(57)【要約】【課題】  高記録密度化が可能な垂直記録用磁気ヘッド、磁気記憶装置、およびその製造方法を提供する。【解決手段】  垂直記録用磁気ヘッド１０の単磁極型記録素子３０を、浮上面１２側に主磁極３２と非磁性の絶縁膜３１を介して補助磁極３５を設け、主磁極３２を、飽和磁束密度の高い強磁性材料からなる高Ｂｓ部３３と、そのトレーリング側（Ｘ1方向）のトラック幅方向（Ｙ方向）の中央に設けた凹部３３ａに、高Ｂｓ部３３の強磁性材料よりも飽和磁束密度の低い強磁性材料からなる低Ｂｓ部３４を形成した構成とする。記録磁界強度分布のトレーリング側の等高線のトラック幅方向の直線性を向上する。さらに、高Ｂｓ部３３と低Ｂｓ部３４のトレーリング側を覆う、高Ｂｓ部３３の強磁性材料よりも飽和磁束密度の低い強磁性材料からなる他の低Ｂｓ部を設けてもよい。【選択図】  図３
2006139848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主磁極と補助磁極とを有する単磁極型記録素子を備える垂直記録用磁気ヘッドであって、
前記主磁極は、
トレーリング側に凹部を有する強磁性材料からなる第１の領域と、
前記第１の領域の凹部を覆う、前記第１の領域の強磁性材料よりも飽和磁束密度が小さい強磁性材料からなる第２の領域を備えることを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第２の領域の強磁性材料の飽和磁束密度は、第１の領域の強磁性材料の飽和磁束密度に対して、４％以上かつ４０％以下であることを特徴とする請求項１記載の垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項３】
前記主磁極は、第１の領域および第２領域のトレーリング側の表面を覆う、前記第１の領域の強磁性材料よりも飽和磁束密度が小さい強磁性材料からなる第３の領域をさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の垂直記録用磁気ヘッド。
【請求項４】
基板と、該基板上に軟磁性裏打ち層および垂直磁化膜からなる記録層とが順次積層されてなる磁気記録媒体と、
請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の垂直記録用磁気ヘッドと、
前記垂直記録用磁気ヘッドを支持すると共に磁気記録媒体上を駆動させるヘッド駆動手段と、
前記垂直記録用磁気ヘッドに記録信号を供給する記録再生手段と、を備える磁気記憶装置。
【請求項５】
主磁極と補助磁極を有する単磁極型記録素子を備える垂直記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
基板上に前記主磁極を形成する工程を含み、
前記主磁極の形成は、
前記基板上の非磁性絶縁膜の表面に溝部を形成する工程と、
前記溝部に強磁性材料を充填し第１の領域を形成する工程と、
前記第１の領域の表面側に凹部を形成する工程と、
前記凹部に前記第１の領域の強磁性材料よりも飽和磁束密度が小さい他の強磁性材料を充填し、第２の領域を形成する工程と、を有することを特徴とする垂直記録用磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気抵抗効果膜を有する再生素子を備える垂直記録用磁気ヘッド、磁気記憶装置、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記憶装置の大容量化に伴い、磁気記録媒体の記録密度は年１００％増の高い伸びを示し、面内記録方式のハードディスク装置では、１００Ｇｂｉｔ／（インチ）2を越える記録密度が達成されている。しかし、面内記録方式はその欠点として、線記録密度が増すにつれて反磁界の強度が増し、減磁すなわち信号が低下する現象が顕著になるため、２５０Ｇｂｉｔ／（インチ）2が面内記録方式の限界といわれている。一方、垂直磁気記録方式では、このような減磁現象がなく、むしろ線記録密度を増すにしたがって反磁界が減少傾向にある。そのため高記録密度化において垂直記録方式は面内記録方式よりも有利であり、１Ｔｂｉｔ／（インチ）2が達成されることが期待されている。
【０００３】
垂直記録方式では、磁気記録媒体の記録層に基板面に対して直交する方向に磁化を向けて情報を記録するために、単磁極型記録素子が採用されている。単磁極型記録素子は、記録磁界を集中させて記録層を磁化させる主磁極と、その記録磁界を吸引あるいは吐出する補助磁極が磁気記録媒体に対向して浮上面に設けられている。例えば主磁極から記録層に向かう記録磁界は、放射状（磁気記録媒体の面内方向）に広がりながら記録層に吸い込まれ、記録層の磁化を下向きに配列させる。磁気記録媒体が移動するにしたがって記録磁界が弱まり記録層に残留磁化が形成されるので、残留磁化パターンは主磁極のトレーリング（磁気記録媒体の移動方向）側の記録磁界強度の等高線の形状に対応した形状となる。
【０００４】
従来の主磁極は浮上面側からみてトレーリング側が矩形の形状を有するため、トレーリング側の記録磁界強度の等高線が丸まった形状となり、残留磁化パターンは、図１（Ａ）に示すように、下向きに磁化した領域と上向きに磁化した領域は、それぞれトラック幅方向（Ｙ方向）に直線とはならずトレーリング方向（Ｘ1方向）に凸状となる湾曲したパターンとなる。このように湾曲すると、再生時の出力が低下すると共に再生ノイズが増加するので、Ｓ／Ｎ比低下の原因になる。
【０００５】
そこで、トレーリング側の記録磁界強度の等高線をトラック幅方向に直線とするために主磁極のトレーリング側に凹部を設けた主磁極が提案されている（特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００２−２７９６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の主磁極からの記録磁界は、トレーリング側の凹部の形状に対応して、図１（Ｂ）に示すように、図１（Ａ）とは反対側のリーディング方向（Ｘ2方向）に湾曲する残留磁化パターンになり易い。その結果、図１（Ａ）の場合と同様にＳ／Ｎ比が低下する。
【０００７】
さらにこれらの場合、線記録密度あるいはトラック密度を増すにしたがって、再生ノイズが急激に増加し、また分解能も低下するという問題がある。また、再生時に磁気ヘッドがわずかにオフトラックした場合であっても、急激にＳ／Ｎ比が低下するという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、高記録密度化が可能な垂直記録用磁気ヘッド、磁気記憶装置、およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、主磁極と補助磁極とを有する単磁極型記録素子を備える垂直記録用磁気ヘッドであって、前記主磁極は、トレーリング側に凹部を有する強磁性材料からなる第１の領域と、前記第１の領域の凹部を覆う、前記第１の領域の強磁性材料よりも飽和磁束密度が小さい強磁性材料からなる第２の領域を備える垂直記録用磁気ヘッドが提供される。
【００１０】
