(57)【要約】【課題】  磁極層の形成厚さを高精度に制御し、薄膜磁気ヘッドを安定に量産することが可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】  主磁極層１１を形成するための前駆磁極層を形成し、引き続き前駆磁極層を覆うように絶縁層１２、ストッパ層３２および絶縁層３３を形成したのち、これらの絶縁層１２，３３と共に前駆磁極層を研磨して平坦化することにより、主磁極層１１を形成する。ストッパ層３２により研磨処理の進行度が制御されるため、研磨加工がストッパ層３２に到達した時点でそれ以上進行しにくくなり、その研磨加工がストッパ層３２に到達した時点の前駆磁極層の厚さに基づいて主磁極層１１の厚さＴが規定される。これにより、主磁極層１１の厚さＴが製造工程ごとにほぼ一律に再現される。【選択図】    図１０
2005038576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束を発生させる薄膜コイルと、この薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出する磁極先端部分を有する磁極層と、を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記磁極層を形成するための前駆磁極層をパターン形成する第１の工程と、
この前駆磁極層およびその周辺領域を覆うように、第１の絶縁層を形成する第２の工程と、
前記周辺領域における前記第１の絶縁層上に、研磨処理の進行度を制御するためのストッパ層をパターン形成する第３の工程と、
このストッパ層に到達するまで少なくとも前記第１の絶縁層および前記前駆磁極層を研磨することにより、前記磁極層を形成する第４の工程と、
前記ストッパ層を除去する第５の工程と
を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第１の工程において、前記前駆磁極層を形成したのち、その前駆磁極層をエッチングして前記磁極先端部分に対応する部分の幅を狭める
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第２の工程において、前記周辺領域における前記第１の絶縁層の厚さが前記前駆磁極層の厚さよりも小さくなるように、前記第１の絶縁層を形成する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記周辺領域における前記第１の絶縁層の厚さが前記磁極層の目標形成厚さ範囲の下限厚さとなるように、前記第１の絶縁層を形成する
ことを特徴とする請求項３記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第２の工程において、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化珪素（ＳｉＯ2 ）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を使用して、単層、積層また混合層となるように、前記第１の絶縁層を形成する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記第３の工程において、前記第１の絶縁層および前記前駆磁極層よりも研磨速度が遅い材料を使用して、前記ストッパ層を形成する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】
タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、炭素（Ｃ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）またはこれらの合金を使用して、単層または積層となるように、前記ストッパ層を形成する
ことを特徴とする請求項６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記第４の工程において、前記記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁束を放出するように、前記磁極層を形成する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】
さらに、前記第３の工程と前記第４の工程との間に、前記ストッパ層および前記第１の絶縁層を覆うように、第２の絶縁層を形成する第６の工程を含み、
前記第４の工程において、前記第１の絶縁層および前記前駆磁極層と共に前記第２の絶縁層を研磨する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記第６の工程において、前記周辺領域における前記第２の絶縁層の厚さが前記前駆磁極層の厚さよりも大きくなるように、前記第２の絶縁層を形成する
ことを特徴とする請求項９記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記第６の工程において、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、酸化珪素（ＳｉＯ2 ）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を使用して、単層、積層また混合層となるように、前記第２の絶縁層を形成する
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記第３の工程において、前記前駆磁極層と前記ストッパ層との間の間隔が０．０５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内となるように、前記ストッパ層を形成する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載した薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用して、基板上に複数の薄膜磁気ヘッドを並列的に形成する
ことを特徴とする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、少なくとも記録用の誘導型磁気変換素子を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばハードディスクなどの磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」という。）の面記録密度の向上に伴い、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。この薄膜磁気ヘッドの記録方式としては、例えば、信号磁界の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）にする長手記録方式や、信号磁界の向きを記録媒体の面と直交する方向にする垂直記録方式が知られている。現在のところは長手記録方式が広く利用されているが、面記録密度の向上に伴う市場動向を考慮すれば、今後は長手記録方式に代わり垂直記録方式が有望視されるものと想定される。なぜなら、垂直記録方式では、高い線記録密度を確保可能な上、記録済みの記録媒体が熱揺らぎの影響を受けにくいという利点が得られるからである。
【０００３】
垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドは、記録用の磁束を発生させる薄膜コイルと、この薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出することにより記録処理を実行する磁極層とを備えており、この磁極層による記録処理は、主に、エアベアリング面に露出した露出面のうちのトレーリング側の端縁（トレーリングエッジ）において実行される。この記録原理を考慮すれば、記録処理の主要な実行箇所である磁極層のトレーリングエッジを可能な限り平坦に形成する必要がある。ところが、例えば、めっき処理を使用して磁極層を形成した場合には、めっき膜に特有の表面荒れや結晶粒径のばらつきなどに起因して磁極層の表面が凹凸を有しやすいため、そのままでは磁極層のトレーリングエッジを十分に平坦化し得ない。
【０００４】
この磁極層のトレーリングエッジの平坦性を考慮した従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法としては、例えば、絶縁層に設けた溝を埋め込むように磁性層を形成したのち、ストッパ層を使用して研磨処理の進行度を制御しながら磁性層を研磨して平坦化することにより、磁極層を形成する手法が既に知られている（例えば、特許文献１および２参照。）。この薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、ストッパ層を利用して研磨処理の進行度が制御されるため、トレーリングエッジの平坦性を確保しつつ、ほぼ所望の形成厚さとなるように磁極層を形成することが可能になる。
