JP3832819B2 - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法ならびに磁気ディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果膜に縦バイアス磁界を印加する磁区制御層を備えた薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびにこの薄膜磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、磁気変換素子の一種である磁気抵抗効果素子（以下、「ＭＲ（Magnetoresistive）素子」という。）を有する再生ヘッド部と、誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッド部とを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。
【０００３】
ＭＲ素子としては、巨大磁気抵抗効果（以下、「ＧＭＲ（Giant Magnetoresistive）効果」という。）を示す磁性膜（ＧＭＲ膜）を用いたＧＭＲ素子が一般的である。とりわけ、比較的構成が単純で量産に好ましく、微弱な磁界であっても大きな磁気抵抗変化を示すスピンバルブ型ＧＭＲ膜を用いたＧＭＲ素子が主流となっている。
【０００４】
このようなＭＲ素子は、磁性膜の積層体であるＭＲ膜を備えている。このＭＲ膜には、一般にフリー層と呼ばれる磁気感受層が含まれ、記録媒体から発生する信号磁界に応じて磁化方向が自由に回転するようになっている。この磁気感受層の両端部には、磁区制御層が、記録媒体のトラック幅に相当する方向に設けられている。この磁区制御層は、磁気感受層内部の複数の磁区を仕切る磁壁が外部磁界によって移動することに起因する、いわゆるバルクハウゼンノイズを防止するために、磁気感受層の単磁区化を促進する働きを有している。この磁区制御膜およびＭＲ膜の上面には、磁気感受層にセンス電流を流すためのリード層が設けられている。
【０００５】
一般に、薄膜磁気ヘッドにおいて、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面をエアベアリング面（ＡＢＳ）という。ＭＲ素子において、ＡＢＳからその反対側の端面までの長さはＭＲハイト（ＭＲ素子高さ）と呼ばれている。一方、ＭＲ素子の積層面内においてＡＢＳに平行な方向のＭＲ素子の長さは、記録媒体のトラック幅に対応する寸法（以下、「ＭＲ素子幅」という。）である。最近では、著しい高記録密度化に伴い、このＭＲ素子幅がますます小さくなっている。さらに、これに伴い、ＭＲハイトの微小化も進んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＭＲ素子の小型化により、以下のような問題が生じてきている。すなわち、本来、磁気感受層の単磁区化を促進し、再生時にバルクハウゼンノイズ等のノイズを抑制する機能を有する磁区制御膜の一部が、上記の機能とは反対の作用、つまり、磁気感受層のＭＲ素子幅方向への単磁区化を妨げる作用を生じることがある。これは、本来、磁気感受層の単磁区化のためには、ＭＲ膜の積層面と平行な面内において、磁気記録媒体対向面に平行な方向に磁界が印加されればよいのであるが、磁区制御膜の面積がＭＲ膜に比べて必要以上に大きい場合には、上記以外の角度を持った方向からも磁界が印加されることになるからである。この場合には、単磁区化が妨げられてしまい、再生時のバルクハウゼンノイズを低減することができない。
【０００７】
上記問題を解決するには、磁区制御層のサイズが必要以上に大きくならないようにすればよい。しかしながら、最近では、薄膜磁気ヘッドの微小化に伴い、上記したＭＲハイトの微小化も著しく進んだため、これに対応した微小なサイズの磁区制御層を高精度に形成することが困難になってきている。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、バルクハウゼンノイズを低減することのできる薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法ならびにその薄膜磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドであり、一対の磁区制御層が、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含み、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、第１の領域の厚みよりも小さい磁区制御層が残存するように構成したものである。
【００１０】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設されると共に磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層が、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含んでいる。この第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みが、第１の領域の厚みよりも小さくなるように構成したので、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００１１】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドであり、一対の磁区制御層は、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域とを含み、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、第１の領域の厚みよりも小さい磁区制御層が残存するように構成したものである。
【００１２】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の磁区制御層が、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域とを含み、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みが、第１の領域の厚みよりも小さくなるように構成したので、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００１３】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、基体と、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、基体上に磁気抵抗効果膜を選択的に形成する第１の工程と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向する領域に、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含むように、一対の磁区制御層を選択的に形成する第２の工程と、一対の磁区制御層および磁気抵抗効果膜の上に、パターニング用のマスクを選択的に形成する第３の工程と、このマスクを利用して一対の磁区制御層を選択的にエッチングすることにより、一対の第１の領域の厚みよりも、一対の第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みを薄くする第４の工程とを含むようにしたものである。第４の工程では、一対の磁区制御層のうちの一対の第３の領域内の部分が磁気感受層の厚みに対応する空間を除いた空間に残存するように、マスクおよび一対の磁区制御層の少なくとも一方によって覆われた領域以外の領域における磁気抵抗効果膜が全て除去されるまで一対の磁区制御層の選択的なエッチングを行うようにする。
【００１４】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、第１の工程において、基体上に磁気抵抗効果膜を選択的に形成し、第２の工程において、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向する領域に、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含むように、一対の磁区制御層を選択的に形成する。次いで、第３の工程において、一対の磁区制御層および磁気抵抗効果膜の上に、パターニング用のマスクを選択的に形成したのち、第４の工程において、このマスクを利用して一対の磁区制御層を選択的にエッチングする。これにより、一対の第１の領域の厚みよりも、一対の第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みを薄くすることが可能となる。したがって、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００１５】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、基体と、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、基体上に磁気抵抗効果膜を選択的に形成する第１の工程と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向する領域に、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域とを含むように、一対の磁区制御層を選択的に形成する第２の工程と、一対の磁区制御層および磁気抵抗効果膜の上に、パターニング用のマスクを選択的に形成する第３の工程と、このマスクを利用して一対の磁区制御層を選択的にエッチングすることにより、第１の領域の厚みよりも、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みを薄くする第４の工程とを含むようにしたものである。第４の工程では、一対の磁区制御層のうちの一対の第３の領域内の部分が磁気感受層の厚みに対応する空間を除いた空間に残存するように、マスクおよび一対の磁区制御層の少なくとも一方によって覆われた領域以外の領域における磁気抵抗効果膜が全て除去されるまで一対の磁区制御層の選択的なエッチングを行う。
【００１６】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、第１の工程において、基体上に磁気抵抗効果膜を選択的に形成し、第２の工程において、記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向する領域に、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域を含むように、一対の磁区制御層を選択的に形成する。次いで、第３の工程において、一対の磁区制御層および磁気抵抗効果膜の上に、パターニング用のマスクを選択的に形成したのち、第４の工程において、このマスクを利用して一対の磁区制御層を選択的にエッチングする。これにより、一対の第１の領域の厚みよりも、一対の第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みを薄くすることが可能となる。したがって、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００１７】
本発明の第１の観点に係る磁気ディスク装置は、磁気記録媒体と、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置であり、一対の磁区制御層は、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含み、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、第１の領域の厚みよりも小さい磁区制御層が残存するように構成したものである。
【００１８】
本発明の第１の観点に係る磁気ディスク装置では、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設されると共に磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層が、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含んでいる。この第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みが、第１の領域の厚みよりも小さくなるように構成したので、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００１９】
本発明の第２の観点に係る磁気ディスク装置は、磁気記録媒体と、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置であり、一対の磁区制御層は、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域とを含み、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、第１の領域の厚みよりも小さい磁区制御層が残存するように構成したものである。
【００２０】
本発明の第２の観点に係る磁気ディスク装置では、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設されると共に磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層が、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する領域である一対の第２の領域とを含んでいる。この第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みが、第１の領域の厚みよりも小さくなるように構成したので、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００２１】
本発明の第１および第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の磁区制御層が、一対の第３の領域における厚み方向の少なくとも一部が除去された形状を有するように構成することが望ましい。
【００２２】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の第１の領域が、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される領域であり、一対の第２の領域が、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する領域であることが望ましい。
【００２３】
また、本発明の第１および第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の第３の領域が、一対の第２の領域の全体と一致することが望ましい。
【００２４】
また、本発明の第１および第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の第３の領域が、一対の第１の領域に接すると共に、一対の第２の領域における、磁気抵抗効果膜を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに離れる方向に延在する一対の領域であってもよい。この場合、一対の第３の領域における磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向の長さが、０．０５μｍ以上であることが望ましい。
【００２５】
さらに、本発明の第１および第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の第３の領域における、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さが、磁気抵抗効果膜における磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さの１．５倍以上であることが望ましい。
【００２６】
さらにまた、本発明の第１および第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の磁区制御層のうちの一対の第３の領域内の部分は、磁気感受層の厚みに対応する空間を除いた空間に延在していることが望ましい。
【００２７】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第２の工程において、スパッタリング法を用いて原料粒子を堆積させることにより一対の磁区制御層を形成し、第４の工程において、一対の第３の領域が以下の条件式（２）を満足するようにエッチングを行うことが望ましい。
Ｗ＝２｛β／２＋αｔａｎ（πθ／１８０）｝…（２）
但し、
Ｗ：一対の第３の領域における、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿った幅
α：一対の磁区制御層における基体側の面からマスクの上面までの距離
β：マスクにおける、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿った幅
θ：基体に垂直な方向に対する原料粒子の入射角度
【００２８】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第４の工程において、一対の第１の領域が、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される領域であり、一対の第２の領域が、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する領域となるように、一対の磁区制御層を形成することが望ましい。
【００２９】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第４の工程において、一対の第３の領域が、一対の第２の領域の全体と一致するように一対の磁区制御層を形成することが望ましい。
【００３０】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第４の工程において、一対の第３の領域が、一対の第１の領域に接すると共に、一対の第２の領域における、磁気抵抗効果膜を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに離れる方向に延在する一対の領域となるように、一対の磁区制御層を形成するようにしてもよい。この場合、一対の第３の領域の各々における磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向の長さが、０．０５μｍ以上となるように一対の磁区制御層を形成することが望ましい。
【００３１】
さらに、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第４の工程において、一対の第３の領域における、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さが、磁気抵抗効果膜における、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さの１．５倍以上となるように、一対の磁区制御層を形成することが望ましい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３４】
＜磁気ディスク装置＞
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが適用される磁気ディスク装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成を示したものである。なお、本実施の形態では、ＣＳＳ（Contact-Start-Stop）動作方式と呼ばれる方式の磁気ディスク装置を例示して説明するものとする。この磁気ディスク装置は、複数の磁気記録媒体１と、これらの磁気記録媒体１の各面に対応して配設された複数の磁気ヘッド装置２とを備えている。磁気記録媒体１は、筐体３に固定されたスピンドルモータ４により回転するようになっている。磁気ヘッド装置２は、筐体３に固定された固定軸５に、ベアリング６を介して回動可能なように取り付けられている。ここでは、複数の磁気ヘッド装置２が共通のベアリング６を介して固定軸５に取り付けられており、これにより、複数の磁気ヘッド装置２が一体となって回動するようになっているものとする。磁気ヘッド装置２の先端側には磁気ヘッドスライダ７（以下、単にスライダ７と呼ぶ）が取り付けられている。また、この磁気ディスク装置は、磁気ヘッド装置２の他方の後端側に、磁気記録媒体１のトラック上におけるスライダ７の位置決めを行うための駆動部８を備えている。駆動部８は、固定軸５を中心として磁気ヘッド装置２を回動させるものであり、これにより、スライダ７は、磁気記録媒体１の径方向に移動可能となっている。
