(57)【要約】【課題】保磁力の小さな磁極膜を持つ磁気ヘッド、特に、垂直磁気ヘッド及びその製造方法を提供すること。【解決手段】スライダ２１１によって支持された記録素子１００Ｂは、非磁性膜１５と、磁極膜５０とを有している。非磁性膜１５は凹部１５０を有しており、凹部１５０の内面に、めっきシード膜として用いられた非晶質の電極膜１３がある。電極膜１３の上には、めっきによって成長させた磁極膜１４がある。磁極膜１４は、最大結晶粒径が２０ｎｍ以下である電極膜１４の上で成長させた電気めっき膜であってもよいし、または、無電解めっき膜であってもよい。これにより、磁極膜５０の保磁力を低下させる。【選択図】図６
2008243351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダと、記録素子とを含む磁気ヘッドであって、
前記記録素子は、非磁性膜と、磁極膜とを含み、前記スライダによって支持されており、
前記非磁性膜は、凹部を有しており、
前記磁極膜は、電極膜と、めっき膜とを含んでおり、
前記電極膜は、前記凹部の内面に付着された非晶質の膜であり、
前記めっき膜は、前記電極膜の上で成長させた膜である、
磁気ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載された磁気ヘッドであって、前記めっき膜は、最大結晶粒径が２５ｎｍ以下である、磁気ヘッド。
【請求項３】
スライダと、記録素子とを含む磁気ヘッドであって、
前記記録素子は、非磁性膜と、磁極膜とを含み、前記スライダによって支持されており、
前記非磁性膜は、凹部を有しており、
前記磁極膜は、電極膜と、めっき膜とを含んでおり、
前記電極膜は、前記凹部の内面に付着された膜であり、
前記めっき膜は、最大結晶粒径が２５ｎｍ以下であって、前記電極膜の上で成長させた膜である、
磁気ヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載された磁気ヘッドであって、前記電極膜は、最大結晶粒径が２０ｎｍ以下である磁気ヘッド。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載された磁気ヘッドであって、前記めっき膜は、ＦｅＮｉ、ＦｅＣｏまたはＦｅＣｏＮｉから選択された一種を主成分とする磁気ヘッド。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載された磁気ヘッドであって、前記電極膜は、無電解めっき膜である、磁気ヘッド。
【請求項７】
スライダと、記録素子とを含む磁気ヘッドであって、
前記記録素子は、非磁性膜と、磁極膜とを含み、前記スライダによって支持されており、
前記非磁性膜は、凹部を有しており、
前記磁極膜は、前記凹部の内部に充填された無電解めっき膜である、
磁気ヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載された磁気ヘッドであって、前記磁極膜は、最大結晶粒径が２５ｎｍ以下である磁気ヘッド。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載された磁気ヘッドであって、前記磁極膜は、ＦｅＮｉ、ＦｅＣｏまたはＦｅＣｏＮｉから選択された一種を主成分とする、磁気ヘッド。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れかに記載された磁気ヘッドであって、前記凹部の内面に、ＡＬＤ（atomic layer deposition ）法により形成された第１の非磁性膜を有しており、前記磁極膜は、前記第１の非磁性膜の上に付着されている、磁気ヘッド。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れかに記載された磁気ヘッドであって、更に、再生素子を含む、磁気ヘッド。
【請求項１２】
磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを含むヘッドアセンブリであって、
前記磁気ヘッドは、請求項１乃至１１の何れかに記載されたものであり、
前記ヘッド支持は、前記磁気ヘッドにロール運動及びピッチ運動を許容するように、前記磁気ヘッドを支持する、
ヘッドアセンブリ。
【請求項１３】
ヘッドアセンブリと、磁気記録媒体とを含む磁気記録再生装置であって、
前記ヘッドアセンブリは、請求項１２に記載されたものであり、前記磁気記録媒体との協働により、前記磁気記録媒体に対して磁気記録を与える、
磁気記録再生装置。
【請求項１４】
磁気ヘッドの製造方法であって、
支持体上に、凹部を有するレジストパターンを形成し、
前記凹部の内部における前記レジストパターンの内壁、及び、前記凹部の開口するレジストパターンの表面を、非晶質でなる電極膜によって覆い、
前記電極膜の上に、少なくとも前記凹部を埋め込むように、磁性膜を電気めっきにより成長させ、
前記電極膜、前記磁性膜及び前記レジストパターンを、少なくとも前記レジストパターンが露出するまで除去し、
前記電極膜及び前記磁性膜を残して、前記レジストパターンを前記支持体上から除去し、
前記支持体上の前記電極膜及び前記磁性膜の周りを非磁性膜によって埋める、
工程を含む製造方法。
【請求項１５】
磁気ヘッドの製造方法であって、
支持体上に、凹部を有する非磁性膜を形成し、
次に、前記凹部の内部における前記非磁性膜の内壁、及び、前記凹部の開口する前記非磁性膜の表面を、非晶質でなる電極膜によって覆い、
前記電極膜の上に、少なくとも前記凹部を埋め込むように、磁性膜を電気めっきにより成長させ、
前記電極膜、前記磁性膜及び前記非磁性膜を、少なくとも前記非磁性膜が露出するまで除去する、
工程を含む製造方法。
【請求項１６】
磁気ヘッドの製造方法であって、
支持体上に、凹部を有するレジストパターンを形成し、
次に、前記凹部の内部における前記レジストパターンの内壁、及び、前記凹部の開口するレジストパターンの表面上に、磁性膜を無電解めっきにより成長させ、
前記磁性膜及び前記レジストパターンを、少なくとも前記レジストパターンが露出するまで除去し、
前記磁性膜を残して、前記レジストパターンを除去し、
前記磁性膜の周りを、非磁性膜によって埋める、
工程を含む製造方法。
【請求項１７】
磁気ヘッドの製造方法であって、
支持体上に、凹部を有する非磁性膜を形成し、
前記凹部の内部における前記非磁性膜の内壁、及び、前記凹部の開口する前記非磁性膜の表面上に、磁性膜を無電解めっきにより成長させ、
前記磁極膜及び前記非磁性膜を、少なくとも前記非磁性膜が露出するまで除去する、
工程を含む製造方法。
【請求項１８】
請求項１４乃至１７の何れかに記載された製造方法であって、前記凹部の内面に、ＡＬＤ（atomic layer deposition ）法により第２の非磁性膜を形成し、
その後、前記第１の非磁性膜の上に前記磁極膜を形成する、
工程を含む製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッド、ヘッドアセンブリ、磁気記録装置および磁気ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードティスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気記録装置に搭載される磁気ヘッドの分野では、ハードディスクなどの磁気記録媒体に対する記録密度の向上の観点から、記録方式が長手記録方式から垂直記録方式に移行しつつある。垂直記録方式では、高い線記録密度が得られると共に、記録済みの記録媒体が熱揺らぎの影響を受けにくくなるという利点が得られる。
【０００３】
垂直記録方式の磁気ヘッドは、磁束を発生するコイル膜と、記録媒体に磁束を導く磁極膜とを備えている。この垂直磁気ヘッドを用いたＨＤＤでは、記録用の垂直磁界により記録媒体を磁化する。
【０００４】
垂直磁気ヘッドの製造工程では、面記録密度の増加に対応するために、記録トラック幅を規定する磁極膜の先端幅（トレーリングエッジ幅）を可能な限り狭める必要がある。このトレーリングエッジ幅を狭める手段として、例えば、特許文献１は、開口部を有するレジストパターンを形成し、次に、レジストパターンを覆うように不溶化膜を形成して開口部を狭め、次に、不溶化膜の形成された開口部に、めっき膜を形成する方法を開示している。
【０００５】
また、特許文献２は、薄膜上に剥離膜と開口部を有するレジストパターンとをこの順に形成し、引き続きレジストパターンを覆うように付加膜を形成して開口部を狭めたのち、レジストパターンおよび付加膜をマスクとして薄膜をエッチングすることにより薄膜パターンを形成する方法を開示している。
【０００６】
特許文献３は、磁極膜形成方法として、レジストパターンをマスクとして無機絶縁膜をエッチングすることにより、無機絶縁膜に凹部を形成した後、そのレジストパターンを除去し、次に、無機絶縁膜を覆うようにストッパ膜および磁性膜をこの順に形成し、次に、ストッパ膜が露出するまで磁性膜を研磨する方法を開示している。この方法では、研磨後の凹部に、逆台形型の断面を有する主磁極膜が形成される。
