(57)【要約】【課題】狭トラック化された記録ヘッドにおいて、高い記録磁界強度と勾配を有し、スキュー時の隣接トラックへの書き込みを抑制する磁気的逃げ角を維持する。【解決手段】記録媒体に対向する主磁極１ａの浮上面より後退したトレーリング側にトラック幅より張り出した磁性膜５を備えることにより、トレーリング側の磁界強度を強くして主磁極に付与された幾何Bevel角で規定された磁界強度分布の差を大きくし、隣接トラックに対して大きな磁気的逃げ角を発生しながら主磁極の書き込み能力を大きくする。【選択図】図４
2010146600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体と対向する対向面で記録トラック幅を規定するスロートハイト部と前記スロートハイト部と一体に形成され素子高さ方向に向かって次第に幅の広がるフレア部とを有する主磁極と、
前記主磁極のトレーリング側及びトラック幅方向の両脇に非磁性層を介して配置された磁気シールドとを備え、
前記主磁極は、浮上面よりも素子高さ方向奥側のスロートハイト部及び前記フレア部にトレーリング側のトラック幅方向に張り出した磁性膜を有することを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項２】
請求項１記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記磁性膜は、浮上面より１０ｎｍ以上素子高さ方向に後退したスロートハイト部に設けられていることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項３】
請求項１記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記磁性膜は、前記スロートハイト部及びフレア部のトレーリング側に張り出していることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項４】
請求項１記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記磁性膜の前記スロートハイト部及びフレア部の深さ方向の長さは、主磁極の浮上面に露出した膜厚の１／２未満であることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項５】
請求項１記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記主磁極のスロートハイトのトレーリング側に張り出した前記磁性膜のトラック方向の張り出し幅はトラック幅の１／２以下であることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項６】
請求項１記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記磁性膜の膜厚は素子高さ方向に向かって次第に増加する領域を有することを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項７】
請求項１記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記主磁極と前記磁性膜は別工程で形成されたものであり、前記磁性膜は前記主磁極をトレーリング側及びトレーリング側側面から包み込むように設けられていることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項８】
請求項７記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記磁性層は前記主磁極の飽和磁束密度以上の飽和磁束密度を有することを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項９】
請求項７記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記磁性層はＮｉＦｅ合金，ＣｏＦｅ合金，又はＣｏＮｉＦｅ合金からなることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項１０】
請求項７記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記磁性層は物理的積層法及び化学的形成法を用いて形成されたものであることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
記録媒体と対向する対向面で記録トラック幅を規定するスロートハイト部と前記スロートハイト部と一体に形成され素子高さ方向に向かって次第に幅の広がるフレア部とを有する主磁極と、前記主磁極のトレーリング側及びトラック幅方向の両脇に非磁性層を介して配置された磁気シールドとを備え、前記主磁極は、浮上面よりも素子高さ方向奥側のスロートハイト部及び前記フレア部にトレーリング側のトラック幅方向に張り出した磁性膜を有する磁気記録ヘッドの製造方法であって、
基板の上面が平坦化され主磁極のヨーク部の上面が露出した基板に第１の無機絶縁膜を形成する工程と、
前記無機絶縁膜に段差を形成し、その上に第２の無機絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の無機絶縁膜をエッチングし、溝を掘るための矩形の台座を形成する工程と、
前記矩形の台座の側面にサイドシールドを形成する電極層と矩形の台座の側面を保護する保護膜を順次積層する工程と、
有機樹脂を全面塗布する工程と、
前記有機樹脂を前記矩形の台座が露出するまでエッチングする工程と、
前記矩形の台座の中に逆台形の溝を形成する工程と、
前記矩形の台座の中の溝を広げる工程と、
前記矩形の台座の中の溝を磁性めっき膜で埋める工程と、
不要な磁性めっき膜を除去する工程と、
前記矩形の台座側面の保護膜を除去してサイドシールド層を形成する電極層を露出する工程と、
サイドシールド層を磁性めっきで形成する工程と、
磁性膜を平坦化する工程と、
平坦化されて各部位の表面が露出した基板上に無機絶縁膜を積層し、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクに前記無機絶縁膜と前記サイドシールドと前記矩形の台座及び溝内の磁性層をエッチングする工程と、
トレーリング側のシールド用の電極層を積層する工程と、
トレーリング側のシールド用の磁性めっき層を形成する工程と
