JP2005216361A - 磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 主磁極のトラック規定部の丸みを低減し、トラック幅精度に優れた薄膜磁気記録ヘッド及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 主磁極のエッチングを次の３工程によって行う。（１）オンビームの入射角を５０°±２０°の範囲とし、イオンビームの向きを、媒体から媒体対向面となる向きを基準として、水平に±（３０〜１５０）°の範囲内で振動させながらイオンビームを入射するエッチング工程、（２）イオンビームの入射角を６０°±２０°の範囲とし、イオンビームの向きを、媒体から媒体対向面となる向きから＋９０°〜＋１３５°の範囲の所定の角度を中心として、水平に±４５°の範囲内の所定の角度範囲で振動させながら、イオンビームを入射するエッチング工程、（３）イオンビームの入射角を６０°±２０°の範囲とし、イオンビームの向きを、媒体から媒体対向面となる向きから−９０°〜−１３５°の範囲の所定の角度を中心として、水平に±４５°の範囲内の所定の角度範囲で振動させながら、イオンビームを入射するエッチング工程。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、垂直記録用の単磁極ヘッドを備える磁気ヘッド及びその製造方法に関する。

コンピュータ等の情報処理装置の外部記録装置として使用される磁気記録再生装置であるハードディスク装置は、大容量化・小型化が進み、それに対応するためハードディスク装置では、主に記録密度の向上を図っている。しかし、従来の長手磁気記録方式を用いて高密度化を行うと媒体上の磁化の転移領域で反磁界が大きいため記録層厚を薄くする必要があり、その結果、熱的な錯乱によって記録されたデータが消えてしまうという問題がある。一方、記録磁化の方向が媒体の膜厚方向である垂直磁気記録方式は、磁化転移領域で反磁界が小さいため媒体の膜厚を薄くする必要が比較的少なく、高記録密度化を達成しやすい。

垂直磁気記録媒体に垂直磁気記録用磁気ヘッドすなわち垂直磁気記録ヘッド（単磁極ヘッド）を用いて信号を記録する場合、電気的信号はコイルによって磁気的信号に変換され、主磁極及び副磁極に磁束が励起される。この磁束の一部は副磁極から主磁極を通間し、記録媒体の垂直記録層を貫通する。そして、垂直記録層の下層の軟磁性下地層を通り副磁極へと戻る閉ループを描く。この際、副磁極は、主磁極から記録媒体の垂直記録層及び軟磁性下地層に生じた磁束を磁気的に効率よく、再び主磁極に戻すために用いられる。そしてこのような磁束の流れによって垂直記録媒体上に磁化として信号の記録を行っている。こうした磁気ヘッドについての報告は、特開２００２−２７９６０７号公報にその例が開示されている。

ところで、こうした垂直磁気記録ヘッドにおいて面記録密度の向上に伴い、記録トラック幅の縮小が望まれている。また磁気ディスク装置において磁気記録媒体の内周から外周にわたって広範囲に記録再生を行う必要がある。しかし、磁気記録媒体の内周及び外周において、磁気記録媒体の回転方向の接線に対して磁気ヘッドは約−１５〜１５°程度のスキュー角がついた状態で記録再生を行う。この際、主磁極の浮上面における形状が矩形形状であると記録トラック幅を縮小できないため、リーディング側の磁極幅をトレーリング側の磁極幅に対して狭い形状にして狭トラック化に対応する方法が提案されている。

浮上面における主磁極のリーディング側のトラック幅がトレーリング側のトラック幅より小さい形状を有する磁気ヘッドの形成方法として、特開２００２−９２８２１号公報には非磁性絶縁膜上にレジストフレームを形成し、リアクティブ・イオン・エッチング（ＲＩＥ）により非磁性絶縁膜に溝を作り、磁性膜をめっきした後、ケミカル・メカニカル・ポリッシュ（ＣＭＰ）により逆台形形状を有する主磁極を形成する方法が開示されている。特開２００２−１９７６０９号公報には、めっき下地膜上にレジストフレームを形成した後、磁性膜及び非磁性膜をめっきし、逆台形形状を有する主磁極を形成する方法が開示されている。特開２００２−２０８１１２号公報、特開２００３−２４２６０８号公報には、磁性膜上に非磁性膜を成膜した後、レジストフレームを形成し、めっきを行った後、ドライエッチングにより逆台形形状を有する主磁極を形成する方法が開示されている。特開２００２−２０８１１２号公報には、媒体から媒体対向面方向の向きを基準として基板を＋９０〜−９０°の範囲内で振動させながらイオンミリングを行うことで主磁極を形成する方法が開示されている。特開２００３−２４２６０８号公報には、トラック規定部では逆台形形状をし、磁束導入部では矩形形状をしたヘッドが開示されている。これらの製造方法として基板の法線方向から４５°以上の角度でイオンビームを行う方法が開示されている。

