JP4202180B2 - 垂直磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも記録用の誘導型磁気変換素子を備えた垂直磁気記録ヘッドおよびこの垂直磁気記録ヘッドを搭載した磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばハードディスクドライブに代表される磁気記録装置が広く普及している。このハードディスクドライブの開発分野では、磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」という。）としての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。薄膜磁気ヘッドの記録方式としては、例えば、信号磁界の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）にする長手記録方式と、信号磁界の向きを記録媒体の面に対して直交する方向にする垂直記録方式とが知られている。現在のところ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】
垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの主要部は、例えば、磁束を発生させる薄膜コイルと、この薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出することにより記録処理を実行する磁極層と、この磁極層から放出されて記録媒体を磁化した磁束を環流させるリターンヨーク層とを含んで構成されている。この種の薄膜磁気ヘッドとしては、例えば、磁極層のトレーリング側にリターンヨーク層が配設されたものがいくつか知られている（例えば、特許文献１〜４参照。）。これらの薄膜磁気ヘッドでは、主に、磁極層から磁束が放出された際に、その磁極層のうちのトレーリング側端縁近傍部分から放出された磁束の一部、すなわち周囲への磁束の広がり成分がリターンヨーク層に流れ込むため、結果として磁束の広がりが抑制される。したがって、これらの薄膜磁気ヘッドでは、リターンヨーク層を備えていない薄膜磁気ヘッドと比較して、記録媒体対向面（エアベアリング面）近傍における記録磁界勾配がより急峻となるため、ＳＮ（Signal to Noise ）比が向上するという利点が得られる。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第４６５６５４６号明細書
【特許文献２】
特開平０５−３２５１３７号公報
【特許文献３】
特開平０６−２３６５２６号公報
【特許文献４】
特開２００３−０４５００８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの記録性能を安定に確保するためには、例えば、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制する必要がある。このサイドイレーズとは、エアベアリング面に放出された不要な磁束に起因して、隣接トラック（記録対象トラックに隣接するトラック）に記録されていた情報が意図せずに上書きされる不具合である。しかしながら、磁極層のトレーリング側にリターンヨーク層が配設された従来の薄膜磁気ヘッドでは、リターンヨーク層の存在に基づいてＳＮ比が向上する一方で、そのリターンヨーク層の構成によってはサイドイレーズの発生を効果的に抑制し得ないおそれがるという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制し、記録性能を安定に確保す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。
【０００７】
また、本発明の第２の目的は、本発明の垂直磁気記録ヘッドを搭載した磁気記録装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の垂直磁気記録ヘッドは、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する第１の磁極部分と、この第１の磁極部分の後方に連結され、第１の磁極部分よりも大きな幅を有する第２の磁極部分とを含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、記録媒体対向面に近い先端部分がギャップ層により第１の磁極部分から隔てられると共に記録媒体対向面から遠い部分が第２の磁極部分に連結されるように配設された環流磁極層とを備え、環流磁極層のうちの先端部分が、第１の磁極部分に対応して設けられた中央部分と、この中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、２つの側方部分の後端縁が中央部分の後端縁よりも後方に位置するようにしたものである。また、本発明に係る第２の垂直磁気記録ヘッドは、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する第１の磁極部分と、この第１の磁極部分の後方に連結され、第１の磁極部分よりも大きな幅を有する第２の磁極部分とを含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、記録媒体対向面に近い先端部分がギャップ層により第１の磁極部分から隔てられると共に記録媒体対向面から遠い部分が第２の磁極部分に連結されるように配設された環流磁極層とを備え、環流磁極層のうちの先端部分が、第１の磁極部分に対応して設けられた中央部分と、この中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、２つの側方部分の後端縁が中央部分の後端縁よりも後方に位置し、第１および第２の磁極部分が互いに連結する箇所に、磁極層の幅が第１の磁極部分から第２の磁極部分へ拡がる拡幅位置が設けられており、第２の磁極部分が、拡幅位置から後方に向かって幅が拡がる拡幅部分を含み、２つの側方部分が、中央部分に近い側に位置し、拡幅部分の幅の拡がりに沿って延びる拡幅端縁の位置またはその拡幅端縁の位置よりも前方の位置において後端縁の一部を規定する内側側方部分と、中央部分から遠い側に位置し、後端縁の他の一部を規定する外側側方部分とを含むようにしたものである。
【０００９】
本発明に係る磁気記録装置は、記録媒体と、この記録媒体に磁気的に情報を記録する垂直磁気記録ヘッドとを有し、この垂直磁気記録ヘッドが、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する第１の磁極部分と、この第１の磁極部分の後方に連結され、第１の磁極部分よりも大きな幅を有する第２の磁極部分とを含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、記録媒体対向面に近い先端部分がギャップ層により第１の磁極部分から隔てられると共に記録媒体対向面から遠い部分が第２の磁極部分に連結されるように配設された環流磁極層とを備え、環流磁極層のうちの先端部分が、第１の磁極部分に対応して設けられた中央部分と、この中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、２つの側方部分の後端縁が中央部分の後端縁よりも後方に位置するようにしたものである。
【００１０】
ここで、「後方」とは記録媒体対向面から遠ざかる方向であり、「幅方向」とは第１の磁極部分における一定幅の方向（すなわちトラック幅方向）であり、「媒体進行方向側」とは媒体進行方向における媒体流出側である。この「媒体流出側」とは、媒体進行方向に向かって進行する記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合にその流れの流出する側をいい、一般に「トレーリング側」と呼ばれている。なお、媒体流出側の反対側、すなわち流れの流入する側は「媒体流入側」であり、一般に「リーディング側」と呼ばれている
【００１１】
本発明に係る垂直磁気記録ヘッドまたは磁気記録装置では、磁極層の媒体進行方向側に配設された環流磁極層を備え、この環流磁極層のうちの先端部分が第１の磁極部分に対応して位置する中央部分とこの中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、２つの側方部分の後端縁が中央部分の後端縁よりも後方に位置しているため、２つの側方部分の後端縁の位置が中央部分の後端縁の位置と一致している場合と比較して、磁極層中において局所的に集中した過剰な磁束が先端部分に流れ込みやすくなる。
【００１２】
【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。
【００１３】
まず、図１〜図４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４０に平行な断面構成を示し、（Ｂ）はエアベアリング面４０に垂直な断面構成を示している。また、図２および図３は図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表し、図４はその主要部の露出面の平面構成を拡大して表している。なお、図１に示した上向きの矢印Ｂは、薄膜磁気ヘッドに対して記録媒体（図示せず）が相対的に進行する方向、すなわち記録媒体の進行方向（媒体進行方向）を示している。図３に示した一点鎖線は、１つの構成要素（後述する磁極層１０，ＴＨ規定部１５）中の区分を説明するために付記したものである。
【００１４】
以下の説明では、図１〜図４の各図中におけるＸ軸方向の距離を「幅」、Ｙ軸方向の距離を「長さ」、Ｚ軸方向の距離を「厚さまたは高さ」と表記する。また、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面４０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」と表記するものとする。これらの表記内容は、後述する図５以降においても同様とする。
【００１５】
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により構成された基板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。）などの非磁性絶縁材料により構成された絶縁層２と、磁気抵抗効果（ＭＲ；Magneto-resistive ）を利用して再生処理を実行する再生ヘッド部１００Ａと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成された分離層７と、垂直記録方式の記録処理を実行する単磁極型の記録ヘッド部１００Ｂと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されたオーバーコート層１７とがこの順に積層された構成を有している。
【００１６】
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５とがこの順に積層された構成を有している。このシールドギャップ膜４には、記録媒体に対向する記録媒体対向面（エアベアリング面）４０に一端面が露出するように、再生素子としてのＭＲ素子６が埋設されている。
【００１７】
下部シールド層３および上部シールド層５は，例えば、いずれもニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ（例えばＮｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）；以下、単に「パーマロイ（商品名）」という。）などの磁性材料により構成されており、それらの厚さは約１．０μｍ〜２．０μｍである。シールドギャップ膜４は、ＭＲ素子６を周囲から電気的に分離するものであり、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されている。ＭＲ素子６は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；Giant Magneto-resistive ）またはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ；Tunneling Magneto-resistive ）などを利用して再生処理を実行するものである。
【００１８】
記録ヘッド部１００Ｂは、例えば、絶縁層９，１１により周囲を埋設された磁極層２０と、連結用の開口（バックギャップ１２ＢＧ）を有するギャップ層１２と、磁束発生用の薄膜コイル１３を埋設した絶縁層１４と、リターンヨーク層３０（環流磁極層）とがこの順に積層された構成を有している。なお、図２では、記録ヘッド部１００Ｂのうちの磁極層２０、薄膜コイル１３およびリターンヨーク層３０のみを示している。
【００１９】
磁極層２０は、薄膜コイル１３において発生した磁束を収容し、その磁束を記録媒体に向けて放出するものであり、エアベアリング面４０から後方に向かって延在している。この磁極層２０は、例えば、磁束の収容量（以下、「磁気ボリューム」という。）を確保するための補助的な磁束の収容部分として機能する補助磁極層８と、主要な磁束の収容部分およびその磁束の放出部分として機能する主磁極層１０とが積層された２段構成を有している。また、磁極層２０は、例えば、図４に示したように、エアベアリング面４０に露出した矩形状の露出面１０Ｐ（幅Ｗ１，高さＴ１）を有している。なお、絶縁層９，１１は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されている。
【００２０】
補助磁極層８は、例えば、主磁極層１０のリーディング側に、エアベアリング面４０よりも後退した位置から後方に向かって延在しており、その主磁極層１０に連結されている。この補助磁極層８は、例えば、主磁極層１０と同様の磁性材料により構成されており、矩形状の平面形状を有している。なお、本発明で言うところの「連結」とは、単に接触しているだけでなく、接触した上で磁気的導通が可能な状態にあることを意味している。「リーディング側」の意味については、以下でリターンヨーク層３０の構成を説明する際に詳述する。
【００２１】
主磁極層１０は、エアベアリング面４０から後方に向かって延在しており、例えば、図２および図３に示したように、エアベアリング面４０から後方に向かって一定幅Ｗ１（例えばＷ１＝０．２μｍ以下）を保って延在する先端部１０Ａ（第１の磁極部分）と、この先端部１０Ａの後方に連結され、先端部１０Ａの幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）を有する後端部１０Ｂ（第２の磁極部分）とを含んで構成されている。この先端部１０Ａの幅Ｗ１は、記録媒体の記録トラック幅を規定するものである。先端部１０Ａと後端部１０Ｂとが互いに連結する箇所には、主磁極層１０の幅が先端部１０Ａから後端部１０Ｂへ拡がる位置、すなわち薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する重要な因子のうちの１つであるフレアポイントＦＰ（拡幅位置）が設けられている。この主磁極層１０は、例えば、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）系や鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）系の磁性材料により構成されており、その厚さは約０．２μｍ〜０．３μｍである。
【００２２】
主磁極層１０のうちの後端部１０Ｂは、例えば、図２および図３に示したように、フレアポイントＦＰから順に、このフレアポイントＦＰから後方に向かって幅が拡がる拡幅部分１０ＢＦと、一定幅Ｗ２を有する一定幅部分１０ＢＲとを含んでいる。すなわち、後端部１０Ｂのうちの拡幅部分１０ＢＦは、その拡幅部分１０ＢＦの幅の拡がりに沿って延びる拡幅端縁Ｅ１を有している。
【００２３】
ギャップ層１２は、エアベアリング面４０近傍において主磁極層１０とリターンヨーク層３０との間に磁気的なギャップを設けるためのものである。このギャップ層１２は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されており、その厚さは約０．２μｍ以下である。
【００２４】
薄膜コイル１３は、例えば、バックギャップ１２ＢＧを中心としてスパイラル状に巻回する巻線構造を有しており、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。なお、図１および図２では、薄膜コイル１３を構成する複数の巻線のうちの一部のみを示している。