【特許文献１】特開２００２−０９２８２１号公報
【特許文献２】特開平０８−１０２０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドを安定に量産するためには、例えば、記録処理を担う磁極層の形成厚さを可能な限り高精度に制御する必要がある。しかしながら、溝に埋め込んだ磁性層を研磨することにより磁極層を形成する従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極層の形成厚さが実質的に溝の深さに基づいて規定されるため、ストッパ層を利用して研磨処理の進行度を十分に制御したとしても、溝の深さの形成精度が十分でないと、結局のところは磁極層の形成厚さを高精度に制御することが困難になるという問題があった。したがって、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの安定な量産性を確保するためには、磁極層の形成厚さを可能な限り高精度に形成し得る製造技術の確立が急務である。
【０００６】
また、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、研磨処理の進行度を制御するために使用された使用済みのストッパ層が残存し得るため、場合によっては、不要なストッパ層が残存したことに起因して不具合、例えば、ストッパ層を介した磁極層の意図しない通電などが発生し得ることも問題点と言える。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁極層の形成厚さを高精度に制御し、薄膜磁気ヘッドを安定に量産することが可能な薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁束を発生させる薄膜コイルと、この薄膜コイルにおいて発生した磁束を記録媒体に向けて放出する磁極先端部分を有する磁極層とを備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であり、磁極層を形成するための前駆磁極層をパターン形成する第１の工程と、この前駆磁極層およびその周辺領域を覆うように第１の絶縁層を形成する第２の工程と、周辺領域における第１の絶縁層上に、研磨処理の進行度を制御するためのストッパ層をパターン形成する第３の工程と、このストッパ層に到達するまで少なくとも第１の絶縁層および前駆磁極層を研磨することにより磁極層を形成する第４の工程と、ストッパ層を除去する第５の工程とを含むようにしたものである。
【０００９】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、ストッパ層を利用して前駆磁極層に対する研磨処理の進行度が制御されるため、磁極層の形成厚さが製造時ごとにほぼ一律に再現される。しかも、磁極層を形成するために溝を利用しないため、溝の形成精度に起因して磁極層の形成厚さが影響を受けない。これにより、磁極層が高精度に形成される。また、使用済みのストッパ層が除去されるため、不要なストッパ層が残存したことに起因する不具合の発生が防止される。
【００１０】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上記した本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用して、基板上に複数の薄膜磁気ヘッドを並列的に形成するようにしたものである。
【００１１】
本発明の第２の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、ストッパ層を利用して複数の磁極層の形成厚さが製造時ごとにほぼ一律に再現され、基板上に複数の薄膜磁気ヘッドが高精度に形成される。
【００１２】
本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第１の工程において、前駆磁極層を形成したのち、その前駆磁極層をエッチングして磁極先端部分に対応する部分の幅を狭めるのが好ましい。
【００１３】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第２の工程において、周辺領域における第１の絶縁層の厚さが前駆磁極層の厚さよりも小さくなるように、より具体的には、周辺領域における第１の絶縁層の厚さが磁極層の目標形成厚さ範囲の下限厚さとなるように第１の絶縁層を形成するのが好ましい。
【００１４】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第３の工程において、第１の絶縁層および前駆磁極層よりも研磨速度が遅い材料を使用し、より具体的には、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、炭素（Ｃ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）またはこれらの合金を使用してストッパ層を形成するのが好ましい。
【００１５】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第５の工程において、記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁束を放出するように磁極層を形成してもよい。
【００１６】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第３の工程と第４の工程との間に、ストッパ層および第１の絶縁層を覆うように第２の絶縁層を形成し、第４の工程において、第１の絶縁層および前駆磁極層と共に第２の絶縁層を研磨するようにしてもよい。この場合には、周辺領域における第２の絶縁層の厚さが前駆磁極層の厚さよりも大きくなるように第２の絶縁層を形成するのが好ましい。
【００１７】
また、本発明の第１の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第３の工程において、前駆磁極層とストッパ層との間の間隔が０．０５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内となるようにストッパ層を形成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、前駆磁極層を覆うように第１の絶縁層およびストッパ層を形成したのち、第１の絶縁層と共に前駆磁極層を研磨して平坦化することにより磁極層を形成するようにしたので、ストッパ層を利用して前駆磁極層に対する研磨処理の進行度が制御され、磁極層の形成厚さが製造時ごとにほぼ一律に再現される。しかも、溝を利用せずに磁極層が形成されるため、溝の形成精度に起因して磁極層の形成厚さが影響を受けず、磁極層の形成厚さが高精度に制御される。また、使用済みのストッパ層が除去されるため、不要なストッパ層が残存したことに起因する不具合の発生が防止される。したがって、磁極層の形成厚さを高精度に制御し、薄膜磁気ヘッドを安定に量産することができる。
【００１９】
また、本発明の他の観点に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、上記した薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用して基板上に複数の薄膜磁気ヘッドを並列的に形成するようにしたので、複数の磁極層の形成厚さが高精度に制御される。したがって、ストッパ層を利用して複数の磁極層の形成厚さが製造時ごとにほぼ一律に再現され、基板上に複数の薄膜磁気ヘッドが高精度に形成されるため、この観点においても薄膜磁気ヘッドの量産安定性に寄与することができる。
【００２０】
また、上記の他、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、前駆磁極層をエッチングして磁極先端部分に対応する部分の幅を狭めるようにすれば、フォトリソグラフィ処理のパターン精度では実現し得ない極狭幅となるように磁極層の磁極先端部分を形成することができる。
【００２１】
また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第１の絶縁層を形成する際に、前駆磁極層の周辺領域における第１の絶縁層の厚さが磁極層の目標形成厚さ範囲の下限厚さとなるようにすれば、その第１の絶縁層の厚さに基づいて磁極層の下限厚さが確保されるため、この観点においても磁極層の形成厚さの高精度制御に寄与することができる。
【００２２】
