JP2006252753A - 垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の形状の磁極層を正確に形成する。
【解決手段】磁気ヘッドは、非磁性材料よりなり、上面で開口する溝部１５ａを有する収容層１５と、非磁性金属材料よりなり、溝部１５ａに連続する貫通した開口部１７ａを有し、収容層１５の上面の上に配置された非磁性金属層１７と、金属磁性材料よりなり、収容層１５の溝部１５ａ内および非磁性金属層１７の開口部１７ａ内に収容された磁極層２４を備えている。媒体対向面に配置された磁極層２４の端面は、第１の部分４１と、この第１の部分４１よりも基板から遠い位置に配置され、且つ第１の部分に接続された第２の部分４２とを有している。第１の部分４１の幅は、基板に近づくに従って小さくなっている。第２の部分４２は、トラック幅を規定する一定の幅を有している。媒体対向面において、第２の部分４２のトラック幅方向の両側に非磁性金属層１７が存在している。
【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。

一般的に、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、長手磁気記録用の磁気ヘッドと同様に、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッドと、書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドとを、基板上に積層した構造のものが用いられる。記録ヘッドは、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を発生する磁極層を備えている。磁極層は、例えば、一端部が記録媒体に対向する媒体対向面に配置された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。トラック幅規定部は、ほぼ一定の幅を有している。

垂直磁気記録方式において、記録密度の向上に寄与するのは、主に、記録媒体の改良と記録ヘッドの改良である。高記録密度化のために記録ヘッドに要求されることは、特に、トラック幅の縮小と、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。ここで、媒体対向面に垂直な方向についてのトラック幅規定部の長さをネックハイトと呼ぶ。このネックハイトが小さいほど、オーバーライト特性が向上する。

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、上記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。

特に、長手磁気記録方式に比べて記録媒体への書き込み能力が高い垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置では、上述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。）が生じたり、隣り合う２つのトラックの間において不要な書き込みが行なわれたりするという問題が生じる。高記録密度化のためには、隣接トラック消去を抑制する必要がある。また、隣り合う２つのトラックの間における不要な書き込みは、磁気ヘッドの位置決め用のサーボ信号の検出や再生信号の信号対雑音比に悪影響を及ぼす。

上述のようなスキューに起因した問題の発生を防止する技術としては、例えば特許文献１〜３に記載されているように、媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状を、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短い形状とする技術が知られている。磁気ヘッドでは、通常、媒体対向面において、基板から遠い端部が記録媒体の進行方向の前側（スライダにおける空気流出端側）に配置される。従って、上述の媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状は、基板に近い辺が基板から遠い辺よりも短い形状となる。

また、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、例えば特許文献４に記載されているように、磁極層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、シールドの端面は、磁極層の端面に対して、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、磁極層の端面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。

また、特許文献５には、磁極層となる中央の磁性層に対する記録媒体の進行方向の前側と後側にそれぞれ磁性層を設け、中央の磁性層と前側の磁性層との間と、中央の磁性層と後側の磁性層との間に、それぞれコイルを配置した構造の磁気ヘッドが記載されている。この磁気ヘッドによれば、中央の磁性層の媒体対向面側の端部より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分を大きくすることができる。

特開２００３−２４２６０７号公報 特開２００３−２０３３１１号公報 米国特許第６，５０４，６７５Ｂ１号明細書 米国特許第４，６５６，５４６号明細書 米国特許第４，６７２，４９３号明細書

ここで、上述のように媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状が、基板に近い辺が基板から遠い辺よりも短い形状となる磁極層の形成方法について考える。従来、このような磁極層の形成方法としては、フレームめっき法が多く用いられていた。フレームめっき法による磁極層の形成方法では、まず、磁極層の下地の上に、電極膜を形成する。次に、電極膜の上にフォトレジスト層を形成する。次に、フォトレジスト層をパターニングして、磁極層に対応した形状の溝部を有するフレームを形成する。次に、電極膜に電流を流してめっきを行い、溝部内に磁極層を形成する。次に、フレームを除去する。次に、電極膜のうち、磁極層の下に存在している部分以外の部分を除去する。次に、磁極層を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層を形成する。次に、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、絶縁層および磁極層を研磨する。この研磨により、磁極層の上面が平坦化されると共に、磁極層の厚みが所望の値になるように調整される。

上記の磁極層の形成方法では、研磨の停止位置が所望の位置からずれると、磁極層の厚みが所望の値からずれ、その結果、上記基板から遠い辺の長さによって規定されるトラック幅が所望の値からずれるという問題が生じる。

特許文献１には、媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状を、第１の部分と第２の部分とを有する形状とする技術が記載されている。第１の部分では、空気流入端側の端部から空気流出端側の端部にかけて幅が連続的に増加する。第２の部分は、第１の部分の空気流出端側に配置され、第１の部分の空気流出端側の端部の幅と等しい一定の幅を有している。この技術によれば、トラック幅のばらつきを小さくすることができる。

しかし、特許文献１に記載された技術では、以下のような問題点がある。この技術では、磁極層は、無機絶縁膜に形成された溝部内に収容されている。溝部はエッチングによって形成される。また、溝部は、テーパー形状の部分と、内壁が無機絶縁膜の上面に対して垂直になった部分とを有している。しかしながら、無機絶縁膜に、上記の２つの部分を有する溝部をエッチングによって形成することは容易ではない。なお、特許文献１には、エッチング条件を変えることで上記の２つの部分を形成することが記載されている。

また、特許文献１に記載された技術では、磁極層と無機絶縁膜の上面は、ＣＭＰまたはエッチングによって平坦化される。しかしながら、磁極層の材料である金属磁性材料と、無機絶縁膜の材料である無機絶縁材料とでは、ＣＭＰにおける研磨の進行速度やエッチング速度が異なる。一般的に、金属磁性材料の研磨またはエッチングに適した条件では、無機絶縁材料よりも金属磁性材料の方が、研磨の進行速度またはエッチング速度が大きい。そのため、特許文献１に記載された技術では、ＣＭＰまたはエッチングによって磁極層と無機絶縁膜の上面を平坦化しようとしても、実際には、磁極層の上面が無機絶縁膜の上面よりも大きく窪んだ状態になりやすい。従って、この技術では、磁極層の形状を所望の形状に形成することが難しい。

また、特許文献１には、以下のようにして、磁極層を形成する方法も記載されている。この方法では、まず、無機絶縁膜に形成された溝部内および無機絶縁膜上に第１の磁性膜を形成する。次に、ＣＭＰまたはエッチングによって、第１の磁性膜の上面が無機絶縁膜の上面よりも窪んだ状態になるまで、第１の磁性膜を除去する。次に、第１の磁性膜および無機絶縁膜の上に第２の磁性膜を形成する。次に、第２の磁性膜の上面を平坦化して、第１の磁性膜および第２の磁性膜よりなる磁極層を形成する。しかしながら、この方法では、工程数が多くなるという問題点がある。

次に、図６７を参照して、シールド型ヘッドの基本的な構成について説明する。図６７は、シールド型ヘッドの一例における媒体対向面の一部を示す正面図である。このシールド型ヘッドは、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図示しないコイルと、媒体対向面に配置された端面を有し、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３１６と、媒体対向面に配置された端面を有し、媒体対向面から離れた位置において磁極層３１６に連結されたシールド層３２０と、磁極層３１６とシールド層３２０との間に設けられたギャップ層３１８とを備えている。なお、この例では、磁極層３１６は絶縁層３１４の上に配置されている。また、磁極層３１６の周囲には、絶縁層３１７が設けられている。磁極層３１６および絶縁層３１７の上面は平坦化され、この平坦な上面の上にギャップ層３１８が配置され、更に、ギャップ層３１８の上にシールド層３２０が配置されている。

媒体対向面における磁極層３１６の端面の形状は、ギャップ層３１８側の辺が反対側の辺よりも長い台形形状となっている。

次に、例えば図６７に示したようなシールド型ヘッドにおける問題点について説明する。図６７において、物理的トラック幅ＰＴＷは、媒体対向面に配置された磁極層３１６の端面のうち、ギャップ層３１８に接する部分の幅によって決まる。しかしながら、磁極層３１６からギャップ層３１８を越えてシールド層３２０に至る磁束３２１は、物理的トラック幅ＰＴＷよりも広がる。そのため、実効的トラック幅ＥＴＷは、物理的トラック幅ＰＴＷよりも大きくなる。一例として、物理的トラック幅ＰＴＷを０．１２μｍ、磁極層３１６の厚みを０．３μｍ、ギャップ層３１８の厚みを５０ｎｍとしたとき、従来は、実効的トラック幅ＥＴＷが、物理的トラック幅ＰＴＷよりも０．０８〜０．１２μｍも大きくなっていた。

上述のように、実効的トラック幅ＥＴＷが物理的トラック幅ＰＴＷよりもかなり大きくなると、隣接トラック消去が生じたり、隣り合う２つのトラックの間において不要な書き込みが行なわれたりするという問題が生じる。また、実効トラック幅ＥＴＷを小さくするために物理的トラック幅ＰＴＷを小さくすると、物理的トラック幅ＰＴＷの制御が難しくなったり、オーバーライト特性が低下するという問題が生じる。

ギャップ層３１８の厚みを小さくすることにより、磁極層３１６からギャップ層３１８を越えてシールド層３２０に至る磁束がトラック幅方向に広がることを抑制することができる。しかしながら、この場合には、オーバーライト特性が低下するという問題が生じる。

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、所望の形状の磁極層を正確に形成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を提供することにある。

本発明の第２の目的は、磁極層とシールド層がギャップ層を介して対向する構造の垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、物理的トラック幅と実効的トラック幅との差を小さくす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、
金属磁性材料よりなり、媒体対向面に配置された端面を有し、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、
非磁性材料よりなり、上面で開口する溝部を有する収容層と、
金属材料よりなり、溝部に連続する貫通した開口部を有し、収容層の上面の上に配置された金属層と、
収容層、金属層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備えている。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、磁極層の少なくとも一部は、収容層の溝部内および金属層の開口部内に収容されている。また、媒体対向面に配置された磁極層の端面は、第１の部分と、この第１の部分よりも基板から遠い位置に配置され、且つ第１の部分に接続された第２の部分とを有している。第１の部分は、基板から遠い辺を有している。第１の部分の幅は、基板に近づくに従って小さくなっている。第２の部分は、第１の部分の基板から遠い辺の長さに等しく且つトラック幅を規定する一定の幅を有している。媒体対向面において、第２の部分のトラック幅方向の両側には、金属層が存在している。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、金属層の開口部の内壁は、基板の上面に対して垂直であってもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドでは、媒体対向面において、磁極層の上面が、金属層の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されていてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、収容層の溝部内および金属層の開口部内において、収容層および金属層と磁極層との間に配置された非磁性膜を備えていてもよい。

非磁性膜のうち、金属層の開口部内に配置された部分の内壁は、基板の上面に対して垂直であってもよい。

また、非磁性膜は、金属層の上面の上方に配置された部分を有し、媒体対向面において、非磁性膜の上面と磁極層の上面が同じ高さの位置に配置されていてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、非磁性導電材料よりなり、収容層の溝部内および金属層の開口部内において、非磁性膜と磁極層との間に配置されたシード層を備えていてもよい。

シード層のうち、金属層の開口部内に配置された部分の内壁は、基板の上面に対して垂直であってもよい。

また、シード層は、金属層の上面の上方に配置された部分を有し、媒体対向面において、シード層の上面と磁極層の上面が同じ高さの位置に配置されていてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、収容層の溝部内および金属層の開口部内において非磁性膜とシード層の間に配置され、非磁性膜とシード層とを結合させる結合膜を備えていてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、金属層は、非磁性金属材料よりなるものであってもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、媒体対向面に配置された端面を有し、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主シールド層と、非磁性材料よりなり、媒体対向面に配置された端面を有し、磁極層と主シールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、主シールド層の端面は、磁極層の端面に対して、ギャップ層の厚みによる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てもよい。この場合、金属層は、金属磁性材料よりなり、媒体対向面において磁極層の端面のトラック幅方向の両側に配置された２つの端面を有し、且つ主シールド層に連結され、磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、磁極層と金属層との間に配置された非磁性膜とを備えていてもよい。

この場合、ギャップ層の端面におけるトラック幅方向の両端は、金属層の各端面における磁極層に近い端部よりもトラック幅方向の外側に配置されていてもよい。また、金属層の厚みは、磁極層の厚みの１５〜７０％であってもよい。また、金属層の飽和磁束密度は、磁極層の飽和磁束密度よりも小さくてもよい。また、非磁性膜は、金属層とギャップ層との間にも配置されていてもよい。また、金属層は、ギャップ層に接していてもよい。

本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法によって製造される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、
金属磁性材料よりなり、媒体対向面に配置された端面を有し、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、
非磁性材料よりなり、上面で開口する溝部を有する収容層と、
金属材料よりなり、溝部に連続する貫通した開口部を有し、収容層の上面の上に配置された金属層と、
収容層、金属層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備えている。

この垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、磁極層の少なくとも一部は、収容層の溝部内および金属層の開口部内に収容されている。また、媒体対向面に配置された磁極層の端面は、第１の部分と、この第１の部分よりも基板から遠い位置に配置され、且つ第１の部分に接続された第２の部分とを有している。第１の部分は、基板から遠い辺を有している。第１の部分の幅は、基板に近づくに従って小さくなっている。第２の部分は、第１の部分の基板から遠い辺の長さに等しく且つトラック幅を規定する一定の幅を有している。媒体対向面において、第２の部分のトラック幅方向の両側には、金属層が存在している。

本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、
後に溝部が形成されることにより収容層となる非磁性層を形成する工程と、
金属層を、非磁性層の上面の上に形成する工程と、
非磁性層が収容層になるように、非磁性層のうち金属層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層に溝部を形成する工程と、
磁極層の少なくとも一部が収容層の溝部内および金属層の開口部内に収容されるように、磁極層を形成する工程と、
コイルを形成する工程とを備えている。

本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、金属層の開口部の内壁は、基板の上面に対して垂直であってもよい。

また、本発明の第１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、磁極層となる磁性層を、収容層の溝部内および金属層の開口部内を埋め、且つ磁性層の上面が金属層の上面よりも上方に配置されるように形成する工程と、磁性層が磁極層になるように、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程とを含んでいてもよい。

また、本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、イオンビームエッチング、スパッタエッチングまたは反応性イオンエッチングを用いてもよい。

また、本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、媒体対向面において、磁極層の上面が、形成当初の金属層の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるようにエッチングしてもよい。この場合、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、磁性層の上面の少なくとも一部と共に金属層の少なくとも一部をエッチングしてもよい。また、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、媒体対向面において、磁極層の上面が、この工程後における金属層の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるようにエッチングしてもよい。

また、本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、磁性層を形成する工程の後であって、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程の前に、磁性層の上面を研磨する工程を備えていてもよい。この場合、研磨する工程は、化学機械研磨を用いてもよい。

また、本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、金属層を形成する工程の後であって、磁性層を形成する工程の前に、金属層の上方に配置され、研磨する工程における研磨の停止位置を示す研磨停止層を形成する工程を備えていてもよい。この場合、磁性層を形成する工程は、磁性層の上面が研磨停止層の上面よりも上方に配置されるように磁性層を形成し、研磨する工程は、磁性層のうち、研磨停止層の上面よりも上方に配置された部分が除去されるまで、磁性層の上面を研磨し、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、磁性層の上面の少なくとも一部と共に研磨停止層の少なくとも一部をエッチングしてもよい。また、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、媒体対向面において、研磨停止層の上面と磁極層の上面が同じ高さの位置に配置されるようにエッチングしてもよい。

また、本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、非磁性層に溝部を形成する工程の後であって、磁性層を形成する工程の前に、非磁性材料よりなり、収容層の溝部内および金属層の開口部内において、収容層および金属層と磁極層との間に配置される非磁性膜を形成する工程を備えてもよい。非磁性膜のうち、金属層の開口部内に配置された部分の内壁は、基板の上面に対して垂直であってもよい。また、非磁性膜は、金属層の上面の上方に配置された部分を有し、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、磁性層の上面の少なくとも一部と共に非磁性膜の少なくとも一部をエッチングしてもよい。また、非磁性膜は、金属層の上面の上方に配置された部分を有し、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、媒体対向面において、非磁性膜の上面と磁極層の上面が同じ高さの位置に配置されるようにエッチングしてもよい。

