(57)【要約】【課題】本発明は、磁極トレイリングステップを製作することができる磁気ヘッドの製作方法を提供することを目的とする。【解決手段】  磁気書き込みヘッドの作製、特に磁極および後部磁極段の作製のための方法。最初に、書き込み磁極を基板上にパターニングしてもよい。次に、書き込み磁極の側壁部に沿って側部ギャップ材料をパターニングしてもよい。次に、マスキング層を堆積およびパターニングして、書き込み磁極の一部を露出させてもよい。書き込み磁極の露出部分に磁極トレイリングステップを形成してもよい。【選択図】図１
2011076703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヘッドの作製方法であって、
書き込み磁極を基板上にパターニングすることと、
前記書き込み磁極の１つまたは複数の側壁部に沿って側部ギャップ材料をパターニングすることと、
少なくとも前記書き込み磁極および前記側部ギャップ材料上にマスキング層を堆積することと、
前記マスキング層をパターニングして前記書き込み磁極の一部を露出させることと、
前記書き込み磁極の前記露出部分上に磁極トレイリングステップを形成することを含む方法。
【請求項２】
前記書き込み磁極が、前記磁極の空気ベアリング面（ＡＢＳ）部分における第１の幅と、フレアポイントからスタートしかつ前記ＡＢＳから遠ざかるほど増加する幅と、を有するフレア型磁極である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記磁極トレイリングステップが、前記フレアポイントと前記書き込み磁極の上端との間に延伸する前記書き込み磁極の表面上にのみ形成され、前記書き込み磁極の前記上端が、前記ＡＢＳの反対側端部にある請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記磁極トレイリングステップの形成が、シード層として前記書き込み磁極の前記露出部分を用いて、前記磁極トレイリングステップに電気めっきすることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記書き込み磁極および前記磁極トレイリングステップが、同じ材料で構成される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記側部ギャップ材料がアルミナである請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記側部ギャップ材料が、前記磁極を磁気シールド層から分離するように構成されたシールドギャップの一部を形成する請求項１に記載の方法。
【請求項８】
磁気ヘッドの作製方法であって、
磁極の１つまたは複数の寸法、および前記磁極を形成するための、基板上の第１の位置を決定することと、
前記磁極上に形成される、磁極トレイリングステップの１つまたは複数の寸法、および前記磁極トレイリングステップを形成するための、前記磁極上の第２の位置を決定することと、
前記第１の位置で前記磁極をパターニングすることと、
前記パターニングされた磁極の１つまたは複数の寸法を測定することと、
前記パターニングされた磁極の前記１つまたは複数の測定された寸法に基づいて、前記磁極トレイリングステップの前記１つまたは複数の寸法および前記第２の位置の少なくとも１つを調整することと、
前記磁極トレイリングステップの前記１つまたは複数の寸法および前記第２の位置の前記調整された１つに従って、前記磁極トレイリングステップを前記磁極上にパターニングすることを含む方法。
【請求項９】
前記磁極が、前記磁極の空気ベアリング面（ＡＢＳ）部分における第１の幅と、前記フレアポイントからスタートしかつ前記ＡＢＳから遠ざかるのに従って増加する幅と、を有するフレア型磁極である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記磁極トレイリングステップが、前記フレアポイントと前記磁極の上端との間に延伸する前記磁極の表面上にのみ形成され、前記磁極の前記上端が、前記ＡＢＳの反対側端部にある請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記書き込み磁極および前記磁極トレイリングステップが、同じ材料で構成される請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記書き込み磁極および前記磁極トレイリングステップが、
ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、
コバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）、
コバルト鉄（ＣｏＦｅ）、
の１つから構成される請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記磁極トレイリングステップのパターニングが、シード層として前記書き込み磁極の前記露出部分を用いて、前記磁極トレイリングステップに電気めっきすることを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
磁気ヘッドの作製方法であって、
書き込み磁極を基板上にパターニングすることと、
前記書き込み磁極の１つまたは複数の側壁部に沿って側部ギャップ材料をパターニングすることと、
