(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ヘッド装置を提供すること。【解決手段】本発明の垂直磁気ヘッド装置は、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２４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、を具備し、リターンヨーク層２７は、平面視においてコイル層を覆う突出領域２７ｅのトラック幅方向における幅Ｗ2以下の幅Ｗ1で媒体対向面において露出しており、トラック幅方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有する。【選択図】図４
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【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主磁極を有する磁性層と、前記磁性層に対して非磁性層を介して設けられ、前記主磁極に対して幅広であるリターンヨーク層と、前記第１磁性層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備するシールド型垂直磁気記録ヘッド装置であって、前記リターンヨーク層は、平面視において、前記コイル層を覆う前記リターンヨーク層の突出領域のトラック幅方向における幅以下の幅で媒体対向面において露出しており、ハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有することを特徴とする垂直磁気記録ヘッド装置。
【請求項２】
前記リターンヨーク層は、平面視において、媒体対向面で露出する幅のネック部を介してハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有することを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録ヘッド装置。
【請求項３】
前記リターンヨーク層と前記コイル層との間に絶縁層が設けられており、前記絶縁層は、平面視において、前記媒体対向面で露出するリターンヨーク層のトラック幅方向における端部あるいはその近傍まで延在する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ヘッド装置。
【請求項４】
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、前記磁性層に対して非磁性層を介して設けられ、前記主磁極に対して幅広であるリターンヨーク層と、前記第１磁性層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備するシールド型垂直磁気記録ヘッド装置であって、前記リターンヨーク層と前記コイル層との間に絶縁層が設けられており、前記絶縁層は、平面視において、前記媒体対向面で露出するリターンヨーク層のトラック幅方向における端部あるいはその近傍まで延在することを特徴とする垂直磁気記録ヘッド装置。
【請求項５】
前記絶縁層がハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の垂直磁気記録ヘッド装置。
【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ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直磁気記録ヘッド装置は、記録媒体に対向する面（媒体対向面）に、主磁極層上に対して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）。
【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】
【０００３】
垂直磁気記録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。
【０００４】
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】
【０００５】
本発明の垂直磁気記録ヘッド装置は、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、前記磁性層に対して非磁性層を介して設けられ、前記主磁極に対して幅広であるリターンヨーク層と、前記第１磁性層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備するシールド型垂直磁気記録ヘッド装置であって、前記リターンヨーク層は、平面視において、前記コイル層を覆う前記リターンヨーク層の突出領域のトラック幅方向における幅以下の幅で媒体対向面において露出しており、ハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、媒体対向面におけるカット領域の開始点で磁束集中が起こる。このため、リターンヨーク層における反磁界の大きい略アーチ形状部分に磁束集中部を位置させることができ、磁化方向成分の中でハイト方向成分を小さくすることでき、その結果Edge Write現象を抑えることができる。
【０００７】
本発明の垂直磁気記録ヘッド装置においては、前記リターンヨーク層は、平面視において、媒体対向面で露出する幅のネック部を介してハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有することが好ましい。
【０００８】
本発明の垂直磁気記録ヘッド装置においては、前記リターンヨーク層と前記コイル層との間に絶縁層が設けられており、前記絶縁層は、平面視において、前記媒体対向面で露出するリターンヨーク層のトラック幅方向における端部あるいはその近傍まで延在することが好ましい。
【０００９】
