JP2008262668A - 磁気ヘッド、ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主磁極膜の主要部を構成するめっき膜のシード膜となる電極膜による保磁力の増大を回避し、ポールイレーズの問題を緩和した垂直記録用の磁気ヘッドを提供すること。
【解決手段】垂直記録素子は、垂直磁界を放出する主磁極膜４０を含み、スライダによって支持されている。主磁極膜４０は、電極膜１３と、めっき膜１４とを含んでおり、電極膜１３は、白金族から選択された少なくとも一種の元素と、Ｎｉとの合金膜であり、めっき膜１４は、電極膜１３の上で成長させた磁性膜である。
【選択図】図５

Description

本発明は、磁気ヘッド、ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置に関する。

近年、ハードティスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気記録装置に搭載される磁気ヘッドの分野では、ハードディスクなどの磁気記録媒体に対する記録密度の向上の観点から、記録方式が長手記録方式から垂直記録方式に移行しつつある。垂直記録方式では、高い線記録密度が得られると共に、記録済みの記録媒体が熱揺らぎの影響を受けにくくなるという利点が得られる。

垂直記録方式の磁気ヘッドは、磁束を発生するコイル膜と、記録媒体に磁束を導く磁極膜とを備えている。磁極膜は、シード膜となる電極膜の上に、電気めっきすることによって形成されためっき膜で構成される。

ところで、ハードティスクドライブ（ＨＤＤ）の記録容量の向上には、磁気ヘッドの磁極膜幅を狭くしてトラック密度を高密度化させると同時に、媒体の保磁力を高めて記録分解能を向上させる必要がある。

このような高い保磁力の媒体に対して、十分なオーバライト特性（ＯＷ）を確保するためには、磁気ヘッドの主磁極膜が高い飽和磁束密度を持たなければならない。そこで従来は、主磁極膜の主要部を構成するめっき膜を、高い飽和磁束密度を有する材料、例えば、ＦｅＣｏ系の材料やＣｏＮｉＦｅの３元系合金膜、Ｆｅ、ＦｅＮといった高い飽和磁束密度を有する材料を用いるとともに、そのシード膜となる電極膜も、高い飽和磁束密度を有する材料によって構成していた。例えば、特許文献１は、ＦｅＣｏＮｉ系電極膜の上にＦｅＣｏＮｉ系めっき膜を形成した主磁極を開示している。この主磁極の飽和磁束密度（BＳ）は２．４Ｔに達すると記載されている。

また、特許文献２は、非磁性導電層の上に、ＦｅＣｏ 系合金めっき膜を形成し、このめっき膜を電極膜として、その上にＦｅＮｉ系合金めっき膜を形成した主磁極膜を開示している。この場合、ＦｅＣｏ系合金電極膜（めっき膜）の飽和磁束密度は、約２．４Ｔ（テスラ）であり、ＦｅＮｉ系合金めっき膜の飽和磁束密度は、約２．０Ｔ（テスラ）である。ＦｅＣｏ系合金めっき膜を、ＦｅＣｏＮｉ系合金めっき膜に代えることも予想されるところであり、この場合は、飽和磁束密度は約２．３Ｔ（テスラ）になる。

しかし、垂直記録用の磁気ヘッドにおいては、単に、飽和磁束密度を高くすればよいというわけではなく、主磁極膜によって磁気記録媒体に記録された信号が、記録時以外に消去されてしまう（ポールイレーズ）現象を回避しなければならない。

垂直記録用の磁気ヘッドにおいて、記録用の主磁極膜は、磁化困難軸を、空気ベアリング面の方向へ向け、磁化回転モードにより記録を行っている。つまり、空気ベアリング面の方向への残留磁化をできるだけ小さくすることによって、記録動作をしていない時に余分な磁束を出さないようにし、ポールイレーズを回避している。このような機能を確保するためには、主磁極膜の保磁力Ｈｃは低くなければならないのである。

ところが、従来は、特許文献１や、特許文献２などに見られるように、主磁極膜の主要部となるめっき膜のみならず、そのシード膜となる電極膜についても、高い飽和磁束密度を得ることに主眼がおかれ、電極膜を磁性材料によって形成するのが一般的であった。高い飽和磁束密度の磁性膜は、同時に保磁力も高くなる。このため、ポールイレーズの問題には充分には対応し切れなかった。

ポールイレーズの問題を意識した先行技術も存在するが、電極膜を磁性材料によって構成する点では一貫しており、ただ、めっき膜の飽和磁束密度を低下させることにより対応するものであり、オーバライト特性が犠牲にならざるを得なかった。

例えば、ＦｅＣｏ系、ＦｅＣｏＮｉ系、ＮｉＦｅ系合金を用いた各磁極膜について、保磁力Ｈｃの観点から検討すると、まず、飽和磁束密度２．４ＴのＦｅＣｏ系合金電極膜の上に、飽和磁束密度２．３ＴのＦｅＣｏＮｉ系合金めっき膜を形成した磁極膜では、高いオーバライト特性は得られるが、ポールイレーズ特性は明らかに低下する。その原因は、２．４Ｔの電極膜のＨｃの方が２．３Ｔの電極膜のＨｃよりも大きいことによる。

