(57)【要約】【課題】記録磁界を低減することなく、記録後消去を低減し高密度化に対応する垂直記録用薄膜磁気ヘッドを提供する。【解決手段】主磁極１の横に第１の軟磁性膜２、主磁極のトレーリング側に第２の軟磁性膜３を有し、第１の軟磁性膜２の浮上面から奥行き方向の厚みを第２の磁性膜３の奥行き方向の厚みより小さくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主磁極と、
前記主磁極のトラック幅方向の両側に非磁性膜を介して配置された第１の磁性膜と、
前記主磁極のトレーリング側に非磁性膜を介して配置された第２の磁性膜とを有し、
前記第１の磁性膜の浮上面から奥行き方向の厚みは、少なくとも主磁極近傍で前記第２の磁性膜の奥行き方向の厚みより小さいことを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項２】
請求項１記載の垂直記録用磁気ヘッドにおいて、前記第１の磁性膜の基準面は前記主磁極の基準面よりリーディング側に位置することを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２記載の垂直記録用磁気ヘッドにおいて、前記第１の磁性膜の浮上面から奥行き方向の厚みは５０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であり、前記第２の磁性膜の浮上面から奥行き方向の厚みは１００ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の垂直記録用磁気ヘッドにおいて、前記第１の磁性膜の飽和磁束密度は前記第２の磁性膜の飽和磁束密度より小さいことを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項５】
主磁極と、
前記主磁極のトラック幅方向の両側に非磁性膜を介して配置された第１の磁性膜と、
前記主磁極のトレーリング側に非磁性膜を介して配置された第２の磁性膜とを有し、
主磁極と前記第１の磁性膜の膜厚は浮上面から奥行き方向に厚くなるテーパー部を有し、当該テーパー部は前記第２の磁性膜と接することを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項６】
請求項５記載の垂直記録用磁気ヘッドにおいて、前記主磁極と第１の磁性膜の上部は奥行き方向にテーパーをもつ構造であり、前記テーパーの傾斜角度は２０°より大きく、４５°より小さいことを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項７】
請求項５記載の垂直記録用磁気ヘッドにおいて、前記第１の磁性膜の上部は奥行き方向にテーパーをもつ構造であり、テーパーを持つ部分は非磁性膜を介して前記第２の磁性膜と接することを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項８】
請求項５記載の垂直記録用磁気ヘッドにおいて、前記第１の磁性膜の上部は浮上面に対して垂直な方向にいずれの箇所においても奥行き方向にテーパーをもつ構造であることを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項９】
請求項５記載の垂直記録用磁気ヘッドにおいて、前記第１の磁性膜の飽和磁束密度は前記第２の磁性膜の飽和磁束密度より小さいことを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項１０】
主磁極と、
前記主磁極のトラック幅方向の両側に非磁性膜を介して配置された第１の磁性膜と、
前記主磁極のトレーリング側に非磁性膜を介して配置された第２の磁性膜とを有し、
前記第１の磁性膜の浮上面から奥行き方向の厚みは、少なくとも主磁極近傍で前記第２の磁性膜の奥行き方向の厚みより小さく、