本発明によれば、主磁極の第１の領域のトレーリング側に凹部を設け、その凹部に第１の領域より飽和磁束密度が小さい強磁性材料からなる第２の領域を充填することにより、記録磁界強度の等高線のトレーリング側が湾曲することを抑制する。その結果、残留磁化パターンのトラック幅方向の直線性が良好となり、再生孤立波の半値幅を狭小化でき、再生分解能が向上する。さらに、再生ノイズも低減されるのでＳ／Ｎ比が向上し、これらの作用により高記録密度化が可能となる。
【００１１】
本発明の他の観点によれば、基板と、該基板上に軟磁性裏打ち層および垂直磁化膜からなる記録層とが順次積層されてなる磁気記録媒体と、上記の垂直記録用磁気ヘッドと、前記垂直記録用磁気ヘッドを支持すると共に磁気記録媒体上を駆動させるヘッド駆動手段と、前記垂直記録用磁気ヘッドに記録信号を供給する記録再生手段と、を備える磁気記憶装置が提供される。
【００１２】
本発明によれば、垂直記録用磁気ヘッドによりトラック幅方向の直線性が良好な残留磁化パターンが形成されるので、再生分解能が向上しＳ／Ｎ比が向上する。その結果、磁気記憶装置のＳ／Ｎ比が向上し高記録密度化が可能となる。
【００１３】
本発明のその他の観点によれば、主磁極と補助磁極を有する単磁極型記録素子を備える垂直記録用磁気ヘッドの製造方法であって、基板上に前記主磁極を形成する工程を含み、前記主磁極の形成は、前記基板上の非磁性絶縁膜の表面に溝部を形成する工程と、前記溝部に強磁性材料を充填し第１の領域を形成する工程と、前記第１の領域の表面側に凹部を形成する工程と、前記凹部に前記第１の領域の強磁性材料よりも飽和磁束密度が小さい他の強磁性材料を充填し第２の領域を形成する工程と、を有する垂直記録用磁気ヘッドの製造方法が提供される。
【００１４】
本発明によれば、主磁極の第１の領域のトレーリング側に凹部を有し、その凹部に第１の領域の強磁性材料よりも飽和磁束密度が小さい強磁性材料からなる第２の領域を備える垂直記録用磁気ヘッドを形成できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、主磁極の第１の領域のトレーリング側に凹部を設け、その凹部に第１の領域の強磁性材料よりも飽和磁束密度が小さい強磁性材料からなる第２の領域が設けられているので、再生分解能が向上すると共にＳ／Ｎ比が向上し、その結果、高記録密度化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面を参照しつつ実施の形態を説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドが磁気記録媒体上を浮上する様子を示す図である。
【００１８】
図２を参照するに、第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッド１０は、矢印Ｘ方向に移動する磁気記録媒体１３上を流れる空気流ＡＩＲによりスライダ１１の浮上面１２が浮上力を得て、スライダ１１を支持するサスペンション（不図示）の下向きの力との均衡により、スライダ１１が所定の浮上量を維持して浮上する。浮上面１２の流出端１２−１には記録及び再生を行う素子部１４（微小なため線で示す。）が設けられている。
【００１９】
図３は、第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの素子部の断面図、図４は第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの素子部を浮上面側から見た図である。図３および図４において、Ｘ1方向は磁気記録媒体の移動方向、Ｙ方向はトラック幅方向、Ｚ方向は浮上面から奥行き方向である。
【００２０】
図３および図４を参照するに、垂直記録用磁気ヘッド１０は、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ（アルチック）からなる平坦なスライダ１１の端面上に、非磁性の絶縁膜１８、磁気抵抗効果素子２０、単磁極型記録素子３０が順次積層された構成となっている。なお、磁気抵抗効果素子２０および単磁極型記録素子３０の積層の順序に制限はない。
【００２１】
垂直記録用磁気ヘッド１０は、単磁極型記録素子３０が図示されない磁気記憶装置の記録回路からの記録信号が供給され、磁気記録媒体１３の基板１５および軟磁性裏打ち層１６上に設けられた垂直磁化膜の記録層１７を磁化して情報を記録し、磁気抵抗効果素子２０が記録層１７の磁化方向を電気抵抗変化として検知して再生信号を送出する。
【００２２】
磁気抵抗効果素子２０は、軟磁性材料からなる下部シールド層２１と上部シールド層２３との間に非磁性の絶縁膜２４を介して感磁部２２が設けられた構成からなる。感磁部２２は、ＣＩＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ−Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ）型あるいはＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ−Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ−Ｐｌａｎｅ）型のＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）膜、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）膜のいずれでもよく、特に制限はない。
【００２３】
単磁極型記録素子３０は、磁気抵抗効果素子２０上に浮上面１２側に主磁極３２と、アルミナ膜等の非磁性の絶縁膜３１を介して補助磁極３５が設けられ、主磁極３２は奥行き方向（Ｚ方向）側でヨーク３６を介して補助磁極３５と磁気的に接続され磁気回路を形成している。さらに、ヨーク３６を巻回するコイル３８が設けられ、コイル３８に記録信号（記録電流）を流すことで磁気回路に磁束が誘導され、主磁極３２から記録磁界が記録層１７に印加される。
【００２４】
主磁極３２は、浮上面側が矩形あるいは逆台形（Ｘ1方向を上にした場合）であり、飽和磁束密度の高い強磁性材料からなる高Ｂｓ部３３と、高Ｂｓ部３３よりも飽和磁束密度の低い強磁性材料からなる低Ｂｓ部３４からなり、高Ｂｓ部３３は主磁極３２の大部分を占め、そのトレーリング側の主磁極３２のトラック幅方向（Ｙ方向）の中央に、トレーリング方向（Ｘ1方向）に開口した、浮上面１２側から奥行き方向（Ｚ方向）に延びる凹部３３ａが形成されている。凹部３３ａには低Ｂｓ部３４が設けられ、高Ｂｓ部３３と低Ｂｓ部３４のトレーリング側の端面はほぼ同一平面を形成している。
【００２５】
高Ｂｓ部３３は、Ｆｅ、Ｎｉ、またはＣｏを含む軟磁性の強磁性材料からなり、例えば、ＦｅＣｏ（例えばＦｅ70Ｃｏ30）、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＣｏＡｌＯ等のＦｅＣｏ系合金、ＦｅＮ、ＦｅＳｉＮ、Ｎｉ50Ｆｅ50、Ｎｉ80Ｆｅ20、ＣｏＺｒＮｂ等からなる。高Ｂｓ部３３は、特に飽和磁束密度が高い点で、ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＡｌＯが好ましく、ＦｅＣｏはスパッタ法およびめっき法のいずれの方法を用いて形成してもよい。
