(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料製の下部コア層と、前記下部コア層上に磁気ギャップを介して形成された上部コア層と、両コア層に記録磁界を与えるコイル層とを有する磁気ヘッドの製造方法において、
（ａ）  前記下部コア層を形成する工程と、
（ｂ）  前記下部コア層の上に、記録媒体との対向面側からハイト方向へ延びる溝部を有するメッキ形成層を形成する工程と、
（ｃ）  前記溝部内で、非磁性金属材料のギャップ層をメッキ形成する工程と、
（ｄ）  前記溝部内で、前記ギャップ層上に上部磁極層をメッキ形成する工程と、
（ｅ）  前記上部磁極層上に、前記上部磁極層と磁気的に接する上部コア層を形成する工程とを有し、前記（ｃ）又は（ｄ）の工程のうち、少なくとも（ｄ）の工程を、印加電流としてパルス電流を用い、このパルス電流の通電電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させる電気メッキ法によって行ない、前記上部磁極層内であって前記ギャップ層との接合面からの距離が０．３μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となるように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（ｄ）の工程において、前記上部磁極層をＦｅの含有量が少なくとも６０質量％以上である軟磁性材料層としてメッキ形成する請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記（ｄ）の工程において、前記上部磁極層をＦｅの含有量が少なくとも７０質量％以上である軟磁性材料層としてメッキ形成する請求項２記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記（ｂ）の工程において、前記メッキ形成層に形成する前記溝部の内幅寸法を０．１〜０．８μｍに設定する請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記（ｄ）の工程において、前記上部磁極層のＦｅの含有量が前記ギャップ層に近くなるほど増加するように、前記上部磁極層をメッキ形成する請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記（ｄ）の工程において、前記上部磁極層は、組成式がＮｉＦｅ或いはＣｏＦｅ、ＦｅＣｏＮｉ、或いはＣｏＦｅＸ又はＦｅＮｉＸ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔのいずれか１または２種以上の元素である）の組成式で示される軟磁性材料のうちいずれか１種或いは２種以上を用いて形成する請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記（ｅ）の工程において、前記上部磁極層を前記上部コア層よりも高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料を用いて形成する請求項１ないし６のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記（ｂ）の工程と前記（ｃ）の工程の間に、
（ｆ）  前記溝部内で、前記下部コア層上に下部磁極層をメッキ形成する工程を有する請求項１ないし７のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記（ｄ）の工程において、前記下部磁極層、前記ギャップ層、及び前記上部磁極層からなる磁極部の記録媒体との対向面側の端面の高さ寸法とトラック幅方向の幅寸法との比が５．０〜２０．０の範囲になるように、前記上部磁極層を形成する請求項８記載の磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録用の磁気ヘッドに係り、特に、ギャップ層周辺の飽和磁束密度が高くかつ高記録密度化に対応可能な記録用の磁気ヘッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は、従来の記録用の磁気ヘッドの正面図である。図１８に示す磁気ヘッドはいわゆるインダクティブヘッドＨｗであり、このインダクティブヘッドは、例えば磁気抵抗効果を利用した再生用磁気ヘッドＨｒの上に積層される。
【０００３】
再生用磁気ヘッドＨｒは、例えばスピンバルブ膜に代表される巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ素子や、異方性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲ素子で形成される磁気抵抗効果素子である磁界読み取り部１と、磁界読み取り部１の上下にギャップ層２を介して形成された下部シールド層３と上部シールド層４を有して構成される。
【０００４】
磁界読み取り部１のトラック幅方向（Ｘ方向）の長さが、再生用磁気ヘッドＨｒのトラック幅Ｔｒである。また、上部シールド層４と下部シールド層３間の距離はＨ２である。
【０００５】
ギャップ層２は、Ａｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの絶縁性材料からなり、下部シールド層３及び上部シールド層４は、ＮｉＦｅ系合金（パーマロイ）などの高透磁率の軟磁性材料で形成されている。
【０００６】
インダクティブヘッドＨｗでは、上部シールド層と兼用の下部コア層４上に絶縁材料で形成された絶縁層５が形成されている。
【０００７】
絶縁層５には、記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて、所定の長さ寸法で形成された溝部５ａが形成されている。
【０００８】
絶縁層５に形成された溝部５ａの内部には、下部コア層４と磁気的に接続する下部磁極層６、ギャップ層７及び上部磁極層８がメッキ形成されている。下部磁極層６、ギャップ層７及び上部磁極層８がトラック幅Ｔｗを規定する磁極部Ｐを形成している。トラック幅Ｔｗは、１．０μｍ以下、より好ましくは、０．８μｍ以下で形成されている。
【０００９】
下部磁極層６及び上部磁極層８はＮｉＦｅなどの磁性材料で形成されており、ギャップ層７はＮｉＰなどの非磁性金属材料で形成されている。
【００１０】
上部磁極層８上には、上部コア層９がＮｅＦｉ等の磁性材料によってメッキ形成されている。上部コア層９は、トラック幅Ｔｗよりも大きい幅寸法で形成される。
【００１１】
絶縁層５に形成された溝部５ａよりもハイト側に延びる絶縁層５の上には、コイル層（図示せず）が螺旋状にパターン形成されている。
【００１２】
前記コイル層に記録電流が与えられると、下部コア層４及び上部コア層９に記録磁界が誘導され、ギャップ層７を介して対向する下部磁極層６及び上部磁極層８間に漏れ磁界が発生し、この漏れ磁界により、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信号が記録される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図１８に示されるような従来の磁気ヘッドでは、溝部５ａ内に、下部磁極層６及び下部磁極層６の上にギャップ層７を介して形成された上部磁極層８を形成することにより、上部磁極層８と下部磁極層６との間で発生する漏れ磁界を、１．０μｍ以下のトラック幅Ｔｗに収めることができている。
【００１４】
下部磁極層６、ギャップ層７、及び上部磁極層８からなる磁極部Ｐは、レジスト層などに溝部５ａと同等かそれよりわずかに広い幅寸法を有する溝を形成し、この溝の内部において電気メッキ法にて形成される。
【００１５】
また、磁気ヘッドの高記録密度化のためには、ギャップ層７周辺の飽和磁束密度を大きくする必要がある。そのために下部磁極層６や上部磁極層８は、Ｆｅの含有量が少なくとも６０％以上であるような磁性材料を用いて形成されている。
【００１６】
しかし、このようなＦｅ含有量が高い磁性材料を用いて、１．０μｍ以下のトラック幅Ｔｗの磁極部Ｐを形成すると、下部磁極層６や上部磁極層８の内部で前記磁性材料の組成比にばらつきが生じるという問題が生じていた。
【００１７】
図１９は、図１９に示された磁気ヘッドの上部磁極層８をＮｉＦｅを用いて形成したときの、上部磁極層８内部におけるＦｅ含有量の変動を示すグラフである。
【００１８】
図１９のグラフは、ギャップ層７の上面に接する上部磁極層８の下面８ａを起点とした図１８の図示Ｚ方向への距離と、その距離における膜中Ｆｅ濃度との関係を示している。
【００１９】
図１９のグラフから、上部磁極層８の下面８ａと図示Ｚ方向に３００ｎｍ離れた場所までの領域において、上部磁極層８を形成するＮｉＦｅのＦｅ含有量は最大７４質量％、最小５８質量％の範囲内で変動していることが示される。
【００２０】
このように、上部磁極層８の内部で磁性材料の組成比が大きく変動すると、ギャップ層７周辺における飽和磁束密度も不安定になり、高記録密度化を進めるときに磁気ヘッドの記録特性を向上させることが困難になるいう問題が生じていた。
【００２１】
