(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１上面と、前記第１上面に垂直であると共にエアベアリング面と同一面内にある第１平面端部と、前記第１上面と前記第１平面端部との間に位置すると共にそれらに連結された第１傾斜面と、下面とを有する第１磁性層と、
前記第１上面に形成され、第２上面と、前記第１傾斜面と同一面内にあると共に前記第２上面に連結された第２傾斜面とを有する第２磁性層と、
前記第１および第２傾斜面に１０°以上４５°以下の傾斜角度で延在するように形成されると共に前記第１平面端部と同一面内にある第２平面端部を有する第１部分と、前記第２上面に形成されると共に前記第１部分に連結された第２部分とを含む非磁性記録ギャップ層と、を備えると共に、
前記第２上面と前記第２傾斜面との連結位置において、前記第１磁性層は第１断面を有すると共に、前記第２磁性層は第２断面を有し、
前記第１および第２平面端部の形状、前記第１および第２断面の形状、ならびに前記第１平面端部と前記第２平面端部とを組み合わせた形状は、互いに非平行な２つの側端縁が前記第１磁性層の下面側に向かって第１テーパ角度の角部を形成するように近づく台形であり、
前記第２断面の最大幅は、前記第２平面端部の最大幅よりも大きい
ことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
【請求項２】
前記第２断面の形状は、互いに非平行な２つの側端縁が前記第１磁性層の下面側に向かって前記第１テーパ角度よりも大きな第２テーパ角度の角部を形成するように近づく台形であり、
前記第２断面の最小幅は、前記第２平面端部の最大幅に等しい
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項３】
前記第２断面の形状は、矩形であり、
前記第２断面の幅は、前記第２平面端部の最大幅よりも２０％以上大きい
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項４】
前記第１磁性層の厚さは、０．２μｍ以上０．４μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項５】
前記第２磁性層の厚さは、０．０５μｍ以上０．２μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項６】
前記非磁性記録ギャップ層の厚さは、０．１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項７】
前記非磁性記録ギャップ層は、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 および非磁性金属よりなる群から選択される
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項８】
第１上面と、前記第１上面に垂直であると共にエアベアリング面と同一面内にある第１平面端部と、前記第１上面と前記第１平面端部との間に位置すると共にそれらに連結された第１傾斜面と、下面とを有する第１磁性層である主磁極と、
前記第１傾斜面に１０°以上４５°以下の傾斜角度で延在するように形成されると共に前記第１平面端部と同一面内にある第２平面端部を有する第１部分と、前記第１上面に形成されると共に前記第１部分に連結された第２部分とを含む第１非磁性層と、
前記エアベアリング面から所定の距離の範囲を除いた前記第１部分の一部、および前記第２部分の全部の上に形成された第２非磁性層と、
前記第１および第２非磁性層の上に形成されると共に前記第１平面端部と同一面内にある第３平面端部を有する第２磁性層であるトレーリングシールドと
を備え、
前記第１非磁性層は、第２上面と、前記エアベアリング面と前記第２上面との間に位置すると共にそれらに連結された第２傾斜面とを有し、
前記第２非磁性層は、第３上面と、前記エアベアリング面と前記第３上面との間に位置すると共にその第３上面に連結された第３傾斜面とを有し、
前記トレーリングシールドは、前記第２傾斜面、前記第３傾斜面および前記第３上面に形成されている
ことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
【請求項９】
前記第１磁性層の厚さは、０．２μｍ以上０．４μｍ以下である
ことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項１０】
前記第１非磁性層の厚さは、０．１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項１１】
前記第２非磁性層の厚さは、０．２μｍ以下である
ことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項１２】
前記第１および第２非磁性層は、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 および非磁性金属よりなる群から選択される
ことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項１３】
前記第２非磁性層が前記第１非磁性層の上に存在していない範囲の距離は、０．０５μｍ以上０．２μｍ以下である
ことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアベアリング面に磁束を導く垂直磁気記録磁極を備えた垂直磁気記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録ヘッドの分野では、近年の記録密度の増加に伴い、長手磁気記録ヘッドに代えて垂直磁気記録ヘッドが盛んに開発されている。このため、垂直磁気記録ヘッドの記録性能を改善することを目的として、さまざまな検討がなされている。
【０００３】
図２１は、従来の垂直磁気記録ヘッドの構成を表している。ここで、線ａ−ａはエアベアリング面（ＡＢＳ：air bearing surface ）１１１の位置であり、線ｂ−ｂはＡＢＳ１１１よりも後方の位置である。
【０００４】
この垂直磁気記録ヘッドは、主磁極層１１０と、非磁性記録ギャップ層１１３と、トレーリングシールド層１１２とがこの順に積層された積層構造体を含んでいる。図２１において、右側は積層構造体のＡＢＳ１１１に垂直な断面を示し、左側は主磁極層１１０および非磁性記録ギャップ層１１３の線ａ−ａに沿った端面（先端面）および線ｂ−ｂに沿った断面を示している。
【０００５】
主磁極層１１０の先端面と非磁性記録ギャップ層１１３の先端面とを組み合わせた形状は、互いに非平行な２つの側端縁が主磁極層１１０の下面側に向かってテーパ角度θの角部を形成するように近づく台形（いわゆる逆台形）である。主磁極層１１０の断面と非磁性記録ギャップ層１１３の断面とを組み合わせた断面の形状も同様の台形である。
【０００６】
主磁極層１１０の先端近傍部における上面側には、厚さ方向のテーパ処理が施されている。この場合には、先端近傍部における主磁極層１１０の厚さがＡＢＳ１１１に近づくにしたがって次第に小さくなるため、主磁極層１１０の先端面の面積Ａ１は断面の面積Ａ２よりも小さくなる。これにより、主磁極層１１０中を流れる磁束がネック部分において絞り込まれて集中するため、記録磁界の強度および勾配が増加する。この磁束の集中度は、面積Ａ１，Ａ２間の大小関係（面積比Ａ２／Ａ１）に依存する。
【０００７】
垂直磁気記録ヘッドの構成に関する先行技術を調査したところ、いくつかの興味深い技術が見つかった。Shukh等は、「パドル領域における大きな幅からＡＢＳ（磁極先端領域）における狭い幅まで幅が狭まるように磁極にテーパ処理を施すことは一般的である」ことを主張している（例えば、特許文献１参照。）。Sasaki等は、幅広部分、幅狭部分および傾斜フレア部分を有するヨーク部分を紹介ており（例えば、特許文献２参照。）、Li等は、上方部分の幅が下方部分の幅よりも広い鍍金ベベル磁極デザインを教示している（例えば、特許文献３参照。）。Stoev 等は、下方部分の幅よりも上方部分の幅が広い記録シールドを示している（例えば、特許文献４参照。）。He等は、Ｔ字型の磁極先端部を教示している（例えば、特許文献５参照。）。Seagle等は、テーパ処理された磁極先端部を開示しており（例えば、特許文献６参照。）、Sasakiは、図９においてテーパ処理された記録ギャップを示している（例えば、特許文献７参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６６２１６５９号明細書
【特許文献２】米国特許第７１５１６４７号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００６／００４４６７７号
【特許文献４】米国特許第７１９３８１５号明細書
【特許文献５】米国特許第７１１６５１７号明細書
【特許文献６】米国特許第７１３３２５３号明細書
【特許文献７】米国特許第６６８０８１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
最近では、記録密度のさらなる増加に応じて、記録トラック幅が益々小さくなっている。このような状況下において、垂直磁気記録ヘッドの記録性能を確保するためには、集中した十分な量の磁束を主磁極層の先端（ＡＢＳ）まで導く必要があるため、従来の垂直磁気記録ヘッドの構成については、未だ改善の余地がある。
【００１０】
従来の垂直磁気記録ヘッドでは、テーパ角度θを小さくすると、面積比Ａ２／Ａ１を増加させることはできるが、製造面において問題が生じる。具体的には、テーパ角度θを小さくするために高い形成精度を要するため、主磁極層および非磁性記録ギャップ層を形成することが困難になる。また、研磨法を用いてＡＢＳを形成するために高い研磨精度を要するため、そのＡＢＳを形成することも困難になる。この場合には、テーパ角度θが大きすぎると、ＡＢＳを形成する際の僅かな研磨量の誤差により、主磁極層の面積Ａ１および記録トラック幅（物理幅）が目標値から大きくずれてしまう。よって、上記した製造面の問題を生じさせずに、主磁極層中を流れる磁束を集中させる方法が望まれるところである。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、集中した十分な量の磁束をエアベアリング面まで導くことが可能な垂直磁気記録ヘッドを提供することにある。
【００１２】
また、本発明の第２の目的は、主磁極層のテーパ角度を大きくしなくても集中した十分な量の磁束をエアベアリング面まで導くことが可能な垂直磁気記録ヘッドを提供することにある。
【００１３】