【００２５】
絶縁層１４は、薄膜コイル１３を周囲から電気的に分離するためのものである。この絶縁層１４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おり、その表面が丸みを帯びて傾斜している。この絶縁層１４の最前端位置は、薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する重要な因子のうちの１つであるスロートハイトゼロ位置ＴＰであり、このスロートハイトゼロ位置ＴＰとエアベアリング面４０との間の距離がスロートハイトＴＨである。
【００２６】
リターンヨーク層３０は、磁極層２０から放出されて記録媒体を磁化した磁束（環流磁束）を環流させるものであり、その磁極層２０のトレーリング側にエアベアリング面４０から後方に向かって延在し、エアベアリング面４０に近い側においてギャップ層１２を介して磁極層２０（先端部１０Ａ）と対向すると共にエアベアリング面４０から遠い側のバックギャップ１２ＢＧにおいて磁極層２０（後端部１０Ｂ）と連結されている。このリターンヨーク層３０は、例えば、図１〜図３に示したように、互いに別体をなす２つの構成要素、すなわちエアベアリング面４０に近い側に位置し、環流磁束の主要な入口として機能するＴＨ規定部１５（先端部分）と、環流磁束の流路として機能するヨーク部１６とが積層された２段構成を有している。これらのＴＨ規定部１５とヨーク部１６とは、例えば、互いに同一の幅Ｗ３を有している。なお、図３では、主磁極層１０と共に、リターンヨーク層３０のうちのＴＨ規定部１５のみを示している。
【００２７】
このリターンヨーク層３０は、例えば、図４に示したように、エアベアリング面４０に露出した矩形状の露出面３０Ｐ（幅Ｗ３，高さＴ３）を有している。この露出面３０Ｐは、ＴＨ規定部１５の露出面１５Ｐとヨーク部１６の露出面１６Ｐとが合成されたものであり、例えば、その幅Ｗ３は露出面１０Ｐの幅Ｗ１以上（Ｗ３≧Ｗ１）であり、かつ高さＴ３は露出面１０Ｐの高さＴ１の５倍以上（Ｔ３≧５×Ｔ１）である。なお、露出面３０Ｐの幅Ｗ３と対比される露出面１０Ｐの幅Ｗ１とは、厳密には、露出面１０Ｐのうちのトレーリング側の端縁Ｅ２の幅をいう。図４では、露出面３０Ｐの幅Ｗ３が露出面１０Ｐの幅Ｗ１よりも大きい場合（Ｗ３＞Ｗ１）を示している。
【００２８】
上記した「トレーリング側」とは、媒体進行方向Ｂ（図１参照）に向かって進行する記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合に、その流れの流出する側（媒体流出側）をいい、ここでは高さ方向（Ｚ軸方向）における上側をいう。これに対して、「リーディング側」とは、流れの流入する側（媒体流入側）をいい、ここでは高さ方向における下側をいう。
【００２９】
ＴＨ規定部１５は、例えば、図１および図３に示したように、ギャップ層１２により主磁極層１０（先端部１０Ａ）から隔てられ、エアベアリング面４０からこのエアベアリング面４０とバックギャップ１２ＢＧとの間の位置Ｐ１まで延在している。このＴＨ規定部１５は、例えば、パーマロイや鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）などの磁性材料により構成されている。このＴＨ規定部１５には絶縁層１４が隣接しており、すなわちＴＨ規定部１５は、絶縁層１４の最前端位置（スロートハイトゼロ位置ＴＰ）を規定する役割を担っている。
【００３０】
このＴＨ規定部１５は、図３に示したように、略凹形状の平面形状を有しており、主磁極層１０のうちの先端部１０Ａに対応して位置し、エアベアリング面４０からこのエアベアリング面４０と位置Ｐ１との間の位置Ｐ２まで延在する中央部分１５Ａと、この中央部分１５Ａの幅方向の両側に連結され、エアベアリング面４０から位置Ｐ１まで延在する２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬとを含んで構成されている。この中央部分１５Ａは、例えば、エアベアリング面４０から位置Ｐ２としてフレアポイントＦＰまで延在している。すなわち、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬの後端縁（位置Ｐ１）は、中央部分１５Ａの後端縁（位置Ｐ２）よりも後方に位置している。
【００３１】
２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬは、例えば、幅方向において中央部分１５Ａに近い側に位置し、後端部１０Ｂ（拡幅部分１０ＢＦ）のうちの拡幅端縁Ｅ１の位置またはその拡幅端縁Ｅ１の位置よりも前方の位置まで延在して２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬの後端縁の一部を規定する内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと、幅方向において中央部分１５Ａから遠い側に位置し、位置Ｐ１まで延在して２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬの後端縁の他の一部を規定する外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬとを含んでいる。エアベアリング面４０と直交する方向、すなわち長さ方向（Ｙ軸方向）における内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと拡幅端縁Ｅ１との間の距離（離間距離）Ｌは、例えば、拡幅端縁Ｅ１の全域に渡って一定であり、具体的には０μｍ≦Ｌ≦１．０μｍの範囲内、好ましくは０≦Ｌ≦０．７μｍの範囲内である。なお、図３では、例えば、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１の位置よりも前方の位置まで延在している場合を示している。
【００３２】
ヨーク部１６は、例えば、図１および図２に示したように、ＴＨ規定部１５および磁極層２０（後端部１０Ｂ）の双方に連結され、絶縁層１４を覆うようにエアベアリング面４０からバックギャップ１２ＢＧまで延在している。このヨーク部１６は、ＴＨ規定部１５と別体をなしており、例えば、ＴＨ規定部１５と同様の材料により構成されている。
【００３３】
次に、図１および図２を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。
【００３４】
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１３に電流が流れると、その薄膜コイル１３において磁束が発生する。このとき発生した磁束は、磁極層２０を構成する補助磁極層８および主磁極層１０に収容されたのち、主に主磁極層１０内を後端部１０Ｂから先端部１０Ａに流れる。この際、主磁極層１０内を流れる磁束は、その主磁極層１０の幅の減少に伴い、フレアポイントＦＰにおいて絞り込まれて集束するため、先端部１０Ａのうちのトレーリング側部分に磁束が集中する。この磁束が先端部１０Ａから外部に放出されると、記録媒体の表面と直交する方向に記録磁界が発生し、この記録磁界により記録媒体が垂直方向に磁化されるため、記録媒体に磁気的に情報が記録される。記録媒体を磁化した磁束（環流磁束）は、リターンヨーク層３０に環流される。
【００３５】
一方、再生時においては、再生ヘッド部１００ＡのＭＲ素子６にセンス電流が流れると、記録媒体からの再生用の信号磁界に応じてＭＲ素子６の抵抗値が変化する。そして、この抵抗変化がセンス電流の変化として検出されるため、記録媒体に記録されている情報が磁気的に読み出される。
【００３６】
次に、図１および図５〜図８を参照して、薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図５〜図８は薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明するためのものであり、いずれも図１に対応する断面構成を示している。
【００３７】
以下では、まず、図１を参照して薄膜磁気ヘッド全体の製造工程の概略について説明したのち、図５〜図８を参照して薄膜磁気ヘッドの主要部（記録ヘッド部１００Ｂ）の形成工程について詳細に説明する。なお、薄膜磁気ヘッドの一連の構成要素の材質、寸法および構造的特徴等については既に詳述したので、その説明を随時省略するものとする。
【００３８】
この薄膜磁気ヘッドは、主に、めっき処理やスパッタリングなどの成膜技術、フォトリソグラフィ技術などのパターニング技術、ならびにドライエッチングなどのエッチング技術等を含む既存の薄膜プロセスを利用して、各構成要素を順次形成して積層させることにより製造される。すなわち、図１に示したように、まず、基板１上に絶縁層２を形成したのち、この絶縁層２上に、下部シールド層３と、ＭＲ素子６を埋設したシールドギャップ膜４と、上部シールド層５とをこの順に積層させることにより、再生ヘッド部１００Ａを形成する。続いて、再生ヘッド部１００Ａ上に分離層７を形成したのち、この分離層７上に、絶縁層９，１１により周囲を埋設された磁極層２０（補助磁極層８，主磁極層１０）と、バックギャップ１２ＢＧを有するギャップ層１２と、薄膜コイル１３を埋設した絶縁層１４と、リターンヨーク層３０（ＴＨ規定部１５，ヨーク部１６）とをこの順に積層させることにより、記録ヘッド部１００Ｂを形成する。最後に、記録ヘッド部１００Ｂ上にオーバーコート層１７を形成したのち、機械加工や研磨加工を利用してエアベアリング面４０を形成することにより、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００３９】
記録ヘッド部１００Ｂを形成する際には、分離層７を形成したのち、まず、図５に示したように、分離層７上に、例えばめっき処理を使用して、後工程においてエアベアリング面４０となる位置（図１参照）から後退するように補助磁極層８を選択的に形成する。続いて、例えばスパッタリングを使用して、補助磁極層８およびその周辺の分離層７を覆うように、アルミナよりなる前駆絶縁層９Ｚを形成する。
【００４０】
続いて、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）法を使用して、少なくとも補助磁極層８が露出するまで前駆絶縁層９Ｚを研磨して平坦化することにより、図６に示したように、補助磁極層８の周囲を埋め込むように絶縁層９を形成する。続いて、補助磁極層８と絶縁層９とにより構成された平坦面上に、例えばめっき処理やスパッタリングを使用して、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）系または鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）系の磁性材料よりなる磁性層（図示せず）を形成したのち、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を使用して磁性層をパターニングすることにより、主磁極層１０を選択的に形成する。この主磁極層１０を形成する際には、図３に示したように、前方から順に先端部１０Ａおよび後端部１０Ｂ（拡幅部分１０ＢＦ，一定幅部分１０ＢＲ）を含むようにする。これにより、補助磁極層８と主磁極層１０との２段構成を有する磁極層２０が形成される。続いて、例えばスパッタリングを使用して、主磁極層１０およびその周辺の絶縁層９を覆うように、アルミナよりなる前駆絶縁層１１Ｚを形成する。
【００４１】
続いて、例えばＣＭＰ法を使用して、少なくとも主磁極層１０が露出するまで前駆絶縁層１１Ｚを研磨して平坦化することにより、図７に示したように、主磁極層１０の周囲を埋め込むように絶縁層１１を形成する。このときの研磨処理により、先端部１０Ａのトレーリング側の端縁Ｅ２（図４参照）が画定される。続いて、主磁極層１０と絶縁層１１とにより構成された平坦面上に、例えばスパッタリングを使用して、約０．２μｍ以下の厚さとなるようにギャップ層１２を形成する。このギャップ層１２を形成する際には、バックギャップ１２ＢＧを覆わないようにする。
【００４２】
続いて、ギャップ層１２上のうち、後工程において薄膜コイル１３が形成されることとなる領域よりも前方の領域に、例えばめっき処理を使用して、ＴＨ規定部１５を選択的に形成する。このＴＨ規定部１５を形成する際には、そのＴＨ規定部１５の位置に基づいてスロートハイトＴＨが決定される点を考慮して形成位置を調整すると共に、図３に示したように、主磁極層１０のうちの先端部１０Ａに対応して位置する中央部分１５Ａと、この中央部分１５Ａの幅方向の両側に連結され、中央部分１５Ａよりも後方まで延在する２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬ（内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬ，外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬ）とを含むようにする。この際、特に、離間距離Ｌ、すなわち長さ方向（Ｙ軸方向）における内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと拡幅端縁Ｅ１との距離Ｌが、０μｍ≦Ｌ≦１．０μｍの範囲内、好ましくは０≦Ｌ≦０．７μｍの範囲内となるようにする。
【００４３】
続いて、図７に示したように、ＴＨ規定部１５とバックギャップ１２ＢＧとの間のギャップ層１２上に薄膜コイル１３を選択的に形成したのち、例えばフォトリソグラフィ技術を使用して、薄膜コイル１３の各巻線間およびその周辺を覆うようにフォトレジスト膜１４Ｆを選択的に形成する。このフォトレジスト膜１４Ｆを形成する際には、例えば、その前方部分がＴＨ規定部１５に隣接するようにする。なお、必ずしもＴＨ規定部１５を形成したのちに薄膜コイル１３を形成する必要はなく、例えば、薄膜コイル１３を形成したのちにＴＨ規定部１５を形成するようにしてもよい。
【００４４】
続いて、フォトレジスト膜１４Ｆを焼成することにより、図８に示したように、絶縁層１４を形成する。この焼成によりフォトレジスト膜１４Ｆが流動するため、前方部分がＴＨ規定部１５に隣接したまま、後方部分が丸みを帯びて傾斜するように絶縁層１４が形成される。
【００４５】
最後に、例えばめっき処理やスパッタリングを使用して、絶縁層１４およびその周辺を覆うように、パーマロイや鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）よりなるヨーク部１６を選択的に形成する。このヨーク部１６を形成する際には、前方においてＴＨ規定部１５に連結されると共に後方においてバックギャップ１２ＢＧを通じて磁極層２０（後端部１０Ｂ）と連結されるようにする。これにより、ＴＨ規定部１５とヨーク部１６との２段構成を有するリターンヨーク層３０が形成され、記録ヘッド部１００Ｂが完成する。
【００４６】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極層２０のトレーリング側に配設されたリターンヨーク層３０を備え、このリターンヨーク層３０のうちのＴＨ規定部１５が、主磁極層１０のうちの先端部１０Ａに対応して位置する中央部分１５Ａと、この中央部分１５Ａの幅方向の両側に連結され、その中央部分１５Ａよりも後方まで延在する２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬとを含むようにしたので、以下の理由により、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制し、記録性能を安定に確保することができる。
【００４７】
すなわち、先端部１０Ａとこの先端部１０Ａよりも大きな幅を有する後端部１０Ｂとを含む主磁極層１０内を磁束が流れる際には、上記したように、広幅の後端部１０Ｂから狭幅の先端部１０Ａへ流れる磁束がフレアポイントＦＰにおいて絞り込まれて集束するため、特に、後端部１０ＢのうちのフレアポイントＦＰ近傍に磁束が集中し、磁束飽和が生じる。この点に関して、磁極層２０のトレーリング側にリターンヨーク層３０が配設された薄膜磁気ヘッドでは、後端部１０ＢのうちのフレアポイントＦＰ近傍に集中した磁束の一部、すなわち磁束飽和に起因して先端部１０Ａに流れ込めない過剰な磁束がギャップ層１２を介してリターンヨーク層３０に流れ込むため、後端部１０Ｂからエアベアリング面４０に磁束が放出されにくくなる。この後端部１０Ｂからエアベアリング面４０への磁束の放出のしやすさは、サイドイレーズの発生状況に大きな影響を及ぼす特性であるため、サイドイレーズの発生抑制の観点から言えば、後端部１０Ｂからエアベアリング面４０へ磁束が可能な限り放出されにくくなるようにする必要がある。
