JP2007087540A - Magnetic head for perpendicular magnetic recording, head gimbal assembly, head arm assembly, and magnetic disk drive - Google Patents

Magnetic head for perpendicular magnetic recording, head gimbal assembly, head arm assembly, and magnetic disk drive Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an effective track width and to suppress the occurrence of pole erasure. <P>SOLUTION: The magnetic head for a perpendicular magnetic recording includes a surface opposite to medium, a coil and a magnetic pole layer 15. The magnetic pole layer 15 includes a track width regulating section 15A, one end part of which is arranged on the surface opposite to the medium, and a wide width section having the width larger than that of the track width regulating section 15A while being connected to the other end part of the track width regulating section 15A. The track width regulating section 15A includes a track width regulating face A1 arranged on front side of a recording medium in the advancing direction and two side wall sections A3, A4 arranged on both sides of the recording medium in the track width direction. Further, the magnetic head for perpendicular magnetic recording is furnished with antiferromagnetic films 32 which are arranged so as to confront with the side wall sections A3, A4 for generating an exchange coupling magnetic field at a part of the track width regulating section 15A adjacent to the side wall sections A3, A4 to face a magnetization in this part toward the direction parallel to the surface opposite to medium. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

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、ならびに垂直磁気記録用磁気ヘッドを含むヘッドジンバルアセンブリ、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。   The present invention relates to a magnetic head for perpendicular magnetic recording used for recording information on a recording medium by a perpendicular magnetic recording system, a head gimbal assembly including a magnetic head for perpendicular magnetic recording, a head arm assembly, and a magnetic disk device.

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。   The recording method in the magnetic recording / reproducing apparatus includes a longitudinal magnetic recording method in which the direction of signal magnetization is the in-plane direction (longitudinal direction) of the recording medium, and a direction of signal magnetization in a direction perpendicular to the surface of the recording medium. There is a perpendicular magnetic recording system. It is said that the perpendicular magnetic recording system is less susceptible to thermal fluctuations of the recording medium than the longitudinal magnetic recording system and can achieve a high linear recording density.

垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、単磁極ヘッドとシールド型ヘッドとが知られている。単磁極ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面と、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、媒体対向面に配置された端面を有し、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(主磁極)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に連結された補助磁極と、非磁性材料よりなり、磁極層と補助磁極との間に設けられたギャップ層とを備えている。媒体対向面において、補助磁極の端面は、磁極層の端面に対して、記録媒体の進行方向の後側に配置されている。   As magnetic heads for perpendicular magnetic recording, single-pole heads and shield-type heads are known. The single pole head has a medium facing surface that faces the recording medium, a coil that generates a magnetic field according to information recorded on the recording medium, and an end face that is disposed on the medium facing surface. A magnetic pole layer (main magnetic pole) for passing a corresponding magnetic flux and generating a recording magnetic field for recording information on a recording medium by a perpendicular magnetic recording method, and an end face disposed on the medium facing surface, the medium facing surface An auxiliary magnetic pole connected to the magnetic pole layer at a position away from the magnetic pole layer, and a gap layer made of a nonmagnetic material and provided between the magnetic pole layer and the auxiliary magnetic pole. In the medium facing surface, the end face of the auxiliary magnetic pole is disposed behind the end face of the pole layer in the traveling direction of the recording medium.

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に連結されたシールド層と、非磁性材料よりなり、磁極層とシールド層との間に設けられたギャップ層とを備えている。媒体対向面において、シールド層の端面は、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。シールド型ヘッドにおいて、シールド層は、磁極層より発生された磁束を吸い込むことにより、磁界勾配を急峻にすることができる。そのため、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。なお、磁界勾配とは、磁極層から発生された磁界のうち記録媒体の面に垂直な方向の成分の、記録媒体の進行方向における単位長さ当たりの変化量を言う。   The shield type head has a medium facing surface that faces the recording medium, a coil that generates a magnetic field according to information recorded on the recording medium, and an end face that is disposed on the medium facing surface. A position having a magnetic pole layer for passing a corresponding magnetic flux and generating a recording magnetic field for recording information on a recording medium by a perpendicular magnetic recording method, and an end face disposed on the medium facing surface, and away from the medium facing surface And a gap layer provided between the pole layer and the shield layer, which is made of a nonmagnetic material. In the medium facing surface, the end face of the shield layer is disposed on the front side in the traveling direction of the recording medium with a predetermined small gap depending on the thickness of the gap layer with respect to the end face of the pole layer. In the shield type head, the shield layer can make the magnetic field gradient steep by sucking the magnetic flux generated from the pole layer. Therefore, according to the shield type head, the linear recording density can be further improved. The magnetic field gradient refers to the amount of change per unit length in the traveling direction of the recording medium of the component in the direction perpendicular to the surface of the recording medium in the magnetic field generated from the pole layer.

単磁極ヘッドとシールド型ヘッドのいずれにおいても、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。トラック幅規定部は、ほぼ一定の幅を有している。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。   In both the single magnetic pole head and the shield type head, the pole layer has, for example, one end portion disposed on the medium facing surface, and a track width defining portion that defines the track width and the other end portion of the track width defining portion. And a wide portion having a larger width than the track width defining portion. The track width defining portion has a substantially constant width. The width of the wide portion is, for example, equal to the width of the track width defining portion at the boundary position with the track width defining portion, and gradually increases with increasing distance from the medium facing surface and then becomes a constant size.

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、トラック幅の縮小と、書き込み特性の向上である。一方、トラック幅が小さくなると、書き込み特性、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った場合にも、書き込み特性の一層の向上が必要となる。   What is required of a magnetic head to increase the recording density is, in particular, a reduction in track width and an improvement in writing characteristics. On the other hand, when the track width is reduced, the write characteristic, for example, the overwrite characteristic representing the overwriting performance is deteriorated. Therefore, even when the track width is reduced, it is necessary to further improve the write characteristics.

ところで、垂直磁気記録用の磁気ヘッドでは、記録動作時以外のときに磁極層の残留磁化に起因して磁極層より発生される磁界によって、記録媒体に記録されている情報が消去される現象(以下、ポールイレーズという。)が生じる場合があることが知られていた。   By the way, in a magnetic head for perpendicular magnetic recording, a phenomenon in which information recorded on a recording medium is erased by a magnetic field generated by the magnetic pole layer due to the residual magnetization of the magnetic pole layer when not in a recording operation ( In the following, it has been known that there is a case where pole erasure occurs.

ポールイレーズの発生を抑制する技術としては、例えば特許文献1ないし4に示された技術が知られている。特許文献1には、主磁極が、2つの磁気層と、その間に配置された非磁気スペーサとを有し、2つの磁気層が非磁気スペーサを介して反強磁性結合する磁気ヘッドが記載されている。   As a technique for suppressing the occurrence of pole erase, for example, techniques disclosed in Patent Documents 1 to 4 are known. Patent Document 1 describes a magnetic head in which a main magnetic pole has two magnetic layers and a nonmagnetic spacer disposed therebetween, and the two magnetic layers are antiferromagnetically coupled via the nonmagnetic spacer. ing.

特許文献2には、主磁極の先端部もしくは少なくとも一部が、第1の強磁性膜と、第2の強磁性膜と、これらの間に配置された反平行結合層と有する積層体を含む軟磁性多層膜であり、反平行結合層は、第1の強磁性膜と第2の強磁性膜とを反強磁性的に層間結合させるものである磁気ヘッドが記載されている。   Patent Document 2 includes a stacked body in which a tip portion or at least a part of a main magnetic pole includes a first ferromagnetic film, a second ferromagnetic film, and an antiparallel coupling layer disposed therebetween. A magnetic head is described which is a soft magnetic multilayer film and the antiparallel coupling layer is an antiferromagnetic interlayer coupling between a first ferromagnetic film and a second ferromagnetic film.

特許文献3には、主磁極が、高飽和磁束密度層と低飽和磁束密度層との磁性多層膜を有する磁気ヘッドが記載されている。   Patent Document 3 describes a magnetic head whose main pole has a magnetic multilayer film of a high saturation magnetic flux density layer and a low saturation magnetic flux density layer.

特許文献4には、記録磁極膜(主磁極)が、軟磁性膜と磁気バイアス膜とを含む磁気ヘッドが記載されている。磁気バイアス膜は、例えば、軟磁性膜の上面または下面に隣接するように配置された硬磁性膜や、軟磁性膜の上面または下面に隣接するように配置された、強磁性膜と反強磁性膜との積層膜や、軟磁性膜の両側端側に配置された硬磁性膜を含んでいる。   Patent Document 4 describes a magnetic head in which a recording magnetic pole film (main magnetic pole) includes a soft magnetic film and a magnetic bias film. The magnetic bias film is, for example, a hard magnetic film disposed adjacent to the upper or lower surface of the soft magnetic film, or a ferromagnetic film and an antiferromagnetic film disposed adjacent to the upper or lower surface of the soft magnetic film. It includes a laminated film with a film and a hard magnetic film disposed on both side ends of the soft magnetic film.

なお、特許文献5には、主磁極の磁区を安定化するために、主磁極の磁区上の全面または要部に反強磁性膜を配置する技術が記載されている。   Patent Document 5 describes a technique in which an antiferromagnetic film is arranged on the entire surface or the main part of the magnetic domain of the main magnetic pole in order to stabilize the magnetic domain of the main magnetic pole.

特開2004−103204号公報JP 2004-103204 A 特開2004−199816号公報JP 2004-199816 A 特開2004−281023号公報JP 2004-281023 A 特開2005−38535号公報JP 2005-38535 A 特開平7−14118号公報JP-A-7-14118

ところで、従来は、トラック幅規定部の物理的な幅、すなわち光学的トラック幅を縮小することによって、実効トラック幅の縮小を図っていた。しかしながら、トラック幅規定部の物理的な幅を縮小することは、磁気ヘッドの製造プロセスにおいて困難を伴い、歩留まりの低下につながる。また、トラック幅規定部の物理的な幅を縮小すると、トラック幅規定部の形状磁気異方性が大きくなりやすく、その結果、ポールイレーズが発生しやすくなるという問題が生じる。   Conventionally, the effective track width has been reduced by reducing the physical width of the track width defining portion, that is, the optical track width. However, reducing the physical width of the track width defining portion is difficult in the magnetic head manufacturing process and leads to a decrease in yield. Further, when the physical width of the track width defining portion is reduced, the shape magnetic anisotropy of the track width defining portion tends to increase, and as a result, there arises a problem that pole erasure is likely to occur.

特許文献1ないし5に示された技術では、ポールイレーズの発生を抑制することは可能であるが、実効トラック幅を縮小することはできない。   With the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 5, it is possible to suppress the occurrence of pole erase, but it is not possible to reduce the effective track width.

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、容易に実効トラック幅を縮小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、ならびに、この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。   The present invention has been made in view of such problems, and a first object thereof is to provide a magnetic head for perpendicular magnetic recording that can easily reduce the effective track width, and a magnetic for this perpendicular magnetic recording. It is an object to provide a head gimbal assembly having a head, a head arm assembly, and a magnetic disk apparatus.

本発明の第2の目的は、上記第1の目的に加え、ポールイレーズの発生を抑制できるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッド、ならびに、この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。   In addition to the first object, a second object of the present invention is a magnetic head for perpendicular magnetic recording capable of suppressing the occurrence of pole erasure, and a head gimbal assembly and head having the magnetic head for perpendicular magnetic recording. An object is to provide an arm assembly and a magnetic disk device.

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
媒体対向面に配置された端面を有し、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を備えている。
The magnetic head for perpendicular magnetic recording of the present invention is
A medium facing surface facing the recording medium;
A coil that generates a magnetic field according to information to be recorded on the recording medium;
A magnetic pole layer having an end face disposed on the medium facing surface and passing a magnetic flux corresponding to the magnetic field generated by the coil and generating a recording magnetic field for recording information on the recording medium by a perpendicular magnetic recording method; I have.

磁極層は、一端部が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、記録媒体の進行方向の前側に配置されたトラック幅規定面と、トラック幅方向両側に配置された2つの側壁部とを有している。媒体対向面におけるトラック幅規定面の幅は、光学的トラック幅を規定している。本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、側壁部に対向するように配置され、側壁部に隣接するトラック幅規定部の一部に、その一部における磁化を媒体対向面に平行な方向に向ける交換結合磁界を生じさせる反強磁性膜を備えている。   The pole layer has a track width defining portion whose one end is disposed on the medium facing surface, and a wide portion connected to the other end of the track width defining portion and having a width larger than the track width defining portion. Yes. The track width defining portion has a track width defining surface disposed on the front side in the traveling direction of the recording medium and two side wall portions disposed on both sides in the track width direction. The width of the track width defining surface on the medium facing surface defines the optical track width. The magnetic head for perpendicular magnetic recording according to the present invention is further arranged so as to face the side wall, and in a part of the track width defining portion adjacent to the side wall, the magnetization in the part is parallel to the medium facing surface. An antiferromagnetic film that generates an exchange coupling magnetic field directed toward the surface.

