JP3735328B2 - 垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
周知のように、垂直磁気記録薄膜ヘッドは、記録媒体との対向面に、補助磁極層と主磁極層（単磁極）とを非磁性絶縁層を間に挟んで積層した構造を有する。記録媒体との対向面に露出する主磁極層の面積は補助磁極層の同面積より十分小さく、補助磁極層と主磁極層は、ハイト方向の奥部において磁気的に接続されている。非磁性絶縁層内には、この接続部を中心として形成したコイル層が存在する。このコイル層を通電することにより補助磁極層と単磁極との間に記録磁界が誘導されると、両磁極層の記録媒体対向面の側端部間に生じた漏れ磁界が記録媒体のハード膜を垂直に通過し、ソフト膜を通って戻る。この漏れ磁界は、面積の小さい単磁極端面に集中するため、主磁極との対向部分で磁気記録がなされる。
【０００３】
従って、単磁極の記録媒体対向面側から見た面積は、小さい程高密度記録ができる。また、垂直磁気記録薄膜ヘッドは一般に、回転する記録媒体の外部に揺動中心を有するヘッドアッセンブリの自由端部に、スライダに搭載されて設けられる。このため、単磁極の記録媒体対向面から見た面積が矩形であると、その矩形の角の記録媒体の内周と外周における傾斜方向が異なってしまうことに起因する、いわゆるフリンジングが発生し、記録時のＳ／Ｎ比の低下、あるいはサーボエラーを起こす原因となる。そこで従来、主磁極層の記録媒体対向面側から見た形状が補助磁極側が幅狭の略台形形状をなすようにしているが、従来構造では、主磁極を好ましい略台形形状にすることが困難であった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、従来の垂直磁気記録薄膜ヘッドにおける上記問題意識に基づき、主磁極の記録媒体対向面側から見た形状を、補助磁極側が幅狭の略台形形状とすることが容易な垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法を得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、従来の垂直磁気記録薄膜ヘッドの構造では、主磁極を略台形形状とした後、トラック幅を正確に規定すべくサイドエッチングする際にメッキ下地層の跳ね返りが主磁極下部に付着することが、主電極の台形形状を壊す原因であることを見出して完成された。通常、メッキ下地層のエッチングレートは主磁極のエッチングレートより一般的に遅く、このため、主磁極の下部がメッキ下地層のエッチング跳ね返りにより覆われると、主磁極の下部と上部との間でエッチングレートに差が生じ（上部の方が下部よりもエッチングレートが早くなり）、これが好ましい台形形状を壊す原因となる。
【０００９】
本発明方法は、補助磁極層の上に、非磁性絶縁層を挟んで、記録媒体対向面側から見た形状が補助磁極側が幅狭の台形形状をなす主磁極を形成する垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法において、非磁性絶縁層上に、メッキ下地層を形成するステップ；このメッキ下地層の上に、上記台形形状を空間としたレジストを形成するステップ；このレジストによって形成された台形形状空間内に、非磁性導電性嵩上げ層と主磁極層をメッキによって順に形成するステップ；上記レジストを除去するステップ；及び露出した台形形状をなす非磁性導電性嵩上げ層と主磁極層の側面及びメッキ下地層をエッチングする
ステップ；を有することを特徴としている。
【００１０】
上記レジストによって形成された台形形状空間内に、非磁性導電性嵩上げ層と主磁極層をメッキによって順に形成するステップでは、主磁極層の形成後さらに、非磁性導電性カバー層を上記台形形状空間内にメッキ形成することができる。
【００１１】
非磁性導電性嵩上げ層の厚さは、メッキ下地層からの跳ね返りが主磁極層まで届かないように、５０ｎｍ以上であることが好ましい。また、非磁性導電性嵩上げ層及び非磁性導電性カバー層は、ＮｉＰ、Ａｕ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＰｄ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、ＣｒまたはＣｕから形成されることが好ましい。主磁極層は、ＮｉＦｅ−Ｘ（但し、ＸはＴｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｓのうち１種以上）、ＦｅＣｏ−Ｘ’（但し、Ｘ’はＰｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈのうち１種以上）、またはＦｅＣｏから形成することができる。
【００１２】
【発明の実施形態】
