JP2011192348A - 垂直記録磁気ヘッド、その製造方法及び磁気ディスク装置 - Google Patents

垂直記録磁気ヘッド、その製造方法及び磁気ディスク装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2011192348A
JP2011192348A JP2010057401A JP2010057401A JP2011192348A JP 2011192348 A JP2011192348 A JP 2011192348A JP 2010057401 A JP2010057401 A JP 2010057401A JP 2010057401 A JP2010057401 A JP 2010057401A JP 2011192348 A JP2011192348 A JP 2011192348A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic pole
main magnetic
pole portion
main
perpendicular recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2010057401A
Other languages
English (en)
Inventor
Kimitoshi Eto
公俊 江藤
Masayoshi Ishibashi
雅義 石橋
Katsuro Watanabe
克朗 渡▲辺▼
Junichi Hashimoto
淳一 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2010057401A priority Critical patent/JP2011192348A/ja
Priority to US13/020,679 priority patent/US20110222188A1/en
Publication of JP2011192348A publication Critical patent/JP2011192348A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • G11B5/3116Shaping of layers, poles or gaps for improving the form of the electrical signal transduced, e.g. for shielding, contour effect, equalizing, side flux fringing, cross talk reduction between heads or between heads and information tracks
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/1278Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3163Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/4902Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49021Magnetic recording reproducing transducer [e.g., tape head, core, etc.]
    • Y10T29/49032Fabricating head structure or component thereof
    • Y10T29/49048Machining magnetic material [e.g., grinding, etching, polishing]
    • Y10T29/49052Machining magnetic material [e.g., grinding, etching, polishing] by etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

【課題】
面記録密度が向上するに伴い、記録トラック幅の狭小化による記録磁界の減少を防止し、かつトラック幅の高精度化を図り、記録性能の向上を可能にする。
【解決手段】
垂直磁気記録ヘッドにおいて、主磁極13は、べベル角を有する逆台形を有する第1主磁極部131と、第1主磁極部の上に積層された、べベルを有せずほぼ矩形の、トラック幅を規定する第2主磁極部132により構成する。また、第2主磁極部はフレア部の所定位置から、浮上面に向かってテ―パ形状を有する。
【選択図】図5A

Description

本発明は、垂直記録磁気ヘッド、その製造方法、及びその垂直記録磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装置に係り、特に、垂直記録磁気ヘッドによる記録トラック幅の狭小化、及び狭トラック幅の高精度化に関するものである。
磁気ディスク装置の高記録密度化に伴い、垂直記録磁気ヘッドの面記録密度の向上が求められている。そのためには記録トラック幅を縮小することが重要であるが、記録トラック幅の縮小は、主磁極先端から磁気記録媒体に生じる磁界の減少を引き起こす。
磁気ディスク装置では、磁気記録媒体の内周から外周にわたって広範囲に記録再生が行われる。その場合、磁気記録媒体の内周及び外周において、磁気記録媒体の回転方向の接線に対して磁気ヘッドは約0〜15°程度のスキュー角がついた状態で記録再生される。その際、主磁極の浮上面における形状が矩形形状であると、隣接トラックを消去するという問題が生じる。