また、本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、非磁性膜を形成する工程の後であって、磁性層を形成する工程の前に、非磁性導電材料よりなり、収容層の溝部内および金属層の開口部内において、非磁性膜と磁極層との間に配置されるシード層を形成する工程を備えていてもよい。シード層のうち、金属層の開口部内に配置された部分の内壁は、基板の上面に対して垂直であってもよい。また、シード層は、金属層の上面の上方に配置された部分を有し、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、磁性層の上面の少なくとも一部と共にシード層の少なくとも一部をエッチングしてもよい。また、シード層は、金属層の上面の上方に配置された部分を有し、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、媒体対向面において、シード層の上面と磁極層の上面が同じ高さの位置に配置されるようにエッチングしてもよい。

また、本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、非磁性層を形成する工程の後であって、シード層を形成する工程の前に、収容層の溝部内および金属層の開口部内において非磁性膜とシード層の間に配置され、非磁性膜とシード層とを結合させる結合膜を形成する工程を備えていてもよい。

また、本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、金属層は、非磁性金属材料よりなるものであってもよい。

また、本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、媒体対向面に配置された端面を有し、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主シールド層と、非磁性材料よりなり、媒体対向面に配置された端面を有し、磁極層と主シールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、主シールド層の端面は、磁極層の端面に対して、ギャップ層の厚みによる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てもよい。更に、金属層は、金属磁性材料よりなり、媒体対向面において磁極層の端面のトラック幅方向の両側に配置された２つの端面を有し、且つ主シールド層に連結され、磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、磁極層と金属層との間に配置された非磁性膜とを備えていてもよい。この場合、磁気ヘッドの製造方法は、更に、溝部を形成する工程と磁性層を形成する工程の間において、非磁性膜を形成する工程と、磁極層の上にギャップ層を形成する工程と、ギャップ層の上に主シールド層を形成する工程とを備えていてもよい。

この場合、ギャップ層の端面におけるトラック幅方向の両端は、金属層の各端面における磁極層に近い端部よりもトラック幅方向の外側に配置されていてもよい。また、金属層の厚みは、磁極層の厚みの１５〜７０％であってもよい。また、金属層の飽和磁束密度は、磁極層の飽和磁束密度よりも小さくてもよい。また、非磁性膜は、金属層とギャップ層との間にも配置されていてもよい。また、金属層は、ギャップ層に接していてもよい。

本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、非磁性層に溝部を形成する工程の後であって、磁性層を形成する工程の前に、非磁性導電材料よりなり、収容層の溝部内および金属層の開口部内において、収容層および金属層と磁極層との間に配置される非磁性膜を形成する工程を備え、非磁性膜は、１原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されてもよい。この場合、非磁性導電材料は、ＴａまたはＲｕであってもよい。

本発明の第２の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法によって製造される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、
金属磁性材料よりなり、媒体対向面に配置された端面を有し、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、
非磁性材料よりなり、上面で開口する溝部を有する収容層とを備え、
磁極層の少なくとも一部は、収容層の溝部内に収容されている。

本発明の第２の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、
後に溝部が形成されることにより収容層となる非磁性層を形成する工程と、
金属材料よりなり、貫通した開口部を有する金属層を、非磁性層の上面の上に形成する工程と、
非磁性層が収容層になるように、非磁性層のうち金属層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層に溝部を形成する工程と、
非磁性導電材料よりなり、収容層の溝部内および金属層の開口部内に配置される非磁性膜を形成する工程と、
非磁性膜が収容層と磁極層との間に配置されるように磁極層を形成する工程と、
コイルを形成する工程とを備えている。

本発明の第２の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、非磁性膜は、１原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されてもよい。この場合、非磁性導電材料は、ＴａまたはＲｕであってもよい。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたは第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法では、溝部を有する収容層の上面の上に、溝部に連続する貫通した開口部を有する金属層が設けられ、磁極層の少なくとも一部は、収容層の溝部内および金属層の開口部内に収容されている。また、媒体対向面に配置された磁極層の端面における第２の部分のトラック幅方向の両側には、上記金属層が存在している。本発明によれば、収容層の溝部および金属層の開口部を容易に形成することが可能になる。また、本発明によれば、第２の部分は、トラック幅を規定する一定の幅を有しているので、トラック幅を精度よく制御することが可能になる。これらのことから、本発明によれば、所望の形状の磁極層を正確に形成することが可能にな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では、媒体対向面において、磁極層の上面が、金属層の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されていてもよい。この場合には、磁極層の厚みを精度よく制御することが可能にな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は、収容層の溝部内および金属層の開口部内において、収容層および金属層と磁極層との間に配置された非磁性膜を備えていてもよい。この場合には、トラック幅を小さくすることが可能になるという効果を奏する。

また、本発明の第１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、磁極層となる磁性層を、収容層の溝部内および金属層の開口部内を埋め、且つ磁性層の上面が金属層の上面よりも上方に配置されるように形成する工程と、磁性層が磁極層になるように、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程とを含んでいてもよい。この場合、磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、媒体対向面において、磁極層の上面が、形成当初の金属層の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるようにエッチングしてもよい。この場合には、エッチングによって、磁極層の厚みを精度よく制御することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法では、収容層の溝部内および金属層の開口部内において、収容層および金属層と磁極層との間に配置される非磁性膜を形成してもよい。この場合には、トラック幅を小さくすることが可能にな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または第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、磁気ヘッドは、更に主シールド層とギャップ層とを備え、主シールド層の端面は、磁極層の端面に対して、ギャップ層の厚みによる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、金属層は、金属磁性材料よりなり、媒体対向面において磁極層の端面のトラック幅方向の両側に配置された２つの端面を有し、且つ主シールド層に連結され、磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、磁極層と金属層との間に配置された非磁性膜とを備えていてもよい。この場合には、金属層がない場合に比べて、磁極層からギャップ層を越えて主シールド層に至る磁束がトラック幅方向に広がることを抑制することができる。その結果、本発明によれば、物理的トラック幅と実効的トラック幅との差を小さくすることができるという効果を奏する。

本発明の第２の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法では、後に溝部が形成されることにより収容層となる非磁性層の上面の上に、貫通した開口部を有する金属層が形成され、非磁性層が収容層になるように、非磁性層のうち金属層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層に溝部が形成される。そして、収容層の溝部内および金属層の開口部内に非磁性膜が形成され、非磁性膜が収容層と磁極層との間に配置されるように磁極層が形成される。本発明によれば、収容層の溝部および金属層の開口部を容易に形成することが可能になると共に、トラック幅を精度よく制御することが可能になる。これらのことから、本発明によれば、所望の形状の磁極層を正確に形成することが可能にな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２および図３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３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３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３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および図３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、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１と、この基板１の上に配置されたアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置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の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜４と、この下部シールドギャップ膜４の上に配置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の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜７とを備えている。

ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面４０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。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。

磁気ヘッドは、更に、上部シールドギャップ膜７の上に順に配置された第１の上部シールド層８、非磁性層９および第２の上部シールド層１０を備えている。第１の上部シールド層８および第２の上部シールド層１０は、磁性材料によって形成されている。非磁性層９は、アルミナ等の非磁性材料によって形成されている。下部シールド層３から第２の上部シールド層１０までの部分は、再生ヘッドを構成する。

磁気ヘッドは、更に、第２の上部シールド層１０の上に配置された絶縁層１１と、絶縁層１１の上に配置されたコイル１２と、コイル１２の巻線間および周囲に配置された絶縁層１３と、コイル１２に接続された連結層１４を備えている。絶縁層１１は、アルミナ等の絶縁材料によって形成されている。コイル１２は、平面渦巻き形状をなしている。また、コイル１２は、銅等の導電材料によって形成されている。コイル１２の一端部には、接続部１２ａが形成されている。連結層１４は、接続部１２ａの上に配置されている。絶縁層１３は、フォトレジスト等の絶縁材料によって形成されている。連結層１４は、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１３を覆うように配置された非磁性材料よりなる収容層１５を備えている。収容層１５は、上面で開口し、後述する磁極層を収容する溝部１５ａを有している。収容層１５の材料としては、例えば、アルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯ_Ｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）のいずれかを用いることができる。収容層１５および連結層１４の上面は平坦化されている。

磁気ヘッドは、更に、非磁性金属材料よりなり、収容層１５の上面の一部の上に配置された非磁性金属層１７を備えている。非磁性金属層１７は、貫通する開口部１７ａを有し、この開口部１７ａの縁は、収容層１５の上面における溝部１５ａの縁の真上に配置されている。非磁性金属層１７の材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＮｉＣｒ、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＢ、ＷＳｉ_２、ＴａＳｉ_２、ＴｉＳｉ_２、ＴｉＮ、ＴｉＷのいずれかを用いることができる。非磁性金属層１７は、本発明における金属層に対応する。

磁気ヘッドは、更に、溝部１５ａ内および開口部１７ａ内に配置された非磁性膜２０、研磨停止層２２および磁極層２４を備えている。非磁性膜２０は、溝部１５ａの表面に接するように配置されている。磁極層２４は、溝部１５ａの表面から離れるように配置されている。研磨停止層２２は、非磁性膜２０と磁極層２４の間に配置されている。研磨停止層２２は、磁極層２４をめっき法で形成する際に用いられるシード層を兼ねている。磁極層２４は、溝部１５ａの表面に近い位置に配置された第１層２４１と、溝部１５ａの表面から遠い位置に配置された第２層２４２とを有している。なお、第１層２４１は省略してもよい。

磁気ヘッドは、更に、収容層１５の上面のうち、非磁性金属層１７が配置されていない部分の上に配置された被覆層２６を備えている。被覆層２６、非磁性金属層１７、非磁性膜２０、研磨停止層２２および磁極層２４の上面は平坦化されている。従って、媒体対向面４０において、非磁性金属層１７の上面と磁極層２４の上面は同じ高さの位置に配置されている。なお、磁極層２４の上面は、非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの範囲内の高さの位置に配置されていればよい。この条件を満たすならば、磁極層２４の上面は、非磁性金属層１７の上面の高さよりも下方の高さの位置に配置されていてもよい。

非磁性膜２０の材料としては、例えば絶縁材料または半導体材料を用いることができる。非磁性膜２０の材料としての絶縁材料としては、例えばアルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯ_Ｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）のいずれかを用いることができる。非磁性膜２０の材料としての半導体材料としては、例えば多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンを用いることができる。

研磨停止層２２は、非磁性導電材料によって形成されている。研磨停止層２２の材料としては、例えば、非磁性金属層１７と同じものを用いることができる。

第１層２４１と第２層２４２は、いずれも金属磁性材料によって形成されている。第１層２４１の材料としては、例えば、ＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅのいずれかを用いることができる。第２層２４２の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。

磁気ヘッドは、更に、非磁性金属層１７および磁極層２４の上面の上に配置されたギャップ層２７を備えている。ギャップ層２７には、媒体対向面４０から離れた位置において、開口部が形成されている。ギャップ層２７の材料は、アルミナ等の絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｔａ、Ｗ、ＮｉＢ等の非磁性金属材料でもよい。

磁気ヘッドは、更に、シールド層２８を備えている。シールド層２８は、ギャップ層２７の上に配置された第１層２８Ａと、この第１層２８Ａの上に配置された第２層２８Ｃと、ギャップ層２７の開口部が形成された位置において磁極層２４の上に配置されたヨーク層２８Ｂと、このヨーク層２８Ｂの上に配置された連結層２８Ｄと、第２層２８Ｃと連結層２８Ｄを連結するように配置された第３層２８Ｅとを有している。第１層２８Ａ、ヨーク層２８Ｂ、第２層２８Ｃ、連結層２８Ｄおよび第３層２８Ｅは、いずれも磁性材料によって形成されている。これらの層２８Ａ〜２８Ｅの材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅのいずれかを用いることができる。

磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、ヨーク層２８Ｂの周囲に配置された非磁性層２９を備えている。非磁性層２９の一部は、第１層２８Ａの側方に配置されている。非磁性層２９は、例えば、アルミナや塗布ガラス等の無機絶縁材料によって形成されている。あるいは、非磁性層２９は、非磁性金属材料よりなる層とその上に配置された絶縁材料よりなる層とで構成されていてもよい。この場合、非磁性金属材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等の高融点金属が用いられる。

磁気ヘッドは、更に、ヨーク層２８Ｂおよび非磁性層２９の上面のうちの後述するコイルが配置される領域の上に配置された絶縁層３０と、この絶縁層３０の上に配置されたコイル３１と、このコイル３１の巻線間およびコイル３１の周囲に配置された絶縁層３２と、コイル３１および絶縁層３２の上に配置された絶縁層３４を備えている。コイル３１は、平面渦巻き形状をなしている。コイル３１の一部は、第２層２８Ｃと連結層２８Ｄの間を通過している。コイル３１は、銅等の導電材料によって形成されている。第２層２８Ｃ、連結層２８Ｄ、コイル３１および絶縁層３２の上面は平坦化されている。絶縁層３２は、例えばフォトレジストによって形成されている。絶縁層３０，３４は、例えばアルミナによって形成されている。

磁気ヘッドは、更に、連結層１４の上に磁性層２４１Ｐを介して配置された連結層３６を備えている。コイル３１の一端部には、接続部３１ａが設けられている。この接続部３１ａは、連結層３６の上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、接続部３１ａの周囲に配置された絶縁層３３と、接続部３１ａの上に配置された連結層３７と、連結層３７の周囲に配置された絶縁層３５とを備えている。連結層３６，３７は、いずれも導電性の材料によって形成されている。連結層３６の材料は、第１層２８Ａおよびヨーク層２８Ｂの材料と同じであってもよい。連結層３７の材料は、第３層２８Ｅの材料と同じであってもよい。絶縁層３３，３５は、例えばアルミナによって形成されている。

コイル１２からシールド層２８の第３層２８Ｅまでの部分は、記録ヘッドを構成する。図示しないが、磁気ヘッドは、更に、シールド層２８を覆うように形成された保護層と、この保護層の上に形成された複数の端子を備えている。連結層３７は、このうちの１つの端子に接続されている。これにより、コイル１２の接続部１２ａとコイル３１の接続部３１ａが上記の１つの端子に接続される。接続部１２ａとは反対側のコイル１２の端部と接続部３１ａとは反対側のコイル３１の端部は、他の端子に接続される。

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４０と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドと記録ヘッドは、基板１の上に積層されている。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４０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および第１の上部シールド層８と、ＭＲ素子５と下部シールド層３との間に配置された下部シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と第１の上部シールド層８との間に配置された上部シールドギャップ膜７と、再生ヘッドと記録ヘッドとを互いにシールドするための第２の上部シールド層１０と、第１の上部シールド層８と第２のシールド層１０との間に配置された非磁性層９とを備えている。

記録ヘッドは、コイル１２、収容層１５、非磁性金属層１７、非磁性膜２０、研磨停止層２２、磁極層２４、ギャップ層２７、シールド層２８およびコイル３１を備えている。コイル１２，３１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、コイル１２は、記録ヘッドにおける必須の構成要素ではなく、設けられていなくてもよい。

磁極層２４は、媒体対向面４０に配置された端面を有し、コイル３１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。

シールド層２８は、媒体対向面４０に配置された端部を有し、媒体対向面４０から離れた位置において磁極層２４に連結されている。ギャップ層２７は、非磁性材料よりなり、磁極層２４とシールド層２８との間に設けられている。

媒体対向面４０において、シールド層２８の端面は、磁極層２４の端面に対して、ギャップ層２７の厚みによる所定の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。ギャップ層２７の厚みは、例えば、３０〜６０ｎｍの範囲内である。コイル３１の少なくとも一部は、磁極層２４とシールド層２８との間に、磁極層２４およびシールド層２８に対して絶縁された状態で配置されている。

