JP4999121B2 - サイドシールド層を有する垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

サイドシールド層を有する垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法 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。垂直磁気記録方式の記録ヘッドには、高記録密度化のために、トラック幅の縮小と、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の向上が求められる。
垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、例えば、特許文献１に記載されているように、媒体対向面において、磁極層の端面に対して、所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有するシールドを備えた磁気ヘッドが知られている。磁極層とシールドとの間には、非磁性材料よりなるギャップ層が設けられる。シールドは、磁極層の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。このようなシールドを備えた磁気ヘッドによれば、記録密度のより一層の向上が可能になる。
ところで、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドは、一般的に、スライダに設けられる。スライダは、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。）が発生しやすい。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。
上述のようなスキューに起因した隣接トラック消去を抑制する技術としては、特許文献１に記載されているように、媒体対向面の近傍における磁極層の厚みが媒体対向面に近づくに従って小さくなるように、媒体対向面の近傍において磁極層の上面にテーパー面を形成する技術が有効である。この技術によれば、媒体対向面におけるトラック幅規定部の厚みを小さくすることができることから、スキューに起因した隣接トラック消去を抑制でき、且つ磁極層によって多くの磁束を媒体対向面まで導くことができることから記録特性（オーバーライト特性）の低下を抑制することができる。
また、垂直磁気記録方式の記録ヘッドにおける隣接トラック消去を抑制する技術としては、特許文献２に記載されているように、サイドシールド層を設ける技術も有効である。
特開２００５−２９３８２２号公報 特開２００７−２０７４１９号公報
ところで、垂直磁気記録用の磁気ヘッドでは、磁極層のうち幅が急に変化するトラック幅規定部と幅広部の境界の近傍において、磁極層から外部への磁束の漏れが発生しやすい。このような磁気ヘッドにおいてサイドシールド層を設けると、磁束の漏れが発生しやすいトラック幅規定部と幅広部の境界の近傍にサイドシールド層が配置されることから、磁極層からサイドシールド層へ磁束が漏れて、記録特性（オーバーライト特性）が低下するという問題が発生する。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、隣接トラック消去の発生を抑制でき、且つ記録特性を向上させることができる垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
媒体対向面に配置された端面を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
磁性材料よりなり、媒体対向面において磁極層の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有する上部シールド層と、
非磁性材料よりなり、媒体対向面に配置された端面を有し、磁極層と上部シールド層との間に配置された上部ギャップ層と、
磁性材料よりなり、媒体対向面において磁極層の端面に対してトラック幅方向の両側に配置された２つの部分を含む第１の端面と、第１の端面とは反対側の第２の端面と、磁極層の一部を収容する第１の溝部とを有するサイドシールド層と、
非磁性材料よりなり、媒体対向面に配置された端面を有し、磁極層とサイドシールド層との間に配置されたサイドギャップ層と、
非磁性材料よりなり、サイドシールド層の第２の端面に接する前端面と、磁極層の他の一部を収容する第２の溝部とを有し、サイドシールド層における媒体対向面とは反対側に配置された収容層と、
上面を有し、コイル、サイドシールド層、サイドギャップ層、収容層、磁極層、上部ギャップ層および上部シールド層が積層される基板とを備えている。
本発明の磁気ヘッドでは、磁極層と上部シールド層のうち、磁極層の方が基板の上面に近い位置に配置されている。サイドシールド層の第２の端面における任意の位置の媒体対向面からの距離は、前記任意の位置が基板の上面に近づくに従って小さくなっている。
本発明の磁気ヘッドにおいて、媒体対向面に配置された磁極層の端面のトラック幅方向の幅は、基板の上面に近づくに従って小さくなっていてもよい。この場合、磁極層のうちサイドシールド層の第１の溝部に収容された部分は、トラック幅方向の両側に位置する第１の側面および第２の側面を有し、磁極層のうち収容層の第２の溝部に収容された部分は、トラック幅方向の両側に位置する第３の側面および第４の側面を有し、トラック幅方向についての第１の側面と第２の側面の間隔は、基板の上面に近づくに従って小さくなっていてもよい。また、第３および第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１および第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において、磁極層は、媒体対向面に配置された第１の端縁とその反対側の第２の端縁とを有する第１の部分と、第１の部分よりも媒体対向面から遠い位置に配置され、第２の端縁において第１の部分に接続された第２の部分とを含む上面を有し、第１の部分における任意の位置の基板の上面からの距離は、前記任意の位置が媒体対向面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の製造方法は、
後に前端面と第２の溝部が形成されることによって収容層となる非磁性層を形成する工程と、
非磁性層の上面の上に、収容層の前端面を形成するために非磁性層をエッチングする際に使用されるエッチングマスク層を形成する工程と、
エッチングマスク層を用いて、非磁性層を選択的にエッチングして、非磁性層に前端面を形成する工程と、
サイドシールド層を形成する工程と、
非磁性層が収容層になるように、非磁性層およびエッチングマスク層を選択的にエッチングして、非磁性層に第２の溝部を形成する工程と、
サイドシールド層の第１の溝部内にサイドギャップ層を形成する工程と、
サイドギャップ層の形成後に、第１および第２の溝部内を埋め、且つその上面がサイドシールド層およびエッチングマスク層の上面よりも上方に配置されるように、後に磁極層となる磁性層を形成する工程と、
磁性層を加工して磁極層を形成する工程と、
上部ギャップ層を形成する工程と、
上部シールド層を形成する工程と、
コイルを形成する工程とを備えている。
本発明の磁気ヘッドの製造方法において、磁極層を形成する工程は、磁性層、サイドシールド層およびエッチングマスク層の上面が平坦化され、磁極層のうちの少なくとも収容層の第２の溝部に収容された部分が形成されるように、磁性層を研磨する工程を含んでいる。
本発明の磁気ヘッドの製造方法において、媒体対向面に配置された磁極層の端面のトラック幅方向の幅は、基板の上面に近づくに従って小さくなっていてもよい。この場合、磁極層のうちサイドシールド層の第１の溝部に収容された部分は、トラック幅方向の両側に位置する第１の側面および第２の側面を有し、磁極層のうち収容層の第２の溝部に収容された部分は、トラック幅方向の両側に位置する第３の側面および第４の側面を有し、トラック幅方向についての第１の側面と第２の側面の間隔は、基板の上面に近づくに従って小さくなっていてもよい。また、第３および第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１および第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の製造方法において、磁極層は、媒体対向面に配置された第１の端縁とその反対側の第２の端縁とを有する第１の部分と、第１の部分よりも媒体対向面から遠い位置に配置され、第２の端縁において第１の部分に接続された第２の部分とを含む上面を有し、第１の部分における任意の位置の基板の上面からの距離は、前記任意の位置が媒体対向面に近づくに従って小さくなっていてもよい。この場合、磁気ヘッドの製造方法は、更に、磁性層を研磨する工程と上部ギャップ層を形成する工程の間において、磁極層の上面における第１の部分が形成されるように、磁性層の一部をエッチングする工程を備えていてもよい。