また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第２の絶縁層を形成する際に、前駆磁極層の周辺領域における第２の絶縁層の厚さが前駆磁極層の厚さよりも大きくなるようにすれば、前駆磁極層が第１および第２の絶縁層と共に研磨され、これらの前駆磁極層と第１および第２の絶縁層とにより構成された研磨面（平坦面）全体を支持面として研磨処理が進行するため、その研磨処理時の平坦加工性が安定する。したがって、この観点においても磁極層の形成厚さの高精度制御に寄与することができる。
【００２３】
また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、前駆磁極層とストッパ層との間の間隔が０．０５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内となるようにストッパ層を形成すれば、記録磁界強度の確保ならびに磁極層の形成厚さのばらつき抑制の双方の観点において前駆磁極層とストッパ層との間の間隔が適性化されるため、記録磁界強度を確保しつつ、磁極層の形成厚さのばらつきを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法により製造される薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図１は薄膜磁気ヘッドの断面構成を表しており、（Ａ）はエアベアリング面に平行な断面を示し、（Ｂ）はエアベアリング面に垂直な断面を示している。また、図２は図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表している。なお、図１に示した矢印Ｍは、薄膜磁気ヘッドに対して記録媒体（図示せず）が相対的に進行する方向（媒体進行方向）を表している。
【００２６】
以下の説明では、図１および図２中に示したＸ軸方向の距離を「幅」、Ｙ軸方向の距離を「長さ」、Ｚ軸方向の距離を「厚さ」と表記する。また、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面に近い側を「前方」、その反対側を「後方」と表記する。これらの表記内容は、後述する図３以降においても同様とする。
【００２７】
この薄膜磁気ヘッドは、例えば、記録・再生の双方の機能を実行可能な複合型ヘッドであり、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）などのセラミック材料により構成された基板１上に、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ；以下、単に「アルミナ」ともいう。）などの非磁性絶縁材料により構成された絶縁層２と、磁気抵抗効果（ＭＲ；Magneto-resistive ）を利用して再生処理を実行する再生ヘッド部１００Ａと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成された分離層７と、垂直記録方式の記録処理を実行する単磁極型の記録ヘッド部１００Ｂと、例えばアルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されたオーバーコート層１７とがこの順に積層された構成を有している。
【００２８】
再生ヘッド部１００Ａは、例えば、下部リードシールド層３と、シールドギャップ膜４と、上部リードシールド層５とがこの順に積層された構成を有している。このシールドギャップ膜４には、記録媒体に対向する記録媒体対向面（エアベアリング面）４０に一端面が露出するように、再生素子としてのＭＲ素子６が埋設されている。
【００２９】
下部リードシールド層３および上部リードシールド層５は、ＭＲ素子６を周囲から磁気的に分離するものであり、例えば、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ（例えばＮｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）；以下、単に「パーマロイ（商品名）」という。）などの磁性材料により構成され、それらの厚さは約１．０μｍ〜２．０μｍである。
【００３０】
シールドギャップ膜４は、ＭＲ素子６を周囲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材料により構成されている。
【００３１】
ＭＲ素子６は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；Giant Magneto-resistive ）またはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ；Tunneling Magneto-resistive ）などを利用して再生処理を実行するものである。
【００３２】
記録ヘッド部１００Ｂは、例えば、絶縁層９，１２により周囲を埋設された磁極層２０と、連結用の開口（バックギャップ１３ＢＧ）が設けられたギャップ層１３と、絶縁層１６により埋設された薄膜コイル１４と、ライトシールド層１５とがこの順に積層された構成を有している。なお、図２では、記録ヘッド部１００Ｂのうちの磁極層２０、薄膜コイル１４およびライトシールド層１５のみを示している。
【００３３】
磁極層２０は、薄膜コイル１４において発生した磁束を収容し、その磁束を記録媒体に向けて放出するものであり、エアベアリング面４０から後方に向かって延在している。特に、磁極層２０は、例えば、補助磁極層８と、シード層１０と、主磁極層１１とが積層された構成を有している。なお、絶縁層９，１２は、磁極層２０を周囲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材料により構成されている。
【００３４】
補助磁極層８は、主磁極層１１の磁気ボリューム（磁束収容量）を確保するための補助的な磁束の収容部分として機能するものであり、主磁極層１１のリーディング側においてエアベアリング面４０よりも後退した位置から後方に向かって延在し、その主磁極層１１にシード層１０を介して連結されている。この補助磁極層８は、例えば、主磁極層１１と同様の磁性材料により構成されており、図２に示したように、幅Ｗ２を有する矩形状の平面形状を有している。なお、本発明で言うところの「連結」とは、単に物理的に接触しているだけでなく、物理的に接触した上で磁気的導通が可能な状態にあることを意味している。
【００３５】
シード層１０は、後述する薄膜磁気ヘッドの製造工程においてめっき処理を行うために使用されるものであり、例えば、主磁極層１１と同様の磁性材料により構成されている。
【００３６】
主磁極層１１は、主要な磁束の放出部分として機能するものであり、エアベアリング面４０から後方に向かって延在し、例えば、パーマロイや鉄コバルト系合金（例えば鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）や鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）等）により構成されている。この主磁極層１１は、例えば、図２に示したように、エアベアリング面４０に近い側から順に、記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１（例えばＷ１＝約０．１５μｍ）を有し、薄膜コイル１４において発生した磁束を記録媒体に向けて放出する先端部１１Ａと、この先端部１１Ａの後方に連結され、先端部１１Ａの幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）を有する後端部１１Ｂとを含んでいる。後端部１１Ｂの幅は、例えば、後方において一定（Ｗ２）であり、かつ前方において先端部１１Ａへ近づくにしたがって次第に狭まっている。主磁極層１１の幅が先端部１１Ａ（幅Ｗ１）から後端部１１Ｂ（幅Ｗ２）へ拡がる位置は、「フレアポイントＦＰ」と呼ばれている。
【００３７】
ギャップ層１３は、磁極層２０とライトシールド層１５とを磁気的に分離するためのギャップを構成するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成され、その厚さは約０．２μｍ以下である。
【００３８】
薄膜コイル１４は、記録用の磁束を発生させるものであり、例えば、バックギャップ１３ＢＧを中心としてスパイラル状に巻回する巻線構造を有し、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。なお、図１および図２では、薄膜コイル１４を構成する複数の巻線のうちの一部のみを示している。
【００３９】
