JP3950725B2 - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびに磁気記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも記録用の誘導型磁気変換素子を備えた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搭載した例えばハードディスクドライブなどの磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばハードディスクなどの磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」という）の面記録密度の向上に伴い、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドに適用される磁気記録方式としては、例えば、信号磁界の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）にする長手記録方式と、記録媒体の面に対して直交する方向にする垂直記録方式とが知られている。現在のところ、長手記録方式が広く利用されているが、面記録密度の向上に伴う市場動向を考慮すれば、今後、長手記録方式に代わり垂直記録方式が有望視されるものと想定される。なぜなら、垂直記録方式では、高い線記録密度を確保可能な上、記録済みの記録媒体が熱揺らぎの影響を受けにくいという利点が得られるからである。
【０００３】
垂直記録方式を利用した記録態様としては、例えば、（１）一端側においてギャップを挟んで互いに対向し、かつ他端側において互いに磁気的に連結されてなるヘッド（リング型ヘッド）と、単層構成の記録媒体とを用いる態様や、（２）記録媒体に対して垂直に配置されたヘッド（単磁極型ヘッド）と、２層構成の記録媒体とを用いる態様が提案されている。これらの態様のうち、単磁極型ヘッドと２層構成の記録媒体との組み合わせを用いる態様は、熱揺らぎに対する耐性が顕著に優れている点に基づき、薄膜磁気ヘッドの性能向上を実現し得るものとして注目されている。
【０００４】
ところで、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの記録性能を向上させるためには、例えば、単磁極型ヘッドのうち、主要な磁束の流路となる「主磁極層」を設計する際、主に、以下の２つの点が大きなポイントとなる。
【０００５】
すなわち、第１に、記録密度を増加させるために、主磁極層のうち、記録媒体の記録トラック幅を規定することとなる極微小な一定幅を有する部分（以下、「一定幅部分」という）を高精度に形成する必要がある。従来より、主磁極層は、例えば、フォトリソグラフィ技術、成膜技術およびエッチング技術などを利用して、所定のパターン形状となるように磁性層をパターニングすることにより形成されている。主磁極層を形成する際には、一定幅部分を高精度に形成するために、高い加工精度が要求される。
【０００６】
第２に、磁気飽和を抑制し、一定幅部分に十分な量の磁束を供給するために、主磁極のうち、一定幅部分よりも大きな幅を有する部分（以下、「拡幅部分」という）を、過剰な磁束放出を誘発しない程度に記録媒体対向面（エアベアリング面）に近づける必要がある。この拡幅部分の前端縁（エアベアリング面に近い側の端縁）の位置は、主磁極層の幅が一定幅部分から拡幅部分へと拡がる位置を規定しており、一般に「フレアポイント」と呼ばれている。このフレアポイントは、主磁極層内を拡幅部分から一定幅部分へ流れる磁束が集束されることとなる位置であり、一定幅部分への磁束供給の観点において、薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する因子のうちの１つである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、記録性能を向上させるために、一定幅部分の形成に係る高精度化ならびにフレアポイントの適正化が必要であるにもかかわらず、これらを両立させることが困難であるという問題があった。この理由は、以下の通りである。
【０００８】
すなわち、例えば、フォトリソグラフィ技術を利用してフォトレジストを選択的に露光することにより、主磁極を形成するために必要なフォトレジストパターンを形成する際、その露光パターン中に、一定幅部分に対応する極狭幅の領域と、拡幅部分に対応する広幅の領域との双方が含まれていると、露光時に生じる反射光の影響により極狭幅領域の周辺部が余計に露光されてしまい、露光領域が拡張する場合がある。露光領域が拡張すると、フォトレジストパターンの形成精度が低下してしまうため、一定幅部分を高精度に形成することが困難となる。しかも、この一定幅部分の形成精度に係る問題は、フレアポイントがエアベアリング面に近づき、これにより極狭幅の領域に対する広幅の領域の割合が大きくなるほど顕著になる。したがって、従来は、一定幅部分の形成に係る高精度化とフレアポイントの適正化とが、互いにトレードオフの関係となっていた。垂直記録方式の実用性および将来性を証明し、この方式を利用した大容量のハードディスクドライブの普及を図るためには、上記問題を解決し、記録性能の向上を実現することが急務である。
【０００９】
なお、本発明と同様に、例えば垂直記録方式を利用した薄膜磁気ヘッドの記録性能を向上させることを目的とする先行技術としては、例えば、高橋等により特開平６−２７４８１１号公報に開示されたものが挙げられる。高橋等は、垂直磁気ヘッドのヘッド材料を適正化することにより高密度記録を実現する手法を開示している。しかしながら、この先行技術は、本発明において指摘している主磁極層の形成に係る高精度化とフレアポイントの適正化との両立に係る観点について、何らの改善策も提示していない。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、記録性能を向上させることが可能な薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第２の目的は、主磁極層の形成に係る高精度化とフレアポイントの適正化とを両立し、製造面から記録性能の向上に寄与可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００１２】
さらに、本発明の第３の目的は、記録性能を向上させることが可能な磁気記録装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の薄膜磁気ヘッドは、磁束を発生させる薄膜コイルと、薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出する磁極層とを備えたものであり、磁極層が、記録媒体に対向する記録媒体対向面に一端面が露出した主磁極層と、主磁極層の一部と対向して配設された補助磁極層と、主磁極層と補助磁極層とが互いに対向し合う領域にこれらの２つの層により挟まれるように配設された非磁性層とを含む積層構造を有すると共に、全体として、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅領域と、一定幅領域よりも大きな幅を有する拡幅領域とを含む平面形状を有し、主磁極層が、記録媒体対向面からこれより離れる方向に一定幅をもって延在する第１の主磁極層部分と、第１の主磁極層部分の後方に連結され、第１の主磁極層部分よりも大きな幅を有する第２の主磁極層部分とを含み、一定幅領域が主磁極層のうちの第１の主磁極層部分の平面形状によって規定され、磁極層の幅が一定幅領域から拡幅領域へと拡がる拡幅位置が主磁極層のうちの第２の主磁極層部分の前端縁によって規定されているようにしたものである。また、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドは、磁束を発生させる薄膜コイルと、薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出する磁極層とを備えたものであり、磁極層が、記録媒体に対向する記録媒体対向面に一端面が露出した主磁極層と、主磁極層の一部と対向して配設された補助磁極層と、主磁極層と補助磁極層とが互いに対向し合う領域にこれらの２つの層により挟まれるように配設された非磁性層とを含む積層構造を有すると共に、全体として、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅領域と、一定幅領域よりも大きな幅を有する拡幅領域とを含む平面形状を有し、主磁極層が、記録媒体対向面からこれより離れる方向に一定幅をもって延在する第３の主磁極層部分と、拡幅領域において第３の主磁極層部分と同じ一定幅をもってこの第３の主磁極層部分の延在方向と同じ方向に延在する第４の主磁極層部分と、第４の主磁極層部分の後方に連結され、第４の主磁極層部分よりも大きい幅をもって延在する第５の主磁極層部分とを含み、補助磁極層が主磁極層のうちの第３の主磁極層部分よりも大きな幅を有し、一定幅領域が第３の主磁極層部分の平面形状によって規定され、磁極層の幅が一定幅領域から拡幅領域へと拡がる拡幅位置が補助磁極層の前端縁によって規定され、補助磁極層が拡幅位置において主磁極層に連結されているようにしたものである。なお、「平面形状」とは、主磁極層、非磁性層および補助磁極層よりなる積層構造体の平面構成のシルエット形状の意である。また、「媒体流出側」とは、媒体進行方向に向かう記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合にその流れの流出する側をいい、一方、「媒体流入側」とは、その流れの流入する側をいう。
【００１４】
本発明の薄膜磁気ヘッドでは、薄膜コイルにおいて発生した磁束が主磁極層に収容されると共に、その磁束が非磁性層を通過して補助磁極層にも収容される。補助磁極層に収容された磁束は、先端近傍において再び非磁性層を通過することにより主磁極層に流入する。これにより、主磁極層および補助磁極層の双方の内部を流れた磁束が主磁極層のうちの媒体流出側（トレーリング側）部分に集中する。
【００１５】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁束を発生させる薄膜コイルと、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅領域と、一定幅領域よりも大きな幅を有する拡幅領域とを含む平面形状を有すると共に、記録媒体に対向する記録媒体対向面に一端面が露出するように配設された主磁極層と、主磁極層の一部と対向するように配設された補助磁極層と、主磁極層と補助磁極層とが互いに対向し合う領域にこれらの２つの層により挟まれるように配設された非磁性層とを含む積層構造をなし、薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出する磁極層とを備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であり、拡幅領域を画定するためのマスクとなる第１のマスク層と、一定幅領域を画定するためのマスクとなる第２のマスク層とを別々の工程によって作成し、第１のマスク層および第２のマスク層を用いた一連のエッチング工程により磁極層の形成を完了すると共に、第１のマスク層の形成工程を第２のマスク層の形成工程よりも前に行うようにしたものである。
【００１６】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、別々の工程によって作成された第１および第２のマスク層を用いて一連のエッチング工程が行われることにより、磁極層が形成される。この場合には、第１のマスク層の形成工程が第２のマスク層によりも前に行われる。エッチング工程では、第１のマスク層をマスクとして磁極層の拡幅領域が画定されると共に、第２のマスク層をマスクとして一定幅領域が画定されることとなり、拡幅領域または一定幅領域の画定が、互いに異なる２種類のマスク層によりそれぞれ別個に行われる。
【００１７】
