CN1819026A

CN1819026A - 薄膜磁头及其制造方法、以及磁记录装置

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Publication number: CN1819026A
Application number: CNA2005101066172A
Authority: CN
Inventors: 的野直人
Original assignee: SAE Magnetics HK Ltd
Current assignee: SAE Magnetics HK Ltd
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2025-09-21
Also published as: US20060176614A1; US7626785B2; CN100568346C; JP2006221744A

Abstract

本发明提供一种薄膜磁头，其主磁极层具有层积结构，即具有相对较小的饱和磁力线密度S1的同时、具有露出面区域10AM的下部主磁极层位于前侧，具有相对较大的饱和磁力线密度S2(S2＞S1)的同时、具有露出面区域10BM的上部主磁极层位于后侧，同时，露出面10M为：其上端缘E2的宽度W2大于下端缘E1的宽度W1(W2＞W1)，并且，其宽度W2大于等于下端缘E1与上端缘E2之间的任意中间位置上的露出面10M的宽度WD(W2≥WD)的左右对称的倒梯形平面形状。特别是，露出面区域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周边的任意周边位置上的露出面区域10BM的高度T2P。本发明提供一种薄膜磁头，可确保垂直磁场强度的同时实现记录磁轨宽度的狭小化，从而提高记录性能。

Description

薄膜磁头及其制造方法、以及磁记录装置

技术领域

本发明涉及一种至少包括记录用感应型磁变换元件的薄膜磁头及其制造方法，以及搭载薄膜磁头的磁记录装置。

背景技术

近年来，随着硬盘等磁记录媒体(下称‘记录媒体’)的表面存储密度的向上，对搭载在硬盘驱动器(HDD：Hard Disk Drive)等磁记录装置的磁头性能的要求也相应提高。作为该薄膜磁头的记录方式，被周知的有信号磁场的方向为记录媒体的面内方向(长度方向)的水平记录方式与信号磁场方向垂直于记录媒体表面的垂直记录方式。目前，广为利用的是水平记录方式，但是，考虑到随着记录媒体的表面存储密度的向上的市场动向，今后垂直记录方式有望取代水平记录方式。其理由在于，在垂直记录方式中，可确保较高的线记录密度，并且，记录后的记录媒体受到热起伏影响的可能性也相对较少。

垂直记录方式的薄膜磁头主要具备产生记录用磁力线的薄膜线圈以及从空气支承面延伸至后方，并产生基于薄膜线圈产生的磁力线磁化记录媒体的磁场(垂直磁场)的磁极层。该垂直记录方式的薄膜磁头中，通过磁极层产生的垂直磁场磁化记录媒体，从而信息被磁性记录到该记录媒体。

目前，已提案几种垂直记录方式的薄膜磁头的结构。具体来讲，例如，在记录操作之后，为了通过抑制产生残留磁场而防止被记录后的消失现象，提供一种高饱和磁力线密度层与低饱和磁力线密度层相互层积的层积结构，从而构成主磁极(磁性多层膜)的技术(参照专利文献1)。具备这种主磁极的垂直记录方式的薄膜磁头中，由于主磁极具有循环磁区结构，因此抑制发生残留磁化现象。由此，在记录操作之后很难产生残留磁场，从而防止被记录后的消失现象。

[专利文献1]日本特开2004-281023号公报

但是，为了普及垂直记录方式的薄膜磁头，有必要提高记录性能，即，尽可能地提高垂直磁场强度的同时缩小记录磁轨宽度。但是，现有的垂直记录方式的薄膜磁头由于很难同时兼顾垂直磁场强度的确保及记录磁轨宽度的狭小化，因此很难提高记录性能。

具体来讲，现有的垂直记录方式的薄膜磁头为了提高记录性能，即，为了提高垂直磁场强度，使用具有高饱和磁力线密度的磁性材料来构成磁极层。但是，当使用具有高饱和磁力线密度的磁性材料来构成磁极层时，虽然垂直磁场强度提高到所期望的值，但是从磁极层放出记录用磁力线时，有显著的边缘现象(fringe，磁力线扩散现象)，因此，受磁力线的边缘现象的影响，记录磁轨宽度也易于扩大。

一方面，现有的垂直记录方式的薄膜磁头为了提高记录性能，即，为了提高垂直磁场强度，最好是对应所期望的记录磁轨宽度(实效磁轨宽度)缩小磁极层的前端宽度(光学磁轨宽度)。但是，当缩小磁极层的前端宽度时，虽然可缩小前端部分至所期望的值，但是随着磁极层的前端部分变窄，减少磁容量(磁力线的收容量)，又因减少其磁容量，垂直磁场强度也易于减少。

由此可知，现有的垂直记录方式的薄膜磁头中，垂直磁场强度的确保与记录磁轨宽度的狭小化是相互交换的关系，因此很难在确保垂直磁场强度的同时实现记录磁轨宽度的狭小化。从而，为了提高垂直记录方式的薄膜磁头的记录性能，希望出现在确保垂直磁场强度的同时实现记录磁轨宽度的狭小化的技术。此时，特别是考虑到垂直记录方式的薄膜磁头的量产性，希望确立利用尽可能地简易方式制造垂直记录方式的薄膜磁头的技术。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的第一目的在于提供一种确保垂直磁场强度的同时实现记录磁轨宽度的狭小化，从而可提高记录性能的薄膜磁头及磁记录装置。

并且，本发明的第二目的在于提供一种可利用简易方式制造出确保垂直磁场强度的同时实现记录磁轨宽度的狭小化，从而可提高记录性能的薄膜磁头制造方法。

本发明第一实施例的薄膜磁头包括：产生磁力线的薄膜线圈；磁极层；所述磁极层从向媒体行进方向移动的记录媒体的记录媒体相对面延伸到后方，并基于所述薄膜线圈产生的磁力线、产生使所述记录媒体沿着与其表面相垂直的方向磁化的磁场，同时，所述磁极层被位于所述记录媒体行进方向相反侧的第一端缘及位于所述媒体行进方向侧的第二端缘所界定，并包含具有露出于所述记录媒体相对面的露出面的磁极；

其中，所述磁极层中的所述磁极具有由第一磁极部分与第二磁极部分相互邻接地层积而构成的层积结构，所述第一磁极部分位于所述记录媒体行进方向相反侧并具有相对较小的第一饱和磁力线密度，同时，其具有构成所述露出面中的一部分的第一露出面区域，所述第二磁极部分位于所述记录媒体行进方向侧并具有相对较大的第二饱和磁力线密度，同时，其具有构成所述露出面中的另一部分的第二露出面区域；所述露出面中的所述第二端缘的宽度大于所述第一端缘的宽度，并且，其宽度不小于所述第一端缘与所述第二端缘之间的任意中间位置上的所述露出面的宽度；所述第二露出面区域的中央位置的高度大于该中央位置周边的任意周边位置上的高度。

本发明第一实施例的薄膜磁头具有：由设置在记录媒体行进方向的相反侧、并具有相对较小的饱和磁力线密度的第一磁极部分，以及设置在所述记录媒体行进方向侧，并具有相对较大的饱和磁力线密度的第二磁极部分而构成的层积结构，同时，所述露出面具有：第二端缘的宽度大于第一端缘宽度且其宽度大于第一端缘与第二端缘之间的任意中间位置上的露出面的宽度的平面形状。特别是，第二露出面区域的中央位置的高度大于该中央位置周边的、任意周边位置上的高度，由此构成磁极层中的磁极。

此时，基于第二磁极部分具有相对较大的第二饱和磁力线密度的事由，增加对作为磁极中的主要磁力线放出部分的媒体行进方向侧部分(第二磁极部分)的磁容量(磁力线收容量)，因此，即使第一磁极部分具有相对较小的第一饱和磁力线密度也增加从磁极放出的磁力线量。特别是，第二露出面区域的中央位置的高度大于该中央位置周边的，任意周边位置上的第二露出面区域的高度，即，第二露出面区域中的中央附近区域在媒体行进方向的相反侧方向上部分突出，并且仅在突出部分上局部增加在磁极中的第二磁极部分的占有范围(第二磁极部分的磁容量局部增加)，因此，从磁极放出的磁力线量显著增加。由此，进行数据的记录操作时可确保垂直磁场强度。或者，如上所述，第二露出面区域中的中央附近区域在媒体行进方向的相反侧方向上部分突出，即，第二露出面区域中的中央附近区域的周边区域要比中央附近区域后退于媒体行进方向侧，并且，其后退部分上局部减少在磁极中的第二磁极部分的占有范围(第二磁极部分的磁容量局部减少)，因此，从磁极放出磁力线时，不易发生边缘现象。由此，进行数据的记录操作时可抑制因磁力线的边缘现象而产生记录磁轨宽度扩大的现象，从而可实现记录磁轨宽度的狭小化。