前記主磁極と第１の磁性膜は、膜厚が浮上面から奥行き方向に厚くなる部分を有することを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項１１】
請求項１０記載の垂直記録用磁気ヘッドにおいて、前記第１の磁性膜の基準面は前記主
磁極の基準面よりリーディング側に位置することを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項１２】
請求項１０記載の垂直記録用磁気ヘッドにおいて、前記第１の磁性膜の浮上面から奥行き方向の厚み５０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であり、前記第２の磁性膜の浮上面から奥行き方向の厚みは１００ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であり、かつ前記主磁極と第１の磁性膜の上部は奥行き方向に傾斜をもち、その傾斜角度は２０°より小さく４５°より大きいことを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項１３】
請求項１０記載の垂直記録用磁気ヘッドにおいて、前記主磁極は当該主磁極のフレア部より奥行き方向に非磁性膜が積層され、前記主磁極と前記第２の磁性膜の距離は浮上面より奥行き方向の方が広いことを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項１４】
請求項１０記載の垂直記録用磁気ヘッドにおいて、前記第１の磁性膜の飽和磁束密度は前記第２の磁性膜の飽和磁束密度より小さいことを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置搭載の、デ−タ記録・再生に用いられる垂直記録用磁気ヘッドの構造とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ等の情報処理装置の外部記録装置として使用される磁気ディスク装置は近年大容量化小型化が要求され続けている。それに伴い磁気ディスク装置では、更なる記録密度の向上が要求されている。このため従来の長手記録方式に代わり、高記録密度化を実現しやすい垂直記録方式が主流となってきている。
【０００３】
垂直磁気記録方式は、膜面に垂直方向に異方性を有する垂直記録媒体と、同媒体に有効に垂直方向磁界を印加させる機能を有する垂直記録用磁気ヘッドから少なくとも構成される。垂直記録用磁気ヘッドは、コイル導体とそれと鎖交する磁気回路から少なくとも構成され、磁気回路は、副磁極及び主磁極から構成される。コイル導体に電気信号に応じた極性の記録電流を流すことによって主磁極から電流極性に応じた記録磁界が発生する。主磁極は記録媒体に対面しその直下の記録層を磁化する。記録磁界の極性の変化は記録媒体の磁化方向の変化として記録される。垂直記録用媒体を構成する記録層の下層には、軟磁性の下地層が配置され、記録層に作用した磁束を副磁極に戻す機能を有する。この機能を効率良く実現させるため、副磁極は主磁極に比べ記録媒体対向面の面積は広く設計される。以上の機能により垂直記録媒体上に磁化方向の変化として磁気情報の記録を行う。
【０００４】
垂直記録では、高密度の磁気情報（異なる磁化領域の存在）を記録するため、これまで以上に隣り合う磁化反転領域間に存在する磁化遷移幅（限界線記録密度を決定する）を狭くする必要がある。
【０００５】
磁化遷移幅は記録ヘッドの磁界勾配に影響されることが広く知られており、磁界勾配を高める手段として特開２００４−３１０９６８号公報には主磁極のトラック幅方向側面に軟磁性膜を有する垂直記録用磁気ヘッドが開示されている。また、特開２００５−１８８５１号公報には、主磁極のトレーリング側に軟磁性膜を配置することにより磁界勾配を急峻化した垂直記録用磁気ヘッドが開示されている。また特開２００５−１９０５１８号公報、特開２００７−３５０８２号公報には、主磁極の周囲を取り囲むように磁気シールド膜を配置した構造が提案されている。特開２００７−２９４０５９号公報には、主磁極とサイドシールドの距離（サイドギャップ長）を浮上面から奥行き方向に変化させる構造が記載されている。磁気シールドのうち主磁極のサイド側は隣接トラックへの磁界漏洩防止のために配置され、上部側（トレーリング側）は磁界勾配をあげるために配置されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１０９６８号公報