特開２００２−２７９６０７号公報 特開２００２−９２８２１号公報 特開２００２−１９７６０９号公報 特開２００２−２０８１１２号公報 特開２００３−２４２６０８号公報

垂直磁気記録用のヘッドでは記録媒体に対して大きな記録磁界を発生させることが重要である。そのため、前記の公知例に示した磁気ヘッドの主磁極は、媒体対向面から略直交方向に延びる柱状のトラック規定部と，トラック規定部に連なり媒体対向面から離れるに従って断面の面積が大きくなる磁束導入部を有する形状となっている。

特開２００２−２０８１１２号公報の方法によれば、トラック規定部はイオンミリング時に主磁極上のマスクの影になるために、主磁極のトレーリングの幅はリーディングの幅に対して大きく形成される（主磁極は逆台形化される）。しかし、トラック規定部近傍の一部の磁束導入部も、トラック規定部上のマスクの影になるために、磁束導入部において不均一なエッチングが生じ、磁束導入部の平面形状が変形する。また、特開２００３−２４２６０８号公報の開示例には、トラック規定部の基板側である下面の磁極幅は、磁束導入部上に形成されたマスクによりイオンミリング時に磁束導入部の影になり、媒体対向面に近づくに従って幅が狭くなる形状を得ることができ、また磁束導入部の媒体対向面に平行な断面は長方形になると記載されている。

一方、我々がイオンミリング法を用いて主磁極を形成する方法を検討した結果、トラック規定部の基板側である下面の磁極幅は、媒体対向面に近づくに従って幅が狭くなると同時に、トラック規定部の上面の磁極幅も磁束導入部上に形成されたマスクによりイオンミリング時に影になり、媒体対向面に近づくに従って幅が狭くなる形状になることがわかった。このように媒体対向面に近づくに従ってトラック規定部の上面の磁極幅が狭くなる構造は、トラック規定部の媒体対向面からの長さがヘッド製造工程での公差によりばらついた場合に、媒体対向面でのトラック規定面の磁極幅の分布に悪影響を与える。

本発明の目的は、媒体対向面に近づくに従ってトラック規定部の上面の磁極幅が狭くなる構造を改善し、トラック規定部の媒体対向面からの長さのばらつきに対して強い形状を有する主磁極及びその製造方法を提供することにある。

本発明の磁気ヘッド製造方法においては、主磁極となる磁性層上にエッチングレートが低い非磁性層もしくは有機樹脂層を形成する。次に、この非磁性層もしくは有機樹脂層をマスクとし、イオンミリング法によりエッチングする。ここでイオンミリングによるエッチングは次の３種類の工程を切り替えて行う。
（１）イオンビームの入射角を５０°±２０°の範囲の角度とし、イオンビームの向きを、媒体から媒体対向面となる向きを基準として、水平に±（３０〜１５０）°の範囲内で振動させながら、もしくは３６０°の全方位からイオンビームを入射するエッチング工程
（２）イオンビームの入射角を６０°±２０°の範囲の角度とし、イオンビームの向きを、媒体から媒体対向面となる向きから＋９０°〜＋１３５°の範囲の所定の角度を中心として、水平に±４５°の範囲内の所定の角度範囲で振動させながら、イオンビームを入射するエッチング工程
（３）イオンビームの入射角を６０°±２０°の範囲の角度とし、イオンビームの向きを、媒体から媒体対向面となる向きから−９０°〜−１３５°の範囲の所定の角度を中心として、水平に±４５°の範囲内の所定の角度範囲で振動させながら、イオンビームを入射するエッチング工程。

本発明では、前記エッチング工程（１）を行い、続いてエッチング工程（２）及び（３）を行う。あるいは、エッチング工程（１）を省略し、エッチング工程（２）及び（３）のみによって主磁極をエッチングしてもよい。基板に対して照射するイオンビームの向きの制御は、実際には向きが固定のイオンビームに対して基板の方を回転させることによって行う。このようにイオンミリングによるイオンビームの入射角及び基板面内でのイオンビームの向きを制御することによって、磁束導入部の影になる影響を低減し、トレーリング側が均一なトラック規定部を得ることができる。