を有することを特徴とする磁気記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に対して記録磁界を発生する磁気記録ヘッド、及びその磁気記録ヘッドを搭載した磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報量の増大に伴い磁気記録再生装置においても高い面内記録密度への要望が増しており、磁気記録媒体への記録情報量を上げるために、磁気記録媒体の磁性微粒子を小さくするとともに書き込み磁極の狭小化が求められている。しかし磁性微粒子を小さくすると体積が減少することになり、磁気記録媒体の磁化領域での不安定化の要因としての磁化の熱揺らぎが問題となった。この問題を解決する手法として、記録層の膜厚を厚くして磁性微粒子の体積を増加させながら記録媒体に垂直な方向に磁化信号を記録する垂直磁気記録方式が提案された。垂直磁気記録方式に用いられる磁気記録ヘッドの主磁極は、磁気記録媒体の走行方向に対してトレーリング側の幅が広く、リーディング側の幅が狭い逆台形形状を有し、Bevel角度（主磁極のスロートハイトのトレーリング側の幅とリーディング側の２つの異なる幅からなる傾き角度）により主磁極のトレーリング側の放出する磁束の量とリーディング側の放出する磁束の量に差を設けて、磁気記録媒体側に情報を書き込む際に隣接するトラックの情報データの減衰及び消去を防ぐための磁気的逃げ角を備えている。この垂直磁気記録方式も現状では、面記録密度を上げるために磁気記録媒体に対して垂直な記録用磁界を発生させる書き込み用の単磁極部が狭小化され、磁気記録媒体を磁化反転させる充分な垂直磁界を発生させることが困難になりつつある。
【０００３】
そこで、書き込み用の単磁極部の狭小化による書き込み磁界強度の不足を補うために、主磁極の幅を規定しているスロートハイト部を短くして、磁束の飽和位置をより浮上面側に近づけることで磁界強度を確保する方法が用いられるが、この場合、スロートハイト部に磁束を導く幅の広いフレア部が浮上面に近接することでフレア部から漏れる磁束とスロートハイト部から放出する磁束が合成され、磁気記録ヘッドの浮上面の主磁極形状で規定していた磁気記録媒体への磁化反転領域が広くなって、隣接するトラックに書き込まれた情報の減衰及び消去が発生するために主磁極の放出する磁束からなる磁界強度分布のリーディング側の等磁界線が規定され、隣接トラックに対する磁気的逃げ角に影響をおよぼすことになる。
【０００４】
さらに、磁気ヘッドの搭載されているスライダーを固定しているサスペンションアームが、記録再生を行うために磁気記録媒体の内側から外側まで走査される際に、磁気記録媒体の記録再生トラック位置により磁気ヘッドは異なる角度となる。これがスキュー角である。磁気ヘッドにスキュー角がついた場合、記録ヘッドの主磁極も同等の傾きが付与されるために、磁気ヘッドが磁気記録媒体のどのトラック位置にいても隣接するトラックのデータを減衰及び消去することになり、磁気的逃げ角を確保しながら高い磁界強度を磁気記録媒体の記録層へ放出することが高記録密度化にとって必須である。
【０００５】
そこで、十分な磁気的逃げ角を得るためには主磁極の膜厚を薄くするか、あるいは主磁極のBevel角度を大きくする方法があるが、主磁極の浮上面の磁束を放出する面積が減少して磁界強度が低下することになる。
【０００６】
この対策として、特開２００７−２２０２０８号公報，特開２００７−２２０２０９号公報及び特開２００７−２４２１３２号公報には、主磁極の形状をＴ字型にすることにより、幅広い部位で書き込みトラックの幾何学的幅を規定しながら磁界強度を確保して磁気記録媒体側に磁気的逃げ角を確保する方法が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２２０２０８号公報
【特許文献２】特開２００７−２２０２０９号公報
【特許文献３】特開２００７−２４２１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
高い面内記録密度を実現するためには、磁気記録媒体の磁性粒の微小化とともに磁気ヘッドの記録再生トラックの狭小化が必須である。記録ヘッドにおける書き込み用の単磁極の狭小化は、浮上面の主磁極面積を減少し、磁極面積に比例する書き込み磁界強度を低下させる。また、磁気ヘッドにスキュー角がついた場合でも、隣接するトラックに書き込まれた情報の減衰及び消去しないための磁気的逃げ角を確保することも重要な課題となる。
【０００９】
図２３は、磁気記録媒体と磁気記録ヘッド位置を示す概念図である。磁気記録媒体１１の外周方向にサスペンションアームに固定されたスライダーが移動してスキュー角が付いた場合の磁気記録ヘッドの主磁極を想定すると、トラックＣ上のBevel角の無い矩形の主磁極１ａの場合は、磁気記録媒体の記録層を磁化反転させる磁界強度分布は書き込み磁極の側面に沿った広がりを示し、主磁極のリーディング側から離れるにつれて、幅の狭まる磁界強度分布を示す。したがって、リーディング側の書き込み磁界は、隣接するトラックＢの一部に印加され、トラックＢに書き込まれた情報が減衰及び消去されてしまう。
【００１０】
しかし、トラックＡ上のBevel角の付与による逆台形形状を有する主磁極１ａの場合は、磁界強度分布は書き込み磁極に沿った広がりを示すが、Bevel角が隣接するトラックに対して磁気的逃げ角（主磁極の記録磁界強度が記録媒体の保磁力と等しくなる等高線のトラック方向の最も幅広い点からリーディング側方向の等高線の角度）を発生させるために隣接トラックに影響を与えること無く記録することができる。このことから、主磁極のBevel角の役割は大きいことが分かる。しかしながら、高記録密度になるにしたがってトラック幅は狭小化されることから、Bevel角は形成しにくくなる問題が生じる。また、主磁極の狭小化により浮上面の主磁極面積が小さくなり、書き込み磁界強度の低下を生じる問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、記録ヘッドの主磁極が狭小化されても充分な磁界強度を確保し、かつ磁気ヘッドにスキュー角がついた場合でも隣接トラックに対する磁気的逃げ角を確保し、高記録密度を実現する垂直磁気記録ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
磁気記録媒体への書き込み時に隣接トラックへの影響を小さくするためには主磁極のBevel角を大きくして磁気的逃げ角を得る手法がある。しかし、主磁極に大きなBevel角をつけると浮上面の面積を減少することになり、さらなる書き込み磁界強度の低下の問題が生じる。そこで、主磁極のBevel角を必要最小限にして、大きな磁気的逃げ角を得る手法として主磁極の放出する記録磁界強度の等高線に着目した。
【００１３】
図２４に、記録媒体の磁界強度の等高線と磁化反転形状を示す。主磁極は、トラック幅４０ｎｍ，膜厚１００ｎｍ及びBevel角９degの単磁極の記録ヘッドを用いた。図２４（ａ）は、等高線図の右側に主磁極の浮上面形状を示し、記録媒体側の磁界強度３ｋＯｅから７ｋＯｅの等高線の片側を示す。主磁極の記録磁界強度の等高線は、主磁極の中心部を最大強度として同心円状に分布し、等高線の外側ほど膨らんだ分布を示して磁界強度６ｋＯｅの等高線は主磁極に付与されたBevel角と同等の磁気的逃げ角を発生させている。したがって、磁気的逃げ角は主磁極のBevel角に依存しており、Bevel角の効果により主磁極のトレーリング側とリーディング側の磁界強度差を設けていることが分かる。
