【手続補正書】
【提出日】平成23年11月18日(2011.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダと、そのスライダの上に複数層を積層することで形成されている薄膜ヘッドと、を有する磁気ヘッド・スライダであって、前記薄膜ヘッドは、
磁気データを読み出すセンサ素子と、
磁気データを記録する記録磁極と、
前記センサ素子及び前記記録磁極の周囲にある非磁性絶縁保護膜と、
前記センサ素子及び前記記録磁極よりも浮上面から離れた位置にあり、浮上面側先端が前記薄膜ヘッドの積層方向において見た場合に前記記録磁極と重なっている、レジストと、
前記センサ素子及び前記記録磁極よりも浮上面から離れた位置にあり、浮上面側先端が前記薄膜ヘッドの積層方向において見た場合に、前記記録磁極と重なっている、ＳｉＣもしくはＷからなる硬質材と、を有し、
前記浮上面から前記硬質材の最奥端までの距離に対する、前記浮上面から前記レジストの最奥端までの距離の比は、０．９以上である、
磁気ヘッド・スライダ。
【請求項２】
スライダと、そのスライダの上に複数層を積層することで形成されている薄膜ヘッドと、を有する磁気ヘッド・スライダであって、前記薄膜ヘッドは、
磁気データを読み出すセンサ素子と、
磁気データを記録する記録磁極と、
前記センサ素子及び前記記録磁極の周囲にある非磁性絶縁保護膜と、
前記センサ素子及び前記記録磁極よりも浮上面から離れた位置にあるレジストと、
前記センサ素子及び前記記録磁極よりも浮上面から離れた位置にある、ＳｉＣもしくはＷからなる硬質材と、
前記センサ素子を上下において挟むロア・シールドとアッパ・シールドと、を有し、
前記ロア・シールドと前記アッパ・シールドの断面積に対する前記レジストの断面の比は、３．５以上である、
磁気ヘッド・スライダ。
【請求項３】
さらに、上層の導体線群と下層の導体線群とが接続されて構成された記録磁界を生成するコイルを有し、
前記レジストは、前記下層の導体線群の奥に形成されている、
請求項１または２に記載の磁気ヘッド・スライダ。
【請求項４】
前記硬質材は、前記上層の導体線群よりも下層に形成されている、
請求項３に記載の磁気ヘッド・スライダ。
【請求項５】
スライダと、そのスライダの上に複数層を積層することで形成されている薄膜ヘッドと、を有する磁気ヘッド・スライダであって、前記薄膜ヘッドは、
磁気データを読み出すセンサ素子と、
磁気データを記録する記録磁極と、
前記センサ素子及び前記記録磁極の周囲にある非磁性絶縁保護膜と、
前記センサ素子及び前記記録磁極よりも浮上面から離れた位置にあるレジストと、
前記センサ素子及び前記記録磁極よりも浮上面から離れた位置にある、ＳｉＣもしくはＷからなる硬質材と、
上層の導体線群と下層の導体線群とが接続されて構成された記録磁界を生成するコイルと、を有し、
前記レジストは、前記上層及び前記下層の一方の導体線群の奥に形成されており、
前記一方の層の導体線群の全断面積に対する前記レジスト断面積の比は９以上である、
磁気ヘッド・スライダ。
【請求項６】
スライダと、そのスライダの上に複数層を積層することで形成されている薄膜ヘッドと、を有する磁気ヘッド・スライダであって、前記薄膜ヘッドは、
磁気データを読み出すセンサ素子と、
磁気データを記録する記録磁極と、
前記センサ素子及び前記記録磁極の周囲にある非磁性絶縁保護膜と、
前記センサ素子及び前記記録磁極よりも浮上面から離れた位置にあるレジストと、
前記センサ素子及び前記記録磁極よりも浮上面から離れた位置にある、ＳｉＣもしくはＷからなる硬質材と、
上層の導体線群と下層の導体線群とが接続されて構成された記録磁界を生成するコイルと、を有し、
前記レジストは、前記上層及び前記下層の一方の導体線群の奥に形成されており、
前記レジストの前記浮上面の法線方向における長さの前記一方の層の導体線群の法線方向における長さに対する比は１２以上である、
磁気ヘッド・スライダ。
【請求項７】
前記レジストは、前記下層の導体線群の奥に形成されている、
請求項５または６に記載の磁気ヘッド・スライダ。
【請求項８】
前記硬質材は、前記上層の導体線群よりも下層に形成されている、
