JP4061139B2 - 垂直磁気記録ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば垂直記録方式を利用して磁気記録動作する垂直磁気記録ヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報の記録源として、例えばハードディスクに情報を記録するハードディスクドライブなどの磁気記録装置が普及している。このハードディスクドライブの開発分野では、ハードディスク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、信号磁界の向きをハードディスクの面内方向（長手方向）にする長手記録方式と、ハードディスクの面に対して垂直な方向にする垂直記録方式とが知られている。現在のところは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、今後は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、一端側においてギャップを介して互いに対向し、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）を使用して、主要部が単層構成のハードディスクに記録処理を施す態様や、ハードディスクに対して垂直に配置されたヘッド（単磁極型ヘッド）を使用して、主要部が２層構成のハードディスクに記録処理を施す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層構成のハードディスクとを用いる組み合わせは、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】
垂直記録型の薄膜磁気ヘッドは、単磁極型ヘッドと、磁束を発生させる薄膜コイルとを備えている。この単磁極型ヘッドは、薄膜コイルにおいて発生した磁束をハードディスクに向けて放出する磁極層と、この磁極層から放出されてハードディスクを磁化した磁束が環流する環流磁性層とを含んで構成されており、これらの磁極層および環流磁性層の一端面は、いずれもハードディスクに対向するエアベアリング面（記録媒体対向面）に露出している。この環流磁性層は、例えば、エアベアリング面から離れた側において磁極層と磁気的に連結されており、一般に「リターンヨーク」と呼ばれている。
【０００５】
この垂直記録型の薄膜磁気ヘッドでは、ハードディスクに単磁極型ヘッドが対向した状態において、薄膜コイルにおいて発生した磁束が磁極層からハードディスクに向けて放出されると、その磁束がハードディスクを経由したのち、環流磁性層に環流する。この際、磁極層から放出された磁束に基づいて記録用の垂直磁界が発生し、この垂直磁界によってハードディスクが磁化されることにより、ハードディスクに情報が記録される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、垂直記録型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、「トラックイレーズ」と呼ばれる不具合の影響を可能な限り抑制する必要がある。このトラックイレーズとは、主に、ハードディスク上の記録対象トラックへの記録時に、この記録対象トラック以外の他のトラックに記録されていた情報が意図せずに消去されてしまう現象である。トラックイレーズが発生すると、ハードディスクに情報が安定的に記録されなくなるため、磁気記録動作の信頼性が低下することとなる。
【０００７】
しかしながら、従来の垂直記録型の薄膜磁気ヘッドでは、主に記録時における磁束の環流機構に起因して、トラックイレーズの発生を抑制するための対策が未だ十分なものではなかった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、トラックイレーズの発生を抑制し、磁気記録動作の信頼性を向上させることが可能な垂直磁気記録ヘッドを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る垂直磁気記録ヘッドは、磁束を発生させる薄膜コイルと、記録媒体に対向する記録媒体対向面に露出した磁極端面を有し、薄膜コイルにおいて発生した磁束を磁極端面から記録媒体に向けて放出する磁極層と、記録媒体対向面から離れた側において磁極層に連結され、この磁極層から放出されて記録媒体を磁化した磁束が環流する環流磁性層と、磁極層を周囲から磁気的に遮蔽する第１のシールド層と、磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子を周囲から磁気的に遮蔽する第２のシールド層とを備え、環流磁性層が、記録媒体対向面に露出した端面を有すると共に、この端面に近づくにしたがって連続的に幅が狭まるように変化する幅変化部分を含み、幅変化部分がテーパ面を有すると共に、このテーパ面と記録媒体対向面とのなす角度が５度以上４０度以下の範囲内であり、第１および第２のシールド層が、いずれも記録媒体対向面から離れた側の所定の位置から記録媒体対向面の位置に向かって連続的に幅が狭まる部分を含むものである。
【００１０】
本発明に係る垂直磁気記録ヘッドでは、記録媒体対向面から離れた側において磁極層に連結された環流磁性層が、記録媒体対向面に露出した端面に近づくにしたがって連続的に幅が狭まるように変化する幅変化部分を含み、その幅変化部分のテーパ面と記録媒体対向面とのなす角度が、５度以上４０度以下の範囲内である。また、第１および第２のシールド層が、いずれも記録媒体対向面から離れた側の所定の位置から記録媒体対向面の位置に向かって連続的に幅が狭まる部分を含む。環流磁性層ならびに第１および第２のシールド層が記録媒体対向面近傍において幅方向に角部を有しないため、この角部の存在に起因する局所的な環流磁束の集中が効果的に防止される。
【００１１】
本発明に係る垂直磁気記録ヘッドの製造方法は、磁束を発生させる薄膜コイルと、記録媒体に対向する記録媒体対向面に露出した磁極端面を有し、薄膜コイルにおいて発生した磁束を磁極端面から記録媒体に向けて放出する磁極層と、記録媒体対向面から離れた側において磁極層に連結され、この磁極層から放出されて記録媒体を磁化した磁束が環流する環流磁性層と、磁極層を周囲から磁気的に遮蔽する第１のシールド層と、磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子を周囲から磁気的に遮蔽する第２のシールド層とを備えた垂直磁気記録ヘッドを製造する方法であり、連続的に幅が狭まるように変化する前駆幅変化部分を含むように、環流磁性層の前準備層としての前駆環流磁性層を形成する工程と、前駆環流磁性層を含む積層構造体を前駆幅変化部分の途中まで研磨して記録媒体対向面を形成することにより、記録媒体対向面に露出した端面を有すると共に、この端面に近づくにしたがって連続的に幅が狭まるように変化する幅変化部分を含み、かつ、幅変化部分がテーパ面を有すると共に、このテーパ面と記録媒体対向面とのなす角度が５度以上４０度以下の範囲内となるように、環流磁性層を形成する工程とを含み、記録媒体対向面から離れた側の所定の位置から記録媒体対向面の位置に向かって連続的に幅が狭まる部分を含むように第１および第２のシールド層を形成するものである。
【００１２】
本発明に係る垂直磁気記録ヘッドの製造方法では、連続的に幅が狭まるように変化する前駆幅変化部分を含むように、環流磁性層の前準備層としての前駆環流磁性層が形成されたのち、少なくとも前駆環流磁性層が前駆幅変化部分の途中まで研磨されて記録媒体対向面が形成されることにより、記録媒体対向面に露出した端面を有すると共に、この端面に近づくにしたがって連続的に幅が狭まるように変化する幅変化部分を含み、その幅変化部分のテーパ面と記録媒体対向面とのなす角度が５度以上４０度以下の範囲内となるように、環流磁性層が形成される。また、記録媒体対向面から離れた側の所定の位置から記録媒体対向面の位置に向かって連続的に幅が狭まる部分を含むように、第１および第２のシールド層が形成される。
