(57)【要約】【課題】スキューに起因した問題の発生を防止でき、且つ多くの磁束を媒体対向面まで導くことができる磁極層を精度よく形成する。【解決手段】磁極層１６は、媒体対向面３０に配置された端面を有する第１の部分１６Ｃと、第１の部分１６Ｃよりも大きな厚みを有する第２の部分１６Ｄを有している。第１の部分１６Ｃにおける基板１に近い面１６Ｃ１は、第２の部分１６Ｄにおける基板１に近い面１６Ｄ１よりも基板１から遠い位置に配置されている。第１の部分１６Ｃにおける基板１から遠い面１６Ｃ２は、第２の部分１６Ｄにおける基板１から遠い面１６Ｄ３よりも基板１に近い位置に配置されている。磁極層１６の少なくとも一部は、第１の収容層５１、第２の収容層１２および非磁性金属層１３にわたって形成された収容溝５５に収容されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
非磁性材料よりなり、上面で開口し前記磁極層の少なくとも一部を収容する収容溝を有する収容部と、
前記収容部、磁極層およびコイルが積層される基板とを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、
前記磁極層は、前記媒体対向面に配置された前記端面を有する第１の部分と、前記第１の部分よりも媒体対向面から遠い位置に配置され、前記第１の部分よりも大きな厚みを有する第２の部分とを有し、
前記第１の部分における基板に近い面は、前記第２の部分における基板に近い面よりも基板から遠い位置に配置され、
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、前記基板から遠い辺を有し、この辺がトラック幅を規定し、
前記収容部は、非磁性材料よりなり、前記収容溝の底部および側壁部の形状を決定する収容層と、非磁性金属材料よりなり、前記収容層の上に配置されると共に前記収容溝の平面形状を決定する非磁性金属層とを有することを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第１の部分は、前記トラック幅に等しい幅を有し且つ前記媒体対向面からの距離に応じて幅が変化しない部分を含み、前記第２の部分における最大の幅は、前記トラック幅よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１の部分における基板に近い面と前記第１の部分における基板から遠い面は平行であることを特徴とする請求項１または２記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項４】
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面の幅は、前記基板に近づくに従って小さくなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項５】
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、第１の領域と、この第１の領域よりも前記基板から遠い位置に配置され、且つ第１の領域に接続された第２の領域とを有し、
前記第１の領域は、前記基板に近づくに従って小さくなる幅を有し、
前記第２の領域は、トラック幅を規定する一定の幅を有し、
前記媒体対向面において、前記第２の領域のトラック幅方向の両側に前記非磁性金属層が存在していることを特徴とする請求項４記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項６】
前記第１の部分における基板に近い面と前記第２の部分における基板に近い面との間の段差は、前記第１の部分の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項７】
前記第１の部分の厚みは０．１０〜０．３０μｍの範囲内であり、前記第１の部分における基板に近い面と前記第２の部分における基板に近い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項８】
前記第１の部分における基板から遠い面は、前記第２の部分における基板から遠い面よりも基板に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項９】
更に、前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記媒体対向面から離れた位置において前記磁極層に連結されたシールド層と、非磁性材料よりなり、前記磁極層とシールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、
前記媒体対向面において、前記シールド層の前記端面は、前記磁極層の前記端面に対して、前記ギャップ層の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置され、
前記第２の部分は、前記第１の部分における基板から遠い面と前記第２の部分における基板から遠い面とを結ぶ前端面を有し、
前記シールド層は、前記第２の部分における基板から遠い面よりも基板に近い位置において前記前端面と前記媒体対向面との間に配置された部分を有することを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項１０】
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、第１の領域と、この第１の領域よりも前記基板から遠い位置に配置され、且つ第１の領域に接続された第２の領域とを有し、
前記第１の領域は、前記基板に近づくに従って小さくなる幅を有し、
前記第２の領域は、トラック幅を規定する一定の幅を有し、
前記媒体対向面において、前記第２の領域のトラック幅方向の両側に前記非磁性金属層が存在していることを特徴とする請求項８または９記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項１１】
前記第１の部分における基板に近い面と前記第２の部分における基板に近い面との間の段差と前記第１の部分における基板から遠い面と前記第２の部分における基板から遠い面との間の段差は、いずれも前記第１の部分の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項１２】
前記第１の部分の厚みは０．１０〜０．３０μｍの範囲内であり、前記第１の部分における基板に近い面と前記第２の部分における基板に近い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であり、前記第１の部分における基板から遠い面と前記第２の部分における基板から遠い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項１３】
前記収容層は、第１層と、この第１層の上に配置された第２層とを含み、
前記収容部は、更に、前記第１層の上において、前記磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する位置に選択的に配置された底部形成層を有し、
前記収容溝の底部のうち、前記磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する部分は、前記底部形成層の上面によって形成され、
前記収容溝の底部のうち、前記磁極層の第２の部分における基板に近い面に対向する部分は、前記第１層に形成されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項１４】
前記収容部は、更に、前記収容層の下に配置された底部形成層を有し、
前記収容溝の底部のうち、前記磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する部分は、前記収容層に形成され、
前記収容溝の底部のうち、前記磁極層の第２の部分における基板に近い面に対向する部分は、前記底部形成層の上面によって形成されることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項１５】
記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
非磁性材料よりなり、上面で開口し前記磁極層の少なくとも一部を収容する収容溝を有する収容部と、
前記収容部、磁極層およびコイルが積層される基板とを備え、
前記磁極層は、前記媒体対向面に配置された前記端面を有する第１の部分と、前記第１の部分よりも媒体対向面から遠い位置に配置され、前記第１の部分よりも大きな厚みを有する第２の部分とを有し、
前記第１の部分における基板に近い面は、前記第２の部分における基板に近い面よりも基板から遠い位置に配置され、
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、前記基板から遠い辺を有し、この辺がトラック幅を規定する垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造する方法であって、
前記収容部を形成する工程と、
前記磁極層の少なくとも一部が前記収容部の前記収容溝内に配置されるように、前記磁極層を形成する工程と、
前記コイルを形成する工程とを備えたことを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記第１の部分は、前記トラック幅に等しい幅を有し且つ前記媒体対向面からの距離に応じて幅が変化しない部分を含み、前記第２の部分における最大の幅は、前記トラック幅よりも大きいことを特徴とする請求項１５記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記第１の部分における基板に近い面と前記第１の部分における基板から遠い面は平行であることを特徴とする請求項１５または１６記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面の幅は、前記基板に近づくに従って小さくなることを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記収容部は、非磁性材料よりなり、前記収容溝の底部および側壁部の形状を決定する収容層と、非磁性金属材料よりなり、前記収容層の上に配置されると共に前記収容溝の平面形状を決定する非磁性金属層とを有し、
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、第１の領域と、この第１の領域よりも前記基板から遠い位置に配置され、且つ第１の領域に接続された第２の領域とを有し、
前記第１の領域は、前記基板に近づくに従って小さくなる幅を有し、
前記第２の領域は、トラック幅を規定する一定の幅を有し、
前記磁極層を形成する工程は、前記媒体対向面において、前記第２の領域のトラック幅方向の両側に前記非磁性金属層が存在するように、磁極層を形成することを特徴とする請求項１８記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２０】
前記第１の部分における基板に近い面と前記第２の部分における基板に近い面との間の段差は、前記第１の部分の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１５ないし１９のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２１】
前記第１の部分の厚みは０．１０〜０．３０μｍの範囲内であり、前記第１の部分における基板に近い面と前記第２の部分における基板に近い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１５ないし２０のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２２】
前記第１の部分における基板から遠い面は、前記第２の部分における基板から遠い面よりも基板に近い位置に配置され、
前記磁極層を形成する工程は、
前記収容溝内を埋めるように、前記磁極層となる磁性層を形成する工程と、
前記第１の部分における基板から遠い面と前記第２の部分における基板から遠い面とが形成されることによって前記磁性層が前記磁極層になるように、前記磁性層の一部をエッチングする工程とを含むことを特徴とする請求項１５ないし１８いずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２３】
前記垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記媒体対向面から離れた位置において前記磁極層に連結されたシールド層と、非磁性材料よりなり、前記磁極層とシールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、
前記媒体対向面において、前記シールド層の前記端面は、前記磁極層の前記端面に対して、前記ギャップ層の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置され、
前記第２の部分は、前記第１の部分における基板から遠い面と前記第２の部分における基板から遠い面とを結ぶ前端面を有し、
前記シールド層は、前記第２の部分における基板から遠い面よりも基板に近い位置において前記前端面と前記媒体対向面との間に配置された部分を有し、
垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記磁極層の上に前記ギャップ層を形成する工程と、前記ギャップ層の上に前記シールド層を形成する工程とを備えたことを特徴とする請求項２２記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２４】
前記収容部は、非磁性材料よりなり、前記収容溝の底部および側壁部の形状を決定する収容層と、非磁性金属材料よりなり、前記収容層の上に配置されると共に前記収容溝の平面形状を決定する非磁性金属層とを有し、
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、第１の領域と、この第１の領域よりも前記基板から遠い位置に配置され、且つ第１の領域に接続された第２の領域とを有し、
前記第１の領域は、前記基板に近づくに従って小さくなる幅を有し、
前記第２の領域は、トラック幅を規定する一定の幅を有し、
前記磁極層を形成する工程は、前記媒体対向面において、前記第２の領域のトラック幅方向の両側に前記非磁性金属層が存在するように、磁極層を形成することを特徴とする請求項２２または２３記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２５】
前記第１の部分における基板に近い面と前記第２の部分における基板に近い面との間の段差と前記第１の部分における基板から遠い面と前記第２の部分における基板から遠い面との間の段差は、いずれも前記第１の部分の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項２２ないし２４のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２６】
前記第１の部分の厚みは０．１０〜０．３０μｍの範囲内であり、前記第１の部分における基板に近い面と前記第２の部分における基板に近い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であり、前記第１の部分における基板から遠い面と前記第２の部分における基板から遠い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項２２ないし２５のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２７】
前記収容部を形成する工程は、
非磁性材料よりなる第１の非磁性層を形成する工程と、
前記第１の非磁性層の上において、前記磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する位置に、後に行われるエッチングを停止する機能を有するエッチング停止層を形成する工程と、
前記エッチング停止層および第１の非磁性層の上に、非磁性材料よりなる第２の非磁性層を形成する工程と、
前記第１の非磁性層および第２の非磁性層をそれぞれ部分的にエッチングすることによって、前記第１の非磁性層および第２の非磁性層に前記収容溝を形成する工程とを含み、
前記収容溝を形成する工程において、前記第１の非磁性層のうち、前記エッチング停止層の下方に存在する部分は、エッチングされず、
前記収容溝の底部のうち、前記磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する部分は、前記エッチング停止層の上面によって形成され、
前記収容溝の底部のうち、前記磁極層の第２の部分における基板に近い面に対向する部分は、前記第１層に形成されることを特徴とする請求項１５ないし２６のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２８】
前記収容部を形成する工程は、
後に行われるエッチングを停止する機能を有するエッチング停止層を形成する工程と、
前記エッチング停止層の上に、非磁性材料よりなる非磁性層を形成する工程と、
前記非磁性層を部分的にエッチングすることによって、前記収容溝のうち、前記磁極層の第１の部分を収容する部分を形成する第１のエッチング工程と、
前記第１のエッチング工程の後で、前記非磁性層を部分的にエッチングすることによって、前記収容溝のうち、前記磁極層の第２の部分を収容する部分を形成する第２のエッチング工程とを含み、
前記第１のエッチング工程は、エッチングによって前記非磁性層に形成される溝部の底部が前記エッチング停止層に達する前に終了し、
前記第２のエッチング工程は、エッチングによって前記非磁性層に形成される溝部の底部が前記エッチング停止層に達するまで行い、
前記収容溝の底部のうち、前記磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する部分は、前記非磁性層に形成され、
前記収容溝の底部のうち、前記磁極層の第２の部分における基板に近い面に対向する部分は、前記エッチング停止層の上面によって形成されることを特徴とする請求項１５ないし２６のいずれかに記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２９】
前記収容部を形成する工程は、
非磁性材料よりなる非磁性層を形成する工程と、
