(57)【要約】【課題】  トラック幅を狭くしても、製造途中に主磁極の倒壊や剥離が生じにくく、かつ記録磁界の強度の低下を抑制することが可能な磁気ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】  基板の表面上に疑似主磁極(41)を形成する。疑似主磁極は、浮上面となる面から基板表面に沿って延在する。疑似主磁極の、浮上面となる面における断面は、基板表面から遠ざかる向きに広くなっている。疑似主磁極を被覆するように、被覆膜(50,53)を堆積させる。疑似主磁極が露出するまで被覆膜の表面を平坦化した後、疑似主磁極を除去する。疑似主磁極を除去して得られた第１の凹部(42)の内面、及び被覆膜の上面を覆い、表面に第１の凹部の形状を反映した第２の凹部(60a)が形成されるように、第１の非磁性膜(60)を堆積させる。第２の凹部を充填するように、主磁極膜(62)を堆積させる。第２の凹部以外の領域上に堆積している主磁極膜を除去し、第２の凹部内に、主磁極(62)を残す。【選択図】  図１−１３
2009026375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基板の表面上に疑似主磁極を形成する工程であって、該疑似主磁極は、該基板の表層部とはエッチング耐性の異なる材料からなり、該基板の表面と交差する浮上面となる面から該基板表面に沿って延在し、該疑似主磁極の、該浮上面となる面における断面が、該基板表面から遠ざかる向きに広くなっている前記疑似主磁極を形成する工程と、
（ｂ）前記疑似主磁極を被覆するように、前記基板の表面上に、該疑似主磁極とはエッチング耐性の異なる材料からなる被覆膜を堆積させる工程と、
（ｃ）前記疑似主磁極が露出するまで前記被覆膜の表面を平坦化する工程と、
（ｄ）前記被覆膜の表面を平坦化した後、前記疑似主磁極を除去する工程と、
（ｅ）前記疑似主磁極を除去して得られた第１の凹部の内面、及び前記被覆膜の上面を覆い、表面に前記第１の凹部の形状を反映した第２の凹部が形成されるように、非磁性材料からなる第１の非磁性膜を堆積させる工程と、
（ｆ）前記第２の凹部を充填するように、前記第１の非磁性膜の上に、磁性材料からなる主磁極膜を堆積させる工程と、
（ｇ）前記第２の凹部以外の領域上に堆積している前記主磁極膜を除去し、該第２の凹部内に、前記主磁極膜からなる主磁極を残す工程と
を有する磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記工程（ｂ）が、
前記疑似主磁極のうち、前記浮上面となる面に接する先端部、及び該先端部の両側の前記基板表面を覆うように、磁性材料からなる第１の被覆膜を堆積させる工程と、
前記疑似主磁極及び前記第１の被覆膜を覆うように、前記基板の上に、非磁性材料からなる第２の被覆膜を堆積させる工程と
を含み、前記第１及び第２の被覆膜が、前記被覆膜を構成する請求項１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記工程（ａ）が、
前記基板の表面上に、第１の疑似主磁極膜を形成する工程と、
前記第１の疑似主磁極膜の上に、第２の主磁極膜を形成する工程と、
前記第１の疑似主磁極膜のエッチングレートが該第２の疑似主磁極膜のエッチングレートよりも高い条件で、反応性イオンエッチングにより、該第１の疑似主磁極膜及び第２の疑似主磁極膜をエッチングして、該基板表面から遠ざかる向きに広くなる断面形状を持つ前記疑似主磁極を形成する工程と
を含む請求項２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第２の疑似主磁極膜が、前記第１の主磁極膜よりもイオンミリングされにくい材料で形成されており、
前記工程（ａ）が、
前記基板の表面上に、第１の疑似主磁極膜を形成する工程と、
前記第１の疑似主磁極膜の上に、第２の疑似主磁極膜を形成する工程と、
前記第１の疑似主磁極膜及び第２の疑似主磁極膜を、前記疑似主磁極の平面形状になるようにパターニングする工程と、
パターニングされた前記第１の疑似主磁極膜の側面に、斜め方向からイオンビームを入射させてイオンミリングすることにより、前記浮上面となる面における該第１の主磁極膜の断面を、該基板表面から遠ざかる向きに広くなる形状に整形する工程と
を含む請求項２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
磁気記録媒体に対向する浮上面に対して垂直な非磁性表面上に配置され、磁性材料で形成されたサイドシールド部材と、
前記サイドシールド部材の上面から前記非磁性表面まで達し、該浮上面から該非磁性表面に平行な方向に延在する凹部であって、該凹部の相互に対向する一対の側壁は、該非磁性表面から上方に向かって間隔が広がっている前記凹部と、
前記凹部の側壁、及び該凹部の底面に現れている前記非磁性表面を覆う第１の非磁性膜と、
前記凹部内を埋め込むように、前記第１の非磁性膜の上に配置され、磁性材料で形成された主磁極と、
前記主磁極を励磁する励磁機構と
を有する磁気ヘッド。
【請求項６】
磁気記録媒体に対向する浮上面に対して垂直な非磁性表面上に配置され、磁性材料で形成されたサイドシールド部材と、
前記サイドシールド部材の上面から前記非磁性表面まで達し、該浮上面から該非磁性表面に平行な方向に延在する凹部であって、該凹部の相互に対向する一対の側壁は、該非磁性表面から上方に向かって間隔が広がっている前記凹部と、
前記凹部の側壁、及び該凹部の底面に現れている前記非磁性表面を覆う第１の非磁性膜と、
