(57)【要約】【課題】ダマシン法において絶縁膜の溝を覆って形成された磁性膜を研磨する際に、磁性膜が剥離するのを防止することができる磁気ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】基板の上方に絶縁膜４４を形成した後、絶縁膜４４に溝４４ａを形成する。次いで、絶縁膜４４上及び溝４４ａの内面に導電性材料により給電層４５を形成した後、給電層４５上にパルス電流による電気めっき法により磁性膜３６ａを形成し、磁性膜３６ａを溝４４ａ内に充填する。その後、磁性膜３６ａを研磨して、溝４４ａ内のみに磁性膜３６を残す。【選択図】図４
2009223984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルと、前記コイルに流れる信号により記録磁界を発生し、磁気記録媒体に情報を書き込む磁極とを有する磁気ヘッドの製造方法において、
基板の上方に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜に溝を形成する工程と、
前記絶縁膜上及び前記溝の内面に導電性材料により給電層を形成する工程と、
前記給電層上にパルス電流による電気めっき法により磁性膜を形成し、前記磁性膜を前記溝内に充填する工程と、
前記磁性膜を研磨して、前記溝内のみに前記磁性膜を残す工程と
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】
前記磁性膜の材料は、コバルトを２５乃至３５重量％含む鉄・コバルト合金であ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】
前記磁性膜の結晶子の大きさは３０nm以下であ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４】
前記磁性膜の応力は４００MPa以下であ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５】
前記パルス電流による電気めっき法は、該パルス電流印加の周波数を10Hz以上、1000Hz以下とし、平均電流密度を５mA/cm2以下として行う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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に情報を高密度に記録可能な磁気記録装置の磁気ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録装置（ハードディスクドライブ）は、コンピュータだけでなくポータブル音楽プレーヤやハードディスクビデオレコーダ（HDDレコーダ）等の家電製品にも広く使用されるようになった。従来は、磁気記録媒体の表面を水平方向（媒体表面に平行な方向）に磁化する水平磁気記録方式の磁気記録装置が一般的であった。しかし、近年の大容量化の要求に応じて磁気記録媒体の表面を垂直方向に磁化する垂直磁気記録方式の磁気記録装置が開発され、既に実用化されている。今後は、この垂直磁気記録方式の磁気記録装置が主流になるものと考えられる。
【０００３】
垂直磁気記録方式の磁気記録装置は、再生ヘッドと記録ヘッドとを積層した構造を有する磁気ヘッドを備えている。再生ヘッドは磁気シールド層の間に磁気抵抗素子（MR素子、GMR素子又はTMR素子等）を配置した構造を有している。一方、記録ヘッドは主磁極とリターンヨークとコイルとにより構成されている。コイルに供給される信号に応じて主磁極から磁力線が発生し、この磁力線が磁気記録媒体の記録層を透過するときに、記録層が垂直方向に磁化される。記録層を透過した磁力線は、磁気記録媒体の裏打ち層を通り、再び記録層を透過してリターンヨークに戻る。主磁極の先端（磁気記録媒体側の先端）がより狭幅に形成されることにより、磁気記録媒体の記録層により高密度に記録することができる。
【０００４】
下記の特許文献１〜５には、フォトレジスト法と呼ばれる方法で主磁極を形成する技術が開示されている。その方法は、レジスト膜に主磁極パターンの形状を有する開口部を形成し、その開口部に電気めっき法により磁性金属を充填して主磁極パターンを形成し、レジスト膜を除去した後に、絶縁膜で主磁極パターンを覆い、その後、表面を研磨して平坦にすることにより、絶縁膜に主磁極パターンが埋め込まれた構造を得る方法である。
【特許文献１】特開２００６−１４７７８６号公報