前記パターニングされた磁極の１つまたは複数の寸法を測定することと、
少なくとも前記書き込み磁極および前記側部ギャップ材料上にマスキング層を堆積することと、
前記マスキング層をパターニングして、前記書き込み磁極の一部を露出させることであって、前記露出部分の寸法が、前記パターニングされた磁極の前記１つまたは複数の測定された寸法に基づいて決定されることと、
前記書き込み磁極の前記露出部分上に磁極トレイリングステップを形成すること
を含む方法。
【請求項１５】
前記磁極が、前記磁極の空気ベアリング面（ＡＢＳ）部分における第１の幅と、前記フレアポイントからスタートしかつ前記ＡＢＳから遠ざかるほど増加する幅と、を有するフレア型磁極である請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記磁極トレイリングステップが、前記フレアポイントと前記磁極の上端との間に延伸する前記磁極の表面上にのみ形成され、前記磁極の前記上端が、前記ＡＢＳの反対側端部にある請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記書き込み磁極および前記磁極トレイリングステップが、同じ材料で構成される請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記側部ギャップ材料がアルミナである請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記側部ギャップ材料が、前記磁極を磁気シールド層から分離するように構成されたシールドギャップの一部を形成する請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記磁極トレイリングステップの形成が、シード層として前記書き込み磁極の前記露出部分を用いて、前記磁極トレイリングステップに電気めっきすることを含む請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気ヘッドの作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ヘッドベースのシステムは、データ記憶のコスト効率の良い形態として、コンピュータ業界において広く受け入れられてきた。磁気ディスクドライブシステムでは、ディスク形態の磁気記録媒体が、高速で回転し、一方で磁気ヘッドが、回転しているディスクの表面上に僅かに「浮上する」。磁気ディスクは、スピンドルドライブモータによって回転される。磁気ヘッドは、スライダに装着されるかまたはスライダと一体的に形成される。スライダは、サスペンションアセンブリによってディスク上につり下げられ、サスペンションアセンブリが、アクチュエータアームに装着される。磁気ディスクが動作速度で回転すると、スライダの物理設計により、回転するディスクによって生成された移動空気が、磁気ヘッドを浮上させ、磁気ヘッドが、空気ベアリングと呼ばれる空気のクッション上で、ディスク面の僅か上方でディスク面にわたって滑空または「飛行」できる。
【０００３】
磁気ディスクは、不揮発性なので、記憶のための望ましい媒体である。すなわち、データを保存するために電力が必要とされない。近年、磁気ディスク記憶システム技術の分野が、ますます発展している。かかる成功によって、記憶システムは、現代のコンピュータの重要なコンポーネントになった。任意の記憶システムにおける最も重要ないくつかの顧客用属性は、メガバイト当たりのコスト、データレートおよびアクセスタイムである。面密度（ディスクドライブ上の所与のエリア内に配置できる情報量）における改善が、記憶コストにおける歴史的な改善の背後にある主要な原動力だった。実際には、磁気ディスク記憶システムの面密度は、増加し続けている。磁気ディスク上の記録データを構成する磁性粒子がさらに小さくなるにつれて、かかる小さなビットの書き込みおよび読み出しにおける技術的な困難が生じる。
【０００４】
垂直記録は、長手方向記録と比較して、より大きな面密度を達成する１つのアプローチである。近年、より高いデータレートおよび面密度に対する要求の増加が、より小さな寸法へ向けてスケーリングする垂直ヘッド設計、ならびに新しいヘッド設計、材料、および実際的な製造方法の絶え間ない探究の必要性を推し進めてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、磁極トレイリングステップを製作することができる磁気ヘッドの製作方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は、磁気ヘッドの作製方法を提供する。この方法には、一般に、書き込み磁極を基板上にパターニングすることと、書き込み磁極の１つまたは複数の側壁部に沿って側部ギャップ材料をパターニングすることと、少なくとも書き込み磁極および側部ギャップ材料上にマスキング層を堆積することと、が含まれる。この方法には、さらに、マスキング層をパターニングして書き込み磁極の一部を露出させることと、書き込み磁極の露出部分に磁極トレイリングステップを形成することと、が含まれる。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、磁気ヘッドの作製方法を提供する。この方法には、一般に、磁極の１つまたは複数の寸法および磁極を形成するために基板上の第１の位置を決定することと、磁極トレイリングステップの１つまたは複数の寸法および磁極トレイリングステップを形成するために磁極上の第２の位置を決定することと、第１の位置で磁極をパターニングすることと、が含まれる。