JP4934602B2 - 垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法 Download PDF

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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および特許文献2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。
特開2002−92821号公報 特開2003−203311号公報
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面の形状が、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。特許文献1には、レジストパターンをマスクとして無機絶縁膜をエッチングして無機絶縁膜に溝を形成し、その後、ストッパ膜を形成し、更に磁性膜を形成し、磁性膜の上面を平坦化して、磁極層を形成する方法が記載されている。また、特許文献2には、マスクを用いて磁性層をエッチングすることによって磁極層を形成する方法が記載されている。
特許文献1に記載された方法または特許文献2に記載された方法によって形成された磁極層では、磁極層の側面の大部分が、磁極層の全周にわたって、基板の上面に垂直な方向に対して傾いた面となる。このような形状の磁極層では、磁極層の側面全体が基板の上面に対して垂直な場合に比べて、磁束の流れる方向に対して垂直な磁極層の断面積が小さくなる。上記の形状の磁極層では、特にトラック幅規定部と幅広部との境界の近傍の部分において多くの磁束を通過させることができなくなり、その結果、オーバーライト特性等の記録特性が低下してしまう。そのため、上記の形状の磁極層では、記録特性の低下を抑制するために、ネックハイトを小さくせざるを得ない。
ところで、磁極層の側面のうちトラック幅規定部と幅広部との境界近傍の部分を精度よく形成することは難しい。そのため、磁極層のうちトラック幅規定部と幅広部との境界近傍の部分は、媒体対向面から離れるに従って幅が徐々に大きくなる形状になりやすい。そのため、ネックハイトが小さくなってくると、媒体対向面に配置されたトラック幅規定部の幅すなわちトラック幅を精度よく規定することが難しくなる。
これらのことから、従来は、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させることのできる磁極層を実現することが難しかった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させることが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、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、磁極層の少なくとも一部を収容する収容部とを備えている。
収容部は、非磁性材料よりなり、上面で開口し磁極層の少なくとも一部を収容する収容溝を有する収容層と、非磁性材料よりなり、収容溝内において、収容層と磁極層との間に配置された非磁性膜とを有している。磁極層は、媒体対向面に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部と、トラック幅規定部の端部に接続され、トラック幅規定部の幅よりも大きい幅を有する幅広部とを有している。媒体対向面に配置されたトラック幅規定部の端面は、トラック幅を規定する。媒体対向面からトラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜300nmの範囲内である。トラック幅規定部は、第1および第2の側面を有している。幅広部は、第1の側面に続く第3の側面と、第2の側面に続く第4の側面とを有している。収容層は、収容溝を形成する第1および第2の壁面を有し、第1の壁面は第1および第3の側面に対向し、第2の壁面は第2および第4の側面に対向している。非磁性膜は、第1の側面と第1の壁面の間に配置された第1の部分と、第2の側面と第2の壁面の間に配置された第2の部分とを有している。第3の側面と第1の壁面との間隔は、第1の側面と第1の壁面との間隔よりも小さく、第4の側面と第2の壁面との間隔は、第2の側面と第2の壁面との間隔よりも小さい。
本発明の磁気ヘッドにおいて、非磁性膜は、更に、第3の側面と第1の壁面の間に配置された第3の部分と、第4の側面と第2の壁面の間に配置された第4の部分とを有していてもよい。この場合、第3の部分の厚みは第1の部分の厚みよりも小さく、第4の部分の厚みは第2の部分の厚みよりも小さい。
また、本発明の磁気ヘッドにおいて、第3の側面は第1の壁面に接し、第4の側面は第2の壁面に接していてもよい。
また、本発明の磁気ヘッドにおいて、媒体対向面からトラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜20nmの範囲内であってもよい。
また、本発明の磁気ヘッドは、更に、収容部、磁極層およびコイルが積層される基板を備えていてもよい。この場合、トラック幅規定部の端面は、基板の上面により近い第1の辺と、第1の辺とは反対側の第2の辺とを有し、第2の辺はトラック幅を規定する幅を有し、トラック幅規定部の端面の幅は、第1の辺に近づくに従って小さくなっていてもよい。また、この場合、第3の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第1の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さく、第4の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第2の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さくてもよい。
また、本発明の磁気ヘッドは、更に、収容溝に連続する貫通した開口部を有し、収容層の上面の上に配置された収容溝規定層を備え、収容溝規定層の開口部の縁は、収容層の上面における収容溝の縁の真上に配置されていてもよい。
また、本発明の磁気ヘッドにおいて、トラック幅規定部は、基板の上面により近い面である第1の底面を有し、幅広部は、基板の上面により近い面である第2の底面を有し、第2の底面は、第1の底面に比べて基板の上面に近い位置に配置されていてもよい。この場合、磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、収容層と基板との間に配置されて収容層に接する底部形成層を備え、収容溝のうち、少なくとも、幅広部を収容する部分の一部は収容層を貫通していてもよい。
また、本発明の磁気ヘッドにおいて、トラック幅規定部は、基板の上面からより遠い面である第1の上面を有し、幅広部は、基板の上面からより遠い面である第2の上面を有し、第2の上面は、第1の上面に比べて基板の上面から遠い位置に配置されていてもよい。
本発明の第1の磁気ヘッドの製造方法は、収容部を形成する工程と、収容部を形成する工程の後で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。収容部を形成する工程は、収容層を形成する工程と、非磁性膜を形成する工程とを含んでいる。非磁性膜を形成する工程は、後に一部がエッチングされることによって非磁性膜となる被エッチング膜を形成する工程と、被エッチング膜のうち、後に第1および第2の部分となる部分を覆うマスクを形成する工程と、被エッチング膜においてマスクによって覆われていない部分のうちの少なくとも一部をエッチングする工程とを含んでいる。
本発明の第1の磁気ヘッドの製造方法において、非磁性膜は、更に、第3の側面と第1の壁面の間に配置された第3の部分と、第4の側面と第2の壁面の間に配置された第4の部分とを有し、第3の部分の厚みは第1の部分の厚みよりも小さく、第4の部分の厚みは第2の部分の厚みよりも小さくてもよい。この場合、被エッチング膜をエッチングする工程では、非磁性膜の第1ないし第4の部分が形成されるように被エッチング膜をエッチングする。
また、本発明の第1の磁気ヘッドの製造方法において、被エッチング膜をエッチングする工程では、被エッチング膜においてマスクによって覆われていない部分のうちの少なくとも一部が除去されることによって収容層の第1および第2の壁面の各々の一部が露出するように、被エッチング膜をエッチングし、磁極層を形成する工程では、第3の側面が第1の壁面に接し、第4の側面が第2の壁面に接するように、磁極層を形成してもよい。
また、本発明の第1の磁気ヘッドの製造方法において、被エッチング膜をエッチングする工程では、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被エッチング膜をエッチングしてもよい。
また、本発明の第1の磁気ヘッドの製造方法において、被エッチング膜をエッチングする工程では、同時に収容溝を完成させてもよい。
また、本発明の第1の磁気ヘッドの製造方法において、被エッチング膜は、1原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されてもよい。
また、本発明の第1の磁気ヘッドの製造方法において、媒体対向面からトラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜20nmの範囲内であってもよい。
また、本発明の第1の磁気ヘッドの製造方法において、磁気ヘッドは、更に、収容部、磁極層およびコイルが積層される基板を備えていてもよい。この場合、トラック幅規定部の端面は、基板の上面により近い第1の辺と、第1の辺とは反対側の第2の辺とを有し、第2の辺はトラック幅を規定する幅を有し、トラック幅規定部の端面の幅は、第1の辺に近づくに従って小さくなっていてもよい。また、この場合、第3の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第1の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さく、第4の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第2の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さくてもよい。
また、本発明の第1の磁気ヘッドの製造方法において、磁気ヘッドは、更に、収容溝に連続する貫通した開口部を有し、収容層の上面の上に配置された収容溝規定層を備え、収容溝規定層の開口部の縁は、収容層の上面における収容溝の縁の真上に配置されていてもよい。この場合、収容層を形成する工程は、後に収容溝が形成されることにより収容層となる非磁性層を形成する工程と、非磁性層の上に収容溝規定層を形成する工程と、非磁性層のうち収容溝規定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、非磁性層に収容溝を形成する工程とを含み、被エッチング膜をエッチングする工程では、マスクおよび収容溝規定層をエッチングマスクとして用いて、被エッチング膜をエッチングしてもよい。
また、本発明の第1の磁気ヘッドの製造方法において、磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、収容層の下に配置された底部形成層を備えていてもよい。この場合、磁気ヘッドの製造方法は、更に、収容層を形成する前に底部形成層を形成する工程を備える。また、この場合、収容層を形成する工程は、後に収容溝が形成されることにより収容層となる非磁性層を、底部形成層の上に形成する工程と、非磁性層を選択的にエッチングすることによって、非磁性層に収容溝を形成する工程とを含み、収容溝のうち、少なくとも、幅広部を収容する部分の一部は収容層を貫通していてもよい。
本発明の第2の磁気ヘッドの製造方法は、収容部を形成する工程と、収容部を形成する工程の後で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。収容部を形成する工程は、収容層を形成する工程と、収容層の収容溝のうち、後に幅広部が収容される部分を覆うマスクを形成する工程と、第1および第2の壁面のうちマスクによって覆われていない部分を覆うように非磁性膜を形成する工程と、マスクを除去する工程とを含んでいる。
本発明の第2の磁気ヘッドの製造方法において、磁気ヘッドは、更に、収容溝に連続する貫通した開口部を有し、収容層の上面の上に配置された収容溝規定層を備え、収容溝規定層の開口部の縁は、収容層の上面における収容溝の縁の真上に配置されていてもよい。この場合、収容層を形成する工程は、後に収容溝が形成されることにより収容層となる非磁性層を形成する工程と、非磁性層の上に収容溝規定層を形成する工程と、非磁性層のうち収容溝規定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、非磁性層に収容溝を形成する工程とを含んでいてもよい。
収容溝を形成する工程は、非磁性層のうち収容溝規定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、後にエッチングされることによって収容溝となる初期溝を形成する第1のエッチング工程と、初期溝のうち、後にトラック幅規定部が収容される部分を覆う第2のマスクを形成する工程と、第2のマスクおよび収容溝規定層をエッチングマスクとして用いて、初期溝のうち第2のマスクによって覆われていない部分をエッチングすることによって、収容溝を完成させる第2のエッチング工程とを含んでいてもよい。
また、本発明の第2の磁気ヘッドの製造方法において、非磁性膜は、1原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されてもよい。
また、本発明の第2の磁気ヘッドの製造方法において、媒体対向面からトラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜20nmの範囲内であってもよい。
また、本発明の第2の磁気ヘッドの製造方法において、磁気ヘッドは、更に、収容部、磁極層およびコイルが積層される基板を備えていてもよい。この場合、トラック幅規定部の端面は、基板の上面により近い第1の辺と、第1の辺とは反対側の第2の辺とを有し、第2の辺はトラック幅を規定する幅を有し、トラック幅規定部の端面の幅は、第1の辺に近づくに従って小さくなっていてもよい。また、この場合、第3の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第1の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さく、第4の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第2の側面の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さくてもよい。
本発明の第3の磁気ヘッドの製造方法は、後にその中に磁極層が形成される溝部を有するフレームを形成する工程と、フレームの溝部内に、非磁性膜を形成する工程と、非磁性膜の形成後に、フレームの溝部内に、磁極層を形成する工程と、磁極層の形成後に、フレームを除去する工程と、フレームの除去後に、磁極層および非磁性膜の周囲に収容層を形成して、収容部を完成させる工程とを備えている。
本発明の第3の磁気ヘッドの製造方法において、非磁性膜を形成する工程は、後に一部がエッチングされることによって非磁性膜となる被エッチング膜を形成する工程と、被エッチング膜のうち、後に第1および第2の部分となる部分を覆うマスクを形成する工程と、被エッチング膜においてマスクによって覆われていない部分のうちの少なくとも一部をエッチングする工程とを含んでいてもよい。この場合、被エッチング膜は、1原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されてもよい。
また、本発明の第3の磁気ヘッドの製造方法において、媒体対向面からトラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜20nmの範囲内であってもよい。
また、本発明の第3の磁気ヘッドの製造方法において、磁気ヘッドは、更に、収容部、磁極層およびコイルが積層される基板を備えていてもよい。この場合、トラック幅規定部の端面は、基板の上面により近い第1の辺と、第1の辺とは反対側の第2の辺とを有し、第2の辺はトラック幅を規定する幅を有し、トラック幅規定部の端面の幅は、第1の辺に近づくに従って小さくなっていてもよい。