この問題を解決するために、主磁極のリーディング側のトラック幅を主磁極のトレーリング側の幅に対して狭い形状にして狭トラック幅に対応する、いわゆる逆台形の形状状を有する主磁極が実用化されている。面記録密度向上のためには、記録トラック幅を規定する主磁極のトラック部をスキュー角に対応した逆台形の形状を保ちながら、トラック幅を狭小化する必要がある。このように、面記録密度向上にはトラック幅の狭小化が必須であり、それに伴って記録磁界の減少が不可避となる。
この対策として、スキュー角の対応を保持しながら主磁極の浮上面の面積を大きくし、磁界強度を向上させる技術(特許文献1,2)、あるいは主磁極の先端部(浮上面)に磁界強度を集中させる技術(特許文献3)が開示されている。しかし、高面記録密度をさらに向上させるためには、より一層の狭トラック化が要求され、またトラック幅の高精度化も大きな課題であり、それに伴って現状では記録磁界の向上も要望されている。
特開2008−243350号公報 特開2003−242607号公報 特開2009−4068号公報
垂直記録磁気ヘッドの面記録密度向上のためには、主磁極トラック部の浮上面形状をスキュー角に対応した逆台形の形状を保ちながら、記録トラック幅を精度よく、狭小化することが重要である。これを可能にするためには、トラック幅に応じて主磁極の膜厚を薄くしなければならない。一方、主磁極の薄膜化は、磁界強度減少及び磁界勾配低下という記録性能劣化を引き起こし、大きな問題となる。
そこで、本発明の目的は、スキュー角の対応をとりながら、記録トラック幅の狭小化に伴う記録磁界の低下を防止し、かつ狭トラック幅をより高精度化することにある。
本発明に係るに係る垂直磁気記録ヘッドは、好ましくは、主磁極と、補助磁極と、磁界を発生するコイルと、該主磁極のトレーリング側及びクロストラック側に設けられたシールドを有する垂直磁気記録ヘッドであって、該主磁極は、逆台形形状を有する第1主磁極部と、該第1主磁極部の上に積層された第2主磁極部を有し、該第2主磁極部は一定のトラック幅を規定し、かつ素子高さ方向に向かって幅の広がるフレア部を有することを特徴とする垂直記録磁気ヘッドとして構成される。
好ましい例では、垂直記録磁気ヘッドにおいて、第2主磁極部の浮上面の形状は矩形であり、該第2主磁極部の横幅でトラック幅を規定する。
また、好ましくは、垂直記録磁気ヘッドにおいて、該第2主磁極部は所定のフレア部位置から浮上面のトラック先端までテ―パ形状を有する。
また、好ましくは、垂直記録磁気ヘッドにおいて、テ―パ形状を有するトラック先端部は、該第2主磁極部の膜厚範囲内に形成される。
また、好ましくは、垂直記録磁気ヘッドにおいて、該第2主磁極部の飽和磁束密度(Bs)は、該第1主磁極部の飽和磁束密度(Bs)以上である。
また、好ましくは、垂直記録磁気ヘッドにおいて、該第1主磁極部はべベル角を有し、第2磁極部はべベル角を有しない。
また、好ましくは、垂直記録磁気ヘッドにおいて、該第2主磁極部のトラック幅方向の幅の長さは、該第1主磁極部のトレーリング側と接する幅の長さと等しい。
また、好ましくは、垂直記録磁気ヘッドにおいて、該第1主磁極部または該第2主磁極部の少なくともいずれか一方の飽和磁束密度(Bs)はフレアハイト(Ly)ゼロ方向に向かつて飽和磁束密度(Bs)が大きくなる。
また、好ましくは、垂直記録磁気ヘッドにおいて、該主磁極の材料はCo,Ni及びFeの2種類または3種類の元素を含む磁性メッキ膜である。
本発明に係る磁気ディスク装置は、好ましくは、上記のように構成した垂直記録磁気ヘッドを備える磁気ディスク装置として構成される。
また、本発明に係る垂直記録磁気ヘッドの製造方法は、主磁極と、補助磁極と、磁界を発生するコイルと、該主磁極のトレーリング側及びクロストラック側に設けられたシールドを有し、該主磁極は、逆台形形状を有する第1主磁極部と、該第1主磁極部の上に積層された第2主磁極部を有し、該第2主磁極部は一定のトラック幅を規定し、かつ素子高さ方向に向かって幅の広がるフレア部を有する垂直記録磁気ヘッドの製造方法であって、基板上に無機絶縁膜及びを形成する工程と、該無機絶縁膜の上に、反応性イオンエッチング(RIE)のためのハードマスクを形成する工程と、該ハードマスクをマスクにして、RIEを用いてV溝形状を形成する工程と、該V溝の内面にめっきシード膜を形成する工程と、シード膜が形成された該V溝内に、磁性メッキする工程であって、該磁性めっきによって該第1主磁極部と、該第2主磁極部をセルフアライメント的に形成する工程を有することを特徴とする垂直記録磁気ヘッドの製造方法として構成される。
本発明によれば、以下の効果を奏する。
(1)べべル角を有しスキュー角対応の逆台形の第1主磁極部と、べベル角を有せず、一定のトラック幅を規定する第2主磁極部を、第1主磁極部の上に積層して垂直記録磁気ヘッドの主磁極を形成することで、記録磁界を大きくすることができる。
(2)第2主磁極部のトラック部は素子高さ方向にテ―パ形状を有し、かつ浮上面のテ―パ先端部は、第2主磁極の範囲内で制御することにより、テ―パ角がわずかに変動してもトラック幅は一定であり、トラック幅の高精度化が図れる。
(3)垂直記録磁気ヘッドは、主磁極を第1主磁極部と第2主磁極部の積層構造にしており、浮上面の機械加工でフレアポイントが変動しても、浮上面の面積変化分は従来技術のそれに比べて小さく、いわゆる実効トラック幅の変動が小さくことができ、優れた記録性能を得られる。
(4)第2主磁極部のフレア部の所定の位置から、第2主磁極部の先端に向かってテ―パ形状にエッチングすることにより、主磁極の先端に磁束を集中でき、記録磁界を大きくすることができる。
(5)本発明の垂直記録磁気ヘッドの製造方法によれば、基板上の無機絶縁膜をハ―ドマスクを用いてRIEにより、トレンチ形状にエッチングし、その中に第1主磁極部と第2主磁極部を連続的に磁性メッキする。これにより、第二主磁極部を各々形成することなく、セルフアライメントで同時に形成できるので、トラック幅の高精度化が可能になり、トラック幅を高精度化することができ、歩留まりが向上する。