前記凹部内を埋め込むように、前記第１の非磁性膜の上に配置され、磁性材料で形成された主磁極と、
前記主磁極を励磁する励磁機構と
を有する磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に磁気記録を行う磁気ヘッドの製造方法及び磁気ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の磁気記録再生装置では、薄膜磁気ヘッドによりデータの記録及び再生が行われる。従来は、ディスク媒体の記録膜を面内方向に磁化させることにより記録を行う長手磁気記録方式が一般的であった。ところが、近年の記録密度の著しい増加により、長手磁気記録方式による高密度化は技術的限界に近づきつつあり、さらなる高密度化が困難になってきている。
【０００３】
長手磁気記録方式に代わる技術として、垂直磁気記録方式が注目されている。この方式では、ディスクの記録膜を垂直方向に磁化させることにより記録を行う。垂直磁気記録方式では、ディスク媒体の相互に隣接するビットの磁化が対向せず、互いの磁化を強め合う性質を持つ。このため、隣接するビットの磁化同士が対向する長手磁気記録方式に比べて、原理的に高密度化に適しており、すでに垂直磁気記録方式が適用されたＨＤＤが市販されている。
【０００４】
記録密度を高めるために、垂直磁気記録用ヘッドの書き込み用主磁極の先端部を微小化する必要がある。また、スキュー角が生じたときに、主磁極の側辺が記録対象トラックからはみ出して隣接トラックのデータを消去してしまうサイドイレーズを抑制するために、磁気記録媒体対向面（浮上面）における主磁極の形状が、リーディングエッジ側（スライダ流入端側）からトレーリングエッジ側（スライダ流出端側）に向かって幅が広くなる逆台形にされる。
【０００５】
下記の特許文献１〜３に、断面が逆台形の主磁極を作製する方法が開示されている。特許文献１に開示された方法では、レジスト膜に、断面が逆台形の溝を形成し、その溝内に磁性材料をめっきによって埋め込むことにより主磁極が形成される。特許文献２及び３に開示された方法では、磁性材料層の上にハードマスクを形成し、斜め方向からイオンビームを照射して磁性材料層をエッチングすることにより、主磁極が形成される。
【０００６】
下記の特許文献４に、主磁極の側方に非磁性のギャップを介して磁気シールド部材を配置したいわゆるサイドシールド構造が提案されている。サイドシールド構造を採用することにより、記録磁界の、隣接トラックへの漏れを抑制することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１９７６１０号公報
【特許文献２】特開２００３−２０３３１１号公報
【特許文献３】特開２００６−１４７０２３号公報
【特許文献４】特開２００５−１９０５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
記録密度が高まり、トラック幅が狭くなると、主磁極の逆台形の断面形状も狭くしなければならない。主磁極の断面の底辺が短くなると、主磁極の形成直後に、主磁極を自立させることが困難になり、極端な場合には、主磁極の倒壊や剥離が発生する。
【０００９】
主磁極断面の高さ（ポール長）を低減させることにより、逆台形の底辺の過度な狭小化を回避することができる。ところが、この場合、浮上面における主磁極の断面積が著しく小さくなり、十分な強度の記録磁界を発生させることが困難になる。特に、サイドシールド構造を採用すると、磁束がサイドシールド部材に吸収されて、十分な強度の記録磁界を確保することがますます困難になる。
【００１０】
本発明の目的は、トラック幅を狭くしても、製造途中に主磁極の倒壊や剥離が生じにくく、かつ記録磁界の強度の低下を抑制することが可能な磁気ヘッドの製造方法、及び磁気ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によると、
（ａ）基板の表面上に疑似主磁極を形成する工程であって、該疑似主磁極は、該基板の表層部とはエッチング耐性の異なる材料からなり、該基板の表面と交差する浮上面となる面から該基板表面に沿って延在し、該疑似主磁極の、該浮上面となる面における断面が、該基板表面から遠ざかる向きに広くなっている前記疑似主磁極を形成する工程と、
（ｂ）前記疑似主磁極を被覆するように、前記基板の表面上に、該疑似主磁極とはエッチング耐性の異なる材料からなる被覆膜を堆積させる工程と、
（ｃ）前記疑似主磁極が露出するまで前記被覆膜の表面を平坦化する工程と、
（ｄ）前記被覆膜の表面を平坦化した後、前記疑似主磁極を除去する工程と、
（ｅ）前記疑似主磁極を除去して得られた第１の凹部の内面、及び前記被覆膜の上面を覆い、表面に前記第１の凹部の形状を反映した第２の凹部が形成されるように、非磁性材料からなる第１の非磁性膜を堆積させる工程と、
（ｆ）前記第２の凹部を充填するように、前記第１の非磁性膜の上に、磁性材料からなる主磁極膜を堆積させる工程と、
（ｇ）前記第２の凹部以外の領域上に堆積している前記主磁極膜を除去し、該第２の凹部内に、前記主磁極膜からなる主磁極を残す工程と
を有する磁気ヘッドの製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の他の観点によると、
磁気記録媒体に対向する浮上面に対して垂直な非磁性表面上に配置され、磁性材料で形成されたサイドシールド部材と、
前記サイドシールド部材の上面から前記非磁性表面まで達し、該浮上面から該非磁性表面に平行な方向に延在する凹部であって、該凹部の相互に対向する一対の側壁は、該非磁性表面から上方に向かって間隔が広がっている前記凹部と、