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によれば、サイドシールド層を設けたことによって、隣接トラック消去の発生を抑制することができる。また、本発明では、サイドシールド層の第２の端面における任意の位置の媒体対向面からの距離は、前記任意の位置が基板の上面に近づくに従って小さくなる。その結果、サイドシールド層の第２の端面における任意の位置と磁極層との間の距離は、前記任意の位置が基板の上面に近づくに従って大きくなる。これにより、本発明によれば、磁極層からサイドシールド層への磁束の漏れを抑制することが可能になる。以上のことから、本発明によれば、隣接トラック消去の発生を抑制し、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。
本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層およびサイドシールド層の媒体対向面の近傍の部分を示す斜視図である。 本発明の一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。 本発明の一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。 図２における４−４線断面図である。 本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層とその周辺の要素を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の媒体対向面の近傍の部分を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の媒体対向面の近傍の部分を示す断面図である。 本発明の一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８に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図９に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１０に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１１に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１２に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１３に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１４に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１５に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１６に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１７に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１８に示した工程に続く工程を示す説明図である。 図１９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１ないし図７を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。本実施の形態に係る磁気ヘッドは、垂直磁気記録用の磁気ヘッドである。図１は本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層およびサイドシールド層の媒体対向面の近傍の部分を示す斜視図である。なお、図１において記号ＴＷで示す矢印は、トラック幅方向を表している。図２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。なお、図２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２において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図３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。図４は、図２における４−４線断面図である。図５は本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層とその周辺の要素を示す平面図である。図６は本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の媒体対向面の近傍の部分を示す平面図である。図７は本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の媒体対向面の近傍の部分を示す断面図である。
図２ないし図４に示したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１と、この基板１の上に配置されたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置された磁性材料よりなる下部シールド層３と、この下部シールド層３の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜４と、この下部シールドギャップ膜４の上に配置された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜６と、この上部シールドギャップ膜６の上に配置された磁性材料よりなる上部シールド層７とを備えている。
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。
下部シールド層３から上部シールド層７までの部分は、再生ヘッドを構成する。磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、上部シールド層７の上に配置された非磁性層８と、非磁性層８の上に配置された記録ヘッドとを備えている。非磁性層８は、例えばアルミナによって形成されている。記録ヘッドは、第１のコイル１１と、第２のコイル１８と、磁極層１２と、シールド１３と、上部ギャップ層１４と、サイドギャップ層２７とを備えている。
第１のコイル１１と第２のコイル１８は、いずれも平面渦巻き形状をなしている。また、第１のコイル１１と第２のコイル１８は、直列または並列に接続されている。図２において、符号１１ａは、第１のコイル１１のうち、第２のコイル１８に接続される接続部を示し、符号１８ａは、第２のコイル１８のうち、第１のコイル１１に接続される接続部を示している。磁気ヘッドは、更に、それぞれ導電材料よりなり、接続部１１ａの上に順に積層された接続層５１，５２，５３を備えている。接続部１８ａは、接続層５３の上に配置されている。
第１のコイル１１および第２のコイル１８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１２は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、コイル１１，１８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１３は、磁極層１２に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置された第１の部分１３Ａと、磁極層１２に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された第２の部分１３Ｂと、サイドシールド層１３Ｃとを有している。第１の部分１３Ａ、第２の部分１３Ｂおよびサイドシールド層１３Ｃは、いずれも磁性材料によって形成されている。これらの材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。