【特許文献２】特登３７７４２００号
【特許文献３】特登３７０８８５６号
【特許文献４】特登３６６７６４２号
【特許文献５】特登３６７９７５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、磁気記録装置では、記録密度のより一層の向上のため磁気記録媒体の記録ビットの微細化が必須であり、これに対応するために磁気ヘッドの主磁極のコア幅の縮小が進められている。このため、磁気記録媒体側の主磁極の先端部の断面形状が細長くなってきている。しかしながら、この構造を作製するためフォトレジスト法を適用した場合、レジスト膜の開口部に主磁極パターンを形成した後、レジスト膜を除去する工程又は先端をさらに細くする工程（スリミング工程）において主磁極パターンの先端部が倒れるという問題が生じた。
【０００６】
その問題を解決するため、新たにダマシン法が提案されている。ダマシン法は、アルミナ膜に主磁極パターンの平面形状を有する溝を形成し、その後、溝を覆う磁性膜を形成して溝に磁性膜を充填した後、溝の外に出ている磁性膜を化学的機械的研磨（CMP:Chemical Mechanical Polishing）法により研磨して、アルミナ膜の溝内に主磁極パターンを形成する方法である。
【０００７】
一方で、主磁極パターンの先端部の幅の縮小に伴い、磁気特性を確保するため、磁性膜として飽和磁気特性に優れたFeCo合金膜を用いる必要がある。
【０００８】
本願発明者の実験によれば、ダマシン法にFeCo合金膜を適用した場合、溝の外に出ているFeCo合金膜をCMP法により研磨するときに、溝内に充填されたものまですべてFeCo合金膜が剥離してしまうという問題が発生した。
【０００９】
本発明は、ダマシン法において絶縁膜の溝を覆って形成された磁性膜を研磨する際に、磁性膜が剥離するのを防止することができる磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一観点によれば、コイルと、前記コイルに流れる信号により記録磁界を発生し、磁気記録媒体に情報を書き込む磁極とを有する磁気ヘッドの製造方法において、基板の上方に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜に溝を形成する工程と、前記絶縁膜上及び前記溝の内面に導電性材料により給電層を形成する工程と、前記給電層上にパルス電流による電気めっき法により磁性膜を形成し、前記磁性膜を前記溝内に充填する工程と、前記磁性膜を研磨して、前記溝内のみに前記磁性膜を残す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。
【００１１】
めっき膜の剥離は膜の応力に関係し、膜の応力は結晶子サイズに関係することが判明している。本発明によれば、絶縁膜に溝を形成した後、絶縁膜上及び溝の内面に給電層を形成し、その後パルス電流による電気めっき法により、給電層上に磁性膜を形成する。このとき、パルス電流の周波数及び平均電流密度等を適切に設定することにより、磁性膜の応力を例えば４００MPa以下、結晶子サイズを３０nm以下にすることができ、研磨時に磁性膜が剥がれることが防止される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ダマシン法を用いて主磁極を形成することができるため、磁気ヘッドの主磁極のコア幅の縮小化が可能になる。
【００１３】
これにより、磁気記録媒体の記録ビットの微細化に対応できるため、磁気記録装置の記録密度のより一層の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（発明の予備的事項の説明）
最初に、本願発明の起因となったダマシン法における問題点について図９を参照して詳しく説明する。
【００１６】
ダマシン法による主磁極の作製においては、まず、基板（図示せず）の上方の下地層（絶縁膜）１の上にアルミナ膜２を形成する。次いで、アルミナ膜２に主磁極パターンの形状を有する溝２ａを形成する。
【００１７】
次に、アルミナ膜２上及び溝２ａの内面に導電性材料により給電層３を形成した後、給電層３上に電気めっき法によりFeCo合金膜４を形成する。このとき、溝２ａ内にFeCo合金膜４が充填される。使用する電気めっき法は、鉄(Fe)及びコバルト(Co)を含むめっき液に陽極と陰極（給電層）を浸し、陽極と陰極間に直流電流を流す方法で実施される。図９（ａ）は以上の工程が終了した状態を示す。
【００１８】
