(57)【要約】【課題】所望の形状の磁極層を正確に形成する。【解決手段】磁極層１６は、非磁性材料よりなる磁極層収容層１２の溝部１２ａ内に、非磁性膜１４を介して配置されている。磁極層収容層１２の上面の上には、非磁性導電材料よりなる研磨停止層１３が配置されている。研磨停止層１３は、磁極層１６の厚みを制御する研磨の停止位置を示す。研磨停止層１３は、貫通する開口部１３ａを有し、この開口部１３ａの縁は、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの縁の真上に配置されている。【選択図】図１
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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を収容する溝部を有する磁極層収容層と、
非磁性導電材料よりなり、前記磁極層収容層の上面の上に配置された非磁性導電層とを備え、
前記非磁性導電層は、貫通する開口部を有し、この開口部の縁は、前記磁極層収容層の上面における前記溝部の縁の真上に配置されてい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】
更に、前記磁極層収容層、磁極層、非磁性導電層およびコイルが積層される基板を備え、
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、前記基板に近い第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺と、第１の辺の一端と第２の辺の一端とを結ぶ第３の辺と、第１の辺の他端と第２の辺の他端とを結ぶ第４の辺とを有し、
前記第２の辺は、トラック幅を規定し、
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面の幅は、前記第１の辺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記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項３】
更に、非磁性材料よりなり、前記溝部内において、前記磁極層収容層と前記磁極層との間に配置された非磁性膜を備えた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】
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を収容する溝部を有する磁極層収容層とを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
後に前記溝部が形成されることにより前記磁極層収容層となる非磁性層を形成する工程と、
非磁性導電材料よりなり、前記磁極層の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有し、後に行われる研磨の停止位置を示す研磨停止層を、前記非磁性層の上面の上に形成する工程と、
前記非磁性層が前記磁極層収容層になるように、前記非磁性層のうち前記研磨停止層の開口部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、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程と、
前記磁極層となる磁性層を、前記溝部を埋め、且つその上面が前記研磨停止層の上面よりも上側に配置されるように形成する工程と、
前記磁性層および研磨停止層を覆うように、被覆層を形成する工程と、
前記磁性層が前記磁極層になるように、前記研磨停止層が露出するまで、前記被覆層および磁性層を研磨する工程と、
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５】
更に、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程の後であって、前記磁性層を形成する工程の前に、非磁性材料よりなり、前記溝部内において、前記磁極層収容層と前記磁極層との間に配置される非磁性膜を形成する工程を備えた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の製造方法。
【請求項６】
更に、前記被覆層および磁性層を研磨する工程の後で、前記研磨停止層を除去する工程を備えたことを特徴とする請求項４または５記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記研磨停止層を除去する工程は、イオンビームエッチングによって、前記研磨停止層を除去すると共に前記磁性層の一部をエッチングすることを特徴とする請求項６記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】
更に、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程の後であって、前記磁性層を形成する工程の前に、電子顕微鏡を用いて、前記研磨停止層の開口部の幅を測定する工程を備えたことを特徴とする請求項４ないし７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９】
前記垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、前記磁極層収容層、磁極層およびコイルが積層される基板を備え、
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、前記基板に近い第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺と、第１の辺の一端と第２の辺の一端とを結ぶ第３の辺と、第１の辺の他端と第２の辺の他端とを結ぶ第４の辺とを有し、
前記第２の辺は、トラック幅を規定し、
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面の幅は、前記第１の辺に近づくに従って小さくなることを特徴とする請求項４ないし８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１０】
更に、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程の後であって、前記磁性層を形成する工程の前に、前記磁極層収容層の上面における前記溝部の幅と溝部の底部の幅とを測定する工程を備えたことを特徴とする請求項９記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記非磁性層は、Ａｌ２Ｏ３によって形成され、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程は、反応性イオンエッチングを用いて前記非磁性層をエッチングし、前記反応性イオンエッチングで使用されるエッチングガスは、塩素または臭素を含む第１のガスとフッ素を含む第２のガスとを含むものであることを特徴とする請求項９または１０記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記第１のガスは、ＢＣｌ３、Ｃｌ２、ＢＢｒ３、ＨＣｌのいずれかを含み、前記第２のガスは、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、ＣＨＦ３のいずれかを含むことを特徴とする請求項１１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記第１のガスはＢＣｌ３ガスとＣｌ２ガスの混合ガスであり、前記第２のガスはＣＦ４ガスであり、且つ第１のガスの流量は第２のガスの流量の４倍から２０倍の範囲内であることを特徴とする請求項１１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記第１のガスは、ＢＣｌ３ガスとＣｌ２ガスの混合ガスであり、且つＢＣｌ３ガスの流量はＣｌ２ガスの流量の１倍から２０倍の範囲内であることを特徴とする請求項１１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【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を収容する溝部を有する磁極層収容層とを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
後に前記溝部が形成されることにより前記磁極層収容層となる非磁性層を形成する工程と、
前記磁極層の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有し、後に行われる第２の研磨工程における研磨の停止位置を示す下部研磨停止層を、前記非磁性層の上面の上に形成する工程と、
前記非磁性層が前記磁極層収容層になるように、前記非磁性層のうち前記下部研磨停止層の開口部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、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程と、
前記溝部を形成する工程の前または後で、前記下部研磨停止層の上に、所定の厚みのスペーサ層を形成する工程と、
前記スペーサ層の上に、後に行われる第１の研磨工程における研磨の停止位置を示す上部研磨停止層を形成する工程と、
前記溝部を形成する工程および前記上部研磨停止層を形成する工程の後で、前記磁極層となる磁性層を、前記溝部を埋め、且つその上面が前記上部研磨停止層の上面よりも上側に配置されるように形成する工程と、
前記磁性層および上部研磨停止層を覆うように、被覆層を形成する工程と、
前記上部研磨停止層が露出するまで、前記被覆層および磁性層を研磨する前記第１の研磨工程と、
前記第１の研磨工程の後で、前記上部研磨停止層を除去する工程と、
前記磁性層が前記磁極層になるように、前記下部研磨停止層が露出するまで、前記スペーサ層および磁性層を研磨する前記第２の研磨工程と、
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】
前記下部研磨停止層は、非磁性導電材料によって形成される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】
更に、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程の後であって、前記磁性層を形成する工程の前に、電子顕微鏡を用いて、前記下部研磨停止層の開口部の幅を測定する工程を備えたことを特徴とする請求項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】
前記スペーサ層は、絶縁材料または半導体材料によって形成され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】
前記スペーサ層は、前記溝部内にも形成されることを特徴とする請求項１５ないし１８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２０】
前記上部研磨停止層は、非磁性導電材料によって形成される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】
前記上部研磨停止層は、前記溝部内にも形成され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】
更に、前記第２の研磨工程の後で、前記下部研磨停止層を除去する工程を備えたことを特徴とする請求項１５ないし２１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２３】
前記下部研磨停止層を除去する工程は、イオンビームエッチングによって、前記下部研磨停止層を除去すると共に前記磁性層の一部をエッチングする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】
前記垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、前記磁極層収容層、磁極層およびコイルが積層される基板を備え、
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面は、前記基板に近い第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺と、第１の辺の一端と第２の辺の一端とを結ぶ第３の辺と、第１の辺の他端と第２の辺の他端とを結ぶ第４の辺とを有し、
前記第２の辺は、トラック幅を規定し、
前記媒体対向面に配置された前記磁極層の端面の幅は、前記第１の辺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２３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２５】
更に、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程の後であって、前記磁性層を形成する工程の前に、前記磁極層収容層の上面における前記溝部の幅と溝部の底部の幅とを測定する工程を備えたことを特徴とする請求項２４記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２６】
前記非磁性層は、Ａｌ２Ｏ３によって形成され、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程は、反応性イオンエッチングを用いて前記非磁性層をエッチングし、前記反応性イオンエッチングで使用されるエッチングガスは、塩素または臭素を含む第１のガスとフッ素を含む第２のガスとを含むものであることを特徴とする請求項２４または２５記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２７】
前記第１のガスは、ＢＣｌ３、Ｃｌ２、ＢＢｒ３、ＨＣｌのいずれかを含み、前記第２のガスは、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、ＣＨＦ３のいずれかを含むことを特徴とする請求項２６記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２８】
前記第１のガスはＢＣｌ３ガスとＣｌ２ガスの混合ガスであり、前記第２のガスはＣＦ４ガスであり、且つ第１のガスの流量は第２のガスの流量の４倍から２０倍の範囲内であることを特徴とする請求項２６記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２９】
前記第１のガスは、ＢＣｌ３ガスとＣｌ２ガスの混合ガスであり、且つＢＣｌ３ガスの流量はＣｌ２ガスの流量の１倍から２０倍の範囲内であることを特徴とする請求項２６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１〜３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４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５には、磁極層となる中央の磁性層に対する記録媒体の進行方向の前側と後側にそれぞれ磁性層を設け、中央の磁性層と前側の磁性層との間と、中央の磁性層と後側の磁性層との間に、それぞれコイルを配置した構造の磁気ヘッドが記載されている。この磁気ヘッドによれば、中央の磁性層の媒体対向面側の端部より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分を大きくすることができる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−２４２６０７号公報
【特許文献２】特開２００３−２０３３１１号公報
【特許文献３】米国特許第６，５０４，６７５Ｂ１号明細書
【特許文献４】米国特許第４，６５６，５４６号明細書
【特許文献５】米国特許第４，６７２，４９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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。以下、図５８ないし図６１を参照して、フレームめっき法を用いた磁極層の形成方法の一例について説明する。図５８ないし図６１は、それぞれ、磁極層のトラック幅規定部およびその近傍の、媒体対向面に平行な断面を示している。
【００１２】
図５８は、上記磁極層の形成方法における一工程を示している。この工程では、まず、磁極層の下地となる絶縁層２０１の上に、電極膜２０２を形成する。絶縁層２０１は、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって形成されている。次に、電極膜２０２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２０３を形成する。次に、電極膜２０２に電流を流してめっきを行い、溝部内に磁極層２０４を形成する。なお、このとき、フレーム２０３の外側に、不要なめっき層２０５が形成される。
【００１３】
図５９は、次の工程を示す。この工程では、まず、フレーム２０３を除去する。次に、例えばイオンビームエッチングによって、電極膜２０２のうち、フレーム２０３の下に存在していた部分を除去する。このとき、電極膜２０２のうちの除去された部分の下に存在していた絶縁層２０１の一部もエッチングされる。
【００１４】
図６０は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばウェットエッチングによって、不要なめっき層２０５と、電極膜２０２のうち、めっき層２０５の下に存在していた部分を除去する。次に、磁極層２０４を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層２０６を形成する。この絶縁層２０６の厚みは、所望の磁極層２０４と電極膜２０２の合計の厚みと等しくなるようにする。次に、磁極層２０４の近傍の領域を除いて、絶縁層２０６の上にストッパ膜２０７を形成する。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層２０８を形成する。
