JP2009181641A - Magnetic recording head, composite thin film magnetic head, and magnetic disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は磁気記録ヘッド、複合型薄膜磁気ヘッド、及び、磁気ディスク装置に関するものであり、特に、磁気ディスク等の記録・再生に用いられる複合型薄膜磁気ヘッドにおける記録磁界の向上と製造マージンの向上とを両立するための構成に関するものである。 The present invention relates to a magnetic recording head, a composite thin film magnetic head, and a magnetic disk apparatus, and in particular, an improvement in recording magnetic field and an improvement in manufacturing margin in a composite thin film magnetic head used for recording / reproducing of a magnetic disk or the like. The present invention relates to a configuration for achieving both.
磁気ディスク装置では、磁気記録媒体上のデータは磁気ヘッドによって読み書きされるが、このような磁気ディスク装置の単位面積当たりの記録容量を大きくするためには、トラック幅方向及びビット長方向の双方の密度を向上させる必要がある。 In a magnetic disk device, data on a magnetic recording medium is read and written by a magnetic head. In order to increase the recording capacity per unit area of such a magnetic disk device, both in the track width direction and the bit length direction are used. It is necessary to improve the density.
しかしながら、現状の面内記録方式では、記録されるビット長が短くなると、磁気記録媒体の熱揺らぎが原因で、面記録密度が上げられない問題が生じつつあり、これらの問題を解決する方法として、さらなる高密度化に磁気記録媒体に垂直な方向に磁化させる垂直記録方式が実用化されつつある。 However, in the current in-plane recording method, when the bit length to be recorded is shortened, there is a problem that the surface recording density cannot be increased due to the thermal fluctuation of the magnetic recording medium, and as a method for solving these problems In order to further increase the density, a perpendicular recording method for magnetizing in a direction perpendicular to the magnetic recording medium is being put into practical use.
このような垂直記録方式においても、高密度化のためにはより狭い範囲に磁界分布を集中させる必要があるが、磁気記録ヘッドでは、キャリッジアームが磁気記録媒体上で回転した際に、隣接するトラックにまで主磁極のエッジがはみだし、隣接するトラックの情報が消去される、所謂サイドイレーズという問題が生じている。 Even in such a perpendicular recording system, it is necessary to concentrate the magnetic field distribution in a narrower range in order to increase the density. However, in the magnetic recording head, when the carriage arm rotates on the magnetic recording medium, it is adjacent to the magnetic recording head. The edge of the main pole protrudes to the track, and there is a problem of so-called side erasure in which information on the adjacent track is erased.
これに対し、近年、媒体対向面(ABS面)からみた断面形状が逆台形状の主磁極を用いる方式、さらには主磁極の両側にサイドシールドと呼ばれるシールドを配置する方法を用いることにより、サイドイレーズの問題の解消を図っている。
しかし、どちらの方式でも主磁極から磁気記録媒体に誘導される記録磁界の出力を減らすことになるため、現在よりさらにトラックピッチが小さくなると、記録磁界の出力低下による書込み不良の発生が懸念される。
On the other hand, in recent years, by using a method using a main pole whose cross-sectional shape is an inverted trapezoidal shape as viewed from the medium facing surface (ABS surface), and a method of arranging shields called side shields on both sides of the main pole, Eliminates the erase problem.
However, both methods reduce the output of the recording magnetic field induced from the main magnetic pole to the magnetic recording medium. Therefore, if the track pitch is further reduced from the present level, there is a concern about the occurrence of writing failure due to the decrease in the output of the recording magnetic field. .
そこで、記録磁界の出力低下による書き込み不良の発生を回避するための手段として、主磁極の媒体対向面から後方部に向けてテーパをつけ、主磁極部の厚みを増し記録磁界を補う方法が提案されている(例えば、特許文献1或いは特許文献2参照)。 Therefore, as a means to avoid the occurrence of write defects due to a decrease in the output of the recording magnetic field, a method of compensating the recording magnetic field by increasing the thickness of the main magnetic pole part by tapering from the medium facing surface of the main magnetic pole to the rear part is proposed. (For example, refer to Patent Document 1 or Patent Document 2).
ここで、図7を参照して、従来のテーパ付き主磁極を備えた磁気記録ヘッドを説明する。
図7参照
図7は、従来のテーパ付き主磁極を備えた磁気記録ヘッドの概略的要部断面図であり、主磁極61のABS面からPH(ポールハイト)だけ離れた位置に厚さがPLのテーパ構造部62を設ける。
また、トレーリング側のABS面に面した側にリターンヨーク(図示は省略)と一体になったトレーリングシールド63を設けた構成になっている。
Here, a conventional magnetic recording head having a tapered main magnetic pole will be described with reference to FIG.
