JP2008034077A - 垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】スロートハイトを正確に決め、コイルが発生する熱によってシールドの媒体対向面側の端部が突出することを抑制し、且つ広範囲隣接トラック消去の発生を抑制する。
【解決手段】シールド１３は、第１層１３Ａ１、第２層１３Ａ２、第３層１３Ｂ、第１の連結部１３Ｃおよび第２の連結部１３Ｄを有している。第１層１３Ａ１は、媒体対向面において磁極層１２の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の面、磁極層１２に対向する第２の面、および第２の面とは反対側の第３の面を有している。第２層１３Ａ２は第３の面に接している。第３層１３Ｂは、磁極層１２を第１層１３Ａ１との間で挟む位置に配置されている。第１の連結部１３Ｃは、磁極層１２に接触せずに第１層１３Ａ１と第３層１３Ｂとを連結する。第２の連結部１３Ｄは、第１の連結部１３Ｃよりも媒体対向面から遠い位置において磁極層１２と第３層１３Ｂとを連結する。
【選択図】図１

Description

本発明は、垂直磁気記録方式によって記録媒体に情報を記録するために用いられる垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
磁気記録再生装置における記録方式には、信号磁化の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）とする長手磁気記録方式と、信号磁化の向きを記録媒体の面に対して垂直な方向とする垂直磁気記録方式とがある。垂直磁気記録方式は、長手磁気記録方式に比べて、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくく、高い線記録密度を実現することが可能であると言われている。
一般的に、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、長手磁気記録用の磁気ヘッドと同様に、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッドと、書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドとを、基板上に積層した構造のものが用いられる。記録ヘッドは、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を発生する磁極層を備えている。
垂直磁気記録方式において、記録密度の向上に寄与するのは、主に、記録媒体の改良と記録ヘッドの改良である。高記録密度化のために記録ヘッドに要求されることは、特に、トラック幅の縮小と、記録特性の向上である。一方、トラック幅が小さくなると、記録特性、例えば重ね書きの性能を表わすオーバーライト特性は低下する。従って、トラック幅が小さくなるほど、記録特性の一層の向上が必要となる。
ところで、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドは、一般的に、スライダに設けられる。スライダは、記録媒体に対向する媒体対向面を有している。この媒体対向面は、空気流入側の端部と空気流出側の端部とを有している。そして、空気流入側の端部から媒体対向面と記録媒体との間に流入する空気流によって、スライダは記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。このスライダにおいて、一般的に、磁気ヘッドは媒体対向面における空気流出側の端部近傍に配置される。磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの位置決めは、例えばロータリーアクチュエータによって行なわれる。この場合、磁気ヘッドは、ロータリーアクチュエータの回転中心を中心とした円軌道に沿って記録媒体上を移動する。このような磁気ディスク装置では、磁気ヘッドのトラック横断方向の位置に応じて、スキューと呼ばれる、円形のトラックの接線に対する磁気ヘッドの傾きが生じる。
特に、長手磁気記録方式に比べて記録媒体への書き込み能力が高い垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置では、上述のスキューが生じると、あるトラックへの情報の書き込み時に隣接トラックの情報が消去される現象（以下、隣接トラック消去と言う。）が生じたり、隣り合う２つのトラックの間において不要な書き込みが行なわれたりするという問題が生じる。高記録密度化のためには、隣接トラック消去を抑制する必要がある。また、隣り合う２つのトラックの間における不要な書き込みは、磁気ヘッドの位置決め用のサーボ信号の検出や再生信号の信号対雑音比に悪影響を及ぼす。
上述のようなスキューに起因した問題の発生を防止する技術としては、例えば特許文献１に記載されているように、媒体対向面における磁極層の端面の形状を、記録媒体の進行方向の後側（スライダにおける空気流入端側）に配置される辺が反対側の辺よりも短い形状とする技術が知られている。
また、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、例えば特許文献２に記載されているように、磁極層とシールドとを備えた磁気ヘッドも知られている。この磁気ヘッドでは、媒体対向面において、シールドの端面は、磁極層の端面に対して、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。以下、このような磁気ヘッドをシールド型ヘッドと呼ぶ。このシールド型ヘッドにおいて、シールドは、磁極層の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。また、シールドは、磁極層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している。この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。
また、特許文献３には、磁極層となる中央の磁性層に対する記録媒体の進行方向の前側と後側にそれぞれ磁性層を設け、中央の磁性層と前側の磁性層との間と、中央の磁性層と後側の磁性層との間に、それぞれコイルを配置した構造の磁気ヘッドが記載されている。この磁気ヘッドによれば、中央の磁性層の媒体対向面側の端部より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分を大きくすることができる。
米国特許第６，５０４，６７５Ｂ１号明細書 米国特許第４，６５６，５４６号明細書 米国特許第４，６７２，４９３号明細書
ここで、図４４を参照して、シールド型ヘッドの基本的な構成について説明する。図４４は、シールド型ヘッドの一例における主要部を示す断面図である。このシールド型ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面１００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１０１と、媒体対向面１００に配置された端部を有し、コイル１０１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１０２と、媒体対向面１００に配置された端部を有し、媒体対向面１００から離れた位置において磁極層１０２に連結されたシールド層１０３と、磁極層１０２とシールド層１０３との間に設けられたギャップ層１０４と、コイル１０１を覆う絶縁層１０５とを備えている。磁極層１０２の周囲には絶縁層１０６が配置されている。また、シールド層１０３は、保護層１０７によって覆われている。
媒体対向面１００において、シールド層１０３の端部は、磁極層１０２の端部に対して、ギャップ層１０４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の前側に配置されている。コイル１０１の少なくとも一部は、磁極層１０２とシールド層１０３との間に、磁極層１０２およびシールド層１０３に対して絶縁された状態で配置されている。
コイル１０１は、銅等の導電性の材料によって形成されている。磁極層１０２およびシールド層１０３は磁性材料によって形成されている。ギャップ層１０４は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料によって形成されている。絶縁層１０５は、例えばフォトレジストによって形成されている。
図４４に示したヘッドでは、磁極層１０２の上にギャップ層１０４が配置され、ギャップ層１０４の上にコイル１０１が配置されている。コイル１０１は、絶縁層１０５によって覆われている。絶縁層１０５の媒体対向面１００側の端部は、媒体対向面１００から離れた位置に配置されている。絶縁層１０５の媒体対向面１００側の端部から媒体対向面１００までの領域において、シールド層１０３はギャップ層１０４を介して磁極層１０２と対向している。磁極層１０２とシールド層１０３がギャップ層１０４を介して対向する部分の、媒体対向面１００側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）ＴＨは、スロートハイトと呼ばれる。このスロートハイトＴＨは、媒体対向面１００において磁極層１０２から発生される磁界の強度や分布に影響を与える。
例えば図４４に示したようなシールド型ヘッドにおいて、オーバーライト特性を向上させるためには、スロートハイトＴＨを小さくすることが好ましい。スロートハイトＴＨの値としては、例えば０．１〜０．３μｍが要求される。このようにスロートハイトＴＨの値として小さな値が要求される場合、図４４に示したヘッドでは、以下のような２つの問題が発生する。
図４４に示したヘッドにおける第１の問題は、スロートハイトＴＨを正確に決めることが難しいということである。以下、この第１の問題について詳しく説明する。図４４に示したヘッドでは、スロートハイトＴＨは、シールド層１０３のうちの絶縁層１０５と媒体対向面１００との間に存在する部分の厚みによって決まる。また、スロートハイトＴＨは、媒体対向面１００を研磨する際の研磨量によって制御される。ところが、絶縁層１０５を構成するフォトレジストは、比較的熱膨張率が大きいと共に比較的柔らかい。そのため、例えば研磨時の熱によって絶縁層１０５は膨張する。また、特にスロートハイトＴＨが小さい場合には、シールド層１０３のうちの絶縁層１０５と媒体対向面１００との間に存在する部分は薄くなっている。更に、媒体対向面において、シールド層１０３の端面は広い範囲にわたって露出している。これらのことから、特にスロートハイトＴＨが小さい場合には、媒体対向面１００の研磨時に、絶縁層１０５が膨張して、シールド層１０３の媒体対向面１００側の端部が突出しやすくなる。そのため、媒体対向面１００の研磨時に、シールド層１０３のうちの絶縁層１０５と媒体対向面１００との間に存在する部分の厚みが変動して、その結果、媒体対向面１００の研磨後におけるスロートハイトＴＨにばらつきが生じてしまう。
図４４に示したヘッドにおける第２の問題は、ヘッドの使用時に、コイル１０１が発生する熱によって絶縁層１０５が膨張し、その結果、シールド層１０３の媒体対向面１００側の端部が突出するということである。ヘッドの使用時におけるシールド層１０３の端部の突出は、スライダと記録媒体との衝突を生じやすくする。
また、例えば図４４に示したようなシールド型ヘッドでは、トラック幅方向の広い範囲にわたって、記録または再生の対象となっているトラックに隣接する１以上のトラックに記録された信号が減衰する現象（以下、広範囲隣接トラック消去という。）が顕著に生じる場合があった。シールド型ヘッドにおいて広範囲隣接トラック消去が生じる原因の一つとしては、以下で説明するように、磁極層１０２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側（磁極層１０２の端面に対してシールド層１０３の端面とは反対側）にはシールド層が存在していないことが考えられる。
磁極層１０２の端面より発生されて記録媒体を磁化した磁束はヘッドに還流する。このとき、磁極層１０２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側では、シールド層１０３によって磁束が吸い込まれるため、磁束の広がりが抑制される。しかし、磁極層１０２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側では、シールド層が存在しないために磁束が広がり、このことが、広範囲隣接トラック消去が生じる原因になると考えられる。
また、磁極層１０２のうち、媒体対向面１００の近傍の部分は、トラック幅を規定するため、他の部分に比べて幅が小さくなっている。そのため、磁極層１０２を通過する磁束の一部は、磁極層１０２の端面に達する前に磁極層１０２から漏れるおそれがある。磁極層１０２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側では、シールド層１０３によって漏れ磁束が吸い込まれるため、漏れ磁束が記録媒体に達することが抑制される。しかし、磁極層１０２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側では、シールド層が存在しないため、漏れ磁束が記録媒体に達し、このことも、広範囲隣接トラック消去が生じる原因になると考えられる。
特許文献３に記載された構造の磁気ヘッドによれば、上記の原因による広範囲隣接トラック消去を抑制することができると考えられる。しかしながら、特許文献３に記載された構造の磁気ヘッドでは、前述の、スロートハイトを正確に決めることが難しいという第１の問題と、コイルが発生する熱によってシールド層の媒体対向面側の端部が突出するという第２の問題を解決することはできない。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、媒体対向面において磁極層の端面とシールドの端面がギャップ層を介して隣接する構造の垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、スロートハイトを正確に決めることができ、コイルが発生する熱によってシールドの媒体対向面側の端部が突出することを抑制でき、且つ広範囲隣接トラック消去の発生を抑制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およびその製造方法を提供することにある。
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
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、
シールドとを備えている。
シールドは、媒体対向面において磁極層の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の面、磁極層に近い第２の面、および第２の面とは反対側の第３の面を有する第１層と、第１層における磁極層とは反対側に配置され、媒体対向面に配置された端面を有し、第１層の第３の面に接する第２層と、磁極層を第１層との間で挟む位置に配置された第３層と、磁極層に接触せずに第１層と第３層とを連結する第１の連結部と、第１の連結部よりも媒体対向面から遠い位置において磁極層と第３層とを連結する第２の連結部とを有している。
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、磁極層と第１層との間に設けられたギャップ層を備えている。媒体対向面において、第１層の第１の面は、磁極層の端面に対して、ギャップ層の厚みによる所定の間隔を開けて配置されている。磁極層の端面は、ギャップ層に隣接する辺を有し、この辺はトラック幅を規定している。コイルの一部は、磁極層、第３層、第１の連結部および第２の連結部によって囲まれた空間を通過している。
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、
第３層を形成する工程と、
コイルを形成する工程と、
第１および第２の連結部を形成する工程と、
磁極層を形成する工程と、
磁極層の上にギャップ層を形成する工程と、
ギャップ層の上に第１層を形成する工程と、
第１層の上に第２層を形成する工程とを備えている。
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法では、シールドの第１層と第３層は、磁極層を間に挟む位置に配置される。また、第１の連結部によって第１層と第３層が連結され、第２の連結部によって磁極層と第３層が連結される。コイルの一部は、磁極層、第３層、第１の連結部および第２の連結部によって囲まれた空間を通過する。