【００２６】
一方、低Ｂｓ部３４は、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、またはＣｏを含む軟磁性の強磁性材料からなり、記録時に主磁極３２に生じる渦電流抑制の点でＣｏＦｅＴｉ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＦｅＢ−ＳｉＯ2、（Ｆｅ、Ｃｏ）（Ａｌ−Ｏ）、（Ｆｅ、Ｃｏ）（Ｚｒ−Ｏ）、（Ｆｅ、Ｃｏ）（Ｍｇ−Ｏ）等の高比抵抗材料を用いることが好ましい。低Ｂｓ部３４は、同様の点で、ＣｏＦｅ合金に、Ｂ（ホウ素）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）等をイオン打込み法により注入した材料や、めっき法により形成したＣｏＦｅＰ、ＮｉＦｅＰも好ましい。例えば、（Ｎｉ44Ｆｅ56）90Ｐ10めっき膜では、比抵抗が９０μΩ・ｃｍが得られる。低Ｂｓ部３４は、比抵抗が４０μΩ・ｃｍ以上かつ２００Ω・ｃｍ以下の範囲の強磁性材料が用いられることが好ましい。
【００２７】
低Ｂｓ部３４の強磁性材料の飽和磁束密度は、高Ｂｓ部３３の強磁性材料の飽和磁束密度に対して４％以上かつ４０％以下であることが好ましい。例えば高Ｂｓ部３３に飽和磁束密度が２．４ＴのＦｅＣｏ膜を用いた場合は、低Ｂｓ部３４の強磁性材料の飽和磁束密度は０．１Ｔ〜０．９５Ｔであることが好ましい。後述する実施例において説明するように、記録磁界強度の等高線のトレーリング側の湾曲を抑制できる。
【００２８】
図５（Ａ）は主磁極を拡大して示す斜視図、（Ｂ）は浮上面側から見た主磁極の平面図である。
【００２９】
図５（Ａ）および（Ｂ）を参照するに、低Ｂｓ部３４のトラック幅方向（Ｙ方向）の長さＬＷは、主磁極３２の磁極幅ＭＷ（トラック幅方向（Ｙ方向）の長さ）に対して、１／１０よりも大きくかつ９／１０未満の範囲に設定することが好ましい。低Ｂｓ部３４のトラック幅方向の長さＬＷが、主磁極３２の磁極幅ＭＷに対して１／１０以下の場合は、記録磁界強度の等高線のトレーリング側のトラック幅方向の中央での湾曲が増加し、９／１０以上では記録磁界強度の等高線のトレーリング側のトラック幅方向の両端での湾曲が増加する。なお、主磁極３２が逆台形状の場合は、主磁極３２の磁極幅ＭＷはトレーリング側の磁極幅とする。また、本明細書、図面、および特許請求の範囲における主磁極に関する各寸法は光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡により計測された寸法とする。
【００３０】
高Ｂｓ部３３の凹部３３ａの深さ、すなわち低Ｂｓ部３４の厚さ方向（Ｘ1−Ｘ2方向）の長さＬＴは、主磁極３２の磁極幅ＭＷに対して、１／１０よりも大きくかつ９／１０未満の範囲に設定することが好ましく、１／１０以下では、記録磁界強度の等高線のトレーリング側のトラック幅方向の中央での湾曲が増加し、９／１０以上では記録磁界強度の等高線のトレーリング側のトラック幅方向の両端での湾曲が増加する。
【００３１】
また、低Ｂｓ部３４の奥行き方向（Ｚ方向）の長さＬＨは、主磁極３２の磁極幅ＭＷに対して、１／１０よりも大きくかつ９／１０未満の範囲に設定することが好ましい。
【００３２】
図６は、主磁極の他の例を浮上面側から見た平面図である。図６を参照するに、主磁極４１は、浮上面側から見た形状をトレーリング側の辺４１ａがリーディング側の辺４１ｂよりも長い逆台形としてもよい。主磁極４１のスキュー角が変化しても、主磁極４１が矩形の場合よりも磁気記録媒体に形成されるトラック幅の変動を抑制できる。主磁極４１は、側面傾斜角θが０度よりも大きく、かつ１０度以下が好ましい。なお、側面傾斜角θは、リーディング側の辺４１ｂに直交する方向と主磁極４１の側面とのなす角である。なお、図示を省略するが、主磁極は、リーディング側の辺がトレーリング側の辺よりも長い台形の形状としてもよい。
【００３３】
図７（Ａ）〜（Ｃ）は、主磁極のその他の例を浮上面側から見た平面図である。図７（Ａ）を参照するに、主磁極４２は、高Ｂｓ部３３のトレーリング側のトラック幅方向の中央線ＣＬに対して線対称な位置に複数の凹部３３ａ−１、３３ａ−２を設け、それぞれの凹部３３ａ−１、３３ａ−２に低Ｂｓ部３４−１、３４−２を設けて構成してもよい。この場合の低Ｂｓ部３４−１、３４−２のトラック幅方向の長さは、各々の低Ｂｓ部３４−１、３４−２のトラック幅方向の長さＬＷ−１、ＬＷ−２の和とする。
【００３４】
また、図７（Ｂ）を参照するに、主磁極４３は、高Ｂｓ部３３の凹部３３ａを曲面形状とし、その凹部３３ａに低Ｂｓ部３４−３を設けてもよい。また、図７（Ｃ）を参照するに、主磁極４３、４４は、高Ｂｓ部３３の凹部３３ａをＶ字形とし、その凹部３３ａに低Ｂｓ部３４−４を設けてもよい。なお、主磁極４３、４４の場合の高Ｂｓ部３３の凹部３３ａの深さＬＴ、すなわち低Ｂｓ部３４の厚さ方向（Ｘ1−Ｘ2方向）の長さＬＴは、凹部３３のもっとも深い位置からトレーリング側の低Ｂｓ部３４−３、３４−４の面に垂線をおろし、その垂線の長さを低Ｂｓ部３４−３、３４−４の厚さ方向の長さＬＴとする。
【００３５】
なお、これまでの説明では主磁極３２のトレーリング側は、高Ｂｓ部３３と低Ｂｓ部３４とが同一平面を形成するとして説明したが、低Ｂｓ部３４のトレーリング側の面が高Ｂｓ部３３のトレーリング側の面よりもＸ1方向に凸となっていてもよく、凹となっていてもよい。
【００３６】
図８（Ａ）は主磁極のその他の例を拡大して示す斜視図、（Ｂ）は浮上面側から見た主磁極の平面図である。
【００３７】
図８（Ａ）および（Ｂ）を参照するに、主磁極５０は、トレーリング側に高Ｂｓ部３３および低Ｂｓ部３４を覆う他の低Ｂｓ部５１が設けられている。他の低Ｂｓ部５１は、厚さ方向（Ｘ1−Ｘ2方向）の長さが例えば２０ｎｍであり、上述した低Ｂｓ部３４と同様の強磁性材料から選択される。他の低Ｂｓ部５１は、上述した高比抵抗材料を用いることが好ましく、記録時に主磁極５０に生じる渦電流を一層抑制できる。他の低Ｂｓ部５１の厚さ方向の長さは、１０ｎｍ〜３０ｎｍであることが好ましい。他の低Ｂｓ部の厚さ方向の長さが１０ｎｍ未満では渦電流抑制の効果が十分ではなく、３０ｎｍを超えると、補助磁極３５との距離が拡大し、主磁極５０と補助磁極との磁気抵抗が増加する。他の低Ｂｓ部５１は、低Ｂｓ部３４と同一の強磁性材料でもよく、異なる強磁性材料でもよい。
【００３８】