さらに、本発明の第３の目的は、エアベアリング面の形成精度の影響を受けずに記録性能を確保することが可能な垂直磁気記録ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドは、第１上面と、第１上面に垂直であると共にエアベアリング面と同一面内にある第１平面端部と、第１上面と第１平面端部との間に位置すると共にそれらに連結された第１傾斜面と、下面とを有する第１磁性層と、第１上面に形成され、第２上面と、第１傾斜面と同一面内にあると共に第２上面に連結された第２傾斜面とを有する第２磁性層と、第１および第２傾斜面に１０°以上４５°以下の傾斜角度で延在するように形成されると共に第１平面端部と同一面内にある第２平面端部を有する第１部分と、第２上面に形成されると共に第１部分に連結された第２部分とを含む非磁性記録ギャップ層とを備えると共に、第２上面と第２傾斜面との連結位置において第１磁性層は第１断面を有すると共に第２磁性層は第２断面を有し、第１および第２平面端部の形状、第１および第２断面の形状ならびに第１平面端部と第２平面端部とを組み合わせた形状は、互いに非平行な２つの側端縁が第１磁性層の下面側に向かって第１テーパ角度の角部を形成するように近づく台形であり、第２断面の最大幅は第２平面端部の最大幅よりも大きいものである。
【００１５】
本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドは、第１上面と、第１上面に垂直であると共にエアベアリング面と同一面内にある第１平面端部と、第１上面と第１平面端部との間に位置すると共にそれらに連結された第１傾斜面と、下面とを有する第１磁性層である主磁極と、第１傾斜面に１０°以上４５°以下の傾斜角度で延在するように形成されると共に第１平面端部と同一面内にある第２平面端部を有する第１部分と、第１上面に形成されると共に第１部分に連結された第２部分とを含む第１非磁性層と、エアベアリング面から所定の距離の範囲を除いた第１部分の一部および第２部分の全部の上に形成された第２非磁性層と、第１および第２非磁性層の上に形成されると共に第１平面端部と同一面内にある第３平面端部を有する第２磁性層であるトレーリングシールドとを備え、第１非磁性層は、第２上面と、エアベアリング面と第２上面との間に位置すると共にそれらに連結された第２傾斜面とを有し、第２非磁性層は、第３上面と、エアベアリング面と第３上面との間に位置すると共にその第３上面に連結された第３傾斜面とを有し、トレーリングシールドは、第２傾斜面、第３傾斜面および第３上面に形成されているものである。
【００１８】
本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドでは、第１および第２平面端部の形状、第１および第２断面の形状、ならびに第１平面端部と第２平面端部とを組み合わせた形状が、互いに非平行な２つの側端縁が第１磁性層の下面側に向かって第１テーパ角度の角部を形成するように近づく台形であると共に、第２断面の最大幅が第２平面端部の最大幅よりも大きい。この場合には、第１および第２磁性層中において磁束は下方部分よりも上方部分を優先的に流れるため、その上方部分を流れる磁束量が増加すると共に、主磁極層において磁束は第１磁性層よりも第２磁性層を優先的に流れるため、その第２磁性層を流れる磁束量が増加する。また、第１および第２の磁性層が同一面内にある第１および第２傾斜面を有するため、主磁極層中を流れる磁束はエアベアリング面に向かって絞り込まれる。  
【００１９】
本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドでは、非磁性記録ギャップ層がエアベアリング面に一端を有する第１非磁性層およびエアベアリング面から後退した第２非磁性層を含んでいる。この場合には、非磁性記録ギャップ層の厚さがエアベアリング面に近い側において小さくなると共にエアベアリング面から遠い側において大きくなるため、主磁極層とトレーリングシールド層とはエアベアリング面に近い側において十分に接近すると共にエアベアリング面から遠い側において十分に離間される。  
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドによれば、第１および第２平面端部の形状、第１および第２断面の形状、ならびに第１平面端部と第２平面端部とを組み合わせた形状が、互いに非平行な２つの側端縁が第１磁性層の下面側に向かって第１テーパ角度の角部を形成するように近づく台形であると共に、第２断面の最大幅が第２平面端部の最大幅よりも大きくなっている。また、第１および第２の磁性層が同一面内にある第１および第２傾斜面を有している。よって、主磁極層中を流れる磁束が主要な記録部分である第２磁性層を優先的に流れながらエアベアリング面に向かって集中するため、主磁極層のテーパ角度を大きくしなくても集中した十分な量の磁束をエアベアリング面まで導くことができる。また、エアベアリング面の形成精度の影響を受けずに記録性能を確保することができる。  
【００２１】
また、本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドによれば、非磁性記録ギャップ層がエアベアリング面に一端を有する第１非磁性層およびエアベアリング面から後退した第２非磁性層を含んでいる。この場合には、エアベアリング面に近い側では上記した本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドと同様の作用が得られると共に、エアベアリング面から遠い側では主磁極層からトレーリングシールド層に磁束が漏れにくくなる。よって、集中したより多くの量の磁束をエアベアリング面まで導くことができると共に、エアベアリング面の形成精度の影響を受けずに記録性能を確保することができる。  
