JP4150029B2 - 垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

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、基板上に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層を備えている。磁極層は、例えば、一端部が記録媒体に対向する媒体対向面に配置されたトラック幅規定部と、このトラック幅規定部の他端部に連結され、トラック幅規定部よりも大きな幅を有する幅広部とを有している。トラック幅規定部は、ほぼ一定の幅を有している。

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。ここで、媒体対向面に垂直な方向についてのトラック幅規定部の長さをネックハイトと呼ぶ。このネックハイトが小さいほど、オーバーライト特性が向上する。

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、上記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トラック幅規定部の端面の形状を、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形状とする技術が知られている。磁気ヘッドでは、通常、媒体対向面において、基板から遠い端部が記録媒体の進行方向の前側（スライダにおける空気流出端側）に配置される。従って、上述の媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状は、基板に近い辺が基板から遠い辺よりも短い形状となる。

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、磁極層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、シールドの端面は、磁極層の端面に対して、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、磁極層の端面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、磁極層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、上述のように媒体対向面におけるトラック幅規定部の端部の形状が、基板に近い辺が基板から遠い辺よりも短い形状となる磁極層の形成方法について考える。従来、このような磁極層の形成方法としては、フレームめっき法が多く用いられていた。フレームめっき法による磁極層の形成方法では、まず、磁極層の下地の上に、電極膜を形成する。次に、電極膜の上にフォトレジスト層を形成する。次に、フォトレジスト層をパターニングして、磁極層に対応した形状の溝部を有するフレームを形成する。次に、電極膜に電流を流してめっきを行い、溝部内に磁極層を形成する。次に、フレームを除去する。次に、電極膜のうち、磁極層の下に存在している部分以外の部分を除去する。このフレームめっき法による磁極層の形成方法では、以下のような問題点があった。

まず、フレームめっき法では、フォトリソグラフィによって、フォトレジスト層に幅の小さな溝部を形成することが難しい。そのため、フレームめっき法によって磁極層を形成する場合には、トラック幅を小さくすることが難しいという問題点がある。

そこで、フレームめっき法によって磁極層を形成した後、トラック幅規定部の両側の側部を、イオンビームエッチング等のドライエッチングによってエッチングして、トラック幅を小さくすることも考えられる。しかし、この方法では、トラック幅を小さくしてゆくと、トラック幅規定部の端部における基板に近い辺の長さがゼロに近づき、その結果、トラック幅規定部が倒壊するおそれがある。そのため、この方法でも、トラック幅を小さくすることは難しい。

ところで、フレームめっき法によって磁極層を形成する場合には、磁極層を形成した後に、電極膜のうち、磁極層の下に存在している部分以外の部分を除去する必要がある。この電極膜の除去には、イオンビームエッチング等のドライエッチングが用いられる。この電極膜の除去の際には、磁極層の両側の側部もエッチングされる。その結果、ネックハイトが所望の値よりも大きくなったり、磁極層の形状が所望の形状から崩れたりする。また、前述のように、フレームめっき法によって磁極層を形成した後、トラック幅規定部の両側の側部をエッチングして、トラック幅を小さくする場合にも、ネックハイトが所望の値よりも大きくなったり、磁極層の形状が所望の形状から崩れたりする。このように、ネックハイトが所望の値よりも大きくなったり、磁極層の形状が所望の形状から崩れたりすると、オーバーライト特性が劣化してしまう。

また、フレームめっき法によって磁極層を形成する場合には、磁極層を形成した後に、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって磁極層を研磨して、磁極層の上面を平坦化すると共に、磁極層の厚みが所望の値になるようにする。ここで、トラック幅規定部の両側の側部は、基板の面に垂直な方向に対して傾いている。そのため、磁極層の研磨を停止する位置が変動すると、トラック幅が変動するという問題が生じる。

特許文献１には、無機絶縁膜に、磁極層に対応した形状の溝部を形成し、めっき法またはスパッタ法によって、溝部内に磁極層を形成する方法が記載されている。この方法では、無機絶縁膜に形成される溝部の幅によって磁極層の幅、すなわちトラック幅が決まる。従って、トラック幅を小さくするためには、溝部の幅を小さくする必要がある。しかしながら、この方法では、溝部の幅を小さくしてゆくと、溝部の底部の幅はより小さくなる。そのため、めっき法によって溝部内に磁極層を形成する場合には、溝部の底部にめっき用の電極膜を欠陥なく形成することが難しくなる。溝部の底部において、電極膜が十分に形成されていないと、めっき法によって磁極層を形成したときに、溝部の底部近傍において、めっき膜が十分に成長せずに、キーホール等の欠陥が生じる場合がある。また、溝部の底部の幅が小さくなると、スパッタ法によって溝部内に磁極層を形成する場合にも、溝部の底部近傍において、欠陥なく磁極層を形成することが難しくなる。

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、スキューに起因した問題の発生を防止できる形状を有し且つ幅の小さな磁極層を正確に形成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面を有し、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、
非磁性材料よりなり、磁極層を収容する、貫通する溝部を有する磁極層収容層と、
磁極層収容層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備えている。

媒体対向面に配置された磁極層の端面は、基板に近い第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺と、第１の辺の一端と第２の辺の一端とを結ぶ第３の辺と、第１の辺の他端と第２の辺の他端とを結ぶ第４の辺とを有している。第２の辺は、トラック幅を規定している。また、媒体対向面に配置された磁極層の端面の幅は、第１の辺に近づくに従って小さくなっている。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、非磁性導電材料よりなり、磁極層収容層の基板に近い面に接すると共に、溝部よりも広い領域に配置された下地層を備えている。これにより、本発明によれば、下地層に電流を流してめっきを行って、溝部内に磁極層を形成することが可能になる。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、非磁性導電材料よりなり、磁極層収容層の基板から遠い面の上に配置された非磁性導電層を備えていてもよい。この非磁性導電層は、貫通する開口部を有し、この開口部の縁は、磁極層収容層の基板から遠い面における溝部の縁の真上に配置されている。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、非磁性導電材料よりなり、溝部内において、磁極層収容層と磁極層との間に配置された非磁性導電膜を備えていてもよい。この場合、非磁性導電膜は、下地層に接し、下地層に電気的に接続されていてもよい。

本発明の製造方法によって製造される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面を有し、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、
非磁性材料よりなり、磁極層を収容する、貫通する溝部を有する磁極層収容層と、
磁極層収容層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備えている。

媒体対向面に配置された磁極層の端面は、基板に近い第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺と、第１の辺の一端と第２の辺の一端とを結ぶ第３の辺と、第１の辺の他端と第２の辺の他端とを結ぶ第４の辺とを有している。第２の辺は、トラック幅を規定している。媒体対向面に配置された磁極層の端面の幅は、第１の辺に近づくに従って小さくなっている。磁気ヘッドは、更に、非磁性導電材料よりなり、磁極層収容層の基板に近い面に接すると共に、溝部よりも広い領域に配置された下地層を備えている。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、
下地層を形成する工程と、
下地層の上に磁極層収容層を形成する工程と、
下地層に電流を流してめっきを行って、磁極層収容層の溝部内に磁極層を形成する工程と、
コイルを形成する工程とを備えている。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法によれば、貫通する溝部を有する磁極層収容層の下に、めっき用の電極として用いられる下地層が配置されるので、下地層に電流を流してめっきを行うことにより、溝部内に、幅の小さな磁極層を正確に形成することが可能になる。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、磁極層収容層を形成する工程は、下地層の上に、後に溝部が形成されることにより磁極層収容層となる非磁性層を形成する工程と、非磁性導電材料よりなり、磁極層の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有し、後に行われる研磨の停止位置を示す研磨停止層を、非磁性層の上面の上に形成する工程と、非磁性層が磁極層収容層になるように、非磁性層のうち研磨停止層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層に溝部を形成する工程とを有していてもよい。また、磁極層を形成する工程は、磁極層となる磁性層を、溝部を埋め、且つその上面が研磨停止層の上面よりも上側に配置されるように形成する工程と、磁性層および研磨停止層を覆うように、被覆層を形成する工程と、磁性層が磁極層になるように、研磨停止層が露出するまで、被覆層および磁性層を研磨する工程とを有していてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、非磁性層に溝部を形成する工程の後であって、磁性層を形成する工程の前に、非磁性導電材料よりなり、溝部内において、磁極層収容層と磁極層との間に配置される非磁性導電膜を形成する工程を備えていてもよい。この場合、非磁性導電膜は、下地層に接し、下地層に電気的に接続されてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、被覆層および磁性層を研磨する工程の後で、研磨停止層を除去する工程を備えていてもよい。この場合、研磨停止層を除去する工程は、イオンビームエッチングによって、研磨停止層を除去すると共に磁性層の一部をエッチングしてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、下地層を形成する工程の前に、下地層の下に配置される絶縁層を形成する工程を備えていてもよい。この絶縁層の上面には、後に磁極層が配置される領域を含む第１の領域と、この第１の領域の外側に配置された第２の領域との間で、第２の領域の方が第１の領域よりも基板から離れるように段差が形成されている。この場合、下地層を形成する工程は、絶縁層の上面の上に下地層を形成する。また、磁極層収容層を形成する工程は、下地層の上に、後に溝部が形成されることにより磁極層収容層となる非磁性層を形成する工程と、非磁性導電材料よりなり、磁極層の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有し、後に行われる研磨の停止位置を示す研磨停止層を、非磁性層の上面の上に形成する工程と、非磁性層が磁極層収容層になるように、非磁性層のうち研磨停止層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層に溝部を形成する工程とを有していてもよい。また、磁極層を形成する工程は、磁極層となる磁性層を、溝部を埋め、且つその上面が研磨停止層の上面よりも上側に配置されるように形成する工程と、磁性層および研磨停止層を覆うように、被覆層を形成する工程と、磁性層が磁極層になるように、研磨停止層のうちの絶縁層の上面の第１の領域の上方に配置された部分と下地層のうちの絶縁層の上面の第２の領域の上に配置された部分とが露出するまで、被覆層および磁性層を研磨する工程とを有していてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、磁極層収容層を形成する工程は、下地層の上に、後に溝部が形成されることにより磁極層収容層となる非磁性層を形成する工程と、非磁性導電材料よりなり、後に行われる第２の研磨工程における研磨の停止位置を示す下部研磨停止層を、非磁性層の上面の上に形成する工程と、下部研磨停止層の上に、所定の厚みのスペーサ層を形成する工程と、スペーサ層および下部研磨停止層に、それぞれ磁極層の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を形成する工程と、非磁性層が磁極層収容層になるように、非磁性層のうちスペーサ層および下部研磨停止層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層に溝部を形成する工程と、スペーサ層の上に、後に行われる第１の研磨工程における研磨の停止位置を示す上部研磨停止層を形成する工程とを有していてもよい。また、磁極層を形成する工程は、磁極層となる磁性層を、溝部を埋め、且つその上面が上部研磨停止層の上面よりも上側に配置されるように形成する工程と、磁性層および上部研磨停止層を覆うように、被覆層を形成する工程と、上部研磨停止層が露出するまで、被覆層および磁性層を研磨する第１の研磨工程と、第１の研磨工程の後で、上部研磨停止層を除去する工程と、磁性層が磁極層になるように、下部研磨停止層が露出するまで、スペーサ層および磁性層を研磨する第２の研磨工程とを有していてもよい。