この方法には、さらに、パターニングされた磁極の１つまたは複数の寸法を測定することと、パターニングされた磁極の１つまたは複数の測定された寸法に基づいて、磁極トレイリングステップの１つまたは複数の寸法および第２の位置の少なくとも１つを調整することと、磁極トレイリングステップの１つまたは複数の寸法および第２の位置の調整された１つに従って、磁極トレイリングステップを磁極上でパターニングすることと、が含まれる。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態は、磁気ヘッドの作製方法を提供する。この方法には、一般に、書き込み磁極を基板上にパターニングすることと、書き込み磁極の１つまたは複数の側壁部に沿って側部ギャップ材料をパターニングすることと、パターニングされた磁極の１つまたは複数の寸法を測定することと、少なくとも書き込み磁極および側部ギャップ材料上にマスキング層を堆積することと、が含まれる。この方法には、さらに、マスキング層をパターニングして書き込み磁極の一部を露出させることが含まれるが、この場合に、露出部分の寸法は、パターニングされた磁極の１つまたは複数の測定された寸法、および書き込み磁極の露出部分に磁極トレイリングステップを形成することに基づいて決定される。
【０００９】
本発明の上記の特徴を詳細に理解することができる方法、上記で簡潔に要約した本発明の詳細で具体的な説明を、実施形態を参照することによって持ちうるために、実施形態のいくつかが添付の図面に示されている。しかしながら、添付の図面が、本発明の単に典型的な実施形態だけを示し、したがって本発明の範囲を限定するように見なすべきではないことに留意されたい。なぜなら、本発明は、他の等しく効果的な実施形態も可能にするからである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、磁極トレイリングステップを製作することができる磁気ヘッドの作製方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に従って例示的なハードディスクドライブを示す。
【図２Ａ】本発明の実施形態に従って磁気ヘッドの詳細図を示す。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に従って磁気ヘッドの詳細図を示す。
【図３Ａ】本発明の実施形態に従って磁極および磁極トレイリングステップの作製を示す。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に従って磁極および磁極トレイリングステップの作製を示す。
【図３Ｃ】本発明の実施形態に従って磁極および磁極トレイリングステップの作製を示す。
【図３Ｄ】本発明の実施形態に従って磁極および磁極トレイリングステップの作製を示す。
【図３Ｅ】本発明の実施形態に従って磁極および磁極トレイリングステップの作製を示す。
【図３Ｆ】本発明の実施形態に従って磁極および磁極トレイリングステップの作製を示す。
【図３Ｇ】本発明の実施形態に従って磁極および磁極トレイリングステップの作製を示す。
【図３Ｈ】本発明の実施形態に従って磁極および磁極トレイリングステップの作製を示す。
【図３Ｉ】本発明の実施形態に従って磁極および磁極トレイリングステップの作製を示す。
【図４】本発明の実施形態による、磁極および磁極トレイリングステップの作製中に実行される例示的な動作の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態は、一般に磁気書き込みヘッドに関し、特に磁極および後部磁極段の作製に関する。最初に、書き込み磁極を基板上にパターニングしてもよい。次に、書き込み磁極の側壁部に沿って側部ギャップ材料をパターニングしてもよい。その後、マスキング層を堆積およびパターニングして、書き込み磁極の一部を露出させてもよい。書き込み磁極の露出部分に磁極トレイリングステップを形成してもよい。本発明の実施形態は、磁気ディスクハードドライブでの使用に特に適しているが、この使用は、限定的に考えるべきではない。なぜなら、本発明の磁気書き込みヘッドは、特に（しかし限定ではない）磁気漏れおよびフリンジングが問題となる任意のタイプの磁気媒体に書き込むために用いることができるからである。
【００１３】
以下において、本発明の実施形態に言及する。しかしながら、本発明が、説明される特定の実施形態に限定されないことを理解されたい。以下の特徴および要素の任意の組み合わせは、異なる実施形態に関連していてもしていなくても、本発明を実現および実施するものと考えられている。さらに、本発明の実施形態が、他の解決法に勝る、かつ／または先行技術に勝る利点を達成可能であっても、特定の利点が所与の実施形態によって達成されるかどうかは、本発明の限定とはならない。したがって、以下の態様、特徴、実施形態および利点は、単に実例であり、請求項において明示的に挙げられている場合を除いて、添付の特許請求の範囲の要素または限定とは見なされない。同様に、「本発明」への言及は、本明細書に開示されるどんな発明的な主題の一般化としても解釈すべきではなく、請求項において明示的に挙げられている場合を除いて、添付の特許請求の範囲の要素または限定と見なすべきではない。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に従って、例示的なハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１００の上面図を示す。図示のように、ＨＤＤ１００は、１つまたは複数の磁気ディスク１１０、アクチュエータ１２０、磁気ディスクのそれぞれに関連付けられたアクチュエータアーム１３０、およびシャーシ１５０に装着されたスピンドルモータ１４０を含んでもよい。図１に示すように、１つまたは複数の磁気ディスク１１０は、垂直に配置してもよい。さらに、１つまたは複数の磁気ディスクは、スピンドルモータ１４０と結合してもよい。
