JP2007035165A

JP2007035165A - 磁気ヘッドとその製造方法および磁気記録再生装置

Info

Publication number: JP2007035165A
Application number: JP2005217485A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kato; 篤加藤; Ichiro Otake; 一郎大嶽; Kazue Kudo; 一恵工藤; Isao Nunokawa; 功布川
Original assignee: Hitachi Global Storage Technologies Netherlands BV
Current assignee: HGST Netherlands BV
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】浮上面における主磁極の幅をトレーリング側で広く、リーディング側で狭い形状とした場合に主磁極と主磁極を囲むシールドとの間の非磁性膜の厚みを適切に制御した垂直磁気記録ヘッドを実現する。
【解決手段】主磁極(12)と主磁極の上面及び側面に非磁性膜(30)を介して配置されたシールド(13)とを具備する磁気ヘッドにおいて、非磁性膜の少なくとも一部を金属膜とし、めっきで形成する。さらに、非磁性膜(30)は、金属膜(22)と絶縁膜(24)とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気記録媒体の記録・再生に用いられる磁気ヘッド及びその製造方法、磁気ヘッドを搭載した磁気記録再生装置に関するものである。

磁気ディスクの単位面積当たりの記録容量を多くする技術として、媒体に垂直な方向に磁化信号を記録する垂直記録方式がある。特許文献１には、ABSにおける形状が台形の主磁極43及び非磁性材料37Bを介して形成されたラップアラウンドフォローティング・トレーリング・シールド44Bが開示されている。特許文献２には、主磁極30の上方部から両側方部にかけて形成された一体的なシールド層77が開示されている。主磁極の側面からシールド層までの膜厚方向と直交方向の間隔W1が、主磁極の上面からシールド層までの膜厚方向の間隔W2よりも大きく形成されている。主磁極30の両側面30a、30bとシールド層との間には第１非磁性材料層50と第２非磁性材料層51の2層が介在している。非磁性材料層として、Al₂O₃ 、AlSiO、AlSiONのうち1種または2種以上から選択された材料を使用している。最終的には除去される非磁性材料層はRIEによって除去可能なSiO₂、Ta ₂O₅、Ti、W、Cr、TaおよびTi、W、Cr、Taの酸化物または窒化物、のうち１種または２種以上から選択された材料を使用している。

特開2005-108411号特開2005-92929号

発明者らの検討の結果、以下の問題に気がついた。磁気ディスク装置では、ディスクの内周と外周にアクセスするためにスキュー角がある。特に垂直記録方式では、主磁極形状に依存したサイドライトの問題が発生し、このために主磁極の幅に関して、トレーリング側が広く、リーディング側が狭い形状、すなわち逆台形形状にすることが望まれる。一方、記録磁界勾配(WHr)を急峻とするためには、図18に示すように主磁極の上面とトレーリング側に配置されているシールドの幅(Gt)をある程度狭くする必要がある。さらに、図19に示すように、トラック幅方向の記録磁界分布(THf)を制御するためには主磁極の側面とシールドとの間隔(Gs)を制御する必要がある。
主磁極とシールドの間隔を調整する非磁性膜の膜厚を制御することは重要ではあるが、浮上面における主磁極の幅をトレーリング側で広く、リーディング側で狭い形状とすると、傾斜した主磁極の側面に均一な膜厚の非磁性膜をつけることが困難となる。特に、非磁性膜の膜厚を薄くつける場合には、部分的に非磁性膜がつかずに、主磁極とシールドが磁気的に接続される恐れがある。

本発明の目的は、主磁極の周りの非磁性膜の膜厚を制御し、主磁極とシールドとの間隔を的確に調整することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。主磁極と主磁極の上面及び側面に非磁性膜を介して配置されたシールドとを具備する磁気ヘッドにおいて、非磁性膜の少なくとも一部を金属膜とし、めっきで形成する。
別の形態では、非磁性膜は第１非磁性絶縁膜と第２非磁性金属膜とを具備し、主磁極と第２非磁性金属膜との間に、第１非磁性絶縁膜が配置される。
また、非磁性膜は第１非磁性絶縁膜と第２非磁性金属膜とを具備し、主磁極とシールドとのトレーリング方向の対向面との間には非磁性絶縁膜が配置され、主磁極とシールドの両サイド方向の対向面との間には第２非磁性金属膜が配置される。

