる前準備層である。この前駆補助絶縁層２０を形成する際には、例えば、最下面がライトシールド層１８の最上面よりも高くなるように形成厚さを調整する。

続いて、例えばＣＭＰ法を使用して、補助磁極層１９が露出するまで前駆補助絶縁層２０Ｚおよびライトシールド層１８を研磨することにより、図１０に示したように、ギャップ層１７上に、位置Ｐ２から位置Ｐ１まで延在するように補助絶縁層２０を形成する。この補助絶縁層２０を形成する際には、例えば、前駆補助絶縁層２０Ｚおよびライトシールド層１８と共に補助磁極層１９を併せて研磨することにより、ライトシールド層１８の厚さが約０．４５μｍとなるようにする。これらの前駆補助絶縁層２０Ｚ、ライトシールド層１８および補助磁極層１９が平坦化される結果、補助絶縁層２０のトレーリング側の面、ライトシールド層１８のトレーリング側の面、ならびに補助磁極層１９のトレーリング側の面により平坦面ＨＭが構成される。これにより、リーディング側に配設された主磁極層１５と、トレーリング側に配設された補助磁極層１９とが積層された積層構造を有するように磁極層４０が形成される。

続いて、図１１に示したように、補助絶縁層２０および補助磁極層１９により構成された平坦面ＨＭに隣接しながら後方に向かって延在し、薄膜コイル２２を被覆すると共にバックギャップ５０ＢＧを構成するように、主絶縁層２１を形成する。この主絶縁層２１を形成する際には、例えば、位置Ｐ２よりも後退した位置Ｐ３から後方に向かって延在するようにすると共に、その位置Ｐ２に基づいて主絶縁層２１の後退距離、すなわち後工程において形成されるリターンヨーク層２３のうちのライトシールド層１８に隣接する部分の長さ（距離Ｌ３）が規定されることを考慮して、主絶縁層２１の後退距離を調整する。これにより、補助絶縁層２０および主絶縁層２１が積層された積層構造を有するように絶縁層５０が形成される。

この主絶縁層２１の詳細な形成手順は、例えば、以下の通りである。すなわち、まず、平坦面ＨＭ上のうち、後工程において薄膜コイル２２が形成されることとなる領域を含む領域に、例えばスパッタリングを使用して、主絶縁層部分２１Ａを約０．２μｍの厚さとなるようにパターン形成する。続いて、主絶縁層部分２１Ａ上に、例えばめっき処理を使用してめっき膜を選択的に成長させることにより、薄膜コイル２２を約２．０μｍの厚さとなるようにパターン形成する。最後に、例えば絶縁層１１の形成手法と同様の手法を使用して、薄膜コイル２２およびその周辺の主絶縁層部分２１Ａを被覆するように、主絶縁層部分２１Ｂをパターン形成する。これにより、補助磁極層１９および補助絶縁層２０上に、主絶縁層部分２１Ａ，２１Ｂを含むように主絶縁層２１が形成される。

絶縁層５０（補助絶縁層２０，主絶縁層２１）を形成したのち、図１１に示したように、例えばめっき処理を使用してめっき膜を選択的に成長させることにより、ライトシールド層１８に連結されるように、リターンヨーク層２３をパターン形成する。このリターンヨーク層２３を形成する際には、後工程においてエアベアリング面７０となる位置からバックギャップ５ＢＧを経由して後方まで延在するようにする。これにより、ライトシールド層１８およびリターンヨーク層２３を含むように磁性層６０が形成されるため、記録ヘッド部１００Ｂが完成する。

なお、上記では、説明を簡略化する関係上、図１１に示した時点において、記録ヘッド部１００Ｂが完成することとしているが、厳密には、図１に示したように、後工程においてエアベアリング面７０が形成された時点において、記録ヘッド部１００Ｂが実質的に完成する。

本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、リーディング側に配設された主磁極層１５と、トレーリング側に配設された補助磁極層１９とが積層されるように磁極層４０を構成したので、以下の理由により、情報の記録時において記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制することができる。

図１８は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに対する比較例の薄膜磁気ヘッドの断面構成を表しており、図１に対応している。また、図１９は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに関する利点を説明するためのものであり、図２０は、比較例の薄膜磁気ヘッドに関する問題点を説明するためのものである。これらの図１９および図２０では、それぞれ図１および図１８に示した薄膜磁気ヘッドのうちの主要部のみを抜粋して示している。図１８に示した比較例の薄膜磁気ヘッドは、主磁極層１５がリーディング側に配設され、補助磁極層１９がトレーリング側に配設されるように磁極層４０が構成されている本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドとは異なり、主磁極層１５がトレーリング側に配設され、補助磁極層１９がリーディング側に配設されるように磁極層４０が構成されている点を除き、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドとほぼ同様の構成を有している。詳細には、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、図１８に示したように、非磁性層１４により補助磁極層１９が周囲を埋設されていると共に、ギャップ層１７および補助絶縁層２０の双方がバックギャップ５０ＢＧを塞がないように後方まで延設されている。

比較例の薄膜磁気ヘッド（図１８参照）では、磁極層４０のトレーリング側に磁性層６０が配設されている場合に、補助磁極層１９が主磁極層１５に対してリーディング側に配設されており、すなわち補助磁極層１９が磁性層６０から相対的に遠い側に配設されている構造的要因に起因して、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されやすくなる。具体的には、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、例えば、図２０に示したように、薄膜コイル２２において発生した記録用の磁束Ｊが補助磁極層１９に収容されると、その補助磁極層１９に収容された磁束Ｊのうちの一部の磁束Ｊ１が主磁極層１５を経由してエアベアリング面７０から外部へ間接的に放出されるため、その磁束Ｊ１に基づいて正規の垂直磁界が発生する。一方、残りの磁束Ｊ２は主磁極層１５を経由せずにエアベアリング面７０から外部へ直接的に放出されるため、その磁束Ｊ２に基づいて不要な磁界も併せて発生する。この場合には、正規の垂直磁界により記録媒体が磁化されるため、その記録媒体に正常に情報が記録されると共に、不要な磁界に起因して記録媒体が再磁化されるため、その記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されやすくなる。これにより、比較例の薄膜磁気ヘッドの薄膜磁気ヘッドでは、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去される不具合が発生しやすくなるのである。