See FIG.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a main part of a conventional magnetic recording head having a tapered main magnetic pole. The taper structure has a thickness PL at a position separated from the ABS surface of the main
In addition, a
上述のように、逆台形状の主磁極の採用やテーパ型主磁極の採用により記録磁界の増大及びイレーズ磁界の低減を両立させた磁気記録ヘッドができるが、磁気記録を行う際に磁界勾配も問題になる。
即ち、磁界勾配が小さいと、記録されるビットのエッジが乱れるためノイズが大きくなり信号として望ましくない。
As described above, the use of an inverted trapezoidal main pole and the use of a tapered main pole can produce a magnetic recording head that achieves both an increase in the recording magnetic field and a reduction in the erase magnetic field, but the magnetic field gradient is also reduced when performing magnetic recording. It becomes a problem.
That is, if the magnetic field gradient is small, the edge of the recorded bit is disturbed, so that the noise increases and is not desirable as a signal.
そのため、単磁極ヘッドのトレーリング側にトレーリングシールド63と呼ばれるシールドをつけて磁界勾配を高している。
しかし、本発明者が鋭意研究した結果、主磁極のテーパ構造部の厚みPLを増やしていくと記録磁界を増大させることができるが、磁界勾配に関しては、主磁極のテーパ構造部の厚みPLの増加に伴い磁界勾配も向上していくが、あるところでピークをもち、さらにテーパ部分の厚みを増加させると磁界勾配は低下し始めるということが判明した。 However, as a result of diligent research by the present inventor, the recording magnetic field can be increased by increasing the thickness PL of the main magnetic pole taper structure portion. However, regarding the magnetic field gradient, the thickness PL of the main magnetic pole taper structure portion can be increased. As the magnetic field gradient increases, the magnetic field gradient also increases. However, it has been found that the magnetic field gradient starts to decrease when the magnetic field gradient has a peak at a certain point and when the thickness of the tapered portion is further increased.
また、テーパ構造部のテーパ角θが大きいほどテーパ構造部の膜厚PLに対する変化が大きく、テーパ角θが大きいほど小さな膜厚PLで高い記録磁界と、磁界勾配のピークが得られる反面、磁界勾配のピークでの値は小さくなる。
また、膜厚PLが磁界勾配最大になる厚みを超えたときに磁界勾配の低下も急になることが判明した。
In addition, the larger the taper angle θ of the taper structure portion, the larger the change with respect to the film thickness PL of the taper structure portion. The larger the taper angle θ, the higher the recording magnetic field and the peak of the magnetic field gradient can be obtained with the smaller film thickness PL. The value at the slope peak is smaller.
It has also been found that when the film thickness PL exceeds the thickness at which the magnetic field gradient is maximized, the magnetic field gradient is rapidly decreased.
図8参照
図8は、記録磁界のテーパ構造部の膜厚依存性の説明図であり、ここでは、テーパ角θを25°、45°、63°、及び、90°にした場合についてのシミュレーション結果を示しており、また、記録磁界はPL=0、即ち、テーパ構造部を設けない場合の値で規格化している。
図から明らかなように、記録磁界は膜厚PLの増加とともに単調増加傾向を示しており、また、テーパ角θが大きいほど記録磁界が大きいことが分かる。
See FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the dependence of the recording magnetic field on the film thickness of the taper structure. Here, simulation results are shown for taper angles θ of 25 °, 45 °, 63 °, and 90 °. In addition, the recording magnetic field is normalized by PL = 0, that is, a value when no taper structure is provided.
As is apparent from the figure, the recording magnetic field shows a monotonically increasing tendency as the film thickness PL increases, and it can be seen that the larger the taper angle θ, the larger the recording magnetic field.
図9参照
図9は、磁界勾配のテーパ構造部の膜厚依存性の説明図であり、ここでも、テーパ角θを25°、45°、63°、及び、90°にした場合についてのシミュレーション結果を示しており、また、磁界勾配はPL=0、即ち、テーパ構造部を設けない場合の値で規格化している。
See FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram of the film thickness dependence of the magnetic field gradient of the taper structure, and again shows the simulation results when the taper angle θ is 25 °, 45 °, 63 °, and 90 °. In addition, the magnetic field gradient is normalized by PL = 0, that is, a value when the taper structure is not provided.