【００１３】
本発明に係る垂直磁気記録ヘッドでは、幅変化部分の幅が、両幅側において狭まるようにするのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド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それぞれ示している。
【００１９】
以下の説明では、図１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」とそれぞれ表記すると共に、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面に近い側を「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。これらの表記内容は、後述する図２以降においても同様とする。
【００２０】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、例えばハードディスクドライブなどの磁気記録装置に磁気記録用のデバイスとして搭載されるものである。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-resistance）を利用して再生処理を実行する再生ヘッド部１００Ａと、垂直記録方式により記録処理を実行する記録ヘッド部１００Ｂと、例えばアルミナなどよりなるオーバーコート層１４とがこの順に積層された構成をなしている。
【００２１】
再生ヘッド部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、上部シールド層兼リターンヨーク層（以下、単に「リターンヨーク層」という）６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、エアベアリング面２０に一端面が露出するように、磁気再生デバイスとしてのＭＲ素子５が埋設されている。
【００２２】
下部シールド層３およびリターンヨーク層６は、主に、ＭＲ素子５を周囲から磁気的に遮蔽するものである。これらの下部シールド層３およびリターンヨーク層６は、例えば、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、それらの厚みは約１．０μｍ〜２．０μｍである。
【００２３】
シールドギャップ膜４は、下部シールド層３やリターンヨーク層６からＭＲ素子５を磁気的かつ電気的に分離するものである。このシールドギャップ膜４は、例えば、アルミナなどの非磁性非導電性材料により構成されており、その厚みは約０．１μｍ〜０．２μｍである。
【００２４】
ＭＲ素子５は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；Giant Magneto-resistive ）やトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ；Tunneling Magneto-resistive ）を利用して再生処理を実行するものである。ここで、ＭＲ素子５が本発明における「磁気抵抗効果素子」の一具体例に対応する。
【００２５】
記録ヘッド部１００Ｂは、例えば、リターンヨーク層６と、薄膜コイル８を埋設するギャップ層７およびヨーク層９と、ギャップ層７に設けられた開口７Ｋをを通じてヨーク層９を介してリターンヨーク層６と磁気的に連結された磁極層１１と、絶縁層１２と、ライトシールド層１３とがこの順に積層された構成をなしている。
【００２６】
リターンヨーク層６は、上記したように、再生ヘッド部１００ＡにおいてＭＲ素子５を周囲から磁気的に遮蔽する機能を担うと共に、記録ヘッド部１００Ｂにおいて、磁極層１１から放出された磁束をハードディスク（図示せず）を経由して環流させる機能を担うものである。このリターンヨーク層６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〜４．０μｍである。ここで、リターンヨーク層６が本発明における「環流磁性層」の一具体例に対応する。
【００２７】
ギャップ層７は、リターンヨーク層６上に配設され、開口７Ｋが設けられたギャップ層部分７Ａと、このギャップ層部分７Ａ上に配設され、薄膜コイル８の各巻線間よびその周辺領域を覆うギャップ層部分７Ｂと、ギャップ層部分７Ａ，７Ｂを部分的に覆うように配設されたギャップ層部分７Ｃとを含んで構成されている。
【００２８】
ギャップ層部分７Ａは、例えばアルミナなどの非磁性非導電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７Ｂ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７Ｃは、例えばアルミナやシリコン酸化物（ＳｉＯ2 ）などの非磁性非導電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７Ｂの厚みよりも大きくなっている。
【００２９】
薄膜コイル８は、主に、記録用の磁束を発生させるものである。この薄膜コイル８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、リターンヨーク層６とヨーク層９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では、薄膜コイル８を構成する複数の巻線のうちの一部のみを示している。
【００３０】
ヨーク層９は、リターンヨーク層６と磁極層１１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。このヨーク層９は、例えば、その厚み方向における表面の位置がギャップ層部分７Ｃ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７Ｃと共に平坦面Ｍを構成している。
【００３１】
磁極層１１は、主に、薄膜コイル８において発生した磁束を収容し、その磁束をハードディスク（図示せず）に向けて放出するものである。この磁極層１１は、例えば、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）、鉄系合金（Ｆｅ−Ｍ；Ｍは４Ａ，５Ａ，６Ａ，３Ｂ，４Ｂ族の金属元素）、あるいはこれらの各合金の窒化物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。
【００３２】
絶縁層１２は、主に、磁極層１１とライトシールド層１３との間を磁気的かつ電気的に分離するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性非導電性材料により構成されている。
【００３３】
ライトシールド層１３は、主に、磁極層１１を周囲から磁気的に遮蔽するものである。このライトシールド層１３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〜２．０μｍである。ここで、ライトシールド層１３が本発明における「第１のシールド層」の一具体例に対応する。
【００３４】
次に、図２および図３を参照して、薄膜磁気ヘッドの要部の詳細な構成について説明する。図２は図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し、図３は薄膜磁気ヘッドの要部の平面構成を拡大して表している。
【００３５】