前記凹部の側壁、及び該凹部の底面に現れている前記非磁性表面を覆う第１の非磁性膜と、
前記凹部内を埋め込むように、前記第１の非磁性膜の上に配置され、磁性材料で形成された主磁極と、
前記主磁極を励磁する励磁機構と
を有する磁気ヘッドが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
疑似主磁極は、最終的に除去されるため、磁性材料で形成する必要がない。このため、材料の選択の自由度が高まり、精密な加工に適した材料を選択することが可能になる。本来の主磁極の形状及び寸法は、疑似主磁極を除去して形成される第１の凹部ではなく、第１の非磁性膜を堆積した後に形成されている第２の凹部により決定される。第１の凹部の底面は、疑似主磁極が自立するために必要な幅を有する。第１の非磁性膜の膜厚を調整することにより、第２の凹部の底面の幅を狭くすることができる。または、底面の幅を０にして第２の凹部の断面を逆三角形にすることも可能である。
【００１４】
主磁極は、第２の凹部内に充填されるため、主磁極自体を自立させる必要がない。このため、主磁極の倒壊や剥離が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１Ａ〜図１Ｚｙを参照して、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法について説明する。
【００１６】
図１Ａに示すように、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣからなる支持基板１を準備する。支持基板１の表面をｙｚ面とし、法線方向をｘ軸方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。ｘｙ面に平行な面が浮上面になるように、ｙ方向及びｚ方向を定義する。なお、ウエハ工程完了後に、ｘｙ面に平行な面で切り出すことにより、個々の磁気ヘッドに分離されるが、図１Ａ〜図１Ｚｙは、個々の磁気ヘッドに分離する前の工程に対応する図面であるが、分離後に１つの磁気ヘッドとなる部分を代表して示している。図１Ａの左端が浮上面に相当する。
【００１７】
支持基板１の上に、再生素子用下部シールド膜２、再生素子３、再生素子用上部シールド膜４を含む再生素子部を形成する。再生素子用下部シールド膜２及び再生素子用上部シールド膜４は、例えばＮｉ８０Ｆｅ２０で形成され、その厚さは１．５μｍである。再生素子３には、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子や、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられる。第１の実施例では、一例として、トラック幅８０ｎｍのＴＭＲ素子を用いる。再生素子部のうち、再生素子用下部シールド膜２、再生素子３、再生素子用上部シールド膜４が配置されていない領域は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる非磁性部材５で充填されている。再生素子部の最上層には、アルミナからなる非磁性膜６が配置されている。再生素子部は、公知の製造方法により作製することができる。
【００１８】
図１Ｂに示すように、非磁性膜６の上に、Ｎｉ８０Ｆｅ２０等の磁性材料からなる下地膜１０ａをスパッタリングにより堆積させる。下地膜１０ａの上にレジスト膜１３を配置し、このレジスト膜１３に、リターンヨークに整合する開口を形成する。下地膜１０ａを電極としてＮｉ８０Ｆｅ２０等の磁性材料を電解めっきすることにより、開口が形成されている領域にめっき膜１０ｂを堆積させる。図１Ｃに示すように、レジスト膜１３を除去する。
【００１９】
図１Ｄに示すように、露出していた下地膜１０ａをイオンミリング等により除去する。このとき、めっき膜１０ｂの表層部も薄く除去される。これにより、下地膜１０ａとめっき膜１０ｂとからなるリターンヨーク１０が形成される。リターンヨーク１０の厚さは例えば１．５μｍとする。リターンヨーク１０は、浮上面からｚ軸方向のある深さまで達する。図１Ｅ以降においては、下地膜１０ａとめっき膜１０ｂとを区別せず、１枚の層として表記する。
【００２０】
本明細書において、リターンヨーク１０の形成方法のように、下地膜の形成、レジストパターンの形成、電解めっき、レジストパターンの除去、及び下地膜の除去により金属パターンを形成する方法を、単に、「電解めっき法」と記す。
【００２１】
図１Ｅに示すよう用に、非磁性膜６及びリターンヨーク１０の上に、アルミナからなる非磁性膜１５を、スパッタリングにより堆積させる。
【００２２】
図１Ｆに示すように、リターンヨーク１０の表面が露出するまで化学機械研磨（ＣＭＰ）を行うことにより、表面の平坦化を行う。
【００２３】
図１Ｇに示すように、リターンヨーク１０の一部の領域上に、レジストパターン１７を形成する。レジストパターン１７は、リターンヨーク１０と主磁極とを接続するための接続部材が配置される領域を被覆する。全面に、アルミナ等からなる絶縁膜１８を堆積させる。アルミナは、非磁性材料であり、かつ絶縁性材料でもある。本明細書において、特に、アルミナを絶縁性材料として利用する場合に、「絶縁膜」と表記している。
【００２４】
図１Ｈに示すように、レジストパターン１７を、その上に堆積している絶縁膜１８とともに除去する。これにより、絶縁膜１８に、リターンヨーク１０の表面の一部を露出させる開口１８ａが現れる。このように、レジストパターン上に堆積している膜を、レジストパターンと共に除去することにより、パターニングされた膜を形成する方法は、「リフトオフ法」と呼ばれる。
