(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に横方向に互いに分離して配置されると共に、その間に、ＡＢＳと共平面をなす前面、および、互いに対向し前記基板側から徐々に広がるように設けられた一対の傾斜側壁を含むトレンチを有する、一対のサイドシールド層と、
前記サイドシールド層上に前記トレンチに対向する開口を有して設けられ、前記サイドシールド層と比較して高い耐エッチング性を有するエッチングマスク層と、
前記トレンチ内に配置されると共に前記トレンチと略相似形状の断面を有し、先端が前記ＡＢＳに臨む磁気ポールと、
前記磁気ポールの両側面および下部に沿って形成され、前記磁気ポールを前記基板および前記サイドシールド層から分離するサイドギャップ層と、
前記磁気ポールの表面および前記サイドシールド層の上方を覆うと共に、表面が平坦化された書き込みギャップ層と、
前記書き込みギャップ層上に設けられた上部シールド層と
を備えたことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
【請求項２】
前記磁気ポールの近傍に螺旋状に巻回された電気的伝導コイル層を備え、前記電気的伝導コイル層に通電することにより前記磁気ポールから前記ＡＢＳに対し実質的に垂直方向の磁場を発生する
ことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項３】
前記サイドシールド層は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）により形成されると共に、厚みが３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、
前記エッチングマスク層は、タンタル（Ｔａ），ルテニウム／タンタル（Ｒｕ／Ｔａ），窒化タンタル（ＴａＮ）またはチタン（Ｔｉ）により形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項４】
前記上部シールド層は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）により形成されると共に、厚みが３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項５】
前記磁気ポールは、コバルト鉄（ＣｏＦｅ），ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）またはコバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）により形成されると共に、厚みが３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項６】
前記書き込みギャップ層は、アルミナにより形成されると共に、厚みが３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項７】
前記磁気ポールは、ＡＢＳから奥行き方向の長さが０．０５μｍ以上０．１５μｍ以下であり、かつ幅が１００ｎｍ以上１８０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項８】
基板を用意し、
前記基板上に、一対のサイドシールド層を横方向に互いに分離して形成すると共にその間に、ＡＢＳと共平面をなす前面、および前記基板側から徐々に広がるように互いに対向した一対の傾斜側壁を含むトレンチを設ける工程と、
前記トレンチ内の底面および傾斜側壁に沿ってサイドギャップ層を形成した後、前記トレンチ内に前記サイドギャップ層を間にして前記サイドシールド層から分離されると共に、前記トレンチ内に配置された磁極部分および前記サイドシールド層の後部に配置されたリア部分を有し、かつ前記磁極部分の先端面が前記ＡＢＳに臨む構成を有する磁極ポールを形成する工程と、
前記磁気ポールおよび前記サイドシールド層の表面を覆うように書き込みギャップ層を形成する工程と、
前記書き込みギャップ層上に上部シールド層を形成する工程とを含み、
前記サイドシールド層は、
前記基板の上にシールド層を形成する工程と、
前記シールド層の上に前記シールド層と比較して高い耐エッチング性を有するエッチングマスク層を形成する工程と、
前記エッチングマスク層をパターニングし、前記シールド層の上面部分を選択的に露出させる工程と、
前記シールド層に、前記シールド層の表面から前記基板の表面に達するトレンチを形成することにより、前記シールド層を２つに分離する工程とを経て形成する
垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記シールド層への前記トレンチの形成は、ＲＩＥプロセスにより行う
ことを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記エッチングマスク層を、フォトリソグラフィにより開口領域を決定し、続いてイオンビームエッチング（ＩＢＥ）により当該マスク層に開口を形成する