請求項７に記載の磁気ヘッド・スライダ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の他の態様は、スライダと、そのスライダの上に複数層を積層することで形成されている薄膜ヘッドと、を有する磁気ヘッド・スライダである。前記薄膜ヘッドは、磁気データを読み出すセンサ素子と、磁気データを記録する記録磁極と、前記センサ素子及び前記記録磁極の周囲にある非磁性絶縁保護膜と、前記センサ素子及び前記記録磁極よりも浮上面から離れた位置にあるレジストと、前記センサ素子及び前記記録磁極よりも浮上面から離れた位置にある、ＳｉＣもしくはＷからなる硬質材と、上層の導体線群と下層の導体線群とが接続されて構成された記録磁界を生成するコイルとを有する。前記レジストは、前記上層及び前記下層の一方の導体線群の奥に形成されており、前記一方の層の導体線群の全断面積に対する前記レジスト断面積の比は９以上である。
好ましい構成において、前記レジストは、前記下層の導体線群の奥に形成されている。さらに、前記硬質材は、前記上層の導体線群よりも下層に形成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
以下においては、硬質材としてＳｉＣを、そして軟質材としてレジストを使用した本形態の薄膜ヘッドについて具体的に説明を行う。同様の説明が、Ｗに対しても当てはまる。図１は、本実施形態におけるヘッド・スライダの構造を模式的に示す断面図である。薄膜ヘッドは、スライダ２のトレーリング端部上に形成されている。薄膜ヘッドは、再生ヘッド１１と記録ヘッド１３とを有している。薄膜ヘッドはスライダ２上に複数の膜を積層することで形成されており、図１においては、基板であるスライダ２上に再生ヘッド１１が形成され、その再生ヘッド１１の上に記録ヘッド１３が形成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
磁気ディスク３の回転方向は、図１の左側から右側に向かう。つまり、薄膜ヘッドは、図１の右側から左側に進む（飛行する）。図１において、薄膜ヘッドの飛行における前側をリーディング側、後ろ側をトレーリング側と呼ぶ。薄膜ヘッドの各層は、スライダ２にリーディング側から積層される。薄膜ヘッドの説明において、スライダ２に近い層を下層、遠い層を上層と呼ぶ。また、薄膜ヘッドの磁気ディスク３と対向する面を浮上面１９と呼ぶ。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図１の構成においては、再生ヘッド１１はリーディング側にあり、記録ヘッド１３はトレーリング側にある。再生ヘッド１１は、リーディング側から積層された、下部シールド１１１、センサ素子である磁気抵抗効果素子１１２、上部シールド１１３を有している。磁気抵抗効果素子１１２は、磁性金属で形成された二つのシールドである、下部シールド１１１、上部シールド１１３の間に挟まれている。記録ヘッド１３は、リーディング側から積層された、下部リターン磁極１３１、薄膜コイル下層導体線群１３２、主磁極１３３、薄膜コイル上層導体線群１３４、上部リターン磁極１３５を有している。下部リターン磁極１３１、主磁極１３３、上部リターン磁極１３５は磁性金属で形成されており、薄膜コイル上層導体線群１３４、及び上部リターン磁極１３５は、典型的には、Ｃｕで形成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
主磁極１３３は、主磁極ヨーク部３３１と主磁極ポール・ティップ３３２とから構成されている。これらは磁性金属で形成されている。主磁極ヨーク部３３１は、ピラー１３６を介して、上部リターン磁極１３５に接合されている。主磁極ポール・ティップ３３２は、主磁極ヨーク部３３１の磁気ディスク側の先端に接合されている。主磁極ポール・ティップ３３２は、データ・トラック幅を規定する。なお、下部リターン磁極１３１、及び上部リターン磁極１３５のうちいずれか一方を省略してもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
記録ヘッド１３の主磁極１３３から出た磁界は、磁気ディスク３の磁気記録層と軟磁性裏打ち層とを通り、下部リターン磁極１３１、及び上部リターン磁極１３５に入る磁気回路を形成する。この磁界は、磁気記録層に磁化パターンを記録する。一方、再生ヘッド１１の磁気抵抗効果素子１１２には巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）やトンネル磁気抵抗効果型素子（ＴＭＲ）などが用いられる。磁気記録層からの磁界により磁気抵抗効果素子１１２の抵抗値が変化し、その抵抗値に変化により磁気記録層の磁化変化を電気信号変化に変換する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
