JP2005285296A - 垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法、ヘッドジンバルアセンブリならびにハードディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接トラック消去を防止しながら線記録密度およびオーバーライト特性を向上させる。
【解決手段】磁気ヘッドは、磁極層２０と、ギャップ層２２と、薄膜コイル２４と、記録シールド層２６とを備えている。媒体対向面ＡＢＳにおいて、記録シールド層２６の端部は、磁極層２０の端部に対して、ギャップ層２２による所定の小さな間隔を開けて記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。磁極層２０は、媒体対向面ＡＢＳ側の端部が媒体対向面ＡＢＳから離れた位置に配置され、所定の厚みを有する第１の部分２０Ａと、第１の部分２０Ａと媒体対向面ＡＢＳとの間に配置され、第１の部分２０Ａの厚みよりも小さな厚みを有する第２の部分２０Ｂとを有している。磁極層２０の、ギャップ層２２側の面は平坦である。
【選択図】図１

Description

本発明は、垂直磁気記録方式によって記録媒体に情報を記録するために用いられる垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびに垂直磁気記録用磁気ヘッドを含むヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置に関する。

磁気記録再生装置における記録方式には、信号磁化の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）とする長手磁気記録方式と、信号磁化の向きを記録媒体の面に対して垂直な方向とする垂直磁気記録方式とがある。垂直磁気記録方式は、長手磁気記録方式に比べて、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくく、高い線記録密度を実現することが可能であると言われている。

垂直磁気記録方式用の磁気ヘッドとしては、一つの主磁極によって記録媒体に対して垂直方向の磁界を印加する単磁極ヘッドが知られている。この単磁極ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面において所定の間隔を開けて対向し、媒体対向面から離れた位置において連結された主磁極および補助磁極と、主磁極と補助磁極との間に配置されたギャップ層と、少なくとも一部が主磁極と補助磁極の間に、主磁極および補助磁極に対して絶縁された状態で設けられたコイルとを備えている。主磁極は、例えば、一端部が媒体対向面に配置され、トラック幅を規定するトラック幅規定部と、このトラック幅規定部の他端部に連結され、トラック幅規定部よりも大きな幅を有する幅広部とを有している。幅広部の幅は、例えば、トラック幅規定部との境界位置ではトラック幅規定部の幅と等しく、媒体対向面から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。

高記録密度化のために磁気ヘッドに要求されることは、特に、トラック幅の縮小、すなわち媒体対向面における主磁極の幅の縮小と、記録特性の向上である。一方、トラック幅が小さくなると、記録特性、例えば重ね書きの性能を表わすオーバーライト特性は低下する。従って、トラック幅が小さくなるほど、記録特性の一層の向上が必要となる。

ところで、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドは、一般的に、スライダに設けられる。スライダは、記録媒体に対向する媒体対向面を有している。この媒体対向面は、空気流入側の端部と空気流出側の端部とを有している。そして、空気流入側の端部から媒体対向面と記録媒体との間に流入する空気流によって、スライダは記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。このスライダにおいて、一般的に、磁気ヘッドは媒体対向面における空気流出側の端部近傍に配置される。磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの位置決めは、例えばロータリーアクチュエータによって行なわれる。この場合、磁気ヘッドは、ロータリーアクチュエータの回転中心を中心とした円軌道に沿って記録媒体上を移動する。このような磁気ディスク装置では、磁気ヘッドのトラック横断方向の位置に応じて、スキューと呼ばれる、円形のトラックの接線に対する磁気ヘッドの傾きが生じる。磁気ディスク装置では、このスキューが生じると、あるトラックへの情報の書き込み時に隣接トラックの情報が消去される現象（以下、隣接トラック消去と言う。）が生じる場合がある。高記録密度化のためには、この隣接トラック消去を抑制する必要もある。

垂直磁気記録方式用の磁気ヘッドにおいて、オーバーライト特性を向上させる方法としては、主磁極におけるトラック幅規定部と幅広部との境界の位置を媒体対向面に近づける方法や、トラック幅規定部の側面と幅広部の媒体対向面側の端面とのなす角度を９０°に近づける方法や、主磁極の厚みを大きくする方法が考えられる。しかしながら、このいずれの方法も、隣接トラック消去が発生しやすくなるという問題点がある。

特許文献１には、スキューが生じたときの隣接トラック消去を防止する技術として、媒体対向面における主磁極の端面の形状を、記録媒体の進行方向の後側（スライダにおける空気流入端側）に配置される辺が反対側の辺よりも小さい台形形状とする技術が記載されている。しかしながら、この技術では、媒体対向面における主磁極の端面の形状が矩形の場合に比べて、媒体対向面における主磁極の端面の面積が減少するため、オーバーライト特性が劣化するという問題点がある。

そこで、隣接トラック消去を防止し、且つオーバーライト特性を向上させる方法として、例えば特許文献２ないし４に示されるように、主磁極の厚みを、媒体対向面に近づくに従って小さくする方法が種々提案されている。

特許文献２には、媒体対向面の近傍において、主磁極の上面と下面の少なくとも一方を斜面とすることによって、媒体対向面の近傍における主磁極の厚みを、媒体対向面に近づくに従って小さくする技術が記載されている。

特許文献３には、厚みが一定の主磁極層に対して、前端面が媒体対向面から離れた位置に配置されたヨーク層を接続することによって、主磁極層とヨーク層との積層体の厚みを、媒体対向面に近づくに従って小さくする技術が記載されている。

特許文献４には、主磁極を構成する磁性層のギャップ層側の面を、媒体対向面から離れるに従って段階的に補助磁極に近づく形状とすることにより、主磁極の厚みを、媒体対向面に近づくに従って小さくする技術が記載されている。

ところで、垂直磁気記録方式用の磁気ヘッドとしては、単磁極ヘッドの他に、例えば特許文献５に記載されているように、磁極とシールドとを備えた磁気ヘッドも知られている。この磁気ヘッドでは、媒体対向面において、シールドの端部は、磁極の端部に対して、所定の小さな間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置されている。以下、このような磁気ヘッドをシールド型ヘッドと呼ぶ。このシールド型ヘッドにおいて、シールドは、磁極の端部より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束が記録媒体に達することを阻止することができる。このシールド型ヘッドによれば、線記録密度のより一層の向上が可能になる。

特開２００２−９２８２１号公報 特開２００２−１３３６１０号公報 特開２００２−１９７６１５号公報 特開２００３−６８１１号公報 米国特許第４，６５６，５４６号明細書

特許文献２に記載された技術では、磁気ヘッドの製造過程において、研磨によって媒体対向面を形成する際に、研磨終了位置がずれると、媒体対向面における主磁極の厚みが変化してしまう。従って、この技術では、均質な磁気ヘッドを量産することが難しいという問題点がある。

特許文献３に記載された技術では、ヨーク層の上に主磁極層が形成される。また、この技術では、ヨーク層と主磁極層は別個にパターニングされる。そのため、この技術では、ヨーク層と主磁極層の位置ずれが生じやすいという問題点がある。特に、この技術では、ヨーク層と主磁極層のそれぞれの媒体対向面側の一部の幅は、他の部分の幅よりも小さくなっている。そのため、この幅の小さい部分同士の位置ずれは、磁気ヘッドにおける記録特性の劣化を引き起こす。また、この技術では、ヨーク層の上面が平坦化され、その上に主磁極層が形成される。そのため、この技術では、研磨によってヨーク層の上面を平坦化する際に、研磨終了位置がずれると、ヨーク層の媒体対向面側の端部の位置が変化してしまう。従って、この技術では、均質な磁気ヘッドを量産することが難しいという問題点がある。