【００３５】
図２は、図１に示したスライダ７の拡大斜視図である。スライダ７は、例えばアルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）よりなり、ほぼ六面体状に形成された基体１００を有している。そのうちの磁気記録媒体１に対向する面が、記録媒体対向面あるいはエアベアリング面（ＡＢＳ：Air Bearing Surface ）９である。図２に示したように、スライダ７のＡＢＳ９に直交する一側面には、薄膜磁気ヘッド１０が設けられている。
【００３６】
続いて、このように構成された磁気ディスク装置による記録・再生の動作について、図１を参照して説明する。ＣＳＳ動作方式の場合、磁気ディスク装置が動作していない時、すなわち、スピンドルモータ４が停止しており磁気記録媒体１が回転していない状態においては、スライダ７のＡＢＳ９と磁気記録媒体１とを接触させておく。記録・再生動作を行う際には、スピンドルモータ４により磁気記録媒体１を高速回転させる。磁気記録媒体１が高速回転すると空気流が発生し、揚力が生まれる。スライダ７を、この揚力によって磁気記録媒体１の表面から浮上させると共に、駆動部８により、この磁気記録媒体１の表面に対して水平方向に相対的に移動させる。この際、スライダ７の一側面に形成された薄膜磁気ヘッド１０によって記録・再生を行うのである。
【００３７】
次に、図３ないし図５を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド１０について、より詳細に説明する。
【００３８】
＜薄膜磁気ヘッド＞
図３は、スライダ７（図１）の一側面に形成された薄膜磁気ヘッド１０の構造を表す分解斜視図である。図４は、図３に示した矢印ＩＶ方向から眺めた平面図を表し、図５は、図４に示したＶ−Ｖ線に沿った矢視方向断面図である。図３および図５に示したように、薄膜磁気ヘッド１０は、基体１００に近い側から順に、再生ヘッド部１０Ａと記録ヘッド部１０Ｂとが積層されて一体に構成されたものである。再生ヘッド部１０Ａは、磁気記録媒体１に記録された磁気情報を再生するためのものであり、一方の記録ヘッド部１０Ｂは、磁気記録媒体１のトラックに磁気情報を記録するためのものである。
【００３９】
再生ヘッド部１０Ａは、図３および図５に示したようにエアベアリング面９に露出する側において、例えば、基体１００の上に、下部シールド層１０１、下部ギャップ層１０２、ＭＲ素子１０Ｃ、上部ギャップ層１２０および上部シールド層１２１が順に積層された構造を有している。
【００４０】
下部シールド層１０１は、例えば、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）等の磁性材料により構成され、後述するＭＲ膜２０に不要な磁界の影響が及ばないようにする機能を有する。下部ギャップ層１０２は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の絶縁材料からなり、下部シールド層１０１と後述のＭＲ膜２０との絶縁をするためのものである。ＭＲ素子１０Ｃは、ＭＲ膜２０と、その両隣に延在する一対の磁区制御層１０５Ａ，１０５Ｂ（以下、総称して「磁区制御層１０５」という。）と、その磁区制御層１０５の上に形成される一対の第１リード層１０６Ａ，１０６Ｂ（以下、総称して「第１リード層１０６」という。）と、この第１リード層１０６上に選択的に形成される一対の第２リード層１０９Ａ，１０９Ｂ（以下、総称して「第２リード層１０９」という。）とを含んでいる。ここで、本実施の形態のＭＲ膜２０は、本発明における「磁気抵抗効果膜」の一具体例に対応するものである。上部ギャップ層１２０は、下部ギャップ層１０２と同様に絶縁材料からなり、上部シールド層１２１とＭＲ膜２０との間を絶縁するものである。上部シールド層１２１は、下部シールド層１０１と同様にニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）等の磁性材料により構成され、やはりＭＲ膜２０に不要な磁界の影響が及ばないようにするためのものである。この上部シールド層１２１は、記録ヘッド部１０Ｂにおける下部磁極としての機能も兼ね備えている。なお、上部シールド層１２１とは別の層として、新たに下部磁極を構成するようにしてもよい。
【００４１】
ＭＲ膜２０は、磁性材料を含む多層構造からなるスピンバルブ型のＭＲ膜であり、磁気記録媒体１に記録された情報を読み出す機能を有するものである。ＭＲ膜２０の底面は下部ギャップ層１０２に接し、上面は上部ギャップ層１２０に接している。再生ヘッド部１０Ａでは、磁気記録媒体１からの信号磁界に応じてＭＲ膜２０の電気抵抗が変化することを利用して、磁気記録媒体１に記録された情報を再生するようになっている。
【００４２】
ここで、図６を参照して、ＭＲ膜２０の構成について説明する。図６は、図４に示したＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視方向の構成を示す断面図である。ＭＲ膜２０は、例えば、下部ギャップ層１０２の上に、下地層２１、固定作用層２２、被固定層２３、非磁性層２４、フリー層と呼ばれる磁気感受層２５および保護層２６とが順に積層された構造を有している。
【００４３】
下地層２１は、例えば、５ｎｍの厚みを有するタンタル等から構成される。固定作用層２２は、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）等の反強磁性を示す材料により構成され、被固定層２３の磁化方向を固定する、いわゆるピンニング層として機能するものである。コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）等からなる被固定層２３は、一般的にピンド層と呼ばれ、固定作用層２２との界面における交換結合により磁化の向きが固定されている磁性層である。非磁性層２４は、例えば、３ｎｍの厚みを有する銅（Ｃｕ）あるいは金（Ａｕ）等の非磁性金属材料から構成される。磁気感受層２５は、例えば２ｎｍの厚みを有するコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）等からなり、磁気記録媒体１からの信号磁界に応じて磁化の向きが変化するようになっている。保護層２６は、例えば、１ｎｍの厚みを有するタンタル等から構成される。
【００４４】
上記した一対の磁区制御層１０５および一対の第１リード層１０６は、ＭＲ膜２０の両側の下部ギャップ層１０２上に順に積層されている。磁区制御層１０５は、コバルト白金合金（ＣｏＰｔ）等を含む硬磁性材料により構成され、ＭＲ膜２０の記録トラック幅方向に対応する方向に沿った両隣に延在している。この磁区制御層１０５は、磁気感受層２５の磁区の向きを揃えて単磁区化することでバルクハウゼンノイズの発生を抑制するように機能する。第１リード層１０６は、磁区制御層１０５を介してＭＲ膜２０にセンス電流を流すための電流経路として機能するものであり、図３および図４に示したように第２リード層１０９を介し、電極ＥＡ，ＥＢにそれぞれ接続されている。
【００４５】
このような構成を有する再生ヘッド部１０Ａでは、磁気感受層２５の磁化方向が、磁気記録媒体１からの信号磁界に応じて変化するため、固定作用層２２によって一方向に固定された被固定層２３の磁化方向との相対的変化を生じる。この際、ＭＲ膜２０内にセンス電流を流すと、磁化方向の変化が磁気抵抗の変化として現れる。これを利用することにより信号磁界を検出し、磁気情報を再生するようになっている。
【００４６】
続いて、記録ヘッド部１０Ｂの構成について説明する。図３ないし図５に示したように、記録ヘッド部１０Ｂは、下部磁極としても機能する上部シールド層１２１、記録ギャップ層４１、コイル４３，４５、フォトレジスト層４２，４４，４６および上部磁極４７を有している。
【００４７】
記録ギャップ層４１は、アルミナ等の絶縁材料よりなり、上部シールド層１２１の上に形成される。この記録ギャップ層４１は、コイル４３，４５の中心部に対応する位置に磁路形成のための開口部４１Ａを有している（図４および図５参照）。コイル４３は、記録ギャップ層４１上にフォトレジスト４２を介して、開口部４１Ａを中心として形成されている。さらに、コイル４３を覆うようにフォトレジスト層４４が所定のパターンに形成されている。このフォトレジスト層４４上には、コイル４５と、これを覆うフォトレジスト層４６とが形成されている。ここで、コイル４３とコイル４５とは、図示しない接続部においてそれぞれの一端同士が電気的に接続され、一連のコイルとして機能するようになっている。なお、コイル４３，４５の各他端側は、電極４３Ｅ，４５Ｅにそれぞれ接続されている（図３および図４参照）。
【００４８】
記録ギャップ４１、開口部４１Ａおよびフォトレジスト層４２，４４，４６の上には、例えば、ＮｉＦｅ合金あるいは窒化鉄（ＦｅＮ）等の高飽和磁束密度を有する磁性材料からなる上部磁極４７が形成されている。この上部磁極４７は、開口部４１Ａを介して上部シールド層１２１と接触しており、磁気的に連結している。なお、図示しないが、アルミナ等からなるオーバーコート層が記録ヘッド部１０Ｂの上面全体を覆うように形成されている。
【００４９】
このような構成を有する記録ヘッド部１０Ｂは、コイル４３，４５に流れる電流によって上部シールド層１２１と上部磁極４７とを含んで構成される磁路内部に磁束を生じ、これにより記録ギャップ層４１の近傍に生ずる信号磁界によって磁気記録媒体１を磁化し、情報を記録するようになっている。
【００５０】
次に、図７（Ａ）を参照して、本発明の重要な特徴部分であるＭＲ膜２０近傍領域における磁区制御層１０５について詳細に説明する。図７（Ａ）は、本実施の形態における薄膜磁気ヘッド１０に含まれるＭＲ膜２０近傍の拡大平面図である。なお、図７（Ａ）は、ＭＲ膜２０と、このＭＲ膜２０に縦バイアスを印加する磁区制御層１０５との位置関係を説明するための平面図であるので、記録ヘッド部１０Ｂあるいは第１リード層１０６等、ここでの説明に不要な部分については省略する。
【００５１】
図７（Ａ）における４点ＥＦＧＨを頂点とする矩形領域に、ＭＲ膜２０が形成されている。このＭＲ膜２０の一側面を示す線分ＥＦは、ＡＢＳ９を表す。ＭＲ膜２０の両隣には、ＡＢＳ９に対向する磁気記録媒体１の記録トラック幅方向（ｘ軸方向）に対応する方向に沿ってＭＲ膜２０を挟んで互いに対向するように磁区制御層１０５が配設され、ＭＲ膜２０に含まれる磁気感受層２５に磁界を印加するようになっている。具体的には、ＭＲ膜２０を挟んで対峙した２辺、すなわち線分ＥＨを含む直線Ｌ１Ａと線分ＦＧを含む直線Ｌ１Ｂとをそれぞれの基線として、互いに離れる方向に延在する領域に磁区制御層１０５が形成されている。それらの領域を磁区制御層形成領域５０Ａ，５０Ｂ（以下、総称して「磁区制御層形成領域５０」という。）とする。
【００５２】
磁区制御層形成領域５０は、その機能の面から大きく２種類に分類することができる。すなわち、信号磁界非印加状態において磁気感受層２５の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域５１Ａ，５１Ｂと、これとは反対に、信号磁界非印加状態において磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域５２Ａ，５２Ｂとに分けられる。
【００５３】
上記第１の領域５１Ａ，５１Ｂは、磁気感受層２５の両隣に延在し、ＭＲ膜２０の、ＡＢＳ９と反対側の端縁を示す線分ＧＨを含む直線Ｌ２Ａおよび直線Ｌ２Ｂと、ＡＢＳ９とによって画定される領域である。すなわち、この第１の領域５１Ａ，５１Ｂに形成される磁区制御層１０５は、ＭＲ膜２０に対し、ｘ軸方向に磁界を印加し、磁気感受層２５の単磁区化を促進する作用を示す。
【００５４】
一方、上記第２の領域５２Ａ，５２Ｂは、一対の第２の領域は、直線Ｌ２ＡおよびＬ２ＢからＡＢＳ９と反対の方向に延在する領域である。すなわち、この第２の領域５２Ａ，５２Ｂに形成される磁区制御層１０５は、ＭＲ膜２０に対し、様々な方向の磁界を印加してしまうため、磁気感受層２５の単磁区化を妨げる作用を示す。特に、ＭＲ膜２０のごく近傍の第３の領域５３Ａ，５３Ｂにおける磁区制御層１０５は、磁気感受層２５の単磁区化を妨害し、バルクハウゼンノイズを引き起こす原因となる。
【００５５】
そこで本実施の形態では、ＭＲ膜２０に対する不要な印加磁界を防ぐために、第３の領域５３Ａ，５３Ｂにおける磁区制御層１０５の厚み方向の少なくとも一部を除去して、この第３の領域５３Ａ，５３Ｂの厚みが第１の領域５１Ａ，５１Ｂにおける厚みよりも薄くなるようにしている。少なくとも、第３の領域５３Ａ，５３Ｂにおける磁区制御層１０５は、磁気感受層２５の厚みに対応する空間を除いた空間に延在するように配設されていることが望ましい。すなわち、磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める磁区制御層１０５は除去されていることが望ましい。このような、磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間にも磁区制御層が延在していると、記録トラック幅方向（ｘ軸方向）とは平行でない方向の大きなバイアス磁界がＭＲ膜２０に印加されることとなるからである。具体的には、図６において、磁区制御層１０５の上面（第１リード層１０６側の面）が、エッチング位置３０に対応する位置よりも下部ギャップ層１０２側になるように構成されていることが望ましい。すなわち、例えば保護層２６が１ｎｍの厚みを有し、磁気感受層２５が２ｎｍの厚みを有している場合、第３の領域５３Ａ，５３Ｂの磁区制御層１０５は、第１の領域５１Ａ，５１Ｂの厚みよりも３ｎｍ以上薄くなるように構成されていることが好ましい。
【００５６】
ここで、第３の領域５３Ａ，５３Ｂのサイズについて詳しく説明する。第３の領域５３Ａ，５３Ｂは、ｘ軸方向の長さが０．０５μｍ以上であると共に、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向（ｙ軸方向）の長さが、ＭＲ膜２０のｙ軸方向の長さの１．５倍以上を有する領域である。具体的には、領域５３Ａは、直線Ｌ１Ａから例えば０．０５μｍの距離にあると共に直線Ｌ１Ａに平行である線分ＪＮと、直線Ｌ２ＡからＭＲハイトに相当する線分ＥＨの１．５倍の距離にあると共に直線Ｌ２Ａに平行である線分ＭＮと、直線Ｌ１Ａと、直線Ｌ２Ａとによって画定される領域である。同様に、領域５３Ｂは、直線Ｌ１Ｂから例えば０．０５μｍの距離にあると共に直線Ｌ１Ｂに平行である線分ＰＫと、直線Ｌ２ＢからＭＲハイトに相当する線分ＦＧの１．５倍の距離にあると共に直線Ｌ２Ｂに平行である線分ＬＰと、直線Ｌ１Ｂと、直線Ｌ２Ｂとによって画定される領域である。これらの領域５３Ａ，５３Ｂは、一般に、磁界の強さが相互の距離の２乗に反比例して小さくなることから、バルクハウゼンノイズの発生を防ぐために最低限必要な距離を有する範囲として画定されたものである。上記した数値の意義については後述する。
【００５７】
次に、本実施の形態の作用を、比較例と対比して説明する。図７（Ｂ）は、比較例としてのＭＲ膜２０近傍の拡大平面図である。磁区制御層形成領域５０には、ほぼ均一の厚みを有する磁区制御層１０５が形成されている。このような構造では、磁気感受層２５の単磁区化は困難である。上記したように、磁区制御層１０５のうち、第３の領域５３Ａ，５３Ｂを占める部分が、ＭＲ膜２０に対し、様々な方向からのバイアス磁界を印加してしまい、磁気感受層２５の単磁区化を妨げるからである。これに対し、本実施の形態では、第３の領域５３Ａ，５３Ｂにおける磁区制御層１０５の厚み方向の少なくとも一部を除去して、この第３の領域５３Ａ，５３Ｂの厚みが第１の領域５１Ａ，５１Ｂにおける厚みよりも薄くなるようにしている。こうすることにより、磁気感受層２５の単磁区化を促進するように作用するバイアス磁界をＭＲ膜２０に印加しつつ、磁気感受層２５の単磁区化を妨げるように作用する不要なバイアス磁界を低減することができる。
【００５８】
次に、いくつかの変形例を説明する。図７（Ｃ）は、本実施の形態の薄膜磁気ヘッド１０における、第１の変形例を示す拡大平面図である。この第１の変形例は、本発明の「第３の領域」が「第２の領域」の全体と一致した例に対応するものである。すなわち、磁区制御層形成領域５０のうち、ＭＲ膜２０の両隣に延在する第１の領域５１Ａ，５１Ｂを除く全ての領域である第２の領域５２Ａ，５２Ｂにおいて、磁区制御層１０５が、第１の領域５１Ａ，５１Ｂの厚みよりも薄くなるように構成されている。この場合も、第２の領域５２Ａ，５２Ｂにおいては、図７（Ａ）と同様、少なくとも、磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める磁区制御層１０５が除去されていることが望ましい。
【００５９】
図７（Ｄ）は、本実施の形態における薄膜磁気ヘッド１０の第２の変形例を示すＭＲ膜２０近傍の拡大平面図である。本変形例においては、第３の領域５４Ａ，５４Ｂは、第１の領域５１Ａ，５１Ｂに接すると共に、第２の領域５２Ａ，５２Ｂにおける、ＭＲ膜２０を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに、例えば０．０５μｍ以上離れる方向に延在する一対の領域であり、これらの第３の領域５４Ａ，５４Ｂにおける磁区制御層１０５の厚みが、第１の領域５１Ａ，５１Ｂの厚みよりも薄くなるように構成されている。具体的には、一方の第３の領域５４Ａは、直線Ｌ１Ａから例えば０．０５μｍの距離にあると共に直線Ｌ１Ａに平行である直線と、直線Ｌ１Ａと、直線Ｌ２Ａとによって画定される領域であり、他方の第３の領域５４Ｂは、直線Ｌ１Ｂから例えば０．０５μｍの距離にあると共に直線Ｌ１Ｂに平行である直線と、直線Ｌ１Ｂと、直線Ｌ２Ｂとによって画定される領域である。線分ＨＪあるいは線分ＧＫで示される距離は、バルクハウゼンノイズの発生を防ぐために最低限必要な距離である。なお、この場合、第３の領域５４Ａ，５４Ｂにおいては、図７（Ａ）と同様に少なくとも、磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める磁区制御層１０５が除去されていることが望ましい。
【００６０】
図７（Ｅ）は、本実施の形態における薄膜磁気ヘッド１０の第３の変形例を示すＭＲ膜２０近傍の拡大平面図である。本変形例における第３の領域５５Ａ，５５Ｂは、ＡＢＳ９と反対側の端縁の延長線からＡＢＳ９と反対の方向に延在する領域であり、ここでの磁区制御層１０５の厚みは、第１の領域５１Ａ，５１Ｂの厚みよりも薄くなるように構成されている。第３の領域５５Ａ，５５Ｂでは、ｙ軸方向の長さが、ＭＲ膜２０のｙ軸方向の長さの１．５倍以上を有する。具体的には、一方の第３の領域５５Ａは、直線Ｌ２Ａと、直線Ｌ２ＡからＭＲハイトに相当する線分ＥＨの長さの１．５倍の距離にあると共に直線Ｌ２Ａに平行な直線Ｌ３Ａとによって画定される領域であり、他方の第３の領域５５Ｂは、直線Ｌ２Ｂと、直線Ｌ２ＢからＭＲハイトに相当する線分ＦＧの長さの１．５倍の距離にあると共に直線Ｌ２Ｂに平行な直線Ｌ３Ｂとによって画定される領域である。直線Ｌ２Ａと直線Ｌ３Ａとの距離および直線Ｌ２Ｂと直線Ｌ３Ｂとの距離は、バルクハウゼンノイズの発生を防ぐために最低限必要な距離である。なお、この場合も、第３の領域５５Ａ，５５Ｂにおいては、図７（Ａ）と同様、少なくとも、磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める磁区制御層１０５が除去されていることが望ましい。
【００６１】
＜薄膜磁気ヘッドの製造方法＞
次に、薄膜磁気ヘッド１０の製造方法について、適宜図面を参照して説明する。
【００６２】
薄膜磁気ヘッドの説明に先立ち、まず、図８を参照して、磁気ヘッド装置の製造方法の全容について説明する。図８は、図１に示した磁気ヘッド装置２の形成工程全体の流れを表すものである。
【００６３】
まず、アルティック（アルミナと炭化チタンとの複合材）等からなる基板（図示せず）を用意する（ステップＳ１０１）。この基板は、最終的に基体１００となるものであり、複数の薄膜磁気ヘッド１０を形成する十分な領域を有している。次に、この基板上に、のちにＭＲ膜２０となる多層膜１０３を有する再生ヘッド部１０Ａを形成し（ステップＳ１０２）、さらにこの再生ヘッド部１０Ａの上に記録ヘッド部１０Ｂを形成することにより、薄膜磁気ヘッド１０の形成が一応完了する（ステップＳ１０３）。次に、薄膜磁気ヘッド１０の列ごとに切り出して棒状片を形成し、その棒状片における薄膜磁気ヘッド１０の成膜面に直交する端面を機械研磨することで、ＡＢＳ９を形成する（ステップＳ１０４）。さらに、個別の薄膜磁気ヘッド１０ごとに切り出したのち所定形状になるように加工することで、スライダ７を形成する（ステップＳ１０５）。最後に、スライダ７をスライダ支持部２Ａに搭載することで磁気ヘッド装置２が完成する。（ステップＳ１０６）。以上により、図１に示した磁気ヘッド装置２が完成する。
【００６４】
次に、図３ないし図６を参照して、薄膜磁気ヘッド１０の製造方法を詳細に説明する。
【００６５】