図１は、本発明方法により形成された主磁極層を備える垂直磁気記録ヘッドＨの積層構造を、トラック幅方向から見て示す部分断面図である。図においてＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、トラック幅方向、記録媒体Ｍからの漏れ磁界方向及び記録媒体Ｍの移動方向で定義される。記録媒体Ｍは、残留磁化の高いハード膜Ｍａを媒体表面側に有し、磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂをハード膜Ｍａよりも内側に有している。
【００１３】
垂直磁気記録ヘッドＨは、ハードディスク装置に搭載されたスライダ１の側端面１ａに設けられ、該側端面１ａにおいて、非磁性絶縁層２と保護層３との間に配置されている。非磁性絶縁層２及び保護層３は、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2等の無機材料から形成されている。
【００１４】
この垂直磁気記録ヘッドＨは、パーマロイ（ＮｉＦｅ）等の強磁性材料で形成された補助磁極層４と、この補助磁極層４の上に間隔をあけて形成された主磁極層５とを有している。主磁極層５は、補助磁極層４と同様に強磁性材料から形成され、特にＮｉＦｅ−Ｘ（但し、ＸはＴｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｓのうち１種以上）、ＦｅＣｏ−Ｘ’（但し、Ｘ’はＰｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈのうち１種以上）、またはＦｅＣｏで形成されることが好ましい。これら補助磁極層４と主磁極層５は、垂直磁気記録ヘッドＨの記録媒体Ｍとの対向面ＨａからＹ方向に進んだ所定位置に形成された磁気接続部６によって、磁気的に接続されている。
【００１５】
垂直磁気記録ヘッドＨの記録媒体Ｍとの対向面Ｈａには、図２に示すように、補助磁極層４の端面４ａ及び主磁極層５の端面５ａが露出している。主磁極層５の端面５ａは、補助磁極層４側に向かって幅狭となる台形形状をなしている。この主磁極層５の端面５ａの厚さｈｗは補助磁極層４の端面４ａの厚さｈｒよりも小さく、該端面５ａのトラック幅方向寸法（＝トラック幅Ｔｗ）は補助磁極層４の端面４ａの同方向寸法よりも小さい。すなわち、主磁極層５の端面５ａの面積は、補助磁極層４の端面４ａの面積よりも小さくなっている。
【００１６】
補助磁極層４と主磁極層５との間には、非磁性絶縁層７が設けられている。非磁性絶縁層７内には、Ｃｕ等の導電性材料で形成されたコイル層８が埋設されている。コイル層８への通電により補助磁極層４と主磁極層５とに記録磁界が誘導されると、補助磁極層４の端面４ａと主磁極層５の端面５ａとの間に生じた漏れ磁界Φが記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直に通過し、ソフト膜Ｍｂを通過する。ここで、上述したように主磁極層５の端面５ａの面積は補助磁極層４の端面４ａの面積よりも小さくなっているから、主磁極層５の端面５ａの対向部分で磁束が集中し、主磁極層５の端面５ａに対向する部分のハード膜Ｍａに対して磁気記録がなされる。なお、非磁性絶縁層７及び磁気接続部６上の主磁極形成エリアに対応する位置には、磁性材料または非磁性材料からなるメッキ下地層９が形成されている。
【００１７】
以上の垂直磁気記録ヘッドＨにおいて、メッキ下地層９と主磁極層５との間には、図２に示すように、対向面Ｈａにおいて主磁極層５と共に台形形状を形成する嵩上げ層１０が設けられている。嵩上げ層１０は、主磁極層５とメッキ下地層９との間隔（Ｚ方向の間隔）を確保するものである。この嵩上げ層１０の膜厚ｄは５０ｎｍ以上であることが好ましい。このように嵩上げ層１０が設けられていると、主磁極層５及び嵩上げ層１０のサイドエッチング（傾斜面α側からのエッチング）時に、メッキ下地層９からの跳ね返りが主磁極層５まで届かず、主磁極層５への再付着を防止することができる。これにより、主磁極層５の上部と下部との間でエッチングレート差が生じず、サイドエッチングによって望ましい台形形状（補助磁極層４側が幅狭の台形形状）及びトラック幅Ｔｗを得ることができる。
【００１８】
上記嵩上げ層１０は、主磁極層５よりもエッチングレートの高い（若しくは同等の）非磁性導電性材料によって形成することが好ましく、具体的には例えばＮｉＰ、Ａｕ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＰｄ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、ＣｒまたはＣｕ等を用いるとよい。このように嵩上げ層１０のエッチングレートが主磁極層５よりも高ければ、サイドエッチング時にメッキ下地層９からの跳ね返りによって嵩上げ層１０の下部が覆われても、主磁極層５とのエッチングレート差があまり生じない。