特許文献４に記載された技術では、主磁極を構成する磁性層の下地の上面の形状を、マスクを用いたドライエッチングによって決定する。そのため、この技術では、磁性層の厚みが小さくなり始める位置が、ドライエッチングによって形成される凹部における底面と側面との境界位置によって決定される。この場合、ドライエッチングによって形成される凹部における底面と側面との境界位置には、±０．１５μｍ程度のばらつきが生じる。そのため、この技術では、磁性層の厚みが小さくなり始める位置を正確に制御することが難しく、やはり、均質な磁気ヘッドを量産することが難しいという問題点がある。

特許文献５に記載された磁気ヘッドでは、線記録密度の向上は期待できるものの、磁極の厚みが一定であるため、隣接トラック消去を防止しながらオーバーライト特性を向上させることは難しいという問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、隣接トラック消去を防止しながら線記録密度およびオーバーライト特性を向上させることができるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびに垂直磁気記録用磁気ヘッドを含むヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は、隣接トラック消去を防止しながら線記録密度およびオーバーライト特性を向上させることができ、且つ均質な垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造できるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
媒体対向面に配置された端部を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
媒体対向面に配置された端部を有し、媒体対向面から離れた位置において磁極層に連結されたシールド層と、
非磁性材料よりなり、磁極層とシールド層との間に設けられたギャップ層とを備えている。

媒体対向面において、シールド層の端部は、磁極層の端部に対して、所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置されている。コイルの少なくとも一部は、磁極層とシールド層との間に、磁極層およびシールド層に対して絶縁された状態で配置されている。磁極層は、媒体対向面側の端部が媒体対向面から離れた位置に配置され、所定の厚みを有する第１の部分と、第１の部分と媒体対向面との間に配置され、第１の部分の厚みよりも小さな厚みを有する第２の部分とを有している。磁極層の、ギャップ層側の面のうち、少なくとも媒体対向面側の一部は実質的に平坦である。なお、「実質的に平坦」というのは、平坦になるように面を形成する場合であっても、製造工程における精度の点から０．０５μｍ程度の凹凸が生じる場合があるため、この程度の凹凸がある場合も含むという意味である。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドでは、媒体対向面において、シールド層の端部は、磁極層の端部に対して、所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置されている。また、磁極層は、媒体対向面側の端部が媒体対向面から離れた位置に配置され、所定の厚みを有する第１の部分と、第１の部分と媒体対向面との間に配置され、第１の部分の厚みよりも小さな厚みを有する第２の部分とを有している。また、磁極層の、ギャップ層側の面のうち、少なくとも媒体対向面側の一部は実質的に平坦である。これらのことから、本発明では、隣接トラック消去を防止しながら線記録密度およびオーバーライト特性を向上させることが可能になる。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第１の部分と第２の部分との境界位置から、この境界位置よりも媒体対向面に近い所定の位置にかけて、第２の部分の厚みは、媒体対向面に近づくに従って徐々に小さくなっていてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、媒体対向面における磁極層の端部とシールド層の端部との間隔は、３０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲内であってもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、媒体対向面に配置されたシールド層の端部の面積は、媒体対向面に配置された磁極層の端部の面積よりも大きくてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、媒体対向面に配置された磁極層の端部の形状は、ギャップ層側の辺が反対側の辺よりも大きい台形形状であってもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、磁極層は、媒体対向面から離れた所定の幅変化位置よりも媒体対向面に近い領域では、媒体対向面における磁極層の幅と等しい幅を有し、幅変化位置よりも媒体対向面から遠い領域では、媒体対向面における磁極層の幅よりも大きな幅を有していてもよい。この場合、磁極層は、幅変化位置と媒体対向面との間に配置された厚み変化位置よりも媒体対向面に近い領域では、媒体対向面における磁極層の厚みと等しい厚みを有し、厚み変化位置よりも媒体対向面から遠い領域では、媒体対向面における磁極層の厚みよりも大きな厚みを有していてもよい。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、磁極層を形成する工程と、磁極層の上に、ギャップ層およびコイルを形成する各工程と、ギャップ層の上にシールド層を形成する工程とを備えている。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、磁極層を形成する工程は、第１の部分が配置される領域を含む領域に、めっき法を用いて、第１の部分の媒体対向面側の端部の位置を決めるための端部を有するめっき層を形成する工程と、めっき層を覆うように第１の非磁性層を形成する工程と、めっき層が露出するまで第１の非磁性層およびめっき層を研磨することによって、めっき層に隣接した形状となるように第１の非磁性層をパターニングする工程と、めっき層をエッチングによって除去することによって、第１の非磁性層に隣接し、めっき層の形状に対応した形状の空間を形成する工程と、空間内および第１の非磁性層の上面上に、磁極層の平面形状に対応した平面形状を有する磁性層を形成する工程と、磁性層を覆うように第２の非磁性層を形成する工程と、磁性層が磁極層となるように、磁性層が露出するまで第２の非磁性層および磁性層を研磨する工程とを含んでいてもよい。この場合には、互いに厚みの異なる第１の部分と第２の部分の境界位置が、めっき法によって形成されるめっき層の媒体対向面側の端部の位置によって決まる。

磁極層を形成する工程は、更に、空間を形成する工程と磁性層を形成する工程との間において、空間に面する第１の非磁性層の壁面と第１の非磁性層の上面とによって形成される角部のうち、第１の部分と第２の部分との境界位置の近傍に配置される部分を、ドライエッチングによって面取りする工程を含んでいてもよい。この場合には、第１の部分と第２の部分との境界位置から、この境界位置よりも媒体対向面に近い所定の位置にかけて、第２の部分の厚みは、媒体対向面に近づくに従って徐々に小さくなる。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、磁性層は、めっき法を用いて形成されてもよいし、スパッタ法を用いて形成されてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、媒体対向面における磁極層の端部とシールド層の端部との間隔は、３０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲内であってもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、媒体対向面に配置されたシールド層の端部の面積は、媒体対向面に配置された磁極層の端部の面積よりも大きくてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、媒体対向面に配置された磁極層の端部の形状は、ギャップ層側の辺が反対側の辺よりも大きい台形形状であってもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、磁極層は、媒体対向面から離れた所定の幅変化位置よりも媒体対向面に近い領域では、媒体対向面における磁極層の幅と等しい幅を有し、幅変化位置よりも媒体対向面から遠い領域では、媒体対向面における磁極層の幅よりも大きな幅を有していてもよい。この場合、磁極層は、幅変化位置と媒体対向面との間に配置された厚み変化位置よりも媒体対向面に近い領域では、媒体対向面における磁極層の厚みと等しい厚みを有し、厚み変化位置よりも媒体対向面から遠い領域では、媒体対向面における磁極層の厚みよりも大きな厚みを有していてもよい。

本発明のヘッドジンバルアセンブリは、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドを含み、記録媒体に対向するように配置されるスライダと、スライダを弾性的に支持するサスペンションとを備えたものである。

本発明のハードディスク装置は、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドを含み、回転駆動される円盤状の記録媒体に対向するように配置されるスライダと、スライダを支持すると共に記録媒体に対して位置決めする位置決め装置とを備えたものである。

