JP3866512B2 - 垂直磁気記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばハード膜を有するディスクなどの記録媒体に対して垂直磁界を与えて記録を行う垂直磁気記録ヘッドの製造方法に係り、特に記録パターンにフリンジングが発生するのを抑制し、高記録密度化に対応可能な垂直磁気記録ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクなどの記録媒体に磁気データを高密度で記録する装置として垂直磁気記録方式がある。図２７は前記垂直磁気記録方式の装置に使用される垂直磁気記録ヘッドの一般的な構造を示す断面図である。
【０００３】
図２７に示すように、垂直磁気記録方式の垂直磁気記録ヘッドＨは、記録媒体上を浮上して移動しまたは摺動するスライダ１のトレーリング側端面に設けられるものであり、例えばスライダ１のトレーリング側端面１ａにおいて、前記垂直磁気記録ヘッドＨは、非磁性膜２と、非磁性の被覆膜３との間に配置される。
【０００４】
前記垂直磁気記録ヘッドＨは、強磁性材料で形成された補助磁極層４と、前記補助磁極層４の上に間隔を開けて形成された同じく強磁性材料で形成された主磁極層５とを有しており、前記補助磁極層４の端面４ａと前記主磁極層５の端面５ａとが、記録媒体Ｍｄとの対向面Ｈａに現れている。前記対向面Ｈａよりも奥側において、前記補助磁極層４と前記主磁極層５は、磁気接続部６において磁気的に接続されている。
【０００５】
前記補助磁極層４と前記主磁極層５との間にはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの無機材料による非磁性絶縁層７が位置しており、前記対向面Ｈａでは、この非磁性絶縁層７の端面７ａが、前記補助磁極層４の端面４ａと前記主磁極層５の端面５ａとの間に現れている。
【０００６】
そして、前記非磁性絶縁層７内には、Ｃｕなど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。
【０００７】
図２７に示すように、主磁極層５の端面５ａの厚みｈｗは、補助磁極層４の端面４ａの厚みｈｒよりも小さくなっている。また前記主磁極層５のトラック幅方向（図示Ｙ方向）の端面５ａの幅寸法はトラック幅Ｔｗであり、この幅寸法は、前記補助磁極層４のトラック幅方向の端面４ａの幅寸法よりも十分に小さくなっている。
【０００８】
前記垂直磁気記録ヘッドＨにより磁気記録が行われる記録媒体Ｍｄは、垂直磁気記録ヘッドＨに対してＺ方向へ移動するものであり、その表面にハード膜Ｍａが内方にソフト膜Ｍｂが設けられている。
【０００９】
前記コイル層８に通電されることにより補助磁極層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との間での漏れ記録磁界が、記録媒体Ｍｄのハード膜Ｍａを垂直に通過し、ソフト膜Ｍｂを通る。ここで、前記のように主磁極層５の端面５ａの面積が、補助磁極層４の端面４ａでの面積よりも十分に小さくなっているため、主磁極層５の端面５ａの対向部分で磁束φが集中し、端面５ａが対向する部分での前記ハード膜Ｍａに対し、前記磁束φにより磁気データが記録される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図２８は図２７の垂直磁気記録ヘッドを記録媒体との対向面側から見た部分正面図である。図２７及び図２８の垂直磁気記録ヘッドの主磁極層５は、磁性材料からなるメッキ下地層５ｂ上に、磁性材料を用いてメッキ形成されている。メッキ形成された主磁極層５は上面５ｃが凸状に湾曲した曲面になる。また、従来の垂直磁気記録ヘッドでは主磁極層５の側辺５ｄ，５ｄがトラック幅方向（図示Ｙ方向）に対する垂直面となっている。
【００１１】
図２９は、図２７及び図２８に示された垂直磁気記録ヘッドによって信号が記録された記録媒体上の記録トラックの平面図である。
【００１２】
スライダ１がディスク状の記録媒体Ｍｄの外周と内周との間を移動する際に、記録媒体Ｍｄの回転接線方向（図示Ｚ方向）に対して前記主磁極層５の側辺５ｄ，５ｄが傾くスキュー角が発生することがある。ここで図２８に示すように主磁極層５の側辺５ｄ，５ｄがトラック幅方向に対する垂直面であると、主磁極層５の側辺５ｄ，５ｄが記録媒体の移動接線方向（図示Ｚ方向）に対してスキュー角を有するときに、破線で示すように主磁極層の側辺５ｄ，５ｄがトラック幅Ｔｗの外側に斜めの漏れ磁界を与えてフリンジングＦが発生し、オフトラック性能の低下を招く。
【００１３】
また、主磁極層５の上面５ｃが凸状に湾曲した曲面であると、記録トラック上の磁区境界Ｂが湾曲し、再生波形のパルス幅が広くなり高記録密度化を進めると鮮明な記録磁化分布が得られなくなる。従って、記録トラックの長さ方向（図示Ａ方向）の記録密度を上げることが難しくなる。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、記録パターンにフリンジングが発生するのを抑制できオフトラック性能の向上を図ることが可能であり、また、記録トラックの長さ方向の記録密度を向上させることのできる垂直磁気記録ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
【００２９】
【課題を解決する手段】
本発明の垂直磁気記録ヘッドの製造方法は、
（ａ）磁性材料で補助磁極層を形成する工程、
（ｂ）記録媒体との対向面となる面よりも奥側で、前記補助磁極層の上に磁性材料で接続層を形成する工程、
（ｃ）前記記録媒体との対向面となる面よりも奥側の領域にコイル層を形成する工程、
（ｄ）前記補助磁極層上に絶縁層を積層し、この絶縁層上に非磁性材料を用いてメッキ下地層を成膜する工程、
（ｅ）前記メッキ下地層の上にレジスト層を形成して、前記対向面となる部分で、前記レジスト層に、トラック幅方向の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がり、且つ前記対向面から奥側へ所定の奥行きを有する溝を形成する工程、
（ｆ）前記溝内で、主磁極層をメッキで形成し、その後に前記レジスト層を除去する工程、
（ｇ）前記主磁極層と前記接続層を、直接又は前記主磁極層の上と前記接続層の上にヨーク層を形成して、磁気的に接続する工程、
を有し、前記（ｆ）の工程と前記（ｇ）の工程の間に、
（ｈ）前記主磁極層の中心線に対して４５°以上８０°以下の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させ、さらに
前記主磁極層以外の領域における前記メッキ下地層の除去、前記主磁極層の側面に付着した前記メッキ下地層の材料の除去、及び前記主磁極層の側面を削ることによる前記主磁極層のトラック幅方向の幅寸法の設定を、同時に行う工程を有し、
前記（ｈ）の工程において、前記主磁極層以外の領域で前記メッキ下地層を除去するときに、前記メッキ下地層のトラック幅方向の幅寸法を、前記主磁極層の底面のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくすることを特徴とするものである。
または、本発明の垂直磁気記録磁気ヘッドは、
（ｉ）磁性材料で補助磁極層を形成する工程、
（ｊ）記録媒体との対向面となる面よりも奥側で、前記補助磁極層の上に磁性材料で接続層を形成する工程、
（ｋ）前記記録媒体との対向面となる面よりも奥側の領域にコイル層を形成する工程、
（ｌ）前記補助磁極層上に絶縁層を積層し、この絶縁層上に非磁性材料を用いてメッキ下地層を成膜する工程、
（ｍ）前記メッキ下地層の上にレジスト層を形成して、前記対向面となる部分で、前記レジスト層に、トラック幅方向の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がり、且つ前記対向面から奥側へ所定の奥行きを有する溝を形成する工程、
（ｎ）前記溝内で、主磁極層をメッキで形成し、その後に前記レジスト層を除去する工程、
（ｏ）前記主磁極層と前記接続層を、直接又は前記主磁極層の上と前記接続層の上にヨーク層を形成して、磁気的に接続する工程、
を有し、前記（ｎ）の工程と前記（ｏ）の工程の間に、
（ｐ）前記主磁極層の中心線に対して６０°以上７０°以下の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させ、さらに
前記主磁極層以外の領域における前記メッキ下地層の除去、前記主磁極層の側面に付着した前記メッキ下地層の材料の除去、及び前記主磁極層の側面を削ることによる前記主磁極層のトラック幅方向の幅寸法の設定を、同時に行う工程を有し、
前記（ｐ）の工程において、前記主磁極層以外の領域で前記メッキ下地層を除去するときに、前記メッキ下地層のトラック幅方向の幅寸法を、前記主磁極層の底面のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくすることを特徴とするものである。
本発明の垂直磁気記録ヘッドの製造方法では、前記（ｅ）または（ｍ）の工程において、前記レジスト層に、トラック幅方向の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がり、且つ前記対向面から奥側へ所定の奥行きを有する溝を形成し、前記（ｆ）または（ｎ）の工程において、前記溝内で主磁極層をメッキ形成する。
【００３０】
すなわち、得られた垂直磁気記録ヘッドの主磁極層は、前記対向面でトラック幅方向の内幅寸法が、前記補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広くなるように、前記主磁極層の前記補助磁極層側の端辺よりも上辺が幅広とされている。すなわち前記対向面において前記主磁極層の正面形状が略逆台形になっている。
また本発明では、前記（ｆ）の工程と前記（ｇ）の工程の間に、（ｈ）前記主磁極層の中心線に対して４５°以上８０°以下の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させる工程、または前記（ｎ）の工程と前記（ｏ）の工程の間に、（ｐ）前記主磁極層の中心線に対して６０°以上７０°以下の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させる工程を有するため、前記主磁極層の上面を平坦化させることにより、前記対向面において前記主磁極層の前記上辺を直線形状にすることができる。
【００３７】
なお、前記（ｄ）の工程において、前記メッキ下地層は非磁性材料を用いて形成される。
【００３８】
前記メッキ下地層を非磁性材料を用いて形成した場合には、前記主磁極層の形成後余分な前記メッキ下地層を除去した後、前記主磁極層に重なる領域以外の領域に前記メッキ下地層が残っても垂直磁気記録ヘッドの記録特性に大きな影響を及ぼさないようにできる。
【００３９】
従って、前記メッキ下地層を非磁性材料を用いて形成した場合には、前記（ｈ）または（ｐ）の工程において、前記主磁極層以外の領域で前記メッキ下地層を除去するときに、前記メッキ下地層のトラック幅方向の幅寸法を、前記主磁極層の底面のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくしてもよい。
【００４０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施形態の垂直磁気記録ヘッドの構造を示す縦断面図である。図２は垂直磁気記録ヘッドを記録媒体との対向面から見た部分正面図である。
【００４１】
図１に示す垂直磁気記録ヘッドＨｖは記録媒体Ｍｄに垂直磁界を与え、記録媒体Ｍｄのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させるものである。
【００４２】
記録媒体Ｍｄはディスク状であり、その表面に残留磁化の高いハード膜Ｍａが、内方に磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂを有しており、ディスクの中心が回転軸中心となって回転させられる。
【００４３】
垂直磁気記録ヘッドＨｖのスライダ１１はＡｌ2Ｏ3・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１１の対向面１１ａが記録媒体Ｍｄに対向し、記録媒体Ｍｄが回転すると、表面の空気流によりスライダ１１が記録媒体Ｍｄの表面から浮上し、またはスライダ１１が記録媒体Ｍｄに摺動する。垂直磁気記録ヘッドはスライダ１１のトレーリング側端面１１ｂ側に設けられている。図１においてスライダ１１に対する記録媒体Ｍｄの移動方向は図示Ｚ方向である。
【００４４】
スライダ１１のトレーリング側端面１１ｂには、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2などの無機材料による非磁性絶縁層５４が形成されて、この非磁性絶縁層の上に読取り部ＨRが形成されている。
【００４５】
読取り部ＨRは、下から下部シールド層５２、ギャップ層５５、磁気抵抗効果素子５３、および上部シールド層５１から成る。磁気抵抗効果素子５３は、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）素子、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子などである。
【００４６】
上部シールド層５１の上には、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2などの無機材料による非磁性絶縁層１２が形成されて、非磁性絶縁層１２の上に本発明の記録用の垂直磁気記録ヘッドＨｖが設けられている。そして垂直磁気記録ヘッドＨｖは無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層１３により被覆されている。そして垂直磁気記録ヘッドＨｖの記録媒体との対向面Ｈｖａは、スライダ１１の対向面１１ａとほぼ同一面である。
【００４７】
垂直磁気記録ヘッドＨｖでは、パーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ）などの強磁性材料がメッキされて補助磁極層２１が形成されている。補助磁極層２１はいわゆるリターンパス層である。非磁性絶縁層１２は、補助磁極層２１の下（補助磁極層２１とスライダ１１のトレーリング側端面１１ｂとの間）および補助磁極層２１の周囲に形成されている。そして図１に示すように、補助磁極層２１の表面（上面）２１ａと非磁性絶縁層１２の表面（上面）１２ａとは同一の平面上に位置している。
【００４８】
図１に示すように、対向面Ｈｖａよりも奥側（ハイト方向、図示Ｘ方向）では、補助磁極層２１の表面２１ａ上にＮｉ−Ｆｅなどの接続層２５が形成されている。