【００１４】
図２４（ｂ）は、記録媒体に記録された磁化状態をシミュレーションにより得た図である。記録磁化反転形状は記録磁界強度が記録媒体の保磁力と等しくなる等高線の形状を反映して決定されると考えられ、記録媒体の走行方向のトラック中心からトラック端部に向かって湾曲していることが分かる。この湾曲は、磁気抵抗効果型再生ヘッドで再生する際に磁化反転幅が大きく見えて弧立波の半値幅が増大すると同時に、記録トラック幅が線記録密度の上昇に伴い狭められる問題が生じるため、高記録密度を実現するためには等高線の磁気的逃げ角の発生する位置をトレーリング側に近づけて湾曲率を小さくしなければならない。
【００１５】
本発明の磁気記録ヘッドは、主磁極の浮上面から後退した素子高さ方向のスロートハイト部及びフレア部のトレーリング側に張り出した磁性膜を設けたところが特徴である。この張り出した磁性膜からの磁束は、主磁極のトレーリング側及び側面から主磁極に流れ込み、主磁極全体の磁界強度を増強しながらトレーリング側とリーディング側の磁界強度差が大きくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、主磁極のトレーリング側に張り出した磁性膜の付与により、主磁極側に磁束が流れ込み、トレーリング側の磁界強度が増加する効果がある。さらに、トレーリング側とリーディング側との磁界強度差が大きくなることから、主磁極に付与されたBevel角よりも大きな磁気的逃げ角を発生する効果がある。これにより、記録ヘッドの狭小化されて書き込み能力が低下した主磁極において、高い磁界勾配と強い磁界強度の書き込み能力を得ながら、記録媒体への記録磁界は、スキュー角が付いても隣接するトラックに対して充分な磁気的逃げ角と磁化反転形状の湾曲の少ないビットを記録できる効果を有する磁気記録ヘッドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下の図において同様の機能部分には同じ符号を付して説明する。
なお、本発明の主磁極のトレーリング側に張り出した磁性層の部分は、主磁極と機能が異なるため、以下では、主磁極から分離した構造体としてルーフ磁性層の名称を用いて記述する。ルーフ磁性層とは、主磁極のスロートハイト部からフレア部のトレーリング側を包みこむように張り出し、次第に素子高さ方向で膜厚の増加する領域を有する磁性膜である。
【００１８】
図１は、磁気記録再生装置の概念図である。磁気記録媒体（垂直磁気ディスク）１１はモータ２８により回転駆動される。情報の入出力時に、回転する磁気記録媒体１１上の所定位置へサスペンションアーム１２の先端に固定されたスライダー１３が移動して、スライダー１３に搭載された磁気ヘッドにより磁化信号の記録再生を行う。磁気ヘッドは、ロータリアクチュエータ１５を駆動することにより、磁気記録媒体１１の半径方向のトラック位置を選択することができる。記録ヘッドの記録信号及び再生ヘッドの読み出し信号は、信号処理回路３５ａ，３５ｂにて処理される。
【００１９】
図２は、本発明による磁気ヘッドの断面模式図である。図２（ａ）は、本発明による磁気ヘッドの一例を示すトラック中心での断面模式図、図２（ｂ）は、浮上面側の主磁極先端付近の拡大図である。
【００２０】
この磁気ヘッドは、主磁極１とリターン磁極３とを備えた単磁極の記録ヘッド２５と、磁気抵抗効果型再生ヘッド２４を有する記録再生複合ヘッドである。巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）やトンネル磁気抵抗効果型素子（ＴＭＲ）などからなる再生素子４は、リーディング側の下部シールド８とトレーリング側の上部シールド９からなる一対の磁気シールド（再生シールド）間に配置されている。記録ヘッド２５の主磁極１とリターン磁極３は、浮上面から離れた素子高さ方向の位置でピラー１７により磁気的に接続され、主磁極１とリターン磁極３とピラー１７と磁気記録媒体１１によって構成される磁気回路に薄膜コイル２が周回されている。主磁極１は、ピラー１７と接続されている主磁極ヨーク部１ｂと書き込み幅を規定するスロートハイト部とスロートハイト部と一体形成され素子高さ方向に向かって次第に幅の広がるフレア部からなる主磁極書き込み部１ａで構成され、本発明のルーフ磁性層５が主磁極書き込み部１ａをトレーリング側から包みこむように浮上面の素子高さ方向に形成され、次第に膜厚の増加する領域を有している。
【００２１】
主磁極１ａには、例えば、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅのうち少なくとも２種の元素を含む高い飽和磁束密度Ｂｓを有する磁性体の単層膜や積層膜及び合金膜を用いることができる。主磁極ヨーク部１ｂの材料としては、例えば、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅの２種以上の元素を含む高い透磁率の磁性材料が用いられる。本発明のルーフ磁性層５は、主磁極１ａと一体構造でも良い。分離構造の場合、主磁極１ａと異なる、例えば、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅのうち少なくとも２種の元素を含む高い飽和磁束密度Ｂｓを有する磁性体の単層膜，積層膜や合金膜及びめっき膜を用いることができる。
【００２２】
記録ヘッド２５の主磁極１ａから放出された磁界は、磁気記録媒体１１の磁気記録層１９及び軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ：soft under layer）２０を通ってリターン磁極３に入り、磁気記録層１９に磁化パターンが記録される。この磁化パターン形状は、主磁極１の書き込み性能と浮上面側に設けられた磁気シールド３２により規定される。
【００２３】
図３は、本発明による垂直磁気記録ヘッドの一実施例による主磁極を抜き出した平面と側断面の模式図である。図４は、本発明による垂直磁気記録ヘッドの一実施例による主磁極とルーフ磁性層を抜き出した模式図である。
【００２４】
図３，図４に示した実施例について説明する。本実施例の場合、図３（ａ）（ｂ）に示すように、主磁極１ａは、非磁性層を介して三方をシールド３２に囲まれ、主磁極１ａの磁気記録媒体への磁束の放出が規制され、主磁極１ａのトラック幅を規定するスロートハイト部とフレア部にルーフ磁性層５を備えている。図３（ａ）に示すルーフ磁性層５は、浮上面の主磁極１ａのトラック幅より広く設定され、主磁極１ａは主磁極ヨーク部１ｂに磁気的に接続されている。また、図３（ｂ）に示すように、主磁極１ａを側面から見た場合、ルーフ磁性層５は素子高さ方向に膜厚が増加するテーパ形状部を有して設定膜厚において平坦化になる。図４に示すように、ルーフ磁性層５の一部は、主磁極１ａのトレーリング側の両側面まで延長されて主磁極１ａのスロートハイト部及びフレア部のトレーリング側を包み込むように形成されている。一体形状の場合は、トラック方向に磁性体が張り出した構造となる。