本発明では、媒体対向面において、シールド層の端部は、磁極層の端部に対して、所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置されている。また、磁極層は、媒体対向面側の端部が媒体対向面から離れた位置に配置され、所定の厚みを有する第１の部分と、第１の部分と媒体対向面との間に配置され、第１の部分の厚みよりも小さな厚みを有する第２の部分とを有し、磁極層の、ギャップ層側の面のうち、少なくとも媒体対向面側の一部は実質的に平坦である。これらのことから、本発明によれば、隣接トラック消去を防止しながら線記録密度およびオーバーライト特性を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、互いに厚みの異なる第１の部分と第２の部分の境界位置が、めっき法によって形成されるめっき層の媒体対向面側の端部の位置によって決まるようにした場合には、第１の部分と第２の部分の境界位置を精度よく決めることができる。この場合には、更に、均質な垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造することが可能になるという効果を奏する。

本発明において、第１の部分と第２の部分との境界位置から、この境界位置よりも媒体対向面に近い所定の位置にかけて、第２の部分の厚みが、媒体対向面に近づくに従って徐々に小さくなるようにしてもよい。この場合には、磁極層を通過する磁束の流れが滑らかになり、よりオーバーライト特性を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明において、媒体対向面に配置された磁極層の端部の形状を、ギャップ層側の辺が反対側の辺よりも大きい台形形状とした場合には、隣接トラック消去をより確実に防止することができるという効果を奏する。

また、本発明において、磁極層は、媒体対向面から離れた所定の幅変化位置よりも媒体対向面に近い領域では、媒体対向面における磁極層の幅と等しい幅を有し、幅変化位置よりも媒体対向面から遠い領域では、媒体対向面における磁極層の幅よりも大きな幅を有していてもよい。この場合には、磁極層によって、より多くの磁束を効率よく媒体対向面側の端部まで導くことができ、よりオーバーライト特性を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明において、磁極層は、幅変化位置と媒体対向面との間に配置された厚み変化位置よりも媒体対向面に近い領域では、媒体対向面における磁極層の厚みと等しい厚みを有し、厚み変化位置よりも媒体対向面から遠い領域では、媒体対向面における磁極層の厚みよりも大きな厚みを有していてもよい。この場合には、より確実に、隣接トラック消去を防止しながらオーバーライト特性を向上させることができるという効果を奏する。

［第１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。始めに、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成について説明する。図１は本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図１は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図１において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図２は、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。

図１および図２に示したように、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッド（以下、単に磁気ヘッドと記す。）は、アルティック（Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１と、この基板１の上に形成されたアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に形成された磁性材料よりなる下部シールド層３と、この下部シールド層３の上に、絶縁層４を介して形成された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５の上に絶縁層４を介して形成された磁性材料よりなる上部シールド層６とを備えている。下部シールド層３および上部シールド層６を構成する磁性材料としては、例えばＮｉＦｅが用いられる。下部シールド層３および上部シールド層６の厚みは、それぞれ例えば１〜２μｍである。

ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面（エアベアリング面）ＡＢＳに配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。

磁気ヘッドは、更に、上部シールド層６の上に形成されたアルミナ等の非磁性材料よりなる非磁性層７と、この非磁性層７の上に形成された磁性材料よりなる下部磁極層８と、この下部磁極層８の上に形成された絶縁層９と、この絶縁層９の上に形成された薄膜コイル１０と、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填され、媒体対向面ＡＢＳに露出しない絶縁層１１と、絶縁層９，１１を覆う絶縁層１２とを備えている。薄膜コイル１０は、平面渦巻き形状をなしている。絶縁層１１は、薄膜コイル１０の全体を覆うように形成されている。絶縁層１２の上面は平坦化されている。

下部磁極層８を構成する磁性材料としては、例えばＮｉＦｅが用いられる。絶縁層９は、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなる。薄膜コイル１０は、銅等の導電性の材料よりなる。薄膜コイル１０の巻数は任意であり、巻線のピッチも任意である。絶縁層１１は、形成時に流動性を有する非導電性且つ非磁性の材料よりなる。具体的には、絶縁層１１は、例えば、フォトレジスト（感光性樹脂）のような有機系の非導電性非磁性材料によって形成してもよいし、塗布ガラスよりなるスピンオングラス（ＳＯＧ）膜で形成してもよい。絶縁層１２は、絶縁層１１よりも耐食性、剛性および絶縁性が優れた非導電性且つ非磁性の材料よりなる。このような材料としては、アルミナやシリコン酸化物（ＳｉＯ₂）等の無機系の非導電性非磁性材料を用いることができる。

磁気ヘッドは、更に、絶縁層１２の上に順に形成された非磁性層１３Ａ、非磁性電極膜１３Ｂおよび非磁性層１３Ｃを備えている。これらよりなる積層体は、内側に空間を有する枠１３を構成している。非磁性層１３Ａ，１３Ｃは、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料によって形成されている。非磁性電極膜１３Ｂは、Ａｕ、ＡｕＣｕ合金等の非磁性且つ導電性の材料によって形成されている。

磁気ヘッドは、更に、絶縁層１２および枠１３の上に形成された電極膜１８と、この電極膜１８の上に形成された、磁性材料よりなるめっき層２０２とを備えている。電極膜１８は、導電性の材料によって構成されている。なお、電極膜１８を構成する材料は、磁性材料であってもよいし、非磁性材料であってもよい。めっき層２０２を構成する磁性材料としては、例えばＦｅＣｏが用いられる。電極膜１８が磁性材料よりなる場合には、電極膜１８およびめっき層２０２によって磁極層２０が構成される。電極膜１８が非磁性材料よりなる場合には、めっき層２０２によって磁極層２０が構成される。磁極層２０の形状については、後で詳しく説明する。

磁気ヘッドは、更に、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなり、磁極層２０の周囲に配置された非磁性層２１と、アルミナ等の非磁性の材料よりなり、磁極層２０の上に形成されたギャップ層２２と、このギャップ層２２の上において、後述する薄膜コイル２４を配置すべき位置に形成された絶縁層２３と、この絶縁層２３の上に形成された薄膜コイル２４と、少なくとも薄膜コイル２４の巻線間に充填され、媒体対向面ＡＢＳに露出しない絶縁層２５とを備えている。薄膜コイル２４は、平面渦巻き形状をなしている。絶縁層２５は、薄膜コイル２４の全体を覆うように形成されている。

絶縁層２３は、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなる。薄膜コイル２４は、銅等の導電性の材料よりなる。薄膜コイル２４の巻数は任意であり、巻線のピッチも任意である。絶縁層２５は、形成時に流動性を有する非導電性且つ非磁性の材料よりなる。具体的には、絶縁層２５は、例えば、フォトレジスト（感光性樹脂）のような有機系の非導電性非磁性材料によって形成してもよいし、塗布ガラスよりなるスピンオングラス（ＳＯＧ）膜で形成してもよい。

磁気ヘッドは、更に、磁極層２０、ギャップ層２２および絶縁層２５の上に形成された記録シールド層２６と、この記録シールド層２６を覆うように形成された保護層２７とを備えている。記録シールド層２６は、薄膜コイル２４の中心の位置において、磁極層２０に連結されている。また、記録シールド層２６の媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳに配置されている。記録シールド層２６を構成する磁性材料としては、例えば鉄を含む合金が用いられる。記録シールド層２６は、本発明におけるシールド層に対応する。

以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面ＡＢＳと再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドは記録媒体の進行方向Ｔの後側（スライダにおける空気流入端側）に配置され、記録ヘッドは記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。

再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面ＡＢＳ側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層６と、ＭＲ素子５と下部シールド層３との間およびＭＲ素子５と上部シールド層６との間に設けられた絶縁層４とを備えている。

記録ヘッドは、下部磁極層８、薄膜コイル１０、磁極層２０、ギャップ層２２、薄膜コイル２４および記録シールド層２６を備えている。薄膜コイル１０，２４は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。なお、下部磁極層８および薄膜コイル１０は、記録ヘッドにおける必須の構成要素ではなく、これらは設けられていなくてもよい。

