(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の層を積層してなる記録磁極構造であって、
それぞれが所定の膜厚を有するｎ層の磁性層であって、前記基板から最も離れた層が、記録動作時におけるトレーリング磁性層として規定されると共に他のいずれの磁性層よりも厚い膜厚を有するように形成されたｎ層の磁性層と、
前記ｎ層の磁性層における隣り合うもの同士の間を分離するようにこれらのｎ層の磁性層と交互に積層され、それぞれが前記磁性層間の反強磁性結合（antiferromagnetic coupling）または交換減結合（exchange decoupling ）を助長する膜厚を有するように形成されたｎ−１層の非磁性層と
を備えたことを特徴とする記録磁極構造。
【請求項２】
前記磁性層は、ＣｏＦｅ（コバルト鉄）、ＣｏＦｅＮｉ（コバルト鉄ニッケル）、ＦｅＣｏＮ（窒化鉄コバルト）またはＦｅＮｉ（ニッケル鉄）からなり、
前記非磁性層は、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロジウム）、Ａｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウム）、ＳｉＯ2 （酸化シリコン）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ｃｒ（クロム）またはＮｉＣｒ（ニッケルクロム）からなり、膜厚が０．５ｎｍないし１０ｎｍである
ことを特徴とする請求項１に記載の記録磁極構造。
【請求項３】
前記トレーリング磁性層が、前記ｎ層の磁性層の総膜厚の２５％以上の膜厚を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の記録磁極構造。
【請求項４】
前記トレーリング磁性層が、前記ｎ層の磁性層の総容積の２５％以上の容積を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の記録磁極構造。
【請求項５】
前記トレーリング磁性層と前記基板との間のｎ−１層の磁性層が同じ膜厚を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の記録磁極構造。
【請求項６】
前記トレーリング磁性層と前記基板との間のｎ−１層の磁性層が、前記トレーリング磁性層から離れるにつれて次第に薄くなっている
ことを特徴とする請求項１に記載の記録磁極構造。
【請求項７】
前記ｎ−１層の非磁性層が同じ膜厚を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の記録磁極構造。
【請求項８】
基板上に複数の層を積層してなる記録磁極構造であって、
それぞれが所定の膜厚を有するｎ層の磁性層であって、前記基板から最も離れた層が、記録動作時におけるトレーリング磁性層として規定されるように形成されたｎ層の磁性層と、
前記ｎ層の磁性層のうち前記基板に近い方からｎ−１層の磁性層における隣り合うもの同士の間（前記トレーリング磁性層とその隣りの磁性層との間を除く）を分離するようにこれらのｎ−１層の磁性層と交互に積層され、それぞれが前記磁性層間の反強磁性結合または交換減結合を助長する膜厚を有するように形成されたｎ−２層の非磁性層と、
前記トレーリング磁性層とその隣りの磁性層との間に形成され、両者間の直接磁気結合（direct magnetic coupling）を助長する磁性スペーサと
を備えたことを特徴とする記録磁極構造。
【請求項９】
前記磁性層は、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＣｏＮまたはＦｅＮｉからなる
ことを特徴とする請求項８に記載の記録磁極構造。
【請求項１０】
前記非磁性層は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＡｌＮ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、ＣｒまたはＮｉＣｒからなり、膜厚が０．５ｎｍないし１０ｎｍである
ことを特徴とする請求項８に記載の記録磁極構造。
【請求項１１】
前記磁性スペーサは、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉまたはＣｏ系アモルファス材料からなり、膜厚が２ｎｍないし２０ｎｍである
ことを特徴とする請求項８に記載の記録磁極構造。
【請求項１２】
基板上に複数の層を積層する方法であって、
それぞれが所定の膜厚を有するｎ層の磁性層を、それらの磁性層のうち前記基板から最も離れた層が記録動作時におけるトレーリング磁性層として規定されると共に他のいずれの磁性層よりも厚い膜厚を有するように、形成するステップと、
それぞれが前記磁性層間の反強磁性結合または交換減結合を助長するような膜厚を有するｎ−１層の非磁性層を、前記ｎ層の磁性層における隣り合うもの同士の間を分離するように、前記ｎ層の磁性層と交互に積層するステップと
を含むことを特徴とする垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法。
【請求項１３】
前記磁性層を、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＣｏＮまたはＦｅＮｉにより形成し、
前記非磁性層を、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＡｌＮ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、ＣｒまたはＮｉＣｒにより、膜厚が０．５ｎｍないし１０ｎｍとなるように形成する
ことを特徴とする請求項１２に記載の垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法。  
【請求項１４】
前記トレーリング磁性層を、前記ｎ層の磁性層の総容積の２５％以上の容積を有するように形成する
ことを特徴とする請求項１２に記載の垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法。  
【請求項１５】
前記トレーリング磁性層を、前記ｎ層の磁性層の総膜厚の２５％以上の膜厚を有するように形成する
ことを特徴とする請求項１２に記載の垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法。  
【請求項１６】
前記トレーリング磁性層と前記基板との間のｎ−１層の磁性層を、同じ膜厚となるように形成する