一般的な磁気ディスク装置を示す図。 垂直記録磁気ヘッド7の構成及び磁気ディスク2との関係を示す図。 一実施例による垂直記録磁気ヘッドの素子高さ方向の断面図。 従来技術における主磁極部の構造を示す図。 従来技術における主磁極部におけるトラック幅の推移を示す図。 一実施例による主磁極部の構造を示す図。 一実施例による主磁極部のトラック幅の推移を示す図。 従来のTMP構造と本発明の一実施例による主磁極の比較を示す図。 フレア長さを変えた場合の従来のTWP構造と本発明の主磁極の面積の増加分の比較を示す図。 フレア長さを変えた場合、従来のTWP構造と本発明の主磁極の面積比とトラック幅の関係を示す図。 一実施例による垂直記録磁気ヘッドの製造工程を示す図。 一実施例による垂直記録磁気ヘッドの製造工程を示す図。 一実施例による垂直記録磁気ヘッドの製造工程を示す図。 一実施例による垂直記録磁気ヘッドの製造工程を示す図。 一実施例による垂直記録磁気ヘッドの製造工程を示す図。 他の実施例による垂直記録磁気ヘッドを示す図。
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
図1は磁気ディスク装置を示す。(a)は平面図、(b)は断面図である。磁気ディスク装置は、モータ1によって回転する磁気ディスク(記録媒体)2上の目的とする位置に、サスペンションアーム3の先端に固定されたスライダー4を移動させて、スライダー4に搭載された磁気ヘッド(垂直記録磁気ヘッド及び再生ヘッド)で磁化信号の記録再生を行う。磁気ヘッドの移動及び位置決めは、ロータリーアクチュエータ5を駆動し、磁気ヘッドの磁気ディスク半径方向位置(トラック)を選択制御することで行われる。磁気ヘッドへの記録信号及び磁気ヘッドからの読み出し信号は信号処理回路6a,基板に搭載された回路6bで処理される。
図2は、垂直記録磁気ヘッド7の構成及び磁気ディスク2との関係を示す。
垂直記録磁気ヘッド7は、ヘッドの走行方向側(リーディング側)から、下部再生シールド8、再生素子9、上部再生シールド10、補助磁極11、磁界を発生する薄膜コイル12、主磁極13が順に積層して構成される。下部再生シールド8、再生素子9、上部再生シールド10は再生ヘッド14を構成し、補助磁極11、薄膜コイル12、主磁極13は記録ヘッド(単磁極ヘッド)15を構成する。主磁極13は、記録トラック幅を規定するトラック部と、そのトラック部と一体に形成され素子高さ方向に向かって次第に幅の広がるフレア部とを有する。主磁極13のトレーリング側とトラック幅方向両側にはラップアラウンドシールド16が形成されている。主磁極13のトラック部の浮上面形状は、磁気ヘッドにスキュー角がついた場合を考慮して、リーディング側の幅が狭い逆台形形状になっている。
記録ヘッド15の主磁極13から出た磁束Fは、磁気ディスク2の磁気記録層17、軟磁性裏打ち層18を通り、補助磁極11に入る磁気回路を形成し、磁気記録層17に磁化パターン19を記録する。このとき、ディスク回転方向との関係から、主磁極13が磁気ディスクのある点から最後に離れる部分、即ち主磁極のトラック部の上面(トレーリング側)及び、側面の形状が磁化パターンの形状に大きな影響を及ぼす。磁気ディスク2の磁気記録層17と軟磁性裏打ち層18の間には中間層が形成されている場合もある。なお、再生ヘッド14の再生素子9には、巨大磁気抵抗効果素子(GMR)やトンネル磁気抵抗効果型素子(TMR)などが用いられる。
図3は、一実施例による垂直記録磁気ヘッドの素子高さ方向の断面図を示す。ヨーク20にはバックギャップ21を介して補助磁極11が接続されている。図示の垂直記録磁気ヘッドは、薄膜コイル12が主磁極13とヨーク20の周りを周回するヘリカルコイル構造の例であるが、本発明は、バックギャップ21を周回するパンケーキ構造の垂直磁気記録ヘッドにも適用可能である。
図4Aは、従来技術による垂直磁気記録ヘッドの主磁極の構造を示す。
主磁極13´は、トレーリンング側にテーパー形状を有する主磁極構造(TWP(Tapered write pole) 以下:TWP構造という)を有する。TWP構造は、記録媒体2に対する浮上面(ABS:Air bearing surface)面の垂線に対してトレーリング側に20°〜30°のテーパー角(θ)を持つ形状である。
ABS面は、通常、矢印X方向に研削して加工される。そのため、ABS面の大きさは、加工精度即ち研削位置によっていろいろと変わり、主磁極13の逆台形形状の大きさもA1−A2−A3(A面)、B1−B2−B3(B面),C1−C2−C3(C面)のように形成される。図4Bの(a)〜(c)に示すように、A面よりもC面の方が大きくなる。TWP構造のため、ABS面の一辺(逆台形の長底辺)T1も、A面のT1よりもC面のT1の方が長くなる。この一辺T1はトラック幅tを規定する。
このように、従来の主磁極13´のテ―パ角度ばらつきおよびフレアポイントを決めるためのABS面の加工精度が原因で、A面〜C面の一辺T1の長さが変動することは、加工精度によってトラック幅t及び主磁極13´の膜厚が変わることを意味する。このため、記録性能の劣化が生じ、歩留まり低下となる。本発明はこの課題を解決するものである。
図5A〜5Bは、本発明の一実施例による垂直記録磁気ヘッドの主磁極の構造を示す。
図5Aに示すように、主磁極13は、記録トラック幅を規定するトラック部と、そのトラック部と一体に形成され素子高さ方向に向かって次第に幅の広がるフレア部とを有する。また、主磁極13は、べベル有する第1主磁極部131と、べベルを有しない第2主磁極部132からなり、その第2主磁極部のトレーリング側に20°〜30°のテーパー角度で先端部までテ―パ形状を成している。この所謂TWP構造を持つヘッド構造が、本発明の1つの特徴である。
図5B(a)、(b)に示すように、トラック幅は第2主磁極部132の幅で決定され、TWPのテ―パ角および浮上面加工のバラッキに影響されないことから、精度は常に一定になるという効果を奏する。