【００１９】
また本実施形態では、主磁極層５上に、非磁性且つ導電性のトリムカバー層（非磁性導電性カバー層）１１が形成されている。トリムカバー層１１は、サイドエッチング時に主磁極層５の上面が削られることを防止する保護層である。このトリムカバー層１１は、主磁極層５よりもエッチングレートが高い（若しくは同等の）非磁性導電性材料を用いて形成される。具体的には、嵩上げ層１０と同様、ＮｉＰ、Ａｕ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＰｄ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、ＣｒまたはＣｕ等を用いることが好ましい。このトリムカバー層１１を備えることで、主電極層５の厚さｈｗを正確に保持することができる。
【００２０】
次に、図３〜図５を参照し、本発明による主磁極層５（図２）の形成方法について説明する。各図は、記録媒体Ｍとの対向面Ｈａ側から見た部分断面図である。図２の非磁性絶縁層２、保護層３、補助磁極層４、磁気接続部６及び非磁性絶縁層７までの形成は周知の従来方法を用いることができるから説明を省略し、以下では、非磁性絶縁層７が形成された状態からそれ以降の工程について説明する。なお、磁気接続部６及び非磁性絶縁層７の上面は、ＣＭＰ法（電気化学研磨法）によってほぼ同一平坦面とされている。
【００２１】
先ず、磁気接続部６及び非磁性絶縁層７の主磁極層形成エリア上に、例えばＮｉＦｅ等の磁性材料を用いてメッキ下地層９を形成する。このメッキ下地層９には非磁性材料を用いても良い。メッキ下地層９を形成したら、該メッキ下地層９の上に図３に示すレジスト層Ｒを形成し、該レジスト層Ｒによって台形形状の空間βを設ける。
【００２２】
次に、レジスト層Ｒによって形成された台形形状空間β内に、非磁性且つ導電性の嵩上げ層１０、強磁性材料からなる主磁極層５及び非磁性且つ導電性のトリムカバー層１１を順に連続してメッキ形成する（図４）。この工程において、嵩上げ層１０は、後のサイドエッチング工程において主磁極層への再付着を確実に防止できるように、５０ｎｍ以上の膜厚で形成されることが好ましい。
【００２３】
主磁極層５は、ＮｉＦｅ−Ｘ（但し、ＸはＴｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｓのうち１種以上）、ＦｅＣｏ−Ｘ’（但し、Ｘ’はＰｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈのうち１種以上）、またはＦｅＣｏから形成することができる。また、嵩上げ層１０及びトリムカバー層１１は、主磁極層５よりもエッチングレートが大きいか若しくは同等となる材料によって形成されることが好ましい。パーマロイを主体として主磁極層５を形成した実施形態では、ＮｉＰ、Ａｕ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＰｄ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、ＣｒまたはＣｕ等を用いて嵩上げ層１０及びトリムカバー層１１を形成することができる。
【００２４】
続いて、レジスト層Ｒを除去し、台形形状をなす嵩上げ層１０、主磁極層５及びトリムカバー層１１を露出させる（図５）。これら嵩上げ層１０、主磁極層５及びトリムカバー層１１の各側面は、上記台形形状の傾斜面αを構成する。
【００２５】
そして、嵩上げ層１０、主磁極層５及びトリムカバー層１１の各側面（傾斜面α）及びメッキ下地層９をエッチング（サイドエッチング）し、メッキ下地層９の不要部分を除去すると共に主磁極層５の形状を正確に規定する。このサイドエッチングによって、主磁極層５のトラック幅方向の寸法（トラック幅Ｔｗ）は正確に規定される。本実施形態では、より正確な形状を得るため、イオンミリングを用いてサイドエッチングする。なお、図５において、図示矢印はエッチング方向を示している。
【００２６】
上記サイドエッチング時には、該エッチングによって削られた物質がメッキ下地層９に当たって跳ね返る。しかし、本実施形態では主磁極層５とメッキ下地層９との間に嵩上げ層１０が存在するため、メッキ下地層９からの跳ね返りは主磁極層５まで届かず（または少量しか届かず）、主磁極層５に再付着することがない（または再付着量が少ない）。よって、主磁極層５の全体（上部と下部）を同じエッチングレートでミリングでき、補助磁極層４側が幅狭の台形形状を容易に得ることができる。なお、メッキ下地層９からの跳ね返りは嵩上げ層１０に再付着するが、嵩上げ層１０は主磁極層５よりもエッチングレートの大きい若しくは同等の材料によって形成してあるから、跳ね返りによる再付着が生じても主磁極層５とのエッチングレート差を抑えることができる。
