(57)【要約】【課題】レジスト層によりスロートハイトを高精度に規定できる垂直磁気記録ヘッド及びその製造方法を得る。【解決手段】記録媒体との対向面で磁気ギャップ層を介して積層した主磁極層及びリターンヨーク層と、記録媒体との対向面からハイト方向奥側に後退させた位置に前端面を有し、この前端面位置でリターンヨーク層のスロートハイトを規定するレジスト層とを備えた垂直磁気記録ヘッドにおいて、レジスト層の直下位置に、磁気ギャップ層の少なくとも一部をなし且つ膜内に光を透過させない非透過膜であるＴｉ膜を設けた。【選択図】図２
2008243244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体との対向面で磁気ギャップ層を介して積層した主磁極層及びリターンヨーク層と、前記記録媒体との対向面からハイト方向奥側に後退させた位置に前端面を有し、この前端面位置で前記リターンヨーク層のスロートハイトを規定するレジスト層とを備えた垂直磁気記録ヘッドにおいて、
前記レジスト層の直下位置に、前記磁気ギャップ層の少なくとも一部をなし且つ膜内に光を透過させない非透過膜である、Ｔｉ膜を設けたことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
【請求項２】
請求項１記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記磁気ギャップ層は、前記記録媒体との対向面に露出せず、該記録媒体との対向面よりもハイト方向奥側で前記レジスト層の直下に位置する前記Ｔｉ膜と、前記記録媒体との対向面に露出し、該記録媒体との対向面で前記主磁極層と前記リターンヨーク層の間に介在する非磁性材料膜とを積層してなる垂直磁気記録ヘッド。
【請求項３】
請求項２記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記非磁性材料膜はＡｌ2Ｏ3で形成されている垂直磁気記録ヘッド。
【請求項４】
主磁極層上に、磁気ギャップ層の一部をなす非磁性材料膜を形成する工程と、
この非磁性材料膜上に、同磁気ギャップ層の一部をなし且つ膜内に光を透過させない非透過膜である、Ｔｉ膜を形成する工程と、
このＴｉ膜上に、有機レジスト材料からなるレジスト層を全面的に形成する工程と、
このレジスト層を露光及び現像し、前記Ｔｉ膜上に、記録媒体との対向面となる位置から所望のスロートハイトだけハイト方向奥側に前端面を位置させたパターン形状で、前記レジスト層を残す工程と、
ドライエッチングにより、前記レジスト層の新たな膜面を露出させるとともに該レジスト層で覆われていないＴｉ膜を除去し、該除去部分に前記非磁性材料膜を露出させる工程と、
露出させた前記非磁性材料膜、前記Ｔｉ膜及び前記レジスト層の上に、リターンヨーク層をメッキにより形成する工程と、
を有することを特徴とする垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法において、前記非磁性材料膜は、Ａｌ2Ｏ3により形成する垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
主磁極層上に、磁気ギャップ層をなし且つ膜内に光を透過させない非透過膜である、Ｔｉ膜を形成する工程と、
このＴｉ膜上に、有機レジスト材料からなるレジスト層を全面的に形成する工程と、
このレジスト層を露光及び現像し、前記Ｔｉ膜上に、記録媒体との対向面となる位置から所望のスロートハイトだけハイト方向奥側に前端面を位置させたパターン形状で、前記レジスト層を残す工程と、
ドライエッチングにより、前記レジスト層及び該レジスト層で覆われていないＴｉ膜の新たな膜面を露出させる工程と、
露出させた前記レジスト層及び前記Ｔｉ膜上に、第２のＴｉ膜を全面的に形成する工程と、
この第２のＴｉ膜上に、リターンヨーク層をメッキにより形成する工程と、
を有することを特徴とする垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体平面に垂直な磁界を与えて記録動作する垂直磁気記録ヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直記録磁気ヘッドは、周知のように、記録媒体との対向面（媒体対向面）に露出する前端面を有し、且つ、該媒体対向面よりハイト方向奥側で磁気的に接続された主磁極層及びリターンヨーク層と、媒体対向面で主磁極層とリターンヨーク層の間に介在する磁気ギャップ層と、通電により主磁極層とリターンヨーク層の間に記録磁界を誘導するコイル層とを有している。主磁極層とリターンヨーク層の間に誘導された記録磁界は、主磁極層の前端面から記録媒体のハード膜に垂直に入射し、同記録媒体のソフト膜を通ってリターンヨーク層の前端面に戻る。これにより、主磁極層との対向部分で磁気記録がなされる。このような垂直磁気記録ヘッドでは、主磁極層から記録媒体へ向かう磁束の発散を抑えてにじみの少ない磁気記録を実現できるように、媒体対向面における主磁極層とリターンヨーク層の間隔（ギャップ間隔）を約５０ｎｍ程度に狭く設定する、いわゆるシールデッドポール構造が提案されている。シールデッドポール構造の垂直磁気記録ヘッドでは、上記ギャップ間隔はもちろんのこと、リターンヨーク層のハイト方向の寸法（スロートハイト）が記録磁界制御（記録磁界強度制御と記録磁界傾度制御）における重要なパラメータとなっており、適正に規定する必要がある。
