JP2010135008A

JP2010135008A - Magnetic head, manufacturing method thereof, and information storage device

Info

Publication number: JP2010135008A
Application number: JP2008310472A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Odagiri; 充小田切
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2010-06-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic head which increases a recording magnetic field while regulating increase of side erase magnetic field by using a material with high saturation magnetic flux density for forming a side shield, and by enabling avoidance of trouble due to corrosion of the material. <P>SOLUTION: The magnetic head 1 is provided with: a main magnetic pole 19 for applying the recording magnetic field to a recording medium; and a side shield 20 disposed on both sides in the cross track direction of the main magnetic pole 19 via gap layers 17, and each side shield 20 is formed in a multilayer structure facing toward the cross track direction by using different material. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁気ヘッドとその製造方法および情報記憶装置に関し、特に、磁気ディスク装置に用いられる垂直磁気記録方式の磁気ヘッドとその製造方法、および当該磁気ヘッドを備える情報記憶装置に関する。 The present invention relates to a magnetic head, a manufacturing method thereof, and an information storage device, and more particularly to a perpendicular magnetic recording type magnetic head used in a magnetic disk device, a manufacturing method thereof, and an information storage device including the magnetic head.

近年、磁気ディスク装置等の情報記憶装置における記憶容量は顕著に増大する傾向にある。これに伴い、記録媒体の高記録密度化と共に、磁気ヘッドの記録再生特性のさらなる性能向上が要請されている。例えば、再生ヘッドとして、高い再生出力を得ることができるＧＭＲ（ＧｉａｎｔＭａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子、あるいは、より高い再生感度の得られるＴＭＲ（ＴｕｎｎｅｌｉｎｇＭａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子等の磁気抵抗効果型再生素子を用いたヘッドが開発されている。一方、記録ヘッドとして、電磁誘導を利用した誘導型のヘッドが開発されている。 In recent years, the storage capacity of information storage devices such as magnetic disk devices has tended to increase significantly. Along with this, there is a demand for further improvement in the recording / reproducing characteristics of the magnetic head as the recording density of the recording medium increases. For example, as a reproducing head, a head using a magnetoresistive effect reproducing element such as a GMR (Giant Magnetoresistivity) element capable of obtaining a high reproducing output or a TMR (Tunneling Magnetoresistivity) element capable of obtaining higher reproducing sensitivity has been developed. Has been. On the other hand, induction heads using electromagnetic induction have been developed as recording heads.

このような背景の下、垂直磁気記録方式、すなわち垂直磁気記録媒体と垂直磁気記録ヘッドとを組み合わせて使用する記録方式の情報記憶装置において、高記録密度化を目的とする狭トラック化を図るため、隣接トラックへの漏れ磁界を防いで、隣接トラックへのはみ出し記録（サイドイレーズ）を防ぐことが課題となっている。この課題に対して、特許文献１、２等において、磁気ヘッドの主磁極のクロストラック方向の両側にギャップ層を介してシールド（以下、「サイドシールド」という）を設けることにより、サイドイレーズを抑制する構造が提案されている。 Under such a background, in an information storage device of a perpendicular magnetic recording system, that is, a recording system that uses a combination of a perpendicular magnetic recording medium and a perpendicular magnetic recording head, to narrow the track for the purpose of increasing the recording density. Therefore, it is a problem to prevent the leakage magnetic field to the adjacent track and to prevent the protrusion recording (side erase) to the adjacent track. For this problem, in Patent Documents 1 and 2, etc., side erasure is suppressed by providing shields (hereinafter referred to as “side shields”) via gap layers on both sides of the main pole of the magnetic head in the cross track direction. A structure has been proposed.

特開２００８−０７１４６９号公報JP 2008-071469 A 特開２００８−２０４５０３号公報JP 2008-204503 A

ここで、サイドシールドに用いられる磁性材料は飽和磁束密度（ＢＳ）の高い材料が望ましい。なぜならば、主磁極の側方部から発生する漏れ磁界に対して、飽和磁束密度が高いほど磁界を吸収する量が増加し、磁気シールド効果を高めることができるからである。
飽和磁束密度が最も大きい材料としては、２．４［Ｔ（テスラ）］を有する、Ｆｅ組成６０〜７０at％のＦｅＣｏ合金が知られているが、腐食し易いため、サイドシールドにおける浮上面に露出する部分全てにＦｅＣｏ合金を用いた場合、腐食障害が発生し易いという課題が生じる。また、ＦｅＣｏ合金を用いて成膜を行う場合、磁気シールド材としての磁気特性を確保するためパルスめっき法を使用する場合も多いが、パルスめっき法は、成膜レートが低く量産性に向かない、といった課題もある。これらの課題のため、実際にサイドシールドに用いられている材料は、耐食性が高く、成膜レートの高い、ＣｏＮｉＦｅ合金や、ＮｉＦｅ合金である。しかしながら、これらの材料の飽和磁束密度は、ＦｅＣｏ合金に比べて低い１［Ｔ］〜２［Ｔ］である。
このように、サイドシールドの形成に際しては、磁気シールド効果を高めることができる飽和磁束密度の高い材料を使用したいが、耐食性、量産性が低いために飽和磁束密度の高い材料を使うことができないという課題が生じていた。すなわち、現在の材料事情では、飽和磁束密度が高い材料は耐食性が低く、飽和磁束密度が低い材料は耐食性が高い、というトレードオフの関係となっている。 Here, the magnetic material used for the side shield is desirably a material having a high saturation magnetic flux density (BS). This is because the amount of magnetic field absorption increases as the saturation magnetic flux density increases with respect to the leakage magnetic field generated from the side portion of the main pole, and the magnetic shielding effect can be enhanced.
As a material having the highest saturation magnetic flux density, an FeCo alloy having an Fe composition of 60 to 70 at% having 2.4 [T (tesla)] is known. However, since it is easily corroded, it is exposed to the air bearing surface of the side shield. When the FeCo alloy is used for all the parts to be subjected to, a problem that corrosion failure is likely to occur occurs. In addition, when a film is formed using an FeCo alloy, a pulse plating method is often used in order to ensure magnetic characteristics as a magnetic shield material. However, the pulse plating method has a low film formation rate and is not suitable for mass production. There is also a problem such as. Because of these problems, the material actually used for the side shield is a CoNiFe alloy or NiFe alloy having high corrosion resistance and a high film formation rate. However, the saturation magnetic flux density of these materials is 1 [T] to 2 [T], which is lower than that of the FeCo alloy.
Thus, when forming the side shield, we want to use a material with a high saturation magnetic flux density that can enhance the magnetic shield effect, but because the corrosion resistance and mass productivity are low, a material with a high saturation magnetic flux density cannot be used. There was a problem. That is, in the current material situation, a material having a high saturation magnetic flux density has a low corrosion resistance, and a material having a low saturation magnetic flux density has a high corrosion resistance.

本発明は、サイドシールドの形成に際して、飽和磁束密度の高い材料を用い、且つ当該材料の腐食による障害発生の防止を可能とすることによって、サイドイレーズ磁界の増加を抑制しつつ、記録磁界を増加させることが可能な磁気ヘッドを提供することを目的とする。 The present invention increases the recording magnetic field while suppressing an increase in the side erase magnetic field by using a material having a high saturation magnetic flux density in the formation of the side shield and preventing the occurrence of failure due to the corrosion of the material. It is an object of the present invention to provide a magnetic head that can be made to operate.

本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。 The present invention solves the above-described problems by the solving means described below.

この磁気ヘッドは、記録媒体に記録用磁界を印加する主磁極と、前記主磁極のクロストラック方向の両側にギャップ層を介して配置されるサイドシールドと、を備え、前記各サイドシールドは、異種材料を用いて、クロストラック方向に向かって多層となる構造に形成されていることを要件とする。 The magnetic head includes a main magnetic pole for applying a recording magnetic field to a recording medium, and side shields disposed on both sides of the main magnetic pole in the cross-track direction via a gap layer. It is a requirement that a material is used to form a multilayer structure in the cross-track direction.