図から明らかなように、テーパ角θが大きいほど小さな膜厚PLで磁界勾配のピークが得られるとともに、磁界勾配の低下が急峻になる傾向が見られる。
また、テーパ角θは45°の場合にはピークとピーク値からの若干の低下傾向が見られるが、テーパ角θは25°の場合には膜厚PLが150nmまでの範囲では飽和傾向が見られるだけある。
As is apparent from the figure, the larger the taper angle θ, the more the magnetic field gradient peak can be obtained with a small film thickness PL, and the magnetic field gradient tends to decrease sharply.
In addition, when the taper angle θ is 45 °, there is a tendency to slightly decrease from the peak and the peak value, but when the taper angle θ is 25 °, a saturation tendency is observed in the range where the film thickness PL is up to 150 nm. There is as much as possible.
製造上、テーパ構造部の膜厚は薄い方が望ましいが、テーパ角度θ、テーパ膜厚PLの製造誤差を考えると、テーパ構造部の寸法に対して記録磁界及び磁界勾配の変化が敏感すぎないことが望ましい。 For manufacturing purposes, it is desirable that the thickness of the taper structure is thin, but considering the manufacturing error of the taper angle θ and the taper film thickness PL, changes in the recording magnetic field and magnetic field gradient are not too sensitive to the taper structure dimensions. It is desirable.
したがって、テーパ構造部を有する主磁極を備えたトレーリングシールド型の垂直磁気記録ヘッドであって、薄い膜厚で十分な記録磁界を得られることとテーパ構造部の寸法マージンの広さとを両立できる垂直磁気記録ヘッドを提供することを目的とする。 Therefore, a trailing shield type perpendicular magnetic recording head having a main magnetic pole having a tapered structure portion can achieve both a sufficient recording magnetic field with a small film thickness and a wide dimensional margin of the tapered structure portion. An object is to provide a perpendicular magnetic recording head.
この磁気記録ヘッドにおいては、主磁極が膜面内方向にテーパ構造を有するとともに、膜厚方向にもテーパ角が二段階に変化しているテーパ構造を有することを要件とする。 This magnetic recording head is required to have a taper structure in which the main magnetic pole has a taper structure in the film in-plane direction and the taper angle changes in two stages in the film thickness direction.
また、別の観点からは、複合型薄膜磁気ヘッドとしては、上述の垂直記録ヘッドと、再生ヘッドとを積層することを要件とする。
さらに、別の観点からは、磁気ディスク装置としては、上述の複合型薄膜磁気ヘッドを搭載することを要件とする。
From another point of view, the composite thin film magnetic head is required to be laminated with the above-described perpendicular recording head and reproducing head.
Furthermore, from another point of view, the magnetic disk device is required to be equipped with the above-described composite thin film magnetic head.
開示の磁気記録ヘッドによれば、主磁極に設けるテーパ構造部を2段階構造にしているので、記録磁界の増大をテーパ構造部の膜厚に対する単調増加特性を保ちつつ、磁界勾配におけるテーパ角依存性を小さくすることができる。 According to the disclosed magnetic recording head, the taper structure provided on the main pole has a two-stage structure, so that the increase of the recording magnetic field maintains the monotonically increasing characteristic with respect to the film thickness of the taper structure, and the magnetic field gradient depends on the taper angle. Can be reduced.
また、それによって、製造上、テーパ角の制御に高い精度が必要なくなり、膜厚の制御だけで所望の記録磁界及び磁界勾配を得ることが可能になるため、製造マージンが大きくなる。 This also eliminates the need for high accuracy in controlling the taper angle in manufacturing, and makes it possible to obtain a desired recording magnetic field and magnetic field gradient only by controlling the film thickness, thereby increasing the manufacturing margin.
また、従来のように、テーパ角を一定にした場合よりも、膜厚が薄いところで磁界勾配がピークをもち、そのときの記録磁界はテーパ角を一定にしている場合と同等のため、積層する膜厚が薄くて済むため製造が容易になる。 In addition, the magnetic field gradient has a peak when the film thickness is thinner than in the conventional case where the taper angle is constant, and the recording magnetic field at that time is equivalent to the case where the taper angle is constant. Since the film thickness can be small, manufacturing is facilitated.