図１に示したように、サイドシールド層１３Ｃは、媒体対向面３０において磁極層１２の端面に対してトラック幅方向の両側に配置された２つの部分１３Ｃ１１，１３Ｃ１２を含む第１の端面１３Ｃ１と、第１の端面１３Ｃ１とは反対側の第２の端面１３Ｃ２と、上面で開口し、磁極層１２の一部を収容する第１の溝部１３Ｃａとを有している。なお、図１に示した例では、第１の溝部１３Ｃａはサイドシールド層１３Ｃを貫通していないが、第１の溝部１３Ｃａはサイドシールド層１３Ｃを貫通していてもよい。
シールド１３の第１の部分１３Ａは、磁気的に連結された第１層１３Ａ１、第２層１３Ａ２および第３層１３Ａ３を有している。第２層１３Ａ２は、非磁性層８の上に配置されている。第２層１３Ａ２は、媒体対向面３０により近い端面を有し、この端面は媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。磁気ヘッドは、更に、第２層１３Ａ２の周囲において非磁性層８の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層２１と、第２層１３Ａ２の上面の一部の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層２２とを備えている。絶縁層２１，２２は、例えばアルミナによって形成されている。第１のコイル１１は、絶縁層２２の上に配置されている。
第１層１３Ａ１と第３層１３Ａ３は、第２層１３Ａ２の上に配置されている。第１層１３Ａ１は、媒体対向面３０とコイル１１との間に配置されている。第３層１３Ａ３は、第１層１３Ａ１よりも媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。コイル１１は、第３層１３Ａ３を中心として巻回されている。サイドシールド層１３Ｃは、第１層１３Ａ１の上に配置されている。
磁気ヘッドは、更に、コイル１１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２３と、絶縁層２３、第１層１３Ａ１および第３層１３Ａ３の周囲ならびにコイル１１および絶縁層２３の上面の上に配置された絶縁層２４とを備えている。第１層１３Ａ１、第３層１３Ａ３および絶縁層２４の上面は平坦化されている。絶縁層２４には、コイル１１の接続部１１ａの上面を露出させる開口部が形成されている。絶縁層２３は、例えばフォトレジストによって形成されている。絶縁層２４は、例えばアルミナによって形成されている。コイル１１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、非磁性金属材料よりなり、サイドシールド層１３Ｃおよび接続層５１の周囲において絶縁層２４の上面の上に配置された非磁性金属層５６を備えている。非磁性金属層５６には、第１層１３Ａ１の上面を露出させる開口部と、第３層１３Ａ３の上面を露出させる開口部と、コイル１１の接続部１１ａの上面を露出させる開口部とが形成されている。非磁性金属層５６の材料としては、例えばＲｕまたはＮｉＣｒが用いられる。
磁気ヘッドは、更に、非磁性金属層５６の上に配置された非磁性材料よりなる収容層２５を備えている。収容層２５は、サイドシールド層１３Ｃの第２の端面１３Ｃ２に接する前端面２５ｂと、上面で開口する第２の溝部２５ａとを有し、サイドシールド層１３Ｃにおける媒体対向面３０とは反対側に配置されている。第２の溝部２５ａには、磁極層１２のうち、サイドシールド層１３Ｃの第１の溝部１３Ｃａに収容された部分以外の一部が収容されている。また、収容層２５には、コイル１１の接続部１１ａの上面を露出させる開口部が形成されている。収容層２５の材料としては、例えば、アルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯＸ）、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。
磁気ヘッドは、更に、非磁性金属材料よりなり、収容層２５の上に配置されたエッチングマスク層５７を備えている。エッチングマスク層５７は、貫通する開口部を有し、この開口部の縁は、収容層２５の上面における溝部２５ａの縁の真上に配置されている。エッチングマスク層５７は、例えば、Ｒｕ層、またはＲｕ層とＮｉＣｒ層の積層体によって構成されている。
サイドギャップ層２７は、サイドシールド層１３Ｃの溝部１３Ｃａ、収容層２５の溝部２５ａおよびエッチングマスク層５７の開口部の壁面に沿って配置されている。サイドギャップ層２７は、非磁性材料によって形成されている。サイドギャップ層２７の材料としては、例えばアルミナが用いられる。
磁気ヘッドは、更に、非磁性金属材料よりなり、サイドギャップ層２７の上に配置された非磁性金属層２８を備えている。非磁性金属層２８の材料としては、例えばＲｕが用いられる。非磁性金属層２８は、磁極層１２をめっき法で形成する際に電極およびシード層として用いられる。サイドギャップ層２７および非磁性金属層２８には、第３層１３Ａ３の上面を露出させる開口部と、コイル１１の接続部１１ａの上面を露出させる開口部とが形成されている。
磁極層１２は、溝部１３Ｃａ，２５ａの壁面およびエッチングマスク層５７の開口部の壁面と磁極層１２との間にサイドギャップ層２７および非磁性金属層２８が介在するように、溝部１３Ｃａ，２５ａおよびエッチングマスク層５７の開口部内に収容されている。磁極層１２は、下面と、その反対側の上面とを有している。磁極層１２の下面は第３層１３Ａ３の上面に接している。磁極層１２は、金属磁性材料によって形成されている。磁極層１２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。
図１、図６および図７に示したように、磁極層１２の上面は、媒体対向面３０に配置された第１の端縁Ｅ１とその反対側の第２の端縁Ｅ２とを有する第１の部分１２Ｔ１と、この第１の部分１２Ｔ１よりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、第２の端縁Ｅ２において第１の部分１２Ｔ１に接続された第２の部分１２Ｔ２とを含んでいる。第１の部分１２Ｔ１における任意の位置の基板１の上面からの距離は、この任意の位置が媒体対向面３０に近づくに従って小さくなっている。第２の部分１２Ｔ２は、実質的に媒体対向面３０に垂直な方向に延在している。
図２に示したように、磁気ヘッドは、更に、第２の部分１２Ｔ２の一部の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５８と、この絶縁層５８の上面の上に配置された非磁性金属材料よりなる非磁性金属層５９とを備えている。絶縁層５８は、例えばアルミナによって形成されている。非磁性金属層５９は、例えばＲｕ、ＮｉＣｒまたはＮｉＣｕによって形成されている。
上部ギャップ層１４は、磁極層１２の上面のうちの第１の部分１２Ｔ１と、絶縁層５８および非磁性金属層５９を覆うように配置されている。上部ギャップ層１４は、非磁性材料によって形成されている。上部ギャップ層１４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等の非磁性導電材料でもよい。
シールド１３の第２の部分１３Ｂは、磁気的に連結された上部シールド層１３Ｂ１、第２層１３Ｂ２、第３層１３Ｂ３、第４層１３Ｂ４、第５層１３Ｂ５、第６層１３Ｂ６および上部ヨーク層１３Ｂ７を有している。上部シールド層１３Ｂ１は、サイドシールド層１３Ｃおよび上部ギャップ層１４の上に配置され、サイドシールド層１３Ｃおよび上部ギャップ層１４の上面に接している。上部シールド層１３Ｂ１は、媒体対向面３０において磁極層１２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された端面を有している。媒体対向面３０において、上部シールド層１３Ｂ１の端面の一部は、磁極層１２の端面に対して、上部ギャップ層１４の厚みによる所定の間隔を開けて配置されている。上部ギャップ層１４の厚みは、５〜６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、例えば３０〜６０ｎｍの範囲内である。磁極層１２の端面は、上部ギャップ層１４に隣接する辺を有し、この辺はトラック幅を規定している。
