(57)【要約】【課題】  垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を可能な限り増加させることが可能な薄膜磁気ヘッドを提供する。【解決手段】  主磁極層１５をライトシールド層４０よりも後退させる。主磁極層１５をライトシールド層４０よりも後退させない場合と比較して、主磁極層１５とライトシールド層４０とが互いにオーバーラップするオーバーラップ範囲ＬＡが小さくなるため、主磁極層１５から記録媒体６０へ向けて放出される放出磁束Ｊ１の量が相対的に増加し、主磁極層１５からライトシールド層４０へ漏洩する漏洩磁束Ｊ２の量が相対的に減少する。【選択図】  図４
2006216172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束を発生させる薄膜コイルと、
媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面に近い側から遠い側へ向かって延在し、前記薄膜コイルにおいて発生した磁束に基づいて前記記録媒体をその表面と直交する方向に磁化するための磁界を発生させる磁極層と、
前記磁極層の前記媒体進行方向側において前記記録媒体対向面に近い側から遠い側へ向かって延在し、その記録媒体対向面に近い側においてギャップ層により前記磁極層から隔てられていると共に遠い側においてバックギャップを通じて前記磁極層に連結された磁気遮蔽層と、を備え、
前記磁極層が、前記磁気遮蔽層よりも前記記録媒体対向面から遠い側に後退している
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記磁極層の先端が、前記磁気遮蔽層のうちの前記ギャップにより前記磁極層から隔てられている部分の延在範囲内に位置している
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記磁気遮蔽層が、前記記録媒体対向面に露出しており、
前記磁極層が、前記記録媒体対向面に露出していない
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記磁極層が、前記記録媒体対向面に近い側の端部に、前記媒体進行方向側の反対側に位置する第１の端縁および前記媒体進行方向側に位置する第２の端縁により画定された端面を有しており、
その端面のうちの前記第２の端縁の幅が、前記第１の端縁の幅よりも大きく、かつ前記第１の端縁と前記第２の端縁との間の任意の中間位置における前記端面の幅以上である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
記録媒体を垂直方向に磁化する記録磁界を発生させる磁極層と、
その磁極層の記録媒体進行方向側に配置された磁気遮蔽層と、を備え、
前記磁極層が、前記磁気遮蔽層よりも記録媒体対向面から離れる側に後退している
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
記録媒体と、その記録媒体に磁気的処理を施す薄膜磁気ヘッドと、を搭載し、
前記薄膜磁気ヘッドが、
磁束を発生させる薄膜コイルと、
媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面に近い側から遠い側へ向かって延在し、前記薄膜コイルにおいて発生した磁束に基づいて前記記録媒体をその表面と直交する方向に磁化するための磁界を発生させる磁極層と、
前記磁極層の前記媒体進行方向側において前記記録媒体対向面に近い側から遠い側へ向かって延在し、その記録媒体対向面に近い側においてギャップ層により前記磁極層から隔てられていると共に遠い側においてバックギャップを通じて前記磁極層に連結された磁気遮蔽層と、を備え、
前記磁極層が、前記磁気遮蔽層よりも前記記録媒体対向面から遠い側に後退している
ことを特徴とする磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも記録用の誘導型磁気変換素子を備えた薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばハードディスクなどの磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」という。）の面記録密度の増加に伴い、例えばハードディスクドライブなどの磁気記録装置に搭載される薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。この薄膜磁気ヘッドの記録方式としては、例えば、信号磁界の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）に設定する長手記録方式や、信号磁界の向きを記録媒体の面と直交する方向に設定する垂直記録方式が知られている。現在のところは長手記録方式が広く利用されているが、記録媒体の面記録密度の向上に伴う市場動向を考慮すれば、今後は長手記録方式に代わり垂直記録方式が有望視されるものと想定される。なぜなら、垂直記録方式では、高い線記録密度を確保可能な上、記録済みの記録媒体が熱揺らぎの影響を受けにくいという利点が得られるからである。
【０００３】
垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドは、主に、記録用の磁束を発生させる薄膜コイルと、その薄膜コイルにおいて発生した磁束に基づいて記録媒体をその表面と直交する方向に磁化するための磁界（垂直磁界）を発生させる磁極層とを備えている。この垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドでは、磁極層において発生した垂直磁界により記録媒体が磁化されるため、その記録媒体に情報が磁気的に記録される。
【０００４】
この垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの構造としては、既にいくつかの態様が提案されている。具体的には、例えば、垂直磁界の磁界勾配を急峻化させると共に磁界強度を増加させるために、磁極層のトレーリング側に、その磁極層から放出された磁束の一部を取り込むライトシールド層を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３３６８２４７号明細書
【０００５】
また、例えば、最近では、記録媒体の面記録密度が飛躍的に増加したことに伴い、垂直磁界の磁界勾配をより急峻化させると共に磁界強度をより増加させるために、エアベアリング面に近い側において薄いギャップを介して磁極層に部分的に近接されたライトシールド層を備えたものも知られている（例えば、非特許文献１および特許文献２参照。）。
【非特許文献１】エム．マラリー（M.Mallary ），エイ．トラビ（A.Torabi），エム．ベナクリ（M.Benakli ），”（１Ｔｂ／ｉｎ2 垂直記録の概念設計）1Tb/in2 Perpendicular Recording Conceptual Design ”，第１回  ＮＡＰＭＲＣテクニカルプログラム（1st NAPMRC TECHNICAL PROGRAM），マイアミ大学（University of Miami ），２００２年１月７日〜９日（January 7-9，2002 ）
【特許文献２】米国特許第４６５５４６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの記録性能を向上させ、より具体的には益々増加の一途にある記録媒体の面記録密度に対応しながら記録動作を安定に実行可能とするためには、例えば、垂直磁界の磁界勾配を可能な限り急峻化させると共に磁界強度を可能な限り増加させる必要がある。しかしながら、従来の垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドでは、上記したように、ライトシールド層を備えることにより垂直磁界の磁界勾配が急峻化すると共に磁界強度が増加するものの、それらの磁界勾配および磁界強度は面記録密度の急速な増加に対応しながら記録動作を安定に実行する上で十分とは言えないため、未だ改善の余地がある。したがって、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの記録性能を向上させるためには、垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を可能な限り増加させることが可能な技術の確立が望まれるところである。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を可能な限り増加させることが可能な薄膜磁気ヘッドおよび磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドは、磁束を発生させる薄膜コイルと、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面に近い側から遠い側へ向かって延在し、薄膜コイルにおいて発生した磁束に基づいて記録媒体をその表面と直交する方向に磁化するための磁界を発生させる磁極層と、磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面に近い側から遠い側へ向かって延在し、その記録媒体対向面に近い側においてギャップ層により磁極層から隔てられていると共に遠い側においてバックギャップを通じて磁極層に連結された磁気遮蔽層とを備え、磁極層が磁気遮蔽層よりも記録媒体対向面から遠い側に後退しているものである。