トレーリング側よりリーディング側の幅が狭い主磁極と、それを囲むシールドとの間の非磁性膜のつきまわりを良くし、膜厚を適切に制御する。

＜実施例１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図22は、磁気記録再生装置の概念の概略図である。磁気記録再生装置は、モータによって回転駆動される磁気ディスク1上に、アーム2の先端に固定された磁気ヘッド3によって磁化信号の記録、再生を行う。垂直記録方式は記録面に対して垂直方向に磁化の容易軸を有する媒体を用いる。磁気ディスク装置の記録媒体１には、ガラスないしはAl基板が用いられる。その基板上に記録層を形成する磁性薄膜が成膜されている。主磁極からの記録磁界は記録媒体に作用し、記録層の磁化を反転させる。垂直磁気記録ではこの垂直方向の磁界成分を用いて記録を行う必要があるため、記録層と基板との間に下地軟磁性膜(SUL:soft under layer)が設けられている。これにより、記録ヘッド3からでた磁界は磁気ディスク1の記録層、下地軟磁性膜を通り、記録ヘッド3に戻る磁気回路を形成し、記録層に磁化パターンが記録される。アーム2は、アクチュエータ５によってディスク半径方向に駆動され、記録あるいは再生されるトラック上に位置決めされる。アーム2を振ることによって、±20°程度スキュー角が発生する。磁気ヘッド3を駆動する記録信号あるいは磁気ヘッドから送出される再生信号は信号処理回路24によって処理される。
図１、図２、図３は、本発明による磁気ヘッド3をハイト方向HTの断面、浮上面98(ＡＢＳ)、トレーリング方向TLからみた図である。磁気ヘッド3は、スライダ部材の基板125の上に非磁性の絶縁膜55を介して再生ヘッドと記録ヘッドが設けられた構成となっている。再生ヘッドは磁気ディスク1の記録層に書き込まれた情報を読み取るためのヘッドであり、一対の再生シールド(下部シールド18及び上部シールド17)に挟まれた再生素子5を備える。再生素子5には、巨大磁気抵抗効果（GMR）素子、トンネル型巨大磁気抵抗効果（TMR）素子、膜面に垂直に電流を流すCPP型GMR素子等を用いる。記録ヘッドは磁気ディスク１の記録層に記録するための磁界を発生するヘッドであり、記録トラック幅を規定する主磁極12、磁気ディスク１の下地軟磁性膜から戻ってきた磁束を受ける副磁極15、及び主磁極と副磁極が作る磁気回路に鎖交する薄膜コイル9を主構成とする単磁極ヘッドである。
記録トラック幅を規定する主磁極12は、磁気ヘッドの浮上面９８に露出する磁性膜である。図3に示すように、浮上面98からスロートハイトSHまでは磁性膜12は記録トラック幅を規定すべく、トラック幅方向に所定の幅に抑えられているが、フレアポイント以降のハイト方向では、広がりを持たすように形成されている。スロートハイトが大きくなるとともに、記録磁界強度が減少するため、スロートハイトは、300nm以下が望ましい。主磁極12は、浮上面には、数nmの薄膜の保護膜が設けられているが、本明細書では保護膜を除いた面を浮上面98と定義する。記録トラック幅を決定する磁性膜12の先端の幅（浮上面における幅）は0.2ミクロン以下で構成されている。主磁極は、Niが７0％以上のNiFｅ（ニッケル鉄）からなるパーマロイ、ＣｏＦｅ（コバルト鉄）合金、ＣｏＮｉＦｅ（コバルトニッケル鉄）合金、あるいはＣｏＦｅ／ＮｉＦｅなどによりスパッタ法で構成された複数の磁性膜等が用いられる。ディスク回転方向との関係から、主磁極12が磁気ディスクのある点から最後に離れる部分即ち主磁極の上面(トレーリング側)及び側面の形状が磁化パターンの形状に大きな影響を及ぼすため、主磁極12は浮上面において、リーディング側のトラック幅方向TWの幅（主磁極の下面の幅）がトレーリング側のトラック幅方向の幅（主磁極の上面の幅）よりも狭い構成となっている。スキュ角を考慮すると、両者の比（リーディング側のトラック幅方向の幅/トレーリング側のトラック幅方向の幅）は0.15〜0.3で、逆台形形状におけるテーパ角αは6-15度が特に好ましい。
磁束を効率的に誘導するために、主磁極より膜厚が厚く、主磁極に磁気的に接続された磁性膜20が設けられ、主磁極12と副磁極15は、磁性膜20及び接続磁極32を介して磁気的に接続される。図3に示すように、磁性膜20はハイト方向HTでトラック幅方向に広がりをもつように形成されている。記録媒体に対して垂直方向成分の磁界を高効率に発生させるために、主磁極12と副磁極15とは磁気的な所定の空隙を設けている。コイル44は副磁極15と主磁極12を形成する層の間に形成され、アルミナ等の絶縁材料で形成された下地層41を介して副磁極15上に形成されている。コイルにはアルミナ等絶縁材料の層100が形成されている。
