JP5715750B2 - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法並びにヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法並びにヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置 Download PDF

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Description

本発明は、垂直磁気記録方式で磁気記録動作を行う薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法並びにヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置に関する。
近年、ハードディスク装置の面記録密度が著しく向上している。特に最近ではハードディスク装置の面記録密度は、１６０〜２００ギガバイト／プラッタに達し、更にそれを超える勢いである。これに伴い、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。
薄膜磁気ヘッドは、記録方式により大別すると、長手磁気記録方式と垂直磁気記録方式とに分けることができる。長手磁気記録方式はハードディスク（記録媒体）の記録面内（長手）方向にデータを記録する方式であり、垂直磁気記録方式はハードディスクに形成する記録磁化の向きを記録面の垂直方向に形成してデータを記録する方式である。このうち、垂直磁気記録方式の薄膜磁気ヘッドは長手磁気記録方式に比べて格段に高い記録密度を実現できる上に、記録済のハードディスクが熱揺らぎの影響を受けにくいので、長手磁気記録方式よりも有望視されている。
従来の垂直磁気記録方式の薄膜磁気ヘッドは、例えば、米国特許第６，５０４，６７５号明細書、米国特許第４，６５６，５４６号明細書、米国特許第４，６７２，４９３号明細書、特開２００４−９４９９７号公報等に開示されている。
ところで、従来、垂直磁気記録方式の磁気ヘッド（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｈｅａｄ：以下「ＰＭＲ」ともいう）は、磁極層と薄膜コイルとを有している。磁極層は、垂直磁気記録方式によってデータを記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。薄膜コイルは記録媒体に記録するデータに応じた磁界を発生する。
そして、従来のＰＭＲは、例えば磁極層とライトシールド層を連結し、媒体対向面（エアベアリング面、ＡＢＳともいう）から離れて配置される連結部を有している。このＰＭＲの場合、薄膜コイルが連結部の周りに平面渦巻き状に巻かれている。
この種のＰＭＲとして、例えば図２７に示す薄膜磁気ヘッド４００や、図２８に示す薄膜磁気ヘッド４１０があった。薄膜磁気ヘッド４００は、ＡＢＳ４０１と、ライトシールド層４０２との間に４本のターン部４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ，４０３ｄを備えた薄膜コイル４０４を有している。薄膜磁気ヘッド４１０は、３本のターン部４１３ａ，４１３ｂ，４１３ｃを備えた薄膜コイル４１４を有している。
米国特許第６，５０４，６７５号明細書 米国特許第４，６５６，５４６号明細書 米国特許第４，６７２，４９３号明細書 特開２００４−９４９９７号公報
従来のＰＭＲは薄膜コイルに電流を流し磁界を発生させて記録媒体にデータを記録する。薄膜磁気ヘッド４００，４１０の場合であれば、薄膜コイル４０４，４１４に電流を流して記録媒体にデータを記録する。
しかし、薄膜コイル４０４，４１４は電流を流すと発熱する。すると、例えば薄膜コイル４０４の場合は、各ターン部４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ，４０３ｄの周囲にフォトレジスト層４０５が配置されているため、薄膜コイル４０４の発生した熱は周囲のフォトレジスト層４０５に伝わってしまう。フォトレジスト４０５層は有機物質で形成されているため、薄膜コイル４０４よりも熱膨張係数が大きい。そのため、フォトレジスト層４０５は熱が加わると膨張しやすい。フォトレジスト４０５層が膨張すると、ライトシールド層のＡＢＳ４０１側の端部を押し出してしまい、その結果、下部シールド層４０６のＡＢＳ４０１側の端部が突出してしまう。
一方、薄膜コイル４０４，４１０の発生する磁界を強くするためには、ターン部の本数（ターン数）をできるだけ増やすほうが望ましい。しかし、主磁極層の媒体対向面４０１から、ライトシールド層４０２までの長さ（以下「ヨーク長」という）を同じままにして、ターン数を増やすには、薄膜コイル４０４の場合であれば各ターン部４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ，４０３ｄの幅を狭くすることが考えられる。そうすると、各ターン部４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ，４０３ｄを電流が流れ難くなり、各ターン部４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ，４０３ｄの抵抗値が高くなるため、薄膜コイル４０４の発熱量が増えてしまう。
一方、ヨーク長を長くすれば各ターン部４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ，４０３ｄの幅を狭くしなくても済むようなるが、これでは、磁路長が長くなってしまう。磁路長は、主磁極層およびライトシールド層の薄膜コイルを挟む部分の長さで規定される。磁路長を短くすることによって、記録ヘッドの磁束立ち上がり時間（Ｆｌｕｘ Ｒｉｓｅ Ｔｉｍｅ）、非線形トランジションシフト（Ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｓｈｉｆｔ：ＮＬＴＳ）特性、重ね書き（Ｏｖｅｒ Ｗｒｉｔｅ特性等を改善できることが知られている。しかし、磁路長が長くなれば、これらの特性を改善することは困難となり、それゆえ、従来のＰＭＲでは、周波数が高く変化の速い記録信号のすばやい変化に追従することが困難であった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、垂直磁気記録方式で磁気記録動作を行う薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法並びにヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置において、必要なターン数を確保しながらも磁路長を短縮でき、しかもライトシールド層の突出を抑制できるようにすることを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、記録媒体に対向する媒体対向面の側に磁極端面を有する主磁極層と、媒体対向面の側において主磁極層に対向するライトシールド層と、主磁極層とライトシールド層との間に形成されているギャップ層と、ライトシールド層または主磁極層の周りに巻回された薄膜コイルとが基板上に積層された構成を有する薄膜磁気ヘッドであって、薄膜コイルは、媒体対向面から離れた位置に配置されているターン部を有する第１の導体層および第２の導体層を有し、第１の導体層の第１のターン部と、第２の導体層の第２のターン部とが媒体対向面に沿った上下方向に重なり、かつ媒体対向面に近い前側面から媒体対向面までの前側距離の等しい等距離二段構造を有する薄膜磁気ヘッドを特徴とする。
この薄膜磁気ヘッドの場合、薄膜コイルが第１のターン部と第２のターン部との前側距離の等しい等距離二段構造を有するから、第１のターン部と第２のターン部の媒体対向面に近い前側面の位置が揃っている。
また、上記薄膜磁気ヘッドは、第１のターン部と第２のターン部の、媒体対向面から離れた後側面から媒体対向面までの後側距離が等しいことが好ましい。
この薄膜磁気ヘッドは、第１のターン部と第２のターン部の媒体対向面から離れた後側面の位置も揃っている。
さらに、上記薄膜磁気ヘッドは、第１の導体層と、第２の導体層とは、第１のターン部の本数と第２のターン部の本数とが相違し、かつ本数の少ない方の厚さが本数の多い方よりも薄く形成されていることが好ましい。
この薄膜磁気ヘッドの場合、第１のターン部と第２のターン部のうち、本数の少ない方は幅を広くとることができるから、厚さを薄くしても電流を流れを妨げないようになっている。
そして、上記薄膜磁気ヘッドは媒体対向面からの距離が同じ位置に配置され、かつ主磁極層を挟んで対向している上部導体群と下部導体群とを有し、その上部導体群および下部導体群がそれぞれ第１の導体層および第２の導体層を有するようにすることもできる。
この場合、上部導体群および下部導体群がいずれも等距離二段構造を有することになるから、上部導体群および下部導体群のいずれについても、第１のターン部と第２のターン部の媒体対向面に近い前側面の位置が揃うことになる。
また、上記薄膜磁気ヘッドは第１の導体層と第２の導体層との間に配置され、厚さの一様な層間絶縁層を更に有することが好ましい。
この層間絶縁層によって、第１の導体層と第２の導体層とを絶縁することができる。
さらに、上記薄膜磁気ヘッドの場合、ライトシールド層は薄膜コイルよりも媒体対向面側に配置され、かつ媒体対向面に沿った上下方向に重なって配置されている第１の前側シールド部および第２の前側シールド部と、薄膜コイルよりも媒体対向面から離れた位置に配置され、かつ媒体対向面に沿った上下方向に重なって配置されている第１の後側シールド部および第２の後側シールド部とを有し、第１の導体層が第１の前側シールド部と第１の後側シールド部との間に配置され、第２の導体層が第２の前側シールド部と第２の後側シールド部との間に配置されているようにすることができる。
この場合、第１、第２の前側シールド部と、第１、第２の後側シールド部との間に第１、第２の導体層が配置されることとなる。
また、第１の前側シールド部および第１の後側シールド部と、第１の導体層との間に配置されている第１の介在絶縁層と、第２の前側シールド部および第２の後側シールド部と、第２の導体層との間に配置されている第２の介在絶縁層とを更に有し、第１の介在絶縁層および第２の介在絶縁層の厚さが０．０２μｍから０．３μｍに設定されているようにすることもできる。
さらに、第１の導体層が第１のターン部を２つ有して第２の導体層が第２のターン部を１つ有し、かつ第２の導体層の厚さが第１の導体層の厚さよりも薄く形成されているようにすることもできる。
さらにまた、第１のターン部と、第２のターン部とがともに２本ずつ形成されているようにすることもできる。
第１の前側シールド部よりも媒体対向面側に配置されている第１の対向絶縁層と、第２の前側シールド部よりも媒体対向面側に配置されている第２の対向絶縁層とを更に有するようにすることもできる。また、薄膜磁気ヘッドは、第１の前側シールド部、第１の後側シールド部および第１の導体層の、それぞれの表面が同じ高さに形成され、かつ第２の前側シールド部、第２の後側シールド部および第２の導体層の、それぞれの表面が同じ高さに形成されていることが好ましい。
そして、本発明は、記録媒体に対向する媒体対向面の側に磁極端面を有する主磁極層と、媒体対向面の側において主磁極層に対向するライトシールド層と、主磁極層とライトシールド層との間に形成されているギャップ層と、ライトシールド層または主磁極層の周りに巻回された薄膜コイルとが基板上に積層された構成を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、以下の（１）および（２）に示す各工程を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供する。
（１）積層体の表面に薄膜コイルを構成する第１の導体層を形成した後、その第１の導体層上に層間絶縁層を形成する工程
（２）層間絶縁層上における第１の導体層と媒体対向面からの距離が同じ位置に薄膜コイルを構成する第２の導体層を形成する工程と
この製造方法により、媒体対向面からの距離が同じ位置において重なった第１の導体層と第２の導体層を有する薄膜コイルを形成することができる。
また、上記製造方法において、第１の導体層を形成する前に、ライトシールド層を構成する第１の前側シールド部および第１の後側シールド部を積層体の表面に形成する工程と、第１の前側シールド部および第１の後側シールド部を被覆するようにして介在絶縁層を形成する工程とを更に有し、積層体の表面における第１の前側シールド部と第１の後側シールド部との間に第１の導体層を形成することもできる。
