(57)【要約】【課題】Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる垂直磁気記録再生ヘッド装置を提供すること。【解決手段】本発明の垂直磁気記録再生ヘッド装置は、記録媒体Ｍとの対向面で露出する主磁極を有する磁性層２４と、前記磁性層２４上に非磁性層を介して設けられたリターンヨーク層２７と、前記磁性層及び前記リターンヨーク層２７に記録磁界を与えるためのコイル層１８，２３と、記録媒体Ｍとの対向面で露出する読み取り素子１４を有する絶縁層１５を挟持する一対のシールド層１３，１６と、を具備し、前記一対のシールド層１３，１６の少なくとも一つは、ハイト方向に沿う断面において、略アーチ部１３ａ，１６ｄを含む形状を有する。【選択図】図３
2008112481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体との対向面で露出する読み取り素子と、前記読み取り素子をシールドする一対のシールド層と、記録媒体との対向面で露出する主磁極を有する磁性層と、前記磁性層上に非磁性層を介して設けられたリターンヨーク層と、前記磁性層及び前記リターンヨーク層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備する垂直磁気記録再生ヘッド装置であって、前記一対のシールド層の少なくとも一つは、ハイト方向に沿う断面において、略アーチ部を含む形状を有することを特徴とする垂直磁気記録再生ヘッド装置。
【請求項２】
前記一対のシールド層がそれぞれハイト方向に沿う断面において、略アーチ部を含む形状を有しており、それぞれの略アーチ部が前記絶縁層から隆起するように設けられていることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録再生ヘッド装置。
【請求項３】
前記略アーチ部が前記対向面で露出する位置に設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の垂直磁気記録再生ヘッド装置。
【請求項４】
前記略アーチ部が前記対向面よりも内側に設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の垂直磁気記録再生ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体の媒体面に対して垂直方向に磁界を与えて記録を行う垂直磁気記録再生ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直磁気記録再生ヘッド装置は、記録媒体に対向する面（媒体対向面）に、主磁極層上に非磁性絶縁層を介してリターンヨーク層を設けてなる積層構造を有する。主磁極層とリターンヨーク層とは、媒体対向面よりもハイト方向における奥部で磁気的に接続されている。また、非磁性絶縁層内には、主磁極層及びリターンヨーク層に記録磁界を与えるためのコイル層が埋設されている。このような構成を有する磁気ヘッド装置において、コイル層に通電することにより、主磁極層とリターンヨーク層との間に記録磁界が誘導され、この記録磁界が主磁極層の媒体対向面から記録媒体のハード膜に垂直に入射し、記録媒体のソフト膜を通ってリターンヨーク層に帰還する。これにより、記録媒体における主磁極層と対向する領域に情報記録される（特許文献１）。
【０００３】
また、垂直磁気記録再生ヘッド装置は、スライダ上に設けられた非磁性絶縁層上に形成された下部シールド層と、下部シールド層上に無機絶縁層（ギャップ絶縁層）を介して形成された上部シールド層とを有する読み取り部を備えている。無機絶縁層内には、読み取り素子が設けられている。
【特許文献１】特開２００５−１２２８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
垂直磁気記録再生ヘッド装置におけるリターンヨーク層やシールド層は、一般的に略長方形の薄膜磁性体で構成されており、ハイト方向の外部磁界を印加した場合に磁性体内部の磁束が薄膜のエッジに集中する。このとき、磁化方向成分の中でハイト方向成分が最も大きくなり、これが既存情報の上書き（Edge Write）の原因となる。すなわち、Edge Write磁界を低減するためには、リターンヨーク層やシールド層のエッジから発生するハイト方向成分の磁界を小さくする必要がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる垂直磁気記録再生ヘッド装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の垂直磁気記録再生ヘッド装置は、記録媒体との対向面で露出する読み取り素子と、前記読み取り素子をシールドする一対のシールド層と、記録媒体との対向面で露出する主磁極を有する磁性層と、前記磁性層上に非磁性層を介して設けられたリターンヨーク層と、前記磁性層及び前記リターンヨーク層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備する垂直磁気記録再生ヘッド装置であって、前記一対のシールド層の少なくとも一つは、ハイト方向に沿う断面において、略アーチ部を含む形状を有することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、シールド層がハイト方向に沿う断面において略アーチ部を含む形状を有する。