図6は、本発明の特徴を説明するための図である。図6Aは、(a)従来技術のTWP構造と、(b)本発明の主磁極を浮上面から見た図である。従来の主磁極は、べベル角(β)14°で主磁極膜厚(P3T)まで伸びている。即ち、BA(β=γ)=14°である。そのため、主磁極の研削位置によって、トラック幅は、T1´〜T1と変動する(T1´<T1)。
一方、本発明の主磁極13は、べベル角(β)14°を有する第1主磁極部と、べベル角(β)が0度(即ちベベル角を有しない:BA=γ=0)の第2主磁極部を有して成る。そのため、トラック幅は、第2主磁極部で一定である(T1=T2)。
図6Bは、上記の対比において、浮上面加工時のフレア長が変化した場合の主磁極の面積の増加分を比較したものである。それぞれの傾きを比較すると、本発明による主磁極の形状の方が、面積の増加分が小さいことがわかる。つまり、主磁極の面積増加分が小さいということは、換言すれば磁界強度の変化が小さいことを意味する。これは、実効トラック幅(MCW)の変化が小さいことなり、記録性能が向上する効果を奏する。
図7は、図6Aの磁気ヘッド構造の対比を前提にして、トラック幅依存性を計算した結果を示す。図7において、横軸はフレア長のずれ量、縦軸は面積増加分の比を示す。トラック幅を30、45、70nmと変化した場合、トラック幅が小さくなるほど面積比が小さくなる傾向を表している。このことからトラック幅が狭くなる程、従来のTWP構造(図6A(a))と比較して、面積増加分は少なくなる。従って、本発明の主磁極の構造は、実効トラック幅のバラッキが小さくなり、かつ、記録性能が向上する効果があるといえる。
次に、図8A〜8Eを参照して、垂直記録磁気ヘッドの製造工程について説明する。
この例は、アルミナのトレンチを形成した後、めっきにより主磁極を充填させるダマシン工程をベースとしている。以下の工程1〜工程13は、図8A〜8Eの工程図(1)〜(13)に対応している。
工程1:まず、基板上にRIEストッパー24を形成し、その後アルミナ23(無機絶縁膜)及びRIE(Reactive Ion Etching)を形成するためのハードマスク22を形成する。各層は面内分布の良いスパッタ法を用いて形成する。ここで、RIEストッパー24及びハードマスク材としては、NiCrを用いた。ハードマスク22は、通常は除去するが、本発明では第2主磁極部を形成するために必要となるので、これを積極的に残す。これが本発明の1つの特徴である。
工程2:次に、ハードマスク22上に主磁極形成用のフォトレジスト25を形成する。ここではArFスキャナーを用いた。レジスト厚は0.4μmである。スキャナーを適用することで、フレア長の合わせ精度は+/-20nm以下を実現することができる。また面内のレジストのトラック幅精度は+/-10nm以下である。
工程3:次に、レジスト25をマスクにしてイオンミリングする。ここで、ハードマスク形状を垂直にするために、入射角を0°とした。イオンミリングを用いることにより、トラック分布精度は2%以内である。ここで、ハードマスク22の厚さが、第2主磁極部132の膜厚となる。
工程4:レジスト25を除去した後に、ハードマスク22をマスクに、RIEを用いてV溝81を形成する。RIEのガスにはBCL3を用いた。このガスを用い、かつ所定のエッチング条件により、所望のV溝形状を得ることができる。
工程5:次に、工程4で形成したV溝81に、めっきシード(seed)膜26を形成する。めっきシード膜26にはCNF/NiCr積層膜を用いた。
工程6:次に、パターンめっき用のレジスト25を形成する(工程6)。このパターンめっきを用いることにより、後の工程のCMPのマージンを拡大することができる。
工程7:次に、ダマシンめっき27を施す(工程7)。ダマシンめっき膜27には、CoNiFeを用いた。CoNiFeメッキのメッキ組成はCoSO4,NiSO4,FeSO4ベースにして、添加剤としてH3BO3,NaClを加え、かつ応力緩和剤としてサッカリンナトリュウムを加えたものを基本浴としている。メッキ膜の飽和磁束密度Bsは逆台形部271より、トラック幅を決める部分(矩形部)272のBsが大きいほうが望ましい。何故ならば、トラック幅を決める部分272の方がBsは大きく、磁界勾配が大きくなる特徴がある。そこで、同じめっき浴を用いる場合、そのメッキ条件としては、矩形部272に対するめっき時の電流密度を逆台形部271に対する電流密度より大きくする。これにより、メッキ膜中のFe含有量が大きくなり、Bsが向上する。ちなみに、電流密度としては10mA/cmから25mA/cmに移行するのが望ましいが、液組成により異なるのでその都度電流密度を調整するのがよい。他の方法として、同じ電流密度で形成する場合は、予めメッキ液組成中のFe濃度を大きくした2種類のメッキ液を建浴しておき、メッキする方法もある。
工程8:次に、めっきseed膜26を施したハードマスク22上にCMPのストッパー膜28を形成する。ストッパー材としては、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)やSiO2が有効である。
工程9:次に、ダマシンめっき27をCMPストッパー26の上面まで研磨してストッパー材を除去する。ハードマスク上でCMP研磨を終了させることにより、この工程のべベル角を有する形状の第1主磁極部と、べベル角を有しない第2主磁極部を備えた主磁極13がセルフアライメントで形成できる。このように、第2主磁極部をセルフアラインメントで形成したことが、本発明の1つの特徴としてあげられる。
工程10:次に、主磁極である第2主磁極部の浮上面側にテーパー形状をイオンミリングにて形成する。レジスト25は、(b)に示すように、浮上面ABSから所定量だけ奥にシフトさせて形成した。なお、(b)は(a)のZ−Z´断面図である。ここで、イオンミリングを用いて浮上面まで20°〜30°(テーパー角)のテーパーをつけることが可能である。この際、浮上面先端部までテ―パエッチングする際の先端部位置は、第2主磁極部の膜厚範囲内に形成することが重要である。これにより、テ―パ角のズレおよび浮上面加工時のバラッキが生じても、トラック幅が安定に形成されることになる。