【００４９】
接続層２５の周囲において、補助磁極層２１の表面２１ａおよび非磁性絶縁層１２の表面１２ａ上に、Ａｌ2Ｏ3などの非磁性絶縁層２６が形成されて、この非磁性絶縁層２６の上にＣｕなどの導電性材料によりコイル層２７が形成されている。このコイル層２７はフレームメッキ法などで形成されたものであり、接続層２５の周囲に所定の巻き数となるように螺旋状にパターン形成されている。コイル層２７の巻き中心側の接続端２７ａ上には同じくＣｕなどの導電性材料で形成された底上げ層３１が形成されている。
【００５０】
コイル層２７および底上げ層３１は、レジスト材料などの有機材料の絶縁層３２で被覆されており、さらに絶縁層３３で覆われている。
【００５１】
絶縁層３３は無機絶縁材料で形成されることが好ましく、無機絶縁材料としては、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、ＳｉＯＮのうち少なくとも１種以上を選択できる。
【００５２】
そして接続層２５の表面（上面）２５ａ、底上げ層３１の表面（上面）３１ａ、および絶縁層３３の表面（上面）３３ａは、同一面となるように加工されている。このような平坦化加工は後述の製造方法で説明するように、ＣＭＰ技術などを用いて行なわれる。
【００５３】
この第１実施形態では、絶縁層３３の上に、ＮｉＦｅからなる主磁極層２４が形成されており、主磁極層２４の前端面２４ａは、対向面Ｈｖａと同一面とされている。主磁極層２４はＮｉＦｅからなるメッキ下地層２４ｂ上にメッキ形成されている。
【００５４】
絶縁層３３の上には、Ａｌ2Ｏ3からなる無機絶縁層３４を介して、ＮｉＦｅ合金などからなるヨーク層３５が形成されている。ヨーク層３５はＮｉＦｅからなるメッキ下地層３５ｄ上にメッキ形成されている。図１では、主磁極層２４の後方部２４ｃとヨーク層３５の先部領域３５ｂが磁気的に接続され、またヨーク層３５の基端部３５ｃは接続層２５の上面２５ａに磁気的に接続された状態になっている。
【００５５】
また、主磁極層２４がハイト方向奥側に延され、主磁極層２４の後方部が接続層２５の上面２５ａに磁気的に接続され、主磁極層２４の上層にヨーク層３５が形成されてもよい。
【００５６】
またヨーク層３５の前端面３５ａは、対向面Ｈｖａよりもハイト方向奥側に位置して保護層１３内に埋没しており、対向面Ｈｖａには現れていない。
【００５７】
なお本実施の形態ではヨーク層３５の膜厚Ｈ２は、主磁極層２４の膜厚Ｈ１よりも厚く形成される。
【００５８】
またヨーク層３５の前端面３５ａは、ハイト方向（図示Ｘ方向）に対する垂直面となっている。ただし、ヨーク層３５の前端面３５ａが下面から上面に向けてハイト方向に傾く傾斜面あるいは湾曲面で形成されてもよい。ヨーク層３５の下に形成される主磁極層２４の上面とヨーク層３５の前端面３５ａ間の外角θ１は９０°以上であることが好ましい。これによって主磁極層２４からヨーク層３５に向けて漏れる磁界を少なくでき主磁極層２４により磁界を集中させることができるからである。
【００５９】
また図１に示すように、底上げ層３１の表面３１ａにはリード層３６が形成され、リード層３６から底上げ層３１およびコイル層２７に記録電流の供給が可能となっている。なお、リード層３６はヨーク層３５と同じ材料で形成でき、ヨーク層３５とリード層３６を同時にメッキで形成することが可能である。そして、ヨーク層３５およびリード層３６がＡｌ2Ｏ3からなる保護層１３に覆われている。
【００６０】
図２に示すように、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４は、トラック幅方向(図示Ｙ方向）の内幅寸法が、補助磁極層２１から離れるにしたがって徐々に広くなるように、主磁極層２４の補助磁極層２１側の端辺２４ｄよりも上辺（トレーリング側の端辺）２４ｅが幅広とされている。すなわち対向面Ｈｖａにおいて主磁極層２４の正面形状が略逆台形になっている。なお、図２では主磁極層２４の側辺２４ｆ１，２４ｆ１が直線形状になっているが、側辺２４ｆ１，２４ｆ１が湾曲していてもよい。
主磁極層２４の周囲は、無機絶縁層３４及び保護層１３に覆われている。
【００６１】
図１及び図２に示された垂直磁気記録ヘッドのトラック幅Ｔｗは上辺２４ｅの内幅寸法によって規制される。本発明では、トラック幅Ｔｗを０．５μｍ以下、さらには０．３μｍ以下にできる。また、メッキ下地層２４ｂの高さ寸法と主磁極層２４の高さ寸法を合わせたポール長Ｐは０．２〜０．４５μｍである。メッキ下地層２４ｂの厚さは１５〜５０ｎｍである。
【００６２】
本実施の形態では、メッキ下地層２４ｂはＮｉＦｅ，Ｎｉなどの磁性材料を用いて形成されている。本実施の形態では、主磁極層２４の側辺２４ｆ１，２４ｆ１とメッキ下地層２４ｂの側辺２４ｂ１，２４ｂ１が連続した直線形状または曲線形状を構成している。すなわち、メッキ下地層２４ｂのトラック幅方向(図示Ｙ方向）の内幅寸法も、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広くなっており、メッキ下地層２４ｂと主磁極層２４とが一つの略逆台形を構成している。従って、メッキ下地層２４ｂが磁性材料を用いて形成された場合でもメッキ下地層２４から発生する漏れ磁界によって、記録媒体上の記録トラックパターンが乱れることを防ぐことができる。
【００６３】
メッキ下地層２４ｂは、Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔ，ＮｉＬｕ，ＮｉＰ，ＮｉＰｄ，ＮｉＷ,ＮｉＢ，ＮｉＭｏ，Ｉｒ，ＮｉＣｕ，ＮｉＣｒ，Ｃｒ，Ｔｉなどの非磁性材料を用いて形成されてもよい。メッキ下地層２４ｂが非磁性材料を用いて形成されたときは、主磁極層２４の側辺２４ｆ１，２４ｆ１とメッキ下地層２４ｂの側辺２４ｂ１，２４ｂ１が連続した直線形状または曲線形状を構成していなくとも、例えば、図２２に示すように、主磁極層２４の補助磁極層２１側の端辺２４ｄの内幅寸法（トラック幅方向の幅寸法）Ｗ８よりも、メッキ下地層２４ｂの内幅寸法（トラック幅方向の幅寸法）Ｗ９の方が大きくなっても記録媒体上の記録トラックパターンが乱れることを防ぐことができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、対向面Ｈｖａにおいて、主磁極層２４の上辺２４ｅが直線形状にされている。
【００６５】
なお、図２に示すように、主磁極層２４の下面両側に形成されている絶縁層３３の上面３３ａは、主磁極層２４から離れるにしたがって下面方向へ傾斜しているが、これは、主磁極層２４下以外の絶縁層３３上に形成された余分なメッキ下地層２４ｂを除去する際のエッチングの影響によるものである。絶縁層３３の上面３３ａは、主磁極層２４から離れるにしたがって下面方向へ湾曲してもよい。
【００６６】
なお、主磁極層２４の上辺２４ｅと側辺２４ｆ１がなす角θ２は、６０°以上で９０°未満であることが好ましく、より好ましくは、６０°以上８０°以下である。
【００６７】
図３に示すように、ヨーク層３５は奥側に至るにしたがって幅寸法Ｗｙが徐々に広がる形状であり、この幅寸法Ｗｙが徐々に広がる部分のヨーク層３５が主磁極層２４の上に重ねられている。
【００６８】
または、図４に示すように、ヨーク層３５は、対向面Ｈｖａ側である先部領域３５ｂでトラック幅方向の幅寸法Ｗｙが細くなり、後方領域３５ｃでトラック幅方向の幅寸法が徐々に大きくなる平面形状であって、先部領域３５ｂが主磁極層２４の上に重ねられていてもよい。
【００６９】
または図５に示すように、主磁極層２５の後方部２４ｃが幅寸法が徐々に広がる形状であり、この後方部２４ｃにヨーク層３５が重ねられていてもよい。
【００７０】
図５のように、主磁極層２４の後方部２４ｃが徐々に幅広になる形状であると、ヨーク層３５から主磁極層２４への磁束の通過効率が良くなって、オーバーライト特性を向上できる。なお、図５のように、主磁極層２４の幅広の後方部２４ｃがヨーク層３５内に完全に入り込んだ平面形状であると、後方部２４ｃが、ヨーク層３５から前方にはみ出ているものよりも、ヨーク層３５から主磁極層２４への磁束の通過効率がよくなる。なお、主磁極層２４の後方部２４ｃがハイト方向奥側に延長され、図１の接続層２５と主磁極層２４とが直接磁気的に接続され、ヨーク層３５が形成されなくてもよい。
【００７１】
図３、図４、図５のいずれの構造においても、対向面Ｈｖａに現れている補助磁極層２１の前端面２１ｂのトラック幅方向の幅寸法Ｗｒよりも、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４の前端面２４ａのトラック幅方向の幅寸法Ｔｗが十分に小さくなっている。また図１に示すように、補助磁極層２１の厚みＨ３よりも主磁極層２４の厚みＨ１が小さくなっている。よって、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４の前端面２４ａの面積は、補助磁極層２１の前端面２１ｂの面積よりも十分に小さくなっている。また、主磁極層２４の厚みＨ１は、ヨーク層３５の厚みＨ２よりも小さい。
【００７２】
そして、対向面Ｈｖａと平行な面で切断したときの断面で見たときに、主磁極層２４の断面積は、ヨーク層３５の後方領域部分の断面積よりも小さくなっている。
【００７３】
そして好ましくは、主磁極層２４はヨーク層３５よりも飽和磁束密度Ｂｓが高い磁性材料で形成されている。
【００７４】
この垂直磁気記録ヘッドＨｖでは、リード層３６を介してコイル層２７に記録電流が与えられると、コイル層２７を流れる電流の電流磁界によって補助磁極層２１とヨーク層３５に記録磁界が誘導される。図１に示すように、対向面Ｈｖａでは、主磁極層２４の前端面２４ａと補助磁極層２１の前端面２１ｂからの漏れ記録磁界が、記録媒体Ｍｄのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過する。主磁極層２４の前端面２４ａの面積が補助磁極層２１の前端面２１ｂの面積よりも十分に小さいために、主磁極層２４の前端面２４ａに洩れ記録磁界の磁束φが集中し、この集中している磁束φによりハード膜Ｍａが垂直方向へ磁化されて、磁気データが記録される。主磁極層２４の前端面２４ａから発生する又は吸収される洩れ記録磁界によってハード膜Ｍａの磁束密度は飽和し、補助磁極層２１の前端面２１ｂに吸収される又は発生する漏れ記録磁界によってはハード膜Ｍａはほとんど磁化されない。
【００７５】
また、この垂直磁気記録ヘッドＨｖでは、主磁極層２４とヨーク層３５とが別の層として形成されているため、主磁極層２４のトラック幅方向の幅寸法Ｔｗおよび厚みＨ１を、ヨーク層３５の幅寸法Ｗｙおよび厚みＨ２と別のものとして設定することができる。したがって、主磁極層２４の幅寸法Ｔｗを小さくして、狭トラックによる記録を可能にできる。しかもヨーク層３５を十分に大きな断面積となるように形成できるため、コイル層２７で誘導された記録磁界の多くの磁束をヨーク層３５から主磁極層２４へ導くことができる。
【００７６】
そして、主磁極層２４をヨーク層３５よりも飽和磁束密度の高い磁性材料で形成しておくと、幅寸法Ｔｗと厚みＨ１の小さい主磁極層２４からハード膜Ｍａに対して密度の高い磁束φを垂直方向へ与えることが可能となり、オーバーライト特性が向上するようになる。
【００７７】
図６は、図１及び図２に示された垂直磁気記録ヘッドによって信号が記録された記録媒体上の記録トラックの平面図である。
【００７８】
スライダ１１がディスク状の記録媒体Ｍｄの外周と内周との間を移動する際に、記録媒体Ｍｄの回転接線方向（図示Ｚ方向）に対して主磁極層２４の側辺２４ｆ１，２４ｆ１が傾くスキュー角が発生することがある。図２に示すように、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４は、トラック幅方向(図示Ｙ方向）の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広くなるように、主磁極層２４の補助磁極層２１側の端辺２４ｄよりも上辺２４ｅが幅広とされ、対向面Ｈｖａにおいて主磁極層２４の正面形状が略逆台形になっている。
【００７９】
従って、主磁極層２４の側辺２４ｆ１，２４ｆ１が記録媒体の移動接線方向（図示Ｚ方向）に対してスキュー角を有するときに、破線で示すように側辺２４ｆ１が記録トラック幅Ｔｗから側方へ斜めに大きくはみ出すことがない。よって側辺２４ｆ１によるフリンジングを防止できるようになり、オフトラック性能の向上を図ることができる。
【００８０】
また、主磁極層２４の上辺２４ｅが直線形状であるので、記録トラック上の磁区境界Ｂ１またはＢ２も直線形状となり、再生波形のパルス幅が狭くなり高記録密度化を進めたときでも鮮明な記録磁化分布が得られる。従って、記録トラックの長さ方向（図示Ｚ方向）の記録密度を上げることが容易になる。
【００８１】
図１ないし図３に示された垂直磁気記録ヘッドの製造方法について以下に説明する。図７から図１０に示す一工程図は垂直磁気記録ヘッドの縦断面図を示している。
【００８２】
図７に示す工程では、非磁性絶縁層１２上に磁性材料製の補助磁極層２１を形成した後、補助磁極層２１のハイト方向後方も非磁性絶縁層１２で埋め、さらに補助磁極層２１および非磁性絶縁層１２の上面をＣＭＰ技術などを用いて平坦化加工する。
【００８３】
次に、図８に示すように、補助磁極層２１のハイト方向後方に、磁性材料製の接続層２５をメッキ形成する。なお、接続層２５の形成は、後述するコイル層２７の形成後に行ってもよい。
【００８４】
次に、図９に示すように、補助磁極層２１上面２１ａから接続層２５の上面にかけて無機絶縁材料をスパッタして非磁性絶縁層２６を形成する。さらに、非磁性絶縁層２６の上にフレームメッキ法を用いて、Ｃｕなどの導電性材料により、コイル層２７を形成し、底上げ層３１を同じくメッキにより形成する。このときコイル層２７は、接続層２５の高さよりも十分に低い位置に形成する。そしてコイル層２７と底上げ層３１を有機材料の絶縁層３２で覆い、さらに、無機絶縁材料をスパッタして、全ての層を覆う絶縁層３３を形成する。
【００８５】
次に、図９の状態に成膜された各層に対して、図示上方からＣＭＰ技術などを用いて研磨加工を行なう。この研磨加工は、絶縁層３３、接続層２５および底上げ層３１の全てを横断する水平面（Ｌ−Ｌ面）の位置まで行なう。
【００８６】
研磨加工の結果、図１０に示すように、接続層２５の表面２５ａ、絶縁層３３の表面３３ａおよび底上げ層３１の表面３１ａが全て同一面となるように加工される。
【００８７】
次に図１ないし図３に示す垂直磁気記録ヘッドの主磁極層の製造方法について説明する。図１１及び図１２は製造方法を工程別に示したものであるが、各図において（Ｂ）は製造過程にある垂直磁気記録ヘッドの主磁極層２４の形成部分周辺を上方向から見た部分平面図、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ矢視方向から見た部分断面図である。
