JP4116626B2 - 垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4116626B2
JP4116626B2 JP2005009787A JP2005009787A JP4116626B2 JP 4116626 B2 JP4116626 B2 JP 4116626B2 JP 2005009787 A JP2005009787 A JP 2005009787A JP 2005009787 A JP2005009787 A JP 2005009787A JP 4116626 B2 JP4116626 B2 JP 4116626B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
disposed
coil
facing surface
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005009787A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006012378A (ja
Inventor
芳高 佐々木
浩幸 伊藤
ドン・フォン・リー
ポー・カン・ワン
リジェイ・グワン
Original Assignee
ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド filed Critical ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド
Publication of JP2006012378A publication Critical patent/JP2006012378A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4116626B2 publication Critical patent/JP4116626B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • G11B5/313Disposition of layers
    • G11B5/3133Disposition of layers including layers not usually being a part of the electromagnetic transducer structure and providing additional features, e.g. for improving heat radiation, reduction of power dissipation, adaptations for measurement or indication of gap depth or other properties of the structure
    • G11B5/3136Disposition of layers including layers not usually being a part of the electromagnetic transducer structure and providing additional features, e.g. for improving heat radiation, reduction of power dissipation, adaptations for measurement or indication of gap depth or other properties of the structure for reducing the pole-tip-protrusion at the head transducing surface, e.g. caused by thermal expansion of dissimilar materials
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/1278Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/187Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features
    • G11B5/1871Shaping or contouring of the transducing or guiding surface
    • G11B5/1872Shaping or contouring of the transducing or guiding surface for improving the form of the electrical signal transduced, e.g. compensation of "contour effect"
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3103Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing
    • G11B5/3106Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing where the integrated or assembled structure comprises means for conditioning against physical detrimental influence, e.g. wear, contamination
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • G11B5/313Disposition of layers
    • G11B5/3143Disposition of layers including additional layers for improving the electromagnetic transducing properties of the basic structure, e.g. for flux coupling, guiding or shielding
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3163Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers

Description

本発明は、垂直磁気記録方式によって記録媒体に情報を記録するために用いられる垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
磁気記録再生装置における記録方式には、信号磁化の向きを記録媒体の面内方向(長手方向)とする長手磁気記録方式と、信号磁化の向きを記録媒体の面に対して垂直な方向とする垂直磁気記録方式とがある。垂直磁気記録方式は、長手磁気記録方式に比べて、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくく、高い線記録密度を実現することが可能であると言われている。
一般的に、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、長手磁気記録用の磁気ヘッドと同様に、読み出し用の磁気抵抗効果素子(以下、MR(Magnetoresistive)素子とも記す。)を有する再生ヘッドと、書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドとを積層した構造のものが用いられる。記録ヘッドは、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を発生する磁極を備えている。
垂直磁気記録方式において、記録密度の向上に寄与するのは、主に、記録媒体の改良と記録ヘッドの改良である。高記録密度化のために記録ヘッドに要求されることは、特に、トラック幅の縮小と、記録特性の向上である。一方、トラック幅が小さくなると、記録特性、例えば重ね書きの性能を表わすオーバーライト特性は低下する。従って、トラック幅が小さくなるほど、記録特性の一層の向上が必要となる。
ところで、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドは、一般的に、スライダに設けられる。スライダは、記録媒体に対向する媒体対向面を有している。この媒体対向面は、空気流入側の端部と空気流出側の端部とを有している。そして、空気流入側の端部から媒体対向面と記録媒体との間に流入する空気流によって、スライダは記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。このスライダにおいて、一般的に、磁気ヘッドは媒体対向面における空気流出側の端部近傍に配置される。磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの位置決めは、例えばロータリーアクチュエータによって行なわれる。この場合、磁気ヘッドは、ロータリーアクチュエータの回転中心を中心とした円軌道に沿って記録媒体上を移動する。このような磁気ディスク装置では、磁気ヘッドのトラック横断方向の位置に応じて、スキューと呼ばれる、円形のトラックの接線に対する磁気ヘッドの傾きが生じる。
特に、長手磁気記録方式に比べて記録媒体への書き込み能力が高い垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置では、上述のスキューが生じると、あるトラックへの情報の書き込み時に隣接トラックの情報が消去される現象(以下、隣接トラック消去と言う。)が生じたり、隣り合う2つのトラックの間において不要な書き込みが行なわれたりするという問題が生じる。高記録密度化のためには、隣接トラック消去を抑制する必要がある。また、隣り合う2つのトラックの間における不要な書き込みは、磁気ヘッドの位置決め用のサーボ信号の検出や再生信号の信号対雑音比に悪影響を及ぼす。
上述のようなスキューに起因した問題の発生を防止する技術としては、例えば特許文献1〜3に記載されているように、媒体対向面における磁極の端面の形状を、記録媒体の進行方向の後側(スライダにおける空気流入端側)に配置される辺が反対側の辺よりも短い台形形状とする技術が知られている。
また、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、例えば特許文献4に記載されているように、磁極とシールドとを備えた磁気ヘッドも知られている。この磁気ヘッドでは、媒体対向面において、シールドの端部は、磁極の端部に対して、所定の小さな間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置されている。以下、このような磁気ヘッドをシールド型ヘッドと呼ぶ。このシールド型ヘッドにおいて、シールドは、磁極の端部より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束が記録媒体に達することを阻止することができる。このシールド型ヘッドによれば、線記録密度のより一層の向上が可能になる。
また、特許文献5には、磁極となる中央の磁性層に対する記録媒体の進行方向の前側と後側にそれぞれ磁性層を設け、中央の磁性層と前側の磁性層のとの間と、中央の磁性層と後側の磁性層との間に、それぞれコイルを配置した構造の磁気ヘッドが記載されている。この磁気ヘッドによれば、中央の磁性層の媒体対向面側の端部より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分を大きくすることができる。
特開2003−242607号公報 特開2003−203311号公報 米国特許第6,504,675B1号明細書 米国特許第4,656,546号明細書 米国特許第4,672,493号明細書
ここで、図17を参照して、シールド型ヘッドの基本的な構成について説明する。図17は、シールド型ヘッドの一例における主要部を示す断面図である。このシールド型ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面100と、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイル101と、媒体対向面100に配置された端部を有し、コイル101によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層102と、媒体対向面100に配置された端部を有し、媒体対向面100から離れた位置において磁極層102に連結されたシールド層103と、磁極層102とシールド層103との間に設けられたギャップ層104と、コイル101を覆う絶縁層105とを備えている。
媒体対向面100において、シールド層103の端部は、磁極層102の端部に対して、ギャップ層104の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向Tの前側に配置されている。コイル101の少なくとも一部は、磁極層102とシールド層103との間に、磁極層102およびシールド層103に対して絶縁された状態で配置されている。媒体対向面100における磁極層102の端部の形状は、ギャップ層104側の辺が反対側の辺よりも長い台形形状となっている。
コイル101は、銅等の導電性の材料によって形成されている。磁極層102およびシールド層103は磁性材料によって形成されている。ギャップ層104は、アルミナ(Al23)等の絶縁材料によって形成されている。絶縁層105は、例えばフォトレジストによって形成されている。
図17に示したヘッドでは、磁極層102の上にギャップ層104が配置され、ギャップ層104の上にコイル101が配置されている。コイル101は、絶縁層105によって覆われている。絶縁層105の媒体対向面100側の端部は、媒体対向面100から離れた位置に配置されている。絶縁層105の媒体対向面100側の端部から媒体対向面100までの領域において、シールド層103はギャップ層104を介して磁極層102と対向している。磁極層102とシールド層103がギャップ層104を介して対向する部分の、媒体対向面100側の端部から反対側の端部までの長さ(高さ)THは、スロートハイトと呼ばれる。このスロートハイトTHは、媒体対向面100において磁極層102から発生される磁界の強度や分布に影響を与える。
例えば図17に示したようなシールド型ヘッドにおいて、オーバーライト特性を向上させるためには、スロートハイトTHを小さくすることが好ましい。スロートハイトTHの値としては、例えば0.1〜0.3μmが要求される。このようにスロートハイトTHの値として小さな値が要求される場合、図17に示したヘッドでは、以下のような2つの問題が発生する。
図17に示したヘッドにおける第1の問題は、スロートハイトTHを正確に決めることが難しいということである。すなわち、通常、スロートハイトTHは、媒体対向面100を研磨する際の研磨量によって制御される。媒体対向面100の研磨時には、シールド層103のうちの、絶縁層105と媒体対向面100との間に存在する部分に対して、媒体対向面100から絶縁層105へ向かう力と、絶縁層105から媒体対向面100へ向かう力とが作用する。また、シールド層103のうちの、絶縁層105と媒体対向面100との間に存在する部分の体積に比べて、絶縁層105の体積は非常に大きい。更に、絶縁層105を構成するフォトレジストは、比較的柔らかい。これらのことから、特にスロートハイトTHが小さい場合には、媒体対向面100の研磨時に、シールド層103のうちの、絶縁層105と媒体対向面100との間に存在する部分が変動する。その結果、媒体対向面100の研磨後におけるスロートハイトTHにばらつきが生じてしまう。
図17に示したヘッドにおける第2の問題は、ヘッドの使用時に、コイル101が発生する熱に起因して、シールド層103の媒体対向面100側の端部が突出しやすいということである。すなわち、シールド層103のうちの、絶縁層105と媒体対向面100との間に存在する部分の体積に比べて、絶縁層105の体積は非常に大きい。更に、絶縁層105を構成するフォトレジストは、比較的、熱膨張率が大きい。これらのことから、図17に示したヘッドでは、コイル101が発生する熱による絶縁層105の膨張量が大きくなり、その結果、シールド層103の媒体対向面100側の端部が突出しやすくなる。このシールド層103の端部の突出は、スライダと記録媒体との衝突を生じやすくする。