本发明一种薄膜磁头制造方法，所述薄膜磁头包括：产生磁力线的薄膜线圈；磁极层；所述磁极层从向媒体行进方向移动的记录媒体的记录媒体相对面延伸到后方，并基于所述薄膜线圈产生的磁力线、产生使所述记录媒体沿着与其表面相垂直的方向磁化的磁场，同时，所述磁极层被位于所述记录媒体行进方向相反侧的第一端缘及位于所述媒体行进方向侧的第二端缘所界定，并包含具有露出于所述记录媒体相对面的露出面的磁极；其中，形成所述磁极层中的所述磁极的工序包括：形成第一前驱磁极部分的第一工序，该第一前驱磁极部分由具有相对较小的第一饱和磁力线密度的磁性材料形成，并且其具有对应于所述磁极的形状；形成第一磁极部分的第二工序，该第一磁极部分是从所述媒体行进方向侧部分蚀刻所述第一前驱磁极部分而形成，并且其构成所述磁极中的一部分；形成所述磁极的第三工序，该磁极使用具有相对较大的第二饱和磁力线密度的磁性材料，并通过在所述第一磁极部分之上形成构成所述磁极中的另一部分的第二磁极部分，该磁极具有由位于所述媒体行进方向相反侧的所述第一磁极部分与位于所述媒体行进方向侧的所述第二磁极部分相互邻接地层积而构成的层积结构；其中，所述第二端缘的宽度大于所述第一端缘的宽度，并且，其宽度不小于所述第一端缘与所述第二端缘之间的任意中间位置上的所述露出面的宽度；所述第一磁极部分具有构成所述露出面中的一部分的第一露出面区域，同时，所述第二磁极部分具有构成所述露出面中的另一部分的第二露出面区域，该第二露出面区域的中央位置的高度大于该中央位置周边的任意周边位置上的高度。

在本发明相关的薄膜磁头制造方法中，使用具有相对较小的第一饱和磁力线密度的磁性材料形成第一前驱磁极部分，接下来从媒体行进方向侧部分蚀刻第一前驱磁极部分而形成第一磁极部分之后，在第一磁极部分之上，使用具有相对较大的第二饱和磁力线密度的磁性材料形成第二磁极部分，从而磁极具有使位于媒体行进方向相反侧的第一磁极部分与位于媒体行进方向的第二磁极部分相互邻接地层积而构成的层积结构，同时，露出面具有第二端缘的宽度大于第一端缘的宽度，并且，其宽度大于第一端缘与第二端缘之间的任意中间位置上的露出面的宽度的平面状结构，特别是，第二露出面区域的中央位置的高度大于该中央位置周边的，任意周边位置上的第二露出面区域的高度。此时，为了形成磁极仅使用成膜技术、图案装饰技术及蚀刻技术等现有的薄膜形成程序，不使用新颖、复杂的制造程序。

本发明一种磁记录装置，搭载有记录媒体及在该记录媒体上实施磁性处理的薄膜磁头，所述薄膜磁头包括：产生磁力线的薄膜线圈；磁极层；所述磁极层从向媒体行进方向移动的记录媒体的记录媒体相对面延伸到后方，并基于所述薄膜线圈产生的磁力线、产生使所述记录媒体沿着与其表面相垂直的方向磁化的磁场，同时，所述磁极层被位于所述记录媒体行进方向相反侧的第一端缘及位于所述媒体行进方向侧的第二端缘所界定，并包含具有露出于所述记录媒体相对面的露出面的磁极；其中，所述磁极层中的所述磁极具有由第一磁极部分与第二磁极部分相互邻接地层积而构成的层积结构，所述第一磁极部分位于所述记录媒体行进方向相反侧并具有相对较小的第一饱和磁力线密度，同时，其具有构成所述露出面中的一部分的第一露出面区域，所述第二磁极部分位于所述记录媒体行进方向侧并具有相对较大的第二饱和磁力线密度，同时，其具有构成所述露出面中的另一部分的第二露出面区域；所述露出面中的所述第二端缘的宽度大于所述第一端缘的宽度，并且，其宽度不小于所述第一端缘与所述第二端缘之间的任意中间位置上的所述露出面的宽度；所述第二露出面区域的中央位置的高度大于该中央位置周边的任意周边位置上的高度。

本发明相关的磁记录装置由于搭载所述薄膜磁头，因此进行数据记录操作时可确保垂直磁场强度的同时实现记录磁轨宽度的狭小化。

本发明第二实施例相关的薄膜磁头，层积有设置在记录媒体行进方向相反侧，并具有相对较小的饱和磁力线密度的第一磁极部分，以及设置在记录媒体行进方向侧，并具有相对较大的饱和磁力线密度的第二磁极部分，同时，具有露出于记录媒体相对面的露出面，从而产生使记录媒体沿着其垂直方向磁化的记录磁场，在露出面中，第二磁极部分的宽度方向中央部分的高度在其宽度方向上最大。

在本发明第二实施例相关的薄膜磁头中，层积有设置在记录媒体行进方向相反侧，并具有相对较小的饱和磁力线密度的第一磁极部分，以及设置在所述记录媒体行进方向侧，并具有相对较大的饱和磁力线密度的第二磁极部分，同时，露出面具有第二磁极部分的宽度方向中央部分的高度在其宽度方向上最大的磁极结构。此时，如上所述，由于磁极放出的磁力线量增加，因此可确保数据记录操作时的垂直磁场强度，同时，可抑制从磁极放出磁力线时的边缘现象，从而在数据记录操作时，防止因磁力线的边缘现象而扩大记录磁轨宽度的现象，从而实现记录磁轨宽度的狭小化。

特别是在本发明第一实施例相关的薄膜磁头中，优选的，使第二露出面区域的中央位置的高度在其中央位置上最大，并且，随着从中央位置到周边位置依次变小而设置。此时，第二露出面区域的高度变化成，使被设置在第一露出面区域与第二露出面区域相互邻接的位置的分界线向着记录媒体行进方向相反侧凸字型弯曲的结构也可。即，分界线不接触于第二端缘并第二露出面区域的最小高度大于零也可，或者，分界线接触于第二端缘并第二露出面区域的最小高度为零也可。还有，第二露出面区域的最小高度等于第二端缘的宽度也可，或者，小于第二端缘的宽度也可。

在本发明第一实施例相关的薄膜磁头中，优选的，第一饱和磁力线密度的范围为大于1.80T(tesla)并小于2.30T，第二饱和磁力线密度的范围为大于2.20T(tesla)并小于2.45T。

特别是在本发明相关的薄膜磁头制造方法中，进一步包括通过至少加工磁极而形成记录媒体相对面，从而包含第一露出面区域及第二露出面区域而形成露出面的第四工序也可。

并且，在本发明相关的薄膜磁头制造方法中，优选的，所述第一工序包括：具有对应于所述磁极的形状的开口而形成感光耐蚀图案(Photoresist pattern)的工序；在所述感光耐蚀图案上的所述开口上形成所述第一前驱磁极部分的工序；以及去除所述感光耐蚀图案而保留所述第一前驱磁极部分的工序；其中，所述第一工序与所述第二工序之间包含形成绝缘层的第五工序，该绝缘层是在覆盖所述第一前驱磁极部分及其周边区域而形成前驱绝缘层之后，平坦地研磨所述前驱绝缘层直到露出所述第一前驱磁极部分为止，并且所述第一前驱磁极部分的周围被埋入而形成；所述第二工序中，形成所述第二磁极部分的磁极形成区域被所述第一磁极部分及所述绝缘层包围，从而被界定；所述第三工序包括：至少埋入所述磁极形成区域而形成第二前驱磁极部分的工序；以及平坦地研磨所述第二前驱磁极部分直到至少露出所述绝缘层为止，从而在所述磁极形成区域上形成所述第二磁极部分的工序。

特别是在本发明第二实施例相关的薄膜磁头的露出面中，第二磁极部分中的记录媒体行进方向侧的端缘具有磁极的最大宽度而设置为好。

本发明相关的薄膜磁头及磁记录装置，具有相对较小的第一饱和磁力线密度的第一磁极部分位于记录媒体行进方向相反侧，并且具有相对较大的第二饱和磁力线密度的第二磁极部分位于记录媒体行进方向侧而构成的层积结构，同时，露出面具有：第二端缘的宽度大于第一端缘宽度且其宽度大于第一端缘与第二端缘之间的任意中间位置上的露出面的宽度的平面形状，特别是，第二露出面区域的中央位置的高度大于该中央位置周边的任意周边位置上的高度，由此构成磁极层中的磁极。基于上述结构，进行数据记录操作时可确保垂直磁场强度的同时可实现记录磁轨宽度的狭小化。由此，可同时兼顾垂直磁场强度与记录磁轨宽度狭小化从而提高记录性能。

并且，本发明相关的薄膜磁头制造方法，使用具有相对较小的第一饱和磁力线密度的磁性材料形成第一前驱磁极部分，接下来从媒体行进方向侧部分蚀刻第一前驱磁极部分而形成第一磁极部分之后，在第一磁极部分之上，使用具有相对较大的第二饱和磁力线密度的磁性材料形成第二磁极部分，从而形成上述磁极层中的磁极。基于上述特征，可使用现有的薄膜程序形成磁极。由此，提供利用简易方式制造可同时兼顾垂直磁场强度与记录磁轨宽度狭小化从而提高记录性能的薄膜磁头的方法。

