(57)【要約】【課題】めっきによりダマシン構造の磁極を形成する際に従来よりもスループットを向上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】下地層３の上に導電層３１を形成する工程と、開口３３を有するレジストマスク３２を導電層３１上に直接形成する工程と、レジストマスク３２の開口３３を通して導電層３１を少なくとも層厚の途中までエッチングすることにより導電層３１内にキャビティ３４を形成する工程と、レジストマスク３２の除去後に、導電層３１をめっき用電極に使用して導電層３１とは磁気的に分離される磁性層３５を電解めっきによりキャビティ３４内と導電層３１上に形成する工程と、磁性層３５を導電層３１の上面の上から除去することにより、キャビティ３４内に残した磁性層３１を磁極２１とする工程とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地層の上に導電層を形成する工程と、
開口部を有するレジストマスクを前記導電層上に直接形成する工程と、
前記レジストマスクの前記開口部を通して前記導電層を少なくとも層厚の途中までエッチングすることにより前記導電層内にキャビティを形成する工程と、
前記レジストマスクを前記導電層から除去する工程と、
前記導電層をめっき用電極に使用して、前記導電層とは磁気的に分離される磁性層を電解めっきにより前記キャビティ内及び前記導電層上に形成する工程と、
前記磁性層を前記導電層の上面の上から除去することにより、前記キャビティ内に残した前記磁性層を磁極とする工程と、
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】
下地層の上に導電層を形成する工程と、
前記導電層の少なくとも層厚の途中までイオンビーム照射により除去することにより前記導電層内にキャビティを形成する工程と、
前記導電層をめっき用電極に使用して、前記導電層とは磁気的に分離される磁性層を電解めっきにより前記キャビティ内及び前記導電層上に形成する工程と、
前記磁性層を前記導電層の上面の上から除去することにより、前記キャビティ内に残した前記磁性層を磁極とする工程と、
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３】
前記磁性層を形成する前に、前記下地層が露出する深さに形成された前記キャビティの内面と前記導電層の上面に沿ってめっきシード層を形成する工程を有す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形成方法。
【請求項４】
キャビティが形成された導電層と、
前記キャビティ内に形成され且つ前記導電層とは磁気的に分離する磁極と、
前記磁極の上方、下方の少なくとも一方に第１絶縁層を介して形成された励磁部と、
前記励磁部の上に第２絶縁層を介して形成され且つ前記磁極に磁気的に結合される磁性層と、
を有することを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項５】
キャビティが形成された導電層と、前記キャビティ内に形成され且つ前記導電層とは磁気的に分離する磁極と、前記磁極の上方、下方の少なくとも一方に第１絶縁層を介して形成された励磁部と、前記励磁部の上に第２絶縁層を介して形成され且つ前記磁極に磁気的に結合される磁性層とを有する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドに対向して配置される磁気記録媒体と、
を有することを特徴とする磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッドの製造方法、磁気ヘッド及び磁気記録装置に関し、特に、磁極を有する磁気ヘッドの製造方法と、磁極を有する磁気ヘッドと磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ、オーディオ等において使用される種々の記録装置のうち磁気記録装置は歴史的に古く、一般に広く普及している。磁気記録装置の１つとして、円盤状の磁気記録媒体とその上を浮上する磁気ヘッドとを有する磁気ディスク装置がある。
【０００３】
現在まで市場に供給されている磁気ディスク装置の記録方式の大部分は、記録層に記録される磁化の方向が面方向に向いた面内磁気記録方式と呼ばれるものである。この面内磁気記録方式において高記録密度を得るためには、磁気記録媒体の記録層を薄くするととともに、記録層を構成する磁性結晶粒を微細化することが必要となる。
【０００４】
しかしながら、磁気記録媒体の記録層を薄くすると磁気ディスクに熱が加わったときに情報が消失する現象、即ち熱揺らぎ現象が起きてしまい、高記録密度化を阻む一つの要因となっている。
これに対して、記録層における磁化の方向を記録層の面に垂直方向に向ける垂直磁気記録方式があり、近年実用化されてきている。
【０００５】
垂直磁気記録方式は、面内磁気記録方式と比較して、記録層の表面における一つ一つの磁区の面積を小さくできるので、より大きな記録密度を達成することが可能となる。さらに、記録層の膜面に対して垂直方向に記録磁化が向いているので、記録層を薄膜化した場合に発生する熱揺らぎ現象の発生が防止され、記録層を厚くすることによる不都合がなくなる。
それらいずれの記録方式においても、磁気ディスク装置についてはさらなる大容量化、高記録密度化が要求されている。
【０００６】
高記録密度化の要求に応えるためには、磁気記録媒体の保磁力を高くする一方で、磁気記録ヘッドから磁気記録媒体に強い磁界を出力する必要がある。磁気記録ヘッドは、記録磁界を発生する励磁コイルと、記録磁界を磁気記録媒体に導く磁極とを有している。そして、強い記録磁界を出力するために、例えば、高い飽和磁束密度等の磁気特性を有する磁性材から磁極を構成している。
【０００７】
情報を磁気記録媒体に書き込む場合には、磁気記録ヘッドから強い磁界を磁気記録媒体の微小エリアに加えて磁気記録を行うが、磁気記録媒体の保持力以上の磁界が隣の微小エリアに加わると、その隣の微小エリアの磁気情報が消去されてしまう可能性がある。
従って、そのような書き込みエラーを無くすには、磁気記録媒体の高密度化が進めば進むほど、磁極の書き込み部分の微小化が重要になってくる。
【０００８】
磁極の形成方法として、レジスト及びハードマスクを使用して磁性層をパターニングする方法が知られている。別の形成方法として、レジストの開口部内に電解めっきにより磁性膜を埋め込んで、これを磁極として使用する一方、レジストを剥離した後に、磁極の周囲にアルミナ層を形成することが知られている。
【０００９】
一方、磁気ヘッドは、励磁コイル、磁極等のような多層構造から構成されるために、製造プロセスにおいて平坦化技術が必要となる。平坦化技術を伴うプロセスとして、例えばダマシン構造の磁極の形成工程がある。ダマシン構造の磁極の形成は、まず、絶縁膜に磁極形状の凹部を形成した後に、その凹部内と絶縁膜の上に磁性層を形成し、さらに磁性層を研磨して凹部内に残した磁性層を磁極とする。
【００１０】
この場合、レジストを使用するエッチングにより絶縁膜にキャビティを形成し、そのキャビティ内にめっきにより磁性材を埋め込んだ後に、研磨によってキャビティ内に磁性材を選択的に残して磁極を形成することがある。
【００１１】
また、下地となる第１絶縁層の上にさらに多層構造絶縁層を形成し、ついでレジストマスクを使用して多層構造絶縁層にトレンチを形成し、さらに、多層構造絶縁層の上とトレンチの中に磁性層をコリメーションスパッタ法により形成し、その後に多層構造絶縁層の一部の層と磁性層の不要部分をポリッシング等により取り除いてトレンチ内に残った磁性層を磁極本体とする方法が知られている。
