(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアベアリング面に磁極先端を有する主記録磁極を備え、
前記主記録磁極が、上面および下面と、それらの面に接続された２つの側面とを有すると共に、ダウントラック方向の厚さを有し、
前記磁極先端が、クロストラック方向の幅を有するトレーリングエッジである上端と、リーディングエッジである下端とを有する
垂直磁気記録ヘッドに用いられる複合シールド構造であって、
（ａ）前記主記録磁極の上面から所定の距離を隔てて位置する下面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するトレーリングシールドと、
（ｂ）前記主記録磁極の下面から所定の距離を隔てて位置する上面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するリーディングシールドと、
（ｃ）前記主記録磁極の側面から所定の距離を隔てて位置すると共にその側面に平行な内側側面と、幅を有する上面と、その上面に平行な下面と、ダウントラック方向に平行な外側側面とを有すると共に、前記主記録磁極の厚さよりも小さい厚さを有する第１および第２のサイドシールドと、
（ｄ）前記リーディングシールドと前記第１および第２のサイドシールドとの間に、それらを磁気的に連結させるように設けられた２以上の磁気連結体と、
（ｅ）前記第１および第２のサイドシールドと前記トレーリングシールドとの間に設けられた第１の非磁性層と、
（ｆ）前記第１および第２のサイドシールドと前記リーディングシールドとの間に設けられた第２の非磁性層と
を含み、
前記２以上の磁気連結体は、前記第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有し、
前記トレーリングシールドは、前記第１の非磁性層を介して前記第１および第２のサイドシールドから離間され、
前記リーディングシールドは、前記第２の非磁性層を介して前記第１および第２のサイドシールドから離間され、
前記２以上の磁気連結体は、前記第２の非磁性層に設けられた空孔に形成されている
ことを特徴とする複合シールド構造。
【請求項２】
前記トレーリングシールドの一方の側面と、前記リーディングシールドの一方の側面と、前記第１のサイドシールドの外側側面とは、ダウントラック方向に平行な第１の面内に位置し、
前記トレーリングシールドの他方の側面と、前記リーディングシールドの他方の側面と、前記第２のサイドシールドの外側側面とは、ダウントラック方向に平行な第２の面内に位置し、
前記主記録磁極は、前記第１および第２の面の間に位置する
ことを特徴とする請求項１記載の複合シールド構造。
【請求項３】
前記２以上の磁気連結体は、前記リーディングシールドと前記第１のサイドシールドとの間に設けられた第１の磁気連結体と、前記リーディングシールドと前記第２のサイドシールドとの間に設けられた第２の磁気連結体とを含み、
前記第１および第２の磁気連結体は、前記第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有すると共に、それぞれ前記第１および第２の面内に位置する側面を有する
ことを特徴とする請求項２記載の複合シールド構造。
【請求項４】
前記第１および第２のサイドシールドの上面は、前記主記録磁極の上面と同一面内に位置するか、または前記主記録磁極の上面よりも下側に０μｍ超０．１５μｍ以下ずれて位置する
ことを特徴とする請求項１記載の複合シールド構造。
【請求項５】
前記トレーリングシールドの下面と前記主記録磁極の上面との間の距離は、０．０３μｍ以上０．１μｍ以下であり、
前記リーディングシールドの上面と前記主記録磁極の下面との間の距離は、０．０５μｍ〜０．３μｍであり、
前記主記録磁極の厚さは、０．１５μｍ以上０．３μｍ以下であり、
前記主記録磁極の側面と前記前記第１および第２のサイドシールドの内側側面との間の距離は、０．０４μｍ〜０．１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の複合シールド構造。
【請求項６】
前記２以上の磁気連結体は、ＣｏＦｅＮｉ、ＮｉＦｅおよびＣｏＦｅからなる群のうちの少なくとも１種の軟磁性材料を含む
ことを特徴とする請求項１記載の複合シールド構造。
【請求項７】
前記２以上の磁気連結体は、前記主記録磁極、前記トレーリングシールド、前記リーディングシールドならびに前記第１および第２のサイドシールドと同一の材料によって構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の複合シールド構造。
【請求項８】
主記録磁極と、複合シールド構造とを備え、
（ａ）前記主記録磁極は、エアベアリング面に磁極先端を有する狭幅記録磁極部分と、前記エアベアリング面から所定の位置に形成され、前記エアベアリング面よりも後方において前記狭幅記録磁極部分に連結された広幅部分とを含み、
前記狭幅記録磁極部分は、上面と、下面と、前記エアベアリング面に垂直な２つの側面とを有すると共に、ダウントラック方向の厚さを有し、
前記広幅部分は、前記狭幅記録磁極部分の２つの側面の延長線からフレア角度θで外側に広がる２つのフレア側面を有し、
（ｂ）前記複合シールド構造は、
（１）前記狭幅記録磁極部分の上面よりも上側に所定の距離を隔てて位置する下面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するトレーリングシールドと、
（２）前記狭幅記録磁極部分の下面よりも下側に所定の距離を隔てて位置する上面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するリーディングシールドと、
（３）クロストラック方向の幅を有する上面と、その上面に平行な下面と、ダウントラック方向に平行な外側側面と、前記狭幅記録磁極部分の側面から所定の距離を隔てて位置すると共にその側面に平行な内側側面と、前記広幅部分のフレア側面に平行な内側側面とを有すると共に、前記狭幅記録磁極部分の厚さよりも小さい厚さを有する第１および第２のサイドシールドと、
（４）前記リーディングシールドと前記第１および第２のサイドシールドとの間に、それらを磁気的に連結させるように設けられた２以上の磁気連結体と、
（５）前記第１および第２のサイドシールドと前記トレーリングシールドとの間に設けられた第１の非磁性層と、
（６）前記第１および第２のサイドシールドと前記リーディングシールドとの間に設けられた第２の非磁性層と
を含み、
前記２以上の磁気連結体は、前記第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有し、
前記トレーリングシールドは、前記第１の非磁性層を介して前記第１および第２のサイドシールドから離間され、
前記リーディングシールドは、前記第２の非磁性層を介して前記第１および第２のサイドシールドから離間され、
前記２以上の磁気連結体は、第２の非磁性層に設けられた空孔に形成されている
ことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
【請求項９】
前記トレーリングシールドの一方の側面と、前記リーディングシールドの一方の側面と、前記第１のサイドシールドの外側側面とは、ダウントラック方向に平行な第１の面内に位置し、
前記トレーリングシールドの他方の側面と、前記リーディングシールドの他方の側面と、前記第２のサイドシールドの外側側面とは、ダウントラック方向に平行な第２の面内に位置し、
前記主記録磁極は、前記第１および第２の面の間に位置する
ことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項１０】
前記２以上の磁気連結体は、前記リーディングシールドと前記第１のサイドシールドとの間に設けられた第１の磁気連結体と、前記リーディングシールドと前記第２のサイドシールドとの間に設けられた第２の磁気連結体とを含み、
前記第１および第２の磁気連結体は、前記第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有すると共に、それぞれ前記第１および第２の面内に位置する側面を有する
ことを特徴とする請求項９記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項１１】