リターンヨーク層６、磁極層１１およびライトシールド層１３は、いずれも一端面がエアベアリング面２０に露出している。すなわち、磁極層１１は露出面１１Ｍを有し、リターンヨーク層６は露出面６Ｍを有している。ここで、露出面１１Ｍが本発明における磁極層の「磁極端面」の一具体例に対応し、露出面６Ｍが本発明における環流磁性層の「端面」の一具体例に対応する。
【００３６】
磁極層１１は、例えば、エアベアリング面２０に近い側から順に、ハードディスク上の記録トラック幅を規定する極微小な一定幅Ｗ１を有する先端部１１Ａと、この先端部１１Ａに連結された後端部１１Ｂとを含んで構成されている。後端部１１Ｂの幅は、例えば、後方において先端部１１Ａの幅Ｗ１よりも大きな一定幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）であり、かつ前方において次第に狭まっている。
【００３７】
リターンヨーク層６は、露出面６Ｍに向かって連続的に幅が狭まった部分を含むほぼ矩形状の構成をなしている。具体的には、リターンヨーク層６は、例えば、エアベアリング面２０に近い側から順に、両幅側に２つのテーパ面６ＴＲ，６ＴＬが設けられ、両幅側において幅が狭まった前方部分６Ａと、磁極層１１の後端部１１Ｂの幅Ｗ２よりも大きな一定幅Ｗ３（Ｗ３＞Ｗ２）を有する後方部分６Ｂとを含んで構成されている。前方部分６Ａに設けられたテーパ面６ＴＲ，６ＴＬとエアベアリング面２０とのなすテーパ角度θ１は、約５度〜４０度、好ましくは約１０度〜３０度である。ここで、リターンヨーク層６を構成する前方部分６Ａが本発明における「幅変化部分」の一具体例に対応する。
【００３８】
ライトシールド層１３は、例えば、リターンヨーク層６とほぼ同様の構成をなしており、エアベアリング面２０に近い側から順に、両幅側に２つのテーパ面１３ＴＲ，１３ＴＬが設けられ、両幅側において幅が狭まった前方部分１３Ａと、磁極層１１の後端部１１Ｂの幅Ｗ２と同様の幅を有する後方部分１３Ｂとを含んで構成されている。前方部分１３Ａに設けられたテーパ面１３ＴＲ，１３ＴＬとエアベアリング面２０とのなすテーパ角度θ２は、例えば、テーパ角度θ１と同様である。
【００３９】
なお、具体的な寸法例としては、例えば、リターンヨーク層６の幅Ｗ３＝約８８．０μｍ，ライトシールド層１３の幅Ｗ２＝約７２．０μｍのとき、
（１）テーパ角度θ１，θ２＝約５度の場合、
テーパ面６ＴＲ（または６ＴＬ）の幅Ｌ１，長さＬ２＝約２．０μｍ，約０．１７μｍ、テーパ面１３ＴＲ（または１３ＴＬ）の幅Ｌ３，長さＬ４＝約２．０μｍ，約０．１７μｍ、
（２）テーパ角度θ１，θ２＝約４０度の場合、
テーパ面６ＴＲ（または６ＴＬ）の幅Ｌ１，長さＬ２＝約２．０μｍ，約１．７μｍ、テーパ面１３ＴＲ（または１３ＴＬ）の幅Ｌ３，長さＬ４＝約２．０μｍ，約１．７μｍ
である。
【００４０】
次に、図４を参照して、この薄膜磁気ヘッドを使用して情報が記録されることとなるハードディスクの構成について説明する。図４は、薄膜磁気ヘッドの記録時における磁束の流れを説明するためのものであり、薄膜磁気ヘッドと共にハードディスクを併せて示している。
【００４１】
ハードディスク２００は、例えば、主要部が２層構成をなす垂直記録用のものであり、図示しない基体ディスク上に、バックレイヤー２０１と、記録層２０２とがこの順に積層された構成をなしている。バックレイヤー２０１は、主に、ハードディスク２００において磁束の誘導路をなすものであり、例えば、高透磁率の軟磁性層などにより構成されている。記録層２０２は、主に、情報が記録されるものであり、垂直磁界に基づく磁化現象を利用して情報を記録可能な磁性材料により構成されている。
【００４２】
次に、図１〜図４を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。
【００４３】
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部１００Ｂの薄膜コイル８に電流が流れると、薄膜コイル８において磁束Ｊ１が発生する。このとき発生した磁束Ｊ１は、ヨーク層９を通じて磁極層１１に収容され、この磁極層１１の露出面１１Ｍからハードディスク２００の記録層２０２に向けて放出されたのち、バックレイヤー２０１を経由して露出面６Ｍからリターンヨーク層６に環流される。この際、磁極層１１から放出された磁束Ｊ１に基づいて、記録層２０２をその表面と直交する方向に磁化するための磁界（垂直磁界）が発生し、この垂直磁界によって記録層２０２が磁化されることにより、ハードディスク２００に情報が記録される。
【００４４】
一方、再生時においては、再生ヘッド部１００ＡのＭＲ素子５にセンス電流が流れると、ハードディスク２００の記録層２０２から発生する再生用の信号磁界に応じてＭＲ素子５の抵抗値が変化する。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、ハードディスク２００に記録されている情報が読み出される。
【００４５】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、リターンヨーク層６の両幅側に２つのテーパ面６ＴＲ，６ＴＬを設けるようにしたので、以下の理由により、トラックイレーズの発生を抑制し、磁気記録動作の信頼性を向上させることができる。
【００４６】
図５は、従来の薄膜磁気ヘッドの記録時における磁束の流れを説明するためのものであり、図４に対応している。図６は、リターンヨーク層の形状（従来；テーパ面なし，本発明（本実施形態）；テーパ面あり）とその磁界強度との相関に関する測定結果を模式的に表している。この従来の薄膜磁気ヘッドは、例えば、リターンヨーク層１０６にテーパ面６ＴＲ，６ＴＬが設けられておらず、リターンヨーク層１０６が２つの角部１０６ＣＲ，１０６ＣＬを有する完全な矩形状をなしている点を除き、本実施の形態におけるリターンヨーク層６と同様の構成をなすものである。
【００４７】
従来の薄膜磁気ヘッドは（図５参照）、本実施の形態の薄膜磁気ヘッドと同様に磁気記録動作を実行可能である。すなわち、情報の記録時において、磁極層１１から放出された磁束Ｊ２は、ハードディスク２００を経由してリターンヨーク層１０６に環流される。しかしながら、この薄膜磁気ヘッドでは、リターンヨーク層１０６に磁束Ｊ２が環流されると、この環流磁束Ｊ２がリターンヨーク層１０６の角部１０６ＣＲ，１０６ＣＬに局所的に集中するため、図６中の「従来」の欄に示したように、角部１０６ＣＲ，１０６ＣＬ近傍において磁界強度が局所的に著しく高まってしまう。この結果、磁極層１１から放出された磁束Ｊ２のみならず、リターンヨーク層１０６の角部１０６ＣＲ，１０６ＣＬに集中した環流磁束Ｊ２に起因した意図しない垂直磁界が発生し、これによりハードディスク２００に不要な記録処理が施されてトラックイレーズが生じる。このため、磁気記録動作の信頼性が低下してしまう。
【００４８】
これに対して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド（図４参照）では、リターンヨーク層６にテーパ面６ＴＲ，６ＴＬが設けられており、磁束Ｊ１の集中を誘発し得る角部がリターンヨーク層６に存在しないため、図６中の「本発明」の欄に示したように、リターンヨーク層６のテーパ面６ＴＲ，６ＴＬ近傍において磁界強度が局所的に著しく集中することがない。したがって、本実施の形態では、従来の薄膜磁気ヘッドにおいて問題となる環流磁束Ｊ１の集中が防止され、これにより不要な記録処理の発生確率が低下するため、トラックイレーズの発生を抑制し、磁気記録動作の信頼性を向上させることが可能となる。
【００４９】
