JP2004335032A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびに磁気記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることが可能な薄膜磁気ヘッドを提供する。
【解決手段】磁極層のトレーリング側に配設されたリターンヨーク層を備え、このリターンヨーク層を構成するＴＨ規定部のうちの下部ＴＨ規定部の露出面１３ＡＰの幅Ｗ３が、磁極層の露出面２０Ｐの幅Ｗ１以上であり（Ｗ３≧Ｗ１）、かつ上部ＴＨ規定部の露出面１３ＢＰの幅Ｗ４未満である（Ｗ３＜Ｗ１）。露出面２０Ｐから外部に放出された磁束の一部（磁束Ｊ）が幅方向に小さく広がりながら露出面１３ＡＰに流れ込むため、記録時において磁束Ｊの広がりが抑制される。したがって、エアベアリング面近傍における記録磁界勾配が急峻化し、記録性能が向上する。
【選択図】 図１３
【解決手段】磁極層のトレーリング側に配設されたリターンヨーク層を備え、このリターンヨーク層を構成するＴＨ規定部のうちの下部ＴＨ規定部の露出面１３ＡＰの幅Ｗ３が、磁極層の露出面２０Ｐの幅Ｗ１以上であり（Ｗ３≧Ｗ１）、かつ上部ＴＨ規定部の露出面１３ＢＰの幅Ｗ４未満である（Ｗ３＜Ｗ１）。露出面２０Ｐから外部に放出された磁束の一部（磁束Ｊ）が幅方向に小さく広がりながら露出面１３ＡＰに流れ込むため、記録時において磁束Ｊの広がりが抑制される。したがって、エアベアリング面近傍における記録磁界勾配が急峻化し、記録性能が向上する。
【選択図】 図１３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびに薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばハードディスクドライブに代表される磁気記録装置が広く普及している。このハードディスクドライブの開発分野では、磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」という。）としてのハードディスクの面記録密度の向上に伴い、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッド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）にする長手記録方式と、信号磁界の向きを記録媒体の面に対して直交する方向にする垂直記録方式とが知られている。現在のところは長手記録方式が広く利用されているが、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。
【０００３】
垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの主要部は、例えば、磁束を発生させる薄膜コイルと、この薄膜コイルにおいて発生した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磁極層と、この磁極層から放出されて記録媒体を磁化した磁束を環流させるリターンヨーク層とを備えている。
【０００４】
この種の薄膜磁気ヘッドとしては、例えば、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たものがいくつか知られている（例えば、特許文献１〜４参照。）。これらの薄膜磁気ヘッドでは、主に、磁極層から磁束が放出された際に、その磁極層のうちのトレーリング側の端縁近傍部分から放出された磁束の一部、すなわち周囲への磁束の広がり成分がリターンヨーク層に流れ込むため、磁束の広がりが抑制される。したがって、これらの薄膜磁気ヘッドでは、リターンヨーク層を備えていない薄膜磁気ヘッドと比較して、記録媒体対向面（エアベアリング面）近傍における記録磁界勾配が急峻となるため、ＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ）比が向上するという利点が得られる。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第４６５６５４６号明細書
【特許文献２】
特開平０５−３２５１３７号公報
【特許文献３】
特開平０６−２３６５２６号公報
【特許文献４】
特開２００３−０４５００８号公報
【０００６】
また、例えば、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た薄膜磁気ヘッドとしては、そのリターンヨーク層のうちの磁極層に対向する部分がその磁極層側に部分的に突出したものが知られている（例えば、特許文献５参照。）。この薄膜磁気ヘッドでは、特に、磁極層から放出された磁束が記録媒体を経由してリターンヨーク層へ環流する際に、その磁束のトラック幅方向への広がりが抑制されるため、トラックエッジノイズが低減するという利点が得られる。
【特許文献５】
特開２００２−０９２８２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの記録性能を向上させるためには、例えば、記録時において磁束の広がりを抑制し、エアベアリング面近傍において記録磁界勾配を可能な限り急峻化する必要がある。この点に関して、例えば、上記したリターンヨーク層の一部が部分的に突出している薄膜磁気ヘッドは大変有用であるが、今後予想されるさらなる記録性能の向上を求めるニーズを考慮すれば、薄膜磁気ヘッドの構成に関しては未だ改善の余地があると言える。特に、薄膜磁気ヘッドの量産性を考慮すれば、記録性能の向上が見込まれる薄膜磁気ヘッドの構成を模索するだけでなく、その薄膜磁気ヘッドを量産可能な具体的な製造方法の確立も望まれるところである。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることが可能な薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、既存の製造プロセスを使用して本発明の薄膜磁気ヘッドを安定かつ容易に製造することが可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００１０】
さらに、本発明の第３の目的は、本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドは、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、この副環流磁極層のうちの一定幅部分に対応する部分が、その一定幅部分に近づく方向に突出してギャップ層に接しているようにしたものである。
【００１２】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドは、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、一定幅部分が、記録媒体対向面に露出した磁極端面を有し、副環流磁極層が、一定幅部分に近い側から順に、記録媒体対向面に露出した第１の副環流磁極端面を有する第１の副環流磁極層部分と、記録媒体対向面に露出した第２の副環流磁極端面を有する第２の副環流磁極層部分とが積層された構成を有し、第１の副環流磁極端面の幅が、磁極端面の幅以上であり、かつ第２の副環流磁極端面の幅未満であるようにしたものである。
【００１３】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であり、この副環流磁極層のうちの一定幅部分に対応する部分がその一定幅部分に近づく方向に突出してギャップ層に接するように、副環流磁極層を形成するようにしたものである。
【００１４】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であり、磁極層の平面形状に対応する開口領域を有する第１のフォトレジストパターンを形成する第１の工程と、この第１のフォトレジストパターンの開口領域に、一定幅部分を含む磁極層をパターン形成する第２の工程と、第１のフォトレジストパターンの開口領域における磁極層上に、ギャップ層をパターン形成する第３の工程と、副環流磁極層の形成領域よりも後方の領域に、第１のフォトレジストパターンおよびその開口領域を覆うように第２のフォトレジストパターンを形成する第４の工程と、第１のフォトレジストパターンの開口領域のうち、第１および第２のフォトレジストパターンにより囲まれた領域におけるギャップ層上に、副環流磁極層の一部をなす第１の副環流磁極層部分をパターン形成する第５の工程と、第１および第２のフォトレジストパターンを除去する第６の工程と、磁極層、ギャップ層および第１の副環流磁極層部分、ならびにそれらの周辺領域を覆うように、絶縁層を形成する第７の工程と、少なくとも第１の副環流磁極層部分が露出するまで絶縁層を研磨することにより、第１の副環流磁極層部分および絶縁層を平坦化する第８の工程と、第１の副環流磁極層部分上に、副環流磁極層の他の一部をなす第２の副環流磁極層部分をパターン形成することにより、第１および第２の副環流磁極層部分を含む副環流磁極層を形成する第９の工程と、記録媒体対向面を形成することにより、一定幅部分の記録媒体対向面に露出した磁極端面と、第１の副環流磁極層部分の記録媒体対向面に露出した第１の副環流磁極端面と、第２の副環流磁極層部分の記録媒体対向面に露出した第２の副環流磁極端面とを形成する第１０の工程と、を含み、第１の副環流磁極端面の幅が、磁極端面の幅以上となり、かつ第２の副環流磁極端面の幅未満となるようにしたものである。
【００１５】
本発明の第１の観点に係る磁気記録装置は、記録媒体と、この記録媒体に磁気的に情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを有し、この薄膜磁気ヘッドが、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、この副環流磁極層のうちの一定幅部分に対応する部分が、その一定幅部分に近づく方向に突出してギャップ層に接しているようにしたものである。
【００１６】
本発明の第２の観点に係る磁気記録装置は、記録媒体と、この記録媒体に磁気的に情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを有し、この薄膜磁気ヘッドが、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、一定幅部分が、記録媒体対向面に露出した磁極端面を有し、副環流磁極層が、一定幅部分に近い側から順に、記録媒体対向面に露出した第１の副環流磁極端面を有する第１の副環流磁極層部分と、記録媒体対向面に露出した第２の副環流磁極端面を有する第２の副環流磁極層部分とが積層された構成を有し、第１の副環流磁極端面の幅が、磁極端面の幅以上であり、かつ第２の副環流磁極端面の幅未満であるようにしたものである。
【００１７】
ここで、「媒体進行方向側」とは、媒体進行方向に向かって進行する記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合に、その流れの流出する側をいい、一般に「トレーリング側」と呼ばれている。これに対して、媒体進行方向側の反対側、すなわち流れの流入する側は「媒体流入側」であり、一般に「リーディング側」と呼ばれている。
【００１８】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドまたは磁気記録装置では、副環流磁極層の一部が一定幅部分に近づく方向に突出してギャップ層に接しているため、この突出部分の存在に基づいて、一定幅部分から放出された磁束が副環流磁極層に流れ込む際にその磁束の広がりが抑制される。
【００１９】
本発明の第２の観点に係る薄膜実記ヘッドまたは磁気記録装置では、第１の副環流磁極端面の幅が磁極端面の幅以上かつ第２の副環流磁極端面の幅未満であるため、磁極端面、第１および第２の副還流磁極端面間のそれぞれの幅の関係に基づいて、一定幅部分から放出された磁束が副環流磁極層に流れ込む際にその磁束の広がりが抑制される。
【００２０】
本発明の第１または第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極層の媒体進行方向側に配設された副環流磁極層を備えた薄膜磁気ヘッドを製造するために既存の製造プロセスのみを使用し、新規な製造プロセスを使用しない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図１は薄膜磁気ヘッドの断面構成を表しており、（Ａ）はエアベアリング面４０に平行な断面構成を示し、（Ｂ）はエアベアリング面４０に垂直な断面構成を示している。また、図２は図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表し、図３はその主要部の露出面の平面構成を拡大して表している。なお、図１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）が相対的に進行する方向、すなわち記録媒体の進行方向（媒体進行方向）を示している。
【００２３】
以下の説明では、図１〜図３の各図中におけるＸ軸方向の距離を「幅」、Ｙ軸方向の距離を「長さ」、Ｚ軸方向の距離を「厚さ」と表記する。また、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面４０に近い側を「前側または前方」、その反対側を「後側または後方」と表記するものとする。これらの表記内容は、後述する図４以降においても同様とする。
【００２４】
この薄膜磁気ヘッドは、例えば、記録・再生の双方の機能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。）などの非磁性絶縁材料により構成された絶縁層２と、磁気抵抗効果（ＭＲ；Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）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材料により構成された分離層７と、垂直記録方式の記録処理を実行する単磁極型の記録ヘッド部１００Ｂと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されたオーバーコート層１８とがこの順に積層された構成を有している。
【００２５】
再生ヘッド部１００Ａは、例えば、下部シールド層３と、シールドギャップ膜４と、上部シールド層５とがこの順に積層された構成を有している。このシールドギャップ膜４には、記録媒体に対向する記録媒体対向面（エアベアリング面）４０に一端面が露出するように、再生素子としてのＭＲ素子６が埋設されている。
【００２６】
下部シールド層３および上部シールド層５は，例えば、いずれもニッケル鉄合金（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、それらの厚さは約１．０μｍ〜２．０μｍである。シールドギャップ膜４は、ＭＲ素子６を周囲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材料により構成されている。ＭＲ素子６は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）またはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ；Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）などを利用して再生処理を実行するものである。
【００２７】
記録ヘッド部１００Ｂは、例えば、絶縁層９，１４により埋設された磁極層２０およびギャップ層１２と、その絶縁層１４と共に絶縁層１６により埋設された磁束発生用の薄膜コイル１５と、リターンヨーク層３０（環流磁極層）とがこの順に積層された構成を有している。なお、図２では、記録ヘッド部１００Ｂのうちの磁極層２０、薄膜コイル１５およびリターンヨーク層３０のみを示している。
【００２８】
磁極層２０は、薄膜コイル１５において発生した磁束を収容し、その磁束を記録媒体に向けて放出するものであり、エアベアリング面４０から後方に向かって延在している。この磁極層２０は、例えば、磁束の収容量（以下、「磁気ボリューム」という。）を確保するための補助的な磁束の収容部分として機能する補助磁極層８と、主要な磁束の収容部分およびその磁束の放出部分として機能する主磁極層１１とがシード層１０を挟んでこの順に積層された構成を有している。また、磁極層２０は、例えば、図３に示したように、エアベアリング面４０に露出した矩形状の露出面２０Ｐ（幅Ｗ１；磁極端面）を有している。
【００２９】
補助磁極層８は、例えば、エアベアリング面４０よりも後退した位置から後方に向かって延在しており、主磁極層１１に連結されている。この補助磁極層８は、例えば、主磁極層１１と同様の磁性材料により構成されており、矩形状の平面形状を有している。なお、本発明で言うところの「連結」とは、単に接触しているだけでなく、接触した上で磁気的導通が可能な状態にあることを意味している。
【００３０】
主磁極層１１は、エアベアリング面４０から後方に向かって延在しており、例えば、エアベアリング面４０から後方に向かって一定幅Ｗ１を保って延在する先端部１１Ａ（一定幅部分）と、この先端部１１Ａの後方に連結され、先端部１１Ａの幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）を有する後端部１１Ｂとを含んで構成されている。先端部１１Ａの幅Ｗ１は、記録媒体の記録トラック幅を規定するものであり、約０．３μｍ以下である。この記録トラック幅を規定する先端部１１Ａの幅Ｗ１とは、厳密には、図３に示した露出面２０Ｐのうちのトレーリング側の端縁Ｅ１の幅をいう。後端部１１Ｂの幅は、例えば、前方において後方に向かって次第に広がっており、後方において一定（幅Ｗ２）である。先端部１１Ａと後端部１１Ｂとが互いに連結する箇所には、主磁極層１１の幅が先端部１１Ａから後端部１１Ｂへ拡がる位置、すなわち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が設けられている。この主磁極層１１は、例えば、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）系や鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）系の磁性材料により構成されており、その厚さは約０．２μｍ〜０．３μｍである。なお、絶縁層９は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されている。