本発明の第１の磁気記録装置は、記録媒体と、記録媒体に磁気的に情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを備えたものであり、薄膜磁気ヘッドが、磁束を発生させる薄膜コイルと、薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出する磁極層とを備え、磁極層が、記録媒体に対向する記録媒体対向面に一端面が露出した主磁極層と、主磁極層の一部と対向して配設された補助磁極層と、主磁極層と補助磁極層とが互いに対向し合う領域にこれらの２つの層により挟まれるように配設された非磁性層とを含む積層構造を有すると共に、全体として、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅領域と、一定幅領域よりも大きな幅を有する拡幅領域とを含む平面形状を有し、主磁極層が、記録媒体対向面からこれより離れる方向に一定幅をもって延在する第１の主磁極層部分と、第１の主磁極層部分の後方に連結され、第１の主磁極層部分よりも大きな幅を有する第２の主磁極層部分とを含み、一定幅領域が主磁極層のうちの第１の主磁極層部分の平面形状によって規定され、磁極層の幅が一定幅領域から拡幅領域へと拡がる拡幅位置が主磁極層のうちの第２の主磁極層部分の前端縁によって規定されているようにしたものである。また、本発明の第２の磁気記録装置は、記録媒体と、記録媒体に磁気的に情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを備えたものであり、薄膜磁気ヘッドが、磁束を発生させる薄膜コイルと、薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出する磁極層とを備え、磁極層が、記録媒体に対向する記録媒体対向面に一端面が露出した主磁極層と、主磁極層の一部と対向して配設された補助磁極層と、主磁極層と補助磁極層とが互いに対向し合う領域にこれらの２つの層により挟まれるように配設された非磁性層とを含む積層構造を有すると共に、全体として、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅領域と、一定幅領域よりも大きな幅を有する拡幅領域とを含む平面形状を有し、主磁極層が、記録媒体対向面からこれより離れる方向に一定幅をもって延在する第３の主磁極層部分と、拡幅領域において第３の主磁極層部分と同じ一定幅をもってこの第３の主磁極層部分の延在方向と同じ方向に延在する第４の主磁極層部分と、第４の主磁極層部分の後方に連結され、第４の主磁極層部分よりも大きい幅をもって延在する第５の主磁極層部分とを含み、補助磁極層が主磁極層のうちの第３の主磁極層部分よりも大きな幅を有し、一定幅領域が第３の主磁極層部分の平面形状によって規定され、磁極層の幅が一定幅領域から拡幅領域へと拡がる拡幅位置が補助磁極層の前端縁によって規定され、補助磁極層が拡幅位置において主磁極層に連結されているようにしたものである。
【００１８】
本発明の磁気記録装置では、本発明の薄膜磁気ヘッドにより、記録媒体に磁気的に情報が記録される。
【００２０】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドでは、磁極層の幅が一定幅領域から拡幅領域へと拡がる拡幅位置に、磁極層の厚さ方向の段差が形成されるようにしてもよい。この「段差」とは、主磁極層、非磁性層および補助磁極層よりなる積層構造体の断面構成のシルエット中に見られる段差の意である。
【００２１】
また、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体が所定の媒体進行方向に移動する場合において、補助磁極層のうちの第２の補助磁極層部分が媒体進行方向における媒体流出側に積層配置され、主磁極層が媒体進行方向における媒体流入側に積層配置されるようにしてもよい。本発明の第２の薄膜磁気ヘッドでは、主磁極層のうちの第５の主磁極層部分が媒体進行方向における媒体流出側に積層配置され、補助磁極層が媒体進行方向における媒体流入側に積層配置されるようにしてもよい。
【００２２】
また、本発明の第１または第２の薄膜磁気ヘッドまたは磁気記録装置では、磁極層が、記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁束を放出するように構成してもよい。すなわち、本発明の薄膜磁気ヘッドを垂直記録方式の単磁極ヘッドに適用すると共に、その薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置を構成することが可能である。
【００２３】
［第１の実施の形態］
＜薄膜磁気ヘッドの構成＞
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図１は薄膜磁気ヘッドの断面構成を表しており、（Ａ）はエアベアリング面に平行な断面，（Ｂ）はエアベアリング面に垂直な断面ををそれぞれ示している。図２および図３は、図１に示した薄膜磁気ヘッドの要部の拡大斜視構成および拡大平面構成をそれぞれ表している。なお、図１に示した上向きの矢印Ｂは、薄膜磁気ヘッドに対して記録媒体（図示せず）が相対的に進行する方向、すなわち記録媒体の進行方向（媒体進行方向）を表している。
【００２４】
以下の説明では、図１〜図３の各図中におけるＸ軸方向の距離を「幅」、Ｙ軸方向の距離を「長さ」、Ｚ軸方向の距離を「厚み」と表記する。また、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面２０に近い側を「前側または前方」、その反対側を「後側または後方」とそれぞれ表記するものとする。これらの表記内容は、後述する図４以降においても同様とする。
【００２５】
この薄膜磁気ヘッドは、例えば、記録・再生の双方の機能を実行可能な複合型ヘッドであり、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ₂ Ｏ₃ ・ＴｉＣ）などのセラミック材料よりなる基板１上に、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ；以下、単に「アルミナ」という）よりなる絶縁層２と、磁気抵抗効果（ＭＲ；Magneto-resistive ）を利用して再生処理を実行する再生ヘッド１００Ａと、例えばアルミナよりなる非磁性層７と、垂直記録方式により記録処理を実行する単磁極型の記録ヘッド１００Ｂと、例えばアルミナなどよりなるオーバーコート層１５がこの順に積層された構成をなしている。
【００２６】
《再生ヘッドの構成》
再生ヘッド１００Ａは、例えば、下部シールド層３と、シールドギャップ膜４と、上部シールド層５とがこの順に積層された構成をなしている。シールドギャップ膜４には、記録媒体に対向する記録媒体対向面（エアベアリング面）２０に露出するように、再生素子としてのＭＲ素子６が埋設されている。
【００２７】
下部シールド層３および上部シールド層５は，例えば、いずれもニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ；以下、単に「パーマロイ（商品名）」という；Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）などの磁性材料により構成されており、それらの厚みはいずれも約１．０μｍ〜２．０μｍである。シールドギャップ膜４は、ＭＲ素子６を周囲から電気的に分離するものであり、例えば、アルミナなどの非導電性非磁性材料により構成されている。ＭＲ素子６は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；Giant Magneto-resistive ）またはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ；Tunneling Magneto-resistive ）などを利用したものである。
【００２８】
《記録ヘッドの構成》
記録ヘッド１００Ｂは、例えば、リターンヨーク８と、開口９Ｋを有するギャップ層９により埋設された磁束発生用の薄膜コイル１０と、開口９Ｋにおいてリターンヨーク８と磁気的に連結されたヨーク１１と、このヨーク１１を介してリターンヨーク８と磁気的に連結された主磁極層１２と、この主磁極層１２と対向し合う領域に非磁性層１３を挟む補助磁極層１４と、非磁性層パターン３２Ｐとがこの順に積層された構成をなしている。なお、図３では、非磁性層１３および非磁性層パターン３２Ｐの図示を省略していると共に、主磁極層１２と補助磁極層１４との区別を明確にするために、主磁極層１２に濃い網掛けを施し、補助磁極層１４に淡い網掛けを施している。ここで、主磁極層１２、非磁性層１３および補助磁極層１４がこの順に積層された積層構造体が本発明における「磁極層」の一具体例に対応する。
【００２９】
リターンヨーク８は、主に、主磁極層１２から外部に放出された磁束を記録ヘッド１００Ｂに取り込むためのものである。このリターンヨーク８は、例えばパーマロイ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）などの磁性材料により構成されており、その厚みは約１．０μｍ〜５．０μｍである。
【００３０】
ギャップ層９は、リターンヨーク８上に配設され、開口９Ｋが設けられたギャップ層部分９Ａと、このギャップ層部分９Ａ上に配設され、薄膜コイル１０の各巻線間よびその周辺領域を覆うギャップ層部分９Ｂと、ギャップ層部分９Ａ，９Ｂを部分的に覆うギャップ層部分９Ｃとを含んで構成されている。ギャップ層部分９Ａは、例えばアルミナなどの非導電性非磁性材料により構成されており、その厚みは約０．１μｍ〜１．０μｍである。ギャップ層部分９Ｂは、例えば、加熱されることにより流動性を示すフォトレジスト（感光性樹脂）やスピンオングラス（ＳＯＧ）などにより構成されている。ギャップ層部分９Ｃは、例えばアルミナやシリコン酸化物（ＳｉＯ₂ ）などの非導電性非磁性材料により構成されており、その厚みはギャップ層部分９Ｂの厚みよりも大きくなっている。
【００３１】
ヨーク１１は、主に、リターンヨーク８と主磁極層１２との間を磁気的に連結させるためのものであり、例えばパーマロイ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）などの磁性材料により構成されている。このヨーク１１は、例えば、その高さ方向における表面の位置がギャップ層部分９Ｃの同方向における表面の位置と一致しており、すなわちギャップ層部分９Ｃと共に平坦面Ｍを構成している。
【００３２】
薄膜コイル１０は、例えば、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されており、リターンヨーク８とヨーク１１との連結部分を中心としてスパイラル状に巻回する巻線構造をなしている。なお、図１および図３では、薄膜コイル１０を構成する複数の巻線のうちの一部のみを示している。
【００３３】
主磁極層１２、非磁性層１３および補助磁極層１４がこの順に積層された構造体（以下、単に「積層構造体」ともいう）は、主に、薄膜コイル１０において発生した磁束を収容し、その磁束を記録媒体（図示せず）に向けて放出するものである。この積層構造体は、例えば、図３に示したように、全体として、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１を有する一定幅領域Ｒ１と、この一定幅領域Ｒ１よりも大きな幅Ｗ２を有する拡幅領域Ｗ２とを含む平面形状を有している。この「平面形状」とは、主磁極層１２、非磁性層１３および補助磁極層１４よりなる積層構造体の平面構成のシルエット形状の意であり、具体的には、図３において太線で示した領域の形状のことである。積層構造体の幅が一定幅領域Ｒ１から拡幅領域Ｒ２へと拡がる位置は、薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する因子のうちの１つである「フレアポイント（拡幅位置）ＦＰ」に相当する。主磁極層１２と補助磁極層１４とは、例えば、互いに異なる平面形状を有している。
【００３４】
積層構造体には、図１に示したように、フレアポイントＦＰにおいて、主磁極層１２と補助磁極層１４との間に厚さ方向の段差が形成されている。この「段差」とは、主磁極層１２、非磁性層１３および補助磁極層１４よりなる積層構造体の断面構成のシルエット中に見られる段差の意であり、具体的には、図１において太線で示した領域中に見られる段差のことである。
【００３５】