附图说明

图1表示与本发明的一实施例相关的薄膜磁头的剖面结构的剖视图。

图2表示图1所示的薄膜磁头中的主要部分的平面结构的平面图。

图3是扩大表示主磁极层的露出面的平面结构的平面图。

图4是扩大表示主磁极层的立体结构的平面图。

图5表示关于说明本发明的一实施例相关的薄膜磁头制造方法的一工序的剖视图。

图6是为了说明接着图5所示工序的剖视图。

图7是为了说明接着图6所示工序的剖视图。

图8是为了说明接着图7所示工序的剖视图。

图9是为了说明接着图8所示工序的剖视图。

图10是为了说明接着图9所示工序的剖视图。

图11表示作为本发明的一实施例相关的薄膜磁头的第一比较例的薄膜磁头的剖面结构的剖视图。

图12表示作为本发明的一实施例相关的薄膜磁头的第二比较例的薄膜磁头的剖面结构的剖视图。

图13表示关于主磁极层的露出面结构的变形例的剖视图。

图14表示关于主磁极层的露出面结构的另一变形例的剖视图。

图15表示关于主磁极层的露出面结构的其他变形例的剖视图。

图16表示关于主磁极层的露出面结构的其他变形例的剖视图。

图17表示关于本发明的一实施例相关的薄膜磁头的变形例的平面图。

图18表示搭载本发明的一实施例相关的薄膜磁头的磁记录装置的立体结构的立体图。

图19是扩大表示图18所示的磁记录装置中的主要部分的立体结构的立体图。

图20是使用该磁记录装置实行记录处理并调查其记录性能的结果。

具体实施方式

接下来，结合具体实施例以及参考附图进行进一步的说明。

首先，参照图1至图4说明与本发明的一实施例相关的薄膜磁头的结构。图1至图4表示薄膜磁头的结构，其中，图1表示全体剖面结构，图2表示主要部分的平面结构(从Z轴方向观察的平面结构)，图3为扩大表示主磁极层10的露出面10M的平面结构(从Y轴方向观察的平面结构)的示意图，图4为扩大表示主磁极层10的立体结构的示意图。其中，图1(A)表示平行于空气支承面40的剖面结构(沿着XZ面的剖面结构)，图1(A)表示垂直于空气支承面40的剖面结构(沿着YZ面的剖面结构)。即，图1所示的向上矢量M表示记录媒体(未图示)相对薄膜磁头移动的方向(媒体行进方向或者记录媒体行进方向)。

在接下来的说明中，图1至图4所示的X轴方向的尺寸标记为「宽度」、Y轴方向的尺寸标记为「长度」、Z轴方向的尺寸标记为「厚度或者高度」。并且，在Y轴方向上接近空气支承面40的一侧标记为「前方」，其相反侧标记为「后方」。其标记内容在后述的图5及其之后的图示中也相同。

本实施例相关的薄膜磁头为搭载在例如硬盘驱动器等磁记录装置，并对沿着媒体行进方向M移动的例如硬盘等记录媒体实施磁性处理的部件。具体来讲，薄膜磁头为作为磁性处理可同时实行记录处理及再生处理的复合型磁头，如图1所示，其具有由Al₂O₃-TiC等陶瓷材料构成的基板1上依次层积由氧化铝(Al₂O₃；下称氧化铝)等非磁性绝缘材料构成的绝缘层2、利用磁阻效应(MR；Magneto-Resistive effect)实行再生处理的读取头100A、由氧化铝等非磁性绝缘材料构成的分离层7、实行垂直记录方式的记录处理的屏蔽型存储头100B、由氧化铝等非磁性绝缘材料构成的保护层17的层积结构。

读取头100A具有依次层积下部引导屏蔽层3、屏蔽间隙膜4、上部引导屏蔽层5的层积结构。该屏蔽间隙膜4上，相对记录媒体的记录媒体相对面(空气支承面)40上露出一端面而埋设有作为再生元件的MR元件6。

下部引导屏蔽层3及上部引导屏蔽层5均为使MR元件6从周围磁性分离的部件，并且其自空气支承面40延伸至后方。下部引导屏蔽层3由镍铁合金(NiFe(例如Ni：80重量％、Fe：20重量％)；下称「透磁合金(商品名)」。)等磁性材料构成。上部引导屏蔽层5具有由透磁合金等磁性材料构成的上部引导屏蔽层部分5A、5C之间挟着由钌(Ru)或铝(Al)等非磁性材料构成的非磁性层5B的层积结构(3层结构)。在此，上部引导屏蔽层5并不是非要设计成层积结构，其可以为单层结构。

屏蔽间隙膜4为使MR元件6从周边电性分离的部件，其由氧化铝等非磁性绝缘材料构成。

MR元件6为利用例如巨型磁阻效应(GMR；Giant Magneto-Resistive effect)或者隧道磁阻效应(TMR；Tunneling Magneto-Resistive effect)等磁阻效应实行再生处理的部件。

存储头100B具有依次层积周边埋设绝缘层9、11的磁极层20，设置有磁性连接用开口(背面间隙12BG)的间隙层12，被绝缘层15埋设的薄膜线圈14以及轻屏蔽层30的层积结构。在图2中重点表示存储头100B中的薄膜线圈14、磁极层20及轻屏蔽层30。

磁极层20为收容薄膜线圈14产生的记录用磁力线并将其磁力线放出到记录媒体从而实行记录处理的部件。具体来讲，垂直记录方式的记录处理中，产生使记录媒体基于记录用磁力线磁化成与其表面垂直的方向的磁场(垂直磁场)的部件。该磁极层20相对薄膜线圈14设置在前侧，并且从空气支承面40延伸至后方，具体来讲，延伸至对应于背面间隙12BG的位置为止。所谓「前侧(leadingside)」是指，向图1所示的媒体行进方向M移动的记录媒体的移动状态看作一种流动时，其流动中的流入一侧(媒体行进方向M的相反侧)，在此，是指在厚度方向(Z轴方向)上的下侧。相对于此，流出一侧(媒体行进方向M侧)称为「后侧(trailing side)」，是指在厚度方向(Z轴方向)上的上侧。

如图1所示，该磁极层20具有依次层积周围被绝缘层9埋设的辅助磁极层8及周围被绝缘层11埋设的主磁极层10的层积结构，即，具有前侧设置辅助磁极层8、后侧设置主磁极层10的二层结构。

辅助磁极层8是具有收容主要磁力线的功能的部件，其邻接于主磁极层10从而磁性连接。该辅助磁极层8从后退于空气支承面40的位置延伸至后方，具体来讲延伸至背面间隙12BG为止，如图2所示，其形状为具有宽度W3的矩形平面形状。辅助磁极层8由例如透磁合金或者铁钴系合金等具有高饱和磁力线密度的磁性材料构成。作为该铁钴系合金可例举铁钴合金(FeCo)、铁钴镍合金(FeCoNi)等材料。

主磁极层10是具有放出主要磁力线的功能的部件，其邻接于辅助磁极层8从而磁性连接。该主磁极层10从空气支承面40延伸至后方，具体来讲延伸至背面间隙12BG为止，其形状为略同于羽毛球的平面形状。具体来讲，如图2所示，主磁极层10从空气支承面40起向后方依次包含：作为规定记录媒体的记录磁轨宽度的，具有一定宽度W2的磁极的前端部10AB1；连接于该前端部10AB1之后，同时具有大于前端部10AB1的宽度W2的宽度W3(W3＞W2)的后端部10AB2。该后端部10AB2的宽度的后端是规定值(宽度W3)，其前端随着接近前端部10AB1而从宽度W3逐渐变窄，直至宽度W2为止。即，在此说明的「主磁极层10的平面形状」如图2所示，是指主磁极层10的投影形状，即主磁极层10的外缘(轮廓)所规定的形状。该主磁极层10的宽度从前端部10AB1(宽度W2)扩大到后端部10AB2(宽度W3)，即主磁极层10的宽度从规定记录媒体的记录磁轨宽度的规定宽度W2扩大的开始位置为决定薄膜磁头的记录性能的重要因素之一的「闪光点FP(Flare Point)」。

如图2及图3所示，主磁极层10具有露出于空气支承面40的露出面10M，该露出面10M具有高度T。如图3所示，该露出面10M所界定为位于前侧的下端缘E1(第一端缘)及位于后侧的上端缘E2(第2端缘)，具体来讲，其所界定为具有宽度W1的下端缘E1(所有翼前缘LE)，具有宽度W2的上端缘E2(所有翼后缘TE)，位于宽度方向(X轴方向)的左右侧的两个侧端缘E3。特别是在露出面10M中，上端缘E2的宽度W2大于下端缘E1的宽度W1(W2＞W1)，并且，该宽度W2大于下端缘E1与上端缘E2之间的任意中间位置上的露出面10M的宽度WD(W2≥WD)。在此，例如，(1)下端缘E1与上端缘E2相互平行，(2)侧端缘E3以直线状延伸，(3)上端缘E2的宽度W2大于露出面10M的宽度WD(W2＞WD)，(4)两个侧端缘E3的倾斜度θ(下端缘E1的延伸方向与侧端缘E3之间的角度)相等，露出面10M为由相对下端缘E1的两个边线中的短线作为边线(下底)并相对上端缘E2的两个边线中的长线作为边线(上底)的平面四角形(左右对称的倒梯形形状)。

如图4所示，主磁极层10具有下部主磁极层10A与上部主磁极层10B相互邻接的层积结构，即，下部主磁极层10A位于前侧，上部主磁极层10B位于后侧的两层结构。

下部主磁极层10A为在主磁极层10中具有往上部主磁极层10B供给磁力线的功能的部件，并且其邻接于上部主磁极层10B而磁性连接。该下部主磁极层10A具有相对较小的饱和磁力线密度S1(第一饱和磁力线密度＝约1.80T～2.30T)，即，其由具有饱和磁力线密度S1的磁性材料构成。作为该具有饱和磁力线密度S1的磁性材料，可例举铁钴镍合金(FeCoNi)等材料。特别是，下部主磁极层10A具有构成露出面10M中的一部分的露出面区域10AM(第一露出面区域)的同时(如图3所示)，还包含作为构成前端部10AB1中的一部分的前端部10A1以及构成后端部10AB2中的一部分的后端部10A2。