【００１２】
その多層構造絶縁層は、下から順にエッチングストッパー層、第２絶縁層、ポリッシングストッパー層、エッチングマスク層及び第３絶縁層を積層した構造を有し、第２，第３絶縁層は酸化シリコンから構成され、それ以外はアルミナ等により構成されている。
トレンチを形成する際には、レジストマスクを使用して第３絶縁層をパターニングした後に、第３絶縁層をハードマスクに使用してそれより下の絶縁層をパターニングすることになる。
【特許文献１】特表２００５−５２７１０１号公報
【特許文献２】特開１０−２７３１８号公報
【特許文献３】特開２００７−１８６９０号公報
【特許文献４】特開平７−１４１６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
次に、本発明者等が見出した課題を説明する。
磁性膜の形成方法として用いられるコリメーションスパッタ法と電解めっき法を比べると、成膜レートは電解めっきの方が速く、電解めっき法を採用する磁極の形成工程は次のようになる。
【００１４】
まず、図１１（ａ）に示すように、下地となる第１の絶縁層１０１の上にアルミナ層１０２とハードマスク層１０３を形成する。さらに、ハードマスク層１０３上にフォトレジスト１０４を塗布した後に、フォトレジスト１０４を露光、現像することにより図１１（ｂ）に示すように磁極形状を有する開口部１０５を形成する。
【００１５】
ハードマスク層１０３は、フォトレジスト１０４に対するエッチング選択性がアルミナ層１０２に比べて高い材料、例えばパーマロイから形成される。
続いて、図１１（ｃ）に示すように、第１開口部１０５を通してハードマスク層１０３をエッチングして第２開口部１０６を形成する。この場合、フォトレジスト１０４は薄層化する。
【００１６】
次に、図１１（ｄ）に示すようにフォトレジスト１０４を剥離した後に、図１１（ｅ）に示すように、ハードマスク層１０３の第２開口部１０６を通してアルミナ層１０２をエッチングしてキャビティ１０７を形成する。
【００１７】
さらに、図１１（ｆ）に示すように、ハードマスク層１０３の上面とキャビティ１０７の内面に沿って導電材よりなるめっきシード層１０８を形成し、さらに、図１１（ｇ）に示すように、めっきシード層１０８の上に磁性層１０９を電解めっきにより形成する。
【００１８】
その後に、図１１（ｈ）に示すように、磁性層１０９、ハードマスク１０３及びめっきシード層１０８を化学機械研磨法によりアルミナ層１０２の上面上から除去するとともに、磁性層１０９をキャビティ１０７内に磁極１０９ａとして残す。
【００１９】
ところで、ハードマスク層１０３を使用せずに、フォトレジスト１０４の第１開口部１０５を通してアルミナ層１０２をエッチングすると、アルミナ層１０２は、フォトレジスト１０４に対するエッチング選択比が低いため、フォトレジスト１０４を厚くしてもアルミナ層１０２のパターニングが難しくなる。
【００２０】
一方、ハードマスク層１０３を使用すると、マスクに対するアルミナ層１０２のエッチング比を高くすることができるが、ハードマスク層１０３の成膜工程及びパターニング工程が必要となり、マスク形成に時間がかかることになる。
【００２１】
本発明の目的は、ダマシン構造の磁極を形成する際に従来よりもスループットを向上することができる磁気ヘッドの製造方法、磁気ヘッド及び磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の１つの観点によれば、下地層の上に導電層を形成する工程と、開口部を有するレジストマスクを前記導電層上に直接形成する工程と、前記レジストマスクの前記開口部を通して前記導電層を少なくとも層厚の途中までエッチングすることにより前記導電層内にキャビティを形成する工程と、前記レジストマスクを前記導電層から除去する工程と、前記導電層をめっき用電極に使用して、前記導電層とは磁気的に分離される磁性層を電解めっきにより前記キャビティ内及び前記導電層上に形成する工程と、前記磁性層を前記導電層の上面の上から除去することにより、前記キャビティ内に残した前記磁性層を磁極と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。
また、別の観点によれば、下地層の上に導電層を形成する工程と、前記導電層の少なくとも層厚の途中までイオンビーム照射により除去することにより前記導電層内にキャビティを形成する工程と、前記導電層をめっき用電極に使用して、前記導電層とは磁気的に分離される磁性層を電解めっきにより前記キャビティ内及び前記導電層上に形成する工程と、前記磁性層を前記導電層の上面の上から除去することにより、前記キャビティ内に残した前記磁性層を磁極と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。
さらに別の観点によれば、キャビティが形成された導電層と、前記キャビティ内に形成され且つ前記導電層とは磁気的に分離する磁極と、前記磁極の上方、下方の少なくとも一方に第１絶縁層を介して形成された励磁部と、前記励磁部の上に第２絶縁層を介して形成され且つ前記磁極に磁気的に結合される磁性層とを有することを特徴とする磁気ヘッドが提供される。
さらに別の観点によれば、上記の磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドに対向して配置される磁気記録媒体とを有することを特徴とする磁気記録装置が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ハードマスクを介さずにレジストマスクにより導電層をパターニングしてキャビティを形成し、または、イオンビームにより導電層をパターニングしてキャビティを形成した後に、さらにキャビティ内に磁極を電解めっきにより形成しているので、キャビティを形成するためのハードマスクの形成が不要となり、しかも導電層をめっき用電極として使用することが可能になる。
従って、磁極を構成する磁性層を電解めっきにより形成する際に、めっきシード層を省略するか、或いはめっきシード層を形成してもその厚さを従来よりも薄くすることが可能になる。
さらに、キャビティ内において、磁極の下のめっきシード層として磁極の結晶性を向上する材料を選択することにより、磁極の磁気特性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１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。
【００２５】
図１に示す磁気ヘッドは、例えば、垂直磁気記録方式に適用される構造を有し、アルチック（Al2O3−TiC）のような非磁性材からなる基板１と、アルミナ（Al2O3）などの絶縁層２を介して基板１上に形成された磁気再生ヘッド１０と、アルミナなどの絶縁分離層３を介して磁気再生ヘッド１０上に形成された磁気記録ヘッド２０とを有している。
【００２６】
非磁性の基板１は、磁気ヘッドの形成後に切断、研磨等によってスライダ形状に加工され、スライダ加工後には、磁気再生ヘッド１０と磁気記録ヘッド２０から構成される磁気ヘッドは磁気記録媒体５の記録面に対向して配置される。
【００２７】
基板１上において、磁気再生ヘッド１０は磁気記録媒体５に対してリーディング側となるように配置され、磁気記録ヘッド２０はトレーリング側に配置される。
再生磁気ヘッド１０は、絶縁層２の上に順に形成された下部磁気シールド層１１、絶縁ギャップ層１２及び上部磁気シールド層１４から構成され、絶縁ギャップ層１２の中には再生用素子１３が形成されている。