【００８８】
図１１に示す工程では、まず絶縁層３３の上面３３ａ、接続層２５の上面２５ａ、および底上げ層３１の上面３１ａの全体にメッキ下地層２４ｂを成膜し、メッキ下地層２４ｂの上一面にレジスト層４０を形成し、露光現像により、記録媒体との対向面となる部分に、前記対向面から奥側へ所定の奥行きを有し主磁極層２４の抜きパターンとなる溝４０ａを形成する。溝４０ａは、図示左側に向かうに従って内幅方向（図示Ｙ方向）の寸法が大きくなるメッキ溜め溝４０ａ２と内幅方向の寸法が一定である磁極形成溝４０ａ１からなる。なお、レジスト層４０の外側のメッキ下地層２４ｂが露出している部分は、後のメッキ形成の工程においてダミーメッキを形成するためのダミー形成部４１である。
【００８９】
メッキ下地層２４ｂは、ＮｉＦｅを用いてｔ１＝５０ｎｍの厚さで形成した。あるいは、Ｃｒ／Ｃｕのメッキ下地層２４ｂを形成してもよい。または、メッキ下地層２４ｂをＮｉなどの磁性材料またはＣｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔ，ＮｉＬｕ，ＮｉＰ，ＮｉＰｄ，ＮｉＷ,ＮｉＢ，ＮｉＭｏ，Ｉｒ，ＮｉＣｕ，ＮｉＣｒ，Ｃｒ，Ｔｉなどの非磁性材料を用いて形成してもよい。
【００９０】
レジスト層４０のレジスト厚（ｔ２）は１〜２μｍである。なお、溝４０ａのトラック幅方向の幅寸法Ｗ１は０．３５〜０．６μｍとした。
【００９１】
溝４０ａの形成後、レジスト層４０を熱処理して、溝４０ａの側面４０ｂ，４０ｂを傾斜面或いは湾曲面とする。すなわち、溝４０ａのトラック幅方向の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がるようにする。図１２（Ａ）では、溝４０ａの側面４０ｂ，４０ｂを傾斜面としている。
【００９２】
熱処理後のメッキ下地層２４ｂの表面とレジスト層４０の側面４０ｂがなす角θ３を６０°以上９０°未満、より好ましくは、６０°以上８０°以下にする。本実施の形態ではθ３＝６５°としている。前記θ３の大きさを規定することにより、形成される主磁極層２４の側面のテーパ角を規定することができる。
なお、溝４０の底面４０ｃのトラック幅方向寸法Ｗ３は０．３５〜０．６０μｍである。
【００９３】
図１３は、図１２（Ａ）に示した工程の後、溝４０内及びダミー形成部４１上で、ＮｉＦｅなどの磁性材料を用いてメッキ形成した状態を示す断面図である。溝４０内には主磁極層２４が形成され、ダミー形成部４１上にはダミーメッキ４２が形成される。ダミーメッキ４２があると、メッキの品質を良くすることができる。メッキの形成にはパルスメッキ法を用いる。なお、ダミー形成部４１及びダミーメッキ４２は必ずしも形成されなくてもよい。
【００９４】
主磁極層２４及びダミーメッキ４２を形成した後、図１４に示すごとくレジスト層４０を除去する。次に、図１５に示すように、主磁極層２４をレジストで覆って保護し、ダミーメッキ４２をエッチングによって除去する。ダミーメッキ４２が除去された状態の主磁極層２４の形成部分周辺を上方向から見た部分平面図が図１６（Ｂ）、図１６（Ｂ）をＡ−Ａ矢視方向から見た部分断面図が図１６（Ａ）である。図１６では、メッキ形成された直後の主磁極層２４の形状を示している。メッキ形成された直後の主磁極層２４は、内幅方向（図示Ｙ方向）の寸法が図示左方向に向かうに従って大きくなるメッキ溜め部２４ｇと内幅方向（図示Ｙ方向）の寸法が一定である磁極形成部２４ｈからなっている。メッキ溜め部２４ｇが形成されると主磁極層２４をメッキ形成するときに均一なメッキを形成することが容易になる。なお、メッキ溜め部２４ｇは、後の製造工程において研磨除去され、完成した垂直磁気記録ヘッドには存在しない。すなわち、図１６（Ｂ）に示される磁極形成部２４ｈのみが完成した垂直磁気記録ヘッドの主磁極層２４になる。完成した垂直磁気記録ヘッドの記録媒体との対向面は、Ａ−Ａ線で示される面になる。
【００９５】
メッキ形成直後の主磁極層２４の磁極形成部２４ｈの補助磁極層側の端面２４ｉの内幅方向の寸法Ｗ４は０．６０μｍ、上面２４ｊの内幅方向の寸法Ｗ５は０．９６μｍ、高さ寸法ｔ３は０．９６μｍである。メッキ形成直後の上面２４ｊは、図１６（Ａ）に示されるように中央部分が盛り上がった湾曲面になっている。
【００９６】
なお、図１６（Ａ）に示される、主磁極層２４の側面２４ｆとメッキ下地層２４ｂとがなす角θ４の大きさは、前述したレジスト層４０の側面４０ｂとメッキ下地層２４ｂとがなす角θ３の大きさに等しく、さらに図２に示された主磁極層２４の上辺２４ｅと側面２４ｆとがなす角θ２（テーパ角）に等しい。
【００９７】
次に、図１６（Ａ）の図示上方向から主磁極層２４の縦方向の中心線Ｃに対して所定の角度θ５だけ傾いた方向からミリング粒子Ｍを入射させる異方性イオンミリングを行う。
【００９８】
主磁極層２４の縦方向の中心線Ｃに対する斜め方向からのイオンミリングによって、主磁極層２４の上面２４ｊを平坦化させること、主磁極層２４以外の領域におけるメッキ下地層２４ｂの除去、メッキ下地層２４ｂの除去の際に主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆに付着したメッキ下地層２４ｂの材料の除去、及び主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆを削ることによる主磁極層２４のトラック幅方向（内幅方向）の幅寸法の設定を同時に行うことができる。
【００９９】
中心線Ｃに対する所定の角度θ５を４５°以上８０°以下にすることが好ましく、より好ましくは６０°以上７０°以下である。本実施の形態では、θ５を７０°に設定している。
【０１００】
図１７は、イオンミリング後の主磁極層２４の磁極形成部２４ｈの断面図である。イオンミリング後、主磁極層２４の上面２４ｊは平坦化され、直線形状になっている。
【０１０１】
また、主磁極層２４以外の領域におけるメッキ下地層２４ｂは除去され、主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆとメッキ下地層２４ｂの側辺２４ｂ１，２４ｂ１が連続した直線形状または曲線形状を構成している。すなわち、メッキ下地層２４ｂのトラック幅方向(図示Ｙ方向）の内幅寸法も、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広くなっており、メッキ下地層２４ｂと主磁極層２４とが一つの略逆台形を構成している。
【０１０２】
なお、メッキ下地層２４ｂの除去の際に主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆに付着したメッキ下地層２４ｂの材料も除去されている。
【０１０３】
また、主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆが削られ、主磁極層２４のトラック幅方向（内幅方向）の幅寸法がメッキ形成直後より細くされている。
【０１０４】
イオンミリング後の主磁極層２４の磁極形成部２４ｈの補助磁極層側の端面２４ｉの内幅方向の寸法Ｗ６は０．１９μｍ、上面２４ｊの内幅方向の寸法Ｗ７（トラック幅Ｔｗ）は０．４９μｍ、高さ寸法ｔ４は０．３３μｍである。なお、補助磁極層側の端面２４ｉと側面２４ｆとがなす角θ６（テーパ角）は６５°である。
【０１０５】
イオンミリングにより、主磁極層２４下以外の絶縁層３３上に形成された余分なメッキ下地層２４ｂを除去する際に、主磁極層２４の下面両側に形成されている絶縁層３３の上面３３ａも掘り込まれ、上面３３ａが主磁極層２４から離れるにしたがって下面方向へ傾斜する。また、イオンミリング後、絶縁層３３の上面が点線３３ｂで示されるように、主磁極層２４から離れるにしたがって下面方向へ湾曲してもよい。
【０１０６】
図１８は、図１７に示される工程終了後の垂直磁気記録ヘッドの縦断面図である。図１８に示された垂直磁気記録ヘッドでは、主磁極層２４の断面形状は図１７に示される略逆台形となっている。
【０１０７】
次に、図１９に示すように、主磁極層２４、絶縁層３３、接続層２５、及び底上げ層３１上に無機絶縁材料の無機絶縁層３４を成膜する。
【０１０８】
なお、主磁極層２４の上面２４ｊを平坦化させる方法として、上述したイオンミリングを用いる方法の他に、主磁極層２４を無機絶縁層３４で覆った後、ＣＭＰ技術によって、上面２４ｊを平坦化することもできる。
その後、主磁極層２４の後方部２４ｃ、接続層２５の上面２５ａ及び底上げ層３１の上面３１ａが露出するように、絶縁層３４に穴部３４ａ、３４ｂ、３４ｃを形成する。穴部３４ａ、３４ｂ、３４ｃの形成後、少なくとも主磁極層２４の後方部２４ｃ上、絶縁層３４上、接続層２５の上面２５ａ上及び底上げ層３１の上面３１ａ上にメッキ下地層３５ｄを成膜する。
【０１０９】
メッキ下地層３５ｄは、Ｎｉｆｅ，Ｎｉなどの磁性材料またはＣｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔ，ＮｉＬｕ，ＮｉＰ，ＮｉＰｄ，ＮｉＷ,ＮｉＢ，ＮｉＭｏ，Ｉｒ，ＮｉＣｕ，ＮｉＣｒ，Ｃｒ，Ｔｉなどの非磁性材料を用いて形成する。
【０１１０】
次に、図２１の工程に示すように、主磁極層２４及び接続層２５上に磁気的に接続されるヨーク層３５をメッキ形成する。このときヨーク層３５のトラック幅方向における幅寸法が前記主磁極層２４と重ねられた位置での前記主磁極層の幅寸法より幅広になる。
【０１１１】
なお、主磁極層２４の平面形状を図４または図５に示された形状にするには、図１１に示す工程において、レジスト層４０を露光現像するときの溝４０ａの磁極形成溝４０ａ１の抜き形状を、図４または図５に示された主磁極層２４の平面形状と同じ形状にすればよい。
【０１１２】
ヨーク層３５の先部領域の形状は、図３、図４、または図５に示される形状で形成することができ、また主磁極層２４上にヨーク層３５を重ねるときには、図３、図４、図５に示されるような位置で重ねあわせる。
【０１１３】
またヨーク層３５の前端面３５ａは、対向面となる面よりもハイト方向奥側に位置するように形成される。
【０１１４】
なお本実施の形態ではヨーク層３５の膜厚Ｈ２は、主磁極層２４の膜厚Ｈ１よりも厚く形成される。
【０１１５】
またヨーク層３５の前端面３５ａは、ハイト方向（図示Ｘ方向）に対する垂直面となっている。ただし、ヨーク層３５の前端面３５ａが下面から上面に向けてハイト方向に傾く傾斜面あるいは湾曲面で形成されてもよい。ヨーク層３５の下に形成される主磁極層２４の上面とヨーク層３５の前端面３５ａ間の外角θ１は９０°以上であることが好ましい。これによって主磁極層２４からヨーク層３５に向けて漏れる磁界を少なくでき主磁極層２４により磁界を集中させることができるからである。
【０１１６】
なお、主磁極層２４はヨーク層３５よりも飽和磁束密度Ｂｓが高い磁性材料で形成されることが好ましい。
【０１１７】
次に底上げ層３１と電気的に接続されるリード層３６を、底上げ層３１上にＣｕなどの導電性材料を用いてメッキ形成し、ヨーク層３５及びリード層３６周辺の余分なメッキ下地層３５ｄをイオンミリングによって除去する。
【０１１８】
なお、前記ヨーク層３５と同時に、磁性材料を用いてリード層３６を形成することも可能である。
【０１１９】
次に、図１に示す保護層１３を形成する。さらに対向面Ｈｖａを研磨して、対向面Ｈｖａに、補助磁極層２１の前端面２１ｂ、絶縁層３３の前端面３３ｃおよび主磁極層２４の前端面２４ａを同一面となるように露出させる。
【０１２０】
また必要に応じて、図１に示すスライダ１１の対向面１１ａと垂直磁気記録ヘッドＨｖの対向面Ｈｖａとが、ＤＬＣなどのカーボンを主体とする耐摩耗性の保護膜で覆われる。
【０１２１】
また、図１ないし図５に示す完成した垂直磁気記録ヘッドにおいて、対向面Ｈｖａに現れている補助磁極層２１の前端面２１ｂのトラック幅方向の幅寸法Ｗｒよりも、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４の前端面２４ａのトラック幅方向の幅寸法Ｔｗが十分に小さくなるようにし、また図１に示すように、補助磁極層２１の厚みＨ３よりも主磁極層２４の厚みＨ１が小さくなるようにする。すなわち、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４の前端面２４ａの面積が、補助磁極層２１の前端面２１ｂの面積よりも十分に小さくなるようにする。
【０１２２】
また、主磁極層２４の厚みＨ１は、ヨーク層３５の厚みＨ２よりも小さくなるようにする。そして、対向面Ｈｖａと平行な面で切断したときの断面で見たときに、主磁極層２４の断面積が、ヨーク層３５の後方領域部分の断面積よりも小さくなるようにする。
【０１２３】
本実施の形態では、図１２に示す工程でレジスト層４０に形成された溝４０ａの側面４０ｂ，４０ｂを傾斜面とするために、熱処理を行う方法を示した。レジスト層４０に形成された溝４０ａの側面４０ｂ，４０ｂを傾斜面または湾曲面とするための他の方法として、レジスト層４０の材料の露光感度を選択してパターニング精度を調節し、露光・現像の際にレジスト層の下面側よりも上面側の内幅寸法が幅広となり、側面４０ｂ，４０ｂが傾斜面または湾曲面となる溝４０ａを形成する方法がある。
【０１２４】
なお、図１１の工程において溝部４０ａを、接続層２５に重なる位置にまでハイト方向に延して形成し、主磁極層２４を接続層２５と磁気的に接続させるようにしても良い。
【０１２５】
なお、図１１に示す工程において、メッキ下地層２４ｂが非磁性材料を用いて形成されたときは、図１６に示す工程において、主磁極層２４以外の領域でメッキ下地層２４ｂが完全に除去されなくとも、磁気記録特性が低下することを抑えることができる。
【０１２６】
すなわち、主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆとメッキ下地層２４ｂの側辺２４ｂ１，２４ｂ１が連続した直線形状または曲線形状を構成していなくとも、例えば図２２に示すように、主磁極層２４の底面２４ｄの内幅寸法（トラック幅方向の幅寸法）Ｗ８よりも、メッキ下地層２４ｂの内幅寸法（トラック幅方向の幅寸法）Ｗ９の方が大きくなっても記録媒体上の記録トラックパターンが乱れることを防ぐことができる。
【０１２７】
また、図１において上部シールド層５１と補助磁極層２１を一体化して、ひとつの磁性層で前記上部シールド層と補助磁極層の機能を発揮させてもよい。
【０１２８】
なお、前記読取り部ＨRを設けず、スライダ１１のトレーリング側端部に前記垂直磁気記録用の垂直磁気記録ヘッドＨｖのみを搭載してもよい。
【０１２９】
【実施例】