上部主磁极层10B是在主磁极层10中起放出实质性磁力线的功能的部件，并且其邻接于下部主磁极层10A而磁性连接。该上部主磁极层10B具有相对较大的饱和磁力线密度S2(第二饱和磁力线密度＝约2.20T～2.45T)，即，其由具有饱和磁力线密度S2的磁性材料构成。作为该具有饱和磁力线密度S2的磁性材料，可例举铁钴合金等材料。特别是，上部主磁极层10B具有构成露出面10M中的另一部分的露出面区域10BM(第二露出面区域)的同时(如图3所示)，还包含作为构成前端部10AB1中的另一部分的前端部10B1以及构成后端部10AB2中的另一部分的后端部10B2。

如图3所示，由这些下部主磁极层10A与上部主磁极层10B构成的主磁极层10中的露出面10M包含下部主磁极层10A的露出面区域10AM与上部主磁极层10B的露出面区域10BM。在该露出面10M中，露出面区域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周边的任意周边位置上的露出面区域10BM的高度T2P(T2＞T2P)。即，在露出面10M中，上部主磁极层10B的宽度方向上的中央部分的高度T2在其宽度方向上最高。并且，在露出面10M中，露出面区域10AM的中央位置上的高度T1小于其中央位置周边的任意周边位置上的露出面区域10AM的高度T1P(T1＜T1P)。所谓的「中央位置(或者中央部分)」并不一定是露出面区域10AM、10BM中的宽度方向(X轴方向)上的精确中央位置(对应于W1/2及W2/2的位置)，其可以是包含稍微偏离其精确中央位置的位置的广义的概念。即，所谓的「中央位置(或者中央部分)」是位于在轴方向上位于露出面10M(露出面区域10AM、10BM)内的特定位置，具体来讲，是指露出面区域10BM中的高度最高的位置。并且，所谓的「周边位置」是指，在轴方向上位于中央位置的右侧或者左侧的位置，具体来讲，是指高度低于露出面区域10BM中的高度最高(高度T2)的位置。露出面10M的尺寸设定为，例如，露出面10M的高度T设定为约0.2μm～0.3μm，露出面区域10BM的中央位置的高度T2约0.01μm～0.1μm。即，露出面10M具有上述平面四角形(例如左右对称的倒梯形)，从而上部主磁极层10B中的上端缘E2具有主磁极层10的最大宽度。

如图3所示，特别是在露出面10M中，露出面区域10BM的中央位置的高度T2低于露出面区域10AM的中央位置的高度T1(T2＜T1)，具体来讲，其高度T2为高度T1的1/2以下(T2≤T1/2)。并且，露出面区域10BM的高度分布为其中央位置的高度最高(高度T2)，并且随着从中央位置远离周边位置的逐渐变小(高度T2P)。在此，露出面区域10BM的高度从宽度方向(X轴方向)上的一端侧(例如左端侧)面向另一端侧(例如右端侧)使中央位置的高度最高而先变大而后变小，具体来讲，设置在露出面区域10AM与露出面区域10BM相邻接部分的边界线BL向前侧凸字型弯曲地变化。如图4所示，随着该边界线BL向前侧凸字型弯曲，上部主磁极层10B的下面(邻接于下部主磁极层10A的面)向前侧凸字型弯曲，同时，下部主磁极层10A的上面(邻接于上部主磁极层10B的面)向后侧凹字型弯曲。

如图3所示，在露出面10M中，边界线BL向前侧凸字型弯曲时，其边界线BL不相接于上端缘E2，即，露出面区域10BM的最小高度TMN大于零(TMN＞0)，其露出面区域10BM外缘(轮廓)中的一部分构成侧端缘E3中的一部分，同时，露出面区域10BM的最大宽度WMX等于上端缘E2的宽度W2(WMX＝W2)，即，在露出面10M中，不能使露出面区域10AM扩张到后侧而设置露出面区域10BM。

绝缘层9是使辅助磁极层8从周围电性分离的部件，其由氧化铝等非磁性绝缘材料构成。并且，绝缘层11是使主磁极层10从周围电性分离的部件，其如同绝缘层9由氧化铝等非磁性绝缘材料构成。

间隙层12为磁性分离磁极层20与轻屏蔽层30的部件，其由氧化铝等非磁性绝缘材料或者由钌(Ru)等非磁性导电材料构成。

薄膜线圈14为产生记录用磁力线的部件，其由铜(Cu)等高导电材料构成。如图1及图2所示，该薄膜线圈14以背面间隙12BG为中心打卷并具有卷线结构(螺旋结构)。在图1及图2中只表示构成薄膜线圈14的多个卷线中的一部分。

绝缘层15为埋设薄膜线圈14从而使其与周边电性分离的部件，其不塞住背面间隙12BG而设置在间隙层12之上。该绝缘层15由加热时具有流动性的感光性树脂或旋转玻璃(SOG；Spin On Glass)等非磁性绝缘材料构成，该绝缘层15的端缘附近部分向端缘坠入而具有圆形斜面。该绝缘层15的最前端(最接近空气支承面40的端缘)位置为决定薄膜磁头的记录性能的重要因素之一的「喉部高度置零位置TP(throat height zero point)」，该喉部高度置零位置TP与空气支承面40之间的距离为所谓的「喉部高度TH」。

轻屏蔽层30为防止从磁极层20放出的记录用磁力线的扩散，从而抑制该记录用磁力线的扩散的同时，从磁极层20向记录媒体放出的记录用磁力线时，回收经由其记录媒体(被利用于记录处理)的磁力线并再供应到磁极层20，即，该轻屏蔽层30为在薄膜磁头与记录媒体之间循环磁力线的部件。该轻屏蔽层30位于薄膜线圈14的后侧，即，位于磁极层20的后侧，其从空气支承面40向后方延伸，接近该空气支承面40的一侧与磁极层20通过间隙层12被隔离，同时，远离空气支承面40的一侧通过背面间隙12BG磁性连接于磁极层20。

特别是，轻屏蔽层30包含各自作为独立体的两个构成要素，即，具有回收主要磁力线功能的TH规定层13与具有从该TH规定层13回收的磁力线的流通路功能束缚层16，并且这些TH规定层13与束缚层16相互邻接从而具有磁性连接的结构。

TH规定层13邻接于间隙层12，并从空气支承面40延伸至空气支承面40与背面间隙12BG之间的位置，具体来讲，延伸至空气支承面40与薄膜线圈14之间的位置为止。该TH规定层13由透磁合金或者铁钴系合金等具有高饱和磁力线密度的磁性材料构成，如图2所示，其具有大于磁极层20的宽度W3的宽度W4(W4＞W3)的平面矩形状。该TH规定层13邻接于埋设薄膜线圈14的绝缘层15，即，TH规定层13规定绝缘层15的最前端位置(喉部高度置零位置TP)从而担当规定喉部高度TH的作用。

束缚层16可覆盖绝缘层15而从空气支承面40延伸至对应背面间隙12BG的位置为止，其前方设置在TH规定层13之上从而磁性连接，同时其后方经过背面间隙12BG并邻接于磁极层20从而磁性连接。该束缚层16类似于TH规定层13，由透磁合金或者铁钴系合金等具有高饱和磁力线密度的磁性材料构成，如图2所示，其如同TH规定层13具有宽度为W4的平面矩形状。

接下来，参照图1至图3说明薄膜磁头的动作。

该薄膜磁头在记录数据时，从外部电路(未图示)向存储头100B中的薄膜线圈14通电，并通过薄膜线圈14产生记录用磁力线。此时产生的磁力线被收容于磁极层20(辅助磁极层8/主磁极层10)之后，主要在主磁极层10的内部从后端部10AB2流向前端部10AB1。此时，在主磁极层10内流动的磁力线随着该主磁极层10宽度的减小集中到闪光点FP，最终集中到主磁极层10(下部主磁极层10A/上部主磁极层10B)中的前端部10B1，由此集中到露出面10M中的翼后缘TE附近。集中在该翼后缘TE附近的磁力线向外部放出，从而产生与记录媒体表面垂直的记录磁场(垂直磁场)，并通过该垂直磁场记录媒体被磁化，从而数据被磁性记录到记录媒体。

当记录数据时，由于利用轻屏蔽层30回收从磁极层20放出的磁力线的扩散成分，因此抑制其磁力线的扩散。被该轻屏蔽层30回收的磁力线经过背面间隙12BG环流于磁极层20。

一方面，读取数据时，读取头100A的MR元件6中流感应电流，对应于基于记录媒体的再生用信号磁场而变化MR元件6的电阻值，从而该MR元件6的电阻值的变化作为感应电流的变化而被检出，从而被记录在记录媒体的数据磁性再生。

接下来，参照图1至图10作为本实施例相关的薄膜磁头的制造方法，说明制造图1至图4所示的薄膜磁头的制造方法。图5至图10为说明薄膜磁头的制造工序的图示，其均为扩大表示图1(A)所示的剖面结构的扩大示意图。

在下面，首先参照图1概略说明薄膜磁头的整个制造工序之后，再参照图1至图10说明适用本实施例相关的薄膜磁头制造方法的薄膜磁头中的主要部分(主磁极层10(下部主磁极层10A/上部主磁极层10B))的形成工序。关于薄膜磁头的构成要素的材质、尺寸及结构特征在前已经详述过，所以在此省略这些说明。