【００２７】
またサイドエッチング時には、トリムカバー層１１によって主磁極層５の上面が保護されているため該エッチングにより主磁極層５の高さ寸法（＝厚さｈｗ）が減少することがなく、主磁極層５の高さを適切に規定することが可能となっている。
【００２８】
サイドエッチング終了後は、トリムカバー層１１及び非磁性絶縁層７上に、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2等の無機材料からなる保護層３を成膜し、この保護層３によって、メッキ下地層９、嵩上げ層１０、主磁極層５及びトリムカバー層１１の周囲を覆う。以上により、図２に示す垂直磁気記録ヘッドＨの主磁極層５を形成することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では主磁極層５の上に保護層となるトリムカバー層１１を設けているが、主磁極層５の高さを厳密に規定する必要がない場合にはトリムカバー層１１を形成しない構成としてもよい。
【００３０】
以上の図示実施形態では、本発明の特徴部分（主磁極層付近）の構成以外を最も簡単な構成で示してあるが、勿論これに限定されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、スライダ１と非磁性絶縁層２との間に、抵抗効果素子を備えた読み取り部が形成されていてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、嵩上げ層によりサイドエッチング時に主磁極層への再付着が防止されるので、主磁極層を全体的に同じエッチングレートでサイドエッチングすることができる。これにより、主磁極の記録媒体対向面側から見た形状を、補助磁極側が幅狭の略台形形状とすることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明方法により形成した主磁極層を備える垂直磁気記録ヘッドの積層構造を、トラック幅方向から見て示す部分断面図である。
【図２】 図１に示す垂直磁気記録ヘッドの積層構造を、記録媒体対向面側から見て示す部分断面図である。
【図３】 図２に示す主磁極層の形成方法の一工程図である。
【図４】 図３に示す工程の次に行なわれる一工程図である。
【図５】 図４に示す工程の次に行われる一工程図である。
【符号の説明】
１ スライダ
２ 非磁性絶縁層
３ 保護層
４ 補助磁極層
５ 主磁極層
６ 磁気接続部
７ 非磁性絶縁層
８ コイル層
９ メッキ下地層
１０ 嵩上げ層
１１ トリムカバー層
α 傾斜面（サイドエッチング面）
β 台形形状空間
ｄ 嵩上げ層の膜厚
ｈｗ 主磁極層の端面の厚さ
ｈｒ 補助磁極層の端面の厚さ
Ｔｗ トラック幅
Ｈ 垂直磁気記録ヘッド
Ｈａ 対向面
Ｍ 記録媒体
Ｍａ ハード膜
Ｍｂ ソフト膜
Ｒ レジスト層
Ｘ トラック幅方向
Ｙ 記録媒体からの漏れ磁界方向
Ｚ 記録媒体の移動方向
【技術分野】
本発明は、垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
周知のように、垂直磁気記録薄膜ヘッドは、記録媒体との対向面に、補助磁極層と主磁極層（単磁極）とを非磁性絶縁層を間に挟んで積層した構造を有する。記録媒体との対向面に露出する主磁極層の面積は補助磁極層の同面積より十分小さく、補助磁極層と主磁極層は、ハイト方向の奥部において磁気的に接続されている。非磁性絶縁層内には、この接続部を中心として形成したコイル層が存在する。このコイル層を通電することにより補助磁極層と単磁極との間に記録磁界が誘導されると、両磁極層の記録媒体対向面の側端部間に生じた漏れ磁界が記録媒体のハード膜を垂直に通過し、ソフト膜を通って戻る。この漏れ磁界は、面積の小さい単磁極端面に集中するため、主磁極との対向部分で磁気記録がなされる。
【０００３】
従って、単磁極の記録媒体対向面側から見た面積は、小さい程高密度記録ができる。また、垂直磁気記録薄膜ヘッドは一般に、回転する記録媒体の外部に揺動中心を有するヘッドアッセンブリの自由端部に、スライダに搭載されて設けられる。このため、単磁極の記録媒体対向面から見た面積が矩形であると、その矩形の角の記録媒体の内周と外周における傾斜方向が異なってしまうことに起因する、いわゆるフリンジングが発生し、記録時のＳ／Ｎ比の低下、あるいはサーボエラーを起こす原因となる。