JPWO2002056304A1 - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
下部磁極層（３４）の表面には溝（３８）が刻まれる。媒体対向面（２５）および溝（３８）の間で下部磁極層（３４）から下部副磁極（３９）は削り出される。溝（３８）には非磁性体（３７）が充填される。こうした薄膜磁気ヘッドでは、下部副磁極（３９）の形成にあたって下部磁極層（３４）上にさらに磁性膜が形成される必要はない。下部磁極層（３４）の形成には従来のめっき成膜法に加えて例えばスパッタリング法や蒸着法が用いられることができることから、下部磁極層（３４）すなわち下部副磁極（３９）に用いられる材料の選択の幅は著しく広げられることができる。
Description
技術分野
本発明は、磁気ディスク駆動装置や磁気テープ駆動装置といった磁気記録媒体駆動装置に採用される薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関し、特に、媒体対向面に臨む前端から後方に広がる下部磁極層と、下部磁極層に向き合う上部磁極と、下部磁極層の前端で下部磁極層の表面から上部磁極に向かって突出する下部副磁極とを備える薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
背景技術
例えば日本国特開平１１−３５３６１４号公報に開示されるように、下部磁極層の前端から上部磁極に向かって立ち上がり、いわゆるギャップデプスを規定する下部副磁極は広く知られる。こういった下部副磁極によれば、下部副磁極に向き合う上部磁極の大きさに拘わらず、短いギャップデプスは規定されることができる。こうしてギャップデプスが短縮されると、上部磁極と下部磁極との間を行き交う磁束（磁力線）は効率的に媒体対向面から漏れ出ることができる。効率的に大きな書き込み磁界は確立されることができる。
こういった下部副磁極の後端は、下部磁極に埋め込まれる非磁性体で規定されることができる。非磁性体の充填に先立って下部磁極層の表面には凹部が形成される。凹部の形成にあたっていわゆるめっき成膜法は用いられる。めっき成膜法では、凹部を象るフォトレジスト膜の周囲で下部磁極層の表面に磁性体は堆積していく。フォトレジスト膜の除去後、凹部には非磁性材料が充填される。ただし、このようにめっき成膜法で下部副磁極が積層形成される場合には、下部副磁極に使用される磁性材料は限定されてしまう。
発明の開示
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、下部磁極層の表面から立ち上がる下部副磁極の形成にあたってめっき成膜法以外の形成方法を利用することができる薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第１発明によれば、媒体対向面に臨む前端から後方に広がる下部磁極層と、下部磁極層の表面に刻まれる溝と、媒体対向面および溝の間で下部磁極層から削り出される下部副磁極と、溝に充填される非磁性体と、少なくとも媒体対向面に臨む前端で下部副磁極に向き合う上部磁極とを備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドが提供される。
こうした薄膜磁気ヘッドの形成にあたっては、下部磁極層の形成後に、下部磁極層の表面に溝が穿たれればよい。例えば、下部磁極層の表面で溝の輪郭を規定するフォトレジスト膜が形成された後にイオンミリング処理が施されればよい。こうして穿たれる溝で下部副磁極の後端は規定されることができる。溝には非磁性材料が充填されればよい。非磁性材料は、例えばフォトレジストに用いられる樹脂材料であってもよく、例えばＣｕ、Ａｇ、ＡｕおよびＰｔのうち少なくともいずれか１つを含む非磁性金属材料であってもよい。
このように予め形成された下部磁極層から下部副磁極が削り出されれば、下部副磁極の形成にあたって下部磁極層上にさらに磁性膜が形成される必要はない。下部磁極層の形成には従来のめっき成膜法といったウェットプロセスに加えて例えばスパッタリング法や蒸着法といったドライプロセスが用いられることができることから、下部磁極層すなわち下部副磁極に用いられる材料の選択の幅は著しく広げられることができる。
前述のように非磁性材料を充填するにあたって、薄膜磁気ヘッドの製造方法は、溝内に樹脂材料を埋め込む工程と、下部磁極層の表面に平坦化保護膜を積層する工程と、平坦化保護膜の表面から平坦化研磨処理を施し、溝内の樹脂材料を露出させる工程とを備えればよい。こういった工程に代えて、薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下部磁極層の表面に非磁性金属層を積層して溝を埋める工程と、非磁性金属層の表面から平坦化研磨処理を施し、溝の周囲で下部磁極層の表面を露出させる工程とを備えてもよい。これらの製造方法によれば、比較的に簡単に溝に非磁性材料は充填されることができる。非磁性金属層は例えば電解めっき成膜法や非電解めっき成膜法に基づき積層形成されればよい。
第２発明によれば、媒体対向面に臨む前端から後方に広がる下部磁極層と、媒体対向面から後退した位置で下部磁極層に打ち込まれる非磁性元素に基づき下部磁極層内に区画される非磁性域と、媒体対向面および非磁性域の間で下部磁極層内に区画される下部副磁極と、少なくとも媒体対向面に臨む前端で下部副磁極に向き合う上部磁極とを備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドが提供される。
こうした薄膜磁気ヘッドの形成にあたっては、下部磁極層の形成後に、下部磁極層に非磁性元素イオンを打ち込んで下部副磁極の後端が規定されればよい。このように予め形成された下部磁極層内で下部副磁極が区画されれば、下部副磁極の形成にあたって下部磁極層上にさらに磁性膜が形成される必要はない。下部磁極層の形成には従来のめっき成膜法といったウェットプロセスに加えて例えばスパッタリング法や蒸着法といったドライプロセスが用いられることができることから、下部磁極層すなわち下部副磁極に用いられる材料の選択の幅は著しく広げられることができる
以上のような薄膜磁気ヘッドは、例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）を始めとする磁気ディスク駆動装置や磁気テープ駆動装置といった磁気記録媒体駆動装置に採用されることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
図１は磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は、例えば平たい直方体の内部空間を区画する箱形の筐体本体１２を備える。収容空間には、記録媒体としての１枚以上の磁気ディスク１３が収容される。磁気ディスク１３はスピンドルモータ１４の回転軸に装着される。スピンドルモータ１４は、例えば７２００ｒｐｍや１００００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１３を回転させることができる。筐体本体１２には、筐体本体１２との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー（図示せず）が結合される。