【０００９】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドは、記録媒体を垂直方向に磁化する記録磁界を発生させる磁極層と、その磁極層の記録媒体進行方向側に配置された磁気遮蔽層とを備え、磁極層が磁気遮蔽層よりも記録媒体対向面から離れる側に後退しているものである。
【００１０】
本発明の第１または第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極層が磁気遮蔽層よりも後退しているため、磁極層が磁気遮蔽層よりも後退していない場合と比較して、磁極層と磁気遮蔽層とが互いにオーバーラップするオーバーラップ範囲が小さくなる。この場合には、第１に、磁極層のうちの先端部分近傍が、磁気遮蔽層の存在に起因して垂直方向（磁極層から記録媒体へ向かう方向）から大きく反れるように磁化されにくくなるため、その先端部分近傍が、磁気遮蔽層が存在する状態においても垂直方向に磁化されやすくなる。第２に、磁極層と磁気遮蔽層との間に磁束吸引作用が働くため、その磁極層のうちの先端近傍部分が強力に磁化されやすくなる。第３に、磁極層から放出される磁束が広がりにくくなるため、その磁束が垂直方向に放出されやすくなる。これにより、磁極層から記録媒体へ向けて放出される磁束の量が相対的に増加し、磁極層から磁気遮蔽層へ漏洩する磁束の量が相対的に減少する。
【００１１】
本発明に係る磁気記録装置は、記録媒体と、その記録媒体に磁気的処理を施す薄膜磁気ヘッドとを搭載し、薄膜磁気ヘッドが、磁束を発生させる薄膜コイルと、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面に近い側から遠い側へ向かって延在し、薄膜コイルにおいて発生した磁束に基づいて記録媒体をその表面と直交する方向に磁化するための磁界を発生させる磁極層と、磁極層の媒体進行方向側において記録媒体対向面に近い側から遠い側へ向かって延在し、その記録媒体対向面に近い側においてギャップ層により磁極層から隔てられていると共に遠い側においてバックギャップを通じて磁極層に連結された磁気遮蔽層とを備え、磁極層が磁気遮蔽層よりも記録媒体対向面から遠い側に後退しているものである。
【００１２】
本発明に係る磁気記録装置では、上記した薄膜磁気ヘッドを搭載しているため、磁極層から記録媒体へ向けて放出される磁束の量が相対的に増加し、磁極層から磁気遮蔽層へ漏洩する磁束の量が相対的に減少する。
【００１３】
特に、本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極層の先端が、磁気遮蔽層のうちのギャップにより磁極層から隔てられている部分の延在範囲内に位置しているのが好ましい。この「磁極層の先端」とは、磁極層のうちの記録媒体対向面に最も近い端縁である。この場合には、磁気遮蔽層が記録媒体対向面に露出しており、磁極層が記録媒体対向面に露出していなくてもよい。なお、磁極層が、記録媒体対向面に近い側の端部に、媒体進行方向側の反対側に位置する第１の端縁および媒体進行方向側に位置する第２の端縁により画定された端面を有しており、その端面のうちの第２の端縁の幅が、第１の端縁の幅よりも大きく、かつ第１の端縁と第２の端縁との間の任意の中間位置における端面の幅以上であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび磁気記録装置によれば、磁極層が磁気遮蔽層よりも後退している構造的特徴に基づき、磁極層と磁気遮蔽層とが互いにオーバーラップするオーバーラップ範囲が小さくなるため、磁極層から記録媒体へ向けて放出される磁束の量が相対的に増加し、磁極層から磁気遮蔽層へ漏洩する磁束の量が相対的に減少する。したがって、垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を可能な限り増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図１〜図３は薄膜磁気ヘッドの構成を表しており、図１は全体の断面構成を示し、図２は主要部の平面構成（Ｚ軸方向から見た平面構成）を示し、図３は主磁極層１５の端面１５Ｍの平面構成（Ｙ軸方向から見た平面構成）を示している。図１のうち、（Ａ）はエアベアリング面５０に平行な断面構成（ＸＺ面に沿った断面構成）を示し、（Ｂ）はエアベアリング面５０に垂直な断面構成（ＹＺ面に沿った断面構成）を示している。なお、図１に示した上向きの矢印Ｍは、薄膜磁気ヘッドに対して記録媒体（図示せず）が相対的に移動する方向（媒体進行方向または記録媒体進行方向）を示している。
【００１７】
以下の説明では、図１〜図３に示したＸ軸方向の寸法を「幅」、Ｙ軸方向の寸法を「長さ」、Ｚ軸方向の寸法を「厚さ」とそれぞれ表記する。また、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面５０に近い側を「前方」、その反対側を「後方」と表記する。これらの表記内容は、後述する図４以降においても同様とする。
【００１８】
この薄膜磁気ヘッドは、媒体進行方向Ｍに移動する例えばハードディスクなどの記録媒体に磁気的処理を施すために、例えばハードディスクドライブなどの磁気記録装置に搭載されるものである。具体的には、薄膜磁気ヘッドは、例えば、磁気的処理として記録処理および再生処理の双方を実行可能な複合型ヘッドであり、図１に示したように、アルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）などのセラミック材料により構成された基板１上に、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ；以下、単に「アルミナ」という。）などの非磁性絶縁性材料により構成された絶縁層２と、磁気抵抗効果（ＭＲ；magneto-resistive effect）を利用して再生処理を実行する再生ヘッド部１００Ａと、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成された分離層７と、垂直記録方式の記録処理を実行するシールド型の記録ヘッド部１００Ｂと、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されたオーバーコート層２２とがこの順に積層された積層構造を有している。
【００１９】
再生ヘッド部１００Ａは、例えば、下部リードシールド層３と、シールドギャップ膜４と、上部リードシールド層５とがこの順に積層された積層構造を有している。このシールドギャップ膜４には、記録媒体に対向する記録媒体対向面（エアベアリング面５０）に一端面が露出するように、再生素子としてのＭＲ素子６が埋設されている。この「エアベアリング面５０」とは、後述するライトシールド層４０の前端面に基づいて規定される面を意味しており、より具体的にはライトシールド層４０の前端面を含む平面である。
【００２０】
下部リードシールド層３および上部リードシールド層５は、いずれもＭＲ素子６を周辺から磁気的に分離するものであり、エアベアリング面５０から後方に向かって延在している。下部リードシールド層３は、例えば、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ（例えばＮｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）；以下、単に「パーマロイ（商品名）」という。）などの磁性材料により構成されている。上部リードシールド層５は、例えば、２つの上部リードシールド層部分５Ａ，５Ｃにより非磁性層５Ｂが挟まれた積層構造（３層構造）を有している。上部リードシールド層部分５Ａ，５Ｃは、例えば、いずれもパーマロイなどの磁性材料により構成されており、非磁性層５Ｂは、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）やアルミナなどの非磁性材料により構成されている。なお、上部リードシールド層５は、必ずしも積層構造を有している必要はなく、単層構造を有していてもよい。
【００２１】
シールドギャップ膜４は、ＭＲ素子６を周辺から電気的に分離するものであり、例えばアルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。
【００２２】