こうすると、積層体の表面における第１の前側シールド部と第１の後側シールド部との間に第１の導体層を形成し、その上に第２の導体層を形成することができる。
さらに、上記製造方法において、積層体の表面における第１の前側シールド部と第１の後側シールド部との間に第１の導体層を形成するときに、間隙部を１つだけ備えた間欠導体層を第１の前側シールド部と第１の後側シールド部との間に形成することが好ましい。
こうすると、ターン部を２本有する第１の導体層を確実に形成することができる。
そして、積層体の表面における第１の前側シールド部と第１の後側シールド部との間に間隙部を１つだけ備えた間欠導体層を形成する工程と、間欠導体層における間隙部に感光性樹脂層を形成した後、積層体の表面をカバーし得るカバー絶縁膜を形成し、その後、第１の前側シールド部と第１の後側シールドが現われるまで積層体の表面を研磨することによって、第１の前側シールド部と第１の後側シールド部との間に第１の導体層を形成することもできる。
さらに、第２の導体層を形成する前に、ライトシールド層を構成する第２の前側シールド部および第２の後側シールド部をそれぞれ積層体の表面における第１の前側シールド部および第１の後側シールド部と媒体対向面からの距離が同じ位置に形成する工程と、第２の前側シールド部および第２の後側シールド部を被覆するようにして介在絶縁層を形成する工程とを更に有し、積層体の表面における第２の前側シールド部と第２の後側シールド部との間に第２の導体層を形成することもできる。
また、第２の前側シールド部と第２の後側シールド部との間に導体層を形成した後、積層体の表面をカバーし得るカバー絶縁膜を形成し、その後、第２の前側シールド部と第２の後側シールド部が現われるまで積層体の表面を研磨することによって、第２の前側シールド部と第２の後側シールド部との間に第２の導体層を形成することもできる。
そして、本発明は基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、基台を固定するジンバルとを備え、薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面の側に磁極端面を有する主磁極層と、媒体対向面の側において主磁極層に対向するライトシールド層と、主磁極層とライトシールド層との間に形成されているギャップ層と、ライトシールド層または主磁極層の周りに巻回された薄膜コイルとが基板上に積層された構成を有し、薄膜コイルは、媒体対向面から離れた位置に配置されているターン部を有する第１の導体層および第２の導体層を有し、第１の導体層の第１のターン部と、第２の導体層の第２のターン部とが媒体対向面に沿った上下方向に重なり、かつ媒体対向面に近い前側面から媒体対向面までの前側距離の等しい等距離二段構造を有するヘッドジンバルアセンブリを提供する。
さらに本発明は、薄膜磁気ヘッドを有するヘッドジンバルアセンブリと、薄膜磁気ヘッドに対向する記録媒体とを備え、薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面の側に磁極端面を有する主磁極層と、媒体対向面の側において主磁極層に対向するライトシールド層と、主磁極層とライトシールド層との間に形成されているギャップ層と、ライトシールド層または主磁極層の周りに巻回された薄膜コイルとが基板上に積層された構成を有し、薄膜コイルは、媒体対向面から離れた位置に配置されているターン部を有する第１の導体層および第２の導体層を有し、第１の導体層の第１のターン部と、第２の導体層の第２のターン部とが媒体対向面に沿った上下方向に重なり、かつ媒体対向面に近い前側面から媒体対向面までの前側距離の等しい等距離二段構造を有するハードディスク装置を提供する。
本発明は、垂直磁気記録方式で磁気記録動作を行う薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法並びにヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置において、必要なターン数を確保しながらも磁路長を短縮でき、しかもライトシールド層の突出を抑制できるようにする。
図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのＡＢＳと交差する方向に沿った図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、図１（ｂ）は薄膜磁気ヘッドのＡＢＳを示す正面図である。 図２（ａ）は、下部薄膜コイルにおける第１の導体層と第１の後側シールド部を示す平面図、図２（ｂ）は同じく第２の導体層と第２の後側シールド部とを示す平面図である。 図３（ａ）は下部薄膜コイルにおける第１の導体層の要部を示す平面図、図３（ｂ）は、同じく第２の導体層の要部を示す平面図である。 図４（ａ）は、上部薄膜コイルにおける第２の導体層と第２の後側シールド部を示す平面図、図４（ｂ）は、同じく第１の導体層と第１の後側シールド部とを示す平面図である。 図５（ａ）は第１の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造工程における図１（ａ）に対応した断面図、図５（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図６（ａ）は図５の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図６（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図７（ａ）は図６の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図７（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図８（ａ）は図７の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図８（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図９（ａ）は図８の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図９（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図１０（ａ）は図９の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図１０（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図１１（ａ）は図１０の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図１１（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図１２（ａ）は図１１の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図１２（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図１３（ａ）は図１２の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図１３（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図１４（ａ）は図１３の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図１４（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図１５（ａ）は図１４の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図１５（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図１６（ａ）は図１５の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図１６（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図１７（ａ）は図１６の後続の工程を示す図１（ａ）に対応した断面図、図１７（ｂ）は同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。 図１８（ａ）は主磁極層のＡＢＳ側部分の構造を示す斜視図、図１８（ｂ）は主磁極層と非磁性層を示す断面図である。 図１９は２つの間隙部を備えた間欠導体層を形成したときにおける製造過程の要部を示す断面図である。 図２０（ａ）はキャビティを示す平面図、図２０（ｂ）は同じく図２０（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図２１は本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのＡＢＳと交差する方向に沿った図１（ａ）に対応した断面図である。 図２２は本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのＡＢＳと交差する方向に沿った図１（ａ）に対応した断面図である。 図２３は本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのＡＢＳと交差する方向に沿った図１（ａ）に対応した断面図である。 図２４は本発明の第５の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの主要な構成を示す斜視図である。 図２５は本発明に関連する薄膜磁気ヘッドの下部薄膜コイルのターン部を示す断面図である。 図２６は本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを備えたハードディスク装置を示す斜視図である。 図２７は従来の薄膜磁気ヘッドにおける薄膜コイルと、ライトシールド層とを示す平面図である。 図２８は従来の別の薄膜磁気ヘッドにおける薄膜コイルと、ライトシールド層とを示す平面図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
第１の実施の形態
（薄膜磁気ヘッドの構造）
まず、図１（ａ）（ｂ）〜図４（ａ）（ｂ）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方式の薄膜磁気ヘッドの構造について説明する。ここで、図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド３００のエアベアリング面（以下「ＡＢＳ」という）と交差する方向に沿った図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、図１（ｂ）は薄膜磁気ヘッド３００のＡＢＳ３０を示す正面図である。また、図２（ａ）は、第１の導体層１１と第１の後側シールド部４４を示す平面図、図２（ｂ）は、第２の導体層１２と第２の後側シールド部４５を示す平面図である。図３（ａ）は、第１の導体層１１の要部を示す平面図、図３（ｂ）は、第２の導体層１２の要部を示す平面図である。図４（ａ）は、第２の導体層５２と第２の後側シールド部６６を示す平面図、図４（ｂ）は、第１の導体層５１と第１の後側シールド部６５を示す平面図である。
薄膜磁気ヘッド３００は、基板１と、基板１に積層された再生ヘッドおよび記録ヘッドを有し、記録媒体に対向する媒体対向面としてのＡＢＳ３０を有している。なお、以下では、薄膜磁気ヘッド３００の主要部の構造について説明し、主要部以外の部分の構造は後述する製造工程の中で説明する。
再生ヘッドは、ＡＢＳ３０の近傍に配置された磁気的信号検出用のＭＲ素子５を有している。また、再生ヘッドは、基板１上に形成されている絶縁層２と、磁性材料からなる下部シールド層３と、ＭＲ素子５をシールドしているシールドギャップ膜４とを有している。さらに、再生ヘッドは、シールドギャップ膜４の上に形成されている磁性材料からなる上部シールド層６と、上部シールド層６の上に形成されている絶縁層７とを有している。
ＭＲ素子５は、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子などの磁気抵抗効果を示す感磁膜によって構成されている。
記録ヘッドは、下部薄膜コイル１０と、主磁極層２６と、ギャップ層２７と、下部シールド層４０と、上部薄膜コイル５０および上部シールド層６０を有し、これらが基板１上に積層された構成を有している。