略アーチ部においては、磁化困難軸方向に外部磁界が印加された状態となり、磁性体が磁化し難く、発生する磁界が小さくなる。このため、相対的に薄いリターンヨーク層であってもEdge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。
【０００８】
本発明の垂直磁気記録再生ヘッド装置においては、前記一対のシールド層がそれぞれハイト方向に沿う断面において、略アーチ部を含む形状を有しており、それぞれの略アーチ部が前記絶縁層から隆起するように設けられていることが好ましい。
【０００９】
本発明の垂直磁気記録再生ヘッド装置においては、前記略アーチ部が前記対向面で露出する位置に設けられたことが好ましい。また、本発明の垂直磁気記録再生ヘッド装置においては、前記略アーチ部が前記対向面よりも内側に設けられたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の垂直磁気記録再生ヘッド装置は、記録媒体との対向面で露出する読み取り素子と、前記読み取り素子をシールドする一対のシールド層と、記録媒体との対向面で露出する主磁極を有する磁性層と、前記磁性層上に非磁性層を介して設けられたリターンヨーク層と、前記磁性層及び前記リターンヨーク層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備する垂直磁気記録再生ヘッド装置であって、前記一対のシールド層の少なくとも一つは、ハイト方向に沿う断面において、略アーチ部を含む形状を有するので、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
垂直磁気記録再生ヘッド装置において、情報記録時に内部の温度が高くなると、シールド層を構成する材料と、シールド層の周囲の絶縁材料などとの間での熱膨張係数の違いにより、シールド層が媒体対向面から突出し易くなるという、いわゆるＰＴＰ（Pole Tip Protrusion）現象が起こる。
【００１２】
本発明者らは、シールド層の膜厚を薄くすることにより、ＰＴＰ現象を抑制することができることを見出した。しかしながら、ＰＴＰ抑制のためにシールド層の膜厚を一様に薄くして、媒体対向面に露出するシールド層の面積が小さくなると、シールド層がハイト方向に磁化し易くなり、発生するハイト方向成分磁界強度が大きくなるためEdge Writeが発生するという恐れがある。したがって、本発明者らは、ＰＴＰ現象を抑制しつつ、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることを目的としている。
【００１３】
すなわち、本発明の骨子は、記録媒体との対向面で露出する主磁極を有する磁性層と、前記磁性層上に非磁性層を介して設けられたリターンヨーク層と、前記磁性層及び前記リターンヨーク層に記録磁界を与えるためのコイル層と、記録媒体との対向面で露出する読み取り素子を有する絶縁層を挟持する一対のシールド層と、を具備する垂直磁気記録再生ヘッド装置であって、前記一対のシールド層の少なくとも一つは、ハイト方向に沿う断面において、略アーチ部を含む形状を有する垂直磁気記録再生ヘッド装置により、ＰＴＰ現象を抑制しつつ、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることである。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る垂直磁気記録再生ヘッドを備えた磁気ヘッドを示す縦断面図である。図２は、図１に示す垂直磁気記録再生ヘッドの部分平面図及びリターンヨーク層の部分正面図である。図１において、Ｘはトラック幅方向を示し、Ｙはハイト方向を示し、Ｚは膜厚方向を示す。各方向は残り２つの方向に対して直交する関係となっている。
【００１５】
図１に示す垂直磁気記録再生ヘッドＨＷは、記録媒体Ｍ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。記録媒体Ｍは、例えばディスク状であり、その表面に残留磁化の高いハード膜Ｍａを有し、その内側に磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂを有しており、ディスクの中心が回転中心となって回転するように構成されている。