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法において、磁極層の端面と交差し、媒体対向面および第３の面に垂直な断面において、媒体対向面に垂直な方向についての第２層の長さは、媒体対向面に垂直な方向についての第１層の長さよりも大きくてもよい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法において、ギャップ層の厚みは５〜６０ｎｍの範囲内であってもよい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法において、第３層および第１の連結部は、それぞれ、媒体対向面に配置された端面を有していてもよい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法において、第３層は、媒体対向面に近い端面を有し、この端面は媒体対向面から離れた位置に配置されていてもよい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の連結部は、媒体対向面に近い端面を有し、この端面は媒体対向面から離れた位置に配置されていてもよい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１の連結部は、磁極層のトラック幅方向の両側において第１層と第３層とを連結してもよい。この場合、第１の連結部は、磁極層のトラック幅方向の両側に配置され、第１層に接続された第１および第２の部分と、媒体対向面とコイルの一部との間に配置され、第１および第２の部分と第３層とを連結する第３の部分とを有していてもよい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法において、シールドは、更に、磁極層のトラック幅方向の両側に配置され、第１層に接続された第１および第２のサイドシールド層を有し、第１および第２のサイドシールド層は、それぞれ、媒体対向面に配置された端面を有していてもよい。この場合、垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、第３層を形成する工程とギャップ層を形成する工程との間において第１および第２のサイドシールド層を形成する工程を備えていてもよい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法において、コイルは、第２の連結部の少なくとも一部を中心として巻回された平面渦巻き形状をなしていてもよいし、磁極層を中心として巻回された螺旋形状をなしていてもよい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、磁極層における第２の連結部とは反対側に配置され、磁極層に接する上部ヨーク層を備えていてもよい。この場合、垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、第１層を形成する工程は、同時に上部ヨーク層を形成してもよい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、磁極層における第２の連結部とは反対側に配置され、磁極層に接する第１の上部ヨーク層と、第１の上部ヨーク層における磁極層とは反対側に配置され、第１の上部ヨーク層に接する第２の上部ヨーク層とを備えていてもよい。この場合、垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、第１層を形成する工程は、同時に第１の上部ヨーク層を形成し、第２層を形成する工程は、同時に第２の上部ヨーク層を形成してもよい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法において、第２の連結部は、第３層に接続された連結層と、連結層と磁極層とを連結する下部ヨーク層とを有していてもよい。この場合、媒体対向面に垂直な方向についての下部ヨーク層の長さは、媒体対向面に垂直な方向についての連結層の長さよりも大きい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法において、第１層は、ギャップ層を介して磁極層に対向する部分を含む中央部分と、中央部分のトラック幅方向の外側に配置された２つの側方部分とを有していてもよい。媒体対向面に垂直な方向についての側方部分の最大の長さは、媒体対向面に垂直な方向についての中央部分の長さよりも大きい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、上面で開口し磁極層の少なくとも一部を収容する溝部を有する収容層と、非磁性導電材料よりなり、収容層の溝部内において、収容層と磁極層との間に配置された非磁性導電層とを備えていてもよい。また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、収容層を形成する工程と、非磁性導電層を形成する工程とを備えていてもよい。この場合、非磁性導電層は、１原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されてもよい。また、非磁性導電材料は、ＴａまたはＲｕであってもよい。
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法において、磁極層は、ギャップ層に接すると共に屈曲した面を有し、ギャップ層は、磁極層の屈曲した面に沿って屈曲していてもよい。この場合、ギャップ層は、１原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されてもよい。また、ギャップ層を構成する非磁性材料は、Ｔａ、ＲｕまたはＡｌ2Ｏ3であってもよい。
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法では、シールドの第１層と第３層は、磁極層を間に挟む位置に配置される。これにより、本発明によれば、広範囲隣接トラック消去の発生を抑制することができるという効果を奏する。また、本発明では、コイルの一部は、磁極層、第３層、第１の連結部および第２の連結部によって囲まれた空間を通過する。そのため、本発明によれば、コイルの周囲に配置された絶縁層の膨張に伴って第１層の媒体対向面側の端部が突出することが抑制される。その結果、本発明によれば、スロートハイトを正確に決めることができ、且つコイルが発生する熱によってシールドの媒体対向面側の端部が突出することを抑制することができるという効果を奏する。
また、本発明では、第１層の上に第２層が配置される。これにより、本発明によれば、磁極層の端面より発生されて、記録媒体を磁化してシールドの端面を経て磁気ヘッドに還流する磁束が、シールドの途中で飽和することが抑制される。その結果、本発明によれば、磁気ヘッドのオーバーライト特性や信号対雑音比を向上させることができるという効果を奏する。
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１ないし図５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の近傍における一部を示す斜視図である。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。図３は本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図４は図２における４−４線断面図である。図５は本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドにおける磁極層とシールドを示す平面図である。
図２ないし図４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、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１と、この基板１の上に配置されたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置された磁性材料よりなる下部シールド層３と、この下部シールド層３の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜４と、この下部シールドギャップ膜４の上に配置された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜６と、この上部シールドギャップ膜６の上に配置された磁性材料よりなる上部シールド層７とを備えている。
ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面３０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。
下部シールド層３から上部シールド層７までの部分は、再生ヘッドを構成する。磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、上部シールド層７の上に配置された非磁性層８と、非磁性層８の上に配置された記録ヘッドとを備えている。非磁性層８は、例えばアルミナによって形成されている。記録ヘッドは、コイル１１と、磁極層１２と、シールド１３と、ギャップ層１４とを備えている。
コイル１１は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。磁極層１２は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、コイル１１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。
シールド１３は、第１層１３Ａ１、第２層１３Ａ２、第３層１３Ｂ、第１の連結部１３Ｃおよび第２の連結部１３Ｄを有している。第１層１３Ａ１は、媒体対向面３０において磁極層１２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された第１の面、磁極層１２に近い第２の面、および第２の面とは反対側の第３の面を有している。第２層１３Ａ２は、第１層１３Ａ１における磁極層１２とは反対側に配置され、媒体対向面３０に配置された端面を有し、第１層１３Ａ１の第３の面に接している。第３層１３Ｂは、磁極層１２を第１層１３Ａ１との間で挟む位置に配置されている。第１の連結部１３Ｃは、磁極層１２に接触せずに第１層１３Ａ１と第３層１３Ｂとを連結する。第２の連結部１３Ｄは、第１の連結部１３Ｃよりも媒体対向面３０から遠い位置において磁極層１２と第３層１３Ｂとを連結する。第１層１３Ａ１、第２層１３Ａ２、第３層１３Ｂ、第１の連結部１３Ｃおよび第２の連結部１３Ｄは、いずれも磁性材料によって形成されている。これらの材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。
第３層１３Ｂは、非磁性層８の上に配置されている。第３層１３Ｂは、媒体対向面３０に近い端面を有し、この端面は媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。磁気ヘッドは、更に、非磁性層８の上において、第３層１３Ｂの周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層２１を備えている。絶縁層２１は、例えばアルミナによって形成されている。
第１の連結部１３Ｃは、媒体対向面３０の近傍において第３層１３Ｂの上に配置されている。また、第１の連結部１３Ｃは、媒体対向面３０に近い端面を有し、この端面は媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。第２の連結部１３Ｄは、第１の連結部１３Ｃよりも媒体対向面３０から遠い位置において第３層１３Ｂの上に配置されている。
第１の連結部１３Ｃは、磁極層１２のトラック幅方向の両側に配置され、第１層１３Ａ１に接続された第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２と、媒体対向面３０とコイル１１の一部との間に配置され、第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２と第３層１３Ｂとを連結する第３の部分１３Ｃ３とを有している。これら第１ないし第３の部分１３Ｃ１，１３Ｃ２，１３Ｃ３を有する第１の連結部１３Ｃは、磁極層１２のトラック幅方向の両側において第１層１３Ａ１と第３層１３Ｂとを連結する。第３の部分１３Ｃ３は、第３層１３Ｂの上に配置されている。第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２は、第３の部分１３Ｃ３の上に配置されている。
磁気ヘッドは、更に、第３層１３Ｂの上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層２２を備えている。コイル１１は、この絶縁層２２の上に配置されている。コイル１１は、平面渦巻き形状をなし、第２の連結部１３Ｄを中心として巻回されている。磁気ヘッドは、更に、コイル１１の巻線間および周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層２３と、絶縁層２３、第３の部分１３Ｃ３および第２の連結部１３Ｄの周囲に配置された絶縁層２４とを備えている。第３の部分１３Ｃ３、第２の連結部１３Ｄ、コイル１１および絶縁層２３，２４の上面は平坦化されている。絶縁層２２，２４は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層２３は、例えばフォトレジストによって形成されている。コイル１１は、銅等の導電材料によって形成されている。
磁気ヘッドは、更に、平坦化された第３の部分１３Ｃ３、第２の連結部１３Ｄ、コイル１１および絶縁層２３，２４の上面の上に配置された非磁性材料よりなる収容層２５を備えている。収容層２５は、上面で開口し、磁極層１２の少なくとも一部を収容する溝部２５ａを有している。溝部２５ａの底部には、第２の連結部１３Ｄの上面の位置においてコンタクトホールが形成されている。収容層２５の材料としては、例えば、アルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯＸ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）等の絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＣｕ、ＮｉＢ、ＮｉＰｄ等の非磁性金属材料でもよい。
磁気ヘッドは、更に、非磁性金属材料よりなり、収容層２５の上面の上に配置された非磁性金属層２６を備えている。非磁性金属層２６は、貫通する開口部２６ａを有し、この開口部２６ａの縁は、収容層２５の上面における溝部２５ａの縁の真上に配置されている。非磁性金属層２６の材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＮｉＣｒ、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＢ、ＡｌＣｕ、ＷＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＴｉＳｉ２、ＴｉＮ、ＴｉＷのいずれかを用いることができる。
磁気ヘッドは、更に、収容層２５の溝部２５ａ内および非磁性金属層２６の開口部２６ａ内に配置された非磁性膜２７および研磨停止層２８を備えている。非磁性膜２７は、溝部２５ａの表面に接するように配置されている。磁極層１２は、溝部２５ａの表面から離れるように配置されている。研磨停止層２８は、非磁性膜２７と磁極層１２の間に配置されている。研磨停止層２８は、磁極層１２をめっき法で形成する際に用いられる電極層（シード層）を兼ねている。非磁性膜２７および研磨停止層２８にも、第２の連結部１３Ｄの上面の位置においてコンタクトホールが形成されている。そして、溝部２５ａ、非磁性膜２７および研磨停止層２８に形成されたコンタクトホールを通して、磁極層１２が第２の連結部１３Ｄに接続されている。
非磁性膜２７は、非磁性材料によって形成されている。非磁性膜２７の材料としては、絶縁材料、半導体材料または導電材料を用いることができる。非磁性膜２７の材料としての絶縁材料としては、例えばアルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯＸ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）のいずれかを用いることができる。非磁性膜２７の材料としての半導体材料としては、例えば多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンを用いることができる。非磁性膜２７の材料としての導電材料としては、例えば、非磁性金属層２６の材料と同じものを用いることができる。
