JP2007257711A - 垂直記録磁気ヘッドの製造方法及び垂直記録磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】垂直記録ヘッドの主磁極とサイドシールドとの間隔、主磁極とトレーリングシールドとの間隔を正確に規定することは困難である。
【解決手段】記録素子の浮上面絶縁膜２０とヨーク２６上にめっき下地膜３８、非磁性絶縁膜３７、エッチングストッパ膜６０を形成する。次に、主磁極３２とサイドシールド３６を形成する部分に開口部を有するレジストパターン４０を形成し、これをマスクにして反応性イオンエッチングを行い、非磁性絶縁膜３７に開口部を形成する。主磁極３２となる部分の開口部は狭いので、下側が狭く上側が広い形状にエッチングされる。サイドシールド３６となる部分の開口部は広いので、上側と下側が略同じ幅でエッチングされる。次に、主磁極３２及びサイドシールド３６となる磁性膜をめっきにて形成し、平坦化した後、めっき下地膜３９を製膜し、トレーリングシールド３５となる磁性膜をめっきする。
【選択図】図５

Description

本発明は、垂直記録用の単磁極ヘッドを備える磁気ヘッドの製造方法及び垂直記録磁気ヘッドに関する。

コンピュータ等の情報処理装置の外部記録装置として使用される磁気記録再生装置であるハードディスク装置は、大容量化・小型化が進み、それに対応するため主に記録密度の向上を行っている。しかし、従来の長手磁気記録方式を用いて高密度化を行うと媒体上の磁化の転移領域で反磁界が大きいため記録層厚を薄くする必要があり、その結果、熱的な錯乱によって記録されたデータが消えてしまうという問題がある。一方、記録磁化の方向が媒体の膜厚方向である垂直磁気記録方式は、磁化転移領域で反磁界が小さいため媒体の膜厚を薄くする必要が比較的少なく、高記録密度化を達成しやすい。

垂直記録媒体に垂直記録用磁気ヘッドすなわち単磁極ヘッドを用いて信号を記録する場合、電気的信号はコイルによって磁気的信号に変換され、主磁極及び副磁極に磁束が励起される。この磁束の一部は副磁極から主磁極を通間し、記録媒体の垂直記録層を貫通する。そして、垂直記録層の下層の軟磁性下地層を通り副磁極へと戻る閉ループを描く。この際、副磁極は、主磁極から記録媒体の垂直記録層及び軟磁性下地層に生じた磁束を磁気的に効率よく、再び主磁極に戻すために用いられる。このような磁束の流れによって垂直記録媒体上に磁化として信号の記録が行われる。こうした磁気ヘッドについては、特許文献１にその例が開示されている。

これらの垂直記録磁気ヘッドにおいて、面記録密度の向上に伴い、記録トラック幅の縮小が望まれている。またハードディスク装置において磁気記録媒体の内周から外周にわたって広範囲に記録再生を行う必要がある。しかし、磁気記録媒体の内周及び外周において、磁気記録媒体の回転方向の接線に対して磁気ヘッドは約−１５〜１５°範囲内においてスキュー角がついた状態で記録再生を行う。この際、主磁極の浮上面における形状が矩形形状であると記録トラック幅を縮小できないため、リーディング側の磁極幅をトレーリング側の磁極幅に対して狭い形状にして狭トラック化に対応する方法が提案されている。

浮上面における主磁極のリーディング側のトラック幅がトレーリング側のトラック幅より小さい形状を有する磁気ヘッドの形成方法として、特許文献２には非磁性絶縁膜上にレジストフレームを形成し、リアクティブ・イオン・エッチング（ＲＩＥ）により非磁性絶縁膜に溝を作り、この溝に磁性膜をめっきした後、ケミカル・メカニカル・ポリッシュ（ＣＭＰ）を行うことにより逆台形形状をした主磁極を形成する方法が開示されている。

特許文献３には、めっき下地膜上にレジストフレームを形成した後、磁性膜及び非磁性膜をめっきし、逆台形形状を有する主磁極を形成する方法が開示されている。特許文献４には、磁性膜上に非磁性膜を成膜した後、レジストフレームを形成し、めっきを行った後、ドライエッチングにより逆台形形状を有する主磁極を形成する方法が開示されている。