工程11:次に、ハードマスク22材であるNiCrと主磁極の基材であるアルミナ23をウェットエッチング液で溶解する。なお、(b)は(a)のZ−Z´断面図である。
工程12:その後、トレーリングギャップ29およびサイドギャップのアルミナを形成する。なお、主磁極がべベル形状のために、アルミナ形成には、ALD(atomic layer deposition)を用いた。
工程13:その後、ラップアラウンドシールドを形成する。ここで、シールド材には46at.%Ni-Feを用いた。このシールドを完成させることにより、主磁極13の主要部を完成させることができる。なお(b)は(a)のZ−Z´断面図である。
図9は、他の実施例による垂直記録磁気ヘッドを示す。
高記録密度化に対応してトラック幅を狭小化した場合、磁界強度が確保するために、浮上面からフレアポイントに向かって第1主磁極部131と第2主磁極部132に磁束密度(Bs)の高い材料を用いることが必要となる。しかしながら、Lyが短くなると磁界強度が強くなりすぎて磁界強度分布が悪くなる懸念がある。そこで、これを回避するために、図9に示すように、フレアポイント1312より素子高さ方向に磁界強度の低い材料(この部分を符号30で示す)を設置して全体の磁界強度のバランスを確保することできる。低い飽和磁束密度(Bs)の材料としては、例えば、1.0Tの80NiFe、1.6Tの46NiFeを用いることができる。
上記のように製造された垂直記録用磁気ヘッドを磁気ディスク装置に搭載することにより、面記録密度の向上に伴う狭トラック化の記録磁界の減少を防止でき、かつトラック幅の高精度化が可能になる。これにより、ヘッドの記録性能が向上し、ヘッド歩留まりが向上する。
1:モータ、2:磁気ディスク、3:サスペンションアーム、4:スライダー、5:ロータリーアクチュエータ、6:信号処理回路、7:垂直記録磁気ヘッド、
8:下部再生シールド、9:再生素子、10:上部再生シールド、11:補助磁極、12:薄膜コイル、13:主磁極、131:第1主磁極部、132:第2主磁極部
14:再生ヘッド、15:記録ヘッド、16:ラップアラウンドシールド、17:軟磁性裏打ち層、18:磁気記録層、19:磁化パターン、20:ヨーク、21:非磁性層、22:ハードマスク、23:アルミナ、24:RIEストッパー、25:レジスト、26:めっきseed膜、27:主磁極用めっき膜、28:CMPストッパー、29:トップギャップ形成用アルミナ。

Claims (14)

  1. 主磁極と、補助磁極と、磁界を発生するコイルと、該主磁極のトレーリング側及びクロストラック側に設けられたシールドを有する垂直磁気記録ヘッドであって、
    該主磁極は、逆台形形状を有する第1主磁極部と、該第1主磁極部の上に積層された第2主磁極部を有し、該第2主磁極部は一定のトラック幅を規定し、かつ素子高さ方向に向かって幅の広がるフレア部を有することを特徴とする垂直記録磁気ヘッド。
  2. 請求項1記載の垂直記録磁気ヘッドにおいて、該第2主磁極部の浮上面の形状は矩形であり、該第2主磁極部の横幅でトラック幅を規定することを特徴とする垂直記録磁気ヘッド。
  3. 請求項1又は2記載の垂直記録磁気ヘッドにおいて、該第2主磁極部は所定のフレア部位置から浮上面のトラック先端までテ―パ形状を有することを特徴とする垂直記録磁気ヘッド。
  4. 請求項3記載の垂直記録磁気ヘッドにおいて、テ―パ形状を有するトラック先端部は、該第2主磁極部の膜厚範囲内に形成されることを特徴とする垂直記録磁気ヘッド
  5. 請求項1乃至4のいずれかの項記載の垂直記録磁気ヘッドにおいて、該第2主磁極部の飽和磁束密度(Bs)は、該第1主磁極部の飽和磁束密度(Bs)以上であることを特徴とする垂直記録磁気ヘッド。
  6. 請求項1乃至5のいずれかの項記載の垂直記録磁気ヘッドにおいて、該第1主磁極部はべベル角を有し、第2磁極部はべベル角を有しないことを特徴とする垂直記録磁気ヘッド。
  7. 請求項1乃至6のいずれかの項記載の垂直記録磁気ヘッドにおいて、該第2主磁極部のトラック幅方向の幅の長さは、該第1主磁極部のトレーリング側と接する幅の長さと等しいことを特徴とする垂直記録磁気ヘッド。
  8. 請求項1乃至7のいずれかの項記載の垂直記録磁気ヘッドにおいて、該第1主磁極部または該第2主磁極部の少なくともいずれか一方の飽和磁束密度(Bs)はフレアハイト(Ly)ゼロ方向に向かつて飽和磁束密度(Bs)が大きくなることを特徴する垂直記録磁気ヘッド。
  9. 請求1乃至8のいずれかの項記載の垂直記録磁気ヘッドにおいて、該主磁極の材料はCo,Ni及びFeの2種類または3種類の元素を含む磁性メッキ膜であることを特徴とする垂直記録磁気ヘッド。
  10. 回転する磁気ディスクに垂直記録磁気ヘッドを用いて信号を記録する磁気ディスク装置において、
    該垂直記録磁気ヘッドは、主磁極と、補助磁極と、磁界を発生するコイルと、該主磁極のトレーリング側及びクロストラック側に設けられたシールドを有し、かつ該主磁極は、逆台形形状を有する第1主磁極部と、該第1主磁極部の上に積層された、浮上面の形状が矩形の第2主磁極部を有し、該第2主磁極部は一定トラック幅を規定し、かつ素子高さ方向に向かって幅の広がるフレア部を有するように構成したことを特徴とする磁気ディスク装置。
  11. 主磁極と、補助磁極と、磁界を発生するコイルと、該主磁極のトレーリング側及びクロストラック側に設けられたシールドを有し、該主磁極は、逆台形形状を有する第1主磁極部と、該第1主磁極部の上に積層された第2主磁極部を有し、該第2主磁極部は一定のトラック幅を規定し、かつ素子高さ方向に向かって幅の広がるフレア部を有する垂直記録磁気ヘッドの製造方法であって、
    基板上に無機絶縁膜及びを形成する工程と、
    該無機絶縁膜の上に、反応性イオンエッチング(RIE)のためのハードマスクを形成する工程と、