ことを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記ＲＩＥプロセスでは、エッチングガスとして、前記シールド層に比較して前記エッチングマスク層のエッチング速度の遅いガスを用い、それにより前記エッチングマスク層の開口の大きさを維持すると共に、前記トレンチに傾斜側壁を形成し、前記ＡＢＳ内に前記上部シールド層側が最大幅を有する略楔形の縦断面形状を形成する
ことを特徴とする請求項９に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記エッチングマスク層はタンタル（Ｔａ），ルテニウム／タンタル（Ｒｕ／Ｔａ），窒化タンタル（ＴａＮ）またはチタン（Ｔｉ）、前記シールド層はニッケル鉄（ＮｉＦｅ）によりそれぞれ形成され、かつ、前記エッチングガスは、メタノール（ＣＨ3 ＯＨ），一酸化炭素（ＣＯ）またはアンモニア（ＮＨ3 ）あるいはこれらの組み合わせからなる
ことを特徴とする請求項１１に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記エッチングガスは一酸化炭素とメタンの混合ガスであり、圧力が約０．８ｐａ、流量が１５ｓｃｃｍ、基板エネルギーが約１０００Ｗ、バイアスエネルギーが１２００Ｗの条件で供給される
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の製造方法。
【請求項１４】
前記磁気ポールを、
前記エッチングマスク層の上面、前記トレンチの傾斜側壁および前記基板の露出面を一体的に覆うようにサイドギャップ層を形成する工程と、
前記サイドギャップ層の上にシード層を形成する工程と、
前記シード層上にめっき法により磁気ポール層を形成する工程と、
ＩＢＥプロセスおよび前記エッチングマスク層をストッパとしたＣＭＰプロセスを順次行い、前記磁気ポール層を選択的に除去すると共に、前記トレンチ内に磁極部分、この磁極部分に連結して前記サイドシールド層の後部にリア部分をそれぞれ形成する工程と
を含むプロセスにより形成することを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記サイドシールド層を、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）により、厚みが３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲となるように形成する
ことを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記上部シールド層を、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）により、厚みが３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲となるように形成する
ことを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記磁気ポールを、コバルト鉄（ＣｏＦｅ），ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）またはコバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）により、厚みが３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲となるように形成する
ことを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記書き込みギャップ層およびサイドギャップ層をそれぞれアルミナにより形成すると共に、原子層成長法（ＡＬＤ）プロセスにより、厚みが３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲になるように形成する
ことを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記磁気ポールを、ＡＢＳから奥行き方向の長さを０．０５μｍ以上０．１５μｍ以下、幅が１００ｎｍ以上１８０ｎｍ以下となるように形成する
ことを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項２０】
前記磁気ポールの近傍に、通電により前記磁気ポールから前記ＡＢＳに対して実質的に垂直方向に磁場を発生させるための電気的伝導コイル層を形成する工程を含む
ことを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録ヘッドに係り、特に記録媒体に対し垂直な記録磁場を発生する垂直記録ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
