(57)【要約】【課題】  非磁性層をＮｉＰＲｅ（ニッケル−リン−レニウム）合金でメッキ形成したときに、ＮｉＰＲｅの各組成比の最適化を図ることにより、形成される非磁性層の表面を平滑とし、またミリング工程を施した際に両側端面に凹み段差が形成されるのを抑制し、記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。【解決手段】  非磁性層を形成するＮｉＰＲｅ合金の組成比を三元図上の境界線ＡないしＤで囲まれた範囲内にすることで、表面が平滑な非磁性層を形成することができ、その上に磁性層を均一に形成することができる。さらに前記組成比を有するＮｉＰＲｅ合金はミリングレートが小さいので、非磁性層に接して形成される磁性層の両側端面に凹み段差が形成されるのを抑制することができ、記録トラック幅を正確に規制してさらなる狭トラック化および記録特性の向上を図ることができる。【選択図】図３
2008102992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性層と、前記磁性層の上または下のいずれかに位置する非磁性層と、を有し、
前記非磁性層は、ＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成されたものであり、
ＮｉＰＲｅ合金の組成比は、図３に示す三元図で、
ａ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（８４質量％：１６質量％：０質量％）と、
ｂ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（７２質量％：０質量％：２８質量％）とを結んだ直線の境界線Ａ（境界線Ａ上を含まない）と、
Ｒｅの組成比が２質量％である直線の境界線Ｂ（境界線Ｂ上を含む）と、
Ｒｅの組成比が１２質量％である直線の境界線Ｃ（境界線Ｃ上を含む）と、
Ｐの組成比が、８質量％である直線の境界線Ｄ（境界線Ｄ上を含む）と、
で囲まれた範囲内であることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記非磁性層は、上部磁性層と下部磁性層との間に位置するギャップ層であり、
少なくとも前記下部磁性層が前記ギャップ層と共に記録媒体との対向面でトラック幅Ｔｗを規制するトラック幅規制部を構成している請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記薄膜磁気ヘッドは主磁極層を備えた垂直磁気記録用であり、前記磁性層が前記主磁極層である請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
磁性層と、前記磁性層の上または下に位置する非磁性層と、を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
（ａ）  前記磁性層をメッキ形成する工程、
（ｂ）  前記磁性層と連続的に、前記非磁性層をＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成し、
このとき、ＮｉＰＲｅ合金の組成比を、図３に示す三元図で、
ａ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（８４質量％：１６質量％：０質量％）と、
ｂ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（７２質量％：０質量％：２８質量％）とを結んだ直線の境界線Ａ（境界線Ａ上を含まない）と、
Ｒｅの組成比が２質量％である直線の境界線Ｂ（境界線Ｂ上を含む）と、
Ｒｅの組成比が１２質量％である直線の境界線Ｃ（境界線Ｃ上を含む）と、
Ｐの組成比が、８質量％である直線の境界線Ｄ（境界線Ｄ上を含む）と、
で囲まれた範囲内で調整する工程、
（ｃ）  前記磁性層のトラック幅方向の両側端面をミリングで削ってトラック幅Ｔｗを規制する工程、
を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
少なくとも前記下部磁性層が前記非磁性層であるギャップ層と共にトラック幅規制部を構成し、前記（ｂ）工程で、前記下部磁性層をメッキ形成した後、前記ギャップ層をメッキ形成し、
前記（ｃ）工程で、前記ギャップ層と共に前記下部磁性層の両側端面をミリングで削る請求項４記載の薄膜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、記録用の薄膜磁気ヘッドに係り、特に非磁性層をＮｉＰＲｅ（ニッケル−リン−レニウム）合金でメッキ形成した薄膜磁気ヘッドおよび製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１には、ギャップ層として必要な特性を有するＮｉＰＲｅ合金の組成が開示されている。また、特許文献２には、記録媒体との対向面からみたとき、上部磁性層または下部磁性層のトラック幅方向の幅寸法がその間に形成されるギャップ層に近づくにつれて徐々に小さくなる形状を有する薄膜磁気ヘッドが開示されている。特許文献３には、対向面側から見た形状が、補助磁極側が幅狭の台形形状の主磁極を有する垂直磁気記録薄膜ヘッドが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−０６３５６１号公報
【特許文献２】特開２００５−０６３５６２号公報
【特許文献３】特開２００４−０７９０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に示される組成のＮｉＰＲｅ合金は、耐薬品性に優れ、また高温で加熱処理されても非磁性状態を保つため、薄膜磁気ヘッドのギャップ層として好適に用いることができる。しかしながら、合金中のＲｅ（レニウム）濃度が高いためメッキ形成後の表面が粗く、ギャップ層の膜厚が制御できない、またギャップ層の上に形成される上部磁性層が均一に形成されないという問題があった。
【０００４】
また、ＲｅはＮｉ（ニッケル）やＰ（リン）に比べて原子量が大きく重い原子であるため、エッチング工程やミリング工程においてＮｉやＰよりも速くエッチングあるいはミリングされる。従って前記ＮｉＰＲｅ合金は、Ｒｅ濃度が高いほどエッチング速度あるいはミリング速度が速い傾向がある。
【０００５】
薄膜磁気ヘッドは、下部磁性層、ギャップ層および上部磁性層をメッキ形成後、サイドミリングによりトラック幅を細く削ってトラック幅を規制する。特許文献1に示される組成のＮｉＰＲｅ合金を用いてギャップ層を形成すると、サイドミリングにおいてギャップ層のミリングレートが下部磁性層や上部磁性層に比較して速すぎるため、特に、ギャップ層の両側端面とともに、前記ギャップ層の下に位置する下部磁性層の上面付近の両側端面が大きく削られ、図１３に示すように、記録媒体との対向面から見たとき、ギャップ層および下部磁性層の両側端面に凹み段差が生じる。
【０００６】
特許文献２では、上部磁性層及び下部磁性層のトラック幅方向の寸法をギャップ層に近づくにつれて小さくしており、このような形状の薄膜磁気ヘッドは、いわゆるサイドフリンジングの発生を抑制することができることが開示されている。
【０００７】
メッキ形成された上部磁性層、ギャップ層および下部磁性層のトラック幅が大きい場合（幅０．２５〜０．５μｍ）には、ギャップ層付近を凹ませる形態とすることにより、サイドフリンジングを抑制することができると考えられる。
【０００８】
しかしながら、メッキ技術やレジストに対する露光現像技術が向上し、メッキによりトラック幅の狭い（幅０．１〜０．２５μｍ）上部磁性層、ギャップ層および下部磁性層を形成することが可能となった昨今では、むしろ、図１３のようにミリングレートの違いによりギャップ層から下部磁性層の両側端面にかけて凹み段差が生じて、前記下部磁性層の上面（前記ギャップ層との界面）のトラック幅寸法が、上部磁性層の下面（前記ギャップ層との界面）のトラック幅寸法に比べて小さくなると、上部磁性層からの磁界が下部磁性層でうまく受け止められず、磁界の波形がゆがみ、ノイズの原因になる、あるいはオーバーライト特性や磁気特性が低下するなどの問題が生じた。
【０００９】
特許文献３には、垂直磁気記録ヘッドの主磁極層を補助磁極側が幅狭の逆台形形状とすると、サイドフリンジングの発生を抑制することができることが記載されている。
【００１０】
垂直磁気記録ヘッドにおいて、主磁極層上に非磁性材料で形成されている保護層のミリングレートが主磁極層のミリングレートより速いと、保護層に接する主磁極層上部もサイドミリングにより削られて、記録媒体との対向面から見たとき、主磁極層の両側端面に凹み段差が生じて、記録トラック幅に大きく影響する。
