JP4032030B2 - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、記録媒体に対して磁界を与えて記録を行う磁気ヘッドに係り、特に磁性層の形成の際の加工量を少なくでき、磁性層が精度良く形成された均一な品質の磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
以下に示す特許文献１および２には、磁気ヘッドの製造方法が示されている。この特許文献１の図２には、基板の上にギャップを構成するアルミナ膜を突起するように形成した後、このアルミナ膜の周囲を覆うようにパーマロイ膜を形成し（図２（ａ））、さらにパーマロイ膜の上にＳｉＯ２が形成された状態（図２（ｂ））とした後、前記ＳｉＯ２および前記パーマロイ膜とともに前記アルミナ膜を研磨して行き、この際前記ＳｉＯ２に形成された水平面をストッパとして前記研磨を終了する（図２（ｃ））という磁気ヘッドの製造方法が開示されている。
前記特許文献１の図２（ｂ）では、前記アルミナ膜の周囲を覆うパーマロイ膜の上面が、前記アルミナ膜の形態に依拠した形態として図示されている。
しかし、実際に前記アルミナ膜の周囲に前記パーマロイ膜を形成した場合には、前記アルミナ膜の形態に基いて、前記特許文献１の図２（ｂ）に示す形態と異なり、前記パーマロイ膜は図２０に示すような形態で形成される。
ここで、図２０は前記特許文献１の図２（ｂ）に示す状態を、実際に実施した場合の状態に書き直した図である。図２０において、符号１で示すのが基板、符号２で示すのがアルミナ膜、符号３で示すのがパーマロイ膜、符号４で示すのがＳｉＯ２である。
図２０に示すように、基板１上のアルミナ膜２の周囲に形成されたパーマロイ膜３の上面３ａは、前記アルミナ膜２の左側縁２ａの上方部分、右側縁２ｂの上方部分および上面に形成された角部２ｃの上方部分とに、それぞれ第１の凹部３ｂ、第２の凹部３ｃおよび第３の凹部３ｄとが形成されている。これは、前記アルミナ膜２の周囲に前記パーマロイ膜３を形成する際、前記アルミナ膜２の水平面（図示Ｘ−Ｙ方向とほぼ水平の面）２ｅでは、前記パーマロイ膜３が前記水平面２ｅに対してほぼ垂直方向（図示Ｚ方向）へ成長して形成されて行くため、前記パーマロイ膜３の図示Ｚ方向における成長速度が速いのに対し、前記アルミナ膜２の垂直面（図示Ｚ方向とほぼ水平の面）２ｆでは、前記パーマロイ膜３は前記垂直面に対して垂直方向（すなわち図示Ｘ方向）に成長し易いため、図示Ｚ方向における成長速度が前記水平面２ｅでの前記パーマロイ膜３の成長速度よりも遅い。このように、前記パーマロイ膜３の図示Ｚ方向における成長速度が前記水平面２ｅと前記垂直面２ｆとで、異なることから、前記水平面２ｅと前記垂直面２ｆとで前記パーマロイ膜３の図示Ｚ方向における厚さ寸法に違いが生じることとなる。
また、以下に示す特許文献２にも、前記特許文献１に開示された発明と同様の思想に基づく磁気ヘッドの製造工程が開示されている。この特許文献１の図１には、基板の上に第１絶縁層を介して磁気コアが形成され、さらにこの磁気コアの側方と上方を覆うように第２絶縁層が形成され、さらに前記第２絶縁層の上に硬質金属膜が形成された状態のウエハ（図１（ａ））について、前記硬質金属膜および前記第２絶縁層とともに前記磁気コアを研磨して行き（図１（ｂ）（ｃ））、この際前記硬質金属膜に形成された水平面を研磨ストッパとして機能させ前記研磨を終了する（図１（ｄ））という磁気ヘッドの製造方法が開示されている。
前記特許文献２に示す図１（ａ）でも、前記磁気コアの周囲を覆う第２絶縁層の上面は前記磁気コアの形態に依拠した形態として図示されている。
しかし、実際に前記磁気コアの周囲に前記第２絶縁層を形成した場合には、前記磁気コアの形態に基いて、前記第２絶縁層は図２１に示すような形態で形成される。
ここで、図２１は前記特許文献２の図１（ａ）に示す状態を、実際に実施した場合の状態に書き直した図である。図２１において、符号１１で示すのが基板、符号１２で示すのが第１絶縁層、符号１３で示すのが磁気コア、符号１４で示すのが第２絶縁層、符号１５で示すのが硬質金属膜である。
図２１に示すように、磁気コア１３の周囲に形成された第２絶縁層１４の上面１４ａは、前記磁気コア１３の左側面１３ａの側方部分、および右側面１３ｂの側方部分とに、それぞれ第１の凹部１４ｂおよび第２の凹部１４ｃが形成されている。これは、前記磁気コア１３の周囲に前記第２絶縁層１４を形成する際、前記磁気コア１３の図示Ｘ−Ｙ方向と水平な面である水平面１３ｃは、前記第２絶縁層１４が前記水平面１３ｃに対してほぼ垂直方向（図示Ｚ方向）へ成長して形成されて行くため、前記第２絶縁層１４の図示Ｚ方向における成長速度が速いのに対し、前記水平面１３ｃと交差する方向である両側面１３ａ，１３ｂでは、前記第２絶縁層１４は前記両側面１３ａ，１３ｂに対して図示Ｘ方向に成長し易いため、図示Ｚ方向における成長速度が前記水平面１３ｃでの前記第２絶縁層１４の成長速度よりも遅い。このように、前記第２絶縁層１４の図示Ｚ方向における成長速度が前記水平面１３ｃと前記両側面１３ａ，１３ｂとで、異なることから、前記水平面１３ｃと前記両側面１３ａ，１３ｂとで前記第２絶縁層１４の図示Ｚ方向における厚さ寸法に違いが生じることとなる。
前記特許文献１および前記特許文献２に開示された磁気ヘッドの製造方法を応用して、磁気ヘッドの磁性層を製造する場合、図２２ないし図２６に示す製造方法によって製造することができる。
まず図２２に示すように、基板２１にメッキ下地層２２を形成した後、図２２に示すように前記メッキ下地層２２上にレジスト法（図示Ｒがレジスト）によって磁性層２３を形成した後レジストを除去し、図２４に示すように前記磁性層２３を覆うように第３材料層２４を形成する。そして図２５に示すように、この第３材料層２４を覆うように、第２材料層２５を形成する。そして、前記第２材料層２５とともに、前記第３材料層２４および磁性層２３を図示Ｄ−Ｄ線で研磨し、図２６に示す状態にすると、磁気ヘッドの磁性層２３を形成することができる。このとき、図２５に示す状態の時には、前記特許文献１の図２（ｂ）を書き写した前記図２０、および前記特許文献２の図１（ａ）を書き写した前記図２１に示す状態と同様に、前記第２材料層２５には、前記磁性層２３の両側方部に凹部２５ａ，２５ａが形成された状態となる。これは、前記特許文献１および前記特許文献２に示す製造方法の場合と同様に、前記第３材料層２４の水平面（図２５で示すＸ−Ｙ平面と平行面）２４ａと垂直面２４ｂ（図２５で示すＺ方向と平行面）とでは、前記第２材料層２５の図示Ｚ方向における成長速度が異なり、前記水平面２４ａにおける前記成長速度の方が、前記垂直面２４ｂにおける前記成長速度よりも早いため生じるものである。すなわち、前記水平面２４ａから成長してきた前記第２材料層２５と、前記垂直面２４ｂから成長してきた前記第２材料層２５とが、ちょうど前記水平面２４ａと前記垂直面２４ｂとの境界部分に形成された角部２６，２６の上方近傍で合わさり、前記角部２６，２６の上方近傍に大きな凹部２５ａ，２５ａが形成される。
また図２５に示す工程で、垂直磁気記録型磁気ヘッドの磁性層２３の形成の際に前記研磨を行った場合、前記第２材料層２５と前記第３材料層２４、および前記磁性層２３の研磨レートが異なる場合には、前記研磨後の前記磁性層２３の上面２３ａが、図２７に示すように図示Ｚ方向と反対方向に凹む凹部が形成されるいわゆるディッシングが生じたり、逆に図２８に示すように前記磁性層２３の上面２３ａが図示Ｚ方向に突出する凸部が形成されるという問題が発生する。これは、前記第２材料層２５と前記第３材料層２４と、前記磁性層２３の、それぞれのＣＭＰにおける加工レートが異なるため、この加工レートの違いからある材料が多く削られる一方、他の材料が少なく削られることによって発生するものである。