まず、基体１００となる基板上に、スパッタリング等によりＮｉＦｅ合金等の導電性磁性材料よりなる下部シールド層１０１を形成したのち、下部シールド層１０１上にアルミナ等よりなる下部ギャップ層１０２を形成する。次に、この下部ギャップ層１０２上に、スピンバルブ構造を有するＭＲ膜２０となる多層膜１０３を形成する。具体的には、スパッタリング等を用いて、下地層２１、固定作用層２２、被固定層２３、非磁性層２４、磁気感受層２５および保護層２６とを順に積層する（図６参照）。続いて、フォトリソグラフィによるパターニングおよびイオンミリング等の処理を施すことで選択的に多層膜１０３をエッチングしたのち、最終的にＭＲ膜２０となる部分の多層膜１０３を挟んで対向するように、下部ギャップ層１０２上に１対の磁区制御層１０５（１０５Ａ，１０５Ｂ）を形成する。さらに、磁区制御層１０５の上に、第１リード層１０６（１０６Ａ，１０６Ｂ）と第２リード層１０９（１０９Ａ，１０９Ｂ）とを順に形成する。こののち、下部ギャップ層１０２、磁区制御層１０５、第１リード層１０６、第２リード層１０９および多層膜１０３を覆うように、例えばスパッタリングにより上部ギャップ層１２０を形成する。この上部ギャップ層１２０の上に、ＮｉＦｅ合金等の導電性磁性材料よりなる上部シールド層１２１を選択的に形成する。
【００６６】
以上により、スピンバルブ型の多層膜１０３と、磁区制御層１０５と、多層膜１０３に対して成膜面に垂直な方向に電流を流すための経路（すなわち、上部シールド層１２１、上部ギャップ層１２０、下部ギャップ層１０２および下部シールド層１０１）とを有する再生ヘッド部１０Ａの形成が一応完了する。なお、この再生ヘッド部１０Ａの製造方法については、後にさらに詳述する。
【００６７】
続いて、再生ヘッド部１０Ａの上に、記録ヘッド部１０Ｂを形成する。具体的には、まず、スパッタリング等により、上部シールド層１２１上に絶縁材料よりなる記録ギャップ層４１を選択的に形成したのち、この記録ギャップ層４１を部分的にエッチングし、磁路形成のための開口部４１Ａを形成する。
【００６８】
次に、記録ギャップ層４１の上に、フォトレジスト層４２を所定のパターンで形成した後、開口部４１Ａを中心として渦巻き形状を有するコイル４３を形成する。このコイル４３を覆うようにして、スローハイトを決定するフォトレジスト層４４を所定のパターンに形成する。なお、スローハイトとは、コイル４３を埋め込んでいるフォトレジスト層４４の最前端からＡＢＳ９までの距離を指す。次いで、フォトレジスト層４４上に、必要に応じて、コイル４５およびフォトレジスト層４６を繰り返し形成する。なお、本実施の形態ではコイルを２層積層するようにしたが、１層だけでもよいし、また、３層以上積層しても構わない。
【００６９】
フォトレジスト層４６を形成した後、記録ギャップ層４１、開口部４１Ａ、フォトレジスト層４４，４６の上に、上部磁極４７を選択的に形成する。次に、この上部磁極４７をマスクとして、イオンミリング等により、記録ギャップ層４１を選択的にエッチングする。さらに、図示しないレジスト層を形成し、これをマスクとして、ＡＢＳ９が形成される領域の近傍領域において、上部シールド層１２１を所定の深さまで選択的にエッチングする。これにより、記録ヘッド部１０Ｂの形成が一応完了する。
【００７０】
最後に、上部磁極４７を含むすべての構造物を覆うように、アルミナ等の絶縁材料よりなる図示しないオーバーコート層を形成する。こうして、再生ヘッド部１０Ａと記録ヘッド部１０Ｂとを有する薄膜磁気ヘッド１０の形成が完了する。
【００７１】
次に、図９ないし図２０を参照して、再生ヘッド部１０Ａの製造方法をさらに詳細に説明する。この再生ヘッド部１０Ａに含まれる磁区制御層１０５の製造方法が、本実施の形態における重要な特徴部分である。なお、図９ないし図２０は、再生ヘッド部１０Ａが形成される基板の一部を拡大して表すもので、（Ａ）は平面構成を表す。（Ｂ）および（Ｃ）は、（Ａ）に図示した切断線に沿った断面構成を表す。具体的には、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡＢＳ９となる面に垂直な方向に沿った断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）におけるＡＢＳ９となる面に平行な方向に沿った断面図である。ただし、図９の段階では（Ａ）の平面図に方向性がないため、任意の方向の切断線に沿った断面図を（Ｂ）とする。
【００７２】
まず、基板の上に、全面を覆うように下部シールド層１０１を形成した後、図９に示したように、下部シールド層１０１上に全面に渡ってアルミナからなる下部ギャップ層１０２を、例えば２０ｎｍの厚みで形成する。次いで、下部ギャップ層１０２上の全面に渡って多層膜１０３を、例えば３０ｎｍの厚みとなるように形成する。上記の下部シールド層１０１ないし多層膜１０３は、いずれもスパッタリング法等によって行う。なお、多層膜１０３の製造方法については、既に説明したので、ここでは省略する。
【００７３】
次に、多層膜１０３上に、フォトリソグラフィ法を用いて、図１０に示したように選択的にフォトレジストパターン１０４を形成する。続いて、図１１に示したように、このフォトレジストパターン１０４をマスクとしてイオンミリングを行う。この際、マスクに保護されていない領域の多層膜１０３は厚み方向に完全に除去されると共に、その下側の層である下部ギャップ層１０２も厚み方向に例えば３ｎｍほど削られる。こうすることで、多層膜１０３を選択的に形成すると共に、対向する２つの下部ギャップ層パターン１０２Ａ，１０２Ｂを形成する。この工程が、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法における「第１の工程」の一具体例に対応する。
【００７４】
次いで、図１２に示したように、これら２つの下部ギャップ層パターン１０２Ａ，１０２Ｂを含め、全面に渡って磁区制御層１０５を形成する。この磁区制御層１０５は、例えば５０ｎｍの厚みとなるように硬磁性材料を用いて形成する。この磁区制御層１０５が、磁気感受層２５に対して磁界を印加する機能を発揮する。さらに、図１３のように、全面に渡って第１リード層１０６を例えば５０ｎｍの厚みとなるように形成したのち、図１４のようにフォトレジストパターン１０４をリフトオフすることで、磁区制御層１０５および第１リード１０６を選択的に除去する。こうすることにより、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向（ｘ軸方向）に沿って多層膜１０３を挟んで互いに対向する一対の磁区制御層１０５（１０５Ａ，１０５Ｂ）と、それらの上に形成される一対の第１リード層１０６（１０６Ａ，１０６Ｂ）とを形成する。この工程が、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法における「第２の工程」の一具体例に対応する。この際、第１リード層１０６は完全に露出するが、磁区制御層１０５Ａの上面は第１リード層１０６Ａに覆われ、磁区制御層１０５Ｂの上面は第１リード層１０６Ｂに覆われている。また、磁区制御層１０５は、この段階では、多層膜１０３によって周囲を取り囲まれている。
【００７５】
次に、図１５に示したように、対向して配置される１対の第１リード層１０６および、それらに挟まれた一部の多層膜１０３を覆うようにフォトリソグラフィ法によって選択的にフォトレジストパターン１０７を形成する。この工程が、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法における「第３の工程」の一具体例に対応する。ここで、フォトレジストパターン１０７によってマスクされる、磁区制御層１０５Ａおよび１０５Ｂの間に挟まれたわずかな矩形領域の多層膜１０３一部が、最終的にＭＲ膜２０となる領域部分に相当する。
【００７６】
続いて、フォトレジストパターン１０７をマスクとしてイオンミリング等でエッチングすることにより、図１６に示したように、未保護部分の多層膜１０３および第１リード層１０６の全てと、磁区制御層１０５における厚み方向の一部を除去する。こうすることで、図７（Ａ）に示した第１の領域５１Ａ，５１Ｂの厚みよりも、領域５２Ａ，５２Ｂのうち少なくとも一部をなす領域５３Ａ，５３Ｂの厚みを薄くする。この工程が、本発明における「第４の工程」の一具体例に対応する。この工程では、磁区制御層１０５の、少なくとも多層膜１０３に含まれる磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める部分を除去することが望ましい。具体的には、図６に示したエッチング位置３０Ａ，３０Ｂに対応する位置よりも第１リード層１０６に近い側の磁区制御層１０５を除去することが望ましい。また、磁区制御層１０５の除去される領域は、ｘ軸方向には、多層膜１０３を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに離れる方向に少なくとも０．０５μｍの長さを有すると共に、ｙ軸方向には、最終的に得るＭＲ膜２０のｙ軸方向の長さの１．５倍以上の長さを有することが望ましい。
【００７７】
続いて、図１７に示したように、フォトレジストパターン１０７をリフトオフしたのち、第２リード層１０９の形成をおこなう。図１８に示したように、下部ギャップ層１０２、多層膜１０３および磁区制御層１０５の一部を除く露出部分と、第１リード層１０６の一部を除く周縁部とを覆うように選択的にフォトレジストパターン１０８を形成したのち、図１９に示したように、第２リード層１０９を全面に渡って形成する。この第２リード層１０９は、例えば、タンタル（Ｔａ）、銅（Ｃｕ）、タンタルが順に積層された３層構造からなる。第２リード層１０９には、最終的に、電極ＥＡ，ＥＢにそれぞれに繋がる配線が接続され、第１リード層１０６および磁区制御層１０５を介しＭＲ膜２０にセンス電流を導く経路となる。次に、フォトレジストパターン１０８をリフトオフし、図２０に示したように、第１リード層１０６の上に選択的に形成された第２リード層１０９を露出させる。以上により、再生ヘッド部１０Ａが一応完成する。なお、図２０（Ａ），（Ｂ）における破線部分は、記録ヘッド部１０Ｂ等を形成したのち、ＡＢＳ９を形成するために機械研磨によって除去される部分を示す。
【００７８】
上記したように、本実施の形態では、一旦大きな面積を有する磁区制御層１０５を形成した後、磁気感受層２５の単磁区化を妨げるように作用する不要な磁区制御層１０５を、エッチング処理により除去している。こうすることにより、最初から微小なパターンを直接形成する場合と比べ、精度良く微細な加工をすることができ、最終的に、所望の形状を有する微小なサイズの磁区制御層１０５を容易に得ることが可能となる。
【００７９】
＜製造方法の第１の変形例＞
図２２ないし図２７を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の第１の変形例について説明する。上記した再生ヘッド部１０Ａでは、図２０に示したように、電流経路となる第１リード層１０６の先端部分、すなわち、ＭＲ膜２０近傍の第１リード層１０６におけるｙ軸方向の幅が非常に細くなっている。このため、ＭＲ膜２０にセンス電流を流す際の電気抵抗値が非常に高くなり、実用上、支障を来す場合も考えられる。この変形例では、第１リード層１０６に、さらに追加リード層１１６を付加することによって電気抵抗値を低減する製造方法について説明する。
【００８０】
図２２は、図１７に続く、本変形例における一工程を説明する平面図および断面図である。図２２に示したように、下部ギャップ層１０２および多層膜１０３の露出部分の全てと、磁区制御層１０５の周縁部とを覆うと共に、第１リード層１０６を露出させるように選択的にフォトレジストパターン１１３を形成する。次いで、図２３に示したように、例えば金およびタンタルの２層構造からなる追加リード層１１６を全面に渡って形成する。そののち、フォトレジストパターン１１３をリフトオフすることで、図２４に示したように、第１リード層１０６上に形成された追加リード層１１６を露出させる。これにより、ＭＲ膜２０を挟んだ第１リード層１０６Ａおよび１０６Ｂの間の電気抵抗値が下がり、全てのセンス電流をより確実にＭＲ膜２０の内部を流すことが可能となる。
【００８１】
続いて、第２リード層１０９を形成する。具体的には、まず、図２５に示したように、追加リード層１１６の一部を除く周縁部を覆うと共に、下部ギャップ層１０２、多層膜１０３、磁区制御層１０５および第１リード層１０６の一部を除く露出部分を覆うように選択的にフォトレジストパターン１１４を形成する。次いで、図２６に示したように、全面に渡って第２リード層１０９を形成したのち、フォトレジストパターン１１４をリフトオフすることで、図２７に示したように、第２リード層１０９を追加リード層１１６上に露出させる。以上により、再生ヘッド部１０Ａが一応完成する。なお、図２７（Ａ），（Ｂ）における破線部分は、記録ヘッド部１０Ｂ等を形成したのち、ＡＢＳ９を形成するために機械研磨によって除去される部分を示す。
【００８２】
本変形例では、第１リード層１０６Ａおよび１０６Ｂ間における電気抵抗値が、最終的に、ＭＲ膜の電気抵抗値に５０Ωを加えた値以下となることが望ましい。
【００８３】
以上、説明したように、本変形例によれば、第１リード層１０６に、追加リード層１１６を付加するようにしたので、ＭＲ膜２０を挟んだ第１リード層１０６Ａおよび１０６Ｂ間の電気抵抗値を下げ、全てのセンス電流をより確実にＭＲ膜２０の内部を流すことが可能となる。
【００８４】
＜製造方法の第２の変形例＞
次に、図２８ないし図３７を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の第２の変形例について、以下に説明する。上記した製造方法の第１の変形例では、第１リード層１０６に追加リード層１１６を付加することによって電気抵抗値を低減する製造方法について説明した。本変形例では、図２０に示した第１リード層１０６における微小な幅を有する先端部分の、ｘ軸方向に沿った長さをより短くすることで、電気抵抗値の低減を図る。
【００８５】
図２８は、図１４に続く、本変形例における一工程を説明する平面図および断面図である。図２８に示したように、多層膜１０３および磁区制御層１０５の一部を除く露出部分と、第１リード層１０６の一部を除く周縁部とを覆うように、選択的にフォトレジストパターン１０７を形成する。次いで、図２９に示したように、全面に渡って、例えば、アルミナ等によりキャップ層１１０を例えば３０ｎｍの厚みで形成する。キャップ層１１０は、後述の工程でエッチングを行う際に第１リード層１０６の保護を目的とするものであり、ミリング速度の遅い物性を有する他の材料を用いてもよい。
【００８６】
フォトレジストパターン１０７をリフトオフし、図３０に示したように、対向して配置された１対の第１リード層１０６の上に形成されたキャップ層１１０Ａ，１１０Ｂ（以下、総称して「キャップ層１１０」という。）を露出させる。続いて、図３１に示したように、キャップ層１１０と、第１リード層１０６と、それらに挟まれた一部の多層膜１０３を覆うようにフォトリソグラフィ法によって選択的にフォトレジストパターン１１１を形成する。ここで、フォトレジストパターン１１１によってマスクされる、第１リード層１０６Ａおよび１０６Ｂの間に挟まれたわずかな矩形領域の多層膜１０３の一部が、最終的にＭＲ膜２０となる領域部分に相当する。
【００８７】
続いて、フォトレジストパターン１１１をマスクとしてイオンミリング等でエッチングすることにより、図３２に示したように、未保護部分の多層膜１０３および第１リード層１０６の全てと、露出部分の磁区制御層１０５およびキャップ層１１０における厚み方向の一部を除去する。これにより、のちにＭＲ膜２０となる多層膜１０３が、磁区制御層パターン１０５Ａおよび１０５Ｂに挟まれた位置に選択的に形成される。フォトレジストパターン１１１をマスクとしてエッチングする目的は、ＭＲ膜２０となる領域以外の不要な多層膜１０３を除去することと、ＭＲ膜２０が形成される領域近傍の、磁気感受層２５の単磁区化を妨げる不要な磁区制御層１０５を除去することにある。ここで、磁区制御層１０５における、少なくとも多層膜１０３に含まれる磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める部分については除去されることが望ましい。また、磁区制御層１０５の除去される領域は、ｘ軸方向には、多層膜１０３を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに離れる方向に少なくとも０．０５μｍの長さを有すると共に、ｙ軸方向には、最終的に得るＭＲ膜２０のｙ軸方向の長さの１．５倍以上の長さを有することが望ましい。この工程では、キャップ層１１０に保護されていた領域の第１リード層１０６は、完全に保存される。したがって、よりＭＲ膜２０に近い領域まで、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向に直交する方向に大きな幅を有する第１リード層１０６を形成することができる。
【００８８】
続いて、図３３に示したように、フォトレジストパターン１１１をリフトオフしたのち、第２リード層１０９の形成をおこなう。具体的には、図３４に示したように、下部ギャップ層１０２、多層膜１０３、磁区制御層１０５および第１リード層１０６の一部を除く露出部分と、キャップ層１１０の一部を除く周縁部を覆うように選択的にフォトレジストパターン１１２を形成する。こののち、フォトレジストパターン１１２をマスクとして、イオンミリングによりキャップ層１１０の未保護部分を厚み方向に全て除去し、図３５に示したように、第１リード層１０６および下部ギャップ層１０２を露出させる。次いで、図３６に示したように、全面に渡って第２リード層１０９を形成したのち、フォトレジストパターン１１２をリフトオフすることで図３７に示したように、第１リード層パターン１０６Ａ，１０６Ｂの上に選択的に形成された第２リード層１０９Ａ，１０９Ｂを露出させる。以上により、再生ヘッド部１０Ａが一応完成する。なお、図３１（Ａ），（Ｂ）における破線部分は、記録ヘッド部１０Ｂ等を形成したのち、ＡＢＳ９を形成するために機械研磨によって除去される部分を示す。
【００８９】
以上のように、本変形例によれば、第１リード層１０６における微小な幅を有する先端部分の、ｘ軸方向に沿った長さをより短くするようにしたので、電気抵抗値の低減を図ることができる。
【００９０】
＜第３の領域に関する具体例＞
次に、第３の領域の好ましい大きさおよび位置について説明する。まず、第３の領域における、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向（ｘ軸方向）に沿った寸法について説明する。この寸法、すなわち、図７（Ａ），（Ｄ）に示した幅Ｗ１，Ｗ２は、プロセス上の制約から次のように規定することが望ましい。
【００９１】
図２１は、本実施の形態における図１１および図１２に相当する工程を表すものであり、ＡＢＳ９に垂直な方向から眺めた断面図である。この工程では、フォトレジストパターン１０４をマスクとして用い、スパッタリング法を用いて下部ギャップ層１０２上に原料粒子を堆積させることにより、選択的に磁区制御層１０５を形成する。フォトレジストパターン１０４と下部ギャップ層１０２との間には、多層膜１０３が形成されている。幅Ｗは、第３の領域である領域５３Ａ，５３Ｂおよび領域５４Ａ，５４Ｂにおける、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向（ｘ軸方向）に沿った幅である。ここで、磁区制御層１０５における基体１００側の面からマスクの上面までの距離、すなわち、磁区制御層１０５を形成する領域の下部ギャップ層１０２上面からフォトレジストパターン１０４の上面までの距離をαとし、マスクにおける、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向（ｘ軸方向）に沿った幅、すなわち、多層膜１０３の幅をβとし、基体１００に垂直な方向に対する原料粒子の入射角度、すなわち、磁区制御層１０５の原料粒子の入射方向３１と積層面に垂直な方向とのなす角度を入射角度θとすると、以下の式（３）で表される幅Ｗの領域に形成される磁区制御層１０５の厚みは不均一になる。ここで、幅Ｗの中心位置は、フォトレジストパターン１０４の中心位置と一致する。
【００９２】
Ｗ＝２｛β／２＋αｔａｎ（πθ／１８０）｝ …（３）
【００９３】
なお、厚みが不均一になる原因は、原料粒子の入射角度θに傾きがあることにより、フォトレジストパターンの陰になる部分が生じるからである。入射角度θが大きくなるほど不均一な幅Ｗの領域は拡がる。したがって、入射角度θをゼロにすれば不均一領域は無くなることになる。しかし、実際には、原料粒子は僅かながらも互いに離れるように発散する。これにより、原料粒子の入射方向３１を積層面に垂直な方向と一致させても、入射角度θを完全にゼロとすることはできず、不均一な厚みの領域が生じる。
【００９４】