上部ヨーク層１３Ｂ７は、媒体対向面３０から離れた位置において磁極層１２の上面に接している。また、接続層５２は接続層５１の上に配置されている。
磁気ヘッドは、更に、上部シールド層１３Ｂ１、上部ヨーク層１３Ｂ７および接続層５２の周囲に配置された非磁性層４６を備えている。非磁性層４６は、例えば無機絶縁材料によって形成されている。この無機絶縁材料としては、例えばアルミナまたはシリコン酸化物が用いられる。上部シールド層１３Ｂ１、上部ヨーク層１３Ｂ７、接続層５２および非磁性層４６の上面は平坦化されている。
第２層１３Ｂ２は、上部シールド層１３Ｂ１の上に配置され、上部シールド層１３Ｂ１の上面に接している。第２層１３Ｂ２は、媒体対向面３０により近い端面を有し、この端面は媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。第６層１３Ｂ６は上部ヨーク層１３Ｂ７の上に配置されている。接続層５３は接続層５２の上に配置されている。
磁気ヘッドは、更に、第２層１３Ｂ２、第６層１３Ｂ６および接続層５３の周囲に配置された非磁性層４７を備えている。非磁性層４７の一部は、第２層１３Ｂ２の媒体対向面３０により近い端面を覆っている。非磁性層４７は、例えば無機絶縁材料によって形成されている。この無機絶縁材料としては、例えばアルミナまたはシリコン酸化物が用いられる。第２層１３Ｂ２、第６層１３Ｂ６、接続層５３および非磁性層４７の上面は平坦化されている。
磁気ヘッドは、更に、非磁性層４７の上面の一部の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層１７を備えている。絶縁層１７は、例えばアルミナによって形成されている。第２のコイル１８は、絶縁層１７の上に配置されている。
第３層１３Ｂ３は第２層１３Ｂ２の上に配置されている。第３層１３Ｂ３は、媒体対向面３０により近い端面を有し、この端面は媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。第５層１３Ｂ５は第６層１３Ｂ６の上に配置されている。第２のコイル１８は、第５層１３Ｂ５を中心として巻回されている。第２のコイル１８の接続部１８ａは、接続層５３の上に配置されている。
磁気ヘッドは、更に、コイル１８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１９と、絶縁層１９、第３層１３Ｂ３および第５層１３Ｂ５の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層４１とを備えている。絶縁層１９の一部は、第３層１３Ｂ３の媒体対向面３０により近い端面を覆っている。第３層１３Ｂ３、第５層１３Ｂ５、コイル１８および絶縁層１９，４１の上面は平坦化されている。磁気ヘッドは、更に、コイル１８および絶縁層１９を覆うように配置された絶縁層２０を備えている。絶縁層１９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２０，４１は、例えばアルミナによって形成されている。コイル１８は、銅等の導電材料によって形成されている。
第４層１３Ｂ４は、第３層１３Ｂ３と第５層１３Ｂ５とを連結するように配置されている。第４層１３Ｂ４は、媒体対向面３０により近い端面を有し、この端面は媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、第２の部分１３Ｂを覆うように配置された保護層４２を備えている。保護層４２は、例えば、アルミナ等の無機絶縁材料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、第１のコイル１１と、第２のコイル１８と、磁極層１２と、シールド１３と、上部ギャップ層１４と、サイドギャップ層２７とを備えている。
磁極層１２は、溝部１３Ｃａ，２５ａの壁面およびエッチングマスク層５７の開口部の壁面と磁極層１２との間にサイドギャップ層２７および非磁性金属層２８が介在するように、溝部１３Ｃａ，２５ａおよびエッチングマスク層５７の開口部内に収容されている。サイドギャップ層２７の厚みは、例えば４０〜２００ｎｍの範囲内である。非磁性金属層２８の厚みは、例えば１０〜５０ｎｍの範囲内である。
シールド１３は、磁極層１２に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置された第１の部分１３Ａと、磁極層１２に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された第２の部分１３Ｂと、サイドシールド層１３Ｃとを有している。第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｂは、サイドシールド層１３Ｃを介して磁気的に連結されている。また、第１の部分１３Ａと第２の部分１３Ｂは、それぞれ、媒体対向面３０から離れた位置において磁極層１２に接続されている。第１のコイル１１の一部は、磁極層１２と第１の部分１３Ａとによって囲まれた空間を通過している。第２のコイル１８の一部は、磁極層１２と第２の部分１３Ｂとによって囲まれた空間を通過している。
第２の部分１３Ｂは、上部シールド層１３Ｂ１を含んでいる。上部シールド層１３Ｂ１は、媒体対向面３０において磁極層１２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された端面を有している。媒体対向面３０において、上部シールド層１３Ｂ１の端面の一部は、磁極層１２の端面に対して、ギャップ層１４の厚みによる所定の間隔を開けて配置されている。磁極層１２の端面は、ギャップ層１４に隣接する辺を有し、この辺はトラック幅を規定している。
次に、磁極層１２とサイドシールド層１３Ｃの形状について詳しく説明する。図５および図６に示したように、磁極層１２は、媒体対向面３０に配置された端面を有するトラック幅規定部１２Ａと、このトラック幅規定部１２Ａよりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、トラック幅規定部１２Ａよりも大きな幅を有する幅広部１２Ｂとを有している。トラック幅規定部１２Ａは、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。幅広部１２Ｂの幅は、例えば、トラック幅規定部１２Ａとの境界位置ではトラック幅規定部１２Ａの幅と等しく、媒体対向面３０から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。本実施の形態では、磁極層１２のうち、媒体対向面３０に配置された端面から、磁極層１２の幅が大きくなり始める位置までの部分を、トラック幅規定部１２Ａとする。ここで、図６に示したように、媒体対向面３０に垂直な方向についてのトラック幅規定部１２Ａの長さをネックハイトと呼び、記号ＮＨで表す。ネックハイトＮＨは、例えば０．０５〜０．３μｍの範囲内である。
図３に示したように、媒体対向面３０に配置された磁極層１２の端面は、基板１の上面により近い第１の辺Ａ１と、ギャップ層１４に隣接する第２の辺Ａ２と、第１の辺Ａ１の一端と第２の辺Ａ２の一端とを結ぶ第３の辺Ａ３と、第１の辺Ａ１の他端と第２の辺Ａ２の他端とを結ぶ第４の辺Ａ４とを有している。第２の辺Ａ２は、トラック幅を規定する。媒体対向面３０に配置された磁極層１２の端面のトラック幅方向（図３における水平方向）の幅は、基板１の上面に近づくに従って小さくなっている。また、第３の辺Ａ３と第４の辺Ａ４がそれぞれ基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、例えば５°〜１５°の範囲内である。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。
本実施の形態において、スロートハイトは、媒体対向面３０から見て磁極層１２とシールド１３の第２の部分１３Ｂ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、スロートハイトは、絶縁層５８の下面における媒体対向面３０に最も近い端縁と媒体対向面３０との間の距離と等しい。スロートハイトは、例えば０．０５〜０．３μｍの範囲内である。