本発明の垂直磁気記録ヘッド装置は、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、前記磁性層に対して非磁性層を介して設けられ、前記主磁極に対して幅広であるリターンヨーク層と、前記第１磁性層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備するシールド型垂直磁気記録ヘッド装置であって、前記リターンヨーク層と前記コイル層との間に絶縁層が設けられており、前記絶縁層は、平面視において、前記媒体対向面で露出するリターンヨーク層のトラック幅方向における端部あるいはその近傍まで延在することを特徴とする。この構成によれば、トラック幅方向及びハイト方向における外部磁界耐性をいずれも改善することができる。
【００１０】
本発明の垂直磁気記録ヘッド装置においては、前記絶縁層がハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の垂直磁気記録ヘッド装置は、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、前記磁性層に対して非磁性層を介して設けられ、前記主磁極に対して幅広であるリターンヨーク層と、前記第１磁性層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備するシールド型垂直磁気記録ヘッド装置であって、前記リターンヨーク層は、平面視において、前記コイル層を覆う前記リターンヨーク層の突出領域のトラック幅方向における幅以下の幅で媒体対向面において露出しており、トラック幅方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有するので、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】
【００１２】
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。
図１は、本発明の実施の形態に係る垂直磁気記録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。なお、本実施の形態においては、スリットを有する磁性層がリターンヨーク層である場合について説明する。
【００１３】
図１に示す垂直磁気記録ヘッド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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。これらのシールド層１３，１６は、主磁極に対して幅広に形成されている。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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、主磁極層２４の最大幅寸法Ｔ２よりも小さく形成される。または、間隔調整絶縁層２８の前縁２８ａの幅寸法Ｔ３は、主磁極層２４の最大幅寸法Ｔ２よりも大きくても良い。
【００２２】
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。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。
【００２３】
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２７ｃ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２７ｃ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。このリターンヨーク層２７は、主磁極に対して幅広に形成されている。
【００２４】
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（Pole Tip Protrusion）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。また、突出部２７ａ１は、図２におけるＬ１＋Ｌ２が短く、例えば２μｍ以下であると、より突出する傾向がある。また、間隔調整絶縁層２８の前縁２８ａの幅寸法Ｔ３がＴ１よりも長いと、突出部２７ａ１のトラック幅方向の幅が間隔調整絶縁層２８の幅により広がる。
【００２５】
本発明に係る垂直磁気記録ヘッドにおけるリターンヨーク層２７は、図３に示すように、コイル層を覆う突出領域２７ｅを有する、いわゆるシールデッドポール構造を有する。この突出領域２７ｅは、コイル絶縁層２６の形状に追従した略アーチ形状を有する。なお、ここで、突出領域２７ｅは、コイル絶縁層２６の隆起した形状に追従して隆起するリターンヨーク層２７の部分から開始するものとする。なお、図３と、図４（ａ），（ｂ）の紙面向って左側の図は、素子の中心で切断した状態（リターンヨーク層の左半分）を示すものである。
【００２６】
また、本発明に係る垂直磁気記録ヘッドにおけるリターンヨーク層２７は、図４（ｂ）に示すように、平面視において、コイル層を覆う突出領域２７ｅのトラック幅方向における幅Ｗ2以下の幅Ｗ1で媒体対向面において露出しており、トラック幅方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有する。すなわち、リターンヨーク層２７は、突出領域２７ｅの開始点Ｃ1よりも素子中心に近い位置を開始点としたカット領域（フロントエッジカット）２７ｆを有する。リターンヨーク層は、一般的に略長方形の薄膜磁性体で構成され、フロントエッジカットがあるものにおいては、ハイト方向の外部磁界を印加した場合に、図４（ａ）に示すように、そのフロントエッジカットのエッジに磁束が集中する（図中Ｘは磁束集中部を示す）。また、略アーチ形状を有する突出領域２７ｅでは、反磁界が大きくなる。
【００２７】
すなわち、本発明者らは、薄い磁性体膜であるリターンヨーク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。
【００２８】
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。