【００２５】
このような形態にすることにより、主磁極１ａのトラック幅より広いルーフ磁性層５からトレーリング側に磁束を供給して、主磁極１ａ自体の磁界強度を高めながら書き込み磁極のトレーリング側とリーディング側の磁界強度差を大きくできる効果がある。さらに主磁極１ａは、トレーリング側の両側面から局所的に磁束が供給されることにより、書き込み磁極の浮上面形状で規定されている書き込み磁界強度分布を変化させて、主磁極１ａのBevel角に依存していた磁気的逃げ角を大きくする効果をもたらす特徴がある。
【００２６】
図３に示した本発明による磁気記録ヘッドと従来形状の磁気記録ヘッドについて、記録性能を表す磁界強度と磁界勾配及び磁気的逃げ角等を３次元磁界計算した。
【００２７】
図５に、３次元磁界計算に用いた本発明の磁気記録ヘッドのモデル条件を示す。本発明の記録ヘッドは、主磁極１ａのトラック幅４０ｎｍ、膜厚１００ｎｍ、Bevel角９degとし、浮上面までのスロートハイトを３０ｎｍとし、スロートハイト規定部から幅の広がるフレア部の素子高さ方向４．９μｍとし、主磁極とサイドシールドの間隔１００ｎｍ，トレーリング間隔２５ｎｍ，シールドの素子高さ方向１００ｎｍとした。本発明のルーフ磁性層５は、主磁極１ａのトレーリング側と側面を包み込むように、浮上面からの素子高さ方向１５ｎｍからフレア部４．９μｍまで主磁極１ａの幅より２０ｎｍ大きく、トレーリング側の膜厚６０ｎｍ，テーパ角度２０degとした。磁気ヘッドと記録媒体の位置関係は、磁気ヘッドと記録媒体の距離１０ｎｍ、磁気ヘッドと記録媒体の裏打ち層までの距離５９．５ｎｍとした。ルーフ磁性層５を浮上面より素子高さ方向に後退させる理由は、ルーフ磁性層５からの磁束が記録媒体１１へ直接書き込まないようにするためであり、記録媒体に対する磁気ヘッドの浮上量よりも１５ｎｍ以上離すことにより、ルーフ磁性層５からの磁束漏れによる書き込みトラックの書き滲みを低減している。また、書き込みトラックの書き滲み低減の観点から、主磁極１ａのトレーリング側の側面に付ける磁性層の断面積は微小面積にして、本発明の効果を得る必要から幅２０ｎｍ以下で両側に付与することが好ましい。
【００２８】
本発明の記録ヘッドと比較した比較例１の従来記録ヘッドは、主磁極１ａに単磁極を用いたルーフ磁性層の無い記録ヘッドである。その他は主磁極形状，シールド間隔及びシールド素子高さ方向等の条件は本発明と同じ条件を用いた。
【００２９】
比較例２の記録ヘッドは、書き込み能力が低くなるが本発明の効果を示すために、主磁極１ａのトレーリング側にルーフ磁性層５が無く、主磁極１ａのトレーリング側の側面にのみ幅１０ｎｍ，膜厚３０ｎｍの磁性層を配置した構造を用いた。その他は主磁極形状，シールド間隔及びシールド素子高さ方向等の条件は本発明と同じ条件を用いた。
【００３０】
主磁極１の書き込み部１ａ及びルーフ磁性層５の材料としては、コバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）を想定し、飽和磁束密度を２．４Ｔ，比透磁率５００とした。主磁極ヨーク部１ｂは、飽和磁束密度１．０Ｔ，比透磁率１５００の８０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｆｅを想定した。シールド３２は、飽和磁束密度１．０Ｔ，比透磁率１５００の８０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｆｅを想定した。磁気記録媒体１１の軟磁性裏打ち層２０の材料としては、ＣｏＴａＺｒを想定し、膜厚６０ｎｍとした。書き込み特性等は、ヘッド浮上面から２２ｎｍの磁気記録層中心位置を想定した位置で算出した。記録媒体１１の媒体記録層は、厚さ２０ｎｍとして磁化特性は考慮しなかった。
【００３１】
図６は、図５の計算モデルを用いて計算した本発明の記録ヘッドの磁界強度の等高線と磁気的逃げ角の関係を示す図である。磁気的逃げ角は、磁気記録ヘッドにスキュー角が無い状態において、最も書き幅の広いトラック幅から記録媒体の走行方向に対してリーディング側の磁界強度の等高線の角度を各磁界強度から算出した。
【００３２】
本発明の記録ヘッドは、図５に示すように、主磁極１ａのトレーリング側に膜厚６０ｎｍ，テーパ角度２０deg，スロートハイト部のトラック幅より２０ｎｍ広く、かつトレーリング側の側面には幅１０ｎｍ，深さ方向の長さΔＴを３０ｎｍとしたルーフ磁性層５で主磁極１ａを包みこむように形成した。
【００３３】
比較例１の単磁極の記録ヘッドによる磁気的逃げ角は、Bevel角と同じ９degを示し、等高線の磁界強度の低下によりBevel角よりも小さな磁気的逃げ角となり書き込みトラックに隣接するトラック情報を減衰及び消去する問題が生じる。比較例２の記録ヘッドは、主磁極１ａのBevel角９degよりも大きな磁気的逃げ角１４degを発生して、Bevel角９degを維持しながらサイドシールド３２に磁束が吸われている。つまり、主磁極１ａのトレーリング側の側面に付いた磁性層は、主磁極１ａへ磁束が流れ込みトレーリング側とリーディング側の磁界強度分布の差を大きくして磁気的逃げ角を主磁極１ａの幾何Bevel角よりも大きくする効果がある。
【００３４】
本発明の記録ヘッドの特徴は、比較例２の効果を用いて主磁極１ａのトレーリング側及び側面にも磁性層を積層したルーフ磁性層５にある。ルーフ磁性層５を備えることにより、高い８ｋＯｅの磁界強度を放出しながら、磁界強度８ｋＯｅの等高線において主磁極１ａのBevel角９degの２倍に相当する１８degの磁気的逃げ角を発生させ、Bevel角よりも大きな磁気的逃げ角を維持してサイドに配置したシールド３２に磁束が吸われる。
【００３５】
本発明の記録ヘッドは、ルーフ磁性層５を備えることにより、高い書き込み磁界強度を得ながら主磁極１ａのトレーリング側とリーディング側の磁界強度分布差を大きくすることが可能になり、磁気的逃げ角を大きくする効果がある。
【００３６】
図７に、図５で用いた計算モデルよる磁界強度及び磁界勾配の関係を示す。図７（ａ）は、本発明の記録ヘッドの磁界強度と磁界勾配の関係を示す。本発明の記録ヘッドは、主磁極１ａのトレーリング側を包みこむようにルーフ磁性層５を備えることにより、比較例１及び主磁極１ａのトレーリング側の側面にのみ磁性層を備えた比較例２よりも磁界強度及び磁界勾配を改善し、書き込み能力を高める効果がある。
【００３７】
図７（ｂ）に、ルーフ磁性層のトレーリング側の膜厚ｔと磁界強度の関係を示す。主磁極１ａのトレーリング側のルーフ膜厚は、ルーフ磁性層５の浮上面側と平坦部の位置の位置を変えずに膜厚を変化させている。主磁極１ａのトレーリング側のルーフ磁性層５の磁界強度は、膜厚に依存して増加傾向を示すが、８０ｎｍ〜１００ｎｍから磁界強度の変化量が小さくなる。ルーフ磁性層を主磁極１ａのトレーリング側に、膜厚１００ｎｍ以上に積層しても磁界増強効果は小さいものと推定される。