図２３は、前述した本発明の製造方法の実施の形態中の図１６に示された工程にある垂直磁気記録ヘッドの主磁極層周辺の部分断面図である。
【０１３０】
図２３の図示上方向から主磁極層２４の縦方向の中心線Ｃに対して所定の角度θ５だけ傾いた方向から異方的にミリング粒子を入射させるイオンミリングを行っている。
【０１３１】
図２４は、主磁極層２４の縦方向の中心線Ｃに対するミリング角度とエッチング速度との関係を示すグラフである。
【０１３２】
（□）で表されるグラフ曲線は、主磁極層２４の高さ方向（図２３に示すＺ方向）のエッチング速度である。主磁極層２４の高さ方向のエッチング速度は、中心線Ｃに対するミリング角度に依存している。グラフより前記ミリング角度が約４０度のとき、最もエッチング速度が大きくなっている。前記ミリング角度が約４０度より小さくなるにつれて、または約４０度より大きくなるにつれてエッチング速度は小さくなっていく。特に前記ミリング角度が約７０度前後のとき、前記ミリング角度の変化量に対するエッチング速度の変化率が最も大きくなっている。
【０１３３】
図２３に示されるように、主磁極層２４の上面２４ｊは、中心部分が盛り上がった湾曲面となっているので、ミリング粒子が前記中心線Ｃに対して所定の角度θ５だけ傾いた方向から異方的に入射する時、上面２４ｊ上の各点の接平面の法線方向とミリング粒子の入射方向との角度は前記各点ごとに異なる角度になる。
【０１３４】
例えば、図２３の点Ｐ１における接平面Ｓ０の法線（中心線Ｃ）方向とミリング粒子Ｍ１の入射方向との角度はθ５である。また、点Ｐ２における接平面Ｓ１の法線Ｖ１方向とミリング粒子Ｍ２の入射方向との角度をθ５ａとし、点Ｐ３における接平面Ｓ２の法線Ｖ２方向とミリング粒子Ｍ３の入射方向との角度をθ５ｂとすると、θ５≠θ５ａ≠θ５ｂとなる。従って、主磁極層２４の上面２４ｊ上の各点における前記ミリング速度に差が生じる。
【０１３５】
本発明では、主磁極層２４の上面２４ｊをイオンミリングによってエッチングしていくときに、前記上面２４ｊ上の各点におけるエッチング速度に差を生じさせることができ、しかも、エッチングの進行とともに、前記上面２４ｊ上におけるエッチング速度の速さの分布が変化していくために、主磁極層２４の上面２４ｊの湾曲が全体としてなだらかになっていき、最後には前記上面２４ｊを図１７に示すように平坦面とすることができるのである。
【０１３６】
なお、中心線Ｃに対して所定の角度θ５だけ傾いた方向から異方的にミリング粒子を入射させるイオンミリングを行うことにより、主磁極層２４の下層以外の領域のメッキ下地層２４ｂを除去し、同時に主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆを削り、主磁極層２４のトラック幅方向（内幅方向：図示Ｙ方向）の幅寸法をメッキ形成直後より細くすることができる。
【０１３７】
しかし、（◇）で表される主磁極層２４のトラック幅方向のエッチング速度のグラフ曲線から読み取れるように、角度θ５が小さくなると、エッチング速度が負の値になる。すなわち、主磁極層２４のトラック幅方向（内幅方向：図示Ｙ方向）の幅寸法がメッキ形成直後より太くなる。これは、角度θ５が小さくなると、除去されたメッキ下地層２４ｂが側面２４ｆ，２４ｆに付着する率が高くなるためである。
【０１３８】
メッキ下地層２４ｂが側面２４ｆ，２４ｆに付着する率を低くして、主磁極層２４のトラック幅方向のエッチングを効率よく行うためには前記角度θ５を４５度以上にすることが好ましい。
【０１３９】
また、主磁極層２４の高さ方向のミリング速度が遅すぎると、エッチング加工の効率が悪くなるので、前記角度θ５は８０度以下であることが好ましい。
【０１４０】
または、前記角度θ５が７０度以下であるとより好ましい。ただし、主磁極層２４の高さ方向のミリング速度が速すぎると、加工後の主磁極層２４の体積が小さくなり磁気記録特性が悪くなるので、前記角度θ５は６０度以上であることがより好ましい。
【０１４１】
前記角度θ５が６０度以上７０度以下であれば、前記角度θ５の変化量に対するエッチング速度の変化率を大きくでき、前記上面２４ｊ上の各点におけるエッチング速度の差を大きくすることができ、前記上面２４ｊを効率よく平坦化することができる。
【０１４２】
図２５及び図２６は、上述した垂直磁気記録ヘッドの製造方法の実施の形態の図１６に示す工程において、主磁極層２４以外の領域でメッキ下地層２４ｂが完全に除去されなかったときに、メッキ下地層２４ｂが磁性材料を用いて形成された場合と非磁性材料を用いて形成した場合とで、磁気記録特性が変化することを示すグラフである。
【０１４３】
図２５は、メッキ下地層２４ｂが磁性材料を用いて形成され主磁極層２４以外の領域にもメッキ下地層２４ｂが残存した垂直磁気記録ヘッドの磁気記録特性をマイクロトラックプロファイル法によって測定した結果を示している。
【０１４４】
マイクロトラックプロファイル法とは、記録媒体上に微小トラックである信号を記録しておき、磁気抵抗効果素子などの再生素子を記録トラック上でトラック幅方向に走査させて再生出力を読み取ることにより、記録トラック上のトラック幅方向の記録信号強度分布を測定するものである。
【０１４５】
図２５に示されるように、磁性材料を用いて形成されたメッキ下地層２４ｂが主磁極層２４以外の領域に残存していると、記録トラック上には主信号Ｓｍのピーク以外にサイド信号Ｓｓのピークが現れる。このサイド信号Ｓｓは、磁極層２４以外の領域に残存したメッキ下地層２４ｂによって書き込まれたものであり、垂直磁気記録ヘッドにスキュー角が生じたときに特に発生しやすくなる。
【０１４６】
図２６は、メッキ下地層２４ｂが非磁性材料を用いて形成され主磁極層２４以外の領域にもメッキ下地層２４ｂが残存した垂直磁気記録ヘッドの磁気記録特性をマイクロトラックプロファイル法によって測定した結果を示している。
【０１４７】
図２６に示されるように、非磁性材料を用いて形成されたメッキ下地層２４ｂが主磁極層２４以外の領域に残存していても、記録トラック上には主信号Ｓｍのピークのみが現れ、サイド信号Ｓｓは検出されない。
【０１４８】
すなわち、メッキ下地層２４ｂが非磁性材料を用いて形成された場合には、主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆとメッキ下地層２４ｂの側辺２４ｂ１，２４ｂ１が連続した直線形状または曲線形状を構成していなくとも、例えば図２２に示すように、主磁極層２４の底面２４ｄのトラック幅方向の幅寸法Ｗ８よりも、メッキ下地層２４ｂトラック幅方向の幅寸法Ｗ９の方が大きくなっても記録媒体上にサイド信号Ｓｓが現れ、記録トラックパターンが乱れることを防ぐことができることがわかる。
【０１４９】
従って、メッキ下地層２４ｂが非磁性材料を用いて形成することにより、垂直磁気記録へッドの高記録密度化対応を容易にすることができる。
【０１５０】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明では、前記記録媒体との対向面で、前記主磁極層のトラック幅方向の内幅寸法が、前記補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広くなるように、前記主磁極層の前記補助磁極層側の端辺よりも上辺が幅広とされている。すなわち前記対向面において前記主磁極層の正面形状が略逆台形になっている。
【０１５１】
従って、記録媒体に記録を行うとき、前記主磁極層の側辺が記録媒体の移動接線方向に対してスキュー角を生じても、前記側辺が記録トラックの外にはみ出すことを防ぐことができ、フリンジングを防止できるようになり、オフトラック性能の向上を図ることができる。
【０１５２】
また、本発明では、前記対向面において、前記主磁極層の前記上辺が直線形状にされている。
【０１５３】
従って、前記記録トラックの磁区境界が直線形状となり、記録トラックの長さ方向の記録密度を上げても鮮明な記録磁化分布を得ることができ、良好な記録再生特性を得ることができる。
【０１５４】
また、本発明では、前記メッキ下地層の上にレジスト層を形成しこのレジスト層に前記主磁極層を形成するための溝をパターン形成した後、前記レジスト層を熱処理する方法を使用すること、または、前記レジスト層のパターニング精度を調節することにより、トラック幅方向の内幅寸法が補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がる溝をパターン形成することができ、正面から見た形状が略逆台形状の主磁極層を得ることができる。
【０１５５】
また、前記主磁極層の中心線に対して所定の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させ、前記対向面において前記主磁極層の前記上辺を直線形状にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の垂直磁気記録ヘッドが記録媒体に対向している状態を示す断面図、
【図２】図１に示す垂直磁気記録ヘッドを記録媒体との対向面から見た正面図、
【図３】図１のＢ矢視の平面図、
【図４】本発明の他の実施の形態の垂直磁気記録ヘッドを上方向から見た平面図、
【図５】本発明の他の実施の形態の垂直磁気記録ヘッドを上方向から見た平面図、
【図６】本発明の垂直磁気記録ヘッドにスキュー角が発生した状態を示す説明図、
【図７】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図８】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図９】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図１０】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図１１】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明するものであり、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は垂直磁気記録ヘッドの上方向から見た平面図、
【図１２】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明するものであり、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は垂直磁気記録ヘッドの上方向から見た平面図、
【図１３】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する横断面図、
【図１４】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する横断面図、
【図１５】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する横断面図、
【図１６】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明するものであり、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は垂直磁気記録ヘッドの上方向から見た平面図、
【図１７】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する横断面図、
【図１８】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図１９】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図２０】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図２１】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図２２】本発明の他の実施の形態の垂直磁気記録ヘッドを記録媒体との対向面から見た正面図、
【図２３】イオンミリングにかけられている主磁極層の横断面図、
【図２４】イオンミリングのミリング角度と主磁極層のエッチング速度の関係を示すグラフ、
【図２５】主磁極層以外の領域に磁性材料からなるメッキ下地層が残存した垂直磁気記録ヘッドの磁気記録特性、
【図２６】主磁極層以外の領域に非磁性材料からなるメッキ下地層が残存した垂直磁気記録ヘッドの磁気記録特性、
【図２７】従来の垂直磁気記録ヘッドを示す断面図、
【図２８】従来の垂直磁気記録ヘッドの部分正面図、
【図２９】従来の垂直磁気記録ヘッドにスキュー角が発生した状態を示す説明図、
【符号の説明】
Ｈｖ 垂直磁気記録ヘッド
Ｈｖａ 対向面
Ｍ 記録媒体
Ｍａ ハード膜
Ｍｂ ソフト膜
１１ スライダ
１２ 非磁性絶縁層
１３ 保護層
２１ 補助磁極層
２４ 主磁極層
２４ｂ メッキ下地層
２５ 接続層
２６ 非磁性絶縁層
２７ コイル層
３１ 底上げ層
３２ 有機材料の絶縁層
３３ 無機絶縁層
３５ ヨーク層
３６ リード層
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばハード膜を有するディスクなどの記録媒体に対して垂直磁界を与えて記録を行う垂直磁気記録ヘッドの製造方法に係り、特に記録パターンにフリンジングが発生するのを抑制し、高記録密度化に対応可能な垂直磁気記録ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクなどの記録媒体に磁気データを高密度で記録する装置として垂直磁気記録方式がある。図２７は前記垂直磁気記録方式の装置に使用される垂直磁気記録ヘッドの一般的な構造を示す断面図である。
【０００３】
図２７に示すように、垂直磁気記録方式の垂直磁気記録ヘッドＨは、記録媒体上を浮上して移動しまたは摺動するスライダ１のトレーリング側端面に設けられるものであり、例えばスライダ１のトレーリング側端面１ａにおいて、前記垂直磁気記録ヘッドＨは、非磁性膜２と、非磁性の被覆膜３との間に配置される。
【０００４】
前記垂直磁気記録ヘッドＨは、強磁性材料で形成された補助磁極層４と、前記補助磁極層４の上に間隔を開けて形成された同じく強磁性材料で形成された主磁極層５とを有しており、前記補助磁極層４の端面４ａと前記主磁極層５の端面５ａとが、記録媒体Ｍｄとの対向面Ｈａに現れている。前記対向面Ｈａよりも奥側において、前記補助磁極層４と前記主磁極層５は、磁気接続部６において磁気的に接続されている。
【０００５】
前記補助磁極層４と前記主磁極層５との間にはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの無機材料による非磁性絶縁層７が位置しており、前記対向面Ｈａでは、この非磁性絶縁層７の端面７ａが、前記補助磁極層４の端面４ａと前記主磁極層５の端面５ａとの間に現れている。