ここで、イオンミリングによる基板に入射するイオンビームの向きを制御する要素は主に３つある。第１に、イオンビームと基板との角度であり、基板の法線方向からイオンビームが入射した場合、入射角０°とする。第２に、基板の水平方向の駆動の仕方であり、基板を３６０°自転させる場合と基板内のある直径（振動軸）を基準として振動させる場合とがある。本発明では、入射角０°以外の場合については、振動軸は媒体から媒体対向面方向にイオンビームが入射する向きを基準とする。第３に、振動軸を中心として基板を水平に振動させる範囲であり、振動範囲が０°の場合はイオンビームの入射の向きは固定されている。

本発明によると、トラック規定部の媒体対向面からの長さのばらつきに対して強い主磁極形状を有し、記録磁界を向上した記録ヘッドを提供することができる。

本発明においては、薄膜磁気ヘッドの記録部の主磁極において、トラック公差及び高磁界化を達成するために、エッチングする際のイオンビームの入射方向を制御する。以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１〜４は、本発明による垂直記録用磁気ヘッドの構成例を示す図である。ここで図１は、磁気ヘッドの断面図であり、媒体対向面と基板面に対して垂直な断面を示している。図２は、その平面図であり、媒体対向面に対して垂直で、基板面に対して平行な面を示す。図３は磁気ヘッドの媒体対向面を示す図である。図４は、磁気ヘッドの媒体対向面の主磁極部の拡大図である。これらの図において、１１は基板、１２は絶縁膜、１３は下部シールド、１４は絶縁膜、１５は上部シールド、１６は磁気抵抗効果素子、１７は絶縁膜、１８は電極である。２１は副磁極、２２は絶縁膜、２３は絶縁膜、２４はコイル、２５，２６はヨークであり、２７は絶縁膜、３２は主磁極、３４は下地膜、３５は非磁性金属膜である。なお、Ｃ−Ｃ′は磁気ヘッドの浮上面（ABS: air bearing surface）を示す。

図示した磁気ヘッドの再生部は下部シールド１３、磁気抵抗効果膜１６、上部シールド１５を含む構成となっている。磁気抵抗効果膜１６の両脇には電極１８や図示していない磁区制御層が接続される。磁気抵抗効果膜１６には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）膜、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）膜等の磁気抵抗効果を有する膜を用いることができる。また、磁気抵抗効果膜１６として、電流を膜に垂直に流すＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果膜）やＣＰＰ形磁気抵抗効果膜を用いることができる。また、図示した磁気ヘッドの記録部は、副磁極２１上に絶縁膜２２を介してコイル２４を形成し、コイル２４は絶縁膜２７に覆われた構成とし、副磁極２１は、ヨーク２５，２６を介して主磁極３２と磁気的に結合されている。

図２の平面図に示すように、主磁極３２は浮上面から２０〜５００ｎｍ離れた領域までは細く、浮上面Ｃ−Ｃ′に垂直な柱状形状であり、それ以上離れた位置では浮上面から離れる方向に広がった形状を有する。このような構造により、記録媒体に対して大きな磁界が生じる磁気ヘッドが得られる。

図３に示すように、本発明の磁気ヘッドの浮上面は、副磁極２１上に絶縁膜２３を介して主磁極３２が形成されている。この例では、主磁極３２のリーディング側に副磁極２１が位置しているが、この主磁極３２と副磁極２１の位置関係は上下反転していてもよい。また、トレーリングシールドと呼ばれるような、主磁極上に非磁性膜を介して軟磁性膜を形成した構造としてもよいし、サイドシールドと呼ばれる主磁極の両脇に非磁性膜を介して軟磁性膜を形成した構造としてもよい。

図４に示す拡大図において、主磁極３２の下層には、主磁極３２の磁気特性を向上するために下地膜３４が形成され、主磁極３２の上層には非磁性金属膜３５が形成される。主磁極３２はＦｅＣｏ，ＣｏＮｉＦｅ等の高飽和磁束密度を有する磁性膜もしくはＦｅＣｏと非磁性膜との積層膜から構成される。非磁性金属膜３５としてはＮｉＣｒ，Ｃｒ，Ｔａ又はＴａＷが用いられる。