一方、こうした記録トラック幅の縮小は記録ヘッドから媒体側へ生じる記録磁界の低下を引き起こす。したがって、記録トラック幅の縮小とともに媒体―フレアポイント間を小さくし、大きな記録磁界を発生させる必要がある。しかしながら、記録磁界を大きくすると、記録に寄与しないフリンジ磁界の問題が発生する。この問題を解決するために、主磁極の両脇や上部、もしくはその両方に磁性膜を配置する磁気ヘッドが提案されている。特許文献５には主磁極を形成した後に非磁性膜を形成し、ＣＭＰを行った後に非磁性膜を製膜し、その上に磁性膜を形成する方法が開示されている。また、特許文献６には主磁極となるべき部分の両脇にレジストを形成し、主磁極の部分とそのレジストの外側も同時にめっきを行う方法が開示されている。本方法によれば、主磁極とそれ以外の部分も同時に磁性膜をめっき形成するため、スループットが向上するというものである。さらに、特許文献７には、主磁極を形成し、非磁性絶縁膜を製膜した後、トレーリングシールド及びサイドシールドを形成する方法が開示されている。本方法によればサイドシールドとトレーリングシールドとを一体形成できるため、スループットが従来に較べて改善するというものである。

特開２００２−２７９６０７号公報 特開２００２−９２８２１号公報 特開２００２−１９７６０９号公報 特開２００２−２０８１１２号公報 特開２００５−２３５３１６号公報 特開２００５−２４３０６１号公報 特開２００５−９２９２９号公報

前述のとおり、垂直記録用の磁気ヘッドでは記録媒体に対して大きな記録磁界を発生させることが重要であり、磁気ヘッドの主磁極は、媒体対向面から略直交に延びるトラック規定部を含み、さらにトラック規定部から連なる媒体対向面から離れるにしたがって断面積が大きくなる磁束導入部を含む形状となっている。また、主磁極からのフリンジ磁界を吸収するために、主磁極の両脇や上部、もしくはその両方に磁性膜が配置されている。上記特許文献５に記載の方法によれば、主磁極と主磁極上の磁性膜との間隔は高精度に規定できるが、主磁極の両脇に磁性膜がないため、記録磁界がトラック幅方向の広範囲に大きく漏洩する。また、特許文献６に記載の方法によれば、主磁極とそれ以外の部分も同時に磁性膜をめっき形成できるためスループットを向上することができるが、しかし、レジストを除去した後、その部分に非磁性膜を形成し、主磁極を覆う必要がある。レジストの部位は非常に小さいため、非磁性膜を形成して主磁極を覆うのは困難である。特許文献７に記載の方法によれば、サイドシールドとトレーリングシールドとを一体形成できるため、スループットを従来に較べて改善できるが、主磁極とサイドシールドとの間隔は非磁性絶縁膜の主磁極両脇への付きまわりにより変動するため正確には規定することができない。

したがって、垂直記録磁気ヘッドにおいては、大きな記録磁界を発生し、フリンジ磁界が媒体に影響しない構成が必要であり、そのためには、主磁極のトラック幅の高精度化及び主磁極と非磁性膜を挟んで配置されるサイドシールド及びトレーリングシールドとの間隔を高精度に規定できる方法が必要である。

