JP2008140447A - Perpendicular magnetic recording head device - Google Patents

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JP2008140447A JP2006324286A JP2006324286A JP2008140447A JP 2008140447 A JP2008140447 A JP 2008140447A JP 2006324286 A JP2006324286 A JP 2006324286A JP 2006324286 A JP2006324286 A JP 2006324286A JP 2008140447 A JP2008140447 A JP 2008140447A
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JP2006324286A
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Inventor
Masaaki Fujima
優亮 藤間
Toshinori Watanabe
利徳 渡辺
Toru Takahashi
亨 高橋
Kiyoshi Kobayashi
潔 小林
Sumuto Morita
澄人 森田
Eiji Ozaki
英司 尾崎
Hiroshi Kameda
博史 亀田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a perpendicular magnetic recording head device capable of improving external magnetic field durability by reducing an Edge Write magnetic field. <P>SOLUTION: The perpendicular magnetic recording head device is provided with: a magnetic layer 24 having a main magnetic pole exposed at an opposite plane to a recording medium M; a return yoke layer 27 provided on the magnetic layer 24 through a non-magnetic layer; and coil layers 18, 23 for giving a recording magnetic field to the magnetic layer 24 and the return yoke layer 27. The return yoke layer 27 has a slit 27d extended from an end part in the width direction of track in plan view to at least the inside and a hole part 27e obstructing a stream of magnetic flux toward the medium opposite plane. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、記録媒体の媒体面に対して垂直方向に磁界を与えて記録を行う垂直磁気記録ヘッド装置に関する。   The present invention relates to a perpendicular magnetic recording head device that performs recording by applying a magnetic field in a direction perpendicular to the medium surface of a recording medium.

垂直磁気記録ヘッド装置は、記録媒体に対向する面(媒体対向面)に、主磁極層上に対して非磁性絶縁層を介してリターンヨーク層を設けてなる積層構造を有する。主磁極層とリターンヨーク層とは、媒体対向面よりもハイト方向における奥部で磁気的に接続されている。また、非磁性絶縁層内には、主磁極層及びリターンヨーク層に記録磁界を与えるためのコイル層が埋設されている。このような構成を有する磁気ヘッド装置において、コイル層に通電することにより、主磁極層とリターンヨーク層との間に記録磁界が誘導され、この記録磁界が主磁極層の媒体対向面から記録媒体のハード膜に垂直に入射し、記録媒体のソフト膜を通ってリターンヨーク層に帰還する。これにより、記録媒体における主磁極層と対向する領域に情報記録される(特許文献1)。
特開2005−122831号公報
The perpendicular magnetic recording head device has a laminated structure in which a return yoke layer is provided on a surface facing a recording medium (medium facing surface) via a nonmagnetic insulating layer on the main magnetic pole layer. The main magnetic pole layer and the return yoke layer are magnetically connected at the depth in the height direction from the medium facing surface. A coil layer for applying a recording magnetic field to the main magnetic pole layer and the return yoke layer is embedded in the nonmagnetic insulating layer. In the magnetic head device having such a configuration, when a coil layer is energized, a recording magnetic field is induced between the main magnetic pole layer and the return yoke layer, and this recording magnetic field is recorded from the medium facing surface of the main magnetic pole layer to the recording medium. Perpendicularly enters the hard film of the recording medium, returns to the return yoke layer through the soft film of the recording medium. As a result, information is recorded in a region facing the main magnetic pole layer in the recording medium (Patent Document 1).
JP 2005-122831 A

垂直磁気記録ヘッド装置におけるリターンヨーク層やシールド層は、一般的に略長方形の薄膜磁性体で構成されており、ハイト方向の外部磁界を印加した場合に磁性体内部の磁束が薄膜のエッジに集中する。このとき、磁化方向成分の中でハイト方向成分が最も大きくなり、これが既存情報の上書き(Edge Write)の原因となる。すなわち、Edge Write磁界を低減するためには、リターンヨーク層やシールド層のエッジから発生するハイト方向成分の磁界を小さくする必要がある。   The return yoke layer and shield layer in a perpendicular magnetic recording head device are generally composed of a substantially rectangular thin film magnetic material. When an external magnetic field in the height direction is applied, the magnetic flux inside the magnetic material is concentrated on the edge of the thin film. To do. At this time, the height direction component is the largest among the magnetization direction components, and this causes overwriting of existing information (Edge Write). That is, in order to reduce the Edge Write magnetic field, it is necessary to reduce the magnetic field of the height direction component generated from the edges of the return yoke layer and the shield layer.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる垂直磁気記録ヘッド装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a perpendicular magnetic recording head device that can suppress the edge write magnetic field and improve the external magnetic field resistance.

本発明の垂直磁気記録ヘッド装置は、記録媒体との対向面で露出する主磁極を有する第1磁性層と、前記磁性層に対して少なくとも非磁性層を介して設けられ、前記主磁極に対して幅広である第2磁性層と、前記第1磁性層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備し、前記第2磁性層は、平面視においてトラック幅方向における端部から少なくとも内側に延在するスリットと、媒体対向面に向う磁束の流れを阻害する磁束流阻害部と、を有することを特徴とする。   The perpendicular magnetic recording head device of the present invention is provided with a first magnetic layer having a main magnetic pole exposed at a surface facing a recording medium, and at least a nonmagnetic layer with respect to the magnetic layer, And a second magnetic layer that is wide and a coil layer for applying a recording magnetic field to the first magnetic layer, and the second magnetic layer is at least inward from the end in the track width direction in plan view. It has an extending slit and a magnetic flux flow inhibiting portion that inhibits the flow of magnetic flux toward the medium facing surface.