【００１６】
スライダ１０は、Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣなどの非磁性材料で構成されている。スライダ１０の対向面１０ａは記録媒体Ｍに対向しており、記録媒体Ｍが回転すると、表面の空気流によりスライダ１０が記録媒体Ｍの表面から浮上し、又はスライダ１０が記録媒体Ｍに摺動する。スライダ１０のトレーリング側端面（上面）１０ｂには、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２などの無機材料で構成された非磁性絶縁層１２が形成されており、この非磁性絶縁層１２上に読取り部ＨＲが形成されている。
【００１７】
読取り部ＨＲは、非磁性絶縁層１２上に形成された下部シールド層１３と、下部シールド層１３上に無機絶縁層（ギャップ絶縁層）１５を介して形成された上部シールド層１６とを有する。無機絶縁層１５内には、読み取り素子１４が設けられている。読み取り素子１４としては、ＡＭＲ（Anisotropic  MagnetoResistance）素子、ＧＭＲ（Giant  MagnetoResistance）素子、ＴＭＲ（Tunnel  MagnetoResistance）素子などの磁気抵抗効果素子が用いられる。
【００１８】
上部シールド層１６上には、コイル絶縁下地層１７を介して、導電性材料で構成された複数本の下層コイル片１８が形成されている。下層コイル片１８は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉから選ばれた少なくとも１種の金属材料で構成される。また、下層コイル片１８は、これらの非磁性金属材料で構成された層を積層して構成しても良い。
【００１９】
下層コイル片１８の周囲には、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１９が形成されている。コイル絶縁層１９の上面は平坦に形成され、この上面に、メッキ下地層（図示せず）が形成され、このメッキ下地層上に、主磁極層２４が設けられている。主磁極層２４の周囲は、Ａｌ２Ｏ３やＳｉＯ２などで構成された絶縁層３２によって埋められ、主磁極層２４の上面と絶縁層３２の上面とが略同一平面になるように平坦化処理されている。主磁極層２４は、例えばＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅＣｏなどの飽和磁束密度の高い強磁性材料で構成されており、例えばメッキにより形成される。
【００２０】
図２に示すように、主磁極層２４は、記録媒体との対向面Ｈ１ａ（対向面Ｈ１ａはスライダ１０の対向面１０ａと略同一平面で形成されている）からハイト方向（図示Ｙ方向）にトラック幅Ｔｗで形成された細長い形状の前方部２４ａと、前方部２４ａのハイト方向後方において前方部２４ａよりもトラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法が広い後方部２４ｂ（最大幅寸法Ｔ２）とを有する。
【００２１】
図１に示すように、主磁極層２４上には、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２などの無機材料で構成された非磁性層であるギャップ層２１が形成されている。ギャップ層２１上には、コイル絶縁下地層２２を介して上層コイル片２３が形成されている。ギャップ層２１は、上層コイル片２３の絶縁下地としても機能しているので、コイル絶縁下地層２２は形成されていなくても良い。上層コイル片２３は、下層コイル片１８と同様に、導電性材料によって複数本形成されている。上層コイル片２３は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉから選ばれた少なくとも１種の金属材料で構成される。また、上層コイル片２３は、これらの非磁性金属材料で構成された層を積層して構成しても良い。
【００２２】
下層コイル片１８と上層コイル片２３とは、図２に示すように、ソレノイド状に配置され、各コイル片のトラック幅方向（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。下層コイル片１８及び上層コイル片２３には、それぞれ引き出し部１８ａ，２３ａが形成されており、この引き出し部１８ａ、２３ａから電流がソレノイド状コイルに供給されるようになっている。
【００２３】