【特許文献２】特開２００５−１８８５１号公報
【特許文献３】特開２００５−１９０５１８号公報
【特許文献４】特開２００７−３５０８２号公報
【特許文献５】特開２００７−２９４０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術によれば、主磁極の周囲に軟磁性膜を配置することにより、主磁極のサイド側は隣接トラックへの磁界漏洩を防止し、上部側（トレーリング側）は磁界勾配を上げ
ることができるため、狭トラック記録を実現できる。しかしながら、これらの軟磁性膜の膜厚、飽和磁束密度の組み合わせによっては、磁界強度が低減する問題、シールド膜で隣接トラックに記録してしまう問題などがあり、狭トラック記録化を進める上で障害となっていた。
【０００８】
本発明の目的は、かかる困難を鑑みて、高性能な垂直記録用磁気ヘッドとその製造方法を提供することに有る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、この問題を解決すべく、主磁極のトレーリング側に配置する磁性膜と主磁極の横に配置する磁性膜の奥行き方向の厚みや膜上部の形状を制御することで、磁界強度が低減することなく、隣接トラックへの書き込みを抑制できる技術を開発した。
【００１０】
すなわち、本発明による垂直記録用磁気ヘッドは、主磁極と、主磁極のトラック幅方向の両側に非磁性膜を介して配置された第１の磁性膜と、主磁極のトレーリング側に非磁性膜を介して配置された第２の磁性膜とを有し、第１の磁性膜の浮上面から奥行き方向の厚みは、少なくとも主磁極近傍で第２の磁性膜の奥行き方向の厚みより小さく構成する。
【００１１】
このとき、第１の磁性膜の基準面は主磁極の基準面よりリーディング側に位置させる。この条件を満たさない場合、主磁極下部からの漏れ磁界を抑制できない、すなわち、隣接トラックへの書き込みや、記録後消去を防止できない。
【００１２】
第１の磁性膜の浮上面から奥行き方向の厚みは５０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下とし、第２の磁性膜の浮上面から奥行き方向の厚みは１００ｎｍ以上、２００ｎｍ以下とする。第１の磁性膜が１００ｎｍより厚くなると、フレアポイント位置より深くなるため記録磁界が低減してしまい、記録特性が劣化する。また、第１の磁性膜が５０ｎｍより薄い場合には飽和してしまい、シールドとしての機能を果たさなくなり、隣接トラックへの書き込みしい。
【００１３】
本発明による垂直記録用磁気ヘッドは、また、主磁極と、主磁極のトラック幅方向の両側に非磁性膜を介して配置された第１の磁性膜と、主磁極のトレーリング側に非磁性膜を介して配置された第２の磁性膜とを有し、第１の磁性膜の膜厚は浮上面から奥行き方向に厚くなるテーパー部を有し、当該テーパー部は非磁性膜を介して第２の磁性膜と接するように構成する。
【００１４】
このテーパー部はトレーリング側に配置された第２の磁性膜と非磁性膜を介して接していてもかまわない。また、第１の磁性膜の上部は浮上面に対して垂直な方向にいずれの箇所においても奥行き方向にテーパーをもつ構造としてもよい。テーパー角度が２０°以下の場合、磁界勾配への効果が小さい。また４５°以上の場合、主磁極の膜厚及びトラック幅に対する浮上面加工時のバラツキの影響が大きくなる。
【００１５】
更に、上記２つの垂直記録用磁気ヘッドの特徴を併せ持つヘッドも記録磁界強度を低減させずに、隣接トラックへの書き込み、記録後消去を防止できる。
