JP2007048381A - 垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびにヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トラック幅を小さくしながら十分な記録磁界を発生させることができ、更に隣接トラック消去を防止することができ、且つ均質で量産に適した垂直磁気記録用磁気ヘッドを実現する。
【解決手段】磁気ヘッドの磁極層１２は、媒体対向面ＡＢＳに垂直な方向に沿って媒体対向面側から順に配置された第１の部分１２Ａ、第２の部分１２Ｂおよび第３の部分１２Ｃを有している。第２の部分１２Ｂの幅は第１の部分１２Ａの幅よりも大きい。第３の部分１２Ｃの幅は第２の部分１２Ｂの幅よりも大きい。第１の部分１２Ａは、媒体対向面の一部を構成する端面３１を有している。第２の部分１２Ｂは、媒体対向面の他の一部を構成する端面３２を有している。第１の部分１２Ａは、第２の部分１２Ｂの端面３２よりも記録媒体側に突出している。
【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、ならびに垂直磁気記録用磁気ヘッドを有するヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気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は、記録媒体に対向する媒体対向面より、記録媒体の面に対して垂直な方向の記録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磁極層の幅の縮小と、記録特性の向上である。一方、トラック幅が小さくなると、磁極層から発生される記録磁界が低下し、その結果、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。

長手磁気記録方式用の磁気ヘッドにおいて、トラック幅を小さくしながら十分な記録磁界が得られるようにする技術としては、例えば特許文献１に記載されているように、媒体対向面に近づくに従って、磁極層の幅を２段階以上、段階的に小さくする技術が知られている。

一方、垂直磁気記録方式用の磁気ヘッドにおいて、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は、例えば特許文献２に記載されているように、媒体対向面における磁極層の端面の形状を、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知られている。特許文献２には、媒体対向面における磁極層の端面の形状を上記のような台形形状とする方法として、磁極層となる磁性層の上にマスクを形成し、この状態でイオンビームエッチングによって磁性層をパターニングする方法が記載されている。

また、特許文献３には、長手磁気記録方式用の磁気ヘッドにおいて、媒体対向面より磁極層の一部をエッチングして、媒体対向面における磁極層の端面の形状を決定する技術が記載されている。特許文献３に記載された磁気ヘッドでは、媒体対向面において、磁極層のうちエッチングによって除去された部分が凹部となっている。

また、特許文献４には、長手磁気記録方式用の磁気ヘッドにおいて、媒体対向面に、集束イオンビームエッチングによって溝または凹部を形成して、トラック幅を規定する技術が記載されている。

特開２００１−１４６０９号公報 特開２００３−２０３３１１号公報 特開平５−３３４６２４号公報 特開平１１−２５９８１１号公報

特許文献１に記載されている磁気ヘッドは、長手磁気記録方式用のものである。しかし、垂直磁気記録方式用の磁気ヘッドにおいても、媒体対向面に近づくに従って、磁極層の幅を２段階以上、段階的に小さくすることは、トラック幅を小さくしながら十分な記録磁界を得るために有用であると考えられる。

ところで、磁気ヘッドは、例えば、以下のようにして製造される。まず、１枚の基板（ウェハ）に対して複数の磁気ヘッド素子を形成して、それぞれ後に磁気ヘッドとなるヘッド予定部が複数列に配列された磁気ヘッド用基礎構造物を作製する。次に、磁気ヘッド用基礎構造物を、媒体対向面となる領域の近傍で切断して、１列または複数列に配列された複数のヘッド予定部を含むヘッド集合体を作製する。次に、このヘッド集合体において、基礎構造物を切断することによって形成された面を研磨して、媒体対向面を形成する。次に、媒体対向面が形成された各ヘッド予定部が互いに分離されるように、ヘッド集合体を切断する。

特許文献１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、研磨終了位置が変化すると、磁極層のうち最も幅の小さな先端部分の、媒体対向面に垂直な方向についての長さが変化してしまう。この先端部分の長さは、記録磁界の大きさに影響を与える。すなわち、この先端部分の長さが長すぎると、磁極層を通過する磁束が、媒体対向面に達する前に飽和してしまい、十分な記録磁界が得られなくなる。従って、先端部分の長さは、ある程度小さくする必要がある。特許文献１に記載された技術では、研磨終了位置が変化して先端部分の長さが変化すると、記録磁界の大きさが変化する。このことは、特に、先端部分の長さが小さいほど顕著になる。そのため、特許文献１に記載された技術では、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。

また、特許文献２に記載された技術では、１枚の基板（ウェハ）に対して多数の磁気ヘッド素子を形成する過程で、磁極層の形状を決定する。そのため、この技術でも、特許文献１に記載された技術と同様に、研磨によって媒体対向面を形成する際に、研磨終了位置が変化して磁極層の先端部分の長さが変化すると、記録磁界の大きさが変化する。従って、この技術でも、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。また、特許文献２に記載された技術では、１枚の基板（ウェハ）に対して多数の磁気ヘッド素子を形成する過程で、イオンビームエッチングによって、磁極層となる磁性層をパターニングする。そのため、この技術では、磁極層の幅のばらつきが大きくなるという問題点がある。また、この技術では、磁性層をパターニングする際に、磁性層は、その下地によってのみ支持されているため、磁極層の形成後に、磁極層が倒壊したり変形したりするおそれがあるという問題点がある。