ヒータ素子１５が、下部シールド１１１とそのリーディング側（下側）にあるスライダ２との間の層に形成されている。ヒータ素子１５は、パーマロイを使用した蛇行する薄膜抵抗体で形成することができる。ヒータ素子１５からの熱により、磁気抵抗効果素子１１２と主磁極１３３の突出量を調整することができる。ヒータ素子１５は、薄膜ヘッド内の他の位置に形成されることもあり、また、省略してもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
薄膜ヘッドの各素子の周囲は非磁性絶縁保護膜で囲まれている。図１において、浮上面１９より奥（磁気ディスク３から離れる方向）の部分において、各素子の周囲の明示空白は非磁性絶縁保護膜で満たされている。典型的な非磁性絶縁保護膜は、アルミナである。また、浮上面１９には、カーボンによるオーバーコート（図１不図示）が形成されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本形態の特徴的な点として、薄膜ヘッド内に、低ヤング率の軟質材であるレジスト１４と、高ヤング率かつ低線膨張係数の硬質材であるＳｉＣ１６とが設けられている。これら二つを同時に使用することによって、薄膜ヘッドのサーマル・プロトリュージョンを大きく低減することができる。薄膜ヘッドのサーマル・プロトリュージョンに実質的に寄与するのは、記録ヘッド１３、ヒータ素子１５そして絶縁保護膜である。微細な磁気抵抗効果素子１１２の寄与はない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
ＳｉＣ１６は、記録ヘッド１３、ヒータ素子１５そして絶縁保護膜のいずれの材料よりも高いヤング率と低い線膨張係数とを有している。例えば、ＳｉＣは４４０ＧＰａのヤング率と、３．７×Ｅ−６の線膨張係数を有している。薄膜ヘッドの主な磁性材料であるＮｉＦｅのヤング率は２００ＧＰａであり、線膨張係数は１２．８×Ｅ−６である。アルミナのヤング率は１３８ＧＰａであり、線膨張係数は７．１×Ｅ−６である。このように、ＳｉＣは硬質材としての好ましい材料であるが、Ｗのように、薄膜ヘッド内の素子を構成する材料に対して上述のような特性を有する他の材料を使用してもよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
低ヤング率のレジスト１４は、温度上昇による薄膜ヘッド内の応力を吸収する効果を有している。高いヤング率のＳｉＣ１６は、レジスト１４に集中した応力を押さえ込む。この二つの効果により、ディスク方向への応力を吸収し、応力の方向をそれ以外の方向へ分散させ伝播させることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
好ましい設計においては、図１に示すように、レジスト１４及びＳｉＣ１６は、下部シールド１１１、及び上部シールド１１３よりも奥に存在している。下部シールド１１１、及び上部シールド１１３の奥側端は、他の素子と比較して、下部シールド１１１、及び上部シールド１１３の熱膨張が大きいため、その位置でのサーマル・プロトリュージョンを効果的に低減するためである。これにより、下部シールド１１１、上部シールド１１３自体の設計に対する、サーマル・プロトリュージョンの影響を小さくすることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図１の好ましい構成例において、レジスト１４は、薄膜コイル上層導体線群１３４の奥に形成されており、それらはスライダ２を基準として同一の層レベルに形成されている。レジスト１４の厚みは、好ましい例として、薄膜コイル上層導体線群１３４の厚みよりも厚い。そのため、レジスト１４は、薄膜コイル上層導体線群１３４の形成層を含む層に形成されており、レジスト１４の上面は薄膜コイル上層導体線群１３４の上面よりも上であり、レジスト１４の下面は薄膜コイル上層導体線群１３４の下面よりも下である。なお、これらの厚みは同一であってもよい。薄膜コイル上層導体線群１３４の断面積は薄膜コイル下層導体線群１３２よりも大きく、また、他の素子と比較して体積が大きいためにサーマル・プロトリュージョンが大きい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