【００３１】
シード層１０は、薄膜磁気ヘッドの製造工程においてめっき処理を行うために使用されるものである。具体的には、シード層１０は、例えば、主磁極層１１、ギャップ層１２およびリターンヨーク層３０の一部（後述する下部ＴＨ規定部１３Ａ）を形成するために使用されるものであり、主磁極層１１と同様の磁性材料により構成されている。このシード層１０は、例えば、主磁極層１１の平面形状と同様の平面形状を有している。
【００３２】
ギャップ層１２は、エアベアリング面４０近傍において磁極層２０とリターンヨーク層３０との間に磁気的なギャップを設けるためのものである。このギャップ層１２は、例えば、ニッケル燐（ＮｉＰ）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以下である。このギャップ層１２には、連結用のバックギャップ１２ＢＧが設けられている。
【００３３】
薄膜コイル１５は、例えば、バックギャップ１２ＢＧを中心としてスパイラル状に巻回する巻線構造を有しており、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。なお、図１および図２では、薄膜コイル１５を構成する複数の巻線のうちの一部のみを示している。
【００３４】
絶縁層１４，１６は、薄膜コイル１５を周囲から電気的に分離するものである。絶縁層１４は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されており、ギャップ層１２に隣接すると共に連結用のバックギャップ１４ＢＧを有している。この絶縁層１４の前端位置は、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つであるスロートハイトゼロ位置ＴＰであり、このスロートハイトゼロ位置ＴＰとエアベアリング面４０との間の距離がスロートハイトＴＨである。一方、絶縁層１６は、例えば、加熱されることにより流動性を示すフォトレジスト（感光性樹脂）やスピンオングラス（ＳＯＧ）などにより構成されており、その表面が丸みを帯びて傾斜している。
【００３５】
リターンヨーク層３０は、主に、磁極層２０から放出されて記録媒体を磁化した磁束（環流磁束）を環流させるものである。このリターンヨーク層３０は、磁極層２０のトレーリング側においてエアベアリング面４０から後方に向かって延在しており、エアベアリング面４０に近い側においてギャップ層１２によって磁極層２０（先端部１１Ａ）から隔てられると共にエアベアリング面４０から遠い側においてバックギャップ１２ＢＧ，１４ＢＧを通じて磁極層２０（後端部１１Ｂ）と連結されるように配設されている。詳細には、リターンヨーク層３０は、互いに分離された２つの構成要素、すなわちエアベアリング面４０から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層２０に連結されたヨーク部１７（主環流磁極層）と、ギャップ層１２によって磁極層２０から隔てられると共にヨーク部１７に連結され、ギャップ層１２とヨーク部１７との間の領域においてエアベアリング面４０からその後方の所定の位置（絶縁層１４の前端位置）まで延在するＴＨ規定部１３（副環流磁極層）とを含んで構成されている。このＴＨ規定部１３には、薄膜コイル１５を埋設した絶縁層１４が隣接しており、すなわちＴＨ規定部１３は、絶縁層１４の前端位置（スロートハイトゼロ位置ＴＰ）を規定する役割を担っている。
【００３６】
ＴＨ規定部１３は、環流磁束の主要な流入口として機能するものであり、先端部１１Ａに対応する部分がその先端部１１Ａに近づく方向に突出してギャップ層１２に接した構成を有している。具体的には、ＴＨ規定部１３は、先端部１１Ａに近い側から順に、互いに分離された２つの構成要素、すなわちギャップ層１２により磁極層２０から隔てられると共に先端部１１Ａの幅Ｗ１以上の幅Ｗ３（Ｗ３≧Ｗ１）を有する下部ＴＨ規定部１３Ａ（第１の副環流磁極層部分）と、この下部ＴＨ規定部１３Ａの幅Ｗ３よりも大きな幅Ｗ４（Ｗ４＞Ｗ３）を有する上部ＴＨ規定部１３Ｂ（第２の副環流磁極層部分）とが積層された構成を有している。ここでは、例えば、下部ＴＨ規定部１３Ａの幅Ｗ３は先端部１１Ａの幅Ｗ１に等しくなっており（Ｗ３＝Ｗ１）、上部ＴＨ規定部１３Ｂの幅Ｗ４は後端部１１Ｂの幅Ｗ２よりも大きくなっている（Ｗ４＞Ｗ２）。これらの下部ＴＨ規定部１３Ａおよび上部ＴＨ規定部１３Ｂは、例えば、主磁極層１１と同様の磁性材料により構成されており、特に、下部ＴＨ規定部１３Ａの飽和磁束密度Ｄ１は先端部１１Ａの飽和磁束密度Ｄ２以下であり（Ｄ１≦Ｄ２）、かつ上部ＴＨ規定部１３Ｂの飽和磁束密度Ｄ３は下部ＴＨ規定部１３Ａの飽和磁束密度Ｄ１以下である（Ｄ３≦Ｄ１）。また、下部ＴＨ規定部１３Ａおよび上部ＴＨ規定部１３Ｂは、例えば、いずれも矩形状の平面形状を有している。
【００３７】
ヨーク部１７は、環流磁束の主要な流路として機能するものである。このヨーク部１７は、例えば、ＴＨ規定部１３と同様の磁性材料により構成されており、上部ＴＨ規定部１３Ｂと同様の幅Ｗ３を有している。
【００３８】
このリターンヨーク層３０は、例えば、図３に示したように、エアベアリング面４０に露出した略Ｔ字型の露出面３０Ｐを有している。この露出面３０Ｐは、露出面２０Ｐの幅Ｗ１に等しい幅Ｗ３を有する下部ＴＨ規定部１３Ａの露出面１３ＡＰ（第１の副還流磁極端面）と、この露出面１３ＡＰの幅Ｗ３よりも大きな幅Ｗ４を有する上部ＴＨ規定部１３Ｂの露出面１３ＢＰ（第２の副環流磁極端面）と、同様に幅Ｗ３を有するヨーク部１７の露出面１７Ｐとが合成されたものである。ここでは、例えば、露出面２０Ｐの幅Ｗ１および露出面１３ＡＰの幅Ｗ３の双方が、位置によらず一定である。露出面１３ＢＰ，１７Ｐの幅Ｗ４は、例えば、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３の１０倍以上である（Ｗ４≧１０×Ｗ３）。
【００３９】
上記した「トレーリング側」とは、媒体進行方向Ｍ（図１参照）に向かって進行する記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合に、その流れの流出する側（媒体流出側）をいい、ここでは厚さ方向（Ｚ軸方向）における上側をいう。これに対して、「リーディング側」とは、流れの流入する側（媒体流入側）をいい、ここでは厚さ方向における下側をいう。
【００４０】
次に、図１および図２を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。
【００４１】
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を通じて記録ヘッド部１００Ｂの薄膜コイル１５に電流が流れると、その薄膜コイル１５において磁束が発生する。このとき発生した磁束は、磁極層２０を構成する補助磁極層８および主磁極層１１に収容されたのち、主に主磁極層１１内を後端部１１Ｂから先端部１１Ａに流れる。この際、主磁極層１１内を流れる磁束はフレアポイントＦＰにおいて絞り込まれて集束するため、先端部１１Ａのうちのトレーリング側部分に磁束が集中する。この磁束が先端部１１Ａから外部に放出されると、記録媒体の表面と直交する方向に記録磁界が発生し、この記録磁界により記録媒体が垂直方向に磁化されるため、記録媒体に磁気的に情報が記録される。なお、先端部１１Ａから外部に磁束が放出された際には、その磁束のうちの周囲への磁束の広がり成分がリターンヨーク層３０（ＴＨ規定部１３）に流れ込む。また、記録媒体を磁化した磁束（環流磁束）は、リターンヨーク層３０に環流される。
【００４２】
一方、再生時においては、再生ヘッド部１００ＡのＭＲ素子６にセンス電流が流れると、記録媒体からの再生用の信号磁界に応じてＭＲ素子６の抵抗値が変化する。そして、この抵抗変化がセンス電流の変化として検出されるため、記録媒体に記録されている情報が磁気的に読み出される。
【００４３】
次に、図１〜図１２を参照して、薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図４〜図１２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り、いずれも図１に対応する断面構成を示している。
【００４４】
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１２を参照して薄膜磁気ヘッドの主要部（記録ヘッド部１００Ｂ）の形成工程について詳細に説明する。なお、薄膜磁気ヘッドの一連の構成要素の材質、寸法および構造的特徴等については既に詳述したので、その説明を随時省略するものとする。
【００４５】
この薄膜磁気ヘッドは、主に、めっき処理やスパッタリングなどの成膜技術、フォトリソグラフィ技術などのパターニング技術、ならびにドライエッチングなどのエッチング技術等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、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、この絶縁層２上に、下部シールド層３と、ＭＲ素子６を埋設したシールドギャップ膜４と、上部シールド層５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７を形成したのち、この分離層７上に、絶縁層９，１４により埋設された磁極層２０（補助磁極層８，シード層１０，主磁極層１１）およびギャップ層１２と、その絶縁層１４と共に絶縁層１６により埋設された薄膜コイル１５と、リターンヨーク層３０（ＴＨ規定部１３，ヨーク部１７）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１８を形成したのち、機械加工や研磨加工を使用してエアベアリング面４０を形成することにより、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００４６】
記録ヘッド部１００Ｂを形成する際には、分離層７を形成したのち、まず、図４に示したように、分離層７上に、例えばめっき処理を使用して、後工程においてエアベアリング面４０となる位置（図１参照）から後退するように補助磁極層８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、補助磁極層８およびその周辺の分離層７を覆うように、アルミナよりなる絶縁層９を形成する。
【００４７】
続いて、例えばＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ）法を使用して、少なくとも補助磁極層８が露出するまで絶縁層９を研磨して平坦化することにより、図５に示したように、補助磁極層８の周囲に絶縁層９を埋め込む。
【００４８】
続いて、補助磁極層８と絶縁層９とにより構成された平坦面上に、図５に示したように、めっき処理を行うためのシード層１０を形成する。
【００４９】
続いて、シード層１０を覆うようにフォトレジスト膜（図示せず）を形成したのち、フォトリソグラフィ処理を利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５に示したように、開口領域４１Ｋを有するフォトレジストパターン４１（第１のフォトレジストパターン）を形成し、その開口領域４１Ｋにシード層１０を露出させる。このフォトレジストパターン４１を形成する際には、開口領域４１Ｋが主磁極層１１の平面形状に対応するようにし、具体的には、例えば、その開口領域４１Ｋのうちの先端部分（先端部１１Ａに対応する部分）が幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ０（Ｗ０＞Ｗ１）を有するようにすると共に、ポジティブ型のフォトレジストを使用するようにする。
【００５０】
続いて、フォトレジストパターン４１と共にシード層１０を使用し、開口領域４１Ｋに鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）系や鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）系の磁性材料よりなるめっき膜を成長させることにより、図６に示したように、主磁極層１１をパターン形成する。この主磁極層１１を形成する際には、例えば、図２に示したように、前方から順に、先端部１１Ａおよび後端部１１Ｂを含むようにする。これにより、補助磁極層８と主磁極層１１とがシード層１０を挟んで積層された磁極層２０が形成される。
【００５１】
続いて、引き続きフォトレジストパターン４１と共にシード層１０を使用し、開口領域４１Ｋにおける主磁極層１１上にニッケル燐（ＮｉＰ）などの非磁性材料よりなるめっき膜を成長させることにより、図６に示したように、ギャップ層１２をパターン形成する。このギャップ層１２を形成する際には、図示しないマスク等を使用して、バックギャップ１２ＢＧを覆わないようにする。
【００５２】
続いて、フォトレジストパターン４１およびその開口領域４１Ｋを覆うようにフォトレジスト膜（図示せず）を形成したのち、フォトリソグラフィ処理を利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６に示したように、後工程においてＴＨ規定部１３を形成する領域よりも後方の領域にフォトレジストパターン４２（第２のフォトレジストパターン）を形成する。このフォトレジストパターン４２を形成する際には、例えば、主磁極層１１のフレアポイントＦＰに先端が位置するようにし、そのフレアポイントＦＰよりも前方の領域に開口領域４１Ｋが残存するようにすると共に、ネガティブ型のフォトレジストを使用するようにする。
【００５３】
続いて、引き続きシード層１０を使用し、開口領域４１Ｋの残存部分、すなわち開口領域４１Ｋのうちのフォトレジストパターン４１，４２により囲まれた領域におけるギャップ層１２上に鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）系や鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）系の磁性材料よりなるめっき膜を成長させることにより、図７に示したように、約０．２μｍ以上の厚さとなるように下部ＴＨ規定部１３Ａをパターン形成する。この下部ＴＨ規定部１３Ａを形成する際には、後工程において形成される絶縁層１４の前端位置（すなわちスロートハイトゼロ位置ＴＰ）が下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に基づいて規定されることを考慮して形成位置を調整する。もちろん、この下部ＴＨ規定部１３Ａの形成位置を調整するために、前工程においてフォトレジストパターン４１の形成位置を調整しておく。
【００５４】
続いて、フォトレジストパターン４１，４２を除去したのち、主磁極層１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａをマスクを使用して、例えばイオンミリングを全体に施すことにより、図８に示したように、シード層１０をエッチングして不要部分（主磁極層１１に対応する部分を除く部分）を選択的に除去すると共に、主磁極層１１のうちの先端部１１Ａをギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａと共に幅方向からエッチングして、その先端部１１Ａの幅を狭める。このエッチング処理により、先端部１１Ａの幅Ｗ０が幅Ｗ１（Ｗ１＜Ｗ０）になると共に、下部ＴＨ規定部１３Ａの幅Ｗ０が幅Ｗ３（Ｗ３＝Ｗ１＜Ｗ０）になる。
【００５５】
続いて、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１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａ、ならびにそれらの周辺領域を覆うように絶縁層１４を形成する。
【００５６】
続いて、例えばＣＭＰ法を使用して、少なくとも下部ＴＨ規定部１３Ａが露出するまで絶縁層１４を研磨して平坦化することにより、図１０に示したように、下部ＴＨ規定部１３Ａの周囲に絶縁層１４を埋め込み、その下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に基づいて絶縁層１４の前端位置を規定する。この下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に基づいて規定される絶縁層１４の前端位置は、スロートハイトゼロ位置ＴＰである。この絶縁層１４を研磨する際には、例えば、絶縁層１４と共に下部ＴＨ規定部１３Ａを研磨し、その研磨量に基づいて下部ＴＨ規定部１３Ａの最終厚さを決定する。具体的には、例えば、研磨後に下部ＴＨ規定部１３Ａの厚さが約０．１μｍとなるようにする。
【００５７】