次に、溝２ａの外に出ているFeCo合金膜４をCMP法により研磨して、アルミナ膜４に埋め込まれた主磁極を形成するのであるが、このプロセスにおいて、図９（ｂ）に示すように、研磨により、FeCo合金膜４が溝２ａ内に充填されたものまですべて剥離してしまうという問題が発生し、主磁極を形成することができなかった。
【００１９】
このようなFeCo合金膜が研磨で剥離してしまうという問題について、本願発明者はめっき法により形成したFeCo合金膜自体の応力が大きいことが原因になっていると考えた。
【００２０】
Fe含有めっき膜の応力を小さくするために、これまで、Fe含有めっき膜中のFeの組成を減らす方法や、めっき液にサッカリンを添加する方法が知られている。しかしながら、Fe含有めっき膜のFeの組成を減らす方法では、磁気特性が悪化するおそれがあり、この方法は採用できない。また、めっき液へのサッカリン添加量を増量することも考えられるが、サッカリン中の硫黄成分がFe含有めっき膜中で増えると、飽和磁束密度(Bs)が低下するおそれがあり、この方法も採用できない。
【００２１】
そこで、本願発明者は、応力を低減することができる他の方法を種々検討した結果、Fe含有めっき膜の結晶子サイズを小さくすれば、Fe含有めっき膜の応力を低減でき、めっき膜の剥離を防止できるとの知見を得た。
【００２２】
ここで、結晶子とは、単結晶とみなせる最大の集まりをいい、一個の粒は、複数の結晶子によって構成されている。結晶子サイズ（Ｄ）は、次のScherrerの式より計算できる。
【００２３】
D(Å)＝K×λ／(β×cosθ)
K：Scherrer定数
λ：使用Ｘ線管球の波長
β：結晶子の大きさによる回折線の広がり
θ：回折角2θ／θ
次に、本願発明者は、Fe含有めっき膜の結晶子サイズを調整するには、Fe含有めっき膜の電気めっきの方法及び条件を見直すのがよいと考えて、調査実験を行った。その結果、あるめっき方法及び条件でダマシン法における研磨時にFe含有めっき膜の剥離を防止できることを見出した。
【００２４】
以下では、調査及びその結果と、調査から導かれたＦｅ含有めっき膜の剥離を防止できるめっき方法及び条件を適用して作製した磁気ヘッドの構成と、その磁気ヘッドの製造方法と、当該磁気ヘッドを備えた磁気記録装置の構成とを説明する。
【００２５】
（調査及びその結果）
上述の予備的事項で説明した検討結果に基づき、Fe含有めっき膜の膜剥がれを防止できる結晶子サイズ及び対応する応力の調査及びその結果について、以下に説明する。
【００２６】
（調査用試料の作製）
１０種類の調査用試料１〜１０を、次のような方法で作製した。
【００２７】
まず、５インチのSi基板上に、RFマグネトロンスパッタ装置を使用してタンタル(Ta)膜を膜厚10nmで、ルテニウム(Ru)膜を膜厚50nmで順に積層した。この積層膜をめっきシード層（給電層）とする。
【００２８】
次に、図６に示すめっき方法及び条件で、めっきシード層上にCoを約30％含むFeCo合金膜を膜厚500nmで形成した。使用しためっき液はめっき条件によりめっき膜組成を一定とするため硫酸コバルト六水和物7.0〜8.0g/L、硫酸鉄7水和物14.0〜22.0 g/L、ほう酸25 g/L、塩化ナトリウム22.5 g/L、ラウリル硫酸ナトリウム0.03 g/L、サッカリン1.0 g/Lを含み、硫酸にてpH2.3に調整したものを使用した。
【００２９】
図６に示すめっき方法及び条件において、設定項目として、電流印加方法（直流電流印加、パルス電流印加）、平均電流密度(Iav)があり、さらに、パルス電流印加の場合、周波数(f)、オン時間(Ton)、オン電流(ion)、オフ時間(Toff)、デューティ比(Ton／T)がある。なお、図６では、直流電流印加をDCと表示し、パルス電流印加をPLSと表示する。また、該パルス電流のオン時間(Ton)をon時間と表示し、オン電流(ion)をon電流と表示し、オフ時間(Toff)をoff時間と表示する。以下の説明では、いずれかの表示を用いる。
【００３０】
パルス電流印加(PLS)の場合、図５に示す矩形状のパルス電流を用い、電流のオンとオフを交互に繰り返す。図５中、符号Ｔは周期を示し、電流が流れているon時間(Ton)と電流が流れていないoff時間(Toff)の和である。周期(T)は、周波数(f)を用いて、Ｔ＝１／fと表される。ionはon時間(Ton)の間中流す電流(on電流)を示す。平均電流密度(Iav)は、めっきシード層の表面積(S)を考慮してIav＝ion／S×Ton／Tと定義される。
