(57)【要約】【課題】  垂直磁気記録ヘッドの主磁極に媒体面に垂直方向の磁化が残留することを防止し、媒体に記録されている情報が消去されることを防止するとともに、小型化が可能で高密度の情報記録が可能な磁気ヘッドを提供する。【解決手段】  記録媒体に対向する先端部１０ａが細幅に形成された主磁極１０を有する垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドにおいて、前記先端部１０ａの側面に、前記先端部１０ａにおける残留磁化を、先端部１０ａを構成する磁性層との交換結合作用により、前記記録媒体の媒体面に平行向きにする反強磁性層１２が被着形成されていることを特徴とする。【選択図】          図１
2006190397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対向する先端部が細幅に形成された主磁極を有する垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドにおいて、
前記先端部の側面に、前記先端部における残留磁化を、先端部を構成する磁性層との交換結合作用により、前記記録媒体の媒体面に平行向きにする反強磁性層が被着形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記先端部の上面に、反強磁性層が被着形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
前記先端部は、断面形状が上面が広幅になる逆台形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
記録媒体に対向する先端部が細幅に形成された主磁極を有する垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドの製造方法であって、
リードヘッドが形成された下地層の上に主磁極となる磁性層を形成する工程と、
前記磁性層の表面に主磁極となる領域を被覆するパターンにマスク層を形成する工程と、
前記マスク層により前記磁性層を被覆して前記磁性層をエッチングすることにより、前記下地層上に前記先端部を含む主磁極をパターン形成する工程と、
前記マスク層を除去した後、前記先端部の少なくとも側面を含む前記主磁極の表面に反強磁性層を成膜する工程と、
前記反強磁性層の不要部を除去する工程とを備えることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
記録媒体に対向する先端部が細幅に形成された主磁極を有する垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドの製造方法であって、
リードヘッドが形成された下地層の上にレジストを被着し、主磁極となる部位を凹部に露出させたパターンにレジストをパターニングする工程と、
前記凹部に強磁性層をめっき盛り上げして主磁極を形成する工程と、
前記レジストを除去した後、前記先端部の少なくとも側面を含む前記主磁極の表面に反強磁性層を成膜する工程と、
前記反強磁性層の不要部を除去する工程とを備えることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ヘッドおよびその製造方法に関し、より詳細には垂直記録方式によって記録する垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気媒体への情報の記録方式として、垂直磁気記録ヘッドを用いた垂直記録方式がある。図７(a)は、垂直磁気記録ヘッドを構成する主磁極１０の平面図、図７(b)は、主磁極１０の先端部を拡大して示す。垂直磁気記録ヘッドは、主磁極１０の先端部から媒体に向けて磁場を作用させ、媒体内を通過した磁場がリターンヨークに戻る単磁極によって形成されている。垂直記録方式は面内記録方式とくらべて高密度記録が可能とされているものであるが、そのために、主磁極１０の先端部を細幅に形成し、媒体に対して磁場を絞り込んで作用させるように形成されている。
【０００３】
このように垂直記録方式で使用される垂直磁気記録ヘッドは、主磁極の先端が形状異方性を備えていることから、記録ヘッドに作用させる電流を切った後でも、主磁極１０の先端部に媒体に向かう磁化が残留し、この主磁極１０に残留する磁化（磁場）によって媒体に記録されている情報が消去されてしまうという問題がある。図８は、垂直磁気記録ヘッドの主磁極１０の先端部に、媒体面に垂直に磁化が残っている状態を示す。
【特許文献１】特開平７−１６１０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