ことを特徴とする請求項１２に記載の垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法。  
【請求項１７】
前記トレーリング磁性層と前記基板との間のｎ−１層の磁性層を、前記トレーリング磁性層から離れるにつれて次第に薄くなるように形成する
ことを特徴とする請求項１２に記載の垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法。  
【請求項１８】
基板上に複数の層を積層する方法であって、
それぞれが所定の膜厚を有するｎ層の磁性層を、それらの磁性層のうち前記基板から最も離れた層が記録動作時におけるトレーリング磁性層として規定されるように形成するステップと、
それぞれが前記磁性層間の反強磁性結合または交換減結合を助長するような膜厚を有するｎ−２層の非磁性層を、前記ｎ層の磁性層のうち前記基板に近い方からｎ−１層の磁性層における隣り合うもの同士の間（前記トレーリング磁性層とその隣りの磁性層との間を除く）を分離するように、前記ｎ−１層の磁性層と交互に積層するステップと、
前記トレーリング磁性層とその隣りの磁性層との間に、両者間の直接磁気結合を助長する磁性スペーサを形成するステップと
を含むことを特徴とする垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法。  
【請求項１９】
前記磁性層を、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＣｏＮまたはＦｅＮｉにより形成する
ことを特徴とする請求項１８に記載の垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法。  
【請求項２０】
前記非磁性層を、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＡｌＮ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、ＣｒまたはＮｉＣｒにより、膜厚が０．５ｎｍないし１０ｎｍとなるように形成する
ことを特徴とする請求項１８に記載の垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法。  
【請求項２１】
前記磁性スペーサを、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉまたはＣｏ系アモルファス材料により、膜厚が２ｎｍないし２０ｎｍとなるように形成する
ことを特徴とする請求項１８に記載の垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造およびその形成方法に係わり、特に、磁性材料と非磁性材料とを積層して構成された記録磁極構造およびその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２００ギガビット／平方インチを越えるディスクドライブの用途においては、垂直磁気記録（ＰＭＲ）技術が長手磁気記録技術（ＬＭＲ）に取って代わり、主流の技術となってきた。磁気トランスデューサの絶え間ない小型化の進展により、２２ｋＧを越える飽和磁化Ｂｓを有する高い磁気モーメントの軟磁性薄膜が記録ヘッドに求められている。単磁極ライタおよび２層構造媒体の特徴を組み合わせたＰＭＲヘッドは、ＬＭＲヘッドに比べると、より高い記録磁界、より良好なリードバック信号、およびはるかに大きな面記録密度を提供し得るという点においてずっと有利である。特に、シールド付き磁極ヘッドを用いると、トレーリングシールドのおかげでトレーリング側に大きなヘッド磁界勾配が得られるので、実質的に記録性能を向上させることができる。
【０００３】
しかしながら、ＰＭＲヘッドにはまだいくつかの問題がある。その最も大きなものは、ヘッドによるデータ消去現象である。これは、記録したあとにデータが消去されてしまうという現象である。この種の消去現象は、主磁極内の残留磁化により引き起こされるものと考えられており、また、記録磁極の先鋭な先端形状と関係がある。
【０００４】
図９は、一般的なＰＭＲヘッドの断面構造を表すものである。この図に示したように、ＰＭＲヘッドは、主磁極層１０と、磁束リターン磁極（対向磁極）８とを備えている。主磁極層１０と磁束リターン磁極８とは、トレーリングシールド７を介して磁気的に結合している。主磁極層１０は、エアベアリング面（ＡＢＳ面）５に磁極先端部（ポールチップ）１０ｔを有する。コイル６によって主磁極層１０内に生じた磁束は、磁極先端部１０ｔを通って磁気記録媒体４に入り、さらに、磁束リターン磁極８を通って主磁極層１０へと戻るようになっている。主磁極層１０は、ＡＢＳ面の磁極先端部１０ｔにおける磁界が記録媒体４内の磁化を反転させるのに十分な強さとなるように、磁束を集中させる。トレーリングシールド７は、ダウントラック方向における磁界勾配を高めるために設けられている。
【０００５】
図１０は、主磁極層１０を上面から見たときの図である。主磁極層１０は、ヨークと呼ばれる広い部分１０ｍと、磁極と呼ばれる狭い矩形部分１０ｐとを有する。磁極１０ｐは、ＡＢＳ面５−５から、ヨーク１０ｍと交差するネック１２を通りＡＢＳ面５−５と平行な面３−３まで延びており、これがネックハイトＮＨを規定する。主磁極層１０は、磁極１０ｐの長手方向側線の延長線１１に対してθなる角度をもって外側に裾拡がり状に拡がっている。ＰＭＲ技術においては、スキューに起因する書込エラーを抑制するために、ＡＢＳ面から見た磁極１０ｐの形状を、ベベル角（傾斜角）をもったものにする必要がある。
【０００６】
ヨーク１０ｍおよび磁極１０ｐを含む主磁極層１０は、次のようにして形成される。まず、酸化アルミニウム層の上にフォトレジスト層を形成したのち、これをパターニングして、主磁極層１０の形状に対応した形状の開口を有するフォトレジストパターンを形成する。次に、エッチングプロセスにより、このフォトレジストパターンを酸化アルミニウム層に転写して、酸化アルミニウムからなる型枠を形成する。次に、めっき法またはスパッタ成膜法によって、酸化アルミニウム型枠の開口内部に磁性材料を満たすことにより、主磁極層１０を形成する。最後に、ラッピングプロセスによって、磁極１０ｐにおけるヨーク１０ｍとは反対側の端部を研磨除去し、ＡＢＳ面５−５を画定する。
【０００７】
先行技術を調査したところ、以下のような文献が見つかった。
【０００８】