【００３１】
次に、図６を参照して調査用試料の作製における具体的なめっき方法及び条件を説明する。図６に示すめっき方法及び条件のうち、電流印加方法、平均電流密度(Iav)、及び周波数(f)を種々変化させた。
【００３２】
パルス電流印加の調査用試料１〜９では、平均電流密度(Iav)を3mA/cm2、5mA/cm2、7mA/cm2の３条件で変化させ、周波数(f)を各平均電流密度(Iav)に対して10Hz、100Hz、1000Hzの３条件で変化させている。デューティ比(Ton／T)は24％一定とした。Ton、Toffは、Ｔ＝１／fの関係を考慮して周波数(f)及びデューティ比(Ton／T)から計算し、設定している。また、Tonでのon電流(ion)の値は、平均電流密度(Iav)が所定の値になるように決めている。
【００３３】
一方、直流電流印加（DC）の調査用試料１０では、平均電流密度(Iav)が5mA/cm2のみとしている。
【００３４】
（調査項目及びその結果）
上述した各調査用試料１〜１０について、研磨によるFeCo合金膜の剥離の有無、FeCo合金膜の結晶子サイズ及び応力を調査した。
【００３５】
研磨による剥離の有無は、ＣＭＰによる研磨でFeCo合金膜の剥離が起きたか否かで評価した。剥離調査結果は、以下の他の項目の調査結果の説明において併せて説明する。
【００３６】
FeCo合金膜の結晶子サイズはＸ線回折装置を用いて測定した。調査結果を図７（ａ）に示す。図７（ａ）に記入した剥離調査結果と併せて評価すると、FeCo合金膜の結晶子サイズが30nm以下の調査用試料１、２、３、５、６についてFeCo合金膜を剥離させずに研磨することができた。
【００３７】
FeCo合金膜の応力は、FeCo合金膜を被着したウェハの反りを曲率で測定し、応力に換算することにより求めた。調査結果を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）に記入した剥離調査結果と併せて評価すると、FeCo合金膜の応力が400Pa以下の調査用試料１、２、３、５、６についてFeCo合金膜を剥離させずに研磨することができた。
【００３８】
飽和磁気特性(Bs)は、SQUID（Superconducting QUantum Interference Device）を用いて測定した。すべての調査用試料１〜１０について飽和磁気特性(Bs)は約2.3Tであった。
【００３９】
以上をまとめると、調査用試料１、２、３、５、６に係るめっき方法及び条件が有効であることが分かった。即ち、パルス電流による電気めっき法を用い、平均電流密度(Iav)が５mA/cm2以下で、かつ周波数(f)が10Hz〜１000Hzの条件で、FeCo合金膜を形成すれば、ほぼ完全に、FeCo合金膜を剥離させずに研磨することができる。しかも、十分高い飽和磁気特性(Bs)が得られる。
【００４０】
但し、調査用試料４では、平均電流密度(Iav)が５mA/cm2以下で、かつ周波数(f)が10Hz〜１000Hzの条件で作製したにも関わらず、剥離が生じている。従って、好ましくは、平均電流密度(Iav)５mA/cm2以下で、かつ周波数(f)100Hz〜１000Hzの条件で、FeCo合金膜を形成するとよい。
【００４１】
なお、図７（ａ）、（ｂ）では平均電流密度(Iav)が３mA/cm2より小さい条件で行った場合の結果を示していないが、３mA/cm2より小さくても、他の条件を満たしていればFeCo合金膜を剥離させずに研磨することができる。この場合、平均電流密度(Iav)が小さくなるほど成膜レートが遅くなるので、実用上の観点から平均電流密度(Iav)を決めることが望ましい。また、周波数(f) に係る調査上限値である１000Hzについて、その調査上限値を越えても、他の条件を満たしていればFeCo合金膜を剥離させずに研磨することができる。この場合も、実用上、適正な周波数(f)を決めることが望ましい。
【００４２】
（磁気ヘッドの構造）
図１は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの概略構造を示す模式図である。
【００４３】
この図１に示すように、本実施形態に係る磁気ヘッドは、基板（スライダー）３０の端面上に、磁気記録媒体４０に情報を書き込む記録ヘッド（ライトヘッド）ＷＲと、磁気記録媒体４０から情報を読み出す再生ヘッド（リードヘッド）ＲＥとを積層した構造を有している。
【００４４】