この図のように、浮上面における主磁極３２のトラック幅が、主磁極３２の下側（リーディング側）で狭い構造にすることで、スキュー角がついた状態で記録を行う際に、近接のトラックのデータを誤って消去することのない磁気ヘッドが得られる。単層の磁性膜あるいは磁性膜と非磁性膜との積層構造を有する主磁極３２のトラック幅ｗは、記録密度が高まるにつれて狭くなるが、例えば４０〜２００ｎｍである。主磁極３２の膜厚ｔは、トラック幅に対し０．５〜３の範囲とし、主磁極のトラック規定面におけるトレーリング側の一辺とその側辺とが作る内角αは７５〜８５°の範囲が望ましい。下地膜３４の膜厚は、２〜２０ｎｍの範囲が望ましい。

図５に、本発明による垂直記録用磁気ヘッドの主磁極と副磁極との位置関係の他の例を示す。本例では図３と異なり、主磁極３２のトレーリング側に副磁極２１が位置している。このような位置関係の場合、トレーリングシールドと呼ばれるような、主磁極上に非磁性膜を介して軟磁性膜を形成し、この軟磁性膜が副磁極と接した構造としてもよいし、サイドシールドと呼ばれる主磁極の両脇に非磁性膜を介して軟磁性膜を形成し、この軟磁性膜が副磁極と接した構造としてもよい。

図６に、本発明を用いて製造された垂直記録用磁気ヘッドが用いられる磁気ディスク装置の概略図を示す。この磁気ディスク装置は、磁気記録層と軟磁性下地層を有する垂直磁気記録用の磁気ディスク４３、磁気ディスク４３を支持・回転させるディスク駆動モータ４４、磁気ヘッド４２を揺動させることにより磁気ディスク上を左右に移動させるアクチュエータ４１、及び信号処理回路４５等を有する。磁気ヘッド４２は、垂直磁気記録用の記録ヘッド（単磁極ヘッド）と磁気ディスクに記録された情報を再生するための再生ヘッドを備える。信号処理回路４５は機構制御系及びデータ再生／復号系を有し、機構制御系はアクチュエータ４１やディスク駆動モータ４４を制御し、データ再生／復号系は磁気ヘッド４２の記録ヘッドに印加する記録信号及び磁気ヘッド４２の再生ヘッドからの再生信号を処理する。

図７に従来の薄膜磁気ヘッドの斜視図を示し、図８に本発明の方法によって作製された薄膜磁気ヘッドの主磁極の斜視図を示す。図７及び図８に示すように、薄膜磁気ヘッドの主磁極３２は、幅が略一定で媒体対向面から略垂直に延びる柱状のトラック規定部Ｄと、トラック規定部に接続される磁束導入部Ｅを含む形状となっている。トラック規定部Ｄと磁束導入部Ｅの接続部分はフレアポイントＦと呼ばれる。磁束導入部Ｅの幅（トラック幅方向の幅）は、フレアポイントＦにおいて最も狭く、フレアポイントＦから離れるに従って次第に幅が広くなる。ここで、主磁極３２の磁束導入部ＥのフレアポイントＦに近い位置に媒体対向面に平行な断面Ｂを考え、その断面形状においてトレーリング側の一辺とその側辺とが作る内角をβとする。また、主磁極のトラック規定部Ｄの媒体対向面、すなわちトラック規定面Ａにおいて、トレーリング側の一辺とその側辺とが作る内角をαとする。

図７に示すように、従来の薄膜磁気ヘッドの主磁極３２は、磁束導入部Ｅの媒体対向面に平行な断面Ｂにおける内角βがトラック規定面Ａにおける内角αより小さく、磁束導入部Ｅの広がり角度にもよるが、内角βは６５〜８０°の範囲で選択される。一方、図８に示すように、本発明による主磁極３２では、磁束導入部Ｅの媒体対向面に平行な断面Ｂにおける内角γは、トラック規定面Ａにおける内角αより大きく、内角γは８０〜８９°の範囲で選択される。この内角γは８０°以下の場合は，ヘッド磁界向上の効果は小さく、内角γが８９°以上の場合は製造が困難であるため、８０〜８９°の範囲で選択した。

従来構造のように内角βが内角αに対して小さいと、トラック規定部Ｄの媒体に鉛直方向のリーディング側の長さ３２Ｒは、トレーリング側の長さ３２Ｔに対して長くなる。一方、本発明では、磁束導入部Ｅの内角γの範囲は、トラック規定部Ｄの媒体に鉛直方向のリーディング側の長さ３２Ｒが、トレーリング側の長さ３２Ｔより短くなるように選択した。本発明のように内角γを内角αより大きくし、内角γを９０°より小さくすることで、リーディング側の長さ３２Ｒを従来構造と比較し短くすることができ、ヘッド磁界を５〜２０％程度強くすることができる。