前記第１および第２のサイドシールドの上面は、前記主記録磁極の上面と同一面内に位置するか、または前記主記録磁極の上面よりも下側に０μｍ超０．１５μｍ以下ずれて位置する
ことを特徴とする請求項９記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項１２】
前記フレア角度θは、４５°以上７５°以下である
ことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項１３】
前記２以上の磁気連結体は、ＣｏＦｅＮｉ、ＮｉＦｅおよびＣｏＦｅからなる群のうちの少なくとも１種の軟磁性材料を含む
ことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項１４】
前記２以上の磁気連結体の幅は、０．５μｍ以上３０μｍ以下であり、
前記第１および第２のサイドシールドの上面の幅は、０．５μｍ以上３０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項１５】
エアベアリング面に磁極先端を有する主記録磁極を備え、
前記主記録磁極が、上面および下面と、それらの面に接続された２つの側面とを有すると共に、ダウントラック方向の厚さを有し、
前記磁極先端が、クロストラック方向の幅を有するトレーリングエッジである上端と、リーディングエッジである下端とを有する
垂直磁気記録ヘッドに用いられる複合シールド構造であって、
（ａ）前記主記録磁極の上面から所定の距離を隔てて位置する下面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するトレーリングシールドと、
（ｂ）前記主記録磁極の下面から所定の距離を隔てて位置する上面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するリーディングシールドと、
（ｃ）前記主記録磁極の側面から所定の距離を隔てて位置すると共にその側面に平行な内側側面と、幅を有する上面と、その上面に平行な下面と、ダウントラック方向に平行な外側側面とを有すると共に、前記主記録磁極の厚さよりも小さい厚さを有する第１および第２のサイドシールドと、
（ｄ）前記トレーリングシールドと前記第１および第２のサイドシールドとの間、および前記リーディングシールドと前記第１および第２のサイドシールドとの間における少なくとも一方に、それらを磁気的に連結させるように設けられた２以上の磁気連結体と、
（ｅ）前記第１および第２のサイドシールドと前記トレーリングシールドとの間に設けられた第１の非磁性層と、
（ｆ）前記第１および第２のサイドシールドと前記リーディングシールドとの間に設けられた第２の非磁性層と
を含み、
前記２以上の磁気連結体は、前記第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有し、
前記トレーリングシールドは、前記第１の非磁性層を介して前記第１および第２のサイドシールドから離間され、
前記リーディングシールドは、前記第２の非磁性層を介して前記第１および第２のサイドシールドから離間され、
前記２以上の磁気連結体は、前記第１の非磁性層に設けられた空孔および前記第２の非磁性層に設けられた空孔のうちの少なくとも一方に形成されている
ことを特徴とする複合シールド構造。
【請求項１６】
前記トレーリングシールドの一方の側面と、前記リーディングシールドの一方の側面と、前記第１のサイドシールドの外側側面とは、ダウントラック方向に平行な第１の面内に位置し、
前記トレーリングシールドの他方の側面と、前記リーディングシールドの他方の側面と、前記第２のサイドシールドの外側側面とは、ダウントラック方向に平行な第２の面内に位置し、
前記主記録磁極は、前記第１および第２の面の間に位置する
ことを特徴とする請求項１５記載の複合シールド構造。
【請求項１７】
前記２以上の磁気連結体は、前記トレーリングシールドと前記第１のサイドシールドとの間に設けられた第１の磁気連結体と、前記トレーリングシールドと前記第２のサイドシールドとの間に設けられた第２の磁気連結体とを含み、
前記第１および第２の磁気連結体は、前記第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有すると共に、それぞれ前記第１および第２の面内に位置する側面を有する
ことを特徴とする請求項１６記載の複合シールド構造。
【請求項１８】
前記２以上の磁気連結体は、前記トレーリングシールドと前記第１のサイドシールドとの間に設けられた第１の磁気連結体と、前記トレーリングシールドと前記第２のサイドシールドとの間に設けられた第２の磁気連結体と、前記リーディングシールドと前記第１のサイドシールドとの間に設けられた第３の磁気連結体と、前記リーディングシールドと前記第２のサイドシールドとの間に設けられた第４の磁気連結体とを含み、
前記第１ないし第４の磁気連結体は、前記第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有し、
前記第１および第３の磁気連結体は、前記第１の面内に位置する側面を有し、前記第２および第４の磁気連結体は、前記第２の面内に位置する側面を有する
ことを特徴とする請求項１６記載の複合シールド構造。
【請求項１９】
前記トレーリングシールドの下面と前記主記録磁極の上面との間の距離は、０．０３μｍ以上０．１μｍ以下であり、
前記リーディングシールドの上面と前記主記録磁極の下面との間の距離は、０．０５μｍ〜０．３μｍであり、
前記主記録磁極の厚さは、０．１５μｍ以上０．３μｍ以下であり、
前記主記録磁極の側面と前記前記第１および第２のサイドシールドの内側側面との間の距離は、０．０４μｍ〜０．１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１５記載の複合シールド構造。
【請求項２０】
前記第１および第２の磁気連結体の間の距離は、０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、
前記第３および第４の磁気連結体の間の距離は、０．５μｍ以上１０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１８記載の複合シールド構造。
【請求項２１】
前記２以上の磁気連結体は、ＣｏＦｅＮｉ、ＮｉＦｅおよびＣｏＦｅからなる群のうちの少なくとも１種の軟磁性材料を含む
ことを特徴とする請求項１５記載の複合シールド構造。
【請求項２２】
主記録磁極と、複合シールド構造とを備え、
（ａ）前記主記録磁極は、エアベアリング面に磁極先端を有する狭幅記録磁極部分と、前記エアベアリング面から所定の位置に形成され、前記エアベアリング面よりも後方において前記狭幅記録磁極部分に連結された広幅部分とを含み、
前記狭幅記録磁極部分は、上面と、下面と、前記エアベアリング面に垂直な２つの側面とを有すると共に、ダウントラック方向の厚さを有し、
前記広幅部分は、前記狭幅記録磁極部分の２つの側面の延長線からフレア角度θで外側に広がる２つのフレア側面を有し、
（ｂ）前記複合シールド構造は、
（１）前記狭幅記録磁極部分の上面よりも上側に所定の距離を隔てて位置する下面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するトレーリングシールドと、
（２）前記狭幅記録磁極部分の下面よりも下側に所定の距離を隔てて位置する上面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するリーディングシールドと、
（３）クロストラック方向の幅を有する上面と、その上面に平行な下面と、ダウントラック方向に平行な外側側面と、前記狭幅記録磁極部分の側面から所定の距離を隔てて位置すると共にその側面に平行な内側側面と、前記広幅部分のフレア側面に平行な内側側面とを有すると共に、前記狭幅記録磁極部分の厚さよりも小さい厚さを有する第１および第２のサイドシールドと、
（４）前記トレーリングシールドと前記第１および第２のサイドシールドとの間、および前記リーディングシールドと前記第１および第２のサイドシールドとの間における少なくとも一方に、それらを磁気的に連結させるように設けられた２以上の磁気連結体と、
（５）前記第１および第２のサイドシールドと前記トレーリングシールドとの間に設けられた第１の非磁性層と、
（６）前記第１および第２のサイドシールドと前記リーディングシールドとの間に設けられた第２の非磁性層と
を含み、