磁極層２４は、収容層１５の溝部１５ａ内および非磁性金属層１７の開口部１７ａ内に、非磁性膜２０および研磨停止層２２を介して配置されている。非磁性金属層１７は、収容層１５の上面の上に配置されている。非磁性金属層１７は、貫通する開口部１７ａを有し、この開口部１７ａの縁は、収容層１５の上面における溝部１５ａの縁の真上に配置されている。開口部１７ａの内壁は、基板１の上面に対して垂直になっている。また、非磁性膜２０のうち、非磁性金属層１７の開口部１７ａ内に配置された部分の内壁も、基板１の上面に対して垂直になっている。更に、研磨停止層２２のうち、非磁性金属層１７の開口部１７ａ内に配置された部分の内壁も、基板１の上面に対して垂直になっている。非磁性金属層１７の厚みは、例えば２０〜８０ｎｍの範囲内である。非磁性膜２０の厚みは、例えば１０〜５０ｎｍの範囲内である。研磨停止層２２の厚みは、例えば４０〜７０ｎｍの範囲内である。

磁極層２４は、溝部１５ａの表面に近い位置に配置された第１層２４１と、溝部１５ａの表面から遠い位置に配置された第２層２４２とを有している。第１層２４１の厚みは、例えば５０〜７０ｎｍの範囲内である。

シールド層２８は、ギャップ層２７に隣接するように配置された第１層２８Ａと、第１層２８Ａにおけるギャップ層２７とは反対側に配置された第２層２８Ｃと、ギャップ層２７の開口部が形成された位置において磁極層２４の上に配置されたヨーク層２８Ｂと、このヨーク層２８Ｂの上に配置された連結層２８Ｄと、第２層２８Ｃと連結層２８Ｄを連結するように配置された第３層２８Ｅとを有している。第２層２８Ｃは、媒体対向面４０とコイル３１の少なくとも一部との間に配置されている。

第１層２８Ａは、媒体対向面４０に配置された第１の端部とその反対側の第２の端部とを有している。第２層２８Ｃも、媒体対向面４０に配置された第１の端部とその反対側の第２の端部とを有している。第１層２８Ａの第２の端部は、スロートハイトＴＨを規定する。すなわち、図３に示したように、第１層２８Ａのうち、ギャップ層２７を介して磁極層２４と対向する部分における第１の端部と第２の端部との間の最短距離がスロートハイトＴＨとなる。また、スロートハイトＴＨは、例えば０．１〜０．３μｍの範囲内である。また、第２層２８Ｃのうち、ギャップ層２７および第１層２８Ａを介して磁極層２４と対向する部分における第１の端部と第２の端部との間の最短距離は、例えば０．５〜０．８μｍの範囲内である。また、第１層２８Ａおよびヨーク層２８Ｂの厚みは、例えば０．３〜０．８μｍの範囲内である。第２層２８Ｃおよび連結層２８Ｄの厚みは、例えば２．０〜２．５μｍの範囲内である。第３層２８Ｅの厚みは、例えば、２．０〜３．０μｍの範囲内である。コイル３１の厚みは、第２層２８Ｃの厚み以下であり、例えば、２．０〜２．５μｍの範囲内である。

ここで、図１、図４および図５を参照して、磁極層２４の形状について詳しく説明する。図１は、媒体対向面における磁極層２４およびその周辺を示す正面図である。図４は磁極層２４を示す平面図である。図５は、磁極層２４のうちの媒体対向面４０の近傍における部分を示す斜視図である。図４に示したように、磁極層２４は、一端部が媒体対向面４０に配置され、一定の幅を有するトラック幅規定部２４Ａと、このトラック幅規定部２４Ａの他端部に連結され、トラック幅規定部２４Ａよりも大きな幅を有する幅広部２４Ｂとを有している。幅広部２４Ｂの幅は、例えば、トラック幅規定部２４Ａとの境界位置ではトラック幅規定部２４Ａの幅と等しく、媒体対向面４０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。ここで、媒体対向面４０に垂直な方向についてのトラック幅規定部２４Ａの長さをネックハイトＮＨと呼ぶ。ネックハイトＮＨは、例えば０．１〜０．３μｍの範囲内である。

また、図１および図５に示したように、媒体対向面４０に配置されたトラック幅規定部２４Ａの端面は、第１の部分４１と、この第１の部分４１よりも基板１から遠い位置に配置され、且つ第１の部分４１に接続された第２の部分４２とを有している。図１および図５において、破線は、第１の部分４１と第２の部分４２の境界を表している。第１の部分４１の幅は、基板１に近づくに従って小さくなっている。

第１の部分４１は、基板１に近い第１の辺Ａ１と、第１の辺Ａ１とは反対側の第２の辺Ａ２と、第１の辺Ａ１の一端と第２の辺Ａ２の一端とを結ぶ第３の辺Ａ３と、第１の辺Ａ１の他端と第２の辺Ａ２の他端とを結ぶ第４の辺Ａ４とを有している。第２の辺Ａ２は、トラック幅ＴＷを規定する。媒体対向面４０に配置されたトラック幅規定部２４Ａの端面の幅は、第１の辺Ａ１に近づくに従って小さくなっている。第３の辺Ａ３と第４の辺Ａ４がそれぞれ基板１の上面に垂直な方向となす角度は、例えば、５°〜１２°の範囲内とする。

第２の部分４２は、第２の辺Ａ２の長さに等しく且つトラック幅ＴＷを規定する一定の幅を有している。また、第２の部分４２の幅方向の両側の２つの辺は、基板１の上面に対して垂直になっている。媒体対向面４０において、第２の部分４２のトラック幅方向の両側には、非磁性金属層１７が存在している。第２の部分４２の厚みは、非磁性金属層１７の厚みと等しく、例えば２０〜８０ｎｍの範囲内である。第２の部分４２の幅、すなわちトラック幅ＴＷは、例えば０．０８〜０．１２μｍの範囲内である。磁極層２４の全体の厚みは、例えば０．２０〜０．３０μｍの範囲内である。

本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、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、コイル３１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２４およびシールド層２８は、コイル３１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２４は、コイル３１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。シールド層２８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２４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。

また、本実施の形態では、媒体対向面４０において、シールド層２８の端面は、トラック幅規定部２４Ａの端面に対して、ギャップ層２７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４０における磁極層２４のギャップ層２７側の端部の位置によって決まる。シールド層２８は、磁極層２４の媒体対向面４０側の端面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、図１および図５に示したように、媒体対向面４０に配置されたトラック幅規定部２４Ａの端面の幅は、第１の部分４１の第１の辺Ａ１に近づくに従って小さくなっている。これにより、本実施の形態によれば、スキューに起因した問題の発生を防止することができる。

また、本実施の形態では、溝部１５ａを有する収容層１５の上面の上に、溝部１５ａに連続する貫通した開口部１７ａを有する非磁性金属層１７が設けられ、磁極層２４は、収容層１５の溝部１５ａ内および非磁性金属層１７の開口部１７ａ内に収容されている。また、媒体対向面４０に配置されたトラック幅規定部２４Ａの端面は、第１の部分４１と第２の部分４２とを有し、第２の部分４２のトラック幅方向の両側には、非磁性金属層１７が存在している。エッチングによって、非磁性金属層１７に、基板１の上面に対して垂直な内壁を有する開口部１７ａを形成することは、同様の形状の開口部を、無機絶縁材料によって形成された層に形成する場合に比べて容易である。また、本実施の形態では、非磁性金属層１７と収容層１５を同じ条件でエッチングして、テーパー形状の溝部１５ａと、基板１の上面に対して垂直な内壁を有する開口部１７ａとを形成することが可能である。従って、本実施の形態によれば、収容層１５の溝部１５ａおよび非磁性金属層１７の開口部１７ａを容易に形成することが可能になる。

また、金属磁性材料よりなる磁極層２４と非磁性金属材料よりなる非磁性金属層１７のエッチング速度は、ほぼ等しい。そのため、本実施の形態によれば、磁極層２４および非磁性金属層１７の上面を精度よくエッチングすることができる。従って、本実施の形態によれば、磁極層２４の厚みを精度よく制御することが可能になる。

また、本実施の形態では、第２の部分４２は、トラック幅を規定する一定の幅を有している。従って、本実施の形態によれば、トラック幅を精度よく制御することが可能になる。これらのことから、本実施の形態によれば、所望の形状の磁極層２４を正確に形成することが可能になる。

また、本実施の形態では、収容層１５の溝部１５ａおよび非磁性金属層１７の開口部１７ａ内に、非磁性膜２０および研磨停止層２２を介して磁極層２４が配置される。そのため、本実施の形態によれば、第２の部分４２の幅を小さくして、トラック幅を小さくすることが可能になる。

次に、図６ないし図２５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６ないし図２５は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、図２２および図２４は、媒体対向面および基板に垂直な断面を示している。図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、図２１、図２３および図２５は、媒体対向面が形成される位置における断面を示している。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、まず、図６および図７に示したように、基板１の上に、絶縁層２、下部シールド層３、下部シールドギャップ膜４を順に形成する。次に、下部シールドギャップ膜４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およびリードを覆うように、上部シールドギャップ膜７を形成する。次に、上部シールドギャップ膜７の上に、第１の上部シールド層８、非磁性層９および第２の上部シールド層１０を順に形成する。

図８および図９は次の工程を示す。この工程では、まず、第２の上部シールド層１０の上に絶縁層１１を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、絶縁層１１の上にコイル１２を形成する。

図１０および図１１は次の工程を示す。この工程では、まず、コイル１２を覆うように絶縁層１３を形成する。次に、コイル１２の接続部１２ａの上に連結層１４を形成する。次に、積層体の上面全体の上に非磁性層１５Ｐを、例えば３〜４μｍの厚みに形成する。次に、例えばＣＭＰによって、連結層１４が露出するまで、非磁性層１５Ｐを研磨する。非磁性層１５Ｐは、後に溝部１５ａが形成されることにより収容層１５となる層である。次に、例えばスパッタ法によって、積層体の上面全体の上に、非磁性金属層１７を、例えば２０〜８０ｎｍの厚みに形成する。

図１２および図１３は次の工程を示す。この工程では、まず、非磁性金属層１７の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングして、溝部１５ａを形成するためのマスク１８を形成する。このマスク１８は、溝部１５ａに対応した形状の開口部を有している。次に、マスク１８を用いて、非磁性金属層１７を選択的にエッチングする。これにより、非磁性金属層１７に、貫通した開口部１７ａが形成される。この開口部１７ａは、後に形成される磁極層２４の平面形状に対応した形状をなしている。次に、マスク１８を用いて、非磁性層１５Ｐを選択的にエッチングする。これにより、非磁性層１５Ｐのうち非磁性金属層１７の開口部１７ａから露出する部分がエッチングされて、非磁性層１５Ｐに溝部１５ａが形成される。次に、マスク１８を除去する。溝部１５ａが形成されることにより、非磁性層１５Ｐは収容層１５となる。非磁性金属層１７の開口部１７ａの縁は、収容層１５の上面における溝部１５ａの縁の真上に配置されている。

非磁性金属層１７と非磁性層１５Ｐのエッチングは、例えば、反応性イオンエッチングまたはイオンビームエッチングを用いて行われる。非磁性層１５Ｐに溝部１５ａを形成するためのエッチングの際には、磁極層２４のトラック幅規定部２４Ａの両側部に対応する溝部１５ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度が、例えば５°〜１２°の範囲内になるようにする。

次に、電子顕微鏡を用いて、非磁性金属層１７の開口部１７ａを観察する。電子顕微鏡としては、測長（critical dimension measurement）走査型電子顕微鏡を用いることが好ましい。開口部１７ａの縁は、収容層１５の上面における溝部１５ａの縁の真上に配置されているので、開口部１７ａの形状は、収容層１５の上面における溝部１５ａの形状と一致している。従って、開口部１７ａを観察することによって、収容層１５の上面における溝部１５ａの形状を知ることができる。

図１から分かるように、トラック幅ＴＷは、媒体対向面４０に配置されたトラック幅規定部２４Ａの端面における第２の部分４２の幅に等しい。このトラック幅ＴＷは、媒体対向面４０が形成される位置での開口部１７ａの幅から、非磁性膜２０の厚みの２倍および研磨停止層２２の厚みの２倍を引いた値である。非磁性膜２０および研磨停止層２２の厚みは、精度よく制御することができる。従って、媒体対向面４０が形成される位置での開口部１７ａの幅を測定することにより、トラック幅ＴＷを求めることができる。

ところで、収容層１５の上面の上に非磁性金属層１７が配置されず、収容層１５がアルミナ等の絶縁材料によって構成されている場合には、電子顕微鏡によって収容層１５の上面における溝部１５ａを観察しようとすると、収容層１５の上面に電荷がたまり、正常な画像が得られない。これに対し、本実施の形態では、収容層１５の上面の上に、導電性の材料によって構成された非磁性金属層１７が配置されている。そして、この非磁性金属層１７の開口部１７ａの縁は、収容層１５の上面における溝部１５ａの縁の真上に配置されている。従って、本実施の形態では、電子顕微鏡によって非磁性金属層１７を観察したときに正常な画像が得られ、その結果、非磁性金属層１７の開口部１７ａの形状を正確に測定することができる。これにより、収容層１５の上面における溝部１５ａの形状を正確に測定することができる。

また、上述のように、電子顕微鏡によって、媒体対向面が形成される位置での開口部１７ａの幅を測定する際には、同時に、媒体対向面が形成される位置での、溝部１５ａの底部の幅を測定してもよい。開口部１７ａの幅と溝部１５ａの底部の幅の他に、溝部１５ａの深さが分かれば、計算により、溝部１５ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。ここで、溝部１５ａの深さは、予め、溝部１５ａの深さ測定用の試料を用意し、この試料を、図１３に示した断面が現れるように切断し、この断面を例えば走査型電子顕微鏡によって観察することによって求めることができる。反応性イオンエッチングによって非磁性層１５Ｐをエッチングする場合には、非磁性層１５Ｐのエッチング速度はほぼ一定である。従って、エッチング時間が一定であれば、溝部１５ａの深さもほぼ一定である。従って、予め、深さ測定用の試料を用いて、溝部１５ａの深さを測定しておけば、磁気ヘッドの製造工程の途中で溝部１５ａの深さを測定しなくても、溝部１５ａの深さは分かる。

図１４および図１５は次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、非磁性膜２０を形成する。非磁性膜２０は、収容層１５の溝部１５ａ内にも形成される。非磁性膜２０は、例えば、スパッタ法または化学的気相成長法（以下、ＣＶＤと記す。）によって形成される。非磁性膜２０の厚みは、精度よく制御することができる。ＣＶＤを用いて非磁性膜２０を形成する場合には、特に、１原子層毎の成膜を繰り返すＣＶＤ、いわゆるアトミックレイヤーＣＶＤ（以下、ＡＬＣＶＤと記す。）を用いることが好ましい。この場合には、非磁性膜２０の厚みの制御をより精度よく行うことができる。また、ＡＬＣＶＤを用いて非磁性膜２０を形成する場合には、非磁性膜２０の材料としては、特にアルミナが好ましい。半導体材料を用いて非磁性膜２０を形成する場合には、特に、低温（２００℃程度）でのＡＬＣＶＤまたは低温での低圧ＣＶＤを用いて非磁性膜２０を形成することが好ましい。また、非磁性膜２０の材料としての半導体材料は、不純物をドープしない多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンであることが好ましい。

次に、例えばスパッタ法によって、積層体の上面全体の上に研磨停止層２２を形成する。研磨停止層２２は、収容層１５の溝部１５ａ内にも形成される。研磨停止層２２は、後に行われる磁性層の研磨工程における研磨の停止位置を示す。次に、研磨停止層２２の上にフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングしてマスク２３を形成する。このマスク２３は、連結層１４の上方の位置に開口部を有している。次に、マスク２３を用いて、連結層１４の上方の位置において、非磁性金属層１７、非磁性膜２０および研磨停止層２２を選択的にエッチングする。このエッチングは、例えばイオンビームエッチングを用いて行われる。このエッチングにより、連結層１４の上面が露出する。