【０００６】
そして、前記非磁性絶縁層７内には、Ｃｕなど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。
【０００７】
図２７に示すように、主磁極層５の端面５ａの厚みｈｗは、補助磁極層４の端面４ａの厚みｈｒよりも小さくなっている。また前記主磁極層５のトラック幅方向（図示Ｙ方向）の端面５ａの幅寸法はトラック幅Ｔｗであり、この幅寸法は、前記補助磁極層４のトラック幅方向の端面４ａの幅寸法よりも十分に小さくなっている。
【０００８】
前記垂直磁気記録ヘッドＨにより磁気記録が行われる記録媒体Ｍｄは、垂直磁気記録ヘッドＨに対してＺ方向へ移動するものであり、その表面にハード膜Ｍａが内方にソフト膜Ｍｂが設けられている。
【０００９】
前記コイル層８に通電されることにより補助磁極層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との間での漏れ記録磁界が、記録媒体Ｍｄのハード膜Ｍａを垂直に通過し、ソフト膜Ｍｂを通る。ここで、前記のように主磁極層５の端面５ａの面積が、補助磁極層４の端面４ａでの面積よりも十分に小さくなっているため、主磁極層５の端面５ａの対向部分で磁束φが集中し、端面５ａが対向する部分での前記ハード膜Ｍａに対し、前記磁束φにより磁気データが記録される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図２８は図２７の垂直磁気記録ヘッドを記録媒体との対向面側から見た部分正面図である。図２７及び図２８の垂直磁気記録ヘッドの主磁極層５は、磁性材料からなるメッキ下地層５ｂ上に、磁性材料を用いてメッキ形成されている。メッキ形成された主磁極層５は上面５ｃが凸状に湾曲した曲面になる。また、従来の垂直磁気記録ヘッドでは主磁極層５の側辺５ｄ，５ｄがトラック幅方向（図示Ｙ方向）に対する垂直面となっている。
【００１１】
図２９は、図２７及び図２８に示された垂直磁気記録ヘッドによって信号が記録された記録媒体上の記録トラックの平面図である。
【００１２】
スライダ１がディスク状の記録媒体Ｍｄの外周と内周との間を移動する際に、記録媒体Ｍｄの回転接線方向（図示Ｚ方向）に対して前記主磁極層５の側辺５ｄ，５ｄが傾くスキュー角が発生することがある。ここで図２８に示すように主磁極層５の側辺５ｄ，５ｄがトラック幅方向に対する垂直面であると、主磁極層５の側辺５ｄ，５ｄが記録媒体の移動接線方向（図示Ｚ方向）に対してスキュー角を有するときに、破線で示すように主磁極層の側辺５ｄ，５ｄがトラック幅Ｔｗの外側に斜めの漏れ磁界を与えてフリンジングＦが発生し、オフトラック性能の低下を招く。
【００１３】
また、主磁極層５の上面５ｃが凸状に湾曲した曲面であると、記録トラック上の磁区境界Ｂが湾曲し、再生波形のパルス幅が広くなり高記録密度化を進めると鮮明な記録磁化分布が得られなくなる。従って、記録トラックの長さ方向（図示Ａ方向）の記録密度を上げることが難しくなる。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、記録パターンにフリンジングが発生するのを抑制できオフトラック性能の向上を図ることが可能であり、また、記録トラックの長さ方向の記録密度を向上させることのできる垂直磁気記録ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
【００２９】
【課題を解決する手段】
本発明の垂直磁気記録ヘッドの製造方法は、
（ａ）磁性材料で補助磁極層を形成する工程、
（ｂ）記録媒体との対向面となる面よりも奥側で、前記補助磁極層の上に磁性材料で接続層を形成する工程、
（ｃ）前記記録媒体との対向面となる面よりも奥側の領域にコイル層を形成する工程、
（ｄ）前記補助磁極層上に絶縁層を積層し、この絶縁層上に非磁性材料を用いてメッキ下地層を成膜する工程、
（ｅ）前記メッキ下地層の上にレジスト層を形成して、前記対向面となる部分で、前記レジスト層に、トラック幅方向の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がり、且つ前記対向面から奥側へ所定の奥行きを有する溝を形成する工程、
（ｆ）前記溝内で、主磁極層をメッキで形成し、その後に前記レジスト層を除去する工程、
（ｇ）前記主磁極層と前記接続層を、直接又は前記主磁極層の上と前記接続層の上にヨーク層を形成して、磁気的に接続する工程、
を有し、前記（ｆ）の工程と前記（ｇ）の工程の間に、
（ｈ）前記主磁極層の中心線に対して４５°以上８０°以下の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させ、さらに
前記主磁極層以外の領域における前記メッキ下地層の除去、前記主磁極層の側面に付着した前記メッキ下地層の材料の除去、及び前記主磁極層の側面を削ることによる前記主磁極層のトラック幅方向の幅寸法の設定を、同時に行う工程を有し、
前記（ｈ）の工程において、前記主磁極層以外の領域で前記メッキ下地層を除去するときに、前記メッキ下地層のトラック幅方向の幅寸法を、前記主磁極層の底面のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくすることを特徴とするものである。
または、本発明の垂直磁気記録磁気ヘッドは、
（ｉ）磁性材料で補助磁極層を形成する工程、
（ｊ）記録媒体との対向面となる面よりも奥側で、前記補助磁極層の上に磁性材料で接続層を形成する工程、
（ｋ）前記記録媒体との対向面となる面よりも奥側の領域にコイル層を形成する工程、
（ｌ）前記補助磁極層上に絶縁層を積層し、この絶縁層上に非磁性材料を用いてメッキ下地層を成膜する工程、
（ｍ）前記メッキ下地層の上にレジスト層を形成して、前記対向面となる部分で、前記レジスト層に、トラック幅方向の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がり、且つ前記対向面から奥側へ所定の奥行きを有する溝を形成する工程、
（ｎ）前記溝内で、主磁極層をメッキで形成し、その後に前記レジスト層を除去する工程、
（ｏ）前記主磁極層と前記接続層を、直接又は前記主磁極層の上と前記接続層の上にヨーク層を形成して、磁気的に接続する工程、
を有し、前記（ｎ）の工程と前記（ｏ）の工程の間に、
（ｐ）前記主磁極層の中心線に対して６０°以上７０°以下の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させ、さらに
前記主磁極層以外の領域における前記メッキ下地層の除去、前記主磁極層の側面に付着した前記メッキ下地層の材料の除去、及び前記主磁極層の側面を削ることによる前記主磁極層のトラック幅方向の幅寸法の設定を、同時に行う工程を有し、
前記（ｐ）の工程において、前記主磁極層以外の領域で前記メッキ下地層を除去するときに、前記メッキ下地層のトラック幅方向の幅寸法を、前記主磁極層の底面のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくすることを特徴とするものである。
本発明の垂直磁気記録ヘッドの製造方法では、前記（ｅ）または（ｍ）の工程において、前記レジスト層に、トラック幅方向の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がり、且つ前記対向面から奥側へ所定の奥行きを有する溝を形成し、前記（ｆ）または（ｎ）の工程において、前記溝内で主磁極層をメッキ形成する。
【００３０】
すなわち、得られた垂直磁気記録ヘッドの主磁極層は、前記対向面でトラック幅方向の内幅寸法が、前記補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広くなるように、前記主磁極層の前記補助磁極層側の端辺よりも上辺が幅広とされている。すなわち前記対向面において前記主磁極層の正面形状が略逆台形になっている。
また本発明では、前記（ｆ）の工程と前記（ｇ）の工程の間に、（ｈ）前記主磁極層の中心線に対して４５°以上８０°以下の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させる工程、または前記（ｎ）の工程と前記（ｏ）の工程の間に、（ｐ）前記主磁極層の中心線に対して６０°以上７０°以下の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させる工程を有するため、前記主磁極層の上面を平坦化させることにより、前記対向面において前記主磁極層の前記上辺を直線形状にすることができる。
【００３７】
なお、前記（ｄ）の工程において、前記メッキ下地層は非磁性材料を用いて形成される。
【００３８】
前記メッキ下地層を非磁性材料を用いて形成した場合には、前記主磁極層の形成後余分な前記メッキ下地層を除去した後、前記主磁極層に重なる領域以外の領域に前記メッキ下地層が残っても垂直磁気記録ヘッドの記録特性に大きな影響を及ぼさないようにできる。
【００３９】
従って、前記メッキ下地層を非磁性材料を用いて形成した場合には、前記（ｈ）または（ｐ）の工程において、前記主磁極層以外の領域で前記メッキ下地層を除去するときに、前記メッキ下地層のトラック幅方向の幅寸法を、前記主磁極層の底面のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくしてもよい。
【００４０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施形態の垂直磁気記録ヘッドの構造を示す縦断面図である。図２は垂直磁気記録ヘッドを記録媒体との対向面から見た部分正面図である。
【００４１】
図１に示す垂直磁気記録ヘッドＨｖは記録媒体Ｍｄに垂直磁界を与え、記録媒体Ｍｄのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させるものである。
【００４２】
記録媒体Ｍｄはディスク状であり、その表面に残留磁化の高いハード膜Ｍａが、内方に磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂを有しており、ディスクの中心が回転軸中心となって回転させられる。
【００４３】
垂直磁気記録ヘッドＨｖのスライダ１１はＡｌ2Ｏ3・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１１の対向面１１ａが記録媒体Ｍｄに対向し、記録媒体Ｍｄが回転すると、表面の空気流によりスライダ１１が記録媒体Ｍｄの表面から浮上し、またはスライダ１１が記録媒体Ｍｄに摺動する。垂直磁気記録ヘッドはスライダ１１のトレーリング側端面１１ｂ側に設けられている。図１においてスライダ１１に対する記録媒体Ｍｄの移動方向は図示Ｚ方向である。
【００４４】
スライダ１１のトレーリング側端面１１ｂには、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2などの無機材料による非磁性絶縁層５４が形成されて、この非磁性絶縁層の上に読取り部ＨRが形成されている。
【００４５】
読取り部ＨRは、下から下部シールド層５２、ギャップ層５５、磁気抵抗効果素子５３、および上部シールド層５１から成る。磁気抵抗効果素子５３は、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）素子、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子などである。
【００４６】
上部シールド層５１の上には、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2などの無機材料による非磁性絶縁層１２が形成されて、非磁性絶縁層１２の上に本発明の記録用の垂直磁気記録ヘッドＨｖが設けられている。そして垂直磁気記録ヘッドＨｖは無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層１３により被覆されている。そして垂直磁気記録ヘッドＨｖの記録媒体との対向面Ｈｖａは、スライダ１１の対向面１１ａとほぼ同一面である。
【００４７】
垂直磁気記録ヘッドＨｖでは、パーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ）などの強磁性材料がメッキされて補助磁極層２１が形成されている。補助磁極層２１はいわゆるリターンパス層である。非磁性絶縁層１２は、補助磁極層２１の下（補助磁極層２１とスライダ１１のトレーリング側端面１１ｂとの間）および補助磁極層２１の周囲に形成されている。そして図１に示すように、補助磁極層２１の表面（上面）２１ａと非磁性絶縁層１２の表面（上面）１２ａとは同一の平面上に位置している。
【００４８】
図１に示すように、対向面Ｈｖａよりも奥側（ハイト方向、図示Ｘ方向）では、補助磁極層２１の表面２１ａ上にＮｉ−Ｆｅなどの接続層２５が形成されている。
【００４９】
接続層２５の周囲において、補助磁極層２１の表面２１ａおよび非磁性絶縁層１２の表面１２ａ上に、Ａｌ2Ｏ3などの非磁性絶縁層２６が形成されて、この非磁性絶縁層２６の上にＣｕなどの導電性材料によりコイル層２７が形成されている。このコイル層２７はフレームメッキ法などで形成されたものであり、接続層２５の周囲に所定の巻き数となるように螺旋状にパターン形成されている。コイル層２７の巻き中心側の接続端２７ａ上には同じくＣｕなどの導電性材料で形成された底上げ層３１が形成されている。
【００５０】
コイル層２７および底上げ層３１は、レジスト材料などの有機材料の絶縁層３２で被覆されており、さらに絶縁層３３で覆われている。
【００５１】
絶縁層３３は無機絶縁材料で形成されることが好ましく、無機絶縁材料としては、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、ＳｉＯＮのうち少なくとも１種以上を選択できる。
【００５２】
そして接続層２５の表面（上面）２５ａ、底上げ層３１の表面（上面）３１ａ、および絶縁層３３の表面（上面）３３ａは、同一面となるように加工されている。このような平坦化加工は後述の製造方法で説明するように、ＣＭＰ技術などを用いて行なわれる。
【００５３】
この第１実施形態では、絶縁層３３の上に、ＮｉＦｅからなる主磁極層２４が形成されており、主磁極層２４の前端面２４ａは、対向面Ｈｖａと同一面とされている。主磁極層２４はＮｉＦｅからなるメッキ下地層２４ｂ上にメッキ形成されている。
【００５４】