図７の領域５３Ａ，５３Ｂあるいは、領域５４Ａ，５４Ｂにおける、この幅Ｗに含まれる幅Ｗ１，Ｗ２の領域内の磁区制御層１０５の厚みがより厚くなってしまった場合、磁気感受層２５の単磁区化を大きく妨げる要因となる。したがって、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法における第４の工程では、領域５３Ａ，５３Ｂあるいは領域５４Ａ，５４Ｂが上記条件式（３）を満足するようにエッチングを行うことが望ましい。具体的には、領域５３Ａ，５３Ｂあるいは領域５４Ａ，５４Ｂのうち、幅Ｗで規定される厚みの不均一な領域においては、エッチング処理により磁区制御層１０５を除去、または薄くすることが望ましく、それによって磁気感受層２５の単磁区化が促進される。
【００９５】
例えば、距離αを０．３μｍ、入射角度θを１０°とした場合、幅Ｗは
Ｗ（μｍ）≒β＋０．１
となる。よって、この場合、図７（Ａ）に示した幅Ｗ１，Ｗ２は、いずれも０．０５μｍとなる。
【００９６】
次に、第３の領域の、ＡＢＳ９と直交する方向について説明する。
【００９７】
まず、図７および図３８を参照して、本実施の形態の薄膜磁気ヘッド１０における磁区制御層１０５が示す磁界の強さの、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向における距離依存性について説明する。図３８は、図７（Ｄ）に示した第３の領域５４Ａ（５４Ｂ）に形成された磁区制御層１０５が、直線Ｌ２Ａ（Ｌ２Ｂ）からのｙ軸方向の距離によってどのように磁界の強さが変化するのかについてシュミレーションを行った結果である。図３８の横軸は、ＭＲハイト（すなわち線分ＥＨ（ＦＧ）の長さ）を１単位として規格化した場合の直線Ｌ２Ａ（Ｌ２Ｂ）からのｙ軸方向の距離Ｙを示す。一方の縦軸は、領域５４Ａ（５４Ｂ）における、直線Ｌ２Ａ（Ｌ２Ｂ）から距離Ｙまでの範囲内に形成された磁区制御層１０５が、ＭＲ膜２０上で形成する磁界の強さを示す。この磁界の強さは、距離Ｙに沿った方向（ｙ軸方向）に無限遠まで形成された磁区制御層が形成する全体の磁界の強さを１として規格化したものである。なお、ＭＲ膜２０のｘおよびｙ軸方向の寸法は、０．１μｍ×０．１μｍとし、第３の領域５４Ａ（５４Ｂ）の幅Ｗ１（Ｗ２）は０．０５μｍとした。
【００９８】
図３８によれば、ＭＲハイトの１．５倍までの領域を占める磁区制御層１０５が形成する磁界の強さは、全体の約５０％に達しており、ＭＲハイトの５倍までの領域を占めると、全体の８０％以上まで達していることがわかる。この結果は、第３の領域５４Ａ（５４Ｂ）のうち、ｙ軸方向における少なくともＭＲハイトの１．５倍までの領域に形成された磁区制御層１０５を除去すれば、磁気感受層２５の単磁区化は阻害されずに、バルクハウゼンノイズを避けることが可能であることを示すものである。したがって、図７（Ａ）に示した幅Ｄが、ＭＲハイトの１．５倍の大きさの寸法を有するように第３の領域５３Ａ，５３Ｂを設定し、この領域を占める磁区制御層１０５を除去することにより、バルクハウゼンノイズを低減することができる。
【００９９】
次に、図７および図３９を参照して、第３の領域における磁区制御層１０５の厚みと、バルクハウゼンノイズとの関係について説明する。
【０１００】
図３９は、薄膜磁気ヘッド１０におけるバルクハウゼンノイズによる不良率を示すものである。ここでは、薄膜磁気ヘッド１０の再生ヘッド部１０Ａは、図７（Ａ）に示した平面構成を有する。図３９の横軸は、除去処理後の第３の領域５３Ａ，５３Ｂの磁区制御層１０５の厚みｔと、除去処理前の磁区制御層１０５の厚みｄとの比を示す。一方、縦軸は、バルクハウゼンノイズに起因する不良率を示す。ここでは、第３の領域５３Ａ，５３Ｂを占める磁区制御層１０５を全く除去しない場合、すなわち、
ｔ／ｄ＝１
の場合の不良率を１として規格化した。図３９の結果から、第３の領域５３Ａ，５３Ｂの磁区制御層１０５の厚みｔを小さくするほど、バルクハウゼンノイズに起因する不良率をより低減できることがわかる。特に、磁気感受層２５に対応する空間の位置、すなわち、磁気感受層２５と保護膜２６との界面に相当するｔ／ｄが０．８の位置から、磁気感受層２５と非磁性層２４との界面に相当するｔ／ｄが０．６７５までの位置においては、厚みｔを小さくすることにより不良率を大幅に低減できることがわかる。
【０１０１】
以上のように、本実施の形態によれば、磁区制御層１０５の、磁気感受層２５の単磁区化を妨げる作用を有する部分を除去するようにしたので、磁気感受層２５に対し磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。これにより、薄膜磁気ヘッドの再生動作時における磁気感受層２５の単磁区化を可能とし、バルクハウゼンノイズ等のノイズを抑制することができる。
【０１０２】
さらに、本実施の形態によれば、一旦大きな面積を有する磁区制御層１０５を形成したのち、不要な磁区制御層１０５を、エッチング処理により除去することにより微細加工するようにしたので、ＭＲハイトの微小化にともない著しく微小化した磁区制御層１０５であっても高精度に、かつ容易に形成することができる。
【０１０３】
以上、実施の形態およびいくつかの変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は、これらの実施の形態および変形例に限定されず、種々変形可能である。例えば、磁区制御層として硬磁性材料を用いるようにしたが、強磁性膜と反強磁性膜とを積層して用いるようにしてもよい。さらに、上記実施の形態では、記録再生両用の薄膜磁気ヘッドの例について説明したが、再生専用の薄膜磁気ヘッドであってもよい。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド、請求項１６ないし請求項２３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法、または請求項２４もしくは請求項２５に記載の磁気ディスク装置によれば、磁気感受層の単磁区化を促進する作用を示す領域の磁区制御層を残しつつ、磁気感受層の単磁区化を妨げる作用を示す領域における磁区制御層の一部を除去するようにしたので、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。これにより、薄膜磁気ヘッドの再生動作時における磁気感受層の単磁区化を可能とし、バルクハウゼンノイズ等のノイズを抑制することができる。
【０１０５】
特に請求項４もしくは請求項１１に記載の薄膜磁気ヘッド、または請求項１９に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、一対の第３の領域が一対の第２の領域の全体と一致するので、磁気感受層の単磁区化を妨げる作用を示す領域の磁区制御層が広範囲にわたって薄くなり、または除去される。このため、最も効果的にバルクハウゼンノイズを抑制することができる。
【０１０６】
また、請求項１６ないし請求項２３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、一旦大きな面積を有する磁区制御層を形成したのち、磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する不要な磁区制御層をエッチング処理により除去するようにしたので、精度良く微細な加工をすることができ、最終的に、所望の形状を有する微小なサイズの磁区制御層を容易に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを備えた磁気ヘッドスライダの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図４】図３に示した薄膜磁気ヘッドのＩＶ矢視方向から見た構造を示す平面図である。
【図５】図３に示した薄膜磁気ヘッドの図４におけるＶ−Ｖ線に沿った矢視方向の構造を示す断面図である。
【図６】図３に示した薄膜磁気ヘッドの図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視方向の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドにおける磁区制御層形成領域を説明するための平面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を表す工程図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を表す平面図および断面図である。
【図１０】図９に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１１】図１０に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１２】図１１に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１３】図１２に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１４】図１３に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１５】図１４に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１６】図１５に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１７】図１６に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１８】図１７に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１９】図１８に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２０】図１９に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を表す他の断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における第１の変形例の一工程を表す平面図および断面図である。
【図２３】図２２に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２４】図２３に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２５】図２４に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２６】図２５に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２７】図２６に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２８】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における第２の変形例の一工程を表す平面図および断面図である。
【図２９】図２８に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３０】図２９に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３１】図３０に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３２】図３１に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３３】図３２に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３４】図３３に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３５】図３４に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３６】図３５に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３７】図３６に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３８】本実施の形態の薄膜磁気ヘッドの作用を示す説明図である。
【図３９】本実施の形態の薄膜磁気ヘッドの他の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１…磁気記録媒体、９…記録媒体対向面（ＡＢＳ）、１０…薄膜磁気ヘッド、２０…磁気抵抗効果膜（ＭＲ膜）、２５…磁気感受層、５０…磁区制御層非形成領域、５１…第１の領域、５２…第２の領域、１００…基体、１０１…下部シールド層、１０２…下部ギャップ層、１０３…多層膜、１０４…フォトレジスト、１０５…磁区制御層、１０６…第１リード層、１０９…第２リード層。
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果膜に縦バイアス磁界を印加する磁区制御層を備えた薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびにこの薄膜磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、磁気変換素子の一種である磁気抵抗効果素子（以下、「ＭＲ（Magnetoresistive）素子」という。）を有する再生ヘッド部と、誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッド部とを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。
【０００３】
ＭＲ素子としては、巨大磁気抵抗効果（以下、「ＧＭＲ（Giant Magnetoresistive）効果」という。）を示す磁性膜（ＧＭＲ膜）を用いたＧＭＲ素子が一般的である。とりわけ、比較的構成が単純で量産に好ましく、微弱な磁界であっても大きな磁気抵抗変化を示すスピンバルブ型ＧＭＲ膜を用いたＧＭＲ素子が主流となっている。
【０００４】
このようなＭＲ素子は、磁性膜の積層体であるＭＲ膜を備えている。このＭＲ膜には、一般にフリー層と呼ばれる磁気感受層が含まれ、記録媒体から発生する信号磁界に応じて磁化方向が自由に回転するようになっている。この磁気感受層の両端部には、磁区制御層が、記録媒体のトラック幅に相当する方向に設けられている。この磁区制御層は、磁気感受層内部の複数の磁区を仕切る磁壁が外部磁界によって移動することに起因する、いわゆるバルクハウゼンノイズを防止するために、磁気感受層の単磁区化を促進する働きを有している。この磁区制御膜およびＭＲ膜の上面には、磁気感受層にセンス電流を流すためのリード層が設けられている。
【０００５】
一般に、薄膜磁気ヘッドにおいて、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面をエアベアリング面（ＡＢＳ）という。ＭＲ素子において、ＡＢＳからその反対側の端面までの長さはＭＲハイト（ＭＲ素子高さ）と呼ばれている。一方、ＭＲ素子の積層面内においてＡＢＳに平行な方向のＭＲ素子の長さは、記録媒体のトラック幅に対応する寸法（以下、「ＭＲ素子幅」という。）である。最近では、著しい高記録密度化に伴い、このＭＲ素子幅がますます小さくなっている。さらに、これに伴い、ＭＲハイトの微小化も進んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＭＲ素子の小型化により、以下のような問題が生じてきている。すなわち、本来、磁気感受層の単磁区化を促進し、再生時にバルクハウゼンノイズ等のノイズを抑制する機能を有する磁区制御膜の一部が、上記の機能とは反対の作用、つまり、磁気感受層のＭＲ素子幅方向への単磁区化を妨げる作用を生じることがある。これは、本来、磁気感受層の単磁区化のためには、ＭＲ膜の積層面と平行な面内において、磁気記録媒体対向面に平行な方向に磁界が印加されればよいのであるが、磁区制御膜の面積がＭＲ膜に比べて必要以上に大きい場合には、上記以外の角度を持った方向からも磁界が印加されることになるからである。この場合には、単磁区化が妨げられてしまい、再生時のバルクハウゼンノイズを低減することができない。
【０００７】
上記問題を解決するには、磁区制御層のサイズが必要以上に大きくならないようにすればよい。しかしながら、最近では、薄膜磁気ヘッドの微小化に伴い、上記したＭＲハイトの微小化も著しく進んだため、これに対応した微小なサイズの磁区制御層を高精度に形成することが困難になってきている。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、バルクハウゼンノイズを低減することのできる薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法ならびにその薄膜磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドであり、一対の磁区制御層が、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含み、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、第１の領域の厚みよりも小さい磁区制御層が残存するように構成したものである。
【００１０】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設されると共に磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層が、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含んでいる。この第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みが、第１の領域の厚みよりも小さくなるように構成したので、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００１１】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドであり、一対の磁区制御層は、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域とを含み、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、第１の領域の厚みよりも小さい磁区制御層が残存するように構成したものである。
【００１２】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の磁区制御層が、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域とを含み、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みが、第１の領域の厚みよりも小さくなるように構成したので、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００１３】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、基体と、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、基体上に磁気抵抗効果膜を選択的に形成する第１の工程と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向する領域に、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含むように、一対の磁区制御層を選択的に形成する第２の工程と、一対の磁区制御層および磁気抵抗効果膜の上に、パターニング用のマスクを選択的に形成する第３の工程と、このマスクを利用して一対の磁区制御層を選択的にエッチングすることにより、一対の第１の領域の厚みよりも、一対の第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みを薄くする第４の工程とを含むようにしたものである。第４の工程では、一対の磁区制御層のうちの一対の第３の領域内の部分が磁気感受層の厚みに対応する空間を除いた空間に残存するように、マスクおよび一対の磁区制御層の少なくとも一方によって覆われた領域以外の領域における磁気抵抗効果膜が全て除去されるまで一対の磁区制御層の選択的なエッチングを行うようにする。