図３および図４に戻り、補助磁極３５およびヨーク３６は、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、またはＣｏを含む軟磁性の強磁性材料からなる。また、補助磁極３５は主磁極３２のトレーリング側に近接して配置されることが好ましく、主磁極３２のトレーリング側の端面から補助磁極３５の端面までの距離ＧＬは、３０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲に設定されることが好ましい。主磁極３２から磁気記録媒体１３に印加され、あるいは磁気記録媒体１３から主磁極３２に吸い込まれる記録磁界のうち、横方向に広がる比較的小さい記録磁界強度の記録磁界を、磁気記録媒体１３のかわりに補助磁極３５が吸い込みあるいは流出させることにより、かかる記録磁界が磁気記録媒体１３に印加されることを抑制できる。その結果、記録層１７の残留磁化パターンの湾曲を抑制し、サイドイレーズを抑制できる。
【００３９】
本実施の形態によれば、主磁極３２の高Ｂｓ部３３のトレーリング側に凹部３３ａを設け、その凹部３３ａに低Ｂｓ部３４を充填することにより、主磁極３２の記録磁界強度のトレーリング側の等高線のトラック幅方向に対する湾曲を抑制でき、再生孤立波の半値幅を狭小化でき、再生分解能が向上する。さらに、再生ノイズも低減されるのでＳ／Ｎ比が向上し、その結果、高記録密度化が可能となる。
【００４０】
（磁気ヘッドの製造工程）
次に、本実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造方法について説明する。垂直記録用磁気ヘッドの製造方法は、素子形成工程、ウェハ切断工程、ロウバー粗研磨工程、浮上面仕上げ研磨工程、浮上面パッド加工工程、ロウバー切断工程、検査工程等から構成され、素子形成工程以外は公知の製造方法により形成できその説明を省略し、以下、素子形成工程の単磁極型記録素子の主磁極を形成する方法について図９（Ａ）〜（Ｅ）を参照しつつ詳細に説明する。
【００４１】
図９（Ａ）〜（Ｅ）は、第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程を示す図である。
【００４２】
図９（Ａ）の工程では、先に説明した図３および図４に示すスライダ（ウェハ）１１に公知の方法により絶縁膜１８、磁気抵抗効果素子２０、絶縁膜３１を順次形成し、さらに絶縁膜３１にヨーク３６を形成する。なお、本工程ではスライダはウェハ状であり、ウェハ表面にこれらの絶縁膜１８、３１および磁気抵抗効果素子２０を形成する。
【００４３】
図９（Ａ）の工程ではさらに、絶縁膜３１上にレジスト膜６１を形成し、レジスト膜６１をフォトリソグラフィ法によりパターニングして、次の工程で主磁極の高Ｂｓ部となる位置に開口部６１−１を形成する。
【００４４】
図９（Ａ）の工程ではさらに、レジスト膜６１をマスクとして絶縁膜３１を例えばＡｒイオンを用いたイオンミリングによりエッチングし、溝部３１ａを形成する。溝部３１ａには、以下の工程で主磁極が形成される。溝部３１ａは、図示されないが、紙面の奥行き方向、すなわち主磁極の浮上面に直交する奥行き方向でヨークに接続される。なお、主磁極を図６に示す逆台形の形状に形成する場合は、レジスト膜６１の側面を逆テーパ状（レジスト膜６１の上面を下面よりも開口部側に張り出す形状）に形成し、イオンミリングにより絶縁膜３１をエッチングする。
【００４５】
次いで図９（Ｂ）の工程では、図９（Ａ）のレジスト膜６１を除去し、次いで、絶縁膜３１の表面を覆うと共に、溝部３１ａを充填するように、スパッタ法、電気めっき法、無電解めっき法等により上述した高Ｂｓ部の強磁性材料を堆積させ、高Ｂｓ部３３−１を形成する。電気めっき法を用いる場合は、予め、スパッタ法によりめっきシード層（不図示）として例えば高Ｂｓ部３３−１と同様の強磁性材料、たとえばＮｉＦｅ等を絶縁膜３１の表面に形成する。また、絶縁膜３１とめっきシード層との間に密着膜、たとえばＴｉ膜を形成してもよい。
【００４６】
図９（Ｂ）の工程ではさらに、高Ｂｓ部３３−１の表面をＣＭＰ（化学的機械研磨）法により平坦化し、絶縁膜３１の表面を露出する。なお、研磨終点は、高Ｂｓ部３３−１の強磁性材料に対して絶縁膜３１の研磨速度が小なる研磨スラリを用いればよい。また、上述した密着膜を研磨ストッパ層として密着膜の材料あるいは研磨スラリを選択してもよい。
【００４７】
次いで図９（Ｃ）の工程では、図９（Ｂ）の構造体の表面にレジスト膜６２を形成し、レジスト膜６２をパターニングして、次の工程で主磁極の低Ｂｓ部となる位置に開口部６２−１を形成する。開口部６２−１は、その幅方向の中央が高Ｂｓ部３３の磁極幅方向の中央とほぼ一致するように形成する。
【００４８】
図９（Ｃ）の工程ではさらに、レジスト膜６２をマスクとして図９（Ｂ）に示す高Ｂｓ部３３−１の表面を例えばＡｒイオンを用いたイオンミリングあるいはＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法によりエッチングし、高Ｂｓ部３３に凹部３３ａを形成する。凹部３３ａの深さは上述したように、高Ｂｓ部３３（主磁極に相当する）の磁極幅に対して、１／１０よりも大きくかつ９／１０未満の範囲に設定することが好ましい。
【００４９】
次いで図９（Ｄ）の工程では、図９（Ｃ）のレジスト膜６２を除去し、次いで、絶縁膜３１および高Ｂｓ部３３の表面および凹部３３ａを覆うように、スパッタ法、電気めっき法、無電解めっき法等により上述した低Ｂｓ部の強磁性材料を堆積し、低Ｂｓ部３４−１を形成する。なお、電気めっき法により低Ｂｓ部３４−１を形成する場合は、高Ｂｓ部３３の表面および凹部３３ａにのみ低Ｂｓ部３４−１を形成できる点で好ましい。
【００５０】
次いで図９（Ｅ）の工程では、図９（Ｄ）の構造体の低Ｂｓ部３４−１の表面をＣＭＰ法により平坦化し、絶縁膜３１の表面を露出する。以上により図５（Ａ）および（Ｂ）に示す主磁極３２が形成される。
【００５１】
本実施の形態によれば、主磁極３２の高Ｂｓ部３３のトレーリング側に凹部３３ａを有し、その凹部３３ａに低Ｂｓ部３４が充填された垂直記録用磁気ヘッドを形成できる。
【００５２】
なお、低Ｂｓ部３４を平坦化する際に、絶縁膜の表面が露出するまで平坦化せず、絶縁膜３１の表面に所定の厚さの低Ｂｓ部３４を残して研磨を終了してもよい。図８（Ａ）および（Ｂ）に示すように、トレーリング側に高Ｂｓ部３３および低Ｂｓ部３４を覆う他の低Ｂｓ部５１を有する主磁極５０を形成できる。
【００５３】
図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程の第１変形例を示す図である。第１変形例は、図６に示した逆台形状の主磁極を形成する一例である。
【００５４】
図１０（Ａ）の工程では、絶縁膜３１を、図９（Ａ）の工程と同様にして形成する。次いで、絶縁膜３１を覆うように、スパッタ法、電気めっき法、無電解めっき法等により高Ｂｓ部の強磁性材料を堆積させ高Ｂｓ部４１−１を形成する。次いで、高Ｂｓ部４１−１を覆うように、例えばＴａ膜からなるハードマスク膜６４を形成する。ハードマスク膜６４は、後の工程で高Ｂｓ部４１−１をエッチングする際に、高Ｂｓ部４１−１の強磁性材料に対してエッチング速度の小さな材料を用いればよい。次いで、ハードマスク膜６４を覆うようにレジスト膜６５を形成する。
【００５５】
図１０（Ａ）の工程ではさらに、レジスト膜６１をフォトリソグラフィ法によりパターニングする。この際、レジスト膜６１を次の工程で整形する高Ｂｓ部のトレーリング側の幅と同じ幅に設定する。
【００５６】