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法では、媒体対向面からトラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜300nmの範囲内である。また、本発明では、非磁性膜は、第1の側面と第1の壁面の間に配置された第1の部分と、第2の側面と第2の壁面の間に配置された第2の部分とを有し、第3の側面と第1の壁面との間隔は、第1の側面と第1の壁面との間隔よりも小さく、第4の側面と第2の壁面との間隔は、第2の側面と第2の壁面との間隔よりも小さい。これにより、本発明によれば、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させ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5および図6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5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。図6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。なお、図5は媒体対向面および基板の上面に垂直な断面を示している。また、図5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5および図6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(Al23・TiC)等のセラミック材料よりなる基板1と、この基板1の上に配置されたアルミナ(Al23)等の絶縁材料よりなる絶縁層2と、この絶縁層2の上に配置された磁性材料よりなる下部シールド層3と、この下部シールド層3の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜4と、この下部シールドギャップ膜4の上に配置された再生素子としてのMR(磁気抵抗効果)素子5と、このMR素子5の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜6と、この上部シールドギャップ膜6の上に配置された磁性材料よりなる第1の上部シールド層7とを備えている。
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。GMR素子としては、磁気的信号検出用の電流を、GMR素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すCIP(Current In Plane)タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、GMR素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すCPP(Current Perpendicular to Plane)タイプでもよい。
磁気ヘッドは、更に、第1の上部シールド層7の上に順に配置された非磁性層81および第2の上部シールド層82を備えている。非磁性層81は、アルミナ等の非磁性材料によって形成されている。第2の上部シールド層82は、磁性材料によって形成されている。下部シールド層3から第2の上部シールド層82までの部分は、再生ヘッドを構成する。
磁気ヘッドは、更に、第2の上部シールド層82の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層83と、この絶縁層83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83,11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、磁極層16と、この磁極層16の少なくとも一部を収容する収容部15とを備えている。収容部15は、収容層12と非磁性膜14とを有している。収容層12は、非磁性材料よりなり、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ている。また、収容層12は、上面で開口し磁極層16の少なくとも一部を収容する収容溝12aを有している。非磁性膜14は、非磁性材料よりなり、収容溝12a内において、収容層12と磁極層16との間に配置されている。
収容層12の材料としては、例えば、アルミナ、シリコン酸化物(SiO)、シリコン酸窒化物(SiON)等の絶縁材料でもよいし、Ru、Ta、Mo、Ti、W、NiCu、NiB、NiP等の非磁性金属材料でもよい。ただし、収容層12の材料として非磁性金属材料を用いる場合には、コイル9と収容層12との間に絶縁層を設ける必要がある。
磁気ヘッドは、更に、収容層12の上面の上に配置された収容溝規定層13を備えている。収容溝規定層13は、収容溝12aの形状を規定するための層である。収容溝規定層13は、貫通する開口部13aを有し、この開口部13aの縁は、収容層12の上面における収容溝12aの縁の真上に配置されている。
収容溝規定層13の材料は、収容層12となる非磁性層に収容溝12aを形成するためのエッチングの際に非磁性層よりもエッチング速度が小さい材料であればよい。例えば、収容層12となる非磁性層の材料がアルミナの場合には、収容溝規定層13の材料としては、例えば、Ta、Mo、W、Ti、Ru、Rh、Re、Pt、Pd、Ir、NiCr、NiP、NiB、WSi、TaSi、TiSi、TiN、TiW等の非磁性金属材料や、SiCを用いることができる。また、例えば、収容層12となる非磁性層の材料がシリコン酸化物の場合には、収容溝規定層13の材料としては、上記の非磁性金属材料やSiCを用いることができる他、アルミナを用いることもできる。
収容溝規定層13の材料としてSiCを用いた場合には、収容溝規定層13に開口部13aを形成するためのエッチングの際に、エッチングによって除去された物質が開口部13aに付着することを防止でき、これにより、開口部13aを精度よく形成することができる。その結果、収容溝12aも精度よく形成することができる。
非磁性膜14は、収容層12の収容溝12a内および収容溝規定層13の開口部13a内に配置されている。非磁性膜14の材料としては、例えば絶縁材料、半導体材料または金属材料を用いることができる。非磁性膜14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)、シリコン酸窒化物(SiON)のいずれかを用いることができる。非磁性膜14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。非磁性膜14の材料としての金属材料としては、例えば、収容溝規定層13に用いられる非磁性金属材料と同じものを用いることができる。
磁極層16は、溝部12aの表面により近い位置に配置された第1層161と、溝部12aの表面からより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、いずれも金属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、CoFe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、収容溝規定層13、非磁性膜14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、NiP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20を備えている。シールド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、CoFe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21を備えている。非磁性層21の一部は、第1層20Aの側方に配置されている。非磁性層21は、例えば、アルミナや塗布ガラス等の無機絶縁材料によって形成されている。あるいは、非磁性層21は、非磁性金属材料よりなる層とその上に配置された絶縁材料よりなる層とで構成されていてもよい。この場合、非磁性金属材料としては、例えば、Ta、Mo、Nb、W、Cr、Ru、NiCu、Pd、Hf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21の上面のうち、後述するコイル23が配置される領域の上に配置された絶縁層22と、この絶縁層22の上に配置されたコイル23と、このコイル23の巻線間およびコイル23の周囲に配置された絶縁層24と、絶縁層24の周囲に配置された絶縁層25と、コイル23および絶縁層24,25の上に配置された絶縁層26を備えている。コイル23は、平面渦巻き形状をなしている。コイル23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23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および絶縁層24,25の上面は平坦化されている。絶縁層24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22,25,26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20の第3層20Eまでの部分は、記録ヘッドを構成する。磁気ヘッドは、更に、シールド20を覆うように形成された保護層27を備えている。保護層27は、例えばアルミナによって形成されている。
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、収容部15、収容溝規定層13、磁極層16、ギャップ層18、シールド20およびコイル23を備えている。収容部15は、収容層12と非磁性膜14とを有している。コイル9,23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23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20は、媒体対向面30に配置された端面を有し、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。ギャップ層18の厚みは、例えば、20〜50nmの範囲内である。コイル23の少なくとも一部は、磁極層16とシールド20との間に、磁極層16およびシールド20に対して絶縁された状態で配置されている。
磁極層16の少なくとも一部は、収容層12の収容溝12a内に収容されている。具体的には、本実施の形態では、磁極層16は、収容層12の収容溝12a内および収容溝規定層13の開口部13a内に、非磁性膜14を介して配置されている。
シールド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23の少なくとも一部との間に配置されている。コイル23は、連結層20Dを中心として巻回されている。なお、図5に示した例では、ヨーク層20Bの一部は、磁極層16とコイル23の一部との間に配置されている。しかし、このようなヨーク層20Bの代わりに、連結層20Dと同様の平面形状を有し、磁極層16と連結層20Dとを連結する連結層を設けてもよい。
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。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。スロートハイトTHは、媒体対向面30から見て磁極層16とシールド20との間隔が大きくなり始める位置から媒体対向面30までの距離となる。本実施の形態では、スロートハイトTHは、第1層20Aの媒体対向面30から遠い端部から媒体対向面30までの距離となる。スロートハイトTHは、例えば0.05〜0.3μmの範囲内である。
次に、図1ないし図4を参照して、磁極層16および収容部15の形状について詳しく説明する。図1は、磁極層16のうちの媒体対向面30の近傍における部分を示す斜視図である。図2は、磁極層16のうちの媒体対向面30の近傍における部分を示す平面図である。図3は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける媒体対向面30の一部を示す正面図である。図4は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける媒体対向面30に平行な断面の一部を示す断面図である。なお、図4は、図2において4−4線で示す断面を示している。
図1および図2に示したように、磁極層16は、媒体対向面30に配置された端面とその反対側の端部と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の端部に接続され、トラック幅規定部16Aの幅よりも大きい幅を有する幅広部16Bとを有している。媒体対向面30に配置されたトラック幅規定部16Aの端面は、トラック幅を規定する。図2に示した例では、トラック幅規定部16Aは、実質的に媒体対向面30からの距離に応じて変化しない幅を有している。媒体対向面30からトラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cまでの距離は、10〜300nmの範囲内である。また、本実施の形態において、媒体対向面30から見て磁極層16の幅が大きくなり始める位置から媒体対向面30までの距離をネックハイトNHと呼ぶ。図2に示した例では、ネックハイトNHは、媒体対向面30からトラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cまでの距離と等しい。図2に示した例において、媒体対向面30からトラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cまでの距離、すなわちネックハイトNHは、10〜20nmの範囲内であってもよい。
なお、図2において、記号“DNH”は、フォトリソグラフィを用いてパターニングした収容溝内に、非磁性膜14を形成することなく磁極層16を形成した場合におけるネックハイト(以下、デザインネックハイトと言う。)を表わしている。図2に示した例では、ネックハイトNHはデザインネックハイトDNHよりも小さい。
ここで、図16を参照して、デザインネックハイトDNHについて説明する。図16は、フォトリソグラフィを用いてパターニングした収容溝内に、非磁性膜14を形成することなく形成した磁極層216を示している。磁極層216は、媒体対向面30に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部216Aと、このトラック幅規定部216Aの端部に接続され、トラック幅規定部216Aの幅よりも大きい幅を有する幅広部216Bとを有している。フォトリソグラフィを用いてパターニングした収容溝内に、非磁性膜14を形成することなく磁極層216を形成する場合には、磁極層216の側面のうちトラック幅規定部216Aと幅広部216Bとの境界近傍の部分を精度よく形成することは難しい。そのため、図16に示したように、磁極層216のうちトラック幅規定部216Aと幅広部216Bとの境界近傍の部分は、媒体対向面30から離れるに従って幅が徐々に大きくなる形状になりやすい。ここで、トラック幅規定部216Aと幅広部216Bの境界位置およびデザインネックハイトDNHを以下のように定義する。すなわち、磁極層216の上面において、媒体対向面30とトラック幅規定部216Aの側部との交点を通って媒体対向面30に垂直な方向に延びる仮想の直線L1と、トラック幅規定部216Aの側部に続く幅広部216Bの側部のうちの直線部分から、この直線部分の方向に延びる仮想の直線L2との交点をPとする。そして、この点Pを通り媒体対向面30に平行な仮想の平面の位置をトラック幅規定部216Aと幅広部216Bの境界位置とし、媒体対向面30と点Pとの間の距離をデザインネックハイトDNHとする。
図2に示したように、トラック幅規定部16Aは、トラック幅方向の両側に位置する第1の側面S1と第2の側面S2とを有している。幅広部16Bは、第1の側面S1に続く第3の側面S3と、第2の側面S2に続く第4の側面S4とを有している。
図2ないし図4に示したように、収容層12は、収容溝12aを形成する第1の壁面WS1と第2の壁面WS2とを有している。なお、図2において、記号WS1,WS2を付した線は、収容層12の上面における壁面WS1,WS2の位置を示している。第1の壁面WS1は、第1の側面S1および第3の側面S3に対向し、第2の壁面WS2は、第2の側面S2および第4の側面S4に対向している。