【００２５】
図１Ｉに示すように、絶縁膜１８の上に、スパイラル状のコイル２０を電解めっきにより形成する。コイル２０は、例えば厚さ１．５μｍのＣｕ膜で形成され、開口１８ａの周囲を４周する。
【００２６】
図１Ｊに示すように、開口１８ａの底面に露出しているリターンヨーク１０の上、及びコイル２０の内周側の端部の上に、それぞれＮｉ８０Ｆｅ２０等の磁性材料からなる磁路接続部材２３、及びコイル引き出し部材２４を形成する。磁路接続部材２３は、Ｎｉ８０Ｆｅ２０を磁性材料として利用し、コイル引き出し部材２４は、Ｎｉ８０Ｆｅ２０を導電性材料として利用している。
【００２７】
図１Ｋに示すように、全面にアルミナからなる絶縁膜２５をスパッタリングにより堆積させ、その表面をＣＭＰにより平坦化する。絶縁膜２５は、コイル２０の隙間を埋め込むとともに、コイル２０の上面を被覆する。また、絶縁膜２５の上面に、磁路接続部材２３及びコイル引き出し部材２４が露出する。スパッタリングによりコイル２０の隙間にアルミナを充填することが困難な場合には、図１Ｊに示した状態のときに、コイル２０、磁路接続部材２３、及びコイル引き出し部材２４の隙間を、樹脂で埋め込んでおいてもよい。
【００２８】
図１Ｌに示すように、絶縁膜２５の上に、Ｎｉ８０Ｆｅ２０等の磁性材料からなる厚さ１．０μｍの主磁極補助層３０及びコイル引き出し部材３１を電解めっきにより形成する。主磁極補助層３０は、磁路接続部材２３が配置された位置から、浮上面に向かって、浮上面となる位置の手前まで延びる。コイル引き出し部材３１は、１層目のコイル引き出し部材２４の上に配置される。
【００２９】
図１Ｍに示すように、絶縁膜２５の上に、主磁極補助層３０及びコイル引き出し部材３１を被覆するようにアルミナからなる絶縁膜３５を堆積させ、その表面の平坦化を行う。絶縁膜３５の上面に、主磁極補助層３０及びコイル引き出し部材３１が露出する。
【００３０】
図１Ｎに示すように、絶縁膜３５の上に、第１の疑似主磁極膜３８及び第２の疑似主磁極膜４０をスパッタリング等により堆積させる。第１の疑似主磁極膜３８及び第２の疑似主磁極膜４０の厚さは、例えばそれぞれ３５０ｎｍ及び８０ｎｍとする。なお、第２の疑似主磁極膜４０は８０ｎｍより薄くてもよいが、少し余裕をもたせている。第１の疑似主磁極膜３８には、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、または酸窒化シリコンが用いられる。第２の疑似主磁極膜４０には、例えばタンタル（Ｔａ）が用いられる。
【００３１】
図１Ｏｙ及び図１Ｏｚに示すように、第２の疑似主磁極膜４０の上に、主磁極の平面形状に対応するレジストパターン４５を形成し、このレジストパターン４５をエッチングマスクとして、第２の疑似主磁極膜４０及び第１の疑似主磁極膜３８をエッチングする。このエッチングは、エッチングガスとしてＣＦ４、ＣＨＦ３、ＳＦ６等を用いた反応性イオンエッチングにより行うことができる。特に、ＣＨＦ３を用いると、レジストパターン４５に対して高いエッチング選択比が得られる。パターニングされた第１の疑似主磁極膜３８及び第２の疑似主磁極膜４０の２層が、疑似主磁極４１を構成する。
【００３２】
図１Ｏｘに、エッチング後の平面図を示す。レジストパターン４５及び疑似主磁極４１は、浮上面（図の左辺）となる位置からｚ方向に延在する細い領域（先端部）、この細い領域に連続し、浮上面から遠ざかる向きに広がったテーパ状領域、及びテーパ状領域に連続する長方形の領域を含む。先の工程で形成されている主磁極補助層３０は、長方形の領域及びテーパ状領域の一部と整合する。先端部には、主磁極補助層３０が配置されていない。
【００３３】
第１の疑似主磁極膜３８及び第２の疑似主磁極膜４０は、一般的な磁性材料に比べてエッチングし易い材料で形成されている。このため、磁性材料膜を直接エッチングして主磁極を形成する場合に比べて、疑似主磁極４１の形状を高精度に制御することができる。
【００３４】
第２の疑似主磁極膜４０及び第１の疑似主磁極膜３８をパターニングした後、レジストパターン４５を除去する。
【００３５】
図１Ｐｙ及び図１Ｐｚに示すように、疑似主磁極４１の側面に、斜め方向からＡｒ等のイオンビームを照射する。イオンビームの入射角（基板法線方向（ｚ方向）からの傾け角）は、約６０°とした。第２の疑似主磁極膜４０を形成するＴａは、第１の疑似主磁極膜３８を形成する酸化シリコン等よりも、イオンビームによりミリングされ難い。このため、第２の疑似主磁極膜４０がイオンミリングのハードマスクとして機能し、第１の疑似主磁極膜３８の、ｘｙ面に平行な断面が、基板表面から遠ざかる向きに広くなる形状に整形される。
【００３６】
図１Ｏｙ、図１Ｏｚ、及び図１Ｏｘの工程で、第１の疑似主磁極膜３８及び第２の疑似主磁極膜４０の平面形状が、既に疑似主磁極の形状にパターニングされているため、全面に第１の疑似主磁極膜３８及び第２の疑似主磁極膜４０が配置されている状態でイオンミリングを行う場合に比べて、疑似主磁極４１の断面形状の加工精度を高めることができる。
【００３７】
なお、図１Ｏｙ、図１Ｏｚ、図１Ｏｘに示した状態から、さらに、第１の疑似主磁極膜３８のエッチングレートが第２の疑似主磁極膜４０のエッチングレートよりも高い条件で、等方的に反応性イオンエッチングを行うことにより、第１の疑似主磁極膜３８を、図１Ｐｚに示した断面形状に整形することも可能である。
【００３８】