図１６および図１７は次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に磁性層２４１Ｐを形成する。この磁性層２４１Ｐは、後に磁極層２４の第１層２４１となる。磁性層２４１Ｐは、例えば、スパッタ法またはイオンビームデポジション法（以下、ＩＢＤと記す。）によって形成される。スパッタ法によって磁性層２４１Ｐを形成する場合には、コリメーションスパッタやロングスロースパッタを用いることが好ましい。次に、フレームめっき法によって、磁性層２４１Ｐの上に磁性層２４２Ｐを形成する。その際、磁性層２４１Ｐおよび研磨停止層２２は、めっき用の電極として用いられる。なお、図１６および図１７において、符号２４３は、フレームの外側に形成された不要なめっき層を示している。磁性層２４２Ｐは、後に磁極層２４の第２層２４２となる。このようにして、磁極層２４となる磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐは、溝部１５ａを埋め、且つその上面が研磨停止層２２の上面よりも上方に配置されるように形成される。なお、磁性層２４１Ｐを省略し、研磨停止層２２のみをめっき用の電極として用いて、磁性層２４２Ｐを形成してもよい。

図１８および図１９は次の工程を示す。この工程では、まず、収容層１５の上面の上に配置された非磁性金属層１７、非磁性膜２０、研磨停止層２２および磁性層２４１Ｐからなる積層体のうち、磁性層２４２Ｐおよびめっき層２４３の下に存在している部分以外の部分を、例えばイオンビームエッチングによって除去する。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層２６を、例えば１．０〜１．５μｍの厚みに形成する。

図２０および図２１は次の工程を示す。この工程では、例えばＣＭＰによって、研磨停止層２２が露出するまで被覆層２６、磁性層２４２Ｐおよび磁性層２４１Ｐを研磨する。これにより、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐのうち研磨停止層２２の上面の上に配置された部分が除去され、研磨停止層２２、磁性層２４１Ｐおよび磁性層２４２Ｐの上面が平坦化される。ＣＭＰによって被覆層２６、磁性層２４２Ｐおよび磁性層２４１Ｐを研磨する場合には、研磨停止層２２が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。アルミナ系のスラリーを用いたＣＭＰによって被覆層２６、磁性層２４２Ｐおよび磁性層２４１Ｐを研磨する場合には、研磨停止層２２の材料としては、特にＴａまたはＲｕが好ましい。

図２２および図２３は次の工程を示す。この工程では、イオンビームエッチング、スパッタエッチングまたは反応性イオンエッチングによって、第１の磁性層２４１Ｐおよび第２の磁性層２４２Ｐの上面のうち、少なくとも、媒体対向面の近傍に配置される一部をエッチングする。この工程により、第１の磁性層２４１Ｐ、第２の磁性層２４２Ｐは、それぞれ第１層２４１、第２層２４２となって、磁極層２４が形成される。この工程では、少なくとも、研磨停止層２２および非磁性膜２０のうち、非磁性金属層１７の上に配置されている部分が除去されるように、第１の磁性層２４１Ｐおよび第２の磁性層２４２Ｐの上面の少なくとも一部と共に、研磨停止層２２、非磁性膜２０および被覆層２６をエッチングする。この工程では、非磁性金属層１７の上面が露出した状態から更にエッチングを続けて、第１の磁性層２４１Ｐおよび第２の磁性層２４２Ｐの上面の少なくとも一部と共に、非磁性金属層１７の少なくとも一部および被覆層２６の少なくとも一部をエッチングしてもよい。この工程により、少なくとも媒体対向面の近傍において、非磁性金属層１７、非磁性膜２０、研磨停止層２２、第１層２４１および第２層２４２の上面が平坦化されると共に、媒体対向面における磁極層２４の厚みが調整される。この工程では、特にイオンビームエッチングを用いてエッチングを行うことにより、磁極層２４の厚みを精度よく制御することができる。

また、この工程では、媒体対向面において、磁極層２４の上面が、形成当初の非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする。従って、非磁性金属層１７および被覆層２６が完全に除去され、収容層１５の上面が露出するまで、第１の磁性層２４１Ｐおよび第２の磁性層２４２Ｐの上面の少なくとも一部と共に非磁性金属層１７および被覆層２６をエッチングしてもよい。この場合には、媒体対向面に配置された磁極層２４の端面において、第２の部分４２は、第１の部分４１の第２の辺Ａ２と一致する。また、この工程では、媒体対向面において、磁極層２４の上面が、この工程後における非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする。この工程の後で、磁極層２４の上面は、非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの範囲内の高さの位置に配置されていればよい。この条件を満たすならば、磁極層２４の上面は、非磁性金属層１７の上面の高さよりも下方の高さの位置に配置されていてもよい。

図２４および図２５は次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上にギャップ層２７を形成する。次に、ギャップ層２７を選択的にエッチングして、ヨーク層２８Ｂおよび連結層３６を形成すべき位置において、ギャップ層２７に開口部を形成する。次に、ギャップ層２７の上に第１層２８Ａを形成すると共に、ギャップ層２７の開口部が形成された各位置においてヨーク層２８Ｂと連結層３６を形成する。

次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層２９を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２８Ａ、ヨーク層２８Ｂおよび連結層３６が露出するまで非磁性層２９を研磨して、第１層２８Ａ、ヨーク層２８Ｂ、連結層３６および非磁性層２９の上面を平坦化する。

次に、例えばスパッタ法を用いて、積層体の上面全体の上に、絶縁層３０を、例えば０．２〜０．３μｍの範囲内の厚みで形成する。次に、絶縁層３０を選択的にエッチングして、コイル３１の接続部３１ａ、第２層２８Ｃおよび連結層２８Ｄを形成すべき位置において、絶縁層３０に開口部を形成する。次に、例えばフレームめっき法によってコイル３１を形成する。コイル３１の接続部３１ａは連結層３６の上に形成され、それ以外の部分は絶縁層３０の上に形成される。次に、例えばフレームめっき法によって、第２層２８Ｃおよび連結層２８Ｄを形成する。なお、第２層２８Ｃおよび連結層２８Ｄを形成した後に、コイル３１を形成してもよい。

次に、コイル３１の巻線間およびコイル３１の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層３２を選択的に形成する。次に、積層体の上面全体の上に、絶縁層３３を例えば４〜４．５μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２８Ｃ、連結層２８Ｄおよびコイル３１が露出するまで、絶縁層３３を研磨して、第２層２８Ｃ、連結層２８Ｄ、コイル３１および絶縁層３２，３３の上面を平坦化する。次に、コイル３１および絶縁層３２の上に絶縁層３４を形成する。

次に、例えばフレームめっき法によって、第３層２８Ｅおよび連結層３７を形成する。次に、積層体の上面全体を覆うように絶縁層３５を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第３層２８Ｅおよび連結層３７が露出するまで、絶縁層３５を研磨して、第３層２８Ｅ、連結層３７および絶縁層３５の上面を平坦化する。次に、積層体の上面全体の上に、図示しない保護層を形成する。次に、保護層の上に、ＭＲ素子５に接続される２つの端子と、コイル１２，３１に接続される２つの端子とを形成する。次に、スライダ単位で積層体を切断し、媒体対向面４０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。なお、図２４において、記号ＡＢＳで示す破線は、媒体対向面４０が形成される位置を表している。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、磁極層２４となる磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐは、収容層１５の溝部１５ａ内および非磁性金属層１７の開口部１７ａ内を埋め、且つ磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面が非磁性金属層１７の上面よりも上方に配置されるように形成される。そして、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングすることによって、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐが磁極層２４になる。本実施の形態によれば、前述のように、収容層１５の溝部１５ａおよび非磁性金属層１７の開口部１７ａを容易に形成することが可能になる。

また、本実施の形態において、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、媒体対向面４０において、磁極層２４の上面が、形成当初の非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるようにエッチングする。また、この工程では、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部と共に非磁性金属層１７の少なくとも一部をエッチングしてもよい。また、この工程では、媒体対向面４０において、磁極層２４の上面が、この工程後における非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるようにエッチングしてもよい。

本実施の形態では、媒体対向面４０において、磁極層２４の上面の位置が、形成当初の非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内のどの高さの位置にあっても、磁極層２４の上面の幅は、第２の部分４２の幅と等しく一定である。従って、本実施の形態によれば、トラック幅を精度よく制御することが可能になる。また、金属磁性材料よりなる磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐと非磁性金属材料よりなる非磁性金属層１７のエッチング速度は、ほぼ等しい。そのため、本実施の形態によれば、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐ（磁極層２４）および非磁性金属層１７の上面を精度よくエッチングすることができる。従って、本実施の形態によれば、磁極層２４の厚みを精度よく制御することが可能になる。これらのことから、本実施の形態によれば、所望の形状の磁極層２４を正確に形成することが可能になる。

また、本実施の形態によれば、磁気ヘッドの製造工程の途中で、非磁性金属層１７の開口部１７ａの幅を測定することにより、トラック幅を求めることができる。これにより、本実施の形態によれば、磁気ヘッドの製造効率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２４の側部をエッチングしないので、ネックハイトＮＨが所望の値よりも大きくなったり、磁極層２４の形状が所望の形状から崩れたりすることがない。従って、本実施の形態によれば、オーバーライト特性を向上させることができる。

以下、本実施の形態における第１ないし第３の変形例について説明する。図２６は、第１の変形例における磁気ヘッドの媒体対向面における磁極層およびその周辺を示す正面図である。図２７は、第２の変形例における磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図２８は、第３の変形例における磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図２７および図２８は、いずれも、媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。

図２６に示した第１の変形例における磁気ヘッドは、収容層１５の溝部１５ａ内および非磁性金属層１７の開口部１７ａ内において非磁性膜２０と研磨停止層２２の間に配置され、非磁性膜２０と研磨停止層２２とを結合させる結合膜２１を備えている。なお、研磨停止層２２は、本発明におけるシード層に対応する。第１の変形例における磁気ヘッドの製造方法は、非磁性層２０を形成する工程の後であって、研磨停止層２２を形成する工程の前に、結合膜２１を形成する工程を備えている。結合膜２１の厚みは、例えば５ｎｍ程度である。第１の変形例において、非磁性膜２０は、例えばＡＬＣＶＤを用いて形成されたアルミナ膜であり、研磨停止層２２は、例えばＲｕまたはＮｉＰｄによって形成され、結合膜２１は、例えばＴａ、Ｔｉ、Ｗを含んでいる。第１の変形例によれば、研磨停止層２２が非磁性膜２０から剥離することを防止することができる。第１の変形例におけるその他の構成、作用および効果は、図１ないし図５に示した磁気ヘッドと同様である。

図２７に示した第２の変形例における磁気ヘッドは、第２の上部シールド層１０とシールド層２８のヨーク層２８Ｂとを磁気的に連結する連結層５１を備えている。第２の変形例では、絶縁層１１に開口部が形成され、この開口部が形成された位置において、第２の上部シールド層１０の上に連結層５１が配置されている。また、ヨーク層２８Ｂの一部が連結層５１の上面に接している。第２の変形例におけるその他の構成、作用および効果は、図１ないし図５に示した磁気ヘッドと同様である。

図２８に示した第３の変形例における磁気ヘッドは、図３に示した絶縁層３２，３４の代わりに、コイル３１の少なくとも一部を覆う絶縁層５２を備えている。また、第３の変形例において、シールド層２８は、図３に示した第２層２８Ｃ、連結層２８Ｄおよび第３層２８Ｅの代わりに、第２層２８Ｆを有している。第２層２８Ｆは、媒体対向面４０に配置された端部を有し、第１層２８Ａとヨーク層２８Ｂとを連結するように配置される。第２層２８Ｆは、絶縁層５２によって覆われたコイル３１の少なくとも一部における磁極層２４とは反対側に配置された部分を含んでいる。第２層２８Ｆのうち、媒体対向面４０とコイル３１との間に配置された部分における媒体対向面４０側の端部とその反対側の端部との距離は、第１層２８Ａから離れるに従って大きくなっている。第２層２８Ｆは、例えばＣｏＮｉＦｅまたはＮｉＦｅによって形成されている。また、第３の変形例における磁気ヘッドは、シールド層２８および連結層３７を覆う保護層５３を備えている。第３の変形例におけるその他の構成、作用および効果は、第２の変形例における磁気ヘッドと同様である。

［第２の実施の形態］
次に、図２９ないし図３１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およびその製造方法について説明する。図２９は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面における磁極層およびその周辺を示す正面図である。図３０は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図３１は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図３１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。

本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、非磁性膜２０は、非磁性金属層１７の上面の上方に配置された部分を有している。また、研磨停止層２２は、非磁性金属層１７の上面の上方であって、非磁性膜２０の上に配置された部分を有している。そして、媒体対向面４０において、研磨停止層２２の上面と磁極層２４の上面は同じ高さの位置に配置されている。ギャップ層２７は、研磨停止層２２および磁極層２４の上面の上に配置されている。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部と共に研磨停止層２２の一部をエッチングする。また、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、媒体対向面４０において、研磨停止層２２の上面と磁極層２４の上面が同じ高さの位置に配置されるようにエッチングする。

なお、本実施の形態における研磨停止層２２は、本発明における非磁性膜およびシード層に対応する。また、本実施の形態における研磨停止層２２は、非磁性金属層１７と同様に、非磁性金属材料によって形成されている。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、収容層１５の溝部１５ａおよび非磁性金属層１７の開口部１７ａを容易に形成することが可能になる。また、本実施の形態では、媒体対向面４０において、磁極層２４の上面の位置が、形成当初の研磨停止層２２のうち、非磁性金属層１７の上面の上方に配置された部分における上面の高さと下面の高さとの間の範囲内のどの高さの位置にあっても、磁極層２４の上面の幅は、第２の部分４２の幅と等しく一定である。従って、本実施の形態によれば、トラック幅を精度よく制御することが可能になる。また、金属磁性材料よりなる磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐと非磁性金属材料よりなる研磨停止層２２のエッチング速度は、ほぼ等しい。そのため、本実施の形態によれば、磁極層２４および研磨停止層２２の上面を精度よくエッチングすることができる。また、本実施の形態によれば、エッチングによって、容易に、磁極層２４および研磨停止層２２の上面を平坦化することもできる。従って、本実施の形態によれば、磁極層２４の厚みを精度よく制御することが可能になる。これらのことから、本実施の形態によれば、所望の形状の磁極層２４を正確に形成することが可能になる。

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

［第３の実施の形態］
次に、図３２ないし図３４を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図３２は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面における磁極層およびその周辺を示す正面図である。図３３は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図３４は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図３４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。

本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、非磁性膜２０は、非磁性金属層１７の上面の上方に配置された部分を有している。そして、媒体対向面４０において、非磁性膜２０の上面と磁極層２４の上面は同じ高さの位置に配置されている。ギャップ層２７は、非磁性膜２０および磁極層２４の上面の上に配置されている。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、非磁性膜２０が露出するまで、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部と共に研磨停止層２２の一部をエッチングする。また、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、媒体対向面４０において、非磁性膜２０の上面と磁極層２４の上面が同じ高さの位置に配置されるようにエッチングする。なお、非磁性膜２０が露出した後、更に、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部と共に非磁性膜２０の一部をエッチングしてもよい。この場合には、磁極層２４の上面は、非磁性膜２０の上面の高さよりも下方の高さの位置に配置されてもよい。

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２の実施の形態と同様である。

［第４の実施の形態］
次に、図３５ないし図３９を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図３５ないし図３９は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図３５ないし図３９は、いずれも、媒体対向面が形成される位置における断面を示している。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、非磁性膜２０を形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。図３５は次の工程を示す。この工程では、まず、非磁性膜２０の上にフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングして、マスク６１を形成する。このマスク６１は、溝部１５ａとその周辺とを含む領域に配置されている。次に、例えばスパッタ法によって、積層体の上面全体の上に、研磨停止層６２を形成する。研磨停止層６２は、後に行われる磁性層の研磨工程における研磨の停止位置を示す。研磨停止層６２の厚みは、例えば４０〜７０ｎｍの範囲内である。研磨停止層６２の材料は、例えば、第１の実施の形態における研磨停止層２２と同じものを用いることができる。次に、マスク６１をリフトオフする。これにより、研磨停止層６２は、溝部１５ａとその周辺とを含む領域以外の領域に配置される。

