JP2007087551A - 垂直磁気記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ギャップ間隔を高精度に規定できる垂直磁気記録ヘッドの製造方法を得る。
【解決手段】 先ず、主磁極層上に、非磁性材料からなる下部ギャップ層を所定のギャップ間隔に等しい膜厚で形成する。次に、下部ギャップ層上に、現像液に腐食されず且つ該下部ギャップ層よりもエッチングされやすい非磁性材料で上部ギャップ層を形成する。続いて、上部ギャップ層上にレジスト層を形成し、フォトリソグラフィ技術により媒体対向面となる端面から所定のスロートハイトが得られる位置までレジスト層を除去する。続いて、メッキ前処理（ドライエッチング）を行い、レジスト層の表面酸化層を除去して新たな膜面を露出させるとともにレジスト層で覆われていない上部ギャップ層を除去し、下部ギャップ層を露出させる。そして、露出させた下部ギャップ層、上部ギャップ層及びレジスト層の上にメッキ下地膜を介してリターンパス層をメッキにより形成する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、記録媒体平面に垂直な磁界を与えて記録動作する垂直磁気記録ヘッドの製造方法に関する。

磁気ヘッド装置には、記録媒体平面に平行な磁界を与えて記録動作する長手記録（面内記録）型と、記録媒体平面に垂直な磁界を与えて記録動作する垂直記録型とがあり、今後の更なる高記録密度化には垂直記録型が有力視されている。

垂直磁気記録ヘッドは、周知のように、記録媒体との対向面に、非磁性材料からなるギャップ層を間に挟んで主磁極層とリターンパス層を積層した構造を有している。主磁極層とリターンパス層は、媒体対向面よりもハイト方向奥部において磁気的に接続され、ギャップ層内には、この主磁極層及びリターンパス層に記録磁界を与えるためのコイル層が存在する。コイル層を通電することにより主磁極層とリターンパス層の間に記録磁界が誘導されると、該記録磁界が主磁極層の媒体対向面に露出する先端面から記録媒体のハード膜に垂直に入射し、同記録媒体のソフト膜を通ってリターンパス層に戻る。これにより、主磁極層との対向部分で磁気記録がなされる。

上記垂直磁気記録ヘッドにおいて、主磁極層、ギャップ層及びリターンパス層は、例えば以下のように形成することができる。先ず、磁性材料からなる主磁極層の上に、Ａｌ₂Ｏ₃からなるギャップ層とレジスト層とを順に積層形成する。次に、フォトリソグラフィ技術（露光・現像）を用いて、媒体対向面となる端面から所定の深さ寸法となる位置までレジスト層を除去し、該除去部分にギャップ層を露出させる。このとき露出させたギャップ層の深さ寸法がスロートハイトとなる。そして、メッキ前処理としてドライエッチング（ミリング）を実行してから、ギャップ層及びレジスト層の上にメッキ下地膜を形成し、このメッキ下地膜の上にリターンパス層をメッキにより形成することにより、完成される。このような垂直磁気記録ヘッド及びその製造方法は、例えば特許文献１に記載されている。
特開２００５−１２２８３１号公報

上記垂直磁気記録ヘッドにおいて、ギャップ層の膜厚、すなわちギャップ間隔は、垂直磁気記録ヘッドの記録性能（記録磁界強度、記録分解能）を決定する重要なパラメータであり、適正に規定する必要がある。

しかしながら、従来製法では、レジストを除去する際のフォトリソグラフィ工程で用いるアルカリ性の現像液によってＡｌ₂Ｏ₃からなるギャップ層が腐食されてしまうこと、及び、メッキ下地膜やコイル層等を形成する際の前処理として実行されるドライエッチングによってもギャップ層が削られることから、製造工程を経るにつれてギャップ層の膜厚は薄くなり、ヘッド完成状態でのギャップ間隔を制御することが難しかった。

本発明は、ギャップ間隔を高精度に規定できる垂直磁気記録ヘッドの製造方法を得ることを目的としている。

本発明は、下部ギャップ層と上部ギャップ層からなる二層構造でギャップ層を形成しておき、後に記録媒体との対向面側の上部ギャップ層を除去して下部ギャップ層を露出させ、この露出させた下部ギャップ層上にリターンパス層を形成すれば、上部ギャップ層により製造工程中のエッチングや現像液から下部ギャップ層が保護されて成膜時の膜厚を維持でき、この下部ギャップ層の成膜時の膜厚でギャップ間隔を規定できることに着目してなされたものである。