この構成によれば、第2磁性層にスリット及び磁束流阻害部が存在するので、このスリット及び磁束流阻害部によりハイト方向における磁束の流れが妨げられて、スリットのエッジ部で磁束集中が起こる。このため、第2磁性層において、ハイト方向における磁化方向成分が減少し、Edge Write現象が抑えられる。   According to this configuration, since the slit and the magnetic flux flow blocking portion exist in the second magnetic layer, the flow of magnetic flux in the height direction is prevented by the slit and the magnetic flux flow blocking portion, and magnetic flux concentration occurs at the edge portion of the slit. . For this reason, in the second magnetic layer, the magnetization direction component in the height direction is reduced, and the Edge Write phenomenon is suppressed.

本発明の垂直磁気記録ヘッド装置においては、前記磁束流阻害部は、平面視において前記スリットの最奥部と媒体対向面との間に設けられていることが好ましい。   In the perpendicular magnetic recording head device of the present invention, it is preferable that the magnetic flux flow blocking portion is provided between the innermost portion of the slit and the medium facing surface in plan view.

本発明の垂直磁気記録ヘッド装置においては、前記磁束流阻害部は、穴形状、略アーチ形状及び厚膜形状からなる群より選ばれた一つの形状を有する部分であることが好ましい。   In the perpendicular magnetic recording head device of the present invention, it is preferable that the magnetic flux flow blocking portion is a portion having one shape selected from the group consisting of a hole shape, a substantially arch shape, and a thick film shape.

本発明の垂直磁気記録ヘッド装置においては、前記スリットは、平面視においてハイト方向奥側に延在することが好ましい。   In the perpendicular magnetic recording head device of the present invention, it is preferable that the slit extends in the depth direction in the plan view.

本発明の垂直磁気記録ヘッド装置は、記録媒体との対向面で露出する主磁極を有する第1磁性層と、前記磁性層に対して少なくとも非磁性層を介して設けられ、前記主磁極に対して幅広である第2磁性層と、前記第1磁性層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備し、前記第2磁性層は、平面視においてトラック幅方向における端部から少なくとも内側に延在するスリットと、媒体対向面に向う磁束の流れを阻害する磁束流阻害部と、を有するので、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。   The perpendicular magnetic recording head device of the present invention is provided with a first magnetic layer having a main magnetic pole exposed at a surface facing a recording medium, and at least a nonmagnetic layer with respect to the magnetic layer, And a second magnetic layer that is wide and a coil layer for applying a recording magnetic field to the first magnetic layer, and the second magnetic layer is at least inward from the end in the track width direction in plan view. Since it has the extending slit and the magnetic flux flow inhibiting part that inhibits the flow of magnetic flux toward the medium facing surface, the edge write magnetic field can be kept low and the external magnetic field resistance can be improved.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドを示す縦断面図である。図2は、図1に示す垂直磁気記録ヘッドの部分平面図及びリターンヨーク層の部分正面図である。図1において、Xはトラック幅方向を示し、Yはハイト方向を示し、Zは膜厚方向を示す。各方向は残り2つの方向に対して直交する関係となっている。なお、本実施の形態においては、スリットを有する磁性層がリターンヨーク層である場合について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a magnetic head provided with a perpendicular magnetic recording head according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial plan view of the perpendicular magnetic recording head shown in FIG. 1 and a partial front view of the return yoke layer. In FIG. 1, X indicates the track width direction, Y indicates the height direction, and Z indicates the film thickness direction. Each direction is orthogonal to the remaining two directions. In the present embodiment, the case where the magnetic layer having a slit is a return yoke layer will be described.

図1に示す垂直磁気記録ヘッドHは、記録媒体Mに垂直磁界を与え、記録媒体Mのハード膜Maを垂直方向に磁化させる。記録媒体Mは、例えばディスク状であり、その表面に残留磁化の高いハード膜Maを有し、その内側に磁気透過率の高いソフト膜Mbを有しており、ディスクの中心が回転中心となって回転するように構成されている。 The perpendicular magnetic recording head H W shown in FIG. 1, it applies a perpendicular magnetic field to a recording medium M, to magnetize a hard film Ma of the recording medium M in the vertical direction. The recording medium M has, for example, a disk shape, has a hard film Ma with high residual magnetization on its surface, and has a soft film Mb with high magnetic permeability inside, and the center of the disk is the center of rotation. Are configured to rotate.

スライダ10は、Al・TiCなどの非磁性材料で構成されている。スライダ10の対向面10aは記録媒体Mに対向しており、記録媒体Mが回転すると、表面の空気流によりスライダ10が記録媒体Mの表面から浮上し、又はスライダ10が記録媒体Mに摺動する。スライダ10のトレーリング側端面(上面)10bには、Al又はSiOなどの無機材料で構成された非磁性絶縁層12が形成されており、この非磁性絶縁層12上に読取り部Hが形成されている。 The slider 10 is made of a nonmagnetic material such as Al 2 O 3 .TiC. The facing surface 10a of the slider 10 faces the recording medium M. When the recording medium M rotates, the slider 10 floats from the surface of the recording medium M due to the air flow on the surface, or the slider 10 slides on the recording medium M. To do. A nonmagnetic insulating layer 12 made of an inorganic material such as Al 2 O 3 or SiO 2 is formed on the trailing side end surface (upper surface) 10 b of the slider 10, and a reading unit is formed on the nonmagnetic insulating layer 12. H R is formed.