磁極層２０は、媒体対向面ＡＢＳに配置された端部を有し、薄膜コイル２４によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。記録シールド層２６は、媒体対向面ＡＢＳに配置された端部を有している。媒体対向面ＡＢＳにおいて、記録シールド層２６の端部は、磁極層２０の端部に対して、所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。また、記録シールド層２６は、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置において磁極層２０に磁気的に連結されている。ギャップ層２２は、非磁性材料よりなり、磁極層２０と記録シールド層２６との間に設けられている。薄膜コイル２４の少なくとも一部は、磁極層２０および記録シールド層２６に対して絶縁された状態で、磁極層２０と記録シールド層２６との間に配置されている。

媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の端部と記録シールド層２６の端部との間隔、すなわちギャップ層２２の厚みは、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の端部から記録媒体の記録層の下面までの距離とほぼ等しいことが好ましい。なお、記録層の下面とは、記録層の２つの面のうち、磁気ヘッドから遠い方の面を言う。ただし、記録媒体が、垂直磁化記録層の下に軟磁性下地層が設けられた２層媒体の場合には、記録層の下面とは、垂直磁化記録層の２つの面のうち、磁気ヘッドから遠い方の面を言う。媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の端部から記録媒体の記録層の下面までの距離は、現在、４０ｎｍ程度である。媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の端部と記録シールド層２６の端部との間隔が、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の端部から記録媒体の記録層の下面までの距離に比べて小さすぎると、磁極層２０から発生される垂直方向の磁界が小さくなり、記録媒体に情報を記録することが困難になる。一方、上記間隔が上記距離に比べて大きすぎると、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０のギャップ層２２側（スライダにおける空気流出端側）の端部の近傍において、記録媒体の進行方向Ｔについての記録磁界の垂直成分の変化がなだらかになるため、線記録密度を向上させることが難しくなる。以上のことから、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の端部と記録シールド層２６の端部との間隔、すなわちギャップ層２２の厚みは、３０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲内であることが好ましい。また、媒体対向面ＡＢＳに配置された記録シールド層２６の端部の面積は、媒体対向面ＡＢＳに配置された磁極層２０の端部の面積よりも大きい。

なお、図２では、媒体対向面ＡＢＳに配置された磁極層２０の端部の形状は、矩形になっている。しかし、図２２に示したように、媒体対向面ＡＢＳに配置された磁極層２０の端部の形状は、ギャップ層２２側の辺が反対側の辺よりも大きい台形形状であってもよい。

以下、図３を参照して、磁極層２０の形状について詳しく説明する。図３は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の形状を説明するための説明図である。なお、図３において、（ａ）は磁極層２０の上面を表わし、（ｂ）は磁極層２０の側面を表わしている。

磁極層２０の厚みは、媒体対向面ＡＢＳに近づくに従って小さくなっている。磁極層２０は、媒体対向面ＡＢＳ側の端部が媒体対向面ＡＢＳから離れた位置に配置され、所定の厚みＴ１を有する第１の部分２０Ａと、この第１の部分２０Ａと媒体対向面ＡＢＳとの間に配置され、第１の部分の厚みＴ１よりも小さな厚みを有する第２の部分２０Ｂとを有している。

磁極層２０の、ギャップ層２２側の面（上面）のうち、少なくとも媒体対向面側ＡＢＳの一部は実質的に平坦である。図１および図３（ｂ）には、磁極層２０の、ギャップ層２２側の面の全体が実質的に平坦である例を示している。

図３（ａ）に示したように、磁極層２０は、媒体対向面ＡＢＳから離れた所定の幅変化位置Ｐ３よりも媒体対向面ＡＢＳに近い領域では、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の幅Ｗ１と等しい幅を有し、幅変化位置Ｐ３よりも媒体対向面ＡＢＳから遠い領域では、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の幅Ｗ１よりも大きな幅を有している。媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の幅Ｗ１は、トラック幅を規定する。媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の幅Ｗ１は、例えば０．０５〜０．２５μｍである。

また、磁極層２０は、幅変化位置Ｐ３と媒体対向面ＡＢＳとの間に配置された厚み変化位置Ｐ２よりも媒体対向面ＡＢＳに近い領域では、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の厚みＴ２と等しい厚みを有し、厚み変化位置Ｐ２よりも媒体対向面ＡＢＳから遠い領域では、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の厚みＴ２よりも大きな厚みを有している。媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の厚みＴ２は、例えば０．０５〜０．３μｍである。

また、図３（ｂ）に示したように、第１の部分２０Ａと第２の部分２０Ｂとの境界位置Ｐ１から、この境界位置Ｐ１よりも媒体対向面ＡＢＳに近い位置Ｐ２にかけて、第２の部分２０Ｂの厚みは、媒体対向面ＡＢＳに近づくに従って徐々に小さくなっている。なお、図１および図３（ｂ）では、位置Ｐ１，Ｐ２間における第２の部分２０Ｂのギャップ層２２とは反対側の面（下面）は、凹凸のない斜面になっている。しかし、図２３に示したように、位置Ｐ１，Ｐ２間における第２の部分２０Ｂのギャップ層２２とは反対側の面（下面）は曲面になっていてもよい。また、図２４に示したように、厚み変化位置Ｐ２は、媒体対向面ＡＢＳに配置されていてもよい。なお、図２３、図２４において、（ａ）は磁極層２０の上面を表わし、（ｂ）は磁極層２０の側面を表わしている。

また、図２５に示したように、位置Ｐ１と位置Ｐ２が一致していてもよい。この場合には、第２の部分２０Ｂにおいて、媒体対向面ＡＢＳに近づくに従って厚みが徐々に小さくなる部分はなくなる。なお、図２５において、（ａ）は磁極層２０の上面を表わし、（ｂ）は磁極層２０の側面を表わしている。

また、図３（ａ）に示したように、幅変化位置Ｐ３よりも媒体対向面ＡＢＳから遠い領域における磁極層２０の幅は、例えば、媒体対向面ＡＢＳから離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。磁極層２０において、媒体対向面ＡＢＳから離れるに従って幅が徐々に大きくなる部分の側壁と、媒体対向面ＡＢＳに垂直な方向とのなす角度θは、任意であるが、例えば３０°程度である。

ここで、図３に示した磁極層２０の各部の寸法の一例を挙げる。この例では、媒体対向面ＡＢＳと幅変化位置Ｐ３との距離Ｌ１は、０．３５μｍである。媒体対向面ＡＢＳと厚み変化位置Ｐ２との距離Ｌ２は、０．１５μｍである。媒体対向面ＡＢＳと位置Ｐ１との距離Ｌ３は、０．２５μｍである。また、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の厚みＴ２は、０．２μｍである。位置Ｐ１と位置Ｐ２との間における磁極層２０の厚みの変化量Ｔ３は、０．１μｍである。第１の部分２０Ａの厚みＴ１は、０．４μｍである。また、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の幅Ｗ１は、０．２μｍである。

次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの作用について説明する。この磁気ヘッドでは、記録ヘッドによって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッドによって、記録媒体に記録されている情報を再生する。記録ヘッドにおいて、薄膜コイル２４は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。磁極層２０および記録シールド層２６は、薄膜コイル２４が発生する磁界に対応した磁束を通過させる磁路を形成する。磁極層２０は、薄膜コイル２４によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。