図１０（Ａ）の工程ではさらに、パターニングされたレジスト膜６５をマスクとして、イオンミリングやＲＩＥ法によりハードマスク膜６５をエッチングする。
【００５７】
次いで、図１０（Ｂ）の工程では、レジスト膜６５を除去し、次いで、ハードマスク膜６４をマスクとして、イオンミリングやＲＩＥ法により、イオンを高Ｂｓ部４１およびハードマスク膜６４の積層体の幅方向の外側から内側に斜めに入射させ、高Ｂｓ部４１を逆台形状に形成する。
【００５８】
次いで、図１０（Ｃ）の工程では、絶縁膜３１の表面および高Ｂｓ部４１、ハードマスク膜６４を覆う他の絶縁膜３１−１を形成する。他の絶縁膜３１−１は、絶縁膜３１と同様の材料を用いる。
【００５９】
図１０（Ｃ）の工程ではさらに、イオンミリングやＲＩＥ法によりハードマスク膜６４および他の絶縁膜３１−１の一部を除去し、高Ｂｓ部４１の表面を露出する。なお、イオンミリングやＲＩＥ法のかわりにＣＭＰ法により高Ｂｓ部４１の表面を露出してもよい。
【００６０】
次いで、図１０（Ｄ）の工程では、上述した図９（Ｃ）から図９（Ｅ）の工程と同様にして、高Ｂｓ部４１のトレーリング側に低Ｂｓ部３４を形成する。以上により逆台形状の主磁極が形成される。
【００６１】
図１１は、第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程の第２変形例を示す図である。図１１を参照するに、図９（Ｄ）および（Ｅ）の低Ｂｓ部３４を形成する工程において、ＣＭＰ法のかわりにリフトオフ法を用いてもよい。具体的には、図１１に示すように、図９（Ｃ）のレジスト膜６２を残しておき、スパッタ法、電気めっき法、無電解めっき法等により上述した低Ｂｓ部の強磁性材料を堆積させて凹部３３ａを充填する低Ｂｓ部３４を形成し、リフトオフ法によりレジスト膜６２上の低Ｂｓ部の強磁性材料膜３４−１をレジスト膜と共に除去してもよい。このようにすることで高Ｂｓ部３３および低Ｂｓ部３４のトレーリング側の表面をＣＭＰ法による平坦化する必要が無く、平坦化による高Ｂｓ部３３および低Ｂｓ部３４の表面損傷を回避できる。
【００６２】
図１２（Ａ）および（Ｂ）は、第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程の第３変形例を示す図である。本変形例は、図９（Ｃ）および（Ｄ）の工程の低Ｂｓ部を形成する工程の他の例である。
【００６３】
図１２（Ａ）の工程では、図９（Ａ）および（Ｂ）の工程を同様に行い、図９（Ｃ）の工程と同様に、図９（Ｂ）の構造体の表面にレジスト膜６２を形成し、レジスト膜６２をパターニングして、次の工程で主磁極の低Ｂｓ部となる位置に開口部６２−１を形成する。
【００６４】
図１２（Ａ）の工程ではさらに、レジスト膜６２をマスクとして、イオン打込み法により不純物を高Ｂｓ部３３の表面から打込み、高Ｂｓ部３３の強磁性材料と打込んだ不純物からなる低Ｂｓ部３４を形成する。例えば、ＣｏＦｅからなる高Ｂｓ部３３に、例えば加速電圧２０ｋｅＶ、ドーズ量１×１０16／ｃｍ2に設定してＢ（ボロン）を打込む。不純物を打込むことでＣｏＦｅの飽和磁束密度を低下させ、かつ比抵抗を増加することができる。不純物はＣ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ａｓでもよく、Ａｒ、Ｎｅでもよい。次いでレジスト膜６２を除去し図９（Ｅ）に示す主磁極３２が形成される。
【００６５】
本変形例の製造方法によれば、高Ｂｓ部３３に凹部３３ａを形成することなく低Ｂｓ部３４を高Ｂｓ部３３にイオン打込み法により形成するので、高Ｂｓ部３３に凹部３３ａを形成するエッチングの際に高Ｂｓ部３３の表面に与える損傷を回避することができ、高Ｂｓ部３３の磁気特性の劣化を防止することができる。
【００６６】
図１３は第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程の第４変形例を示す図である。本変形例は、図９（Ｂ）の工程の高Ｂｓ部の平坦化のかわりにリフトオフ法を用いるものである。
【００６７】
図１３を参照するに、図９（Ａ）の工程において絶縁膜３１をエッチングする際に用いたレジスト膜６１を残して、スパッタ法、電気めっき法、無電解めっき法等により上述した高Ｂｓ部の強磁性材料を堆積させ、高Ｂｓ部３３−１、３３−２を形成し、リフトオフ法によりレジスト膜６１とその上の高Ｂｓ部の強磁性材料３３−２を除去し、図９（Ｂ）に示す構造体を得る。
【００６８】
図１４は、第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程の第５変形例を示す図である。本変形例は、図８（Ａ）および（Ｂ）に示す高Ｂｓ部３３および低Ｂｓ部３４のトレーリング側を覆う他の低Ｂｓ部５１を有する主磁極５０をリフトオフ法により形成するものである。
【００６９】
図１４の工程では、図９（Ｅ）の工程の後に絶縁膜３１上にレジスト膜６３を形成し、レジスト膜６３をフォトリソグラフィ法によりパターニングして、高Ｂｓ部３３および低Ｂｓ部３４の表面を露出する開口部６３−１を形成する。
【００７０】
図１４の工程ではさらに、スパッタ法、電気めっき法、無電解めっき法等により上述した他の低Ｂｓ部の強磁性材料を堆積させ、他の低Ｂｓ部５１、５１−１を形成する。
【００７１】
図１４の工程の後に、リフトオフ法によりレジスト膜６３とその上の他の低Ｂｓ部の強磁性材料膜５１−１を除去し、図８（Ａ）および（Ｂ）に示す低Ｂｓ部５１を有する主磁極５０が形成される。
【００７２】
次に、本実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドを構成する単磁極型記録素子の主磁極により形成される記録磁界強度分布をシミュレーションにより求めた。シミュレーションは主磁極の低Ｂｓ部の寸法や飽和磁束密度、垂直記録用磁気ヘッドの浮上量等を異ならせて、記録磁界強度分布、特にトレーリング側のトラック幅方向の直線性を求めた。
【００７３】
図１５（Ａ）および（Ｂ）は、実施例および比較例の主磁極の各寸法と磁気特性を示す図である。図１５（Ａ）および（Ｂ）を参照するに、本実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドに係る実施例１−１〜実施例４の垂直記録用磁気ヘッドは、図３、図４、および図５（Ａ）に示す構成とし、浮上面側から見た主磁極は図６に示す逆台形（側面傾斜角θ＝５度）とし、主磁極の磁極幅ＭＷを７０ｎｍ、厚さ方向の長さを１５０ｎｍ、高Ｂｓ部の飽和磁束密度を２．４Ｔ、低Ｂｓ部の飽和磁束密度を０．１Ｔから０．９５Ｔまで異ならせ、図５（Ａ）に示す低Ｂｓ部のトラック幅方向の長さＬＷ、低Ｂｓ部の厚さ方向の長さＬＴ、低Ｂｓ部の奥行き方向の長さＬＨを異ならせた。これらの低Ｂｓ部の各寸法ＬＷ、ＬＴ、ＬＨは、主磁極の磁極幅ＭＷを基準（“１”）として、ＭＷとの比で表している。
【００７４】
また、比較のため、比較例１は、低Ｂｓ部を設けず主磁極全体を高Ｂｓ部とした以外は実施例１−１と同様の構成の主磁極を備えた垂直記録用磁気ヘッドとし、比較例２−１、比較例２−２および比較例３は、高Ｂｓ部のトレーリング側の凹部に低Ｂｓ部を設けなかった以外はそれぞれ実施例１−１、実施例２−１と同様の構成の主磁極を備えた垂直記録用磁気ヘッドとした。