収容空間には、垂直方向に延びる支軸１５回りで揺動するキャリッジ１６がさらに収容される。このキャリッジ１６は、支軸１５から水平方向に延びる剛体の揺動アーム１７と、この揺動アーム１７の先端に取り付けられて揺動アーム１７から前方に延びる弾性サスペンション１８とを備える。周知の通り、弾性サスペンション１８の先端では、いわゆるジンバルばね（図示せず）の働きで浮上ヘッドスライダ１９は片持ち支持される。浮上ヘッドスライダ１９には、磁気ディスク１３の表面に向かって弾性サスペンション１８から押し付け力が作用する。磁気ディスク１３の回転に基づき磁気ディスク１３の表面で生成される気流の働きで浮上ヘッドスライダ１９には浮力が作用する。弾性サスペンション１８の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク１３の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ１９は浮上し続けることができる。
こうした浮上ヘッドスライダ１９の浮上中に、キャリッジ１６が支軸１５回りで揺動すると、浮上ヘッドスライダ１９は半径方向に磁気ディスク１３の表面を横切ることができる。こうした移動に基づき浮上ヘッドスライダ１９は磁気ディスク１３上の所望の記録トラックに位置決めされる。このとき、キャリッジ１６の揺動は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といったアクチュエータ２１の働きを通じて実現されればよい。周知の通り、複数枚の磁気ディスク１３が筐体本体１２内に組み込まれる場合には、隣接する磁気ディスク１３同士の間で１本の揺動アーム１７に対して２つの弾性サスペンション１８が搭載される。
図２は浮上ヘッドスライダ１９の一具体例を示す。この浮上ヘッドスライダ１９は、平たい直方体に形成されるＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ（アルチック）製のスライダ本体２２と、このスライダ本体２２の空気流出端に接合されて、読み出し書き込みヘッド２３を内蔵するＡｌ２Ｏ３（アルミナ）製のヘッド素子内蔵膜２４とを備える。スライダ本体２２およびヘッド素子内蔵膜２４には、磁気ディスク１３に対向する媒体対向面すなわち浮上面２５が規定される。磁気ディスク１３の回転に基づき生成される気流２６は浮上面２５に受け止められる。
浮上面２５には、空気流入端から空気流出端に向かって延びる２筋のレール２７が形成される。各レール２７の頂上面にはいわゆるＡＢＳ（空気軸受け面）２８が規定される。ＡＢＳ２８では気流２６の働きに応じて前述の浮力が生成される。ヘッド素子内蔵膜２４に埋め込まれた読み出し書き込みヘッド２３は、後述されるように、ＡＢＳ２８で露出する。なお、浮上ヘッドスライダ１９の形態はこういった形態に限られるものではない。
図３に詳細に示されるように、読み出し書き込みヘッド２３は、渦巻きコイルパターン３１で生起される磁界を利用して磁気ディスク１３に情報を記録する誘導書き込みヘッド素子３２を備える。この誘導書き込みヘッド素子３２は本発明の第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッドとして機能する。電流の供給に応じて渦巻きコイルパターン３１で磁界が生成されると、渦巻きコイルパターン３１の中心を貫通する磁性コア３３内で磁束流は伝わる。渦巻きコイルパターン３１は例えばＣｕといった導電金属材料で構成されればよい。
図４を併せて参照すると明らかなように、磁性コア３３は、浮上面２５に露出する前端から１平面に沿って後方に広がり、表面で平坦面３４ａを規定する下部磁極層３４を備える。下部磁極層３４の後端は少なくとも渦巻きコイルパターン３１の中心位置に至る。下部磁極層３４は、例えばＮｉＦｅといっためっき成膜法向きの磁性材料で構成されてもよく、スパッタリングや蒸着といったいわゆるドライプロセス向きの磁性材料で構成されてもよい。
下部磁極層３４の平坦面３４ａには、前端で浮上面２５に露出する上部副磁極３５が向き合う。この上部副磁極３５は、図３から明らかなように、均一なコア幅ＣＷで前後方向に延びる先端片３５ａと、この先端片３５ａの後端に連続し、後方に向かうにつれてコア幅を増大させる副磁極本体３５ｂとを備える。先端片３５ａと副磁極本体３５ｂとは一体に形成されればよい。このとき、いわゆる上部副磁極３５のネックハイトは、コア幅が広がり始める位置と浮上面２５との距離、すなわち、先端片３５ａの前後方向長さで規定されることができる。上部副磁極３５は例えばＮｉＦｅから構成されればよい。
上部副磁極３５には、渦巻きコイルパターン３１の中心位置から浮上面２５に向かって前方に延びる上部磁極層３６の先端が受け止められる。上部磁極層３６の先端は、浮上面２５から後退した位置で途切れる。上部磁極層３６は例えばＮｉＦｅから構成されればよい。
下部磁極層３４の平坦面３４ａには、浮上面２５から後退した位置でコア幅方向に非磁性体３７が広がる。非磁性体３７は、浮上面２５からギャップデプスＧＤの距離を維持しつつ浮上面２５にほぼ平行に延びる前端を規定する。図４から明らかなように、非磁性体３７は、下部磁極層３４の平坦面３４ａに刻まれる溝３８に充填される。非磁性体３７は、平坦面３４ａに面一に連続する露出面を規定する。非磁性体３７は、例えばハードベーク処理されたレジストといった樹脂材料から形成されてもよく、例えばＳｉＯ２といった非磁性金属材料から形成されてもよい。下部磁極層３４の前端には、浮上面２５および溝３８の間で下部副磁極３９が削り出される。下部副磁極３９の後端は溝３８の壁面すなわち非磁性体３７で規定される。
図４から明らかなように、下部磁極層３４の平坦面３４ａに沿って非磁性ギャップ層４１は広がる。浮上面２５に露出する磁性コア３３の先端では、下部副磁極３９と上部副磁極３５とが非磁性ギャップ層４１を挟み込む。こうして下部副磁極３９に上部副磁極３５が向き合わせられると、下部副磁極３９の働きでギャップデプスＧＤは規定されることができる。
前述の渦巻きコイルパターン３１は、非磁性ギャップ層４１の表面から盛り上がる絶縁層４２に埋め込まれる。絶縁層４２は下部磁極層３４と上部磁極層３６との間に挟み込まれる。下部磁極層３４と上部磁極層３６とは渦巻きコイルパターン３１の中心位置で相互に磁気的に接続される。