【０００７】
更に、最近の薄膜デバイス関連の製造分野では、膜厚制御性に極めて優れた膜形成方法として、ＡＬＤ（atomic layer deposition ）法が使用されている（例えば、”ＡＬＤ原子膜堆積装置”，株式会社テックサイエンス，インターネット＜ＵＲＬ：http://techsc.co.jp/products/mems/ALD.htm＞）。このＡＬＤ法は、１５０℃以上の高温条件下において酸化膜、窒化膜または金属膜などを、極めて薄くかつ緻密に形成し得る方法であり、絶縁耐圧などの物理特性が厳格に要求される製造分野において使用されている。
【０００８】
磁気ヘッドの製造分野では、再生ヘッドのうち、再生ギャップの形成工程においてＡＬＤ法が使用されている（例えば、特許文献４）。
【０００９】
ところで、ハードティスクドライブ（ＨＤＤ）の記録容量の向上には、磁気ヘッドの磁極膜幅を狭くしてトラック密度を高密度化させると同時に、媒体の保磁力を高めて記録分解能を向上させなければならない。高い保磁力の媒体に対して、十分なオーバーライト特性を確保するためには、高い飽和磁束密度を有する材料、例えば、ＦｅＣｏ系の材料やＣｏＮｉＦｅの３元系合金膜、ＦｅＣ、ＦｅＮといった高飽和磁束密度を有する材料を磁極膜に用いる必要がある。
【００１０】
垂直磁気ヘッドにおいても同様で、このような高飽和磁束密度の材料を磁極膜に用いることにより、記録能力を向上させることができる。
【００１１】
しかしながら、垂直磁気ヘッドにおいては、磁極膜によって磁気記録媒体に記録された信号が、記録時以外に消去されてしまう問題があり、この問題をポールイレーズと言う。
【００１２】
垂直磁気ヘッドにおいて、記録用軟磁性膜は、磁化困難軸をＡＢＳ方向へ向け、磁化回転モードにより記録を行っている。つまり、ＡＢＳ方向への残留磁化をできるだけ小さくすることによって、記録動作をしていない時に余分な磁束を出さないようにし、ポールイレーズを回避している。このような機能を確保するためには、磁極膜の保磁力が低くなければならない。
【００１３】
しかし、磁極膜を、めっき膜によって形成する製造方法をとった場合、シード膜（電極膜）の上で成長するめっき膜は、膜成長が進んで、シード膜から離れるに従って結晶粒径が大きくなる傾向にある。結晶粒径が大きくなると保磁力Ｈｃが大きくなる。このため、保磁力が小さくなければならないという磁極膜への要請に応えることができない。
【００１４】
特に、垂直磁気ヘッドにおいては、書き込み磁極は、シード膜から離れたトレーリング側の端が書き込み端となるので、書き込みに重要な端部で結晶粒径が増大し、保磁力が大きくなるという特有の事情があり、結晶粒径の増大化による保磁力増大の問題点は、ぜひ解決しなければならないものである。
【特許文献１】特開２００１−３２３３９３号公報
【特許文献２】特開２００３−０１７４７４号公報
【特許文献３】特開２００２−０９２８２１号公報
【特許文献４】米国特許第６７５９０８１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の課題は、保磁力の小さな磁極膜を持つ磁気ヘッド、特に、垂直磁気ヘッドを提供することである。
【００１６】
本発明のもう１つの課題は、ポールイレーズの問題を極力回避した磁気ヘッド、特に、垂直磁気ヘッドを提供することである。
【００１７】
本発明の更にもう１つの課題は、上述した磁気ヘッド、特に、垂直磁気ヘッドを用いたヘッドアセンブリ、及び、磁気記録再生装置を提供することである。
【００１８】
本発明の更にもう１つの課題は、上述した磁気ヘッド、特に、垂直磁気ヘッドの製造に適した製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した課題を達成するため、本発明の第１の態様に係る磁気ヘッドでは、非磁性膜に設けられた凹部の内面に非晶質でなる電極膜を有している。磁極膜は、この電極膜の上で成長させためっき膜である。
【００２０】
電極膜は、めっき膜を成長させるためのいわゆるシード膜となるものである。シード膜となる電極膜が非晶質であれば、その上で成長するめっき膜が、シード膜の結晶構造を引き継ぐことによる結晶粒径の増大といった不具合を回避することができるから、結晶粒径の小さな磁極膜となる。このため、保磁力の低い磁極膜を有する磁気ヘッド、特に、垂直磁気ヘッドを得ることができる。
【００２１】
しかも、磁極膜は、凹部の内面にある電極膜の上でめっきにより成長させるので、凹部の両側壁から中央に向かってめっき膜が成長することになる。このため、めっき成長の比較的早い段階で、凹部の内部がめっき膜によって埋められるので、凹部内部には、発明の目的とする粒径の小さなめっき膜が形成されることになる。
【００２２】
非晶質でなる電極膜は、スパッタ膜、または、無電解めっき膜によって構成することができる。無電解めっきにおいて、非晶質化された無電解めっき膜を得る手法は知られている。電極膜は、磁極膜と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
【００２３】
もう１つの態様では、凹部の内面に付着された電極膜の上のめっき膜は、最大結晶粒径が２５ｎｍ以下、特に好ましくは、２０ｎｍ以下となるようにする。この場合、電極膜は、非結晶膜である必要はなく、結晶膜でよい。もっとも、電極膜は、最大結晶ができるだけ小さくなるようにする。好ましくは、前記電極膜は、最大結晶粒径が２０ｎｍ以下とする。
【００２４】
更にもう１つの態様では、磁極膜は、非磁性膜に備えられた凹部の内部に充填された無電解めっき膜とする。無電解めっき膜は、結晶粒径を小さくできるほか、容易に非晶質化しえるから、結晶粒径が大きくなることによる保磁力の増大、それに伴うポールイレーズの問題を回避し得る。
【００２５】
また、凹部の内部では、凹部の両側壁から中央に向かって無電解めっき膜が成長することになるから、凹部内部には、発明の目的とする粒径の小さなめっき膜が形成されることになる。
【００２６】
本発明に係る磁気ヘッドの代表例は、垂直磁気ヘッドである。垂直磁気ヘッドは、通常、スライダと、垂直記録素子とを含む。前記垂直記録素子は、非磁性膜と、磁極膜とを含み、前記スライダによって支持されている。この垂直記録素子に、本発明を適用する。これにより、隣接トラック間の間隔を微小化した高密度記録の磁気記録媒体との組み合わせにおいても、ポールイレーズを極力回避した垂直磁気ヘッドを得ることができる。
【００２７】
垂直磁気ヘッドにおいて、垂直記録素子は、通常、ヨークと、コイル膜と、ギャップとを含む。前記ヨークは、前記磁極膜とともに磁気回路を構成する。前記コイル膜は、前記磁気回路に磁束を供給する。前記ギャップは、前記スライダの空気ベアリング面の側に位置し、前記磁極膜と前記ヨークの一端との間に介在し、漏洩磁界を生じさせる。垂直磁気ヘッドでは、漏洩磁界に、空気ベアリング面に対して垂直となる垂直成分を多く含まれるような磁極膜及びヨークの構造とし、その垂直成分を書き込み磁界として利用するようになっている。
【００２８】
この種の磁気ヘッドは、通常、上述した垂直記録素子及び再生素子を含む複合型となる。再生素子としては、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）や、強磁性トンネル接合素子（ＴＭＲ）などを用いることができる。
【００２９】
本発明は、更に、ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置を開示する。ヘッドアセンブリは、上述した磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを含む。ヘッド支持は、磁気ヘッドにロール運動及びピッチ運動を許容するように、磁気ヘッドを支持する。本発明において、ヘッドアセンブリには、磁気ヘッドをヘッド支持装置（ジンバル）に取り付けたＨＧＡ（Head Gimbal Assembly）、ＨＧＡをアームに取り付けたＨＡＡ（Head Arm Assembly)が含まれる。
【００３０】
本発明に係る磁気記録再生装置は、上述したヘッドアセンブリと、磁気記録媒体とを含む。磁気記録再生装置の代表例は、ハードディスクと称される磁気記録媒体を用いたハードディスク装置（ＨＤＤ）である。
【００３１】
本発明は、更に、上述した磁気ヘッドについて、複数の製造方法を開示する。まず、第１の製造方法では、支持体上に、凹部を有するレジストパターンを形成し、次に、前記凹部の内部における前記レジストパターンの内壁、及び、前記凹部の開口するレジストパターンの表面を、非晶質でなる電極膜によって覆う。次に、前記電極膜の上に、少なくとも前記凹部を埋め込むように、磁性膜を電気めっきにより成長させた後、前記電極膜、前記磁性膜及び前記レジストパターンを、少なくとも前記レジストパターンが露出するまで除去する。次に、前記電極膜及び前記磁性膜を残して、前記レジストパターンを前記支持体上から除去し、その後、前記支持体上の前記電極膜及び前記磁性膜の周りを非磁性膜によって埋める。