前記非磁性層を部分的にエッチングすることによって、前記収容溝のうち、前記磁極層の第１の部分を収容する部分を形成する第１のエッチング工程と、
前記第１のエッチング工程の後で、前記非磁性層を部分的にエッチングすることによって、前記収容溝のうち、前記磁極層の第２の部分を収容する部分を形成する第２のエッチング工程とを含むことを特徴とする請求項１５ないし２６のいずれかに記載の垂直磁気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、垂直磁気記録方式によって記録媒体に情報を記録するために用いられる垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録再生装置における記録方式には、信号磁化の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）とする長手磁気記録方式と、信号磁化の向きを記録媒体の面に対して垂直な方向とする垂直磁気記録方式とがある。垂直磁気記録方式は、長手磁気記録方式に比べて、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくく、高い線記録密度を実現することが可能であると言われている。
【０００３】
一般的に、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、長手磁気記録用の磁気ヘッドと同様に、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッドと、書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドとを、基板上に積層した構造のものが用いられる。記録ヘッドは、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を発生する磁極層を備えている。磁極層は、例えば、一端部が記録媒体に対向する媒体対向面に配置されたトラック幅規定部と、このトラック幅規定部の他端部に連結され、トラック幅規定部よりも大きな幅を有する幅広部とを有している。トラック幅規定部は、ほぼ一定の幅を有している。
【０００４】
垂直磁気記録方式において、記録密度の向上に寄与するのは、主に、記録媒体の改良と記録ヘッドの改良である。高記録密度化のために記録ヘッドに要求されることは、特に、トラック幅の縮小と、記録特性の向上である。一方、トラック幅が小さくなると、記録特性、例えば重ね書きの性能を表わすオーバーライト特性は低下する。従って、トラック幅が小さくなるほど、記録特性の一層の向上が必要となる。ここで、媒体対向面に垂直な方向についてのトラック幅規定部の長さをネックハイトと呼ぶ。このネックハイトが小さいほど、オーバーライト特性が向上する。
【０００５】
ところで、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドは、一般的に、スライダに設けられる。スライダは、上記媒体対向面を有している。この媒体対向面は、空気流入側の端部と空気流出側の端部とを有している。そして、空気流入側の端部から媒体対向面と記録媒体との間に流入する空気流によって、スライダは記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。このスライダにおいて、一般的に、磁気ヘッドは媒体対向面における空気流出側の端部近傍に配置される。磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの位置決めは、例えばロータリーアクチュエータによって行なわれる。この場合、磁気ヘッドは、ロータリーアクチュエータの回転中心を中心とした円軌道に沿って記録媒体上を移動する。このような磁気ディスク装置では、磁気ヘッドのトラック横断方向の位置に応じて、スキューと呼ばれる、円形のトラックの接線に対する磁気ヘッドの傾きが生じる。
【０００６】
特に、長手磁気記録方式に比べて記録媒体への書き込み能力が高い垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置では、上述のスキューが生じると、あるトラックへの情報の書き込み時に隣接トラックの情報が消去される現象（以下、隣接トラック消去と言う。）が生じたり、隣り合う２つのトラックの間において不要な書き込みが行なわれたりするという問題が生じる。高記録密度化のためには、隣接トラック消去を抑制する必要がある。また、隣り合う２つのトラックの間における不要な書き込みは、磁気ヘッドの位置決め用のサーボ信号の検出や再生信号の信号対雑音比に悪影響を及ぼす。
【０００７】
上述のようなスキューに起因した問題の発生を防止する技術としては、例えば特許文献１、２に記載されているように、媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状を、記録媒体の進行方向の後側（スライダにおける空気流入端側）に配置される辺が反対側の辺よりも短い形状とする技術が知られている。磁気ヘッドでは、通常、媒体対向面において、基板から遠い端部が記録媒体の進行方向の前側（スライダにおける空気流出端側）に配置される。従って、上述の媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状は、基板に近い辺が基板から遠い辺よりも短い形状となる。
【０００８】
また、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、例えば特許文献３に記載されているように、磁極層とシールドとを備えた磁気ヘッドも知られている。この磁気ヘッドでは、媒体対向面において、シールドの端面は、磁極層の端面に対して、所定の小さな間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置されている。以下、このような磁気ヘッドをシールド型ヘッドと呼ぶ。このシールド型ヘッドにおいて、シールドは、磁極層の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束が記録媒体に達することを阻止することができる。このシールド型ヘッドによれば、線記録密度のより一層の向上が可能になる。
【０００９】
また、特許文献４には、磁極層（主磁極）のうちの媒体対向面の近傍の一部における厚みを、磁極層の他の部分の厚みよりも小さくする技術が記載されている。
【００１０】
また、特許文献５には、媒体対向面の近傍における磁極層（主磁極）の厚みを、媒体対向面に近づくに従って小さくする技術が記載されている。
【００１１】
また、特許文献６には、主磁極層に対して、主磁極層よりも厚いヨーク層を磁気的に接続する技術が記載されている。ヨーク層の媒体対向面側の端面は媒体対向面から離れた位置に配置されている。また、特許文献６において、主磁極層とヨーク層は、別個にパターニングされて形成される。
【００１２】
また、特許文献７には、磁極層（第２の磁性層）のうちの媒体対向面の近傍の一部における厚みを、磁極層の他の部分の厚みよりも小さくする技術が記載されている。特許文献７において、磁極層のうちの媒体対向面の近傍の一部における基板に近い面は、磁極層の他の部分における基板に近い面よりも、基板から遠い位置に配置されている。また、特許文献７には、以下のようにして磁極層を形成する方法が記載されている。この方法では、まず、磁極層の下地をエッチングして、下地の形状を決定する。次に、フレームめっき法によって、下地の上に磁極層を形成する。次に、磁極層を覆うように保護層を形成する。次に、保護層および磁極層の上面を研磨して、これらの上面を平坦化する。この研磨によって、媒体対向面における磁極層の厚みが決定される。
【００１３】
また、特許文献８には、磁極層（主磁極層）のうちの媒体対向面の近傍の一部における厚みを、磁極層の他の部分の厚みよりも小さくする技術が記載されている。特許文献８において、磁極層のうちの媒体対向面の近傍の一部における基板に近い面は、磁極層の他の部分における基板に近い面よりも、基板から遠い位置に配置されている。また、特許文献８において、磁極層は、第１層と、この第１層の上に積層された第２層とを有している。また、特許文献８には、以下のようにして磁極層を形成する方法が記載されている。この方法では、まず、磁極層の下地をエッチングして、下地の上面に、第１層を配置すべき凹部を形成する。次に、スパッタ法によって、凹部内に第１層を形成する。次に、スパッタ法によって、第１層の上に、第２層となる磁性層を形成する。次に、磁性層および第１層を選択的にエッチングする。このエッチングにより、磁性層は第２層となる。次に、第２層を覆うように絶縁層を形成する。次に、第２層が露出するまで、絶縁層および第２層を研磨して、これらの上面を平坦化する。この研磨によって、媒体対向面における磁極層の厚みが決定される。
【００１４】
ここで便宜上、特許文献６における主磁極層とヨーク層とを合わせたものを磁極層と呼ぶ。特許文献４〜８に記載された技術は、いずれも、磁極層のうちの媒体対向面の近傍における一部の厚みを、磁極層の他の部分の厚みよりも小さくする技術と言える。
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−２４２６０７号公報
【特許文献２】米国特許第６，５０４，６７５Ｂ１号明細書
【特許文献３】米国特許第４，６５６，５４６号明細書
【特許文献４】特開平７−１６１０１９号公報
【特許文献５】特開２００２−１３３６１０号公報
【特許文献６】特開２００２−１９７６１５号公報
【特許文献７】特開２００３−６８１１号公報
【特許文献８】特開２００４−３４２２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ここで、上述のように媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状が、基板に近い辺が基板から遠い辺よりも短い形状となる磁極層の形成方法について考える。従来、このような磁極層の形成方法としては、フレームめっき法が多く用いられていた。フレームめっき法による磁極層の形成方法では、まず、磁極層の下地の上に、電極膜を形成する。次に、電極膜の上にフォトレジスト層を形成する。次に、フォトレジスト層をパターニングして、磁極層に対応した形状の溝部を有するフレームを形成する。次に、電極膜に電流を流してめっきを行い、溝部内に磁極層を形成する。次に、フレームを除去する。次に、電極膜のうち、磁極層の下に存在している部分以外の部分を除去する。次に、磁極層を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層を形成する。次に、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、絶縁層および磁極層を研磨する。この研磨により、磁極層の上面が平坦化されると共に、磁極層の厚みが所望の値になるように調整される。
【００１７】
上記の磁極層の形成方法では、研磨の停止位置を精度よく制御することが難しい。研磨の停止位置が所望の位置からずれると、磁極層の厚みが所望の値からずれ、その結果、上記基板から遠い辺の長さによって規定されるトラック幅が所望の値からずれてしまう。従って、上記の磁極層の形成方法では、トラック幅を精度よく制御することが難しいという問題点があった。
【００１８】
なお、特許文献１には、無機絶縁膜に、磁極層に対応した形状の溝部を形成し、めっき法またはスパッタ法によって、溝部内に磁極層を形成する方法が記載されている。この方法では、無機絶縁膜に形成される溝部の幅によって磁極層の幅、すなわちトラック幅が決まる。また、特許文献１には、媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状を、第１の部分と第２の部分とを有する形状とする技術が記載されている。第１の部分では、空気流入端側の端部から空気流出端側の端部にかけて幅が連続的に増加する。第２の部分は、第１の部分の空気流出端側に配置され、第１の部分の空気流出端側の端部の幅と等しい一定の幅を有している。この技術によれば、トラック幅のばらつきを小さくすることができる。
【００１９】
一方、スキューに起因した問題の発生を防止するためには、媒体対向面におけるトラック幅規定部の厚みを小さくすることも効果的である。しかしながら、磁極層全体を薄くすると、磁束の流れる方向に対して垂直な磁極層の断面積が小さくなる。その結果、磁極層は、多くの磁束を媒体対向面まで導くことができなくなり、オーバーライト特性が低下してしまう。
【００２０】
特許文献４〜８に記載されているように、磁極層のうちの媒体対向面の近傍における一部の厚みを、磁極層の他の部分の厚みよりも小さくすることにより、媒体対向面におけるトラック幅規定部の厚みを小さくし、且つ磁極層によって多くの磁束を媒体対向面まで導くことが可能になる。しかしながら、磁極層のうちの媒体対向面の近傍における一部の厚みが、磁極層の他の部分の厚みよりも小さい形状の磁極層を精度よく形成することは難しい。
【００２１】
特許文献６に記載された技術では、主磁極層とヨーク層の２つの層によって磁極層を構成している。主磁極層とヨーク層は、別個にパターニングされて形成される。しかし、この場合には、主磁極層とヨーク層の位置合わせを正確に行うことが難しく、主磁極層とヨーク層の位置がずれると記録特性が変化するという問題点がある。
【００２２】
また、特許文献６に記載された技術では、ヨーク層は主磁極層よりも厚い。そのため、ヨーク層の媒体対向面側の端面の位置において、磁極層の厚みが大きく変化する。この厚みが変化する部分では、磁極層からの磁束の漏れが発生しやすい。そのため、この厚みが変化する部分が媒体対向面に近い場合には、この部分から漏れた磁束が媒体対向面に達し、更に媒体対向面から外部に漏れる。その結果、実効的なトラック幅が大きくなったり、前述のスキューに起因した問題が発生したりする。
【００２３】
ここで、ヨーク層の媒体対向面側の端面を、媒体対向面における主磁極層の端面のトラック幅方向の中央を通り媒体対向面および基板の面に垂直な面の両側に配置される２つの部分に分けて考える。特許文献６に記載された技術では、主磁極層とヨーク層の位置がトラック幅方向に大きくずれると、上記の２つの部分のうちの面積の大きい方から、磁束の漏れが発生しやすくなり、その結果、実効的なトラック幅が大きくなったり、前述のスキューに起因した問題が発生したりする。
【００２４】
特許文献７に記載された磁極層の形成方法では、フレームめっき法によって形成された磁極層の上面を研磨によって平坦することによって、媒体対向面における磁極層の厚みが決定される。しかし、この方法では、前述のように、研磨の停止位置を精度よく制御することが難しく、従ってトラック幅を精度よく制御することが難しいという問題点がある。
【００２５】
特許文献８に記載された磁極層の形成方法では、第２層の上面を研磨によって平坦することによって、媒体対向面における磁極層の厚みが決定される。しかし、この方法では、前述のように、研磨の停止位置を精度よく制御することが難しく、従ってトラック幅を精度よく制御することが難しいという問題点がある。
【００２６】
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、スキューに起因した問題の発生を防止でき、且つ多くの磁束を媒体対向面まで導くことができる磁極層を精度よく形成できるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
媒体対向面に配置された端面を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、
非磁性材料よりなり、上面で開口し磁極層の少なくとも一部を収容する収容溝を有する収容部と、
収容部、磁極層およびコイルが積層される基板とを備えている。
【００２８】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、磁極層は、媒体対向面に配置された端面を有する第１の部分と、第１の部分よりも媒体対向面から遠い位置に配置され、第１の部分よりも大きな厚みを有する第２の部分とを有する。第１の部分における基板に近い面は、第２の部分における基板に近い面よりも基板から遠い位置に配置されている。媒体対向面に配置された磁極層の端面は、基板から遠い辺を有し、この辺がトラック幅を規定する。収容部は、非磁性材料よりなり、収容溝の底部および側壁部の形状を決定する収容層と、非磁性金属材料よりなり、収容層の上に配置されると共に収容溝の平面形状を決定する非磁性金属層とを有する。
【００２９】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第１の部分は、トラック幅に等しい幅を有し且つ媒体対向面からの距離に応じて幅が変化しない部分を含み、第２の部分における最大の幅は、トラック幅よりも大きくてもよい。また、第１の部分における基板に近い面と第１の部分における基板から遠い面は平行であってもよい。
【００３０】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、媒体対向面に配置された磁極層の端面の幅は、基板に近づくに従って小さくなっていてもよい。この場合、媒体対向面に配置された磁極層の端面は、第１の領域と、この第１の領域よりも基板から遠い位置に配置され、且つ第１の領域に接続された第２の領域とを有し、第１の領域は、基板に近づくに従って小さくなる幅を有し、第２の領域は、トラック幅を規定する一定の幅を有していてもよい。更に、媒体対向面において、第２の領域のトラック幅方向の両側に非磁性金属層が存在していてもよい。
【００３１】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第１の部分における基板に近い面と第２の部分における基板に近い面との間の段差は、第１の部分の厚みよりも小さくてもよい。また、第１の部分の厚みは０．１０〜０．３０μｍの範囲内であり、第１の部分における基板に近い面と第２の部分における基板に近い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であってもよい。