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、前記下部磁極層や前記上部磁極層内部の前記磁性材料の組成比のばらつきを低減することができ、高記録密度化を進めるときに磁気ヘッドの記録特性を向上させることの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。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁性材料製の下部コア層と、前記下部コア層上に磁気ギャップを介して形成された上部コア層と、両コア層に記録磁界を与えるコイル層とを有する磁気ヘッドの製造方法において、
（ａ）  前記下部コア層を形成する工程と、
（ｂ）  前記下部コア層の上に、記録媒体との対向面側からハイト方向へ延びる溝部を有するメッキ形成層を形成する工程と、
（ｃ）  前記溝部内で、非磁性金属材料のギャップ層をメッキ形成する工程と、
（ｄ）  前記溝部内で、前記ギャップ層上に上部磁極層をメッキ形成する工程と、
（ｅ）  前記上部磁極層上に、前記上部磁極層と磁気的に接する上部コア層を形成する工程とを有し、前記（ｃ）又は（ｄ）の工程のうち、少なくとも（ｄ）の工程を、印加電流としてパルス電流を用い、このパルス電流の通電電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させる電気メッキ法によって行ない、前記上部磁極層内であって前記ギャップ層との接合面からの距離が０．３μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となるようにすることを特徴とするものである。
【００３８】
本発明では、メッキ浴からのメッキ組成物の供給が不安定になりやすい前記溝部の底に近いところでは印加電流の電流密度を小さくして供給されるメッキ組成物の組成を一定にし、その後印加電流の電流密度を大きくしてメッキ形成速度を上げている。このように、前記メッキ形成層に設けられた溝部内で、前記上部磁極層をメッキ形成するときの印加電流の電流密度を、所定時間ごとに段階的に上昇させることにより、前記上部磁極層を一定の組成比の軟磁性材料からなるものとして形成できる。
【００３９】
その結果、本発明では、前記ギャップ層周辺の飽和磁束密度を安定化することができ、高記録密度化を進めるときに磁気ヘッドの記録特性を向上させることができる。
【００４１】
パルス電流を用いた電気メッキ法では、例えば電流制御素子のＯＮ／ＯＦＦを繰返し、メッキ形成時に、電流を流す時間と、電流を流さない空白な時間を設ける。このように電流を流さない時間を設けることで、ＮｉＦｅ合金膜を、少しずつメッキ形成し、そしてメッキ浴に占めるＦｅイオンの濃度を増やしても、直流電流を用いた場合に比べメッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能になっている。
【００４２】
パルス電流による電気メッキ法では、メッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することができるから、直流電流による電気メッキ法に比べて上部磁極層を形成する軟磁性材料に含まれるＦｅ含有量を従来よりも増やすことが可能になる。
【００４３】
本発明では、前記（ｄ）の工程において、前記上部磁極層をＦｅの含有量が少なくとも、６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上である軟磁性材料層としてメッキ形成することができる。
【００４５】
前記上部磁極層は磁気飽和を生じにくくするために、ある程度以上の体積をもって形成される必要がある。そのために、前記溝部内で高さ方向に長い寸法を有する前記上部磁極層を形成する。
【００４６】
上述したように、本発明では印加電流の電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させる電気メッキ法を用いるので、前記溝部内で高さ方向に長い寸法を有する前記上部磁極層を形成する場合でも、前記上部磁極層を形成する軟磁性材料を組成比を一定にすることができる。
【００４７】
具体的には、本発明では、前記上部磁極層内であって前記ギャップ層との接合面からの距離が０．３μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となるように前記上部磁極層をメッキ形成することができる。
【００４８】
なお、本発明では、前記（ｂ）の工程において、前記メッキ形成層に形成する前記溝部の内幅寸法を例えば０．１〜０．８μｍに設定する。
【００４９】
また、前記（ｄ）の工程において、前記上部磁極層のＦｅの含有量が、前記ギャップ層に近づくに従って増加するように、前記上部磁極層をメッキ形成することが好ましい。前記上部磁極層のＦｅの含有量を前記ギャップ層に近づくに従って増加させるためには、例えば前記上部磁極層をメッキ形成するときに、印加電流の電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させ、前記ギャップ層から離れるに従ってメッキ液からのＦｅの供給速度を低下させる方法をとることができる。
【００５０】
前記上部磁極層は、例えば組成式がＮｉＦｅ或いはＣｏＦｅ、ＦｅＣｏＮｉ、或いはＣｏＦｅＸ又はＦｅＮｉＸ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔのいずれか１または２種以上の元素である）の組成式で示される軟磁性材料のうちいずれか１種或いは２種以上を用いて形成することができる。
【００５１】
また、本発明では、前記（ｅ）の工程において、前記上部磁極層を前記上部コア層よりも高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料を用いて形成することが好ましい。
【００５２】
なお、前記（ｂ）の工程と前記（ｃ）の工程の間に、
（ｆ）  前記溝部内で、前記下部コア層上に下部磁極層をメッキ形成する工程を有することが好ましい。
また、前記（ｄ）の工程において、前記下部磁極層、前記ギャップ層、及び前記上部磁極層からなる磁極部の記録媒体との対向面側の端面の高さ寸法とトラック幅方向の幅寸法との比が５．０〜２０．０の範囲になるように、前記上部磁極層を形成することが好ましい。
【００５３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッドの正面図、図２は図１に示す磁気ヘッドを２−２線から切断し矢印方向から見た縦断面図である。図２に示す記録用の磁気ヘッドＨｗが本発明の磁気ヘッドであり、いわゆるインダクティブヘッドＨｗである。このインダクティブヘッドＨｗは、例えば磁気抵抗効果を利用した再生用磁気ヘッドＨｒの上に積層される。
【００５４】
図１及び図２に示される磁気ヘッドは、浮上式ヘッドを構成するセラミック材のスライダ１１のトレーリング端面１１ａに形成されたものであり、再生用磁気ヘッドＨｒと、書込み用のインダクティブヘッドとが積層された、複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。
【００５５】
再生用磁気ヘッドＨｒは、磁気抵抗効果を利用してハードディスクなどの記録媒体からの洩れ磁界を検出し、記録信号を読み取るものである。
【００５６】
図２に示すように、スライダ１１のトレーリング側端面１１ａ上にＡｌ2Ｏ3膜１２を介してＮｉＦｅ等からなる磁性材料製の下部シールド層１３が形成され、さらにその上に絶縁材料製の下部ギャップ層１４が形成されている。
【００５７】
再生用磁気ヘッドＨｒは、例えばスピンバルブ膜に代表される巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ素子やトンネル磁気抵抗効果を利用したＴＭＲ素子、異方性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲ素子で形成される磁気抵抗効果素子である磁界読み取り部１０と、磁界読み取り部１０の上下に下部ギャップ層１４及び上部ギャップ層１５を介して形成された下部シールド層１３と上部シールド層１６を有している。
【００５８】
磁界読み取り部１０のトラック幅方向（Ｘ方向）の長さが、再生用磁気ヘッドＨｒのトラック幅Ｔｒである。また、上部シールド層１６と下部シールド層１３間の距離はＨ２である。
【００５９】
下部ギャップ層１４及び上部ギャップ層１５は、Ａｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの絶縁性材料からなり、下部シールド層１３及び上部シールド層１６は、ＮｉＦｅ系合金（パーマロイ）などの高透磁率の軟磁性材料で形成されている。
【００６０】
図１及び２に示す実施形態では、上部シールド層１６がインダクティブヘッドＨｗの下部コア層としても兼用されており、下部コア層１６上には、図２に示されるようにＧｄ決め層１７が形成され、記録媒体との対向面からＧｄ決め層１７の先端部までの長さ寸法でギャップデプス（Ｇｄ）が規制される。Ｇｄ決め層１７は例えば非磁性有機絶縁材料からなるレジスト、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などの非磁性無機絶縁材料、またはＣｕなどの非磁性導電性材料などで形成される。