【００１４】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、第１の工程において、基体上に磁気抵抗効果膜を選択的に形成し、第２の工程において、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向する領域に、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含むように、一対の磁区制御層を選択的に形成する。次いで、第３の工程において、一対の磁区制御層および磁気抵抗効果膜の上に、パターニング用のマスクを選択的に形成したのち、第４の工程において、このマスクを利用して一対の磁区制御層を選択的にエッチングする。これにより、一対の第１の領域の厚みよりも、一対の第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みを薄くすることが可能となる。したがって、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００１５】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、基体と、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であり、基体上に磁気抵抗効果膜を選択的に形成する第１の工程と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向する領域に、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域とを含むように、一対の磁区制御層を選択的に形成する第２の工程と、一対の磁区制御層および磁気抵抗効果膜の上に、パターニング用のマスクを選択的に形成する第３の工程と、このマスクを利用して一対の磁区制御層を選択的にエッチングすることにより、第１の領域の厚みよりも、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みを薄くする第４の工程とを含むようにしたものである。第４の工程では、一対の磁区制御層のうちの一対の第３の領域内の部分が磁気感受層の厚みに対応する空間を除いた空間に残存するように、マスクおよび一対の磁区制御層の少なくとも一方によって覆われた領域以外の領域における磁気抵抗効果膜が全て除去されるまで一対の磁区制御層の選択的なエッチングを行う。
【００１６】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、第１の工程において、基体上に磁気抵抗効果膜を選択的に形成し、第２の工程において、記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向する領域に、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域を含むように、一対の磁区制御層を選択的に形成する。次いで、第３の工程において、一対の磁区制御層および磁気抵抗効果膜の上に、パターニング用のマスクを選択的に形成したのち、第４の工程において、このマスクを利用して一対の磁区制御層を選択的にエッチングする。これにより、一対の第１の領域の厚みよりも、一対の第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みを薄くすることが可能となる。したがって、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００１７】
本発明の第１の観点に係る磁気ディスク装置は、磁気記録媒体と、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置であり、一対の磁区制御層は、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含み、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、第１の領域の厚みよりも小さい磁区制御層が残存するように構成したものである。
【００１８】
本発明の第１の観点に係る磁気ディスク装置では、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設されると共に磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層が、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含んでいる。この第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みが、第１の領域の厚みよりも小さくなるように構成したので、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００１９】
本発明の第２の観点に係る磁気ディスク装置は、磁気記録媒体と、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置であり、一対の磁区制御層は、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域とを含み、第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、第１の領域の厚みよりも小さい磁区制御層が残存するように構成したものである。
【００２０】
本発明の第２の観点に係る磁気ディスク装置では、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設されると共に磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層が、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する領域である一対の第２の領域とを含んでいる。この第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みが、第１の領域の厚みよりも小さくなるように構成したので、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。
【００２１】
本発明の第１および第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の磁区制御層が、一対の第３の領域における厚み方向の少なくとも一部が除去された形状を有するように構成することが望ましい。
【００２２】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の第１の領域が、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される領域であり、一対の第２の領域が、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する領域であることが望ましい。
【００２３】
また、本発明の第１および第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の第３の領域が、一対の第２の領域の全体と一致することが望ましい。
【００２４】
また、本発明の第１および第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の第３の領域が、一対の第１の領域に接すると共に、一対の第２の領域における、磁気抵抗効果膜を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに離れる方向に延在する一対の領域であってもよい。この場合、一対の第３の領域における磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向の長さが、０．０５μｍ以上であることが望ましい。
【００２５】
さらに、本発明の第１および第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の第３の領域における、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さが、磁気抵抗効果膜における磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さの１．５倍以上であることが望ましい。
【００２６】
さらにまた、本発明の第１および第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、一対の磁区制御層のうちの一対の第３の領域内の部分は、磁気感受層の厚みに対応する空間を除いた空間に延在していることが望ましい。
【００２７】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第２の工程において、スパッタリング法を用いて原料粒子を堆積させることにより一対の磁区制御層を形成し、第４の工程において、一対の第３の領域が以下の条件式（２）を満足するようにエッチングを行うことが望ましい。
Ｗ＝２｛β／２＋αｔａｎ（πθ／１８０）｝…（２）
但し、
Ｗ：一対の第３の領域における、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿った幅
α：一対の磁区制御層における基体側の面からマスクの上面までの距離
β：マスクにおける、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿った幅
θ：基体に垂直な方向に対する原料粒子の入射角度
【００２８】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第４の工程において、一対の第１の領域が、磁気感受層の両隣に延在し、磁気抵抗効果膜の、記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、記録媒体対向面とによって画定される領域であり、一対の第２の領域が、延長線から記録媒体対向面と反対の方向に延在する領域となるように、一対の磁区制御層を形成することが望ましい。
【００２９】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第４の工程において、一対の第３の領域が、一対の第２の領域の全体と一致するように一対の磁区制御層を形成することが望ましい。
【００３０】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第４の工程において、一対の第３の領域が、一対の第１の領域に接すると共に、一対の第２の領域における、磁気抵抗効果膜を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに離れる方向に延在する一対の領域となるように、一対の磁区制御層を形成するようにしてもよい。この場合、一対の第３の領域の各々における磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向の長さが、０．０５μｍ以上となるように一対の磁区制御層を形成することが望ましい。
【００３１】
さらに、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第４の工程において、一対の第３の領域における、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さが、磁気抵抗効果膜における、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さの１．５倍以上となるように、一対の磁区制御層を形成することが望ましい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３４】
＜磁気ディスク装置＞
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが適用される磁気ディスク装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成を示したものである。なお、本実施の形態では、ＣＳＳ（Contact-Start-Stop）動作方式と呼ばれる方式の磁気ディスク装置を例示して説明するものとする。この磁気ディスク装置は、複数の磁気記録媒体１と、これらの磁気記録媒体１の各面に対応して配設された複数の磁気ヘッド装置２とを備えている。磁気記録媒体１は、筐体３に固定されたスピンドルモータ４により回転するようになっている。磁気ヘッド装置２は、筐体３に固定された固定軸５に、ベアリング６を介して回動可能なように取り付けられている。ここでは、複数の磁気ヘッド装置２が共通のベアリング６を介して固定軸５に取り付けられており、これにより、複数の磁気ヘッド装置２が一体となって回動するようになっているものとする。磁気ヘッド装置２の先端側には磁気ヘッドスライダ７（以下、単にスライダ７と呼ぶ）が取り付けられている。また、この磁気ディスク装置は、磁気ヘッド装置２の他方の後端側に、磁気記録媒体１のトラック上におけるスライダ７の位置決めを行うための駆動部８を備えている。駆動部８は、固定軸５を中心として磁気ヘッド装置２を回動させるものであり、これにより、スライダ７は、磁気記録媒体１の径方向に移動可能となっている。
【００３５】
図２は、図１に示したスライダ７の拡大斜視図である。スライダ７は、例えばアルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）よりなり、ほぼ六面体状に形成された基体１００を有している。そのうちの磁気記録媒体１に対向する面が、記録媒体対向面あるいはエアベアリング面（ＡＢＳ：Air Bearing Surface ）９である。図２に示したように、スライダ７のＡＢＳ９に直交する一側面には、薄膜磁気ヘッド１０が設けられている。
【００３６】
続いて、このように構成された磁気ディスク装置による記録・再生の動作について、図１を参照して説明する。ＣＳＳ動作方式の場合、磁気ディスク装置が動作していない時、すなわち、スピンドルモータ４が停止しており磁気記録媒体１が回転していない状態においては、スライダ７のＡＢＳ９と磁気記録媒体１とを接触させておく。記録・再生動作を行う際には、スピンドルモータ４により磁気記録媒体１を高速回転させる。磁気記録媒体１が高速回転すると空気流が発生し、揚力が生まれる。スライダ７を、この揚力によって磁気記録媒体１の表面から浮上させると共に、駆動部８により、この磁気記録媒体１の表面に対して水平方向に相対的に移動させる。この際、スライダ７の一側面に形成された薄膜磁気ヘッド１０によって記録・再生を行うのである。
【００３７】
次に、図３ないし図５を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド１０について、より詳細に説明する。
【００３８】
＜薄膜磁気ヘッド＞
図３は、スライダ７（図１）の一側面に形成された薄膜磁気ヘッド１０の構造を表す分解斜視図である。図４は、図３に示した矢印ＩＶ方向から眺めた平面図を表し、図５は、図４に示したＶ−Ｖ線に沿った矢視方向断面図である。図３および図５に示したように、薄膜磁気ヘッド１０は、基体１００に近い側から順に、再生ヘッド部１０Ａと記録ヘッド部１０Ｂとが積層されて一体に構成されたものである。再生ヘッド部１０Ａは、磁気記録媒体１に記録された磁気情報を再生するためのものであり、一方の記録ヘッド部１０Ｂは、磁気記録媒体１のトラックに磁気情報を記録するためのものである。
【００３９】
再生ヘッド部１０Ａは、図３および図５に示したようにエアベアリング面９に露出する側において、例えば、基体１００の上に、下部シールド層１０１、下部ギャップ層１０２、ＭＲ素子１０Ｃ、上部ギャップ層１２０および上部シールド層１２１が順に積層された構造を有している。
【００４０】
下部シールド層１０１は、例えば、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）等の磁性材料により構成され、後述するＭＲ膜２０に不要な磁界の影響が及ばないようにする機能を有する。下部ギャップ層１０２は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の絶縁材料からなり、下部シールド層１０１と後述のＭＲ膜２０との絶縁をするためのものである。ＭＲ素子１０Ｃは、ＭＲ膜２０と、その両隣に延在する一対の磁区制御層１０５Ａ，１０５Ｂ（以下、総称して「磁区制御層１０５」という。）と、その磁区制御層１０５の上に形成される一対の第１リード層１０６Ａ，１０６Ｂ（以下、総称して「第１リード層１０６」という。）と、この第１リード層１０６上に選択的に形成される一対の第２リード層１０９Ａ，１０９Ｂ（以下、総称して「第２リード層１０９」という。）とを含んでいる。ここで、本実施の形態のＭＲ膜２０は、本発明における「磁気抵抗効果膜」の一具体例に対応するものである。上部ギャップ層１２０は、下部ギャップ層１０２と同様に絶縁材料からなり、上部シールド層１２１とＭＲ膜２０との間を絶縁するものである。上部シールド層１２１は、下部シールド層１０１と同様にニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）等の磁性材料により構成され、やはりＭＲ膜２０に不要な磁界の影響が及ばないようにするためのものである。この上部シールド層１２１は、記録ヘッド部１０Ｂにおける下部磁極としての機能も兼ね備えている。なお、上部シールド層１２１とは別の層として、新たに下部磁極を構成するようにしてもよい。
【００４１】
ＭＲ膜２０は、磁性材料を含む多層構造からなるスピンバルブ型のＭＲ膜であり、磁気記録媒体１に記録された情報を読み出す機能を有するものである。ＭＲ膜２０の底面は下部ギャップ層１０２に接し、上面は上部ギャップ層１２０に接している。再生ヘッド部１０Ａでは、磁気記録媒体１からの信号磁界に応じてＭＲ膜２０の電気抵抗が変化することを利用して、磁気記録媒体１に記録された情報を再生するようになっている。
【００４２】
ここで、図６を参照して、ＭＲ膜２０の構成について説明する。図６は、図４に示したＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視方向の構成を示す断面図である。ＭＲ膜２０は、例えば、下部ギャップ層１０２の上に、下地層２１、固定作用層２２、被固定層２３、非磁性層２４、フリー層と呼ばれる磁気感受層２５および保護層２６とが順に積層された構造を有している。
【００４３】
下地層２１は、例えば、５ｎｍの厚みを有するタンタル等から構成される。固定作用層２２は、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）等の反強磁性を示す材料により構成され、被固定層２３の磁化方向を固定する、いわゆるピンニング層として機能するものである。コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）等からなる被固定層２３は、一般的にピンド層と呼ばれ、固定作用層２２との界面における交換結合により磁化の向きが固定されている磁性層である。非磁性層２４は、例えば、３ｎｍの厚みを有する銅（Ｃｕ）あるいは金（Ａｕ）等の非磁性金属材料から構成される。磁気感受層２５は、例えば２ｎｍの厚みを有するコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）等からなり、磁気記録媒体１からの信号磁界に応じて磁化の向きが変化するようになっている。保護層２６は、例えば、１ｎｍの厚みを有するタンタル等から構成される。
【００４４】
上記した一対の磁区制御層１０５および一対の第１リード層１０６は、ＭＲ膜２０の両側の下部ギャップ層１０２上に順に積層されている。磁区制御層１０５は、コバルト白金合金（ＣｏＰｔ）等を含む硬磁性材料により構成され、ＭＲ膜２０の記録トラック幅方向に対応する方向に沿った両隣に延在している。この磁区制御層１０５は、磁気感受層２５の磁区の向きを揃えて単磁区化することでバルクハウゼンノイズの発生を抑制するように機能する。第１リード層１０６は、磁区制御層１０５を介してＭＲ膜２０にセンス電流を流すための電流経路として機能するものであり、図３および図４に示したように第２リード層１０９を介し、電極ＥＡ，ＥＢにそれぞれ接続されている。
【００４５】
このような構成を有する再生ヘッド部１０Ａでは、磁気感受層２５の磁化方向が、磁気記録媒体１からの信号磁界に応じて変化するため、固定作用層２２によって一方向に固定された被固定層２３の磁化方向との相対的変化を生じる。この際、ＭＲ膜２０内にセンス電流を流すと、磁化方向の変化が磁気抵抗の変化として現れる。これを利用することにより信号磁界を検出し、磁気情報を再生するようになっている。
【００４６】
続いて、記録ヘッド部１０Ｂの構成について説明する。図３ないし図５に示したように、記録ヘッド部１０Ｂは、下部磁極としても機能する上部シールド層１２１、記録ギャップ層４１、コイル４３，４５、フォトレジスト層４２，４４，４６および上部磁極４７を有している。
【００４７】
記録ギャップ層４１は、アルミナ等の絶縁材料よりなり、上部シールド層１２１の上に形成される。この記録ギャップ層４１は、コイル４３，４５の中心部に対応する位置に磁路形成のための開口部４１Ａを有している（図４および図５参照）。コイル４３は、記録ギャップ層４１上にフォトレジスト４２を介して、開口部４１Ａを中心として形成されている。さらに、コイル４３を覆うようにフォトレジスト層４４が所定のパターンに形成されている。このフォトレジスト層４４上には、コイル４５と、これを覆うフォトレジスト層４６とが形成されている。ここで、コイル４３とコイル４５とは、図示しない接続部においてそれぞれの一端同士が電気的に接続され、一連のコイルとして機能するようになっている。なお、コイル４３，４５の各他端側は、電極４３Ｅ，４５Ｅにそれぞれ接続されている（図３および図４参照）。