【００３２】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第１の部分における基板から遠い面は、第２の部分における基板から遠い面よりも基板に近い位置に配置されていてもよい。この場合、垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、媒体対向面に配置された端面を有し、媒体対向面から離れた位置において磁極層に連結されたシールド層と、非磁性材料よりなり、磁極層とシールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、媒体対向面において、シールド層の端面は、磁極層の端面に対して、ギャップ層の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置されていてもよい。また、第２の部分は、第１の部分における基板から遠い面と第２の部分における基板から遠い面とを結ぶ前端面を有し、シールド層は、第２の部分における基板から遠い面よりも基板に近い位置において前端面と媒体対向面との間に配置された部分を有していてもよい。また、媒体対向面に配置された磁極層の端面は、第１の領域と、この第１の領域よりも基板から遠い位置に配置され、且つ第１の領域に接続された第２の領域とを有し、第１の領域は、基板に近づくに従って小さくなる幅を有し、第２の領域は、トラック幅を規定する一定の幅を有していてもよい。更に、媒体対向面において、第２の領域のトラック幅方向の両側に非磁性金属層が存在していてもよい。
【００３３】
また、第１の部分における基板に近い面と第２の部分における基板に近い面との間の段差と第１の部分における基板から遠い面と第２の部分における基板から遠い面との間の段差は、いずれも第１の部分の厚みよりも小さくてもよい。また、第１の部分の厚みは０．１０〜０．３０μｍの範囲内であり、第１の部分における基板に近い面と第２の部分における基板に近い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であり、第１の部分における基板から遠い面と第２の部分における基板から遠い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であってもよい。
【００３４】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、収容層は、第１層と、この第１層の上に配置された第２層とを含み、収容部は、更に、第１層の上において、磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する位置に選択的に配置された底部形成層を有していてもよい。この場合、収容溝の底部のうち、磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する部分は、底部形成層の上面によって形成され、収容溝の底部のうち、磁極層の第２の部分における基板に近い面に対向する部分は、第１層に形成される。
【００３５】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、収容部は、更に、収容層の下に配置された底部形成層を有し、収容溝の底部のうち、磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する部分は、収容層に形成され、収容溝の底部のうち、磁極層の第２の部分における基板に近い面に対向する部分は、底部形成層の上面によって形成されてもよい。
【００３６】
本発明の製造方法によって製造される垂直磁気記録用磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面と、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、媒体対向面に配置された端面を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層と、非磁性材料よりなり、上面で開口し磁極層の少なくとも一部を収容する収容溝を有する収容部と、収容部、磁極層およびコイルが積層される基板とを備えている。磁極層は、媒体対向面に配置された端面を有する第１の部分と、第１の部分よりも媒体対向面から遠い位置に配置され、第１の部分よりも大きな厚みを有する第２の部分とを有している。第１の部分における基板に近い面は、第２の部分における基板に近い面よりも基板から遠い位置に配置されている。媒体対向面に配置された磁極層の端面は、基板から遠い辺を有し、この辺がトラック幅を規定する。
【００３７】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、収容部を形成する工程と、磁極層の少なくとも一部が収容部の収容溝内に配置されるように、磁極層を形成する工程と、コイルを形成する工程とを備えている。
【００３８】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、第１の部分は、トラック幅に等しい幅を有し且つ媒体対向面からの距離に応じて幅が変化しない部分を含み、第２の部分における最大の幅は、トラック幅よりも大きくてもよい。また、第１の部分における基板に近い面と第１の部分における基板から遠い面は平行であってもよい。
【００３９】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、媒体対向面に配置された磁極層の端面の幅は、基板に近づくに従って小さくなっていてもよい。この場合、収容部は、非磁性材料よりなり、収容溝の底部および側壁部の形状を決定する収容層と、非磁性金属材料よりなり、収容層の上に配置されると共に収容溝の平面形状を決定する非磁性金属層とを有していてもよい。また、媒体対向面に配置された磁極層の端面は、第１の領域と、この第１の領域よりも基板から遠い位置に配置され、且つ第１の領域に接続された第２の領域とを有し、第１の領域は、基板に近づくに従って小さくなる幅を有し、第２の領域は、トラック幅を規定する一定の幅を有していてもよい。また、磁極層を形成する工程は、媒体対向面において、第２の領域のトラック幅方向の両側に非磁性金属層が存在するように、磁極層を形成してもよい。
【００４０】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、第１の部分における基板に近い面と第２の部分における基板に近い面との間の段差は、第１の部分の厚みよりも小さくてもよい。また、第１の部分の厚みは０．１０〜０．３０μｍの範囲内であり、第１の部分における基板に近い面と第２の部分における基板に近い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であってもよい。
【００４１】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、第１の部分における基板から遠い面は、第２の部分における基板から遠い面よりも基板に近い位置に配置されていてもよい。この場合、磁極層を形成する工程は、収容溝内を埋めるように、磁極層となる磁性層を形成する工程と、第１の部分における基板から遠い面と第２の部分における基板から遠い面とが形成されることによって磁性層が磁極層になるように、磁性層の一部をエッチングする工程とを含んでいてもよい。
【００４２】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、媒体対向面に配置された端面を有し、媒体対向面から離れた位置において磁極層に連結されたシールド層と、非磁性材料よりなり、磁極層とシールド層との間に設けられたギャップ層とを備え、媒体対向面において、シールド層の端面は、磁極層の端面に対して、ギャップ層の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向の前側に配置されていてもよい。また、第２の部分は、第１の部分における基板から遠い面と第２の部分における基板から遠い面とを結ぶ前端面を有し、シールド層は、第２の部分における基板から遠い面よりも基板に近い位置において前端面と媒体対向面との間に配置された部分を有していてもよい。本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、更に、磁極層の上にギャップ層を形成する工程と、ギャップ層の上にシールド層を形成する工程とを備えていてもよい。
【００４３】
また、収容部は、非磁性材料よりなり、収容溝の底部および側壁部の形状を決定する収容層と、非磁性金属材料よりなり、収容層の上に配置されると共に収容溝の平面形状を決定する非磁性金属層とを有していてもよい。また、媒体対向面に配置された磁極層の端面は、第１の領域と、この第１の領域よりも基板から遠い位置に配置され、且つ第１の領域に接続された第２の領域とを有し、第１の領域は、基板に近づくに従って小さくなる幅を有し、第２の領域は、トラック幅を規定する一定の幅を有していてもよい。また、磁極層を形成する工程は、媒体対向面において、第２の領域のトラック幅方向の両側に非磁性金属層が存在するように、磁極層を形成してもよい。
【００４４】
また、第１の部分における基板に近い面と第２の部分における基板に近い面との間の段差と第１の部分における基板から遠い面と第２の部分における基板から遠い面との間の段差は、いずれも第１の部分の厚みよりも小さくてもよい。また、第１の部分の厚みは０．１０〜０．３０μｍの範囲内であり、第１の部分における基板に近い面と第２の部分における基板に近い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であり、第１の部分における基板から遠い面と第２の部分における基板から遠い面との間の段差は０．０５〜０．３０μｍの範囲内であってもよい。
【００４５】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、収容部を形成する工程は、非磁性材料よりなる第１の非磁性層を形成する工程と、第１の非磁性層の上において、磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する位置に、後に行われるエッチングを停止する機能を有するエッチング停止層を形成する工程と、エッチング停止層および第１の非磁性層の上に、非磁性材料よりなる第２の非磁性層を形成する工程と、第１の非磁性層および第２の非磁性層をそれぞれ部分的にエッチングすることによって、第１の非磁性層および第２の非磁性層に収容溝を形成する工程とを含んでいてもよい。この場合、収容溝を形成する工程において、第１の非磁性層のうち、エッチング停止層の下方に存在する部分は、エッチングされず、収容溝の底部のうち、磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する部分は、エッチング停止層の上面によって形成され、収容溝の底部のうち、磁極層の第２の部分における基板に近い面に対向する部分は、第１層に形成される。
【００４６】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、収容部を形成する工程は、後に行われるエッチングを停止する機能を有するエッチング停止層を形成する工程と、エッチング停止層の上に、非磁性材料よりなる非磁性層を形成する工程と、非磁性層を部分的にエッチングすることによって、収容溝のうち、磁極層の第１の部分を収容する部分を形成する第１のエッチング工程と、第１のエッチング工程の後で、非磁性層を部分的にエッチングすることによって、収容溝のうち、磁極層の第２の部分を収容する部分を形成する第２のエッチング工程とを含んでいてもよい。この場合、第１のエッチング工程は、エッチングによって非磁性層に形成される溝部の底部がエッチング停止層に達する前に終了し、第２のエッチング工程は、エッチングによって非磁性層に形成される溝部の底部がエッチング停止層に達するまで行う。収容溝の底部のうち、磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する部分は、非磁性層に形成され、収容溝の底部のうち、磁極層の第２の部分における基板に近い面に対向する部分は、エッチング停止層の上面によって形成される。
【００４７】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、収容部を形成する工程は、非磁性材料よりなる非磁性層を形成する工程と、非磁性層を部分的にエッチングすることによって、収容溝のうち、磁極層の第１の部分を収容する部分を形成する第１のエッチング工程と、第１のエッチング工程の後で、非磁性層を部分的にエッチングすることによって、収容溝のうち、磁極層の第２の部分を収容する部分を形成する第２のエッチング工程とを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００４８】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドまたはその製造方法では、磁極層が第１の部分と第２の部分とを有し、第１の部分における基板に近い面は、第２の部分における基板に近い面よりも基板から遠い位置に配置されている。また、本発明では、予め収容溝を形成しておき、磁極層の少なくとも一部が収容溝に収容されるように磁極層を形成することができる。従って、本発明によれば、スキューに起因した問題の発生を防止でき、且つ多くの磁束を媒体対向面まで導くことができる磁極層を精度よく形成することができるという効果を奏する。
【００４９】
また、本発明において、第１の部分は、トラック幅に等しい幅を有し且つ媒体対向面からの距離に応じて幅が変化しない部分を含み、第２の部分における最大の幅は、トラック幅よりも大きくてもよい。この場合には、効果的に、媒体対向面における磁極層の厚みを小さくしながら、磁極層によって多くの磁束を媒体対向面まで導くことが可能になるという効果を奏する。
【００５０】
また、本発明において、第１の部分における基板に近い面と第１の部分における基板から遠い面は平行であってもよい。この場合には、媒体対向面における磁極層の厚みが変動することを防止することができるという効果を奏する。
【００５１】
また、本発明において、第１の部分における基板から遠い面は、第２の部分における基板から遠い面よりも基板に近い位置に配置されていてもよい。この場合には、より効果的に、媒体対向面における磁極層の厚みを小さくしながら、磁極層によって多くの磁束を媒体対向面まで導くことが可能になるという効果を奏する。
【００５２】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、収容層は、第１層と、この第１層の上に配置された第２層とを含み、収容部は、更に、第１層の上において、磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する位置に選択的に配置された底部形成層を有し、収容溝の底部のうち、磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する部分は、底部形成層の上面によって形成され、収容溝の底部のうち、磁極層の第２の部分における基板に近い面に対向する部分は、第１層に形成されていてもよい。この場合には、磁極層の第１の部分と第２の部分との境界の位置を、精度よく決定することができるという効果を奏する。
【００５３】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、収容部は、収容層の下に配置された底部形成層を有し、収容溝の底部のうち、磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する部分は、収容層に形成され、収容溝の底部のうち、磁極層の第２の部分における基板に近い面に対向する部分は、底部形成層の上面によって形成されていてもよい。この場合には、第２の部分の厚みを正確に制御することが可能になるという効果を奏する。
【００５４】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、収容部を形成する工程は、非磁性材料よりなる第１の非磁性層を形成する工程と、第１の非磁性層の上において、磁極層の第１の部分における基板に近い面に対向する位置に、後に行われるエッチングを停止する機能を有するエッチング停止層を形成する工程と、エッチング停止層および第１の非磁性層の上に、非磁性材料よりなる第２の非磁性層を形成する工程と、第１の非磁性層および第２の非磁性層をそれぞれ部分的にエッチングすることによって、第１の非磁性層および第２の非磁性層に収容溝を形成する工程とを含んでいてもよい。この場合には、磁極層の第１の部分と第２の部分との境界の位置を、精度よく決定することができるという効果を奏する。
【００５５】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、収容部を形成する工程は、後に行われるエッチングを停止する機能を有するエッチング停止層を形成する工程と、エッチング停止層の上に、非磁性材料よりなる非磁性層を形成する工程と、非磁性層を部分的にエッチングすることによって、収容溝のうち、磁極層の第１の部分を収容する部分を形成する第１のエッチング工程と、第１のエッチング工程の後で、非磁性層を部分的にエッチングすることによって、収容溝のうち、磁極層の第２の部分を収容する部分を形成する第２のエッチング工程とを含んでいてもよい。この場合には、第２の部分の厚みを正確に制御することが可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
［第１の実施の形態］
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。始めに、図２および図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成について説明する。図２は、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図３は本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図３は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図３において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。
【００５７】
図２および図３に示したように、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッド（以下、単に磁気ヘッドと記す。）は、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１と、この基板１の上に配置されたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置された磁性材料よりなる下部シールド層３と、この下部シールド層３の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜４と、この下部シールドギャップ膜４の上に配置された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜６と、この上部シールドギャップ膜６の上に配置された磁性材料よりなる第１の上部シールド層７とを備えている。