【００３２】
もう１つの製造方法では、支持体上に、凹部を有する非磁性膜を形成し、次に、前記凹部の内部における前記非磁性膜の内壁、及び、前記凹部の開口する前記非磁性膜の表面を、非晶質でなる電極膜によって覆う。次に、前記電極膜の上に、少なくとも前記凹部を埋め込むように、磁性膜を電気めっきにより成長させ、その後、前記電極膜、前記磁性膜及び前記非磁性膜を、少なくとも前記非磁性膜が露出するまで除去する。
【００３３】
更にもう１つの製造方法では、支持体上に、凹部を有するレジストパターンを形成し、次に、前記凹部の内部における前記レジストパターンの内壁、及び、前記凹部の開口するレジストパターンの表面上に、磁性膜を無電解めっきにより成長させる。その後、前記磁性膜及び前記レジストパターンを、少なくとも前記レジストパターンが露出するまで除去し、次に、前記磁性膜を残して、前記レジストパターンを除去する。その後、前記磁性膜の周りを、非磁性膜によって埋める。
【００３４】
更にもう１つの製造方法では、支持体上に、凹部を有する非磁性膜を形成し、次に、前記凹部の内部における前記非磁性膜の内壁、及び、前記凹部の開口する前記非磁性膜の表面上に、磁性膜を無電解めっき法により成長させ、その後、前記磁性膜及び前記非磁性膜を、少なくとも前記非磁性膜が露出するまで除去する。
【００３５】
何れの製造方法の場合も、好ましくは、凹部の内面に、ＡＬＤ（atomic layer deposition ）法により非磁性膜を形成し、その後に電極膜又は磁性膜を形成する。
【発明の効果】
【００３６】
以上述べたように、本発明によれば、次の効果を得ることができる。
（ａ）コイル損傷を受け難くいコイル部品を提供することができる。
（ｂ）真空吸着による自動実装の可能なコイル部品を提供することができる。
（ｃ）ケース変形を生じにくいコイル部品及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
１．磁気ヘッド
図１〜図３には、高速回転する磁気記録媒体、例えばハードディスクと組み合わせて用いられる磁気ヘッドが図示されている。このような磁気ヘッドは、一般には、浮上型と称される。もっとも、本発明に係る磁気ヘッドは、必ずしも浮上型である必要はない。例えば、磁気記録媒体に接触するような磁気ヘッドであってもよい。
【００３８】
まず、図１を参照すると、磁気ヘッドは、例えばアルティックなどの非磁性絶縁材料により構成された略直方体構造を有するスライダ基体２１１の一面に、記録処理および再生処理の双方を実行する薄膜素子２１２が取り付けられている。スライダ基体２１１は、浮上特性に直接関与するエアベアリング面２２０を有しており、エアベアリング面２２０と直交する他の面に、薄膜素子２１２が取り付けられている。
【００３９】
薄膜素子２１２の詳細は、図２〜図４に図示されている。図２〜図４において、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の寸法をそれぞれ「幅」、「長さ」および「厚さまたは高さ」と表記する。また、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面７０に近い側および遠い側をそれぞれ「前方」および「後方」と表記すると共に、前方に位置することおよび後方に位置することをそれぞれ「前進」および「後退」と表記する。
【００４０】
図２〜図４に図示された磁気ヘッドは、記録および再生の双方を実行可能な複合型ヘッドである。この磁気ヘッドは、基板１上に、絶縁膜２と、磁気抵抗効果（ＭＲ：magneto-resistive effect）を利用した再生ヘッド部１００Ａと、分離膜９と、垂直記録方式の記録処理を実行する記録ヘッド部１００Ｂと、オーバーコート膜２１とがこの順に積層されたものである。
【００４１】
基板１は、例えば、アルティック（Al2O3・TiC）などのセラミック材料により構成されており、絶縁膜２、分離膜９およびオーバーコート膜２１は、例えば、酸化アルミニウム（Al2O3：以下、単に「アルミナ」という）などの非磁性絶縁性材料により構成されている。
【００４２】
再生ヘッド部１００Ａは、例えば、下部リードシールド膜３と、シールドギャップ膜４と、上部リードシールド膜３０とがこの順に積層されたものである。シールドギャップ膜４には、エアベアリング面７０に露出するように再生素子（ＭＲ素子８）が埋設されている。エアベアリング面７０とは、絶縁膜２からオーバーコート膜２１に至る一連の構成要素を支持している基板１の一端面を基準として一義的に規定されるものであり、すなわち基板１の一端面を含む面である。
【００４３】
下部リードシールド膜３および上部リードシールド膜３０は、いずれもＭＲ素子８を周辺から磁気的に分離するものであり、エアベアリング面７０から後方に向かって延びている。下部リードシールド膜３は、例えば、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）などの磁性材料により構成されている。この場合のニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）は、例えば、Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％のような組成比となるようなものである。上部リードシールド膜３０は、例えば、非磁性膜６を挟んで２つの上部リードシールド膜部分５，７が積層されたものである。上部リードシールド膜部分５，７は、例えば、いずれもニッケル鉄合金などの磁性材料により構成されている。非磁性膜６は、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）またはアルミナなどの非磁性材料により構成されている。上部リードシールド膜３０は必ずしも積層構造を有している必要はなく、磁性材料の単膜構造を有していてもよい。
【００４４】
シールドギャップ膜４は、ＭＲ素子８を周辺から電気的に分離するものであり、例えばアルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。このＭＲ素子８は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：giant magneto-resistive effect）またはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ：tunneling magneto-resistive effect）などを利用するものである。
【００４５】
記録ヘッド部１００Ｂは、非磁性膜１１と、第１の非磁性膜１５と、第１の非磁性膜１５に設けられた凹部１５１の内部に充填された磁極膜５０と、磁気連結用の開口部（バックギャップ１６ＢＧ）が設けられたギャップ膜１６と、絶縁膜１９の内部に埋設されたコイル膜１８と、磁性膜６０とを含むいわゆるシールド型垂直記録素子である。
【００４６】
磁極膜５０は、エアベアリング面７０から後方に向かって延びている。磁極膜５０は、補助磁極膜１０、第２の非磁性膜１２および主磁極膜４０を含んでいる。
【００４７】
補助磁極膜１０は、エアベアリング面７０よりも後退した位置からバックギャップ１６ＢＧまで延びている。この補助磁極膜１０は、例えば、主磁極膜４０に対してリーディング側に配置されていると共に、図２に示したように、矩形型の平面形状（幅Ｗ２）を有している。非磁性膜１１は、補助磁極膜１０を周囲から電気的および磁気的に分離するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。
【００４８】
第２の非磁性膜１２は、第１の非磁性膜１５によって囲まれた凹部１５１の内面に付着されている。第２の非磁性膜１２は、例えば、補助磁極膜１０および主磁極膜４０を互いに連結させるために、エアベアリング面７０から補助磁極膜１０の最前端位置まで延びており、アルミナまたは窒化アルミニウムなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。もっとも、第２の非磁性膜１２の及ぶ範囲は任意に設定可能である。
【００４９】
第２の非磁性膜１２のエアベアリング面７０に平行な断面形状は、図３に示したように、Ｕ字型をなしており、第２の非磁性膜１２の内側に主磁極膜４０（後述する先端部４０Ａ）が埋設されている。第２の非磁性膜１２は、例えば、ＡＬＤ法により形成されたものであり、主磁極膜４０の周囲（下面および両側面）に沿って均一な厚さを有している。
【００５０】
第１の非磁性膜１５は、主磁極膜４０を周囲から電気的および磁気的に分離するためのものである。第１の非磁性膜１５は、第２の非磁性膜１２の外側に埋設されており、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。