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドでは、トラック幅規定部の側壁部に対向するように配置された反強磁性膜の作用によって、側壁部に隣接するトラック幅規定部の一部に、その一部における磁化を媒体対向面に平行な方向に向ける交換結合磁界が生じる。これにより、側壁部に隣接するトラック幅規定部の一部の磁化の方向が記録媒体に平行な方向に固定され、その結果、実効トラック幅が縮小される。   In the magnetic head for perpendicular magnetic recording according to the present invention, the antiferromagnetic film disposed so as to face the side wall portion of the track width defining portion causes a portion of the track width defining portion adjacent to the side wall portion to partially An exchange coupling magnetic field is generated that directs the magnetization in the portion in a direction parallel to the medium facing surface. Thereby, the magnetization direction of a part of the track width defining portion adjacent to the side wall portion is fixed in a direction parallel to the recording medium, and as a result, the effective track width is reduced.

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、反強磁性膜はトラック幅規定面にも対向するように配置されていてもよい。   In the magnetic head for perpendicular magnetic recording of the present invention, the antiferromagnetic film may be disposed so as to face the track width defining surface.

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、トラック幅規定部は、更に、トラック幅規定面とは反対側に配置された反対面を有し、反強磁性膜は反対面にも対向するように配置されていてもよい。   In the magnetic head for perpendicular magnetic recording of the present invention, the track width defining portion further has an opposite surface disposed on the side opposite to the track width defining surface, and the antiferromagnetic film also faces the opposite surface. It may be arranged as follows.

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、反強磁性膜は、トラック幅規定面および反対面にも対向するように配置されていてもよい。   In the magnetic head for perpendicular magnetic recording of the present invention, the antiferromagnetic film may be disposed so as to face the track width defining surface and the opposite surface.

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、反強磁性膜はトラック幅規定部に接していてもよい。   In the magnetic head for perpendicular magnetic recording of the present invention, the antiferromagnetic film may be in contact with the track width defining portion.

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、一方の面がトラック幅規定部に接する非磁性金属膜と、一方の面が非磁性金属膜の他方の面に接する軟磁性膜とを備え、反強磁性膜は軟磁性膜の他方の面に接していてもよい。   The magnetic head for perpendicular magnetic recording according to the present invention further includes a nonmagnetic metal film having one surface in contact with the track width defining portion and a soft magnetic film having one surface in contact with the other surface of the nonmagnetic metal film. The antiferromagnetic film may be in contact with the other surface of the soft magnetic film.

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。   The head gimbal assembly of the present invention includes the magnetic head for perpendicular magnetic recording of the present invention, and includes a slider disposed so as to face the recording medium and a suspension that elastically supports the slider.

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ているものである。   The head arm assembly of the present invention includes the magnetic head for perpendicular magnetic recording of the present invention, a slider arranged to face the recording medium, a suspension that elastically supports the slider, and the slider across the track of the recording medium. And an arm for moving in the direction, and the suspension is attached to the arm.

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。   A magnetic disk device of the present invention includes a magnetic head for perpendicular magnetic recording of the present invention, a slider disposed so as to face a disk-shaped recording medium that is rotationally driven, a slider that supports the slider, and that is against the recording medium And a positioning device for positioning.

本発明では、トラック幅規定部の側壁部に対向するように配置された反強磁性膜の作用によって、側壁部に隣接するトラック幅規定部の一部に、その一部における磁化を媒体対向面に平行な方向に向ける交換結合磁界が生じる。これにより、側壁部に隣接するトラック幅規定部の一部の磁化の方向が記録媒体に平行な方向に固定され、その結果、実効トラック幅が縮小される。従って、本発明によれば、容易に実効トラック幅を縮小す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、反強磁性膜の作用によって、側壁部に隣接するトラック幅規定部の一部に、その一部における磁化を媒体対向面に平行な方向に向ける交換結合磁界が生じることから、磁極層の残留磁化に起因するポールイレーズの発生を抑制することが可能になるという効果を奏する。   In the present invention, due to the action of the antiferromagnetic film disposed so as to face the side wall portion of the track width defining portion, the magnetization of a part of the track width defining portion adjacent to the side wall portion is changed to the medium facing surface. An exchange coupling magnetic field is generated in a direction parallel to. Thereby, the magnetization direction of a part of the track width defining portion adjacent to the side wall portion is fixed in a direction parallel to the recording medium, and as a result, the effective track width is reduced. Therefore, according to the present invention, there is an effect that the effective track width can be easily reduced. Further, according to the present invention, the action of the antiferromagnetic film generates an exchange coupling magnetic field in a part of the track width defining part adjacent to the side wall part so that the magnetization in the part is directed in a direction parallel to the medium facing surface. As a result, it is possible to suppress the occurrence of pole erasure due to the residual magnetization of the pole layer.

また、本発明において、反強磁性膜がトラック幅規定面にも対向する場合や、反強磁性膜が反対面にも対向する場合には、ポールイレーズの発生をより一層抑制することができるという効果を奏する。   Further, in the present invention, when the antiferromagnetic film faces the track width defining surface or when the antiferromagnetic film faces the opposite surface, the occurrence of pole erase can be further suppressed. There is an effect.

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。
[第1の実施の形態]
始めに、図1および図2を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。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構成を示す断面図である。なお、図2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2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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, the configuration of the magnetic head for perpendicular magnetic recording according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view showing the medium facing surface of the magnetic head for perpendicular magnetic recording according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the magnetic head for perpendicular magnetic recording according to the present embodiment. FIG. 2 shows a cross section perpendicular to the medium facing surface and the surface of the substrate. Further, the arrow indicated by the symbol T in FIG. 2 represents the traveling direction of the recording medium.

図1および図2に示したように、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッド(以下、単に磁気ヘッドと記す。)は、アルティック(Al23・TiC)等のセラミック材料よりなる基板1と、この基板1の上に形成されたアルミナ(Al23)等の絶縁材料よりなる絶縁層2と、この絶縁層2の上に形成された磁性材料よりなる下部シールド層3と、この下部シールド層3の上に、絶縁層4を介して形成された再生素子としてのMR(磁気抵抗効果)素子5と、このMR素子5の上に絶縁層4を介して形成された磁性材料よりなる第1の上部シールド層6とを備えている。下部シールド層3および第1の上部シールド層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の厚みは、例えば1〜2μmである。第1の上部シールド層6の厚みは、例えば1.5μmである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the magnetic head for perpendicular magnetic recording according to the present embodiment (hereinafter simply referred to as a magnetic head) is made of a ceramic material such as AlTiC (Al 2 O 3 .TiC). A substrate 1, an insulating layer 2 made of an insulating material such as alumina (Al 2 O 3 ) formed on the substrate 1, and a lower shield layer 3 made of a magnetic material formed on the insulating layer 2. An MR (magnetoresistive effect) element 5 as a reproducing element formed on the lower shield layer 3 via the insulating layer 4 and an insulating layer 4 formed on the MR element 5 And a first upper shield layer 6 made of a magnetic material. For example, NiFe is used as the magnetic material constituting the lower shield layer 3 and the first upper shield layer 6. The thickness of the lower shield layer 3 is, for example, 1 to 2 μm. The thickness of the first upper shield layer 6 is, for example, 1.5 μm.

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。   One end of the MR element 5 is disposed on a medium facing surface (air bearing surface) ABS facing the recording medium. As the MR element 5, an element using a magnetosensitive film exhibiting a magnetoresistance effect such as an AMR (anisotropic magnetoresistance effect) element, a GMR (giant magnetoresistance effect) element, or a TMR (tunnel magnetoresistance effect) element is used. be able to. The GMR element may be a CIP (Current In Plane) type in which a current for detecting a magnetic signal flows in a direction substantially parallel to the surface of each layer constituting the GMR element, or a current for detecting a magnetic signal may be used. A CPP (Current Perpendicular to Plane) type that flows in a direction substantially perpendicular to the surface of each layer constituting the GMR element may be used.

磁気ヘッドは、更に、第1の上部シールド層6の上に形成されたアルミナ等の非磁性材料よりなる非磁性層7と、この非磁性層7の上に形成された磁性材料よりなる第2の上部シールド層8とを備えている。非磁性層7の厚みは、例えば0.2μmである。第2の上部シールド層8を構成する磁性材料としては、例えばNiFeが用いられる。第2の上部シールド層8の厚みは、例えば1.1μmである。下部シールド層3から第2の上部シールド層8までの部分は、再生ヘッドを構成する。   The magnetic head further includes a nonmagnetic layer 7 made of a nonmagnetic material such as alumina formed on the first upper shield layer 6 and a second magnetic material formed on the nonmagnetic layer 7. The upper shield layer 8 is provided. The thickness of the nonmagnetic layer 7 is, for example, 0.2 μm. For example, NiFe is used as the magnetic material constituting the second upper shield layer 8. The thickness of the second upper shield layer 8 is, for example, 1.1 μm. A portion from the lower shield layer 3 to the second upper shield layer 8 constitutes a reproducing head.

磁気ヘッドは、更に、第2の上部シールド層8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9と、絶縁層9の上に配置されたコイル10と、コイル10の巻線間および周囲に配置された絶縁層11と、絶縁層11の周囲に配置された絶縁層12とを備えている。絶縁層9,12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10は、平面渦巻き形状をなしている。また、コイル10は、銅等の導電材料によって形成されている。絶縁層11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。コイル10および絶縁層11,12の上面は平坦化されている。   The magnetic head further includes an insulating layer 9 made of an insulating material such as alumina disposed on the second upper shield layer 8, a coil 10 disposed on the insulating layer 9, and between the windings of the coil 10. And an insulating layer 11 disposed around the insulating layer 11 and an insulating layer 12 disposed around the insulating layer 11. The insulating layers 9 and 12 are made of an insulating material such as alumina. The coil 10 has a planar spiral shape. The coil 10 is formed of a conductive material such as copper. The insulating layer 11 is made of an insulating material such as a photoresist. The upper surfaces of the coil 10 and the insulating layers 11 and 12 are flattened.

磁気ヘッドは、更に、コイル10および絶縁層11,12の上面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13と、絶縁層13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14と、非磁性層14の上に配置された反強磁性材料よりなる反強磁性膜31と、反強磁性膜31の上に配置された磁性材料よりなる磁極層15とを備えている。   The magnetic head further includes an insulating layer 13 made of an insulating material such as alumina disposed on the upper surfaces of the coil 10 and the insulating layers 11 and 12, and a nonmagnetic material such as alumina disposed on the insulating layer 13. A nonmagnetic layer 14, an antiferromagnetic film 31 made of an antiferromagnetic material disposed on the nonmagnetic layer 14, and a pole layer 15 made of a magnetic material disposed on the antiferromagnetic film 31. I have.

磁気ヘッドは、更に、アルミナ等の絶縁材料よりなり、磁極層15の周囲に配置された絶縁層16と、磁極層15の一部と絶縁層16との間に配置された反強磁性材料よりなる反強磁性膜32と、磁極層15の一部の上に配置された反強磁性材料よりなる反強磁性膜33とを備えている。磁極層15、絶縁層16および反強磁性膜32の上面は平坦化されている。磁極層15を構成する磁性材料としては、例えばNiFeやFeCoNiやFeCoが用いられる。磁極層15の形状、および反強磁性膜31,32,33と磁極層15との位置関係については、後で詳しく説明する。   The magnetic head is further made of an insulating material such as alumina, and is formed of an insulating layer 16 disposed around the pole layer 15 and an antiferromagnetic material disposed between a part of the pole layer 15 and the insulating layer 16. And an antiferromagnetic film 33 made of an antiferromagnetic material and disposed on a part of the pole layer 15. The top surfaces of the pole layer 15, the insulating layer 16, and the antiferromagnetic film 32 are planarized. For example, NiFe, FeCoNi, or FeCo is used as the magnetic material constituting the pole layer 15. The shape of the pole layer 15 and the positional relationship between the antiferromagnetic films 31, 32, 33 and the pole layer 15 will be described in detail later.