【００４８】
図９は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド（図３参照）に対する比較例としての薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表している。また、図１０は比較例の薄膜磁気ヘッドに関する問題点を説明するためのものであり、図１１は本実施の形態の薄膜磁気ヘッドに関する利点を説明するためのものである。これらの図１０および図１１では、それぞれ図９および図３に示したＴ−Ｔ線に沿った薄膜磁気ヘッドの主要部の断面構成を表している。図９に示した比較例の薄膜磁気ヘッドは、ＴＨ規定部１５（中央部分１５Ａ，２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬ）に対応するＴＨ規定部１１５（中央部分１１５Ａ，２つの側方部分１１５ＢＲ，１１５ＢＬ）を有していると共に、２つの側方部分１１５ＢＲ，１１５ＢＬの後端縁の位置が中央部分１１５Ａの後端縁の位置（位置Ｐ２）に一致しており、すなわちＴＨ規定部１１５が全体として矩形状の平面形状を有している点を除き、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドと同様の構成を有している。
【００４９】
この比較例の薄膜磁気ヘッドでは、図１０に示したように、ＴＨ規定部１１５（側方部分１１５ＢＲ）の後端が主磁極層１０（後端部１０Ｂ）の前端から比較的大きく離れているため、後端部１０Ｂに集中した過剰な磁束ＪがＴＨ規定部１１５に流れ込みにくくなる。この場合には、後端部１０Ｂに集中した磁束Ｊのうちの一部はＴＨ規定部１１５に流れ込むが、そのＴＨ規定部１１５に流れ込めない残りの磁束Ｊはエアベアリング面４０に放出されてしまう。したがって、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、ＴＨ規定部１１５が後端部１０Ｂに集中した磁束Ｊを十分に逃がしきれないため、依然としてサイドイレーズを誘発するおそれがある。
【００５０】
これに対して、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬが中央部分１５Ａよりも後方まで延在している本実施の形態の薄膜磁気ヘッドでは（図３参照）、図１１に示したように、ＴＨ規定部１５（側方部分１５ＢＲ）の後端が後端部１０Ｂの前端に接近しているため、後端部１０Ｂに集中した過剰な磁束ＪがＴＨ規定部１５に流れ込みやすくなる。この場合には、後端部１０Ｂに集中した磁束Ｊの多くがＴＨ規定部１５に流れ込み、後端部１０Ｂからエアベアリング面４０に磁束Ｊが放出されにくくなる。したがって、本実施の形態の薄膜磁気ヘッドでは、ＴＨ規定部１５が後端部１０Ｂに集中した磁束Ｊを十分に逃がしやすいため、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制し得るのである。
【００５１】
特に、本実施の形態では、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬのうちの内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと拡幅端縁Ｅ１との離間距離Ｌを０μｍ≦Ｌ≦１．０μｍの範囲内とすれば、サイドイレーズの発生をより効果的に抑制することができる。この点に関しては、さらに、離間距離Ｌを０≦Ｌ≦０．７μｍの範囲内とすれば、サイドイレーズの発生を極めて効果的に抑制することができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１の位置またはその拡幅端縁Ｅ１の位置よりも前方の位置まで延在するようにし、すなわち内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが主磁極層１０（後端部１０Ｂ）にオーバーラップしないようにしたので、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが後端部１０Ｂにオーバーラップした場合に生じ得る不具合、すなわち後端部１０Ｂからギャップ層１２を介して内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬに磁束が過剰に流れすぎたことに起因して、後端部１０Ｂから先端部１０Ａに流れる磁束量が減少した結果、記録用の磁界強度が低下することを防止することができる。この点を考慮すれば、例えば、ＴＨ規定部１５の形成位置に関する誤差等の要因に起因して意図せずに内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが主磁極層１０にオーバーラップしてしまい、これにより記録用の磁界強度が低下することを防止する上では、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１の位置まで延在するよりもむしろ、拡幅端縁Ｅ１の位置よりも前方の位置まで延在するようにするのが好ましい。
【００５３】
また、本実施の形態では、リターンヨーク層３０の露出面３０Ｐの高さＴ３を磁極層２０の露出面１０Ｐの高さＴ１の５倍以上にすると共に、露出面３０Ｐの幅Ｗ３を露出面１０Ｐの幅Ｗ１以上にしたので、露出面３０Ｐの面積が露出面１０Ｐの面積よりも大きくなり、リターンヨーク層３０による意図しない書き込みを防止することができる。なぜなら、露出面３０Ｐの面積が露出面１０Ｐの面積と同等未満である場合には、記録済みの磁束が環流するための環流口（すなわち露出面３０Ｐ）が狭いため、その磁束が露出面３０Ｐ近傍に集中し、本来書き込みを実行する部分でないリターンヨーク層３０により意図せずに書き込みが行われやすくなるが、露出面３０Ｐの面積が露出面１０Ｐの面積以上である場合には、十分に広い環流口を通じて記録済みの磁束がリターンヨーク層３０に円滑に環流され、その磁束が露出面３０Ｐ近傍に集中しにくいため、リターンヨーク層３０による意図しない書き込みが防止されるのである。
【００５４】
また、本実施の形態では、エアベアリング面４０から後退した補助磁極層８とエアベアリング面４０に露出した主磁極層１０とが積層された２段構成を有するように磁極層２０を構成したので、磁束の放出口を小さくしつつ磁気ボリュームが確保される。したがって、記録磁界強度を高めることができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、図３に示したように、ＴＨ規定部１５の構成に関して、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬのうちの内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１に対応した幅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、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬの幅はサイドイレーズの発生状況等に応じて自由に変更可能である。具体的には、例えば、図１２に示したように、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１に対応した幅よりも小さな幅を有するようにしてもよいし、あるいは図１３に示したように、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１に対応する幅よりも大きな幅を有するようにしてもよい。これらの図１２または図１３に示したいずれの場合においても、上記実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。なお、図１２または図１３に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の特徴は、図３に示した場合と同様である。
【００５６】
また、本実施の形態では、図３に示したように、ＴＨ規定部１５の構成に関して、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと拡幅端縁Ｅ１との離間距離Ｌが拡幅端縁Ｅ２の全域に渡って一定となるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、上記した適性範囲（０μｍ≦Ｌ≦１．０μｍ）内である限り、離間距離Ｌはサイドイレーズの発生状況等に応じて自由に変化可能である。具体的には、例えば、図１４に示したように、後方に向かって離間距離Ｌが次第に大きくなるようにしてもよいし、あるいは図１５に示したように、後方に向かって離間距離Ｌが次第に小さくなるようにしてもよい。これらの図１４または図１５に示したいずれの場合においても、上記実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。なお、図１４または図１５に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の特徴は、図３に示した場合と同様である。
【００５７】
また、本実施の形態では、ＴＨ規定部１５の構成を変形することにより、サイドイレーズの発生に関する抑制効果をさらに高めることが可能である。すなわち、図３を参照して説明すれば、主磁極層１０内を流れる磁束が後端部１０Ｂに集中した場合には、特に、後端部１０Ｂのうちの側端縁Ｅ３と拡幅端縁Ｅ１とが交わる箇所に設けられた角部Ｃに磁束が著しく集中する。したがって、サイドイレーズの抑制効果を高めるためには、この角部Ｃからエアベアリング面４０へ磁束が放出されること重点的に抑制する必要がある。
【００５８】
この点を考慮すれば、例えば、図１６に示したように、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬのうちの内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬおよび外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬがそれぞれ後端部１０Ｂの拡幅端縁Ｅ１および側端縁Ｅ３に沿って配置され、これらの内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬおよび外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬが角部Ｃを周囲から囲むようにしてもよい。この場合には、角部Ｃに集中した磁束が内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬおよび外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬに円滑に流れ込みやすくなるため、上記実施の形態と比較して、サイドイレーズの抑制効果をより高めることができる。
【００５９】
また、例えば、図１７に示したように、外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬが後端部１０Ｂのうちの角部Ｃを含む領域と部分的にオーバーラップするようにしてもよい。この場合においても、角部Ｃに集中した磁束が外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬに円滑に流れ込みやすくなるため、サイドイレーズの抑制効果をより高めることができる。ただし、例えば、外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬを後端部１０Ｂにオーバーラップさせすぎると、上記したように先端部１０Ａに供給される磁束量が不足して記録用の磁界強度が低下するおそれがあるため、サイドイレーズの発生抑制と記録用の磁界強度の確保とを両立し得るように、外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬと後端部１０Ｂとのオーバーラップ面積を調整するのが好ましい。具体的には、例えば、先端部１０Ａに到達した過剰な磁束が中央部分１５Ａを通じてＴＨ規定部１５に流れ込む量よりも、角部Ｃに集中した磁束が外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬを通じてＴＨ規定部１５に流れ込む量を少なくするために、先端部１０Ａと中央部分１５Ａとのオーバーラップ面積Ｓ１よりも、後端部１０Ｂと外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬとのオーバーラップ面積の和Ｓ２＋Ｓ３が小さくなるようにするのが好ましい（Ｓ１＞Ｓ２＋Ｓ３）。
【００６０】
また、本実施の形態では、図３に示したように、ＴＨ規定部１５の構成に関して、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬが内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬおよび外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬを含むようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬが外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬを含まずに、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬのみを含むようにしてもよい。この場合においても、上記実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、図１に示したように、リターンヨーク層３０の構成に関して、互いに別体をなすＴＨ規定部１５とヨーク部１６とを含むようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図１８に示したように、ＴＨ規定部１５とヨーク部１６とが一体化された連続体をなすようにしてもよい。図１８に示した場合においても、上記実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。なお、図１８に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の特徴は、図１に示した場合と同様である。
【００６２】
以上をもって、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドについての説明を終了する。
【００６３】
次に、図１９および図２０を参照して、本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の構成について説明する。図１９は磁気記録装置の切り欠き概観構成を表し、図２０は磁気記録装置の主要部の外観構成を拡大して表している。この磁気記録装置は、上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッドを搭載したものであり、例えばハードディスクドライブである。
【００６４】
この磁気記録装置は、図１９に示したように、例えば、筐体２００の内部に、情報が記録される記録媒体としての複数の磁気ディスク２０１と、各磁気ディスク２０１に対応して配置され、先端にヘッドスライダ２１０が取り付けられた複数のアーム２０２とを備えている。磁気ディスク２０１は、筐体２００に固定されたスピンドルモータ２０３を中心として回転可能になっている。アーム２０２は、動力源としての駆動部２０４に接続されており、筐体２００に固定された固定軸２０５を中心として、ベアリング２０６を介して旋回可能になっている。なお、図１９では、例えば、固定軸２０５を中心として複数のアーム２０２が一体的に旋回するモデルを示している。
【００６５】
ヘッドスライダ２１０は、図２０に示したように、アーム２０２の旋回時に生じる空気抵抗を減少させるために凹凸構造が設けられた略直方体状の基体２１１のうち、エアベアリング面２２０と直交する一側面（図２０中、手前側の面）に、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッド２１２が配設された構成を有している。この薄膜磁気ヘッド２１２は、例えば、上記実施の形態において説明した構成を有するものである。なお、図２０では、ヘッドスライダ２１０のうちのエアベアリング面２２０側の構造を見やすくするために、図１９に示した状態とは上下を反転させた状態を示している。