该薄膜磁头主要利用包含镀膜处理或者溅射法(sputtering)等成膜技术、影印石版(photolithography)处理等图案装饰(patterning)技术、及干蚀刻(dryetching)或者湿蚀刻(wet etching)等蚀刻技术的既存薄膜程序，依次形成各构成要素并层积而制造得出。即，制造薄膜磁头时，如图1所示，首先在基板1上形成绝缘层2之后，在其绝缘层2之上依次层积下部引导屏蔽层3、埋设有MR元件6的屏蔽间隙膜4、上部引导屏蔽层5(上部引导屏蔽层部分5A/非磁性层5B/上部引导屏蔽层部分5C)，从而形成读取头100A。接下来，在读取头100A之上形成分离层7之后，其分离层7之上依次层积周围被绝缘层9、11埋设的磁极层20(辅助磁极层8/主磁极层10)，间隙层12，被绝缘层15埋设的薄膜线圈14，以及轻屏蔽层30(TH规定层13/束缚层16)，从而形成存储头100B。最后在存储头100B之上形成保护层17之后，使用机械加工或研磨加工形成空气支承面40，从而完成薄膜磁头。

形成薄膜磁头中的主磁极层10(下部主磁极层10A/上部主磁极层10B)时，如图1所示，埋设辅助磁极层8而形成绝缘层9之后，这些辅助磁极层8及绝缘层9之上，首先形成感光耐蚀图案50(如图5所示)。形成该感光耐蚀图案50时，具有对应于在后工序中被形成的主磁极层10的形状(在后工序中形成的前驱磁极层10AZ的形状；参照图5)的开口50K，具体来讲，对应于图3所示的露出面10M的平面形状，开口50K的开口宽度随着接近绝缘层9而逐渐变窄，同时其开口50K的开口宽度的下端等于下端缘E1的宽度W1，并且其上端大于上端缘E2的宽度W2而设置。作为感光耐蚀图案50的具体形成顺序，例如，在绝缘层9的表面上涂布感光性树脂从而形成感光性树脂膜(图未示)之后，使用影印石版处理图案装饰(露光、显像)感光性树脂膜而形成开口50K，从而形成设置有开口50K的感光耐蚀图案50。

接下来，如图5所示，使用具有相对较小的饱和磁力线密度S1的磁性材料，具体来讲，使用铁钴镍合金(FeCoNi)等材料在设置在感光耐蚀图案50的开口50K上形成为了形成下部主磁极层10A的前驱磁极层10AZ(第一前驱磁极部分)。该前驱磁极层10AZ为在后工序中通过被蚀刻而成为下部主磁极层10A的前准备层。此时，对应上述开口50K的开口形状，对应主磁极层10的形状，即，具有左右对称的倒梯形剖面形状而形成前驱磁极层10AZ。形成该前驱磁极层10AZ时，例如，使用相对离子研磨等干蚀刻法的蚀刻速度大于在后工序中形成的绝缘层11的形成材料(绝缘材料)的形成材料(磁性材料)，同时，使上端宽度略相等于图3所示的上端缘E2而设置。作为前驱磁极层10AZ的形成顺序，例如，使用与前驱磁极层10AZ的形成材料相同的材料，以基层作为电极膜成长镀膜，从而在开口50K内形成前驱磁极层10AZ。成长上述镀膜时，在绝缘层9之上形成预先基层，并在其基层之上形成感光耐蚀图案50，从而使用露出在开口50K的基层成长镀膜。

接下来，去除感光耐蚀图案50而留下前驱磁极层10AZ之后，如图6所示，可覆盖前驱磁极层10AZ及其周边绝缘层9而形成前驱绝缘层11Z。该前驱绝缘层11Z为在后工序中通过被研磨而成为绝缘层11的前准备层。形成该前驱绝缘层11Z时，使其高于前驱磁极层10AZ的最上面而设置，即，可完全埋设前驱磁极层10AZ而设置。形成前驱绝缘层11Z时，使用溅射法成膜绝缘层11的形成材料，从而形成前驱绝缘层11Z。

接下来，露出前驱磁极层10AZ为止研磨前驱绝缘层11Z并使其平坦化，具体来讲，与前驱绝缘层11Z一并研磨前驱磁极层10AZ使其平坦化，如图7所示，可埋设前驱磁极层10AZ的周围而形成绝缘层11。形成绝缘层11时，例如，使用化学机械研磨法(CMP；chemical mechanical polishing)研磨前驱绝缘层11Z，从而形成绝缘层11。

接下来，如图8所示，从后侧开始部分蚀刻前驱磁极层10AZ，形成构成主磁极层10中的一部分的下部主磁极层10A。形成该下部主磁极层10A时，使用离子研磨等干蚀刻法，从斜方向(相对前驱磁极层10AZ的延伸面(XY面)的垂直线(与Z轴平行的线)倾斜的方向)照射离子束，从而进行蚀刻处理。此时，具有相对较快的蚀刻速度的前驱磁极层10AZ的周围存在具有相对较慢的蚀刻速度的绝缘层11，由此因其蚀刻速度不同的缘故，可以只蚀刻前驱磁极层10AZ，可被下部主磁极层10A及绝缘层11包围而所界定在后工序中为了形成上部主磁极层10B的磁极形成区域10P。此时，包围前驱磁极层10AZ周围的绝缘层11起防止对该前驱磁极层10AZ的蚀刻作用(蚀刻处理的进程)的障壁效果，从而对前驱磁极层10AZ的蚀刻量在其中央位置上最大，并且随着从中央位置远离周边位置逐渐变小，从而形成具有对应于图3所示的露出面区域10AM的平面形状的剖面形状的下部主磁极层10A，即，在后工序中形成露出面区域10AM时，如图3所示，露出面区域10AM的中央位置的高度T1低于其中央位置周边的任意露出面区域10AM的高度T1P而形成下部主磁极层10A(T1＜T1P)。在此，前驱磁极层10AZ的蚀刻面，即，下部主磁极层10A的上面10AE向着后侧凹字型弯曲。

接下来，如图9所示，使用具有相对较大的饱和磁力线密度S2的磁性材料，具体来讲使用铁钴系合金，埋入至少被下部主磁极层10A及绝缘层11所所界定的磁极形成区域10P，具体来讲，埋入磁极形成区域10P的同时覆盖其周边的绝缘层11而形成为了形成上部主磁极层10B的前驱磁极层10BZ(第二前驱磁极部分)。该前驱磁极层10BZ为在后工序中被研磨成上部主磁极层10B的前准备体。形成该前驱磁极层10BZ时，使其最下面设置成高于绝缘层11的最上面。形成前驱磁极层10BZ时，使用溅射法对整体实施成膜处理，从而形成前驱磁极层10BZ。

接下来，露出绝缘层11为止至少研磨前驱磁极层10BZ，具体来讲，根据需要与前驱磁极层10BZ一并研磨绝缘层11使其平坦化，如图10所示，磁极形成区域10P形成有构成主磁极10中的另一部分的上部主磁极层10B。形成该上部主磁极层10B时，使用CMP法研磨前驱磁极层10BZ。此时，由于在被下部主磁极层10A及绝缘层11所所界定的磁极形成区域10P之上形成上部主磁极层10B，因此具有对应于图3所示的露出面区域10BM的平面形状的剖面形状而形成上部主磁极层10B，即，在后工序中形成露出面区域10BM时，如图3所示，露出面区域10BM的中央位置的高度T2高于其中央位置周边的任意露出面区域10BM的高度T2P而形成上部主磁极层10B(T2＞T2P)。在此，伴随沿着下部主磁极层10A的上面10AE形成上部主磁极层10B，邻接于该下部主磁极层10A的上部主磁极层10B的邻接面，即，上部主磁极层10B的下面10BE向着前侧凸字型弯曲。

最后，如上所述，使用机械加工或研磨加工至少加工下部主磁极层10A及上部主磁极层10B，具体来讲，加工包含下部主磁极层10A及上部主磁极层10B的层积结构体(从基板1至保护层17的一系列层积结构体)从而形成空气支承面40，如图1至图4所示，构成其空气支承面40的一部分而形成露出面10M，即，形成下部主磁极层10A的露出面区域10AM及上部主磁极层10B的露出面区域10BM。由此，位于前侧并具有露出面区域10AM的下部主磁极层10A与位于后侧并具有露出面区域10BM的上部主磁极层10B相互邻接而层积，从而具有层积结构地形成主磁极层10，从而完成主磁极层10的形成工序。该主磁极层10的露出面10M具有左右对称的倒梯形平面结构，即，上端缘E2的宽度W2大于下端缘E1的宽度W1(W2＞W1)，并且，其宽度W2大于等于下端缘E1与上端缘E2之间的任意中间位置上的露出面10M的宽度WD(W2≥WD)，同时，露出面区域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周边的任意露出面区域10BM的高度T2P(T2＞T2P)。如上所述，上部主磁极层10B的形成工序中，根据需要与前驱磁极层10BZ一并研磨绝缘层11，如图3所示，露出面10M具有高度T，即，使其露出面区域10AM的中央位置的高度T1与露出面区域10BM的中央位置的高度T2之和等于高度T而调整研磨量(T＝T1+T2)。