記録ヘッドには、実効トラック幅と幾何学的トラック幅の乖離を抑制するために主磁極のトラック幅方向TW及びトレーリング方向TL側に配置された磁性膜で構成されるトレーリングサイドシールド13が設けられている。シールド13と主磁極との間は非磁性膜30を介して磁気的に分離されている。本願では、シールド13と主磁極12の上面との最小間隔をGtと規定する。また、主磁極12の側面とシールド13との間隔をGsと規定する。サイド側にあるシールド13との間隔Gsは、書き込みが実際に行われる、主磁極の上面と側面の境界点におけるサイド側のシールド13との間隔が重要な意味をもたらす。非磁性膜30の少なくとも一部を金属材料とし、めっきで形成することにより、主磁極の形状が逆台形の形状においても、膜厚の比較的薄い非磁性膜でも均一につけることができる。特に、主磁極の上面とシールドとの間隔(Gt)は薄くすることにより磁界勾配を急峻とすることができるため、有効となる。非磁性膜30の一部をめっきとすることで、シールド13と同じフレームを用いて、連続形成することができ、製造時間を短く効率的に磁気ヘッドを製造することもできる。図12は主磁極付近の拡大図で、左側に浮上面98から見た図、右側に左側のA−A'におけるハイト方向の断面図を示しているが、非磁性膜30は、非磁性絶縁膜24と非磁性金属膜22とを具備し、主磁極と非磁性金属膜22との間に、非磁性絶縁膜24が配置されている。主磁極12の逆台形形状を形成する際にミーリングを行うが、主磁極12を保護する目的で主磁極12の上面に非磁性絶縁膜24を設ける場合には、そのままその後の工程に残すことが有効なため、主磁極の上面の非磁性膜30は非磁性絶縁膜24と非磁性金属膜22の2層構造となり、主磁極の側面には非磁性絶縁膜を介さずに非磁性金属膜22が接する構成が好ましい。この場合、主磁極の上面とシールドとの間隔(Gt)を磁界勾配勾配の急峻性を担保すべく、非磁性金属膜22の膜厚をあまり厚くできないため、主磁極の側面とシールド13との磁気的分離を担保するためにも、めっきで形成された均一な非磁性膜が有効となる。ギャップのめっき材料としては、NiP,Rh,Ruが特に好ましい。また、めっきで形成されるシールドの材料としては、軟磁性体であればよい。例えば、典型的材料として、パーマロイ（NiFe）が利用可能である。他の磁性材料、例えばCoFeCu，NiFeCr，NiFeCo等も考えられる。
図3に示されるように、主磁極のハイト方向の幅はシールドのハイト方向の幅よりも大きくなっている。また、トレーリングサイドシールドの主磁極付近でのハイト方向HTの幅(Gd)は、主磁極のスロートハイトSH以下となっている。これは、主磁極にギャップを介して隣接するトレーリングサイドシールドの浮上面からの厚み（Gd）が大きく、主磁極のフレアポイントにトレーリングサイドシールドが近いと、磁界がフレア部分よりトレーリングサイドシールドに漏洩してしまうためである。図21には、例として、スロートハイトが150nmの時の記録磁界強度と浮上面からのトレーリングサイドシールドの厚み（Gd）との関係を示す。典型的な媒体の保持力が4000 Oeであることから、ヘッドから発生する磁界は8000 Oe程度必要とされ、この場合は、Gdは、スロートハイト以下である150nm以下が望ましいことが分かる。スロートハイトは、300nm以下であることが好ましいが、典型的には100〜300nmであるので、トレーリングサイドシールドの浮上面からの厚み（Gd）は、50〜250nmが特によい。尚、シールド13のトラック幅方向TWにおける両端のハイト方向における幅（Gds）は、主磁極の上面でのハイト方向HTの幅(Gd)よりも厚くなっている。これにより、シールド13と保護膜200の接触面積を大きくし、浮上面加工時の剥がれを抑えることができる。剥れが生じない程度であれば、Gd=Gdsとしてもよい。本発明にかかる垂直記録用磁気ヘッドを搭載することにより、トラック及び線密度を向上させることができ、面記録密度200 Gbit/in²の磁気記録再生装置を実現することが可能となる。