このため、レジスト１４をこの層レベルに形成することで、薄膜ヘッドのサーマル・プロトリュージョンを効果的に抑制することができる。なお、レジスト１４の形成層の少なくとも一部が薄膜コイル上層導体線群１３４の形成層と面内方向において重なるように形成することで、サーマル・プロトリュージョン抑制効果を高めることができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
図４の構成例においては、ＳｉＣ１６とレジスト１４との距離を離さないため、ＳｉＣ１６は、薄膜コイル上層導体線群１３４よりも下層にある。より具体的には、ＳｉＣ１６は、レジスト１４と同様に、主磁極ヨーク部３３１と下部リターン磁極１３１との間の層に形成されている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
あるいは、図５に示すように、再生ヘッド１１の奥にレジスト１４を形成し、その上層側にＳｉＣ１６を形成してもよい。下部シールド１１１、及び上部シールド１１３は、大きな体積を有しており、薄膜ヘッドのサーマル・プロトリュージョンへの寄与が大きい。従って、下部シールド１１１、及び上部シールド１１３の層と少なくとも一部が重なるようにレジスト１４を形成することで、効果的にサーマル・プロトリュージョンを低減することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図６は、より高いサーマル・プロトリュージョン低減効果を発揮することができる薄膜ヘッド構造を示している。図６の好ましい構成例において、薄膜ヘッドは、分離した二層のレジスト１４、２０を有している。図６の構成は、図１の構成にレジスト２０を追加している。複数層のレジストを形成することで、より大きなサーマル・プロトリュージョン低減効果を発揮することができる。レジスト２０は、レジスト１４と同様の、再生ヘッド１１、及び記録ヘッド１３よりも奥に位置する部分（ａで指示）を有していることが必要である。レジスト２０以外の構成については、図１を参照した説明を図６の構成にも適用することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
続いて、レジストの長さと薄膜コイル導体線群の長さとの関係を、図１０を参照して説明する。図８に、レジスト１４の長さＬｓ１と薄膜コイル上層導体線群１３４の長さＬｃを例示している。これらの長さＬｓ１、Ｌｃは、浮上面中心かつ主磁極中心で切断を行ったものの長さである。図１０は、レジスト１４の長さＬｓ１の、薄膜コイル導体線群１３４の長さＬｃに対する比（Ｌｓ１／Ｌｃ）と、サーマル・プロトリュージョン低減率との間の関係を示す測定データである。図１０のＸ軸は比（Ｌｓ１／Ｌｃ）、Ｙ軸はサーマル・プロトリュージョン低減率を示す。測定は、図１に示す構造を有する薄膜ヘッドについて行った。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図１０において、Ａ線は１．０μｍのＳｉＣについての測定データを示し、Ｂ線は２．５μｍのＳｉＣについての測定データを示している。いずれのデータにおいても、比（Ｌｓ１／Ｌｃ）が１２になるまでサーマル・プロトリュージョンが大きく低下していき、１２において略飽和値に達している。従って、レジスト１４の長さＬｓ１の、薄膜コイル導体線群１３４の長さＬｃに対する比（Ｌｓ１／Ｌｃ）が１２以上であることが好ましい。この測定結果は、ヘリカル・コイルにおけるコイル長さとレジストの長さとの比に関するものであり、薄膜コイル下層導体線群１３２に対しても適用することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
２  スライダ、３  磁気ディスク、９  ヘッド・スライダ
１１  再生ヘッド、１３  記録ヘッド、１４  レジスト
１５  ヒータ素子、１７  レジスト、１８  レジスト、１９  浮上面、２０  レジスト
９１  スライダ、９２  薄膜ヘッド、９３  再生ヘッド、９４  記録ヘッド
９５  非磁性絶縁保護膜、９６  ヒータ素子、１１１  下部シールド
１１２  磁気抵抗効果素子、１１３  上部シールド、１３１  下部リターン磁極
１３２  薄膜コイル下層導体線群、１３３  主磁極、１３４  薄膜コイル上層導体線群
１３５  上部リターン磁極、１３６  ピラー、３３１  主磁極ヨーク部
３３２  主磁極ポール・ティップ、９３１  磁気抵抗素子、９３２  磁気シールド
９４１  記録コイル、９４２  主磁極