【００５８】
ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面３０に配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。
【００５９】
磁気ヘッドは、更に、第１の上部シールド層７の上に順に配置された非磁性層８１および第２の上部シールド層８２を備えている。非磁性層８１は、アルミナ等の非磁性材料によって形成されている。第２の上部シールド層８２は、磁性材料によって形成されている。下部シールド層３から第２の上部シールド層８２までの部分は、再生ヘッドを構成する。
【００６０】
磁気ヘッドは、更に、第２の上部シールド層８２の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層８３と、この絶縁層８３の上に配置されたコイル９と、コイル９の巻線間および周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層１０と、絶縁層１０の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層１１とを備えている。コイル９は、平面渦巻き形状をなしている。コイル９および絶縁層１０，１１の上面は平坦化されている。絶縁層８３，１１は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層１０は、例えばフォトレジストによって形成されている。コイル９は、銅等の導電材料によって形成されている。
【００６１】
磁気ヘッドは、更に、平坦化されたコイル９および絶縁層１０，１１の上面の上に配置された非磁性材料よりなる第１の収容層５１と、この第１の収容層５１の上に配置されたエッチング停止層５２とを備えている。第１の収容層５１は、例えばアルミナによって形成されている。エッチング停止層５２は、媒体対向面３０から所定の距離、例えば０．１〜０．３μｍだけ離れた位置から、媒体対向面３０にかけて配置されている。エッチング停止層５２の厚みは、例えば１０〜５０ｎｍの範囲内である。エッチング停止層５２の材料としては、例えば、Ｒｕ、ＮｉＢ、ＮｉＰ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｅ、ＴａＯ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮｉＣｕ、ＮｉＰｄ、ＡｌＮ、ＡｌＦ、ＳｉＣ、ＴｉＣのいずれかを用いることができる。また、エッチング停止層５２の材料は、磁性材料であってもよい。第１の収容層５１は、エッチング停止層５２が配置されていない領域に形成された溝部５１ａを有している。第１の収容層５１は、本発明における収容層の第１層に対応する。
【００６２】
磁気ヘッドは、更に、第１の収容層５１およびエッチング停止層５２の上に配置された非磁性材料よりなる第２の収容層１２を備えている。第２の収容層１２は、上面で開口する溝部１２ａを有している。第２の収容層１２の材料としては、例えば、アルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯＸ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）等の絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＣｕ、ＮｉＢ、ＮｉＰｄ等の非磁性金属材料でもよい。第１の収容層５１の溝部５１ａは、第２の収容層１２の溝部１２ａに連続している。なお、第１の収容層５１、第２の収容層１２およびエッチング停止層５２の材料としては、後述する収容溝５５を形成するためのエッチングにおいて、第１の収容層５１および第２の収容層１２のエッチング速度がエッチング停止層５２のエッチング速度よりも大きくなるような材料の組み合わせが選択される。第２の収容層１２は、本発明における収容層の第２層に対応する。
【００６３】
磁気ヘッドは、更に、非磁性金属材料よりなり、第２の収容層１２の上面の上に配置された非磁性金属層１３を備えている。非磁性金属層１３は、貫通する開口部１３ａを有し、この開口部１３ａの縁は、第２の収容層１２の上面における溝部１２ａの縁の真上に配置されている。開口部１３ａの内壁は、基板１の上面に対して垂直になっていることが好ましい。非磁性金属層１３の材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＮｉＣｒ、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＢ、ＷＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＴｉＳｉ２、ＴｉＮ、ＴｉＷのいずれかを用いることができる。非磁性金属層１３の開口部１３ａは、第２の収容層１２の溝部１２ａに連続している。以下、第１の収容層５１の溝部５１ａと第２の収容層１２の溝部１２ａと非磁性金属層１３の開口部１３ａとを合わせてできる溝部を、収容溝５５と呼ぶ。第１の収容層５１、エッチング停止層５２、第２の収容層１２および非磁性金属層１３は、本実施の形態における収容部を構成する。収容部は、非磁性材料よりなり、上面で開口し磁極層１６の少なくとも一部を収容する収容溝５５を有する。収容溝５５は、非磁性金属層１３の上面で開口している。第１の収容層５１、エッチング停止層５２および第２の収容層１２は、収容溝５５の底部および側壁部の形状を決定する。非磁性金属層１３は、収容溝５５の平面形状を決定する。
【００６４】
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、収容溝５５内に配置された非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁極層１６を備えている。非磁性膜１４は、収容溝５５の表面に接するように配置されている。磁極層１６は、収容溝５５の表面から離れるように配置されている。研磨停止層１５は、非磁性膜１４と磁極層１６の間に配置されている。研磨停止層１５は、磁極層１６をめっき法で形成する際に用いられるシード層を兼ねている。磁極層１６の少なくとも一部は収容溝５５に収容されている。
【００６５】
非磁性膜１４の材料としては、例えば絶縁材料または半導体材料を用いることができる。非磁性膜１４の材料としての絶縁材料としては、例えばアルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯＸ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）のいずれかを用いることができる。非磁性膜１４の材料としての半導体材料としては、例えば多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンを用いることができる。
【００６６】
研磨停止層１５は、非磁性導電材料によって形成されている。研磨停止層１５の材料としては、例えば、非磁性金属層１３と同じものを用いることができる。
【００６７】
磁極層１６は、例えば、収容溝５５の表面に近い位置に配置された第１層と、収容溝の表面から遠い位置に配置された第２層とを有している。第１層と第２層は、いずれも金属磁性材料によって形成されている。第１層の材料としては、例えば、ＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。第２層の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。なお、第１層は省略してもよい。
【００６８】
磁気ヘッドは、更に、非磁性金属層１３、非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁極層１６の上面の上に配置されたギャップ層１８を備えている。ギャップ層１８には、媒体対向面３０から離れた位置において、開口部が形成されている。ギャップ層１８の材料は、アルミナ等の絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｔａ、Ｗ、ＮｉＢ、ＮｉＰｄ等の非磁性金属材料でもよい。
【００６９】
磁気ヘッドは、更に、シールド層２０を備えている。シールド層２０は、ギャップ層１８の上に配置された第１層２０Ａと、この第１層２０Ａの上に配置された第２層２０Ｃと、ギャップ層１８の開口部が形成された位置において磁極層１６の上に配置されたヨーク層２０Ｂと、このヨーク層２０Ｂの上に配置された連結層２０Ｄと、第２層２０Ｃと連結層２０Ｄを連結するように配置された第３層２０Ｅとを有している。第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂ、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび第３層２０Ｅは、いずれも磁性材料によって形成されている。これらの層２０Ａ〜２０Ｅの材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。
【００７０】
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、ヨーク層２０Ｂの周囲に配置された非磁性層２１を備えている。非磁性層２１の一部は、第１層２０Ａの側方に配置されている。非磁性層２１は、例えば、アルミナや塗布ガラス等の無機絶縁材料によって形成されている。あるいは、非磁性層２１は、非磁性金属材料よりなる層とその上に配置された絶縁材料よりなる層とで構成されていてもよい。この場合、非磁性金属材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｃｕ等の高融点金属が用いられる。
【００７１】
磁気ヘッドは、更に、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面のうち、後述するコイルが配置される領域の上に配置された絶縁層２２と、この絶縁層２２の上に配置されたコイル２３と、このコイル２３の巻線間およびコイル２３の周囲に配置された絶縁層２４と、コイル２３および絶縁層２４を覆うように配置された絶縁層２５とを備えている。コイル２３は、平面渦巻き形状をなしている。コイル２３の一部は、第２層２０Ｃと連結層２０Ｄの間を通過している。コイル２３は、銅等の導電材料によって形成されている。第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび絶縁層２５の上面は平坦化されている。絶縁層２４は、例えばフォトレジストによって形成されている。絶縁層２２，２５は、例えばアルミナによって形成されている。
【００７２】
コイル９からシールド層２０の第３層２０Ｅまでの部分は、記録ヘッドを構成する。図示しないが、磁気ヘッドは、更に、シールド層２０を覆うように形成された保護層を備えている。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面３０と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドと記録ヘッドは、基板１の上に積層されている。再生ヘッドは記録媒体の進行方向Ｔの後側（スライダにおける空気流入端側）に配置され、記録ヘッドは記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。
【００７４】
再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面３０側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層７と、ＭＲ素子５と下部シールド層３との間に配置された下部シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と上部シールド層７との間に配置された上部シールドギャップ膜６とを備えている。
【００７５】
記録ヘッドは、コイル９、第１の収容層５１、第２の収容層１２、非磁性金属層１３、非磁性膜１４、研磨停止層１５、磁極層１６、ギャップ層１８、シールド層２０およびコイル２３を備えている。コイル９，２３は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。なお、コイル９は、記録ヘッドにおける必須の構成要素ではなく、設けられていなくてもよい。また、非磁性膜１４は省略してもよい。
【００７６】
磁極層１６は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、コイル２３によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。
【００７７】
シールド層２０は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、媒体対向面３０から離れた位置において磁極層１６に連結されている。ギャップ層１８は、非磁性材料よりなり、磁極層１６とシールド層２０との間に設けられている。
【００７８】
媒体対向面３０において、シールド層２０の端面は、磁極層１６の端面に対して、ギャップ層１８の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。ギャップ層１８の厚みは、例えば３０〜６０ｎｍの範囲内である。コイル２３の少なくとも一部は、磁極層１６とシールド層２０との間に、磁極層１６およびシールド層２０に対して絶縁された状態で配置されている。
【００７９】
磁気ヘッドは、第１の収容層５１、第２の収容層１２および非磁性金属層１３にわたって形成された収容溝５５を備えている。磁極層１６の少なくとも一部は、収容溝５５に収容されている。非磁性膜１４の厚みは、例えば１０〜４０ｎｍの範囲内である。しかし、この範囲内に限らず、非磁性膜１４の厚みは、トラック幅に応じて任意に設定することができる。研磨停止層１５の厚みは、例えば３０〜１００ｎｍの範囲内である。
【００８０】
シールド層２０は、ギャップ層１８に隣接するように配置された第１層２０Ａと、第１層２０Ａにおけるギャップ層１８とは反対側に配置された第２層２０Ｃと、ギャップ層１８の開口部が形成された位置において磁極層１６の上に配置されたヨーク層２０Ｂと、このヨーク層２０Ｂの上に配置された連結層２０Ｄと、第２層２０Ｃと連結層２０Ｄを連結するように配置された第３層２０Ｅとを有している。第２層２０Ｃは、媒体対向面３０とコイル２３の少なくとも一部との間に配置されている。
【００８１】
第１層２０Ａは、媒体対向面３０に配置された第１の端部とその反対側の第２の端部とを有している。第２層２０Ｃも、媒体対向面３０に配置された第１の端部とその反対側の第２の端部とを有している。スロートハイトＴＨは、媒体対向面３０から見て磁極層１６とシールド層２０との間隔が大きくなり始める位置と、媒体対向面３０から見て最初にギャップ層１８が屈曲する位置とのうちの媒体対向面３０に近い方から媒体対向面３０までの距離となる。本実施の形態では、後で詳しく説明するように、スロートハイトＴＨは、媒体対向面３０から見て最初にギャップ層１８が屈曲する位置から媒体対向面３０までの距離となる。スロートハイトＴＨは、例えば０．０５〜０．３μｍの範囲内である。また、第２層２０Ｃのうち、ギャップ層１８および第１層２０Ａを介して磁極層１６と対向する部分における第１の端部と第２の端部との間の最短距離は、例えば０．３〜０．８μｍの範囲内である。また、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂの厚みは、例えば０．３〜０．８μｍの範囲内である。第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄの厚みは、例えば１．５〜３．０μｍの範囲内である。第３層２０Ｅの厚みは、例えば、２．０〜３．０μｍの範囲内である。コイル２３の厚みは、第２層２０Ｃの厚み以下であり、例えば、１．５〜３．０μｍの範囲内である。
【００８２】
ここで、図１、図４および図５を参照して、磁極層１６の形状について詳しく説明する。図１は、磁極層１６のうちの媒体対向面３０の近傍における部分を示す斜視図である。図４は、磁極層１６を示す平面図である。図５は、磁極層１６の媒体対向面３０の近傍の部分とその周辺の部分を示す断面図である。図１および図４に示したように、磁極層１６は、媒体対向面３０に配置された端面を有するトラック幅規定部１６Ａと、このトラック幅規定部１６Ａよりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、トラック幅規定部１６Ａよりも大きな幅を有する幅広部１６Ｂとを有している。媒体対向面３０に配置された磁極層１６の端面は、基板１から遠い辺を有し、この辺がトラック幅を規定している。トラック幅規定部１６Ａは、媒体対向面３０からの距離に応じて変化しない幅を有している。幅広部１６Ｂの幅は、例えば、トラック幅規定部１６Ａとの境界位置ではトラック幅規定部１６Ａの幅と等しく、媒体対向面３０から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。従って、幅広部１６Ｂにおける最大の幅は、トラック幅よりも大きい。本実施の形態では、磁極層１６のうち、媒体対向面３０に配置された端面から、磁極層１６の幅が大きくなり始める位置までの部分を、トラック幅規定部１６Ａとする。ここで、媒体対向面３０に垂直な方向についてのトラック幅規定部１６Ａの長さをネックハイトＮＨと呼ぶ。ネックハイトＮＨは、例えば０．１〜０．３μｍの範囲内である。
【００８３】
また、図１および図５に示したように、磁極層１６は、媒体対向面３０に配置された端面を有する第１の部分１６Ｃと、この第１の部分１６Ｃよりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、第１の部分１６Ｃよりも大きな厚みを有する第２の部分１６Ｄとを有している。第１の部分１６Ｃにおける基板１に近い面（下面）と第１の部分１６Ｃにおける基板１から遠い面（上面）は平行になっている。従って、第１の部分１６Ｃは、媒体対向面３０からの距離に応じて変化しない厚みを有している。
【００８４】