主磁極層１２は、主要な磁束の流路となる部分である。この主磁極層１２は、例えば、補助磁極層１４の飽和磁束密度以上の飽和磁束密度を有する材料、例えばパーマロイ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％あるいはＮｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）、窒化鉄（ＦｅＮ）または鉄コバルト系合金などにより構成されており、その厚みは約０．１μｍ〜０．５μｍである。鉄コバルト系合金としては、例えば、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ），鉄コバルト合金窒化物（ＦｅＣｏＮ），鉄コバルト合金酸化物（ＦｅＣｏＯ），ニッケル鉄コバルト合金（ＣｏＦｅＮｉ）などが挙げられる。主磁極層１２は、エアベアリング面２０から後方に向かって延在しており、例えば、エアベアリング面２０から順に、先端部１２Ａと、この先端部１２Ａの後方に連結された後端部１２Ｂとを含んで構成されている。先端部１２Ａは、一端面がエアベアリング面２０に露出しており、記録用の垂直磁界を発生させるために外部に磁束を放出する主要な磁束放出部分として機能するものである。この先端部１２Ａは、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１を有している。この先端部１２Ａの平面形状により、一定幅領域Ｒ１が規定されている。後端部１２Ｂは、薄膜コイル１０において発生した磁束を収容するための主要な磁束収容部分として機能するものであり、先端部１２Ａよりも大きな幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）を有しており、この後端部１２Ｂの前端縁によりフレアポイントＦＰが規定されている。なお、フレアポイントＦＰよりも前方において、ギャップ層部分９Ｃのうち、先端部１２Ａに対応する部分以外の領域は部分的に掘り下げられている。ここで、先端部１２Ａが本発明における「第１の主磁極層部分」の一具体例に対応し、後端部１２Ｂが本発明における「第２の主磁極層部分」に対応する。
【００３６】
非磁性層１３は、主に、主磁極層１２の形成時において、エッチング処理の進行度を抑制するためのストッパ層として機能するものである。なお、ストッパ層としての非磁性層１３の機能に関する詳細については、後述する。この非磁性層１３は、例えばアルミナなどにより構成されており、その厚みは約０．０１５μｍ〜０．６５μｍである。非磁性層１３は、主磁極層１２とほぼ同様の平面形状をなしている。
【００３７】
補助磁極層１４は、主に、主磁極層１２の先端部１２Ａに磁束を供給する補助的な磁束の流路となる部分である。この補助磁極層１４は、例えば、パーマロイ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％あるいはＮｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）やニッケル鉄コバルト合金などにより構成されており、その厚みは約０．１μｍ〜０．６μｍである。補助磁極層１４は、エアベアリング面２０から所定の距離（リセス距離Ｌ＝約０．２μｍ〜１．０μｍ）だけ後退して拡幅領域Ｒ２に配設されており、非磁性層１３により主磁極層１２から完全に分離されている。補助磁極層１４は、フレアポイントＦＰから後方に向かって延在しており、例えば、フレアポイントＦＰから順に、先端部１２Ａと同様の一定幅Ｗ１を有する先端部１４Ａと、この先端部１４Ａの後方に連結され、先端部１４Ａよりも大きな幅を有する後端部１４Ｂとを含んで構成されている。後端部１４Ｂの幅は、例えば、その前方において徐々に大きくなり、かつ後方において一定（例えばＷ２）になっている。ここで、先端部１４Ａが本発明における「第１の補助磁極層部分」の一具体例に対応し、後端部１４Ｂが本発明における「第２の補助磁極層部分」の一具体例に対応する。
【００３８】
図１に示したように、主磁極層１２、非磁性層１３および補助磁極層１４よりなる積層構造体は、エアベアリング面２０に対して垂直な方向（図中のＹ軸方向）に延在している。すなわち、非磁性層１３の配設位置を基準として主磁極層１２と補助磁極層１４との位置関係を見た場合、補助磁極層１４のうちの後端部１４Ｂが厚さ方向における媒体流出側に積層配置されており、一方、主磁極層１２が厚さ方向における媒体流入側に積層配置されている。なお、「媒体流出側」とは、媒体進行方向Ｂに向かう記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合にその流れの流出する側をいい、一般に「トレーリング側」とも呼ばれている。一方、「媒体流入側」とは、流れの流入する側をいい、一般に「リーディング側」とも呼ばれている。ここでは、例えば、図中のＺ軸方向において、ギャップ層９から遠い側（図中の上側）が「媒体流出側」，近い側（図中の下側）が「媒体流入側」にそれぞれ相当する。
【００３９】
非磁性層パターン３２Ｐは、主に、補助磁極層１４の形成時において、エッチング処理の進行度を抑制するためのストッパ層として機能するものである。なお、ストッパ層としての非磁性層パターン３２Ｐの機能に関する詳細については、後述する。この非磁性層パターン３２Ｐは、例えばアルミナなどにより構成されており、補助磁極層１４とほぼ同様の平面形状をなしている。
【００４０】
＜薄膜磁気ヘッドの動作＞
次に、図１〜図３を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。
【００４１】
この薄膜磁気ヘッドでは、情報の記録時において、図示しない外部回路を通じて記録ヘッド１００Ｂの薄膜コイル１０に電流が流れると、薄膜コイル１０において磁束が発生する。このとき発生した磁束は、ヨーク１１を通じて主に主磁極層１２に収容されると共に、非磁性層１３を通過して補助磁極層１４にも収容される。主磁極層１２に収容された磁束は後端部１２Ｂから先端部１２Ａに流入し、一方、補助磁極層１４に収容された磁束も同様に、後端部１４Ｂから先端部１４Ａに流入する。このとき、主磁極層１２内を後端部１２Ｂから先端部１２Ａに流れる磁束は、主磁極層１２の幅の減少（Ｗ２→Ｗ１）に伴い、フレアポイントＦＰにおいて絞り込まれて集束する。また、補助磁極層１４内を後端部１４Ｂから先端部１４Ａに流入した磁束は、先端部１４Ａのうちの前端近傍部に集中したのち、再び非磁性層１３を通過して主磁極層１２の先端部１２Ａに流入する。これにより、主に、先端部１２Ａのうちのトレーリング側部分に磁束が集中する。この磁束が先端部１２Ａから外部に放出されることにより、記録媒体の表面と直交する方向（垂直方向）に磁界（垂直磁界）が発生し、この垂直磁界によって記録媒体が垂直方向に磁化されることにより、記録媒体に情報が記録される。
【００４２】
一方、再生時においては、再生ヘッド１００ＡのＭＲ素子６にセンス電流が流れると、ＭＲ素子６の抵抗値が、記録媒体からの再生用の信号磁界に応じて変化する。この抵抗変化をセンス電流の変化として検出することにより、記録媒体に記録されている情報が読み出される。
【００４３】
＜第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの作用および効果＞
以上説明したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、主磁極層１２と、この主磁極層１２と対向し合う領域に非磁性層１３を挟んで配設された補助磁極層１４とを含む積層構造体を備えるようにしたので、上記＜薄膜磁気ヘッドの動作＞の項において説明したように、薄膜コイル１０において発生した磁束は、非磁性層１３を通過して補助磁極層１４に収容されたのち、再び非磁性層１３を通過して主磁極層１２の先端部１２Ａに流入する。すなわち、補助磁極層１４は、非磁性層１３により主磁極層１２から完全に分離されているにもかかわらず、主要な磁束放出部分である先端部１２Ａに対して補助的に磁束を供給する役割を担うこととなる。これにより、主磁極層１２内を後端部１２Ｂから先端部１２Ａに流れる「主要な磁束の流入ルート」と共に、補助磁極層１４から主磁極層１２の先端部１２Ａに流れる「補助的な磁束の流入ルート」も得られるため、主磁極層１２のみで補助磁極層１４を備えない場合と比較して、先端部１２Ａのうち、主要な磁束の放出部分であるトレーリング側部分に供給される磁束量がより多くなる。したがって、より多くの磁束が先端部１２Ａのトレーリング側部分に供給されることにより磁束の放出量が増加し、これにより垂直磁界の発生強度および磁界勾配が確保されるため、記録性能を向上させることができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、主磁極層１２のうちの広幅の後端部１２Ｂが、エアベアリング面２０から僅かなリセス距離Ｌ（＝約０．２μｍ〜１．０μｍ）だけ後退して配置しているため、この後端部１２Ｂの前端縁により規定されるフレアポイントＦＰがエアベアリング面２０に近くなる。この場合には、主磁極層１２内において、後端部１２Ｂに収容された磁束がエアベアリング面２０近傍まで導かれたのち、先端部１２Ａから外部に放出される直前において集束されることとなるため、フレアポイントＦＰがエアベアリング面２０から遠い場合と比較して、磁束集束に係る効果がより顕著になる。したがって、フレアポイントＦＰの適正化に伴い、より多くの磁束が先端部１２Ａに集中するため、この観点においても垂直磁界の発生強度の確保に寄与することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、主磁極層１２の飽和磁束密度が補助磁極層１４の飽和磁束密度以上となるようにしたので、補助磁極層１４よりも、主要な磁束の放出部分である先端部１２Ａを含む主磁極層１２において、磁束の収容量が増加する。したがって、磁束収容量の増加に係る観点においても、垂直磁界の強度の確保に寄与することができる。
【００４６】
＜第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに関する変形例＞
なお、本実施の形態では、補助磁極層１４のうちの後端部１４Ｂが、先端部１４Ａの幅Ｗ１よりも大きな幅をなすようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、先端部１４Ａと同様に後端部１４Ｂも幅Ｗ１をなし、図４に示したように、補助磁極層１４全体が一定幅Ｗ１をなすようにしてもよい。この場合においても、補助磁極層１４において「補助的な磁束の流入ルート」が確保されるため、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、図４に示した薄膜磁気ヘッドの要部のうち、上記した特徴部分以外の構成は、上記実施の形態において図３に示した場合と同様である。
【００４７】
また、本実施の形態では、非磁性層７により上部シールド層５とリターンヨーク８とを分離し、これらの上部シールド層５とリターンヨーク８とが互いに別体をなすようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、非磁性層７を設けず、上部シールド層５とリターンヨーク８とを一体化させるようにしてもよい。この場合、上部シールド層５とリターンヨーク８との一体化層（上部シールド層兼リターンヨーク）の厚みは適宜設定可能である。
【００４８】
＜薄膜磁気ヘッドの製造方法＞
次に、図１〜図３および図５〜図１５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について説明する。図５〜図１０は薄膜磁気ヘッドの製造工程における各工程の断面構成を表し、図１１〜図１５はそれぞれ図５〜図９に示した各工程に対応する斜視構成を表している。
【００４９】
以下では、まず、薄膜磁気ヘッド全体の製造方法の概略について説明したのち、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法が適用される要部、すなわち主磁極層１２、非磁性層１３および補助磁極層１４よりなる積層構造体の形成方法について詳細に説明する。なお、薄膜磁気ヘッドの製造方法およびその要部の形成方法を説明する際には、各構成要素の形成材料、形成位置および構造的特徴等については上記＜薄膜磁気ヘッドの構成＞の項において既に詳述したので、その説明を随時省略するものとする。
【００５０】
《薄膜磁気ヘッドの製造方法の概略》