    該ハードマスクをマスクにして、RIEを用いてV溝形状を形成する工程と、
    該V溝の内面にめっきシード膜を形成する工程と、
    該シード膜が形成された該V溝内に、磁性めっきによって、該第1主磁極部と、該第1主磁極部の上に該第2主磁極部を積層して形成する工程と、
    を有することを特徴とする垂直記録磁気ヘッドの製造方法。
  12. 前記第1主磁極部と、前記第2主磁極部をセルフアライメントで同時に形成することを特徴とする、請求項11の垂直記録磁気ヘッドの製造方法。
  13. 同じめっき浴を用いて前記磁性めっきを施す場合、前記第2主磁極部を形成するときのめっきの電流密度を、前記第1主磁極を形成するときのめっきの電流密度より大きくすることを特徴とする、請求項12の垂直記録磁気ヘッドの製造方法。
  14. 前記第2主磁極部の浮上面側にあって該第2主磁極部の膜厚範囲内に、テーパー形状をイオンミリングで形成することを特徴とする、請求項11乃至13のいずれかの請求項の垂直記録磁気ヘッドの製造方法。
JP2010057401A 2010-03-15 2010-03-15 垂直記録磁気ヘッド、その製造方法及び磁気ディスク装置 Abandoned JP2011192348A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010057401A JP2011192348A (ja) 2010-03-15 2010-03-15 垂直記録磁気ヘッド、その製造方法及び磁気ディスク装置
US13/020,679 US20110222188A1 (en) 2010-03-15 2011-02-03 Perpendicular recording magnetic head, manufacturing method thereof and magnetic disk drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010057401A JP2011192348A (ja) 2010-03-15 2010-03-15 垂直記録磁気ヘッド、その製造方法及び磁気ディスク装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011192348A true JP2011192348A (ja) 2011-09-29

Family

ID=44559761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010057401A Abandoned JP2011192348A (ja) 2010-03-15 2010-03-15 垂直記録磁気ヘッド、その製造方法及び磁気ディスク装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20110222188A1 (ja)
JP (1) JP2011192348A (ja)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8196285B1 (en) 2008-12-17 2012-06-12 Western Digital (Fremont), Llc Method and system for providing a pole for a perpendicular magnetic recording head using a multi-layer hard mask
US8254060B1 (en) 2009-04-17 2012-08-28 Western Digital (Fremont), Llc Straight top main pole for PMR bevel writer
US8225488B1 (en) 2009-05-22 2012-07-24 Western Digital (Fremont), Llc Method for providing a perpendicular magnetic recording (PMR) pole
US9346672B1 (en) 2009-08-04 2016-05-24 Western Digital (Fremont), Llc Methods for fabricating damascene write poles using ruthenium hard masks
US8264798B1 (en) 2010-06-23 2012-09-11 Western Digital (Fremont), Llc Systems and methods for providing magnetic recording heads adapted for writing shingled tracks
US8619391B2 (en) * 2010-10-28 2013-12-31 HGST Netherlands, B.V. Magnetic write heads with bi-layer wrap around shields having dissimilar shield layer widths
US8804283B2 (en) * 2011-06-22 2014-08-12 Seagate Technology Llc Chamfered magnetic write pole
US8705205B1 (en) 2011-06-27 2014-04-22 Western Digital (Fremont), Llc Magnetic recording head having a dual sidewall angle
US8520337B1 (en) 2012-03-30 2013-08-27 Western Digital (Fremont), Llc Perpendicular magnetic recording writer pole with leading and trailing bevel side wall angles at air bearing surface