次に、本発明による磁気ヘッドの製造方法について説明する。主磁極３２より下層および上層の形成方法は公知であるため、ここでは主磁極３２の形成方法について主に説明する。

図９は、本発明による磁気ヘッドの製造工程の一例を示す断面図である。図９（ａ）に示すように、基板１１上に主磁極より下の層を形成したのち、主磁極３２となる磁性膜、例えばＦｅＣｏあるいはＣｏＮｉＦｅを５０〜３００ｎｍ形成する。主磁極３２上に第２マスク層３６を１００〜１０００ｎｍ形成した。第２マスク層３６は非磁性層もしくは有機樹脂層から成る。次に、レジスト５０を第２マスク３６上に形成し、図９（ｂ）に示すように、レジスト５０をパターニングして第１のマスクとする。レジスト５０の膜厚は２００〜１５００ｎｍとした。次に、図９（ｃ）に示すように、第１のマスクを用い、エッチングにより、第２マスク層を所定の形状に形成する。ここで第２のマスク層３６が非磁性層の場合には塩素系のエッチングガスが用いられ、第２のマスク層３６が有機樹脂層の場合にはＯ_２やＣＯ_２のエッチングガスが用いられる。第２のマスク層３６は、基板１１に対して略直交するようにエッチングすることが望ましい。次に、図９（ｄ）に示すように、第２のマスク層３６をマスクとし、イオンミリングにより主磁極３２をエッチングし、主磁極を逆台形状に加工する。以下に、図９（ｄ）の工程について主磁極の上面図を用いて、詳細に説明する。

図１０（ａ）に、図９（ｃ）の上面図を示す。ここでレジスト５０の下層には第２のマスク層３６及び主磁極層３２が存在する。図１０（ｂ）から図１０（ｄ）は、主磁極の加工工程を説明する図である。ここで、図９（ｄ）の工程は、最初に図１０（ｂ）の工程を行って、次に図１０（ｃ）の工程と図１０（ｄ）の工程を行うものであってもよいし、図１０（ｂ）の工程を省略して、図１０（ｃ）と図１０（ｄ）の工程だけを行うものであってもよい。

図１０（ｂ）は、第２のマスク層をマスクとして、主磁極３２をエッチングする工程を示している。ここで主磁極のエッチングにはイオンミリング法を用いた。イオンビームの入射角は、基板面に対して法線方向を０°とすれば、入射角が３０°より小さい場合は第２のマスク層の両脇に再スパッタ層が形成され、入射角が７０°より大きい場合には主磁極３２のエッチング時間が非常に長くなるので、イオンビームの入射角は５０±２０゜（３０°〜７０゜）の範囲から選択した。

また、図中に矢印Ｐで示した浮上面ＡＢＳから素子高さ方向に向かう方向を基準方向とし、磁束導入部Ｅのエッジの接線が基準方向と成す角度をΘ、−Θとするとき、基板は水平に３６０°自転、もしくはイオンビームが原点ｏに対して±θ（θ≦Θ）の範囲から入射するように基板を水平に振動させた。イオンビーム入射方向の振動範囲±θを磁束導入部Ｅの両接線の範囲内で選ばれるようにすると、基板を３６０°自転させる場合と較べて比較的短時間で主磁極３２のエッチングを行うことができ、第２のマスク層３６の薄膜化を図ることができる。ここで振動範囲±θをθ＝３０°〜１５０°の範囲とするミリング条件によると、イオンビームが磁束導入部の影になる効果を低減でき比較的短時間に主磁極３２のエッチングを行うことができた。このようにエッチング時間が短縮されると、第２のマスク層を薄膜化でき、それに伴いトラック幅精度が向上する。このイオンミリングによるエッチング工程は、第２のマスク３６の下方およびフレアポイント近傍以外に主磁極材料３２がなくなるまで行うのが好ましい。

図１０（ｃ）は、第２マスク層３６をマスクとして主磁極をイオンミリングする別の工程を示す。ここでイオンビームの入射角は、基板面に対して法線方向を０°とすれば入射角４５°以下では内角αが８５°程度であり、また入射角７５°以上ではトラック規定面の側辺がくの字型になるために、入射角は６０±１５°（４５゜〜８５゜）の範囲から選択した。