続いて、例えばＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）を使用して絶縁層１４のうちのバックギャップ１２ＢＧに対応する部分を選択的にエッチングし、その絶縁層１４にバックギャップ１４ＢＧを形成したのち、図１１に示したように、下部ＴＨ規定部１３Ａと絶縁層１４とにより構成された平坦面上のうち、下部ＴＨ規定部１３Ａとバックギャップ１２ＢＧ，１４ＢＧとの間の領域に、例えばめっき処理を使用して薄膜コイル１５をパターン形成し、引き続き下部ＴＨ規定部１３Ａ上に、例えばめっき処理やスパッタリングを使用して上部ＴＨ規定部１３Ｂをパターン形成する。この上部ＴＨ規定部１３Ｂを形成する際には、例えば、図２に示したように、下部ＴＨ規定部１３Ａの幅Ｗ３よりも大きな幅Ｗ４を有するようにすると共に、その後端位置が下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に一致するようにする。これにより、下部ＴＨ規定部１３Ａと上部ＴＨ規定部１３Ｂとが積層されたＴＨ規定部１３が形成され、すなわち先端部１１Ａに対応する部分がその先端部１１Ａに近づく方向に突出してギャップ層１２に接するようにＴＨ規定部１３が形成される。なお、必ずしも薄膜コイル１５を形成したのちに上部ＴＨ規定部１３Ｂを形成する必要はなく、例えば、上部ＴＨ規定部１３Ｂを形成したのちに薄膜コイル１５を形成するようにしてもよい。
【００５８】
続いて、図１１に示したように、例えばフォトリソグラフィ技術を使用して、薄膜コイル１５の各巻線間およびその周辺を覆うようにフォトレジスト膜１６Ｆをパターン形成する。このフォトレジスト膜１６Ｆを形成する際には、例えば、その前方部分がＴＨ規定部１３（上部ＴＨ規定部１３Ｂ）に隣接するようにする。
【００５９】
続いて、フォトレジスト膜１６Ｆを焼成することにより、図１２に示したように、絶縁層１６を形成する。この焼成によりフォトレジスト膜１６Ｆが流動するため、絶縁層１６の前方部分がＴＨ規定部１３に隣接したまま、後方部分が丸みを帯びて傾斜する。
【００６０】
続いて、図１２に示したように、例えばめっき処理やスパッタリングを使用して、絶縁層１４およびその周辺を覆うように、パーマロイや鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）よりなるヨーク部１７をパターン形成する。このヨーク部１７を形成する際には、前方においてＴＨ規定部１３と連結されると共に後方においてバックギャップ１２ＢＧ，１４ＢＧを通じて磁極層２０と連結されるようにする。これにより、ＴＨ規定部１３とヨーク部１７とが積層されたリターンヨーク層３０が形成され、記録ヘッド部１００Ｂが完成する。
【００６１】
最後に、機械加工や研磨加工を使用して記録ヘッド部１００Ｂの一端を研磨し、図１に示したように、エアベアリング面４０を形成する。これにより、図３に示したように、磁極層２０の露出面２０Ｐと、リターンヨーク層３０の露出面３０Ｐ（露出面１３ＡＰ，１３ＢＰ，１７Ｐ）とが形成される。露出面１３ＡＰの幅Ｗ３は、露出面２０Ｐの幅Ｗ１以上、具体的には幅Ｗ１に等しくなり、かつ露出面１３ＢＰの幅Ｗ４未満となる。
【００６２】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極層２０のトレーリング側に配設されたリターンヨーク層３０を備え、このリターンヨーク層３０のうちのＴＨ規定部１３が、先端部１１Ａに対応する部分がその先端部１１Ａに近づく方向に突出してギャップ層１２に接した構成を有している。より具体的には、下部ＴＨ規定部１３Ａの露出面１３ＡＰの幅Ｗ３が、磁極層２０の露出面２０Ｐの幅Ｗ１に等しく、かつ上部ＴＨ規定部１３Ｂの露出面１３ＢＰの幅Ｗ４未満である。この場合には、以下の理由により、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることができる。
【００６３】
図１３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３に示した薄膜磁気ヘッドの露出面のうちの主要部（露出面２０Ｐ，１３ＡＰ，１３ＢＰ）のみを示している。また、図１４は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに対する比較例として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り、図１３に対応する露出面（露出面２０Ｐ，１１３ＡＢＰ）を示している。図１４に示した比較例の薄膜磁気ヘッドは、露出面１３ＡＰ（幅Ｗ３），１３ＢＰ（幅Ｗ４）の合成体に相当する露出面１１３ＡＢＰ（幅Ｗ４）を有する点を除き、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドと同様の構成を有している。
【００６４】
比較例の薄膜磁気ヘッドでは、図１４に示したように、狭幅（幅Ｗ１）の露出面２０Ｐに対してギャップ層１２を介して広幅（幅Ｗ４）の露出面１１３ＡＢＰが近接配置されているため、記録時に露出面２０Ｐから外部に放出された磁束の一部（磁束Ｊ）が幅方向に大きく広がりながら露出面１１３ＡＢＰに流れ込む。この場合には、磁束Ｊの広がりに起因して記録媒体への書き込み幅が著しく広がり、すなわち実際の記録トラック幅（磁気的トラック幅）ＷＥ２が設計上の記録トラック幅（光学的トラック幅）Ｗ１に対して極めて大きくなる可能性がある。
【００６５】
これに対して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、図１３に示したように、狭幅（幅Ｗ１）の露出面２０Ｐに対してギャップ層１２を介して狭幅（幅Ｗ３＝Ｗ１）の露出面１３ＡＰが近接配置されているため、狭幅の露出面２０Ｐに対して広幅の露出面１１３ＡＢＰが近接配置されていた比較例の場合とは異なり、記録時に露出面２０Ｐから外部に放出された磁束Ｊは幅方向に小さく広がりながら露出面１３ＡＰに流れ込む。この場合には、磁束Ｊの広がりに起因して磁気的トラック幅ＷＥ１が光学的トラック幅Ｗ１に対して大きくなるものの、その磁気的トラック幅ＷＥ１は比較例の磁気的トラック幅ＷＥ２よりも小さくなる（ＷＥ１＜ＷＥ２）。したがって、本実施の形態では、記録時における磁束Ｊの広がりが抑制されるため、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることが可能になるのである。特に、この薄膜磁気ヘッドを利用すれば、今後予想されるさらなる記録性能の向上に対応することが可能となる。
【００６６】
また、本実施の形態では、下部ＴＨ規定部１３Ａの飽和磁束密度Ｄ１が先端部１１Ａの飽和磁束密度Ｄ２以下（Ｄ１≦Ｄ２）となるようにしたので、特に、下部ＴＨ規定部１３Ａの飽和磁束密度Ｄ１が先端部１１Ａの飽和磁束密度Ｄ２に等しくなるようにすれば、主要な磁束の放出路として機能する先端部１１Ａと同程度の飽和磁束密度が下部ＴＨ規定部１３Ａにおいて確保され、先端部１１ＡからＴＨ規定部１３への磁束の流れが円滑化される。したがって、ＴＨ規定部１３へ流れ込んだ磁束の飽和が防止されるため、この観点においても記録性能の向上に寄与することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、上部ＴＨ規定部１３Ｂの露出面１３ＢＰが下部ＴＨ規定部１３Ａの露出面１３ＡＰの幅Ｗ３よりも大きな幅Ｗ４を有し、特に、幅Ｗ４が幅Ｗ３の１０倍以上となるようにしたので、図３に示したように、露出面１３ＡＰの面積と比較して露出面１３ＢＰの面積が十分に大きくなる。この場合には、図１３を参照して説明したように、小面積の露出面１３ＡＰを利用して磁束Ｊの広がりを効果的に防止しつつ、大面積の露出面１３ＢＰを利用してリターンヨーク層３０に環流磁束を十分に流れ込ませることが可能になる。したがって、本実施の形態では、この観点においても記録性能の向上に寄与することができる。
【００６８】
特に、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極層２０のトレーリング側に配設されたリターンヨーク層３０（ＴＨ規定部１３，ヨーク部１７）を備えた特徴的な構成を有する薄膜磁気ヘッドを製造するために、成膜処理やパターニング処理を含む既存の製造プロセスのみを使用し、新規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、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることが可能な本発明の薄膜磁気ヘッドを安定かつ容易に製造することができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、めっき処理を使用して主磁極層１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａを形成するために１つのシード層１０を使用するようにしたので、これらの主磁極層１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａを形成する度ごとに個別にシード層を形成する必要がない。したがって、この観点においても薄膜磁気ヘッドの製造容易化に寄与することができる。
【００７０】
また、本実施の形態では、薄膜コイル１５を埋設する絶縁層１４を下部ＴＨ規定部１３Ａに隣接させるようにしたので、そのＴＨ規定部１３Ａの後端位置に基づいて絶縁層１４の前端位置、すなわちスロートハイトゼロ位置ＴＰが規定される。したがって、下部ＴＨ規定部１３Ａを利用してスロートハイトゼロ位置ＴＰを安定に決定することができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、下部ＴＨ規定部１３Ａの周囲に絶縁層１４を埋め込む際に、その絶縁層１４と共に下部ＴＨ規定部１３Ａを研磨し、その研磨量に基づいて下部ＴＨ規定部１３Ａの最終厚さを決定するようにしたので、絶縁層１４の研磨量に基づいて下部ＴＨ規定部１３Ａの最終厚さを制御することができる。この場合には、特に、下部ＴＨ規定部１３Ａの初期厚さが約０．２μｍ以上あれば、研磨処理を利用して下部ＴＨ規定部１３Ａの最終厚さを自由に設定することができる。
【００７２】
また、本実施の形態では、フォトレジストパターン４１，４２を形成するために互いに異なるタイプのフォトレジストを使用し、具体的にはフォトレジストパターン４１を形成するためにポジティブ型のフォトレジストを使用すると共にフォトレジストパターン４２を形成するためにネガティブ型のフォトレジストを使用するようにしたので、フォトレジストパターン４１を所定のパターン形状となるように形成したのち、そのフォトレジストパターン４１上にさらにフォトレジストパターン４２を所定のパターン形状となるように形成することが可能となる。したがって、これらのフォトレジストパターン４１，４２を単独または組み合わせて使用することにより、主磁極層１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａを安定かつ容易に形成することができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、フォトレジストパターン４１を使用して主磁極層１１を形成したのち、イオンミリングを使用して先端部１１Ａの幅を狭めるようにしたので、フォトレジストパターン４１のみを使用して主磁極層１１を形成する場合と比較して、先端部１１Ａの幅を高精度に極微小化することができる。なぜなら、フォトレジストパターン４１を形成するために使用するフォトリソグラフィ処理のパターン精度には限界があるため、フォトレジストパターン４１のみを使用して主磁極層１１を形成する場合には、先端部１１Ａの形成幅によっては主磁極層１を高精度に形成し得なくなるからである。具体的には、先端部１１Ａの形成幅Ｗ１が０．３μｍ程度であれば、フォトレジストパターン４１のみを使用して主磁極層１１を高精度に形成可能であるが、形成幅Ｗ１が０．２μｍ未満になると、フォトレジストパターン４１のみを使用しては主磁極層１１を高精度に形成し得なくなり、イオンミリングを併用する必要がある。
【００７４】
なお、本実施の形態では、図３に示したように、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３および露出面２０Ｐの幅Ｗ１の双方が位置によらず一定であり、かつ幅Ｗ３が幅Ｗ１に等しくなるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図１３を参照して説明した磁束Ｊの広がり防止に基づく作用が得られる限り、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３や露出面２０Ｐの幅Ｗ１は自由に変更可能である。具体的には、例えば、図１５に示したように、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３および露出面２０Ｐの幅Ｗ１の双方が位置により異なり、すなわち幅Ｗ３，Ｗ１がいずれもトレーリング側に向かって次第に大きくなり、かつ幅Ｗ３が幅Ｗ１よりも大きくなるようにしてもよい。この場合には、例えば、幅Ｗ３が幅Ｗ１よりも大きくなりすぎて、図１３を参照して説明した磁束Ｊの広がり防止に基づく作用が得られなくなることを防止するために、露出面２０Ｐの側端縁Ｅ２と磁極層２０の延在面（Ｘ軸およびＹ軸を含む面）との間の角度θが７０°以上９０°未満の範囲内であることが好ましい。図１５に示した露出面１３ＡＰ，２０Ｐは、例えば、図１６に示したように、フォトレジストパタン４１を形成するためのフォトリソグラフィ処理を行う際に露光条件を調整し、開口領域４１Ｋの幅が下方から上方に向かって次第に大きくなるようにフォトレジストパターン４１を形成したのち、このフォトレジストパターン４１を使用して主磁極層１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａを形成することにより形成可能である。
【００７５】
さらに、図１５に示した他、例えば、図１７に示したように、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３が位置により異なり、かつ露出面２０Ｐの幅Ｗ１が位置によらず一定であるようにしてもよいし、あるいは図１８に示したように、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３が位置によらず一定であり、かつ露出面２０Ｐの幅Ｗ１が位置によりことなるようにしてもよい。これらの図１５、図１７および図１８に示したいずれの場合においても、上記実施の形態において図３に示した場合と同様に、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることができる。なお、図１５、図１７および図１８に示した薄膜磁気ヘッドの構成に関する上記以外の特徴は、図３に示した場合と同様である。
【００７６】
また、本実施の形態では、図２に示したように、上部ＴＨ規定部１３Ｂが矩形状の平面形状を有するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、環流磁束の主要な流入口として機能し得る限り、上部ＴＨ規定部１３Ｂの平面形状は自由に変更可能である。具体的には、例えば、図１９に示したように、上部ＴＨ規定部１３Ｂが、その両翼が後方に延びて主磁極層１１のうちの後端部１１Ｂに接近した略凹字型の平面形状を有するようにしてもよい。この場合には、主磁極層１１内を流れる磁束がフレアポイントＦＰにおいて集束され、後端部１１ＢのうちのフレアポイントＦＰ近傍部分に集中した際に、後端部１１Ｂから先端部１１Ａへ流れ込めない過剰な磁束が上部ＴＨ規定部１３Ｂに流れ込みやすくなり、その過剰な磁束が先端部１１Ａを経由せずにエアベアリング面４０へ放出されにくくなる。したがって、後端部１１Ｂに集中した過剰な磁束がエアベアリング面４０に放出された際に生じる不具合、すなわちエアベアリング面４０に放出された不要な磁束に起因して、隣接トラック（記録対象トラックに隣接するトラック）に記録されていた情報が意図せずに上書きされる不具合（サイドイレーズ）の発生を抑制することができる。なお、図１９では、上部ＴＨ規定部１３Ｂを見やすくするために、ヨーク部１７の図示を省略している。
【００７７】
また、本実施の形態では、上部ＴＨ規定部１３Ｂの後端位置が下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に一致するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、上部ＴＨ規定部１３Ｂの後端位置が下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に対して前後にずれるようにしてもよい。この場合においても、絶縁層１４の前端位置は下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に基づいて規定されるため、下部ＴＨ規定部１３Ａを利用してスロートハイトゼロ位置ＴＰを安定に決定することができる。
【００７８】
以上をもって、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドについての説明を終了する。
【００７９】
次に、図２０および図２１を参照して、本発明の薄膜磁気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２０は磁気記録装置の切り欠き概観構成を表し、図２１は磁気記録装置の主要部の外観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。
【００８０】
この磁気記録装置は、図２０に示したように、例えば、筐体２００の内部に、情報が記録される記録媒体としての複数の磁気ディスク２０１と、各磁気ディスク２０１に対応して配置され、先端にヘッドスライダ２１０が取り付けられた複数のアーム２０２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２０３を中心として回転可能になっている。アーム２０２は、動力源としての駆動部２０４に接続されており、筐体２００に固定された固定軸２０５を中心として、ベアリング２０６を介して旋回可能になっている。なお、図２０では、例えば、固定軸２０５を中心として複数のアーム２０２が一体的に旋回するモデルを示している。