前記２以上の磁気連結体は、前記第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有し、
前記トレーリングシールドは、前記第１の非磁性層を介して前記第１および第２のサイドシールドから離間され、
前記リーディングシールドは、前記第２の非磁性層を介して前記第１および第２のサイドシールドから離間され、
前記２以上の磁気連結体は、前記第１の非磁性層に設けられた空孔および前記第２の非磁性層に設けられた空孔のうちの少なくとも一方に形成されている
ことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
【請求項２３】
前記トレーリングシールドの一方の側面と、前記リーディングシールドの一方の側面と、前記第１のサイドシールドの外側側面とは、ダウントラック方向に平行な第１の面内に位置し、
前記トレーリングシールドの他方の側面と、前記リーディングシールドの他方の側面と、前記第２のサイドシールドの外側側面とは、ダウントラック方向に平行な第２の面内に位置し、
前記主記録磁極は、前記第１および第２の面の間に位置する
ことを特徴とする請求項２２記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項２４】
前記２以上の磁気連結体は、前記トレーリングシールドと前記第１のサイドシールドとの間に設けられた第１の磁気連結体と、前記トレーリングシールドと前記第２のサイドシールドとの間に設けられた第２の磁気連結体とを含み、
前記第１および第２の磁気連結体は、前記第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有すると共に、それぞれ前記第１および第２の面内に位置する側面を有する
ことを特徴とする請求項２３記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項２５】
前記２以上の磁気連結体は、前記トレーリングシールドと前記第１のサイドシールドとの間に設けられた第１の磁気連結体と、前記トレーリングシールドと前記第２のサイドシールドとの間に設けられた第２の磁気連結体と、前記リーディングシールドと前記第１のサイドシールドとの間に設けられた第３の磁気連結体と、前記リーディングシールドと前記第２のサイドシールドとの間に設けられた第４の磁気連結体とを含み、
前記第１ないし第４の磁気連結体は、前記第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有し、
前記第１および第３の磁気連結体は、前記第１の面内に位置する側面を有し、前記第２および第４の磁気連結体は、前記第２の面内に位置する側面を有する
ことを特徴とする請求項２３記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項２６】
前記第１および第２のサイドシールドの上面は、前記主記録磁極の上面と同一面内に位置するか、または前記主記録磁極の上面よりも下側に０μｍ超０．１５μｍ以下ずれて位置する
ことを特徴とする請求項２３記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項２７】
前記第１および第２の磁気連結体の間の距離は、０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、
前記第３および第４の磁気連結体の間の距離は、０．５μｍ以上１０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項２５記載の垂直磁気記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主記録磁極に併設される複合シールド構造およびそれらを備えた垂直磁気記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直磁気記録（ＰＭＲ：perpendicular magnetic recording）は、長手磁気記録（ＬＭＲ：longitudinal magnetic recording ）よりも高記録密度を実現するために開発された磁気記録方式であり、次世代の磁気情報記録技術として期待されている。中でも、軟磁性下地層と単磁極とを組み合わせたＰＭＲは、ＬＭＲよりも記録磁界の磁界強度を高くすることができるという利点を有している。
【０００３】
図６は、エアベアリング面（ＡＢＳ：air bearing surface ）に垂直な方向における従来のＰＭＲヘッドの断面構成を表している。このＰＭＲヘッドは、ＡＢＳ５−５に小さな表面積の一端面（磁極先端）を有する主記録磁極（主磁極）１０と、そのトレーリング側に配置され、ＡＢＳ５−５に大きな表面積の一端面を有する磁束リターン磁極（対向磁極）８を含むトレーリングシールド７と、磁束を発生させるスパイラル状のコイル６とを備えている。トレーリングシールド７は、ダウントラック方向の磁界勾配を改善するために設けられている。このトレーリングシールド７は、ＡＢＳ５−５よりも後方において主記録磁極１０に連結されていると共に、ＡＢＳ５−５近傍において主記録磁極１０から所定の距離（ギャップ）を隔てて離間されている。
【０００４】
コイル６で発生した磁束は、主記録磁極１０から磁極先端を通じて磁気記録メディア４に流れたのち、磁束リターン磁極８に戻る。この際、主記録磁極１０の磁極先端に磁束が集中するため、その磁極先端の近傍に、磁気記録メディア４の磁化状態を切り替えるのに十分な磁界が発生する。
【０００５】
ＰＭＲにおいて高面記録密度を実現するためには、ＰＭＲヘッドの設計に際して、ダウントラック方向およびクロストラック方向の双方において記録磁界の磁界強度および磁界勾配を増加させることが必要である。ところが、磁界強度および磁界勾配は、一方が高くなれば他方が低くなる傾向にあり、いわゆるトレードオフの関係にある。このため、上記した磁界強度および磁界勾配を改善するために、主記録磁極に各種のシールド構造を併設することが提案されている。
【０００６】
ダウントラック方向の磁界勾配を増加させるためには、上記したトレーリングシールドが広く用いられている。図７は、トレーリングシールドを備えた従来のＰＭＲヘッドをＡＢＳから見た断面構成を表している。主記録磁極１０は、下面１０ａおよび上面１０ｂを有しており、そのＡＢＳにおける一端面は、逆台形型の平面形状を有している。トレーリングシールド１２は、主記録磁極１０の上面１０ｂよりも上側（トレーリング側）に所定の距離（距離ｄ）を隔てて配置されている。この距離ｄは、要求される記録性能等に応じて設定される。このＰＭＲヘッドでは、記録磁界の磁界強度が減少する一方でダウントラック方向（Ｙ軸方向）の磁界勾配が増加するが、主記録磁極１０からクロストラック方向（Ｘ軸方向）に大きなフリンジ磁界が生じる点が問題となる。
【０００７】
このフリンジ磁界に関する問題を改善するために、M.Mallary は、サイドシールドを備えたＰＭＲヘッドを提案している（例えば、非特許文献１参照。）。図８は、サイドシールドを備えた従来のＰＭＲヘッドの構成を表しており、図７に対応する断面構成を示している。主記録磁極１０のクロストラック方向における両側には、その主記録磁極１０の側面から所定の距離（距離ｓ）を隔てて２つのサイドシールド１３，１４が配置されている。これらのサイドシールド１３，１４は、主記録磁極１０の厚さに等しい厚さを有しており、主記録磁極の側面に対して平行に傾斜した内側側面を有している。サイドシールド１３，１４の内側側面は、主記録磁極１０の側面全体に対して対向しており、そのようなサイドシールドの形態は、完全サイドシールドと呼ばれている。このＰＭＲヘッドでは、記録磁界の磁界強度が距離ｓに依存すると共に、製造工程が煩雑になる。
【非特許文献１】”One Terabit per Square Inch Perpendicular Recording Conceptual Design ”，IEEE，Trans. Magn.，Vol.38，July，2002
【０００８】
そこで、上記した製造工程に関する問題を改善するために、完全サイドシールドに代えて部分サイドシールドを備えたＰＭＲヘッドが提案されている。図９は、他のサイドシールドを備えた従来のＰＭＲヘッドの構成を表しており、図８に対応する断面構成を示している。主記録磁極１０の両側に配置された２つのサイドシールド１５，１６は、その主記録磁極１０の厚さよりも小さい厚さを有している。これらのサイドシールド１５，１６の上面は、主記録磁極１０の上面と同一面内に位置していると共に、トレーリングシールド１２の下面から所定の距離（距離ｄ）を隔てて位置している。