図１Ｑｙ、図１Ｑｚ、及び図１Ｑｘに示すように、疑似主磁極４１の先端部、及びその両側の絶縁膜３５の上に、Ｎｉ５０Ｆｅ５０等の磁性材料からなる第１の被覆膜５０を、電解めっき法で堆積させる。第１の被覆膜５０の厚さは、疑似主磁極４１が配置されていない領域において、第１の被覆膜５０の上面が第２の疑似主磁極膜４０の上面よりも高くなる程度とする。なお、第１の被覆膜５０は、疑似主磁極４１の細い先端部のみならず、疑似主磁極４１のテーパ状部分の、浮上面側の一部分を覆う大きさとしてもよい。
【００３９】
図１Ｒｙ及び図１Ｒｚに示すように、第１の被覆膜５０、主磁極４１、及び絶縁膜３５の上に、アルミナ等の非磁性材料からなる第２の被服膜５３を堆積させる。第２の被覆膜５３の厚さは、疑似主磁極４１及び第１の被覆膜５０のいずれも配置されていない領域において、第２の被覆膜５３の上面が第２の疑似主磁極膜４０の上面よりも高くなる程度とする。
【００４０】
図１Ｓｙ及び図１Ｓｚに示すように、第２の被覆膜５３及び第１の被覆膜５０を、第２の疑似主磁極膜４０が露出するまで研磨する。これにより、表面が平坦化される。第２の疑似主磁極膜４０を、磁性材料からなる第１の被覆膜５０よりも研磨レートの低い材料で形成しておくことにより、第２の疑似主磁極膜４０が露出した時点で再現性よく研磨を停止させることができる。
【００４１】
疑似主磁極４１の両側に残った磁性材料からなる第１の被覆膜５０が、主磁極のサイドシールドとして機能する。
【００４２】
図１Ｔｙ及び図１Ｔｚに示すように、疑似主磁極４１を除去する。疑似主磁極４１は、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＳＦ６等を用いた反応性イオンエッチングにより除去することができる。疑似主磁極４１が配置されていた領域に、凹部４２が形成される。主磁極の先端部に対応する領域の凹部４２の、ｘｙ面に平行な断面は、基板表面から遠ざかるに従って広がった形状を持つ。すなわち、凹部４２の、主磁極の先端部に対応する部分の相互に対向する一対の側壁の間隔が、基板表面から遠ざかる向きに広くなっている。
【００４３】
図１Ｕｙ及び図１Ｕｚに示すように、凹部４２の内面、第１の被覆膜５０の上面、及び第２の被覆膜５３の上面を覆うように、アルミナ等の非磁性材料からなる第１の非磁性膜６０をＣＶＤにより堆積させる。第１の非磁性膜６０の上面には、凹部４２の形状を反映した凹部６０ａが形成される。第１の非磁性膜６０の膜厚は、例えば８０ｎｍとする。凹部６０ａの側面と、ｙｚ面とのなす角度は、例えば８０°である。
【００４４】
第１の非磁性膜６０の膜厚を調節することにより、凹部６０ａの最下部において、両側の側面同士が連続し、ｘｙ面に平行な断面形状をほぼ逆三角形状にすることができる。例えば、第１の非磁性膜６０を、等方的に成長する条件で成膜する場合には、第１の非磁性膜６０の厚さを、主磁極先端部に対応する部分の凹部４２の底面のｙ方向に関する幅の１／２以上とすることにより、凹部６０ａの断面をほぼ逆三角形状にすることができる。第１の非磁性膜６０は、カバレッジに優れたＣＶＤにより形成することが好ましい。
【００４５】
その後、図１Ｕｙに示すように、磁路接続部材２３の上方に、第１の非磁性膜６０を貫通する開口６０ｂを、イオンミリング等により形成する。なお、リフトオフ法により開口６０ｂを形成することも可能である。
【００４６】
図１Ｖｙ及び図１Ｖｚに示すように、凹部６０ａ内に充填されるように、第１の非磁性膜６０の上に、Ｆｅ７０Ｃｏ３０等の磁性材料からなる主磁極膜６２を電解めっき法により堆積させる。主磁極膜６２の厚さは、凹部６０ａ内を埋め尽くすのに十分な厚さ、例えば４００ｎｍとする。
【００４７】
第１の被覆膜５０及び第２の被覆膜５３が露出するまで、主磁極膜６２及び第１の非磁性膜６０を研磨する。
【００４８】
図１Ｗｙ及び図１Ｗｚに示すように、凹部６０ａ内に主磁極６２が残る。主磁極６２の、先端部におけるｘｙ面に平行な断面の形状は、基板表面から遠ざかる向きに広がった逆三角形である。主磁極６２は、開口６０ｂを介して主磁極補助層３０に接続される。この段階で、主磁極６２のｘ方向の寸法（ポール長）は２８０ｎｍであり、最上部のｙ方向の寸法（トラック幅）は１００ｎｍである。
【００４９】
図１Ｘｙに示すように、第２の被覆膜５３に、コイル引き出し部材３１の上面を露出させる開口５３ａを形成する。第２の被覆膜５３のエッチングは、例えばイオンミリング等により行う。
【００５０】
図１Ｙｙに示すように、第２の被覆膜５３の上に、コイル引き出し配線６５を、電解めっき法により形成する。コイル引き出し配線６５は、例えばＣｕで形成され、コイル引き出し部材３１に接続される。
【００５１】
図１Ｚｙに示すように、基板全面をアルミナ等の保護膜６８で覆う。その後、基板１を、浮上面となるべき位置で切断して、磁気ヘッドごとに分離する。さらに、浮上面を研磨してその位置を微調整する。
【００５２】
主磁極６２、主磁極補助層３０、磁路接続部材２３、及びリターンヨーク１０が、記録用磁場のための磁路を画定する。この磁路と鎖交するコイル２０に電流を流すことにより、この磁路に記録用磁場を発生させることができる。
【００５３】
図２に、第１の実施例による磁気ヘッドを用いたハードディスクドライブの概略図を示す。ロータリアクチュエータ７４で支持されたサスペンションアーム７３の先端に、ジンバルと呼ばれる支持具でスライダ７２が取り付けられている。スライダ７２の端部に磁気ヘッド７１が取り付けられている。磁気ヘッド７１には、上記第１の実施例による磁気ヘッドが用いられる。
【００５４】