【００３８】
図８に、図５の計算モデルを用いて、主磁極のトレーリング側とトレーリング側の側面に付けたルーフ磁性層の側面に付与された膜厚ΔＴ部を変化させた場合の磁界強度，磁界勾配の関係を示す。図８の横軸は、主磁極１ａのトレーリング側の側面に付与されたルーフ磁性層５のΔＴ部の深さを示す。ルーフ磁性層の無い比較例１の磁界強度と磁界勾配を、図８の横軸０の位置にプロットする。本発明の記録ヘッドは、比較例1よりも大きく書き込み能力が改善されて、主磁極１ａのトレーリング側の側面に付与したルーフ磁性層５のΔＴ部が１０ｎｍ以上ならば磁界強度を増加させる効果もある。磁界勾配に関しては、磁界強度が増加しても２０ｎｍ以上の膜厚では一定値を示している。
【００３９】
図９に、図５の計算モデルを用いて計算した磁気的逃げ角とΔＴの関係を示す。図９の横軸は、ΔＴの異なる記録ヘッドの磁界強度を示す。磁気的逃げ角は、磁気記録ヘッドにスキュー角が無い状態において、最も書き幅の広いトラック幅から記録媒体の走行方向に対してリーディング側の磁界強度の等高線の角度を各磁界強度から算出した。ここで、ΔＴ＝０は、ルーフ磁性層５が主磁極１ａのトレーリング側だけに積層された記録ヘッドである。
【００４０】
本発明の記録ヘッドは、主磁極１ａのBevel角よりも大きな磁気的逃げ角を維持しているが、ΔＴの変化により磁気的逃げ角も大きくなる。主磁極１ａの近傍にある磁界強度８ｋＯｅの等高線ではΔＴ＝１０ｎｍで最も大きい磁気的逃げ角を発生し、ΔＴの増加とともに低下する傾向にある。磁界強度７ｋＯｅ〜５ｋＯｅの範囲では、磁気的逃げ角はΔＴの増加で逆転する。この理由として、ΔＴ＝１０ｎｍの場合には、主磁極のトレーリング側の側面に付与された磁性層から主磁極に入る磁束量が少ないために、高い磁界強度ではトレーリング側とリーディング側の磁界強度差が大きいが、低い磁界強度において磁界強度差を維持する磁束量が不足しているために磁気的逃げ角が低下すると推定される。しかし、主磁極１ａのBevel角９degよりも磁気的逃げ角を大きくする効果があるため、ルーフ磁性層５のΔＴ膜厚は、主磁極１ａの膜厚の１／２程度まで付与しても問題ないことが分かる。
【００４１】
しかし、記録媒体に記録される記録磁化反転形状のトラック中心からトラック端部の湾曲の問題が残っている。図１０は、図５の計算モデルを用いて計算した主磁極のトレーリング端面から書き幅までの距離ＬとΔＴとの関係を示す。
【００４２】
記録磁化反転形状は、記録磁界強度が記録媒体の保磁力と等しくなる等高線の形状を反映して決定されると考えられ、トレーリング側のシールド３２による磁界勾配で決まる主磁極のトレーリング側の距離と主磁極の磁界分布で決まる距離Ｌで湾曲率が決められると推定される。この湾曲は、磁気抵抗効果型再生ヘッドで再生する際に磁化反転幅が大きく見えて弧立波の半値幅が増大すると同時に、記録トラック幅が線記録密度の上昇に伴い狭められるため、磁気的逃げ角の始まる位置の距離Ｌ値が小さければ、記録媒体１１に書き込む磁化信号のトレーリング側の湾曲を小さくできる。湾曲が小さくなればビッツト長が短くなり、記録密度を向上できる。
【００４３】
本発明の記録ヘッドは、磁界強度８ｋＯｅにおいて、距離ＬがΔＴ＝１０ｎｍで最も小さく、ΔＴを増すと距離Ｌは増加し、主磁極１ａの膜厚の１／２であるΔＴ＝５０ｎｍで比較例１と同等の距離Ｌになる。これは、ΔＴが大きくなって主磁極１ａのトレーリング側の側面に付けたルーフ磁性層がリーディング側に近づくと湾曲が大きくなることを示しており、主磁極１ａの膜厚の中心までΔＴを付与すると磁気的逃げ角を大きくできるが、記録磁化反転形状の湾曲も大きくなるため、ΔＴは主磁極のトレーリング側のルーフ磁性層の付与された浮上面側の主磁極膜厚の１／２未満とすることが好ましい。
【００４４】
図１１，図１２に、本発明の他の実施例を示す。図１１は、実施例２の主磁極周辺の拡大模式図を示す。図１１に示した実施例２は、主磁極１ａトラック幅Ｗ１とルーフ磁性層５のトレーリング側幅Ｗ２の関係がＷ１＜Ｗ２において、ルーフ磁性層５のトレーリング側の側面に付与された磁性層のトレーリング側幅ｗ２とリーディング側幅ｗ１の関係がｗ１＜ｗ２の場合、主磁極１ａのトレーリング側の側面から磁束を供給する手法は同様のために、磁気的逃げ角をBevel角よりも増大させる同様の効果が得られる。
【００４５】
図１２は、実施例３の主磁極周辺の拡大模式図を示す。図１２に示した実施例３は、主磁極１ａのトラック幅Ｗ１とルーフ磁性層５のトレーリング側幅Ｗ２の関係がＷ１＜Ｗ２において、ルーフ磁性層５のトレーリング側の側面に付与された磁性層の記録媒体と対向する面が浮上面側から素子高さ方向へ角度θで後退する領域を備えた場合、手法は同様のために、磁気的逃げ角をBevel角よりも増大させる同様の効果が得られ、利点として浮上面側のルーフ磁性層から記録媒体１１への磁束の放出を低減できる。
【００４６】
なお、本発明の効果を三次元磁界計算より説明するため、主磁極のスロートハイト部からフレア部のトレーリング側を包みこむように張り出し、次第に素子高さ方向で膜厚の増加する領域を有する磁性膜をルーフ磁性層と呼び、主磁極から分離した構造体として説明したが、これは主磁極とルーフ磁性層の部分の機能が異なるためであり、製造方法においては、主磁極１ａとルーフ磁性層５を一体で形成しても同様の効果が得られる。
【００４７】
ルーフ磁性を有する本発明の磁気記録ヘッドの製造方法について説明する。本発明の磁気記録ヘッドは、次の工程を順次行い、主磁極とシールドを形成することによって製造できる。
(1) 基板の上面が平坦化され主磁極１のヨーク部１ｂの上面が露出した基板に無機絶縁膜を積層し、レジストパターンを形成する工程
(2) レジストパターンをマスクに無機絶縁膜をエッチングして段差を形成し、レジストを除去後に２層目の無機絶縁膜を積層し、レジストパターンを形成する工程
(3) レジストパターンをマスクに無機絶縁膜をエッチングし、溝を掘るための矩形の台座を形成する工程
(4) 矩形の台座の側面にサイドシールドを形成する電極層と矩形の台座の側面を保護する保護膜を順次積層する工程
(5) 有機樹脂を全面塗布する工程
(6) 有機樹脂を矩形の台座が露出するまでエッチングする工程
(7) 矩形の台座の中に主磁極となる逆台形の溝を形成する工程
(8) 矩形の台座の中のトラック幅から張り出したルーフ磁性膜となる溝を広げる工程
(9) 矩形の台座の中の溝を磁性めっき膜で埋めて主磁極とルーフ磁性膜を形成する工程
(10) 不要な磁性めっき膜を除去する工程
(11) 矩形の台座側面の保護膜を除去してサイドシールド層を形成する電極層を露出する工程
(12) レジストパターンを形成する工程
(13) レジストパターンを用いてサイドシールド層を磁性めっきで形成する工程
(14) 磁性膜を平坦化する工程