研磨停止層２８は、非磁性材料によって形成されている。研磨停止層２８の材料は、非磁性導電材料でもよいし、絶縁材料でもよい。研磨停止層２８の材料としての非磁性導電材料としては、例えば、非磁性金属層２６の材料と同じものを用いることができる。研磨停止層２８の材料としての絶縁材料としては、例えば、シリコン酸化物を用いることができる。研磨停止層２８の材料が非磁性導電材料である場合、研磨停止層２８は、本発明における非磁性導電層に対応する。
磁極層１２は、金属磁性材料によって形成されている。磁極層１２の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。
ギャップ層１４は、媒体対向面３０の近傍において、磁極層１２の上に配置されている。ギャップ層１４は、非磁性材料によって形成されている。ギャップ層１４の材料は、アルミナ等の絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｔａ、Ｗ、ＮｉＢ、ＮｉＰｄ等の非磁性導電材料でもよい。シールド１３の第１層１３Ａ１は、ギャップ層１４の上に配置されている。
媒体対向面３０において、第１層１３Ａ１の第１の面は、磁極層１２の端面に対して、ギャップ層１４の厚みによる所定の間隔を開けて配置されている。ギャップ層１４の厚みは、５〜６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、例えば３０〜６０ｎｍの範囲内である。磁極層１２の端面は、ギャップ層１４に隣接する辺を有し、この辺はトラック幅を規定している。コイル１１の一部は、磁極層１２、第３層１３Ｂ、第１の連結部１３Ｃおよび第２の連結部１３Ｄによって囲まれた空間を通過している。
磁気ヘッドは、更に、媒体対向面３０から離れた位置で磁極層１２の上に配置された第１の上部ヨーク層１５Ａと、媒体対向面３０から離れた位置で第１の上部ヨーク層１５Ａの上に配置された第２の上部ヨーク層１５Ｂと、第１層１３Ａ１と第１の上部ヨーク層１５Ａの周囲に配置された非磁性材よりなる非磁性層１６と、第２層１３Ａ２と第２の上部ヨーク層１５Ｂの周囲に配置された非磁性材よりなる非磁性層１７とを備えている。上部ヨーク層１５Ａ，１５Ｂは、いずれも磁性材料によって形成されている。これらの材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。また、上部ヨーク層１５Ａ，１５Ｂは、それぞれ、媒体対向面３０に近い端面を有している。上部ヨーク層１５Ａ，１５Ｂの媒体対向面３０に近い端面は、いずれも媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。また、第２の上部ヨーク層１５Ｂの媒体対向面３０に近い端面は、第１の上部ヨーク層１５Ａの媒体対向面３０に近い端面よりも媒体対向面３０から遠い位置に配置されている。非磁性層１６，１７は、例えばアルミナによって形成されている。第１層１３Ａ１、第１の上部ヨーク層１５Ａおよび非磁性層１６の上面は平坦化されている。第２層１３Ａ２、第２の上部ヨーク層１５Ｂおよび非磁性層１７の上面も平坦化されている。
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、第２層１３Ａ２、第２の上部ヨーク層１５Ｂおよび非磁性層１７の上面の上に配置された保護層１８を備えている。保護層１８は、例えば、アルミナ等の無機絶縁材料によって形成されている。
以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面３０と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドと記録ヘッドは、基板１の上に積層されている。再生ヘッドは記録媒体の進行方向Ｔの後側（スライダにおける空気流入端側）に配置され、記録ヘッドは記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。
再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面３０側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層７と、ＭＲ素子５と下部シールド層３との間に配置された下部シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と上部シールド層７との間に配置された上部シールドギャップ膜６とを備えている。
記録ヘッドは、コイル１１と、磁極層１２と、シールド１３と、ギャップ層１４とを備えている。
磁極層１２は、収容層２５の溝部２５ａ内および非磁性金属層２６の開口部２６ａ内に、非磁性膜２７および研磨停止層２８を介して配置されている。非磁性膜２７の厚みは、例えば１０〜４０ｎｍの範囲内である。しかし、この範囲内に限らず、非磁性膜２７の厚みは、トラック幅に応じて任意に設定することができる。研磨停止層２８の厚みは、例えば３０〜１００ｎｍの範囲内である。
磁極層１２は、媒体対向面３０に配置された端面を有する第１の部分と、この第１の部分よりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、第１の部分よりも大きな厚みを有する第２の部分とを有している。第１の部分は、媒体対向面３０からの距離に応じて変化しない厚みを有している。第１の部分における上面は、第２の部分における上面よりも基板１に近い位置に配置されている。そのため、ギャップ層１４に接する磁極層１２の上面は屈曲している。ギャップ層１４は、磁極層１２の上面に沿って屈曲している。第１の部分における上面と第２の部分における上面との間の段差は、例えば０．１〜０．３μｍの範囲内である。また、第１の部分の厚みは、例えば０．０３〜０．３μｍの範囲内である。
シールド１３は、第１層１３Ａ１、第２層１３Ａ２、第３層１３Ｂ、第１の連結部１３Ｃおよび第２の連結部１３Ｄを有している。第１層１３Ａ１は、媒体対向面３０において磁極層１２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された第１の面、磁極層１２に近い第２の面、および第２の面とは反対側の第３の面を有している。本実施の形態では、第１層１３Ａ１の第２の面は、ギャップ層１４を介して磁極層１２の第１の部分における上面に対向している。なお、第１層１３Ａ１の第２の面は、更に、ギャップ層１４を介して、磁極層１２の第２の部分における上面の一部にも対向していてもよい。第２層１３Ａ２は、第１層１３Ａ１における磁極層１２とは反対側に配置され、媒体対向面３０に配置された端面を有し、第１層１３Ａ１の第３の面に接している。第３層１３Ｂは、磁極層１２を第１層１３Ａ１との間で挟む位置に配置されている。第１の連結部１３Ｃは、磁極層１２に接触せずに第１層１３Ａ１と第３層１３Ｂとを連結する。第２の連結部１３Ｄは、第１の連結部１３Ｃよりも媒体対向面３０から遠い位置において磁極層１２と第３層１３Ｂとを連結する。
図５に示したように、第１層１３Ａ１は、ギャップ層１４を介して磁極層１２に対向する部分を含む中央部分１３Ａ１ａと、この中央部分１３Ａ１ａのトラック幅方向の外側に配置された２つの側方部分１３Ａ１ｂ，１３Ａ１ｃとを有している。媒体対向面３０に垂直な方向についての中央部分１３Ａ１ａの長さは、トラック幅方向の位置によらずに一定である。本実施の形態では、媒体対向面３０に垂直な方向についての中央部分１３Ａ１ａの長さがスロートハイトＴＨとなる。中央部分１３Ａ１ａの長さ、すなわちスロートハイトＴＨは、例えば０．１〜０．４μｍの範囲内である。中央部分１３Ａ１ａの幅Ｗ１１は、トラック幅以上である。中央部分１３Ａ１ａの幅Ｗ１１は、例えば０．２〜３．０μｍの範囲内である。媒体対向面３０に垂直な方向についての側方部分１３Ａ１ｂ，１３Ａ１ｃの最大の長さＨ１２は、媒体対向面３０に垂直な方向についての中央部分１３Ａ１ａの長さよりも大きい。側方部分１３Ａ１ｂ，１３Ａ１ｃの最大の長さＨ１２は、例えば０．３〜５．０μｍの範囲内である。
図２は、媒体対向面３０に配置された磁極層１２の端面と交差し、媒体対向面３０および第１層１３Ａ１の第３の面に垂直な断面を示している。この断面において、媒体対向面３０に垂直な方向についての第２層１３Ａ２の長さは、媒体対向面３０に垂直な方向についての第１層１３Ａ１の長さよりも大きい。図２に示した断面において、媒体対向面３０に垂直な方向についての第２層１３Ａ２の長さＨ２は、例えば０．５〜５．０μｍの範囲内であり、１．０〜３．０μｍの範囲内であることが好ましい。なお、図５には、媒体対向面３０に垂直な方向についての第２層１３Ａ２の長さが、トラック幅方向の位置によらずに一定である例を示している。しかし、第２層１３Ａ２の形状は、第１層１３Ａ１と同様に、中央部分と２つの側方部分とを有する形状であってもよい。
第１の連結部１３Ｃは、磁極層１２のトラック幅方向の両側に配置され、第１層１３Ａ１に接続された第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２と、媒体対向面３０とコイル１１の一部との間に配置され、第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２と第３層１３Ｂとを連結する第３の部分１３Ｃ３とを有している。第１の部分１３Ｃ１は、第１層１３Ａ１の側方部分１３Ａ１ｂに接続されている。第２の部分１３Ｃ２は、第１層１３Ａ１の側方部分１３Ａ１ｃに接続されている。
第１層１３Ａ１の厚みは、例えば０．３〜０．８μｍの範囲内である。第２層１３Ａ２の厚みは、例えば０．５〜２．０μｍの範囲内である。第３層１３Ｂの厚みは、例えば０．５〜１．５μｍの範囲内である。第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２の厚みは、例えば０．２〜０．５μｍの範囲内である。第３の部分１３Ｃ３の厚みは、例えば０．８〜３．０μｍの範囲内である。第２の連結部１３Ｄの厚みは、例えば０．８〜３．０μｍの範囲内である。
第３層１３Ｂおよび第１の連結部１３Ｃは、それぞれ媒体対向面３０に近い端面を有し、これら端面は媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。第３層１３Ｂおよび第１の連結部１３Ｃの各端面と媒体対向面３０との間の距離は、例えば、０．１〜０．８μｍである。
次に、図１および図５を参照して、磁極層１２の形状について詳しく説明する。図５に示したように、磁極層１２は、媒体対向面３０に配置された端面を有するトラック幅規定部１２Ａと、このトラック幅規定部１２Ａよりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、トラック幅規定部１２Ａよりも大きな幅を有する幅広部１２Ｂとを有している。トラック幅規定部１２Ａは、媒体対向面３０からの距離に応じて変化しない幅を有している。幅広部１２Ｂの幅は、例えば、トラック幅規定部１２Ａとの境界位置ではトラック幅規定部１２Ａの幅と等しく、媒体対向面３０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。本実施の形態では、磁極層１２のうち、媒体対向面３０に配置された端面から、磁極層１２の幅が大きくなり始める位置までの部分を、トラック幅規定部１２Ａとする。ここで、媒体対向面３０に垂直な方向についてのトラック幅規定部１２Ａの長さをネックハイトと呼ぶ。ネックハイトは、例えば０．０５〜０．３μｍの範囲内である。
図３に示したように、媒体対向面３０に配置された磁極層１２の端面は、基板１に近い第１の辺Ａ１と、ギャップ層１４に隣接する第２の辺Ａ２と、第１の辺Ａ１の一端と第２の辺Ａ２の一端とを結ぶ第３の辺Ａ３と、第１の辺Ａ１の他端と第２の辺Ａ２の他端とを結ぶ第４の辺Ａ４とを有している。第２の辺Ａ２は、トラック幅を規定する。媒体対向面３０に配置された磁極層１２の端面の幅は、第１の辺Ａ１に近づくに従って小さくなっている。また、第３の辺Ａ３と第４の辺Ａ４がそれぞれ基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、例えば、５°〜１５°の範囲内とする。第２の辺Ａ２の長さ、すなわちトラック幅は、例えば０．０５〜０．２０μｍの範囲内である。
次に、図６ないし図１７を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。図６ないし図１７は、それぞれ、磁気ヘッドの製造過程における積層体を示している。なお、図６ないし図１７では、上部シールド層７よりも基板１側の部分を省略している。本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、まず、図２ないし図４に示したように、基板１の上に、絶縁層２、下部シールド層３、下部シールドギャップ膜４を順に形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上にＭＲ素子５と、このＭＲ素子５に接続される図示しないリードとを形成する。次に、ＭＲ素子５およびリードを、上部シールドギャップ膜６で覆う。次に、上部シールドギャップ膜６の上に上部シールド層７を形成する。
図６は、次の工程を示す。図６において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における６Ｂ−６Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における６Ｃ−６Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、まず、例えばスパッタ法によって、上部シールド層７の上に非磁性層８を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、非磁性層８の上に第３層１３Ｂを形成する。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層２１を形成する。次に、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、第３層１３Ｂが露出するまで、絶縁層２１を研磨する。
図７は、次の工程を示す。図７において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における７Ｂ−７Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における７Ｃ−７Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、まず、第３層１３Ｂおよび絶縁層２１の上面のうち、コイル１１が配置される領域の上に絶縁層２２を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、絶縁層２２の上にコイル１１を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第３の部分１３Ｃ３および第２の連結部１３Ｄを形成する。なお、第３の部分１３Ｃ３および第２の連結部１３Ｄを形成した後に、コイル１１を形成してもよい。
図８は、次の工程を示す。図８において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における８Ｂ−８Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における８Ｃ−８Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、まず、コイル１１の巻線間およびコイル１１の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層２３を選択的に形成する。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２４を例えば３〜４μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第３の部分１３Ｃ３、第２の連結部１３Ｄおよびコイル１１が露出するまで絶縁層２４を研磨して、第３の部分１３Ｃ３、第２の連結部１３Ｄ、コイル１１、絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。
図９は、次の工程を示す。図９において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における９Ｂ−９Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における９Ｃ−９Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、まず、例えばフレームめっき法によって、第３の部分１３Ｃ３の上に第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２を形成する。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、後に溝部２５ａが形成されることにより収容層２５となる非磁性層２５Ｐを形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２が露出するまで非磁性層２５Ｐを研磨して、第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２および非磁性層２５Ｐの上面を平坦化する。