図１、図６および図７に示したように、磁極層１２の上面は、媒体対向面３０に配置された第１の端縁Ｅ１とその反対側の第２の端縁Ｅ２とを有する第１の部分１２Ｔ１と、この第１の部分１２Ｔ１よりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、第２の端縁Ｅ２において第１の部分１２Ｔ１に接続された第２の部分１２Ｔ２とを含んでいる。第１の部分１２Ｔ１における任意の位置の基板１の上面からの距離は、この任意の位置が媒体対向面３０に近づくに従って小さくなっている。第２の部分１２Ｔ２は、実質的に媒体対向面３０に垂直な方向に延在している。
ここで、図１および図３に示したように、第１の部分１２Ｔ１が媒体対向面３０に垂直な方向に対してなす角度をθ３とする。角度θ３は、例えば１０°〜４５°の範囲内である。
また、図７に示したように、媒体対向面３０における磁極層１２の厚みをＰＴとする。また、第１の部分１２Ｔ１における第１の端縁Ｅ１と第２の端縁Ｅ２との間の高低差すなわち両者における基板１の上面からの距離の差をＴＷＧＴとする。また、第２の端縁Ｅ２の媒体対向面３０からの距離をＴＷＧＤとする。ＰＴは、例えば０．１〜０．２μｍの範囲内である。ＴＷＧＴは、例えば０．０５〜０．２μｍの範囲内である。ＴＷＧＤは、例えば０．０５〜０．３μｍの範囲内である。なお、ＴＷＧＤは、ネックハイトＮＨと等しくてもよいし、異なっていてもよい。
図１に示したように、サイドシールド層１３Ｃは、媒体対向面３０において磁極層１２の端面に対してトラック幅方向の両側に配置された２つの部分１３Ｃ１１，１３Ｃ１２を含む第１の端面１３Ｃ１と、第１の端面１３Ｃ１とは反対側の第２の端面１３Ｃ２と、上面で開口し、磁極層１２の一部を収容する第１の溝部１３Ｃａとを有している。第２の端面１３Ｃ２における任意の位置の媒体対向面３０からの距離は、この任意の位置が基板１の上面に近づくに従って小さくなっている。ここで、第２の端面１３Ｃ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度をθ１とする。角度θ１は、例えば１０°〜４０°の範囲内である。
図１に示したように、磁極層１２のうちサイドシールド層１３Ｃの第１の溝部１３Ｃａに収容された部分は、トラック幅方向の両側に位置する第１の側面Ｓ１および第２の側面Ｓ２を有している。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。ここで、図１に示したように、第１および第２の側面Ｓ１，Ｓ２の基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度をθ２とする。角度θ２は、例えば５°〜１５°の範囲内である。
また、図４に示したように、磁極層１２のうち収容層２５の第２の溝部２５ａに収容された部分は、トラック幅方向の両側に位置する第３の側面Ｓ３および第４の側面Ｓ４を有している。第３および第４の側面Ｓ３，Ｓ４の基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第１および第２の側面Ｓ１，Ｓ２の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度θ２よりも小さい。図４に示した例では、第３および第４の側面Ｓ３，Ｓ４の基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は０°である。
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、まず、図２および図３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８を順に形成する。
次に、例えばフレームめっき法によって、非磁性層８の上にシールド１３の第１の部分１３Ａにおける第２層１３Ａ２を形成する。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層２１を形成する。次に、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、第２層１３Ａ２が露出するまで、絶縁層２１を研磨する。
次に、第２層１３Ａ２および絶縁層２１の上面のうち、後にコイル１１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、絶縁層２２の上にコイル１１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１３Ａ２の上に第１層１３Ａ１および第３層１３Ａ３を形成する。なお、第１層１３Ａ１および第３層１３Ａ３を形成した後に、コイル１１を形成してもよい。
次に、コイル１１の巻線間および周囲ならびに第３層１３Ａ３の周囲に絶縁層２３を形成する。次に、積層体の上面全体の上に、絶縁層２４を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層１３Ａ１および第３層１３Ａ３が露出するまで絶縁層２４を研磨して、第１層１３Ａ１、第３層１３Ａ３および絶縁層２４の上面を平坦化する。次に、絶縁層２４を選択的にエッチングして、絶縁層２４に、コイル１１の接続部１１ａの上面を露出させる開口部を形成する。
次に、図８ないし図２０を参照して、上記の工程の後、上部シールド層１３Ｂ１、上部ヨーク層１３Ｂ７、接続層５２および非磁性層４６の形成までの一連の工程について説明する。図８ないし図２０における（ａ）ないし（ｃ）は、それぞれ、磁気ヘッドの製造過程における積層体を示している。図８ないし図２０における（ａ）は、それぞれ、積層体の一部の上面を示している。図８ないし図２０における（ｂ）は、それぞれ、積層体における媒体対向面３０が形成される予定の位置における断面を示している。図８ないし図２０における（ｃ）は、図８ないし図２０の（ａ）において、８Ｃ−８Ｃ線ないし２０Ｃ−２０Ｃ線で示す位置における積層体の断面を示している。なお、図８ないし図２０の（ｂ）、（ｃ）では、絶縁層２４よりも基板１側の部分を省略している。また、図８ないし図２０の（ａ）、（ｃ）において、記号“ＡＢＳ”は、媒体対向面３０が形成される予定の位置を表している。
図８は、第１層１３Ａ１、第３層１３Ａ３および絶縁層２４の上面を平坦化し、絶縁層２４に、コイル１１の接続部１１ａの上面を露出させる開口部を形成した後の積層体を示している。
図９は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばスパッタ法によって、積層体の上面全体の上に、磁性材料よりなる磁性シード層６１を形成する。磁性シード層６１の材料は、例えば、後に形成されるサイドシールド層１３Ｃの材料と同じである。次に、磁性シード層６１の上にフォトレジスト層を形成し、これをパターニングして、図示しないフォトレジストマスクを形成する。このフォトレジストマスクは、磁性シード層６１のうち、後にサイドシールド層１３Ｃが配置される領域と、第３層１３Ａ３の上方の領域と、コイル１１の接続部１１ａの上方の領域を覆う。次に、例えばイオンミリングによって、磁性シード層６１のうちフォトレジストマスクの下に存在する部分以外の部分を除去する。次に、このエッチングによって磁性シード層６１が除去された部分に、例えばスパッタ法によって非磁性金属層５６を形成する。次に、フォトレジストマスクを除去する。
図１０は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、後に前端面２５ｂと第２の溝部２５ａが形成されることによって収容層２５となる非磁性層２５Ｐを形成する。次に、非磁性層２５Ｐの上面の上に、例えばスパッタ法によって、後にエッチングマスク層５７となる非磁性金属層を形成する。次に、この非磁性金属層の上にフォトレジスト層を形成し、これをパターニングして、図示しないフォトレジストマスクを形成する。このフォトレジストマスクは、非磁性金属層のうち、後にエッチングマスク層５７となる部分を覆う。次に、例えばイオンミリングによって、非磁性金属層のうちフォトレジストマスクの下に存在する部分以外の部分を除去する。これにより残った非磁性金属層がエッチングマスク層５７となる。