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドの構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した垂直磁気記録ヘッドの主要部の構成を表す斜視図である。
【図３】図１に示した垂直磁気記録ヘッドの主要部の形成工程を説明するための断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドの構成を表す断面図である。
【図５】図４に示した垂直磁気記録ヘッドの主要部の構成を表す斜視図である。
【図６】図４に示した垂直磁気記録ヘッドの主要部の形成工程を説明するための断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドの構成を表す断面図である。
【図８】図７に示した垂直磁気記録ヘッドの形成工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドの構成を表す断面図である。
【図１２】図１１に示した垂直磁気記録ヘッドの主要部の構成を表す斜視図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る他の垂直磁気記録ヘッドの構成を表す断面図である。
【図１４】図１３に示した垂直磁気記録ヘッドの主要部の構成を表す斜視図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態に係るさらに他の垂直磁気記録ヘッドの構成を表す断面図である。
【図１６】図１１に示した垂直磁気記録ヘッドの主要部の形成工程を説明するための断面図である。
【図１７】図１３に示した垂直磁気記録ヘッドの主要部の形成工程を説明するための断面図である。
【図１８】図１５に示した垂直磁気記録ヘッドの形成工程を説明するための断面図である。
【図１９】図１８に続く工程を説明するための断面図である。
【図２０】図１９に続く工程を説明するための断面図である。
【図２１】従来の垂直磁気記録ヘッドの構成を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は垂直磁気記録ヘッドの構成を表しており、図２１に対応している。図２は、図１に示した垂直磁気記録ヘッドの主要部の斜視構成を表している。
【００２５】
この垂直磁気記録ヘッドは、垂直磁気記録磁極である主磁極層７０と、非磁性記録ギャップ層７３と、トレーリングシールド層７２とがこの順に積層された積層構造体を含んでいると共に、一側面としてエアベアリング面（ＡＢＳ）７１を有している。
【００２６】
主磁極層７０は、下部主磁極層７４と上部主磁極層８５とがこの順に積層されたものである。下部主磁極層７４および上部主磁極層８５は、例えば、別個の工程により形成されたものであり、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）などの高飽和磁束密度を有する磁性材料により形成されている。
【００２７】
下部主磁極層７４は、ＡＢＳ７１から後方に向かって延在しており、上面７４Ａと、先端面７４Ｂと、傾斜面７４Ｃと、下面７４Ｄとを有している。先端面７４Ｂは、上面７４Ａと先端面７４Ｂとの間に位置すると共に、それらに連結されている。また、先端面７４Ｂは、上面７４Ａに対して垂直であると共に、ＡＢＳ７１と同一面内にある。なお、下部主磁極７４の厚さは、例えば、約０．２μｍ〜０．４μｍである。
【００２８】
上部主磁極層８５は、上面７４ＡにＡＢＳ７１よりも後退した位置から後方に向かって延在するように形成されており、上面８５Ａと、傾斜面８５Ｂとを有している。傾斜面８５Ｂは、傾斜面７４Ｃと同一面内にあると共に、上面８５Ａに連結されている。なお、上部主磁極層８５の厚さは、例えば、約０．０５μｍ〜０．２μｍである。
【００２９】
上面８５Ａと傾斜面８５Ｂとの連結位置（線ｂ−ｂ）において、下部主磁極層７４は断面７４Ｚを有し、上部主磁極層８５は断面８５Ｚを有し、非磁性記録ギャップ層７３は断面７３Ｚを有している。
【００３０】
傾斜面７４Ｃ，８５Ｂは同一面内にあるため、主磁極層７０の先端近傍部の上面８５Ａ側には厚さ方向のテーパ処理が施されている。これにより、先端近傍部における主磁極層７０の厚さはＡＢＳ７１に近づくにしたがって次第に小さくなるため、その主磁極層７０の先端面７４Ｂの面積Ａ１は断面７４Ｚ，８５Ｚの面積Ａ２よりも小さくなっている。
【００３１】
非磁性記録ギャップ層７３は、傾斜面７４Ｃ，８５Ｂおよび上面８５Ａに形成されており、上面７３Ａと、先端面７３Ｂと、傾斜面７３Ｃとを有している。先端面７３Ｂは、先端面７４Ｂと同一面内にある。傾斜面７３Ｃは、上面７３Ａと先端面７３Ｂとの間に位置すると共に、それらに連結されている。なお、非磁性記録ギャップ層７３は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）および非磁性金属よりなる群から選択される材料により形成されており、その厚さは、例えば、約０．１μｍ以下である。非磁性金属としては、例えば、銅（Ｃｕ）およびルテニウム（Ｒｕ）などが挙げられる。
【００３２】
この非磁性記録ギャップ層７３は、前方部分７３Ｘおよび後方部分７３Ｙを含んでいる。前方部分７３Ｘは、傾斜面７４Ｃ，８５Ｂに形成されており、ＡＢＳ７１から後方に向かって１０°以上４５°以下の傾斜角度で延在している。この傾斜角度は、前方部分７３Ｘの延在方向と上面７４Ａ（または渋面８５Ａ）との間の角度であり、いわゆる傾斜面７４Ｃ，８５Ｂが傾斜している角度である。後方部分７３Ｙは、上面８５Ａに形成されていると共に、前方部分７３Ｘに連結されている。