【００７５】
磁気記録媒体は、基板上に軟磁性裏打ち層、記録層が順次積層された構成からなり、記録層の異方性磁界を１２ｋＯｅとし、高速で反転する記録磁界により磁化が反転する動的保磁力を８ｋＯｅとして計算した。
【００７６】
また、実施例１−１〜３−４、比較例１および比較例２は、主磁極の浮上面から軟磁性裏打ち層の表面までの距離を３１ｎｍ、主磁極の浮上面から記録磁界強度分布を求めた位置（記録層の厚さ方向の中心）までを１５ｎｍ、記録層の厚さ方向の中心位置での記録磁界強度を１１．８ｋＯｅ〜１２．０ｋＯｅに設定した。
【００７７】
また、実施例４および比較例３の場合は、主磁極の浮上面から軟磁性裏打ち層の表面までの距離を２１ｎｍ、主磁極の浮上面から記録磁界強度分布を求めた位置（記録層の厚さ方向の中心）までを１０ｎｍ、記録層の厚さ方向の中心位置での記録磁界強度を１４．６ｋＯｅ〜１４．８ｋＯｅに設定した。
【００７８】
図１６および図１７は各々比較例１、比較例２の記録磁界強度分布を示す図であり、図１８〜図２５は実施例１−１〜実施例３−４の記録磁界強度分布を示す図である。なお、図１６〜図２５中、記録磁界強度分布は、説明の便宜のため主磁極のトラック幅方向の中央線から上半分を示し、主磁極は、主磁極のトラック幅方向の中央線から下半分を示している。また、磁気記録媒体の動的保磁力と等しい記録磁界強度分布の８ｋＯｅの等高線を太線で示している。
【００７９】
図１６を参照するに、本発明によらない比較例１は、主磁極１１０の浮上面側は逆台形状になっており実施例の高Ｂｓ部の強磁性材料から構成されている。記録磁界強度分布の８ｋＯｅでの等高線は、トレーリング側で湾曲している。より具体的に説明すると、８ｋＯｅでの等高線はトレーリング側で、トラック幅方向（Ｙ方向）に最も膨らんでいる端部から、トラック幅方向の中央までの等高線の形状は直線的ではなく、トラック幅方向の端部でより顕著に湾曲し、トレーリング方向（Ｘ1方向）に凸状となっている。
【００８０】
一方、図１７および図１８を参照するに、本発明によらない比較例２−１および比較例２−２は、主磁極１１１の浮上面側は逆台形状でかつトレーリング側に凹部１１１ａが設けられている。記録磁界強度分布の８ｋＯｅでの等高線は、トレーリング側で比較例１とは反対方向、つまりリーディング方向（Ｘ2方向）に凸状に湾曲している。
【００８１】
図１８〜図２１および図１５を参照するに、実施例１−１、実施例１−２、実施例２−１、および実施例２−２は、記録磁界強度分布の８ｋＯｅでのトレーリング側の等高線（以下、本実施の形態において、単に「等高線」と略称する。）は、トレーリング側で比較例１、比較例２−１、および比較例２−２よりも、トラック幅方向（Ｙ方向）の直線性が高まっていることが分かる。
【００８２】
詳しく見ると、低Ｂｓ部３４の飽和磁束密度が０．９５Ｔ（高Ｂｓ部３３の飽和磁束密度の４０％）である実施例１−１は等高線の直線性が、図１８に示すように、比較例１、比較例２−１、および比較例２−２よりも良好であり、低Ｂｓ部３４の飽和磁束密度が０．１Ｔ（高Ｂｓ部の飽和磁束密度の４％）である実施例２−２は等高線の直線性が、図２１に示すように、比較例１、比較例２−１、および比較例２−２よりも良好である。すなわち、低Ｂｓ部３４の飽和磁束密度は、高Ｂｓ部３３の飽和磁束密度に対して、４％〜４０％の範囲が好ましいことが分かる。また、等高線の直線性は、実施例の中で図１９に示す実施例１−２が最も良好である。
【００８３】
また、低Ｂｓ部３４の寸法は、図５（Ａ）に示す奥行き方向の長さＬＨが、主磁極３２の磁極幅ＭＷに対して３／４でもよく３／８でもよく、その作用の性質から少なくとも３／８〜３／４の範囲がより好ましいことが分かる。また、厚さ方向の長さＬＴが、主磁極３２の磁極幅ＭＷに対して１／２でもよく１／４でもよく、その作用の性質から少なくとも１／４〜１／２の範囲がより好ましいことが分かる。
【００８４】
図２２〜図２５および図１５を参照するに、実施例３−１〜実施例３−４は、低Ｂｓ部３４の各寸法、すなわち、トラック幅方向の長さＬＷ、奥行き方向の長さＬＨ、厚さ方向（Ｘ1−Ｘ2方向）の長さＬＴ、を、主磁極３２のトラック方向の磁極幅の１／１０あるいは９／１０とした場合である。等高線の直線性は、図１８〜図２１の実施例１−１〜実施例２−２よりも低下しており、このことから、各寸法ＬＷ、ＬＨ、ＬＴは、主磁極３２の磁極幅ＭＷに対して１／１０よりも大きく９／１０よりも小さいことが好ましいことが分かる。
【００８５】
図２６、図２７、および図１５を参照するに、実施例４および比較例３は、それぞれ実施例２−１および比較例２−２に対して、垂直記録用磁気ヘッドの浮上量および磁気記録媒体の記録層の厚さを低減したものであり、よりいっそうの高記録密度化を図る場合を想定したものである。
【００８６】
図２８に示す比較例３は、図１８に示す比較例２−２に対して、等高線の直線性が悪化しているのに対して、図２６に示す実施例３は、図２１に示す実施例２−１に対して等高線の直線性はほとんど変化していない。すなわち、比較例２−２（比較例３）の垂直記録用磁気ヘッドは、主磁極１１１の凹部１１１ａに低Ｂｓ部が設けられていないため、主磁極１１１の浮上面側からの距離（浮上面に直交する方向の距離）に対して等高線の直線性が著しく変化し、浮上量（磁気記録媒体との距離）が変化すると記録層に形成される残留磁化パターンの直線性の変動が大きく、すなわち残留磁化パターンが湾曲し易いと推察される。一方、実施例２−１（実施例４）の垂直記録用磁気ヘッドは、主磁極３２の高Ｂｓ部３３の凹部３３ａに低Ｂｓ部３４が設けられているため、主磁極３２の浮上面からの距離（浮上面に直交する方向の距離）に対して等高線の直線性の変化が抑制され、浮上量（磁気記録媒体との距離）が変化しても残留磁化パターンの直線性が安定していると推察される。このことから、本発明の垂直記録用磁気ヘッドの方が、比較例２−１，比較例２−２、比較例３のような低Ｂｓ部が設けられていない垂直記録用磁気ヘッドよりも高記録密度化に適していることが分かる。
【００８７】
（第２の実施の形態）
次に、本発明第２の実施の形態に係る磁気記憶装置について説明する。
【００８８】
図２９は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す図である。図２９を参照するに、磁気記憶装置９０は大略ハウジング９１からなる。ハウジング９１内には、スピンドル（図示されず）により駆動されるハブ９２、ハブ９２に固定され回転される磁気記録媒体９３、アクチュエータユニット９４、アクチュエータユニット９４に取り付けられ磁気記録媒体９３の半径方向に移動されるアーム９５及びサスペンション９６、サスペンション９６に支持された垂直記録用磁気ヘッド９８が設けられている。
【００８９】
磁気記録媒体９３は、図３に示したように垂直磁気記録媒体であり、例えば基板上に軟磁性裏打ち層、垂直磁化膜からなる記録層がこの順に積層されて構成される。また、軟磁性裏打ち層と記録層とのあいだに非磁性中間層を設けてもよく、記録層上に保護膜、さらには潤滑層を設けてもよい。