この薄膜磁気ヘッドは、主に、めっき処理やスパッタリングなどの成膜技術、フォトリソグラフィ技術などのパターニング技術、ならびにドライエッチングなどのエッチング技術等を含む薄膜プロセスを利用して、各構成要素を順次形成して積層させることにより製造される。すなわち、まず、基板１上に絶縁層２を形成したのち、この絶縁層２上に、下部シールド層３と、ＭＲ素子６を埋設したシールドギャップ膜４と、上部シールド層５とをこの順に積層させることにより、再生ヘッド１００Ａを形成する。
【００５１】
続いて、再生ヘッド１００Ａ上に非磁性層７を形成したのち、この非磁性層７上に、リターンヨーク８と、開口９Ｋを有し、薄膜コイル１０を埋設するギャップ層９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）と、開口９Ｋにおいてリターンヨーク８と連結されたヨーク１１と、ヨーク１１を介してリターンヨーク８と磁気的に連結された主磁極層１２と、非磁性層１３と、補助磁極層１４と、非磁性層パターン３２Ｐとをこの順に積層させることにより、記録ヘッド１００Ｂを形成する。
【００５２】
最後に、記録ヘッド１００Ｂ上にオーバーコート層１５を形成したのち、機械加工や研磨加工を利用してエアベアリング面２０を形成することにより、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００５３】
《薄膜磁気ヘッドの要部の形成方法》
薄膜磁気ヘッドの要部は、主に、拡幅領域Ｒ２を確定するためのマスク層３１と、一定幅領域Ｒ１を確定するためのマスク層３３とを別々の工程によって作成したのち、これらの互いに異なる２種類のマスク層３１，３３を用いた一連のパターニング工程を経て形成される。
【００５４】
すなわち、ヨーク１１を形成し、このヨーク１１とギャップ層部分９Ｃとにより平坦面Ｍを構成したのち、まず、図５および図１１に示したように、平坦面Ｍ上に、例えばスパッタリングを利用して、高飽和磁束密度材料よりなる前駆主磁極層１２Ｘと、例えばアルミナなどよりなる前駆非磁性層１３Ｘと、高飽和磁束密度材料よりなる前駆補助磁極層１４Ｘとをこの順に形成して積層させる。前駆主磁極層１２Ｘは、後工程においてパターニングされることにより主磁極層１２となる前準備層である。同様に、前駆非磁性層１３Ｘおよび前駆補助磁極層１４Ｘは、それぞれ非磁性層１３および補助磁極層１４となる前準備層である。前駆主磁極層１２Ｘの形成材料としては、例えば、前駆補助磁極層１４Ｘの形成材料の飽和磁束密度以上の飽和磁束密度を有するものを用いるようにする。より具体的には、例えば、前駆主磁極層１２Ｘの形成材料として鉄コバルト系合金（例えばＦｅＣｏ，ＦｅＣｏＮ，ＦｅＣｏＯ）などを用い、前駆補助磁極層１４Ｘの形成材料としてパーマロイ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％あるいはＮｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）を用いるようにする。ここで、前駆主磁極層１２Ｘが本発明における「前駆主磁極層（請求項１３）」の一具体例に対応し、前駆非磁性層１３Ｘが本発明における「前駆非磁性層（請求項１３）」の一具体例に対応し、前駆補助磁極層１４Ｘが本発明における「前駆補助磁極層（請求項１３）」の一具体例に対応する。
【００５５】
続いて、前駆補助磁極層１４Ｘ上にフォトレジスト膜（図示せず）を形成したのち、フォトリソグラフィ処理を利用してフォトレジスト膜をパターニングすることにより、図５および図１１に示したように、エッチング用のマスク層３１を選択的に形成する。マスク層３１を形成する際には、フォトリソグラフィ処理時におけるフォトレジスト膜中の露光範囲を調整することにより、前駆補助磁極層１４Ｘのうち、最終的に形成されることとなる主磁極層１２のフレアポイントＦＰよりも後方の領域、すなわち拡幅領域Ｒ２（図３参照）に対応する領域を覆うようにする。より具体的には、例えば、最終的にエアベアリング面２０を形成した際、そのエアベアリング面２０よりもリセス距離Ｌ（＝約０．２μｍ〜１．０μｍ）だけ後退可能なように、マスク層３１の前端縁を位置合わせする。ここで、マスク層３１が本発明における「第１のマスク層（請求項１３）」の一具体例に対応する。
【００５６】
続いて、マスク層３１を用い、例えばイオンミリングを利用して全体にエッチング処理を施すことにより、前駆補助磁極層１４Ｘをパターニングする。このエッチング処理により、前駆補助磁極層１４Ｘのうち、フレアポイントＦＰよりも前方の領域が選択的に除去され、図６および図１２に示したように、前駆補助磁極層パターン１４Ｙが形成される。なお、前駆補助磁極層パターン１４Ｙを形成する際には、例えば、前駆補助磁極層１４Ｘと共にマスク層３１自体もエッチングされることを利用して、マスク層３１が消失するまでエッチング処理を続けるようにする。この場合、マスク層３１により覆われていなかった領域では、エッチングレートの遅いアルミナよりなる前駆非磁性層１３Ｘがストッパ層として機能するため、フレアポイントＦＰよりも前方の領域では、前駆補助磁極層１４Ｘが除去されたのち、前駆非磁性層１３Ｘが僅かにエッチングされて掘り下げられる程度に留まる。これにより、エッチング処理の過剰進行が抑制されるため、エッチング対象でない前駆主磁極層１２Ｘまでエッチング処理が達することが防止される。なお、上記では、前駆補助磁極層１４Ｙの形成時においてマスク層３１が除去するまでエッチング処理を続けるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、前駆補助磁極層１４Ｙを形成した時点でエッチング処理を終了した際、マスク層３１が残存している場合には、別途エッチング処理を施すことにより、残存しているマスク層３１を選択的に除去するようにしてもよい。
【００５７】
続いて、図７および図１３に示したように、前駆非磁性層１３Ｘの露出面および前駆補助磁極層パターン１４Ｙの表面を覆うように、例えばスパッタリングを利用して、例えばアルミナよりなる非磁性層３２を形成する。この非磁性層３２は、主に、後工程において前駆補助磁極層パターン１４Ｙ、前駆非磁性層１３Ｘおよび前駆主磁極層１２Ｘをパターニングする際にマスクとして用いられるものであり、前駆非磁性層１３Ｘおよび前駆補助磁極層パターン１４Ｙにより構成された下地構造に対応して、段差部Ｄを含むように形成される。
【００５８】
続いて、図７および図１３に示したように、フォトリソグラフィ処理を利用して、非磁性層３２の表面全体、すなわち一定幅領域Ｒ１および拡幅領域Ｒ２（図３参照）の双方に対応する領域を覆うように、フォトレジスト膜よりなるエッチング用のマスク層３３を選択的に形成する。マスク層３３を形成する際には、例えば、最終的に形成されることとなる補助磁極層１４の平面形状にほぼ対応して、先端部１４Ａと同様の一定幅Ｗ１を有する前方部分３３Ａと、この前方部分３３Ａよりも大きな幅を有する後方部分３３Ｂとを含むパターン形状をなすようにし、特に、後工程においてエアベアリング面２０となる位置から段差部Ｄを経由して後方まで前方部分３３Ａが延在するようにする。
【００５９】
続いて、マスク層３３を用い、例えば反応性イオンエッチング（Reactive Ion
Etching；ＲＩＥ）を利用して全体にエッチング処理を施す。このエッチング処理により、図８および図１４に示したように、マスク層３３とほぼ同様のパターン形状をなすように非磁性層３２がパターニングされることにより、非磁性層パターン３２Ｐが形成される。ここで、マスク層３３および非磁性層パターン３２Ｐの集合体が本発明における「第２のマスク層（請求項１３）」の一具体例に対応する。
【００６０】
続いて、マスク層３３，非磁性層パターン３２Ｐおよび前駆補助磁極層パターン１４Ｙをマスクとして用いて、例えばＲＩＥを利用して引き続き全体にエッチング処理を施すことにより、図８および図１４に示したように、前駆非磁性層１３Ｘをパターニングする。このエッチング処理により、フレアポイントＦＰよりも前方の領域において、前駆非磁性層１３Ｘのうち、マスク３３の前方部分３３Ａに対応する部分以外の領域が選択的に除去されることにより、非磁性層１３が形成される。なお、エッチング処理により、マスク層３３自体もエッチングされ、その厚みが目減りする。
【００６１】
続いて、マスク層３３、非磁性層パターン３２Ｐ、前駆補助磁極層パターン１４Ｙおよび非磁性層１３をマスクとして用い、例えばイオンミリングを利用して引き続き全体にエッチング処理を施すことにより、前駆主磁極層１２Ｘをパターニングする。このエッチング処理により、フレアポイントＦＰよりも前方の領域において、前駆主磁極層１２Ｘのうち、前方部分３３Ａに対応する部分以外の領域が選択的に除去されることにより、図９および図１５に示したように、フレアポイントＦＰにおいて互いに磁気的に連結された先端部１２Ａおよび後端部１２Ｂを含むように主磁極層１２が形成される。このとき、フレアポイントＦＰよりも後方の領域では、エッチング処理により、前駆補助磁極層パターン１４Ｙのうち、マスク層３３に対応する部分以外の領域が途中まで選択的に掘り下げられることとなる。図９および図１５では、エッチング処理によりマスク層３３が消失し、非磁性層パターン３２Ｐが露出した状態を示している。
【００６２】
最後に、非磁性層パターン３２Ｐをマスクとして用いて、引き続き全体にエッチング処理を施すことにより、前駆補助磁極層パターン１４Ｙをパターニングする。このエッチング処理により、フレアポイントＦＰよりも後方の領域において、前駆補助磁極層パターン１４Ｙのうち、非磁性層パターン３２Ｐに対応する部分以外の領域が選択的に除去されることにより、図１０および図２に示したように、フレアポイントＦＰから順に先端部１４Ａおよび後端部１４Ｂを含むように補助磁極層１４が形成される。また、フレアポイントＦＰよりも後方の領域において、非磁性層１３のうち、非磁性層パターン３２Ｐに対応する部分以外の領域が途中まで選択的に掘り下げられる。なお、エッチング処理により、非磁性層パターン３２Ｐがエッチングされて目減りすると共に、フレアポイントＦＰよりも前方の領域において先端部１２Ａ周辺のギャップ層部分９Ｃが選択的に掘り下げられることとなる。これにより、主磁極層１２、非磁性層１３および補助磁極層１４よりなる積層構造体が完成する。
【００６３】
なお、上記《薄膜磁気ヘッドの要部の形成方法》の項では、説明の便宜上、エッチングによるパターニング処理が完了した時点で主磁極層１２、非磁性層１３および補助磁極層１４が完成する旨を記載しているが、これらの主磁極層１２、非磁性層１３および補助磁極層１４は、実際には、前駆主磁極層１２Ｘ、前駆非磁性層１３Ｘおよび前駆補助磁極層パターン１４Ｙのパターニング処理が完了したのち、エアベアリング面２０の形成工程を経て最終的に完成することとなる。
【００６４】
＜第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する作用および効果＞以上説明したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、主磁極層１２、非磁性層１３および補助磁極層１４よりなる積層構造体を形成するために、互いに異なる２種類のマスク層３１，３３を用いて一連のパターニング工程を行うようにしたので、以下の理由により、主磁極層１２の形成に係る高精度化とフレアポイントＦＰの適正化とを両立し、記録性能の向上に寄与することが可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【００６５】
すなわち、本実施の形態では、主磁極層１２の形成工程において、前駆主磁極層１２Ｘをパターニングする際、後端部１２Ｂを形成するためのマスクとしてマスク層３１を用いると共に、先端部１２Ａを形成するためのマスクとしてマスク層３３を用いている。この場合には、主磁極層１２が形成される際、マスク層３１により拡幅領域Ｒ２が画定され、これによりフレアポイントＦＰが規定されると共に、マスク層３３（前方部分３３Ａ）により一定幅領域Ｒ１が画定され、これにより先端部１２Ａの加工幅Ｗ１が規定されることとなり、すなわちフレアポイントＦＰの規定と先端部１２Ａの加工幅Ｗ１の規定とが、互いに異なる２つのマスク層３１，３３を利用して別個独立して行われる。これにより、マスク層３１の配設位置を変更すれば、所望のリセス距離ＬとなるようにフレアポイントＦＰを自由に設定することが可能になる。また、マスク層３３を形成する際、広幅の後方部分３３ＢをフレアポイントＦＰから後退させることにより、露光領域の拡大を誘発することとなる反射光が到達し得る領域を、前方部分３３Ａのうちの後方領域のみに留め、前方領域に到達することを抑制することが可能になる。したがって、本実施の形態では、上記「発明が解決しようとする課題」において説明した従来の場合とは異なり、フォトリソグラフィ処理時における反射光の影響を抑制して先端部１２Ａの加工幅Ｗ１を高精度に制御すると共に、フレアポイントＦＰを調整して磁束の集束位置を制御することにより、これらの２つの点を両立化させることが可能となるため、薄膜磁気ヘッドの製造面から記録性能の向上に寄与することが可能となる。