【００４８】
記録ギャップ４１、開口部４１Ａおよびフォトレジスト層４２，４４，４６の上には、例えば、ＮｉＦｅ合金あるいは窒化鉄（ＦｅＮ）等の高飽和磁束密度を有する磁性材料からなる上部磁極４７が形成されている。この上部磁極４７は、開口部４１Ａを介して上部シールド層１２１と接触しており、磁気的に連結している。なお、図示しないが、アルミナ等からなるオーバーコート層が記録ヘッド部１０Ｂの上面全体を覆うように形成されている。
【００４９】
このような構成を有する記録ヘッド部１０Ｂは、コイル４３，４５に流れる電流によって上部シールド層１２１と上部磁極４７とを含んで構成される磁路内部に磁束を生じ、これにより記録ギャップ層４１の近傍に生ずる信号磁界によって磁気記録媒体１を磁化し、情報を記録するようになっている。
【００５０】
次に、図７（Ａ）を参照して、本発明の重要な特徴部分であるＭＲ膜２０近傍領域における磁区制御層１０５について詳細に説明する。図７（Ａ）は、本実施の形態における薄膜磁気ヘッド１０に含まれるＭＲ膜２０近傍の拡大平面図である。なお、図７（Ａ）は、ＭＲ膜２０と、このＭＲ膜２０に縦バイアスを印加する磁区制御層１０５との位置関係を説明するための平面図であるので、記録ヘッド部１０Ｂあるいは第１リード層１０６等、ここでの説明に不要な部分については省略する。
【００５１】
図７（Ａ）における４点ＥＦＧＨを頂点とする矩形領域に、ＭＲ膜２０が形成されている。このＭＲ膜２０の一側面を示す線分ＥＦは、ＡＢＳ９を表す。ＭＲ膜２０の両隣には、ＡＢＳ９に対向する磁気記録媒体１の記録トラック幅方向（ｘ軸方向）に対応する方向に沿ってＭＲ膜２０を挟んで互いに対向するように磁区制御層１０５が配設され、ＭＲ膜２０に含まれる磁気感受層２５に磁界を印加するようになっている。具体的には、ＭＲ膜２０を挟んで対峙した２辺、すなわち線分ＥＨを含む直線Ｌ１Ａと線分ＦＧを含む直線Ｌ１Ｂとをそれぞれの基線として、互いに離れる方向に延在する領域に磁区制御層１０５が形成されている。それらの領域を磁区制御層形成領域５０Ａ，５０Ｂ（以下、総称して「磁区制御層形成領域５０」という。）とする。
【００５２】
磁区制御層形成領域５０は、その機能の面から大きく２種類に分類することができる。すなわち、信号磁界非印加状態において磁気感受層２５の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域５１Ａ，５１Ｂと、これとは反対に、信号磁界非印加状態において磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域５２Ａ，５２Ｂとに分けられる。
【００５３】
上記第１の領域５１Ａ，５１Ｂは、磁気感受層２５の両隣に延在し、ＭＲ膜２０の、ＡＢＳ９と反対側の端縁を示す線分ＧＨを含む直線Ｌ２Ａおよび直線Ｌ２Ｂと、ＡＢＳ９とによって画定される領域である。すなわち、この第１の領域５１Ａ，５１Ｂに形成される磁区制御層１０５は、ＭＲ膜２０に対し、ｘ軸方向に磁界を印加し、磁気感受層２５の単磁区化を促進する作用を示す。
【００５４】
一方、上記第２の領域５２Ａ，５２Ｂは、一対の第２の領域は、直線Ｌ２ＡおよびＬ２ＢからＡＢＳ９と反対の方向に延在する領域である。すなわち、この第２の領域５２Ａ，５２Ｂに形成される磁区制御層１０５は、ＭＲ膜２０に対し、様々な方向の磁界を印加してしまうため、磁気感受層２５の単磁区化を妨げる作用を示す。特に、ＭＲ膜２０のごく近傍の第３の領域５３Ａ，５３Ｂにおける磁区制御層１０５は、磁気感受層２５の単磁区化を妨害し、バルクハウゼンノイズを引き起こす原因となる。
【００５５】
そこで本実施の形態では、ＭＲ膜２０に対する不要な印加磁界を防ぐために、第３の領域５３Ａ，５３Ｂにおける磁区制御層１０５の厚み方向の少なくとも一部を除去して、この第３の領域５３Ａ，５３Ｂの厚みが第１の領域５１Ａ，５１Ｂにおける厚みよりも薄くなるようにしている。少なくとも、第３の領域５３Ａ，５３Ｂにおける磁区制御層１０５は、磁気感受層２５の厚みに対応する空間を除いた空間に延在するように配設されていることが望ましい。すなわち、磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める磁区制御層１０５は除去されていることが望ましい。このような、磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間にも磁区制御層が延在していると、記録トラック幅方向（ｘ軸方向）とは平行でない方向の大きなバイアス磁界がＭＲ膜２０に印加されることとなるからである。具体的には、図６において、磁区制御層１０５の上面（第１リード層１０６側の面）が、エッチング位置３０に対応する位置よりも下部ギャップ層１０２側になるように構成されていることが望ましい。すなわち、例えば保護層２６が１ｎｍの厚みを有し、磁気感受層２５が２ｎｍの厚みを有している場合、第３の領域５３Ａ，５３Ｂの磁区制御層１０５は、第１の領域５１Ａ，５１Ｂの厚みよりも３ｎｍ以上薄くなるように構成されていることが好ましい。
【００５６】
ここで、第３の領域５３Ａ，５３Ｂのサイズについて詳しく説明する。第３の領域５３Ａ，５３Ｂは、ｘ軸方向の長さが０．０５μｍ以上であると共に、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向（ｙ軸方向）の長さが、ＭＲ膜２０のｙ軸方向の長さの１．５倍以上を有する領域である。具体的には、領域５３Ａは、直線Ｌ１Ａから例えば０．０５μｍの距離にあると共に直線Ｌ１Ａに平行である線分ＪＮと、直線Ｌ２ＡからＭＲハイトに相当する線分ＥＨの１．５倍の距離にあると共に直線Ｌ２Ａに平行である線分ＭＮと、直線Ｌ１Ａと、直線Ｌ２Ａとによって画定される領域である。同様に、領域５３Ｂは、直線Ｌ１Ｂから例えば０．０５μｍの距離にあると共に直線Ｌ１Ｂに平行である線分ＰＫと、直線Ｌ２ＢからＭＲハイトに相当する線分ＦＧの１．５倍の距離にあると共に直線Ｌ２Ｂに平行である線分ＬＰと、直線Ｌ１Ｂと、直線Ｌ２Ｂとによって画定される領域である。これらの領域５３Ａ，５３Ｂは、一般に、磁界の強さが相互の距離の２乗に反比例して小さくなることから、バルクハウゼンノイズの発生を防ぐために最低限必要な距離を有する範囲として画定されたものである。上記した数値の意義については後述する。
【００５７】
次に、本実施の形態の作用を、比較例と対比して説明する。図７（Ｂ）は、比較例としてのＭＲ膜２０近傍の拡大平面図である。磁区制御層形成領域５０には、ほぼ均一の厚みを有する磁区制御層１０５が形成されている。このような構造では、磁気感受層２５の単磁区化は困難である。上記したように、磁区制御層１０５のうち、第３の領域５３Ａ，５３Ｂを占める部分が、ＭＲ膜２０に対し、様々な方向からのバイアス磁界を印加してしまい、磁気感受層２５の単磁区化を妨げるからである。これに対し、本実施の形態では、第３の領域５３Ａ，５３Ｂにおける磁区制御層１０５の厚み方向の少なくとも一部を除去して、この第３の領域５３Ａ，５３Ｂの厚みが第１の領域５１Ａ，５１Ｂにおける厚みよりも薄くなるようにしている。こうすることにより、磁気感受層２５の単磁区化を促進するように作用するバイアス磁界をＭＲ膜２０に印加しつつ、磁気感受層２５の単磁区化を妨げるように作用する不要なバイアス磁界を低減することができる。
【００５８】
次に、いくつかの変形例を説明する。図７（Ｃ）は、本実施の形態の薄膜磁気ヘッド１０における、第１の変形例を示す拡大平面図である。この第１の変形例は、本発明の「第３の領域」が「第２の領域」の全体と一致した例に対応するものである。すなわち、磁区制御層形成領域５０のうち、ＭＲ膜２０の両隣に延在する第１の領域５１Ａ，５１Ｂを除く全ての領域である第２の領域５２Ａ，５２Ｂにおいて、磁区制御層１０５が、第１の領域５１Ａ，５１Ｂの厚みよりも薄くなるように構成されている。この場合も、第２の領域５２Ａ，５２Ｂにおいては、図７（Ａ）と同様、少なくとも、磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める磁区制御層１０５が除去されていることが望ましい。
【００５９】
図７（Ｄ）は、本実施の形態における薄膜磁気ヘッド１０の第２の変形例を示すＭＲ膜２０近傍の拡大平面図である。本変形例においては、第３の領域５４Ａ，５４Ｂは、第１の領域５１Ａ，５１Ｂに接すると共に、第２の領域５２Ａ，５２Ｂにおける、ＭＲ膜２０を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに、例えば０．０５μｍ以上離れる方向に延在する一対の領域であり、これらの第３の領域５４Ａ，５４Ｂにおける磁区制御層１０５の厚みが、第１の領域５１Ａ，５１Ｂの厚みよりも薄くなるように構成されている。具体的には、一方の第３の領域５４Ａは、直線Ｌ１Ａから例えば０．０５μｍの距離にあると共に直線Ｌ１Ａに平行である直線と、直線Ｌ１Ａと、直線Ｌ２Ａとによって画定される領域であり、他方の第３の領域５４Ｂは、直線Ｌ１Ｂから例えば０．０５μｍの距離にあると共に直線Ｌ１Ｂに平行である直線と、直線Ｌ１Ｂと、直線Ｌ２Ｂとによって画定される領域である。線分ＨＪあるいは線分ＧＫで示される距離は、バルクハウゼンノイズの発生を防ぐために最低限必要な距離である。なお、この場合、第３の領域５４Ａ，５４Ｂにおいては、図７（Ａ）と同様に少なくとも、磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める磁区制御層１０５が除去されていることが望ましい。
【００６０】
図７（Ｅ）は、本実施の形態における薄膜磁気ヘッド１０の第３の変形例を示すＭＲ膜２０近傍の拡大平面図である。本変形例における第３の領域５５Ａ，５５Ｂは、ＡＢＳ９と反対側の端縁の延長線からＡＢＳ９と反対の方向に延在する領域であり、ここでの磁区制御層１０５の厚みは、第１の領域５１Ａ，５１Ｂの厚みよりも薄くなるように構成されている。第３の領域５５Ａ，５５Ｂでは、ｙ軸方向の長さが、ＭＲ膜２０のｙ軸方向の長さの１．５倍以上を有する。具体的には、一方の第３の領域５５Ａは、直線Ｌ２Ａと、直線Ｌ２ＡからＭＲハイトに相当する線分ＥＨの長さの１．５倍の距離にあると共に直線Ｌ２Ａに平行な直線Ｌ３Ａとによって画定される領域であり、他方の第３の領域５５Ｂは、直線Ｌ２Ｂと、直線Ｌ２ＢからＭＲハイトに相当する線分ＦＧの長さの１．５倍の距離にあると共に直線Ｌ２Ｂに平行な直線Ｌ３Ｂとによって画定される領域である。直線Ｌ２Ａと直線Ｌ３Ａとの距離および直線Ｌ２Ｂと直線Ｌ３Ｂとの距離は、バルクハウゼンノイズの発生を防ぐために最低限必要な距離である。なお、この場合も、第３の領域５５Ａ，５５Ｂにおいては、図７（Ａ）と同様、少なくとも、磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める磁区制御層１０５が除去されていることが望ましい。
【００６１】
＜薄膜磁気ヘッドの製造方法＞
次に、薄膜磁気ヘッド１０の製造方法について、適宜図面を参照して説明する。
【００６２】
薄膜磁気ヘッドの説明に先立ち、まず、図８を参照して、磁気ヘッド装置の製造方法の全容について説明する。図８は、図１に示した磁気ヘッド装置２の形成工程全体の流れを表すものである。
【００６３】
まず、アルティック（アルミナと炭化チタンとの複合材）等からなる基板（図示せず）を用意する（ステップＳ１０１）。この基板は、最終的に基体１００となるものであり、複数の薄膜磁気ヘッド１０を形成する十分な領域を有している。次に、この基板上に、のちにＭＲ膜２０となる多層膜１０３を有する再生ヘッド部１０Ａを形成し（ステップＳ１０２）、さらにこの再生ヘッド部１０Ａの上に記録ヘッド部１０Ｂを形成することにより、薄膜磁気ヘッド１０の形成が一応完了する（ステップＳ１０３）。次に、薄膜磁気ヘッド１０の列ごとに切り出して棒状片を形成し、その棒状片における薄膜磁気ヘッド１０の成膜面に直交する端面を機械研磨することで、ＡＢＳ９を形成する（ステップＳ１０４）。さらに、個別の薄膜磁気ヘッド１０ごとに切り出したのち所定形状になるように加工することで、スライダ７を形成する（ステップＳ１０５）。最後に、スライダ７をスライダ支持部２Ａに搭載することで磁気ヘッド装置２が完成する。（ステップＳ１０６）。以上により、図１に示した磁気ヘッド装置２が完成する。
【００６４】
次に、図３ないし図６を参照して、薄膜磁気ヘッド１０の製造方法を詳細に説明する。
【００６５】
まず、基体１００となる基板上に、スパッタリング等によりＮｉＦｅ合金等の導電性磁性材料よりなる下部シールド層１０１を形成したのち、下部シールド層１０１上にアルミナ等よりなる下部ギャップ層１０２を形成する。次に、この下部ギャップ層１０２上に、スピンバルブ構造を有するＭＲ膜２０となる多層膜１０３を形成する。具体的には、スパッタリング等を用いて、下地層２１、固定作用層２２、被固定層２３、非磁性層２４、磁気感受層２５および保護層２６とを順に積層する（図６参照）。続いて、フォトリソグラフィによるパターニングおよびイオンミリング等の処理を施すことで選択的に多層膜１０３をエッチングしたのち、最終的にＭＲ膜２０となる部分の多層膜１０３を挟んで対向するように、下部ギャップ層１０２上に１対の磁区制御層１０５（１０５Ａ，１０５Ｂ）を形成する。さらに、磁区制御層１０５の上に、第１リード層１０６（１０６Ａ，１０６Ｂ）と第２リード層１０９（１０９Ａ，１０９Ｂ）とを順に形成する。こののち、下部ギャップ層１０２、磁区制御層１０５、第１リード層１０６、第２リード層１０９および多層膜１０３を覆うように、例えばスパッタリングにより上部ギャップ層１２０を形成する。この上部ギャップ層１２０の上に、ＮｉＦｅ合金等の導電性磁性材料よりなる上部シールド層１２１を選択的に形成する。
【００６６】
以上により、スピンバルブ型の多層膜１０３と、磁区制御層１０５と、多層膜１０３に対して成膜面に垂直な方向に電流を流すための経路（すなわち、上部シールド層１２１、上部ギャップ層１２０、下部ギャップ層１０２および下部シールド層１０１）とを有する再生ヘッド部１０Ａの形成が一応完了する。なお、この再生ヘッド部１０Ａの製造方法については、後にさらに詳述する。
【００６７】
続いて、再生ヘッド部１０Ａの上に、記録ヘッド部１０Ｂを形成する。具体的には、まず、スパッタリング等により、上部シールド層１２１上に絶縁材料よりなる記録ギャップ層４１を選択的に形成したのち、この記録ギャップ層４１を部分的にエッチングし、磁路形成のための開口部４１Ａを形成する。
【００６８】
次に、記録ギャップ層４１の上に、フォトレジスト層４２を所定のパターンで形成した後、開口部４１Ａを中心として渦巻き形状を有するコイル４３を形成する。このコイル４３を覆うようにして、スローハイトを決定するフォトレジスト層４４を所定のパターンに形成する。なお、スローハイトとは、コイル４３を埋め込んでいるフォトレジスト層４４の最前端からＡＢＳ９までの距離を指す。次いで、フォトレジスト層４４上に、必要に応じて、コイル４５およびフォトレジスト層４６を繰り返し形成する。なお、本実施の形態ではコイルを２層積層するようにしたが、１層だけでもよいし、また、３層以上積層しても構わない。
【００６９】
フォトレジスト層４６を形成した後、記録ギャップ層４１、開口部４１Ａ、フォトレジスト層４４，４６の上に、上部磁極４７を選択的に形成する。次に、この上部磁極４７をマスクとして、イオンミリング等により、記録ギャップ層４１を選択的にエッチングする。さらに、図示しないレジスト層を形成し、これをマスクとして、ＡＢＳ９が形成される領域の近傍領域において、上部シールド層１２１を所定の深さまで選択的にエッチングする。これにより、記録ヘッド部１０Ｂの形成が一応完了する。
【００７０】
最後に、上部磁極４７を含むすべての構造物を覆うように、アルミナ等の絶縁材料よりなる図示しないオーバーコート層を形成する。こうして、再生ヘッド部１０Ａと記録ヘッド部１０Ｂとを有する薄膜磁気ヘッド１０の形成が完了する。
【００７１】
次に、図９ないし図２０を参照して、再生ヘッド部１０Ａの製造方法をさらに詳細に説明する。この再生ヘッド部１０Ａに含まれる磁区制御層１０５の製造方法が、本実施の形態における重要な特徴部分である。なお、図９ないし図２０は、再生ヘッド部１０Ａが形成される基板の一部を拡大して表すもので、（Ａ）は平面構成を表す。（Ｂ）および（Ｃ）は、（Ａ）に図示した切断線に沿った断面構成を表す。具体的には、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡＢＳ９となる面に垂直な方向に沿った断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）におけるＡＢＳ９となる面に平行な方向に沿った断面図である。ただし、図９の段階では（Ａ）の平面図に方向性がないため、任意の方向の切断線に沿った断面図を（Ｂ）とする。
【００７２】
まず、基板の上に、全面を覆うように下部シールド層１０１を形成した後、図９に示したように、下部シールド層１０１上に全面に渡ってアルミナからなる下部ギャップ層１０２を、例えば２０ｎｍの厚みで形成する。次いで、下部ギャップ層１０２上の全面に渡って多層膜１０３を、例えば３０ｎｍの厚みとなるように形成する。上記の下部シールド層１０１ないし多層膜１０３は、いずれもスパッタリング法等によって行う。なお、多層膜１０３の製造方法については、既に説明したので、ここでは省略する。
【００７３】
次に、多層膜１０３上に、フォトリソグラフィ法を用いて、図１０に示したように選択的にフォトレジストパターン１０４を形成する。続いて、図１１に示したように、このフォトレジストパターン１０４をマスクとしてイオンミリングを行う。この際、マスクに保護されていない領域の多層膜１０３は厚み方向に完全に除去されると共に、その下側の層である下部ギャップ層１０２も厚み方向に例えば３ｎｍほど削られる。こうすることで、多層膜１０３を選択的に形成すると共に、対向する２つの下部ギャップ層パターン１０２Ａ，１０２Ｂを形成する。この工程が、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法における「第１の工程」の一具体例に対応する。
【００７４】
次いで、図１２に示したように、これら２つの下部ギャップ層パターン１０２Ａ，１０２Ｂを含め、全面に渡って磁区制御層１０５を形成する。この磁区制御層１０５は、例えば５０ｎｍの厚みとなるように硬磁性材料を用いて形成する。この磁区制御層１０５が、磁気感受層２５に対して磁界を印加する機能を発揮する。さらに、図１３のように、全面に渡って第１リード層１０６を例えば５０ｎｍの厚みとなるように形成したのち、図１４のようにフォトレジストパターン１０４をリフトオフすることで、磁区制御層１０５および第１リード１０６を選択的に除去する。こうすることにより、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向（ｘ軸方向）に沿って多層膜１０３を挟んで互いに対向する一対の磁区制御層１０５（１０５Ａ，１０５Ｂ）と、それらの上に形成される一対の第１リード層１０６（１０６Ａ，１０６Ｂ）とを形成する。この工程が、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法における「第２の工程」の一具体例に対応する。この際、第１リード層１０６は完全に露出するが、磁区制御層１０５Ａの上面は第１リード層１０６Ａに覆われ、磁区制御層１０５Ｂの上面は第１リード層１０６Ｂに覆われている。また、磁区制御層１０５は、この段階では、多層膜１０３によって周囲を取り囲まれている。
【００７５】
次に、図１５に示したように、対向して配置される１対の第１リード層１０６および、それらに挟まれた一部の多層膜１０３を覆うようにフォトリソグラフィ法によって選択的にフォトレジストパターン１０７を形成する。この工程が、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法における「第３の工程」の一具体例に対応する。ここで、フォトレジストパターン１０７によってマスクされる、磁区制御層１０５Ａおよび１０５Ｂの間に挟まれたわずかな矩形領域の多層膜１０３一部が、最終的にＭＲ膜２０となる領域部分に相当する。
【００７６】
続いて、フォトレジストパターン１０７をマスクとしてイオンミリング等でエッチングすることにより、図１６に示したように、未保護部分の多層膜１０３および第１リード層１０６の全てと、磁区制御層１０５における厚み方向の一部を除去する。こうすることで、図７（Ａ）に示した第１の領域５１Ａ，５１Ｂの厚みよりも、領域５２Ａ，５２Ｂのうち少なくとも一部をなす領域５３Ａ，５３Ｂの厚みを薄くする。この工程が、本発明における「第４の工程」の一具体例に対応する。この工程では、磁区制御層１０５の、少なくとも多層膜１０３に含まれる磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める部分を除去することが望ましい。具体的には、図６に示したエッチング位置３０Ａ，３０Ｂに対応する位置よりも第１リード層１０６に近い側の磁区制御層１０５を除去することが望ましい。また、磁区制御層１０５の除去される領域は、ｘ軸方向には、多層膜１０３を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに離れる方向に少なくとも０．０５μｍの長さを有すると共に、ｙ軸方向には、最終的に得るＭＲ膜２０のｙ軸方向の長さの１．５倍以上の長さを有することが望ましい。