【００１５】
磁気ディスク１１０には、ディスクの上面および底面の両方に円形データトラックを含んでもよい。電磁ヘッド１８０は、トラック上に配置してもよい。各ディスクが回転することによって、データがデータトラックに書き込まれ、そこからデータが読み出される。電磁ヘッド１８０は、図１に示すように、アクチュエータアーム１３０に結合してもよい。アクチュエータアーム１３０は、電磁ヘッド１８０を特定のデータトラック上に配置するために、アクチュエータ軸１３１を中心に回動するように構成してもよい。
【００１６】
複数の磁気ディスクをＨＤＤ１００に垂直に積み重ねてもよい。各ディスクは、ディスクの両面に読み出しおよび書き込みトラックを有してもよい。したがって、電磁ヘッドは、ディスクの両側に配置してもよい。いくつかの実施形態において、単一の磁気ヘッドを、第１のディスクの底面および第２磁気ディスクの上面におけるデータトラックにアクセスするように構成してもよい。
【００１７】
各アクチュエータアーム１３０は、アクチュエータ１２０に結合してもよい。アクチュエータ１２０は、アクチュエータアーム１３０の回動運動を制御して所与のデータトラック上に電磁ヘッド１８０を配置するように構成されたモータであってもよい。一実施形態において、アクチュエータアームは、連結してもよい。したがって、全てのアクチュエータアーム１３０およびその結果として全ての電磁ヘッド１８０は、一緒に移動してもよい。
【００１８】
スピンドルモータ１４０は、所定の速度で磁気ディスクを回転させるように構成してもよい。例えば、スピンドルモータ１４０は、１０，０００毎分回転数（ｒｐｍ）の速度で回転するように構成してもよい。しかしながら、当業者は、任意の合理的な回転速度を用いてもよいことを理解されよう。回転速度は、例えば、ディスクドライブのタイプ、コンピュータのタイプ等に依存してもよい。
【００１９】
図２Ａは、スライダ２０１上に実装され、かつ磁気ディスク２０２に面する読み出し／書き込みヘッド２００の実施形態の中心を通る、断片化された側部断面図である。読み出し／書き込みヘッド２００および磁気ディスク２０２は、図１における電磁ヘッド１８０および磁気ディスク１１０にそれぞれ対応してもよい。いくつかの実施形態において、磁気ディスク２０２は、「二重層」媒体、すなわち、ディスク基板２０８上に形成された「軟磁性下地層」または比較的低保磁力の磁気透過性下層（ＥＢＬ）２０６上の垂直磁気データ記録層（ＲＬ）２０４を含む「二重層」媒体であってもよい。読み出し／書き込みヘッド２００は、空気ベアリング面（ＡＢＳ）、磁気書き込みヘッド２１０、および磁気読み出しヘッド２１１を含み、かつそのＡＢＳが磁気ディスク２０２に面するように実装される。図２Ａにおいて、ディスク２０２は、矢印２３２によって示される方向に、書き込みヘッド２１０を通り越して移動するので、読み出し／書き込みヘッド２００を支持するスライダ２０１の部分は、スライダ「トレイリング」端部２０３と呼ばれることが多い。
【００２０】
いくつかの実施形態において、磁気読み出しヘッド２１１は、磁気抵抗（ＭＲ）読み出しヘッドであるが、この磁気抵抗（ＭＲ）読み出しヘッドには、ＭＲシールドＳ１およびＳ２間に位置するＭＲ検出素子２３０が含まれる。ＲＬ２０４は、垂直に記録または磁化された領域を伴って示されているが、隣接する領域が、ＲＬ２０４に位置する矢印によって表される磁化方向を有している。隣接する磁化された領域の磁界は、記録されたビットとしてＭＲ検出素子２３０によって検出可能である。
【００２１】
書き込みヘッド２１０には、主磁極２１２、磁束戻り磁極２１４、ならびに主磁極２１２および磁束戻り磁極２１４を接続するヨーク２１６から構成された磁気回路が含まれる。書き込みヘッド２１０にはまた、非磁性材料２１９に埋め込まれたセクションに示されている薄膜コイル２１８、およびラップアラウンドヨーク２１６が含まれる。書き込み磁極２２０（本明細書では「ＷＰ２２０」とも呼ばれる）は、主磁極２１２に磁気的に接続され、かつディスク２０２の外面に面する磁気書き込みヘッド２１０のＡＢＳ部分を画定する端部２２６を有する。
【００２２】
いくつかの実施形態において、書き込み磁極２２０は、フレア型書き込み磁極であり、フレアポイント２２２と、ＡＢＳの部分を画定する端部２２６を含む磁極端２２４と、を含む。フレア型書き込み磁極の実施形態において、（図２Ａにおいてページの中および外への）第１の方向における書き込み磁極２２０の幅は、図２Ｂに示すように、フレアポイント２２２における第１の幅Ｔ１から、ＡＢＳから離れるにしたがって、より大きな幅へと増加する。フレアは、書き込み磁極２２０の高さ全体に（すなわち、書き込み磁極の端部２２６から、書き込み磁極２２０の上端まで）延伸してもよく、または図２Ａに示すようにフレアポイント２２２から延伸するだけもよい。一実施形態において、フレアポイント２２２とＡＢＳとの間の距離は、約３０ｎｍ〜約１５０ｎｍである。