磁気ヘッドは、更に、磁極層15および反強磁性膜33の上に配置されたアルミナ等の非磁性材料よりなるギャップ層17と、磁極層15および絶縁層16の上に配置された磁性材料よりなるヨーク層18とを備えている。ギャップ層17の一端部は媒体対向面ABSに配置されている。ヨーク層18の媒体対向面ABS側の端部は、媒体対向面ABSから離れた位置に配置されている。ヨーク層18を構成する磁性材料としては、例えばNiFeやFeCoNiやFeCoが用いられる。   The magnetic head further includes a gap layer 17 made of a nonmagnetic material such as alumina disposed on the pole layer 15 and the antiferromagnetic film 33, and a magnetic material disposed on the pole layer 15 and the insulating layer 16. A yoke layer 18 is provided. One end of the gap layer 17 is disposed on the medium facing surface ABS. The end of the yoke layer 18 on the medium facing surface ABS side is disposed at a position away from the medium facing surface ABS. For example, NiFe, FeCoNi, or FeCo is used as the magnetic material constituting the yoke layer 18.

磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなる記録シールド層20を備えている。記録シールド層20は、ギャップ層17の上に配置された第1層20Aと、この第1層20Aの上に配置された第2層20Bとを有している。第1層20Aおよび第2層20Bを構成する磁性材料としては、例えばNiFeやFeCoNiやFeCoが用いられる。   The magnetic head further includes a recording shield layer 20 made of a magnetic material. The write shield layer 20 has a first layer 20A disposed on the gap layer 17 and a second layer 20B disposed on the first layer 20A. For example, NiFe, FeCoNi, or FeCo is used as the magnetic material constituting the first layer 20A and the second layer 20B.

磁気ヘッドは、更に、ヨーク層18および第1層20A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を備えている。ヨーク層18、第1層20Aおよび絶縁層21の上面は平坦化されている。   The magnetic head further includes an insulating layer 21 made of an insulating material such as alumina and disposed around the yoke layer 18 and the first layer 20A. The upper surfaces of the yoke layer 18, the first layer 20A, and the insulating layer 21 are flattened.

磁気ヘッドは、更に、ヨーク層18および絶縁層21の上において、後述するコイル23を配置すべき位置に形成された絶縁層22と、この絶縁層22の上に配置されたコイル23と、コイル23を覆う絶縁層24とを備えている。絶縁層22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23は、平面渦巻き形状をなしている。また、コイル23は、銅等の導電材料によって形成されている。絶縁層24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。第2層20Bは、絶縁層24によって覆われたコイル23の一部の上方を通過して、第1層20Aとヨーク層18とを連結するように配置されている。絶縁層9から記録シールド層20の第2層20Bまでの部分は、記録ヘッドを構成する。   The magnetic head further includes an insulating layer 22 formed on the yoke layer 18 and the insulating layer 21 at a position where a coil 23 described later is to be disposed, a coil 23 disposed on the insulating layer 22, and a coil. And an insulating layer 24 covering 23. The insulating layer 22 is made of an insulating material such as alumina. The coil 23 has a planar spiral shape. The coil 23 is formed of a conductive material such as copper. The insulating layer 24 is made of an insulating material such as a photoresist. The second layer 20 </ b> B is disposed so as to pass over a part of the coil 23 covered with the insulating layer 24 and connect the first layer 20 </ b> A and the yoke layer 18. A portion from the insulating layer 9 to the second layer 20B of the recording shield layer 20 constitutes a recording head.

磁気ヘッドは、更に、記録シールド層20を覆うように形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる保護層25を備えている。   The magnetic head further includes a protective layer 25 made of an insulating material such as alumina formed so as to cover the recording shield layer 20.

以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面ABSと再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドは記録媒体の進行方向Tの後側(スライダにおける空気流入端側)に配置され、記録ヘッドは記録媒体の進行方向Tの前側(スライダにおける空気流出端側)に配置されている。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。   As described above, the magnetic head according to the present embodiment includes the medium facing surface ABS facing the recording medium, the reproducing head, and the recording head. The reproducing head is disposed on the rear side (the air inflow end side of the slider) of the recording medium in the traveling direction T, and the recording head is disposed on the front side (the air outflow end side of the slider) of the recording medium in the traveling direction T. In this magnetic head, information is recorded on a recording medium by the recording head, and information recorded on the recording medium is reproduced by the reproducing head.

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および第1の上部シールド層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と第1の上部シールド層6との間に設けられた絶縁層4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8と、第1の上部シールド層6と第2の上部シールド層8との間に配置された非磁性層7とを備えている。なお、第1の上部シールド層6、非磁性層7および第2の上部シールド層8の代わりに、単層の上部シールド層を設けてもよい。なお、第2の上部シールド層8は、記録ヘッドにおける補助磁極としての機能も有している。   The reproducing head is arranged such that the MR element 5 serving as a reproducing element and a part on the medium facing surface ABS side face each other with the MR element 5 interposed therebetween, and the lower shield layer 3 for shielding the MR element 5 and the first shield layer. A first upper shield layer 6, an insulating layer 4 provided between the MR element 5 and the lower shield layer 3 and between the MR element 5 and the first upper shield layer 6, a reproducing head and a recording head. A second upper shield layer 8 for shielding each other, and a nonmagnetic layer 7 disposed between the first upper shield layer 6 and the second upper shield layer 8 are provided. Instead of the first upper shield layer 6, the nonmagnetic layer 7, and the second upper shield layer 8, a single upper shield layer may be provided. Note that the second upper shield layer 8 also has a function as an auxiliary magnetic pole in the recording head.

記録ヘッドは、コイル10、絶縁層11〜13、非磁性層14、磁極層15、絶縁層16、ギャップ層17、ヨーク層18、記録シールド層20、絶縁層21、コイル23、絶縁層22,24および反強磁性膜31〜33を備えている。コイル10,23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10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。   The recording head includes a coil 10, insulating layers 11 to 13, a nonmagnetic layer 14, a pole layer 15, an insulating layer 16, a gap layer 17, a yoke layer 18, a recording shield layer 20, an insulating layer 21, a coil 23, an insulating layer 22, 24 and antiferromagnetic films 31-33. The coils 10 and 23 generate a magnetic field corresponding to information recorded on the recording medium. Note that the coil 10 is not an essential component of the recording head and may not be provided.

磁極層15は、媒体対向面ABSに配置された端面を有し、コイル23によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。記録シールド層20は、媒体対向面ABSに配置された端面を有し、媒体対向面ABSから離れた位置において、ヨーク層18を介して磁極層15に連結されている。ギャップ層17は、非磁性材料よりなり、媒体対向面ABSに配置された端面を有し、磁極層15と記録シールド層20との間に設けられている。   The pole layer 15 has an end face disposed on the medium facing surface ABS, passes a magnetic flux corresponding to the magnetic field generated by the coil 23, and records information on the recording medium by the perpendicular magnetic recording method. Is generated. The recording shield layer 20 has an end face disposed on the medium facing surface ABS, and is connected to the pole layer 15 via the yoke layer 18 at a position away from the medium facing surface ABS. The gap layer 17 is made of a nonmagnetic material, has an end surface disposed on the medium facing surface ABS, and is provided between the pole layer 15 and the write shield layer 20.

媒体対向面ABSにおいて、記録シールド層20の端面は、磁極層15の端面に対して、反強磁性膜33およびギャップ層17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(スライダにおける空気流出端側)に配置されている。記録シールド層20の端面の幅は、磁極層15の端面の幅よりも大きい。また、記録シールド層20の端面の面積は、磁極層15の端面の面積よりも大きい。記録シールド層20は、磁極層15より発生された磁束を吸い込むことにより、磁界勾配を急峻にすることができる。なお、磁極層15の端面の幅、記録シールド層20の端面の幅とは、それぞれ、磁極層15の端面、記録シールド層20の端面のトラック幅方向の長さを言う。   In the medium facing surface ABS, the end surface of the recording shield layer 20 is spaced from the end surface of the pole layer 15 by a predetermined distance depending on the thickness of the antiferromagnetic film 33 and the gap layer 17 in the front side of the recording medium traveling direction T ( It is arranged on the air outflow end side of the slider). The width of the end face of the write shield layer 20 is larger than the width of the end face of the pole layer 15. Further, the area of the end face of the write shield layer 20 is larger than the area of the end face of the pole layer 15. The recording shield layer 20 can make the magnetic field gradient steep by sucking the magnetic flux generated from the pole layer 15. The width of the end face of the pole layer 15 and the width of the end face of the write shield layer 20 refer to the length in the track width direction of the end face of the pole layer 15 and the end face of the write shield layer 20, respectively.

また、記録シールド層20は、磁極層15の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を還流させる機能も有する。また、記録シールド層20の第2層20Bは、主に、磁極層15の端面より発生される還流磁束のうちの不要な広がり成分を、記録媒体に達する前に吸い込むことにより、磁気的なシールドとして機能する。   The recording shield layer 20 also has a function of returning a magnetic flux generated from the end face of the pole layer 15 and magnetizing the recording medium. Further, the second layer 20B of the recording shield layer 20 mainly magnetically shields unnecessary spreading components of the return magnetic flux generated from the end face of the pole layer 15 before reaching the recording medium. Function as.

コイル23の少なくとも一部は、磁極層15および記録シールド層20に対して絶縁された状態で、磁極層15と記録シールド層20との間に配置されている。磁極層15、ヨーク層18および記録シールド層20は、コイル23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。   At least a part of the coil 23 is disposed between the pole layer 15 and the write shield layer 20 in a state of being insulated from the pole layer 15 and the write shield layer 20. The pole layer 15, the yoke layer 18, and the recording shield layer 20 constitute a magnetic path that allows a magnetic flux corresponding to the magnetic field generated by the coil 23 to pass therethrough.

次に、図3および図4を参照して、磁極層15の形状、および反強磁性膜31,32,33と磁極層15との位置関係について詳しく説明する。図3は、磁極層15および反強磁性膜33を示す平面図である。図4は、媒体対向面ABSに配置された磁極層15の端面とその近傍を示す正面図である。   Next, the shape of the pole layer 15 and the positional relationship between the antiferromagnetic films 31, 32, 33 and the pole layer 15 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 is a plan view showing the pole layer 15 and the antiferromagnetic film 33. FIG. 4 is a front view showing the end face of the pole layer 15 disposed on the medium facing surface ABS and the vicinity thereof.

図3に示したように、磁極層15は、一端部が媒体対向面ABSに配置されたトラック幅規定部15Aと、このトラック幅規定部15Aの他端部に連結され、トラック幅規定部15Aよりも大きな幅を有する幅広部15Bとを有している。トラック幅規定部15Aの上面の幅は、ほぼ一定になっている。媒体対向面ABSにおけるトラック幅規定部15Aの上面の幅は、トラック幅を規定する。幅広部15Bの幅は、例えば、トラック幅規定部15Aとの境界の位置ではトラック幅規定部15Aの幅と等しく、媒体対向面ABSから離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。記録シールド層20の幅は、幅広部15Bの幅よりも大きくなっている。   As shown in FIG. 3, the pole layer 15 is connected to a track width defining portion 15A having one end disposed on the medium facing surface ABS and the other end of the track width defining portion 15A. And a wide portion 15B having a larger width. The width of the upper surface of the track width defining portion 15A is substantially constant. The width of the upper surface of the track width defining portion 15A in the medium facing surface ABS defines the track width. The width of the wide portion 15B is, for example, equal to the width of the track width defining portion 15A at the boundary with the track width defining portion 15A, and gradually increases with increasing distance from the medium facing surface ABS, and then becomes a constant size. It has become. The width of the write shield layer 20 is larger than the width of the wide portion 15B.

図4に示したように、トラック幅規定部15Aは、記録媒体の進行方向の前側に配置されたトラック幅規定面A1と、トラック幅規定面A1とは反対側に配置された反対面A2と、トラック幅方向両側に配置された2つの側壁部A3,A4とを有している。媒体対向面ABSにおけるトラック幅規定面A1の幅は、光学的トラック幅を規定している。   As shown in FIG. 4, the track width defining portion 15A includes a track width defining surface A1 disposed on the front side in the traveling direction of the recording medium, and an opposite surface A2 disposed on the opposite side of the track width defining surface A1. And two side wall portions A3 and A4 arranged on both sides in the track width direction. The width of the track width defining surface A1 in the medium facing surface ABS defines the optical track width.