【００２８】
下部磁気シールド層１１と上部磁気シールド層１４は磁性材、例えばFeNi（例えば、Fe：２０質量％、Ni：８０質量％）合金層から構成され、また、絶縁ギャップ層１２はアルミナのような絶縁材から構成されている。再生用素子１３は、絶縁ギャップ層１２内に形成される一対の電極（不図示）に接続されるが、その素子構造によっては下部及び上部磁気シールド層１１、１４が一対の電極として兼用されることもある。
【００２９】
再生用素子１３として、例えば磁気抵抗（Magneto Resistance:ＭＲ）効果素子、巨大磁気抵抗(Giant Magneto Resistance: ＧＭＲ)効果素子又はトンネル磁気抵抗(Tunneling Magneto Resistance:ＴＭＲ)効果素子が形成される。
再生用素子１３は、磁気記録媒体５に対する磁気ヘッドの浮上面（ＡＢＳ面：Air Bearing Surface）、即ち媒体対向面となる領域に形成される。
【００３０】
磁気記録ヘッド２０は、絶縁分離層３上に形成された主磁極２１と、主磁極２１周囲に形成され且つ主磁極２１から磁気的に分離される平坦化導電層２２と、主磁極２１及び平坦化導電層２２上に形成された非磁性ギャップ層２３を有している。非磁性ギャップ層２３は、アルミナのような絶縁材、又はルテニウム（Ru）のような導電材のいずれかから構成される。なお、磁気的に分離されるとは、磁性層同士が直に接触しない状態である。
【００３１】
非磁性ギャップ層２３上には下地絶縁層２４ａが形成されている。また、絶縁分離層３内と下地絶縁層２４ａ上には励磁コイル２５が形成され、さらに励磁コイル２５及び下地絶縁層２４の上には被覆絶縁層２４ｂが形成されている。
被覆絶縁層２４ｂのトレーリング側の上には、磁性層からなるリターンヨーク２６が形成され、さらに、リターンヨーク２６のうちＡＢＳ面側の先端部にはトレーディング側磁気シールド層２７が接続されている。これにより、トレーディング側磁気シールド層２７と主磁極２１の先端領域の間には、非磁性ギャップ層２３が存在する。
【００３２】
また、特に図示しないが、主磁極２１のクロストラック側にはサイド磁気シールドが形成されている。
主磁極２１は、図２の斜視図に示すように、四角形のヨーク部２１ａと、ヨーク部２１ａからＡＢＳ面側に突出するテーパー状の絞り部２１ｂと、絞り部２１ｂのうちＡＢＳ面側の先端から突出するストライプ状の先端部２１ｃとから構成されている。
【００３３】
主磁極２１のヨーク部２１ａは、励磁コイル２５のほぼ中央の隙間を通して形成されるコンタクトホール２８を通してリターンヨーク２６に磁気的に接続されている。先端部２１ｃの上面は、例えば、幅５０ｎｍ〜１２０ｎｍ、長さ２００ｎｍ〜２５０ｎｍの平面形状を有している。
【００３４】
次に、主磁極２１の形成工程を図３（ａ）〜（ｈ）に基づいて説明する。なお、図３（ａ）〜（ｈ）は、図２のＩ−Ｉ線から見た工程断面図を示している。
まず、基板１の上に、図１に示したような絶縁層２、磁気再生ヘッド１０及び絶縁分離層３を順に形成する。
【００３５】
次に、図３（ａ）に示すように、耐腐食性に優れているタンタル（Ta）層３１を非磁性導電層としてスパッタ法により絶縁分離層３上に例えば２００ｎｍ程度の厚さに形成する。
続いて、タンタル層３１の上に直にフォトレジスト３２をスピンコーティング法により塗布し、さらに露光、現像することにより、図３（ｂ）に示すような開口部３３を形成する。
【００３６】
フォトレジスト３２は、短波長露光、ＥＢ露光等に使用される材料であって特に限定されるものではないが、開口部３３を通してタンタル層３１をエッチングした場合にその平面形状を保持できる厚さ、例えば６００ｎｍの厚さに形成される。開口部３３は、図２に示した主磁極２１の上面と実質的に同一の平面形状に形成され、主磁極２１の先端部２１ｃに対応する領域の幅を例えば５０ｎｍ〜１２０ｎｍとする。
【００３７】
次に、図３（ｃ）に示すように、フォトレジスト３２の開口部３３を通してタンタル層３１を途中までエッチングして凹状のキャビティ３４を形成する。キャビティ３４の形状は、図２に示した主磁極２１と実質的に同じとなる。この場合、キャビティ３４の下にタンタル層３１を例えば厚さ５０ｎｍ程度に残すエッチング条件とする。なお、キャビティ３４の下のタンタル層３１の厚さは５０ｎｍに限られるものではなく、電解めっきの電極として使用できる厚さがあればよい。
【００３８】
そのエッチング法として、例えばＣＦ４を反応ガスに使用する反応性イオンエッチング法を採用する。エッチング時にはキャビティ３４の両側面が基板１面に対して垂直にならず、例えば、エッチング最中に両側壁にエッチング生成物が付着しやすくなって逆台形となるような条件とする。ここで逆台形というのは、互いに平行な上下の底辺のうち基板１寄りの下側辺がその反対の上側辺よりも短い台形形状である。
【００３９】
続いて、図３（ｄ）に示すように、フォトレジスト３２を溶剤又はドライアッシング法を用いてタンタル層３１上から除去する。
さらに、図３（ｅ）に示すように、タンタル層３１をめっき用電極に使用して、電解めっき法により磁性層３５をタンタル層３１上に形成する。磁性層３５の厚さは、少なくともキャビティ３４内を埋め込む厚さ、例えばタンタル層３１上面の上で約４００ｎｍとなる厚さに形成する。
なお、電解めっき法により磁性層３５を形成する場合に、後述する第２実施形成で説明するめっきシード層をタンタル層３１及びキャビティ３４内面に形成してもよい。
【００４０】
磁性層３５として、FeNi層を形成する場合には例えばFeを９０質量％、Niを１０質量％の組成とし、また、FeCo層を形成する場合には例えばFeを７０質量％、Coを３０質量％の組成とする。
ところで、キャビティ３４のうち主磁極２１の先端部２１ｃに該当する領域のコア幅は磁性層３５の膜厚の値よりも小さい。従って、絶縁分離層３が露出する深さにキャビティ３４を形成しても、電解めっきによって先端部２１ｃに該当する領域に磁性層３５を埋め込むことは可能である。
【００４１】
次に、図３（ｆ）に示すように、ＣＭＰによって磁性層３５をタンタル層３１の上面上から除去するとともにキャビティ３４内に残す。この場合、キャビティ３４内に残されたタンタル層３１と磁性層３５のそれぞれの上面を平坦化する。
これにより、キャビティ３４内に残された磁性層３５は、図１、図２に示す主磁極２１となり、また、タンタル層３１は図１に示す平坦化導電層２２となる。
【００４２】
この後に、図３（ｇ）に示すように、主磁極２１と平坦化導電層２２の上に、非磁性ギャップ層２３を４０ｎｍ〜６０ｎｍの厚さに形成する。非磁性ギャップ層２３として、例えばアルミナのような絶縁材、又はルテニウムのような導電材のいずれかから構成されてもよい。
【００４３】
さらに、図３（ｈ）に示すように、非磁性ギャップ層２３上に下地絶縁層２４ａとしてアルミナ層を形成する。
続いて、下地絶縁層２４ａ上に、図１に示したような励磁コイル２５、被覆絶縁層２４ｂ、リターンヨーク２６等を公知の記録磁気ヘッドプロセスで形成し、磁気ヘッド用ウェハを完成させる。
【００４４】
その後に、基板１を所定形状に切断、加工し、最終的に磁気ヘッドスライダを形成するが、そのプロセスにおいて主磁極２１の先端部２１ｃのＡＢＳ面側を研磨してその長さを調整する。
【００４５】
以上のような主磁極２１及び平坦化導電層２２の形成工程において、主磁極２１を埋め込むキャビティ３４を形成する層としてタンタル層３１を成膜している。厚さ２００ｎｍ程度のタンタル層３１については、ハード膜を使用せずにフォトレジスト３２だけをマスクに使用してエッチングしてキャビティ３４を形成することができるので、キャビティ３４の形成のスループットが従来よりも向上する。