すなわち、本発明は、主磁極層の上に、非磁性材料からなる下部ギャップ層を所定のギャップ間隔に等しい膜厚で形成する工程と、この下部ギャップ層の上に、現像液に腐食されず且つ該下部ギャップ層の形成材料よりもエッチングレートの高い非磁性材料で上部ギャップ層を形成する工程と、この上部ギャップ層の上にレジスト層を形成する工程と、露光、現像及びエッチングにより、媒体対向面となる端面から所定のスロートハイトが得られる位置までレジスト層を除去し、該除去部分に上部ギャップ層を露出させる工程と、メッキ前処理としてドライエッチングを行ない、レジスト層の新たな膜面を露出させるとともに、該レジスト層で覆われていない上部ギャップ層を除去し、該除去部分に下部ギャップ層を露出させる工程と、露出させた下部ギャップ層、上部ギャップ層及びレジスト層の上にメッキ下地膜を形成し、このメッキ下地膜上に、リターンパス層をメッキにより形成する工程とを有することを特徴としている。

上部ギャップ層の媒体対向面側の端面の立ち上がり角度は、レジスト層の同立ち上がり角度と異ならせることが好ましい。上部ギャップ層の媒体対向面側の端面の立ち上がり角度は、メッキ前処理でのエッチング角度によって制御可能である。この態様によれば、リターンパス層のハイト方向奥側端面の立ち上がり角度（スロート形状）が二段階となるので、ギャップ間隔は媒体対向面よりもハイト方向奥側で広くなり、記録分解能（記録磁界傾度）と書込性能（記録磁界強度）をバランスよく制御することができる。上部ギャップ層の立ち上がり角度とレジスト層の立ち上がり角度の大小関係は、所望する記録分解能及び書込性能に応じて適宜設定する。

レジスト層の現像時に用いる現像液がアルカリ溶液である場合には、下部ギャップ層はＡｌ₂Ｏ₃により形成し、上部ギャップ層はＳｉＯ₂、Ｒｕ、Ａｕのいずれかにより形成することができる。

上記レジスト層は、主磁極層及びリターンパス層に記録磁界を与えるコイル層を覆うコイル絶縁層であってもよい。また、下部ギャップ層は、現状レベルでは５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の膜厚範囲、より望ましくは３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下の膜厚範囲で形成することが実際的である。

本発明によれば、上部ギャップ層により製造工程中のエッチングや現像液によるダメージから下部ギャップ層が保護されるので、この下部ギャップ層の成膜時の膜厚によりギャップ間隔が高精度に規定される垂直磁気記録ヘッドの製造方法を得ることができる。

図１は本発明方法により製造される垂直磁気記録ヘッドの全体構造を示す部分縦断面図、図２は同垂直磁気記録ヘッドの部分正面図、図３は同垂直磁気記録ヘッドの部分平面図、図４は同垂直磁気記録ヘッドの媒体対向面Ｆ側を拡大して示す部分拡大断面図である。この図１〜図４においてＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、トラック幅方向、ハイト方向（＝記録媒体Ｍからの漏れ磁界方向）及び記録媒体Ｍの移動方向でそれぞれ定義される。

垂直磁気記録ヘッドＨは、記録媒体Ｍに垂直磁界を与え、記録磁界Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させる。記録媒体Ｍは、残留磁化の高いハード膜Ｍａを媒体表面側に、磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂをハード膜Ｍａよりも内側に有している。この記録媒体Ｍは、例えばディスク状であり、ディスクの中心が回転軸中心となって回転させられる。

スライダ１０１はＡｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１０１の媒体対向面１０１ａが記録媒体Ｍに対向し、記録媒体Ｍが回転すると、表面の空気流によりスライダ１０１が記録媒体Ｍの表面から浮上する。あるいは、スライダ１０１が記録媒体Ｍに摺動する。