本発明の目的は、主磁極と非磁性膜を挟んで配置されるサイドシールドとの間隔を高精度に規定できる垂直記録磁気ヘッドの製造方法を提供することである。

本発明の他の目的は、生産性が高い垂直記録磁気ヘッドを提供することである。

本発明は、再生素子と記録素子とを有し、記録素子が浮上面に露出する主磁極と、浮上面と反対側において主磁極と磁気的に接続された副磁極と、主磁極の両脇に非磁性絶縁膜を介して設けられたサイドシールドと、主磁極のトレーリング側に設けられたトレーリングシールドと、主磁極と副磁極とを磁気的に励起するコイルとを有する垂直記録磁気ヘッドの製造方法において、前記主磁極とサイドシールドとトレーリングシールドを形成するステップは、
前記記録素子の浮上面絶縁膜とヨークの上部に、めっき下地膜と非磁性絶縁膜とエッチングストッパ膜を形成するステップと、
前記エッチングストッパ膜の上部に主磁極とサイドシールドを形成する部分に開口部を有するレジストパターンを形成するステップと、
前記レジストパターンをマスクとして前記エッチングストッパ膜をエッチングするステップと、
前記エッチングストッパ膜をエッチングした後、反応性イオンエッチングにより前記非磁性絶縁膜に開口部を形成するステップと、
前記非磁性絶縁膜の開口部に、主磁極とサイドシールドとなる磁性膜を形成するステップと、
前記磁性膜の上部を研磨して平坦化することにより主磁極とサイドシールドの高さを規定するステップと、
前記平坦化した面にめっき下地膜を形成し、このめっき下地膜の上にトレーリングシールドとなる磁性膜を形成するステップと、を含むものである。

また、本発明の垂直記録磁気ヘッドの製造方法における、主磁極とサイドシールドとトレーリングシールドを形成するステップは、
記録素子の浮上面絶縁膜とヨークの上部に、めっき下地膜と非磁性絶縁膜とエッチングストッパ膜を形成するステップと、
前記エッチングストッパ膜の上部に主磁極を形成する部分に開口部を有するレジストパターンを形成するステップと、
前記レジストパターンをマスクとして前記エッチングストッパ膜と非磁性絶縁膜をエッチングして前記非磁性絶縁膜に開口部を形成するステップと、
前記非磁性絶縁膜の開口部に主磁極となる磁性膜を形成するステップと、
前記磁性膜の上部を研磨して平坦化することにより主磁極の高さを規定するステップと、
前記主磁極の両側の前記非磁性絶縁膜に、反応性イオンエッチングによりサイドシールドを形成するための開口部を形成するステップと、
前記非磁性絶縁膜の開口部と前記主磁極の上部にめっき下地膜を形成し、このめっき下地膜の上にサイドシールド及びトレーリングシールドとなる磁性膜を形成するステップと、を含むものである。

本発明の垂直記録磁気ヘッドは、再生素子と、浮上面に露出する主磁極と、浮上面と反対側において前記主磁極と磁気的に接続された副磁極と、前記主磁極の両脇に非磁性絶縁膜を介して設けられたサイドシールドと、前記主磁極のトレーリング側に設けられたトレーリングシールドと、前記主磁極と前記副磁極とを磁気的に励起するコイルとを有し、前記主磁極と前記サイドシールドは同じ磁性材料で構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、主磁極とサイドシールドとの間隔、主磁極とトレーリングシールドとの間隔を高精度に規定することができる。また、生産性が高い垂直記録磁気ヘッドを提供することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１〜図４に、第１の実施例の製造方法により製造される垂直記録磁気ヘッド（以下、磁気ヘッドと略す）の構成を示す。図１は、磁気ヘッドの断面図であり、媒体対向面及び基板面双方の面に対して垂直な面を示している。図２は、その平面図であり、副磁極２１と層間絶縁膜２３を省略した図である。図３は磁気ヘッドの媒体対向面（浮上面）を示している。図４は、図３の主磁極近傍の拡大図である。図１及び図３において、磁気ヘッド１０の再生素子は、基板１１の上部に、絶縁膜１２、下部シールド１３、ギャップ膜１４、磁気抵抗効果素子１６、上部シールド１５を積層して構成される。磁気抵抗効果素子１６はギャップ膜１４の中に形成されている。記録素子は再生素子の上部にセパレート膜１９を介して、ヨーク２６、浮上面絶縁膜２０、主磁極３２、サイドシールド３６、無機絶縁膜２２、コイル２４、有機絶縁膜２８、トレーリングシールド３５、後部ヨーク２５、層間絶縁膜２３、副磁極２１を積層して構成される。なお、Ｃ−Ｃ′は磁気ヘッド１０の浮上面を示す。