特許文献３、４に記載された各技術は、いずれも、エッチングによって媒体対向面に凹部または溝を形成する。この凹部または溝の形成は、例えば、前述のヘッド集合体に対して行われる。この場合、凹部または溝の形成方法としては、特許文献４に記載されているように集束イオンビームエッチングを用いて個々のヘッド予定部毎に凹部または溝を形成する方法と、ヘッド集合体に含まれる複数のヘッド予定部の媒体対向面の上に、フォトリソグラフィを用いてエッチングマスクを形成した後、複数のヘッド予定部に対して一括して凹部または溝を形成する方法とが考えられる。しかしながら、前者の場合には、凹部または溝の形成に多くの時間を要するため、量産に適さないという問題点がある。また、後者の場合には、フォトリソグラフィにおける光学的な限界を超えてトラック幅を小さくすることができな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、その目的は、トラック幅を小さくしながら十分な記録磁界を発生させることができ、更に隣接トラック消去を防止することができ、且つ均質で量産に適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有するヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置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、
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、
コイルおよび磁極層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、磁極層は、媒体対向面に垂直な方向に沿って媒体対向面側から順に配置された第１の部分、第２の部分および第３の部分を有している。第２の部分の幅は第１の部分の幅よりも大きく、第３の部分の幅は第２の部分の幅よりも大きい。第１の部分は、媒体対向面の一部を構成する端面を有し、第２の部分は、媒体対向面の他の一部を構成する端面を有している。第１の部分は、第２の部分の端面よりも記録媒体側に突出している。第１の部分の端面における基板から遠い辺はトラック幅を規定している。第１の部分の端面の幅は、基板に近づくに従って小さくなっている。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、第１の部分における基板から遠い面に接するように配置された非磁性層を備え、第１の部分は、媒体対向面のうち第１の部分および非磁性層によって構成される部分を除いた全ての部分よりも記録媒体側に突出していてもよい。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、
基板に対して複数のコイルと複数の磁極層となる磁性層とを形成して、それぞれ後に磁気ヘッドとなるヘッド予定部が複数列に配列された磁気ヘッド用基礎構造物を作製する工程と、
基礎構造物における複数のヘッド予定部を互いに分離して、複数の磁気ヘッドを作製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、磁性層は、磁極層の第１および第２の部分となる幅細部と、磁極層の第３の部分となる幅広部とを有している。磁気ヘッドを作製する工程は、基礎構造物を、媒体対向面となる領域の近傍で切断して、複数のヘッド予定部を含むヘッド集合体を作製する工程と、ヘッド集合体において、基礎構造物を切断することによって形成された面を研磨する工程と、研磨する工程において研磨された面に対してエッチングを行って、幅細部の一部を、エッチングによって形成された面よりも突出させる第１のエッチング工程と、第１のエッチング工程の後に、幅細部のうちの突出した部分の一部をエッチングして、第１の部分と第２の部分とを形成する第２のエッチング工程とを含んでいる。

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、第２のエッチング工程は、イオンビームの中心の進行方向が研磨する工程において研磨された面に対してなす角度が−１０〜３０°の範囲内となるイオンミリング（イオンビームエッチング）を用いてもよい。この場合、磁気ヘッド用基礎構造物を作製する工程は、幅細部のうちの少なくとも第１の部分となる部分の上に非磁性層を形成する工程を含み、第１のエッチング工程は、幅細部の一部と共に非磁性層も突出させ、第２のエッチング工程は、非磁性層をエッチングマスクとして用いて、幅細部のうちの突出した部分の一部をエッチングしてもよい。

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。

本発明のヘッドアームアセンブリは、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、スライダを記録媒体のトラック横断方向に移動させるためのアームとを備え、サスペンションがアームに取り付けられたものである。

本発明の磁気ディスク装置は、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。

本発明に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法、もしくはヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリまたは磁気ディスク装置によれば、磁極層が第１の部分、第２の部分および第３の部分を有していることから、トラック幅を小さくしながら十分な記録磁界を発生させることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、第１の部分の端面の幅が、基板に近づくに従って小さくなっていることから、隣接トラック消去を防止することができるという効果を奏する。また、本発明では、第１の部分は、媒体対向面の一部を構成する端面を有し、第２の部分は、媒体対向面の他の一部を構成する端面を有し、第１の部分は、第２の部分の端面よりも記録媒体側に突出している。従って、本発明では、エッチングによって第１の部分の形状を決定することが容易である。これにより、本発明によれば、均質で量産に適した垂直磁気記録用磁気ヘッドを実現することができるという効果を奏する。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法では、磁気ヘッドを作製する工程は、基礎構造物を、媒体対向面となる領域の近傍で切断して、複数のヘッド予定部を含むヘッド集合体を作製する工程と、ヘッド集合体において、基礎構造物を切断することによって形成された面を研磨する工程と、研磨する工程において研磨された面に対してエッチングを行って、幅細部の一部を、エッチングによって形成された面よりも突出させる第１のエッチング工程と、第１のエッチング工程の後に、幅細部のうちの突出した部分の一部をエッチングして、第１の部分と第２の部分とを形成する第２のエッチング工程とを含んでいる。従って、本発明では、ヘッド集合体に含まれる複数のヘッド予定部について一括して、研磨する工程、第１のエッチング工程および第２のエッチング工程を行って、第１の部分と第２の部分とを形成することができる。これにより、本発明によれば、均質な垂直磁気記録用磁気ヘッドを量産す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、第２のエッチング工程は、イオンビームの中心の進行方向が研磨する工程において研磨された面に対してなす角度が−１０〜３０°の範囲内となるイオンミリングを用いてもよい。この場合には、第１のエッチング工程においてエッチングによって形成された面の平坦性を損なわずに、幅細部のうちの突出した部分の一部をエッチング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の製造方法において、第２のエッチング工程が、イオンビームの中心の進行方向が研磨する工程において研磨された面に対してなす角度が−１０〜３０°の範囲内となるイオンミリングを用いる場合には、磁気ヘッド用基礎構造物を作製する工程は、幅細部のうちの少なくとも第１の部分となる部分の上に非磁性層を形成する工程を含み、第１のエッチング工程は、幅細部の一部と共に非磁性層も突出させ、第２のエッチング工程は、非磁性層をエッチングマスクとして用いて、幅細部のうちの突出した部分の一部をエッチングしてもよい。この場合には、第１のエッチング工程においてエッチングによって形成された面の平坦性を損なわずに、幅細部のうちの突出した部分の一部をエッチングすることが可能になると共に、第１の部分を容易に形成することが可能になるという効果を奏する。

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４および図５を参照して、本発明の一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４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４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４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５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４および図５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の周囲に配置されたアルミナ等の絶縁材料よりなる絶縁層２１とを備えている。下部シールド層３および絶縁層２１の上面は平坦化されている。