本实施例相关的薄膜磁头具有层积结构，其中，具有相对较小的饱和磁力线密度S1的下部主磁极层10A位于前侧，具有相对较大的饱和磁力线密度S2(S2＞S1)的上部主磁极层10B位于后侧，同时，露出面10M的上端缘E2的宽度W2大于下端缘E1的宽度W1(W2＞W1)，并且，其宽度W2大于等于下端缘E1与上端缘E2之间的任意中间位置上的露出面10M的宽度WD(W2≥WD)的左右对称的倒梯形平面结构，特别是，露出面区域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周边的任意露出面区域10BM的高度T2P而构成主磁极层10，因此，根据下列理由可确保垂直磁场强度的同时实现记录磁轨宽度的狭小化，从而提高记录性能。

图11及图12表示作为本实施例相关薄膜磁头的比较例的薄膜磁头结构。其中，图11表示第一比较例相关的薄膜磁头，图12表示第二比较例相关的薄膜磁头。图11及图12均表示对应于图10的剖面结构。图11表示第一比较例相关的薄膜磁头取代层积有具有相对较小的饱和磁力线密度S1的下部主磁极层10A及具有相对较大的饱和磁力线密度S2的上部主磁极层10B而成的主磁极层10，该第一比较例相关的薄膜磁头全部具有相对较小的饱和磁力线密度S1的单层结构的主磁极层200，除此之外，其结构与本实施例相关的薄膜磁头相同。并且，图12表示第二比较例相关的薄膜磁头取代层积有具有相对较小的饱和磁力线密度S1的下部主磁极层10A及具有相对较大的饱和磁力线密度S2的上部主磁极层10B而成的主磁极层10，该第二比较例相关的薄膜磁头全部具有相对较大的饱和磁力线密度S2的单层结构的主磁极层300，除此之外，其结构与本实施例相关的薄膜磁头相同。

在第一比较例相关的薄膜磁头中(参照图11)，由于全部主磁极层200均具有相对较小的饱和磁力线密度S1，其主磁极层200的磁容量(磁力线收容量)在整体上不会扩大，具体来讲，主磁极层200中的前侧两端角部分上难于集中磁力线，因此不易发生从主磁极层200放出记录用磁力线时的边缘现象(磁力线扩散现象)。由此，存储数据时，抑制因磁力线的边缘现象而扩大记录磁轨宽度的现象，由此，有利于实现记录磁轨宽度的狭小化。

但是，在第一比较例相关的薄膜磁头中，如上所示，由于全部主磁极层200均具有相对较小的饱和磁力线密度S1，不能充分获得作为主要的磁力线放出部分的主磁极层200中的前端部分(对应于上部主磁极层10B中的前端部10B1的部分)的磁容量，具体来讲，为了变窄记录磁轨宽度而变窄主磁极层200中的前端部分的宽度时，不能充分获得其前端部分的磁容量，由此，减少从主磁极层200放出的磁力线量。由此，存储数据时，存在垂直磁场强度不够的问题。

由此可见，利用第一比较例相关的薄膜磁头存储数据时，虽然有利于实现记录磁轨宽度的狭小化，但存在垂直磁场强度不够的问题，因此不能通过确保垂直磁场强度同时实现记录磁轨宽度的狭小化来提高记录性能。

在第二比较例相关的薄膜磁头中(参照图12)，由于全部主磁极层300均具有相对较大的饱和磁力线密度S2，能够充分获得作为主要的磁力线放出部分的主磁极层300中的前端部分(对应于上部主磁极层10B中的前端部10B1的部分)的磁容量，具体来讲，为了变窄记录磁轨宽度而变窄主磁极层300中的前端部分的宽度时，能充分获得其前端部分的磁容量，由此，增加从主磁极层300放出的磁力线量。由此，存储数据时，有利于确保垂直磁场强度。

但是，第二比较例相关的薄膜磁头，如上所述，由于全部主磁极层300均具有相对较大的饱和磁力线密度S2，其主磁极层300的磁容量在整体上会扩大，具体来讲，主磁极层300中的前侧两端角部分上易于集中磁力线，因此易于发生从主磁极层300放出记录用磁力线时的边缘现象。由此，存储数据时，因磁力线的边缘现象而易于发生扩大记录磁轨宽度的现象。

由此可见，利用第二比较例相关的薄膜磁头存储数据时，虽然可确保垂直磁场强度，但不利于实现记录磁轨宽度的狭小化，因此也不能通过确保垂直磁场强度同时实现记录磁轨宽度的狭小化来提高记录性能。

与此相比，在本实施例相关的薄膜磁头(参照图3及图10)中，主磁极层10具有层积结构，其包含位于前侧并具有相对较小的饱和磁力线密度S1的下部主磁极层10A及位于后侧并具有相对较大的饱和磁力线密度S2的上部主磁极层10B，即，由于上部主磁极层10B具有相对较大的饱和磁力线密度S2，因此，作为主要的磁力线放出部分的主磁极层10中的前端部分(上部主磁极层10B中的前端部10B1)上能够充分获得磁容量，具体来讲，为了变窄记录磁轨宽度而变窄主磁极层10中的前端部分的宽度时，也能够充分获得其前端部分的磁容量，由此，即使下部主磁极层10A具有相对较小的饱和磁力线密度S1也能增加从主磁极层10放出的磁力线量。此时，特别是，上部主磁极层10B中的露出面区域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周边的任意周边位置上的露出面区域10BM的高度T2P(T2＞T2P)，即，露出面区域10BM的中央附近区域部分突出于前侧，并仅其突出部分局部增加在主磁极层10中的上部主磁极层10B的占有范围(局部增加上部主磁极层10B的磁容量)，因此，显著增加从主磁极层10放出的磁力线量。由此，存储数据时，有利于确保垂直磁场强度。

并且，在本实施例相关的薄膜磁头中，如上所述，上部主磁极层10B的露出面区域10BM中的中央附近区域部分突出于前侧，即，露出面区域10BM中的中央附近区域的周边区域相对该中央附近区域后退于后侧，因此，其后退部分上局部减少在主磁极层10中的上部主磁极层10B的占有范围(局部减少上部主磁极层10B的磁容量)。此时，上部主磁极层10B的磁容量不会变的过大，具体来讲，主磁极层10中的后侧的两端角部分上不易集中记录用磁力线，从而抑制从主磁极层10放出记录用磁力线时的边缘现象。由此，抑制在数据存储时的因磁力线边缘现象而扩大记录磁轨宽度的现象，因此，有利于实现记录磁轨宽度的狭小化。

从而，利用本实施例相关的薄膜磁头存储数据时，可确保垂直磁场强度，同时有利于实现记录磁轨宽度的狭小化，因此可通过确保垂直磁场强度同时实现记录磁轨宽度的狭小化从而提高记录性能。

在此对本实施例相关的薄膜磁头的技术意义进行说明。即，本实施例相关的薄膜磁头的结构特征为，主磁极层10的露出面10M具有左右对称的平面倒梯形形状，并且该主磁极层10具有层积结构，即，具有相对较小的饱和磁力线密度S1的下部主磁极层10A位于前侧，同时具有相对较大的饱和磁力线密度S2的上部主磁极层10B位于后侧，特别是，露出面区域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周边的任意周边位置上的露出面区域10BM的高度T2P(T2＞T2P)，具体来讲，如图3所示，露出面区域10BM的中央位置的高度T2低于露出面区域10AM的中央位置的高度T1(T2＜T1)。

该主磁极层10的结构特征为，首先，露出面区域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周边的任意周边位置上的露出面区域10BM的高度T2P(T2＞T2P)而设置是因为，如上所述，通过上部主磁极层10B控制磁容量，可确保垂直磁场强度同时实现记录磁轨宽度的狭小化的缘故。具体来讲，具有相对较大的饱和磁力线密度S2，即，对主磁极层10的全体磁容量起很大作用的上部主磁极层10B的磁容量，为了使其抑制磁力线的边缘现象的同时增加垂直磁场强度，露出面区域10BM的中央位置的高度T2设置成相对较高从而增加上部主磁极层10B的磁容量，并且，该露出面区域10BM的周边位置上的高度T2P设置成相对较低从而减少上部主磁极层10B的磁容量，从而控制上部主磁极层10B的磁容量。

其次，露出面区域10BM的中央位置的高度T2低于露出面区域10AM的中央位置的高度T1(T2＜T1)而设置是因为，如果高度T2为高度T1之上(T2≥T1)，则，主磁极层10中上部主磁极层10B的占有比率，即，具有相对较大的饱和磁力线密度S2的上部主磁极层10B的占有比率会过大，因此，会出现与上述第二比较例的薄膜磁头类似的问题，即，虽然能确保垂直磁场强度，但又很容易扩大记录磁轨宽度。

第三，露出面10M具有左右对称的倒梯形平面形状，即，露出面10M中的上端缘E2的宽度W2大于下端缘E1的宽度W1，并且，该宽度W2大于等于下端缘E1与上端缘E2之间的任意中间位置上的露出面10M的宽度WD(W2＞W1，W2≥WD)而设置是因为，如果主磁极层10的露出面10M具有左右对称的倒梯形平面形状，薄膜磁头存储数据时会发生歪斜，即，即使主磁极层10相对于弯曲状设置在记录媒体的记录对象磁轨(作为数据记录对象的特定磁轨)的接线方向倾斜地设置，也可以使其主磁极层10的露出面10M从记录对象磁轨脱离到邻接磁轨(邻接于记录对象磁轨的其他磁轨)，因此，存储数据时，抑制发生因垂直磁场而记录对象磁轨与其相邻磁轨一并被磁化的现象。