媒体対向面ABSに配置された磁極層15(トラック幅規定部15A)の端面は、トラック幅規定面A1と反対面A2と2つの側壁部A3,A4の各端部によって形成される4つの辺を有する台形形状をなしている。磁極層15の端面の幅は、反対面A2の端部によって形成される辺に近づくに従って、すなわち基板1に近づくに従って小さくなっている。これにより、スキューに起因して、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を抑制することができる。なお、スキューとは、円盤状の記録媒体における円形のトラックの接線に対する磁気ヘッドの傾きのことである。なお、磁極層15の端面の形状は、長方形または正方形であってもよい。また、磁極層15は、反対面A2がない三角柱形状であってもよい。この場合には、磁極層15の端面の形状は三角形になる。   The end surface of the pole layer 15 (track width defining portion 15A) disposed on the medium facing surface ABS has four sides formed by the opposite surfaces A2 of the track width defining surface A1 and the end portions of the two side wall portions A3 and A4. Has a trapezoidal shape. The width of the end face of the pole layer 15 is reduced as it approaches the side formed by the end of the opposite surface A2, that is, as it approaches the substrate 1. As a result, it is possible to suppress a phenomenon in which information on an adjacent track is erased when writing information on a certain track due to skew. Note that the skew is the inclination of the magnetic head with respect to the tangent of the circular track in the disk-shaped recording medium. Note that the shape of the end face of the pole layer 15 may be a rectangle or a square. The pole layer 15 may have a triangular prism shape without the opposite surface A2. In this case, the shape of the end face of the pole layer 15 is a triangle.

媒体対向面ABSにおけるトラック幅規定面A1の幅、すなわち光学的トラック幅は、例えば0.08μm以上0.25μm以下である。また、媒体対向面ABSにおける磁極層15の厚みは、0.1μm以上0.4μm以下であることが好ましい。磁極層15の厚みが0.1μm未満であると磁極層15の端面より十分な記録磁界を発生させることが困難になる。一方、磁極層15の厚みが0.4μmを超えると、記録または再生の対象となっているトラックの両側において、スキューに起因して情報の消去が生じる領域の幅が大きくなり、トラック密度を大きくすることが困難になる。   The width of the track width defining surface A1 in the medium facing surface ABS, that is, the optical track width is, for example, 0.08 μm or more and 0.25 μm or less. The thickness of the pole layer 15 in the medium facing surface ABS is preferably 0.1 μm or more and 0.4 μm or less. If the thickness of the pole layer 15 is less than 0.1 μm, it becomes difficult to generate a sufficient recording magnetic field from the end face of the pole layer 15. On the other hand, if the thickness of the pole layer 15 exceeds 0.4 μm, the width of the region where information is erased due to skew increases on both sides of the track to be recorded or reproduced, and the track density is increased. It becomes difficult to do.

図4に示したように、反強磁性膜31は、反対面A2に対向するように配置されている。反強磁性膜32は、2つの側壁部A3,A4に対向するように配置されている。反強磁性膜33は、トラック幅規定面A1に対向するように配置されている。本実施の形態では、特に、反強磁性膜31〜33は、いずれも、トラック幅規定部15Aに接している。   As shown in FIG. 4, the antiferromagnetic film 31 is disposed so as to face the opposite surface A2. The antiferromagnetic film 32 is disposed so as to face the two side wall portions A3 and A4. The antiferromagnetic film 33 is disposed so as to face the track width defining surface A1. In the present embodiment, in particular, all of the antiferromagnetic films 31 to 33 are in contact with the track width defining portion 15A.

図1ないし図4に示した例では、反強磁性膜31の幅は、記録シールド層20の幅よりも大きくなっている。また、この例では、反強磁性膜33の幅は、トラック幅規定面A1の幅よりも大きく、幅広部15Bの最大幅よりも小さくなっている。なお、反強磁性膜31の幅は反対面A2の幅以上であればよく、反強磁性膜33の幅はトラック幅規定面A1の幅以上であればよい。   In the example shown in FIGS. 1 to 4, the width of the antiferromagnetic film 31 is larger than the width of the write shield layer 20. In this example, the width of the antiferromagnetic film 33 is larger than the width of the track width defining surface A1 and smaller than the maximum width of the wide portion 15B. The width of the antiferromagnetic film 31 may be equal to or greater than the width of the opposite surface A2, and the width of the antiferromagnetic film 33 may be equal to or greater than the width of the track width defining surface A1.

また、図1ないし図4に示した例では、反強磁性膜31は、反対面A2のみならず、幅広部15Bの下面全体に対向(接触)している。また、この例では、反強磁性膜32は幅広部15Bの側面には対向(接触)しておらず、反強磁性膜33は幅広部15Bの上面には対向(接触)していない。なお、反強磁性膜31は、磁極層15の下面のうち、少なくともトラック幅規定部15Aの下面である反対面A2に対向(接触)していればよい。また、反強磁性膜32は、磁極層15の側面のうち、少なくともトラック幅規定部15Aの側面である側壁部A3,A4に対向(接触)していればよい。また、反強磁性膜33は、磁極層15の上面のうち、少なくともトラック幅規定部15Aの上面である媒体対向面A1に対向(接触)していればよい。   In the example shown in FIGS. 1 to 4, the antiferromagnetic film 31 faces (contacts) not only the opposite surface A2 but also the entire lower surface of the wide portion 15B. In this example, the antiferromagnetic film 32 does not face (contact) the side surface of the wide portion 15B, and the antiferromagnetic film 33 does not face (contact) the upper surface of the wide portion 15B. The antiferromagnetic film 31 only has to face (contact) at least the opposite surface A2 that is the lower surface of the track width defining portion 15A among the lower surfaces of the pole layer 15. The antiferromagnetic film 32 only needs to face (contact) the side wall portions A3 and A4 which are at least the side surfaces of the track width defining portion 15A among the side surfaces of the pole layer 15. Further, the antiferromagnetic film 33 only needs to face (contact) the medium facing surface A <b> 1 that is at least the top surface of the track width defining portion 15 </ b> A among the top surfaces of the pole layer 15.

反強磁性膜31は、反対面A2に隣接するトラック幅規定部15Aの一部に、その一部における磁化を媒体対向面ABSに平行な方向に向ける交換結合磁界を生じさせる。反強磁性膜32は、側壁部A3,A4に隣接するトラック幅規定部15Aの一部に、その一部における磁化を媒体対向面ABSに平行な方向に向ける交換結合磁界を生じさせる。反強磁性膜33は、トラック幅規定面A1に隣接するトラック幅規定部15Aの一部に、その一部における磁化を媒体対向面ABSに平行な方向に向ける交換結合磁界を生じさせる。すなわち、反強磁性膜31と反対面A2に隣接するトラック幅規定部15Aの一部との間、反強磁性膜32と側壁部A3,A4に隣接するトラック幅規定部15Aの一部との間、反強磁性膜33とトラック幅規定面A1に隣接するトラック幅規定部15Aの一部との間において、それぞれ交換結合が生じ、その結果、トラック幅規定面A1、反対面A2および側壁部A3,A4に隣接するトラック幅規定部15Aの一部、すなわち図4中の破線とトラック幅規定部15Aの外周部との間の環状の部分の磁化の方向が記録媒体に平行な方向に固定される。トラック幅規定部15Aの内部において、反強磁性膜31〜33によって磁化の方向が固定される環状の部分の幅は10nm程度である。図4において、トラック幅規定部15A内の矢印は、磁化の方向を表している。   The antiferromagnetic film 31 generates an exchange coupling magnetic field in a part of the track width defining portion 15A adjacent to the opposite surface A2 so that the magnetization in the part is directed in a direction parallel to the medium facing surface ABS. The antiferromagnetic film 32 generates an exchange coupling magnetic field in a part of the track width defining part 15A adjacent to the side wall parts A3 and A4 so that the magnetization in the part is directed in a direction parallel to the medium facing surface ABS. The antiferromagnetic film 33 generates an exchange coupling magnetic field in a part of the track width defining portion 15A adjacent to the track width defining surface A1 so that the magnetization in the part is directed in a direction parallel to the medium facing surface ABS. That is, between the antiferromagnetic film 31 and a portion of the track width defining portion 15A adjacent to the opposite surface A2, and between the antiferromagnetic film 32 and a portion of the track width defining portion 15A adjacent to the side wall portions A3 and A4. In the meantime, exchange coupling occurs between the antiferromagnetic film 33 and a part of the track width defining portion 15A adjacent to the track width defining surface A1, and as a result, the track width defining surface A1, the opposite surface A2, and the side wall portion. The direction of magnetization of a part of the track width defining portion 15A adjacent to A3 and A4, that is, an annular portion between the broken line in FIG. 4 and the outer periphery of the track width defining portion 15A is fixed in a direction parallel to the recording medium. Is done. Inside the track width defining portion 15A, the width of the annular portion where the magnetization direction is fixed by the antiferromagnetic films 31 to 33 is about 10 nm. In FIG. 4, the arrow in the track width defining portion 15A represents the direction of magnetization.

反強磁性膜31〜33を構成する反強磁性材料は、IrMn、PtMn、NiMn、FeMn、OsMn、RuMn、RhMn等のマンガン(Mn)を含む合金でもよいし、NiO、FeO、MnO等の酸化物でもよい。反強磁性膜31〜33の厚みは、5nm以上100nm以下であることが好ましい。なお、基本的には、反強磁性膜31〜33は厚い分には構わない。ただし、反強磁性膜31が厚すぎると、再生ヘッドと記録ヘッドとの距離が大きくなりすぎる。また、反強磁性膜33が厚すぎると、媒体対向面ABSにおける磁極層15の端面と記録シールド層20の端面との距離が大きくなりすぎ、記録シールド層20の機能が損なわれる。媒体対向面ABSにおける磁極層15の端面と記録シールド層20の端面との距離は、0.2μm以下であることが好ましい。   The antiferromagnetic material constituting the antiferromagnetic films 31 to 33 may be an alloy containing manganese (Mn) such as IrMn, PtMn, NiMn, FeMn, OsMn, RuMn, RhMn, or an oxidation of NiO, FeO, MnO, or the like. It can be a thing. The thickness of the antiferromagnetic films 31 to 33 is preferably 5 nm or more and 100 nm or less. Basically, the antiferromagnetic films 31 to 33 may be thick. However, if the antiferromagnetic film 31 is too thick, the distance between the reproducing head and the recording head becomes too large. On the other hand, if the antiferromagnetic film 33 is too thick, the distance between the end face of the pole layer 15 and the end face of the recording shield layer 20 in the medium facing surface ABS becomes too large, and the function of the recording shield layer 20 is impaired. The distance between the end face of the pole layer 15 and the end face of the write shield layer 20 in the medium facing surface ABS is preferably 0.2 μm or less.

本実施の形態では、側壁部A3,A4に対向するように配置された反強磁性膜32の作用によって、側壁部A3,A4に隣接するトラック幅規定部15Aの一部に、その一部における磁化を媒体対向面ABSに平行な方向に向ける交換結合磁界が生じる。これにより、側壁部A3,A4に隣接するトラック幅規定部15Aの一部の磁化の方向が記録媒体に平行な方向に固定される。その結果、本実施の形態では、反強磁性膜32がない場合に比べて実効トラック幅が縮小される。このように、本実施の形態によれば、容易に実効トラック幅を縮小することができる。   In the present embodiment, due to the action of the antiferromagnetic film 32 disposed so as to face the side wall portions A3 and A4, a part of the track width defining portion 15A adjacent to the side wall portions A3 and A4 is partially An exchange coupling magnetic field is generated that directs the magnetization in a direction parallel to the medium facing surface ABS. Thereby, the magnetization direction of a part of the track width defining portion 15A adjacent to the side wall portions A3 and A4 is fixed in a direction parallel to the recording medium. As a result, in the present embodiment, the effective track width is reduced as compared with the case where the antiferromagnetic film 32 is not provided. Thus, according to the present embodiment, the effective track width can be easily reduced.

また、本実施の形態によれば、反強磁性膜32の作用によって、側壁部A3,A4に隣接するトラック幅規定部15Aの一部に、その一部における磁化を媒体対向面ABSに平行な方向に向ける交換結合磁界が生じることから、磁極層15の残留磁化に起因するポールイレーズの発生を抑制することが可能になる。   Further, according to the present embodiment, due to the action of the antiferromagnetic film 32, the magnetization in a part of the track width defining part 15A adjacent to the side wall parts A3 and A4 is parallel to the medium facing surface ABS. Since the exchange coupling magnetic field directed in the direction is generated, it is possible to suppress the occurrence of pole erase due to the residual magnetization of the pole layer 15.