ここで、図1乃至図3を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1参照
図1は、本発明の実施の形態の垂直磁気記録ヘッドの概略的構成説明図であり、図1(a)は要部概略的平面図であり、図1(b)は要部概略的断面図である。
この場合の垂直磁気記録ヘッドを構成する主磁極11は磁気記録媒体に対向する浮上面(ABS面)がNH(ネックハイト)と呼ばれる距離のところで膜面内方向にテーパがつけられている。
Here, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
See Figure 1
1A and 1B are schematic explanatory views of a perpendicular magnetic recording head according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a schematic plan view of a main part, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of the main part. FIG.
In the main
また、主磁極11の膜厚方向にも、ABS面からPH(ポールハイト)の距離から2段構造のテーパ構造部12が設けられており、このテーパ構造部12は、厚さがPL1 でテーパ角がθ1 の第1テーパ構造部13と、厚さがPL2 でテーパ角がθ2 の第2テーパ構造部14とからなる。
また、トレーリング側にはトレーリングシールド15を設ける。
Further, a
A trailing
この時、第1テーパ構造部13のテーパ角θ1 は、図8に示すように最も大きな記録磁界が得られるθ1 =90°±10°に設定するとともに、膜厚PL1 は、図9に示すように、磁界勾配のピーク値に達する前までの厚さの近傍設定するものであり、例えば、40nm±5nmに設定する。
なお、θ1 =90°±10°ということは、設計値として90°であり、±10°は製造誤差を意味する。
また、この場合のNHとPHは同じ距離であることが一般的であるが、同じ距離である必要はなく、その場合には、NH>PHにする。
At this time, the taper angle theta 1 of the first
Note that θ 1 = 90 ° ± 10 ° is 90 ° as a design value, and ± 10 ° means a manufacturing error.
Further, in this case, NH and PH are generally the same distance, but need not be the same distance. In that case, NH> PH is set.
図2参照
図2は、記録磁界の2段構造のテーパ構造部の膜厚依存性の説明図であり、ここでは、PL1 =40nmにするとともに、第2テーパ構造部のテーパ角θ2 を27°及び45°にした場合についてのシミュレーション結果を示しており、また、記録磁界はPL=0、即ち、テーパ構造部を設けない場合の値で規格化している。
See Figure 2
FIG. 2 is an explanatory diagram of the film thickness dependence of the two-stage taper structure portion of the recording magnetic field. Here, PL 1 = 40 nm and the taper angle θ 2 of the second taper structure portion is 27 ° and The simulation results for the case of 45 ° are shown, and the recording magnetic field is normalized by PL = 0, that is, the value when the tapered structure portion is not provided.
図から明らかなように、記録磁界は膜厚PL(=PL1 +PL2 )の増加とともに、単調増加傾向を示しており、テーパ角θが90°で一定の場合と重なってしまい、40nm以降の切り替え後のテーパ角θ2 に依存しないことが分かる。 As is apparent from the figure, the recording magnetic field shows a monotonically increasing tendency as the film thickness PL (= PL 1 + PL 2 ) increases, and the recording magnetic field overlaps with the case where the taper angle θ is constant at 90 °, and after 40 nm. It can be seen that it does not depend on the taper angle θ 2 after switching.
また、θ1 =90°の第1テーパ構造部を設けることにより、所要記録磁界に到達するために必要な膜厚PLが、従来例の構造で27°、45°と小さなテーパ角でPLを増やすよりも薄くてすむことが、上記の図8との対比から分かる。 In addition, by providing the first taper structure portion of θ 1 = 90 °, the film thickness PL required to reach the required recording magnetic field is PL with a small taper angle of 27 ° and 45 ° in the structure of the conventional example. It can be seen from the comparison with FIG. 8 that the thickness is thinner than the increase.
図3参照
図3は、磁界勾配の2段構造のテーパ構造部の膜厚依存性の説明図であり、ここでも、PL1 =40nmにするとともに、第2テーパ構造部のテーパ角θ2 を27°及び45°にした場合についてのシミュレーション結果を示しており、また、記録磁界はPL=0、即ち、テーパ構造部を設けない場合の値で規格化している。
See Figure 3
FIG. 3 is an explanatory diagram of the film thickness dependence of the two-stage tapered structure portion of the magnetic field gradient. Here again, PL 1 = 40 nm and the taper angle θ 2 of the second tapered structure portion is 27 ° and The simulation results for the case of 45 ° are shown, and the recording magnetic field is normalized by PL = 0, that is, the value when the tapered structure portion is not provided.