【０００３】
そこで、従来は、例えば特許文献１〜４に記載されているように、リターンヨーク層の直下位置に媒体対向面よりハイト方向奥側に後退させてレジスト層を設け、このレジスト層の媒体対向面側の端面位置（前端面位置）でスロートハイトを規定している。レジスト層は有機レジスト材料からなる。
【０００４】
主磁極層、磁気ギャップ層、位置決め層及びリターンヨーク層は、例えば以下のように形成する。先ず、磁性材料からなる主磁極層上に全面的に、Ａｌ2Ｏ3からなる磁気ギャップ層と有機レジスト材料からなるレジスト層とを順に積層形成する。次に、フォトリソグラフィ（露光及び現像）により媒体対向面となる端面位置から所望のスロートハイトが得られる位置までレジスト層を除去し、該除去部分に磁気ギャップ層を露出させる。そして、メッキ前処理として、露出させた磁気ギャップ層とレジスト層にドライエッチングを施してから、該磁気ギャップ層及びレジスト層の上に、磁性材料からなるリターンヨーク層をメッキにより形成する。
【０００５】
以上の従来製法によれば、媒体対向面となる端面位置から上記レジスト層の前端面位置までの距離でスロートハイトは規定されるが、レジスト層を除去する際に用いるアルカリ性の現像液によってＡｌ2Ｏ3からなる磁気ギャップ層が腐食され、意図するギャップ間隔を得られないことが問題になっていた。これを解決する手段として、本出願人は、特願２００５−２７８２８３号で、Ａｌ2Ｏ3からなる磁気ギャップ層（下部ギャップ層）の上に、該磁気ギャップ層の一部として機能し、かつ、現像液によって腐食されないＳｉＯ2からなる保護層（上部ギャップ層）を形成することを提案している。
【特許文献１】特開２００１−２５６６１４号公報
【特許文献２】特開２００４−３１８９４８号公報
【特許文献３】特開２００４−３１８９４９号公報
【特許文献４】特開２００５−１４９６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、保護層（上部ギャップ層）にＳｉＯ2膜を用いると、ＳｉＯ2膜と該ＳｉＯ2膜上に形成される上記レジスト層との密着性が悪化する。密着性を改善する方法としては、例えばＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）を蒸気状にしてＳｉＯ2膜に付着させ、このＨＭＤＳ膜を介してＳｉＯ2膜とレジスト層の密着性を向上させるＨＭＤＳ処理が知られている。ところが、このＨＭＤＳ処理を実施するとレジスト層にスカムが発生しやすく、発生したスカムを例えばドライエッチングで除去しようとすると、エッチングのばらつきにより、スロートハイトを規定するレジスト層の前端面位置がばらつき、レジスト層によってスロートハイトを高精度に規定することができない。また、ＳｉＯ2膜及びＡｌ2Ｏ3からなる磁気ギャップ層は光を透過させる光透過性を有しているから、レジスト露光時に、レジスト層からＳｉＯ2膜及びＡｌ2Ｏ3からなる磁気ギャップ層を通過した光がＳｉＯ2膜より下層に位置する金属膜、例えば主磁極層によって乱反射され、この乱反射により焦点が合わせづらく、エッジコントラストが十分に得られなくなる。このため、図９（ｃ）（ｄ）に示されるように、パターニング後のレジスト層１１８’は、周縁部に欠陥が生じ、媒体対向面側の前端面の立ち上がり角度θ２’がだれてしまう。このようにレジスト層の意図する形状及び前端面位置が得られなければ、スロートハイトの位置精度は悪化する。レジスト層の前端面の立ち上がり角度θ２（０°＜θ２≦９０°）は、大きくなるほど前端面位置の位置精度が向上する。レジスト露光時に生じる乱反射は、主磁極層の形成位置を制約することでなくすことができるが、この場合には設計自由度が低くなる。
【０００７】