【０００９】
この他、ダウントラック方向の磁界勾配をより増加させるために、リーディングシールドを備えたＰＭＲヘッドも提案されている。図１０は、リーディングシールドを備えた従来のＰＭＲヘッドの構成を表しており、図７に対応する断面構成を示している。リーディングシールド１７は、主記録磁極１０の下面１０ａよりも下側（リーディング側）に所定の距離（距離ｍ）を隔てて配置されている。この距離ｍは、要求される記録性能等に応じて設定される。
【００１０】
磁気記録の分野では、記録密度が益々増加し続けているため、磁界強度と磁界勾配との間のトレードオフ関係がより顕著になる傾向にある。このため、高性能なＰＭＲヘッドを設計するためには、最良の記録性能を実現するために、主記録磁極およびシールド構造の構成が全体として適正化される必要がある。しかしながら、従来のＰＭＲヘッドの設計は、ダウントラック方向およびクロストラック方向の双方において磁界強度および磁界勾配を未だ十分に制御できていない状況にある。このため、狭トラック幅および高記録密度という厳しい条件下においても優れた記録性能を発揮するＰＭＲヘッドを開発するために、そのシールド構造の構成を改善する必要がある。
【００１１】
ＰＭＲヘッドに要求される他の改善点としては、主記録磁極が高飽和磁束密度（Ｂｓ）材料によって構成される場合に生じる磁極消去を抑制することが挙げられる。コイルに流れていた電流が切られた際、磁極先端の近傍における磁界強度は、磁気記録メディアに意図せずに記録されることを防止するために、完全にゼロになるべきである。ところが、実際には、磁気記録メディアに対する意図しない記録を誘発するのに十分な強度の磁界（残留磁界）が残存してしまう。この問題に関しては、最近の技術でも十分な対処がなされていないため、高性能なＰＭＲヘッドを設計する際には、磁極消去を抑制することも重要である。
【００１２】
ＰＭＲヘッドに関する先行技術を調査したところ、いくつかの先行技術が見つかった。具体的には、軟磁性連結体を介して完全サイドシールドを磁束リターン磁極に連結させると共に、同様に軟磁性連結体を介してトレーリングシールドを完全サイドシールドに連結させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、磁気止め具を用いてトレーリングシールドおよびサイドシールドをリターン磁極層に連結させる技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。また、強磁性材料からなる２つの止め具を用いて、サイドシールドをリターン磁極片に連結させる技術が知られている（例えば、特許文献３参照。）。また、記録磁極に、それから離間されるように浮遊記録シールドを併設する技術が知られている（例えば、特許文献４参照。）。この技術では、浮遊記録シールドが記録磁極とは異なる磁気ポテンシャルを有することができる。さらに、トレーリングシールドと、リーディングシールドと、２つの完全サイドシールドとを用い、その完全サイドシールドをトレーリングシールドまたはリーディングシールドに連結させる技術が知られている（例えば、特許文献５参照。）。
【特許文献１】米国特許第７０６８４５３号明細書
【特許文献２】米国特許第７０７０６９８号明細書
【特許文献３】米国特許第７００２７７５号明細書
【特許文献４】米国特許第６８４２３１３号明細書
【特許文献５】米国出願公開２００５／０２３７６６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年、高記録密度および狭トラック幅が益々進行する状況下において、高性能なＰＭＲヘッドを実現するためには、磁界強度および磁界勾配の双方を向上させる必要がある。この場合には、特に、記録安定性を確保するために、隣接トラック消去を抑制することも重要である。
【００１４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、高記録密度および狭トラック幅の用途において十分な磁界強度を維持しながら磁界勾配を改善することが可能な複合シールド構造および垂直磁気記録ヘッドを提供することにある。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、狭トラック幅においても隣接トラック消去を抑制することが可能な複合シールド構造および垂直磁気記録ヘッドを提供することにある。
【００１６】
さらに、本発明の第３の目的は、完全サイドシールドを用いる場合よりも簡単に製造される複合シールドおよび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】
【００１７】
本発明の複合シールド構造は、エアベアリング面に磁極先端を有する主記録磁極を備え、主記録磁極が、上面および下面と、それらの面に接続された２つの側面とを有すると共に、ダウントラック方向の厚さを有し、磁極先端が、クロストラック方向の幅を有するトレーリングエッジである上端と、リーディングエッジである下端とを有する垂直磁気記録ヘッドに用いられるものであって、（ａ）主記録磁極の上面から所定の距離を隔てて位置する下面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するトレーリングシールドと、（ｂ）主記録磁極の下面から所定の距離を隔てて位置する上面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するリーディングシールドと、（ｃ）主記録磁極の側面から所定の距離を隔てて位置すると共にその側面に平行な内側側面と、幅を有する上面と、その上面に平行な下面と、ダウントラック方向に平行な外側側面とを有すると共に、主記録磁極の厚さよりも小さい厚さを有する第１および第２のサイドシールドと、（ｄ）リーディングシールドと第１および第２のサイドシールドとの間に、それらを磁気的に連結させるように設けられた２以上の磁気連結体と、（ｅ）第１および第２のサイドシールドとトレーリングシールドとの間に設けられた第１の非磁性層と、（ｆ）第１および第２のサイドシールドとリーディングシールドとの間に設けられた第２の非磁性層とを含み、２以上の磁気連結体が第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有し、トレーリングシールドが第１の非磁性層を介して第１および第２のサイドシールドから離間され、リーディングシールドが第２の非磁性層を介して第１および第２のサイドシールドから離間され、２以上の磁気連結体が第２の非磁性層に設けられた空孔に形成されているもののである。
また、本発明の他の複合シールド構造は、エアベアリング面に磁極先端を有する主記録磁極を備え、主記録磁極が、上面および下面と、それらの面に接続された２つの側面とを有すると共に、ダウントラック方向の厚さを有し、磁極先端が、クロストラック方向の幅を有するトレーリングエッジである上端と、リーディングエッジである下端とを有する垂直磁気記録ヘッドに用いられるものであって、（ａ）主記録磁極の上面から所定の距離を隔てて位置する下面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するトレーリングシールドと、（ｂ）主記録磁極の下面から所定の距離を隔てて位置する上面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するリーディングシールドと、（ｃ）主記録磁極の側面から所定の距離を隔てて位置すると共にその側面に平行な内側側面と、幅を有する上面と、その上面に平行な下面と、ダウントラック方向に平行な外側側面とを有すると共に、主記録磁極の厚さよりも小さい厚さを有する第１および第２のサイドシールドと、（ｄ）トレーリングシールドと第１および第２のサイドシールドとの間、およびリーディングシールドと第１および第２のサイドシールドとの間における少なくとも一方に、それらを磁気的に連結させるように設けられた２以上の磁気連結体と、（ｅ）第１および第２のサイドシールドとトレーリングシールドとの間に設けられた第１の非磁性層と、（ｆ）第１および第２のサイドシールドとリーディングシールドとの間に設けられた第２の非磁性層とを含み、２以上の磁気連結体が第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有し、トレーリングシールドが第１の非磁性層を介して第１および第２のサイドシールドから離間され、リーディングシールドが第２の非磁性層を介して第１および第２のサイドシールドから離間され、２以上の磁気連結体が第１の非磁性層に設けられた空孔および第２の非磁性層に設けられた空孔のうちの少なくとも一方に形成されているものであある。