図１１は、次の工程を示す。この工程では、まず、エッチングマスク層５７を用いて、例えば反応性イオンエッチング（以下、ＲＩＥと記す。）によって、非磁性層２５Ｐを選択的にエッチングして、非磁性層２５Ｐに前端面２５ｂを形成する。このとき、基板１の上面に垂直な方向に対して傾いた前端面２５ｂが形成されるように、非磁性層２５Ｐをテーパーエッチングする。次に、例えばフレームめっき法によって、磁性シード層６１の上に、後にサイドシールド層１３Ｃとなる磁性層１３ＣＰを形成する。なお、図１１（ｂ）および（ｃ）では、磁性シード層６１を磁性層１３ＣＰに含めている。磁性層１３ＣＰは、その上面が、エッチングマスク層５７の上面よりも上方に配置されるように形成される。次に、例えばＣＭＰによって、磁性層１３ＣＰとエッチングマスク層５７の上面が平坦化されるように、磁性層１３ＣＰを研磨する。この研磨において、エッチングマスク層５７は、研磨を停止させる研磨ストッパとして機能する。
図１２は、次の工程を示す。この工程では、例えばスパッタ法によって、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなるマスク用層３５Ｐを形成する。マスク用層３５Ｐの厚みは、例えば３００ｎｍ以上である。
図１３は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上にフォトレジスト層を形成し、これをパターニングして、図示しないフォトレジストマスクを形成する。次に、このフォトレジストマスクを用いて、例えばＲＩＥによって、マスク用層３５Ｐを選択的にエッチングしてマスク３５を形成する。このマスク３５は、後に形成される第１の溝部１３Ｃａおよび第２の溝部２５ａに対応した形状の開口部を有している。アルミナよりなるマスク用層３５ＰをＲＩＥによってエッチングする際のエッチングガスとしては、Ｃｌ２およびＢＣｌ３を含むガスが適している。このＣｌ２およびＢＣｌ３を含むエッチングガスにおいて、ＢＣｌ３の比率は５０％〜９０％の範囲内であることが好ましい。また、このエッチングの際の積層体の温度は１００℃以下であることが好ましい。次に、このマスク３５を用いて、例えばイオンミリングによって、エッチングマスク層５７を選択的に除去する。
図１４は、次の工程を示す。この工程では、まず、マスク３５を用いて、例えばＲＩＥによって、磁性層１３ＣＰを選択的にエッチングして、磁性層１３ＣＰに第１の溝部１３Ｃａを形成する。これにより、磁性層１３ＣＰは、サイドシールド層１３Ｃとなる。金属磁性材料よりなる磁性層１３ＣＰをＲＩＥによってエッチングする際のエッチングガスとしては、主にＣｌ２を含むガスが適している。この場合、エッチングの際に生成される金属磁性材料の塩化物を除去するために、エッチングの際の積層体の温度は１００〜２００℃の範囲内であることが好ましい。また、ＲＩＥを行う前に、積層体が収容されたチャンバー内に不活性ガスのプラズマを発生させて、このプラズマを利用して積層体の温度を１００〜２００℃の範囲内の温度まで上昇させてもよい。この場合の不活性ガスとしては、例えばＨｅ、Ｎ２またはＮｅが用いられる。
また、磁性層１３ＣＰに溝部１３Ｃａを形成するためのエッチングでは、磁極層１２の第１および第２の側面Ｓ１，Ｓ２に対応する溝部１３Ｃａの壁面が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が、例えば５°〜１５°の範囲内になるように、磁性層１３ＣＰをテーパーエッチングする。
アルミナよりなるマスク３５を用いて、金属磁性材料よりなる磁性層１３ＣＰをＲＩＥによってエッチングする際のエッチング選択比は３程度である。そのため、非磁性層２５Ｐがアルミナよりなる場合には、非磁性層２５Ｐのうちマスク３５の開口部より露出する部分は、上記のエッチングの後も残っている。
図１５は、次の工程を示す。この工程では、積層体の上に、非磁性層２５Ｐのうち、マスク３５の開口部より露出する部分と、コイル１１の接続部１１ａの上方に位置する部分とをエッチングするためのフォトレジストマスク３１を形成する。このフォトレジストマスク３１は、第２の溝部２５ａに対応した形状の開口部と、接続層５１に対応した形状の開口部とを有している。
図１６は、次の工程を示す。この工程では、例えばＲＩＥによって、非磁性層２５Ｐのうちマスク３１の開口部から露出する部分を選択的にエッチングする。このときのＲＩＥの条件は、例えば、マスク３５を用いて磁性層１３ＣＰをエッチングする際のＲＩＥと同じである。このエッチングにより、非磁性層２５Ｐに第２の溝部２５ａが形成され、非磁性層２５Ｐは収容層２５となる。このエッチングにおいて、非磁性金属層５６は、エッチングを停止させるエッチングストッパとして機能する。また、このエッチングでは、磁極層１２の第３および第４の側面Ｓ３，Ｓ４に対応する溝部２５ａの壁面が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が、磁極層１２の第１および第２の側面Ｓ１，Ｓ２に対応する溝部１３Ｃａの壁面が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さくなるようにする。
図１７は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、サイドギャップ層２７を形成する。サイドギャップ層２７は、サイドシールド層１３Ｃの溝部１３Ｃａ、収容層２５の溝部２５ａおよびエッチングマスク層５７の開口部内にも形成される。サイドギャップ層２７は、例えば、スパッタ法、化学的気相成長法（ＣＶＤ）または原子層堆積法（ＡＬＤ）によって形成される。次に、例えばスパッタ法によって、積層体の上面全体の上に非磁性金属層２８を形成する。非磁性金属層２８は、サイドシールド層１３Ｃの溝部１３Ｃａ、収容層２５の溝部２５ａおよびエッチングマスク層５７の開口部内にも形成される。
次に、サイドギャップ層２７および非磁性金属層２８を選択的にエッチングして、サイドギャップ層２７および非磁性金属層２８に、第３層１３Ａ３の上面を露出させる開口部と、コイル１１の接続部１１ａの上面を露出させる開口部とを形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、後に磁極層１２および接続層５１となる磁性層１２Ｐを形成する。この磁性層１２Ｐは、溝部１３Ｃａ，２５ａ内を埋め、且つその上面がサイドシールド層１３Ｃおよびエッチングマスク層５７の上面よりも上方に配置されるように形成される。
図１８は、次の工程を示す。この図１８に示した工程と、図１９に示す次の工程では、磁性層１２Ｐを加工して、磁極層１２を形成する。図１８に示した工程では、例えばＣＭＰによって、サイドシールド層１３Ｃおよびエッチングマスク層５７が露出するまで磁性層１２Ｐ等を研磨して、磁性層１２Ｐ、サイドシールド層１３Ｃおよびエッチングマスク層５７の上面を平坦化する。この研磨において、エッチングマスク層５７は、研磨を停止させる研磨ストッパとして機能する。
図１９は、次の工程を示す。この工程では、まず、磁性層１２Ｐおよび収容層２５の上に、積層されたマスク層５８Ｐ，５９Ｐを形成する。マスク層５８Ｐは後に絶縁層５８となるものであり、マスク層５９Ｐは後に非磁性金属層５９となるものである。これらマスク層５８Ｐ，５９Ｐは、例えば、スパッタ法によって形成された積層膜をエッチングによってパターニングして形成される。マスク層５８Ｐ，５９Ｐは、磁性層１２Ｐの上面のうち、後に磁極層１２の上面の第２の部分１２Ｔ２となる部分を覆っている。媒体対向面３０が形成される予定の位置ＡＢＳにより近いマスク層５８Ｐの端縁は、磁極層１２の上面の第１の部分１２Ｔ１と第２の部分１２Ｔ２の境界の位置を規定する。次に、マスク層５８Ｐ，５９Ｐを用いて、例えばイオンミリングによって、磁性層１２Ｐ、サイドシールド層１３Ｃ、収容層２５およびエッチングマスク層５７の一部をエッチングする。これにより、磁性層１２Ｐの上面に第１の部分１２Ｔ１と第２の部分１２Ｔ２とが形成されて、磁性層１２Ｐが磁極層１２となる。
図２０は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、例えばスパッタ法またはＣＶＤによって、上部ギャップ層１４を形成する。次に、例えばイオンミリングによって、磁極層１２の上面の一部、サイドシールド層１３Ｃの上面の一部および接続層５１の上面が露出するように、上部ギャップ層１４、マスク層５８Ｐ，５９Ｐを選択的にエッチングする。これにより、マスク層５８Ｐ，５９Ｐは、それぞれ絶縁層５８、非磁性金属層５９となる。次に、例えばフレームめっき法によって、サイドシールド層１３Ｃおよび上部ギャップ層１４の上に上部シールド層１３Ｂ１を形成し、磁極層１２の上に上部ヨーク層１３Ｂ７を形成し、接続層５１の上に接続層５２を形成する。次に、積層体の上面全体の上に非磁性層４６を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、上部シールド層１３Ｂ１、上部ヨーク層１３Ｂ７および接続層５２が露出するまで、非磁性層４６を研磨して、上部シールド層１３Ｂ１、上部ヨーク層１３Ｂ７、接続層５２および非磁性層４６の上面を平坦化する。