５００Ｇｂ／ｉｎ2 程度の高い面記録密度への要望が増していることから、記録ヘッドは、長手磁気記録ヘッド（ＬＭＲヘッド）から垂直磁気記録ヘッド（ＰＭＲヘッド）に置き換えられつつある。長手記録ヘッドは、２つのポール片の間で拡がる磁場により、磁気媒体（ハードディスク）の表面に小さな磁化領域を形成するものであり、記録密度が増加すると、それに伴って磁化領域の大きさも縮小しなければならない。しかし、磁化領域が縮小されると、磁化領域の形成を安定化する磁気的干渉よりも不安定化の要因となる熱的効果が顕著となる。これがいわゆる超常磁性（熱揺らぎ）である。垂直磁気記録が可能な記録媒体は、ドメイン構造を媒体表面に対し垂直に形成することが可能であり、媒体内に形成された軟磁性下層（ＳＵＬ）がこれら垂直領域構造を安定化させるように働く。
【０００３】
このような垂直磁気記録可能な媒体に対して磁場を発生する垂直磁気記録ヘッドは、長手記録の場合よりも面記録密度を高くして安定した記録が可能となる。これに関して、例えば、特許文献１（与田ら）には、メインポールが薄膜に設けられた開口から突き出た構造を有する垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドが開示されている。
【０００４】
垂直磁場を作り出すために現在使われている磁気ポール構造の重要な問題は、磁場（垂直磁場）が側面へ著しく漏れ、それによって隣接したトラックへの不要な書き込み（サイドライト）が発生することである。このようなサイドライトは長手記録ヘッドの場合でも発生するが、垂直記録ヘッドの方がより顕著である。
【０００５】
磁束漏れの悪影響を改善する従来の方法の１つとして、特許文献２（Hsudら）には、シールド層を反強磁性スタッドによってトレーリングシールドに結合した構造を有するヘッドが開示されている。このヘッドでは、ＡＢＳ（エアベアリング面）の背後にスタッドを配置することによって、帰還磁束がディスク自体には作用することはない。特許文献３（Yazawaら）には、ポール上に一体的に形成されたシールド層を含む垂直磁気書き込みポールが開示されている。
【特許文献１】米国特許第６９１２７６９号
【特許文献２】米国特許公開第２００５／００６８６７８号
【特許文献３】米国特許公開第２００５／００５７８５２号
【特許文献４】米国特許公開第２００２／００７１２０８号
【特許文献５】米国特許公開第２００５／０１６２７７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の垂直磁気記録ヘッドでは、磁気ポールの表面および側面を覆うシールド層は単一の層構造であり、シールド層を磁気ポールと一体に形成することにより、帰還磁束をより吸収可能な大きなシールドを形成することができるとしている。特許文献４（Batra ら）記載の垂直磁気記録ヘッドは、帰還ポールがメインポールを囲むように形成された書き込みポールを有している。特許文献５（Kimuraら）の垂直磁気記録ヘッドには、イオンミリングプロセスを用いてメインポールのトラック制限領域を形成する方法が開示されている。このように従来の垂直磁気記録ヘッドでは、種々の方法はあるが、磁気ポールに対するシールド層の形態について特別に言及されているものはない。
【０００７】
本発明は係る問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、高記録密度化を可能とすると共に、磁束の横方向への漏れを抑制し、サイドライトの発生を防止することができるシールド構造を有する垂直磁気記録ヘッドを提供することにある。
【０００８】
本発明の第２の目的は、上記構造を自己整合的に容易に形成することのできる垂直磁気記録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】
【０００９】
本発明に係る垂直磁気記録ヘッドは、基板と、前記基板上に横方向に互いに分離して配置されると共に、その間に、ＡＢＳと共平面をなす前面、および、互いに対向し前記基板側から徐々に広がるように設けられた一対の傾斜側壁を含むトレンチを有する、一対のサイドシールド層と、前記サイドシールド層上に前記トレンチに対向する開口を有して設けられ、前記サイドシールド層と比較して高い耐エッチング性を有するエッチングマスク層と、前記トレンチ内に配置されると共に前記トレンチと略相似形状の断面を有し、先端が前記ＡＢＳに臨む磁気ポールと、前記磁気ポールの両側面および下部に沿って形成され、前記磁気ポールを前記基板および前記サイドシールド層から分離するサイドギャップ層と、
前記磁気ポールの表面および前記サイドシールド層の上方を覆うと共に、表面が平坦化された書き込みギャップ層と、前記書き込みギャップ層上に設けられた上部シールド層とを備えたものである。
【００１０】
この垂直磁気記録ヘッドでは、磁気ポールが上部シールド層および一対のサイドシールド層によって三方向から保護されているので、側方からの磁束の漏れを抑制し、隣のトラックへの不要な書き込み（サイドライト）を効果的に阻止することができる。よって、５００Ｇｂ／ｉｎ2 を超えるような高記録密度化を実現することが可能になる。
【００１１】