【００４６】
しかも、主磁極２１を埋め込むキャビティ３４が形成される膜として導電材であるタンタル層３１を形成している。このため、タンタル層３５をめっき用電極として兼用できるので、めっきシード形成工程が不要となり主磁極２１を形成するためのスループットが向上する。
【００４７】
また、タンタル層３１は非磁性であるため、主磁極２１及びリターンヨーク２６に磁気的に結合することはなく、主磁極２１から磁気記録媒体５の方向に発生する記録磁界に影響を与えることはない。
【００４８】
なお、ハードマスクを使用せずにフォトレジストだけをマスクに使用してキャビティ３４を十分な深さに形成できる非磁性導電層としては、上記のようなタンタル層３１に限られるものではなく、例えば金（Au）、プラチナ（Pt）、ルテニウム、ロジウム（Rh）等の貴金属、アルミニウム（Al）、銅（Cu）、クロム（Cr）及びそれらの合金のいずれか、或いはニッケル燐（NiP）等を用いてもよい。
【００４９】
（第２の実施の形態）
図４（ａ）〜（ｈ）は、本発明の第２実施形態に係る磁気ヘッドの形成工程、特に主磁極の形成工程を示す断面図であって図２のＩ−Ｉ線断面から見た図である。なお、図４（ａ）〜（ｈ）において、図３（ａ）〜（ｈ）と同一符号は同一要素を示している。
【００５０】
本実施形態に係る磁気ヘッドは図１に示すと同様の構造を有し、磁気記録ヘッド２０の主磁極２１は、図２に示したと同様に、ヨーク部２１ａ、絞り部２１ｂ及び先端部２１ｃとから構成されている。
【００５１】
主磁極２１を形成するために、まず、スライダ形成用の切断がされていない状態の基板１の上に、図１に示したような絶縁層２、磁気再生ヘッド１０及び絶縁分離層３を順に形成する。
【００５２】
次に、図４（ａ）に示すように、耐腐食性に優れているニッケル燐（NiP）層４１を非磁性導電層として絶縁分離層３上にスパッタ法等により１５０ｎｍの厚さに形成する。続いて、NiP層４１の上にフォトレジスト４２をスピンコーティング法により塗布し、さらに露光、現像することにより、図４（ｂ）に示すような開口部４３を形成する。
【００５３】
フォトレジスト４２は、第１実施形態と同様に特に限定されるものではないが、開口部４３を通してNiP層４１をエッチングした場合に平面形状を保持できる厚さ、例えば６００ｎｍに形成される。開口部４３は、図２に示した主磁極２１の上面と実質的に同一の平面形状に加えて、後述するめっきシード層４５の厚さ分だけ横方向に広げた大きさを有している。
【００５４】
次に、図４（ｃ）に示すように、フォトレジスト４２の開口部４３を通してNiP層４１をドライエッチングしてキャビティ４４を形成する。キャビティ４４の底から絶縁分離層３が現れる形状となっている。
【００５５】
NiP層４１のエッチングガスとして一酸化炭素（ＣＯ）、アンモニア（ＮＨ３）等のガスを使用する。エッチング時にはキャビティ４４の内面が絶縁分離層３上面に対して垂直にならず、逆台形となるような条件とする。
【００５６】
続いて、図４（ｄ）に示すように、フォトレジスト４２を溶剤又はドライアッシング法を用いてタンタル層４１上から除去する。
さらに、図４（ｅ）に示すように、NiP層４１の上面とキャビティ４４の側面及び底面に沿って非磁性のめっきシード層４５を形成する。めっきシード層４５は、キャビティ４４内でめっきシード層４５により区画される空間が主磁極２１の形状となる厚さに形成される。
【００５７】
めっきシード層４５として、例えば、NiP層４１の上面上に、Ta層４５ａとRu層４５ｂを順にスパッタ法によりそれぞれ５ｎｍ、５０ｎｍの厚さに形成する。なお、Ta層４５ａは界面の平坦性が良いので、その上に形成される層の結晶性が改善される。
【００５８】
次に、図４（ｆ）に示すように、めっきシード層４５をめっき用電極として使用して電解めっきにより鉄ニッケル（FeNi）層、鉄コバルト（FeCo）層等の磁性層４６をめっきシード層４５上に形成する。
【００５９】
磁性層４６の厚さは、少なくともキャビティ４４内をめっきシード層４５とともに埋め込む厚さ、例えばNiP層４１上面の上で約４００ｎｍとなる厚さに形成する。磁性層４６としてFeNi層を形成する場合には例えばFeを９０質量％、Niを１０質量％の組成とし、また、FeCo層を形成する場合には例えばFeを７０質量％、Coを３０質量％の組成とする。
【００６０】
次に、図４（ｇ）に示すように、ＣＭＰによって磁性層４６をキャビティ４４以外の領域から除去する。この場合、めっきシード層４５を構成するRu層４５ｂ及びTa層４５ａは、磁性層４６として形成されるFeNi層等よりも研磨速度が遅いので研磨ストッパとなり、磁性層４６の平坦化及び研磨選択性が改善される。
【００６１】
その後、さらにＣＭＰを進めて磁性層４６、めっきシード層４５をNiP層４１の上面から除去するともに、磁性層４６及びNiP層４１の上面を平坦にする。
これにより、キャビティ４４内に選択的に残された磁性層４６は、図１、図２に示す主磁極２１となり、また、NiP層４１は図１に示す平坦化導電層２２となる。
【００６２】
この後に、図４（ｈ）に示すように、主磁極２１と平坦化導電層２２の上に、非磁性ギャップ層２３を４０ｎｍ〜６０ｎｍの厚さに形成し、さらに、非磁性ギャップ層２３上に下地絶縁層２４ａを形成する。この場合、非磁性ギャップ層２３として例えばアルミナのような絶縁層、又はルテニウム、ＮｉＰのような導電層のいずれかを形成し、また、下地絶縁層２４ａとしてアルミナ層を形成する。
【００６３】
さらに、第１実施形態に示したと同じ工程により図１に示した磁気記録ヘッド２０を完成させる。その後に、基板１を所定形状に切断、加工し、最終的に磁気ヘッドスライダを形成するが、その際に主磁極２１の先端部２１ｃの長さを研磨により調整する。
【００６４】
以上のような主磁極２１及び平坦化導電層２２の形成工程において、主磁極２１を埋め込むキャビティ４４が形成される層として、ハードマスクを使用せずにフォトレジストをマスクにしてパターニングが可能なNiP層４１を形成したので、キャビティ４４の形成に要する時間が短くなる。換言すれば、図１、図２に示したダマシン構造の主磁極層２１及び平坦化導電層２２を形成する工程のスループットを向上することができる。
【００６５】
しかも、キャビティ４４が形成されるNiP層４１は導電材でもあり、NiP層４１をそのままめっき用電極の一部として使用できるので、基板１全体に対する面積比の小さなキャビティ４４内に形成するめっきシード層４５を薄くしても良好にめっきを施すことができる。これにより、めっきシード層４５の形成時間を従来よりも短くすることが可能になる。
【００６６】
なお、めっきシード層４５は、上記のような複数層構造に限られるものではなく、極めて薄い、例えば数ｎｍ程度の磁性又は非磁性の導電層をめっきシードの一部としてキャビティ４４内に形成してもよい。
【００６７】
以上により形成された磁気ヘッドにおいて、NiP層４１は非磁性であるため、主磁極２１及びリターンヨーク２６に磁気的に結合せず、主磁極２１から磁気記録媒体５に出る記録磁界に影響を与えない。
【００６８】
なお、ハード膜を使用せずにフォトレジストだけをマスクに使用してキャビティ３４を十分な深さに形成できる非磁性導電層としては、上記のようなNiP層４１に限られるものではなく、例えば金、プラチナ、ルテニウム、ロジウム等の貴金属、アルミニウム、銅、クロム及びそれらの合金のいずれか、或いはタンタル等を用いてもよく、耐食性に優れている導電材を選択することが好ましい。