【００１１】
また、引用文献３では、主磁極層は非磁性材料で形成される嵩上げ層上にメッキ形成されるが、嵩上げ層のミリングレートは主磁極層のミリングレートより大きいため、サイドミリングにより嵩上げ層が削られすぎて、主磁極層が傾き、記録トラック幅や記録特性に影響を与える。
【００１２】
このように、垂直磁気記録薄膜ヘッドでは、主磁極層の上または下に形成される非磁性層のミリングレートは、主磁極層のミリングレートと同等であることが望まれていた。
【００１３】
そこで本発明は、上記従来の問題を解決するためのものであり、ＮｉＰＲｅ合金の組成比を最適化することで、非磁性層表面の粗さを小さくし、また非磁性層のミリングレートと磁性層のミリングレートの差を小さくして、ミリング工程を施した際に両側端面に凹み段差が形成されるのを抑制でき、更なる狭トラック化と共に記録特性の向上を図ることが可能な薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁性層と、前記磁性層の上または下のいずれかに位置する非磁性層と、を有し、
前記非磁性層は、ＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成されたものであり、
ＮｉＰＲｅ合金の組成比は、図３に示す三元図で、
ａ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（８４質量％：１６質量％：０質量％）と、
ｂ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（７２質量％：０質量％：２８質量％）とを結んだ直線の境界線Ａ（境界線Ａ上を含まない）と、
Ｒｅの組成比が２質量％である直線の境界線Ｂ（境界線Ｂ上を含む）と、
Ｒｅの組成比が１２質量％である直線の境界線Ｃ（境界線Ｃ上を含む）と、
Ｐの組成比が、８質量％である直線の境界線Ｄ（境界線Ｄ上を含む）と、
で囲まれた範囲内であることを特徴とするものである。
【００１５】
上記の組成範囲内のＮｉＰＲｅ合金は、耐薬品性に優れ、また加熱処理後においても非磁性状態を保つことができる。
【００１６】
また、後述の実験結果によれば、上記の組成範囲内のＮｉＰＲｅ合金を用いてメッキ形成を行うと、形成後の中心線平均粗さ（Ｒａ）の値が小さく、また中心線平均粗さ（Ｒａ）のばらつきも小さくできることがわかった。よって、膜厚の制御が容易であり、その上に磁性層を均一に形成することができる。
【００１７】
本発明は、前記非磁性層は、上部磁性層と下部磁性層との間に位置するギャップ層であり、少なくとも前記下部磁性層が前記ギャップ層と共に記録媒体との対向面でトラック幅Ｔｗを規制するトラック幅規制部を構成しているものとすることができる。
【００１８】
上記の組成範囲内のＮｉＰＲｅ合金は、後述の実験結果によれば、ミリングレートが小さく、メッキ形成後のサイドミリング工程において、前記ギャップ層の両側端面付近がより大きく削り込まれることがない。よって、トラック幅規制部のギャップ層付近の両側端面に従来のような大きな凹み段差は形成されず、ノイズ発生を抑制でき、オーバーライト特性や磁気特性の低下が生じることがなく、記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドにできる。
【００１９】
また、従来では、サイドミリングでは前記ギャップ層の下側に設けられる下部磁性層の前記ギャップ層との界面付近がより大きく削れる傾向があったが、前記下部磁性層がギャップ層と共にトラック幅規制部を構成する本発明の形態では、前記下部磁性層がギャップ層と共に削り込まれるのを従来より抑制でき、前記トラック幅規制部の両側端面をストレートに近い形状で形成できる。
【００２０】
本発明ではまた、前記薄膜磁気ヘッドは、主磁極層を備えた垂直磁気記録用であり、前記磁性層が前記主磁極層であるものとすることができる。
【００２１】
垂直磁気記録薄膜ヘッドにおいて、主磁極層と、主磁極層の上に設けられた非磁性層のミリングレートが同等であると、非磁性層に接する主磁極層がサイドミリングによって削られて、主磁極層上部の両側端面に凹みが形成されず、記録トラック幅に影響を与えることがない。また、主磁極層と、主磁極層の下に設けられた非磁性層のミリングレートが同等であると、サイドミリングによって非磁性層が削られすぎて主磁極が傾くことがない。
【００２２】
また本発明は、磁性層と、前記磁性層の上または下に位置する非磁性層と、を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
（ａ）  前記磁性層をメッキ形成する工程、
（ｂ）  前記磁性層と連続的に、前記非磁性層をＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成し、
このとき、ＮｉＰＲｅ合金の組成比を、図３に示す三元図で、
ａ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（８４質量％：１６質量％：０質量％）と、
ｂ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（７２質量％：０質量％：２８質量％）とを結んだ直線の境界線Ａ（境界線Ａ上を含まない）と、
Ｒｅの組成比が２質量％である直線の境界線Ｂ（境界線Ｂ上を含む）と、
Ｒｅの組成比が１２質量％である直線の境界線Ｃ（境界線Ｃ上を含む）と、
Ｐの組成比が、８質量％である直線の境界線Ｄ（境界線Ｄ上を含む）と、
で囲まれた範囲内で調整する工程、
（ｃ）  前記磁性層のトラック幅方向の両側端面をミリングで削ってトラック幅Ｔｗを規制する工程、
を有することを特徴とするものである。
【００２３】
本発明では、上記の組成範囲内のＮｉＰＲｅ合金を用いてメッキ形成を行うと、形成後の中心線平均粗さ（Ｒａ）を小さくでき、よって、前記非磁性層の膜厚の制御が容易となり、また、前記非磁性層の上に形成される磁性層を均一に形成することができる。
【００２４】
さらに本発明では、上記組成範囲内のＮｉＰＲｅ合金を形成することで、非磁性層のミリングレートを小さくでき、前記（ｃ）工程のサイドミリング工程において、前記非磁性層の両側端面付近がより大きく削り込まれることがない。
【００２５】
本発明では、少なくとも前記下部磁性層が前記非磁性層であるギャップ層と共にトラック幅規制部を構成し、前記（ｂ）工程で、前記下部磁性層をメッキ形成した後、前記ギャップ層をメッキ形成し、
前記（ｃ）工程で、前記ギャップ層と共に前記下部磁性層の両側端面をミリングで削る製造方法であると特に有効である。
【００２６】
従来では、サイドミリングでは前記ギャップ層の下側に設けられる下部磁性層の前記ギャップ層との界面付近がより大きく削れる傾向があったが、前記下部磁性層がギャップ層と共にトラック幅規制部を構成する本発明の形態では、前記下部磁性層がギャップ層と共に削り込まれるのを従来より抑制でき、前記トラック幅規制部の両側端面をストレートに近い形状で形成できる。よって、トラック幅規制部のギャップ層付近の両側端面に従来のような大きな凹み段差は形成されず、更なる狭トラック化と共に記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ギャップ層として好適な特性を有し、ギャップ層表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が小さく、またサイドミリング工程を施した際にトラック幅規制部のギャップ付近の両側端面に形成される凹み段差を従来に比べて小さくでき、更なる狭トラック化と共に記録特性の向上を図ることが可能な薄膜磁気ヘッドにできる。
【００２８】
さらに本発明によれば、垂直磁気記録薄膜ヘッドにおいて、サイドミリングによって非磁性層に接する主磁極層の両側端面に凹み段差が形成されないので、記録トラック幅を正確に規定することができる。また、非磁性層が大きく削られることがないので、主磁極層が傾くことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明における薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図（記録媒体との対向面から見た図）、図２は図１に示す薄膜磁気ヘッドをＩ−Ｉ線から切断し矢印方向から見た部分断面図である。
【００３０】