絶縁層１６は、薄膜コイル１４を覆って周囲から電気的に分離するものであり、バックギャップ１３ＢＧを塞がないようにギャップ層１３上に配設されている。この絶縁層１６は、例えば、加熱されることにより流動性を示すフォトレジスト（感光性樹脂）やスピンオングラス（ＳＯＧ）などにより構成されており、その端縁近傍部分が丸みを帯びた斜面を有している。この絶縁層１６の最前端の位置は、薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する重要な因子のうちの１つである「スロートハイトゼロ位置ＴＰ」である。このスロートハイトゼロ位置ＴＰとエアベアリング面４０との間の距離は「スロートハイトＴＨ」であり、約０．３μｍ以下である。なお、図１および図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。
【００４０】
ライトシールド層１５は、磁極層２０から放出された磁束の広がり成分を取り込み、その磁束の広がりを防止するものである。このライトシールド層１５は、磁極層２０のトレーリング側においてエアベアリング面４０から後方に向かって延在し、エアベアリング面４０に近い側においてギャップ層１３により磁極層２０から隔てられると共にエアベアリング面４０から遠い側においてバックギャップ１３ＢＧを通じて磁極層２０と連結されている。特に、ライトシールド層１５は、互いに別体をなす２つの構成要素、すなわち主要な磁束の取り込み口として機能するＴＨ規定層１５Ａと、このＴＨ規定層１５Ａから取り込まれた磁束の流路として機能するヨーク層１５Ｂとを含んでいる。
【００４１】
ＴＨ規定層１５Ａは、ギャップ層１３に隣接し、エアベアリング面４０からこのエアベアリング面４０とバックギャップ１３ＢＧとの間の位置（より具体的にはエアベアリング面４０と薄膜コイル１４との間の位置）まで延在している。このＴＨ規定層１５Ａは、例えば、パーマロイや鉄コバルト系合金などの磁性材料により構成されており、例えば、図２に示したように、磁極層２０の幅Ｗ２よりも大きな幅Ｗ３（Ｗ３＞Ｗ２）を有する矩形状の平面形状を有している。このＴＨ規定層１５Ａには薄膜コイル１４を埋設している絶縁層１６が隣接しており、すなわちＴＨ規定層１５Ａは絶縁層１６の最前端位置（スロートハイトゼロ位置ＴＰ）を規定し、より具体的にはスロートハイトＴＨを規定する役割を担っている。
【００４２】
ヨーク層１５Ｂは、絶縁層１６を覆うようにエアベアリング面４０からバックギャップ１３ＢＧまで延在しており、前方においてＴＨ規定層１５Ａに乗り上げて連結されていると共に、後方においてバックギャップ１３ＢＧを通じて磁極層２０に連結されている。このヨーク層１５Ｂは、例えば、ＴＨ規定層１５Ａと同様の磁性材料により構成されており、図２に示したように、ＴＨ規定層１５Ａと同様に幅Ｗ３を有する矩形状の平面形状を有している。
【００４３】
なお、「トレーリング側」とは、図１に示した媒体進行方向Ｍに向かって進行する記録媒体の移動状態を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。
【００４４】
次に、図１および図２を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。
【００４５】
この薄膜磁気ヘッドでは、情報の記録時において、図示しない外部回路を通じて記録ヘッド部１００Ｂの薄膜コイル１４に電流が流れると、その薄膜コイル１４において磁束が発生する。このとき発生した磁束は、磁極層２０を構成する補助磁極層８および主磁極層１１に収容されたのち、主に、主磁極層１１内を後端部１１Ｂから先端部１１Ａへ流れる。この際、主磁極層１１内を流れる磁束は、その主磁極層１１の幅の減少に伴い、フレアポイントＦＰにおいて絞り込まれて集束するため、先端部１１Ａのうちの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が先端部１１Ａから外部に放出されると、記録媒体の表面と直交する方向に記録磁界が発生し、この記録磁界により記録媒体が垂直方向に磁化されるため、記録媒体に磁気的に情報が記録される。なお、情報の記録時には、先端部１１Ａから放出された磁束の広がり成分がライトシールド層１５に取り込まれるため、その磁束の広がりが防止される。このライトシールド層１５に取り込まれた磁束は、バックギャップ１３ＢＧを通じて磁極層２０に環流される。
【００４６】
一方、再生時においては、再生ヘッド部１００ＡのＭＲ素子６にセンス電流が流れると、記録媒体からの再生用の信号磁界に応じてＭＲ素子６の抵抗値が変化する。そして、この抵抗変化がセンス電流の変化として検出されるため、記録媒体に記録されている情報が磁気的に読み出される。
【００４７】
次に、図１〜図１５を参照して、図１および図２に示した薄膜磁気ヘッドを製造するために使用される薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図３〜図１３は薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明するためのものであり、いずれも図１に対応する断面構成を示している。図１４は製造途中の薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表しており、図７に対応している。図１５は薄膜磁気ヘッドの量産工程を説明するためのものである。
【００４８】
以下では、まず、図１および図１５を参照して薄膜磁気ヘッド全体の製造工程の概略について説明したのち、図１〜図１４を参照して薄膜磁気ヘッドの主要部（記録ヘッド部１００Ｂ）の形成工程について詳細に説明する。なお、薄膜磁気ヘッドの一連の構成要素の材質、寸法および構造的特徴等に関して既に詳述したものについては、その説明を随時省略するものとする。
【００４９】
この薄膜磁気ヘッドは、主に、めっき処理やスパッタリングなどの成膜技術、フォトリソグラフィ処理などのパターニング技術、ならびにドライエッチングなどのエッチング技術等を含む既存の薄膜プロセスを使用して、各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。すなわち、図１に示したように、まず、基板１上に絶縁層２を形成したのち、この絶縁層２上に、下部リードシールド層３と、ＭＲ素子６を埋設したシールドギャップ膜４と、上部リードシールド層５とをこの順に積層させることにより、再生ヘッド部１００Ａを形成する。続いて、再生ヘッド部１００Ａ上に分離層７を形成したのち、この分離層７上に、絶縁層９，１２により周囲を埋設された磁極層２０（補助磁極層８、シード層１０および主磁極層１１）と、バックギャップ１３ＢＧを有するギャップ層１３と、薄膜コイル１４を埋設した絶縁層１６と、ライトシールド層１５（ＴＨ規定層１５Ａ，ヨーク層１５Ｂ）とをこの順に積層させることにより、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層１７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４０を形成することにより、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００５０】
この薄膜磁気ヘッドは、支持体としてのウェハ上に複数個ずつ並列的に製造される。具体的には、例えば、図１５に示したように、ウェハ２０１上に設けられた複数の形成領域Ｒごとに、上記した一連の薄膜磁気ヘッドの製造プロセスが並列的に施されることにより、複数の薄膜磁気ヘッド２０２が一括して製造される。なお、図１５では、薄膜磁気ヘッド２０２の構成を模式的に示している。
【００５１】
記録ヘッド部１００Ｂを形成する際には、まず、図３に示したように、分離層７上に補助磁極層８をパターン形成し、引き続き補助磁極層８およびその周辺領域を覆うように絶縁層９を形成したのち、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）法を使用して少なくとも補助磁極層８が露出するまで絶縁層９を研磨して平坦化することにより、補助磁極層８の周囲に絶縁層９を埋め込む。
【００５２】
続いて、図３に示したように、例えばスパッタリングを使用して、研磨後の平坦面上に、めっき処理を行うためのシード層１０を形成する。
【００５３】
続いて、シード層１０上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜（図示せず）を形成し、引き続きフォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジスト膜をパターニングすることによりフォトレジストパターンを形成したのち、このフォトレジストパターンと共にシード層１０を使用してめっき膜を成長させることにより、図３に示したように、シード層１０上に、主磁極層１１を形成するための前準備層としての前駆磁極層１１１をパターン形成する。この前駆磁極層１１１を形成する際には、例えば、主磁極層１１に対応する平面形状を有するようにし、具体的には、主磁極層１１のうちの先端部１１Ａおよび後端部１１Ｂ（図１および図２参照）にそれぞれ対応する先端部１１１Ａおよび後端部１１１Ｂを含み、特に、先端部１１１Ａが先端部１１Ａの幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ０（Ｗ０＞Ｗ１）を有するようにする。