【００３３】
トレーリングシールド層７２は、傾斜面７３Ｃの全部および上面７３Ａの一部に形成されている。このトレーリングシールド層７２は、先端面７４Ｂと同一面内にある先端面を有していると共に、ＡＢＳ７１から後方に向かって延在しており、主磁極層７０および非磁性記録ギャップ層７３よりも手前で終端している。なお、トレーリングシールド層７２は、例えば、主磁極層７０と同様の磁性材料により形成されている。
【００３４】
ここで、先端面７４Ｂおよび断面７４Ｚの形状は、いずれも逆台形である。すなわち、先端面７４Ｂおよび断面７４Ｚの形状は、互いに非平行な２つの側端縁が下部主磁極層７４の下面７４Ｄ側に向かってテーパ角度θの角部を形成するように近づく台形である。この場合には、先端面７４Ｂおよび断面７４Ｚにおいて、上端縁の幅が下端縁の幅よりも大きくなると共に、上端縁から下端縁に近づくにしたがって次第に幅が小さくなっている。なお、台形は左右対称であることが好ましく、以降においても同様である。
【００３５】
先端面７３Ｂおよび断面７３Ｚの形状は、逆台形である。この場合には、先端面７３Ｂ，７４Ｂを組み合わせた形状および断面７３Ｚ，７４Ｚを組み合わせた形状も逆台形である。
【００３６】
断面８５Ｚの形状は、逆台形である。ただし、断面８５Ｚの形状を決定するテーパ角度θは、断面７４Ｚ等の形状を決定するテーパ角度θよりも大きくなっている。このため、断面８５Ｚの最大幅（上端縁の幅）は、先端面７３Ｂ，７４Ｂおよび断面７３Ｚ，７４Ｚの最大幅（上端縁の幅）よりも大きくなっている。なお、断面８５Ｚの最小幅（下端縁の幅）は、断面７４Ｚの最大幅に等しくなっている。
【００３７】
この垂直磁気記録ヘッドは、以下の手順により製造される。図３は、垂直磁気記録ヘッドの主要部の形成工程を説明するためのものである。図３において、右側はＡＢＳ７１に平行な断面を示し、左側はＡＢＳ７１に垂直な断面を示している。
【００３８】
この垂直磁気記録ヘッドの主要部を形成する場合には、まず、第１絶縁層（図示せず）を形成したのち、それを部分的にエッチングすることにより、傾斜した側壁を有する第１溝を形成する。続いて、鍍金法などを用いて第１溝に下部主磁極層７４を形成する。こののち、必要に応じて、化学機械研磨（ＣＭＰ：chemical mechanical polishing ）法などを用いて第１絶縁層および下部主磁極層７４を平坦化してもよい。続いて、第１絶縁層および下部主磁極層７４の上に第２絶縁層（図示せず）を形成したのち、それを部分的にエッチングすることにより、傾斜した側壁を有する第２溝を形成する。この場合には、第２溝が第１溝に重なるように位置合わせする。続いて、鍍金法などを用いて第２溝に上部主磁極層８５を形成する。こののち、必要に応じて、ＣＭＰ法などを用いて第２絶縁層および上部主磁極層８５を平坦化してもよい。最後に、下部主磁極層７４および上部主磁極層８５を部分的にエッチングして、図１に示したように、傾斜面７４Ｃ，８５Ｂを形成することにより、主磁極層７０を形成する。これにより、垂直磁気記録ヘッドの主要部が完成する。
【００３９】
本実施の形態の垂直磁気記録ヘッドでは、主磁極層７０は、先端面７４Ｂおよび断面７４Ｚを有する下部主磁極層７４と、断面８５Ｚを有する上部主磁極層８５とを含んでいる。また、非磁性記録ギャップ層７３は、先端面７３Ｂおよび断面７３Ｚを有している。特に、先端面７４Ｂおよび断面７４Ｚ，８５Ｚの形状はいずれも逆台形であると共に、断面８５Ｚの最大幅は先端面７３Ｂ，７４Ｂおよび断面７３Ｚ，７４Ｚの最大幅よりも大きくなっている。
【００４０】
この場合には、先端面７４Ｂおよび断面７４Ｚの形状が逆台形であるため、下部主磁極層７４中を流れる磁束は幅狭の下方部分よりも幅広の上方部分に誘導される。下方部分よりも上方部分において容積（磁束収容量）が大きいため、その上方部分において磁束が流れやすくなるからである。これにより、磁束は下方部分よりも上方部分を優先的に流れるため、その上方部分を流れる磁束量が増加する。このことは、断面８５Ｚの形状が逆台形である上部主磁極層８５においても同様である。
【００４１】
また、断面８５Ｚの最大幅が先端面７３Ｂ，７４Ｂおよび断面７３Ｚ，７４Ｚの最大幅よりも大きいため、主磁極層７０中を流れる磁束は幅狭の下部主磁極層７４よりも幅広の上部主磁極層８５に誘導される。これにより、磁束は下部主磁極層７４よりも上部主磁極層８５を優先的に流れるため、その上部主磁極層８５を流れる磁束量が増加する。
【００４２】
さらに、主磁極層７０の先端近傍部における上面８５Ａ側に厚さ方向のテーパ処理が施されているため、そのテーパ処理が施されていない場合と比較して、面積比Ａ２／Ａ１が大きくなる。これにより、主磁極層７０中を流れる磁束はＡＢＳ７１に近づくにしたがって絞り込まれる。
【００４３】
これらのことから、主磁極層７０中を流れる磁束は、主要な記録部分である上部主磁極層８５を優先的に流れながらＡＢＳ７１に向かって集中するため、集中した十分な量の磁束をＡＢＳ７１まで導くことができる。これにより、ＡＢＳ７１近傍に発生する記録磁界の強度を上部磁極層８５側においてより増加させることができる。これに伴い、記録磁界の勾配も増加させることもできる。
【００４４】
この場合には、上部主磁極層８５に磁束を集中させるために、主磁極層７０のテーパ角度θを大きくする必要がないため、そのテーパ角度θを大きくしなくても集中した十分な量の磁束をＡＢＳ７１まで導くことができる。
【００４５】