(15) 平坦化されて各部位の表面が露出した基板上に無機絶縁膜を積層し、レジストパターンを形成する工程
(16) レジストパターンをマスクに無機絶縁膜とサイドシールドと矩形の台座及び溝内の磁性層をエッチングする工程
(17) トレーリング側のシールド用の電極層を積層する工程
(18) レジストパターンを形成する工程
(19) レジストパターンをマスクにトレーリング側のシールド用の磁性めっき層を形成する工程
【００４８】
図１３〜図２２は、本発明の磁気記録ヘッド製造方法の一実施例を示す製造工程の概略図である。
図１３は、主磁極１のヨーク部１ｂを製造した後、ＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）工程により平坦化された状態からの製造工程を示す。図中の左側が浮上面側から見た状態の概略図を示す。図中の右側に側面側からの概略図を示す。図中の右側の側面図の右下にヨーク部１ｂを示す。
【００４９】
図１３（ａ）は、基板の上面が平坦化され主磁極１のヨーク部１ｂの上面が露出した基板に無機絶縁膜１００ａを積層し、レジストパターン１０１を形成した工程を示す。無機絶縁膜１００ａは、例えば、Ａｌ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ等の酸化物、窒化物等が使用可能である。このレジストパターン１０１をマスクに用いて、無機絶縁膜１００ａのエッチングを行ったところを、図１３（ｂ）に示す。イオンミリング法を用いて、Ａｒを主ガスとしてエッチングして段差を形成する。エッチング後、レジストを除去したところを、図１３（ｃ）に示す。形成された段差の位置は、主磁極１ａのトレーリング側のトラック幅方向に張り出した磁性膜の浮上面の位置に相当する。図１２に示した実施例３の場合は、加工した段差部に素子高さ方向にテーパ角度をつけることでΔＴにテーパを製造できる。図１３（ｄ）には、２層目の無機絶縁膜１００ｂを積層した工程を示す。この２層目の無機絶縁膜１００ｂは、下層の無機絶縁膜１００ａに対して加工方法のイオンミリング法，ＲＩＥ法，ＲＩＭ法において同等の加工速度を持ちながら、ＲＩＥ法（リアクティブ・イオン・エッチング），ＲＩＭ法（リアクティブ・イオン・ミリング）において、例えば、加工用の主ガスを塩素系ガス及びフッ素系ガスに変更することで高い選択加工速度を有する、例えば、Ａｌ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ等の酸化物、窒化物等が使用できる。
【００５０】
図１４は、無機絶縁膜をエッチングし、溝を掘るための矩形の台座１００を形成する工程を示す。矩形の台座１００は、主磁極１ａと同様のパターン形状を有しながら幅方向が主磁極１ａより広く断面形状が長方形の形状で、主磁極1ａとなる磁性体を支持する機能とサイドシールド３２と主磁極１ａの位置を規定する機能を有する非磁性体の構造物を指す。２層目の無機絶縁膜１００ｂを積層し、レジストパターン１０４を形成した工程を、図１４（ａ）に示す。このレジストパターン１０４としては、主磁極１ａと同様の形状を有してトラック方向に幅広いパターンが形成される。レジストパターン１０４をマスクにして無機絶縁膜１００ａと１００ｂを矩形にエッチングしたところを、図１４（ｂ）に示す。この工程の時、全体としては図２５（ａ）のようになっている。矩形の台座１００を主磁極１ａと同様のBevel角を付けた逆台形形状としても良い。レジストパターン１０４を除去したところを、図１４（ｃ）に示す。
【００５１】
図１５は、矩形の台座１００の側面にサイドシールド３２を形成する電極層１０２と矩形の台座の側面を保護する保護膜１０３を順次積層する工程と、有機樹脂１０５を全面に塗布する工程と、該有機樹脂１０５を該矩形の台座１００の上面が露出するまでエッチングする工程を示す。
【００５２】
図１５（ａ）には、矩形の台座１００の側面に後工程で形成するサイドシールド３２の磁性めっき用の電極層１０２と保護膜１０３が、矩形台座１００を被覆するように順次に積層されたところを示す。めっき用の電極層１０２としては、例えば、Ｃｒ，ＮｉＣｒ，Ｒｈ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ａｕの等の非磁性金属膜の単層膜や積層膜、また、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅのうち少なくとも２種の元素を含む磁性材料の単層膜や積層膜を用いることができる。保護膜１０３は、めっき用の電極層１０２の酸化防止と矩形に加工した台座１００のトラック方向への加工広がりを防止するため、例えば、後工程に用いるレジストやイミド系樹脂等の有機樹脂１０５との密着性が良く、ウェットエッチングで除去可能な、例えば、Ｃｒ，ＮｉＣｒの単層膜や積層膜を用いることができる。図１５（ｂ）には、基板全面に有機樹脂１０５を回転塗布により全面に形成したところを示す。
【００５３】
図１５（ｃ）には、矩形の台座１００の上面が露出するまで有機樹脂１０５をＲＩＭ法（リアクティブイオンミリング）でエッチングしたところを示す。レジストやイミド系樹脂等の有機樹脂１０５のＲＩＭ法は、例えば、主ガスとして酸素系のガスを含むＯ2，ＣＯ，ＣＯ2等の単ガス及び混合ガスとＡｒガスを添加して矩形の台座１００の上面の膜が露出するまで行った。図１５（ｄ）には、矩形の台座１００の上面に露出した保護膜１０３及び磁性めっき用の電極層１０２をイオンミリング法のエッチングで除去して、矩形の台座１００の２層目の無機絶縁層１００ｂの上面を露出させたところを示す。なお、有機樹脂１０５を矩形の台座１００と同等の高さに設定する理由は、矩形の台座１００のパターンよりも矩形の台座１００が高い場合は、イオンミリング法のイオン入射を妨げるシャドー効果が起きて、矩形の台座１００の底部まで加工されない現象が発生する。
【００５４】
図１６に、本発明のルーフ磁性層５を主磁極１ａと一体で形成する製造工程の概略図を示す。図１６は、矩形の台座１００の中に逆台形の溝を形成する工程と、矩形の台座１００の中の溝を広げる工程と、矩形の台座１００の中の溝を磁性めっき膜１０９で埋める工程を示す。
【００５５】