こうした誘導書き込みヘッド素子３２は、情報の読み取りに用いられる磁気抵抗効果（ＭＲ）素子４３が埋め込まれたＡｌ２Ｏ３（アルミナ）層４４上に形成される。誘導書き込みヘッド素子３２の下部磁極層３４は、ＦｅＮやＮｉＦｅの下部シールド層４５との間にアルミナ層４４を挟み込む。ここでは、下部磁極層３４はＭＲ素子４３の上部シールド層として機能する。こうした機能を実現するにあたって、下部磁極層３４は、例えば図３から明らかなように、浮上面２５に露出する誘導書き込みヘッド素子３２の先端で上部副磁極３５すなわち先端片３５ａに比べて広範囲に広がる。ＭＲ素子４３には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ）といった読み取り素子が採用されればよい。ただし、読み取り素子を採用せずに誘導書き込みヘッド素子３２が単独で使用されてもよい。
いま、誘導書き込みヘッド素子３２で渦巻きコイルパターン３１に電流が供給されると、渦巻きコイルパターン３１で磁界が生起される。渦巻きコイルパターン３１の中心から上部磁極層３６や下部磁極層３４を通じて磁束流は伝わる。磁束流は、非磁性ギャップ層４１を迂回しながら上部副磁極３５と下部副磁極３９との間を行き交う。こうして浮上面２５から漏れ出る磁束流によって書き込み磁界すなわち記録磁界は生成される。この書き込み磁界は、浮上面２５に対向する磁気ディスク１３を磁化する。磁気ディスク１３の表面では、先端片３５ａのコア幅ＣＷに応じたトラック幅の記録トラックが描き出される。狭小な先端片３５ａの働きで、幅狭な記録トラックは実現されることができる。
前述の下部副磁極３９の働きによれば、上部副磁極３５の大きさすなわち前後方向長さに拘わらず、短いギャップデプスＧＤは規定されることができる。こうしてギャップデプスＧＤが短縮されると、上部磁極層３６や下部磁極層３４を行き交う磁束流は効率的に上部副磁極３５や下部副磁極３９に誘導される。上部副磁極３５と下部副磁極３９との間で磁束流は効率的に媒体対向面すなわち浮上面２５から漏れ出ることができる。大きな書き込み磁界は確立されることができる。しかも、こうしたギャップデプスＧＤの短縮化に拘わらず、上部副磁極３５ではできる限り大きな前後方向長さは確保されることができる。上部副磁極３５と上部磁極層３６との間には大きな接合面積が確保される。したがって、上部副磁極３５と上部磁極層３６との間で磁気飽和が引き起こされることは極力回避されることができる。
特に、こういった誘導書き込みヘッド素子３２では、浮上面２５から後退した位置で上部磁極層３６の先端が途切れることから、上部磁極層３６の先端から浮上面２５に向かって余分な漏洩磁界が漏れ出ることは防止されることができる。こうした余分な漏洩磁界が増大すると、誤った磁気情報の記録や磁気情報の誤消去が引き起こされてしまう。
次に誘導書き込みヘッド素子３２の製造方法を簡単に説明する。この製造にあたって予めアルチック製のウェハー（図示せず）上には、周知の方法に従って、下部シールド層４５やＭＲ素子４３のほか、下部シールド層４５上でＭＲ素子４３を埋め込むアルミナ層４４が作り込まれる。ウェハー上では、図５Ａに示されるように、最終的にスライダ本体２２に切り出される本体領域５２と、スライダ本体２２の切り出し時に削り落とされる削り代領域５３とが区画される。本体領域５２と削り代領域５３との境界５４は、後述されるように、切り出し時の削り量に応じて変位することができる。
アルミナ層４２の表面には、周知の通り、本体領域５２から削り代領域５３にまたがって一面に下部磁極層３４が形成される。こうした下部磁極層３４の積層にあたっては、例えばめっき成膜法といったウェットプロセスが用いられてもよく、例えばスパッタリング法や蒸着法といったドライプロセスが用いられてもよい。
こういった積層にあたって使用される材料は積層方法に応じて適宜に選択されればよい。例えばめっき成膜法が用いられる場合にはＮｉＦｅが用いられることができる。その一方で、スパッタリング法や蒸着法が用いられる場合には、ＮｉＦｅよりも飽和磁束密度Ｂｓの高いＦｅＮといった窒化物材料や、ＮｉＦｅよりも比抵抗の高い酸化物との複合材料（例えばＮｉＦｅ−Ａｌ２Ｏ３）の採用が可能となる。これらの窒化物材料や複合材料はめっき成膜法では採用されることはできない。このようにドライプロセスの採用が実現されることで、下部磁極層３４すなわち下部副磁極３９に用いられる材料の選択の幅は広げられることができる。
続いて下部磁極層３４の表面すなわち平坦面３４ａには、例えば図５Ｂに示されるように、前述の溝３８の形状を象った空隙５５を規定するフォトレジスト膜５６が形成される。空隙５５は、先に形成されたＭＲ素子４３の位置を基準に比較的に高い精度で位置決めされることができる。この位置決めにあたって、ＭＲ素子４３の後端と空隙５５の前壁面との間で距離ＤＤは設定されればよい。
下部磁極層３４には、例えば図５Ｃに示されるように、イオンミリング処理が施される。空隙５５に沿って下部磁極層３４の平坦面３４ａは彫り込まれていく。空隙５５の形状に応じて溝３８は形作られる。こうして下部副磁極３９の後端は削り出される。削り出しの完了後、フォトレジスト膜５６は除去される。
その後、図６Ａに示されるように、下部磁極層３５の表面には再びフォトレジスト膜５７が形成される。このフォトレジスト膜５７は、溝３８に埋め込まれると同時に溝３８から溢れ出てもよい。溝３８は隙間なく完全にフォトレジスト膜５７で充填される。フォトレジスト膜５７にはハードベーク処理が施される。こうしてフォトレジスト膜５７は硬化する。
続いて下部磁極層３４の表面には、図６Ｂに示されるように、一面に均一の厚みで平坦化保護膜５８は形成される。こういった平坦化保護膜５８は例えばＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３といった酸化物材料から構成されればよい。平坦化保護膜５８は硬化後のフォトレジスト膜５７に完全に覆い被さる。
ここで、ウェハーの表面には、図６Ｃに示されるように、平坦化保護膜５８の表面から平坦化研磨処理が施される。この平坦化研磨処理には例えばＣＭＰ（化学的機械研磨法）が用いられればよい。溝３８内のフォトレジスト膜５７が露出すると、平坦化研磨処理は完了する。こうして溝３８内には非磁性体３７が充填される。その後、ウェハー上では、非磁性ギャップ層４１や上部副磁極３５、渦巻きコイルパターン３１や絶縁層４２、上部磁極層３６が形成される。こうして読み出し書き込みヘッド２３の製造は完了する。
最終的にウェハーから個々の浮上ヘッドスライダ１９は切り出される。このとき、周知の通り、前述の削り代領域５３が削り取られて浮上面２５は形成される。こういった削り代領域５３の削り量は、周知の通り、ＭＲ素子４３の抵抗値を基準に決定されればよい。前述のように、非磁性体３７の前端はＭＲ素子４３を基準に比較的に高い精度で位置決めされることから、下部副磁極３９では規定通りにギャップデプスＧＤは確立されることができる。