【００１８】
本発明の垂直磁気記録ヘッドは、主記録磁極と、複合シールド構造とを備え、（ａ）主記録磁極が、エアベアリング面に磁極先端を有する狭幅記録磁極部分と、エアベアリング面から所定の位置に形成され、エアベアリング面よりも後方において狭幅記録磁極部分に連結された広幅部分とを含み、狭幅記録磁極部分が、上面と、下面と、エアベアリング面に垂直な２つの側面とを有すると共に、ダウントラック方向の厚さを有し、広幅部分が、狭幅記録磁極部分の２つの側面の延長線からフレア角度θで外側に広がる２つのフレア側面を有し、（ｂ）複合シールド構造が、（１）狭幅記録磁極部分の上面よりも上側に所定の距離を隔てて位置する下面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するトレーリングシールドと、（２）狭幅記録磁極部分の下面よりも下側に所定の距離を隔てて位置する上面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するリーディングシールドと、（３）クロストラック方向の幅を有する上面と、その上面に平行な下面と、ダウントラック方向に平行な外側側面と、狭幅記録磁極部分の側面から所定の距離を隔てて位置すると共にその側面に平行な内側側面と、広幅部分のフレア側面に平行な内側側面とを有すると共に、狭幅記録磁極部分の厚さよりも小さい厚さを有する第１および第２のサイドシールドと、（４）リーディングシールドと第１および第２のサイドシールドとの間に、それらを磁気的に連結させるように設けられた２以上の磁気連結体と、（５）第１および第２のサイドシールドとトレーリングシールドとの間に設けられた第１の非磁性層と、（６）第１および第２のサイドシールドとリーディングシールドとの間に設けられた第２の非磁性層とを含み、２以上の磁気連結体が第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有し、トレーリングシールドが第１の非磁性層を介して第１および第２のサイドシールドから離間され、リーディングシールドが第２の非磁性層を介して第１および第２のサイドシールドから離間され、２以上の磁気連結体が第２の非磁性層に設けられた空孔に形成されているものである。
また、本発明の他の垂直磁気記録ヘッドは、主記録磁極と、複合シールド構造とを備え、（ａ）主記録磁極が、エアベアリング面に磁極先端を有する狭幅記録磁極部分と、エアベアリング面から所定の位置に形成され、エアベアリング面よりも後方において狭幅記録磁極部分に連結された広幅部分とを含み、狭幅記録磁極部分が、上面と、下面と、エアベアリング面に垂直な２つの側面とを有すると共に、ダウントラック方向の厚さを有し、広幅部分が、狭幅記録磁極部分の２つの側面の延長線からフレア角度θで外側に広がる２つのフレア側面を有し、（ｂ）複合シールド構造が、（１）狭幅記録磁極部分の上面よりも上側に所定の距離を隔てて位置する下面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するトレーリングシールドと、（２）狭幅記録磁極部分の下面よりも下側に所定の距離を隔てて位置する上面と、ダウントラック方向に平行な２つの側面とを有するリーディングシールドと、（３）クロストラック方向の幅を有する上面と、その上面に平行な下面と、ダウントラック方向に平行な外側側面と、狭幅記録磁極部分の側面から所定の距離を隔てて位置すると共にその側面に平行な内側側面と、広幅部分のフレア側面に平行な内側側面とを有すると共に、狭幅記録磁極部分の厚さよりも小さい厚さを有する第１および第２のサイドシールドと、（４）トレーリングシールドと第１および第２のサイドシールドとの間、およびリーディングシールドと第１および第２のサイドシールドとの間における少なくとも一方に、それらを磁気的に連結させるように設けられた２以上の磁気連結体と、（５）第１および第２のサイドシールドとトレーリングシールドとの間に設けられた第１の非磁性層と、（６）第１および第２のサイドシールドとリーディングシールドとの間に設けられた第２の非磁性層とを含み、２以上の磁気連結体が第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有し、トレーリングシールドが第１の非磁性層を介して第１および第２のサイドシールドから離間され、リーディングシールドが第２の非磁性層を介して第１および第２のサイドシールドから離間され、２以上の磁気連結体が第１の非磁性層に設けられた空孔および第２の非磁性層に設けられた空孔のうちの少なくとも一方に形成されているものである。
【００１９】
本発明の複合シールド構造または垂直磁気記録ヘッドでは、トレーリングシールドおよびリーディングシールドによってダウントラック方向の磁界勾配が増加すると共に、第１および第２のサイドシールドによってクロストラック方向の磁界勾配が増加する。また、第２の非磁性層に設けられた空孔に２以上の磁気連結体が形成され、リーディングシールドと第１および第２のサイドシールドとが磁気連結体を介して磁気的に連結されていると共に、その磁気連結体が第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有しているため、一連のシールドの磁気ポテンシャルが適正化される。
また、本発明の他の複合シールド構造または他の垂直磁気記録ヘッドでは、トレーリングシールドおよびリーディングシールドによってダウントラック方向の磁界勾配が増加すると共に、第１および第２のサイドシールドによってクロストラック方向の磁界勾配が増加する。また、第１の非磁性層に設けられた空孔および第２の非磁性層に設けられた空孔のうちの少なくとも一方に２以上の磁気連結体が形成され、トレーリングシールドと第１および第２のサイドシールドと、ならびにリーディングシールドと第１および第２のサイドシールドとのうちの少なくとも一方が磁気連結体を介して磁気的に連結されていると共に、その磁気連結体が第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有しているため、一連のシールドの磁気ポテンシャルが適正化される。
【００２０】
なお、上記した「上側」および「下側」とは、それぞれダウントラック方向における上側（トレーリング側）およびリーディング側を意味し、「両側」とは、クロストラック方向（トラック幅方向）における両側を意味する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の複合シールド構造によれば、トレーリングシールドと、リーディングシールドと、第１および第２のサイドシールドと、第２の非磁性層に設けられた空孔に形成され、リーディングシールドと第１および第２のサイドシールドとを磁気的に連結させる２以上の磁気連結体とを含んでおり、その磁気連結体が第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有しているので、一連のシールドでは、磁束飽和が抑制されながら、必要十分な磁束が取り込まれる。これにより、本発明の複合シールド構造を用いた垂直磁気記録ヘッドによれば、高い磁界強度および磁界勾配が安定に得られるため、高記録密度および狭トラック幅の用途において十分な磁界強度を維持しながら磁界勾配を改善することができる。また、第１および第２のサイドシールドによって隣接トラック消去が抑制されるため、狭トラック幅においても隣接トラック消去を抑制することができる。さらに、第１および第２のサイドシールドが部分サイドシールドであるため、完全サイドシールドである場合よりも製造工程を簡単にすることができる。