本発明は、レジスト層によりスロートハイトを高精度に規定できる垂直磁気記録ヘッド及びその製造方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、レジスト層の直下に、アルカリ性の現像液で腐食されずレジスト層と密着良好であって、光を通さない非透過性を有するＴｉ膜を形成すれば、該Ｔｉ膜を磁気ギャップ層の少なくとも一部として形成でき、アルカリ性の現像液によるエッチング耐性が向上してギャップ間隔の変動を防止できること、レジスト層との密着性を向上させるＨＭＤＳ処理は不要でスカム発生を回避できること、レジスト露光時に乱反射は生じないからエッジコントラストが改善され、所望位置に所望形状のレジスト層を形成できること、及び、レジスト層より下層に位置する金属膜の形状を自由に設計できることに着目して完成されたものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、記録媒体との対向面で磁気ギャップ層を介して積層した主磁極層及びリターンヨーク層と、記録媒体との対向面からハイト方向奥側に後退させた位置に前端面を有し、この前端面位置でリターンヨーク層のスロートハイトを規定するレジスト層とを備えた垂直磁気記録ヘッドにおいて、レジスト層の直下位置に、磁気ギャップ層の少なくとも一部をなし且つ膜内に光を透過させない非透過膜である、Ｔｉ膜を設けたことを特徴としている。
【００１０】
磁気ギャップ層は、記録媒体との対向面に露出せず、該記録媒体との対向面よりもハイト方向奥側でレジスト層の直下に位置するＴｉ膜と、記録媒体との対向面に露出し、該記録媒体との対向面で主磁極層とリターンヨーク層の間に介在する非磁性材料膜とを積層して形成することができる。Ｔｉ膜は、非磁性材料膜の保護層として機能する。非磁性材料膜は、Ａｌ2Ｏ3で形成されていることが実際的である。
【００１１】
本発明は、製造方法の第１の態様によれば、主磁極層上に、磁気ギャップ層の一部をなす非磁性材料膜を形成する工程と、この非磁性材料膜上に、同磁気ギャップ層の一部をなし且つ膜内に光を透過させない非透過膜である、Ｔｉ膜を形成する工程と、このＴｉ膜上に、有機レジスト材料からなるレジスト層を全面的に形成する工程と、このレジスト層を露光及び現像し、Ｔｉ膜上に、記録媒体との対向面となる位置から所望のスロートハイトだけハイト方向奥側に前端面を位置させたパターン形状で、レジスト層を残す工程と、ドライエッチングにより、レジスト層の新たな膜面を露出させるとともに該レジスト層で覆われていないＴｉ膜を除去し、該除去部分に非磁性材料膜を露出させる工程と、露出させた非磁性材料膜、Ｔｉ膜及びレジスト層の上に、リターンヨーク層をメッキにより形成する工程とを有することを特徴としている。
【００１２】
非磁性材料膜は、Ａｌ2Ｏ3で形成することが実際的である。Ｔｉ膜は、アルカリ性の現像液によって腐食されないから該現像液から非磁性材料膜を保護し、さらに、エッチングダメージから非磁性材料膜を保護する保護層として機能する。
【００１３】
本発明は、製造方法の第２の態様によれば、主磁極層上に、磁気ギャップ層をなし且つ膜内に光を透過させない非透過膜である、Ｔｉ膜を形成する工程と、このＴｉ膜上に、有機レジスト材料からなるレジスト層を全面的に形成する工程と、このレジスト層を露光及び現像し、Ｔｉ膜上に、記録媒体との対向面となる位置から所望のスロートハイトだけハイト方向奥側に前端面を位置させたパターン形状で、レジスト層を残す工程と、ドライエッチングにより、レジスト層及び該レジスト層で覆われていないＴｉ膜の新たな膜面を露出させる工程と、露出させたレジスト層及びＴｉ膜上に、第２のＴｉ膜を全面的に形成する工程と、この第２のＴｉ膜上に、リターンヨーク層をメッキにより形成する工程とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レジスト層の直下位置に設けたＴｉ膜がレジスト露光時に乱反射を防止するのでエッジコントラストが向上し、パターニング精度良く所望位置に所望形状及び寸法で形成されたレジスト層を得ることができ、このレジスト層によってスロートハイトを高精度に規定できる垂直磁気記録ヘッド及びその製造方法が得られる。また本発明によれば、Ｔｉ膜とレジスト層の密着性がＳｉＯ2膜とレジスト層の密着性に比べて高く、レジスト層との密着性を向上させるＨＭＤＳ処理は不要となるのでスカム発生を回避でき、延いてはスロートハイトのばらつきを抑えることができる。さらに本発明によれば、Ｔｉ膜はアルカリ性の現像液で腐食されず、且つ、磁気ギャップ層の少なくとも一部として形成されているから、アルカリ性の現像液によるエッチング耐性が向上し、所望のギャップ間隔を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明を説明する。図中のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、トラック幅方向、ハイト方向（＝記録媒体Ｍからの漏れ磁界方向）及び記録媒体Ｍの移動方向でそれぞれ定義される。
【００１６】
図１は本発明の第１実施形態による垂直磁気記録ヘッドＨの全体構造を示す縦断面図であり、図２は垂直磁気記録ヘッドＨのリターンヨーク層周辺部を拡大して示す拡大断面図である。
【００１７】
垂直磁気記録ヘッドＨは、記録媒体Ｍに垂直磁界を与え、記録磁界Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させる。記録媒体Ｍは、残留磁化の高いハード膜Ｍａを媒体表面側に、磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂをハード膜Ｍａよりも内側に有している。この記録媒体Ｍは、例えばディスク状であり、ディスクの中心が回転軸中心となって回転させられる。