図１に示す薄膜磁気ヘッドは、記録用のインダクティブヘッドであるが、本発明では、このインダクティブヘッドの下に、磁気抵抗効果を利用した再生用ヘッド（いわゆるＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子を用いたＭＲヘッド）が積層されていてもよい。
【００３１】
図１に示す符号２０は、例えばＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金などの磁性材料で形成された下部コア層である。なお、前記下部コア層２０の下側に再生用ヘッドが積層される場合、前記下部コア層２０とは別個に、磁気抵抗効果素子をノイズから保護するシールド層を設けてもよいし、あるいは、前記シールド層を設けず、前記下部コア層２０を、前記再生用ヘッドの上部シールド層として機能させてもよい。
【００３２】
図１に示すように前記下部コア層２０の両側には、絶縁層２３が形成される。また図１に示すように、下部磁性層２１の基端から延びる下部コア層２０の上面２０ａはトラック幅方向（図示Ｘ方向）と平行な方向に延びて形成されていてもよく、あるいは上部コア層２６から離れる方向に傾斜する傾斜面２０ｂ，２０ｂが形成されていてもよい。前記下部コア層２０の上面に傾斜面２０ｂ，２０ｂが形成されることで、サイドフリンジングの発生をより適切に低減させることができる。
【００３３】
図１に示すように、前記下部コア層２０上には、磁極部（トラック幅規制部）２４が形成され、前記磁極部２４は記録媒体との対向面に露出形成されている。この実施例において前記磁極部２４はトラック幅Ｔｗで形成された、いわばトラック幅規制部である。前記トラック幅Ｔｗは、０．５μｍ以下で形成されることが好ましく、より好ましくは０．２５μｍ以下である。
【００３４】
図１に示す実施例では、前記磁極部２４は、下部磁性層２１、ギャップ層２２、および上部磁性層３５の積層構造で構成されている。
【００３５】
図１に示すように、前記下部コア層２０上には、メッキ下地層２５（図２を参照のこと）を介して、磁極部２４の最下層となる下部磁性層２１がメッキ形成されている。前記下部磁性層２１は、下部コア層２０と磁気的に接続されており、前記下部磁性層２１は、前記下部コア層２０と同じ材質でも異なる材質で形成されていてもどちらでもよい。前記下部磁性層２１はＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金などの磁性材料を用いて形成される。また前記下部磁性層２１は、単層膜でも多層膜で形成されていてもどちらでもよい。また前記メッキ下地層２５は設けられていなくてもよい。
【００３６】
前記下部磁性層２１上には、非磁性のギャップ層２２が積層されている。前記ギャップ層２２は前記下部磁性層２１上にメッキ形成されている。
【００３７】
次に前記ギャップ層２２上には、後述する上部コア層２６と磁気的に接続する上部磁性層３５がメッキ形成されている。なお前記上部磁性層３５は、上部コア層２６と同じ材質で形成されていてもよいし、異なる材質で形成されていてもよい。前記上部磁性層３５はＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、ＣｏＦｅＮｉ合金などの磁性材料を用いて形成される。また前記上部磁性層３５は、単層膜でも多層膜で形成されていてもどちらでもよい。
【００３８】
図２のように、前記磁極部２４は、記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて長さ寸法Ｌ１で形成されている。前記磁極部２４と下部コア層２０間には例えば有機絶縁材料などで形成されたＧｄ決め層２７が形成されている。なお前記Ｇｄ決め層２７の先端から記録媒体との対向面までの距離はＬ２で形成され、この距離Ｌ２はギャップデプス（Ｇｄ）である。
【００３９】
また図２に示すように、前記磁極部２４のハイト方向（図示Ｙ方向）の後方であって下部コア層２０上には絶縁下地層２８を介して第１のコイル層２９が螺旋状に巻回形成されている。前記絶縁下地層２８は、Ａｌ２Ｏ３やＳｉＯ２等の絶縁材料で形成されていることが好ましい。
【００４０】
さらに前記コイル層２９の各導体部のピッチ間は、絶縁層３０によって埋められている。前記絶縁層３０は、有機絶縁材料やＡｌ２Ｏ３等の無機絶縁材料とを組み合わせて形成されるが、記録媒体との対向面には、前記無機絶縁材料が露出するように構成されている。
【００４１】
前記絶縁層３０は、図１に示すように、前記磁極部２４のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に形成され、前記絶縁層３０は記録媒体との対向面に露出形成されている。
【００４２】
図２に示すように、前記絶縁層３０上には、第２のコイル層３３が螺旋状に巻回形成されている。
【００４３】
図２に示すように、前記第２のコイル層３３は、レジストやポリイミド等の有機材料で形成された絶縁層３２によって覆われ、前記絶縁層３２上には、ＮｉＦｅ合金等で形成された上部コア層２６が例えばフレームメッキ法等によりパターン形成されている。
【００４４】
また図２に示すように、前記上部コア層２６の先端部２６ａは、前記上部磁性層３５上に磁気的に接続されて形成され、前記上部コア層２６の基端部２６ｂは、下部コア層２０上にＮｉＦｅ合金等の磁性材料で形成された持上げ層３６上に磁気的に接続されて形成されている。なお前記持上げ層３６は形成されていなくても良く、この場合、前記上部コア層２６の基端部２６ｂは、下部コア層２０上に直接接続されることになる。前記上部コア層２６上はＡｌ２Ｏ３等の保護層３４によって覆われている。
【００４５】
なお図１及び図２に示す薄膜磁気ヘッドにおいて、「磁極部に記録磁界を導く磁気回路構成部」は、下部コア層２０、持上げ層３６、及び上部コア層２６である。
【００４６】
本発明の特徴的部分について以下に説明する。
本発明では、前記ギャップ層２２は、ＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成されたものである。そして、前記ＮｉＰＲｅ合金の組成比の範囲は図３に示す三元図から規定される。図４は、図３の左下部の部分拡大図である。
【００４７】
図３は、底辺を元素Ｎｉの組成比軸とし、左側辺を元素Ｒｅの組成比軸とし、右側辺を元素Ｐの組成比軸とした三元図であり、図３に示すように、元素Ｎｉの組成比軸は図示右側から左側に向うに従って０質量％から１００質量％まで大きくなり、元素Ｒｅの組成比軸は図示下側から上側に向うに従って０質量％から１００質量％まで大きくなり、元素Ｐの組成比軸は図示上側から下側に向うに従って０質量％から１００質量％まで大きくなっている。
【００４８】
本発明では、前記ＮｉＰＲｅ合金の組成比は、図３に示す三元図で、
ａ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（８４質量％：１６質量％：０質量％）と、
ｂ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（７２質量％：０質量％：２８質量％）とを結んだ直線の境界線Ａ（境界線Ａ上を含まない）と、
Ｒｅの組成比が２質量％である直線の境界線Ｂ（境界線Ｂ上を含む）と、
Ｒｅの組成比が１２質量％である直線の境界線Ｃ（境界線Ｃ上を含む）と、
Ｐの組成比が、８質量％である直線の境界線Ｄ（境界線Ｄ上を含む）と、
で囲まれた範囲内である。
【００４９】
前記ＮｉＰＲｅ合金の組成比は、元素Ｐ及び元素Ｒｅの範囲を規定した後、さらに規定された範囲内の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金について、メッキ形成後の中心線平均粗さ（Ｒａ）を測定することにより得られた。
【００５０】
本発明におけるＮｉＰＲｅ合金のうち、元素Ｐと元素Ｒｅは、合金の非晶質化を促進させる働きを有している。従ってＮｉＲｅ合金、あるいはＮｉＰ合金では、合金が結晶化しやすく、またＮｉＰＲｅ合金でも元素Ｐと元素Ｒｅの組成比により結晶化しやすい。合金の結晶化が起こると耐薬品性、特にアルカリ水溶液に対する耐薬品性が低下したり、熱処理により磁性を帯びやすくなり好ましくない。
【００５１】
特に、ＮｉＰＲｅ合金に含まれる元素Ｐの含有量が小さいほど、合金の結晶化が起こりやすく、耐薬品性が低下し、また熱処理により磁性を帯びやすくなる。ＮｉＰＲｅ合金に含まれる元素Ｐが８質量％より少ないと、高温熱処理を行った場合に、非磁性状態が保たれないので、本発明におけるＮｉＰＲｅ合金のうち、元素Ｐは８質量％以上含まれていることが好ましい。
【００５２】