図から明らかなように、テーパ角がθ2 の第2テーパ構造部を設けてテーパ角を切り替えることにより、テーパ角が90°で一定の場合よりも磁界勾配の変化が緩やかになり、PL寸法マージンが増えていることがわかる。 As is apparent from the figure, by providing the second taper structure portion with the taper angle θ 2 and switching the taper angle, the change in the magnetic field gradient becomes more gradual than when the taper angle is constant at 90 °, and the PL dimension It can be seen that the margin has increased.
また、磁界勾配も、従来例の構造で小さなテーパ角でPLを増やすよりもPLの小さなところで同等の磁界勾配が得られることが、上記の図9との対比から分かる。
この場合の第2テーパ構造部のテーパ角θ2 としては、20°〜55°の範囲が好適となり、特に、27°〜45°の範囲がより好適となる。
It can also be seen from the comparison with FIG. 9 above that the magnetic field gradient can be obtained at a smaller PL than when the PL is increased with a small taper angle in the structure of the conventional example.
In this case, the taper angle θ 2 of the second tapered structure portion is preferably in the range of 20 ° to 55 °, and more preferably in the range of 27 ° to 45 °.
このように、主磁極に厚さPL1 が40nm±5nmでテーパ角θ1 が90°±10°の第1テーパ構造部13と、厚さがPL2 でテーパ角θ2 が20°〜55°の第2テーパ構造部14とからなるテーパ構造部を設けることにより、テーパ構造部の膜厚の小さなところで、記録磁界、磁界勾配ともに適切な値が得られとともにテーパ厚みマージンも確保できる。
As described above, the first
また、記録磁界が切り替え後のテーパ角依存が無視できること、図9における特性の傾向外挿から見て、磁界勾配はテーパ角が20°〜55°の範囲では変化が緩やかでテーパ角による差が見えにくいことから、テーパ角マージンも確保することができる。 Further, the taper angle dependence after switching of the recording magnetic field can be ignored, and the magnetic field gradient changes gradually in the range of the taper angle from 20 ° to 55 °, as seen from the characteristic extrapolation in FIG. Since it is difficult to see, a taper angle margin can be secured.
以上を前提として、次に、図4及び図5を参照して本発明の実施例1の複合型薄膜磁気ヘッドを説明するが、主磁極の形成工程についてのみ図5を参照してその工程を説明する。
図4参照
図4は、本発明の実施例1の複合型薄膜磁気ヘッドの構成説明図であり、上図はABS面から見た概略的正面図であり、下図は、正面図におけるA−A′に沿った概略的断面図である。
なお、電解メッキ工程におけるメッキベース層については説明を省略する。
まず、スライダーの母体となる、Al2 O3 −TiC基板上にAl2 O3 膜(いずれも図示を省略)を介して下部磁気シールド層21、TMR膜22、磁区制御膜23、Al2 O3 膜24、及び、上部磁気シールド層25を設ける。
Based on the above, the composite thin film magnetic head according to the first embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 4 and 5. Only the main magnetic pole forming process will be described with reference to FIG. explain.
See Figure 4
FIG. 4 is an explanatory diagram of the configuration of the composite thin film magnetic head according to the first embodiment of the present invention. The upper diagram is a schematic front view seen from the ABS surface, and the lower diagram is along AA ′ in the front view. FIG.
In addition, description is abbreviate | omitted about the plating base layer in an electrolytic plating process.
First, the lower
次いで、上部磁気シールド層25上にAl2 O3 膜26を全面に設けたのち、選択電解メッキ法を用いてAl2 O3 膜26上に厚さが、例えば、500nmのNiFeからなる主磁極補助層27を設ける。
Next, after an Al 2 O 3 film 26 is provided on the entire surface of the upper
次いで、スパッタリング法を用いて全面にAl2 O3 膜を堆積させたのち、CMP(化学機械研磨)法を用いて平坦化することによって、ヘッド媒体対向面側の凹部をAl2 O3 埋込層28で埋め込み、次いで、選択電解メッキ法を用いて全面に厚さが、例えば、100nmのCoNiFe膜からなる主磁極29を形成する。
Next, after depositing an Al 2 O 3 film on the entire surface using a sputtering method, and planarizing using a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method, the recess on the side facing the head medium is embedded in Al 2 O 3. The main
次いで、レジストパターン(図示を省略)をマスクとして傾斜方向からArイオンを用いたイオンミリングを施すことによってCoNiFe層乃至Al2 O3 埋込層28の先端部を選択的に除去して、例えば、トレーリング側の幅が60nmの断面が逆台形状の主磁極先端部30を形成する。
なお、主磁極先端部30の素子高さ方向の長さPHは、例えば、60nmとする。
次いで、再び、スパッタリング法を用いて全面にAl2 O3 膜を堆積させたのち、CMP法を用いて平坦化することによって、Al2 O3 埋込層31を形成する。
Next, by performing ion milling using Ar ions from a tilt direction using a resist pattern (not shown) as a mask, the tips of the CoNiFe layer to the Al 2 O 3 buried
The length PH in the element height direction of the main
Next, an Al 2 O 3 film is again deposited on the entire surface using a sputtering method, and then planarized using a CMP method to form an Al 2 O 3 buried layer 31.