ＭＲ素子６は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；giant magneto-resistive effect）やトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ；tunneling magneto-resistive effect）などを利用して再生処理を実行するものである。
【００２３】
記録ヘッド部１００Ｂは、例えば、磁気連結用の開口部（コンタクトギャップ１０Ｋ）が設けられた絶縁層９，１０，１１により埋設された１段目の薄膜コイル８および連結層１２と、絶縁層１４，１６により周囲を埋設された磁極層３０と、磁気連結用の開口部（バックギャップ１７ＢＧ）が設けられたギャップ層１７と、絶縁層２０により埋設された２段目の薄膜コイル１９と、ライトシールド層４０とがこの順に積層された積層構造を有している。なお、図２では、記録ヘッド部１００Ｂのうちの主要部として、薄膜コイル８，１９、磁極層３０およびライトシールド層４０を抜粋して示している。
【００２４】
薄膜コイル８は、主に、薄膜コイル１９において発生した記録用の磁束の漏洩を抑制するために漏洩抑制用の磁束を発生させるものであり、例えば、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。この薄膜コイル８は、例えば、図１および図２に示したように、連結層１２を中心として巻回する巻回構造（スパイラル構造）を有しており、その薄膜コイル８では、例えば、薄膜コイル１９において電流が流れる方向と逆方向に電流が流れるようになっている。なお、薄膜コイル８の巻回数（ターン数）は自由に設定可能である。
【００２５】
絶縁層９〜１１は、薄膜コイル８を周辺から電気的に分離するものである。絶縁層９は、薄膜コイル８の各巻線間を埋め込むと共に、その薄膜コイル８の周囲を被覆するように配設されている。この絶縁層９は、例えば、加熱時に流動性を示すフォトレジストやスピンオングラス（ＳＯＧ；spin on glass ）などの非磁性絶縁性材料により構成されており、例えば、図１に示したように、薄膜コイル８の側方のみを被覆し、その薄膜コイル８の上方を被覆しないように配設されている。絶縁層１０は、絶縁層９の周囲を被覆するように配設されており、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。絶縁層１１は、薄膜コイル８および絶縁層９，１０を被覆するように配設されており、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。
【００２６】
磁極層３０は、薄膜コイル１９において発生した記録用の磁束を収容し、その磁束を記録媒体に向けて放出することにより記録処理を実行するものであり、より具体的には、垂直記録方式の記録処理として、記録用の磁束に基づいて記録媒体をその表面と直交する方向（垂直方向）に磁化するための磁界（垂直磁界）を発生させるものである。この磁極層３０は、薄膜コイル１９のリーディング側に位置しており、エアベアリング面５０から後方に向かって延在し、より具体的にはバックギャップ１７ＢＧに対応する位置まで延在している。この「リーディング側」とは、図１に示した媒体進行方向Ｍに向かって移動する記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合に、その流れの流入する側（媒体進行方向Ｍ側の反対側）をいい、ここでは厚さ方向（Ｚ軸方向）における下側をいう。これに対して、流れの流出する側（媒体進行方向Ｍ側）は「トレーリング側」と呼ばれ、ここでは厚さ方向における上側をいう。
【００２７】
特に、磁極層３０は、例えば、絶縁層１４により周囲を埋設された補助磁極層１３と、絶縁層１６により周囲を埋設された主磁極層１５とがこの順に積層された積層構造を有しており、すなわちリーディング側に補助磁極層１３が配置され、トレーリング側に主磁極層１５が配置された２層構造を有している。
【００２８】
補助磁極層１３は、主要な磁束の収容部分として機能するものであり、主磁極層１５に隣接することにより磁気的に連結されている。この補助磁極層１３は、例えば、エアベアリング面５０よりも後退した位置から後方に向かって延在し、具体的にはバックギャップ１７ＢＧに対応する位置まで延在しており、図２に示したように、幅Ｗ２を有する矩形型の平面形状を有している。この補助磁極層１３の先端（エアベアリング面５０に最も近い端縁）は、例えば、後述するフレアポイントＦＰよりも後退している。なお、補助磁極層１３は、例えば、パーマロイや鉄コバルト系合金などの高飽和磁束密度を有する磁性材料により構成されている。この鉄コバルト系合金としては、例えば、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）や鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）などが挙げられる。
【００２９】
主磁極層１５は、主要な磁束の放出部分として機能するものであり、補助磁極層１３に隣接することにより磁気的に連結されている。この主磁極層１５は、例えば、図１および図２に示したように、エアベアリング面５０よりも後退した位置から後方に向かって延在し、具体的にはバックギャップ１７ＢＧに対応する位置まで延在しており、すなわちライトシールド層４０よりもエアベアリング面５０から遠い側（エアベアリング面５０から離れる側）に後退している。このエアベアリング面５０に対する主磁極層１５の後退距離、すなわち主磁極層１５の先端（エアベアリング面５０に最も近い端縁）とエアベアリング面５０との間の距離は、いわゆる「リセス距離ＲＨ」である。ここでは、例えば、後述するようにライトシールド層４０がエアベアリング面５０に露出していることに伴い、主磁極層１５はエアベアリング面５０に露出しておらず、すなわちエアベアリング面５０よりも後退しており、その主磁極層１５のリセス距離ＲＨは、約１０ｎｍ以下、好ましくは約５ｎｍ以下である。なお、主磁極層１５は、例えば、補助磁極層１３と同様に高飽和磁束密度を有する磁性材料により構成されており、特に、補助磁極層１３よりも高い飽和磁束密度を有しているのが好ましい。
【００３０】
この主磁極層１５は、例えば、図２に示したように、羽子板型の平面形状を有している。すなわち、主磁極層１５は、例えば、エアベアリング面５０に近い側から順に、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１を有する先端部１５Ａと、その先端部１５Ａの後方に磁気的に連結されると共に幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）を有する後端部１５Ｂとを含み、それらの先端部１５Ａおよび後端部１５Ｂが一体化された構造を有している。この後端部１５Ｂの幅は、例えば、後方において一定（幅Ｗ２）であり、前方において先端部１５Ａへ近づくにしたがって次第に狭まっている。なお、ここで説明した「主磁極層１５の平面形状」とは、図２から明らかなように、主磁極層１５の投影形状、すなわち主磁極層１５の外縁（輪郭）により規定される形状である。この主磁極層１５の幅が先端部１５Ａ（幅Ｗ１）から後端部１５Ｂ（幅Ｗ２）へ拡がる位置、すなわち主磁極層１５の幅が記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１から拡がり始める位置は、薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する重要な因子のうちの１つである「フレアポイントＦＰ」であり、そのフレアポイントＦＰとエアベアリング面５０との間の距離は、いわゆる「ネックハイトＮＨ」である。このフレアポイントＦＰは、例えば、後述するスロートハイトゼロ位置ＴＰよりも後退している。
【００３１】
特に、主磁極層１５は、例えば、図１〜図３に示したように、エアベアリング面５０に近い側の端部に端面１５Ｍを有しており、その端面１５Ｍは、高さＴを有している。この端面１５Ｍは、図３に示したように、リーディング側に位置する下端縁Ｅ１（第１の端縁）およびトレーリング側に位置する上端縁Ｅ２（第２の端縁）により画定されており、より詳細には、幅Ｗ１を有する下端縁Ｅ１（いわゆるリーディングエッジＬＥ）と、幅Ｗ２を有する上端縁Ｅ２（いわゆるトレーリングエッジＴＥ）と、幅方向（Ｘ軸方向）において左右に位置する２つの側端縁Ｅ３とにより画定されている。特に、端面１５Ｍでは、上端縁Ｅ２の幅Ｗ２が、下端縁Ｅ１の幅Ｗ１よりも大きく（Ｗ２＞Ｗ１）、かつ下端縁Ｅ１と上端縁Ｅ２との間の任意の中間位置における端面１５Ｍの幅ＷＤ以上である（Ｗ２≧ＷＤ）。ここでは、例えば、（１）上端縁Ｅ２の幅Ｗ２が幅ＷＤよりも大きく（Ｗ２＞ＷＤ）、（２）下端縁Ｅ１と上端縁Ｅ２とが互いに平行であり、（３）２つの側端縁Ｅ３が直線状に延在し、（４）２つの側端縁Ｅ３の傾斜角度θ（媒体進行方向Ｍに平行な仮想線（Ｚ軸）と側端縁Ｅ３との間の角度）が互いに等しくなることにより、端面１５Ｍは、下端縁Ｅ１を互いに対向する２つの対辺のうちの短い方の対辺（下底）とし、かつ上端縁Ｅ２を互いに対向する２つの対辺のうちの長い方の対辺（上底）とする四角形状（いわゆる左右対象の逆台形状）の平面形状を有している。