次に、図２に示したように、例えばフレームめっき法によって、上部シールド層１３Ｂ１の上に第２層１３Ｂ２を形成し、上部ヨーク層１３Ｂ７の上に第６層１３Ｂ６を形成し、接続層５２の上に接続層５３を形成する。次に、積層体の上面全体の上に非磁性層４７を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層１３Ｂ２、第６層１３Ｂ６および接続層５３が露出するまで、非磁性層４７を研磨する。
次に、非磁性層４７の上面のうち、コイル１８が配置される領域の上に絶縁層１７を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、絶縁層１７の上にコイル１８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１３Ｂ２の上に第３層１３Ｂ３を形成し、第６層１３Ｂ６の上に第５層１３Ｂ５を形成する。なお、第３層１３Ｂ３および第５層１３Ｂ５を形成した後に、コイル１８を形成してもよい。
次に、コイル１８の巻線間および周囲ならびに第５層１３Ｂ５の周囲に絶縁層１９を形成する。次に、積層体の上面全体の上に、絶縁層４１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第３層１３Ｂ３、第５層１３Ｂ５およびコイル１８が露出するまで絶縁層４１を研磨して、第３層１３Ｂ３、第５層１３Ｂ５、コイル１８および絶縁層１９，４１の上面を平坦化する。
次に、例えばスパッタ法によって、積層体の上面全体の上に絶縁層２０を形成する。次に、絶縁層２０を選択的にエッチングすることによって、絶縁層２０に、第３層１３Ｂ３の上面を露出させる開口部と第５層１３Ｂ５の上面を露出させる開口部とを形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第２の部分１３Ｂにおける第４層１３Ｂ４を形成して、シールド１３を完成させる。
次に、積層体の上面全体を覆うように保護層４２を形成する。次に、保護層４２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１１，１８は、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１１によって発生された磁界に対応する磁束は、シールド１３の第１の部分１３Ａと磁極層１２を通過する。コイル１８によって発生された磁界に対応する磁束は、シールド１３の第２の部分１３Ｂと磁極層１２を通過する。従って、磁極層１２は、コイル１１によって発生された磁界に対応する磁束とコイル１８によって発生された磁界に対応する磁束とを通過させる。
なお、コイル１１，１８は、直列に接続されていてもよいし、並列に接続されていてもよい。いずれにしても、磁極層１２において、コイル１１によって発生された磁界に対応する磁束とコイル１８によって発生された磁界に対応する磁束が同じ方向に流れるように、コイル１１，１８は接続される。
磁極層１２は、上述のようにコイル１１，１８によって発生された磁界に対応する磁束を通過させて、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１３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１２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１３は、磁極層１２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んで、この磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。また、シールド１３は、磁極層１２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。
シールド１３は、磁極層１２に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置された第１の部分１３Ａと、磁極層１２に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された第２の部分１３Ｂと、サイドシールド層１３Ｃとを有している。従って、本実施の形態によれば、磁極層１２の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側および後側ならびにトラック幅方向の両側において、磁極層１２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んで、この磁束が記録媒体に達することを抑制することができる。これにより、本実施の形態によれば、隣接トラック消去の発生を抑制することができると共に、トラック幅方向の広い範囲にわたって、記録または再生の対象となっているトラックに隣接する１以上のトラックに記録された信号が減衰する現象の発生を抑制することができる。また、本実施の形態では、特に、サイドシールド層１３Ｃを備えていることから、サイドシールド層１３Ｃが設けられていない場合に比べて、より確実に隣接トラック消去の発生を抑制することができる。
また、本実施の形態では、サイドシールド層１３Ｃの第２の端面１３Ｃ２における任意の位置の媒体対向面３０からの距離は、前記任意の位置が基板１の上面に近づくに従って小さくなる。その結果、サイドシールド層１３Ｃの第２の端面１３Ｃ２における任意の位置と磁極層１２との間の距離は、前記任意の位置が基板１の上面に近づくに従って大きくなる。これにより、本実施の形態によれば、磁極層１２からサイドシールド層１３Ｃへの磁束の漏れを抑制することが可能になる。以上のことから、本実施の形態によれば、隣接トラック消去の発生を抑制し、且つ記録特性（オーバーライト特性）を向上させることが可能になる。
また、本実施の形態では、図３に示したように、媒体対向面３０に配置された磁極層１２の端面のトラック幅方向の幅は、基板１の上面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隣接トラック消去の発生を抑制することができる。
また、本実施の形態では、磁極層１２のうちサイドシールド層１３Ｃの第１の溝部１３Ｃａに収容された部分は、トラック幅方向の両側に位置する第１の側面Ｓ１および第２の側面Ｓ２を有し、磁極層１２のうち収容層２５の第２の溝部２５ａに収容された部分は、トラック幅方向の両側に位置する第３の側面Ｓ３および第４の側面Ｓ４を有している。第３および第４の側面Ｓ３，Ｓ４の基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第１および第２の側面Ｓ１，Ｓ２の基板の上面に垂直な方向に対してなす角度θ２よりも小さい。そのため、本実施の形態によれば、トラック幅規定部１２Ａと幅広部１２Ｂとの境界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１２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、トラック幅規定部１２Ａと幅広部１２Ｂ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、その結果、記録特性（オーバーライト特性）を向上させることができる。
また、本実施の形態では、磁極層１２の上面は、媒体対向面３０に配置された第１の端縁Ｅ１とその反対側の第２の端縁Ｅ２とを有する第１の部分１２Ｔ１と、この第１の部分１２Ｔ１よりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、第２の端縁Ｅ２において第１の部分１２Ｔ１に接続された第２の部分１２Ｔ２とを含んでいる。第１の部分１２Ｔ１における任意の位置の基板１の上面からの距離は、この任意の位置が媒体対向面３０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隣接トラック消去の発生を抑制することができ、且つ磁極層１２によって多くの磁束を媒体対向面３０まで導くことにより記録特性（オーバーライト特性）を向上させることができる。