また、図中に矢印で示した浮上面ＡＢＳから素子高さ方向に向かう方向を基準方向とし、イオンビームが原点ｏに対して±θの範囲から入射するように基板を水平に振動させた。ここで±θの振動軸θＡはＡＢＳと磁束導入部Ｅの接線との間で選ばれるようにした。このとき磁束導入部の接線の角度は１３５°〜１４５°程度であるため、θＡは９０°〜１３５°とした。また振動範囲±θは振動軸θＡを中心として±４５°の範囲内で選ばれる角度範囲とした。振動範囲±４５゜はイオンビームの入射イオンが磁束導入部の影になる影響が小さくなるように選択した。このような振動軸及び振動範囲を選ぶことで主磁極３２の磁束導入部の媒体対向面に平行な断面Ｂにおけるトレーリング側の一辺とその側辺が作る内角γは、主磁極のトラック規定面Ａにおけるトレーリング側の一辺とその側辺が作る内角αに対して大きく形成でき、高磁界化が図れる。またイオンビームは磁束導入部の影になる影響が小さくことなく主磁極３２の左側の側壁に入射する。従って、トラック規定部の上面の磁極幅が、磁束導入部の影になることによって、媒体対向面に近づくに従って幅が狭くなる現象を低減することができる。

図１０（ｄ）は、 図１０（ｃ）と左右対称なイオンミリングを行う工程を示す図である。図１０（ｄ）と図１０（ｃ）の工程を行うことにより、主磁極のトラック規定面Ａにおけるトレーリング側の一辺とその一辺が作る２つ内角は左右対称な形状が得られる。また、図１０（ｃ）の工程と図１０（ｄ）の工程におけるエッチング時間（イオンビーム照射時間）もしくはイオンビームの入射角を非対称な時間・角度とすると、主磁極のトラック規定面Ａにおけるトレーリング側の一辺の両端に形成される内角α１，α２が異なり、トラック規定面Ａの形状が左右非対称になる。このように左右非対称な内角α１，α２を作ることによって、ハードディスク装置における媒体と磁気ヘッドとのスキュー角が媒体内周部と外周部とで異なる場合にも、それぞれに最適なトラック規定面形状を得ることができる。

図１１に、図７に示した従来の主磁極の平面形状を示す。ここで主磁極のトレーリング側の面は３２ＴＴであり、主磁極のリーディング側の面は３２ＲＲである。図７ではトラック規定部Ｄと磁束導入部Ｅとの境目は角張った形状に描かれているが、実際には図１１に示すように丸みをもった形状となる。この丸みは、リソグラフィーによる解像度の限界及び前述のようにイオンミリングによる影響によるものである。本明細書では、トラック規定部Ｄのトレーリング側の接線と磁束導入部Ｅのトレーリング側の接線との交点から媒体対向面側をトラック規定部Ｄとし、その逆側を磁束導入部Ｅとする。図１１から、トラック規定部のトレーリング側の磁極幅はＡＢＳに近づくにつれ、小さくなっていることがわかる。また、図１１に図示するように、従来の磁気ヘッドの主磁極３２は、リーディング側のＡＢＳからフレアポイントまでの距離３２Ｒがトレーリング側のＡＢＳからフレアポイントまでの距離３２Ｔより大きい。

一方、図１２に、図８に示した本発明の主磁極の平面形状を示す。図１２に示すように本発明では、トラック規定部Ｄと磁束導入部Ｅとの境目は、図１１と比較して丸みが小さい形状となっている。そして、従来の製造方法と比較して、トラック規定部Ｄのトレーリング側の磁極幅がＡＢＳに近づくにつれ小さくなっている範囲は狭く、トラック規定部Ｄの長さのばらつきに強い主磁極の平面形状を得ることができる。図１２に図示するように、本発明による磁気ヘッドの主磁極３２は、リーディング側のＡＢＳからフレアポイントまでの距離３２Ｒがトレーリング側のＡＢＳからフレアポイントまでの距離３２Ｔより小さい。

図１３は、本発明の製造方法で得られる主磁極の他の形状を説明する平面図である。本例の主磁極３２は、リーディング側３２ＲＲのＡＢＳ面の磁極幅はほぼ０であり、トラック規定面Ａにおける形状は三角形である。また、このような形状とすると、主磁極３２のトラック規定面Ａの膜厚に対して、磁束導入部Ｅの膜厚を大きくすることができる。従って、このようなヘッドの断面形状によりヘッド磁界を向上することができる。