図３６は次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に磁性層２４１Ｐを形成する。次に、フレームめっき法によって、磁性層２４１Ｐの上に磁性層２４２Ｐを形成する。その際、磁性層２４１Ｐは、めっき用の電極として用いられる。このようにして、磁極層２４となる磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐは、溝部１５ａを埋め、且つその上面が研磨停止層６２の上面よりも上方に配置されるように形成される。

図３７は次の工程を示す。この工程では、まず、磁性層２４１Ｐのうち、磁性層２４２Ｐの下に存在している部分以外の部分を、例えばイオンビームエッチングによって除去する。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層２６を、例えば１．０〜１．５μｍの厚みに形成する。

図３８は次の工程を示す。この工程では、例えばＣＭＰによって、研磨停止層６２が露出するまで被覆層２６、磁性層２４２Ｐおよび磁性層２４１Ｐを研磨する。これにより、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐのうち研磨停止層６２の上面の上に配置された部分が除去され、研磨停止層６２、磁性層２４１Ｐおよび磁性層２４２Ｐの上面が平坦化される。ＣＭＰによって被覆層２６、磁性層２４２Ｐおよび磁性層２４１Ｐを研磨する場合には、研磨停止層６２が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。アルミナ系のスラリーを用いたＣＭＰによって被覆層２６、磁性層２４２Ｐおよび磁性層２４１Ｐを研磨する場合には、研磨停止層６２の材料としては、特にＴａまたはＲｕが好ましい。

図３９は次の工程を示す。この工程では、イオンビームエッチング、スパッタエッチングまたは反応性イオンエッチングによって、第１の磁性層２４１Ｐおよび第２の磁性層２４２Ｐの上面のうち、少なくとも、媒体対向面の近傍に配置される一部をエッチングする。この工程により、第１の磁性層２４１Ｐ、第２の磁性層２４２Ｐは、それぞれ第１層２４１、第２層２４２となって、磁極層２４が形成される。この工程では、少なくとも、研磨停止層６２が除去され、且つ非磁性膜２０のうち、非磁性金属層１７の上に配置されている部分が除去されるように、第１の磁性層２４１Ｐおよび第２の磁性層２４２Ｐの上面の少なくとも一部と共に、研磨停止層６２および非磁性膜２０をエッチングする。この工程では、非磁性金属層１７の上面が露出した状態から更にエッチングを続けて、第１の磁性層２４１Ｐおよび第２の磁性層２４２Ｐの上面の少なくとも一部と共に、非磁性金属層１７の少なくとも一部をエッチングしてもよい。この工程により、少なくとも媒体対向面の近傍において、非磁性金属層１７、非磁性膜２０、第１層２４１および第２層２４２の上面が平坦化されると共に、媒体対向面における磁極層２４の厚みが調整される。この工程では、特にイオンビームエッチングを用いてエッチングを行うことにより、磁極層２４の厚みを精度よく制御することができる。

また、この工程では、媒体対向面において、磁極層２４の上面が、形成当初の非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする。従って、非磁性金属層１７が完全に除去され、収容層１５の上面が露出するまで、第１の磁性層２４１Ｐおよび第２の磁性層２４２Ｐの上面の少なくとも一部と共に非磁性金属層１７をエッチングしてもよい。この場合には、媒体対向面に配置された磁極層２４の端面において、第２の部分４２は、第１の部分４１の第２の辺Ａ２と一致する。また、この工程では、媒体対向面において、磁極層２４の上面が、この工程後における非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように、磁性層２４１Ｐ，２４２Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする。この工程の後で、磁極層２４の上面は、非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの範囲内の高さの位置に配置されていればよい。この条件を満たすならば、磁極層２４の上面は、非磁性金属層１７の上面の高さよりも下方の高さの位置に配置されていてもよい。

次に、積層体の上面全体の上にギャップ層２７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。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、収容層１５の溝部１５ａ内に、非磁性膜２０のみを介して磁極層２４が配置される。そのため、本実施の形態によれば、トラック幅の制御が容易になる。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、変形例も含めて第１の実施の形態と同様である。

［第５の実施の形態］
次に、図４０ないし図４３を参照して、本発明の第５の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図４０ないし図４３は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図４０ないし図４３は、いずれも、媒体対向面が形成される位置における断面を示している。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、図８に示したように絶縁層１１の上にコイル１２を形成し、更に絶縁層１３および連結層１４を形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。図４０は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層７１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、連結層１４が露出するまで、絶縁層７１を研磨する。次に、後に磁極層２４が配置される領域を含む領域において、絶縁層７１の上に、非磁性導電材料よりなる非磁性導電層７２を選択的に形成する。非磁性導電層７２の材料としては、例えば、第１の実施の形態における非磁性金属層１７と同じものを用いることができる。また、連結層１４の上に、導電性の材料によって、図示しない第２の連結層を形成する。

次に、積層体の上面全体の上に非磁性層を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２の連結層が露出するまで、非磁性層を研磨する。この非磁性層は、後に溝部１５ａが形成されることにより収容層１５となる層である。次に、この非磁性層の上に非磁性金属層１７を形成する。次に、図１２および図１３に示した工程と同様にして、非磁性層に溝部１５ａを形成する。このとき、溝部１５ａの底部が非磁性導電層７２の上面の位置まで達するようにする。溝部１５ａが形成されることにより、非磁性層は収容層１５となる。

図４１は次の工程を示す。この工程では、非磁性導電層７２をめっき用の電極とし、フレームめっき法により磁性層２４Ｐを形成する。磁性層２４Ｐは、溝部１５ａを埋め、且つその上面が非磁性金属層１７の上面よりも上方に配置されるように形成される。この磁性層２４Ｐは、後に磁極層２４となる層である。磁性層２４Ｐは、金属磁性材料によって形成される。磁性層２４Ｐの材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。

図４２は次の工程を示す。この工程では、まず、図示しないが、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、非磁性金属層１７が露出するまで被覆層および磁性層２４Ｐを研磨する。これにより、磁性層２４Ｐのうち非磁性金属層１７の上面の上に配置された部分が除去され、非磁性金属層１７および磁性層２４Ｐの上面が平坦化される。ＣＭＰによって被覆層および磁性層２４Ｐを研磨する場合には、非磁性金属層１７が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。アルミナ系のスラリーを用いたＣＭＰによって被覆層および磁性層２４Ｐを研磨する場合には、非磁性金属層１７の材料としては、特にＴａまたはＲｕが好ましい。

図４３は次の工程を示す。この工程では、イオンビームエッチング、スパッタエッチングまたは反応性イオンエッチングによって、磁性層２４Ｐの上面のうちの少なくとも媒体対向面の近傍に配置される一部と共に、非磁性金属層１７の少なくとも一部をエッチングする。この工程により、磁性層２４Ｐは磁極層２４となる。この工程により、少なくとも媒体対向面の近傍において、非磁性金属層１７および磁極層２４の上面が平坦化されると共に、媒体対向面における磁極層２４の厚みが調整される。この工程では、特にイオンビームエッチングを用いてエッチングを行うことにより、磁極層２４の厚みを精度よく制御することができる。

また、この工程では、媒体対向面において、磁極層２４の上面が、形成当初の非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように、磁性層２４Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする。従って、非磁性金属層１７が完全に除去され、収容層１５の上面が露出するまで、磁性層２４Ｐの上面の少なくとも一部と共に非磁性金属層１７をエッチングしてもよい。この場合には、媒体対向面に配置された磁極層２４の端面において、第２の部分４２は、第１の部分４１の第２の辺Ａ２と一致する。また、この工程では、媒体対向面において、磁極層２４の上面が、この工程後における非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように、磁性層２４Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする。この工程の後で、磁極層２４の上面は、非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの範囲内の高さの位置に配置されていればよい。この条件を満たすならば、磁極層２４の上面は、非磁性金属層１７の上面の高さよりも下方の高さの位置に配置されていてもよい。

次に、積層体の上面全体の上にギャップ層２７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。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、収容層１５の溝部１５ａ内に、他の層を介さずに磁極層２４が配置される。そのため、本実施の形態によれば、トラック幅の制御が容易になる。

ここで、収容層に、貫通しない溝部を形成し、この溝部内に、めっき法によって磁極層を形成する場合について考える。この場合、特にトラック幅が小さくなって溝部の幅も小さくなったときには、溝部の底部にめっき用の電極膜を欠陥なく形成することが難しくなる。溝部の底部において、電極膜が十分に形成されていないと、めっき法によって磁極層を形成したときに、溝部の底部近傍において、めっき膜が十分に成長せずに、キーホール等の欠陥が生じる場合がある。

本実施の形態では、非磁性導電材料よりなる非磁性導電層７２の上に、貫通する溝部１５ａを有する収容層１５が形成される。そして、溝部１５ａ内において、非磁性導電層７２の上に磁性層２４Ｐが形成される。このように、本実施の形態では、溝部１５ａの底部に、めっき用の電極として機能する非磁性導電層７２が存在する。そのため、本実施の形態によれば、めっき法によって磁性層２４Ｐを形成する際に、溝部１５ａの底部近傍においても、めっき膜を十分に成長させることができ、その結果、キーホール等の欠陥が生じることを防止することができる。従って、本実施の形態によれば、トラック幅が小さくなっても、所望の形状の磁極層２４を正確に形成することができる。

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

［第６の実施の形態］
次に、図４４ないし図４６を参照して、本発明の第６の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図４４ないし図４６は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図４４ないし図４６は、いずれも、媒体対向面が形成される位置における断面を示している。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、図４０に示したように、溝部１５ａを形成する工程までは、第５の実施の形態と同様である。図４４は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばスパッタ法によって、積層体の上面全体の上に研磨停止層２２を形成する。研磨停止層２２は、収容層１５の溝部１５ａ内にも形成される。研磨停止層２２は、磁極層２４をめっき法で形成する際に用いられるシード層を兼ねている。研磨停止層２２の材料および厚みは、第１の実施の形態と同様である。次に、非磁性導電層７２および研磨停止層２２をめっき用の電極とし、フレームめっき法により磁性層２４Ｐを形成する。磁性層２４Ｐは、溝部１５ａを埋め、且つその上面が研磨停止層２２の上面よりも上方に配置されるように形成される。

図４５は次の工程を示す。この工程では、まず、図示しないが、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、研磨停止層２２が露出するまで被覆層および磁性層２４Ｐを研磨する。これにより、磁性層２４Ｐのうち研磨停止層２２の上面の上に配置された部分が除去され、研磨停止層２２および磁性層２４Ｐの上面が平坦化される。ＣＭＰによって被覆層および磁性層２４Ｐを研磨する場合には、研磨停止層２２が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。アルミナ系のスラリーを用いたＣＭＰによって被覆層および磁性層２４Ｐを研磨する場合には、研磨停止層２２の材料としては、特にＴａまたはＲｕが好ましい。

図４６は次の工程を示す。この工程では、イオンビームエッチング、スパッタエッチングまたは反応性イオンエッチングによって、磁性層２４Ｐの上面のうちの少なくとも媒体対向面の近傍に配置される一部をエッチングする。この工程により、磁性層２４Ｐは磁極層２４となる。この工程では、少なくとも、研磨停止層２２のうち、非磁性金属層１７の上に配置されている部分が除去されるように、磁性層２４Ｐの上面の少なくとも一部と共に研磨停止層２２をエッチングする。この工程では、非磁性金属層１７の上面が露出した状態から更にエッチングを続けて、磁性層２４Ｐの上面の少なくとも一部と共に、非磁性金属層１７の少なくとも一部をエッチングしてもよい。この工程により、少なくとも媒体対向面の近傍において、非磁性金属層１７、研磨停止層２２および磁極層２４の上面が平坦化されると共に、媒体対向面における磁極層２４の厚みが調整される。この工程では、特にイオンビームエッチングを用いてエッチングを行うことにより、磁極層２４の厚みを精度よく制御することができる。

また、この工程では、媒体対向面において、磁極層２４の上面が、形成当初の非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように、磁性層２４Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする。従って、非磁性金属層１７が完全に除去され、収容層１５の上面が露出するまで、磁性層２４Ｐの上面の少なくとも一部と共に非磁性金属層１７をエッチングしてもよい。この場合には、媒体対向面に配置された磁極層２４の端面において、第２の部分４２は、第１の部分４１の第２の辺Ａ２と一致する。また、この工程では、媒体対向面において、磁極層２４の上面が、この工程後における非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように、磁性層２４Ｐの上面の少なくとも一部をエッチングする。この工程の後で、磁極層２４の上面は、非磁性金属層１７の上面の高さと下面の高さとの範囲内の高さの位置に配置されていればよい。この条件を満たすならば、磁極層２４の上面は、非磁性金属層１７の上面の高さよりも下方の高さの位置に配置されていてもよい。

次に、積層体の上面全体の上にギャップ層２７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。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、収容層１５の溝部１５ａ内に、研磨停止層２２のみを介して磁極層２４が配置される。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５の実施の形態と同様である。

［第７の実施の形態］
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。始めに、図４８および図４９を参照して、本発明の第７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４８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４９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４９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４９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４８および図４９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、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１０１と、この基板１０１の上に配置されたアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等の絶縁材料よりなる絶縁層１０２と、この絶縁層１０２の上に配置された磁性材料よりなる下部シールド層１０３と、この下部シールド層１０３の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜１０４と、この下部シールドギャップ膜１０４の上に配置された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子１０５と、このＭＲ素子１０５の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜１０６と、この上部シールドギャップ膜１０６の上に配置された磁性材料よりなる第１の上部シールド層１０７とを備えている。

ＭＲ素子１０５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面１３０に配置されている。ＭＲ素子１０５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。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。

磁気ヘッドは、更に、第１の上部シールド層１０７の上に順に配置された非磁性層１８１および第２の上部シールド層１８２を備えている。非磁性層１８１は、アルミナ等の非磁性材料によって形成されている。第２の上部シールド層１８２は、磁性材料によって形成されている。下部シールド層１０３から第２の上部シールド層１８２までの部分は、再生ヘッドを構成する。

磁気ヘッドは、更に、第２の上部シールド層１８２の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層１８３と、この絶縁層１８３の上に配置されたコイル１０９と、コイル１０９の巻線間および周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層１１０と、絶縁層１１０の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層１１１とを備えている。コイル１０９は、平面渦巻き形状をなしている。コイル１０９および絶縁層１１０，１１１の上面は平坦化されている。絶縁層１８３，１１１は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層１１０は、例えばフォトレジストによって形成されている。コイル１０９は、銅等の導電材料によって形成されている。

磁気ヘッドは、更に、平坦化されたコイル１０９および絶縁層１１０，１１１の上面の上に配置された非磁性材料よりなる収容層１１２を備えている。収容層１１２の材料としては、例えば、アルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯ_Ｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）等の絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＣｕ、ＮｉＢ、ＮｉＰｄ等の非磁性金属材料でもよい。

磁気ヘッドは、更に、金属磁性材料よりなり、収容層１１２の上面の一部の上に配置された金属層１１３を備えている。この金属層１１３は、貫通する開口部を有している。金属層１１３は、この開口部によって２つの部分に分割され、この２つの部分が２つのサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂとなっている。サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの材料、すなわち金属層１１３の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。

収容層１１２および金属層１１３からなる積層体は、後述する磁極層の少なくとも一部を収容する溝部１４０を有している。

磁気ヘッドは、更に、溝部１４０内に配置された非磁性膜１１４、研磨停止層１１５および磁極層１１６を備えている。非磁性膜１１４は、非磁性材料よりなり、溝部１４０の表面に接するように配置されている。磁極層１１６は、磁性材料よりなり、溝部１４０の表面から離れるように配置されている。研磨停止層１１５は、非磁性膜１１４と磁極層１１６の間に配置されている。研磨停止層１１５は、磁極層１１６をめっき法で形成する際に用いられるシード層を兼ねている。磁極層１１６は、溝部１４０の表面に近い位置に配置された第１層２６１と、溝部１４０の表面から遠い位置に配置された第２層２６２とを有している。なお、第１層２６１は省略してもよい。