【００１５】
次に、図６１に示したように、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、絶縁層２０８および磁極層２０４を研磨する。この研磨は、ストッパ膜２０７が露出した時点で停止する。この研磨により、磁極層２０４の上面が平坦化されると共に、磁極層２０４の厚みが所望の値になるように調整される。
【００１６】
以下、図５８ないし図６１に示した磁極層の形成方法における問題点について説明する。図６１に示したように、絶縁層２０８および磁極層２０４の研磨が終了した時点で、ストッパ膜２０７の上面と磁極層２０４の上面との間には、磁極層２０４の上面の方が低くなるように段差ｄが生じている。この段差ｄは、ストッパ膜２０７と磁極層２０４との距離Ｄ（図６０参照）が大きいほど大きくなる。また、段差ｄは、絶縁層２０８および磁極層２０４の研磨量が多いほど大きくなる。距離Ｄは、１０〜１５μｍ程度である。ここで、一例として、距離Ｄを１５μｍとする。また、絶縁層２０８の当初の厚みを０．６μｍとする。この場合、段差ｄは、例えば０．１５μｍ程度となる。このように、段差ｄが生じると、磁極層２０４の厚みが所望の値からずれるという問題が生じる。
【００１７】
また、前述のように、媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状は、基板に近い辺が基板から遠い辺よりも小さい形状である。基板から遠い辺の長さはトラック幅に等しい。ここで、上述のように、磁極層２０４の厚みが所望の値からずれると、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るという問題が生じる。
【００１８】
また、図５８ないし図６１に示した磁極層の形成方法では、磁気ヘッドの製造工程の途中で、媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状を正確に測定することができない。そのため、前述のように磁極層２０４の厚みやトラック幅が所望の値からずれていても、磁気ヘッドが完成するまで、それを認識することができず、磁気ヘッドの製造効率が低下する。
【００１９】
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、めっき法によって溝部内に磁極層を形成する場合には、めっき下地膜を形成後、ＣＭＰ用のストッパ膜を形成してもよい旨が記載されている。しかしながら、特許文献１には、どのような範囲にＣＭＰ用のストッパ膜を形成するかは記載されていない。
【００２０】
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、所望の形状の磁極層を正確に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】
【００２１】
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を収容する溝部を有する磁極層収容層と、
非磁性導電材料よりなり、磁極層収容層の上面の上に配置された非磁性導電層とを備えている。
【００２２】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、非磁性導電層は、貫通する開口部を有し、この開口部の縁は、磁極層収容層の上面における溝部の縁の真上に配置されている。これにより、磁極層の厚みおよび磁極層の上面における幅を正確に制御することが可能になる。
【００２３】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、磁極層収容層、磁極層、非磁性導電層およびコイルが積層される基板を備えていてもよい。この場合、媒体対向面に配置された磁極層の端面は、基板に近い第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺と、第１の辺の一端と第２の辺の一端とを結ぶ第３の辺と、第１の辺の他端と第２の辺の他端とを結ぶ第４の辺とを有し、第２の辺は、トラック幅を規定し、媒体対向面に配置された磁極層の端面の幅は、第１の辺に近づくに従って小さくなっていてもよい。
【００２４】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、溝部内において、磁極層収容層と磁極層との間に配置された非磁性膜を備えていてもよい。
【００２５】
本発明の第１または第２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を収容する溝部を有する磁極層収容層とを備えている。
【００２６】
本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、
後に溝部が形成されることにより磁極層収容層となる非磁性層を形成する工程と、
非磁性導電材料よりなり、磁極層の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有し、後に行われる研磨の停止位置を示す研磨停止層を、非磁性層の上面の上に形成する工程と、
非磁性層が磁極層収容層になるように、非磁性層のうち研磨停止層の開口部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、非磁性層に溝部を形成する工程と、
磁極層となる磁性層を、溝部を埋め、且つその上面が研磨停止層の上面よりも上側に配置されるように形成する工程と、
磁性層および研磨停止層を覆うように、被覆層を形成する工程と、
磁性層が磁極層になるように、研磨停止層が露出するまで、被覆層および磁性層を研磨する工程と、
コイルを形成する工程と
を備えている。
【００２７】
本発明の第１の製造方法によれば、磁極層の厚みおよび磁極層の上面における幅を正確に制御することが可能になる。
【００２８】
本発明の第１の製造方法は、更に、非磁性層に溝部を形成する工程の後であって、磁性層を形成する工程の前に、非磁性材料よりなり、溝部内において、磁極層収容層と磁極層との間に配置される非磁性膜を形成する工程を備えていてもよい。
【００２９】
また、本発明の第１の製造方法は、更に、被覆層および磁性層を研磨する工程の後で、研磨停止層を除去する工程を備えていてもよい。研磨停止層を除去する工程は、イオンビームエッチングによって、研磨停止層を除去すると共に磁性層の一部をエッチングしてもよい。
【００３０】
また、本発明の第１の製造方法は、更に、非磁性層に溝部を形成する工程の後であって、磁性層を形成する工程の前に、電子顕微鏡を用いて、研磨停止層の開口部を測定する工程を備えていてもよい。
【００３１】
本発明の第２の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、
後に溝部が形成されることにより磁極層収容層となる非磁性層を形成する工程と、
磁極層の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有し、後に行われる第２の研磨工程における研磨の停止位置を示す下部研磨停止層を、非磁性層の上面の上に形成する工程と、
非磁性層が磁極層収容層になるように、非磁性層のうち下部研磨停止層の開口部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、非磁性層に溝部を形成する工程と、
溝部を形成する工程の前または後で、下部研磨停止層の上に、所定の厚みのスペーサ層を形成する工程と、
スペーサ層の上に、後に行われる第１の研磨工程における研磨の停止位置を示す上部研磨停止層を形成する工程と、
溝部を形成する工程および上部研磨停止層を形成する工程の後で、磁極層となる磁性層を、溝部を埋め、且つその上面が上部研磨停止層の上面よりも上側に配置されるように形成する工程と、
磁性層および上部研磨停止層を覆うように、被覆層を形成する工程と、
上部研磨停止層が露出するまで、被覆層および磁性層を研磨する第１の研磨工程と、
第１の研磨工程の後で、上部研磨停止層を除去する工程と、
磁性層が磁極層になるように、下部研磨停止層が露出するまで、スペーサ層および磁性層を研磨する第２の研磨工程と、
コイルを形成する工程と
を備えている。
【００３２】
本発明の第２の製造方法によれば、磁極層の厚みおよび磁極層の上面における幅を正確に制御することが可能になる。
【００３３】
本発明の第２の製造方法において、下部研磨停止層は、非磁性導電材料によって形成されてもよい。この場合、本発明の第２の製造方法は、更に、非磁性層に溝部を形成する工程の後であって、磁性層を形成する工程の前に、電子顕微鏡を用いて、下部研磨停止層の開口部の幅を測定する工程を備えていてもよい。
【００３４】
また、本発明の第２の製造方法において、スペーサ層は、絶縁材料または半導体材料によって形成されてもよい。また、スペーサ層は、溝部内にも形成されてもよい。
【００３５】
また、本発明の第２の製造方法において、上部研磨停止層は、非磁性導電材料によって形成されてもよい。また、上部研磨停止層は、溝部内にも形成されてもよい。
【００３６】
また、本発明の第２の製造方法は、更に、第２の研磨工程の後で、下部研磨停止層を除去する工程を備えていてもよい。下部研磨停止層を除去する工程は、イオンビームエッチングによって、下部研磨停止層を除去すると共に磁性層の一部をエッチングしてもよい。
【００３７】
本発明の第１または第２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、更に、磁極層収容層、磁極層およびコイルが積層される基板を備えていてもよい。この場合、媒体対向面に配置された磁極層の端面は、基板に近い第１の辺と、第１の辺とは反対側の第２の辺と、第１の辺の一端と第２の辺の一端とを結ぶ第３の辺と、第１の辺の他端と第２の辺の他端とを結ぶ第４の辺とを有し、第２の辺は、トラック幅を規定し、媒体対向面に配置された磁極層の端面の幅は、第１の辺に近づくに従って小さくなっていてもよい。
【００３８】
本発明の第１または第２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を、第１の辺に近づくに従って小さくする場合には、更に、非磁性層に溝部を形成する工程の後であって、磁性層を形成する工程の前に、磁極層収容層の上面における溝部の幅と溝部の底部の幅とを測定する工程を備えていてもよい。
【００３９】
また、本発明の第１または第２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を、第１の辺に近づくに従って小さくする場合には、非磁性層は、Ａｌ２Ｏ３によって形成され、非磁性層に溝部を形成する工程は、反応性イオンエッチングを用いて非磁性層をエッチングしてもよい。この場合、反応性イオンエッチングで使用されるエッチングガスは、塩素または臭素を含む第１のガスとフッ素を含む第２のガスとを含むものであってもよい。
【００４０】
第１のガスは、ＢＣｌ３、Ｃｌ２、ＢＢｒ３、ＨＣｌのいずれかを含み、第２のガスは、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、ＣＨＦ３のいずれかを含んでいてもよい。
【００４１】
また、第１のガスはＢＣｌ３ガスとＣｌ２ガスの混合ガスであり、第２のガスはＣＦ４ガスであり、且つ第１のガスの流量は第２のガスの流量の４倍から２０倍の範囲内であってもよい。
【００４２】
また、第１のガスは、ＢＣｌ３ガスとＣｌ２ガスの混合ガスであり、且つＢＣｌ３ガスの流量はＣｌ２ガスの流量の１倍から２０倍の範囲内であってもよい。
【発明の効果】
【００４３】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドでは、非磁性導電層の開口部の縁は、磁極層収容層の上面における溝部の縁の真上に配置されている。これにより、本発明によれば、磁極層の厚みおよび磁極層の上面における幅を正確に制御することが可能になる。従って、本発明によれば、所望の形状の磁極層を正確に形成することが可能になるという効果を奏する。
【００４４】
本発明の第１の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法によれば、研磨停止層の開口部の縁は、磁極層収容層の上面における溝部の縁の真上に配置される。これにより、本発明によれば、磁極層の厚みおよび磁極層の上面における幅を正確に制御することが可能になる。従って、本発明によれば、所望の形状の磁極層を正確に形成することが可能になるという効果を奏する。
【００４５】
本発明の第２の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法によれば、下部研磨停止層の開口部の縁は、磁極層収容層の上面における溝部の縁の真上に配置される。これにより、本発明によれば、磁極層の厚みおよび磁極層の上面における幅を正確に制御することが可能になる。また、本発明の第２の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、第１の研磨工程と第２の研磨工程とを備えている。これにより、本発明によれば、磁極層の厚みを極めて正確に制御することが可能になる。以上のことから、本発明によれば、所望の形状の磁極層を正確に形成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】
【００４６】
［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１および図２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１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２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２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２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。
【００４７】
図１および図２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上部シールド層７とを備えている。下部シールド層３から上部シールド層７までの部分は、再生ヘッドを構成する。
【００４８】
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。
【００４９】
磁気ヘッドは、更に、上部シールド層７の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層８と、この絶縁層８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８，１１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。
【００５０】
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磁極層収容層１２を備えている。磁極層収容層１２は、上面で開口し、後述する磁極層を収容する溝部１２ａを有している。図１および図２では、溝部１２ａは磁極層収容層１２を貫通していないが、溝部１２ａは磁極層収容層１２を貫通していてもよい。磁極層収容層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）のいずれかを用いることができる。
【００５１】
磁気ヘッドは、更に、非磁性導電材料よりなり、磁極層収容層１２の上面の上に配置された研磨停止層１３を備えている。この研磨停止層１３は、本発明における非磁性導電層に対応する。研磨停止層１３は、貫通する開口部１３ａを有し、この開口部１３ａの縁は、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの縁の真上に配置されている。研磨停止層１３の材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＴｉＮ、ＴｉＷ、ＮｉＣｒのいずれかを用いることができる。
【００５２】
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、溝部１２ａ内および研磨停止層１３の上に配置された非磁性膜１４と、この非磁性膜１４を介して溝部１２ａ内に配置された磁極層１６とを備えている。磁極層１６は、溝部１２ａの表面に近い位置に配置された第１層１６１と、溝部１２ａの表面から遠い位置に配置された第２層１６２とを有している。研磨停止層１３および磁極層１６の上面は平坦化されている。
【００５３】
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。
【００５４】
第１層１６１と第２層１６２は、いずれも磁性材料によって形成されている。第１層１６１の材料としては、例えば、ＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅのいずれかを用いることができる。第２層１６２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。
【００５５】
磁気ヘッドは、更に、研磨停止層１３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等の非磁性金属材料でもよい。
【００５６】
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の上に配置された連結層２０Ｂと、この連結層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、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｂ，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のいずれかを用いることができる。