次に、前述のフォトレジスト膜５７に代えて、Ｃｕ、Ａｇ、ＡｕおよびＰｔのうち少なくともいずれか１つを含む非磁性金属材料から構成される非磁性体３７の形成方法を簡単に説明する。前述のように、イオンミリング処理によって下部副磁極３９の後端が削り出されると、例えば図７Ａに示されるように、下部磁極層３４の表面には一面に例えば均一な厚みで非磁性金属層６１が積層される。積層にあたって例えば電解めっき成膜法または非電解めっき成膜法といったウェットプロセスが用いられればよい。こういったウェットプロセスの採用によれば、溝３８の隅々にまで非磁性金属層６１は行き渡ることができる。溝３８は隙間なく完全に非磁性金属材料で充填される。続いて非磁性金属層６１の表面には、図７Ｂに示されるように、一面に均一の厚みで平坦化保護膜６２は形成される。平坦化保護膜６２には、前述と同様に、例えばＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３といった酸化物材料が用いられればよい。平坦化保護膜６２は非磁性金属層６１の表面を完全に覆い尽くす。
続いてウェハーの表面には、図７Ｃに示されるように、平坦化保護膜６２の表面から平坦化研磨処理が施される。この平坦化研磨処理には例えばＣＭＰ（化学的機械研磨法）が用いられればよい。溝３８内の非磁性金属層６１が露出すると、平坦化研磨処理は完了する。こうして溝３８内には、前述と同様に非磁性体３７が充填される。こうした非磁性金属層６１の採用によれば、高周波信号の書き込み時に磁性コア３３中に生じる渦電流は非磁性体３７に逃されることができる。したがって、書き込み磁界の増大は実現されることができる。
次に図８を参照しつつ第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドすなわち誘導書き込みヘッド素子３２ａの構造を概略的に説明する。この第２実施形態では、浮上面２５から後退した位置でコア幅方向に広がる非磁性領域３７ａが下部磁極層３４に区画される。この非磁性領域３７ａは、浮上面２５からギャップデプスＧＤの距離を維持しつつ浮上面２５にほぼ平行に延びる前端を規定する。こういった非磁性領域３７ａは、下部磁極層３４に打ち込まれる非磁性元素に基づき区画されればよい。下部磁極層３４の前端には、浮上面２５および非磁性領域３７ａの間で下部副磁極２９が区画される。下部副磁極２９の後端は非磁性領域３７ａの前側境界面で規定される。こういった非磁性領域３７ａは、前述の非磁性体３７と同様な作用効果を奏することができる。なお、前述の第１実施形態と同等な構成には同一の参照符号が付される。重複する説明は割愛される。
こういった誘導書き込みヘッド素子３２の製造にあたってはいわゆるイオン注入法が用いられればよい。すなわち、前述と同様にウェハー上で下部磁極層３４が積層形成された後に、例えば図９Ａに示されるように、非磁性領域３７ａの形状を象った空隙６４を規定するフォトレジスト膜６５が形成される。空隙６４は、前述と同様に、先に形成されたＭＲ素子４３を位置を基準に比較的に高い精度で位置決めされることができる。
続いて下部磁極層３４には、図９Ｂに示されるように、イオン注入法が施される。ウェハー上には非磁性元素イオン６６が降り注がれる。下部磁極層３４には空隙６４に沿って非磁性元素イオン６６が打ち込まれていく。空隙６４の形状に応じて下部磁極層３４は非磁性化される。下部磁極層３４内には非磁性領域３７ａが確立されていく。こうして下部副磁極３９の後端は規定される。非磁性元素イオン６６が打ち込まれた後にフォトレジスト膜６５は除去される。
この第２実施形態では、前述と同様に、下部磁極層３４の積層にあたって、例えばめっき成膜法といったウェットプロセスが用いられてもよく、例えばスパッタリング法や蒸着法といったドライプロセスが用いられてもよい。こういった積層にあたって使用される材料は積層方法に応じて適宜に選択されればよい。このようにドライプロセスの採用が実現されることで、下部磁極層３４すなわち下部副磁極３９に用いられる材料の選択の幅は広げられることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。
図２は、一具体例に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す拡大斜視図である。
図３は、本発明の第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッドすなわち誘導書き込みヘッド素子の構造を概略的に示す拡大平面図である。
図４は、図３の４−４線に沿った断面図である。
図５Ａ〜図５Ｃは、第１実施形態に係る誘導書き込みヘッド素子の製造工程を示す部分断面図である。
図６Ａ〜図６Ｃは、第１実施形態に係る誘導書き込みヘッド素子の製造工程を示す部分断面図である。
図７Ａ〜図７Ｃは、フォトレジスト膜に代えて非磁性金属層で非磁性体を構成する際に誘導書き込みヘッド素子の製造工程を概略的に示す部分断面図である。
図８は、図４に対応し、本発明の第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドすなわち誘導書き込みヘッド素子の構造を概略的に示す断面図である。
図９Ａおよび図９Ｂは、第２実施形態に係る誘導書き込みヘッド素子の製造工程を示す部分断面図である。
本発明は、磁気ディスク駆動装置や磁気テープ駆動装置といった磁気記録媒体駆動装置に採用される薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関し、特に、媒体対向面に臨む前端から後方に広がる下部磁極層と、下部磁極層に向き合う上部磁極と、下部磁極層の前端で下部磁極層の表面から上部磁極に向かって突出する下部副磁極とを備える薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
背景技術
例えば日本国特開平１１−３５３６１４号公報に開示されるように、下部磁極層の前端から上部磁極に向かって立ち上がり、いわゆるギャップデプスを規定する下部副磁極は広く知られる。こういった下部副磁極によれば、下部副磁極に向き合う上部磁極の大きさに拘わらず、短いギャップデプスは規定されることができる。こうしてギャップデプスが短縮されると、上部磁極と下部磁極との間を行き交う磁束（磁力線）は効率的に媒体対向面から漏れ出ることができる。効率的に大きな書き込み磁界は確立されることができる。
こういった下部副磁極の後端は、下部磁極に埋め込まれる非磁性体で規定されることができる。非磁性体の充填に先立って下部磁極層の表面には凹部が形成される。凹部の形成にあたっていわゆるめっき成膜法は用いられる。めっき成膜法では、凹部を象るフォトレジスト膜の周囲で下部磁極層の表面に磁性体は堆積していく。フォトレジスト膜の除去後、凹部には非磁性材料が充填される。ただし、このようにめっき成膜法で下部副磁極が積層形成される場合には、下部副磁極に使用される磁性材料は限定されてしまう。
発明の開示