図１０は、次の工程を示す。図１０において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における１０Ｂ−１０Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における１０Ｃ−１０Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、まず、例えばスパッタ法によって、第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２および非磁性層２５Ｐの上に非磁性金属層２６を形成する。非磁性金属層２６の厚みは、例えば４０〜１００ｎｍの範囲内である。次に、非磁性金属層２６の上に、例えば１．０μｍの厚みの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、収容層２５に溝部２５ａを形成するためのマスク３１を形成する。このマスク３１は、溝部２５ａに対応した形状の開口部を有している。
図１１は、次の工程を示す。図１１において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における１１Ｂ−１１Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における１１Ｃ−１１Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、まず、マスク３１を用いて、非磁性金属層２６を選択的にエッチングする。これにより、非磁性金属層２６に、貫通した開口部２６ａが形成される。この開口部２６ａは、後に形成される磁極層１２の平面形状に対応した形状をなしている。更に、非磁性層２５Ｐのうち非磁性金属層２６の開口部２６ａから露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層２５Ｐに溝部２５ａを形成する。更に、非磁性層２５Ｐのうち、第２の連結部１３Ｄの上に配置された部分を選択的にエッチングして、溝部２５ａの底部にコンタクトホールを形成する。次に、マスク３１を除去する。溝部２５ａが形成されることにより、非磁性層２５Ｐは収容層２５となる。非磁性金属層２６の開口部２６ａの縁は、収容層２５の上面における溝部２５ａの縁の真上に配置されている。
非磁性金属層２６と非磁性層２５Ｐのエッチングは、例えば、反応性イオンエッチングまたはイオンビームエッチングを用いて行われる。非磁性層２５Ｐに溝部２５ａを形成するためのエッチングの際には、磁極層１２のトラック幅規定部１２Ａの両側部に対応する溝部２５ａの壁面が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が、例えば５°〜１５°の範囲内になるようにする。
図１２は、次の工程を示す。図１２において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における１２Ｂ−１２Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における１２Ｃ−１２Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、非磁性膜２７を形成する。非磁性膜２７は、収容層２５の溝部２５ａ内にも形成される。非磁性膜２７は、例えば、スパッタ法または化学的気相成長法（以下、ＣＶＤと記す。）によって形成される。非磁性膜２７の厚みは、精度よく制御することができる。これにより、トラック幅の正確な制御が可能になる。ＣＶＤを用いて非磁性膜２７を形成する場合には、特に、１原子層毎の成膜を繰り返すＣＶＤ、いわゆるアトミックレイヤーＣＶＤ（以下、ＡＬＣＶＤと記す。）を用いることが好ましい。この場合には、非磁性膜２７の厚みの制御をより精度よく行うことができる。また、ＡＬＣＶＤを用いて非磁性膜２７を形成する場合には、非磁性膜２７の材料としては、絶縁材料では特にアルミナが好ましく、導電材料では特にＴａまたはＲｕが好ましい。半導体材料を用いて非磁性膜２７を形成する場合には、特に、低温（２００℃程度）でのＡＬＣＶＤまたは低温での低圧ＣＶＤを用いて非磁性膜２７を形成することが好ましい。また、非磁性膜２７の材料としての半導体材料は、不純物をドープしない多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンであることが好ましい。
次に、積層体の上面全体の上に研磨停止層２８を形成する。研磨停止層２８は、収容層２５の溝部２５ａ内にも形成される。研磨停止層２８は、後に行われる研磨工程における研磨の停止位置を示す。なお、非磁性膜２７が導電材料よりなる場合には、研磨停止層２８を設けずに、非磁性膜２７が研磨停止層２８の機能を兼ねてもよい。この場合には、非磁性膜２７が本発明における非磁性導電層に対応する。
研磨停止層２８の材料が非磁性導電材料の場合には、研磨停止層２８は、例えばスパッタ法またはＣＶＤによって形成される。ＣＶＤを用いて研磨停止層２８を形成する場合には、特にＡＬＣＶＤを用いることが好ましい。ＡＬＣＶＤを用いて非磁性導電材料よりなる研磨停止層２８を形成する場合には、研磨停止層２８の材料としては、特にＴａまたはＲｕが好ましい。ＡＬＣＶＤを用いて形成される研磨停止層２８は、ステップカバレージが非常によい。そのため、ＡＬＣＶＤを用いて研磨停止層２８を形成することにより、収容層２５の溝部２５ａ内に均質な研磨停止層２８を形成することができる。その結果、トラック幅の正確な制御が可能になる。また、ＡＬＣＶＤを用いて研磨停止層２８を形成する場合には、トラック幅制御用の非磁性膜２７を省くこともできる。
また、ＡＬＣＶＤを用いて非磁性導電材料よりなる研磨停止層２８を形成した場合には、磁極層１２をめっき法で形成する際に用いられる電極層（シード層）の抵抗を低減することができる。これにより、正確な厚みの磁極層１２を形成することが可能になる。
次に、非磁性膜２７および研磨停止層２８のうち、第２の連結部１３Ｄの上に配置された部分を選択的にエッチングして、非磁性膜２７および研磨停止層２８にコンタクトホールを形成する。
次に、積層体の上面全体の上に、後に磁極層１２となる磁性層１２Ｐを形成する。磁性層１２Ｐは、例えば以下のようにして形成される。まず、積層体の上面全体の上に、めっき用の電極層（シード層）の一部となる電極膜を形成する。この電極膜は、磁性材料よりなり、後に磁極層１２の一部となる。電極膜は、例えば、スパッタ法またはイオンビームデポジション法によって形成される。スパッタ法によって電極膜を形成する場合には、コリメーションスパッタやロングスロースパッタを用いることが好ましい。なお、磁性材料よりなる電極膜を形成せずに、研磨停止層２８をめっき用の電極層（シード層）として用いてもよい。次に、例えばフレームめっき法によって、電極膜の上にめっき層を形成する。めっき層の厚みは、例えば０．５〜１．０μｍである。このめっき層は、磁性材料よりなり、後に磁極層１２の主要部分となる。めっき層は、その上面が非磁性金属層２６、非磁性膜２７および研磨停止層２８の各上面よりも上方に配置されるように形成される。
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、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．５〜１．２μｍの厚みに形成する。
図１３は、次の工程を示す。図１３において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における１３Ｂ−１３Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における１３Ｃ−１３Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、例えばＣＭＰによって、研磨停止層２８が露出するまで被覆層３２および磁性層１２Ｐを研磨して、研磨停止層２８および磁性層１２Ｐの上面を平坦化する。ＣＭＰによって被覆層３２および磁性層１２Ｐを研磨する場合には、研磨停止層２８が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。
図１４は、次の工程を示す。図１４において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における１４Ｂ−１４Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における１４Ｃ−１４Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、まず、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、磁性層１２Ｐの一部をエッチングするためのマスク３３を形成する。マスク３３は、磁性層１２Ｐの上面のうち、後に磁極層１２の第２の部分の上面となる部分を覆う。次に、マスク３３を用いて、例えばイオンビームエッチングによって磁性層１２Ｐの一部をエッチングする。これにより、磁性層１２Ｐは磁極層１２となる。また、このエッチングは、媒体対向面３０に配置される磁極層１２の端面における第２の辺Ａ２が、形成当初の非磁性金属層２６の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように行う。従って、非磁性金属層２６は、このエッチングの停止位置の基準となる。このように磁性層１２Ｐの一部のエッチングを行うことにより、媒体対向面３０における磁極層１２の厚みおよびトラック幅を、ほぼ一定になるように制御することができる。これにより、磁極層１２の厚みおよびトラック幅を精度よく制御することができる。次に、マスク３３を除去する。
図１５は、次の工程を示す。図１５において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における１５Ｂ−１５Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における１５Ｃ−１５Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１４を形成する。ギャップ層１４は、例えば、スパッタ法またはＣＶＤによって形成される。ＣＶＤを用いてギャップ層１４を形成する場合には、特にＡＬＣＶＤを用いることが好ましい。また、ＡＬＣＶＤを用いてギャップ層１４を形成する場合には、ギャップ層１４の材料としては、絶縁材料では特にアルミナが好ましく、導電材料では特にＴａまたはＲｕが好ましい。ＡＬＣＶＤを用いて形成されるギャップ層１４は、ステップカバレージがよい。従って、ＡＬＣＶＤを用いてギャップ層１４を形成することにより、屈曲した磁極層１２の上面の上に薄く且つ均質なギャップ層１４を形成することができる。
次に、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、マスク３４を形成する。マスク３４は、ギャップ層１４のうちの残すべき部分を覆う。次に、マスク３４を用いて、ギャップ層１４、非磁性金属層２６、非磁性膜２７および研磨停止層２８を選択的にエッチングする。これにより、第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２の各上面が露出すると共に、磁極層１２の上面の一部が露出する。次に、マスク３４を除去する。
図１６は、次の工程を示す。図１６において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における１６Ｂ−１６Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における１６Ｃ−１６Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、まず、第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２およびギャップ層１４の上に第１層１３Ａ１を形成すると共に、磁極層１２の上に第１の上部ヨーク層１５Ａを形成する。第１層１３Ａ１と第１の上部ヨーク層１５Ａは、フレームめっき法によって形成してもよいし、スパッタ法によって磁性層を形成した後、この磁性層を選択的にエッチングすることによって形成してもよい。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層１６を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層１３Ａ１および第１の上部ヨーク層１５Ａが露出するまで非磁性層１６を研磨して、第１層１３Ａ１、第１の上部ヨーク層１５Ａおよび非磁性層１６の上面を平坦化する。
図１７は、次の工程を示す。図１７において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、（ａ）における１７Ｂ−１７Ｂ線で切断した積層体の断面を示し、（ｃ）は、（ａ）における１７Ｃ−１７Ｃ線で切断した積層体の断面を示している。
この工程では、まず、第１層１３Ａ１および非磁性層１６の上に第２層１３Ａ２を形成すると共に、第１の上部ヨーク層１５Ａの上に第２の上部ヨーク層１５Ｂを形成する。第２層１３Ａ２と第２の上部ヨーク層１５Ｂは、フレームめっき法によって形成してもよいし、スパッタ法によって磁性層を形成した後、この磁性層を選択的にエッチングすることによって形成してもよい。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層１７を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層１３Ａ２および第２の上部ヨーク層１５Ｂが露出するまで非磁性層１７を研磨して、第２層１３Ａ２、第２の上部ヨーク層１５Ｂおよび非磁性層１７の上面を平坦化する。なお、上記の第２層１３Ａ２、第２の上部ヨーク層１５Ｂおよび非磁性層１７の上面を平坦化する工程を省き、第２層１３Ａ２および第２の上部ヨーク層１５Ｂをそれぞれ形成当初の形状のままとしてもよい。次に、積層体の上面全体を覆うように保護層１８を形成する。次に、保護層１８の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面３０の研磨、浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。
次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの作用および効果について説明する。この磁気ヘッドでは、記録ヘッドによって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッドによって、記録媒体に記録されている情報を再生する。記録ヘッドにおいて、コイル１１は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。磁極層１２、シールド１３および上部ヨーク層１５Ａ，１５Ｂは、コイル１１が発生する磁界に対応した磁束を通過させる磁路を形成する。磁極層１２は、コイル１１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。シールド１３は、磁気ヘッドの外部から磁気ヘッドに印加された外乱磁界を取り込む。これにより、外乱磁界が磁極層１２に集中して取り込まれることによって記録媒体に対して誤った記録が行なわれることを防止することができる。また、シールド１３は、磁極層１２の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。また、シールド１３は、磁極層１２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している。