【００５７】
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、連結層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、Ｎｉ等の高融点金属が用いられる。
【００５８】
磁気ヘッドは、更に、非磁性層２１の上に配置されたコイル２２と、このコイル２２の巻線間およびコイル２２の周囲に配置された絶縁層２３と、絶縁層２３の周囲に配置された絶縁層２４と、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に配置された絶縁層２５を備えている。コイル２２は、平面渦巻き形状をなしている。コイル２２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２２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２３，２４の上面は平坦化されている。絶縁層２３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２４，２５は、例えばアルミナによって形成されている。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
記録ヘッドは、コイル９、磁極層収容層１２、研磨停止層１３、非磁性膜１４、磁極層１６、ギャップ層１８、シールド層２０およびコイル２２を備えている。コイル９，２２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。
【００６３】
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２２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。
【００６４】
シールド層２０は、媒体対向面３０に配置された端部を有し、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。
【００６５】
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。コイル２２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。
【００６６】
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の上に配置された連結層２０Ｂ，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２２の少なくとも一部との間に配置されている。
【００６７】
図３は、磁極層１６を示す平面図である。図３に示したように、磁極層１６は、一端部が媒体対向面３０に配置され、一定の幅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の他端部に連結され、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。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。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。
【００６８】
また、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、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。第２の辺Ａ２は、トラック幅を規定する。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。
【００６９】
第２の辺Ａ２の長さ、すなわちトラック幅は、例えば０．０８〜０．１２μｍの範囲内である。磁極層１６の厚みは、例えば０．２０〜０．３０μｍの範囲内である。また、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°〜１２°の範囲内とする。ギャップ層１８の厚みは、例えば、４０〜８０ｎｍの範囲内である。
【００７０】
研磨停止層１３は、磁極層収容層１２の上面の上に配置されている。研磨停止層１３は、貫通する開口部１３ａを有し、この開口部１３ａの縁は、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの縁の真上に配置されている。研磨停止層１３の厚みは、例えば２０〜６０ｎｍの範囲内である。
【００７１】
非磁性膜１４は、溝部１２ａ内および研磨停止層１３の上に配置されている。磁極層１６は、磁極層収容層１２と磁極層１６との間に非磁性膜１４が配置されるように、溝部１２ａ内に配置されている。非磁性膜１４の厚みは、例えば２０〜５０ｎｍの範囲内である。
【００７２】
磁極層１６は、溝部１２ａの表面に近い位置に配置された第１層１６１と、溝部１２ａの表面から遠い位置に配置された第２層１６２とを有している。第１層１６１の厚みは、例えば４０〜１００ｎｍの範囲内である。
【００７３】
シールド層２０の第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。シールド層２０の第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。第１層２０Ａの第２の端部は、スロートハイトＴＨを規定する。すなわち、図２に示したように、第１層２０Ａのうち、ギャップ層１８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がスロートハイトＴＨとなる。また、スロートハイトＴＨは、例えば０．１〜０．３μｍ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０．５〜０．８μｍの範囲内である。また、第１層２０Ａおよび連結層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２．０〜２．５μｍ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。
【００７４】
図２に示したように、非磁性層２１は、第１層２０Ａの側方に配置されている。非磁性層２１の厚みは、第１層２０Ａの厚み以上であり、例えば０．３〜０．８μｍの範囲内である。コイル２２の少なくとも一部は、非磁性層２１の上に配置されている。コイル２２の厚みは、第２層２０Ｃの厚み以下であり、例えば、２．０〜２．５μｍの範囲内である。コイル２２の少なくとも一部は、非磁性層２１における磁極層１６とは反対側であって、第１層２０Ａにおける磁極層１６とは反対側の面（上面）よりも磁極層１６から遠い位置に配置されている。
【００７５】
次に、図４ないし図１０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４ないし図８において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の上面を示し、（ｂ）は、積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｃ）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。また、図９および図１０において、（ａ）は、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４ないし図１０では、磁極層収容層１２よりも基板１側の部分を省略している。
【００７６】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、まず、図２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、上部シールド層７および絶縁層８を順に形成する。次に、絶縁層８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。
【００７７】
図４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１２ａが形成されることにより磁極層収容層１２となる非磁性層１２Ｐを形成する。次に、例えばスパッタ法によって、非磁性層１２Ｐの上に、研磨停止層１３を形成する。次に、研磨停止層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、磁極層収容層１２に溝部１２ａを形成するためのマスク３１を形成する。このマスク３１は、溝部１２ａに対応した形状の開口部を有している。
【００７８】
次に、マスク３１を用いて、研磨停止層１３を選択的にエッチングする。これにより、研磨停止層１３に、貫通した開口部１３ａが形成される。この開口部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のうち研磨停止層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。次に、マスク３１を除去する。溝部１２ａが形成されることにより、非磁性層１２Ｐは磁極層収容層１２となる。研磨停止層１３は、後に行われる研磨の停止位置を示す。研磨停止層１３の開口部１３ａの縁は、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの縁の真上に配置されている。
【００７９】
研磨停止層１３と非磁性層１２Ｐ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。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とのなす角度が、例えば５°〜１２°の範囲内になるようにする。反応性イオンエッチングを用いて非磁性層１２Ｐをエッチングする場合のエッチングの条件については、後で詳しく説明する。
【００８０】
次に、電子顕微鏡を用いて、研磨停止層１３の開口部１３ａの幅を測定する。電子顕微鏡としては、測長（critical dimension measurement）走査型電子顕微鏡を用いることが好ましい。研磨停止層１３の開口部１３ａの縁は、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの縁の真上に配置されているので、開口部１３ａの幅は、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅と等しい。従って、開口部１３ａの幅を測定することにより、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅を測定することができる。これにより、以下のようにして、トラック幅を求めることができる。図１から分かるように、トラック幅は、媒体対向面３０に配置された磁極層１６の端面における第２の辺Ａ２の長さに等しい。このトラック幅は、媒体対向面３０での磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅から、非磁性膜１４の厚みの２倍を引いた値である。非磁性膜１４の厚みは、精度よく制御することができる。従って、媒体対向面３０での磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅を測定することにより、トラック幅を求めることができる。
【００８１】
ところで、磁極層収容層１２の上面の上に研磨停止層１３が配置されず、磁極層収容層１２がアルミナ等の絶縁材料によって構成されている場合には、電子顕微鏡によって磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅を測定しようとすると、磁極層収容層１２の上面に電荷がたまり、正常な画像が得られない。これに対し、本実施の形態では、磁極層収容層１２の上面の上に、導電性の材料によって構成された研磨停止層１３が配置されている。そして、この研磨停止層１３の開口部１３ａの縁は、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの縁の真上に配置されている。従って、本実施の形態では、電子顕微鏡によって研磨停止層１３を観察したときに正常な画像が得られ、その結果、研磨停止層１３の開口部１３ａの幅を正確に測定することができる。これにより、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅を正確に測定することができる。
【００８２】
また、上述のように、電子顕微鏡によって磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅を測定する際には、同時に、磁極層収容層１２の溝部１２ａの底部の幅を測定してもよい。これにより、溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。これについては、後で詳しく説明する。
【００８３】
図５は、次の工程を示す。この工程では、まず、磁極層収容層１２の溝部１２ａ内および研磨停止層１３の上に非磁性膜１４を形成する。非磁性膜１４は、例えば、スパッタ法またはＣＶＤ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。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。
【００８４】
次に、非磁性膜１４の上に、磁極層１６の第１層１６１となる第１の磁性層１６１Ｐを形成する。この第１の磁性層１６１Ｐは、例えば、スパッタ法またはイオンビームデポジション法（以下、ＩＢＤと記す。）によって形成される。スパッタ法によって第１の磁性層１６１Ｐを形成する場合には、コリメーションスパッタやロングスロースパッタを用いることが好ましい。
【００８５】
次に、図６に示したように、磁性層１６１Ｐの上に、磁極層１６の第２層１６２となる第２の磁性層１６２Ｐを形成する。この第２の磁性層１６２Ｐは、例えばフレームめっき法によって形成される。その際、第１の磁性層１６１Ｐは、めっき用の電極として用いられる。図６（ｂ），（ｃ）において、符号１６３は、フレームの外側に形成された不要なめっき層を示している。
【００８６】
図７は、次の工程を示す。この工程では、まず、めっき層１６３と、磁性層１６１Ｐのうちの第２の磁性層１６２Ｐの下に存在している部分以外の部分とをエッチングによって除去する。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．５〜１．２μｍの厚みに形成する。
【００８７】
次に、図８に示したように、例えばＣＭＰによって、研磨停止層１３が露出するまで被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐ、第１の磁性層１６１Ｐおよび非磁性膜１４を研磨して、研磨停止層１３、非磁性膜１４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。これにより、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐのうち研磨停止層１３の上面の上に配置された部分が除去され、残った第１の磁性層１６１Ｐ、第２の磁性層１６２Ｐがそれぞれ第１層１６１、第２層１６２となる。
【００８８】
ＣＭＰによって被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐ、第１の磁性層１６１Ｐおよび非磁性膜１４を研磨する場合には、研磨停止層１３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。このようにして研磨停止層１３が露出した時点で研磨を停止させることにより、第１層１６１および第２層１６２よりなる磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。
【００８９】
図９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。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の上に連結層２０Ｂを形成する。第１層２０Ａと連結層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および連結層２０Ｂが露出するまで非磁性層２１を研磨して、第１層２０Ａ、連結層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面を平坦化する。
【００９０】
図１０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、コイル２２の少なくとも一部が非磁性層２１の上に配置されるように、コイル２２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２２を形成してもよい。
【００９１】
次に、コイル２２の巻線間およびコイル２２の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層２３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２４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２２が露出するまで絶縁層２４を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２２および絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。次に、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に絶縁層２５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。
【００９２】
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。
【００９３】