再生ヘッドＲＥは、ＭＲ（Magneto Resistive）素子、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子又はＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive）素子等の磁気抵抗素子３３により構成されている。
【００４５】
この磁気抵抗素子３３は非磁性絶縁膜（図示せず）に挟まれた状態で下層側磁気シールド層３２と上層側磁気シールド層３５との間に配置されている。また、磁気抵抗素子３３の両側部（図１では一方の側のみを図示している）には引き出し電極３４が接続されており、これらの引き出し電極３４を介して磁気抵抗素子３３から電気信号を取り出すようになっている。
【００４６】
記録ヘッドＷＲは、磁性材料からなる主磁極３６及びリターンヨーク３８と、それらの間に配置されたコイル３７とにより構成されている。
【００４７】
主磁極３６の磁気記録媒体４０側の端部（以下、先端部ともいう）の幅（コア幅）は１５０nm以下と細くなっている。アスペクト比は、コア幅が細くなっている分必要な磁気特性を確保するため、１:２以上と大きくする必要があり、そのように設定されている。また、主磁極３６はCoを２５〜３５重量％含むFeCo合金膜で構成されている。主磁極３６はダマシン法により作製されるが研磨によるFeCo合金膜の剥離防止のため、FeCo合金膜の結晶子サイズが３０nm以下となっており、これに対応してFeCo合金膜の応力は４００MPa以下になっている。また、記録密度を向上させるには、飽和磁束密度（飽和磁気特性）(Bs)を2.2T以上とすることが望ましい。
【００４８】
主磁極３６とリターンヨーク３８との間に一定の間隔（ギャップ）が保持されている。主磁極３６はその先端部と反対側の部分でリターンヨーク３８と接続されている。コイル３７は銅のように電気抵抗が低い金属からなり、主磁極３６とリターンヨーク３８との接続部を中心として渦巻き状に形成されている。
【００４９】
コイル３７に信号（書き込み信号）が供給されると、主磁極３６の先端部とリターンヨーク３８との間に記録磁界が発生し、磁気記録媒体４０に情報が書き込まれる。また、磁気記録媒体４０から情報を読み出すときには、磁気記録媒体４０から発生する磁界による磁気抵抗素子３３の抵抗値の変化を検出する。
【００５０】
（磁気ヘッドの製造方法）
次に、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法の一例について、図２に示す磁気ヘッドの断面図を参照して説明する。なお、図２では、左側が磁気記録媒体に対向する面（ＡＢＳ面）である。
【００５１】
まず、アルチック（AlTiC）等からなる基板３０を用意する。そして、この基板３０の上にアルミナ（Al2O3）等の絶縁材料からなる下地膜（図示せず）を形成し、この下地膜の上に例えばFeNi合金（パーマロイ）等の磁性材料により下層側磁気シールド層３２を２〜３μｍの厚さに形成する。次いで、下層側磁気シールド層３２の上に磁気シールド間絶縁膜４１の下層側を構成する第1の非磁性絶縁膜を例えばアルミナ等により形成した後、この第1の非磁性絶縁膜の上に磁気抵抗素子３３を形成する。磁気抵抗素子３３としてＭＲ素子を使用する場合は、例えば、厚さが２０nmのNiFeCrからなるＳＡＬ（Soft Adjacent Layer）層と、厚さが１０nmのTa等からなる非磁性層と、厚さが２０nmのNiFe等からなるＭＲ層とを積層して構成される。これらのＳＡＬ層、非磁性層及びＭＲ層はスパッタ法により形成され、フォトリソグラフィ法及びエッチング法により所定の形状にパターニングされて磁気抵抗素子３３となる。なお、磁気抵抗素子３３は、図１に示すように、ヘッド先端側（磁気記録媒体４０の側）の端部に配置される。磁気抵抗素子３３として、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子を採用してもよい。
【００５２】
次に、リフトオフ法により、磁気抵抗素子３３に接続する引き出し電極３４（図２では図示を省略）を形成する。すなわち、基板３０の上側全面にフォトレジスト膜を形成する。その後、フォトレジスト膜に対し露光及び現像処理を実施して、所定の領域に開口部を形成する。次いで、スパッタ法等により基板３０の上側全面に例えばアルミニウム合金からなる金属膜を形成した後、フォトレジスト膜をその上の金属膜とともに除去する。これにより、フォトレジスト膜の開口部に対応する部分に金属膜が残り、磁気抵抗素子３３の両端にそれぞれ接続した一対の引き出し電極３４が形成される。