特に、本実施の形態では、リターンヨーク層６のテーパ面６ＴＲ，６ＴＬとエアベアリング面２０とのなすテーパ角度θ１が５度〜４０度、好ましくは１０度〜３０度となるようにしたので、トラックイレーズを誘発する局所的な環流磁束の集中をより効果的に防止することができる。この点は、図７に示した実験結果ならびに以下の見解から明らかである。図７は、磁界強度比のテーパ角度依存性を表すものであり、「縦軸」はテーパ面６ＴＲ（θ１＝０度）近傍における磁界強度を１とした際の磁界強度比を示し、「横軸」はテーパ角度θ１を示している。なお、図７中の曲線α，βは、図３に示した対応位置α，βにおける磁界強度比の変化を表している。図７から判るように、位置αにおける磁界強度比は、テーパ角度θ１が約２度以上になると著しく低下し、一方、位置βにおける磁界強度比は、テーパ角度θ１が約４５度以下になると著しく低下する。これらのことから、テーパ角度θ１が５度〜４０度のときに許容可能な磁界強度比（約０．３）が得られ、さらにテーパ角度θ１が５度〜３０度のときに適正な磁界強度比（約０．１８）が得られることが確認された。ただし、リターンヨーク層６に設けられる微細なテーパ面６ＴＲ，６ＴＬの加工精度を考慮すると、テーパ角度θ１の下限は１０度程度が好ましいため、テーパ角度θ１の実質的な適性範囲は１０度〜３０度となる。
【００５０】
また、本実施の形態では、リターンヨーク層６と同様に、ライトシールド層１３の両幅側に２つのテーパ面１３ＴＲ，１３ＴＬを設けるようにしたので、この観点においても、トラックイレーズの発生抑制に寄与することができる。なぜなら、ライトシールド層１３は、上記したように、本来、リターンヨーク層６とは異なり、磁極層１１を周囲から磁気的に遮蔽する機能を担うものであるが、このライトシールド層１３はリターンヨーク層６と同様の磁性材料により構成されているため、実際の記録動作時においては、例えば、図４に示したように、磁極層１１から放出された磁束Ｊ１が、リターンヨーク層６のみならず、ライトシールド層１３にまで環流される場合がある。この場合には、ライトシールド層１３が完全な矩形状をなして両幅側に角部を含んでいると、この角部の存在に起因して、図５に示した従来の薄膜磁気ヘッドのリターンヨーク層１０６と同様に磁束Ｊ１の局所的な集中が生じるため、この磁束Ｊ１の集中に起因してトラックイレーズが生じる可能性が高くなる。しかしながら、本実施の形態では、ライトシールド層１３にテーパ面１３ＴＲ，１３ＴＬが設けられているため、リターンヨーク層６にテーパ面６ＴＲ，６ＴＬを設けた場合と同様の作用により磁束Ｊ１の集中が防止され、これによりライトシールド層１３に起因するトラックイレーズの発生が抑制されるのである。
【００５１】
なお、本実施の形態では、リターンヨーク層６に加えて、ライトシールド層１３にテーパ処理を施すようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、ライトシールド層１３と同様に、実際の記録動作時において結果的に磁束Ｊ１が環流される可能性がある他の構成要素にもテーパ処理を施すようにしてもよい。具体的には、例えば、図８に示したように、ライトシールド層１３と同様の磁性材料により構成され、磁束Ｊ１が環流される可能性がある下部シールド層３にテーパ処理を施し、下部シールド層３の両幅側に２つのテーパ面３ＴＲ，３ＴＬを設けるようにしてもよい。この場合においても、ライトシールド層１３にテーパ面１３ＴＲ，１３ＴＬを設けた場合と同様の作用により磁束Ｊ１の集中が防止されるため、下部シールド層３に起因するトラックイレーズの発生抑制に寄与することができる。なお、図８に示した薄膜磁気ヘッドの主要部のうち、上記した特徴部分以外の構成は、図２に示した場合と同様である。ここで、テーパ面３ＴＲ，３ＴＬが設けられた下部シールド層３が本発明における「第２のシールド層」の一具体例に対応する。
【００５２】
また、本実施の形態では、リターンヨーク層６が平坦なテーパ面６ＴＲ，６ＴＬを有するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、局所的な環流磁束の集中を防止し得るべく、エアベアリング面２０近傍において連続的に幅が狭まるようにリターンヨーク層６を構成する限り、リターンヨーク層６の構成は自由に変更可能である。具体的には、例えば、図９に示したように、テーパ面６ＴＲ，６ＴＬに対応する箇所が曲面６ＫＲ，６ＫＬをなすようにリターンヨーク層６を構成してもよい。この場合においても、リターンヨーク層６において局所的な環流磁束の集中が防止されるため、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。もちろん、上記したリターンヨーク層６の構成に関する変形例は、リターンヨーク層６に限らず、ライトシールド層１３（１３ＫＲ，１３ＫＬ）や下部シールド層３に適用することも可能である。
【００５３】
また、本実施の形態では、リターンヨーク層６が、磁極層１１から放出された磁束を環流させる機能と共に、ＭＲ素子５を周囲から磁気的に遮蔽する上部シールド層としての機能も兼ねるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、リターンヨーク層６とは別個に上部シールド層を設け、リターンヨーク層６が磁束環流機能を独立して担うと共に、上部シールド層が磁気遮蔽機能を独立して担うようにしてもよい。この場合には、例えば、リターンヨーク層６と上部シールド層との間に非磁性層を設け、両層間で磁束が伝播することを防止するのが好ましい。
【００５４】
次に、図１〜図３および図１０〜図１６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１０〜図１３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１４〜図１６は図１０〜図１２に示した工程に対応する薄膜磁気ヘッドの要部の平面構成をそれぞれ表している。なお、薄膜磁気ヘッドの一連の構成要素の材質、厚み、ならびに構成的特徴等については既に詳述したので、以下では、それらの説明を随時省略すると共に、主に、薄膜磁気ヘッドの要部の製造工程について詳しく言及するものとする。
【００５５】
この薄膜磁気ヘッドは、例えば、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やエッチングなどを利用したパターニング技術、ならびに機械加工や研磨加工などの研磨技術を含む既存の薄膜プロセスを使用して製造可能である。すなわち、まず、図１０に示したように、基板１上に絶縁層２を形成したのち、この絶縁層２上に、例えばフレームめっき法を使用して所定のパターン形状となるように下部シールド層３を選択的に形成する。なお、フレームめっき法に関する詳細については、後述する。
【００５６】
続いて、図１０に示したように、下部シールド層３上に、ＭＲ素子５を埋設するように、シールドギャップ膜４を形成する。
【００５７】
続いて、図１０に示したように、シールドギャップ膜４上に、例えばフレームめっき法を使用して前駆リターンヨーク層６Ｚを選択的に形成する。この前駆リターンヨーク層６Ｚは、後工程においてエアベアリング面２０を形成するための研磨処理を施されることによりリターンヨーク層６となる前準備層である。以下では、この前駆リターンヨーク層６Ｚと同様に研磨処理が施されることとなる前準備層に「前駆」を付して呼称するものとする。前駆リターンヨーク層６Ｚを形成する際には、例えば、図１４に示したように、一定幅Ｗ３を有する後方部分６ＺＣと、この後方部分６ＺＣよりも小さな一定幅を有する前方部分６ＺＡと、これらの前方部分６ＺＡと後方部分６ＺＣとの間に位置し、両幅側に２つのテーパ面６ＴＲ，６ＴＬが設けられてその幅が前方に向かって連続的に狭まる中間部分６ＺＢとを含むようにする。このとき、中間部分６ＺＢのテーパ面６ＴＲ，６ＴＬと後工程において形成されることとなるエアベアリング面２０（図３参照；ここではＸ軸およびＺ軸の双方を含む面）とのなすテーパ角度θ１が、約５度〜４０度、好ましくは約１０度〜３０度となるようにする。ここで、前駆リターンヨーク層６Ｚが本発明における「前駆環流磁性層」の一具体例に対応し、この前駆リターンヨーク層６Ｚを構成する中間部分６ＺＢが本発明における「前駆幅変化部分」の一具体例に対応する。