図１６（ａ）に、矩形の台座１００の無機絶縁層１００ａ，１００ｂにＲＩＭ法により逆台形形状の溝加工を行ったところを示す。ＲＩＭ法は、フッ素系ガスのＣＨＦ3，ＣＦ4，Ｃ4Ｆ8等を主ガスとしてＡｒガスを添加して、加工面に加工を阻害するＣを堆積させながら行うことにより、逆台形形状の溝を形成できる。図１６（ｂ）には、上層の無機絶縁層１００ｂを加工して溝幅を広げたところを示した。この工程の時、全体としては図２５（ｂ）のようになっている。無機絶縁層１００ｂは、ＲＩＥ法（リアクティブイオンエッチング）により、例えば、加工用の主ガスとして塩素系ガス及びフッ素系ガスを用いることで、無機絶縁層１００ａに対して高い選択加工速度で加工して無機絶縁層１００ａの界面でエッチングを止めることができる。図１１に示したルーフ磁性層５のトレーリング側の側面に付与された磁性層のトレーリング側幅ｗ２とリーディング側幅ｗ１の関係がｗ１＜ｗ２の実施例２の場合、ＲＩＥの加工条件（電圧，電流，ガス量等）を変えることで容易に製造できる。矩形の台座１００の中の溝を磁性めっき膜１０９で埋めるための電極層１０８を積層したところを、図１６（ｃ）に示す。電極層１０８としては、非磁性体を用いても、磁性体の例えば、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅのうち少なくとも２主の元素を含む磁性材料の単層膜や積層膜を用いても良い。図１６（ｄ）には、電解めっき法を用いて磁性膜１０９をめっきしたところを示す。この工程の時、全体としては図２５（ｃ）のようになっている。電解めっき法を用いた場合、例えば、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅのうち少なくとも２種の元素を含む高い飽和磁束密度Ｂｓを有する磁性体の単層めっき膜や混合めっき膜を用いることができる。
【００５６】
図１７，図１８には、ルーフ磁性層５と主磁極１ａを分離して形成した実施例の製造工程の概略図を示す。
図１７は、矩形の台座１００の中に逆台形の溝を形成する工程と、矩形の台座１００の中の溝を磁性めっき膜１０９で埋める工程を示す。図１７（ａ）には、矩形の台座１００の無機絶縁膜１００ａ，１００ｂを加工して逆台形形状の溝を形成したところを示す。この工程は、図１６の（ａ）と同様の製造工程を用いている。逆台形に加工された溝に電解めっき用の電極層１０８ａを積層したところを、図１７（ｂ）に示す。電極層１０８ａは、非磁性体を用いても、磁性体の例えば、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅのうち少なくとも２主の元素を含む磁性材料の単層膜や積層膜を用いても良い。図１７（ｃ）には、電解めっき法を用いて磁性膜１０９をめっきしたところを示す。電解めっき法を用いた場合、例えば、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅのうち少なくとも２種の元素を含む高い飽和磁束密度Ｂｓを有する磁性体の単層めっき膜や混合めっき膜を用いることができる。
【００５７】
図１８に、本発明のルーフ磁性層５と主磁極１ａを分離して形成した実施例の製造工程の概略図を示す。図１８は、磁性めっき膜１０９を主磁極１ａの浮上面のトレーリング側高さまで除去する工程と、主磁極１ａの飽和磁束密度Ｂｓと同じか、あるいはそれ以上の飽和磁束密度Ｂｓの磁性膜１１６を積層する製造工程を示す。図１８（ａ）には、磁性めっき膜１０９を主磁極１ａの浮上面のトレーリング側高さまでイオンミリング法を用いて除去したところを示す。イオンミリング法の主ガスとしてＡｒガスを用いて無機絶縁層１００ｂの約２倍の速度を持って磁性めっき膜１０９をエッチングできる。図１８（ｂ）には、ＲＩＥ法（リアクティブイオンエッチング）により、例えば、加工用の主ガスとして塩素系ガス及びフッ素系ガスを用いて、無機絶縁層１００ｂを加工して溝幅を広げたところを示す。図１８（ｃ）には、矩形の台座１００の溝に磁性膜１１６を積層したところを示す。積層膜１１６は、スパッタリング法を用いて例えば、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅのうち少なくとも２種の元素を含む主磁極１ａと同じ飽和磁束密度Ｂｓでも高い飽和磁束密度Ｂｓを有する磁性体の単層や積層膜を用いることができる。
【００５８】
図１７及び図１８の製造方法を用いて、ルーフ磁性層５（主磁極のスロートハイト部からフレア部のトレーリング側を包みこむように張り出した磁性膜）と主磁極１ａを分離して形成できる。
【００５９】
図１９は、不要な磁性めっき膜を除去する工程と、矩形の台座１００側面の保護膜１０３を除去してサイドシールド層３２を形成する電極層１０２を露出する工程と、レジストパターン１１２を形成する工程を示す。
【００６０】
図１９（ａ）には、不要な磁性膜１０９を、イオンミリング法を用いて除去したところを示す。イオンミリング法では、Ａｒを主ガスとして基板に対して低角度になる入射角５５度から７０度を用いて、矩形の台座１００の溝内にある磁性膜１０９のエッチングを低減しながら周辺にある磁性膜１０９を除去して、矩形の台座１００の側面にある有機樹脂１０５を露出させる。図１９（ｂ）には、有機樹脂１０５を除去したところを示す。矩形の台座１００の側面には、主磁極１ａの側面に備えるシールド３２の前記製造工程で積層しためっき用の電極層１０２の酸化防止と矩形に加工された台座１００の加工広がりを防止するために積層した保護膜１０３の面が露出される。
【００６１】
図１９（ｃ）には、保護膜１０３を除去して、主磁極１ａの側面に備えるシールド３２用のめっき用電極層１０２を露出させたところを示す。保護膜１０２は、例えば、Ｃｒ，ＮｉＣｒの単層膜や積層膜のウェットエッチングで除去できる膜を用いると良い。図１９（ｄ）には、めっき電極層１０２の表面を軽くイオンミリング法を用いて酸化膜を除去した後に、磁極１ａの側面に備えるシールド３２用のレジストパターン１１２を形成したところを示す。
【００６２】
図２０は、レジストパターン１１２を用いて主磁極１ａの側面に備えるシールド３２のサイドシールド層を磁性めっきで形成する工程と、磁性膜を平坦化する前工程を示す。図２０（ａ）には、主磁極１ａの側面に備えるシールド３２を電解めっき法で形成したところを示す。この工程の時、全体としては図２６（ａ）に示すようになっている。シールド３２としては、例えば、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅのうち少なくとも２種の元素を含む磁性材料の磁性めっき膜を用いる。図２０（ｂ）には、レジストパターン１１２を除去したところを示す。図２０（ｃ）には、ＣＭＰ法（ケミカルメカニカルポリッシング）を用いて、磁性膜の平坦化する前工程としてＡｌ2Ｏ3膜を全面に積層したところを示す。
【００６３】
図２１は、平坦化された基板上に無機絶縁膜１１３を積層し、レジストパターン１１４を形成する工程と、レジストパターン１１４をマスクに無機絶縁膜１１３と主磁極の側面のシールド３２と矩形の台座１００及び溝内の磁性層１０９をエッチングする工程を示す。図２１（ａ）には、ＣＭＰ法により平坦化されて同一平面上に矩形の台座１００，溝内の磁性体１０９，主磁極の側面のシールド３２及びＡｌ2Ｏ3膜の表面を露出させたところを示す。平坦化によるＣＭＰ法で各部位の残り膜厚を決めても良いが、イオンミリング法を併用して残り膜厚を決めても良い。図２１（ｂ）では、平坦化された基板上に無機絶縁膜１１３を積層する。この工程の時、全体としては図２６（ｂ）のようになっている。無機絶縁膜１１３としては、例えば、Ａｌ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ等の酸化物、窒化物等を用いることができる。積層した無機絶縁膜上にレジストパターン１１４を形成したところを、図２１（ｃ）に示す。図２１（ｄ）には、レジストパターン１１４をマスクにして、無機絶縁膜１１３と主磁極の側面のシールド３２と矩形の台座１００及び溝内の磁性層１０９をイオンミリング法により加工したところを示す。イオンミリングのイオン入射角度を４５度から６０度として、レジストマスク近傍から浮上面側にテーパを有する形状に加工する。