【００８１】
ヘッドスライダ２１０は、図２１に示したように、アーム２０２の旋回時に生じる空気抵抗を減少させるために凹凸構造が設けられた略直方体状の基体２１１のうち、エアベアリング面２２０と直交する一側面（図２１中、手前側の面）に、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッド２１２が配設された構成を有している。この薄膜磁気ヘッド２１２は、例えば、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。なお、図２１では、ヘッドスライダ２１０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２０に示した状態とは上下を反転させた状態を示している。
【００８２】
なお、薄膜磁気ヘッド２１２の詳細な構成については、上記実施の形態において既に詳細に説明したので、その説明を省略する。
【００８３】
この磁気記録装置では、情報の記録時においてアーム２０２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）までヘッドスライダ２１０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ように動作することにより、薄膜磁気ヘッド２１２が磁気ディスク２０１に情報を記録する。
【００８４】
この磁気記録装置では、本発明の薄膜磁気ヘッド２１２を備えるようにしたので、上記実施の形態において図１３を参照して説明したように、記録時における磁束の広がりが抑制される。したがって、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることができる。
【００８５】
なお、この磁気記録装置に関する上記以外の作用、効果および変形等は、上記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８６】
【実施例】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【００８７】
上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッド（以下、単に「本発明の薄膜磁気ヘッド」という。）の記録磁界勾配を調べたところ、図２２に示した結果が得られた。なお、本発明の薄膜磁気ヘッドの記録磁界勾配を調べる際には、その性能を比較評価するために、図１４に示した比較例の薄膜磁気ヘッドの記録磁界勾配も併せて調べた。図２２は記録磁界強度の記録位置依存性を表しており、「横軸」は記録位置（μｍ）、すなわち記録媒体上のクロストラック方向（記録媒体上に設けられた複数のトラックを横切る方向）における位置を示し、「縦軸」は比較のために規格化した記録磁界強度（規格化磁界強度；１０３ ／（４π）Ａ／ｍ）を示している。横軸の記録位置では、０．５μｍ位置が記録対象トラックのセンター位置に対応している。図２２に示した「２２Ａ（実線）」は本発明の薄膜磁気ヘッドについて示し、「２２Ｂ（破線）」は比較例の薄膜磁気ヘッドについて示している。
【００８８】
図２２に示した結果から判るように、規格化磁界強度は、記録対象トラックのセンター位置においてピークを示し、その位置から離れるにしたがって次第に減少した。本発明の薄膜磁気ヘッド（２２Ａ）と比較例の薄膜磁気ヘッド（２２Ｂ）とを比較すると、比較例よりも本発明において記録対象トラック周辺の規格化磁界強度が減少した。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、記録磁界勾配がより急峻化することが確認された。
【００８９】
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、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記実施の形態および実施例では、本発明を単磁極型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、リング型ヘッドに適用してもよい。また、上記実施の形態では、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。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る薄膜磁気ヘッドまたは磁気記録装置によれば、磁極層の媒体進行方向側に配設された副環流磁極層を備え、この副環流磁極層のうちの一定幅部分に対応する部分がその一定幅部分に近づく方向に突出してギャップ層に接するようにしたので、この突出部分の存在に基づいて、記録時に一定幅部分から外部に放出された磁束が副環流磁極層に流れ込む際にその磁束の広がりが抑制される。したがって、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることができる。
【００９１】
また、本発明に係る本発明に係る薄膜磁気ヘッドまたは磁気記録装置によれば、磁極層の媒体進行方向側に配設された副環流磁極層を備え、この副環流磁極層のうちの第１の副還流磁極層部分の第１の副環流磁極端面の幅が、磁極層の磁極端面の幅以上であり、かつ第２の副環流磁極層部分の第２の副還流磁極端面の幅未満であるようにしたので、磁極端面、第１および第２の副還流磁極端面間のそれぞれの幅の関係に基づいて、記録時に一定幅部分から外部に放出された磁束が副環流磁極層に流れ込む際にその磁束の広がりが抑制される。したがって、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることができる。
【００９２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁極層の媒体進行方向側に配設された副環流磁極層（第１および第２の副環流磁極層部分を含む）を備えた特徴的な構成を有する薄膜磁気ヘッドを製造するために、成膜処理やパターニング処理を含む既存の製造プロセスのみを使用し、新規な製造プロセスを使用しない。したがって、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることが可能な本発明の薄膜磁気ヘッドを安定かつ容易に製造することができる。
【００９３】
上記の他、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、第２の副環流磁極端面の幅が第１の副環流磁極端面の幅の１０倍以上となるようにすれば、第１の副環流磁極端面を利用して磁束の広がりを効果的に防止しつつ、第２の副環流磁極端面を利用して副環流磁極層に磁束を十分に流れ込ませることが可能になる。したがって、この観点においても記録性能の向上に寄与することができる。
【００９４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、第１の副環流磁極層部分の飽和磁束密度が一定幅部分の飽和磁束密度以下となるようにすれば、例えば、第１の副環流磁極層部分の飽和磁束密度が一定幅部分の飽和磁束密度に等しくなるようにすることにより、一定幅部分から副環流磁極層への磁束の流れが円滑化され、その副環流磁極層へ流れ込んだ磁束の飽和が防止される。したがって、この観点においても記録性能の向上に寄与することができる。
【００９５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、１つのシード層を使用して磁極層、ギャップ層および第１の副環流磁極層部分を形成するようにすれば、これらの磁極層、ギャップ層および第１の副環流磁極層部分を形成する度ごとに個別にシード層を形成する必要がない。したがって、この観点においても薄膜磁気ヘッドの製造容易化に寄与することができる。
【００９６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、ポジティブ型のフォトレジストを使用して第１のフォトレジストパターンを形成したのち、ネガティブ型のフォトレジストを使用して第２のフォトレジストパターンを形成するようにすれば、これらの第１および第２のフォトレジストパターンを単独または組み合わせて使用することにより、磁極層、ギャップ層および第１の副環流磁極層部分を安定かつ容易に形成することができる。
【００９７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第１の副環流磁極層部分の後端位置に基づいて絶縁層の前端位置を規定するようにすれば、その第１の副環流磁極層部分を利用してスロートハイトゼロ位置を安定に決定することができる。
【００９８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、絶縁層の研磨量に基づいて第１の副環流磁極層部分の最終厚さを決定するようにすれば、例えば、第１の副環流磁極層部分の初期厚さが研磨処理を使用して制御可能な程度（例えば０．２μｍ以上）あれば、その研磨処理を使用して第１の副環流磁極層部分の最終厚さを自由に制御することができる。
【００９９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極層のうちの一定幅部分を幅方向からエッチングしてその幅を狭めるようにすれば、第１のフォトレジストパターンのみを使用して磁極層を形成する場合と比較して、一定幅部分を極微小化して磁極層を高精度に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表す平面図である。
【図３】図１に示した薄膜磁気ヘッド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４】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド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】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】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平面図である。
【図１４】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としての薄膜磁気ヘッドに関する問題点を説明するための平面図である。
【図１５】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関する変形例を表す平面図である。
【図１６】図１５に示した薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明するための断面図である。
【図１７】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関する他の変形例を表す平面図である。
【図１８】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関するさらに他の変形例を表す平面図である。
【図１９】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関するさらに他の変形例を表す平面図である。
【図２０】本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の切り欠き外観構成を表す斜視図である。
【図２１】図２０に示した磁気記録装置の主要部の外観構成を拡大して表す斜視図である。
【図２２】記録磁界強度の記録位置依存性を表す図である。
【符号の説明】
１…基板、２，９，１４，１６…絶縁層、３…下部シールド層、４…シールドギャップ膜、５…上部シールド層、６…ＭＲ素子、７…分離層、８…補助磁極層、１０…シード層、１１…主磁極層、１１Ａ…先端部、１１Ｂ…後端部、１２…ギャップ層、１２ＢＧ，１４ＢＧ…バックギャップ、１３…ＴＨ規定部、１３Ａ…下部ＴＨ規定部、１３ＡＰ，１３ＢＰ，１７Ｐ，２０Ｐ，３０Ｐ…露出面、１３Ｂ…上部ＴＨ規定部、１５…薄膜コイル、１７…ヨーク部、１８…オーバーコート層、２０…磁極層、３０…リターンヨーク層、４０，２２０…エアベアリング面、４１，４２…フォトレジストパターン、４１Ｋ…開口領域、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…アーム、２０３…スピンドルモータ、２０４…駆動部、２０５…固定軸、２０６…ベアリング、２１０…ヘッドスライダ、２１１…基体、２１２…薄膜磁気ヘッド、Ｅ１…端縁、Ｅ２…側端縁、ＦＰ…フレアポイント、Ｊ…磁束、ＴＨ…スロートハイト、ＴＰ…スロートハイトゼロ位置，ＷＥ１…磁気的トラック幅。
【発明の属する技術分野】
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薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびに薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばハードディスクドライブに代表される磁気記録装置が広く普及している。このハードディスクドライブの開発分野では、磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」という。）としてのハードディスクの面記録密度の向上に伴い、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッド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）にする長手記録方式と、信号磁界の向きを記録媒体の面に対して直交する方向にする垂直記録方式とが知られている。現在のところは長手記録方式が広く利用されているが、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。
【０００３】
垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの主要部は、例えば、磁束を発生させる薄膜コイルと、この薄膜コイルにおいて発生した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磁極層と、この磁極層から放出されて記録媒体を磁化した磁束を環流させるリターンヨーク層とを備えている。
【０００４】
この種の薄膜磁気ヘッドとしては、例えば、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たものがいくつか知られている（例えば、特許文献１〜４参照。）。これらの薄膜磁気ヘッドでは、主に、磁極層から磁束が放出された際に、その磁極層のうちのトレーリング側の端縁近傍部分から放出された磁束の一部、すなわち周囲への磁束の広がり成分がリターンヨーク層に流れ込むため、磁束の広がりが抑制される。したがって、これらの薄膜磁気ヘッドでは、リターンヨーク層を備えていない薄膜磁気ヘッドと比較して、記録媒体対向面（エアベアリング面）近傍における記録磁界勾配が急峻となるため、ＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ）比が向上するという利点が得られる。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第４６５６５４６号明細書
【特許文献２】
特開平０５−３２５１３７号公報
【特許文献３】
特開平０６−２３６５２６号公報
【特許文献４】
特開２００３−０４５００８号公報
【０００６】
また、例えば、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た薄膜磁気ヘッドとしては、そのリターンヨーク層のうちの磁極層に対向する部分がその磁極層側に部分的に突出したものが知られている（例えば、特許文献５参照。）。この薄膜磁気ヘッドでは、特に、磁極層から放出された磁束が記録媒体を経由してリターンヨーク層へ環流する際に、その磁束のトラック幅方向への広がりが抑制されるため、トラックエッジノイズが低減するという利点が得られる。
【特許文献５】
特開２００２−０９２８２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの記録性能を向上させるためには、例えば、記録時において磁束の広がりを抑制し、エアベアリング面近傍において記録磁界勾配を可能な限り急峻化する必要がある。この点に関して、例えば、上記したリターンヨーク層の一部が部分的に突出している薄膜磁気ヘッドは大変有用であるが、今後予想されるさらなる記録性能の向上を求めるニーズを考慮すれば、薄膜磁気ヘッドの構成に関しては未だ改善の余地があると言える。特に、薄膜磁気ヘッドの量産性を考慮すれば、記録性能の向上が見込まれる薄膜磁気ヘッドの構成を模索するだけでなく、その薄膜磁気ヘッドを量産可能な具体的な製造方法の確立も望まれるところである。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることが可能な薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、既存の製造プロセスを使用して本発明の薄膜磁気ヘッドを安定かつ容易に製造することが可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００１０】
さらに、本発明の第３の目的は、本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドは、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、この副環流磁極層のうちの一定幅部分に対応する部分が、その一定幅部分に近づく方向に突出してギャップ層に接しているようにしたものである。