本発明によれば、飽和磁束密度の高い材料を使用してサイドシールドを形成することによりサイドイレーズ磁界の抑制および記録磁界の増加が可能となると共に、当該材料の腐食による障害発生の防止が可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress a side erase magnetic field and increase a recording magnetic field by forming a side shield using a material having a high saturation magnetic flux density, and it is possible to prevent a failure due to corrosion of the material. It becomes.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッド１の例を示す概略図（クロストラック方向に垂直な断面図）である。図２は、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッド１のサイドシールド２０の第１実施例を示す概略図である。図３は、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッド１の効果を説明するための説明図である。図４は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッド１のサイドシールド２０の第２実施例を示す概略図である。図５は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッド１のサイドシールド２０の第３実施例を示す概略図である。図６は、本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法の例を説明するための説明図である。図７は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置５０の例を示す概略図である。なお、図中、Ｘがクロストラック方向、Ｙがダウントラック方向、Ｚがヘッドハイト方向をそれぞれ示す（各図共通）。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram (cross-sectional view perpendicular to the cross track direction) showing an example of a magnetic recording head 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a first example of the side shield 20 of the magnetic recording head 1 according to the embodiment of the invention. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the effect of the magnetic recording head 1 according to the embodiment of the invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing a second example of the side shield 20 of the magnetic head 1 according to the embodiment of the invention. FIG. 5 is a schematic view showing a third example of the side shield 20 of the magnetic head 1 according to the embodiment of the invention. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example of the method of manufacturing the magnetic head according to the embodiment of the invention. FIG. 7 is a schematic view showing an example of the magnetic recording apparatus 50 according to the embodiment of the present invention. In the figure, X indicates the cross track direction, Y indicates the down track direction, and Z indicates the head height direction (common to each figure).

本発明の実施の形態に係る磁気ヘッド１は、ハードディスク等の磁気記録媒体へ磁気信号を書き込む記録ヘッド部３を有する磁気ヘッドである。
記録ヘッド部３が積層され、その積層面に直交する面に浮上面５が設けられて、ヘッドスライダとして構成された後、当該浮上面５によって回転する磁気記録媒体上を浮上して記録を行うものである。
以下、磁気ヘッド１として、垂直磁気記録方式の磁気ヘッドについて説明する。 A magnetic head 1 according to an embodiment of the present invention is a magnetic head having a recording head unit 3 for writing a magnetic signal to a magnetic recording medium such as a hard disk.
The recording head unit 3 is laminated, and the air bearing surface 5 is provided on the surface orthogonal to the laminating surface, and after being configured as a head slider, recording is performed by flying over the rotating magnetic recording medium by the air bearing surface 5. Is.
Hereinafter, a perpendicular magnetic recording type magnetic head will be described as the magnetic head 1.

図１に示すように、磁気ヘッド１は、一つの実施形態として、再生ヘッド部２と記録ヘッド部３とを備える複合型磁気ヘッドとして構成される。なお、本発明の適用を当該複合型磁気ヘッドに限定するものではない。
ここで、図１はクロストラック方向に垂直な方向の断面図として図示している。なお、図中の符合５が浮上面を表すが、本来、浮上面は、積層工程が完了した後に、研磨工程を経て形成されるものであるため、途中工程においては、浮上面形成予定位置と考えるべきものである。 As shown in FIG. 1, the magnetic head 1 is configured as a composite magnetic head including a reproducing head unit 2 and a recording head unit 3 as one embodiment. The application of the present invention is not limited to the composite magnetic head.
Here, FIG. 1 is shown as a cross-sectional view in a direction perpendicular to the cross track direction. In addition, although the code | symbol 5 in a figure represents an air bearing surface, since an air bearing surface is originally formed through a grinding | polishing process after completion | finish of a lamination | stacking process, It should be considered.

先ず、再生ヘッド部２の構成例を説明する。ベースとなるウエハ基板１１上に、再生ヘッド部２の下部シールド層１２が形成される。
下部シールド層１２の上層には、再生素子１３が形成される。ここで、再生素子１３には、例えば、ＴＭＲ素子もしくはＧＭＲ素子等の磁気抵抗効果型再生素子が用いられるが、その膜構成としては、種々の構成を採用することができる。なお、符号３１は、Ａｌ_２Ｏ_３等からなる絶縁層である。 First, a configuration example of the reproducing head unit 2 will be described. A lower shield layer 12 of the reproducing head unit 2 is formed on the wafer substrate 11 serving as a base.
A reproducing element 13 is formed on the lower shield layer 12. Here, as the reproducing element 13, for example, a magnetoresistive effect type reproducing element such as a TMR element or a GMR element is used, and various film structures can be adopted. Reference numeral 31 denotes an insulating layer made of Al ₂ O ₃ or the like.

再生素子１３および絶縁層３１上に、上部シールド層１４が形成される。なお、上部シールド層１４、下部シールド層１２共に、ＮｉＦｅ等の磁性材料（軟磁性材）を用いて構成される。 An upper shield layer 14 is formed on the reproducing element 13 and the insulating layer 31. Both the upper shield layer 14 and the lower shield layer 12 are configured using a magnetic material (soft magnetic material) such as NiFe.

次に、記録ヘッド部３の構成例を説明する。前記上部シールド層１４上に絶縁層３２が形成される。絶縁層３２上に、磁性材料からなる第１リターンヨーク１５が形成される。
第１リターンヨーク１５上にＡｌ_２Ｏ_３等からなる絶縁層３３が形成され、絶縁層３３上には導電材料を用いて、平面螺旋状に第１コイル１６が形成され、さらに、第１コイル１６を覆うように、Ａｌ_２Ｏ_３等からなる絶縁層３４が形成される。
また、同図のように、絶縁層３４の上に、磁性材料からなる盛上層１８が形成される。なお、盛上層１８を設けない構成も考えられる。
なお、本実施の形態においては、ウエハ基板１１から、絶縁層３４および盛上層１８で構成される層に至るまでの積層構造を「基体」という（図中、符号６）。ただし、基体については種々の構成を採用することができ、上記構成はあくまでも一例示に過ぎない。 Next, a configuration example of the recording head unit 3 will be described. An insulating layer 32 is formed on the upper shield layer 14. A first return yoke 15 made of a magnetic material is formed on the insulating layer 32.
An insulating layer 33 made of Al ₂ O ₃ or the like is formed on the first return yoke 15, and the first coil 16 is formed on the insulating layer 33 in a plane spiral shape using a conductive material. An insulating layer 34 made of Al ₂ O ₃ or the like is formed so as to cover 16.
Further, as shown in the figure, the raised layer 18 made of a magnetic material is formed on the insulating layer 34. A configuration in which the raised layer 18 is not provided is also conceivable.
In the present embodiment, the laminated structure from the wafer substrate 11 to the layer composed of the insulating layer 34 and the raised layer 18 is referred to as “base” (reference numeral 6 in the figure). However, various configurations can be employed for the substrate, and the above configuration is merely an example.

また、基体６上、すなわち絶縁層３４および盛上層１８の上に、磁性材料からなる主磁極１９が形成される。なお、主磁極１９を形成する方法は複数考えられ（詳細は後述する）、例えば、鍍金プロセスを用いて形成する場合は、一旦、先に鍍金ベースを形成し、その上に主磁極１９を形成することとなるが、当該鍍金ベースについては、機能的に主磁極１９と同視できるものであり、図の簡素化のために図示を省略している（その他の鍍金ベースについても同様に図示省略）。ちなみに、主磁極１９は単層構造に限られず、異なる磁性材料を積層させる多層構造を採用することも考えられる。 A main magnetic pole 19 made of a magnetic material is formed on the substrate 6, that is, on the insulating layer 34 and the raised layer 18. There are a plurality of methods for forming the main magnetic pole 19 (details will be described later). For example, when forming using a plating process, the plating base is first formed, and the main magnetic pole 19 is formed thereon. However, the plating base can be functionally equated with the main magnetic pole 19 and is not shown for simplification of the drawing (other plating bases are also not shown). . Incidentally, the main magnetic pole 19 is not limited to a single layer structure, and it is conceivable to adopt a multilayer structure in which different magnetic materials are laminated.