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、磁極層とシールド層がギャップ層を介して対向する構造の垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、スロートハイトを正確に決めることができ、且つコイルが発生する熱によってシールド層の媒体対向面側の端部が突出することを抑制できるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
媒体対向面に配置された端部を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
媒体対向面に配置された端部を有し、媒体対向面から離れた位置において磁極層に連結されたシールド層と、
非磁性材料よりなり、磁極層とシールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、
媒体対向面において、シールド層の端部は、磁極層の端部に対して、ギャップ層の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置され、
コイルの少なくとも一部は、磁極層とシールド層との間に、磁極層およびシールド層に対して絶縁された状態で配置されているものである。
本発明の磁気ヘッドにおいて、シールド層は、ギャップ層に隣接するように配置された第1層と、第1層におけるギャップ層とは反対側に配置された第2層とを有している。第1層は、媒体対向面に配置された第1の端部とその反対側の第2の端部とを有し、第2の端部がスロートハイトを規定する。本発明の磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、第1層の側方に配置された非磁性層を備えている。コイルの少なくとも一部は、非磁性層における磁極層とは反対側であって、第1層における磁極層とは反対側の面よりも磁極層から遠い位置に配置されている。
本発明の磁気ヘッドでは、シールド層の第1層の第2の端部がスロートハイトを規定する。第1層の側方には、非磁性層が配置され、コイルの少なくとも一部は、非磁性層における磁極層とは反対側であって、第1層における磁極層とは反対側の面よりも磁極層から遠い位置に配置されている。従って、本発明では、第1層の側方には、コイルおよびそれを覆う絶縁層は存在しない。
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、
磁極層を形成する工程と、
磁極層の上にギャップ層を形成する工程と、
ギャップ層の上にシールド層の第1層を形成する工程と、
第1層の側方に配置されるように、非磁性材料よりなる非磁性層を形成する工程と、
コイルの少なくとも一部が、非磁性層における磁極層とは反対側であって、第1層における磁極層とは反対側の面よりも磁極層から遠い位置に配置されるように、コイルを形成する工程と、
第1層の上にシールド層の第2層を形成する工程と
を備えている。
本発明の磁気ヘッドまたはその製造方法において、媒体対向面に配置された磁極層の端部の形状は、ギャップ層側の辺が反対側の辺よりも長い台形形状であってもよい。
また、本発明の磁気ヘッドまたはその製造方法において、非磁性層は、無機絶縁材料によって形成されていてもよい。
また、本発明の磁気ヘッドまたはその製造方法において、第2層は、媒体対向面とコイルの少なくとも一部との間に配置され、磁気ヘッドは、更に、コイルの少なくとも一部の周囲に配置された絶縁層を備え、第2層、コイルの少なくとも一部および絶縁層の磁極層とは反対側の各面は平坦化され、シールド層は、更に、コイルの少なくとも一部における非磁性層とは反対側に配置され、第2層に接続された第3層を有していてもよい。この場合、非磁性層の熱膨張率は、絶縁層の熱膨張率よりも小さいことが好ましい。
また、本発明の磁気ヘッドまたはその製造方法において、磁気ヘッドは、更に、コイルの少なくとも一部を覆う絶縁層を備え、第2層は、コイルの少なくとも一部における磁極層とは反対側に配置された部分を含んでいてもよい。この場合、非磁性層の熱膨張率は、絶縁層の熱膨張率よりも小さいことが好ましい。
また、本発明の磁気ヘッドまたはその製造方法において、第2層のうちの媒体対向面とコイルの少なくとも一部との間に配置された部分における媒体対向面側の端部とその反対側の端部との距離は、第1層から離れるに従って大きくなっていてもよい。
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法では、シールド層の第1層の第2の端部がスロートハイトを規定する。第1層の側方には、非磁性層が配置され、コイルの少なくとも一部は、非磁性層における磁極層とは反対側であって、第1層における磁極層とは反対側の面よりも磁極層から遠い位置に配置されている。従って、本発明では、第1層の側方には、コイルおよびそれを覆う絶縁層は存在しない。これにより、本発明によれば、スロートハイトを正確に決めることができ、且つコイルが発生する熱によってシールド層の媒体対向面側の端部が突出することを抑制することができるという効果を奏する。
[第1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。始めに、図1および図2を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成について説明する。図1は本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図1は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図1において記号Tで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図2は、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
図1および図2に示したように、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッド(以下、単に磁気ヘッドと記す。)は、アルティック(Al23・TiC)等のセラミック材料よりなる基板1と、この基板1の上に配置されたアルミナ(Al23)等の絶縁材料よりなる絶縁層2と、この絶縁層2の上に配置された磁性材料よりなる下部シールド層3と、この下部シールド層3の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜4と、この下部シールドギャップ膜4の上に配置された再生素子としてのMR(磁気抵抗効果)素子5と、このMR素子5の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜6と、この上部シールドギャップ膜6の上に配置された磁性材料よりなる上部シールド層7とを備えている。下部シールド層3から上部シールド層7までの部分は、再生ヘッドを構成する。
MR素子5の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面30に配置されている。MR素子5には、AMR(異方性磁気抵抗効果)素子、GMR(巨大磁気抵抗効果)素子あるいはTMR(トンネル磁気抵抗効果)素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。
磁気ヘッドは、更に、上部シールド層7の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層8と、この絶縁層8の上に配置されたコイル9と、コイル9の巻線間および周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層10と、絶縁層10の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層11とを備えている。コイル9は、平面渦巻き形状をなしている。コイル9および絶縁層10,11の上面は平坦化されている。絶縁層8,11は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層10は、例えばフォトレジストによって形成されている。コイル9は、銅等の導電性材料によって形成されている。
磁気ヘッドは、更に、平坦化されたコイル9および絶縁層10,11の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層12と、この絶縁層12の上に配置された磁性材料よりなるヨーク層13と、このヨーク層13の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層14とを備えている。ヨーク層13および絶縁層14の上面は平坦化されている。絶縁層12,14は、例えばアルミナによって形成されている。ヨーク層13の材料としては、例えば、CoNiFeが用いられる。
磁気ヘッドは、更に、平坦化されたヨーク層13および絶縁層14の上面の上に配置された電極膜15と、この電極膜15の上に配置された磁極層16と、電極膜15および磁極層16の周囲に配置された非磁性材料よりなる非磁性層17とを備えている。電極膜15および磁極層16は、磁性材料によって形成されている。電極膜15の材料としては、例えばNiFeが用いられる。磁極層16の材料としては、例えばCoおよびFeを含む磁性材料が用いられる。ここでは、一例として、磁極層16の材料として、飽和磁束密度が2.3〜2.4TのCoFeを用いるものとする。非磁性層17は、例えばアルミナによって形成されている。磁極層16および非磁性層17の上面は平坦化されている。