【００１２】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドは、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、一定幅部分が、記録媒体対向面に露出した磁極端面を有し、副環流磁極層が、一定幅部分に近い側から順に、記録媒体対向面に露出した第１の副環流磁極端面を有する第１の副環流磁極層部分と、記録媒体対向面に露出した第２の副環流磁極端面を有する第２の副環流磁極層部分とが積層された構成を有し、第１の副環流磁極端面の幅が、磁極端面の幅以上であり、かつ第２の副環流磁極端面の幅未満であるようにしたものである。
【００１３】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であり、この副環流磁極層のうちの一定幅部分に対応する部分がその一定幅部分に近づく方向に突出してギャップ層に接するように、副環流磁極層を形成するようにしたものである。
【００１４】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であり、磁極層の平面形状に対応する開口領域を有する第１のフォトレジストパターンを形成する第１の工程と、この第１のフォトレジストパターンの開口領域に、一定幅部分を含む磁極層をパターン形成する第２の工程と、第１のフォトレジストパターンの開口領域における磁極層上に、ギャップ層をパターン形成する第３の工程と、副環流磁極層の形成領域よりも後方の領域に、第１のフォトレジストパターンおよびその開口領域を覆うように第２のフォトレジストパターンを形成する第４の工程と、第１のフォトレジストパターンの開口領域のうち、第１および第２のフォトレジストパターンにより囲まれた領域におけるギャップ層上に、副環流磁極層の一部をなす第１の副環流磁極層部分をパターン形成する第５の工程と、第１および第２のフォトレジストパターンを除去する第６の工程と、磁極層、ギャップ層および第１の副環流磁極層部分、ならびにそれらの周辺領域を覆うように、絶縁層を形成する第７の工程と、少なくとも第１の副環流磁極層部分が露出するまで絶縁層を研磨することにより、第１の副環流磁極層部分および絶縁層を平坦化する第８の工程と、第１の副環流磁極層部分上に、副環流磁極層の他の一部をなす第２の副環流磁極層部分をパターン形成することにより、第１および第２の副環流磁極層部分を含む副環流磁極層を形成する第９の工程と、記録媒体対向面を形成することにより、一定幅部分の記録媒体対向面に露出した磁極端面と、第１の副環流磁極層部分の記録媒体対向面に露出した第１の副環流磁極端面と、第２の副環流磁極層部分の記録媒体対向面に露出した第２の副環流磁極端面とを形成する第１０の工程と、を含み、第１の副環流磁極端面の幅が、磁極端面の幅以上となり、かつ第２の副環流磁極端面の幅未満となるようにしたものである。
【００１５】
本発明の第１の観点に係る磁気記録装置は、記録媒体と、この記録媒体に磁気的に情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを有し、この薄膜磁気ヘッドが、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、この副環流磁極層のうちの一定幅部分に対応する部分が、その一定幅部分に近づく方向に突出してギャップ層に接しているようにしたものである。
【００１６】
本発明の第２の観点に係る磁気記録装置は、記録媒体と、この記録媒体に磁気的に情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを有し、この薄膜磁気ヘッドが、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって磁極層から隔てられると共に主環流磁極層に連結され、ギャップ層と主環流磁極層との間の領域において記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、一定幅部分が、記録媒体対向面に露出した磁極端面を有し、副環流磁極層が、一定幅部分に近い側から順に、記録媒体対向面に露出した第１の副環流磁極端面を有する第１の副環流磁極層部分と、記録媒体対向面に露出した第２の副環流磁極端面を有する第２の副環流磁極層部分とが積層された構成を有し、第１の副環流磁極端面の幅が、磁極端面の幅以上であり、かつ第２の副環流磁極端面の幅未満であるようにしたものである。
【００１７】
ここで、「媒体進行方向側」とは、媒体進行方向に向かって進行する記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合に、その流れの流出する側をいい、一般に「トレーリング側」と呼ばれている。これに対して、媒体進行方向側の反対側、すなわち流れの流入する側は「媒体流入側」であり、一般に「リーディング側」と呼ばれている。
【００１８】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドまたは磁気記録装置では、副環流磁極層の一部が一定幅部分に近づく方向に突出してギャップ層に接しているため、この突出部分の存在に基づいて、一定幅部分から放出された磁束が副環流磁極層に流れ込む際にその磁束の広がりが抑制される。
【００１９】
本発明の第２の観点に係る薄膜実記ヘッドまたは磁気記録装置では、第１の副環流磁極端面の幅が磁極端面の幅以上かつ第２の副環流磁極端面の幅未満であるため、磁極端面、第１および第２の副還流磁極端面間のそれぞれの幅の関係に基づいて、一定幅部分から放出された磁束が副環流磁極層に流れ込む際にその磁束の広がりが抑制される。
【００２０】
本発明の第１または第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極層の媒体進行方向側に配設された副環流磁極層を備えた薄膜磁気ヘッドを製造するために既存の製造プロセスのみを使用し、新規な製造プロセスを使用しない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図１は薄膜磁気ヘッドの断面構成を表しており、（Ａ）はエアベアリング面４０に平行な断面構成を示し、（Ｂ）はエアベアリング面４０に垂直な断面構成を示している。また、図２は図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表し、図３はその主要部の露出面の平面構成を拡大して表している。なお、図１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）が相対的に進行する方向、すなわち記録媒体の進行方向（媒体進行方向）を示している。
【００２３】
以下の説明では、図１〜図３の各図中におけるＸ軸方向の距離を「幅」、Ｙ軸方向の距離を「長さ」、Ｚ軸方向の距離を「厚さ」と表記する。また、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面４０に近い側を「前側または前方」、その反対側を「後側または後方」と表記するものとする。これらの表記内容は、後述する図４以降においても同様とする。
【００２４】
この薄膜磁気ヘッドは、例えば、記録・再生の双方の機能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。）などの非磁性絶縁材料により構成された絶縁層２と、磁気抵抗効果（ＭＲ；Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）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材料により構成された分離層７と、垂直記録方式の記録処理を実行する単磁極型の記録ヘッド部１００Ｂと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されたオーバーコート層１８とがこの順に積層された構成を有している。
【００２５】
再生ヘッド部１００Ａは、例えば、下部シールド層３と、シールドギャップ膜４と、上部シールド層５とがこの順に積層された構成を有している。このシールドギャップ膜４には、記録媒体に対向する記録媒体対向面（エアベアリング面）４０に一端面が露出するように、再生素子としてのＭＲ素子６が埋設されている。
【００２６】
下部シールド層３および上部シールド層５は，例えば、いずれもニッケル鉄合金（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、それらの厚さは約１．０μｍ〜２．０μｍである。シールドギャップ膜４は、ＭＲ素子６を周囲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材料により構成されている。ＭＲ素子６は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）またはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ；Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）などを利用して再生処理を実行するものである。
【００２７】
記録ヘッド部１００Ｂは、例えば、絶縁層９，１４により埋設された磁極層２０およびギャップ層１２と、その絶縁層１４と共に絶縁層１６により埋設された磁束発生用の薄膜コイル１５と、リターンヨーク層３０（環流磁極層）とがこの順に積層された構成を有している。なお、図２では、記録ヘッド部１００Ｂのうちの磁極層２０、薄膜コイル１５およびリターンヨーク層３０のみを示している。
【００２８】
磁極層２０は、薄膜コイル１５において発生した磁束を収容し、その磁束を記録媒体に向けて放出するものであり、エアベアリング面４０から後方に向かって延在している。この磁極層２０は、例えば、磁束の収容量（以下、「磁気ボリューム」という。）を確保するための補助的な磁束の収容部分として機能する補助磁極層８と、主要な磁束の収容部分およびその磁束の放出部分として機能する主磁極層１１とがシード層１０を挟んでこの順に積層された構成を有している。また、磁極層２０は、例えば、図３に示したように、エアベアリング面４０に露出した矩形状の露出面２０Ｐ（幅Ｗ１；磁極端面）を有している。
【００２９】
補助磁極層８は、例えば、エアベアリング面４０よりも後退した位置から後方に向かって延在しており、主磁極層１１に連結されている。この補助磁極層８は、例えば、主磁極層１１と同様の磁性材料により構成されており、矩形状の平面形状を有している。なお、本発明で言うところの「連結」とは、単に接触しているだけでなく、接触した上で磁気的導通が可能な状態にあることを意味している。
【００３０】
主磁極層１１は、エアベアリング面４０から後方に向かって延在しており、例えば、エアベアリング面４０から後方に向かって一定幅Ｗ１を保って延在する先端部１１Ａ（一定幅部分）と、この先端部１１Ａの後方に連結され、先端部１１Ａの幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）を有する後端部１１Ｂとを含んで構成されている。先端部１１Ａの幅Ｗ１は、記録媒体の記録トラック幅を規定するものであり、約０．３μｍ以下である。この記録トラック幅を規定する先端部１１Ａの幅Ｗ１とは、厳密には、図３に示した露出面２０Ｐのうちのトレーリング側の端縁Ｅ１の幅をいう。後端部１１Ｂの幅は、例えば、前方において後方に向かって次第に広がっており、後方において一定（幅Ｗ２）である。先端部１１Ａと後端部１１Ｂとが互いに連結する箇所には、主磁極層１１の幅が先端部１１Ａから後端部１１Ｂへ拡がる位置、すなわち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が設けられている。この主磁極層１１は、例えば、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）系や鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）系の磁性材料により構成されており、その厚さは約０．２μｍ〜０．３μｍである。なお、絶縁層９は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されている。
【００３１】
シード層１０は、薄膜磁気ヘッドの製造工程においてめっき処理を行うために使用されるものである。具体的には、シード層１０は、例えば、主磁極層１１、ギャップ層１２およびリターンヨーク層３０の一部（後述する下部ＴＨ規定部１３Ａ）を形成するために使用されるものであり、主磁極層１１と同様の磁性材料により構成されている。このシード層１０は、例えば、主磁極層１１の平面形状と同様の平面形状を有している。
【００３２】
ギャップ層１２は、エアベアリング面４０近傍において磁極層２０とリターンヨーク層３０との間に磁気的なギャップを設けるためのものである。このギャップ層１２は、例えば、ニッケル燐（ＮｉＰ）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以下である。このギャップ層１２には、連結用のバックギャップ１２ＢＧが設けられている。
【００３３】
薄膜コイル１５は、例えば、バックギャップ１２ＢＧを中心としてスパイラル状に巻回する巻線構造を有しており、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。なお、図１および図２では、薄膜コイル１５を構成する複数の巻線のうちの一部のみを示している。
【００３４】
絶縁層１４，１６は、薄膜コイル１５を周囲から電気的に分離するものである。絶縁層１４は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されており、ギャップ層１２に隣接すると共に連結用のバックギャップ１４ＢＧを有している。この絶縁層１４の前端位置は、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つであるスロートハイトゼロ位置ＴＰであり、このスロートハイトゼロ位置ＴＰとエアベアリング面４０との間の距離がスロートハイトＴＨである。一方、絶縁層１６は、例えば、加熱されることにより流動性を示すフォトレジスト（感光性樹脂）やスピンオングラス（ＳＯＧ）などにより構成されており、その表面が丸みを帯びて傾斜している。
【００３５】
リターンヨーク層３０は、主に、磁極層２０から放出されて記録媒体を磁化した磁束（環流磁束）を環流させるものである。このリターンヨーク層３０は、磁極層２０のトレーリング側においてエアベアリング面４０から後方に向かって延在しており、エアベアリング面４０に近い側においてギャップ層１２によって磁極層２０（先端部１１Ａ）から隔てられると共にエアベアリング面４０から遠い側においてバックギャップ１２ＢＧ，１４ＢＧを通じて磁極層２０（後端部１１Ｂ）と連結されるように配設されている。詳細には、リターンヨーク層３０は、互いに分離された２つの構成要素、すなわちエアベアリング面４０から後方に向かって延在し、その後端領域において磁極層２０に連結されたヨーク部１７（主環流磁極層）と、ギャップ層１２によって磁極層２０から隔てられると共にヨーク部１７に連結され、ギャップ層１２とヨーク部１７との間の領域においてエアベアリング面４０からその後方の所定の位置（絶縁層１４の前端位置）まで延在するＴＨ規定部１３（副環流磁極層）とを含んで構成されている。このＴＨ規定部１３には、薄膜コイル１５を埋設した絶縁層１４が隣接しており、すなわちＴＨ規定部１３は、絶縁層１４の前端位置（スロートハイトゼロ位置ＴＰ）を規定する役割を担っている。
【００３６】
ＴＨ規定部１３は、環流磁束の主要な流入口として機能するものであり、先端部１１Ａに対応する部分がその先端部１１Ａに近づく方向に突出してギャップ層１２に接した構成を有している。具体的には、ＴＨ規定部１３は、先端部１１Ａに近い側から順に、互いに分離された２つの構成要素、すなわちギャップ層１２により磁極層２０から隔てられると共に先端部１１Ａの幅Ｗ１以上の幅Ｗ３（Ｗ３≧Ｗ１）を有する下部ＴＨ規定部１３Ａ（第１の副環流磁極層部分）と、この下部ＴＨ規定部１３Ａの幅Ｗ３よりも大きな幅Ｗ４（Ｗ４＞Ｗ３）を有する上部ＴＨ規定部１３Ｂ（第２の副環流磁極層部分）とが積層された構成を有している。ここでは、例えば、下部ＴＨ規定部１３Ａの幅Ｗ３は先端部１１Ａの幅Ｗ１に等しくなっており（Ｗ３＝Ｗ１）、上部ＴＨ規定部１３Ｂの幅Ｗ４は後端部１１Ｂの幅Ｗ２よりも大きくなっている（Ｗ４＞Ｗ２）。これらの下部ＴＨ規定部１３Ａおよび上部ＴＨ規定部１３Ｂは、例えば、主磁極層１１と同様の磁性材料により構成されており、特に、下部ＴＨ規定部１３Ａの飽和磁束密度Ｄ１は先端部１１Ａの飽和磁束密度Ｄ２以下であり（Ｄ１≦Ｄ２）、かつ上部ＴＨ規定部１３Ｂの飽和磁束密度Ｄ３は下部ＴＨ規定部１３Ａの飽和磁束密度Ｄ１以下である（Ｄ３≦Ｄ１）。また、下部ＴＨ規定部１３Ａおよび上部ＴＨ規定部１３Ｂは、例えば、いずれも矩形状の平面形状を有している。
【００３７】
ヨーク部１７は、環流磁束の主要な流路として機能するものである。このヨーク部１７は、例えば、ＴＨ規定部１３と同様の磁性材料により構成されており、上部ＴＨ規定部１３Ｂと同様の幅Ｗ３を有している。
【００３８】
このリターンヨーク層３０は、例えば、図３に示したように、エアベアリング面４０に露出した略Ｔ字型の露出面３０Ｐを有している。この露出面３０Ｐは、露出面２０Ｐの幅Ｗ１に等しい幅Ｗ３を有する下部ＴＨ規定部１３Ａの露出面１３ＡＰ（第１の副還流磁極端面）と、この露出面１３ＡＰの幅Ｗ３よりも大きな幅Ｗ４を有する上部ＴＨ規定部１３Ｂの露出面１３ＢＰ（第２の副環流磁極端面）と、同様に幅Ｗ３を有するヨーク部１７の露出面１７Ｐとが合成されたものである。ここでは、例えば、露出面２０Ｐの幅Ｗ１および露出面１３ＡＰの幅Ｗ３の双方が、位置によらず一定である。露出面１３ＢＰ，１７Ｐの幅Ｗ４は、例えば、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３の１０倍以上である（Ｗ４≧１０×Ｗ３）。