【００６１】
インダクティブヘッドＨｗでは、下部コア層１６上に絶縁材料で形成された絶縁層２３が形成されている。絶縁材料は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＴｉＯ2、Ｔｉ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、Ｎｉ3Ｏ4、Ｎｉ2Ｏ3、ＷＯ、ＷＯ2、Ｗ2Ｏ5、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮのうち少なくとも１種からなり、絶縁層２３は単層であるいは多層化されて形成されている。
【００６２】
また図２に示すように、記録媒体との対向面からＧｄ決め層１７上にかけて磁極部１８が形成されている。
【００６３】
磁極部１８は下から下部磁極層１９、非磁性のギャップ層２０、及び上部磁極層２１が積層されて形成されている。
【００６４】
下部磁極層１９は、下部コア層１６上に直接メッキ形成されている。また下部磁極層１９の上に形成されたギャップ層２０は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＰｔ、ＮｉＲｈ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｃｕのうち１種または２種以上を選択できる。また、ギャップ層２０は単層膜で形成されていても多層膜で形成されていてもどちらであってもよい。
【００６５】
なお本発明における具体的な実施形態としてギャップ層２０にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰでギャップ層２０を形成することで前記ギャップ層２０を適切に非磁性状態にできるからである。
【００６６】
さらにギャップ層２０の上に形成された上部磁極層２１は、その上に形成される上部コア層２２と磁気的に接続される。
【００６７】
上記のようにギャップ層２０がメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層１９、ギャップ層２０及び上部磁極層２１を連続メッキ形成することが可能である。
【００６８】
なお磁極部１８は、ギャップ層２０及び上部磁極層２１の２層で構成されていてもよい。
【００６９】
図１に示すように、磁極部１８はトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されている。
【００７０】
上部磁極層２１及び下部磁極層１９は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＦｅＣｏＮｉ、或いはＣｏＦｅＸ又はＦｅＮｉＸ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔのいずれか１または２種以上の元素である）の組成式で示される軟磁性材料のうちいずれか１種或いは２種以上を用いて形成される。
【００７１】
上部コア層２２と下部コア層１６は、ＮｉＦｅなどによってメッキ形成されている。
【００７２】
上部コア層２２と上部磁極層２１は同じ材質でも異なる材質で形成されてもよい。下部コア層１６と下部磁極層１９は同じ材質でも異なる材質で形成されてもよい。
【００７３】
ただし、上部磁極層２１は、上部コア層２２よりも高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料で形成されることが好ましい。また、下部磁極層１９は、下部コア層１６よりも高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料で形成されることが好ましい。
【００７４】
下部コア層１６の上面は平坦面１６ａで形成されてもよいし、磁極部１８の基端からトラック幅方向（図示Ｘ方向）に離れるにしたがって下面方向に傾く傾斜面１６ｂで形成されてもよい。下部コア層１６の上面が傾斜面１６ｂで形成されると上部コア層２２と下部コア層１６の間隔を広げられるためサイドフリンジングの発生を抑制することが可能である。
【００７５】
図１及び図２に示すように、磁極部１８のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側及びハイト方向後方（図示Ｙ方向）には絶縁層２３が形成されている。絶縁層２３の上面は磁極部１８の上面と同一平面とされる。
【００７６】
図２に示すように、絶縁層２３上にはコイル層２４が螺旋状にパターン形成されている。またコイル層２４上は有機絶縁材料製の絶縁層２５によって覆われている。
【００７７】
図２に示すように、磁極部１８上から絶縁層２５上にかけて上部コア層２２が例えばフレームメッキ法によりパターン形成されている。また、図１に示すように、上部コア層２２の先端部２２ａは、記録媒体との対向面でのトラック幅方向における幅寸法がＴ１で形成され、かかる幅寸法Ｔ１はトラック幅Ｔｗよりも大きく形成されている。
【００７８】
また図２に示すように、上部コア層２２の基端部２２ｂは、下部コア層１６上に形成された磁性材料製の接続層（バックギャップ層）２６上に直接接続されている。
【００７９】
コイル層２４に記録電流が与えられると、下部コア層１６及び上部コア層２２に記録磁界が誘導され、ギャップ層２０を介して対向する下部磁極層１９及び上部磁極層２１間に漏れ磁界が発生し、この漏れ磁界により、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信号が記録される。
【００８０】
前述したように、上部磁極層２１及び下部磁極層１９のうち少なくとも一方は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＦｅＣｏＮｉ、或いはＣｏＦｅＸ又はＦｅＮｉＸ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔのいずれか１または２種以上の元素である）の組成式で示される軟磁性材料のうちいずれか１種或いは２種以上を用いて形成されるものであるが、本実施の形態では、これらの軟磁性材料はＦｅの含有量が少なくとも６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上であるものである。
【００８１】
また、磁極部１８の記録媒体との対向面側の端面の高さ寸法Ｈ１とトラック幅方向の幅寸法Ｔｗとの比が３．１〜４０．０の範囲にある。磁極部１８のトラック幅方向の幅寸法Ｔｗは、インダクティブヘッドのトラック幅寸法に等しい。
【００８２】
なお、本実施の形態では、磁極部１８の記録媒体との対向面側の端面の高さ寸法Ｈ１は２．５〜４．０μｍであり、トラック幅Ｔｗは、０．１μｍ以上〜０．８μｍ以下の幅寸法で、より好ましくは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下で形成されている。
【００８３】
このように、上部磁極層２１及び／又は下部磁極層１９のＦｅの含有量が少なくとも６０質量％以上であるために、ギャップ層２０周辺における飽和磁束密度を高くしてギャップ層近傍に磁束を集中させることができ、また、磁極部１８の記録媒体との対向面側の端面を高さ方向に長いものとすることにより、トラック幅寸法Ｔｗを短くすることが容易になっている。
【００８４】
さらに、上部磁極層２１及び／又は下部磁極層１９内であってギャップ層２０との接合面からの距離が０．３μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差は６質量％以下となっている。さらには、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差を５質量％以下とすることもできる。
【００８５】
なお、上部磁極層２１と下部磁極層１９の高さ寸法が０．３μｍ以下のときには、上部磁極層２１及び／又は下部磁極層１９内のＦｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっている。
【００８６】
また、上部磁極層２１及び／又は下部磁極層１９内であってギャップ層２０との接合面からの距離が０．５μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっていることがより好ましい。さらに好ましくは、上部磁極層２１及び／又は下部磁極層１９内であってギャップ層２０との接合面からの距離が１．０μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっていることである。Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下であると、飽和磁束密度の変動を例えば０．１Ｔ以内におさめることができる。
【００８７】
従って、ギャップ層２０周辺における飽和磁束密度を安定化することができ、高記録密度化を進めるときに磁気ヘッドの記録特性を向上させることができる。
【００８８】
本実施の形態のインダクティブヘッドのような上部磁極層２１及び下部磁極層１９内のＦｅの含有量の変動が小さいインダクティブヘッドは、後述する製造方法によって形成することができる。