次に、主磁極１９のコア幅方向の両側にギャップ層１７を介して配置されるサイドシールド２０が形成される。ここで、磁気ヘッド１のサイドシールド２０近傍における浮上面５位置の端面形状を図２（ａ）に示す。本実施の形態においては、このサイドシールド２０の構成に特徴を有する（詳細は後述）。 Next, side shields 20 are formed on both sides of the main pole 19 in the core width direction with the gap layer 17 interposed therebetween. Here, FIG. 2A shows an end face shape at the position of the air bearing surface 5 in the vicinity of the side shield 20 of the magnetic head 1. The present embodiment is characterized by the configuration of the side shield 20 (details will be described later).

また、主磁極１９の上には、トレーリングギャップ３５およびバックギャップ２５が設けられ、トレーリングギャップ３５の一部の上に、トレーリングシールド２６が設けられる。一例として、トレーリングギャップ３５はＡｌ_２Ｏ_３等の絶縁材料により形成され、バックギャップ２５およびトレーリングシールド２６は磁性材料により形成される。なお、符号３６は、Ａｌ_２Ｏ_３等からなる絶縁層である。 A trailing gap 35 and a back gap 25 are provided on the main magnetic pole 19, and a trailing shield 26 is provided on a part of the trailing gap 35. As an example, the trailing gap 35 is formed of an insulating material such as Al ₂ O ₃ , and the back gap 25 and the trailing shield 26 are formed of a magnetic material. Reference numeral 36 denotes an insulating layer made of Al ₂ O ₃ or the like.

さらに、その上には、一例として、導電性材料である銅を用いて、平面螺旋状に第２コイル２４が形成される。
また、第２コイル２４の巻線間および巻線上に絶縁層３７が設けられる。絶縁層３７は、一例として、レジスト等の絶縁材料により形成される。 Furthermore, as an example, the second coil 24 is formed in a planar spiral shape using copper as a conductive material.
An insulating layer 37 is provided between and on the windings of the second coil 24. For example, the insulating layer 37 is formed of an insulating material such as a resist.

絶縁層３７の上には、バックギャップ２５およびトレーリングシールド２６に連結する磁性材料からなる第２リターンヨーク２７が形成される。
さらに、第２リターンヨーク２７上に保護層（不図示）等の形成が行われて、磁気ヘッド１が所定の積層構造として完成される。
なお、第１リターンヨーク１５、盛上層１８、主磁極１９、サイドシールド２０、バックギャップ２５、トレーリングシールド２６、第２リターンヨーク２７を構成する磁性材料としては、飽和磁束密度（ＢＳ）が高い磁性材料（軟磁性材）を用いることが記録特性向上の観点から好適であり、一例として、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ等が挙げられる。特に、主磁極１９には、ＦｅＣｏを用いることによって、記録磁界強度を向上させることができる。 A second return yoke 27 made of a magnetic material connected to the back gap 25 and the trailing shield 26 is formed on the insulating layer 37.
Further, a protective layer (not shown) and the like are formed on the second return yoke 27, and the magnetic head 1 is completed as a predetermined laminated structure.
The magnetic material constituting the first return yoke 15, the raised layer 18, the main magnetic pole 19, the side shield 20, the back gap 25, the trailing shield 26, and the second return yoke 27 has a high saturation magnetic flux density (BS). Use of a magnetic material (soft magnetic material) is preferable from the viewpoint of improving recording characteristics, and examples thereof include NiFe and CoNiFe. In particular, the recording magnetic field strength can be improved by using FeCo for the main magnetic pole 19.

ここで、本実施の形態に特徴的なサイドシールド２０の構成について説明する。
先ず、図８に従来の実施形態に係る磁気ヘッド１００のサイドシールド１２０の例を示す。ここで、図８（ａ）は主磁極１１９近傍における浮上面１０５位置の端面図（断面図）であり、図８（ｂ）はそのＥ−Ｅ線断面図であり、図８（ｃ）は磁気ヘッド１００のクロストラック方向における記録磁界強度の分布図である。
図８（ｂ）に示すように、通常、サイドシールド形状は主磁極１１９側の端部をヘッドハイト方向にくさび状に薄くする。これは、サイドシールド１２０と主磁極１１９のフレア部１１９ａが接触もしくは近接することにより、主磁極１１９後方（浮上面位置よりヘッドハイト方向の後方）から発生した磁界（磁束）がサイドシールド１２０へ漏れて、主磁極１１９の先端部から発生する記録磁界が減少することを防ぐためである。なお、符号１０６は基体、１１７はギャップ層である。
図８に示す従来の実施形態のように、サイドシールド１２０の主磁極１１９側の端部が、単層材料を用いて形成され、且つヘッドハイト方向にくさび状に形成されている場合は、形成材料として飽和磁束密度の低いＣｏＮｉＦｅ系合金かＮｉＦｅ系合金が用いられるが、当該くさび状の部分は磁気飽和し易いため、図８（ｃ）の磁界強度分布図に示すように、クロストラック方向に裾野が広がる磁界分布となってしまい（図中破線部）、その結果、主磁極の側方部からの漏れ磁界の抑制が低下し、サイドイレーズ磁界が増加してしまうこととなる。 Here, the structure of the side shield 20 characteristic of the present embodiment will be described.
First, FIG. 8 shows an example of the side shield 120 of the magnetic head 100 according to the conventional embodiment. Here, FIG. 8A is an end view (cross-sectional view) of the air bearing surface 105 position in the vicinity of the main magnetic pole 119, FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line EE, and FIG. 6 is a distribution diagram of recording magnetic field strength in the cross track direction of the magnetic head 100.
As shown in FIG. 8B, the side shield shape is usually thinned in a wedge shape in the head height direction at the end on the main magnetic pole 119 side. This is because the magnetic field (magnetic flux) generated from the rear side of the main magnetic pole 119 (backward in the head height direction from the air bearing surface position) leaks to the side shield 120 when the side shield 120 and the flare portion 119a of the main magnetic pole 119 contact or approach each other. This is to prevent the recording magnetic field generated from the tip of the main pole 119 from decreasing. Reference numeral 106 denotes a substrate, and 117 denotes a gap layer.
As in the conventional embodiment shown in FIG. 8, when the end portion on the main magnetic pole 119 side of the side shield 120 is formed using a single layer material and formed in a wedge shape in the head height direction, it is formed. A CoNiFe alloy or NiFe alloy having a low saturation magnetic flux density is used as the material. However, since the wedge-shaped portion is easily magnetically saturated, as shown in the magnetic field strength distribution diagram of FIG. As a result, the magnetic field distribution is widened (broken line portion in the figure), and as a result, the suppression of the leakage magnetic field from the side portion of the main magnetic pole is reduced and the side erase magnetic field is increased.

次に、図２に本実施形態に係る磁気ヘッド１のサイドシールド２０の第１実施例を示す。
図２（ａ）は主磁極１９近傍における浮上面５位置の端面図（断面図）であり、図２（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図であり、図２（ｃ）における実線は磁気ヘッド１のクロストラック方向における記録磁界強度の分布図である。なお、図２（ｃ）における破線は、図８（ｃ）で示した従来の磁気ヘッド１００のクロストラック方向における記録磁界強度の分布図であり、両者を重ね合わせて表示することで、本実施形態における効果を明確化した。 Next, FIG. 2 shows a first example of the side shield 20 of the magnetic head 1 according to this embodiment.
2A is an end view (cross-sectional view) of the air bearing surface 5 in the vicinity of the main magnetic pole 19, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA, and the solid line in FIG. FIG. 4 is a distribution diagram of recording magnetic field strength in the cross track direction of the head 1. 2C is a distribution diagram of the recording magnetic field strength in the cross-track direction of the conventional magnetic head 100 shown in FIG. 8C, and the two are superimposed and displayed. Clarified effects on form.