非磁性膜14は、第1の側面S1と第1の壁面WS1の間に配置された第1の部分141と、第2の側面S2と第2の壁面WS2の間に配置された第2の部分142と、第3の側面S3と第1の壁面WS1の間に配置された第3の部分143と、第4の側面S4と第2の壁面WS2の間に配置された第4の部分144とを有している。
なお、図4に示したように、第3の部分143は、第3の側面S3と第1の壁面WS1の間における全領域に配置されているわけではなく、第3の側面S3と第1の壁面WS1の間の全領域のうち、収容層12の上面の近傍における一部の領域にのみ配置されている。そのため、第3の側面S3と第1の壁面WS1の間の全領域のうち、第3の部分143が存在しない領域では、第3の側面S3は第1の壁面WS1に接している。同様に、第4の部分144は、第4の側面S4と第2の壁面WS2の間における全領域に配置されているわけではなく、第4の側面S4と第2の壁面WS2の間の全領域のうち、収容層12の上面の近傍における一部の領域にのみ配置されている。そのため、第4の側面S4と第2の壁面WS2の間の全領域のうち、第4の部分144が存在しない領域では、第4の側面S4は第2の壁面WS2に接している。
非磁性膜14において、第3の部分143の厚みは第1の部分141の厚みよりも小さく、第4の部分144の厚みは第2の部分142の厚みよりも小さい。そのため、第3の側面S3と第1の壁面WS1との間隔は、第1の側面S1と第1の壁面WS1との間隔よりも小さく、第4の側面S4と第2の壁面WS2との間隔は、第2の側面S2と第2の壁面WS2との間隔よりも小さい。
図2に示したように、第1の部分141の厚みと第2の部分142の厚みは、それぞれ、実質的に媒体対向面30からの距離によらずに一定である。第1および第2の部分141,142の厚みは、例えば20〜80nmの範囲内である。しかし、この範囲内に限らず、第1および第2の部分141,142の厚みは、トラック幅に応じて任意に設定することができる。第3の部分143の厚みは、第1の部分141と第3の部分143との境界145の近傍の領域では、媒体対向面30から離れるに従って徐々に小さくなるが、他の領域では、実質的に媒体対向面30からの距離によらずに一定である。同様に、第4の部分144の厚みは、第2の部分142と第4の部分144との境界146の近傍の領域では、媒体対向面30から離れるに従って徐々に小さくなるが、他の領域では、実質的に媒体対向面30からの距離によらずに一定である。
第3の部分143の厚みが媒体対向面30から離れるに従って徐々に小さくなる領域の媒体対向面30に垂直な方向の長さと、第4の部分144の厚みが媒体対向面30から離れるに従って徐々に小さくなる領域の媒体対向面30に垂直な方向の長さは、いずれも20nm以下であることが好ましい。なお、これらの長さは、0であってもよい。
図3に示したように、媒体対向面30に配置されたトラック幅規定部16Aの端面は、基板1の上面により近い第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幅を有している。媒体対向面30に配置されたトラック幅規定部16A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3の辺A3と第4の辺A4は、それぞれ、基板1の上面に垂直な方向に対して傾いている。辺A3,A4の各々の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度は、それぞれ、例えば5°〜15°の範囲内であり、8°〜12°の範囲内であることが好ましい。
第2の辺A2の長さ、すなわちトラック幅は、例えば0.05〜0.20μmの範囲内である。媒体対向面30における磁極層16の厚みは、例えば0.15〜0.3μmの範囲内である。
図1に示したように、トラック幅方向についての第1の側面S1と第2の側面S2の間隔は、基板1の上面に近づくに従って小さくなっている。第1の側面S1の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度θ1は、第3の辺A3の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度と等しい。同様に、第2の側面S2の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度θ2は、第4の辺A4の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度と等しい。従って、角度θ1、θ2は、それぞれ、例えば5°〜15°の範囲内であり、8°〜12°の範囲内であることが好ましい。
トラック幅方向についての第3の側面S3と第4の側面S4の間隔は、基板1の上面からの距離に関わらずに一定であってもよいし、基板1の上面に近づくに従って小さくなってもよいし、基板1の上面に近づくに従って大きくなってもよい。
トラック幅方向についての第3の側面S3と第4の側面S4の間隔が、基板1の上面からの距離に関わらずに一定である場合には、第3の側面S3の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度と第4の側面S4の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度は、いずれも0°である。
本実施の形態では、トラック幅方向についての第3の側面S3と第4の側面S4の間隔が、基板1の上面に近づくに従って小さくなる場合には、第3の側面S3の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第1の側面S1の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度θ1よりも小さく、第4の側面S4の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第2の側面S2の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度θ2よりも小さい。この場合には、第3の側面S3の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度と第4の側面S4の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度は、いずれも、0°に近いほど好ましい。
なお、図2には、媒体対向面30からトラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cまでの距離がデザインネックハイトDNHよりも小さい例を示している。しかし、媒体対向面30からトラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cまでの距離は、デザインネックハイトDNHと等しくてもよいし、デザインネックハイトDNHよりも大きくてもよい。これらの例は、後で第1および第2の変形例として示す。
また、図1および図3に示したように、トラック幅規定部16Aは、基板1の上面により近い面である第1の底面B1を有している。また、図1および図4に示したように、幅広部16Bは、基板1の上面に近い面である第2の底面B2を有している。第2の底面B2は、第1の底面B1に比べて基板1の上面に近い位置に配置されている。
次に、図7Aないし図14B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。なお、図7Aないし図14Bにおいて、記号ABSは、媒体対向面30の目標位置に配置された仮想の面を示している。また、図7Aないし図14Bでは、収容層12よりも下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5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、非磁性層81、第2の上部シールド層82および絶縁層83を順に形成する。次に、絶縁層83の上に、コイル9および絶縁層10,11を形成する。次に、コイル9および絶縁層10,11の上面を、例えば化学機械研磨(以下、CMPと記す。)によって平坦化する。
図7Aないし図7Dは、次の工程を示す。図7Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図7Bは、図7Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図7Cは、図7Aに示した積層体の7C−7C線断面図である。図7Dは、図7Aに示した積層体の面ABSおよび基板の上面に垂直な断面を示す断面図である。
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、後に収容溝12aが形成されることにより収容層12となる非磁性層12Pを形成する。次に、例えばスパッタ法によって、非磁性層12Pの上に、収容溝規定層13を形成する。収容溝規定層13の厚みは、例えば20〜100nmの範囲内である。
次に、収容溝規定層13の上に、収容溝規定層13に開口部13aを形成するためのマスク31を形成する。このマスク31は、開口部13aおよび収容溝12aに対応した形状の開口部を有している。マスク31は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。次に、マスク31を用いて、収容溝規定層13を選択的にエッチングする。これにより、収容溝規定層13に、貫通した開口部13aが形成される。この開口部13a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。
次に、マスク31および収容溝規定層13をエッチングマスクとして用いて、非磁性層12Pのうち収容溝規定層13の開口部13a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12Pに、後にエッチングされることによって収容溝12aとなる初期溝12Paを形成する。次に、マスク31を除去する。収容溝規定層13の開口部13aの縁は、非磁性層12Pの上面における初期溝12Paの縁の真上に配置されている。
非磁性層12P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。この工程では、初期溝12Paの壁面のうち磁極層16の第1および第2の側面S1,S2に対向する部分の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度が、例えば5°〜15°の範囲内、好ましくは8°〜12°の範囲内になるようにする。
図8Aないし図8Dは、次の工程を示す。図8Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図8Bは、図8Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図8Cは、図8Aに示した積層体の8C−8C線断面図である。図8Dは、図8Aに示した積層体の面ABSおよび基板の上面に垂直な断面を示す断面図である。
この工程では、積層体の上面全体の上に、後に一部がエッチングされることによって非磁性膜14となる被エッチング膜14Pを形成する。被エッチング膜14Pは初期溝12Pa内にも形成される。被エッチング膜14Pは、例えば、スパッタ法または化学的気相成長法(以下、CVDと記す。)によって形成される。被エッチング膜14Pの厚みは、精度よく制御することができる。CVDを用いて被エッチング膜14Pを形成する場合には、特に、1原子層毎の成膜を繰り返すCVD、いわゆるアトミックレイヤーCVD(以下、ALCVDと記す。)を用いることが好ましい。この場合には、被エッチング膜14Pの厚みの制御をより精度よく行うことができる。また、ALCVDを用いて被エッチング膜14Pを形成する場合には、被エッチング膜14Pの材料としては、特にアルミナが好ましい。半導体材料を用いて被エッチング膜14Pを形成する場合には、特に、低温(200℃程度)でのALCVDまたは低温での低圧CVDを用いて被エッチング膜14Pを形成することが好ましい。また、被エッチング膜14Pの材料としての半導体材料は、不純物をドープしない多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンであることが好ましい。
図9Aないし図9Dは、次の工程を示す。図9Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図9Bは、図9Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図9Cは、図9Aに示した積層体の9C−9C線断面図である。図9Dは、図9Aに示した積層体の面ABSおよび基板の上面に垂直な断面を示す断面図である。
この工程では、被エッチング膜14Pのうち、後に非磁性膜14の第1の部分141および第2の部分142となる部分を覆うマスク32を形成する。マスク32は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。
図10Aないし図10Dは、次の工程を示す。図10Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図10Bは、図10Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図10Cは、図10Aに示した積層体の10C−10C線断面図である。図10Dは、図10Aに示した積層体の面ABSおよび基板の上面に垂直な断面を示す断面図である。
この工程では、マスク32および収容溝規定層13をエッチングマスクとして用いて、被エッチング膜14Pにおいてマスク32によって覆われていない部分のうちの少なくとも一部をエッチングして、非磁性膜14の第1ないし第4の部分141〜144を形成する。これにより、被エッチング膜14Pは非磁性膜14となる。また、このとき、同時に、マスク32および収容溝規定層13をエッチングマスクとして用いて、非磁性層12Pの一部もエッチングして、収容溝12aを完成させる。これにより、初期溝12Paは収容溝12aとなり、非磁性層12Pは収容層12となる。被エッチング膜14Pと非磁性層12P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。
この工程により、収容層12と非磁性膜14とを有する収容部15が完成する。図15は、この収容部15を示す斜視図である。この収容部15は、後にその中に磁極層16が形成される溝部を有している。
図11Aないし図11Dは、次の工程を示す。図11Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図11Bは、図11Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図11Cは、図11Aに示した積層体の11C−11C線断面図である。図11Dは、図11Aに示した積層体の面ABSおよび基板の上面に垂直な断面を示す断面図である。
この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、後に磁極層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、第1の磁性層161Pの上に、後に磁極層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、第1の磁性層161Pは、めっき用の電極として用いられる。なお、第2の磁性層162Pは、パターニングしていないめっき層を形成した後、このめっき層をエッチングによってパターニングして形成してもよい。
図12Aないし図12Dは、次の工程を示す。図12Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図12Bは、図12Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図12Cは、図12Aに示した積層体の12C−12C線断面図である。図12Dは、図12Aに示した積層体の面ABSおよび基板の上面に垂直な断面を示す断面図である。
この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる、図示しない被覆層を、例えば0.5〜1.2μmの厚みに形成する。次に、例えばCMPによって、収容溝規定層13が露出するまで被覆層、第2の磁性層162Pおよび第1の磁性層161Pを研磨する。これにより、残った磁性層161P,162Pがそれぞれ第1層161、第2層162となり、磁極層16が完成する。