【００９０】
本実施の形態の磁気記憶装置９０は、垂直記録用磁気ヘッド９８に特徴がある。垂直記録用磁気ヘッド９８は、例えば、上述した第１の実施の形態およびその変形例に係る磁気ヘッドである。
【００９１】
磁気記憶装置９０の基本構成は、図２９に示すものに限定されるものではない。本発明で用いる磁気記録媒体９３は、磁気ディスクに限定されない。例えば磁気記憶装置９０は、ヘリカルスキャン型あるいはラテラル型の磁気テープ装置でもよく、その場合、垂直記録用磁気ヘッド９８は、ヘリカルスキャン型の場合シリンダヘッドに実装され、ラテラル型の場合、複数の垂直記録用磁気ヘッドがテープ幅方向に実装される。
【００９２】
本実施の形態によれば、垂直記録用磁気ヘッド９８の単磁極型記録素子が、主磁極の高Ｂｓ部のトレーリング側に凹部を有し、その凹部に低Ｂｓ部が充填されているので、主磁極のトレーリング側の記録磁界強度の等高線のトラック幅方向に対する湾曲を抑制でき、再生孤立波の半値幅を狭小化でき、再生分解能が向上する。さらに、再生ノイズも低減されるのでＳ／Ｎ比が向上する。その結果、高記録密度化が可能な磁気記憶装置が実現できる。
【００９３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００９４】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）  主磁極と補助磁極とを有する単磁極型記録素子を備える垂直記録用磁気ヘッドであって、
前記主磁極は、
トレーリング側に凹部を有する強磁性材料からなる第１の領域と、
前記第１の領域の凹部を覆う、前記第１の領域の強磁性材料よりも飽＋和磁束密度が小さい強磁性材料からなる第２の領域を備えることを特徴とする垂直記録用磁気ヘッド。
（付記２）  前記第２の領域は第１の領域の凹部に充填されてなることを特徴とする付記１記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記３）  前記第２の領域は、第１の領域と連続し、第１の領域の強磁性材料に不純物が注入されてなることを特徴とする付記１記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記４）  前記第１の領域および第２の領域のトレーリング側が略同一平面をなすことを特徴とする付記１〜３のうち、いずれか一項記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記５）  前記第２の領域のトラック幅方向の長さは、主磁極の磁極幅に対して、１／１０よりも大きくかつ９／１０未満の範囲に設定されてなることを特徴とする付記１〜４のうち、いずれか一項記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記６）  前記第２の領域の厚さ方向の長さは、主磁極の磁極幅に対して、１／１０よりも大きくかつ９／１０未満の範囲に設定されてなることを特徴とする付記１〜５のうち、いずれか一項記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記７）  前記第２の領域の奥行き方向の長さは、主磁極の磁極幅に対して、１／１０よりも大きくかつ９／１０未満の範囲に設定されてなることを特徴とする付記１〜６のうち、いずれか一項記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記８）  前記第２の領域の強磁性材料の飽和磁束密度は、第１の領域の強磁性材料の飽和磁束密度に対して、４％以上かつ４０％以下であることを特徴とする付記１〜７のうち、いずれか一項記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記９）  前記主磁極は、第１の領域および第２領域のトレーリング側の表面を覆う、前記第１の領域の強磁性材料よりも飽和磁束密度が小さい強磁性材料からなる第３の領域をさらに有することを特徴とする付記１〜８のうち、いずれか一項記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記１０）  前記第３の領域は、前記第２の領域と同一の強磁性材料からなることを特徴とする付記９記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記１１）  前記第２の領域の強磁性材料は、比抵抗が４０μΩ・ｃｍ以上かつ２００μΩ・ｃｍ以下の範囲に設定されてなることを特徴とする付記１〜１０のうち、いずれか一項記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記１２）  前記単磁極型記録素子は、補助磁極が主磁極のトレーリング側に非磁性絶縁膜を介して互いに近接して配置されてなることを特徴とする付記１〜１１のうち、いずれか一項記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記１３）  前記主磁極および補助磁極の互いに対向する面が浮上面側で３０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲に離間して配置されてなることを特徴とする付記１２記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記１４）  前記単磁極型記録素子のリーディング側に再生素子を備えることを特徴とする付記１〜１３のうち、いずれか一項記載の垂直記録用磁気ヘッド。
（付記１５）  磁気記録媒体と、
付記１〜１４のうち、いずれか一項記載の垂直記録用磁気ヘッドと、
前記垂直記録用磁気ヘッドを支持すると共に磁気記録媒体上を駆動させるヘッド駆動手段と、
前記垂直記録用磁気ヘッドに記録信号を供給する記録再生手段と、を備える磁気記憶装置。
（付記１６）  主磁極と補助磁極を有する単磁極型記録素子を備える垂直記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
基板上に前記主磁極を形成する工程を含み、
前記主磁極の形成は、
前記基板上の非磁性絶縁膜の表面に溝部を形成する工程と、
前記溝部に強磁性材料を充填し第１の領域を形成する工程と、
前記第１の領域の表面側に凹部を形成する工程と、
前記凹部に前記第１の領域の強磁性材料よりも飽和磁束密度が小さい他の強磁性材料を充填し、第２の領域を形成する工程と、を有することを特徴とする垂直記録用磁気ヘッドの製造方法。
（付記１７）  前記第２の領域の形成は、
前記第１の領域の表面と凹部を覆う他の強磁性材料を堆積させ、その表面をＣＭＰ法を用いて平坦化することを特徴とする付記１６記載の垂直記録用磁気ヘッドの製造方法。
（付記１８）  前記凹部を形成する工程は、第１の領域の表面側に凹部に相当する開口部を有するレジスト膜を形成し、該レジスト膜をマスクとして、イオンミリングまたはＲＩＥ法により第１の領域を研削し、