【００６６】
また、本実施の形態では、非磁性層３２をパターニングして非磁性層パターン３２Ｐを形成するためのエッチング手法としてＲＩＥを用いるようにしたので、例えばイオンミリングなどの他のエッチング手法を用いる場合と比較して、非磁性層パターン３２Ｐの形成に要する時間を短縮することができる。なぜなら、一般に、ＲＩＥは、イオンミリングよりもエッチングレートが大きく、かつ比較的硬い材料の加工に優れているため、例えばアルミナなどの硬い材料よりなる非磁性層３２をエッチングする手法としてはイオンミリングよりもＲＩＥが適しているからである。
【００６７】
＜第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する変形例＞
なお、本実施の形態では、パターニング処理を行う際のエッチング手法としてイオンミリングやＲＩＥを利用するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、イオンミリングに代えてＲＩＥを用い、一方、ＲＩＥに代えてイオンミリングを用いるようにしてもよい。もちろん、全てのパターニング処理に、イオンミリングまたはＲＩＥのいずれか一方のみを用いるようにしてもよい。
【００６８】
また、本実施の形態では、前駆補助磁極層１４Ｘを形成したのち、マスク層３１，３３を順次用いて前駆補助磁極層１４Ｘをパターニングすることにより補助磁極層１４を形成するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、上記形成手法に代えて、めっき処理を利用して補助磁極層１４を形成するようにしてもよい。
【００６９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００７０】
＜薄膜磁気ヘッドの構成＞
図１６は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面構成を表しており、（Ａ）はエアベアリング面に平行な断面，（Ｂ）はエアベアリング面に垂直な断面をそれぞれ示している。図１７および図１８は、図１６に示した薄膜磁気ヘッドの要部の拡大斜視構成および拡大平面構成をそれぞれ表している。
【００７１】
この薄膜磁気ヘッドは、上記第１の実施の形態において説明した主磁極層１２、非磁性層１３および補助磁極層１４よりなる積層構造体に代えて補助磁極層４２、非磁性層４３および主磁極層４４よりなる積層構造体を含むと共に、非磁性層パターン３２Ｐに代えて非磁性層パターン５２Ｐを含んで記録ヘッド１００Ｂが構成されている点を除き、上記第１の実施の形態と同様の構成をなすものである。なお、図１８では、非磁性層４３および非磁性層パターン５２Ｐの図示を省略していると共に、補助磁極層４２と主磁極層４４との区別を明確にするために、補助磁極層４２に濃い網掛けを施し、主磁極層４４に淡い網掛けを施している。ここで、補助磁極層４２、非磁性層４３および主磁極層４４がこの順に積層されてなる積層構造体が本発明における「磁極層」の一具体例に対応する。
【００７２】
補助磁極層４２、非磁性層４３および主磁極層４４がこの順に積層された積層構造体は、上記第１の実施の形態において説明した積層構造体（主磁極層１２，非磁性層１３，補助磁極層１４）と同様の平面構造を有している。すなわち、この積層構造体は、図１８に示したように、一定幅Ｗ１を有する一定幅領域Ｒ１と、この一定幅領域Ｒ１よりも大きな幅Ｗ２を有する拡幅領域Ｒ２とを含む平面形状を有しており、特に、補助磁極層４２と主磁極層４４とは互いに異なる平面形状を有している。また、積層構造体には、図１６に示したように、フレアポイントＦＰにおいて、主磁極層４４により厚さ方向の段差が形成されている。
【００７３】
補助磁極層４２は、主に、上記第１の実施の形態における主磁極層１２のうちの後端部１２Ｂと同様の機能を担うものであり、すなわち薄膜コイル１０において発生した磁束を収容する主要な磁束収容部分である。この補助磁極層４２は、例えば、主磁極層４４の飽和磁束密度よりも小さい飽和磁束密度を有する材料により構成されており、エアベアリング面２０からリセス距離Ｌ（＝約０．２μｍ〜１．０μｍ）だけ後退している。補助磁極層４２は、主磁極層４４を構成する後述する先端部４４Ａの幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）を有しており、この補助磁極層４２の前端縁により、フレアポイントＦＰが規定されている。
【００７４】
非磁性層４３は、上記第１の実施の形態における非磁性層１３と同様の材質および構造的特徴を有しており、非磁性層１３と同様にエッチング時におけるストッパ層として機能するものである。
【００７５】
主磁層極４４は、エアベアリング面２０から後方に向かって延在しており、例えば、エアベアリング面２０から順に、互いに磁気的に連結された３つの構成部分、すなわち先端部４４Ａ、中間部４４Ｂおよび後端部４４Ｃを含んで構成されている。この主磁極層４４は、補助磁極層４２の飽和磁束密度よりも大きい飽和磁束密度を有する材料により構成されている。
【００７６】
先端部４４Ａは、上記第１の実施の形態における主磁極層１２のうちの先端部１２Ａと同様の機能を担うものであり、すなわち外部に磁束を放出する主要な磁束放出部分である。この先端部４４Ａは、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１を有しており、この先端部４４Ａの平面形状により、一定幅領域Ｒ１が規定されている。中間部４４Ｂおよび後端部４４Ｃは、それぞれ上記第１の実施の形態における補助磁極層１４のうちの先端部１４Ａおよび後端部１４Ｂとそれぞれ同様の機能を担うものであり、すなわち補助的な磁束の流路となる部分である。中間部４４Ｂは先端部４４Ａと同様の一定幅Ｗ１を有しており、後端部４４Ｃは、例えば、その幅が前方において徐々に大きくなり、かつ後方において一定（例えばＷ２）になっている。
【００７７】
図１６に示したように、主磁極層４４は、先端部４４Ａがギャップ層部分９Ｃ上に配設され、かつ中間部４４Ｂおよび後端部４４Ｃが補助磁極層４２および非磁性層４３上に乗り上げており、フレアポイントＦＰ近傍において段差状をなしている。補助磁極層４２は、フレアポイントＦＰにおいて主磁極層４４と連結されている。すなわち、非磁性層４３の配設位置を基準として補助磁極層４２と主磁極層４４との位置関係を見た場合、主磁極層４４のうちの後端部４４Ｃが厚さ方向における媒体流出側に積層配置されており、一方、補助磁極層４２が厚さ方向における媒体流入側に積層配置されている。ここで、先端部４４Ａが本発明における「第３の主磁極層部分」の一具体例に対応し、中間部４４Ｂが本発明における「第４の主磁極層部分」の一具体例に対応し、後端部４４Ｃが本発明における「第５の主磁極層部分」の一具体例に対応する。
【００７８】
非磁性層パターン５２Ｐは、上記第１の実施の形態における非磁性層パターン３２Ｐと同様の材質および構造的特徴を有しており、非磁性層パターン３２Ｐと同様にエッチング時におけるストッパ層として機能するものである。
【００７９】
＜薄膜磁気ヘッドの動作＞
次に、図１６〜図１８を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。
【００８０】
この薄膜磁気ヘッドでは、薄膜コイル１０において磁束が発生すると、この磁束が主に補助磁極層４２に収容されると共に、非磁性層４３を通過して主磁極層４４にも収容される。補助磁極層４２に収容された磁束は、主磁極層４４との連結部を通じて先端部４４Ａに流入し、一方、主磁極層４４に収容された磁束も同様に、後端部４４Ｃから中間部４４Ｂを経由して先端部４４Ａに流入する。このとき、広幅Ｗ２の補助磁極層４２から狭幅Ｗ１（Ｗ１＜Ｗ２）の先端部４４Ａに流入する磁束は、フレアポイントＦＰにおいて集束する。これにより、主に、先端部４４Ａのうちのトレーリング側部分に磁束が集中する。この磁束が先端部４４Ａから外部に放出されることにより垂直磁界が発生し、この垂直磁界により記録媒体が磁化されることにより、記録媒体に情報が記録される。
【００８１】
＜第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの作用および効果＞
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、補助磁極層４２と、この補助磁極層４２と対向し合う領域に非磁性層４３を挟んで配設された主磁極層４４とを含む積層構造体を備え、特に、主磁極層４４が補助磁極層４２および非磁性層４３の上に乗り上げて段差状をなすと共に、フレアポイントＦＰにおいて補助磁極層４２が主磁極層４２に連結されるようにしている。この場合には、主に、補助磁極層４２および主磁極層４４のうち、補助磁極層４２、先端部４４Ａ、ならびに中間部４４Ｂおよび後端部４４Ｃの集合体が、上記第１の実施の形態における主磁極層１２および補助磁極層１４のうち、後端部１２Ｂ、先端部１２Ａ、ならびに補助磁極層１４とそれぞれ同様の機能を果たすこととなる。これにより、補助磁極層４２から先端部４４Ａに流れる「主要な磁束の流入ルート」と共に、主磁極層４４内を後端部４４Ｃから中間部４４Ｂを経由して先端部４４Ａにに流れる「補助的な磁束の流入ルート」が得られるため、先端部４４Ａのうちのトレーリング側部分に磁束が集中する。したがって、本実施の形態においても、上記第１の実施の形態の場合と同様の作用により、垂直磁界の発生強度の確保に基づいて記録性能を向上させることができる。
【００８２】
＜第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに関する変形例＞
なお、本実施の形態では、主磁極層４４のうちの後端部４４Ｃが、先端部４４Ａや中間部４４Ｂの幅Ｗ１よりも大きな幅をなすようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、先端部４４Ａよび中間部４４Ｂと同様に後端部４４Ｃも幅Ｗ１をなし、図１９に示したように、主磁極層４４全体が一定幅Ｗ１をなすようにしてもよい。この場合においても、中間部４４Ｂおよび後端部４４Ｃにおいて「補助的な磁束の流入ルート」が確保されるため、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、図１９に示した薄膜磁気ヘッドの要部のうち、上記特徴部分以外の構成は、上記実施の形態において図１８に示した場合と同様である。
【００８３】
＜薄膜磁気ヘッドの製造方法＞
次に、図１６〜図１８および図２０〜図２８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について説明する。図２０〜図２４は薄膜磁気ヘッドの製造工程における各工程の断面構成を表し、図２５〜図２８は図２０〜図２３に示した各工程に対応する斜視構成をそれぞれ表している。なお、以下では、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法が適用される薄膜磁気ヘッドの要部、すなわち補助磁極層４２、非磁性層４３および主磁極層４４よりなる積層構造体の形成方法についてのみ説明し、その説明では、各構成要素の形成材料、形成位置および構造的特徴等について随時省略するものとする。
【００８４】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの要部もまた、上記第１の実施の形態と同様に、互いに異なる２種類のマスク、すなわち拡幅領域Ｒ２を確定するためのマスク層５１と、一定幅領域Ｒ１を確定するためのマスク層５３とを用いて一連のパターニング処理を行うことにより形成される。
【００８５】