如上所述，本实施例相关的薄膜磁头，通过控制上部主磁极层10B的磁容量，确保垂直磁场强度同时实现记录磁轨宽度的狭小化，并抑制存储到记录媒体的数据因歪斜而消失的现象，其具有技术意义。

并且，在本实施例相关的薄膜磁头的制造方法中，使用具有相对较小的饱和磁力线密度S1的磁性材料形成前驱磁极层10AZ，接下来，从后侧开始部分蚀刻前驱磁极层10AZ从而形成下部主磁极层10A之后，使用具有相对较大的饱和磁力线密度S2(S2＞S1)的磁性材料在下部主磁极层10A上形成上部主磁极层10B，由此形成所述主磁极层10(下部主磁极层10A/上部主磁极层10B)，因此，为了形成该主磁极层10而使用的成膜技术、图案装饰技术及蚀刻技术等技术为现有的薄膜程序，而不是新型而复杂的制造程序。从而，可以很容易地制造出确保垂直磁场强度同时实现记录磁轨宽度的狭小化从而提高记录性能的薄膜磁头。

如图3所示，本实施例的露出面10M(露出面区域10AM，10BM)的结构为，边界线BL向前侧凸字型弯曲，并且，其边界线BL不接触于上端缘E2，露出面区域10BM的最小高度TMN大于零(TMN＞0)，同时，露出面区域10BM的最大宽度WMX等于上端缘E2的宽度W2(WMX＝W2)，但是，也可以不这样，即，这些最小高度TMN及最大宽度WMX可自由变更。

具体来讲，如图13所示，也可以使边界线BL相接于上端缘E2，即，露出面区域10BM的最小高度TMN等于零(TMN＝0)，其露出面区域10BM的外缘(轮廓)的一部分不构成侧端缘E3的一部分。在图13中，露出面区域10BM的最大宽度WMX与图3所示场合相同，其等于上端缘E2的宽度W2(WMX＝W2)。这种场合，具有与上述图3所示的实施例相同的效果。特别是，当露出面区域10BM的最小高度TMN等于零(TMN＝0)的状况与露出面区域10BM的最小高度TMN大于零(TMN＞0；参照图3)的状况相比，主磁极层10中的后侧两端角部分更难集中记录用磁力线，因此，存储数据时更加抑制因磁力线边缘现象而扩大记录磁轨宽度的现象。图13所示的露出面10M的其他结构特征与图3所示的场合相同。

并且，如图13所示，边界线BL相接于上端缘E2时，可进一步设置成如图14所示，即，露出面区域10BM的最大宽度WMX小于上端缘E2的宽度W2(WMX＜W2)，此时，也可以得到与图3所示的实施例相同的效果。图14所示的露出面10M的其他结构特征与图13所示的场合相同。

进一步，如图15所示，边界线BL不弯曲，其也可以是折曲直线状。在此，边界线BL只具有一个折曲点，但是其边界线BL可多次折曲。此时，也可以得到与图3所示的实施例相同的效果。图15所示的露出面10M的其他结构特征与图3所示的场合相同。

还有，如图3所示，本实施例的主磁极层10的露出面10M具有左右对称的倒梯形平面形状，但也可以为其他形状，上述露出面10M的构成条件，即，只要满足上端缘E2的宽度W2大于下端缘E1的宽度W1，并且该宽度W2大于下端缘E1与上端缘E2之间的任意中间位置上的露出面10M的宽度WD(W2＞W1，W2≥WD)，则，其露出面10M可自由变更。举一个例子如图16所示，取代左右对称的倒梯形而设置成左右对称的六角形状、具体来讲，该露出面10M具有合成位于后侧的类似四角形与位于前侧的类似倒梯形而成的六角形平面形状也可以。此时，上端缘E2的宽度W2大于等于宽度WD(W2≥WD)。此时，也具有与上述实施例相同的效果。图16所示的露出面10M的其他结构特征与图3所示的场合相同。

并且，在本实施例中，如图2所示，关于主磁极层10中的后端部10AB2的平面形状，其后端部10AB2的宽度为后端是规定值(宽度W3)，同时，其前端随着接近前端部10AB1从宽度W3逐渐变小，但是，但不局限于此，其后端部10AB2的平面形状可自由变更。例如图17所示，后端部10AB2的宽度在其后端为规定值(宽度W3)，同时，其前端随着接近前端部10AB1时，从小于W3并大于W2的宽度W5(W2＜W5＜W3)逐渐变小到宽度W2也可以。此时，也具有与上述实施例相同的效果。图17所示的薄膜磁头相关的其他结构特征与图2所示的场合相同。

本发明实施例相关的薄膜磁头及其制造方法如上所述。

接下来，参照图18及图19说明搭载了本发明薄膜磁头的磁记录装置。图18表示磁记录装置的立体结构，图19为扩大表示磁记录装置中的主要部分的示意图。该磁记录装置为搭载了上述实施例中所说明的薄膜磁头的装置，例如，其可为硬盘驱动器。

如图18所示，该磁记录装置的筐体400内部具有：作为数据以磁性方式被存储的记录媒体的多个磁盘401(例如硬盘)；对应于各磁盘401而设置，并一端设置有磁头滑块402的悬臂件403、支撑该悬臂件403的另一端的多个臂404。磁盘401以固定在筐体400上的主轴马达405为中心而可旋转。臂404连接于作为动力源的驱动部406，并固定在筐体400的固定轴407为中心，介入轴承408而可旋转地连接。驱动部406由音圈马达等驱动源构成。该磁记录装置是以固定轴407为中心的多个臂404一体可旋转的模型。在图18中为了更容易地观察磁记录装置的内部结构，部分切出而表示筐体400。

如图19所示，磁头滑块402具有，例如由Al₂O₃-TiC等非磁性绝缘材料构成的具有略长方体结构的基体411的一面上，附有作为磁性处理可进行记录处理及再生处理的薄膜磁头412的结构。该基体411的一面(空气支承面420)具有，为了减少臂404旋转时所产生的空气电阻而设置的凸凹结构，与该空气支承面420垂直的另一面(图19中右前侧面)上附有薄膜磁头412。该薄膜磁头412具有上述实施例中说明的结构。该磁头滑块402在数据存储或读取时当磁盘401旋转，则，利用磁盘401的记录面(相对磁头滑块402的一面)与空气支承面420之间产生的空气流，漂浮在磁盘401的记录面上。在图19中为了更容易地观察磁头滑块402中的空气支承面420侧，上下翻转图18所示的状态而显示。

该磁记录装置中，存储或读取数据时通过旋转臂404从而移动磁头滑块402到磁盘401中的规定区域(记录区域)。并且，相对磁盘401的状态下给薄膜磁头412通电，则，该薄膜磁头412基于上述实施例中说明的作动原理工作，从而该薄膜磁头412对磁盘401进行记录处理或者再生处理。

该磁记录装置由于搭载了上述实施例中所说明的薄膜磁头412，因此可通过确保垂直磁场强度同时实现记录磁轨宽度的狭小化从而提高记录性能。

由于搭载在该磁记录装置上的薄膜磁头412的其他结构、动作、作用、效果以及变形例与上述实施例相同，所以在此不再熬述。

接下来，说明关于本发明的实施例。

在磁记录装置(参照图18及图19)上搭载上述实施例中所说明的薄膜磁头(参照图1至图4；下称「本发明的薄膜磁头」)，然后使用该磁记录装置实行记录处理并调查其记录性能，其结果如图20所示。

图20表示垂直磁场强度的位置依赖性。该图20中，主磁极层的前端宽度(光学磁轨宽度)为基准，显示该光学磁轨宽度的「中心位置(翼后缘的中央位置)」及「两端位置(翼后缘的两端位置)」上的标准化垂直磁场强度HS(-)。铁别是，作为「本发明」的薄膜磁头(参照图10)的记录性能调查垂直磁场强度的位置依赖性时，为了比较评价其记录性能，对关于「第一比较例」相关的薄膜磁头(参照图11)及「第二比较例」相关的薄膜磁头(参照图12)的垂直磁场强度的位置依赖性也进行调查，其结果一并表示在图20中。上述的所谓「标准化垂直磁场强度HS 」是指，在「第一比较例」、「第二比较例」及「本发明」之间，为了比较评价垂直磁场强度，关于「第一比较例」薄膜磁头而得出的，「中心位置」上的垂直磁场强度及「两端位置」上的垂直磁场强度各个作为1.000的换算值。调查关于「本发明」薄膜磁头的垂直磁场强度的位置依赖性时，作为主磁极层的露出面的尺寸设定(参照图3)为，露出面高度T＝0.25μm，下部主磁极层的露出面区域的中央位置上的高度T1＝0.17μm，上部主磁极层的露出面区域的中央位置上的高度T2＝0.08μm，上部主磁极层的露出面区域的最小高度TMN＝0.015μm。当然，「第一比较例」及「第二比较例」中的主磁极层的露出面的尺寸设定与「本发明」的构成尺寸相同。

在垂直记录方式的薄膜磁头中，一般来讲，在「中心位置」上的垂直磁场强度最大，并且从「中心位置」到「两端位置」逐渐减小。因此，为了确保垂直磁场强度同时实现记录磁轨宽度的狭小化从而提高记录性能，加大垂直磁场的磁场倾斜度的同时为了抑制磁力线边缘现象，有必要在「中心位置」上尽可能地加大垂直磁场强度，同时在「两端位置」上尽可能地减小垂直磁场强度。