【００３２】
絶縁層１４は、補助磁極層１３を周囲から電気的に分離するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。また、絶縁層１６は、主磁極層１５を周囲から電気的に分離するものであり、例えば、絶縁層１４と同様にアルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。
【００３３】
ギャップ層１７は、磁極層３０およびライトシールド層４０を磁気的に分離するためのギャップを構成するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料やルテニウムなどの非磁性導電性材料により構成されている。このギャップ層１７は、例えば、数十ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍ以下の厚さを有している。
【００３４】
薄膜コイル１９は、記録用の磁束を発生させるものである。この薄膜コイル１９では、例えば、薄膜コイル８において電流が流れる方向と逆方向に電流が流れるようになっている。なお、薄膜コイル１９に関する上記以外の材質、厚さおよび構造的特徴は、例えば、薄膜コイル８と同様である。
【００３５】
絶縁層２０は、薄膜コイル１９を埋設することにより周辺から電気的に分離するものであり、バックギャップ１７ＢＧを塞がないようにギャップ層１７上に配設されている。この絶縁層２０は、例えば、加熱されることにより流動性を示すフォトレジストやスピンオングラスなどの非磁性絶縁性材料により構成されており、その絶縁層２０の端縁近傍部分は、端縁に向けて落ち込むように丸みを帯びた斜面を構成している。この絶縁層２０の先端（エアベアリング面５０に最も近い端縁）の位置は、薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する重要な因子のうちの１つである「スロートハイトゼロ位置ＴＰ」であり、そのスロートハイトゼロ位置ＴＰとエアベアリング面５０との間の距離は、いわゆる「スロートハイトＴＨ」である。
【００３６】
ライトシールド層４０は、磁極層３０から放出された磁束の一部（広がり成分）を取り込むことにより、その磁束に基づいて発生する磁界の勾配を急峻化させる磁気遮蔽層である。このライトシールド層４０は、磁極層３０および薄膜コイル１９のトレーリング側に位置しており、エアベアリング面５０から後方に向かって延在することによりそのエアベアリング面５０に近い側においてギャップ層１７により磁極層３０から隔てられていると共に遠い側においてバックギャップ１７ＢＧを通じて磁極層３０に磁気的に連結されている。
【００３７】
このライトシールド層４０は、例えば、互いに別体として構成されたＴＨ規定層１８およびヨーク層２１を含み、それらのＴＨ規定層１８およびヨーク層２１が互いに磁気的に連結された構造を有している。
【００３８】
ＴＨ規定層１８は、主要な磁束の取り込み口として機能するものであり、長さＳＨを有している。このＴＨ規定層１８は、例えば、図１に示したように、ギャップ層１７に隣接しながら、エアベアリング面５０から後方の位置、具体的にはエアベアリング面５０と薄膜コイル１９との間の位置まで延在しており、その位置において絶縁層２０に隣接している。なお、ＴＨ規定層１８は、例えば、パーマロイまたは鉄系合金などの高飽和磁束密度を有する磁性材料により構成されており、図２に示したように、磁極層３０（後端部１５Ｂ）の幅Ｗ２よりも大きな幅Ｗ３（Ｗ３＞Ｗ２）を有する矩形型の平面形状を有している。このＴＨ規定層１８は、上記したように絶縁層２０に隣接していることに伴い、絶縁層２０の前端位置（スロートハイトゼロ位置ＴＰ）を規定することによりスロートハイトＴＨを規定する役割を担っている。
【００３９】
ヨーク層２１は、ＴＨ規定層１８から取り込まれた磁束の流路として機能するものである。このヨーク層２１は、例えば、図１に示したように、ＴＨ規定層１８に乗り上げながら、エアベアリング面５０から絶縁層２０上を経由して少なくともバックギャップ１７ＢＧに対応する位置まで延在している。すなわち、ヨーク層２１は、前方においてＴＨ規定層１８に乗り上げることにより磁気的に連結されていると共に、後方においてバックギャップ１７ＢＧを通じて磁極層３０に隣接することにより磁気的に連結されている。なお、ヨーク層２１は、例えば、ＴＨ規定層１８と同様に高飽和磁束密度を有する磁性材料により構成されており、図２に示したように、幅Ｗ３を有する矩形型の平面形状を有している。
【００４０】
この薄膜磁気ヘッドでは、上記したように、ライトシールド層４０がエアベアリング面５０に露出しているのに対して、主磁極層１５がエアベアリング面５０に露出しておらず、すなわち主磁極層１５がライトシールド層４０よりも後退している。より具体的には、主磁極層１５の先端、すなわち端面１５Ｍの位置が、エアベアリング面５０よりも後退している。ここで説明している「ライトシールド層４０がエアベアリング面５０に露出している」とは、そのライトシールド層４０がエアベアリング面５０の一部を構成しているという意味であり、一方、「主磁極層１５がエアベアリング面５０に露出していない」とは、その主磁極層１５がエアベアリング面５０の一部を構成していないという意味である。この意味合いに基づき、「ライトシールド層４０がエアベアリング面５０に露出しており、主磁極層１５がエアベアリング面５０に露出していない」態様とは、主磁極層１５がライトシールド層４０よりも後退している限りにおいて、図１に示したように、エアベアリング面５０が露出している態様だけでなく、後述する図８に示したように、エアベアリング面５０およびその周辺を覆うように保護膜２３が設けられている態様も含んでいる。
【００４１】
特に、主磁極層１５の先端（エアベアリング面５０に最も近い端縁）は、例えば、ライトシールド層４０のうちのギャップ層１７により磁極層３０から隔てられている部分、すなわちライトシールド層４０のうちのＴＨ規定層１８の延在範囲内に位置している。より具体的には、主磁極層１５の先端は、ＴＨ規定層１８の長さＳＨの範囲内に位置している。
【００４２】
なお、この薄膜磁気ヘッドでは、例えば、図１および図２に示したように、基板１からオーバーコート層２２に至る一連の構成要素がエアベアリング面５０を構成しており、すなわち基板１からオーバーコート層２２に至る一連の構成要素により構成された一平面としてエアベアリング面５０が構成されている。
【００４３】
次に、図１〜図３を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。
【００４４】
この薄膜磁気ヘッドでは、情報の記録時において、図示しない外部回路から記録ヘッド部１００Ｂのうちの薄膜コイル８，１９に電流が流れると、その薄膜コイル１９において記録用の磁束が発生する。このとき発生した磁束は、磁極層３０に収容されたのち、その磁極層３０の内部を主磁極層１５のうちの先端部１５Ａへ向けて流れる。この際、主磁極層１５の内部を流れる磁束は、その主磁極層１５の幅の減少に伴い、フレアポイントＦＰにおいて絞り込まれながら集束するため、最終的に先端部１５Ａのうちの端面１５ＭにおいてトレーリングエッジＴＥ近傍に集中する。このトレーリングエッジＴＥ近傍に集中した磁束がエアベアリング面５０を通じて外部へ放出されることにより、記録媒体の表面と直交する方向（垂直方向）に記録磁界（垂直磁界）が発生すると、その垂直磁界により記録媒体が磁化されるため、記録媒体に情報が磁気的に記録される。
【００４５】
特に、情報の記録時には、互いに逆方向となるように薄膜コイル８，１９に電流が流れるため、それらの薄膜コイル８，１９において互いに逆方向に向けて磁束が発生する。具体的には、図１を参照すると、薄膜コイル８において磁束（漏洩抑制用の磁束）が上向きに発生する一方で、薄膜コイル１９において磁束（記録用の磁束）が下向きに発生する。これにより、薄膜コイル８において発生した上向きの磁束の影響を受けて、薄膜コイル１９において発生した下向きの磁束が記録ヘッド部１００Ｂから再生ヘッド部１００Ａへ漏洩しにくくなる。
【００４６】
なお、情報の記録時には、磁極層３０から放出された記録用の磁束の一部（広がり成分）がライトシールド層４０に取り込まれることにより、その磁束の広がりが抑されるため、垂直磁界の磁界勾配が急峻化する。このライトシールド層４０に取り込まれた磁束は、バックギャップ１７ＢＧを通じて磁極層３０に環流される。
【００４７】
一方、情報の再生時においては、再生ヘッド部１００ＡのＭＲ素子６にセンス電流が流れると、記録媒体に基づく再生用の信号磁界に応じてＭＲ素子６の抵抗値が変化するため、そのＭＲ素子６の抵抗変化がセンス電流の変化として検出されることにより、記録媒体に記録されている情報が磁気的に再生される。