磁気ヘッドは、更に、平坦化された磁極層16および非磁性層17の上面の上に配置されたギャップ層18を備えている。ギャップ層18には、媒体対向面30から離れた位置において、開口部が形成されている。ギャップ層18の材料は、アルミナ等の絶縁材料でもよいし、Ru、NiCu、Ta、W、NiB等の非磁性金属材料でもよい。
磁気ヘッドは、更に、シールド層20を備えている。シールド層20は、ギャップ層18の上に配置された第1層20Aと、この第1層20Aの上に配置された第2層20Cと、ギャップ層18の開口部が形成された位置において磁極層16の上に配置された連結層20Bと、この連結層20Bの上に配置された連結層20Dと、第2層20Cと連結層20Dを連結するように配置された第3層20Eとを有している。第1層20A、第2層20C、連結層20B,20Dおよび第3層20Eは、例えばCoNiFeによって形成されている。
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、連結層20Bの周囲に配置された非磁性層21を備えている。非磁性層21の一部は、第1層20Aの側方に配置されている。非磁性層21は、例えば、アルミナや塗布ガラス等の無機絶縁材料によって形成されている。あるいは、非磁性層21は、非磁性金属材料よりなる層とその上に配置された絶縁材料よりなる層とで構成されていてもよい。この場合、非磁性金属材料としては、例えば、Ta、Mo、Nb、W、Cr、Ru、Cu、Ni等の高融点金属が用いられる。
磁気ヘッドは、更に、非磁性層21の上に配置されたコイル22と、このコイル22の巻線間およびコイル22の周囲に配置された絶縁層23と、コイル22および絶縁層23の上に配置された絶縁層24を備えている。コイル22は、平面渦巻き形状をなしている。コイル22の一部は、第2層20Cと連結層20Dの間を通過している。コイル22は、銅等の導電性材料によって形成されている。第2層20C、連結層20D、コイル22および絶縁層23の上面は平坦化されている。絶縁層23は、例えばフォトレジストによって形成されている。絶縁層24は、例えばアルミナによって形成されている。
コイル9からシールド層20の第3層20Eまでの部分は、記録ヘッドを構成する。図示しないが、磁気ヘッドは、更に、シールド層20を覆うように形成された保護層を備えている。
以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面30と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドは記録媒体の進行方向Tの後側(スライダにおける空気流入端側)に配置され、記録ヘッドは記録媒体の進行方向Tの前側(スライダにおける空気流出端側)に配置されている。
再生ヘッドは、再生素子としてのMR素子5と、媒体対向面30側の一部がMR素子5を挟んで対向するように配置された、MR素子5をシールドするための下部シールド層3および上部シールド層7と、MR素子5と下部シールド層3との間に配置された下部シールドギャップ膜4と、MR素子5と上部シールド層7との間に配置された上部シールドギャップ膜6とを備えている。
記録ヘッドは、コイル9、ヨーク層13、磁極層16、ギャップ層18、シールド層20、非磁性層21、コイル22および絶縁層23,24を備えている。コイル9,22は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。なお、コイル9は、記録ヘッドにおける必須の構成要素ではなく、設けられていなくてもよい。
磁極層16は、媒体対向面30に配置された端部を有し、コイル22によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。
シールド層20は、媒体対向面30に配置された端部を有し、媒体対向面30から離れた位置において磁極層16に連結されている。ギャップ層18は、非磁性材料よりなり、磁極層16とシールド層20との間に設けられている。
媒体対向面30において、シールド層20の端部は、磁極層16の端部に対して、ギャップ層18の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向Tの前側に配置されている。コイル22の少なくとも一部は、磁極層16とシールド層20との間に、磁極層16およびシールド層20に対して絶縁された状態で配置されている。
シールド層20は、ギャップ層18に隣接するように配置された第1層20Aと、第1層20Aにおけるギャップ層18とは反対側に配置された第2層20Cと、ギャップ層18の開口部が形成された位置において磁極層16の上に配置された連結層20B,20Dと、第2層20Cと連結層20Dを連結するように配置された第3層20Eとを有している。第2層20Cは、媒体対向面30とコイル22の少なくとも一部との間に配置されている。
絶縁層23は、コイル22の巻線間およびコイル22の少なくとも一部の周囲に配置されている。第2層20C、連結層20D、コイル22および絶縁層23における磁極層16とは反対側の各面は平坦化されている。絶縁層24は、コイル22および絶縁層23の上に配置されている。絶縁層24の厚みは、例えば0.2μmである。
図3は、磁極層16、第1層20A、第2層20Cおよびコイル22の一部を示す平面図である。図3に示したように、磁極層16は、一端部が媒体対向面30に配置され、トラック幅に等しい一定の幅を有するトラック幅規定部16Aと、このトラック幅規定部16Aの他端部に連結され、トラック幅規定部16Aよりも大きな幅を有する幅広部16Bとを有している。幅広部16Bの幅は、例えば、トラック幅規定部16Aとの境界位置ではトラック幅規定部16Aの幅と等しく、媒体対向面30から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。
また、図2に示したように、媒体対向面30に配置された磁極層16の端部の形状は、ギャップ層18側の辺が反対側の辺よりも長い台形形状になっている。媒体対向面30において、磁極層16のうち、ギャップ層18に接する部分の幅は、トラック幅となる。このトラック幅は、例えば0.12μmである。磁極層16の厚みは、例えば0.4〜0.6μmの範囲内である。また、媒体対向面30の近傍において、磁極層16のトラック幅方向両側の2つの側部が基板1の上面に垂直な方向となす角度は、例えば、7°〜12°の範囲内とする。ギャップ層18の厚みは、例えば、50〜80nmの範囲内である。
シールド層20の第1層20Aは、媒体対向面30に配置された第1の端部とその反対側の第2の端部とを有している。シールド層20の第2層20Cも、媒体対向面30に配置された第1の端部とその反対側の第2の端部とを有している。図3に示したように、コイル22の最外周端の形状は、媒体対向面30側に突出した円弧状になっている。第1層20Aの第2の端部および第2層20Cの第2の端部の形状は、いずれも、コイル22の最外周端に沿った円弧状になっている。
第1層20Aの第2の端部は、スロートハイトTHを規定する。すなわち、図1および図3に示したように、第1層20Aのうち、ギャップ層18を介して磁極層16と対向する部分における第1の端部と第2の端部との間の最短距離がスロートハイトTHとなる。また、スロートハイトTHは、例えば0.1〜0.3μmの範囲内である。また、第2層20Cのうち、ギャップ層18および第1層20Aを介して磁極層16と対向する部分における第1の端部と第2の端部との間の最短距離WSは、例えば0.5〜0.8μmの範囲内である。また、第1層20Aおよび連結層20Bの厚みは、例えば0.3〜0.5μmの範囲内である。第2層20Cおよび連結層20Dの厚みは、例えば2.5〜3.0μmの範囲内である。第3層20Eの厚みは、例えば、2.0〜3.0μmの範囲内である。
図1に示したように、非磁性層21は、第1層20Aの側方に配置されている。非磁性層21の厚みは、第1層20Aの厚み以上であり、例えば0.3〜0.5μmの範囲内である。コイル22の少なくとも一部は、非磁性層21の上に配置されている。コイル22の厚みは、第2層20Cの厚み以下であり、例えば、2.5〜3.0μmの範囲内である。コイル22の少なくとも一部は、非磁性層21における磁極層16とは反対側であって、第1層20Aにおける磁極層16とは反対側の面(上面)よりも磁極層16から遠い位置に配置されている。非磁性層21の熱膨張率は、絶縁層22の熱膨張率よりも小さいことが好ましい。
次に、図4ないし図12を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。図4ないし図12において、(a)は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、(b)は、積層体の、媒体対向面の近傍における媒体対向面に平行な断面を示している。なお、図4ないし図12では、絶縁層12よりも基板1側の部分を省略している。
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、まず、図1に示したように、基板1の上に、絶縁層2、下部シールド層3、下部シールドギャップ膜4を順に形成する。次に、下部シールドギャップ膜4の上にMR素子5と、このMR素子5に接続される図示しないリードとを形成する。次に、MR素子5およびリードを、上部シールドギャップ膜6で覆う。次に、上部シールドギャップ膜6の上に、上部シールド層7および絶縁層8を順に形成する。次に、絶縁層8の上に、コイル9および絶縁層10,11を形成する。次に、コイル9および絶縁層10,11の上面を、例えば化学機械研磨(以下、CMPと記す。)によって平坦化する。次に、平坦化されたコイル9および絶縁層10,11の上面の上に絶縁層12を形成する。