下部研磨停止層は、非磁性導電材料によって形成されてもよい。また、スペーサ層は、絶縁材料または半導体材料によって形成されてもよい。また、上部研磨停止層は、非磁性導電材料によって形成されてもよい。この場合、上部研磨停止層は、溝部内にも形成されてもよい。更に、上部研磨停止層は、下地層に接し、下地層に電気的に接続されてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、第２の研磨工程の後で、下部研磨停止層を除去する工程を備えていてもよい。この場合、下部研磨停止層を除去する工程は、イオンビームエッチングによって、下部研磨停止層を除去すると共に磁性層の一部をエッチングしてもよい。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドでは、非磁性導電材料よりなる下地層が、磁極層収容層の基板に近い面に接すると共に、溝部よりも広い領域に配置されている。これにより、本発明によれば、下地層に電流を流してめっきを行って、溝部内に磁極層を形成することが可能になる。その結果、本発明によれば、スキューに起因した問題の発生を防止できる形状を有し且つ幅の小さな磁極層を正確に形成することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、非磁性導電材料よりなり、磁極層収容層の基板から遠い面の上に配置された非磁性導電層を備え、この非磁性導電層は、貫通する開口部を有し、この開口部の縁は、磁極層収容層の基板から遠い面における溝部の縁の真上に配置されていてもよい。この場合には、磁極層の厚みおよび磁極層の上面における幅を正確に制御することが可能になり、所望の形状の磁極層をより正確に形成することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、非磁性導電材料よりなり、溝部内において、磁極層収容層と磁極層との間に配置された非磁性導電膜を備えていてもよい。この場合には、磁極層の幅は溝部の幅よりも小さくなる。これにより、本発明によれば、溝部を容易に形成することが可能になると共に、磁極層の幅を容易に小さくすることが可能になるという効果を奏する。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法によれば、貫通する溝部を有する磁極層収容層の下に、めっき用の電極として用いられる下地層が配置されるので、下地層に電流を流してめっきを行うことにより、溝部内に、幅の小さな磁極層を正確に形成することが可能になる。これにより、本発明によれば、スキューに起因した問題の発生を防止できる形状を有し且つ幅の小さな磁極層を正確に形成することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、磁極層の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有する研磨停止層を設けてもよい。この場合には、磁極層の厚みおよび磁極層の上面における幅を正確に制御することが可能になり、所望の形状の磁極層をより正確に形成することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法では、溝部内において磁極層収容層と磁極層との間に配置される非磁性導電膜を設けてもよい。この場合には、磁極層の幅は溝部の幅よりも小さくなる。これにより、本発明によれば、溝部を容易に形成することが可能になると共に、磁極層の幅を容易に小さくすることが可能にな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媒体対向面を示す正面図である。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構成を示す断面図である。なお、図２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２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、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ₂Ｏ₃・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（Ａｌ₂Ｏ₃）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５１と、非磁性導電材料よりなり、絶縁層５１の上に配置された下地層５２と、非磁性材料よりなり、下地層５２の上に配置された磁極層収容層５３とを備えている。

絶縁層５１の材料としては、例えば、アルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯ_Ｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）のいずれかを用いることができる。

下地層５２の材料としては、例えば、Ｒｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｐｔ、ＮｉＣｕ、ＴｉＮ、ＮｉＰｄのいずれかを用いることができる。また、下地層５２の材料としては、抵抗率が小さく、硬度がある程度大きいものが好ましい。下地層５２の材料としては、適度の抵抗率と硬度とを有する点で、特にＲｕが好ましい。下地層５２の厚みは、例えば０．１μｍである。

磁極層収容層５３は、上面で開口し、後述する磁極層を収容する溝部５３ａを有している。溝部５３ａは磁極層収容層５３を貫通している。磁極層収容層５３の材料としては、例えば、アルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯ_Ｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）のいずれかを用いることができる。磁極層収容層５３の厚みは、例えば０．２０〜０．３５μｍの範囲内である。

下地層５２は、磁極層収容層５３の基板１に近い面（下面）に接すると共に、溝部５３ａよりも広い領域に配置されている。

磁気ヘッドは、更に、非磁性導電材料よりなり、磁極層収容層５３の上面の上に配置された研磨停止層５４を備えている。この研磨停止層５４は、本発明における非磁性導電層に対応する。研磨停止層５４は、貫通する開口部５４ａを有し、この開口部５４ａの縁は、磁極層収容層５３の基板１から遠い面（上面）における溝部５３ａの縁の真上に配置されている。研磨停止層５４の材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＴｉＮ、ＴｉＷ、ＮｉＣｒのいずれかを用いることができる。

磁気ヘッドは、更に、溝部５３ａ内に配置された磁極層１６を備えている。磁極層１６は、溝部５３ａの表面に近い位置に配置された第１層１６１と、溝部５３ａの表面から遠い位置に配置された第２層１６２とを有している。

第１層１６１と第２層１６２は、いずれも磁性材料によって形成されている。第１層１６１の材料としては、例えば、ＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅのいずれかを用いることができる。第２層１６２の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。

磁気ヘッドは、更に、下地層５２、磁極層収容層５３、研磨停止層５４および磁極層１６よりなる積層体の周囲において、絶縁層５１の上に配置された被覆層３２を備えている。被覆層３２は、例えばアルミナによって形成されている。被覆層３２、研磨停止層５４および磁極層１６の上面は平坦化されている。

磁気ヘッドは、更に、平坦化された被覆層３２、研磨停止層５４および磁極層１６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の上に配置されたヨーク層２０Ｂと、このヨーク層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、ヨーク層２０Ｂ、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび第３層２０Ｅは、いずれも磁性材料によって形成されている。これらの層２０Ａ〜２０Ｅの材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅのいずれかを用いることができる。

磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、ヨーク層２０Ｂの周囲に配置された非磁性層４３を備えている。非磁性層４３の一部は、第１層２０Ａの側方に配置されている。非磁性層４３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４３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、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層４３の上面のうちの後述するコイルが配置される領域の上に配置された絶縁層４４と、この絶縁層４４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、絶縁層２３の周囲に配置された絶縁層２４と、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に配置された絶縁層２５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２３，２４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４４，２４，２５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。再生ヘッドと記録ヘッドは、基板１の上に積層されている。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、絶縁層５１、下地層５２、磁極層収容層５３、研磨停止層５４、磁極層１６、ギャップ層１８、シールド層２０およびコイル２２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に配置された端面を有し、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の端面は、磁極層１６の端面に対して、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の上に配置されたヨーク層２０Ｂと、このヨーク層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。

図３は、磁極層１６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、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。ここで、媒体対向面３０に垂直な方向についてのトラック幅規定部１６Ａの長さをネックハイトＮＨと呼ぶ。ネックハイトＮＨは、例えば０．１〜０．３μｍの範囲内である。

また、図１に示したように、媒体対向面３０に配置された磁極層１６の端面は、基板１に近い第１の辺Ａ１と、第１の辺Ａ１とは反対側の第２の辺Ａ２と、第１の辺Ａ１の一端と第２の辺Ａ２の一端とを結ぶ第３の辺Ａ３と、第１の辺Ａ１の他端と第２の辺Ａ２の他端とを結ぶ第４の辺Ａ４とを有している。第２の辺Ａ２は、トラック幅を規定する。媒体対向面３０に配置された磁極層１６の端面の幅は、第１の辺Ａ１に近づくに従って小さくなっている。

第２の辺Ａ２の長さ、すなわちトラック幅は、例えば０．０８〜０．１２μｍの範囲内である。磁極層１６の厚みは、例えば０．２０〜０．３０μｍの範囲内である。また、第３の辺Ａ３と第４の辺Ａ４がそれぞれ基板１の上面に垂直な方向となす角度は、例えば、５°〜１２°の範囲内とする。ギャップ層１８の厚みは、例えば、４０〜８０ｎｍの範囲内である。

研磨停止層５４は、磁極層収容層５３の上面の上に配置されている。研磨停止層５４は、貫通する開口部５４ａを有し、この開口部５４ａの縁は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの縁の真上に配置されている。研磨停止層５４の厚みは、例えば２０〜６０ｎｍの範囲内である。