また、本実施の形態では、側壁部A3,A4に対向するように配置された反強磁性膜32の他に、トラック幅規定面A1に対向するように配置された反強磁性膜33と、反対面A2に対向するように配置された反強磁性膜31とを備えている。そして、反強磁性膜33の作用によって、トラック幅規定面A1に隣接するトラック幅規定部15Aの一部に、その一部における磁化を媒体対向面ABSに平行な方向に向ける交換結合磁界が生じる。また、反強磁性膜31の作用によって、反対面A2に隣接するトラック幅規定部15Aの一部に、その一部における磁化を媒体対向面ABSに平行な方向に向ける交換結合磁界が生じる。これにより、本実施の形態によれば、ポールイレーズの発生をより一層抑制することが可能になる。   In the present embodiment, in addition to the antiferromagnetic film 32 arranged to face the side wall portions A3 and A4, the antiferromagnetic film 33 arranged to face the track width defining surface A1, And an antiferromagnetic film 31 disposed so as to face the opposite surface A2. By the action of the antiferromagnetic film 33, an exchange coupling magnetic field is generated in a part of the track width defining portion 15A adjacent to the track width defining surface A1 so that the magnetization in the part is directed in a direction parallel to the medium facing surface ABS. . Further, the action of the antiferromagnetic film 31 generates an exchange coupling magnetic field in a part of the track width defining portion 15A adjacent to the opposite surface A2 so that the magnetization in the part is directed in a direction parallel to the medium facing surface ABS. Thereby, according to the present embodiment, it is possible to further suppress the occurrence of pole erasure.

また、本実施の形態では、前述のように、トラック幅規定面A1、反対面A2および側壁部A3,A4に隣接するトラック幅規定部15Aの一部の磁化の方向が記録媒体に平行な方向に固定される。これにより、本実施の形態によれば、媒体対向面ABSの近傍において磁極層15から余分な磁束の漏れが発生することを抑制することができる。   In the present embodiment, as described above, the direction of magnetization of a part of the track width defining portion 15A adjacent to the track width defining surface A1, the opposite surface A2, and the side wall portions A3 and A4 is parallel to the recording medium. Fixed to. As a result, according to the present embodiment, it is possible to suppress the leakage of excess magnetic flux from the pole layer 15 in the vicinity of the medium facing surface ABS.

以下、図5ないし図9を参照して、本実施の形態における第1ないし第5の変形例について説明する。図5は、第1の変形例における磁極層15および反強磁性膜33を示す平面図である。第1の変形例では、反強磁性膜33の幅は、幅広部15Bの最大幅と等しくなっている。なお、反強磁性膜31の平面形状は、反強磁性膜33の平面形状と同じでもよいし、異なっていてもよい。   Hereinafter, first to fifth modifications of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a plan view showing the pole layer 15 and the antiferromagnetic film 33 in the first modification. In the first modification, the width of the antiferromagnetic film 33 is equal to the maximum width of the wide portion 15B. Note that the planar shape of the antiferromagnetic film 31 may be the same as or different from the planar shape of the antiferromagnetic film 33.

図6は、第2の変形例における磁極層15および反強磁性膜33を示す平面図である。第2の変形例では、反強磁性膜33は、トラック幅規定面A1のみならず、幅広部15Bの上面の一部にも対向(接触)している。反強磁性膜33の幅は、幅広部15Bの最大幅よりも大きくなっている。また、図示しないが、第2の変形例では、反強磁性膜32は、側壁部A3,A4のみならず、幅広部15Bの側面の一部にも対向(接触)している。媒体対向面ABSから、反強磁性膜31,32の媒体対向面ABSとは反対側の各端部までの距離は等しくてもよいし、異なっていてもよい。なお、反強磁性膜31の平面形状は、反強磁性膜33の平面形状と同じでもよいし、異なっていてもよい。   FIG. 6 is a plan view showing the pole layer 15 and the antiferromagnetic film 33 in the second modification. In the second modification, the antiferromagnetic film 33 faces (contacts) not only the track width defining surface A1 but also a part of the upper surface of the wide portion 15B. The width of the antiferromagnetic film 33 is larger than the maximum width of the wide portion 15B. Although not shown, in the second modification, the antiferromagnetic film 32 faces (contacts) not only the side wall portions A3 and A4 but also a part of the side surface of the wide portion 15B. The distances from the medium facing surface ABS to the ends of the antiferromagnetic films 31 and 32 opposite to the medium facing surface ABS may be equal or different. Note that the planar shape of the antiferromagnetic film 31 may be the same as or different from the planar shape of the antiferromagnetic film 33.

図7は、第3の変形例における磁極層15および反強磁性膜33を示す平面図である。第3の変形例では、反強磁性膜33は、トラック幅規定面A1のみならず、幅広部15Bの上面のほぼ全体にも対向(接触)している。また、第3の変形例では、図2におけるヨーク層18は設けられておらず、記録シールド層20の第2層20Bが、幅広部15Bの上面に接続される。そのため、反強磁性膜33には、第2層20Bと幅広部15Bの上面とを接続するためのコンタクトホール33Aが形成されている。反強磁性膜33の幅は、幅広部15Bの最大幅よりも大きくなっている。また、図示しないが、第3の変形例では、反強磁性膜32は、側壁部A3,A4のみならず、幅広部15Bの側面にも対向(接触)している。なお、反強磁性膜31の平面形状は、反強磁性膜33の平面形状と同じでもよいし、異なっていてもよい。   FIG. 7 is a plan view showing the pole layer 15 and the antiferromagnetic film 33 in the third modification. In the third modification, the antiferromagnetic film 33 faces (contacts) not only the track width defining surface A1 but also almost the entire upper surface of the wide portion 15B. In the third modification, the yoke layer 18 in FIG. 2 is not provided, and the second layer 20B of the recording shield layer 20 is connected to the upper surface of the wide portion 15B. Therefore, a contact hole 33A for connecting the second layer 20B and the upper surface of the wide portion 15B is formed in the antiferromagnetic film 33. The width of the antiferromagnetic film 33 is larger than the maximum width of the wide portion 15B. Although not shown, in the third modification, the antiferromagnetic film 32 faces (contacts) not only the side wall portions A3 and A4 but also the side surface of the wide portion 15B. Note that the planar shape of the antiferromagnetic film 31 may be the same as or different from the planar shape of the antiferromagnetic film 33.

図8は、第4の変形例における媒体対向面ABSに配置された磁極層15の端面とその近傍を示す正面図である。第4の変形例では、反強磁性膜33は設けられておらず、代わりに、反強磁性膜32がトラック幅規定面A1にも対向(接触)するように配置されている。なお、反強磁性膜32は、トラック幅規定面A1および側壁部A3,A4のみならず、幅広部15Bの上面の少なくとも一部および幅広部15Bの側面の少なくとも一部にも対向(接触)していてもよい。   FIG. 8 is a front view showing the end face of the pole layer 15 disposed on the medium facing surface ABS and the vicinity thereof in the fourth modified example. In the fourth modification, the antiferromagnetic film 33 is not provided, and instead, the antiferromagnetic film 32 is disposed so as to face (contact) the track width defining surface A1. The antiferromagnetic film 32 faces (contacts) not only the track width defining surface A1 and the side wall portions A3 and A4 but also at least part of the upper surface of the wide portion 15B and at least part of the side surface of the wide portion 15B. It may be.

図9は、第5の変形例における媒体対向面ABSに配置された磁極層15の端面とその近傍を示す正面図である。第5の変形例の磁気ヘッドは、一方の面が反対面A2に接する非磁性金属膜313と、一方の面が非磁性金属膜313の他方の面に接する軟磁性膜312とを備えている。そして、反強磁性膜31は軟磁性膜312の他方の面に接している。また、第5の変形例の磁気ヘッドは、一方の面が側壁部A3,A4に接する非磁性金属膜323と、一方の面が非磁性金属膜323の他方の面に接する軟磁性膜322とを備えている。そして、反強磁性膜32は軟磁性膜322の他方の面に接している。また。第5の変形例の磁気ヘッドは、一方の面がトラック幅規定面A1に接する非磁性金属膜333と、一方の面が非磁性金属膜333の他方の面に接する軟磁性膜332とを備えている。そして、反強磁性膜33は軟磁性膜332の他方の面に接している。   FIG. 9 is a front view showing the end face of the pole layer 15 disposed on the medium facing surface ABS in the fifth modification and the vicinity thereof. The magnetic head of the fifth modification includes a nonmagnetic metal film 313 whose one surface is in contact with the opposite surface A2, and a soft magnetic film 312 whose one surface is in contact with the other surface of the nonmagnetic metal film 313. . The antiferromagnetic film 31 is in contact with the other surface of the soft magnetic film 312. The magnetic head of the fifth modification has a nonmagnetic metal film 323 whose one surface is in contact with the side wall portions A3 and A4, and a soft magnetic film 322 whose one surface is in contact with the other surface of the nonmagnetic metal film 323. It has. The antiferromagnetic film 32 is in contact with the other surface of the soft magnetic film 322. Also. The magnetic head of the fifth modification includes a nonmagnetic metal film 333 whose one surface is in contact with the track width defining surface A1, and a soft magnetic film 332 whose one surface is in contact with the other surface of the nonmagnetic metal film 333. ing. The antiferromagnetic film 33 is in contact with the other surface of the soft magnetic film 332.

非磁性金属膜313,323,333を構成する材料としては、例えばRu、Rh、Ir、Re、Cr、Zr、Cuのいずれかを用いることができる。軟磁性膜312,322,332は、例えばCoFeによって構成されている。非磁性金属膜313,323,333の厚みは、軟磁性膜312,322,332と磁極層15との間でRKKY交換相互作用が生じる厚みとする。   As a material constituting the nonmagnetic metal films 313, 323, 333, for example, any of Ru, Rh, Ir, Re, Cr, Zr, and Cu can be used. The soft magnetic films 312, 322, and 332 are made of, for example, CoFe. The thickness of the nonmagnetic metal films 313, 323, and 333 is set to a thickness that causes RKKY exchange interaction between the soft magnetic films 312, 322, and 332 and the pole layer 15.

第5の変形例では、反強磁性膜31と軟磁性膜312の間、反強磁性膜32と軟磁性膜322の間、および反強磁性膜33と軟磁性膜332の間において、それぞれ交換結合が生じ、軟磁性膜312,322,332の磁化の方向が、媒体対向面ABSに平行な方向に固定される。また、第5の変形例では、軟磁性膜312,322,332と磁極層15との間でRKKY交換相互作用が生じる。これにより、反対面A2、側壁部A3,A4、トラック幅規定面A1に隣接するトラック幅規定部15Aの各一部の磁化の方向は、それぞれ、軟磁性膜312,322,332の磁化の方向に対して反平行な方向に固定される。第5の変形例では、以上のようにして、反強磁性膜31〜33の作用によって、上記のトラック幅規定部15Aの各一部に、その一部における磁化を媒体対向面ABSに平行な方向に向ける交換結合磁界が生じる。第5の変形例における反強磁性膜31〜33の形状は、第1ないし第4の変形例と同様であってもよい。   In the fifth modification, exchange is performed between the antiferromagnetic film 31 and the soft magnetic film 312, between the antiferromagnetic film 32 and the soft magnetic film 322, and between the antiferromagnetic film 33 and the soft magnetic film 332, respectively. Coupling occurs, and the magnetization directions of the soft magnetic films 312, 322, and 332 are fixed in a direction parallel to the medium facing surface ABS. In the fifth modification, an RKKY exchange interaction occurs between the soft magnetic films 312, 322, 332 and the pole layer 15. Thereby, the magnetization directions of the respective portions of the track width defining portion 15A adjacent to the opposite surface A2, the side wall portions A3, A4, and the track width defining surface A1 are the magnetization directions of the soft magnetic films 312, 322, and 332, respectively. Is fixed in an antiparallel direction. In the fifth modification example, as described above, the antiferromagnetic films 31 to 33 cause the magnetization of each part of the track width defining portion 15A to be parallel to the medium facing surface ABS due to the action of the antiferromagnetic films 31 to 33. An exchange coupling magnetic field directed in the direction is generated. The shapes of the antiferromagnetic films 31 to 33 in the fifth modification may be the same as those in the first to fourth modifications.

なお、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、更に、以下のような種々の変更が可能である。まず、ヨーク層18は設けられていなくてもよいし、磁極層15の下側に設けられていてもよいし、磁極層15の上下にそれぞれ設けられていてもよい。また、コイル10,23の代わりに、磁極層15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、記録シールド層20は、1つの層によって形成されていてもよいし、3つ以上の層によって形成されていてもよい。また、反強磁性膜33がギャップ層を兼ねていてもよい。   The magnetic head according to the present embodiment can be further modified in various ways as described below. First, the yoke layer 18 may not be provided, may be provided below the pole layer 15, or may be provided above and below the pole layer 15. Further, instead of the coils 10 and 23, a coil arranged in a spiral shape with the pole layer 15 as the center may be provided. Further, the recording shield layer 20 may be formed of one layer or may be formed of three or more layers. The antiferromagnetic film 33 may also serve as a gap layer.