前記磁性層２３の上面２３ａに、前記ディッシングが生じたり、前記凸部が形成されると、記録信号が記録媒体に歪んで記録されてしまい正確に記録されないため、記録信号の再生時にノイズが発生するという、いわゆるスマイルの問題が生じる。したがって、前記磁性層２３の上面２３ａを平坦化面として形成する必要がある。
特開平１１−２３２６０９号公報 特開平０７−２７２２１１号公報
前記図２０、図２１、および図２２ないし図２６に示す従来の磁気ヘッドの製造方法によって、磁気ヘッドを製造した場合には、それぞれの前記研磨工程のとき、図２０では前記凹部３ｂ，３ｃ，３ｄの下端より下方、図２１では前記凹部１４ｂ，１４ｃの下端より下方、図２５では前記凹部２５ａ，２５ａの下端２５ｂ，２５ｂより下方まで、それぞれ研磨しないと、前記研磨後の研磨面にそれぞれ前記凹部３ｂ，３ｃ，３ｄ、１４ｂ、１４ｃ、２５ａ，２５ａが残ってしまい、研磨面を平坦化面とすることができない。したがって、研磨面を平坦化面とするためには、前記研磨工程では、前記凹部３ｂ，３ｃ，３ｄ、１４ｂ、１４ｃ、２５ａ，２５ａの下端より下方まで研磨する必要が生じ、前記研磨量を多くしなければならない。
また、前記図２５に示す磁気ヘッドの製造方法で行う前記ＣＭＰ（研磨）の際にも、前記磁性層２３の上面２３ａに前記ディッシングや凸部が生じると、ディッシングによって生じた凹部や前記凸部の分だけ、前記磁性層２３の研磨量を多くしなければ平坦化面とすることができないため、前記研磨量を多くする必要がある。
しかし、これらのように研磨量を大きくすると、研磨によって生じる研磨誤差や研磨量のばらつきも大きくなってしまい、精度良く、しかも均一の品質の磁気ヘッドを製造することには限界があった。
また、前記研磨量を多くなると、大きな研磨量を見越した分だけ、前記の各部材を形成する必要があるため、製造時間の増大やコストの増加が生じる。
本発明は前記従来の課題を解決するものであり、加工量を少なくでき、精度良く形成された均一な品質の磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
また本発明の磁気ヘッドの製造方法は、記録媒体との対向面で、第１磁性層が第１磁性層形成面上にトラック幅で形成されるとともに、第２磁性層がトラック幅よりも広い幅寸法で形成され、前記第１磁性層と第２磁性層とが間隔を開けて位置するとともに、ハイト側で直接的あるいは間接的に接続されている磁気ヘッドの製造方法において、以下の工程を有することを特徴とするものである。
前記第１磁性層形成面上に、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅあるいはＮｉＦｅＣｏのいずれかで形成された前記第１磁性層を形成する工程、
前記第１磁性層形成面上から前記第１磁性層の側面および上面にかけてＡｌ 2 Ｏ 3 より成る第３材料層を形成する工程、
ＳｉＯ 2 より成る第１材料層を前記第３材料層を介して前記第１磁性層形成面の上方から前記第１磁性層の上方にかけて形成する工程、
前記第１材料層の一部を除去し、前記第１材料層を前記第１磁性層形成面上から前記第１磁性層の側面に、トラック幅方向の幅寸法が下方から上方に向かって徐々に狭まるように形成する工程、
前記第１磁性層形成面の上方から、前記第１材料層および前記第１磁性層の上方にかけて、前記第１材料層よりも研磨レートが速いＡｌ 2 Ｏ 3 より成る第２材料層を形成する工程、
酸性スラリーを用いて、Ａｌ 2 Ｏ 3 で形成された第２材料層及び第３材料層の研磨速度と、ＳｉＯ 2 で形成された第２材料層の研磨速度の比が２０：１となるＣＭＰにより、前記第１材料層、前記第２材料層、前記第３材料層および前記第１磁性層を研磨して前記第１磁性層の上面を露出させ、
このとき前記第１材料層を研磨ストッパとして研磨を終了して、前記第１材料層の上面を、前記第２材料層の上面および第１磁性層の上面と同一平坦化面に形成する工程、
前記第１磁性層の上または下にコイル層を形成する工程、
本発明の磁気ヘッドの製造方法では、前記第１磁性層形成面上から前記第１磁性層の両側面にかけて、前記第１材料層が形成されている。したがって、前記第２材料層を形成する際、前記第２材料層が前記第１材料層によって底上げされるるため、前記第１材料層は前記第２材料層の持ち上げ層として機能する。そのため、前記第１磁性層形成面と前記第１磁性層との境界部分の上方近傍に生じてしまう前記第２材料層の凹部を小さくすることができるため、前記第２材料層とともに、前記第３材料層および前記第１磁性層を研磨して平坦化面を形成する際に、少ない研磨量で平坦化面を形成することができる。そのため、研磨によって生じる研磨誤差や研磨量のばらつきを小さくすることができ、精度良く、しかも均一の品質の磁気ヘッドを製造することが可能となる。
また、前記研磨量を少なくすることができるため、大きな研磨量を見越した分だけ、前記第１磁性層や第２材料層を厚く形成するといった必要がないため、製造時間の短縮やコストの減少を図ることが可能となる。
また、前記第１材料層は、下方から上方に向かってトラック幅方向の幅寸法が徐々に狭まるように形成され、前記第１材料層の上面は尖形の構造である。そのため、前記研磨工程の終了部分では、前記第１材料層１１１，１１１が研磨される面積を非常に小さくすることができ、前記第１材料層の研磨量を少なくすることができる。そのため、前記第２材料層、前記第３材料層、前記第１磁性層がほぼ同じ厚さ寸法で削られ易くなるため、研磨終了時での研磨面を平坦化面として形成し易くなる。したがって、前記第１磁性層の上面にディッシングや凸部が形成され難く、前記第１磁性層によって記録信号が記録媒体に歪んで不正確に記録されることがないため、記録信号の再生時にノイズが発生するという、いわゆるスマイルの問題を抑制することができる。
本発明では、前記第１材料層を、トラック幅方向の幅寸法が下方から上方に向かって徐々に狭まるように形成する工程にて、前記第１材料層をテーパ状に幅寸法が狭まるように形成するものとして構成することができる。あるいは、前記第１材料層を、トラック幅方向の幅寸法が下方から上方に向かって徐々に狭まるように形成する工程にて、前記第１材料層をトラック幅方向へ外側に向かう円弧状に形成してもよい。または、前記第１材料層を、トラック幅方向の幅寸法が下方から上方に向かって徐々に狭まるように形成する工程にて、前記第１材料層をトラック幅方向へ内側に向かう円弧状に形成してもよい。
本発明の前記磁気ヘッドでは、前記第１磁性層の両側方に前記第１材料層が形成されているため、前記第１磁性層に外力が加わった場合でも、前記第１磁性層が前記第１材料層に支えられることとなるため、前記第１磁性層の損傷を防止し易い。
本発明の磁気ヘッドの製造方法では、前記第１磁性層形成面上から前記第１磁性層の両側面にかけて、前記第１材料層が形成されている。したがって、前記第２材料層を形成する際、前記第２材料層が前記第１材料層によって底上げされるるため、前記第１材料層は前記第２材料層の持ち上げ層として機能する。そのため、前記第１磁性層形成面と前記第１磁性層との境界部分の上方近傍に生じてしまう前記第２材料層の凹部を小さくすることができるため、前記第２材料層とともに、前記第３材料層および前記第１磁性層を研磨して平坦化面を形成する際に、少ない研磨量で平坦化面を形成することができる。そのため、研磨によって生じる研磨誤差や研磨量のばらつきを小さくすることができ、精度良く、しかも均一の品質の磁気ヘッドを製造することが可能となる。
また、前記研磨量を少なくすることができるため、大きな研磨量を見越した分だけ、前記第１磁性層や第２材料層を厚く形成するといった必要がないため、製造時間の短縮やコストの減少を図ることが可能となる。