【００５３】
次に、基板３０の上側全面に、磁気シールド間絶縁膜４１の上層側を構成する第２の非磁性絶縁膜を例えばアルミナ等により形成し、この第２の非磁性絶縁膜により磁気抵抗素子３３及び引き出し電極３４等を被覆する。その後、磁気シールド間絶縁膜４１（第２の非磁性絶縁膜）の上に、例えばFeNi合金等の磁性材料からなる上層側磁気シールド層３５を２〜３μｍの厚さに形成する。
【００５４】
次に、基板３０の上側全面に、例えばアルミナ等により絶縁膜４２を形成する。その後、絶縁膜４２の上に主磁極３６及びギャップ層を形成する。
【００５５】
図３、図４は主磁極３６及びその上のギャップ層の形成方法を示す断面図である。図３、図４は主磁極３６の先端部に対応する部分を磁気記録媒体の側から見た状態を示しており、絶縁膜４２よりも下側（基板側）の図示を省略している。
【００５６】
まず、図３（ａ）に示すように、絶縁膜４２の上にALD(Atomic Layer Deposition)法によりアルミナよりなる絶縁膜４４を厚さ３００nmで形成する。
【００５７】
次に、図３（ｂ）に示すように、絶縁膜４４の上にスパッタリング法によりTa膜４８を形成する。続いて、Ta膜４８の上にスピンコートにより、フォトレジスト膜４９を厚さ３００nmで形成する。
【００５８】
次いで、フォトレジスト膜４９に対し電子ビーム（ＥＢ）などにより露光し、現像処理を実施してTa膜４８が露出する開口部４９ａを所望の主磁極パターンの形状に形成する。続いて、フォトレジスト膜４９の開口部４９ａを通してTa膜４８をエッチングし、Ta膜４８にフォトレジスト膜４９の開口部４９ａと同じパターン形状の開口部４８ａを形成する。図３（ｂ）は、以上の工程が終了した状態を示す。
【００５９】
次に、フォトレジスト膜４９を除去した後、Ta膜４８をマスクにして反応性イオンエッチング(RIE)により絶縁膜４４をエッチングする。その後、絶縁膜４４をエッチングした後に残るTa膜４８は除去する。図３（ｃ）は、以上の工程が終了した状態を示す。なお、Ta膜４８はそのまま残してもよい。
【００６０】
このようにして、主磁極パターンの形状に対応し、断面が逆台形状の溝４４aが形成される。溝４４aの記録媒体側先端部の断面形状は所望のコア幅に合わせて決定する。本実施形態ではコア幅を約１００nmとするので、溝４４aの上部の幅を１００nmとする。溝４４aの深さは絶縁膜４４の厚さで決まり、約３００nmとなる。なお、溝の断面形状は逆台形に限られず、逆三角形としてもよい。
【００６１】
次に、図３（ｄ）に示すように、RFマグネトロンスパッタ装置を使用して、絶縁膜４４上及び溝４４aの内面にTa膜を厚さ１０nmで、Ru膜を厚さ５０nmで順に積層する。この積層膜はめっきシード層（給電層）４５となり、電気めっき法でパルス電源の負側に接続される陰極として使用する。
【００６２】
次に、図４（ａ）に示すように、主磁極となるFeCo合金膜３６ａを形成する工程を説明する。
【００６３】
まず、成膜されるFeCo合金膜３６ａ中のCo含有量が３０±５重量％となるような割合でFeとCoを含むめっき液を用意する。このめっき液に陽極と基板３０を浸し、陽極とめっきシード層４５の間に、パルス電流を印加する。パルス電流は、平均電流密度(Iav)が５mA/cm2以下で、かつ周波数(f)が10Hz〜１000Hzの範囲から選択された条件で、印加される。成膜するFeCo合金膜４６の膜厚は、溝４４ａの深さよりも厚く、例えば、５００nmとする。FeCo合金膜３６ａの膜厚は、パルス電流値及びパルス電流の繰り返し印加継続時間により調整することができる。このようにして、めっきシード層４５の上にCo含有量が３０±５重量％のFeCo合金膜３６ａが形成される。
【００６４】
次に、図４（ｂ）に示すように、絶縁膜４４の上のめっきシード層４５上、及び溝４４aの外に出ているFeCo合金膜３６ａをCMP法により研磨し、表面を平坦化する。このとき、FeCo合金膜３６ａは上述した調査に基づきパルス電流による電気めっき法によりかつ適正な条件で形成されているので、研磨を行ってもFeCo合金膜３６ａの剥離は起こらず、主磁極３６が絶縁膜４４に正常に埋め込まれた構造を得ることができる。
【００６５】
次に、図４（ｃ）に示すように、絶縁膜４４上全面にアルミナ等の絶縁膜４７を形成し、主磁極３６を覆う。そして、CMP法により絶縁膜４７を研磨して表面を平坦化する。このとき、主磁極３６上の絶縁膜４７を所定の厚さ（例えば５０nm）だけ残す。このようにして、ギャップ層４７が形成される。