【００１８】
スライダ１０１はＡｌ2Ｏ3・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１０１の媒体対向面１０１ａが記録媒体Ｍに対向し、記録媒体Ｍが回転すると、表面の空気流によりスライダ１０１が記録媒体Ｍの表面から浮上する。スライダ１０１のトレーリング側端面１０１ｂには、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2などの無機材料による非磁性絶縁層１０２が形成されて、この非磁性絶縁層１０２の上に再生部Ｒが形成されている。再生部Ｒは、下部シールド層１０３と、上部シールド層１０６と、この下部シールド層１０３及び上部シールド層１０６の間を埋める無機絶縁層（ギャップ絶縁層）１０５と、この無機絶縁層１０５内に位置する再生素子１０４とを有している。再生素子１０４は、ＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子である。
【００１９】
上部シールド層１０６の上には、コイル絶縁下地層１０７を介して、導電性材料で形成された複数本の第１コイル層１０８が形成されている。第１コイル層１０８は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいはこれら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。第１コイル層１０８の周囲は、Ａｌ2Ｏ3などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１０９が形成されている。
【００２０】
コイル絶縁層１０９の上面は平坦化されていて、この平坦面の上に図示しないメッキ下地層が形成され、さらにメッキ下地層の上に、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い強磁性材料からなる主磁極層１１０が形成されている。主磁極層１１０は、記録媒体との対向面Ｆ（以下、単に媒体対向面Ｆという）に露出する前端面１１０ａを有し、この前端面１１０ａのトラック幅方向の寸法が書込トラック幅である。主磁極層１１０のトラック幅方向の両側及びハイト方向の後方には、第１絶縁材料層１１１が形成されている。第１絶縁材料層１１１は、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ａｌ−Ｓｉ−Ｏで形成することができる。
【００２１】
主磁極層１１０及び第１絶縁材料層１１１の上には、非磁性材料からなる磁気ギャップ層１１３が形成されている。図２に拡大して示されるように、磁気ギャップ層１１３は、媒体対向面Ｆに露出し、該媒体対向面Ｆで主磁極層１１０とリターンヨーク層１５０の間に介在するＡｌ2Ｏ3膜（非磁性材料膜）３１と、媒体対向面Ｆに露出せず、該媒体対向面Ｆよりもハイト方向奥側でレジスト層１１８の直下に位置するＴｉ膜３２からなる。別言すれば、磁気ギャップ層１１３は、媒体対向面Ｆ側がＡｌ2Ｏ3膜３１の一層構造をなし、ハイト方向奥側が上記Ａｌ2Ｏ3膜３１とＴｉ膜３２の二層構造をなしている。
【００２２】
Ａｌ2Ｏ3膜３１は、主磁極層１１０及び第１絶縁材料層１１１上に形成され、その膜厚によって媒体対向面Ｆでのギャップ間隔Ｇ１を規定している。図示実施形態でのギャップ間隔Ｇ１は、３０〜７０ｎｍ程度である。このＡｌ2Ｏ3膜３１は、アルカリ溶液に弱い（腐食されやすい）性質を有している。
【００２３】
Ｔｉ膜３２は、アルカリ溶液に腐食されず、膜内に光を透過させない非透過膜である。このＴｉ膜３２は、媒体対向面Ｆよりハイト方向奥側に所定距離だけ後退させた位置からＡｌ2Ｏ3膜３１を覆って形成されていて、その媒体対向面Ｆ側の前端面３２ａがハイト方向奥側に向かうにつれて膜厚が増大する傾斜面をなし、立ち上がり角度θ１を有している。Ｔｉ膜３２の膜厚は３０〜５００Å程度である。磁気ギャップ層１１３のハイト方向奥側での膜厚（ギャップ間隔Ｇ２）は、Ｔｉ膜３２とＡｌ2Ｏ3膜３１の合計膜厚であって、その媒体対向面Ｆでの膜厚よりも大きい（Ｇ１＜Ｇ２）。
【００２４】
Ｔｉ膜３２上には、媒体対向面Ｆからハイト方向奥側に所望のスロートハイトＴｈだけ後退させた位置に前端面１１８ａを有し、媒体対向面Ｆから前端面１１８ａまでの距離（ハイト方向の寸法）により垂直磁気記録ヘッドＨのスロートハイトを規定するレジスト層１１８が形成されている。レジスト層１１８は有機レジスト材料からなり、Ｔｉ膜３２との密着性は良好である。図９（ａ）に示されるように、レジスト層１１８の平面形状は矩形状をなしている。また、図９（ｂ）に示されるように、レジスト層１１８の前端面１１８ａは、ハイト方向奥側に向かうにつれて膜厚が増大する傾斜面であって、立ち上がり角度θ２（０°＜θ２≦９０°）を有している。この立ち上がり角度θ２が大きいほど、前端面１１８ａの膜厚が大きくなることから、形成段階でのエッチングばらつきによる前端面１１８ａの位置ずれが少なく、スロートハイトＴｈの位置精度が向上する。レジスト層１１８の立ち上がり角度θ２とＴｉ膜３２の立ち上がり角度θ１は異なる。