また、記録ヘッドは、下部薄膜コイル１０よりもＡＢＳ３０側に（ＡＢＳ３０に近い位置に）配置されている第１の下部対向絶縁層２０と、第２の下部対向絶縁層２３と、上部薄膜コイル５０よりもＡＢＳ３０側に配置されている上部対向絶縁層３７とを有している。
さらに、記録ヘッドは下部層間絶縁層２１、上部層間絶縁層３５、第１の下部介在絶縁層１９、第２の下部介在絶縁層２２、第１の上部介在絶縁層３４ｂ、第２の上部介在絶縁層３６とを有している。
下部薄膜コイル１０は、ＡＢＳ３０から離れた位置に配置されている第１の導体層１１および第２の導体層１２を有し、第１の導体層１１および第２の導体層１２によって下部導体群を構成している。第１の導体層１１と、第２の導体層１２とは、ＡＢＳ３０に沿って平行な方向（本実施の形態では、この方向を「上下方向」という）に配置されている。
そして、下部薄膜コイル１０は、第１の導体層１１の上に下部層間絶縁層２１を介して第２の導体層１２が重なっている。また、下部薄膜コイル１０は、第１の導体層１１の前側距離と第２の導体層１２の前側距離とが等しく、第１の導体層１１の後側距離と第２の導体層１２の後側距離も等しい等距離二段構造を有している。
ここで、第１の導体層１１の前側距離は後述するターン部１１ｅのＡＢＳ３０に近い前側面１１ｅｆ（図３（ａ）参照）からＡＢＳ３０までの距離である。また、第２の導体層１２の前側距離はターン部１２ｃのＡＢＳ３０に近い前側面１２ｃｆ（図３（ｂ）参照）からＡＢＳ３０までの距離である。第１の導体層１１と第２の導体層１２の前側距離は、いずれも図１に示すｔ１に第１の下部介在絶縁層１９の厚さを加えた長さで約１．５μｍ程度である。
第１の導体層１１の後側距離は後述するターン部１１ｃのＡＢＳ３０から離れた後側面１１ｃｒ（図３（ａ）参照）からＡＢＳ３０までの距離である。また、第２の導体層１２の後側距離はターン部１２ｃのＡＢＳ３０から離れた後側面１２ｃｒ（図２（ａ）参照）からＡＢＳ３０までの距離である。第１の導体層１１と第２の導体層１２の後側距離は、いずれも図１に示すｔ２から第１の下部介在絶縁層１９の厚さを除いた長さで約３．７μｍ程度である。
そして、図１に示すｔ１はＡＢＳ３０から第１の下部介在絶縁層１９のターン部１１ｅ側部分までの距離で約１．４μｍ程度、ｔ２はＡＢＳ３０から第１の下部介在絶縁層１９のターン部１１c側部分までの距離（ヨーク長）で約３．８μｍ程度である。
さらに、第１の導体層１１の厚さは１．１μｍ程度、第２の導体層１２の厚さは０．７μｍ程度である。したがって、第２の導体層１２は第１の導体層１１よりも厚さが薄く形成されている。
第１の導体層１１は、図２（ａ）にも示すように後述する第１の前側シールド部４１と、第１の後側シールド部４４との間に配置されている２つのターン部１１ｃ，１１ｅを有し、ターン部１１ｃ，１１ｅがフォトレジスト層１５を介して並んだ構造を有している。第１の導体層１１は、第２の導体層１２につながる接続部１１ａからターン部１１ｃにつながるハーフループ部１１ｂと、ターン部１１ｃからターン部１１ｅにつながるワンループ部１１ｄと、ターン部１１ｅからリード部１３までのハーフループ部１１ｆを有している。
また、第１の導体層１１は接続部１１ａからハーフループ部１１ｆまでが一本につながることによって下部シールド層４０の回りに平面渦巻き状に巻回され、全体で２ターンループを形成している。なお、図示の都合上、図１（ａ）では、第１の導体層１１について、接続部１１ａ、ターン部１１ｃ，１１ｅのみが示されている。図３（ａ）、（ｂ）では、絶縁層の図示を省略している。ターン部１１ｃ，１１ｅは横幅よりも高さの高い縦長の構造を有している。
さらに、第１の導体層１１は、図３（ａ）に示すように、ワンループ部１１ｄがＡＢＳ３０に接近するにしたがい漸次幅が狭まり、ＡＢＳ３０に最も近い箇所で最も幅が狭まる可変幅構造を有している。すなわち、図３（ａ）に示すようにして、ワンループ部１１ｄの幅をＷｅ１、Ｗｅ２、Ｗｅ０を定めたときにＷｅ１＞Ｗｅ２＞Ｗｅ０となっている。そして、ワンループ部１１ｄのうちの最も幅が狭まった部分がターン部１１ｅとなっている。ハーフループ部１１ｂもワンループ部１１ｄと同様の可変幅構造を有し、最も幅が狭まった部分がターン部１１ｃとなっている。ここで、ターン部１１ｅ、１１ｃの幅は、それぞれＷｅ０（約０．９μｍ）、Ｗｃ０（約０．９μｍ）である。また、ターン部１１ｅ、１１ｃ、フォトレジスト層１５および第１の下部介在絶縁層１９を合わせた部分の幅Ｗ１１は約２．４μｍであり、磁路長ＬＭは約３．２μｍである。ハーフループ部１１ｆもワンループ部１１ｄと同様の可変幅構造を有している。
第２の導体層１２は図２（ｂ）にも示すように第２の前側シールド部４２と、第２の後側シールド部４５との間に配置されている１つのターン部１２ｃを有している。第２の導体層１２は、第１の導体層１１につながる接続部１２ａからターン部１２ｃにつながるハーフループ部１２ｂと、ターン部１２ｃから接続部１２ｅにつながるハーフループ部１２ｄとを有している。また、第２の導体層１２は接続部１２ａからハーフループ部１２ｄまでが一本につながることにより、下部シールド層４０の回りに平面渦巻き状に巻回され、全体で１ターンループを形成している。ハーフループ部１２ｄもワンループ部１１ｄと同様の可変幅構造を有し、最も幅が狭まった部分がターン部１２ｃとなっている。ターン部１２ｃと、第２の下部介在絶縁層２２を合わせた部分の幅Ｗ１２は約２．４μｍである。ターン部１２ｃは高さよりも横幅が広い横長の構造を有している。
そして、下部薄膜コイル１０は第１の導体層１１と第２の導体層１２とが次のようにしてつながることによって、一連の３ターンループを形成している。すなわち、リード部１３からハーフループ部１１ｆ、ターン部１１ｅ、ワンループ部１１ｄ、ターン部１１ｃ、ハーフループ部１１ｂを通って接続部１１ａにつながり、その接続部１１ａが接続部１２ａにつながる。続いて接続部１２ａから、ハーフループ部１２ｂ、ターン部１２ｃ、ハーフループ部１２ｄを通って接続部１２ｅにつながることにより、３ターンループが形成されている。
つまり、下部薄膜コイル１０は第１の導体層１１により２ターンループを形成した後、その真上に位置する第２の導体層１２により１ターンループを形成することによって３ターンループを形成するという（２＋１）ターン構造を有している。なお、本実施の形態において（Ａ＋Ｂ）ターン構造とは、ターン数が“Ａ”の導体層の上にターン数が“Ｂ”の導体層が重なった構造を意味している。
上部薄膜コイル５０はＡＢＳ３０から離れた位置に配置されている第１の導体層５１および第２の導体層５２を有し、第１の導体層５１および第２の導体層５２によって上部導体群を構成している。第１の導体層５１と、第２の導体層５２とは、上下方向に配置されている。
そして、上部薄膜コイル５０は第１の導体層５１の上に上部層間絶縁層３５を介して第２の導体層５２が重なっている。また、上部薄膜コイル５０は、第１の導体層５１の前側距離と第２の導体層５２の前側距離とが等しく、第１の導体層５１の後側距離と第２の導体層５２の後側距離も等しい等距離二段構造を有している。また、第１、第２の導体層５１、５２の前側距離は、前述した第１の導体層１１の前側距離と等しく、第１、第２の導体層５１、５２の後側距離は、第１の導体層１１の後側距離と等しくなっている。
さらに、第１の導体層５１の厚さは０．７μｍ程度、第２の導体層５２の厚さは１．１μｍ程度である。したがって、第１の導体層５１は第２の導体層５２よりも厚さが薄く形成されている。
第１の導体層５１は、図４（ｂ）にも示すように後述する第１の前側シールド部６２と、第１の後側シールド部６５との間に配置されている１つのターン部５１ｃを有している。第１の導体層５１は、第２の導体層５２につながる接続部５１ａからターン部５１ｃにつながるハーフループ部５１ｂと、ターン部５１ｃから接続部５１ｅにつながるハーフループ部５１ｄとを有している。また、第１の導体層５１は接続部５１ａからハーフループ部５１ｄまでが一本につながることにより、上部シールド層６０の回りに平面渦巻き状に巻回され、全体で１ターンループを形成している。ハーフループ部５１ｂはワンループ部１１ｄと同様の可変幅構造を有し、最も幅が狭まった部分がターン部５１ｃとなっている。
第２の導体層５２は、図４（ａ）にも示すように後述する第２の前側シールド部６３と、第２の後側シールド部６６との間に配置されている２つのターン部５２ｃ，５２ｅを有し、ターン部５２ｃ，５２ｅがフォトレジスト層５５を介して並んだ構造を有している。第２の導体層５２は、第１の導体層５１につながる接続部５２ａからターン部５２ｃにつながるハーフループ部５２ｂと、ターン部５２ｃからターン部５２ｅにつながるワンループ部５２ｄと、ターン部５２ｅから接続部５２ｇにつながるハーフループ部５２ｆと、外部につながる接続部５２ｇとを有している。
また、第２の導体層５２は、接続部５２ａから接続部５２ｇまでが一本につながることにより、上部シールド層６０の回りに平面渦巻き状に巻回され、全体で２ターンループを形成している。なお、図示の都合上、図１（ａ）では、第１、第２の導体層５１、５２について、接続部５１ａ，ターン部５１ｃと、接続部５２ｇ、ターン部５２ｃ，５２ｅのみが示されている。ハーフループ部５２ｂ、ワンループ部５２ｄ、ハーフループ部５２ｆはいずれもワンループ部１１ｄと同様の可変幅構造を有している。ワンループ部５２ｂの最も幅が狭まった部分がターン部５２ｃ、ワンループ部５２ｄの最も幅が狭まった部分がターン部５２ｅとなっている。
そして、上部薄膜コイル５０は第１の導体層５１と、第２の導体層５２とが次のようにしてつながることによって、一連の３ターンループを形成している。すなわち、接続部５１ａから、ハーフループ部５１ｂ、ターン部５１ｃ、ハーフループ部５１ｄを通って接続部５１ｅにつながり、その接続部５１ｅが接続部５２ａにつながる。続いて接続部５２ａから、ハーフループ部５２ｂ，ターン部５２ｃ，ワンループ部５２ｄ，ターン部５２ｅ，ハーフループ部５２ｆを通って接続部５２ｇにつながることにより、３ターンループが形成されている。
つまり、上部薄膜コイル５０は第１の導体層５１により１ターンループを形成した後、その真上に位置する第２の導体層５２により２ターンループを形成することによって、３ターンループを形成するという（１＋２）ターン構造を有している。
以上のような構成の下部薄膜コイル１０と、上部薄膜コイル５０とは一連のコイルを形成しており、電流が流れることによって記録媒体に記録するデータに応じた磁界を発生する。
次に、主磁極層２６は、図１（ｂ）および図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、ＡＢＳ３０側に磁極端面２６ａを有している。磁極端面２６ａは下部薄膜コイル１０側よりも上部薄膜コイル５０側の幅が広く、その幅が下部薄膜コイル１０に近づくにつれて漸次狭まるベベル形状に形成されている。磁極端面２６ａの上部薄膜コイル５０側の幅がトラック幅ｔｗを規定している。トラック幅ｔｗは例えば０．０６〜０．１２μｍ程度である。
そして、主磁極層２６は、磁極端面２６ａを有するトラック幅規定部と、トラック幅規定部よりもＡＢＳ３０から離れた位置に配置され、トラック幅規定部よりも、幅広の幅広部とを有している。トラック幅規定部はＡＢＳ３０からの距離に応じて変化しない一定の幅を有している。また、幅広部はトラック幅規定部との境界部分でトラック幅規定部と同じ大きさの幅を有するとともに、その幅がＡＢＳ３０から離れるにしたがい漸次広がった後、一定の大きさになっている。本実施の形態では、磁極端面２６ａから、幅が大きくなり始めるまでの部分をトラック幅規定部としている。
また、主磁極層２６は、トラック幅規定部に傾斜面２６ｂと切欠部２６ｃとが形成されている。傾斜面２６ｂは、ＡＢＳ３０から離れるにしたがいＡＢＳ３０からの距離が漸次大きくなる上り傾斜状に形成されている。切欠部２６ｃは主磁極層２６の下面側（下部薄膜コイル１０側）に形成されている。
さらに、主磁極層２６は、幅広部に上端面２６ｄと段差部２６ｅとが形成されている。上端面２６ｄは、傾斜面２６ｂよりも離れた位置にＡＢＳ３０と垂直な方向に沿って平坦に形成されている。段差部２６ｅは、主磁極層２６の下面側（下部薄膜コイル１０側）に形成されている。
主磁極層２６には、後述する対向シールド部６１と、上部ヨーク部６７との間の上端面２６ｄ上に非磁性層３１，３２が積層されている。
そして、主磁極層２６は、下部薄膜コイル１０と上部薄膜コイル５０が発生した磁界に対応する磁束を通過させるとともに、垂直磁気記録方式によってデータを記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。