読取り部Hは、非磁性絶縁層12上に形成された下部シールド層13と、下部シールド層13上に無機絶縁層(ギャップ絶縁層)15を介して形成された上部シールド層16とを有する。これらのシールド層13,16は、主磁極に対して幅広に形成されている。無機絶縁層15内には、読み取り素子14が設けられている。読み取り素子14としては、AMR(Anisotropic MagnetoResistance)素子 、GMR(Giant MagnetoResistance)素子、TMR(Tunnel MagnetoResistance)素子などの磁気抵抗効果素子が用いられる。 Reading portion H R includes a lower shield layer 13 formed on the nonmagnetic insulating layer 12, and an upper shield layer 16 formed over the inorganic insulating layer (gap insulating layer) 15 on the lower shield layer 13 . These shield layers 13 and 16 are formed wider than the main magnetic pole. A reading element 14 is provided in the inorganic insulating layer 15. As the reading element 14, a magnetoresistive effect element such as an AMR (Anisotropic MagnetoResistance) element, a GMR (Giant MagnetoResistance) element, or a TMR (Tunnel MagnetoResistance) element is used.

上部シールド層16上には、コイル絶縁下地層17を介して、導電性材料で構成された複数本の下層コイル片18が形成されている。下層コイル片18は、例えばAu,Ag,Pt,Cu,Cr,Al,Ti,NiP,Mo,Pd,Rh,Niから選ばれた少なくとも1種の金属材料で構成される。また、下層コイル片18は、これらの非磁性金属材料で構成された層を積層して構成しても良い。   A plurality of lower coil pieces 18 made of a conductive material are formed on the upper shield layer 16 with a coil insulating base layer 17 interposed therebetween. The lower coil piece 18 is made of at least one metal material selected from, for example, Au, Ag, Pt, Cu, Cr, Al, Ti, NiP, Mo, Pd, Rh, and Ni. The lower coil piece 18 may be formed by laminating layers made of these nonmagnetic metal materials.

下層コイル片18の周囲には、Al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19が形成されている。コイル絶縁層19の上面は平坦に形成され、この上面に、メッキ下地層(図示せず)が形成され、このメッキ下地層上に、主磁極層24が設けられている。主磁極層24の周囲は、AlやSiOなどで構成された絶縁層32によって埋められ、主磁極層24の上面と絶縁層32の上面とが略同一平面になるように平坦化処理されている。主磁極層24は、例えばNiFe、CoFe、NiFeCoなどの飽和磁束密度の高い強磁性材料で構成されており、例えばメッキにより形成される。 A coil insulating layer 19 made of an inorganic insulating material such as Al 2 O 3 or an organic insulating material such as a resist is formed around the lower coil piece 18. The upper surface of the coil insulating layer 19 is formed flat, a plating underlayer (not shown) is formed on this upper surface, and the main magnetic pole layer 24 is provided on this plating underlayer. The periphery of the main magnetic pole layer 24 is filled with an insulating layer 32 made of Al 2 O 3 , SiO 2 or the like, and is flattened so that the upper surface of the main magnetic pole layer 24 and the upper surface of the insulating layer 32 are substantially in the same plane. Has been processed. The main magnetic pole layer 24 is made of a ferromagnetic material having a high saturation magnetic flux density such as NiFe, CoFe, or NiFeCo, and is formed by plating, for example.

図2に示すように、主磁極層24は、記録媒体との対向面H1a(対向面H1aはスライダ10の対向面10aと略同一平面で形成されている)からハイト方向(図示Y方向)にトラック幅Twで形成された細長い形状の前方部24aと、前方部24aのハイト方向後方において前方部24aよりもトラック幅方向(図示X方向)の幅寸法が広い後方部24b(最大幅寸法T2)とを有する。   As shown in FIG. 2, the main magnetic pole layer 24 extends from the facing surface H1a to the recording medium (the facing surface H1a is formed in substantially the same plane as the facing surface 10a of the slider 10) in the height direction (Y direction in the drawing). An elongated front part 24a formed with a track width Tw, and a rear part 24b (maximum width dimension T2) having a wider width dimension in the track width direction (X direction in the drawing) than the front part 24a behind the front part 24a in the height direction. And have.

図1に示すように、主磁極層24上には、Al又はSiOなどの無機材料で構成された非磁性層であるギャップ層21が形成されている。ギャップ層21上には、コイル絶縁下地層22を介して上層コイル片23が形成されている。ギャップ層21は、上層コイル片23の絶縁下地としても機能しているので、コイル絶縁下地層22は形成されていなくても良い。上層コイル片23は、下層コイル片18と同様に、導電性材料によって複数本形成されている。上層コイル片23は、例えばAu,Ag,Pt,Cu,Cr,Al,Ti,NiP,Mo,Pd,Rh,Niから選ばれた少なくとも1種の金属材料で構成される。また、上層コイル片23は、これらの非磁性金属材料で構成された層を積層して構成しても良い。 As shown in FIG. 1, a gap layer 21, which is a nonmagnetic layer made of an inorganic material such as Al 2 O 3 or SiO 2 , is formed on the main magnetic pole layer 24. An upper coil piece 23 is formed on the gap layer 21 with a coil insulating base layer 22 interposed therebetween. Since the gap layer 21 also functions as an insulating base of the upper coil piece 23, the coil insulating base layer 22 may not be formed. Similar to the lower layer coil piece 18, a plurality of upper layer coil pieces 23 are formed of a conductive material. The upper layer coil piece 23 is made of, for example, at least one metal material selected from Au, Ag, Pt, Cu, Cr, Al, Ti, NiP, Mo, Pd, Rh, and Ni. Further, the upper coil piece 23 may be formed by stacking layers made of these nonmagnetic metal materials.