【００２５】
またＴｉ膜３２上には、レジスト層１１８よりハイト方向奥側に位置させて、コイル絶縁下地層１１４を介して第２コイル層１１５が形成されている。第２コイル層１１５は第１コイル層１０８と同様に、導電性材料によって複数本形成されている。第２コイル層１１５は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいはこれら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。上記第１コイル層１０８と第２コイル層１１５とは、ソレノイド状になるように、それぞれのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における端部同士が電気的に接続されている。コイル層（磁界発生手段）の形状は特にソレノイド形状に限定されるものではない。
【００２６】
第２コイル層１１５の周囲は、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１１６が形成されている。
【００２７】
媒体対向面Ｆ側（Ｔｉ膜３２で覆われていない領域）のＡｌ2Ｏ3膜３１からＴｉ膜３２の前端面３２ａ、レジスト層１１８及びコイル絶縁層１１６上にかけてはメッキ下地膜１４９が形成され、このメッキ下地膜１４９の上に、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い強磁性材料からなるリターンヨーク層１５０がメッキにより形成されている。リターンヨーク層１５０は、媒体対向面Ｆに露出する前端面１５０ａを有し、この前端面１５０ａでギャップ間隔Ｇ１をあけて主磁極層１１０に対向している。リターンヨーク層１５０は、ハイト方向奥側で主磁極層１１０と磁気的に接続する接続部１５０ｃと、Ｔｉ膜３２の前端面３２ａ及びレジスト層１１８の前端面１１８ａに接して形成されるスロート部１５０ｂを有している。スロート部１５０ｂは、上述したようにＴｉ膜３２の前端面３２ａの立ち上がり角度θ１とレジスト層１１８の前端面１１８ａの立ち上がり角度θ２が異なることから、Ｔｉ膜３２とレジスト層１１８の境界で傾きが変わる二段階のスロート形状をなす。二段階のスロート形状によれば、媒体対向面Ｆ側でのギャップ間隔Ｇ１を狭く設定することで、主磁極層１１０から記録媒体Ｍに向かう磁束の発散を抑制し、記録磁界傾度を向上させることができる。同時に、ハイト方向奥側でのギャップ間隔Ｇ２を広く設定することで、リターンヨーク層１５０のハイト方向の最大寸法を長くしても主磁極層１１０から記録媒体Ｍに向かう磁束を減少させずに済み、記録磁界強度を高く維持することができる。
【００２８】
リターンヨーク層１５０の接続部１５０ｃよりもさらにハイト方向奥側には、第２コイル層１１５から延出された不図示のリード層が、コイル絶縁下地層１１４を介して形成されている。リターンヨーク層１５０は、無機非磁性絶縁料からなる保護層１２０で覆われている。
【００２９】
次に、図３〜図６を参照し、本発明による垂直磁気記録ヘッドの製造方法について説明する。本発明方法は、垂直磁気記録ヘッドの先端部（特に磁気ギャップ層１１３、レジスト層１１８、リターンヨーク層１５０）の形成工程に特徴を有するものであり、以下では、この特徴部分について詳細に説明する。
【００３０】
先ず、スライダ１０１のトレーリング側端面１０１ｂ上に、周知の従来製法と同様にして、非磁性絶縁層１０２から主磁極層１１０及び第１絶縁材料層１１１までの各層を形成する。
【００３１】
次に、図３に示すように、主磁極層１１０及び第１絶縁材料層１１１の上に、Ａｌ2Ｏ3膜３１を、媒体対向面Ｆでの所望するギャップ間隔Ｇ１に等しい膜厚で均一に成膜する。現状において、Ａｌ2Ｏ3膜３１の膜厚（ギャップ間隔Ｇ１）は３０〜７０ｎｍ程度とすることが実際的である。Ａｌ2Ｏ3膜３１の成膜にはスパッタ法や蒸着法を用いる。
【００３２】
続いて、同図３に示すように、Ａｌ2Ｏ3膜３１の上に、Ｔｉ膜３２を全面的に成膜する。Ｔｉ膜３２は、アルカリ溶液に腐食されない非磁性材料であって、膜内に光を透過させない非透過膜である。このＴｉ膜３２は、３０〜５００Å程度の膜厚で形成する。Ａｌ2Ｏ3膜３１とＴｉ膜３２の合計膜厚は、ハイト方向奥側のギャップ間隔Ｇ２を規定する。このＴｉ膜３２は、製造工程中のエッチングによるダメージからＡｌ2Ｏ3膜３１を保護する保護層として機能する。Ｔｉ膜３２の成膜には、Ａｌ2Ｏ3膜３１と同様、スパッタ法や蒸着法を用いる。
【００３３】