【００８９】
図３は、本発明における第２の実施形態のインダクティブヘッドの構造を示す部分正面図である。
【００９０】
図３に示すように下部コア層１６上には、絶縁層３１が形成されている。絶縁層３１には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）後方に所定の長さ寸法で形成されたトラック幅形成溝３１ａが形成されている。前記トラック幅形成溝３１ａは記録媒体との対向面においてトラック幅Ｔｗで形成されている（図３を参照のこと）。
【００９１】
トラック幅Ｔｗは、０．１μｍ以上〜０．８μｍ以下の幅寸法で、より好ましくは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下で形成されている。
【００９２】
トラック幅形成溝３１ａには、下から下部磁極層３２、非磁性のギャップ層３３、及び上部磁極層３４が積層された磁極部３０が形成されている。
【００９３】
下部磁極層３２は、下部コア層１６上に直接メッキ形成されている。また下部磁極層３２の上に形成されたギャップ層３３は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＰｔ、ＮｉＲｈ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｃｕのうち１種または２種以上を選択できる。また、ギャップ層３３は単層膜で形成されていても多層膜で形成されていてもどちらであってもよい。
【００９４】
なお本発明における具体的な実施形態としてギャップ層３３にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰでギャップ層３３を形成することでギャップ層３３を適切に非磁性状態にできるからである。
【００９５】
なお磁極部３０は、ギャップ層３３及び上部磁極層３４の２層で構成されていてもよい。
【００９６】
さらにギャップ層３３の上に形成された上部磁極層３４は、その上に形成される上部コア層３５と磁気的に接続される。
【００９７】
上記のようにギャップ層３３がメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層３２、ギャップ層３３及び上部磁極層３４を連続メッキ形成することが可能である。
【００９８】
また、絶縁層３１に形成されたトラック幅形成溝３１ａよりもハイト側に延びる絶縁層３１の上には、コイル層（図示せず）が螺旋状にパターン形成されている。
【００９９】
図３に示すように、トラック幅規制溝３１ａのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面には、上部磁極層３４の上面から絶縁層３１の上面３１ｂにかけて下部コア層１６から離れる方向にしたがって徐々に幅寸法が広がる傾斜面３１ｃ，３１ｃが形成されている。
【０１００】
そして上部コア層３５の先端部３５ａは、上部磁極層３４上面から傾斜面３１ｃ，３１ｃ上にかけて下部コア層１６から離れる方向に形成されている。このため、上部コア層３５と下部コア層１６との間隔距離を広げることができて、サイドフリンジングの発生を抑制することが可能である。
【０１０１】
上部磁極層３４及び下部磁極層３２は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＦｅＣｏＮｉ、或いはＣｏＦｅＸ又はＦｅＮｉＸ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔのいずれか１または２種以上の元素である）の組成式で示される軟磁性材料のうちいずれか１種或いは２種以上を用いて形成されるものであるが、本実施の形態では、これらの軟磁性材料はＦｅの含有量が少なくとも６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上であるものである。
【０１０２】
また、磁極部３０の記録媒体との対向面側の端面の高さ寸法Ｈ２とトラック幅方向の幅寸法Ｔｗとの比が３．１〜４０．０の範囲にある。磁極部３０のトラック幅方向の幅寸法Ｔｗは、インダクティブヘッドのトラック幅寸法に等しい。
【０１０３】
このように、上部磁極層３４及び下部磁極層３２のうち少なくとも一方におけるＦｅの含有量が少なくとも６０質量％以上であるために、ギャップ層３３周辺における飽和磁束密度を高くしてギャップ層近傍に磁束を集中させることができ、また、磁極部３０の記録媒体との対向面側の端面を高さ方向に長いものとすることにより、トラック幅寸法Ｔｗを短くすることが容易になっている。
【０１０４】
さらに、上部磁極層３４及び／又は下部磁極層３２内であってギャップ層３３との接合面からの距離が０．３μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差は６質量％以下となっている。
【０１０５】
なお、上部磁極層３４と下部磁極層３２の高さ寸法が０．３μｍ以下のときには、上部磁極層３４及び／又は下部磁極層３２内のＦｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっている。
【０１０６】
また、上部磁極層３４及び／又は下部磁極層３２内であってギャップ層３３との接合面からの距離が０．５μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっていることがより好ましい。さらに好ましくは、上部磁極層３４及び／又は下部磁極層３２内であってギャップ層３３との接合面からの距離が１．０μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっていることである。
【０１０７】
従って、ギャップ層３３周辺における飽和磁束密度を安定化することができ、高記録密度化を進めるときに磁気ヘッドの記録特性を向上させることができる。
【０１０８】
図４は、本発明における第４実施形態のインダクティブヘッドの構造を示す部分正面図である。
【０１０９】
図４に示されるインダクティブヘッドは、上部磁極層４０が２層の磁性層４０ａ及び磁性層４０ｂからなる点でのみ図１に示されたインダクティブヘッドと異っている。
【０１１０】
図４に示されるインダクティブヘッドの下部コア層１６、下部磁極層１９、ギャップ層２０、絶縁層２３、及び上部コア層２２の材料は、図１及び図２に示されるインダクティブヘッドの下部コア層１６、下部磁極層１９、ギャップ層２０、絶縁層２３、及び上部コア層２２の材料と同じなので説明を省略する。
【０１１１】
磁極部４１は、下部磁極層１９、ギャップ層２０、及び上部磁極層４０からなり、連続メッキによって形成される。
【０１１２】
本実施の形態では、磁性層４０ａ及び磁性層４０ｂのうち、少なくともギャップ層２０に接する磁性層４０ａはＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＦｅＣｏＮｉ、或いはＣｏＦｅＸ又はＦｅＮｉＸ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔのいずれか１または２種以上の元素である）の組成式で示される軟磁性材料のうちいずれか１種或いは２種以上を用いて形成されるものであり、これらの軟磁性材料はＦｅの含有量が少なくとも６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上であるものである。
【０１１３】
磁性層４０ｂは、磁性層４０ａを形成する軟磁性材料と同じ組成式で表わされる軟磁性材料で形成されてもよいし、異なる組成式を有する軟磁性材料で形成されてもよい。
【０１１４】
ただし、磁性層４０ａは磁性層４０ｂよりも高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料によって形成されることが好ましい。
【０１１５】
なお磁極部４１は、ギャップ層２０及び上部磁極層４０のみで構成されていてもよい。また、上部磁極層４０は３層以上の磁性層によって形成されてもよい。
【０１１６】
図４に示すように、磁極部４１はトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されている。
【０１１７】
トラック幅Ｔｗは、０．１μｍ以上〜０．８μｍ以下の幅寸法で、より好ましくは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下で形成されている。
【０１１８】
また、上部コア層２２は、上部磁極層４０の磁性層４０ｂと磁気的に結合している。磁性層４０ｂは上部コア層２２よりも高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料によって形成されることが好ましい。
【０１１９】
また、下部磁極層１９、ギャップ層２０、及び上部磁極層４０からなる磁極部４１の記録媒体との対向面側の端面の高さ寸法Ｈ３とトラック幅方向の幅寸法Ｔｗとの比が３．１〜４０．０の範囲にある。
【０１２０】
さらに、磁性層４０ａのギャップ層２０との接合面からの距離が０．３μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下である。