上層コイル片２３上には、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構成されたコイル絶縁層２６が形成されている。また、本実施の形態においては、ギャップ層２１上に、無機材料又は有機材料で構成された間隔調整絶縁層２８が形成されている。コイル絶縁層２６の前縁は、間隔調整絶縁層２８上に重なっている。図２に示すように、間隔調整絶縁層２８の前縁２８ａは、トラック幅方向（図示Ｘ方向）と略平行な方向に向けて直線状に延在している。間隔調整絶縁層２８の前縁２８ａは、対向面Ｈ１ａからハイト方向に所定距離（ギャップデプス）Ｌ１だけ離れて形成されている。間隔調整絶縁層２８は、図２に示すように、トラック幅方向（図示Ｘ方向）に長く延在している。間隔調整絶縁層２８の前縁２８ａの幅寸法Ｔ３は、少なくとも主磁極層２４の最大幅寸法Ｔ２よりも小さく形成される。
【００２４】
ソレノイド状のコイル層を用いる場合、上層コイル片２３のトラック幅方向の幅寸法は、主磁極層２４の最大幅寸法Ｔ２よりも必ず大きくなるので、上層コイル片２３上を覆うコイル絶縁層２６の最大幅寸法Ｔ４は、主磁極層２４の最大幅寸法Ｔ２より必ず大きくなる。間隔調整絶縁層２８は、例えば有機絶縁材料で構成され、熱硬化により形成される。熱処理により間隔調整絶縁層２８の縦断面形状は、矩形状から略半楕円形状（あるいは少なくとも上面は曲面状）となる。間隔調整絶縁層２８上に一部重なってハイト方向に向けて形成されるコイル絶縁層２６も有機絶縁材料で構成され、熱硬化により形成されたものであり、コイル絶縁層２６の対向面側上面は、間隔調整絶縁層２８の上面から曲面形状に盛り上がって形成される。間隔調整絶縁層２８及びコイル絶縁層２６（以下、この２層を「絶縁層３０」と称する場合がある）は、ギャップ層２１の上面を基準平面としたとき、基準平面よりも上方（図示Ｚ方向）に盛り上がって形成されている。絶縁層３０の周囲には、ギャップ層２０の上面が露出している。以下では、間隔調整絶縁層２８の前縁２８ａと対向面Ｈ１ａとの間の領域を前方領域Ａと称し、絶縁層３０のトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側の領域を両側領域Ｂと称する。
【００２５】
図１及び図２に示すように、前方領域Ａ上、絶縁層３０上、及び両側領域Ｂ上には、パーマロイなどの磁性材料で構成された第２磁性層であるリターンヨーク層２７が形成されている。図１に示すように、リターンヨーク層２７のハイト方向の後端部は、主磁極層２４と磁気的に接続する接続部２７ｈとなっている。リターンヨーク層２７上は、無機絶縁材料などで構成された保護層３１により覆われている。なお、第２磁性層としては、接続部２７ｈを有しない、すなわち主磁極を有する磁性層と磁気的結合のない、単なるシールド作用を有する層であっても良い。
【００２６】
リターンヨーク層２７は、中央部２７ａと、中央部２７ａのトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側に位置する両側端部２７ｂとで形成される。中央部２７ａは、主磁極層２４と膜厚方向（図示Ｚ方向）で対向する位置に形成されている。図１及び図２に示すように、中央部２７ａには、絶縁層３０上から前方領域Ａ上にかけて上方に向けて突出する突出部２７ａ１が形成されている。絶縁層３０上に形成されるリターンヨーク層２７は、そもそも絶縁層３０が両側領域Ｂよりも盛り上がって形成されているから両側領域Ｂ上に形成されるリターンヨーク層２７に比べて突出して形成される。このとき、絶縁層３０上に形成されるリターンヨーク層２７の膜厚と、両側領域Ｂ上に形成されるリターンヨーク層２７の膜厚はあまり変わらない。なお、リターンヨーク層２７の厚さは、ＰＴＰ現象を抑制することを考慮すると、０．１μｍ〜１．０μｍであることが好ましい。
【００２７】
下部シールド層１３及び上部シールド層１６は、ハイト方向（Ｙ方向）に沿う断面において、略アーチ部を含む形状を有する。アーチ部は、少なくとも図３〜図５に示す形状を有するものを含む。なお、ここでは、上部シールド層１６について図示して説明する。下部シールド層１３についても同様な構成を採ることができる。例えば、アーチ部としては、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すような、ハイト方向（Ｙ方向）に沿う断面における略半円状のアーチ部１６ｄや、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すような、ハイト方向（Ｙ方向）に沿う断面における略台形状のアーチ部１６ｅを含む。また、上部シールド層１６におけるアーチ部の位置は、ハイト方向（Ｙ方向）に沿う断面におけるいずれの位置であっても良く、図３（ａ），（ｂ）に示すように、媒体対向面で露出する位置であっても良く、図４（ａ），（ｂ）に示すように、媒体対向面よりも内側の位置であっても良い。
【００２８】
また、アーチ部１６ｄとしては、図５（ａ）に示すように、トラック幅方向（Ｘ方向）において、中央に向って下降するようなテーパ面１６ｆを有する形状でも良く、図５（ｂ）に示すように、平面１６ｇと前記テーパ面１６ｆとを含む形状でも良く、図５（ｃ）に示すように、平面１６ｇを有し、テーパ面１６ｆを有しない形状でも良い。なお、ここでは、略半円状のアーチ部１６ｄを用いて説明しているが、略台形状のアーチ部１６ｅやそれ以外のアーチ部でも同様である。