続いて、図４及び図５に示すように、フォトリソグラフィ技術（露光・現像・ポストベーク）を用いて、スロートハイトＴｈを規定するレジスト層１１８を形成する。
【００３４】
このフォトリソグラフィ工程では、先ず、図４に示すように、Ｔｉ膜３２上に有機レジスト材料からなるレジスト層１１８を全面的に形成する。
【００３５】
次に、同図４に示すようにレジスト層１１８を露光し、形成すべきレジスト形状に対応するパターンを転写する。本実施形態では、レジスト層１１８を矩形状パターンとしている（図９（ａ）参照）。このとき、不図示のフォトマスクを介してレジスト層１１８の上方から照射され該レジスト層１１８を通過した光は、レジスト層１１８の直下位置に存在するＴｉ膜３２で遮られ、Ｔｉ膜３２より下層へ進むことができない。よって、Ｔｉ膜３２より下層に反射率の高い金属膜（主磁極層１１０）が存在していても、該金属膜からの反射光は生じず、この反射光による乱反射も生じることがない。このように乱反射が生じていない状態では、レジスト露光時の焦点を容易に合わせることができるので、形成すべきレジスト形状の周縁部においても十分なコントラストを確保でき、パターニング精度が向上する。図４の矢印は、レジスト露光時に照射された光を示している。
【００３６】
レジスト露光後は、アルカリ溶液からなる現像液を用いて現像する。Ａｌ2Ｏ3膜３１はアルカリ溶液に弱い性質を有するが、アルカリ溶液に腐食されないＴｉ膜３２で覆われていて外部に露出していないので、現像液によって腐食されずに済み、Ａｌ2Ｏ3膜３１の成膜時の膜厚をそのまま維持することができる。
【００３７】
ここまでの工程により、Ｔｉ膜３２上には、媒体対向面Ｆとなる位置から所望のスロートハイトＴｈだけハイト方向奥側に前端面１１８ａを位置させたパターン形状で、レジスト層１１８が残る。このＴｉ膜３２上に残したレジスト層１１８は、上述したようにレジスト露光時にエッジコントラストが十分に確保されていたので、該レジスト層１１８の周縁部に欠陥や残渣が生じず、レジスト露光時に意図した形状、位置及び寸法で形成されている。レジスト層１１８によって規定されるスロートハイトＴｈは、５０〜４００ｎｍ程度である。
【００３８】
現像後は、レジスト層１１８をポストベークする。このとき、ポストベーク温度を調整することにより、ハイト方向奥側ほどその膜厚が増大するように、立ち上がり角度θ２（０°＜θ２≦９０°）の傾斜面で形成しておく。
【００３９】
上記フォトリソグラフィ工程によりレジスト層１１８を形成したら、Ｔｉ膜３２上であってレジスト層１１８よりもハイト方向奥側に、コイル絶縁下地層１１４を介して第２コイル層１１５を形成し、さらに、この第２コイル層１１５及びその隙間を埋めるコイル絶縁層１１６を全面的に形成する。コイル絶縁層１１６はレジスト等により形成する。
【００４０】
続いて、後工程で形成するリターンヨーク層のメッキ前処理として、例えばミリング等のドライエッチング処理を実行する。このドライエッチング工程では、図６に示すように、レジスト層１１８及びコイル絶縁層１１６の表面を削って表面酸化層を除去し、新たな膜面を露出させる。同時に、レジスト層１１８で覆われていないＴｉ膜３２を除去し、該除去部分にＡｌ2Ｏ3膜３１を露出させる。別言すれば、媒体対向面Ｆとなる端面側にＡｌ2Ｏ3膜３１が露出するまでドライエッチング処理を継続し、Ａｌ2Ｏ3膜３１が露出したらドライエッチング処理を終了させる。Ａｌ2Ｏ3膜３１のエッチングレートはＴｉ膜３２のエッチングレートよりも低いので、Ａｌ2Ｏ3膜３１が露出したか否かを検出しやすく、エッチング終了タイミングを高精度に制御可能である。これにより、媒体対向面Ｆ側に露出させたＡｌ2Ｏ3膜３１は、成膜時の膜厚を良好に維持している。
【００４１】
またドライエッチング工程では、エッチング角度を調整して、Ｔｉ膜３２の前端面３２ａを、ハイト方向奥側ほどその膜厚が増大するように、立ち上がり角度θ１（０°＜θ１＜８５°）の傾斜面で形成しておく。このＴｉ膜３２の立ち上がり角度θ１は、レジスト層１１８の立ち上がり角度θ２と異ならせる。
【００４２】
上記ドライエッチング工程により、媒体対向面Ｆとなる端面からスロートハイトＴｈ位置近傍まではＡｌ2Ｏ3膜３１の単層構造で形成され、スロートハイトＴｈ位置よりもハイト方向奥側ではＡｌ2Ｏ3膜３１とＴｉ膜３２の二層構造で形成された、磁気ギャップ層１１３が得られる。磁気ギャップ層１１３は、スロートハイトＴｈ位置よりもハイト方向奥側、すなわち、第２コイル層１１５の形成されている領域において、Ａｌ2Ｏ3膜３１のみで磁気ギャップ層を形成する場合よりも膜厚が大きくなっており、第２コイル層１１５と主磁極層１１０の間の絶縁性を高めることができる。
【００４３】