図３に示すように再生素子の磁気抵抗効果膜１６の両脇には、磁区制御膜１７と電極１８が設けられている。磁気抵抗効果膜１６には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）膜、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）膜等の磁気抵抗効果を有する膜を用いることができる。また、磁気抵抗効果膜１６として、電流を膜に垂直に流すＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）膜やＣＰＰ形磁気抵抗効果膜を用いることができる。ＴＭＲ膜やＣＰＰ形磁気抵抗効果膜を用いた場合は、下部シールド１３と上部シールド１５は電極を兼ねることができる。図１に示すように記録素子は、ヨーク２６上に無機絶縁膜２２を介してコイル２４が形成され、コイル２４は有機絶縁膜２８に覆われている。副磁極２１は、後部ヨーク２５，ヨーク２６を介して主磁極３２と磁気的に結合されている。図２の平面図に示すように、主磁極３２は浮上面から離れた領域において広がった形状を有する。このような構造により記録媒体に対して大きな磁界を発生することができる。

図４に示すように、磁気ヘッド１０の浮上面には、浮上面絶縁膜２０上にめっき下地膜３８を介して主磁極３２が形成されている。また、サイドシールド３６も非磁性絶縁体３７を隔てて主磁極３２と同様に浮上面絶縁膜２０上にめっき下地膜３８を介して形成されている。主磁極３２とサイドシールド３６は同一の磁性材料からなり、ＦｅＣｏ，ＣｏＮｉＦｅ等の高飽和磁束密度を有する磁性膜、もしくはＦｅＣｏと非磁性膜との積層膜で構成される。めっき下地膜３８としてはＡｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｔ等が用いられる。また、非磁性絶縁膜３７にはＡｌ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，ＳｉＮが用いられる。めっき下地膜３９には、めっき下地膜３８と同様にＡｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｔ等が用いられる。めっき下地膜３９は、下層にＡｌ_２Ｏ_３等の絶縁膜やＣｒ，Ｔａ，ＮｉＣｒ等の導電性膜を形成し、その上にＡｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｔ等を積層した構成としてもよい。

また、図４に示すように、浮上面における主磁極３２の下底の幅を、上底の幅より狭い構造にすることで、スキュー角がついた状態で記録を行う際に、近接のトラックのデータを誤って消去することのない磁気ヘッド１０が得られる。単層の磁性膜あるいは磁性膜と非磁性膜との積層構造を有する主磁極３２のトラック幅は、記録密度が高まるにつれて狭くなるが、例えば４０〜２５０ｎｍである。主磁極３２の膜厚は、トラック幅に対し０．５〜３の範囲とし、主磁極３２のトラック規定面におけるトレーリング側の一辺とその側辺とが作る内角αは７５〜８８°の範囲が望ましい。めっき下地膜３８の膜厚は、２〜５０ｎｍの範囲が望ましい。本図では、主磁極３２の上底の端と下底の端とは直線に描かれているが、内側に凸の弧や外側に凸の弧で結ばれていてもよい。また、めっき下地膜３９の膜厚は主磁極３２の上底の幅に対して０．２〜０．５の範囲で選ばれる。

次に図５を参照して、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法、特に主磁極３２、サイドシールド３６、トレーリングシールド３５の形成方法について説明する。図５（ａ）〜図５（ｇ）では、再生素子と、記録素子の浮上面絶縁膜２０とヨーク２６を形成した後の工程を浮上面側から示している。再生素子と浮上面絶縁膜２０及びヨーク２６は、スパッタリングやめっき及びエッチング等の薄膜形成プロセスにて形成する。まず図５（ａ）に示すように、浮上面絶縁膜２０及びヨーク２６上にスパッタリングによりめっき下地膜３８、非磁性絶縁膜３７を順次形成し、ＣＶＤによりエッチングストッパ膜６０を形成する。ここでめっき下地膜３８にはＡｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｔ等を用い、膜厚は１０nm〜６０nmの範囲で選択した。非磁性絶縁膜３７にはＡｌ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，ＳｉＮ等を用い、膜厚は５０〜３００nmの範囲で選択した。エッチングストッパ膜６０は、ケミカル・メカニカル・ポリッシュ（ＣＭＰ）に対して高い耐性を示す膜とするために、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を用い、膜厚は５〜２０nmとした。なお、浮上面絶縁膜２０との密着性を高めるために、めっき下地膜３８の下層に導電性膜を形成してもよい。