【００２９】
本発明においては、このようなアーチ形状を有するシールド層を、媒体対向面で露出する読み取り素子１４をシールドする一対のシールド層、すなわち上部シールド層１６及び／又は下部シールド層１３に用いる。ここで、本実施の形態においては、読み取り素子１４が膜面に平行に電流を流すＣＩＰ（Current In Plane）型、すなわち読み取り素子１４を有する無機絶縁層１５を一対のシールド層で挟持する構造である場合について説明しているが、読み取り素子１４が膜面に垂直に電流を流すＣＰＰ（Current  Perpendicular  to  Plane）型、すなわちシールド層が電流のリード層と共用されて読み取り素子と接している構造であっても良い。
【００３０】
これらの場合において、一対のシールド層がそれぞれハイト方向に沿う断面において、略アーチ部を含む形状を有しているときには、それぞれの略アーチ部が絶縁層１５から隆起するように設けられていることが好ましい。すなわち、図６（ａ）に示すように、上部シールド層１６のアーチ部が上方に向けて隆起して（凸状に）設けられ、下部シールド層１３のアーチ部が下方に向けて隆起して（凸状に）設けられることが好ましい。このような配置は、製造工程を考慮すると有利な配置である。
【００３１】
また、上述したようなアーチ部は、下部シールド層１３及び上部シールド層１６に加えてリターンヨーク層２７にも設けることが好ましい。この場合における下部シールド層１３、上部シールド層１６及びリターンヨーク層２７の配置は、図６（ａ），（ｂ）に示すようにすることが好ましい。すなわち、下部シールド層１３のアーチ部が下方に向けて隆起して（凸状に）設けられ、上部シールド層１６のアーチ部が上方に向けて隆起して（凸状に）設けられ、リターンヨーク層２７のアーチ部が上方に向けて隆起して（凸状に）設けられる。このように、リターンヨーク層にもアーチ部を設けることにより、より効果的にＰＴＰ現象を抑制しつつ、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。なお、リターンヨーク層２７のアーチ部についても図３〜図５に示す構造を採ることができる。
【００３２】
本発明者らは、薄い磁性体膜であるシールド層の反磁界に着目し、略アーチ形状を設けて反磁界を利用することにより、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができることを見出し本発明をするに至った。
【００３３】
反磁界（Ｈｄ）は、磁性体の磁化と同時に、磁極が磁性体内部に作り出す磁化方向と逆向きの磁界である。そして、一般的に直交座標系における反磁界係数は、Ｎｘ＋Ｎｙ＋Ｎｚ＝１という関係がある。
【００３４】
磁性体を膜厚≒０の薄膜とすると、磁性体の反磁界係数Ｎｘ，Ｎｙが０であり、Ｎｚが１であると考えることができる。この場合において、磁性体に外部磁界が印加されることを考える。磁化容易軸方向に外部磁界が印加されると、図８（ａ）に示すように、磁性体が磁化し易く、発生する磁界が大きくなり、一方、磁化困難軸方向に外部磁界が印加されると、図８（ｂ）に示すように、磁性体が磁化し難く、発生する磁界が小さくなると考えられる。
【００３５】
このような考え方を垂直磁気記録再生ヘッドのシールド層１３，１６やリターンヨーク層２７に適用すると、薄膜のシールド層１３，１６やリターンヨーク層２７においては、外部磁界に対して磁性体の磁化が薄膜のエッジに集中することになる。したがって、シールド層において、薄膜磁性体の磁化し難い方向を生じさせるために略アーチ形状の部分を設けている。これにより、図７に示すように、ハイト方向成分の磁界を低減して、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させている。このような観点から、アーチ部のハイト方向（Ｙ方向）に沿う断面形状については、薄膜磁性体の磁化し難い方向を生じさせるための形状であれば特に制限されない。
【００３６】
次に、このようなシールド層を有する垂直磁気記録再生ヘッドの製造方法について説明する。なお、シールド層に加えてリターンヨーク層にアーチ部を設ける場合の方法については、本出願人の特願２００６-１９９７２７号に記載されている。すなわち、コイル絶縁下地層及び上層コイル片を含むギャップ層上に第１レジスト層を形成し、さらにアーチ部を形成する領域に第２レジスト層を形成し、第２レジスト層上にメッキ処理によりリターンヨーク層を形成する。このリターンヨーク層は、第２レジスト層に沿ってアーチ形状に形成される。この内容はすべてここに含める。
【００３７】