また、前記第１材料層は、下方から上方に向かってトラック幅方向の幅寸法が徐々に狭まるように形成され、前記第１材料層の上面は尖形の構造である。そのため、前記研磨工程の終了部分では、前記第１材料層１１１，１１１が研磨される面積を非常に小さくすることができ、前記第１材料層の研磨量を少なくすることができる。そのため、前記第２材料層、前記第３材料層、前記第１磁性層がほぼ同じ厚さ寸法で削られ易くなるため、研磨終了時での研磨面を平坦化面として形成し易くなる。したがって、前記第１磁性層の上面にディッシングや凸部が形成され難く、前記第１磁性層によって記録信号が記録媒体に歪んで不正確に記録されることがないため、記録信号の再生時にノイズが発生するという、いわゆるスマイルの問題を抑制することができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図である。
図１に示す磁気ヘッドＨ１は、記録媒体Ｍに垂直磁界を与え、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させる、いわゆる垂直記録磁気ヘッドと呼ばれるものである。
記録媒体Ｍは例えばディスク状であり、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。
スライダ１０１はＡｌ２Ｏ３・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１０１の対向面１０１ａが記録媒体Ｍに対向し、記録媒体Ｍが回転すると、表面の空気流によりスライダ１０１が記録媒体Ｍの表面から浮上し、またはスライダ１０１が記録媒体Ｍに摺動する。図１においてスライダ１０１に対する記録媒体Ｍの移動方向はＡ方向である。
スライダ１０１のトレーリング側端面１０１ｂには、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２などの無機材料による非磁性絶縁層１０２が形成されて、この非磁性絶縁層１０２の上に読取り部ＨＲが形成されている。
読取り部ＨＲは下部シールド層１０３と上部シールド層１０６と、下部シールド層１０３と上部シールド層１０６との間の無機絶縁層（ギャップ絶縁層）１０５内に位置する読み取り素子１０４とを有している。読み取り素子１０４は、ＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子である。
前記上部シールド層１０６の上には、コイル絶縁下地層１０７を介して、導電性材料で形成された複数本の第１コイル層１０８が形成されている。前記第１コイル層１０８は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいはこれら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。
前記第１コイル層１０８の周囲は、Ａｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１０９が形成されている。
前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａは平坦化面に形成され、この上面１０９ａの上に、メッキ下地層１３０が形成され、このメッキ下地層１３０の上に、対向面Ｈ１ａからハイト方向に所定長さで形成されトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成され所定長さＬ２で延びている主磁極１１０が形成されている。前記コイル絶縁層１０９の前記上面１０９ａは，本願発明の第１磁性層形成面である。また、前記主磁極１１０は本願発明の第１磁性層に該当するものであり、強磁性材料で例えばメッキ形成され、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い材料で形成されている。
また、前記主磁極１１０の基端部１１０ｂから前記主磁極１１０と一体となり、ハイト方向（図示Ｙ方向）へトラック幅方向への幅寸法Ｗ１が前記トラック幅Ｔｗよりも広がって延びるヨーク部１２１が形成されている。この主磁極１１０とヨーク部１２１とで第１磁性部１６０が構成される（図３参照）。ただし、前記主磁極１１０と前記ヨーク部１２１とが別体で構成されるものとして構成しても良い。図１に示す前記磁気ヘッドＨ１では、前記主磁極１１０と前記ヨーク部１２１とで構成される第１磁性部１６０が、読取り部ＨＲ側に位置する磁性部となる。
前記トラック幅Ｔｗは具体的には０．０３μｍ〜０．５μｍ、前記長さＬ２は具体的には０．０３μｍ〜０．５μｍの範囲内で形成される。
また、前記ヨーク部１２１は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法Ｗ１が最も広い部分で１μｍ〜１００μｍ程度であり、また前記ヨーク部１２１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３は１μｍ〜１００μｍ程度である。
図２は図１の磁気ヘッドＨ１の正面図である。なお、図１は、磁気ヘッドを図２に示される一点鎖線で切断した断面図である。
図２に示すように、対向面Ｈ１ａに現れている前記主磁極１１０は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法がＷｔとなるように形成されている。なお、図示はしないが、前記ヨーク部１２１のトラック幅方向寸法は、主磁極１１０のトラック幅方向への幅寸法Ｗｔより大きくなっている（図３参照）。
図１および図２に示されるように、本願発明の第１磁性層形成面である前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａ上で前記主磁極１１０の両側方から、前記主磁極１１０の前記上面１１０ａにかけて、第３材料層１２５が形成されている。
なお、前記第３材料層１２５は形成されていなくても良いが、後記する製造方法の説明で述べるように、前記第３材料層１２５が形成されていると、前記第１材料層を図２に示すような形状に形成するために行うエッチングの際に、前記主磁極１１０や前記コイル絶縁層１０９を前記エッチングによるダメージから保護できるため、前記第３材料層１２５が形成されていることが好ましい。
また図２に示すように、前記主磁極１１０の両側方には、前記第３材料層１２５を介して、前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａの上方から前記主磁極１１０の側面１１０ｄ，１１０ｄにかけて、第１材料層１１１、１１１が形成されている。
前記第１材料層１１１，１１１は、図２に示すように、下方（図示Ｚ方向と反対方向）から上方（図示Ｚ方向）に向かってトラック幅方向の幅寸法が徐々に狭まるように形成されている。図２に示す実施形態では、前記第１材料層１１１，１１１は、テーパ状にトラック幅方向の幅寸法が狭まるように形成されている。また、前記第１材料層１１１，１１１の上面１１１ａ，１１１ａの高さ位置（前記主磁極１１０や前記第１材料層１１１，１１１の膜厚方向における高さ位置、すなわち図示Ｚ方向における高さ位置）は、前記主磁極１１０の上面１１０ａと同じ高さ位置で形成されている。
本発明の前記磁気ヘッドＨ１では、前記主磁極１１０の両側方に前記第１材料層１１１，１１１が形成されているため、前記主磁極１１０に外力が加わった場合でも、前記主磁極１１０が前記第１材料層１１１，１１１に支えられることとなるため、前記主磁極１１０の損傷を防止し易い。