また、ＮｉＰＲｅ合金に含まれる元素Ｐの含有量が大きいほど、形成されたメッキ表面が粗くなる傾向が見られる。元素Ｐの含有量が１６質量％より大きいと、メッキ表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が大きすぎ、膜厚を制御できないほどであるため、ＮｉＰＲｅ合金に含まれる元素Ｐの含有量は１６質量％以下が好ましい。
【００５３】
以上より、ＮｉＰＲｅ合金に含まれる元素Ｐの含有量は、８質量％以上で１６質量％以下の範囲、すなわち、図３においてＰの組成比が、８質量％である直線の境界線Ｄ（境界線Ｄ上を含む）と、１６質量％である直線の境界線Ｅ（境界線Ｅ上を含む）の間の範囲が好ましい。
【００５４】
次に元素Ｒｅの組成について検討を行った。ＮｉＰＲｅ合金において、元素Ｐと元素Ｒｅは、合金の非晶質化を促進させる働きを有しているが、元素Ｒｅは少量でも非結晶化を促進させる効果を有しており、ＮｉＰＲｅ合金が元素Ｒｅを２質量％以上含有していると、加熱処理後においても合金が非磁性状態を保つことがわかっている。
【００５５】
メッキ形成される磁性層は、正確な磁気記録を行うために、各磁性層の表面が平滑でなければならないが、ギャップ層の表面が粗いとその上に上部磁性層が均一に形成されず上部磁性層表面も粗いものとなってしまうため、ギャップ層表面も平滑である必要がある。元素Ｒｅは元素Ｎｉや元素Ｐに比べて原子量が大きいため、元素Ｒｅの含有量が大きくなるにつれて、メッキ形成後のＮｉＰＲｅ合金表面が粗くなる傾向がある。ＮｉＰＲｅ合金において、元素Ｒｅの含有量が１２質量％より大きくなると、メッキ後の中心線平均粗さ（Ｒａ）が１５ｎｍより大きくなる。このように中心線平均粗さ（Ｒａ）が大きいと、平滑性が要求されるギャップ層として適さないので、元素Ｒｅの含有量は１２質量％以下であることが好ましい。
【００５６】
また、元素Ｒｅは、元素Ｎｉや元素Ｐに比べて原子量が大きく、重たい元素であるため、ミリングによって削られやすく、元素Ｒｅの含有量が大きいほど、ＮｉＰＲｅ合金のミリングレートが速くなる。後述する、メッキ形成したＮｉＰＲｅ合金のミリングレートについて、ＮｉＰＲｅ合金中のＲｅ含有量との関係を調べた実験結果からも、ＮｉＰＲｅ合金中の元素Ｒｅの含有量は１２質量％以下であることが好ましいことがわかった。
【００５７】
よって、ＮｉＰＲｅ合金に含まれる元素Ｒｅの含有量は、２質量％以上で１２質量％以下の範囲、すなわち、図３においてＲｅの組成比が、２質量％である直線の境界線Ｂ（境界線Ｂ上を含む）と、１２質量％である直線の境界線Ｃ（境界線Ｃ上を含む）の間の範囲が好ましい。
【００５８】
前記した元素Ｐの含有量の好ましい範囲と合わせると、本発明のＮｉＰＲｅ合金の組成比は、元素Ｐの含有量が８質量％以上で１６質量％以下の範囲で、且つ元素Ｒｅの含有量が２質量％以上で１２質量％以下の範囲が好ましい。すなわち、図３において、それぞれ平行な２組の境界線Ｂ，ＣおよびＤ，Ｅで囲まれる平行四辺形上およびその領域内の組成比を有するものが好ましい。
【００５９】
さらに、前記平行四辺形とその領域内の組成比、および前記平行四辺形周囲の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金について、メッキ形成後の中心線平均粗さ（Ｒａ）をより詳細に調べる実験を行った。測定は、接触式膜厚測定装置（テンコールＰ−１０（ケーエルエー・テンコール社））を用い、メッキ形成した基板上を測定針が５０（ｎｍ）スキャンしたときの平均粗さを求めた。
【００６０】
図３の三元図は、メッキ後の中心線平均粗さ（Ｒａ）の実験結果を掲載している。丸プロットは、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．４〜１．０（ｎｍ）であるＮｉＰＲｅ合金の組成比、菱形プロットは中心線平均粗さ（Ｒａ）が１．０〜１０（ｎｍ）であるＮｉＰＲｅ合金の組成比、×プロットは中心線平均粗さ（Ｒａ）が１０（ｎｍ）以上であるＮｉＰＲｅ合金の組成比を、それぞれ表している。
【００６１】
中心線平均粗さ（Ｒａ）の小さい丸プロットは、図３に示す三元図で、斜め左下部分に分布し、菱形プロット、×プロットと中心線平均粗さ（Ｒａ）が大きくなるにつれて、斜め右上方向へ分布している。
【００６２】
図３に示す三元図は、斜め左下方向に向かうに従って元素Ｒｅと元素Ｐの各組成比が共に小さくなる。よって図３に示す実験結果から、元素Ｒｅと元素Ｐの各組成比が小さいほど、メッキ形成後の中心線平均粗さ（Ｒａ）が小さい傾向があることがわかる。
【００６３】
前記中心線平均粗さ（Ｒａ）が大きいと、ギャップ層をメッキ形成した場合の膜厚が制御できない、あるいはその上に形成する上部磁性層が均一に形成できない、などの不都合が生じるため、ＮｉＰＲｅ合金でギャップ層をメッキ形成する場合の前記中心線平均粗さ（Ｒａ）はできるだけ小さいことが望ましい。
【００６４】
そこで、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．４〜１．０（ｎｍ）である丸プロットと、中心線平均粗さ（Ｒａ）が１．０〜１０（ｎｍ）である菱形プロットとの間に、
ａ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（８４質量％：１６質量％：０質量％）と、
ｂ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（７２質量％：０質量％：２８質量％）とを結ぶ直線の境界線Ａ（境界線Ａ上を含まない）を設け、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．４〜１．０（ｎｍ）である丸プロットのみが含まれる、前記境界線Ａより左側の組成比領域を本発明のＮｉＰＲｅ合金の組成比範囲とした。前記平行四辺形で囲まれる領域において、前記境界線Ａより左側の組成比領域は、元素Ｒｅおよび元素Ｐの含有量が共に少ない組成比範囲である。
【００６５】
本発明のＮｉＰＲｅ合金の組成比範囲は、前記境界線Ａ（境界線Ａ上を含まない）、前記境界線Ｂ，ＣおよびＤ（境界線Ｂ，Ｃ，Ｄ上を含む）で囲まれる領域の組成比範囲であり、メッキ形成後の中心線平均粗さ（Ｒａ）は０．４〜１．０（ｎｍ）である。このように、上記組成範囲では中心線平均粗さ（Ｒａ）の値自体を小さくできる上に、中心線平均粗さ（Ｒａ）のばらつきも抑えることができる。
【００６６】
本発明では、中心線平均粗さ（Ｒａ）が小さいＮｉＰＲｅ合金で形成されたギャップ層２２の上に上部磁性層３５を均一に形成することができる。また、前記磁極部２４のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側端面は、トラック幅Ｔｗをより小さくすべくサイドミリングが施された面となっているが、本発明では、元素Ｒｅの含有量が小さく（１２質量％以下）、ＮｉＰＲｅ合金のミリングレートが小さいため、ＮｉＰＲｅ合金からなるギャップ層およびその下の下部磁性層がミリングによって削られ過ぎることがなく、記録媒体との対向面から見たときに、下部磁性層とギャップ層および上部磁性層の形状を同じにすることができる。よってノイズ発生を適切に抑制でき、更なる狭トラック化と共に記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドにできる。
【００６７】
図３に示す境界線Ｂは、元素Ｒｅの下限値を２質量％に規定する境界線であるが、前記中心線平均粗さ（Ｒａ）の実験結果から、元素Ｒｅの下限値を４質量％とすることがより好ましい。すなわち図３に示す境界線Ｂのかわりに、元素Ｒｅの組成比が４質量％である境界線Ｆ（図４）とすることがより好ましい。
【００６８】
同様に、元素Ｒｅの上限値を１２質量％に規定する境界線Ｃは、元素Ｒｅの上限値を８質量％とすることがより好ましい。すなわち図３に示す境界線Ｃのかわりに、元素Ｒｅの組成比が８質量％である境界線Ｇ（図４）とすることがより好ましい。
【００６９】
従って、図４に示すように、本発明におけるＮｉＰＲｅ合金の組成比の範囲は、前記境界線Ａ（境界線Ａを含まない）、境界線Ｆ、境界線Ｃおよび境界線Ｄ（境界線Ｆ，Ｃ，Ｄ上を含む）で囲まれる範囲内がより好ましい。また、本発明におけるＮｉＰＲｅ合金の組成比の範囲は、前記境界線Ａ（境界線Ａを含まない）、境界線Ｂ、境界線Ｇおよび境界線Ｄ（境界線Ｂ，Ｇ，Ｄ上を含む）で囲まれる範囲内がより好ましい。さらに、本発明におけるＮｉＰＲｅ合金の組成比の範囲は、前記境界線Ａ（境界線Ａを含まない）、境界線Ｆ、境界線Ｇおよび境界線Ｄ（境界線Ｆ，Ｇ，Ｄ上を含む）で囲まれる範囲内（図４に示す斜線部分）がより好ましい。
【００７０】
図５は、図２に示す薄膜磁気ヘッドの変形例である。図２と同じ符号が付けられている層は図２と同じ層を示している。
【００７１】