【００６６】
なお、薄膜磁気ヘッド２１２の詳細な構成については、上記実施の形態において既に詳細に説明したので、その説明を省略する。
【００６７】
この磁気記録装置では、情報の記録時においてアーム２０２が旋回することにより、磁気ディスク２０１のうちの所定の領域（記録領域）までヘッドスライダ２１０が移動する。そして、磁気ディスク２０１と対向した状態において薄膜磁気ヘッド２１２が通電されると、上記実施の形態において説明したように動作することにより、薄膜磁気ヘッド２１２が磁気ディスク２０１に情報を記録する。
【００６８】
この磁気記録装置では、本発明の薄膜磁気ヘッド２１２を備えるようにしたので、上記実施の形態と同様の作用により、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制し、記録性能を安定に確保することができる。
【００６９】
なお、この磁気記録装置に関する上記以外の作用、効果および変形等は、上記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００７０】
【実施例】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【００７１】
上記実施の形態において説明した一連の薄膜磁気ヘッドを代表して、変形例として図１２に示した構成を有する薄膜磁気ヘッド（以下、単に「本発明の薄膜磁気ヘッド」という。）の諸特性を調べたところ、以下のことが確認された。なお、本発明の薄膜磁気ヘッドの諸特性を調べる際には、その諸特性を比較評価するために、図９に示した比較例の薄膜磁気ヘッドの諸特性も調べた。
【００７２】
まず、記録磁界勾配を調べたところ、図２１に示した結果が得られた。図２１は、記録磁界強度の記録位置依存性を表している。図中の「横軸」は記録媒体上のクロストラック方向（記録媒体上に設けられた複数のトラックを横切る方向）における記録位置Ｄ（記録対象トラックのセンター位置（０位置）からの距離；μｍ）を示し、「縦軸」は比較のために規格化した記録磁界強度Ｈ（無単位）を示している。図中に示した「２１Ａ（破線）」は比較例の薄膜磁気ヘッドについて表し、「２１Ｂ（実線）」は本発明の薄膜磁気ヘッドについて表している。
【００７３】
図２１に示した結果から判るように、記録磁界強度Ｈは、記録対象トラックのセンター位置（０位置）においてピークを示し、その位置から離れるにしたがって次第に減少した。本発明の薄膜磁気ヘッド（２１Ｂ）と比較例の薄膜磁気ヘッド（２１Ａ）とを比較すると、比較例よりも本発明において記録対象トラック周辺の記録磁界強度Ｈが減少し、すなわち記録磁界勾配が大きくなった。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、隣接トラック領域における記録磁界強度Ｈがより減少することが確認された。
【００７４】
続いて、サイドイレーズの発生状況を調べたところ、図２２に示した結果が得られた。図２２は、再生信号出力比の記録位置依存性を表している。図中の「横軸」は図２１の「横軸」と同様に記録位置Ｄ（μｍ）を示し、「縦軸」は再生信号出力比Ｓ（無単位）、すなわち初期の再生信号出力値Ｓ１と記録対象トラック（０位置のトラック）に上書き処理を施したのちの再生信号出力値Ｓ２との比（Ｓ２／Ｓ１）を示している。図中に示した「２２Ａ（破線）」は比較例の薄膜磁気ヘッドについて表し、「２２Ｂ（実線）」は本発明の薄膜磁気ヘッドについて表している。
【００７５】
図２２に示した結果から判るように、再生信号出力比Ｓは、記録対象トラックのセンター位置（０位置）において最小となり、その位置から離れるにしたがって次第に増加した。本発明の薄膜磁気ヘッド（２２Ｂ）と比較例の薄膜磁気ヘッド（２２Ａ）とを比較すると、比較例よりも本発明において記録対象トラック周辺における再生信号出力比Ｓが大きくなり、すなわち初期の再生信号出力値Ｓ１からの減衰量が緩和された。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、サイドイレーズの発生が抑制されることが確認された。
【００７６】
最後に、漏れ磁界強度の変動状況を調べたところ、図２３に示した結果が得られた。図２３は、漏れ磁界強度比の離間距離依存性を表している。図中の「横軸」は離間距離Ｌ（内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと拡幅端縁Ｅ１との間の距離；μｍ）を示し、「縦軸」は漏れ磁界強度比ＦＨ、すなわち比較例の薄膜磁気ヘッドに関する漏れ磁界強度ＦＨ１と本発明の薄膜磁気ヘッドに関する漏れ磁界強度ＦＨ２との比（ＦＨ２／ＦＨ１）を示している。なお、「漏れ磁界強度」とは、後端部１０Ｂからエアベアリング面４０に放出された不要な磁束（漏れ磁束）に基づく磁界強度をいう。
【００７７】
図２３に示した結果から判るように、漏れ磁界強度比ＦＨは、離間距離Ｌが短くなるにしたがって次第に低下した。特に、離間距離Ｌが１．０μｍ以下になると漏れ磁界強度比ＦＨが０．６以下となり、さらに離間距離Ｌが０．７μｍ以下になると漏れ磁界強度比ＦＨが０．３以下となった。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、離間距離Ｌが１．０μｍ以下になると、比較例の薄膜磁気ヘッドに対して約６０％以下となるまで漏れ磁界強度が低下し、さらに離間距離Ｌが０．７μｍ以下になると、比較例の薄膜磁気ヘッドに対して約３０％以下となるまで漏れ磁界強度が低下することが確認された。
【００７８】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記実施の形態および実施例では、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、リング型ヘッドに適用してもよい。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。もちろん、本発明を、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。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１または第２の垂直磁気記録ヘッドあるいは磁気記録装置によれば、磁極層の媒体進行方向側に配設された環流磁極層を備え、この環流磁極層のうちの先端部分が、第１の磁極部分に対応して位置する中央部分と、この中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、この２つの側方部分の後端縁が中央部分の後端縁よりも後方に位置するようにしたので、２つの側方部分の後端縁の位置が中央部分の後端縁の位置に一致している場合と比較して、磁極層中において居所的に集中した過剰な磁束が先端部分に流れ込みやすくなる。したがって、磁極層から記録媒体対向面へ磁束が放出されにくくなるため、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制し、記録性能を安定に確保することができる。特に、本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドによれば、２つの側方部分のうちの内側側方部分が、拡幅部分の幅の拡がりに沿って延びる拡幅端縁の位置またはその拡幅端縁の位置よりも前方の位置において後端縁の一部を規定するようにしたので、記録用の磁界強度が低下することを防止することができる。
【００８１】
また、本発明の垂直磁気記録ヘッドでは、記録媒体対向面と直交する方向における内側側方部分と拡幅端縁との間の距離が、０μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内となるようにすれば、サイドイレーズの発生をより効果的に抑制することができる。この場合には、さらに、内側側方部分と拡幅端縁との間の距離が０μｍ以上０．７μｍ以下の範囲内となるようにすれば、サイドイレーズの発生を極めて効果的に抑制することができる。
【００８２】
また、本発明の垂直磁気記録ヘッドでは、２つの側方部分のうちの内側側方部分および外側側方部分が、第２の磁極層部分のうちの角部を周囲から囲むようにすれば、サイドイレーズの抑制効果をより高めることができる。
【００８３】
また、本発明の垂直磁気記録ヘッドでは、２つの側方部分のうちの外側側方部分が第２の磁極層部分のうちの角部を含む領域と部分的にオーバーラップするようにすれば、サイドイレーズの抑制効果をより高めることができる。
【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主要部の平面構成を表す平面図である。
【図３】図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の他の平面構成を表す平面図である。
【図４】図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の露出面の平面構成を拡大して表す平面図である。
【図５】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６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに対する比較例としての薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表す平面図である。
【図１０】比較例の薄膜磁気ヘッドに関する問題点を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに関する利点を説明するための断面図である。
【図１２】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第１の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１３】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第２の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１４】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第３の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１５】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第４の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１６】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第５の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１７】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第６の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１８】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第７の変形例の平面構成を表す断面図である。
【図１９】本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の切り欠き外観構成を表す斜視図である。
【図２０】図１９に示した磁気記録装置の主要部の外観構成を拡大して表す斜視図である。
【図２１】記録磁界強度の記録位置依存性を表す図である。
【図２２】再生信号出力比の記録位置依存性を表す図である。
【図２３】漏れ磁界強度比の離間距離依存性を表す図である。
【符号の説明】
１…基板、２，１４…絶縁層、３…下部シールド層、４…シールドギャップ膜、５…上部シールド層、６…ＭＲ素子、７…分離層、８…補助磁極層、９Ｚ，１１Ｚ…前駆絶縁層、１０…主磁極層、１０Ａ…先端部、１０Ｂ…後端部、１０ＢＦ…拡幅部分、１０ＢＲ…一定幅部分、１０Ｐ，１５Ｐ，１６Ｐ，３０Ｐ…露出面、１２…ギャップ層、１２ＢＧ…バックギャップ、１３…薄膜コイル、１４Ｆ…フォトレジスト膜、１５…ＴＨ規定部、１５Ａ…中央部分、１５ＢＲ，１５ＢＬ…側方部分、１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬ…外側側方部分、１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬ…内側側方部分、１６…ヨーク部、１７…オーバーコート層、２０…磁極層、３０…リターンヨーク層、４０，２２０…エアベアリング面、１００Ａ…再生ヘッド部、１００Ｂ…記録ヘッド部、２００…筐体、２０１…磁気ディスク、２０２…アーム、２０３…スピンドルモータ、２０４…駆動部、２０５…固定軸、２０６…ベアリング、２１０…ヘッドスライダ、２１１…基体、２１２…薄膜磁気ヘッド、Ｂ…媒体進行方向、Ｃ…角部、Ｅ１…拡幅端縁、Ｅ２…端縁、Ｅ３…側端縁、ＦＰ…フレアポイント、Ｊ…磁束、Ｌ…離間距離、ＴＨ…スロートハイト、ＴＰ…スロートハイトゼロ位置。
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも記録用の誘導型磁気変換素子を備えた垂直磁気記録ヘッドおよびこの垂直磁気記録ヘッドを搭載した磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばハードディスクドライブに代表される磁気記録装置が広く普及している。このハードディスクドライブの開発分野では、磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」という。）としての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。薄膜磁気ヘッドの記録方式としては、例えば、信号磁界の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）にする長手記録方式と、信号磁界の向きを記録媒体の面に対して直交する方向にする垂直記録方式とが知られている。現在のところ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】
垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの主要部は、例えば、磁束を発生させる薄膜コイルと、この薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出することにより記録処理を実行する磁極層と、この磁極層から放出されて記録媒体を磁化した磁束を環流させるリターンヨーク層とを含んで構成されている。この種の薄膜磁気ヘッドとしては、例えば、磁極層のトレーリング側にリターンヨーク層が配設されたものがいくつか知られている（例えば、特許文献１〜４参照。）。これらの薄膜磁気ヘッドでは、主に、磁極層から磁束が放出された際に、その磁極層のうちのトレーリング側端縁近傍部分から放出された磁束の一部、すなわち周囲への磁束の広がり成分がリターンヨーク層に流れ込むため、結果として磁束の広がりが抑制される。したがって、これらの薄膜磁気ヘッドでは、リターンヨーク層を備えていない薄膜磁気ヘッドと比較して、記録媒体対向面（エアベアリング面）近傍における記録磁界勾配がより急峻となるため、ＳＮ（Signal to Noise ）比が向上するという利点が得られる。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第４６５６５４６号明細書
【特許文献２】
特開平０５−３２５１３７号公報
【特許文献３】
特開平０６−２３６５２６号公報
【特許文献４】