【００２３】
いくつかの実施形態において、ＷＰ２２０には、ＷＰ２２０に沿って長さＬにわたって延伸する磁性材料の磁極トレイリングステップ２６２が含まれる。磁極トレイリングステップ２６２は、フレアポイント２２２から、ＡＢＳと反対側の書き込み磁極２２０の端部まで延伸してもよい。長さＬは、約１ミクロン〜約１５ミクロンであってもよい。磁性材料の磁極トレイリングステップ２６２は、ＡＢＳと略平行でＷＰ２２０の幅に垂直な方向にＷＰ２２０の厚さをより厚くすることによって、ＷＰ２２０への磁束を増加させるように設けてもよい。動作において、書き込み電流は、コイル２１８を通過し、（破線２２８によって示される）磁界をＷＰ２２０から誘導するが、この磁界は、ＲＬ２０４を通過して（ＷＰ２２０の下のＲＬ２０４の領域の磁化し）、ＥＢＬ２０６によって設けられた磁束戻り経路を通り、戻り磁極２１４に戻る。
【００２４】
図２Ａはまた、非磁性ギャップ層２５６によってＷＰ２２０から分離された磁気シールド２５０の一実施形態を示す。いくつかの実施形態において、磁気シールド２５０は、シールド材料のほぼ全てが後端部２０３にある後部シールドであってもよい。代替として、いくつかの実施形態において、磁気シールド２５０は、シールドが後端部２０３を覆い、かつまた書き込み磁極２２０の側部を包み込むラップアラウンドシールドであってもよい。図２Ａが、読み出し／書き込みヘッド２００の中心を通る断面図なので、図２Ａでは、後部およびラップアラウンド実施形態の両方を表す。
【００２５】
ＡＢＳの近くで、非磁性ギャップ層２５６は、厚さが減少し、シールドギャップスロート２５８を形成する。スロートギャップ幅は、一般に、ＡＢＳにおいてＷＰ２２０と磁気シールド２５０との間の距離として定義される。シールド２５０は、（Ｎｉ、ＣｏおよびＦｅ合金などの）磁気透過性材料で形成され、ギャップ層２５６は、（Ｔａ、ＴａＯ、Ｒｕ、Ｒｈ、ＮｉＣｒ、ＳｉＣまたはＡｌ２Ｏ３などの）非磁性材料で形成される。ギャップ材料におけるテーパ２６０は、ＡＢＳにおけるスロートギャップから、テーパ２６０の上の最大ギャップ幅へとなだらかに傾斜する。幅方向におけるこのなだらかな傾斜によって、非磁性ギャップ層における先細バンプが形成されるが、この先細バンプは、書き込み磁極２２０からのより大きな磁束密度を可能にし、一方でシールド２５０の飽和を回避する。
【００２６】
テーパ２６０が、図２Ａに示すよりも多くまたは少なく延伸してもよいことを理解されたい。テーパは、最大ギャップ幅が、ＡＢＳと反対側のシールド端部になるように、シールド２５０のもう一方の端部（図示せず）まで上方に延伸してもよい。ギャップ層厚さは、ＡＢＳからの第１の距離（スロートギャップ高さ）における第１の厚さ（スロートギャップ幅）から、ＡＢＳから遠ざかる方向において、より大きな厚さへ、ＡＢＳからの第２の距離（第１の距離より大きい）における最大の厚さへと、増加する。第２の距離より大きい、ＡＢＳからの第３の距離において、ギャップ層厚さは、磁極トレイリングステップ２６２の領域で低減される。
【００２７】
図２Ｂは、本発明の実施形態に従って、図２ＡのＷＰ２２０の拡大側面図を示すが、シールド層２５０およびギャップ層２５６は、ＷＰ２２０の詳細を示すために削除されている。例示的な実施形態において、磁極トレイリングステップ２６２は、ＷＰ２２０の一部を覆う。ＷＰ２２０には、フレア型側部２７４が含まれるが、これらのフレア型側部２７４は、主磁極が、ＡＢＳから遠ざかる方向において、第１の厚さＴ１から、より大きな厚さへ増加するように、ＡＢＳから離れたフレアポイント２２２から延伸する。
【００２８】
いくつかの実施形態において、第１の厚さＴ１は、３０ｎｍ〜１５０ｎｍである。フレア型側部２７４は、磁極先端２２４の非フレア型（ほぼ並列）側部２７２に対して角度αを形成する。一実施形態において、αは、約３０°〜約６０°である。いくつかの実施形態において、磁極トレイリングステップ２６２は、ＡＢＳを基準として、フレアポイント２２２と一致するフロントエッジを有していてもよい。この場合、磁極トレイリングステップ２６２を、（ＡＢＳから約７５ｎｍ〜約２７５ｎｍで）フレアポイント２２２から延伸して、書き込み磁極２２０のフレア型部に重なるようにする。この実施形態において、磁極トレイリングステップ２６２の前縁およびフレアポイント２２２は、ＡＢＳから等距離である。他の実施形態において、磁極トレイリングステップ２６２は、磁極先端２２４の一部が磁極トレイリングステップ２６２によって覆われるように、フレアポイント２２２よりＡＢＳに近いフロントエッジ２６４を有するように構成することもできる。
【００２９】
さらなる実施形態において、磁極トレイリングステップ２６２は、フレア型書き込み磁極２２０の一部が磁極トレイリングステップ２６２によって覆われないように、フレアポイント２２２よりＡＢＳからさらに離れたフロントエッジ２６６を有するように構成することもできる。磁極トレイリングステップ２６２のフロントエッジおよびフレアポイント２２２の配置は、以下で説明するように、磁極トレイリングステップ２６２の堆積中に、書き込み磁束を最大限にする一方でフリンジングおよび漏れを最小限に維持するように調整してもよい。磁極トレイリングステップのフロントエッジ（２６４または２６６）とフレアポイント２２２との間の距離は、０ｎｍ（磁極トレイリングステップのフロントエッジおよびフレアポイント２２２が互いに一列に配置される場合）〜１００ｎｍである。したがって、磁極トレイリングステップのフロントエッジおよびＡＢＳからの距離は、約７５ｎｍ〜２７５ｎｍである。磁極トレイリングステップのフロントエッジとフレアポイント２２２の望ましい配置は、書き込みヘッド２１０の他の構造および機能的な制限に依存する。その配置は、ヘッドによって生成される磁界を最大限にすると同時に漂遊磁界を抑制するように選択してもよい。