これに対して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド（図１参照）では、磁極層４０のトレーリング側に磁性層６０が配設されている場合に、補助磁極層１９が主磁極層１５に対してトレーリング側に配設されており、すなわち補助磁極層１９が磁性層６０に相対的に近い側に配設されている構造的特徴に基づいて、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されにくくなる。具体的には、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、例えば、図１９に示したように、薄膜コイル２２において発生した記録用の磁束Ｊが補助磁極層１９に収容されると、その補助磁極層１９に収容された磁束Ｊのうちの一部の磁束Ｊ１が、比較例の薄膜磁気ヘッドと同様に、主磁極層１５を経由してエアベアリング面７０から外部へ間接的に放出されるため、その磁束Ｊ１に基づいて正規の垂直磁界が発生する。一方、残りの磁束Ｊ２が主磁極層１５を経由せずにエアベアリング面７０から外部へ直接的に放出されそうになっても、その磁束Ｊ２が磁性層６０に取り込まれることによりエアベアリング面７０から外部へ直接的に放出されにくいため、磁束Ｊ２に基づいて不要な磁界が発生しにくくなる。この場合には、正規の垂直磁界により記録媒体が磁化されるため、その記録媒体に正常に情報が記録される上、不要な磁界に起因して記録媒体が再磁化されにくいため、その記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されにくくなる。したがって、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制することができるのである。

ここで、上記した本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構造的特徴に基づく技術的効果に関して補足しておくと、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、補助磁極層１９が主磁極層１５に対してトレーリング側に配設されている限り、その補助磁極層１９の延在範囲は自由に設定可能である。より具体的には、図１を参照すると、補助磁極層１９の延在範囲を規定する位置Ｐ１は、主絶縁層２１の前端の位置（位置Ｐ３）と後端の位置（位置Ｐ４）との間において自由に設定可能である。位置Ｐ３と位置Ｐ４との間において位置Ｐ１を変化させた場合においても、やはり情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制することができる。ただし、位置Ｐ１を変化させる場合には、以下の点に留意する必要がある。すなわち、位置Ｐ１が位置Ｐ３に近づきすぎると、補助磁極層１９が磁性層６０に近づきすぎることに起因して、その補助磁極層１９から磁性層６０へ取り込まれる磁束Ｊ２（図１９参照）の量が増加し、すなわち補助磁極層１９から主磁極層１５を経由してエアベアリング面７０から放出される磁束Ｊ１の量が減少するため、垂直磁界の強度が低下しやすくなる。一方、位置Ｐ１が位置Ｐ４に近づきすぎると、補助磁極層１９の容積が小さくなりすぎることに起因して、その補助磁極層１９に収容される磁束Ｊの量が減少するため、やはり垂直磁界の強度が低下しやすくなる。したがって、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに関して、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制しつつ、垂直磁界の強度を確保するためには、位置Ｐ３，Ｐ４に近づきすぎないように位置Ｐ１を設定する必要がある。より具体的には、本実施の形態では、図１を参照すると、エアベアリング面７０と主絶縁層２１の前端（位置Ｐ３）との間の距離（距離Ｌ３）＝０．４０μｍ，エアベアリング面７０と主絶縁層２１の後端（位置Ｐ４）との間の距離＝８．０μｍの場合には、エアベアリング面７０と補助磁極層１９の前端（位置Ｐ１）との間の距離（距離Ｌ１）を０．４０μｍ＜Ｌ１＜８．０μｍの範囲内とすることにより、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制することができる。この場合には、特に、距離Ｌ１を０．８μｍ≦Ｌ１≦７．１μｍの範囲内とすることにより、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制しつつ、垂直磁界の強度を確保することができる。

また、本実施の形態では、補助磁極層１９の飽和磁束密度が主磁極層１５の飽和磁束密度よりも小さくなるようにしたので、その飽和磁束密度の差異に基づいて補助磁極層１９よりも主磁極層１５において磁束が集中しやすくなる。この場合には、図１９を参照すると、補助磁極層１９の飽和磁束密度が主磁極層１５の飽和磁束密度よりも大きい場合と比較して、補助磁極層１９から磁性層６０に取り込まれる磁束Ｊ２の量が相対的に減少し、補助磁極層１９から主磁極層１５を経由してエアベアリング面７０から放出される磁束Ｊ１の量が相対的に増加するため、この観点においても情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制することができると共に、垂直磁界の強度を確保することができる。

また、本実施の形態では、図３に示したように、垂直磁界を発生させるために磁束を放出する主磁極層１５の露出面１５Ｍが、左右対象の逆台形状を有するようにしたので、薄膜磁気ヘッドの記録動作時にスキューが発生し、すなわち記録媒体に湾曲線状に設けられた記録対象トラック（情報の記録対象である特定のトラック）の接線方向に対して主磁極層１５が傾いたとしても、その主磁極層１５の露出面１５Ｍが記録対象トラックから隣接トラック（記録対象トラックに隣接する他のトラック）にはみださない。この場合には、露出面１５Ｍが矩形状を有している構造的要因に起因して、スキューの発生時において露出面１５Ｍが記録対象トラックから隣接トラックにはみだす場合とは異なり、垂直磁界により記録対象トラックだけでなく隣接トラックまで併せて磁化されることが抑制されるため、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報がスキューに起因して意図せずに消去されることも抑制することができる。

また、本実施の形態では、図１に示したように、エアベアリング面７０から主絶縁層２１までの距離、すなわちリターンヨーク層２３のうちのライトシールド層１８に隣接する部分の長さ（距離Ｌ３）が、そのライトシールド層１８の長さ（距離Ｌ２）よりも大きくなるようにしたので、上記したように、エアベアリング面７０を経由して磁性層６０に磁束が取り込まれ、すなわちライトシールド層１８に取り込まれた磁束がライトシールド層１８を経由してリターンヨーク層２３へ流入する過程において、その磁束が磁性層６０内を流れる磁路が段階的に拡張する。この場合には、距離Ｌ３が距離Ｌ２よりも小さい構造的要因に起因して、磁束が磁性層６０中を流れる磁束が段階的に縮小する場合とは異なり、その磁性層６０内において磁束が飽和することが抑制されるため、磁性層６０内の磁束の流れを円滑化することができる。

また、本実施の形態では、図１に示したように、主磁極層１５のトレーリング側に、記録用の磁束を発生させる薄膜コイル２２を設けると共に、その主磁極層１５のリーディング側に、薄膜コイル２２において発生した記録用の磁束の漏洩を抑制するために漏洩抑制用の磁束を発生させる薄膜コイル１０を設けるようにしたので、例えば、上記したように、情報の記録時において互いに逆方向となるように薄膜コイル１０，２２に電流を流すことにより、それらの薄膜コイル１０，２２において互いに逆方向に向けて磁束を発生させれば、薄膜コイル１０において発生した上向きの磁束（漏洩抑制用の磁束）の影響を受けて、薄膜コイル２２において発生した下向きの磁束（記録用の磁束）が記録ヘッド部１００Ｂから再生ヘッド部１００Ａへ伝播しにくくなるため、その薄膜コイル２２において発生した記録用の磁束が再生ヘッド部１００Ａへ漏れにくくなる。したがって、薄膜コイル２２において発生した記録用の磁束がロスなく主磁極層１５を経由してエアベアリング面７０から放出されるため、この観点においても垂直磁界の強度を確保することができる。