続いて、媒体対向面Ｆとなる端面側に露出させたＡｌ2Ｏ3膜３１、Ｔｉ膜３２の前端面３２ａ、レジスト層１１８及びコイル絶縁層１１６の上にメッキ下地膜１４９を形成し、このメッキ下地膜１４９の上に、リターンヨーク層１５０をメッキにより形成する。これにより、リターンヨーク層１５０のスロートハイトＴｈは、媒体対向面Ｆとなる位置からレジスト層１１８の前端面１１８ａまでのハイト方向の寸法により規定される。上述したようにレジスト層１１８はパターニング精度良く形成されているので、このレジスト層１１８によって規定されるスロートハイトＴｈの精度も向上する。また、Ｔｉ膜３２の前端面３２ａ及びレジスト層１１８の前端面１１８ａはそれぞれ立ち上がり角度θ１、θ２を有する傾斜面であり、且つ、その立ち上がり角度θ１、θ２が異なっている。よって、図２に示すように、リターンヨーク層１５０には、Ｔｉ膜３２とレジスト層１１８の境界で傾きが変化する二段階のスロート部１５０ｂが形成される。リターンヨーク層１５０のスロート形状が二段階で形成されると、媒体対向面Ｆとなる端面からスロートハイト位置までの狭い領域内において媒体対向面Ｆ側よりもハイト方向奥側でのギャップ間隔を広げられるので、スロートハイトＴｈを長く確保しても記録磁界強度を良好に維持でき、記録分解能（記録磁界傾度）と書込性能（記録磁界強度）をバランスよく制御することができる。Ｔｉ膜３２とレジスト層１１８の立ち上がり角度θ１、θ２の大小関係は、所望する記録分解能及び書込性能に応じて適宜設定される。
【００４４】
リターンヨーク層１５０を形成したら、該リターンヨーク層１５０よりもハイト方向奥側に不図示のリード層を形成し、このリード層とリターンヨーク層１５０を覆う保護層１２０を形成する。
【００４５】
そして、媒体対向面Ｆとなる端面側に機械加工（ＡＢＳ加工）を施して、媒体対向面Ｆを形成する。媒体対向面Ｆでは、主磁極層１１０とリターンヨーク層１５０の間にＡｌ2Ｏ3膜３１が露出し、このＡｌ2Ｏ3膜３１の膜厚に等しいギャップ間隔Ｇ１で主磁極層１１０とリターンヨーク層１５０が対向することになる。
【００４６】
以上により、図１及び図２に示す垂直磁気記録ヘッドＨが得られる。
【００４７】
以上の第１実施形態によれば、非透過膜であるＴｉ膜３２上にレジスト層１１８を形成して露光及び現像するので、Ｔｉ膜３２によりレジスト露光時の乱反射が防止されて焦点調節が容易となり、形成すべきレジストパターンのエッジコントラストが改善される。これにより、レジスト層１１８のパターニング精度（形状精度、位置精度及び寸法精度）が向上し、レジスト層１１８の前端面１１８ａの垂直性（立ち上がり角度θ２）を高めることができる。このようにパターニング精度及び前端面１１８ａの垂直性に優れたレジスト層１１８を用いれば、スロートハイトＴｈを高精度に規定することができる。また、Ｔｉ膜３２の下層に反射率の高い金属膜（例えば主磁極層１１０）が存在していてもＴｉ膜３２より下層には光が透過しないので、該金属膜からの反射が生じることなく、該金属膜の形状を自由に設計可能である。
【００４８】
また第１実施形態によれば、Ｔｉ膜３２とレジスト層１１８の密着性は良好であるから、レジスト層１１８との密着性を向上させるＨＭＤＳ処理は不要となり、スカム発生を回避できる。これにより、スカムを除去するためのエッチング工程も不要となり、このエッチングばらつきによるスロートハイトＴｈのばらつきも生じない。
【００４９】
また第１実施形態によれば、Ｔｉ膜３２はアルカリ性の現像液に腐食されない性質を有し、Ａｌ2Ｏ3膜３１の保護膜として機能するので、磁気ギャップ層のアルカリ性の現像液によるエッチング耐性が向上し、媒体対向面Ｆでのギャップ間隔Ｇ１の変動を防止することができる。
【００５０】
上記第１実施形態では、磁気ギャップ層１１３をＡｌ2Ｏ3膜３１とＴｉ膜３２により形成しているが、磁気ギャップ層１１３はＴｉ膜３２のみで形成することもできる。
【００５１】
磁気ギャップ層１１３をＴｉ膜のみで形成する場合は、図７に示すように、第１実施形態のＡｌ2Ｏ3膜３１とＴｉ膜３２に替えて下部Ｔｉ膜３２Ａと上部Ｔｉ膜３２Ｂを備えればよい。あるいは、図８に示すように、Ｔｉ膜３２’と第２のＴｉ膜３２’’により形成することもできる。この場合は、主磁極層１１０上にＴｉ膜３２’をギャップ間隔Ｇ１に対応する膜厚で形成し、このＴｉ膜３２’上にレジスト層を全面的に形成した後、第１実施形態と同様にフォトリソグラフィ技術（露光・現像・ポストベーク）を用いてスロートハイトＴｈを規定するレジスト層１１８を形成する。レジスト層１１８の形成後は、全面的にドライエッチングを施し、レジスト層１１８とレジスト層１１８で覆われていないＴｉ膜３２’の新たな膜面を露出させる。続いて、露出させたＴｉ膜３２’及びレジスト層１１８上に第２のＴｉ膜３２’’を全面的に成膜する。このとき、第２のＴｉ膜３２’’は、記録媒体との対向面におけるＴｉ膜３２’と第２のＴｉ膜３２’’の合計膜厚が所望のギャップ間隔Ｇ１となるまで、成膜する。そして、第２のＴｉ膜３２’’上にメッキ下地層１４９を形成し、このメッキ下地膜１４９上にリターンヨーク層１５０をメッキにより形成すればよい。上記第２のＴｉ膜３２’’及びメッキ下地膜１４９は同一真空装置内で成膜することにより、第２のＴｉ膜３２’’上に密着性良くメッキ下地膜１４９を形成できる。磁気ギャップ層１１３をＴｉ膜のみで形成した場合にも、レジスト層１１８の直下位置にはＴｉ膜が存在するので、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５２】