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、下部磁極層の表面から立ち上がる下部副磁極の形成にあたってめっき成膜法以外の形成方法を利用することができる薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第１発明によれば、媒体対向面に臨む前端から後方に広がる下部磁極層と、下部磁極層の表面に刻まれる溝と、媒体対向面および溝の間で下部磁極層から削り出される下部副磁極と、溝に充填される非磁性体と、少なくとも媒体対向面に臨む前端で下部副磁極に向き合う上部磁極とを備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドが提供される。
こうした薄膜磁気ヘッドの形成にあたっては、下部磁極層の形成後に、下部磁極層の表面に溝が穿たれればよい。例えば、下部磁極層の表面で溝の輪郭を規定するフォトレジスト膜が形成された後にイオンミリング処理が施されればよい。こうして穿たれる溝で下部副磁極の後端は規定されることができる。溝には非磁性材料が充填されればよい。非磁性材料は、例えばフォトレジストに用いられる樹脂材料であってもよく、例えばＣｕ、Ａｇ、ＡｕおよびＰｔのうち少なくともいずれか１つを含む非磁性金属材料であってもよい。
このように予め形成された下部磁極層から下部副磁極が削り出されれば、下部副磁極の形成にあたって下部磁極層上にさらに磁性膜が形成される必要はない。下部磁極層の形成には従来のめっき成膜法といったウェットプロセスに加えて例えばスパッタリング法や蒸着法といったドライプロセスが用いられることができることから、下部磁極層すなわち下部副磁極に用いられる材料の選択の幅は著しく広げられることができる。
前述のように非磁性材料を充填するにあたって、薄膜磁気ヘッドの製造方法は、溝内に樹脂材料を埋め込む工程と、下部磁極層の表面に平坦化保護膜を積層する工程と、平坦化保護膜の表面から平坦化研磨処理を施し、溝内の樹脂材料を露出させる工程とを備えればよい。こういった工程に代えて、薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下部磁極層の表面に非磁性金属層を積層して溝を埋める工程と、非磁性金属層の表面から平坦化研磨処理を施し、溝の周囲で下部磁極層の表面を露出させる工程とを備えてもよい。これらの製造方法によれば、比較的に簡単に溝に非磁性材料は充填されることができる。非磁性金属層は例えば電解めっき成膜法や非電解めっき成膜法に基づき積層形成されればよい。
第２発明によれば、媒体対向面に臨む前端から後方に広がる下部磁極層と、媒体対向面から後退した位置で下部磁極層に打ち込まれる非磁性元素に基づき下部磁極層内に区画される非磁性域と、媒体対向面および非磁性域の間で下部磁極層内に区画される下部副磁極と、少なくとも媒体対向面に臨む前端で下部副磁極に向き合う上部磁極とを備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドが提供される。
こうした薄膜磁気ヘッドの形成にあたっては、下部磁極層の形成後に、下部磁極層に非磁性元素イオンを打ち込んで下部副磁極の後端が規定されればよい。このように予め形成された下部磁極層内で下部副磁極が区画されれば、下部副磁極の形成にあたって下部磁極層上にさらに磁性膜が形成される必要はない。下部磁極層の形成には従来のめっき成膜法といったウェットプロセスに加えて例えばスパッタリング法や蒸着法といったドライプロセスが用いられることができることから、下部磁極層すなわち下部副磁極に用いられる材料の選択の幅は著しく広げられることができる
以上のような薄膜磁気ヘッドは、例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）を始めとする磁気ディスク駆動装置や磁気テープ駆動装置といった磁気記録媒体駆動装置に採用されることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
図１は磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は、例えば平たい直方体の内部空間を区画する箱形の筐体本体１２を備える。収容空間には、記録媒体としての１枚以上の磁気ディスク１３が収容される。磁気ディスク１３はスピンドルモータ１４の回転軸に装着される。スピンドルモータ１４は、例えば７２００ｒｐｍや１００００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１３を回転させることができる。筐体本体１２には、筐体本体１２との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー（図示せず）が結合される。
収容空間には、垂直方向に延びる支軸１５回りで揺動するキャリッジ１６がさらに収容される。このキャリッジ１６は、支軸１５から水平方向に延びる剛体の揺動アーム１７と、この揺動アーム１７の先端に取り付けられて揺動アーム１７から前方に延びる弾性サスペンション１８とを備える。周知の通り、弾性サスペンション１８の先端では、いわゆるジンバルばね（図示せず）の働きで浮上ヘッドスライダ１９は片持ち支持される。浮上ヘッドスライダ１９には、磁気ディスク１３の表面に向かって弾性サスペンション１８から押し付け力が作用する。磁気ディスク１３の回転に基づき磁気ディスク１３の表面で生成される気流の働きで浮上ヘッドスライダ１９には浮力が作用する。弾性サスペンション１８の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク１３の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ１９は浮上し続けることができる。
こうした浮上ヘッドスライダ１９の浮上中に、キャリッジ１６が支軸１５回りで揺動すると、浮上ヘッドスライダ１９は半径方向に磁気ディスク１３の表面を横切ることができる。こうした移動に基づき浮上ヘッドスライダ１９は磁気ディスク１３上の所望の記録トラックに位置決めされる。このとき、キャリッジ１６の揺動は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といったアクチュエータ２１の働きを通じて実現されればよい。周知の通り、複数枚の磁気ディスク１３が筐体本体１２内に組み込まれる場合には、隣接する磁気ディスク１３同士の間で１本の揺動アーム１７に対して２つの弾性サスペンション１８が搭載される。
図２は浮上ヘッドスライダ１９の一具体例を示す。この浮上ヘッドスライダ１９は、平たい直方体に形成されるＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ（アルチック）製のスライダ本体２２と、このスライダ本体２２の空気流出端に接合されて、読み出し書き込みヘッド２３を内蔵するＡｌ２Ｏ３（アルミナ）製のヘッド素子内蔵膜２４とを備える。スライダ本体２２およびヘッド素子内蔵膜２４には、磁気ディスク１３に対向する媒体対向面すなわち浮上面２５が規定される。磁気ディスク１３の回転に基づき生成される気流２６は浮上面２５に受け止められる。