次に、本発明による記録ヘッドの製造工程を説明する。まず、アルミナチタンカーボンAl2O3−TiC等の基板125に再生ヘッドを形成する。再生ヘッドは基板２５の上に下地層55、下部シールド18、磁気抵抗素子5、上部シールド17を順次形成することにより形成される。再生ヘッドを形成後、絶縁膜を形成し、記録ヘッドを形成する。副磁極となる磁性膜15はレジストフレームを形成した後メッキ法により軟磁性膜を形成するか、軟磁性膜をスパッタ法により堆積させることで第２シールド１７の上に非磁性の絶縁膜を介して形成する。コイル下地膜41、コイル44を形成し、その前後に後端接続部の磁性膜32がメッキ法あるいはスパッタ法により形成される。コイル導体を覆うアルミナ等の絶縁膜100を堆積させ、CMP等により表面を平坦化処理する。研磨された平面の上に磁性膜20をメッキ法あるいはスパッタ法により形成し、アルミナ絶縁膜100を形成する。アルミナ絶縁膜と磁性膜20をCMP等により平坦化処理することにより、主磁極12を形成する平面が形成される。
次に、図４−７を参照して絶縁膜100上に主磁極の逆台形形状を形成する工程を説明する。図面は浮上面98から見た図で、副磁極15からリーディング方向LD側部分は省略してある。図４に示すように、絶縁膜100上に主磁極12となる磁性膜をスパッタ法により成膜する。図５に示すように、磁性膜の上に主磁極12を所定の形状にするためのマスク材24をスパッタ法で形成する。マスク材24は、非磁性絶縁膜とした。主磁極を保護可能であること及びエッチング耐性が強いため、エッチングのストッパーになり、主磁極のベベル形状が、付けやすいためである。マスク材は、絶縁膜の単層でもよいし、複数の絶縁膜あるいはレジスト・樹脂などの組み合わせでも良い。図６は、主磁極をミリング時間60分でノッチ状に切り、その後逆台形形状にするためのイオンミリングを10分程度行った図面である。この状態でほぼ矩形の形状である。さらに20分イオンミリングを行った図面が図7である。この時の逆台形のテーパ角αは、8〜12°と目標を満たした。イオンミリングの入射角度は例えば45〜60度が好ましい。逆台形の形状は、図に示すような主磁極の最下部までテーパが付いた形の形状でも良いし、主磁極の途中までテーパが付いていて、その下から最下部まではストレートの形状でも良い。この時、テーパが付いている最下部の位置は、任意の位置で目的を達する。以上の方法により、浮上面における主磁極12のトラック幅方向の幅をトレーリング側で広く、リーディング側で狭い形状とした。尚、ミーリングの関係で、非磁性絶縁膜24のトラック幅方向の両端が削れる構成となることもある。
次に、非磁性膜とトレーリングサイドシールド13をめっきにより形成する工程について図８−１２を用いて説明する。左側が、浮上面98から見た図で、右側が左側のA−A'におけるハイト方向の断面(浮上面98からの素子高さ(ハイト)方向HTの断面)図である。いずれも副磁極15からリーディング方向LD側部分は省略してある。図８は、主磁極12にイオンミリングによりテーパ角αが形成された様子を示す図で、主磁極12の上にはその後の工程において薄膜の主磁極を保護すべく、非磁性絶縁膜24が積層されたままの状態となっている。次に図9に示すように、非磁性絶縁膜24の上から、めっきの下地膜21をスパッタ法により形成する。めっき用下地膜の材料としては、Au,Rh,Ru,Cu,NiFe等が使用可能である。