図13Aおよび図13Bは、次の工程を示す。図13Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図13Bは、図13Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。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。ギャップ層18は、例えば、スパッタ法またはCVDによって形成される。CVDを用いてギャップ層18を形成する場合には、特にALCVDを用いることが好ましい。また、ALCVDを用いてギャップ層18を形成する場合には、ギャップ層18の材料としては、特にアルミナが好ましい。
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。第1層20Aとヨーク層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。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層21を形成する。次に、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21を研磨して、第1層20A、ヨーク層20Bおよび非磁性層21の上面を平坦化する。
次に、ヨーク層20Bおよび非磁性層21の上面のうち、コイル23が配置される領域の上に絶縁層22を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、コイル23の少なくとも一部が絶縁層22の上に配置されるように、コイル23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23を形成してもよい。
次に、コイル23の巻線間およびコイル23の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層24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25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23が露出するまで絶縁層25を研磨して、第2層20C、連結層20D、コイル23および絶縁層24,25の上面を平坦化する。
図14Aおよび図14Bは、次の工程を示す。図14Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図14Bは、図14Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。この工程では、まず、コイル23および絶縁層24,25の上に絶縁層26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20を完成させる。
次に、図5に示したように、積層体の上面全体を覆うように保護層27を形成する。次に、保護層27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23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20は、コイル23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23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、シールド20は、媒体対向面30に配置された磁極層16(トラック幅規定規定部16A)の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を還流させる機能も有している。
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20は、媒体対向面30に配置された磁極層16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3に示したように、媒体対向面30に配置されたトラック幅規定部16A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、本実施の形態では、非磁性材料よりなる収容層12の収容溝12a内に、非磁性膜14を介して磁極層16が配置される。非磁性膜14は、第1の側面S1と第1の壁面WS1の間に配置された第1の部分141と、第2の側面S2と第2の壁面WS2の間に配置された第2の部分142とを有している。そのため、トラック幅規定部16Aの幅は、収容溝12aのうちトラック幅規定部16Aを収容する部分における幅よりも小さくなる。これにより、収容溝12aを容易に形成することが可能になると共に、トラック幅規定部16Aの幅、特にトラック幅を規定するトラック幅規定部16Aの上面の幅を容易に小さくすることが可能になる。従って、本実施の形態によれば、フォトリソグラフィによって形成可能なトラック幅の下限値よりも小さなトラック幅を、容易に実現でき、且つ正確に制御することができる。
以下、本実施の形態における磁極層16と収容部15の特徴について説明する。収容部15は、磁極層16の少なくとも一部を収容する。収容部15は、収容層12と非磁性膜14とを有している。収容層12は、上面で開口し磁極層16の少なくとも一部を収容する収容溝12aを有している。非磁性膜14は、収容溝12a内において、収容層12と磁極層16との間に配置されている。磁極層16は、媒体対向面30に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部16Aと、トラック幅規定部16Aの端部に接続され、トラック幅規定部16Aの幅よりも大きい幅を有する幅広部16Bとを有している。媒体対向面30に配置されたトラック幅規定部16Aの端面は、トラック幅を規定する。媒体対向面30からトラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cまでの距離は、10〜300nmの範囲内である。
トラック幅規定部16Aは、第1の側面S1と第2の側面S2とを有している。幅広部16Bは、第1の側面S1に続く第3の側面S3と、第2の側面S2に続く第4の側面S4とを有している。収容層12は、収容溝12aを形成する第1の壁面WS1と第2の壁面WS2とを有している。第1の壁面WS1は、第1の側面S1および第3の側面S3に対向し、第2の壁面WS2は、第2の側面S2および第4の側面S4に対向している。非磁性膜14は、第1の側面S1と第1の壁面WS1の間に配置された第1の部分141と、第2の側面S2と第2の壁面WS2の間に配置された第2の部分142と、第3の側面S3と第1の壁面WS1の間に配置された第3の部分143と、第4の側面S4と第2の壁面WS2の間に配置された第4の部分144とを有している。
非磁性膜14において、第3の部分143の厚みは第1の部分141の厚みよりも小さく、第4の部分144の厚みは第2の部分142の厚みよりも小さい。そのため、第3の側面S3と第1の壁面WS1との間隔は、第1の側面S1と第1の壁面WS1との間隔よりも小さく、第4の側面S4と第2の壁面WS2との間隔は、第2の側面S2と第2の壁面WS2との間隔よりも小さい。
ここで、図16および図17を参照して、本実施の形態に対する第1および第2の比較例について説明する。図16は、第1の比較例における磁極層216の一部を示す平面図である。既に説明したように、第1の比較例では、フォトリソグラフィを用いてパターニングした収容溝内に、非磁性膜14を形成することなく磁極層216を形成している。磁極層216は、媒体対向面30に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部216Aと、このトラック幅規定部216Aの端部に接続され、トラック幅規定部216Aの幅よりも大きい幅を有する幅広部216Bとを有している。第1の比較例のように、フォトリソグラフィを用いてパターニングした収容溝内に、非磁性膜14を形成することなく磁極層216を形成する場合には、磁極層216の側面のうちトラック幅規定部216Aと幅広部216Bとの境界近傍の部分を精度よく形成することは難しい。そのため、図16に示したように、磁極層216のうちトラック幅規定部216Aと幅広部216Bとの境界近傍の部分は、媒体対向面30から離れるに従って幅が徐々に大きくなる形状になりやすい。そこで、第1の比較例では、図16を参照して既に説明した方法により、トラック幅規定部216Aと幅広部216Bの境界位置およびデザインネックハイトDNHを定義する。
図17は、第2の比較例における磁極層316の一部を示す平面図である。第2の比較例では、フォトリソグラフィを用いてパターニングした収容溝内に、均一な厚みの非磁性膜314を形成した後に磁極層316を形成している。磁極層316は、媒体対向面30に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部316Aと、このトラック幅規定部316Aの端部に接続され、トラック幅規定部316Aの幅よりも大きい幅を有する幅広部316Bとを有している。第1の比較例と同様に、第2の比較例においても、磁極層316の側面のうちトラック幅規定部316Aと幅広部316Bとの境界近傍の部分を精度よく形成することは難しい。そのため、図17に示したように、磁極層316のうちトラック幅規定部316Aと幅広部316Bとの境界近傍の部分は、媒体対向面30から離れるに従って幅が徐々に大きくなる形状になりやすい。そこで、第2の比較例においても、第1の比較例と同様の方法により、トラック幅規定部316Aと幅広部316Bの境界位置およびデザインネックハイトDNHを定義する。
第1および第2の比較例では、いずれも、磁極層216,316のうちトラック幅規定部216A,316Aと幅広部216B,316Bとの境界近傍の部分は、媒体対向面30から離れるに従って幅が徐々に大きくなる形状になりやすく、トラック幅規定部216A,316Aと幅広部216B,316Bとの境界位置は明確ではない。また、一般的に、第1および第2の比較例では、媒体対向面30の位置にばらつきに関わらずにトラック幅をほぼ一定にするためには、デザインネックハイトDNHを100nm以上とする必要がある。これらのことから、第1および第2の比較例では、トラック幅とネックハイトを、いずれも小さい値とし、且つこれらを精度よく制御することは難しい。そのため、第1および第2の比較例では、トラック幅とネックハイトを制御して記録特性を向上させることは難しい。
これに対し、本実施の形態では、前述の磁極層16と収容部15の特徴により、媒体対向面30に配置されたトラック幅規定部16Aの端面によって規定されるトラック幅を容易に小さくすることができると共に、第1および第2の比較例と比較して、トラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cの位置が明確になる。そのため、本実施の形態によれば、ネックハイトNHおよびトラック幅を、いずれも小さい値とし、且つこれらを精度よく制御することが可能になる。特に、本実施の形態では、ネックハイトNHを、10〜20nmといった小さな値にし、且つ精度よく制御することが可能である。このように、本実施の形態によれば、トラック幅を精度よく規定でき、且つネックハイトNHを精度よく制御してオーバーライト特性等の記録特性を向上させることが可能になる。
また、本実施の形態では、幅広部16Bのうち、トラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cの近傍の部分において、磁束の流れる方向に対して垂直な磁極層16の断面積を大きくすることができる。これにより、本実施の形態によれば、オーバーライト特性等の記録特性を向上させることができる。この効果は、特に、第3の側面S3の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度が第1の側面S1の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度θ1よりも小さく、第4の側面S4の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度が第2の側面S2の基板1の上面に垂直な方向に対してなす角度θ2よりも小さい場合に顕著になる。
また、本実施の形態では、トラック幅規定部16Aは第1の底面B1を有し、幅広部16Bは第2の底面B2を有し、第2の底面B2は、第1の底面B1に比べて基板1の上面に近い位置に配置されている。これにより、本実施の形態によれば、媒体対向面30における磁極層16の厚みを小さくして、スキューに起因した問題の発生を効果的に防止しながら、幅広部16Bの厚みを大きくして、磁極層16によって多くの磁束を媒体対向面30まで導くことが可能になる。
[変形例]
以下、図18および図19を参照して、本実施の形態における第1および第2の変形例について説明する。図18は、第1の変形例における磁極層16の一部を示す平面図である。図19は、第2の変形例における磁極層16の一部を示す平面図である。
図18に示した第1の変形例では、媒体対向面30からトラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cまでの距離が、デザインネックハイトDNHと等しくなっている。
図19に示した第2の変形例では、媒体対向面30からトラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cまでの距離が、デザインネックハイトDNHよりも大きくなっている。
第1および第2の変形例では、実効的なネックハイトは、デザインネックハイトDNHと一致する。第1および第2の変形例におけるその他の構成、作用および効果は、図1ないし図6に示した磁気ヘッドと同様である。
[第2の実施の形態]
次に、図20ないし図22を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図20は、本実施の形態における磁極層16のうちの媒体対向面30の近傍における部分を示す平面図である。図21は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける媒体対向面30に平行な断面の一部を示す断面図である。なお、図21は、図20において21−21線で示す断面を示している。図22は、本実施の形態における収容部15を示す斜視図である。
本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、トラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cの近傍の一部の領域を除いて、第3の側面S3は第1の壁面WS1に接し、第4の側面S4は第2の壁面WS2に接している。
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、図10Aないし図10Dに示した被エッチング膜14Pをエッチングする工程において、被エッチング膜14Pのうちマスク32によって覆われていない部分のほとんどを除去する。これにより、トラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cよりも媒体対向面30から遠い領域では、境界16Cの近傍の一部の領域を除いて、収容層12の第1および第2の壁面WS1,WS2のほとんどの部分が露出する。
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、図11Aないし図12Dに示した磁極層16を形成する工程では、トラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cの近傍の一部の領域を除いて、第3の側面S3が第1の壁面WS1に接し、第4の側面S4が第2の壁面WS2に接するように、磁極層16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、第1の実施の形態における第1および第2の各変形例と同様の変形も可能である。