次に図５（ｂ）に示すように、エッチングストッパ膜６０上にレジストパターン４０を形成する。レジストパターン４０は、主磁極３２とサイドシールド３６を形成するための開口部を有するマスクである。レジストパターン４０の形成には、レジストが感光性樹脂の場合には露光・現像を行い形成する方法や、レジストの上部に感光性樹脂等を形成し、Ｏ_２イオンエッチング等により形成する方法がある。

続いて図５（ｃ）に示すように、レジストパターン４０をマスクにしてエッチングストッパ膜６０及び非磁性絶縁膜３７をエッチングする。エッチングストッパ膜６０はＯ_２やＣＯ_２を用いたエッチングにより、レジストパターン４０の開口部の部分が除去される。さらにＳＦ６，ＣＦ４，ＣＨＦ３等のガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、非磁性絶縁膜３７に開口部を形成する。ここで、主磁極３２となる部分のレジストパターン４０の開口部は狭いので（４０〜２５０ｎｍ）、非磁性絶縁膜３７の開口部は、下側が狭く上側が広い形状にエッチングされる。サイドシールド３６となる部分のレジストパターン４０の開口部は広いので、非磁性絶縁膜３７の開口部は上側と下側が略同じ幅でエッチングされる。したがって、主磁極３２とサイドシールド３６との間隔を決定する非磁性絶縁膜３７の幅は正確に規定される。エッチング終了後、残存するレジストパターン４０を除去する。

続いて図５（ｄ）に示すように、めっき下地膜３８を下地膜として主磁極３２及びサイドシールド３６となる磁性膜をめっきにて形成する。したがって、主磁極３２とサイドシールド３６とは同一めっき膜である。主磁極３２及びサイドシールド３６となる磁性膜は、ＦｅＣｏやＣｏＮｉＦｅ等の飽和磁束密度が高い材料が用いられ、膜厚は非磁性絶縁膜３７とエッチングストッパ膜６０とを合わせた膜厚よりも厚い膜厚をめっき成長させ、６０nm〜５００nmとした。ここで、めっき膜厚は次工程でＣＭＰを行うため、エッチングストッパ膜６０の高さに対して、１０〜２００nm高くなるように設定した。なお、この段差は小さいほうが望ましい。

続いて図５（ｅ）に示すように、主磁極３２及びサイドシールド３６となる磁性膜をＣＭＰにより、エッチングストッパ膜６０が現れるまで加工して平坦化し、主磁極３２とサイドシールド３６を分離する。エッチングストッパ膜６０は主磁極３２及びサイドシールド３６となる磁性膜に対して、高い選択比を有するので、主磁極３２及びサイドシールド３６の高さを高精度に制御することができる。

続いて図５（ｆ）に示すように、エッチングストッパ膜６０をＯ_２やＣＯ_２のガスを用いたエッチングにより除去する。ここではエッチングストッパ膜６０を除去したが、エッチングストッパ膜６０は非磁性膜であるため、主磁極３２と次工程で形成するトレーリングシールド３５との間の磁気的な分離膜として残しても良い。

続いて図５（ｇ）に示すように、トレーリングシールド３５となる磁性膜をめっきするために、主磁極３２、サイドシールド３６、非磁性絶縁膜３７上にめっき下地膜３９を製膜する。次に、図示はしていないが、めっき下地膜３９上にレジストフレームを形成し、トレーリングシールド３５となる磁性膜をめっき成長させる。主磁極３２とトレーリングシールド３５の間隔は、めっき下地膜３９の膜厚で決めることができるので、正確に形成することができる。この後、めっき下地膜３８やめっき下地膜３９は、他の端子等との間の短絡防止のため、除去するのが望ましい。