なお、前述のトラック幅規定部におけるＡＢＳ３０からの長さをネックハイトという。ネックハイトは例えば０．０５〜０．３μｍ程度である。そして、主磁極層２６の底面から傾斜面２６ｂの下端部までの高さｈ１は０．１３〜０．２μｍ程度、傾斜面２６ｂの下端部から上端面２６ｄまでの高さｈ２は０．０５〜０．２μｍ程度である。
また、後述する非磁性層３１の下面におけるＡＢＳ３０に最も近い縁部分と、ＡＢＳ３０との距離がスロートハイトＴＨと等しい。スロートハイトＴＨは例えば０．０８〜０．１２μｍ程度である。
ギャップ層２７は、主磁極層２６の傾斜面２６ｂに沿って、対向シールド部６１および絶縁層３３と、主磁極層２６および非磁性層３１，３２との間に形成されている。ギャップ層２７は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料からなり、傾斜面２６ｂと、非磁性層３１，３２とを被覆するようにして形成されている。
下部シールド層４０は、第１の前側シールド部４１と、第２の前側シールド部４２と、接続シールド部４３と、第１の後側シールド部４４と、第２の後側シールド部４５とを有している。
第１、第２の前側シールド部４１、４２はそれぞれ第１、第２の導体層１１、１２よりもＡＢＳ３０側に配置されている。また、第１の前側シールド部４１の上に第２の前側シールド部４２が重なり、第１、第２の前側シールド部４１、４２はＡＢＳ３０から離れた側の後側面からＡＢＳ３０までの距離の等しい二段構造を形成している。接続シールド部４３は下部薄膜コイル１０を跨ぐようにして形成され、第１の前側シールド部４１と第１の後側シールド部４４とを接続している。
第１、第２の後側シールド部４４、４５はそれぞれ第１、第２の導体層１１、１２よりもＡＢＳ３０から離れた位置に配置されている。また、第１の後側シールド部４４の上に第２の後側シールド部４５が重なり、第１、第２の後側シールド部４４、４５は、ＡＢＳ３０に近い前側面からＡＢＳ３０までの距離の等しい二段構造を形成している。さらに、第１の前側シールド部４１、第１の後側シールド部４４および第１の導体層１１のそれぞれの表面が同じ高さに形成され、第２の前側シールド部４２、第２の後側シールド部４５および第２の導体層１２のそれぞれの表面が同じ高さに形成されている。
上部シールド層６０は対向シールド部６１と、第１の前側シールド部６２と、第２の前側シールド部６３と、接続シールド部６４と、第１の後側シールド部６５と、第２の後側シールド部６６と、上部ヨーク部６７とを有している。
対向シールド部６１は、ＡＢＳ３０に臨む端面を有し、ギャップ層２７を挟んで、ＡＢＳ３０側から順に主磁極層２６、非磁性層３１，非磁性層３２に対向するようにして形成されている。また、対向シールド部６１は上面が平坦になっていて、その上面に第１の前側シールド部６２が接続されている。
第１、第２の前側シールド部６２、６３はそれぞれ第１、第２の導体層５１、５２よりもＡＢＳ３０側に配置されている。また、第１の前側シールド部６２の上に第２の前側シールド部６３が重なり、第１、第２の前側シールド部６２、６３はＡＢＳ３０から離れた側の後側面からＡＢＳ３０までの距離の等しい二段構造を形成している。接続シールド部６４は上部薄膜コイル５０を跨ぐようにして形成され、第２の前側シールド部６３と第２の後側シールド部６６とを接続している。
第１、第２の後側シールド部６５、６６はそれぞれ第１、第２の導体層５１、５２よりもＡＢＳ３０から離れた位置に配置されている。また、第１の後側シールド部６５の上に第２の後側シールド部６６が重なり、第１、第２の後側シールド部６５、６６はＡＢＳ３０に近い前側面からＡＢＳ３０までの距離の等しい二段構造を形成している。
上部ヨーク部６７は、第１の後側シールド部６５からＡＢＳ３０側に、ターン部５２ｅの分、回り込んで形成されている。上部ヨーク部６７は主磁極層２６の上端面２６ｄの一部と、ギャップ層２７、非磁性層３１，３２および絶縁層３３に接触している。
下部層間絶縁層２１は、第１の前側シールド部４１と、第１の後側シールド部４４との間において、第１の導体層１１と第２の導体層１２との間に配置されている。下部層間絶縁層２１は、第１の導体層１１と、フォトレジスト層１５の表面に直に接触し、全体にわたって一様な厚さを有している。
上部層間絶縁層３５は、第１の前側シールド部６２と、第１の後側シールド部６５との間において、第１の導体層５１と第２の導体層５２との間に配置されている。上部層間絶縁層３５は、第１の導体層５１の表面に直に接触し、全体にわたって一様な厚さを有している。第１の下部対向絶縁層２０は第１の前側シールド部４１よりもＡＢＳ３０側に配置されている。また、第２の下部対向絶縁層２３は第２の前側シールド部４２よりもＡＢＳ３０側に配置されている。
以上のように、薄膜磁気ヘッド３００は、下部薄膜コイル１０と、上部薄膜コイル５０を有している。下部薄膜コイル１０と、上部薄膜コイル５０とはそれぞれ（２＋１）ターン構造、（１＋２）ターン構造を有している。そのため、下部薄膜コイル１０および上部薄膜コイル５０は、１平面あたりのターン数は１本または２本と少ないながら全体で３本のターン数を確保できている。したがって、従来の薄膜磁気ヘッド４００のように、各ターン部をＡＢＳから交差する方向の横並びに並べて３本のターン数を確保する場合に比べて、薄膜磁気ヘッド３００はＡＢＳ３０からの奥行きを狭めて磁路長ＬＭを短くすることができる。
よって、薄膜磁気ヘッド３００は記録ヘッドの磁束立ち上がり時間（Ｆｌｕｘ Ｒｉｓｅ Ｔｉｍｅ）や、非線形トランジションシフト（Ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｓｈｉｆｔ：ＮＬＴＳ）特性、重ね書き（Ｏｖｅｒ Ｗｒｉｔｅ）特性等を改善でき、周波数が高く変化の速い記録信号のすばやい変化に追従することが可能になる。そのため、薄膜磁気ヘッド３００は、特にサーバに搭載されるハードディスク装置の記録ヘッドとして好適である。
特に、下部薄膜コイル１０と上部薄膜コイル５０はともに前述した等距離二段構造を有している。この点、単に第１の導体層１１の上に第２の導体層１２を重ねただけの二段構造では、第１の導体層１１または第２の導体層１２の一部に上下に重ならない部分（非多重部分）が現われてしまう。例えば図２５に示すように、第２の前側シールド部４２Ｘと、第２の後側シールド部４５Ｘとの間に第１の導体層１１よりもＡＢＳ３０から離れたターン部１２ｃが形成されると、ターン部１２ｃに第１の導体層１１と重ならない非多重部分１２Ｘが形成されてしまう。そうすると、非多重部分１２Ｘが存在することによって、下部薄膜コイル１０のＡＢＳ３０からの奥行きが広くなってしまい、磁路長ＬＭＸが磁路長ＬＭよりもＷＸだけ長くなってしまう。
そこで、薄膜磁気ヘッド３００では、前側距離と後側距離をともに等しくし、第１、第２の導体層１１、１２、第１、第２の導体層５１、５２の前側面と後側面の位置をともに揃えた等距離二段構造としている。こうすることにより、薄膜磁気ヘッド３００は、非多重部分１２Ｘが現われないようになるため、より一層磁路長ＬＭを短くすることができ、記録ヘッドの磁束立ち上がり時間（Ｆｌｕｘ Ｒｉｓｅ Ｔｉｍｅ）などをより一層改善できるようになっている。
また、下部薄膜コイル１０、上部薄膜コイル５０がそれぞれ第１、第２の導体層１１，１２、第１、第２の導体層５１，５２による二段構造を有するため、磁路長が同じでもターン数を増やすことができる。そのため、下部薄膜コイル１０と、上部薄膜コイル５０は、各ターン部の幅を広くとることができる。そうすると、第１、第２の導体層１１，１２を電流が流れるときの電気抵抗が小さくなるため、第１、第２の導体層１１，１２の発熱量を抑制することができる。
したがって、下部薄膜コイル１０、上部薄膜コイル５０に電流を流しても、下部薄膜コイル１０、上部薄膜コイル５０の発生する熱によってフォトレジスト層１５、５５が膨張し難くなる。そうすると、第１の前側シールド部４１、６３がＡＢＳ３０に向かって外側に押し出され難くなる。
よって、薄膜磁気ヘッド３００では、下部薄膜コイル１０や上部薄膜コイル５０の発熱に伴い下部シールド層４０や、上部シールド層６０が突出することを抑制することができる。そのため、薄膜磁気ヘッド３００は記録ヘッドの突出に伴う破損のおそれが極めて少なくなるから、記録メディアに接近させることができる。
そして、薄膜磁気ヘッド３００は、図示しないスライダに組み込まれるが、そのスライダの記録媒体表面からの浮上量を縮小することができる。よって、薄膜磁気ヘッド３００は、記録ヘッドおよび再生ヘッドの解像度（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を高め、信号対雑音比を向上させることができる。また、薄膜磁気ヘッド３００のような構成を備えることで、記録密度の高いＰＭＲの歩留まりを高めることができる。
特に、薄膜磁気ヘッド３００の場合、下部薄膜コイル１０では、第２の導体層１２のターン数を第１の導体層１１よりも少なくしたことに伴い、ターン数の少ない第２の導体層１２のターン部１２ｃの幅をターン部１１ｃよりも広くとることができる。そうすると、ターン部１２ｃの厚さを薄くしても電流の流れを妨げないようにでき、下部薄膜コイル１０の発熱を少なくすることができる。また、上部薄膜コイル５０では第１の導体層５１のターン数を第２の導体層５２よりも少なくしてターン部５１ｃの幅を広くしているため、上部薄膜コイル５０を流れる電流が流れやすくなっている。そのため、上部薄膜コイル５０の発熱もより一層少なくなっている。さらに、ターン部５１ｃが横長の構造を有し、横幅よりも高さが低くなっているので、第１、第２の前側シールド部６２、６３の全体の高さを低くすることができる。すると、図示しない記録媒体から磁束が上部シールド層６０にリターンするので、実効的な磁路を短くすることができる。
そして、下部薄膜コイル１０、上部薄膜コイル５０が上述のような可変幅構造を有しているから、電流の流れを妨げることが少なく、抵抗値の上昇を抑制することができる。したがって、薄膜磁気ヘッド３００は、下部薄膜コイル１０、上部薄膜コイル５０の熱の発生を効果的に抑制することができる。下部薄膜コイル１０と、上部薄膜コイル５０とは、ターン数が等しくなっているが、下部薄膜コイル１０よりも上部薄膜コイル５０の方が薄膜磁気ヘッドの性能により強い影響を与え、下部薄膜コイル１０はＦａｒ−Ｔｒａｃｋ−ＡＴＥを改善する効果がある。そのため、図示はしないが、上部薄膜コイル５０のターン数を増やし、例えば４ターンすることが好ましい。なお、Ｆａｒ−Ｔｒａｃｋ−ＡＴＥとは、主磁極層２６から２〜３トラック離れた位置で起きるＡＴＥ（Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｔｒａｃｋ Ｅｒａｓｅ、記録されている磁気データを消去する現象）を意味している。
（薄膜磁気ヘッドの製造方法）
次に、前述の図１（ａ）（ｂ）とともに、図５（ａ）（ｂ）〜図１７（ａ）（ｂ）を参照して、前述の構造を有する第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド３００の製造方法について説明する。
ここで、図５（ａ）〜図１７（ａ）は、薄膜磁気ヘッド３００の各製造工程における図１（ａ）に対応した断面図、図５（ｂ）〜図１７（ｂ）は、同じく図１（ｂ）に対応した断面図である。
まず、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からなる基板１を準備する。そして、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、その基板１の上に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料からなる絶縁層２と、磁性材料からなる下部シールド層３を順に形成する。次に、絶縁材料を用いて、ＭＲ素子５をシールドするようにシールドギャップ膜４を形成する。このとき、ＭＲ素子５に接続される図示しないリードを形成し、ＭＲ素子５およびリードをシールドギャップ膜４で覆う。それから、磁性材料を用いて、シールドギャップ膜４の上に上部シールド層６を形成する。
次に、上部シールド層６の上にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料を用いて、上部シールド層６と、後に形成される記録ヘッドとを分離するための絶縁層７を形成する。これまでの工程で記録ヘッドを形成するための積層体が得られる。その後、ＮｉＦｅまたはＣｏＮｉＦｅを用いて接続シールド部４３を形成するための磁性層（厚さは０．５μｍ程度）を形成して、積層体表面に絶縁層を形成し、ＣＭＰによって積層体表面の平坦化を行う。すると、下部対向絶縁層１７と接続シールド部４３が形成される。このとき、接続シールド部４３はＡＢＳ３０から０．３μｍ〜１μｍ（本実施の形態では、０．６μｍ程度）離して形成する。