以上のように磁気ギャップ層１１３をＴｉ膜のみで形成すると、媒体対向面ＦにＴｉ膜が露出することになるが、媒体対向面Ｆを形成するための研磨加工でＴｉ膜が加工される量は主磁極層１１０やリターンヨーク層１５０の形成材料であるＮｉＦｅの加工量とほぼ同程度であるため、媒体対向面Ｆにリセスが生じることはない。
【００５３】
図９は、磁気ギャップ層１１３の少なくとも一部としてレジスト層１１８の直下位置にＴｉ膜３２を備えた場合（本実施例）において、パターニング後のレジスト層１１８を示す（ａ）平面図、（ｂ）断面図と、磁気ギャップ層１１３の少なくとも一部としてレジスト層１１８の直下位置にＳｉＯ2膜２００を備えた場合（比較例）において、パターニング後のレジスト層１１８’を示す（ｃ）平面図、（ｄ）断面図とを示している。
【００５４】
本実施例のレジスト層１１８及び比較例のレジスト層１１８’は、同一の矩形状が得られるようにパターニングしたものである。
【００５５】
本実施例では、図９（ａ）に示されるように、レジスト層１１８は意図した矩形状で形成されており、その周縁部に欠陥や残渣が生じていないことが明らかである。また図９（ｂ）に示されるように、レジスト層１１８の前端面１１８ａは、ハイト方向奥側ほどその膜厚が増大する傾斜面で形成されていて、その立ち上がり角度θ２は７９．５°であった。
【００５６】
一方、比較例では、図９（ｃ）に示されるように、レジスト層１１８’の周縁部に欠陥が生じていて、スロートハイトを規定するための前端面１１８ａ’の位置がばらついていることが明らかである。また図９（ｄ）に示されるように、レジスト層１１８の前端面１１８ａ’は、ハイト方向奥側ほどその膜厚が増大する傾斜面で形成されているが、その立ち上がり角度θ２’は７１．６°であった。
【００５７】
以上の図９から明らかなように、レジスト層の直下位置にＴｉ膜を備えた本実施例は、レジスト層の直下位置にＳｉＯ2膜を備えた比較例に比べて、レジスト層のパターニング精度（形状精度、寸法精度及び位置精度）が向上し、前端面の垂直性（立ち上がり角度θ２）が高められている。このようにパターニング精度及び前端面の垂直性に優れたレジスト層を用いれば、スロートハイトＴｈを厳密に規定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態による垂直磁気記録ヘッドの全体構造を示す部分縦断面図である。
【図２】同垂直磁気記録ヘッドのリターンヨーク層周辺部を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明による垂直磁気記録ヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。
【図４】図３に示す工程の次工程を示す断面図である。
【図５】図４に示す工程の次工程を示す断面図である。
【図６】図５に示す工程の次工程を示す断面図である。
【図７】垂直磁気記録ヘッドのリターンヨーク層周辺部を拡大して示す部分拡大断面図であって、磁気ギャップ層を二層のＴｉ膜で形成した場合を示している。
【図８】垂直磁気記録ヘッドのリターンヨーク層周辺部を拡大して示す部分拡大断面図であって、磁気ギャップ層を一層のＴｉ膜で形成した場合を示している
【図９】磁気ギャップ層の少なくとも一部としてレジスト層の直下位置にＴｉ膜を備えた場合（本実施例）においてパターニング後のレジスト層を模式的に示す（ａ）平面図、（ｂ）断面図、及び、磁気ギャップ層の少なくとも一部としてレジスト層の直下位置にＳｉＯ2膜を備えた場合（比較例）において、パターニング後のレジスト層を模式的に示す（ｃ）平面図、（ｄ）断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
３１  Ａｌ2Ｏ3膜
３２  Ｔｉ膜
３２ａ  前端面
３２’  Ｔｉ膜
３２’’  第２のＴｉ膜
１１０  主磁極層
１１０ａ  前端面
１１３  磁気ギャップ層
１１８  レジスト層
１１８ａ  前端面
１５０  リターンヨーク層
１５０ａ  前端面
１５０ｂ  スロート部
Ｆ    媒体対向面
Ｇ１  第１ギャップ間隔
Ｇ２  第２ギャップ間隔
Ｈ      垂直磁気記録ヘッド
Ｍ      記録媒体
Ｔｈ  スロートハイト
θ１  立ち上がり角度
θ２  立ち上がり角度
【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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