【００６６】
次に、主磁極３６の先端側のギャップ層４７の上に磁性材料からなる所定の形状のトレーリングシールド３８a（図２参照）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３８aが露出するまで絶縁膜をCMP法により研磨する。
【００６７】
次に、図２に示すように、絶縁膜の上に、例えば銅からなる渦巻き状のコイル３７を形成する。その後、コイル３７を覆うようにして、絶縁膜４３を形成する。この絶縁膜４３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。
【００６８】
次いで、コイル３７の中心部分の絶縁膜４３及びギャップ層４７を除去して、主磁極３６を露出させる。その後、絶縁膜４３の上側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３８a及び主磁極３６に接続するリターンヨーク３８を形成する。次いで、全面にアルミナ等によりオーバコート層（図示せず）を例えば１μmの厚さに形成し、このオーバコート層によりリターンヨーク３８を覆う。その後、オーバコート層の表面をCMP法により研磨して平坦化するこのようにして、本実施形態に係る磁気ヘッドが完成する。
【００６９】
上述の本実施形態の磁気ヘッドの製造方法によれば、主磁極４６aを構成するFeCo合金膜３６ａは、パルス電流による電気めっき法により所定の条件で形成されるため、結晶子サイズを３０nm以下に、応力を４００MPa以下にでき、これにより、主磁極３６をダマシン法により形成する際に研磨によるFeCo合金膜３６ａの剥離を防止することができる。
【００７０】
このように、ダマシン法を用いて主磁極３６を形成することができるため、磁気ヘッドの主磁極３６のコア幅の縮小化が可能になる。
【００７１】
（磁気記録装置）
図８は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッド１２を搭載した磁気記録装置の内部構造６０を示す平面図である。
【００７２】
磁気記録装置６０は、図８に示すように、筐体内に、円盤状の磁気記録媒体（磁気記録媒体）６１と、磁気記録媒体６１を回転させるスピンドルモータ（図示せず）と、情報の書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッド６２と、磁気ヘッド６２を支持するサスペンション６３と、サスペンション６３を磁気記録媒体６１の半径方向に駆動制御するアクチュエータ６４と、スピンドルモータ及びアクチュエータ６４を駆動制御するとともに磁気ヘッド６２を介して磁気記録媒体６１に対して情報の書き込み及び読み出しを行う電子回路６５とを有している。ここで、磁気ヘッドは、図１、図２に示す構造を有し、主磁極は、図３（ａ）〜（ｄ）、図４（ａ）〜（ｃ）に示す工程を経て作製される。
【００７３】
このように構成された本実施形態に係る磁気記録装置６０において、スピンドルモータにより磁気記録媒体６１が高速で回転すると、磁気記録媒体６１の回転によって生じる空気流により、磁気ヘッド６２は磁気記録媒体６１から若干浮上する。アクチュエータ６４により磁気ヘッド６２が磁気記録媒体６１の半径方向に移動し、磁気記録媒体６１に対して情報の書き込み又は読み出しが行われる。
【００７４】
以上のように、本実施形態に係る磁気ヘッド６２を搭載した磁気記録装置によれば、磁気ヘッド６２の主磁極のコア幅の縮小化が可能になるため、磁気記録媒体６１の記録ビットの微細化に対応でき、これにより、磁気記録装置６０の記録密度のより一層の向上を図ることができる。
【００７５】
以下、本発明の諸態様を、付記としてまとめて記載する。
【００７６】
（付記１）コイルと、前記コイルに流れる信号により記録磁界を発生し、磁気記録媒体に情報を書き込む磁極とを有する磁気ヘッドの製造方法において、基板の上方に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜に溝を形成する工程と、前記絶縁膜上及び前記溝の内面に導電性材料により給電層を形成する工程と、前記給電層上にパルス電流による電気めっき法により磁性膜を形成し、前記磁性膜を前記溝内に充填する工程と、前記磁性膜を研磨して、前記溝内のみに前記磁性膜を残す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。
【００７７】