磁極層１６は、溝部５３ａの表面に近い位置に配置された第１層１６１と、溝部５３ａの表面から遠い位置に配置された第２層１６２とを有している。第１層１６１の厚みは、例えば４０〜１００ｎｍ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。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２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は、例えば０．５〜０．８μｍの範囲内である。また、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂの厚みは、例えば０．３〜０．８μｍ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２．０〜２．５μｍ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。

なお、図２等の本出願の図面では、磁極層１６の周辺の構造を詳細に示すために、磁極層１６をヨーク層２０Ｂよりも厚く描いている。しかし、実際の磁極層１６の厚みは、例えば、ヨーク層２０Ｂの厚みと同程度かヨーク層２０Ｂの厚みよりも小さい。

次に、図４ないし図１０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、図９および図１０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。図５ないし図８において、（ａ）は、積層体の上面を示し、（ｂ）は、積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｃ）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１０では、絶縁層５１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２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ＣＭＰによって平坦化する。

図４は、次の工程を示す。この工程では、まず、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５１と下地層５２を順に形成する。次に、下地層５２の上に、後に溝部５３ａが形成されることにより磁極層収容層５３となる非磁性層５３Ｐを形成する。次に、例えばスパッタ法によって、非磁性層５３Ｐの上に、研磨停止層５４を形成する。

図５は、次の工程を示す。この工程では、まず、研磨停止層５４の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングして、磁極層収容層５３に溝部５３ａを形成するためのマスク５５を形成する。このマスク５５は、溝部５３ａに対応した形状の開口部を有している。

次に、マスク５５を用いて、研磨停止層５４を選択的にエッチングする。これにより、研磨停止層５４に、貫通した開口部５４ａが形成される。この開口部５４ａは、後に形成される磁極層１６の平面形状に対応した形状をなしている。更に、非磁性層５３Ｐのうち研磨停止層５４の開口部５４ａから露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層５３Ｐに溝部５３ａを形成する。次に、マスク５５を除去する。溝部５３ａが形成されることにより、非磁性層５３Ｐは磁極層収容層５３となる。研磨停止層５４は、後に行われる研磨の停止位置を示す。研磨停止層５４の開口部５４ａの縁は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの縁の真上に配置されている。

研磨停止層５４と非磁性層５３Ｐのエッチングは、例えば、反応性イオンエッチングまたはイオンビームエッチングを用いて行われる。非磁性層５３Ｐに溝部５３ａを形成するためのエッチングの際には、磁極層１６のトラック幅規定部１６Ａの両側部に対応する溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度が、例えば５°〜１２°の範囲内になるようにする。反応性イオンエッチングを用いて非磁性層５３Ｐをエッチングする場合のエッチングの条件については、後で詳しく説明する。

次に、電子顕微鏡を用いて、研磨停止層５４の開口部５４ａの幅を測定する。電子顕微鏡としては、測長（critical dimension measurement）走査型電子顕微鏡を用いることが好ましい。研磨停止層５４の開口部５４ａの縁は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの縁の真上に配置されているので、開口部５４ａの幅は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅と等しい。従って、開口部５４ａの幅を測定することにより、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定することができる。これにより、以下のようにして、トラック幅を求めることができる。図１から分かるように、トラック幅は、媒体対向面３０に配置された磁極層１６の端面における第２の辺Ａ２の長さに等しい。このトラック幅は、媒体対向面３０での磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅に等しい。従って、媒体対向面３０での磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定することにより、トラック幅を求めることができる。

ところで、磁極層収容層５３の上面の上に研磨停止層５４が配置されず、磁極層収容層５３がアルミナ等の絶縁材料によって構成されている場合には、電子顕微鏡によって磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定しようとすると、磁極層収容層５３の上面に電荷がたまり、正常な画像が得られない。これに対し、本実施の形態では、磁極層収容層５３の上面の上に、導電性の材料によって構成された研磨停止層５４が配置されている。そして、この研磨停止層５４の開口部５４ａの縁は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの縁の真上に配置されている。従って、本実施の形態では、電子顕微鏡によって研磨停止層５４を観察したときに正常な画像が得られ、その結果、研磨停止層５４の開口部５４ａの幅を正確に測定することができる。これにより、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を正確に測定することができる。

また、上述のように、電子顕微鏡によって磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定する際には、同時に、磁極層収容層５３の溝部５３ａの底部の幅を測定してもよい。これにより、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。これについては、後で詳しく説明する。

図６は、次の工程を示す。この工程では、まず、磁極層収容層５３の溝部５３ａ内および研磨停止層５４の上に、磁極層１６の第１層１６１となる第１の磁性層１６１Ｐを形成する。この第１の磁性層１６１Ｐは、例えば、スパッタ法またはイオンビームデポジション法（以下、ＩＢＤと記す。）によって形成される。スパッタ法によって第１の磁性層１６１Ｐを形成する場合には、コリメーションスパッタやロングスロースパッタを用いることが好ましい。次に、磁性層１６１Ｐの上に、磁極層１６の第２層１６２となる第２の磁性層１６２Ｐを形成する。この第２の磁性層１６２Ｐは、例えばフレームめっき法によって形成される。その際、下地層５２および第１の磁性層１６１Ｐが、めっき用の電極として用いられる。

図７は、次の工程を示す。この工程では、まず、第２の磁性層１６２Ｐをマスクとして、例えば反応性イオンエッチングまたはイオンビームエッチングによって、第１の磁性層１６１Ｐ、研磨停止層５４、磁極層収容層５３および下地層５２のうち、第２の磁性層１６２Ｐの下に存在している部分以外の部分を選択的に除去する。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．８〜１．５μｍの厚みに形成する。

次に、図８に示したように、例えばＣＭＰによって、研磨停止層５４が露出するまで被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨して、被覆層３２、研磨停止層５４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。ＣＭＰによって被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨する場合には、研磨停止層５４が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。このようにして研磨停止層５４が露出した時点で研磨を停止させることにより、第１層１６１および第２層１６２よりなる磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。

図９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の上にヨーク層２０Ｂを形成する。第１層２０Ａおよびヨーク層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。この時点における第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂの厚みは、例えば１．０μｍである。

次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層４３を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂが露出するまで非磁性層４３を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層４３の上面を平坦化する。また、この研磨によって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂの厚みが例えば０．８μｍになるようにする。

図１０は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばスパッタ法を用いて、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４４を、例えば０．２〜０．３μｍの範囲内の厚みで形成する。次に、この絶縁層４４のうち、後にコイル２２および絶縁層２３が配置される部分以外の部分を、エッチングによって除去する。

次に、例えばフレームめっき法によって、絶縁層４４の上にコイル２２を形成する。次に、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。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。

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、積層体の上面全体の上に、絶縁層２４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層２４を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２２および絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。次に、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に絶縁層２５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。

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の端面は、磁極層１６の端面に対して、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側の端面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１に示したように、媒体対向面３０に配置された磁極層１６の端面の幅は、第１の辺Ａ１に近づくに従って小さくなっている。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。

また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法において、磁極層収容層５３を形成する工程は、以下の第１ないし第３の工程を備えている。第１の工程は、後に溝部５３ａが形成されることにより磁極層収容層５３となる非磁性層５３Ｐを形成する工程である。第２の工程は、非磁性導電材料よりなり、磁極層１６の平面形状に対応した形状の貫通する開口部５４ａを有し、後に行われる研磨の停止位置を示す研磨停止層５４を、非磁性層５３Ｐの上面の上に形成する工程である。第３の工程は、非磁性層５３Ｐが磁極層収容層５３になるように、非磁性層５３Ｐのうち研磨停止層５４の開口部５４ａから露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層５３Ｐに溝部５３ａを形成する工程である。

また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法において、磁極層１６を形成する工程は、以下の第４ないし第６の工程を備えている。第４の工程は、磁極層１６となる磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐを、溝部５３ａを埋め、且つその上面が研磨停止層５４の上面よりも上側に配置されるように形成する工程である。第５の工程は、磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐおよび研磨停止層５４を覆うように、被覆層３２を形成する工程である。第６の工程は、磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐが、それぞれ磁極層１６の第１層１６１、第２層１６２になるように、研磨停止層５４が露出するまで、被覆層３２および磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐを研磨する工程である。

本実施の形態によれば、磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐの研磨は、研磨停止層５４が露出した時点で停止する。研磨停止層５４の開口部５４ａの縁は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの縁の真上に配置されている。従って、磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐの研磨が終了した時点で、研磨停止層５４の上面と磁極層１６の上面との間に、ほとんど段差は生じない。従って、本実施の形態によれば、磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。更に、このことから、本実施の形態によれば、磁極層１６の上面における幅を正確に制御することが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、トラック幅を正確に制御することが可能になる。

また、本実施の形態によれば、研磨停止層５４の開口部５４ａの幅を測定することにより、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定することができる。これにより、本実施の形態によれば、磁気ヘッドの製造工程の途中でトラック幅を測定することが可能になり、その結果、磁気ヘッドの製造効率を向上させることができる。

また、本実施の形態では、磁極層１６の側部をエッチングしないので、ネックハイトＮＨが所望の値よりも大きくなったり、磁極層１６の形状が所望の形状から崩れたりすることがない。従って、本実施の形態によれば、オーバーライト特性を向上させることができる。

以上のことから、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できる形状を有し且つ幅の小さな磁極層１６を正確に形成することができる。

ここで、磁極層収容層に、貫通しない溝部を形成し、この溝部内に、めっき法によって磁極層を形成する場合について考える。この場合、特にトラック幅が小さくなって溝部の幅も小さくなったときには、溝部の底部にめっき用の電極膜を欠陥なく形成することが難しくなる。溝部の底部において、電極膜が十分に形成されていないと、めっき法によって磁極層を形成したときに、溝部の底部近傍において、めっき膜が十分に成長せずに、キーホール等の欠陥が生じる場合がある。