【００５１】
第１及び第２の非磁性膜１５、１２は、いずれも非磁性絶縁性材料により構成されているが、形成方法の違いに起因して互いに異なる組成を有している。すなわち、第１の非磁性膜１５は、不活性ガスを使用するスパッタリング法などにより形成され、その形成方法に起因して不活性ガスを含んでいる。ここに、不活性ガスとは、例えば、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）またはキセノン（Ｘｅ）などである。これに対して、第２の非磁性膜１２は、不活性ガスを使用しないＡＬＤ法などにより形成され、この形成方法の故に不活性ガスを含んでいない。第１及び第２の非磁性膜１５、１２が不活性ガスを含んでいるか否かについては、例えば、走査透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ：scanning transmission electron microscopy ）−エネルギー分散型Ｘ線分光（ＥＤＳ：energy-dispersive X-ray spectroscopy）などの組成分析方法を使用して特定可能である。
【００５２】
また、第１及び第２の非磁性膜１５、１２は、上記した形成方法の違いに起因して、特定の成分の量に差を有している。すなわち、ＡＬＤ法では水やトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ：trimethyl aluminum）を使用するのに対して、スパッタリング法では上記した水等を使用しないことに伴い、水素（Ｈ）の含有量は、第１の非磁性膜１５よりも第２の非磁性膜１２において多くなっている。
【００５３】
主磁極膜４０は、エアベアリング面７０からバックギャップ１６ＢＧまで延びている。この主磁極膜４０は、例えば、図２に示したように、エアベアリング面７０から後方に向かって延びる先端部４０Ａと、その先端部４０Ａの後方に連結された後端部４０Ｂとを含んでいる。先端部４０Ａは、実質的な磁束の放出部分（いわゆる磁極膜）であり、記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１を有している。後端部４０Ｂは、先端部４０Ａに磁束を供給する部分であり、幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２を有している。この後端部４０Ｂの幅は、例えば、後方において一定（幅Ｗ２）であり、前方において先端部４０Ａへ近づくにしたがって次第に狭まっている。この主磁極膜４０の幅がＷ１からＷ２へ拡がり始める位置は、いわゆるフレアポイントＦＰである。
【００５４】
エアベアリング面７０に近い側における主磁極膜４０の端面４０Ｍは、例えば、図５に示したように、トレーリング側に位置する長辺およびリーディング側に位置する短辺をそれぞれ上底および下底とする逆台形形状（高さＨ）である。具体的には、端面４０Ｍは、トレーリング側に位置する上端縁Ｅ１（幅Ｗ１）と、リーディング側に位置する下端縁Ｅ２（幅Ｗ４）と、２つの側端縁Ｅ３とにより画定された形状を有しており、その幅Ｗ４は幅Ｗ１よりも小さくなっている。この上端縁Ｅ１は、磁極膜５０のうちの実質的な記録箇所であり、その幅Ｗ１は約０．２μｍ以下である。端面４０Ｍのベベル角θ（下端縁Ｅ２の延びる方向と側端縁Ｅ３との間の角度）は、例えば、９０°未満の範囲内において任意に設定可能である。
【００５５】
主磁極膜４０は、電極膜１３と、めっき膜１４とを含んでいる。電極膜１３は、磁気ヘッドの製造工程においてめっき膜１４を成長させるために使用されるものであり、例えば、めっき膜１４と同様の磁性材料により構成されている。めっき膜１４は、例えば、鉄ニッケル合金（ＦｅＮｉ）または鉄系合金などの高飽和磁束密度磁性材料により構成されている。この鉄系合金としては、例えば、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）または鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）などが挙げられる。
【００５６】
ギャップ膜１６は、磁極膜５０と磁性膜６０とを磁気的に分離するためのギャップであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料またはルテニウムなどの非磁性導電性材料により構成されている。このギャップ膜１６の厚さは、約０．０３μｍ〜０．１μｍである。
【００５７】
コイル膜１８は、磁束を発生させるものであり、例えば、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。このコイル膜１８は、図２に示したように、バックギャップ１６ＢＧを中心として巻回された巻回構造（スパイラル構造）を有している。
【００５８】
絶縁膜１９は、コイル膜１８を周辺から電気的に分離するものであり、例えば、加熱時に流動性を示すフォトレジストまたはスピンオングラス（ＳＯＧ：Spin On Glass ）などの非磁性絶縁性材料により構成されている。この絶縁膜１９の最前端位置はスロートハイトゼロ位置ＴＰであり、そのスロートハイトゼロ位置ＴＰとエアベアリング面７０との間の距離はいわゆるスロートハイトＴＨである。図２では、例えば、スロートハイトゼロ位置ＴＰがフレアポイントＦＰに一致している場合を示している。
【００５９】
磁性膜６０は、磁極膜５０から放出される磁束のうち、その広がり成分を取り込むことにより垂直磁界の勾配を急峻化させると共に、記録媒体から戻る磁束を取り込むことにより、記録ヘッド部１００Ｂと記録媒体８０との間において磁束を循環させるものである。磁性膜６０は、磁極膜５０のトレーリング側においてエアベアリング面７０から後方に向かって延びることにより、前方においてギャップ膜１６により磁極膜５０から隔てられていると共に後方においてバックギャップ１６ＢＧを通じて磁極膜５０に連結されている。エアベアリング面７０に近い側における磁性膜６０の端面６０Ｍは、例えば、図２に示したように、幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ３を有する矩形形状である。この磁性膜６０は、例えば、互いに別体をなすライトシールド膜１７およびリターンヨーク膜２０を含んでいる。
【００６０】
ライトシールド膜１７は、主に、垂直磁界勾配の増大機能を担うものであり、例えば、ニッケル鉄合金または鉄系合金などの高飽和磁束密度磁性材料により構成されている。特に、ライトシールド膜１７は、磁極膜５０から放出された磁束の広がり成分を取り込むことにより、（１）垂直磁界の磁界勾配を増大させ、（２）記録幅を狭め、（３）垂直磁界に斜め磁界成分を含めるものである。ただし、ライトシールド膜１７は、リターンヨーク膜２０と同様に、磁束の循環機能を兼ねる場合もある。このライトシールド膜１７は、ギャップ膜１６に隣接しながらエアベアリング面７０から後方に向かって延びており、その後端において絶縁膜１９に隣接している。これにより、ライトシールド膜１７は、絶縁膜１９の最前端位置（スロートハイトゼロ位置ＴＰ）を規定する役割を担っている。
【００６１】
リターンヨーク膜２０は、磁束の循環機能を担うものであり、例えば、ライトシールド膜１７と同様の磁性材料により構成されている。このリターンヨーク膜２０は、図４に示したように、ライトシールド膜１７のトレーリング側においてエアベアリング面７０から絶縁膜１９上を経由してバックギャップ１６ＢＧまで延びており、前方においてライトシールド膜１７に連結されていると共に後方においてバックギャップ１６ＢＧを通じて磁極膜５０に連結されている。
【００６２】
オーバーコート膜２１は、磁気ヘッドを保護するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。
【００６３】
本発明の更なる特徴の１つは、図６に拡大して示すように、第１の非磁性膜１５に設けられ凹部１５１の内部において、その内面を構成する第１の非磁性膜１２の表面に付着された電極膜１３が非晶質の膜でなること、及び、主磁極４０の大部分を構成するめっき膜１４が、この電極膜１３の上で成長させためっき膜で構成されていることにある。
【００６４】
シード膜となる電極膜１３が非晶質であれば、その上で成長するめっき膜１４が、シード膜の結晶構造を引き継ぐことによる結晶粒径の増大といった不具合を回避することができるから、めっき膜１４は、結晶粒径の小さな磁極膜となる。このため、保磁力の低い主磁極膜４０を有する垂直磁気ヘッドを得ることができる。また、記録媒体が相対的に移動する進行方向Ｍに対して、トレーリングエッジＴＥとなる端部においても、結晶粒径も小さくなるので、結晶粒径の増大化による保磁力増大の問題点解決にも寄与しえる。
【００６５】