【００２９】
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５（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５（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。
【００３０】
このような考え方を垂直磁気記録ヘッドのリターンヨーク層２７に適用すると、薄膜のリターンヨーク層２７においては、図５（ｃ）に示すように、突出領域２７ｅを設けることにより、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）の状態へ変化させ、ハイト方向の反磁界を大きくさせることができる。すなわち、突出領域２７ｅを設けることにより、突出部２７ａ１の面の反磁界が大きくなり、突出領域２７ｅに磁束集中部を位置させることができる。
【００３１】
本発明者らは、このような点に着目し、リターンヨーク層に、コイル層を覆う突出領域２７ｅのトラック幅方向における幅Ｗ2以下の幅Ｗ1で媒体対向面において露出しており、トラック幅方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を設けることにより、反磁界が大きい突出領域のエッジに磁束集中部を位置させることにより、Edge Write現象を抑えることができることを見出し本発明をするに至った。
【００３２】
この場合において、図４（ｂ）に示すように、突出領域２７ｅのトラック幅方向における幅Ｗ2よりもフロントエッジカット２７ｆの開始点Ｃ2から素子中心までの幅Ｗ1が狭ければ、フロントエッジカット２７ｆの領域には制限はなく、リターンヨーク層２７が主磁極層２４に対して十分なシールド効果を発揮しながら、Edge Write現象を抑制することを考慮して決定する。好ましくは、リターンヨーク層２７が媒体対向面で露出する幅Ｗ1×２が１０μｍ〜２０μｍであることである。
【００３３】
このように、リターンヨーク層２７に、平面視において、コイル層を覆う突出領域２７ｅのトラック幅方向における幅Ｗ2以下の幅Ｗ1で媒体対向面において露出しており、ハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状が設けられている垂直磁気記録ヘッドにおいては、フロントエッジカット２７ｆの開始点（媒体対向面における開始点Ｃ2）で磁束集中が起こる（図４（ｂ））。このため、リターンヨーク層２７における反磁界の大きい略アーチ形状部分に磁束集中部を位置させることができ、磁化方向成分の中でハイト方向成分を小さくすることでき、その結果Edge Write現象を抑えることができる。
【００３４】
スリット２７ｄの形状については、図４（ｂ）に示す形状に限定されず、種々変更することができる。例えば、図６に示すように、リターンヨーク層２７は、平面視において、媒体対向面で露出する幅のネック部２７ｇを介してトラック幅方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有しても良い。この場合においては、平面視において、突出領域の開始点Ｃ1とフロントエッジカット２７ｆの開始点Ｃ2とがトラック幅方向においてほぼ同じ位置となる。この場合においても、リターンヨーク層２７における反磁界の大きい略アーチ形状部分に磁束集中部を位置させることができ、磁化方向成分の中でハイト方向成分を小さくすることでき、その結果Edge Write現象を抑えることができる。
【００３５】
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、リターンヨーク層２７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。
【００３６】
平面視において、コイル層を覆う突出領域のトラック幅方向における幅以下の幅で媒体対向面において露出しており、トラック幅方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有するリターンヨーク層を持つ垂直磁気記録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。この場合において、図４（ａ）に示す幅Ｗ1が５μｍであるものを実施例１とし、図４（ｂ）に示す幅Ｗ1が１０μｍであるものを実施例２とその結果を図８に示す。また、実施例１、実施例２の垂直磁気記録ヘッドにおけるリターンヨーク層の磁化方向を図７（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す。図７（ａ），（ｂ）において、上側の図はリターンヨーク層を示す斜視図であり、下側の図はリターンヨーク層を示す上面図である。また、比較例として、コイル層を覆う突出領域のトラック幅方向における幅よりも大きい幅（Ｗ1が２５μｍ）で媒体対向面において露出しており、ハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有するリターンヨーク層を持つ垂直磁気記録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７（ｃ）及び図８に併記する。なお、図７は磁束密度のベクトル図である。
【００３７】
図７（ａ），（ｂ）から分かるように、本発明に係る垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッド（実施例１，２）については、いずれも突出領域の開始点Ｃ1よりも素子中心側に位置するフロントエッジカット開始点Ｃ2で磁束集中が起こっている。これにより、図８に示すように、磁界強度が２ｋＯｅ（×１０3／４π  Ａ／ｍ）を大幅に下回る（実施例１：１．２ｋＯｅ、実施例２：１．５ｋＯｅ）ことが分かる。すなわち、Edge Write現象が十分に抑えられていることが分かる。一方、比較例の磁気ヘッドについては、突出領域の開始点Ｃ1よりも素子中心から離れた側に位置するフロントエッジカット開始点Ｃ2で磁束集中が起こっている。これにより、図８に示すように、磁界強度が２ｋＯｅ（×１０3／４π  Ａ／ｍ）を上回る（２．３ｋＯｅ）ことが分かる。すなわち、記録媒体の保磁力（Ｈｃ）によってはEdge  Writeが発生する可能性がある。