また、本発明の他の複合シールド構造によれば、トレーリングシールドと、リーディングシールドと、第１および第２のサイドシールドと、第１の非磁性層に設けられた空孔および第２の非磁性層に設けられた空孔のうちの少なくとも一方に形成され、トレーリングシールドと第１および第２のサイドシールドと、ならびにリーディングシールドと第１および第２のサイドシールドとのうちの少なくとも一方を磁気的に連結させる２以上の磁気連結体とを含んでおり、その磁気連結体が第１および第２のサイドシールドの上面の幅よりも小さい幅を有しているので、一連のシールドでは、磁束飽和が抑制されながら、必要十分な磁束が取り込まれる。これにより、本発明の他の複合シールド構造を用いた他の垂直磁気記録ヘッドによれば、高い磁界強度および磁界勾配が安定に得られるため、高記録密度および狭トラック幅の用途において十分な磁界強度を維持しながら磁界勾配を改善することができる。また、第１および第２のサイドシールドによって隣接トラック消去が抑制されるため、狭トラック幅においても隣接トラック消去を抑制することができる。さらに、第１および第２のサイドシールドが部分サイドシールドであるため、完全サイドシールドである場合よりも製造工程を簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２４】
図１および図２は、第１の実施の形態に係る複合シールド構造を備えた垂直磁気記録（ＰＭＲ）ヘッドの構成を表している。図１では、ＡＢＳ面から見た断面構成を示し、図２では、図１に示した主要部の平面構成を示している。ただし、図１および図２では、ＰＭＲヘッドにおける各構成要素の寸法や位置関係を正確に表しているわけではないため、それらの寸法や位置関係に限定されるわけではない。このことは、後述する図３以降においても同様である。
【００２５】
このＰＭＲヘッドについて以下で説明する主要部以外の構成は、図６に示した場合と同様である。
【００２６】
以下では、ＰＭＲヘッドが磁気記録メディア（図示せず）に対して相対的に進行する際、その進行方向における前方を「上側」または「トレーリング側」、後方を「下側」または「リーディング側」と呼称する。また、ＡＢＳに近い側を「前」、遠い側を「後」と呼称する。
【００２７】
このＰＭＲヘッドは、主記録磁極２０と、その主記録磁極２０の周囲に併設されたシールド構造１００と、それらの間に埋設された非磁性層３６〜３８とを備えている。
【００２８】
主記録磁極２０は、ＡＢＳ面に小さい表面積の一端面（磁極先端２０ｔ）を有していると共に、厚さｔ、すなわちダウントラック方向（Ｙ軸方向）の寸法（後述する上面２０ｂと下面２０ａとの間の距離）を有している。この厚さｔは、例えば、０．１５μｍ〜０．３μｍである。
【００２９】
磁極先端２０ｔは、トレーリングエッジである上端と、リーディングエッジである下端と、２つの側端とによって形作られており、例えば、化学機械研磨（ＣＭＰ：chemical mechanical polishing ）法などによって形成されている。この上端は、幅Ｗ１、すなわちクロストラック方向（Ｘ軸方向）の寸法を有しており、その幅Ｗ１は、例えば、０．０５μｍ〜０．２μｍである。
【００３０】
上端の幅Ｗ１は、例えば、下端の幅よりも大きくなっている。これに伴い、磁極先端２０ｔは、例えば、逆台形型の平面形状を有している。このような形状を有する主記録磁極２０は、例えば、磁極先端２０ｔが矩形型の平面形状を有するように主記録磁極２０が形成されたのち、イオンミリングプロセスなどによって主記録磁極２０の側面が部分的に除去されることによって形成される。
【００３１】
主記録磁極２０は、ＡＢＳ２７−２７からそれに平行な後方の面３２−３２まで延在する狭幅記録磁極部分２０ｎと、面３２−３２から後方へ延在する広幅部分２０ｍとを含んでいる。ＡＢＳ２７−２７と面３２−３２との間の距離ｚ（ネックハイト：ＮＨ）は、例えば、０μｍ超０．２μｍ以下、好ましくは０．１μｍである。広幅部分２０の延在距離は、例えば、０．１μｍ〜２０μｍである。
【００３２】
狭幅記録磁極部分２０ｎは、上面２０ｂと、下面２０ａと、２つの側面２０ｃ，２０ｄとを有しており、それらの面は、例えば、ＡＢＳ面に垂直になっている。
【００３３】
広幅部分２０ｍは、２つの側面２０ｃ，２０ｄにそれぞれ接続された２つの側面２０ｓ，２０ｒを有しており、それらの側面２０ｓ，２０ｒは、それぞれ側面２０ｃ，２０ｄの延長線である線３３，３４に対して所定の角度（フレア角度θ）で外側に広がっている。このフレア角度θは、主記録磁極２０中を流れる磁束を磁極先端２０ｔに集中させつつ、２つのサイドシールド２３，２４に磁束が漏れすぎることを抑制するように設定されるのが好ましい。具体的には、フレア角度θは、例えば、一般的には４５°未満であるが、本発明では４５°〜７５°である。ただし、フレア角度θが大きすぎると、隣接トラックに悪影響を及ぼすフリンジ磁界の強度が増加しすぎる可能性がある。
【００３４】
主記録磁極２０は、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉおよびＮｉＦｅからなる群のうちの少なくとも１種の軟磁性材料（高飽和磁束密度（Ｂｓ）材料）によって構成されていると共に、図示しないシード層を使用した電気鍍金法によって形成されている。
【００３５】
シールド構造１００は、主記録磁極２０の下側（リーディング側）に配置されたリーディングシールド２２と、主記録磁極２０の上側（トレーリング側）に配置されたトレーリングシールド２１と、クロストラック方向における主記録磁極２０の両側に配置された２つのサイドシールド２３，２４と、それらを磁気的に連結させる磁気連結体２５〜２８とを含んでいる。
【００３６】
リーディングシールド２２は、主記録磁極２０の下面２０ａから所定の間隔（距離Ｖ）を隔てて配置されており、厚さｆを有している。この距離Ｖは、例えば、０．０５μｍ〜０．３μｍ、好ましくは０．０５μｍ〜０．１５μｍであり、厚さｆは、例えば、０．２μｍ〜５．０μｍである。このリーディングシールド２２は、主記録磁極２０の下面２０ａに平行な上面および下面と、それらの面に垂直であると共にダウントラック方向に平行な２つの側面２２ｓとを有している。リーディングシールド２２の上面および下面は、いずれも幅Ｗ３を有している。これに伴い、ＡＢＳ面におけるリーディングシールド２２の一端面は、矩形型の平面形状を有している。一方の側面２２ｓは、例えば、ダウントラック方向に平行な面３１−３１内に位置しており、他方の側面２２ｓは、例えば、ダウントラック方向に平行な面３０−３０内に位置している。
【００３７】
トレーリングシールド２１は、主記録磁極２０の上面２０ｂから所定の間隔（距離ｈ）を隔てて配置されている。この距離ｈは、例えば、０．０３μｍ〜０．１μｍである。このトレーリングシールド２１は、主記録磁極２０の上面２０ｂに平行な上面および下面と、それらの面に垂直であると共にダウントラック方向に平行な２つの側面２１ｓとを有している。トレーリングシールド２１の上面および下面は、いずれも幅Ｗ３を有している。これに伴い、ＡＢＳ面におけるトレーリングシールド２１の一端面は、矩形型の平面形状を有している。
【００３８】
一方の側面２１ｓは、例えば、面３１−３１内に位置しており、他方の側面２１ｓは、例えば、面３０−３０内に位置している。２つの側面２１ｓは、ＡＢＳ面から後方に向かって延在しており、その延在距離は、例えば、１μｍ〜１０μｍである。
【００３９】
２つのサイドシールド２３，２４は、主記録磁極２０の両側上方部に配置されており、ダウントラック方向において主記録磁極２０に対して部分的に対向している。すなわち、サイドシールド２３，２４は、主記録磁極２０ｔの厚さｔよりも小さい厚さｇを有する部分サイドシールドである。この厚さｇは、例えば、０．０５μｍ〜０．２μｍである。
【００４０】
サイドシールド２３は、互いに平行な上面および下面と、面３１−３１内に位置する外側側面２３ｓと、主記録磁極２０の側面２０ｃから所定の距離（距離ｒ）を隔てて位置する内側側面２３ｂとを有している。この距離ｒは、例えば、０．０４μｍ〜０．１μｍである。サイドシールド２３の上面は、主記録磁極２０の上面と同一面内に位置していてもよいし、その上面よりも下側に僅かに（０μｍ超０．１５μｍ以下）ずれて位置していてもよい。
【００４１】
サイドシールド２４は、互いに平行な上面および下面と、面３０−３０内に位置する外側側面２４ｓと、主記録磁極２０の側面２０ｄから所定の距離（距離ｒ）を隔てて位置する内側側面２４ｂとを有している。この距離ｒは、例えば、０．０４μｍ〜０．１μｍである。サイドシールド２４の上面は、主記録磁極２０の上面と同一面内に位置していてもよいし、その上面よりも下側に僅かに（０μｍ超０．１５μｍ以下）ずれて位置していてもよい。
【００４２】
サイドシールド２３，２４の上面は、幅Ｗ２を有している。この幅Ｗ２は、例えば、０．５μｍ〜３０μｍである。また、サイドシールド２３，２４の内側側面２３ｂ，２４ｂは、それぞれ主記録磁極２０の側面２０ｃ，２０ｄに平行であり、それらの側面２０ｃ，２０ｄに沿って傾斜している。これに伴い、幅Ｗ２は、下面の幅よりも小さくなっている。