垂直磁気記録ヘッドにおいて、主磁極の先端部に媒体面に対して垂直方向の磁化が残留し、媒体に記録されている情報を消去してしまうという問題は、主磁極の先端部に残留する磁化の向きを媒体面に対して平行に向けるようにすることによって解決される。
このように、垂直磁気記録ヘッドに残留する磁化の向きを媒体面に平行になるようにする方法としては、主磁極の先端部を磁性膜の多層構造とし、層間での交換結合を利用して、主磁極の残留磁化が媒体面に垂直方向にならないようにする方法がある。
【０００５】
しかしながら、主磁極を多層構造とする場合は、各層の厚さを厳密に管理しなければならないという問題と、多層構造にする場合は非磁性膜を介して磁性膜を積層するから、十分な磁場強度を得ようとすると主磁極の厚さが厚くなり、スキュー角度によって隣接トラックの情報を消去してしまうという問題や、将来的に記録密度が高くなり主磁極の浮上面における面積が制限されるようになると、多層構造にすることが制限されるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、垂直磁気記録ヘッドの主磁極に媒体面に垂直方向の磁化が残留することを防止し、媒体に記録されている情報が消去されることを防止するとともに、垂直磁気記録ヘッドの小型化が容易に可能となり、高密度記録が可能で、特性および信頼性の優れた垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、記録媒体に対向する先端部が細幅に形成された主磁極を有する垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドにおいて、前記先端部の側面に、前記先端部における残留磁化を、先端部を構成する磁性層との交換結合作用により、前記記録媒体の媒体面に平行向きにする反強磁性層が被着形成されていることを特徴とする。なお、主磁極の先端部に形成する反強磁性層は先端部の両側面に形成してもよいし、先端部の一方の側面のみに形成されていてもよい。
また、前記先端部の上面に、反強磁性層が被着形成されていることを特徴とする。
また、前記先端部は、断面形状が上面が広幅になる逆台形状に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、記録媒体に対向する先端部が細幅に形成された主磁極を有する垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドの製造方法であって、リードヘッドが形成された下地層の上に主磁極となる磁性層を形成する工程と、前記磁性層の表面に主磁極となる領域を被覆するパターンにマスク層を形成する工程と、前記マスク層により前記磁性層を被覆して前記磁性層をエッチングすることにより、前記下地層上に前記先端部を含む主磁極をパターン形成する工程と、前記マスク層を除去した後、前記先端部の少なくとも側面を含む前記主磁極の表面に反強磁性層を成膜する工程と、前記反強磁性層の不要部を除去する工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、記録媒体に対向する先端部が細幅に形成された主磁極を有する垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドの製造方法であって、リードヘッドが形成された下地層の上にレジストを被着し、主磁極となる部位を凹部に露出させたパターンにレジストをパターニングする工程と、前記凹部に強磁性層をめっき盛り上げして主磁極を形成する工程と、前記レジストを除去した後、前記先端部の少なくとも側面を含む前記主磁極の表面に反強磁性層を成膜する工程と、前記反強磁性層の不要部を除去する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る磁気ヘッドによれば、垂直磁気記録ヘッドの主磁極の先端部の側面に反強磁性層を被着形成したことによって、前記先端部に残留する磁化を媒体面に平行となる方向にピン止めすることができ、媒体に記録された情報が垂直磁気記録ヘッドの主磁極の残留磁化によって消去されることを確実に防止することができる。主磁極の先端部の側面に反強磁性層を被着形成した構成とすることで、記録密度の向上とともに先端部が細幅に形成される際にも有効にピン止め作用が作用し、記録密度の高密度化に対応することが可能になる。
また、本発明に係る磁気ヘッドの製造方法によれば、主磁極の先端部の側面に反強磁性層が被着形成された垂直磁気記録ヘッドを容易に形成することができ、主磁極の先端部の磁化方向を媒体面に平行方向にピン止めする作用を備えた磁気ヘッドを容易に製造することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面とともに詳細に説明する。