【００１６】
更に、この垂直記録用磁気ヘッドにおいて、主磁極のフレア部より奥行き方向に非磁性膜が積層され、主磁極と第２の磁性膜の距離が浮上面より奥行き方向の方が広い構造も好ましい。
【００１７】
これらの垂直記録用磁気ヘッドにおいて、第１の軟磁性膜の飽和磁束密度を第２の軟磁性膜の飽和磁束密度より小さく設定することも有効である。すなわち、飽和磁束密度に差
を持たせることにより、第１及び第２の磁性膜の奥行き方向の厚みを変える効果と同様の効果が得られ、厚みを変えることとの組合せにより、種々の主磁極の形状、大きさに適した組合せを選定できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、記録磁界を低減せずに、記録後消去を改善しかつ高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る薄膜磁気ヘッド及びその製造方法について説明する。
【００２０】
図１に、本発明の第１の実施例の垂直記録用磁気ヘッドの主磁極付近の構造を示す。図１（ａ）は浮上面から見た図、図１（ｂ）は平面図、図１（ｃ）はトラック部を浮上面に垂直な方向に切断した場合の断面図である。なお、図１（ｂ）、図１（ｃ）は製造途中の図であり、垂直記録用磁気ヘッドは、図中に破線で示す浮上面（ＡＢＳ）まで浮上面側を研磨することによって得られる。
【００２１】
主磁極１は、浮上面での形状が、トレーリング側のトラック幅方向の長さがリーディング側のトラック幅方向の長さより長い逆台形状あるいは三角形状であり、主磁極下地膜４の上に形成されている。主磁極１のトラック幅方向両側にはアルミナ６を介して第１の軟磁性膜２が形成されている。主磁極１のトレーリング側には、磁気ギャップ７を挟んで第２の軟磁性膜３が形成されている。第２の軟磁性膜３は、磁気ギャップ７の上に形成された第２の軟磁性膜下地膜５の上に形成されている。第１の軟磁性膜２の膜厚方向最下面である第１の軟磁性膜の基準面１１は、主磁極１の膜厚方向最下面である主磁極の基準面１２よりも下方、すなわちリーディング側に位置する。第１の軟磁性膜２と第２の軟磁性膜３は磁気シールドの作用をする。
【００２２】
図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、主磁極１のトラック幅方向両側に配置された第１の軟磁性膜２と、主磁極１のトレーリング側に配置された第２の軟磁性膜３は、浮上面からの奥行き方向（素子高さ方向）の厚みが異なり、トレーリング側に配置された第２の軟磁性膜３の方がトラック幅方向両側に配置された第１の軟磁性膜２より奥行き方向の厚さが厚い。
【００２３】
図２は、第１の実施例の垂直記録用磁気ヘッドの製造工程を示すプロセスフロー図である。まず、図２（ａ）に示すように、主磁極と第１の軟磁性膜を形成するための溝２２を形成する。この際、第１の軟磁性膜の浮上面方向の位置をあらかじめ設定してある。この溝２２にトラック幅を調整するため、さらにアルミナを充填する。ここに、図２（ｂ）に示すように、めっき下地膜２３として、非磁性膜を数十ｎｍスパッタし、図２（ｃ）に示すように、レジスト２４をパターニングして、主磁極及び第１の軟磁性膜２をめっきする。レジスト剥離後、図２（ｄ）に示すように、ＣＭＰを行い、膜厚を調整する。次に、図２（ｅ）に示すように、磁気ギャップ膜７を形成後、下地膜５をスパッタして、主磁極１のトレーリング側に第２の軟磁性膜３を形成する。
【００２４】
このようにして形成したヘッドの浮上面形状は、図１（ａ）に示すようになる。ここで、主磁極１の基準面１１を、第１の軟磁性膜２の基準面１２より上に位置する構造にすることは、図２（ａ）の溝を形成する際の底部の幅と、溝形成時のアルミナ充填量により、制御可能である。第１の軟磁性膜２の浮上面から奥行き方向の厚みは、第２の軟磁性膜３の奥行き方向の厚みよりも薄くなっている。