【００４８】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、主磁極層１５がライトシールド層４０よりも後退するようにしたので、以下の理由により、垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を可能な限り増加させることができる。
【００４９】
図４は図１〜図３に示した本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに関する利点を説明するためのものであり、図５は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに対する比較例としての薄膜磁気ヘッドに関する問題点を説明するためのものである。なお、図４および図５では、薄膜磁気ヘッドのうちの記録ヘッド部１００Ｂの主要部のみを模式的に拡大して示している。図５に示した比較例の薄膜磁気ヘッドは、ライトシールド層４０（ＴＨ規定層１８，ヨーク層２１）よりも後退し、すなわちエアベアリング面５０よりも後退している主磁極層１５に代えて、ライトシールド層４０よりも後退しておらず、すなわちライトシールド層４０と共にエアベアリング面５０に露出している主磁極層１１５を備えている点を除き、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドと同様の構造を有している。なお、図４および図５に示した記録媒体６０は、薄膜磁気ヘッドにより情報が磁気的に記録されるものであり、例えば、記録処理に使用される磁束の流路として機能する下地層（軟磁性層）６１と、その磁束により情報が磁気的に記録される記録層（垂直磁化層）６２とを含む積層構造を有している。これらの下地層６１および記録層６２は、垂直記録用の記録媒体６０を構成する代表的な構成要素であり、その記録媒体６０が下地層６１および記録層６２以外の他の層を含んで構成されていてもよいことは言うまでもない。
【００５０】
比較例の薄膜磁気ヘッドでは、図５に示したように、エアベアリング面５０が記録媒体６０に対向するように配置された状態において、主磁極層１１５に記録用の磁束Ｊが収容されると、その磁束Ｊが記録媒体６０に情報を磁気的に記録するために利用されたのちにライトシールド層４０へ環流される。より具体的には、主磁極層１１５に収容された磁束Ｊのうちの大部分、すなわち垂直磁界を発生させるために主磁極層１１５から記録媒体６０に向けて放出された磁束（放出磁束Ｊ１）は、記録媒体６０において記録層６２を通過して下地層６１を経由したのちに再び記録層６２を通過することにより、最終的にライトシールド層４０に間接的に取り込まれる。なお、主磁極層１１５に収容された磁束Ｊのうちの残り、すなわち主磁極層１１５の内部を流れる過程においてギャップ層１７を経由して漏洩した磁束（漏洩磁束Ｊ２）は、記録媒体６０に向けて放出されることなく（垂直磁界を発生させるために利用されることなく）、ライトシールド層４０に直接的に取り込まれる。
【００５１】
この比較例の薄膜磁気ヘッドでは、主磁極層１１５がライトシールド層４０と同様にエアベアリング面５０に露出している構造に起因して、主磁極層１１５とライトシールド層４０とが互いにオーバーラップするオーバーラップ範囲ＬＡが過剰に大きくなる。この場合には、主磁極層１１５のトレーリング側に薄いギャップ層１７を介してライトシールド層４０が近接している状態においてオーバーラップ範囲ＬＡが過剰に大きくなる現象に起因して、主磁極層１１５のうちの先端近傍部分が、ライトシールド層４０の存在に起因して垂直方向から大きく反れる（トレーリング側に大きく反れる）ように磁化されやすくなるため、その先端近傍部分が、ライトシールド層４０が存在する状態において垂直方向に磁化されにくくなる。これにより、主磁極層１１５から記録媒体６０へ向けて放出される放出磁束Ｊ１の量が相対的に減少し、主磁極層１１５からライトシールド層４０へ漏洩する漏洩磁束Ｊ２の量が相対的に増加する。したがって、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を可能な限り増加させることが困難である。
【００５２】
これに対して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、図４に示したように、エアベアリング面５０が記録媒体６０に対向するように配置された状態において、主磁極層１５に記録用の磁束Ｊが収容されると、比較例の薄膜磁気ヘッドの場合と同様に、主磁極層１５に収容された磁束Ｊのうちの放出磁束Ｊ１が記録媒体６０を経由してライトシールド層４０に間接的に取り込まれると共に、漏洩磁束Ｊ２が記録媒体６０に向けて放出されることなくライトシールド層４０に直接的に取り込まれる。
【００５３】
この本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、主磁極層１５がエアベアリング面５０に露出しておらずにライトシールド層４０よりも後退している構造に基づき、主磁極層１１５がライトシールド層４０と同様にエアベアリング面５０に露出している比較例の薄膜磁気ヘッド（図５参照）と比較して、主磁極層１５とライトシールド層４０とが互いにオーバーラップするオーバーラップ範囲ＬＡが小さくなる。この場合には、第１に、主磁極層１５のトレーリング側に薄いギャップ層１７を介してライトシールド層４０が近接している状態においてオーバーラップ範囲ＬＡが小さくなる現象に基づいて、主磁極層１５のうちの先端近傍部分が、ライトシールド層４０の存在に起因して垂直方向から大きく反れるように磁化されにくくなるため、その先端近傍部分が、ライトシールド層４０が存在する状態においても垂直方向に磁化されやすくなる。第２に、主磁極層１５およびライトシールド層４０が互いに異なる極となるように磁化されており、例えば、主磁極層１５が正に磁化されていると共にライトシールド層４０が負に磁化されている状態において、主磁極層１５がライトシールド層４０よりも後退すると、それらの主磁極層１５とライトシールド層４０との間に磁束吸引作用（主磁極層１５に収容されている磁束をエアベアリング面５０に向けて誘導させる作用）が働くため、その磁束吸引作用に基づいて主磁極層１５のうちの先端近傍部分に磁束が集中しやすくなり、すなわち先端近傍部分が強力に磁化されやすくなる。第３に、上記したように、エアベアリング面５０に到達する前に主磁極層１５から漏洩した漏洩磁束Ｊ２がライトシールド層４０に取り込まれる現象に基づいて、主磁極層１５から放出される放出磁束Ｊ１が広がりにくくなるため、その放出磁束Ｊ１が垂直方向に放出されやすくなる。これにより、主磁極層１５から記録媒体６０へ向けて放出される放出磁束Ｊ１の量が相対的に増加し、主磁極層１５からライトシールド層４０へ漏洩する漏洩磁束Ｊ２の量が相対的に減少する。したがって、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を可能な限り増加させることができるのである。
【００５４】
特に、本実施の形態では、主磁極層１５の先端がライトシールド層４０のうちのギャップ層１７により磁極層３０から隔てられている部分の延在範囲内（ＴＨ規定層１８の長さＳＨの範囲内）に位置するようにしたので、図４に示したように、主磁極層１５とライトシールド層４０との間において常にオーバーラップ範囲ＬＡが確保される。この場合には、上記したように主磁極層１５の磁化方向に起因して漏洩磁束Ｊ２の量が過剰に大きくなりすぎず、かつ主磁極層１５がエアベアリング面５０から後退しすぎることに起因して放出磁束Ｊ１の量が極端に減少しないような範囲内においてオーバーラップ範囲ＬＡが確保されるため、この観点においても垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を増加させることができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、垂直磁界を発生させるために磁束を放出する主磁極層１５の端面１５Ｍが左右対象の逆台形状の平面形状を有するようにしたので、薄膜磁気ヘッドの記録動作時にスキューが発生し、すなわち記録媒体に湾曲線状に設けられた記録対象トラック（情報の記録対象である特定のトラック）の接線方向に対して主磁極層１５が傾いたとしても、その主磁極層１５の端面１５Ｍが記録対象トラックから隣接トラック（記録対象トラックに隣接する他のトラック）にはみ出さない。この場合には、端面１５Ｍが矩形状の平面形状を有している構造的要因に起因してスキューの発生時に端面１５Ｍが記録対象トラックから隣接トラックにはみ出す場合とは異なり、垂直磁界により記録対象トラックだけでなく隣接トラックまで併せて磁化されることが抑制されるため、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報がスキューに起因して意図せずに消去されることを抑制することができる。
【００５６】