磁気ヘッドは、更に、下部シールド層３および絶縁層２１の上に配置されたアルミナ等の絶縁材料よりなる絶縁層４と、下部シールド層３の上に絶縁層４を介して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の上に絶縁層４を介して配置された磁性材料よりなる上部シールド層６と、この上部シールド層６の周囲に配置されたアルミナ等の絶縁材料よりなる絶縁層２２とを備えている。上部シールド層６および絶縁層２２の上面は平坦化されている。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。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、上部シールド層６および絶縁層２２の上に配置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の上に配置された磁性材料よりなる補助磁極層８と、この補助磁極層８の周囲に配置されたアルミナ等の絶縁材料よりなる絶縁層２３とを備えている。補助磁極層８および絶縁層２３の上面は平坦化されている。補助磁極層８を構成する磁性材料としては、例えばＮｉＦｅが用いられる。補助磁極層８の厚みは例えば１〜５μｍである。

磁気ヘッドは、更に、補助磁極層８および絶縁層２３の上において薄膜コイル１０を配置すべき位置に形成された絶縁層９Ａと、この絶縁層９Ａの上に配置された薄膜コイル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９Ｂ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９Ｂ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９Ａは、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなり、その厚みは例えば０．１〜１μｍである。薄膜コイル１０は、銅等の導電性の材料よりなり、その巻線の厚みは例えば０．３〜２μｍである。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９Ｂ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９Ｂ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、絶縁層９Ａおよび絶縁層９Ｂの上に配置され、媒体対向面ＡＢＳに露出する絶縁層９Ｃを備えている。絶縁層９Ｃは、絶縁層９Ｂ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。絶縁層９Ａ〜９Ｃは、補助磁極層８と磁極層１２との間に設けられるギャップ層９を構成する。媒体対向面ＡＢＳにおけるギャップ層９の厚みは、例えば２〜５μｍである。

磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなる連結層１１を備えている。連結層１１は、補助磁極層８と後述する磁極層１２とを磁気的に連結する。また、連結層１１は、薄膜コイル１０の中心の位置に配置されている。絶縁層９Ｃおよび連結層１１の上面は平坦化されている。連結層１１の厚みは、例えば２〜５μｍである。連結層１１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。

磁気ヘッドは、更に、絶縁層９Ｃおよび連結層１１の上に配置された磁極層１２と、この磁極層１２の上に配置された非磁性層１３およびヨーク層１４と、ヨーク層１４の周囲に配置されたアルミナ等の絶縁材料よりなる絶縁層２４とを備えている。非磁性層１３は非磁性材料によって構成され、ヨーク層１４は磁性材料によって構成されている。ヨーク層１４および絶縁層２４の上面は平坦化されている。磁極層１２の一端部は、媒体対向面ＡＢＳに露出している。磁極層１２の形状は、後で詳しく説明する。非磁性層１３は、磁極層１２の一部の上に配置され、非磁性層１３の一端部は、媒体対向面ＡＢＳに露出している。ヨーク層１４は、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置において、磁極層１２の上に配置されている。

磁極層１２を構成する磁性材料としては、例えばＮｉＦｅ（パーマロイ）が用いられる。磁極層１２の厚みは、例えば０．１〜０．５μｍである。非磁性層１３を構成する非磁性材料としては、例えばＴａが用いられる。非磁性層１３の厚みは、例えば０．１〜０．５μｍである。ヨーク層１４を構成する磁性材料としては、例えばＮｉＦｅ（パーマロイ）が用いられる。ヨーク層１４の厚みは、例えば１〜２μｍである。

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、ヨーク層１４および絶縁層２４を覆うように配置された保護層１５と、この保護層１５の上に配置された複数の端子１６とを備えている。

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ＡＢＳと、基板１と、この基板１上に積層された再生ヘッドおよび記録ヘッドを備えている。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、補助磁極層８、ギャップ層９、薄膜コイル１０、連結層１１、磁極層１２、非磁性層１３およびヨーク層１４を備えている。薄膜コイル１０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１２は、媒体対向面ＡＢＳに配置された端面を有し、薄膜コイル１０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。補助磁極層８は、媒体対向面ＡＢＳに配置された端面を有している。媒体対向面ＡＢＳにおいて、補助磁極層８の端面は、磁極層１２の端面に対して、所定の間隔を開けて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）に配置されている。ギャップ層９は、非磁性材料よりなり、磁極層１２と補助磁極層８との間に設けられている。連結層１１は、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置において、磁極層１２と補助磁極層８とを連結している。薄膜コイル１０の少なくとも一部は、磁極層１２、補助磁極層８および連結層１１に対して絶縁された状態で、磁極層１２と補助磁極層８との間に配置されている。磁極層１２、補助磁極層８、連結層１１およびヨーク層１４は、薄膜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磁路を構成する。

次に、図１ないし図３を参照して、磁極層１２および非磁性層１３の形状について詳しく説明する。図１は、磁極層１２および非磁性層１３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。図２は、磁極層１２を示す平面図である。図３は、媒体対向面に配置された磁極層１２の端面を示す正面図である。

図２に示したように、磁極層１２は、媒体対向面ＡＢＳに垂直な方向に沿って媒体対向面ＡＢＳ側から順に配置された第１の部分１２Ａ、第２の部分１２Ｂおよび第３の部分１２Ｃを有している。図２において、磁極層１２中の２本の破線は、部分１２Ａ、１２Ｂの境界面と、部分１２Ｂ、１２Ｃの境界面を表している。第２の部分１２Ｂの幅は第１の部分１２Ａの幅よりも大きい。第３の部分１２Ｃの幅は第２の部分１２Ｂの幅よりも大きい。なお、部分１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの幅とは、それぞれ、部分１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのトラック幅方向の長さを言う。第１の部分１２Ａは、媒体対向面ＡＢＳの一部を構成する端面３１を有している。第２の部分１２Ｂは、媒体対向面ＡＢＳの他の一部を構成する端面３２を有している。第１の部分１２Ａは、第２の部分１２Ｂの端面３２よりも記録媒体側（図２における左側）に突出している。従って、端面３１と端面３２との間には、端面３２よりも端面３１の方が記録媒体に近づくように段差が形成されている。

図３に示したように、第１の部分１２Ａの端面３１は、基板１から遠い第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とを有する台形形状をなしている。第１の辺Ａ１は、トラック幅を規定する。端面３１の幅は、第２の辺Ａ２に近づくに従って、すなわち基板１に近づくに従って小さくなっている。なお、第１の部分１２Ａの端面３１の形状は、第２の辺Ａ２のない三角形形状であってもよい。