浮上面２５には、空気流入端から空気流出端に向かって延びる２筋のレール２７が形成される。各レール２７の頂上面にはいわゆるＡＢＳ（空気軸受け面）２８が規定される。ＡＢＳ２８では気流２６の働きに応じて前述の浮力が生成される。ヘッド素子内蔵膜２４に埋め込まれた読み出し書き込みヘッド２３は、後述されるように、ＡＢＳ２８で露出する。なお、浮上ヘッドスライダ１９の形態はこういった形態に限られるものではない。
図３に詳細に示されるように、読み出し書き込みヘッド２３は、渦巻きコイルパターン３１で生起される磁界を利用して磁気ディスク１３に情報を記録する誘導書き込みヘッド素子３２を備える。この誘導書き込みヘッド素子３２は本発明の第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッドとして機能する。電流の供給に応じて渦巻きコイルパターン３１で磁界が生成されると、渦巻きコイルパターン３１の中心を貫通する磁性コア３３内で磁束流は伝わる。渦巻きコイルパターン３１は例えばＣｕといった導電金属材料で構成されればよい。
図４を併せて参照すると明らかなように、磁性コア３３は、浮上面２５に露出する前端から１平面に沿って後方に広がり、表面で平坦面３４ａを規定する下部磁極層３４を備える。下部磁極層３４の後端は少なくとも渦巻きコイルパターン３１の中心位置に至る。下部磁極層３４は、例えばＮｉＦｅといっためっき成膜法向きの磁性材料で構成されてもよく、スパッタリングや蒸着といったいわゆるドライプロセス向きの磁性材料で構成されてもよい。
下部磁極層３４の平坦面３４ａには、前端で浮上面２５に露出する上部副磁極３５が向き合う。この上部副磁極３５は、図３から明らかなように、均一なコア幅ＣＷで前後方向に延びる先端片３５ａと、この先端片３５ａの後端に連続し、後方に向かうにつれてコア幅を増大させる副磁極本体３５ｂとを備える。先端片３５ａと副磁極本体３５ｂとは一体に形成されればよい。このとき、いわゆる上部副磁極３５のネックハイトは、コア幅が広がり始める位置と浮上面２５との距離、すなわち、先端片３５ａの前後方向長さで規定されることができる。上部副磁極３５は例えばＮｉＦｅから構成されればよい。
上部副磁極３５には、渦巻きコイルパターン３１の中心位置から浮上面２５に向かって前方に延びる上部磁極層３６の先端が受け止められる。上部磁極層３６の先端は、浮上面２５から後退した位置で途切れる。上部磁極層３６は例えばＮｉＦｅから構成されればよい。
下部磁極層３４の平坦面３４ａには、浮上面２５から後退した位置でコア幅方向に非磁性体３７が広がる。非磁性体３７は、浮上面２５からギャップデプスＧＤの距離を維持しつつ浮上面２５にほぼ平行に延びる前端を規定する。図４から明らかなように、非磁性体３７は、下部磁極層３４の平坦面３４ａに刻まれる溝３８に充填される。非磁性体３７は、平坦面３４ａに面一に連続する露出面を規定する。非磁性体３７は、例えばハードベーク処理されたレジストといった樹脂材料から形成されてもよく、例えばＳｉＯ２といった非磁性金属材料から形成されてもよい。下部磁極層３４の前端には、浮上面２５および溝３８の間で下部副磁極３９が削り出される。下部副磁極３９の後端は溝３８の壁面すなわち非磁性体３７で規定される。
図４から明らかなように、下部磁極層３４の平坦面３４ａに沿って非磁性ギャップ層４１は広がる。浮上面２５に露出する磁性コア３３の先端では、下部副磁極３９と上部副磁極３５とが非磁性ギャップ層４１を挟み込む。こうして下部副磁極３９に上部副磁極３５が向き合わせられると、下部副磁極３９の働きでギャップデプスＧＤは規定されることができる。
前述の渦巻きコイルパターン３１は、非磁性ギャップ層４１の表面から盛り上がる絶縁層４２に埋め込まれる。絶縁層４２は下部磁極層３４と上部磁極層３６との間に挟み込まれる。下部磁極層３４と上部磁極層３６とは渦巻きコイルパターン３１の中心位置で相互に磁気的に接続される。
こうした誘導書き込みヘッド素子３２は、情報の読み取りに用いられる磁気抵抗効果（ＭＲ）素子４３が埋め込まれたＡｌ２Ｏ３（アルミナ）層４４上に形成される。誘導書き込みヘッド素子３２の下部磁極層３４は、ＦｅＮやＮｉＦｅの下部シールド層４５との間にアルミナ層４４を挟み込む。ここでは、下部磁極層３４はＭＲ素子４３の上部シールド層として機能する。こうした機能を実現するにあたって、下部磁極層３４は、例えば図３から明らかなように、浮上面２５に露出する誘導書き込みヘッド素子３２の先端で上部副磁極３５すなわち先端片３５ａに比べて広範囲に広がる。ＭＲ素子４３には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ）といった読み取り素子が採用されればよい。ただし、読み取り素子を採用せずに誘導書き込みヘッド素子３２が単独で使用されてもよい。
いま、誘導書き込みヘッド素子３２で渦巻きコイルパターン３１に電流が供給されると、渦巻きコイルパターン３１で磁界が生起される。渦巻きコイルパターン３１の中心から上部磁極層３６や下部磁極層３４を通じて磁束流は伝わる。磁束流は、非磁性ギャップ層４１を迂回しながら上部副磁極３５と下部副磁極３９との間を行き交う。こうして浮上面２５から漏れ出る磁束流によって書き込み磁界すなわち記録磁界は生成される。この書き込み磁界は、浮上面２５に対向する磁気ディスク１３を磁化する。磁気ディスク１３の表面では、先端片３５ａのコア幅ＣＷに応じたトラック幅の記録トラックが描き出される。狭小な先端片３５ａの働きで、幅狭な記録トラックは実現されることができる。
前述の下部副磁極３９の働きによれば、上部副磁極３５の大きさすなわち前後方向長さに拘わらず、短いギャップデプスＧＤは規定されることができる。こうしてギャップデプスＧＤが短縮されると、上部磁極層３６や下部磁極層３４を行き交う磁束流は効率的に上部副磁極３５や下部副磁極３９に誘導される。上部副磁極３５と下部副磁極３９との間で磁束流は効率的に媒体対向面すなわち浮上面２５から漏れ出ることができる。大きな書き込み磁界は確立されることができる。しかも、こうしたギャップデプスＧＤの短縮化に拘わらず、上部副磁極３５ではできる限り大きな前後方向長さは確保されることができる。上部副磁極３５と上部磁極層３６との間には大きな接合面積が確保される。したがって、上部副磁極３５と上部磁極層３６との間で磁気飽和が引き起こされることは極力回避されることができる。
特に、こういった誘導書き込みヘッド素子３２では、浮上面２５から後退した位置で上部磁極層３６の先端が途切れることから、上部磁極層３６の先端から浮上面２５に向かって余分な漏洩磁界が漏れ出ることは防止されることができる。こうした余分な漏洩磁界が増大すると、誤った磁気情報の記録や磁気情報の誤消去が引き起こされてしまう。
次に誘導書き込みヘッド素子３２の製造方法を簡単に説明する。この製造にあたって予めアルチック製のウェハー（図示せず）上には、周知の方法に従って、下部シールド層４５やＭＲ素子４３のほか、下部シールド層４５上でＭＲ素子４３を埋め込むアルミナ層４４が作り込まれる。ウェハー上では、図５Ａに示されるように、最終的にスライダ本体２２に切り出される本体領域５２と、スライダ本体２２の切り出し時に削り落とされる削り代領域５３とが区画される。本体領域５２と削り代領域５３との境界５４は、後述されるように、切り出し時の削り量に応じて変位することができる。