特開２００３−０４５００８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの記録性能を安定に確保するためには、例えば、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制する必要がある。このサイドイレーズとは、エアベアリング面に放出された不要な磁束に起因して、隣接トラック（記録対象トラックに隣接するトラック）に記録されていた情報が意図せずに上書きされる不具合である。しかしながら、磁極層のトレーリング側にリターンヨーク層が配設された従来の薄膜磁気ヘッドでは、リターンヨーク層の存在に基づいてＳＮ比が向上する一方で、そのリターンヨーク層の構成によってはサイドイレーズの発生を効果的に抑制し得ないおそれがるという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制し、記録性能を安定に確保す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。
【０００７】
また、本発明の第２の目的は、本発明の垂直磁気記録ヘッドを搭載した磁気記録装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の垂直磁気記録ヘッドは、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する第１の磁極部分と、この第１の磁極部分の後方に連結され、第１の磁極部分よりも大きな幅を有する第２の磁極部分とを含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、記録媒体対向面に近い先端部分がギャップ層により第１の磁極部分から隔てられると共に記録媒体対向面から遠い部分が第２の磁極部分に連結されるように配設された環流磁極層とを備え、環流磁極層のうちの先端部分が、第１の磁極部分に対応して設けられた中央部分と、この中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、２つの側方部分の後端縁が中央部分の後端縁よりも後方に位置するようにしたものである。また、本発明に係る第２の垂直磁気記録ヘッドは、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する第１の磁極部分と、この第１の磁極部分の後方に連結され、第１の磁極部分よりも大きな幅を有する第２の磁極部分とを含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、記録媒体対向面に近い先端部分がギャップ層により第１の磁極部分から隔てられると共に記録媒体対向面から遠い部分が第２の磁極部分に連結されるように配設された環流磁極層とを備え、環流磁極層のうちの先端部分が、第１の磁極部分に対応して設けられた中央部分と、この中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、２つの側方部分の後端縁が中央部分の後端縁よりも後方に位置し、第１および第２の磁極部分が互いに連結する箇所に、磁極層の幅が第１の磁極部分から第２の磁極部分へ拡がる拡幅位置が設けられており、第２の磁極部分が、拡幅位置から後方に向かって幅が拡がる拡幅部分を含み、２つの側方部分が、中央部分に近い側に位置し、拡幅部分の幅の拡がりに沿って延びる拡幅端縁の位置またはその拡幅端縁の位置よりも前方の位置において後端縁の一部を規定する内側側方部分と、中央部分から遠い側に位置し、後端縁の他の一部を規定する外側側方部分とを含むようにしたものである。
【０００９】
本発明に係る磁気記録装置は、記録媒体と、この記録媒体に磁気的に情報を記録する垂直磁気記録ヘッドとを有し、この垂直磁気記録ヘッドが、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する第１の磁極部分と、この第１の磁極部分の後方に連結され、第１の磁極部分よりも大きな幅を有する第２の磁極部分とを含む磁極層と、この磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面から後方に向かって延在し、記録媒体対向面に近い先端部分がギャップ層により第１の磁極部分から隔てられると共に記録媒体対向面から遠い部分が第２の磁極部分に連結されるように配設された環流磁極層とを備え、環流磁極層のうちの先端部分が、第１の磁極部分に対応して設けられた中央部分と、この中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、２つの側方部分の後端縁が中央部分の後端縁よりも後方に位置するようにしたものである。
【００１０】
ここで、「後方」とは記録媒体対向面から遠ざかる方向であり、「幅方向」とは第１の磁極部分における一定幅の方向（すなわちトラック幅方向）であり、「媒体進行方向側」とは媒体進行方向における媒体流出側である。この「媒体流出側」とは、媒体進行方向に向かって進行する記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合にその流れの流出する側をいい、一般に「トレーリング側」と呼ばれている。なお、媒体流出側の反対側、すなわち流れの流入する側は「媒体流入側」であり、一般に「リーディング側」と呼ばれている
【００１１】
本発明に係る垂直磁気記録ヘッドまたは磁気記録装置では、磁極層の媒体進行方向側に配設された環流磁極層を備え、この環流磁極層のうちの先端部分が第１の磁極部分に対応して位置する中央部分とこの中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、２つの側方部分の後端縁が中央部分の後端縁よりも後方に位置しているため、２つの側方部分の後端縁の位置が中央部分の後端縁の位置と一致している場合と比較して、磁極層中において局所的に集中した過剰な磁束が先端部分に流れ込みやすくなる。
【００１２】
【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。
【００１３】
まず、図１〜図４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４０に平行な断面構成を示し、（Ｂ）はエアベアリング面４０に垂直な断面構成を示している。また、図２および図３は図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表し、図４はその主要部の露出面の平面構成を拡大して表している。なお、図１に示した上向きの矢印Ｂは、薄膜磁気ヘッドに対して記録媒体（図示せず）が相対的に進行する方向、すなわち記録媒体の進行方向（媒体進行方向）を示している。図３に示した一点鎖線は、１つの構成要素（後述する磁極層１０，ＴＨ規定部１５）中の区分を説明するために付記したものである。
【００１４】
以下の説明では、図１〜図４の各図中におけるＸ軸方向の距離を「幅」、Ｙ軸方向の距離を「長さ」、Ｚ軸方向の距離を「厚さまたは高さ」と表記する。また、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面４０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」と表記するものとする。これらの表記内容は、後述する図５以降においても同様とする。
【００１５】
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により構成された基板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。）などの非磁性絶縁材料により構成された絶縁層２と、磁気抵抗効果（ＭＲ；Magneto-resistive ）を利用して再生処理を実行する再生ヘッド部１００Ａと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成された分離層７と、垂直記録方式の記録処理を実行する単磁極型の記録ヘッド部１００Ｂと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されたオーバーコート層１７とがこの順に積層された構成を有している。
【００１６】
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５とがこの順に積層された構成を有している。このシールドギャップ膜４には、記録媒体に対向する記録媒体対向面（エアベアリング面）４０に一端面が露出するように、再生素子としてのＭＲ素子６が埋設されている。
【００１７】
下部シールド層３および上部シールド層５は，例えば、いずれもニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ（例えばＮｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）；以下、単に「パーマロイ（商品名）」という。）などの磁性材料により構成されており、それらの厚さは約１．０μｍ〜２．０μｍである。シールドギャップ膜４は、ＭＲ素子６を周囲から電気的に分離するものであり、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されている。ＭＲ素子６は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；Giant Magneto-resistive ）またはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ；Tunneling Magneto-resistive ）などを利用して再生処理を実行するものである。
【００１８】
記録ヘッド部１００Ｂは、例えば、絶縁層９，１１により周囲を埋設された磁極層２０と、連結用の開口（バックギャップ１２ＢＧ）を有するギャップ層１２と、磁束発生用の薄膜コイル１３を埋設した絶縁層１４と、リターンヨーク層３０（環流磁極層）とがこの順に積層された構成を有している。なお、図２では、記録ヘッド部１００Ｂのうちの磁極層２０、薄膜コイル１３およびリターンヨーク層３０のみを示している。
【００１９】
磁極層２０は、薄膜コイル１３において発生した磁束を収容し、その磁束を記録媒体に向けて放出するものであり、エアベアリング面４０から後方に向かって延在している。この磁極層２０は、例えば、磁束の収容量（以下、「磁気ボリューム」という。）を確保するための補助的な磁束の収容部分として機能する補助磁極層８と、主要な磁束の収容部分およびその磁束の放出部分として機能する主磁極層１０とが積層された２段構成を有している。また、磁極層２０は、例えば、図４に示したように、エアベアリング面４０に露出した矩形状の露出面１０Ｐ（幅Ｗ１，高さＴ１）を有している。なお、絶縁層９，１１は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されている。
【００２０】
補助磁極層８は、例えば、主磁極層１０のリーディング側に、エアベアリング面４０よりも後退した位置から後方に向かって延在しており、その主磁極層１０に連結されている。この補助磁極層８は、例えば、主磁極層１０と同様の磁性材料により構成されており、矩形状の平面形状を有している。なお、本発明で言うところの「連結」とは、単に接触しているだけでなく、接触した上で磁気的導通が可能な状態にあることを意味している。「リーディング側」の意味については、以下でリターンヨーク層３０の構成を説明する際に詳述する。
【００２１】
主磁極層１０は、エアベアリング面４０から後方に向かって延在しており、例えば、図２および図３に示したように、エアベアリング面４０から後方に向かって一定幅Ｗ１（例えばＷ１＝０．２μｍ以下）を保って延在する先端部１０Ａ（第１の磁極部分）と、この先端部１０Ａの後方に連結され、先端部１０Ａの幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）を有する後端部１０Ｂ（第２の磁極部分）とを含んで構成されている。この先端部１０Ａの幅Ｗ１は、記録媒体の記録トラック幅を規定するものである。先端部１０Ａと後端部１０Ｂとが互いに連結する箇所には、主磁極層１０の幅が先端部１０Ａから後端部１０Ｂへ拡がる位置、すなわち薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する重要な因子のうちの１つであるフレアポイントＦＰ（拡幅位置）が設けられている。この主磁極層１０は、例えば、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）系や鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）系の磁性材料により構成されており、その厚さは約０．２μｍ〜０．３μｍである。
【００２２】
主磁極層１０のうちの後端部１０Ｂは、例えば、図２および図３に示したように、フレアポイントＦＰから順に、このフレアポイントＦＰから後方に向かって幅が拡がる拡幅部分１０ＢＦと、一定幅Ｗ２を有する一定幅部分１０ＢＲとを含んでいる。すなわち、後端部１０Ｂのうちの拡幅部分１０ＢＦは、その拡幅部分１０ＢＦの幅の拡がりに沿って延びる拡幅端縁Ｅ１を有している。
【００２３】
ギャップ層１２は、エアベアリング面４０近傍において主磁極層１０とリターンヨーク層３０との間に磁気的なギャップを設けるためのものである。このギャップ層１２は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されており、その厚さは約０．２μｍ以下である。
【００２４】
薄膜コイル１３は、例えば、バックギャップ１２ＢＧを中心としてスパイラル状に巻回する巻線構造を有しており、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。なお、図１および図２では、薄膜コイル１３を構成する複数の巻線のうちの一部のみを示している。
【００２５】
絶縁層１４は、薄膜コイル１３を周囲から電気的に分離するためのものである。この絶縁層１４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おり、その表面が丸みを帯びて傾斜している。この絶縁層１４の最前端位置は、薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する重要な因子のうちの１つであるスロートハイトゼロ位置ＴＰであり、このスロートハイトゼロ位置ＴＰとエアベアリング面４０との間の距離がスロートハイトＴＨである。
【００２６】
リターンヨーク層３０は、磁極層２０から放出されて記録媒体を磁化した磁束（環流磁束）を環流させるものであり、その磁極層２０のトレーリング側にエアベアリング面４０から後方に向かって延在し、エアベアリング面４０に近い側においてギャップ層１２を介して磁極層２０（先端部１０Ａ）と対向すると共にエアベアリング面４０から遠い側のバックギャップ１２ＢＧにおいて磁極層２０（後端部１０Ｂ）と連結されている。このリターンヨーク層３０は、例えば、図１〜図３に示したように、互いに別体をなす２つの構成要素、すなわちエアベアリング面４０に近い側に位置し、環流磁束の主要な入口として機能するＴＨ規定部１５（先端部分）と、環流磁束の流路として機能するヨーク部１６とが積層された２段構成を有している。これらのＴＨ規定部１５とヨーク部１６とは、例えば、互いに同一の幅Ｗ３を有している。なお、図３では、主磁極層１０と共に、リターンヨーク層３０のうちのＴＨ規定部１５のみを示している。
【００２７】
このリターンヨーク層３０は、例えば、図４に示したように、エアベアリング面４０に露出した矩形状の露出面３０Ｐ（幅Ｗ３，高さＴ３）を有している。この露出面３０Ｐは、ＴＨ規定部１５の露出面１５Ｐとヨーク部１６の露出面１６Ｐとが合成されたものであり、例えば、その幅Ｗ３は露出面１０Ｐの幅Ｗ１以上（Ｗ３≧Ｗ１）であり、かつ高さＴ３は露出面１０Ｐの高さＴ１の５倍以上（Ｔ３≧５×Ｔ１）である。なお、露出面３０Ｐの幅Ｗ３と対比される露出面１０Ｐの幅Ｗ１とは、厳密には、露出面１０Ｐのうちのトレーリング側の端縁Ｅ２の幅をいう。図４では、露出面３０Ｐの幅Ｗ３が露出面１０Ｐの幅Ｗ１よりも大きい場合（Ｗ３＞Ｗ１）を示している。
【００２８】
上記した「トレーリング側」とは、媒体進行方向Ｂ（図１参照）に向かって進行する記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合に、その流れの流出する側（媒体流出側）をいい、ここでは高さ方向（Ｚ軸方向）における上側をいう。これに対して、「リーディング側」とは、流れの流入する側（媒体流入側）をいい、ここでは高さ方向における下側をいう。
【００２９】