非磁性膜１１４の材料としては、例えば絶縁材料または半導体材料を用いることができる。非磁性膜１１４の材料としての絶縁材料としては、例えばアルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯ_Ｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）のいずれかを用いることができる。非磁性膜１１４の材料としての半導体材料としては、例えば多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンを用いることができる。

研磨停止層１１５は、非磁性導電材料によって形成されている。研磨停止層１１５の材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＮｉＣｒ、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＢ、ＷＳｉ_２、ＴａＳｉ_２、ＴｉＳｉ_２、ＴｉＮ、ＴｉＷのいずれかを用いることができる。

第１層２６１と第２層２６２は、いずれも金属磁性材料によって形成されている。第１層２６１の材料としては、例えば、ＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。第２層２６２の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。

磁気ヘッドは、更に、非磁性膜１１４、研磨停止層１１５および磁極層１１６の上面の上に配置されたギャップ層１１８を備えている。ギャップ層１１８は、平坦な層になっている。ギャップ層１１８には、媒体対向面１３０から離れた位置において、開口部が形成されている。ギャップ層１１８の材料は、アルミナ等の絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｔａ、Ｗ、ＮｉＢ、ＮｉＰｄ等の非磁性金属材料でもよい。

サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂは、媒体対向面１３０において磁極層１１６の端面のトラック幅方向の両側に配置された端面を有している。磁極層１１６とサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂとの間には、非磁性膜１１４と研磨停止層１１５とが配置されている。また、媒体対向面１３０において、ギャップ層１１８の端面におけるトラック幅方向の両端１１８ａ，１１８ｂは、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの各端面における磁極層１１６に近い端部１１３Ａａ，１１３Ｂａよりもトラック幅方向の外側に配置されている。また、媒体対向面１３０において、ギャップ層１１８の端面は、トラック幅方向に直線状に延びる形状をなしている。

磁気ヘッドは、更に、主シールド層１２０を備えている。主シールド層１２０は、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂおよびギャップ層１１８の上に配置された第１層１２０Ａと、この第１層１２０Ａの上に配置された第２層１２０Ｃと、ギャップ層１１８の開口部が形成された位置において磁極層１１６の上に配置されたヨーク層１２０Ｂと、このヨーク層１２０Ｂの上に配置された連結層１２０Ｄと、第２層１２０Ｃと連結層１２０Ｄを連結するように配置された第３層１２０Ｅとを有している。第１層１２０Ａ、ヨーク層１２０Ｂ、第２層１２０Ｃ、連結層１２０Ｄおよび第３層１２０Ｅは、いずれも磁性材料によって形成されている。これらの層１２０Ａ〜１２０Ｅの材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。

磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、ヨーク層１２０Ｂの周囲に配置された非磁性層１２１を備えている。非磁性層１２１の一部は、第１層１２０Ａの側方に配置されている。非磁性層１２１は、例えば、アルミナや塗布ガラス等の無機絶縁材料によって形成されている。あるいは、非磁性層１２１は、非磁性金属材料よりなる層とその上に配置された絶縁材料よりなる層とで構成されていてもよい。この場合、非磁性金属材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｃｕ等の高融点金属が用いられる。

磁気ヘッドは、更に、ヨーク層１２０Ｂおよび非磁性層１２１の上面のうち、後述するコイル１２３が配置される領域の上に配置された絶縁層１２２と、この絶縁層１２２の上に配置されたコイル１２３と、このコイル１２３の巻線間およびコイル１２３の周囲に配置された絶縁層１２４と、第２層１２０Ｃ、連結層１２０Ｄおよび絶縁層１２４の周囲に配置された絶縁層１２５と、コイル１２３および絶縁層１２４の上に配置された絶縁層１２６を備えている。コイル１２３は、平面渦巻き形状をなしている。コイル１２３の一部は、第２層１２０Ｃと連結層１２０Ｄの間を通過している。コイル１２３は、銅等の導電材料によって形成されている。第２層１２０Ｃ、連結層１２０Ｄ、コイル１２３および絶縁層１２４，１２５の上面は平坦化されている。絶縁層１２４は、例えばフォトレジストによって形成されている。絶縁層１２２，１２５，１２６は、例えばアルミナによって形成されている。

コイル１０９から主シールド層１２０の第３層１２０Ｅまでの部分は、記録ヘッドを構成する。磁気ヘッドは、更に、主シールド層１２０を覆うように形成された保護層１２８を備えている。保護層１２８は、例えばアルミナによって形成されている。

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１３０と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドと記録ヘッドは、基板１０１の上に積層されている。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１０５と、媒体対向面１３０側の一部がＭＲ素子１０５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子１０５をシールドするための下部シールド層１０３および上部シールド層１０７と、ＭＲ素子１０５と下部シールド層１０３との間に配置された下部シールドギャップ膜１０４と、ＭＲ素子１０５と上部シールド層１０７との間に配置された上部シールドギャップ膜１０６とを備えている。

記録ヘッドは、コイル１０９、収容層１１２、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂ、非磁性膜１１４、研磨停止層１１５、磁極層１１６、ギャップ層１１８、主シールド層１２０およびコイル１２３を備えている。コイル１０９，１２３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、コイル１０９は、記録ヘッドにおける必須の構成要素ではなく、設けられていなくてもよい。また、非磁性膜１１４は省略してもよい。

磁極層１１６は、媒体対向面１３０に配置された端面を有し、コイル１２３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。

主シールド層１２０は、媒体対向面１３０に配置された端面を有し、媒体対向面１３０から離れた位置において磁極層１１６に連結されている。ギャップ層１１８は、非磁性材料よりなり、磁極層１１６と主シールド層１２０との間に設けられている。

媒体対向面１３０において、主シールド層１２０の端面は、磁極層１１６の端面に対して、ギャップ層１１８の厚みによる所定の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。ギャップ層１１８の厚みは、例えば、３０〜６０ｎｍの範囲内である。コイル１２３の少なくとも一部は、磁極層１１６と主シールド層１２０との間に、磁極層１１６および主シールド層１２０に対して絶縁された状態で配置されている。

磁極層１１６は、溝部１４０内に、非磁性膜１１４および研磨停止層１１５を介して配置されている。非磁性膜１１４の厚みは、例えば１０〜４０ｎｍの範囲内である。しかし、この範囲内に限らず、非磁性膜１１４の厚みは、トラック幅に応じて任意に設定することができる。研磨停止層１１５の厚みは、例えば３０〜１００ｎｍの範囲内である。

磁極層１１６は、溝部１４０の表面に近い位置に配置された第１層２６１と、溝部１４０の表面から遠い位置に配置された第２層２６２とを有している。第１層２６１の厚みは、例えば０〜１００ｎｍの範囲内である。第１層２６１の厚みが０というのは、第１層２６１がない場合である。

主シールド層１２０は、ギャップ層１１８に隣接するように配置された第１層１２０Ａと、第１層１２０Ａにおけるギャップ層１１８とは反対側に配置された第２層１２０Ｃと、ギャップ層１１８の開口部が形成された位置において磁極層１１６の上に配置されたヨーク層１２０Ｂと、このヨーク層１２０Ｂの上に配置された連結層１２０Ｄと、第２層１２０Ｃと連結層１２０Ｄを連結するように配置された第３層１２０Ｅとを有している。第２層１２０Ｃは、媒体対向面１３０とコイル１２３の少なくとも一部との間に配置されている。

第１層１２０Ａは、媒体対向面１３０に配置された第１の端部とその反対側の第２の端部とを有している。第２層１２０Ｃも、媒体対向面１３０に配置された第１の端部とその反対側の第２の端部とを有している。スロートハイトＴＨは、媒体対向面１３０から見て磁極層１１６と主シールド層１２０との間隔が大きくなり始める位置から媒体対向面１３０までの距離となる。本実施の形態では、スロートハイトＴＨは、第１層１２０Ａの媒体対向面１３０から遠い端部から媒体対向面１３０までの距離となる。スロートハイトＴＨは、例えば０．０５〜０．３μｍの範囲内である。また、第２層１２０Ｃのうち、ギャップ層１１８および第１層１２０Ａを介して磁極層１１６と対向する部分における第１の端部と第２の端部との間の最短距離は、例えば０．３〜０．８μｍの範囲内である。また、第１層１２０Ａおよびヨーク層１２０Ｂの厚みは、例えば０．３〜０．８μｍの範囲内である。第２層１２０Ｃおよび連結層１２０Ｄの厚みは、例えば１．５〜３．０μｍの範囲内である。第３層１２０Ｅの厚みは、例えば、２．０〜３．０μｍの範囲内である。コイル１２３の厚みは、第２層１２０Ｃの厚み以下であり、例えば、１．５〜３．０μｍの範囲内である。

ここで、図４７および図５０を参照して、磁極層１１６、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂおよびギャップ層１１８について詳しく説明する。図４７は、磁極層１１６のうちの媒体対向面１３０の近傍における部分を示す斜視図である。図５０は、磁極層１１６を示す平面図である。図４７および図５０に示したように、磁極層１１６は、媒体対向面１３０に配置された端面を有するトラック幅規定部１１６Ａと、このトラック幅規定部１１６Ａよりも媒体対向面１３０から遠い位置に配置され、トラック幅規定部１１６Ａよりも大きな幅を有する幅広部１１６Ｂとを有している。トラック幅規定部１１６Ａは、媒体対向面１３０からの距離に応じて変化しない幅を有している。幅広部１１６Ｂの幅は、例えば、トラック幅規定部１１６Ａとの境界位置ではトラック幅規定部１１６Ａの幅と等しく、媒体対向面１３０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。本実施の形態では、磁極層１１６のうち、媒体対向面１３０に配置された端面から、磁極層１１６の幅が大きくなり始める位置までの部分を、トラック幅規定部１１６Ａとする。ここで、媒体対向面１３０に垂直な方向についてのトラック幅規定部１１６Ａの長さをネックハイトＮＨと呼ぶ。ネックハイトＮＨは、例えば０．１〜０．３μｍの範囲内である。

媒体対向面１３０に配置された磁極層１１６の端面は、第１の部分１４１と、この第１の部分１４１よりも基板１０１から遠い位置に配置され、且つ第１の部分１４１に接続された第２の部分１４２とを有している。図４７において、破線は、第１の部分１４１と第２の部分１４２の境界を表している。第１の部分１４１の幅は、基板１０１に近づくに従って小さくなっている。

第１の部分１４１は、基板１０１に近い第１の辺Ａ１と、第１の辺Ａ１とは反対側の第２の辺Ａ２と、第１の辺Ａ１の一端と第２の辺Ａ２の一端とを結ぶ第３の辺Ａ３と、第１の辺Ａ１の他端と第２の辺Ａ２の他端とを結ぶ第４の辺Ａ４とを有している。第２の辺Ａ２は、ギャップ層１１８に接すると共にトラック幅を規定する。第３の辺Ａ３と第４の辺Ａ４がそれぞれ基板１０１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、例えば、５°〜１５°の範囲内とする。第２の辺Ａ２の長さ、すなわちトラック幅は、例えば０．０５〜０．２０μｍの範囲内である。

第２の部分１４２は、第２の辺Ａ２の長さに等しく且つトラック幅を規定する一定の幅を有している。また、第２の部分１４２の幅方向の両側の２つの辺は、基板１０１の上面に対して垂直になっている。媒体対向面１３０において、第２の部分１４２のトラック幅方向の両側には、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂ（図４７にはサイドシールド層１１３Ａのみを示す。）が存在している。磁極層１１６の厚みは、例えば０．１５〜０．３５μｍの範囲内である。

サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂは、金属磁性材料よりなり、媒体対向面１３０において磁極層１１６の端面のトラック幅方向の両側に配置された端面を有している。また、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂは、主シールド層１２０に連結されている。非磁性膜１１４および研磨停止層１１５は、いずれも、非磁性材料よりなり、磁極層１１６とサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂとの間に配置されている。非磁性膜１１４および研磨停止層１１５は、いずれも、本発明における非磁性膜に対応する。媒体対向面１３０において、ギャップ層１１８の端面におけるトラック幅方向の両端１１８ａ，１１８ｂは、各サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの各端面における磁極層１１６に近い端部１１３Ａａ，１１３Ｂａよりもトラック幅方向の外側に配置されている。

サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの厚みは、磁極層１１６の厚み以下である。媒体対向面１３０において、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面は、ギャップ層１１８に近い辺とギャップ層１１８から遠い辺とを有している。また、媒体対向面１３０において、磁極層１１６の端面におけるギャップ層１１８に接する辺Ａ５とサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面におけるギャップ層１１８に近い辺との間の段差ｓ１は、磁極層１１６の端面におけるギャップ層１１８とは反対側の辺Ａ１とサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面におけるギャップ層１１８から遠い辺との間の段差ｓ２以下である。すなわち、媒体対向面１３０において、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面は、磁極層１１６の端面における辺Ａ１の高さの位置から辺Ａ５の高さの位置までの範囲内で、辺Ａ１の高さの位置よりも、辺Ａ５の高さの位置に近い位置に配置されている。本実施の形態では、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面におけるギャップ層１１８に近い辺は、非磁性膜１１４を介してギャップ層１１８に隣接している。従って、辺Ａ５とサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面におけるギャップ層１１８に近い辺との間の段差ｓ１は、非磁性膜１１４の厚みに等しい。

なお、図４７に示した例では、媒体対向面１３０において、辺Ａ５がサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面におけるギャップ層１１８に近い辺よりも基板１０１から遠い位置に配置されている。しかし、逆に、辺Ａ５がサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面におけるギャップ層１１８に近い辺よりも基板１０１に近い位置に配置されていてもよい。また、段差ｓ１はゼロであってもよい。

また、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの厚みは、磁極層１１６の厚みの１５〜７０％であることが好ましい。サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの厚みは、例えば４０〜１２０ｎｍの範囲内である。また、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの飽和磁束密度は、磁極層１１６の飽和磁束密度よりも小さくことが好ましい。

次に、図５１ないし図５８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５１ないし図５８において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、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ている。なお、図５１ないし図５８では、収容層１１２よりも基板１０１側の部分を省略している。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、まず、図４９に示したように、基板１０１の上に、絶縁層１０２、下部シールド層１０３、下部シールドギャップ膜１０４を順に形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４の上にＭＲ素子１０５と、このＭＲ素子１０５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１０５およびリードを、上部シールドギャップ膜１０６で覆う。次に、上部シールドギャップ膜１０６の上に、上部シールド層１０７、非磁性層１８１、第２の上部シールド層１８２および絶縁層１８３を順に形成する。次に、絶縁層１８３の上に、コイル１０９および絶縁層１１０，１１１を形成する。次に、コイル１０９および絶縁層１１０，１１１の上面を、例えばＣＭＰによって平坦化する。

図５１は、次の工程を示す。この工程では、まず、平坦化されたコイル１０９および絶縁層１１０，１１１の上面の上に、後に溝部１４０が形成されることにより収容層１１２となる非磁性層１１２Ｐを形成する。次に、例えばスパッタ法によって、非磁性層１１２Ｐの上に、後にサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂとなる金属層１１３を形成する。金属層１１３の厚みは、例えば４０〜１２０ｎｍの範囲内である。

図５２は、次の工程を示す。この工程では、まず、金属層１１３の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングして、溝部１４０を形成するためのマスク１３１を形成する。このマスク１３１は、溝部１４０に対応した形状の開口部を有している。

次に、マスク１３１を用いて、金属層１１３を選択的にエッチングする。これにより、金属層１１３に、貫通した開口部１１３ａが形成される。この開口部１１３ａは、後に形成される磁極層１１６の平面形状に対応した形状をなしている。更に、非磁性層１１２Ｐのうち金属層１１３の開口部１１３ａから露出する部分を選択的にエッチングする。これにより、非磁性層１１２Ｐおよび金属層１１３からなる積層体に溝部１４０が形成される。また、この溝部１４０が形成されることによって、非磁性層１１２Ｐは収容層１１２となる。次に、マスク１３１を除去する。