図4は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばフレームめっき法を用いて、絶縁層12の上に、例えば1μmの厚みのヨーク層13を形成する。次に、ここまでの工程によって得られた積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層14を形成する。次に、例えばCMPによって、ヨーク層13が露出するまで絶縁層14を研磨して、ヨーク層13および絶縁層14の上面を平坦化する。次に、スパッタ法を用いて、ヨーク層13および絶縁層14の上面の上に、例えば50nmの厚みの電極膜15を形成する。次に、電極膜15の上に、例えば1μmの厚みのフォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト層をパターニングして、磁極層16を形成するためのフレーム31を形成する。図4(b)に示したように、フレーム31は、磁極層16に対応した形状の溝部31aを有している。
次に、図5に示したように、フレームめっき法を用いて、フレーム31の溝部31a内に、磁極層16を形成する。この時点における磁極層16の厚みは、例えば0.5〜0.9μmの範囲内とする。
次に、図6に示したように、例えば、イオンビームエッチングによって、電極膜15のうち、磁極層16の下に存在している部分以外の部分を除去する。また、このエッチングによって、磁極層16の厚みと、トラック幅と、磁極層16のトラック幅方向両側の2つの側部が基板1の上面に垂直な方向となす角度を、それぞれ所望の値になるようにする。
なお、磁極層16は、フレームめっき法を用いて形成する代わりに、スパッタ法によって磁性層を形成した後、この磁性層を選択的にエッチングすることによって形成してもよい。磁性層を選択的にエッチングする方法としては、例えば、磁性層の上にアルミナ層を形成し、このアルミナ層の上にフレームめっき法によってマスクを形成し、このマスクを用いて、アルミナ層および磁性層をエッチングする方法を用いることができる。このようにして磁極層16を形成した場合には、更に、例えばイオンミリングによって、磁極層16のトラック幅方向両側の2つの側部をエッチングして、この側部が基板1の上面に垂直な方向となす角度が所望の値になるようにする。
図7は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、電極膜15と磁極層16の合計の厚みと等しい厚みの非磁性層17を形成する。次に、図示しないが、磁極層16の近傍の領域を除いて、非磁性層17の上に、例えば10〜20nmのストッパ膜を形成する。このストッパ膜の材料としては、例えば、Ta、Ru、W等の非磁性の高融点金属が用いられる。次に、積層体の上面全体の上に、例えば0.5〜0.8μmの厚みで、例えばアルミナよりなる絶縁膜を形成する。次に、例えばCMPによって、絶縁膜を研磨する。この研磨は、ストッパ膜が露出した時点で停止する。次に、例えば反応性イオンエッチングやウェットエッチングによって、ストッパ膜を除去する。これにより、非磁性層17の上面が露出する。次に、例えばCMPによって、非磁性層17の上面をわずかに研磨して、磁極層16の上面を露出させると共に、磁極層16および非磁性層17の上面を平坦化する。これにより、磁極層16の厚みを、所望の値になるように制御することができる。
図8は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、ギャップ層18を形成する。次に、媒体対向面30から離れた位置において、ギャップ層18を選択的にエッチングして、ギャップ層18に開口部を形成する。次に、ギャップ層18の上に第1層20Aを形成すると共に、ギャップ層18の開口部が形成された位置において磁極層16の上に連結層20Bを形成する。第1層20Aと連結層20Bは、フレームめっき法によって形成してもよいし、スパッタ法によって磁性層を形成した後、この磁性層を選択的にエッチングすることによって形成してもよい。磁性層を選択的にエッチングする方法としては、例えば、磁性層の上にアルミナ層を形成し、このアルミナ層の上にフレームめっき法によってマスクを形成し、このマスクを用いて、アルミナ層および磁性層をエッチングする方法を用いることができる。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層21を形成する。
次に、図9に示したように、例えばCMPによって、第1層20Aおよび連結層20Bが露出するまで非磁性層21を研磨して、第1層20A、連結層20Bおよび非磁性層21の上面を平坦化する。この研磨により、第1層20Aの厚みを、例えば0.3〜0.5μmとする。
次に、図10に示したように、例えばフレームめっき法によって、コイル22の少なくとも一部が非磁性層21の上に配置されるように、コイル22を形成する。
図11は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばフレームめっき法によって、第2層20Cおよび連結層20Dを形成する。次に、コイル22の巻線間およびコイル22の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層23を選択的に形成する。次に、図示しないが、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる絶縁膜を、例えば4〜4.5μmの厚みで形成する。次に、例えばCMPによって、第2層20C、連結層20Dおよびコイル22が露出するまで絶縁膜を研磨して、第2層20C、連結層20D、コイル22および絶縁層23の上面を平坦化する。なお、第2層20Cおよび連結層20Dを形成した後に、コイル22を形成してもよい。
図12は、次の工程を示す。この工程では、まず、コイル22および絶縁層23の上に絶縁層24を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第3層20Eを形成して、シールド層20を完成させる。
次に、図示しないが、積層体の上面全体を覆うように保護層を形成する。次に、保護層の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面30の研磨、浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。
次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの作用および効果について説明する。この磁気ヘッドでは、記録ヘッドによって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッドによって、記録媒体に記録されている情報を再生する。記録ヘッドにおいて、コイル22は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。磁極層16およびシールド層20は、コイル22が発生する磁界に対応した磁束を通過させる磁路を形成する。磁極層16は、コイル22によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。シールド層20は、磁気ヘッドの外部から磁気ヘッドに印加された外乱磁界を取り込む。これにより、外乱磁界が磁極層16に集中して取り込まれることによって記録媒体に対して誤った記録が行なわれることを防止することができる。
本実施の形態では、シールド層20の第1層20Aの第2の端部がスロートハイトTHを規定する。第1層20Aの側方には、非磁性層21が配置されている。コイル22の少なくとも一部は、非磁性層21における磁極層16とは反対側であって、第1層20Aにおける磁極層16とは反対側の面よりも磁極層16から遠い位置に配置されている。従って、本実施の形態では、第1層20Aの側方には、コイルおよびそれを覆う絶縁層は存在しない。そのため、本実施の形態では、媒体対向面30の研磨時に第1層20Aが変動することを防止することができる。これにより、本実施の形態によれば、スロートハイトTHを正確に決めることができる。この効果は、特に、非磁性層21を、フォトレジストよりも硬い無機絶縁材料によって形成した場合に顕著になる。また、本実施の形態によれば、磁気ヘッドの使用時に、コイル22が発生する熱に起因して、第1層20Aの媒体対向面30側の端部が突出することを防止することができる。この効果は、特に、非磁性層21の熱膨張率が、コイル22の周辺に配置された絶縁層23の熱膨張率よりも小さい場合に顕著になる。
なお、本実施の形態では、シールド層20の第2層20Cの側方に、コイル22および絶縁層23が配置されている。しかしながら、本実施の形態では、以下の理由から、コイル22が発生する熱によって第2層20Cの媒体対向面30側の端部が突出することを防止することができる。すなわち、第2層20Cの第1の端部と第2の端部との間の最短距離WSは、第1層20Aの第1の端部と第2の端部との間の最短距離であるスロートハイトTHよりも長い。また、第2層20Cの体積は、第1層20Aの体積よりも大きい。これらのことから、第2層20Cは、第1層20Aに比べて変動しにくい。更に、絶縁層23のうち、第2層20Cとコイル22との間に配置された部分の体積は、図17に示した絶縁層105に比べて小さい。以上のことから、本実施の形態によれば、コイル22が発生する熱によって第2層20Cの媒体対向面30側の端部が突出することを防止することができる。