本発明に係る垂直磁気記録ヘッドの製造方法は、基板を用意し、前記基板上に、一対のサイドシールド層を横方向に互いに分離して形成すると共にその間に、ＡＢＳと共平面をなす前面、および前記基板側から徐々に広がるように互いに対向した一対の傾斜側壁を含むトレンチを設ける工程と、前記トレンチ内の底面および傾斜側壁に沿ってサイドギャップ層を形成した後、前記トレンチ内に前記サイドギャップ層を間にして前記サイドシールド層から分離されると共に、前記トレンチ内に配置された磁極部分および前記サイドシールド層の後部に配置されたリア部分を有し、かつ前記磁極部分の先端面が前記ＡＢＳに臨む構成を有する磁極ポールを形成する工程と、前記磁気ポールおよび前記サイドシールド層の表面を覆うように書き込みギャップ層を形成する工程と、前記書き込みギャップ層上に上部シールド層を形成する工程とを含み、前記サイドシールド層は、前記基板の上にシールド層を形成する工程と、前記シールド層の上に前記シールド層と比較して高い耐エッチング性を有するエッチングマスク層を形成する工程と、前記エッチングマスク層をパターニングし，前記シールド層の上面部分を選択的に露出させる工程と、前記シールド層に、前記シールド層の表面から前記基板の表面に達するトレンチを形成することにより、前記シールド層を２つに分離する工程とを経て形成するものである。
【００１２】
前記シールド層への前記トレンチの形成は、ＲＩＥプロセスにより行うことができる。
【００１３】
ＲＩＥプロセスでは、エッチングガスとして、前記シールド層に比較して前記エッチングマスク層のエッチング速度の遅いガスを用い、それにより前記エッチングマスク層の開口の大きさを維持すると共に、前記トレンチに傾斜側壁を形成し、前記ＡＢＳ内に前記上部シールド層側が最大幅を有する略楔形の縦断面形状を形成する、ことが好ましい。
【００１４】
エッチングマスク層は、具体的には、例えば、タンタル（Ｔａ），ルテニウム／タンタル（Ｒｕ／Ｔａ），窒化タンタル（ＴａＮ）またはチタン（Ｔｉ）、シールド層は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）によりそれぞれ構成され、かつ、前記エッチングガスは、メタノール（ＣＨ3 ＯＨ），一酸化炭素（ＣＯ）またはアンモニア（ＮＨ3 ）あるいはこれらの組み合わせからなる。より好ましくは、エッチングガスは一酸化炭素とメタンの混合ガスであり、圧力が約０．８ｐａ、流量が１５ｓｃｃｍ、基板エネルギーが約１０００Ｗ、バイアスエネルギーが１２００Ｗの条件で供給される。
【００１５】
磁気ポールは、好ましくは、エッチングマスク層の上面、前記トレンチの傾斜側壁および前記基板の露出面を一体的に覆うようにサイドギャップ層を形成する工程と、前記サイドギャップ層の上にシード層を形成する工程と、前記シード層上にめっきにより磁気ポール層を形成する工程と、ＩＢＥプロセスおよび前記エッチングマスク層をストッパとしたＣＭＰプロセスを順次行い、前記磁気ポール層を選択的に除去すると共に、前記トレンチ内に磁極部分、前記サイドシールド層の後部にリア部分をそれぞれ形成する工程とを含むプロセスにより形成することができる。
【００１６】
好ましくは、サイドシールド層は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）により、厚みが３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲となるように、上部シールド層は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）により、厚みが３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲となるように、また、磁気ポールは、コバルト鉄（ＣｏＦｅ），ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）またはコバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）により、厚みが３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲となるように形成される。
【００１７】
書き込みギャップ層およびサイドギャップ層は、それぞれアルミナにより形成されると共に、原子層成長法（ＡＬＤ）プロセスにより、厚みが３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲になるように形成されることが好ましい。また、磁気ポールは、長さを０．０５μｍ以上０．１５μｍ以下、幅が１００ｎｍ以上１８０ｎｍ以下となるように形成することが望ましい。
【００１８】
本発明の垂直磁気記録ヘッドの製造方法では、サイドシールド層間に上面側に最大幅を有する略楔型のトレンチを設け、このトレンチを利用してめっき法により磁気ポールを形成するようにしたので、空隙の無い所望の形状の磁気ポールを自己整合的に容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の垂直磁気記録ヘッドによれば、磁気ポールを上部シールド層および一対のサイドシールド層によって三方向から保護するようにしたので、側方からの磁束の漏れを抑制し、隣のトラックへの不要な書き込みを効果的に阻止することができる。よって、５００Ｇｂ／ｉｎ2 を超えるような高記録密度化を実現することが可能になると共に、所望のトラック幅を維持しつつ磁気ポールをより大きくすることも可能になる。