【００６９】
（第３の実施の形態）
図５（ａ）〜（ｈ）は、本発明の第３実施形態に係る磁気ヘッドの形成工程、特に主磁極の形成工程を示す断面図であって図２のＩ−Ｉ線断面から見た図である。なお、図５（ａ）〜（ｈ）において、図３（ａ）〜（ｈ）と同一符号は同一要素を示している。
本実施形態に係る磁気ヘッドは図１に示すと同様の構造を有し、磁気記録ヘッド２０の主磁極２１は、図２に示した構造を有している。
【００７０】
主磁極２１を形成するために、まず、スライダ加工が施されていない状態の基板１の上に、図１に示したような絶縁層２、磁気再生ヘッド１０及び絶縁分離層３を順に形成する。
【００７１】
次に、図５（ａ）に示すように、絶縁分離層３上に磁性導電層５１として、保持力Ｈcが１０エルステッド（Ｏｅ）より小さい磁性材、例えば、２０質量％のFeと８０質量％のNiからなるNiFe層、或いは、６７質量％のCo、１６質量％のNi、１７質量％のFeからなるCoNiFe層をスパッタ法等により例えば１５０ｎｍの厚さに形成する。
続いて、磁性導電層５１上にフォトレジスト５２をスピンコーティング法により塗布し、さらに露光、現像することにより、図５（ｂ）に示すような開口部５３を形成する。
【００７２】
開口部５３は、図２に示した主磁極２１の上面と実質的に同一の平面形状とすることに加え、後述する非磁性磁気分離層５５、めっきシード層５６の厚さ分だけ全体が横方向に広い大きさとする。また、フォトレジスト５２は、第１実施形態と同様に特に限定されるものではないが、開口部５３を通して磁性導電層５１をエッチングした場合にその平面形状を保持できる厚さ、例えば６００ｎｍに形成される。
【００７３】
次に、図５（ｃ）に示すように、フォトレジスト５２の開口部５３を通して磁性導電層５１をエッチングしてキャビティ５４を形成し、キャビティ５４を通してその下の絶縁分離層３が現れる形状となっている。
なお、第１実施形態と同様に、絶縁分離層３が現れないように磁性導電層５１を途中までエッチングしてキャビティ５４を形成してもよい。
【００７４】
磁性導電層５１のエッチングは、例えば、エッチングガスとしてＣＯ、ＮＨ３等のガスを使用するドライエッチングが採用される。エッチング時には、第２実施形態と同様に、キャビティ５４の内面が逆台形となるような条件とする。
【００７５】
続いて、図５（ｄ）に示すように、フォトレジスト５２を磁性導電層５１上から除去する。
次に、図５（ｅ）に示すように、磁性導電層５１の上面とキャビティ５４の側面及び底面に沿って磁気分離層５５とめっきシード層５６を順に形成する。磁気分離層５５及びめっきシード層５６の合計の厚さは、キャビティ５４内でめっきシード層５６表面の形状が主磁極２１の形状となる値とする。
【００７６】
磁気分離層５５は、例えばアルミナのような絶縁材から構成することが好ましいが、Ruのような非磁性導電材から構成してもよい。また、めっきシード層５６として、非磁性又は磁性の導電層、例えばNiP層をスパッタ法により例えば数ｎｍ〜５０ｎｍ程度の厚さに形成する。
【００７７】
次に、図５（ｆ）に示すように、めっきシード層５６上に、磁性導電層５１よりも飽和磁束密度Ｂｓが大きな磁性材からなる磁性層５７を電解めっき法により形成する。
磁性層５７の厚さは、少なくともキャビティ５４内をめっきシード層５６及び磁気分離層５５とともに埋め込む厚さ、例えば磁性導電層５１の上面上で約４００ｎｍとなる厚さに形成する。
【００７８】
磁性層５７として、例えば、飽和磁束密度Ｂｓが１．８Ｔ以上の磁性材をスパッタ法により形成する。その磁性材として、例えばFeを９０質量％、Niを１０質量％としたNiFe、或いは、Feを７０質量％、Coを３０質量％としたFeCoを形成する。
【００７９】
次に、図５（ｇ）に示すように、ＣＭＰによって磁性層５７をキャビティ５４以外の領域から除去する。この場合、めっきシード層５６を構成するNiP層は、磁性層５７として形成されたNiFe層又はFeCo層よりも研磨速度が遅いので研磨ストッパとなり、磁性層５７の平坦化及び研磨選択性が改善される。
【００８０】
その後に、さらにＣＭＰを進めて磁性層５７、めっきシード層５６及び磁気分離層５５を磁性導電層５１の上面から除去するともに、磁性層５７及び磁性導電層５１の上面を平坦にする。
【００８１】
これにより、キャビティ５４内に選択的に残された磁性層５７は、図１、図２に示す主磁極２１となり、また、磁性導電層５１は磁気シールドとしても機能する平坦化導電層２２となる。
【００８２】
次に、図５（ｈ）に示すように、主磁極２１と平坦化導電層２２の上に、第２実施形態と同様に、非磁性ギャップ層２３を４０ｎｍ〜６０ｎｍの厚さに形成し、さらに、下地絶縁層２４ａを形成する。
【００８３】
その後に、第１実施形態に示したと同じ工程により図１に示した磁気記録ヘッド２０を完成させる。その後に、基板１を所定形状に切断、加工し、最終的に磁気ヘッドスライダを形成するが、その際に主磁極２１の先端部２１ｃの長さを研磨により調整する。
【００８４】
以上のような主磁極２１及び平坦化導電層２２の形成工程において、主磁極２１を埋め込むキャビティ５４が形成される層として、フォトレジスト５２だけをマスクにしてパターニングが可能な磁性導電層５１、例えばNiFe層を形成している。このため、キャビティ５４の形成にハードマスクが不要となるので、主磁極層２１及び平坦化導電層２２を形成する工程において、スループットを向上することができる。
【００８５】
しかも、磁気分離層５５を非磁性導電材から形成する場合に、磁性導電層５１をそのままめっき用電極の一部として使用できるので、キャビティ５４内に形成するめっきシード層５６を薄くしてもよく、めっきシード層５６の形成時間を従来よりも短くすることができる。
【００８６】
なお、めっきシード層５６は、上記のような単層に限られるものではなく、第２実施形態と同じようにTa層、Ru層のような複数層構造としてもよい。
ところで、平坦化導電層２２を構成する磁性導電層５１は磁性層であって、磁気分離層５５により主磁極２１から磁気的に分離されて磁気シールド層として使用される。この場合、キャビティ５４内の主磁極２１の先端部２１ｃの周囲は図１の非磁性ギャップ層２１及び磁気分離層５５を介して磁気シールド層２７及び磁性導電層５１に囲まれた状態となる。
【００８７】
これにより、磁性材からなる平坦化導電層２２と磁気シールド層２７は、主磁極２１の横方向に漏洩する磁界を四方から吸収することができ、隣接するトラックへの書き込みエラーを抑制することが可能になる。
【００８８】
（第４の実施の形態）
図６（ａ）〜（ｇ）は、本発明の第４実施形態に係る磁気ヘッドの形成工程、特に主磁極の形成工程を示す断面図であって図２のＩ−Ｉ線断面から見た形成工程を示す断面図である。
【００８９】
本実施形態に係る磁気ヘッドは、図１に示すと同様の構造を有し、磁気記録ヘッド２０の最終的な主磁極２１の構造は、図２に示したと同様な形状を有している。
まず、図１に示したと同様に、基板１上に絶縁層２、磁気再生ヘッド１０及び絶縁分離層３を形成する。
【００９０】
次に、図６（ａ）に示すように、絶縁分離層３の上に非磁性導電層６１、例えばTa層又はNiP層をスパッタ法により例えば３００ｎｍ程度の厚さに形成する。
続いて、非磁性導電層６１が形成された基板１を収束イオンビーム（ＦＩＢ）装置のチャンバに入れ、ウェハ載置台上に載置する。続いて、ウェハ載置台の上下面を基準位置に対して所定の角度θ、例えば＋１５度に傾ける。その傾斜のための回転軸方向は、後に形成される主磁極２１の先端部２１ｃの長手方向とする。
【００９１】