【０１２１】
なお、磁性層４０ａの高さ寸法が０．３μｍ以下のときには、磁性層４０ａ内のＦｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっている。
【０１２２】
また、磁性層４０ａ内であってギャップ層２０との接合面からの距離が０．５μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっていることがより好ましい。さらに好ましくは、磁性層４０ａ内であってギャップ層２０との接合面からの距離が１．０μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっていることである。
【０１２３】
従って、本実施の形態でもギャップ層２０周辺における飽和磁束密度を安定化することができ、高記録密度化を進めるときに磁気ヘッドの記録特性を向上させることができる。
【０１２４】
図５は、本発明における第５実施形態のインダクティブヘッドの構造を示す部分正面図である。
【０１２５】
下部コア層１６上にＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2などの絶縁材料で形成されたギャップ層５１が形成されている。ギャップ層５１上には軟磁性材料からなる上部磁極層５２が形成されている。上部磁極層５２のトラック幅方向の幅寸法がトラック幅寸法Ｔｗを規定する。
【０１２６】
トラック幅Ｔｗは、０．１μｍ以上〜０．８μｍ以下の幅寸法で、より好ましくは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下で形成されている。
【０１２７】
ギャップ層５１の上面並びに上部磁極層５２の両側部及びハイト方向後方部には、絶縁層２３が形成され、上部磁極層５２の上層には上部コア層２２が形成されている。上部磁極層５２と上部コア層２２は磁気的に接続されている。
下部コア層１６、絶縁層２３、上部コア層２２の材料は、図１に示されたインダクティブヘッドの下部コア層１６、絶縁層２３、上部コア層２２と同じなので説明を省略する。
【０１２８】
上部磁極層５２は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＦｅＣｏＮｉ、或いはＣｏＦｅＸ又はＦｅＮｉＸ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔのいずれか１または２種以上の元素である）の組成式で示される軟磁性材料のうちいずれか１種或いは２種以上を用いて形成されるものであり、本実施の形態では、これらの軟磁性材料はＦｅの含有量が少なくとも６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上であるものである。
【０１２９】
また、上部磁極層５２の記録媒体との対向面側の端面の高さ寸法Ｈ４とトラック幅方向の幅寸法Ｔｗとの比が３．１〜４０．０の範囲にある。
【０１３０】
このように、上部磁極層５２のＦｅの含有量が少なくとも６０質量％以上であるために、ギャップ層５１周辺における飽和磁束密度を高くしてギャップ層近傍に磁束を集中させることができ、また、上部磁極層５２の記録媒体との対向面側の端面を高さ方向に長いものとすることにより、トラック幅寸法Ｔｗを短くすることが容易になっている。
【０１３１】
さらに、上部磁極層５２内であってギャップ層５１との接合面からの距離が０．３μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差は６質量％以下となっている。
【０１３２】
なお、上部磁極層５２の高さ寸法Ｈ４が０．３μｍ以下のときには、上部磁極層５２内のＦｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっている。
【０１３３】
また、上部磁極層５２内であってギャップ層５１との接合面からの距離が０．５μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっていることがより好ましい。さらに好ましくは、上部磁極層５２内であってギャップ層２０との接合面からの距離が１．０μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となっていることである。
【０１３４】
従って、ギャップ層５１周辺における飽和磁束密度を安定化することができ、高記録密度化を進めるときに磁気ヘッドの記録特性を向上させることができる。
【０１３５】
なお、図５の点線で示されるように、上部磁極層５２の両側部のギャップ層５１と下部コア層１６が削り込まれることにより下部磁極層５４が形成されてもよい。
【０１３６】
なお、上部磁極層２１、３４、４０、５２や下部磁極層１９、３２を、例えば組成式が、Ｎｉ1-XＦｅXで示され、平均結晶粒径が１０５Å以下であり、Ｆｅの組成比Ｘが６０質量％から７５質量％の範囲内である軟磁性材料を用いて形成することができる。
【０１３７】
または、組成式がＮｉ1-XＦｅXで示され、平均結晶粒径は１３０Å以上で１７５Å以下であり、且つＦｅの組成比Ｘは７０質量％以上で９０質量％以下の範囲内である軟磁性材料を用いて形成することができる。この軟磁性材料ではパルス電流を用いた電気メッキ法を適用することで、ＮｉＦｅ合金の平均結晶粒径が制御され、その結果、飽和磁束密度Ｂｓを１．９Ｔ以上にできるとともに保磁力Ｈｃを５５３（Ａ／ｍ）以下に抑えることができる。
【０１３８】
さらに前記ＮｉＦｅ合金の比抵抗を３０（μΩ・ｃｍ）以上で５０（μΩ・ｃｍ）以下に設定することができる。
【０１３９】
図６から図１１は、図１及び図２に示されたインダクティブヘッドＨｗの製造方法を説明するための斜視図である。
【０１４０】
図６では、下部コア層１６上に、パーマロイなどの磁性材料で形成されたメッキ下地層（図示せず）を形成し、さらに前記メッキ下地層上の所定部分に、非磁性有機絶縁材料からなるレジスト、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などの非磁性無機絶縁材料、またはＣｕなどの非磁性導電性材料などで形成されるＧｄ決め層１７を形成する。
【０１４１】
Ｇｄ決め層１７をレジストを用いて形成するときには、レジスト層を矩形状に形成した後、ポストベーク（熱処理）することで、前記レジスト層にだれを生じさせ、図６に示すように、前記レジスト層で形成されたＧｄ決め層１７の前端面に下部コア層１６から図示Ｚ方向に向かうに従って徐々にハイト方向（図示Ｙ方向）に傾斜する面を形成する。熱処理後、Ｇｄ決め層１７に紫外線を照射して、硬化させる。
【０１４２】
次に、図７のように下部コア層１６上にレジスト層６１を塗布形成し、さらにレジスト層６１に、露光現像あるいは異方性エッチングによって、記録媒体との対向面側からハイト方向へ延び、幅寸法Ｗで形成された溝部６１ａを形成する。溝部６１ａの幅寸法Ｗは、０．１〜０．８μｍで形成される。より好ましくは、幅寸法Ｗは０．１〜０．５μｍで形成される。レジスト層６１が本発明におけるメッキ形成層である。また、溝部６１ａの幅寸法Ｗを０．３〜０．８μｍで形成し、磁極部の形成後に磁極部の側面をイオンミリングなどで削って、磁極部の幅寸法を０．１〜０．８μｍの範囲にすることもできる。
【０１４３】
また溝部６１ａの長さ寸法Ｌは、インダクティブヘッドＨｗのギャップデプスとほぼ同じか、あるいはそれよりも長く形成する。
【０１４４】
なお、レジスト層６１の厚さは、４〜６μｍである。
なお、前記異方性エッチングには、例えば反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を使用することが可能である。
【０１４５】
異方性エッチングにより形成された溝部６１ａは、レジスト層６１の表面６１ｂに対して垂直に削り込まれ、溝部６１ａの側端面６１ｃとレジスト層６１の表面６１ｂとの角度は、ほぼ８３°から９０°となる。
【０１４６】
次に、レジスト層６１に形成された溝部６１ａ内に、下部コア層１６と磁気的に接続される、ＮｉＦｅからなる下部磁極層１９を、パルス電流を用いた電気メッキ法を用いて、メッキ形成する。
【０１４７】
本実施の形態では、下部磁極層１９のメッキ形成を、パルス電流を用いた電気メッキ法によって行うので、下部磁極層１９のメッキ形成時に、１秒当たりの電荷供給量（＝電流）の最大値を大きくしながら、全体の電荷供給量を抑えることができる。従って、メッキ形成時に溝部６１ａ内の電流密度を均一にできるだけの大きさの電流を供給することと、メッキの焼けを防止することの両方を、同時に達成できる。従って、下部磁極層１９の表面の湾曲を抑え、ほぼ平坦にすることが出来る。
【０１４８】
なお、下部磁極層１９として使用される磁性材料は、下部コア層１６の形成に使用される磁性材料と同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい
さらに、溝部６１ａ内で、下部磁極層１９上に、ギャップ層２０をメッキ形成する。
【０１４９】