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例に係るサイドシールド２０は、クロストラック方向に向かって多層となる構造を有し、第１のサイドシールド層２１が、相対的に飽和磁束密度が高く且つ耐食性が低い材料を用いて形成され、第２のサイドシールド層２２が、相対的に飽和磁束密度が低く且つ耐食性が高い材料を用いて形成される。一例として、第１のサイドシールド層２１にはＦｅＣｏ合金が用いられ、第２のサイドシールド層２２にはＣｏＮｉＦｅ合金が用いられる。なお、二層構造に限定するものではない。
ここで、「クロストラック方向に向かって多層」とは、クロストラック方向に貫く直線上で層構造が変化する構成をいい、必ずしも層同士の境界面がクロストラック方向に貫く直線と直交する面である場合には限定されない。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the side shield 20 according to the present embodiment has a multilayer structure in the cross track direction, and the first side shield layer 21 is relatively The second side shield layer 22 is formed using a material having a relatively low saturation magnetic flux density and a high corrosion resistance, and a material having a high saturation magnetic flux density and a low corrosion resistance. As an example, a FeCo alloy is used for the first side shield layer 21, and a CoNiFe alloy is used for the second side shield layer 22. Note that the present invention is not limited to the two-layer structure.
Here, “multi-layer toward the cross track direction” means a structure in which the layer structure changes on a straight line penetrating in the cross track direction, and is a plane perpendicular to the straight line penetrating in the cross track direction. There is no limitation in some cases.

また、第１のサイドシールド層２１の浮上面５に露出する部分のクロストラック方向の幅（ここでは１００［ｎｍ］）を、主磁極１９の中心部におけるクロストラック方向の幅（ここでは１００［ｎｍ］）と同程度の長さとしている。その理由として、従来の磁気ヘッドの主磁極にはＦｅＣｏ合金が使用されることが多く、当該材料による形成部分が浮上面に露出する構造であるため、当該主磁極１９の幅寸法が、ＦｅＣｏ合金使用の形成層を浮上面に露出させる場合の耐食性・量産性の許容度に関する一つの寸法目安とすることができるからである。すなわち、当該寸法は実使用により検証されてきた許容寸法といえるため、主磁極１９の浮上面位置における露出面積と同程度以下の面積であれば、ＦｅＣｏ合金が用いられる第１のサイドシールド層２１を浮上面に露出させても十分に実用可能であり、特に、耐食性の観点において、腐食による障害発生の問題を生じることなくサイドシールドとして機能させることができるといえる。
したがって、第１のサイドシールド層２１における浮上面５に露出する面積が、主磁極１９の浮上面に露出する面積に対して、同程度以下の大きさであることが重要となる。逆に、それよりも大きな面積になる程、腐食による障害発生の危険度が増すこととなってしまう。 Further, the width in the cross track direction (here, 100 [nm]) of the portion exposed to the air bearing surface 5 of the first side shield layer 21 is set to the width in the cross track direction (here, 100 [nm]) in the central portion of the main magnetic pole 19. nm]). The reason is that an FeCo alloy is often used for the main magnetic pole of the conventional magnetic head, and the portion formed by the material is exposed on the air bearing surface. Therefore, the width dimension of the main magnetic pole 19 is FeCo alloy. This is because it can be used as one dimensional standard for the tolerance of corrosion resistance and mass productivity when the used formation layer is exposed on the air bearing surface. That is, since the dimension can be said to be an allowable dimension that has been verified by actual use, the first side shield layer 21 in which the FeCo alloy is used if the area is less than or equal to the exposed area at the air bearing surface position of the main magnetic pole 19. It can be said that it can be used practically even if it is exposed on the air bearing surface, and in particular, from the viewpoint of corrosion resistance, it can function as a side shield without causing a problem of occurrence of failure due to corrosion.
Therefore, it is important that the area exposed on the air bearing surface 5 in the first side shield layer 21 is equal to or smaller than the area exposed on the air bearing surface of the main pole 19. Conversely, the greater the area, the greater the risk of failure due to corrosion.

一方、第２のサイドシールド層２２に関しては、主磁極１９に近い第１のサイドシールド層２１にＦｅＣｏ合金を使用し、これに隣接する当該第２のサイドシールド層２２の層に例えばＣｏＮｉＦｅ合金を使用する。これにより、主磁極１９からの漏れ磁界が最も集中するサイドシールド２０の主磁極側の端部のくさび状部分が飽和磁束密度の高い材料で形成されるため磁気飽和しにくくなる。すなわち、図２（ｃ）に示すように、磁気ヘッド１のクロストラック方向の磁界強度分布の裾野が狭く、急峻化した形状（破線に対して）となり、磁気シールド効果（サイドイレーズ磁界抑制効果）をより大きく発揮することが可能となる。このとき、当該くさび状部分の一定領域（前記参照）のみにＦｅＣｏ合金を使用する構成によって、ＦｅＣｏ合金で形成される部分の浮上面における露出面積が小さくすることができるため腐食しにくく、且つ当該ＦｅＣｏ合金による形成部分は薄層であるため量産性も損なわないという顕著な効果を奏する。 On the other hand, for the second side shield layer 22, an FeCo alloy is used for the first side shield layer 21 close to the main pole 19, and for example, a CoNiFe alloy is used for the second side shield layer 22 adjacent thereto. use. As a result, the wedge-shaped part at the end of the main pole side of the side shield 20 where the leakage magnetic field from the main pole 19 is most concentrated is formed of a material having a high saturation magnetic flux density, so that magnetic saturation is difficult. That is, as shown in FIG. 2C, the base of the magnetic field intensity distribution in the cross track direction of the magnetic head 1 is narrow and has a steep shape (relative to the broken line), and the magnetic shield effect (side erase magnetic field suppression effect). Can be exhibited more greatly. At this time, by using the FeCo alloy only in a certain region (see above) of the wedge-shaped portion, the exposed area on the air bearing surface of the portion formed of the FeCo alloy can be reduced, and corrosion is difficult. Since the formation part by FeCo alloy is a thin layer, there exists a remarkable effect that mass productivity is not impaired.

上記構成を備える磁気ヘッド１は、ＦｅＣｏ合金のような飽和磁束密度が高い材料を用いてサイドシールド２０を形成することを可能とし、図２（ｃ）のように、磁気ヘッドの磁界強度分布を急峻化して磁気シールド効果を高める（サイドイレーズ磁界を抑制する）ことが可能となる。また、きわめて簡単な構造により実現可能である点も大きな効果といえる。 The magnetic head 1 having the above-described configuration makes it possible to form the side shield 20 using a material having a high saturation magnetic flux density such as an FeCo alloy. As shown in FIG. It becomes possible to increase the magnetic shield effect (suppress the side erase magnetic field) by sharpening. It can also be said that it can be realized with a very simple structure.

本実施形態に係る磁気ヘッド１の別の効果について図３用いて説明する。図３（ａ）は主磁極１９近傍における浮上面５位置の端面図（断面図）であり、図３（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図であり、図３（ｃ）における実線は磁気ヘッド１のクロストラック方向における記録磁界強度の分布図である。
前述の通り、サイドシールド２０は、従来のサイドシールド１２０よりも飽和磁束密度の高い材料の使用が可能となっている。したがって、サイドシールド２０（特に主磁極１９側の端部のくさび状部）における磁気飽和を、従来のサイドシールド１２０（図８参照）と同等まで許容するのであれば、当該サイドシールド２０は、従来のサイドシールド１２０と比較して、ダウントラック方向の厚さを変えることなく（図３（ａ）参照）、ヘッドハイト方向の厚さを薄く形成することができる（図３（ｂ）参照：破線は従来の磁気ヘッド１００におけるサイドシールド１２０、主磁極１１９）。
すなわち、サイドシールド１２０よりもヘッドハイト方向の厚さを薄く形成することができるということは、主磁極１９の浮上面５側先端に設けられる絞り部１９ｂのヘッドハイト方向長さ（つまり、主磁極先端から主磁極フレア部１９ａまでの距離：図中ＮＨで表示）を短くすることができるということであって、主磁極１９による記録磁界を大きくする効果を得ることができる（図３（ｃ）参照：破線は従来の磁気ヘッド１００における記録磁界強度）。その結果、サイドイレーズ磁界の強度を従来と同程度で抑制しつつ、磁気ヘッド１（主磁極１９）の記録磁界強度を大きくすることが可能となる。
したがって、磁気ヘッド１を具備する情報記憶装置において、高記録密度化の達成が可能となる。 Another effect of the magnetic head 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 3A is an end view (cross-sectional view) of the air bearing surface 5 in the vicinity of the main magnetic pole 19, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB, and the solid line in FIG. FIG. 4 is a distribution diagram of recording magnetic field strength in the cross track direction of the head 1.
As described above, the side shield 20 can use a material having a higher saturation magnetic flux density than the conventional side shield 120. Therefore, if the magnetic saturation in the side shield 20 (particularly the wedge-shaped portion at the end on the main magnetic pole 19 side) is allowed to be equivalent to that of the conventional side shield 120 (see FIG. 8), the side shield 20 Compared with the side shield 120, the thickness in the head height direction can be reduced without changing the thickness in the down-track direction (see FIG. 3A) (see FIG. 3B: broken line). These are the side shield 120 and the main magnetic pole 119) in the conventional magnetic head 100).
In other words, the fact that the thickness in the head height direction can be made thinner than the side shield 120 means that the length in the head height direction of the throttle portion 19b provided at the tip of the main magnetic pole 19 on the air bearing surface 5 side (that is, the main magnetic pole). The distance from the tip to the main magnetic pole flare portion 19a (indicated by NH in the figure) can be shortened, and the effect of increasing the recording magnetic field by the main magnetic pole 19 can be obtained (FIG. 3C). Reference: A broken line indicates a recording magnetic field intensity in the conventional magnetic head 100). As a result, it is possible to increase the recording magnetic field strength of the magnetic head 1 (main magnetic pole 19) while suppressing the strength of the side erase magnetic field to the same level as before.
Therefore, it is possible to achieve high recording density in the information storage device including the magnetic head 1.