前記第２の領域の形成は、前記レジスト膜をマスクとして他の強磁性材料を堆積させ、レジスト膜とその上に堆積した他の強磁性材料を除去することを特徴とする付記１６記載の垂直記録用磁気ヘッドの製造方法。
（付記１９）  主磁極と補助磁極を有する単磁極型記録素子を備える垂直記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
基板上に前記主磁極を形成する工程を含み、
前記主磁極の形成は、
前記基板上の非磁性絶縁膜の表面に溝部を形成する工程と、
前記溝部に強磁性材料を充填し第１の領域を形成する工程と、
前記第１の領域の表面側から所定の領域に不純物を注入して前記第１の領域の強磁性材料よりも飽和磁束密度が小さい強磁性材料に変換し、第２の領域を形成する工程と、を有することを特徴とする垂直記録用磁気ヘッドの製造方法。
（付記２０）  前記不純物は、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ａｓ、Ａｒ、およびＮｅからなる群のうち少なくとも１種から選択されることを特徴とする付記１９記載の垂直記録用磁気ヘッドの製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は従来の垂直記録用磁気ヘッドにより記録された記録層の残留磁化パターンを示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドが磁気記録媒体上を浮上する様子を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの素子部の断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの素子部を浮上面側から見た図である。
【図５】（Ａ）は主磁極を拡大して示す斜視図、（Ｂ）は浮上面側から見た主磁極の平面図である。
【図６】主磁極の他の例を浮上面側から見た平面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、主磁極のその他の例（その１）を浮上面側から見た平面図である。
【図８】（Ａ）は主磁極のその他の例（その２）を拡大して示す斜視図、（Ｂ）は浮上面側から見た主磁極の平面図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｅ）は第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程を示す図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｄ）は第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程の第１変形例を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程の第２変形例を示す図である。
【図１２】（Ａ）および（Ｂ）は第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程の第３変形例を示す図である。
【図１３】第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程の第４変形例を示す図である。
【図１４】第１の実施の形態に係る垂直記録用磁気ヘッドの製造工程の第５変形例を示す図である。
【図１５】（Ａ）および（Ｂ）は、実施例および比較例の主磁極の各寸法と磁気特性を示す図である。
【図１６】比較例１の記録磁界強度分布を示す図である。
【図１７】比較例２−１の記録磁界強度分布を示す図である。
【図１８】比較例２−２の記録磁界強度分布を示す図である。
【図１９】実施例１−１の記録磁界強度分布を示す図である。
【図２０】実施例１−２の記録磁界強度分布を示す図である。
【図２１】実施例２−１の記録磁界強度分布を示す図である。
【図２２】実施例２−２の記録磁界強度分布を示す図である。
【図２３】実施例３−１の記録磁界強度分布を示す図である。
【図２４】実施例３−２の記録磁界強度分布を示す図である。
【図２５】実施例３−３の記録磁界強度分布を示す図である。
【図２６】実施例３−４の記録磁界強度分布を示す図である。
【図２７】実施例４の記録磁界強度分布を示す図である。
【図２８】比較例３の記録磁界強度分布を示す図である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０    垂直記録用磁気ヘッド
１１    スライダ
１２    浮上面
１２−１    流出端
１３    磁気記録媒体
１４    素子部
１５    基板
１６    軟磁性裏打ち層
１７    記録層
１８    絶縁膜
２０    磁気抵抗効果素子
２１    下部シールド層
２２    感磁部
２３    上部シールド層
２４    絶縁膜
３０    単磁極型記録素子
３１    絶縁膜
３１−１  他の絶縁膜
３２、４１、４２、４３、４４、５０、    主磁極
３３    高Ｂｓ部
３４    低Ｂｓ部
３５    補助磁極
３６    ヨーク
３８    コイル
３９    絶縁膜
５１    他の低Ｂｓ部
６１、６２、６３、６５    レジスト膜
６４    ハードマスク膜
９０    磁気記憶装置
【図１】
2006139848.tif 000003
【図２】
2006139848.tif 000004
【図３】
2006139848.tif 000005
【図４】
2006139848.tif 000006
【図５】
2006139848.tif 000007
【図６】
2006139848.tif 000008
【図７】
2006139848.tif 000009
【図８】
2006139848.tif 000010
【図９】
2006139848.tif 000011
【図１０】
2006139848.tif 000012
【図１１】
2006139848.tif 000013
【図１２】
2006139848.tif 000014
【図１３】
2006139848.tif 000015
【図１４】
2006139848.tif 000016
【図１５】
2006139848.tif 000017
【図１６】
2006139848.tif 000018
【図１７】
2006139848.tif 000019
【図１８】
2006139848.tif 000020
【図１９】
2006139848.tif 000021
【図２０】
2006139848.tif 000022
【図２１】
2006139848.tif 000023
【図２２】
2006139848.tif 000024
【図２３】
2006139848.tif 000025
【図２４】
2006139848.tif 000026
【図２５】
2006139848.tif 000027
【図２６】
2006139848.tif 000028
【図２７】
2006139848.tif 000029
【図２８】
2006139848.tif 000030
【図２９】
2006139848.tif 000031