ギャップ層２０の厚さは非常に薄いので、ギャップ層２０のメッキ形成を直流電流を用いた電気メッキ法で行っても、ギャップ層２０はほとんど湾曲しない。ただし、装置切替えなどの手間を減らすために、ギャップ層２０のメッキ形成もパルス電流を用いた電気メッキ法によって行うことが好ましい。
【０１５０】
下部磁極層１９がパルス電流を用いた電気メッキ法によって形成されることにより、下部磁極層１９の表面の湾曲が抑えられると、下部磁極層１９の上層に形成されたギャップ層２０の湾曲も抑えられる。
【０１５１】
ただし、下部磁極層１９が形成されず、下部コア層１６上に直接ギャップ層２０がメッキ形成されてもよい。
【０１５２】
本実施の形態では、ギャップ層２０は非磁性金属材料で形成され、具体的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＰｔ、ＮｉＲｈ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｃｕのうち１種または２種以上を選択できる。また、ギャップ層２０は単層膜で形成されていても多層膜で形成されていてもどちらであってもよい。
【０１５３】
さらに、溝部６１ａ内であって、ギャップ層２０の上に、ＮｉＦｅからなる上部磁極層２１をメッキ形成する。この上部磁極層２１は、上部コア層２２に磁気的に接続されるものであり、上部磁極層２１の材質は、上部コア層２２と同じでもあるいは異なっていてもよい。ただし、上部磁極層２１を上部コア層２２よりも高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料を用いて形成することが好ましい。
【０１５４】
本実施の形態では、上部磁極層２１の形成を、印加電流の電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させる電気メッキ法によって行っている。
【０１５５】
すなわち、メッキ浴からのメッキ組成物の供給が不安定になりやすい溝部６１ａの底に近いところでは印加電流の電流密度を小さくして供給されるメッキ組成物の組成を一定にし、その後印加電流の電流密度を大きくしてメッキ形成速度を上げている。このように、レジスト層６１に設けられた溝部６１ａ内で、上部磁極層２１をメッキ形成するときに印加電流の電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させると、上部磁極層２１を一定の組成比の軟磁性材料からなるものとして形成できる。
【０１５６】
その結果、ギャップ層２０周辺における飽和磁束密度を安定化することができ、高記録密度化を進めるときに磁気ヘッドの記録特性を向上させることができる。
【０１５７】
さらに本実施の形態では、前記印加電流としてパルス電流を用い、このパルス電流の通電電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させる電気メッキ法によって上部磁極層２１の形成を行っている。
【０１５８】
図１２に、本実施の形態で用いたパルス電流のタイミング図を示す。図１２では、ＯＮ時の電流密度（通電電流密度）がｉ１（Ａ／ｃｍ2）あり、ＯＮ時間がｔ１ａ（秒）、ＯＦＦ時間がｔ１ｂ（秒）のパルス電流をｔ１（秒）流した後、ＯＮ時の電流密度（通電電流密度）がｉ２（Ａ／ｃｍ2）あり、ＯＮ時間がｔ２ａ（秒）、ＯＦＦ時間がｔ２ｂ（秒）のパルス電流をｔ２（秒）流す様子を示していいる。
【０１５９】
例えば、ｉ１＝０．０７（Ａ／ｃｍ2）、ｉ２＝０．１５（Ａ／ｃｍ2）、ｔ１ａ＝０．３（秒）、ｔ１ｂ＝０．７（秒）、ｔ１＝６０（秒）、ｔ２ａ＝０．３（秒）、ｔ２ｂ＝０．７（秒）、ｔ２＝６０（秒）である。
【０１６０】
前記ｔ１（秒）の間に上部磁極層２１は０．３〜１μｍの厚さのメッキ成長をする。
【０１６１】
パルス電流の条件は、ＮｉＦｅ合金の平均結晶粒径及び膜面の中心線平均粗さＲａに影響を与える。
【０１６２】
パルス電流を用いた電気メッキ法では、例えば電流制御素子のＯＮ／ＯＦＦを繰返し、メッキ形成時に、電流を流す時間と、電流を流さない空白な時間を設ける。このように電流を流さない時間を設けることで、ＮｉＦｅ合金膜を、少しずつメッキ形成し、そしてメッキ浴に占めるＦｅイオンの濃度を増やしても、直流電流を用いた場合に比べメッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能になり、直流電流による電気メッキ法に比べて上部磁極層を形成する軟磁性材料に含まれるＦｅ含有量を従来よりも増やすことが可能になる。
【０１６３】
本発明では、上部磁極層２１をＦｅの含有量が少なくとも６０質量％以上、より好ましくは、７０質量％以上である軟磁性材料層としてメッキ形成することができる。
【０１６４】
Ｆｅの含有量が６０質量％以上９０質量％以下であれば、軟磁性材料層の飽和磁束密度Ｍｓを１．６Ｔ以上２．１Ｔ以下にできる。
【０１６５】
なお、軟磁性材料層のＦｅの含有量を６０質量％から大きくしていくと飽和磁束密度Ｍｓの値も大きくなっていくが、Ｆｅの含有量が８０質量％になると飽和磁束密度Ｍｓは最大値の２．１Ｔになる。Ｆｅの含有量を８０質量％よりさらに大きくしても、軟磁性材料層の飽和磁束密度は２．１Ｔより大きくならずほぼ一定である。従って、Ｆｅの含有量が６０質量％以上８０質量％以下であれば、軟磁性材料層の飽和磁束密度Ｍｓを１．６Ｔ以上２．１Ｔ以下にできる。
【０１６６】
また、Ｆｅの含有量が６７質量％以上８０質量％以下であれば、軟磁性材料層の飽和磁束密度Ｍｓを１．８Ｔ以上２．１Ｔ以下にできる。
【０１６７】
また、Ｆｅの含有量が７０質量％以上８０質量％以下であれば、軟磁性材料層の飽和磁束密度Ｍｓを１．９Ｔ以上２．１Ｔ以下にできる。
【０１６８】
上部磁極層２１をＮｉＦｅ合金によって形成するときには、パルス電流を用いた電気メッキ法によってメッキ形成することにより、平均結晶粒径が１０５Å以下であり、かつＦｅの含有量が６０質量％から７５質量％の範囲内であるようなＮｉＦｅ合金を形成することができる。
【０１６９】
また、ＮｉＦｅ合金のメッキ形成に使用されるメッキ浴組成を（１）のように設定することにより、前述した平均結晶粒径が１３０Å以上で１７５Å以下であり、且つＦｅの含有量が７０質量％以上で９０質量％以下の範囲内であるようなＮｉＦｅ合金を形成することができる。
【０１７０】
（１）メッキ浴中におけるＮｉイオン濃度を６．６ｇ／ｌ以上で２０ｇ／ｌ以下とし、且つＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５以上で０．３６以下とする。
【０１７１】
これにより成膜時、カソード（メッキされる側）表面上に触れるメッキ液中のＮｉイオンを減らすことができ、Ｆｅの析出効率を高めてＮｉＦｅ合金中に多くのＦｅを入れることが可能になる。
【０１７２】
Ｎｉイオン濃度を小さくし、上記の濃度比率を有することで、ＮｉＦｅ合金の平均結晶粒径の制御が可能になり、安定して高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることができ、さらに保磁力Ｈｃを低くできる。また膜面の中心線平均粗さＲａを小さくすることができるとともに膜応力を小さくする効果も得られる。
【０１７３】
メッキ浴組成を（１）のようにすることで、Ｆｅの組成比が７６質量％以上で９０質量％以下のＮｉＦｅ合金、あるいは平均結晶粒径が１３０Å以上で１７５Å以下であり、且つＦｅの組成比が７０質量％以上で９０質量％以下となるＮｉＦｅ合金を再現性良くメッキ形成することが可能である。
【０１７４】
また、前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以上とした場合、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．２以上で０．３５以下とすることが好ましい。
【０１７５】
これによりＦｅの組成比が７６質量％以上で９０質量％以下のＮｉＦｅ合金、あるいは平均結晶粒径が１３０Å以上で１７５Å以下であり、且つＦｅの組成比が７０質量％以上で９０質量％以下となるＮｉＦｅ合金を再現性良くメッキ形成することが可能である。
【０１７６】
一方、前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以下とした場合、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５以上で０．３６以下とすることが好ましい。これによりＦｅの組成比が７６質量％以上で９０質量％以下のＮｉＦｅ合金、あるいは平均結晶粒径が１３０Å以上で１７５Å以下であり、且つＦｅの組成比が７０質量％以上で９０質量％以下となるＮｉＦｅ合金を再現性良くメッキ形成することが可能である。
【０１７７】
なお前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以下の低濃度とした場合、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．１５以上で０．３６以下にでき、前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以上にする場合に比べて、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率の範囲を広げることができる。従って、前記Ｎｉイオン濃度を１０ｇ／ｌ以下の低濃度とした方が、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率の調整を容易に行うことができて好ましい。