図5(a)参照
次いで、再び、選択電解メッキ法を用いて厚さが、例えば、120nmのCoNiFe膜32を形成する。
Refer to FIG.
Next, the
図5(b)参照
次いで、レジストパターン33をマスクとして、45°方向からArイオンを照射するイオンイミリングによって、CoNiFe膜32を60nmの厚さだけ除去する。
この時、レジストパターン33の影になった部分に45°のテーパ部34が形成される。
Refer to FIG.
Next, with the resist
At this time, a 45 ° tapered
図5(c)参照
次いで、レジストパターン33を除去したのち、再び、レジストパターン35を設け、主面に対して法線方向からArイオンを照射するイオンミリングによってCoNiFe膜32を40nmの厚さだけ除去することによって、テーパ角が90°で厚さが40nmの第1テーパ構造部37とテーパ角が45°で厚さが60nmの第2テーパ構造部38とからなる2段構造のテーパ構造部36が形成される。
Refer to FIG.
Next, after removing the resist
再び、図4参照
次いで、スパッタリング法を用いて全面に厚さが30〜100nm、例えば、40nmで、非磁性体、例えば、Al2 O3 からなるギャップ層39を設ける。
次いで、選択電解メッキ法を用いてギャップ層39上にCuを選択的に成膜して平面スパイラル状のライトコイル40を形成する。
Again see Figure 4
Next, a
Next, Cu is selectively formed on the
次いで、ライトコイル40を覆うようにフォトレジストを設け、このフォトレジストを被覆絶縁膜41としたのち、再び、選択電解メッキ法を用いてNi−Fe層を堆積させ、被覆絶縁膜41上に堆積したNi−Fe層を上部リターンヨーク42とし、被覆絶縁膜41のヘッド媒体対向面側の側面に堆積したNi−Fe層をトレーリングシールド層43とする。
なお、ライトコイル40は主磁極29とリターンヨーク42とを磁気的に接続する接続部44を中心として巻回した構造となっている。
最後に、ヘッド媒体対向面側を切断し、素子高さを調整するようにABS面を研磨することによって、複合型薄膜磁気ヘッドの基本構成が得られる。
Next, a photoresist is provided so as to cover the
The
Finally, the basic structure of the composite thin-film magnetic head is obtained by cutting the head medium facing surface side and polishing the ABS surface so as to adjust the element height.
本発明の複合型薄膜磁気ヘッドの垂直記録ヘッド部は、主磁極に2段構造のテーパ構造部36を設けているので、記録磁界における切り替え後のテーパ角依存性が無視でき、膜厚の制御だけで所望の記録磁界及び磁界勾配を得ることが可能になる。
Since the perpendicular recording head part of the composite thin film magnetic head of the present invention is provided with the
また、トレーリングシールドを設けて磁界勾配を高くする際に、第2テーパ構造部のテーパ角を磁界勾配が薄い膜厚で極大値を取らない範囲に設定しているので、薄い膜厚で大きな磁界勾配を形成することができ、それによって、記録されるビットのエッジの乱れを小さくしてノイズを小さくすることができる。 In addition, when the trailing shield is provided to increase the magnetic field gradient, the taper angle of the second taper structure is set in a range where the magnetic field gradient is thin and does not take a maximum value. A magnetic field gradient can be formed, thereby reducing the disturbance of recorded bit edges and reducing noise.