なお、ウェハ載置台の基準位置は、イオンビームが垂直に照射される位置とする。即ち、ウェハ載置台の垂直方向に対するイオンビームの照射方向の角度は、ウェハ載置台の傾斜角度θと等しくなる。
そのような状態において、ＦＩＢ装置のイオン源からイオンを出射し、さらにレンズを通してイオンビームを例えば数ｎｍ程度の幅に収束し、図６（ｂ）に示すように非磁性導電層６１に照射してエッチングする。この場合、イオンビームのイオン加速エネルギーを例えば３０ｋｅＶとする。
【００９２】
そのような条件において、イオンビームを非磁性導電層６１に収束させて走査することにより、主磁極２１と相似形に形成しようとするキャビティ６２の一側方から他側方の途中までの領域を形成する。これにより、キャビティ６２の一方の側面は、基板１の上面に対して垂直方向からキャビティ外側に−１５度傾いたテーパー状に加工される。
【００９３】
続いて、ウェハ載置台を基準位置に戻した後に、図６（ｃ）に示すように、ウェハ載置台を基準位置に対して例えば−１５度傾ける。その後に、イオンビームを再び非磁性導電膜６１に収束させて走査して非磁性導電層６１をエッチングすることにより、キャビティの残りの領域を形成する。これにより、キャビティ６２の他方の側面は、基板１の上面に対して垂直方向からキャビティ外側に＋１５度傾いたテーパー状になる。
【００９４】
以上のような２段階のイオンビームによる走査の軌道は、ＦＩＢ装置の操作部により制御される。
これにより、図７に示すように、非磁性導電層６１にキャビティ６２が形成される。その後、基板１をＦＩＢ装置のチャンバから取り出す。キャビティ６２は、主磁極２１のヨーク部２１ａを収納するヨーク対応部６２ａと、主磁極２１の絞り部２１ｂを収納する絞り対応部６２ｂと、主磁極２１の先端部２１ｃを収納する先端対応部６２ｃとを有している。
【００９５】
キャビティ６２は、後述のめっき層の厚さを主磁極２１の周囲に加えた大きさを有し、先端対応部６２ｃの長手方向に直交する断面形状は図６（ｃ）に示すように、逆台形となっている。先端対応部６２ｃの逆台形の大きさについては、例えば、上側底辺の長さが１００ｎｍ、下側底辺の長さが４０ｎｍ、深さが３００ｎｍである。
【００９６】
次に、図６（ｄ）に示すように、非磁性導電層６上面及びキャビティ６２内面に沿ってめっきシード層６３を形成する。めっきシード層６３は、第２実施形態に示しためっきシード層４５と同様に、例えば、厚さ５ｎｍのTa層と厚さ５０ｎｍのRu層の二層構造を有している。
【００９７】
さらに、図６（ｅ）に示すように、めっきシード層６３をめっき用電極として使用し、電解めっき法により磁性層６４をめっきシード層６３上に形成する。めっきシード層６３は、第２実施形態と同様に、少なくともキャビティ６２内をめっきシード層６３とともに埋め込む厚さ、例えば３００ｎｍの厚さに形成する。
【００９８】
磁性層６４として飽和磁束密度が例えば１．８Ｔ以上の材料を採用することが好ましい。そのような磁性材として、例えばFeを９０質量％、Niを１０質量％の割合で含む鉄ニッケル層、或いは、Feを７０質量％、Coを３０質量％の割合で含むFeCo層がある。
【００９９】
続いて、図６（ｆ）に示すように、ＣＭＰによって磁性層６４をキャビティ６２以外の領域から除去する。この場合、第２実施形態と同様に、めっきシード層６３を構成するRu層、Ta層は、研磨ストッパとなるので、磁性層６４の平坦化が良好となり、研磨選択性が高くなる。
【０１００】
その後、さらにＣＭＰを進めて磁性層６４、めっきシード層６３を非磁性導電層６１上から除去するとともに、磁性層６４及び非磁性導電層６１の上面を平坦にする。なお、めっきシード層６３が非磁性材料である場合にはそのまま残存させてもよい。
これにより、キャビティ６２内に選択的に残された磁性層６４は、図１、図２に示す主磁極２１となり、また、非磁性導電層６３は平坦化導電層２２となる。
【０１０１】
この後に、図６（ｇ）に示すように、第１実施形態と同様に、主磁極２１と平坦化導電層２２の上に、非磁性ギャップ層２３を４０ｎｍ〜６０ｎｍの厚さに形成し、さらに、非磁性ギャップ層２３上に下地絶縁層２４ａを形成する。
【０１０２】
さらに、第１実施形態に示したと同じ工程によって図１に示した磁気記録ヘッド２０を完成させる。その後、基板１を所定形状に切断、加工し、最終的に磁気ヘッドスライダを形成するが、その際に主磁極２１の先端部２１ｃの長さが研磨により調整される。
【０１０３】
以上説明したように本実施形態によれば、主磁極２１を埋め込むキャビティ６２の形成方法として、ハードマスクを使用せずにイオンビームでエッチングするようにしている。これにより、主磁極２１の先端部２１ｃを埋め込むためのキャビティ６２の先端対応部６２ｃを高精度で微細に形成することが可能になる。
【０１０４】
また、イオンビームを非磁性導電層６４に照射する際に、ＦＩＢ装置のウェハ載置台上面とイオンビームの相対角度を調整することにより、主磁極２１の先端部２１ｃの両側面のテーパー角を容易に変えることができる。これにより、先端部２１のリーディング側について、磁気記録媒体５のトラックからのはみ出し量の調整が容易になる。
【０１０５】
しかも、非磁性導電層６１からなる平坦化導電層２２は、第１実施形態と同様に、電解めっき時の電極として機能するので、基板１の全体に対する面積比の小さなキャビティ６２内のめっきシールド６３層を薄くしても良好にめっきを施すことができる。
なお、非磁性導電層６３としては、NiP層、Ta層に限られるものではなく、例えば金、プラチナ、ルテニウム、ロジウム等の貴金属、アルミニウム、銅、クロム及びそれらの合金等を用いてもよい。
【０１０６】
ところで、キャビティ６２を形成する際に、基板１を傾けずにイオンビーム照射時間の制御によってキャビティ６２の側面を傾斜させることができる。
例えば、図８（ａ）に示すように、一側面を傾斜させる場合には、照射開始後、イオンビームを一側から他側方向に向けて移動する最中にイオンビーム移動速度を徐々に下げて単位面積での照射時間を徐々に長くする。これにより、その一側面は一方へ傾斜するテーパー面となる。
【０１０７】
その後、キャビティ６２の深さを一定にするために、イオンビームの移動速度を一定にする。さらに、他側面を形成する場合には、イオンビームの走査速度を徐々に上げてイオンビームの単位面積での照射時間を徐々に短くすることにより、図８（ｂ）に示すように、他側面を他方へ傾斜するテーパー形状にする。
これにより、図７に示したと同様な形状のキャビティ６２が形成される。
【０１０８】
上記の磁気ヘッドでは、主磁極２１が埋め込まれるキャビティ６２の全領域をイオンビーム照射により形成している。しかし、キャビティ６２において最も微細加工が要求される領域である先端対応部６２ｃと絞り対応部６ｂをイオンビーム照射により形成する。一方、先端対応部６２ｃに比べて高い加工精度が要求されないヨーク対応部６２ａについては、第１〜第３実施形態と同様に、フォトレジスト及びエッチング法を使用して形成してもよい。
【０１０９】
例えば、図９（ａ）に示すように、まず、レジストパターンを使用してドライエッチングによりキャビティ６２のヨーク対応部６２ａを非磁性導電層６１に形成する。その後に、図９（ｂ）に示すように、非磁性導電層６１へのイオンビーム照射により、ヨーク対応部６２ａに接続する絞り対応部６２ｂと、絞り対応部６２ｂ先端に接続される先端対応部６２ｃを形成する。
これにより、イオンビーム照射時間を短くすることによりキャビティ６２の形成のスループットを向上することができる。
【０１１０】
（第５の実施の形態）