【００５８】
フレームめっき法を使用した詳細な前駆リターンヨーク層６Ｚの形成手順は、以下の通りである。すなわち、まず、シールドギャップ膜４上に、電解めっき処理を行うためのシード層となる電極膜（図示せず）を形成したのち、この電極膜上に、例えばポジティブ型のフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成する。電極膜の形成材料としては、例えば、前駆リターンヨーク層６Ｚの形成材料と同様の材料を用いるようにする。続いて、前駆リターンヨーク層６Ｚの平面形状に対応したパターン開口を有する露光用のマスクを用いて、そのパターン開口を通じてフォトレジスト膜を選択的に露光したのち、その露光領域を現像することにより、パターンめっき処理を行うために必要なフレームパターンを形成する。続いて、フレームパターンをマスクとして使用すると共に、先工程において形成した電極膜をシード層として使用して選択的にめっき膜を成長させることにより、このめっき膜よりなる前駆リターンヨーク層６Ｚを選択的に形成する。最後に、フレームパターンを除去したのち、例えばエッチングを使用して、前駆リターンヨーク層６Ｚ以外の領域に残存する不要な電極膜およびめっき膜を選択的に除去することにより、前駆リターンヨーク層６Ｚの形成手順が完了する。
【００５９】
引き続き、薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。
【００６０】
前駆リターンヨーク層６Ｚを形成したのち、図１１に示したように、この前駆リターンヨーク層６Ｚ上に、開口７Ｋを有し、かつ薄膜コイル８を埋設するようにギャップ層７（ギャップ層部分７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を形成すると共に、開口７Ｋを通じて前駆リターンヨーク層６Ｚと磁気的に連結されるようにヨーク層９を形成する。このとき、必要に応じて研磨処理を施すことにより、ギャップ層部分７Ｃとヨーク層９とにより平坦面Ｍが構成されるようにする。
【００６１】
続いて、図１１に示したように、平坦面Ｍ上に、前駆磁極層１１Ｚを選択的に形成する。前駆磁極層１１Ｚを形成する際には、例えば、図１５に示したように、最終的に形成されることとなる磁極層１１の先端部１１Ａに対応する一定幅Ｗ１を有する前方部分１１ＺＡと、後端部１１Ｂに対応する広幅の後方部分１１ＺＢとを含むようにする。
【００６２】
前駆磁極層１１Ｚの形成手順は、例えば、以下の通りである。すなわち、前駆磁極層１１Ｚの形成材料よりなる磁性層（図示せず）を形成したのち、この磁性層上に、例えばフォトレジストよりなるパターニング用のマスク層を形成する。そして、マスク層を用いて、例えばイオンミリングなどのエッチング処理を利用して磁性層をパターニングすることにより、図１５に示したパターン形状となるように前駆磁極層１１Ｚを形成する。なお、前駆磁極層１１Ｚが形成される際には、例えば、図１１（Ａ）に示したように、エッチング処理により、ギャップ層部分７Ｃのうち、前方部分１１ＺＡ周辺の領域が選択的に掘り下げられる。
【００６３】
続いて、図１２に示したように、前駆磁極層１１Ｚおよびその周辺領域を覆うように絶縁層１２を形成したのち、この絶縁層１２上に、例えばフレームめっき法を使用して前駆ライトシールド層１３Ｚを選択的に形成する。前駆ライトシールド層１３Ｚを形成する際には、例えば、図１６に示したように、一定幅Ｗ２を有する後方部分１３ＺＣと、この後方部分１３ＺＣよりも小さな一定幅を有する前方部分１３ＺＡと、これらの前方部分１３ＺＡと後方部分１３ＺＣとの間に位置し、両幅側に２つのテーパ面１３ＴＲ，１３ＴＬが設けられてその幅が前方に向かって連続的に狭まる中間部分１３ＺＢとを含むようにする。このとき、中間部分１３ＺＢに設けられたテーパ面１３ＴＲ，１３ＴＬと後工程において形成されることとなるエアベアリング面２０（図３参照）とのなすテーパ角度θ２が、約５度〜４０度、好ましくは約１０度〜３０度となるようにする。
【００６４】
続いて、図１３に示したように、前駆ライトシールド層１３Ｚおよびその周辺領域を覆うように、オーバーコート層１４を形成する。
【００６５】
最後に、機械加工や研磨加工を使用して、前駆リターンヨーク層６Ｚ、前駆磁極層１１Ｚおよび前駆ライトシールド層１３Ｚを含む全体形成物を、研磨面が平坦となるように前方から研磨することにより、図１〜図３に示したように、エアベアリング面２０を形成する。エアベアリング面２０を形成する際には、前駆リターンヨーク層６Ｚの中間部分６ＺＢ、前駆磁極層１１Ｚの前方部分１１ＺＡおよび前駆ライトシールド層１３Ｚの中間部分１３ＺＢのそれぞれの途中まで研磨処理を施すようにする。この研磨処理の結果、前駆リターンヨーク層６Ｚのうち、前方部分６ＺＡから中間部分６ＺＢに至る部分が選択的に除去されることにより、両幅側に２つのテーパ面６ＴＲ，６ＴＬが設けられてその幅が前方に向かって連続的に狭まる前方部分６Ａとこの前方部分６Ａに磁気的に連結された後方部分６Ｂとを含むようにリターンヨーク層６が形成されると共に、前駆ライトシールド層１３Ｚのうち、前方部分１３ＺＡから中間部分１３ＺＢに至る部分が選択的に除去されることにより、両幅側に２つのテーパ面１３ＴＲ，１３ＴＬが設けられてその幅が前方に向かって狭まる前方部分１３Ａとこの前方部分１３Ａに磁気的に連結された後方部分６Ｂとを含むようにライトシールド層１３が形成される。また、前駆磁極層１１Ｚのうち、前方部分１１ＺＡが途中まで選択的に除去されることにより、記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１を有する先端部１１Ａとこの先端部１１Ａに磁気的に連結された後端部１１Ｂとを含むように磁極層１１が形成される。これにより、再生ヘッド部１００Ａおよび記録ヘッド部１００Ｂを含む薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００６６】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、２つのテーパ面６ＴＲ，６ＴＬが設けられてその幅が前方に向かって連続的に狭まる中間部分６ＺＢを含む前駆リターンヨーク層６Ｚを形成したのち、この前駆リターンヨーク層６Ｚに対して中間部分６ＺＢの途中まで研磨処理を施すことにより、２つのテーパ面６ＴＲ，６ＴＬを有するリターンヨーク層６を形成するようにしたので、以下の理由により、リターンヨーク層６を高精度に形成することができる。
【００６７】
すなわち、「具体的な寸法例」として上記したように、２つのテーパ面６ＴＲ，６ＴＬの寸法は、リターンヨーク層６全体の寸法に対して極めて微細である。このため、例えばフレームめっき法などのパターン形成技術を使用した一度の工程においてリターンヨーク層６を形成しようとしても、微細なテーパ面６ＴＲ，６ＴＬを高精度に形成することが困難になる。
【００６８】
これに対して、本実施の形態では、中間部分６ＺＢがあらかじめ大きなテーパ面６ＴＲ，６ＴＬを含むこととなるように前駆リターンヨーク層６Ｚを形成しておき、この前駆リターンヨーク層６Ｚの中間部分６ＺＢに研磨処理を施すようにしたので、前駆リターンヨーク層６Ｚを研磨する際、中間部分６ＺＢに対する研磨量を調整すれば、テーパ面６ＴＲ，６ＴＬの幅Ｌ１や長さＬ２を自在に制御可能となる。したがって、本実施の形態では、パターン形成技術を使用した一度の工程と比較して、最終的にリターンヨーク６に設けられる微細なテーパ面６ＴＲ，６ＴＬの形成精度が確保されることとなるため、リターンヨーク層６を高精度に形成可能となる。