【００２５】
第１の軟磁性膜２の厚みは、薄いほど、主磁極１からの磁束量が減るため、強磁界化の観点では好ましい。しかし、磁気ヘッドの加工上の公差から概ね５０ｎｍが下限となる。すなわち、磁気ヘッドの浮上面の加工量が過多である場合に第１の軟磁性膜厚が薄くなり、極端な場合には第１の軟磁性膜が消失する問題が生じる。本発明の磁気ヘッドを加工する際の公差は同業者間で差はあるが、概ね約２０ｎｍと考えられ、これを元に第１の軟磁性膜の膜厚の下限を考えると約５０ｎｍとなる。
【００２６】
第１の軟磁性膜２の積層方向の厚みは、薄いほど主磁極１と第１の軟磁性膜２との最接近領域が狭くなるため、強磁界化の観点で好ましい。しかし、積層方向の厚みを薄くすることは、第１の軟磁性膜が主磁極を覆う領域が逆に狭くなることを意味し、その弊害として隣接トラックへの漏れ磁界が増加する問題が生じる。漏れ磁界の許容量は、記録媒体の磁気特性、磁気ディスク装置のトラックピッチによって決まり、一義的に定義できない。従ってその適正化は、必要磁界強度と隣接トラックへの影響を見ながら各々適正化を図る必要がある。
【００２７】
なお、第２の軟磁性膜３は、記録媒体からの戻り磁束を受ける副磁極と磁気的に繋がる。この観点から、第２の軟磁性膜３の積層方向の厚みを、第１の軟磁性膜２の厚みに比べ２倍以上とすることで、副磁極の一部の機能を兼ねることが出る。すなわち、副磁極には主磁極とは逆の極性が生じる訳であるが、第２の軟磁性膜３の積層方向の厚みを増やすことで、この逆の極性の磁荷分布を下げる効果から記録時の誤動作を防止することが出来る。
【００２８】
本発明の構造上の特徴は、第１の軟磁性膜と第２の軟磁性膜の奥行き長を任意に設定できる点であり、この特徴は、第１の軟磁性膜と第２の軟磁性膜を別工程にて形成する本発明の素子形成法に起因する。以下にその効果を述べる。
【００２９】
図３は、第１の軟磁性膜と第２の軟磁性膜の奥行き長を変化させた場合の磁界計算結果である。図には比較のため、第１の軟磁性膜と第２の軟磁性膜の奥行き長を同じに設定したケースを併記している。図の横軸は主磁極が記録媒体の記録層に作用する有効磁界であり、縦軸は磁界勾配である。実線は、第１の軟磁性膜の奥行き長を第２の軟磁性膜の奥行き長に比べ短くした（第１の軟磁性膜の奥行き６０ｎｍ、第２の軟磁性膜の奥行き１２０ｎｍ）場合の結果を示す。破線は、第１の軟磁性膜と第２の軟磁性膜の奥行き長を等しく（奥行き長１２０ｎｍ）した場合の結果である。
【００３０】
図３から、実線で示す第１の軟磁性膜と第２の軟磁性膜の奥行き長を変化させた場合、最大磁界強度は１０ＫＯｅを越えるのに対して、破線で示す奥行き長を等しく場合には約９．７ＫＯｅに留まることが分かる。また、磁界勾配に着目すると、全磁界条件で第１の軟磁性膜の奥行き長を短くした本実施例の場合の方が高く、好ましいことがわかる。既に述べたように、高密度記録を実現させるためには記録磁界の磁界勾配を高める必要があり、この点から第１の軟磁性膜の奥行き長を第２の軟磁性膜の奥行き長に比べ短くする本発明の効果が理解される。
【００３１】
図４を用いて、第１の軟磁性膜の奥行き長を第２の軟磁性膜の奥行き長に比べ短くすることで高磁界かつ高磁界勾配が得られる理由を説明する。同図は、主磁極の膜厚方向の中心でトラック幅方向に切った面を垂直方向から見た図である。図に向かって下方に媒体対向面を形成するＡＢＳ面が位置する。図４（ａ）に第１の軟磁性膜が厚い状態を、図４（ｂ）に第１の軟磁性膜が薄い状態を示す。各々の状態で主磁極と第１の軟磁性膜とは非磁性膜にて分離されており、その分離幅（距離）は等しい。従って、図から明らかなように、図４（ａ）のように第１の軟磁性膜２の奥行き長が長い場合、主磁極１と第１の軟磁性膜２の最接近領域の幅：αは長くなる。逆に、図４（ｂ）に示すように第１の軟磁性膜２