次に、図４ないし図２１を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。図４ないし図２１において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面の近傍における媒体対向面に平行な断面を示し、（ｂ）は積層体の媒体対向面および基板に垂直な断面を示している。また、図９ないし図１６において、（ｃ）は積層体の上面を示している。なお、図４ないし図２１では、基板１および絶縁層２を省略している。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、まず、基板１の上に絶縁層２を形成する。次に、絶縁層２の上に下部シールド層３を形成する。次に、下部シールド層３の上に、絶縁層４の一部となる絶縁膜を形成し、この絶縁膜の上にＭＲ素子５と、このＭＲ素子５に接続される図示しないリードとを形成する。次に、ＭＲ素子５およびリードを、絶縁層４の他の一部となる新たな絶縁膜で覆い、ＭＲ素子５およびリードを絶縁層４内に埋設する。次に、絶縁層４の上に上部シールド層６を形成する。次に、上部シールド層６の上に非磁性層７を形成する。次に、非磁性層７の上に、下部磁極層８を所定の形状に形成する。次に、図示しないが、非磁性層７および下部磁極層８をアルミナ等の非磁性材料で覆い、下部磁極層８が露出するまで非磁性材料を研磨して、下部磁極層８の上面を平坦化する。次に、スパッタ法を用いて、下部磁極層８の上に、絶縁層を形成する。次に、周知のフォトリソグラフィ技術および成膜技術（例えば電気めっき法）を用いて、絶縁層９の上に薄膜コイル１０を形成する。次に、周知のフォトリソグラフィ技術を用いて、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填される絶縁層１１を形成する。ここでは、絶縁層１１は薄膜コイル１０を完全に覆うように形成しているが、薄膜コイル１０の巻線間に充填される絶縁層１１を形成した後に、絶縁層１１とは別に、薄膜コイル１０および絶縁層１１を覆う絶縁層を形成してもよい。次に、スパッタ法を用いて、絶縁層９および絶縁層１１を覆うように絶縁層１２を形成する。次に、例えば化学機械研磨を用いて、絶縁層１２を研磨して、絶縁層１２の上面を平坦化する。ここまでの工程によって得られた積層体を、図４に示す。なお、非磁性層７を設けずに、上部シールド層６および下部磁極層８の代わりに、これらを兼ねた１つの磁性層を設けてもよい。

次に、図５に示したように、スパッタ法を用いて、絶縁層１２の上に、非磁性層１３Ａを形成する。

次に、図６に示したように、スパッタ法を用いて、非磁性層１３Ａの上に、非磁性電極層１３Ｂを形成する。

図７は、次の工程を示す。この工程では、まず、フォトリソグラフィ技術によって、非磁性電極膜１３Ｂの上に、フォトレジストよりなるフレーム１５を形成する。このフレーム１５は、内側に空間を有している。この空間は、磁極層２０の第１の部分２０Ａが配置される領域を含む領域に配置されている。空間の媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、第１の部分２０Ａの媒体対向面ＡＢＳ側の端部が配置される位置を決める。次に、めっき法、特に電気めっき法を用いて、フレーム１５の空間内に、めっき層１６を形成する。その際、非磁性電極膜１３Ｂには電流が流される。めっき層１６の材料は、めっき可能な導電性材料で、且つ容易にエッチングされる材料であればよい。めっき層１６の材料としては、例えば、ＮｉＦｅが用いられる。めっき層１６の媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、第１の部分２０Ａの媒体対向面ＡＢＳ側の端部が配置される位置を決める。

次に、図８に示したように、フレーム１５を除去した後、スパッタ法を用いて、めっき層１６を覆うように非磁性層１３Ｃを形成する。非磁性層１３Ｃは、本発明における第１の非磁性層に対応する。

次に、図９に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、めっき層１６が露出するまで非磁性層１３Ｃの表面を研磨して、非磁性層１３Ｃおよびめっき層１６の上面を平坦化する。これにより、めっき層１６に隣接した形状となるように、非磁性層１３Ｃがパターニングされる。

次に、図１０に示したように、ウェットエッチングによって、めっき層１６を除去する。これにより、非磁性層１３Ｃに隣接し、めっき層１６の形状に対応した形状の空間１７が形成される。

次に、図１１に示したように、イオンミリング等のドライエッチングを用いて、非磁性層１３Ｃをマスクとして、非磁性電極膜１３Ｂおよび非磁性層１３Ａを選択的にエッチングする。これにより、空間１７の底部の位置が絶縁層１２の上面の位置に達する。この工程において、空間１７に面する非磁性層１３Ｃの壁面と非磁性層１３Ｃの上面とによって形成される角部のうち、後に形成される磁極層２０の第１の部分２０Ａと第２の部分２０Ｂとの境界位置の近傍に配置される部分を、上記ドライエッチングによって面取りしてもよい。この場合には、図１および図３（ｃ）に示したように、第１の部分２０Ａと第２の部分２０Ｂとの境界位置Ｐ１から、この境界位置Ｐ１よりも媒体対向面ＡＢＳに近い所定の位置Ｐ２にかけて、第２の部分２０Ｂの厚みは、媒体対向面ＡＢＳに近づくに従って徐々に小さくなる。

なお、図１１（ｂ）には、上記角部に、凹凸のない斜面が形成されるように、角部を面取りした例を示している。この場合には、磁極層２０は、図１および図３（ｂ）に示した形状となる。上記角部は、この角部に曲面が形成されるように面取りしてもよい。この場合には、磁極層２０は、図２３（ｂ）に示した形状となる。また、上記角部を面取りする領域の媒体対向面ＡＢＳ側の端部の位置を媒体対向面ＡＢＳの位置と一致させてもよい。この場合には、磁極層２０は、図２４（ｂ）に示した形状となる。また、上記角部を面取りしない場合には、磁極層２０は、図２５（ｂ）に示した形状となる。

図１２は、次の工程を示す。この工程では、まず、スパッタ法を用いて、積層体の上面全体の上に電極膜１８を形成する。次に、フォトリソグラフィ技術によって、電極膜１８の上に、フォトレジストよりなるフレーム１９を形成する。このフレーム１９は、内側に空間を有している。この空間は、磁極層２０の平面形状に対応した平面形状を有している。

図１３は、次の工程を示す。この工程では、まず、めっき法、特に電気めっき法を用いて、フレーム１９の空間内に、めっき層２０２を形成する。その際、電極膜１８には電流が流される。次に、フレーム１９を除去する。

次に、図１４に示したように、めっき層２０２をマスクとして、イオンミリング、反応性イオンエッチング等のドライエッチングを用いて、電極膜１８のうち、めっき層２０２の下に存在する部分以外の部分をエッチングする。このとき、電極膜１８およびめっき層２０２よりなる積層体のうち、媒体対向面ＡＢＳから幅変化位置Ｐ３までの部分における２つの側壁を、これらの側壁の間隔が、非磁性層１３Ｃに近づくに従って小さくなるように、これらの側壁をエッチングしてもよい。これにより、図２２に示したように、媒体対向面ＡＢＳに配置された磁極層２０の端部の形状を、ギャップ層２２側の辺が反対側の辺よりも大きい台形形状とすることができる。

次に、図１５に示したように、電極膜１８およびめっき層２０２よりなる積層体を覆うように、非磁性層２１を形成する。非磁性層２１は、本発明における第２の非磁性層に対応する。

次に、図１６に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、めっき層２０２が露出するまで非磁性層２１の表面を研磨して、非磁性層２１およびめっき層２０２の上面を平坦化する。このようにして、電極膜１８が磁性材料よりなる場合は電極膜１８およびめっき層２０２によって磁極層２０が形成され、電極膜１８が非磁性材料よりなる場合はめっき層２０２によって磁極層２０が形成される。