なお、本実施の形態では、ギャップ層１７は、非磁性金属材料層（一例として、Ｔａ）からなる単層構造であるが、絶縁材料層からなる単層構造であってもよく、また、非磁性金属材料層および絶縁材料層からなる多層構造であってもよい。 In the present embodiment, the gap layer 17 has a single-layer structure made of a nonmagnetic metal material layer (for example, Ta), but may have a single-layer structure made of an insulating material layer. A multilayer structure composed of a magnetic metal material layer and an insulating material layer may be used.

次に、図４にサイドシールド２０の第２実施例を示す。
図４（ａ）は主磁極１９近傍における浮上面５位置の端面図（断面図）であり、図４（ｂ）はそのＣ−Ｃ線断面図である。
本実施例に係るサイドシールド２０は、基本的な構成は前記第１実施例と同様であって、クロストラック方向に向かって多層となる構造を有し、第１のサイドシールド層２１が、相対的に飽和磁束密度が高く且つ耐食性が低い材料を用いて形成され、第２のサイドシールド層２２が、相対的に飽和磁束密度が低く且つ耐食性が高い材料を用いて形成される。一例として、第１のサイドシールド層２１にはＦｅＣｏ合金が用いられ、第２のサイドシールド層２２にはＣｏＮｉＦｅ合金が用いられる。
ここで、前記第１実施例との相違点として、本実施例のサイドシールド２０においては、第１のサイドシールド層２１と、第２のサイドシールド層２２との境界面が、第１実施例では浮上面５に直交する状態に近かったのに対して（図２（ｂ）参照）、本実施例では浮上面５に平行な状態に近くなっている（図４（ｂ）参照）。なお、当該境界面を完全に浮上面５に平行な状態とする構成も考えられる。また、当該境界面は平面には限定されず、曲面であってもよい。 Next, FIG. 4 shows a second embodiment of the side shield 20.
4A is an end view (cross-sectional view) at the position of the air bearing surface 5 in the vicinity of the main magnetic pole 19, and FIG.
The side shield 20 according to the present embodiment has the same basic structure as that of the first embodiment, and has a multilayer structure in the cross track direction. The first side shield layer 21 has a relative structure. In particular, the second side shield layer 22 is formed using a material having a relatively low saturation magnetic flux density and a high corrosion resistance. As an example, a FeCo alloy is used for the first side shield layer 21, and a CoNiFe alloy is used for the second side shield layer 22.
Here, as a difference from the first embodiment, in the side shield 20 of the present embodiment, the boundary surface between the first side shield layer 21 and the second side shield layer 22 is the first embodiment. In FIG. 2 (b), it is close to a state perpendicular to the air bearing surface 5 (see FIG. 2 (b)), but in this embodiment, it is close to a state parallel to the air bearing surface 5 (see FIG. 4 (b)). A configuration in which the boundary surface is completely parallel to the air bearing surface 5 is also conceivable. The boundary surface is not limited to a flat surface, and may be a curved surface.

上記構成によれば、相対的に飽和磁束密度が高く且つ耐食性が低い材料（ここではＦｅＣｏ）である第１のサイドシールド層２１における浮上面５位置の露出面積を第１実施例よりもさらに小さくすることが可能となる。また、変形例として、当該境界面を浮上面５よりもヘッドハイト方向後方に設けることによって、当該露出面が浮上面５位置に生じないようにすることも可能となる。すなわち、本第２実施例およびその変形例は、いずれも、第１実施例と比べて、耐食性が低い材料（ここではＦｅＣｏ）の露出面積が低減されるため、その腐食を防止する効果がより一層大きくなる。 According to the above configuration, the exposed area at the position of the air bearing surface 5 in the first side shield layer 21 that is a material having relatively high saturation magnetic flux density and low corrosion resistance (here, FeCo) is further smaller than that in the first embodiment. It becomes possible to do. As a modification, it is possible to prevent the exposed surface from occurring at the position of the air bearing surface 5 by providing the boundary surface behind the air bearing surface 5 in the head height direction. That is, both the second embodiment and its modified examples are more effective in preventing corrosion because the exposed area of the material having low corrosion resistance (here FeCo) is reduced compared to the first embodiment. It gets bigger.

これに加えて、通常、サイドシールドの磁気シールド効果は、当該サイドシールドの形成材料の飽和磁束密度が高いほど効果があり、また、体積が大きいほど効果があるが、本実施例のサイドシールド２０においては、例えば、浮上面５の露出面積を同一として境界面を設定して比較すれば明らかなように、飽和磁束密度が高い材料が用いられる第１のサイドシールド層２１の体積を前記第１実施例よりも大きくすることが可能となる。その結果、磁気シールド効果がより一層大きくなる。 In addition to this, the magnetic shielding effect of the side shield is usually more effective as the saturation magnetic flux density of the material forming the side shield is higher, and more effective as the volume is larger. For example, the volume of the first side shield layer 21 in which a material having a high saturation magnetic flux density is used is set to be the same as the boundary surface is set and compared with the same exposed area of the air bearing surface 5. It becomes possible to make it larger than the embodiment. As a result, the magnetic shielding effect is further increased.

次に、図５にサイドシールド２０の第３実施例を示す。
図５（ａ）は主磁極１９近傍における浮上面５位置の端面図（断面図）であり、図５（ｂ）はそのＤ−Ｄ線断面図である。
本実施例に係るサイドシールド２０は、基本的な構成は前記第１実施例と同様であって、クロストラック方向に向かって多層となる構造を有する。相違点として、第１実施例のサイドシールド２０が二層構造の例であったのに対し、本実施例のサイドシールド２０は三層構造の例である。ただし、当該多層となる構造を、二層もしくは三層に限定するものではない。 Next, FIG. 5 shows a third embodiment of the side shield 20.
FIG. 5A is an end view (cross-sectional view) at the position of the air bearing surface 5 in the vicinity of the main magnetic pole 19, and FIG.
The side shield 20 according to the present embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment, and has a multilayer structure in the cross track direction. As a difference, the side shield 20 of the first embodiment is an example of a two-layer structure, whereas the side shield 20 of the present embodiment is an example of a three-layer structure. However, the multilayer structure is not limited to two layers or three layers.