本実施の形態では、貫通する溝部５３ａを有する磁極層収容層５３の下に、非磁性導電材料よりなり、めっき用の電極として用いられる下地層５２が配置される。従って、本実施の形態では、溝部５３ａの底部に、めっき用の電極として用いられる下地層５２が存在する。そのため、本実施の形態によれば、めっき法によって溝部５３ａ内に第２の磁性層１６２Ｐを形成する際に、下地層５２に電流を流すことにより、溝部５３ａの底部近傍においても、めっき膜を十分に成長させることができ、その結果、キーホール等の欠陥が生じることを防止することができる。従って、本実施の形態によれば、トラック幅が小さくなっても、所望の形状の磁極層１６を正確に形成することができる。

次に、図１１および図１２を参照して、非磁性層５３Ｐに溝部５３ａを形成するために、反応性イオンエッチングを用いて非磁性層５３Ｐをエッチングする場合におけるエッチングの条件について詳しく説明する。以下、非磁性層５３ＰがＡｌ_２Ｏ_３によって構成されている場合を例に取って説明する。この場合、反応性イオンエッチングで使用されるエッチングガスとしては、塩素（Ｃｌ）または臭素（Ｂｒ）を含む第１のガスと、フッ素（Ｆ）を含む第２のガスとを含むものが好ましい。第１のガスは、例えば、ＢＣｌ_３、Ｃｌ_２、ＢＢｒ_３、ＨＣｌのいずれかを含む。第２のガスは、例えば、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、ＳＦ_６、ＣＨＦ_３のいずれかを含む。

第１のガスは、非磁性層５３Ｐのエッチングに寄与する主成分である。第２のガスは、エッチング中に溝部５３ａの側壁に側壁保護膜を形成するためのガスである。すなわち、反応性イオンエッチングを用いて、Ａｌ_２Ｏ_３によって構成された非磁性層５３Ｐをエッチングする際に、エッチングガスに第２のガスを含めることにより、Ａｌ_２Ｏ_３のエッチング反応中に、ＡｌＦなる反応生成物が生成される。この反応生成物は、非常に気化しにくいため、溝部５３ａの側壁に付着して側壁保護膜を形成する。この側壁保護膜が形成されることにより、エッチングは異方性を示し、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度が０°よりも大きくなる。また、この角度は、エッチングガスの成分を制御することによって制御することが可能である。以下、好ましいエッチングの条件を求めるために行った第１および第２の実験の結果について説明する。

第１の実験では、第１のガスをＢＣｌ_３ガスとＣｌ_２ガスの混合ガスとし、第２のガスをＣＦ_４ガスとしている。そして、第１のガスの流量を第２のガスの流量で除した値と、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度との関係を求めた。この第１の実験の結果を、図１１に示す。図１１において、横軸は、第１のガスの流量を第２のガスの流量で除した値（図１１では、流量比と記す。）を示し、縦軸は、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度（図１１では、角度と記す。単位はｄｅｇｒｅｅ）を示している。第１の実験によれば、第１のガスの流量を第２のガスの流量で除した値が４〜２０の範囲内において大きくなるほど、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度は、４°〜１５°の範囲内で小さくなっている。第１のガスの流量を第２のガスの流量で除した値が２０を超えると、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度は、４°よりも小さくなり、溝部５３ａの壁面は基板１の上面に対してほぼ垂直となる。また、第１のガスの流量を第２のガスの流量で除した値が４よりも小さくなると、特に溝部５３ａの幅が小さいときに、非磁性層５３Ｐのエッチングが止まり、反応生成物の堆積が始まる現象が発生することがあった。以上のことから、非磁性層５３ＰがＡｌ_２Ｏ_３によって構成され、第１のガスをＢＣｌ_３ガスとＣｌ_２ガスの混合ガスとし、第２のガスをＣＦ_４ガスとした場合には、第１のガスの流量は第２のガスの流量の４倍から２０倍の範囲内であることが好ましい。

第２の実験では、エッチングガスとして、ＢＣｌ_３ガスとＣｌ_２ガスの混合ガスを用い、ＢＣｌ_３ガスの流量をＣｌ_２ガスの流量で除した値と、非磁性層５３Ｐのエッチング速度との関係を調べた。その結果を図１２に示す。図１２において、横軸は、ＢＣｌ_３ガスの流量をＣｌ_２ガスの流量で除した値（図１２では、流量比と記す。）を示し、縦軸は、非磁性層５３Ｐのエッチング速度（単位はｎｍ／分）を示している。Ａｌ_２Ｏ_３のエッチングに対する寄与は、Ｃｌ_２ガスよりもＢＣｌ_３ガスの方が大きい。そのため、図１２に示した実験結果からも分かるように、ＢＣｌ_３ガスの流量をＣｌ_２ガスの流量で除した値が大きくなるほど、エッチング速度は大きくなる。第２の実験から、ＢＣｌ_３ガスの流量をＣｌ_２ガスの流量で除した値が１よりも小さくなると、エッチング速度が急激に減少することが分かる。また、第２の実験から、ＢＣｌ_３ガスの流量をＣｌ_２ガスの流量で除した値が２０を超えると、マスク５５または研磨停止層５４に、ホウ素（Ｂ）系の反応性生物が析出する場合があることが分かった。この反応性生物が析出すると、マスク５５の除去が困難になったり、パーティクルが発生するといった問題が生じる。以上のことから、非磁性層５３ＰがＡｌ_２Ｏ_３によって構成され、第１のガスがＢＣｌ_３ガスとＣｌ_２ガスの混合ガスである場合には、ＢＣｌ_３ガスの流量はＣｌ_２ガスの流量の１倍から２０倍の範囲内であることが好ましい。

次に、図１３を参照して、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅と溝部５３ａの底部の幅とを測定して、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求める方法について詳しく説明する。図１３は、図５に示した積層体からマスク５５を除去した後の積層体の上面を走査型電子顕微鏡によって観察したときに得られる画像を模式的に表している。なお、図１３は、積層体のうち、磁極層１６のトラック幅規定部１６Ａに対応する部分の近傍を表している。

前述のように、研磨停止層５４の開口部５４ａの縁は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの縁の真上に配置されているので、開口部５４ａの幅Ｗ１は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅と等しい。従って、走査型電子顕微鏡の観察画像から、開口部５４ａの幅Ｗ１を測定することにより、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定することができる。研磨停止層５４は導電性の材料によって構成されているので、走査型電子顕微鏡の観察画像において、研磨停止層５４の開口部５４ａの縁の位置は鮮明に現れる。

磁極層収容層５３は、例えばＡｌ_２Ｏ_３によって構成されている。この場合、走査型電子顕微鏡による観察時に、磁極層収容層５３の表面には電荷がたまる。しかし、溝部５３ａの壁面は、基板１の上面に対して大きな角度で傾いているため、電荷はたまりにくい。また、溝部５３ａは貫通しているため、溝部５３ａの底部には、導電性の材料によって構成された下地層５２が現れている。そのため、走査型電子顕微鏡の観察画像において、溝部５３ａの壁面と底部との境界の位置は鮮明に現れる。従って、走査型電子顕微鏡の観察画像から、溝部５３ａの底部の幅Ｗ２を測定することができる。

上述のように測定される幅Ｗ１、Ｗ２の他に、溝部５３ａの深さが分かれば、計算により、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。溝部５３ａの深さは、磁極層収容層５３の厚みと等しい。磁極層収容層５３の厚みは、非磁性層５３Ｐの形成時の条件を制御することにより、ほぼ一定になるように制御することができる。従って、磁気ヘッドの製造工程の途中で溝部５３ａの深さを測定しなくても、溝部５３ａの深さは予め分かる。

以上のことから、磁気ヘッドの製造工程の途中で、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅と溝部５３ａの底部の幅とを測定すれば、これらの幅と既知の溝部５３ａの深さから、計算により、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。これにより、磁気ヘッドの製造工程の途中で、所望の形状の溝部５３ａが形成されているか否かを確認することが可能となり、その結果、磁気ヘッドの製造効率を向上させることができる。

図１４は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの第１の変形例を示している。図１４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。なお、図１４では、絶縁層５１よりも基板１側の部分を省略している。

第１の変形例では、研磨停止層５４が除去され、磁極層収容層５３、第１層１６１、第２層１６２および被覆層３２の上面が平坦化され、これらの上面の上にギャップ層１８が配置されている。この第１の変形例の磁気ヘッドにおけるその他の構成は、図１および図２に示した磁気ヘッドと同様である。

第１の変形例の磁気ヘッドの製造方法では、図８に示したように、研磨停止層５４が露出するまで被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨した後、例えば反応性イオンエッチングまたはイオンビームエッチングによって、研磨停止層５４を選択的に除去する。次に、例えばＣＭＰによって、第１の磁性層１６１Ｐ、第２の磁性層１６２Ｐおよび被覆層３２をわずかに研磨して、磁極層収容層５３、第１の磁性層１６１Ｐ、第２の磁性層１６２Ｐおよび被覆層３２の上面を平坦化する。

あるいは、研磨停止層５４が露出するまで被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨した後、イオンビームエッチングによって、研磨停止層５４を除去すると共に第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの各一部をエッチングして、磁極層収容層５３、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化してもよい。このエッチングでは、イオンビームの進行方向が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度を４０〜７５°の範囲内とすることが好ましく、この角度を４０〜５５°の範囲内とすることがより好ましい。磁極層収容層５３がアルミナによって形成されている場合、イオンビームエッチングにおいて、磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐのエッチング速度Ｅ２は、磁極層収容層５３のエッチング速度Ｅ１よりも大きく、研磨停止層５４のエッチング速度Ｅ３は、磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐのエッチング速度Ｅ２よりも大きい。ここで、イオンビームの進行方向が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度を上記の範囲内としてイオンビームエッチングを行うことにより、エッチング選択比Ｅ２／Ｅ１およびＥ３／Ｅ１を大きくすることができる。これにより、容易に、磁極層収容層５３と磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐの各上面をほぼ同じ高さにすることが可能になる。その結果、トラック幅の制御が容易になる。