【００６４】
図２２は、トレーリング側のシールド３２のギャップ膜１１０を積層する工程と、レジストパターン１１５を形成する工程と、レジストパターン１１５をマスクにトレーリング側のシールド用の磁性めっき層を形成する工程を示す。図２２（ａ）は、レジストパターン１１４を除去して、ギャップ膜１１０を積層して、主磁極の側面のシールド３２の上面のギャップ膜１１０の一部をエッチング除去したところを示す。ギャップ膜１１０は、主磁極１ａのトレーリング側のシールド３２の磁性めっき用の電極層を兼ねるため、例えば、Ｃｒ，ＮｉＣｒ，Ｒｈ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ａｕの等の非磁性金属膜の単層膜や積層膜を用いることでギャップ層の機能も合わせ持たせる。主磁極の側面のシールド３２とトレーリング側のシールド３２の機能を合わせるために、ギャップ膜１１０の一部をエッチング除去して磁気的結合を持たせる。図２２（ｂ）には、トレーリング側のシールド３２用のレジストパターン１１５を形成したところを示す。図２２（ｃ）には、主磁極１ａのトレーリング側のシールド３２を、電解めっき法により磁性めっきしたところを示す。この工程の時、シールドと無機絶縁層の一部を除去した場合は、主磁極1ａの周辺は全体として図２６（ｃ）のようになっている。主磁極１ａのトレーリング側のシールド３２には、主磁極１ａの側面のシールド３２と同様の磁性膜を用いる。図２２（ｄ）には、レジストパターン１１５を除去したところを示す。本発明の製造工程により主磁極１ａは、トレーリング側のトラック方向に張り出した磁性膜が付与されて非磁性層を介して三方からシールドに囲まれることになる。
【００６５】
以上、説明したように、本発明に係る垂直磁気記録ヘッドは、主磁極と補助磁極を有する記録ヘッドと磁気抵抗効果型再生素子を備えた単磁極型の記録再生ヘッドを搭載した垂直記録方式の磁気ヘッドである。なお、主磁極１ａの周辺に関する実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、記録ヘッドの書き込み磁極の浮上面の幾何トラック幅を広げることなく、浮上面より素子高さ方向のスロートハイト部から素子高さ方向のフレア部のトレーリング側の両側面及び上部に書き込み磁極の幾何学的トラック幅より広い補助磁極を設けた構造体を有する限り、製造方法及び材料、膜厚、形状等を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】磁気記録再生装置の概念図。
【図２】本発明による磁気ヘッドの断面模式図。
【図３】本発明による垂直磁気記録ヘッドの主磁極部分の平面と側断面の模式図。
【図４】本発明による垂直磁気記録ヘッドの主磁極とルーフ磁性層の模式図。
【図５】本発明の３次元磁界計算に用いたモデル条件を示す図。
【図６】本発明の記録ヘッドの磁界強度の等高線と磁気的逃げ角の関係を示す図。
【図７】磁界強度及び磁界勾配の関係を示す図。
【図８】ΔＴ部を変化させた場合の磁界強度，磁界勾配及び磁気的逃げ角の関係を示す図。
【図９】本発明の磁気的逃げ角とΔＴの関係を示す図。
【図１０】主磁極のトレーリング端面から書き幅まで距離ＬとΔＴの関係を示す図。
【図１１】本発明の他の実施例を示す図。
【図１２】本発明の他の実施例を示す図。
【図１３】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例を示す製造工程図。
【図１４】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例を示す製造工程図。
【図１５】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例を示す製造工程図。
【図１６】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例を示す製造工程図。
【図１７】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例（分離形態）を示す製造工程図。
【図１８】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例（分離形態）を示す製造工程図。
【図１９】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例を示す製造工程図。
【図２０】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例を示す製造工程図。
【図２１】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例を示す製造工程図。
【図２２】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例を示す製造工程図。
【図２３】磁気記録媒体と磁気記録ヘッド位置を示す概念図。
【図２４】記録媒体の磁界強度の等高線と磁化反転形状を示す図。
【図２５】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例を示す途中工程の斜視図。
【図２６】本発明の磁気記録ヘッドを製造する方法の一実施例を示す途中工程の斜視図。
【符号の説明】
【００６７】
１…主磁極、１ａ…書き込み磁極部、１ｂ…主磁極ヨーク部、２…薄膜導体コイル、
３…リターン磁極、４…再生素子、５…ルーフ磁性層、８…下部シールド、９…上部シールド、１１…磁気記録媒体、１２…サスペンションアーム、１３…磁気ヘッドスライダー、１５…ロータリアクチュエータ、１７…ピラー、１９…磁気記録層、２０…裏打ち層、２４…再生ヘッド、２５…記録ヘッド、２８…モータ、３２…シールド、１００…矩形の台座、１００ａ，１００ｂ…無機絶縁層、１０１…レジストパターン、１０２…電極層、１０３…保護膜、１０４…レジストパターン、１０５…有機樹脂、１０８…電極層、１０８ａ…電極層（分離形態）、１０９…磁性めっき層、１１０…ギャップ膜、１１２…レジストパターン、１１３…無機絶縁層、１１４…レジストパターン、１１５…レジストパターン、１１６…磁性層（分離形態）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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