【００３９】
上記した「トレーリング側」とは、媒体進行方向Ｍ（図１参照）に向かって進行する記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合に、その流れの流出する側（媒体流出側）をいい、ここでは厚さ方向（Ｚ軸方向）における上側をいう。これに対して、「リーディング側」とは、流れの流入する側（媒体流入側）をいい、ここでは厚さ方向における下側をいう。
【００４０】
次に、図１および図２を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。
【００４１】
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を通じて記録ヘッド部１００Ｂの薄膜コイル１５に電流が流れると、その薄膜コイル１５において磁束が発生する。このとき発生した磁束は、磁極層２０を構成する補助磁極層８および主磁極層１１に収容されたのち、主に主磁極層１１内を後端部１１Ｂから先端部１１Ａに流れる。この際、主磁極層１１内を流れる磁束はフレアポイントＦＰにおいて絞り込まれて集束するため、先端部１１Ａのうちのトレーリング側部分に磁束が集中する。この磁束が先端部１１Ａから外部に放出されると、記録媒体の表面と直交する方向に記録磁界が発生し、この記録磁界により記録媒体が垂直方向に磁化されるため、記録媒体に磁気的に情報が記録される。なお、先端部１１Ａから外部に磁束が放出された際には、その磁束のうちの周囲への磁束の広がり成分がリターンヨーク層３０（ＴＨ規定部１３）に流れ込む。また、記録媒体を磁化した磁束（環流磁束）は、リターンヨーク層３０に環流される。
【００４２】
一方、再生時においては、再生ヘッド部１００ＡのＭＲ素子６にセンス電流が流れると、記録媒体からの再生用の信号磁界に応じてＭＲ素子６の抵抗値が変化する。そして、この抵抗変化がセンス電流の変化として検出されるため、記録媒体に記録されている情報が磁気的に読み出される。
【００４３】
次に、図１〜図１２を参照して、薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図４〜図１２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り、いずれも図１に対応する断面構成を示している。
【００４４】
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１２を参照して薄膜磁気ヘッドの主要部（記録ヘッド部１００Ｂ）の形成工程について詳細に説明する。なお、薄膜磁気ヘッドの一連の構成要素の材質、寸法および構造的特徴等については既に詳述したので、その説明を随時省略するものとする。
【００４５】
この薄膜磁気ヘッドは、主に、めっき処理やスパッタリングなどの成膜技術、フォトリソグラフィ技術などのパターニング技術、ならびにドライエッチングなどのエッチング技術等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、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、この絶縁層２上に、下部シールド層３と、ＭＲ素子６を埋設したシールドギャップ膜４と、上部シールド層５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７を形成したのち、この分離層７上に、絶縁層９，１４により埋設された磁極層２０（補助磁極層８，シード層１０，主磁極層１１）およびギャップ層１２と、その絶縁層１４と共に絶縁層１６により埋設された薄膜コイル１５と、リターンヨーク層３０（ＴＨ規定部１３，ヨーク部１７）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１８を形成したのち、機械加工や研磨加工を使用してエアベアリング面４０を形成することにより、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００４６】
記録ヘッド部１００Ｂを形成する際には、分離層７を形成したのち、まず、図４に示したように、分離層７上に、例えばめっき処理を使用して、後工程においてエアベアリング面４０となる位置（図１参照）から後退するように補助磁極層８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、補助磁極層８およびその周辺の分離層７を覆うように、アルミナよりなる絶縁層９を形成する。
【００４７】
続いて、例えばＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ）法を使用して、少なくとも補助磁極層８が露出するまで絶縁層９を研磨して平坦化することにより、図５に示したように、補助磁極層８の周囲に絶縁層９を埋め込む。
【００４８】
続いて、補助磁極層８と絶縁層９とにより構成された平坦面上に、図５に示したように、めっき処理を行うためのシード層１０を形成する。
【００４９】
続いて、シード層１０を覆うようにフォトレジスト膜（図示せず）を形成したのち、フォトリソグラフィ処理を利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５に示したように、開口領域４１Ｋを有するフォトレジストパターン４１（第１のフォトレジストパターン）を形成し、その開口領域４１Ｋにシード層１０を露出させる。このフォトレジストパターン４１を形成する際には、開口領域４１Ｋが主磁極層１１の平面形状に対応するようにし、具体的には、例えば、その開口領域４１Ｋのうちの先端部分（先端部１１Ａに対応する部分）が幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ０（Ｗ０＞Ｗ１）を有するようにすると共に、ポジティブ型のフォトレジストを使用するようにする。
【００５０】
続いて、フォトレジストパターン４１と共にシード層１０を使用し、開口領域４１Ｋに鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）系や鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）系の磁性材料よりなるめっき膜を成長させることにより、図６に示したように、主磁極層１１をパターン形成する。この主磁極層１１を形成する際には、例えば、図２に示したように、前方から順に、先端部１１Ａおよび後端部１１Ｂを含むようにする。これにより、補助磁極層８と主磁極層１１とがシード層１０を挟んで積層された磁極層２０が形成される。
【００５１】
続いて、引き続きフォトレジストパターン４１と共にシード層１０を使用し、開口領域４１Ｋにおける主磁極層１１上にニッケル燐（ＮｉＰ）などの非磁性材料よりなるめっき膜を成長させることにより、図６に示したように、ギャップ層１２をパターン形成する。このギャップ層１２を形成する際には、図示しないマスク等を使用して、バックギャップ１２ＢＧを覆わないようにする。
【００５２】
続いて、フォトレジストパターン４１およびその開口領域４１Ｋを覆うようにフォトレジスト膜（図示せず）を形成したのち、フォトリソグラフィ処理を利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６に示したように、後工程においてＴＨ規定部１３を形成する領域よりも後方の領域にフォトレジストパターン４２（第２のフォトレジストパターン）を形成する。このフォトレジストパターン４２を形成する際には、例えば、主磁極層１１のフレアポイントＦＰに先端が位置するようにし、そのフレアポイントＦＰよりも前方の領域に開口領域４１Ｋが残存するようにすると共に、ネガティブ型のフォトレジストを使用するようにする。
【００５３】
続いて、引き続きシード層１０を使用し、開口領域４１Ｋの残存部分、すなわち開口領域４１Ｋのうちのフォトレジストパターン４１，４２により囲まれた領域におけるギャップ層１２上に鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）系や鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）系の磁性材料よりなるめっき膜を成長させることにより、図７に示したように、約０．２μｍ以上の厚さとなるように下部ＴＨ規定部１３Ａをパターン形成する。この下部ＴＨ規定部１３Ａを形成する際には、後工程において形成される絶縁層１４の前端位置（すなわちスロートハイトゼロ位置ＴＰ）が下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に基づいて規定されることを考慮して形成位置を調整する。もちろん、この下部ＴＨ規定部１３Ａの形成位置を調整するために、前工程においてフォトレジストパターン４１の形成位置を調整しておく。
【００５４】
続いて、フォトレジストパターン４１，４２を除去したのち、主磁極層１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａをマスクを使用して、例えばイオンミリングを全体に施すことにより、図８に示したように、シード層１０をエッチングして不要部分（主磁極層１１に対応する部分を除く部分）を選択的に除去すると共に、主磁極層１１のうちの先端部１１Ａをギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａと共に幅方向からエッチングして、その先端部１１Ａの幅を狭める。このエッチング処理により、先端部１１Ａの幅Ｗ０が幅Ｗ１（Ｗ１＜Ｗ０）になると共に、下部ＴＨ規定部１３Ａの幅Ｗ０が幅Ｗ３（Ｗ３＝Ｗ１＜Ｗ０）になる。
【００５５】
続いて、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１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａ、ならびにそれらの周辺領域を覆うように絶縁層１４を形成する。
【００５６】
続いて、例えばＣＭＰ法を使用して、少なくとも下部ＴＨ規定部１３Ａが露出するまで絶縁層１４を研磨して平坦化することにより、図１０に示したように、下部ＴＨ規定部１３Ａの周囲に絶縁層１４を埋め込み、その下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に基づいて絶縁層１４の前端位置を規定する。この下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に基づいて規定される絶縁層１４の前端位置は、スロートハイトゼロ位置ＴＰである。この絶縁層１４を研磨する際には、例えば、絶縁層１４と共に下部ＴＨ規定部１３Ａを研磨し、その研磨量に基づいて下部ＴＨ規定部１３Ａの最終厚さを決定する。具体的には、例えば、研磨後に下部ＴＨ規定部１３Ａの厚さが約０．１μｍとなるようにする。
【００５７】
続いて、例えばＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）を使用して絶縁層１４のうちのバックギャップ１２ＢＧに対応する部分を選択的にエッチングし、その絶縁層１４にバックギャップ１４ＢＧを形成したのち、図１１に示したように、下部ＴＨ規定部１３Ａと絶縁層１４とにより構成された平坦面上のうち、下部ＴＨ規定部１３Ａとバックギャップ１２ＢＧ，１４ＢＧとの間の領域に、例えばめっき処理を使用して薄膜コイル１５をパターン形成し、引き続き下部ＴＨ規定部１３Ａ上に、例えばめっき処理やスパッタリングを使用して上部ＴＨ規定部１３Ｂをパターン形成する。この上部ＴＨ規定部１３Ｂを形成する際には、例えば、図２に示したように、下部ＴＨ規定部１３Ａの幅Ｗ３よりも大きな幅Ｗ４を有するようにすると共に、その後端位置が下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に一致するようにする。これにより、下部ＴＨ規定部１３Ａと上部ＴＨ規定部１３Ｂとが積層されたＴＨ規定部１３が形成され、すなわち先端部１１Ａに対応する部分がその先端部１１Ａに近づく方向に突出してギャップ層１２に接するようにＴＨ規定部１３が形成される。なお、必ずしも薄膜コイル１５を形成したのちに上部ＴＨ規定部１３Ｂを形成する必要はなく、例えば、上部ＴＨ規定部１３Ｂを形成したのちに薄膜コイル１５を形成するようにしてもよい。
【００５８】
続いて、図１１に示したように、例えばフォトリソグラフィ技術を使用して、薄膜コイル１５の各巻線間およびその周辺を覆うようにフォトレジスト膜１６Ｆをパターン形成する。このフォトレジスト膜１６Ｆを形成する際には、例えば、その前方部分がＴＨ規定部１３（上部ＴＨ規定部１３Ｂ）に隣接するようにする。
【００５９】
続いて、フォトレジスト膜１６Ｆを焼成することにより、図１２に示したように、絶縁層１６を形成する。この焼成によりフォトレジスト膜１６Ｆが流動するため、絶縁層１６の前方部分がＴＨ規定部１３に隣接したまま、後方部分が丸みを帯びて傾斜する。
【００６０】
続いて、図１２に示したように、例えばめっき処理やスパッタリングを使用して、絶縁層１４およびその周辺を覆うように、パーマロイや鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）よりなるヨーク部１７をパターン形成する。このヨーク部１７を形成する際には、前方においてＴＨ規定部１３と連結されると共に後方においてバックギャップ１２ＢＧ，１４ＢＧを通じて磁極層２０と連結されるようにする。これにより、ＴＨ規定部１３とヨーク部１７とが積層されたリターンヨーク層３０が形成され、記録ヘッド部１００Ｂが完成する。
【００６１】
最後に、機械加工や研磨加工を使用して記録ヘッド部１００Ｂの一端を研磨し、図１に示したように、エアベアリング面４０を形成する。これにより、図３に示したように、磁極層２０の露出面２０Ｐと、リターンヨーク層３０の露出面３０Ｐ（露出面１３ＡＰ，１３ＢＰ，１７Ｐ）とが形成される。露出面１３ＡＰの幅Ｗ３は、露出面２０Ｐの幅Ｗ１以上、具体的には幅Ｗ１に等しくなり、かつ露出面１３ＢＰの幅Ｗ４未満となる。
【００６２】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極層２０のトレーリング側に配設されたリターンヨーク層３０を備え、このリターンヨーク層３０のうちのＴＨ規定部１３が、先端部１１Ａに対応する部分がその先端部１１Ａに近づく方向に突出してギャップ層１２に接した構成を有している。より具体的には、下部ＴＨ規定部１３Ａの露出面１３ＡＰの幅Ｗ３が、磁極層２０の露出面２０Ｐの幅Ｗ１に等しく、かつ上部ＴＨ規定部１３Ｂの露出面１３ＢＰの幅Ｗ４未満である。この場合には、以下の理由により、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることができる。
【００６３】
図１３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３に示した薄膜磁気ヘッドの露出面のうちの主要部（露出面２０Ｐ，１３ＡＰ，１３ＢＰ）のみを示している。また、図１４は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに対する比較例として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り、図１３に対応する露出面（露出面２０Ｐ，１１３ＡＢＰ）を示している。図１４に示した比較例の薄膜磁気ヘッドは、露出面１３ＡＰ（幅Ｗ３），１３ＢＰ（幅Ｗ４）の合成体に相当する露出面１１３ＡＢＰ（幅Ｗ４）を有する点を除き、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドと同様の構成を有している。
【００６４】
比較例の薄膜磁気ヘッドでは、図１４に示したように、狭幅（幅Ｗ１）の露出面２０Ｐに対してギャップ層１２を介して広幅（幅Ｗ４）の露出面１１３ＡＢＰが近接配置されているため、記録時に露出面２０Ｐから外部に放出された磁束の一部（磁束Ｊ）が幅方向に大きく広がりながら露出面１１３ＡＢＰに流れ込む。この場合には、磁束Ｊの広がりに起因して記録媒体への書き込み幅が著しく広がり、すなわち実際の記録トラック幅（磁気的トラック幅）ＷＥ２が設計上の記録トラック幅（光学的トラック幅）Ｗ１に対して極めて大きくなる可能性がある。
【００６５】
これに対して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、図１３に示したように、狭幅（幅Ｗ１）の露出面２０Ｐに対してギャップ層１２を介して狭幅（幅Ｗ３＝Ｗ１）の露出面１３ＡＰが近接配置されているため、狭幅の露出面２０Ｐに対して広幅の露出面１１３ＡＢＰが近接配置されていた比較例の場合とは異なり、記録時に露出面２０Ｐから外部に放出された磁束Ｊは幅方向に小さく広がりながら露出面１３ＡＰに流れ込む。この場合には、磁束Ｊの広がりに起因して磁気的トラック幅ＷＥ１が光学的トラック幅Ｗ１に対して大きくなるものの、その磁気的トラック幅ＷＥ１は比較例の磁気的トラック幅ＷＥ２よりも小さくなる（ＷＥ１＜ＷＥ２）。したがって、本実施の形態では、記録時における磁束Ｊの広がりが抑制されるため、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることが可能になるのである。特に、この薄膜磁気ヘッドを利用すれば、今後予想されるさらなる記録性能の向上に対応することが可能となる。
【００６６】