めっき下地膜21は、非磁性の場合は、ギャップ間隔の一部となり、ギャップ間隔の中に含まれるが、磁性膜の場合は側面ではギャップ間隔とならないため、主磁極の側面とシールドの間隔(Gs)を広げたい場合は、非磁性膜で形成する方がよい。上記のような理由でめっき下地膜は、非磁性膜で形成する方が好ましいが、磁性膜が主磁極の上面とシールドの間隔(Gt)の中に含まれた場合、めっき磁性膜下地とこの後に形成するシールド磁性膜めっきの距離が詰まることになり、磁界勾配が急峻になる効果が有る。図10に示すように、めっき用の下地膜21を製膜後、レジストフレームパターン23を形成する。フレームパターンは主磁極12のハイト方向HTの一部のみを用いる。上述したように、主磁極の上面ではフレアポイントよりも薄くシールドを形成するためである。レジストパターンは、市販のノボラック樹脂ベースのレジストを用いて、i線ステッパで露光しても、市販のポリハイドロキシスチレンベースのレジストを用いて、KrFエキシマレーザーステッパを用いて露光してもよい。図では、レジストフレームの上部にテーパを形成した。これによりめっき上部、すなわちシールドとなる部分の上部（主磁極からトレーリング側に離れた部分）が厚くなる形状を得ることができ、浮上面加工時のトレーリングサイドシールド剥離を防止できる。このようなレジスト形状を得るには、露光時にステッパのフォーカスを調整すればよい。例えば（株）ニコン製ステッパでは、プラスフォーカス側を用い、キャノン（株）製ステッパでは、マイナスフォーカス側を用いればよい。図10で形成しためっき下地膜とレジストフレーム23を用いて、メタルギャップ膜22とトレーリングサイドシールド13となる磁性膜を連続めっきしたところを図11に示す。同じフレーム23を用いて連続めっきをすることにより、製造工程を簡略化することができるが、ギャップ膜のみをまずめっきして、その後イオンミリングなどでエッチングして、Gtを調整しても良い。レジストフレーム23の形状のためにシールド13に用いられる磁性膜としては、パーマロイが好適である。他の磁性膜、例えば、CoNiFe，FeNi，CoFeCu等でもよい。図12に、レジストフレーム、めっき下地膜及びめっき膜の不要部を除去し、主磁極12上にメタルギャップ膜22とトレーリングサイドシールド13を形成したところを示す。保護膜200をその上に覆うことで記録ヘッドが形成される。溝等スライダが加工された後、バー切り出しされ、浮上面加工により、浮上面が決定される。その結果、トレーリングサイドシールド13が所望の厚みGdに加工されるとともに、主磁極のスローハイトSH等が決まる。
本実施例のように非磁性膜30の少なくとも一部をめっきで形成すれば、膜厚の制御性は向上する。特に主磁極12とシールドとの間隔（Gt）は±20nm程度の制御性が必須であるが、ギャップ膜をめっきで作成すれば、スパッタ法を用いたことに伴うイオンミリング等によるエッチングなどが不要となり、主磁極に沿って均一に付きまわらせることができる。制御性は従来例に比べてはるかに優れていて、従来例の±50nm程度に対して±5nm程度が見込める。また、ギャップ30の上のシールド13にもめっきのメタル膜を用いるので、非磁性膜30とシールド13の連続めっきが可能となり、サイクルタイムの大幅な減少に繋がる。また性能的にも、主磁極が逆台形形状（テーパ角6〜15°）であることからスパッタ法では、主磁極テーパ部のつきまわりが悪い（おおよそ平坦部の70％以下）が、めっき法では平坦部に対してほぼ１００％に近いつきまわりが得られることから、ギャップとしての性能・シールドとしての性能に大幅な向上が期待できる。