スライダ１０１のトレーリング側端面１０１ｂには、Ａｌ₂Ｏ₃またはＳｉＯ₂などの無機材料による非磁性絶縁層１０２が形成されて、この非磁性絶縁層１０２の上に読取り部Ｈ_Rが形成されている。読取り部Ｈ_Rは、下部シールド層１０３と、上部シールド層１０６と、この下部シールド層１０３及び上部シールド層１０６の間を埋める無機絶縁層（ギャップ絶縁層）１０５と、この無機絶縁層１０５内に位置する読み取り素子１０４とを有している。読み取り素子１０４は、ＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子である。

上部シールド層１０６の上には、コイル絶縁下地層１０７を介して、導電性材料で形成された複数本の第１コイル層１０８が形成されている。第１コイル層１０８は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいはこれら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。第１コイル層１０８の周囲は、Ａｌ₂Ｏ₃などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１０９が形成されている。コイル絶縁層１０９の上面は平坦化されていて、この平坦面の上に図示しないメッキ下地膜が形成され、さらにメッキ下地膜の上に、主磁極層１１０が形成されている。主磁極層１１０は、記録媒体との対向面Ｆ（以下、単に媒体対向面Ｆという）からハイト方向に所定長さＬを有し、且つ、媒体対向面Ｆに露出する先端面１１０ａのトラック幅方向の寸法がトラック幅Ｔｗに規定されている。この主磁極層１１０は、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い強磁性材料で、例えばメッキにより形成されている。

主磁極層１１０は、図３に示すように、先端面１１０ａを含みトラック幅方向の寸法がトラック幅Ｔｗに規定されている前方部Ｓ１と、この前方部Ｓ１の基端部１１０ｂからハイト方向に向かうにつれて、トラック幅方向の寸法Ｗ１がトラック幅Ｔｗよりも広がって延びる傾斜部Ｓ２と、後方部Ｓ３を有して構成される。トラック幅Ｔｗは具体的には０．１μｍ〜１．０μｍ、前方部Ｓ１のハイト方向の寸法は具体的には０．０１μｍ〜１．０μｍの範囲内で形成される。後方部Ｓ３は、トラック幅方向の寸法Ｗ１が最も広い部分で１．０μｍ〜５００μｍ程度であり、また傾斜部Ｓ２及び後方部Ｓ３のハイト方向の寸法は０．１μｍ〜５００μｍ程度である。主磁極層１１０のトラック幅方向の両側及びハイト方向の後方には、第１絶縁材料層１１１が形成されている。第１絶縁材料層１１１は、例えばＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ａｌ−Ｓｉ−Ｏで形成することができる。

主磁極層１１０及び第１絶縁材料層１１１の上には、ギャップ層１１３が形成されている。ギャップ層１１３は、媒体対向面Ｆ側がＡｌ₂Ｏ₃からなる下部ギャップ層３１の単層構造をなし、ハイト方向奥側が上記下部ギャップ層３１とＳｉＯ₂、ＡｕまたはＲｕからなる上部ギャップ層３２との二層構造をなしており、媒体対向面Ｆでの膜厚（ギャップ間隔Ｇ１）よりもハイト方向奥側での膜厚（ギャップ間隔Ｇ２）が大きくなっている。

下部ギャップ層３１は、主磁極層１１０及び第１絶縁材料層１１１上に全面的に形成され、その膜厚によって媒体対向面Ｆでのギャップ間隔Ｇ１を規定している。図示実施形態でのギャップ間隔Ｇ１は３０〜７０ｎｍ程度である。上部ギャップ層３２は、媒体対向面Ｆよりも所定距離だけ後退させた位置から下部ギャップ層３１を覆って形成され、媒体対向面Ｆ側の先端面３２ａがハイト方向奥側に向かうにつれて膜厚が増大する傾斜面をなしている。

上部ギャップ層３２上には、媒体対向面Ｆからハイト方向奥側に所定距離離れた位置に、レジスト等の有機絶縁材料からなるスロートハイト決め層１１８が形成されている。この媒体対向面Ｆからスロートハイト決め層１１８の先端面１１８ａまでの距離により、垂直磁気記録ヘッドＨのスロートハイトが規定される。スロートハイト決め層１１８の先端面１１８ａは、ハイト方向奥側に向かうにつれて膜厚が増大する傾斜面をなしている。このスロートハイト決め層１１８の先端面１１８ａの立ち上がり角度θ２と上部ギャップ層３２の先端面３２ａの立ち上がり角度θ１は異なる。