また、本実施の形態では、下部ＴＨ規定部１３Ａの飽和磁束密度Ｄ１が先端部１１Ａの飽和磁束密度Ｄ２以下（Ｄ１≦Ｄ２）となるようにしたので、特に、下部ＴＨ規定部１３Ａの飽和磁束密度Ｄ１が先端部１１Ａの飽和磁束密度Ｄ２に等しくなるようにすれば、主要な磁束の放出路として機能する先端部１１Ａと同程度の飽和磁束密度が下部ＴＨ規定部１３Ａにおいて確保され、先端部１１ＡからＴＨ規定部１３への磁束の流れが円滑化される。したがって、ＴＨ規定部１３へ流れ込んだ磁束の飽和が防止されるため、この観点においても記録性能の向上に寄与することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、上部ＴＨ規定部１３Ｂの露出面１３ＢＰが下部ＴＨ規定部１３Ａの露出面１３ＡＰの幅Ｗ３よりも大きな幅Ｗ４を有し、特に、幅Ｗ４が幅Ｗ３の１０倍以上となるようにしたので、図３に示したように、露出面１３ＡＰの面積と比較して露出面１３ＢＰの面積が十分に大きくなる。この場合には、図１３を参照して説明したように、小面積の露出面１３ＡＰを利用して磁束Ｊの広がりを効果的に防止しつつ、大面積の露出面１３ＢＰを利用してリターンヨーク層３０に環流磁束を十分に流れ込ませることが可能になる。したがって、本実施の形態では、この観点においても記録性能の向上に寄与することができる。
【００６８】
特に、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極層２０のトレーリング側に配設されたリターンヨーク層３０（ＴＨ規定部１３，ヨーク部１７）を備えた特徴的な構成を有する薄膜磁気ヘッドを製造するために、成膜処理やパターニング処理を含む既存の製造プロセスのみを使用し、新規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、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることが可能な本発明の薄膜磁気ヘッドを安定かつ容易に製造することができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、めっき処理を使用して主磁極層１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａを形成するために１つのシード層１０を使用するようにしたので、これらの主磁極層１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａを形成する度ごとに個別にシード層を形成する必要がない。したがって、この観点においても薄膜磁気ヘッドの製造容易化に寄与することができる。
【００７０】
また、本実施の形態では、薄膜コイル１５を埋設する絶縁層１４を下部ＴＨ規定部１３Ａに隣接させるようにしたので、そのＴＨ規定部１３Ａの後端位置に基づいて絶縁層１４の前端位置、すなわちスロートハイトゼロ位置ＴＰが規定される。したがって、下部ＴＨ規定部１３Ａを利用してスロートハイトゼロ位置ＴＰを安定に決定することができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、下部ＴＨ規定部１３Ａの周囲に絶縁層１４を埋め込む際に、その絶縁層１４と共に下部ＴＨ規定部１３Ａを研磨し、その研磨量に基づいて下部ＴＨ規定部１３Ａの最終厚さを決定するようにしたので、絶縁層１４の研磨量に基づいて下部ＴＨ規定部１３Ａの最終厚さを制御することができる。この場合には、特に、下部ＴＨ規定部１３Ａの初期厚さが約０．２μｍ以上あれば、研磨処理を利用して下部ＴＨ規定部１３Ａの最終厚さを自由に設定することができる。
【００７２】
また、本実施の形態では、フォトレジストパターン４１，４２を形成するために互いに異なるタイプのフォトレジストを使用し、具体的にはフォトレジストパターン４１を形成するためにポジティブ型のフォトレジストを使用すると共にフォトレジストパターン４２を形成するためにネガティブ型のフォトレジストを使用するようにしたので、フォトレジストパターン４１を所定のパターン形状となるように形成したのち、そのフォトレジストパターン４１上にさらにフォトレジストパターン４２を所定のパターン形状となるように形成することが可能となる。したがって、これらのフォトレジストパターン４１，４２を単独または組み合わせて使用することにより、主磁極層１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａを安定かつ容易に形成することができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、フォトレジストパターン４１を使用して主磁極層１１を形成したのち、イオンミリングを使用して先端部１１Ａの幅を狭めるようにしたので、フォトレジストパターン４１のみを使用して主磁極層１１を形成する場合と比較して、先端部１１Ａの幅を高精度に極微小化することができる。なぜなら、フォトレジストパターン４１を形成するために使用するフォトリソグラフィ処理のパターン精度には限界があるため、フォトレジストパターン４１のみを使用して主磁極層１１を形成する場合には、先端部１１Ａの形成幅によっては主磁極層１を高精度に形成し得なくなるからである。具体的には、先端部１１Ａの形成幅Ｗ１が０．３μｍ程度であれば、フォトレジストパターン４１のみを使用して主磁極層１１を高精度に形成可能であるが、形成幅Ｗ１が０．２μｍ未満になると、フォトレジストパターン４１のみを使用しては主磁極層１１を高精度に形成し得なくなり、イオンミリングを併用する必要がある。
【００７４】
なお、本実施の形態では、図３に示したように、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３および露出面２０Ｐの幅Ｗ１の双方が位置によらず一定であり、かつ幅Ｗ３が幅Ｗ１に等しくなるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図１３を参照して説明した磁束Ｊの広がり防止に基づく作用が得られる限り、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３や露出面２０Ｐの幅Ｗ１は自由に変更可能である。具体的には、例えば、図１５に示したように、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３および露出面２０Ｐの幅Ｗ１の双方が位置により異なり、すなわち幅Ｗ３，Ｗ１がいずれもトレーリング側に向かって次第に大きくなり、かつ幅Ｗ３が幅Ｗ１よりも大きくなるようにしてもよい。この場合には、例えば、幅Ｗ３が幅Ｗ１よりも大きくなりすぎて、図１３を参照して説明した磁束Ｊの広がり防止に基づく作用が得られなくなることを防止するために、露出面２０Ｐの側端縁Ｅ２と磁極層２０の延在面（Ｘ軸およびＹ軸を含む面）との間の角度θが７０°以上９０°未満の範囲内であることが好ましい。図１５に示した露出面１３ＡＰ，２０Ｐは、例えば、図１６に示したように、フォトレジストパタン４１を形成するためのフォトリソグラフィ処理を行う際に露光条件を調整し、開口領域４１Ｋの幅が下方から上方に向かって次第に大きくなるようにフォトレジストパターン４１を形成したのち、このフォトレジストパターン４１を使用して主磁極層１１、ギャップ層１２および下部ＴＨ規定部１３Ａを形成することにより形成可能である。
【００７５】
さらに、図１５に示した他、例えば、図１７に示したように、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３が位置により異なり、かつ露出面２０Ｐの幅Ｗ１が位置によらず一定であるようにしてもよいし、あるいは図１８に示したように、露出面１３ＡＰの幅Ｗ３が位置によらず一定であり、かつ露出面２０Ｐの幅Ｗ１が位置によりことなるようにしてもよい。これらの図１５、図１７および図１８に示したいずれの場合においても、上記実施の形態において図３に示した場合と同様に、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることができる。なお、図１５、図１７および図１８に示した薄膜磁気ヘッドの構成に関する上記以外の特徴は、図３に示した場合と同様である。
【００７６】
また、本実施の形態では、図２に示したように、上部ＴＨ規定部１３Ｂが矩形状の平面形状を有するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、環流磁束の主要な流入口として機能し得る限り、上部ＴＨ規定部１３Ｂの平面形状は自由に変更可能である。具体的には、例えば、図１９に示したように、上部ＴＨ規定部１３Ｂが、その両翼が後方に延びて主磁極層１１のうちの後端部１１Ｂに接近した略凹字型の平面形状を有するようにしてもよい。この場合には、主磁極層１１内を流れる磁束がフレアポイントＦＰにおいて集束され、後端部１１ＢのうちのフレアポイントＦＰ近傍部分に集中した際に、後端部１１Ｂから先端部１１Ａへ流れ込めない過剰な磁束が上部ＴＨ規定部１３Ｂに流れ込みやすくなり、その過剰な磁束が先端部１１Ａを経由せずにエアベアリング面４０へ放出されにくくなる。したがって、後端部１１Ｂに集中した過剰な磁束がエアベアリング面４０に放出された際に生じる不具合、すなわちエアベアリング面４０に放出された不要な磁束に起因して、隣接トラック（記録対象トラックに隣接するトラック）に記録されていた情報が意図せずに上書きされる不具合（サイドイレーズ）の発生を抑制することができる。なお、図１９では、上部ＴＨ規定部１３Ｂを見やすくするために、ヨーク部１７の図示を省略している。
【００７７】
また、本実施の形態では、上部ＴＨ規定部１３Ｂの後端位置が下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に一致するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、上部ＴＨ規定部１３Ｂの後端位置が下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に対して前後にずれるようにしてもよい。この場合においても、絶縁層１４の前端位置は下部ＴＨ規定部１３Ａの後端位置に基づいて規定されるため、下部ＴＨ規定部１３Ａを利用してスロートハイトゼロ位置ＴＰを安定に決定することができる。
【００７８】
以上をもって、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドについての説明を終了する。
【００７９】
次に、図２０および図２１を参照して、本発明の薄膜磁気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２０は磁気記録装置の切り欠き概観構成を表し、図２１は磁気記録装置の主要部の外観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。
【００８０】
この磁気記録装置は、図２０に示したように、例えば、筐体２００の内部に、情報が記録される記録媒体としての複数の磁気ディスク２０１と、各磁気ディスク２０１に対応して配置され、先端にヘッドスライダ２１０が取り付けられた複数のアーム２０２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２０３を中心として回転可能になっている。アーム２０２は、動力源としての駆動部２０４に接続されており、筐体２００に固定された固定軸２０５を中心として、ベアリング２０６を介して旋回可能になっている。なお、図２０では、例えば、固定軸２０５を中心として複数のアーム２０２が一体的に旋回するモデルを示している。
【００８１】
ヘッドスライダ２１０は、図２１に示したように、アーム２０２の旋回時に生じる空気抵抗を減少させるために凹凸構造が設けられた略直方体状の基体２１１のうち、エアベアリング面２２０と直交する一側面（図２１中、手前側の面）に、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッド２１２が配設された構成を有している。この薄膜磁気ヘッド２１２は、例えば、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。なお、図２１では、ヘッドスライダ２１０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２０に示した状態とは上下を反転させた状態を示している。
【００８２】
なお、薄膜磁気ヘッド２１２の詳細な構成については、上記実施の形態において既に詳細に説明したので、その説明を省略する。
【００８３】
この磁気記録装置では、情報の記録時においてアーム２０２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）までヘッドスライダ２１０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ように動作することにより、薄膜磁気ヘッド２１２が磁気ディスク２０１に情報を記録する。
【００８４】
この磁気記録装置では、本発明の薄膜磁気ヘッド２１２を備えるようにしたので、上記実施の形態において図１３を参照して説明したように、記録時における磁束の広がりが抑制される。したがって、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることができる。
【００８５】
なお、この磁気記録装置に関する上記以外の作用、効果および変形等は、上記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８６】
【実施例】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【００８７】
上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッド（以下、単に「本発明の薄膜磁気ヘッド」という。）の記録磁界勾配を調べたところ、図２２に示した結果が得られた。なお、本発明の薄膜磁気ヘッドの記録磁界勾配を調べる際には、その性能を比較評価するために、図１４に示した比較例の薄膜磁気ヘッドの記録磁界勾配も併せて調べた。図２２は記録磁界強度の記録位置依存性を表しており、「横軸」は記録位置（μｍ）、すなわち記録媒体上のクロストラック方向（記録媒体上に設けられた複数のトラックを横切る方向）における位置を示し、「縦軸」は比較のために規格化した記録磁界強度（規格化磁界強度；１０３ ／（４π）Ａ／ｍ）を示している。横軸の記録位置では、０．５μｍ位置が記録対象トラックのセンター位置に対応している。図２２に示した「２２Ａ（実線）」は本発明の薄膜磁気ヘッドについて示し、「２２Ｂ（破線）」は比較例の薄膜磁気ヘッドについて示している。
【００８８】
図２２に示した結果から判るように、規格化磁界強度は、記録対象トラックのセンター位置においてピークを示し、その位置から離れるにしたがって次第に減少した。本発明の薄膜磁気ヘッド（２２Ａ）と比較例の薄膜磁気ヘッド（２２Ｂ）とを比較すると、比較例よりも本発明において記録対象トラック周辺の規格化磁界強度が減少した。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、記録磁界勾配がより急峻化することが確認された。
【００８９】
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、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記実施の形態および実施例では、本発明を単磁極型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、リング型ヘッドに適用してもよい。また、上記実施の形態では、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。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る薄膜磁気ヘッドまたは磁気記録装置によれば、磁極層の媒体進行方向側に配設された副環流磁極層を備え、この副環流磁極層のうちの一定幅部分に対応する部分がその一定幅部分に近づく方向に突出してギャップ層に接するようにしたので、この突出部分の存在に基づいて、記録時に一定幅部分から外部に放出された磁束が副環流磁極層に流れ込む際にその磁束の広がりが抑制される。したがって、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることができる。
【００９１】
また、本発明に係る本発明に係る薄膜磁気ヘッドまたは磁気記録装置によれば、磁極層の媒体進行方向側に配設された副環流磁極層を備え、この副環流磁極層のうちの第１の副還流磁極層部分の第１の副環流磁極端面の幅が、磁極層の磁極端面の幅以上であり、かつ第２の副環流磁極層部分の第２の副還流磁極端面の幅未満であるようにしたので、磁極端面、第１および第２の副還流磁極端面間のそれぞれの幅の関係に基づいて、記録時に一定幅部分から外部に放出された磁束が副環流磁極層に流れ込む際にその磁束の広がりが抑制される。したがって、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることができる。
【００９２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁極層の媒体進行方向側に配設された副環流磁極層（第１および第２の副環流磁極層部分を含む）を備えた特徴的な構成を有する薄膜磁気ヘッドを製造するために、成膜処理やパターニング処理を含む既存の製造プロセスのみを使用し、新規な製造プロセスを使用しない。したがって、記録磁界勾配を可能な限り急峻化し、記録性能を向上させることが可能な本発明の薄膜磁気ヘッドを安定かつ容易に製造することができる。
【００９３】