図１０（ａ）〜（ｇ）は、本発明の第５実施形態に係る磁気ヘッドの形成工程、特に主磁極の形成工程を示す断面図であって、図２のＩ−Ｉ線断面から見た形成工程を示す断面図である。
本実施形態に係る磁気ヘッドは、図１に示すと同様の構造を有し、磁気記録ヘッド２０の最終的な主磁極２１の構造は、図２に示したと同様な形状を有している。
【０１１１】
まず、図１に示したと同様に、基板１上に絶縁層２、磁気再生ヘッド１０及び絶縁分離層３を形成する。
次に、図１０（ａ）に示すように、絶縁分離層３の上に下地層７１を形成する。下地層７１として例えば非磁性材料であるTi層７１ａ、Ru層７１ｂをスパッタ法によりそれぞれ５０ｎｍの厚さに形成する。下地層７１は、その上に形成される磁性層の結晶性を改善するために形成される。
【０１１２】
続いて、下地層７１上に、保持力Ｈcの小さい磁性材からなる磁性導電層７２をスパッタ法により３００ｎｍの厚さに形成する。そのような磁性材として、例えばFeを２０質量％、Niを８０質量％の割合で含むFeNi、或いは、Coを６７質量％、Niを１６質量％、Feを１７質量％の割合で含むCoNiFeを用いる。
【０１１３】
次に、図１０（ｂ）に示すように、磁性導電層７２が形成された基板１をＦＩＢ装置のチャンバに入れ、ウェハ載置台上に載置する。続いて、ウェハ載置台を基準位置から＋１５度傾ける。その傾斜の中心軸方向は、主磁極２１の先端部２１ｃの長手方向とする。なお、基準位置は、第４実施形態と同じ位置を意味する。
【０１１４】
次に、ＦＩＢ装置内において、イオン源からイオンを出力し、所定のレンズを通してイオンビームを収束して磁性導電層７２に照射する。この場合、イオンビームのイオン加速エネルギーを例えば３０ｋｅＶとし、また、イオンビームを磁性導電層７２で例えば数ｎｍ程度の幅に収束させ、磁性導電層７２をエッチングする。
【０１１５】
そして、イオンビームを磁性導電層７２に収束させて走査することにより、主磁極２１と相似形に形成しようとするキャビティ７３のうち一側方から他側方の途中までの領域を形成する。これにより、キャビティ７３の一側面は、基板１の上面に対して垂直方向から−１５度傾いたテーパー状になる。
【０１１６】
続いて、ウェハ載置台を基準位置に戻した後に、図１０（ｃ）に示すように、ウェハ載置台を例えば−１５度傾ける。その後に、イオンビームを再び磁性導電層７２に収束させて走査してエッチングすることにより、キャビティ７３の残りの領域を形成する。これにより、キャビティ７３の他側面は、基板１の上面に対して垂直方向から外側に＋１５度傾いたテーパー状になる。
【０１１７】
以上のような２段階のイオンビームによる走査の軌道は、ＦＩＢ装置の操作部により制御される。
これにより、磁性導電層７２には、図７に示したと同様な形状のキャビティ７３が形成される。その後、基板１をＦＩＢ装置のチャンバから取り出す。
【０１１８】
キャビティ７３は、後述するめっきシード層、非磁性層の厚さを主磁極２１の周囲に加えた大きさを有する。また、主磁極２１の先端部２１ｃの長手方向に直交する断面形状は逆台形となっている。主磁極２１の先端部２１ｃが形成される領域における逆台形の大きさは、例えば、上側底辺の長さは１００ｎｍ、下側底辺の長さは４０ｎｍ、深さを３００ｎｍとする。
次に、図１０（ｄ）に示すように、磁性導電層７２上面及びキャビティ７３内面に沿って非磁性絶縁層７４とめっきシード層７５を順に形成する。
非磁性絶縁層７４として、例えばアルミナ層をスパッタ法により２０ｎｍの厚さに形成する。また、めっきシード層７５として、例えば厚さ５ｎｍのTa層と、厚さ２５ｎｍのRu層と、厚さ５ｎｍのNiFe層をスパッタ法により順に形成する。
【０１１９】
次に、図１０（ｅ）に示すように、めっきシード層７５をめっき用電極として使用して、パルスめっき法により磁性層７６をめっきシード層７５上に形成する。磁性層７６は、少なくともキャビティ７３内をめっきシード層７５とともに埋め込む厚さ、例えば４００ｎｍの厚さに形成する。
【０１２０】
磁性層７６として飽和磁束密度が例えば１．８Ｔ以上の材料を採用することが好ましい。そのような磁性材として、例えば、Feを７０質量％、Coを３０質量％の割合で含むFeCo層を用いる。
続いて、図１０（ｆ）に示すように、キャビティ７３以外の領域からめっきシード層７５が露出するまで磁性層７６をＣＭＰによって研磨し、さらに、磁性層７６及びめっきシード層７５をキャビティ７３以外の領域から除去する。この場合、非磁性絶縁層７４を構成するアルミナ層は研磨ストッパとなるので、磁性層７６の平坦化が良好となり、研磨選択性が高くなる。
【０１２１】
これにより、磁性導電層７２のキャビティ７３内で、非磁性絶縁層７４及びめっきシード層７５を介して選択的に残された磁性層７６は図１、図２に示す主磁極２１となり、磁性導電層７２は平坦化導電層２２となる。なお、本実施形態では、図１とは異なり、平坦化導電層２２の上に非磁性絶縁層７４が形成され、残された構造となっている。
【０１２２】
この後に、図１０（ｇ）に示すように、主磁極２１と非磁性絶縁層７４の上に、非磁性ギャップ層２３を４０ｎｍ〜６０ｎｍの厚さに形成し、さらに、非磁性ギャップ層２３上に下地絶縁層２４ａを形成する。
さらに、第４実施形態に示したと同じ工程により図１に示した磁気記録ヘッド２０を完成させる。その後に、基板１を所定形状に切断、加工し、最終的に磁気ヘッドスライダを形成するが、その際に主磁極２１の先端部２１ｃの長さが研磨により調整される。
【０１２３】
以上説明したように本実施形態によれば、主磁極２１及び平坦化導電層２２の形成工程において、主磁極２１を埋め込むキャビティ７３の形成方法として、ハードマスクを使用せずにイオンビームでエッチングするようにしている。これにより、第４実施形態と同様に、主磁極２１のうち先端部２１ｃが埋め込まれるキャビティ７３を高精度で微細に形成することが可能になる。また、第４実施形態と同様に、主磁極２１の先端部２１ｃの両側面のテーパー角を容易に変えることができる。
【０１２４】
しかも、平坦化導電層２２を磁性導電層７２から形成したので、第３実施形態と同様に、非磁性絶縁層７４により主磁極２１から磁気的に分離される平坦化導電層２２として磁気シールド層を使用することができる。この場合、キャビティ７３内の主磁極２１の先端部２１ｃの周囲は図１の非磁性ギャップ層２１及び非磁性絶縁層７４を介して磁気シールド層２７と磁気導電層７２（平坦化導電層２２）に囲まれた状態となる。
【０１２５】
従って、磁性材からなる平坦化導電層２２と磁気シールド層２７によって、主磁極２１の横方向に漏洩する磁界を四方向から吸収することができ、隣接するトラックへの書き込みエラーを抑制することが可能になる。
ところで、本実施形態に係るキャビティ７３の形成方法として、第４実施形態と同様に、ＦＩＢ装置内でウェハ載置台を基準位置に設置した状態で、基板１０へのイオンビームの照射時間を調整することにより、両側をテーパー状にすることができる。
【０１２６】
また、本実施形態に係るキャビティ７３の形成方法として、第４実施形態に示したと同様に、キャビティ７３のヨーク対応部をフォトレジスト及びエッチング方法を使用して形成し、絞り対応部と先端対応部をイオンビームにより形成してもよい。
上記の第４、第５実施形態において形成されるキャビティ６２，７３の深さを、第１実施形態と同様に、非磁性導電層６１又は磁性導電層７２の途中、即ち、絶縁分離層３を露出させない深さに形成してもよい。これにより、非磁性導電層６１又は磁性導電層７２をめっき電極に用いることができ、めっきシード層を省略することができる。
なお、第１〜第５実施形態のそれぞれにおいて、電解めっきするときには、キャビティ以外の領域をフォトレジストで覆ってもよい。また、主磁極先端部の断面形状は逆三角形であってもよい。