【０１７８】
また本発明では、ＮｉＦｅ合金のメッキ浴中にサッカリンナトリウム（Ｃ6Ｈ4ＣＯＮＮａＳＯ2）を混入することが好ましい。前記サッカリンナトリウムは応力緩和剤の役割を持っており、メッキ形成されたＮｉＦｅ合金の膜応力を低減させることが可能になる。
【０１７９】
また上記したＮｉＦｅ合金のメッキ浴中に、２−ブチン−１、４ジオールを混入することが好ましい。これにより前記ＮｉＦｅ合金の結晶粒径の粗大化を抑制し保磁力Ｈｃを低減させることができる。
【０１８０】
また本発明では、前記ＮｉＦｅ合金のメッキ浴中に２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを混入することが好ましい。
【０１８１】
前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムは界面活性剤である。前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムの混入によって、前記メッキ膜の膜面の面粗れを小さくでき、保磁力Ｈｃを小さくすることが可能である。
【０１８２】
なお前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムに代えてラウリル硫酸ナトリウムを混入してもよい。
【０１８３】
また前記メッキ浴中にホウ酸を混入することが好ましい。ホウ酸は、電極表面のｐＨ緩衝剤となり、またメッキ膜の光沢を出すのに効果的である。
【０１８４】
なお、下部磁極層１９、ギャップ層２０、及び上部磁極層２１からなる磁極部１８の記録媒体との対向面側の端面の高さ寸法Ｈ５とトラック幅方向の幅寸法Ｗとの比が５．０〜２０．０の範囲になるように、上部磁極層２１を形成している。
【０１８５】
上部磁極層２１は磁気飽和を生じにくくするために、ある程度以上の体積をもって形成される必要がある。そのために、溝部６１ａ内で高さ方向に長い寸法を有する上部磁極層２１を形成する。
【０１８６】
本実施の形態では印加電流の電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させる電気メッキ法を用いるので、溝部６１ａ内で高さ方向に長い寸法を有する上部磁極層２１を形成する場合でも、上部磁極層２１を形成する軟磁性材料の組成比を一定にすることができる。
【０１８７】
具体的には、本実施の形態では、ＮｉＦｅ合金からなる上部磁極層２１内であってギャップ層２０との接合面からの距離が０．３μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下となるように前記上部磁極層をメッキ形成することができる。さらには、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差を５質量％以下とすることもできる。
【０１８８】
なお、図１２では、印加電流の電流密度を１段階上昇させる電気メッキ法に用いるパルス電流のタイミング図を示した。
【０１８９】
本発明では、印加電流の電流密度を２段階以上上昇させる電気メッキ法を行ってもよい。
【０１９０】
図１３に、印加電流の電流密度を３段階上昇させる電気メッキ法で用いたパルス電流のタイミング図を示す。図１３では、ＯＮ時の電流密度（通電電流密度）がｉ３（Ａ／ｃｍ2）、ＯＮ時間がｔ３ａ（秒）、ＯＦＦ時間がｔ３ｂ（秒）のパルス電流をｔ３（秒）間、ＯＮ時の電流密度がｉ４（Ａ／ｃｍ2）、ＯＮ時間がｔ４ａ（秒）、ＯＦＦ時間がｔ４ｂ（秒）のパルス電流をｔ４（秒）間、ＯＮ時の電流密度がｉ５（Ａ／ｃｍ2）、ＯＮ時間がｔ５ａ（秒）、ＯＦＦ時間がｔ５ｂ（秒）のパルス電流をｔ５（秒）間、ＯＮ時の電流密度がｉ６（Ａ／ｃｍ2）、ＯＮ時間がｔ６ａ（秒）、ＯＦＦ時間がｔ６ｂ（秒）のパルス電流をｔ６（秒）間流している。
【０１９１】
例えば、ｉ３＝０．０７（Ａ／ｃｍ2）、ｉ４＝０．１０（Ａ／ｃｍ2）、ｉ５＝０．１１（Ａ／ｃｍ2）、ｉ６＝０．１２（Ａ／ｃｍ2）、ｔ３ａ＝０．３（秒）、ｔ３ｂ＝０．７（秒）、ｔ３＝５（秒）、ｔ４ａ＝０．３（秒）、ｔ４ｂ＝０．７（秒）、ｔ４＝６０（秒）、ｔ５ａ＝０．３（秒）、ｔ５ｂ＝０．７（秒）、ｔ５＝６０（秒）、ｔ６ａ＝０．３（秒）、ｔ６ｂ＝０．７（秒）、ｔ６＝６０（秒）である。
【０１９２】
また、印加電流の電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させることにより、ギャップ層２０から離れるに従ってメッキ浴からのＦｅの供給速度を低下させて上部磁極層２１のＦｅの含有量が、図１７に示されるようにギャップ層２０に近づくに従って増加するようにすることもできる。
【０１９３】
上記実施例では、上部磁極層２１をＮｉＦｅ合金によって形成した。このほか上部磁極層２１は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＦｅＣｏＮｉ、或いはＣｏＦｅＸ又はＦｅＮｉＸ（ただしＸは、Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｔのいずれか１または２種以上の元素である）の組成式で示される軟磁性材料のうちいずれか１種或いは２種以上を用いて形成することができる。
【０１９４】
図１４に、比較例として電流密度がｉ７の直流電流をｔ７間流した後、直流電流の電流密度をｉ８に上昇させてｔ８間流す電気メッキ法を示す。
【０１９５】
溝部６１ａ内に、下部磁極層１９、ギャップ層２０、及び上部磁極層２１が形成された状態を図８に示す。磁極層１８の高さ寸法Ｈ５は、レジスト層６１の厚さとほぼ同じであり、４〜６μｍである。
【０１９６】
図９に示す工程ではレジスト層６１を除去した状態を示しており、下部コア層１６上には、ＡＢＳ面付近に下部磁極層１９、ギャップ層２０、及び上部磁極層２１が積層されている。
【０１９７】
なお図９に示す下部磁極層１９、ギャップ層２０、及び上部磁極層２１からなる磁極部１８の両側面（図示Ｘ方向における側面）を、トラック幅方向（図示Ｘ方向）からイオンミリングで削り、磁極部１８の幅寸法を小さくする。このイオンミリングによって削られた後の上部磁極層２１の幅寸法がトラック幅Ｔｗとして規定される。トラック幅ＴｗはＴｗ＝０．１〜０．８μｍ、より好しくはＴｗ＝０．１〜０．５μｍである。
【０１９８】
次に図１０に示す工程では、上部磁極層１０上から下部コア層１６上にかけて、絶縁層２３をスパッタ形成する。
【０１９９】
絶縁層２３は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＴｉＯ2、Ｔｉ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、Ｎｉ3Ｏ4、Ｎｉ2Ｏ3、ＷＯ、ＷＯ2、Ｗ2Ｏ5、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮのうち少なくとも１種によって形成される。また、絶縁層２３は、単層であるいは多層化されて形成されている。
【０２００】
そして、絶縁層２３の上面をＣＭＰ技術などを利用して図１０のＤ−Ｄ線上まで削っていく。その状態を示すのが図１１である。
【０２０１】
絶縁層２３がＤ−Ｄ線まで削られることにより、図１１に示すように、上部磁極層２１の上面が露出する。なお、図１１において、絶縁層２３と磁極層１８の厚さ寸法は等しくされており、この厚さ寸法が図１及び図２に示れた磁極層１８の高さ寸法Ｈ１に等しくなる。Ｈ１＝２．５〜４．０μｍである。
【０２０２】
上部磁極層２１を形成した後、上部磁極層２１よりもハイト側後方に延びる絶縁層２３の上に、コイル層（図示せず）を螺旋状にパターン形成し、さらに前記コイル層上にコイル絶縁層（図示せず）を積層する。
【０２０３】
前記コイル絶縁層の上に、ＮｅＦｉなどの磁性材料を用いて、フレームメッキ法により、上部コア層２２をメッキ形成する。上部コア層２２は、上部磁極層２１と磁気的に接続される。なお、上部コア層２２は、図１に示すようにトラック幅Ｔｗよりも大きい幅寸法で形成される。
【０２０４】
なお、図９に示されたように、Ｇｄ決め層１７は、その前端面が下部コア層１６側から上方（図示Ｚ方向）に向かうに従って、記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）からの距離が徐々に離れるように傾斜する傾斜面となっており、上部磁極層２１は、その後端部側がＧｄ決め層１７上にまで延長されている。
【０２０５】
すなわち、上部磁極層２１上に形成される上部コア層２２と、上部磁極層２１との接合面の面積を広くさせること、及び上部磁極層２１の体積を増加させることができる。従って、上部コア層２２を流れてきた磁束が前記接合面で絞られることを抑えることができ、また、上部磁極層２１内部を磁束が流れやすくなるので、前記磁束がギャップ層２０に到達する前に飽和してしまうことを防ぐことができる。
【０２０６】
つまり、洩れ磁束を確実にギャップ層２０周辺から発生させることができ、記録周波数を高くした場合でも、正確な記録を行なうことができる。