US8792208B1 (en) 2012-05-25 2014-07-29 Western Digital (Fremont), Llc Method for providing side shields having non-conformal regions for a magnetic recording transducer
US9478236B1 (en) 2012-09-28 2016-10-25 Western Digital (Fremont), Llc Perpendicular magnetic recording write head
US9263067B1 (en) 2013-05-29 2016-02-16 Western Digital (Fremont), Llc Process for making PMR writer with constant side wall angle
US9275657B1 (en) 2013-08-14 2016-03-01 Western Digital (Fremont), Llc Process for making PMR writer with non-conformal side gaps
US9343086B1 (en) 2013-09-11 2016-05-17 Western Digital (Fremont), Llc Magnetic recording write transducer having an improved sidewall angle profile
US9007719B1 (en) 2013-10-23 2015-04-14 Western Digital (Fremont), Llc Systems and methods for using double mask techniques to achieve very small features
US9280990B1 (en) 2013-12-11 2016-03-08 Western Digital (Fremont), Llc Method for fabricating a magnetic writer using multiple etches
US9305583B1 (en) 2014-02-18 2016-04-05 Western Digital (Fremont), Llc Method for fabricating a magnetic writer using multiple etches of damascene materials
US8988825B1 (en) 2014-02-28 2015-03-24 Western Digital (Fremont, LLC Method for fabricating a magnetic writer having half-side shields
US9286919B1 (en) 2014-12-17 2016-03-15 Western Digital (Fremont), Llc Magnetic writer having a dual side gap
US9431038B1 (en) 2015-06-29 2016-08-30 Western Digital (Fremont), Llc Method for fabricating a magnetic write pole having an improved sidewall angle profile
US10204644B1 (en) 2016-05-23 2019-02-12 Seagate Technology Llc Magnetic write transducer with flat pole section
US10643644B1 (en) * 2017-02-14 2020-05-05 Seagate Technology Llc Write pole with varied sidewall shape
US10388307B1 (en) 2017-04-20 2019-08-20 Seagate Technology Llc Magnetic write transducer with first and second pole sections
US20210027808A1 (en) 2019-07-23 2021-01-28 Western Digital Technologies, Inc. Heat-assisted magnetic recording (hamr) head with tapered main pole and heat sink material adjacent the pole

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11149620A (ja) * 1997-09-10 1999-06-02 Toshiba Corp 磁気ヘッド
JP3869766B2 (ja) * 2001-12-14 2007-01-17 Tdk株式会社 垂直磁気記録ヘッドおよびその製造方法
JP4088453B2 (ja) * 2002-02-14 2008-05-21 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 垂直記録用磁気ヘッド及びそれを搭載した磁気ディスク装置
US7848054B2 (en) * 2005-11-23 2010-12-07 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Perpendicular magnetic write head having a corner notched conformal, wrap-around, trailing magnetic shield for reduced adjacent track interference