の奥行き長が短い場合には、最接近領域の幅：βが短くなる。この最接近領域の幅は主磁極１から第１の軟磁性膜２への磁束の流れを決定し、最接近領域の幅が長い場合には第１の軟磁性膜２への磁束の流入が顕著となる。この結果として、記録磁界が低下する。逆に、第１の軟磁性膜２の奥行きが短い場合には、記録磁界が高くなることが理解される。
【００３２】
本実施例では、第１の軟磁性膜の浮上面から奥行き方向の厚みを７０ｎｍ，第２の軟磁性膜の厚みを２００ｎｍとしたが、第１の軟磁性膜の厚みｘ１、及び第２の軟磁性膜の厚みｘ２はそれぞれ、５０ｎｍ≦ｘ１≦１００ｎｍ、１００ｎｍ≦ｘ２≦２００ｎｍであれば、同等の記録特性が得られる。
【００３３】
厚みの上限は、図４（ａ）に示したように、主磁極１と第１の軟磁性膜２との最接近領域幅によって決定される。我々の経験によれば、主磁極のフレア長γの約２倍を超えると、フレアの直線領域（浮上面側の直線部）の幅に比べ最接近領域幅が長くなる。この条件を越えると、主磁極からシールドへの磁束の流れが顕著となり、大幅な磁界強度の低下を来たした。この根拠から、フレア長を１００ｎｍとした場合、第１の軟磁性膜の厚みの上限を約２００ｎｍとした。
【００３４】
なお、本実施例において、主磁極の浮上面側の第１の軟磁性膜にトラック幅方向の絞り構造（図４（ａ）のフレアより前に緩やかな絞りを設ける）を設けることも可能である。図２（ｄ）に示した製造工程において、ＣＭＰにより膜厚を調整する際、最終狙い膜厚より厚め（例えば、１００ｎｍ）に調整し、レジストを所望の形状にパターニングし、イオンミリングで、主磁極の膜厚及び、トラック幅を形成することにより、図５（ａ）に示すように、主磁極３の上部にテーパーを持ち、かつ図５（ｂ）に示すように第１の軟磁性膜２の上部にもテーパーを持つ形状を作製できる。このとき、第１の軟磁性膜２のテーパー部は非磁性膜を介して第２の軟磁性膜３と接している。
【００３５】
このテーパー角度θは、イオンミリング条件により制御可能であり、２０°＜θ＜４５°が望ましい。この場合には、更に記録磁界を高められる効果がある。しかし、θが２０°以下では効果がわずかであり、４５°以上では、浮上面加工量の変動から浮上面に露出する主磁極幅（幾何幅）に変化が生じるという問題が起こる。従って、その適用には、何らかの加工公差を高める手段が必要になると考えられるが、その手段を講じることで、主磁極１及び第１の軟磁性膜２にテーパーを設けることが可能となる。同手段を講じても、本発明が目的とする機能に何らの障害も発生しないことは同業者であれば容易に理解される。
【００３６】
図６は、本発明の第２の実施例で作製した垂直磁気記録ヘッドの主磁極付近の構造を示す図である。図６（ａ）は浮上面から見た図、図６（ｂ）はトラック部を浮上面に垂直な方向に切断した場合の断面図である。なお、図６（ｂ）は製造途中の図であり、垂直記録用磁気ヘッドは、図中に破線で示す浮上面（ＡＢＳ）まで浮上面側を研磨することによって得られる。第２の実施例の垂直磁気記録ヘッドを図１（ａ）に示した第１の実施例と比較すると、構造的には第１の軟磁性膜２と第２の軟磁性膜３の間にアルミナ６の層が形成されている点で異なる。
【００３７】
図７は、第２の実施例の垂直記録用磁気ヘッドの製造工程を示すプロセスフロー図である。本実施例のヘッドは、図７（ａ）に示すように、最初の溝を形成する前に、第１の軟磁性膜２を形成し、その後、アルミナ６を充填したものである。次に、図７（ｂ）に示すように、アルミナにできた溝にめっき下地膜として非磁性膜を数十ナノメートルスパッタし、図７（ｃ）に示すように、レジスト２４をパターニングして、主磁極をめっきする。レジスト剥離後、図７（ｄ）に示すように、ＣＭＰを行い平坦化して主磁極１を形成する。次に、図７（ｅ）に示すように、磁気ギャップ膜を形成後、下地膜をスパッタして、主磁極のトレーリング側に第２の軟磁性膜３を形成する。
【００３８】