そこで従来、主磁極層の記録媒体対向面側から見た形状が補助磁極側が幅狭の略台形形状をなすようにしているが、従来構造では、主磁極を好ましい略台形形状にすることが困難であった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、従来の垂直磁気記録薄膜ヘッドにおける上記問題意識に基づき、主磁極の記録媒体対向面側から見た形状を、補助磁極側が幅狭の略台形形状とすることが容易な垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法を得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、従来の垂直磁気記録薄膜ヘッドの構造では、主磁極を略台形形状とした後、トラック幅を正確に規定すべくサイドエッチングする際にメッキ下地層の跳ね返りが主磁極下部に付着することが、主電極の台形形状を壊す原因であることを見出して完成された。通常、メッキ下地層のエッチングレートは主磁極のエッチングレートより一般的に遅く、このため、主磁極の下部がメッキ下地層のエッチング跳ね返りにより覆われると、主磁極の下部と上部との間でエッチングレートに差が生じ（上部の方が下部よりもエッチングレートが早くなり）、これが好ましい台形形状を壊す原因となる。
【０００９】
本発明方法は、補助磁極層の上に、非磁性絶縁層を挟んで、記録媒体対向面側から見た形状が補助磁極側が幅狭の台形形状をなす主磁極を形成する垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法において、非磁性絶縁層上に、メッキ下地層を形成するステップ；このメッキ下地層の上に、上記台形形状を空間としたレジストを形成するステップ；このレジストによって形成された台形形状空間内に、非磁性導電性嵩上げ層と主磁極層をメッキによって順に形成するステップ；上記レジストを除去するステップ；及び露出した台形形状をなす非磁性導電性嵩上げ層と主磁極層の側面及びメッキ下地層をエッチングする
ステップ；を有することを特徴としている。
【００１０】
上記レジストによって形成された台形形状空間内に、非磁性導電性嵩上げ層と主磁極層をメッキによって順に形成するステップでは、主磁極層の形成後さらに、非磁性導電性カバー層を上記台形形状空間内にメッキ形成することができる。
【００１１】
非磁性導電性嵩上げ層の厚さは、メッキ下地層からの跳ね返りが主磁極層まで届かないように、５０ｎｍ以上であることが好ましい。また、非磁性導電性嵩上げ層及び非磁性導電性カバー層は、ＮｉＰ、Ａｕ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＰｄ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、ＣｒまたはＣｕから形成されることが好ましい。主磁極層は、ＮｉＦｅ−Ｘ（但し、ＸはＴｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｓのうち１種以上）、ＦｅＣｏ−Ｘ’（但し、Ｘ’はＰｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈのうち１種以上）、またはＦｅＣｏから形成することができる。
【００１２】
【発明の実施形態】
図１は、本発明方法により形成された主磁極層を備える垂直磁気記録ヘッドＨの積層構造を、トラック幅方向から見て示す部分断面図である。図においてＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、トラック幅方向、記録媒体Ｍからの漏れ磁界方向及び記録媒体Ｍの移動方向で定義される。記録媒体Ｍは、残留磁化の高いハード膜Ｍａを媒体表面側に有し、磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂをハード膜Ｍａよりも内側に有している。
【００１３】
垂直磁気記録ヘッドＨは、ハードディスク装置に搭載されたスライダ１の側端面１ａに設けられ、該側端面１ａにおいて、非磁性絶縁層２と保護層３との間に配置されている。非磁性絶縁層２及び保護層３は、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2等の無機材料から形成されている。
【００１４】
この垂直磁気記録ヘッドＨは、パーマロイ（ＮｉＦｅ）等の強磁性材料で形成された補助磁極層４と、この補助磁極層４の上に間隔をあけて形成された主磁極層５とを有している。主磁極層５は、補助磁極層４と同様に強磁性材料から形成され、特にＮｉＦｅ−Ｘ（但し、ＸはＴｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｓのうち１種以上）、ＦｅＣｏ−Ｘ’（但し、Ｘ’はＰｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈのうち１種以上）、またはＦｅＣｏで形成されることが好ましい。これら補助磁極層４と主磁極層５は、垂直磁気記録ヘッドＨの記録媒体Ｍとの対向面ＨａからＹ方向に進んだ所定位置に形成された磁気接続部６によって、磁気的に接続されている。
【００１５】