【００４３】
２つのサイドシールド２３，２４の下面と主記録磁極２０の下面２０ａとの間の距離ｐは、例えば、厚さｇより大きくてもよいし、小さくてもよい。この場合には、厚さｔ＝厚さｇ＋距離ｐの関係が成立する。
【００４４】
２つのサイドシールド２３，２４は、例えば、ＡＢＳ２７−２７から、面３２−３２よりも後方の位置まで延在している。
【００４５】
これに伴い、サイドシールド２３は、主記録磁極２０の側面２０ｃから所定の距離（距離ｒ）を隔てて位置する内側側面２３ｂと共に、フレア側面２０ｓから所定の距離（距離ｋ）を隔てて位置する内側側面２３ｃも有している。内側側面２３ｂは、例えば、側面２０ｃに平行であり、内側側面２３ｃは、例えば、フレア側面２０ｓに平行である。
【００４６】
また、サイドシールド２４は、主記録磁極２０の側面２０ｄから所定の距離（距離ｒ）を隔てて位置する内側側面２４ｂと共に、フレア側面２０ｒから所定の距離（距離ｋ）を隔てて位置する内側側面２４ｃも有している。内側側面２４ｂは、例えば、側面２０ｄに平行であり、内側側面２４ｃは、例えば、フレア側面２０ｒに平行である。
【００４７】
距離ｒ，ｋは、例えば、一致している。これらの距離ｒ，ｋは、例えば、０．０４μｍ〜０．１μｍである。内側側面２３ｂ，２４ｂの長さｎ１、すなわちハイト方向（ＡＢＳ２７−２７に垂直な方向）における狭幅記録磁極部分２０ｎの寸法は、例えば、距離ｚよりも小さくなっている。具体的には、長さｎ１は、例えば、０μｍ超０．２μｍ以下である。外側側面２３ｓ，２４ｓの長さｎ２は、例えば、距離ｚよりも大きくなっている。
【００４８】
磁気連結体２５は、リーディングシールド２２とサイドシールド２３との間に設けられており、それらを磁気的に連結させていると共に、面３１−３１内に位置する側面２５ｓを有している。磁気連結体２８は、リーディングシールド２２とサイドシールド２４との間に設けられており、それらを磁気的に連結させていると共に、面３０−３０内に位置する側面２８ｓを有している。これらの磁気連結体２５，２８は、厚さｈを有すると共に、例えば、幅Ｗ２よりも小さい幅Ｗ４を有している。
【００４９】
磁気連結体２７は、トレーリングシールド２１とサイドシールド２３との間に設けられており、それらを磁気的に連結させていると共に、面３１−３１内に位置する側面２７ｓを有している。磁気連結体２６は、トレーリングシールド２１とサイドシールド２４との間に設けられており、それらを磁気的に連結させていると共に、面３０−３０内に位置する側面２６ｓを有している。これらの磁気連結体２６，２７は、厚さｈを有すると共に、幅Ｗ２よりも小さい幅Ｗ４を有している。
【００５０】
磁気連結体２５，２７と磁気連結体２６，２８との間の間隔は、幅Ｗ５を有している。この幅Ｗ５は、例えば、０．５μｍ〜１０μｍである。
【００５１】
磁気連結体２５〜２８の幅Ｗ４は、同一でもよいが、異なってもよい。ただし、磁気ポテンシャルを同等にするためには、磁気連結体２５，２８の幅Ｗ４が同一であり、磁気連結体２６，２７の幅Ｗ４が同一であるのが好ましい。
【００５２】
リーディングシールド２２、トレーリングシールド２１および２つのサイドシールド２３，２４は、例えば、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉおよびＮｉＦｅからなる群のうちの少なくとも１種の軟磁性材料（高飽和磁束密度材料）によって構成されていると共に、図示しないシード層を使用した電気鍍金法によって形成されている。
【００５３】
非磁性層３６は、いわゆる記録ギャップ（ＷＧ：write gap ）である。この非磁性層３６は、主記録磁極２０および２つのサイドシールド２３，２４とトレーリングシールド２１と磁気連結体２６，２７によって囲まれる空間に埋設されている。また、非磁性層３６は、例えば、Ａｌ2 Ｏ3 またはＳｉＯ2 などの非磁性絶縁性材料や、ＮｉＣｕなどの非磁性導電性材料によって構成されている。
【００５４】
非磁性層３７は、主記録磁極２０と２つのサイドシールド２３，２４との間（サイドギャップ領域）に埋設されている。ここでは詳細に図示していないが、非磁性層３７は、例えば、下部サイドギャップ層と、中間ＣＭＰストッパ層と、上部磁気シード層とがこの順に積層された３層構造を有している。これらの各層は、例えば、原子層堆積（ＡＬＤ：atomic layer deposition ）法によって形成されている。
【００５５】
非磁性層３８は、リーディングシールド２２と主記録磁極２０および２つのサイドシールド２３，２４と磁気連結体２５，２８とによって囲まれる空間に埋設されている。ここでは詳細に図示していないが、非磁性層３８は、例えば、下部アルミナ層と、メタルマスクとがこの順に積層された２層構造を有している。これらの各層は、例えば、物理蒸着（ＰＶＤ：physical vapor deposition ）法によって形成されている。また、メタルマスクは、例えば、Ｔａ、Ｒｕ、ＮｉＣｒまたはＴｉなどの非磁性材料によって構成されている。
【００５６】
なお、ＰＭＲヘッドは、例えば、記録ヘッドとして、再生ヘッドおよび記録ヘッドを備えた分離型再生記録ヘッドに用いられる場合には、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）などの非磁性材料によって構成された分離層上に形成される。この分離層とは、例えば、分離型再生記録ヘッドにおいて再生ヘッドと記録ヘッドとを磁気的に分離するために、それらの間に挿入されるものである。
【００５７】
ただし、ＰＭＲヘッドは、分離型再生記録ヘッドに限らず、当業者に知られている他の型のヘッドに用いられてもよい。この他の型のヘッドとしては、例えば、再生ヘッドを備えていない記録専用ヘッドなどが挙げられる。この場合には、ウェハ上に形成されたスライダアレイの一部上にＰＭＲヘッドが形成されてもよい。このようなＰＭＲヘッドの製造工程では、記録専用ヘッドが完成すると、スライダアレイがウェハと一緒に複数のスライダ列となるように切断され、その一端面がＡＢＳとなるように研磨されたのち、複数のスライダ列が複数のスライダとなるように切断される。
【００５８】
このＰＭＲヘッドは、例えば、電気鍍金法またはスパッタリング法に代表される成膜技術、フォトリソグラフィ法に代表されるパターニング技術、ドライエッチング法またはウェットエッチング法に代表されるエッチング技術、および研磨法に代表される平坦化技術などを含む既存の薄膜プロセスを使用して、一連の構成要素を順次形成して積層させることによって製造される。
【００５９】
具体的には、まず、リーディングシールド２２を形成したのち、そのリーディングシールド２２上に非磁性層３８および磁気連結体２５，２８を形成する。この場合には、例えば、磁気連結体２５，２８の形成箇所にホール（空孔）を有するように非磁性層３８を形成したのち、そのホール内に磁気連結体２５，２８を形成する。続いて、非磁性層３８および磁気連結体２５，２８上に、主記録磁極２０および２つのサイドシールド２３，２４を形成する。この場合には、主記録磁極２０および２つのサイドシールド２３，２４を同一工程で形成してもよいし、別工程で形成してもよい。続いて、主記録磁極２０と２つのサイドシールド２３，２４との間に、非磁性層３７を形成する。続いて、主記録磁極２０、２つのサイドシールド１８，１９および非磁性層３７上に、非磁性層３６および磁気連結体２６，２７を形成する。この場合には、例えば、磁気連結体２６，２７の形成箇所にホールを有するように非磁性層３６を形成したのち、そのホール内に磁気連結体２６，２７を形成する。続いて、非磁性層３６および磁気連結体２６，２７上にトレーリングシールド２１を形成する。最後に、リーディングシールド２２からトレーリングシールド２１に至る積層構造の一端面を研磨してＡＢＳを形成することにより、ＰＭＲヘッドが完成する。
【００６０】
なお、上記したＰＭＲヘッドの詳細な製造方法については、ヘッドウェイ  テクノロジーズ  インコーポレイテッドによる他の出願（ＨＴ０６−０１７）に記載されている。
【００６１】