次に、図１７に示したように、スパッタ法を用いて、磁極層２０の上に、所定の形状のギャップ層２２を形成する。ギャップ層２２は、例えば、リフトオフ法によって形成してもよいし、スパッタ法を用いて形成した絶縁膜を選択的にエッチングすることによって形成してもよい。

次に、図１８に示したように、スパッタ法を用いて、ギャップ層２２の上において、薄膜コイル２４を配置すべき位置に絶縁層２３を形成する。絶縁層２３は、例えば、リフトオフ法によって形成してもよいし、スパッタ法を用いて形成した絶縁膜を選択的にエッチングすることによって形成してもよい。

次に、図１９に示したように、周知のフォトリソグラフィ技術および成膜技術（例えば電気めっき法）を用いて、絶縁層２３の上に薄膜コイル２４を形成する。

次に、図２０に示したように、周知のフォトリソグラフィ技術を用いて、少なくとも薄膜コイル２４の巻線間に充填される絶縁層２５を形成する。ここでは、絶縁層２５は薄膜コイル２４を完全に覆うように形成しているが、薄膜コイル２４の巻線間に充填される絶縁層２５を形成した後に、絶縁層２５とは別に、薄膜コイル２４および絶縁層２５を覆う絶縁層を形成してもよい。なお、絶縁層２５を形成した後、熱処理によって、絶縁層２５の上面を平坦化してもよい。

次に、図２１に示したように、例えばめっき法を用いて、磁極層２０、ギャップ層２２および絶縁層２５の上に記録シールド層２６を形成する。

次に、図１および図２に示したように、積層体の上面全体を覆うように保護層２７を形成する。次に、保護層２７の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。

以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、磁極層２０と、ギャップ層２２と、薄膜コイル２４と、記録シールド層２６とを備えている。磁極層２０および記録シールド層２６は、薄膜コイル２４が発生する磁界に対応した磁束を通過させる磁路を形成する。また、記録シールド層２６は、磁気ヘッドの外部から磁気ヘッドに印加された外乱磁界を取り込む。これにより、外乱磁界が磁極層２０に集中して取り込まれることによって記録媒体に対して誤った記録が行なわれることを防止することができる。

本実施の形態では、媒体対向面ＡＢＳにおいて、記録シールド層２６の端部は、磁極層２０の端部に対して、ギャップ層２２による所定の小さな間隔を開けて記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。記録媒体に記録されるビットパターンの端部の位置は、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０のギャップ層２２側の端部の位置によって決まる。記録シールド層２６は、磁極層２０の媒体対向面ＡＢＳ側の端部より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込むことにより、この磁束が記録媒体に達することを阻止する。これにより、記録媒体に既に記録されているビットパターンにおける磁化の方向が上記磁束の影響によって変化することを防止することができる。これにより、本実施の形態によれば、線記録密度を向上させることができる。

また、本実施の形態では、磁極層２０の、ギャップ層２２側の面のうち、少なくとも媒体対向面ＡＢＳ側の一部は実質的に平坦である。これにより、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極層２０より発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えることができる。本実施の形態によれば、この点からも、線記録密度を向上させることができる。

また、本実施の形態では、磁極層２０は、媒体対向面ＡＢＳ側の端部が媒体対向面ＡＢＳから離れた位置に配置され、所定の厚みを有する第１の部分２０Ａと、第１の部分２０Ａと媒体対向面ＡＢＳとの間に配置され、第１の部分２０Ａの厚みよりも小さな厚みを有する第２の部分２０Ｂとを有している。そのため、磁極層２０の厚みは、媒体対向面ＡＢＳに近づくに従って小さくなる。これにより、本実施の形態によれば、隣接トラック消去を防止しながらオーバーライト特性を向上させることができる。

また、本実施の形態では、互いに厚みの異なる第１の部分２０Ａと第２の部分２０Ｂの境界位置Ｐ１が、図７に示した工程においてめっき法によって形成されるめっき層１６の媒体対向面ＡＢＳ側の端部の位置によって決まる。すなわち、電極膜１８が磁性材料よりなる場合は、境界位置Ｐ１は、めっき層１６の媒体対向面ＡＢＳ側の端部の位置と一致する。電極膜１８が非磁性材料よりなる場合は、境界位置Ｐ１は、めっき層１６の媒体対向面ＡＢＳ側の端部の位置よりも、電極膜１８の厚み分だけ、媒体対向面ＡＢＳから遠い位置になる。めっき層１６の媒体対向面ＡＢＳ側の端部の位置は、ドライエッチングによって形成される凹部における底面と側面との境界位置に比べて、精度よく制御することができる。例えば、ドライエッチングによって形成される凹部における底面と側面との境界位置のばらつきが±０．１５μｍ程度であるのに対し、めっき層１６の媒体対向面ＡＢＳ側の端部の位置のばらつきは±０．０４μｍ程度である。従って、本実施の形態によれば、第１の部分２０Ａと第２の部分２０Ｂの境界位置Ｐ１を精度よく決めることができ、その結果、均質な磁気ヘッドを製造することが可能になる。

本実施の形態において、図１１に示したように、空間１７に面する非磁性層１３Ｃの壁面と非磁性層１３Ｃの上面とによって形成される角部のうち、磁極層２０の第１の部分２０Ａと第２の部分２０Ｂとの境界位置の近傍に配置される部分を、ドライエッチングによって面取りしてもよい。この場合には、第１の部分２０Ａと第２の部分２０Ｂとの境界位置Ｐ１から、この境界位置Ｐ１よりも媒体対向面ＡＢＳに近い所定の位置Ｐ２にかけて、第２の部分２０Ｂの厚みは、媒体対向面ＡＢＳに近づくに従って徐々に小さくなる。従って、この場合には、磁極層２０を通過する磁束の流れが滑らかになり、よりオーバーライト特性を向上させることができる。

また、本実施の形態において、図２２に示したように、媒体対向面ＡＢＳに配置された磁極層２０の端部の形状を、ギャップ層２２側の辺が反対側の辺よりも大きい台形形状としてもよい。この場合には、隣接トラック消去をより確実に防止することができる。

また、本実施の形態において、図３に示したように、磁極層２０は、媒体対向面ＡＢＳから離れた所定の幅変化位置Ｐ３よりも媒体対向面ＡＢＳに近い領域では、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の幅Ｗ１と等しい幅を有し、幅変化位置Ｐ３よりも媒体対向面ＡＢＳから遠い領域では、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の幅Ｗ１よりも大きな幅を有している。これにより、本実施の形態によれば、磁極層２０によって、より多くの磁束を効率よく媒体対向面ＡＢＳ側の端部まで導くことができ、よりオーバーライト特性を向上させることができる。

また、本実施の形態において、磁極層２０は、幅変化位置Ｐ３と媒体対向面ＡＢＳとの間に配置された厚み変化位置Ｐ２よりも媒体対向面ＡＢＳに近い領域では、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の厚みＴ２と等しい厚みを有し、厚み変化位置Ｐ２よりも媒体対向面ＡＢＳから遠い領域では、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極層２０の厚みＴ２よりも大きな厚みを有している。本実施の形態によれば、厚み変化位置Ｐ２が幅変化位置Ｐ３と同じ位置に配置された場合や、厚み変化位置Ｐ２が幅変化位置Ｐ３よりも媒体対向面ＡＢＳから遠い位置に配置された場合に比べて、磁極層２０の媒体対向面ＡＢＳ側の端部より発生される記録磁界のうちの記録媒体の面に対して垂直な方向の成分を大きくすることができる。これにより、本実施の形態によれば、より確実に、隣接トラック消去を防止しながらオーバーライト特性を向上させることができる。