絶縁層３３の上には、Ａｌ2Ｏ3からなる無機絶縁層３４を介して、ＮｉＦｅ合金などからなるヨーク層３５が形成されている。ヨーク層３５はＮｉＦｅからなるメッキ下地層３５ｄ上にメッキ形成されている。図１では、主磁極層２４の後方部２４ｃとヨーク層３５の先部領域３５ｂが磁気的に接続され、またヨーク層３５の基端部３５ｃは接続層２５の上面２５ａに磁気的に接続された状態になっている。
【００５５】
また、主磁極層２４がハイト方向奥側に延され、主磁極層２４の後方部が接続層２５の上面２５ａに磁気的に接続され、主磁極層２４の上層にヨーク層３５が形成されてもよい。
【００５６】
またヨーク層３５の前端面３５ａは、対向面Ｈｖａよりもハイト方向奥側に位置して保護層１３内に埋没しており、対向面Ｈｖａには現れていない。
【００５７】
なお本実施の形態ではヨーク層３５の膜厚Ｈ２は、主磁極層２４の膜厚Ｈ１よりも厚く形成される。
【００５８】
またヨーク層３５の前端面３５ａは、ハイト方向（図示Ｘ方向）に対する垂直面となっている。ただし、ヨーク層３５の前端面３５ａが下面から上面に向けてハイト方向に傾く傾斜面あるいは湾曲面で形成されてもよい。ヨーク層３５の下に形成される主磁極層２４の上面とヨーク層３５の前端面３５ａ間の外角θ１は９０°以上であることが好ましい。これによって主磁極層２４からヨーク層３５に向けて漏れる磁界を少なくでき主磁極層２４により磁界を集中させることができるからである。
【００５９】
また図１に示すように、底上げ層３１の表面３１ａにはリード層３６が形成され、リード層３６から底上げ層３１およびコイル層２７に記録電流の供給が可能となっている。なお、リード層３６はヨーク層３５と同じ材料で形成でき、ヨーク層３５とリード層３６を同時にメッキで形成することが可能である。そして、ヨーク層３５およびリード層３６がＡｌ2Ｏ3からなる保護層１３に覆われている。
【００６０】
図２に示すように、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４は、トラック幅方向(図示Ｙ方向）の内幅寸法が、補助磁極層２１から離れるにしたがって徐々に広くなるように、主磁極層２４の補助磁極層２１側の端辺２４ｄよりも上辺（トレーリング側の端辺）２４ｅが幅広とされている。すなわち対向面Ｈｖａにおいて主磁極層２４の正面形状が略逆台形になっている。なお、図２では主磁極層２４の側辺２４ｆ１，２４ｆ１が直線形状になっているが、側辺２４ｆ１，２４ｆ１が湾曲していてもよい。
主磁極層２４の周囲は、無機絶縁層３４及び保護層１３に覆われている。
【００６１】
図１及び図２に示された垂直磁気記録ヘッドのトラック幅Ｔｗは上辺２４ｅの内幅寸法によって規制される。本発明では、トラック幅Ｔｗを０．５μｍ以下、さらには０．３μｍ以下にできる。また、メッキ下地層２４ｂの高さ寸法と主磁極層２４の高さ寸法を合わせたポール長Ｐは０．２〜０．４５μｍである。メッキ下地層２４ｂの厚さは１５〜５０ｎｍである。
【００６２】
本実施の形態では、メッキ下地層２４ｂはＮｉＦｅ，Ｎｉなどの磁性材料を用いて形成されている。本実施の形態では、主磁極層２４の側辺２４ｆ１，２４ｆ１とメッキ下地層２４ｂの側辺２４ｂ１，２４ｂ１が連続した直線形状または曲線形状を構成している。すなわち、メッキ下地層２４ｂのトラック幅方向(図示Ｙ方向）の内幅寸法も、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広くなっており、メッキ下地層２４ｂと主磁極層２４とが一つの略逆台形を構成している。従って、メッキ下地層２４ｂが磁性材料を用いて形成された場合でもメッキ下地層２４から発生する漏れ磁界によって、記録媒体上の記録トラックパターンが乱れることを防ぐことができる。
【００６３】
メッキ下地層２４ｂは、Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔ，ＮｉＬｕ，ＮｉＰ，ＮｉＰｄ，ＮｉＷ,ＮｉＢ，ＮｉＭｏ，Ｉｒ，ＮｉＣｕ，ＮｉＣｒ，Ｃｒ，Ｔｉなどの非磁性材料を用いて形成されてもよい。メッキ下地層２４ｂが非磁性材料を用いて形成されたときは、主磁極層２４の側辺２４ｆ１，２４ｆ１とメッキ下地層２４ｂの側辺２４ｂ１，２４ｂ１が連続した直線形状または曲線形状を構成していなくとも、例えば、図２２に示すように、主磁極層２４の補助磁極層２１側の端辺２４ｄの内幅寸法（トラック幅方向の幅寸法）Ｗ８よりも、メッキ下地層２４ｂの内幅寸法（トラック幅方向の幅寸法）Ｗ９の方が大きくなっても記録媒体上の記録トラックパターンが乱れることを防ぐことができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、対向面Ｈｖａにおいて、主磁極層２４の上辺２４ｅが直線形状にされている。
【００６５】
なお、図２に示すように、主磁極層２４の下面両側に形成されている絶縁層３３の上面３３ａは、主磁極層２４から離れるにしたがって下面方向へ傾斜しているが、これは、主磁極層２４下以外の絶縁層３３上に形成された余分なメッキ下地層２４ｂを除去する際のエッチングの影響によるものである。絶縁層３３の上面３３ａは、主磁極層２４から離れるにしたがって下面方向へ湾曲してもよい。
【００６６】
なお、主磁極層２４の上辺２４ｅと側辺２４ｆ１がなす角θ２は、６０°以上で９０°未満であることが好ましく、より好ましくは、６０°以上８０°以下である。
【００６７】
図３に示すように、ヨーク層３５は奥側に至るにしたがって幅寸法Ｗｙが徐々に広がる形状であり、この幅寸法Ｗｙが徐々に広がる部分のヨーク層３５が主磁極層２４の上に重ねられている。
【００６８】
または、図４に示すように、ヨーク層３５は、対向面Ｈｖａ側である先部領域３５ｂでトラック幅方向の幅寸法Ｗｙが細くなり、後方領域３５ｃでトラック幅方向の幅寸法が徐々に大きくなる平面形状であって、先部領域３５ｂが主磁極層２４の上に重ねられていてもよい。
【００６９】
または図５に示すように、主磁極層２５の後方部２４ｃが幅寸法が徐々に広がる形状であり、この後方部２４ｃにヨーク層３５が重ねられていてもよい。
【００７０】
図５のように、主磁極層２４の後方部２４ｃが徐々に幅広になる形状であると、ヨーク層３５から主磁極層２４への磁束の通過効率が良くなって、オーバーライト特性を向上できる。なお、図５のように、主磁極層２４の幅広の後方部２４ｃがヨーク層３５内に完全に入り込んだ平面形状であると、後方部２４ｃが、ヨーク層３５から前方にはみ出ているものよりも、ヨーク層３５から主磁極層２４への磁束の通過効率がよくなる。なお、主磁極層２４の後方部２４ｃがハイト方向奥側に延長され、図１の接続層２５と主磁極層２４とが直接磁気的に接続され、ヨーク層３５が形成されなくてもよい。
【００７１】
図３、図４、図５のいずれの構造においても、対向面Ｈｖａに現れている補助磁極層２１の前端面２１ｂのトラック幅方向の幅寸法Ｗｒよりも、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４の前端面２４ａのトラック幅方向の幅寸法Ｔｗが十分に小さくなっている。また図１に示すように、補助磁極層２１の厚みＨ３よりも主磁極層２４の厚みＨ１が小さくなっている。よって、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４の前端面２４ａの面積は、補助磁極層２１の前端面２１ｂの面積よりも十分に小さくなっている。また、主磁極層２４の厚みＨ１は、ヨーク層３５の厚みＨ２よりも小さい。
【００７２】
そして、対向面Ｈｖａと平行な面で切断したときの断面で見たときに、主磁極層２４の断面積は、ヨーク層３５の後方領域部分の断面積よりも小さくなっている。
【００７３】
そして好ましくは、主磁極層２４はヨーク層３５よりも飽和磁束密度Ｂｓが高い磁性材料で形成されている。
【００７４】
この垂直磁気記録ヘッドＨｖでは、リード層３６を介してコイル層２７に記録電流が与えられると、コイル層２７を流れる電流の電流磁界によって補助磁極層２１とヨーク層３５に記録磁界が誘導される。図１に示すように、対向面Ｈｖａでは、主磁極層２４の前端面２４ａと補助磁極層２１の前端面２１ｂからの漏れ記録磁界が、記録媒体Ｍｄのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過する。主磁極層２４の前端面２４ａの面積が補助磁極層２１の前端面２１ｂの面積よりも十分に小さいために、主磁極層２４の前端面２４ａに洩れ記録磁界の磁束φが集中し、この集中している磁束φによりハード膜Ｍａが垂直方向へ磁化されて、磁気データが記録される。主磁極層２４の前端面２４ａから発生する又は吸収される洩れ記録磁界によってハード膜Ｍａの磁束密度は飽和し、補助磁極層２１の前端面２１ｂに吸収される又は発生する漏れ記録磁界によってはハード膜Ｍａはほとんど磁化されない。
【００７５】
また、この垂直磁気記録ヘッドＨｖでは、主磁極層２４とヨーク層３５とが別の層として形成されているため、主磁極層２４のトラック幅方向の幅寸法Ｔｗおよび厚みＨ１を、ヨーク層３５の幅寸法Ｗｙおよび厚みＨ２と別のものとして設定することができる。したがって、主磁極層２４の幅寸法Ｔｗを小さくして、狭トラックによる記録を可能にできる。しかもヨーク層３５を十分に大きな断面積となるように形成できるため、コイル層２７で誘導された記録磁界の多くの磁束をヨーク層３５から主磁極層２４へ導くことができる。
【００７６】
そして、主磁極層２４をヨーク層３５よりも飽和磁束密度の高い磁性材料で形成しておくと、幅寸法Ｔｗと厚みＨ１の小さい主磁極層２４からハード膜Ｍａに対して密度の高い磁束φを垂直方向へ与えることが可能となり、オーバーライト特性が向上するようになる。
【００７７】
図６は、図１及び図２に示された垂直磁気記録ヘッドによって信号が記録された記録媒体上の記録トラックの平面図である。
【００７８】
スライダ１１がディスク状の記録媒体Ｍｄの外周と内周との間を移動する際に、記録媒体Ｍｄの回転接線方向（図示Ｚ方向）に対して主磁極層２４の側辺２４ｆ１，２４ｆ１が傾くスキュー角が発生することがある。図２に示すように、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４は、トラック幅方向(図示Ｙ方向）の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広くなるように、主磁極層２４の補助磁極層２１側の端辺２４ｄよりも上辺２４ｅが幅広とされ、対向面Ｈｖａにおいて主磁極層２４の正面形状が略逆台形になっている。
【００７９】
従って、主磁極層２４の側辺２４ｆ１，２４ｆ１が記録媒体の移動接線方向（図示Ｚ方向）に対してスキュー角を有するときに、破線で示すように側辺２４ｆ１が記録トラック幅Ｔｗから側方へ斜めに大きくはみ出すことがない。よって側辺２４ｆ１によるフリンジングを防止できるようになり、オフトラック性能の向上を図ることができる。
【００８０】
また、主磁極層２４の上辺２４ｅが直線形状であるので、記録トラック上の磁区境界Ｂ１またはＢ２も直線形状となり、再生波形のパルス幅が狭くなり高記録密度化を進めたときでも鮮明な記録磁化分布が得られる。従って、記録トラックの長さ方向（図示Ｚ方向）の記録密度を上げることが容易になる。
【００８１】
図１ないし図３に示された垂直磁気記録ヘッドの製造方法について以下に説明する。図７から図１０に示す一工程図は垂直磁気記録ヘッドの縦断面図を示している。
【００８２】
図７に示す工程では、非磁性絶縁層１２上に磁性材料製の補助磁極層２１を形成した後、補助磁極層２１のハイト方向後方も非磁性絶縁層１２で埋め、さらに補助磁極層２１および非磁性絶縁層１２の上面をＣＭＰ技術などを用いて平坦化加工する。
【００８３】
次に、図８に示すように、補助磁極層２１のハイト方向後方に、磁性材料製の接続層２５をメッキ形成する。なお、接続層２５の形成は、後述するコイル層２７の形成後に行ってもよい。
【００８４】
次に、図９に示すように、補助磁極層２１上面２１ａから接続層２５の上面にかけて無機絶縁材料をスパッタして非磁性絶縁層２６を形成する。さらに、非磁性絶縁層２６の上にフレームメッキ法を用いて、Ｃｕなどの導電性材料により、コイル層２７を形成し、底上げ層３１を同じくメッキにより形成する。このときコイル層２７は、接続層２５の高さよりも十分に低い位置に形成する。そしてコイル層２７と底上げ層３１を有機材料の絶縁層３２で覆い、さらに、無機絶縁材料をスパッタして、全ての層を覆う絶縁層３３を形成する。
【００８５】
次に、図９の状態に成膜された各層に対して、図示上方からＣＭＰ技術などを用いて研磨加工を行なう。この研磨加工は、絶縁層３３、接続層２５および底上げ層３１の全てを横断する水平面（Ｌ−Ｌ面）の位置まで行なう。
【００８６】
研磨加工の結果、図１０に示すように、接続層２５の表面２５ａ、絶縁層３３の表面３３ａおよび底上げ層３１の表面３１ａが全て同一面となるように加工される。
【００８７】
次に図１ないし図３に示す垂直磁気記録ヘッドの主磁極層の製造方法について説明する。図１１及び図１２は製造方法を工程別に示したものであるが、各図において（Ｂ）は製造過程にある垂直磁気記録ヘッドの主磁極層２４の形成部分周辺を上方向から見た部分平面図、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ矢視方向から見た部分断面図である。
【００８８】
図１１に示す工程では、まず絶縁層３３の上面３３ａ、接続層２５の上面２５ａ、および底上げ層３１の上面３１ａの全体にメッキ下地層２４ｂを成膜し、メッキ下地層２４ｂの上一面にレジスト層４０を形成し、露光現像により、記録媒体との対向面となる部分に、前記対向面から奥側へ所定の奥行きを有し主磁極層２４の抜きパターンとなる溝４０ａを形成する。溝４０ａは、図示左側に向かうに従って内幅方向（図示Ｙ方向）の寸法が大きくなるメッキ溜め溝４０ａ２と内幅方向の寸法が一定である磁極形成溝４０ａ１からなる。なお、レジスト層４０の外側のメッキ下地層２４ｂが露出している部分は、後のメッキ形成の工程においてダミーメッキを形成するためのダミー形成部４１である。
【００８９】
メッキ下地層２４ｂは、ＮｉＦｅを用いてｔ１＝５０ｎｍの厚さで形成した。あるいは、Ｃｒ／Ｃｕのメッキ下地層２４ｂを形成してもよい。または、メッキ下地層２４ｂをＮｉなどの磁性材料またはＣｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔ，ＮｉＬｕ，ＮｉＰ，ＮｉＰｄ，ＮｉＷ,ＮｉＢ，ＮｉＭｏ，Ｉｒ，ＮｉＣｕ，ＮｉＣｒ，Ｃｒ，Ｔｉなどの非磁性材料を用いて形成してもよい。
【００９０】
レジスト層４０のレジスト厚（ｔ２）は１〜２μｍである。なお、溝４０ａのトラック幅方向の幅寸法Ｗ１は０．３５〜０．６μｍとした。
【００９１】