金属層１１３のエッチングは、例えばイオンビームエッチングを用いて行われる。金属層１１３のエッチングでは、エッチングによって形成される開口部１１３ａの側壁が、基板１０１の上面に対して垂直になるようにする。非磁性層１１２Ｐのエッチングは、例えば反応性イオンエッチングを用いて行われる。溝部１４０のうち、非磁性層１１２Ｐ（収容層１１２）に存在する部分を溝部１１２ａとする。非磁性層１１２Ｐに溝部１１２ａを形成するためのエッチングの際には、磁極層１１６のトラック幅規定部１１６Ａの両側部に対応する溝部１１２ａの壁面が基板１０１の上面に垂直な方向に対してなす角度が、例えば５°〜１５°の範囲内になるようにする。

図５３は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、非磁性膜１１４を形成する。非磁性膜１１４は、溝部１４０内にも形成される。非磁性膜１１４は、例えば、スパッタ法またはＣＶＤによって形成される。非磁性膜１１４の厚みは、精度よく制御することができる。ＣＶＤを用いて非磁性膜１１４を形成する場合には、特に、ＡＬＣＶＤを用いることが好ましい。この場合には、非磁性膜１１４の厚みの制御をより精度よく行うことができる。また、ＡＬＣＶＤを用いて非磁性膜１１４を形成する場合には、非磁性膜１１４の材料としては、特にアルミナが好ましい。半導体材料を用いて非磁性膜１１４を形成する場合には、特に、低温（２００℃程度）でのＡＬＣＶＤまたは低温での低圧ＣＶＤを用いて非磁性膜１１４を形成することが好ましい。また、非磁性膜１１４の材料としての半導体材料は、不純物をドープしない多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンであることが好ましい。

次に、例えばスパッタ法またはＡＬＣＶＤによって、積層体の上面全体の上に研磨停止層１１５を形成する。研磨停止層１１５は、溝部１４０内にも形成される。研磨停止層１１５は、後に行われる研磨工程における研磨の停止位置を示す。

次に、積層体の上面全体の上に、磁極層１１６の第１層２６１となる第１の磁性層２６１Ｐを形成する。この第１の磁性層２６１Ｐは、例えば、スパッタ法またはＩＢＤによって形成される。スパッタ法によって第１の磁性層２６１Ｐを形成する場合には、コリメーションスパッタやロングスロースパッタを用いることが好ましい。なお、前述のように第１層２６１は省略してもよいので、第１の磁性層２６１Ｐは形成しなくてもよい。

図５４は、次の工程を示す。この工程では、まず、第１の磁性層２６１Ｐの上に、磁極層１１６の第２層２６２となる第２の磁性層２６２Ｐを形成する。第２の磁性層２６２Ｐは、その上面が金属層１１３、非磁性膜１１４および研磨停止層１１５の各上面よりも上方に配置されるように形成される。この第２の磁性層２６２Ｐは、例えばフレームめっき法によって形成される。その際、第１の磁性層２６１Ｐは、めっき用の電極として用いられる。研磨停止層１１５が導電性の材料によって形成されている場合には、研磨停止層１１５も、めっき用の電極として用いられる。なお、第２の磁性層２６２Ｐは、パターニングしていないめっき層を形成した後、このめっき層をエッチングによってパターニングして形成してもよい。

次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる、図示しない被覆層を、例えば０．５〜１．２μｍの厚みに形成する。次に、例えばＣＭＰによって、研磨停止層１１５が露出するまで被覆層、第２の磁性層２６２Ｐおよび第１の磁性層２６１Ｐを研磨して、研磨停止層１１５、第１の磁性層２６１Ｐおよび第２の磁性層２６２Ｐの上面を平坦化する。ＣＭＰによって被覆層、第２の磁性層２６２Ｐおよび第１の磁性層２６１Ｐを研磨する場合には、研磨停止層１１５が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。

図５５は、次の工程を示す。この工程では、まず、イオンビームエッチング、スパッタエッチングまたは反応性イオンエッチングによって、第１の磁性層２６１Ｐおよび第２の磁性層２６２Ｐの上面のうち、少なくとも、媒体対向面１３０の近傍に配置される一部をエッチングする。この工程により、第１の磁性層２６１Ｐ、第２の磁性層２６２Ｐは、それぞれ第１層２６１、第２層２６２となって、磁極層１１６が形成される。この工程では、少なくとも、研磨停止層１１５のうち、金属層１１３の上方に配置されている部分が除去されるように、第１の磁性層２６１Ｐおよび第２の磁性層２６２Ｐの上面の少なくとも一部と共に、研磨停止層１１５をエッチングする。

次に、積層体の上面全体の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングして、金属層１１３をパターニングするための図示しないマスクを形成する。次に、このマスクを用いて、非磁性膜１１４および金属層１１３を選択的にエッチングする。このエッチングによって、金属層１１３は、パターニングされて、２つのサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂとなる。

図５９は、上記のエッチング後の積層体の上面を示す平面図である。図６０は、上記のパターニング後の積層体のうちの磁極層１１６とサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂのみを示す平面図である。図６０に示したように、本実施の形態では、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂは、トラック幅規定部１１６Ａの側方および幅広部１１６Ｂの一部の側方に配置されている。

図５６は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１１８を形成する。ギャップ層１１８は、例えば、スパッタ法またはＣＶＤによって形成される。ＣＶＤを用いてギャップ層１１８を形成する場合には、特にＡＬＣＶＤを用いることが好ましい。また、ＡＬＣＶＤを用いてギャップ層１１８を形成する場合には、ギャップ層１１８の材料としては、特にアルミナが好ましい。

次に、ギャップ層１１８を選択的にエッチングして、ギャップ層１１８をパターニングする。図６１は、図５６に示した工程の後の積層体の上面を示す平面図である。パターニング後のギャップ層１１８には、２つのサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの上面を露出させる２つのコンタクトホール１１８ｃが形成されている。また、ギャップ層１１８がパターニングされることにより、媒体対向面１３０から離れた位置において、磁極層１１６の上面が露出する。

図５７は、次の工程を示す。この工程では、まず、ギャップ層１１８の上に第１層１２０Ａを形成すると共に、磁極層１１６の上にヨーク層１２０Ｂを形成する。第１層１２０Ａとヨーク層１２０Ｂは、フレームめっき法によって形成してもよいし、スパッタ法によって磁性層を形成した後、この磁性層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。磁性層を選択的にエッチングする方法としては、例えば、磁性層の上にアルミナ層を形成し、このアルミナ層の上にフレームめっき法によってマスクを形成し、このマスクを用いて、アルミナ層および磁性層をエッチングする方法を用いることができる。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層１２１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層１２０Ａおよびヨーク層１２０Ｂが露出するまで非磁性層１２１を研磨して、第１層１２０Ａ、ヨーク層１２０Ｂおよび非磁性層１２１の上面を平坦化する。

図５８は、次の工程を示す。この工程では、まず、ヨーク層１２０Ｂおよび非磁性層１２１の上面のうち、コイル１２３が配置される領域の上に絶縁層１２２を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、コイル１２３の少なくとも一部が絶縁層１２２の上に配置されるように、コイル１２３を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第２層１２０Ｃおよび連結層１２０Ｄを形成する。なお、第２層１２０Ｃおよび連結層１２０Ｄを形成した後に、コイル１２３を形成してもよい。

次に、コイル１２３の巻線間およびコイル１２３の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層１２４を選択的に形成する。次に、積層体の上面全体の上に、絶縁層１２５を例えば４〜４．５μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層１２０Ｃ、連結層１２０Ｄおよびコイル１２３が露出するまで絶縁層１２５を研磨して、第２層１２０Ｃ、連結層１２０Ｄ、コイル１２３および絶縁層１２４，１２５の上面を平坦化する。

次に、コイル１２３および絶縁層１２４の上に絶縁層１２６を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第３層１２０Ｅを形成して、主シールド層１２０を完成させる。

次に、図示しないが、積層体の上面全体を覆うように保護層を形成する。次に、保護層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１３０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。

次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの作用および効果について説明する。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、コイル１２３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１１６および主シールド層１２０は、コイル１２３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１１６は、コイル１２３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。主シールド層１２０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１１６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。

また、本実施の形態では、媒体対向面１３０において、主シールド層１２０の端面は、磁極層１１６の端面に対して、ギャップ層１１８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、すなわち磁化遷移領域の位置は、媒体対向面１３０における磁極層１１６のギャップ層１１８側の端部の位置によって決まる。主シールド層１２０は、磁極層１１６の媒体対向面１３０側の端面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、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂを備えている。このサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂは、媒体対向面１３０において磁極層１１６の端面のトラック幅方向の両側に配置された端面を有している。サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂは、磁極層１１６の端面より発生されてトラック幅方向に広がる磁束を取り込む。これにより、本実施の形態によれば、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂがない場合に比べて、磁極層１１６からギャップ層１１８を越えて主シールド層１２０に至る磁束がトラック幅方向に広がることを抑制することができる。その結果、本実施の形態によれば、物理的トラック幅と実効的トラック幅との差を小さくすることができる。

ここで、図６２を参照して、本実施の形態におけるサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂとギャップ層１１８の各端面の配置に基づく効果について説明する。図６２は、比較例の磁気ヘッドの媒体対向面の要部を示す正面図である。この比較例では、ギャップ層１１８の端面におけるトラック幅方向の両端１１８ａ，１１８ｂは、トラック幅方向の位置に関して、各サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面における磁極層１１６に近い端部１１３Ａａ，１１３Ｂａと同じ位置に配置されている。この比較例では、主シールド層１２０の第１層１２０Ａとサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂとの間にギャップ層１１８は存在していない。この場合、媒体対向面１３０において、主シールド層１２０とサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂとを含めたシールド層と磁極層１１６との間に存在する非磁性層（ギャップ層１１８、非磁性膜１１４および研磨停止層１１５）の形状は、磁極層１１６の外形形状に沿って湾曲した形状となる。そのため、この比較例では、磁化遷移領域の形状も湾曲した形状になり易い。その結果、比較例では、所定の幅のトラック内に正しく情報を記録できなくなる現象が発生する。また、磁化遷移領域の形状が湾曲した形状になると、非線形トランジションシフト（ＮＬＴＳ）が大きくなり、その結果、高周波特性が劣化すると共に信号対雑音比が低下する。そのため、比較例の磁気ヘッドを用いた磁気記録再生装置では、その歩留まりが大幅に低下する。なお、以上のことは、ギャップ層１１８の端面におけるトラック幅方向の両端１１８ａ，１１８ｂが、各サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面における磁極層１１６に近い端部１１３Ａａ，１１３Ｂａよりもトラック幅方向の内側に配置されている場合も同様である。

これに対し、本実施の形態では、媒体対向面１３０において、ギャップ層１１８の端面におけるトラック幅方向の両端１１８ａ，１１８ｂは、各サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面における磁極層１１６に近い端部１１３Ａａ，１１３Ｂａよりもトラック幅方向の外側に配置されている。また、媒体対向面１３０において、ギャップ層１１８の端面は、トラック幅方向に直線状に延びる形状をなしている。この場合には、トラック幅よりも広い範囲で、磁極層１１６と第１層１２０Ａとの間に、直線状に延びるギャップ層１１８が存在することになる。そのため、本実施の形態では、比較例に比べて、磁化遷移領域の形状が直線に近づく。その結果、本実施の形態では、所定の幅のトラック内に正しく情報を記録することができる。

また、本実施の形態では、図４７に示したように、媒体対向面１３０に配置された磁極層１１６の端面の幅は、ギャップ層１１８から遠ざかるに従って小さくなっている。これにより、本実施の形態によれば、スキューに起因した問題の発生を防止することができる。

また、本実施の形態では、溝部１４０内に、非磁性膜１１４および研磨停止層１１５を介して磁極層１１６が配置される。そのため、磁極層１１６の幅は溝部１４０の幅よりも小さくなる。これにより、溝部１４０を容易に形成することが可能になると共に、磁極層１１６の幅、特にトラック幅を規定するトラック幅規定部１１６Ａの上面の幅を容易に小さくすることが可能になる。従って、本実施の形態によれば、フォトリソグラフィによって形成可能なトラック幅の下限値よりも小さなトラック幅を、容易に実現でき、且つ正確に制御することができる。

［変形例］
以下、本実施の形態における第１ないし第３の変形例について説明する。図６３は、第１の変形例の磁気ヘッドにおける磁極層１１６のうちの媒体対向面１３０の近傍における部分を示す斜視図である。第１の変形例では、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂとギャップ層１１８との間に非磁性膜１１４が存在せず、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂはギャップ層１１８に接している。この第１の変形例では、媒体対向面１３０において、磁極層１１６の端面におけるギャップ層１１８に接する辺Ａ５とサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの端面におけるギャップ層１１８に近い辺との間の段差はゼロである。

第１の変形例の磁気ヘッドの製造方法では、図５５に示した工程において、研磨停止層１１５および非磁性膜１１４のうち、金属層１１３の上方に配置されている部分が除去されるように、第１の磁性層２６１Ｐおよび第２の磁性層２６２Ｐの上面の少なくとも一部と共に、研磨停止層１１５および非磁性膜１１４をエッチングする。その後、金属層１１３をパターニングして、２つのサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂを形成する。第１の変形例の磁気ヘッドの製造方法におけるその他の工程は、図５１ないし図５８を参照して説明した製造方法と同様である。また、第１の変形例におけるその他の構成、作用および効果は、図４７ないし図５０に示した磁気ヘッドと同様である。

図６４は、第２の変形例の磁気ヘッドにおけるサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂとギャップ層１１８の形状を示す平面図である。第２の変形例では、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂの形状が、図６１に示した例とは異なっている。すなわち、第２の変形例では、サイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂは、トラック幅規定部１１６Ａの側方にのみ配置されている。第２の変形例におけるその他の構成、作用および効果は、図４７ないし図５０に示した磁気ヘッドと同様である。

図６５は、第３の変形例を示している。図６５は、第３の変形例の磁気ヘッドの主要部の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示す断面図である。なお、図６５では、収容層１１２よりも基板１０１側の部分を省略している。

第３の変形例では、図４９に示したヨーク層１２０Ｂの代わりに連結層１２０Ｆが設けられている。連結層１２０Ｆの材料は、ヨーク層１２０Ｂと同様である。連結層１２０Ｆの下面は磁極層１１６の上面に接している。連結層１２０Ｆの周囲には、非磁性層１２１が配置されている。第３の変形例では、非磁性層１２１の一部は、コイル１２３の下に配置されている。また、第３の変形例では、絶縁層１２２は設けられておらず、コイル１２３は、非磁性層１２１の上に配置されている。また、第３の変形例の磁気ヘッドは、図４９における絶縁層１２４，１２５，１２６の代わりに、コイル１２３の少なくとも一部を覆う絶縁層１２７を備えている。絶縁層１２７は、例えばフォトレジストによって形成されている。また、第３の変形例において、主シールド層１２０は、図４９における第２層１２０Ｃ、連結層１２０Ｄおよび第３層１２０Ｅの代わりに、第２層１２０Ｇを有している。第２層１２０Ｇは、媒体対向面１３０に配置された端部を有し、第１層１２０Ａと連結層１２０Ｆとを連結するように配置されている。第２層１２０Ｇは、絶縁層１２７によって覆われたコイル１２３の少なくとも一部における磁極層１１６とは反対側に配置された部分を含んでいる。第２層１２０Ｇのうち、媒体対向面１３０とコイル１２３との間に配置された部分における媒体対向面１３０側の端部とその反対側の端部との距離は、第１層１２０Ａから離れるに従って大きくなっている。第２層１２０Ｇの材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。第３の変形例の磁気ヘッドにおけるその他の構成、作用および効果は、図４７ないし図５０に示した磁気ヘッドと同様である。