図１４は、本発明の製造方法で得られる主磁極の他の形状を説明する平面図である。本例の主磁極３２では、磁束導入部Ｅの広がり角がトラック規定部Ｄから離れた位置において小さくなっている。この様な平面形状の主磁極３２の場合、本発明で云う磁束導入部Ｅの媒体対向面に平行な断面の上底と側辺とのなす内角γはトラック規定部Ｄ近傍の磁束導入部Ｅの領域でとった断面の内角のことである。図１４に示したような形状においても高磁界化、高精度化を図ることができる。

本発明による磁気ヘッドの一例の断面図である。 本発明による磁気ヘッドの一例の平面図である。 本発明による磁気ヘッドの一例の媒体対向面を示す図である。 磁気ヘッドの媒体対向面における主磁極の拡大図である。 本発明による磁気ヘッドの一例の媒体対向面を示す図である。 磁気ヘッドが用いられる磁気ディスク装置の一例を示す概略図である。 従来の磁気ヘッドの斜視図である。 本発明による磁気ヘッドの斜視図である。 本発明による磁気ヘッドの製造方法を説明する工程断面図である。 本発明による磁気ヘッドの製造方法の一工程を説明する平面図である。 従来の磁気ヘッドの平面図である。 本発明の磁気ヘッドの一例の平面図である。 本発明の磁気ヘッドの他の例の平面図である。 本発明の磁気ヘッドの他の例の平面図である。

符号の説明

１１ 基板
１２ 絶縁膜
１３ 下部シールド
１４ 絶縁膜
１５ 上部シールド
１６ 磁気抵抗効果膜
１７ 絶縁膜
１８ 電極
２１ 副磁極
２２ 絶縁膜
２３ 絶縁膜
２４ コイル
２５ ヨーク
２６ ヨーク
２７ 絶縁膜
３２ 主磁極
３４ 下地膜
３５ 非磁性金属膜
３６ 非磁性層もしくは有機樹脂層
４１ アクチュエータ
４２ 磁気ヘッド
４３ 磁気ディスク
４４ ディスク駆動モータ
４５ 信号処理回路
５０ レジスト
Ｄ トラック規定部
Ｅ 磁束導入部
Ｆ フレアポイント
Ｐ 浮上面ＡＢＳから素子高さ方向

Claims (12)