なお、図１および図５には、第１の部分１６Ｃと第２の部分１６Ｄとの境界の位置が、トラック幅規定部１６Ａと幅広部１６Ｂとの境界の位置と一致する例を示している。この場合、第１の部分１６Ｃとトラック幅規定部１６Ａは一致し、第２の部分１６Ｄと幅広部１６Ｂは一致する。しかし、第１の部分１６Ｃと第２の部分１６Ｄとの境界の位置は、トラック幅規定部１６Ａと幅広部１６Ｂとの境界の位置よりも媒体対向面３０に近い位置、あるいはトラック幅規定部１６Ａと幅広部１６Ｂとの境界の位置よりも媒体対向面３０から遠い位置であってもよい。第１の部分１６Ｃと第２の部分１６Ｄとの境界の位置と媒体対向面３０との間の距離は、０．１〜０．５μｍの範囲内であることが好ましい。以下、磁極層１６における第１の部分１６Ｃと第２の部分１６Ｄとの境界の位置が、トラック幅規定部１６Ａと幅広部１６Ｂとの境界の位置と一致する場合を例にとって説明する。
【００８５】
第１の部分１６Ｃにおける基板１に近い面（下面）１６Ｃ１は、第２の部分１６Ｄにおける基板１に近い面（下面）１６Ｄ１よりも基板１から遠い位置に配置されている。また、第２の部分１６Ｄは、第１の部分１６Ｃにおける基板１に近い面１６Ｃ１と第２の部分１６Ｄにおける基板１に近い面１６Ｄ１とを結ぶ第１の前端面１６Ｄ２を有している。第１の前端面１６Ｄ２は、基板１の上面に対してほぼ垂直になっていてもよい。ここで、第１の前端面１６Ｄ２が基板１の上面に対してほぼ垂直というのは、第１の前端面１６Ｄ２が基板１の上面に対してなす角度が８０°〜９０°の範囲内であることを言う。なお、第１の前端面１６Ｄ２が基板１の上面に対してなす角度が８０°以上、９０°未満のとき、面１６Ｃ１と面１６Ｄ２がなす角度および面１６Ｄ１と面１６Ｄ２がなす角度は、いずれも鈍角である。あるいは、第１の前端面１６Ｄ２は、第１の前端面１６Ｄ２が配置された領域において媒体対向面３０から離れるに従って磁極層１６の厚みが徐々に大きくなるように、基板１の上面に垂直な方向に対して傾いていてもよい。この場合、第１の前端面１６Ｄ２が基板１の上面に対してなす角度は、３０°以上、８０°未満であることが好ましい。図１および図５には、第１の前端面１６Ｄ２が基板１の上面に垂直な方向に対して傾いている例を示している。面１６Ｃ１と面１６Ｄ１との間の段差ｓ１は、０．０５〜０．３０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００８６】
第１の部分１６Ｃにおける基板１から遠い面（上面）１６Ｃ２は、第２の部分１６Ｄにおける基板１から遠い面（上面）１６Ｄ３よりも基板１に近い位置に配置されている。また、第２の部分１６Ｄは、第１の部分１６Ｃにおける基板１から遠い面１６Ｃ２と第２の部分１６Ｄにおける基板１から遠い面１６Ｄ３とを結ぶ第２の前端面１６Ｄ４を有している。第２の前端面１６Ｄ４は、基板１の上面に対してほぼ垂直になっていてもよい。ここで、第２の前端面１６Ｄ４が基板１の上面に対してほぼ垂直というのは、第２の前端面１６Ｄ４が基板１の上面に対してなす角度が８０°〜９０°の範囲内であることを言う。なお、第２の前端面１６Ｄ４が基板１の上面に対してなす角度が８０°以上、９０°未満のとき、面１６Ｃ２と面１６Ｄ４がなす角度および面１６Ｄ３と面１６Ｄ４がなす角度は、いずれも鈍角である。あるいは、第２の前端面１６Ｄ４は、第２の前端面１６Ｄ４が配置された領域において媒体対向面３０から離れるに従って磁極層１６の厚みが徐々に大きくなるように、基板１の上面に垂直な方向に対して傾いていてもよい。この場合、第２の前端面１６Ｄ４が基板１の上面に対してなす角度は、３０°以上、８０°未満であることが好ましい。図１および図５には、第２の前端面１６Ｄ４が基板１の上面に対してほぼ垂直になっている例を示している。面１６Ｃ２と面１６Ｄ３との間の段差ｓ２は、０．０５〜０．３０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００８７】
第１の部分１６Ｃの厚みｔ１は、例えば０．１０〜０．３０μｍの範囲内である。第２の部分１６Ｄの厚みｔ２は、例えば０．２０〜０．９０μｍの範囲内である。段差ｓ１，ｓ２は、いずれも第１の部分１６Ｃの厚みｔ１よりも小さいことが好ましい。
【００８８】
シールド層２０は、第２の部分１６Ｄにおける基板１から遠い面１６Ｄ３よりも基板１に近い位置において第２の前端面１６Ｄ４と媒体対向面３０との間に配置された部分を有している。この部分とは、具体的には、第１層２０Ａのうち、面１６Ｄ３よりも基板１に近い位置に配置された部分である。
【００８９】
なお、図１、図３および図５には、第１層２０Ａが、磁極層１６のうちの第１の部分１６Ｃの上方のみならず、第２の部分１６Ｄの一部の上方にも配置されている例を示している。しかし、第１層２０Ａは、磁極層１６のうちの第１の部分１６Ｃの上方にのみ配置されていてもよい。図１、図３および図５に示した例では、磁極層１６の上面は、面１６Ｃ２と面１６Ｄ４との境界の位置と、面１６Ｄ４と面１６Ｄ３との境界の位置において屈曲している。第１層２０Ａの下面は、ギャップ層１８を介して磁極層１６の面１６Ｃ２，１６Ｄ４，１６Ｄ３に対向するように、磁極層１６の上面の形状に対応して屈曲している。磁極層１６の上面と第１層２０Ａの下面との間に配置されたギャップ層１８も、磁極層１６の上面の形状に対応して屈曲している。本実施の形態では、スロートハイトＴＨは、媒体対向面３０から見て最初にギャップ層１８が屈曲する位置、すなわち媒体対向面３０から見て最初に第１層２０Ａの下面が屈曲する位置から媒体対向面３０までの距離となる。その理由は、以下の通りである。媒体対向面３０から見て最初にギャップ層１８が屈曲する位置から媒体対向面３０までの領域における磁極層１６とシールド層２０との間における磁束の漏れは、他の領域における磁極層１６とシールド層２０との間における磁束の漏れに比べて大きい。そして、媒体対向面３０から見て最初にギャップ層１８が屈曲する位置から媒体対向面３０までの領域における磁極層１６とシールド層２０との間における磁束の漏れが、情報の記録に寄与する。従って、媒体対向面３０から見て最初にギャップ層１８が屈曲する位置から媒体対向面３０までの距離をスロートハイトＴＨとするのが適当である。
【００９０】
また、シールド層２０のヨーク層２０Ｂの媒体対向面３０に近い端部は、磁極層１６の面１６Ｄ３と面１６Ｄ４の境界位置よりも、媒体対向面３０から遠い位置に配置されている。
【００９１】
図１に示したように、媒体対向面３０に配置された磁極層１６の端面は、第１の領域４１と、この第１の領域４１よりも基板１から遠い位置に配置され、且つ第１の領域４１に接続された第２の領域４２とを有している。図１において、破線は、第１の領域４１と第２の領域４２の境界を表している。
【００９２】
第１の領域４１は、基板１に近い第１の辺Ａ１と、第１の辺Ａ１とは反対側の第２の辺Ａ２と、第１の辺Ａ１の一端と第２の辺Ａ２の一端とを結ぶ第３の辺Ａ３と、第１の辺Ａ１の他端と第２の辺Ａ２の他端とを結ぶ第４の辺Ａ４とを有している。媒体対向面３０に配置された磁極層１６の端面の幅は、第１の辺Ａ１に近づくに従って小さくなっている。第３の辺Ａ３と第４の辺Ａ４がそれぞれ基板１の上面に垂直な方向となす角度は、例えば、５°〜１５°の範囲内とする。
【００９３】
第２の領域４２は、第２の辺Ａ２の長さに等しく且つトラック幅を規定する一定の幅を有している。また、第２の領域４２の幅方向の両側の２つの辺は、基板１の上面に対して垂直になっている。媒体対向面３０において、第２の領域４２のトラック幅方向の両側には、非磁性金属層１３が存在している。第２の領域４２の厚みは、非磁性金属層１３の厚みと等しく、例えば２０〜１００ｎｍの範囲内である。第２の領域４２の幅、すなわちトラック幅は、例えば０．０５〜０．２０μｍの範囲内である。
【００９４】
ギャップ層１８は、第１の部分１６Ｃにおける基板１から遠い面１６Ｃ２と、第２の前端面１６Ｄ４と、第２の部分１６Ｄにおける基板１から遠い面１６Ｄ３とに接している。
【００９５】
次に、図６ないし図１６を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。図６ないし図１５において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、積層体の、媒体対向面の近傍における媒体対向面に平行な断面を示している。なお、図６ないし図１５では、第１の収容層５１よりも基板１側の部分を省略している。また、図１６は、収容溝とそれを形成するためのマスクを示す説明図である。
【００９６】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、まず、図３に示したように、基板１の上に、絶縁層２、下部シールド層３、下部シールドギャップ膜４を順に形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上にＭＲ素子５と、このＭＲ素子５に接続される図示しないリードとを形成する。次に、ＭＲ素子５およびリードを、上部シールドギャップ膜６で覆う。次に、上部シールドギャップ膜６の上に、第１の上部シールド層７、非磁性層８１、第２の上部シールド層８２および絶縁層８３を順に形成する。次に、絶縁層８３の上に、コイル９および絶縁層１０，１１を形成する。次に、コイル９および絶縁層１０，１１の上面を、例えばＣＭＰによって平坦化する。
【００９７】
図６は、次の工程を示す。この工程では、まず、平坦化されたコイル９および絶縁層１０，１１の上面の上に、後に溝部５１ａが形成されることにより第１の収容層５１となる非磁性層５１Ｐを形成する。非磁性層５１Ｐは、本発明における第１の非磁性層に対応する。次に、例えばスパッタ法によって、非磁性層５１Ｐの上にエッチング停止層５２を形成する。次に、エッチング停止層５２の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングして、エッチング停止層５２をパターニングするためのマスク５３を形成する。
【００９８】
図７は、次の工程を示す。この工程では、まず、マスク５３を用いて、エッチング停止層５２を選択的にエッチングする。このエッチングによってパターニングされたエッチング停止層５２は、媒体対向面３０から所定の距離、例えば０．１〜０．３μｍだけ離れた位置から、媒体対向面３０にかけて配置される。すなわち、エッチング停止層５２は、非磁性層５１Ｐの上において、後に形成される磁極層１６の第１の部分１６Ｃにおける基板１に近い面に対向する位置に配置される。次に、積層体の上面全体の上に、後に溝部１２ａが形成されることにより第２の収容層１２となる非磁性層１２Ｐを形成する。非磁性層１２Ｐは、本発明における第２の非磁性層に対応する。
【００９９】
図８は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばスパッタ法によって、非磁性層１２Ｐの上に非磁性金属層１３を形成する。このときの非磁性金属層１３の厚みは、例えば２０〜１００ｎｍの範囲内である。
【０１００】
次に、非磁性金属層１３の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングして、収容溝５５を形成するためのマスク５４を形成する。このマスク５４は、収容溝５５に対応した形状の開口部を有している。
【０１０１】
図９は、次の工程を示す。この工程では、まず、マスク５４を用いて、非磁性金属層１３を部分的にエッチングする。これにより、非磁性金属層１３に、貫通した開口部１３ａが形成される。開口部１３ａは、後に形成される磁極層１６の平面形状に対応した形状をなしている。更に、非磁性層１２Ｐのうち非磁性金属層１３の開口部１３ａから露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層１２Ｐに溝部１２ａを形成する。溝部１２ａは、非磁性層１２Ｐを貫通する。更に、非磁性層５１Ｐのうち、溝部１２ａから露出する部分を選択的にエッチングすることによって、非磁性層５１Ｐに溝部５１ａを形成する。エッチング停止層５２は、上記のエッチングを停止する機能を有する。そのため、非磁性層５１Ｐのうち、エッチング停止層５２の下方に存在する部分は、エッチングされない。これにより、エッチング停止層５２の上面と溝部５１ａの底部との間に段差が形成される。次に、マスク５４を除去する。非磁性層１２Ｐは、溝部１２ａが形成されることにより、第２の収容層１２となる。非磁性層５１Ｐは、溝部５１ａが形成されることにより、第１の収容層５１となる。また、溝部５１ａ，１２ａおよび開口部１３ａによって収容溝５５が構成される。収容溝５５の底部のうち、後に形成される磁極層１６の第１の部分１６Ｃにおける基板１に近い面に対向する部分は、エッチング停止層５２の上面によって形成されている。エッチング停止層５２は、本発明における底部形成層に対応する。また、収容溝５５の底部のうち、後に形成される磁極層１６の第２の部分１６Ｄにおける基板１に近い面に対向する部分は、第１の収容層５１に形成されている。非磁性金属層１３は、後に磁極層１６の面１６Ｃ２，１６Ｄ３，１６Ｄ４の形成のために行われるエッチングの停止位置の基準となる。非磁性金属層１３の開口部１３ａの縁は、第２の収容層１２の上面における溝部１２ａの縁の真上に配置されている。
【０１０２】
非磁性金属層１３、非磁性層１２Ｐおよび非磁性層５１Ｐのエッチングは、例えば、反応性イオンエッチングまたはイオンビームエッチングを用いて行われる。反応性イオンエッチングを用いる場合には、エッチングガスとしては、塩素（Ｃｌ）または臭素（Ｂｒ）を含む第１のガスと、フッ素（Ｆ）を含む第２のガスとを含むものが好ましい。第１のガスは、例えば、ＢＣｌ３、Ｃｌ２、ＢＢｒ３、ＨＣｌのいずれかを含む。第２のガスは、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、ＣＨＦ３のいずれかを含む。非磁性層１２Ｐに溝部１２ａを形成するためのエッチングの際には、磁極層１６のトラック幅規定部１６Ａの両側部に対応する溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が、例えば５°〜１５°の範囲内になるようにする。
【０１０３】
図１６は、マスク５４および収容溝５５の平面形状を示す平面図と、マスク５４および収容溝５５の断面を示す断面図とを対応させて示している。
【０１０４】
図１０は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、非磁性膜１４を形成する。非磁性膜１４は、収容溝５５内にも形成される。非磁性膜１４は、例えば、スパッタ法または化学的気相成長法（以下、ＣＶＤと記す。）によって形成される。非磁性膜１４の厚みは、精度よく制御することができる。ＣＶＤを用いて非磁性膜１４を形成する場合には、特に、１原子層毎の成膜を繰り返すＣＶＤ、いわゆるアトミックレイヤーＣＶＤ（以下、ＡＬＣＶＤと記す。）を用いることが好ましい。この場合には、非磁性膜１４の厚みの制御をより精度よく行うことができる。また、ＡＬＣＶＤを用いて非磁性膜１４を形成する場合には、非磁性膜１４の材料としては、特にアルミナが好ましい。半導体材料を用いて非磁性膜１４を形成する場合には、特に、低温（２００℃程度）でのＡＬＣＶＤまたは低温での低圧ＣＶＤを用いて非磁性膜１４を形成することが好ましい。また、非磁性膜１４の材料としての半導体材料は、不純物をドープしない多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンであることが好ましい。
【０１０５】
次に、例えばスパッタ法またはＡＬＣＶＤによって、積層体の上面全体の上に研磨停止層１５を形成する。研磨停止層１５は、収容溝５５内にも形成される。研磨停止層１５は、後に行われる研磨工程における研磨の停止位置を示す。
【０１０６】
図１１は、次の工程を示す。この工程では、研磨停止層１５の上に、磁極層１６となる磁性層１６Ｐを形成する。磁性層１６Ｐは、その上面が非磁性金属層１３、非磁性膜１４および研磨停止層１５の各上面よりも上方に配置されるように形成される。磁性層１６Ｐは、例えばフレームめっき法によって形成される。あるいは、磁性層１６Ｐは、パターニングしていないめっき層を形成した後、このめっき層をエッチングによってパターニングして形成してもよい。また、めっきを行う前に、研磨停止層１５の上に、磁性材料よりなるシード層を形成しておいてもよい。このシード層は、めっき用の電極として用いられる。シード層を形成した場合、このシード層は、後に磁極層１６の第１層となり、めっき層は、後に磁極層１６の第２層となる。研磨停止層１５が導電性の材料によって形成されている場合には、研磨停止層１５も、めっき用の電極として用いられる。なお、研磨停止層１５をめっき用の電極として用いる場合には、シード層はなくてもよい。
【０１０７】
図１２は、次の工程を示す。この工程では、まず、シード層がある場合には、例えばイオンビームエッチングによって、シード層のうち、めっき層の下に存在する部分以外の部分を除去する。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる、図示しない被覆層を、例えば０．５〜１．２μｍの厚みに形成する。次に、例えばＣＭＰによって、研磨停止層１５が露出するまで被覆層および磁性層１６Ｐを研磨して、研磨停止層１５および磁性層１６Ｐの上面を平坦化する。ＣＭＰによって被覆層および磁性層１６Ｐを研磨する場合には、研磨停止層１５が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。
【０１０８】
図１３は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングして、磁性層１６Ｐの一部をエッチングするためのマスク５６を形成する。マスク５６は、磁性層１６Ｐの上面のうち、面１６Ｃ２および第２の前端面１６Ｄ４が形成される領域以外の領域を覆っている。マスク５６の媒体対向面３０に近い端部と媒体対向面３０との間の距離は、例えば０．１〜０．５μｍの範囲内である。次に、マスク５６を用いて、例えばイオンビームエッチングによって磁性層１６Ｐの一部をエッチングする。これにより、磁性層１６Ｐの上面に、面１６Ｃ２，１６Ｄ３および第２の前端面１６Ｄ４が形成されて、磁性層１６Ｐが磁極層１６となる。イオンビームエッチングによって磁性層１６Ｐの一部をエッチングする際には、イオンビームの進行方向が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度を例えば４０〜５５°の範囲内とする。これにより、第２の前端面１６Ｄ４が基板１の上面に対してなす角度を８０°〜９０°の範囲内とすることができる。また、このエッチングは、媒体対向面３０に配置される磁極層１６の端面における基板１から遠い辺が、形成当初の非磁性金属層１３の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように行う。従って、非磁性金属層１３は、このエッチングの停止位置の基準となる。このように磁性層１６Ｐの一部のエッチングを行うことにより、媒体対向面３０における磁極層１６の厚みおよびトラック幅を、ほぼ一定になるように制御することができる。これにより、磁極層１６の厚みおよびトラック幅を精度よく制御することができる。次に、マスク５６を除去する。