【００５４】
続いて、例えばイオンミリングを使用してシード層１０にエッチング処理を施すことにより、図４に示したように、主に垂直方向（厚さ方向）のエッチング作用を利用してシード層１０をエッチングして掘り下げることにより、そのシード層１０のうちの前駆磁極層１１１に対応する部分以外の不要な部分を選択的に除去し、絶縁層９を露出させる。このエッチング処理を行う際には、例えば、シード層１０をエッチングすると共に前駆磁極層１１１もエッチングし、主に幅方向のエッチング作用を利用して前駆磁極層１１１をエッチングすることにより、先端部１１１Ａの幅をＷ０からＷ１まで狭める。
【００５５】
続いて、図５に示したように、例えばスパッタリングを使用して、前駆磁極層１１１およびその周辺領域Ｓを覆うように絶縁層１２（第１の絶縁層）を形成する。この絶縁層１２の形成材料としては、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ；アルミナ）、酸化珪素（ＳｉＯ2 ）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの非磁性絶縁材料を使用する。この絶縁層１２を形成する際には、例えば、前駆磁極層１１１の周辺領域Ｓに対応する部分の厚さＴ２が前駆磁極層１１１の厚さＴ１よりも小さくなり、すなわち前駆磁極層１１１の周辺領域Ｓに対応する部分の表面位置が前駆磁極層１１１の表面位置よりも低くなるようにすると共に、その厚さＴ２が主磁極層１１の目標形成厚さ範囲の下限厚さ（例えば、約０．２５μｍ）となるようにする。なお、例えば、絶縁層１２は単層であってもよいし、異なる材料を含む積層または混合層であってもよい。
【００５６】
上記した「厚さＴ１」とは、シード層１０はめっき処理に使用されたのちに実質的に前駆磁極層１１１の一部として扱われる（主磁極層１１の形成後、実質的に主磁極層１１の一部として機能する）ことから、厳密にはシード層１０の厚さと前駆磁極層１１１の厚さとの和で表される。また、上記した「主磁極層１１の目標形成厚さ範囲の下限厚さ」とは、最終的に主磁極層１１の形成厚さＴ（後述する図１０参照）を所定の範囲（目標形成厚さ範囲；例えば、約０．２５μｍ〜０．２８μｍ）内に納めることを目的とした際の、その範囲の下限値を意味している。
【００５７】
続いて、絶縁層１２上にフォトレジスト膜（図示せず）を形成したのち、そのフォトレジスト膜をパターニングすることにより、図６に示したように、絶縁層１２上のうちの前駆磁極層１１１に対応する領域を含む領域に、リフトオフ用のフォトレジストパターン３１を形成する。このフォトレジストパターン３１を形成する際には、例えば、前駆磁極層１１１に対応する平面形状を有するようにし、具体的には、絶縁層１２のうち、前駆磁極層１１１を覆っているために周辺領域よりも盛り上がっている領域を覆うようにする。
【００５８】
続いて、図６に示したように、例えばスパッタリングを使用して、フォトレジストパターン３１およびその周辺領域を覆うようにストッパ層３２をパターン形成する。このストッパ層３２は、後工程において研磨処理の進行度を制御するために使用されるものである。このストッパ層３２の形成材料としては、例えば、絶縁層１２および前駆磁極層１１１と共に後述する絶縁層３３（図８参照）よりも研磨速度が遅い材料を使用し、具体的には、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、炭素（Ｃ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）またはこれらの合金を使用する。ここでは、例えば、上記した一連の材料を代表して、タンタルを使用する。このストッパ層３２を形成する際には、例えば、厚さＴＳ＝約０．０３μｍ（約３０．０ｎｍ）となるようにする。なお、例えば、ストッパ層３２は単層であってもよいし、異なる材料を含む積層または混合層であってもよい。このストッパ層３２が形成される際には、図６に示したように、そのストッパ層３２のうちの一部がフォトレジストパターン３１上に配置されると共に、残りが絶縁層１２のうちの前駆磁極層１１１の周辺領域Ｓに対応する部分上に配置される。
【００５９】
続いて、フォトレジストパターン３１をリフトオフして除去する。このリフトオフにより、フォトレジストパターン３１と共にその上に配置されていたストッパ層３２の一部が除去されるため、図７に示したように、絶縁層１２のうちの前駆磁極層１１１の周辺領域Ｓに対応する部分上にのみストッパ層３２が残存する。この場合におけるストッパ層３２および前駆磁極層１１１のそれぞれの平面形状および位置関係は、例えば、図１４に示した通りである。特に、ストッパ層３２を形成する際には、例えば、前駆磁極層１１１とストッパ層３２との間の間隔Ｓ１が約０．０５μｍ以上（Ｓ１≧０．０５μｍ）、好ましくは約０．２０μｍ以上（Ｓ１≧０．２０μｍ）になると共に、そのストッパ層３２のうちの先端部１１１Ａを挟む部分間の間隔Ｓ２が約２００μｍ以下（Ｓ２≦２００μｍ）、好ましくは約１５０μｍ以下（Ｓ２≦１５０μｍ）になるようにする。この場合には、上記した間隔Ｓ１，Ｓ２の双方の範囲を考慮すると、その間隔Ｓ１が約０．０５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内（０．０５μｍ≦Ｓ１≦１００μｍ）となるようにするのが好ましく、さらに約０．２０μｍ以上７５μｍ以下の範囲内（０．２０μｍ≦Ｓ１≦７５μｍ）となるようにするのがより好ましい。
【００６０】
続いて、図８に示したように、例えばスパッタリングを使用して、ストッパ層３２および絶縁層１２を覆うように絶縁層３３（第２の絶縁層）を形成する。この絶縁層３３の形成材料としては、例えば、絶縁層１２の形成材料と同様に、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ；アルミナ）、酸化珪素（ＳｉＯ2 ）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの非磁性絶縁材料を使用する。この絶縁層３３を形成する際には、例えば、前駆磁極層１１１の周辺領域Ｓに対応する部分の厚さＴ３が前駆磁極層１１１の厚さＴ１よりも大きくなり、すなわち前駆磁極層１１１の周辺領域Ｓに対応する部分の表面位置が前駆磁極層１１１の表面位置よりも高くなるようにする。なお、例えば、絶縁層３３は単層であってもよいし、異なる材料を含む積層または混合層であってもよい。
【００６１】
続いて、図９に示したように、例えばＣＭＰ法を使用して全体に研磨処理を施す。具体的には、図１０に示したように、ストッパ層３２に到達し、すなわちストッパ層３２が露出するまで絶縁層１２，３３と共に前駆磁極層１１１を研磨して平坦化する。この研磨処理では、研磨加工が絶縁層１２，３３および前駆磁極層１１１を研磨したのちにストッパ層３２に到達し、前駆磁極層１１１の厚さがＴになると、絶縁層１２，３３および前駆磁極層１１１とストッパ層３２との間の研磨速度の差異（選択比）を利用して研磨加工の進行度が抑制され、研磨加工がそれ以上進行しなくなる。この研磨処理により、研磨面に基づいてトレーリングエッジＴＥが規定され、幅Ｗ１を有する先端部１１Ａ（磁極先端部分）とこの先端部１１Ａに連結された後端部１１Ｂとを含む主磁極層１１が形成される結果、補助磁極層８と、シード層１０と、主磁極層１１とが積層された磁極層２０が形成される。なお、上記した研磨処理時には、研磨加工がストッパ層３２に到達したのち、場合によってはストッパ層３２が研磨され得るが、この場合のストッパ層３２の研磨量は極僅かであり、その研磨量はストッパ層３２の厚さ以内（約０．０３μｍ以内）に抑えられる。
【００６２】
なお、研磨加工がストッパ層３２に到達したこと、すなわち研磨処理の終点を検出する方法としては、いくつかの具体例が挙げられる。例えば、アルミナよりなる絶縁層１２，３３とタンタルよりなるストッパ層３２との間の光反射特性の差異（絶縁層１２，３３の反射光強度＜ストッパ層３２の反射光強度）を利用して、反射光強度の変化に基づいて研磨処理の終点を検出するようにしてもよい。また、例えば、イオン検出装置を使用して、研磨時に生じるストッパ層３２のイオン濃度の変化に基づいて研磨処理の終点を検出するようにしてもよいし、あるいはストッパ層３２のイオンに起因する色調の変化に基づいて研磨処理の終点を検出するようにしてもよい。
【００６３】
続いて、図１０に示したように、研磨後の平坦面上に、フォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジストパターン３４を形成する。このフォトレジストパターン３４を形成する際には、例えば、主磁極層１１に対応する平面形状を有するようにし、具体的には、ストッパ層３２により囲まれた領域を覆うようにする。