また、本実施の形態では、媒体対向面30において、シールド層20の端部は、磁極層16の端部に対して、ギャップ層18による所定の小さな間隔を開けて記録媒体の進行方向Tの前側(スライダにおける空気流出端側)に配置されている。記録媒体に記録されるビットパターンの端部の位置は、媒体対向面30における磁極層16のギャップ層18側の端部の位置によって決まる。シールド層20は、磁極層16の媒体対向面30側の端部より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込むことにより、この磁束が記録媒体に達することを阻止する。これにより、記録媒体に既に記録されているビットパターンにおける磁化の方向が上記磁束の影響によって変化することを防止することができる。これにより、本実施の形態によれば、線記録密度を向上させることができる。
また、本実施の形態では、図2に示したように、媒体対向面30に配置された磁極層16の端部の形状は、ギャップ層18側の辺が反対側の辺よりも長い台形形状となっている。これにより、本実施の形態によれば、スキューに起因した問題の発生を防止することができる。
なお、本実施の形態において、平面渦巻き形状のコイル9,22の代わりに、ヨーク層13および磁極層16を中心にして螺旋状に配置されたコイルを設けてもよい。
[第2の実施の形態]
次に、図13を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図13において、(a)は、磁気ヘッドの主要部の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、(b)は、磁気ヘッドの主要部の、媒体対向面の近傍における媒体対向面に平行な断面を示している。
本実施の形態では、第1の実施の形態における絶縁層23,24の代わりに、コイルの少なくとも一部を覆う絶縁層41を備えている。また、本実施の形態では、第1の実施の形態におけるシールド層20の代わりに、シールド層40を備えている。このシールド層40は、第1層40Aと、連結層40Bと、第2層40Cとを有している。第1層40Aは、第1の実施の形態における第1層20Aと同様に、媒体対向面30に配置された第1の端部とその反対側の第2の端部とを有している。第1層40Aの側方には、非磁性層21が配置されている。連結層40Bは、第1の実施の形態における連結層20Bと同様に、ギャップ層18の開口部が形成された位置において磁極層16の上に配置されている。第2層40Cは、媒体対向面30に配置された端部を有し、第1層40Aと連結層40Bとを連結するように配置されている。第2層40Cは、絶縁層41によって覆われたコイル22の少なくとも一部における磁極層16とは反対側に配置された部分を含んでいる。また、図13(a)に示したように、第2層40Cのうち、媒体対向面30とコイル22との間に配置された部分における媒体対向面30側の端部とその反対側の端部との距離は、第1層40Aから離れるに従って大きくなっている。
図13(a)において、記号THは、第1層40Aの第1の端部と第2の端部との間の最短距離であるスロートハイトを表している。また、記号WSは、第2層40Cのうち、媒体対向面30とコイル22との間に配置された部分における媒体対向面30側の端部とその反対側の端部の間の最短距離を表している。
第1層40A、連結層40Bおよび第2層40Cは、例えばCoNiFeによって形成されている。絶縁層41は、例えばフォトレジストによって形成されている。非磁性層21の熱膨張率は、絶縁層41の熱膨張率よりも小さいことが好ましい。
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法は、コイル22を形成する工程までは、第1の実施の形態と同様である。本実施の形態では、次に、絶縁層41、第2層40Cを順に形成して、シールド層40を完成させる。その後の工程は、第1の実施の形態と同様である。
本実施の形態では、第2層40Cのうち、媒体対向面30とコイル22との間に配置された部分における媒体対向面30側の端部とその反対側の端部との距離は、第1層40Aから離れるに従って大きくなっている。従って、本実施の形態では、第2層40Cによって形成される磁路の断面積は、第1層40Aに近づくに従って、徐々に小さくなっている。これにより、本実施の形態によれば、第2層40Cによって形成される磁路の途中における磁束の飽和を防止することができる。
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。
[第3の実施の形態]
次に、図14ないし図16を参照して、本発明の第3の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。図14ないし図16において、(a)は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、(b)は、積層体の、媒体対向面の近傍における媒体対向面に平行な断面を示している。なお、図14ないし図16では、絶縁層12よりも基板1側の部分を省略している。
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法は、第1層20Aおよび連結層20Bを形成する工程までは、第1の実施の形態と同様である。
図14は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、非磁性層21を形成する。このとき、非磁性層21の厚みは、第1層20Aの厚みと等しくする。次に、第1層20Aおよび連結層20Bの近傍の領域を除いて、非磁性層21の上に、例えば20〜30nmのストッパ膜51を形成する。このストッパ膜51の材料としては、例えば、Ta、Ru、W等の非磁性の高融点金属が用いられる。次に、積層体の上面全体の上に、例えば0.5〜0.8μmの厚みで、例えばアルミナよりなる絶縁膜52を形成する。
次に、図15に示したように、例えばCMPによって、絶縁膜52を研磨する。この研磨は、ストッパ膜51が露出した時点で停止する。
図16は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えば反応性イオンエッチングやウェットエッチングによって、ストッパ膜51を除去する。次に、例えばCMPによって、非磁性層21の上面をわずかに研磨して、第1層20Aおよび連結層20Bを露出させると共に、第1層20A、連結層20Bおよび非磁性層21の上面を平坦化する。これにより、第1層20Aの厚みを、所望の値になるように制御することができる。その後の工程は、第1または第2の実施の形態と同様である。
なお、本実施の形態において、ストッパ膜51が露出して絶縁膜52の研磨が停止した後、ストッパ膜51、第1層20A、連結層20Bおよび非磁性層21を研磨可能な研磨剤を用いたCMPによって、ストッパ膜51を除去すると共に第1層20A、連結層20Bおよび非磁性層21の上面を平坦化してもよい。
また、本実施の形態において、ストッパ膜51を形成した時点で、非磁性層21とストッパ膜51の合計の厚みが、第1層20Aの厚みと等しくなるようにしてもよい。この場合には、ストッパ膜51が露出して絶縁膜52の研磨が停止した時点で、第1層20Aおよび連結層20Bが露出し、第1層20Aの厚みが所望の値になる。この場合、非磁性層21の上にストッパ膜51がわずかに残っていてもよい。ただし、ストッパ膜51が導電性の材料よりなる場合には、ストッパ膜51の上に絶縁膜を形成し、その上にコイル22を形成する。
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1または第2の実施の形態と同様である。
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、実施の形態では、基体側に再生ヘッドを形成し、その上に、記録ヘッドを積層した構造の磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
本発明の第1の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 図1に示した磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 図1に示した磁気ヘッドの主要部を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。 図4に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図5に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図6に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図7に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図8に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図9に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図10に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図11に示した工程に続く工程を示す説明図である。 本発明の第2の実施の形態に係る磁気ヘッドの主要部を示す断面図である。 本発明の第3の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。 図14に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図15に示した工程に続く工程を示す説明図である。 シールド型ヘッドの一例における主要部を示す断面図である。
符号の説明
13…ヨーク層、16…磁極層、18…ギャップ層、20…シールド層、20A…第1層、20B…連結層、20C…第2層、20D…連結層、20E…第3層、21…非磁性層、22…コイル、23,24…絶縁層。