図１に示したように、非磁性層１３は、磁極層１２のうちの少なくとも第１の部分１２Ａにおける基板１から遠い面に接するように配置されている。また、図１および図２に示したように、第１の部分１２Ａは、媒体対向面ＡＢＳのうち第１の部分１２Ａおよび非磁性層１３によって構成される部分を除いた全ての部分（以下、主要面と言う。）３３よりも記録媒体側に突出している。

なお、図１および図２に示した例では、第２の部分１２Ｂの端面３２は、主要面３３に対して傾いた斜面になって、主要面３３よりもわずかに記録媒体側に配置されている。しかし、端面３２は、主要面３３と平行で、主要面３３と同一高さの位置に配置されていてもよい。

本実施の形態では、図２に示したように、部分１２Ｂ、１２Ｃの境界面と主要面３３との間の距離をネックハイトと呼び、記号ＮＨで表す。このネックハイトＮＨの大きさは、記録磁界の大きさに影響を与える。

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１０は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。補助磁極層８、連結層１１、磁極層１２およびヨーク層１４は、薄膜コイル１０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１２は、薄膜コイル１０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、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。本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法は、磁気ヘッド用基礎構造物を作製する工程と、複数の磁気ヘッドを作製する工程とを備えている。磁気ヘッド用基礎構造物を作製する工程は、基板１に対して、複数のコイル１０、複数の磁極層１２となる磁性層、および複数の磁気ヘッドのその他の構成要素を形成して、それぞれ後に磁気ヘッドとなるヘッド予定部が複数列に配列された磁気ヘッド用基礎構造物を作製する。複数の磁気ヘッドを作製する工程は、基礎構造物における複数のヘッド予定部を互いに分離して、複数の磁気ヘッドを作製する。

始めに、図６ないし図１２を参照して、磁気ヘッド用基礎構造物を作製する工程について説明する。図６ないし図１０は、それぞれ、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ている。図１１は、磁気ヘッド用基礎構造物の平面図である。図１２は、磁気ヘッド用基礎構造物に含まれる、磁極層となる磁性層を示す平面図である。

磁気ヘッド用基礎構造物を作製する工程では、まず、図６に示したように、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を覆うように絶縁層２１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、下部シールド層３が露出するまで絶縁層２１を研磨して、下部シールド層３および絶縁層２１の上面を平坦化する。次に、下部シールド層３および絶縁層２１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を覆うように絶縁層２２を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部シールド層６が露出するまで絶縁層２２を研磨して、上部シールド層６および絶縁層２２の上面を平坦化する。

図７は、次の工程を示す。この工程では、まず、上部シールド層６および絶縁層２２の上に非磁性層７を形成する。次に、非磁性層７の上に補助磁極層８を形成する。次に、補助磁極層８を覆うように絶縁層２３を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、補助磁極層８が露出するまで絶縁層２３を研磨して、補助磁極層８および絶縁層２３の上面を平坦化する。なお、非磁性層７を設けずに、上部シールド層６および補助磁極層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。

図８は、次の工程を示す。この工程では、まず、補助磁極層８および絶縁層２３の上に絶縁層９Ａを形成する。次に、後に形成する薄膜コイル１０の中心部分において、絶縁層９Ａを部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。次に、絶縁層９Ａの上に薄膜コイル１０を形成する。次に、コンタクトホールが形成された位置において、補助磁極層８の上に連結層１１を形成する。なお、連結層１１を形成した後に薄膜コイル１０を形成してもよい。次に、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填されるように絶縁層９Ｂを形成する。次に、絶縁層９Ａ、絶縁層９Ｂおよび連結層１１を覆うように絶縁層９Ｃを形成する。次に、例えばＣＭＰによって連結層１１が露出するまで絶縁層９Ｃを研磨して、絶縁層９Ｃおよび連結層１１の上面を平坦化する。

図９は、次の工程を示す。この工程では、まず、絶縁層９Ｃおよび連結層１１の上に、磁極層１２となる磁性層１２Ｐを形成する。図１２に示したように、磁性層１２Ｐは、磁極層１２の第１の部分１２Ａおよび第２の部分１２Ｂとなる幅細部１２ＰＡと、磁極層１２の第３の部分１２Ｃとなる幅広部１２ＰＢとを有している。幅細部１２ＰＡは、第２の部分１２Ｂの幅と等しい一定の幅を有している。幅広部１２ＰＢの形状は、第３の部分１２Ｃの形状と同じである。

磁性層１２Ｐは、例えば、フレームめっき法によって形成してもよいし、めっき法またはスパッタ法によって、パターニングしていない磁性層を形成した後、この磁性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、幅細部１２ＰＡのうちの少なくとも第１の部分１２Ａとなる部分の上に非磁性層１３を形成する。非磁性層１３Ｐは、例えばリフトオフ法によって形成してもよいし、スパッタ法によってパターニングしていない非磁性層を形成した後、この非磁性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、幅広部１２ＰＢの上にヨーク層１４を形成する。ヨーク層１４は、例えばフレームめっき法によって形成される。次に、磁性層１２Ｐ、非磁性層１３およびヨーク層１４を覆うように絶縁層２４を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、ヨーク層１４が露出するまで絶縁層２４を研磨して、ヨーク層１４および絶縁層２４の上面を平坦化する。

図１０は、次の工程を示す。この工程では、まず、ヨーク層１４および絶縁層２４を覆うように保護層１５を形成する。次に、保護層１５の上に配線や端子１６等を形成して、磁気ヘッド用基礎構造物が完成する。

図１１は、磁気ヘッド用基礎構造物を作製する工程によって作製された磁気ヘッド用基礎構造物３１０を示している。この磁気ヘッド用基礎構造物３１０は、複数列に配列されたヘッド予定部３１１を含んでいる。

次に、図１１ないし図２５を参照して、磁気ヘッドを作製する工程について説明する。磁気ヘッドを作製する工程では、まず、磁気ヘッド用基礎構造物３１０を、媒体対向面ＡＢＳとなる領域の近傍の位置、すなわち図１１および図１２において符号３１２を付した一点鎖線で示した位置で切断して、１列または複数列に配列された複数のヘッド予定部３１１を含むヘッド集合体３１３を作製する。