続いて、積層体の表面全体にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の絶縁層１８（膜厚は０．２μｍ〜０．３μｍ程度）を形成する。それから、積層体の表面全体にフォトレジストを塗布した上で、所定のフォトマスクを用いたパターニングを行い、レジストパターン（図示せず）を形成する。このレジストパターンをマスクに用いて例えばＲＩＥ等のエッチングを行い、絶縁層１８を選択的に開口する。そして、フレームめっき法により、ＮｉＦｅまたはＣｏＮｉＦｅを用いて第１の前側シールド部４１，第１の後側シールド部４４を厚さ２μｍ程度で形成する。
次に、図６（ａ）、（ｂ）に示すようにアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる絶縁層１９（膜厚は０．０２μｍ〜０．３μｍ程度、好ましくは０．１μｍ〜０．２μｍ程度）を第１の前側シールド部４１、第１の後側シールド部４４を被覆するようにして、積層体の表面全体にアトミックレイヤー法によるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で形成する。絶縁層１９は、後に第１の下部介在絶縁層１９になる。それから、第１の前側シールド部４１と第１の後側シールド部４４との間にフレームめっき法によって導体層７０を形成する。この導体層７０は、後に第１の導体層１１となるものである。導体層７０は、第１の前側シールド部４１と第１の後側シールド部４４との間の部分に、中央に間隙部７０ａを備え、かつ第１の前側シールド部４１と第１の後側シールド部４４に絶縁層１９を介して隙間なく接触するようにして形成する。導体層７０は、中央に間隙部７０ａを１つ備えているから間欠導体層である。また、導体層７０によって、後に第１の導体層１１が絶縁層１９を介してセルフアラインで形成される。
その後、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、導体層７０における間隙部７０ａにフォトレジスト層８０（膜厚は２μｍ〜３μｍ程度）を形成し、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いて積層体の表面をカバーし得るカバー絶縁膜２０を３μｍ〜４μｍ程度の厚さで形成する。それから、第１の前側シールド部４１と第１の後側シールド部４４が現われるまで積層体の表面をＣＭＰにより研摩して積層体表面の平坦化を行う。すると、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の導体層１１が形成される。このとき、第１の導体層１１の厚さは１．２μｍ〜１．８μｍ程度とする。また、第１の前側シールド部４１よりもＡＢＳ３０側に第１の下部対向絶縁層２０も形成される。
続いて、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、積層体の表面全体にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる絶縁層（膜厚は０．１μｍ〜０．１５μｍ程度）を形成した後、絶縁層を選択的に開口する。この絶縁層は、後に下部層間絶縁層２１となる。それから、ＮｉＦｅまたはＣｏＮｉＦｅを用いて、フレームめっき法により、開口した部分に重ねて第２の前側シールド部４２と第２の後側シールド部４５とをともに厚さ０．７μｍ〜１．５μｍ程度で形成する。さらに、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる絶縁層２２（膜厚は０．１μｍ〜０．１５μｍ程度）を第２の前側シールド部４２、第２の後側シールド部４５を被覆するようにして、積層体の表面全体にアトミックレイヤー法によるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で形成する。この絶縁層２２は後に第２の下部介在絶縁層２２となる。
それから、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、積層体の表面における第１の導体層１１とＡＢＳ３０からの距離が同じ位置に導体層７１を形成する。この導体層７１は後に第２の導体層１２となる。さらに、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いて積層体の表面をカバーし得るカバー絶縁膜２３を２μｍ〜３μｍ程度の厚さで形成する。続いて、第２の前側シールド部４２と第２の後側シールド部４５が現われるまで積層体の表面をＣＭＰにより研摩して積層体表面の平坦化を行う。すると図１１（ａ）、（ｂ）に示すように第２の導体層１２が形成される。このとき、積層体の表面は、導体層７１の高さが０．６〜１．２μｍ程度の厚さになるようにして研磨する。これまでの工程で等距離二段構造の下部薄膜コイル１０が形成される。また、第２の前側シールド部４２よりもＡＢＳ３０側に第２の下部対向絶縁層２３も形成される。
次に、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように積層体の表面にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料を用いて絶縁層を形成し、第２の後側シールド部４５の表面等一部を開口して中間絶縁層２４を形成する。それから、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料を用いてベース絶縁層２５を形成する。そして、積層体の表面にフォトレジストを塗布した上で、所定のフォトマスクを用いたパターニングを行い、積層体の表面を後述するキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）９０に対応した形状に露出させるレジストパターンを形成する。
そして、そのレジストパターンをマスクにして反応性イオンエッチング（以下「ＲＩＥ」という）を行い、積層体の表面のレジストパターンで被覆されない部分を除去する。すると、ベース絶縁層２５にキャビティ９０が形成される。キャビティ９０は設定通りの寸法および形状で主磁極層２６を形成するため、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、ベース絶縁層２５の一部を主磁極層２６の外形形状に対応する形状に窪ませて形成されている。
それから、積層体の表面全体にＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅなどの磁性材を用いて積層体の表面全体に０．５〜０．８μｍ程度の厚さでスパッタリングにより磁性層７５を形成する。この磁性層７５によって後に主磁極層２６が形成される。そして、積層体の表面全体をＣＭＰで研磨して、積層体表面の平坦化を行うと、主磁極層２６が形成される。
その後、スパッタリングにより積層体の表面全体に、Ｒｕ，ＮｉＣｒ，ＮｉＣｕ等の金属材料を用いて非磁性層７２（厚さは約０．０４〜１．２μｍ程度）を形成する。非磁性層７２は後に一部がエッチングされることによって、前述の非磁性層３１となる。さらに、積層体の表面全体に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリコン酸化物等の無機絶縁材料を用いて非磁性層７３（厚さは約０．１〜０．３μｍ程度）を形成する。非磁性層７３は、後に一部がエッチングされることによって、前述の非磁性層３２となる。
続いて、積層体の表面全体にフォトレジストを塗布した上で、所定のフォトマスクを用いたパターニングを行い、ＡＢＳ３０の近傍にレジストパターン８１を形成する。
次に、レジストパターン８１をマスクに用いて例えばＲＩＥ等のエッチングを行い、非磁性層７３の一部を除去する。この場合のエッチングは、エッチングによって形成された溝の底部が非磁性層７２の上面に到達した時点で停止するようにして行われる。そのため、非磁性層７３には、非磁性層７２と比べて非磁性層７３をエッチングする際のエッチングレートの小さい材料を用いる。
それからレジストパターン８１を除去する。続いて、残された非磁性層７３をマスクに用いて例えばＩＢＥにより、非磁性層７２の一部をエッチングして除去する。さらに、残された非磁性層７２をマスクに用いて例えばＩＢＥにより、磁性層７５の一部をエッチングして除去する。この工程を経ることによって、磁性層７５のＡＢＳ側に傾斜面２６ｂが形成される。
続いて、積層体の表面全体にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料や、Ｒｕ，ＮｉＣｕ、Ｔａ等の非磁性導電材料を用いてスパッタ法またはＣＶＤによってギャップ層２７（厚さは約２５０Å〜３５０Å程度）を形成する。
さらに、例えばスパッタ法により図示しないストッパ膜を形成し、その上に非磁性膜を形成する。その上で、積層体の表面全体に図示しないフォトレジストを塗布する。そして、所定のフォトマスクを用いたパターニングを行い、図示しないレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクに用いて、例えばＲＩＥ等のエッチングを行い、非磁性膜をエッチングする。このエッチングはエッチングによって形成された溝の底部がストッパ膜の上面に到達した時点で停止するようにして行われる。それから、図示しないレジストパターンを除去した後、残された非磁性膜をマスクに用いてＲＩＥ等のエッチングを行い、ギャップ層２７、非磁性層７２および非磁性層７３の一部を除去する。ここで、ギャップ層２７、非磁性層７２および非磁性層７３の一部を除去することによって、前述の上部ヨーク部６７を形成するためのスペースを確保している。
そして、積層体の表面全体にめっき法により、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮ，ＮｉＦｅなどの磁性材を用いて、０．５〜１．０μｍ程度の厚さで磁性層を形成する。この磁性層は、後に対向シールド部６１および上部ヨーク部６７になる。続いて、積層体の表面全体にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料を用いて絶縁層（厚さは１〜３μｍ程度）を形成する。さらに、積層体の表面全体をＣＭＰにより研磨して積層体表面の平坦化を行う。そうすると、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、対向シールド部６１、上部ヨーク部６７および絶縁層３３が形成される。このとき、対向シールド部６１の厚さが０．３〜０．７μｍ程度になるようにして積層体の表面を研磨する。
次に、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、積層体の表面全体にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の絶縁層３４ａ（膜厚は０．１μｍ〜０．１５μｍ程度）を形成した後、絶縁層３４ａを選択的に開口する。それから、ＮｉＦｅまたはＣｏＮｉＦｅを用いて、開口した部分に、フレームめっき法によって第１の前側シールド部６２と第１の後側シールド部６５とをともに厚さ１．０μｍ〜１．５μｍ程度で形成する。さらに、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる絶縁層３４ｂ（膜厚は０．０２μｍ〜０．３μｍ程度、好ましくは０．１μｍ〜０．１５μｍ程度）を積層体の表面全体にアトミックレイヤー法によるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で形成する。絶縁層３４ｂは後に第１の上部介在絶縁層３４ｂとなる。
それから、積層体の表面における第１の前側シールド部６２と第１の後側シールド部６５との間に導体層を形成する。この導体層は後に第１の導体層５１となる。さらに、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いて積層体の表面をカバーし得るカバー絶縁膜を２μｍ〜３μｍ程度の厚さで形成する。続いて、第１の前側シールド部６２と第１の後側シールド部６５が現われるまで積層体の表面をＣＭＰにより研摩して積層体表面の平坦化を行う。すると、第１の導体層５１が形成される。このとき、積層体の表面は、導体層の高さが０．７〜１．５μｍ程度の厚さになるようにして研磨する。