磁気ヘッド７１は、磁気ディスク７０の表面から微小な高さだけ浮上している。磁気ディスク７０の表面に、同心円状の多数のトラック７５が画定されている。ロータリアクチュエータ７４を駆動してサスペンションアーム７３を旋回させることにより、磁気ヘッド７１を、磁気ディスク７０上の半径方向に関して異なる位置に移動させることができる。
【００５５】
第１の実施例による方法で作製した磁気ヘッドの主磁極４５は、図１Ｖｚに示すように、浮上面において、リーディングエッジからトレーリングエッジに向かって広がった逆三角形の形状を有する。このため、図２に示した磁気ヘッド７１が半径方向に移動してスキュー角が発生したとしても、隣接トラックへの影響を抑制することができる。
【００５６】
また、第１の実施例では、製造途中段階において、主磁極６２自体が自立しなければならない状態が発生しない。図１Ｐｚに示した段階では、疑似主磁極４１が自立するが、その底面のｙ方向の幅は、主磁極６２の下端の幅よりも広い。このため、疑似主磁極４１の倒壊や剥離を抑制することができる。さらに、疑似主磁極４１は、磁性材料に比べて加工しやすい材料で形成されているため、加工時における倒壊や剥離が発生しにくい。
【００５７】
浮上面における主磁極６２のトラック幅方向（ｙ軸方向）の寸法を大きくすることなく断面積を大きくするために、主磁極６２の断面形状を逆台形にするよりも、逆三角形にすることが好ましい。従来の方法では、製造途中段階において主磁極を自立させる必要があったため、その断面形状を逆三角形にすることはできなかった。第１の実施例では、主磁極６２の断面形状を逆三角形にすることができるため、そのトラック幅方向の寸法を大きくすることなく、断面積を大きくすることが可能になる。断面積増大の十分な効果を得るために、主磁極６２の先端部のポール長（ｘ軸方向の高さ）を、トラック幅方向の寸法の２倍以上とすることが好ましい。
【００５８】
なお、浮上面における主磁極６２の先端部の断面形状は、必ずしも逆三角形である必要はなく、逆台形であってもよい。この場合にも、従来の方法に比べて、逆台形の短い方の底辺をより短くして、逆三角形に近づけることが可能である。このため、主磁極６２の断面積を大きくすることができるという効果は失われない。
【００５９】
主磁極６２の先端部の側方に、磁性材料からなる第１の被覆膜（サイドシールド部材）５０が配置されているため、隣接トラックへの記録用磁束のはみ出しを抑制することができる。主磁極６２の先端部の断面積を大きくすることができるため、サイドシールド部材５０を配置しても、十分な大きさの記録磁界強度を確保することができる。
【００６０】
また、第１の実施例では、図１Ｐｙ及び図１Ｐｚに示した工程で加工される第１の疑似主磁極膜３８の形状、及び図１Ｕｙ及び図１Ｕｚに示した工程で堆積させる第１の非磁性膜６０の膜厚によって、主磁極６２の形状が決定される。第１の疑似主磁極膜３８に、高精度の加工が容易な酸化シリコン等を用いているため、主磁極６２の形状を高精度に制御することが可能になる。
【００６１】
磁性材料からなる膜を形成した後に、図１Ｔｚに示したように凹部４２を形成する方法も考えられるが、一般的に、磁性材料からなる膜に反応性イオンエッチング等により凹部を形成することは容易ではなく、レジストとの選択比を大きくすることも困難である。このため、凹部の形状を高精度に制御することが困難である。第１の実施例では、磁性材料からなる膜を高精度に加工することなく、主磁極を形成することができる。
【００６２】
次に、第１の実施例による方法を、主磁極自体をイオンミリングで整形する比較例と比較した結果について説明する。まず、図３Ａ〜図３Ｆを参照して、比較例による磁気ヘッドの製造方法について説明する。図３Ａ〜図３Ｆは、浮上面の位置における断面に対応する。
【００６３】
図３Ａに示すように、主磁極補助層等が形成された基板１００の上に、めっき用の下地膜１０１を形成する。下地膜１０１は、Ｆｅ７０Ｃｏ３０で形成され、その厚さは４０ｎｍである。下地膜１０１の上にレジスト膜１０２を形成し、レジスト膜１０２に、主磁極を収容するための溝１０２ａを形成する。溝１０２ａは、深くなるに従って幅が狭くなる断面形状を有する。下地膜１０１を電極としてＦｅ７０Ｃｏ３０を電解めっきすることにより主磁極１０５を形成する。主磁極１０５の高さは２００ｎｍである。
【００６４】
図３Ｂに示すように、レジスト膜１０２を除去する。図３Ｃに示すように、主磁極１０５にイオンビームを斜め方向から照射することにより、主磁極１０５の幅を狭める。この状態で、主磁極１０５のトラック幅方向の寸法、及び斜面の傾斜角は、第１の実施例の場合と同一とする。イオンビームの入射角（基板法線と、イオンビームの進行方向とのなす角）は６０°とする。これにより、露出していた下地膜１０１、及び基板１００の表層部が除去される。この時点で、主磁極１０５が自立する必要があるため、主磁極１０５の先端部分の底面に、ある程度の幅を確保しておかなければならない。
【００６５】
図３Ｄに示すように、主磁極１０５の上面と側面、及び基板１００の表面をアルミナからなる厚さ８０ｎｍの非磁性膜１０８で覆う。図３Ｅに示すように、非磁性膜１０８の上に、Ｎｉ５０Ｆｅ５０からなる磁性膜１１０を、電解めっき法で形成する。めっき用下地膜の厚さを４０ｎｍとし、めっき膜の厚さを５００ｎｍとする。
【００６６】
図３Ｆに示すように、主磁極１０５が露出するまで磁性膜１１０及び非磁性膜１０８を研磨する。研磨後の主磁極１０５の高さ（ポール長）を２４０ｎｍとした。主磁極１０５のトラック幅、側面の傾斜角は、第１の実施例による方法で作製した主磁極６２のトラック幅及び側面の傾斜角と同一にした。その後の工程は、第１の実施例による製造方法の図１Ｗｙ及び図１Ｗｚに示した段階以降と同一である。