シールド１３は、第１層１３Ａ１、第２層１３Ａ２、第３層１３Ｂ、第１の連結部１３Ｃおよび第２の連結部１３Ｄを有している。第１層１３Ａ１は、媒体対向面３０において磁極層１２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された第１の面、磁極層１２に近い第２の面、および第２の面とは反対側の第３の面を有している。第２層１３Ａ２は、第１層１３Ａ１における磁極層１２とは反対側に配置され、媒体対向面３０に配置された端面を有し、第１層１３Ａ１の第３の面に接している。第３層１３Ｂは、磁極層１２を第１層１３Ａ１との間で挟む位置に配置されている。第１の連結部１３Ｃは、磁極層１２に接触せずに第１層１３Ａ１と第３層１３Ｂとを連結する。第１の連結部１３Ｃは、磁極層１２のトラック幅方向の両側に配置され、第１層１３Ａ１に接続された第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２と、媒体対向面３０とコイル１１の一部との間に配置され、第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２と第３層１３Ｂとを連結する第３の部分１３Ｃ３とを有している。第２の連結部１３Ｄは、第１の連結部１３Ｃよりも媒体対向面３０から遠い位置において磁極層１２と第３層１３Ｂとを連結する。
このように、本実施の形態では、シールド１３の第１層１３Ａ１と第３層１３Ｂは、磁極層１２を間に挟む位置に配置される。従って、本実施の形態によれば、磁極層１２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側と後側の両方において、磁束の広がりを抑制することができると共に、漏れ磁束が記録媒体に達することを抑制することができる。これにより、本実施の形態によれば、広範囲隣接トラック消去の発生を抑制することができる。
また、本実施の形態では、コイル１１の一部は、磁極層１２、第３層１３Ｂ、第１の連結部１３Ｃおよび第２の連結部１３Ｄによって囲まれた空間を通過する。そのため、本実施の形態によれば、コイル１１の周囲に配置された絶縁層２３の膨張に伴って、シールド１３の媒体対向面３０側の端部、すなわち第１層１３Ａ１および第２層１３Ａ２の媒体対向面３０側の端部が突出することを防止できる。その結果、本実施の形態によれば、スロートハイトＴＨを正確に決めることができ、且つコイル１１が発生する熱によってシールド１３の媒体対向面３０側の端部が突出することを抑制することができる。
また、本実施の形態では、媒体対向面３０において、第１層１３Ａ１の第１の面は、磁極層１２の端面に対して、ギャップ層１４による所定の小さな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。記録媒体に記録されるビットパターンの端部の位置は、媒体対向面３０における磁極層１２のギャップ層１４側の端部の位置によって決まる。第１層１３Ａ１は、磁極層１２の媒体対向面３０側の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込むことにより、この磁束が記録媒体に達することを阻止する。これにより、記録媒体に既に記録されているビットパターンにおける磁化の方向が上記磁束の影響によって変化することを防止することができる。これにより、本実施の形態によれば、線記録密度を向上させることができる。
本実施の形態では、第３層１３Ｂと第１の連結部１３Ｃは、それぞれ、媒体対向面３０に近い端面を有し、これらの端面は媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。第３層１３Ｂの媒体対向面３０に近い端面と媒体対向面３０との間には絶縁層２１が配置されている。第１の連結部１３Ｃの媒体対向面３０に近い端面と媒体対向面３０との間には絶縁層２４と収容層２５が配置されている。従って、本実施の形態によれば、コイル１１の周囲に配置された絶縁層２３の膨張に伴って第３層１３Ｂと第１の連結部１３Ｃの各端面が突出することを防止することができる。
また、本実施の形態では、シールド１３は、第１層１３Ａ１における磁極層１２とは反対側に配置され、媒体対向面３０に配置された端面を有し、第１層１３Ａ１の第３の面に接する第２層１３Ａ２を有している。本実施の形態において、第１層１３Ａ１の第１の面および第２層１３Ａ２の端面が、媒体対向面３０に配置されたシールド１３の端面となる。本実施の形態では、スロートハイトＴＨは、媒体対向面３０に垂直な方向についての、第１層１３Ａ１の中央部分１３Ａ１ａの長さによって決まる。従って、スロートハイトＴＨを小さくすると中央部分１３Ａ１ａの体積が小さくなる。そのため、第２層１３Ａ２が設けられていない場合には、スロートハイトＴＨを小さくすると、中央部分１３Ａ１ａにおいて磁束の飽和が生じやすくなる。これに対し、本実施の形態では、第２層１３Ａ２が設けられているため、媒体対向面３０の近傍において、第１層１３Ａ１と第２層１３Ａ２の積層体の体積を大きくすることができる。そのため、本実施の形態によれば、磁極層１２の端面より発生されて、記録媒体を磁化して、媒体対向面３０に配置されたシールド１３の端面を経て磁気ヘッドに還流する磁束が、媒体対向面３０の近傍におけるシールド１３の途中で飽和することが抑制される。その結果、本実施の形態によれば、磁気ヘッドのオーバーライト特性や信号対雑音比を向上させることができる。また、本実施の形態によれば、媒体対向面３０の近傍におけるシールド１３の途中で磁束が飽和することを防止しながら、スロートハイトＴＨを小さくすることができ、その結果、オーバーライト特性を向上させることができる。以上の効果は、特に、媒体対向面３０に配置された磁極層１２の端面と交差し、媒体対向面３０および第１層１３Ａ１の第３の面に垂直な断面において、媒体対向面３０に垂直な方向についての第２層１３Ａ２の長さが媒体対向面３０に垂直な方向についての第１層１３Ａ１の長さよりも大きい場合に顕著に発揮される。
また、本実施の形態では、第１層１３Ａ１は、ギャップ層１４を介して磁極層１２に対向する部分を含む中央部分１３Ａ１ａと、この中央部分１３Ａ１ａのトラック幅方向の外側に配置された２つの側方部分１３Ａ１ｂ，１３Ａ１ｃとを有している。媒体対向面３０に垂直な方向についての側方部分１３Ａ１ｂ，１３Ａ１ｃの最大の長さは、媒体対向面３０に垂直な方向についての中央部分１３Ａ１ａの長さよりも大きい。第１の連結部１３Ｃの第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２は、それぞれ側方部分１３Ａ１ｂ，１３Ａ１ｃに接続されている。そのため、本実施の形態によれば、スロートハイトＴＨを小さくしても、媒体対向面３０の近傍におけるシールド１３による磁路の断面積を大きくすることができる。これにより、本実施の形態によれば、媒体対向面３０の近傍におけるシールド１３の途中で磁束が飽和することを防止しながら、スロートハイトＴＨを小さくすることができ、その結果、オーバーライト特性を向上させることができる。
上部ヨーク層１５Ａ，１５Ｂは、第２の連結部１３Ｄの近傍における磁極層１２および上部ヨーク層１５Ａ，１５Ｂによる磁路の断面積を大きくして、この磁路の途中での磁束の飽和を防止する機能を有する。なお、第２の上部ヨーク層１５Ｂを省略してもよいし、第１および第２の上部ヨーク層１５Ａ，１５Ｂを省略してもよい。
また、本実施の形態では、図３に示したように、媒体対向面３０に配置された磁極層１２の端面の幅は、第１の辺Ａ１に近づくに従って小さくなっている。これにより、本実施の形態によれば、スキューに起因した問題の発生を防止することができる。
また、本実施の形態では、非磁性材料よりなる収容層２５の溝部２５ａ内に、非磁性膜２７および研磨停止層２８を介して磁極層１２が配置される。そのため、磁極層１２の幅は溝部２５ａの幅よりも小さくなる。これにより、溝部２５ａを容易に形成することが可能になると共に、磁極層１２の幅、特にトラック幅を規定するトラック幅規定部１２Ａの上面の幅を容易に小さくすることが可能になる。従って、本実施の形態によれば、フォトリソグラフィによって形成可能なトラック幅の下限値よりも小さなトラック幅を、容易に実現でき、且つ正確に制御することができる。
［変形例］
以下、本実施の形態における第１および第２の変形例について説明する。始めに、図１８および図１９を参照して、第１の変形例の磁気ヘッドについて説明する。図１８は、第１の変形例の磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図１８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１８において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図１９は、第１の変形例の磁気ヘッドにおける磁極層とシールドを示す平面図である。
第１の変形例では、シールド１３の第２層１３Ａ２の形状が、第１層１３Ａ１の形状に近似している。すなわち、図１９に示したように、第２層１３Ａ２の形状は、第１層１３Ａ１と同様に、中央部分と２つの側方部分とを有する形状になっている。また、図１８に示したように、第１の変形例では、媒体対向面３０に配置された磁極層１２の端面と交差し、媒体対向面３０および第１層１３Ａ１の第３の面に垂直な断面において、媒体対向面３０に垂直な方向についての第２層１３Ａ２の長さは、媒体対向面３０に垂直な方向についての第１層１３Ａ１の長さと等しい。
第１の変形例の磁気ヘッドでは、媒体対向面３０に垂直な方向についての第２層１３Ａ２の長さが媒体対向面３０に垂直な方向についての第１層１３Ａ１の長さよりも大きい場合に比べると小さくなるものの、第２層１３Ａ２による前述の効果は発揮される。第１の変形例の磁気ヘッドのその他の構成、作用および効果は、図１ないし図５に示した磁気ヘッドと同様である。
図２０は、第２の変形例の磁気ヘッドの、媒体対向面および基板に垂直な断面を示している。この磁気ヘッドは、図２に示した平面渦巻き形状のコイル１１の代わりに、磁極層１２を中心として巻回された螺旋形状のコイルを備えている。このコイルは、絶縁層２２の上に配置された下層４５Ａと、磁極層１２の上方に配置された上層４５Ｂと、下層４５Ａと上層４５Ｂとを連結する、図示しない連結部とを有している。第２の変形例の磁気ヘッドでは、第２層１３Ａ２、第２の上部ヨーク層１５Ｂおよび非磁性層１７の上に絶縁層４６が配置されている。上層４５Ｂは、絶縁層４６の上に配置され、保護層１８によって覆われている。
第２の変形例によれば、平面渦巻き形状のコイル１１の抵抗に比べて、螺旋形状のコイルの抵抗を小さくすることができる。これにより、コイルが発生する熱によって第１層１３Ａ１の媒体対向面３０側の端部が突出することを、より一層抑制することができる。その結果、スライダと記録媒体との距離をより小さくして、磁気ヘッドの性能を向上させることが可能になる。第２の変形例の磁気ヘッドのその他の構成、作用および効果は、図１ないし図５に示した磁気ヘッドと同様である。
［第２の実施の形態］
次に、図２１ないし図２３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図２１は本実施の形態に係る磁気ヘッドの断面図である。なお、図２１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２１において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図２２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２３は図２１における２３−２３線断面図である。
本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、コイル１１および絶縁層２３を覆うように絶縁層４７が設けられている。絶縁層４７は、例えばアルミナによって形成されている。
また、本実施の形態では、第２の連結部１３Ｄは、第３層１３Ｂに接続された連結層１３Ｄ１と、この連結層１３Ｄ１と磁極層１２とを連結する下部ヨーク層１３Ｄ２とを有している。連結層１３Ｄ１の形状、配置および材料は、第１の実施の形態における第２の連結部１３Ｄと同様である。本実施の形態におけるコイル１１は、平面渦巻き形状をなし、連結層１３Ｄ１を中心として巻回されている。媒体対向面３０に垂直な方向についての下部ヨーク層１３Ｄ２の長さは、媒体対向面３０に垂直な方向についての連結層１３Ｄ１の長さよりも大きい。
下部ヨーク層１３Ｄ２は、媒体対向面３０に近い端面と、下面と、上面とを有している。下部ヨーク層１３Ｄ２の媒体対向面３０に近い端面は、媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。また、下部ヨーク層１３Ｄ２の下面は連結層１３Ｄ１と絶縁層４７に接し、下部ヨーク層１３Ｄ２の上面は磁極層１２に接している。下部ヨーク層１３Ｄ２は磁性材料によって形成されている。下部ヨーク層１３Ｄ２の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。
また、本実施の形態では、第１の実施の形態における第１および第２の上部ヨーク層１５Ａ，１５Ｂは設けられていない。また、本実施の形態における媒体対向面３０に垂直な方向についての第２層１３Ａ２の長さは、第１の実施の形態に比べて大きくなっている。
次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、図７に示した工程までは、第１の実施の形態と同様である。ただし、本実施の形態では、図７に示した工程において、第１の実施の形態における第２の連結部１３Ｄの代わりに、連結層１３Ｄ１が形成される。また、本実施の形態では、図７に示した工程において、コイル１１の上面の位置が、第３の部分１３Ｃ３および第２の連結部１３Ｄの上面の位置よりも低い位置（基板１に近い位置）になるように、コイル１１、第３の部分１３Ｃ３および連結層１３Ｄ１が形成される。
本実施の形態では、次に、コイル１１の巻線間およびコイル１１の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層２３を選択的に形成する。次に、コイル１１および絶縁層２３を覆うように絶縁層４７を形成する。次に、積層体の上面全体の上に、絶縁層２４を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第３の部分１３Ｃ３、連結層１３Ｄ１および絶縁層４７が露出するまで絶縁層２４を研磨して、第３の部分１３Ｃ３、連結層１３Ｄ１および絶縁層２４，４７の上面を平坦化する。
本実施の形態におけるその後の工程は、以下の４つの相違点を除いて、第１の実施の形態における図９ないし図１７に示した工程と同様である。まず、本実施の形態では、図９に示した工程において、第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２を形成する際に、同時に、下部ヨーク層１３Ｄ２を形成する。また、本実施の形態では、図１１に示した工程において、非磁性層２５Ｐのうち、下部ヨーク層１３Ｄ２の上に配置された部分を選択的にエッチングして、溝部２５ａの底部にコンタクトホールを形成する。また、本実施の形態では、図１６に示した工程において、第１層１３Ａ１を形成する際に、第１の上部ヨーク層１５Ａを形成しない。また、本実施の形態では、図１７に示した工程において、第２層１３Ａ２を形成する際に、第２の上部ヨーク層１５Ｂを形成しない。
本実施の形態では、下部ヨーク層１３Ｄ２は、連結層１３Ｄ１の近傍における磁極層１２および下部ヨーク層１３Ｄ２による磁路の断面積を大きくして、この磁路の途中での磁束の飽和を防止する機能を有する。また、本実施の形態では、第１の実施の形態における上部ヨーク層１５Ａ，１５Ｂが設けられていないため、上部ヨーク層１５Ａ，１５Ｂから第２層１３Ａ２への磁束の漏れが発生しない。従って、本実施の形態によれば、媒体対向面３０に垂直な方向についての第２層１３Ａ２の長さを、第１の実施の形態に比べて大きくすることが可能になる。これにより、本実施の形態によれば、媒体対向面３０の近傍におけるシールド１３の途中での磁束の飽和をより一層抑制することが可能になる。
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。
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。始めに、図２４および図２５を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。図２４は本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図２５は本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層とシールドを示す平面図である。
図２４および図２５に示したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるシールド１３は、第１層１３Ａ１、第２層１３Ａ２、第３層１３Ｂ、第１の連結部１３Ｃおよび第２の連結部１３Ｄに加え、第１のサイドシールド層１３Ｅと第２のサイドシールド層１３Ｆを有している。このサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆは、磁極層１２のトラック幅方向の両側に配置され、第１層１３Ａ１に接続されている。また、サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆは、それぞれ、媒体対向面３０に配置された端面を有している。サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆは、いずれも磁性材料によって形成されている。サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの材料は、磁極層１２の材料と同じであってもよい。