また、本実施の形態では、図１に示したように、主磁極層１５のトレーリング側に補助磁極層１９を配設させたため、主磁極層１５のリーディング側に補助磁極層１９を配設させた比較例の薄膜磁気ヘッド（図１８参照）と比較して、再生ヘッド部１００Ａ（ＭＲ素子８）と記録ヘッド部１００Ｂ（主磁極層１５）との間の距離が小さくなる結果、その記録ヘッド部１００Ｂが熱伝導量の大きな基板１に近づく。この場合には、記録ヘッド部１００Ｂのうちの薄膜コイル１０，２２の通電時において発生した熱が基板１を通じて放熱されやすくなる（放熱効率が向上する）ため、例えば主磁極層１５の突起欠陥、すなわち主磁極層１５が熱的に膨張することに起因してエアベアリング面７０から意図せずに突出する欠陥の発生を抑制することができる。もちろん、上記した突起欠陥の発生抑制に関する効果は、主磁極層１５に限らず、磁性層６０などに関しても同様に得られる。

また、本実施の形態では、図３に示したように、主磁極層１５の露出面１５Ｍにおける上端縁Ｅ１（トレーリングエッジＴＥ）の幅Ｗ１が０．２μｍ以下であり、磁性層６０の露出面６０Ｍの面積Ｓが７μｍ² 以上であるようにしたので、エアベアリング面７０近傍において磁性層６０の磁気ボリューム（磁束収容量）が十分に大きくなる。この場合には、記録後の磁束が磁性層６０において集中しにくくなるため、その磁性層６０において不要な磁界が発生しにくくなる。このときの不要な磁界とは、垂直磁界と反対方向の磁界であり、記録媒体９０に記録された記録パターンを消去したり、あるいは記録パターンの品質を劣化させるものである。したがって、この観点においても、意図しない情報の消去を抑制することができる。この場合には、特に、面積Ｓが１２．２５μｍ² 以上、さらには７０μｍ² 以上であれば、記録パターンの品質を確保することができる。

この場合には、特に、磁性層６０の飽和磁束密度をＸ［Ｔ］、露出面６０Ｍの磁気的な面積をＹ［μｍ² Ｔ］、記録媒体９０を磁化する垂直磁界の強度の最大値をＺ［×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ］としたとき、Ｙ≧｛７Ｘ／［９０００×１０³ ／（４π）］｝×Ｚの関係が成立するようにしたので、垂直磁界の強度の最大値に応じて露出面６０Ｍの磁気的な面積を設定することにより、意図しない情報の消去を抑制することができる。

特に、上記した他、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、リーディング側に主磁極層１５が配設され、トレーリング側に補助磁極層１９が配設された磁極層４０を備えた薄膜磁気ヘッドを製造するために、成膜技術、パターニング技術およびエッチング技術などを含む既存の薄膜プロセスのみを使用し、新規かつ煩雑な製造プロセスを使用しない。したがって、本実施の形態では、既存の薄膜プロセスのみを使用して、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることが可能な限り抑制された薄膜磁気ヘッドを容易に製造することができる。

また、本実施の形態では、図１に示したように、非磁性層１４上に主磁極層１５を形成するようにしたので、以下の理由により、図１８に示した比較例の薄膜磁気ヘッドを製造する場合と比較して、ほぼ一定の記録性能を有するように複数の薄膜磁気ヘッドを安定に製造することができる。

図２１は、比較例の薄膜磁気ヘッドを製造する場合の問題点を説明するためのものであり、図２０に対応している。比較例の薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、主磁極層１５の下地が非磁性層１４および補助磁極層１９の双方により構成されていることに起因して、その主磁極層１５を形成する前に、例えばＣＭＰ法を使用して非磁性層１４および補助磁極層１９の双方を研磨することにより平坦化しようとすると、図２１に示したように、非磁性層１４の研磨速度と補助磁極層１９の研磨速度との間の差異に起因して平坦化されず、すなわち非磁性層１４と補助磁極層１９との間に段差が生じやすくなる。図２１では、例えば、非磁性層１４の研磨速度よりも補助磁極層１９の研磨速度が速いため、非磁性層１４よりも補助磁極層１９が過剰に研磨された場合を示している。非磁性層１４と補助磁極層１９との間に段差が生じると、その段差に起因して主磁極層１５に段差が生じるため、主磁極層１５のうちの前方部分と後方部分との間で形成厚さに差異が生じやすくなる。なお、図２１では、非磁性層１４および補助磁極層１９上に主磁極層１５を形成したのち、例えばＣＭＰ法を使用して主磁極層１５を研磨することにより平坦化した状態を示している。この場合には、例えば、ウェハ上に複数の薄膜磁気ヘッドを一括形成すると、上記した主磁極層１５の形成厚さが各薄膜磁気ヘッド間においてばらつくため、一連の薄膜磁気ヘッド間において記録特性がばらついてしまう。より具体的には、例えば、一連の薄膜磁気ヘッド間における主磁極層１５の形成厚さのばらつきが約０．０５μｍ程度であったとしても、その主磁極層１５の目標形成厚さが約０．２５μｍであるとすると、主磁極層１５の形成厚さのばらつき（＝約０．０５μｍ）は目標形成厚さ（＝約０．２５μｍ）の２０％を占めることとなるため、各薄膜磁気ヘッド間において主磁極層１５の容積（すなわち磁束収容量）に差異が生じることに起因して、一連の薄膜磁気ヘッド間において例えばオーバーライト特性などに代表される記録性能がばらついてしまう。これにより、比較例の薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、ほぼ一定の記録性能を有するように複数の薄膜磁気ヘッドを安定に製造することが困難である。