図５では、メッキ絶縁下地層２８上に導電性材料で形成された複数本の第１のコイル片３７が形成されている。前記第１のコイル片３７上を覆う絶縁層３０はその上面が前記上部磁性層３５の上面と同一平面上にあり、前記上部磁性層３５上から前記絶縁層３０上にかけて上部コア層２６が形成されている。
【００７２】
図５に示すように前記上部コア層２６の上には、例えばレジストなどの絶縁材料で形成された絶縁層４０が形成されている。前記絶縁層４０は有機絶縁材料で形成されていることが好ましい。図５に示すように前記絶縁層４０上には、導電性材料で形成された複数本の第２のコイル片３８が形成されている。
【００７３】
前記第１のコイル片３７と第２のコイル片３８とは、それぞれのトラック幅方向における端部同士が電気的に接続されており、前記第１のコイル片３７と第２のコイル片３８とでソレノイド（ｓｏｌｅｎｏｉｄ）型のコイル層が構成されている。
【００７４】
図５に示す変形例においても、ギャップ層２２は、前記下部磁性層２１及び上部磁性層３５と共に記録媒体との対向面でトラック幅Ｔｗを規制する磁極部２４を構成し、前記ギャップ層２２は、図３に示される前記組成比の範囲のＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成される。これにより、中心線平均粗さ（Ｒａ）が小さく、かつミリングレートが小さい、ギャップ層２２が形成される。
【００７５】
次に図６は、図１ないし図５に示す薄膜磁気ヘッドとは構造が異なる薄膜磁気ヘッドの部分縦断面図である。
【００７６】
符号５０はアルミナチタンカーバイト（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）などで形成されたスライダであり、前記スライダ５０上にＡｌ２Ｏ３層５１が形成されている。
【００７７】
前記Ａｌ２Ｏ３層５１上には、ＮｉＦｅ系合金やセンダストなどで形成された下部シールド層５２が形成され、前記下部シールド層５２の上にＡｌ２Ｏ３などで形成された下部ギャップ層や上部ギャップ層からなるギャップ層５３が形成されている。
【００７８】
前記ギャップ層５３内にはスピンバルブ型薄膜素子などのＧＭＲ素子に代表される磁気抵抗効果素子５４が形成されており、前記磁気抵抗効果素子５４の前端面は記録媒体との対向面から露出している。
【００７９】
前記ギャップ層５３上にはＮｉＦｅ系合金などで形成された上部シールド層５７が形成されている。
【００８０】
図６に示すように前記上部シールド層５７上には、Ａｌ２Ｏ３などで形成された分離層５８が形成されている。前記分離層５８の上に下部コア層５９が形成されている。
【００８１】
前記下部コア層５９上には記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて所定の長さ寸法で形成された隆起層６２が形成されている。さらに前記隆起層６２のハイト方向（図示Ｙ方向）には、所定距離離れた位置にバックギャップ層６３が前記下部コア層５９上に形成されている。
【００８２】
前記隆起層６２及びバックギャップ層６３は磁性材料で形成され、また前記隆起層６２及びバックギャップ層６３は単層であってもよいし多層の積層構造で形成されていてもよい。
【００８３】
前記隆起層６２とバックギャップ層６３間の下部コア層５９上にはコイル絶縁下地層６４が形成され、前記コイル絶縁下地層６４上には、導電性材料で形成された複数本の第１のコイル片６５が形成されている。
【００８４】
前記第１のコイル片６５上はＡｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料や有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層６６で埋められている。図６に示すように前記隆起層６２の上面、コイル絶縁層６６の上面、及びバックギャップ層６３の上面は図６に示す基準面Ａに沿った連続した平坦化面となっている。
【００８５】
図６に示すように前記隆起層６２及びコイル絶縁層６６の平坦化面上には、前記記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に所定の距離離れた位置からハイト方向に向けてＧｄ決め層６８が形成されている。
【００８６】
また図６に示すように、記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層６８の前端面６８ａまでの隆起層６２上、前記Ｇｄ決め層６８の後端面６８ｂよりハイト方向のコイル絶縁層６６上、及び前記バックギャップ層６３上に、下から下部磁性層６９及びギャップ層７０が形成されている。前記下部磁性層６９及びギャップ層７０はメッキ形成されている。
【００８７】
また図６に示すように前記ギャップ層７０上及びＧｄ決め層６８上には、上部磁性層７１がメッキ形成され、さらに前記上部磁性層７１上には上部コア層７２がメッキ形成されている。
【００８８】
図６に示すように前記上部コア層７２の上には、例えばレジストなどの絶縁材料で形成された絶縁層７８が形成されている。前記絶縁層７８は有機絶縁材料で形成されていることが好ましい。
【００８９】
図６に示すように前記絶縁層７８上には、導電性材料で形成された複数本の第２のコイル片７６が形成されている。
【００９０】
前記第１のコイル片６５と第２のコイル片７６とは、それぞれのトラック幅方向における端部同士が電気的に接続されており、前記第１のコイル片６５と第２のコイル片７６とでソレノイド型のコイル層７７が構成されている。
【００９１】
前記コイル層７７上にはＡｌ２Ｏ３やＡｌＳｉＯなどの絶縁材料で形成された保護層７５が形成されている。
【００９２】
図６に示す実施形態でも前記ギャップ層７０は、前記下部磁性層６９及び前記上部磁性層７１とともに、記録媒体との対向面でトラック幅Ｔｗを規制するトラック幅規制部を構成しており、前記ギャップ層７０は、ＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成される。前記ＮｉＰＲｅ合金の組成比は、図３を用いて説明した通りの範囲であり、これにより、中心線平均粗さ（Ｒａ）が小さいギャップ層７０をメッキ形成できる。またミリングレートの小さいギャップ層が形成できるため、後のミリング工程においてギャップ層７０および下部磁性層６９が削られすぎることがなく、よって、従来のように下部磁性層６９のトラック幅方向の両側端面の上部に傾斜面が形成されにくくなり、上部磁性層７１とほぼ同じトラック幅Ｔｗで形成することができる。
【００９３】
図１，２および図５，６に示す薄膜磁気ヘッドはいずれも記録媒体面に対し水平方向に記録する「面内磁気記録方式」であったが、以下に示す垂直磁気記録方式の薄膜磁気ヘッドにも本発明を適用できる。
【００９４】
図７は、記録媒体に垂直磁界を与え、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させる垂直磁気記録ヘッドの部分縦断面図（図８に示すＩＩ−ＩＩ線に沿ってハイト方向に向けて切断し矢印方向から見た部分縦断面図）、図８は、図７に示す垂直磁気記録ヘッドの部分正面図（記録媒体との対向面からみた図）である。図７と同じ符号が付けられている層は、図７と同じ層を表している。
【００９５】
なお、垂直磁気記録ヘッドの下には、図７に示すように、磁気抵抗効果を利用した再生用ヘッド（いわゆるＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子を用いたＭＲヘッド）が積層されていてもよい。再生用ヘッドは、図７に示すように、例えば、下から下部シールド層５２、ギャップ層５３、磁気抵抗効果素子５４、上部シールド層５７が積層されたものとすることができる。
【００９６】
前記垂直磁気記録ヘッドでは、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２などの無機材料による非磁性絶縁層９５の上に、主磁極層９０および、その上に非磁性層９１がメッキ形成されている。前記主磁極層９０の前端面は記録媒体との対向面に露出し、図８に示すように、対向面に露出した前記主磁極層の上面の幅がトラック幅Ｔｗを規制する。
【００９７】
図８に示すように前記主磁極層９０及び前記非磁性層９１のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側には絶縁層９４が設けられ、前記絶縁層９４の上面９４ａと前記非磁性層９１の上面９１ａとが同一の平坦化面となっている。
【００９８】