また上部ギャップ層３２上には、スロートハイト決め層１１８よりもハイト方向奥側の位置に、コイル絶縁下地層１１４を介して第２コイル層１１５が形成されている。第２コイル層１１５は第１コイル層１０８と同様に、導電性材料によって複数本形成されている。第２コイル層１１５は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいはこれら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。上記第１コイル層１０８と第２コイル層１１５とは、ソレノイド状になるように、それぞれのトラック幅方向における端部同士が電気的に接続されている。コイル層の形状は特にソレノイド形状に限定されるものではない。

第２コイル層１１５の周囲には、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１１６が形成されている。

媒体対向面Ｆ側（上部ギャップ層３２で覆われていない領域）の下部ギャップ層３１から上部ギャップ層３２の傾斜面３２ａ、スロートハイト決め層１１８及びコイル絶縁層１１６上にかけてはメッキ下地膜１４９が形成され、このメッキ下地膜１４９の上に、パーマロイなどの強磁性材料によりリターンパス層１５０が形成されている。リターンパス層１５０は、媒体対向面Ｆに露出する先端面１５０ａを有し、この先端面１５０ａでギャップ間隔Ｇ１をあけて主磁極層１１０に対向している。リターンパス層１５０はまた、ハイト方向奥側で主磁極層１１０と接続する接続部１５０ｂと、上部ギャップ層３１の傾斜面３２ａ及びスロートハイト決め層１１８の先端面１１８ａに接して形成されるスロート部１５０ｃとを有している。スロート部１５０ｃは、上述したように上部ギャップ層３２の先端面３２ａの立ち上がり角度θ１とスロートハイト決め層１１８の先端面１１８ａの立ち上がり角度θ２とが異なることから、上部ギャップ層３２とスロートハイト決め層１１８の境界で傾きが変わる二段階のスロート形状を有している。この二段階のスロート部１５０ｃにより、媒体対向面ＦからスロートハイトＴｈ位置までの領域において、ギャップ間隔は、媒体対向面Ｆよりもハイト方向奥側で広げられている。

リターンパス層１５０の接続部１５０ｂよりもさらにハイト方向奥側には、第２コイル層１１５から延出されたリード層１１９が、コイル絶縁下地層１１４を介して形成されている。そして、リターンパス層１５０およびリード層１１９が、無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層１２０に覆われている。

図２に示すように、主磁極層１１０の先端面１１０ａの厚み寸法はリターンパス層１５０の先端面１５０ａの厚みよりも小さく、主磁極層１１０の前端面１１０ｃのトラック幅方向の幅寸法Ｔｗはリターンパス層１５０の先端面１５０ａの同方向での幅寸法Ｗｒよりも十分に短い。つまり、媒体対向面Ｆにおいて、主磁極層１１０の先端面１１０ａの面積はリターンパス層１５０の先端面１５０ａでの面積よりも十分に小さくなる。従って、主磁極層１１０の先端面１１０ａに洩れ記録磁界の磁束Φが集中し、この集中している磁束Φにより記録媒体Ｍのハード膜Ｍａが垂直方向へ磁化されて、磁気データが記録される。

次に、図４〜図７を参照し、本発明による垂直磁気記録ヘッドの製造方法について説明する。本発明方法は上記垂直磁気記録ヘッドの先端部（特にギャップ層１１３）の形成工程に特徴を有するものであり、以下では、この特徴部分について詳細に説明する。

先ず、スライダ１０１のトレーリング側端面１０１ｂ上に、周知の従来製法と同様にして、非磁性絶縁層１０２から主磁極層１１０及び第１絶縁材料層１１１までの各層を形成する。

次に、図５に示すように、主磁極層１１０及び第１絶縁材料層１１１の上に、Ａｌ₂Ｏ₃からなる下部ギャップ層３１を、媒体対向面Ｆでの所望するギャップ間隔Ｇ１に等しい膜厚で均一に成膜する。現状において、下部ギャップ層３１の膜厚（ギャップ間隔Ｇ１）は３０〜７０ｎｍ程度とすることが実際的である。下部ギャップ層３１の成膜にはスパッタ法や蒸着法を用いる。