【００６９】
しかも、本実施の形態では、エアベアリング面２０を形成するための研磨処理を利用して前駆リターンヨーク層６Ｚを研磨するようにしたので、前駆リターンヨーク層６Ｚを研磨するために別途研磨処理を実施する必要がない。したがって、本実施の形態では、製造工程を増やすことなく前駆リターンヨーク層６Ｚを研磨し、これにより２つのテーパ面６ＴＲ，６ＴＬが設けられたリターンヨーク層６を形成可能になるため、簡便かつ短時間でリターンヨーク層６を形成することができる。
【００７０】
また、本実施の形態では、２つのテーパ面１３ＴＲ，１３ＴＬが設けられてその幅が前方に向かって連続的に狭まる中間部分１３ＺＢを含むように前駆ライトシールド層１３Ｚを形成したのち、この前駆ライトシールド層１３Ｚに対して中間部分１３ＺＢの途中まで研磨処理を施すことにより、２つのテーパ面１３ＴＲ，１３ＴＬを有するライトシールド層１３を形成するようにしたので、上記したリターンヨーク層６の形成時と同様の作用により、微細なテーパ面１３ＴＲ，１３ＴＬの形成精度が確保されると共に、エアベアリング面２０を形成するための研磨処理を流用可能となる。したがって、ライトシールド層１３を高精度かつ容易に形成することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態では、前駆磁極層１１Ｚを形成するためにエッチング処理を用いたパターニング手法を利用したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、フレームめっき法を利用してもよい。ただし、この場合には、前方部分１１ＺＡを高精度に一定幅Ｗ１とするのが困難なため、例えば、フレームめっき法と共にエッチング処理を併用するのが好ましい。すなわち、フレームめっき法を使用して、前方部分１１ＺＡが一定幅Ｗ１よりも大きな幅をなすように前駆磁極層１１Ｚを形成したのち、前駆磁極層１１Ｚにエッチング処理を施し、一定幅Ｗ１をなすように前方部分１１ＺＡを狭めるようにすれば、前駆磁極層１１Ｚを高精度に形成可能となる。
【００７２】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、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。
【００７３】
また、上記実施の形態では、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、垂直記録型の薄膜磁気ヘッドに限らず、長手記録型（面内記録型）の薄膜磁気ヘッドについても適用可能である。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または請求項２に記載の垂直磁気記録ヘッドによれば、記録媒体対向面に露出した端面に近づくにしたがって連続的に幅が狭まるように変化する幅変化部分を含み、その幅変化部分のテーパ面と記録媒体対向面とのなす角度が５度以上４０度以下の範囲内となるように還流磁性層を構成したので、この環流磁性層は、記録媒体対向面近傍において、居所的な環流磁束の集中を誘発し得るシャープな角部を有しないこととなる。これにより、角部の存在に起因する局所的な環流磁束の集中が効果的に防止される。また、記録媒体対向面から離れた側の所定の位置から記録媒体対向面の位置に向かって連続的に幅が狭まる部分を含むように第１および第２のシールド層を構成したので、記録動作時において第１および第２のシールド層に磁束が環流された場合においても、それらにおける局所的な環流磁束の集中が防止される。したがって、不要な記録処理の発生確率が低下するため、トラックイレーズの発生を抑制し、磁気記録動作の信頼性を向上させることができる。
【００７５】
また、請求項３記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法によれば、連続的に幅が狭まるように変化する前駆幅変化部分を含む前駆環流磁性層を形成しておき、この前駆環流磁性層を含む積層構造体を前駆幅変化部分の途中まで研磨して記録媒体対向面を形成することにより、記録媒体対向面に露出した端面に近づくにしたがって連続的に幅が狭まるように変化する幅変化部分を含み、その幅変化部分のテーパ面と記録媒体対向面とのなす角度が５度以上４０度以下の範囲内である環流磁性層を形成するようにした。また、記録媒体対向面から離れた側の所定の位置から記録媒体対向面の位置に向かって連続的に幅が狭まる部分を含む第１および第２のシールド層を形成するようにした。上記した工程を経て環流磁性層を形成することにより、パターン形成技術を使用した一度の工程で形成する場合と比較して、幅変化部分を含む環流磁性層を高精度かつ短時間で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一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】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの記録時における磁束の流れを説明するための図である。
【図５】従来の薄膜磁気ヘッドの記録時における磁束の流れを説明するための図である。
【図６】リターンヨーク層の形状とその磁界強度との相関に関する測定結果を模式的に表す図である。
【図７】磁界強度比のテーパ角度依存性を表す図である。
【図８】 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関する変形例を表す斜視図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関する他の変形例を表す平面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造工程における一工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を説明するための断面図である。
【図１４】図１０に示した断面構成に対応する平面図である。
【図１５】図１１に示した断面構成に対応する平面図である。
【図１６】図１２に示した断面構成に対応する平面図である。
【符号の説明】
１…基板、２，１２…絶縁層、３…下部シールド層、３ＴＲ，３ＴＬ，６ＴＲ，６ＴＬ，１３ＴＲ，１３ＴＬ…テーパ面、４…シールドギャップ膜、５…ＭＲ素子、６…リターンヨーク層、６Ａ，１３Ａ，６ＺＡ，１１ＺＡ，１３ＺＡ…前方部分、６Ｂ，１３Ｂ，６ＺＣ，１１ＺＢ，１３ＺＣ…後方部分、６ＫＲ，６ＫＬ，１３ＫＲ，１３ＫＬ…曲面、６Ｍ，１１Ｍ…露出面、６Ｚ…前駆リターンヨーク層、６ＺＢ，１３ＺＢ…中間部分、７…ギャップ層、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ…ギャップ層部分、８…薄膜コイル、９…ヨーク層、１１…磁極層、１１Ａ…先端部、１１Ｂ…後端部、１１Ｚ…前駆磁極層、１３…ライトシールド層、１３Ｚ…前駆ライトシールド層、１４…オーバーコート層、２０…エアベアリング面、１００Ａ…再生ヘッド部、１００Ｂ…記録ヘッド部、２００…ハードディスク、２０１…バックレイヤー、２０２…記録層、Ｊ１…磁束、Ｍ…平坦面、θ１，θ２…テーパ角度。

Claims (3)

  1. 磁束を発生させる薄膜コイルと、
    記録媒体に対向する記録媒体対向面に露出した磁極端面を有し、前記薄膜コイルにおいて発生した磁束を前記磁極端面から前記記録媒体に向けて放出する磁極層と、
    前記記録媒体対向面から離れた側において前記磁極層に連結され、この磁極層から放出されて前記記録媒体を磁化した磁束が環流する環流磁性層と、