すなわち、ヨーク１１を形成し、このヨーク１１とギャップ層部分９Ｃとにより平坦面Ｍを構成したのち、まず、図２０および図２５に示したように、平坦面Ｍ上に、例えばスパッタリングを利用して、高飽和磁束密度材料よりなる前駆補助磁極層４２Ｘと、例えばアルミナなどよりなる前駆非磁性層４３Ｘとをこの順に形成して積層させる。前駆補助磁極層４２Ｘの形成材料としては、例えば、後工程において形成する前駆主磁極層４４Ｘの形成材料の飽和磁束密度よりも小さい飽和磁束密度を有する材料を用いるようにし、具体的には、パーマロイ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％あるいはＮｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）やニッケル鉄クロム合金などを用いるようにする。この前駆補助磁極層４２Ｘは、後工程においてパターニングされることにより補助磁極層４２となる前準備層であり、前駆非磁性層４３Ｘは、同様にパターニングされることにより非磁性層４３となる前準備層である。ここで、前駆補助磁極層４２Ｘが本発明における「前駆補助磁極層（請求項１４）」の一具体例に対応し、前駆非磁性層４３Ｘが本発明における「前駆非磁性層（請求項１４）」の一具体例に対応する。
【００８６】
続いて、前駆非磁性層４３Ｘ上にフォトレジスト膜（図示せず）を形成したのち、フォトリソグラフィ処理を利用してフォトレジスト膜をパターニングすることにより、図２０および図２５に示したように、エッチング用のマスク層５１を選択的に形成する。マスク層５１を形成する際には、フォトリソグラフィ処理時におけるフォトレジスト膜中の露光範囲を調整することにより、フレアポイントＦＰにマスク層５１の前端縁を位置合わせし、拡幅領域Ｒ２（図１８参照）を覆うようにする。ここで、マスク層５１が本発明における「第１のマスク層（請求項１４）」の一具体例に対応する。
【００８７】
続いて、マスク層５１を用い、例えばＲＩＥを利用して全体にエッチング処理を施すことにより、前駆非磁性層４３Ｘをパターニングする。このエッチング処理により、前駆非磁性層４３Ｘのうち、フレアポイントＦＰよりも前方の領域が選択的に除去され、図２１および図２６に示したように、非磁性層４３が形成される。
【００８８】
続いて、引き続きマスク層５１を用い、例えばイオンミリングを利用して全体にエッチング処理を施すことにより、前駆補助磁極層４２Ｘをパターニングする。このエッチング処理により、前駆非磁性層４３Ｘのパターニング時と同様に、前駆補助磁極層４２Ｘのうち、フレアポイントＦＰよりも前方の領域が選択的に除去され、図２１および図２６に示したように、補助磁極層４２が形成される。補助磁極層４２を形成する際には、例えば、前駆補助磁極層４２Ｘと共にマスク層５１自体もエッチングされることを利用して、マスク層５１が消失するまでエッチング処理を続けるようにする。この場合、元々マスク層５１により覆われていた領域では、エッチングレートの遅いアルミナよりなる非磁性層４３がストッパ層として機能するため、マスク層５１が消失したのち、エッチング処理の過剰進行が抑制される。これにより、前駆補助磁極層４２Ｘのうちの非エッチング領域（補助磁極層４２となる領域）までエッチング処理が達することが防止されるため、補助磁極層４２の目減りが防止される。
【００８９】
続いて、図２２および図２７に示したように、全体に、例えばスパッタリングを利用して、高飽和磁束密度材料よりなる前駆主磁極層４４Ｘと、例えばアルミナよりなる非磁性層５２とをこの順に形成して積層させる。前駆主磁極層４４Ｘは、後工程においてパターニングされることにより主磁極層４４となる前準備層である。前駆主磁極層４４Ｘの形成材料としては、例えば、前駆補助磁極層４２Ｘの形成材料の飽和磁束密度よりも大きい飽和磁束密度を有する材料を用いるようにし、具体的には、例えば鉄コバルト系合金を用いるようにする。非磁性層５２は、主に、後工程において前駆主磁極層４４Ｘをパターニングする際にマスクとして用いられるものである。前駆主磁極層４４Ｘは、後方において補助磁極層４２および非磁性層４３に乗り上げることにより段差状をなすように形成され、フレアポイントＦＰにおいて補助磁極層４２と連結される。非磁性層５２は、段差状をなす前駆主磁極層４４Ｘにより構成された下地構造に対応して、段差部Ｄを含むように形成される。ここで、前駆主磁極層４４Ｘが本発明における「前駆主磁極層（請求項１４）」の一具体例に対応する。
【００９０】
続いて、図２２および図２７に示したように、フォトリソグラフィ処理を利用して、非磁性層５２の表面全体、すなわち一定幅領域Ｒ１および拡幅領域Ｒ２の双方に対応する領域を覆うように、フォトレジスト膜よりなるエッチング用のマスク層５３を選択的に形成する。マスク層５３を形成する際には、例えば、最終的に形成されることとなる主磁極層４４の平面形状にほぼ対応し、先端部４４Ａと同様の一定幅Ｗ１を有する前方部分５３Ａと、この前方部分５３Ａよりも大きな幅を有する後方部分５３Ｂと含むパターン形状をなすようにし、特に、後工程においてエアベアリング面２０となる位置から非磁性層５２の段差部Ｄを経由して後方まで前方部分５３Ａが延在するようにする。
【００９１】
続いて、マスク層５３を用い、例えばＲＩＥを利用して全体にエッチング処理を施す。このエッチング処理により、図２３および図２８に示したように、マスク層５３とほぼ同様のパターン形状をなすように非磁性層５２がパターニングされることにより、非磁性層パターン５２Ｐが形成される。ここで、マスク層５３および非磁性層パターン５２Ｐの集合体が本発明における「第２のマスク層（請求項１４）」の一具体例に対応する。
【００９２】
続いて、マスク層５３および非磁性層パターン５２Ｐをマスクとして用い、例えばイオンミリングを利用して、引き続き全体にエッチング処理を施すことにより、前駆主磁極層４４Ｘをパターニングする。このエッチング処理により、前駆主磁極層４４Ｘのうち、マスク層５３に対応する部分以外の領域が選択的に除去され、図２３および図２８に示したように、前方から順に、先端部４４Ａ、中間部４４Ｂおよび後端部４４Ｃを含むように主磁極層４４が形成される。エッチング時には、マスク層５３自体もエッチングされ、その厚みが目減りする。
【００９３】
最後に、マスク層５３および非磁性層パターン５２Ｐをマスクとして用いて、引き続き全体にエッチング処理を施すことにより、図２４および図１７に示したように、フレアポイントＦＰよりも前方の領域において、先端部４４Ａ周辺のギャップ層部分９Ｃを選択的に掘り下げる。このエッチング処理により、非磁性層４３のうち、非磁性層パターン５２Ｐに対応する部分以外の領域が途中まで選択的に掘り下げられると共に、マスク層５３がエッチングされて除去されたのち、非磁性層パターン５２Ｐがエッチングされて目減りする。これにより、補助磁極層４２、非磁性層４３および主磁極層４４よりなる積層構造体が完成する。
【００９４】
＜第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する作用および効果＞以上説明したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、補助磁極層４２、非磁性層４３および主磁極層４４よりなる積層構造体を形成するために、互いに異なる２種類のマスク層５１，５３を用いて一連のパターニング工程を行うようにしたので、マスク層５１により拡幅領域Ｒ２が画定され、これによりフレアポイントＦＰが規定されると共に、マスク層５３により一定幅領域Ｒ１が画定され、これにより先端部４４Ａの加工幅Ｗ１が規定される。したがって、上記第１の実施の形態と同様の作用により、先端部４４Ａの加工幅Ｗ１の高精度化とフレアポイントＦＰの適正化とを両立させることが可能になるため、記録性能の向上に寄与可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【００９５】
なお、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する上記以外の工程、作用、効果、変形等は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００９６】
以上をもって、本発明の第１および第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドについての説明を終了する。
【００９７】
次に、図２９〜図３１を参照して、上記第１および第２の実施の形態において説明した構成の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の構成について説明する。図２９は磁気記録装置の切り欠き概観構成を表し、図３０は磁気記録装置の要部（ヘッドスライダ）の拡大外観構成を表し、図３１は磁気記録層に搭載される磁気ディスク（記録媒体）の断面構成を表している。
【００９８】
この磁気記録装置は、例えば、ハードディスクドライブとして利用されるものであり、筐体２００の内部に、情報が記録されることとなる記録媒体としての複数の磁気ディスク２０１と、各磁気ディスク２０１に対応して配設され、先端にヘッドスライダ２１０が取り付けられた複数のアーム２０２とを備えている。磁気ディスク２０１は、筐体２００に固定されたスピンドルモータ２０３を中心として回転可能になっている。アーム２０２は、動力源としての駆動部２０４に接続されており、筐体２００に固定された固定軸２０５を中心として、ベアリング２０６を介して旋回可能になっている。なお、図２９では、例えば、固定軸２０５を中心として複数のアーム２０２が一体として旋回するモデルを示している。
【００９９】
ヘッドスライダ２１０は、アーム２０２の旋回時における空気抵抗を減少させるために溝部が設けられた略直方体状の基体２１１のうち、エアベアリング面２２０と直交する一側面（図３０中、手前側の面）に、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッド２１２が配設された構成をなしている。この薄膜磁気ヘッド２１２は、例えば、上記第１または第２の実施の形態において説明した構成をなすものである。なお、図３０では、ヘッドスライダ２１０のうち、エアベアリング面２２０側の構造を見やすくするために、図２９に示した状態とは上下を反転させた状態を示している。
【０１００】
磁気ディスク２０１は、例えば２層構成をなす垂直記録用の記録媒体である。この磁気ディスク２０１は、例えば、円盤状の基体ディスク３０１上に、磁束帰還層３０２と、記録層３０３と、保護層３０４とがこの順に積層された構成をなしている。磁束帰還層３０２は、記録層３０３に情報を記録した磁束が薄膜磁気ヘッド２１２に帰還する経路をなすものであり、例えばパーマロイ，コバルトクロムジルコニウム合金（ＣｏＣｒＺｒ），鉄アルミニウム合金ケイ化物（ＦｅＡｌＳｉ）などにより構成されている。記録層３０３は、薄膜磁気ヘッド２１２から放出された磁束、すなわち垂直磁界により磁気的に情報が記録されるものであり、例えばコバルトクロム白金合金（ＣｏＣｒＰｔ）などにより構成されている。保護層３０４は、周囲から記録層３０３を保護するためのものである。
【０１０１】
なお、薄膜磁気ヘッド２１２の詳細な構成については、既に上記第１および第２の実施の形態において詳細に説明したので、その説明を省略する。
【０１０２】
この磁気記録装置では、情報の記録時においてアーム２０２が旋回することにより、磁気ディスク２０１のうちの所定の領域（記録領域）までヘッドスライダ２１０が移動する。そして、磁気ディスク２０１と対向した状態において薄膜磁気ヘッド２１２が通電されると、上記第１および第２の実施の形態中、＜薄膜磁気ヘッドの動作＞において説明したように動作することにより、薄膜磁気ヘッド２１２が磁気ディスク２０１に情報を記録する。
【０１０３】
この磁気記録装置では、本発明の薄膜磁気ヘッド２１２を備えるようにしたので、上記第１および第２の実施の形態において説明したように、主磁極層、非磁性層および補助磁極層よりなる積層構造をなす薄膜磁気ヘッド２１２の特徴的な構成に基づき、垂直磁界の発生強度および次回勾配が確保される。したがって、記録性能を向上させることができる。
【０１０４】
なお、この磁気記録装置に関する上記以外の作用、効果、変形等は、上記第１または第２の実施の形態と同様である。
【０１０５】
【実施例】
次に、本発明の薄膜磁気ヘッドの諸特性を調べた実験結果について説明する。