[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。始めに、図23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構成について説明する。図23は、本実施の形態における磁極層16のうちの媒体対向面30の近傍における部分を示す斜視図である。図24は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。図25は、本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。本実施の形態における磁極層16では、トラック幅規定部16Aは、基板1の上面からより遠い面である第1の上面T1を有し、幅広部16Bは、基板1の上面からより遠い面である第2の上面T2を有している。第2の上面T2は、第1の上面T1に比べて基板1の上面から遠い位置に配置されている。
また、本実施の形態では、ギャップ層18は、第1の上面T1の全体と第2の上面T2の一部を覆うように設けられている。シールド20の第1層20Aは、ギャップ層18を介して第1の上面T1の全体と第2の上面T2の一部とに対向するように屈曲した下面を有している。
次に、図26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26は、本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断面図である。なお、図26において、記号ABSは、媒体対向面30の目標位置に配置された仮想の面を示している。また、図26では、収容層12よりも下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12Aないし図12Dに示した工程までは、第1の実施の形態と同様である。ただし、本実施の形態では、この工程が終了した時点では、磁極層16は完成していない。本実施の形態では、次に、図26に示したように、磁極層16となる磁性層161P,162Pの上にマスク33を形成する。マスク33は、磁性層161P,162Pの上面のうち、第2の上面T2となる部分を覆っている。このマスク33は、例えば、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。次に、マスク33によって覆われていない領域において、例えばイオンビームエッチングによって、磁性層161P,162P、非磁性膜14および収容溝規定層13をエッチングする。このエッチングは、例えば、収容層12の上面が露出するまで行う。これにより、磁性層161P,162Pの上面に上面T1,T2が形成されて、磁性層161P,162Pがそれぞれ第1層161、第2層162となり、磁極層16が完成する。次に、マスク33を除去する。その後の工程は、図13Aないし図14Bを参照して説明した工程と同様である。
本実施の形態では、トラック幅規定部16Aは、基板1の上面からより遠い面である第1の上面T1を有し、幅広部16Bは、基板1の上面からより遠い面である第2の上面T2を有している。第2の上面T2は、第1の上面T1に比べて基板1の上面から遠い位置に配置されている。これにより、本実施の形態によれば、媒体対向面30における磁極層16の厚みを小さくして、スキューに起因した問題の発生を効果的に防止しながら、幅広部16Bの厚みを大きくして、磁極層16によって多くの磁束を媒体対向面30まで導くことが可能になる。
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または第2の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態において、第1の実施の形態における第1および第2の各変形例と同様の変形も可能である。
[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。始めに、図27および図28を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。図27は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。図28は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける媒体対向面を示す正面図である。なお、図27は媒体対向面および基板の上面に垂直な断面を示している。また、図27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。
本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、第1の実施の形態における収容層12の代わりに、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41と、この絶縁層41の上に配置された底部形成層42と、この底部形成層42の上に配置された非磁性材料よりなる収容層43とを備えている。絶縁層41は、例えばアルミナによって形成されている。底部形成層42の材料としては、例えば、Ru、NiB、NiP、NiCr、Pd、V、Cr、Nb、Te、Rh、Ir、Re、TaO、Rb、Cs、NiCu、NiPd、AlN、AlF、SiC、TiCのいずれかを用いることができる。底部形成層42の材料としては、特にSiCが好ましい。収容層43は、上面で開口する収容溝43aを有している。収容層43の材料は、第1の実施の形態における収容層12と同様である。
底部形成層42は、収容層43の下に配置されて収容層43に接している。収容溝43aのうち、少なくとも、磁極層16の幅広部16Bを収容する部分の一部は収容層43を貫通している。収容溝43aのうち収容層43を貫通している部分の底部は、底部形成層42の上面によって形成される。収容溝43a内において、収容層43と磁極層16との間には、非磁性膜14が設けられている。本実施の形態では、収容部15は、収容層43と非磁性膜14とを有している。磁極層16の少なくとも一部は、この収容部15の溝部内に収容されている。
また、本実施の形態では、非磁性膜14のうち、磁極層16のトラック幅規定部16Aの下に配置された部分における上面は、媒体対向面30から離れるに従って基板1の上面からの距離が小さくなるように媒体対向面30に垂直な方向に対して傾いた部分(以下、傾斜部と言う。)を有している。トラック幅規定部16Aの底面B1は、上記傾斜部に対応して、媒体対向面30から離れるに従って基板1の上面からの距離が小さくなるように媒体対向面30に垂直な方向に対して傾いた部分を有している。
次に、図29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29は、本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断面図である。なお、図29において、記号ABSは、媒体対向面30の目標位置に配置された仮想の面を示している。また、図29では、絶縁層41よりも下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、コイル9および絶縁層10,11の上面を平坦化する工程までは、第1の実施の形態と同様である。本実施の形態では、次に、図29に示したように、平坦化されたコイル9および絶縁層10,11の上面の上に、絶縁層41と底部形成層42を順に形成し、次に、底部形成層42の上に、後に収容溝43aが形成されることにより収容層43となる非磁性層43Pを形成する。次に、例えばスパッタ法によって、非磁性層43Pの上に、収容溝規定層13を形成する。次に、第1の実施の形態と同様に、マスク31を用いて収容溝規定層13をエッチングして、収容溝規定層13に開口部13aを形成する。次に、第1の実施の形態と同様に、マスク31および収容溝規定層13をエッチングマスクとして用いて、非磁性層43Pのうち収容溝規定層13の開口部13a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43Pに、後にエッチングされることによって収容溝43aとなる初期溝43Paを形成する。次に、マスク31を除去する。収容溝規定層13の開口部13aの縁は、非磁性層43Pの上面における初期溝43Paの縁の真上に配置されている。非磁性層43Pのエッチング方法は、第1の実施の形態における非磁性層12Pのエッチング方法と同様である。
図29に示したように、非磁性層43Pをエッチングする工程では、初期溝43Paのうち、少なくとも、後に磁極層16の幅広部16Bを収容する部分の一部は非磁性層43Pを貫通するようにする。
本実施の形態におけるその後の工程は、第1の実施の形態における非磁性層12Pと収容層12が本実施の形態では非磁性層43Pと収容層43に代わる点と、以下の工程が追加される点を除いて、第1の実施の形態において図8Aないし図14Bを参照して説明した工程と同様である。
本実施の形態における追加の工程は、図10Aないし図10Dに示した工程の後で実施される。すなわち、本実施の形態では、被エッチング膜14Pをエッチングして図10Cに示した形状の非磁性膜14を形成した後、更に、非磁性膜14のうち、後にその上にトラック幅規定部16Aが形成される部分における上面の一部をエッチングして、前述の傾斜部を形成する。この傾斜部は、例えば、図10Aないし図10Dに示した工程の後、マスク32の一部と共に非磁性膜14をエッチングしたり、マスク32を除去した後に、新たに傾斜部形成用のマスクを形成して非磁性膜14をエッチングしたりすることによって形成することができる。また、このエッチングは、例えば、CF、ClおよびBClを含むエッチングガスを用いたRIEによって行われる。なお、このエッチングの際、非磁性層43Pの下には底部形成層42が存在しているため、初期溝43Paが深くなることはない。
なお、本実施の形態において、上記の追加の工程を実施せずに、非磁性膜14のうちのトラック幅規定部16Aの下に配置された部分における上面の形状、およびトラック幅規定部16Aの底面B1の形状を、第1の実施の形態と同様の形状としてもよい。
本実施の形態によれば、底部形成層42によって、収容溝43aの最大の深さを精度よく制御することができる。これにより、本実施の形態によれば、磁極層16の厚みを精度よく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または第2の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態において、第1の実施の形態における第1および第2の各変形例と同様の変形も可能である。また、本実施の形態において、第3の実施の形態と同様に、磁極層16に第1および第2の上面T1,T2を形成してもよい。
[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。始めに、図30を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。図30は、本実施の形態における磁極層16のうちの媒体対向面30の近傍における部分を示す平面図である。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、非磁性膜14は、第1の側面S1と第1の壁面WS1の間に配置された第1の部分141と、第2の側面S2と第2の壁面WS2の間に配置された第2の部分142のみを有している。また、本実施の形態では、第3の側面S3の全体が第1の壁面WS1に接し、第4の側面S4の全体が第2の壁面WS2に接している。
次に、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。本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、図7Aないし図7Dに示したように非磁性層12Pに初期溝12Paを形成する工程までは、第1の実施の形態と同様である。本実施の形態では、この初期溝12Paを形成する工程を第1のエッチング工程と呼ぶ。
図31Aないし図31Dは、次の工程を示す。図31Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図31Bは、図31Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図31Cは、図31Aに示した積層体の31C−31C線断面図である。図31Dは、図31Aに示した積層体の面ABSおよび基板の上面に垂直な断面を示す断面図である。
この工程では、まず、初期溝12Paおよび開口部13aのうち、後にトラック幅規定部16Aが収容される部分を覆うマスク34を形成する。このマスク34は、例えば、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。次に、マスク34および収容溝規定層13をエッチングマスクとして用いて、初期溝12Paのうちマスク34によって覆われていない部分をエッチングすることによって、収容溝12aを完成させる。これにより、非磁性層12Pは収容層12となる。この工程を、第2のエッチング工程と呼ぶ。第2のエッチング工程は、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。なお、第2のエッチング工程は、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のような異方性エッチングに限らず、等方性エッチングを用いて行ってもよい。この場合の等方性エッチングは、ウェットエッチングでもよいしドライエッチングでもよい。ウェットエッチングの場合には、アルカリ性のエッチング液が用いられる。次に、マスク34を除去する。
本実施の形態において、第1のエッチング工程では、収容溝12aのうち、磁極層16における第1の側面S1、第2の側面S2および第1の底面B1に対向する部分が形成される。また、第2のエッチング工程では、収容溝12aのうち、磁極層16における第3の側面S3、第4の側面S4および第2の底面B2に対向する部分が形成される。
図32Aないし図32Dは、次の工程を示す。図32Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図32Bは、図32Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図32Cは、図32Aに示した積層体の32C−32C線断面図である。図32Dは、図32Aに示した積層体の面ABSおよび基板の上面に垂直な断面を示す断面図である。
この工程では、まず、収容溝12aのうち、後に幅広部16Bが収容される部分を覆うマスク35を形成する。次に、収容層12の第1および第2の壁面WS1,WS2のうち、マスク35によって覆われていない部分を覆うように非磁性膜14を形成する。図32Aおよび図32Bに示したように、非磁性膜14は、第1の部分141と第2の部分142を含んでいる。次に、マスク35を除去する。
本実施の形態におけるその後の工程は、第1の実施の形態において図11Aないし図14Bを参照して説明した工程と同様である。
本実施の形態によれば、第1の部分141と第2の部分142のみを有する非磁性膜14を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、トラック幅規定部16Aと幅広部16Bとの境界16Cの位置が明確になる。
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。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および第2の各変形例と同様の変形も可能である。また、本実施の形態において、第3の実施の形態と同様に、磁極層16に第1および第2の上面T1,T2を形成してもよい。また、本実施の形態において、第4の実施の形態と同様に、収容層12の代わりに、絶縁層41、底部形成層42および収容層43を設けてもよい。
[第6の実施の形態]
次に、本発明の第6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。始めに、図33ないし図35を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。図33は、本実施の形態における磁極層16のうちの媒体対向面30の近傍における部分を示す平面図である。図34は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。図35は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける媒体対向面を示す正面図である。なお、図34は媒体対向面および基板の上面に垂直な断面を示している。また、図34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。