Y. Okadaらによる非特許文献１には、記録後消去の問題を改善するために、記録磁極層および主磁極を積層構造にする技術が開示されている。ここでは、膜厚２５ｎｍのＦｅＣｏ層と膜厚１ｎｍのＣｒ層との間に反強磁性結合が観測されている。そして、［ＦｅＣｏ／Ｃｒ］ｎという多層構造によって磁極の安定性が助長されている。
【０００９】
Slonczewski による非特許文献２には、実際上有利な所定の形状から閉磁区壁をなくすために、積層法を用いることが報告されている。そこには、一具体例として、主磁極層において、１．６μｍという膜厚を有する２層のニッケル鉄層が膜厚１２ｎｍの非磁性層によって分離された構造が示されている。
【００１０】
他の先行技術として、特許文献１には、磁極先端部の記録磁界等高線をまっすぐにするために、低い飽和磁化を有する薄いダウンストリーム磁性層と、より高い飽和磁化を有するより厚い膜厚のダウンストリーム磁性層とを備えた記録磁極が開示されている。
【００１１】
特許文献２には、ＮｉＦｅまたはＣｏＦｅＮｉからなる第１の磁極層を、高いイオンビームエッチングレートを有する記録ギャップ層によって、同様の材料からなる第２の磁極層から分離することによって、トリミング工程中に第２の磁極層が削られるのを防ぐようにした技術が開示されている。
【００１２】
特許文献３には、５０ｎｍ〜６０ｎｍの膜厚を有するＦｅＲｈＮ等の磁気モーメントの大きい磁性材料からなる層を、１０ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚を有するＣｏＺｒＣｒ等のアモルファス合金によって分離することが開示されている。この場合には、磁気モーメントの大きい磁性材料の、全体としての透磁率および一軸異方性を改善するために、両方の層を磁性材料で構成している。しかしながら、残留磁化は改善されない。
【００１３】
特許文献４には、ＮｉＰＸ合金およびＮｉＦｅ層からなる積層構造を有する上側磁極先端部および下側磁極先端部を備えた磁気ヘッドが開示されている。積層構造における端の層は膜厚Ｄを有する一方、中間の層は膜厚２Ｄを有する。
【００１４】
特許文献５には、トレーリングシールドを備えた記録磁極の形成方法が開示されている。この記録磁極は、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅまたはＣｏＦｅ／ＮｉＦｅからなる磁性層と、Ｒｈ、ＲｕまたはＣｒからなる磁性層とを積層して形成されるものである。それらの各層についての相対的な膜厚の大小に関する記載はなく、ただ、図面からは、すべての層が実質的に同じ厚さであるように読み取れる。
【００１５】
特許文献６およびY.Chenらによる非特許文献３には、磁気モーメントが大きい複数の層の間にＲｕ結合層を配した反強磁性結合スキームをもつ高磁気モーメント膜積層構造が開示されている。そのような積層スキームでは、ＦｅＣｏ等の高磁気モーメント材料が、非磁性層の挿入によって分離された何層かのより薄いＦｅＣｏ層の中に積層される。Ｒｕ、ＲｈまたはＣｒのような非磁性の積層材料がある膜厚に達すると、非磁性層（Ｒｕ）の両側のＦｅＣｏ層の磁化を互いに反平行の方向に向かせるような結合エネルギーが生じ、その結果、反強磁性（ＡＦＣ）積層構造が形作られる。あるＦｅＣｏ層内の磁化は、それに近接した他のＦｅＣｏ層内の磁化とは反対の方向を向くことから、残留磁化が低減される。
【００１６】
【非特許文献１】Magnetic properties of FeCo multilayered films for single pole heads”, IEE Trans. Magn., Vol.40, No.4, pp.2368-2370 (July 2004)
【非特許文献２】Micromagnetics of laminated permalloy films ”, IEEE Trans. on Magn., Vol.24, No.3, pp.2045-2053 (May 1998)
【非特許文献３】High moment materials and fabrication processes for shielded perpendicular write head beyond 200 Gb/in2, IEEE Trans. Magn. Vol.43, No.2, p609 (2007)
【特許文献１】米国特許第6,950,277 号
【特許文献２】米国特許第6,243,939 号
【特許文献３】米国特許第6,233,116 号
【特許文献４】米国特許第5,379,172 号
【特許文献５】米国特許第7,120,988 号
【特許文献６】米国特許第7,057,853 号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来のＡＦＣ積層スキームにおける欠点は、ＦｅＣｏ／Ｒｕ／ＦｅＣｏといった構造における結合強度が一般に大きいために、この種のＡＦＣ積層構造では低磁界の下で大きな異方性磁界および低磁気モーメントが必ず生ずるということである。そのような結合強度は、より厚い非磁性層を用いる（例えば、Ｒｕ層を０．７５ｎｍから１．８ｎｍへと厚くする）ことによって低減することができるが、ＦｅＣｏ／Ｒｕ／ＦｅＣｏ積層体中に占める非磁性層の割合が増加するにつれて、磁気モーメントが弱まってしまう。したがって、大きな磁気モーメントを有すると同時に残留磁化の低減機構をもたらすことが可能な、改善された記録磁極積層スキームが求められている。
【００１８】
しかしながら、上記した先行技術には、そのような記録磁極積層スキームについての有力な改善方法が開示されていない。
【００１９】
本発明は係る課題を解決するためになされたもので、その目的は、高い磁気モーメントを有する材料を用いた積層構造を有すると共に、垂直磁気記録ヘッドへの適用において残留磁化を低減することにより、磁極による書込後消去現象を抑制することができる記録磁極構造を提供することにある。
【００２０】
本発明の他の目的は、上記の目的に加えて、垂直磁気記録ヘッドにおいて、Ｓ／Ｎ比（信号対ノイズ比）を向上させることができる記録磁極構造を提供することにある。
【００２１】
本発明のさらに他の目的は、上記の２つの目的を達成しつつ、現行の製造プロセスおよび製造設備をそのまま適用することが可能な、垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の目的は、例えば、以下に詳細に述べる各手段によって達成可能である。
【００２３】
一具体例として、本発明の記録磁極構造は、次のようにして形成可能である。