【００６４】
続いて、例えばイオンミリングやＲＩＥ（Reactive Ion Etching ）を使用し、フォトレジストパターン３４をマスクとして全体にエッチング処理を施す。このエッチング処理により、絶縁層１２上に残存していたストッパ層３２および絶縁層３３が除去され、図１１に示したように、絶縁層１２が露出する。なお、図１１では、使用済みのフォトレジストパターン３４を除去した状態を示している。
【００６５】
続いて、図１２に示したように、例えばスパッタリングを使用して、全体にギャップ層１３を約０．２μｍ以下の厚さとなるように形成する。このギャップ層１３を形成する際には、例えば、バックギャップ１３ＢＧを覆わないようにする。
【００６６】
続いて、例えばめっき処理を使用して、ギャップ層１３上のうち、後工程において薄膜コイル１４が形成されることとなる領域よりも前方の領域に、ＴＨ規定層１５Ａをパターン形成する。このＴＨ規定層１５Ａを形成する際には、例えば、ＴＨ規定層１５Ａの後端位置に基づいてスロートハイトが決定される点を考慮して形成位置を設定する。
【００６７】
続いて、例えば、めっき処理を使用して、ＴＨ規定層１５Ａとバックギャップ１３ＢＧとの間のギャップ層１３上に薄膜コイル１４をパターン形成したのち、フォトリソグラフィ処理を使用して、薄膜コイル１４の各巻線間およびその周辺を覆うようにフォトレジスト膜１６Ｆをパターン形成する。このフォトレジスト膜１６Ｆを形成する際には、例えば、前方部分がＴＨ規定層１５Ａに隣接するようにする。なお、必ずしもＴＨ規定層１５Ａを形成したのちに薄膜コイル１４を形成する必要はなく、例えば、薄膜コイル１４を形成したのちにＴＨ規定層１５Ａを形成するようにしてもよい。
【００６８】
続いて、フォトレジスト膜１６Ｆを焼成することにより、図１３に示したように、絶縁層１６を形成する。この焼成によりフォトレジスト膜１６Ｆが流動した結果、前方部分がＴＨ規定層１５Ａに隣接したまま、後方部分が丸みを帯びて傾斜するように絶縁層１６が形成される。
【００６９】
最後に、例えばめっき処理やスパッタリングを使用して、絶縁層１６およびその周辺を覆うようにヨーク層１５Ｂをパターン形成する。このヨーク層１５Ｂを形成する際には、前方においてＴＨ規定層１５Ａに乗り上げて連結されると共に後方においてバックギャップ１３ＢＧを通じて磁極層２０に連結されるようにする。これにより、ＴＨ規定層１５Ａおよびヨーク層１５Ｂを含むリターンヨーク層１５が形成され、記録ヘッド部１００Ｂが完成する。
【００７０】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、前駆磁極層１１１を覆うように絶縁層１２、ストッパ層３２および絶縁層３３を形成したのち、これらの絶縁層１２，３３と共に前駆磁極層１１１を研磨して平坦化することにより主磁極層１１を形成するようにしたので、以下の３つの理由により、主磁極層１１の形成厚さＴを高精度に制御し、薄膜磁気ヘッドを安定に量産することができる。
【００７１】
すなわち、第１に、本実施の形態では、ストッパ層３２を利用して前駆磁極層１１１に対する研磨処理の進行度が制御されるため、主磁極層１１の形成厚さＴが製造時ごとにほぼ一律に再現される。より詳細には、研磨処理時に、研磨加工がストッパ層３２に到達した時点でそれ以上進行しにくくなり、その研磨加工がストッパ層３２に到達した時点の前駆磁極層１１１の厚さに基づいて主磁極層１１の形成厚さＴが規定されるため、極端に長時間に渡って研磨処理を行わない限り（ストッパ層３２が消失するまで過剰に研磨処理を行わない限り）、加工時間に関係せずに研磨処理の進行度が適性に制御され、主磁極層１１の形成厚さＴに関して高い再現性が得られる。
【００７２】
第２に、本実施の形態では、上記「背景技術」の項において説明した溝を利用する従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法とは異なり、溝を利用せずに主磁極層１１が形成されるため、溝の形成精度に起因して主磁極層１１の形成厚さＴが影響を受けない。より詳細には、本実施の形態では、主磁極層１１の形成厚さＴを規定するための目標形成厚さ範囲の下限厚さＴ２が、絶縁層１２を形成するために使用されるスパッタリングの成膜厚さに基づいて決定されることとなり、このスパッタリングの形成厚さ精度は、溝を形成するために使用されるエッチングの形成深さ精度よりも高いため、溝を利用した従来の場合とは異なり、主磁極層１１の下限厚さＴ２が確保され、その主磁極層１１の形成厚さＴが高精度に制御される。
【００７３】
第３に、本実施の形態では、図１０および図１１に示したように、使用済みのストッパ層３２が除去されるため、図１に示したように、完成後の薄膜磁気ヘッドにストッパ層３２が残存しない。この場合には、ストッパ層が残存する従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法とは異なり、不要なストッパ層３２が残存したことに起因する不具合、例えば、ストッパ層３２を介した主磁極層１１の意図しない通電などの発生が防止される。
【００７４】
以上説明した３つの理由に基づき、本実施の形態では、主磁極層１１の形成厚さＴが高精度に制御される上、ストッパ層３２に起因する意図しない不具合の発生も防止されるため、薄膜磁気ヘッドを安定に量産することが可能となるのである。特に、主磁極層１１の形成精度に関して具体的に説明すれば、主磁極層１１の形成厚さＴは、下限厚さＴ２に基づいて定まる目標形成厚さ範囲内、すなわち下限厚さＴ２以上で、かつ下限厚さＴ２＋ストッパ層３２の厚さＴＳ以下の範囲内（Ｔ２≦Ｔ≦Ｔ２＋ＴＳ）となり、これにより、下限厚さＴ２に対してストッパ層３２の厚さＴＳ以内の誤差の形成厚さＴとなるように主磁極層１が形成される。より具体的には、目標形成厚さ範囲の下限厚さＴ２＝約０．２５μｍ、厚さＴＳ＝約０．０３μｍの場合には、最終的な主磁極層１１の形成厚さＴは約０．２５μｍ〜０．２８μｍの範囲内となる。
【００７５】
さらに、本実施の形態では、上記したように、加工時間に関係せずに主磁極層１１の形成厚さＴが製造時ごとにほぼ一律に再現され、研磨処理の加工時間を厳密に管理する必要がなくなるため、薄膜磁気ヘッドを容易かつ高精度に製造することができる。この場合には、特に、上記したように、例えば、反射光強度の変化、イオン濃度の変化またはイオンに起因する色調の変化に基づいて研磨処理の終点を検出すれば、薄膜磁気ヘッドをより容易かつ高精度に製造することができる。
【００７６】
特に、本実施の形態では、上記した薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用することにより、図１５に示したように、ウェハ２０１上に設けられた複数の形成領域Ｒに複数の薄膜磁気ヘッド２０２を並列的に形成する際に、上記した薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する作用が各形成領域Ｒごとに得られる。したがって、ストッパ層３２を利用して複数の主磁極層１１の形成厚さＴが製造時ごとにほぼ一律に再現され、基板上２０１に複数の薄膜磁気ヘッド２０２が高精度に形成されるため、この観点においても薄膜磁気ヘッドの量産安定性に寄与することができる。
【００７７】
また、本実施の形態では、図８に示したように、絶縁層１２およびストッパ層３２を覆うように絶縁層３３を形成する際に、前駆磁極層１１１の周辺領域Ｓに対応する部分の厚さＴ３が前駆磁極層１１１の厚さＴ１よりも大きくなるようにしたので（Ｔ３＞Ｔ１）、図９に示したように、前駆磁極層１１１が絶縁層１２，３３と共に研磨され、前駆磁極層１１１および絶縁層１２，３３により構成された平坦面が次第に研磨される。この場合には、厚さＴ３が厚さＴ１よりも小さい場合（Ｔ３＜Ｔ１）、すなわち図１６に示したように、前駆磁極層１１１が絶縁層１２のみと共に研磨され、前駆磁極層１１１および絶縁層１２により構成された突起構造部分が次第に研磨される場合とは異なり、研磨面（平坦面）全体を支持面として研磨処理が進行するため、その研磨処理時の平坦加工性が安定する。したがって、本実施の形態では、トレーリングエッジＴＥの平坦性がより向上し、この観点においても主磁極層１１の形成厚さＴの高精度制御に寄与することができる。
【００７８】
また、本実施の形態では、図３および図４に示したように、前駆磁極層１１１を形成したのち、その前駆磁極層１１１をエッチングして先端部１１１Ａの幅をＷ０からＷ１に狭めるようにしたので、この前駆磁極層１１１に基づいて、フォトリソグラフィ処理のパターン精度では実現し得ない極狭幅Ｗ１（例えばＷ１＝約０．１５μｍ）となるように主磁極層１１の先端部１１Ａを形成することができる。この先端部１１１Ａの幅の狭小化は本実施の形態において得られる特有の効果であり、上記「背景技術」の項において説明した溝を利用する従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では得られない効果であるため、本実施の形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、この観点においても利点を有する。