    前記磁極層を周囲から磁気的に遮蔽する第１のシールド層と、
    磁気抵抗効果素子と、
    この磁気抵抗効果素子を周囲から磁気的に遮蔽する第２のシールド層と
    を備え、
    前記環流磁性層は、前記記録媒体対向面に露出した端面を有すると共に、この端面に近づくにしたがって連続的に幅が狭まるように変化する幅変化部分を含み、
    前記幅変化部分がテーパ面を有すると共に、このテーパ面と前記記録媒体対向面とのなす角度が５度以上４０度以下の範囲内であり、
    前記第１および第２のシールド層は、いずれも前記記録媒体対向面から離れた側の所定の位置から前記記録媒体対向面の位置に向かって連続的に幅が狭まる部分を含む
    ことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
  2. 前記幅変化部分の幅は、両幅側において狭まっている
    ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録ヘッド。
  3. 磁束を発生させる薄膜コイルと、記録媒体に対向する記録媒体対向面に露出した磁極端面を有し、前記薄膜コイルにおいて発生した磁束を前記磁極端面から前記記録媒体に向けて放出する磁極層と、前記記録媒体対向面から離れた側において前記磁極層に連結され、この磁極層から放出されて前記記録媒体を磁化した磁束が環流する環流磁性層と、前記磁極層を周囲から磁気的に遮蔽する第１のシールド層と、磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子を周囲から磁気的に遮蔽する第２のシールド層とを備えた垂直磁気記録ヘッドの製造方法であって、
    連続的に幅が狭まるように変化する前駆幅変化部分を含むように、前記環流磁性層の前準備層としての前駆環流磁性層を形成する工程と、
    前記前駆環流磁性層を含む積層構造体を前記前駆幅変化部分の途中まで研磨して前記記録媒体対向面を形成することにより、前記記録媒体対向面に露出した端面を有すると共に、この端面に近づくにしたがって連続的に幅が狭まるように変化する幅変化部分を含み、かつ、前記幅変化部分がテーパ面を有すると共に、このテーパ面と前記記録媒体対向面とのなす角度が５度以上４０度以下の範囲内となるように、前記環流磁性層を形成する工程と
    を含み、
    前記記録媒体対向面から離れた側の所定の位置から前記記録媒体対向面の位置に向かって連続的に幅が狭まる部分を含むように前記第１および第２のシールド層を形成する
    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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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6710973B2 (en) * 2000-09-18 2004-03-23 Hitachi, Ltd. Single pole type recording head including tapered edges
US7212379B2 (en) * 2004-03-31 2007-05-01 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Perpendicular magnetic recording head with flare and taper configurations
JP4390677B2 (ja) 2004-10-15 2009-12-24 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ 磁気ヘッド及びそれを搭載した磁気記録再生装置
JP4763264B2 (ja) 2004-10-25 2011-08-31 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ 垂直記録用磁気ヘッド
US7616403B2 (en) * 2004-10-29 2009-11-10 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Winged design for reducing corner stray magnetic fields
KR100668313B1 (ko) 2004-11-15 2007-01-12 삼성전자주식회사 자기 기록 헤드
JP2006164463A (ja) 2004-12-10 2006-06-22 Alps Electric Co Ltd 垂直磁気記録ヘッド
US7460342B2 (en) * 2005-03-08 2008-12-02 Headway Technologies, Inc. Method to form tapered magnetic shield for perpendicular recording head
US20060245113A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 Headway Technologies, Inc. Method to reduce sensitivity of a perpendicular recording head to external fields
JP2007141288A (ja) 2005-11-15 2007-06-07 Tdk Corp 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置
US7508629B2 (en) 2005-11-30 2009-03-24 Headway Technologies, Inc. Magnetic head for perpendicular magnetic recording that has a structure to suppress protrusion of an end portion of a shield layer resulting from heat generated by a coil, and method of manufacturing same
US7515381B2 (en) * 2005-12-22 2009-04-07 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method for fabricating a side shield for a flux guide layer for perpendicular magnetic recording
US7881019B2 (en) * 2006-03-28 2011-02-01 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Two step corner recess for secondary stray field reduction in a perpendicular magnetic recording head
JP4458074B2 (ja) 2006-07-18 2010-04-28 Ｔｄｋ株式会社 薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ、磁気ディスクドライブ装置及び薄膜磁気ヘッドの製造方法
US7903371B2 (en) 2006-07-21 2011-03-08 Tdk Corporation Perpendicular magnetic recording head and perpendicular magnetic recording/reproducing head having a magnetic shield layer with a thick edge portion