垂直磁気記録ヘッドＨの記録媒体Ｍとの対向面Ｈａには、図２に示すように、補助磁極層４の端面４ａ及び主磁極層５の端面５ａが露出している。主磁極層５の端面５ａは、補助磁極層４側に向かって幅狭となる台形形状をなしている。この主磁極層５の端面５ａの厚さｈｗは補助磁極層４の端面４ａの厚さｈｒよりも小さく、該端面５ａのトラック幅方向寸法（＝トラック幅Ｔｗ）は補助磁極層４の端面４ａの同方向寸法よりも小さい。すなわち、主磁極層５の端面５ａの面積は、補助磁極層４の端面４ａの面積よりも小さくなっている。
【００１６】
補助磁極層４と主磁極層５との間には、非磁性絶縁層７が設けられている。非磁性絶縁層７内には、Ｃｕ等の導電性材料で形成されたコイル層８が埋設されている。コイル層８への通電により補助磁極層４と主磁極層５とに記録磁界が誘導されると、補助磁極層４の端面４ａと主磁極層５の端面５ａとの間に生じた漏れ磁界Φが記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直に通過し、ソフト膜Ｍｂを通過する。ここで、上述したように主磁極層５の端面５ａの面積は補助磁極層４の端面４ａの面積よりも小さくなっているから、主磁極層５の端面５ａの対向部分で磁束が集中し、主磁極層５の端面５ａに対向する部分のハード膜Ｍａに対して磁気記録がなされる。なお、非磁性絶縁層７及び磁気接続部６上の主磁極形成エリアに対応する位置には、磁性材料または非磁性材料からなるメッキ下地層９が形成されている。
【００１７】
以上の垂直磁気記録ヘッドＨにおいて、メッキ下地層９と主磁極層５との間には、図２に示すように、対向面Ｈａにおいて主磁極層５と共に台形形状を形成する嵩上げ層１０が設けられている。嵩上げ層１０は、主磁極層５とメッキ下地層９との間隔（Ｚ方向の間隔）を確保するものである。この嵩上げ層１０の膜厚ｄは５０ｎｍ以上であることが好ましい。このように嵩上げ層１０が設けられていると、主磁極層５及び嵩上げ層１０のサイドエッチング（傾斜面α側からのエッチング）時に、メッキ下地層９からの跳ね返りが主磁極層５まで届かず、主磁極層５への再付着を防止することができる。これにより、主磁極層５の上部と下部との間でエッチングレート差が生じず、サイドエッチングによって望ましい台形形状（補助磁極層４側が幅狭の台形形状）及びトラック幅Ｔｗを得ることができる。
【００１８】
上記嵩上げ層１０は、主磁極層５よりもエッチングレートの高い（若しくは同等の）非磁性導電性材料によって形成することが好ましく、具体的には例えばＮｉＰ、Ａｕ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＰｄ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、ＣｒまたはＣｕ等を用いるとよい。このように嵩上げ層１０のエッチングレートが主磁極層５よりも高ければ、サイドエッチング時にメッキ下地層９からの跳ね返りによって嵩上げ層１０の下部が覆われても、主磁極層５とのエッチングレート差があまり生じない。
【００１９】
また本実施形態では、主磁極層５上に、非磁性且つ導電性のトリムカバー層（非磁性導電性カバー層）１１が形成されている。トリムカバー層１１は、サイドエッチング時に主磁極層５の上面が削られることを防止する保護層である。このトリムカバー層１１は、主磁極層５よりもエッチングレートが高い（若しくは同等の）非磁性導電性材料を用いて形成される。具体的には、嵩上げ層１０と同様、ＮｉＰ、Ａｕ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＰｄ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、ＣｒまたはＣｕ等を用いることが好ましい。このトリムカバー層１１を備えることで、主電極層５の厚さｈｗを正確に保持することができる。
【００２０】
次に、図３〜図５を参照し、本発明による主磁極層５（図２）の形成方法について説明する。各図は、記録媒体Ｍとの対向面Ｈａ側から見た部分断面図である。図２の非磁性絶縁層２、保護層３、補助磁極層４、磁気接続部６及び非磁性絶縁層７までの形成は周知の従来方法を用いることができるから説明を省略し、以下では、非磁性絶縁層７が形成された状態からそれ以降の工程について説明する。なお、磁気接続部６及び非磁性絶縁層７の上面は、ＣＭＰ法（電気化学研磨法）によってほぼ同一平坦面とされている。
【００２１】
先ず、磁気接続部６及び非磁性絶縁層７の主磁極層形成エリア上に、例えばＮｉＦｅ等の磁性材料を用いてメッキ下地層９を形成する。このメッキ下地層９には非磁性材料を用いても良い。メッキ下地層９を形成したら、該メッキ下地層９の上に図３に示すレジスト層Ｒを形成し、該レジスト層Ｒによって台形形状の空間βを設ける。
【００２２】