また、本実施の形態では、主磁極層１５のトレーリング側に記録用の磁束を発生させる薄膜コイル１９を備えると共に、その主磁極層１５のリーディング側に薄膜コイル１９において発生した記録用の磁束の漏洩を抑制するために漏洩抑制用の磁束を発生させる薄膜コイル８を併せて備えるようにしたので、上記したように、情報の記録時において互いに逆方向となるように薄膜コイル８，１９に電流を流すことにより、それらの薄膜コイル８，１９において互いに逆方向に向けて磁束を発生させれば、薄膜コイル８において発生した上向きの磁束（漏洩抑制用の磁束）の影響を受けて、薄膜コイル１９において発生した下向きの磁束（記録用の磁束）が記録ヘッド部１００Ｂから再生ヘッド部１００Ａへ漏洩しにくくなる。したがって、薄膜コイル１９において発生した記録用の磁束が効率よく主磁極層１５を経由してエアベアリング面５０から放出されるため、この観点においても垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を増加させることができる。
【００５７】
ここで、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの技術的意義に関して説明しておく。すなわち、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの構造的特徴は、上記したように、主磁極層１５がライトシールド層４０よりも後退している点にあるが、それらの主磁極層１５とライトシールド層４０との間の配置関係は、薄膜磁気ヘッドの非動作時、すなわち薄膜コイル８，１９が通電されていない状態における配置関係であり、薄膜磁気ヘッドの動作時、すなわち薄膜コイ８，１９が通電されている状態における配置関係ではない。より具体的には、主磁極層１５がライトシールド層４０よりも後退する態様としては、例えば、主磁極層１５およびライトシールド層４０の双方がエアベアリング面５０に露出するように薄膜磁気ヘッドを構成した場合に、薄膜コイル８，１９が通電されることにより発生した熱に起因して主磁極層１５およびライトシールド層４０が膨張した結果、意図せずに主磁極層１５がライトシールド層４０よりも後退してしまう態様が知られており、この現象は一般に、「突起欠陥（いわゆるプロトリュージョン）」と呼ばれる薄膜磁気ヘッドの動作時の不具合として知られている。しかしながら、本発明において特定している主磁極層１５とライトシールド層４０との間の配置関係は、上記した突起欠陥の発生時における配置関係とは異なり、垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を可能な限り増加させることを目的として、意図的に主磁極層１５をライトシールド層４０よりも後退させることにより、ライトシールド層４０をエアベアリング面５０に露出させる一方で主磁極層１５をエアベアリング面５０に露出させないようにした薄膜磁気ヘッドの構造上の設計仕様である。したがって、本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、非動作時において主磁極層１５がライトシールド層４０よりも後退するように薄膜磁気ヘッドを設計することにより、その薄膜磁気ヘッドにおいて垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を可能な限り増加させる観点において技術的意義を有しているのである。なお、参考までに説明しておくと、薄膜磁気ヘッドにおいて突起欠陥が発生する場合には、一般に、ライトシールド層４０よりも主磁極層１５において蓄熱されやすく、すなわちライトシールド層４０よりも主磁極層１５が突出しやすい傾向にあることから、この傾向を考慮すればなおさら、本発明の薄膜磁気ヘッドの構造的特徴は、突起欠陥に起因して結果的に生じる構造とは明らかに異なるものである。
【００５８】
なお、本実施の形態では、図３に示したように、主磁極層１５の端面１５Ｍが左右対象の逆台形状の平面形状を有するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、上記した端面１５Ｍの構成条件、すなわち上端縁Ｅ２の幅Ｗ２が、下端縁Ｅ１の幅Ｗ１よりも大きく、かつ下端縁Ｅ１と上端縁Ｅ２との間の任意の中間位置における端面１５Ｍの幅ＷＤ以上である条件（Ｗ２＞Ｗ１，Ｗ２≧ＷＤ）を満たす限り、その端面１５Ｍの平面形状は自由に変更可能である。一例を挙げれば、図６に示したように、左右対象の逆台形状に代えて、左右対象の六角形状、より具体的にはトレーリング側に位置する四角形とリーディング側に位置する逆台形とが合成された六角形状の平面形状を有するように端面１５Ｍを構成してもよい。この場合には、例えば、上端縁Ｅ２の幅Ｗ２が幅ＷＤ以上となる（Ｗ２≧ＷＤ）。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、図６に示した端面１５Ｍに関する上記以外の構成は、図３に示した場合と同様である。
【００５９】
また、本実施の形態では、図１に示したように、基板１からオーバーコート層２２に至る一連の構成要素によりエアベアリング面５０が一平面として構成されるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、基板１からオーバーコート層２２に至る一連の構成要素のうちの一部のみによりエアベアリング面５０が一平面として構成されるようにし、残りの構成要素がエアベアリング面５０から後退するようにしてもよい。一例を挙げれば、図７に示したように、ライトシールド層４０（ＴＨ規定層１８，ヨーク層２１）およびオーバーコート層２２のみによりエアベアリング面５０が一平面として構成され、主磁極層１５を含む基板１からギャップ層１７に至る一連の構成要素がエアベアリング面５０から後退するようにしてもよい。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、図７に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の構成は、図１に示した場合と同様である。
【００６０】
なお、図７に示したように薄膜磁気ヘッドのうちの一部の構成要素をエアベアリング面５０から部分的に後退させた場合には、さらに、例えば、図８に示したように、エアベアリング面５０およびその周辺を覆うように保護膜２３を設けてもよい。この保護膜２３は、エアベアリング面５０を物理的かつ化学的に保護するものであり、例えば、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ；diamond like carbon ）などの高耐久性材料により構成されている。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、図８に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の構成は、図１に示した場合と同様である。もちろん、上記した保護膜２３は、図７に示した薄膜磁気ヘッドに限らず、図１に示した薄膜磁気ヘッドにも適用可能である。
【００６１】
以上をもって、本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法についての説明を終了する。
【００６２】
次に、図９および図１０を参照して、本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の構成について説明する。図９は磁気記録装置の斜視構成を表しており、図１０は磁気記録装置のうちの主要部の斜視構成を拡大して表している。この磁気記録装置は、上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッドを搭載したものであり、例えばハードディスクドライブである。
【００６３】
この磁気記録装置は、図９に示したように、例えば、筐体２００の内部に、情報が磁気的に記録される記録媒体としての複数の磁気ディスク（例えばハードディスク）２０１と、各磁気ディスク２０１に対応して配設され、磁気ヘッドスライダ２０２を一端部において支持する複数のサスペンション２０３と、そのサスペンション２０３の他端部を支持する複数のアーム２０４とを備えている。磁気ディスク２０１は、筐体２００に固定されたスピンドルモータ２０５を中心として回転可能になっている。各アーム２０４は、動力源としての駆動部２０６に接続されており、筐体２００に固定された固定軸２０７を中心として、ベアリング２０８を介して旋回可能になっている。駆動部２０６は、例えば、ボイスコイルモータなどの駆動源を含んで構成されている。この磁気記録装置は、例えば、固定軸２０７を中心として複数のアーム２０４が一体的に旋回可能なモデルである。なお、図９では、磁気記録装置の内部構造を見やすくするために、筐体２００を部分的に切り欠いて示している。
【００６４】