さらに、ヨーク２６の上部に、コイル２４、層間絶縁膜２３、後部ヨーク２５、副磁極２１を、スパッタリングやめっき及びエッチング等の薄膜形成プロセスにて形成する。

以上の説明の通り、上記第１の実施例によれば、主磁極３２とサイドシールド３６との間隔、及び主磁極３２とトレーリングシールド３５との間隔は正確に規定され、磁気ヘッドの性能のバラつきを小さくすることができる。また、主磁極３２とサイドシールド３６とを同時に形成することができるため、スループットを向上することができる。

次に図６を用いて第２の実施例による磁気ヘッドの製造方法を説明する。第１の実施例と同様に、再生素子と、記録素子の浮上面絶縁膜２０及びヨーク２６を形成した後の工程について説明する。図６（a）に示すように、浮上面絶縁膜２０及びヨーク２６上に、めっき下地膜３８、非磁性絶縁膜３７、エッチングストッパ膜６０を形成するところまでは、第１の実施例と同じである。

続いて図６（ｂ）に示すように、主磁極３２となる部分に開口部を有するにレジストパターン４０を形成する。レジストパターン４０の開口部の幅は４０nm〜２５０nmの範囲で選ばれる。
続いて図６（ｃ）に示すように、レジストパターン４０の開口部の部分のエッチングストッパ膜６０及び非磁性絶縁膜３７を、Ｏ_２やＣＯ_２を用いたエッチングにより除去する。ここで、レジストパターン４０の開口部は狭いので、非磁性絶縁膜３７の開口部は、下側が狭く上側が広い形状にエッチングされる。
次に図６（ｄ）に示すように、主磁極３２となる磁性膜のめっきを行い、図６（ｅ）に示すようにエッチングストッパ膜６０の面までＣＭＰにより平坦化加工を行う。ＣＭＰによって加工研磨される磁性膜（主磁極３２）の領域は、第１の実施例と比較して小さい。続いて図６（ｆ）に示すように、エッチングストッパ膜６０を除去した後、主磁極３２の両脇にサイドシールド３６を形成するための開口部を有するレジストパターン５０を形成する。

次に図６（ｇ）に示すように、レジストパターン５０をマスクとして、ＳＦ６，ＣＦ４，ＣＨＦ３等のガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行い非磁性絶縁膜３７に開口部を形成する。レジストパターン５０の開口部は広いので、非磁性絶縁膜３７の開口部は上側と下側が略同じ幅でエッチングされる。したがって、主磁極３２の両脇に形成された非磁性絶縁膜３７の幅は、正確な寸法を有している。エッチング終了後、残存するレジストパターン５０を除去する。

次に図６（ｈ）に示すように、めっき下地膜３９を製膜した後、図示しないレジストフレームを形成し、その開口部の部分にめっきにより磁性膜を形成して、サイドシールド３６とトレーリングシールド３５とを同時に形成する。

さらに、ヨーク２６の上部に、コイル２４、層間絶縁膜２３、後部ヨーク２５、副磁極２１を、第１の実施例と同様に、スパッタリングやめっき及びエッチング等の薄膜形成プロセスにて形成する。

以上の説明の通り、第２の実施例によれば、主磁極３２とサイドシールド３６との間隔は、非磁性絶縁膜３７の幅とめっき下地膜３９の膜厚で規定できるので、高精度に形成することができる。また、主磁極３２とトレーリングシールド３５との間隔は、めっき下地膜３９の膜厚で規定できるので、正確に形成することができる。したがって、磁気ヘッドの性能のバラツキを小さくすることができる。なお、本実施例では図６（ｆ）に示したようにレジストパターン５０を形成した後に、反応性イオンエッチングにより非磁性絶縁膜３７に開口部を形成したが、主磁極３２は非磁性絶縁膜３７に対して十分な選択比を有しているため、主磁極３２をマスクにして非磁性絶縁膜３７のエッチングを行ってもよい。このような工程にすることによって非常に簡便な磁気ヘッドの製造方法とすることができる。