次に、積層体の表面全体にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる絶縁層（膜厚は０．２μｍ〜０．３μｍ程度）を形成して、図１５（ａ）、（ｂ）に示すようにその絶縁層を選択的に開口する。この絶縁層は後に上部層間絶縁層３５となる。そして、フレームめっき法により、ＮｉＦｅまたはＣｏＮｉＦｅを用いて第２の前側シールド部６３，第２の後側シールド部６６を厚さ２μｍ程度で形成する。
続いて、図１６（ａ）、（ｂ）に示すようにアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる絶縁層３６（膜厚は０．０２μｍ〜０．３μｍ程度、好ましくは０．１μｍ〜０．２μｍ程度）を積層体の表面全体にアトミックレイヤー法によるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で形成する。絶縁層３６は、後に第２の上部介在絶縁層３６となる。
それから、第２の前側シールド部６３と第２の後側シールド部６６との間にフレームめっき法によって導体層７６を形成する。この導体層７６は、後に第２の導体層５２となるものである。導体層７６は、第２の前側シールド部６３と第２の後側シールド部６６との間の部分に、中央に間隙部７６ａを備え、かつ第２の前側シールド部６３と第２の後側シールド部６６に絶縁層３６を介して隙間なく接触するようにして形成する。導体層７６は、中央に間隙部７６ａを１つ備えているから間欠導体層である。
その後、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、導体層７６における間隙部７６ａにフォトレジスト層８２（膜厚は２μｍ〜３μｍ程度）を形成し、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いて積層体の表面をカバーし得るカバー絶縁膜３７を３μｍ〜４μｍ程度の厚さで形成する。それから、第２の前側シールド部６３と第２の後側シールド部６６が現われるまで積層体の表面をＣＭＰにより研摩して積層体表面の平坦化を行う。すると、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、第２の導体層５２が形成される。このとき第２の導体層５２の厚さは１．２μｍ〜１．８μｍ程度とする。
そして、積層体の表面全体にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料を用いて絶縁層３８を形成し、絶縁層３８を部分的に開口する。さらに、絶縁層３８を跨ぐようにして、フレームめっき法によって接続シールド部６４を形成する。その後、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料を用いて積層体の表面全体をカバーするにカバー絶縁層３９を形成すると、薄膜磁気ヘッド３００が完成する。
以上のようにして製造された薄膜磁気ヘッド３００は下部薄膜コイル１０と、上部薄膜コイル５０が等距離二段構造を有しているから、ターン数を多く確保しながら磁路長を短くできるようになっている。
以上のように、薄膜磁気ヘッド３００は、下部薄膜コイル１０と上部薄膜コイル５０とを有しているが、前述の製造工程では、下部薄膜コイル１０の第１の導体層１１と、上部薄膜コイル５０の第２の導体層５２を形成する際に、それぞれ中央に間隙部を１つだけ備えた間欠導体層７０、７６を形成している。
仮に、前述した第１の導体層１１を３ターンで形成するとする。この場合、図１９に示すように、第１の前側シールド部４１と、第１の後側シールド部４４との間に２つの間隙部７８ａ，７８ｂを備えた間欠導体層７７を形成する。間欠導体層７７は、第１の下部介在絶縁層１９を介して第１の前側シールド部４１に接触する導体層７７ａと、第１の下部介在絶縁層１９を介して第１の後側シールド部４４に接触する導体層７７ｃと、中央に配置された導体層７７ｂとを有している。
その後、間隙部７８ａ，７８ｂにフォトレジスト層８４が形成され、その後、図示しないカバー絶縁膜を形成したのち、ＣＭＰによる積層体表面の平坦化が行われると、第１の導体層１１が３ターンで形成される。
しかしながら、この場合、フォトレジスト層８４を除去するべく、積層体の表面を露光したときに、両側の導体層７７ａ、７７ｃから反射した光の影響が中央に配置された導体層７７ｂに及んでしまい、導体層７７ｂが崩れやすくなってしまう。
そのため、第１の導体層１１を複数ターンで形成するときは中央に間隙部７０ａを１つだけ備えた間欠導体層７０を形成して２ターンにすることが好ましい。これにより、２ターンの第１の導体層１１を確実に形成することができる。この点は第２の導体層５２を複数ターンで形成する場合も同様である。
第２の実施の形態
次に、図２１を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録方式の薄膜磁気ヘッドについて説明する。ここで、図２１は、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド３１０のＡＢＳ３０と交差する方向に沿った図１（ａ）に対応する断面図である。
薄膜磁気ヘッド３１０は、薄膜磁気ヘッド３００と同様に、基板１と、基板１に積層された再生ヘッドおよび記録ヘッドを有し、ＡＢＳ３０を有している。なお、薄膜磁気ヘッド３１０は薄膜磁気ヘッド３００と一致する構成を有しているので、以下の説明では、薄膜磁気ヘッド３１０の薄膜磁気ヘッド３００と相違する構成を中心に説明し、共通する構成の説明は省略ないし簡略化する。
再生ヘッドは、薄膜磁気ヘッド３００と同様に、基板１上に形成されている絶縁層２と、下部シールド層３と、シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と、上部シールド層６および絶縁層７を有している。
記録ヘッドは、下部薄膜コイル１０と、主磁極層２６と、ギャップ層２７と、下部シールド層４０と、上部薄膜コイル１５０および上部シールド層１６０を有し、これらが基板１上に積層された構成を有している。記録ヘッドは、第１の実施の形態に係る記録ヘッドと比較して、主に上部薄膜コイル１５０および上部シールド層１６０を有する点が相違している。
上部薄膜コイル１５０は、上部薄膜コイル５０と比較して第１の導体層５１と第２の導体層５２の上下の配置が逆になっている点で相違している。すなわち、上部薄膜コイル１５０は、上部薄膜コイル５０と同様に、第１の導体層５１および第２の導体層５２を有するが、第２の導体層５２の上に上部層間絶縁層３５を介して第１の導体層５１が重なった等距離二段構造を有している。すなわち、上部薄膜コイル１５０は第２の導体層５２により２ターンループを形成した後、その真上に位置する第１の導体層５１により１ターンループを形成することによって３ターンループを形成するという（２＋１）ターン構造を有している。
上部シールド層６０は、対向シールド部６１と、中間シールド部１１１，１１７と、第１の前側シールド部１１２と、第２の前側シールド部１１３と、接続シールド部６４と、第１の後側シールド部１１５と、第２の後側シールド部１１６と、上部ヨーク部６７とを有している。
中間シールド部１１１は、第２、第１の導体層５２、５１よりもＡＢＳ３０側に配置されている。また、中間シールド部１１１は、ＡＢＳ３０に臨む端面を有し、上面に第１の前側シールド部１１２が接続されている。
第１、第２の前側シールド部１１２、１１３はそれぞれ第２、第１の導体層５２、５１よりもＡＢＳ３０側に配置されている。また、第１の前側シールド部１１２の上に第２の前側シールド部１１３が重なり、第１、第２の前側シールド部１１２、１１３はＡＢＳ３０から離れた側の後側面からＡＢＳ３０までの距離の等しい二段構造を有している。
第１、第２の後側シールド部１１５、１１６はそれぞれ第２、第１の導体層５２、５１よりもＡＢＳ３０から離れた位置に配置されている。また、第１の後側シールド部１１５の上に第２の後側シールド部１１６が重なり、第１、第２の後側シールド部１１５、１１６はＡＢＳ３０に近い前側面からＡＢＳ３０までの距離の等しい二段構造を有している。
中間シールド部１１７は、第２、第１の導体層５２，５１よりもＡＢＳ３０から離れた位置に配置されている。また、中間シールド部１１７は、第１の後側シールド部１１５と、上部ヨーク部６７との間に配置されている。
さらに、薄膜磁気ヘッド３１０は、中間シールド部１１１，１１７の間に配置された絶縁層１３１と、絶縁層１３２と、第１の上部介在絶縁層１３３と、第１の上部対向絶縁層１３４と、第２の上部介在絶縁層１３６と、第２の上部対向絶縁層１３７と、絶縁層１３８と、絶縁層１３９を有している。
以上のような薄膜磁気ヘッド３１０は、下部薄膜コイル１０と、上部薄膜コイル１５０のいずれもが薄膜磁気ヘッド３００と同様の等距離二段構造を有しており、１平面あたりのターン数は１本または２本と少ないながら全体で３本のターン数が確保されている。したがって、薄膜磁気ヘッド３１０は、薄膜磁気ヘッド３００と同様に、ＡＢＳ３０からの奥行きを狭め、可能な限り磁路長を短くすることができる。よって、薄膜磁気ヘッド３１０は周波数が高く変化の速い記録信号のすばやい変化に追従することが可能であり、特にサーバに搭載されるハードディスク装置の記録ヘッドとして好適である。
また、薄膜磁気ヘッド３１０は、下部薄膜コイル１０や上部薄膜コイル１５０の発熱に伴う下部シールド層４０や、上部シールド層１６０の突出を抑制できるため、記録メディアに接近させることもできる。
第３の実施の形態
次に、図２２を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る垂直磁気記録方式の薄膜磁気ヘッドの構造について説明する。ここで、図２２は、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド３２０のＡＢＳ３０と交差する方向に沿った図１（ａ）に対応する断面図である。
薄膜磁気ヘッド３２０は、薄膜磁気ヘッド３１０と同様に、基板１と、基板１に積層された再生ヘッドおよび記録ヘッドを有し、ＡＢＳ３０を有している。なお、薄膜磁気ヘッド３２０は前述した薄膜磁気ヘッド３１０と比較して、記録ヘッドの構成だけが相違している。以下の説明では、薄膜磁気ヘッド３２０の薄膜磁気ヘッド３１０と相違する構成を中心に説明し、共通する構成の説明は省略ないし簡略化する。
記録ヘッドは下部薄膜コイル１１０と、主磁極層２６と、ギャップ層２７と、下部シールド層４０と、上部薄膜コイル１５５および上部シールド層１６０を有し、これらが基板１上に積層された構成を有している。この記録ヘッドは、第２の実施の形態に係る記録ヘッドと比較して、主に下部薄膜コイル１１０と、上部薄膜コイル１５５を有する点が相違している。
下部薄膜コイル１１０は、第１の導体層１１および第２の導体層１４を有し、第１の導体層１１の上に下部層間絶縁層２１を介して第２の導体層１４が重なった等距離二段構造を有している。しかし、下部薄膜コイル１１０は下部薄膜コイル１０と比較して、（２＋２）ターン構造を有している点で相違している。
第２の導体層１４は、第２の導体層１１と比較して、第２の前側シールド４２と、第２の後側シールド４５との間に配置されている２つのターン部１４ｃ、１４ｅを有している点で相違している。また、第２の導体層１４は、接続部１４ａを有し、２つのターン部１４ｃ、１４ｅの間にフォトレジスト層１５ａを有している。そして、下部薄膜コイル１１０は第１の導体層１１により２ターンループを形成した後、その真上に位置する第２の導体層１４により２ターンループを形成することによって４ターンループを形成するという（２＋２）ターン構造を有している。
上部薄膜コイル１５５は、第２の導体層５２および第３の導体層５３を有し、第２の導体層５２の上に上部層間絶縁層３５を介して第３の導体層５３が重なった等距離二段構造を有している。しかし、上部薄膜コイル１５５は上部薄膜コイル１５０と比較して、（２＋２）ターン構造を有している点で相違している。
第３の導体層５３は、第２の前側シールド１１３と、第２の後側シールド１１６との間に配置されている２つのターン部５３ｃ、５３ｅを有し、ターン部５３ｃ、５３ｅの間にフォトレジスト層５５ａを有している。そして、上部薄膜コイル１５５は第２の導体層５２により２ターンループを形成した後、その真上に位置する第３の導体層５３により２ターンループを形成することによって４ターンループを形成するという（２＋２）ターン構造を有している。
以上のような薄膜磁気ヘッド３２０は、下部薄膜コイル１１０と、上部薄膜コイル１５５のいずれもが薄膜磁気ヘッド３００と同様の等距離二段構造を有しており、１平面あたりのターン数は２本と少ないながら全体で４本のターン数が確保されている。したがって、薄膜磁気ヘッド３２０は、薄膜磁気ヘッド３１０と同様に、ＡＢＳ３０からの奥行きを狭め、可能な限り磁路長を短くすることができる。よって、薄膜磁気ヘッド３２０は周波数が高く変化の速い記録信号のすばやい変化に追従することが可能であり、特にサーバに搭載されるハードディスク装置の記録ヘッドとして好適である。