アルミナ層４２の表面には、周知の通り、本体領域５２から削り代領域５３にまたがって一面に下部磁極層３４が形成される。こうした下部磁極層３４の積層にあたっては、例えばめっき成膜法といったウェットプロセスが用いられてもよく、例えばスパッタリング法や蒸着法といったドライプロセスが用いられてもよい。
こういった積層にあたって使用される材料は積層方法に応じて適宜に選択されればよい。例えばめっき成膜法が用いられる場合にはＮｉＦｅが用いられることができる。その一方で、スパッタリング法や蒸着法が用いられる場合には、ＮｉＦｅよりも飽和磁束密度Ｂｓの高いＦｅＮといった窒化物材料や、ＮｉＦｅよりも比抵抗の高い酸化物との複合材料（例えばＮｉＦｅ−Ａｌ２Ｏ３）の採用が可能となる。これらの窒化物材料や複合材料はめっき成膜法では採用されることはできない。このようにドライプロセスの採用が実現されることで、下部磁極層３４すなわち下部副磁極３９に用いられる材料の選択の幅は広げられることができる。
続いて下部磁極層３４の表面すなわち平坦面３４ａには、例えば図５Ｂに示されるように、前述の溝３８の形状を象った空隙５５を規定するフォトレジスト膜５６が形成される。空隙５５は、先に形成されたＭＲ素子４３の位置を基準に比較的に高い精度で位置決めされることができる。この位置決めにあたって、ＭＲ素子４３の後端と空隙５５の前壁面との間で距離ＤＤは設定されればよい。
下部磁極層３４には、例えば図５Ｃに示されるように、イオンミリング処理が施される。空隙５５に沿って下部磁極層３４の平坦面３４ａは彫り込まれていく。空隙５５の形状に応じて溝３８は形作られる。こうして下部副磁極３９の後端は削り出される。削り出しの完了後、フォトレジスト膜５６は除去される。
その後、図６Ａに示されるように、下部磁極層３５の表面には再びフォトレジスト膜５７が形成される。このフォトレジスト膜５７は、溝３８に埋め込まれると同時に溝３８から溢れ出てもよい。溝３８は隙間なく完全にフォトレジスト膜５７で充填される。フォトレジスト膜５７にはハードベーク処理が施される。こうしてフォトレジスト膜５７は硬化する。
続いて下部磁極層３４の表面には、図６Ｂに示されるように、一面に均一の厚みで平坦化保護膜５８は形成される。こういった平坦化保護膜５８は例えばＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３といった酸化物材料から構成されればよい。平坦化保護膜５８は硬化後のフォトレジスト膜５７に完全に覆い被さる。
ここで、ウェハーの表面には、図６Ｃに示されるように、平坦化保護膜５８の表面から平坦化研磨処理が施される。この平坦化研磨処理には例えばＣＭＰ（化学的機械研磨法）が用いられればよい。溝３８内のフォトレジスト膜５７が露出すると、平坦化研磨処理は完了する。こうして溝３８内には非磁性体３７が充填される。その後、ウェハー上では、非磁性ギャップ層４１や上部副磁極３５、渦巻きコイルパターン３１や絶縁層４２、上部磁極層３６が形成される。こうして読み出し書き込みヘッド２３の製造は完了する。
最終的にウェハーから個々の浮上ヘッドスライダ１９は切り出される。このとき、周知の通り、前述の削り代領域５３が削り取られて浮上面２５は形成される。こういった削り代領域５３の削り量は、周知の通り、ＭＲ素子４３の抵抗値を基準に決定されればよい。前述のように、非磁性体３７の前端はＭＲ素子４３を基準に比較的に高い精度で位置決めされることから、下部副磁極３９では規定通りにギャップデプスＧＤは確立されることができる。
次に、前述のフォトレジスト膜５７に代えて、Ｃｕ、Ａｇ、ＡｕおよびＰｔのうち少なくともいずれか１つを含む非磁性金属材料から構成される非磁性体３７の形成方法を簡単に説明する。前述のように、イオンミリング処理によって下部副磁極３９の後端が削り出されると、例えば図７Ａに示されるように、下部磁極層３４の表面には一面に例えば均一な厚みで非磁性金属層６１が積層される。積層にあたって例えば電解めっき成膜法または非電解めっき成膜法といったウェットプロセスが用いられればよい。こういったウェットプロセスの採用によれば、溝３８の隅々にまで非磁性金属層６１は行き渡ることができる。溝３８は隙間なく完全に非磁性金属材料で充填される。続いて非磁性金属層６１の表面には、図７Ｂに示されるように、一面に均一の厚みで平坦化保護膜６２は形成される。平坦化保護膜６２には、前述と同様に、例えばＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３といった酸化物材料が用いられればよい。平坦化保護膜６２は非磁性金属層６１の表面を完全に覆い尽くす。
続いてウェハーの表面には、図７Ｃに示されるように、平坦化保護膜６２の表面から平坦化研磨処理が施される。この平坦化研磨処理には例えばＣＭＰ（化学的機械研磨法）が用いられればよい。溝３８内の非磁性金属層６１が露出すると、平坦化研磨処理は完了する。こうして溝３８内には、前述と同様に非磁性体３７が充填される。こうした非磁性金属層６１の採用によれば、高周波信号の書き込み時に磁性コア３３中に生じる渦電流は非磁性体３７に逃されることができる。したがって、書き込み磁界の増大は実現されることができる。
次に図８を参照しつつ第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドすなわち誘導書き込みヘッド素子３２ａの構造を概略的に説明する。この第２実施形態では、浮上面２５から後退した位置でコア幅方向に広がる非磁性領域３７ａが下部磁極層３４に区画される。この非磁性領域３７ａは、浮上面２５からギャップデプスＧＤの距離を維持しつつ浮上面２５にほぼ平行に延びる前端を規定する。こういった非磁性領域３７ａは、下部磁極層３４に打ち込まれる非磁性元素に基づき区画されればよい。下部磁極層３４の前端には、浮上面２５および非磁性領域３７ａの間で下部副磁極２９が区画される。下部副磁極２９の後端は非磁性領域３７ａの前側境界面で規定される。こういった非磁性領域３７ａは、前述の非磁性体３７と同様な作用効果を奏することができる。なお、前述の第１実施形態と同等な構成には同一の参照符号が付される。重複する説明は割愛される。
こういった誘導書き込みヘッド素子３２の製造にあたってはいわゆるイオン注入法が用いられればよい。すなわち、前述と同様にウェハー上で下部磁極層３４が積層形成された後に、例えば図９Ａに示されるように、非磁性領域３７ａの形状を象った空隙６４を規定するフォトレジスト膜６５が形成される。空隙６４は、前述と同様に、先に形成されたＭＲ素子４３を位置を基準に比較的に高い精度で位置決めされることができる。