図７に示すように、前記非磁性層９１上には、記録媒体との対向面から所定距離離れた位置にスローハイト層９３が形成されている。前記スローハイト層９３の後方にはコイル層９６が形成され、前記コイル層９６上はコイル絶縁層８１によって覆われている。
【００９９】
前記コイル絶縁層８１上にはリターンヨーク層９２が形成されている。前記リターンヨーク層９２の前方部は前記非磁性層９１上及び絶縁層９４の上面に形成され、前記非磁性層９１を介して前記主磁極層９０に対向している。また、前記リターンヨーク層９２の後端は、前記主磁極層９０に磁気的に接続されている。図８に示すように、前記記録媒体との対向面では、前記リターンヨーク層９２のトラック幅方向の幅寸法Ｔ１は、トラック幅Ｔｗに比べて十分に広く形成されている。
【０１００】
図７および８に示す垂直磁気記録ヘッドでは、コイル層を流れる電流の電流磁界によって主磁極層９０に記録磁界が誘導される。図８に示すように、記録媒体との対向面では、前記主磁極層９０の前端面９０ａからの漏れ記録磁界が、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過する。ソフト膜Ｍｂを通過した記録磁界が本実施例ではリターンヨーク層９２の前端面へ戻ることになる。前記主磁極層９０の前端面９０ａの面積は、リターンヨーク層９２の前端面の面積より十分に小さいため、前記主磁極層９０の前端面に漏れ記録磁界の磁束が集中し、この集中している磁束により前記ハード膜Ｍａが垂直方向へ磁化されて、磁気データが記録される。
【０１０１】
図７に示すように、前記主磁極層９０は表面が平坦化面とされた絶縁層９５上に形成されている。前記絶縁層９５の内部にもコイル層９７が形成され、前記主磁極層９０の上に形成された前記コイル層９６と、それぞれのコイル片がトラック幅方向における端部同士が電気的に接続されてソレノイド型のコイルを形成している。また前記コイル層９７と前記コイル層９６とがソレノイド型のコイルでなく、図２で説明したスパイラル型のコイルを構成してもよい。
【０１０２】
このように積層された垂直磁気記録ヘッドは、無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層９８により被覆されている。
【０１０３】
本実施の形態では、図８に示すように前記主磁極層９０の前端面９０ａは、トラック幅方向の幅寸法が下面から上面にかけて徐々に広がる形状で形成されている。前記主磁極層の前端面９０ａがこのように下面から上面にかけて徐々に広がる形状で形成されていると、スキュー角を生じても適切にフリンジングの発生を防止することができる。図８に示す前記主磁極層の前端面９０ａの両側端面は傾斜面であるが、湾曲面で形成されていてもよい。トラック幅Ｔｗは、図８に示すように、前記主磁極層９０の上面のトラック幅方向の幅寸法で規制される。
【０１０４】
図７，８に示す垂直磁気記録ヘッドでは、前記非磁性層９１が、図３を用いて説明した通りの範囲の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成される。
【０１０５】
非磁性層９１を形成する材料のミリングレートが大きいと、サイドミリングにおいて、非磁性層９１が大きく削られることで、非磁性層９１の下の主磁極層９０も同様に削られてしまうため、主磁極層９０の上部の両側端面に凹み段差が生じ、トラック幅Ｔｗに影響を与える。本発明の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金はミリングレートが小さいため、前記非磁性層９１を本発明の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成すると、サイドミリングにおいて、非磁性層９１と主磁極層９０を同程度のミリングレートでミリングすることができる。よって、主磁極層９０上面の両端部に凹みを生じることがなく、図８に示すように、下面から上面にかけて徐々に広がる形状で主磁極層９０を形成することができ、トラック幅Ｔｗを正確に規定することができる。
【０１０６】
また、主磁極層９０の下に非磁性材料で嵩上げ層（図示せず）を形成することができる。前記嵩上げ層を本発明の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成すると、本発明のＮｉＰＲｅ合金は中心線平均粗さ（Ｒａ）が小さいため、前記嵩上げ層の表面を平滑に形成することができ、その上に主磁極層９０を凹凸なく形成することができる。また、本発明の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金はミリングレートが小さいため、嵩上げ層、主磁極層９０および非磁性層９１をメッキ形成した後にサイドミリングを行う際に、嵩上げ層が削られすぎて、その上に積層された主磁極層９０および非磁性層９１が傾いてしまうことがない。
【０１０７】
図９ないし図１２を用いて図１，図２に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図９〜図１１では、左側に図２と同様の製造工程中の薄膜磁気ヘッドの部分断面図を、右側に図１と同様の製造工程中の薄膜磁気ヘッドの正面図を示している。図１２は、図１１の次に行われる工程図であり、図１と同様の製造工程中の薄膜磁気ヘッドの正面図を示している。
【０１０８】
図９に示す工程では、ＮｉＦｅ等の磁性材料からなる下部コア層２０上に、メッキ下地層２５をスパッタ法等で形成する。前記メッキ下地層２５は非磁性、磁性の別を問わない。
【０１０９】
次に、前記メッキ下地層２５上に例えばレジスト等でＧｄ決め層２７を形成する。前記Ｇｄ決め層２７を記録媒体との対向面となる位置よりも後方にずらした位置に形成する。例えば前記Ｇｄ決め層２７に対して熱処理を施すことで前記Ｇｄ決め層２７の表面を凸型の湾曲面に形成する。
【０１１０】
次に、前記Ｇｄ決め層２７上及び前記メッキ下地層２５上の全域にレジスト層（マスク層）１００を塗布し、前記レジスト層１００に対し磁極部形状の抜きパターン１００ａを露光現像により形成する。前記抜きパターン１００ａを記録媒体との対向面となる位置から後方のＧｄ決め層２７上にまで形成する。また前記抜きパターン１００ａのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法Ｔ２を、最終的な製品となった際のトラック幅Ｔｗよりも若干大きくしておく。その理由は、メッキ形成の適正化のためである。また、前記抜きパターン１００ａの幅寸法Ｔ１をトラック幅Ｔｗよりも若干大きくしても、後の工程で、余分なメッキ下地層２５を除去するべくサイドミリングを行うので、このとき所定のトラック幅Ｔｗに合わせることが可能である。また最近では露光現像技術の進歩によって、前記抜きパターン１００ａの幅寸法Ｔ２を０．３μｍ程度にまで高精度に加工でき、最終的にサイドミリング後のトラック幅Ｔｗを０．５μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下にできる。
【０１１１】
また前記抜きパターン１００ａのハイト方向（図示Ｙ方向）への最大奥行き長さＬ１を２．５〜３．５μｍ程度、前記抜きパターン１００ａの最大高さ寸法Ｈ１を１．５〜５．０μｍ程度とする。
【０１１２】
次に図１０に示す工程では、前記抜きパターン１００ａ内に、下から下部磁性層２１、ギャップ層２２及び上部磁性層３５を連続してメッキ形成する。
【０１１３】
前記下部磁性層２１は前記メッキ下地層２５を電極として前記メッキ下地層２５上にメッキ成長する。前記下部磁性層２１をＮｉＦｅ等の磁性材料で形成するが、下部コア層２０に比べて飽和磁束密度（Ｂｓ）が高い材料を選択することが好適である。前記下部磁性層２１の膜厚を０〜０．５μｍ程度で形成する。
【０１１４】
前記ギャップ層２２は前記下部磁性層２１の表面を電極として前記下部磁性層２１上にメッキ成長する。
【０１１５】
前記ギャップ層２２の形成時、本発明では、ＮｉＰＲｅ合金の組成比を、図３に示す三元図で、
ａ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（８４質量％：１６質量％：０質量％）と、
ｂ点（Ｎｉ：Ｐ：Ｒｅ）＝（７２質量％：０質量％：２８質量％）とを結んだ直線の境界線Ａ（境界線Ａ上を含まない）と、
Ｒｅの組成比が２質量％である直線の境界線Ｂ（境界線Ｂ上を含む）と、
Ｒｅの組成比が１２質量％である直線の境界線Ｃ（境界線Ｃ上を含む）と、
Ｐの組成比が、８質量％である直線の境界線Ｄ（境界線Ｄ上を含む）と、
で囲まれた範囲内で調整する。
【０１１６】