Claims (8)

  1. 記録媒体に対向する媒体対向面と、
    前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
    前記媒体対向面に配置された端部を有し、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
    前記媒体対向面に配置された端部を有し、前記媒体対向面から離れた位置において前記磁極層に連結されたシールド層と、
    非磁性材料よりなり、前記磁極層とシールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、
    前記媒体対向面において、前記シールド層の前記端部は、前記磁極層の前記端部に対して、前記ギャップ層の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置され、
    前記コイルの少なくとも一部は、前記磁極層とシールド層との間に、前記磁極層およびシールド層に対して絶縁された状態で配置された垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、
    前記シールド層は、前記ギャップ層に隣接するように配置された第1層と、前記第1層におけるギャップ層とは反対側に配置された第2層とを有し、
    前記第1層と第2層は、それぞれ、前記媒体対向面に配置された第1の端部とその反対側の第2の端部とを有し、前記第1層の第2の端部がスロートハイトを規定し、
    前記第2層の第1の端部と第2の端部との間の最短距離は、前記第1層の第1の端部と第2の端部との間の最短距離よりも長く、
    磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、前記第1層の側方に配置された非磁性層と、前記コイルの少なくとも一部の周囲に配置された絶縁層とを備え、
    前記コイルの少なくとも一部は、前記非磁性層における磁極層とは反対側であって、前記第1層における磁極層とは反対側の面よりも磁極層から遠い位置に配置され、
    前記非磁性層の熱膨張率は、前記絶縁層の熱膨張率よりも小さく、
    前記絶縁層は、前記コイルの少なくとも一部を覆い、
    前記第2層は、前記コイルの少なくとも一部における磁極層とは反対側に配置された部分を含み、
    前記第2層のうちの前記媒体対向面と前記コイルの少なくとも一部との間に配置された部分における媒体対向面側の端部とその反対側の端部との距離は、前記第1層から離れるに従って大きくなることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  2. 前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端部の形状は、ギャップ層側の辺が反対側の辺よりも長い台形形状であることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  3. 前記非磁性層は、無機絶縁材料によって形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  4. 前記第2層は、前記媒体対向面と前記コイルの少なくとも一部との間に配置され、
    前記第2層、前記コイルの少なくとも一部および前記絶縁層の磁極層とは反対側の各面は平坦化され、
    前記シールド層は、更に、前記コイルの少なくとも一部における非磁性層とは反対側に配置され、前記第2層に接続された第3層を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  5. 記録媒体に対向する媒体対向面と、
    前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
    前記媒体対向面に配置された端部を有し、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
    前記媒体対向面に配置された端部を有し、前記媒体対向面から離れた位置において前記磁極層に連結されたシールド層と、
    非磁性材料よりなり、前記磁極層とシールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、
    前記媒体対向面において、前記シールド層の前記端部は、前記磁極層の前記端部に対して、前記ギャップ層の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置され、
    前記コイルの少なくとも一部は、前記磁極層とシールド層との間に、前記磁極層およびシールド層に対して絶縁された状態で配置され、
    前記シールド層は、前記ギャップ層に隣接するように配置された第1層と、前記第1層におけるギャップ層とは反対側に配置された第2層とを有し、
    前記第1層と第2層は、それぞれ、前記媒体対向面に配置された第1の端部とその反対側の第2の端部とを有し、前記第1層の第2の端部がスロートハイトを規定し、
    前記第2層の第1の端部と第2の端部との間の最短距離は、前記第1層の第1の端部と第2の端部との間の最短距離よりも長い垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造する方法であって、
    前記磁極層を形成する工程と、
    前記磁極層の上に前記ギャップ層を形成する工程と、
    前記ギャップ層の上に前記第1層を形成する工程と、
    前記第1層の側方に配置されるように、非磁性材料よりなる非磁性層を形成する工程と、
    前記コイルの少なくとも一部が、前記非磁性層における磁極層とは反対側であって、前記第1層における磁極層とは反対側の面よりも磁極層から遠い位置に配置されるように、前記コイルを形成する工程と、
    前記コイルの少なくとも一部の周囲に配置される絶縁層を形成する工程と、
    前記第1層の上に第2層を形成する工程とを備え、
    前記非磁性層の熱膨張率は、前記絶縁層の熱膨張率よりも小さく、
    前記絶縁層は、前記コイルの少なくとも一部を覆い、
    前記第2層は、前記コイルの少なくとも一部における磁極層とは反対側に配置された部分を含み、
    前記第2層のうちの前記媒体対向面と前記コイルの少なくとも一部との間に配置された部分における媒体対向面側の端部とその反対側の端部との距離は、前記第1層から離れるに従って大きくなることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  6. 前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端部の形状は、ギャップ層側の辺が反対側の辺よりも長い台形形状であることを特徴とする請求項記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  7. 前記非磁性層は、無機絶縁材料によって形成されることを特徴とする請求項または記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  8. 前記第2層は、前記媒体対向面と前記コイルの少なくとも一部との間に配置され、
    前記シールド層は、更に、前記コイルの少なくとも一部における非磁性層とは反対側に配置され、前記第2層に接続された第3層を有し、
    磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記第2層、前記コイルの少なくとも一部および前記絶縁層の各上面を平坦化する工程と、前記第3層を形成する工程とを備えたことを特徴とする請求項ないしのいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
JP2005009787A 2004-06-21 2005-01-18 垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法 Expired - Fee Related JP4116626B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/871,040 US7193816B2 (en) 2004-06-21 2004-06-21 Magnetic head for perpendicular magnetic recording and method of manufacturing same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006012378A JP2006012378A (ja) 2006-01-12
JP4116626B2 true JP4116626B2 (ja) 2008-07-09