本実施の形態では、収容層２５は、溝部２５ａの他に、それぞれ上面で開口し、サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆを収容する溝部２５ｂ，２５ｃを有している。また、非磁性金属層２６は、開口部２６ａの他に、開口部２６ｂ，２６ｃを有している。開口部２６ｂ，２６ｃの縁は、それぞれ、収容層２５の上面における溝部２５ｂ，２５ｃの縁の真上に配置されている。非磁性膜２７および研磨停止層２８は、溝部２５ａおよび開口部２６ａ内の他に、溝部２５ｂおよび開口部２６ｂ内と、溝部２５ｃおよび開口部２６ｃ内にも配置されている。非磁性膜２７は、溝部２５ｂ，２５ｃの表面に接するように配置されている。サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆは、それぞれ溝部２５ｂ，２５ｃの表面から離れるように配置されている。研磨停止層２８は、非磁性膜２７とサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの間に配置されている。
次に、図２６ないし図３０を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。図２６ないし図３０は、それぞれ、磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。なお、図２６ないし図３０は、媒体対向面の近傍における媒体対向面に平行な断面を示している。また、図２６ないし図３０では、上部シールド層７よりも基板１側の部分を省略している。
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、図９に示したように、第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２および非磁性層２５Ｐの上面を平坦化する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
図２６は、次の工程を示す。この工程では、まず、第１の実施の形態と同様に、例えばスパッタ法によって、第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２および非磁性層２５Ｐの上に非磁性金属層２６を形成する。次に、非磁性金属層２６の上に、例えば１．０μｍの厚みの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、収容層２５に溝部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを形成するためのマスク３１を形成する。このマスク３１は、それぞれ溝部２５ａ，２５ｂ，２５ｃに対応した形状の３つの開口部を有している。
次に、マスク３１を用いて、非磁性金属層２６を選択的にエッチングする。これにより、非磁性金属層２６に、貫通した開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃが形成される。開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、それぞれ後に形成される磁極層１２、サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの平面形状に対応した形状をなしている。更に、非磁性層２５Ｐのうち非磁性金属層２６の開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃから露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層２５Ｐに溝部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを形成する。更に、非磁性層２５Ｐのうち、第２の連結部１３Ｄの上に配置された部分を選択的にエッチングして、溝部２５ａの底部にコンタクトホールを形成する。次に、マスク３１を除去する。溝部２５ａ，２５ｂ，２５ｃが形成されることにより、非磁性層２５Ｐは収容層２５となる。非磁性金属層２６の開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃの縁は、それぞれ収容層２５の上面における溝部２５ａ，２５ｂ，２５ｃの縁の真上に配置されている。非磁性金属層２６と非磁性層２５Ｐのエッチングの方法は、第１の実施の形態と同様である。
図２７は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、非磁性膜２７を形成する。非磁性膜２７は、収容層２５の溝部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ内にも形成される。次に、積層体の上面全体の上に研磨停止層２８を形成する。研磨停止層２８は、収容層２５の溝部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ内にも形成される。研磨停止層２８は、後に行われる研磨工程における研磨の停止位置を示す。非磁性膜２７および研磨停止層２８の形成方法は、第１の実施の形態と同様である。次に、非磁性膜２７および研磨停止層２８のうち、第２の連結部１３Ｄの上に配置された部分を選択的にエッチングして、非磁性膜２７および研磨停止層２８にコンタクトホールを形成する。
次に、積層体の上面全体の上に、後に磁極層１２となる磁性層１２Ｐを形成する。磁性層１２Ｐの形成方法は、第１の実施の形態と同様である。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．５〜１．２μｍの厚みに形成する。
図２８は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばＣＭＰによって、研磨停止層２８が露出するまで被覆層３２および磁性層１２Ｐを研磨して、研磨停止層２８、磁性層１２Ｐの上面を平坦化する。ＣＭＰによって被覆層３２および磁性層１２Ｐを研磨する場合には、研磨停止層２８が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。次に、第１の実施の形態における図１４に示した工程と同様にして、磁性層１２Ｐの一部をエッチングする。これにより、磁性層１２Ｐは、磁極層１２およびサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆとなる。
図２９は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１４を形成する。ギャップ層１４の形成方法は、第１の実施の形態と同様である。次に、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、マスク３４を形成する。マスク３４は、ギャップ層１４のうちの残すべき部分を覆う。本実施の形態におけるマスク３４は、サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆに対応した形状の２つの開口部を有している。次に、マスク３４を用いて、ギャップ層１４、非磁性金属層２６、非磁性膜２７および研磨停止層２８を選択的にエッチングする。これにより、第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２およびサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの各上面が露出すると共に、磁極層１２の上面の一部が露出する。次に、マスク３４を除去する。
図３０は、次の工程を示す。この工程では、まず、第１の実施の形態における図１６に示した工程と同様に、第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２およびギャップ層１４の上に第１層１３Ａ１を形成すると共に、磁極層１２の上に第１の上部ヨーク層１５Ａを形成する。本実施の形態では、第１層１３Ａ１は、サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの各上面に接する。次に、図１６に示した工程と同様に、積層体の上面全体の上に、非磁性層１６を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層１３Ａ１および第１の上部ヨーク層１５Ａが露出するまで非磁性層１６を研磨して、第１層１３Ａ１、第１の上部ヨーク層１５Ａおよび非磁性層１６の上面を平坦化する。
次に、第１の実施の形態における図１７に示した工程と同様に、第１層１３Ａ１および非磁性層１６の上に第２層１３Ａ２を形成すると共に、第１の上部ヨーク層１５Ａの上に第２の上部ヨーク層１５Ｂを形成する。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層１７を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層１３Ａ２および第２の上部ヨーク層１５Ｂが露出するまで非磁性層１７を研磨して、第２層１３Ａ２、第２の上部ヨーク層１５Ｂおよび非磁性層１７の上面を平坦化する。次に、積層体の上面全体を覆うように保護層１８を形成する。次に、保護層１８の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面３０の研磨、浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。
本実施の形態におけるシールド１３は、サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆを有している。これにより、本実施の形態によれば、磁極層１２の端面に対してトラック幅方向の両側において、磁束の広がりをより抑制することができると共に、漏れ磁束が記録媒体に達することをより抑制することができる。従って、本実施の形態によれば、広範囲隣接トラック消去の発生をより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。
［変形例］
以下、本実施の形態における変形例について説明する。図３１は、変形例の磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。この変形例では、溝部２５ｂ，２５ｃは、収容層２５を貫通している。この溝部２５ｂ，２５ｃの底部において、非磁性膜２７は除去され、研磨停止層２８が第３の部分１３Ｃ３（図示せず）および絶縁層２４の上面に接している。変形例の磁気ヘッドのその他の構成、作用および効果は、図２４および図２５に示した磁気ヘッドと同様である。
この変形例の磁気ヘッドの製造方法では、非磁性層２５Ｐを選択的にエッチングして溝部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを形成する際に、溝部２５ｂ，２５ｃについては収容層２５を貫通するように形成する。また、変形例の磁気ヘッドの製造方法では、非磁性膜２７を形成した後、溝部２５ｂ，２５ｃの底部において、エッチングによって非磁性膜２７を除去する。変形例の磁気ヘッドの製造方法におけるその他の工程は、図２６ないし図３０に示した製造方法と同様である。
なお、本実施の形態において、第１の実施の形態における各変形例と同様の変形も可能である。
［第４の実施の形態］
次に、図３２ないし図３４を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図３２は本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面の近傍における一部を示す斜視図である。図３３は本実施の形態に係る磁気ヘッドの断面図である。なお、図３３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３３において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図３４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。
本実施の形態では、第３層１３Ｂの端面および第１の連結部１３Ｃ（第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２および第３の部分１３Ｃ３）の端面は、いずれも媒体対向面３０に配置されている。また、本実施の形態では、磁極層１２の上面は平坦になっている。
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、第３層１３Ｂ、第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２および第３の部分１３Ｃ３は、いずれも、それらの端面が媒体対向面３０に配置されるように形成される。
また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、第１の実施の形態における図１３に示した工程と同様に、研磨停止層２８、磁性層１２Ｐの上面を平坦化した後、例えば反応性イオンエッチング、イオンビームエッチングあるいはウェットエッチングによって、研磨停止層２８のうち、積層体の上面に露出している部分を選択的に除去する。次に、例えばＣＭＰによって、非磁性金属層２６が露出するまで、非磁性膜２７、研磨停止層２８および磁性層１２Ｐを研磨して、非磁性金属層２６、非磁性膜２７、研磨停止層２８および磁性層１２Ｐの上面を平坦化する。これにより、磁性層１２Ｐは磁極層１２となる。本実施の形態では、第１の実施の形態における図１４に示した工程は行われず、平坦化された非磁性金属層２６、非磁性膜２７、研磨停止層２８および磁極層１２の上面の上にギャップ層１４が形成される。
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。
［変形例］
以下、本実施の形態における変形例について説明する。図３５は、変形例の磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。この変形例では、第３の実施の形態と同様に、シールド１３は、サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆを有している。収容層２５は、溝部２５ａの他に、それぞれ上面で開口し、サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆを収容する溝部２５ｂ，２５ｃを有している。また、非磁性金属層２６は、開口部２６ａの他に、開口部２６ｂ，２６ｃを有している。開口部２６ｂ，２６ｃの縁は、それぞれ、収容層２５の上面における溝部２５ｂ，２５ｃの縁の真上に配置されている。非磁性膜２７および研磨停止層２８は、溝部２５ａおよび開口部２６ａ内の他に、溝部２５ｂおよび開口部２６ｂ内と、溝部２５ｃおよび開口部２６ｃ内にも配置されている。非磁性膜２７は、溝部２５ｂ，２５ｃの表面に接するように配置されている。サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆは、それぞれ溝部２５ｂ，２５ｃの表面から離れるように配置されている。研磨停止層２８は、非磁性膜２７とサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの間に配置されている。変形例の磁気ヘッドのその他の構成、作用および効果は、図３２ないし図３４に示した磁気ヘッドと同様である。
なお、本実施の形態において、第１の実施の形態における各変形例あるいは第３の実施の形態における変形例と同様の変形も可能である。
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。始めに、図３６および図３７を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。図３６は本実施の形態に係る磁気ヘッドの断面図である。なお、図３６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３６において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図３７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。