次に、図6を参照して、本発明の実施例2の磁気ディスク装置を説明する。
図6参照
図6は、本発明の実施例2の磁気ディスク装置の概略的平面図であり、磁気ディスクと磁気ヘッドとの関係を示している。
ロータリーアクチュエータ51に支持されたサスペンションアーム52の先端に上記の実施例1の複合型薄膜磁気ヘッド50を形成されたスライダ53が固定されている。
なお、図示を省略しているが、サスペンション先端部にはジンバルと呼ばれる支持具でスライダ53が固定されている。
Next, a magnetic disk device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
See FIG.
FIG. 6 is a schematic plan view of the magnetic disk device according to the second embodiment of the present invention, and shows the relationship between the magnetic disk and the magnetic head.
A
Although not shown, a
スライダ53の端部に設けられた複合型薄膜磁気ヘッド50により、図に示されている回転方向に回転する磁気ディスク54に情報を記録し再生する。
ロータリーアクチュエータ51が回転することにより、複合型薄膜磁気ヘッド50を磁気ディスク54の異なる半径位置へと移動させ、位置決めすることが可能となる。
Information is recorded on and reproduced from the
As the
このとき、磁気ディスク54上には同心円状の記録トラック55が形成される。
トラック幅方向の密度を向上させることは、この同心円状の記録トラック55をある一定の狭い間隔で複数の記録トラック55を形成することを意味しており、原理的に、ディスク半径位置によって、磁気ヘッドと記録トラックのなす角度、即ち、ヨー角がさまざまに変化し、最大で±15〜20°の範囲で変化する。
At this time, concentric recording tracks 55 are formed on the
Increasing the density in the track width direction means that the concentric recording tracks 55 are formed with a plurality of recording tracks 55 at a certain narrow interval. The angle formed by the head and the recording track, that is, the yaw angle changes variously, and changes within a range of ± 15 to 20 ° at the maximum.
以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載された構成・条件等に限られるものではなく各種の変更が可能であり、例えば、上記の各実施例においては、第2テーパ構造部のテーパ角を45°としているが、45°に限られるものではなく、20°〜55°の範囲、より好適には27°〜45°の範囲の値であれば良い。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the configurations and conditions described in the embodiments, and various modifications are possible. For example, in the above embodiments, The taper angle of the second taper structure portion is 45 °, but is not limited to 45 °, and may be in the range of 20 ° to 55 °, more preferably in the range of 27 ° to 45 °. good.
また、上記の各実施例においては、トレーリング側にライトコイルを設けているが、リーディング側にもライトコイルを設けてダブルコイル構造としても良く、或いは、主磁極を巻回するヘリカルコイルとしても良い。 In each of the above embodiments, a write coil is provided on the trailing side, but a write coil may be provided on the leading side to form a double coil structure, or a helical coil around which the main magnetic pole is wound. good.
また、上記の実施例においては、トレーリングシールドしか設けていないが、主磁極先端部の両側にサイドシールドを設けても良い。 In the above embodiment, only the trailing shield is provided, but side shields may be provided on both sides of the main magnetic pole tip.
以上の実施例1及び実施例2を含む実施の形態に関し、さらに、以下の付記を開示する。
(付記1) 主磁極が膜面内方向にテーパ構造を有するとともに、膜厚方向にもテーパ角が二段階に変化しているテーパ構造を有する磁気記録ヘッド。
(付記2) 前記二段階に変化しているテーパ構造の内、下側の第1のテーパ構造のテーパ角が90°±10°であり、上側の第2のテーパ構造のテーパ角が20°〜55°である付記1記載の磁気記録ヘッド。
(付記3) 前記第2のテーパ構造の先端が、前記第1のテーパ構造の上端部と一致している付記2記載の磁気記録ヘッド。
(付記4) 前記第1のテーパ構造の膜厚が、前記主磁極の磁界勾配の膜厚依存性の極大値が表れる膜厚に対して±5nmの範囲の膜厚である付記2または3に記載の磁気記録ヘッド。
(付記5) 前記膜面内方向にテーパ構造の傾斜が始まる位置と、前記膜厚方向にもテーパ角が二段階に変化しているテーパ構造の傾斜が始まる位置とが同じである付記1乃至4のいずれか1に記載の磁気記録ヘッド。
(付記6) 前記二段階に変化しているテーパ構造を形成した側にトレーリングシールドを有する付記1乃至5のいずれか1に記載の磁気記録ヘッド。
(付記7) 付記1乃至6のいずれか1に記載の垂直記録ヘッドと、再生ヘッドとを積層した複合型薄膜磁気ヘッド。
(付記8) 付記7記載の複合型薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置。
Regarding the embodiment including the first example and the second example, the following additional notes are disclosed.