なお、前記第１材料層１１１，１１１の前記上面１１１ａ，１１１ａが、前記主磁極１１０の前記上面１１０ａの高さ位置と同じでなくとも良く、例えば前記上面１１１ａ，１１１ａが前記上面１１０ａの高さ位置よりも低く形成されていても良い。ただし、前記上面１１１ａ，１１１ａの高さ位置が前記上面１１０ａの高さ位置と同じに形成されていると、前記主磁極１１０を支え易くでき、前記主磁極１１０を効果的に損傷防止できるため好ましい。
図２に示すように、前記第１材料層１１１，１１１の周囲には第２材料層１１２，１１２が形成されている。前記第２材料層１１２，１１２の上面１１２ａ，１１２ａは、前記主磁極１１０の前記上面１１０ａと同じ高さ位置に形成されている。前記したように、前記第１材料層１１１，１１１の前記上面１１１ａ，１１１ａも前記主磁極１１０の前記上面１１０ａと同じ高さ位置に形成されているため、前記主磁極１１０の前記上面１１０ａ，前記第１材料層１１１，１１１の前記上面１１１ａ，１１１ａ、および前記第２材料層１１２，１１２の前記上面１１２ａ，１１２ａとで、同一の平坦化面が形成されている。
本発明では、前記主磁極１１０の上面１１０ａが平坦化面として形成されており、前記上面１１０ａに下方（図２におけるＺ方向と反対方向）に凹む凹部が生じるディッシングや、逆に前記上面１１０ａが上方（図２におけるＺ方向）に突出する凸部が形成されていない。仮に、前記上面１１０ａが平坦化面として形成されておらずに前記ディッシングや前記凸部が生じている場合には、記録信号が記録媒体に歪んで記録されてしまい正確に記録されないため、記録信号の再生時にノイズが発生するという、いわゆるスマイルの問題が生じる。これに対して本発明では、前記主磁極１１０の上面１１０ａが平坦化面として形成されているため、前記スマイルの問題を抑制することができる。
前記第１材料層１１１，１１１を、例えばＳｉＯ２、Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒのいずれか１種または２種以上で形成するとき、前記第２材料層１１２，１１２を、例えばＡｌ２Ｏ３で形成することができる。この場合、前記第１材料層１１１，１１１をミリングが行い易いＳｉＯ２で形成することが好ましい。
また、前記第１材料層１１１，１１１を、例えばＴｉ、Ｗ、Ｃｒのいずれか１種または２種以上で形成するとき、前記第２材料層１１２，１１２を、例えばＳｉＯ２、Ａｌ−Ｓｉ−Ｏのいずれか、または両方で形成することができる。
前記主磁極１１０およびヨーク部１２１の上と前記第１材料層１１１，１１１、および前記第２材料層１１２，１１２の上には、アルミナまたはＳｉＯ２などの無機材料によって、ギャップ層１１３が形成されている。
図１に示すように、前記ギャップ層１１３上には、コイル絶縁下地層１１４を介して第２コイル層１１５が形成されている。前記第２コイル層１１５は前記第１コイル層１０８と同様に、導電性材料によって複数本形成されている。前記第２コイル層１１５は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいはこれら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。
図３に示すように、前記第１コイル層１０８と前記第２コイル層１１５とは、それぞれのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における端部１０８ａおよび１１５ａ同士と、１０８ｂおよび１１５ｂ同士が電気的に接続されており、前記第１コイル層１０８と前記第２コイル層１１５とで、前記主磁極１１０および前記ヨーク部１２１とを軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層１４０が形成されている。
前記第２コイル層１１５の周囲は、Ａｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１１６が形成され、このコイル絶縁層１１６の上から前記ギャップ層１１３上にかけて、パーマロイなどの強磁性材料によって、本発明の第２磁性層であるリターンパス層１１７が形成されている。このリターンパス層１１７は前記第１磁性部１６０に対して第２磁性部１６１となる。
図２に示すように、主磁極１１０の前端面１１０ｃの厚み寸法Ｈｔは、リターンパス層１１７の前端面１１７ａの厚みＨｒよりも小さく、主磁極１１０の前端面１１０ｃのトラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法Ｗｔは、リターンパス層１１７の前端面１１７ａの同方向での幅寸法Ｗｒよりも十分に短くなっている。その結果、対向面Ｈ１ａでは、主磁極１１０の前端面１１０ｃの面積が、リターンパス層１１７の前端面１１７ａでの面積よりも十分に小さい。従って、主磁極１１０の前端面１１０ｃ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により前記ハード膜Ｍａが垂直方向へ磁化されて、磁気データが記録される。
前記リターンパス層１１７の前端面１１７ａは、記録媒体との対向面Ｈ１ａに露出している。また、対向面Ｈ１ａよりも奥側で、リターンパス層１１７の接続部１１７ｂと前記主磁極１１０とが接続されている。これにより、主磁極１１０からリターンパス層１１７を通る磁路が形成される。
なお、前記ギャップ層１１３上であって、記録媒体との対向面Ｈ１ａから所定距離離れた位置に、無機または有機材料によってＧｄ決め層１１８が形成されている。記録媒体との対向面Ｈ１ａからＧｄ決め層１１８の前端縁までの距離で、磁気ヘッドＨ１のギャップデプス長が規定される。
前記リターンパス層１１７の前記接続部１１７ｂのハイト方向（図示Ｙ方向）側には、前記第２コイル層１１５から延出されたリード層１１９が、コイル絶縁下地層１１４を介して形成されている。そして、リターンパス層１１７およびリード層１１９が、無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層１２０に覆われている。
前記磁気ヘッドＨ１では、リード層１１９を介して前記第１コイル層１０８および第２コイル層１１５に記録電流が与えられると、前記第１コイル層１０８および前記第２コイル層１１５を流れる電流の電流磁界によって前記主磁極１１０および前記リターンパス層１１７に記録磁界が誘導され、前記対向面Ｈ１ａにおいて、主磁極１１０の前端面１１０ｃから記録磁界の磁束φ１が飛び出し、この記録磁界の磁束φ１が記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過し、これにより、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれた後、リターンパス層１１７の前端面１１７ａへ前記磁束φ１が戻る。
図１ないし図３に示された前記磁気ヘッドＨ１の製造方法について以下に説明する。
図４ないし図１１は前記磁気ヘッドＨ１の製造方法を工程別に示したものであるが、各図において左側の図は対向面Ｈ１ａ側から見た部分正面図、右側の図は縦断面図を示している。
図４に示す工程では、読取り部ＨＲ上に、コイル絶縁下地層１０７を介して、導電性材料で複数本の第１コイル層１０８を形成し、前記第１コイル層１０８の周囲を、Ａｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１０９を形成する。そして、このコイル絶縁層１０９の上面１０９ａをＣＭＰなどの公知の方法により研磨し、前記上面１０９ａを平坦化面とする。
次に、平坦化された前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａに、メッキ下地層１３０をスパッタにて成膜する。メッキ下地層１３０は、ＮｉＦｅなどの磁性材料によって形成することができる他、非磁性材料で形成することもできる。