図９は、本発明に係る垂直磁気記録再生ヘッド装置のシールド層領域を示す図であり、（ａ）は、媒体対向面から見た図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線に沿う断面図である。また、図１０（ａ）〜（ｉ）は、本発明に係る垂直磁気記録再生ヘッド装置のシールド層領域の製造方法を説明するための図である。なお、図１０において破線は媒体対向面の位置を示す。また、各層の形成においては、通常使用されている条件で行うものとする。
【００３８】
図９（ａ），（ｂ）に示すように、シールド層領域においては、スライダ１０上に非磁性絶縁層１２が形成されており、非磁性絶縁層１２上にアーチ部１３ａを下側にした下部シールド層１３が形成されており、下部シールド層１３上に、読み取り素子１４を有する無機絶縁層１５を介して、アーチ部１６ｄを上側にした上部シールド層１６が形成されている。
【００３９】
このようなシールド層領域は、まず、図１０（ａ）に示すように、スライダ１０上に非磁性絶縁層１２を形成する。次いで、図１０（ｂ）に示すように、テーパ面４１ａを有するレジスト膜４１を形成する。この場合、まず、非磁性絶縁層１２上にレジスト膜４１を形成し、その後、レジスト膜４１に、熱処理を施すことによりテーパ面４１ａを形成する。次いで、図１０（ｃ）に示すように、レジスト膜４１をマスクとして非磁性絶縁層１２をミリング加工して、断面略台形形状の凹部１２ａを形成する。その後、レジスト膜４１を除去する。
【００４０】
次いで、図１０（ｄ）に示すように、非磁性絶縁層１２上に下部シールド層１３を形成する。この場合、非磁性絶縁層１２上にメッキによりシールド材料を被着することにより下部シールド層１３を形成する。この下部シールド層１３は、非磁性絶縁層１２の凹部１２ａの形状に追従して形成される。次いで、図１０（ｅ）に示すように、下部シールド層１３上に凹部を埋めるための絶縁層４２を形成する。この場合、下部シールド層１３上にスパッタリングにより絶縁性材料を被着することにより絶縁層４２を形成する。この絶縁層４２は、下部シールド層１３のアーチ部１３ａに対応する凹部を埋めるために形成する。このため、次いで、図１０（ｆ）に示すように、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）により絶縁層４２を下部シールド層１３が露出するまで研磨して平坦化し、絶縁層４２を下部シールド層の凹部に埋め込む。
【００４１】
次いで、図１０（ｇ）に示すように、下部シールド層１３及び絶縁層４２上に無機絶縁層１５を形成する。この無機絶縁層１５は、絶縁層４２と共にリードギャップとして機能する。この場合、下部シールド層１３及び絶縁層４２上にスパッタリングにより無機絶縁性材料を被着することにより無機絶縁層１５を形成する。
【００４２】
次いで、図１０（ｈ）に示すように、無機絶縁層１５上に、上部シールド層１６のアーチ部１６ｄを形成するために設けられるレジスト層４３を形成する。この場合、無機絶縁層１５上にレジスト材料を被覆し、レジスト形成領域が閉口したマスクを介してレジスト材料を露光し、現像することにより凸形状のレジスト層４３を形成する。なお、レジスト層４３のポストベークの条件を変えることにより、ハイト方向に沿う断面における形状を変えることが可能である。例えば、ポストベークの温度を相対的に高くすることにより略半円形の断面形状を得ることができ、ポストベークの温度を相対的に低くすることにより、略台形の断面形状を得ることができる。
【００４３】
次いで、図１０（ｉ）に示すように、無機絶縁層１５及びレジスト層４３上に上部シールド層１６を形成する。この場合、無機絶縁層１５及びレジスト層４３上にメッキによりシールド材料を被着することにより上部シールド層１６を形成する。この上部シールド層１６は、レジスト層４３の凸形状に追従して形成される。このように、上部シールド層１６及び下部シールド層１３にアーチ部がそれぞれ形成されており、それぞれのアーチ部が無機絶縁層１５から隆起するように設けられている構造を実現することができる。
【００４４】
このようにして、アーチ部を含む上部シールド層１６及び下部シールド層１３を有するシールド層領域を作製することができる。この垂直磁気記録再生ヘッドは、図１０（ｉ）から分かるように、媒体対向面においてアーチ部が露出した状態となる。アーチ部においては、磁化困難軸方向に外部磁界が印加された状態となり、磁性体が磁化し難く、発生する磁界が小さくなる。このため、相対的に薄いシールド層であってもEdge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。
【００４５】
なお、図９及び図１０においては、略半円形状のアーチ部が媒体対向面で露出する位置に設けられた場合について説明しているが、アーチ部が略台形状であっても同様な効果を発揮することができ、アーチ部が媒体対向面よりも内側に設けられても同様な効果を発揮することができる。アーチ部が媒体対向面よりも内側にあることにより、媒体対向面からの突出（ＰＴＰ）を抑えることができる。