溝４０ａの形成後、レジスト層４０を熱処理して、溝４０ａの側面４０ｂ，４０ｂを傾斜面或いは湾曲面とする。すなわち、溝４０ａのトラック幅方向の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がるようにする。図１２（Ａ）では、溝４０ａの側面４０ｂ，４０ｂを傾斜面としている。
【００９２】
熱処理後のメッキ下地層２４ｂの表面とレジスト層４０の側面４０ｂがなす角θ３を６０°以上９０°未満、より好ましくは、６０°以上８０°以下にする。本実施の形態ではθ３＝６５°としている。前記θ３の大きさを規定することにより、形成される主磁極層２４の側面のテーパ角を規定することができる。
なお、溝４０の底面４０ｃのトラック幅方向寸法Ｗ３は０．３５〜０．６０μｍである。
【００９３】
図１３は、図１２（Ａ）に示した工程の後、溝４０内及びダミー形成部４１上で、ＮｉＦｅなどの磁性材料を用いてメッキ形成した状態を示す断面図である。溝４０内には主磁極層２４が形成され、ダミー形成部４１上にはダミーメッキ４２が形成される。ダミーメッキ４２があると、メッキの品質を良くすることができる。メッキの形成にはパルスメッキ法を用いる。なお、ダミー形成部４１及びダミーメッキ４２は必ずしも形成されなくてもよい。
【００９４】
主磁極層２４及びダミーメッキ４２を形成した後、図１４に示すごとくレジスト層４０を除去する。次に、図１５に示すように、主磁極層２４をレジストで覆って保護し、ダミーメッキ４２をエッチングによって除去する。ダミーメッキ４２が除去された状態の主磁極層２４の形成部分周辺を上方向から見た部分平面図が図１６（Ｂ）、図１６（Ｂ）をＡ−Ａ矢視方向から見た部分断面図が図１６（Ａ）である。図１６では、メッキ形成された直後の主磁極層２４の形状を示している。メッキ形成された直後の主磁極層２４は、内幅方向（図示Ｙ方向）の寸法が図示左方向に向かうに従って大きくなるメッキ溜め部２４ｇと内幅方向（図示Ｙ方向）の寸法が一定である磁極形成部２４ｈからなっている。メッキ溜め部２４ｇが形成されると主磁極層２４をメッキ形成するときに均一なメッキを形成することが容易になる。なお、メッキ溜め部２４ｇは、後の製造工程において研磨除去され、完成した垂直磁気記録ヘッドには存在しない。すなわち、図１６（Ｂ）に示される磁極形成部２４ｈのみが完成した垂直磁気記録ヘッドの主磁極層２４になる。完成した垂直磁気記録ヘッドの記録媒体との対向面は、Ａ−Ａ線で示される面になる。
【００９５】
メッキ形成直後の主磁極層２４の磁極形成部２４ｈの補助磁極層側の端面２４ｉの内幅方向の寸法Ｗ４は０．６０μｍ、上面２４ｊの内幅方向の寸法Ｗ５は０．９６μｍ、高さ寸法ｔ３は０．９６μｍである。メッキ形成直後の上面２４ｊは、図１６（Ａ）に示されるように中央部分が盛り上がった湾曲面になっている。
【００９６】
なお、図１６（Ａ）に示される、主磁極層２４の側面２４ｆとメッキ下地層２４ｂとがなす角θ４の大きさは、前述したレジスト層４０の側面４０ｂとメッキ下地層２４ｂとがなす角θ３の大きさに等しく、さらに図２に示された主磁極層２４の上辺２４ｅと側面２４ｆとがなす角θ２（テーパ角）に等しい。
【００９７】
次に、図１６（Ａ）の図示上方向から主磁極層２４の縦方向の中心線Ｃに対して所定の角度θ５だけ傾いた方向からミリング粒子Ｍを入射させる異方性イオンミリングを行う。
【００９８】
主磁極層２４の縦方向の中心線Ｃに対する斜め方向からのイオンミリングによって、主磁極層２４の上面２４ｊを平坦化させること、主磁極層２４以外の領域におけるメッキ下地層２４ｂの除去、メッキ下地層２４ｂの除去の際に主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆに付着したメッキ下地層２４ｂの材料の除去、及び主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆを削ることによる主磁極層２４のトラック幅方向（内幅方向）の幅寸法の設定を同時に行うことができる。
【００９９】
中心線Ｃに対する所定の角度θ５を４５°以上８０°以下にすることが好ましく、より好ましくは６０°以上７０°以下である。本実施の形態では、θ５を７０°に設定している。
【０１００】
図１７は、イオンミリング後の主磁極層２４の磁極形成部２４ｈの断面図である。イオンミリング後、主磁極層２４の上面２４ｊは平坦化され、直線形状になっている。
【０１０１】
また、主磁極層２４以外の領域におけるメッキ下地層２４ｂは除去され、主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆとメッキ下地層２４ｂの側辺２４ｂ１，２４ｂ１が連続した直線形状または曲線形状を構成している。すなわち、メッキ下地層２４ｂのトラック幅方向(図示Ｙ方向）の内幅寸法も、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広くなっており、メッキ下地層２４ｂと主磁極層２４とが一つの略逆台形を構成している。
【０１０２】
なお、メッキ下地層２４ｂの除去の際に主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆに付着したメッキ下地層２４ｂの材料も除去されている。
【０１０３】
また、主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆが削られ、主磁極層２４のトラック幅方向（内幅方向）の幅寸法がメッキ形成直後より細くされている。
【０１０４】
イオンミリング後の主磁極層２４の磁極形成部２４ｈの補助磁極層側の端面２４ｉの内幅方向の寸法Ｗ６は０．１９μｍ、上面２４ｊの内幅方向の寸法Ｗ７（トラック幅Ｔｗ）は０．４９μｍ、高さ寸法ｔ４は０．３３μｍである。なお、補助磁極層側の端面２４ｉと側面２４ｆとがなす角θ６（テーパ角）は６５°である。
【０１０５】
イオンミリングにより、主磁極層２４下以外の絶縁層３３上に形成された余分なメッキ下地層２４ｂを除去する際に、主磁極層２４の下面両側に形成されている絶縁層３３の上面３３ａも掘り込まれ、上面３３ａが主磁極層２４から離れるにしたがって下面方向へ傾斜する。また、イオンミリング後、絶縁層３３の上面が点線３３ｂで示されるように、主磁極層２４から離れるにしたがって下面方向へ湾曲してもよい。
【０１０６】
図１８は、図１７に示される工程終了後の垂直磁気記録ヘッドの縦断面図である。図１８に示された垂直磁気記録ヘッドでは、主磁極層２４の断面形状は図１７に示される略逆台形となっている。
【０１０７】
次に、図１９に示すように、主磁極層２４、絶縁層３３、接続層２５、及び底上げ層３１上に無機絶縁材料の無機絶縁層３４を成膜する。
【０１０８】
なお、主磁極層２４の上面２４ｊを平坦化させる方法として、上述したイオンミリングを用いる方法の他に、主磁極層２４を無機絶縁層３４で覆った後、ＣＭＰ技術によって、上面２４ｊを平坦化することもできる。
その後、主磁極層２４の後方部２４ｃ、接続層２５の上面２５ａ及び底上げ層３１の上面３１ａが露出するように、絶縁層３４に穴部３４ａ、３４ｂ、３４ｃを形成する。穴部３４ａ、３４ｂ、３４ｃの形成後、少なくとも主磁極層２４の後方部２４ｃ上、絶縁層３４上、接続層２５の上面２５ａ上及び底上げ層３１の上面３１ａ上にメッキ下地層３５ｄを成膜する。
【０１０９】
メッキ下地層３５ｄは、Ｎｉｆｅ，Ｎｉなどの磁性材料またはＣｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔ，ＮｉＬｕ，ＮｉＰ，ＮｉＰｄ，ＮｉＷ,ＮｉＢ，ＮｉＭｏ，Ｉｒ，ＮｉＣｕ，ＮｉＣｒ，Ｃｒ，Ｔｉなどの非磁性材料を用いて形成する。
【０１１０】
次に、図２１の工程に示すように、主磁極層２４及び接続層２５上に磁気的に接続されるヨーク層３５をメッキ形成する。このときヨーク層３５のトラック幅方向における幅寸法が前記主磁極層２４と重ねられた位置での前記主磁極層の幅寸法より幅広になる。
【０１１１】
なお、主磁極層２４の平面形状を図４または図５に示された形状にするには、図１１に示す工程において、レジスト層４０を露光現像するときの溝４０ａの磁極形成溝４０ａ１の抜き形状を、図４または図５に示された主磁極層２４の平面形状と同じ形状にすればよい。
【０１１２】
ヨーク層３５の先部領域の形状は、図３、図４、または図５に示される形状で形成することができ、また主磁極層２４上にヨーク層３５を重ねるときには、図３、図４、図５に示されるような位置で重ねあわせる。
【０１１３】
またヨーク層３５の前端面３５ａは、対向面となる面よりもハイト方向奥側に位置するように形成される。
【０１１４】
なお本実施の形態ではヨーク層３５の膜厚Ｈ２は、主磁極層２４の膜厚Ｈ１よりも厚く形成される。
【０１１５】
またヨーク層３５の前端面３５ａは、ハイト方向（図示Ｘ方向）に対する垂直面となっている。ただし、ヨーク層３５の前端面３５ａが下面から上面に向けてハイト方向に傾く傾斜面あるいは湾曲面で形成されてもよい。ヨーク層３５の下に形成される主磁極層２４の上面とヨーク層３５の前端面３５ａ間の外角θ１は９０°以上であることが好ましい。これによって主磁極層２４からヨーク層３５に向けて漏れる磁界を少なくでき主磁極層２４により磁界を集中させることができるからである。
【０１１６】
なお、主磁極層２４はヨーク層３５よりも飽和磁束密度Ｂｓが高い磁性材料で形成されることが好ましい。
【０１１７】
次に底上げ層３１と電気的に接続されるリード層３６を、底上げ層３１上にＣｕなどの導電性材料を用いてメッキ形成し、ヨーク層３５及びリード層３６周辺の余分なメッキ下地層３５ｄをイオンミリングによって除去する。
【０１１８】
なお、前記ヨーク層３５と同時に、磁性材料を用いてリード層３６を形成することも可能である。
【０１１９】
次に、図１に示す保護層１３を形成する。さらに対向面Ｈｖａを研磨して、対向面Ｈｖａに、補助磁極層２１の前端面２１ｂ、絶縁層３３の前端面３３ｃおよび主磁極層２４の前端面２４ａを同一面となるように露出させる。
【０１２０】
また必要に応じて、図１に示すスライダ１１の対向面１１ａと垂直磁気記録ヘッドＨｖの対向面Ｈｖａとが、ＤＬＣなどのカーボンを主体とする耐摩耗性の保護膜で覆われる。
【０１２１】
また、図１ないし図５に示す完成した垂直磁気記録ヘッドにおいて、対向面Ｈｖａに現れている補助磁極層２１の前端面２１ｂのトラック幅方向の幅寸法Ｗｒよりも、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４の前端面２４ａのトラック幅方向の幅寸法Ｔｗが十分に小さくなるようにし、また図１に示すように、補助磁極層２１の厚みＨ３よりも主磁極層２４の厚みＨ１が小さくなるようにする。すなわち、対向面Ｈｖａに現れている主磁極層２４の前端面２４ａの面積が、補助磁極層２１の前端面２１ｂの面積よりも十分に小さくなるようにする。
【０１２２】
また、主磁極層２４の厚みＨ１は、ヨーク層３５の厚みＨ２よりも小さくなるようにする。そして、対向面Ｈｖａと平行な面で切断したときの断面で見たときに、主磁極層２４の断面積が、ヨーク層３５の後方領域部分の断面積よりも小さくなるようにする。
【０１２３】
本実施の形態では、図１２に示す工程でレジスト層４０に形成された溝４０ａの側面４０ｂ，４０ｂを傾斜面とするために、熱処理を行う方法を示した。レジスト層４０に形成された溝４０ａの側面４０ｂ，４０ｂを傾斜面または湾曲面とするための他の方法として、レジスト層４０の材料の露光感度を選択してパターニング精度を調節し、露光・現像の際にレジスト層の下面側よりも上面側の内幅寸法が幅広となり、側面４０ｂ，４０ｂが傾斜面または湾曲面となる溝４０ａを形成する方法がある。
【０１２４】
なお、図１１の工程において溝部４０ａを、接続層２５に重なる位置にまでハイト方向に延して形成し、主磁極層２４を接続層２５と磁気的に接続させるようにしても良い。
【０１２５】
なお、図１１に示す工程において、メッキ下地層２４ｂが非磁性材料を用いて形成されたときは、図１６に示す工程において、主磁極層２４以外の領域でメッキ下地層２４ｂが完全に除去されなくとも、磁気記録特性が低下することを抑えることができる。
【０１２６】
すなわち、主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆとメッキ下地層２４ｂの側辺２４ｂ１，２４ｂ１が連続した直線形状または曲線形状を構成していなくとも、例えば図２２に示すように、主磁極層２４の底面２４ｄの内幅寸法（トラック幅方向の幅寸法）Ｗ８よりも、メッキ下地層２４ｂの内幅寸法（トラック幅方向の幅寸法）Ｗ９の方が大きくなっても記録媒体上の記録トラックパターンが乱れることを防ぐことができる。
【０１２７】
また、図１において上部シールド層５１と補助磁極層２１を一体化して、ひとつの磁性層で前記上部シールド層と補助磁極層の機能を発揮させてもよい。
【０１２８】
なお、前記読取り部ＨRを設けず、スライダ１１のトレーリング側端部に前記垂直磁気記録用の垂直磁気記録ヘッドＨｖのみを搭載してもよい。
【０１２９】
【実施例】
図２３は、前述した本発明の製造方法の実施の形態中の図１６に示された工程にある垂直磁気記録ヘッドの主磁極層周辺の部分断面図である。
【０１３０】
図２３の図示上方向から主磁極層２４の縦方向の中心線Ｃに対して所定の角度θ５だけ傾いた方向から異方的にミリング粒子を入射させるイオンミリングを行っている。
【０１３１】
図２４は、主磁極層２４の縦方向の中心線Ｃに対するミリング角度とエッチング速度との関係を示すグラフである。
【０１３２】
（□）で表されるグラフ曲線は、主磁極層２４の高さ方向（図２３に示すＺ方向）のエッチング速度である。主磁極層２４の高さ方向のエッチング速度は、中心線Ｃに対するミリング角度に依存している。グラフより前記ミリング角度が約４０度のとき、最もエッチング速度が大きくなっている。前記ミリング角度が約４０度より小さくなるにつれて、または約４０度より大きくなるにつれてエッチング速度は小さくなっていく。特に前記ミリング角度が約７０度前後のとき、前記ミリング角度の変化量に対するエッチング速度の変化率が最も大きくなっている。
【０１３３】
図２３に示されるように、主磁極層２４の上面２４ｊは、中心部分が盛り上がった湾曲面となっているので、ミリング粒子が前記中心線Ｃに対して所定の角度θ５だけ傾いた方向から異方的に入射する時、上面２４ｊ上の各点の接平面の法線方向とミリング粒子の入射方向との角度は前記各点ごとに異なる角度になる。
【０１３４】
例えば、図２３の点Ｐ１における接平面Ｓ０の法線（中心線Ｃ）方向とミリング粒子Ｍ１の入射方向との角度はθ５である。また、点Ｐ２における接平面Ｓ１の法線Ｖ１方向とミリング粒子Ｍ２の入射方向との角度をθ５ａとし、点Ｐ３における接平面Ｓ２の法線Ｖ２方向とミリング粒子Ｍ３の入射方向との角度をθ５ｂとすると、θ５≠θ５ａ≠θ５ｂとなる。従って、主磁極層２４の上面２４ｊ上の各点における前記ミリング速度に差が生じる。