【００３０】
図３Ａ−３Ｆは、本発明の実施形態に従って、書き込み磁極および書き込み磁極の磁極トレイリングステップ、例えば図２Ａおよび２Ｂの書き込み磁極２２０および磁極トレイリングステップ２６２を作製するための例示的な方法ステップを示す。図３Ａに示すように、この方法には、基板３００を設けることを含んでもよい。基板３００には、磁気ヘッドの１つまたは複数のコンポーネント、例えば磁気ヘッドに形成される読み出しヘッド部２１１を含んでもよい。基板３００にはまた、書き込みヘッドの１つまたは複数の部分、例えば、すでに書き込みヘッドに形成されている主磁極２１２、戻り極２１４、埋め込みコイル２１８等（図３Ａには図示せず）を含んでもよい。
【００３１】
図３Ａにさらに示すように、第１の磁性層３１０を基板３００上に形成してもよい。第１の磁性層３１０は、コバルト鉄（ＣｏＦｅ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、またはコバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）合金などの適切な高透磁率材料の単層とすることができる。代替実施形態において、第１の磁性層３１０には、アルミナ、Ｃｒ、ＮｉＣｒまたはＲｕの薄層などの非常に薄いラミネーション層によって分離された、ＣｏＦｅなどの高透磁率低保磁力材料である多くのラミネーション層を含んでもよい。第１の磁性層３１０は、単層として形成されても多数の層のラミネーションとして形成されても、スパッタ堆積によって堆積することができる。一実施形態において、第１の磁性層３１０は、約１００ｎｍ〜約３００ｎｍの高さｈを有してもよい。
【００３２】
一実施形態において、一連のマスク層３２０を第１の磁性層３１０に堆積してもよい。マスク層３２０には、ハードマスク材料の層を含んでもよく、この層には、アルミナの層およびダイアモンド状炭素（ＤＬＣ）の層を含んでもよい。いくつかの実施形態において、ハードマスクには、アルミナの単層またはＤＬＣの単層などの単層だけを含んでもよいが、しかし書き込み磁極幅の改善された限界寸法制御は、アルミナおよびＤＬＣの両方で構成された二層ハードマスクを用いることによって達成してもよい。アルミナ層およびＤＬＣ層の両方を含むハードマスク層３２０は、スパッタ堆積によって堆積してもよい。いくつかの実施形態において、マスク層３２０は省略してもよい。
【００３３】
一実施形態によれば、磁性層３１０を用いて、書き込み磁極、例えば図２の書き込み磁極２２０を形成してもよい。したがって、フォトレジスト層を、磁性層３１０上に堆積して、書き込み磁極の所望の形状にフォトリソグラフィでパターニングしてもよい。図３Ｂは、書き込み磁極を磁性層３１０に形成するために使用可能なパターニングされたフォトレジスト層３３０を示す。
【００３４】
本発明の一実施形態において、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスを用いて、フォトレジスト層３３０によって露出されたハードマスク層３２０の一部を除去し、それによって、フォトレジスト層３３０のイメージをハードマスク層３２０に転写してもよい。ＲＩＥプロセスにおいて、化学反応性プラズマを用いて、第１の磁性層３１０に堆積されたハードマスク層３２０の露出部分を除去してもよい。プラズマは、電磁界による低圧（例えば真空）下で生成してもよい。プラズマからの高エネルギイオンは、ハードマスク層３２０の露出部分に作用し、それによって、それらを除去してもよい。一実施形態において、フォトレジスト層３３０は、それがＲＩＥプロセス後に残らないように、ＲＩＥプロセスによって完全に消滅させてもよい。図３Ｃは、ＲＩＥプロセス後に残されたハードマスク層３２０の部分３２１を示す。また、代替として、イオンミリングプロセスを用いて、フォトレジスト層３３０によって露出されたハードマスク層３２０の一部を除去してもよい。この実施形態において、イオンミリングは、ハードマスク材料次第で、不活性Ａｒガス、またはＡｒおよびＣＨＦ３ガスの混合物によって、実行してもよい。
【００３５】
一実施形態において、イオンミリング（ＩＭ）プロセスを実行して、ハードマスク層の残りの部分３２１によって露出された第１の磁性層３１０の部分を除去し、それによって、書き込み磁極を形成してもよい。一実施形態において、イオンミリングは、層３１０および３２１の表面への垂線を基準に、ある角度でイオンを発射することによって、実行してもよい。一実施形態において、この角度イオンミリングは、角度のある側部を書き込み磁極に形成するような方法で、第１の磁性層３１０の一部を除去し、結果として台形の断面形状を有する書き込み磁極をもたらすことが可能である。
【００３６】