続いて下部磁極層３４には、図９Ｂに示されるように、イオン注入法が施される。ウェハー上には非磁性元素イオン６６が降り注がれる。下部磁極層３４には空隙６４に沿って非磁性元素イオン６６が打ち込まれていく。空隙６４の形状に応じて下部磁極層３４は非磁性化される。下部磁極層３４内には非磁性領域３７ａが確立されていく。こうして下部副磁極３９の後端は規定される。非磁性元素イオン６６が打ち込まれた後にフォトレジスト膜６５は除去される。
この第２実施形態では、前述と同様に、下部磁極層３４の積層にあたって、例えばめっき成膜法といったウェットプロセスが用いられてもよく、例えばスパッタリング法や蒸着法といったドライプロセスが用いられてもよい。こういった積層にあたって使用される材料は積層方法に応じて適宜に選択されればよい。このようにドライプロセスの採用が実現されることで、下部磁極層３４すなわち下部副磁極３９に用いられる材料の選択の幅は広げられることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。
図２は、一具体例に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す拡大斜視図である。
図３は、本発明の第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッドすなわち誘導書き込みヘッド素子の構造を概略的に示す拡大平面図である。
図４は、図３の４−４線に沿った断面図である。
図５Ａ〜図５Ｃは、第１実施形態に係る誘導書き込みヘッド素子の製造工程を示す部分断面図である。
図６Ａ〜図６Ｃは、第１実施形態に係る誘導書き込みヘッド素子の製造工程を示す部分断面図である。
図７Ａ〜図７Ｃは、フォトレジスト膜に代えて非磁性金属層で非磁性体を構成する際に誘導書き込みヘッド素子の製造工程を概略的に示す部分断面図である。
図８は、図４に対応し、本発明の第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドすなわち誘導書き込みヘッド素子の構造を概略的に示す断面図である。
図９Ａおよび図９Ｂは、第２実施形態に係る誘導書き込みヘッド素子の製造工程を示す部分断面図である。
Claims (13)
- 媒体対向面に臨む前端から後方に広がる下部磁極層と、下部磁極層の表面に刻まれる溝と、媒体対向面および溝の間で下部磁極層から削り出される下部副磁極と、溝に充填される非磁性体と、少なくとも媒体対向面に臨む前端で下部副磁極に向き合う上部磁極とを備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
- 請求の範囲第１項に記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記非磁性体は樹脂材料から形成されることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
- 請求の範囲第１項に記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記非磁性体は非磁性金属材料から形成されることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
- 請求の範囲第１項に記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記下部磁極層は窒化物材料から形成されることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
- 請求の範囲第１項に記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記下部磁極層は磁性材と酸化物との複合材料から形成されることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
- 下部磁極層を形成する工程と、下部磁極層の表面に溝を穿ち、下部副磁極の後端を削り出す工程と、溝に非磁性材料を充填する工程とを備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 請求の範囲第６項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記溝を穿つにあたって、下部磁極層の表面で、溝の輪郭を規定するフォトレジスト膜を形成する工程と、イオンミリング処理を施す工程とを備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 請求の範囲第６項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記非磁性材料を充填するにあたって、前記溝内に樹脂材料を埋め込む工程と、下部磁極層の表面に平坦化保護膜を積層する工程と、平坦化保護膜の表面から平坦化研磨処理を施し、溝内の樹脂材料を露出させる工程とを備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 請求の範囲第６項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記非磁性材料を充填するにあたって、下部磁極層の表面に非磁性金属層を積層して溝を埋める工程と、非磁性金属層の表面から平坦化研磨処理を施し、溝の周囲で下部磁極層の表面を露出させる工程とを備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 請求の範囲第９項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記非磁性金属層の積層にあたって電解めっき成膜法または非電解めっき成膜法が用いられることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 請求の範囲第１０項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記非磁性金属層は、Ｃｕ、Ａｇ、ＡｕおよびＰｔのうち少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 媒体対向面に臨む前端から後方に広がる下部磁極層と、媒体対向面から後退した位置で下部磁極層に打ち込まれる非磁性元素に基づき下部磁極層内に区画される非磁性域と、媒体対向面および非磁性域の間で下部磁極層内に区画される下部副磁極と、少なくとも媒体対向面に臨む前端で下部副磁極に向き合う上部磁極とを備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
- 下部磁極層を形成する工程と、下部磁極層に非磁性元素イオンを打ち込んで下部副磁極の後端を規定する工程とを備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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