まず、基板上にエッチストップ層を形成した後、その上に絶縁層を形成する。次に、フォトリソグラフィ工程（一連のフォトレジスト現像およびエッチング工程）により、その絶縁層に、記録磁極構造としての主磁極層の形成に用いる型枠を形成する。具体的には、例えば、絶縁層の上にフォトレジストを塗布したのちパターン露光および現像等を行うことにより、ヨーク部と記録磁極部とを含む主磁極層に対応した形状を有する領域において絶縁層を露出させる開口をフォトレジスト層に形成する。次に、エッチストップ層においてエッチングが停止する反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によって、フォトレジストの開口を絶縁層に転写する。これにより、主磁極層形成用の型枠が形成される。必要に応じ、上記のようなフォトレジストパターニング・エッチングシーケンス（第１のシーケンス）に続いて、主磁極層のうちの別の部分に対応する他の開口部分を画定するために他のフォトレジストパターニングエッチング・シーケンス（第２のシーケンス）を行うようにしてもよい。その後、フォトレジスト層を除去したのち、絶縁層の上および型枠内のエッチストップ層の上にシード層を形成する。次に、一連のスパッタ成膜工程により、型枠形状内に主磁極層を形成する。
【００２４】
本発明の主要な特徴は、主磁極層が［Ｍ／Ｓ］n-1 ／Ｍという積層構造を有する点にある。ここで、Ｍは、ＦｅＣｏまたはＦｅＣｏＮｉ等からなる磁性層であり、Ｓは、ＲｕまたはＡｌ2 Ｏ3 等からなる非磁性スペーサである。ｎは整数である。非磁性スペーサの膜厚は、各磁性層が非磁性スペーサを介して交換減結合または反強磁性結合するような厚さに設定することが好ましい。さらに、積層構造のうち最もトレーリング側の磁性層（トレーリング磁性層）は、他のいずれの磁性層よりも厚く形成する。
【００２５】
もしも、トレーリング磁性層が、カーブしたトレーリングエッジをもつ凹形状を有するものである場合には、トレーリング磁性層が、ｎ層の磁性層Ｍの総容積の２５％を越える容積を有するようにするのが好ましい。また、トレーリング磁性層が、真っ直ぐなトレーリングエッジをもつものである場合には、トレーリング磁性層が、ｎ層の磁性層Ｍの総膜厚の２５％を越える膜厚を有するようにするのが好ましい。
【００２６】
ｎ層の磁性層Ｍのうち、トレーリング磁性層以外のｎ−１層の磁性層は、トレーリング磁性層よりも薄く、実質的にみな同じ膜厚を有するように構成可能である。あるいは、トレーリング磁性層以外のｎ−１層の磁性層が、リーディング側からトレーリング側に近づくにつれて次第に大きくなるようにし、かつ、トレーリング磁性層がｎ層の磁性層Ｍの総膜厚の２５％以上の膜厚を占めるようにしてもよい。第３の例として、トレーリング磁性層とそのすぐ隣の磁性層との間に磁性スペーサを設けると共に、それ以外の磁性層の相互間には非磁性スペーサを設けるようにしてもよい。
【００２７】
積層構造を有する主磁極層を形成したのち、１またはそれ以上のアニールプロセスを行う。そのようなアニールプロセスとしては、磁化困難軸アニールプロセス、容易軸アニールプロセス、およびその両方が含まれる。その後、ＣＭＰ（化学機械研磨）等の平坦化プロセスを行うことにより、積層された主磁極層の最上面が、その隣りの絶縁層の上面と共面となるようにする。
【００２８】
このような積層構造をもつ主磁極層は、フォトレジストパターニングプロセスおよびイオンビームエッチング等を含むエッチングプロセスによっても形成可能である。例えば、基板上に、［Ｍ／Ｓ］n-1 ／Ｍといった積層構造を形成したのち、その上にフォトレジスト層を形成し、これを、記録磁極を含む主磁極層の形にパターニングすることにより、フォトレジストからなるエッチマスクを形成する。続いて、このエッチマスクを用いてエッチングを行い、積層構造のうちエッチマスクで覆われていない部分を除去することにより、主磁極層をパターニングする。次に、エッチマスクを除去したのち、パターニングされた主磁極層の上および周囲に絶縁層を形成する。そして、平坦化プロセスにより、絶縁層の上面と主磁極層の上面とを共面にする。
【００２９】
なお、本出願は、本出願人による２００７年７月３日出願の米国特許出願１１／８２５, ０３４、および、２００７年６月２１日出願の米国特許出願１１／８２０, ９６２（対応日本出願は特願２００８- １６３６６３）に関連したものであり、それらの出願の内容を援用している。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の記録磁極構造によれば、基板上に、ｎ層の磁性層とｎ−１層の非磁性スペーサとを交互に形成すると共に、最もトレーリング側の磁性層を他の磁性層よりも厚く形成するようにしたので、記録動作後の消去現象を抑制しつつ、オーバーライト性能とＳ／Ｎ比とを向上し得るＰＭＲヘッドを得ることができる。また、最もトレーリング側の磁性層とその隣の磁性層との間の非磁性スペーサに代えて軟磁性材料からなる磁性スペーサを配するようにした場合には、最もトレーリング側の磁性層の実質的膜厚を効果的に増加させることができるので、記録性能がより向上する。
【００３１】
また、本発明に係る垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極構造の形成方法によれば、ｎ層の磁性層とｎ−１層の非磁性スペーサとを交互に形成するという従来と同様の積層構造を採用しつつ、最もトレーリング側の磁性層を他の磁性層よりも厚く形成するだけでよいので、現行の製造プロセスおよび製造設備をそのまま適用することが可能であり、製造コストの上昇を伴うことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本実施の形態は、垂直磁気記録ヘッドにおける主磁極層およびその形成方法に関するものである。ここでは、主磁極層のうちの磁極部およびヨーク部の双方を積層構造にしたものについて説明するが、磁極部を積層構造とし主磁極層のうちの少なくとも一部を積層構造としないような例もまた可能である。また、主磁極層は、スティッチ型（分割型）の磁極構造を有するものであってもよい。さらに、主磁極層は、ＡＢＳ面から見た形状が特定の磁極形状を有するものに限られるものではなく、逆台形のものや、１以上の曲線エッジをもつもの（トレーリングエッジが凹型のものを含む）も含む。
【００３３】
従来デザインには、残留磁化を最小限にしてデータ消去をうまく抑制することができたとしても記録性能が劣るという欠点があったので、多くの発明者は、積層型の記録磁極構造デザインの改善に意欲的ではなかった。主磁極層は、隣接トラックのデータを容易に消去してしまうような先鋭な先端形状を有していることから、データ消去現象は重要な問題である。一般に、積層構造をもつ記録磁極は、複数の磁性層における隣り合った層間を薄い非磁性スペーサによって分離した構造を有している。