下層コイル片18と上層コイル片23とは、図2に示すように、ソレノイド状に配置され、各コイル片のトラック幅方向(図示X方向)における端部同士が電気的に接続されている。下層コイル片18及び上層コイル片23には、それぞれ引き出し部18a,23aが形成されており、この引き出し部18a,23aから電流がソレノイド状コイルに供給されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the lower layer coil piece 18 and the upper layer coil piece 23 are arranged in a solenoid shape, and the ends of each coil piece in the track width direction (X direction in the drawing) are electrically connected to each other. The lower layer coil piece 18 and the upper layer coil piece 23 are formed with lead portions 18a and 23a, respectively, and current is supplied from the lead portions 18a and 23a to the solenoid coil.

上層コイル片23上には、Alなどの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で構成されたコイル絶縁層26が形成されている。また、本実施の形態においては、ギャップ層21上に、無機材料又は有機材料で構成された間隔調整絶縁層28が形成されている。コイル絶縁層26の前縁は、間隔調整絶縁層28上に重なっている。図2に示すように、間隔調整絶縁層28の前縁28aは、トラック幅方向(図示X方向)と略平行な方向に向けて直線状に延在している。間隔調整絶縁層28の前縁28aは、対向面H1aからハイト方向に所定距離(ギャップデプス)L1だけ離れて形成されている。間隔調整絶縁層28は、図2に示すように、トラック幅方向(図示X方向)に延在している。 A coil insulating layer 26 made of an inorganic insulating material such as Al 2 O 3 or an organic insulating material such as a resist is formed on the upper layer coil piece 23. In the present embodiment, a gap adjusting insulating layer 28 made of an inorganic material or an organic material is formed on the gap layer 21. The front edge of the coil insulating layer 26 overlaps the interval adjusting insulating layer 28. As shown in FIG. 2, the front edge 28a of the gap adjusting insulating layer 28 extends linearly in a direction substantially parallel to the track width direction (X direction in the drawing). The front edge 28a of the gap adjusting insulating layer 28 is formed away from the facing surface H1a by a predetermined distance (gap depth) L1 in the height direction. As shown in FIG. 2, the gap adjusting insulating layer 28 extends in the track width direction (X direction in the drawing).

ソレノイド状のコイル層を用いる場合、上層コイル片23のトラック幅方向の幅寸法は、主磁極層24の最大幅寸法T2よりも必ず大きくなるので、上層コイル片23上を覆うコイル絶縁層26の最大幅寸法T4は、主磁極層24の最大幅寸法T2より必ず大きくなる。間隔調整絶縁層28は、例えば有機絶縁材料で構成され、熱硬化により形成される。熱処理により間隔調整絶縁層28の縦断面形状は、矩形状から略半楕円形状(あるいは少なくとも上面は曲面状)となる。間隔調整絶縁層28上に一部重なってハイト方向に向けて形成されるコイル絶縁層26も有機絶縁材料で構成され、熱硬化により形成されたものであり、コイル絶縁層26の対向面側上面は、間隔調整絶縁層28の上面から曲面形状に盛り上がって形成される。間隔調整絶縁層28及びコイル絶縁層26(以下、この2層を「絶縁層30」と称する場合がある)は、ギャップ層21の上面を基準平面としたとき、基準平面よりも上方(図示Z方向)に盛り上がって形成されている。絶縁層30の周囲には、ギャップ層21の上面が露出している。以下では、間隔調整絶縁層28の前縁28aと対向面H1aとの間の領域を前方領域Aと称し、絶縁層30のトラック幅方向(図示X方向)における両側の領域を両側領域Bと称する。   When the solenoid coil layer is used, the width dimension of the upper coil piece 23 in the track width direction is always larger than the maximum width dimension T2 of the main magnetic pole layer 24. Therefore, the coil insulating layer 26 that covers the upper coil piece 23 is used. The maximum width dimension T4 is necessarily larger than the maximum width dimension T2 of the main magnetic pole layer 24. The gap adjusting insulating layer 28 is made of, for example, an organic insulating material and is formed by thermosetting. The vertical cross-sectional shape of the spacing adjustment insulating layer 28 is changed from a rectangular shape to a substantially semi-elliptical shape (or at least the upper surface is curved) by the heat treatment. The coil insulating layer 26 partially overlapped on the gap adjusting insulating layer 28 and formed in the height direction is also made of an organic insulating material and is formed by thermosetting. Is formed so as to rise from the upper surface of the gap adjusting insulating layer 28 into a curved shape. The spacing adjusting insulating layer 28 and the coil insulating layer 26 (hereinafter, these two layers may be referred to as “insulating layer 30”) are located above the reference plane when the upper surface of the gap layer 21 is the reference plane (Z in the figure). Direction). The upper surface of the gap layer 21 is exposed around the insulating layer 30. Hereinafter, a region between the front edge 28a of the spacing adjustment insulating layer 28 and the facing surface H1a is referred to as a front region A, and regions on both sides in the track width direction (X direction in the drawing) of the insulating layer 30 are referred to as both side regions B. .