以下、本実施の形態に係るヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置について説明する。まず、図２６を参照して、ヘッドジンバルアセンブリに含まれるスライダ２１０について説明する。ハードディスク装置において、スライダ２１０は、回転駆動される円盤状の記録媒体であるハードディスクに対向するように配置される。このスライダ２１０は、主に図１における基板１および保護層２７からなる基体２１１を備えている。基体２１１は、ほぼ六面体形状をなしている。基体２１１の六面のうちの一面は、ハードディスクに対向するようになっている。この一面には、媒体対向面（エアベアリング面）ＡＢＳが形成されている。ハードディスクが図２６におけるＺ方向に回転すると、ハードディスクとスライダ２１０との間を通過する空気流によって、スライダ２１０に、図２６におけるＹ方向の下方に揚力が生じる。スライダ２１０は、この揚力によってハードディスクの表面から浮上するようになっている。なお、図２６におけるＸ方向は、ハードディスクのトラック横断方向である。スライダ２１０の空気流出側の端部（図２６における左下の端部）の近傍には、本実施の形態に係る磁気ヘッド１００が形成されている。

次に、図２７を参照して、本実施の形態に係るヘッドジンバルアセンブリ２２０について説明する。ヘッドジンバルアセンブリ２２０は、スライダ２１０と、このスライダ２１０を弾性的に支持するサスペンション２２１とを備えている。サスペンション２２１は、例えばステンレス鋼によって形成された板ばね状のロードビーム２２２、このロードビーム２２２の一端部に設けられると共にスライダ２１０が接合され、スライダ２１０に適度な自由度を与えるフレクシャ２２３と、ロードビーム２２２の他端部に設けられたベースプレート２２４とを有している。ベースプレート２２４は、スライダ２１０をハードディスク２６２のトラック横断方向Ｘに移動させるためのアクチュエータのアーム２３０に取り付けられるようになっている。アクチュエータは、アーム２３０と、このアーム２３０を駆動するボイスコイルモータとを有している。フレクシャ２２３において、スライダ２１０が取り付けられる部分には、スライダ２１０の姿勢を一定に保つためのジンバル部が設けられている。

ヘッドジンバルアセンブリ２２０は、アクチュエータのアーム２３０に取り付けられる。１つのアーム２３０にヘッドジンバルアセンブリ２２０を取り付けたものはヘッドアームアセンブリと呼ばれる。また、複数のアームを有するキャリッジの各アームにヘッドジンバルアセンブリ２２０を取り付けたものはヘッドスタックアセンブリと呼ばれる。

図２７は、ヘッドアームアセンブリの一例を示している。このヘッドアームアセンブリでは、アーム２３０の一端部にヘッドジンバルアセンブリ２２０が取り付けられている。アーム２３０の他端部には、ボイスコイルモータの一部となるコイル２３１が取り付けられている。アーム２３０の中間部には、アーム２３０を回動自在に支持するための軸２３４に取り付けられる軸受け部２３３が設けられている。

次に、図２８および図２９を参照して、ヘッドスタックアセンブリの一例と本実施の形態に係るハードディスク装置について説明する。図２８はハードディスク装置の要部を示す説明図、図２９はハードディスク装置の平面図である。ヘッドスタックアセンブリ２５０は、複数のアーム２５２を有するキャリッジ２５１を有している。複数のアーム２５２には、複数のヘッドジンバルアセンブリ２２０が、互いに間隔を開けて垂直方向に並ぶように取り付けられている。キャリッジ２５１においてアーム２５２とは反対側には、ボイスコイルモータの一部となるコイル２５３が取り付けられている。ヘッドスタックアセンブリ２５０は、ハードディスク装置に組み込まれる。ハードディスク装置は、スピンドルモータ２６１に取り付けられた複数枚のハードディスク２６２を有している。各ハードディスク２６２毎に、ハードディスク２６２を挟んで対向するように２つのスライダ２１０が配置される。また、ボイスコイルモータは、ヘッドスタックアセンブリ２５０のコイル２５３を挟んで対向する位置に配置された永久磁石２６３を有している。

スライダ２１０を除くヘッドスタックアセンブリ２５０およびアクチュエータは、本発明における位置決め装置に対応し、スライダ２１０を支持すると共にハードディスク２６２に対して位置決めする。

本実施の形態に係るハードディスク装置では、アクチュエータによって、スライダ２１０をハードディスク２６２のトラック横断方向に移動させて、スライダ２１０をハードディスク２６２に対して位置決めする。スライダ２１０に含まれる磁気ヘッドは、記録ヘッドによって、ハードディスク２６２に情報を記録し、再生ヘッドによって、ハードディスク２６２に記録されている情報を再生する。

［第２の実施の形態］
次に、図３０ないし図３５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。図３０ないし図３５において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面の近傍における媒体対向面に平行な断面を示し、（ｂ）は積層体の媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｃ）は積層体の上面を示している。なお、図３０ないし図３５では、基板１および絶縁層２を省略している。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、図１１に示した工程まで、第１の実施の形態と同様である。本実施の形態では、次に、図３０に示したように、スパッタ法を用いて、積層体の上面全体の上に、後に磁極層２０となる磁性層２０Ｐを形成する。

図３１は、次の工程を示す。この工程では、まず、スパッタ法を用いて、積層体の上面全体の上に電極膜３１を形成する。この電極膜３１は、導電性の材料によって形成される。なお、電極膜３１を構成する材料は、磁性材料であってもよいし、非磁性材料であってもよい。次に、フォトリソグラフィ技術によって、電極膜３１の上に、フォトレジストよりなるフレーム３２を形成する。このフレーム３２は、内側に空間を有している。この空間は、磁極層２０の平面形状に対応した平面形状を有している。

図３２は、次の工程を示す。この工程では、まず、めっき法、特に電気めっき法を用いて、フレーム３２の空間内に、めっき層３３を形成する。その際、電極膜３１には電流が流される。めっき層３３の材料は、特に限定されないが、例えばＮｉＦｅを用いることができる。次に、フレーム３２を除去する。

次に、図３３に示したように、めっき層３３をマスクとして、イオンミリング、反応性イオンエッチング等のドライエッチングを用いて、電極膜３１および磁性層２０Ｐを選択的にエッチングする。このとき、磁性層２０Ｐのうち、媒体対向面ＡＢＳから幅変化位置Ｐ３までの部分における２つの側壁を、これらの側壁の間隔が、非磁性層１３Ｃに近づくに従って小さくなるように、これらの側壁をエッチングしてもよい。これにより、図２２に示したように、媒体対向面ＡＢＳに配置された磁極層２０の端部の形状を、ギャップ層２２側の辺が反対側の辺よりも大きい台形形状とすることができる。

次に、図３４に示したように、磁性層２０Ｐ、電極膜３１およびめっき層３３よりなる積層体を覆うように、非磁性層２１を形成する。非磁性層２１は、本発明における第２の非磁性層に対応する。

次に、図３５に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、磁性層２０Ｐが露出するまで非磁性層２１の表面を研磨して、非磁性層２１および磁性層２０Ｐの上面を平坦化する。これにより、磁性層２０Ｐは、磁極層２０となる。

次に、第１の実施の形態と同様に、図１７に示したように、スパッタ法を用いて、磁極層２０の上に、所定の形状のギャップ層２２を形成する。その後の工程は、第１の実施の形態と同様である。