本実施の形態に係るＰＭＲヘッドでは、主記録磁極２０に併設されたシールド構造１００が、主記録磁極２０の下側に配置されたリーディングシールド２２と、主記録磁極２０の上側に配置されたトレーリングシールド２１と、主記録磁極２０の両側に配置された部分サイドシールドである２つのサイドシールド２３，２４と、リーディングシールド２２と２つのサイドシールド２３，２４とを磁気的に連結させる磁気連結体２５，２８と、トレーリングシールド２１と２つのサイドシールド２３，２４とを磁気的に連結させる磁気連結体２６，２７とを含んでいる。これにより、リーディングシールド２２およびトレーリングシールド２１によってダウントラック方向の磁界勾配が増加すると共に、２つのサイドシールド２３，２４によってクロストラック方向の磁界勾配が増加する。しかも、リーディングシールド２２、トレーリングシールド２１および２つのサイドシールド２３，２４の磁気ポテンシャルが適正化されるため、それらでは磁束飽和が抑制されながら必要十分な磁束が取り込まれる。したがって、高い磁界強度および磁界勾配が得られるため、高記録密度および狭トラック幅の用途において十分な磁界強度を維持しながら磁界勾配を改善することができる。
【００６２】
また、２つのサイドシールド２３，２４によって隣接トラック消去が抑制されるため、狭トラック幅においても隣接トラック消去を抑制すると共に記録性能を改善することができる。
【００６３】
さらに、２つのサイドシールド２３，２４がいわゆる部分サイドシールドであるため、完全サイドシールドである場合と比較して、サイドシールド２３，２４の形成工程が簡略化される。よって、ＰＭＲヘッドを簡単に製造することができる。
【００６４】
［第２の実施の形態］
図３は、第２の実施の形態に係るＰＭＲヘッドの構成を表しており、図１に対応する断面構成を示している。
【００６５】
このＰＭＲヘッドは、シールド構造１００に代えてシールド構造２００を備え、そのシールド構造２００が磁気連結体２５〜２８に代えて磁気連結体２５，２８だけを含むことを除き、第１の実施の形態と同様の構成を有している。
【００６６】
このＰＭＲヘッドでは、上記した第１の実施の形態において磁気連結体２６，２７が設けられていた空間に、非磁性層３６が埋設されている。
【００６７】
このＰＭＲヘッドは、シールド構造１００に代えてシールド構造２００を形成することを除き、第１の実施の形態と同様の製造手順によって製造される。
【００６８】
本実施の形態に係るＰＭＲヘッドでは、主記録磁極２０に併設されたシールド構造２００が、リーディングシールド２２と、トレーリングシールド２１と、部分サイドシールドである２つのサイドシールド２３，２４と、リーディングシールド２２と２つのサイドシールド２３，２４とを磁気的に連結させる磁気連結体２５，２８とを含んでいる。このため、上記した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
［第３の実施の形態］
図４は、第３の実施の形態に係るＰＭＲヘッドの構成を表しており、図１に対応する断面構成を示している。
【００７０】
このＰＭＲヘッドは、シールド構造１００に代えてシールド構造３００を備え、そのシールド構造３００が磁気連結体２５〜２８に代えて磁気連結体２６，２７だけを含むことを除き、第１の実施の形態と同様の構成を有している。
【００７１】
このＰＭＲヘッドでは、上記した第１の実施の形態において磁気連結体２５，２８が設けられていた空間に、非磁性層３８が埋設されている。
【００７２】
このＰＭＲヘッドは、シールド構造１００に代えてシールド構造３００を形成することを除き、第１の実施の形態と同様の製造手順によって製造される。
【００７３】
本実施の形態に係るＰＭＲヘッドでは、主記録磁極２０に併設されたシールド構造３００が、リーディングシールド２２と、トレーリングシールド２１と、部分サイドシールドである２つのサイドシールド２３，２４と、トレーリングシールド２１と２つのサイドシールド２３，２４とを磁気的に連結させる磁気連結体２６，２７とを含んでいる。このため、上記した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【００７４】
本発明の実施例について詳細に説明する。
【００７５】
ＰＭＲヘッドの記録性能を調べるために、記録磁界の磁界強度および磁界勾配を調べたところ、図５に示した結果が得られた。図５は、磁界強度のクロストラック方向における位置依存性を表しており、横軸はクロストラック方向の位置（μｍ）を示し、縦軸は磁界強度Ｈｙ（１０3 ／（４π）Ａ／ｍ＝Ｏｅ）を示している。なお、クロストラック方向の位置＝０μｍは、磁極先端の中心位置である。また、図５中に示した線４２は、磁気記録メディアの保持力Ｈｃに相当する磁界強度Ｈ（＝Ｈｃ）を表している。
【００７６】
図５中に示した各線が表すＰＭＲヘッドの構成は、以下の通りである。線４１は、トレーリングシールドだけを備え、リーディングシールド、２つのサイドシールドおよび磁気連結体を備えていない比較例である。線４０は、トレーリングシールドと共に、リーディングシールド、２つのサイドシールドおよび４つの磁気連結体を備えている実施例である。すなわち、実施例は、上記した第１の実施の形態で説明したシールド構造を備えている。
【００７７】
図５に示した結果から分かるように、トレーリングシールドだけを備えている比較例（線４１）では、約８５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍに至る高い磁界強度が得られたが、十分な磁界勾配が得られなかった。これに対して、トレーリングシールド、リーディングシールドおよび２つのサイドシールドを備え、それらが４つの磁気連結体を介して磁気的に連結されている実施例（線４０）では、比較例と同等の磁界強度を維持しつつ、磁界勾配が増加した。この磁界勾配の増加により、実施例では、磁気記録幅がより小さくなる。
【００７８】
これらのことから、本発明のＰＭＲヘッドでは、リーディングシールド、トレーリングシールドおよび２つの部分サイドシールドを含み、それらが磁気連結体を介して磁気的に連結されたシールド構造を主記録磁極に併設することにより、十分な磁界強度を維持しながら磁界勾配を改善することができることが確認された。これにより、隣接トラック消去も抑制される。
【００７９】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記した実施の形態および実施例において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、本発明の垂直磁気記録ヘッドの構成に関し、上記した主記録磁極およびシールド構造を含む主要部以外の部分の構成は、任意に設定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＰＭＲヘッドの構成を表す断面図である。
【図２】図１に示したＰＭＲヘッドの主要部の構成を表す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るＰＭＲヘッドの構成を表す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係るＰＭＲヘッドの構成を表す断面図である。
【図５】磁界強度のクロストラック方向における位置依存性を表す図である。
【図６】従来のＰＭＲヘッドの構成を表す断面図である。
【図７】トレーリングシールドを備えた従来のＰＭＲヘッドの主要部の構成を表す断面図である。
【図８】トレーリングシールドおよび２つの完全サイドシールドを備えた従来のＰＭＲヘッドの主要部の構成を表す断面図である。
【図９】トレーリングシールドおよび２つの部分サイドシールドを備えた従来のＰＭＲヘッドの主要部の構成を表す断面図である。
【図１０】トレーリングシールドおよびリーディングシールドを備えた従来のＰＭＲヘッドの主要部の構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
２０…主記録磁極、２０ｎ…狭幅記録磁極部分、２０ｍ…広幅部分、２１…トレーリングシールド、２２…リーディングシールド、２３，２４…サイドシールド、２５〜２８…磁気連結体、３６〜３８…非磁性層、１００〜３００…シールド構造。
【図１】
0005596904.tif 000002
【図２】
0005596904.tif 000003
【図３】
0005596904.tif 000004
【図４】
0005596904.tif 000005
【図５】
0005596904.tif 000006
【図６】
0005596904.tif 000007
【図７】
0005596904.tif 000008
【図８】
0005596904.tif 000009
【図９】
0005596904.tif 000010
【図１０】
0005596904.tif 000011