本発明に係る磁気ヘッドは、ライトヘッドとして垂直磁気記録ヘッドを備えるものである。図１は、垂直磁気記録ヘッドの主磁極１０の構成を示す説明図である。
垂直磁気記録ヘッドの主磁極１０は、媒体に対向して配置される先端部が細幅に形成された単磁極状に形成される。本実施形態の垂直磁気記録ヘッドの主磁極１０は、先端部１０ａの両側面に反強磁性層１２が被着形成されていることが特徴的である。
【００１２】
このように主磁極１０の先端部１０ａの側面に反強磁性層１２を被着形成すると、主磁極１０の磁性膜と反強磁性層１２の磁性体間で交換結合作用が生じ、主磁極１０の先端部１０ａで媒体面に垂直方向に向けて残留する磁化の方向が媒体面と平行方向（図１の矢印の方向）になることから、主磁極１０に残留する磁化の影響によって媒体に記録された情報が消去されることを防止することが可能になる。
【００１３】
図２は、主磁極１０の先端部１０ａの両側面に反強磁性層１２を被着形成した垂直磁気記録ヘッドを備える磁気ヘッドの製造方法を示す。
なお、磁気ヘッドはリードヘッドと記録ヘッドとを複合して形成されるものであり、垂直磁気記録ヘッドはＭＲ素子等の磁気センサ部を形成した下地層上に形成される。ＭＲ素子等の構成については従来の磁気ヘッドにおけるこれらの構造と変わるものではない。したがって、以下の説明ではリードヘッドの構成については説明を省略し、垂直磁気記録ヘッドの構成について説明する。
図２(a)は、下地層の表面に垂直磁気記録ヘッドの主磁極となる磁性体層２０としてFeCo層を成膜し、次いでトリミング用のマスク層としてTa層２１を形成した状態を示す。
図３にTa層２１の平面図を示す。Ta層２１は先端部１０ａが細幅に形成される主磁極１０の平面形状に合わせて、磁性体層２０の上面を露出させた窓部２１ａを形成するようにパターン形成される。
【００１４】
図２(b)、(c)は、イオンビームエッチング(FIB）により磁性体層２０をエッチングしている状態を示す。Ta層２１に形成されている窓部２１ａ内に露出している磁性体層２０が彫り込まれるようにエッチングされ、図２(d)に示すように、主磁極１０の先端部１０ａと主磁極１０が形成される。イオンビームエッチングの際に、ワークの表面に垂直となる方向から若干斜めにイオンビームを入射し、先端部１０ａは上部側が広幅となる逆台形状に形成される。
【００１５】
次いで、磁性体層２０の表面に被着しているTa層２１を化学的にエッチングして除去し、磁性体層２０の表面に反強磁性層２２を成膜する（図２(e)）。反強磁性層２２を成膜する方法はスパッタリング等の公知の方法による。この成膜工程によって、磁性体層２０の表面（上面および両側面）に反強磁性層２２が被着する。
なお、磁性体層２０の表面に形成する反強磁性層２２の厚さは、主磁極１０の先端部１０ａの磁化方向を媒体面と平行方向に向けるに十分な交換結合作用が磁性体層２０との間で生じる厚さであればよい。反強磁性層２２は、PdPtMn、IrMn等の強磁性材料を適宜用いて形成することができ、２０ｎｍ程度の厚さに設けることで所要の交換結合作用を奏することができる。
【００１６】
図１に示す実施形態では主磁極１０の先端部１０ａの上面には反強磁性層１２が被着していないが、先端部１０ａの上面に反強磁性層１２が被着している場合でも、主磁極１０の先端部１０ａの残留磁化を媒体面に平行に向ける反強磁性層１２の作用についてはなんら妨げとならない。したがって、反強磁性層２２を磁性体層２０の表面に成膜する工程で主磁極１０の先端部１０ａの上面に反強磁性層２２が被着するようにしてかまわない。
【００１７】
図２(f)は、磁性体層２０の表面を被覆する反強磁性層２２の不要部分を除去する工程である。反強磁性層２２の表面にレジスト２３を塗布し、反強磁性層２２を残す部位のみをレジスト２３により被覆するようにレジスト２３をパターニングし、イオンミリングによって反強磁性層２２を除去する。主磁極１０の先端部１０ａの上面から反強磁性層２２を除去する場合は、レジスト２３をパターニングする際に先端部１０ａの上面を露出させるようにすればよい。
【００１８】
図２(g)は、反強磁性層２２の不要部分を除去した後、レジスト２３を除去した状態を示す。図は主磁極１０の先端部１０ａの断面を示すものであり、先端部１０ａの両側面および上面に反強磁性層１２が形成されていることを示す。
こうして、図１に示す、主磁極１０の先端部１０ａの両側面に反強磁性層１２が被着形成された垂直磁気記録ヘッドが得られる。上述した主磁極１０の製造工程は、リードヘッドが形成された基材上にライトヘッドを形成する従来の製造方法と同様な方法によるものであり、従来方法を利用して製造できるという利点がある。