考虑到如上述观点的同时观察图20，从图20所示的结果判断得知，「第一比较例」的薄膜磁头相关的标准化垂直磁场强度HS在「中心位置」上为1.000、「两端位置」上为1.000时，「第二比较例」的薄膜磁头相关的标准化垂直磁场强度HS在「中心位置」上为1.103、「两端位置」上为1.199，「本发明」的薄膜磁头相关的标准化垂直磁场强度HS在「中心位置」上为1.054、「两端位置」上为1.025。即，「本发明」的薄膜磁头相较于「第一比较例」及「第二比较例」的薄膜磁头，「中心位置」上的标准化垂直磁场强度HS变大，同时其「两端位置」上的标准化垂直磁场强度HS反而小于「中心位置」上的标准化垂直磁场强度HS(相反于「第一比较例」及「第二比较例」的薄膜磁头)。其结果证明「本发明」的薄膜磁头可控制主磁极层的磁容量，具体来讲，「本发明」的薄膜磁头具有，具有相对较小的第一饱和磁力线密度的下部主磁极层位于前侧，具有相对较大的第二饱和磁力线密度的上部主磁极层位于后侧的层积结构，同时，露出面具有左右对称的倒梯形平面形状，特别是，其基于上部主磁极层的露出面区域的中央位置高度大于其中央位置周边的任意周边位置上的露出面区域的高度而构成主磁极层，其为了确保垂直磁场强度，在「中心位置」上增加垂直磁场强度，同时为了抑制磁力线的边缘减少，在「两端位置」上减少垂直磁场强度。从而本发明的薄膜磁头可确保垂直磁场强度同时实现记录磁轨宽度的狭小化从而提高记录性能。

以上，通过列举的实施例说明了本发明的技术方案，但本发明不仅仅局限于上述内容，也可以对其进行各种变化。具体来讲，在上述实施例中说明了在复合型薄膜磁头上使用本发明薄膜磁头的状态，但不局限于此，其也可适用于具有写入用感应型磁变换元件的记录专用薄膜磁头，或者，具有记录/再生专用的感应型磁变换元件的薄膜磁头。当然，本发明中，薄膜磁头也可以调换写入用元件及读取用元件的层积顺序。这些方案均具有与上述实施例相同的效果。

产业上的利用可能性

本发明相关的薄膜磁头结构体及其制造方法适用于，装载到可在硬盘上磁性记录数据的硬盘驱动器等磁记录装置上，因此其具有产业上的利用性。

Claims

1.一种薄膜磁头，其特征在于包括：

产生磁力线的薄膜线圈；

磁极层；所述磁极层从向媒体行进方向移动的记录媒体的记录媒体相对面延伸到后方，并基于所述薄膜线圈产生的磁力线、产生使所述记录媒体沿着与其表面相垂直的方向磁化的磁场，同时，所述磁极层被位于所述记录媒体行进方向相反侧的第一端缘及位于所述媒体行进方向侧的第二端缘所界定，并包含具有露出于所述记录媒体相对面的露出面的磁极；

其中，所述磁极层中的所述磁极具有由第一磁极部分与第二磁极部分相互邻接地层积而构成的层积结构，所述第一磁极部分位于所述记录媒体行进方向相反侧并具有相对较小的第一饱和磁力线密度，同时，其具有构成所述露出面中的一部分的第一露出面区域，所述第二磁极部分位于所述记录媒体行进方向侧并具有相对较大的第二饱和磁力线密度，同时，其具有构成所述露出面中的另一部分的第二露出面区域；

所述露出面中的所述第二端缘的宽度大于所述第一端缘的宽度，并且，其宽度不小于所述第一端缘与所述第二端缘之间的任意中间位置上的所述露出面的宽度；

所述第二露出面区域的中央位置的高度大于该中央位置周边的任意周边位置上的高度。

2.如权利要求1所述的薄膜磁头，其特征在于：

所述第二露出面区域的中央位置的高度小于所述第一露出面区域的中央位置的高度。

3.如权利要求1或2所述的薄膜磁头，其特征在于：

所述第二露出面区域的中央位置的高度在其中央位置上最大，并且所述第二露出面区域的高度从所述中央位置到周边位置逐渐变小。

4.如权利要求3所述的薄膜磁头，其特征在于：

所述第二露出面区域的高度变化，使得设置在所述第一露出面区域与所述第二露出面区域相互邻接的位置的边界线向所述媒体行进方向相反侧凸字型弯曲。

5.如权利要求4所述的薄膜磁头，其特征在于：

所述边界线与所述第二端缘不相接，并且所述第二露出面区域的最小高度大于零。

6.如权利要求4所述的薄膜磁头，其特征在于：

所述边界线与所述第二端缘相接，并且所述第二露出面区域的最小高度为零。

7.如权利要求1至6中任一项所述的薄膜磁头，其特征在于：

所述第二露出面区域的最大宽度等于所述第二端缘的宽度。

8.如权利要求1至6的任一项所述的薄膜磁头，其特征在于：

所述第二露出面区域的最大宽度小于所述第二端缘的宽度。

9.如权利要求1至8中任一项所述的薄膜磁头，其特征在于：

所述第一饱和磁力线密度的范围为大于1.80T(特斯拉)并小于2.30T；所述第二饱和磁力线密度的范围为大于2.20T并小于2.45T。

10.一种薄膜磁头制造方法，所述薄膜磁头包括：产生磁力线的薄膜线圈；磁极层；所述磁极层从向媒体行进方向移动的记录媒体的记录媒体相对面延伸到后方，并基于所述薄膜线圈产生的磁力线、产生使所述记录媒体沿着与其表面相垂直的方向磁化的磁场，同时，所述磁极层被位于所述记录媒体行进方向相反侧的第一端缘及位于所述媒体行进方向侧的第二端缘所界定，并包含具有露出于所述记录媒体相对面的露出面的磁极；其中，形成所述磁极层中的所述磁极的工序包括：

形成第一前驱磁极部分的第一工序，该第一前驱磁极部分由具有相对较小的第一饱和磁力线密度的磁性材料形成，并且其具有对应于所述磁极的形状；

形成第一磁极部分的第二工序，该第一磁极部分是从所述媒体行进方向侧部分蚀刻所述第一前驱磁极部分而形成，并且其构成所述磁极中的一部分；

形成所述磁极的第三工序，该磁极使用具有相对较大的第二饱和磁力线密度的磁性材料，并通过在所述第一磁极部分之上形成构成所述磁极中的另一部分的第二磁极部分，该磁极具有由位于所述媒体行进方向相反侧的所述第一磁极部分与位于所述媒体行进方向侧的所述第二磁极部分相互邻接地层积而构成的层积结构；

其中，所述第二端缘的宽度大于所述第一端缘的宽度，并且，其宽度不小于所述第一端缘与所述第二端缘之间的任意中间位置上的所述露出面的宽度；

所述第一磁极部分具有构成所述露出面中的一部分的第一露出面区域，同时，所述第二磁极部分具有构成所述露出面中的另一部分的第二露出面区域，该第二露出面区域的中央位置的高度大于该中央位置周边的任意周边位置上的高度。

11.如权利要求10所述的薄膜磁头制造方法，其特征在于：

该方法进一步包括形成所述露出面的第四工序，该露出面是至少通过加工所述磁极而形成所述记录媒体相对面，从而包含所述第一露出面区域及所述第二露出面区域而形成的。

12.如权利要求10或11所述的薄膜磁头制造方法，其特征在于：

所述第一工序包括；具有对应于所述磁极的形状的开口而形成感光耐蚀图案(Photoresist pattern)的工序；在所述感光耐蚀图案上的所述开口上形成所述第一前驱磁极部分的工序；以及去除所述感光耐蚀图案而保留所述第一前驱磁极部分的工序；

其中，所述第一工序与所述第二工序之间包含形成绝缘层的第五工序，该绝缘层是在覆盖所述第一前驱磁极部分及其周边区域而形成前驱绝缘层之后，平坦地研磨所述前驱绝缘层直到露出所述第一前驱磁极部分为止，并且所述第一前驱磁极部分的周围被埋入而形成；

所述第二工序中，形成所述第二磁极部分的磁极形成区域被所述第一磁极部分及所述绝缘层包围，从而被界定；

所述第三工序包括：至少埋入所述磁极形成区域而形成第二前驱磁极部分的工序；以及平坦地研磨所述第二前驱磁极部分直到至少露出所述绝缘层为止，从而在所述磁极形成区域上形成所述第二磁极部分的工序。

13.一种磁记录装置，其特征在于：

搭载记录媒体及在该记录媒体上实施磁性处理的薄膜磁头，所述薄膜磁头包括：

产生磁力线的薄膜线圈；

14.一种薄膜磁头，其特征在于：

该薄膜磁头包括磁极，该磁极包括由设置在记录媒体行进方向的相反侧、并具有相对较小的饱和磁力线密度的第一磁极部分，以及设置在所述记录媒体行进方向侧，并具有相对较大的饱和磁力线密度的第二磁极部分所层积，同时，该磁极还包括露出于记录媒体相对面的露出面，从而产生记录磁场，使记录媒体沿着其垂直方向被磁化；

所述露出面中，所述第二磁极部分的宽度方向中央部分的高度在其宽度方向上最大。

15.如权利要求14所述的薄膜磁头，其特征在于：

所述露出面中，所述第二磁极部分中的所述记录媒体行进方向侧的端缘具有所述磁极中的最大宽度。