US7796361B2 (en) * 2007-03-26 2010-09-14 Headway Technologies, Inc. Magnetic head for perpendicular magnetic recording and method of manufacturing same
US7916425B2 (en) * 2007-06-21 2011-03-29 Headway Technologies, Inc. Magnetic head having angled pole portions
US8264792B2 (en) * 2009-05-04 2012-09-11 Headway Technologies, Inc. PMR writer device with multi-level tapered write pole

Also Published As

Publication number Publication date
US20110222188A1 (en) 2011-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011192348A (ja) 垂直記録磁気ヘッド、その製造方法及び磁気ディスク装置
JP4260002B2 (ja) 磁気ヘッドとその製造方法および磁気記録再生装置
US8223458B2 (en) Magnetic head having an asymmetrical shape and systems thereof
US7990653B2 (en) Perpendicular recording magnetic head with a main magnetic pole piece and an auxiliary magnetic pole piece
US7239478B1 (en) Write element for perpendicular recording in a data storage system
US7142391B2 (en) Thin film head, producing method thereof and magnetic disk apparatus
US8320073B2 (en) Perpendicular magnetic recording head and method for producing the same
US8174790B2 (en) Thin-film magnetic head having remnant coating and remnant insulating film, head gimbal assembly and hard disk drive
US9047885B2 (en) Perpendicular magnetic recording head and method of manufacturing the same
US20060082924A1 (en) Magnetic recording head for perpendicular recording with wrap around shield, the fabrication process and magnetic disk storage apparatus mounting the magnetic head
US20060262453A1 (en) Magnetic recording head and magnetic disk storage apparatus mounting the magnetic head
JP2002133610A (ja) 垂直記録用磁気ヘッド及びそれを搭載した磁気ディスク装置
US9082433B1 (en) PMR writer with patterned shields for adjacent track erasure improvement
JP2007220273A (ja) 垂直磁気ヘッド及びその製造方法
US8941948B2 (en) Perpendicular recording head with leading bump in the main pole having narrow leading gap (LG)
US8339752B1 (en) Magnetic head with wide sensor back edge, low resistance, and high signal to-noise ratio and methods of production thereof
JP2007026636A (ja) 薄膜磁気ヘッド用構造物及びその製造方法並びに薄膜磁気ヘッド
US9135933B2 (en) Tapered write head for MAMR
JP2007220208A (ja) 磁気ヘッド、磁気記録再生装置及び磁気ヘッドの製造方法
JP2007049136A (ja) バッファ層を伴わずに異方性ハードバイアスを有する磁気抵抗センサ
JP2010146641A (ja) 垂直記録用磁気ヘッドとその製造方法及びそれを用いた磁気ディスク装置
JP4418506B2 (ja) 磁気ヘッドの製造方法
JP2010092550A (ja) 磁気記録ヘッド、その製造方法及び磁気記録再生装置
JP2009181641A (ja) 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
JP2007035165A (ja) 磁気ヘッドとその製造方法および磁気記録再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120802

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20130409