【０１０９】
なお、磁極層１６の下面には、面１６Ｃ１，１６Ｄ１と第１の前端面１６Ｄ２とが形成されている。面１６Ｃ１はエッチング停止層５２の上方に配置されている。面１６Ｄ１は、第１の収容層５１に形成された溝部５１ａの底部の上方に配置されている。第１の前端面１６Ｄ２は、溝部５１ａにおける媒体対向面３０に近い側壁に対向する位置に配置されている。
【０１１０】
図１４は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１８を形成する。ギャップ層１８は、例えば、スパッタ法またはＣＶＤによって形成される。ＣＶＤを用いてギャップ層１８を形成する場合には、特にＡＬＣＶＤを用いることが好ましい。また、ＡＬＣＶＤを用いてギャップ層１８を形成する場合には、ギャップ層１８の材料としては、特にアルミナが好ましい。ＡＬＣＶＤを用いて形成されるギャップ層１８は、ステップカバレージがよい。従って、ＡＬＣＶＤを用いてギャップ層１８を形成することにより、平坦ではない磁極層１６の上に均質なギャップ層１８を形成することができる。
【０１１１】
次に、媒体対向面３０から離れた位置において、ギャップ層１８を選択的にエッチングして、ギャップ層１８に開口部を形成する。次に、ギャップ層１８の上に第１層２０Ａを形成すると共に、ギャップ層１８の開口部が形成された位置において磁極層１６の上にヨーク層２０Ｂを形成する。第１層２０Ａとヨーク層２０Ｂは、フレームめっき法によって形成してもよいし、スパッタ法によって磁性層を形成した後、この磁性層を選択的にエッチングすることによって形成してもよい。磁性層を選択的にエッチングする方法としては、例えば、磁性層の上にアルミナ層を形成し、このアルミナ層の上にフレームめっき法によってマスクを形成し、このマスクを用いて、アルミナ層および磁性層をエッチングする方法を用いることができる。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層２１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂが露出するまで非磁性層２１を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面を平坦化する。次に、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面のうち、コイル２３が配置される領域の上に絶縁層２２を形成する。
【０１１２】
図１５は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばフレームめっき法によって、絶縁層２２の上にコイル２３を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。なお、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成した後に、コイル２３を形成してもよい。
【０１１３】
次に、コイル２３の巻線間およびコイル２３の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層２４を選択的に形成する。次に、積層体の上面全体の上に、絶縁層２５を例えば４〜４．５μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄが露出するまで絶縁層２５を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび絶縁層２５の上面を平坦化する。次に、例えばフレームめっき法によって、第３層２０Ｅを形成して、シールド層２０を完成させる。
【０１１４】
次に、図示しないが、積層体の上面全体を覆うように保護層を形成する。次に、保護層の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面３０の研磨、浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。
【０１１５】
次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの作用および効果について説明する。この磁気ヘッドでは、記録ヘッドによって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッドによって、記録媒体に記録されている情報を再生する。記録ヘッドにおいて、コイル２３は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。磁極層１６およびシールド層２０は、コイル２３が発生する磁界に対応した磁束を通過させる磁路を形成する。磁極層１６は、コイル２３によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。シールド層２０は、磁気ヘッドの外部から磁気ヘッドに印加された外乱磁界を取り込む。これにより、外乱磁界が磁極層１６に集中して取り込まれることによって記録媒体に対して誤った記録が行なわれることを防止することができる。
【０１１６】
また、本実施の形態では、媒体対向面３０において、シールド層２０の端面は、磁極層１６の端面に対して、ギャップ層１８による所定の小さな間隔を開けて記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。記録媒体に記録されるビットパターンの端部の位置は、媒体対向面３０における磁極層１６のギャップ層１８側の端部の位置によって決まる。シールド層２０は、磁極層１６の媒体対向面３０側の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込むことにより、この磁束が記録媒体に達することを阻止する。これにより、記録媒体に既に記録されているビットパターンにおける磁化の方向が上記磁束の影響によって変化することを防止することができる。これにより、本実施の形態によれば、線記録密度を向上させることができる。
【０１１７】
また、本実施の形態では、図１に示したように、媒体対向面３０に配置された磁極層１６の端面の幅は、第１の辺Ａ１に近づくに従って小さくなっている。これにより、本実施の形態によれば、スキューに起因した問題の発生を防止することができる。
【０１１８】
また、本実施の形態では、磁極層１６は、媒体対向面３０に配置された端面を有すると共に媒体対向面３０からの距離に応じて変化しない厚みを有する第１の部分１６Ｃと、第１の部分１６Ｃよりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、第１の部分１６Ｃよりも大きな厚みを有する第２の部分１６Ｄとを有している。従って、本実施の形態によれば、媒体対向面３０における磁極層１６の厚みを小さくしながら、磁極層１６によって多くの磁束を媒体対向面３０まで導くことができる。これにより、本実施の形態によれば、十分なオーバーライト特性を実現することができる。なお、オーバーライト特性を向上させるためには、第１の部分１６Ｃと第２の部分１６Ｄとの境界の位置と媒体対向面３０との間の距離は、ある程度小さい方がよい。そのため、第１の部分１６Ｃと第２の部分１６Ｄとの境界の位置と媒体対向面３０との間の距離は、０．１〜０．５μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１１９】
また、本実施の形態では、第１の部分１６Ｃにおける基板１に近い面（下面）１６Ｃ１は、第２の部分１６Ｄにおける基板１に近い面（下面）１６Ｄ１よりも基板１から遠い位置に配置されている。また、第１の部分１６Ｃにおける基板１から遠い面（上面）１６Ｃ２は、第２の部分１６Ｄにおける基板１から遠い面（上面）１６Ｄ３よりも基板１に近い位置に配置されている。すなわち、本実施の形態では、磁極層１６の下面と上面の両方に、媒体対向面３０に近づくに従って磁極層１６の厚みが小さくなるように段差部が形成されている。磁極層１６の下面と上面の一方にのみ段差部が形成されている場合には、媒体対向面３０における磁極層１６の厚みを小さくしながら、磁極層１６によって多くの磁束を媒体対向面３０まで導くためには、段差部における段差をある程度大きくする必要がある。しかし、そうすると、段差部の近傍において磁極層１６からの磁束の漏れが発生しやすくなる。そして、磁極層１６から漏れた磁束が媒体対向面３０に達し、更に媒体対向面３０から外部に漏れると、実効的なトラック幅が大きくなったり、スキューに起因した問題が発生したりする。これに対し、本実施の形態では、磁極層１６の下面と上面の両方に段差部が形成されていることから、磁極層１６の下面と上面の一方にのみ段差部が形成されている場合における段差に比べて、各段差部における段差を小さくすることができる。従って、本実施の形態によれば、磁極層１６の下面と上面の一方にのみ段差部が形成されている場合に比べて、より効果的に、媒体対向面３０における磁極層１６の厚みを小さくしながら、磁極層１６によって多くの磁束を媒体対向面３０まで導くことが可能になる。
【０１２０】
上述のように、磁極層１６の下面および上面における各段差部の近傍において磁極層１６から磁束が漏れることを防止するためには、磁極層１６の下面における段差ｓ１と磁極層１６の上面における段差ｓ２は、あまり大きくない方がよい。そのため、段差ｓ１，ｓ２は、いずれも、０．０５〜０．３μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１２１】
また、磁極層１６は、媒体対向面３０に配置された端面を有するトラック幅規定部１６Ａと、このトラック幅規定部１６Ａよりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、トラック幅規定部１６Ａよりも大きな幅を有する幅広部１６Ｂとを有している。これにより、本実施の形態では、磁極層１６のトラック幅方向の両側面は、媒体対向面３０に近づくに従って磁極層１６の幅が小さくなるように屈曲している。
【０１２２】
このように、本実施の形態では、磁極層１６の下面、上面およびトラック幅方向の両側面の４つの面が、媒体対向面３０に近づくに従って磁極層１６の磁路の断面積が小さくなるように屈曲している。これにより、本実施の形態によれば、効果的に、媒体対向面３０における磁極層１６の厚みを小さくしながら、磁極層１６によって多くの磁束を媒体対向面３０まで導くことが可能になる。また、本実施の形態によれば、媒体対向面３０に配置された磁極層１６の端面から発生される記録磁界のうちの、媒体対向面３０に垂直な方向の成分を大きくすることができる。これにより、オーバーライト特性を向上させることができる。
【０１２３】
また、本実施の形態では、予め、磁極層１６の下面の形状に対応した形状の底部と磁極層１６の側面の形状に対応した形状の側壁部とを有する収容溝５５を形成しておき、磁極層１６の少なくとも一部が収容溝５５に収容されるように磁極層１６を形成する。従って、本実施の形態によれば、屈曲した下面や側面を有する磁極層１６を精度よく形成することが可能になる。また、本実施の形態によれば、磁極層１６の下面の段差部における段差ｓ１が小さくとも、磁極層１６の下面を精度よく形成することができる。なお、磁極層１６を、面１６Ｃ１の高さの位置で上下に２つの部分に分け、この２つの部分を別個の層で形成する場合には、下側の層を薄く形成することが難しいことから、段差ｓ１を小さくすることも難しい。
【０１２４】
また、本実施の形態では、第１の収容層５１となる非磁性層５１Ｐと第２の収容層１２となる非磁性層１２Ｐとの間に、予めエッチング停止層５２が設けられる。そして、１つのマスク５４を用いて、非磁性金属層１３、非磁性層１２Ｐおよび非磁性層５１Ｐをエッチングすることにより、底部に段差部を有する収容溝５５を形成する。従って、本実施の形態によれば、磁極層１６の第１の部分１６Ｃと第２の部分１６Ｄとの境界の位置を、精度よく決定することができる。
【０１２５】
また、本実施の形態では、第１の部分１６Ｃにおける基板１から遠い面（上面）１６Ｃ２は、第２の部分１６Ｄにおける基板１から遠い面（上面）１６Ｄ３よりも基板１に近い位置に配置されている。媒体対向面３０に配置された磁極層１６の端面は、第１の領域４１と、この第１の領域４１よりも基板１から遠い位置に配置され、且つ第１の領域４１に接続された第２の領域４２とを有している。第２の領域４２は、トラック幅を規定する一定の幅を有している。また、第２の部分１６Ｄにおける基板１から遠い面１６Ｄ３は、研磨、例えばＣＭＰによって形成される。第１の部分１６Ｃにおける基板１から遠い面１６Ｃ２は、エッチング、例えばイオンビームエッチングによって形成される。面１６Ｃ２を形成するためのエッチングは、例えばＣＭＰによって磁性層１６Ｐの上面を平坦化した後、磁性層１６Ｐのうちの媒体対向面３０に近い一部に対してのみ行われる。そのため、このエッチングは精度よく行うことができる。従って、本実施の形態によれば、第１の部分１６Ｃの厚み、すなわち媒体対向面３０における磁極層１６の厚みを精度よく制御することができる。更に、これにより、トラック幅を精度よく制御することができる。
【０１２６】
特に、本実施の形態では、磁性層１６Ｐの一部のエッチングは、媒体対向面３０に配置される磁極層１６の端面における基板１から遠い辺が、形成当初の非磁性金属層１３の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように行う。この場合、媒体対向面３０に配置される磁極層１６の端面における基板１から遠い辺が、形成当初の非磁性金属層１３の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内のどの高さの位置にあっても、トラック幅は一定である。
【０１２７】
また、金属磁性材料よりなる磁性層１６Ｐと非磁性金属材料よりなる非磁性金属層１３のエッチング速度は、ほぼ等しい。そのため、本実施の形態によれば、磁性層１６Ｐおよび非磁性金属層１３の上面を精度よくエッチングすることができる。従って、本実施の形態によれば、媒体対向面３０における磁極層１６の厚みを精度よく制御することが可能になる。
【０１２８】
以上のことから、本実施の形態によれば、スキューに起因した問題の発生を防止でき、且つ多くの磁束を媒体対向面３０まで導くことができる磁極層１６を、精度よく形成することができる。
【０１２９】
また、本実施の形態では、スロートハイトＴＨは、第１層２０Ａの媒体対向面３０から遠い端部ではなく、媒体対向面３０から見て最初にギャップ層１８が屈曲する位置、すなわち媒体対向面３０から見て最初に第１層２０Ａの下面が屈曲する位置によって規定される。従って、第１層２０Ａの体積を十分に大きくしながら、スロートハイトＴＨを小さくすることができる。これにより、オーバーライト特性を向上させることができる。
【０１３０】
ところで、磁極層１６において、第２の前端面１６Ｄ４の近傍では、磁極層１６の厚みが変化することから、磁極層１６からの磁束の漏れが発生しやすい。この漏れた磁束が媒体対向面３０に達し、更に媒体対向面３０から外部に漏れると、実効的なトラック幅が大きくなったり、スキューに起因した問題が発生したりする。本実施の形態では、シールド層２０は、磁極層１６の第２の部分１６Ｄにおける基板１から遠い面１６Ｄ３よりも基板１に近い位置において第２の前端面１６Ｄ４と媒体対向面３０との間に配置された部分を有している。従って、本実施の形態では、磁極層１６において第２の前端面１６Ｄ４の近傍から漏れた磁束は、シールド層２０によって取り込まれる。従って、本実施の形態によれば、磁極層１６の途中から漏れた磁束が媒体対向面３０から外部に漏れることを防止することができる。
【０１３１】
また、本実施の形態では、磁極層１６の第２の部分１６Ｄにおける基板１から遠い面に接するヨーク層２０Ｂを備えている。このヨーク層２０Ｂの媒体対向面３０に近い端部は、磁極層１６の面１６Ｄ３と面１６Ｄ４の境界位置よりも、媒体対向面３０から遠い位置に配置されている。従って、磁極層１６とヨーク層２０Ｂとを合わせた磁性層を考えると、この磁性層の厚みは、媒体対向面３０に近づくに従って２段階で小さくなる。これにより、磁性層の途中における磁束の飽和を防止しながら、多くの磁束を媒体対向面３０まで導くことが可能になる。
【０１３２】
ところで、垂直磁気記録用の磁気ヘッドでは、記録動作時以外のときに磁極層の残留磁化に起因して磁極層より発生される磁界によって、記録媒体に記録されている情報が消去される現象（以下、ポールイレーズ現象という。）が生じる場合があることが知られていた。ここで、ポールイレーズ現象の発生原因について簡単に説明する。通常、磁極層は、記録動作時以外のときに磁極層の大部分の領域（磁区）において磁化の方向が媒体対向面に対して平行になるように着磁される。しかし、磁極層のうちのトラック幅規定部では、記録動作時以外のときに、残留磁化の方向が媒体対向面に垂直な方向になりやすい。そして、この媒体対向面に垂直な方向の残留磁化に起因して磁極層より発生される磁界によって、記録媒体に記録されている情報が消去される。ポールイレーズ現象の発生し易さは、磁極層のうちの媒体対向面の近傍の部分の形状に依存する。例えば、トラック幅が小さいほど、また、ネックハイトが大きいほど、ポールイレーズ現象は発生し易くなる。
【０１３３】
本実施の形態では、媒体対向面３０の近傍において、磁極層１６の上面および下面が屈曲している。磁極層１６の上面および下面の近傍において、磁極層１６内の磁化は上面または下面に平行な方向に向き易い。これにより、本実施の形態によれば、記録動作時以外のときにおいて、磁極層１６のうちの媒体対向面３０の近傍の部分において、媒体対向面３０に垂直な方向の残留磁化が生成されることを抑制することが可能になる。従って、本実施の形態によれば、ポールイレーズ現象の発生を抑制することが可能になる。また、めっき法を用いて磁極層１６を形成した場合には、磁極層１６の下面における段差部の近傍において、磁極層１６における結晶軸の方向が一様ではなくなる。このことも、記録動作時以外のときにおいて、磁極層１６のうちの媒体対向面３０の近傍の部分において、媒体対向面３０に垂直な方向の残留磁化が生成されることを抑制することに寄与する。
【０１３４】