JP2008226399A (ja) 2007-03-15 2008-09-25 Tdk Corp 垂直磁気記録ヘッド及びその製造方法
JP2008234716A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Fujitsu Ltd 磁気ヘッド
US7813085B2 (en) 2007-03-30 2010-10-12 Tdk Corporation Thin-film magnetic head having laminate shields for tolerating external magnetic field
JP2008299986A (ja) 2007-06-01 2008-12-11 Tdk Corp 垂直磁気記録ヘッド
US7808742B2 (en) * 2007-07-23 2010-10-05 Tdk Corporation Thin-film magnetic head comprising shield/magnetic-pole layer having surface without right nor sharp angle
US8495812B2 (en) 2007-12-18 2013-07-30 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Method of manufacturing magnetic head slider
US8514518B2 (en) * 2008-05-02 2013-08-20 HGST Netherlands B.V. Flat E-yoke for cusp write head
JP2010287288A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Toshiba Corp 磁気ヘッド、およびこれを備えたディスク装置
JP4881458B2 (ja) 2010-03-30 2012-02-22 株式会社東芝 磁気ヘッド、およびこれを備えたディスク装置
US8902548B2 (en) * 2010-04-30 2014-12-02 Seagate Technology Llc Head with high readback resolution
US9029062B2 (en) * 2010-06-30 2015-05-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photoresist and patterning process
US8411384B2 (en) 2011-06-06 2013-04-02 HGST Netherlands B.V. Writer having a shield structure for adjacent and far track interference refreshment
US8345381B1 (en) * 2012-04-26 2013-01-01 Headway Technologies, Inc. Magnetic head for perpendicular magnetic recording having a return path section
US8701273B2 (en) * 2012-04-26 2014-04-22 Headway Technologies, Inc. Method of manufacturing magnetic head for perpendicular magnetic recording having a return path section
US8416528B1 (en) * 2012-05-03 2013-04-09 Headway Technologies, Inc. Magnetic head for perpendicular magnetic recording having a return path section
US8908328B2 (en) 2012-10-04 2014-12-09 Tdk Corporation Perpendicular magnetic write head and magnetic recording device having additional magnetic layer contacting front yoke and shield
JP6605570B2 (ja) * 2017-12-27 2019-11-13 Ｔｄｋ株式会社 磁気センサ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6466606A (en) 1987-09-08 1989-03-13 Nippon Sheet Glass Co Ltd Coaxial joint structure for cylindrical body
CA1334447C (en) * 1988-08-03 1995-02-14 Digital Equipment Corporation Perpendicular anisotropy in thin film devices
US5073836A (en) * 1989-10-05 1991-12-17 Hewlett-Packard Company Single pole write and a differential magneto-resistive read for perpendicular recording
JPH04109415A (ja) 1990-08-29 1992-04-10 Fujitsu Ltd 垂直薄膜磁気ヘッド
JPH06180810A (ja) 1992-12-11 1994-06-28 Fujitsu Ltd 垂直磁気ヘッド
US5680283A (en) * 1994-09-30 1997-10-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic head and magnetic disk drive
JPH08180329A (ja) 1994-12-27 1996-07-12 Nec Corp 磁気ヘッド
US6122144A (en) * 1997-12-22 2000-09-19 International Business Machines Corporation Contoured pole tip structures for minimizing side track erasure
JP4102013B2 (ja) 2000-09-22 2008-06-18 株式会社東芝 垂直記録ヘッドおよび垂直磁気記録装置
US6954340B2 (en) * 2001-05-23 2005-10-11 Seagate Technology Llc Perpendicular magnetic recording head with nonmagnetic write gap greater than twice side shield gap distance
JP2003036503A (ja) * 2001-07-24 2003-02-07 Hitachi Ltd 垂直記録用磁気ヘッド及びそれを搭載した磁気ディスク装置
US20030117749A1 (en) * 2001-12-20 2003-06-26 Shukh Alexander M. Perpendicular read/write head for use in a disc drive storage system

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