【００７７】
続いて、図１７に示したように、フォトレジストパターン１０７をリフトオフしたのち、第２リード層１０９の形成をおこなう。図１８に示したように、下部ギャップ層１０２、多層膜１０３および磁区制御層１０５の一部を除く露出部分と、第１リード層１０６の一部を除く周縁部とを覆うように選択的にフォトレジストパターン１０８を形成したのち、図１９に示したように、第２リード層１０９を全面に渡って形成する。この第２リード層１０９は、例えば、タンタル（Ｔａ）、銅（Ｃｕ）、タンタルが順に積層された３層構造からなる。第２リード層１０９には、最終的に、電極ＥＡ，ＥＢにそれぞれに繋がる配線が接続され、第１リード層１０６および磁区制御層１０５を介しＭＲ膜２０にセンス電流を導く経路となる。次に、フォトレジストパターン１０８をリフトオフし、図２０に示したように、第１リード層１０６の上に選択的に形成された第２リード層１０９を露出させる。以上により、再生ヘッド部１０Ａが一応完成する。なお、図２０（Ａ），（Ｂ）における破線部分は、記録ヘッド部１０Ｂ等を形成したのち、ＡＢＳ９を形成するために機械研磨によって除去される部分を示す。
【００７８】
上記したように、本実施の形態では、一旦大きな面積を有する磁区制御層１０５を形成した後、磁気感受層２５の単磁区化を妨げるように作用する不要な磁区制御層１０５を、エッチング処理により除去している。こうすることにより、最初から微小なパターンを直接形成する場合と比べ、精度良く微細な加工をすることができ、最終的に、所望の形状を有する微小なサイズの磁区制御層１０５を容易に得ることが可能となる。
【００７９】
＜製造方法の第１の変形例＞
図２２ないし図２７を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の第１の変形例について説明する。上記した再生ヘッド部１０Ａでは、図２０に示したように、電流経路となる第１リード層１０６の先端部分、すなわち、ＭＲ膜２０近傍の第１リード層１０６におけるｙ軸方向の幅が非常に細くなっている。このため、ＭＲ膜２０にセンス電流を流す際の電気抵抗値が非常に高くなり、実用上、支障を来す場合も考えられる。この変形例では、第１リード層１０６に、さらに追加リード層１１６を付加することによって電気抵抗値を低減する製造方法について説明する。
【００８０】
図２２は、図１７に続く、本変形例における一工程を説明する平面図および断面図である。図２２に示したように、下部ギャップ層１０２および多層膜１０３の露出部分の全てと、磁区制御層１０５の周縁部とを覆うと共に、第１リード層１０６を露出させるように選択的にフォトレジストパターン１１３を形成する。次いで、図２３に示したように、例えば金およびタンタルの２層構造からなる追加リード層１１６を全面に渡って形成する。そののち、フォトレジストパターン１１３をリフトオフすることで、図２４に示したように、第１リード層１０６上に形成された追加リード層１１６を露出させる。これにより、ＭＲ膜２０を挟んだ第１リード層１０６Ａおよび１０６Ｂの間の電気抵抗値が下がり、全てのセンス電流をより確実にＭＲ膜２０の内部を流すことが可能となる。
【００８１】
続いて、第２リード層１０９を形成する。具体的には、まず、図２５に示したように、追加リード層１１６の一部を除く周縁部を覆うと共に、下部ギャップ層１０２、多層膜１０３、磁区制御層１０５および第１リード層１０６の一部を除く露出部分を覆うように選択的にフォトレジストパターン１１４を形成する。次いで、図２６に示したように、全面に渡って第２リード層１０９を形成したのち、フォトレジストパターン１１４をリフトオフすることで、図２７に示したように、第２リード層１０９を追加リード層１１６上に露出させる。以上により、再生ヘッド部１０Ａが一応完成する。なお、図２７（Ａ），（Ｂ）における破線部分は、記録ヘッド部１０Ｂ等を形成したのち、ＡＢＳ９を形成するために機械研磨によって除去される部分を示す。
【００８２】
本変形例では、第１リード層１０６Ａおよび１０６Ｂ間における電気抵抗値が、最終的に、ＭＲ膜の電気抵抗値に５０Ωを加えた値以下となることが望ましい。
【００８３】
以上、説明したように、本変形例によれば、第１リード層１０６に、追加リード層１１６を付加するようにしたので、ＭＲ膜２０を挟んだ第１リード層１０６Ａおよび１０６Ｂ間の電気抵抗値を下げ、全てのセンス電流をより確実にＭＲ膜２０の内部を流すことが可能となる。
【００８４】
＜製造方法の第２の変形例＞
次に、図２８ないし図３７を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の第２の変形例について、以下に説明する。上記した製造方法の第１の変形例では、第１リード層１０６に追加リード層１１６を付加することによって電気抵抗値を低減する製造方法について説明した。本変形例では、図２０に示した第１リード層１０６における微小な幅を有する先端部分の、ｘ軸方向に沿った長さをより短くすることで、電気抵抗値の低減を図る。
【００８５】
図２８は、図１４に続く、本変形例における一工程を説明する平面図および断面図である。図２８に示したように、多層膜１０３および磁区制御層１０５の一部を除く露出部分と、第１リード層１０６の一部を除く周縁部とを覆うように、選択的にフォトレジストパターン１０７を形成する。次いで、図２９に示したように、全面に渡って、例えば、アルミナ等によりキャップ層１１０を例えば３０ｎｍの厚みで形成する。キャップ層１１０は、後述の工程でエッチングを行う際に第１リード層１０６の保護を目的とするものであり、ミリング速度の遅い物性を有する他の材料を用いてもよい。
【００８６】
フォトレジストパターン１０７をリフトオフし、図３０に示したように、対向して配置された１対の第１リード層１０６の上に形成されたキャップ層１１０Ａ，１１０Ｂ（以下、総称して「キャップ層１１０」という。）を露出させる。続いて、図３１に示したように、キャップ層１１０と、第１リード層１０６と、それらに挟まれた一部の多層膜１０３を覆うようにフォトリソグラフィ法によって選択的にフォトレジストパターン１１１を形成する。ここで、フォトレジストパターン１１１によってマスクされる、第１リード層１０６Ａおよび１０６Ｂの間に挟まれたわずかな矩形領域の多層膜１０３の一部が、最終的にＭＲ膜２０となる領域部分に相当する。
【００８７】
続いて、フォトレジストパターン１１１をマスクとしてイオンミリング等でエッチングすることにより、図３２に示したように、未保護部分の多層膜１０３および第１リード層１０６の全てと、露出部分の磁区制御層１０５およびキャップ層１１０における厚み方向の一部を除去する。これにより、のちにＭＲ膜２０となる多層膜１０３が、磁区制御層パターン１０５Ａおよび１０５Ｂに挟まれた位置に選択的に形成される。フォトレジストパターン１１１をマスクとしてエッチングする目的は、ＭＲ膜２０となる領域以外の不要な多層膜１０３を除去することと、ＭＲ膜２０が形成される領域近傍の、磁気感受層２５の単磁区化を妨げる不要な磁区制御層１０５を除去することにある。ここで、磁区制御層１０５における、少なくとも多層膜１０３に含まれる磁気感受層２５の厚みに対応する、積層面に平行な方向の空間を占める部分については除去されることが望ましい。また、磁区制御層１０５の除去される領域は、ｘ軸方向には、多層膜１０３を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに離れる方向に少なくとも０．０５μｍの長さを有すると共に、ｙ軸方向には、最終的に得るＭＲ膜２０のｙ軸方向の長さの１．５倍以上の長さを有することが望ましい。この工程では、キャップ層１１０に保護されていた領域の第１リード層１０６は、完全に保存される。したがって、よりＭＲ膜２０に近い領域まで、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向に直交する方向に大きな幅を有する第１リード層１０６を形成することができる。
【００８８】
続いて、図３３に示したように、フォトレジストパターン１１１をリフトオフしたのち、第２リード層１０９の形成をおこなう。具体的には、図３４に示したように、下部ギャップ層１０２、多層膜１０３、磁区制御層１０５および第１リード層１０６の一部を除く露出部分と、キャップ層１１０の一部を除く周縁部を覆うように選択的にフォトレジストパターン１１２を形成する。こののち、フォトレジストパターン１１２をマスクとして、イオンミリングによりキャップ層１１０の未保護部分を厚み方向に全て除去し、図３５に示したように、第１リード層１０６および下部ギャップ層１０２を露出させる。次いで、図３６に示したように、全面に渡って第２リード層１０９を形成したのち、フォトレジストパターン１１２をリフトオフすることで図３７に示したように、第１リード層パターン１０６Ａ，１０６Ｂの上に選択的に形成された第２リード層１０９Ａ，１０９Ｂを露出させる。以上により、再生ヘッド部１０Ａが一応完成する。なお、図３１（Ａ），（Ｂ）における破線部分は、記録ヘッド部１０Ｂ等を形成したのち、ＡＢＳ９を形成するために機械研磨によって除去される部分を示す。
【００８９】
以上のように、本変形例によれば、第１リード層１０６における微小な幅を有する先端部分の、ｘ軸方向に沿った長さをより短くするようにしたので、電気抵抗値の低減を図ることができる。
【００９０】
＜第３の領域に関する具体例＞
次に、第３の領域の好ましい大きさおよび位置について説明する。まず、第３の領域における、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向（ｘ軸方向）に沿った寸法について説明する。この寸法、すなわち、図７（Ａ），（Ｄ）に示した幅Ｗ１，Ｗ２は、プロセス上の制約から次のように規定することが望ましい。
【００９１】
図２１は、本実施の形態における図１１および図１２に相当する工程を表すものであり、ＡＢＳ９に垂直な方向から眺めた断面図である。この工程では、フォトレジストパターン１０４をマスクとして用い、スパッタリング法を用いて下部ギャップ層１０２上に原料粒子を堆積させることにより、選択的に磁区制御層１０５を形成する。フォトレジストパターン１０４と下部ギャップ層１０２との間には、多層膜１０３が形成されている。幅Ｗは、第３の領域である領域５３Ａ，５３Ｂおよび領域５４Ａ，５４Ｂにおける、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向（ｘ軸方向）に沿った幅である。ここで、磁区制御層１０５における基体１００側の面からマスクの上面までの距離、すなわち、磁区制御層１０５を形成する領域の下部ギャップ層１０２上面からフォトレジストパターン１０４の上面までの距離をαとし、マスクにおける、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向（ｘ軸方向）に沿った幅、すなわち、多層膜１０３の幅をβとし、基体１００に垂直な方向に対する原料粒子の入射角度、すなわち、磁区制御層１０５の原料粒子の入射方向３１と積層面に垂直な方向とのなす角度を入射角度θとすると、以下の式（３）で表される幅Ｗの領域に形成される磁区制御層１０５の厚みは不均一になる。ここで、幅Ｗの中心位置は、フォトレジストパターン１０４の中心位置と一致する。
【００９２】
Ｗ＝２｛β／２＋αｔａｎ（πθ／１８０）｝ …（３）
【００９３】
なお、厚みが不均一になる原因は、原料粒子の入射角度θに傾きがあることにより、フォトレジストパターンの陰になる部分が生じるからである。入射角度θが大きくなるほど不均一な幅Ｗの領域は拡がる。したがって、入射角度θをゼロにすれば不均一領域は無くなることになる。しかし、実際には、原料粒子は僅かながらも互いに離れるように発散する。これにより、原料粒子の入射方向３１を積層面に垂直な方向と一致させても、入射角度θを完全にゼロとすることはできず、不均一な厚みの領域が生じる。
【００９４】
図７の領域５３Ａ，５３Ｂあるいは、領域５４Ａ，５４Ｂにおける、この幅Ｗに含まれる幅Ｗ１，Ｗ２の領域内の磁区制御層１０５の厚みがより厚くなってしまった場合、磁気感受層２５の単磁区化を大きく妨げる要因となる。したがって、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法における第４の工程では、領域５３Ａ，５３Ｂあるいは領域５４Ａ，５４Ｂが上記条件式（３）を満足するようにエッチングを行うことが望ましい。具体的には、領域５３Ａ，５３Ｂあるいは領域５４Ａ，５４Ｂのうち、幅Ｗで規定される厚みの不均一な領域においては、エッチング処理により磁区制御層１０５を除去、または薄くすることが望ましく、それによって磁気感受層２５の単磁区化が促進される。
【００９５】
例えば、距離αを０．３μｍ、入射角度θを１０°とした場合、幅Ｗは
Ｗ（μｍ）≒β＋０．１
となる。よって、この場合、図７（Ａ）に示した幅Ｗ１，Ｗ２は、いずれも０．０５μｍとなる。
【００９６】
次に、第３の領域の、ＡＢＳ９と直交する方向について説明する。
【００９７】
まず、図７および図３８を参照して、本実施の形態の薄膜磁気ヘッド１０における磁区制御層１０５が示す磁界の強さの、磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向における距離依存性について説明する。図３８は、図７（Ｄ）に示した第３の領域５４Ａ（５４Ｂ）に形成された磁区制御層１０５が、直線Ｌ２Ａ（Ｌ２Ｂ）からのｙ軸方向の距離によってどのように磁界の強さが変化するのかについてシュミレーションを行った結果である。図３８の横軸は、ＭＲハイト（すなわち線分ＥＨ（ＦＧ）の長さ）を１単位として規格化した場合の直線Ｌ２Ａ（Ｌ２Ｂ）からのｙ軸方向の距離Ｙを示す。一方の縦軸は、領域５４Ａ（５４Ｂ）における、直線Ｌ２Ａ（Ｌ２Ｂ）から距離Ｙまでの範囲内に形成された磁区制御層１０５が、ＭＲ膜２０上で形成する磁界の強さを示す。この磁界の強さは、距離Ｙに沿った方向（ｙ軸方向）に無限遠まで形成された磁区制御層が形成する全体の磁界の強さを１として規格化したものである。なお、ＭＲ膜２０のｘおよびｙ軸方向の寸法は、０．１μｍ×０．１μｍとし、第３の領域５４Ａ（５４Ｂ）の幅Ｗ１（Ｗ２）は０．０５μｍとした。
【００９８】
図３８によれば、ＭＲハイトの１．５倍までの領域を占める磁区制御層１０５が形成する磁界の強さは、全体の約５０％に達しており、ＭＲハイトの５倍までの領域を占めると、全体の８０％以上まで達していることがわかる。この結果は、第３の領域５４Ａ（５４Ｂ）のうち、ｙ軸方向における少なくともＭＲハイトの１．５倍までの領域に形成された磁区制御層１０５を除去すれば、磁気感受層２５の単磁区化は阻害されずに、バルクハウゼンノイズを避けることが可能であることを示すものである。したがって、図７（Ａ）に示した幅Ｄが、ＭＲハイトの１．５倍の大きさの寸法を有するように第３の領域５３Ａ，５３Ｂを設定し、この領域を占める磁区制御層１０５を除去することにより、バルクハウゼンノイズを低減することができる。
【００９９】
次に、図７および図３９を参照して、第３の領域における磁区制御層１０５の厚みと、バルクハウゼンノイズとの関係について説明する。
【０１００】
図３９は、薄膜磁気ヘッド１０におけるバルクハウゼンノイズによる不良率を示すものである。ここでは、薄膜磁気ヘッド１０の再生ヘッド部１０Ａは、図７（Ａ）に示した平面構成を有する。図３９の横軸は、除去処理後の第３の領域５３Ａ，５３Ｂの磁区制御層１０５の厚みｔと、除去処理前の磁区制御層１０５の厚みｄとの比を示す。一方、縦軸は、バルクハウゼンノイズに起因する不良率を示す。ここでは、第３の領域５３Ａ，５３Ｂを占める磁区制御層１０５を全く除去しない場合、すなわち、
ｔ／ｄ＝１
の場合の不良率を１として規格化した。図３９の結果から、第３の領域５３Ａ，５３Ｂの磁区制御層１０５の厚みｔを小さくするほど、バルクハウゼンノイズに起因する不良率をより低減できることがわかる。特に、磁気感受層２５に対応する空間の位置、すなわち、磁気感受層２５と保護膜２６との界面に相当するｔ／ｄが０．８の位置から、磁気感受層２５と非磁性層２４との界面に相当するｔ／ｄが０．６７５までの位置においては、厚みｔを小さくすることにより不良率を大幅に低減できることがわかる。
【０１０１】
以上のように、本実施の形態によれば、磁区制御層１０５の、磁気感受層２５の単磁区化を妨げる作用を有する部分を除去するようにしたので、磁気感受層２５に対し磁気記録媒体１の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。これにより、薄膜磁気ヘッドの再生動作時における磁気感受層２５の単磁区化を可能とし、バルクハウゼンノイズ等のノイズを抑制することができる。
【０１０２】
さらに、本実施の形態によれば、一旦大きな面積を有する磁区制御層１０５を形成したのち、不要な磁区制御層１０５を、エッチング処理により除去することにより微細加工するようにしたので、ＭＲハイトの微小化にともない著しく微小化した磁区制御層１０５であっても高精度に、かつ容易に形成することができる。
【０１０３】
以上、実施の形態およびいくつかの変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は、これらの実施の形態および変形例に限定されず、種々変形可能である。例えば、磁区制御層として硬磁性材料を用いるようにしたが、強磁性膜と反強磁性膜とを積層して用いるようにしてもよい。さらに、上記実施の形態では、記録再生両用の薄膜磁気ヘッドの例について説明したが、再生専用の薄膜磁気ヘッドであってもよい。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド、請求項１６ないし請求項２３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法、または請求項２４もしくは請求項２５に記載の磁気ディスク装置によれば、磁気感受層の単磁区化を促進する作用を示す領域の磁区制御層を残しつつ、磁気感受層の単磁区化を妨げる作用を示す領域における磁区制御層の一部を除去するようにしたので、磁気感受層に対し、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って単磁区化に必要な磁界を印加することができると共に、それ以外の方向の印加磁界を低減することができる。これにより、薄膜磁気ヘッドの再生動作時における磁気感受層の単磁区化を可能とし、バルクハウゼンノイズ等のノイズを抑制することができる。
【０１０５】
特に請求項４もしくは請求項１１に記載の薄膜磁気ヘッド、または請求項１９に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、一対の第３の領域が一対の第２の領域の全体と一致するので、磁気感受層の単磁区化を妨げる作用を示す領域の磁区制御層が広範囲にわたって薄くなり、または除去される。このため、最も効果的にバルクハウゼンノイズを抑制することができる。
【０１０６】
また、請求項１６ないし請求項２３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、一旦大きな面積を有する磁区制御層を形成したのち、磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する不要な磁区制御層をエッチング処理により除去するようにしたので、精度良く微細な加工をすることができ、最終的に、所望の形状を有する微小なサイズの磁区制御層を容易に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを備えた磁気ヘッドスライダの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図４】図３に示した薄膜磁気ヘッドのＩＶ矢視方向から見た構造を示す平面図である。
【図５】図３に示した薄膜磁気ヘッドの図４におけるＶ−Ｖ線に沿った矢視方向の構造を示す断面図である。
【図６】図３に示した薄膜磁気ヘッドの図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視方向の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドにおける磁区制御層形成領域を説明するための平面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を表す工程図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を表す平面図および断面図である。