1. 基板上に、主磁極と、前記主磁極に磁気的に接続された副磁極とを備えた磁気ヘッドにおいて、
   前記主磁極は、媒体対向面から略垂直に延びる柱状のトラック規定部と、前記トラック規定部に接続され媒体対向面から離れるに従って媒体対向面に平行な断面の面積が次第に大きくなる磁束導入部とを有し、
   前記主磁極の媒体対向面における形状は、前記基板に近い側の辺（下辺）の長さが前記基板から遠い側の辺（上辺）の長さより短く、
   媒体対向面において前記トラック規定部の前記上辺と当該上辺に隣接する側辺とがなす内角をαとし、前記トラック規定部との接続部に近い位置で媒体対向面に平行にとった前記磁束導入部の断面において上辺と当該上辺に隣接する側辺とがなす内角をγとするとき、γ＞αであることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 請求項１記載の磁気ヘッドにおいて、前記内角γは８０〜８９度の範囲にあることを特徴とする磁気ヘッド。
3. 請求項１記載の磁気ヘッドにおいて、前記トラック規定部の媒体対向面に垂直な方向の寸法は、前記基板に近い側の寸法が前記基板から遠い側の寸法より短いことを特徴とする磁気ヘッド。
4. 磁気記録層と軟磁性下地層とを有する磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を駆動する媒体駆動部と、前記磁気記録媒体に情報の記録再生を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体に対して相対的に駆動する磁気ヘッド駆動部と、前記磁気ヘッドへの記録信号及び前記磁気ヘッドからの再生信号を処理する信号処理部とを含む磁気記録再生装置において、
   前記磁気ヘッドは、基板と、前記基板上に形成された、主磁極と、前記主磁極に磁気的に接続された副磁極とを備え、
   前記主磁極は、媒体対向面から略垂直に延びる柱状のトラック規定部と、前記トラック規定部に接続され媒体対向面から離れるに従って媒体対向面に平行な断面の面積が次第に大きくなる磁束導入部とを有し、
   前記主磁極の媒体対向面における形状は、前記基板に近い側の辺（下辺）の長さが前記基板から遠い側の辺（上辺）の長さより短く、
   媒体対向面において前記トラック規定部の前記上辺と当該上辺に隣接する側辺とがなす内角をαとし、前記トラック規定部との接続部に近い位置で媒体対向面に平行にとった前記磁束導入部の断面において上辺と当該上辺に隣接する側辺とがなす内角をγとするとき、γ＞αであることを特徴とする磁気記録再生装置。
5. 請求項４記載の磁気記録再生装置において、前記内角γは８０〜８９度の範囲にあることを特徴とする磁気記録再生装置。
6. 基板上に、主磁極と、前記主磁極に磁気的に接続された副磁極とを備え、前記主磁極は、媒体対向面から略垂直に延びる柱状のトラック規定部と前記トラック規定部に接続され媒体対向面から離れるに従って媒体対向面に平行な断面の面積が次第に大きくなる磁束導入部とを有し、前記主磁極の媒体対向面における形状は、前記基板に近い側の辺（下辺）の長さが前記基板から遠い側の辺（上辺）の長さより短い磁気ヘッドの製造方法において、
   前記主磁極となる層上に非磁性層もしくは有機樹脂層を形成する工程と、
   前記非磁性層もしくは有機樹脂層をパターンニングする工程と、
   前記パターンニングされた非磁性層もしくは有機樹脂層をマスクとし、イオンビームを前記基板に対して所定の入射角方向から入射して、前記主磁極となる層を所定の形状に加工するエッチング工程とを有し、
   前記エッチング工程は、前記基板の法線方向を０°とするときイオンビームの入射角を５０°±２０°の範囲の角度とし、イオンビームの基板面内の向きが媒体から媒体対向面となる方向に対して±（３０〜１５０）°の範囲内の所定の角度範囲で振動するように基板を基板面内で振動させながらイオンビームを入射するエッチング工程１を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
7. 請求項６記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記エッチング工程は、
   イオンビームの入射角を６０°±１５°の範囲の角度とし、イオンビームの基板面内の向きが媒体から媒体対向面となる方向に対して９０°〜１３５°の範囲の所定の角度を中心として±（０〜４５）°の範囲内の所定の角度範囲で振動するように基板を基板面内で振動させながらイオンビームを入射するエッチング工程２と、
   イオンビームの入射角を６０°±１５°の範囲の角度とし、イオンビームの基板面内の向きが媒体から媒体対向面となる方向に対して−９０°〜−１３５°の範囲の所定の角度を中心として±（０〜４５）°の範囲内の所定の角度範囲で振動するように基板を基板面内で振動させながらイオンビームを入射するエッチング工程３とを有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
8. 請求項７記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記エッチング工程２と前記エッチング工程３とでイオンビーム照射時間とが異なることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
9. 請求項７記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記エッチング工程２と前記エッチング工程３とでイオンビームの入射角度が異なることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
10. 基板上に、主磁極と、前記主磁極に磁気的に接続された副磁極とを備え、前記主磁極は、媒体対向面から略垂直に延びる柱状のトラック規定部と前記トラック規定部に接続され媒体対向面から離れるに従って媒体対向面に平行な断面の面積が次第に大きくなる磁束導入部とを有し、前記主磁極の媒体対向面における形状は、前記基板に近い側の辺（下辺）の長さが前記基板から遠い側の辺（上辺）の長さより短い磁気ヘッドの製造方法において、
    前記主磁極となる層上に非磁性層もしくは有機樹脂層を形成する工程と、
    前記非磁性層もしくは有機樹脂層をパターンニングする工程と、
    前記パターンニングされた非磁性層もしくは有機樹脂層をマスクとし、イオンビームを前記基板に対して所定の入射角方向から入射して、前記主磁極となる層を所定の形状に加工するエッチング工程とを有し、前記エッチング工程は、
    イオンビームの入射角を６０°±１５°の範囲の角度とし、イオンビームの基板面内の向きが媒体から媒体対向面となる方向に対して９０°〜１３５°の範囲の所定の角度を中心として±（０〜４５）°の範囲内の所定の角度範囲で振動するように基板を基板面内で振動させながらイオンビームを入射するエッチング工程２と、
    イオンビームの入射角を６０°±１５°の範囲の角度とし、イオンビームの基板面内の向きが媒体から媒体対向面となる方向に対して−９０°〜−１３５°の範囲の所定の角度を中心として±（０〜４５）°の範囲内の所定の角度範囲で振動するように基板を基板面内で振動させながらイオンビームを入射するエッチング工程３とを有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
11. 請求項１０記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記エッチング工程２と前記エッチング工程３とでイオンビーム照射時間とが異なることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
12. 請求項１０記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記エッチング工程２と前記エッチング工程３とでイオンビームの入射角度が異なることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。

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