しかも、主磁極膜４０の大部分を構成するめっき膜１４は、凹部１５１の内部にある電極膜１３の上で、めっきにより成長させるので、めっき膜１４は、凹部１５１の両側壁から中央に向かってが成長することになる。このため、めっき成長の比較的早い段階で、凹部１５１の内部がめっき膜１４によって埋められるので、凹部１５１の内部には、発明の目的とする粒径の小さなめっき膜１４が形成されることになる。特に、間隔が底辺で狭く、反対側で拡がっている形状、つまり、逆台形の形状を持つ凹部１５１の場合、凹部１５１の底部側が、めっき処理の極めて早い段階でめっき膜１４で埋められる。めっき膜１４は、シード膜となる電極膜１３に近いほど、結晶粒径が小さくなる。そこで、底部側のめっき膜１４をできるだけ有効に利用することにより、保磁力の小さな磁気ヘッドを得ることが可能になる。
【００６６】
主磁極膜４０を構成するめっき膜１４は、最大結晶粒径が４０ｎｍ以下、好ましくは２５ｎｍ以下、特に好ましくは２０ｎｍ以下の範囲とする。２０ｎｍ以下の粒径であれば、磁性材料にもよるが、保磁力を、例えば７.５（Ｏｅ）以下に低下させることができる。主磁極膜を構成するめっき膜１４は、好ましくは、ＦｅＮｉ、ＦｅＣｏまたはＦｅＣｏＮｉから選択された一種を含む。
【００６７】
非晶質でなる電極膜１３は、スパッタ膜、または、無電解めっき膜によって構成することができる。無電解めっきにおいて、非晶質化された無電解めっき膜を得る手法は知られている。電極膜１３は、めっき膜１４と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。電極膜１３は、一例であるが、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮｉＢ、ＮｉＰまたはＮｉＢから選択された一種を主成分とすることができる。
【００６８】
別の態様として、凹部１５１の内面に付着された電極膜１３の上のめっき膜１４は、最大結晶粒径が２５ｎｍ以下、特に好ましくは、２０ｎｍ以下となるようにする。この場合、電極膜１３は、非結晶膜である必要はなく、結晶膜でよい。もっとも、電極膜１３は、最大結晶ができるだけ小さくなるようにする。好ましくは、電極膜１３は、最大結晶粒径が２０ｎｍ以下とする。
【００６９】
表１は、電極膜（シード膜）１３及びめっき膜１４の材質及び粒径が、保磁力及びポールイレーズに及ぼす影響について実験した結果を示している。表１において、ポールイレーズ実験結果に示されたランクＡ、Ｂ、Ｃは、生じたポールイレーズを３段階に分け、ポールイレーズが最も少なかった場合をランクＡに位置づけ、実際的要求に応えられない不良品に属するポールイレーズを生じたものをランクＣに位置づけ、その中間に属し良品の領域に入るものを、ランクＢに位置づけた。サンプルＳ１〜Ｓ６は、図１〜図７に示した構造を有する磁気ヘッドであって、電極膜１３及びめっき膜１４の材質、結晶粒径を変えたものである。粒径はＴＥＭ観察により決定した。保磁力は評価用blanket waferを用いて測定した。また、ポールイレーズは、通常の測定手段によって測定した。サンプルＳ１〜Ｓ５の電極膜１３は、電気めっき膜、サンプルＳ６の電極膜１３は無電解めっき膜である。サンプルＳ１〜Ｓ６のめっき膜１４は、全て、電気めっき膜である。
【００７０】
【表１】
2008243351.tif 000003
【００７１】
表１中のサンプルＳ１〜Ｓ６のそれぞれにおける電極膜１３及びめっき膜１４の組成比の詳細については、表２に示してある。なお、表２において、組成の単位は、at%である。
【００７２】
【表２】
2008243351.tif 000004
【００７３】
表１を参照すると、電極膜１３の粒径が５０ｎｍよりも小さくとも、めっき膜１４の結晶粒径が４０ｎｍのサンプルＳ１、及び、結晶粒径が３３ｎｍのサンプルＳ２では、それぞれ、１４.１（Ｏｅ）、１０.４（Ｏｅ）の保磁力Ｈｃｈを示し、不良品となるランクＣに属するものが、４７％以上に達する。
【００７４】
これに対して、電極膜１３の結晶粒径が１９ｎｍ、めっき膜１４の結晶粒径が２５ｎｍのサンプルＳ３では、ランクＣに属するものは発生していない。電極膜１３の結晶粒径が１４ｎｍ、めっき膜１４の結晶粒径が１９ｎｍのサンプルＳ４でも、ランクＣに属するものは発生していない。
【００７５】
サンプルＳ３は、電極膜１３及びめっき膜１４の材質がサンプルＳ２と同じで、その結晶粒径が異なることを考慮すると、サンプルＳ２で４７％もの不良品があったのに、サンプルＳ３では不良品が発生しないことの根拠は、両サンプルＳ２、Ｓ３の間における電極膜１３及びめっき膜１４の結晶粒径の違いということができよう。サンプルＳ３、更にサンプルＳ４に注目すると、電極膜１３の結晶粒径が１９ｎｍ以下、めっき膜１４の結晶粒径が２５ｎｍ以下であれば、ランクＣに属する不良品を発生させることなく、１００％の歩留りを確保できることがわかる。
【００７６】
次に、サンプルＳ５は、電極膜１３をCoFeBの非晶質膜とし、その上に電気めっき法により、最大結晶粒径１４ｎｍのめっき膜１４を成長させたもので、保磁力が５．５（Ｏｅ）と、全サンプル中でもっとも低くなり、最良のランクＡに属するものが、９８％にも達しており、極めて有効であることがわかる。
【００７７】
最後に、サンプルＳ６は、電極膜１３をFe63Co24B13の非晶質膜（無電解めっき膜）とし、その上に電気めっき法により、最大結晶粒径１５ｎｍのめっき膜１４を成長させたもので、保磁力が５．９（Ｏｅ）と低くなり、最良のランクＡに属するものが、９５％にも達しており、極めて有効であることがわかる。
【００７８】
図７は、主磁極膜４０の他の形態を示す図である。この実施例では、主磁極膜４０は、第１の非磁性膜１５に備えられた凹部１５１の内部に充填された無電解めっき膜１４によって構成されている。図７では、ＡＬＤ法によって形成された第２の非磁性膜１２の上に、無電解めっき膜１４を形成してある。
【００７９】
無電解めっき膜１４は、結晶粒径を小さくできるほか、容易に非晶質化しえるから、結晶粒径が大きくなることによる保磁力の増大、それに伴うポールイレーズの問題を回避し得る。
【００８０】
また、凹部１５１の内部では、その両側壁から中央に向かって無電解めっき膜が成長することになるから、凹部１５１の内部には、発明の目的とする粒径の小さなめっき膜１４が形成されることになる。特に、間隔が底辺で狭く、反対側で拡がっている形状を持つ凹部１５１の場合、無電解めっき処理の極めて早い段階で、凹部１５１の内部が無電解めっき膜で埋められる。そこで、この底部側のめっき膜１４をできるだけ有効に利用する物理的構造とすることにより、保磁力の小さな磁気ヘッドを得ることが可能になる。
【００８１】
磁極膜１４を無電解めっき膜によって構成する場合、磁極膜１４は、好ましくは、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮｉＢ、ＮｉＰまたはＮｉＢから選択された一種を主成分とする。
【００８２】
図１〜図７に示した実施例では、補助磁極膜１０が主磁極膜４０に対してリーディング側に配置されているが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、図８及び図９に示すように、補助磁極膜１０が主磁極膜４０に対してトレーリング側に配置されるようにしてもよい。この場合には、補助磁極膜１０が主磁極膜４０上に配置されることにより、その補助磁極膜１０の配置範囲においてギャップ膜１６が部分的に取り除かれる。
【００８３】
また、補助磁極膜１０の周囲に、実質的にスロートハイトゼロ位置ＴＰを規定するための非磁性膜２２が埋設されると共に、補助磁極膜１０とコイル膜１８との間に、そのコイル膜１８を補助磁極膜１０から電気的に分離するための絶縁膜２３が配置される。これらの非磁性膜２２および絶縁膜２３は、例えば、非磁性膜１１，１５と同様の非磁性絶縁性材料により構成されている。リターンヨーク膜２０は、後方において補助磁極膜１０に連結される。補助磁極膜１０、ライトシールド膜１７および絶縁膜２２の表面は、平坦化されているのが好ましい。また、第２の非磁性膜１２は、例えば、主磁極膜４０と同様にバックギャップ２３ＢＧまで延びていてもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。
【００８４】
２．磁気ヘッドの製造方法
次に、図１０〜図２２を参照し、本発明に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。本発明に係る製造方法は、磁気ヘッドの製造工程中、特に、垂直記録素子の製造方法に向けられている。垂直記録素子の製造工程に至るまでの工程は、既に知られており、特に説明を要しない。概説すれば、めっき法またはスパッタリング法に代表される膜形成技術、フォトリソグラフィ法に代表されるパターニング技術、ドライエッチング法、ウェットエッチング法に代表されるエッチング技術、又はＣＭＰ（chemical mechanical polishing ）法に代表される研磨技術などを含む既存の薄膜プロセスを使用して、一連の構成要素を順次形成して積層させることにより製造される。