このようにして、第１の磁性層１６１Ｐ、第２の磁性層１６２Ｐは、それぞれ第１層１６１、第２層１６２となり、磁極層収容層５３、第１層１６１および第２層１６２の上面が平坦化された構造が得られる。次に、積層体の上面全体の上にギャップ層１８を形成する。第１の変形例の磁気ヘッドの製造方法における、その後の工程は、図１および図２に示した磁気ヘッドの製造方法と同様である。

図１５は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの第２の変形例を示している。図１５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。なお、図１５では、絶縁層５１よりも基板１側の部分を省略している。

第２の変形例では、図２に示した絶縁層２３，２５の代わりに、コイル２２の少なくとも一部を覆う絶縁層２６を備えている。また、第２の変形例において、シールド層２０は、図２に示した第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび第３層２０Ｅの代わりに、第２層２０Ｆを有している。第２層２０Ｆは、媒体対向面３０に配置された端部を有し、第１層２０Ａとヨーク層２０Ｂとを連結するように配置されている。第２層２０Ｆは、絶縁層２６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。第２層２０Ｆ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２０Ａから離れるに従って大きくなっている。第２層２０Ｆは、例えばＣｏＮｉＦｅまたはＮｉＦｅによって形成されている。

また、第２の変形例では、図２に示した絶縁層２４の代わりに絶縁層２７を備えている。絶縁層２７は、第２層２０Ｆの周囲に配置されている。絶縁層２７は、例えばアルミナによって形成されている。第２の変形例の磁気ヘッドにおけるその他の構成は、第１の変形例と同様である。

第２の変形例の磁気ヘッドの製造方法では、コイル２２を形成する工程までは、第１の変形例と同様である。第２の変形例では、コイル２２を形成した後、絶縁層２６、第２層２０Ｆ、絶縁層２７を順に形成する。第２の変形例の磁気ヘッドの製造方法における、その後の工程は、図１および図２に示した磁気ヘッドの製造方法と同様である。

［第２の実施の形態］
次に、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。まず、図１６ないし図２５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１６ないし図２５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１６ないし図２５では、絶縁層５１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、非磁性層５３Ｐ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１６は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばスパッタ法によって、非磁性層５３Ｐの上に、非磁性材料よりなる下部研磨停止層６１を形成する。下部研磨停止層６１は、例えば非磁性導電材料によって形成される。下部研磨停止層６１の材料としては、例えば、第１の実施の形態における研磨停止層５４の材料と同じものを用いることができる。下部研磨停止層６１の厚みは、例えば２０〜６０ｎｍの範囲内である。

次に、下部研磨停止層６１の上に、非磁性材料よりなる、所定の厚みのスペーサ層６２を形成する。スペーサ層６２の材料としては、例えば絶縁材料または半導体材料を用いることができる。スペーサ層６２の材料としての絶縁材料としては、例えばアルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯ_Ｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）のいずれかを用いることができる。スペーサ層６２の材料としての半導体材料としては、例えば多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンを用いることができる。スペーサ層６２の厚みは、例えば２０〜５０ｎｍの範囲内である。スペーサ層６２は、例えば、スパッタ法またはＣＶＤによって形成される。

図１７は、次の工程を示す。この工程では、まず、スペーサ層６２の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングして、磁極層収容層５３に溝部５３ａを形成するためのマスク６３を形成する。このマスク６３は、溝部５３ａに対応した形状の開口部を有している。

次に、マスク６３を用いて、スペーサ層６２および下部研磨停止層６１を選択的にエッチングする。これにより、スペーサ層６２と下部研磨停止層６１に、それぞれ貫通した開口部６２ａ，６１ａが形成される。開口部６１ａは、後に形成される磁極層１６の平面形状に対応した形状をなしている。更に、非磁性層５３Ｐのうち下部研磨停止層６１の開口部６１ａから露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層５３Ｐに溝部５３ａを形成する。次に、マスク６３を除去する。溝部５３ａが形成されることにより、非磁性層５３Ｐは磁極層収容層５３となる。下部研磨停止層６１は、後に行われる第２の研磨工程における研磨の停止位置を示す。下部研磨停止層６１の開口部６１ａの縁は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの縁の真上に配置されている。スペーサ層６２、下部研磨停止層６１および非磁性層５３Ｐのエッチングの条件は、第１の実施の形態における研磨停止層５４と非磁性層５３Ｐのエッチングの条件と同様である。

なお、スペーサ層６２の上にマスク６３となるフォトレジスト層を形成する前に、スペーサ層６２の上に、下部研磨停止層６１と同様の材料および厚みの非磁性層を形成し、その上にフォトレジスト層を形成してもよい。この場合には、開口部６２ａ，６１ａの縁をより精密に形成することができる。

次に、第１の実施の形態と同様に、電子顕微鏡を用いて、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定する。このとき、同時に、磁極層収容層５３の溝部５３ａの底部の幅を測定してもよい。これにより、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。

次に、図１８に示したように、磁極層収容層５３の溝部５３ａ内およびスペーサ層６２の上に、非磁性導電材料よりなる上部研磨停止層６４を形成する。上部研磨停止層６４は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤまたはＩＢＤによって形成される。上部研磨停止層６４の材料としては、例えば、第１の実施の形態における研磨停止層５４の材料と同じものを用いることができる。上部研磨停止層６４の厚みは、例えば２０〜３０ｎｍの範囲内である。上部研磨停止層６４は、溝部５３ａの底部において、下地層５２に接し、下地層５２に電気的に接続される。

次に、図１９に示したように、上部研磨停止層６４の上に、磁極層１６となる磁性層１６Ｐを形成する。磁性層１６Ｐは、磁性材料によって形成される。具体的には、磁性層１６Ｐの材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。磁性層１６Ｐは、溝部５３ａを埋め、且つその上面が上部研磨停止層６４の上面よりも上側に配置されるように形成される。磁性層１６Ｐは、例えばフレームめっき法によって形成される。その際、下地層５２および上部研磨停止層６４が、めっき用の電極として用いられる。図１９（ａ），（ｂ）において、符号１６３は、フレームの外側に形成された不要なめっき層を示している。

次に、図２０に示したように、磁性層１６Ｐおよびめっき層１６３をマスクとして、例えば反応性イオンエッチングまたはイオンビームエッチングによって、上部研磨停止層６４、スペーサ層６２、下部研磨停止層６１のうち、磁性層１６Ｐおよびめっき層１６３の下に存在している部分以外の部分を選択的に除去する。

図２１は、次の工程を示す。この工程では、まず、次に、磁性層１６Ｐおよびめっき層１６３をマスクとして、例えば反応性イオンエッチングまたはイオンビームエッチングによって、磁極層収容層５３のうち、磁性層１６Ｐおよびめっき層１６３の下に存在している部分以外の部分を選択的に除去する。次に、例えばイオンビームエッチングによって、下地層５２のうち、磁極層収容層５３の下に存在している部分以外の部分を選択的に除去する。次に、めっき層１６３を選択的に除去する。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．８〜１．５μｍの厚みに形成する。

次に、図２２に示したように、例えばＣＭＰによって、上部研磨停止層６４が露出するまで被覆層３２および磁性層１６Ｐを研磨して、被覆層３２、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐの上面を平坦化する。この工程は、本発明における第１の研磨工程に対応する。ＣＭＰによって被覆層３２および磁性層１６Ｐを研磨する場合には、上部研磨停止層６４が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。

次に、図２３に示したように、例えば、ＣＦ_４ガスを含むエッチングガスを用いた反応性イオンエッチングによって、上部研磨停止層６４のうち、積層体の上面に露出している部分を選択的に除去する。

図２４は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばＣＭＰによって、下部研磨停止層６１が露出するまでスペーサ層６２、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐを研磨して、下部研磨停止層６１、スペーサ層６２、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐの上面を平坦化する。これにより、残った磁性層１６Ｐがそれぞれ磁極層１６となる。この研磨工程は、本発明における第２の研磨工程に対応する。ＣＭＰによってスペーサ層６２、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐを研磨する場合には、下部研磨停止層６１が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。このようにして下部研磨停止層６１が露出した時点で研磨を停止させることにより、磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。次に、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１８を形成する。

図２５は、次の工程を示す。以下の工程は、第１の実施の形態と同様である。すなわち、図２５に示した工程では、まず、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の上にヨーク層２０Ｂを形成する。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層４３を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂが露出するまで非磁性層４３を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層４３の上面を平坦化する。次に、例えばスパッタ法を用いて、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４４を、例えば０．２〜０．３μｍの範囲内の厚みで形成する。次に、この絶縁層４４のうち、後にコイル２２および絶縁層２３が配置される部分以外の部分を、エッチングによって除去する。

次に、第１の実施の形態と同様にして、コイル２２、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。連結層２０Ｄは、媒体対向面３０から離れた位置において、ヨーク層２０Ｂの上に配置される。次に、絶縁層２３，絶縁層２４を形成する。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層２４を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２２および絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。次に、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に絶縁層２５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。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法において、磁極層収容層５３を形成する工程は、以下の第１ないし第６の工程を備えている。第１の工程は、下地層５２の上に、後に溝部５３ａが形成されることにより磁極層収容層５３となる非磁性層５３Ｐを形成する工程である。第２の工程は、非磁性導電材料よりなり、後に行われる第２の研磨工程における研磨の停止位置を示す下部研磨停止層６１を、非磁性層５３Ｐの上面の上に形成する工程である。第３の工程は、下部研磨停止層６１の上に、所定の厚みのスペーサ層６２を形成する工程である。第４の工程は、スペーサ層６２および下部研磨停止層６１に、それぞれ磁極層１６の平面形状に対応した形状の貫通する開口部６２ａ，６１ａを形成する工程である。第５の工程は、非磁性層５３Ｐが磁極層収容層５３になるように、非磁性層５３Ｐのうちスペーサ層６２および下部研磨停止層６１の開口部６２ａ，６１ａから露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層５３Ｐに溝部５３ａを形成する工程である。第６の工程は、スペーサ層６２の上に、後に行われる第１の研磨工程における研磨の停止位置を示す上部研磨停止層６４を形成する工程である。