図1及び図2に示すように、前方領域A上、絶縁層30上、及び両側領域B上には、パーマロイなどの磁性材料で構成された第2磁性層であるリターンヨーク層27が形成されている。図1に示すように、リターンヨーク層27のハイト方向の後端部は、主磁極層24と磁気的に接続する接続部27cとなっている。リターンヨーク層27上は、無機絶縁材料などで構成された保護層31により覆われている。なお、第2磁性層としては、接続部27cを有しない、すなわち主磁極を有する磁性層と磁気的結合のない、単なるシールド作用を有する層であっても良い。このリターンヨーク層27は、主磁極に対して幅広に形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a return yoke layer 27, which is a second magnetic layer made of a magnetic material such as permalloy, is formed on the front region A, the insulating layer 30, and the both side regions B. ing. As shown in FIG. 1, the rear end of the return yoke layer 27 in the height direction is a connection portion 27 c that is magnetically connected to the main magnetic pole layer 24. The return yoke layer 27 is covered with a protective layer 31 made of an inorganic insulating material or the like. Note that the second magnetic layer may be a layer that does not have the connecting portion 27c, that is, a magnetic layer that has a main magnetic pole and has no magnetic coupling and has a simple shielding function. The return yoke layer 27 is formed wider than the main magnetic pole.

リターンヨーク層27は、中央部27aと、中央部27aのトラック幅方向(図示X方向)の両側に位置する両側端部27bとで形成される。中央部27aは、主磁極層24と膜厚方向(図示Z方向)で対向する位置に形成されている。図1及び図2に示すように、中央部27aには、絶縁層30上から前方領域A上にかけて上方に向けて突出する突出部27a1が形成されている。絶縁層30上に形成されるリターンヨーク層27は、そもそも絶縁層30が両側領域Bよりも盛り上がって形成されているから両側領域B上に形成されるリターンヨーク層27に比べて突出して形成される。このとき、絶縁層30上に形成されるリターンヨーク層27の膜厚と、両側領域B上に形成されるリターンヨーク層27の膜厚はあまり変わらない。なお、リターンヨーク層27の厚さは、PTP(Pole Tip Protrusion)現象を抑制することを考慮すると、0.1μm〜1.0μmであることが好ましい。   The return yoke layer 27 is formed by a central portion 27a and both end portions 27b located on both sides of the central portion 27a in the track width direction (X direction in the drawing). The central portion 27a is formed at a position facing the main magnetic pole layer 24 in the film thickness direction (Z direction in the drawing). As shown in FIGS. 1 and 2, the central portion 27 a is formed with a protruding portion 27 a 1 that protrudes upward from the insulating layer 30 to the front region A. The return yoke layer 27 formed on the insulating layer 30 is formed so as to protrude from the return yoke layer 27 formed on the both side regions B because the insulating layer 30 is formed so as to be higher than the both side regions B in the first place. The At this time, the film thickness of the return yoke layer 27 formed on the insulating layer 30 and the film thickness of the return yoke layer 27 formed on both side regions B do not change much. In consideration of suppressing the PTP (Pole Tip Protrusion) phenomenon, the thickness of the return yoke layer 27 is preferably 0.1 μm to 1.0 μm.

本発明に係る垂直磁気記録ヘッドにおけるリターンヨーク層27は、図3(b)に示すように、スリット27d及び磁束流阻害部である穴部27eを有する。上述したように、リターンヨーク層やシールド層などの磁性層は、一般的に略長方形の薄膜磁性体で構成されており、ハイト方向の外部磁界を印加した場合に、図3(a)に示すように、磁性体内部の磁束が薄膜のエッジに集中する(図中Xは磁束集中部を示す)。このとき、磁化方向成分の中でハイト方向成分が最も大きくなり、これが既存情報のEdge Writeの原因となる。本発明者らは、このような点に着目し、リターンヨーク層やシールド層のような磁性層に、平面視においてトラック幅方向における端部から少なくとも内側に延在するスリットと、媒体対向面に向う磁束の流れを阻害する磁束流阻害部とを設けることにより、ハイト方向における磁化方向成分を減少させてEdge Write現象を抑えることができることを見出し本発明をするに至った。   As shown in FIG. 3B, the return yoke layer 27 in the perpendicular magnetic recording head according to the present invention has a slit 27d and a hole 27e which is a magnetic flux flow blocking portion. As described above, the magnetic layers such as the return yoke layer and the shield layer are generally composed of a substantially rectangular thin film magnetic body, and when an external magnetic field in the height direction is applied, the magnetic layer is shown in FIG. Thus, the magnetic flux inside the magnetic material is concentrated on the edge of the thin film (X in the figure indicates the magnetic flux concentration portion). At this time, the height direction component becomes the largest among the magnetization direction components, and this causes Edge Write of the existing information. The present inventors pay attention to such points, and in a magnetic layer such as a return yoke layer or a shield layer, in a plan view, a slit extending at least inward from an end in the track width direction, and a medium facing surface It has been found that the edge write phenomenon can be suppressed by reducing the magnetization direction component in the height direction by providing the magnetic flux flow inhibiting portion that inhibits the flow of the magnetic flux toward the present invention.

この場合において、スリット27dや穴部27eの位置や大きさは、リターンヨーク層27が主磁極層24に対して十分なシールド効果を発揮しながら、Edge Write現象を抑制することを考慮して決定される。すなわち、スリット27dは、主磁極層24の前方部24aにおける主磁極層24とリターンヨーク層27との間の磁気的な関係に影響を与えない領域に設け、磁束流阻害部27eは、スリット27dの存在により狭められた領域を流れる磁束を阻害する領域に設ける。   In this case, the position and size of the slit 27d and the hole 27e are determined in consideration of suppressing the Edge Write phenomenon while the return yoke layer 27 exhibits a sufficient shielding effect against the main magnetic pole layer 24. Is done. That is, the slit 27d is provided in a region that does not affect the magnetic relationship between the main magnetic pole layer 24 and the return yoke layer 27 in the front portion 24a of the main magnetic pole layer 24, and the magnetic flux flow blocking portion 27e is provided with the slit 27d. It is provided in a region where the magnetic flux flowing through the region narrowed by the presence of is obstructed.