これに対して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、主磁極層１５の下地が非磁性層１４のみにより構成されていることに基づき、その主磁極層１５を形成する前に、例えばＣＭＰ法を使用して非磁性層１４を研磨して平坦化することにより、非磁性層１４と補助磁極層１９との間に段差が生じやすい比較例の場合とは異なり、図１９に示したように、非磁性層１４が適正に平坦化されるため、主磁極層１５の形成厚さがほぼ均一となる。この場合には、例えば、ウェハ上に複数の薄膜磁気ヘッドを一括形成した場合においても、上記した主磁極層１５の形成厚さが各薄膜磁気ヘッド間においてほぼ均一となるため、一連の薄膜磁気ヘッド間において記録特性がほぼ均一となる。これにより、各薄膜磁気ヘッド間において主磁極層１５の容積（すなわち磁束収容量）がほぼ均一となることに基づいて、一連の薄膜磁気ヘッド間において例えばオーバーライト特性などに代表される記録性能がほぼ均一となる。したがって、本実施の形態では、ほぼ一定の記録性能を有するように複数の薄膜磁気ヘッドを安定に製造することができるのである。この場合には、特に、ほぼ一定の厚さとなるように複数の主磁極層１５を高精度に形成することが可能なため、各主磁極層１５間においてフレアポイントＦＰがばらつくことを抑制することもできる。

また、本実施の形態では、図１に示したように、主磁極層１５上に補助磁極層１９を形成するようにしたので、以下の理由により、図１８に示した比較例の薄膜磁気ヘッドを製造する場合と比較して、主磁極層１５の飽和磁束密度を適正に設定することができる。

図２２は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを製造する場合の利点を説明するためのものであり、図１９に対応している。また、図２３は、比較例の薄膜磁気ヘッドを製造する場合の問題点を説明するためのものであり、図２０に対応している。なお、図２２および図２３は、図１２〜図１７を参照して説明したシード層８１を新たに図示している。比較例の薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、補助磁極層１９上に主磁極層１５を形成していることに起因して、図２３に示したように、シード層８１を使用してめっき膜を選択的に成長させることにより主磁極層１５を形成しようとすると、そのシード層８１が補助磁極層１９と主磁極層１５との間に挟まれる。この場合には、補助磁極層１９と主磁極層１５とを互いに磁気的に連結させる上でシード層８１の形成材料が磁性材料に限定されてしまうため、その主磁極層１５の飽和磁束密度を適正に設定することが困難となる。具体的には、主磁極層１５の実質的な飽和磁束密度を十分に高くなるように設定する上では、その実質的な飽和磁束密度を主磁極層１５の形成材料の飽和磁束密度のみに基づいて規定するのが好ましいため、シード層８１の形成材料として主磁極層１５の実質的な飽和磁束密度に寄与しない非磁性材料を使用したいが、シード層８１が補助磁極層１９と主磁極層１５との間に挟まれる場合には、上記したように、シード層８１の形成材料が磁性材料に限定されてしまう。すなわち、例えば、めっき処理を使用して主磁極層１５を形成する場合には、めっき膜の成長分布を均一化させるために、シード層８１の厚さが最低でも約０．０５μｍほど必要であるが、主磁極層１５の形成厚さが約０．２５μｍである場合には、シード層８１の厚さが主磁極層１５の厚さの２０％を占めることとなる。この場合には、例えば、一般的に薄膜を形成しやすいパーマロイなどの磁性材料を使用してシード層８１を形成すると、そのシード層８１（例えばパーマロイ）の飽和磁束密度が主磁極層１５（例えば鉄系合金）の飽和磁束密度よりも低いため、主磁極層１５の実質的な飽和磁束密度が低下してしまう。これにより、比較例の薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、主磁極層１５の飽和磁束密度を適正に設定することが困難である。

これに対して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、主磁極層１５上に補助磁極層１９を形成していることに基づき、図２２に示したように、シード層８１を使用してめっき膜を選択的に成長させることにより主磁極層１５を形成しようとしても、そのシード層８１が補助磁極層１９と主磁極層１５との間に挟まれない。この場合には、補助磁極層１９と主磁極層１５とを互いに磁気的に連結させる上でシード層８１の形成材料が磁性材料に限定される比較例の場合とは異なり、シード層８１の形成材料が磁性材料に限定されないため、その主磁極層１５の飽和磁束密度を適正に設定することが可能である。具体的には、主磁極層１５の実質的な飽和磁束密度に寄与しない非磁性材料を使用してシード層８１を形成すれば、その実質的な飽和磁束密度が主磁極層１５の形成材料の飽和磁束密度のみに基づいて規定されるため、主磁極層１５の実質的な飽和磁束密度を十分に高くなるように設定することが可能である。したがって、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを製造する場合には、主磁極層１５の飽和磁束密度を適正に設定することができるのである。

なお、本実施の形態では、図９に示したように、ライトシールド層１８および補助磁極層１９を単一の工程において一括して形成するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、ライトシールド層１８および補助磁極層１９を別個の工程において個別に形成するようにしてもよい。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

以上をもって、本発明の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドを備えた薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法についての説明を終了する。

次に、図２４および図２５を参照して、本発明の垂直磁気記録ヘッドを搭載した磁気記録装置の構成について説明する。図２４は磁気記録装置の斜視構成を表しており、図２５は磁気記録装置の主要部の斜視構成を拡大して表している。この磁気記録装置は、上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッドを搭載したものであり、例えばハードディスクドライブである。

この磁気記録装置は、図２４に示したように、例えば、筐体２００の内部に、情報が磁気的に記録される記録媒体９０（図４参照）としての複数の磁気ディスク（例えばハードディスク）２０１と、各磁気ディスク２０１に対応して配設され、磁気ヘッドスライダ２０２を一端部において支持する複数のサスペンション２０３と、このサスペンション２０３の他端部を支持する複数のアーム２０４とを備えている。磁気ディスク２０１は、筐体２００に固定されたスピンドルモータ２０５を中心として回転可能になっている。アーム２０４は、動力源としての駆動部２０６に接続されており、筐体２００に固定された固定軸２０７を中心として、ベアリング２０８を介して旋回可能になっている。駆動部２０６は、例えば、ボイスコイルモータなどの駆動源を含んで構成されている。この磁気記録装置は、例えば、固定軸２０７を中心として複数のアーム２０４が一体的に旋回可能なモデルである。なお、図２４では、磁気記録装置の内部構造を見やすくするために、筐体２００を部分的に切り欠いて示している。

磁気ヘッドスライダ２０２は、図２５に示したように、例えばアルティックなどの非磁性絶縁材料により構成された略直方体構造を有する基体２１１の一面に、記録処理および再生処理の双方を実行する薄膜磁気ヘッド２１２が取り付けられた構成を有している。この基体２１１は、例えば、アーム２０４の旋回時に生じる空気抵抗を減少させるための凹凸構造が設けられた一面（エアベアリング面２２０）を有しており、そのエアベアリング面２２０と直交する他の面（図２５中、右手前側の面）に、薄膜磁気ヘッド２１２が取り付けられている。この薄膜磁気ヘッド２１２は、上記実施の形態において説明した構成を有するものである。この磁気ヘッドスライダ２０２は、情報の記録時または再生時において磁気ディスク２０１が回転すると、その磁気ディスク２０１の記録面（磁気ヘッドスライダ２０２と対向する面）とエアベアリング面２２０との間に生じる空気流を利用して、磁気ディスク２０１の記録面から浮上するようになっている。なお、図２５では、磁気ヘッドスライダ２０２のうちのエアベアリング面２２０側の構造を見やすくするために、図２４に示した状態とは上下を反転させた状態を示している。