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２２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２２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２２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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
また、本実施の形態では、非磁性絶縁材料よりなる磁極層収容層１２の溝部１２ａ内に、非磁性膜１４を介して磁極層１６が配置される。そのため、磁極層１６の幅は溝部１２ａの幅よりも小さくなる。これにより、溝部１２ａ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。例えば、溝部１２ａの開口部のうち、磁極層１６のトラック幅規定部１６Ａに対応する部分の幅を０．２μｍとし、非磁性膜１４の厚みを５０ｎｍ（０．０５μｍ）とすると、トラック幅規定部１６Ａの上面の幅、すなわちトラック幅は０．１μｍとなる。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。
【００９７】
また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法は、磁極層１６の形成に関わる工程として、以下の第１ないし第６の工程を備えている。第１の工程は、後に溝部１２ａが形成されることにより磁極層収容層１２となる非磁性層１２Ｐを形成する工程である。第２の工程は、非磁性導電材料よりなり、磁極層１６の平面形状に対応した形状の貫通する開口部１３ａを有し、後に行われる研磨の停止位置を示す研磨停止層１３を、非磁性層１２Ｐの上面の上に形成する工程である。第３の工程は、非磁性層１２Ｐが磁極層収容層１２になるように、非磁性層１２Ｐのうち研磨停止層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を形成する工程である。第４の工程は、磁極層１６となる磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐを、溝部１２ａを埋め、且つその上面が研磨停止層１３の上面よりも上側に配置されるように形成する工程である。第５の工程は、磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐおよび研磨停止層１３を覆うように、被覆層３２を形成する工程である。第６の工程は、磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐが、それぞれ磁極層１６の第１層１６１、第２層１６２になるように、研磨停止層１３が露出するまで、被覆層３２および磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐを研磨する工程である。
【００９８】
本実施の形態によれば、磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐの研磨は、研磨停止層１３が露出した時点で停止する。研磨停止層１３の開口部１３ａの縁は、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの縁の真上に配置されている。従って、磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐの研磨が終了した時点で、研磨停止層１３の上面と磁極層１６の上面との間に、ほとんど段差は生じない。従って、本実施の形態によれば、磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。更に、このことから、本実施の形態によれば、磁極層１６の上面における幅を正確に制御することが可能になる。その結果、本実施の形態によれば、トラック幅を正確に制御することが可能になる。
【００９９】
また、本実施の形態によれば、研磨停止層１３の開口部１３ａの幅を測定することにより、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅を測定することができる。これにより、本実施の形態によれば、磁気ヘッドの製造工程の途中でトラック幅を測定することが可能になり、その結果、磁気ヘッドの製造効率を向上させることができる。
【０１００】
また、本実施の形態では、磁極層１６の側部をエッチングしないので、ネックハイトＮＨが所望の値よりも大きくなったり、磁極層１６の形状が所望の形状から崩れたりすることがない。従って、本実施の形態によれば、オーバーライト特性を向上させることができる。
【０１０１】
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る形状を有し且つ幅の小さな磁極層１６を正確に形成することができる。
【０１０２】
次に、図１１および図１２を参照して、非磁性層１２Ｐに溝部１２ａを形成するために、反応性イオンエッチングを用いて非磁性層１２Ｐをエッチングする場合におけるエッチングの条件について詳しく説明する。以下、非磁性層１２ＰがＡｌ２Ｏ３によって構成されている場合を例に取って説明する。この場合、反応性イオンエッチングで使用される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。
【０１０３】
第１のガスは、非磁性層１２Ｐのエッチングに寄与する主成分である。第２のガスは、エッチング中に溝部１２ａの側壁に側壁保護膜を形成するためのガスである。すなわち、反応性イオンエッチングを用いて、Ａｌ２Ｏ３によって構成された非磁性層１２Ｐをエッチングする際に、エッチングガスに第２のガスを含めることにより、Ａｌ２Ｏ３のエッチング反応中に、ＡｌＦなる反応生成物が生成される。この反応生成物は、非常に気化しにくいため、溝部１２ａの側壁に付着して側壁保護膜を形成する。この側壁保護膜が形成されることにより、エッチングは異方性を示し、溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度が０°よりも大きくなる。また、この角度は、エッチングガスの成分を制御することによって制御することが可能である。以下、好ましいエッチングの条件を求めるために行った第１および第２の実験の結果について説明する。
【０１０４】
第１の実験では、第１のガスをＢＣｌ３ガスとＣｌ２ガスの混合ガスとし、第２のガスをＣＦ４ガスとしている。そして、第１のガスの流量を第２のガスの流量で除した値と、溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度との関係を求めた。この第１の実験の結果を、図１１に示す。図１１において、横軸は、第１のガスの流量を第２のガスの流量で除した値（図１１では、流量比と記す。）を示し、縦軸は、溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度（図１１では、角度と記す。単位はｄｅｇｒｅｅ）を示している。第１の実験によれば、第１のガスの流量を第２のガスの流量で除した値が４〜２０の範囲内において大きくなるほど、溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度は、４°〜１５°の範囲内で小さくなっている。第１のガスの流量を第２のガスの流量で除した値が２０を超えると、溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度は、４°よりも小さくなり、溝部１２ａの壁面は基板１の上面に対してほぼ垂直となる。また、第１のガスの流量を第２のガスの流量で除した値が４よりも小さくなると、特に溝部１２ａの幅が小さいときに、非磁性層１２Ｐのエッチングが止まり、反応生成物の堆積が始まる現象が発生することがあった。以上のことから、非磁性層１２ＰがＡｌ２Ｏ３によって構成され、第１のガスをＢＣｌ３ガスとＣｌ２ガスの混合ガスとし、第２のガスをＣＦ４ガスとした場合には、第１のガスの流量は第２のガスの流量の４倍から２０倍の範囲内であることが好ましい。
【０１０５】
第２の実験では、エッチングガスとして、ＢＣｌ３ガスとＣｌ２ガスの混合ガスを用い、ＢＣｌ３ガスの流量をＣｌ２ガスの流量で除した値と、非磁性層１２Ｐのエッチング速度との関係を調べた。その結果を図１２に示す。図１２において、横軸は、ＢＣｌ３ガスの流量をＣｌ２ガスの流量で除した値（図１２では、流量比と記す。）を示し、縦軸は、非磁性層１２Ｐのエッチング速度（単位はｎｍ／分）を示している。Ａｌ２Ｏ３のエッチングに対する寄与は、Ｃｌ２ガスよりもＢＣｌ３ガスの方が大きい。そのため、図１２に示した実験結果からも分かるように、ＢＣｌ３ガスの流量をＣｌ２ガスの流量で除した値が大きくなるほど、エッチング速度は大きくなる。第２の実験から、ＢＣｌ３ガスの流量をＣｌ２ガスの流量で除した値が１よりも小さくなると、エッチング速度が急激に減少することが分かる。また、第２の実験から、ＢＣｌ３ガスの流量をＣｌ２ガスの流量で除した値が２０を超えると、マスク３１または研磨停止層１３に、ホウ素（Ｂ）系の反応性生物が析出する場合があることが分かった。この反応性生物が析出すると、マスク３１の除去が困難になったり、パーティクルが発生するといった問題が生じる。以上のことから、非磁性層１２ＰがＡｌ２Ｏ３によって構成され、第１のガスがＢＣｌ３ガスとＣｌ２ガスの混合ガスである場合には、ＢＣｌ３ガスの流量はＣｌ２ガスの流量の１倍から２０倍の範囲内であることが好ましい。
【０１０６】
次に、図１３を参照して、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅と溝部１２ａの底部の幅とを測定して、溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求める方法について詳しく説明する。図１３は、図４に示した積層体からマスク３１を除去した後の積層体の上面を走査型電子顕微鏡によって観察したときに得られる画像を模式的に表している。なお、図１３は、積層体のうち、磁極層１６のトラック幅規定部１６Ａに対応する部分の近傍を表している。
【０１０７】
前述のように、研磨停止層１３の開口部１３ａの縁は、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの縁の真上に配置されているので、開口部１３ａの幅Ｗ１は、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅と等しい。従って、走査型電子顕微鏡の観察画像から、開口部１３ａの幅Ｗ１を測定することにより、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅を測定することができる。研磨停止層１３は導電性の材料によって構成されているので、走査型電子顕微鏡の観察画像において、研磨停止層１３の開口部１３ａの縁の位置は鮮明に現れる。
【０１０８】
磁極層収容層１２は、例えばＡｌ２Ｏ３によって構成されている。この場合、走査型電子顕微鏡による観察時に、磁極層収容層１２の表面には電荷がたまる。しかし、溝部１２ａの壁面は、基板１の上面に対して大きな角度で傾いているため、電荷はたまりにくい。そのため、走査型電子顕微鏡の観察画像において、溝部１２ａの壁面と底部との境界の位置は鮮明に現れる。従って、走査型電子顕微鏡の観察画像から、溝部１２ａの底部の幅Ｗ２を測定することができる。
【０１０９】
上述のように測定される幅Ｗ１、Ｗ２の他に、溝部１２ａの深さが分かれば、計算により、溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。ここで、溝部１２ａの深さは、予め、溝部１２ａの深さ測定用の試料を用意し、この試料を、図４（ｃ）に示した断面が現れるように切断し、この断面を例えば走査型電子顕微鏡によって観察することによって求めることができる。反応性イオンエッチングによって非磁性層１２Ｐをエッチングする場合には、非磁性層１２Ｐのエッチング速度はほぼ一定である。従って、エッチング時間が一定であれば、溝部１２ａの深さもほぼ一定である。従って、予め、深さ測定用の試料を用いて、溝部１２ａの深さを測定しておけば、磁気ヘッドの製造工程の途中で溝部１２ａの深さを測定しなくても、溝部１２ａの深さは分かる。
【０１１０】
以上のことから、磁気ヘッドの製造工程の途中で、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅と溝部１２ａの底部の幅とを測定すれば、これらの幅と既知の溝部１２ａの深さから、計算により、溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。これにより、磁気ヘッドの製造工程の途中で、所望の形状の溝部１２ａが形成されているか否かを確認することが可能となり、その結果、磁気ヘッドの製造効率を向上させることができる。
【０１１１】
図１４は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの第１の変形例を示している。図１４において、（ａ）は、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、（ｂ）は、磁気ヘッドの主要部の、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１４では、磁極層収容層１２よりも基板１側の部分を省略している。
【０１１２】
第１の変形例では、研磨停止層１３が除去され、磁極層収容層１２、非磁性膜１４、第１層１６１および第２層１６２の上面が平坦化され、これらの上面の上にギャップ層１８が配置されている。この第１の変形例の磁気ヘッドにおけるその他の構成は、図１および図２に示した磁気ヘッドと同様である。
【０１１３】
第１の変形例の磁気ヘッドの製造方法では、図８に示したように、研磨停止層１３が露出するまで被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐ、第１の磁性層１６１Ｐおよび非磁性膜１４を研磨した後、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によって、研磨停止層１３を選択的に除去する。次に、例えばＣＭＰによって、非磁性膜１４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐをわずかに研磨して、磁極層収容層１２、非磁性膜１４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。
【０１１４】
あるいは、研磨停止層１３が露出するまで被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐ、第１の磁性層１６１Ｐおよび非磁性膜１４を研磨した後、イオンビームエッチングによって、研磨停止層１３を除去すると共に非磁性膜１４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの各一部をエッチングして、磁極層収容層１２、非磁性膜１４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化してもよい。このエッチングでは、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４０〜７５°の範囲内とすることが好ましく、この角度を４０〜５５°の範囲内とすることがより好ましい。磁極層収容層１２がアルミナによって形成されている場合、イオンビームエッチングにおいて、磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐのエッチング速度Ｅ２は、磁極層収容層１２のエッチング速度Ｅ１よりも大きく、研磨停止層１３のエッチング速度Ｅ３は、磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐのエッチング速度Ｅ２よりも大きい。ここで、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上記の範囲内としてイオンビームエッチングを行うことにより、エッチング選択比Ｅ２／Ｅ１およびＥ３／Ｅ１を大きくすることができる。これにより、容易に、磁極層収容層１２と磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐの各上面をほぼ同じ高さにすることが可能になる。その結果、トラック幅の制御が容易になる。
【０１１５】
このようにして、第１の磁性層１６１Ｐ、第２の磁性層１６２Ｐは、それぞれ第１層１６１、第２層１６２となり、磁極層収容層１２、非磁性膜１４、第１層１６１および第２層１６２の上面が平坦化された構造が得られる。次に、積層体の上面全体の上にギャップ層１８を形成する。第１の変形例の磁気ヘッドの製造方法における、その後の工程は、図１および図２に示した磁気ヘッドの製造方法と同様である。
【０１１６】
図１５は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの第２の変形例を示している。図１５において、（ａ）は、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、（ｂ）は、磁気ヘッドの主要部の、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１５では、磁極層収容層１２よりも基板１側の部分を省略している。
【０１１７】
第２の変形例では、図２に示した絶縁層２３，２５の代わりに、コイル２２の少なくとも一部を覆う絶縁層２６を備えている。また、第２の変形例において、シールド層２０は、図２に示した第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび第３層２０Ｅの代わりに、第２層２０Ｆを有している。第２層２０Ｆ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２０Ｂとを連結するように配置されている。第２層２０Ｆは、絶縁層２６によって覆われたコイル２２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２０Ｆのうち、媒体対向面３０とコイル２２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２０Ｆは、例えばＣｏＮｉＦｅまたはＮｉＦｅによって形成されている。