これにより前記ギャップ層２２の表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）を、０．４〜１．０ｎｍの範囲内に収めることができ、前記ギャップ層２２を均一な膜厚で形成しやすい。
【０１１７】
前記ギャップ層２２を０．０５〜０．１５μｍ程度の膜厚で形成する。
前記ギャップ層２２上に上部磁性層３５を前記ギャップ層２２表面を電極としてメッキ形成するが、このとき、前記ギャップ層２２の表面粗さが小さく平滑性に優れているので、前記上部磁性層３５を均一に、しかも前記ギャップ層２２と密着性良く形成することができる。
【０１１８】
前記上部磁性層３５を後の工程で形成される上部コア層２６よりも高い飽和磁束密度（Ｂｓ）を有するＮｉＦｅ等の磁性材料で形成することが好ましい。前記上部磁性層３５を１．５〜３．４μｍ程度の膜厚で形成する。
【０１１９】
次に図１１に示す工程では、前記レジスト層１００を除去する。すると、前記下部コア層２０上には全域にメッキ下地層２５と、トラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法がＴ２で形成された細長い磁極部２４が残される。
【０１２０】
次に図１２に示す工程では、前記磁極部２４のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側端面２４ａ，２４ａをＡｒガス等の不活性ガスを用いてサイドミリングする。
【０１２１】
このサイドミリング工程で、図１２に示す点線部分のメッキ下地層２５が除去され、前記メッキ下地層２５は前記磁極部２４の下側にのみ残る。
【０１２２】
図１２に示すようにミリング角度θを、トラック幅方向（図示Ｘ方向）とミリング方向とが交差する内角側の交差角と定義する。
【０１２３】
本発明では、前記ミリング角度θを、２０°〜６０°の範囲に設定する。より好ましくは、ミリング角度θは６０°である。
【０１２４】
本発明では、ギャップ層２２の組成比を上記のように調整し、ミリング角度θを２０°〜６０°の範囲内に設定すると、前記ギャップ層２２の両側端面のミリングレートは４〜８ｎｍ／ｍｉｎの範囲内に設定できる。下部磁性層２１や上部磁性層３５の両側端面のミリングレートが４ｎｍ／ｍｉｎ程度であるため、前記ギャップ層２２の両側端面のミリングレートを下部磁性層２１や上部磁性層３５の両側端面のミリングレートに近付けることができる。
【０１２５】
図１３は本発明の磁極部を模式図的に示した図であるが、サイドミリングによって前記下部磁性層２１、ギャップ層２２及び上部磁性層３５の両側端面が一律に削れていき、サイドミリング後において、前記下部磁性層２１、ギャップ層２２及び上部磁性層３５の両側端面を高さ方向と平行なストレート形状にて形成しやすく、図１４に示す従来例のように、ギャップ層の部分が優先的に削られて、特にその影響を下部磁性層が受けてギャップ層の両側端面から下部磁性層の両側端面にかけて凹み段差が形成されるのを回避できる。
【０１２６】
本発明では、上記ミリング工程によって前記磁極部２４のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法を所定のトラック幅Ｔｗに規制し、このとき、従来と違って、前記ギャップ層２２との界面での下部磁性層２１の上面の幅寸法、及び前記ギャップ層２２との界面での上部磁性層３５の下面の幅寸法を、ほぼ同じにできるから、更なる狭トラック化ともに、ノイズ発生等を抑制でき記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドを適切且つ容易に製造できる。
【０１２７】
図１２に示すミリング工程後、図２に示す絶縁下地層２８、第１のコイル層２９、絶縁層３０を形成し、前記磁極部２４の上面と絶縁層３０の上面をＣＭＰ技術を用いて平坦化面にした後、第２のコイル層３３、コイル絶縁層３２、上部コア層２６及び保護層３４の形成を行う。
【０１２８】
図７、図８に示す垂直磁気記録ヘッドにおいても図９〜図１２に準じた製造方法を行う。
【０１２９】
すなわち絶縁層９５上にメッキ下地層（図示せず）をスパッタ法等で形成した後、前記メッキ下地層上に、主磁極層９０および非磁性層９１の形状の抜きパターンを有するレジスト層を形成する。この抜きパターンの記録媒体との対向面側での形状は、トラック幅方向の幅寸法が下面から上面にかけて徐々に広がる形状であり、かつサイドミリングによる削り代を考慮してトラック幅方向の幅寸法が全体として若干広く形成されている。
【０１３０】
そして前記抜きパターン内に、主磁極層９０および非磁性層９１をメッキ形成した後、前記レジスト層を除去する。また、嵩上げ層を形成した後、主磁極層９０および非磁性層９１を形成してもよい。次に、前記主磁極層９０及び非磁性層９１の前記対向面側近傍での両側端面をイオンミリングで削って図８に示す形状の主磁極層９０および非磁性層９１を得る。このとき、主磁極層９０の上面のトラック幅方向の幅がトラック幅Ｔｗを規制する。その後、保護層９８の形成を行う。
【０１３１】
なお図７，図８の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク層が主磁極層９０の後方に形成される形態、またリターンヨーク層９２が主磁極層９０の下側に積層された形態でもよい。
【実施例】
【０１３２】
本発明では、以下に示す実験を行った結果から、図３に示す三元図上からＮｉＰＲｅ合金の良好な組成比の範囲を規定するに至った。
【０１３３】
まずＮｉＰＲｅ合金に含まれる元素Ｒｅの含有量とメッキ形成後のミリングレートとの関係を調べる実験を行い、元素Ｒｅ含有量の好ましい範囲を求めた。
【０１３４】
実験では、表１に示すａないしfの各組成のＮｉＰＲｅ合金をベタ膜でメッキ形成し、膜厚方向（前記ベタ膜表面の垂直方向）に対する傾きをミリング角度θとし、前記ミリング角度θを６０°として、ミリングレートを測定した。測定結果を表１に組成比と共に示す。実験は、メッキ形成したベタ膜表面にレジストパターンを形成し、ミリング装置を用いて６０分間ミリングを行った後、レジストを除去する。レジストで被覆されていた部分と被覆されていなかった部分との段差を接触式膜厚測定装置（テンコールＰ−１０）を用いて測定し、単位時間（分）当たりに換算してミリングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）とした。
【０１３５】
【表１】
2008102992.tif 000003
【０１３６】
表１から、図１５に、ＮｉＰＲｅ合金中の元素Ｒｅの含有量に対する、ミリングレートの関係を示す。ＮｉＰＲｅ合金中の元素Ｒｅの含有量が０〜１０質量％までは、ミリングレートはほとんど変化しないが、１０質量％を超えるとミリングレートが急激に上昇することがわかった。この結果から、元素Ｒｅの含有量は１２質量％以下、より好ましくは１０質量％以下が好ましいことがわかった。
【０１３７】
さらに、表２に示す各組成比のＮｉＰＲｅ合金でベタ膜をメッキ形成し、形成したメッキ膜表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）を測定した。測定した中心線平均粗さ（Ｒａ）の結果を表２に各組成比と共に示す。測定は、前述したように、接触式膜厚測定装置（テンコールＰ−１０（ケーエルエー・テンコール社））を用い、メッキ形成した基板上を測定針が５０（ｎｍ）スキャンしたときの平均粗さを求めた。
【０１３８】
【表２】
2008102992.tif 000004
【０１３９】
測定した中心線平均粗さ（Ｒａ）を、０．４〜１．０（ｎｍ）（丸プロット）、１．０〜１０（ｎｍ）（菱形プロット）、１０（ｎｍ）以上（×プロット）の範囲にそれぞれ分けて、対応するＮｉＰＲｅ合金の組成比を示したものが、図３の三元図に掲載される結果である。
【０１４０】
図３からわかるように、元素Ｒｅおよび元素Ｐの各組成比が小さくなるほど、中心線平均粗さ（Ｒａ）は小さくなる傾向にあり、本発明の境界線ＡないしＤで囲まれる範囲の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金は、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．４〜１．０（ｎｍ）と小さく、ギャップ層として好適に用いることができることがわかった。境界線ＡないしＤで囲まれる範囲内では、中心線平均粗さ（Ｒａ）のばらつきも他の範囲に比べて小さかった。なお、表２に示す参考例１の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金は、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．６５（ｎｍ）と小さいが、Ｒｅ含有量が０（質量％）であり、参考例１の組成を有するＮＩＰ合金では、加熱処理した後、非磁性状態を保てなかった。