ＴＨ規定部１５は、例えば、図１および図３に示したように、ギャップ層１２により主磁極層１０（先端部１０Ａ）から隔てられ、エアベアリング面４０からこのエアベアリング面４０とバックギャップ１２ＢＧとの間の位置Ｐ１まで延在している。このＴＨ規定部１５は、例えば、パーマロイや鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）などの磁性材料により構成されている。このＴＨ規定部１５には絶縁層１４が隣接しており、すなわちＴＨ規定部１５は、絶縁層１４の最前端位置（スロートハイトゼロ位置ＴＰ）を規定する役割を担っている。
【００３０】
このＴＨ規定部１５は、図３に示したように、略凹形状の平面形状を有しており、主磁極層１０のうちの先端部１０Ａに対応して位置し、エアベアリング面４０からこのエアベアリング面４０と位置Ｐ１との間の位置Ｐ２まで延在する中央部分１５Ａと、この中央部分１５Ａの幅方向の両側に連結され、エアベアリング面４０から位置Ｐ１まで延在する２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬとを含んで構成されている。この中央部分１５Ａは、例えば、エアベアリング面４０から位置Ｐ２としてフレアポイントＦＰまで延在している。すなわち、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬの後端縁（位置Ｐ１）は、中央部分１５Ａの後端縁（位置Ｐ２）よりも後方に位置している。
【００３１】
２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬは、例えば、幅方向において中央部分１５Ａに近い側に位置し、後端部１０Ｂ（拡幅部分１０ＢＦ）のうちの拡幅端縁Ｅ１の位置またはその拡幅端縁Ｅ１の位置よりも前方の位置まで延在して２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬの後端縁の一部を規定する内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと、幅方向において中央部分１５Ａから遠い側に位置し、位置Ｐ１まで延在して２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬの後端縁の他の一部を規定する外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬとを含んでいる。エアベアリング面４０と直交する方向、すなわち長さ方向（Ｙ軸方向）における内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと拡幅端縁Ｅ１との間の距離（離間距離）Ｌは、例えば、拡幅端縁Ｅ１の全域に渡って一定であり、具体的には０μｍ≦Ｌ≦１．０μｍの範囲内、好ましくは０≦Ｌ≦０．７μｍの範囲内である。なお、図３では、例えば、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１の位置よりも前方の位置まで延在している場合を示している。
【００３２】
ヨーク部１６は、例えば、図１および図２に示したように、ＴＨ規定部１５および磁極層２０（後端部１０Ｂ）の双方に連結され、絶縁層１４を覆うようにエアベアリング面４０からバックギャップ１２ＢＧまで延在している。このヨーク部１６は、ＴＨ規定部１５と別体をなしており、例えば、ＴＨ規定部１５と同様の材料により構成されている。
【００３３】
次に、図１および図２を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。
【００３４】
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１３に電流が流れると、その薄膜コイル１３において磁束が発生する。このとき発生した磁束は、磁極層２０を構成する補助磁極層８および主磁極層１０に収容されたのち、主に主磁極層１０内を後端部１０Ｂから先端部１０Ａに流れる。この際、主磁極層１０内を流れる磁束は、その主磁極層１０の幅の減少に伴い、フレアポイントＦＰにおいて絞り込まれて集束するため、先端部１０Ａのうちのトレーリング側部分に磁束が集中する。この磁束が先端部１０Ａから外部に放出されると、記録媒体の表面と直交する方向に記録磁界が発生し、この記録磁界により記録媒体が垂直方向に磁化されるため、記録媒体に磁気的に情報が記録される。記録媒体を磁化した磁束（環流磁束）は、リターンヨーク層３０に環流される。
【００３５】
一方、再生時においては、再生ヘッド部１００ＡのＭＲ素子６にセンス電流が流れると、記録媒体からの再生用の信号磁界に応じてＭＲ素子６の抵抗値が変化する。そして、この抵抗変化がセンス電流の変化として検出されるため、記録媒体に記録されている情報が磁気的に読み出される。
【００３６】
次に、図１および図５〜図８を参照して、薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図５〜図８は薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明するためのものであり、いずれも図１に対応する断面構成を示している。
【００３７】
以下では、まず、図１を参照して薄膜磁気ヘッド全体の製造工程の概略について説明したのち、図５〜図８を参照して薄膜磁気ヘッドの主要部（記録ヘッド部１００Ｂ）の形成工程について詳細に説明する。なお、薄膜磁気ヘッドの一連の構成要素の材質、寸法および構造的特徴等については既に詳述したので、その説明を随時省略するものとする。
【００３８】
この薄膜磁気ヘッドは、主に、めっき処理やスパッタリングなどの成膜技術、フォトリソグラフィ技術などのパターニング技術、ならびにドライエッチングなどのエッチング技術等を含む既存の薄膜プロセスを利用して、各構成要素を順次形成して積層させることにより製造される。すなわち、図１に示したように、まず、基板１上に絶縁層２を形成したのち、この絶縁層２上に、下部シールド層３と、ＭＲ素子６を埋設したシールドギャップ膜４と、上部シールド層５とをこの順に積層させることにより、再生ヘッド部１００Ａを形成する。続いて、再生ヘッド部１００Ａ上に分離層７を形成したのち、この分離層７上に、絶縁層９，１１により周囲を埋設された磁極層２０（補助磁極層８，主磁極層１０）と、バックギャップ１２ＢＧを有するギャップ層１２と、薄膜コイル１３を埋設した絶縁層１４と、リターンヨーク層３０（ＴＨ規定部１５，ヨーク部１６）とをこの順に積層させることにより、記録ヘッド部１００Ｂを形成する。最後に、記録ヘッド部１００Ｂ上にオーバーコート層１７を形成したのち、機械加工や研磨加工を利用してエアベアリング面４０を形成することにより、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００３９】
記録ヘッド部１００Ｂを形成する際には、分離層７を形成したのち、まず、図５に示したように、分離層７上に、例えばめっき処理を使用して、後工程においてエアベアリング面４０となる位置（図１参照）から後退するように補助磁極層８を選択的に形成する。続いて、例えばスパッタリングを使用して、補助磁極層８およびその周辺の分離層７を覆うように、アルミナよりなる前駆絶縁層９Ｚを形成する。
【００４０】
続いて、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）法を使用して、少なくとも補助磁極層８が露出するまで前駆絶縁層９Ｚを研磨して平坦化することにより、図６に示したように、補助磁極層８の周囲を埋め込むように絶縁層９を形成する。続いて、補助磁極層８と絶縁層９とにより構成された平坦面上に、例えばめっき処理やスパッタリングを使用して、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）系または鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）系の磁性材料よりなる磁性層（図示せず）を形成したのち、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を使用して磁性層をパターニングすることにより、主磁極層１０を選択的に形成する。この主磁極層１０を形成する際には、図３に示したように、前方から順に先端部１０Ａおよび後端部１０Ｂ（拡幅部分１０ＢＦ，一定幅部分１０ＢＲ）を含むようにする。これにより、補助磁極層８と主磁極層１０との２段構成を有する磁極層２０が形成される。続いて、例えばスパッタリングを使用して、主磁極層１０およびその周辺の絶縁層９を覆うように、アルミナよりなる前駆絶縁層１１Ｚを形成する。
【００４１】
続いて、例えばＣＭＰ法を使用して、少なくとも主磁極層１０が露出するまで前駆絶縁層１１Ｚを研磨して平坦化することにより、図７に示したように、主磁極層１０の周囲を埋め込むように絶縁層１１を形成する。このときの研磨処理により、先端部１０Ａのトレーリング側の端縁Ｅ２（図４参照）が画定される。続いて、主磁極層１０と絶縁層１１とにより構成された平坦面上に、例えばスパッタリングを使用して、約０．２μｍ以下の厚さとなるようにギャップ層１２を形成する。このギャップ層１２を形成する際には、バックギャップ１２ＢＧを覆わないようにする。
【００４２】
続いて、ギャップ層１２上のうち、後工程において薄膜コイル１３が形成されることとなる領域よりも前方の領域に、例えばめっき処理を使用して、ＴＨ規定部１５を選択的に形成する。このＴＨ規定部１５を形成する際には、そのＴＨ規定部１５の位置に基づいてスロートハイトＴＨが決定される点を考慮して形成位置を調整すると共に、図３に示したように、主磁極層１０のうちの先端部１０Ａに対応して位置する中央部分１５Ａと、この中央部分１５Ａの幅方向の両側に連結され、中央部分１５Ａよりも後方まで延在する２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬ（内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬ，外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬ）とを含むようにする。この際、特に、離間距離Ｌ、すなわち長さ方向（Ｙ軸方向）における内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと拡幅端縁Ｅ１との距離Ｌが、０μｍ≦Ｌ≦１．０μｍの範囲内、好ましくは０≦Ｌ≦０．７μｍの範囲内となるようにする。
【００４３】
続いて、図７に示したように、ＴＨ規定部１５とバックギャップ１２ＢＧとの間のギャップ層１２上に薄膜コイル１３を選択的に形成したのち、例えばフォトリソグラフィ技術を使用して、薄膜コイル１３の各巻線間およびその周辺を覆うようにフォトレジスト膜１４Ｆを選択的に形成する。このフォトレジスト膜１４Ｆを形成する際には、例えば、その前方部分がＴＨ規定部１５に隣接するようにする。なお、必ずしもＴＨ規定部１５を形成したのちに薄膜コイル１３を形成する必要はなく、例えば、薄膜コイル１３を形成したのちにＴＨ規定部１５を形成するようにしてもよい。
【００４４】
続いて、フォトレジスト膜１４Ｆを焼成することにより、図８に示したように、絶縁層１４を形成する。この焼成によりフォトレジスト膜１４Ｆが流動するため、前方部分がＴＨ規定部１５に隣接したまま、後方部分が丸みを帯びて傾斜するように絶縁層１４が形成される。
【００４５】
最後に、例えばめっき処理やスパッタリングを使用して、絶縁層１４およびその周辺を覆うように、パーマロイや鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）よりなるヨーク部１６を選択的に形成する。このヨーク部１６を形成する際には、前方においてＴＨ規定部１５に連結されると共に後方においてバックギャップ１２ＢＧを通じて磁極層２０（後端部１０Ｂ）と連結されるようにする。これにより、ＴＨ規定部１５とヨーク部１６との２段構成を有するリターンヨーク層３０が形成され、記録ヘッド部１００Ｂが完成する。
【００４６】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極層２０のトレーリング側に配設されたリターンヨーク層３０を備え、このリターンヨーク層３０のうちのＴＨ規定部１５が、主磁極層１０のうちの先端部１０Ａに対応して位置する中央部分１５Ａと、この中央部分１５Ａの幅方向の両側に連結され、その中央部分１５Ａよりも後方まで延在する２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬとを含むようにしたので、以下の理由により、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制し、記録性能を安定に確保することができる。
【００４７】
すなわち、先端部１０Ａとこの先端部１０Ａよりも大きな幅を有する後端部１０Ｂとを含む主磁極層１０内を磁束が流れる際には、上記したように、広幅の後端部１０Ｂから狭幅の先端部１０Ａへ流れる磁束がフレアポイントＦＰにおいて絞り込まれて集束するため、特に、後端部１０ＢのうちのフレアポイントＦＰ近傍に磁束が集中し、磁束飽和が生じる。この点に関して、磁極層２０のトレーリング側にリターンヨーク層３０が配設された薄膜磁気ヘッドでは、後端部１０ＢのうちのフレアポイントＦＰ近傍に集中した磁束の一部、すなわち磁束飽和に起因して先端部１０Ａに流れ込めない過剰な磁束がギャップ層１２を介してリターンヨーク層３０に流れ込むため、後端部１０Ｂからエアベアリング面４０に磁束が放出されにくくなる。この後端部１０Ｂからエアベアリング面４０への磁束の放出のしやすさは、サイドイレーズの発生状況に大きな影響を及ぼす特性であるため、サイドイレーズの発生抑制の観点から言えば、後端部１０Ｂからエアベアリング面４０へ磁束が可能な限り放出されにくくなるようにする必要がある。
【００４８】
図９は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド（図３参照）に対する比較例としての薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表している。また、図１０は比較例の薄膜磁気ヘッドに関する問題点を説明するためのものであり、図１１は本実施の形態の薄膜磁気ヘッドに関する利点を説明するためのものである。これらの図１０および図１１では、それぞれ図９および図３に示したＴ−Ｔ線に沿った薄膜磁気ヘッドの主要部の断面構成を表している。図９に示した比較例の薄膜磁気ヘッドは、ＴＨ規定部１５（中央部分１５Ａ，２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬ）に対応するＴＨ規定部１１５（中央部分１１５Ａ，２つの側方部分１１５ＢＲ，１１５ＢＬ）を有していると共に、２つの側方部分１１５ＢＲ，１１５ＢＬの後端縁の位置が中央部分１１５Ａの後端縁の位置（位置Ｐ２）に一致しており、すなわちＴＨ規定部１１５が全体として矩形状の平面形状を有している点を除き、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドと同様の構成を有している。
【００４９】
この比較例の薄膜磁気ヘッドでは、図１０に示したように、ＴＨ規定部１１５（側方部分１１５ＢＲ）の後端が主磁極層１０（後端部１０Ｂ）の前端から比較的大きく離れているため、後端部１０Ｂに集中した過剰な磁束ＪがＴＨ規定部１１５に流れ込みにくくなる。この場合には、後端部１０Ｂに集中した磁束Ｊのうちの一部はＴＨ規定部１１５に流れ込むが、そのＴＨ規定部１１５に流れ込めない残りの磁束Ｊはエアベアリング面４０に放出されてしまう。したがって、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、ＴＨ規定部１１５が後端部１０Ｂに集中した磁束Ｊを十分に逃がしきれないため、依然としてサイドイレーズを誘発するおそれがある。
【００５０】
これに対して、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬが中央部分１５Ａよりも後方まで延在している本実施の形態の薄膜磁気ヘッドでは（図３参照）、図１１に示したように、ＴＨ規定部１５（側方部分１５ＢＲ）の後端が後端部１０Ｂの前端に接近しているため、後端部１０Ｂに集中した過剰な磁束ＪがＴＨ規定部１５に流れ込みやすくなる。この場合には、後端部１０Ｂに集中した磁束Ｊの多くがＴＨ規定部１５に流れ込み、後端部１０Ｂからエアベアリング面４０に磁束Ｊが放出されにくくなる。したがって、本実施の形態の薄膜磁気ヘッドでは、ＴＨ規定部１５が後端部１０Ｂに集中した磁束Ｊを十分に逃がしやすいため、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制し得るのである。