【００３８】
本発明においては、リターンヨーク層２７について、トラック幅方向の端部に厚いエッジ部や略アーチ形状を設けても良い。これにより、よりEdge Writeを抑えることができる。なお、厚いエッジ部については、本出願人の特願２００６−１９９７２６号に記載の方法により形成することができる。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レジスト層を形成し、その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し、リターンヨーク層のエッジ部に追加的にメッキ処理を施すことにより厚膜部を形成する。また、略アーチ形状については、本出願人の特願２００６−１９９７２７号に記載の方法により形成することができる。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。これらの内容はここに含めておく。
【００３９】
本発明者らは、トラック幅方向の外部磁界耐性及びハイト方向の外部磁界耐性の両方を改善すべく、リターンヨーク層２７と上層コイル片２３との間に設けられたコイル絶縁層２６を、平面視において、磁界が集中するリターンヨーク層２７のトラック幅方向における端部あるいはその近傍まで延在させる構成を検討した。
【００４０】
図９（ａ）に示す形状（ハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状）のリターンヨーク層２７を用いて、リターンヨーク層２７と上層コイル片２３との間に設けられたコイル絶縁層２６のトラック幅方向の長さを２０μｍとし、図９（ａ）におけるＡＢＳ（媒体対向面）露出幅を変えたときのそれぞれのハイト方向の磁界強度最大値及びトラック幅方向の磁界強度を求めた。その結果をそれぞれ図９（ｂ），（ｃ）に示す。なお、磁界強度は、上記と同様にして測定した。
【００４１】
図９（ｂ），（ｃ）から分かるように、ＡＢＳ露出幅が２０μｍ以下、すなわち平面視において、コイル絶縁層２６のトラック幅方向の長さがＡＢＳ露出幅以上であるときに、トラック幅方向の外部磁界耐性及びハイト方向の外部磁界耐性の両方が改善された。これは、リターンヨーク層２７の端部までコイル絶縁層２６が延在することにより、端部において反磁界が大きくなり、外部磁界耐性の低減効果が大きくなったためであると考えられる。
【００４２】
ここで、コイル絶縁層２６及びリターンヨーク層２７の形状及びトラック幅方向における長さを平面視において図１０（ａ）〜（ｃ）に示すようにして、それぞれについてリターンヨーク層２７のトラック幅方向の端部から発生する磁界のハイト方向成分及びトラック幅方向成分を求めた。その結果をそれぞれ図１１（ａ），（ｂ）に示す。また、比較例として、コイル絶縁層２６をリターンヨーク層２７のトラック幅方向の端部まで延在させない形状のものについてもリターンヨーク層２７のトラック幅方向の端部から発生する磁界のハイト方向成分及びトラック幅方向成分を求めた。その結果をそれぞれ図１１（ａ），（ｂ）に併記する。また、同様にして、上部シールド層１６及び下部シールド層１３のトラック幅方向の端部から発生する磁界のハイト方向成分及びトラック幅方向成分を求めた。その結果をそれぞれ図１１（ａ），（ｂ）に併記する。このとき、外部磁界として１００Ｏｅ（×１０3／４π  Ａ／ｍ）を印加した。なお、磁界強度は、上記と同様にして測定した。
【００４３】
図１０（ａ）に示す形状（パターン１）は、コイル絶縁層２６のトラック幅方向の長さが媒体対向面で露出するリターンヨーク層２７のトラック幅方向の端部Ｅまでの長さよりも長い形状であり、図１０（ｂ）に示す形状（パターン２）は、コイル絶縁層２６のトラック幅方向の長さが媒体対向面で露出するリターンヨーク層２７のトラック幅方向の端部Ｅまでの長さよりも長く、かつ、リターンヨーク層２７がハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状（フロントエッジカット）であり、図１０（ｃ）に示す形状（パターン３）は、コイル絶縁層２６のトラック幅方向の長さが媒体対向面で露出するリターンヨーク層２７のトラック幅方向の端部Ｅまでの長さよりも長く、かつ、リターンヨーク層２７がハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広く（フロントエッジカット）、さらに、コイル絶縁層２６もハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状である。
【００４４】
図１１（ａ），（ｂ）から分かるように、コイル絶縁層２６のトラック幅方向の長さが媒体対向面で露出するリターンヨーク層２７のトラック幅方向の端部Ｅまでの長さよりも長い形状を採用することにより、この形状を採用していないもの（比較例）に比べて、リターンヨーク層２７の端部から発生する磁界のハイト方向成分及びトラック幅方向成分のいずれもが抑えられた。また、同様に、上部シールド層１６及び下部シールド層１３の端部から発生する磁界のハイト方向成分及びトラック幅方向成分のいずれもが抑えられた。
【００４５】
図１０（ａ）に示すパターン１の形状においては、リターンヨーク層２７のトラック幅方向の端部が反磁界の大きい立体構造となり、それにより磁化集中が抑制され、Edge Erase磁界が低減したためであると考えられる。また、図１０（ｂ），（ｃ）にそれぞれ示すパターン２，３の形状においては、トラック幅方向の端部に略アーチ形状を設けた場合のようなハイト方向における外部磁界耐性改善効果と、フロントエッジカット形状によるトラック幅方向の磁界に対する磁化集中を抑制する効果とにより、ハイト方向及びトラック幅方向の外部磁界に対してEdge  Erase磁界が低減したためであると考えられる。