次に、図10ないし図16を参照して、本実施の形態における磁極層15および反強磁性膜31〜33の形成方法の一例について説明する。図10は、磁極層15および反強磁性膜31〜33の形成方法における一工程を示す断面図である。この工程では、まず、例えばスパッタ法によって、非磁性層14の上に反強磁性膜31を形成する。次に、例えばスパッタ法によって、反強磁性膜31の上に、磁性材料よりなるめっき用の電極膜15Eを形成する。電極膜15Eを構成する磁性材料としては、例えばNiFeが用いられる。次に、電極膜15E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、磁極層15を構成するめっき膜を形成するためのフレーム41を形成する。このフレーム41は、磁極層15の形状に対応した形状の溝部41aを有している。   Next, an example of a method for forming the pole layer 15 and the antiferromagnetic films 31 to 33 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a cross-sectional view showing one step in the method of forming the pole layer 15 and the antiferromagnetic films 31 to 33. In this step, first, the antiferromagnetic film 31 is formed on the nonmagnetic layer 14 by, for example, sputtering. Next, an electrode film 15E for plating made of a magnetic material is formed on the antiferromagnetic film 31 by, for example, sputtering. For example, NiFe is used as the magnetic material constituting the electrode film 15E. Next, a photoresist layer is formed on the electrode film 15E. Next, this photoresist layer is patterned to form a frame 41 for forming a plating film constituting the pole layer 15. The frame 41 has a groove 41 a having a shape corresponding to the shape of the pole layer 15.

図11は、次の工程を示す。この工程では、まず、電解めっき法によって、フレーム41の溝部41a内に、磁性材料よりなるめっき膜15Pを形成する。めっき膜15Pを構成する磁性材料としては、例えばFeCoNi(Fe:65重量%、Co:30重量%、Ni:5重量%)が用いられる。次に、フレーム41を除去する。   FIG. 11 shows the next step. In this step, first, a plating film 15P made of a magnetic material is formed in the groove 41a of the frame 41 by electrolytic plating. For example, FeCoNi (Fe: 65 wt%, Co: 30 wt%, Ni: 5 wt%) is used as the magnetic material constituting the plating film 15P. Next, the frame 41 is removed.

図12は、次の工程を示す。この工程では、まず、めっき膜15Pをマスクとして、例えばイオンミリングによって、電極膜15Eのうち、めっき膜15Pの下に存在している部分以外の部分をエッチングして除去する。このとき同時に、めっき膜15Pの側壁部もエッチングして、めっき膜15Pの形状を所望の形状にしてもよい。次に、図示しないが、めっき膜15Pを、パターニングされたフォトレジスト層によって覆った後、めっき膜15P以外の余分なめっき膜をエッチングにより除去する。残った電極膜15Eとめっき膜15Pは、磁極層15を構成する。次に、ここまでの工程によって得られた積層体の上面全体の上にフォトレジスト層42を形成する。次に、このフォトレジスト層42をパターニングして、フォトレジスト層42に開口部42aを形成する。開口部42aは、磁極層15のトラック幅規定部15Aとその周辺を含む領域に配置される。   FIG. 12 shows the next step. In this step, first, using the plating film 15P as a mask, portions other than the portion existing below the plating film 15P in the electrode film 15E are etched and removed by, for example, ion milling. At the same time, the side wall portion of the plating film 15P may be etched to change the shape of the plating film 15P to a desired shape. Next, although not shown, the plating film 15P is covered with a patterned photoresist layer, and then the excess plating film other than the plating film 15P is removed by etching. The remaining electrode film 15E and plating film 15P constitute the pole layer 15. Next, a photoresist layer 42 is formed over the entire top surface of the stack obtained through the steps so far. Next, the photoresist layer 42 is patterned to form openings 42 a in the photoresist layer 42. The opening 42a is disposed in a region including the track width defining portion 15A of the pole layer 15 and its periphery.

図13は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばイオンビームスパッタ法によって、開口部42aより露出する積層体の上面の上に反強磁性膜32を形成する。反強磁性膜32は、トラック幅規定部15Aの上面および側壁部を覆うように形成される。側壁部上にも十分な厚みの反強磁性膜32を形成できるように、反強磁性膜32の形成時には、イオンビームの進行方向が非磁性層14の上面に対してなす角度を小さい角度、例えば20°とする。次に、フォトレジスト層42を除去する。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絶縁層16を形成する。   FIG. 13 shows the next step. In this step, first, the antiferromagnetic film 32 is formed on the upper surface of the stacked body exposed from the opening 42a, for example, by ion beam sputtering. The antiferromagnetic film 32 is formed so as to cover the upper surface and the side wall portion of the track width defining portion 15A. In order to form the antiferromagnetic film 32 having a sufficient thickness also on the side wall portion, when the antiferromagnetic film 32 is formed, the angle formed by the traveling direction of the ion beam with respect to the upper surface of the nonmagnetic layer 14 is small. For example, it is set to 20 °. Next, the photoresist layer 42 is removed. Next, the insulating layer 16 is formed over the entire top surface of the stack by, for example, sputtering.

図14は、次の工程を示す。この工程では、例えば化学機械研磨(以下、CMPと記す。)によって、磁極層15が露出し、磁極層15の厚みが所望の厚みになるまで、絶縁層16、反強磁性膜32および磁極層15を研磨する。これにより、磁極層15、絶縁層16および反強磁性膜32の上面が平坦化される。また、トラック幅規定部15Aの上面は、トラック幅規定面A1となる。   FIG. 14 shows the next step. In this step, the insulating layer 16, the antiferromagnetic film 32, and the pole layer are exposed until the pole layer 15 is exposed and the pole layer 15 has a desired thickness, for example, by chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as CMP). 15 is polished. As a result, the top surfaces of the pole layer 15, the insulating layer 16, and the antiferromagnetic film 32 are planarized. The upper surface of the track width defining portion 15A is a track width defining surface A1.

図15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、フォトレジスト層に開口部を形成する。この開口部は、磁極層15のトラック幅規定部15Aとその周辺を含む領域に配置される。次に、例えばイオンビームスパッタ法によって、開口部より露出する積層体の上面の上に反強磁性膜33を形成する。反強磁性膜33は、トラック幅規定面A1に接する。   FIG. 15 shows the next step. In this step, first, although not shown, a photoresist layer is formed over the entire top surface of the stack. Next, the photoresist layer is patterned to form openings in the photoresist layer. The opening is disposed in a region including the track width defining portion 15A of the pole layer 15 and its periphery. Next, an antiferromagnetic film 33 is formed on the upper surface of the stacked body exposed from the opening by, for example, ion beam sputtering. The antiferromagnetic film 33 is in contact with the track width defining plane A1.

図16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、積層体の上にギャップ層17を形成する。次に、ギャップ層17の上に、記録シールド層20の第1層20Aを形成する。第1層20Aは、例えばフレームめっき法によって形成してもよいし、めっき法またスパッタ法によって形成された膜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。   FIG. 16 shows the next step. In this step, first, the gap layer 17 is formed on the stacked body by, for example, sputtering. Next, the first layer 20 </ b> A of the write shield layer 20 is formed on the gap layer 17. The first layer 20A may be formed by frame plating, for example, or may be formed by patterning a film formed by plating or sputtering by etching.

なお、図8に示した第4の変形例の構造は、図13に示したように絶縁膜16を形成した後、反強磁性膜32のうち、トラック幅規定部15Aの上面の上に配置された部分が残るように絶縁層16を研磨することによって実現することができる。   The structure of the fourth modification shown in FIG. 8 is arranged on the upper surface of the track width defining portion 15A in the antiferromagnetic film 32 after the insulating film 16 is formed as shown in FIG. This can be realized by polishing the insulating layer 16 so that the etched portion remains.

また、図9に示した第5の変形例の構造は、反強磁性膜31の形成後に軟磁性膜312と非磁性金属膜313を形成し、反強磁性膜32の形成前に非磁性金属膜323と軟磁性膜322を形成し、反強磁性膜33の形成前に非磁性金属膜333と軟磁性膜332を形成することによって実現することができる。   Further, in the structure of the fifth modification shown in FIG. 9, the soft magnetic film 312 and the nonmagnetic metal film 313 are formed after the antiferromagnetic film 31 is formed, and the nonmagnetic metal is formed before the antiferromagnetic film 32 is formed. This can be realized by forming the film 323 and the soft magnetic film 322 and forming the nonmagnetic metal film 333 and the soft magnetic film 332 before the antiferromagnetic film 33 is formed.

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17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2における基板1および保護層25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17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17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17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17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。   Hereinafter, a head gimbal assembly, a head arm assembly, and a magnetic disk device according to the present embodiment will be described. First, the slider 210 included in the head gimbal assembly will be described with reference to FIG. In the magnetic disk device, the slider 210 is disposed so as to face a magnetic disk that is a disk-shaped recording medium that is rotationally driven. The slider 210 includes a base body 211 mainly composed of the substrate 1 and the protective layer 25 in FIG. The base body 211 has a substantially hexahedral shape. One of the six surfaces of the substrate 211 faces the magnetic disk. On this one surface, a medium facing surface (air bearing surface) ABS is formed. When the magnetic disk rotates in the Z direction in FIG. 17, an air flow passing between the magnetic disk and the slider 210 causes a lift in the slider 210 in the lower direction in the Y direction in FIG. The slider 210 floats from the surface of the magnetic disk by this lifting force. Note that the X direction in FIG. 17 is the track crossing direction of the magnetic disk. Near the end of the slider 210 on the air outflow side (lower left end in FIG. 17), the magnetic head 100 according to the present embodiment is formed.

次に、図18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。   Next, the head gimbal assembly 220 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The head gimbal assembly 220 includes a slider 210 and a suspension 221 that elastically supports the slider 210. The suspension 221 is, for example, a leaf spring-shaped load beam 222 formed of stainless steel, a flexure 223 that is provided at one end of the load beam 222 and is joined to the slider 210 to give the slider 210 an appropriate degree of freedom. And a base plate 224 provided at the other end of the beam 222. The base plate 224 is attached to an arm 230 of an actuator for moving the slider 210 in the track crossing direction X of the magnetic disk 262. The actuator has an arm 230 and a voice coil motor that drives the arm 230. In the flexure 223, a part to which the slider 210 is attached is provided with a gimbal part for keeping the posture of the slider 210 constant.

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。   The head gimbal assembly 220 is attached to the arm 230 of the actuator. A structure in which the head gimbal assembly 220 is attached to one arm 230 is called a head arm assembly. Further, a head gimbal assembly 220 attached to each arm of a carriage having a plurality of arms is called a head stack assembly.

図18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。   FIG. 18 shows a head arm assembly according to the present embodiment. In this head arm assembly, a head gimbal assembly 220 is attached to one end of the arm 230. A coil 231 that is a part of the voice coil motor is attached to the other end of the arm 230. A bearing portion 233 attached to a shaft 234 for rotatably supporting the arm 230 is provided at an intermediate portion of the arm 230.

次に、図19および図20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19は磁気ディスク装置の要部を示す説明図、図20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。   Next, an example of the head stack assembly and the magnetic disk device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 19 is an explanatory view showing the main part of the magnetic disk device, and FIG. 20 is a plan view of the magnetic disk device. The head stack assembly 250 has a carriage 251 having a plurality of arms 252. A plurality of head gimbal assemblies 220 are attached to the plurality of arms 252 so as to be arranged in the vertical direction at intervals. A coil 253 that is a part of the voice coil motor is attached to the carriage 251 on the side opposite to the arm 252. The head stack assembly 250 is incorporated in a magnetic disk device. The magnetic disk device has a plurality of magnetic disks 262 attached to a spindle motor 261. Two sliders 210 are arranged for each magnetic disk 262 so as to face each other with the magnetic disk 262 interposed therebetween. Further, the voice coil motor has permanent magnets 263 arranged at positions facing each other with the coil 253 of the head stack assembly 250 interposed therebetween.

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。   The head stack assembly 250 and the actuator excluding the slider 210 correspond to the positioning device in the present invention, and support the slider 210 and position it relative to the magnetic disk 262.

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。   In the magnetic disk device according to the present embodiment, the slider 210 is moved with respect to the magnetic disk 262 by the actuator so that the slider 210 is positioned with respect to the magnetic disk 262. The magnetic head included in the slider 210 records information on the magnetic disk 262 by the recording head, and reproduces information recorded on the magnetic disk 262 by the reproducing head.

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。   The head gimbal assembly, head arm assembly, and magnetic disk device according to the present embodiment have the same effects as the magnetic head according to the present embodiment described above.