【０１２７】
以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、各構成要素を組み合わせること、或いはその変形およびバリエーションは当業者にとって明らかであり、当業者であれば本発明の原理および請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の実施形態の種々の変形を行えることは明らかである。
【０１２８】
以下に、本発明の実施形態をさらに付記する。
（付記１）
下地層の上に導電層を形成する工程と、
開口部を有するレジストマスクを前記導電層上に直接形成する工程と、
前記レジストマスクの前記開口部を通して前記導電層を少なくとも層厚の途中までエッチングすることにより前記導電層内にキャビティを形成する工程と、
前記レジストマスクを前記導電層から除去する工程と、
前記導電層をめっき用電極に使用して、前記導電層とは磁気的に分離される磁性層を電解めっきにより前記キャビティ内及び前記導電層上に形成する工程と、
前記磁性層を前記導電層の上面の上から除去することにより、前記キャビティ内に残した前記磁性層を磁極とする工程と、
を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
（付記２）
下地層の上に導電層を形成する工程と、
前記導電層の少なくとも層厚の途中までイオンビーム照射により除去することにより前記導電層内にキャビティを形成する工程と、
前記導電層をめっき用電極に使用して、前記導電層とは磁気的に分離される磁性層を電解めっきにより前記キャビティ内及び前記導電層上に形成する工程と、
前記磁性層を前記導電層の上面の上から除去することにより、前記キャビティ内に残した前記磁性層を磁極とする工程と、
を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
（付記３）
前記イオンビーム照射の方向は、前記導電層の上面に垂直な方向から傾斜させることを特徴とする付記２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
（付記４）
前記イオンビーム照射の方向は、前記キャビティの形成の途中で変更され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。
（付記５）
前記キャビティの一部は、フォトレジストを使用するエッチングにより形成されることを特徴とする付記２乃至付記４のいずれか１つに記載の磁気ヘッドの製造方法。
（付記６）
前記磁極は主磁極であって、前記キャビティのうち前記主磁極のヨーク部が埋め込まれる領域が前記エッチングにより形成されることを特徴とする付記５に記載の磁気ヘッドの製造方法。
（付記７）
前記磁性層を形成する前に、前記キャビティの内面と前記導電層の上面に沿ってめっきシード層を形成する工程を有することを特徴とする付記１乃至付記６のいずれか１つに記載の磁気ヘッドの形成方法。
（付記８）
前記導電層を磁性材から構成し、前記めっきシード層を非磁性導電材から構成することを特徴とする付記７に記載の磁気ヘッドの形成方法。
（付記９）
キャビティが形成された導電層と、
前記キャビティ内に形成され且つ前記導電層とは磁気的に分離する磁極と、
前記磁極の上方、下方の少なくとも一方に第１絶縁層を介して形成された励磁部と、
前記励磁部の上に第２絶縁層を介して形成され且つ前記磁極に磁気的に結合される磁性層と、
を有することを特徴とする磁気ヘッド。
（付記１０）
キャビティが形成された導電層と、前記キャビティ内に形成され且つ前記導電層とは磁気的に分離する磁極と、前記磁極の上方、下方の少なくとも一方に第１絶縁層を介して形成された励磁部と、前記励磁部の上に第２絶縁層を介して形成され且つ前記磁極に磁気的に結合される磁性層とを有する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドに対向して配置される磁気記録媒体と、
を有することを特徴とする磁気記録装置。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】図１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２】図２は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドにおける磁気記録ヘッドに適用される主磁極を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｈ）は、本発明の第１実施形態に係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｈ）は、本発明の第２実施形態に係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｈ）は、本発明の第３実施形態に係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｇ）は、本発明の第４実施形態に係る磁気ヘッドに適用される主磁極の形成工程を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの主磁極が埋め込まれるキャビティを示す斜視図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係る磁気ヘッドの主磁極が埋め込まれるキャビティの形成工程の別の例を示す断面図である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係る磁気ヘッドの主磁極が埋め込まれるキャビティのさらに別の形成工程を示す斜視図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｇ）は、本発明の第５実施形態に係る磁気ヘッドに適用される主磁極の形成工程を示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｈ）は、リファレンスに係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１  基板
２  絶縁層
３  絶縁分離層（下地層）
５  磁気記録媒体
１０  磁気再生ヘッド
２０  磁気記録ヘッド
２１  主磁極
２２  平坦化導電層
２３  非磁性ギャップ層
２４ａ  下地絶縁層
２４ｂ  被覆絶縁層
２５  励磁コイル
２６  リターンヨーク
２７  磁気シールド層
３１  タンタル層
３２  フォトレジスト（レジストパターン）
３３  開口部
３４  キャビティ
３５  磁性層
４１  ニッケル燐層
４２  フォトレジスト（レジストパターン）
４３  開口部
４４  キャビティ
４５  めっきシード層
４６  磁性層
５１  磁性導電層
５２  フォトレジスト（レジストパターン）
５３  開口部
５４  キャビティ
５５  磁気分離層
５６  めっきシード層
５７  磁性層
６１  非磁性導電層
６２  キャビティ
６３  めっきシード層
６４  磁性層
７１  下地層
７２  磁性導電層
７３  キャビティ
７４  非磁性絶縁層
７５  めっきシード層
７６  磁性層
【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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