ここでは、まず、従来デザインの積層型記録磁極構造の問題点について詳細に説明する。
【００３４】
図１１〜図１３は、同じ膜厚の複数の磁性層を有する従来の積層型記録磁極について、ランダウ−リフシッツ−ギルバートの式に基づいた微小磁気モデルプログラムを用いてシミュレーションを行った結果を表すものである。
【００３５】
図１１は、反強磁性的に結合された磁極ヘッドによって記録動作を行った後の記録媒体表面における残留磁界（縦軸）を示している。横軸は、トラックに沿った方向の位置を示しており、０点位置（リーディングエッジ）を基準として、＋方向はトレーリング側方向を示す。なお、縦軸の残留磁界の単位は、エルステッド［Ｏｅ］（＝１０3 ／４π［Ａ／ｍ］）である。ここで、曲線６０，６１，６２は、それぞれ、１層，２層，４層の磁性層からなる反強磁性結合磁極を用いた場合の残留磁化データである。静磁気相互作用または反平行結合は、磁化が交互に反対方向を向く構造にとって有利に働くので、磁性層の数が増えれば増えるほど、記録磁極からの残留磁化は小さくなる。所定の層数の磁性層の場合、反強磁性結合が大きいほど、より効果的に残留磁化を低減することができる。積層構造にすることによって、単層の場合に比べて１０〜３５％程度、残留磁化を低減可能である。
【００３６】
図１２は、従来の積層型記録磁極の記録特性が、特にトレーリングエッジ近傍において低下する様子を表すものである。この例では、同じ膜厚をもった４層の積層構造の場合には、ダウントラック位置が＋０．２μｍ（トレーリングエッジから０．０５μｍだけ内側）の近傍において記録磁界が低下しているが、同じ膜厚をもった８層の積層構造の場合には、広い範囲のダウントラック位置にわたって記録磁界の著しい損失が見られる。なお、このデータは、ＦｅＣｏからなる磁性層の相互間に２ｎｍ厚のＴａスペーサを配置し、記録磁極の総膜厚を０．２５μｍに保った積層構造についてのものである。
【００３７】
図１３は、記録磁極におけるトレーリングエッジでの垂直記録磁界を非磁性スペーサの膜厚の関数として表したものである。ここでは、磁性層の層数を変化させたときのデータを示している。非磁性スペーサの膜厚が厚くなるほど、また、磁性層の層数が多くなるほど、記録磁界は低下する。
【００３８】
図１４ａは、単層の記録磁極の磁極先端部３０における、ＡＢＳ面３３−３３の近傍での磁束密度分布３２を模式的に表したものである。図１４ｂは、積層型記録磁極における、同様の箇所での磁束密度分布３２を模式的に表したものである。図１４ｂにおいて、リーディングエッジから磁束リターン磁極３１の近傍のトレーリングエッジに至る磁性層４０ａ〜４０ｄは、みな同じ膜厚を有する。図１４ｂでは、非磁性スペーサ４１ａ〜４１ｃもまた図示している。
【００３９】
磁極先端部内の磁束密度は、従来の積層型記録磁極の方が、より低くなる。非磁性スペーサの存在によって総磁気容量が小さくなっているからである。加えて、非磁性スペーサは極めて低い磁束密度を有するので、非磁性スペーサに隣接した磁性層の境界部分においても磁束密度は低くなる。各磁性層は、個別の薄膜磁性層として有効に機能し、磁束の流れはＡＢＳ面と直交するようになる。トレーリング磁性層４０ｄにおける磁束密度は、他の磁性層からの磁束供給がないので、著しく低下する。これが、記録特性の低下の主な原因である。
【００４０】
図１５は、２ｎｍ厚の非磁性スペーサをもつ積層型記録磁極におけるオーバーライト能力を、磁性層の総数の関数として表したものである。この図から分かるように、積層数が増加すると、オーバーライト性能が低下する。
【００４１】
これに対し、本発明によれば、記録磁極のトレーリングエッジ近傍での磁束密度低下に起因して起こる記録性能の低下という問題を克服するために、積層型記録磁極の様々な実施の形態を提供することが可能である。本発明者らは、積層型記録磁極スキームにおいて、トレーリング磁性層を他の磁性層よりも厚くすれば、非磁性スペーサの存在を補償できることを見出した。互いに隣り合った磁性層は、薄い非磁性スペーサを介して、交換減結合または反強磁性結合（ＡＦＣ）している。以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
図１ａは、本発明の一実施の形態における記録磁極２３を表すものである。この図は、絶縁層２２中に主磁極層を形成してなる記録磁極２３をＡＢＳ面から見た状態を示す。まず、記録磁極２３の製造方法を説明する。なお、実施の形態における記録磁極２３を含むＰＭＲヘッドの全体構造は、図９および図１０に示したものと同様であるので、説明を省略する。但し、図１０における磁極１０ｐが図１ａにおける記録磁極２３に相当する。
【００４３】
まず、例えばアルティック（ＡｌＴｉＣ）からなる基板２０を用意する。基板２０は、記録再生一体型ヘッドにおける上部シールド（図示せず）の上に形成された絶縁層であってもよい。
【００４４】
本実施の形態では、スパッタ成膜プロセスまたはＰＶＤ（物理的気相成長）プロセスによって、基板２０上に耐ＲＩＥ層２１を形成する。耐ＲＩＥ層２１は、続いて行われる、ＢＣｌ3 や塩素やフッ化炭素ガスを用いたＲＩＥエッチング工程において酸化アルミニウム等の絶縁層に対する高いエッチング選択比を示す材料（例えばＲｕやＮｉＣｒ等）によって形成する。記録磁極２３および主磁極層は、上記とは異なり、基板２０上に直接形成してもよいし、あるいは、基板２０上に形成したシード層の上に形成してもよい。
【００４５】
次に、耐ＲＩＥ層２１の上に、絶縁層２２を形成する。この絶縁層２２は、後に、記録磁極用の開口を有する型枠形状を構成するものとなる。絶縁層２２は、ＰＶＤプロセスやスパッタリング技術等の、耐ＲＩＥ層２１の形成に用いた方法と同様の方法を用いて、酸化アルミニウムまたは酸化シリコンにより構成可能であるが、その他の誘電体材料によって形成するようにしてもよい。スパッタ成膜により、型枠の開口部に、記録磁極２３を含む主磁極層を形成する場合には、絶縁層２２は、主磁極層の所望の厚さと同等の膜厚にする。そして、ＣＭＰプロセスにより、主磁極層の表面を平坦化する。
【００４６】
必要に応じて、記録磁極２３を含む主磁極層は、次のような方法で形成するようにしてもよい。まず、エッチストップ層としての耐ＲＩＥ層２１が形成された基板２０の上に、または基板２０上に直接、複数の磁性層および非磁性スペーサを含む主磁極材料層を成膜する。次に、主磁極材料層の上にフォトレジスト層を形成したのち、これをパターニングしてフォトレジストエッチングマスクを形成する。そして、このエッチングマスクを用いて、１以上のエッチング工程を行うことにより、記録磁極２３を含む主磁極層の形状を画定する。その後、フォトレジスト層を除去し、絶縁層２２を成膜する。そして、ＣＭＰプロセスにより、記録磁極２３を含む主磁極層の表面と絶縁層２２の表面とを共面にする。