次に、図７及び図８を参照して、磁気ヘッド１０の変形例を説明する。図７は浮上面における主磁極３２近傍の拡大図であり、図８は平面図である。上記した実施例による製造方法によれば、主磁極３２の上面は平坦な面となる。したがって図７及び図８に示すように、主磁極３２の上面に５〜３０nmの厚さの磁性膜６２を形成することができる。磁性膜６２には、ＦｅＣｏやＣｏＮｉＦｅのような高飽和磁束密度の材料が適している。このように薄い磁性膜６２を形成することにより、記録素子から記録媒体に向かって生じる記録磁界を大きくすることができる。磁性膜６２の膜厚が５nmの場合には、記録磁界が３％程度向上し、３０nmの場合には記録磁界が１５％程度向上することが確認できた。また、磁性膜６２の膜厚が３０nmを超える場合には、記録素子の磁界分布が劣化することがわかった。図８に磁性膜６２の平面形状を示すが、磁性膜６２は浮上面において主磁極３２よりも１０〜５０nm程度広い幅を有し、浮上面から遠ざかるにつれてトラック幅方向の幅が広がる構造となっている。磁性層６２の浮上面における広がり角βは８０〜３０°とした。このような範囲を選ぶことによって、主磁極３２のトレーリング側の磁界強度を効果的に向上することができる。広がり角βが３０°未満の場合には、記録磁界の分布の劣化が認められた。また１０°以下の場合には磁界強度の向上は僅かであった。

図９に上記磁気ヘッド１０が用いられる磁気ディスク装置の概略構成を示す。磁気ディスク装置は磁気ディスク２と、磁気ディスク２を支持し回転させるスピンドルモータ４と、磁気ヘッド１０を支持し磁気ディスク２の半径方向に移動させるアクチュエータ６と、記録・再生回路と機構制御回路を実装した回路基板８等から構成される。

本発明の実施例による製造方法で製造される垂直記録磁気ヘッドの断面図である。 図１の垂直記録磁気ヘッドの平面図で、副磁極を省略した図である。 図１の垂直記録磁気ヘッドの媒体対向面を示す図である。 図３の主磁極近傍の拡大図である。 本発明の第１の実施例による垂直記録磁気ヘッドの製造方法を示す工程図である。 本発明の第２の実施例による垂直記録磁気ヘッドの製造方法を示す工程図である。 垂直記録磁気ヘッドの変形例の媒体対向面の一部を示す拡大図である。 図７の平面図であり、主磁極の上部を示す図である。 垂直記録磁気ヘッドが用いられる磁気ディスク装置の概略構成図である。

符号の説明

１０…垂直記録磁気ヘッド、
１１…基板、
１２…絶縁膜、
１３…下部シールド、
１４…ギャップ膜、
１５…上部シールド、
１６…磁気抵抗効果膜、
１７…磁区制御膜、
１８…電極、
２０…セパレート膜、
２１…副磁極、
２２…無機絶縁膜、
２３…層間絶縁膜、
２４…コイル、
２５…後部ヨーク、
２６…ヨーク、
３２…主磁極、
３５…トレーリングシールド、
３６…サイドシールド、
３７…非磁性絶縁膜、
３８…めっき下地膜、
３９…めっき下地膜、
４０…レジストパターン、
５０…レジストパターン、
６０…エッチングストッパ膜、
６２…磁性膜。

Claims (10)