続いて、同図５に示すように、下部ギャップ層３１の上に、上部ギャップ層３２を全面的に成膜する。上部ギャップ層３２は、下部ギャップ層３１の形成材料であるＡｌ₂Ｏ₃よりもエッチングレートが高く、且つ、アルカリ溶液に腐食されない非磁性材料、具体的にはＳｉＯ₂、ＡｕまたはＲｕにより、５〜５０ｎｍ程度の膜厚で形成する。下部ギャップ層３１と上部ギャップ層３２の合計膜厚は、ハイト方向奥側のギャップ間隔Ｇ２を規定する。この上部ギャップ層３２は、製造工程中のダメージから下部ギャップ層３１を保護する保護層として機能する。上部ギャップ層３２の成膜には、下部ギャップ層３１と同様、スパッタ法や蒸着法を用いる。

続いて、図６に示すように、フォトリソグラフィ技術（露光・現像）を用いて、スロートハイトＴｈを規定するスロートハイト決め層１１８を形成する。具体的には、上部ギャップ層３２の上にレジスト層Ｒを全面的に形成して露光及び現像した後、媒体対向面Ｆとなる端面から所望のスロートハイトＴｈが得られる位置までレジスト層Ｒを除去し、該除去部分に上部ギャップ層３２を露出させる。これにより、上部ギャップ層３２の上に残したレジスト層Ｒがスロートハイト決め層１１８となる。具体的にスロートハイトＴｈは、５０〜４００ｎｍ程度である。

上記レジスト層Ｒの現像時には、アルカリ溶液からなる現像液を用いる。アルカリ溶液に弱いＡｌ₂Ｏ₃からなる下部ギャップ層３１は、アルカリ溶液に腐食されない非磁性材料からなる上部ギャップ層３２で覆われていて外部に露出することがないので、上記現像液によって腐食されずに済み、成膜時の膜厚をそのまま維持することができる。

また上記フォトリソグラフィ工程では、ポストベーク温度を調整することにより、スロートハイト決め層１１８の先端面１１８ａを、ハイト方向奥側ほどその膜厚が増大するように、立ち上がり角度θ２（０°＜θ２＜９０°）の傾斜面で形成しておく。

続いて、上部ギャップ層３２の上であってスロートハイト決め層１１８よりもハイト方向奥側に、コイル絶縁下地層１１４を介して第２コイル層１１５を形成し、さらに、この第２コイル層１１５及びその隙間を埋めるコイル絶縁層１１６を全面的に形成する。コイル絶縁層１１６はレジスト等により形成する。

コイル絶縁層１１６を形成したら、後工程で形成するリターンパス層のメッキ前処理として、例えばミリング等のドライエッチング処理を実行する。このドライエッチング工程では、図７に示すように、スロートハイト決め層１１８及びコイル絶縁層１１６の表面を削って表面酸化層を除去し、新たな膜面を露出させる。同時に、スロートハイト決め層１１８で覆われていない上部ギャップ層３２を除去し、該除去部分に下部ギャップ層３１を露出させる。別言すれば、媒体対向面Ｆとなる端面側に下部ギャップ層３１が露出するまでドライエッチング処理を継続し、下部ギャップ層３１が露出したらドライエッチング処理を終了させる。下部ギャップ層３１のエッチングレートは上部ギャップ層３２のエッチングレートよりも低いので、下部ギャップ層３１が露出したか否かを検出しやすく、エッチング終了タイミングを高精度に制御可能である。これにより、媒体対向面Ｆ側に露出させた下部ギャップ層３１は、成膜時の膜厚を良好に維持している。

またドライエッチング工程では、エッチング角度を調整して、上部ギャップ層３２の先端面３２ａを、ハイト方向奥側ほどその膜厚が増大するように、立ち上がり角度θ１（０°＜θ１＜８５°）の傾斜面で形成しておく。この上部ギャップ層３２の立ち上がり角度θ１は、スロートハイト決め層１１８の立ち上がり角度θ２と異ならせる。