【００４７】
主磁極層の形成工程における、絶縁層に型枠を形成するためのフォトレジストパターニングおよびエッチングシーケンスは、上記した本出願人による出願（米国特許出願１１／８２０, ９６２）にも記載したように、以下の通りである。
【００４８】
具体的には、絶縁層の上に第１のフォトレジスト層を形成したのち、これをエッチングして、主磁極層の磁極部分に対応した矩形形状を有する溝状開口を有するようにパターニングする。次に、ＲＩＥプロセスにより、その溝状開口の矩形形状を絶縁層に転写する。このＲＩＥプロセスでは、傾斜側壁を有する溝が絶縁層に形成されるようにすべく、塩化ボロン（ＢＣｌ3 ）、塩素およびフッ化炭素のガスを用いる。
【００４９】
次に、第１のフォトレジスト層を除去したのち、絶縁層の上に第２のフォトレジスト層を形成し、これをパターニングして、上記の溝状開口と部分的に重なるヨーク状開口を形成する。
【００５０】
次に、塩化ボロンおよび塩素ガスを用いた第２のエッチングプロセスを行うことにより、ヨーク状開口を絶縁層に転写し、主磁極層用の型枠を絶縁層に形成する。このとき、型枠のうちのヨーク対応部分の側壁がほぼ垂直となるようにする。
【００５１】
記録磁極２３を含む主磁極層を成膜するにあたっては、上記した以外の、２回工程のフォトレジストパターニング・エッチングシーケンスや、１回工程のフォトレジストパターニング・エッチングシーケンスを用いて、絶縁層２２に主磁極層用の型枠を形成するようにしてもよい。但し、型枠におけるヨーク対応部分、特にネック（図示せず）に隣接した領域のヨーク対応部分に、ほぼ垂直な側壁を形成することができる技法を用いるのが好ましい。ネックに近接したヨーク部分における磁気材料容積を最大にすることができるからである。
【００５２】
このような２マスク方式のプロセス（米国特許出願１１／８２０, ９６２に記載）によれば、ＡＢＳ位置決め誤差による影響を最小にすることができるので、記録磁極の寸法制御の改善という付加的利点も得ることができる。
【００５３】
本実施の形態では、記録磁極２３が、傾斜した側壁２３ｓを有すると共にＡＢＳに沿った幅が下面２３ｂよりも上面２３ｔの方が大きい逆台形形状を有する。さらに、耐ＲＩＥ層２１（基板２０）に対する側壁２３ｓの傾斜角φは、約５〜２０度である。すなわち、スキューに起因する書込エラーを抑制するために、記録磁極２３を、ベベル角（傾斜角）を持った形状となるように形成する。書込動作時において、記録磁極２３は、−ｚ方向に相対移動し、その結果、上面２３ｔがトレーリングエッジとなる。なお、図１ａでは、上面２３ｔが平坦となっているが、凹形状であってもよい。このような形状は、逆台形を形成したのちに上面のエッチングを行うことにより形成可能である。
【００５４】
また、本出願人による上記の米国特許出願１１／８２５, ０３４では、高い磁気モーメントをもつ２つの層の間に金属酸化物等のアモルファス材料を配置してなる非ＡＦＣ（反強磁性）積層構造について記載したが、１つの例として、残留磁化、保磁力および異方性磁界を低減するために、ＡＦＣ積層構造と非ＡＦＣ構造とを交互に採用するようにしてもよい。
【００５５】
図１ｂは、耐ＲＩＥ層２１上に形成された記録磁極２３（図１ａ）の一部を拡大して表すものである。第１の例として、この積層型の記録磁極２３は、磁性層２４ａ〜２４ｄと非磁性層２５ａ〜２５ｃとを交互に積層して構成されている。
【００５６】
ここで、最も重要な特徴は、トレーリング磁性層２４ｄは、他のいずれの磁性層２４ａ〜２４ｃよりも厚く形成されている点である。好ましくは、トレーリング磁性層２４ｄが、記録磁極２３におけるすべての磁性層２４ａ〜２４ｄの総膜厚の２５％を超える膜厚を有するようにする。もしも、トレーリング磁性層２４ｄが、カーブしたトレーリングエッジをもつ凹形状を有するものである場合には、トレーリング磁性層２４ｄが、他のいずれの磁性層２４ａ〜２４ｃよりも大きい容積をもつようにする。好ましくは、トレーリング磁性層２４ｄが、記録磁極２３におけるすべての磁性層２４ａ〜２４ｄの総容積の２５％を越える容積を有するようにする。なお、磁性層の層数ｎは、図１ｂに示した４層に限定されるものではなく、２層以上の任意の層数とすることができる。
【００５７】
なお、最上のトレーリング磁性層２４ｄの上には、記録磁極２３を含む主磁極層を形成するＣＭＰ工程においてＣＭＰストッパとして機能するキャップ層（図示せず）を設けるようにしてもよい。
【００５８】
非磁性スペーサ２５ａ〜２５ｃは、すべて同じ膜厚を有するように形成するのがよいが、これらのうちの１以上の層を異なる膜厚に形成してもよい。これらの非磁性スペーサ２５ａ〜２５ｃは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＡｌＮ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、ＣｒまたはＮｉＣｒを用いて、０．５ｎｍ〜１０ｎｍ程度の膜厚に形成するのが好ましい。磁性層は、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＣｏＮまたはＦｅＮｉ等のような磁気モーメントの大きな材料を用いて形成するのが好ましい。記録動作時における磁気記録媒体に対する記録磁極２３の相対的な移動方向は、−ｚ方向である。これは、耐ＲＩＥ層２１から最も離れた磁性層２４ｄの表面がトレーリングエッジになることを意味する。なお、トレーリングエッジは、図示しない非磁性の記録ギャップを介してトレーリングシールドと隣り合っている。
【００５９】
図２ａおよび図２ｂは、本実施の形態における記録磁極の２つの具体例を表すものである。これらの図は、トラック方向と交差する方向から記録磁極２３を見たときの図であり、最も厚い磁性層２４ｄのトレーリングエッジが記録磁極２３の右側に位置し、磁束リターン磁極３１と隣接している。なお、磁性層２４ｄのトレーリングエッジに近接した位置にトレーリングシールド（図示せず）を設けるのが好ましい。記録磁極２３は、記録動作時に、ＡＢＳ面３３−３３に沿って「−ｚ」方向に相対移動するようになっている。この図では、簡略化のために、基板２０、耐ＲＩＥ層２１および磁気記録媒体の図示を省略している。
【００６０】
図２ａは第１の実施の形態を表すものである。この例では、磁性層２４ａ〜２４ｃのいずれもが、トレーリング磁性層２４ｄの膜厚ｖよりも薄く、同じ膜厚ｗを有する。より一般化すると、ｎ層の磁性層のうち（ｎ＞１）、トレーリング磁性層以外のｎ−１層の磁性層が同じ膜厚を有し、トレーリング磁性層が他の磁性層よりも厚い膜厚を有する。非磁性スペーサ２５ａ〜２５ｃは同じ膜厚とするのが好ましいが、上記したように、その膜厚は０．５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲で変えてもよい。