このような要件を考慮すると、スリット27dは、平面視においてトラック幅方向における端部から少なくとも内側に延在するように設ける。また、穴部27eは、平面視においてスリット27dの最奥部と媒体対向面との間に設けることが好ましい。この場合、図3(b)に示すように、スリット27dは、平面視においてハイト方向奥側に延在するように設けることが好ましい。このようにすることにより、磁束集中部Xを媒体対向面からより奥側(ハイト方向奥側)に位置させることができ、主磁極層24の前方部24aにできるだけ影響を及ぼさないでEdge Write現象を抑えることができる。しかも、磁束集中部Xと媒体対向面との間に穴部27eが存在するので、スリット27dの最奥部27f間の経路を通る磁束の流れをさらに阻害する。このため、Edge Write現象をより抑えることができる。   Considering such requirements, the slit 27d is provided so as to extend at least inward from the end in the track width direction in plan view. The hole 27e is preferably provided between the innermost part of the slit 27d and the medium facing surface in plan view. In this case, as shown in FIG. 3B, the slit 27d is preferably provided so as to extend in the depth direction in the plan view. By doing so, the magnetic flux concentrating portion X can be positioned on the far side (in the height direction far side) from the medium facing surface, and the edge write phenomenon without affecting the front portion 24a of the main magnetic pole layer 24 as much as possible. Can be suppressed. In addition, since the hole 27e exists between the magnetic flux concentrating portion X and the medium facing surface, the flow of magnetic flux passing through the path between the innermost portion 27f of the slit 27d is further inhibited. For this reason, the Edge Write phenomenon can be further suppressed.

このように、リターンヨーク層27に、平面視においてトラック幅方向における端部から少なくとも内側に延在するスリット27dと、媒体対向面に向う磁束の流れを阻害する穴部27eとが形成されている垂直磁気記録ヘッドにおいては、リターンヨーク層27にスリット27d及び穴部27eが存在するので、リターンヨーク層27のハイト方向奥側(スリットよりも奥側)で吸い上げられた磁束は、ハイト方向手前側(媒体対向面側)に流れる際に、スリット27dにより狭められた経路を通る。このとき、スリット27dの最奥側のエッジ部で磁束が集中する。そして、さらに媒体対向面側に流れる磁束は、穴部27eの存在により流れが阻害される。このときも、穴部27eのエッジ部で磁束が集中する。このように、磁束は、スリット27dで狭められた領域を通過し、さらに穴部27eを迂回するために、媒体対向面までの経路が相対的に長くなる。その結果、Edge Write現象を効果的に抑えることができる。   As described above, the return yoke layer 27 is formed with the slit 27d extending at least inward from the end in the track width direction in plan view, and the hole 27e that inhibits the flow of magnetic flux toward the medium facing surface. In the perpendicular magnetic recording head, since the return yoke layer 27 has the slit 27d and the hole 27e, the magnetic flux sucked up in the height direction back side (the back side from the slit) of the return yoke layer 27 is on the front side in the height direction. When flowing to (medium facing surface side), it passes through a path narrowed by the slit 27d. At this time, the magnetic flux concentrates at the innermost edge portion of the slit 27d. Further, the magnetic flux flowing further toward the medium facing surface is hindered by the presence of the hole 27e. Also at this time, the magnetic flux is concentrated at the edge of the hole 27e. Thus, since the magnetic flux passes through the region narrowed by the slit 27d and further bypasses the hole 27e, the path to the medium facing surface becomes relatively long. As a result, the Edge Write phenomenon can be effectively suppressed.

図4(a)〜(c)は、磁束阻害部の形状を示す図である。図4(a)は、図3(b)のIVa−IVa線に沿って切断した状態を示す斜視図である。また、図4(b),(c)についても、図3(b)のIVa−IVa線の位置で切断した状態を示す。   4A to 4C are diagrams illustrating the shape of the magnetic flux inhibition part. Fig.4 (a) is a perspective view which shows the state cut | disconnected along the IVa-IVa line | wire of FIG.3 (b). 4 (b) and 4 (c) also show a state cut at the position of the IVa-IVa line in FIG. 3 (b).

磁束流阻害部の形状については、図3(b)及び図4(a)に示す形状に限定されず、種々変更することができる。例えば、図4(a)に示すように、磁束流阻害部は、穴部27eであっても良く、図4(b)に示すように、上側に凸形状の略アーチ形状を有するアーチ部27gであっても良く、図4(c)に示すように、上側に凸形状の厚膜部27hであっても良い。なお、本実施の形態においては、スリット27dがリターンヨーク層27のトラック幅方向における端部からそれぞれ設けられている場合について説明しているが、本発明においては、スリット27dがトラック幅方向におけるいずれか一方の端部に設けられていても良い。   About the shape of a magnetic flux flow obstruction part, it is not limited to the shape shown in Drawing 3 (b) and Drawing 4 (a), and can change variously. For example, as shown in FIG. 4 (a), the magnetic flux flow blocking portion may be a hole 27e, and as shown in FIG. 4 (b), an arch portion 27g having a substantially arch shape convex upward. As shown in FIG. 4C, the thick film portion 27h may be convex upward. In the present embodiment, the case where the slits 27d are respectively provided from the ends of the return yoke layer 27 in the track width direction has been described. However, in the present invention, the slits 27d are arranged in any direction in the track width direction. It may be provided at one end.