また、薄膜磁気ヘッド３２０は、下部薄膜コイル１１０や上部薄膜コイル１５５の発熱に伴う下部シールド層４０や、上部シールド層１６０の突出を抑制できるため、記録メディアに接近させることができる。
第４の実施の形態
次に、図２３を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る垂直磁気記録方式の薄膜磁気ヘッドの構造について説明する。ここで、図２３は、本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド３３０のＡＢＳ３０と交差する方向に沿った図１（ａ）に対応する断面図である。
薄膜磁気ヘッド３３０は、薄膜磁気ヘッド３２０と同様に、基板１と、基板１に積層された再生ヘッドおよび記録ヘッドを有し、ＡＢＳ３０を有している。薄膜磁気ヘッド３３０は前述した薄膜磁気ヘッド３２０と比較して、記録ヘッドの構成だけが相違している。以下の説明では、薄膜磁気ヘッド３３０の薄膜磁気ヘッド３２０と相違する構成を中心に説明し、共通する構成の説明は省略ないし簡略化する。
記録ヘッドは下部薄膜コイル１１５と、主磁極層１２６と、ギャップ層１２７と、下部シールド層４０と、上部薄膜コイル１５６および上部シールド層１７０を有し、これらが基板１上に積層された構成を有している。この記録ヘッドは、第３の実施の形態に係る記録ヘッドと比較して、主に下部薄膜コイル１１５と、上部薄膜コイル１５６と、上部シールド層１７０を有する点が相違している。
下部薄膜コイル１１５は、下部薄膜コイル１１０と同様に、第１の導体層１１および第２の導体層１４を有し、第１の導体層１１の上に下部層間絶縁層２１を介して第２の導体層１４が重なった等距離二段構造を有している。しかし、下部薄膜コイル１１０は中央にフォトレジスト層１５、１５ａを有するのに対し、下部薄膜コイル１１５は、ターン部１１ｅ，１１ｃの両側およびターン部１４ｅ，１４ｃの両側にフォトレジスト層１６を有する点で下部薄膜コイル１１０と相違している。
また、上部薄膜コイル１５６は上部薄膜コイル１５５と同様に、第２の導体層５２および第３の導体層５３を有し、第２の導体層５２の上に上部層間絶縁層３５を介して第３の導体層５３が重なった等距離二段構造を有している。しかし、上部薄膜コイル１５６は、中央にフォトレジスト層５５、５５ａを有するのに対し、上部薄膜コイル１５５は、ターン部５２ｅ，５２ｃの両側およびターン部５３ｅ，５３ｃの両側にフォトレジスト層５６を有する点で下部薄膜コイル１５５と相違している。
主磁極層１２６と、ギャップ層１２７は主磁極層２６と、ギャップ層２７と形状が相違している。主磁極層１２６は傾斜面および切欠部を有していない点で主磁極層２６と相違している。
上部シールド層１７０は、上部シールド層１６０と比較して、対向シールド部６１と形状の異なる対向シールド部１１８を有する点で相違している。
以上のような薄膜磁気ヘッド３３０は、下部薄膜コイル１１５と、上部薄膜コイル１５６のいずれもが薄膜磁気ヘッド３２０と同様の等距離二段構造を有しており、１平面あたりのターン数は２本と少ないながら全体で４本のターン数が確保されている。したがって、薄膜磁気ヘッド３３０は、薄膜磁気ヘッド３２０と同様に、ＡＢＳ３０からの奥行きを狭め、可能な限り磁路長を短くすることができる。よって、薄膜磁気ヘッド３３０は周波数が高く変化の速い記録信号のすばやい変化に追従することが可能であり、特にサーバに搭載されるハードディスク装置の記録ヘッドとして好適である。
また、薄膜磁気ヘッド３３０は、下部薄膜コイル１１５や上部薄膜コイル１５６の発熱に伴う下部シールド層４０や、上部シールド層１７０の突出を抑制できるため、記録メディアに接近させることもできる。
特に、薄膜磁気ヘッド３３０の場合、下部薄膜コイル１１５と上部薄膜コイル１５６とが、ターン部の両側にそれぞれフォトレジスト層１６、５６を有している。フォトレジスト層１６、５６は、有機物質で形成されているため、下部薄膜コイル１１５や上部薄膜コイル１５６よりも膨張係数が大きい。そのため、フォトレジスト１６，５６は熱が加わると膨張しやすい。薄膜磁気ヘッド３３０は、薄膜磁気ヘッド３２０よりも多くのフォトレジスト層１６、５６を有するため、それだけ、薄膜磁気ヘッド３２０よりもフォトレジスト１６，５６の膨張によって下部シールド層４０や、上部シールド層１７０の突出を引き起こしやすい。
しかし、下部薄膜コイル１１５および上部薄膜コイル１５６は、磁路長を可能限り短くしておきつつも、ターン数を４本確保するとともに、各ターン部の幅を広くとることができるので、発熱量を抑制できる。そのため、薄膜磁気ヘッド３３０は、多くのフォトレジスト層１６、５６を有していても、下部シールド層４０、上部シールド層１７０の突出を抑制できるようになっている。
第５の実施の形態
次に、図２４を参照して、本発明の第５の実施の形態に係る垂直磁気記録方式の薄膜磁気ヘッドの構造について説明する。ここで、図２４は本発明の第５の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド３４０の主要な構成を示す斜視図である。なお、図２４では、一部の絶縁層、フォトレジスト層の図示を省略している。
薄膜磁気ヘッド３４０は、薄膜磁気ヘッド３３０と同様に、基板１と、基板１に積層された再生ヘッドおよび記録ヘッドを有し、ＡＢＳ３０を有している。薄膜磁気ヘッド３４０は前述した薄膜磁気ヘッド３３０と比較して、記録ヘッドの構成だけが相違している。以下の説明では、薄膜磁気ヘッド３４０の薄膜磁気ヘッド３３０と相違する構成を中心に説明し、共通する構成の説明は省略ないし簡略化する。
記録ヘッドは、薄膜磁気ヘッド３３０の記録ヘッドと比較して、下部薄膜コイル２２５と、上部薄膜コイル２５５と、下部シールド層４９および上部シールド層２７０を有する点で相違している。
下部薄膜コイル２２５は、第１の導体層２１５および第２の導体層２２０を有し、第１の導体層２１５の上に下部層間絶縁層２１を介して第２の導体層２２０が重なった等距離二段構造を有している。しかしながら、第１の導体層２１５および第２の導体層２２０は、それぞれ４本のターン部２１１，２１２，２１３，２１４およびターン部２１６，２１７，２１８，２１９を有し、主磁極層１２６の回りに螺旋状に巻回されている。
上部薄膜コイル２５５は、第１の導体層２４５および第２の導体層２５０を有し、第１の導体層２４５の上に上部層間絶縁層３５を介して第２の導体層２５０が重なった等距離二段構造を有している。しかしながら、第１の導体層２４５および第２の導体層２５０は、それぞれ４本のターン部２４１，２４２，２４３，２４４およびターン部２４６，２４７，２４８，２４９を有し、主磁極層１２６の回りに螺旋状に巻回されている。
下部シールド層４９は、下部シールド層４０と比較して、対向シールド部４６を有する点で相違している。対向シールド部４６はギャップ層１２７を挟んで後述する対向シールド部２６０と対向している。
上部シールド層２７０は対向シールド部２６０と、中間シールド部２６１と、第１、第２の前側シールド部２６２、２６３と、図示しない接続シールド部と、第１、第２の後側シールド部２６４，２６５とを有している。
第１、第２の前側シールド部２６２、２６３はそれぞれ第１、第２の導体層２４５、２５０よりもＡＢＳ３０側に配置されている。また、第１の前側シールド部２６２の上に第２の前側シールド部２６３が重なり、第１、第２の前側シールド部２６２、２６３は二段構造を有している。
第１、第２の後側シールド部２６４、２６５はそれぞれ第１、第２の導体層２４５、２５０よりもＡＢＳ３０から離れた位置に配置されている。また、第１の後側シールド部２６４の上に第２の後側シールド部２６５が重なり、第１、第２の後側シールド部２６４、２６５は二段構造を有している。中間シールド部２６１は、対向シールド部２６０と第１の前側シールド部２６２の間に配置されている。
以上のような薄膜磁気ヘッド３４０は、下部薄膜コイル２２５と、上部薄膜コイル２５５のいずれもが薄膜磁気ヘッド３００と同様に、等距離二段構造を有しているので、１平面あたりのターン数は４本でも全体で８本のターン数が確保されている。薄膜磁気ヘッド３４０はターン数は８本と多いながらＡＢＳ３０からの奥行きを狭め、可能な限り磁路長を短くすることができる。よって、薄膜磁気ヘッド３４０は周波数が高く変化の速い記録信号のすばやい変化に追従することが可能であり、特にサーバに搭載されるハードディスク装置の記録ヘッドとして好適である。
なお、図示した薄膜磁気ヘッド３４０は、下部薄膜コイル２２５と、上部薄膜コイル２５５のいずれもが（４＋４）ターン構造を有しているが、それぞれのターン数を変更してもよい。例えば、薄膜磁気ヘッド３４０は、（３＋３）ターン構造、（３＋４）ターン構造、（４＋３）ターン構造にすることもできる。
（ヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置の実施の形態）
次に、ヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置の実施の形態について説明する。
図２６は、上述の薄膜磁気ヘッド３００を備えたハードディスク装置３５１を示す斜視図である。ハードディスク装置３５１は、高速回転するハードディスク（記録媒体）３５２と、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ：Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌｓ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）３６０とを有している。ハードディスク装置３５１は、ＨＧＡ３６０を作動させて、ハードディスク３５２の記録面に、磁気情報の記録および再生を行う装置である。ハードディスク３５２は、複数枚（図では３枚）のディスクを有している。各ディスクは、それぞれの記録面が薄膜磁気ヘッド３００に対向している。ＨＧＡ３６０は、薄膜磁気ヘッド３００が形成された基台を有するヘッドスライダ３６１を搭載したジンバル３６２と、ジンバル３６２を支えるサスペンションアーム３６３とがディスクの各記録面に配置され、支軸３６４の回りに図示しない例えばボイスコイルモータによって回転可能になっている。そして、ＨＧＡ３６０を回転させると、ヘッドスライダ３６１がハードディスク３５２の半径方向、すなわち、トラックラインを横切る方向に移動する。
このようなＨＧＡ３６０およびハードディスク装置３５１は薄膜磁気ヘッド３００を有しているから、周波数が高く変化の速い記録信号のすばやい変化に追従することが可能であり、特にサーバ用として好適である。また、ハードディスク３５２の表面からの浮上量を縮小し、ヘッドスライダ３６１をハードディスク３５２に近づけることができる。
なお、上記の第１〜第４の実施形態では、ライトシールド層の周りに平面渦巻き状に巻回されているタイプ（タイプ１）の薄膜磁気ヘッドを例にとって説明している。本発明は、第５の実施形態のように、薄膜コイルが主磁極層の周りに巻回されているタイプ（タイプ２）の薄膜磁気ヘッドをついても適用がある。
１…基板、２…絶縁層、３，６，４０，６０…シールド層、１１，１２，５１，５２…導体層、１１ｃ，１１ｅ，１２ｃ…ターン部、２６…主磁極層、３０…ＡＢＳ、４１〜４５，６１〜６６…シールド部、３００…薄膜磁気ヘッド、３５１…ハードディスク装置、３５２…ハードディスク、３６０…ヘッドジンバルアセンブリ。

Claims (15)

  1. 記録媒体に対向する媒体対向面の側に磁極端面を有する主磁極層と、前記媒体対向面の側において前記主磁極層に対向するライトシールド層と、前記主磁極層と前記ライトシールド層との間に形成されているギャップ層と、前記ライトシールド層または前記主磁極層の周りに巻回された薄膜コイルとが基板上に積層された構成を有する薄膜磁気ヘッドであって、
    前記薄膜コイルは、前記媒体対向面から離れた位置に配置されているターン部を有する第１の導体層および第２の導体層を有し、
    前記第１の導体層の第１のターン部と、前記第２の導体層の第２のターン部とが前記媒体対向面に沿った上下方向に重なり、かつ前記媒体対向面に近い前側面から前記媒体対向面までの前側距離の等しい等距離二段構造を有し、
    前記第１のターン部と前記第２のターン部の、前記媒体対向面から離れた後側面から前記媒体対向面までの後側距離が等しく、
    前記第１の導体層と、前記第２の導体層とは、前記第１のターン部の本数と第２のターン部の本数とが相違し、かつ本数の少ない方の厚さが本数の多い方よりも薄く形成されており、