本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、第1の実施の形態における収容層12の代わりに、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61と、この絶縁層61の上に配置された非磁性材料よりなる収容層68とを備えている。絶縁層61と収容層68は、それぞれ例えばアルミナによって形成されている。収容層68は、上面で開口し磁極層16の少なくとも一部を収容する収容溝68aを有している。
また、本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、第1の実施の形態における非磁性膜14の代わりに、非磁性膜63,64およびシード層66を備えている。非磁性膜63,64およびシード層66は、収容溝68a内において、収容層68と磁極層16との間に配置されている。また、非磁性膜63,64およびシード層66は、収容層68側から非磁性膜63,64およびシード層66の順に配置されている。非磁性膜63,64およびシード層66の各厚みは、例えば20〜80nmの範囲内である。
非磁性膜63およびシード層66の材料としては、例えば、第1の実施の形態における収容溝規定層13に用いられる非磁性金属材料と同じものを用いることができる。なお、シード層66の材料は、磁性層16と同様に磁性材料であってもよい。非磁性膜64の材料としては、例えば、第1の実施の形態における非磁性膜14の材料と同じものを用いることができる。非磁性膜63,64は、本発明における非磁性膜に対応する。また、収容層68および非磁性膜63,64は、本実施の形態における収容部60を構成する。なお、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、収容溝規定層13を備えていない。
第1の実施の形態と同様に、磁極層16は、トラック幅規定部16Aと幅広部16Bとを有している。トラック幅規定部16Aは、トラック幅方向の両側に位置する第1の側面S1と第2の側面S2とを有している。幅広部16Bは、第1の側面S1に続く第3の側面S3と、第2の側面S2に続く第4の側面S4とを有している。収容層68は、第1の実施の形態における収容層12と同様に、収容溝68aを形成する第1の壁面WS1と第2の壁面WS2とを有している。第1の壁面WS1は、第1の側面S1および第3の側面S3に対向し、第2の壁面WS2は、第2の側面S2および第4の側面S4に対向している。
非磁性膜64は、第1の側面S1と第1の壁面WS1の間に配置された第1の部分641と、第2の側面S2と第2の壁面WS2の間に配置された第2の部分642のみを有している。そのため、第3の側面S3と第1の壁面WS1との間隔は、第1の側面S1と第1の壁面WS1との間隔よりも小さく、第4の側面S4と第2の壁面WS2との間隔は、第2の側面S2と第2の壁面WS2との間隔よりも小さい。
次に、図36Aないし図44C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。本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、コイル9および絶縁層10,11の上面を平坦化する工程までは、第1の実施の形態と同様である。
図36Aないし図36Cは、次の工程を示す。図36Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図36Bは、図36Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図36Cは、図36Aに示した積層体の36C−36C線断面図である。なお、図36Aは、図36Bおよび図36Cにおいて破線で示した位置における断面を表わしている。
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61を形成する。次に、この絶縁層61の上に、フレーム62を形成する。フレーム62は、後にその中に磁極層16が形成される溝部を有している。フレーム62は、例えば、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。フレーム62の厚みは、例えば0.8μmである。
図37Aないし図37Cは、次の工程を示す。図37Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図37Bは、図37Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図37Cは、図37Aに示した積層体の37C−37C線断面図である。なお、図37Aは、図37Bおよび図37Cにおいて破線で示した位置における断面を表わしている。この工程では、まず、例えばスパッタ法またはALCVDによって、積層体の上面全体の上に、非磁性膜63を形成する。次に、積層体の上面全体の上に、後に一部がエッチングされることによって非磁性膜64となる被エッチング膜64Pを形成する。被エッチング膜64Pの形成方法は、第1の実施の形態における被エッチング膜14Pの形成方法と同様である。
図38Aないし図38Cは、次の工程を示す。図38Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の一部を切り欠いた平面図である。図38Bは、図38Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図38Cは、図38Aに示した積層体の38C−38C線断面図である。なお、図38Aにおいてハッチングを付した部分は、図38Cにおいて破線で示した位置における断面を表わしている。
この工程では、まず、被エッチング膜64Pのうち、後に非磁性膜64の第1の部分641および第2の部分642となる部分を覆うマスク65を形成する。マスク65は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。次に、被エッチング膜64Pにおいてマスク65によって覆われていない部分のうちの少なくとも一部をエッチングする。これにより、被エッチング膜64Pのうち、後に磁極層16の幅広部16Bが形成される領域に配置された部分が除去され、被エッチング膜64Pは非磁性膜64となる。
図39Aないし図39Cは、次の工程を示す。図39Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の一部の断面図である。図39Bは、図39Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図39Cは、図39Aに示した積層体の39C−39C線断面図である。なお、図39Aは、図39Bおよび図39Cにおいて破線で示した位置における断面を表わしている。この工程では、マスク65を除去する。
図40Aないし図40Cは、次の工程を示す。図40Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図40Bは、図40Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図40Cは、図40Aに示した積層体の40C−40C線断面図である。なお、図40Aは、図40Bおよび図40Cにおいて破線で示した位置における断面を表わしている。
この工程では、まず、例えばスパッタ法またはALCVDによって、積層体の上面全体の上に、シード層66を形成する。次に、このシード層66の上に、後に磁極層16となる磁性層16Pを形成する。磁性層16Pの厚みは、例えば1.5〜2.5μmである。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、シード層66は、めっき用の電極として用いられる。なお、磁性層16Pは、パターニングしていないめっき層を形成した後、このめっき層をエッチングによってパターニングして形成してもよい。次に、例えばCMPによって、シード層66が露出するまで、磁性層16Pを研磨する。
図41Aないし図41Cは、次の工程を示す。図41Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図41Bは、図41Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図41Cは、図41Aに示した積層体の41C−41C線断面図である。なお、図41Aは、図41Bおよび図41Cにおいて破線で示した位置における断面を表わしている。この工程では、例えばイオンビームエッチングによって、フレーム62が露出するまで、積層体の上面全体をエッチングする。
図42Aないし図42Cは、次の工程を示す。図42Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図42Bは、図42Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図42Cは、図42Aに示した積層体の42C−42C線断面図である。なお、図42Aは、図42Bおよび図42Cにおいて破線で示した位置における断面を表わしている。この工程では、フレーム62を除去する。
図43Aないし図43Cは、次の工程を示す。図43Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の断面図である。図43Bは、図43Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図43Cは、図43Aに示した積層体の43C−43C線断面図である。なお、図43Aは、図43Bおよび図43Cにおいて破線で示した位置における断面を表わしている。
この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、後に研磨されることによって収容層68となる非磁性層68Pを形成する。次に、磁性層16Pの周辺の領域において、非磁性層68Pの上に研磨停止層69を形成する。研磨停止層69の材料としては、例えばTaが用いられる。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70を形成する。
図44Aないし図44Cは、次の工程を示す。図44Aは、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図44Bは、図44Aに示した積層体の面ABSにおける断面を示す断面図である。図44Cは、図44Aに示した積層体の44C−44C線断面図である。この工程では、例えばCMPによって、研磨停止層69が露出するまで被覆層70、非磁性層68P、非磁性膜63,64、シード層66および磁性層16Pを研磨して、これらの上面を平坦化する。これにより、非磁性層68Pは収容層68となり、磁性層16Pは磁極層16となる。収容層68の厚みは、例えば0.2〜0.27μmの範囲内である。また、この工程により、収容層68および非磁性膜63,64を有する収容部60が完成する。このように、本実施の形態では、収容層68は、フレーム62の除去後に、磁極層16および非磁性膜63,64の周囲に形成される。
本実施の形態におけるその後の工程は、第1の実施の形態において図13Aないし図14Bを参照して説明した工程と同様である。
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、第1の実施の形態における第1および第2の各変形例と同様の変形も可能である。また、本実施の形態において、第3の実施の形態と同様に、磁極層16に第1および第2の上面T1,T2を形成してもよい。
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9,23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における磁極層の一部を示す斜視図である。 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の一部を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける媒体対向面の一部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における媒体対向面に平行な断面の一部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製造方法における一工程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製造方法における一工程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製造方法における一工程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製造方法における一工程を示す説明図である。 図7Aないし図7Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図7Aないし図7Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図7Aないし図7Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図7Aないし図7Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図8Aないし図8Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図8Aないし図8Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図8Aないし図8Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図8Aないし図8Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図9Aないし図9Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図9Aないし図9Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図9Aないし図9Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図9Aないし図9Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図10Aないし図10Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図10Aないし図10Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図10Aないし図10Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図10Aないし図10Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図11Aないし図11Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図11Aないし図11Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図11Aないし図11Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図11Aないし図11Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図12Aないし図12Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図12Aないし図12Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図13Aおよび図13Bに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図13Aおよび図13B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収容部を示す斜視図である。 第1の比較例における磁極層の一部を示す平面図である。 