例えば、本実施例は、サイドシールド２０の主磁極１９側のくさび状部分が第１実施例よりも長い場合等に適用されることが考えられる。この場合、前述の第１実施例と同様に、ＦｅＣｏ合金が用いられる主磁極１９における浮上面露出面積と同程度までは、サイドシールドにＦｅＣｏ合金を使用できる点を考慮して、くさび状の最も先端（第１のサイドシールド層２１）にのみ相対的に飽和磁束密度が高く且つ耐食性が低い材料（ここではＦｅＣｏ合金）を使用し、これに隣接する残りのくさび部分（第２のサイドシールド層２２）を、ＦｅＣｏ合金よりも相対的に飽和磁束密度が低く且つ耐食性が高い材料（一例としてＣｏＮｉＦｅ合金）とし、これに隣接する残りのサイドシールド部分（第３のサイドシールド層２３）には、ＣｏＮｉＦｅ合金よりも相対的に飽和磁束密度が低く且つ耐食性が高い材料（一例としてＮｉ８０Ｆｅ合金）を使用する構造である。
すなわち、最も飽和し易いくさび状部の先端から、くさび状部でない部分に向かって、段階的に飽和磁束密度の異なる材料を配置する構造である。これによって、飽和しにくく、且つ耐食性に優れたサイドシールドを実現することが可能となる。特に、第１実施例と比較して、耐食性を向上させる効果が顕著となる。
ちなみに、本実施例では、主磁極１９のダウントラック方向中央部において、主磁極１９、第１のサイドシールド層２１、第２のサイドシールド層２２の各クロストラック方向の幅寸法を１００［ｎｍ］程度としている。 For example, this embodiment can be applied to a case where the wedge-shaped portion of the side shield 20 on the main magnetic pole 19 side is longer than the first embodiment. In this case, in the same manner as in the first embodiment, the wedge-shaped most can be used in consideration of the fact that the FeCo alloy can be used for the side shield up to the same extent as the exposed surface of the air bearing surface in the main magnetic pole 19 in which the FeCo alloy is used. A material having a relatively high saturation magnetic flux density and a low corrosion resistance (here, FeCo alloy) is used only at the tip (first side shield layer 21), and the remaining wedge portion (second side shield layer) adjacent thereto is used. 22) is a material having a relatively low saturation magnetic flux density and higher corrosion resistance than the FeCo alloy (for example, a CoNiFe alloy), and the remaining side shield portion (third side shield layer 23) adjacent thereto is This is a structure using a material (for example, Ni80Fe alloy) having a relatively low saturation magnetic flux density and higher corrosion resistance than the CoNiFe alloy.
That is, this is a structure in which materials having different saturation magnetic flux densities are arranged stepwise from the tip of the wedge-shaped portion that is most likely to be saturated toward the portion that is not the wedge-shaped portion. Accordingly, it is possible to realize a side shield that is not easily saturated and has excellent corrosion resistance. In particular, the effect of improving the corrosion resistance is remarkable as compared with the first embodiment.
Incidentally, in the present embodiment, the width dimension in the cross track direction of the main magnetic pole 19, the first side shield layer 21, and the second side shield layer 22 is set to 100 [nm] at the center in the down track direction of the main magnetic pole 19. It is about.

以上のように、サイドシールド２０は、異種材料を用いて、クロストラック方向に向かって多層となる構造に形成されている構成を備えることによって、例えば、サイドイレーズ磁界強度、記録磁界強度、浮上面露出部の耐食性等といった磁気ヘッド１の特性を、要求される仕様に応じて適切に設計することが可能となる。 As described above, the side shield 20 has a configuration in which different materials are used to form a multilayer structure in the cross-track direction, so that, for example, the side erase magnetic field strength, the recording magnetic field strength, the air bearing surface, The characteristics of the magnetic head 1 such as the corrosion resistance of the exposed portion can be appropriately designed according to the required specifications.

続いて、本実施の形態に係る磁気ヘッド１の製造方法について図６を用いて説明する。
当該製造方法の概要として、再生ヘッド部２を形成した後、記録ヘッド部３を形成することとなるが、本実施の形態に特徴的な工程から説明を行う。
先ず、ウエハ基板１１上に薄膜を順次積層し、前記絶縁層３４および盛上層１８で構成される層に至るまでの積層構造、すなわち基体６を形成した後、一例として、それらの上面が連続する同一平面となるようにラッピングによって平坦化し、当該基体６上に鍍金ベース（不図示）を介して磁性層１９’を鍍金プロセスによって形成する。なお、スパッタリングによって形成してもよい。当該磁性層１９’は後の工程において加工されて主磁極１９となるものであって、軟磁性材料（ここではＦｅＣｏ）を用いて形成される。
次いで、磁性層１９’上に、例えばレジスト材料を用いて、公知のフォトリソグラフィプロセス等によって所定形状のマスク層４０を形成する。
ここまでの形成が完了した状態を図６（ａ）に示す。なお、この図は、浮上面５側から視た端面図（断面図）である（図６（ｂ）〜図６（ｆ）において同じ）。 Next, a method for manufacturing the magnetic head 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
As an outline of the manufacturing method, the recording head portion 3 is formed after the reproducing head portion 2 is formed. The description starts with the characteristic steps of the present embodiment.
First, a thin film is sequentially laminated on the wafer substrate 11 to form a laminated structure up to the layer composed of the insulating layer 34 and the raised layer 18, that is, the base 6, and as an example, the upper surfaces thereof are continuous. Flattening is performed by lapping so as to be in the same plane, and a magnetic layer 19 ′ is formed on the substrate 6 through a plating base (not shown) by a plating process. In addition, you may form by sputtering. The magnetic layer 19 ′ is processed in a later process to become the main magnetic pole 19, and is formed using a soft magnetic material (here, FeCo).
Next, a mask layer 40 having a predetermined shape is formed on the magnetic layer 19 ′ using a resist material, for example, by a known photolithography process or the like.
FIG. 6A shows a state where the formation so far is completed. This figure is an end view (cross-sectional view) viewed from the air bearing surface 5 side (the same applies to FIGS. 6B to 6F).

次いで、図６（ｂ）に示すように、マスク層４０をエッチングマスクとして、ドライエッチングプロセスによって、磁性層１９’を、浮上面５と平行な断面（少なくとも浮上面側の端面）がダウントラック方向に逆台形状（傾斜角は８０［°］程度）となるようにエッチングして、主磁極１９を形成する。一例として、当該ドライエッチングプロセスには、イオンミルプロセスを用いる。
このようにして、浮上面５位置における形状がダウントラック方向に逆台形状を有する主磁極１９が形成され、サイドイレーズ防止に効果を発揮する。 Next, as shown in FIG. 6B, the magnetic layer 19 ′ is cross-sectionally parallel to the air bearing surface 5 (at least the end surface on the air bearing surface side) in the down-track direction by a dry etching process using the mask layer 40 as an etching mask. The main magnetic pole 19 is formed by etching so as to have an inverted trapezoidal shape (inclination angle of about 80 °). As an example, an ion mill process is used for the dry etching process.
In this way, the main magnetic pole 19 having the inverted trapezoidal shape in the down track direction at the position of the air bearing surface 5 is formed, which is effective in preventing side erase.

次いで、図６（ｃ）に示すように、マスク層４０を公知のリフトオフプロセス等によって除去した後、主磁極１９が被覆されるように、ギャップ層１７をスパッタリングによって形成する。このとき、後工程においてドライエッチングされることを勘案しつつ、主磁極１９のクロストラック方向の両側（両脇）位置における厚みを、一例として、片側１００［ｎｍ］程度となるように形成する。当該ギャップ層１７は、主磁極１９の側方において、サイドシールドギャップの機能を果たすこととなる。なお、本実施形態では、主磁極１９の上方のギャップ層１７が、後工程（図６（ｆ）で示される工程）において、ＣＭＰプロセスのストッパとしての機能も果たす。これらを踏まえて、ギャップ層１７を構成する材料の例としては、非磁性の金属材料であるタンタル（Ｔａ）、ルテニウム（Ｒｕ）等を用いることが考えられる。 Next, as shown in FIG. 6C, after removing the mask layer 40 by a known lift-off process or the like, the gap layer 17 is formed by sputtering so that the main magnetic pole 19 is covered. At this time, considering that dry etching is performed in a subsequent process, the thickness of the main magnetic pole 19 at both sides (both sides) in the cross track direction is, for example, about 100 nm on one side. The gap layer 17 functions as a side shield gap on the side of the main magnetic pole 19. In the present embodiment, the gap layer 17 above the main magnetic pole 19 also functions as a stopper for the CMP process in a later step (step shown in FIG. 6F). Based on these, it is conceivable to use tantalum (Ta), ruthenium (Ru), or the like, which is a nonmagnetic metal material, as an example of the material constituting the gap layer 17.