次に、図５に示すように、前記メッキ下地層１３０の上にレジスト層Ｒを形成し、前記レジスト層Ｒをパターン露光して現像することにより、溝Ｒａを形成する。この溝Ｒａはトラック幅方向（図示Ｘ方向）に所定の内幅寸法Ｗ２を有し、また対向面Ｈ１ａからの奥方向（ハイト方向；図示Ｙ方向）へ所定の奥行き寸法Ｌ１を有するように形成する。
ここで、図５に示すように、前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａはＣＭＰなどの方法により平坦に加工されているため、レジスト層Ｒを均一な膜厚に形成できる。よって、溝Ｒａの露光・現像処理の際に、溝Ｒａの内幅寸法を高精度に、すなわちばらつきを生じることなく形成できる。
そして、溝Ｒａ内において、前記メッキ下地層１３０を電極として使用し、主磁極１１０をメッキ形成する。その後レジスト層Ｒを除去する。
ここで、図５に示される主磁極１１０をメッキ形成する工程では、前記主磁極１１０の膜厚を、完成時の膜厚より大きくしておく必要がある。レジスト層Ｒを除去した後、主磁極１１０の周囲に露出しているメッキ下地層１３０をイオンミリングなどによって除去し、図６に示す状態とする。また、イオンミリングによって主磁極１１０をトラック幅方向に削り、主磁極１１０のトラック幅方向寸法を小さくしてもよい。
次に、図７に示される工程で、主磁極１１０の両側部、後方部、及び上部に第３材料層１２５を形成する。なお、この第３材料層１２５は形成しなくても良いが、形成されていると次の図８で示す工程で第１材料層１１１をエッチングする際に、前記主磁極１１０や前記コイル絶縁層１０９を前記エッチングによるダメージから保護することができるため、前記第３材料層１２５を形成することが好ましい。この第３材料層１２５は、例えばＡＬ２Ｏ３で形成できる。
次に図８に示すように、前記第３材料層１２５を介して、前記コイル絶縁層１０９の上方から前記主磁極１１０の上方にかけて、第１材料層１１１を積層する。次に、前記第１材料層１１１を図８の破線で示すように、下方（図示Ｚ方向と反対方向）から上方（図示Ｚ方向）に向かってトラック幅方向の幅寸法が徐々に狭まるようにエッチングする。図８に示す実施形態では、前記第１材料層１１１，１１１を、テーパ状にトラック幅方向の幅寸法が狭まるようにエッチングしている。エッチング後の状態を示したのが図９である。このエッチングは、図示矢印で模式的に示したような異方性のエッチングで行うことができ、ガス圧、エネルギー密度、バイアスなどの条件を調整することにより行われるＲＩＥなどの異方性エッチングによって行うことができる。
次に、図１０で示すように、前記第３材料層１２５を介した前記コイル絶縁層１０９の上方から、前記第１材料層１１１，１１１の上方および前記第３材料層１２５を介した前記主磁極１１０の上方にかけて、第２材料層１１２を積層する。そして、図示Ｄ−Ｄ線でＣＭＰなどの方法によって研磨して平坦化面を形成し、図１０に示す状態とする。
その後、ギャップ層１１３、Ｇｄ決め層１１８、コイル絶縁下地層１１４、第２コイル層１１５、リード層１１９、コイル絶縁層１１６、リターンパス層１１７、保護層１２０を公知の方法で形成すると、図１ないし図３に示される磁気ヘッドＨ１を得ることができる。前記ギャップ層１１３、前記Ｇｄ決め層１１８、コイル絶縁下地層１１４、前記第２コイル層１１５、前記リード層１１９、前記コイル絶縁層１１６、前記リターンパス層１１７、前記保護層１２０の材料は、既に図１ないし図３を用いて説明しているので、ここでの説明は省略する。
図１０に示す前記第２材料層１１２の積層のとき、前記第２材料層１１２は、前記第３材料層１２５の水平面（図示Ｘ−Ｙ平面と平行な面）１２５ａからは図示Ｚ方向へ成長し易い。一方、前記第３材料層１２５の垂直面（図示Ｚ方向と水平な面）１２５ｂでは、前記第２材料層１１２は図示Ｚ方向には成長し難い。
そのため、例えば前記第１材料層１１１，１１１が形成されていない図２５に示す従来の製造方法では、水平面２４ａから成長してきた前記第２材料層２５と、垂直面２４ｂから成長してきた前記第２材料層１１２とが、ちょうど前記水平面２４ａと前記垂直面２４ｂとの境界部分に形成された角部２６，２６の上方近傍で合わさり、前記角部２６，２６の上方近傍に大きな凹部２５ａ，２５ａが形成される。
しかし本願の製造方法では、図１０に示すように、前記水平面１２５ａと前記垂直面１２５ｂとの境界部分に形成された角部１２６，１２６を覆うように前記第１材料層１１１，１１１が形成されているため、前記第２材料層１１２，１１２を形成する際、前記第２材料層１１２が前記第１材料層１１１，１１１で底上げされる。すなわち、前記第１材料層１１１，１１１は前記第２材料層１１２の持ち上げ層としての機能を発揮するため、前記角部１２６，１２６の上方で生じる前記第２材料層１１２の凹部１５０，１５０を、図２５に示す従来の場合と比較して非常に小さくできる。
したがって、図２５に示す従来の製造方法の場合には、図２５に示すＤ−Ｄ線で前記第２材料層２５とともに、前記第３材料層２４および磁性層２３を研磨して平坦化面を形成する際に、前記凹部２５ａ，２５ａの下端２５ｂ，２５ｂよりも下方まで研磨しようとすると、前記凹部２５ａ，２５ａが大きいため、研磨量を多くしなければならない。そのため、研磨によって生じる研磨誤差や研磨量のばらつきも大きくなってしまい、精度良く、しかも均一の品質の磁気ヘッドを製造するには限界がある。
また、前記研磨量が多くなると、大きな研磨量を見越した分だけ、前記磁性層２３（前記主磁極１１０）や第２材料層２５（１１２）を厚く形成する必要があるため、製造時間の増大やコストの増加が生じる。
これに対し本発明の製造方法では、図１０に示すＤ−Ｄ線で前記第２材料層１１２とともに、前記第３材料層１２５および主磁極１１０を研磨して平坦化面を形成する際に、前記凹部１５０，１５０の下端１５０ａ，１５０ａよりも下方まで研磨しても、前記凹部１５０，１５０が小さいため、研磨量を少なくしても、前記凹部１５０，１５０を全て研磨除去することができる。そのため、研磨によって生じる研磨誤差や研磨量のばらつきを小さくすることができ、精度良く、しかも均一の品質の磁気ヘッドを製造するが可能となる。
また、前記研磨量を少なくすることができるため、大きな研磨量を見越した分だけ、前記磁性層２３（前記主磁極１１０）や第２材料層２５（１１２）を厚く形成する必要がなく、製造時間の短縮やコストの減少を図ることが可能となる。
以上の観点から、図８で積層する前記第１材料層１１１の厚さ寸法は、前記異方性エッチングによって削った後の図９に示す状態の前記第１材料層１１１，１１１が、前記した持ち上げ層としての機能を発揮できる寸法を確保できる寸法である必要があり、具体的には０．１μｍ〜０．５μｍの厚さ寸法で形成することが好ましい。
また、図１０に示す研磨工程では、前記第１材料層１１１，１１１をマーカ、すなわちストッパとして終了させることも可能である。このように前記第１材料層１１１，１１１を前研磨工程でストッパ層として機能させると、前記研磨を精度良く、しかも確実に行うことが可能となる。この際、前記第１材料層１１１，１１１は、下方から上方に向かってトラック幅方向の幅寸法が徐々に狭まるように形成されているため、前記第１材料層の上面１１１ａ，１１１ａは尖形の構造である。そのため、前記研磨工程の終了部分では、前記第１材料層１１１，１１１が研磨される面積は非常に小さい。