【００７９】
また、本実施の形態では、図７に示したように、前駆磁極層１１１とストッパ層３２との間の間隔Ｓ１が０．０５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内となるようにストッパ層３２を形成したので、記録磁界強度の確保ならびに磁極層の形成厚さのばらつき抑制の双方の観点において間隔Ｓ１が適性化される。具体的には、間隔Ｓ１を０．０５μｍ以上とした場合には、図１３に示したようにリターンヨーク層１５（ＴＨ規定層１５Ａ，ヨーク層１５Ｂ）を形成した際に、絶縁層１２に設けられた段差近傍部において、リターンヨーク層１５が主磁極層１１から幅方向（Ｘ軸方向）において少なくとも間隔Ｓ１だけ離れて位置し、すなわちリターンヨーク層１５が主磁極層１１に近づきすぎないため、その主磁極層１１から放出された記録用の磁束が主磁極層１１のトレーリングエッジＴＥ近傍に集中することにより記録磁界強度が確保される。一方、間隔Ｓ１を１００μｍ以下とした場合には、図１５に示したようにウェハ２０１上に複数の薄膜磁気ヘッド２０２を並列的に形成する際に、例えば、図８〜図１０に示したようにストッパ層３２が露出するまで絶縁層１２，３３と共に前駆磁極層１１１を研磨したところ、その研磨処理の影響を受けて絶縁層１２および前駆磁極層１１１が過剰研磨されたとしても、複数の薄膜磁気ヘッド２０２間において過剰研磨量がばらつきにくくなるため、各薄膜磁気ヘッド２０２間の主磁極層１１の形成厚さＴのばらつきが抑えられる。したがって、間隔Ｓ１が０．０５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内となるようにストッパ層３２を形成することにより、記録磁界強度を確保しつつ、主磁極層１１の形成厚さＴのばらつきを抑制することができる。
【実施例】
【００８０】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【００８１】
上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用して製造した薄膜磁気ヘッドの諸特性を調べたところ、以下の結果が得られた。
【００８２】
まず、図７および図１３に示した間隔Ｓ１と記録磁界強度との間の相関を調べたところ、図１７に示した結果が得られた。図１７は記録磁界強度の間隔依存性を表しており、「横軸」は間隔Ｓ１（μｍ）を示し、「縦軸」は記録磁界強度比Ｈを示している。この「記録磁界強度比Ｈ」とは、記録磁界強度に寄与しない（記録磁界強度の値が変化しない）程度まで間隔Ｓ１を大きくした場合に得られることが見込まれる記録磁界強度Ｈ１と、薄膜磁気ヘッドの製造工程において実際に設定され得る範囲内で間隔Ｓ１を変化させた場合に得られた記録磁界強度Ｈ２との比であり、すなわち記録磁界強度Ｈ１に対する記録磁界強度Ｈ２の比（Ｈ＝Ｈ２／Ｈ１）である。なお、薄膜磁気ヘッドの製造条件としては、主磁極層のうちの先端部の幅を０．２５μｍとした。
【００８３】
図１７に示した結果から判るように、記録磁界強度比Ｈは、間隔Ｓ１の変化に応じて変化した。具体的には、記録磁界強度比Ｈは、間隔Ｓ１が０．２０μｍ以上の範囲では一定（＝１．０）であったが、間隔Ｓ１が０．２０μｍよりも小さくなると次第に減少した。このことから、間隔Ｓ１が０．２０μｍ以上の範囲において記録磁界強度比Ｈが減少しないため、記録磁界強度を確保する観点から間隔Ｓ１の適性範囲を規定すれば、間隔Ｓ１が０．２０μｍ以上の範囲において記録磁界強度を確保できることが確認された。なお、記録磁界強度比Ｈが１．０未満になったとしても、その記録磁界強度比Ｈが０．７以上であれば薄膜磁気ヘッドの実使用上において十分な記録磁界強度が得られるとすると、間隔Ｓ１が０．０５μｍ以上の範囲において十分な記録磁界強度が得られることが確認された。
【００８４】
続いて、図７に示した間隔Ｓ２と主磁極層の形成厚さのばらつきとの間の相関を調べたところ、図１８に示した結果が得られた。図１８は主磁極層の形成厚さのばらつきの間隔依存性を表しており、「横軸」は間隔Ｓ２（μｍ）を示し、「縦軸」は主磁極層の形成厚さのばらつきＤを示している。この「主磁極層の形成厚さのばらつきＤ」とは、上記実施の形態において図８〜図１０および図１５を参照して説明したように、ウェハ上に複数の薄膜磁気ヘッドを並列的に形成する場合において、ストッパ層が露出するまで絶縁層と共に前駆磁極層を研磨した際に、その研磨処理の影響を受けて前駆磁極層が過剰研磨されることに起因して各薄膜磁気ヘッド間において生じた主磁極層の形成厚さのばらつきであり、具体的には主磁極層の形成厚さの最大値と最小値との差異である。なお、薄膜磁気ヘッドの製造条件としては、図１７の場合と同様に、主磁極層のうちの先端部の幅を０．２５μｍとした。
【００８５】
図１８に示した結果から判るように、主磁極層の形成厚さのばらつきＤは、間隔Ｓ２の変化に応じて変化した。具体的には、ばらつきＤは、間隔Ｓ２が大きくなるにしたがって次第に増加し、特に、ばらつきＤの変化勾配は間隔Ｓ２＝２００μｍを境界として著しく増加した。このことから、間隔Ｓ２が２００μｍ以下の範囲においてばらつきＤの変化勾配が緩やかになるため、ばらつきＤを小さくすることにより主磁極層の形成厚さのばらつきＤを抑制する観点から間隔Ｓ２の適性範囲を規定すれば、間隔Ｓ２が２００μｍ以下の範囲において主磁極層の形成厚さのばらつきを抑制できることが確認された。ここで、上記した間隔Ｓ２の適性範囲（２００μｍ以下）を間隔Ｓ１に換算すると、極微小な主磁極層の幅（＝０．２５μｍ）を考慮しなければ、間隔Ｓ１の適性範囲は間隔Ｓ２の適性範囲の半分の範囲、すなわち１００μｍ以下であることが導かれた。なお、主磁極層を極めて高精度に形成したい場合に、その主磁極層の形成精度を確保する上でばらつきＤが１３ｎｍ以下である必要があるとすると、間隔Ｓ２が１５０μｍ以下の範囲において十分な形成精度が得られることが確認された。この場合においても、上記したように間隔Ｓ２の適性範囲（１５０μｍ以下）を間隔Ｓ１に換算すると、間隔Ｓ１の適性範囲は間隔Ｓ２の適性範囲の半分の範囲、すなわち７５μｍ以下であることが導かれた。
【００８６】
上記した図１７および図１８の結果を考慮すると、記録磁界強度の確保ならびに主磁極層の形成厚さのばらつき抑制の双方の観点から間隔Ｓ１の適正範囲を規定すると、その間隔Ｓ１が０．０５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内（０．０５μｍ≦Ｓ１≦１００μｍ）、好ましくは０．２０μｍ以上７５μｍ以下の範囲内（０．２０μｍ≦Ｓ２≦７５μｍ）において記録磁界強度を確保しつつ、主磁極層の形成厚さのばらつきを抑制可能であることが確認された。
【００８７】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記実施の形態では、本発明を単磁極型ヘッドの製造方法に適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、リング型ヘッドの製造方法に適用してもよい。また、上記実施の形態では、本発明を複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法に適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録専用の薄膜磁気ヘッドの製造方法や、記録・再生兼用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法にも適用可能である。もちろん、本発明を、書き込み用の素子および読み出し用の素子の積層順序を逆転させた構造の薄膜磁気ヘッドの製造方法についても適用可能である。
【００８８】
また、上記実施の形態では、本発明を垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの製造方法に適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、本発明を長手記録方式の薄膜磁気ヘッドの製造方法に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、例えばハードディスクなどの磁気記録媒体に情報を磁気的に記録する薄膜磁気ヘッドの製造方法に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法により製造される薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表す平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造工程における一工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を説明するための断面図である。