【００６７】
第１の実施例による方法で作製した磁気ヘッドと、比較例による方法で作製した磁気ヘッドとの浮上面を、走査型電子顕微鏡で観察した。サンプル数は、それぞれ５００個とした。第１の実施例による方法で作製した磁気ヘッドにおいては、主磁極の倒壊または剥離が生じていたものはなかった。これに対し、比較例による方法で作製した磁気ヘッドにおいては、２８個のサンプルで主磁極の倒壊または剥離が発生していた。この評価により、第１の実施例による方法が、主磁極の倒壊や剥離の抑制に有効であることが確認された。
【００６８】
第１の実施例では、図１Ｕｙに示した工程で、第１の非磁性膜６０に開口６０ｂを形成した。この開口６０ｂは、主磁極６２と主磁極補助層３０とを直接接触させる。これにより、磁路の磁気抵抗を低減させることができる。なお、第１の非磁性膜６０に開口６０ｂを形成せず、主磁極６２と主磁極補助層３０とを、第１の非磁性膜６０を介して対向させる構成としてもよい。この場合、磁路の磁気抵抗が若干高くなることが懸念されるが、図１Ｑｘに示したように、疑似主磁極４１とほぼ同一の平面形状を持つ主磁極６２と、主磁極補助層３０とが重なる領域の面積が大きいため、磁気抵抗の増加はわずかである。
【００６９】
次に、図４Ａ〜図４Ｄを参照して、第２の実施例による磁気ヘッドの製造方法について説明する。以下、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法との相違点に着目して説明する。図１Ｔｙ及び図１Ｔｚに示した段階に至るまでの工程は、第１及び第２の実施例で共通である。第１の実施例では、その後、図１Ｕｙ及び図１Ｕｚに示した工程で第１の非磁性膜６０を堆積させた。第２の実施例では、第１の非磁性膜６０が２層構造を有する。
【００７０】
図４Ａに示すように、凹部４２の内面及び第１の被覆膜５０の上面を覆うように、アルミナ等の非磁性材料からなる非磁性膜６０ＡをＣＶＤにより堆積させる。さらにその上に、非磁性材料からなる研磨停止層６０Ｂを、例えばスパッタリングにより堆積させる。研磨停止層６０Ｂには、その上に堆積される主磁極膜６２よりも研磨されにくい材料、例えばＴａ、Ｔｉ、またはＲｕを含む非磁性材料が用いられる。非磁性膜６０Ａと研磨停止層６０Ｂとが、第１の非磁性膜６０を構成する。
【００７１】
図４Ｂに示すように、第１の非磁性膜６０の上に、主磁極膜６２を堆積させる。図４Ｃに示すように、研磨停止層６０Ｂが露出するまで主磁極膜６２を研磨する。この研磨は、主磁極膜６２の研磨レートが研磨停止層６０Ｂの研磨レートよりも高い条件で行う。これにより、研磨停止層６０Ｂが露出した時点で再現性よく研磨を停止させることができる。
【００７２】
図４Ｄに示すように、サイドシールド部材５０の上に残っている研磨停止層６０Ｂ及び非磁性膜６０Ａを研磨し、サイドシールド部材５０を露出させる。なお、研磨に代えて、反応性イオンエッチングやイオンミリング等を用いてもよい。その後の工程は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の図１Ｗｚ以降の工程と共通である。
【００７３】
第２の実施例では、第１の非磁性膜６０が、非磁性膜６０Ａと研磨停止層６０Ｂとの２層で構成されている。非磁性膜６０Ａは、主として凹部６０ａの形状を画定する機能を持ち、研磨停止層６０Ｂは、最適な位置で研磨を停止させる機能を持つ。これにより、主磁極６２のｘ方向の寸法（ポール長）を高精度に制御することが可能になる。
【００７４】
次に、図５ｙ及び図５ｚを参照して、第３の実施例による磁気ヘッドの製造方法について説明する。以下、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法との相違点に着目して説明する。図１Ｗｙ及び図１Ｗｚに示した段階に至るまでの工程は、第１及び第３の実施例で共通である。
【００７５】
図５ｙ及び図５ｚに示すように、主磁極６２、サイドシールド部材５０、及び第２の被覆膜５３の上に、アルミナ等の非磁性材料からなる非磁性膜６３をスパッタリングにより形成する。非磁性膜６３の表面のうち、主磁極６２の先端部の上方の領域及びその周辺領域の上に、Ｎｉ５０Ｆｅ５０等の磁性材料からなるトレーリングシールド部材６４を、電解めっき法により形成する。その後の工程は、第１の実施例の図１Ｘｙ以降の工程と共通である。
【００７６】
第３の実施例のように、サイドシールド部材５０のみならず、主磁極６２のトレーリングエッジ側に、トレーリングシールド部材を配置することも可能である。
【００７７】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１−１】（１Ａ）〜（１Ｄ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図１−２】（１Ｅ）〜（１Ｈ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図１−３】（１Ｉ）〜（１Ｌ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図１−４】（１ＭＫ）及び（１Ｎ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図１−５】（１Ｏｙ）及び（１Ｏｚ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図であり、（１Ｏｘ）は、平面図である。
