(57)【要約】【課題】従来の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、サイド・イレーズの問題のためオーバーハング型主磁極を採用しているが、その形成方法が複雑であり、形成した主磁極形状の精度が不十分であるという問題があった。【解決手段】本発明の一つの形態において、オーバーハング型主磁極を２層レジストあるいは３層レジストを用いて１回のフォトリソグラフィで作製する。レジスト毎の感度の差を利用してオーバーハングの型となるレジスト・パターンを作製し、その中に主磁極の材料となる磁性材料をメッキで成長させる。レジスト感度を高精度に制御することは容易であり、オーバーハングの形状を再現性よく、高精度に作製することが可能である。【選択図】図２
2009116997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーバーハング部を有する垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成する方法であって、
メッキ下地層を形成し、
前記メッキ下地層の上に一もしくは複数のレジスト層を形成し、
前記一もしくは複数のレジスト層を同時露光し、
前記同時露光した一もしくは複数のレジスト層を現像してパターニングし、パターニングされた最下層のレジスト層の孔より広い幅の空間が前記最下層のレジスト層の上に存在し、
前記一もしくは複数のレジスト層から露出した前記メッキ下地層の上にメッキにより金属層を形成し、前記金属層は前記最下層のレジスト層より上にオーバーハング部を有し、
前記金属層をメッキにより形成した後に、前記一もしくは複数のレジスト層を除去する、
垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成する方法。
【請求項２】
前記メッキ下地層の上に複数のレジスト層を順次形成し、
前記複数のレジスト層は、前記最下層のレジスト層よりも高感度のレジスト層を有し、
前記高感度のレジスト層において、前記オーバーハング部の少なくとも一部が形成される、
請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成する方法。
【請求項３】
前記複数のレジスト層は２層のレジスト層であり、
前記２層のレジスト層の上層のレジスト層の感度は、前記最下層のレジスト層の感度よりも大きい、
請求項２に記載の垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成する方法。
【請求項４】
前記複数のレジスト層は３層のレジスト層であり、
前記３層のレジスト層の中間レジスト層の感度は、前記最下層のレジスト層の感度よりも大きく、
前記３層のレジスト層の最上層のレジスト層の感度は、前記中間レジスト層の感度よりも小さい、
請求項２に記載の垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成する方法。
【請求項５】
前記最上層のレジスト層の感度は、前記最下層のレジスト層の感度以上である、
請求項４に記載の垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成する方法。
【請求項６】
前記メッキ下地層の上に一層のみのレジスト層が形成され、
前記一層のレジスト層の上面の上に広がった金属が前記オーバーハング部を構成する、
請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成する方法。
【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の主磁極を形成する方法に関し、特に、オーバーハング部を有する主磁極の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録再生装置は、磁気ディスクと磁気ヘッドを備え、磁気ディスク上のデータは磁気ヘッドによって読み書きされる。磁気ディスクの単位面積当たりの記録容量を大きくするためには、面記録密度を高める必要がある。しかしながら、記録されるビット長が小さくなると、媒体の磁化の熱揺らぎのために面記録密度を上げられない問題がある。一般に、熱揺らぎは、Ｋｕ・Ｖ／ｋＴ（Ｋｕは磁気異方性定数、Ｖは磁化最小単位体積、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度）の値が小さい程影響が大きくなる。したがって、熱揺らぎの影響を小さくするためにはKuをもしくはＶを大きくする必要がある。
【０００３】
この問題を解決できるものとして、単磁極ヘッドで軟磁性の裏打層を備えた二層垂直媒体に垂直な方向に磁化信号を記録する垂直記録方式がある。この方式を用いることにより強い記録磁界を磁気ディスクに印加することができる。したがって、磁気ディスクの記録層に磁気異方性定数（Ｋｕ）の大きなものを使用することができる。また、垂直磁気記録方式の磁気ディスクでは、膜厚方向に磁性粒子を成長させることで、媒体表面の粒径は小さいままで、すなわちビット長は小さいままでＶを大きくできる利点もある。
【０００４】
垂直磁気記録は磁気記録層を垂直方向に磁化するため、磁気ディスクと記録ヘッドの構造が面内磁気記録方式と大きく異なっている。図８は、垂直記録磁気ヘッド５０と磁気ディスク５５との関係及び垂直記録の概略を示す。磁気ディスク５５は平坦な非磁性基板５５１上に、磁気記録層５５２と磁気記録層５５２よりも下の層である軟磁性裏打ち層５５３を有している。磁気ヘッドは、ヘッドの走行方向側（リーディング側）から、下部シールド５１１、再生素子５１２、上部シールド５１３、補助磁極５２１、薄膜コイル５２２、主磁極５２３の順に積層されている。下部シールド５１１、再生素子５１２、上部シールド５１３は再生ヘッド５１を構成し、補助磁極５２１、薄膜コイル５２２、主磁極５２３は記録ヘッド（単磁極ヘッド）５２を構成する。
【０００５】
主磁極５２３はピラー５２４を介して補助磁極に接合される主磁極ヨーク部５２３Ａと浮上面に露出してトラック幅を規定する主磁極ポール・ティップ５２３Ｂからなる。記録ヘッド５２の主磁極５２３から出た磁界は、磁気ディスク５５の磁気記録層５５２、軟磁性裏打ち層５５３を通り、補助磁極５２１に入る磁気回路を形成し、磁気記録層５５２に磁化パターンを記録する。磁気記録層５５２と軟磁性裏打ち層５５３の間には、中間層が形成されている場合もある。再生ヘッド５１の再生素子５１２には巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）やトンネル磁気抵抗効果型素子（ＴＭＲ）などが用いられる。
【０００６】
初期に採用された主磁極５２３（主磁極ポール・ティップ５２３Ｂ）の構造は、記録面側からみて（ＡＢＳにおいて）、矩形の形状を有している。これは、通常のリソグラフィー技術で容易に作製することが出来、寸法精度を確保することが比較的容易なためである。しかし、このような矩形の主磁極では、スキュー角を有する半径位置で、サイド・イレーズの問題が発生する。
【０００７】
図９（ａ）は、アクチュエータ（磁気ヘッド）の中心線とデータ・トラックとの間の角度であるスキュー角θを示している。磁気ヘッド５０はアクチュエータに保持されており、アクチュエータが回動することで、磁気ヘッド５０は記録面上を半径方向に移動する。このため、データ・トラックと磁気ヘッド（アクチュエータ）との間にスキュー角θが存在し、そのスキュー角はθ記録面上の半径位置に従って変化する。
【０００８】
図９（ａ）において、磁気ディスク５５は、図９（ａ）の下から上へ回転している。主磁極５２３は、トレーリングエッジ（上辺）５３１及びリーディングエッジ（下辺）５３２を有している。主磁極５２３は、トレーリングエッジ５３１において磁気ディスク５５への書き込みを行う。従って、データ・トラック５５５の磁化状態は、主磁極５２３のトレーリングエッジ５３１からの磁界により決定される。
【０００９】
スキュー角θが０の位置では、トレーリングエッジ５３１およびリーディングエッジ５３２は、データ・トラック５５５と直交している。つまり、これらの中心線がデータ・トラックと一致している。しかし、スキュー角がθ（≠０）のとき、トレーリングエッジ５３１およびリーディングエッジ５３２は、データ・トラック５５５に対して傾斜する。このとき、リーディングエッジ５３２の一部は、データ・トラック５５５の外側に位置する。
【００１０】
図９（ｂ）は、この状況をさらに詳細に示した図であり、スキュー角がθ（≠０）の場合を示している。磁気ディスク５５の回転に従って、トレーリングエッジ５３１によりデータ・トラック５５５の磁化状態が次々に決定される。図９（ｂ）において、記号(×)は磁気ディスクの記録面に対して入る磁化方向、記号(●)は記録面から出て行く磁化方向を示す。スキュー角がθの場合、リーディングエッジ５３２の左側部分５３３は、データ・トラック５５５の外側にはみ出しており、サイド・イレーズ領域５５６を形成する。サイド・イレーズ領域５５６はトレーリングエッジ５３１で書き込まれた磁化状態と反対の状態で書き込まれ、この逆位相の磁化状態は本来の信号を減少させる。
【００１１】
この問題に対して、特許文献１は、逆台形の主磁極形状を提案している。逆台形の主磁極６０を図１０（ａ）に示す。ここで主磁極６０の側面６１の傾き角をαとする。図１０（ｂ）は、スキュー角がθのときの逆台形主磁極６０による書き込みの状態を示す。明らかなように、スキュー角θが傾き角αより小さいとき、リーディングエッジ６２によるサイド・イレーズは発生しない。しかし、スキュー角θが傾き角αより大きくなると、サイド・イレーズが発生する。上記特許文献１には、逆台形の主磁極を形成するための方法が述べられている。しかし、側面の傾き角を大きく、しかも精度良く形成することは容易ではない。
【００１２】
サイド・イレーズの問題に対する他の方法は、特許文献２に述べられている。この特許文献２は、円形の主磁極を提案している。図１１は、スキュー角がθのときの円形主磁極７０による書き込みの状態を示す。図１１より明らかなように、円形の主磁極７０であれば、どのようなスキュー角でもサイド・イレーズは発生しない。しかし、円形の主磁極では書き込まれた磁化の遷移領域７５が円弧状になり、その円弧状の磁化情報をどのように読み出すかが問題となる。通常、再生ヘッドのセンサーは直線の形状となっており、円弧状の磁化遷移領域をそのまま読み出すことは困難である。
【００１３】
サイド・イレーズの問題に対する他の解決方法が、特許文献３に述べられている。図１２（ａ）は、そこで提案されているオーバーハングを有する主磁極８０を示す。主磁極８０は、リーディング側（下側）の逆台形部８１と、トレーリング側（上側）のオーバーハング部８２を有している。この構造であれば、トレーリングエッジ８３の幅を任意に決めることができ、リーディングエッジ８４の幅より十分大きくすることができる。これにより、図１２（ｂ）に示すように、大きなスキュー角θに対しても、サイド・イレーズの問題が起きないようにすることができる。
【特許文献１】特開２００２−１９７６１０号公報
【特許文献２】特開２００４−４６９２０号公報
【特許文献３】特開２００３−２４２６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述のように、オーバーハング部を有する主磁極８０は、サイド・イレーズに対して好ましい解決策の一つである。上記特許文献３は、オーバーハングを有する主磁極８０を、２回のフォトエッチング工程により形成することを開示している。これら２回のフォトエッチング工程は、下部の逆台形部８１を形成するフォトエッチング工程と、上部のオーバーハング８２を形成するフォトエッチング工程である。
【００１５】
上記プロセスにより、オーバーハング部を有する主磁極８０を形成することができる。しかし、２回のフォトエッチング工程により形成する場合、２回目のフォトエッチング工程でのマスク合わせの精度が問題となる。近年、主磁極の寸法は益々微小になっており、その微小なパターンを２回のフォトエッチング工程で作製することは極めて困難である。また、２回のフォトエッチング工程を行うことは製造工程数の増加となり、製造効率が低下する。したがって、垂直磁気記録におけるサイド・イレーズの問題を解決するためにオーバーハング部を有する主磁極を、少ない工程数によって高精度に形成する技術が要求される。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一態様は、オーバーハング部を有する垂直磁気記録ヘッドの主磁極を形成する方法である。この方法は、メッキ下地層を形成する。前記メッキ下地層の上に一もしくは複数のレジスト層を形成する。前記一もしくは複数のレジスト層を同時露光する。前記同時露光した一もしくは複数のレジスト層を現像してパターニングし、パターニングされた最下層のレジスト層の孔より広い幅の空間が前記最下層のレジスト層の上に存在する。前記一もしくは複数のレジスト層から露出した前記メッキ下地層の上にメッキにより金属層を形成し、前記金属層は前記最下層のレジスト層より上にオーバーハング部を有する。前記金属層をメッキにより形成した後に、前記一もしくは複数のレジスト層を除去する。これにより、垂直磁気記録ヘッドにおいて、オーバーハングを有する主磁極を少ない工程数によって高精度に形成することができる。
【００１７】
好ましい例において、前記メッキ下地層の上に複数のレジスト層を順次形成し、前記複数のレジスト層は、前記最下層のレジスト層よりも高感度のレジスト層を有し、前記高感度のレジスト層において、前記オーバーハング部の少なくとも一部が形成される。これにより、オーバーハングを有する主磁極をより高精度に形成することができる。
【００１８】
さらに、前記複数のレジスト層は２層のレジスト層であり、前記２層のレジスト層の上層のレジスト層の感度は、前記最下層のレジスト層の感度よりも大きいことが好ましい。これにより、少ない工程数によって高精度に形成することができる。あるいは、前記複数のレジスト層は３層のレジスト層であり、前記３層のレジスト層の中間レジスト層の感度は、前記最下層のレジスト層の感度よりも大きく前記３層のレジスト層の最上層のレジスト層の感度は、前記中間レジスト層の感度よりも小さいことが好ましい。これにより、オーバーハングを有する主磁極をより高精度に形成することができる。さらに、前記最上層のレジスト層の感度は、前記最下層のレジスト層の感度以上であることが好ましい。これにより、オーバーハングを有する主磁極のトレーリングエッジをより高精度に形成することができる。
【００１９】
好ましい例において、前記メッキ下地層の上に一層のみのレジスト層が形成され、前記一層のレジスト層の上面の上に広がった金属が前記オーバーハング部を構成する。これにより、レジスト層の形成工程を減らすことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、垂直磁気記録ヘッドにおいて、オーバーハングを有する主磁極を少ない工程数によって高精度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】
以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。本形態は、垂直磁気記録ヘッドにおける主磁極の形成方法に特徴を有している。本形態の主磁極はトレーリング側にオーバーハングを有しており、これによりサイド・イレーズの発生を防止する。
【００２２】
本形態の主磁極形成方法は、一もしくは複数のレジスト層をパターニングし、パターニングされたレジスト上に軟磁性金属をメッキにより付着することによって、主磁極を形成する。レジスト・パターニングの前に、一もしくは複数のレジスト層を形成し、それらを同時露光する。レジスト層の数に拠らず、一回の露光処理及び現像処理により全てのレジスト層がパターニングされる。これにより、オーバーハングを有する主磁極を少ない工程数によって高精度に形成することができる。
【００２３】
本形態の垂直磁気記録ヘッドの全体構成は、図８を参照して説明した構成と同様である。垂直記録磁気ヘッドの製造は、スライダを構成するアルチック基板上に、再生ヘッドと記録ヘッドとを順次形成する。再生ヘッドと記録ヘッドとは、フォトエッチング処理やメッキ処理により形成される。記録ヘッドの形成工程において、その主磁極が形成される。本形態の主磁極は、トレーリング側にオーバーハングを有する。
【００２４】
図１（ａ）は、本形態の主磁極１０の磁気ディスク対向面（ＡＢＳ面）の形状を模式的に示している。主磁極１０は、リーディング側（下部）の逆台形部１１と、トレーリング側（上部）のオーバーハング部１２とを有している。逆台形部１１とオーバーハング部１２とは、一つの軟磁性金属層として連続的に形成されている。これは、本形態の主磁極１０の形成方法に起因する。これについては後述する。
【００２５】
図１（ａ）が示す形状は、図８における主磁極ポール・ティップの磁気ディスク対向面の形状に相当する。図１（ａ）において、左右方向がデータ・トラック幅方向であり、磁気ディスク上における半径方向である。上下方向は、データ・トラックに沿った方向であり、磁気ディスク上における円周方向である。磁気ディスクの回転方向は、図１（ａ）の下から上への方向である。
【００２６】
図１（ａ）において、逆台形部１１の幅は、リーディング側（下側）からトレーリング側（上側）に向かうにつれて大きくなる。逆台形部１１の左右の辺１１１、１１２は略直線である。逆台形部１１のリーディングエッジ１１３は、略フラットである。オーバーハング部１２のトレーリングエッジ１２１の幅は、逆台形部１１のリーディングエッジ１１３の幅よりも大きく、さらに、逆台形部１１の最大幅よりも大きい。オーバーハング部１２の左右両側１２２、１２３は曲線状となっており、オーバーハング部１２のリーディング側（下側）からトレーリング側（上側）に向かうにつれて大きくなる。オーバーハング部１２のトレーリングエッジ１２１は、略フラットである。
【００２７】
図１（ｂ）は、主磁極１０とデータ・トラック１５との関係を示している。主磁極１０と、データ・トラック１５との間には、スキュー角θが存在している。上述のように、オーバーハング部１２のトレーリングエッジ１２１の幅は、逆台形部１１のリーディングエッジ１１３の幅よりも大きい。スキュー角θは記録面上の半径位置により変化するが、オーバーハング部１２のトレーリングエッジ１２１の幅と逆台形部１１のリーディングエッジ１１３の幅とは、最大スキュー角においてもサイド・イレーズの問題が発生しないように設定される。このように、オーバーハングを有する主磁極１０により、サイド・イレーズを防ぐことができる。
【００２８】
以下において、本形態における主磁極１０の形成方法を説明する。主磁極１０の形成する複数の好ましい方法がある。まず、第１の好ましい方法を説明する。図２は、本方法のプロセスフローを模式的に示す図であり、図３はそのフローチャートである。以下において、図２のプロセス図及び図３のフローチャートを参照して主磁極１０の形成方法を説明する。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、基板上に、メッキの下地電極となるメッキ下地層２１を付着する（Ｓ１１）。典型的には、スパッタ法により、メッキ下地層２１を形成する。メッキ下地層２１の材料は、典型的にはパーマロイ（Ｎｉ：４５重量％、Ｆｅ：５５重量％）である。メッキ下地層２１の厚さは、例えば５０ｎｍとすることができる。次に、図２（ｂ）に示すように、第１レジスト層２２を、メッキ下地層２１と接触するように、メッキ下地層２１の上に形成する（Ｓ１２）。具体的には、メッキ下地層２１の直上に、第１のレジスト層２２を塗布し、さらに塗布した第１レジスト層２２のベーク処理を行う。第１のレジスト層２２のレジスト材料は、典型的には、ポジ型レジストである。第１レジスト層２２の膜厚は、例えば、１．５μmである。
【００３０】
続いて、図２（ｃ）に示すように、第１レジスト層２２の上に第２レジスト層２３を形成する（Ｓ１３）。第２レジスト層２３は第１レジスト層２２に接触している。第２レジスト層２３を第１のレジスト層２２の直上に塗布した後、そのベーク処理を行う。ここで、第２レジスト層２３のレジスト材料は、第１レジスト層２２と同じポジ型のレジストである。第２レジスト層２３の膜厚は、例えば、１．０μmである。
【００３１】
ここで重要な点は、第２レジスト層２３の感度は第１レジスト層２２の感度より高いことである。具体的には、感度が異なるレジスト材料を、第１レジスト層２２と第２レジスト層２３とに使用する。例えば、第２レジスト層２３は、ＫｒＦ露光の場合、化学増幅レジストで感度は１０〜３０ｍｊ／ｃｍ２、あるいはＡｒＦ露光の場合、化学増幅レジストで感度は１０〜２０ｍＪ／ｃｍ２の材料である。これに対し、第１レジスト層２２は、ＰＭＧＩレジストで、ベーク温度を高くして感度を落とし現像液に対する溶解速度を遅くする。これにより、一回の露光処理により主磁極１０のオーバーハング部１２を形成することができる。本例においては、２層のレジスト層のみが形成されており、第１レジスト層２２が最下層であり、第２レジスト層２３が最上層である。
【００３２】
次に、図２（ｄ）に示すように、所定のフォトマスクを用いて、第１レジスト層２２及び第２レジスト層２３を同時に露光する（Ｓ１４）。さらに、図２（ｅ）に示すように、露光した第１レジスト層２２及び第２レジスト層２３を現像し、それらのパターンを形成する（Ｓ１５）。上述の通り、第２レジスト層２３の感度は第１レジスト層２２の感度よりも高い。このため、第２レジスト層２３において、第１レジスト層２２より多くの領域が現像で除去される。この結果、第２レジスト層２３に形成される孔の幅（内径）は、第１レジスト層２２に形成される孔の幅（内径）よりも大きくなる。
【００３３】
次に、図２（ｆ）に示すように、第１レジスト層２２及び第２レジスト層２３のレジスト・パターンを用いて、軟磁性金属層のメッキを行う（Ｓ１６）。第１レジスト層２２及び第２レジスト層２３の孔内において、露出しているメッキ下地層２１の上に軟磁性金属層が成長する。第１レジスト層２２及び第２レジスト層２３をフレームとして、主磁極１０を構成する軟磁性金属層２４が形成される。軟磁性金属層２４の第２レジスト層２３内の部分が、オーバーハング部１２を構成する。また、軟磁性金属層２４の第１レジスト層２２内の部分が、主磁極下部１１を構成する。メッキ材料は、典型的には、パーマロイ（Ｎｉ：４５重量％、Ｆｅ：５５重量％）である。メッキ処理は、第２レジスト層２３の上端面近くで終了する。軟磁性金属層２４の膜厚は、例えば、２．２μmである。
【００３４】
最後に、図２（ｇ）に示すように、第１レジスト層２２及び第２レジスト層２３を除去し、次いで露出したメッキ下地層２１を除去する（Ｓ１７）。以上の処理により、オーバーハングを有する本形態の主磁極１０を形成することができる。本形態において、第１レジスト層２２及び第２レジスト層２３は、一回のフォトリソグラフィ工程によりパターニングされ、さらに、一回のメッキ処理により主磁極１０全体が形成される。このため、微小なオーバーハング主磁極１０を形成するために、複数回のマスク合わせを行う必要がない。これにより、オーバーハング部１２と主磁極下部１１の形状は連続した一体となっており、それらの間にずれが存在しない。また、オーバーハング部１２と主磁極下部１１とは、原子配列構造においても連続している。
【００３５】
次に、主磁極１０の形成する第２の好ましい方法を説明する。図４は、本方法のプロセスフローを模式的に示す図であり、図５はそのフローチャートである。以下において、図４のプロセス図及び図５のフローチャートを参照して主磁極１０の形成方法を説明する。第２の方法と第１の方法との間における最も大きな違いは、第２の方法は、３層のレジスト層を形成する点である。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、基板上に、メッキの下地電極となるメッキ下地層３１を付着する（Ｓ２１）。これは、上記第１の方法と同様である。次に、図４（ｂ）に示すように、第１レジスト層３２を、メッキ下地層３１と接触するように、メッキ下地層３１の上に形成する（Ｓ２２）。具体的には、メッキ下地層３１の直上に、第１のレジスト層３２を塗布し、さらに塗布した第１レジスト層３２のベーク処理を行う。第１レジスト層３２のレジスト材料は、典型的には、ポジ型レジストである。第１レジスト層３２の膜厚は、例えば、１．５μmである。
【００３７】
続いて、図４（ｃ）に示すように、第１レジスト層３２の上に第２レジスト層３３を形成する（Ｓ２３）。第２レジスト層３３は第１レジスト層３２に接触している。第２レジスト層３３を第１レジスト層３２の直上に塗布した後、そのベーク処理を行う。ここで、第２レジスト層３３のレジスト材料は、第１レジスト層３２と同じポジ型のレジストである。第２レジスト層３３の膜厚は、例えば、０．５μmである。第２レジスト層３３の感度は第１レジスト層３２の感度より高い。異なる感度のレジスト層を形成する方法は、上記第２の方法と同様である。
【００３８】
続いて、図４（ｄ）に示すように、第２レジスト層３３の上に第３レジスト層３４を形成する（Ｓ２４）。第３レジスト層３４は第２レジスト層３３に接触している。第３レジスト層３４を第２のレジスト層３３の直上に塗布した後、そのベーク処理を行う。ここで、第３レジスト層３４のレジスト材料は、第１レジスト層３２と同じ型のレジストである。第３レジスト層３４の膜厚は、例えば、０．５μmである。第３レジスト層３４の感度は第２レジスト層３３の感度より低い。また、好ましくは、第３レジスト層３４の感度は第１レジスト層３２の感度と同一、あるいはそれよりも高い。本例においては、３層のレジスト層のみが形成されており、第１レジスト層３２が最下層、第２レジスト層３３が中間層、第３レジスト層３４が最上層である。
【００３９】
次に、図４（ｅ）に示すように、所定のフォトマスクを用いて、第１レジスト層３２、第２レジスト層３３、そして第３レジスト層３４を同時に露光する（Ｓ２５）。さらに、図４（ｆ）に示すように、露光した第１レジスト層３２、第２レジスト層３３、そして第３レジスト層３４を現像し、それらのパターンを形成する（Ｓ２６）。図の例において、第２レジスト層３３の感度が最も高く、その次が第３レジスト層３４であり、第１レジスト層３２の感度が最も低い。このため、レジスト・パターンに形成された孔の幅は、レジストの感度に応じて、第２レジスト層３３が一番広く、次いで第３レジスト層３４および第１レジスト層３２となる。
【００４０】
次に、図４（ｇ）に示すように、第１、第２、第３レジスト層３２、３３、３４のレジスト・パターンを用いて、軟磁性金属層のメッキを行う（Ｓ２７）。第１、第２、第３レジスト層３２、３３、３４の孔内において、露出しているメッキ下地層３１の上に軟磁性金属層３５が成長する。第１、第２、第３レジスト層３２、３３、３４をフレームとして、主磁極１０を構成する軟磁性金属層３５が形成される。軟磁性金属層３５の第２レジスト層３３及び第３レジスト層３４内の部分が、オーバーハング部１２を構成する。また、軟磁性金属層３５の第１レジスト層３２内の部分が、主磁極下部１１を構成する。
【００４１】
典型的には、メッキ材料はパーマロイ（Ｎｉ：４５重量％、Ｆｅ：５５重量％）である。このメッキ処理は、第３レジスト層３４の中央近傍で終了する。軟磁性金属層の膜厚は、例えば、２．２μmである。最後に、図４（ｈ）に示すように、第１、第２、第３レジスト層３２、３３、３４を除去し、次いで露出したメッキ下地層３１を除去する（Ｓ２８）。得られた主磁極１０は、オーバーハング部１２を有する。
【００４２】
この方法によれば、メッキ・パターンの上端、すなわちオーバーハング部１２のトレーリングエッジ１２１（図１を参照）の幅は第３レジスト層３４の幅により決定される。第３レジスト層３４の感度は第２レジスト層３３の感度よりも低い。このため、同じ露光・現像に対して、第２レジスト層３３よりも寸法変動を小さくすることができる。これにより、第１の方法である２層レジストの方法よりも、トレーリングエッジ１２１の寸法精度を上げることができる。なお、生産性の点ではレジスト形成工程の少ない第１の方法が優れている。
【００４３】
次に、主磁極１０の形成する第３の好ましい方法を説明する。図６は、本方法のプロセスフローを模式的に示す図であり、図７はそのフローチャートである。以下において、図６のプロセス図及び図７のフローチャートを参照して主磁極１０の形成方法を説明する。第３の方法において第１及び第２の方法と最も異なる点は、第３の方法は、１層のレジスト層のみを形成する点である。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、基板上に、メッキの下地電極となるメッキ下地層４１を付着する（Ｓ３１）。これは、上記第１及び第２の方法と同様である。次に、図６（ｂ）に示すように、レジスト層４２を、メッキ下地層４１と接触するように、メッキ下地層４１の上に形成する（Ｓ３２）。具体的には、メッキ下地層４１の直上に、レジスト層４２を塗布し、さらに塗布したレジスト層４２のベーク処理を行う。レジスト層４２のレジスト材料は、典型的には、ポジ型レジストである。レジスト層４２の膜厚は、例えば、１．５μmである。
【００４５】
次に、図６（ｃ）に示すように、所定のフォトマスクを用いて、レジスト層４２を露光し（Ｓ３３）、さらに、露光したレジスト層４２を現像し、そのパターンを形成する（Ｓ３４）。次に、図６（ｄ）に示すように、レジスト層４２のレジスト・パターンを用いて、軟磁性金属層４３のメッキを行う（Ｓ３４）。典型的には、メッキ材料はパーマロイ（Ｎｉ：４５重量％、Ｆｅ：５５重量％）である。
【００４６】
レジスト層４２の孔内において露出しているメッキ下地層４１の上に、軟磁性金属層４３が成長する。本例においては、軟磁性金属層４３がレジスト層４２の孔からオーバーフローし、レジスト層４２の上面において広がるまで行う。レジスト層４２の上面において広がっている部分が、主磁極１０のオーバーハング部１２を構成する。軟磁性金属層４３のレジスト層３２内の部分が、主磁極の下部１１を構成する。最後に、図６（ｅ）に示すように、レジスト層４２、露出したメッキ下地層４１を除去し、主磁極１０の形成処理が終了する。なお、オーバーフローの横方向の量はレジスト層４２上に成長する厚さとほぼ比例しており、例えば、０．７μmであり、最終膜厚は２．２μmである。
【００４７】
この第３の方法によれは、レジスト工程は１回で済み、最も簡略な工程となる。なお、オーバーハング寸法をメッキ時間で制御するため、その寸法がばらつく場合がある。このため、高精度かつ効率的に主磁極１０を形成するには、上記第１及び第２の形成方法のように、感度が異なる複数レジスト層を形成することが好ましい。しかし、本例におけるこのばらつきは、メッキ処理後にイオンエッチングで修正することが可能である。
【００４８】
上記３つの好ましい方法に示したように、本形態の主磁極の形成方法は、メッキ下地層の上に形成された全てのレジスト層を同時露光し、露光したレジスト層を１回の現像処理で同時に現像する。つまり、形成されるレジスト層の層数に係らず、１回のフォトリソグラフィ工程でレジスト・パターンを形成する。また、第１〜第３の形成方法において例示したように、軟磁性金属層のメッキ処理において、パターニングされた最下層のレジスト層の孔よりも幅の広い空間が、最下層レジスト層よりも上に存在する。このため、最下層のレジスト層内に形成されるリーディング側部分と、リーディング側部分よりもトラック幅方向における寸法が大きいオーバーハング部とを、１回のメッキ処理により形成することができる。
【００４９】
オーバーハングを有する主磁極は、垂直磁気記録特有のサイド・イレーズの問題に対して有効である。しかし、従来の方法ではこのオーバーハングを有する主磁極を形成するために、複数回のフォトエッチング工程およびそれらのマスク合わせが必要であった。本実施形態によれば、フォトリソグラフィ工程を１回とすることができ、マスク合わせを行う必要がない。また、複数レジスト層を形成する本形態の形成方法によって得られた主磁極のオーバーハング形状は、レジストの感度特性の差によって決まる。レジストの感度特性を高精度に管理することは容易であり、オーバーハングの形状を再現性良く、高精度に作製することが可能となる。
【００５０】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。上記例は、主磁極下部を形成するためのレジスト層が１層であるが、複数レジスト層をパターニングして主磁極下部を形成するための孔を形成してもよい。
【００５１】
また、いずれかのレジスト層の感度が最下層のレジスト層よりも高ければ、その層内においてオーバーハングを形成することができる。オーバーハングを形成するためのレジスト層として、３層以上のレジスト層を形成してもよい。本発明の主磁極形成方法は、本実施形態で説明した主磁極形状に限らず、従来の技術として説明したオーバーハング部を有する主磁極のように、オーバーハング部を有する他の形状の主磁極の形成に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態の主磁極の磁気ディスク対向面（ＡＢＳ面）の形状と、主磁極とデータ・トラックとの関係を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態において、主磁極の第１の好ましい形成方法のプロセスフローを模式的に示す図である。
【図３】本実施形態における主磁極の第１の好ましい形成方法のフローチャートである。
【図４】本実施形態において、主磁極の第２の好ましい形成方法のプロセスフローを模式的に示す図である。
【図５】本実施形態における主磁極の第２の好ましい形成方法のフローチャートである。
【図６】本実施形態において、主磁極の第３の好ましい形成方法のプロセスフローを模式的に示す図である。
【図７】本実施形態における主磁極の第３の好ましい形成方法のフローチャートである。
【図８】従来の技術において、垂直記録磁気ヘッドと磁気ディスクとの関係及び垂直記録を模式的に示す図である。
【図９】従来の技術において、アクチュエータ（磁気ヘッド）の中心線とデータ・トラックとの間にスキュー角θが存在する場合のデータ記録を模式的に示す図である。
【図１０】従来の技術において、逆台形の主磁極及びそれによるデータ記録を模式的に示す図である。
【図１１】従来の技術において、円形の主磁極及びそれによるデータ記録を模式的に示す図である。
【図１２】従来の技術において、オーバーハング部を有する主磁極及びそれによるデータ記録を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  主磁極、１１  主磁極下部の逆台形部、１２  オーバーハング部
１５  データ・トラック、２１  メッキ下地層、２２  第１レジスト層
２３  第２レジスト層、２４  軟磁性金属層、３１  メッキ下地層
３２  第１レジスト層、３３  第２層レジスト、３４  第３レジスト層
３５  軟磁性金属層、４１  メッキ下地層、４２  レジスト層、４３  軟磁性金属層
５０  垂直記録磁気ヘッド、５０  磁気ヘッド、５１  再生ヘッド、５２  記録ヘッド
５５  磁気ディスク、６０  主磁極、６０  逆台形主磁極、６１  逆台形主磁極の側面
６２  リーディングエッジ、７０  円形主磁極、７５  円形主磁極の遷移領域
８０  オーバーハング部を有する主磁極、８１  逆台形部、８２  オーバーハング部
８３  トレーリングエッジ、８４  リーディングエッジ
１１１、１１２  主磁極下部の逆台形部の左右両側
１１３  リーディングエッジ、１２１  トレーリングエッジ
１２２、１２３  オーバーハング部の左右両側、５１１  下部シールド
５１２  再生素子、５１３  上部シールド、５２１  補助磁極、５２２  薄膜コイル
５２３  主磁極、５２３Ａ  主磁極ヨーク部、５２３Ｂ  主磁極ポール・ティップ
５２４  ピラー、５３１  トレーリングエッジ、５３２  リーディングエッジ
５３３  左側部分、５５１  非磁性基板、５５２  磁気記録層、５５３  軟磁性裏打ち層
５５５  データ・トラック、５５６  サイド・イレーズ領域
【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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