仮に、図１２に示すように、前記第１材料層１１１，１１１が、下方から上方に向かってトラック幅方向の幅寸法が同じに形成されている場合には、図示Ｄ−Ｄ線での研磨工程終了部分では、前記第１材料層１１１，１１１が研磨される面積が非常に大きいものとなる。このように研磨終了部分での前記第１材料層１１１，１１１の面積が大きいと、前記第３材料層１２５や前記主磁極１１０に加え、前記第１材料層１１１，１１１の研磨レートが異なる場合、この研磨レートの違いによって、前記第３材料層１２５、前記主磁極１１０、前記第１材料層１１１，１１１のそれぞれが削られる量が異なってしまい、前記研磨面を平坦化面として形成することが非常に困難となる。そのため、前記主磁極１１０の上面が、図２７に示す磁性層２３の上面２３ａのように図示Ｚ方向と反対方向に凹む凹部が形成されるいわゆるディッシングが生じたり、逆に図２８に示す磁性層２３の上面２３ａのように図示Ｚ方向に突出する凸部が形成されるという問題が発生する。
したがって、前記第１材料層１１１，１１１の研磨量を少なくすれば、前記第２材料層１１２、前記第３材料層１２５、前記主磁極１１０、前記第１材料層１１１，１１１がほぼ同じ厚さ寸法で削られ易くなるため、研磨終了時での研磨面を平坦化面として形成し易くなるが、本発明では前記したように、前記第１材料層１１１，１１１を下方から上方に向かってトラック幅方向の幅寸法が小さくなるように形成されているため、前記第１材料層１１１，１１１の上方領域では、研磨工程時の研磨面積を小さくすることが可能となるため、研磨面を平坦化面とし易くできる。
本発明では、前記主磁極１１０の上面１１０ａが平坦化面として形成され、前記上面１１０ａにディッシングや、前記凸部が形成されない。仮に、前記上面１１０ａが平坦化面として形成されていないで前記ディッシングや前記凸部が生じている場合には、記録信号が記録媒体に歪んで記録されてしまい正確に記録されないため、記録信号の再生時にノイズが発生するという、いわゆるスマイルの問題が生じる。これに対して本発明の製造方法によって製造される前記磁気ヘッドＨ１では、前記主磁極１１０の上面１１０ａが平坦化面として形成されるため、前記スマイルの問題を抑制することができる。
ここで、前記したように、前記第１材料層１１１，１１１を、例えばＳｉＯ２、Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒのいずれか１種または２種以上で形成するとき、前記第２材料層１１２，１１２を、例えばＡｌ２Ｏ３で形成することができる。
この場合、前記第１材料層１１１，１１１をミリングが行い易いＳｉＯ２で形成することが好ましい。
また、前記第１材料層１１１，１１１を、例えばＴｉ、Ｗ、Ｃｒのいずれか１種または２種以上で形成するとき、前記第２材料層１１２，１１２を、例えばＳｉＯ２、Ａｌ−Ｓｉ−Ｏのいずれか、または両方で形成することができる。
また、前記主磁極１１０は例えばＮｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い強磁性材料で形成されている。
したがって、前記研磨工程をＣＭＰにより、酸性スラリーを用いて加工加圧２５ｋｇｆで行うと、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）で形成された第２材料層１１２及び第３材料層１２５の研磨速度と、ＳｉＯ2で形成された第１材料層１１１，１１１の研磨速度の比は、２０：１になる。また、ＣＭＰ研磨加工を、アルカリ性スラリーを用いて行うとアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）で形成された第２材料層１１２及び第３材料層１２５の研磨速度は、ＳｉＯ2で形成された第１材料層１１１，１１１の研磨速度より大きくなる。
これらの条件で前記研磨工程を行った場合、前記第２材料層１１２、前記第３材料層１２５や前記主磁極１１０は、前記第１材料層１１１，１１１よりも研磨レートが速くなるため研磨され易いのに対し、前記第１材料層１１１，１１１は前記第２材料層１１２、前記第３材料層１２５や前記主磁極１１０よりも研磨レート遅くなるため研磨され難い。
したがって、前記研磨面を平坦化面として形成し易くできる。
なお、前記第２材料層１１２と前記第３材料層１２５とは同じ材料で形成されていると、前記第１材料層１１１，１１１よりも研磨レートを確実に速くできるため好ましいが、前記第１材料層１１１，１１１よりも研磨レートを速くできるのであれば、前記第２材料層１１２と前記第３材料層１２５とが異なる材料で形成されても良い。
また、図１３に示すように、前記研磨を終了するＤ−Ｄ線と同じ高さ位置に、前記第１材料層１１１，１１１の上面１１１ａ，１１１ａが位置するように形成すれば、前記研磨工程では、研磨レートが速い前記第２材料層１１２、前記第３材料層１２５と前記主磁極１１０のみが研磨され、研磨レートが遅い前記第１材料層１１１，１１１を同時に研磨しなくても良いため、より平坦化面を形成し易くなり好ましい。この場合、前記第１材料層１１１，１１１の上面１１１ａ，１１１ａを前記研磨工程でのストッパ面として機能させることができる。
図１４は本発明の第２の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図、図１５は図１４に示す磁気ヘッドを記録媒体との対向面側からみた正面図である。図１４および図１５に示す磁気ヘッドＨ２も、記録媒体Ｍに垂直磁界を与え、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させる、いわゆる垂直記録磁気ヘッドと呼ばれるものである。
図１４および図１５に示す磁気ヘッドＨ２は、図１および図２に示す前記磁気ヘッドＨ１と同じ構成部分を有しているため、図１１および図１２に示す磁気ヘッドＨ２でも、図１および図２に示す前記磁気ヘッドＨ１と同じ構成部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。
図１４に示すように、スライダ１０１のトレーリング側端面１０１ｂに形成された非磁性絶縁層１０２の上に読取り部ＨＲが形成されている。
下部シールド層１０３と上部シールド層１０６と、下部シールド層１０３と上部シールド層１０６との間の無機絶縁層（ギャップ絶縁層）１０５内に位置する読み取り素子１０４とで構成される読取り部ＨＲの上に、記録用の磁気ヘッドＨ２が設けられている。磁気ヘッドＨ２の記録媒体との対向面Ｈ２ａは、スライダ１０１の対向面１０１ａとほぼ同一面である。
なお、読取り部ＨＲを設けず、スライダ１０１のトレーリング側端部に垂直磁気記録用の磁気ヘッドＨ２のみを搭載してもよい。
前記上部シールド層１０６の上には、コイル絶縁下地層１０７を介して、導電性材料で形成された複数本の第１コイル層１０８が形成され、前記第１コイル層１０８の周囲は、コイル絶縁層１０９が形成されている。
前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａの上に、対向面Ｈ２ａからハイト方向に形成されたリターンパス層２１６が形成されている。このリターンパス層２１６はパーマロイなどの強磁性材料によって形成されている。前記リターンパス層２１６は本発明の第２磁性層であり、後記する第１磁性部１６０に対して第２磁性部２６１となるものである。図１４に示す磁気ヘッドＨ２では、このリターンパス層２１６によって構成される第２磁性部２６１が読取り部側に位置する磁性部となる。
前記リターンパス層２１６の上面のハイト方向後方（図示Ｙ方向）には、Ｎｉ−Ｆｅなどからなる接続層２２５が形成されている。
前記リターンパス層２１６の上に、コイル絶縁下地層１１４が形成されて、このコイル絶縁下地層１１４の上に第２コイル層１１５が形成されている。