また、面積比Ａ２／Ａ１を大きくすることに対して、ＡＢＳ７１の形成精度（研磨精度）が影響を与えない。なぜなら、上部主磁極層８５はＡＢＳ７１から後退しているため、そのＡＢＳ７１を形成する際の研磨量に多少の精度が生じたとしても、面積Ａ２が面積Ａ１に対して十分に大きくなるという関係は変わらないからである。よって、ＡＢＳ７１の形成精度の影響を受けずに記録性能を確保することができる。
【００４６】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４７】
図４および図５は垂直磁気記録ヘッドの構成を表しており、それぞれ図１および図２に対応している。図６は垂直磁気記録ヘッドの主要部の形成工程を説明するためのものであり、図３に対応している。
【００４８】
この垂直磁気記録ヘッドは、図４および図５に示したように、主磁極層７０が上部主磁極層８５に代えて上部主磁極層８６を含んでいることを除き、第１の実施の形態と同様の構成を有している。
【００４９】
上部主磁極層８６は、上面８５Ａおよび傾斜面８５Ｂにそれぞれ対応する上面８６Ａおよび傾斜面８６Ｂを有していると共に、断面８５Ｚに対応する断面８６Ｚを有している。断面８６Ｚの形状は、矩形であり、その断面８６Ｚの幅は、先端面７３Ｂ，７４Ｂおよび断面７３Ｚ，７４Ｚの最大幅よりも大きくなっている。この場合には、断面８６Ｚは、先端面７３Ｂ，７４Ｂおよび断面７３Ｚ，７３Ｚに対して両側（記録トラック幅方向における右側および左側）に突出している。断面８６Ｚの幅は、先端面７３Ｂ，７４Ｂおよび断面７３Ｚ，７４Ｚの最大幅よりも２０％以上大きくなっていることが好ましい。一例を挙げると、断面８６Ｚの各突出長さは、約０．２μｍ〜０．５μｍである。
【００５０】
なお、下部主磁極層７４の先端面７４Ｂは、全体がＡＢＳ７１と同一面内にあってもよいし、図５に示したように、上方部分だけがＡＢＳ７１と同一面内にあり、下方部分がＡＢＳ７１からテーパ状に後退していてもよい。
【００５１】
この上部主磁極層８６を含む主磁極層７０は、図６に示したように、上部主磁極層８５に代えて上部主磁極層８６を形成することを除き、第１の実施の形態と同様の手順により製造される。
【００５２】
本実施の形態の垂直磁気記録ヘッドでは、主磁極層７０は、先端面７４Ｂおよび断面７４Ｚを有する下部主磁極層７４と、断面８６Ｚを有する上部主磁極層８６とを含んでいる。また、非磁性記録ギャップ層７３は、先端面７３Ｂおよび断面７３Ｚを有している。特に、先端面７４Ｂおよび断面７４Ｚの形状は逆台形、断面８６Ｚの形状は矩形であると共に、断面８６Ｚの最大幅は先端面７３Ｂ，７４Ｂおよび断面７３Ｚ，７４Ｚの最大幅よりも大きくなっている。よって、第１の実施の形態と同様の作用が得られるため、集中した十分な量の磁束をＡＢＳ７１まで導くことができる。これ以外の効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００５３】
なお、断面８６Ｚの形状は、矩形に限らず、逆台形でもよい。ただし、この場合には、断面８６Ｚの最小幅が先端面７３Ｂ，７４Ｂおよび断面７３Ｚ，７４Ｚの最大幅よりも大きくなる。この場合においても、同様の効果を得ることができる。もちろん、同様の効果が得られるならば、断面８６Ｚの形状は他の形状でもよい。
【００５４】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００５５】
図７は垂直磁気記録ヘッドの構成を表しており、図１に対応している。
【００５６】
この垂直磁気記録ヘッドは、主磁極層７０に代えて主磁極層５０と、非磁性記録ギャップ層７３に代えて非磁性記録ギャップ層９０とを備えていることを除き、第１の実施の形態と同様の構成を有している。
【００５７】
主磁極層５０は、下部主磁極層７４と同様の構成を有しており、上面７４Ａ、先端面７４Ｂ、傾斜面７４Ｃ、下面７４Ｄおよび断面７４Ｚにそれぞれ対応する上面５０Ａ、先端面５０Ｂ、傾斜面５０Ｃ、下面５０Ｄおよび断面５０Ｚを有している。先端面５０Ｂおよび断面５０Ｚの形状はいずれも逆台形であると共に、先端面５０Ｂの面積Ａ１は断面５０Ｚの面積Ａ２よりも小さくなっている。なお、非磁性記録ギャップ層９０は、傾斜面５０Ｃおよび上面５０Ａに形成されている。
【００５８】
非磁性記録ギャップ層９０は、下部非磁性記録ギャップ層９２と上部非磁性記録ギャップ層９３とがこの順に積層されたものである。
【００５９】
下部非磁性記録ギャップ層９２は、非磁性記録ギャップ層７３と同様の構成を有しており、前方部分７３Ｘおよび後方部分７３Ｙにそれぞれ対応する前方部分９２Ｘおよび後方部分９２Ｙを含んでいると共に、上面７３Ａ、先端面７３Ｂおよび傾斜面７３Ｃにそれぞれ対応する上面９２Ａ、先端面９２Ｂおよび傾斜面９２Ｃを有している。
【００６０】
上部非磁性記録ギャップ層９３は、傾斜面９２Ｃの一部（ＡＢＳ７１から所定の距離の範囲を除いた一部）および上面９２Ａの全部に、ＡＢＳ７１よりも後退した位置から後方に向かって延在するように形成されており、前方部分９３Ｘおよび後方部分９３Ｙを含んでいる。前方部分９３Ｘは、傾斜面９２Ｃの一部の上に形成されており、前方部分７３Ｘと同様の傾斜角度で延在している。後方部分９３Ｙは、上面９２Ａに形成されており、前方部分９３Ｘに連結されている。この上部非磁性記録ギャップ層９３は、上面９３Ａと、ＡＢＳ７１から後退した先端面９３Ｂと、それらの間に位置すると共にそれらの連結された傾斜面９３Ｃとを有している。下部非磁性記録ギャップ層９２の上に上部非磁性記録ギャップ層９３が存在していない範囲の距離（ＡＢＳ７１と先端面９３Ｂとの間の距離）は、例えば、約０．０５μｍ〜０．２μｍである。また、上部非磁性記録ギャップ層９３は、例えば、非磁性記録ギャップ層７３と同様の材料により形成されており、その厚さは、例えば、０．２μｍ以下である。トレーリングシールド層７２は、傾斜面９２Ｃ，９３Ｃの全部および上面６３Ａの一部に形成されている。