【０１１８】
また、第２の変形例では、図２に示した絶縁層２４の代わりに絶縁層２７を備えている。絶縁層２７は、第２層２０Ｆの周囲に配置されている。絶縁層２７は、例えばアルミナによって形成されている。第２の変形例の磁気ヘッドにおけるその他の構成は、第１の変形例と同様である。
【０１１９】
第２の変形例の磁気ヘッドの製造方法では、コイル２２を形成する工程までは、第１の変形例と同様である。第２の変形例では、コイル２２を形成した後、絶縁層２６、第２層２０Ｆ、絶縁層２７を順に形成する。第２の変形例の磁気ヘッドの製造方法における、その後の工程は、図１および図２に示した磁気ヘッドの製造方法と同様である。
【０１２０】
［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１６ないし図２３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１６ないし図２１において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の上面を示し、（ｂ）は、積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｃ）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。また、図２２および図２３において、（ａ）は、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１６ないし図２３では、磁極層収容層１２よりも基板１側の部分を省略している。
【０１２１】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、非磁性層１２Ｐを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。図１６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、非磁性材料よりなる下部研磨停止層３３を形成する。下部研磨停止層３３は、例えば非磁性導電材料によって形成される。下部研磨停止層３３の材料としては、例えば、第１の実施の形態における研磨停止層１３の材料と同じものを用いることができる。下部研磨停止層３３の厚みは、例えば２０〜６０ｎｍの範囲内である。
【０１２２】
次に、下部研磨停止層３３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、磁極層収容層１２に溝部１２ａを形成するためのマスク３１を形成する。このマスク３１は、溝部１２ａに対応した形状の開口部を有している。
【０１２３】
次に、マスク３１を用いて、下部研磨停止層３３を選択的にエッチングする。これにより、下部研磨停止層３３に、貫通した開口部３３ａが形成される。この開口部３３ａ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のうち下部研磨停止層３３の開口部３３ａ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。次に、マスク３１を除去する。溝部１２ａが形成されることにより、非磁性層１２Ｐは磁極層収容層１２となる。下部研磨停止層３３は、後に行われる第２の研磨工程における研磨の停止位置を示す。下部研磨停止層３３の開口部３３ａの縁は、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの縁の真上に配置されている。下部研磨停止層３３と非磁性層１２Ｐのエッチングの条件は、第１の実施の形態における研磨停止層１３と非磁性層１２Ｐのエッチングの条件と同様である。
【０１２４】
次に、電子顕微鏡を用いて、下部研磨停止層３３の開口部３３ａの幅を測定することによって、磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅を測定する。このとき、同時に、磁極層収容層１２の溝部１２ａの底部の幅を測定してもよい。これにより、溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅および溝部１２ａの底部の幅の測定方法、および溝部１２ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求める方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２５】
本実施の形態では、この後の工程で、溝部１２ａ内にスペーサ層３４および上部研磨停止層３５を介して磁極層１６が形成される。従って、トラック幅は、媒体対向面３０での磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅から、スペーサ層３４の厚みの２倍および上部研磨停止層３５の厚みの２倍を引いた値である。スペーサ層３４の厚みおよび上部研磨停止層３５の厚みは、精度よく制御することができる。従って、媒体対向面３０での磁極層収容層１２の上面における溝部１２ａの幅を測定することにより、トラック幅を求めることができる。
【０１２６】
図１７は、次の工程を示す。この工程では、まず、磁極層収容層１２の溝部１２ａ内および下部研磨停止層３３の上に、非磁性材料よりなる、所定の厚みのスペーサ層３４を形成する。スペーサ層３４は、例えば絶縁材料または半導体材料によって形成される。スペーサ層３４の材料、厚みおよび形成方法は、第１の実施の形態における非磁性膜１４と同様である。
【０１２７】
次に、スペーサ層３４の上に、非磁性材料よりなる上部研磨停止層３５を形成する。上部研磨停止層３５は、例えば、スパッタ法またはＩＢＤによって形成される。スパッタ法によって上部研磨停止層３５を形成する場合には、コリメーションスパッタやロングスロースパッタを用いることが好ましい。上部研磨停止層３５の材料としては、例えば、第１の実施の形態における研磨停止層１３の材料と同じものを用いることができる。上部研磨停止層３５の厚みは、例えば２０〜６０ｎｍの範囲内である。
【０１２８】
次に、上部研磨停止層３５の上に、磁極層１６の第１層１６１となる第１の磁性層１６１Ｐを形成する。第１の磁性層１６１Ｐの厚みは、例えば４０〜６０ｎｍの範囲内である。第１の磁性層１６１Ｐの材料および形成方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２９】
次に、図１８に示したように、磁性層１６１Ｐの上に、磁極層１６の第２層１６２となる第２の磁性層１６２Ｐを形成する。この第２の磁性層１６２Ｐは、例えばフレームめっき法によって形成される。その際、第１の磁性層１６１Ｐは、めっき用の電極として用いられる。上部研磨停止層３５が導電性の材料によって形成されている場合には、上部研磨停止層３５も、めっき用の電極として用いられる。
【０１３０】
次に、図１９に示したように、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．５〜１．２μｍの厚みに形成する。
【０１３１】
次に、図２０に示したように、例えばＣＭＰによって、上部研磨停止層３５が露出するまで被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨して、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。この研磨工程は、本発明における第１の研磨工程に対応する。ＣＭＰによって被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨する場合には、上部研磨停止層３５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。
【０１３２】
図２１は、次の工程を示す。この工程では、まず、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によって、上部研磨停止層３５のうち、積層体の上面に露出している部分を選択的に除去する。次に、例えばＣＭＰによって、下部研磨停止層３３が露出するまでスペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐを研磨して、下部研磨停止層３３、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。これにより、残った第１の磁性層１６１Ｐ、第２の磁性層１６２Ｐがそれぞれ第１層１６１、第２層１６２となる。この研磨工程は、本発明における第２の研磨工程に対応する。ＣＭＰによってスペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐを研磨する場合には、下部研磨停止層３３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。このようにして下部研磨停止層３３が露出した時点で研磨を停止させることにより、第１層１６１および第２層１６２よりなる磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。
【０１３３】
図２２は、次の工程を示す。以下の工程は、第１の実施の形態と同様である。すなわち、図２２に示した工程では、まず、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１８を形成する。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の上に連結層２０Ｂを形成する。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および連結層２０Ｂが露出するまで非磁性層２１を研磨して、第１層２０Ａ、連結層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面を平坦化する。
【０１３４】
図２３は、次の工程を示す。この工程では、第１の実施の形態と同様に、まず、コイル２２、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。次に、絶縁層２３，絶縁層２４を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよびコイル２２が露出するまで絶縁層２４を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２２および絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。次に、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に絶縁層２５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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、第１の実施の形態における研磨停止層１３、非磁性膜１４の代わりに、それぞれ下部研磨停止層３３、スペーサ層３４が設けられている。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、更に、磁極層収容層１２の溝部１２ａ内において、第１層１６１とスペーサ層３４との間に上部研磨停止層３５が設けられている。本実施の形態に係る磁気ヘッドのその他の構成は、第１の実施の形態と同様である。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁極層収容層１２の溝部１２ａ内に、スペーサ層３４および上部研磨停止層３５を介して磁極層１６が配置される。そのため、本実施の形態によれば、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、より小さくすることが可能になる。
【０１３７】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法は、磁極層１６の形成に関わる工程として、以下の第１ないし第１０の工程を備えている。第１の工程は、後に溝部１２ａが形成されることにより磁極層収容層１２となる非磁性層１２Ｐを形成する工程である。第２の工程は、磁極層１６の平面形状に対応した形状の貫通する開口部３３ａを有し、後に行われる第２の研磨工程における研磨の停止位置を示す下部研磨停止層３３を、非磁性層１２Ｐの上面の上に形成する工程である。第３の工程は、非磁性層１２Ｐが磁極層収容層１２になるように、非磁性層１２Ｐのうち下部研磨停止層３３の開口部３３ａ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を形成する工程である。第４の工程は、第３の工程の後で、下部研磨停止層３３の上に、所定の厚みのスペーサ層３４を形成する工程である。
【０１３８】
第５の工程は、スペーサ層３４の上に、後に行われる第１の研磨工程における研磨の停止位置を示す上部研磨停止層３５を形成する工程である。第６の工程は、溝部１２ａおよび上部研磨停止層３５の形成後に、磁極層１６となる磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐを、溝部１２ａを埋め、且つその上面が上部研磨停止層３５の上面よりも上側に配置されるように形成する工程である。第７の工程は、磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐおよび上部研磨停止層３５を覆うように、被覆層３２を形成する工程である。
【０１３９】
第８の工程は、上部研磨停止層３５が露出するまで、被覆層３２および磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐを研磨する第１の研磨工程である。第９の工程は、第１の研磨工程の後で、上部研磨停止層３５を除去する工程である。第１０の工程は、磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐが磁極層１６になるように、下部研磨停止層３３が露出するまで、スペーサ層３４および磁性層１６１Ｐ、１６２Ｐを研磨する第２の研磨工程である。
【０１４０】
本実施の形態では、磁性層１６２Ｐの厚みに大きなばらつきがあっても、第１の研磨工程により、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの各上面のレベルを、上部研磨停止層３５の上面のレベルに、おおよそ一致させることができる。ただし、第１の研磨工程における研磨量は多いため、第１の研磨工程の終了時点で、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの各上面と上部研磨停止層３５の上面との間にわずかに段差が生じる場合がある。しかし、本実施の形態では、上部研磨停止層３５を除去した後、研磨量の少ない第２の研磨工程を行うことにより、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの各上面と下部研磨停止層３３の上面との間にほとんど段差が生じないように、下部研磨停止層３３、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの各上面を平坦化することができる。従って、本実施の形態によれば、第１層１６１および第２層１６２よりなる磁極層１６の厚みを、極めて正確に制御することができる。その結果、本実施の形態によれば、トラック幅を極めて正確に制御することが可能になる。
【０１４１】
また、本実施の形態において、上部研磨停止層３５が導電性の材料によって形成されている場合には、第２の磁性層１６２Ｐをめっき法によって形成する際に、上部研磨停止層３５および第１の磁性層１６１Ｐが、めっき用の電極として機能する。従って、第１の磁性層１６１Ｐが薄くても、電極としての上部研磨停止層３５および第１の磁性層１６１Ｐに十分な電流を流すことができる。その結果、溝部１２ａ内に均質な第２の磁性層１６２Ｐを形成することができる。従って、本実施の形態によれば、溝部１２ａの幅が小さい場合であっても、磁極層１６を均質に且つ正確に形成することができる。
【０１４２】
なお、本実施の形態において、上部研磨停止層３５が導電性の材料によって形成されている場合には、磁極層１６の第１層１６１を省略してもよい。第１層１６１を省略する場合には、上部研磨停止層３５の上に、例えばめっき法によって、磁極層１６となる磁性層を形成する。
【０１４３】
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。
【０１４４】
図２４は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの変形例を示している。図２４において、（ａ）は、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、（ｂ）は、磁気ヘッドの主要部の、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２４では、磁極層収容層１２よりも基板１側の部分を省略している。
【０１４５】
この変形例では、下部研磨停止層３３が除去され、磁極層収容層１２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１層１６１および第２層１６２の上面が平坦化され、これらの上面の上にギャップ層１８が配置されている。この変形例の磁気ヘッドにおけるその他の構成は、図２３に示した磁気ヘッドと同様である。
【０１４６】