【００５１】
特に、本実施の形態では、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬのうちの内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと拡幅端縁Ｅ１との離間距離Ｌを０μｍ≦Ｌ≦１．０μｍの範囲内とすれば、サイドイレーズの発生をより効果的に抑制することができる。この点に関しては、さらに、離間距離Ｌを０≦Ｌ≦０．７μｍの範囲内とすれば、サイドイレーズの発生を極めて効果的に抑制することができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１の位置またはその拡幅端縁Ｅ１の位置よりも前方の位置まで延在するようにし、すなわち内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが主磁極層１０（後端部１０Ｂ）にオーバーラップしないようにしたので、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが後端部１０Ｂにオーバーラップした場合に生じ得る不具合、すなわち後端部１０Ｂからギャップ層１２を介して内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬに磁束が過剰に流れすぎたことに起因して、後端部１０Ｂから先端部１０Ａに流れる磁束量が減少した結果、記録用の磁界強度が低下することを防止することができる。この点を考慮すれば、例えば、ＴＨ規定部１５の形成位置に関する誤差等の要因に起因して意図せずに内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが主磁極層１０にオーバーラップしてしまい、これにより記録用の磁界強度が低下することを防止する上では、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１の位置まで延在するよりもむしろ、拡幅端縁Ｅ１の位置よりも前方の位置まで延在するようにするのが好ましい。
【００５３】
また、本実施の形態では、リターンヨーク層３０の露出面３０Ｐの高さＴ３を磁極層２０の露出面１０Ｐの高さＴ１の５倍以上にすると共に、露出面３０Ｐの幅Ｗ３を露出面１０Ｐの幅Ｗ１以上にしたので、露出面３０Ｐの面積が露出面１０Ｐの面積よりも大きくなり、リターンヨーク層３０による意図しない書き込みを防止することができる。なぜなら、露出面３０Ｐの面積が露出面１０Ｐの面積と同等未満である場合には、記録済みの磁束が環流するための環流口（すなわち露出面３０Ｐ）が狭いため、その磁束が露出面３０Ｐ近傍に集中し、本来書き込みを実行する部分でないリターンヨーク層３０により意図せずに書き込みが行われやすくなるが、露出面３０Ｐの面積が露出面１０Ｐの面積以上である場合には、十分に広い環流口を通じて記録済みの磁束がリターンヨーク層３０に円滑に環流され、その磁束が露出面３０Ｐ近傍に集中しにくいため、リターンヨーク層３０による意図しない書き込みが防止されるのである。
【００５４】
また、本実施の形態では、エアベアリング面４０から後退した補助磁極層８とエアベアリング面４０に露出した主磁極層１０とが積層された２段構成を有するように磁極層２０を構成したので、磁束の放出口を小さくしつつ磁気ボリュームが確保される。したがって、記録磁界強度を高めることができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、図３に示したように、ＴＨ規定部１５の構成に関して、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬのうちの内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１に対応した幅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、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬの幅はサイドイレーズの発生状況等に応じて自由に変更可能である。具体的には、例えば、図１２に示したように、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１に対応した幅よりも小さな幅を有するようにしてもよいし、あるいは図１３に示したように、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬが拡幅端縁Ｅ１に対応する幅よりも大きな幅を有するようにしてもよい。これらの図１２または図１３に示したいずれの場合においても、上記実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。なお、図１２または図１３に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の特徴は、図３に示した場合と同様である。
【００５６】
また、本実施の形態では、図３に示したように、ＴＨ規定部１５の構成に関して、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと拡幅端縁Ｅ１との離間距離Ｌが拡幅端縁Ｅ２の全域に渡って一定となるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、上記した適性範囲（０μｍ≦Ｌ≦１．０μｍ）内である限り、離間距離Ｌはサイドイレーズの発生状況等に応じて自由に変化可能である。具体的には、例えば、図１４に示したように、後方に向かって離間距離Ｌが次第に大きくなるようにしてもよいし、あるいは図１５に示したように、後方に向かって離間距離Ｌが次第に小さくなるようにしてもよい。これらの図１４または図１５に示したいずれの場合においても、上記実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。なお、図１４または図１５に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の特徴は、図３に示した場合と同様である。
【００５７】
また、本実施の形態では、ＴＨ規定部１５の構成を変形することにより、サイドイレーズの発生に関する抑制効果をさらに高めることが可能である。すなわち、図３を参照して説明すれば、主磁極層１０内を流れる磁束が後端部１０Ｂに集中した場合には、特に、後端部１０Ｂのうちの側端縁Ｅ３と拡幅端縁Ｅ１とが交わる箇所に設けられた角部Ｃに磁束が著しく集中する。したがって、サイドイレーズの抑制効果を高めるためには、この角部Ｃからエアベアリング面４０へ磁束が放出されること重点的に抑制する必要がある。
【００５８】
この点を考慮すれば、例えば、図１６に示したように、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬのうちの内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬおよび外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬがそれぞれ後端部１０Ｂの拡幅端縁Ｅ１および側端縁Ｅ３に沿って配置され、これらの内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬおよび外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬが角部Ｃを周囲から囲むようにしてもよい。この場合には、角部Ｃに集中した磁束が内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬおよび外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬに円滑に流れ込みやすくなるため、上記実施の形態と比較して、サイドイレーズの抑制効果をより高めることができる。
【００５９】
また、例えば、図１７に示したように、外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬが後端部１０Ｂのうちの角部Ｃを含む領域と部分的にオーバーラップするようにしてもよい。この場合においても、角部Ｃに集中した磁束が外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬに円滑に流れ込みやすくなるため、サイドイレーズの抑制効果をより高めることができる。ただし、例えば、外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬを後端部１０Ｂにオーバーラップさせすぎると、上記したように先端部１０Ａに供給される磁束量が不足して記録用の磁界強度が低下するおそれがあるため、サイドイレーズの発生抑制と記録用の磁界強度の確保とを両立し得るように、外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬと後端部１０Ｂとのオーバーラップ面積を調整するのが好ましい。具体的には、例えば、先端部１０Ａに到達した過剰な磁束が中央部分１５Ａを通じてＴＨ規定部１５に流れ込む量よりも、角部Ｃに集中した磁束が外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬを通じてＴＨ規定部１５に流れ込む量を少なくするために、先端部１０Ａと中央部分１５Ａとのオーバーラップ面積Ｓ１よりも、後端部１０Ｂと外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬとのオーバーラップ面積の和Ｓ２＋Ｓ３が小さくなるようにするのが好ましい（Ｓ１＞Ｓ２＋Ｓ３）。
【００６０】
また、本実施の形態では、図３に示したように、ＴＨ規定部１５の構成に関して、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬが内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬおよび外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬを含むようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、２つの側方部分１５ＢＲ，１５ＢＬが外側側方部分１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬを含まずに、内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬのみを含むようにしてもよい。この場合においても、上記実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、図１に示したように、リターンヨーク層３０の構成に関して、互いに別体をなすＴＨ規定部１５とヨーク部１６とを含むようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図１８に示したように、ＴＨ規定部１５とヨーク部１６とが一体化された連続体をなすようにしてもよい。図１８に示した場合においても、上記実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。なお、図１８に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の特徴は、図１に示した場合と同様である。
【００６２】
以上をもって、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドについての説明を終了する。
【００６３】
次に、図１９および図２０を参照して、本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の構成について説明する。図１９は磁気記録装置の切り欠き概観構成を表し、図２０は磁気記録装置の主要部の外観構成を拡大して表している。この磁気記録装置は、上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッドを搭載したものであり、例えばハードディスクドライブである。
【００６４】
この磁気記録装置は、図１９に示したように、例えば、筐体２００の内部に、情報が記録される記録媒体としての複数の磁気ディスク２０１と、各磁気ディスク２０１に対応して配置され、先端にヘッドスライダ２１０が取り付けられた複数のアーム２０２とを備えている。磁気ディスク２０１は、筐体２００に固定されたスピンドルモータ２０３を中心として回転可能になっている。アーム２０２は、動力源としての駆動部２０４に接続されており、筐体２００に固定された固定軸２０５を中心として、ベアリング２０６を介して旋回可能になっている。なお、図１９では、例えば、固定軸２０５を中心として複数のアーム２０２が一体的に旋回するモデルを示している。
【００６５】
ヘッドスライダ２１０は、図２０に示したように、アーム２０２の旋回時に生じる空気抵抗を減少させるために凹凸構造が設けられた略直方体状の基体２１１のうち、エアベアリング面２２０と直交する一側面（図２０中、手前側の面）に、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッド２１２が配設された構成を有している。この薄膜磁気ヘッド２１２は、例えば、上記実施の形態において説明した構成を有するものである。なお、図２０では、ヘッドスライダ２１０のうちのエアベアリング面２２０側の構造を見やすくするために、図１９に示した状態とは上下を反転させた状態を示している。
【００６６】
なお、薄膜磁気ヘッド２１２の詳細な構成については、上記実施の形態において既に詳細に説明したので、その説明を省略する。
【００６７】
この磁気記録装置では、情報の記録時においてアーム２０２が旋回することにより、磁気ディスク２０１のうちの所定の領域（記録領域）までヘッドスライダ２１０が移動する。そして、磁気ディスク２０１と対向した状態において薄膜磁気ヘッド２１２が通電されると、上記実施の形態において説明したように動作することにより、薄膜磁気ヘッド２１２が磁気ディスク２０１に情報を記録する。
【００６８】
この磁気記録装置では、本発明の薄膜磁気ヘッド２１２を備えるようにしたので、上記実施の形態と同様の作用により、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制し、記録性能を安定に確保することができる。
【００６９】
なお、この磁気記録装置に関する上記以外の作用、効果および変形等は、上記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００７０】
【実施例】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【００７１】
上記実施の形態において説明した一連の薄膜磁気ヘッドを代表して、変形例として図１２に示した構成を有する薄膜磁気ヘッド（以下、単に「本発明の薄膜磁気ヘッド」という。）の諸特性を調べたところ、以下のことが確認された。なお、本発明の薄膜磁気ヘッドの諸特性を調べる際には、その諸特性を比較評価するために、図９に示した比較例の薄膜磁気ヘッドの諸特性も調べた。
【００７２】
まず、記録磁界勾配を調べたところ、図２１に示した結果が得られた。図２１は、記録磁界強度の記録位置依存性を表している。図中の「横軸」は記録媒体上のクロストラック方向（記録媒体上に設けられた複数のトラックを横切る方向）における記録位置Ｄ（記録対象トラックのセンター位置（０位置）からの距離；μｍ）を示し、「縦軸」は比較のために規格化した記録磁界強度Ｈ（無単位）を示している。図中に示した「２１Ａ（破線）」は比較例の薄膜磁気ヘッドについて表し、「２１Ｂ（実線）」は本発明の薄膜磁気ヘッドについて表している。
【００７３】
図２１に示した結果から判るように、記録磁界強度Ｈは、記録対象トラックのセンター位置（０位置）においてピークを示し、その位置から離れるにしたがって次第に減少した。本発明の薄膜磁気ヘッド（２１Ｂ）と比較例の薄膜磁気ヘッド（２１Ａ）とを比較すると、比較例よりも本発明において記録対象トラック周辺の記録磁界強度Ｈが減少し、すなわち記録磁界勾配が大きくなった。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、隣接トラック領域における記録磁界強度Ｈがより減少することが確認された。