【００６１】
図２ｂは第２の実施の形態を表すものである。この例では、磁性層２４ａ〜２４ｃがトレーリング磁性層２４ｄの膜厚ｖよりも薄く形成されている。そして、磁性層２４ａ〜２４ｃは、トレーリング磁性層２４ｄから離れるにつれて膜厚が次第に薄くなっている。例えば、磁性層２４ａ〜２４ｃの膜厚をそれぞれａ，ｂ，ｃとすると、ｃ＞ｂ＞ａの関係がある。より一般化すると、ｎ層の磁性層のうち（ｎ＞１）、トレーリング磁性層２４ｄ以外のｎ−１層の磁性層は互いに異なる膜厚を有し、かつ、これらのｎ−１層の磁性層は、トレーリング磁性層から離れるにつれて膜厚が次第に薄くなっている。この場合においても、ｎ−１層の非磁性スペーサは同じ膜厚とするのが好ましいが、その膜厚は０．５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲で変えてもよい。
【００６２】
図２ｃは第３の実施の形態を表すものである。この例は、トレーリング磁性層２４ｄとそのすぐ隣の磁性層２４ｃとの間の非磁性スペーサ（上記具体例１，２）に代えて、軟磁性材料からなる磁性スペーサ２６を形成するようにしたものである。この磁性スペーサ２６は、上記した複数の磁性層の磁気モーメントとうまく結合し、その結果、最も近接した磁性層の膜厚および容積を取り込んでトレーリング磁性層の有効膜厚および有効容積を増加させるように作用する。
【００６３】
ここで特徴的なのは、トレーリング磁性層２４ｄおよびそれに最も近接した磁性層２４ｃの合計膜厚が、他の磁性層２４ａ，２４ｂよりも大きいという点である。したがって、この第３の例には、磁性層２４ａ〜２４ｄがすべて同じ膜厚を有するというケースも含まれる。但し、第３の例には、記録磁極２３のｎ層の磁性層のうち、少なくとも２層が異なる膜厚を有するというケースも含まれる。磁束リターン磁極３１に近いトレーリング磁性層２４ｄおよびこのトレーリング磁性層２４ｄに近接した磁性層２４ｃの膜厚は、それらの合計膜厚が他のいずれの磁性層よりも大きくなるのに足る大きさであるように構成するのが好ましい。あるいは、トレーリング磁性層２４ｄおよびこのトレーリング磁性層２４ｄに近接した磁性層２４ｃの合計容積が、他のいずれの磁性層よりも大きくなるように構成してもよい。磁性スペーサ２６は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉまたはＣｏ系アモルファス材料を用いて、膜厚が２ｎｍないし２０ｎｍとなるように形成可能である。
【００６４】
図３は、第１の実施の形態で示した、厚いトレーリング磁性層２４ｄを有する記録磁極２３における磁束密度分布を表すものである。ここで重要な特徴は、厚いトレーリング磁性層２４ｄの場合には、磁性層の膜厚がみな同じである場合（図１４ｂ）に比べて、ずっと大きい磁束密度３２が得られるということである。さらに、図３に示したように、トレーリング磁性層２４ｄ内の磁束の方向は、ＡＢＳ面３３−３３の近傍において磁束リターン磁極３１に向かって傾いており、その結果、ヘッド磁界の強度およびプロファイルが従来の積層型記録磁極に比べて改善されている。
【００６５】
トレーリング磁性層２４ｄを厚く形成した場合の効果を確認するために、図４ａ〜図４ｄに示したような種々の積層型記録磁極構造について、有限要素法（ＦＥＭ）を用いた評価を行った。磁性層２４ａ〜２４ｄの総膜厚に対するトレーリング磁性層２４ｄの膜厚の比を、図４ａの「１／６」，図４ｂの「１／４」，図４ｃの「３／８」，図４ｄの「１／２」へと変化させて評価した。それぞれの場合において、磁性層２４ａ〜２４ｄの総膜厚は０．２５μｍに固定した。磁性層２４ａ〜２４ｃの膜厚は、図４ａ〜図４ｄのいずれにおいても、各積層構造内において互いに等しいが、トレーリング磁性層２４ｄの膜厚が図４ａから図４ｄに向かって大きくなるにつれて、磁性層２４ａ〜２４ｃの膜厚は次第に小さくなっている。
【００６６】
図５ａおよび図５ｂは、図４ａ〜図４ｄに示した各記録磁極構造における垂直ヘッド磁界のダウントラック方向のプロファイルについて計算した結果を表すものである。図５ｂは、図５ａの要部を拡大したものである。これらの図から明らかなように、上記の４つの記録磁極構造のうち、トレーリング磁性層２４ｄを最も厚くした図４ｄの構造（曲線５１）が、トレーリングエッジ（ダウントラック位置が＋０．２μｍ）において最も高い記録磁界を有する。曲線５１においては、より高い記録磁界に加えて、ヘッド磁界勾配においても優れている。なお、曲線５２，５３，５４は、それぞれ、図４ａ，図４ｂ，図４ｃに示した記録磁極構造の記録磁極を示している。
【００６７】
図６は、図４ａ〜図４ｄに示した各記録磁極構造の垂直ヘッド磁界（縦軸）と、トレーリング磁性層膜厚比（横軸）との関係を表すものである。ここで、トレーリング磁性層膜厚比とは、磁性層全体の総膜厚に対するトレーリング磁性層の膜厚の比である。横軸における「１」という値は、単層記録磁極を示す。図６によれば、記録磁界は、トレーリング磁性層膜厚比が大きいほど、より大きくなり、トレーリング磁性層膜厚比が約０．４のところで飽和する。すなわち、本実施の形態における積層型記録磁極の記録磁界は、トレーリング磁性層膜厚比が０．５以上（図４ｄ）であれば、単層記録磁極と同等の大きさになるのである。
【００６８】
図７は、図４ａ〜図４ｄに示した各記録磁極構造を用いて垂直記録媒体への書込テストを行ったときのオーバーライト特性の結果を表すもので、縦軸がオーバーライト特性を示し、横軸がトレーリング磁性層膜厚比を示す。その結果は、図６に示した計算結果と合致しており、トレーリング磁性層が厚い（トレーリング磁性層膜厚比が大きい）ほど、オーバーライト能力が向上し、トレーリング磁性層膜厚比が約０．４のところでオーバーライト能力が横ばい状態になる。
【００６９】
図８は、図４ａ〜図４ｄに示した各記録磁極構造における、トランジション長さ（縦軸）とトレーリング磁性層膜厚比（横軸）との関係を表すものである。ここで、トランジション長さ（transition length ）は、低い線密度において記録媒体の磁化が−５０％から＋５０％へと切り換わるときの記録媒体の磁化の長さとして規定されるが、図８では任意単位としている。トランジション長さが媒体Ｓ／Ｎ比と密接に関係していることはよく知られていることから、トレーリング磁性層膜厚比がより大きい積層型記録磁極構造（図４ｄ）においてトランジション長さがより小さいということは、他の積層型記録磁極構造の場合（図４ａ〜図４ｃ）よりもＳ／Ｎ比が向上していることを意味する。４層の同じ膜厚の磁性層をもつ従来の積層型記録磁極の場合、トレーリング磁性層膜厚比は、図４ｂに示した構造と同様に０．２５であると考えられる。このような構造では、オーバーライト性能、トランジション長さ、およびダウントラック位置における記録磁界の大きさ、のいずれにおいても、本実施の形態における図４ｃおよび図４ｄに示した積層型記録磁極構造よりも劣っている。