この磁気記録装置では、情報の記録時または再生時においてアーム２０４が旋回することにより、磁気ディスク２０１のうちの所定の領域（記録領域）まで磁気ヘッドスライダ２０２が移動する。そして、磁気ディスク２０１と対向した状態において薄膜磁気ヘッド２１２が通電されると、上記実施の形態において説明した動作原理に基づいて薄膜磁気ヘッド２１２が動作することにより、その薄膜磁気ヘッド２１２が磁気ディスク２０１に記録処理または再生処理を施す。

この磁気記録装置では、上記実施の形態において説明した構造的特徴を有する薄膜磁気ヘッド２１２を搭載したので、上記したように、磁気ディスク２０１に記録済みの情報が意図せずに消去されにくくなる。したがって、薄膜磁気ヘッド２１２を搭載し、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制することができる。

なお、この磁気記録装置に搭載されている薄膜磁気ヘッド２１２に関する上記以外の構成、動作、作用、効果および変形例は上記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本発明に関する実施例について説明する。

上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッド（図１〜図４参照）を磁気記録装置（図２４および図２５参照）に搭載させて記録処理を実施することにより記録特性を調べたところ、以下の結果が得られた。

第１に、垂直磁界の強度を調べたところ、表１に示した結果が得られた。表１は、垂直磁界の強度（磁界強度Ｈ；１０³ ／（４π）Ａ／ｍ＝Ｏｅ）のシミュレーション結果を表している。この垂直磁界の強度を調べる際には、薄膜磁気ヘッドの寸法仕様として、ギャップ層の厚さ＝０．０５μｍ，補助磁極層の厚さ＝０．５μｍ，補助磁極層の後退距離（距離Ｌ１）＝３．０μｍ，ライトシールド層の厚さ＝０．４５μｍ，ライトシールド層の長さ（距離Ｌ２）＝０．２５μｍとすると共に、薄膜磁気ヘッドの動作仕様として、薄膜コイルに供給する電流＝０．０３Ａ，薄膜コイルのターン数＝５Ｔ（ターン）とすることにより、起磁力＝０．１５ＡＴとした。なお、本発明の薄膜磁気ヘッドに関する垂直磁界の強度を調べる際には、その垂直磁界の磁界強度を比較評価するために、図１８に示した比較例の薄膜磁気ヘッドに関しても同様の条件において垂直磁界の強度を調べることにより、その比較例の薄膜磁気ヘッドに関する垂直磁界の強度も表１に併せて示した。

表１に示したシミュレーション結果から判るように、垂直磁界の強度（磁界強度Ｈ）は、比較例の薄膜磁気ヘッドよりも本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて大きくなった。具体的には、磁界強度Ｈは、比較例の薄膜磁気ヘッドに関して１０９４８×１０³ ／（４π）Ａ／ｍであったのに対して、本発明の薄膜磁気ヘッドに関して１０９９１×１０³ ／（４π）Ａ／ｍであった。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、補助磁極層を主磁極層のトレーリング側に配設させることにより、垂直磁界の磁界強度が確保されることが確認された。

第２に、垂直磁界の強度と補助磁極層の後退距離との間の相関を調べたところ、図２６および図２７に示した結果が得られた。図２６および図２７は、いずれも垂直磁界の強度と補助磁極層の後退距離との間の相関を表しており、「横軸」は補助磁極層の後退距離、すなわち図１に示した距離Ｌ１を示し、「縦軸」は垂直磁界の強度（磁界強度Ｈ；１０³ ／（４π）Ａ／ｍ）を示している。なお、図２７に示した相関は、図２６に示した相関のうちの一部（磁界強度Ｈ＝９７００×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ〜１００５０×１０³ ／（４π）Ａ／ｍの範囲）を拡大して示している。この垂直磁界の強度と補助磁極層の後退距離との間の相関を調べる際には、薄膜磁気ヘッドの寸法仕様として、ギャップ層の厚さ＝０．０５μｍ，補助磁極層の厚さ＝０．５μｍ，補助磁極層の後退距離（距離Ｌ１）＝０．６μｍ〜７．１μｍ，ライトシールド層の厚さ＝０．４５μｍ，ライトシールド層の長さ（距離Ｌ２）＝０．２５μｍ，主絶縁層の後退距離（距離Ｌ３）＝０．４０μｍとすると共に、薄膜磁気ヘッドの動作仕様として、薄膜コイルに供給する電流＝０．０３Ａ，薄膜コイルのターン数＝４Ｔ（ターン）とすることにより、起磁力＝０．１２ＡＴとした。図１を参照して補助磁極層の後退距離（距離Ｌ１）を説明すると、距離Ｌ１＝０．４μｍのとき、補助磁極層の前端が位置Ｐ３に位置する場合に相当し、一方、距離Ｌ１＝８．０μｍのとき、補助磁極層の前端が位置Ｐ４に位置する場合に相当する。

図２６に示した結果から判るように、距離Ｌ１＝０．６μｍ〜７．１μｍの範囲内では、その距離Ｌ１＝０．８μｍ以上の範囲において磁界強度Ｈが十分に大きくなった。具体的には、距離Ｌ１＝０．８μｍ以上の範囲における磁界強度Ｈは、約９９００×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ以上であった。この場合には、特に、距離Ｌ１＝０．８μｍ以上の範囲において磁界強度Ｈを詳細に調べたところ、その磁界強度Ｈは、図２７に示したように、上向き凸型のカーブを描くように変化し、距離Ｌ１＝３．４μｍにおいて最大（磁界強度Ｈ＝９９９９×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ）となった。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、距離Ｌ１＝０．８μｍ〜７．１μｍの範囲内において垂直磁界の強度が確保されることが確認された。また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、上記したように垂直磁界の強度が確保されたことに伴い、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを可能な限り抑制されることも確認された。