【００７４】
続いて、サイドイレーズの発生状況を調べたところ、図２２に示した結果が得られた。図２２は、再生信号出力比の記録位置依存性を表している。図中の「横軸」は図２１の「横軸」と同様に記録位置Ｄ（μｍ）を示し、「縦軸」は再生信号出力比Ｓ（無単位）、すなわち初期の再生信号出力値Ｓ１と記録対象トラック（０位置のトラック）に上書き処理を施したのちの再生信号出力値Ｓ２との比（Ｓ２／Ｓ１）を示している。図中に示した「２２Ａ（破線）」は比較例の薄膜磁気ヘッドについて表し、「２２Ｂ（実線）」は本発明の薄膜磁気ヘッドについて表している。
【００７５】
図２２に示した結果から判るように、再生信号出力比Ｓは、記録対象トラックのセンター位置（０位置）において最小となり、その位置から離れるにしたがって次第に増加した。本発明の薄膜磁気ヘッド（２２Ｂ）と比較例の薄膜磁気ヘッド（２２Ａ）とを比較すると、比較例よりも本発明において記録対象トラック周辺における再生信号出力比Ｓが大きくなり、すなわち初期の再生信号出力値Ｓ１からの減衰量が緩和された。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、サイドイレーズの発生が抑制されることが確認された。
【００７６】
最後に、漏れ磁界強度の変動状況を調べたところ、図２３に示した結果が得られた。図２３は、漏れ磁界強度比の離間距離依存性を表している。図中の「横軸」は離間距離Ｌ（内側側方部分１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬと拡幅端縁Ｅ１との間の距離；μｍ）を示し、「縦軸」は漏れ磁界強度比ＦＨ、すなわち比較例の薄膜磁気ヘッドに関する漏れ磁界強度ＦＨ１と本発明の薄膜磁気ヘッドに関する漏れ磁界強度ＦＨ２との比（ＦＨ２／ＦＨ１）を示している。なお、「漏れ磁界強度」とは、後端部１０Ｂからエアベアリング面４０に放出された不要な磁束（漏れ磁束）に基づく磁界強度をいう。
【００７７】
図２３に示した結果から判るように、漏れ磁界強度比ＦＨは、離間距離Ｌが短くなるにしたがって次第に低下した。特に、離間距離Ｌが１．０μｍ以下になると漏れ磁界強度比ＦＨが０．６以下となり、さらに離間距離Ｌが０．７μｍ以下になると漏れ磁界強度比ＦＨが０．３以下となった。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、離間距離Ｌが１．０μｍ以下になると、比較例の薄膜磁気ヘッドに対して約６０％以下となるまで漏れ磁界強度が低下し、さらに離間距離Ｌが０．７μｍ以下になると、比較例の薄膜磁気ヘッドに対して約３０％以下となるまで漏れ磁界強度が低下することが確認された。
【００７８】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記実施の形態および実施例では、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、リング型ヘッドに適用してもよい。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。もちろん、本発明を、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。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１または第２の垂直磁気記録ヘッドあるいは磁気記録装置によれば、磁極層の媒体進行方向側に配設された環流磁極層を備え、この環流磁極層のうちの先端部分が、第１の磁極部分に対応して位置する中央部分と、この中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、この２つの側方部分の後端縁が中央部分の後端縁よりも後方に位置するようにしたので、２つの側方部分の後端縁の位置が中央部分の後端縁の位置に一致している場合と比較して、磁極層中において居所的に集中した過剰な磁束が先端部分に流れ込みやすくなる。したがって、磁極層から記録媒体対向面へ磁束が放出されにくくなるため、サイドイレーズの発生を可能な限り抑制し、記録性能を安定に確保することができる。特に、本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドによれば、２つの側方部分のうちの内側側方部分が、拡幅部分の幅の拡がりに沿って延びる拡幅端縁の位置またはその拡幅端縁の位置よりも前方の位置において後端縁の一部を規定するようにしたので、記録用の磁界強度が低下することを防止することができる。
【００８１】
また、本発明の垂直磁気記録ヘッドでは、記録媒体対向面と直交する方向における内側側方部分と拡幅端縁との間の距離が、０μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内となるようにすれば、サイドイレーズの発生をより効果的に抑制することができる。この場合には、さらに、内側側方部分と拡幅端縁との間の距離が０μｍ以上０．７μｍ以下の範囲内となるようにすれば、サイドイレーズの発生を極めて効果的に抑制することができる。
【００８２】
また、本発明の垂直磁気記録ヘッドでは、２つの側方部分のうちの内側側方部分および外側側方部分が、第２の磁極層部分のうちの角部を周囲から囲むようにすれば、サイドイレーズの抑制効果をより高めることができる。
【００８３】
また、本発明の垂直磁気記録ヘッドでは、２つの側方部分のうちの外側側方部分が第２の磁極層部分のうちの角部を含む領域と部分的にオーバーラップするようにすれば、サイドイレーズの抑制効果をより高めることができる。
【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主要部の平面構成を表す平面図である。
【図３】図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の他の平面構成を表す平面図である。
【図４】図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の露出面の平面構成を拡大して表す平面図である。
【図５】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６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに対する比較例としての薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表す平面図である。
【図１０】比較例の薄膜磁気ヘッドに関する問題点を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに関する利点を説明するための断面図である。
【図１２】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第１の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１３】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第２の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１４】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第３の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１５】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第４の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１６】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第５の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１７】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第６の変形例の平面構成を表す平面図である。
【図１８】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第７の変形例の平面構成を表す断面図である。
【図１９】本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の切り欠き外観構成を表す斜視図である。
【図２０】図１９に示した磁気記録装置の主要部の外観構成を拡大して表す斜視図である。
【図２１】記録磁界強度の記録位置依存性を表す図である。
【図２２】再生信号出力比の記録位置依存性を表す図である。
【図２３】漏れ磁界強度比の離間距離依存性を表す図である。
【符号の説明】
１…基板、２，１４…絶縁層、３…下部シールド層、４…シールドギャップ膜、５…上部シールド層、６…ＭＲ素子、７…分離層、８…補助磁極層、９Ｚ，１１Ｚ…前駆絶縁層、１０…主磁極層、１０Ａ…先端部、１０Ｂ…後端部、１０ＢＦ…拡幅部分、１０ＢＲ…一定幅部分、１０Ｐ，１５Ｐ，１６Ｐ，３０Ｐ…露出面、１２…ギャップ層、１２ＢＧ…バックギャップ、１３…薄膜コイル、１４Ｆ…フォトレジスト膜、１５…ＴＨ規定部、１５Ａ…中央部分、１５ＢＲ，１５ＢＬ…側方部分、１５ＢＳＲ，１５ＢＳＬ…外側側方部分、１５ＢＵＲ，１５ＢＵＬ…内側側方部分、１６…ヨーク部、１７…オーバーコート層、２０…磁極層、３０…リターンヨーク層、４０，２２０…エアベアリング面、１００Ａ…再生ヘッド部、１００Ｂ…記録ヘッド部、２００…筐体、２０１…磁気ディスク、２０２…アーム、２０３…スピンドルモータ、２０４…駆動部、２０５…固定軸、２０６…ベアリング、２１０…ヘッドスライダ、２１１…基体、２１２…薄膜磁気ヘッド、Ｂ…媒体進行方向、Ｃ…角部、Ｅ１…拡幅端縁、Ｅ２…端縁、Ｅ３…側端縁、ＦＰ…フレアポイント、Ｊ…磁束、Ｌ…離間距離、ＴＨ…スロートハイト、ＴＰ…スロートハイトゼロ位置。
Claims (11)
- 媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する第１の磁極部分と、この第１の磁極部分の後方に連結され、前記第１の磁極部分よりも大きな幅を有する第２の磁極部分とを含む磁極層と、
この磁極層の媒体進行方向側において前記記録媒体対向面から後方に向かって延在し、前記記録媒体対向面に近い先端部分がギャップ層により前記第１の磁極部分から隔てられると共に前記記録媒体対向面から遠い部分が前記第２の磁極部分に連結されるように配設された環流磁極層と
を備え、
前記環流磁極層のうちの前記先端部分が、前記第１の磁極部分に対応して設けられた中央部分と、この中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、
前記２つの側方部分の後端縁が前記中央部分の後端縁よりも後方に位置する
ことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。 - 前記第１および第２の磁極部分が互いに連結する箇所に、前記磁極層の幅が前記第１の磁極部分から前記第２の磁極部分へ拡がる拡幅位置が設けられており、
前記第２の磁極部分が、前記拡幅位置から後方に向かって幅が拡がる拡幅部分を含む
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録ヘッド。 - 前記２つの側方部分が、
前記中央部分に近い側に位置し、前記拡幅部分の幅の拡がりに沿って延びる拡幅端縁の位置またはその拡幅端縁の位置よりも前方の位置において前記後端縁の一部を規定する内側側方部分と、
前記中央部分から遠い側に位置し、前記後端縁の他の一部を規定する外側側方部分と
を含むことを特徴とする請求項２記載の垂直磁気記録ヘッド。 - 前記記録媒体対向面と直交する方向における前記内側側方部分と前記拡幅端縁との間の距離が、０μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内である
ことを特徴とする請求項３記載の垂直磁気記録ヘッド。 - 前記距離が、０μｍ以上０．７μｍ以下の範囲内である
ことを特徴とする請求項４記載の垂直磁気記録ヘッド。 - 前記第２の磁極部分のうちの側端縁と前記拡幅端縁とが交わる箇所に角部が設けられており、
前記内側側方部分および前記外側側方部分が、前記角部を周囲から囲んでいる
ことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の垂直磁気記録ヘッド。 - 前記第２の磁極部分のうちの側端縁と前記拡幅端縁とが交わる箇所に角部が設けられており、
前記外側側方部分が、前記第２の磁極部分のうちの前記角部を含む領域と部分的にオーバーラップしている
ことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の垂直磁気記録ヘッド。 - 前記中央部分の後端縁が、前記拡幅位置に位置している
ことを特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれか１項に記載の垂直磁気記録ヘッド。 - 前記環流磁極層は、
前記記録媒体対向面から後方に向かって延在し、前記記録媒体対向面から遠い側において前記第２の磁極部分に連結されたヨーク部分と、
前記磁極層と前記ヨーク部分との間における前記記録媒体対向面に近い領域に、前記ヨーク部分とは別体として配設され、前記ギャップ層により前記第１の磁極部分から隔てられると共に前記ヨーク部分に連結された前記先端部分と
を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の垂直磁気記録ヘッド。 - 媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する第１の磁極部分と、この第１の磁極部分の後方に連結され、前記第１の磁極部分よりも大きな幅を有する第２の磁極部分とを含む磁極層と、
この磁極層の媒体進行方向側において前記記録媒体対向面から後方に向かって延在し、前記記録媒体対向面に近い先端部分がギャップ層により前記第１の磁極部分から隔てられると共に前記記録媒体対向面から遠い部分が前記第２の磁極部分に連結されるように配設された環流磁極層と
を備え、
前記環流磁極層のうちの前記先端部分が、前記第１の磁極部分に対応して設けられた中央部分と、この中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、前記２つの側方部分の後端縁が前記中央部分の後端縁よりも後方に位置し、
前記第１および第２の磁極部分が互いに連結する箇所に、前記磁極層の幅が前記第１の磁極部分から前記第２の磁極部分へ拡がる拡幅位置が設けられており、前記第２の磁極部分が、前記拡幅位置から後方に向かって幅が拡がる拡幅部分を含み、
前記２つの側方部分が、前記中央部分に近い側に位置し、前記拡幅部分の幅の拡がりに沿って延びる拡幅端縁の位置またはその拡幅端縁の位置よりも前方の位置において前記後端縁の一部を規定する内側側方部分と、前記中央部分から遠い側に位置し、前記後端縁の他の一部を規定する外側側方部分とを含む
ことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。 - 記録媒体と、この記録媒体に磁気的に情報を記録する垂直磁気記録ヘッドとを有し、
この垂直磁気記録ヘッドが、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって一定幅を保って延在する第１の磁極部分と、この第１の磁極部分の後方に連結され、前記第１の磁極部分よりも大きな幅を有する第２の磁極部分とを含む磁極層と、
この磁極層の媒体進行方向側において前記記録媒体対向面から後方に向かって延在し、前記記録媒体対向面に近い先端部分がギャップ層により前記第１の磁極部分から隔てられると共に前記記録媒体対向面から遠い部分が前記第２の磁極部分に連結されるように配設された環流磁極層と
を備え、
前記環流磁極層のうちの前記先端部分が、前記第１の磁極部分に対応して設けられた中央部分と、この中央部分の幅方向の両側に連結された２つの側方部分とを含み、
前記２つの側方部分の後端縁が前記中央部分の後端縁よりも後方に位置する
ことを特徴とする磁気記録装置。
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