上記ドライエッチング工程により、媒体対向面Ｆとなる端面からスロートハイトＴｈ位置近傍までは下部ギャップ層３１の単層構造で形成され、スロートハイトＴｈ位置よりもハイト方向奥側では下部ギャップ層３１と上部ギャップ層３２の二層構造で形成された、ギャップ層１１３が得られる。ギャップ層１１３は、スロートハイトＴｈ位置よりもハイト方向奥側、すなわち、第２コイル層１１５の形成されている領域において、下部ギャップ層３１のみでギャップ層を形成する場合よりも膜厚が大きくなっており、第２コイル層１１５と主磁極層１１０の間の絶縁性を高めることができる。

続いて、媒体対向面Ｆとなる端面側に露出させた下部ギャップ層３１、上部ギャップ層３２の先端面３２ａ、スロートハイト決め層１１８及びコイル絶縁層１１６の上にメッキ下地膜１４９を形成し、このメッキ下地膜１４９の上に、リターンパス層１５０をメッキにより形成する。上述したように上部ギャップ層３２の先端面３２ａ及びスロートハイト決め層１１８の先端面１１８ａはそれぞれ立ち上がり角度θ１、θ２を有する傾斜面であり、且つ、その立ち上がり角度θ１、θ２が異なっている。よって、図４に示すように、リターンパス層１５０には、上部ギャップ層３２とスロートハイト決め層１１８の境界で傾きが変化する二段階のスロート部１５０ｂが形成される。リターンパス層１５０のスロート形状が二段階で形成されると、媒体対向面Ｆとなる端面からスロートハイト位置までの狭い領域内において媒体対向面Ｆ側よりもハイト方向奥側でのギャップ間隔を広げられるので、スロートハイトＴｈを長く確保しても記録磁界強度を良好に維持でき、記録分解能（記録磁界傾度）と書込性能（記録磁界強度）をバランスよく制御することができる。上部ギャップ層３２とスロートハイト決め層１１８の立ち上がり角度θ１、θ２の大小関係は、所望する記録分解能及び書込性能に応じて適宜設定される。

リターンパス層１５０を形成したら、該リターンパス層１５０よりもハイト方向奥側にリード層１１９を形成し、このリード層１１９とリターンパス層１５０を覆う保護層１２０を形成する。

そして、媒体対向面Ｆとなる端面側に機械加工（ＡＢＳ加工）を施して、媒体対向面Ｆを形成する。媒体対向面Ｆでは、主磁極層１１０とリターンパス層１５０の間に下部ギャップ層３１が露出し、この下部ギャップ層３１の膜厚に等しいギャップ間隔Ｇ１で主磁極層１１０とリターンパス層１５０が対向している。

以上により、図１〜図４に示す垂直磁気記録ヘッドが得られる。

以上のように本実施形態では、アルカリ溶液に弱い下部ギャップ層３１とアルカリ溶液に腐食されず且つ下部ギャップ層３１よりもエッチング（ミリング）されやすい上部ギャップ層３２との二層構造でギャップ層１１３を形成しておき、メッキ前処理（ミリング）時に媒体対向面Ｆ側の上部ギャップ層３２を除去して下部ギャップ層３１を露出させ、該露出させた下部ギャップ層３１の上にリターンパス層１５０を形成している。よって、下部ギャップ層３１は、上部ギャップ層３２により保護されるので、製造工程中のエッチングやアルカリ性の現像液によるダメージを受けずに済み、この下部ギャップ層３１の成膜時の膜厚によって媒体対向面Ｆでのギャップ間隔Ｇ１を高精度に規定することができる。

なお、媒体対向面Ｆでのギャップ間隔Ｇ１を高精度に規定するには、アルカリ溶液に腐食されない非磁性材料、例えばＳｉＯ₂、Ａｕ、Ｒｕ等による単層構造でギャップ層を形成することも考えられるが、ＳｉＯ₂のみでギャップ層を形成した場合にはＡＢＳ加工の際に媒体対向面Ｆ側に突き出しが生じ、一方、ＲｕやＡｕのみでギャップ層を形成した場合にはスメアが発生してしまう等の弊害が生じるので好ましくない。

本実施形態では、上部ギャップ層３２のエッチングレートが下部ギャップ層３１のエッチングレートよりも高いことから、下部ギャップ層３１が露出したか否かを精度良く検出でき、エッチング終了タイミングを容易に制御可能である。