磁気ヘッドスライダ２０２は、図１０に示したように、例えばアルティックなどの非磁性絶縁性材料により構成された略直方体構造を有する基体２１１の一面に、記録処理および再生処理の双方を実行する薄膜磁気ヘッド２１２が取り付けられた構成を有している。この基体２１１は、例えば、アーム２０４の旋回時に生じる空気抵抗を減少させるための凹凸構造が設けられた一面（エアベアリング面２２０）を有しており、そのエアベアリング面２２０と直交する他の面（図１０中、右手前側の面）に、薄膜磁気ヘッド２１２が取り付けられている。この薄膜磁気ヘッド２１２は、上記実施の形態において説明した構成を有するものである。この磁気ヘッドスライダ２０２は、情報の記録時または再生時において磁気ディスク２０１が回転すると、その磁気ディスク２０１の記録面（磁気ヘッドスライダ２０２と対向する面）とエアベアリング面２２０との間に生じる空気流を利用して、磁気ディスク２０１の記録面から浮上するようになっている。なお、図１０では、磁気ヘッドスライダ２０２のうちのエアベアリング面２２０の構造を見やすくするために、図９に示した状態とは上下を反転させた状態を示している。
【００６５】
この磁気記録装置では、情報の記録時または再生時においてアーム２０４が旋回することにより、磁気ディスク２０１のうちの所定の領域（記録領域）まで磁気ヘッドスライダ２０２が移動する。そして、磁気ディスク２０１と対向した状態において薄膜磁気ヘッド２１２が通電されると、上記実施の形態において説明した動作原理に基づいて薄膜磁気ヘッド２１２が動作することにより、その薄膜磁気ヘッド２１２が磁気ディスク２０１に記録処理または再生処理を施す。
【００６６】
この磁気記録装置では、上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッド２１２を搭載したので、上記したように、垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を可能な限り増加させることができる。
【００６７】
なお、この磁気記録装置に搭載されている薄膜磁気ヘッド２１２に関する上記以外の構成、動作、作用、効果および変形例は上記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【実施例】
【００６８】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【００６９】
上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッド（図１〜図４参照；以下、単に「本発明の薄膜磁気ヘッド」という。）を磁気記録装置（図９および図１０参照）に搭載させることにより、その磁気記録装置を使用して記録媒体に記録処理を施した。この際、薄膜磁気ヘッドの構成条件（リセス距離ＲＨ）を変化させながら垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を調べたところ、以下の一連の結果が得られた。
【００７０】
なお、垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を調べる場合には、薄膜磁気ヘッドの構成条件（図１〜図３参照）として、主磁極層１５の飽和磁束密度＝２．０Ｔ（テスラ），ライトシールド層４０（ＴＨ規定層１８）の飽和磁束密度＝１．５Ｔ，主磁極層１５の端面１５Ｍの高さＴ＝２８０ｎｍ，下端縁Ｅ１の幅Ｗ１＝５１ｎｍ，上端縁Ｅ２の幅Ｗ２＝１８０ｎｍ，傾斜角度θ＝１３°，ギャップ層１７の厚さ＝５０ｎｍ，ＴＨ規定層１８の長さＳＨ（＝ネックハイトＮＨ）＝１７０ｎｍとした。この場合には、記録媒体として、下地層（軟磁性層；１５０ｎｍ厚）、中間層（１０ｎｍ厚）、記録層（垂直磁化層；１６ｎｍ）および保護層（３ｎｍ厚）がこの順に積層された積層構造を有するものを使用し、その記録媒体（最表面の保護層）と薄膜磁気ヘッド（主磁極層）との間の距離を１１ｎｍに設定した。
【００７１】
まず、垂直磁界の最大磁界勾配とリセス距離との間の相関を調べたところ、図１１に示した結果が得られた。図１１は最大磁界勾配のリセス距離依存性を表しており、「横軸」はリセス距離ＲＨ（ｎｍ）を示し、「縦軸」は最大磁界勾配ＳＭ（［１０3 ／（４π）Ａ／ｍ（＝Ｏｅ）］／ｃｍ）を示している。なお、図１１において、リセス距離ＲＨが負の場合（ＳＨ＜０）は、主磁極層１５をライトシールド層４０よりも後退させた場合（ライトシールド層４０をエアベアリング面５０に露出させたときに、主磁極層１５をエアベアリング面５０から後退させた場合）を表しており、一方、リセス距離ＲＨが正の場合（ＳＨ＞０）は、主磁極層１５をライトシールド層４０よりも突出させた場合（ライトシールド層４０をエアベアリング面５０に露出させたときに、主磁極層１５をエアベアリング面５０から突出させた場合）を表している。特に、リセス距離ＲＨ＝０の場合は、主磁極層１５をライトシールド層４０と共にエアベアリング面５０に露出させた場合、すなわち図５に示した比較例の薄膜磁気ヘッドの構成条件に対応する状態を表している。このリセス距離ＲＨの正負の意味するところは、後述する図１２以降においても同様である。
【００７２】
図１１に示した結果から判るように、リセス距離ＲＨを−１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内において変化させたところ、最大磁界勾配ＳＭは、リセス距離ＲＨ＝８ｎｍ近傍に偏曲点を有しながら、そのリセス距離ＲＨが正側から負側へ移行するにしたがって次第に増加した。特に、リセス距離ＲＨが負の場合（ＳＨ＜０）、すなわち主磁極層１５をライトシールド層４０よりも後退させた場合には、最大磁界勾配ＳＭは、リセス距離ＲＨが減少するにしたがって連続的に増加した。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、主磁極層１５をライトシールド層４０よりも後退させることにより、垂直磁界の最大磁界勾配が増加することが確認された。
【００７３】
続いて、垂直磁界の磁界強度を特定の値に設定した場合における磁界勾配とリセス距離との間の相関を調べたところ、図１２に示した結果が得られた。図１２は磁界勾配のリセス距離依存性を表しており、「横軸」はリセス距離ＲＨ（ｎｍ）を示し、「縦軸」は磁界勾配Ｓ（［１０3 ／（４π）Ａ／ｍ］／ｃｍ）を示している。この磁界勾配とリセス距離との間の相関を調べる際には、垂直磁界の磁界強度を４５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍとし、すなわち磁界強度＝４５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍとなるトレーリングエッジ上の記録点において磁界勾配Ｓを測定した。
【００７４】
図１２に示した結果から判るように、リセス距離ＲＨを−１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内において変化させたところ、磁界勾配Ｓは、図１１に示した最大磁界勾配ＳＭと同様の挙動を示し、すなわちリセス距離ＲＨが負の場合（ＳＨ＜０）において、そのリセス距離ＲＨが減少するにしたがって連続的に増加した。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、主磁極層１５をライトシールド層４０よりも後退させることにより、記録点において垂直磁界の磁界勾配が増加することが確認された。
【００７５】
続いて、垂直磁界の磁界強度とリセス距離との間の相関を調べたところ、図１３に示した結果が得られた。図１３は磁界強度のリセス距離依存性を表しており、「横軸」はリセス距離ＲＨ（ｎｍ）を示し、「縦軸」は磁界強度Ｈ（１０3 ／（４π）Ａ／ｍ）を示している。この磁界強度Ｈは、図４に示した記録媒体６０（記録層６１）上のうちの記録点に対応する箇所において測定された値である。
【００７６】
図１３に示した結果から判るように、リセス距離ＲＨを−１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内において変化させたところ、磁界強度Ｈは、図１１に示した最大磁界勾配ＳＭと同様の挙動を示し、すなわちリセス距離ＲＨが負の場合（ＳＨ＜０）において、そのリセス距離ＲＨが減少するにしたがって連続的に増加した。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、主磁極層１５をライトシールド層４０よりも後退させることにより、垂直磁界の磁界強度が増加することが確認された。
【００７７】
なお、上記した実施例では、垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を調べるに当たり、例えば、ギャップ層１７の厚さ、主磁極層１５の厚さ、ならびにライトシールド層４０のうちのＴＨ規定層１８の厚さをそれぞれ変動させた場合に、それらの厚さ変動が垂直磁界の磁界勾配および磁界強度にいかなる影響を与えるかに関しては言及していない。しかしながら、主磁極層１５をライトシールド層４０よりも後退させれば、上記した一連の構成要素の厚さが変動した場合においても、多少の程度の差異は生じ得るものの、垂直磁界の磁界勾配および磁界強度が増加する傾向は必ず得られる。以下では、参考までに、上記した一連の構成要素を代表して、ギャップ層１７の厚さおよび主磁極層１５の厚さをそれぞれ変動させた場合において垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を調べた結果を説明する。