Family

ID=35480295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005009787A Expired - Fee Related JP4116626B2 (ja) 2004-06-21 2005-01-18 垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7193816B2 (ja)
JP (1) JP4116626B2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3949149B2 (ja) * 2004-11-08 2007-07-25 Tdk株式会社 垂直磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置
US7518824B2 (en) * 2005-03-07 2009-04-14 Headway Technologies, Inc. Magnetic head for perpendicular magnetic recording that has a pole layer having a shape for easy forming, reducing track width and improved writing characteristics
KR100785009B1 (ko) * 2006-03-06 2007-12-11 삼성전자주식회사 수직 자기 헤드 및 그 제조 방법
US7609479B2 (en) * 2006-03-10 2009-10-27 Headway Technologies, Inc. Magnetic head for perpendicular magnetic recording and method of manufacturing same
US7835111B2 (en) * 2007-02-15 2010-11-16 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetic write head with upper return pole optimization for reduced trailing shield protrusion
US7963024B2 (en) * 2007-10-10 2011-06-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method of manufacturing a magnetic write head for perpendicular magnetic recording
US7933095B2 (en) * 2007-12-04 2011-04-26 Headway Technologies, Inc. Magnetic head for perpendicular magnetic recording including a stopper layer for suppressing protrusion of the front end face of a shield
WO2009153837A1 (ja) * 2008-06-19 2009-12-23 富士通株式会社 磁気ヘッド、磁気ヘッドの製造方法、及び磁気記憶装置
US8422166B1 (en) * 2011-11-28 2013-04-16 Headway Technologies, Inc. Magnetic head for perpendicular magnetic recording having a main pole and a shield
US8300357B1 (en) * 2011-12-02 2012-10-30 Headway Technologies, Inc. Magnetic head for perpendicular magnetic recording having a main pole and a shield
US8345384B1 (en) * 2011-12-02 2013-01-01 Headway Technologies, Inc. Magnetic head for perpendicular magnetic recording having a main pole and a shield
JP5576543B1 (ja) * 2013-09-12 2014-08-20 太陽誘電株式会社 回路モジュール

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0166890B1 (de) * 1984-05-04 1988-12-14 Siemens Aktiengesellschaft Dünnschicht-Magnetkopf mit einem Doppelspalt für ein senkrecht zur magnetisierendes Aufzeichnungsmedium
US4656546A (en) * 1985-01-22 1987-04-07 Digital Equipment Corporation Vertical magnetic recording arrangement
US6317288B1 (en) * 1998-08-28 2001-11-13 Tdk Corporation Thin-film magnetic head and method of manufacturing same
JP3781399B2 (ja) * 1998-12-08 2006-05-31 Tdk株式会社 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP3856587B2 (ja) * 1999-04-06 2006-12-13 Tdk株式会社 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP3522593B2 (ja) * 1999-06-15 2004-04-26 Tdk株式会社 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP3527138B2 (ja) * 1999-06-17 2004-05-17 Tdk株式会社 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法ならびに薄膜コイル素子およびその製造方法
US7002776B2 (en) * 1999-12-06 2006-02-21 Tdk Corporation Thin film magnetic head and method of manufacturing same
JP2001167406A (ja) * 1999-12-07 2001-06-22 Tdk Corp 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
US6504675B1 (en) * 2000-01-12 2003-01-07 Seagate Technology Llc Perpendicular magnetic recording heads with write pole shaped to reduce skew effects during writing
JP2001319312A (ja) * 2000-05-10 2001-11-16 Tdk Corp 薄膜コイルおよびその製造方法ならびに薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP2003203311A (ja) 2001-12-28 2003-07-18 Tdk Corp 磁性層パターンの形成方法および薄膜磁気ヘッドの製造方法
JP4088453B2 (ja) * 2002-02-14 2008-05-21 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 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
JP2004335032A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Shinka Jitsugyo Kk 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
US6940689B2 (en) * 2003-06-18 2005-09-06 Headway Technologies, Inc. Thin-film magnetic head comprising a first pole layer having multiple layers including a second layer and a thin-film coil having a portion disposed between the second layer and a coupling portion and method of manufacturing the thin-film magnetic head
JP2005149604A (ja) * 2003-11-14 2005-06-09 Alps Electric Co Ltd 磁気ヘッドおよびその製造方法
US7193817B2 (en) * 2004-03-01 2007-03-20 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Magnetic head having heat sink structure

Also Published As

Publication number Publication date
US20050280937A1 (en) 2005-12-22
JP2006012378A (ja) 2006-01-12
US7193816B2 (en) 2007-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5571624B2 (ja) テーパー主磁極を備えた垂直磁気記録用磁気ヘッド
JP5571626B2 (ja) 主磁極の周りに設けられたシールドを有する垂直磁気記録用磁気ヘッド
JP4116626B2 (ja) 垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法
JP4694213B2 (ja) 垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法
JP5571625B2 (ja) 主磁極の周りに設けられたシールドを有する垂直磁気記録用磁気ヘッド
JP4343966B2 (ja) 垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法
JP5615863B2 (ja) 主磁極とシールドを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッド
JP5707453B2 (ja) 主磁極とシールドを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッド
JP4233052B2 (ja) 垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法
JP4999121B2 (ja) サイドシールド層を有する垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法
JP5607584B2 (ja) 主磁極と2つのシールドを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッド
US7551395B2 (en) Main pole structure coupled with trailing gap for perpendicular recording
US7679862B2 (en) Perpendicular recording head with reduced thermal protrusion
JP4906268B2 (ja) 垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法
JP5460814B2 (ja) 主磁極とシールドを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッド
JP2008097798A (ja) 垂直磁気記録用磁気ヘッド
JP5820718B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法並びにヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置
JP3999469B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
US10839829B1 (en) Magnetic head with a main pole including first and second layers and manufacturing method for the same
JP2012155829A (ja) 主磁極とシールドを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッド
JP5586714B2 (ja) 帰磁路部を備えた垂直磁気記録用磁気ヘッド
US10872624B1 (en) Magnetic head including a return path section
JP3640916B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP3611801B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
JP4004017B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061010

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061013

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070627

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070918

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080325

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080417

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120425

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130425

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130425

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140425

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees