(57)【要約】【課題】磁気ヘッドに形成される傾斜面を精度良く作製することができる磁気ヘッドの製造方法、磁気ヘッド及びこれを用いた磁気ディスク装置を提供すること。【解決手段】まず、第１材料膜１とそれよりも研磨速度の低い第２材料膜２を隣接して形成する。次に、第１材料膜１と第２材料膜２の上面を露出させた状態で研磨を行う。これにより段差が生じる。さらに第１及び第２材料膜の実効的な研磨速度が等しくなるまで研磨すると、第１及び第２材料膜１、２の研磨速度の比によって定まる一定の段差Ｄ及びスロープ長さの傾斜面が得られる。このときの傾斜面の段差Ｄ及びスロープ長さＴは、研磨量に依らないため、基板内の研磨量に多少のバラツキがあっても傾斜面の形状（段差Ｄ及びスロープ長Ｔ）のバラツキは少なく、精度良く作製できる。【選択図】図１
2009163836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体と対向する対向面側が薄く、その反対側が厚くなるようにテーパ部が形成された主磁極を備えた磁気ヘッドの製造方法であって、
基板の上方に、非磁性材料からなる第１材料膜と、前記第１材料膜よりも研磨速度の低い材料からなり前記第１材料膜の前記対向面側に隣接する第２材料膜とを形成する工程と、
前記第１材料膜及び前記第２材料膜を研磨して、前記第１材料膜の前記第２材料膜側の部分に傾斜面を形成する工程と、
前記第１材料膜及び前記第２材料膜の上方に磁性膜を形成し、前記磁性膜の上面を平坦化して、前記主磁極を形成する工程と、
を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第２材料膜は、前記第１材料膜よりも化学的機械研磨における研磨レートの低いストッパ材料からなることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第２材料膜の面積が、化学的機械研磨で加工される領域の面積の１／３以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
磁気記録媒体と対向する対向面側で薄く、その反対側が厚くなるようにテーパ部が形成された主磁極を備えた磁気ヘッドの製造方法であって、
基板の上方に、非磁性絶縁材料からなる下側非磁性絶縁膜を形成する工程と、前記下側非磁性絶縁膜の上の前記対向面側の部分に、前記非磁性絶縁材料よりも研磨速度の低い非磁性材料からなる第２材料膜を形成する工程と、
前記非磁性絶縁材料からなり前記下側非磁性絶縁膜及び前記第２材料膜の上を覆う上側非磁性絶縁膜を形成する工程と、前記上側非磁性絶縁膜の表面を研磨して、該上側非磁性絶縁膜及び前記第２材料膜の表面を露出させる工程と、
前記上側非磁性絶縁膜及び前記第２材料膜の表面を研磨して前記上側非磁性絶縁膜の前記第２材料膜側の部分に傾斜面を形成する工程と、前記上側非磁性絶縁膜及び前記第２材料膜の上方に磁性膜を形成し、前記磁性膜の上面を平坦化して、前記主磁極を形成する工程と、
を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
磁気記録媒体に情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドであって、
基板の上方に形成された非磁性材料からなる第１材料膜と、
前記第１材料膜の前記磁気記録媒体に対向する対向面側に隣接して形成され、前記第１材料膜よりも研磨速度の低い非磁性材料からなる第２材料膜と、
前記第１材料膜及び前記第２材料膜の上方に形成された磁性膜からなる主磁極とを備え、
前記第１材料膜は、前記第２材料膜側の部分に研磨により形成されるとともに前記第１材料膜と前記第２材料膜との研磨速度の比で定まる大きさの傾斜面を有し、
前記主磁極は前記傾斜面を埋めるとともに上面が平坦化されることにより、前記対向面側が薄く、その反対側が厚くなるようにテーパ部が形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項６】
円盤状の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の表面に沿って移動させる磁気ヘッド移動手段とを有する磁気ディスク装置において、
前記磁気ヘッドは、基板の上方に形成された非磁性材料からなる第１材料膜と、前記第１材料膜の前記磁気記録媒体に対向する対向面側に隣接して形成され、前記第１材料膜よりも研磨速度の低い非磁性材料からなる第２材料膜と、
前記第１材料膜及び前記第２材料膜の上方に形成された磁性膜からなる主磁極とを備え、
前記第１材料膜は、前記第２材料膜側の部分に研磨により形成されるとともに前記第１材料膜と前記第２材料膜との研磨速度の比で定まる大きさの傾斜面を有し、
前記磁性膜は前記傾斜面を埋めるとともに上面が平坦化されることにより、対向面側が薄く、その反対側が厚くなるようにテーパ部が形成されていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に対して情報の記録又は再生動作を行う磁気ヘッドの製造方法、磁気ヘッド及びこれを用いた磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）は、コンピュータの他、磁気ディスク付ビデオレコーダ等の映像記録機器や、携帯型音楽再生装置等にも使用されるようになり、より一層の小型化及び大容量化が求められている。このような要求の下、磁気ディスク装置の磁気記録媒体として、高記録密度化が可能な垂直磁気記録方式の磁気記録媒体（垂直磁気記録媒体）が開発され、実用化されている。
【０００３】
今後、更なる記録密度向上のためには記録ビットの微細化が必要となり、これに対応すべく磁気ヘッド（記録ヘッド）の幅（トラック幅方向の長さ）の縮小化や記録磁界分布の先鋭化等が求められ、これに伴い高精度な磁気ヘッドの加工技術が求められている。
【０００４】
一方、微細な記録ビットの熱揺らぎによる信頼性低下を防止すべく磁気記録媒体は保持力の高いものが用いられるようになり、磁気記録媒体への記録には強い記録磁界が必要となっている。強い記録磁界を発生させる観点から、磁気ヘッドの主磁極の膜厚を記録媒体と離れた部分で厚くし、磁気記録媒体との対向面側の端部で薄くなるようにテーパを設けた主磁極とすることが提案されている（例えば特許文献１）。
【０００５】
本発明に関連すると思われる技術を開示するものとして特許文献１乃至３が存在する。      
【０００６】
特許文献１にはイオンミリングによりエッチングすることで傾斜面（スロープ）を形成することが記載されている。
【０００７】
特許文献２には、マスクを用いたイオンミリング法、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法又はＦＩＢ（収束イオンビーム）法により基板表面に対して傾斜した表面を有するシールド層を形成することが記載されている。
【０００８】
特許文献３には、主磁極及びコイルを埋め込むコイル絶縁膜３０について、その上面の一部に異方性エッチングを用いて傾斜面を形成することが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１９０５１８号公報
【特許文献２】特開２０００−３０２２７号公報
【特許文献３】特開２００１−１１００１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１乃至３は、複数の磁気ヘッドを一つの基板から製造する際の基板上での加工の均一性について考慮されていない。このため、上記文献に記載された方法で磁気ヘッドに段差及び傾斜面（スロープ）を形成すると、磁気ヘッドごとにその傾斜面の形成位置や形状（段差やスロープ長）にバラツキが生じてしまい、その結果、特性のバラツキが生じ信頼性が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、磁気ヘッドに形成される傾斜面（スロープ）を精度良く作製することができる磁気ヘッドの製造方法、磁気ヘッド及びこれを用いた磁気ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下の説明において、単に研磨速度というときは単一材料（第１材料膜又は第２材料膜）のみからなる一様な膜（ベタ膜）を同一の条件で研磨したときの研磨速度をいい、傾斜面の“大きさ”というときは、傾斜面の段差（高低差）及び傾斜面のスロープ長さをいうものとする。
【００１２】
本発明の一観点によれば、磁気記録媒体と対向する対向面側が薄く、その反対側が厚くなるようにテーパ部が形成された主磁極を備えた磁気ヘッドの製造方法であって、基板の上方に、非磁性材料からなる第１材料膜と、前記第１材料膜よりも研磨速度の低い材料からなり前記第１材料膜の前記対向面側に隣接する第２材料膜とを形成する工程と、前記第１材料膜及び前記第２材料膜を研磨して、前記第１材料膜と前記第２材料膜との間に段差を発生させるとともに、前記段差により前記第１材料膜及び前記第２材料膜の実効的な研磨速度が等しくなるまで研磨を続けて、前記第１材料膜の前記第２材料膜側の部分に前記第１材料膜と前記第２材料膜との研磨速度の比によって定まる一定の大きさの傾斜面を形成する工程と、前記第１材料膜及び前記第２材料膜の上方に磁性膜を形成し、前記磁性膜の上面を平坦化して、前記主磁極を形成する工程と、を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法が提供される。
【００１３】
本観点による磁気ヘッドの製造方法は、まず、非磁性材料からなる第１材料膜と、前記第１材料膜よりも研磨速度の低い材料からなり前記第１材料膜の前記対向面側に隣接して配置された第２材料膜とを形成し、これらの膜の表面が露出した状態で研磨して、対向面側が高くなった傾斜面を有する下地層を作る。
【００１４】
第１材料膜及び第２材料膜が露出した状態での研磨において、第２材料膜の研磨速度は低いので、第１材料膜の方がより多く削られて第１材料膜が低く第２材料膜が高く形成された段差が発生する。この様に段差ができると、凹んだ第１材料膜側は研磨されにくくなり実効的な研磨速度は上述のベタ膜のときの研磨速度よりも低下する。段差がある程度大きくなると、第１及び第２材料膜の実効的な研磨速度が等しくなり、それ以後研磨を続けても一定の段差のまま第１及び第２材料膜の研磨が進み、段差は研磨量依存性を示さない。この段差は第１及び第２材料膜の研磨速度の比によって決まる。
【００１５】
このとき、第１及び第２材料膜の境界部分には、一定の段差及びスロープ長さを有する傾斜面が形成される。この傾斜面のスロープ長さは段差と同様に研磨量依存性を示さず、第１及び第２材料膜の研磨速度の比によって定まる。これにより、基板内で研磨量に多少の差が生じても一定の大きさの傾斜面を得られる。また、傾斜面の肩（最も高い部分）の位置は第２材料膜の端部に形成されるため、傾斜面の位置決め精度は第２材料膜の位置決め精度と同等とすることができる。このようにして、研磨により傾斜面を位置決め精度良く、大きさのばらつきも少なく形成できる。
【００１６】
次に、この傾斜面が形成された下地層の上方に磁性膜を形成してこの磁性膜の上面を平坦化する。これにより、記録媒体側の部分が薄く記録媒体から離れた部分が厚く形成され、下地層の傾斜面に対応する部分にテーパ状の部分を有する磁性膜（主磁極）が作製できる。
【００１７】
上述のように、傾斜面は第２材料膜の位置決め精度と等しい精度で位置決めされる。さらに、傾斜面の大きさは基板内で少ないバラツキで均一に形成されるため、傾斜面を埋めるようにして形成された主磁極のテーパ部分の形状及び位置が従来に比べて少ないバラツキで作製できる。これにより、磁気的特性（記録特性）の再現性及び信頼性に優れた磁気ヘッドが得られる。
【００１８】
上記観点において前記第２材料膜は、前記第１材料膜よりも化学的機械研磨における研磨レートの低いストッパ材料から構成することができる。すなわち、研磨を化学的機械研磨（ＣＭＰ法）によって行う場合には、化学的機械研磨における研磨速度の低いストッパ材料を第２材料膜とすればよい。
【００１９】
また、上記観点において、前記第２材料膜の面積が、化学的機械研磨で加工される領域の面積の１／３以下とすると、主磁極（傾斜面）を精度良く形成することができ好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施形態の説明に先立って本願発明者らが行った検討事項について説明する。ここに、図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の原理を示す断面図である。
【００２１】
本願発明者らは、種々の実験及び検討を行った結果、以下の知見を得た。
【００２２】
図１（ａ）は、一様な膜（ベタ膜）を同一の研磨条件で研磨したときの研磨速度（以下、ベタ膜の研磨速度と呼ぶ）が相互に異なる第１材料膜１と第２材料膜２とが同一平面上に露出した状態を示す断面図である。以下の説明において、第１材料膜１は第２材料膜２より研磨速度が速いものとする。図１（ａ）に示すような試料の上面を機械的研磨又は化学的機械研磨（ＣＭＰ法等）すると、第１材料膜１及び第２材料膜２はそれぞれのベタ膜の研磨速度と等しい速度で研磨される。そして、第１材料膜１の部分はより多く削られ、第２材料膜２の部分は少ししか削られない。
【００２３】
図１（ｂ）は、第１材料膜１及び第２材料膜２の表面を研磨して段差が生じたときの様子を示す図である。図１（ｂ）に示すように研磨速度の比によって研磨量に相違が生じ、第１材料膜１と第２材料膜２との間に段差Ｄ1が生じる。また、第１材料膜１と第２材料膜２との境界部分にはスロープ長Ｔ1の範囲で傾斜面（スロープ）が形成される。このとき、第１材料膜１は第２材料膜２よりも、段差Ｄ1だけ凹んでいるため図１（ａ）の状態のときよりも研磨されにくくなり、第１材料膜１の実際の研磨速度（以下、実効的な研磨速度と呼ぶ）は、単一材料を研磨するときの研磨速度よりも遅くなる。
【００２４】
更に研磨を続けると、第２材料膜２と第１材料膜１との実効的な研磨速度の差により段差Ｄが更に広がり、第１材料膜１はさらに凹み、第２材料膜２は相対的に突出する。しかし、段差Ｄの増大とともに、第１材料膜１の実効的な研磨速度が更に低下するため、やがて所定の段差Ｄ2で第１材料膜１及び第２材料膜２の実効的な研磨速度が等しくなる。
【００２５】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）よりも研磨が進行して第１及び第２材料膜１，２の実効的な研磨速度が等しくなったときの様子を示す図である。図１（ｃ）に示すように、第１材料膜１と第２材料膜２とに段差Ｄ2が形成され、以後、この段差Ｄ2が増加することなく研磨が進む。このとき、第１材料膜１と第２材料膜２との境界部付近には、スロープ長Ｔ2（Ｔ2＞Ｔ1）の傾斜面が形成される。
【００２６】
図１（ｄ）は、図１（ｃ）よりもさらに研磨が進行したときの様子を示す図である。上述したように、第１材料膜１及び第２材料膜２の実効的な研磨速度が等しくなった後は、段差Ｄ2は研磨量に依存せず一定のままである。さらに、図１（ｄ）に示すように傾斜面のスロープ長Ｔ2も段差Ｄ2と同様に研磨量に依存しない。
【００２７】
本願発明者らが種々の実験を行った結果、第１材料膜１及び第２材料膜２の実効的な研磨速度が等しくなったときに現れる傾斜面の段差Ｄとスロープ長Ｔは、第１材料膜１のベタ膜の研磨速度と第２材料膜２のベタ膜の研磨速度との比によって定まるとの知見を得た。さらに、研磨される領域に現れる第２材料膜２の表面積は研磨される領域全体の面積の１／３以下であることが好ましいとの知見も得た。第２材料膜２の面積がこの面積を超えると傾斜面の段差Ｄ及びスロープ長Ｔを精度良く作製することができない。
【００２８】
本願発明者らは、かかる知見に基づき以下の着想を得た。すなわち、第２材料膜２を第１材料膜１上の傾斜面形成位置に隣接するように埋め込み、第１材料膜１及び第２材料膜２の表面が露出した状態で、両者の実効的な研磨速度が等しくなるまで研磨を行う。これにより、第２材料膜２の側方に所定の段差Ｄ及びスロープ長Ｔを有する傾斜面を形成することができる。このため、第２材料膜２の位置決め精度と等しい精度で傾斜面を位置決めでき、傾斜面の位置決め精度が高くなる。また、傾斜面の段差Ｄとスロープ長Ｔは基板上の研磨量によらず一定なので、基板内で研磨状態にバラツキが生じても段差Ｄやスロープ長Ｔは影響を受けることなく、基板内で均一な形状の傾斜面を有する磁気ヘッドを作製できる。このため、傾斜面の位置や形状のバラツキによる磁気的又は電気的特性のバラツキを抑制でき、再現性及び信頼性に優れる磁気ヘッドを製造することができる。
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００３０】
（実施形態）
本実施形態は、本願発明者らの上記着想を段差及びテーパ部を有する主磁極の形成に利用したものである。
【００３１】
上述のように、強い記録磁界を発生させる観点からは磁気ヘッドの主磁極の膜厚を記録媒体と離れた部分で厚くし、記録媒体との対向面側の端部で薄くなるようにテーパ部分を設けた主磁極とすることが提案されている（特許文献１）。しかし、従来の手法で作製された磁気ヘッドの場合、テーパ部分の形状や位置にバラツキがあり、磁気特性の再現性が悪いことが問題となっていた。本実施形態は、本願発明者らが得た上記着想に基づいて、上述のテーパ部分の形状や位置のバラツキを減少させることができる磁気ヘッドの製法、磁気ヘッド及びこれを用いた磁気ディスク装置を提供するものである。
【００３２】
（１）磁気ヘッド
図２は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの対向面側部分を拡大して示す断面図である。図３は、図２の破線部Ｇを拡大した断面図である。図２及び図３において、左端が磁気記録媒体と対向する対向面（Air Bearing Surface；浮上面とも呼ぶ）である。尚、以下の説明で、ｘ1及びｘ2方向（＋Ｘ及び−Ｘ方向）をまとめてＸ方向と呼び、ｙ1及びｙ2方向（＋Ｙ及び−Ｙ方向）をまとめてＹ方向と呼ぶものとする。また、ｚ1方向は紙面に垂直であって手前側に向かう方向であり、ｚ2方向は同じく奥側に向かう方向であり、ｚ1及びｚ2方向（＋Ｚ及び−Ｚ方向）をまとめてＺ方向と呼ぶ。Ｘ方向は磁気ヘッド１０の浮上高さ方向に対応し、Ｙ方向は磁気記録媒体のトラックの伸びる方向に対応し、Ｚ方向はトラック幅方向に対応する。
【００３３】
図２に示すように、実施形態に係る磁気ヘッド１０は、スライダを兼ねる基板２１の上（ｙ1方向）に順に読取素子用シールド膜２２、読取素子２３、読取素子用シールド膜２４、第１材料膜１１、第２材料膜１２、主磁極１５、コイル１７及びリターンヨーク１６が形成されている。読取素子用シールド膜２２、２４及び読取素子２３は再生ヘッドを構成し、主磁極１５、コイル１７及びリターンヨーク１６は記録ヘッドを構成する。
【００３４】
図３に示すように、第１材料膜１１は、上側非磁性絶縁膜１１ｂと下側非磁性絶縁膜１１ａとを含む。下側非磁性絶縁膜１１ａは読取素子用シールド膜２４の上に形成されている（図２参照）。上側非磁性絶縁膜１１ｂは、下側非磁性絶縁膜１１ａの上であって、第２材料膜１２のｘ1方向の側方に形成されている。下側非磁性絶縁膜１１ａ及び上側非磁性絶縁膜１１ｂは例えばＡｌ2Ｏ3（アルミナ）等の非磁性絶縁材料で構成できる。
【００３５】
第２材料膜１２は図３に示すように、対向面にその一端が露出するように形成され、対向面からｘ1方向に例えば１００ｎｍ程度に伸びて形成されている。第２材料膜１２の厚さは例えば５０ｎｍ程度である。第２材料膜１２は、下側非磁性絶縁膜１１ａ及び上側非磁性絶縁膜１１ｂよりもＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing；化学的機械研磨）工程における研磨速度の低い材料からなり、例えばアルミナに対するＣＭＰレート（ＣＭＰでの研磨速度の比）が１／３０であるＴａ（タンタル）等を用いることができる。
【００３６】
第２材料膜１２のｘ1方向の側方には、例えばＡｌ2Ｏ3（アルミナ）等の非磁性絶縁材料からなる上側非磁性絶縁膜１１ｂが形成されている。上側非磁性絶縁膜１１ｂの上面には第２材料膜１２との境界からｘ1方向にスロープ長Ｔの範囲で段差Ｄを有する傾斜面（スロープ）が形成されている。上側非磁性絶縁膜１１ｂの傾斜面以外の部分は第２材料膜１２よりも段差Ｄだけ低く形成された平端部として形成されている。尚、第１材料膜１１にＡｌ2Ｏ3（アルミナ）、第２材料膜１２にＴａ（タンタル）を用いた場合には、段差Ｄが４０〜５０ｎｍ程度、スロープ長Ｔが８０ｎｍ程度の傾斜面を形成できる。
【００３７】
図３に示すように第２材料膜１２及び上側非磁性絶縁膜１１ｂの上にはシード層１４が一様な厚さ（例えば５０ｎｍ程度）で形成されている。シード層１４は、例えばＲｕ等で構成できる。シード層１４の上には主磁極１５が形成されている。主磁極１５の上面は一様な高さ（Ｙ方向の高さ）に平坦化され、図３に示すように、対向面側の平端部で薄く（例えば２５０ｎｍ程度）、対向面から離れた平坦部で厚く（例えば３００ｎｍ程度）形成されている。また、主磁極１５の高さの異なる平坦部同士の間（上述の傾斜面の上方の部分）にはテーパ部分が形成される。主磁極１５は基板２１の上面側から見ると、対向面の部分でトラック幅方向（Ｚ方向）の幅が狭く形成され、対向面から離れた部分でトラック幅方向（Ｚ方向）の幅が広く形成されている。主磁極１５は磁性材料（例えばＦｅＣｏ合金）で構成される。
【００３８】
リターンヨーク１６は例えばＮｉＦｅ合金等の磁性材料からなり、図２に示すように対向面側で所定の間隔（ギャップ）を開けて主磁極１５と対向している。また対向面の反対側の部分でリターンヨーク１６は主磁極と接している。リターンヨーク１６のうち、対向面側で主磁極１５の方に延びた部分はトレーリングシールド１６ａである。トレーリングシールド１６ａは主磁極から発生する不要な記録磁界を吸収することにより記録磁界分布を鋭くする。コイル１７は導電性に優れたＣｕ（銅）等からなり、主磁極１５及びリターンヨーク１６の接触部分を中心とした渦巻状に形成されている。
【００３９】
磁気ヘッド１０において、コイル１７への通電によって発生した磁束は、主磁極１５の対向面側の端部から磁気記録媒体（図１１参照）に放出され、磁気記録媒体表面の記録層（図示せず）を垂直方向に磁化する。この記録層を透過した磁束は記録層の下を水平方向に通り、記録層を透過してリターンヨーク１６に吸い込まれる。
【００４０】
（２）磁気ヘッドの製造方法
次に、図４乃至図６を参照しつつ実施形態の磁気ヘッドの製造方法について説明する。ここに、図４（ａ）〜（ｄ）は、実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程を順に示す断面図である（その１）。図５は、図４（ｃ）に示す構造を基板の上側から見たときの様子を示す上面図である。図６（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程を順に示す断面図である（その２）。尚、図４及び図６に示す断面は、図５のＡ−Ａ´線の位置における断面に対応する。また、図４及び図６において、上側非磁性絶縁膜１１ａより下の層の図示は省略する。
【００４１】
まず、図４（ａ）に示す構造を形成するまでの工程について説明する。基板２１（例えばＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ基板等）の上に、順次シールド２２、読取素子２３、シールド２４をメッキ法やスパッタ法等で形成する。次に、シールド２４の上にＡｌ2Ｏ3(アルミナ)膜をスパッタ法などにより０．５μｍ程度の厚さに成膜し、下側非磁性絶縁膜１１ａを形成する。次に、下側非磁性絶縁膜１１ａの上にＴａ（タンタル）膜を５０ｎｍ程度の厚さにスパッタ法等で成膜して第２材料膜１２を形成する(図４（ａ）)。
【００４２】
次に、第２材料膜１２の上に所定形状（例えば図５の斜線部分）のレジストパターン４１をフォトリソグラフィ法等で形成する（図４（ｂ））。そして、レジストパターン４１が形成されていない部分の第２材料膜１２を反応性イオンエッチング法で除去して、第２材料膜１２のパターンを形成する（図４（ｃ））。これにより、図５に斜線部分として示す部分が第２材料膜１２のパターンとして形成される。尚、図５において、破線Ｂは主磁極１５のパターン形成予定領域であり、Ｃ−Ｃ´線は、基板プロセス終了後に切断されて対向面が現れる位置を示している。Ｃ−Ｃ´線より下側の部分は切断後除去される。すなわち、図５に示すように第２材料膜１２は磁気ヘッドの対向面側に配置される。本実施形態において、第２材料膜１２のパターンは図５に示す形状に限定されるものではないが、第２材料膜１２の面積はＣＭＰ研磨が行われる領域の１／３以下とすることが好ましい。
【００４３】
その後、図４（ｄ）に示すように、下側非磁性材料膜１１ａ及び第２材料膜１２の上に例えばスパッタ法等により厚さ２００ｎｍ程度のＡｌ2Ｏ3（アルミナ）膜を成膜して上側非磁性材料膜１１ｂを形成する。これにより、下側非磁性材料膜１１ａ及び上側非磁性材料膜１１ｂからなる第１材料膜１１と、対向面側で第１材料膜１１に埋め込まれた第２材料膜１２とからなる構造が完成する（図４（ｄ））。
【００４４】
その後、第１材料膜１１（上側非磁性材料膜１１ｂ）の上面をＣＭＰ法で研磨して、図６（ａ）に示すように第２材料膜１２及び第１材料膜１１の上面が露出した状態とする。引き続きＣＭＰ法で研磨を行うことにより、第２材料膜１２の側方に所定の段差Ｄ（４０〜５０ｎｍ程度）及びスロープ長Ｔ（８０ｎｍ程度）を有する傾斜面を形成する(図６（ｂ）)。ＣＭＰ法による研磨は、第２材料膜１２及び第１材料膜１１の実効的な研磨速度が等しくなり、研磨量によって段差Ｄが変化しなくなるまで行う。但し、第２材料膜１２が消失してしまうと、段差Ｄ及びスロープ長Ｔが研磨量依存性を示し始めるため、第２材料膜１２が消失しない範囲で研磨を終了する。ＣＭＰ研磨の終了点は、研磨の条件（時間）を変えながら傾斜面の状態を予め測定しておき、この測定結果に基づいてＣＭＰ研磨を行う時間として決定することができる。
【００４５】
次に、図６（ｃ）に示すように、第１材料膜１１（上側非磁性材料膜１１ｂ）及び第２材料膜１２の上に厚さ５０ｎｍのＲｕ膜をスパッタ法等で成膜してシード層１４を形成する。
【００４６】
次に、シード層１４の上に主磁極１５の形状（図５の破線Ｂ）の開口部を有するレジスト膜（図示せず）をフォトレジスト法等で形成し、続いて、レジスト膜が形成されていないシード層１４の上に磁性膜（例えばＣｏＦｅ合金膜等）をメッキ等の手法で厚さ５００ｎｍ程度に成膜し、その磁性膜の上面をＣＭＰ法で平坦化して主磁極１５を形成する（図６（ｄ））。これにより、図６（ｄ）に示すように、対向面側が薄く、その反対側が厚く形成されるとともに、対向面側からｘ1方向に厚さが増大するように変化するテーパ部分が形成された主磁極１５が得られる。
【００４７】
その後、主磁極１５を覆うようにＡｌ2Ｏ3(アルミナ)等の絶縁膜を、主磁極１５の上方の厚さが５０ｎｍ程度となるように成膜してギャップ層２６を形成する。
【００４８】
次に、主磁極１５の対向面側のギャップ層２６の上に磁性材料からなるトレーリングシールド１６ａを形成する。その後、全面に絶縁膜（図示せず）を形成した後、トレーリングシールド１６ａが露出するまで絶縁膜をＣＭＰ法により研磨する。
【００４９】
次に、絶縁膜の上に例えば銅からなる渦巻状のコイル１７を形成する。その後、コイル１７を覆うように絶縁膜２７を形成する。この絶縁膜２７は、例えばフォトレジストをスピンコート法で塗布した後、露光及び現像処理を実施して、所定の領域上のみにフォトレジスト膜を残すことにより形成される。
【００５０】
次いで、コイル１７の中心部分の絶縁膜２７及びギャップ層２６を除去して、主磁極１５の上面を露出させる。その後、基板２１の上面全面に磁性膜を形成し、この磁性膜をパターニングして、トレーリングシールド１６ａ及び主磁極１５に接続するリターンヨーク１６を順に形成する。次いで、上面全面にＡｌ2Ｏ3（アルミナ）等のオーバーコート層（図示せず）を例えば１μｍ程度に形成し、このオーバーコート層によりリターンヨーク１６を覆う。その後、オーバーコート層の表面をＣＭＰ法により研磨して平坦化する。このようにして本実施形態の磁気ヘッド１０の基板プロセスが完了する。その後、基板２１を切り分けた後、切断された基板２１にスライダ加工を行って本実施形態の磁気ヘッド１０が完成する。
【００５１】
（３）比較例
以下に比較例に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。ここに、図７（ａ）〜（ｄ）は、比較例に係る磁気ヘッドの製造工程を順に示す断面図である（その１）。図８（ａ）及び（ｂ）は、比較例に係る磁気ヘッドの製造工程を順に示す断面図である（その２）。尚、実施形態と同様の構成については同様の符号を付した。また、下側非磁性絶縁膜１１ａよりも下の層は省略した。
【００５２】
比較例に係る磁気ヘッドは主磁極１５の下方の傾斜面（スロープ）の形成方法が異なるのみであり、下側非絶縁膜１１ａの形成工程までは実施形態と同様であるためその説明は省略する。
【００５３】
まず、図７（ａ）に示すように、Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）からなる下側非磁性絶縁膜１１ａの上面にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法により傾斜面（スロープ）の最も低い部分が形成されるべき部分に端部を有するレジストパターン４２を形成した（図７（ａ））。次に、イオンミリング法により、マスク４２が形成されていない部分のＡｌ2Ｏ3（アルミナ）を厚さ５０ｎｍ程度除去して段差を形成した（図７（ｂ））。
【００５４】
次に、レジストパターン４２を除去した後、再び下側非磁性絶縁膜１１ａの上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法により、図７（ｃ）に示すように傾斜面（スロープ）の最も高い部分（肩部）が形成されるべき部分（上述の段差から８０ｎｍ離れた部分）を端部とするマスク４３を下側非磁性絶縁膜１１ａの上に形成した。続いて、図７（ｄ）に示すように、斜め方向からイオンミリングを行って、下側非磁性絶縁膜１１ａの段差部分に傾斜面（スロープ）を形成した。
【００５５】
その後、レジストパターン４３を除去した後、図８（ａ）に示すようにＲｕからなるシード層１４を厚さ５０ｎｍ程度に成膜した。次に、シード層１４の上に主磁極１５の形状（図５の破線Ｂ）の開口部を有するレジスト膜（図示せず）を形成し、レジスト膜が形成されていないシード層１４の上にＣｏＦｅ合金膜を厚さ５００ｎｍ程度にメッキ成膜し、このＣｏＦｅ合金膜の表面を平坦化することにより主磁極１５を形成した。以後の工程は実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５６】
（４）実施形態及び比較例による磁気ヘッドの評価
実施形態に基づいて作製した磁気ヘッドと、比較例で説明した手法で作製した磁気ヘッドの評価結果について説明する。ここに、図９は、実施例及び比較例に係る磁気ヘッドのスロープ長の評価方法を示す模式図である。図１０は、実施例及び比較例に係る磁気ヘッドのスロープ長の評価結果を示す表である。
【００５７】
評価は以下のようにして行った。まず、実施例及び比較例の主磁極１５が形成された基板について、５箇所ずつをサンプルとして選び、これらのサンプルについて、図９のＥ−Ｅ´線に沿って切断して断面を露出させた。次に、その断面を観察することにより、第１材料膜１１および第２材料膜１２の上面の高さｈの変化から、傾斜面のスロープ長Ｔを求めた。スロープ長Ｔのバラツキは５つのサンプルの中でスロープ長Ｔの最も長いＴmaxと最も短いＴminとの差として求めた。
【００５８】
図１０に示すように、実施形態の方法で作製された磁気ヘッド（試料１〜５）ではバラツキが８．９ｎｍであったのに対し、比較例の方法で作製された磁気ヘッド（試料６〜１０）では、バラツキが１２．４ｎｍであった。このように、実施形態の製造方法によれば基板内でテーパ形状（傾斜面）の形状及び位置についてバラツキの少ない磁気ヘッド１０が得られることが確認された。
【００５９】
以上のように、本発明の実施形態に係わる磁気ヘッドの製造方法では、第２材料膜１２を第１材料膜１１上の対向面側に埋め込み、第１材料膜１１及び第２材料膜１２の表面が露出した状態で、両者の実効的な研磨速度が等しくなるまで研磨を行っている。このため、第２材料膜１２の側方に一定の段差Ｄ及びスロープ長Ｔを有する傾斜面を形成することができる。このため、傾斜面の位置決め精度は第２材料膜１２の位置決め精度とほぼ等しくなり、高い位置決め精度で傾斜面を形成できる。さらに、その段差Ｄとスロープ長Ｔは基板上の研磨量によらず一定なので、基板内で研磨状態にバラツキが生じても段差Ｄやスロープ長Ｔは影響を受けることなく、基板内で均一な形状の傾斜面を作製できる。このため、その第１材料膜１１及び第２材料膜１２の上方に形成される主磁極のテーパ部分を形状及び位置を従来よりも均一に作製することができ、磁気特性の再現性が良く、信頼性の高い磁気ヘッドを製造することができる。
【００６０】
（５）磁気ディスク装置
以下に、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造法によって製造された磁気ヘッド５２を搭載した磁気ディスク装置５０について説明する。ここに、図１１は、本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置を示す上面図である。
【００６１】
磁気ディスク装置５０は、その筐体内に、円盤状の磁気記録媒体（磁気ディスク）５１と、磁気記録媒体５１を回転させるスピンドルモータ（図示せず）と、磁気ヘッド５２と、磁気ヘッド５２を保持するサスペンション５３と、サスペンション５３を磁気ディスク５１の半径方向に駆動制御するロータリアクチュエータ５４と、スピンドルモータ及びロータリアクチュエータ５４を駆動制御するとともに磁気ヘッド５２を介して磁気記録媒体に対し情報の記録及び再生を行う電子回路５５とを有している。ここで、磁気ヘッド５２は、図２及び図３に示す構造を有し、図４乃至図６に示す工程を経て作製される。
【００６２】
このように構成された磁気ディスク装置５０において、スピンドルモータにより磁気記録媒体５１が高速で回転すると、磁気記録媒体５１の回転によって生じる空気流により磁気ヘッド５２が磁気記録媒体５１から若干浮上する。ロータリアクチュエータ５４により磁気ヘッド５２が磁気記録媒体５１の半径方向移動し、磁気記録媒体５１に対して情報の記録及び再生が行われる。
【００６３】
上記磁気ディスク装置５０は、図４乃至図６に示す方法により製造された磁気ヘッド５２を搭載するため、磁気ヘッド５２の磁気特性（記録特性）のバラツキが抑制され、磁気記録媒体５１に情報を高密度で記録できるとともに、信頼性も高い。
【００６４】
以下、本発明の諸態様を、付記としてまとめて記載する。
【００６５】
（付記１）磁気記録媒体と対向する対向面側が薄く、その反対側が厚くなるようにテーパ部が形成された主磁極を備えた磁気ヘッドの製造方法であって、基板の上方に、非磁性材料からなる第１材料膜と、前記第１材料膜よりも研磨速度の低い材料からなり前記第１材料膜の前記対向面側に隣接する第２材料膜とを形成する工程と、前記第１材料膜及び前記第２材料膜を研磨して、前記第１材料膜の前記第２材料膜側の部分に傾斜面を形成する工程と、前記第１材料膜及び前記第２材料膜の上方に磁性膜を形成し、前記磁性膜の上面を平坦化して、前記主磁極を形成する工程と、を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【００６６】
（付記２）前記第２材料膜は、前記第１材料膜よりも化学的機械研磨における研磨レートの低いストッパ材料からなることを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【００６７】
（付記３）前記第２材料膜の面積が、化学的機械研磨で加工される領域の面積の１／３以下であることを特徴とする付記１又は付記２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【００６８】
（付記４）磁気記録媒体と対向する対向面側で薄く、その反対側が厚くなるようにテーパ部が形成された主磁極を備えた磁気ヘッドの製造方法であって、基板の上方に、非磁性絶縁材料からなる下側非磁性絶縁膜を形成する工程と、前記下側非磁性絶縁膜の上の前記対向面側の部分に、前記非磁性絶縁材料よりも研磨速度の低い非磁性材料からなる第２材料膜を形成する工程と、前記非磁性絶縁材料からなり前記下側非磁性絶縁膜及び前記第２材料膜の上を覆う上側非磁性絶縁膜を形成する工程と、前記上側非磁性絶縁膜の表面を研磨して、該上側非磁性絶縁膜及び前記第２材料膜の表面を露出させる工程と、前記上側非磁性絶縁膜及び前記第２材料膜の表面を研磨して前記上側非磁性絶縁膜の前記第２材料膜側の部分に傾斜面を形成する工程と、前記上側非磁性絶縁膜及び前記第２材料膜の上方に磁性膜を形成し、前記磁性膜の上面を平坦化して、前記主磁極を形成する工程と、を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【００６９】
（付記５）磁気記録媒体に情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドであって、基板の上方に形成された非磁性材料からなる第１材料膜と、前記第１材料膜の前記磁気記録媒体に対向する対向面側に隣接して形成され、前記第１材料膜よりも研磨速度の低い非磁性材料からなる第２材料膜と、前記第１材料膜及び前記第２材料膜の上方に形成された磁性膜からなる主磁極とを備え、前記第１材料膜は、前記第２材料膜側の部分に研磨により形成されるとともに前記第１材料膜と前記第２材料膜との研磨速度の比で定まる大きさの傾斜面を有し、前記主磁極は前記傾斜面を埋めるとともに上面が平坦化されることにより、前記対向面側が薄く、その反対側が厚くなるようにテーパ部が形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
【００７０】
（付記６）円盤状の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に情報の記録及び再生を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の表面に沿って移動させる磁気ヘッド移動手段とを有する磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドは、基板の上方に形成された非磁性材料からなる第１材料膜と、前記第１材料膜の前記磁気記録媒体に対向する対向面側に隣接して形成され、前記第１材料膜よりも研磨速度の低い非磁性材料からなる第２材料膜と、前記第１材料膜及び前記第２材料膜の上方に形成された磁性膜からなる主磁極とを備え、前記第１材料膜は、前記第２材料膜側の部分に研磨により形成されるとともに前記第１材料膜と前記第２材料膜との研磨速度の比で定まる大きさの傾斜面を有し、前記磁性膜は前記傾斜面を埋めるとともに上面が平坦化されることにより、対向面側が薄く、その反対側が厚くなるようにテーパ部が形成されていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の原理を説明する断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。
【図３】図３は、図２の破線部を拡大した断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程を順に示す断面図である（その１）。
【図５】図５は、実施形態に係る磁気ヘッドの製造途中の様子を基板の上側から見た図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程を順に示す断面図である（その２）。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は、比較例に係る磁気ヘッドの製造工程を順に示す断面図である（その１）。
【図８】図８（ａ）及び（ｂ）は、比較例に係る磁気ヘッドの製造工程を順に示す断面図である（その２）。
【図９】図９は、実施例及び比較例に係る磁気ヘッドのスロープ長の評価方法を示す模式図である。
【図１０】図１０は、実施例及び比較例に係る磁気ヘッドのスロープ長の評価結果を示す表である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置を示す上面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０…磁気ヘッド、１１…第１材料膜、１１ａ…下部第１材料膜、１１ｂ…上部第１材料膜、１２…第２材料膜、１４…シード層、１５…主磁極、１６…リターンヨーク、１６ａ…トレーリングシールド、１７…コイル、２１…基板、２２、２４…読取素子用シールド、２３…読取素子、２６…ギャップ層、２７…絶縁膜、４１…マスク、５０…磁気ディスク装置、５１…磁気記録媒体、５２…磁気ヘッド、５３…サスペンション、５４…ロータリアクチュエータ、５５…制御回路。
【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】
2009163836.tif 000011
【図１０】
2009163836.tif 000012
【図１１】
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