【００４６】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
ここでは、静磁界シミュレーションにより効果を確認した。このシミュレーションでは、垂直磁気記録再生ヘッドにおいて、外部磁界耐性にかかわる部位をモデル化し、外部磁界印加時の磁化状態を計算した。なお、磁界強度最大量は、上部シールド層又は下部シールド層から発生するハイト方向成分の磁界強度分布のうち、磁界強度が最大の値とした。また、ハイト方向成分の磁界強度分布は、記録磁性膜の膜厚中央に位置する平面において測定した。上部シールド層の厚さが１．６μｍであり、下部シールド層の厚さが１．２μｍであり、ハイト方向に沿う断面において略半円状の断面形状を有するアーチ部を上部シールド層又は下部シールド層に含む垂直磁気記録再生ヘッドを備えた磁気ヘッドについて磁界強度最大量を求めた。その結果を図１１に示す。
【００４７】
また、比較のために、上部シールド層の厚さが１．６μｍであり、下部シールド層の厚さが１．２μｍであり、上部シールド層又は下部シールド層にアーチ部を含まない垂直磁気記録再生ヘッドを備えた磁気ヘッドについて磁界強度最大値を上記と同様にして求めた。その結果を図１１に併記する。
【００４８】
図１１から分かるように、本発明に係る垂直磁気記録再生ヘッドを備えた磁気ヘッド（図１１における縦線側）については、磁界強度が２ｋＯｅ（×１０3／４π  Ａ／ｍ）以下であり、外部磁界耐性を向上させることができる。一方、上部シールド層又は下部シールド層にアーチ部を含まない垂直磁気記録再生ヘッドを備えた磁気ヘッド（図１１における白抜き側）については、磁界強度最大量が３ｋＯｅ（×１０3／４π  Ａ／ｍ）近くあり、記録した媒体の保磁力によってはEdge  Writeが発生する。
【００４９】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態で説明した数値や材質については特に制限はない。また、上記実施の形態で説明したプロセスについてはこれに限定されず、工程間の適宜順序を変えて実施しても良い。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る垂直磁気記録再生ヘッドを備えた磁気ヘッドを示す縦断面図である。
【図２】図１に示す垂直磁気記録再生ヘッドの部分平面図及びリターンヨーク層の部分正面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、シールド層の形状を説明するための図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、シールド層の形状を説明するための図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、シールド層の形状を説明するための図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、上部シールド層、下部シールド層及びリターンヨーク層にそれぞれアーチ部を設けた場合の構造を示す図である。
【図７】上部シールド層、下部シールド層及びリターンヨーク層にそれぞれアーチ部を設けた場合の構造における磁化方向を示す図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明の原理について説明するための図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、本発明に係る垂直磁気記録再生ヘッド装置のシールド層領域の製造方法を説明するための図である。
【図１０】（ａ）〜（ｉ）は、本発明に係る垂直磁気記録再生ヘッド装置のシールド層領域の製造方法を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る垂直磁気記録再生ヘッドの特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  スライダ
１２  非磁性絶縁層
１３  下部シールド層
１３ａ，１６ｄ，１６ｅ  アーチ部
１４  読み取り素子
１５  無機絶縁層
１６  上部シールド層
１６ｆ  テーパ面
１６ｇ  平面
１８  下層コイル片
２１  ギャップ層
２３  上層コイル片
２４  主磁極層
２６  コイル絶縁層
２７  リターンヨーク層
２８  間隔調整絶縁層
４３  レジスト層
【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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