1. 基板上に再生素子を形成するステップと、
   前記再生素子の上部にヨークと浮上面絶縁膜を形成するステップと、
   前記浮上面絶縁膜とヨークの上部に、めっき下地膜と非磁性絶縁膜とエッチングストッパ膜を形成するステップと、
   前記エッチングストッパ膜の上部に主磁極とサイドシールドを形成する部分に開口部を有するレジストパターンを形成するステップと、
   前記レジストパターンをマスクとして前記エッチングストッパ膜をエッチングするステップと、
   前記エッチングストッパ膜をエッチングした後、反応性イオンエッチングにより前記非磁性絶縁膜に開口部を形成するステップと、
   前記非磁性絶縁膜の開口部に、主磁極とサイドシールドとなる磁性膜を形成するステップと、
   前記磁性膜の上部を研磨して平坦化することにより主磁極とサイドシールドの高さを規定するステップと、
   前記平坦化した面にめっき下地膜を形成し、該めっき下地膜の上にトレーリングシールドとなる磁性膜を形成するステップと、
   前記ヨークの上部にコイルと、層間絶縁膜と、副磁極を形成するステップと、
   を含むことを特徴とする垂直記録磁気ヘッドの製造方法。
2. 前記エッチングストッパ膜は、ダイヤモンドライクカーボンであることを特徴とする請求項１記載の垂直記録磁気ヘッドの製造方法。
3. 前記非磁性絶縁膜に開口部を形成するステップにおける反応性イオンエッチングは、ＳＦ６、ＣＦ４又はＣＨＦ３ガスを用いて行うことを特徴とする請求項１記載の垂直記録磁気ヘッドの製造方法。
4. 前記平坦化した面にめっき下地膜を形成するステップの前に、絶縁膜を形成するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の垂直記録磁気ヘッドの製造方法。
5. 基板上に再生素子を形成するステップと、
   前記再生素子の上部にヨークと浮上面絶縁膜を形成するステップと、
   前記浮上面絶縁膜とヨークの上部に、めっき下地膜と非磁性絶縁膜とエッチングストッパ膜を形成するステップと、
   前記エッチングストッパ膜の上部に主磁極を形成する部分に開口部を有するレジストパターンを形成するステップと、
   前記レジストパターンをマスクとして前記エッチングストッパ膜と非磁性絶縁膜をエッチングして前記非磁性絶縁膜に開口部を形成するステップと、
   前記非磁性絶縁膜の開口部に主磁極となる磁性膜を形成するステップと、
   前記磁性膜の上部を研磨して平坦化することにより主磁極の高さを規定するステップと、
   前記主磁極の両側の前記非磁性絶縁膜に、反応性イオンエッチングによりサイドシールドを形成するための開口部を形成するステップと、
   前記非磁性絶縁膜の開口部と前記主磁極の上部にめっき下地膜を形成し、該めっき下地膜の上にサイドシールド及びトレーリングシールドとなる磁性膜を形成するステップと、
   前記ヨークの上部にコイルと、層間絶縁膜と、副磁極を形成するステップと、
   を含むことを特徴とする垂直記録磁気ヘッドの製造方法。
6. 前記非磁性絶縁膜にサイドシールドを形成するための開口部を形成するステップは、
   前記平坦化した面に、サイドシールドを形成する部分に開口部を有するレジストパターンを形成するステップと、該レジストパターンをマスクとして反応性イオンエッチングを行うステップを含むことを特徴とする請求項５記載の垂直記録磁気ヘッドの製造方法。
7. 前記非磁性絶縁膜にサイドシールドを形成するための開口部を形成するステップは、
   前記平坦化した後の主磁極をマスクとして反応性イオンエッチングにより行うステップであることを特徴とする請求項５記載の垂直記録磁気ヘッドの製造方法。
8. 再生素子と、浮上面に露出する主磁極と、浮上面と反対側において前記主磁極と磁気的に接続された副磁極と、前記主磁極の両脇に非磁性絶縁膜を介して設けられたサイドシールドと、前記主磁極のトレーリング側に設けられたトレーリングシールドと、前記主磁極と前記副磁極とを磁気的に励起するコイルとを有し、前記主磁極と前記サイドシールドは同じ磁性材料で構成されていることを特徴とする垂直記録磁気ヘッド。
9. 前記主磁極のトレーリング側に設けられ、浮上面において前記主磁極のトラック幅よりも広い幅を有し、浮上面から遠ざかるにつれて幅が広がる磁性膜を有することを特徴とする請求項８記載の垂直記録磁気ヘッド。
10. 前記磁性膜の浮上面における広がり角は、８０〜３０°であることを特徴とする請求項９記載の垂直記録磁気ヘッド。

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