また本実施形態では、上部ギャップ層３２の先端面３２ａ及びコイル絶縁層１１６の先端面１１６ａの立ち上がり角度θ１、θ２を異ならせて、リターンパス層１５０のスロート形状を二段階で形成しているので、上記立ち上がり角度θ１、θ２の大小関係を調整することで、記録分解能と書込性能とをバランスよく制御することができる。

本実施形態では上部ギャップ層３２上に形成したスロートハイト決め層１１８によってスロートハイトＴｈを規定しているが、このスロートハイト決め層１１８を設けずに、コイル絶縁層１１６によってスロートハイトＴｈを規定する実施形態、すなわち、コイル絶縁層１１６がスロートハイト決め層１１８を兼ねる実施形態についても本発明は適用可能である。コイル絶縁層１１６がスロートハイト決め層１１８を兼用する場合は、コイル絶縁層１１６の先端面１１６ａを立ち上がり角度θ２の傾斜面で形成し、媒体対向面Ｆからコイル絶縁層１１６の先端面１１６ａまでの距離がスロートハイトＴｈとなる。スロートハイト決め層１１８は、Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂などの無機絶縁材料で成膜した後に、ミリングや反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等で形状を規定して形成してもよい。

本発明による垂直磁気記録ヘッドの全体構造を示す部分縦断面図である。 同垂直磁気記録ヘッドの部分正面図である。 同垂直磁気記録ヘッドの部分平面図である。 同垂直磁気記録ヘッドの先端部を拡大して示す部分拡大断面図である。 本発明による垂直磁気記録ヘッドの製造工程の一工程を示す断面図である。 図５に示す工程の次工程を示す断面図である。 図６に示す工程の次工程を示す断面図である。

符号の説明

３１ 下部ギャップ層
３２ 上部ギャップ層
３２ａ 先端面
１０１ スライダ
１１０ 主磁極層
１１３ ギャップ層
１１５ 第２コイル層
１１６ コイル絶縁層
１１８ スロートハイト決め層（レジスト層）
１１８ａ 先端面
１４９ メッキ下地膜
１５０ リターンパス層
Ｆ 媒体対向面
Ｇ１ ギャップ間隔
Ｇ２ ギャップ間隔
Ｈ 垂直磁気記録ヘッド
Ｍ 記録媒体
Ｔｈ スロートハイト
θ１ 下部ギャップ層の立ち上がり角度
θ２ 上部ギャップ層の立ち上がり角度

Claims (6)

1. 主磁極層の上に、非磁性材料からなる下部ギャップ層を所定のギャップ間隔に等しい膜厚で形成する工程と、
   この下部ギャップ層の上に、現像液に腐食されず且つ該下部ギャップ層の形成材料よりもエッチングレートの高い非磁性材料で上部ギャップ層を形成する工程と、
   この上部ギャップ層の上にレジスト層を形成する工程と、
   露光、現像及びエッチングにより、媒体対向面となる端面から所定のスロートハイトが得られる位置まで前記レジスト層を除去し、該除去部分に前記上部ギャップ層を露出させる工程と、
   メッキ前処理としてドライエッチングを行ない、前記レジスト層の新たな膜面を露出させるとともに、該レジスト層で覆われていない前記上部ギャップ層を除去し、該除去部分に前記下部ギャップ層を露出させる工程と、
   露出させた前記下部ギャップ層、前記上部ギャップ層及び前記レジスト層の上にメッキ下地膜を形成し、このメッキ下地膜上に、リターンパス層をメッキにより形成する工程と、
   を有することを特徴とする垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
2. 請求項１記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法において、前記上部ギャップ層の媒体対向面側の端面の立ち上がり角度は、前記レジスト層の同立ち上がり角度と異ならせる垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
3. 請求項２記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法において、前記メッキ前処理でのエッチング角度によって、前記上部ギャップ層の媒体対向面側の端面の立ち上がり角度を制御する垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法において、前記レジスト層の現像時に用いる現像液がアルカリ溶液である場合は、前記下部ギャップ層はＡｌ₂Ｏ₃により形成し、前記上部ギャップ層はＳｉＯ₂、Ｒｕ、Ａｕのいずれかにより形成する垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法において、前記レジスト層は、前記主磁極層と前記リターンパス層に記録磁界を与えるコイル層を覆うコイル絶縁層である垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法において、前記下部ギャップ層は、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の膜厚範囲で形成する垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
   

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