上記の他、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、第２の副環流磁極端面の幅が第１の副環流磁極端面の幅の１０倍以上となるようにすれば、第１の副環流磁極端面を利用して磁束の広がりを効果的に防止しつつ、第２の副環流磁極端面を利用して副環流磁極層に磁束を十分に流れ込ませることが可能になる。したがって、この観点においても記録性能の向上に寄与することができる。
【００９４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、第１の副環流磁極層部分の飽和磁束密度が一定幅部分の飽和磁束密度以下となるようにすれば、例えば、第１の副環流磁極層部分の飽和磁束密度が一定幅部分の飽和磁束密度に等しくなるようにすることにより、一定幅部分から副環流磁極層への磁束の流れが円滑化され、その副環流磁極層へ流れ込んだ磁束の飽和が防止される。したがって、この観点においても記録性能の向上に寄与することができる。
【００９５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、１つのシード層を使用して磁極層、ギャップ層および第１の副環流磁極層部分を形成するようにすれば、これらの磁極層、ギャップ層および第１の副環流磁極層部分を形成する度ごとに個別にシード層を形成する必要がない。したがって、この観点においても薄膜磁気ヘッドの製造容易化に寄与することができる。
【００９６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、ポジティブ型のフォトレジストを使用して第１のフォトレジストパターンを形成したのち、ネガティブ型のフォトレジストを使用して第２のフォトレジストパターンを形成するようにすれば、これらの第１および第２のフォトレジストパターンを単独または組み合わせて使用することにより、磁極層、ギャップ層および第１の副環流磁極層部分を安定かつ容易に形成することができる。
【００９７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第１の副環流磁極層部分の後端位置に基づいて絶縁層の前端位置を規定するようにすれば、その第１の副環流磁極層部分を利用してスロートハイトゼロ位置を安定に決定することができる。
【００９８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、絶縁層の研磨量に基づいて第１の副環流磁極層部分の最終厚さを決定するようにすれば、例えば、第１の副環流磁極層部分の初期厚さが研磨処理を使用して制御可能な程度（例えば０．２μｍ以上）あれば、その研磨処理を使用して第１の副環流磁極層部分の最終厚さを自由に制御することができる。
【００９９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極層のうちの一定幅部分を幅方向からエッチングしてその幅を狭めるようにすれば、第１のフォトレジストパターンのみを使用して磁極層を形成する場合と比較して、一定幅部分を極微小化して磁極層を高精度に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表す平面図である。
【図３】図１に示した薄膜磁気ヘッド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４】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド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】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】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平面図である。
【図１４】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としての薄膜磁気ヘッドに関する問題点を説明するための平面図である。
【図１５】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関する変形例を表す平面図である。
【図１６】図１５に示した薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明するための断面図である。
【図１７】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関する他の変形例を表す平面図である。
【図１８】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関するさらに他の変形例を表す平面図である。
【図１９】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関するさらに他の変形例を表す平面図である。
【図２０】本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の切り欠き外観構成を表す斜視図である。
【図２１】図２０に示した磁気記録装置の主要部の外観構成を拡大して表す斜視図である。
【図２２】記録磁界強度の記録位置依存性を表す図である。
【符号の説明】
１…基板、２，９，１４，１６…絶縁層、３…下部シールド層、４…シールドギャップ膜、５…上部シールド層、６…ＭＲ素子、７…分離層、８…補助磁極層、１０…シード層、１１…主磁極層、１１Ａ…先端部、１１Ｂ…後端部、１２…ギャップ層、１２ＢＧ，１４ＢＧ…バックギャップ、１３…ＴＨ規定部、１３Ａ…下部ＴＨ規定部、１３ＡＰ，１３ＢＰ，１７Ｐ，２０Ｐ，３０Ｐ…露出面、１３Ｂ…上部ＴＨ規定部、１５…薄膜コイル、１７…ヨーク部、１８…オーバーコート層、２０…磁極層、３０…リターンヨーク層、４０，２２０…エアベアリング面、４１，４２…フォトレジストパターン、４１Ｋ…開口領域、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…アーム、２０３…スピンドルモータ、２０４…駆動部、２０５…固定軸、２０６…ベアリング、２１０…ヘッドスライダ、２１１…基体、２１２…薄膜磁気ヘッド、Ｅ１…端縁、Ｅ２…側端縁、ＦＰ…フレアポイント、Ｊ…磁束、ＴＨ…スロートハイト、ＴＰ…スロートハイトゼロ位置，ＷＥ１…磁気的トラック幅。
Claims (19)
- 媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、
この磁極層の媒体進行方向側において前記記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において前記磁極層に連結された主環流磁極層と、
ギャップ層によって前記磁極層から隔てられると共に前記主環流磁極層に連結され、前記ギャップ層と前記主環流磁極層との間の領域において前記記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、
この副環流磁極層のうちの前記一定幅部分に対応する部分が、その一定幅部分に近づく方向に突出して前記ギャップ層に接している
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、
この磁極層の媒体進行方向側において前記記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において前記磁極層に連結された主環流磁極層と、
ギャップ層によって前記磁極層から隔てられると共に前記主環流磁極層に連結され、前記ギャップ層と前記主環流磁極層との間の領域において前記記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、
前記一定幅部分が、前記記録媒体対向面に露出した磁極端面を有し、
前記副環流磁極層が、前記一定幅部分に近い側から順に、前記記録媒体対向面に露出した第１の副環流磁極端面を有する第１の副環流磁極層部分と、前記記録媒体対向面に露出した第２の副環流磁極端面を有する第２の副環流磁極層部分とが積層された構成を有し、
前記第１の副環流磁極端面の幅が、前記磁極端面の幅以上であり、かつ前記第２の副環流磁極端面の幅未満である
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 前記第２の副環流磁極端面の幅が、前記第１の副環流磁極端面の幅の１０倍以上である
ことを特徴とする請求項２記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記ギャップ層の厚さが、０．２μｍ以下である
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記磁極端面の前記媒体進行方向側の端縁の幅が、０．３μｍ以下である
ことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記磁極端面または前記第１の副環流磁極端面の少なくとも一方の幅が、位置によらず一定である
ことを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記磁極端面または前記第１の副環流磁極端面の少なくとも一方の幅が、位置により異なる
ことを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記第１の副環流磁極層部分の飽和磁束密度が前記一定幅部分の飽和磁束密度以下であり、かつ前記第２の副環流磁極層部分の飽和磁束密度が前記第１の副環流磁極層部分の飽和磁束密度以下である
ことを特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記磁極層が、前記記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁束を放出するように構成されている
ことを特徴とする請求項２ないし請求項８のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において前記記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において前記磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって前記磁極層から隔てられると共に前記主環流磁極層に連結され、前記ギャップ層と前記主環流磁極層との間の領域において前記記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
この副環流磁極層のうちの前記一定幅部分に対応する部分がその一定幅部分に近づく方向に突出して前記ギャップ層に接するように、前記副環流磁極層を形成する
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において前記記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において前記磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって前記磁極層から隔てられると共に前記主環流磁極層に連結され、前記ギャップ層と前記主環流磁極層との間の領域において前記記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記磁極層の平面形状に対応する開口領域を有する第１のフォトレジストパターンを形成する第１の工程と、
この第１のフォトレジストパターンの開口領域に、前記一定幅部分を含む前記磁極層をパターン形成する第２の工程と、
前記第１のフォトレジストパターンの開口領域における前記磁極層上に、前記ギャップ層をパターン形成する第３の工程と、
前記副環流磁極層の形成領域よりも後方の領域に、前記第１のフォトレジストパターンおよびその開口領域を覆うように第２のフォトレジストパターンを形成する第４の工程と、
前記第１のフォトレジストパターンの開口領域のうち、前記第１および第２のフォトレジストパターンにより囲まれた領域における前記ギャップ層上に、前記副環流磁極層の一部をなす第１の副環流磁極層部分をパターン形成する第５の工程と、
前記第１および第２のフォトレジストパターンを除去する第６の工程と、
前記磁極層、前記ギャップ層および前記第１の副環流磁極層部分、ならびにそれらの周辺領域を覆うように、絶縁層を形成する第７の工程と、
少なくとも前記第１の副環流磁極層部分が露出するまで前記絶縁層を研磨することにより、前記第１の副環流磁極層部分および前記絶縁層を平坦化する第８の工程と、
前記第１の副環流磁極層部分上に、前記副環流磁極層の他の一部をなす第２の副環流磁極層部分をパターン形成することにより、前記第１および第２の副環流磁極層部分を含む前記副環流磁極層を形成する第９の工程と、
前記記録媒体対向面を形成することにより、前記一定幅部分の前記記録媒体対向面に露出した磁極端面と、前記第１の副環流磁極層部分の前記記録媒体対向面に露出した第１の副環流磁極端面と、前記第２の副環流磁極層部分の前記記録媒体対向面に露出した第２の副環流磁極端面とを形成する第１０の工程と、を含み、
前記第１の副環流磁極端面の幅が、前記磁極端面の幅以上となり、かつ前記第２の副環流磁極端面の幅未満となるようにする
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - さらに、前記第１の工程の前に、めっき処理を行うためのシード層を形成する第１１の工程を含み、
前記第１の工程において、前記第１のフォトレジストパターンの開口領域に前記シード層を露出させ、
前記第２、第３および第５の工程において、前記シード層を使用してめっき膜を成長させることにより、前記磁極層、前記ギャップ層および前記第１の副環流磁極層部分を形成する
ことを特徴とする請求項１１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第１の工程において、ポジティブ型のフォトレジストを使用して前記第１のフォトレジストパターンを形成し、
前記第４の工程において、ネガティブ型のフォトレジストを使用して前記第２のフォトレジストパターンを形成する
ことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第５の工程において、０．２μｍ以上の厚さとなるように前記第１の副環流磁極層部分を形成する
ことを特徴とする請求項１１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第８の工程において、前記第１の副環流磁極層部分の後端位置に基づいて前記絶縁層の前端位置を規定する
ことを特徴とする請求項１１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第８の工程において、前記絶縁層の研磨量に基づいて前記第１の副環流磁極層部分の最終厚さを決定する
ことを特徴とする請求項１１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - さらに、前記第６の工程と前記第７の工程との間に、前記磁極層のうちの前記一定幅部分を幅方向からエッチングしてその幅を狭める第１２の工程を含む
ことを特徴とする請求項１１ないし請求項１６のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 記録媒体と、この記録媒体に磁気的に情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを有し、
この薄膜磁気ヘッドが、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において前記記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において前記磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって前記磁極層から隔てられると共に前記主環流磁極層に連結され、前記ギャップ層と前記主環流磁極層との間の領域において前記記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、
この副環流磁極層のうちの前記一定幅部分に対応する部分が、その一定幅部分に近づく方向に突出して前記ギャップ層に接している
ことを特徴とする磁気記録装置。 - 記録媒体と、この記録媒体に磁気的に情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを有し、
この薄膜磁気ヘッドが、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する一定幅部分を含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において前記記録媒体対向面から後方に向かって延在し、その後端領域において前記磁極層に連結された主環流磁極層と、ギャップ層によって前記磁極層から隔てられると共に前記主環流磁極層に連結され、前記ギャップ層と前記主環流磁極層との間の領域において前記記録媒体対向面からその後方の所定の位置まで延在する副環流磁極層と、を備え、
前記一定幅部分が、前記記録媒体対向面に露出した磁極端面を有し、
前記副環流磁極層が、前記一定幅部分に近い側から順に、前記記録媒体対向面に露出した第１の副環流磁極端面を有する第１の副環流磁極層部分と、前記記録媒体対向面に露出した第２の副環流磁極端面を有する第２の副環流磁極層部分とが積層された構成を有し、
前記第１の副環流磁極端面の幅が、前記磁極端面の幅以上であり、かつ前記第２の副環流磁極端面の幅未満である
ことを特徴とする磁気記録装置。
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