第３に、磁性層の構造と意図しない情報の消去との間の関係を調べたところ、以下の一連の結果が得られた。

まず、意図しない情報の消去に与える磁性層の露出面の幅の影響を調べたところ、図２８および図２９に示した結果が得られた。図２８および図２９は、いずれも不要な磁界の強度と磁性層の露出面の幅との間の相関を表しており、「横軸」は磁性層の露出面の幅Ｗ３（μｍ）を示し、「縦軸」は不要な磁界の強度（磁界強度ＨＵ；１０³ ／（４π）Ａ／ｍ）を示している。なお、図２９に示した相間は、図２８に示した相間のうちの一部（幅Ｗ３＝０μｍ〜５．０μｍの範囲）を拡大して示している。この意図しない情報の消去に与える磁性層の露出面の幅の影響を調べる際には、薄膜磁気ヘッドの寸法仕様として、主磁極層の露出面における上端縁（トレーリングエッジ）の幅Ｗ１＝０．２μｍ，磁性層の露出面の幅Ｗ３＝０．２μｍ〜９０μｍ，磁性層の露出面の高さＨ３＝３．５μｍとすると共に、記録媒体の保磁力Ｈｃ＝４０００×１０³ ／（４π）Ａ／ｍとした。

図２８に示した結果から判るように、磁界強度ＨＵは、幅Ｗ３が大きくなるにしたがって急激に減少したのちにほぼ一定となった。具体的には、磁界強度ＨＵは、幅Ｗ３＝０．２μｍにおいて最大（７１３９×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ）であったが、幅Ｗ３＝２０μｍ以上の範囲においてほぼ一定（３７２×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ〜５５０×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ）となった。この結果は、幅Ｗ３が大きくなるにしたがってエアベアリング面近傍における磁性層の磁気ボリュームが増大するため、その磁性層において記録後の磁束が集中しにくくなることを表している。

ここで、図２８に示した磁界強度ＨＵの変化傾向を踏まえ、図２９に示した結果から、記録後の磁束が磁性層に集中する現象に起因して意図せずに情報が消去されることを防止可能な幅Ｗ３の適正範囲を見積もった。具体的には、記録媒体の保磁力Ｈｃ＝４０００×１０³ ／（４π）Ａ／ｍであることから、その記録媒体に関して意図しない情報の消去を防止するために、磁界強度ＨＵが４０００×１０³ ／（４π）Ａ／ｍよりも小さくなる幅Ｗ３の範囲を調べたところ、その幅Ｗ３の範囲は２．０μｍ以上であった。この場合には、特に、幅Ｗ３＝３．５μｍ以上の範囲において磁界強度ＨＵの減少割合が著しく小さくなったと共に、さらに幅Ｗ３＝２０μｍ以上の範囲において磁界強度ＨＵがほぼ一定となった。

続いて、意図しない情報の消去に与える磁性層の露出面の幅および厚さの影響を調べたところ、表２および表３に示した結果が得られた。表２は不要な磁界の強度（磁界強度ＨＵ）と磁性層の露出面の幅（幅Ｗ３）との間の相関を表しており、表３は不要な磁界の強度（磁界強度ＨＵ）と磁性層の露出面の高さ（高さＨ３）との間の相関を表している。この意図しない情報の消去に与える磁性層の露出面の幅の影響を調べる際には、薄膜磁気ヘッドの寸法仕様として、磁性層の露出面の幅Ｗ３＝９０μｍ，４５μｍ，磁性層の露出面の高さＨ３＝３．５μｍとした。また、意図しない情報の消去に与える磁性層の露出面の高さの影響を調べる際には、薄膜磁気ヘッドの寸法仕様として、磁性層の露出面の高さＨ３＝３．５μｍ，１．７５μｍ，磁性層の露出面の幅Ｗ３＝９０μｍとした。上記以外の仕様条件は、図２８および図２９に示した場合と同様である。なお、幅Ｗ３＝９０μｍとしたときの磁界強度ＨＵ（表２参照）および高さＨ３＝３．５μｍとしたときの磁界強度ＨＵ（表３参照）は、いずれも３７２×１０³ ／（４π）Ａ／ｍであった。

表１に示した結果から判るように、幅Ｗ３の値を半分にしたところ、磁界強度ＨＵは増大した。具体的には、幅Ｗ３を９０μｍから４５μｍに変化させたところ、磁界強度ＨＵは３７２×１０³ ／（４π）Ａ／ｍから４１６×１０³ ／（４π）Ａ／ｍに変化した。一方、表２に示した結果から判るように、高さＨ３の値を半分にしたところ、やはり磁界強度ＨＵは増大した。具体的には、高さＨ３を３．５μｍから１．７５μｍに変化させたところ、磁界強度ＨＵは３７２×１０³ ／（４π）Ａ／ｍから４６３×１０³ ／（４π）Ａ／ｍに変化した。このことから、幅Ｗ３および高さＨ３のいずれを変化させた場合においても磁界強度ＨＵが同程度の値となったため、その磁界強度ＨＵは磁性層の露出面の面積に依存することが確認された。

最後に、意図しない情報の消去に与える磁性層の露出面の面積の影響を調べたところ、図３０に示した結果が得られた。図３０は不要な磁界の強度と磁性層の露出面の面積との間の相関を表しており、「横軸」は磁性層の露出面の面積Ｓ（μｍ² ）を示し、「縦軸」は不要な磁界の強度（磁界強度ＨＵ）を示している。この意図しない情報の消去に与える磁性層の露出面の面積の影響を調べる際には、薄膜磁気ヘッドの寸法仕様として、磁性層の露出面の面積Ｓ＝０．７μｍ² 〜３１５μｍ² とした。上記以外の仕様条件は、図２８および図２９に示した場合と同様である。

図３０に示した結果から判るように、磁界強度ＨＵは、図２８に示した磁界強度ＨＵと同様の変化傾向を示し、すなわち面積Ｓが大きくなるにしたがって急激に減少したのちにほぼ一定となった。

ここで、図２８から見積もった幅Ｗ３の適正範囲を反映させることにより、図３０に示した結果から、記録後の磁束が磁性層に集中する現象に起因して意図せずに情報が消去されることを防止可能な面積Ｓの適正範囲を見積もった。具体的には、幅Ｗ３＝２．０μｍ以上、３．５μｍ以上および２０μｍ以上に対応する面積Ｓは、それぞれ７μｍ² 以上、１２．２５μｍ² 以上および７０μｍ² 以上であった。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、磁性層の露出面の面積Ｓ＝７μｍ² 以上、好ましくは１２．２５μｍ² 以上、より好ましくは７０μｍ² 以上の範囲において、意図しない情報の消去が抑制されることが確認された。