【００７０】
このようにして、本発明者らは、隣り合った磁性層が非磁性スペーサを介して反強磁性的に結合する積層型記録磁極構造においてトレーリング磁性層の膜厚を磁性層全体の１／４よりも厚くすることにより、各磁性層がみな同じ膜厚を有するように構成された従来の積層型記録磁極構造よりも優れたいくつかの利点を得ることができることを示した。
【００７１】
さらに、本発明者らは、上記第１および第２の実施の形態の変形例（第３の実施の形態）として、トレーリング磁性層とその隣の磁性層との間の非磁性スペーサに代えて磁性スペーサを配し、それらの２つの磁性層における磁気モーメントを結合させることにより、トレーリング磁性層の磁気容積を効果的に増加させ得ることを示した。その結果、第３の実施の形態においても、第１および第２の実施の形態において達成されるいくつかの利益（オーバーライト性能、トランジション長さ、およびダウントラック位置における記録磁界の大きさの向上）に近い利益が得られることになる。
【００７２】
以上、いくつかの好適な実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。例えば、記録磁極２３を構成する磁性層２４ａ〜２４ｄおよび非磁性スペーサ２５ａ〜２５ｃの材質、膜厚および形成方法等は、上記実施の形態で例示したものに限定されるものではない。
【００７３】
また、上記第１または第２の実施の形態と上記第３の実施の形態とを組み合わせるようにしてもよい。具体的には、図２ａまたは図２ｂに示した積層構造において、図２ｃに示したように、非磁性スペーサ２５ｃに代えて磁性スペーサ２６を配するようにしてもよい。これにより、トレーリング磁性層２６の実質的な磁気容積をより効果的に増加させることができ、記録性能のさらなる改善が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１ａ】本発明の一実施の形態における記録磁極をＡＢＳから見た状態を表す図である。
【図１ｂ】図１の記録磁極の積層構造を概念的に示す拡大図である。
【図２ａ】第１の実施の形態に係る記録磁極の構造を示す図である。
【図２ｂ】第２の実施の形態に係る記録磁極の構造を示す図である。
【図２ｃ】第３の実施の形態に係る記録磁極の構造を示す図である。
【図３】図２ａに示した記録磁極の作用を示す図である。
【図４ａ】トレーリング磁性層膜厚比を１／６にしたときの記録磁極の構造を示す図である。
【図４ｂ】トレーリング磁性層膜厚比を１／４にしたときの記録磁極の構造を示す図である。
【図４ｃ】トレーリング磁性層膜厚比を３／８にしたときの記録磁極の構造を示す図である。
【図４ｄ】トレーリング磁性層膜厚比を１／２にしたときの記録磁極の構造を示す図である。
【図５ａ】トレーリング磁性層膜厚比を種々に（１／６〜１／２）変化させたときの、記録磁界強度とダウントラック位置との関係を示すグラフである。
【図５ｂ】図５ａの要部を拡大したグラフである。
【図６】トレーリング磁性層膜厚比を種々に（１／６〜１／２）変化させたときの、トレーリングエッジでの記録磁界強度とトレーリング磁性層膜厚比との関係を示すグラフである。
【図７】トレーリング磁性層膜厚比を種々に（１／６〜１／２）変化させたときの、オーバーライト性能とトレーリング磁性層膜厚比との関係を示すグラフである。
【図８】トレーリング磁性層膜厚比を種々に（１／６〜１／２）変化させたときの、トランジション長さとトレーリング磁性層膜厚比との関係を示すグラフである。
【図９】一般的なＰＭＲヘッドの構造を磁気記録媒体と共に示す断面図である。
【図１０】一般的なＰＭＲヘッドの構造を示す平面図である。
【図１１】従来の積層型の記録磁極構造をもつＰＭＲヘッドにおいて、磁性層の層数を種々に変化させたときの、残留磁化とダウントラック位置との関係を示すグラフである。
【図１２】従来の積層型の記録磁極構造をもつＰＭＲヘッドにおいて、磁性層の層数を種々に変化させたときの、記録磁界強度とダウントラック位置との関係を示すグラフである。
【図１３】従来の積層型の記録磁極構造をもつＰＭＲヘッドにおいて、磁性層の層数を種々に変化させたときの、トレーリングエッジでの記録磁界強度と非磁性スペーサの膜厚との関係を示すグラフである。
【図１４ａ】従来の単層の記録磁極構造における磁束の流れを示す図である。
【図１４ｂ】従来の積層型の記録磁極構造における磁束の流れを示す図である。
【図１５】従来の積層型の記録磁極構造をもつＰＭＲヘッドにおける、オーバーライト性能と磁性層の層数との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
４…磁気記録媒体、６…コイル、７…トレーリングシールド、８…磁束リターン磁極、１０…主磁極層、１０ｐ…磁極部、１０ｍ…ヨーク部、２０…基板、２１…耐ＲＩＥ層、２２…絶縁層、２３…記録磁極、２３ｓ…側壁、２３ｔ…上面、２３ｂ…底面、２４ａ〜２４ｃ…磁性層、２４ｄ…トレーリング磁性層、２５ａ〜２５ｃ…非磁性スペーサ、３１…磁束リターン磁極、３３…ＡＢＳ面。
【図１ａ】
0005129051.tif 000002
【図１ｂ】
0005129051.tif 000003
【図２ａ】
0005129051.tif 000004
【図２ｂ】
0005129051.tif 000005
【図２ｃ】
0005129051.tif 000006
【図３】
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【図４ａ】
0005129051.tif 000008
【図４ｂ】
0005129051.tif 000009
【図４ｃ】
0005129051.tif 000010
【図４ｄ】
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【図５ａ】
0005129051.tif 000012
【図５ｂ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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