【００２０】
また、本発明の垂直磁気記録ヘッドの製造方法では、サイドシールド層間に上面側に最大幅を有する略楔型のトレンチを設け、このトレンチを利用してめっき法により磁気ポールを形成するようにしたので、空隙の無い所望の形状の磁気ポールを自己整合的に容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッド（以下、ＰＭＲヘッドともいう）のＡＢＳ（エアベアリング面）側から見た状態を表している。このＰＭＲヘッドは、基板５上に一対のサイドシールド層２０，２０およびエッチングマスク層８０を有し、これらサイドシールド層２０，２０およびエッチングマスク層８０には後述の方法によってトレンチ３００が設けられている。トレンチ３００内には、その傾斜側壁２５および底面側から、サイドギャップ層６０、シード層１５および磁気ポール（主磁極）１０がこの順に埋め込まれている。これら磁気ポール１０、シード層１５およびサイドギャップ層６０の表面はエッチングマスク層８０の表面と共に平坦化されている。そして、この平坦化面上には、書き込みギャップ層５０およびシード層６００を間にして上部シールド層４０が設けられている。
【００２３】
図２は、このＰＭＲヘッドのうちの一対のサイドシールド層２０，２０および磁気ポール１０のみを抜き出してその平面形状を表したものである。すなわち、矩形状の磁気ポール１０（先端部分）は、その両側が一対のサイドシールド層２０，２０により覆われており、ＡＢＳから奥側に拡がる漏斗状部分２６によって、これらサイドシールド層２０，２０より後方に配置された矩形状のリア部分（後部ポール片）２７に結合されている。
【００２４】
基板５は、例えばアルミナ（酸化アルミニウム）により形成されている。サイドシールド層２０，２０は例えばニッケル鉄（ＮｉＦｅ）により形成されている。それらサイドシールド層２０，２０間のトレンチ３００の傾斜側壁２５は、基板５側から書き込みギャップ層５０側に向けてその幅が拡がるような傾斜面となっており、略楔型の縦断面を有している。これによりトレンチ３００内の磁気ポール１０も、上部シールド層４０側が最も広い略楔型の断面形状を有するものとなっている。サイドギャップ層６０は、例えばアルミナ（酸化アルミニウム）により形成されている。シード層１５は磁気ポール１０をめっき法により形成するためのものであり、例えば、例えばタンタル（Ｔａ），ルテニウム（Ｒｕ）もしくはコバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）により形成されている。
【００２５】
磁気ポール１０は、低保持力の磁気材料、例えばコバルト鉄（ＣｏＦｅ）により構成されており、３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の厚みを有すると共に、平面形状が長さが０．０５μｍ以上０．１５μｍ以下、幅が１００ｎｍ以上１８０ｎｍ以下の矩形状となっている。なお、この磁気ポール１０は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ），鉄ニッケル（ＦｅＮｉ）またはコバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）により形成してもよい。
【００２６】
なお、ここでは図示しないが、磁気ポール１０の近傍には螺旋状に巻回された電気的伝導コイル層が設けられ、この電気的伝導コイル層に通電することにより磁気ポール１０からＡＢＳに対し実質的に垂直方向の磁場が発生し、対向する記録媒体に対して書き込みが行われるようになっている。
【００２７】
書き込みギャップ層５０は例えばアルミナでにより形成され、３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚みを有する。
【００２８】
エッチングマスク層８０は、サイドシールド層２０，２０を形成するための後述のエッチングプロセスにおいてマスクとして機能すると共に、ＣＭＰプロセスにおいてはストッパとしても機能するものであり、例えばタンタル（Ｔａ），ルテニウム／タンタル（Ｒｕ／Ｔａ），窒化タンタル（ＴａＮ）またはチタン（Ｔｉ）により形成されている。
【００２９】
上部シールド層４０は、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）により形成され、３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の厚みを有する。シード層６００は、例えばタンタル（Ｔａ），ルテニウム（Ｒｕ）もしくはコバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）により形成されている。
【００３０】