次に、レジスト層Ｒによって形成された台形形状空間β内に、非磁性且つ導電性の嵩上げ層１０、強磁性材料からなる主磁極層５及び非磁性且つ導電性のトリムカバー層１１を順に連続してメッキ形成する（図４）。この工程において、嵩上げ層１０は、後のサイドエッチング工程において主磁極層への再付着を確実に防止できるように、５０ｎｍ以上の膜厚で形成されることが好ましい。
【００２３】
主磁極層５は、ＮｉＦｅ−Ｘ（但し、ＸはＴｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｓのうち１種以上）、ＦｅＣｏ−Ｘ’（但し、Ｘ’はＰｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈのうち１種以上）、またはＦｅＣｏから形成することができる。また、嵩上げ層１０及びトリムカバー層１１は、主磁極層５よりもエッチングレートが大きいか若しくは同等となる材料によって形成されることが好ましい。パーマロイを主体として主磁極層５を形成した実施形態では、ＮｉＰ、Ａｕ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＰｄ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、ＣｒまたはＣｕ等を用いて嵩上げ層１０及びトリムカバー層１１を形成することができる。
【００２４】
続いて、レジスト層Ｒを除去し、台形形状をなす嵩上げ層１０、主磁極層５及びトリムカバー層１１を露出させる（図５）。これら嵩上げ層１０、主磁極層５及びトリムカバー層１１の各側面は、上記台形形状の傾斜面αを構成する。
【００２５】
そして、嵩上げ層１０、主磁極層５及びトリムカバー層１１の各側面（傾斜面α）及びメッキ下地層９をエッチング（サイドエッチング）し、メッキ下地層９の不要部分を除去すると共に主磁極層５の形状を正確に規定する。このサイドエッチングによって、主磁極層５のトラック幅方向の寸法（トラック幅Ｔｗ）は正確に規定される。本実施形態では、より正確な形状を得るため、イオンミリングを用いてサイドエッチングする。なお、図５において、図示矢印はエッチング方向を示している。
【００２６】
上記サイドエッチング時には、該エッチングによって削られた物質がメッキ下地層９に当たって跳ね返る。しかし、本実施形態では主磁極層５とメッキ下地層９との間に嵩上げ層１０が存在するため、メッキ下地層９からの跳ね返りは主磁極層５まで届かず（または少量しか届かず）、主磁極層５に再付着することがない（または再付着量が少ない）。よって、主磁極層５の全体（上部と下部）を同じエッチングレートでミリングでき、補助磁極層４側が幅狭の台形形状を容易に得ることができる。なお、メッキ下地層９からの跳ね返りは嵩上げ層１０に再付着するが、嵩上げ層１０は主磁極層５よりもエッチングレートの大きい若しくは同等の材料によって形成してあるから、跳ね返りによる再付着が生じても主磁極層５とのエッチングレート差を抑えることができる。
【００２７】
またサイドエッチング時には、トリムカバー層１１によって主磁極層５の上面が保護されているため該エッチングにより主磁極層５の高さ寸法（＝厚さｈｗ）が減少することがなく、主磁極層５の高さを適切に規定することが可能となっている。
【００２８】
サイドエッチング終了後は、トリムカバー層１１及び非磁性絶縁層７上に、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2等の無機材料からなる保護層３を成膜し、この保護層３によって、メッキ下地層９、嵩上げ層１０、主磁極層５及びトリムカバー層１１の周囲を覆う。以上により、図２に示す垂直磁気記録ヘッドＨの主磁極層５を形成することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では主磁極層５の上に保護層となるトリムカバー層１１を設けているが、主磁極層５の高さを厳密に規定する必要がない場合にはトリムカバー層１１を形成しない構成としてもよい。
【００３０】
以上の図示実施形態では、本発明の特徴部分（主磁極層付近）の構成以外を最も簡単な構成で示してあるが、勿論これに限定されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、スライダ１と非磁性絶縁層２との間に、抵抗効果素子を備えた読み取り部が形成されていてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、嵩上げ層によりサイドエッチング時に主磁極層への再付着が防止されるので、主磁極層を全体的に同じエッチングレートでサイドエッチングすることができる。これにより、主磁極の記録媒体対向面側から見た形状を、補助磁極側が幅狭の略台形形状とすることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明方法により形成した主磁極層を備える垂直磁気記録ヘッドの積層構造を、トラック幅方向から見て示す部分断面図である。