なお、ポールイレーズ現象の発生を抑制するためには、第１の部分１６Ｃと第２の部分１６Ｄとの境界の位置と媒体対向面３０との間の距離は、ある程度小さい方がよい。この点からも、前述のように、第１の部分１６Ｃと第２の部分１６Ｄとの境界の位置と媒体対向面３０との間の距離は、０．１〜０．５μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１３５】
また、磁極層１６の下面における段差ｓ１と磁極層１６の上面における段差ｓ２が大きすぎると、段差部の近傍で磁区が分かれ、記録動作時以外のときに、第１の部分１６Ｃにおいて、媒体対向面３０に垂直な方向の残留磁化が生成され易くなる。従って、磁極層１６の下面における段差ｓ１と磁極層１６の上面における段差ｓ２は、あまり大きくない方がよい。この点からも、前述のように、段差ｓ１，ｓ２は、いずれも、０．０５〜０．３μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１３６】
また、本実施の形態では、収容溝５５内に、非磁性膜１４および研磨停止層１５を介して磁極層１６が配置される。そのため、磁極層１６の幅は収容溝５５の幅よりも小さくなる。これにより、収容溝５５を容易に形成することが可能になると共に、磁極層１６の幅、特にトラック幅を規定するトラック幅規定部１６Ａの上面の幅を容易に小さくすることが可能になる。従って、本実施の形態によれば、フォトリソグラフィによって形成可能なトラック幅の下限値よりも小さなトラック幅を、容易に実現でき、且つ正確に制御することができる。
【０１３７】
［変形例］
以下、本実施の形態における第１ないし第４の変形例について説明する。図１７は、第１の変形例の磁気ヘッドにおける磁極層１６の媒体対向面３０の近傍の部分とその周辺の部分を示す断面図である。第１の変形例では、磁極層１６の第２の前端面１６Ｄ４は、前端面１６Ｄ４が配置された領域において媒体対向面３０から離れるに従って磁極層１６の厚みが徐々に大きくなるように、基板１の上面に垂直な方向に対して傾いている。第２の前端面１６Ｄ４が基板１の上面に対してなす角度は、３０°以上、８０°未満であることが好ましい。第１の変形例では、面１６Ｃ２，１６Ｄ４を形成するためにイオンビームエッチングによって磁性層１６Ｐの一部をエッチングする際に、イオンビームの進行方向が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度を例えば７５°とする。この場合には、第２の前端面１６Ｄ４が基板１の上面に対してなす角度が約４５°となる。第１の変形例におけるその他の構成、作用および効果は、図１ないし図５に示した磁気ヘッドと同様である。
【０１３８】
図１８は、第２の変形例の磁気ヘッドの主要部の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示している。なお、図１８では、コイル９および絶縁層１０，１１よりも上の部分のみを示している。第２の変形例では、コイル９および絶縁層１０，１１を覆う絶縁層５０が設けられ、この絶縁層５０の上に、磁性材料よりなる下部ヨーク層６０が設けられている。絶縁層５０は、例えばアルミナによって形成されている。下部ヨーク層６０の媒体対向面３０側の端部は、媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。第２の変形例では、下部ヨーク層６０を覆うように第１の収容層５１が設けられている。収容溝５５の一部は、下部ヨーク層６０の上面の位置まで達している。また、下部ヨーク層６０の上面上では、収容溝５５に配置された非磁性膜１４および研磨停止層１５がエッチングによって選択的に除去されている。そして、収容溝５５内に配置された磁極層１６の下面は、下部ヨーク層６０の上面に接している。
【０１３９】
また、第２の変形例では、図３に示したヨーク層２０Ｂの代わりに連結層２０Ｆが設けられている。連結層２０Ｆの材料は、ヨーク層２０Ｂと同様である。連結層２０Ｆの下面は磁極層１６の上面に接し、連結層２０Ｆの上面は連結層２０Ｄの下面に接している。連結層２０Ｆは、連結層２０Ｄの下方にのみ配置されている。連結層２０Ｆの周囲には、非磁性層２１が配置されている。第２の変形例では、絶縁層２２は設けられておらず、コイル２３は、非磁性層２１の上に配置されている。また、第２の変形例では、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２３、絶縁層２４および絶縁層２５の上面が平坦化されている。第２の変形例の磁気ヘッドは、コイル２３および絶縁層２４の上に配置された絶縁層２６を備えている。第３層２０Ｅの一部は、絶縁層２６の上に配置されている。第２の変形例の磁気ヘッドにおけるその他の構成、作用および効果は、図１ないし図５に示した磁気ヘッドと同様である。
【０１４０】
図１９は、第３の変形例の磁気ヘッドの主要部の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示している。なお、図１９では、コイル９および絶縁層１０，１１よりも上の部分のみを示している。第３の変形例では、第２の変形例における連結層２０Ｆの代わりにヨーク層２０Ｂが設けられている。また、第３の変形例では、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面のうち、コイル２３が配置される領域の上に、絶縁層２２が設けられている。コイル２３は、この絶縁層２２の上に配置されている。また、第３の変形例では、第２の変形例と同様に、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２３、絶縁層２４および絶縁層２５の上面が平坦化され、コイル２３および絶縁層２４の上に配置された絶縁層２６が設けられている。そして、第３層２０Ｅの一部は、絶縁層２６の上に配置されている。第３の変形例の磁気ヘッドにおけるその他の構成、作用および効果は、第２の変形例と同様である。
【０１４１】
図２０は、第４の変形例の磁気ヘッドの主要部の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示している。なお、図２０では、コイル９および絶縁層１０，１１よりも上の部分のみを示している。第４の変形例の磁気ヘッドは、第２の変形例における絶縁層２４，２５，２６の代わりに、コイル２３の少なくとも一部を覆う絶縁層２７を備えている。また、第４の変形例において、シールド層２０は、第２の変形例における第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび第３層２０Ｅの代わりに、第２層２０Ｇを有している。第２層２０Ｇは、媒体対向面３０に配置された端部を有し、第１層２０Ａと連結層２０Ｆとを連結するように配置されている。第２層２０Ｇは、絶縁層２７によって覆われたコイル２３の少なくとも一部における磁極層１６とは反対側に配置された部分を含んでいる。第２層２０Ｇのうち、媒体対向面３０とコイル２３との間に配置された部分における媒体対向面３０側の端部とその反対側の端部との距離は、第１層２０Ａから離れるに従って大きくなっている。第２層２０Ｇの材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。また、第４の変形例では、第２層２０Ｇを覆うように配置された絶縁層２８を備えている。絶縁層２８は、例えばアルミナによって形成されている。第４の変形例の磁気ヘッドにおけるその他の構成、作用および効果は、第２の変形例と同様である。
【０１４２】
なお、図１８ないし図２０では、磁極層１６の第２の前端面１６Ｄ４が、基板１の上面に対してほぼ垂直になっている例を示している。しかし、第２ないし第４の変形例において、第２の前端面１６Ｄ４は、前端面１６Ｄ４が配置された領域において媒体対向面３０から離れるに従って磁極層１６の厚みが徐々に大きくなるように、基板１の上面に垂直な方向に対して傾いていてもよい。
【０１４３】
また、第１ないし第４の変形例において、シールド層２０の第１層２０Ａは、磁極層１６のうちの第１の部分１６Ｃの上方にのみ配置されていてもよい。
【０１４４】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図２１ないし図２９を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。図２１ないし図２９において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、積層体の、媒体対向面の近傍における媒体対向面に平行な断面を示している。なお、図２１ないし図２９では、コイル９および絶縁層１０，１１よりも上の部分のみを示している。
【０１４５】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、コイル９および絶縁層１０，１１の上面を平坦化する工程までは、第１の実施の形態と同様である。図２１は、次の工程を示す。この工程では、まず、平坦化されたコイル９および絶縁層１０，１１の上面の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層６１を形成する。次に、例えばスパッタ法によって、絶縁層６１の上にエッチング停止層６２を形成する。エッチング停止層６２の材料および厚みは、第１の実施の形態におけるエッチング停止層５２と同様である。次に、エッチング停止層６２の上に、後に溝部７１ａが形成されることにより収容層７１となる非磁性層７１Ｐを形成する。このときの非磁性層７１Ｐの厚みは、例えば０．４〜０．４５μｍの範囲内である。非磁性層７１Ｐの材料は、第１の実施の形態における第２の収容層１２と同様である。次に、例えばスパッタ法によって、非磁性層７１Ｐの上に非磁性金属層７２を形成する。非磁性金属層７２の材料および厚みは、第１の実施の形態における非磁性金属層１３と同様である。
【０１４６】
図２２は、次の工程を示す。この工程では、まず、非磁性金属層７２の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングしてマスク７３を形成する。マスク７３は、開口部７３ａを有している。この開口部７３ａは、後に形成される収容溝５５のうち、磁極層１６の第１の部分１６Ｃを収容する部分を含む一部分に対応した形状を有している。次に、マスク７３を用いて、非磁性金属層７２および非磁性層７１Ｐを部分的にエッチングする。このエッチング工程を、収容溝５５を形成するための第１のエッチング工程と呼ぶ。この第１のエッチング工程は、エッチングによって非磁性層７１Ｐに形成される溝部の底部がエッチング停止層６２に達する前に終了させる。第１のエッチング工程によって非磁性層７１Ｐに形成される溝部の深さは、例えば０．２〜０．３５μｍの範囲内である。第１のエッチング工程によって、収容溝５５のうち、磁極層１６の第１の部分１６Ｃを収容する部分が形成される。次に、マスク７３を除去する。
【０１４７】
図３０は、マスク７３の平面形状を示す平面図と、マスク７３の断面を示す断面図とを対応させて示している。
【０１４８】
図２３は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングしてマスク７４を形成する。マスク７４は、開口部７４ａを有している。この開口部７４ａは、後に形成される収容溝５５のうち、磁極層１６の第１の部分１６Ｃを収容する部分を除いた部分に対応した形状を有している。
【０１４９】
図２４は、次の工程を示す。この工程では、マスク７４を用いて、非磁性金属層７２および非磁性層７１Ｐを部分的にエッチングする。このエッチング工程を、収容溝５５を形成するための第２のエッチング工程と呼ぶ。エッチング停止層６２は、第２のエッチング工程を停止する機能を有する。すなわち、エッチングによって非磁性層７１Ｐに形成される溝部７１ａの底部がエッチング停止層６２に達した後は、エッチングは進行しない。このように、第２のエッチング工程は、溝部７１ａの底部がエッチング停止層６２に達するまで行われる。第２のエッチング工程によって、収容溝５５のうち、磁極層１６の第２の部分１６Ｄを収容する部分が形成される。次に、マスク７４を除去する。
【０１５０】
図３１は、マスク７４の平面形状を示す平面図と、マスク７４の断面を示す断面図とを対応させて示している。
【０１５１】
第１および第２のエッチング工程により、非磁性金属層７２に、貫通した開口部７２ａが形成される。この開口部７２ａは、後に形成される磁極層１６の平面形状に対応した形状をなしている。開口部７２ａの内壁は、基板１の上面に対して垂直になっていることが好ましい。また、第１および第２のエッチング工程により、非磁性層７１Ｐに溝部７１ａが形成される。非磁性層７１Ｐは、溝部７１ａが形成されることにより、収容層７１となる。また、溝部７１ａおよび開口部７２ａによって収容溝５５が構成される。エッチング停止層６２、収容層７１および非磁性金属層７２は、本実施の形態における収容部を構成する。収容部は、非磁性材料よりなり、上面で開口し磁極層１６の少なくとも一部を収容する収容溝５５を有する。エッチング停止層６２および収容層７１は、収容溝５５の底部および側壁部の形状を決定する。非磁性金属層７２は、収容溝５５の平面形状を決定する。収容溝５５の底部には、後に形成される磁極層１６の下面における段差部に対応する段差部が形成されている。収容溝５５の底部のうち、磁極層１６の第１の部分１６Ｃにおける基板１に近い面に対向する部分は、収容層７１に形成されている。収容溝５５の底部のうち、磁極層１６の第２の部分１６Ｄにおける基板１に近い面に対向する部分は、エッチング停止層６２の上面によって形成されている。エッチング停止層６２は、本発明における底部形成層に対応する。非磁性金属層７２は、後に磁極層１６の面１６Ｃ２，１６Ｄ３，１６Ｄ４の形成のために行われるエッチングの停止位置の基準となる。非磁性金属層７２の開口部７２ａの縁は、収容層７１の上面における溝部７１ａの縁の真上に配置されている。
【０１５２】
第１および第２のエッチングの際のエッチングの条件は、第１の実施の形態における非磁性金属層１３、非磁性層１２Ｐおよび非磁性層５１Ｐのエッチングと同様である。
【０１５３】
図２５は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、非磁性膜１４を形成する。非磁性膜１４は、収容溝５５内にも形成される。次に、積層体の上面全体の上に研磨停止層１５を形成する。研磨停止層１５は、収容溝５５内にも形成される。研磨停止層１５は、後に行われる研磨工程における研磨の停止位置を示す。非磁性膜１４および研磨停止層１５の形成方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１５４】
図２６は、次の工程を示す。この工程では、研磨停止層１５の上に、磁極層１６となる磁性層１６Ｐを形成する。磁性層１６Ｐは、その上面が非磁性金属層７２、非磁性膜１４および研磨停止層１５の各上面よりも上方に配置されるように形成される。磁性層１６Ｐの形成方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１５５】
図２７は、次の工程を示す。この工程では、まず、シード層がある場合には、例えばイオンビームエッチングによって、シード層のうち、めっき層の下に存在する部分以外の部分を除去する。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる、図示しない被覆層を、例えば０．５〜１．２μｍの厚みに形成する。次に、例えばＣＭＰによって、研磨停止層１５が露出するまで被覆層および磁性層１６Ｐを研磨して、研磨停止層１５および磁性層１６Ｐの上面を平坦化する。ＣＭＰによって被覆層および磁性層１６Ｐを研磨する場合には、研磨停止層１５が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。
【０１５６】
図２８は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングして、磁性層１６Ｐの一部をエッチングするためのマスク５６を形成する。マスク５６は、磁性層１６Ｐの上面のうち、面１６Ｃ２および第２の前端面１６Ｄ４が形成される領域以外の領域を覆っている。マスク５６の媒体対向面３０に近い端部と媒体対向面３０との間の距離は、例えば０．１〜０．５μｍの範囲内である。次に、マスク５６を用いて、例えばイオンビームエッチングによって磁性層１６Ｐの一部をエッチングする。これにより、磁性層１６Ｐの上面に、面１６Ｃ２，１６Ｄ３および第２の前端面１６Ｄ４が形成されて、磁性層１６Ｐが磁極層１６となる。このエッチングの条件は、第１の実施の形態と同様である。また、このエッチングは、媒体対向面３０に配置される磁極層１６の端面における基板１から遠い辺が、形成当初の非磁性金属層７２の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように行う。従って、非磁性金属層７２は、このエッチングの停止位置の基準となる。このように磁性層１６Ｐの一部のエッチングを行うことにより、媒体対向面３０における磁極層１６の厚みおよびトラック幅を、ほぼ一定になるように制御することができる。これにより、磁極層１６の厚みおよびトラック幅を精度よく制御することができる。次に、マスク５６を除去する。なお、磁極層１６の下面には、面１６Ｃ１，１６Ｄ１と第１の前端面１６Ｄ２とが形成されている。
【０１５７】
図２９は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１８を形成する。ギャップ層１８の形成方法は、第１の実施の形態と同様である。次に、媒体対向面３０から離れた位置において、ギャップ層１８を選択的にエッチングして、ギャップ層１８に開口部を形成する。次に、ギャップ層１８の上に第１層２０Ａを形成すると共に、ギャップ層１８の開口部が形成された位置において磁極層１６の上にヨーク層２０Ｂを形成する。第１層２０Ａとヨーク層２０Ｂの形成方法は、第１の実施の形態と同様である。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層２１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂが露出するまで非磁性層２１を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面を平坦化する。次に、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面のうち、コイル２３が配置される領域の上に絶縁層２２を形成する。
【０１５８】