また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法において、磁極層１６を形成する工程は、以下の第７ないし第１１の工程を備えている。第７の工程は、磁極層１６となる磁性層１６Ｐを、溝部５３ａを埋め、且つその上面が上部研磨停止層６４の上面よりも上側に配置されるように形成する工程である。第８の工程は、磁性層１６Ｐおよび上部研磨停止層６４を覆うように、被覆層３２を形成する工程である。第９の工程は、上部研磨停止層６４が露出するまで、被覆層３２および磁性層１６Ｐを研磨する第１の研磨工程である。第１０の工程は、第１の研磨工程の後で、上部研磨停止層６４を除去する工程である。第１１の工程は、磁性層１６Ｐが磁極層１６になるように、下部研磨停止層６１が露出するまで、スペーサ層６２および磁性層１６Ｐを研磨する第２の研磨工程である。

本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁極層収容層５３の溝部５３ａ内において、磁極層収容層５３と磁極層１６との間に、非磁性導電材料よりなる上部研磨停止層６４が配置されている。そのため、本実施の形態によれば、トラック幅を規定するトラック幅規定部１６Ａの上面の幅を、より小さくすることが可能になる。これにより、本実施の形態によれば、小さなトラック幅を容易に実現でき、且つ上部研磨停止層６４の厚みによってトラック幅を正確に制御することができる。

また、本実施の形態では、磁性層１６Ｐの厚みに大きなばらつきがあっても、第１の研磨工程により、磁性層１６Ｐの上面のレベルを、上部研磨停止層６４の上面のレベルに、おおよそ一致させることができる。ただし、第１の研磨工程における研磨量は多いため、第１の研磨工程の終了時点で、磁性層１６Ｐの上面と上部研磨停止層６４の上面との間にわずかに段差が生じる場合がある。しかし、本実施の形態では、上部研磨停止層６４を除去した後、研磨量の少ない第２の研磨工程を行うことにより、磁性層１６Ｐの上面と下部研磨停止層６１の上面との間にほとんど段差が生じないように、下部研磨停止層６１と磁性層１６Ｐの各上面を平坦化することができる。従って、本実施の形態によれば、磁極層１６の厚みを、極めて正確に制御することができる。その結果、本実施の形態によれば、トラック幅を極めて正確に制御することが可能になる。

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。

図２６は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの変形例を示している。図２６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。なお、図２６では、絶縁層５１よりも基板１側の部分を省略している。

この変形例では、下部研磨停止層６１が除去され、磁極層収容層５３、上部研磨停止層６４および磁極層１６の上面が平坦化され、これらの上面の上にギャップ層１８が配置されている。この変形例の磁気ヘッドにおけるその他の構成は、図２５に示した磁気ヘッドと同様である。

変形例の磁気ヘッドの製造方法では、下部研磨停止層６１が露出するまでスペーサ層６２、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐを研磨した後、例えば反応性イオンエッチングまたはイオンビームエッチングによって、下部研磨停止層６１を選択的に除去する。次に、例えばＣＭＰによって、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐをわずかに研磨して、磁極層収容層５３、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐの上面を平坦化する。

あるいは、下部研磨停止層６１が露出するまでスペーサ層６２、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐを研磨した後、イオンビームエッチングによって、下部研磨停止層６１を除去すると共に上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐの各一部をエッチングして、磁極層収容層５３、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐの上面を平坦化してもよい。このエッチングでは、イオンビームの進行方向が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度を４０〜７５°の範囲内とすることが好ましく、この角度を４０〜５５°の範囲内とすることがより好ましい。これにより、第１の実施の形態の第１の変形例において説明したように、容易に、磁極層収容層５３と磁性層１６Ｐの各上面をほぼ同じ高さにすることが可能になる。その結果、トラック幅の制御が容易になる。

このようにして、磁性層１６Ｐは磁極層１６となり、磁極層収容層５３、上部研磨停止層６４および磁極層１６の上面が平坦化された構造が得られる。次に、積層体の上面全体の上にギャップ層１８を形成する。変形例の磁気ヘッドの製造方法における、その後の工程は、図２５に示した磁気ヘッドの製造方法と同様である。

なお、本実施の形態において、シールド層２０の構造を、第１の実施の形態における第２の変形例と同様の構造にしてもよい。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３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。まず、図２７ないし図３３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２７ないし図３３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２７ないし図３３では、絶縁層５１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、非磁性層５３Ｐに溝部５３ａを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。溝部５３ａが形成されることにより、非磁性層５３Ｐは磁極層収容層５３となる。

次に、第１の実施の形態と同様に、マスク５５を除去した後、電子顕微鏡を用いて、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定する。このとき、同時に、磁極層収容層５３の溝部５３ａの底部の幅を測定してもよい。これにより、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。

図２７は、次の工程を示す。この工程では、まず、磁極層収容層５３の溝部５３ａ内および研磨停止層５４の上に、非磁性導電材料よりなる非磁性導電膜５６を形成する。非磁性導電膜５６は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤまたはＩＢＤによって形成される。非磁性導電膜５６の材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＴｉＮ、ＴｉＷ、ＮｉＣｒのいずれかを用いることができる。非磁性導電膜５６の厚みは、例えば２０〜５０ｎｍの範囲内である。非磁性導電膜５６は、溝部５３ａの底部において、下地層５２に接し、下地層５２に電気的に接続される。次に、非磁性導電膜５６の上に、磁極層１６の第１層１６１となる第１の磁性層１６１Ｐを形成する。第１の磁性層１６１Ｐの形成方法は、第１の実施の形態と同様である。

次に、図２８に示したように、磁性層１６１Ｐの上に、磁極層１６の第２層１６２となる第２の磁性層１６２Ｐを形成する。この第２の磁性層１６２Ｐは、例えばフレームめっき法によって形成される。その際、下地層５２、非磁性導電膜５６および第１の磁性層１６１Ｐが、めっき用の電極として用いられる。図２８（ａ），（ｂ）において、符号１６３は、フレームの外側に形成された不要なめっき層を示している。

次に、図２９に示したように、第２の磁性層１６２Ｐおよびめっき層１６３をマスクとして、例えば反応性イオンエッチングまたはイオンビームエッチングによって、第１の磁性層１６１Ｐ、非磁性導電膜５６、研磨停止層５４および磁極層収容層５３のうち、磁性層１６２Ｐおよびめっき層１６３の下に存在している部分以外の部分を選択的に除去する。

次に、図３０に示したように、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば１．０〜１．５μｍの厚みに形成する。

次に、図３１に示したように、例えばＣＭＰによって、被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨する。ここで、非磁性導電膜５６を構成する材料が、ＣＭＰによる被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐの研磨の際に同時に研磨される材料か否かによって、研磨の停止位置が異なる。まず、非磁性導電膜５６を構成する材料が研磨される材料である場合には、研磨停止層５４が露出した時点で研磨が停止する。これにより、研磨停止層５４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面が平坦化される。一方、非磁性導電膜５６を構成する材料が研磨されない材料である場合には、図３１に示したように、非磁性導電膜５６が露出した時点で研磨が停止する。この場合には、例えばイオンビームエッチングによって、非磁性導電膜５６のうち、積層体の上面に露出している部分を選択的に除去すると共に第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの各一部をエッチングして、研磨停止層５４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。

図３２は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばイオンビームエッチングによって、研磨停止層５４を除去すると共に第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの各一部をエッチングして、磁極層収容層５３、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。これにより、磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐは、それぞれ磁極層１６の第１層１６１、第２層１６２になる。次に、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１８を形成する。なお、研磨停止層５４を除去せずに、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１８を形成してもよい。

図３３は、次の工程を示す。以下の工程は、第１の実施の形態と同様である。すなわち、図３３に示した工程では、まず、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の上にヨーク層２０Ｂを形成する。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層４３を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂが露出するまで非磁性層４３を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層４３の上面を平坦化する。次に、例えばスパッタ法を用いて、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４４を、例えば０．２〜０．３μｍの範囲内の厚みで形成する。次に、この絶縁層４４のうち、後にコイル２２および絶縁層２３が配置される部分以外の部分を、エッチングによって除去する。

次に、第１の実施の形態と同様にして、コイル２２、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。連結層２０Ｄは、媒体対向面３０から離れた位置において、ヨーク層２０Ｂの上に配置される。次に、絶縁層２３，絶縁層２４を形成する。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層２４を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２２および絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。次に、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に絶縁層２５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。

本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁極層収容層５３の溝部５３ａ内において、磁極層収容層５３と磁極層１６との間に、非磁性導電材料よりなる非磁性導電膜５６が配置されている。そのため、本実施の形態によれば、トラック幅を規定するトラック幅規定部１６Ａの上面の幅を、より小さくすることが可能になる。これにより、本実施の形態によれば、小さなトラック幅を容易に実現でき、且つ非磁性導電膜５６の厚みによってトラック幅を正確に制御することができる。

なお、本実施の形態では、磁極層１６の第１層１６１を省略してもよい。第１層１６１を省略する場合には、非磁性導電膜５６の上に、めっき法によって、磁極層１６となる磁性層を形成する。