【００１９】
図４は、主磁極１０の先端部１０ａの側面に反強磁性層１２を被着形成した垂直磁気記録ヘッドの他の製造方法を示す。
この製造方法においては、まず下地層の表面に所定の厚さにレジスト２４を塗布し（図４(a)）、次いで、レジスト２４を露光および現像して主磁極１０の平面配置にしたがって下地層を露出させた凹部２４ａを形成する（図４(b)）。図５にレジスト２４に形成した凹部２４ａの平面配置を示す。凹部２４ａは形成すべき主磁極１０の平面配置領域のレジスト２４が除去され、凹部２４ａの部分では下地層が露出している。
【００２０】
次に、めっきにより下地層が露出している部位に磁性体層２０を形成する。図４(c)は凹部２４ａにめっき盛り上げによって磁性体層２０が形成された状態を示す。次いで、レジスト２４を除去し（図４(d)）、磁性体層２０の表面に反強磁性層２２を成膜する。磁性体層２０の表面に反強磁性層２２を成膜することにより、主磁極１０の先端部１０ａの側面および上面に反強磁性層２２が被着形成される（図４(e)）。
図４(f)は、次に、主磁極１０の上層にトレーリングシールド１５を形成した状態を示す。また、併せて、主磁極１０の先端部１０ａの両側面に反強磁性層１２が形成されていることを示す。
【００２１】
本発明に係る垂直磁気記録ヘッドは、主磁極１０に形成された先端部１０ａの側面に反強磁性層１２を被着形成し、これによって主磁極１０の先端部１０ａに残留する磁化が媒体面に平行方向となるようにしたことを特徴としている。図６は、主磁極１０の先端部１０ａの両側面に反強磁性層１２を設けた場合（図６(a)）と、先端部１０ａの上面に反強磁性層１２を設けた場合とを比較して示す。最近の磁気ディスク装置は記録密度が高密度になるとともに、先端部１０ａのが狭くなる傾向にあり、これとともに、先端部１０ａの幅（Ｗ）に対する先端部１０ａの厚さ（Ｈ）の比率が大きくなってきている。
【００２２】
一般に軟磁性膜の膜厚をｔとすると、交換結合作用は１／ｔに比例するから、膜厚が薄くなると交換結合作用は大きくなる。すなわち、先端部１０ａの幅が狭くなると交換結合作用は増大し、たとえば先端部１０ａの幅が１／２になると交換結合作用は２倍になる。媒体の記録密度はますます増大しており、これとともに磁気記録ヘッドのコア幅は徐々に細幅になっている。このように記録密度が向上するとともに主磁極１０の先端部１０ａは細幅になるから、このような記録密度の向上に対しては、先端部１０ａの側面に反強磁性層１２を被着形成する方法を効果的に利用することが可能になる。
【００２３】
また、主磁極１０の先端部１０ａの側面に形成する反強磁性層１２の厚さは２０ｎｍ程度で所要の交換結合作用を奏するから、反強磁性層１２を設けた場合も主磁極１０の先端部１０ａの大きさが制約を受けることがなく、高密度化に有効に対応することができ、ライトヘッドの小型化にも対応することが可能になる。
なお、上記実施形態においては、主磁極１０の先端部１０ａの両側面に反強磁性層１２を設ける構成としたが、前述したように先端部１０ａの上面にもあわせて反強磁性層１２を設けることが可能であり、場合によっては先端部１０ａの側面の一方にのみ反強磁性層１２を設ける形態とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る垂直磁気記録ヘッドの主磁極の構成および残留磁化の方向を示す説明図である。
【図２】垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成する工程を示す説明図である。
【図３】磁性体層に形成するTa層の平面配置を示す説明図である。
【図４】垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成する工程を示す説明図である。
【図５】磁性体層に形成するレジストのパターンを示す説明図である。
【図６】本発明と従来例でのライトコアの構成を示す説明図である。
【図７】垂直磁気記録ヘッドの主磁極の構成を示す平面図および斜視図である。
【図８】主磁極の先端部の残留磁化の方向を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  主磁極
１０ａ  先端部
１２  反強磁性層
２０  磁性体層
２１  Ta層
２１ａ  窓部
２２  反強磁性層
２３、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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