第2の比較例における磁極層の一部を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態の第1の変形例における磁極層の一部を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態の第2の変形例における磁極層の一部を示す平面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の一部を示す平面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける媒体対向面に平行な断面の一部を示す断面図である。 本発明の第2の実施の形態における収容部を示す斜視図である。 本発明の第3の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の一部を示す斜視図である。 本発明の第3の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 本発明の第3の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第3の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。 本発明の第4の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。 本発明の第4の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける媒体対向面を示す正面図である。 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断面図である。 本発明の第5の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の一部を示す平面図である。 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。 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。 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。 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31Aないし図31Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図31Aないし図31Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図31Aないし図31Dに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図31Aないし図31D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6の実施の形態に磁気ヘッドにおける磁極層の一部を示す平面図である。 本発明の第6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6の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第6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。 本発明の第6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。 本発明の第6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36Aないし図36Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図36Aないし図36Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図36Aないし図36Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図37Aないし図37Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図37Aないし図37Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図37Aないし図37Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図38Aないし図38Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図38Aないし図38Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図38Aないし図38Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図39Aないし図39Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図39Aないし図39Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図39Aないし図39Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図40Aないし図40Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図40Aないし図40Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図40Aないし図40Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図41Aないし図41Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図41Aないし図41Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図41Aないし図41Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図42Aないし図42Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図42Aないし図42Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図42Aないし図42Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図43Aないし図43Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図43Aないし図43Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。 図43Aないし図43Cに示した工程に続く工程を示す説明図である。
符号の説明
12…収容層、12a…収容溝、13…収容層規定層、14…非磁性膜、15…収容部、16…磁極層、16A…トラック幅規定部、16B…幅広部、S1…第1の側面、S2…第2の側面、S3…第3の側面、S4…第4の側面、W1…第1の壁面、W2…第2の壁面。

Claims (33)

  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、
    前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
    前記磁極層の少なくとも一部を収容する収容部とを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、
    前記収容部は、非磁性材料よりなり、上面で開口し前記磁極層の少なくとも一部を収容する収容溝を有する収容層と、非磁性材料よりなり、前記収容溝内において、前記収容層と磁極層との間に配置された非磁性膜とを有し、
    前記磁極層は、前記媒体対向面に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部と、前記トラック幅規定部の前記端部に接続され、前記トラック幅規定部の幅よりも大きい幅を有する幅広部とを有し、
    前記媒体対向面に配置された前記トラック幅規定部の端面は、トラック幅を規定し、
    前記媒体対向面から前記トラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜300nmの範囲内であり、
    前記トラック幅規定部は、第1および第2の側面を有し、
    前記幅広部は、前記第1の側面に続く第3の側面と、前記第2の側面に続く第4の側面とを有し、
    前記収容層は、前記収容溝を形成する第1および第2の壁面を有し、前記第1の壁面は、前記第1および第3の側面に対向し、前記第2の壁面は、前記第2および第4の側面に対向し、
    前記非磁性膜は、前記第1の側面と第1の壁面の間に配置された第1の部分と、前記第2の側面と第2の壁面の間に配置された第2の部分とを有し、
    前記第3の側面と第1の壁面との間隔は、前記第1の側面と第1の壁面との間隔よりも小さく、前記第4の側面と第2の壁面との間隔は、前記第2の側面と第2の壁面との間隔よりも小さく、
    前記第1および第3の側面と第1の壁面との間隔は、前記トラック幅規定部と幅広部との境界の位置で変化し、
    前記第2および第4の側面と第2の壁面との間隔は、前記トラック幅規定部と幅広部との境界の位置で変化することを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  2. 前記非磁性膜は、更に、前記第3の側面と第1の壁面の間に配置された第3の部分と、前記第4の側面と第2の壁面の間に配置された第4の部分とを有し、
    前記第3の部分の厚みは前記第1の部分の厚みよりも小さく、前記第4の部分の厚みは前記第2の部分の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  3. 前記第3の側面は第1の壁面に接し、前記第4の側面は第2の壁面に接していることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  4. 前記媒体対向面から前記トラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜20nmの範囲内であることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  5. 更に、前記収容部、磁極層およびコイルが積層される基板を備え、
    前記トラック幅規定部の端面は、前記基板の上面により近い第1の辺と、第1の辺とは反対側の第2の辺とを有し、前記第2の辺はトラック幅を規定する幅を有し、前記トラック幅規定部の端面の幅は、前記第1の辺に近づくに従って小さくなることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  6. 前記第3の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、前記第1の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さく、
    前記第4の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、前記第2の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さい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。
  7. 更に、前記収容溝に連続する貫通した開口部を有し、前記収容層の上面の上に配置された収容溝規定層を備え、前記収容溝規定層の開口部の縁は、前記収容層の上面における前記収容溝の縁の真上に配置されていることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  8. 更に、前記収容部、磁極層およびコイルが積層される基板を備え、
    前記トラック幅規定部は、前記基板の上面により近い面である第1の底面を有し、前記幅広部は、前記基板の上面により近い面である第2の底面を有し、前記第2の底面は、第1の底面に比べて前記基板の上面に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  9. 更に、非磁性材料よりなり、前記収容層と前記基板との間に配置されて前記収容層に接する底部形成層を備え、前記収容溝のうち、少なくとも、前記幅広部を収容する部分の一部は前記収容層を貫通してい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。
  10. 更に、前記収容部、磁極層およびコイルが積層される基板を備え、
    前記トラック幅規定部は、前記基板の上面からより遠い面である第1の上面を有し、前記幅広部は、前記基板の上面からより遠い面である第2の上面を有し、前記第2の上面は、第1の上面に比べて前記基板の上面から遠い位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  11. 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、
    前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
    前記磁極層の少なくとも一部を収容する収容部とを備え、
    前記収容部は、非磁性材料よりなり、上面で開口し前記磁極層の少なくとも一部を収容する収容溝を有する収容層と、非磁性材料よりなり、前記収容溝内において、前記収容層と磁極層との間に配置された非磁性膜とを有し、
    前記磁極層は、前記媒体対向面に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部と、前記トラック幅規定部の前記端部に接続され、前記トラック幅規定部の幅よりも大きい幅を有する幅広部とを有し、
    前記媒体対向面に配置された前記トラック幅規定部の端面は、トラック幅を規定し、
    前記媒体対向面から前記トラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜300nmの範囲内であり、
    前記トラック幅規定部は、第1および第2の側面を有し、
    前記幅広部は、前記第1の側面に続く第3の側面と、前記第2の側面に続く第4の側面とを有し、
    前記収容層は、前記収容溝を形成する第1および第2の壁面を有し、前記第1の壁面は、前記第1および第3の側面に対向し、前記第2の壁面は、前記第2および第4の側面に対向し、
    前記非磁性膜は、前記第1の側面と第1の壁面の間に配置された第1の部分と、前記第2の側面と第2の壁面の間に配置された第2の部分とを有し、
    前記第3の側面と第1の壁面との間隔は、前記第1の側面と第1の壁面との間隔よりも小さく、前記第4の側面と第2の壁面との間隔は、前記第2の側面と第2の壁面との間隔よりも小さく、
    前記第1および第3の側面と第1の壁面との間隔は、前記トラック幅規定部と幅広部との境界の位置で変化し、
    前記第2および第4の側面と第2の壁面との間隔は、前記トラック幅規定部と幅広部との境界の位置で変化する垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造する方法であって、
    前記収容部を形成する工程と、前記収容部を形成する工程の後で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、
    前記収容部を形成する工程は、前記収容層を形成する工程と、前記非磁性膜を形成する工程とを含み、
    前記非磁性膜を形成する工程は、
    後に一部がエッチングされることによって前記非磁性膜となる被エッチング膜を形成する工程と、
    前記被エッチング膜のうち、後に前記第1および第2の部分となる部分を覆うマスクを形成する工程と、
    前記被エッチング膜において前記マスクによって覆われていない部分のうちの少なくとも一部をエッチングする工程とを含む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。
  12. 前記非磁性膜は、更に、前記第3の側面と第1の壁面の間に配置された第3の部分と、前記第4の側面と第2の壁面の間に配置された第4の部分とを有し、前記第3の部分の厚みは前記第1の部分の厚みよりも小さく、前記第4の部分の厚みは前記第2の部分の厚みよりも小さく、