また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法によれば、磁極層１２の上面とサイドシールド層１３Ｃの上面の高さを合わせることができる。これにより、本実施の形態によれば、製品毎にサイドシールド層１３Ｃによる効果がばらつくことを防止することができる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、実施の形態では、磁極層１２の上面が第１の部分１２Ｔ１と第２の部分１２Ｔ２とを含んでいるが、磁極層１２の上面は、実質的に媒体対向面３０に垂直な方向に延びる平坦な面であってもよい。
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。
１２…磁極層、１３…シールド、１３Ｂ１…上部シールド層、１３Ｃ…サイドシールド層、１３Ｃ１…第１の端面、１３Ｃ２…第２の端面、１３Ｃａ…第１の溝部、１４…上部ギャップ層、１８…第２のコイル、２５…収容層、２５ａ…第２の溝部、２５ｂ…前端面、２７…サイドギャップ層。

Claims (6)

  1. 記録媒体に対向する媒体対向面と、
    前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
    前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
    磁性材料よりなり、前記媒体対向面において前記磁極層の前記端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有する上部シールド層と、
    非磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記磁極層と前記上部シールド層との間に配置された上部ギャップ層と、
    磁性材料よりなり、前記媒体対向面において前記磁極層の前記端面に対してトラック幅方向の両側に配置された２つの部分を含む第１の端面と、前記第１の端面とは反対側の第２の端面と、前記磁極層の一部を収容する第１の溝部とを有するサイドシールド層と、
    非磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記磁極層と前記サイドシールド層との間に配置されたサイドギャップ層と、
    非磁性材料よりなり、前記サイドシールド層の第２の端面に接する前端面と、前記磁極層の他の一部を収容する第２の溝部とを有し、前記サイドシールド層における前記媒体対向面とは反対側に配置された収容層と、
    上面を有し、前記コイル、サイドシールド層、サイドギャップ層、収容層、磁極層、上部ギャップ層および上部シールド層が積層される基板とを備え、
    前記磁極層と上部シールド層のうち、磁極層の方が前記基板の上面に近い位置に配置され、
    前記磁極層のうち前記サイドシールド層の前記第１の溝部に収容された部分は、トラック幅方向の両側に位置する第１の側面および第２の側面を有し、
    前記第１および第２の側面に対応する前記第１の溝部の２つの壁面のトラック幅方向についての間隔、およびトラック幅方向についての前記第１の側面と第２の側面の間隔は、前記基板の上面に近づくに従って小さくなり、
    前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面のトラック幅方向の幅は、前記基板の上面に近づくに従って小さくなり、
    前記サイドシールド層の第２の端面における任意の位置の前記媒体対向面からの距離は、前記任意の位置が前記基板の上面に近づくに従って小さくなることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  2. 前記磁極層のうち前記収容層の前記第２の溝部に収容された部分は、トラック幅方向の両側に位置する第３の側面および第４の側面を有し、
    前記第３および第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１および第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１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
  3. 前記磁極層は、前記媒体対向面に配置された第１の端縁とその反対側の第２の端縁とを有する第１の部分と、前記第１の部分よりも前記媒体対向面から遠い位置に配置され、前記第２の端縁において前記第１の部分に接続された第２の部分とを含む上面を有し、前記第１の部分における任意の位置の前記基板の上面からの距離は、前記任意の位置が前記媒体対向面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。
  4. 請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
    後に前記前端面と前記第２の溝部が形成されることによって前記収容層となる非磁性層を形成する工程と、
    前記非磁性層の上面の上に、前記収容層の前端面を形成するために前記非磁性層をエッチングする際に使用されるエッチングマスク層を形成する工程と、
    前記エッチングマスク層を用いて、前記非磁性層を選択的にエッチングして、前記非磁性層に前記前端面を形成する工程と、
    前記サイドシールド層を形成する工程と、
    前記非磁性層が前記収容層になるように、前記非磁性層および前記エッチングマスク層を選択的にエッチングして、前記非磁性層に前記第２の溝部を形成する工程と、
    前記サイドシールド層の前記第１の溝部内に前記サイドギャップ層を形成する工程と、
    前記サイドギャップ層の形成後に、前記第１および第２の溝部内を埋め、且つその上面が前記サイドシールド層および前記エッチングマスク層の上面よりも上方に配置されるように、後に前記磁極層となる磁性層を形成する工程と、
    前記磁性層を加工して前記磁極層を形成する工程と、
    前記上部ギャップ層を形成する工程と、
    前記上部シールド層を形成する工程と、
    前記コイルを形成する工程とを備え、
    前記磁極層を形成する工程は、前記磁性層、前記サイドシールド層および前記エッチングマスク層の上面が平坦化され、前記磁極層のうちの少なくとも前記収容層の前記第２の溝部に収容された部分が形成されるように、前記磁性層を研磨する工程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。
  5. 前記磁極層のうち前記収容層の前記第２の溝部に収容された部分は、トラック幅方向の両側に位置する第３の側面および第４の側面を有し、
    前記第３および第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１および第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４記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
  6. 前記磁極層は、前記媒体対向面に配置された第１の端縁とその反対側の第２の端縁とを有する第１の部分と、前記第１の部分よりも前記媒体対向面から遠い位置に配置され、前記第２の端縁において前記第１の部分に接続された第２の部分とを含む上面を有し、前記第１の部分における任意の位置の前記基板の上面からの距離は、前記任意の位置が前記媒体対向面に近づくに従って小さくなり、
    垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記磁性層を研磨する工程と前記上部ギャップ層を形成する工程の間において、前記磁極層の上面における前記第１の部分が形成されるように、前記磁性層の一部をエッチングする工程を備えたことを特徴とする請求項４記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
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