次いで、同図６（ｃ）に示すように、ギャップ層１７が被覆されるように、第１のサイドシールド層２１をスパッタリングによって形成する。なお、鍍金プロセスにより形成してもよい。このとき、後工程においてドライエッチングされることを勘案しつつ、主磁極１９のクロストラック方向の両側（両脇）位置における厚みを、一例として、片側１１０〜１２０［ｎｍ］程度となるように形成する。ここで、第１のサイドシールド層２１は、後述の第２のサイドシールド層２２よりも相対的に飽和磁束密度が高く且つ耐食性が低い材料を用いて形成する。本実施形態では、現在実用化されている材料中、飽和磁束密度の最も高いＦｅＣｏ合金を用いる。 Next, as shown in FIG. 6C, the first side shield layer 21 is formed by sputtering so that the gap layer 17 is covered. It may be formed by a plating process. At this time, considering that dry etching is performed in a later process, the thickness of the main pole 19 at both sides (both sides) in the cross track direction is, for example, about 110 to 120 [nm] on one side. To do. Here, the first side shield layer 21 is formed using a material having a relatively high saturation magnetic flux density and lower corrosion resistance than a second side shield layer 22 described later. In the present embodiment, an FeCo alloy having the highest saturation magnetic flux density among materials currently in practical use is used.

次いで、図６（ｄ）に示すように、基体６上に主磁極１９、ギャップ層１７、第１のサイドシールド層２１が形成された積層体に対して、斜め上方の方向から、且つ当該積層体を回転させながらドライエッチングを行う。本実施の形態では、ドライエッチングとして、イオンミルプロセスが用いられる。このとき、同図に示すように、主磁極１９のクロストラック方向の両側（両脇）の第１のサイドシールド層２１が残るようにしつつ、主磁極１９上のギャップ層１７上の第１のサイドシールド層２１、および主磁極１９が設けられていない位置における基体６上のギャップ層１７上の第１のサイドシールド層２１を除去する。ただし、完全に除去することは必須ではない。なお、エッチングによる形状制御は、エッチング方向（斜め方向）の角度設定および積層体の回転設定によって行うことが可能である。
この工程によって、浮上面５位置における第１のサイドシールド層２１の露出面積を減らすことができるので、第１のサイドシールド層２１が耐食性の低い材料の場合に、腐食性障害の発生防止の観点で効果的である。 Next, as shown in FIG. 6D, the laminated body in which the main magnetic pole 19, the gap layer 17, and the first side shield layer 21 are formed on the substrate 6, and obliquely from above. Perform dry etching while rotating the body. In this embodiment, an ion mill process is used as dry etching. At this time, as shown in the figure, the first side shield layers 21 on both sides (both sides) of the main magnetic pole 19 in the cross-track direction remain, while the first side shield layer 21 on the main magnetic pole 19 remains on the first layer. The side shield layer 21 and the first side shield layer 21 on the gap layer 17 on the base 6 at a position where the main magnetic pole 19 is not provided are removed. However, complete removal is not essential. Note that the shape control by etching can be performed by setting the angle in the etching direction (oblique direction) and rotating the laminate.
By this step, the exposed area of the first side shield layer 21 at the position of the air bearing surface 5 can be reduced. Therefore, when the first side shield layer 21 is a material having low corrosion resistance, the viewpoint of preventing the occurrence of corrosive failure. It is effective.

次いで、図６（ｅ）に示すように、ギャップ層１７が被覆されるように、第２のサイドシールド層２２をスパッタリングによって形成する。なお、鍍金プロセスにより形成してもよい。ここで、第２のサイドシールド層２２は、隣接する主磁極１９寄りの層（すなわち第１のサイドシールド層２１）よりも相対的に飽和磁束密度が低く且つ耐食性が高い材料を用いて形成する。本実施形態では、ＣｏＮｉＦｅ合金（あるいはＮｉＦｅ合金）を用いる。
なお、サイドシールド２０を二層以上の多層構造に形成する場合にも、同様の考え方で多層に積層すればよい。すなわち、最も磁気飽和し易い主磁極１９寄りの層から遠ざかるにしたがって、段階的に飽和磁束密度が低下し、段階的に耐食性が向上する異種材料を用いて多層に積層すればよい。ちなみに、現在実用化されている材料の中では飽和磁束密度が最も高い材料がＦｅＣｏであり、これを基準とした場合、他の磁性材料は相対的に飽和磁束密度が低く且つ耐食性が向上するということができ、そのため実際の設計におけるサイドシールド形成材料の選択に際しては、飽和磁束密度が高い材料は耐食性が低く、飽和磁束密度が低い材料は耐食性が高い、という制約を受けることとなる。 Next, as shown in FIG. 6E, the second side shield layer 22 is formed by sputtering so that the gap layer 17 is covered. It may be formed by a plating process. Here, the second side shield layer 22 is formed by using a material having a relatively low saturation magnetic flux density and higher corrosion resistance than a layer close to the adjacent main magnetic pole 19 (that is, the first side shield layer 21). . In this embodiment, a CoNiFe alloy (or NiFe alloy) is used.
Even when the side shield 20 is formed in a multilayer structure of two or more layers, the side shield 20 may be laminated in the same manner. That is, as the distance from the layer closer to the main magnetic pole 19 that is most likely to be magnetically saturated, the saturation magnetic flux density decreases stepwise, and different layers of materials that improve corrosion resistance stepwise may be stacked in multiple layers. By the way, the material with the highest saturation magnetic flux density among the materials currently in practical use is FeCo. When this is used as a reference, other magnetic materials have a relatively low saturation magnetic flux density and improved corrosion resistance. Therefore, when selecting a side shield forming material in an actual design, a material having a high saturation magnetic flux density has a low corrosion resistance, and a material having a low saturation magnetic flux density has a high corrosion resistance.

次いで、図６（ｆ）に示すように、ＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学的機械的研磨）プロセスによって、ギャップ層１７の上面が表出するまで、第２のサイドシールド層２２を研磨する。このとき、ギャップ層１７を構成するＴａ層が、当該ＣＭＰプロセスではほとんど膜減りしないため、ストッパとして機能する。 Next, as shown in FIG. 6F, the second side shield layer 22 is polished by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process until the upper surface of the gap layer 17 is exposed. At this time, the Ta layer constituting the gap layer 17 functions as a stopper because the film is hardly reduced in the CMP process.

以上のようにして、第１のサイドシールド層２１および第２のサイドシールド層２２を備えるサイドシールド２０が形成される。すなわち異種材料を用いて、クロストラック方向に向かって多層となるサイドシールド２０を形成することが可能となる。 As described above, the side shield 20 including the first side shield layer 21 and the second side shield layer 22 is formed. That is, it becomes possible to form the side shield 20 having a multilayer in the cross-track direction using different materials.

その後、トレーリングギャップ３５、トレーリングシールド２６等、前述の所定層を上層に積層する工程（不図示）を実施して、最終的に図１に示す磁気ヘッド１として形成される。 Thereafter, a step (not shown) of laminating the above-mentioned predetermined layers such as the trailing gap 35 and the trailing shield 26 on the upper layer is performed, and finally the magnetic head 1 shown in FIG. 1 is formed.

なお、上記の形成工程は、第１実施例、第２実施例に係るサイドシールド２０のような二層構造の場合を例として説明したが、第３実施例に係るサイドシールド２０のような三層構造の場合、あるいは四層以上の構造の場合にも基本的な工程は同様であって、サイドシールド層の層数が増加することに伴い、積層工程が追加されるだけである。 The above formation process has been described by taking the case of a two-layer structure like the side shield 20 according to the first and second embodiments as an example. In the case of a layer structure or a structure of four or more layers, the basic process is the same, and only the lamination process is added as the number of side shield layers increases.