図３Ｄは、上記のイオンミリングプロセスの結果として形成された例示的な磁極３４０を示す。図３Ｄに示すように、磁極３４０には、図２Ｂに示す磁極先端２２４、フレアポイント２２２、およびフレア型側部２７４に対応する、磁極先端部３２４、フレアポイント３２２、およびフレア型側部３７４が含まれる。図３Ｄはまた、書き込み磁極先端３２４の台形表面３４１を示す。一実施形態において、マスキング層３２１は、ＲＩＥによって除去してもよく、磁極３４０の上面は、露出させてもよい。別の実施形態において、マスキング層３２１（図３Ｄには図示せず）は、磁極の上端部に残し、以下で説明する後続の処理で除去してもよい。
【００３７】
本発明の一実施形態において、書き込み磁極３４０を形成した後、図３Ｅに示すように、第１の非磁性層３５０を、書き込み磁極３４０および基板３００上に堆積してもよい。非磁性層３５０には、アルミナまたは他のある非磁性材料を含んでもよい。一実施形態において、非磁性層３５０は、原子層堆積（ＡＬＤ）または他の等角堆積プロセスなどの等角堆積技術によって堆積してもよい。図３Ｅに示すように、非磁性層３５０は、書き込み磁極３４０が非磁性層３５０によって完全に覆われるような厚さに堆積してもよい。
【００３８】
上記のように非磁性層３５０を堆積した後で、イオンミリングプロセスを実行してもよい。一実施形態において、ＩＭプロセスは、磁極の上面をまだ覆っている可能性があるどの残りのハードマスク材料３２１とも同様に、非磁性層３５０の所定の厚さを除去する指向性プロセスであってもよい。ＩＭプロセスは、磁極３４０の表面が露出されるように、非磁性層を十分に除去してもよい。図に３Ｆに開示するように、一実施形態において、ＩＭプロセスは、書き込み磁極３４０および基板３００の一部を覆う非磁性層３５０を十分に除去し、書き込み磁極３４０の側部に残る垂直壁３５１を残すのが好ましい。本発明の一実施形態において、図３Ｅの垂直壁３５１は、シールド層、例えば図２Ａに示すシールド層２５０から書き込み磁極を隔離するために書き込み磁極を包み込む側部ギャップ層２５６（図２Ａを参照）の一部に対応してもよい。
【００３９】
本発明の一実施形態において、書き込み磁極３４０および側部ギャップ材料３５１を形成した後で、図３Ｇに示すように、フォトレジスト層３６０を、書き込み磁極３４０、側部ギャップ３５１、および基板３００上に堆積して、フォトリソグラフィでパターニングしてもよい。図３Ｇに示すように、一実施形態において、フォトレジスト層３６０は、書き込み磁極３４０の部分３４２を露出させてもよく、部分３４２の上に、磁極トレイリングステップ（例えば、図２Ａの磁極トレイリングステップ２６２）を形成してもよい。一実施形態において、フォトレジスト層３６０を堆積およびパターニングする前に、作製された書き込み磁極３４０の寸法を測定してもよい。測定は、磁極を形成した後か、または代替として側部ギャップ材料を形成した後で行ってもよい。一実施形態において、書き込み磁極３４０の測定を用いて、磁極トレイリングステップの寸法、位置等を調整し、磁極トレイリングステップおよび書き込み磁極３４０の適切な整列を保証してもよい。したがって、フォトレジスト層の堆積およびパターニングは、磁極トレイリングステップの位置、寸法等に調整を反映してもよい。
【００４０】
フォトレジスト層３６０をパターニングした後で、磁極トレイリングステップを、書き込み磁極３４０の露出部分３４２上に形成してもよい。図３Ｈは、磁極３４０の露出部分上に形成された磁極トレイリングステップ３７０を示す。磁極トレイリングステップ３７０は、書き込み磁極３４０を形成するために用いられたのと同じかまたは類似の材料で形成してもよい。例えば、磁極トレイリングステップ３７０は、コバルト鉄（ＣｏＦｅ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）またはコバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）合金などの適切な高透磁率材料の単層であってもよい。代替実施形態において、磁極トレイリングステップ３７０は、アルミナの薄層などの非常に薄いラミネーション層によって分離された、ＣｏＦｅなどの高透磁率低保磁力材料の層の多くのラミネーションを含んでもよい。磁極トレイリングステップ３７０は、単層として形成されてもまたは多数の層のラミネーションとして形成されても、スパッタ堆積によって堆積することができる。
【００４１】
一実施形態において、書き込み磁極３４０の露出部分３４２（図３Ｇを参照）をシード層として用いて、磁極トレイリングステップ３７０に電気めっきしてもよい。しかしながら、代替実施形態において、磁極トレイリングステップを堆積する前に、最初に別個のシード層を露出部分３４２上に堆積してもよい。シード層は、Ｒｕ、Ｒｈなどの非磁性材料、またはＣｏＦｅ、ＮｉＦｅもしくはＣｏＮｉＦｅ合金などの磁性材料によって形成してもよい。他の実施形態において、任意の他の合理的な堆積プロセスを用いて、磁極トレイリングステップを形成してもよい。
【００４２】
磁極トレイリングステップを形成した後で、パターニングされたフォトレジスト層３６０は、除去してもよい。図３Ｉは、本発明の実施形態に従って、書き込み磁極３４０のフレア型部上に形成された例示的な磁極トレイリングステップ３７０を示す。書き込み磁極３４０の全表面積より小さい面積上に形成された磁極トレイリングステップ３７０が示されているが、代替実施形態において、磁極トレイリングステップは、磁極先端３２４の部分を除いて、書き込み磁極３４０の露出部分を完全に覆ってもよい。
【００４３】