以下、図３〜図１１を参照して上記ＰＭＲヘッドの製造プロセスについて説明する。
【００３１】
まず、図３に示したように、例えばアルミナにより構成される基板５の上に、シールド層２００を形成する。ここでは、例えば基板５を表面にシード層（図示せず）を有するものとし、シールド層２００をめっき法により形成する。シールド層２００は、ここでは例えばＮｉ15Ｆｅ85などのニッケル鉄（ＮｉＦｅ）により形成し、その厚みは例えば約３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下とする。
【００３２】
次に、図４に示したように、シールド層２００上に、エッチングマスク層８０を形成する。続いて、図５に示したように、エッチングマスク層８０上にフォトレジスト膜１００を形成し、イオンビームエッチング（ＩＢＥ）を用いて、フォトレジスト膜１００、引き続きエッチングマスク層８０に開口１２０を形成する。これによりシールド層２００の表面が選択的に露出される（露出領域１４０）。
【００３３】
エッチングマスク層８０はシールド層２００と比較して高い耐エッチング性を有する、すなわち、エッチングマスク層８０に開口１２０を形成するためにＩＢＥを用いるとき、および後述のようにエッチングマスク層８０の開口１２０を利用してシールド層２００を選択的に除去するためにＲＩＥを用いるときに、シールド層２００よりもエッチング速度の遅い材質のものを用いる。具体的には、エッチングマスク層８０は、例えばタンタル（Ｔａ），窒化タンタル（ＴａＮ），ルテニウム／タンタル（Ｒｕ／Ｔａ）やチタン（Ｔｉ）などの金属層を例えば８０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚みで形成する。このようなエッチングの選択性（速度の違い）により、プロセスの間、エッチングマスク８０の開口１２０を所望の大きさに維持することができる。なお、このエッチングマスク層８０は、後述のＣＭＰプロセスにおいて、ストッパ層としても機能する。
【００３４】
シールド層２００の表面を選択的に露出させたのち、図６に示したように、エッチングマスク層８０を用いたＲＩＥを行うことによりシールド層２００にトレンチ３００を形成すると共に、シールド層２００を一対のサイドシールド層２０，２０に分離する。なお、このとき前述の漏斗状部分２６およびリア部分（後部ポール片）２７に対応する領域にもトレンチは拡張して形成される。
【００３５】
ＲＩＥには、メタノール（ＣＨ3 ＯＨ）, 一酸化炭素（ＣＯ）またはアンモニア（ＮＨ3 ）、あるいはこれらの混合ガスの特別なガスを用いる。これによりエッチングの選択性が高くなり，すなわちエッチングマスク層８０よりもシールド層２００のエッチング速度が速くなり、その結果、エッチングマスク８０の開口１２０を所望の大きさに維持しつつ、シールド層２００内に、基板５側に向けて幅が狭くなるような傾斜側壁２５を有するトレンチ３００を形成することができる。なお、磁気ポール１０が形成される部分のトレンチ３００の最大幅は、例えば３００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の範囲とする。
【００３６】
ＲＩＥ用のガスの組み合わせは、好ましくは、一酸化炭素（ＣＯ）とアンモニア（ＮＨ3 ）の混合ガスであり、その場合には、圧力を約０．８ｐａ、流量を１５ｓｃｃｍ、基板エネルギーを約１０００Ｗ、バイアスエネルギーを１２００Ｗの条件で供給する。このような条件の下では、エッチングマスク層８０のエッチング速度が約２ｎｍ／ｍｉｎであるのに対し、シールド層２００のそれは約３４ｎｍ／ｍｉｎとなる。その結果、シールド層２００には傾斜側壁２５を有するトレンチ３００が形成されると同時に、０．３μｍ以上０．３５μｍ以下の間隔で分離した一対のサイドシールド層２０，２０が形成される。このようにＲＩＥにより形成されたトレンチ３００の傾斜側壁２５によって、磁気ポール１０が所望の形状に加工されると共に、所望の位置に自己整合的に形成される。
【００３７】
次に、図７に示したように、トレンチ３００内およびエッチングマスク層８０上にサイドギャップ層６０となるアルミナ層３５０を形成する。このアルミナ層３５０はＡＬＤ（原子層成長）法やＰＶＤ（物理気相成長）法によって、厚みが例えば約３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲となるように形成する。
【００３８】
次に、図８に示したように、アルミナ層３５０の上にタンタル（Ｔａ），ルテニウム（Ｒｕ）もしくはコバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）からなるシード層４００を５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚みで形成する。
【００３９】
続いて、図９に示したように、シード層４００の上に磁気ポール層５００をめっき法により形成する。磁気ポール層５００は例えばニッケル鉄（ＮｉＦｅ）により形成し、空隙ができないよう、トレンチ３００内を埋め込むことができる以上の十分な厚さとする。なお、この磁気ポール１０のＡＢＳから奥側の部分（漏斗状部２６，リア部２７）（図２）もまためっき法により形成する。