【図１４】製造途中の薄膜磁気ヘッドの主要部の平面構成を表す平面図である。
【図１５】薄膜磁気ヘッドの量産工程を説明するための平面図である。
【図１６】薄膜磁気ヘッドの製造工程上の不具合を説明するための断面図である。
【図１７】記録磁界強度の間隔依存性を表す図である。
【図１８】主磁極層の形成厚さのばらつきの間隔依存性を表す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１…基板、２，９，１２，１６，３３…絶縁層、３…下部リードシールド層、４…シールドギャップ膜、５…上部リードシールド層、６…ＭＲ素子、７…分離層、８…補助磁極層、１０…シード層、１１…主磁極層、１１Ａ，１１１Ａ…先端部、１１Ｂ，１１１Ｂ…後端部、１３…ギャップ層、１３ＢＧ…バックギャップ、１４…薄膜コイル、１５…ライトシールド層、１５Ａ…ＴＨ規定層、１５Ｂ…ヨーク層、１６Ｆ…フォトレジスト膜、１７…オーバーコート層、２０…磁極層、３１，３４…フォトレジストパターン、３２…ストッパ層、４０…エアベアリング面、１００Ａ…再生ヘッド部、１００Ｂ…記録ヘッド部、１１１…前駆磁極層、２０１…ウェハ、２０２…薄膜磁気ヘッド、ＦＰ…フレアポイント、Ｍ…媒体進行方向、Ｒ…形成領域、Ｓ１，Ｓ２…間隔、ＴＨ…スロートハイト、ＴＰ…スロートハイトゼロ位置。
【図１】
2005038576.tif 000003
【図２】
2005038576.tif 000004
【図３】
2005038576.tif 000005
【図４】
2005038576.tif 000006
【図５】
2005038576.tif 000007
【図６】
2005038576.tif 000008
【図７】
2005038576.tif 000009
【図８】
2005038576.tif 000010
【図９】
2005038576.tif 000011
【図１０】
2005038576.tif 000012
【図１１】
2005038576.tif 000013
【図１２】
2005038576.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2005038576.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2005038576.tif 000018
【図１７】
2005038576.tif 000019
【図１８】
2005038576.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月5日(2004.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
ところで、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドを安定に量産するためには、例えば、記録処理を担う磁極層の形成厚さを可能な限り高精度に制御する必要がある。しかしながら、溝に埋め込んだ磁性層を研磨することにより磁極層を形成する従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極層の形成厚さが実質的に溝の深さに基づいて規定されるため、ストッパ層を利用して研磨処理の進行度を十分に制御したとしても、溝の深さの形成精度が十分でないと、結局のところは磁極層の形成厚さを高精度に制御することが困難になるという問題があった。したがって、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの安定な量産性を確保するためには、磁極層の形成厚さを可能な限り高精度に制御し得る製造技術の確立が急務である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
最後に、例えばめっき処理やスパッタリングを使用して、絶縁層１６およびその周辺を覆うようにヨーク層１５Ｂをパターン形成する。このヨーク層１５Ｂを形成する際には、前方においてＴＨ規定層１５Ａに乗り上げて連結されると共に後方においてバックギャップ１３ＢＧを通じて磁極層２０に連結されるようにする。これにより、ＴＨ規定層１５Ａおよびヨーク層１５Ｂを含むライトシールド層１５が形成され、記録ヘッド部１００Ｂが完成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
また、本実施の形態では、図７に示したように、前駆磁極層１１１とストッパ層３２との間の間隔Ｓ１が０．０５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内となるようにストッパ層３２を形成したので、記録磁界強度の確保ならびに磁極層の形成厚さのばらつき抑制の双方の観点において間隔Ｓ１が適正化される。具体的には、間隔Ｓ１を０．０５μｍ以上とした場合には、図１３に示したようにライトシールド層１５（ＴＨ規定層１５Ａ，ヨーク層１５Ｂ）を形成した際に、絶縁層１２に設けられた段差近傍部において、ライトシールド層１５が主磁極層１１から幅方向（Ｘ軸方向）において少なくとも間隔Ｓ１だけ離れて位置し、すなわちライトシールド層１５が主磁極層１１に近づきすぎないため、その主磁極層１１から放出された記録用の磁束が主磁極層１１のトレーリングエッジＴＥ近傍に集中することにより記録磁界強度が確保される。一方、間隔Ｓ１を１００μｍ以下とした場合には、図１５に示したようにウェハ２０１上に複数の薄膜磁気ヘッド２０２を並列的に形成する際に、例えば、図８〜図１０に示したようにストッパ層３２が露出するまで絶縁層１２，３３と共に前駆磁極層１１１を研磨したところ、その研磨処理の影響を受けて絶縁層１２および前駆磁極層１１１が過剰研磨されたとしても、複数の薄膜磁気ヘッド２０２間において過剰研磨量がばらつきにくくなるため、各薄膜磁気ヘッド２０２間の主磁極層１１の形成厚さＴのばらつきが抑えられる。したがって、間隔Ｓ１が０．０５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内となるようにストッパ層３２を形成することにより、記録磁界強度を確保しつつ、主磁極層１１の形成厚さＴのばらつきを抑制することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
続いて、図７に示した間隔Ｓ２と主磁極層の形成厚さのばらつきとの間の相関を調べたところ、図１８に示した結果が得られた。図１８は主磁極層の形成厚さのばらつきの間隔依存性を表しており、「横軸」は間隔Ｓ２（μｍ）を示し、「縦軸」は主磁極層の形成厚さのばらつきＤ（ｎｍ）を示している。この「主磁極層の形成厚さのばらつきＤ」とは、上記実施の形態において図８〜図１０および図１５を参照して説明したように、ウェハ上に複数の薄膜磁気ヘッドを並列的に形成する場合において、ストッパ層が露出するまで絶縁層と共に前駆磁極層を研磨した際に、その研磨処理の影響を受けて前駆磁極層が過剰研磨されることに起因して各薄膜磁気ヘッド間において生じた主磁極層の形成厚さのばらつきであり、具体的には主磁極層の形成厚さの最大値と最小値との差異である。なお、薄膜磁気ヘッドの製造条件としては、図１７の場合と同様に、主磁極層のうちの先端部の幅を０．２５μｍとした。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
図１８に示した結果から判るように、主磁極層の形成厚さのばらつきＤは、間隔Ｓ２の変化に応じて変化した。具体的には、ばらつきＤは、間隔Ｓ２が大きくなるにしたがって次第に増加し、特に、ばらつきＤの変化勾配は間隔Ｓ２＝２００μｍを境界として著しく増加した。このことから、間隔Ｓ２が２００μｍ以下の範囲においてばらつきＤの変化勾配が緩やかになるため、ばらつきＤを小さくすることにより主磁極層の形成厚さのばらつきＤを抑制する観点から間隔Ｓ２の適性範囲を規定すれば、間隔Ｓ２が２００μｍ以下の範囲において主磁極層の形成厚さのばらつきを抑制できることが確認された。ここで、上記した間隔Ｓ２の適正範囲（２００μｍ以下）を間隔Ｓ１に換算すると、極微小な主磁極層の幅（＝０．２５μｍ）を考慮しなければ、間隔Ｓ１の適性範囲は間隔Ｓ２の適正範囲の半分の範囲、すなわち１００μｍ以下であることが導かれた。なお、主磁極層を極めて高精度に形成したい場合に、その主磁極層の形成精度を確保する上でばらつきＤが１３ｎｍ以下である必要があるとすると、間隔Ｓ２が１５０μｍ以下の範囲において十分な形成精度が得られることが確認された。この場合においても、上記したように間隔Ｓ２の適正範囲（１５０μｍ以下）を間隔Ｓ１に換算すると、間隔Ｓ１の適正範囲は間隔Ｓ２の適正範囲の半分の範囲、すなわち７５μｍ以下であることが導かれた。