【００８５】
図１〜図９などを参照しながら、概説すると、磁気ヘッドを製造する際には、まず、基板１上に絶縁膜２を形成したのち、その絶縁膜２上に、下部リードシールド膜３と、ＭＲ素子８が埋設されたシールドギャップ膜４と、上部リードシールド膜３０（上部リードシールド膜部分５，７，非磁性膜６）とをこの順に積層形成することにより、再生ヘッド部１００Ａを形成する。
【００８６】
その後、再生ヘッド部１００Ａ上に分離膜９を形成したのち、その分離膜９上に、非磁性膜１１，１５により周囲を埋設された磁極膜５０（補助磁極膜１０，第２の非磁性膜１２，主磁極膜４０）と、ギャップ膜１６と、絶縁膜１９により埋設されたコイル膜１８と、磁性膜６０（ライトシールド膜１７，リターンヨーク膜２０）とをこの順に積層形成することにより、記録ヘッド部１００Ｂを形成する。最後に、記録ヘッド部１００Ｂ上にオーバーコート膜２１を形成したのち、機械加工や研磨加工を利用してエアベアリング面７０を形成することにより、磁気ヘッドが完成する。
【００８７】
磁気ヘッドのうち、本発明の対象である垂直記録素子の部分の製造にあたっては、非磁性膜１１を形成したのち、まず、図１０に示したように、その非磁性膜１１上に、開口部９１Ｋを有するレジストパターン９１を形成する。このレジストパターン９１を形成する際には、非磁性膜１１の表面にレジストを塗布してレジスト膜を形成したのち、フォトリソグラフィ法を使用してレジスト膜をパターニング（露光・現像）する。この場合、開口部９１Ｋが非磁性膜１１から離れるにしたがって次第に広がると共に、内壁９１Ｗの傾斜角度ω（内壁９１Ｗと非磁性膜１１の表面との間の角度）がベベル角θ（図５参照）に等しくなるように、露光条件を調整する。
【００８８】
その後、図１１に示すように、ドライ膜形成方法を使用して、少なくとも開口部９１Ｋにおけるレジストパターン９１の内壁９１Ｗを覆うことにより、その開口部９１Ｋを狭めるように第２の非磁性膜１２を形成する。
【００８９】
第２の非磁性膜１２を形成する際には、例えば、ＡＬＤ法を使用して、レジストパターン９１の表面（内壁９１Ｗを含む）および開口部９１Ｋにおける非磁性膜１１の露出面を覆うようにする。この場合には、特に、ＡＬＤ法の膜形成温度（いわゆる基板温度）がレジストパターン９１の変形温度（ガラス転移温度）よりも低くなるようにする。このＡＬＤ法を使用することにより、均一な厚さの第２の非磁性膜１２により、内壁９１Ｗが覆われるため、その内壁９１Ｗに対応する第２の非磁性膜１２の内壁１２Ｗの傾斜角度Φ（内壁１２Ｗと非磁性膜１１の表面との間の角度）が傾斜角度ωに等しくなる。
【００９０】
その後、少なくとも第２の非磁性膜１２が形成された開口部９１Ｋを埋め込むように、主磁極膜４０を形成するための磁性膜を形成する。具体的には、例えば、図１２に示すように、スパッタリング法を使用して、第２の非磁性膜１２上に電極膜１３を形成する。電極膜１３は非晶質膜として形成するか、又は、最大結晶粒径が、好ましくは、例えば２０ｎｍ以下となるように形成する。電極膜１３の材料組成については、既に述べたとおりである。
【００９１】
次に、電極膜１３をシード膜として電気めっき処理を施し、図１３に図示するように、めっき膜１４を成長させる。これにより、図１４に示すように、電極膜１３上に開口部９１Ｋを埋め込むようにめっき膜１４が成長する。シード膜となる電極膜１３が非晶質であれば、その上で成長するめっき膜１４が、シード膜の結晶構造を引き継ぐことによる結晶粒径の増大といった不具合を回避することができる。このため、めっき膜１４は、結晶粒径の小さな磁極膜となるから、保磁力の低い主磁極膜４０を有する垂直磁気ヘッドを得ることができる。
【００９２】
しかも、めっき膜１４は、凹部１５１の内面の電極膜１３の上で、電気めっきにより成長させるので、めっき膜１４は、凹部１５１の両側壁から中央に向かってが成長することになる。また、めっき膜１４の結晶粒径は、図１３に図示するように、シード膜となる電極膜１３に近いほど、小さくなる。このため、めっき成長の比較的早い段階では、発明の目的とする粒径の小さなめっき膜１４が形成されることになる。
【００９３】
その後、少なくともレジストパターン９１が露出するまで、第２の非磁性膜１２、電極膜１３およびめっき膜１４を選択的に除去することにより、図１５に示すように、第２の非磁性膜１２が形成された開口部９１Ｋを埋め込むように、磁性膜パターンとして主磁極膜４０を形成する。これらの第２の非磁性膜１２、電極膜１３およびめっき膜１４を除去する際には、例えば、ＣＭＰ法などの研磨法や、イオンミリングまたは反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：reactive ion etching）などのエッチング法を使用可能である。この主磁極膜４０が形成される際には、第２の非磁性膜１２の傾斜角度Φに等しくなるようにベベル角θが決定され、すなわちベベル角θがレジストパターン９１の傾斜角度ωに等しくなる。
【００９４】
その後、図１６に示すように、例えば有機溶媒による洗浄処理またはアッシング処理を使用して、残存しているレジストパターン９１を除去したのち、例えばスパッタリング法を使用して、図１７に示すように、第２の非磁性膜１２および主磁極膜４０を覆うように第１の非磁性膜１５を形成する。その後、例えばＣＭＰ法を使用して、少なくとも第２の非磁性膜１２および主磁極膜４０が露出するまで第１の非磁性膜１５を選択的に除去（研磨）することにより、図１８に示すように、第２の非磁性膜１２、主磁極膜４０、第１の非磁性膜１５を平坦化する。この研磨処理では、例えば、主磁極膜４０の幅Ｗ１および高さＨが所望の値となるように研磨量を調整する。
【００９５】
最後に、後工程においてエアベリング面７０を形成し、主磁極膜４０の端面４０Ｍおよび磁性膜６０の端面６０Ｍを形成する。エアベアリング面７０を形成する際には、例えば、研磨条件などの加工条件を調整することにより、主磁極膜４０および第１及び第２の非磁性膜１５、１２の間の硬さの差を利用して、第２の非磁性膜１２が第１の非磁性膜１５よりも後退すると共に、主磁極膜４０が第２の非磁性膜１２よりも前進し、その端面４０Ｍがエアベアリング面７０に位置するようにする。
【００９６】
上述した実施例では、第２の非磁性膜１２を、ＡＬＤ法によって形成している。ＡＬＤ法を用いること自体は、本発明の直接の主題ではないが、その利点について、その適用工程である図１１〜図１５及び図１〜図８等を参照して述べる。
【００９７】
第１及び第２の非磁性膜１２，１５のいずれをも、スパッタリング法などにより形成した場合、両者の硬さに差が生じないため、エアベアリング面７０を加工すると、第２の非磁性膜１２が第１の非磁性膜１５よりも後退しない。この場合には、先端部４０Ａが全体に渡って第２の非磁性膜１２により周囲を囲まれ、その先端部４０Ａに対する第２の非磁性膜１２の接触面積が最大になるため、第２の非磁性膜１２において、残留応力の影響が大きくなりすぎ、その先端部４０Ａの磁区構造が固定（ドメインロック）されやすくなる。これにより、先端部４０Ａの磁区構造は、主磁極膜４０の形成当初の状態から変化してしまう。先端部４０Ａの磁区構造が固定されると、非記録時において主磁極膜４０の残留磁束が先端部４０Ａを通じて漏洩しやすくなるため、ポールイレージャの発生確率が高くなる。
【００９８】
これに対して、第２の非磁性膜１２をＡＬＤ法により形成し、第１の非磁性膜１５をスパッタリング法などにより形成する工程を採用した場合、両者の硬さに差が生じるため、エアベアリング面７０を加工する際、両者の硬さの違いを利用して、第２の非磁性膜１２が第１の非磁性膜１５よりも後退させることができる。
【００９９】
また、上述した磁気ヘッドの製造方法では、（１）開口部９１Ｋを有するレジストパターン９１を形成し、（２）開口部９１Ｋを狭めるように第２の非磁性膜１２を形成し、（３）第２の非磁性膜１２が形成された開口部９１Ｋを埋め込むように電極膜１３およびめっき膜１４を積層形成し、（４）レジストパターン９１が露出するまで第２の非磁性膜１２、電極膜１３およびめっき膜１４を選択的に除去することにより、開口部９１Ｋに主磁極膜４０（先端部４０Ａ）を形成している。この場合には、開口部９１Ｋを狭めるために、膜厚制御性に優れたドライ膜形成方法を使用して第２の非磁性膜１２を形成すれば、膜厚制御が困難な不溶化膜を利用する従来の場合と比較して、最終的な開口幅（先端部４０Ａの形成幅）がばらつきにくくなる。これにより、フォトリソグラフィ法とほぼ同等の精度を確保しつつ、そのフォトリソグラフィ法では実現し得ない幅（約０．２μｍ以下）となるようにトレーリングエッジ幅Ｗ１が微細化される。
【０１００】