図13に、トレーリングサイドシールド13を多層膜で形成した変形例を示す。非磁性層(Cr)20の膜厚は、1〜3nmで、磁性層(NiFe)19の膜厚は、10〜50nmとして積層した。トレーリングサイドシールドが磁性層と非磁性層の多層膜で形成することにより、磁区制御が可能になりノイズを抑制できる。これは、めっき条件を変えて、磁性膜の組成を変える方法や、磁性めっきと非磁性めっきを交互に行うことにより、形成することができる。前者のめっき条件を変えて、めっき膜の組成を変えることができる例としては、CoFeCuがある。CoFeCuを用いる場合は、そのめっき条件を変えることにより、Cuが多い非磁性層を作製することができる。後者の、磁性めっき膜と非磁性めっき膜の積層膜としては、例えばパーマロイとCrの積層膜の形成が可能である。磁性膜(NiFe)をめっき後、めっき槽を変えて、非磁性膜(Cr)をめっきする工程を繰り返せばよい。非磁性層の膜厚は、1〜3nmで、磁性層の膜厚は、10〜50nmとして積層すればよい。
＜実施例２＞
次に、本発明による記録ヘッドの実施例１の変形例について説明する。記録ヘッドから磁気ディスクの磁気記録層に印加されるトラック幅方向の磁界分布を改善するためには、主磁極12のトレーリング側の端部とトレーリングサイドシールド13とのトラック幅方向の間隔（Gs）が重要であり、磁界勾配を急峻化するためには、主磁極12とトレーリングサイドシールド13とのトレーリング方向の間隔（Gt）を制御することが重要である。図18に、Gs=100nmのときの、記録磁界勾配WHｒとトレーリング側のギャップ間隔（Gt）との関係を示す。図から分かるようにGtが、40nm〜80nmの領域において、磁界勾配が十分に高くなっている。図19には、Gt=70nmのときの、主磁極のサイド側のギャップ間隔(Gs)と記録磁界強度との関係を示す。サイド側の間隔が、70nm以上のときに、磁界強度が、トレーリングサイドシールドがない場合と遜色なくなることが分かる。すなわち、ここではサイド側のギャップ間隔はトレーリング側のギャップ間隔より大きいこと（Gs＞Gt）が両要求を満たすために求められる。図20には、Gt=60nmのとき、主磁極の端より、トラック幅方向に100nm離れたところでの磁界強度とサイド側のギャップ間隔(Gs)の関係を示す。Gsが40〜100nm程度のところで、磁界強度を低くすることができる、媒体にかかれる実効トラック幅を狭くすることが可能となる。Gtを20〜60nmとし、Gsを70〜100nm程度とすることで、磁界強度を保ち、磁界勾配を向上しつつ、サイドへの磁界の広がりを抑えることが好適であるといえる。
本実施例は、主磁極の上面とシールドの最小間隔(Gt)と主磁極の側面とシールドの最小間隔(Gs)では異なる膜厚が要求される場合に有効な構成を示すものである。図１７に示すように、主磁極12とトレーリング側にあるシールドとの間には非磁性絶縁膜が配置され、主磁極12とサイド側にあるシールドとの間には非磁性金属膜が配置されている。本実施例は、主磁極の形状を逆台形とし、非磁性金属膜をめっき形成するところまでは実施例１と同様である。図１４−１７に本実施例の製造工程の図を示す。いずれも、浮上面98方向から見た図となっている。
図14に図10に示すレジストフレーム23を用いてめっき下地膜21の上に非磁性金属膜がめっきで形成された様子が示されている。めっき下地膜21は、絶縁膜100上の主磁極12の上に形成された非磁性絶縁膜24の上にスパッタ法で成膜されたものである。主磁極は逆台形形状となっている。次に、図15に示すように、めっきギャップ膜22が主磁極上のマスク材24が露出するまでArイオンミーリング等によりドライエッチングする。このエッチングをする前に非磁性金属膜22を形成するためのレジストフレーム23は除去される。アルミナなどの非磁性絶縁膜24をEPD(End Point Detector)で検知することにより、ミリングの終点を精度良く決定することができる。すなわち、主磁極12及び絶縁膜100の上部の非磁性金属膜22を選択的に除去しつつ、主磁極の側面に下地膜21を介して接した非磁性金属膜22を残すことができる。その後図16に示すようにシールドめっき用の下地膜25をスパッタし、トレーリングサイドシールドを形成するためのレジストフレームを形成する。このレジストフレームに図10のレジストフレーム23のような形状のものを用いることでめっき上部、すなわちシールドとなる部分の上部（主磁極からトレーリング側に離れた部分）が厚くなる形状を得ることができ、浮上面加工時のトレーリングサイドシールド剥離を防止することができる。次に図17に示すように、フレームを用いてトレーリングサイドシールド13を形成し、レジストフレーム、めっき下地膜及びめっき膜の不要部を除去する。シールド13に用いられる磁性膜としては、パーマロイを用いればよい。他の磁性膜、例えば、CoNiFe，FeNi，CoFeCu等でもよい。その後、実施例１と同様、保護膜200をその上に覆うことで記録ヘッドが形成される。溝等スライダが加工された後、バー切り出しされ、浮上面加工により、浮上面が決定される。非磁性金属膜を異方性エッチングすることにより、浮上面におけるシールド13の下面と副磁極15との最小間隔が主磁極12の上面とシールド13との最小間隔より小さくなる。また、主磁極の上面とシールドのトレーリング方向の対向面との厚みを、主磁極12とシールド13の両サイド方向の対向面との厚みに対して８０％以下とすることも可能となる。
本実施例のプロセスを用いると、トレーリング側のギャップ膜厚とトレーリングサイドシールド側のギャップ膜厚が別々にコントロールする事が可能になり、膜厚狙い目の裕度が広がり、さらにそれぞれの膜厚の高精度化につながる。トレーリングシールドのギャップと前記トレーリングサイドシールドギャップのメタル膜を形成した後に、エッチング処理を行うことにより、主磁極の上面とシールド13のギャップ膜厚(Gt)を主磁極のサイドとシールド13のギャップ膜厚(Gs)に対して、８０％以下にすることも可能となる。これにより、記録磁界勾配を向上させながら、トラック幅方向の記録磁界分布を改善し、媒体に書き込まれる実効トラック幅の広がりを抑制できる。
また、主磁極12と副磁極15の間に配置される絶縁膜100とトレーリングサイドシールド13との最小間隔(Gsh)は、非磁性金属膜が除去された分その膜厚(Gs)より小さくなるため、シールド効果を高めることができる。

本発明にかかる磁気ヘッドのハイト方向の断面図本発明にかかる磁気ヘッドを浮上面（ABS）からみた図本発明にかかる磁気ヘッドをトレーリング方向からみた図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図多層膜を用いたトレーリングサイドシールドの概略図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図本発明にかかる磁気ヘッドの製造工程を示す図記録磁界勾配と主磁極のトレーリング側のギャップ間隔の関係を示す図記録磁界と主磁極の側面側のギャップ間隔との関係を示す図主磁極の側面100nmの位置における磁界強度とサイド側のギャップ間隔の関係を示す図磁界強度とトレーリングサイドシールドの浮上面からの厚みの関係を示す図本発明のかかる磁気ディスク装置の概略図

符号の説明

１…磁気ディスク、２…アーム、３…磁気ヘッド、４…磁化信号、５…磁気抵抗効果膜、44…導体コイル、41…コイル下地膜、15…副磁極、12…主磁極、13…トレーリングサイドシールド、5…再生素子、18…下部再生シールド、17…上部再生シールド、32…接続磁極(バックコンタクト)、19…磁性層、20…補助磁極、30…非磁性層、21…めっき下地膜、22…メタルギャップ膜、23…レジストフレームパターン、24…主磁極用マスク材、25…トレーリング及びトレーリングサイドシールドめっき用の下地膜、98…浮上面、100…アルミナ、125…基板、200…保護膜、SH…スローハイト、Gd…シールドの主磁極の中心軸における奥行き、Gt…主磁極の上面とシールドとのギャップ、Gs…主磁極のサイドとシールドとのギャップ、Gds…シールドの最大の厚み、TL…トレーリング方向、LD…リーディング方向、HT…ハイト方向

Claims

主磁極と、
副磁極と、
前記主磁極の形成された層と前記副磁極の形成された層の間に配置されたコイルと、
前記主磁極の上面及び側面に非磁性膜を介して配置されたシールドとを具備し、
前記非磁性膜は第１非磁性絶縁膜と第２非磁性金属膜とを具備し、
前記主磁極と前記第２非磁性金属膜との間に、前記第１非磁性絶縁膜が配置されることを特徴とする磁気ヘッド。
請求項１に記載の磁気ヘッドにおいて、
前記第２非磁性金属膜は、前記主磁極の側面に前記第1非磁性絶縁膜を介さずに配置されることを特徴とする磁気ヘッド。
請求項２に記載の磁気ヘッドにおいて、
前記主磁極の上面のトラック幅方向における幅は、前記主磁極の下面のトラック幅方向における幅よりも大きく、
前記主磁極のハイト方向の幅は前記シールドのハイト方向の幅よりも大きいことを特徴とする磁気ヘッド。
請求項３に記載の磁気ヘッドにおいて、
前記主磁極のフレアポイントと浮上面との間隔より、前記主磁極の上部の前記シールドのハイト方向の厚みが薄いことを特徴とする磁気ヘッド。
浮上面に露出するとともに記録トラック幅を規定する第1磁性膜と、
第２磁性膜と、
前記第1磁性膜の形成された層と前記第２磁性膜の形成された層との間に配置されたコイルと、
前記第３磁性膜と、
前記第３磁性膜と前記第１磁性膜との間に形成された非磁性膜とを有し、
前記第３磁性膜は前記第１磁性膜の両サイド方向と前記第1磁性膜のトレーリング方向に形成され、
前記非磁性膜は第１非磁性絶縁膜と第２非磁性金属膜とを具備し、
前記第1磁性膜と前記第３磁性膜のトレーリング方向の対向面との間には前記第１非磁性絶縁膜が配置され、
前記第1磁性膜と前記第３磁性膜の両サイド方向の対向面との間には前記第２非磁性金属膜が配置されることを特徴とする磁気ヘッド。
請求項５に記載の磁気ヘッドにおいて、
前記第１磁性膜の上面のトラック幅方向における幅は前記第１磁性膜の下面のトラック幅方向における幅よりも大きく、
前記第１磁性膜のハイト方向の幅は前記第３磁性膜のハイト方向の幅よりも長いことを特徴とする磁気ヘッド。
請求項５に記載の磁気ヘッドにおいて、
前記第１磁性膜の上面と前記第３磁性膜のトレーリング方向の対向面との厚みは、前記第1磁性膜と前記第３磁性膜の両サイド方向の対向面との厚みよりも小さいことを特徴とする磁気ヘッド。
請求項６記載の磁気ヘッドにおいて、
前記第１磁性膜の上面と前記第３磁性膜のトレーリング方向の対向面との厚みは、前記第1磁性膜と前記第３磁性膜の両サイド方向の対向面との厚みに対して８０％以下であることを特徴とする磁気ヘッド。
請求項５に記載の磁気ヘッドにおいて、
浮上面における前記第3磁性膜の下面と前記第2磁性膜との最小間隔が前記第1磁性膜の上面と前記第３磁性膜との最小間隔より小さいことを特徴とする磁気ヘッド。
副磁極を形成する第1工程と、
前記副磁極の上にコイルを形成する第２工程と、
前記コイルの上に主磁極を形成する第３工程と、
前記主磁極の上に第１非磁性膜をスパッタ法により形成する第４工程と、
前記第４工程後、第２非磁性膜をメッキ法により形成する第５工程と、
前記第２非磁性膜の上に、シールド層をメッキ法により形成する第６工程とを有する磁気ヘッドの製造方法。
請求項１０に記載の磁気ヘッドの製造方法において、
前記第２非磁性膜と前記シールド層とは同じフレームを用いて形成されることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
請求項１０に記載の磁気ヘッドの製造方法はさらに、
前記第４工程後、前記主磁極の下面が上面より小さくなるようミーリングする第７工程とを有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
請求項１０に記載の磁気ヘッドの製造方法はさらに、
前記第５工程後、前記主磁極の上部に形成された前記第２非磁性膜をエッチングする第８工程を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
請求項１３に記載の磁気ヘッドの製造方法はさらに、
前記第８工程のエッチングは、前記第１非磁性膜が露出されるまで行われることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
請求項１２に記載の磁気ヘッドの製造方法において、
前記第５工程において、前記第２非磁性膜は、前記主磁極の上面にある前記第１非磁性膜の上面と前記主磁極の側面とを囲うように形成されることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
請求項１２に記載の磁気ヘッドの製造方法において、
前記第７工程前に、前記第1非磁性膜は前記主磁極と同じ形状にパターニングされていることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。