そして、図１７に示すように、前記第１コイル層１０８と前記第２コイル層１１５とは、それぞれのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における端部１０８ａおよび１１５ａ同士と、１０８ｂおよび１１５ｂ同士が電気的に接続されており、前記第１コイル層１０８と前記第２コイル層１１５とで、前記リターンパス層２１６を軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層１４０が形成されている。
前記第２コイル層１１５の周囲は、コイル絶縁層１１６が形成され、さらに絶縁層２３０で覆われている。前記絶縁層２３０は無機絶縁材料で形成されることが好ましく、前記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。この絶縁層２３０の上面２３０ａは平坦化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ＣＭＰ技術などを用いて行なわれる。
前記絶縁層２３０の上面２３０ａ上には、ギャップ層１１３、メッキ下地層１３０、主磁極１１０、およびヨーク部１２１が形成されている。この主磁極１１０は本発明の第１磁性層であり、この主磁極１１０とヨーク部１２１とで第１磁性部１６０が構成される。ただし、前記主磁極１１０と前記ヨーク部１２１とが別体で構成されるものとして構成しても良い。
図１６は図１４および図１５に示す磁気ヘッドＨ２の前記リターンパス層２１６、前記接続層２２５および前記主磁極１１０を模式図的に示した部分斜視図である。図１４に示すように前記主磁極１１０は、前記対向面Ｈ２ａと同一面を成す前端面１１０ｃからハイト方向（図示Ｙ方向）にトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法がトラック幅Ｔｗで規定されて所定長さで延びている。前記トラック幅Ｔｗは具体的には０．０３μｍ〜０．５μｍ、前記長さＬ２は具体的には０．０３μｍ〜０．５μｍの範囲内で形成される。
図１５に示されるように、本願発明の第１磁性層形成面である前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａ上で前記主磁極１１０の両側方から、前記主磁極１１０の前記上面１１０ａにかけて、第３材料層１２５が形成されている。
なお、前記第３材料層１２５は形成されていなくても良いが、前記第３材料層１２５が形成されていると、前記磁気ヘッドＨ２の製造時に、前記第１材料層１１１，１１１を図１５に示す形状にするために行うエッチングの際に、前記主磁極１１０や前記コイル絶縁層１０９を前記エッチングによるダメージから保護できるため、前記第３材料層１２５が形成されていることが好ましい。
また図１５に示すように、前記主磁極１１０の両側方には、前記第３材料層１２５を介して、前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａの上方から前記主磁極１１０の側面１１０ｄ，１１０ｄにかけて、第１材料層１１１、１１１が形成されている。
前記第１材料層１１１，１１１は、図１５に示すように、下方（図示Ｚ方向と反対方向）から上方（図示Ｚ方向）に向かってトラック幅方向の幅寸法が徐々に狭まるように形成されている。図１５に示す実施形態では、前記第１材料層１１１，１１１は、テーパ状にトラック幅方向の幅寸法が狭まるように形成されている。また、前記第１材料層１１１，１１１の上面１１１ａ，１１１ａの高さ位置（前記主磁極１１０の膜厚方向や前記第１材料層１１１，１１１の膜厚方向における高さ位置、すなわち図示Ｚ方向における高さ位置）は、前記主磁極１１０の上面１１０ａと同じ高さ位置で形成されている。ただし、前記第１材料層１１１，１１１の前記上面１１１ａ，１１１ａが、前記主磁極１１０の前記上面１１０ａの高さ位置と同じでなくとも良く、例えば前記上面１１１ａ，１１１ａが前記上面１１０ａの高さ位置よりも低く形成されていても良い。ただし、前記上面１１１ａ，１１１ａの高さ位置が前記上面１１０ａの高さ位置と同じに形成されていると、後記する製造工程において、前記第１材料層１１１，１１１を研磨時のストッパとして機能させることができるため好ましい。
図１５に示すように、前記第１材料層１１１，１１１の周囲には第２材料層１１２，１１２が形成されている。前記第２材料層１１２，１１２の上面１１２ａ，１１２ａは、前記主磁極１１０の前記上面１１０ａと同じ高さ位置に形成されている。前記したように、前記第１材料層１１１，１１１の前記上面１１１ａ，１１１ａも前記主磁極１１０の前記上面１１０ａと同じ高さ位置に形成されているため、前記主磁極１１０の前記上面１１０ａ，前記第１材料層１１１，１１１の前記上面１１１ａ，１１１ａ、および前記第２材料層１１２，１１２の前記上面１１２ａ，１１２ａとで、同一の平坦化面が形成されている。
前記第１材料層１１１，１１１を、例えばＳｉＯ２、Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒのいずれか１種または２種以上で形成するとき、前記第２材料層１１２，１１２を、例えばＡｌ２Ｏ３で形成することができる。この場合、前記第１材料層１１１，１１１をミリングが行い易いＳｉＯ２で形成することが好ましい。
また、前記第１材料層１１１，１１１を、例えばＴｉ、Ｗ、Ｃｒのいずれか１種または２種以上で形成するとき、前記第２材料層１１２，１１２を、例えばＳｉＯ２、Ａｌ−Ｓｉ−Ｏのいずれか、または両方で形成することができる。
図１６に示すように前記主磁極１１０の両側の基端部１１０ｂから前記主磁極１１０と一体となりトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法Ｗ１が前記トラック幅Ｔｗよりも広がりながらハイト方向へ延びるヨーク部１２１が形成されている。前記ヨーク部１２１は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法Ｗ１が最も広い部分で１μｍ〜１００μｍ程度であり、また前記ヨーク部１２１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３は１μｍ〜１００μｍ程度である。
図１４及び図１６に示すように前記ヨーク部１２１の基端部１２１ａは、前記接続層２２５上に形成され、前記ヨーク部１２１と前記接続層２２５の上面２２５ａとが磁気的に接続されている。この結果、主磁極１１０、ヨーク部１２１、接続層２２５、リターンパス層２１６を経る磁気回路が形成される。
前記接続層２２５のハイト方向（図示Ｙ方向）側には、前記第２コイル層１１５から延出されたリード層１１９が、コイル絶縁下地層１１４を介して形成されている。このリード層１１９の上には、前記コイル絶縁層１１６、および絶縁層２３０が形成され、主磁極１１０および前記絶縁層２３０が、無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層１２０に覆われている。
前記磁気ヘッドＨ２では、リード層１１９を介して前記第１コイル層１０８および第２コイル層１１５に記録電流が与えられると、前記第１コイル層１０８および前記第２コイル層１１５を流れる電流の電流磁界によって前記主磁極１１０および前記リターンパス層２１６に記録磁界が誘導され、前記対向面Ｈ２ａにおいて、主磁極１１０の前端面１１０ｃから記録磁界の磁束φ２が飛び出し、この記録磁界の磁束φ２が記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過し、これにより、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれた後、リターンパス層２１６の前端面２１６ａへ前記磁束φ２が戻る。