【図１−６】（１Ｐｙ）及び（１Ｐｚ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図１−７】（１Ｑｙ）及び（１Ｑｚ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図であり、（１Ｑｘ）は、平面図である。
【図１−８】（１Ｒｙ）及び（１Ｒｚ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図１−９】（１Ｓｙ）及び（１Ｓｚ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図１−１０】（１Ｔｙ）及び（１Ｔｚ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図１−１１】（１Ｕｙ）及び（１Ｕｚ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図１−１２】（１Ｖｙ）及び（１Ｖｚ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図１−１３】（１Ｗｙ）及び（１Ｗｚ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図１−１４】（１Ｘｙ）〜（１Ｚｙ）は、第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図２】第１の実施例による磁気ヘッドの製造方法により製造した磁気ヘッドを装着したハードディスクドライブの概略図である。
【図３−１】（３Ａ）〜（３Ｃ）は、比較例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図３−２】（３Ｄ）〜（３Ｆ）は、比較例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図４−１】（４Ａ）及び（４Ｂ）は、第２の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図４−２】（４Ｃ）及び（４Ｄ）は、第２の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【図５】（５ｙ）及び（５ｚ）は、第３の実施例による磁気ヘッドの製造方法の途中段階における磁気ヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  支持基板
２  再生素子用下部シールド膜
３  再生素子
４  再生素子用上部シールド膜
５  非磁性部材
６  非磁性膜
１０  リターンヨーク
１３  レジスト膜
１５  非磁性膜
１７  レジストパターン
１８  絶縁膜
１８ａ  開口
２０  コイル
２３  磁路接続部材
２４  コイル引き出し部材
２５  絶縁膜
３０  主磁極補助層
３１  コイル引き出し部材
３５  絶縁膜
３８  第１の疑似主磁極膜
４０  第２の疑似主磁極膜
４１  疑似主磁極
４２  凹部
４５  レジストパターン
５０  第１の被覆膜（サイドシールド部材）
５３  第２の被覆膜
５３ａ  開口
６０  第１の非磁性膜
６０ａ  凹部
６０ｂ  開口
６０Ａ  非磁性膜
６０Ｂ  研磨停止層
６２  主磁極膜（主磁極）
６５  コイル引き出し配線
６８  保護膜
７０  磁気ディスク
７１  磁気ヘッド
７２  スライダ
７３  サスペンションアーム
７４  ロータリアクチュエータ
７５  トラック
１００  基板
１０１  下地膜
１０２  レジスト膜
１０２ａ  溝
１０５  主磁極
１０８  非磁性膜
１１０  磁気シールド膜
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図１−４】
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【図１−５】
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【図１−６】
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【図１−７】
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【図１−８】
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【図１−９】
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【図１−１０】
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【図１−１１】
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【図１−１２】
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【図１−１３】
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【図１−１４】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
2009026375.tif 000019
【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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