【００４６】
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、部材の形状、特にスリットの形状については特に制限はない。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】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係る垂直磁気記録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】図１に示す垂直磁気記録ヘッドのリターンヨーク層を示す斜視図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、磁性層における磁束集中を説明するための図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の原理について説明するための図である。
【図６】図１に示す垂直磁気記録ヘッドのリターンヨーク層の他の例を示す平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、リターンヨーク層における磁束密度のベクトル図である。
【図８】垂直磁気記録ヘッドの磁気特性を示す図である。
【図９】（ａ）はリターンヨーク層の形状を示す図であり、（ｂ）はハイト方向におけるＡＢＳ露出幅と磁界強度最大値との間の関係を示す図であり、（ｃ）はトラック幅方向におけるＡＢＳ露出幅と磁界強度との間の関係を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、リターンヨーク層及びコイル絶縁層の形状を示す図である。
【図１１】（ａ）はハイト方向におけるリターンヨーク層及びコイル絶縁層の形状毎の磁界強度最大値を示す図であり、（ｂ）はトラック幅方向におけるリターンヨーク層及びコイル絶縁層の形状毎の磁界強度最大値を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  スライダ
１２  非磁性絶縁層
１３  下部シールド層
１４  読み取り素子
１５  無機絶縁層
１６  上部シールド層
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
２４ａ  前方部
２６  コイル絶縁層
２７  リターンヨーク層
２７ｃ  接続部
２７ｅ  突出部
２７ｆ  フロントエッジカット
２７ｇ  ネック部
２８  間隔調整絶縁層
【図１】
2008159234.tif 000003
【図２】
2008159234.tif 000004
【図３】
2008159234.tif 000005
【図４】
2008159234.tif 000006
【図５】
2008159234.tif 000007
【図６】
2008159234.tif 000008
【図７】
2008159234.tif 000009
【図８】
2008159234.tif 000010
【図９】
2008159234.tif 000011
【図１０】
2008159234.tif 000012
【図１１】
2008159234.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月31日(2007.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
フロントエッジカット２７ｆの形状については、図４（ｂ）に示す形状に限定されず、種々変更することができる。例えば、図６に示すように、リターンヨーク層２７は、平面視において、媒体対向面で露出する幅のネック部２７ｇを介してトラック幅方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有しても良い。この場合においては、平面視において、突出領域の開始点Ｃ1とフロントエッジカット２７ｆの開始点Ｃ2とがトラック幅方向においてほぼ同じ位置となる。この場合においても、リターンヨーク層２７における反磁界の大きい略アーチ形状部分に磁束集中部を位置させることができ、磁化方向成分の中でハイト方向成分を小さくすることでき、その結果Edge Write現象を抑えることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
平面視において、コイル層を覆う突出領域のトラック幅方向における幅以下の幅で媒体対向面において露出しており、トラック幅方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有するリターンヨーク層を持つ垂直磁気記録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。この場合において、図４（ｂ）に示す幅Ｗ1が５μｍであるものを実施例１とし、図４（ｂ）に示す幅Ｗ1が１０μｍであるものを実施例２とその結果を図８に示す。また、実施例１、実施例２の垂直磁気記録ヘッドにおけるリターンヨーク層の磁化方向を図７（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す。図７（ａ），（ｂ）において、左側の図はリターンヨーク層を示す斜視図であり、右側の図はリターンヨーク層を示す上面図である。また、比較例として、図４（ａ）に示すようにコイル層を覆う突出領域のトラック幅方向における幅よりも大きい幅（Ｗ1が２５μｍ）で媒体対向面において露出しており、ハイト方向奥方に向けて幅が徐々に広くなる形状を有するリターンヨーク層を持つ垂直磁気記録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７（ｃ）及び図８に併記する。なお、図７は磁束密度のベクトル図である。
【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】
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