    前記薄膜コイルは、前記媒体対向面からの距離が同じ位置に配置され、かつ前記主磁極層を挟んで対向している上部導体群と下部導体群とを有し、該上部導体群および下部導体群がそれぞれ前記第１の導体層および第２の導体層を有し、
    前記ライトシールド層は、前記薄膜コイルよりも前記媒体対向面側に配置され、かつ前記媒体対向面に沿った上下方向に重なって配置されている第１の前側シールド部および第２の前側シールド部と、前記薄膜コイルよりも前記媒体対向面から離れた位置に配置され、かつ前記媒体対向面に沿った上下方向に重なって配置されている第１の後側シールド部および第２の後側シールド部とを有し、前記第１の導体層が前記第１の前側シールド部と前記第１の後側シールド部との間に配置され、前記第２の導体層が前記第２の前側シールド部と前記第２の後側シールド部との間に配置されている薄膜磁気ヘッド。
  2. 前記第１の導体層と前記第２の導体層との間に配置され、厚さの一様な層間絶縁層を更に有する請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
  3. 前記第１の前側シールド部および第１の後側シールド部と、前記第１の導体層との間に配置されている第１の介在絶縁層と、前記第２の前側シールド部および第２の後側シールド部と、前記第２の導体層との間に配置されている第２の介在絶縁層とを更に有し、前記第１の介在絶縁層および第２の介在絶縁層の厚さが０．０２μｍから０．３μｍに設定されている請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
  4. 前記第１の導体層が前記第１のターン部を２つ有して前記第２の導体層が第２のターン部を１つ有し、かつ前記第２の導体層の厚さが前記第１の導体層の厚さよりも薄く形成されている請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
  5. 前記第１のターン部と、前記第２のターン部とがともに２本ずつ形成されている請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
  6. 前記第１の前側シールド部よりも前記媒体対向面側に配置されている第１の対向絶縁層と、前記第２の前側シールド部よりも前記媒体対向面側に配置されている第２の対向絶縁層とを更に有する請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
  7. 前記第１の前側シールド部、前記第１の後側シールド部および前記第１の導体層の、それぞれの表面が同じ高さに形成され、かつ前記第２の前側シールド部、前記第２の後側シールド部および前記第２の導体層の、それぞれの表面が同じ高さに形成されている請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
  8. 記録媒体に対向する媒体対向面の側に磁極端面を有する主磁極層と、前記媒体対向面の側において前記主磁極層に対向するライトシールド層と、前記主磁極層と前記ライトシールド層との間に形成されているギャップ層と、前記ライトシールド層または前記主磁極層の周りに巻回された薄膜コイルとが基板上に積層された構成を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
    積層体の表面に前記薄膜コイルを構成し、かつ、ターン部を有する第１の導体層を形成した後、該第１の導体層上に層間絶縁層を形成する工程と、
    前記層間絶縁層上における前記第１の導体層と前記媒体対向面からの距離が同じ位置に、前記薄膜コイルを構成し、かつ、ターン部を有する第２の導体層を形成して、前記第１の導体層の第１のターン部と、前記第２の導体層の第２のターン部とを前記媒体対向面に沿った上下方向に重ねる工程とを有し、
    前記第１のターン部と前記第２のターン部の、前記媒体対向面から離れた後側面から前記媒体対向面までの後側距離が等しくなるように、前記第１の導体層と前記第２の導体層とを形成し、
    前記第１のターン部の本数と第２のターン部の本数とが相違し、かつ本数の少ない方の厚さが本数の多い方よりも薄くなるように、前記第１の導体層と前記第２の導体層とを形成し、
    前記薄膜コイルは、前記媒体対向面からの距離が同じ位置に配置され、かつ前記主磁極層を挟んで対向している上部導体群と下部導体群とを有し、該上部導体群および下部導体群がそれぞれ前記第１の導体層および第２の導体層を有し、
    前記ライトシールド層は、前記薄膜コイルよりも前記媒体対向面側に配置され、かつ前記媒体対向面に沿った上下方向に重なって配置されている第１の前側シールド部および第２の前側シールド部と、前記薄膜コイルよりも前記媒体対向面から離れた位置に配置され、かつ前記媒体対向面に沿った上下方向に重なって配置されている第１の後側シールド部および第２の後側シールド部とを有し、前記第１の導体層が前記第１の前側シールド部と前記第１の後側シールド部との間に配置され、前記第２の導体層が前記第２の前側シールド部と前記第２の後側シールド部との間に配置されている、薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  9. 前記第１の導体層を形成する前に、前記ライトシールド層を構成する前記第１の前側シールド部および前記第１の後側シールド部を前記積層体の表面に形成する工程と、
    前記第１の前側シールド部および前記第１の後側シールド部を被覆するようにして介在絶縁層を形成する工程とを更に有し、
    前記積層体の表面における前記第１の前側シールド部と前記第１の後側シールド部との間に前記第１の導体層を形成する請求項８に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  10. 前記積層体の表面における前記第１の前側シールド部と前記第１の後側シールド部との間に前記第１の導体層を形成するときに、間隙部を１つだけ備えた間欠導体層を前記第１の前側シールド部と前記第１の後側シールド部との間に形成する請求項９に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  11. 前記積層体の表面における前記第１の前側シールド部と前記第１の後側シールド部との間に間隙部を１つだけ備えた間欠導体層を形成する工程と、
    前記間欠導体層における前記間隙部に感光性樹脂層を形成した後、前記積層体の表面をカバーし得るカバー絶縁膜を形成し、その後、前記第１の前側シールド部と前記第１の後側シールドが現われるまで前記積層体の表面を研磨することによって、前記第１の前側シールド部と前記第１の後側シールド部との間に前記第１の導体層を形成する請求項９に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  12. 前記第２の導体層を形成する前に、前記ライトシールド層を構成する前記第２の前側シールド部および前記第２の後側シールド部をそれぞれ前記積層体の表面における前記第１の前側シールド部および第１の後側シールド部と前記媒体対向面からの距離が同じ位置に形成する工程と、
    前記第２の前側シールド部および前記第２の後側シールド部を被覆するようにして介在絶縁層を形成する工程とを更に有し、
    前記積層体の表面における前記第２の前側シールド部と前記第２の後側シールド部との間に前記第２の導体層を形成する請求項１１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  13. 前記第２の前側シールド部と前記第２の後側シールド部との間に導体層を形成した後、前記積層体の表面をカバーし得るカバー絶縁膜を形成し、その後、前記第２の前側シールド部と前記第２の後側シールド部が現われるまで前記積層体の表面を研磨することによって、前記第２の前側シールド部と前記第２の後側シールド部との間に前記第２の導体層を形成する請求項１２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  14. 基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、前記基台を固定するジンバルとを備え、
    前記薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面の側に磁極端面を有する主磁極層と、前記媒体対向面の側において前記主磁極層に対向するライトシールド層と、前記主磁極層と前記ライトシールド層との間に形成されているギャップ層と、前記ライトシールド層または前記主磁極層の周りに巻回された薄膜コイルとが基板上に積層された構成を有し、
    前記薄膜コイルは、前記媒体対向面から離れた位置に配置されているターン部を有する第１の導体層および第２の導体層を有し、
    前記第１の導体層の第１のターン部と、前記第２の導体層の第２のターン部とが前記媒体対向面に沿った上下方向に重なり、かつ前記媒体対向面に近い前側面から前記媒体対向面までの前側距離の等しい等距離二段構造を有し、
    前記第１のターン部と前記第２のターン部の、前記媒体対向面から離れた後側面から前記媒体対向面までの後側距離が等しく、
    前記第１の導体層と、前記第２の導体層とは、前記第１のターン部の本数と第２のターン部の本数とが相違し、かつ本数の少ない方の厚さが本数の多い方よりも薄く形成されており、
    前記薄膜コイルは、前記媒体対向面からの距離が同じ位置に配置され、かつ前記主磁極層を挟んで対向している上部導体群と下部導体群とを有し、該上部導体群および下部導体群がそれぞれ前記第１の導体層および第２の導体層を有し、
    前記ライトシールド層は、前記薄膜コイルよりも前記媒体対向面側に配置され、かつ前記媒体対向面に沿った上下方向に重なって配置されている第１の前側シールド部および第２の前側シールド部と、前記薄膜コイルよりも前記媒体対向面から離れた位置に配置され、かつ前記媒体対向面に沿った上下方向に重なって配置されている第１の後側シールド部および第２の後側シールド部とを有し、前記第１の導体層が前記第１の前側シールド部と前記第１の後側シールド部との間に配置され、前記第２の導体層が前記第２の前側シールド部と前記第２の後側シールド部との間に配置されているヘッドジンバルアセンブリ。
  15. 薄膜磁気ヘッドを有するヘッドジンバルアセンブリと、前記薄膜磁気ヘッドに対向する記録媒体とを備え、
    前記薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面の側に磁極端面を有する主磁極層と、前記媒体対向面の側において前記主磁極層に対向するライトシールド層と、前記主磁極層と前記ライトシールド層との間に形成されているギャップ層と、前記ライトシールド層または前記主磁極層の周りに巻回された薄膜コイルとが基板上に積層された構成を有し、
    前記薄膜コイルは、前記媒体対向面から離れた位置に配置されているターン部を有する第１の導体層および第２の導体層を有し、
    前記第１の導体層の第１のターン部と、前記第２の導体層の第２のターン部とが前記媒体対向面に沿った上下方向に重なり、かつ前記媒体対向面に近い前側面から前記媒体対向面までの前側距離の等しい等距離二段構造を有し、
    前記第１のターン部と前記第２のターン部の、前記媒体対向面から離れた後側面から前記媒体対向面までの後側距離が等しく、
    前記第１の導体層と、前記第２の導体層とは、前記第１のターン部の本数と第２のターン部の本数とが相違し、かつ本数の少ない方の厚さが本数の多い方よりも薄く形成されており、
    前記薄膜コイルは、前記媒体対向面からの距離が同じ位置に配置され、かつ前記主磁極層を挟んで対向している上部導体群と下部導体群とを有し、該上部導体群および下部導体群がそれぞれ前記第１の導体層および第２の導体層を有し、
    前記ライトシールド層は、前記薄膜コイルよりも前記媒体対向面側に配置され、かつ前記媒体対向面に沿った上下方向に重なって配置されている第１の前側シールド部および第２の前側シールド部と、前記薄膜コイルよりも前記媒体対向面から離れた位置に配置され、かつ前記媒体対向面に沿った上下方向に重なって配置されている第１の後側シールド部および第２の後側シールド部とを有し、前記第１の導体層が前記第１の前側シールド部と前記第１の後側シールド部との間に配置され、前記第２の導体層が前記第２の前側シールド部と前記第２の後側シールド部との間に配置されているハードディスク装置。
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