この場合には、特に、上記した磁性層の露出面の面積Ｓの範囲を踏まえて、磁性層の磁気的な面積と垂直磁界の強度との間の関係を調べたところ、以下の関係が導かれた。すなわち、磁性層の飽和磁束密度をＸ［Ｔ］、磁性層の露出面の磁気的な面積をＹ［μｍ² Ｔ］とすると、意図しない情報の消去を抑制するために必要な面積Ｓの下限が７μｍ² であることから、磁気的な面積Ｙの下限は７Ｘ［μｍ² Ｔ］である。また、図３０に示した場合において垂直磁界の強度の最大値を調べたところ、９０００［×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ］であった。これらのことから、垂直磁界の強度の最大値が９０００［×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ］である場合には、磁気的な面積Ｙを７［Ｘμｍ² Ｔ］以上とすることにより意図しない情報の消去が抑制されるため、垂直磁界の強度の最大値がＺ［×１０³ ／（４π）Ａ／ｍ］である場合には、Ｙ≧｛７Ｘ／［９０００×１０³ ／（４π）］｝×Ｚの関係が成立するように磁気的な面積Ｙを設定することにより意図しない情報の消去が抑制されることとなる。

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記実施の形態では、図１に示したように、記録用の磁束を発生させる薄膜コイル２２と共に、漏洩抑制用の磁束を発生させる薄膜コイル１０を併せて備えるように記録ヘッド部１００Ｂを構成したが、必ずしもこれに限られるものではなく、図３１に示したように、薄膜コイル１０を備えずに薄膜コイル２２のみを備えるように記録ヘッド部１００Ｂを構成してもよい。図３１に示した薄膜磁気ヘッドは、薄膜コイル１０と共に絶縁層１１〜１３を備えず、非磁性層１４が分離層９に隣接するように記録ヘッド部１００Ｂが構成されている点を除き、図１に示した薄膜磁気ヘッドと同様の構成を有している。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、例えば、上記実施の形態および実施例では、本発明を複合型薄膜磁気ヘッドに適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録専用の薄膜磁気ヘッドや、記録・再生兼用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドにも適用可能である。もちろん、本発明を、書き込み用の素子および読み出し用の素子の積層順序を逆転させた構造の薄膜磁気ヘッドについても適用可能である。

本発明に係る垂直磁気記録ヘッドおよびその製造方法、ならびに磁気記録装置は、例えば、ハードディスクに磁気的に情報を記録するハードディスクドライブなどに適用することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドを備えた薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。 図１に示した薄膜磁気ヘッドのうちの主要部の平面構成を表す平面図である。 図１に示した薄膜磁気ヘッドのうちの主要部の露出面の平面構成を拡大して表す平面図である。 図１に示した薄膜磁気ヘッドのうちの主要部の断面構成を模式的に表す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法のうちの記録ヘッド部の製造工程における一工程を説明するための断面図である。 図５に続く工程を説明するための断面図である。 図６に続く工程を説明するための断面図である。 図７に続く工程を説明するための断面図である。 図８に続く工程を説明するための断面図である。 図９に続く工程を説明するための断面図である。 図１０に続く工程を説明するための断面図である。 主磁極層の形成工程のうちの一工程を説明するための断面図である。 図１２に続く工程を説明するための断面図である。 図１３に続く工程を説明するための断面図である。 図１４に続く工程を説明するための断面図である。 図１５に続く工程を説明するための断面図である。 図１６に続く工程を説明するための断面図である。 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに対する比較例の薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに関する利点を説明するための断面図である。 比較例の薄膜磁気ヘッドに関する問題点を説明するための断面図である。 比較例の薄膜磁気ヘッドに関する他の問題点を説明するための断面図である。 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに関する他の利点を説明するための断面図である。 比較例の薄膜磁気ヘッドに関するさらに他の問題点を説明するための断面図である。 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の斜視構成を表す斜視図である。 図２４に示した磁気記録装置の主要部の斜視構成を拡大して表す斜視図である。 垂直磁界の強度と補助磁極層の後退距離との間の相関を表す図である。 図２６に示した垂直磁界の強度と補助磁極層の後退距離との間の相関のうちの一部を拡大して表す図である。 不要な磁界の強度と磁性層の露出面の幅との間の相関を表す図である。 図２８に示した不要な磁界の強度と磁性層の露出面の幅との間の相関のうちの一部を拡大して表す図である。 不要な磁界の強度と磁性層の露出面の面積との間の相関を表す図である。 本発明の薄膜磁気ヘッドの構成に関する変形例を表す断面図である。

符号の説明

１…基板、２，１１〜１３，１６，５０，８５…絶縁層、３…下部リードシールド層、４…シールドギャップ膜、５，７…上部リードシールド層部分、６，１４…非磁性層、８…ＭＲ素子、９…分離層、１０，２２…薄膜コイル、１２Ｚ，１６Ｚ…前駆絶縁層、１５…主磁極層、１５Ａ…先端部、１５Ｂ…後端部、１５Ｍ，６０Ｍ…露出面、１５Ｚ１，１５Ｚ２…前駆主磁極層、１７…ギャップ層、１８…ライトシールド層、１９…補助磁極層、２０…補助絶縁層、２０Ｚ…前駆補助絶縁層、２１…主絶縁層、２１Ａ，２１Ｂ…主絶縁層部分、２３…リターンヨーク層、２４…オーバーコート層、３０…上部リードシールド層、４０…磁極層、５０ＢＧ…バックギャップ、６０…磁性層、７０，２２０…エアベアリング面、８１…シード層、８２…フォトレジストパターン、８２Ｋ１，８２Ｋ２…開口部、８３…マスク、８４…ストッパ層、９０…記録媒体、９１…磁化層、９２…軟磁性層、１００Ａ…再生ヘッド部、１００Ｂ…記録ヘッド部、２００…筐体、２０１…磁気ディスク、２０２…磁気ヘッドスライダ、２０３…サスペンション、２０４…アーム、２０５…スピンドルモータ、２０６…駆動部、２０７…固定軸、２０８…ベアリング、２１１…基体、２１２…薄膜磁気ヘッド、Ｅ１…上端縁、Ｅ２…下端縁、Ｅ３…側端縁、ＦＰ…フレアポイント、Ｈ３…高さ、ＨＭ…平坦面、Ｊ（Ｊ１．Ｊ２）…磁束、Ｌ１〜Ｌ３…距離、ＬＥ…リーディングエッジ、Ｍ…媒体進行方向、Ｐ１〜Ｐ４…位置、Ｒ１，Ｒ２…領域、Ｓ…面積、ＴＥ…トレーリングエッジ、ＴＨ…スロートハイト、ＴＰ…スロートハイトゼロ位置、Ｗ１〜Ｗ４…幅、θ…角度。

Claims (17)