【００６１】
この垂直磁気記録ヘッドは、非磁性記録ギャップ層７３に代えて、下部非磁性記録ギャップ層９２および上部非磁性記録ギャップ層９３を含む非磁性記録ギャップ層９０を形成することを除き、第１の実施の形態と同様の手順により製造される。図８〜図１０は、垂直磁気記録ヘッドの形成工程を説明するためのものであり、図７に対応している。
【００６２】
この垂直磁気記録ヘッドを形成する場合には、まず、図８に示したように、鍍金法などを用いて主磁極層５０を形成したのち、スパッタリング法などを用いて傾斜面５０Ｃおよび上面５０Ａに下部非磁性記録ギャップ層９２を形成する。続いて、図９に示したように、傾斜面９２Ｃの一部および上面９２Ａの全部に、スパッタリング法などを用いて上部非磁性記録ギャップ層９３を形成することにより、非磁性記録ギャップ層９０を形成する。最後に、図１０に示したように、鍍金法などを用いて傾斜面９２Ｃ，９３Ｃの全部および上面９３Ａの一部にトレーリングシールド層７２を形成する。これにより、垂直磁気記録ヘッドが完成する。
【００６３】
本実施の形態の垂直磁気記録ヘッドでは、非磁性記録ギャップ層９０は、ＡＢＳ７１に一端（先端面９２Ｂ）を有する下部非磁性記録ギャップ層９２と、ＡＢＳ７１から後退した上部非磁性記録ギャップ層９３とを含んでいる。この場合には、非磁性記録ギャップ層９０の厚さはＡＢＳ７１に近い側において小さくなると共にＡＢＳ７１から遠い側において大きくなるため、主磁極層５０とトレーリングシールド層７２とはＡＢＳ７１に近い側において十分に接近すると共にＡＢＳ７１から遠い側において十分に離間される。これにより、ＡＢＳ７１に近い側では第１の実施の形態と同様の作用が得られると共に、ＡＢＳ７１から遠い側では主磁極層５０からトレーリングシールド層７２に磁束が漏れにくくなる。よって、第１の実施の形態よりも多くの量の磁束がＡＢＳ７１まで流れるため、集中したより多くの量の磁束をＡＢＳ７１まで導くことができる。これ以外の効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００６４】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００６５】
図１１および図１２は垂直磁気記録ヘッドの構成を表しており、それぞれ図１および図２に対応している。
【００６６】
この垂直磁気記録ヘッドは、垂直磁気記録磁極である主磁極層と、その上に形成された非磁性層である非磁性記録ギャップ層１３と、その上に形成されたトレーリングシールド層１２とを含んでいる。この主磁極層は、第１磁性層である下方部分１４と、第２磁性層である上方部分２５とが積層されたものである。なお、図１１では、図示を簡略化するために、非磁性記録ギャップ層１３およびトレーリングシールド層１２のそれぞれの一部だけを示している。
【００６７】
下方部分１４は、上面と、それに垂直であると共にＡＢＳ１１として機能する平面端部とを有しており、その厚さは、約０．２μｍ〜０．４μｍである。
【００６８】
上方部分２５は、下方部分１４の上に形成されている。この上方部分２５は、上面と、下方部分１４の平面端部と同一面内にある平面端部とを有しており、その厚さは、約０．０５μｍ〜０．２μｍである。
【００６９】
主磁極層の先端近傍部における上面側には、ＡＢＳ１１まで厚さ方向のテーパ処理が施されている。これにより、主磁極層の平面端部の面積Ａ１はＡＢＳ１１よりも後方における断面の面積よりも小さくなっている。
【００７０】
非磁性記録ギャップ層１３は、下方部分１４の平面端部と上方部分２５の平面端部との間に位置し、それらと同一面内にあると共にそれらに全体に渡って連結された平面端部を有している。この非磁性記録ギャップ層１３は、その平面端部から１０°以上４５°以下の角度で延在する前方部分と、上方部分２５の上面に形成されると共に前方部分に連結された後方部分とを含んでいる。また、非磁性記録ギャップ層１３は、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素および全ての非磁性金属よりなる群から選択される材料により形成されており、その厚さは、例えば、約０．１μｍ以下である。
【００７１】
トレーリングシールド層１２は、非磁性記録ギャップ層１３との連結部から上方に延在しており、下方部分１４および上方部分２５のそれぞれの平面端部と同一面内にある平面端部を有している。
【００７２】
ここで、下方部分１４の平面端部と非磁性記録ギャップ層１３の平面端部と組み合わせた形状（以下、単に「合成形状」という。）は、左右対称な台形である。すなわち、合成形状は、非平行な２つの側端縁が下方部分１４の下面側に向かって所定のテーパ角度の角部を形成するように近づく形状であり、その下面側と反対側の端部において最大幅（第１最大幅）を有している。
【００７３】
上方部分２５の平面端部は、合成形状の最大幅よりも大きな最大幅を有している。ここでは、上方部分２５の平面端部の形状は、下方部分１４等と同様に左右対称な台形である。この上方部分２５の平面端部の形状は、非平行な２つの側端縁が下方部分１４の下面側に向かって合成形状のテーパ角度よりも大きなテーパ角度の角部を形成するように近づく形状である。また、上方部分２５の平面端部の最小幅は、非磁性記録ギャップ層１３の平面端部の最大幅に等しくなっている。