[第2の実施の形態]
次に、図21を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。図21は、本実施の形態における媒体対向面ABSに配置された磁極層15の端面とその近傍を示す正面図である。本実施の形態では、反強磁性膜31,33は設けられていない。本実施の形態では、非磁性層14の上に、磁極層15、反強磁性膜32および絶縁層16が配置されている。また、本実施の形態では、ギャップ層17は、トラック幅規定面A1に接するように配置されている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a front view showing the end face of the pole layer 15 disposed on the medium facing surface ABS and the vicinity thereof in the present embodiment. In the present embodiment, the antiferromagnetic films 31 and 33 are not provided. In the present embodiment, the pole layer 15, the antiferromagnetic film 32, and the insulating layer 16 are disposed on the nonmagnetic layer 14. In the present embodiment, the gap layer 17 is disposed so as to contact the track width defining surface A1.

本実施の形態では、第1の実施の形態における反強磁性膜31〜33のうち、側壁部A3,A4に対向(接触)する反強磁性膜32のみが設けられている。そのため、本実施の形態では、第1の実施の形態に比べて、ポールイレーズの発生を抑制する効果は小さくなる。それでも、本実施の形態によれば、反強磁性膜32がない場合に比べると、ポールイレーズの発生を抑制することができる。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。   In the present embodiment, among the antiferromagnetic films 31 to 33 in the first embodiment, only the antiferromagnetic film 32 facing (contacting) the side wall portions A3 and A4 is provided. Therefore, in the present embodiment, the effect of suppressing the occurrence of pole erasure is smaller than that in the first embodiment. Nevertheless, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of pole erase as compared with the case where the antiferromagnetic film 32 is not provided. Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

[第3の実施の形態]
次に、図22を参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。図22は、本実施の形態における媒体対向面ABSに配置された磁極層15の端面とその近傍を示す正面図である。本実施の形態では、反強磁性膜31は設けられていない。本実施の形態では、非磁性層14の上に、磁極層15、反強磁性膜32および絶縁層16が配置されている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 22 is a front view showing the end face of the pole layer 15 disposed on the medium facing surface ABS and the vicinity thereof in the present embodiment. In the present embodiment, the antiferromagnetic film 31 is not provided. In the present embodiment, the pole layer 15, the antiferromagnetic film 32, and the insulating layer 16 are disposed on the nonmagnetic layer 14.

図23は、本実施の形態の変形例における媒体対向面ABSに配置された磁極層15の端面とその近傍を示す正面図である。この変形例では、第1の実施の形態の第4の変形例と同様に、反強磁性膜33は設けられておらず、代わりに、反強磁性膜32がトラック幅規定面A1にも対向(接触)するように配置されている。   FIG. 23 is a front view showing the end face of the pole layer 15 disposed on the medium facing surface ABS and the vicinity thereof in a modification of the present embodiment. In this modified example, as in the fourth modified example of the first embodiment, the antiferromagnetic film 33 is not provided. Instead, the antiferromagnetic film 32 also faces the track width defining surface A1. (Contact) is arranged.

本実施の形態では、第1の実施の形態における反強磁性膜31〜33のうち、反対面A2に対向(接触)する反強磁性膜31は設けられていない。そのため、本実施の形態では、第1の実施の形態に比べて、ポールイレーズの発生を抑制する効果は小さくなる。それでも、本実施の形態によれば、反強磁性膜32,33がない場合に比べると、ポールイレーズの発生を抑制することができる。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。   In the present embodiment, among the antiferromagnetic films 31 to 33 in the first embodiment, the antiferromagnetic film 31 facing (contacting) the opposite surface A2 is not provided. Therefore, in the present embodiment, the effect of suppressing the occurrence of pole erasure is smaller than that in the first embodiment. Nevertheless, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of pole erase as compared with the case where the antiferromagnetic films 32 and 33 are not provided. Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

[第4の実施の形態]
次に、図24を参照して、本発明の第4の実施の形態について説明する。図24は、本実施の形態における媒体対向面ABSに配置された磁極層15の端面とその近傍を示す正面図である。本実施の形態では、反強磁性膜33は設けられていない。本実施の形態では、ギャップ層17は、トラック幅規定面A1に接するように配置されている。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 24 is a front view showing the end face of the pole layer 15 disposed on the medium facing surface ABS in the present embodiment and the vicinity thereof. In the present embodiment, the antiferromagnetic film 33 is not provided. In the present embodiment, the gap layer 17 is disposed in contact with the track width defining surface A1.

本実施の形態では、第1の実施の形態における反強磁性膜31〜33のうち、トラック幅規定面A1に対向(接触)する反強磁性膜33は設けられていない。そのため、本実施の形態では、第1の実施の形態に比べて、ポールイレーズの発生を抑制する効果は小さくなる。それでも、本実施の形態によれば、反強磁性膜31,32がない場合に比べると、ポールイレーズの発生を抑制することができる。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。   In the present embodiment, among the antiferromagnetic films 31 to 33 in the first embodiment, the antiferromagnetic film 33 facing (contacting) the track width defining surface A1 is not provided. Therefore, in the present embodiment, the effect of suppressing the occurrence of pole erasure is smaller than that in the first embodiment. Nevertheless, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of pole erase as compared with the case where the antiferromagnetic films 31 and 32 are not provided. Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

[実験結果]
次に、第1ないし第4の実施の形態に係る磁気ヘッドの効果を確認するために行った実験の結果について説明する。この実験では、実施例1、実施例2、実施例3−1、実施例3−2、実施例4と比較例の磁気ヘッドの試料について、実効トラック幅とポールイレーズの発生の程度を調べた。
[Experimental result]
Next, the results of experiments conducted to confirm the effects of the magnetic head according to the first to fourth embodiments will be described. In this experiment, the effective track width and the degree of occurrence of pole erasure were examined for the samples of the magnetic heads of Example 1, Example 2, Example 3-1, Example 3-2, Example 4 and Comparative Example. .

実施例1は、第1の実施の形態の実施例である。実施例1の磁気ヘッドは、図4に示したように反強磁性膜31〜33を備えている。実施例1において、反強磁性膜31〜33を構成する反強磁性材料はNiOである。また、反強磁性膜31〜33の厚みは50nmである。   Example 1 is an example of the first embodiment. The magnetic head of Example 1 includes antiferromagnetic films 31 to 33 as shown in FIG. In Example 1, the antiferromagnetic material constituting the antiferromagnetic films 31 to 33 is NiO. The thickness of the antiferromagnetic films 31 to 33 is 50 nm.

実施例2は、第2の実施の形態の実施例である。実施例2の磁気ヘッドは、図21に示したように反強磁性膜32を備えている。実施例2において、反強磁性膜32を構成する反強磁性材料はNiOである。また、反強磁性膜32の厚みは50nmである。   Example 2 is an example of the second embodiment. The magnetic head of Example 2 includes an antiferromagnetic film 32 as shown in FIG. In Example 2, the antiferromagnetic material forming the antiferromagnetic film 32 is NiO. The antiferromagnetic film 32 has a thickness of 50 nm.

実施例3−1は、第3の実施の形態の実施例である。実施例3−1の磁気ヘッドは、図22に示したように反強磁性膜32,33を備えている。実施例3−1において、反強磁性膜32,33を構成する反強磁性材料はMnOである。また、反強磁性膜32,33の厚みは50nmである。   Example 3-1 is an example of the third embodiment. The magnetic head of Example 3-1 includes antiferromagnetic films 32 and 33 as shown in FIG. In Example 3-1, the antiferromagnetic material constituting the antiferromagnetic films 32 and 33 is MnO. The antiferromagnetic films 32 and 33 have a thickness of 50 nm.

実施例3−2も、第3の実施の形態の実施例である。実施例3−2の磁気ヘッドは、図22に示したように反強磁性膜32,33を備えている。実施例3−2において、反強磁性膜32,33を構成する反強磁性材料はIrMnである。また、反強磁性膜32,33の厚みは20nmである。   Example 3-2 is also an example of the third embodiment. The magnetic head of Example 3-2 includes antiferromagnetic films 32 and 33 as shown in FIG. In Example 3-2, the antiferromagnetic material constituting the antiferromagnetic films 32 and 33 is IrMn. The antiferromagnetic films 32 and 33 have a thickness of 20 nm.

実施例4は、第4の実施の形態の実施例である。実施例4の磁気ヘッドは、図24に示したように反強磁性膜31,32を備えている。実施例4において、反強磁性膜31,32を構成する反強磁性材料はNiOである。また、反強磁性膜31,32の厚みは50nmである。   Example 4 is an example of the fourth embodiment. The magnetic head of Example 4 includes antiferromagnetic films 31 and 32 as shown in FIG. In Example 4, the antiferromagnetic material constituting the antiferromagnetic films 31 and 32 is NiO. The antiferromagnetic films 31 and 32 have a thickness of 50 nm.

比較例の磁気ヘッドは、反強磁性膜31〜33のいずれも備えていない。比較例の磁気ヘッドにおける磁極層15は、Al23よりなる非磁性層14の上に配置され、Al23よりなる絶縁層16によって囲まれている。また、比較例の磁気ヘッドにおける磁極層15の上には、Al23よりなるギャップ層17が配置されている。 The magnetic head of the comparative example does not include any of the antiferromagnetic films 31 to 33. Pole layer 15 in the magnetic head of the comparative example, is disposed on the nonmagnetic layer 14 made of Al 2 O 3, and is surrounded by an insulating layer 16 made of Al 2 O 3. A gap layer 17 made of Al 2 O 3 is disposed on the pole layer 15 in the magnetic head of the comparative example.

上記各実施例および比較例における磁極層15は、いずれも、NiFeよりなる電極膜15Eと、この電極膜15Eの上に形成されたFeCoNi(Fe:65重量%、Co:30重量%、Ni:5重量%)よりなるめっき膜15Pとで構成されている。また、各実施例および比較例における磁極層15の形状は同じである。各実施例および比較例における光学的トラック幅は0.18μmである。   The pole layer 15 in each of the above examples and comparative examples has an electrode film 15E made of NiFe and FeCoNi formed on the electrode film 15E (Fe: 65 wt%, Co: 30 wt%, Ni: 5% by weight) of the plating film 15P. Further, the shape of the pole layer 15 in each example and comparative example is the same. The optical track width in each example and comparative example is 0.18 μm.

次に、実験における実効トラック幅の測定方法について説明する。実験では、まず、記録媒体において、信号を記録する目標トラック、および目標トラックの両側におけるそれぞれ2μmの幅の領域における信号を交流消去法によって消去した。次に、目標トラックに26MHzの信号を記録した。次に、目標トラックおよびその両側の領域より信号を再生し、トラック幅方向について再生出力信号の変化を表すトラックプロファイルを作成した。そして、このトラックプロファイルにおける半値幅を実効トラック幅とした。   Next, a method for measuring the effective track width in the experiment will be described. In the experiment, first, in the recording medium, the signal in the target track on which the signal was recorded and the signal in the region of 2 μm width on each side of the target track were erased by the AC erasing method. Next, a 26 MHz signal was recorded on the target track. Next, signals were reproduced from the target track and the regions on both sides of the target track, and a track profile representing changes in the reproduction output signal in the track width direction was created. The half width in this track profile was defined as the effective track width.

次に、実験におけるポールイレーズの発生の程度を示す指標について説明する。実験では、まず、記録媒体における1トラックを70セクタに分割し、1トラックの全てのセクタに、高周波(160MHz)の信号を記録した。次に、全セクタより高周波の信号を再生して、得られた再生出力信号の平均値を求めた。この値を初期信号出力と呼ぶ。次に、各セクタの先頭部分に低周波(1MHz)の信号を重ね書きした。次に、各セクタのうちの先頭部分以外の部分から、高周波の信号を再生して、得られた再生出力信号の平均値を求めた。この値を残留信号出力と呼ぶ。そして、初期信号出力に対する残留信号出力の割合を百分率で表した数値を残留信号強度とした。この残留信号強度が、ポールイレーズの発生の程度を示す指標となる。すなわち、残留信号強度が小さいほど、ポールイレーズが発生しやすいと言える。   Next, an index indicating the degree of occurrence of pole erase in the experiment will be described. In the experiment, first, one track on the recording medium was divided into 70 sectors, and high frequency (160 MHz) signals were recorded in all sectors of one track. Next, a high frequency signal was reproduced from all sectors, and an average value of the obtained reproduction output signals was obtained. This value is called initial signal output. Next, a low frequency (1 MHz) signal was overwritten at the head of each sector. Next, a high frequency signal was reproduced from a portion other than the head portion of each sector, and an average value of the obtained reproduction output signals was obtained. This value is called residual signal output. A numerical value representing the ratio of the residual signal output to the initial signal output as a percentage was defined as the residual signal intensity. This residual signal intensity is an index indicating the degree of occurrence of pole erase. In other words, it can be said that the smaller the residual signal intensity, the easier the pole erase occurs.