図１４ないし図１７に示される磁気ヘッドＨ２の前記主磁極１１０を形成するときにも、図１４ないし図１７に示される工程と同様にして形成できる。図８に示される工程と同様に、メッキ形成された主磁極１１０の上部と両側部に第１材料層１１１を積層した後、この第１材料層１１１をＲＩＥなどの方法によってエッチングして図９に示すように、下方から上方にトラック幅寸法が徐々に狭まるように形成し、さらに図１０に示すように第２材料層１１２を積層して、ＣＭＰなどの研磨工程によって、図１１に示すように平坦化面を形成し、主磁極１１０の上面１１０ａを露出させるのである。
なお、図２に示す前記磁気ヘッドＨ１、および図１５に示す前記磁気ヘッドＨ２では、共に前記第１材料層１１１，１１１が下方から上方に向かってトラック幅方向への幅寸法がテーパ状に狭まる構造のものを例にして説明したが、本発明はこのような構造のものに限定されず、前記第２材料層１１２を積層する際に、前記第２材料層１１２の持ち上げ層としての機能を担保できれば、特に形状が限定されるものではない。例えば、図１８に示すように、前記第１材料層１１１，１１１がトラック幅方向へ外側に向かう円弧状に形成されていても良い。また図１９に示すように、前記第１材料層１１１，１１１がトラック幅方向へ内側に向う円弧状に形成されていても良い。
図２８に示すようなトラック幅方向へ外側に向う円弧状の前記第１材料層は、ガス圧、エネルギー密度、バイアスなどの条件を調整することにより行われるＲＩＥなどの異方性エッチングによって形成できる。また、図２９に示すようなトラック幅方向へ内側に向う円弧状の前記第１材料層も、ガス圧、エネルギー密度、バイアスなどの条件を調整することにより行われるＲＩＥなどの異方性エッチングによって形成できる。
なお、本発明では、主磁極１１０とリターンパス層１１７、２１６を接続している接続部１１７ｂや、接続層２２５を軸として、これら接続部１１７ｂや接続層２２５の周囲をスパイラル状に巻回されたコイル層を形成してもよい。
以上本発明をその好ましい実施例に関して述べたが、本発明の範囲から逸脱しない範囲で様々な変更を加えることができる。
なお、上述した実施例はあくまでも例示であり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図。 図１に示す磁気ヘッドの部分正面図。 図１に示す磁気ヘッドの部分平面図。 図１に示す磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図。 図４に示す工程の次に行われる一工程図。 図５に示す工程の次に行われる一工程図。 図６に示す工程の次に行われる一工程図。 図７に示す工程の次に行われる一工程図。 図８に示す工程の次に行われる一工程図。 図９に示す工程の次に行われる一工程図。 図１０に示す工程の次に行われる一工程図。 本発明の磁気ヘッドの製造方法を説明するための比較図。 本発明の磁気ヘッドの製造方法の他の例を示す一工程図。 本発明の第２の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図。 図１４に示す磁気ヘッドの部分正面図。 図１４に示す磁気ヘッドの部分斜視図。 図１４に示す磁気ヘッドの部分平面図。 図１および図１４に示す磁気ヘッドの他の例を示す部分正面図。 図１および図１４に示す磁気ヘッドの他の例を示す部分正面図。 従来の磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図。 従来の磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図。 従来の磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図。 図２２に示す工程の次に行われる一工程図。 図２３に示す工程の次に行われる一工程図。 図２４に示す工程の次に行われる一工程図。 図２５に示す工程の次に行われる一工程図。 従来の磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図。 従来の磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図。
符号の説明
１０８ 第１コイル層
１０９ コイル絶縁層
１０９ａ 上面（第１磁性層形成面）
１１０ 主磁極（第１磁性層）
１１１ 第１材料層
１１２ 第２材料層
１１５ 第２コイル層
１２５ 第３材料層
１４０ トロイダルコイル層

Claims (4)

  1. 記録媒体との対向面で、第１磁性層が第１磁性層形成面上にトラック幅で形成されるとともに、第２磁性層がトラック幅よりも広い幅寸法で形成され、前記第１磁性層と第２磁性層とが間隔を開けて位置するとともに、ハイト側で直接的あるいは間接的に接続されている磁気ヘッドの製造方法において、以下の工程を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
    前記第１磁性層形成面上に、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅあるいはＮｉＦｅＣｏのいずれかで形成された前記第１磁性層を形成する工程、
    前記第１磁性層形成面上から前記第１磁性層の側面および上面にかけてＡｌ 2 Ｏ 3 より成る第３材料層を形成する工程、
    ＳｉＯ 2 より成る第１材料層を前記第３材料層を介して前記第１磁性層形成面の上方から前記第１磁性層の上方にかけて形成する工程、
    前記第１材料層の一部を除去し、前記第１材料層を前記第１磁性層形成面上から前記第１磁性層の側面に、トラック幅方向の幅寸法が下方から上方に向かって徐々に狭まるように形成する工程、
    前記第１磁性層形成面の上方から、前記第１材料層および前記第１磁性層の上方にかけて、前記第１材料層よりも研磨レートが速いＡｌ 2 Ｏ 3 より成る第２材料層を形成する工程、
    酸性スラリーを用いて、Ａｌ 2 Ｏ 3 で形成された第２材料層及び第３材料層と第１磁性層の研磨速度が、ＳｉＯ 2 で形成された第２材料層の研磨速度よりも速いＣＭＰにより、前記第１材料層、前記第２材料層、前記第３材料層および前記第１磁性層を研磨して前記第１磁性層の上面を露出させ、
    このとき前記第１材料層を研磨ストッパとして研磨を終了して、前記第１材料層の上面を、前記第２材料層の上面および第１磁性層の上面と同一平坦化面に形成する工程、
    前記第１磁性層の上または下にコイル層を形成する工程、
  2. 前記第１材料層を、トラック幅方向の幅寸法が下方から上方に向かって徐々に狭まるように形成する工程にて、前記第１材料層をテーパ状に幅寸法が狭まるように形成する請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法。
  3. 前記第１材料層を、トラック幅方向の幅寸法が下方から上方に向かって徐々に狭まるように形成する工程にて、前記第１材料層をトラック幅方向へ外側に向かう円弧状に形成する請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法。
  4. 前記第１材料層を、トラック幅方向の幅寸法が下方から上方に向かって徐々に狭まるように形成する工程にて、前記第１材料層をトラック幅方向へ内側に向かう円弧状に形成する請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法。
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