【００７４】
なお、上方部分２５の平面端部の形状は、必ずしも台形に限られない。図１３および図１４は、他の垂直磁気記録ヘッドの構成を表しており、それぞれ図１３および図１４に対応している。
【００７５】
この垂直磁気記録ヘッドは、上方部分２５に代えて上方部分４５を含んでおり、その上方部分４５の平面端部の形状は、矩形である。ただし、上方部分４５の平面端部の最小幅は、合成形状の最大幅よりも大きくなっている。この上方部分４５の平面端部は、非磁性記録ギャップ層１３の平面端部に対して、少なくとも合成形状の最大幅の２０％以上の幅となるようにオーバーラップしていることが好ましい。なお、上方部分４５の平面端部の形状は、矩形に限らず、台形でもよい。上記以外の垂直磁気記録ヘッドの構成は、図１１および図１２に示した場合と同様である。
【００７６】
これらの垂直磁気記録ヘッドでは、主磁極層が下方部分１４および上方部分２５を含み、それらの平面端部の形状がいずれも台形であると共に、上方部分２５の平面端部の最大幅が合成形状の最大幅よりも大きくなっている。よって、第１および第２の実施の形態と同様の作用により、主磁極層のテーパ角度を大きくしなくても、集中した十分な量の磁束をＡＢＳ１１に導くことができる。これ以外の作用および効果は、第１および第２の実施の形態と同様である。
【００７７】
なお、集中した十分な量の磁束をＡＢＳ１１に導くためには、以下で説明するように垂直磁気記録ヘッドを構成してもよい。図１５はさらに他の垂直磁気記録ヘッドの構成を表しており、図１１および図１３に対応している。
【００７８】
この垂直磁気記録ヘッドは、主磁極層が下方部分１４だけであると共に、非磁性記録ギャップ層１３とトレーリングシールド層１２との間に追加非磁性記録ギャップ層６３が挿入されていることを除き、図１１〜図１４に示した場合と同様の構成を有している。
【００７９】
この場合における非磁性記録ギャップ層は、第１非磁性層である非磁性記録ギャップ層１３と、第２非磁性層である追加非磁性記録ギャップ層６３とが積層されたものである。この追加非磁性記録ギャップ層６３は、非磁性記録ギャップ層１３のうち、後方部分の全部および前方部分の一部（ＡＢＳ１１から所定の距離の範囲を除いた一部）の上に形成されている。追加非磁性ギャップ層６３が非磁性記録ギャップ層１３の上に形成されていない範囲の距離は、例えば、約０．０５μｍ〜０．２μｍである。
【００８０】
この垂直磁気記録ヘッドでは、非磁性記録ギャップ層がＡＢＳ１１に一端を有する非磁性記録ギャップ層１３およびＡＢＳ１１から後退した追加非磁性記録ギャップ層６３を含んでいる。この場合には、第３の実施の形態と同様の作用により、ＡＢＳ１１に近い側では図１１〜図１４に示した場合と同様の作用が得られると共に、ＡＢＳ１１から遠い側では主磁極層からトレーリングシールド層１２に磁束が漏れにくくなる。よって、図１１〜図１４に示した場合よりも多くの量の磁束がＡＢＳ１１まで流れるため、集中したより多くの量の磁束をＡＢＳ１１に導くことができる。これ以外の効果は、図１１〜図１４に示した場合と同様である。
【００８１】
なお、図１１〜図１５に示した垂直磁気記録ヘッドは、以下の手順により製造される。図１６〜図２０は垂直磁気記録ヘッドの主要部の形成工程を説明するためのものであり、図３、図６および図８〜図１０に対応している。
【００８２】
図１１および図１２に示した垂直磁気記録ヘッドの主要部を形成する場合の手順は、第１の実施の形態と同様である。すなわち、図１６に示したように、第１溝を有する第１絶縁層（図示せず）を形成し、その第１溝に下方部分１４を形成したのち、第２溝を有する第２絶縁層（図示せず）を形成し、その第２溝に上方部分２５を形成する。こののち、下方部分１４および上方部分２５にテーパ処理を施す、
【００８３】
図１３および図１４に示した垂直磁気記録ヘッドの主要部を形成する場合の手順は、第２の実施の形態と同様である。すなわち、図１７に示したように、上方部分２５に代えて上方部分４５を形成する。
【００８４】
図１５に示した垂直磁気記録ヘッドを製造する場合の手順は、第３の実施の形態と同様である。すなわち、図１８〜図２０に示したように、主磁極層（下方部分１４）を形成し、その上に非磁性記録ギャップ層１３および追加非磁性記録ギャップ層６３を順に形成して積層させたのち、その上にトレーリングシールド層１２を形成する。
【００８５】
以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記した実施の形態で説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、一連の構成要素の材質、寸法および形成方法などは、適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１２，７２…トレーリングシールド層、１３，７３…非磁性記録ギャップ層、１４…下方部分、２５，４５…上方部分、５０，７０…主磁極層、６３…追加非磁性記録ギャップ層、７４…下部主磁極層、８５，８６…上部主磁極層、９２…下部非磁性記録ギャップ層、９３…上部非磁性記録ギャップ層。
【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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