【０１３５】
本発明では、主磁極層２４の上面２４ｊをイオンミリングによってエッチングしていくときに、前記上面２４ｊ上の各点におけるエッチング速度に差を生じさせることができ、しかも、エッチングの進行とともに、前記上面２４ｊ上におけるエッチング速度の速さの分布が変化していくために、主磁極層２４の上面２４ｊの湾曲が全体としてなだらかになっていき、最後には前記上面２４ｊを図１７に示すように平坦面とすることができるのである。
【０１３６】
なお、中心線Ｃに対して所定の角度θ５だけ傾いた方向から異方的にミリング粒子を入射させるイオンミリングを行うことにより、主磁極層２４の下層以外の領域のメッキ下地層２４ｂを除去し、同時に主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆを削り、主磁極層２４のトラック幅方向（内幅方向：図示Ｙ方向）の幅寸法をメッキ形成直後より細くすることができる。
【０１３７】
しかし、（◇）で表される主磁極層２４のトラック幅方向のエッチング速度のグラフ曲線から読み取れるように、角度θ５が小さくなると、エッチング速度が負の値になる。すなわち、主磁極層２４のトラック幅方向（内幅方向：図示Ｙ方向）の幅寸法がメッキ形成直後より太くなる。これは、角度θ５が小さくなると、除去されたメッキ下地層２４ｂが側面２４ｆ，２４ｆに付着する率が高くなるためである。
【０１３８】
メッキ下地層２４ｂが側面２４ｆ，２４ｆに付着する率を低くして、主磁極層２４のトラック幅方向のエッチングを効率よく行うためには前記角度θ５を４５度以上にすることが好ましい。
【０１３９】
また、主磁極層２４の高さ方向のミリング速度が遅すぎると、エッチング加工の効率が悪くなるので、前記角度θ５は８０度以下であることが好ましい。
【０１４０】
または、前記角度θ５が７０度以下であるとより好ましい。ただし、主磁極層２４の高さ方向のミリング速度が速すぎると、加工後の主磁極層２４の体積が小さくなり磁気記録特性が悪くなるので、前記角度θ５は６０度以上であることがより好ましい。
【０１４１】
前記角度θ５が６０度以上７０度以下であれば、前記角度θ５の変化量に対するエッチング速度の変化率を大きくでき、前記上面２４ｊ上の各点におけるエッチング速度の差を大きくすることができ、前記上面２４ｊを効率よく平坦化することができる。
【０１４２】
図２５及び図２６は、上述した垂直磁気記録ヘッドの製造方法の実施の形態の図１６に示す工程において、主磁極層２４以外の領域でメッキ下地層２４ｂが完全に除去されなかったときに、メッキ下地層２４ｂが磁性材料を用いて形成された場合と非磁性材料を用いて形成した場合とで、磁気記録特性が変化することを示すグラフである。
【０１４３】
図２５は、メッキ下地層２４ｂが磁性材料を用いて形成され主磁極層２４以外の領域にもメッキ下地層２４ｂが残存した垂直磁気記録ヘッドの磁気記録特性をマイクロトラックプロファイル法によって測定した結果を示している。
【０１４４】
マイクロトラックプロファイル法とは、記録媒体上に微小トラックである信号を記録しておき、磁気抵抗効果素子などの再生素子を記録トラック上でトラック幅方向に走査させて再生出力を読み取ることにより、記録トラック上のトラック幅方向の記録信号強度分布を測定するものである。
【０１４５】
図２５に示されるように、磁性材料を用いて形成されたメッキ下地層２４ｂが主磁極層２４以外の領域に残存していると、記録トラック上には主信号Ｓｍのピーク以外にサイド信号Ｓｓのピークが現れる。このサイド信号Ｓｓは、磁極層２４以外の領域に残存したメッキ下地層２４ｂによって書き込まれたものであり、垂直磁気記録ヘッドにスキュー角が生じたときに特に発生しやすくなる。
【０１４６】
図２６は、メッキ下地層２４ｂが非磁性材料を用いて形成され主磁極層２４以外の領域にもメッキ下地層２４ｂが残存した垂直磁気記録ヘッドの磁気記録特性をマイクロトラックプロファイル法によって測定した結果を示している。
【０１４７】
図２６に示されるように、非磁性材料を用いて形成されたメッキ下地層２４ｂが主磁極層２４以外の領域に残存していても、記録トラック上には主信号Ｓｍのピークのみが現れ、サイド信号Ｓｓは検出されない。
【０１４８】
すなわち、メッキ下地層２４ｂが非磁性材料を用いて形成された場合には、主磁極層２４の側面２４ｆ，２４ｆとメッキ下地層２４ｂの側辺２４ｂ１，２４ｂ１が連続した直線形状または曲線形状を構成していなくとも、例えば図２２に示すように、主磁極層２４の底面２４ｄのトラック幅方向の幅寸法Ｗ８よりも、メッキ下地層２４ｂトラック幅方向の幅寸法Ｗ９の方が大きくなっても記録媒体上にサイド信号Ｓｓが現れ、記録トラックパターンが乱れることを防ぐことができることがわかる。
【０１４９】
従って、メッキ下地層２４ｂが非磁性材料を用いて形成することにより、垂直磁気記録へッドの高記録密度化対応を容易にすることができる。
【０１５０】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明では、前記記録媒体との対向面で、前記主磁極層のトラック幅方向の内幅寸法が、前記補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広くなるように、前記主磁極層の前記補助磁極層側の端辺よりも上辺が幅広とされている。すなわち前記対向面において前記主磁極層の正面形状が略逆台形になっている。
【０１５１】
従って、記録媒体に記録を行うとき、前記主磁極層の側辺が記録媒体の移動接線方向に対してスキュー角を生じても、前記側辺が記録トラックの外にはみ出すことを防ぐことができ、フリンジングを防止できるようになり、オフトラック性能の向上を図ることができる。
【０１５２】
また、本発明では、前記対向面において、前記主磁極層の前記上辺が直線形状にされている。
【０１５３】
従って、前記記録トラックの磁区境界が直線形状となり、記録トラックの長さ方向の記録密度を上げても鮮明な記録磁化分布を得ることができ、良好な記録再生特性を得ることができる。
【０１５４】
また、本発明では、前記メッキ下地層の上にレジスト層を形成しこのレジスト層に前記主磁極層を形成するための溝をパターン形成した後、前記レジスト層を熱処理する方法を使用すること、または、前記レジスト層のパターニング精度を調節することにより、トラック幅方向の内幅寸法が補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がる溝をパターン形成することができ、正面から見た形状が略逆台形状の主磁極層を得ることができる。
【０１５５】
また、前記主磁極層の中心線に対して所定の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させ、前記対向面において前記主磁極層の前記上辺を直線形状にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の垂直磁気記録ヘッドが記録媒体に対向している状態を示す断面図、
【図２】図１に示す垂直磁気記録ヘッドを記録媒体との対向面から見た正面図、
【図３】図１のＢ矢視の平面図、
【図４】本発明の他の実施の形態の垂直磁気記録ヘッドを上方向から見た平面図、
【図５】本発明の他の実施の形態の垂直磁気記録ヘッドを上方向から見た平面図、
【図６】本発明の垂直磁気記録ヘッドにスキュー角が発生した状態を示す説明図、
【図７】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図８】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図９】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図１０】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図１１】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明するものであり、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は垂直磁気記録ヘッドの上方向から見た平面図、
【図１２】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明するものであり、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は垂直磁気記録ヘッドの上方向から見た平面図、
【図１３】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する横断面図、
【図１４】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する横断面図、
【図１５】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する横断面図、
【図１６】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明するものであり、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は垂直磁気記録ヘッドの上方向から見た平面図、
【図１７】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する横断面図、
【図１８】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図１９】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図２０】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図２１】垂直磁気記録ヘッドの製造工程を説明する縦断面図、
【図２２】本発明の他の実施の形態の垂直磁気記録ヘッドを記録媒体との対向面から見た正面図、
【図２３】イオンミリングにかけられている主磁極層の横断面図、
【図２４】イオンミリングのミリング角度と主磁極層のエッチング速度の関係を示すグラフ、
【図２５】主磁極層以外の領域に磁性材料からなるメッキ下地層が残存した垂直磁気記録ヘッドの磁気記録特性、
【図２６】主磁極層以外の領域に非磁性材料からなるメッキ下地層が残存した垂直磁気記録ヘッドの磁気記録特性、
【図２７】従来の垂直磁気記録ヘッドを示す断面図、
【図２８】従来の垂直磁気記録ヘッドの部分正面図、
【図２９】従来の垂直磁気記録ヘッドにスキュー角が発生した状態を示す説明図、
【符号の説明】
Ｈｖ 垂直磁気記録ヘッド
Ｈｖａ 対向面
Ｍ 記録媒体
Ｍａ ハード膜
Ｍｂ ソフト膜
１１ スライダ
１２ 非磁性絶縁層
１３ 保護層
２１ 補助磁極層
２４ 主磁極層
２４ｂ メッキ下地層
２５ 接続層
２６ 非磁性絶縁層
２７ コイル層
３１ 底上げ層
３２ 有機材料の絶縁層
３３ 無機絶縁層
３５ ヨーク層
３６ リード層
Claims (2)
- （ａ）磁性材料で補助磁極層を形成する工程、
（ｂ）記録媒体との対向面となる面よりも奥側で、前記補助磁極層の上に磁性材料で接続層を形成する工程、
（ｃ）前記記録媒体との対向面となる面よりも奥側の領域にコイル層を形成する工程、
（ｄ）前記補助磁極層上に絶縁層を積層し、この絶縁層上に非磁性材料を用いてメッキ下地層を成膜する工程、
（ｅ）前記メッキ下地層の上にレジスト層を形成して、前記対向面となる部分で、前記レジスト層に、トラック幅方向の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がり、且つ前記対向面から奥側へ所定の奥行きを有する溝を形成する工程、
（ｆ）前記溝内で、主磁極層をメッキで形成し、その後に前記レジスト層を除去する工程、
（ｇ）前記主磁極層と前記接続層を、直接又は前記主磁極層の上と前記接続層の上にヨーク層を形成して、磁気的に接続する工程、
を有し、前記（ｆ）の工程と前記（ｇ）の工程の間に、
（ｈ）前記主磁極層の中心線に対して４５°以上８０°以下の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させ、さらに
前記主磁極層以外の領域における前記メッキ下地層の除去、前記主磁極層の側面に付着した前記メッキ下地層の材料の除去、及び前記主磁極層の側面を削ることによる前記主磁極層のトラック幅方向の幅寸法の設定を、同時に行う工程を有し、
前記（ｈ）の工程において、前記主磁極層以外の領域で前記メッキ下地層を除去するときに、前記メッキ下地層のトラック幅方向の幅寸法を、前記主磁極層の底面のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくすることを特徴とする垂直磁気記録ヘッドの製造方法。 - （ｉ）磁性材料で補助磁極層を形成する工程、
（ｊ）記録媒体との対向面となる面よりも奥側で、前記補助磁極層の上に磁性材料で接続層を形成する工程、
（ｋ）前記記録媒体との対向面となる面よりも奥側の領域にコイル層を形成する工程、
（ｌ）前記補助磁極層上に絶縁層を積層し、この絶縁層上に非磁性材料を用いてメッキ下地層を成膜する工程、
（ｍ）前記メッキ下地層の上にレジスト層を形成して、前記対向面となる部分で、前記レジスト層に、トラック幅方向の内幅寸法が、補助磁極層から離れるにしたがって徐々に広がり、且つ前記対向面から奥側へ所定の奥行きを有する溝を形成する工程、
（ｎ）前記溝内で、主磁極層をメッキで形成し、その後に前記レジスト層を除去する工程、
（ｏ）前記主磁極層と前記接続層を、直接又は前記主磁極層の上と前記接続層の上にヨーク層を形成して、磁気的に接続する工程、
を有し、前記（ｎ）の工程と前記（ｏ）の工程の間に、
（ｐ）前記主磁極層の中心線に対して６０°以上７０°以下の角度だけ傾いた方向からミリング粒子を入射させるミリングで、前記主磁極層の上面を平坦化させ、さらに
前記主磁極層以外の領域における前記メッキ下地層の除去、前記主磁極層の側面に付着した前記メッキ下地層の材料の除去、及び前記主磁極層の側面を削ることによる前記主磁極層のトラック幅方向の幅寸法の設定を、同時に行う工程を有し、
前記（ｐ）の工程において、前記主磁極層以外の領域で前記メッキ下地層を除去するときに、前記メッキ下地層のトラック幅方向の幅寸法を、前記主磁極層の底面のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくすることを特徴とする垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
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