【図１０】図９に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１１】図１０に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１２】図１１に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１３】図１２に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１４】図１３に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１５】図１４に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１６】図１５に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１７】図１６に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１８】図１７に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１９】図１８に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２０】図１９に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を表す他の断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における第１の変形例の一工程を表す平面図および断面図である。
【図２３】図２２に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２４】図２３に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２５】図２４に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２６】図２５に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２７】図２６に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図２８】本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における第２の変形例の一工程を表す平面図および断面図である。
【図２９】図２８に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３０】図２９に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３１】図３０に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３２】図３１に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３３】図３２に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３４】図３３に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３５】図３４に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３６】図３５に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３７】図３６に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図３８】本実施の形態の薄膜磁気ヘッドの作用を示す説明図である。
【図３９】本実施の形態の薄膜磁気ヘッドの他の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１…磁気記録媒体、９…記録媒体対向面（ＡＢＳ）、１０…薄膜磁気ヘッド、２０…磁気抵抗効果膜（ＭＲ膜）、２５…磁気感受層、５０…磁区制御層非形成領域、５１…第１の領域、５２…第２の領域、１００…基体、１０１…下部シールド層、１０２…下部ギャップ層、１０３…多層膜、１０４…フォトレジスト、１０５…磁区制御層、１０６…第１リード層、１０９…第２リード層。
Claims (25)
- 磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、前記磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、
前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って前記磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、前記磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層と
を有する薄膜磁気ヘッドであって、
前記一対の磁区制御層は、信号磁界非印加状態での前記磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での前記磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含み、
前記第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、前記第１の領域の厚みよりも小さい前記磁区制御層が残存している
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の磁区制御層は、前記一対の第３の領域における厚み方向の少なくとも一部が除去された形状を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の第１の領域は、前記磁気感受層の両隣に延在し、前記磁気抵抗効果膜の、前記記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、前記記録媒体対向面とによって画定される領域であり、
前記一対の第２の領域は、前記延長線から前記記録媒体対向面と反対の方向に延在する領域である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の第３の領域は、前記一対の第２の領域の全体と一致する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の第３の領域は、前記一対の第１の領域に接すると共に、前記一対の第２の領域における、前記磁気抵抗効果膜を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに離れる方向に延在する一対の領域であることを特徴とする請求項３に記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記一対の第３の領域の各々における前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向の長さは、０．０５μｍ以上である
ことを特徴とする請求項５に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の第３の領域における、前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さは、前記磁気抵抗効果膜における、前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さの１．５倍以上である
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の磁区制御層のうちの前記一対の第３の領域内の部分は、前記磁気感受層の厚みに対応する空間を除いた空間に延在している
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、前記磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、
前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って前記磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、前記磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層と
を有する薄膜磁気ヘッドであって、
前記一対の磁区制御層は、
前記磁気感受層の両隣に延在し、前記磁気抵抗効果膜の、前記記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、前記記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、
前記延長線から前記記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域と
を含み、
前記第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、前記第１の領域の 厚みよりも小さい前記磁区制御層が残存している
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の磁区制御層は、前記一対の第３の領域における厚み方向の少なくとも一部が除去された形状を有する
ことを特徴とする請求項９に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の第３の領域は、前記一対の第２の領域の全体と一致する
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の第３の領域は、
前記一対の第１の領域に接すると共に、前記一対の第２の領域における、前記磁気抵抗効果膜を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに離れる方向に延在する一対の領域である
ことを特徴とする請求項９に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の第３の領域の各々における前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向の長さは、０．０５μｍである
ことを特徴とする請求項１２に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の第３の領域における、前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さは、前記磁気抵抗効果膜における、前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さの１．５倍以上である
ことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 前記一対の磁区制御層のうちの前記一対の第３の領域内の部分は、
前記磁気感受層の厚みに対応する空間を除いた空間に延在している
ことを特徴とする請求項９ないし請求項１４のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 基体と、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、前記磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、
前記磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層と
を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記基体上に前記磁気抵抗効果膜を選択的に形成する第１の工程と、
前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って前記磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向する領域に、信号磁界非印加状態での前記磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での前記磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含むように、前記一対の磁区制御層を選択的に形成する第２の工程と、
前記一対の磁区制御層および前記磁気抵抗効果膜の上に、パターニング用のマスクを選択的に形成する第３の工程と、
このマスクを利用して前記一対の磁区制御層を選択的にエッチングすることにより、前記一対の第１の領域の厚みよりも、前記一対の第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みを薄くする第４の工程と
を含み、
前記第４の工程では、前記一対の磁区制御層のうちの前記一対の第３の領域内の部分が前記磁気感受層の厚みに対応する空間を除いた空間に残存するように、前記マスクおよび前記一対の磁区制御層の少なくとも一方によって覆われた領域以外の領域における前記磁気抵抗効果膜が全て除去されるまで前記一対の磁区制御層の選択的なエッチングを行う
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第２の工程において、スパッタリング法を用いて原料粒子を堆積させることにより前記一対の磁区制御層を形成し、
前記第４の工程において、前記一対の第３の領域が以下の条件式（１）を満足するようにエッチングを行う
ことを特徴とする請求項１６に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
Ｗ＝２｛β／２＋αｔａｎ（πθ／１８０）｝…（１）
但し、
Ｗ：前記一対の第３の領域における、前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿った幅
α：前記一対の磁区制御層における前記基体側の面から前記マスクの上面までの距離β：前記マスクにおける、前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿った幅
θ：前記基体に垂直な方向に対する前記原料粒子の入射角度 - 前記第４の工程において、
前記一対の第１の領域が、前記磁気感受層の両隣に延在し、前記磁気抵抗効果膜の、前記記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、前記記録媒体対向面とによって画定される領域であり、
前記一対の第２の領域が、前記延長線から前記記録媒体対向面と反対の方向に延在する領域であるように、前記一対の磁区制御層を形成する
ことを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第４の工程において、
前記一対の第３の領域が、前記一対の第２の領域の全体と一致するように前記一対の磁区制御層を形成する
ことを特徴とする請求項１６ないし請求項１８のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第４の工程において、
前記一対の第３の領域が、前記一対の第１の領域に接すると共に、前記一対の第２の領域における、前記磁気抵抗効果膜を挟んで対峙する２辺からそれぞれ互いに離れる方向に延在する一対の領域となるように、前記一対の磁区制御層を形成する
ことを特徴とする請求項１８に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第４の工程において、
前記一対の第３の領域の各々における前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向の長さが、０．０５μｍ以上となるように前記一対の磁区制御層を形成する
ことを特徴とする請求項２０に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第４の工程において、
前記一対の第３の領域における、前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さが、前記磁気抵抗効果膜における、前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向と直交する方向の長さの１．５倍以上となるように、前記一対の磁区制御層を形成する
ことを特徴とする請求項２０または請求項２１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 基体と、
磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、前記磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、
前記磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層と
を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記基体上に前記磁気抵抗効果膜を選択的に形成する第１の工程と、
前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って前記磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向する領域に、前記磁気感受層の両隣に延在し、前記磁気抵抗効果膜の、前記記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、前記記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、前記延長線から前記記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域とを含むように、前記一対の磁区制御層を選択的に形成する第２の工程と、
前記一対の磁区制御層および前記磁気抵抗効果膜の上に、パターニング用のマスクを選択的に形成する第３の工程と、
このマスクを利用して前記一対の磁区制御層を選択的にエッチングすることにより、前記第１の領域の厚みよりも、前記第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域の厚みを薄くする第４の工程と
を含み、
前記第４の工程では、前記一対の磁区制御層のうちの前記一対の第３の領域内の部分が前記磁気感受層の厚みに対応する空間を除いた空間に残存するように、前記マスクおよび前記一対の磁区制御層の少なくとも一方によって覆われた領域以外の領域における前記磁気抵抗効果膜が全て除去されるまで前記一対の磁区制御層の選択的なエッチングを行う
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、前記磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って前記磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、前記磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドと
を備えた磁気ディスク装置であって、
前記一対の磁区制御層は、信号磁界非印加状態での前記磁気感受層の単磁区化を促進するように作用する一対の第１の領域と、信号磁界非印加状態での前記磁気感受層の単磁区化を妨げるように作用する一対の第２の領域とを含み、
前記第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、前記第１の領域の厚みよりも小さい前記磁区制御層が残存している
ことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体からの信号磁界に応じて磁区の方向が変化する磁気感受層を有し、前記磁気記録媒体に対向する記録媒体対向面が形成された磁気抵抗効果膜と、前記磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向に沿って前記磁気抵抗効果膜を挟んで互いに対向するように配設され、前記磁気感受層に縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御層とを有する薄膜磁気ヘッドと
を備えた磁気ディスク装置であって、
前記一対の磁区制御層は、
前記磁気感受層の両隣に延在し、前記磁気抵抗効果膜の、前記記録媒体対向面と反対側の端縁の延長線と、前記記録媒体対向面とによって画定される一対の第１の領域と、
前記延長線から前記記録媒体対向面と反対の方向に延在する一対の第２の領域と
を含み、
前記第２の領域のうちの少なくとも一部をなす一対の第３の領域に、前記第１の領域の厚みよりも小さい前記磁区制御層が残存している
ことを特徴とする磁気ディスク装置。
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