変形例の磁気ヘッドの製造方法では、図２１に示したように、下部研磨停止層３３が露出するまでスペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐを研磨した後、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によって、下部研磨停止層３３を選択的に除去する。次に、例えばＣＭＰによって、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐをわずかに研磨して、磁極層収容層１２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。
【０１４７】
あるいは、下部研磨停止層３３が露出するまでスペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐを研磨した後、イオンビームエッチングによって、下部研磨停止層３３を除去すると共にスペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの各一部をエッチングして、磁極層収容層１２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化してもよい。このエッチングでは、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４０〜７５°の範囲内とすることが好ましく、この角度を４０〜５５°の範囲内とすることがより好ましい。これにより、第１の実施の形態の第１の変形例において説明したように、容易に、磁極層収容層１２と磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐの各上面をほぼ同じ高さにすることが可能になる。その結果、トラック幅の制御が容易になる。
【０１４８】
このようにして、第１の磁性層１６１Ｐ、第２の磁性層１６２Ｐは、それぞれ第１層１６１、第２層１６２となり、磁極層収容層１２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１層１６１および第２層１６２の上面が平坦化された構造が得られる。次に、積層体の上面全体の上にギャップ層１８を形成する。変形例の磁気ヘッドの製造方法における、その後の工程は、図２３に示した磁気ヘッドの製造方法と同様である。
【０１４９】
なお、本実施の形態において、シールド層２０の構造を、第１の実施の形態における第２の変形例と同様の構造にしてもよい。
【０１５０】
［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２５ないし図３０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２５ないし図２８において、（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の上面を示し、（ｂ）は、積層体の、媒体対向面および基板に垂直な断面を示し、（ｃ）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。また、図２９および図３０において、（ａ）は、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２５ないし図３０では、磁極層収容層１２よりも基板１側の部分を省略している。
【０１５１】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、第２の磁性層１６２Ｐを形成する工程までは、第２の実施の形態と同様である。図２５は、次の工程を示す。この工程では、まず、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によって、第１の磁性層１６１Ｐ、上部研磨停止層３５、スペーサ層３４および下部研磨停止層３３のうち、第２の磁性層１６２Ｐおよびこれと同時にフレームの外側に形成されためっき層１６３の下に存在している部分以外の部分を選択的に除去する。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．５〜１．２μｍの厚みに形成する。
【０１５２】
次に、図２６に示したように、例えばＣＭＰによって、上部研磨停止層３５が露出するまで被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨して、被覆層３２、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。この研磨工程は、本発明における第１の研磨工程に対応する。ＣＭＰによって被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨する場合には、上部研磨停止層３５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。
【０１５３】
図２７は、次の工程を示す。この工程では、まず、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によって、上部研磨停止層３５のうち、積層体の上面に露出している部分を選択的に除去する。次に、例えばＣＭＰによって、下部研磨停止層３３が露出するまで被覆層３２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐを研磨して、被覆層３２、下部研磨停止層３３、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。これにより、残った第１の磁性層１６１Ｐ、第２の磁性層１６２Ｐがそれぞれ第１層１６１、第２層１６２となる。この研磨工程は、本発明における第２の研磨工程に対応する。ＣＭＰによって被覆層３２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐを研磨する場合には、下部研磨停止層３３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。このようにして下部研磨停止層３３が露出した時点で研磨を停止させることにより、第１層１６１および第２層１６２よりなる磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。
【０１５４】
次に、図２８に示したように、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によって、下部研磨停止層３３のうち、スペーサ層３４に隣接する部分以外の部分を選択的に除去する。
【０１５５】
図２９は、次の工程を示す。以下の工程は、第１の実施の形態と同様である。すなわち、図２９に示した工程では、まず、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１８を形成する。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の上に連結層２０Ｂを形成する。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および連結層２０Ｂが露出するまで非磁性層２１を研磨して、第１層２０Ａ、連結層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面を平坦化する。
【０１５６】
図３０は、次の工程を示す。この工程では、第１の実施の形態と同様に、まず、コイル２２、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。次に、絶縁層２３，絶縁層２４を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよびコイル２２が露出するまで絶縁層２４を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２２および絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。次に、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に絶縁層２５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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
第２の実施の形態に係る磁気ヘッドでは、図２３に示したように、下部研磨停止層３３が広い領域に存在している。これに対し、本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、下部研磨停止層３３は、スペーサ層３４に隣接する狭い領域にのみ存在している。
【０１５９】
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。
【０１６０】
図３１は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの変形例を示している。図３１において、（ａ）は、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、（ｂ）は、磁気ヘッドの主要部の、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３１では、磁極層収容層１２よりも基板１側の部分を省略している。
【０１６１】
この変形例では、下部研磨停止層３３が除去され、磁極層収容層１２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１層１６１および第２層１６２の上面が平坦化され、これらの上面の上にギャップ層１８が配置されている。この変形例の磁気ヘッドにおけるその他の構成は、図３０に示した磁気ヘッドと同様である。
【０１６２】
変形例の磁気ヘッドの製造方法では、図２７に示したように、下部研磨停止層３３が露出するまで被覆層３２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐを研磨した後、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によって、下部研磨停止層３３の全体を除去する。次に、例えばＣＭＰによって、被覆層３２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐをわずかに研磨して、磁極層収容層１２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。
【０１６３】
あるいは、下部研磨停止層３３が露出するまで被覆層３２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐを研磨した後、イオンビームエッチングによって、被覆層３２および下部研磨停止層３３を除去すると共に、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの各一部をエッチングして、磁極層収容層１２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化してもよい。このエッチングでは、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４０〜７５°の範囲内とすることが好ましく、この角度を４０〜５５°の範囲内とすることがより好ましい。これにより、第１の実施の形態の第１の変形例において説明したように、容易に、磁極層収容層１２と磁性層１６１Ｐ，１６２Ｐの各上面をほぼ同じ高さにすることが可能になる。その結果、トラック幅の制御が容易になる。
【０１６４】
このようにして、第１の磁性層１６１Ｐ、第２の磁性層１６２Ｐは、それぞれ第１層１６１、第２層１６２となり、磁極層収容層１２、スペーサ層３４、上部研磨停止層３５、第１層１６１および第２層１６２の上面が平坦化された構造が得られる。次に、積層体の上面全体の上にギャップ層１８を形成する。変形例の磁気ヘッドの製造方法における、その後の工程は、図３０に示した磁気ヘッドの製造方法と同様である。
【０１６５】
なお、本実施の形態において、シールド層２０の構造を、第１の実施の形態における第２の変形例と同様の構造にしてもよい。
【０１６６】
［第４の実施の形態］
次に、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。まず、図３２ないし図３８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３８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３８では、磁極層収容層１２よりも基板１側の部分を省略している。
【０１６７】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、スペーサ層３４を形成する工程までは、第２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、スペーサ層３４の上にマスク４１を形成する。このマスク４１は、磁極層収容層１２の溝部１２ａよりもわずかに広い領域に配置される。マスク４１のうち、スペーサ層３４を介して磁極層収容層１２の上面上に配置される部分は、アンダーカットの入った形状であることが好ましい。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性材料よりなる上部研磨停止層４２を形成する。上部研磨停止層４２は、例えば、スパッタ法またはＩＢＤによって形成される。上部研磨停止層４２の材料としては、例えば、第１の実施の形態における研磨停止層１３の材料と同じものを用いることができる。上部研磨停止層４２の厚みは、例えば４０〜６０ｎｍの範囲内である。
【０１６８】
図３３は、次の工程を示す。この工程では、まず、マスク４１を除去する。これにより、上部研磨停止層４２は、溝部１２ａとその近傍の領域を除いた領域において、スペーサ層３４の上に配置される。次に、積層体の上面全体の上に、磁極層１６の第１層１６１となる第１の磁性層１６１Ｐを形成する。第１の磁性層１６１Ｐの厚みは、例えば４０〜６０ｎｍの範囲内である。第１の磁性層１６１Ｐの材料および形成方法は、第１の実施の形態と同様である。次に、磁性層１６１Ｐの上に、磁極層１６の第２層１６２となる第２の磁性層１６２Ｐを形成する。この第２の磁性層１６２Ｐは、例えばフレームめっき法によって形成される。その際、第１の磁性層１６１Ｐは、めっき用の電極として用いられる。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．５〜１．２μｍの厚みに形成する。なお、この被覆層３２を形成する前に、フレームの外側に形成された不要なめっき層を除去してもよい。
【０１６９】
次に、図３４に示したように、例えばＣＭＰによって、上部研磨停止層４２が露出するまで被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨して、被覆層３２、上部研磨停止層４２、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。この研磨工程は、本発明における第１の研磨工程に対応する。ＣＭＰによって被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨する場合には、上部研磨停止層４２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。なお、図３４には、上記の研磨工程の終了時点で、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの各上面と上部研磨停止層４２の上面との間にわずかに段差が生じている様子を示している。
【０１７０】
次に、図３５に示したように、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によって、上部研磨停止層４２を選択的に除去する。
【０１７１】
次に、図３６に示したように、例えばＣＭＰによって、下部研磨停止層３３が露出するまでスペーサ層３４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐを研磨して、下部研磨停止層３３、スペーサ層３４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。これにより、残った第１の磁性層１６１Ｐ、第２の磁性層１６２Ｐがそれぞれ第１層１６１、第２層１６２となる。この研磨工程は、本発明における第２の研磨工程に対応する。ＣＭＰによってスペーサ層３４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐを研磨する場合には、下部研磨停止層３３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。このようにして下部研磨停止層３３が露出した時点で研磨を停止させることにより、第１層１６１および第２層１６２よりなる磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。
【０１７２】
図３７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。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２０Ｇを形成する。第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｇ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。この時点における第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｇの厚みは、例えば１．０μｍである。
【０１７３】