各実施例および比較例の磁気ヘッドの試料の実効トラック幅と残留信号強度を、下記の表に示す。   The effective track width and residual signal intensity of the magnetic head samples of the examples and comparative examples are shown in the following table.

Figure 2007087540
Figure 2007087540

上記の表から分かるように、いずれの実施例においても、比較例に比べて、実効トラック幅は小さく、残留信号強度は大きくなっている。このことから、第1ないし第4のいずれの実施の形態においても、実効トラック幅の縮小とポールイレーズの発生の抑制の効果が発揮されることが分かる。   As can be seen from the above table, the effective track width is small and the residual signal intensity is large in any of the examples compared to the comparative example. From this, it can be seen that in any of the first to fourth embodiments, the effect of reducing the effective track width and suppressing the occurrence of pole erasure is exhibited.

5つの実施例の中では実施例1において、実効トラック幅が最も小さく、残留信号強度が最も大きくなっている。このことから、第1の実施の形態において、上記の効果が最も顕著に発揮されることが分かる。また、実施例3−1と実施例3−2の実験結果から、第3の実施の形態においても上記の効果が十分に発揮されることが分かる。   Among the five embodiments, the effective track width is the smallest and the residual signal intensity is the largest in the first embodiment. From this, it can be seen that in the first embodiment, the above-described effects are most prominently exhibited. Moreover, it can be seen from the experimental results of Example 3-1 and Example 3-2 that the above-described effects are sufficiently exhibited in the third embodiment.

第2の実施の形態に対応する実施例2においては、残留信号強度が、比較例に比べると大きくなっているが、他の実施例に比べると小さくなっている。その理由は、以下のように考えられる。すなわち、第2の実施の形態では、トラック幅規定部15Aの周囲に設けられる反強磁性膜が、側壁部A3,A4に対向(接触)する反強磁性膜32のみである。そのため、第2の実施の形態では、トラック幅規定部15Aの一部の磁化の方向を記録媒体に平行な方向に固定する効果が他の実施の形態に比べて小さくなると考えられる。   In Example 2 corresponding to the second embodiment, the residual signal intensity is larger than that of the comparative example, but is smaller than that of the other examples. The reason is considered as follows. That is, in the second embodiment, the antiferromagnetic film provided around the track width defining portion 15A is only the antiferromagnetic film 32 facing (contacting) the side wall portions A3 and A4. For this reason, in the second embodiment, it is considered that the effect of fixing the magnetization direction of a part of the track width defining portion 15A in a direction parallel to the recording medium is smaller than in the other embodiments.

第4の実施の形態に対応する実施例4においては、残留信号強度が、実施例2に比べると大きくなっているが、実施例1、実施例3−1および実施例3−2に比べると小さくなっている。その理由は、以下のように考えられる。すなわち、第4の実施の形態では、反強磁性膜32の他に、反対面A2に対向(接触)する反強磁性膜31が設けられている。しかし、反対面A2の面積は、トラック幅規定面A1の面積よりも小さい。そのため、第4の実施の形態では、第3の実施の形態に比べて、トラック幅規定部15Aの一部の磁化の方向を記録媒体に平行な方向に固定する効果が小さくなると考えられる。   In Example 4 corresponding to the fourth embodiment, the residual signal intensity is larger than that in Example 2, but compared to Examples 1, 3-1, and 3-2. It is getting smaller. The reason is considered as follows. In other words, in the fourth embodiment, in addition to the antiferromagnetic film 32, an antiferromagnetic film 31 facing (contacting) the opposite surface A2 is provided. However, the area of the opposite surface A2 is smaller than the area of the track width defining surface A1. Therefore, in the fourth embodiment, it is considered that the effect of fixing the magnetization direction of a part of the track width defining portion 15A in the direction parallel to the recording medium is smaller than that in the third embodiment.

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、本発明は、シールド型ヘッドに限らず、単磁極ヘッドにも適用することができる。   In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various change is possible. For example, the present invention can be applied not only to a shield type head but also to a single pole head.

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。   Further, in the embodiment, a magnetic head having a structure in which a reproducing head is formed on the substrate side and a recording head is stacked thereon has been described. However, the stacking order may be reversed.

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媒体対向面を示す正面図である。1 is a front view showing a medium facing surface of a magnetic head for perpendicular magnetic recording according to a first embodiment of the present invention. 図1に示した垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the magnetic head for perpendicular magnetic recording shown in FIG. 1. 図1に示した垂直磁気記録用磁気ヘッドにおける磁極層および反強磁性膜を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a pole layer and an antiferromagnetic film in the magnetic head for perpendicular magnetic recording shown in FIG. 1. 図1に示した垂直磁気記録用磁気ヘッドの磁極層の端面とその近傍を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing an end face of a magnetic pole layer of the magnetic head for perpendicular magnetic recording shown in FIG. 1 and its vicinity. 本発明の第1の実施の形態の第1の変形例における磁極層および反強磁性膜を示す平面図である。It is a top view which shows the pole layer and antiferromagnetic film in the 1st modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の第2の変形例における磁極層および反強磁性膜を示す平面図である。It is a top view which shows the pole layer and antiferromagnetic film in the 2nd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の第3の変形例における磁極層および反強磁性膜を示す平面図である。It is a top view which shows the pole layer and antiferromagnetic film in the 3rd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の第4の変形例における磁極層の端面とその近傍を示す正面図である。It is a front view which shows the end surface of the pole layer in the 4th modification of the 1st Embodiment of this invention, and its vicinity. 本発明の第1の実施の形態の第5の変形例における磁極層の端面とその近傍を示す正面図である。It is a front view which shows the end surface of the pole layer in the 5th modification of the 1st Embodiment of this invention, and its vicinity. 本発明の第1の実施の形態における磁極層および反強磁性膜の形成方法における一工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1 process in the formation method of the pole layer and antiferromagnetic film in the 1st Embodiment of this invention. 図10に示した工程に続く工程を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 10. 図11に示した工程に続く工程を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 11. 図12に示した工程に続く工程を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 12. 図13に示した工程に続く工程を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 13. 図14に示した工程に続く工程を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 14. 図15に示した工程に続く工程を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 15. 本発明の第1の実施の形態に係るヘッドジンバルアセンブリに含まれるスライダを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slider contained in the head gimbal assembly which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の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。1 is a perspective view showing a head arm assembly according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の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。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a main part of the magnetic disk device according to the first embodiment of the invention. 本発明の第1の実施の形態に係る磁気ディスク装置の平面図である。1 is a plan view of a magnetic disk device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの磁極層の端面とその近傍を示す正面図である。It is a front view which shows the end surface of the magnetic pole layer of the magnetic head for perpendicular magnetic recording which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and its vicinity. 本発明の第3の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とその近傍を示す正面図である。It is a front view which shows the end surface of the pole layer of the magnetic head for perpendicular magnetic recording which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, and its vicinity. 本発明の第3の実施の形態の変形例における磁極層の端面とその近傍を示す正面図である。It is a front view which shows the end surface of the pole layer in the modification of the 3rd Embodiment of this invention, and its vicinity. 本発明の第4の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とその近傍を示す正面図である。It is a front view which shows the end surface of the pole layer of the magnetic head for perpendicular magnetic recording which concerns on the 4th Embodiment of this invention, and its vicinity.

符号の説明Explanation of symbols

3…下部シールド層、4…絶縁層、5…MR素子、6…第1の上部シールド層、7…非磁性層、8…第2の上部シールド層、15…磁極層、17…ギャップ層、20…記録シールド層、23…コイル、31〜33…反強磁性膜。
3 ... lower shield layer, 4 ... insulating layer, 5 ... MR element, 6 ... first upper shield layer, 7 ... nonmagnetic layer, 8 ... second upper shield layer, 15 ... pole layer, 17 ... gap layer, 20 ... recording shield layer, 23 ... coil, 31-33 ... antiferromagnetic film.

Claims (9)

記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
前記媒体対向面に配置された端面を有し、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、一端部が前記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、
前記トラック幅規定部は、記録媒体の進行方向の前側に配置されたトラック幅規定面と、トラック幅方向両側に配置された2つの側壁部とを有し、
媒体対向面における前記トラック幅規定面の幅が光学的トラック幅を規定し、
垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、前記側壁部に対向するように配置され、前記側壁部に隣接するトラック幅規定部の一部に、その一部における磁化を媒体対向面に平行な方向に向ける交換結合磁界を生じさせる反強磁性膜を備えたことを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
A medium facing surface facing the recording medium;
A coil that generates a magnetic field according to information to be recorded on the recording medium;
An end surface disposed on the medium facing surface, which passes a magnetic flux corresponding to the magnetic field generated by the coil, and generates a recording magnetic field for recording the information on the recording medium by a perpendicular magnetic recording method. A magnetic head for perpendicular magnetic recording comprising a pole layer,
The magnetic pole layer has a track width defining portion whose one end is disposed on the medium facing surface and a wide portion connected to the other end of the track width defining portion and having a width larger than the track width defining portion. And
The track width defining portion has a track width defining surface disposed on the front side in the traveling direction of the recording medium, and two side wall portions disposed on both sides in the track width direction,
The width of the track width defining surface at the medium facing surface defines the optical track width;
The magnetic head for perpendicular magnetic recording is further arranged so as to face the side wall portion, and a part of the track width defining portion adjacent to the side wall portion has a magnetization in a direction parallel to the medium facing surface. A magnetic head for perpendicular magnetic recording comprising an antiferromagnetic film for generating an exchange coupling magnetic field to be directed.
前記反強磁性膜は、前記トラック幅規定面にも対向するように配置され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。   2. The magnetic head for perpendicular magnetic recording according to claim 1, wherein the antiferromagnetic film is disposed so as to face the track width defining surface. 前記トラック幅規定部は、更に、前記トラック幅規定面とは反対側に配置された反対面を有し、前記反強磁性膜は、前記反対面にも対向するように配置され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。   The track width defining portion further has an opposite surface disposed on the opposite side of the track width defining surface, and the antiferromagnetic film is disposed so as to face the opposite surface. 2. A magnetic head for perpendicular magnetic recording according to claim 1. 前記トラック幅規定部は、更に、前記トラック幅規定面とは反対側に配置された反対面を有し、前記反強磁性膜は、前記トラック幅規定面および反対面にも対向するように配置され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。   The track width defining portion further has an opposite surface disposed on the opposite side of the track width defining surface, and the antiferromagnetic film is disposed so as to face the track width defining surface and the opposite surface. 2. The magnetic head for perpendicular magnetic recording according to claim 1, wherein the magnetic head is used. 前記反強磁性膜は前記トラック幅規定部に接していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。   5. The magnetic head for perpendicular magnetic recording according to claim 1, wherein the antiferromagnetic film is in contact with the track width defining portion. 更に、一方の面が前記トラック幅規定部に接する非磁性金属膜と、一方の面が前記非磁性金属膜の他方の面に接する軟磁性膜とを備え、前記反強磁性膜は前記軟磁性膜の他方の面に接していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。   And a nonmagnetic metal film having one surface in contact with the track width defining portion and a soft magnetic film having one surface in contact with the other surface of the nonmagnetic metal film, wherein the antiferromagnetic film includes the soft magnetic film. 5. The magnetic head for perpendicular magnetic recording according to claim 1, wherein the magnetic head is in contact with the other surface of the film. 請求項1ないし6のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドを含み、記録媒体に対向するように配置されるスライダと、
前記スライダを弾性的に支持するサスペンションと
を備えたことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
A slider including the magnetic head for perpendicular magnetic recording according to any one of claims 1 to 6 and disposed so as to face a recording medium;
A head gimbal assembly comprising a suspension for elastically supporting the slider.
請求項1ないし6のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドを含み、記録媒体に対向するように配置されるスライダと、
前記スライダを弾性的に支持するサスペンションと、
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。
A slider including the magnetic head for perpendicular magnetic recording according to any one of claims 1 to 6 and disposed so as to face a recording medium;
A suspension for elastically supporting the slider;
An arm for moving the slider in a direction across the track of the recording medium, and the suspension is attached to the arm.
請求項1ないし6のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドを含み、回転駆動される円盤状の記録媒体に対向するように配置されるスライダと、
前記スライダを支持すると共に前記記録媒体に対して位置決めする位置決め装置と
を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
A slider including the magnetic head for perpendicular magnetic recording according to any one of claims 1 to 6, and disposed so as to face a disk-shaped recording medium that is rotationally driven;
A magnetic disk drive comprising: a positioning device that supports the slider and positions the slider relative to the recording medium.
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