本実施の形態では、第１の実施の形態における収容層２５の代わりに、絶縁材料よりなる絶縁層６１と、非磁性材料よりなる収容層６４とを備えている。絶縁層６１は、平坦化された第３の部分１３Ｃ３、第２の連結部１３Ｄ、コイル１１および絶縁層２３，２４の上面の上に配置されている。収容層６４は、絶縁層６１の上に配置されている。絶縁層６１の材料および収容層６４の材料としては、例えばアルミナが用いられる。
また、本実施の形態では、第３の実施の形態と同様に、シールド１３は、磁極層１２のトラック幅方向の両側に配置され、第１層１３Ａ１に接続された第１のサイドシールド層１３Ｅと第２のサイドシールド層１３Ｆを有している。サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆは、それぞれ、媒体対向面３０に配置された端面を有している。サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆは、いずれも磁性材料によって形成されている。サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの材料は、磁極層１２の材料と同じであってもよい。
収容層６４は、それぞれ磁極層１２、サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆを収容する溝部６４ａ，６４ｂ，６４ｃを有している。溝部６４ａ，６４ｂ，６４ｃは、収容層６４を貫通している。
また、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、第１の実施の形態における非磁性膜２７の代わりに非磁性膜６３を備えている。また、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、第１の実施の形態における研磨停止層２８を備えていない。非磁性膜６３は、非磁性材料よりなり、溝部６４ａ，６４ｂ，６４ｃの表面に接するように、溝部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ内に配置されている。非磁性膜６３の材料および厚みは、非磁性膜２７と同様である。
磁極層１２およびサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆは、それぞれ溝部６４ａ，６４ｂ，６４ｃの表面から離れるように配置されている。非磁性膜６３は、磁極層１２およびサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆと溝部６４ａ，６４ｂ，６４ｃの表面との間に配置されている。
また、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、磁極層１２およびサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの周辺の位置で、収容層６４と第１層１３Ａ１との間に配置された研磨停止層６５を備えている。研磨停止層６５の材料は、第１の実施の形態における研磨停止層２８と同様である。
また、本実施の形態では、磁極層１２の上面は平坦になっている。本実施の形態では、スロートハイトＴＨは、第１層１３Ａ１のうち、ギャップ層１４を介して磁極層１２に対向する部分における媒体対向面３０に垂直な方向の長さとなる。
次に、図３８ないし図４３を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。図３８ないし図４３は、それぞれ、磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。なお、図３８ないし図４３は、媒体対向面の近傍における媒体対向面に平行な断面を示している。また、図３８ないし図４３では、上部シールド層７よりも基板１側の部分を省略している。
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、図８に示したように、第３の部分１３Ｃ３、第２の連結部１３Ｄ、コイル１１、絶縁層２３，２４の上面を平坦化する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
図３８は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に絶縁層６１を形成する。次に、後に第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２が配置される領域、および第２の連結部１３Ｄの上方の領域において、絶縁層６１を選択的にエッチングする。次に、図示しないが、例えばフレームめっき法によって、第３の部分１３Ｃ３の上に第１の部分１３Ｃ１および第２の部分１３Ｃ２を形成する。
次に、積層体の上面全体の上にフォトレジスト層６２を形成する。次に、このフォトレジスト層６２に対して、後に磁極層１２およびサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆが配置される位置に３つの溝部を形成する。次に、積層体の上面全体の上に非磁性膜６３を形成する。非磁性膜６３の形成方法は、第１の実施の形態における非磁性膜２７と同様である。次に、非磁性膜６３のうち、第２の連結部１３Ｄの上に配置された部分を選択的にエッチングする。
次に、積層体の上面全体の上に、後に磁極層１２およびサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆとなる磁性層１２Ｐを形成する。磁性層１２Ｐの形成方法は、第１の実施の形態と同様である。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．５〜１．２μｍの厚みに形成する。
次に、図３９に示したように、例えばＣＭＰによって、非磁性膜６３が露出するまで被覆層３２および磁性層１２Ｐを研磨して、非磁性膜６３および磁性層１２Ｐの上面を平坦化する。
次に、図４０に示したように、例えばイオンビームエッチングによって、非磁性膜６３のうちフォトレジスト層６２の上に配置された部分が除去されるように、非磁性膜６３および磁性層１２Ｐをわずかにエッチングする。このエッチング後に残った磁性層１２Ｐによって、磁極層１２およびサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆが形成される。
図４１は、次の工程を示す。この工程では、まず、フォトレジスト層６２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、後に収容層６４となる非磁性層６４Ｐを形成する。このとき、非磁性層６４Ｐの厚みは、磁極層１２の所望の厚みと非磁性膜６３の厚みの和から、後に形成する研磨停止層６５の厚みを引いた値になるようにする。次に、例えばスパッタ法によって、磁極層１２およびサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの周辺の位置で、非磁性層６４Ｐの上に研磨停止層６５を形成する。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、例えばアルミナよりなる被覆層６６を形成する。
次に、図４２に示したように、例えばＣＭＰによって、研磨停止層６５が露出するまで被覆層６６および非磁性層６４Ｐを研磨して、研磨停止層６５、非磁性層６４Ｐ、磁極層１２およびサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの上面を平坦化する。研磨後の非磁性層６４Ｐは、収容層６４となる。
図４３は、次の工程を示す。この工程では、まず、第３の実施の形態における図２９に示した工程と同様に、ギャップ層１４を形成した後、マスク３４を用いてギャップ層１４を選択的にエッチングする。これにより、第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２およびサイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの各上面が露出すると共に、磁極層１２の上面の一部が露出する。次に、マスク３４を除去する。
次に、第３の実施の形態における図３０に示した工程と同様に、第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２およびギャップ層１４の上に第１層１３Ａ１を形成すると共に、磁極層１２の上に第１の上部ヨーク層１５Ａを形成する。第１層１３Ａ１は、サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆの各上面に接する。次に、第１の実施の形態における図１６に示した工程と同様に、積層体の上面全体の上に、非磁性層１６を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層１３Ａ１および第１の上部ヨーク層１５Ａが露出するまで非磁性層１６を研磨して、第１層１３Ａ１、第１の上部ヨーク層１５Ａおよび非磁性層１６の上面を平坦化する。
次に、第１の実施の形態における図１７に示した工程と同様に、第１層１３Ａ１および非磁性層１６の上に第２層１３Ａ２を形成すると共に、第１の上部ヨーク層１５Ａの上に第２の上部ヨーク層１５Ｂを形成する。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層１７を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層１３Ａ２および第２の上部ヨーク層１５Ｂが露出するまで非磁性層１７を研磨して、第２層１３Ａ２、第２の上部ヨーク層１５Ｂおよび非磁性層１７の上面を平坦化する。次に、積層体の上面全体を覆うように保護層１８を形成する。次に、保護層１８の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面３０の研磨、浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。
第３の実施の形態と同様に、本実施の形態におけるシールド１３は、サイドシールド層１３Ｅ，１３Ｆを有している。これにより、本実施の形態によれば、磁極層１２の端面に対してトラック幅方向の両側において、磁束の広がりをより抑制することができると共に、漏れ磁束が記録媒体に達することをより抑制することができる。従って、本実施の形態によれば、広範囲隣接トラック消去の発生をより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。なお、本実施の形態において、第１の実施の形態における各変形例と同様の変形も可能である。
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、第３ないし第５の実施の形態において、第２の実施の形態と同様に、第１および第２の上部ヨーク層１５Ａ，１５Ｂの代わりに、下部ヨーク層１３Ｄ２を設けてもよい。また、第１、第２、第３および第５の実施の形態において、第４の実施の形態と同様に、第３層１３Ｂの端面および第１の連結部１３Ｃ（第１の部分１３Ｃ１、第２の部分１３Ｃ２および第３の部分１３Ｃ３）の端面が媒体対向面３０に配置されていてもよい。
また、本発明において、磁極層に、貫通する孔を設け、シールドの第１の連結部が、磁極層に接触することなく上記の孔を通過して、第１層と第３層とを連結してもよい。
また、本発明における磁極層は、各実施の形態に示された方法で形成されたものに限らず、他の方法で形成されたものであってもよい。例えば、磁性層をエッチングによってパターニングして磁極層を形成してもよいし、フレームめっき法によって磁極層を形成してもよい。
また、実施の形態では、基体側に再生ヘッドを形成し、その上に、記録ヘッドを積層した構造の磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面の近傍における一部を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 図２における４−４線断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層とシールドを示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。 図６に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図７に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図８に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図９に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１０に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１１に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１２に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１３に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１４に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１５に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１６に示した工程に続く工程を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第１の変形例の磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における第１の変形例の磁気ヘッドにおける磁極層とシールドを示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態における第２の変形例の磁気ヘッドの断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 図２１における２３−２３線断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層とシールドを示す平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。 図２６に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図２７に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図２８に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図２９に示した工程に続く工程を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態における変形例の磁気ヘッドの断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面の近傍における一部を示す斜視図である。 本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドの断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第４の実施の形態における変形例の磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る磁気ヘッドの断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。 図３８に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図３９に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図４０に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図４１に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図４２に示した工程に続く工程を示す断面図である。 シールド型ヘッドの一例における主要部を示す断面図である。
符号の説明
１１…コイル、１２…磁極層、１３…シールド、１３Ａ１…第１層、１３Ａ２…第２層、１３Ｂ…第３層、１３Ｃ…第１の連結部、１３Ｃ１…第１の部分、１３Ｃ２…第２の部分、１３Ｃ３…第３の部分、１３Ｄ…第２の連結部、１４…ギャップ層。

Claims (38)