次に、例えばフレームめっき法によって、絶縁層２２の上にコイル２３を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。なお、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成した後に、コイル２３を形成してもよい。
【０１５９】
次に、コイル２３の巻線間およびコイル２３の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層２４を選択的に形成する。次に、積層体の上面全体の上に、絶縁層２５を例えば４〜４．５μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよびコイル２３が露出するまで絶縁層２５を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２３、絶縁層２４および絶縁層２５の上面を平坦化する。次に、コイル２３および絶縁層２４の上に、絶縁層２６を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第３層２０Ｅを形成して、シールド層２０を完成させる。第３層２０Ｅの一部は、絶縁層２６の上に配置される。
【０１６０】
次に、図示しないが、積層体の上面全体を覆うように保護層を形成する。次に、保護層の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面３０の研磨、浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。
【０１６１】
本実施の形態では、第１のエッチング工程と第２のエッチング工程の２回のエッチング工程によって収容溝５５を形成する。第１のエッチング工程によって、収容溝５５のうち、磁極層１６の第１の部分１６Ｃを収容する部分が形成される。そして、第２のエッチング工程によって、収容溝５５のうち、磁極層１６の第２の部分１６Ｄを収容する部分が形成される。第２のエッチング工程において、第１のエッチング工程によって形成された溝部を位置の基準にして、マスク７４を正確な位置に配置することができる。従って、本実施の形態によれば、第１の部分１６Ｃと第２の部分１６Ｄとの位置ずれを防止することができる。
【０１６２】
また、本実施の形態では、収容溝５５の底部のうち、磁極層１６の第２の部分１６Ｄにおける基板１に近い面に対向する部分は、エッチング停止層６２の上面によって形成される。従って、本実施の形態によれば、第２の部分１６Ｄの厚みを正確に制御することが可能になる。
【０１６３】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態において、第１の実施の形態における第１ないし第４の変形例と同様の変形も可能である。
【０１６４】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図３２ないし図３５を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。図３２ないし図３５において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｂ）は、積層体の、媒体対向面の近傍における媒体対向面に平行な断面を示している。なお、図３２ないし図３５では、コイル９および絶縁層１０，１１よりも上の部分のみを示している。
【０１６５】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、コイル９および絶縁層１０，１１の上面を平坦化する工程までは、第１の実施の形態と同様である。図３２は、次の工程を示す。この工程では、まず、平坦化されたコイル９および絶縁層１０，１１の上面の上に、後に溝部９１ａが形成されることにより収容層９１となる非磁性層９１Ｐを形成する。非磁性層９１Ｐの材料は、第１の実施の形態における第２の収容層１２と同様である。次に、例えばスパッタ法によって、非磁性層９１Ｐの上に非磁性金属層９２を形成する。非磁性金属層９２の材料および厚みは、第１の実施の形態における非磁性金属層１３と同様である。
【０１６６】
図３３は、次の工程を示す。この工程では、まず、非磁性金属層９２の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングしてマスク９３を形成する。マスク９３は、開口部９３ａを有している。この開口部９３ａは、後に形成される収容溝５５に対応した形状を有している。次に、マスク９３を用いて、非磁性金属層９２および非磁性層９１Ｐを部分的にエッチングする。このエッチング工程を、収容溝５５を形成するための第１のエッチング工程と呼ぶ。第１のエッチング工程によって非磁性層９１Ｐに形成される溝部の深さは、例えば０．２〜０．３５μｍの範囲内である。第１のエッチング工程によって、収容溝５５のうち、磁極層１６の第１の部分１６Ｃを収容する部分が形成される。次に、マスク９３を除去する。
【０１６７】
図３６は、マスク９３の平面形状を示す平面図と、マスク９３の断面を示す断面図とを対応させて示している。
【０１６８】
図３４は、次の工程を示す。この工程では、まず、積層体の上面全体の上に、例えば１．０μｍの厚みのフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をパターニングしてマスク９４を形成する。マスク９４は、開口部９４ａを有している。この開口部９４ａは、後に形成される収容溝５５のうち、磁極層１６の第１の部分１６Ｃを収容する部分を除いた部分に対応した形状を有している。次に、マスク９４を用いて、非磁性金属層９２および非磁性層９１Ｐを部分的にエッチングする。このエッチング工程を、収容溝５５を形成するための第２のエッチング工程と呼ぶ。第２のエッチング工程では、後に形成される磁極層１６の面１６Ｃ１と面１６Ｄ１との間の段差ｓ１の分だけ、非磁性層９１Ｐをエッチングする。第２のエッチング工程によって、収容溝５５のうち、磁極層１６の第２の部分１６Ｄを収容する部分が形成される。次に、マスク９４を除去する。
【０１６９】
図３７は、マスク９４の平面形状を示す平面図と、マスク９４の断面を示す断面図とを対応させて示している。図３７に示したように、マスク９４の開口部９４ａは、第１のエッチングによって非磁性金属層９２に形成された開口部（図３７において点線で示す）のうち、磁極層１６の第１の部分１６Ｃを収容する部分を除いた部分よりも若干大きく形成されていることが好ましい。ただし、その場合には、後に形成される磁極層１６の第２の部分１６Ｄの媒体対向面３０側の端部の幅が、第１および第２の実施の形態に比べて大きくなり、この端部からの磁束の漏れが発生し易くなる。そのため、この場合には、開口部９４ａの媒体対向面３０側の端部を、後に形成される磁極層１６におけるトラック幅規定部１６Ａと幅広部１６Ｂの境界の位置よりも、若干、媒体対向面３０から離れた位置に配置することが好ましい。
【０１７０】
第１および第２のエッチング工程により、非磁性金属層９２に、貫通した開口部９２ａが形成される。この開口部９２ａは、後に形成される磁極層１６の平面形状に対応した形状をなしている。また、第１および第２のエッチング工程により、非磁性層９１Ｐに溝部９１ａが形成される。非磁性層９１Ｐは、溝部９１ａが形成されることにより、収容層９１となる。また、溝部９１ａおよび開口部９２ａによって収容溝５５が構成される。収容層９１および非磁性金属層９２は、本実施の形態における収容部を構成する。収容部は、非磁性材料よりなり、上面で開口し磁極層１６の少なくとも一部を収容する収容溝５５を有する。収容層９１は、収容溝５５の底部および側壁部の形状を決定する。非磁性金属層９２は、収容溝５５の平面形状を決定する。収容溝５５の底部には、後に形成される磁極層１６の下面における段差部に対応する段差部が形成されている。非磁性金属層９２は、後に磁極層１６の面１６Ｃ２，１６Ｄ３，１６Ｄ４の形成のために行われるエッチングの停止位置の基準となる。非磁性金属層９２の開口部９２ａの縁は、収容層９１の上面における溝部９１ａの縁の真上に配置されている。
【０１７１】
第１および第２のエッチングの際のエッチングの条件は、第１の実施の形態における非磁性金属層１３、非磁性層１２Ｐおよび非磁性層５１Ｐのエッチングと同様である。
【０１７２】
図３５は、次の工程を示す。この工程は、第２の実施の形態において図２５ないし図２９を参照して説明したと同様であるので、説明を省略する。なお、本実施の形態では、磁性層１６Ｐの上面に面１６Ｃ２，１６Ｄ３および第２の前端面１６Ｄ４を形成するために磁性層１６Ｐの一部をエッチングする際には、媒体対向面３０に配置される磁極層１６の端面における基板１から遠い辺が、形成当初の非磁性金属層９２の上面の高さと下面の高さとの間の範囲内の高さの位置に配置されるように行う。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第２の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態において、第１の実施の形態における第１ないし第４の変形例と同様の変形も可能である。
【０１７３】
［第４の実施の形態］
次に、図３８ないし図４０を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。図３８は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層のうちの媒体対向面の近傍における部分を示す斜視図である。図３９は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図４０は本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図４０は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図４０において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。
【０１７４】
図３８ないし図４０に示したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁極層１６の上面に段差部はなく、磁極層１６の上面は平坦になっている。ギャップ層１８は、磁極層１６の平坦な上面の上に配置され、このギャップ層１８の上にシールド層２０の第１層２０Ａが配置されている。従って、第１層２０Ａの下面も平坦である。本実施の形態では、スロートハイトＴＨは、第１層２０Ａの媒体対向面３０から遠い端部によって規定される。すなわち、スロートハイトＴＨは、第１層２０Ａの媒体対向面３０から遠い端部から媒体対向面３０までの距離となる。
【０１７５】
本実施の形態において、面１６Ｃ１と面１６Ｄ１との間の段差は、０．０５〜０．３０μｍの範囲内であることが好ましい。また、第１の部分１６Ｃの厚みは、例えば０．１０〜０．３０μｍの範囲内である。第２の部分１６Ｄの厚みは、例えば０．１５〜０．６０μｍの範囲内である。面１６Ｃ１と面１６Ｄ１との間の段差は、第１の部分１６Ｃの厚みよりも小さいことが好ましい。
【０１７６】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法において、図１３に示した工程、すなわち磁性層１６Ｐの上面に面１６Ｃ２，１６Ｄ３，１６Ｄ４を形成する工程を省略したものとなる。
【０１７７】
なお、本実施の形態において、図１２に示したように研磨停止層１５および磁性層１６Ｐの上面を平坦化した後、エッチングや研磨によって、研磨停止層１５、非磁性膜１４および磁性層１６Ｐのうち、非磁性金属層１３の上面よりも上方に存在している部分を除去してもよい。
【０１７８】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、磁極層１６の上面の段差の有無に起因するものを除いて、第１の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態において、第１の実施の形態における第２ないし第４の変形例と同様の変形も可能である。また、本実施の形態における収容溝５５の形成方法は、第２または第３の実施の形態と同様であってもよい。
【０１７９】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、各実施の形態において、平面渦巻き形状のコイル９，２３の代わりに、磁極層１６を中心にして螺旋状に配置されたコイルを設けてもよい。
【０１８０】
また、実施の形態では、基体側に再生ヘッドを形成し、その上に、記録ヘッドを積層した構造の磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層のうちの媒体対向面の近傍における部分を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層を示す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の媒体対向面の近傍の部分とその周辺の部分を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。
【図７】図６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図８】図７に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図９】図８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１０】図９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１１】図１０に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１２】図１１に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１３】図１２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１４】図１３に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１５】図１４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける収容溝とそれを形成するためのマスクを示す説明図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの第１の変形例を示す断面図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの第２の変形例を示す断面図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの第３の変形例を示す断面図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの第４の変形例を示す断面図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。
【図２２】図２１に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２３】図２２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２４】図２３に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２５】図２４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２６】図２５に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２７】図２６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２８】図２７に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２９】図２８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３０】本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における第１のエッチング工程の際に使用するマスクを示す説明図である。
【図３１】本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における第２のエッチング工程の際に使用するマスクを示す説明図である。
【図３２】本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す説明図である。
【図３３】図３２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３４】図３３に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３５】図３４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３６】本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における第１のエッチング工程の際に使用するマスクを示す説明図である。
【図３７】本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法における第２のエッチング工程の際に使用するマスクを示す説明図である。
【図３８】本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層のうちの媒体対向面の近傍における部分を示す斜視図である。
【図３９】本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図４０】本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１２…第２の収容層、１３…非磁性金属層、１４…非磁性膜、１５…研磨停止層、１６…磁極層、１６Ｃ…第１の部分、１６Ｄ…第２の部分、１８…ギャップ層、２０…シールド層、２３…コイル、５１…第１の収容層、５５…収容溝。
【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】
2006331613.tif 000009
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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