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の実施の形態と同様である。

なお、本実施の形態において、シールド層２０の構造を、第１の実施の形態における第２の変形例と同様の構造にしてもよい。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４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。まず、図３４ないし図４４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３４ないし図４４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３４ないし図４４では、絶縁層５１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、絶縁層５１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３４は、次の工程を示す。この工程では、まず、絶縁層５１の上面のうち、後に磁極層１６が配置される領域を含む領域の上に、例えばフォトレジスト層よりなるマスク７１を形成する。次に、例えばスパッタ法を用いて、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７２を形成する。次に、マスク７１をリフトオフする。このとき、絶縁層７２のうち、マスク７１の上に形成されていた部分が除去される。これにより、絶縁層５１の上面のうち、マスク７１が配置されていた領域の外側の領域に絶縁層７２が配置された構造が得られる。以下、絶縁層５１および絶縁層７２からなる積層体を絶縁層８０と呼ぶ。この絶縁層８０は、本発明における、下地層の下に配置される絶縁層に対応する。

絶縁層８０の上面には、後に磁極層１６が配置される領域を含む第１の領域（絶縁層７２が配置されていない領域）８１と、この第１の領域８１の外側に配置された第２の領域（絶縁層７２の上面）８２とが存在する。そして、第１の領域８１と第２の領域８２との間で、第２の領域８２の方が第１の領域８１よりも基板１から離れるように段差が形成されている。

なお、絶縁層の一部をエッチングして凹部を形成することによって、絶縁層８０と同様の形状の絶縁層を形成してもよい。

次に、図３５に示したように、絶縁層８０の上に、下地層５２、非磁性層５３Ｐおよび研磨停止層５４を順に形成する。なお、絶縁層７２の厚み、すなわち第１の領域８１と第２の領域８２との間の段差の大きさは、非磁性層５３Ｐと研磨停止層５４の合計の厚みとほぼ等しくなるようにしておく。

次に、図３６に示したように、研磨停止層５４の上に、磁極層収容層５３に溝部５３ａを形成するためのマスク５５を形成する。このマスク５５は、溝部５３ａに対応した形状の開口部を有している。また、マスク５５の外周部は、第１の領域８１の若干外側に配置されている。

図３７は、次の工程を示す。この工程では、マスク５５を用いて、研磨停止層５４を選択的にエッチングする。これにより、研磨停止層５４に、貫通した開口部５４ａが形成される。更に、非磁性層５３Ｐのうち研磨停止層５４の開口部５４ａから露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層５３Ｐに溝部５３ａを形成する。また、これらのエッチングにより、研磨停止層５４および非磁性層５３Ｐのうち、マスク５５の外周部よりも外側に配置された部分が除去される。これにより、下地層５２のうち、第２の領域８２の上に配置された部分が露出する。溝部５３ａが形成されることにより、非磁性層５３Ｐは磁極層収容層５３となる。次に、マスク５５を除去する。

次に、第１の実施の形態と同様に、電子顕微鏡を用いて、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定する。このとき、同時に、磁極層収容層５３の溝部５３ａの底部の幅を測定してもよい。これにより、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。

図３８は、次の工程を示す。この工程では、まず、磁極層収容層５３の溝部５３ａ内および研磨停止層５４の上に、磁極層１６となる磁性層１６Ｐを形成する。磁性層１６Ｐは、例えばフレームめっき法によって形成される。その際、下地層５２および研磨停止層５４が、めっき用の電極として用いられる。図３８（ｂ）において、符号１６３は、フレームの外側に形成された不要なめっき層を示している。

次に、図３９に示したように、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．８〜１．５μｍの厚みに形成する。

次に、図４０に示したように、例えばＣＭＰによって、研磨停止層５４のうちの第１の領域８１の上方に配置された部分と、下地層５２のうちの第２の領域８２の上に配置された部分とが露出するまで、被覆層３２および磁性層１６Ｐを研磨する。この工程では、図４０に示したように、下地層５２のうちの第２の領域８２の上に配置された部分が露出した時点で、研磨停止層５４の上に磁性層１６Ｐがわずかに残る場合がある。この場合には、図４１に示したように、研磨停止層５４の上に磁性層１６Ｐが残らないように、下地層５２のうちの第２の領域８２の上に配置された部分が露出した後、更に研磨（オーバーポリッシュ）を行う。これにより、研磨停止層５４および磁性層１６Ｐの上面が平坦化され、磁性層１６Ｐは磁極層１６になる。

図４２は、次の工程を示す。この工程では、まず、研磨停止層５４および磁極層１６を覆うように、例えばフォトレジスト層よりなるマスク７３を形成する。次に、このマスク７３を用いて、例えば反応性イオンエッチングまたはイオンビームエッチングによって、下地層５２のうちの第２の領域８２の上に配置された部分を選択的に除去する。次に、マスク７３を除去する。

図４３は、次の工程を示す。以下の工程は、第１の実施の形態と同様である。すなわち、図４３に示した工程では、まず、積層体の上面全体の上にギャップ層１８を形成する。なお、例えばイオンビームエッチングによって研磨停止層５４を除去した後に、ギャップ層１８を形成してもよい。

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の上にヨーク層２０Ｂを形成する。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層４３を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂが露出するまで非磁性層４３を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層４３の上面を平坦化する。

図４４は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばスパッタ法を用いて、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４４を、例えば０．２〜０．３μｍの範囲内の厚みで形成する。次に、この絶縁層４４のうち、後にコイル２２および絶縁層２３が配置される部分以外の部分を、エッチングによって除去する。

次に、第１の実施の形態と同様にして、コイル２２、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。連結層２０Ｄは、媒体対向面３０から離れた位置において、ヨーク層２０Ｂの上に配置される。次に、絶縁層２３，絶縁層２４を形成する。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層２４を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２２および絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。次に、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に絶縁層２５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。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、下地層５２を形成する工程の前に、下地層５２の下に配置される絶縁層８０を形成する工程を備えている。この絶縁層８０の上面には、後に磁極層１６が配置される領域を含む第１の領域８１と、この第１の領域８１の外側に配置された第２の領域８２との間で、第２の領域８２の方が第１の領域８１よりも基板１から離れるように段差が形成されている。そして、下地層５２は、この絶縁層８０の上面の上に形成される。

また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法において、磁極層収容層５３を形成する工程は、以下の第１ないし第３の工程を備えている。第１の工程は、下地層５２の上に、後に溝部５３ａが形成されることにより磁極層収容層５３となる非磁性層５３Ｐを形成する工程である。第２の工程は、非磁性導電材料よりなり、磁極層１６の平面形状に対応した形状の貫通する開口部５４ａを有し、後に行われる研磨の停止位置を示す研磨停止層５４を、非磁性層５３Ｐの上面の上に形成する工程である。第３の工程は、非磁性層５３Ｐが磁極層収容層５３になるように、非磁性層５３Ｐのうち研磨停止層５４の開口部５４ａから露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層５３Ｐに溝部５３ａを形成する工程である。

また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法において、磁極層１６を形成する工程は、以下の第４ないし第６の工程を備えている。第４の工程は、磁極層１６となる磁性層１６Ｐを、溝部５３ａを埋め、且つその上面が研磨停止層５４の上面よりも上側に配置されるように形成する工程である。第５の工程は、磁性層５３Ｐおよび研磨停止層５４を覆うように、被覆層３２を形成する工程である。第６の工程は、磁性層１６Ｐが磁極層１６になるように、研磨停止層５４のうちの絶縁層８０の上面の第１の領域８１の上方に配置された部分と下地層５２のうちの絶縁層８０の上面の第２の領域８２の上に配置された部分とが露出するまで、被覆層３２および磁性層１６Ｐを研磨する工程である。

本実施の形態では、下地層５２のうちの絶縁層８０の上面の第２の領域８２の上に配置された部分は、研磨停止層５４と同様に、研磨の停止位置を示す機能を有する。

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の実施の形態と同様である。

なお、本実施の形態において、シールド層２０の構造を、第１の実施の形態における第２の変形例と同様の構造にしてもよい。

［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５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。まず、図４５ないし図４９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４５ないし図４９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４５ないし図４９では、絶縁層５１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、図４５に示したように、非磁性層５３Ｐに溝部５３ａを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。溝部５３ａが形成されることにより、非磁性層５３Ｐは磁極層収容層５３となる。

次に、第１の実施の形態と同様に、マスク５５を除去した後、電子顕微鏡を用いて、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定する。このとき、同時に、磁極層収容層５３の溝部５３ａの底部の幅を測定してもよい。これにより、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。

本実施の形態では、次に、図４６に示したように、下地層５２に電流を流してめっきを行って、磁極層１６となる磁性層１６Ｐを形成する。この磁性層１６Ｐは、溝部５３ａを埋め、且つその上面が研磨停止層５４の上面よりも上側に配置されるように形成される。本実施の形態では、磁性層１６Ｐとなるめっき膜は、溝部５３ａの底部から上方に成長し、やがて、その上面は研磨停止層５４の上面よりも上側に達する。本実施の形態では、めっき膜のうち、研磨停止層５４の上面よりも上側に形成された部分が、研磨停止層５４の開口部５４ａよりも若干大きい領域に形成された時点で、めっきを終了させる。

次に、図４７に示したように、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．５〜１．０μｍの厚みに形成する。

次に、図４８に示したように、例えばＣＭＰによって、研磨停止層５４が露出するまで被覆層３２および磁性層１６Ｐを研磨して、研磨停止層５４および磁性層１６Ｐの上面を平坦化する。ＣＭＰによって被覆層３２および磁性層１６Ｐを研磨する場合には、研磨停止層５４が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。このようにして研磨停止層５４が露出した時点で研磨を停止させることにより、磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。

図４９は、次の工程を示す。以下の工程は、第１の実施の形態と同様である。すなわち、図４９に示した工程では、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の上にヨーク層２０Ｂを形成する。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層４３を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂが露出するまで非磁性層４３を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層４３の上面を平坦化する。次に、例えばスパッタ法を用いて、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４４を、例えば０．２〜０．３μｍの範囲内の厚みで形成する。次に、この絶縁層４４のうち、後にコイル２２および絶縁層２３が配置される部分以外の部分を、エッチングによって除去する。