次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層４３を形成する。非磁性層４３の材料は、第１の実施の形態における非磁性層２１と同様である。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｇが露出するまで非磁性層４３を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｇおよび非磁性層４３の上面を平坦化する。また、この研磨によって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｇの厚みが例えば０．８μｍになるようにする。
【０１７４】
図３８は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばスパッタ法を用いて、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層４４を、例えば０．２〜０．３μｍの範囲内の厚みで形成する。次に、この絶縁層４４のうち、後にコイル２２および絶縁層２３が配置される部分以外の部分を、エッチングによって除去する。
【０１７５】
次に、第１の実施の形態と同様にして、コイル２２、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。連結層２０Ｄは、媒体対向面３０から離れた位置において、ヨーク層２０Ｇの上に配置される。次に、絶縁層２３，絶縁層２４を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよびコイル２２が露出するまで絶縁層２４を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２２および絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。次に、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に絶縁層２５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。本実施の形態におけるシールド層２０は、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｇ、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび第３層２０Ｅを有している。これらは、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅのいずれかによって形成される。
【０１７６】
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。
【０１７７】
本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、図３８に示したように、上部研磨停止層４２は溝１２ａ内には設けられない。また、本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、第１の実施の形態における連結層２０Ｂおよび非磁性層２１の代わりに、ヨーク層２０Ｇ、非磁性層４３および絶縁層４４が設けられている。
【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、第２の実施の形態と同様である。
【０１７９】
なお、本実施の形態において、第２の実施の形態における変形例と同様に、下部研磨停止層３３を除去してもよい。また、本実施の形態において、シールド層２０の構造を、第１の実施の形態における第２の変形例と同様の構造にしてもよい。
【０１８０】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５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。始めに、図３９および図４０を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。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。
【０１８１】
本実施の形態に係る磁気ヘッドは、第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層収容層１２、研磨停止層１３および非磁性膜１４の代わりに、絶縁層５１、下地層５２、磁極層収容層５３、研磨停止層５４および被覆層３２を備えている。
【０１８２】
絶縁層５１は、絶縁材料よりなり、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ている。絶縁層５１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）のいずれかを用いることができる。
【０１８３】
下地層５２は、非磁性導電材料よりなり、絶縁層５１の上に配置されている。下地層５２の材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＴｉＮ、ＴｉＷ、ＮｉＣｒのいずれかを用いることができる。下地層５２の厚みは、例えば０．１μｍである。
【０１８４】
磁極層収容層５３は、非磁性材料よりなり、下地層５２の上に配置されている。磁極層収容層５３は、上面で開口し、磁極層１６を収容する溝部５３ａを有している。溝部５３ａは磁極層収容層５３を貫通している。磁極層収容層５３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）のいずれかを用いることができる。磁極層収容層５３の厚みは、例えば０．２０〜０．３５μｍの範囲内である。
【０１８５】
磁極層１６は、溝部５３ａ内に配置されている。磁極層１６は、溝部５３ａの表面に近い位置に配置された第１層１６１と、溝部５３ａの表面から遠い位置に配置された第２層１６２とを有している。
【０１８６】
研磨停止層５４は、非磁性導電材料よりなり、磁極層収容層５３の上面の上に配置されている。研磨停止層５４は、本発明における非磁性導電層に対応する。研磨停止層５４は、貫通する開口部５４ａを有し、この開口部５４ａの縁は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの縁の真上に配置されている。研磨停止層５４の材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＴｉＮ、ＴｉＷ、ＮｉＣｒのいずれかを用いることができる。研磨停止層５４の厚みは、例えば２０〜６０ｎｍの範囲内である。
【０１８７】
被覆層３２は、例えばアルミナよりなり、下地層５２、磁極層収容層５３、研磨停止層５４および磁極層１６よりなる積層体の周囲において、絶縁層５１の上に配置されている。被覆層３２、研磨停止層５４および磁極層１６の上面は平坦化されている。ギャップ層１８は、平坦化された被覆層３２、研磨停止層５４および磁極層１６の上面の上に配置されている。
【０１８８】
本実施の形態に係る磁気ヘッドにおいて、ギャップ層１８から第３層２０Ｅまでの部分の構成は、第４の実施の形態に係る磁気ヘッドと同様である。本実施の形態に係る磁気ヘッドのその他の構成は、第１の実施の形態に係る磁気ヘッドと同様である。
【０１８９】
次に、図４１ないし図４７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４１ないし図４７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４１ないし図４７では、絶縁層５１よりも基板１側の部分を省略している。
【０１９０】
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４１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、絶縁層５１と下地層５２を順に形成する。次に、下地層５２の上に、後に溝部５３ａが形成されることにより磁極層収容層５３となる非磁性層５３Ｐを形成する。次に、例えばスパッタ法によって、非磁性層５３Ｐの上に、研磨停止層５４を形成する。
【０１９１】
図４２は、次の工程を示す。この工程では、まず、研磨停止層５４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、磁極層収容層５３に溝部５３ａを形成するためのマスク５５を形成する。このマスク５５は、溝部５３ａに対応した形状の開口部を有している。
【０１９２】
次に、マスク５５を用いて、研磨停止層５４を選択的にエッチングする。これにより、研磨停止層５４に、貫通した開口部５４ａが形成される。この開口部５４ａ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５３Ｐのうち研磨停止層５４の開口部５４ａ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５３Ｐに溝部５３ａを形成する。次に、マスク５５を除去する。溝部５３ａが形成されることにより、非磁性層５３Ｐは磁極層収容層５３となる。研磨停止層５４は、後に行われる研磨の停止位置を示す。研磨停止層５４の開口部５４ａの縁は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの縁の真上に配置されている。研磨停止層５４と非磁性層５３Ｐのエッチングの条件は、第１の実施の形態における研磨停止層１３と非磁性層１２Ｐのエッチングの条件と同様である。
【０１９３】
次に、電子顕微鏡を用いて、研磨停止層５４の開口部５４ａの幅を測定することによって、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定する。このとき、同時に、磁極層収容層５３の溝部５３ａの底部の幅を測定してもよい。これにより、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅および溝部５３ａの底部の幅の測定方法、および溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求める方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１９４】
図４３は、次の工程を示す。この工程では、まず、磁極層収容層５３の溝部５３ａ内および研磨停止層５４の上に、磁極層１６の第１層１６１となる第１の磁性層１６１Ｐを形成する。この第１の磁性層１６１Ｐの形成方法は第１の実施の形態と同様である。次に、磁性層１６１Ｐの上に、磁極層１６の第２層１６２となる第２の磁性層１６２Ｐを形成する。この第２の磁性層１６２Ｐは、例えばフレームめっき法によって形成される。その際、下地層５２および第１の磁性層１６１Ｐが、めっき用の電極として用いられる。
【０１９５】
図４４は、次の工程を示す。この工程では、まず、第２の磁性層１６２Ｐをマスクとして、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によって、第１の磁性層１６１Ｐ、研磨停止層５４、磁極層収容層５３および下地層５２のうち、第２の磁性層１６２Ｐの下に存在している部分以外の部分を選択的に除去する。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．８〜１．５μｍの厚みに形成する。
【０１９６】
次に、図４５に示したように、例えばＣＭＰによって、研磨停止層５４が露出するまで被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨して、被覆層３２、研磨停止層５４、第１の磁性層１６１Ｐおよび第２の磁性層１６２Ｐの上面を平坦化する。ＣＭＰによって被覆層３２、第２の磁性層１６２Ｐおよび第１の磁性層１６１Ｐを研磨する場合には、研磨停止層５４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。このようにして研磨停止層５４が露出した時点で研磨を停止させることにより、第１層１６１および第２層１６２よりなる磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。
【０１９７】
図４６は、次の工程を示す。以下の工程は、第４の実施の形態と同様である。すなわち、図４６に示した工程では、まず、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１８を形成する。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２０Ｇを形成する。
【０１９８】
次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層４３を形成する。非磁性層４３の材料は、第１の実施の形態における非磁性層２１と同様である。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｇが露出するまで非磁性層４３を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｇおよび非磁性層４３の上面を平坦化する。
【０１９９】
図４７は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばスパッタ法を用いて、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層４４を、例えば０．２〜０．３μｍの範囲内の厚みで形成する。次に、この絶縁層４４のうち、後にコイル２２および絶縁層２３が配置される部分以外の部分を、エッチングによって除去する。
【０２００】
次に、第１の実施の形態と同様にして、コイル２２、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。連結層２０Ｄは、媒体対向面３０から離れた位置において、ヨーク層２０Ｇの上に配置される。次に、絶縁層２３，絶縁層２４を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよびコイル２２が露出するまで絶縁層２４を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２２および絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。次に、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に絶縁層２５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。本実施の形態におけるシールド層２０は、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｇ、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび第３層２０Ｅを有している。
【０２０１】
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。
【０２０２】
ここで、磁極層収容層に、貫通しない溝部を形成し、この溝部内に、めっき法によって磁極層を形成する場合について考える。この場合、特にトラック幅が小さくなって溝部の幅も小さくなったときには、溝部の底部にめっき用の電極膜を欠陥なく形成することが難しくなる。溝部の底部において、電極膜が十分に形成されていないと、めっき法によって磁極層を形成したときに、溝部の底部近傍において、めっき膜が十分に成長せずに、キーホール等の欠陥が生じる場合がある。
【０２０３】
本実施の形態では、非磁性導電材料よりなる下地層５２の上に、貫通する溝部５３ａを有する磁極層収容層５３が形成される。そして、溝部５３ａ内において、下地層５２の上に磁性層１６が形成される。このように、本実施の形態では、溝部５３ａの底部に、めっき用の電極として機能する下地層５２が存在する。そのため、本実施の形態によれば、めっき法によって第２の磁性層１６２Ｐを形成する際に、溝部５３ａの底部近傍においても、めっき膜を十分に成長させることができ、その結果、キーホール等の欠陥が生じることを防止することができる。従って、本実施の形態によれば、トラック幅が小さくなっても、所望の形状の磁極層１６を正確に形成することができる。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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の変形例と同様に、研磨停止層５４を除去してもよい。また、本実施の形態において、シールド層２０の構造を、第１の実施の形態における第２の変形例と同様の構造にしてもよい。
【０２０６】
［第６の実施の形態］
次に、本発明の第６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４８ないし図５７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４８ないし図５７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４８ないし図５７では、絶縁層５１よりも基板１側の部分を省略している。
【０２０７】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、非磁性層５３Ｐを形成する工程までは、第５の実施の形態と同様である。図４８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５３Ｐの上に、非磁性材料よりなる下部研磨停止層６１を形成する。下部研磨停止層６１は、例えば非磁性導電材料によって形成される。下部研磨停止層６１の材料としては、例えば、第５の実施の形態における研磨停止層５４の材料と同じものを用いることができる。下部研磨停止層６１の厚みは、例えば２０〜６０ｎｍの範囲内である。
【０２０８】
次に、例えばスパッタ法によって、下部研磨停止層６１の上に、非磁性材料よりなる、所定の厚みのスペーサ層６２を形成する。スペーサ層６２は、例えば絶縁材料または半導体材料によって形成される。スペーサ層６２の材料、厚みおよび形成方法は、第１の実施の形態における非磁性膜１４と同様である。本実施の形態では、スペーサ層６２は、非磁性層５３Ｐに溝部５３ａを形成する前に、下部研磨停止層６１の上に形成される。