しかも、主磁極膜４０を形成するために膜形成工程として、第２の非磁性膜１２の形成工程しか要しないため、付加膜の形成工程以外に剥離膜の形成工程も要する従来の場合と比較して、工程数が少なくて済む。これにより、主磁極膜４０の形成工程が簡単化する。したがって、磁気ヘッドの製造工程を高精度化および簡単化することができる。
【０１０１】
ＡＬＤ法以外の方法を使用した場合には、レジストパターン９１の内壁９１Ｗを覆うように第２の非磁性膜１２を形成すると、開口部９１Ｋの深さまたは傾斜角度ωによっては第２の非磁性膜１２の厚さが内壁９１Ｗに沿って変化するため、傾斜角度Φが傾斜角度ωからずれる可能性がある。この厚さの変化としては、例えば、非磁性膜１１から離れるにしたがって第２の非磁性膜１２の厚さが次第に厚くなることが想定される。この場合には、ベベル角θが傾斜角度ωからずれるため、トレーリングエッジ幅Ｗ１およびベベル角θが目標値からずれてしまう。この場合におけるトレーリングエッジ幅Ｗ１およびベベル角θの決定精度は、従来の場合よりも高くなるものの、厳格な精度が要求される製造仕様下では十分でない可能性がある。
【０１０２】
これに対して、ＡＬＤ法を使用した場合には、図１１に示したように、第２の非磁性膜１２の厚さが内壁９１Ｋに沿って均一になるため、傾斜角度Φが傾斜角度ωに等しくなる。この場合には、図１５に示したように、ベベル角θが傾斜角度ωに等しくなるため、トレーリングエッジ幅Ｗ１およびベベル角θが目標値に一致する。したがって、傾斜角度ωに基づいてベベル角θが制御されることにより、トレーリングエッジ幅Ｗ１およびベベル角θの決定精度が十分に高くなるため、主磁極膜４０をより高精度に形成することができるのである。
【０１０３】
特に、ＡＬＤ法の膜形成温度がレジストパターン９１のガラス転移温度よりも低くなるようにすることにより、第２の非磁性膜１２の形成工程においてレジストパターン９１が変形しにくくなる。この場合には、発泡現象に起因してレジストパターン９１の形状が崩れたり、あるいは流動現象に起因して傾斜角度ωが形成当初の値から変化することが防止される。したがって、この観点においても主磁極膜４０を高精度に形成することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態では、第１の非磁性膜１５を研磨する際の研磨処理を利用して主磁極膜４０の幅Ｗ１および高さＨを決定したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、図１７および図１８に示すように、めっき膜１４等を形成する際の研磨処理を利用して幅Ｗ１および高さＨを決定してもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
図１９及び図２０は、本発明に係る磁気ヘッドの別の製造方法を示す図である。この製造方法においては、上述したＡＬＤ法を用いて、第２の非磁性膜１２を形成した後、第２の非磁性膜１２の上にめっき膜１４を無電解めっき法によって形成する。この後、レジストパターン９１が露出するまで第２の非磁性膜１２および磁性膜９２を選択的に除去する。
【０１０６】
無電解めっき膜１４は、結晶粒径を小さくできるほか、容易に非晶質化しえるから、結晶粒径が大きくなることによる保磁力の増大、それに伴うポールイレーズの問題を回避し得る。
【０１０７】
しかも、無電解めっき法は、いわゆる「カバレッジ」がきわめて良好なめっき方法であるので、微小パターンである凹部１５１の内部においても、精度よくめっき膜を形成することができる。
【０１０８】
また、凹部１５１の内部では、その両側壁から中央に向かって無電解めっき膜１４が成長することになるから、凹部１５１の内部には、発明の目的とする粒径の小さなめっき膜が形成されることになる。
【０１０９】
磁極膜を無電解めっき膜１４によって構成する場合、磁極膜は、好ましくは、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮｉＢ、ＮｉＰまたはＮｉＢから選択された一種を主成分とする。これらの材料は、非晶質化しえるから、保磁力の増大、それに伴うポールイレーズの問題を回避し得る。
【０１１０】
上記形態では、内壁９１Ｗが非磁性膜１１の表面に対して傾斜するようにレジストパターン９１を形成することにより（傾斜角度ω＜９０°）、逆台形型の断面形状を有するように主磁極膜４０を形成したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、図２１に示すように、凹部１５１の内壁９１Ｗが非磁性膜１１の表面に対して直交するようにレジストパターン９１を形成することにより（傾斜角度ω＝９０°）、矩形型の断面形状を有するように主磁極膜４０を形成してもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
３．ヘッドアセンブリ
本発明は、更に、ヘッドアセンブリを開示する。ヘッドアセンブリは、上述した磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを含む。ヘッド支持は、磁気ヘッドにロール運動及びピッチ運動を許容するように、磁気ヘッドを支持する。本発明において、ヘッドアセンブリには、磁気ヘッドをヘッド支持装置（ジンバル）に取り付けたＨＧＡ（Head Gimbal Assembly）、ＨＧＡをアームに取り付けたＨＡＡ（Head Arm Assembly)が含まれる。
【０１１２】
図２３は本発明に係るヘッドアセンブリの正面図、図２４は図２３に図示されたヘッドアセンブリの底面図である。図示されたヘッドアセンブリは、ＨＧＡであり、サスペンション２０３と、磁気ヘッド２２８とを含む。サスペンション２０３は、ロードビーム２２１と、フレクシャ２０２とを含む。ロードビーム２２１は、中央を通る長手方向軸線の自由端近傍に、荷重用ディンプル２２７を有する。
【０１１３】
フレクシャ２０２は薄いバネ板材で構成され、一方の面がロードビーム２２１の荷重用ディンプル２２７を有する側の面に取り付けられ、荷重用ディンプル２２７から押圧荷重を受けている。フレクシャ２０２の他方の面には、磁気ヘッド２２８が取り付けられている。フレクシャ２０２は、ロードビーム２２１の荷重用ディンプル２２７を有する側に結合されている。
【０１１４】
フレクシャ２０２は、中央に舌状部２２２を有する。舌状部２２２は、一端がフレクシャ２０２の横枠部２２３に結合されている。フレクシャ２０２の横枠部２２３は両端が外枠部２２５、２２６に連なっている。外枠部２２５、２２６と舌状部２２２との間には、舌状部２２２の周りに、溝２２４が形成されている。舌状部２２２の一面には磁気ヘッド２２８が接着などの手段によって取り付けられ、荷重用ディンプル２２７の先端がバネ接触している。
【０１１５】
磁気ヘッド２２８は、スライダの空気ベアリング面とは反対側の一面がサスペンション２０３の舌状部２２２に取り付けられている。磁気ヘッド２２８には、図示しない可撓性リード線などが接続される。
【０１１６】
図２５はＨＡＡの正面図である。図示されたＨＡＡは、サスペンション２０３と、磁気ヘッド２２８と、アーム２０４とを含む。アーム２０４は、適当な非磁性金属材料、例えば、アルミ合金等を用いて一体成形されている。アーム２０４には、取り付け孔が備えられている。取り付け孔は、磁気ディスク装置に含まれる位置決め装置に取り付けるために用いられる。サスペンション２０３は、一端がアーム２０４に、例えばボール接続構造等によって固定されている。
【０１１７】
４．磁気記録再生装置
次に、本発明の磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の構成について説明する。図２６は磁気記録装置の構成を示している。この磁気記録装置は、上記した磁気ヘッドを搭載したものであり、例えばハードディスクドライブである。
【０１１８】
この磁気記録装置は、図２６に示したように、例えば、筐体２００の内部に、情報が磁気的に記録される記録媒体８０に対応する複数の磁気ディスク（例えばハードディスク）２０１と、各磁気ディスク２０１に対応して配設され、磁気ヘッドを一端部において支持する複数のサスペンション２０３と、このサスペンション２０３の他端部を支持する複数のアーム２０４とを備えている。磁気ディスク２０１は、筐体２００に固定されたスピンドルモータ２０５を中心として回転可能になっている。アーム２０４は、動力源としての駆動部２０６に接続されており、筐体２００に固定された固定軸２０７を中心として、ベアリング２０８を介して旋回可能になっている。
【０１１９】
駆動部２０６は、例えば、ボイスコイル膜モータなどの駆動源を含んで構成されている。この磁気記録装置は、例えば、固定軸２０７を中心として複数のアーム２０４が一体的に旋回可能なモデルである。図２６では、磁気記録装置の内部構造を見やすくするために、筐体２００を部分的に切り欠いて示している。
【０１２０】