【０１０６】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法により形成された主磁極層、非磁性層および補助磁極層よりなる積層構造体を備えた薄膜磁気ヘッドを構成し、この薄膜磁気ヘッドについて諸特性を調べたところ、図３２に示した結果が得られた。図３２は、本発明の薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する利点を説明するものであり、「横軸」はリセス距離Ｌ（μｍ），「縦軸」はオーバーライト（Ｏ．Ｗ．）特性（ｄＢ；「□」）ならびに先端部の加工幅Ｗ１の標準偏差σ（μｍ；「◆」）をそれぞれ示している。なお、本発明と比較するために、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法により形成された薄膜磁気ヘッドについても同様の諸特性を調べ、図３３に示した。
【０１０７】
従来は（図３３参照）、リセス距離Ｌを小さくし、すなわちフレアポイントＦＰをエアベアリング面に近づけると、オーバーライト特性が向上する一方、加工幅Ｗ１の標準偏差σが増加し、主磁極層（先端部）の加工精度が低下してしまう。これに対して、本発明では（図３２参照）、リセス距離Ｌを小さくしても、加工幅Ｗ１の標準偏差σが増加することなく、ほぼ一定に維持される。このことから、本発明では、リセス距離Ｌを短縮することにより、主磁極層（先端部）の加工精度を劣化させることなくオーバーライト特性を向上させることが可能となる。したがって、本発明の薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法において、記録性能の向上に関して利点を有することが確認された。
【０１０８】
以上、いくつかの実施の形態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に限定されず、種々の変形が可能である。すなわち、上記各実施の形態で示した薄膜磁気ヘッドおよび磁気記録装置に関する構成や動作機構ならびに薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する詳細は、必ずしも上記各実施の形態において説明したものに限られるものではなく、主磁極層、非磁性層および補助磁極層を含む積層構造体を形成する際に互いに異なる２種類のマスクを用い、一方のマスク層を利用して拡幅領域を画定することによりフレアポイントを規定すると共に、他方のマスク層を利用して一定幅領域を画定することにより主磁極層の先端部の加工幅を規定し、これにより先端部の加工幅の高精度化とフレアポイントの適正化との両立化を通じて記録性能を向上させることが可能な限り、自由に変更可能である。
【０１０９】
また、上記各実施の形態では、本発明を「単磁極型ヘッド」に適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、「リング型ヘッド」に適用してもよい。
【０１１０】
また、上記各実施の形態では、本発明を複合型薄膜磁気ヘッドに適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録専用の薄膜磁気ヘッドや、記録・再生兼用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドにも適用可能である。また、本発明は、書き込み用の素子および読み出し用の素子の積層順序を逆転させた構造の薄膜磁気ヘッドについても適用可能である。さらに、本発明は、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドに限らず、長手記録方式の薄膜磁気ヘッドについても適用可能である。
【０１１１】
また、上記各実施の形態では、本発明の薄膜磁気ヘッドをハードディスクドライブに適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、ハードディスクドライブと同様の記録処理を実行する他の機器に適用することも可能である。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドによれば、主磁極層と、主磁極層の一部と対向し合う領域に非磁性層を挟んで配設された補助磁極層とを含む積層構造をなすように磁極層を構成したので、薄膜コイルにおいて発生した磁束は、主磁極層に収容されると共に、非磁性層を通過して補助磁極層にも収容される。補助磁極層に収容された磁束は、その先端近傍に集中したのち、再び非磁性層を通過して主磁極層に流入する。これにより、主磁極層および補助磁極層の双方の内部を流れた磁束が、主要な磁束の放出部分である主磁極層のうちの媒体流出側部分に集中するため、磁極層が主磁極層のみを含んで補助磁極層を含まないように構成された場合と比較して、主磁極層のうちの媒体流出側部分に供給される磁束量がより多くなる。したがって、主磁極層から記録媒体に向けて放出される磁束量が増加し、これにより記録媒体に磁気的に情報を記録するための記録用磁界の発生強度および磁界勾配が確保されるため、記録性能を向上させることができる。
【０１１３】
また、請求項１１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の製造方法によれば、拡幅領域を画定するための第１のマスク層と、一定幅領域を画定するための第２のマスク層とを別々の工程によって作成したのち、これらの第１および第２のマスク層を用いて一連のエッチング工程を行うことにより磁極層の形成を完了すると共に、第１のマスク層の形成工程を第２のマスク層の形成工程よりも前に行うようにしたので、磁極層が形成される際、第１のマスク層を利用して拡幅領域が画定されることにより、磁極層の幅が一定幅領域から拡幅領域に拡がる位置（フレアポイント）が規定される。また、第２のマスク層を利用して一定幅領域が画定されることにより、磁極層のうち、記録トラック幅を規定する一定幅を有する要部の加工幅が規定される。したがって、磁極層の要部の形成に係る高精度化とフレアポイントの適正化とを両立させることが困難な従来の場合とは異なり、フォトリソグラフィ処理時における反射光の影響を抑制して磁極層の要部の加工幅を高精度に制御すると共に、フレアポイントを調整することが可能になるため、薄膜磁気ヘッドの製造面から記録性能の向上に寄与することが可能となる。
【０１１４】
また、請求項１５ないし請求項１８のいずれか１項に記載の磁気記録装置によれば、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載した薄膜磁気ヘッドを備えるようにしたので、主磁極層、非磁性層および補助磁極層よりなる積層構造をなす薄膜磁気ヘッドの特徴的な構成に基づき、記録媒体に磁気的に情報を記録するための記録用磁界の発生強度および磁界勾配が確保される。したがって、記録性能を向上させることができる。
【０１１５】
また、上記の他、請求項９記載の薄膜磁気ヘッドでは、補助磁極層の飽和磁束密度以上の飽和磁束密度を有する材料により主磁極層を構成すれば、補助磁極層よりも、主要な磁束の放出部分を含む主磁極層において、磁束の収容量が増加する。したがって、磁束収容量の増加の観点においても、記録用磁界の強度の確保に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した薄膜磁気ヘッドの要部の斜視構成を拡大して表す斜視図である。
【図３】図１に示した薄膜磁気ヘッドの要部の平面構成を拡大して表す平面図である。
【図４】図３に示した薄膜磁気ヘッドの要部の構成に関する変形例を表す平面図である。
【図５】本発明の第１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説明するための断面図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】図５に示した断面構成に対応する斜視図である。
【図１２】図６に示した断面構成に対応する斜視図である。
【図１３】図７に示した断面構成に対応する斜視図である。
【図１４】図８に示した断面構成に対応する斜視図である。
【図１５】図９に示した断面構成に対応する斜視図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。
【図１７】図１６に示した薄膜磁気ヘッドの要部の斜視構成を拡大して表す斜視図である。
【図１８】図１６に示した薄膜磁気ヘッドの要部の平面構成を拡大して表す平面図である。
【図１９】図１８に示した薄膜磁気ヘッドの要部の構成に関する変形例を表す平面図である。
【図２０】本発明の第２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説明するための断面図である。
【図２１】図２０に続く工程を説明するための断面図である。
【図２２】図２１に続く工程を説明するための断面図である。
【図２３】図２２に続く工程を説明するための断面図である。
【図２４】図２３に続く工程を説明するための断面図である。
【図２５】図２０に示した断面構成に対応する斜視図である。
【図２６】図２１に示した断面構成に対応する斜視図である。
【図２７】図２２に示した断面構成に対応する斜視図である。
【図２８】図２３に示した断面構成に対応する斜視図である。
【図２９】本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の切り欠き外観構成を表す図である。
【図３０】図２９に示した磁気記録装置の要部の外観構成を拡大して表す図である。
【図３１】磁気ディスクの断面構成を表す断面図である。
【図３２】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する利点を説明するための図である。
【図３３】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する欠点を説明するための図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４…シールドギャップ膜、５…上部シールド層、６…ＭＲ素子、７，１３，３２，４３，５２…非磁性層、８…リターンヨーク、９…ギャップ層、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ…ギャップ層部分、１０…薄膜コイル、１１…ヨーク、１２，４４…主磁極層、１２Ａ，１４Ａ，４４Ａ…先端部、１２Ｘ，４４Ｘ…前駆主磁極層、１３Ｘ，４３Ｘ…前駆非磁性層、１４Ａ，１４Ｂ，４４Ｃ…後端部、１４，４２…補助磁極層、１４Ｘ，４２Ｘ…前駆補助磁極層、１４Ｙ…前駆補助磁極層パターン、１５…オーバーコート層、２０…，２２０エアベアリング面、３１，３３，５１，５３…マスク層、３２Ｐ，５２Ｐ…非磁性層パターン、４４Ｂ…中間部、１００Ａ…再生ヘッド、１００Ｂ…記録ヘッド、２００…筐体、２０１…磁気ディスク、２０２…アーム、２０３…スピンドルモータ、２０４…駆動部、２０５…固定軸、２０６…ベアリング、２１０…ヘッドスライダ、２１１…基体、２１２…薄膜磁気ヘッド、３０１…基体ディスク、３０２…磁束帰還層、３０３…記録層、３０４…保護層、ＦＰ…フレアポイント、Ｌ…リセス距離、Ｒ１…一定幅領域、Ｒ２…拡幅領域。

Claims (18)

1. 磁束を発生させる薄膜コイルと、前記薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出する磁極層とを備えた薄膜磁気ヘッドであって、
   前記磁極層が、前記記録媒体に対向する記録媒体対向面に一端面が露出した主磁極層と、前記主磁極層の一部と対向して配設された補助磁極層と、前記主磁極層と前記補助磁極層とが互いに対向し合う領域に、これらの２つの層により挟まれるように配設された非磁性層とを含む積層構造を有すると共に、全体として、前記記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅領域と、前記一定幅領域よりも大きな幅を有する拡幅領域とを含む平面形状を有し、
   前記主磁極層が、前記記録媒体対向面からこれより離れる方向に一定幅をもって延在する第１の主磁極層部分と、前記第１の主磁極層部分の後方に連結され、前記第１の主磁極層部分よりも大きな幅を有する第２の主磁極層部分とを含み、
   前記一定幅領域が、前記主磁極層のうちの前記第１の主磁極層部分の平面形状によって規定され、
   前記磁極層の幅が前記一定幅領域から前記拡幅領域へと拡がる拡幅位置が、前記主磁極層のうちの前記第２の主磁極層部分の前端縁によって規定されている
   ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 前記磁極層の幅が前記一定幅領域から前記拡幅領域へと拡がる拡幅位置に、前記磁極層の厚さ方向の段差が形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
3. 前記主磁極層と前記補助磁極層とは、互いに異なる平面形状を有する
   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。
4. 前記補助磁極層が、
   前記拡幅領域において、前記主磁極層のうちの前記第１の主磁極層部分と同じ一定幅をもってこの第１の主磁極層部分の延在方向と同じ方向に延在する第１の補助磁極層部分と、
   前記第１の補助磁極層部分の後方に連結され、前記第１の補助磁極層部分よりも大きい幅をもって延在する第２の補助磁極層部分と
   を含む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。
5. 前記記録媒体が、所定の媒体進行方向に移動する場合において、
   前記補助磁極層のうちの前記第２の補助磁極層部分が、前記媒体進行方向における媒体流出側に積層配置され、
   前記主磁極層が、前記媒体進行方向における媒体流入側に積層配置されている
   ことを特徴とする請求項４記載の薄膜磁気ヘッド。
6. 前記補助磁極層が、前記非磁性層によって前記主磁極層から完全に分離されている
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の薄膜磁気ヘッド。
7. 磁束を発生させる薄膜コイルと、前記薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出する磁極層とを備えた薄膜磁気ヘッドであって、
   前記磁極層が、前記記録媒体に対向する記録媒体対向面に一端面が露出した主磁極層と、前記主磁極層の一部と対向して配設された補助磁極層と、前記主磁極層と前記補助磁極層とが互いに対向し合う領域に、これらの２つの層により挟まれるように配設された非磁性層とを含む積層構造を有すると共に、全体として、前記記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅領域と、前記一定幅領域よりも大きな幅を有する拡幅領域とを含む平面形状を有し、
   前記主磁極層が、前記記録媒体対向面からこれより離れる方向に一定幅をもって延在する第３の主磁極層部分と、前記拡幅領域において、前記第３の主磁極層部分と同じ一定幅をもってこの第３の主磁極層部分の延在方向と同じ方向に延在する第４の主磁極層部分と、前記第４の主磁極層部分の後方に連結され、前記第４の主磁極層部分よりも大きい幅をもって延在する第５の主磁極層部分とを含み、
   前記補助磁極層が、前記主磁極層のうちの前記第３の主磁極層部分よりも大きな幅を有し、前記一定幅領域が、前記第３の主磁極層部分の平面形状によって規定され、
   前記磁極層の幅が前記一定幅領域から前記拡幅領域へと拡がる拡幅位置が、前記補助磁極層の前端縁によって規定され、前記補助磁極層が、前記拡幅位置において前記主磁極層に連結されている
   ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
8. 前記記録媒体が、所定の媒体進行方向に移動する場合において、
   前記主磁極層のうちの前記第５の主磁極層部分が、前記媒体進行方向における媒体流出側に積層配置され、
   前記補助磁極層が、前記媒体進行方向における媒体流入側に積層配置されている
   ことを特徴とする請求項７記載の薄膜磁気ヘッド。
9. 前記主磁極層が、前記補助磁極層の飽和磁束密度以上の飽和磁束密度を有する材料により構成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
10. 前記磁極層が、前記記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁束を放出するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
11. 磁束を発生させる薄膜コイルと、
    記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅領域と、前記一定幅領域よりも大きな幅を有する拡幅領域とを含む平面形状を有すると共に、前記記録媒体に対向する記録媒体対向面に一端面が露出するように配設された主磁極層と、前記主磁極層の一部と対向するように配設された補助磁極層と、前記主磁極層と前記補助磁極層とが互いに対向し合う領域にこれらの２つの層により挟まれるように配設された非磁性層とを含む積層構造をなし、前記薄膜コイルにおいて発生した磁束を前記記録媒体に向けて放出する磁極層と
    を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
    前記拡幅領域を画定するためのマスクとなる第１のマスク層と、前記一定幅領域を画定するためのマスクとなる第２のマスク層とを別々の工程によって作成し、
    前記第１のマスク層および前記第２のマスク層を用いた一連のエッチング工程により、前記磁極層の形成を完了すると共に、
    前記第１のマスク層の形成工程を、前記第２のマスク層の形成工程よりも前に行う
    ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
12. 前記非磁性層が前記補助磁極層よりも遅いエッチングレートを有するようにし、
    前記非磁性層を、前記磁極層の形成工程においてエッチング処理の進行度を抑制するためのストッパ層として使用しながら形成する
    ことを特徴とする請求項１１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
13. 前記磁極層を形成する工程が、
    前記主磁極層の前準備層としての前駆主磁極層と、前記非磁性層の前準備層としての前駆非磁性層と、前記補助磁極層の前準備層としての前駆補助磁極層とをこの順に形成して積層させる工程と、
    前記拡幅領域に対応する領域において、前記前駆補助磁極層上に、前記第１のマスク層を選択的に形成する工程と、
    前記第１のマスク層をマスクとして用いて、前記前駆補助磁極層をエッチングしてパターニングすることにより、前駆補助磁極層パターンを形成する工程と、
    前記一定幅領域および前記拡幅領域に対応する領域において、前記前駆補助磁極層パターンおよびその周辺領域上に、前記第２のマスク層を選択的に形成する工程と、
    前記補助磁極層パターンおよび前記第２のマスク層をマスクとして用いて、前記前駆非磁性層をエッチングしてパターニングすることにより、前記非磁性層を形成する工程と、
    前記第２のマスク層、前記前駆補助磁極層パターンおよび前記非磁性層をマスクとして用いて、前記前駆主磁極層をエッチングしてパターニングすることにより、前記主磁極層を形成する工程と、
    前記第２のマスク層をマスクとして用いて、前記前駆補助磁極層パターンをエッチングしてパターニングすることにより、前記補助磁極層を形成する工程と
    を含むことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
14. 前記磁極層を形成する工程が、
    前記補助磁極層の前準備層としての前駆補助磁極層と、前記非磁性層の前準備層としての前駆非磁性層とをこの順に形成して積層させる工程と、
    前記拡幅領域に対応する領域において、前記前駆非磁性層上に、前記第１のマスク層を選択的に形成する工程と、
    前記第１のマスク層をマスクとして用いて、前記前駆非磁性層をパターニングすることにより、前記非磁性層を形成する工程と、
    前記第１のマスク層をマスクとして用いて、前記前駆補助磁極層をエッチングしてパターニングすることにより、前記補助磁極層を形成する工程と、
    前記非磁性層およびその周辺領域上に、前記主磁極層の前準備層としての前駆主磁極層を形成する工程と、
    前記一定幅領域および前記拡幅領域に対応する領域において、前記前駆主磁極層上に、前記第２のマスク層を選択的に形成する工程と、
    前記第２のマスク層を用いて、前記前駆主磁極層をエッチングしてパターニングすることにより、前記主磁極層を形成する工程と
    を含むことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
15. 記録媒体と、前記記録媒体に磁気的に情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを備えた磁気記録装置であって、
    前記薄膜磁気ヘッドが、磁束を発生させる薄膜コイルと、前記薄膜コイルにおいて発生した磁束を前記記録媒体に向けて放出する磁極層と、を備え、
    前記磁極層が、前記記録媒体に対向する記録媒体対向面に一端面が露出した主磁極層と、前記主磁極層の一部と対向して配設された補助磁極層と、前記主磁極層と前記補助磁極層とが互いに対向し合う領域に、これらの２つの層により挟まれるように配設された非磁性層とを含む積層構造を有すると共に、全体として、前記記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅領域と、前記一定幅領域よりも大きな幅を有する拡幅領域とを含む平面形状を有し、
    前記主磁極層が、前記記録媒体対向面からこれより離れる方向に一定幅をもって延在する第１の主磁極層部分と、前記第１の主磁極層部分の後方に連結され、前記第１の主磁極層部分よりも大きな幅を有する第２の主磁極層部分とを含み、
    前記一定幅領域が、前記主磁極層のうちの前記第１の主磁極層部分の平面形状によって規定され、
    前記磁極層の幅が前記一定幅領域から前記拡幅領域へと拡がる拡幅位置が、前記主磁極層のうちの前記第２の主磁極層部分の前端縁によって規定されている
    ことを特徴とする磁気記録装置。
16. 記録媒体と、前記記録媒体に磁気的に情報を記録する薄膜磁気ヘッドとを備えた磁気記録装置であって、
    前記薄膜磁気ヘッドが、磁束を発生させる薄膜コイルと、前記薄膜コイルにおいて発生した磁束を前記記録媒体に向けて放出する磁極層と、を備え、
    前記磁極層が、前記記録媒体に対向する記録媒体対向面に一端面が露出した主磁極層と、前記主磁極層の一部と対向して配設された補助磁極層と、前記主磁極層と前記補助磁極層とが互いに対向し合う領域に、これらの２つの層により挟まれるように配設された非磁性層とを含む積層構造を有すると共に、全体として、前記記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅領域と、前記一定幅領域よりも大きな幅を有する拡幅領域とを含む平面形状を有し、
    前記主磁極層が、前記記録媒体対向面からこれより離れる方向に一定幅をもって延在する第３の主磁極層部分と、前記拡幅領域において、前記第３の主磁極層部分と同じ一定幅をもってこの第３の主磁極層部分の延在方向と同じ方向に延在する第４の主磁極層部分と、前記第４の主磁極層部分の後方に連結され、前記第４の主磁極層部分よりも大きい幅をもって延在する第５の主磁極層部分とを含み、
    前記補助磁極層が、前記主磁極層のうちの前記第３の主磁極層部分よりも大きな幅を有し、前記一定幅領域が、前記第３の主磁極層部分の平面形状によって規定され、
    前記磁極層の幅が前記一定幅領域から前記拡幅領域へと拡がる拡幅位置が、前記補助磁極層の前端縁によって規定され、前記補助磁極層が、前記拡幅位置において前記主磁極層に連結されている
    ことを特徴とする磁気記録装置。
17. 前記磁極層が、前記記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁束を放出するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の磁気記録装置。
18. 前記記録媒体は、
    前記磁極層から放出された磁束により情報が記録される記録層と、
    前記記録層に情報を記録した磁束が前記磁極層に帰還する経路として機能する磁束帰還層と
    を含むことを特徴とする請求項１７記載の磁気記録装置。

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