図１３は、次の工程を説明するためのヘッド集合体３１３の断面図である。この工程では、ヘッド集合体３１３において、基礎構造物３１０を切断することによって形成された面（図１３において下側の面）を研磨する。この研磨は、例えば、回転する定盤４０の上面にヘッド集合体３１３の上記の面が接触させることによって行われる。また、この研磨は、ヘッド集合体３１３に含まれる複数のＭＲ素子５の抵抗値を検出しながら、複数のヘッド予定部３１１におけるＭＲハイトが等しくなるように行う。なお、ＭＲハイトとは、媒体対向面ＡＢＳに垂直な方向についてのＭＲ素子５の長さを言う。

図１４は、次の工程を説明するためのヘッド集合体３１３の断面図である。この工程では、ヘッド集合体３１３において、図１３に示した工程によって研磨された面（図１４において上側の面。以下、研磨面と言う。）４１の上に、マスク４２を形成する。マスク４２は、研磨面４１のうち、磁性層１２Ｐおよび非磁性層１３の各端面とそれらの周辺の領域を露出させる開口部を有している。マスク４２は、例えば、フォトレジストをフォトリソグラフィによってパターニングすることによって形成される。

図１５は、次の工程を説明するためのヘッド集合体３１３の断面図である。図１６は、図１５における幅細部１２ＰＡおよび非磁性層１３の各端面の近傍を拡大して示す断面図である。この工程では、ヘッド集合体３１３の研磨面４１のうち、マスク４２の開口部から露出した部分に対してエッチングを行って、幅細部１２ＰＡの一部と非磁性層１３の一部を、エッチングによって形成された面４３よりも突出させる。このエッチングは、例えば反応性イオンエッチングまたは化学エッチングを用いて行い、且つ磁性層１２Ｐおよび非磁性層１３に比べて絶縁層９Ｃ，２４のエッチング速度が大きくなる条件で行う。

図１７は、次の工程を説明するためのヘッド集合体３１３の断面図である。図１８は、図１７における幅細部１２ＰＡおよび非磁性層１３の各端面の近傍を拡大して示す断面図である。この工程では、ヘッド集合体３１３において、幅細部１２ＰＡおよび非磁性層１３の突出した部分と、この突出した部分の周辺における面４３の少なくとも一部とを覆うように、マスク４４を形成する。マスク４４は、例えば、フォトレジストをフォトリソグラフィによってパターニングすることによって形成される。

図１９は、次の工程を説明するためのヘッド集合体３１３の断面図である。図２０は、図１９における幅細部１２ＰＡおよび非磁性層１３の各端面の近傍を拡大して示す断面図である。この工程では、ヘッド集合体３１３において、研磨面４１をエッチングする。このエッチングは、このエッチングによって形成された面が面４３と同一高さの位置に配置されるように行う。このエッチングは、例えばイオンミリングを用いて行う。このエッチングによって形成された面と面４３は、媒体対向面ＡＢＳの主要面３３となる。この工程によって、幅細部１２ＰＡの一部と非磁性層１３の一部は、主要面３３よりも突出することになる。図１４ないし図２０に示した一連の工程を、第１のエッチング工程と呼ぶ。

図２１は、次の工程を説明するためのヘッド集合体３１３の断面図である。図２２は、図２１における幅細部１２ＰＡおよび非磁性層１３の各端面の近傍を拡大して示す断面図である。図２３は、図２２における幅細部１２ＰＡおよび非磁性層１３の各端面を示す平面図である。この工程では、非磁性層１３をエッチングマスクとして用いて、幅細部１２ＰＡのうちの突出した部分の一部をエッチングする。このエッチングは、例えばイオンミリングを用いて行う。このエッチング工程を、第２のエッチング工程と呼ぶ。

図２１ないし図２３において、矢印は、イオンミリングにおけるイオンビームの中心の進行方向を表している。第２のエッチング工程では、イオンビームが非磁性層１３側から幅細部１２ＰＡ側へ進行するようにエッチングを行う。図２２に示したように、イオンビームの中心の進行方向が研磨面４１に対してなす角度θ１は、−１０〜３０°の範囲内であることが好ましい。主要面３３の平坦性を損なわずに、幅細部１２ＰＡのうちの突出した部分の一部をエッチングするために、角度θ１は０°に近いことが好ましい。なお、角度θ１における正負の符号は、イオンビームの中心が研磨面４１の上方から研磨面４１に向かう場合を正とし、逆の場合を負とする。ここで、角度θ１の好ましい範囲内に負の値が含まれることについて説明する。イオンミリング装置におけるイオンガンのイオン出射部はある大きさを有することから、イオンミリングにおけるイオンビームは、ある太さを有すると共に、イオンビームの進行方向は、イオンビームの中心の進行方向を中心とした、ある広がりを有する。そのため、角度θ１が負の値であっても、イオンビームは、研磨面４１に対してなす角度が０°以上となる成分を有する場合がある。この場合、イオンビームは、非磁性層１３および幅細部１２ＰＡの突出した部分に入射する。更に、非磁性層１３および幅細部１２ＰＡの突出した部分は、主要面３３よりも突出していることから、研磨面４１に対してなす角度が０°に近い負の値となるイオンビームは、非磁性層１３および幅細部１２ＰＡの突出した部分に入射し得る。これらのことから、角度θ１は、０に近ければ負の値であってもよい。

また、図２３に示したように、幅細部１２ＰＡおよび非磁性層１３の各端面を上から見たときに、イオンビームの中心の進行方向が、幅細部１２ＰＡと非磁性層１３との界面に垂直な方向に対してなす角度θ２は、−３０〜３０°の範囲内で変化させることが好ましい。なお、角度θ２における正負の符号は、イオンビームの中心が図２３における左側から右側に進行する場合を負とし、逆の場合を正とする。

図２１ないし図２３は、第２のエッチング工程の初期段階を表している。図２４および図２５は、第２のエッチング工程の完了段階を表している。図２４は、磁極層１２および非磁性層１３の各端面の近傍を示す断面図である。図２５は、図２４における磁極層１２および非磁性層１３の各端面を示す平面図である。図２４および図２５に示したように、第２のエッチング工程では、幅細部１２ＰＡのうちの突出した部分の一部がエッチングされることにより、磁極層１２の第１の部分１２Ａと第２の部分１２Ｂとが形成される。すなわち、幅細部１２ＰＡのうちの突出した部分は、一部がエッチングされて第１の部分１２Ａとなり、幅細部１２ＰＡのうちの残りの部分は第２の部分１２Ｂとなる。