（付記２）前記絶縁膜の材料がアルミナであ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。
【００７８】
（付記３）前記絶縁膜の溝の前記磁気記録媒体側の端部における断面形状が逆三角形或いは逆台形であ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。
【００７９】
（付記４）前記絶縁膜の溝の前記磁気記録媒体側の端部における幅が１５０nm以下であることを特徴とする付記３に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【００８０】
（付記５）前記給電層がタンタル(Ta)膜とルテニウム(Ru)膜の積層構造であ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。
【００８１】
（付記６）前記磁性膜の材料がコバルトを２５乃至３５重量％含む鉄・コバルト合金であ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。
【００８２】
（付記７）前記磁性膜の結晶子の大きさが３０nm以下であ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。
【００８３】
（付記８）前記磁性膜の応力が４００MPa以下であ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。
【００８４】
（付記９）前記パルス電流による電気めっき法は、該パルス電流印加の周波数を10Hz以上、1000Hz以下とし、平均電流密度を５mA/cm2以下として行うことを特徴とする付記１乃至８の何れか一に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【００８５】
（付記１０）前記磁性膜の飽和磁束密度(Bs)が2.2T以上であ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。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの構造を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの構造を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法を示す断面図（その１）である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法を示す断面図（その２）である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係るパルス電流による電気めっき法に用いるパルス電流波形について示す図である。
【図６】図６は、調査用試料における電気めっき法により作製した磁性膜のめっき方法及び条件を示す表である。
【図７】図７（ａ）は、調査用試料における電気めっき法により作製した磁性膜の結晶子サイズの調査結果を示すグラフであり、図７（ｂ）は調査用試料における電気めっき法により作製した磁性膜の応力の調査結果を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の構造を示す平面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｂ）は、本発明の予備的事項に係る磁気ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１、４２、４３…絶縁膜、
２、４４…絶縁膜（アルミナ膜）、
２ａ、４４ａ…溝、
３、４５…めっきシード層（給電層）、
４、３６ａ…FeCo合金膜（磁性膜）
３０…基板、
３２…下層側磁気シールド層、
３３…磁気抵抗素子、
３４…引き出し電極、
３６…主磁極、
３７…コイル、
３８…リターンヨーク、
３８ａ…トレーリングシールド、
４０、６１…磁気記録媒体、
４１…磁気シールド間絶縁膜、
４７…ギャップ層（アルミナ膜）、
６０…磁気記録装置、
６２…磁気ヘッド、
６３…サスペンション、
６４…アクチュエータ、
６５…電子回路、
ＷＲ…記録ヘッド、
ＲＥ…再生ヘッド。
【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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