次に、第１の実施の形態と同様にして、コイル２２、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。連結層２０Ｄは、媒体対向面３０から離れた位置において、ヨーク層２０Ｂの上に配置される。次に、絶縁層２３，絶縁層２４を形成する。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層２４を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２２および絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。次に、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に絶縁層２５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。

本実施の形態では、磁性層１６Ｐのうち、研磨停止層５４の上面よりも上側に配置される部分を、研磨停止層５４の開口部５４ａよりも若干大きい領域にのみ形成することができる。これにより、本実施の形態によれば、磁性層１６Ｐの研磨量を少なくすることができ、磁気ヘッドの製造効率を向上させることができる。

ところで、磁気ヘッドの製造過程では、１枚のウェハに対して、それぞれ磁気ヘッドとなる多数の磁気ヘッド素子が形成される。そのため、上述の磁性層１６Ｐを研磨する工程は、１枚のウェハにおける多数の磁気ヘッド素子について同時に行われる。このとき、ウェハにおける磁気ヘッド素子の位置によって、磁極層１６Ｐの研磨量に違いが生じる場合がある。そのため、全て磁気ヘッド素子について、磁性層１６Ｐのうち、研磨停止層５４の上面よりも上側に配置される部分が残らないようにするためには、オーバーポリッシュすることが必要になる場合がある。オーバーポリッシュした場合、少なくとも一部の磁気ヘッド素子において、研磨停止層５４がある程度研磨される。本実施の形態では、このような場合であっても、トラック幅の変動を防止することができる。このことを、図５０を参照して説明する。

図５０は、磁極層１６およびその周辺の断面を示している。トラック幅は、媒体対向面３０における磁極層１６の上面の幅によって決まる。また、このトラック幅は、媒体対向面３０における研磨停止層５４の開口部５４ａの幅に等しい。図５０に示したように、開口部５４ａの幅は、研磨停止層５４の厚みによらずにほぼ一定である。そのため、図５０に示したように、研磨停止層５４がある程度研磨されても、研磨停止位置が磁極層収容層５３の上面に達するまでは、トラック幅はほぼ一定である。従って、本実施の形態によれば、ウェハにおける磁気ヘッド素子の位置によって磁極層１６Ｐおよび研磨停止層５４の研磨量に違いが生じても、１枚のウェハにおける多数の磁気ヘッド素子について、トラック幅の変動を防止することができる。なお、このようにしてトラック幅の変動を防止するためには、研磨停止層５４の当初の厚みは５０〜１００ｎｍ程度であることが好ましい。

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。

なお、本実施の形態において、第１の実施の形態における第１の変形例と同様に、研磨停止層５４を除去した後に、ギャップ層１８を形成してもよい。また、本実施の形態において、シールド層２０の構造を、第１の実施の形態における第２の変形例と同様の構造にしてもよい。

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、各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、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。

また、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媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層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。 本発明の第１の実施の形態におけるエッチングの条件を調べるための第１の実験の結果を示す特性図である。 本発明の第１の実施の形態におけるエッチングの条件を調べるための第２の実験の結果を示す特性図である。 本発明の第１の実施の形態における溝部の壁面と基板の上面に垂直な方向とのなす角度を求める方法を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの第１の変形例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの第２の変形例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製造方法における一工程を示す説明図である。 図１６に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１７に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１８に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１９に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図２０に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図２１に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図２２に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図２３に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図２４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変形例を示す説明図である。 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２７に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図２８に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図２９に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３０に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３１に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３２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４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３４に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３５に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３６に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３７に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３８に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図３９に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図４０に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図４１に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図４２に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図４３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５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４５に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図４６に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図４７に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図４８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５の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法の効果を説明するための説明図である。

符号の説明

１６…磁極層、１８…ギャップ層、２０…シールド層、２２…コイル、５２…下地層、５３…磁極層収容層、５３ａ…溝部、５４…研磨停止層、５４ａ…開口部。

Claims (11)

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面を有し、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、
   非磁性材料よりなり、前記磁極層を収容する、貫通する溝部を有する磁極層収容層と、
   前記磁極層収容層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備え、
   前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、前記基板に近い第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺と、第１の辺の一端と第２の辺の一端とを結ぶ第３の辺と、第１の辺の他端と第２の辺の他端とを結ぶ第４の辺とを有し、
   前記第２の辺は、トラック幅を規定し、
   前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面の幅は、前記第１の辺に近づくに従って小さくなり、
   更に、非磁性導電材料よりなり、前記磁極層収容層の前記基板に近い面に接すると共に、前記溝部よりも広い領域に配置された下地層を備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
   前記下地層を形成する工程と、
   前記下地層の上に前記磁極層収容層を形成する工程と、
   前記下地層に電流を流してめっきを行って、前記磁極層収容層の前記溝部内に前記磁極層を形成する工程と、
   前記コイルを形成する工程とを備え、
   前記磁極層収容層を形成する工程は、
   前記下地層の上に、後に前記溝部が形成されることにより前記磁極層収容層となる非磁性層を形成する工程と、
   非磁性導電材料よりなり、前記磁極層の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有し、後に行われる研磨の停止位置を示す研磨停止層を、前記非磁性層の上面の上に形成する工程と、
   前記非磁性層が前記磁極層収容層になるように、前記非磁性層のうち前記研磨停止層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングすることによって、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程とを有し、
   前記磁極層を形成する工程は、
   前記磁極層となる磁性層を、前記溝部を埋め、且つその上面が前記研磨停止層の上面よりも上側に配置されるように形成する工程と、
   前記磁性層をマスクとして、前記研磨停止層、磁極層収容層および下地層をエッチングする工程と、
   前記下地層、磁極層収容層、研磨停止層および磁性層を覆うように、被覆層を形成する工程と、
   前記磁性層が前記磁極層になるように、前記研磨停止層が露出するまで、前記被覆層および磁性層を研磨する工程とを有す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。
2. 更に、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程の後であって、前記磁性層を形成する工程の前に、非磁性導電材料よりなり、前記溝部内において、前記磁極層収容層と前記磁極層との間に配置される非磁性導電膜を形成する工程を備えた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の製造方法。
3. 前記非磁性導電膜は、前記下地層に接し、下地層に電気的に接続されることを特徴とする請求項２記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
4. 更に、前記被覆層および磁性層を研磨する工程の後で、イオンビームエッチングによって、前記研磨停止層を除去すると共に前記磁性層の一部をエッチングして、前記磁極層収容層および磁性層の上面を平坦化する工程を備えた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の製造方法。
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面を有し、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、
   非磁性材料よりなり、前記磁極層を収容する、貫通する溝部を有する磁極層収容層と、
   前記磁極層収容層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備え、
   前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、前記基板に近い第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺と、第１の辺の一端と第２の辺の一端とを結ぶ第３の辺と、第１の辺の他端と第２の辺の他端とを結ぶ第４の辺とを有し、
   前記第２の辺は、トラック幅を規定し、
   前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面の幅は、前記第１の辺に近づくに従って小さくなり、
   更に、非磁性導電材料よりなり、前記磁極層収容層の前記基板に近い面に接すると共に、前記溝部よりも広い領域に配置された下地層を備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
   前記下地層を形成する工程と、
   前記下地層の上に前記磁極層収容層を形成する工程と、
   前記下地層に電流を流してめっきを行って、前記磁極層収容層の前記溝部内に前記磁極層を形成する工程と、
   前記コイルを形成する工程とを備え、
   前記磁極層収容層を形成する工程は、
   前記下地層の上に、後に前記溝部が形成されることにより前記磁極層収容層となる非磁性層を形成する工程と、
   非磁性導電材料よりなり、後に行われる第２の研磨工程における研磨の停止位置を示す下部研磨停止層を、前記非磁性層の上面の上に形成する工程と、
   前記下部研磨停止層の上に、所定の厚みのスペーサ層を形成する工程と、
   前記スペーサ層および下部研磨停止層に、それぞれ前記磁極層の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を形成する工程と、
   前記非磁性層が前記磁極層収容層になるように、前記非磁性層のうち前記スペーサ層および下部研磨停止層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングすることによって、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程と、
   前記スペーサ層の上に、後に行われる第１の研磨工程における研磨の停止位置を示す上部研磨停止層を形成する工程とを有し、
   前記磁極層を形成する工程は、
   前記磁極層となる磁性層を、前記溝部を埋め、且つその上面が前記上部研磨停止層の上面よりも上側に配置されるように形成する工程と、
   前記磁性層をマスクとして、前記上部研磨停止層、スペーサ層、下部研磨停止層、磁極層収容層および下地層をエッチングする工程と、
   前記下地層、磁極層収容層、下部研磨停止層、スペーサ層、上部研磨停止層および磁性層を覆うように、被覆層を形成する工程と、
   前記上部研磨停止層が露出するまで、前記被覆層および磁性層を研磨する前記第１の研磨工程と、
   前記第１の研磨工程の後で、前記上部研磨停止層を除去する工程と、
   前記磁性層が前記磁極層になるように、前記下部研磨停止層が露出するまで、前記スペーサ層および磁性層を研磨する前記第２の研磨工程とを有す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. 前記下部研磨停止層は、非磁性導電材料によって形成されることを特徴とする請求項５記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
7. 前記スペーサ層は、絶縁材料または半導体材料によって形成されることを特徴とする請求項５または６記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
8. 前記上部研磨停止層は、非磁性導電材料によって形成されることを特徴とする請求項５ないし７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。
9. 前記上部研磨停止層は、前記溝部内にも形成されることを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
10. 前記上部研磨停止層は、前記下地層に接し、下地層に電気的に接続されることを特徴とする請求項９記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
11. 更に、前記第２の研磨工程の後で、イオンビームエッチングによって、前記下部研磨停止層を除去すると共に前記磁性層の一部をエッチングして、前記磁極層収容層および磁性層の上面を平坦化する工程を備えたことを特徴とする請求項５ないし１０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。

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