第２のエッチング工程では、イオンビームの中心の進行方向を前述のように設定することにより、幅細部１２ＰＡおよび非磁性層１３の突出した部分の幅が狭められると共に、幅細部１２ＰＡの突出した部分において、非磁性層１３から遠い部分ほど多くエッチングされる。その結果、媒体対向面ＡＢＳの一部を構成する第１の部分１２Ａの端面３１の形状は、非磁性層１３に接する辺よりも反対側の辺が短い台形形状となる。なお、第２のエッチング工程では、端面３１の形状を、非磁性層１３に接する辺とは反対側の辺のない三角形形状とすることも可能である。

なお、主要面３３のうち、第２のエッチング工程においてエッチングされることを防止したい部分には、第２のエッチング工程の前にフォトレジスト等による被覆層を被せておいてもよい。

次に、媒体対向面ＡＢＳに、例えばエッチングによって浮上用のレールを形成する。次に、媒体対向面ＡＢＳが形成された各ヘッド予定部３１１が互いに分離されるように、ヘッド集合体３１３を切断する。これにより、磁気ヘッドを含むスライダが完成する。ヘッド集合体３１３が、複数列に配列された複数のヘッド予定部３１１を含んでいた場合には、媒体対向面ＡＢＳが形成された１列分のヘッド予定部３１１が分離されるように、ヘッド集合体３１３を切断した後、ヘッド集合体３１３の残りの部分について、図１３ないし図２５に示した工程を実行する。

以上説明したように、本実施の形態では、磁極層１２は、第１の部分１２Ａ、第２の部分１２Ｂおよび第３の部分１２Ｃを有している。第２の部分１２Ｂの幅は第１の部分１２Ａの幅よりも大きく、第３の部分１２Ｃの幅は第２の部分１２Ｂの幅よりも大きい。すなわち、磁極層１２の幅は、媒体対向面ＡＢＳに近づくに従って段階的に小さくなる。これにより、本実施の形態によれば、トラック幅を小さくしながら十分な記録磁界を発生させることができる。以下、このことを、シミュレーションの結果を参照して、具体的に説明する。

このシミュレーションでは、第１および第２の比較例における磁極層のモデルと、本実施の形態における磁極層のモデルとについて、記録媒体の表面の位置における記録磁界を求めた。図２６は、第１の比較例における磁極層の形状を表している。図２８は、第２の比較例における磁極層の形状を表している。図３０は、本実施の形態における磁極層の形状を表している。図２６、図２８および図３０において、符号５０は記録媒体を示している。また、図２６、図２８および図３０において、左右方向がトラック幅方向である。

図２６に示した第１の比較例における磁極層は、記録媒体５０に対向する端面５３を有する先端部分５２を含んでいる。先端部分５２の幅は一定である。端面５３は、媒体対向面の一部を構成している。先端部分５２の一部は、媒体対向面のうち、磁極層によって構成される部分を除いた全ての部分５４よりも記録媒体５０側に突出している。

図２８に示した第２の比較例における磁極層は、先端部分５５を含んでいる。先端部分５５の形状は、図２６に示した第１の比較例における先端部分５２のトラック幅方向の両側の角部を面取りした形状になっている。従って、先端部分５５における記録媒体５０に対向する面は、記録媒体５０の面に平行な端面５６Ａと、この端面５６Ａのトラック幅方向の両側に配置された２つの斜面５６Ｂとを含んでいる。端面５６Ａおよび斜面５６Ｂは、媒体対向面の一部を構成している。先端部分５５の一部は、媒体対向面のうち、磁極層によって構成される部分を除いた全ての部分５４よりも記録媒体５０側に突出している。

図３０に示した本実施の形態における磁極層は、既に説明した通り、第１の部分１２Ａと第２の部分１２Ｂとを有している。第１の部分１２Ａは、媒体対向面のうち、磁極層によって構成される部分を除いた全ての部分５４よりも記録媒体５０側に突出している。

図２６における先端部分５２の幅、図２８における先端部分５５の最大の幅および図３０における第２の部分１２Ｂの幅は等しい。また、図２６における端面５３と記録媒体５０との間の距離、図２８における端面５６Ａと記録媒体５０との間の距離、および図３０における端面３１と記録媒体５０との間の距離は等しい。

図２７は、図２６に示した磁極層を用いた場合におけるトラック幅方向の位置と記録磁界の大きさとの関係を表している。図２９は、図２８に示した磁極層を用いた場合におけるトラック幅方向の位置と記録磁界の大きさとの関係を表している。図３１は、図３０に示した磁極層を用いた場合におけるトラック幅方向の位置と記録磁界の大きさとの関係を表している。図２７、図２９および図３１において、横軸はトラック幅方向の位置を表し、縦軸は記録磁界の大きさを表している。なお、図２７、図２９および図３１における横軸、横軸の各数値の単位は、共に任意単位である。

ここで、図２７、図２９および図３１に示した記録磁界の大きさの変化を表す各曲線における半値幅を比較する。図２７に示した曲線における半値幅は２．４（任意単位）であり、図２９に示した曲線における半値幅は２．０（任意単位）であり、図３１に示した曲線における半値幅は１．８（任意単位）である。このことから、図３０に示した本実施の形態における磁極層によれば、図２６および図２８に示した各比較例における磁極層に比べて、実効的なトラック幅が小さくなることが分かる。また、図３１に示した曲線におけるピーク値は、図２７および図２９に示した各曲線におけるピーク値よりも大きい。これらのことから、本実施の形態によれば、トラック幅を小さくしながら十分な記録磁界を発生させることができることが分かる。

以下、本実施の形態におけるその他の特徴について説明する。まず、本実施の形態では、磁極層１２の第１の部分１２Ａの端面３１の幅が、基板１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、隣接トラック消去を防止することができる。

また、本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、第１の部分１２Ａは、第２の部分１２Ｂの端面３２よりも記録媒体側に突出している。従って、本実施の形態では、エッチングによって第１の部分１２Ａの形状を決定することが容易である。これにより、本実施の形態によれば、均質で量産に適した磁気ヘッドを実現することが可能になる。

また、本実施の形態では、フォトリソグラフィによって第１の部分１２Ａの形状を決定するのではなく、エッチングによって第１の部分１２Ａの形状を決定している。従って、本実施の形態によれば、フォトリソグラフィにおける光学的な限界を超えてトラック幅を小さくすることができる。

また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法は、ヘッド予定部３１１が複数列に配列された磁気ヘッド用基礎構造物３１０（図１１参照）を作製する工程と、基礎構造物３１０における複数のヘッド予定部３１１を互いに分離して、複数の磁気ヘッドを作製する工程とを備えている。磁気ヘッドを作製する工程は、基礎構造物３１０を、媒体対向面ＡＢＳとなる領域の近傍で切断して、複数のヘッド予定部３１１を含むヘッド集合体３１３を作製する工程（図１１参照）と、ヘッド集合体３１３において、基礎構造物３１０を切断することによって形成された面を研磨する工程（図１３参照）と、研磨する工程において研磨された面に対してエッチングを行って、幅細部１２ＰＡの一部を、エッチングによって形成された面よりも突出させる第１のエッチング工程（図１４ないし図２０参照）と、第１のエッチング工程の後に、幅細部１２ＰＡのうちの突出した部分の一部をエッチングして、第１の部分１２Ａと第２の部分１２Ｂとを形成する第２のエッチング工程（図２１ないし図２５参照）とを含んでいる。従って、本実施の形態では、ヘッド集合体３１３に含まれる複数のヘッド予定部３１１について一括して、研磨する工程、第１のエッチング工程および第２のエッチング工程を行って、第１の部分１２Ａと第２の部分１２Ｂとを形成することができる。これにより、本実施の形態によれば、均質な磁気ヘッドを量産することが可能になる。

また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、幅細部１２ＰＡの一部をエッチングすることによって第１の部分１２Ａと第２の部分１２Ｂを形成する。従って、本実施の形態では、基礎構造物３１０を作製する工程において、幅細部１２ＰＡの長さをある程度大きく形成することができる。そのため、本実施の形態によれば、幅細部１２ＰＡを精度よく形成することができる。また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、媒体対向面ＡＢＳの主要面３３は、第１のエッチング工程によって形成される。この主要面３３の位置は、第１のエッチング工程におけるエッチングの条件を制御することによって、正確に制御することができる。これらのことから、本実施の形態によれば、図２に示したネックハイトＮＨの大きさのばらつきを小さくすることができる。これにより、本実施の形態によれば、均質な磁気ヘッドを量産することが可能になる。

また、本実施の形態では、基礎構造物３１０を切断して形成されたヘッド集合体３１３において、エッチングによって磁極層１２の形状を決定する。ヘッド集合体３１３は基礎構造物３１０よりも小さい。そのため、本実施の形態によれば、基礎構造物３１０を作製する過程でエッチングによって磁極層１２の形状を決定する場合に比べて、エッチングによって決定される磁極層１２の形状のばらつきは小さくなる。また、本実施の形態では、幅細部１２ＰＡの一部をエッチングすることによって第１の部分１２Ａと第２の部分１２Ｂを形成する際に、磁性層１２Ｐは、その周囲に配置された絶縁層９Ｃおよび絶縁層２４によって強固に支持されている。従って、本実施の形態によれば、第１の部分１２Ａと第２の部分１２Ｂを形成した後に、磁極層１２が倒壊したり変形したりすることがない。これらのことから、本実施の形態によれば、磁極層１２を精度よく形成することができる。

また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法において、第２のエッチング工程は、イオンビームの中心の進行方向が、研磨する工程において研磨された面（研磨面４１）に対してなす角度θ１が−１０〜３０°の範囲内となるイオンミリングを用いてもよい。この場合には、第１のエッチング工程においてエッチングによって形成された面の平坦性を損なわずに、幅細部１２ＰＡのうちの突出した部分の一部をエッチングすることが可能になる。

更に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法において、基礎構造物３１０を作製する工程は、幅細部１２ＰＡのうちの少なくとも第１の部分１２Ａとなる部分の上に非磁性層１３を形成する工程を含み、第１のエッチング工程は、幅細部１２ＰＡの一部と共に非磁性層１３も突出させ、第２のエッチング工程は、非磁性層１３をエッチングマスクとして用いて、幅細部１２ＰＡのうちの突出した部分の一部をエッチングする。これにより、本実施の形態によれば、台形形状または三角形形状の端面３１を有する第１の部分１２Ａを、容易に形成することが可能になる。

また、本実施の形態によれば、第１の部分１２Ａに対して、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）に非磁性層１３が配置され、且つこの非磁性層１３が第１の部分１２Ａに接している。そのため、第１の部分１２Ａにおける非磁性層１３に接する面は平坦になる。これにより、本実施の形態によれば、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度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、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置について説明する。まず、図３２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。磁気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磁気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４における基板１および保護層１５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、磁気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。磁気ディスクが図３２におけるＺ方向に回転すると、磁気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３２におけるＹ方向の下方に揚力が生じる。スライダ２１０は、この揚力によって磁気ディスクの表面から浮上するようになっている。なお、図３２におけるＸ方向は、磁気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３２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３３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を磁気ディスク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３３は、本実施の形態に係るヘッドアームアセンブリを示している。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３４および図３５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磁気ディスク装置について説明する。図３４は磁気ディスク装置の要部を示す説明図、図３５は磁気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、磁気ディスク装置に組み込まれる。磁気ディスク装置は、スピンドルモータ２６１に取り付けられた複数枚の磁気ディスク２６２を有している。各磁気ディスク２６２毎に、磁気ディスク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を支持すると共に磁気ディスク２６２に対して位置決めする。

本実施の形態に係る磁気ディスク装置では、アクチュエータによって、スライダ２１０を磁気ディスク２６２のトラック横断方向に移動させて、スライダ２１０を磁気ディスク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、磁気ディスク２６２に情報を記録し、再生ヘッドによって、磁気ディスク２６２に記録されている情報を再生する。

本実施の形態に係るヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置は、前述の本実施の形態に係る磁気ヘッドと同様の効果を奏する。

なお、本発明は、上記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、本発明は、磁極層１２に対して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）に補助磁極層８が配置された磁気ヘッドに限らず、磁極層１２に対し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）にシールド層が配置された磁気ヘッドにも適用することができる。

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。

本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの磁極層および非磁性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。 本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの磁極層を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの磁極層の端面を示す正面図である。 本発明の一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。 本発明の一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。 本発明の一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断面図である。 図６に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図７に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図８に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図９に示した工程に続く工程を示す断面図である。 本発明の一実施の形態における磁気ヘッド用基礎構造物の平面図である。 図１１に示した磁気ヘッド用基礎構造物に含まれる、磁極層となる磁性層を示す平面図である。 本発明の一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いてヘッド集合体を研磨する工程を示す断面図である。 図１３に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図１４に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図１５の一部を拡大して示す断面図である。 図１５に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１７の一部を拡大して示す断面図である。 図１７に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１９の一部を拡大して示す断面図である。 図１９に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図２１の一部を拡大して示す断面図である。 図２２における幅細部および非磁性層の各端面を示す平面図である。 本発明の一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第２のエッチング工程の完了段階を示す断面図である。 図２４における磁極層および非磁性層の各端面を示す平面図である。 第１の比較例における磁極層の形状を表す説明図である。 図２６に示した磁極層を用いた場合におけるトラック幅方向の位置と記録磁界の大きさとの関係を表す特性図である。 第２の比較例における磁極層の形状を表す説明図である。 図２８に示した磁極層を用いた場合におけるトラック幅方向の位置と記録磁界の大きさとの関係を表す特性図である。 本発明の一実施の形態における磁極層の形状を表す説明図である。 図３０に示した磁極層を用いた場合におけるトラック幅方向の位置と記録磁界の大きさとの関係を表す特性図である。 本発明の一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。 本発明の一実施の形態に係るヘッドアームアセンブリを示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る磁気ディスク装置の要部を説明するための説明図である。 本発明の一実施の形態に係る磁気ディスク装置の平面図である。

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、８…補助磁極層、９…ギャップ層、１０…薄膜コイル、１１…連結層、１２…磁極層、１２Ａ…第１の部分、１２Ｂ…第２の部分、１２Ｃ…第３の部分、１３…非磁性層、２４…絶縁層。

Claims (8)

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、
   前記コイルおよび磁極層が積層される基板とを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、
   前記磁極層は、媒体対向面に垂直な方向に沿って媒体対向面側から順に配置された第１の部分、第２の部分および第３の部分を有し、
   前記第２の部分の幅は前記第１の部分の幅よりも大きく、
   前記第３の部分の幅は前記第２の部分の幅よりも大きく、
   前記第１の部分は、前記媒体対向面の一部を構成する端面を有し、
   前記第２の部分は、前記媒体対向面の他の一部を構成する端面を有し、
   前記第１の部分は、前記第２の部分の前記端面よりも前記記録媒体側に突出し、
   前記第１の部分の前記端面における前記基板から遠い辺はトラック幅を規定し、
   前記第１の部分の前記端面の幅は、前記基板に近づくに従って小さくなることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
2. 更に、前記第１の部分における前記基板から遠い面に接するように配置された非磁性層を備え、
   前記第１の部分は、前記媒体対向面のうち前記第１の部分および非磁性層によって構成される部分を除いた全ての部分よりも前記記録媒体側に突出してい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. 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、
   前記コイルおよび磁極層が積層される基板とを備え、
   前記磁極層は、媒体対向面に垂直な方向に沿って媒体対向面側から順に配置された第１の部分、第２の部分および第３の部分を有し、
   前記第２の部分の幅は前記第１の部分の幅よりも大きく、
   前記第３の部分の幅は前記第２の部分の幅よりも大きく、
   前記第１の部分は、前記媒体対向面の一部を構成する端面を有し、
   前記第２の部分は、前記媒体対向面の他の一部を構成する端面を有し、
   前記第１の部分は、前記第２の部分の前記端面よりも前記記録媒体側に突出し、
   前記第１の部分の前記端面における前記基板から遠い辺はトラック幅を規定し、
   前記第１の部分の前記端面の幅は、前記基板に近づくに従って小さくなる垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造する方法であって
   基板に対して複数の前記コイルと複数の前記磁極層となる磁性層とを形成して、それぞれ後に前記磁気ヘッドとなるヘッド予定部が複数列に配列された磁気ヘッド用基礎構造物を作製する工程と、
   前記基礎構造物における複数の前記ヘッド予定部を互いに分離して、複数の磁気ヘッドを作製する工程とを備え、
   前記磁性層は、前記磁極層の第１および第２の部分となる幅細部と、前記磁極層の第３の部分となる幅広部とを有し、
   前記磁気ヘッドを作製する工程は、
   前記基礎構造物を、前記媒体対向面となる領域の近傍で切断して、複数のヘッド予定部を含むヘッド集合体を作製する工程と、
   前記ヘッド集合体において、前記基礎構造物を切断することによって形成された面を研磨する工程と、
   前記研磨する工程において研磨された面に対してエッチングを行って、前記幅細部の一部を、エッチングによって形成された面よりも突出させる第１のエッチング工程と、
   前記第１のエッチング工程の後に、前記幅細部のうちの突出した部分の一部をエッチングして、前記第１の部分と第２の部分とを形成する第２のエッチング工程とを含む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。
4. 前記第２のエッチング工程は、イオンビームの中心の進行方向が前記研磨する工程において研磨された面に対してなす角度が−１０〜３０°の範囲内となるイオンミリングを用いることを特徴とする請求項３記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
5. 前記磁気ヘッド用基礎構造物を作製する工程は、前記幅細部のうちの少なくとも前記第１の部分となる部分の上に非磁性層を形成する工程を含み、
   前記第１のエッチング工程は、前記幅細部の一部と共に前記非磁性層も突出させ、
   前記第２のエッチング工程は、前記非磁性層をエッチングマスクとして用いて、前記幅細部のうちの突出した部分の一部をエッチングす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の製造方法。
6. 請求項１または２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。
7. 請求項１または２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、
   前記スライダを記録媒体のトラック横断方向に移動させるためのアームと
   を備え、前記サスペンションが前記アームに取り付けられていることを特徴とするヘッドアームアセンブリ。
8. 請求項１または２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磁気ディスク装置。
   
   

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