【００４０】
次に、図１０に示したように、磁気ポール層５００のエッチングマスク層８０の表面より上の余分な部分を除去する。これにより、トレンチ３００内にサイドギャップ層６０が形成されると共に、略楔型の傾斜を有する磁気ポール１０が自己整合的に形成される。具体的には、まずＣＭＰプロセスによる予備エッチングを行い、続いてＩＢＥプロセスによりエッチングマスク層８０を部分的にあるいは全体的に除去して素子表面を平坦化する。
【００４１】
続いて、図１１に示したように、平坦化表面の上に書き込みギャップ層５０となる第２のアルミナ層５５０を形成する。このアルミナ層はＰＶＤもしくはＡＬＤ法により３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さに形成する。
【００４２】
最後に、図１に示したように、アルミナ層５５０（書き込みギャップ層５０）上にシード層６００を形成したのち、めっき法によりシード層６００の上に上部シールド層４０を形成する。上部シールド層４０は例えばサイドシールド層２０と同じ材料で形成する。
【００４３】
このようにして形成された本実施の形態のＰＭＲヘッドでは、磁気ポール１０が上部シールド４０に加え、側方が一対のサイドシールド層２０，２０によって保護されているので、特に側方からの磁束の漏れを抑制し、隣のトラックへの不要な書き込み（サイドライト）を効果的に阻止することができる。よって、例えば５００Ｇｂ／ｉｎ2 を超えるような高記録密度化を実現することが可能になると共に、所望のトラック幅を維持しつつ磁気ポール１０をより大きくすることも可能になる。
【００４４】
また、本実施の形態では、サイドシールド層２０，２０間に、上面側に最大幅を有する略楔型のトレンチ３００を設け、このトレンチ３００を利用してめっき法により磁気ポール１０を形成するようにしたので、空隙の無い所望の形状の磁気ポール１０を自己整合的に容易に形成することができる。
【００４５】
図１２は図１に示した上部シールド層４０およびサイドシールド層２０，２０により保護された磁気ポール１０を含むＰＭＲヘッド全体の構成を表すものである。この図は図１のＡ−Ａ線に沿った側断面構造を示している。図中の上下の矢印に沿う面がＡＢＳとなる。本実施の形態のＰＭＲは、磁気ポール１０の近傍にエネルギーを印加するために螺旋状の２つの電気的伝導コイル層（下部コイル層４５および上部コイル層５５）を備えている。上部コイル層５５は、磁気ポール１０を含む図１に示した構造と、上部ポール層７０との間に形成されている。上部コイル層５５は、例えば焼成されたレジスト膜からなる保護層７１により覆われている。下部コイル層４５は図１に示した構造と、下部シールド層９０の表面に設けられたアルミナ層９１との間に設けられている。分離ギャップ層６５は磁気ポール１０からシールドへの磁束の漏れを防ぐためのものである。なお、図１２に示した構造以外のヘッドにも適用できることは言うまでもない。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。すなわち、上記上部シールド層４０およびサイドシールド層２０，２０により三方向から保護された磁気ポール１０を含む構造を有する限り、材料、大きさ、厚み、製造プロセスを変更することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＰＭＲヘッドの要部構造をＡＢＳ側から見た構造を表す図である。
【図２】図１のポール構造を取り出した水平断面構造を表す図である。
【図３】図１に示したＰＭＲヘッドの製造プロセスを説明するための工程図である。
【図４】図３に続く工程図である。
【図５】図４に続く工程図である。
【図６】図５に続く工程図である。
【図７】図６に続く工程図である。
【図８】図７に続く工程図である。
【図９】図８に続く工程図である。
【図１０】図９に続く工程図である。
【図１１】図１０に続く工程図である。
【図１２】図１の構造を含むＰＭＲヘッド全体の断面構造を表す図である。
【符号の説明】
【００４８】
５…基板、１０…磁気ポール、１５…シード層、２０…サイドシールド層、２５…傾斜側壁、２６…漏斗状部分、２７…リア部分（後部ポール片）、４０…上部シールド、４５…下部コイル層、５０…書き込みギャップ層、６０…サイドギャップ層、６５…分離ギャップ層、７０…リア部分（上部ポール片）、８０…エッチングマスク層、９０…下部シールド層、１００…フォトレジスト層、１２０…開口、１４０…露出領域、２００…シールド層、３００…トレンチ、３５０，５５０…アルミナ層、４００…シード層、５００…磁気ポール層、６００…シード層
【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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【図１２】
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