【０１４１】
ここで、実施例３に示される組成比を有するＮｉＰＲｅ合金をベタ膜でメッキ形成した後の表面の様子（ＳＩＭによる観察写真）を図１６Ａに示す。図１６Ｂは、図１６Ａの丸で囲まれる部分を膜厚方向から切断した切断面の拡大写真である。図１６ＡおよびＢに示されるように、表面に凹凸が見られず、非常に平滑な膜であることがわかった。前記メッキ表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は０．８ｎｍ以下であった。
【０１４２】
同様に、比較例２０について、メッキ形成したベタ膜表面の様子を図１７Ａに、図１７Ａの丸で囲まれる部分の断面を拡大して図１７Ｂに示す。図１７Ａ，図１７Ｂに示されるように、メッキ形成された表面には、多くのドーム状の隆起部が点在するのが見られた。前記メッキ表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は４０ｎｍであった。
【０１４３】
次に、形成したレジストの抜きパターン内に、下部磁性層をＣｏＦｅで形成し、その上に、実施例３および比較例２０の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金を用いてギャップ層を形成し、さらにギャップ層の上に、ＣｏＦｅで上部磁性層をそれぞれメッキ形成し、積層構造を得た。
【０１４４】
得られた積層構造を、ミリング角度θ（図１２を参照）を６０°でサイドミリングを行った。サイドミリング後の膜を図１８および図１９に示す。図１８は、ギャップ層を実施例３の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成した積層構造をサイドミリングした後の様子を示し（ＳＩＭによる観察写真）、図１９は、ギャップ層を比較例２０の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成した積層構造をサイドミリングした後の様子を示す（ＳＩＭによる観察写真）。
【０１４５】
図１８に示されるサイドミリング後の実施例３のギャップ層の両側端面は、サイドミリングによって、前記下部磁性層及び上部磁性層の両側端面とほぼ同じように削られ、下部磁性層、ギャップ層および上部磁性層がトラック幅方向にほぼ同じ幅寸法を有していることがわかった。これにより、下部磁性層、ギャップ層および上部磁性層から成る磁性層のトラック幅方向の両側端面は膜厚方向にほぼストレートな形状で延びていることがわかった。
【０１４６】
一方、図１９に示されるサイドミリング後の比較例２０のギャップ層の両側端面は、サイドミリングにより大きく削られ、特に前記ギャップ層の下部ほど削り込み量が多いことで、ギャップ層の下の下部磁性層も同様に削られて、前記ギャップ層から下部磁性層の上部の両側端面にかけて大きな凹み段差が発生することがわかった。これにより前記下部磁性層の上面（前記ギャップ層との界面）でのトラック幅方向の寸法が、前記上部磁性層の下面（前記ギャップ層との界面）でのトラック幅方向の寸法に比べて小さくなることがわかった。
【０１４７】
以上により、本発明の組成比を有するＮｉＰＲｅ合金はミリングレートを小さくでき、この結果、下部磁性層及び上部磁性層のミリングレートに近付けることができ、従来のように、ギャップ層の両側端面から下部磁性層の両側端面にかけて大きな凹み段差が形成される現象を回避でき、下部磁性層、ギャップ層および上部磁性層をほぼ同じトラック幅寸法で形成できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態の薄膜磁気ヘッドを示す正面図（記録媒体との対向面側から見た図）、
【図２】図１の薄膜磁気ヘッドのＩ−Ｉ線における部分断面図、
【図３】本発明のＮｉＰＲｅ合金の組成比の範囲を、ＮｉＰＲｅ合金の組成比と中心線平均粗さ（Ｒａ）との関係と共に示す三元図、
【図４】図３に示す三元図の左下部の部分を拡大して示す図、
【図５】本発明の第２の実施の形態の薄膜磁気ヘッドを示す部分断面図、
【図６】本発明の第３の実施の形態の薄膜磁気ヘッドを示す部分断面図、
【図７】本発明の第４の実施の形態の薄膜磁気ヘッドを示す部分断面図、
【図８】図７の薄膜磁気ヘッドを示す正面図（記録媒体との対向面側から見た図）、
【図９】図１に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す一工程図（左図は図２と同様の断面から見た製造工程中の部分断面図、右図は記録媒体との対向面側から見た製造工程中の正面図）、
【図１０】図９の次に行われる一工程図（左図は図２と同様の断面から見た製造工程中の部分断面図、右図は記録媒体との対向面側から見た製造工程中の正面図）、
【図１１】図１０の次に行われる一工程図（左図は図２と同様の断面から見た製造工程中の部分断面図、右図は記録媒体との対向面側から見た製造工程中の正面図）、
【図１２】図１１の次に行われる一工程図（記録媒体との対向面側から見た製造工程中の正面図）、
【図１３】ギャップ層を本発明のＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成した下部磁性層／ギャップ層／上部磁性層の積層構造を、サイドミリングした様子を、記録媒体との対向面からみた模式図、
【図１４】ギャップ層を従来のＮｉＰＲｅ合金でメッキ形成した下部磁性層／ギャップ層／上部磁性層の積層構造を、サイドミリングした様子を、記録媒体との対向面からみた模式図、
【図１５】ミリング角度６０°でミリングしたときの、ＮｉＰＲｅ合金中の元素Ｒｅの含有量とミリングレートとの関係を示すグラフ、
【図１６】Ａは、実施例３の組成で形成されたＮｉＰＲｅ合金をメッキ形成した後の表面の様子を示すＳＩＭ写真であり、Ｂは、上図の丸で囲んだ部分の断面を拡大して示すＳＩＭ写真、
【図１７】Ａは、比較例２０の組成で形成されたＮｉＰＲｅ合金をメッキ形成した後の表面の様子を示すＳＩＭ写真であり、Ｂは、上図の丸で囲んだ部分の断面を拡大して示すＳＩＭ写真、
【図１８】下からＣｏＦｅ（下部磁性層）／実施例３の組成比のＮｉＰＲｅ合金（ギャップ層）／ＣｏＦｅ（上部磁性層）をメッキにより積層した後、サイドミリングした後の様子を、記録媒体との対向面側からみた断面写真、
【図１９】下からＣｏＦｅ（下部磁性層）／比較例２０の組成比のＮｉＰＲｅ合金（ギャップ層）／ＣｏＦｅ（上部磁性層）をメッキにより積層した後、サイドミリングした後の様子を、記録媒体との対向面側からみた断面写真、
【符号の説明】
【０１４９】
２０，５９  下部コア層
２１，６９  下部磁性層
２２，７０  ギャップ層
２３，４０，７８，９４，９５  絶縁層
２４  磁極部
２５，２８  メッキ下地層
２６，７２  上部コア層
２７，６８  Ｇｄ決め層
２９，３３，３７，３８，６５，７６，７７，９６，９７  コイル層
３０，３２，６６，８１  コイル絶縁層
３４，７５，９８  保護層
３５，７１  上部磁性層
３６  持上げ層
５０  スライダ
５２  下部シールド層
５３  ギャップ層
５４  磁気抵抗効果素子
５７  上部シールド層
９０  主磁極層
９１  非磁性層
９２  リターンヨーク層
９３  スローハイト層
１００  レジスト層（マスク）
１００ａ  抜きパターン
【図１】
2008102992.tif 000005
【図２】
2008102992.tif 000006
【図３】
2008102992.tif 000007
【図４】
2008102992.tif 000008
【図５】
2008102992.tif 000009
【図６】
2008102992.tif 000010
【図７】
2008102992.tif 000011
【図８】
2008102992.tif 000012
【図９】
2008102992.tif 000013
【図１０】
2008102992.tif 000014
【図１１】
2008102992.tif 000015
【図１２】
2008102992.tif 000016
【図１３】
2008102992.tif 000017
【図１４】
2008102992.tif 000018
【図１５】
2008102992.tif 000019
【図１６】
2008102992.tif 000020
【図１７】
2008102992.tif 000021
【図１８】
2008102992.tif 000022
【図１９】
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