【図２】 図１に示す垂直磁気記録ヘッドの積層構造を、記録媒体対向面側から見て示す部分断面図である。
【図３】 図２に示す主磁極層の形成方法の一工程図である。
【図４】 図３に示す工程の次に行なわれる一工程図である。
【図５】 図４に示す工程の次に行われる一工程図である。
【符号の説明】
１ スライダ
２ 非磁性絶縁層
３ 保護層
４ 補助磁極層
５ 主磁極層
６ 磁気接続部
７ 非磁性絶縁層
８ コイル層
９ メッキ下地層
１０ 嵩上げ層
１１ トリムカバー層
α 傾斜面（サイドエッチング面）
β 台形形状空間
ｄ 嵩上げ層の膜厚
ｈｗ 主磁極層の端面の厚さ
ｈｒ 補助磁極層の端面の厚さ
Ｔｗ トラック幅
Ｈ 垂直磁気記録ヘッド
Ｈａ 対向面
Ｍ 記録媒体
Ｍａ ハード膜
Ｍｂ ソフト膜
Ｒ レジスト層
Ｘ トラック幅方向
Ｙ 記録媒体からの漏れ磁界方向
Ｚ 記録媒体の移動方向
Claims (6)
- 補助磁極層の上に、非磁性絶縁層を挟んで、記録媒体対向面側から見た形状が補助磁極側が幅狭の台形形状をなす主磁極を形成する垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法において、
非磁性絶縁層上に、メッキ下地層を形成するステップ；
このメッキ下地層の上に、上記台形形状を空間としたレジストを形成するステップ；
このレジストによって形成された台形形状空間内に、非磁性導電性嵩上げ層と主磁極層をメッキによって順に形成するステップ；
上記レジストを除去するステップ；及び
露出した台形形状をなす非磁性導電性嵩上げ層と主磁極層の側面及びメッキ下地層をエッチングするステップ；
を有することを特徴とする垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法。 - 請求項１記載の垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法において、レジストによって形成された台形形状空間内に、非磁性導電性嵩上げ層と主磁極層をメッキによって順に形成するステップでは、主磁極層の形成後さらに、非磁性導電性カバー層を上記台形形状空間内にメッキ形成する垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法。
- 請求項１または２記載の垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法において、上記非磁性導電性嵩上げ層の厚さは、５０ｎｍ以上である垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法。
- 請求項１ないし３のいずれか１項記載の垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法において、上記非磁性導電性嵩上げ層を、ＮｉＰ、Ａｕ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＰｄ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、ＣｒまたはＣｕから形成する垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法。
- 請求項２ないし４のいずれか１項記載の垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法において、上記非磁性導電性カバー層を、ＮｉＰ、Ａｕ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、ＮｉＰｄ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、ＣｒまたはＣｕから形成する垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法。
- 請求項１ないし５のいずれか１項記載の垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法において、上記主磁極層を、ＮｉＦｅ−Ｘ（但し、ＸはＴｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｓのうち１種以上）、ＦｅＣｏ−Ｘ’（但し、Ｘ’はＰｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈのうち１種以上）、またはＦｅＣｏから形成する垂直磁気記録薄膜ヘッドの主磁極の形成方法。
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