続いて、本発明の実施形態に係る情報記憶装置について説明する。当該情報記憶装置の一例として、図７に磁気ディスク装置５０の構成を示す。前記の磁気ヘッド１は、磁気記録媒体（磁気記録ディスク）５１との間で情報を記録し、情報を再生するヘッドスライダ５２に組み込まれる。さらに、ヘッドスライダ５２は、ヘッドサスペンション５３のディスク面に対向する面に取り付けられ、該サスペンション５３の端部を固定し、回動自在なアクチュエータアーム５４と、該サスペンション５３および該アクチュエータアーム５４上の絶縁された導電線を通じて、前記磁気抵抗効果素子１３に電気的に接続され、磁気記録ディスク５１との間で情報の読取および情報の記録を行うための電気信号を検出・送信する回路とを有する情報記憶装置として構成される。その作用として、磁気記録ディスク５１が回転駆動されることにより、ヘッドスライダ５２がディスク面から浮上し、磁気記録ディスク５１との間で情報を記録し、情報を再生する操作がなされる。 Subsequently, an information storage device according to an embodiment of the present invention will be described. As an example of the information storage device, FIG. 7 shows the configuration of a magnetic disk device 50. The magnetic head 1 is incorporated in a head slider 52 that records information with a magnetic recording medium (magnetic recording disk) 51 and reproduces the information. Further, the head slider 52 is attached to a surface of the head suspension 53 that faces the disk surface, fixes the end of the suspension 53, and is capable of rotating the actuator arm 54 and the suspension 53 and the actuator arm 54. A circuit that is electrically connected to the magnetoresistive element 13 through an insulated conductive wire and detects and transmits an electric signal for reading information from and recording information with the magnetic recording disk 51; It is configured as an information storage device. As an effect, the magnetic recording disk 51 is driven to rotate, so that the head slider 52 floats from the disk surface, and information is recorded with the magnetic recording disk 51 and information is reproduced.

本実施形態に係る情報記憶装置によれば、サイドイレーズ磁界の増加を抑制しつつ、記録磁界を増加させることが可能な磁気ヘッドを備えて、サイドイレーズの防止が可能となり、且つより高密度の記録が可能となる。 The information storage device according to the present embodiment includes a magnetic head capable of increasing the recording magnetic field while suppressing an increase in the side erase magnetic field, can prevent side erase, and has a higher density. Recording is possible.

以上説明した通り、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法によれば、異種材料を用いて、クロストラック方向に向かって多層となるサイドシールドを形成することが可能となる。
また、このようにして、形成される本実施の形態に係る磁気ヘッドは、サイドシールドにおいて、前記主磁極に最も近い層が、相対的に飽和磁束密度が高く且つ耐食性が低い材料を用いて形成され、前記主磁極から遠い層になるにつれて、相対的に飽和磁束密度値が低く且つ耐食性が高い材料を用いて形成されていることによって、従来のサイドシールドを備える磁気ヘッドと比較して、主磁極寄りの端部に形成されるくさび状部が磁気飽和しにくくなるため、クロストラック方向における主磁極からの記録磁界強度を急峻化することが可能となり、サイドイレーズ磁界の増加を抑制しつつ、記録磁界を増加させることが可能となる。また、従来の課題であった腐食し易い点についても解決を可能としている。その結果、記録特性に非常に優れる磁気ヘッドが提供され、垂直磁気記録方式の情報記憶装置における高記録密度化の達成が可能となる。 As described above, according to the method of manufacturing a magnetic head according to the present embodiment, it is possible to form side shields that are multilayered in the cross-track direction using different materials.
Further, in the magnetic head according to the present embodiment formed as described above, in the side shield, the layer closest to the main pole is formed using a material having a relatively high saturation magnetic flux density and low corrosion resistance. In comparison with a magnetic head having a conventional side shield, the main magnetic pole is formed by using a material having a relatively low saturation magnetic flux density value and high corrosion resistance as the layer becomes farther from the main magnetic pole. Since the wedge-shaped portion formed at the end near the magnetic pole is less likely to be magnetically saturated, it is possible to sharpen the recording magnetic field strength from the main magnetic pole in the cross-track direction, while suppressing an increase in the side erase magnetic field, The recording magnetic field can be increased. In addition, it is possible to solve the problem of being easily corroded, which has been a conventional problem. As a result, a magnetic head having very excellent recording characteristics is provided, and it is possible to achieve a high recording density in an information storage device of a perpendicular magnetic recording system.

本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの構成の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of a structure of the magnetic head which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁気ヘッドのサイドシールドの第１実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows the 1st Example of the side shield of the magnetic head which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの効果を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the effect of the magnetic head which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁気ヘッドのサイドシールドの第２実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows the 2nd Example of the side shield of the magnetic head which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁気ヘッドのサイドシールドの第３実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows the 3rd Example of the side shield of the magnetic head which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法の例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the example of the manufacturing method of the magnetic head which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁気記録装置の例を示す概略図である。1 is a schematic view showing an example of a magnetic recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 従来の実施形態に係る磁気ヘッドのサイドシールドの例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the side shield of the magnetic head which concerns on the conventional embodiment.

Explanation of symbols

１、１００磁気ヘッド
２再生ヘッド部
３記録ヘッド部
５、１０５浮上面
６、１０６基体
１１ウエハ基板
１２下部シールド層
１３再生素子
１４上部シールド層
１５第１リターンヨーク
１６第１コイル
１７、１１７ギャップ層
１８盛上層
１９、１１９主磁極
２０、１２０サイドシールド
２１第１のサイドシールド層
２２第２のサイドシールド層
２３第３のサイドシールド層
２４第２コイル
２５バックギャップ
２６トレーリングシールド
２７第２リターンヨーク
３１〜３４、３６、３７絶縁層
３５トレーリングギャップ
５０情報記憶装置（磁気ディスク装置） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 Magnetic head 2 Reproducing head part 3 Recording head part 5, 105 Air bearing surface 6, 106 Substrate 11 Wafer substrate 12 Lower shield layer 13 Reproducing element 14 Upper shield layer 15 First return yoke 16 First coil 17, 117 Gap layer 18 Top layer 19, 119 Main pole 20, 120 Side shield 21 First side shield layer 22 Second side shield layer 23 Third side shield layer 24 Second coil 25 Back gap 26 Trailing shield 27 Second return yoke 31-34, 36, 37 Insulating layer 35 Trailing gap 50 Information storage device (magnetic disk device)

Claims

A main magnetic pole for applying a recording magnetic field to the recording medium;
A side shield disposed on both sides of the main pole in the cross-track direction via a gap layer,
Each of the side shields is formed of a heterogeneous material and has a multilayer structure in the cross track direction.

In the side shield, the layer closest to the main pole is formed using a material having a relatively high saturation magnetic flux density and low corrosion resistance. 2. The magnetic head according to claim 1, wherein the magnetic head is made of a material having a low corrosion resistance and a high corrosion resistance.

3. The magnetic head according to claim 2, wherein FeCo is used as the material having a relatively high saturation magnetic flux density and low corrosion resistance.

3. The layer exposed to the air bearing surface of the layer closest to the main magnetic pole has a size less than or equal to the area exposed to the air bearing surface of the main magnetic pole. 3. The magnetic head according to 3.

Forming a main pole in an inverted trapezoidal shape on a base formed by sequentially laminating thin films on a substrate;
Forming a gap layer so as to cover the main pole;
Forming a first side shield layer so as to cover the gap layer;
Performing dry etching to remove the first side shield layer on the gap layer so that the first side shield layer on both sides of the main pole in the cross-track direction remains;
Forming a second side shield layer so as to cover the gap layer and the first side shield layer,
The first side shield layer is formed using a material having a relatively high saturation magnetic flux density and low corrosion resistance, and the second side shield layer is a material having a relatively low saturation magnetic flux density and high corrosion resistance. A method of manufacturing a magnetic head, comprising:

A head slider with a magnetic head;
A suspension for supporting the head slider;
An end of the suspension is fixed, and an actuator arm that is rotatable,
A circuit for transmitting an electrical signal for recording information on a magnetic recording medium to the magnetic head through insulated wires on the suspension and the actuator arm; and
The magnetic head includes a main magnetic pole for applying a recording magnetic field to a recording medium, and side shields disposed on both sides of the main magnetic pole in the cross-track direction via a gap layer,
Each of the side shields has a multi-layered structure in the cross-track direction, and the layer closest to the main pole is formed using a material having a relatively high saturation magnetic flux density and low corrosion resistance. An information storage device characterized by being formed using a material having a relatively low saturation magnetic flux density and a high corrosion resistance as the layer becomes farther from the magnetic pole.