  1. 記録媒体に対向する媒体対向面と、
    前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
    前記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、
    シールドとを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、
    前記シールドは、前記媒体対向面において前記磁極層の前記端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の面、前記磁極層に近い第２の面、および第２の面とは反対側の第３の面を有する第１層と、前記第１層における前記磁極層とは反対側に配置され、前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記第１層の前記第３の面に接する第２層と、前記磁極層を前記第１層との間で挟む位置に配置された第３層と、前記磁極層に接触せずに前記第１層と第３層とを連結する第１の連結部と、前記第１の連結部よりも前記媒体対向面から遠い位置において前記磁極層と前記第３層とを連結する第２の連結部とを有し、
    垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、前記磁極層と前記第１層との間に設けられたギャップ層を備え、
    前記媒体対向面において、前記第１層の前記第１の面は、前記磁極層の前記端面に対して、前記ギャップ層の厚みによる所定の間隔を開けて配置され、
    前記磁極層の前記端面は、前記ギャップ層に隣接する辺を有し、この辺はトラック幅を規定し、
    前記コイルの一部は、前記磁極層、第３層、第１の連結部および第２の連結部によって囲まれた空間を通過していることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  2. 前記磁極層の端面と交差し、前記媒体対向面および前記第３の面に垂直な断面において、前記媒体対向面に垂直な方向についての前記第２層の長さは、前記媒体対向面に垂直な方向についての前記第１層の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  3. 前記ギャップ層の厚みは５〜６０ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  4. 前記第３層および第１の連結部は、それぞれ、前記媒体対向面に配置された端面を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  5. 前記第３層は、前記媒体対向面に近い端面を有し、この端面は前記媒体対向面から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  6. 前記第１の連結部は、前記媒体対向面に近い端面を有し、この端面は前記媒体対向面から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項１、２、３、５のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  7. 前記第１の連結部は、前記磁極層のトラック幅方向の両側において前記第１層と第３層とを連結することを特徴とする請求項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。
  8. 前記第１の連結部は、前記磁極層のトラック幅方向の両側に配置され、前記第１層に接続された第１および第２の部分と、前記媒体対向面と前記コイルの一部との間に配置され、前記第１および第２の部分と前記第３層とを連結する第３の部分とを有することを特徴とする請求項７記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  9. 前記シールドは、更に、前記磁極層のトラック幅方向の両側に配置され、前記第１層に接続された第１および第２のサイドシールド層を有し、前記第１および第２のサイドシールド層は、それぞれ、前記媒体対向面に配置された端面を有していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  10. 前記コイルは、前記第２の連結部の少なくとも一部を中心として巻回された平面渦巻き形状をなしていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  11. 前記コイルは、前記磁極層を中心として巻回された螺旋形状をなしていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  12. 更に、前記磁極層における前記第２の連結部とは反対側に配置され、前記磁極層に接する上部ヨーク層を備えたことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  13. 更に、前記磁極層における前記第２の連結部とは反対側に配置され、前記磁極層に接する第１の上部ヨーク層と、前記第１の上部ヨーク層における前記磁極層とは反対側に配置され、前記第１の上部ヨーク層に接する第２の上部ヨーク層とを備えたことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  14. 前記第２の連結部は、前記第３層に接続された連結層と、前記連結層と前記磁極層とを連結する下部ヨーク層とを有し、前記媒体対向面に垂直な方向についての前記下部ヨーク層の長さは、前記媒体対向面に垂直な方向についての前記連結層の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  15. 前記第１層は、前記ギャップ層を介して前記磁極層に対向する部分を含む中央部分と、前記中央部分のトラック幅方向の外側に配置された２つの側方部分とを有し、媒体対向面に垂直な方向についての前記側方部分の最大の長さは、媒体対向面に垂直な方向についての前記中央部分の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  16. 更に、非磁性材料よりなり、上面で開口し前記磁極層の少なくとも一部を収容する溝部を有する収容層と、
    非磁性導電材料よりなり、前記収容層の溝部内において、前記収容層と前記磁極層との間に配置された非磁性導電層とを備えたことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  17. 前記磁極層は、前記ギャップ層に接すると共に屈曲した面を有し、前記ギャップ層は、前記磁極層の前記屈曲した面に沿って屈曲していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  18. 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、
    シールドとを備え、
    前記シールドは、前記媒体対向面において前記磁極層の前記端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の面、前記磁極層に近い第２の面、および第２の面とは反対側の第３の面を有する第１層と、前記第１層における前記磁極層とは反対側に配置され、前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記第１層の前記第３の面に接する第２層と、前記磁極層を前記第１層との間で挟む位置に配置された第３層と、前記磁極層に接触せずに前記第１層と第３層とを連結する第１の連結部と、前記第１の連結部よりも前記媒体対向面から遠い位置において前記磁極層と前記第３層とを連結する第２の連結部とを有し、
    更に、非磁性材料よりなり、前記磁極層と前記第１層との間に設けられたギャップ層を備え、
    前記媒体対向面において、前記第１層の前記第１の面は、前記磁極層の前記端面に対して、前記ギャップ層の厚みによる所定の間隔を開けて配置され、
    前記磁極層の前記端面は、前記ギャップ層に隣接する辺を有し、この辺はトラック幅を規定し、
    前記コイルの一部は、前記磁極層、第３層、第１の連結部および第２の連結部によって囲まれた空間を通過している垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造する方法であって、
    前記第３層を形成する工程と、
    前記コイルを形成する工程と、
    前記第１および第２の連結部を形成する工程と、
    前記磁極層を形成する工程と、
    前記磁極層の上に前記ギャップ層を形成する工程と、
    前記ギャップ層の上に前記第１層を形成する工程と、
    前記第１層の上に前記第２層を形成する工程とを備えたことを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  19. 前記磁極層の端面と交差し、前記媒体対向面および前記第３の面に垂直な断面において、前記媒体対向面に垂直な方向についての前記第２層の長さは、前記媒体対向面に垂直な方向についての前記第１層の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１８記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  20. 前記ギャップ層の厚みは５〜６０ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１８または１９記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  21. 前記第３層および第１の連結部は、それぞれ、前記媒体対向面に配置された端面を有することを特徴とする請求項１８ないし２０のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  22. 前記第３層は、前記媒体対向面に近い端面を有し、この端面は前記媒体対向面から離れた位置に配置されることを特徴とする請求項１８ないし２０のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  23. 前記第１の連結部は、前記媒体対向面に近い端面を有し、この端面は前記媒体対向面から離れた位置に配置されることを特徴とする請求項１８、１９、２０、２２のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  24. 前記第１の連結部は、前記磁極層のトラック幅方向の両側において前記第１層と第３層とを連結することを特徴とする請求項１８ないし２３のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  25. 前記第１の連結部は、前記磁極層のトラック幅方向の両側に配置され、前記第１層に接続された第１および第２の部分と、前記媒体対向面と前記コイルの一部との間に配置され、前記第１および第２の部分と前記第３層とを連結する第３の部分とを有することを特徴とする請求項２４記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  26. 前記シールドは、更に、前記磁極層のトラック幅方向の両側に配置され、前記第１層に接続された第１および第２のサイドシールド層を有し、前記第１および第２のサイドシールド層は、それぞれ、前記媒体対向面に配置された端面を有し、
    垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記第３層を形成する工程と前記ギャップ層を形成する工程との間において前記第１および第２のサイドシールド層を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項１８ないし２５のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  27. 前記コイルは、前記第２の連結部の少なくとも一部を中心として巻回された平面渦巻き形状をなしていることを特徴とする請求項１８ないし２６のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  28. 前記コイルは、前記磁極層を中心として巻回された螺旋形状をなしていることを特徴とする請求項１８ないし２６のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  29. 前記磁気ヘッドは、更に、前記磁極層における前記第２の連結部とは反対側に配置され、前記磁極層に接する上部ヨーク層を備え、
    前記第１層を形成する工程は、同時に前記上部ヨーク層を形成することを特徴とする請求項１８ないし２８のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  30. 前記磁気ヘッドは、更に、前記磁極層における前記第２の連結部とは反対側に配置され、前記磁極層に接する第１の上部ヨーク層と、前記第１の上部ヨーク層における前記磁極層とは反対側に配置され、前記第１の上部ヨーク層に接する第２の上部ヨーク層とを備え、
    前記第１層を形成する工程は、同時に前記第１の上部ヨーク層を形成し、
    前記第２層を形成する工程は、同時に前記第２の上部ヨーク層を形成することを特徴とする請求項１８ないし２８のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  31. 前記第２の連結部は、前記第３層に接続された連結層と、前記連結層と前記磁極層とを連結する下部ヨーク層とを有し、前記媒体対向面に垂直な方向についての前記下部ヨーク層の長さは、前記媒体対向面に垂直な方向についての前記連結層の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１８ないし２８のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  32. 前記第１層は、前記ギャップ層を介して前記磁極層に対向する部分を含む中央部分と、前記中央部分のトラック幅方向の外側に配置された２つの側方部分とを有し、媒体対向面に垂直な方向についての前記側方部分の最大の長さは、媒体対向面に垂直な方向についての前記中央部分の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１８ないし３１のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  33. 前記磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、上面で開口し前記磁極層の少なくとも一部を収容する溝部を有する収容層と、非磁性導電材料よりなり、前記収容層の溝部内において、前記収容層と前記磁極層との間に配置された非磁性導電層とを備え、
    垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記収容層を形成する工程と、前記非磁性導電層を形成する工程とを備えたことを特徴とする請求項１８ないし３２のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  34. 前記非磁性導電層は、１原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されることを特徴とする請求項３３記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  35. 前記非磁性導電材料は、ＴａまたはＲｕであることを特徴とする請求項３４記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  36. 前記磁極層は、前記ギャップ層に接すると共に屈曲した面を有し、前記ギャップ層は、前記磁極層の前記屈曲した面に沿って屈曲していることを特徴とする請求項１８ないし２０のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  37. 前記ギャップ層は、１原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されることを特徴とする請求項３６記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  38. 前記ギャップ層を構成する非磁性材料は、Ｔａ、ＲｕまたはＡｌ2Ｏ3であることを特徴とする請求項３７記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
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