本実施例では、先に第１の軟磁性膜２を作製することにより、第１の軟磁性膜２と主磁極１の材料、飽和磁束密度を任意に選ぶことが出来る。第１の軟磁性膜２と第２の軟磁性膜３の飽和磁束密度を変えることにより、奥行き方向の厚みを変える場合と同様の効果が期待できる。すなわち、第１の軟磁性膜２側の飽和磁束密度が低ければ、主磁極１と第１の軟磁性膜２の最接近領域に生じる磁荷が減少し、この効果から第１の軟磁性膜２に流入する磁束量が減るためである。ここで必要となる第２の軟磁性膜３と第１の軟磁性膜２の飽和磁束密度の差は、各々の軟磁性膜を別々の材料から構成することで実現できる。本発明では、既に述べたように第２の軟磁性膜３と第１の軟磁性膜２を別工程で形成しており、この特徴からこのような手段を適用することが出来る。従ってこの構成も本発明の範囲に入る。
【００３９】
第１の軟磁性膜の飽和磁束密度と第２の軟磁性膜の飽和磁束密度の組み合わせによる効果について、図８及び図９を用いて詳細に説明する。図９は、横軸に第１の軟磁性膜の飽和磁束密度をとり、縦軸にヘッドから発生する記録磁界強度の磁界計算値を示している。パラメータは、第２の軟磁性膜の飽和磁束密度である。図から各線（第２の軟磁性膜の飽和磁束密度の違い）とも左上がりの傾向を示していることが分かる。すなわち、第１の軟磁性膜の飽和磁束密度を低くするほど記録磁界が高くなることが分かる。同様に、第２の軟磁性膜の磁束密度を低くする程、磁界強度が高くなる傾向が読み取れる。
【００４０】
このことから、一見すると、強磁界を得るためには全ての軟磁性膜の磁束密度を低くすればよい（主磁極から各軟磁性膜に流れ込む磁束量を低下することが出来るため）と考えられる。しかし、図８に示すように、磁界勾配は第２の軟磁性膜の飽和磁束密度に依存する。図８は図９と同様、横軸に第１の軟磁性膜の飽和磁束密度をとり、パラメータは第２の軟磁性膜の飽和磁束密度であるが、縦軸は磁界勾配を示している。既に述べたように、高密度記録を達成するためには記録磁界の磁界勾配を高める必要があり、この目的からは第２の軟磁性膜の飽和磁束密度を高める必要があることが理解される。特に特徴的な点として、この磁界勾配の値が第１の軟磁性膜の飽和磁束密度に強い影響を受けない点である。図８にその特徴が見られる。すなわち、各線は概ねフラットであり、第１の軟磁性膜の飽和磁束密度に対し磁界勾配の値はあまり変化しない。この特徴から、磁界勾配を強くするためには第２の軟磁性膜の飽和磁束密度を高めに設定することが必須となるが、第１の軟磁性膜の飽和磁束密度は任意に選択できることが理解される。
【００４１】
図９に戻って第１の軟磁性膜の飽和磁束密度の値に着目すると、先に述べたように飽和磁束密度が低いほど記録磁界が高くなるため、強磁界化のためには第１の軟磁性膜の飽和磁束密度は低めに選定すべきことが理解される。すなわち、第１の軟磁性膜と第２の軟磁性膜を各々適正な飽和磁束密度にて選定することで、強磁界と高磁界勾配を同時に満足させることが出来ることが理解される。
【００４２】
第２の実施例のヘッドにおいても、第１の軟磁性膜２の基準面１１は、主磁極１の基準面１２より下にある。また、図７（ｄ）のＣＭＰにより膜厚を調整する際、狙い膜厚より厚め（例えば、１００ｎｍ）に調整し、レジストパターニング後、イオンミリングすることにより、主磁極の上部をテーパー形状にすることが可能である。また、第１の軟磁性膜２と第２の軟磁性膜３の浮上面から奥行き方向の厚みを変えて、飽和磁束密度と組合せることにより、種々の主磁極の形状、大きさに適した組合せを選定できる。
【００４３】
図１０は、本発明の第３の実施例で作製した垂直磁気記録ヘッドの主磁極付近の構造を示す図である。図１０（ａ）は浮上面から見た図、図１０（ｂ）はトラック部を浮上面に垂直な方向に切断した場合の断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の部分拡大図で
ある。
【００４４】
本実施例では、第１の磁性膜２と第２の磁性膜３の奥行き方向の厚みが、第１の磁性膜＜第２の磁性膜であり、かつ、主磁極１と第１の磁性膜２の上部にテーパーを持つ形状を特徴とする。さらに、主磁極１と第２の磁性膜３は磁気ギャップを介しているが、この磁気ギャップは奥行き方向に向かって、広くなることを特徴としている。