【０２０９】
図４９は、次の工程を示す。この工程では、まず、スペーサ層６２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、磁極層収容層５３に溝部５３ａを形成するためのマスク６３を形成する。このマスク６３は、溝部５３ａに対応した形状の開口部を有している。
【０２１０】
次に、マスク６３を用いて、スペーサ層６２および下部研磨停止層６１を選択的にエッチングする。これにより、スペーサ層６２と下部研磨停止層６１に、それぞれ貫通した開口部６２ａ，６１ａが形成される。開口部６１ａ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５３Ｐのうち下部研磨停止層６１の開口部６１ａ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５３Ｐに溝部５３ａを形成する。次に、マスク６３を除去する。溝部５３ａが形成されることにより、非磁性層５３Ｐは磁極層収容層５３となる。下部研磨停止層６１は、後に行われる第２の研磨工程における研磨の停止位置を示す。下部研磨停止層６１の開口部６１ａの縁は、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの縁の真上に配置されている。スペーサ層６２、下部研磨停止層６１および非磁性層５３Ｐのエッチングの条件は、第１の実施の形態における研磨停止層１３と非磁性層１２Ｐのエッチングの条件と同様である。
【０２１１】
なお、スペーサ層６２の上にマスク６３となるフォトレジスト層を形成する前に、スペーサ層６２の上に、下部研磨停止層６１と同様の材料および厚みの非磁性層を形成し、その上にフォトレジスト層を形成してもよい。この場合には、開口部６２ａ，６１ａの縁をより精密に形成することができる。
【０２１２】
次に、第５の実施の形態と同様に、電子顕微鏡を用いて、磁極層収容層５３の上面における溝部５３ａの幅を測定する。このとき、同時に、磁極層収容層５３の溝部５３ａの底部の幅を測定してもよい。これにより、溝部５３ａの壁面と基板１の上面に垂直な方向とのなす角度を求めることができる。
【０２１３】
次に、図５０に示したように、磁極層収容層５３の溝部５３ａ内およびスペーサ層６２の上に、非磁性導電材料よりなる上部研磨停止層６４を形成する。上部研磨停止層６４は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤまたはＩＢＤによって形成される。上部研磨停止層６４の材料としては、例えば、第１の実施の形態における研磨停止層１３の材料と同じものを用いることができる。上部研磨停止層６４の厚みは、例えば２０〜３０ｎｍの範囲内である。
【０２１４】
次に、図５１に示したように、上部研磨停止層６４の上に、磁極層１６となる磁性層１６Ｐを形成する。磁性層１６Ｐは、磁性材料によって形成される。具体的には、磁性層１６Ｐ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。磁性層１６Ｐは、溝部５３ａを埋め、且つその上面が上部研磨停止層６４の上面よりも上側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。その際、下地層５２および上部研磨停止層６４が、めっき用の電極として用いられる。図５１（ａ），（ｂ）において、符号１６３は、フレームの外側に形成された不要なめっき層を示している。
【０２１５】
次に、図５２に示したように、磁性層１６Ｐおよびめっき層１６３をマスクとして、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によって、上部研磨停止層６４、スペーサ層６２、下部研磨停止層６１のうち、磁性層１６Ｐおよびめっき層１６３の下に存在している部分以外の部分を選択的に除去する。
【０２１６】
図５３は、次の工程を示す。この工程では、まず、次に、磁性層１６Ｐおよびめっき層１６３をマスクとして、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によって、磁極層収容層５３のうち、磁性層１６Ｐおよびめっき層１６３の下に存在している部分以外の部分を選択的に除去する。次に、例えばイオンビームエッチングによって、下地層５２のうち、磁極層収容層５３の下に存在している部分以外の部分を選択的に除去する。次に、めっき層１６３を選択的に除去する。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる被覆層３２を、例えば０．８〜１．５μｍの厚みに形成する。
【０２１７】
次に、図５４に示したように、例えばＣＭＰによって、上部研磨停止層６４が露出するまで被覆層３２および磁性層１６Ｐを研磨して、被覆層３２、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐの上面を平坦化する。この工程は、本発明における第１の研磨工程に対応する。ＣＭＰによって被覆層３２および磁性層１６Ｐを研磨する場合には、上部研磨停止層６４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。
【０２１８】
次に、図５５に示したように、例えば、ＣＦ４ガスを含むエッチングガスを用いた反応性イオンエッチングによって、上部研磨停止層６４のうち、積層体の上面に露出している部分を選択的に除去する。
【０２１９】
図５６は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばＣＭＰによって、下部研磨停止層６１が露出するまでスペーサ層６２、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐを研磨して、下部研磨停止層６１、スペーサ層６２、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐの上面を平坦化する。これにより、残った磁性層１６Ｐがそれぞれ磁極層１６となる。この研磨工程は、本発明における第２の研磨工程に対応する。ＣＭＰによってスペーサ層６２、上部研磨停止層６４および磁性層１６Ｐを研磨する場合には、下部研磨停止層６１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。このようにして下部研磨停止層６１が露出した時点で研磨を停止させることにより、磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。次に、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１８を形成する。
【０２２０】
図５７は、次の工程を示す。以下の工程は、第４の実施の形態と同様である。すなわち、図５７に示した工程では、まず、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２０Ｇを形成する。
【０２２１】
次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層４３を形成する。非磁性層４３の材料は、第１の実施の形態における非磁性層２１と同様である。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｇが露出するまで非磁性層４３を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｇおよび非磁性層４３の上面を平坦化する。
【０２２２】
次に、例えばスパッタ法を用いて、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層４４を、例えば０．２〜０．３μｍの範囲内の厚みで形成する。次に、この絶縁層４４のうち、後にコイル２２および絶縁層２３が配置される部分以外の部分を、エッチングによって除去する。
【０２２３】
次に、第１の実施の形態と同様にして、コイル２２、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。連結層２０Ｄは、媒体対向面３０から離れた位置において、ヨーク層２０Ｇの上に配置される。次に、絶縁層２３，絶縁層２４を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよびコイル２２が露出するまで絶縁層２４を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２２および絶縁層２３，２４の上面を平坦化する。次に、コイル２２および絶縁層２３，２４の上に絶縁層２５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。本実施の形態におけるシールド層２０は、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｇ、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび第３層２０Ｅを有している。
【０２２４】
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。
【０２２５】
本実施の形態では、第２の実施の形態と同様に、第１の研磨工程および第２の研磨工程によって、磁極層１６の厚みを、極めて正確に制御することができる。その結果、本実施の形態によれば、トラック幅を極めて正確に制御することが可能になる。また、本実施の形態では、磁極層収容層５３の溝部５３ａ内において、磁極層収容層５３と磁極層１６との間に、非磁性導電材料よりなる上部研磨停止層６４が配置されている。これにより、本実施の形態によれば、小さなトラック幅を容易に実現でき、且つ上部研磨停止層６４の厚みによってトラック幅を正確に制御することができる。
【０２２６】
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５の実施の形態と同様である。
【０２２７】
なお、本実施の形態において、第２の実施の形態における変形例と同様に、下部研磨停止層６１を除去してもよい。また、本実施の形態において、シールド層２０の構造を、第１の実施の形態における第２の変形例と同様の構造にしてもよい。
【０２２８】
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９，２２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。
【０２２９】
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】
【０２３０】
【図１】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２】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３】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４】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５】図４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図６】図５に示した工程に続く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】本発明の第１の実施の形態におけるエッチングの条件を調べるための第１の実験の結果を示す特性図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態におけるエッチングの条件を調べるための第２の実験の結果を示す特性図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態における溝部の壁面と基板の上面に垂直な方向とのなす角度を求める方法を説明するための説明図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの第１の変形例を示す説明図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの第２の変形例を示す説明図である。
【図１６】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１７】図１６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１８】図１７に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１９】図１８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２０】図１９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図２１】図２０に示した工程に続く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】本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの変形例を示す説明図である。
【図２５】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】図２９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３１】本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドの変形例を示す説明図である。
【図３２】本発明の第４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】図３５に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３７】図３６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３８】図３７に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図３９】本発明の第５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５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４１】本発明の第５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４２】図４１に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図４３】図４２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図４４】図４３に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図４５】図４４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図４６】図４５に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図４７】図４６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図４８】本発明の第６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４９】図４８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図５０】図４９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図５１】図５０に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図５２】図５１に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図５３】図５２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図５４】図５３に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図５５】図５４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図５６】図５５に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図５７】図５６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図５８】磁極層の形成方法の一例における一工程を示す断面図である。
【図５９】図５８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図６０】図５９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図６１】図６０に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【０２３１】
１２…磁極層収容層、１２ａ…溝部、１３…研磨停止層、１３ａ…開口部、１４…非磁性膜、１６…磁極層、１８…ギャップ層、２０…シールド層、２２…コイル、１６１…第１層、１６２…第２層。
【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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【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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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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