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、実施の形態では、基体側に再生ヘッドを形成し、その上に、記録ヘッドを積層した構造の磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 図１に示した垂直磁気記録用磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 図１に示した垂直磁気記録用磁気ヘッドにおける磁極層の形状を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。 図４に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図５に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図６に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図７に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図８に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図９に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１０に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１１に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１２に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１３に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１４に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１５に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１６に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１７に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１８に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１９に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図２０に示した工程に続く工程を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの変形例における媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドにおける磁極層の形状の他の例を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドにおける磁極層の形状の更に他の例を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドにおける磁極層の形状の更に他の例を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係るヘッドジンバルアセンブリに含まれるスライダを示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るヘッドジンバルアセンブリを含むヘッドアームアセンブリを示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るハードディスク装置の要部を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係るハードディスク装置の平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。 図３０に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３１に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３２に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３３に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３４に示した工程に続く工程を示す説明図である。

符号の説明

３…下部シールド層、４…絶縁層、５…ＭＲ素子、６…上部シールド層、７…非磁性層、２０…磁極層、２０Ａ…第１の部分、２０Ｂ…第２の部分、２２…ギャップ層、２４…薄膜コイル、２６…記録シールド層。

Claims (19)

1. 記録媒体に対向する媒体対向面と、
   前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
   前記媒体対向面に配置された端部を有し、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
   前記媒体対向面に配置された端部を有し、前記媒体対向面から離れた位置において前記磁極層に連結されたシールド層と、
   非磁性材料よりなり、前記磁極層とシールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、
   前記媒体対向面において、前記シールド層の前記端部は、前記磁極層の前記端部に対して、所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置され、
   前記コイルの少なくとも一部は、前記磁極層とシールド層との間に、前記磁極層およびシールド層に対して絶縁された状態で配置され、
   前記磁極層は、媒体対向面側の端部が媒体対向面から離れた位置に配置され、所定の厚みを有する第１の部分と、前記第１の部分と媒体対向面との間に配置され、前記第１の部分の厚みよりも小さな厚みを有する第２の部分とを有し、
   前記磁極層の、ギャップ層側の面のうち、少なくとも媒体対向面側の一部は実質的に平坦であることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
2. 前記第１の部分と第２の部分との境界位置から、この境界位置よりも媒体対向面に近い所定の位置にかけて、前記第２の部分の厚みは、媒体対向面に近づくに従って徐々に小さくなることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
3. 前記媒体対向面における前記磁極層の前記端部と前記シールド層の前記端部との間隔は、３０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
4. 前記媒体対向面に配置された前記シールド層の端部の面積は、前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端部の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
5. 前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端部の形状は、ギャップ層側の辺が反対側の辺よりも大きい台形形状であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
6. 前記磁極層は、媒体対向面から離れた所定の幅変化位置よりも媒体対向面に近い領域では、媒体対向面における磁極層の幅と等しい幅を有し、前記幅変化位置よりも媒体対向面から遠い領域では、前記媒体対向面における磁極層の幅よりも大きな幅を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
7. 前記磁極層は、前記幅変化位置と媒体対向面との間に配置された厚み変化位置よりも媒体対向面に近い領域では、媒体対向面における磁極層の厚みと等しい厚みを有し、前記厚み変化位置よりも媒体対向面から遠い領域では、媒体対向面における磁極層の厚みよりも大きな厚みを有することを特徴とする請求項６記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
8. 記録媒体に対向する媒体対向面と、
   前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
   前記媒体対向面に配置された端部を有し、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
   前記媒体対向面に配置された端部を有し、前記媒体対向面から離れた位置において前記磁極層に連結されたシールド層と、
   非磁性材料よりなり、前記磁極層とシールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、
   前記媒体対向面において、前記シールド層の前記端部は、前記磁極層の前記端部に対して、所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置され、
   前記コイルの少なくとも一部は、前記磁極層とシールド層との間に、前記磁極層およびシールド層に対して絶縁された状態で配置され、
   前記磁極層は、媒体対向面側の端部が媒体対向面から離れた位置に配置され、所定の厚みを有する第１の部分と、前記第１の部分と媒体対向面との間に配置され、前記第１の部分の厚みよりも小さな厚みを有する第２の部分とを有し、
   前記磁極層の、ギャップ層側の面のうち、少なくとも媒体対向面側の一部は実質的に平坦である垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造する方法であって、
   前記磁極層を形成する工程と、
   前記磁極層の上に、前記ギャップ層およびコイルを形成する各工程と、
   前記ギャップ層の上に前記シールド層を形成する工程とを備えたことを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
9. 前記磁極層を形成する工程は、
   前記第１の部分が配置される領域を含む領域に、めっき法を用いて、前記第１の部分の媒体対向面側の端部の位置を決めるための端部を有するめっき層を形成する工程と、
   前記めっき層を覆うように第１の非磁性層を形成する工程と、
   前記めっき層が露出するまで前記第１の非磁性層およびめっき層を研磨することによって、前記めっき層に隣接した形状となるように第１の非磁性層をパターニングする工程と、
   前記めっき層をエッチングによって除去することによって、第１の非磁性層に隣接し、前記めっき層の形状に対応した形状の空間を形成する工程と、
   前記空間内および前記第１の非磁性層の上面上に、前記磁極層の平面形状に対応した平面形状を有する磁性層を形成する工程と、
   前記磁性層を覆うように第２の非磁性層を形成する工程と、
   前記磁性層が前記磁極層となるように、前記磁性層が露出するまで前記第２の非磁性層および磁性層を研磨する工程と
   を含むことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
10. 前記磁極層を形成する工程は、更に、前記空間を形成する工程と前記磁性層を形成する工程との間において、前記空間に面する前記第１の非磁性層の壁面と前記第１の非磁性層の上面とによって形成される角部のうち、前記第１の部分と第２の部分との境界位置の近傍に配置される部分を、ドライエッチングによって面取りする工程を含み、
    前記第１の部分と第２の部分との境界位置から、この境界位置よりも媒体対向面に近い所定の位置にかけて、前記第２の部分の厚みは、媒体対向面に近づくに従って徐々に小さくなることを特徴とする請求項９記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
11. 前記磁性層は、めっき法を用いて形成されることを特徴とする請求項９または１０記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
12. 前記磁性層は、スパッタ法を用いて形成されることを特徴とする請求項９または１０記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
13. 前記媒体対向面における前記磁極層の前記端部と前記シールド層の前記端部との間隔は、３０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項８ないし１２のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
14. 前記媒体対向面に配置された前記シールド層の端部の面積は、前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端部の面積よりも大きいことを特徴とする請求項８ないし１３のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
15. 前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端部の形状は、ギャップ層側の辺が反対側の辺よりも大きい台形形状であることを特徴とする請求項８ないし１４のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
16. 前記磁極層は、媒体対向面から離れた所定の幅変化位置よりも媒体対向面に近い領域では、媒体対向面における磁極層の幅と等しい幅を有し、前記幅変化位置よりも媒体対向面から遠い領域では、前記媒体対向面における磁極層の幅よりも大きな幅を有することを特徴とする請求項８ないし１５のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
17. 前記磁極層は、前記幅変化位置と媒体対向面との間に配置された厚み変化位置よりも媒体対向面に近い領域では、媒体対向面における磁極層の厚みと等しい厚みを有し、前記厚み変化位置よりも媒体対向面から遠い領域では、媒体対向面における磁極層の厚みよりも大きな厚みを有することを特徴とする請求項１６記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
18. 請求項１ないし７のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドを含み、記録媒体に対向するように配置されるスライダと、
    前記スライダを弾性的に支持するサスペンションと
    を備えたことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
19. 請求項１ないし７のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドを含み、回転駆動される円盤状の記録媒体に対向するように配置されるスライダと、
    前記スライダを支持すると共に前記記録媒体に対して位置決めする位置決め装置と
    を備えたことを特徴とするハードディスク装置。
    

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