1. 磁束を発生する薄膜コイルと、
   記録媒体に対向するエアベアリング面から後方に向かって延在し、前記記録媒体がその表面と直交する方向に磁化されるように前記磁束を前記記録媒体に導く磁極層と、
   前記磁極層のトレーリング側において前記エアベアリング面から後方に向かって延在し、前記エアベアリング面に近い側においてギャップ層により前記磁極層から隔てられると共に、前記エアベアリング面から遠い側において前記磁極層に連結された磁性層と
   を備え、
   前記磁極層が、
   リーディング側において、前記エアベアリング面から後方に向かって延在する主磁極層と、
   トレーリング側において、前記エアベアリング面よりも後退した位置から後方に向かって延在する補助磁極層と
   を積層してなることを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
2. 前記補助磁極層の飽和磁束密度が、前記主磁極層の飽和磁束密度よりも小さい
   ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録ヘッド。
3. 前記エアベアリング面から前記補助磁極層までの距離が、０．８μｍ以上７．１μｍ以下の範囲内である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の垂直磁気記録ヘッド。
4. 前記ギャップ層の厚さが、０．０３μｍ以上０．１μｍ以下の範囲内である
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の垂直磁気記録ヘッド。
5. 前記主磁極層の前記エアベアリング面への露出面が、トレーリング側に位置する長辺およびリーディング側に位置する短辺をそれぞれ上底および下底とする台形状をなす
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録ヘッド。
6. 前記磁性層が、
   前記ギャップ層により前記磁極層から隔てられながら前記エアベアリング面から前記補助磁極層よりも前方の位置まで延在する第１の磁性層部分と、
   前記第１の磁性層部分のトレーリング側において前記エアベアリング面から後方に向かって延在し、前記エアベアリング面に近い側において前記第１の磁性層部分に連結されると共に、前記エアベアリング面から遠い側において前記磁極層に連結された第２の磁性層部分と
   を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の垂直磁気記録ヘッド。
7. 前記第１の磁性層部分のトレーリング側の面および前記補助磁極層のトレーリング側の面が、同一面内にある
   ことを特徴とする請求項６記載の垂直磁気記録ヘッド。
8. さらに、前記薄膜コイルを被覆する絶縁層を備え、
   前記絶縁層が、
   前記第１の磁性層部分と前記補助磁極層との間に充填され、前記第１の磁性層部分に隣接する位置においてスロートハイトを規定する第１の絶縁層部分と、
   前記第１の絶縁層部分のトレーリング側に、前記薄膜コイルを被覆するように設けられた第２の絶縁層部分と
   を含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の垂直磁気記録ヘッド。
9. 前記第２の絶縁層部分が、前記第１の絶縁層部分よりも後方に位置している
   ことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録ヘッド。
10. 前記磁性層の前記エアベアリング面への露出面における記録トラック幅方向の最大幅が、前記主磁極層の前記エアベアリング面への露出面における記録トラック幅方向の最大幅よりも大きい
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の垂直磁気記録ヘッド。
11. 前記主磁極層の前記エアベアリング面への露出面におけるトレーリング側の記録トラック幅方向の幅が０．２μｍ以下であり、前記磁性層の前記エアベアリング面への露出面の面積が７μｍ² 以上である
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の垂直磁気記録ヘッド。
12. 前記磁性層の飽和磁束密度をＸＴ（テスラ）、前記磁性層の前記エアベアリング面への露出面の磁気的な面積をＹμｍ² ・Ｔ、前記記録媒体を磁化する磁界の強度の最大値をＺ×１０³ ／（４π）Ａ／ｍとしたとき、Ｙ≧（７Ｘ／９０００）×Ｚの関係が成立している
    ことを特徴とする請求項１１記載の垂直磁気記録ヘッド。
13. 磁束を発生する薄膜コイルと、
    記録媒体に対向するエアベアリング面から後方に向かって延在し、前記記録媒体がその表面と直交する方向に磁化されるように前記磁束を前記記録媒体に導く磁極層と、
    前記磁極層のトレーリング側において前記エアベアリング面から後方に向かって延在し、前記エアベアリング面から遠い側において前記磁極層に連結されたリターンヨーク層と、
    前記磁極層と前記リターンヨーク層との間の前記エアベアリング面に近い領域に、ギャップ層により前記磁極層から隔てられるように設けられたライトシールド層と
    を備え、
    前記磁極層が、
    リーディング側において、前記エアベアリング面から後方に向かって延在する主磁極層と、
    トレーリング側において、前記エアベアリング面よりも後退した位置から後方に向かって延在する補助磁極層と
    を積層してなることを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
14. 前記ライトシールド層が、前記エアベアリング面に露出すると共に、前記リターンヨーク層に連結されている
    ことを特徴とする請求項１３記載の垂直磁気記録ヘッド。
15. 磁束を発生する薄膜コイルと、記録媒体に対向するエアベアリング面から後方に向かって延在し、前記記録媒体がその表面と直交する方向に磁化されるように前記磁束を前記記録媒体に導く磁極層と、前記磁極層のトレーリング側において前記エアベアリング面から後方に向かって延在し、前記エアベアリング面に近い側においてギャップ層により前記磁極層から隔てられると共に、前記エアベアリング面から遠い側において前記磁極層に連結された磁性層と、を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
    前記磁極層を形成する工程が、
    リーディング側において前記エアベアリング面から後方に向かって延在するように、前記磁極層のうちの一部を構成する主磁極層をパターン形成する第１の工程と、
    前記主磁極層上に、トレーリング側において前記エアベアリング面よりも後退した位置から後方に向かって延在するように、前記磁極層のうちの他の一部を構成する補助磁極層をパターン形成することにより、前記主磁極層と前記補助磁極層とが積層されるように前記磁極層を形成する第２の工程と、を含む
    ことを特徴とする垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
16. 記録媒体と、その記録媒体に情報を記録する垂直磁気記録ヘッドと、を搭載し、
    前記垂直磁気記録ヘッドが、
    磁束を発生する薄膜コイルと、
    記録媒体に対向するエアベアリング面から後方に向かって延在し、前記記録媒体がその表面と直交する方向に磁化されるように前記磁束を前記記録媒体に導く磁極層と、
    前記磁極層のトレーリング側において前記エアベアリング面から後方に向かって延在し、前記エアベアリング面に近い側においてギャップ層により前記磁極層から隔てられると共に、前記エアベアリング面から遠い側において前記磁極層に連結された磁性層と
    を備え、
    前記磁極層が、
    リーディング側において、前記エアベアリング面から後方に向かって延在する主磁極層と、
    トレーリング側において、前記エアベアリング面よりも後退した位置から後方に向かって延在する補助磁極層と
    を積層してなることを特徴とする磁気記録装置。
17. 前記記録媒体が、積層された磁化層および軟磁性層を含む
    ことを特徴とする請求項１６記載の磁気記録装置。

Images