［第８の実施の形態］
次に、本発明の第８の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図６６は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す平面図である。本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、図５１に示したように、非磁性層１１２Ｐの上に金属層１１３を形成する工程までは、第７の実施の形態と同様である。本実施の形態では、次に、積層体の上面全体の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングして、金属層１１３をパターニングするための図示しないマスクを形成する。次に、このマスクを用いて、金属層１１３を選択的にエッチングして、金属層１１３をパターニングする。図６６は、パターニング後の金属層１１３の形状を示している。パターニング後の金属層１１３の形状は、図６０に示した第７の実施の形態における２つのサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂを繋げた形状になっている。パターニング後の金属層１１３は、後に溝部１４０が形成されることにより、２つのサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂとなる。なお、図６６には、後に形成される溝部１４０を、二点鎖線で示している。

本実施の形態では、次に、第７の実施の形態と同様に、図５２に示したように、非磁性層１１２Ｐおよび金属層１１３からなる積層体に溝部１４０を形成する。本実施の形態では、この時点で、金属層１１３は、溝部１４０によって２つの部分に分割され、２つのサイドシールド層１１３Ａ，１１３Ｂが形成される。

本実施の形態におけるその後の工程は、図５５に示した工程において金属層１１３をパターニングする工程がなくなる他は、第７の実施の形態と同様である。また、本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、変形例も含めて、第７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、第１ないし第６の実施の形態において、平面渦巻き形状のコイル１２，３１の代わりに、磁極層２４を中心にして螺旋状に配置されたコイルを設けてもよい。また、第７および第８の実施の形態において、平面渦巻き形状のコイル１０９，１２３の代わりに、磁極層１１６を中心にして螺旋状に配置されたコイルを設けてもよい。

また、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磁気ヘッドの媒体対向面における磁極層およびその周辺を示す正面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの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磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの磁極層のうちの媒体対向面の近傍における部分を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法の一工程における積層体の断面図である。 図６に示した積層体の他の断面図である。 図６に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図８に示した積層体の他の断面図である。 図８に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図１０に示した積層体の他の断面図である。 図１０に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図１２に示した積層体の他の断面図である。 図１２に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図１４に示した積層体の他の断面図である。 図１４に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図１６に示した積層体の他の断面図である。 図１６に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図１８に示した積層体の他の断面図である。 図１８に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図２０に示した積層体の他の断面図である。 図２０に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図２２に示した積層体の他の断面図である。 図２２に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図２４に示した積層体の他の断面図である。 本発明の第１の実施の形態における第１の変形例の磁気ヘッドの媒体対向面における磁極層およびその周辺を示す正面図である。 本発明の第１の実施の形態における第２の変形例を説明するための積層体の断面図である。 本発明の第１の実施の形態における第３の変形例を説明するための積層体の断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面における磁極層およびその周辺を示す正面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面における磁極層およびその周辺を示す正面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法の一工程における積層体の断面図である。 図３５に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図３６に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図３７に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図３８に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法の一工程における積層体の断面図である。 図４０に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図４１に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図４２に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 本発明の第６の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法の一工程における積層体の断面図である。 図４４に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 図４５に示した工程に続く工程における積層体の断面図である。 本発明の第７の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層のうちの媒体対向面の近傍における部分を示す斜視図である。 本発明の第７の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第７の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 本発明の第７の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層を示す平面図である。 本発明の第７の実施の形態に係る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５１に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図５０に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図５３に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図５４に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図５５に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図５６に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図５７に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図５５に示した工程の後の積層体の上面を示す平面図である。 図５５に示した工程の後の積層体のうちの磁極層とサイドシールド層のみを示す平面図である。 図５６に示した工程の後の積層体の上面を示す平面図である。 比較例の磁気ヘッドの媒体対向面の要部を示す正面図である。 本発明の第７の実施の形態の第１の変形例の磁気ヘッドにおける磁極層のうちの媒体対向面の近傍における部分を示す斜視図である。 本発明の第７の実施の形態の第２の変形例の磁気ヘッドにおけるサイドシールド層とギャップ層の形状を示す平面図である。 本発明の第７の実施の形態の第３の変形例の磁気ヘッドにおける主要部を示す断面図である。 本発明の第８の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す平面図である。 シールド型ヘッドの一例における媒体対向面の一部を示す正面図である。

符号の説明

１５…収容層、１５ａ…溝部、１７…非磁性金属層、１７ａ…開口部、２０…非磁性膜、２２…研磨停止層、２４…磁極層、２７…ギャップ層、２８…シールド層、３１…コイル、４１…第１の部分、４２…第２の部分。

Claims (49)

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、
   金属磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有し、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、
   非磁性材料よりなり、上面で開口する溝部を有する収容層と、
   金属材料よりなり、前記溝部に連続する貫通した開口部を有し、前記収容層の上面の上に配置された金属層と、
   前記収容層、金属層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備え、
   前記磁極層の少なくとも一部は、前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内に収容され、
   前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、第１の部分と、この第１の部分よりも前記基板から遠い位置に配置され、且つ第１の部分に接続された第２の部分とを有し、
   前記第１の部分は、前記基板から遠い辺を有し、
   前記第１の部分の幅は、前記基板に近づくに従って小さくなり、
   前記第２の部分は、前記第１の部分の前記基板から遠い辺の長さに等しく且つトラック幅を規定する一定の幅を有し、
   前記媒体対向面において、前記第２の部分のトラック幅方向の両側に、前記金属層が存在していることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
2. 前記金属層の開口部の内壁は、前記基板の上面に対して垂直であ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いて、前記磁極層の上面は、前記金属層の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されてい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. 更に、非磁性材料よりなり、前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内において、前記収容層および前記金属層と前記磁極層との間に配置された非磁性膜を備えた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。
5. 前記非磁性膜のうち、前記金属層の開口部内に配置された部分の内壁は、前記基板の上面に対して垂直であることを特徴とする請求項４記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
6. 前記非磁性膜は、前記金属層の上面の上方に配置された部分を有し、前記媒体対向面において、前記非磁性膜の上面と磁極層の上面が同じ高さの位置に配置されていることを特徴とする請求項４または５記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
7. 更に、非磁性導電材料よりなり、前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内において、前記非磁性膜と磁極層との間に配置されたシード層を備えたことを特徴とする請求項４または５記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
8. 前記シード層のうち、前記金属層の開口部内に配置された部分の内壁は、前記基板の上面に対して垂直であることを特徴とする請求項７記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
9. 前記シード層は、前記金属層の上面の上方に配置された部分を有し、前記媒体対向面において、前記シード層の上面と磁極層の上面が同じ高さの位置に配置されていることを特徴とする請求項７または８記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
10. 前記垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内において前記非磁性膜とシード層の間に配置され、前記非磁性膜とシード層とを結合させる結合膜を備えたことを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
11. 前記金属層は、非磁性金属材料よりなることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
12. 前記磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有し、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主シールド層と、非磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記磁極層と主シールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、
    前記主シールド層の前記端面は、前記磁極層の前記端面に対して、前記ギャップ層の厚みによる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、
    前記金属層は、金属磁性材料よりなり、前記媒体対向面において前記磁極層の前記端面のトラック幅方向の両側に配置された２つの端面を有し、且つ前記主シールド層に連結され、
    前記磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、前記磁極層と前記金属層との間に配置された非磁性膜とを備えた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。
13. 前記ギャップ層の前記端面におけるトラック幅方向の両端は、前記金属層の前記各端面における前記磁極層に近い端部よりもトラック幅方向の外側に配置されていることを特徴とする請求項１２記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
14. 前記金属層の厚みは、前記磁極層の厚みの１５〜７０％であることを特徴とする請求項１２または１３記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
15. 前記金属層の飽和磁束密度は、前記磁極層の飽和磁束密度よりも小さいことを特徴とする請求項１２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。
16. 前記非磁性膜は、前記金属層とギャップ層との間にも配置されていることを特徴とする請求項１２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。
17. 前記金属層は、前記ギャップ層に接していることを特徴とする請求項１２ないし１６のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
18. 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、
    金属磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有し、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、
    非磁性材料よりなり、上面で開口する溝部を有する収容層と、
    金属材料よりなり、前記溝部に連続する貫通した開口部を有し、前記収容層の上面の上に配置された金属層と、
    前記収容層、金属層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備え、
    前記磁極層の少なくとも一部は、前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内に収容され、
    前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、第１の部分と、この第１の部分よりも前記基板から遠い位置に配置され、且つ第１の部分に接続された第２の部分とを有し、
    前記第１の部分は、前記基板から遠い辺を有し、
    前記第１の部分の幅は、前記基板に近づくに従って小さくなり、
    前記第２の部分は、前記第１の部分の前記基板から遠い辺の長さに等しく且つトラック幅を規定する一定の幅を有し、
    前記媒体対向面において、前記第２の部分のトラック幅方向の両側に、前記金属層が存在している垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
    後に前記溝部が形成されることにより前記収容層となる非磁性層を形成する工程と、
    前記金属層を、前記非磁性層の上面の上に形成する工程と、
    前記非磁性層が前記収容層になるように、前記非磁性層のうち前記金属層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングすることによって、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程と、
    前記磁極層の少なくとも一部が前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内に収容されるように、前記磁極層を形成する工程と、
    前記コイル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。
19. 前記金属層の開口部の内壁は、前記基板の上面に対して垂直であることを特徴とする請求項１８記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
20. 前記磁極層を形成する工程は、
    前記磁極層となる磁性層を、前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内を埋め、且つ磁性層の上面が前記金属層の上面よりも上方に配置されるように形成する工程と、
    前記磁性層が前記磁極層になるように、前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程とを含むことを特徴とする請求項１８または１９記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
21. 前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、イオンビームエッチング、スパッタエッチングまたは反応性イオンエッチングを用いることを特徴とする請求項２０記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
22. 前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、前記媒体対向面において、前記磁極層の上面が、形成当初の前記金属層の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるようにエッチングすることを特徴とする請求項２０または２１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
23. 前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、前記磁性層の上面の少なくとも一部と共に前記金属層の少なくとも一部をエッチングすることを特徴とする請求項２２記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
24. 前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、前記媒体対向面において、前記磁極層の上面が、この工程後における前記金属層の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるようにエッチングすることを特徴とする請求項２２または２３記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
25. 更に、前記磁性層を形成する工程の後であって、前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程の前に、前記磁性層の上面を研磨する工程を備えたことを特徴とする請求項２０または２１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
26. 前記研磨する工程は、化学機械研磨を用いることを特徴とする請求項２５記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
27. 更に、前記金属層を形成する工程の後であって、前記磁性層を形成する工程の前に、前記金属層の上方に配置され、前記研磨する工程における研磨の停止位置を示す研磨停止層を形成する工程を備え、
    前記磁性層を形成する工程は、磁性層の上面が前記研磨停止層の上面よりも上方に配置されるように前記磁性層を形成し、
    前記研磨する工程は、前記磁性層のうち、前記研磨停止層の上面よりも上方に配置された部分が除去されるまで、前記磁性層の上面を研磨し、
    前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、前記磁性層の上面の少なくとも一部と共に前記研磨停止層の少なくとも一部をエッチングすることを特徴とする請求項２５または２６記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
28. 前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、前記媒体対向面において、前記研磨停止層の上面と磁極層の上面が同じ高さの位置に配置されるようにエッチングすることを特徴とする請求項２７記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
29. 更に、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程の後であって、前記磁性層を形成する工程の前に、非磁性材料よりなり、前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内において、前記収容層および前記金属層と前記磁極層との間に配置される非磁性膜を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項２０または２１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
30. 前記非磁性膜のうち、前記金属層の開口部内に配置された部分の内壁は、前記基板の上面に対して垂直であることを特徴とする請求項２９記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
31. 前記非磁性膜は、前記金属層の上面の上方に配置された部分を有し、
    前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、前記磁性層の上面の少なくとも一部と共に前記非磁性膜の少なくとも一部をエッチングすることを特徴とする請求項２９または３０記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
32. 前記非磁性膜は、前記金属層の上面の上方に配置された部分を有し、
    前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、前記媒体対向面において、前記非磁性膜の上面と磁極層の上面が同じ高さの位置に配置されるようにエッチングすることを特徴とする請求項２９または３０記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
33. 更に、前記非磁性膜を形成する工程の後であって、前記磁性層を形成する工程の前に、非磁性導電材料よりなり、前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内において、前記非磁性膜と磁極層との間に配置されるシード層を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項２９または３０記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
34. 前記シード層のうち、前記金属層の開口部内に配置された部分の内壁は、前記基板の上面に対して垂直であることを特徴とする請求項３３記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
35. 前記シード層は、前記金属層の上面の上方に配置された部分を有し、
    前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、前記磁性層の上面の少なくとも一部と共に前記シード層の少なくとも一部をエッチングすることを特徴とする請求項３３または３４記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
36. 前記シード層は、前記金属層の上面の上方に配置された部分を有し、
    前記磁性層の上面の少なくとも一部をエッチングする工程は、前記媒体対向面において、前記シード層の上面と磁極層の上面が同じ高さの位置に配置されるようにエッチングすることを特徴とする請求項３３または３４記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
37. 更に、前記非磁性層を形成する工程の後であって、前記シード層を形成する工程の前に、前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内において前記非磁性膜とシード層の間に配置され、前記非磁性膜とシード層とを結合させる結合膜を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項３３ないし３６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。
38. 前記金属層は、非磁性金属材料よりなることを特徴とする請求項１８ないし３７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。
39. 前記磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有し、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主シールド層と、非磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記磁極層と主シールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、
    前記主シールド層の前記端面は、前記磁極層の前記端面に対して、前記ギャップ層の厚みによる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、
    前記金属層は、金属磁性材料よりなり、前記媒体対向面において前記磁極層の前記端面のトラック幅方向の両側に配置された２つの端面を有し、且つ前記主シールド層に連結され、
    前記磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、前記磁極層と前記金属層との間に配置された非磁性膜とを備え、
    磁気ヘッドの製造方法は、更に、
    前記溝部を形成する工程と前記磁性層を形成する工程の間において、前記非磁性膜を形成する工程と、
    前記磁極層の上に前記ギャップ層を形成する工程と、
    前記ギャップ層の上に前記主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請求項１８記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
40. 前記ギャップ層の前記端面におけるトラック幅方向の両端は、前記金属層の前記各端面における前記磁極層に近い端部よりもトラック幅方向の外側に配置されていることを特徴とする請求項３９記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
41. 前記金属層の厚みは、前記磁極層の厚みの１５〜７０％であることを特徴とする請求項３９または４０記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
42. 前記金属層の飽和磁束密度は、前記磁極層の飽和磁束密度よりも小さいことを特徴とする請求項３９ないし４１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。
43. 前記非磁性膜は、前記金属層とギャップ層との間にも配置されていることを特徴とする請求項３９ないし４２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。
44. 前記金属層は、前記ギャップ層に接していることを特徴とする請求項３９ないし４２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。
45. 更に、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程の後であって、前記磁性層を形成する工程の前に、非磁性導電材料よりなり、前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内において、前記収容層および前記金属層と前記磁極層との間に配置される非磁性膜を形成する工程を備え、
    前記非磁性膜は、１原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されることを特徴とする請求項１８記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
46. 前記非磁性導電材料は、ＴａまたはＲｕであることを特徴とする請求項４５記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
47. 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、
    金属磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有し、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、
    非磁性材料よりなり、上面で開口する溝部を有する収容層とを備え、
    前記磁極層の少なくとも一部は、前記収容層の溝部内に収容された垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
    後に前記溝部が形成されることにより前記収容層となる非磁性層を形成する工程と、
    金属材料よりなり、貫通した開口部を有する金属層を、前記非磁性層の上面の上に形成する工程と、
    前記非磁性層が前記収容層になるように、前記非磁性層のうち前記金属層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングすることによって、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程と、
    非磁性導電材料よりなり、前記収容層の溝部内および前記金属層の開口部内に配置される非磁性膜を形成する工程と、
    前記非磁性膜が前記収容層と前記磁極層との間に配置されるように前記磁極層を形成する工程と、
    前記コイル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。
48. 前記非磁性膜は、１原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されることを特徴とする請求項４７記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
49. 前記非磁性導電材料は、ＴａまたはＲｕであることを特徴とする請求項４８記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
    

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