【００７８】
なお、ギャップ層１７の厚さおよび主磁極層１５の厚さをそれぞれ変動させた場合における垂直磁界の磁界勾配および磁界強度を調べる際には、薄膜磁気ヘッドの構成条件（図１〜図３）として、主磁極層１５の飽和磁束密度＝２．０Ｔ，ライトシールド層４０（ＴＨ規定層１８）の飽和磁束密度＝１．５Ｔ，下端縁Ｅ１の幅Ｗ１＝５１ｎｍ，上端縁Ｅ２の幅Ｗ２＝１８０ｎｍ，傾斜角度θ＝１３°，ＴＨ規定層１８の長さＳＨ＝１７０ｎｍとすると共に、主磁極層１５のリセス距離ＲＨ＝−５ｎｍとした。
【００７９】
まず、ギャップ層１７の厚さを変動させた場合における垂直磁界の磁界強度および最大磁界勾配の挙動を調べたところ、表１および表２に示した結果が得られた。表１は磁界強度の挙動を表しており、表２は最大磁界勾配の挙動を表している。なお、表１および表２のうち、「比較例」は図５に示した比較例の薄膜磁気ヘッド（リセス距離ＲＨ＝０ｎｍ）を示し、「本発明」は図１〜図４に示した本発明の薄膜磁気ヘッド（リセス距離ＲＨ＝−５ｎｍ）を示している。
【００８０】
【表１】
2006216172.tif 000003
【００８１】
【表２】
2006216172.tif 000004
【００８２】
表１に示した結果から判るように、ギャップ層１７の厚さを１０ｎｍ，５０ｎｍ，１００ｎｍと３段階に変化させたところ、そのギャップ層１７の厚さをいずれの値に設定した場合においても、磁界強度は比較例（ＲＨ＝０ｎｍ）よりも本発明（ＲＨ＝−５ｎｍ）において増加した。また、表２に示した結果から判るように、同様にギャップ層１７の厚さを１０ｎｍ，５０ｎｍ，１００ｎｍと３段階に変化させたところ、そのギャップ層１７の厚さをいずれの厚さに設定した場合においてもやはり、最大磁界勾配は比較例（ＲＨ＝０ｎｍ）よりも本発明（ＲＨ＝−５ｎｍ）において増加した。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、主磁極層１５をライトシールド層４０よりも後退させることにより、ギャップ層１７の厚さに関係せずに垂直磁界の磁界強度が増加することが確認された。
【００８３】
続いて、主磁極層１５の厚さを変動させた場合における垂直磁界の磁界強度および最大磁界勾配の挙動を調べたところ、図１４および図１５に示した結果が得られた。図１４は磁界強度のリセス距離依存性を表しており、「横軸」はリセス距離ＲＨ（ｎｍ）を示し、「縦軸」は磁界強度Ｈ（１０3 ／（４π）Ａ／ｍ）を示している。また、図１５は最大磁界勾配のリセス距離依存性を表しており、「横軸」はリセス距離ＲＨ（ｎｍ）を示し、「縦軸」は最大磁界勾配ＳＭ（［１０3 ／（４π）Ａ／ｍ］／ｃｍ）を示している。なお、図１４および図１５のうち、「●」は主磁極層１５の厚さ＝２３０ｎｍの場合を示し、「■」は主磁極層１５の厚さ＝２８０ｎｍの場合を示し、「▲」は主磁極層１５の厚さ＝３３０ｎｍの場合を示している。なお、確認までに説明しておくと、図１４および図１５中に示したデータ（●，■，▲）のうち、リセス距離ＲＨ＝−５ｎｍのデータが本発明の薄膜磁気ヘッド（図１〜図４参照）を示し、リセス距離ＲＨ＝０ｎｍのデータが比較例の薄膜磁気ヘッド（図５参照）を示している。
【００８４】
図１４に示した結果から判るように、リセス距離ＲＨを−５ｎｍ〜５ｎｍの範囲内において変化させた場合に、主磁極層１５の厚さを２３０ｎｍ（●），２８０ｎｍ（■），３３０ｎｍ（▲）と３段階に変化させたところ、その主磁極層１５の厚さをいずれの値に設定した場合においても、磁界強度Ｈは比較例（ＲＨ＝０ｎｍ）よりも本発明（ＲＨ＝−５ｎｍ）において増加した。また、図１５に示した結果から判るように、同様にリセス距離ＲＨを−５ｎｍ〜５ｎｍの範囲内において変化させた場合に、主磁極層１５の厚さを２３０ｎｍ（●），２８０ｎｍ（■），３３０ｎｍ（▲）と３段階に変化させたところ、その主磁極層１５の厚さをいずれの厚さに設定した場合においてもやはり、最大磁界勾配ＳＭは比較例（ＲＨ＝０ｎｍ）よりも本発明（ＲＨ＝−５ｎｍ）において増加した。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、主磁極層１５をライトシールド層４０よりも後退させることにより、その主磁極層１５の厚さに関係せずに垂直磁界の最大磁界勾配が増加することが確認された。
【００８５】
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、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記実施の形態および実施例では、本発明の薄膜磁気ヘッドを複合型薄膜磁気ヘッドに適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録専用の薄膜磁気ヘッドや、記録・再生兼用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドにも適用可能である。もちろん、本発明を、書き込み用の素子および読み出し用の素子の積層順序を逆転させた構造の薄膜磁気ヘッドについても適用可能である。これらのいずれの場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、例えば、ハードディスクに磁気的に情報を記録するハードディスクドライブなどの磁気記録装置に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した薄膜磁気ヘッドのうちの主要部の平面構成を表す平面図である。
【図３】主磁極層の端面の平面構成を拡大して表す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに関する利点を説明するための断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに対する比較例としての薄膜磁気ヘッドに関する問題点を説明するための断面図である。
【図６】主磁極層の端面の構成に関する変形例を表す平面図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関する変形例を表す断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関する他の変形例を表す断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の斜視構成を表す斜視図である。
【図１０】図９に示した磁気記録装置のうちの主要部の斜視構成を拡大して表す斜視図である。
【図１１】垂直磁界の最大磁界勾配のリセス距離依存性を表す図である。
【図１２】記録点における垂直磁界の磁界勾配のリセス距離依存性を表す図である。
【図１３】垂直磁界の磁界強度のリセス距離依存性を表す図である。
【図１４】主磁極層の厚さを変動させた場合における垂直磁界の磁界強度のリセス距離依存性を表す図である。
【図１５】主磁極層の厚さを変動させた場合における垂直磁界の最大磁界勾配のリセス距離依存性を表す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１…基板、２，９，１０，１１，１４，１６，２０…絶縁層、３…下部リードシールド層、４…シールドギャップ膜、５…上部リードシールド層、５Ａ，５Ｃ…上部リードシールド層部分、５Ｂ…非磁性層、６…ＭＲ素子、７…分離層、８，１９…薄膜コイル、１０Ｋ…コンタクトギャップ、１２…連結層、１３…補助磁極層、１５…主磁極層、１５Ａ…先端部、１５Ｂ…後端部、１５Ｍ…端面、１７…ギャップ層、１７ＢＧ…バックギャップ、１８…ＴＨ規定層、２１…ヨーク層、２２…オーバーコート層、２３…保護膜、３０…磁極層、４０…ライトシールド層、５０，２２０…エアベアリング面、６０…記録媒体、６１…下地層、６２…記録層、１００Ａ…再生ヘッド部、１００Ｂ…記録ヘッド部、２００…筐体、２０１…磁気ディスク、２０２…磁気ヘッドスライダ、２０３…サスペンション、２０４…アーム、２０５…スピンドルモータ、２０６…駆動部、２０７…固定軸、２０８…ベアリング、２１１…基体、２１２…薄膜磁気ヘッド、Ｅ１…下端縁、Ｅ２…上端縁、Ｅ３…側端縁、ＦＰ…フレアポイント、Ｊ…磁束、Ｊ１…放出磁束、Ｊ２…漏洩磁束、ＬＡ…オーバーラップ範囲、ＬＥ…リーディングエッジ、Ｍ…媒体進行方向、ＲＨ…リセス距離、ＳＨ＝長さ、Ｔ…高さ、ＴＥ…トレーリングエッジ、ＴＨ…スロートハイト、ＴＰ…スロートハイトゼロ位置、Ｗ１〜Ｗ３，ＷＤ…幅、θ…傾斜角度。
【図１】
2006216172.tif 000005
【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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