(Supplementary note 1) A magnetic recording head having a taper structure in which the main magnetic pole has a taper structure in the in-plane direction and the taper angle changes in two stages in the film thickness direction.
(Supplementary Note 2) Of the taper structures changing in two stages, the taper angle of the lower first taper structure is 90 ° ± 10 °, and the taper angle of the upper second taper structure is 20 °. The magnetic recording head according to supplementary note 1, wherein the magnetic recording head is ˜55 °.
(Additional remark 3) The magnetic recording head of Additional remark 2 with which the front-end | tip of a said 2nd taper structure corresponds with the upper end part of a said 1st taper structure.
(Supplementary note 4) In
(Additional remark 5) The position where the inclination of the taper structure starts in the film in-plane direction is the same as the position where the inclination of the taper structure where the taper angle changes in two stages also in the film thickness direction. 5. The magnetic recording head according to any one of 4 above.
(Supplementary note 6) The magnetic recording head according to any one of supplementary notes 1 to 5, wherein a trailing shield is provided on a side where the tapered structure changing in two stages is formed.
(Additional remark 7) The composite type thin film magnetic head which laminated | stacked the perpendicular | vertical recording head of any one of Additional remark 1 thru | or 6, and the reproducing head.
(Supplementary Note 8) A magnetic disk device on which the composite thin film magnetic head according to Supplementary Note 7 is mounted.
本発明の活用例としては、HDDを構成する複合型薄膜磁気ヘッドの記録ヘッドが典型的なものであるが、磁気抵抗効果素子を用いた再生ヘッドを伴わない垂直記録ヘッドにも適用されるものである。 As a practical example of the present invention, a recording head of a composite thin film magnetic head constituting an HDD is typical, but it is also applicable to a perpendicular recording head without a reproducing head using a magnetoresistive effect element. It is.
11 主磁極
12 テーパ構造部
13 第1テーパ構造部
14 第2テーパ構造部
15 トレーリングシールド
21 下部磁気シールド層
22 TMR膜
23 磁区制御膜
24 Al2 O3 膜
25 上部磁気シールド層
26 Al2 O3 膜
27 主磁極補助層
28 Al2 O3 埋込層
29 主磁極
30 主磁極先端部
31 Al2 O3 埋込層
32 CoNiFe膜
33 レジストパターン
34 テーパ部
35 レジストパターン
36 テーパ構造部
37 第1テーパ構造部
38 第2テーパ構造部
39 ギャップ層
40 ライトコイル
41 被覆絶縁膜
42 リターンヨーク
43 トレーリングシールド層
44 接続部
50 複合型薄膜磁気ヘッド
51 ロータリーアクチュエータ
52 サスペンションアーム
53 スライダ
54 磁気ディスク
55 記録トラック
61 主磁極
62 テーパ構造部
63 トレーリングシールド
11
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011222111A (en) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Headway Technologies Inc | Method for preventing formation of magnetic hot spot, method for forming fist and second trailing shields in a perpendicular magnetic recording head, and perpendicular magnetic recording head |
US8318031B2 (en) | 2010-03-26 | 2012-11-27 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method for manufacturing a perpendicular magnetic write head having a tapered write pole |
US8323727B2 (en) | 2009-12-17 | 2012-12-04 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method for manufacturing a perpendicular magnetic write head having a tapered write pole and a stepped wrap around side shield gap |
US8347489B2 (en) | 2010-09-01 | 2013-01-08 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method for manufacturing a perpendicular magnetic write head having a leading edge tapered write pole, self aligned side shield and independent trailing shield |
-
2008
- 2008-01-31 JP JP2008020278A patent/JP2009181641A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8323727B2 (en) | 2009-12-17 | 2012-12-04 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method for manufacturing a perpendicular magnetic write head having a tapered write pole and a stepped wrap around side shield gap |
US8318031B2 (en) | 2010-03-26 | 2012-11-27 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method for manufacturing a perpendicular magnetic write head having a tapered write pole |
JP2011222111A (en) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Headway Technologies Inc | Method for preventing formation of magnetic hot spot, method for forming fist and second trailing shields in a perpendicular magnetic recording head, and perpendicular magnetic recording head |
US8347489B2 (en) | 2010-09-01 | 2013-01-08 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method for manufacturing a perpendicular magnetic write head having a leading edge tapered write pole, self aligned side shield and independent trailing shield |
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