また、リターンヨーク層にアーチ部を設ける場合の方法については、本出願人の特願2006−199727号に記載の方法により形成することができる。すなわち、コイル絶縁下地層及び上層コイル片を含むギャップ層上に第1レジスト層を形成し、さらにアーチ部を形成する領域に第2レジスト層を形成し、第2レジスト層上にメッキ処理によりリターンヨーク層を形成する。このリターンヨーク層は、第2レジスト層に沿ってアーチ形状に形成される。また、リターンヨーク層に厚膜部27hを設ける場合の方法については、本出願人の特願2006−199726号に記載の方法により形成することができる。すなわち、コイル絶縁下地層及び上層コイル片を含むギャップ層上にレジスト層を形成し、そのレジスト層上にメッキ処理によりリターンヨーク層を形成し、リターンヨーク層のエッジ部に追加的にメッキ処理を施すことにより厚膜部を形成する。これらの内容はここに含めておく。   The method for providing an arch portion in the return yoke layer can be formed by the method described in Japanese Patent Application No. 2006-199727 of the present applicant. That is, the first resist layer is formed on the gap layer including the coil insulating base layer and the upper coil piece, the second resist layer is formed in the region where the arch portion is to be formed, and the return is performed by plating on the second resist layer. A yoke layer is formed. The return yoke layer is formed in an arch shape along the second resist layer. Further, the method for providing the thick film portion 27h in the return yoke layer can be formed by the method described in Japanese Patent Application No. 2006-199726 of the present applicant. That is, a resist layer is formed on the gap layer including the coil insulating base layer and the upper coil piece, a return yoke layer is formed on the resist layer by a plating process, and an additional plating process is performed on the edge portion of the return yoke layer. A thick film part is formed by applying. These contents are included here.

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。上記構成においては、シールド効果を持つ磁性層がリターンヨーク層27である場合について説明しているが、本発明は、シールド効果を持つ磁性層が下部シールド層13や上部シールド層16などの読み取り素子14のシールド層や、その他のフローティングシールド層である場合にも適用することができる。この場合において、上部シールド層16は、主磁極層24に対して非磁性層を介して設けられており、下部シールド層13は、主磁極層24に対して非磁性層、上部シールド層16などを介して設けられる。このため、磁性層がリターンヨーク層27、下部シールド層13及び上部シールド16である場合についても評価を行った。   Next, examples performed for clarifying the effects of the present invention will be described. In the above configuration, the case where the magnetic layer having the shielding effect is the return yoke layer 27 is described. However, the present invention is a reading element in which the magnetic layer having the shielding effect is the lower shield layer 13 or the upper shield layer 16. The present invention can also be applied to the case of 14 shield layers or other floating shield layers. In this case, the upper shield layer 16 is provided via a nonmagnetic layer with respect to the main magnetic pole layer 24, and the lower shield layer 13 is provided with a nonmagnetic layer, the upper shield layer 16 and the like with respect to the main magnetic pole layer 24. Is provided. For this reason, the case where the magnetic layers were the return yoke layer 27, the lower shield layer 13, and the upper shield 16 was also evaluated.

ここでは、静磁界シミュレーションにより効果を確認した。このシミュレーションでは、垂直磁気記録ヘッドにおいて、外部磁界耐性にかかわる部位をモデル化し、外部磁界印加時の磁化状態を計算した。なお、磁界強度最大量は、リターンヨーク層27、上部シールド層16又は下部シールド層13から発生するハイト方向成分の磁界強度分布のうち、磁界強度が最大の値とした。また、ハイト方向成分の磁界強度分布は、記録磁性膜の膜厚中央に位置する平面において測定した。   Here, the effect was confirmed by a static magnetic field simulation. In this simulation, in the perpendicular magnetic recording head, a part related to external magnetic field resistance was modeled, and the magnetization state when an external magnetic field was applied was calculated. Note that the maximum amount of magnetic field strength is the maximum value of the magnetic field strength distribution in the height direction component generated from the return yoke layer 27, the upper shield layer 16, or the lower shield layer 13. The magnetic field intensity distribution of the height direction component was measured on a plane located at the center of the thickness of the recording magnetic film.

平面視においてトラック幅方向における端部から少なくとも内側に延在するスリット27dと、媒体対向面に向う磁束の流れを阻害する磁束流阻害部(穴部27e)とを設けたリターンヨーク層27、上部シールド層16又は下部シールド層13を含む垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドについて磁界強度最大量を求めた。その結果を図5に示す。また、比較例として、リターンヨーク層27、上部シールド層16又は下部シールド層13にスリット及び磁束流阻害部を有しない垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドについて磁界強度最大値を上記と同様にして求めた。その結果を図5に併記する。   A return yoke layer 27 provided with a slit 27d extending at least inward from the end in the track width direction in plan view, and a magnetic flux flow blocking portion (hole 27e) for blocking the flow of magnetic flux toward the medium facing surface, The maximum amount of magnetic field strength was determined for a magnetic head including a perpendicular magnetic recording head including the shield layer 16 or the lower shield layer 13. The result is shown in FIG. Further, as a comparative example, the maximum magnetic field strength value is set in the same manner as described above for a magnetic head including a return magnetic layer 27, a top shield layer 16 or a bottom shield layer 13 and a perpendicular magnetic recording head that does not have a slit and a magnetic flux flow blocking portion. Asked. The results are also shown in FIG.