磁気ヘッド２２８は、本発明に係る磁気ヘッドである。この磁気ヘッドは、情報の記録時または再生時において磁気ディスク２０１が回転すると、その磁気ディスク２０１の記録面（磁気ヘッドと対向する面）とエアベアリング面２２０との間に生じる空気流を利用して、磁気ディスク２０１の記録面から浮上する。
【０１２１】
記録媒体８０は、例えば、図２７に示したように、磁気ヘッドに近い側および遠い側にそれぞれ配置される磁化膜８１および軟磁性膜８２を含んでいる。磁化膜８１は、情報が磁気的に記録されるものであり、軟磁性膜８２は、記録媒体８０中における磁束の流路（いわゆるフラックスパス）として機能するものである。この種の記録媒体８０は、一般に、垂直記録用の二膜記録媒体と呼ばれている。もちろん、記録媒体８０は、例えば、上記した磁化膜８１および軟磁性膜８２と共に他の膜を含んでいてもよい。
【０１２２】
図２７に示した上向きの矢印は、磁気ヘッドに対して記録媒体８０が相対的に移動する進行方向Ｍを示している。上記した「トレーリング側」とは、進行方向Ｍに向かって移動する記録媒体８０の移動状態を１つの流れと見た場合に、その流れの流出する側（進行方向Ｍにおける前方側）をいい、ここでは厚さ方向（Ｚ軸方向）における上側をいう。これに対して、流れの流入する側（進行方向Ｍにおける後方側）は「リーディング側」と呼ばれ、ここでは厚さ方向における下側をいう。主磁極膜４０のうちの記録箇所である上端縁Ｅ１はトレーリングエッジＴＥと呼ばれており、その幅Ｗ１はトレーリングエッジ幅と呼ばれている。
【０１２３】
上述した磁気記録再生装置の行う記録及び再生動作について、図２７を参照して説明する。即ち、情報の記録時において、図示しない外部回路から記録ヘッド部１００Ｂのうちのコイル膜１８に電流が流れると、記録用の磁束Ｊが発生する。この磁束Ｊは、磁極膜５０のうちの補助磁極膜１０および主磁極膜４０に収容されたのち、先端部４０Ａへ向けて流れる。この際、フレアポイントＦＰにおいて磁束Ｊが絞り込まれることにより集束するため、最終的にトレーリングエッジＴＥ近傍に集中する。このトレーリングエッジＴＥ近傍に集中した磁束Ｊが外部へ放出されることにより垂直磁界が発生すると、その垂直磁界により磁化膜８１が磁化されるため、記録媒体８０に情報が磁気的に記録される。
【０１２４】
この場合には、磁束Ｊのうちの広がり成分がライトシールド膜１７に取り込まれるため、垂直磁界の勾配が増大する。このライトシールド膜１７に取り込まれた磁束Ｊは、リターンヨーク膜２０を経由して磁極膜５０に再供給される。
【０１２５】
磁極膜５０から記録媒体８０に向けて放出された磁束Ｊは、磁化膜８１を磁化したのちに軟磁性膜８２を経由してリターンヨーク膜２０に取り込まれる。この際、磁束Ｊの一部は、ライトシールド膜１７においても取り込まれる。これらのライトシールド膜１７およびリターンヨーク膜２０に取り込まれた磁束Ｊは、やはり磁極膜５０に再供給される。これにより、記録ヘッド部１００Ｂと記録媒体８０との間において磁束Ｊが循環する。
【０１２６】
ここで、本発明に係る磁気ヘッドでは、書き込みに重要なトレーリングエッジＴＥでの結晶粒径も小さくなるので、結晶粒径の増大化による保磁力増大の問題点解決に寄与しえる。
【０１２７】
一方、情報の再生時においては、再生ヘッド部１００ＡのＭＲ素子８にセンス電流が流れると、記録媒体８０からの再生用の信号磁界に応じてＭＲ素子８の抵抗値が変化する。この抵抗変化が電圧変化として検出されることにより、記録媒体８０に記録されている情報が磁気的に再生される。
【０１２８】
この磁気記録装置では、上記した磁気ヘッドを搭載しているので、磁気記録装置の動作特性を安定化すると共に製造工程を高精度化および簡単化することができる。
【０１２９】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明に係る磁気ヘッドの斜視図である。
【図２】本発明に係る磁気ヘッドに含まれる垂直記録素子の部分を概略的に示す平面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図２の４−４線断面図である。
【図５】図１〜図４に示した磁気ヘッドにおける垂直記録素子の磁極構造を示す端面図である。
【図６】磁極部分の拡大断面図である。
【図７】他の例における磁極部分の拡大断面図である。
【図８】別の例における図２の３−３線断面図である。
【図９】別の例における図２の４−４線断面図である。
【図１０】図１〜図９に示した磁気ヘッドの製造工程を示す図である。
【図１１】図１０に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１２】図１１に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１３】図１２に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１４】図１３に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１５】図１４に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１６】図１５に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１７】図１６に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１８】図１７に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１９】磁気ヘッドの別の製造工程を示す図である。
【図２０】図１９に示した工程の後の工程を示す図である。
【図２１】磁気ヘッドの更に別の製造工程を示す図である。
【図２２】図２１に示した工程の後の工程を示す図である。
【図２３】本発明に係るＨＧＡの平面図である。
【図２４】図２３に示したＨＧＡの底面図である。
【図２５】本発明に係るＨＡＡの平面図である。
【図２６】本発明に係る磁気記録装置の斜視図である。
【図２７】図２６に示した磁気記録再生装置の記録動作を説明する図である。
【符号の説明】
【０１３１】
２１１                スライダ基体
１００Ｂ                記録素子
１５                非磁性膜
５０                磁極
１５０                凹部
１３                電極膜
１４                磁極膜
【図１】
2008243351.tif 000005
【図２】
2008243351.tif 000006
【図３】
2008243351.tif 000007
【図４】
2008243351.tif 000008
【図５】
2008243351.tif 000009
【図６】
2008243351.tif 000010
【図７】
2008243351.tif 000011
【図８】
2008243351.tif 000012
【図９】
2008243351.tif 000013
【図１０】
2008243351.tif 000014
【図１１】
2008243351.tif 000015
【図１２】
2008243351.tif 000016
【図１３】
2008243351.tif 000017
【図１４】
2008243351.tif 000018
【図１５】
2008243351.tif 000019
【図１６】
2008243351.tif 000020
【図１７】
2008243351.tif 000021
【図１８】
2008243351.tif 000022
【図１９】
2008243351.tif 000023
【図２０】
2008243351.tif 000024
【図２１】
2008243351.tif 000025
【図２２】
2008243351.tif 000026
【図２３】
2008243351.tif 000027
【図２４】
2008243351.tif 000028
【図２５】
2008243351.tif 000029
【図２６】
2008243351.tif 000030
【図２７】
2008243351.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月15日(2008.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2008243351.tif 000032
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2008243351.tif 000033
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2008243351.tif 000034
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2008243351.tif 000035