【００４５】
本実施例の垂直磁気記録ヘッドは、図１１に示したフローで作製する。図１１（ａ）は実施例１の図２（ｃ）に相当し、ここまでのプロセスは共通である。レジスト２４をパターニングして、主磁極及び第１の軟磁性膜２をめっき、レジスト剥離後、図１１（ｂ）のようにＣＭＰを行い、膜厚を調整する。この際、実施例１と比較して、最終の狙い膜厚を厚く設定する。次に、図１１（ｃ）に示すように、非磁性膜２１を１００ｎｍ程度スパッタし、ここにレジストを所望の形状にパターニングし、図１１（ｄ）に示すように、イオンミリングで非磁性膜を切り落とし、さらに主磁極の膜厚及びトラック幅を形成する。このミリングにより非磁性膜２１は浮上面側では除去され、浮上面より奥の方だけに存在する。さらに、アルミナをスパッタし、非磁性膜の段差部にアルミナがセルフアラインで残るようにイオンミリングする。ここに、磁気ギャップ膜をスパッタし、その後、第１の磁性膜上部の磁気ギャップ７をミリングした後、図１１（ｅ）に示すように下地膜５をスパッタし、所望のパターニング後に第２の軟磁性膜３を形成する。
【００４６】
このようにして作製したヘッドは、主磁極１及び第１の軟磁性膜２の上部にテーパーを持つ形状を作製でき、さらに図１０（ｃ）に示すように、第２の軟磁性膜３と主磁極１の間の磁気ギャップが浮上面より奥行き方向に広がるため（ｙ１＜ｙ２）、高い磁界勾配が得られる。
【００４７】
テーパー角は磁束を膜厚方向に絞る機能を有するため、磁界強度に強い影響を及ぼす。従って角度、テーパー領域の長さによって磁界強度が変化することは容易に理解される。従ってテーパー開始位置は、浮上面加工精度（テーパ領域が短いと形成が困難となる）と、ウエハ工程（テーパ領域が長いと形成が困難となる）におけるテーパー形成精度を元に適宜設定される。我々のウエハ工程では長さ２００ｎｍ以下の領域であれば均一な角度でテーパーを形成でき、浮上面加工時の公差が２０ｎｍであること、及びテーパー領域として絞り効果が少なくとも主磁極の厚みの１／４を絞りたいとの設計要求から、浮上面から約１５０ｎｍの位置にテーパー開始位置を定めた。この値は必要となる記録ヘッド磁界と素子製造公差から決定されるため、本発明における特徴的な定義は無く、設計要件から決定される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例１の垂直記録用磁気ヘッドの主磁極付近の構造を示す図。
【図２】実施例１の垂直記録用磁気ヘッドの製造工程を示すプロセスフロー図。
【図３】第１の軟磁性膜と第２の軟磁性膜の奥行き長を変化させた場合の磁界計算結果を示す図。
【図４】主磁極の膜厚方向の中心でトラック幅方向に切った面を垂直方向から見た図。
【図５】主磁極と第１の軟磁性膜上部にテ―パをもつヘッドの主磁極の断面図。
【図６】実施例２の垂直記録用磁気ヘッドの主磁極付近の構造を示す図。
【図７】実施例２の垂直記録用磁気ヘッドの製造工程を示すプロセスフロー図。
【図８】第１の軟磁性膜の飽和磁束密度と磁界勾配の計算値を示した図。
【図９】第１の軟磁性膜の飽和磁束密度と記録磁界強度の計算値を示した図。
【図１０】実施例３の垂直記録用磁気ヘッドの主磁極付近の構造を示す図。
【図１１】実施例３の垂直記録用磁気ヘッドの製造工程を示すプロセスフロー図。
【符号の説明】
【００４９】
１…主磁極、２…第１の軟磁性膜、３…第２の軟磁性膜、４…主磁極下地膜、５…第２の軟磁性膜下地膜、６…アルミナ、７…磁気ギャップ、８…非磁性膜、１１…第１の軟磁性膜の基準面、１２…主磁極の基準面、２１…非磁性膜、２２…溝、２３…下地膜、２４…レジスト
【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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