図４は、本発明の実施形態に従って、磁極および磁極トレイリングステップの作製中に実行可能な例示的な動作の流れ図である。動作は、磁極を基板上にパターニングすることによって、ステップ４１０で開始してもよい。一実施形態において、磁極のパターニングには、図３Ａ−３Ｄに関連して上記したステップの実行を含んでもよい。ステップ４２０において、磁極の側壁部に沿って側部ギャップ材料をパターニングしてもよい。一実施形態において、磁極の側壁部に沿った側部ギャップ材料のパターニングは、図３Ｅおよび３Ｆに関連して上記したステップの実行を含んでもよい。
【００４４】
ステップ４３０において、磁極の１つまたは複数の寸法を測定してもよい。いくつかの実施形態において、ステップ４３０は、ステップ４２０における側部ギャップ材料のパターニングの前に実行してもよい。磁極の寸法は、上記のように、磁極上の磁極トレイリングステップのパターニングを設定するために測定してもよい。
【００４５】
ステップ４４０において、マスキング層を、書き込み磁極、側部ギャップ材料、および基板上に堆積し、（図３Ｇに関連して上記したステップに対応して）書き込み磁極の一部を露出させるようにパターニングしてもよい。一実施形態において、マスキング層の堆積およびパターニングは、磁極の測定された寸法に基づいてもよい。ステップ４４０において、磁極トレイリングステップは、マスキング層によって露出された書き込み磁極の部分上に形成してもよい。一実施形態において、磁極トレイリングステップの形成には、図３Ｉに関連して上記したステップの実行を含んでもよい。マスキング層は、磁極トレイリングステップの形成後に除去してもよい。
【００４６】
本発明の実施形態は、磁極トレイリングステップの形成の前に、磁極をパターニングできるようにすることによって、より正確に整列された書き込み磁極および磁極トレイリングステップの形成を容易にする。書き込み磁極をパターニングした後で、書き込み磁極を測定してもよく、磁極トレイリングステップの作製は、パターニングされた書き込み磁極と磁極トレイリングステップを適切に整列させるように調整してもよい。
【００４７】
例えば、一実施形態において、磁極の１つまたは複数の寸法、基板上における磁極の位置、磁極トレイリングステップの１つまたは複数の寸法、および磁極に対する磁極トレイリングステップの第２の位置は、予め決定して、製造設計プランに含んでもよい。しかしながら、磁極のパターニング中の製造欠陥ゆえに、磁極の１つまたは複数の寸法、磁極の位置等が、影響される可能性がある。したがって、一実施形態において、パターニングされた磁極の１つまたは複数の寸法は、磁極トレイリングステップの作製前に測定してもよい。磁極の測定に基づいて、磁極トレイリングステップの１つまたは複数の寸法、後段を作製するための位置等を変更してもよい。したがって、磁極トレイリングステップは、調整された１つまたは複数の寸法または位置に基づいてパターニングしてもよい。
【００４８】
上記は、本発明の実施形態に関するが、本発明の他の、およびさらなる実施形態が、本発明の基本的な範囲から逸脱せずに考案可能であり、それらの範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定される。
【符号の説明】
【００４９】
１００  ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
１１０  磁気ディスク
１２０  アクチュエータ
１３０  アクチュエータアーム
１３１  アクチュエータ軸
１４０  スピンドルモータ
１５０  シャーシ
１８０  電磁ヘッド
２００  読み出し／書き込みヘッド
２０１  スライダ
２０２  磁気ディスク
２０３  スライダ後端部
２０４  磁気データ記録層（ＲＬ）
２０６  磁気透過性下層（ＥＢＬ）
２０８  ディスク基板
２１０  磁気書き込みヘッド
２１１  磁気読み出しヘッド
２１２  主磁極
２１４  磁束戻り磁極
２１６  ラップアラウンドヨーク
２１８  薄膜コイル
２２０  書き込み磁極（ＷＰ）
２２２  フレアポイント
２２４  磁極先端
２２６  端部
２２８  破線
２３０  ＭＲ検出素子
２３２  矢印
２５０  磁気シールド
２５６  非磁性ギャップ層
２５８  シールドギャップスロート
２６０  テーパ
２６２  磁極トレイリングステップ
２６４  フロントエッジ
２６６  フロントエッジ
２７２  非フレア型側部
２７４  フレア型側部
３００  基板
３１０  磁性層
３２０  マスク層
３２１  マスキング層
３２２  フレアポイント
３２４  磁極先端部
３３０  フォトレジスト層
３４０  書き込み磁極
３４１  台形表面
３４２  露出部分
３５０  非磁性層
３５１  垂直壁
３６０  フォトレジスト層
３７０  磁極トレイリングステップ
３７４  フレア型側部
ＡＢＳ  空気ベアリング面
ＭＲ  磁気抵抗
Ｓ１  ＭＲシールド
Ｓ２  ＭＲシールド
【図１】
2011076703.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
2011076703.tif 000009
【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図４】
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