【０２０７】
また、ギャップ層２０周辺における洩れ磁束を大きくするためには、ギャップ層２０の面積をなるべく狭くしたほうがよい。図９では、Ｇｄ決め層１７の前端面から記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）までのギャップ層７の上面（上部磁極層８との接合面）の長さ寸法はＬ１となるように規制されており、ギャップ層２０の面積が広くなりすぎることはない。
【０２０８】
図４に示されたインダクティブヘッドも同様の製造方法を用いて得ることができる。
【０２０９】
図３に示されたインダクティブヘッドを形成するときには、下部コア層１６上に絶縁層３１及び溝部３１ａの形成後、等方性のイオンミリングなどによって傾斜部３１ｃ，３１ｃを成形する。その後溝部３１ａ内に下部磁極層３２、ギャップ層３３、及び上部磁極層３４を連続メッキにより形成していく。
【０２１０】
図５に示されたインダクティブヘッドを形成するときには、下部コア層１６上にギャッブ層５１を成膜し、ギャップ層５１上に図示しないメッキ下地層を成膜した後、溝部が形成されたレジスト層を形成し、前記溝部内で上部磁極層５２をメッキ形成する。
【０２１１】
図３及び図５に示されたインダクティブヘッドの上部磁極層３４，５２を形成するときにも、図１及び図２に示されたインダクティブヘッドの上部磁極層２１を形成するときに用いたメッキ条件を用いることができる。
【０２１２】
なお、下部コア層１６、下部磁極層１９、ギャップ層２０、上部コア層２２を印加電流の電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させる電気メッキ法を用いて形成してもよい。
【０２１３】
また各実施形態において、符号１６の層は、下部コア層と上部シールド層の兼用層となっているが、前記下部コア層と上部シールド層とが別々に形成されていてもよい。かかる場合、前記下部コア層と上部シールド層間には絶縁層または非磁性層を介在させる。
【０２１４】
【実施例】
図１及び図２に示された本発明の実施の形態のインダクティブヘッドを形成したときの、上部磁極層２１内のＦｅ濃度分布を調べた。
【０２１５】
上部磁極層２１のメッキ形成は、図８に示されるようにレジスト層６１に形成された溝部６１ａ内で行われる。溝部６１ａの幅寸法Ｗを０．５μｍ、高さ寸法を５μｍとした。溝部６１ａ内に下部磁極層１９及びギャップ層２０をメッキ形成し、ギャップ層２０上にＮｉＦｅ合金からなる上部磁極層２１を連続してメッキ形成した。
【０２１６】
メッキ浴組成を以下に示す。
Ｆｅイオン  １．６〜２．４（ｇ／ｌ）
Ｎｉイオン  ６．６８（ｇ／ｌ）
サッカリンナトリウム  ２（ｇ／ｌ）
ラウリル硫酸ナトリウム  ０．０２（ｇ／ｌ）
ほう酸  ２５（ｇ／ｌ）
塩化ナトリウム  ２５（ｇ／ｌ）
【０２１７】
メッキ浴温度は３０℃に設定した。また電極のｐＨを３．５に設定した。またアノード側の電極にはＮｉ電極を用いた。
【０２１８】
また、印加電流としてパルス電流を用い、このパルス電流の通電電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させる電気メッキ法によって上部磁極層２１の形成を行った。
【０２１９】
本実施例では、図１１に示したパルス電流のタイミング図において、ｉ１＝０．０７（Ａ／ｃｍ2）、ｉ２＝０．１５（Ａ／ｃｍ2）、ｔ１ａ＝ｔ２ａ＝０．３（秒）、ｔ１ｂ＝ｔ２ｂ＝０．７（秒）、ｔ１＝３０（秒）、ｔ２＝１２０（秒）となるパルス電流を用いた。
【０２２０】
上部磁極層２１の形成後、ギャップ層２０の上面に接する上部磁極層２１の下面２１ａを起点とした図示Ｚ方向への距離と、その距離における膜中Ｆｅ濃度を調べた。なお、膜中Ｆｅ濃度の測定には、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によるＸ線分析法（ＥＤＳ）を用いた。結果を図１５の実線に示す。
【０２２１】
なお、図１５の一点鎖線は、図１９に示された従来の磁気ヘッドの上部磁極層内のＦｅ濃度分布のグラフを比較のために再掲したものである。
【０２２２】
図１５のグラフから、上部磁極層２１の下面（ギャップ層２０との接合面）２１ａから図示Ｚ方向に０．３０μｍ離れた場所までの領域において、ＮｉＦｅのＦｅ含有量は最大７４質量％、最小７１質量％の範囲内におさまっていることがわかる。
【０２２３】
すなわち、上部磁極層２１のＦｅの含有量が少なくとも６０質量％以上となっており、さらに上部磁極層２１内であってギャップ層２０との接合面からの距離が０．３μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が３質量％となっている。
【０２２４】
さらに、図１０に示されたＣＭＰ工程を経た後の、磁極部１８の記録媒体との対向面側の端面の高さ寸法Ｈ１は２．５μｍ、トラック幅方向の幅寸法Ｔｗは０．４μｍである。従って、磁極部１８の記録媒体との対向面側の端面の高さ寸法Ｈ１とトラック幅方向の幅寸法Ｔｗとの比は６．３である。
【０２２５】
図１６は、上部磁極層２１の下面２１ａからの距離が図示Ｚ方向に１．００μｍ離れた場所までの領域におけるＮｉＦｅのＦｅ含有量を示すグラフである。
【０２２６】
図１６のグラフから、上部磁極層２１の下面２１ａから図示Ｚ方向に０．５０μｍ離れた場所までの領域におけるＮｉＦｅのＦｅ含有量は最大７４質量％、最小７０質量％の範囲内におさまっており、１．００μｍ離れた場所までの領域におけるＮｉＦｅのＦｅ含有量は最大７４質量％、最小６８質量％の範囲内におさまっていることがわかる。
【０２２７】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明によれば、前記上部磁極層及び／又は前記下部磁極層のＦｅの含有量が少なくとも６０質量％以上である軟磁性材料からなるものであって、前記上部磁極層及び／又は前記下部磁極層内であって前記ギャップ層との接合面からの距離が０．３μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差が６質量％以下である記録用の磁気ヘッドを得ることができる。
【０２２８】
本発明では、前記ギャップ層周辺における飽和磁束密度を高くして、ギャップ層近傍に磁束を集中させるために、前記上部磁極層及び／又は前記下部磁極層のＦｅの含有量を少なくとも６０質量％以上としている。
【０２２９】
しかも、本発明では前記上部磁極層及び／又は前記下部磁極層内であって前記ギャップ層との接合面からの距離が０．３μｍ以内の領域内における、Ｆｅの含有量の最大値と最小値の差を６質量％以下とすることができるので、前記ギャップ層周辺における飽和磁束密度を安定化することができ、高記録密度化を進めるときに磁気ヘッドの記録特性を向上させることができる。
【０２３０】
さらに、本発明ではトラック幅を短くするために、前記磁極部の記録媒体との対向面側の端面の高さ寸法とトラック幅方向の幅寸法との比を３．１〜４０．０と高さ方向に長いものにすることができる。
【０２３１】
また、本発明の磁気ヘッドの製造方法では、少なくとも上部磁極層をメッキ形成する工程を、印加電流の電流密度を所定時間ごとに段階的に上昇させる電気メッキ法によって行うことにより、前記上部磁極層内のＦｅの含有量の変動が小さい磁気へッドを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッドを示す部分正面図、
【図２】図１に示された磁気ヘッドの縦断面図、
【図３】本発明の第２の実施の形態の磁気ヘッドを示す部分正面図、
【図４】本発明の第３の実施の形態の磁気ヘッドを示す部分正面図、
【図５】本発明の第４の実施の形態の磁気ヘッドを示す部分正面図、
【図６】図１及び図２に示された磁気ヘッドの製造工程を示す一工程図、
【図７】図１及び図２に示された磁気ヘッドの製造工程を示す一工程図、
【図８】図１及び図２に示された磁気ヘッドの製造工程を示す一工程図、
【図９】図１及び図２に示された磁気ヘッドの製造工程を示す一工程図、
【図１０】図１及び図２に示された磁気ヘッドの製造工程を示す一工程図、
【図１１】図１及び図２に示された磁気ヘッドの製造工程を示す一工程図、
【図１２】  本発明において上部磁極層をメッキ形成するときに用いる印加電流の一例を示すタイミング図、
【図１３】  本発明において上部磁極層をメッキ形成するときに用いる印加電流の一例を示すタイミング図、
【図１４】上部磁極層をメッキ形成するときに用いる印加電流の参考例を示すタイミング図、
【図１５】図１及び図２に示されたインダクティブヘッドの上部磁極層内のＦｅ濃度分布を示すグラフ、
【図１６】図１及び図２に示されたインダクティブヘッドの上部磁極層内のＦｅ濃度分布を示すグラフ、
【図１７】上部磁極層内のＦｅ濃度分布を示すグラフ、
【図１８】従来のインダクティブヘッドを示す部分断面図、
【図１９】従来のインダクティブヘッドの上部磁極層内のＦｅ濃度分布を示すグラフ、
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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