    前記被エッチング膜をエッチングする工程では、前記非磁性膜の第1ないし第4の部分が形成されるように前記被エッチング膜をエッチングすることを特徴とする請求項11記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  13. 前記被エッチング膜をエッチングする工程では、前記被エッチング膜において前記マスクによって覆われていない部分のうちの少なくとも一部が除去されることによって前記収容層の第1および第2の壁面の各々の一部が露出するように、前記被エッチング膜をエッチングし、
    前記磁極層を形成する工程では、前記第3の側面が第1の壁面に接し、前記第4の側面が第2の壁面に接するように、前記磁極層を形成することを特徴とする請求項11記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  14. 前記被エッチング膜をエッチングする工程では、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前記被エッチング膜をエッチングすることを特徴とする請求項11記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  15. 前記被エッチング膜をエッチングする工程では、同時に前記収容溝を完成させることを特徴とする請求項11記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  16. 前記被エッチング膜は、1原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されることを特徴とする請求項11記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  17. 前記媒体対向面から前記トラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜20nmの範囲内であることを特徴とする請求項11記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  18. 前記磁気ヘッドは、更に、前記収容部、磁極層およびコイルが積層される基板を備え、
    前記トラック幅規定部の端面は、前記基板の上面により近い第1の辺と、第1の辺とは反対側の第2の辺とを有し、前記第2の辺はトラック幅を規定する幅を有し、前記トラック幅規定部の端面の幅は、前記第1の辺に近づくに従って小さくなることを特徴とする請求項11記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  19. 前記第3の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、前記第1の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さく、
    前記第4の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、前記第2の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さいことを特徴とする請求項18記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  20. 前記磁気ヘッドは、更に、前記収容溝に連続する貫通した開口部を有し、前記収容層の上面の上に配置された収容溝規定層を備え、前記収容溝規定層の開口部の縁は、前記収容層の上面における前記収容溝の縁の真上に配置されており、
    前記収容層を形成する工程は、
    後に前記収容溝が形成されることにより前記収容層となる非磁性層を形成する工程と、
    前記非磁性層の上に前記収容溝規定層を形成する工程と、
    前記非磁性層のうち前記収容溝規定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収容溝を形成する工程とを含み、
    前記被エッチング膜をエッチングする工程では、前記マスクおよび前記収容溝規定層をエッチングマスクとして用いて、前記被エッチング膜をエッチングすることを特徴とする請求項11記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  21. 前記磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、前記収容層の下に配置された底部形成層を備え、
    磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記収容層を形成する前に前記底部形成層を形成する工程を備え、
    前記収容層を形成する工程は、
    後に前記収容溝が形成されることにより前記収容層となる非磁性層を、前記底部形成層の上に形成する工程と、
    前記非磁性層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収容溝を形成する工程とを含み、
    前記収容溝のうち、少なくとも、前記幅広部を収容する部分の一部は前記収容層を貫通していることを特徴とする請求項11記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  22. 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、
    前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
    前記磁極層の少なくとも一部を収容する収容部とを備え、
    前記収容部は、非磁性材料よりなり、上面で開口し前記磁極層の少なくとも一部を収容する収容溝を有する収容層と、非磁性材料よりなり、前記収容溝内において、前記収容層と磁極層との間に配置された非磁性膜とを有し、
    前記磁極層は、前記媒体対向面に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部と、前記トラック幅規定部の前記端部に接続され、前記トラック幅規定部の幅よりも大きい幅を有する幅広部とを有し、
    前記媒体対向面に配置された前記トラック幅規定部の端面は、トラック幅を規定し、
    前記媒体対向面から前記トラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜300nmの範囲内であり、
    前記トラック幅規定部は、第1および第2の側面を有し、
    前記幅広部は、前記第1の側面に続く第3の側面と、前記第2の側面に続く第4の側面とを有し、
    前記収容層は、前記収容溝を形成する第1および第2の壁面を有し、前記第1の壁面は、前記第1および第3の側面に対向し、前記第2の壁面は、前記第2および第4の側面に対向し、
    前記非磁性膜は、前記第1の側面と第1の壁面の間に配置された第1の部分と、前記第2の側面と第2の壁面の間に配置された第2の部分とを有し、
    前記第3の側面と第1の壁面との間隔は、前記第1の側面と第1の壁面との間隔よりも小さく、前記第4の側面と第2の壁面との間隔は、前記第2の側面と第2の壁面との間隔よりも小さく、
    前記第1および第3の側面と第1の壁面との間隔は、前記トラック幅規定部と幅広部との境界の位置で変化し、
    前記第2および第4の側面と第2の壁面との間隔は、前記トラック幅規定部と幅広部との境界の位置で変化する垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造する方法であって、
    前記収容部を形成する工程と、
    前記収容部を形成する工程の後で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、
    前記収容部を形成する工程は、
    前記収容層を形成する工程と、
    前記収容層の収容溝のうち、後に前記幅広部が収容される部分を覆うマスクを形成する工程と、
    前記第1および第2の壁面のうち前記マスクによって覆われていない部分を覆うように前記非磁性膜を形成する工程と、
    前記マスクを除去する工程とを含む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。
  23. 前記磁気ヘッドは、更に、前記収容溝に連続する貫通した開口部を有し、前記収容層の上面の上に配置された収容溝規定層を備え、前記収容溝規定層の開口部の縁は、前記収容層の上面における前記収容溝の縁の真上に配置されており、
    前記収容層を形成する工程は、
    後に前記収容溝が形成されることにより前記収容層となる非磁性層を形成する工程と、
    前記非磁性層の上に前記収容溝規定層を形成する工程と、
    前記非磁性層のうち前記収容溝規定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収容溝を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項22記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  24. 前記収容溝を形成する工程は、
    前記非磁性層のうち前記収容溝規定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、後にエッチングされることによって前記収容溝となる初期溝を形成する第1のエッチング工程と、
    前記初期溝のうち、後に前記トラック幅規定部が収容される部分を覆う第2のマスクを形成する工程と、
    前記第2のマスクおよび前記収容溝規定層をエッチングマスクとして用いて、前記初期溝のうち前記第2のマスクによって覆われていない部分をエッチングすることによって、前記収容溝を完成させる第2のエッチング工程とを含むことを特徴とする請求項23記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  25. 前記非磁性膜は、1原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されることを特徴とする請求項22記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  26. 前記媒体対向面から前記トラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜20nmの範囲内であることを特徴とする請求項22記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  27. 前記磁気ヘッドは、更に、前記収容部、磁極層およびコイルが積層される基板を備え、
    前記トラック幅規定部の端面は、前記基板の上面により近い第1の辺と、第1の辺とは反対側の第2の辺とを有し、前記第2の辺はトラック幅を規定する幅を有し、前記トラック幅規定部の端面の幅は、前記第1の辺に近づくに従って小さくなることを特徴とする請求項22記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  28. 前記第3の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、前記第1の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さく、
    前記第4の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、前記第2の側面の前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さいことを特徴とする請求項27記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  29. 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、
    前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
    前記磁極層の少なくとも一部を収容する収容部とを備え、
    前記収容部は、非磁性材料よりなり、上面で開口し前記磁極層の少なくとも一部を収容する収容溝を有する収容層と、非磁性材料よりなり、前記収容溝内において、前記収容層と磁極層との間に配置された非磁性膜とを有し、
    前記磁極層は、前記媒体対向面に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部と、前記トラック幅規定部の前記端部に接続され、前記トラック幅規定部の幅よりも大きい幅を有する幅広部とを有し、
    前記媒体対向面に配置された前記トラック幅規定部の端面は、トラック幅を規定有し、
    前記媒体対向面から前記トラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜300nmの範囲内であり、
    前記トラック幅規定部は、第1および第2の側面を有し、
    前記幅広部は、前記第1の側面に続く第3の側面と、前記第2の側面に続く第4の側面とを有し、
    前記収容層は、前記収容溝を形成する第1および第2の壁面を有し、前記第1の壁面は、前記第1および第3の側面に対向し、前記第2の壁面は、前記第2および第4の側面に対向し、
    前記非磁性膜は、前記第1の側面と第1の壁面の間に配置された第1の部分と、前記第2の側面と第2の壁面の間に配置された第2の部分とを有し、
    前記第3の側面と第1の壁面との間隔は、前記第1の側面と第1の壁面との間隔よりも小さく、前記第4の側面と第2の壁面との間隔は、前記第2の側面と第2の壁面との間隔よりも小さく、
    前記第1および第3の側面と第1の壁面との間隔は、前記トラック幅規定部と幅広部との境界の位置で変化し、
    前記第2および第4の側面と第2の壁面との間隔は、前記トラック幅規定部と幅広部との境界の位置で変化する垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造する方法であって、
    後にその中に前記磁極層が形成される溝部を有するフレームを形成する工程と、
    前記フレームの前記溝部内に、前記非磁性膜を形成する工程と、
    前記非磁性膜の形成後に、前記フレームの前記溝部内に、前記磁極層を形成する工程と、
    前記磁極層の形成後に、前記フレームを除去する工程と、
    前記フレームの除去後に、前記磁極層および非磁性膜の周囲に前記収容層を形成して、前記収容部を完成させる工程とを備えた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。

  30. 前記非磁性膜を形成する工程は、
    後に一部がエッチングされることによって前記非磁性膜となる被エッチング膜を形成する工程と、
    前記被エッチング膜のうち、後に前記第1および第2の部分となる部分を覆うマスクを形成する工程と、
    前記被エッチング膜において前記マスクによって覆われていない部分のうちの少なくとも一部をエッチングする工程とを含むことを特徴とする請求項29記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  31. 前記被エッチング膜は、1原子層毎の成膜を繰り返す化学的気相成長法を用いて形成されることを特徴とする請求項30記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  32. 前記媒体対向面から前記トラック幅規定部と幅広部との境界までの距離は、10〜20nmの範囲内であることを特徴とする請求項29記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  33. 前記磁気ヘッドは、更に、前記収容部、磁極層およびコイルが積層される基板を備え、
    前記トラック幅規定部の端面は、前記基板の上面により近い第1の辺と、第1の辺とは反対側の第2の辺とを有し、前記第2の辺はトラック幅を規定する幅を有し、前記トラック幅規定部の端面の幅は、前記第1の辺に近づくに従って小さくなることを特徴とする請求項29記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
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