図5から分かるように、本発明に係る垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッド(実施例)については、スリット及び穴部をリターンヨーク層27、上部シールド層16又は下部シールド層13のいずれに設けても、磁界強度が3kOe(×103/4π A/m)以下(上部シールド層16や下部シールド層13に設けた場合は2kOe以下)であり、外部磁界耐性を向上させることができる。一方、磁性層にスリットを有しない垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッド(比較例)については、磁界強度最大量が4kOe(×103/4π A/m)近く(上部シールド層16や下部シールド層13に設けた場合は3kOe近く)あり、記録媒体の保磁力(Hc)によってはEdge Writeが発生する。 As can be seen from FIG. 5, in the magnetic head (Example) provided with the perpendicular magnetic recording head according to the present invention, slits and holes are provided in any of the return yoke layer 27, the upper shield layer 16 and the lower shield layer 13. However, the magnetic field strength is 3 kOe (× 10 3 / 4π A / m) or less (2 kOe or less when provided in the upper shield layer 16 or the lower shield layer 13), and the external magnetic field resistance can be improved. On the other hand, with respect to a magnetic head (comparative example) having a perpendicular magnetic recording head having no slit in the magnetic layer, the maximum magnetic field strength is close to 4 kOe (× 10 3 / 4π A / m) (upper shield layer 16 and lower shield When the layer 13 is provided, the edge write is generated depending on the coercive force (Hc) of the recording medium.

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態で説明した数値や材質、部材の形状、特にスリットや穴の形状については特に制限はない。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications. For example, there are no particular restrictions on the numerical values, materials, member shapes, particularly slits and holes described in the above embodiments. Other modifications may be made as appropriate without departing from the scope of the object of the present invention.

本発明の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドを示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing a magnetic head including a perpendicular magnetic recording head according to an embodiment of the present invention. 図1に示す垂直磁気記録ヘッドの部分平面図及びリターンヨーク層の部分正面図である。FIG. 2 is a partial plan view of the perpendicular magnetic recording head shown in FIG. 1 and a partial front view of a return yoke layer. (a),(b)は、磁性層における磁束集中を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating the magnetic flux concentration in a magnetic layer. (a)〜(c)は、磁性層に形成するスリット及び磁束流阻害部の形状を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the shape of the slit and magnetic flux flow inhibition part which are formed in a magnetic layer. 垂直磁気記録ヘッドの磁気特性を示す図である。It is a figure which shows the magnetic characteristic of a perpendicular magnetic recording head.

符号の説明Explanation of symbols

10 スライダ
12 非磁性絶縁層
13 下部シールド層
14 読み取り素子
15 無機絶縁層
16 上部シールド層
18 下層コイル片
21 ギャップ層
23 上層コイル片
24 主磁極層
24a 前方部
26 コイル絶縁層
27 リターンヨーク層
27c 接続部
27d スリット
27e 穴部
27f 最奥部
27g アーチ部
27h 厚膜部
28 間隔調整絶縁層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Slider 12 Nonmagnetic insulating layer 13 Lower shield layer 14 Reading element 15 Inorganic insulating layer 16 Upper shield layer 18 Lower layer coil piece 21 Gap layer 23 Upper layer coil piece 24 Main magnetic pole layer 24a Front part 26 Coil insulation layer 27 Return yoke layer 27c Connection Part 27d slit 27e hole part 27f innermost part 27g arch part 27h thick film part 28 gap adjustment insulating layer

Claims (4)

記録媒体との対向面で露出する主磁極を有する第1磁性層と、前記磁性層に対して少なくとも非磁性層を介して設けられ、前記主磁極に対して幅広である第2磁性層と、前記第1磁性層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備し、前記第2磁性層は、平面視においてトラック幅方向における端部から少なくとも内側に延在するスリットと、媒体対向面に向う磁束の流れを阻害する磁束流阻害部と、を有することを特徴とする垂直磁気記録ヘッド装置。   A first magnetic layer having a main magnetic pole exposed at a surface facing the recording medium; a second magnetic layer provided at least through a nonmagnetic layer with respect to the magnetic layer and having a width wider than the main magnetic pole; A coil layer for applying a recording magnetic field to the first magnetic layer, and the second magnetic layer includes a slit extending at least inward from an end in the track width direction in plan view, and a medium facing surface. A perpendicular magnetic recording head device, comprising: a magnetic flux flow inhibition unit that inhibits a flow of magnetic flux toward the magnetic flux head. 前記磁束流阻害部は、平面視において前記スリットの最奥部と媒体対向面との間に設けら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ヘッド装置。   2. The perpendicular magnetic recording head device according to claim 1, wherein the magnetic flux flow blocking portion is provided between the innermost portion of the slit and the medium facing surface in plan view. 前記磁束流阻害部は、穴形状、略アーチ形状及び厚膜形状からなる群より選ばれた一つの形状を有する部分であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の垂直磁気記録ヘッド装置。   3. The perpendicular magnetic recording head according to claim 1, wherein the magnetic flux flow blocking portion is a portion having one shape selected from the group consisting of a hole shape, a substantially arch shape, and a thick film shape. apparatus. 前記スリットは、平面視においてハイト方向奥側に延在することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の垂直磁気記録ヘッド装置。   4. The perpendicular magnetic recording head device according to claim 1, wherein the slit extends in a depth direction in a plan view. 5.
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