飽和磁束密度２．４Ｔを有するＦｅＣｏ系合金電極膜の上に、飽和磁束密度２．０ＴのＦｅＮｉ系合金めっき膜でなる磁極膜を形成した磁気ヘッドでは、ポールイレーズ特性は確保できるが、更なる高記録密度を達成するには、オーバーライト特性が不足する。

電極膜及びめっき膜を、飽和磁束密度２．４ＴのＦｅＣｏ系合金で形成した磁気ヘッドでは、オーバーライト特性は向上するが、ＦｅＣｏ系合金が、もともと、良好な軟磁気特性は得られにくい材料であるために、ポールイレーズ特性を悪化させる。

電極膜及びめっき膜を、飽和磁束密度２．０ＴのＦｅＮｉ系合金めっき膜で形成した磁気ヘッドでは、保磁力が小さいためにポールイレーズ特性は向上するが、オーバライト特性が劣化する。

電極膜及びめっき膜を、飽和磁束密度２．３ＴのＦｅＣｏＮｉ系合金めっき膜を形成した磁気ヘッドでは、オーバライト特性の向上は期待できるが、ポールイレーズ特性の観点からは、飽和磁束密度２．０ＴのＦｅＮｉ系合金めっき膜と比較すると、特性マージンが小さくなる。

更に、安定したヘッド製造プロセスを実現するには、電極膜の膜剥がれを回避しなければならないから、上述した保磁力の低下とともに、電極膜の密着強度を増大させるような膜構造を実現する必要もある。
特開２００６−２５３２５２号公報 特開２００６−２６９６９０号公報

本発明の課題は、主磁極膜の主要部を構成するめっき膜のシード膜となる電極膜による保磁力の増大を回避し、ポールイレーズの問題を緩和した垂直記録用の磁気ヘッドを提供することである。

本発明のもう１つの課題は、膜剥がれを防止するのに有効で、安定したヘッド製造プロセスの実現に寄与しえる膜構造を有する垂直記録用の磁気ヘッドを提供することである。

本発明のもう一つの課題は、高い飽和磁束密度を確保し得る主磁極膜を有する垂直記録用の磁気ヘッドを提供することである。

本発明の更にもう１つの課題は、上述した垂直記録用の磁気ヘッドを用いたヘッドアセンブリ、及び、磁気記録再生装置を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明に係る磁気ヘッドでは、垂直記録素子の主磁極膜において、めっきのシード膜となる電極膜を、白金族から選択された少なくとも一種の元素とニッケル（Ｎｉ）との合金膜で構成する。

本発明に係る磁気ヘッドによれば、電極膜は、主磁極膜の飽和磁束密度及び保磁力を決定する要素からは除外され、主磁極膜の飽和磁束密度及び保磁力は、専ら、電極膜の上に形成されためっき膜の磁気的特性によって定まる。したがって、主磁極膜を構成するめっき膜の材料、組成を適切に選択することにより、飽和磁束密度を必要な値に設定するとともに、保磁力を所定の値に低下させることが可能になる。

しかも、めっきのシード膜となる電極膜が、白金族から選択された少なくとも一種の元素と、ニッケル（Ｎｉ）との合金膜であるから、この電極膜の下地となる無機絶縁膜に対する密着強度が高くなる。このため、電極膜、及び、その上のめっき膜の膜剥がれが防止され、安定したヘッド製造プロセスを実現することが可能になる。

実際的な観点からは、電極膜の上に形成されるめっき膜は、飽和磁束密度２.３Ｔ以上の磁極膜であることが好ましい。飽和磁束密度が２.３Ｔ以上であれば、将来の技術の進展を考慮しても、要求される高記録密度化に対応しえることは勿論、保磁力低下に対応することもできる。

この種の磁気ヘッドは、通常、上述した垂直記録素子及び再生素子を含む複合型となる。再生素子としては、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）や、強磁性トンネル接合素子（ＴＭＲ）などを用いることができる。

本発明は、更に、ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置を開示する。ヘッドアセンブリは、上述した磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを含む。ヘッド支持は、磁気ヘッドにロール運動及びピッチ運動を許容するように、磁気ヘッドを支持する。本発明において、ヘッドアセンブリには、磁気ヘッドをヘッド支持装置（ジンバル）に取り付けたＨＧＡ（Head Gimbal Assembly）、ＨＧＡをアームに取り付けたＨＡＡ（Head Arm Assembly)が含まれる。

本発明に係る磁気記録再生装置は、上述したヘッドアセンブリと、磁気記録媒体とを含む。磁気記録再生装置の代表例は、ハードディスクと称される磁気記録媒体を用いたハードディスク装置（ＨＤＤ）である。

本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。但し、添付図面は、単なる例示に過ぎない。

１．磁気ヘッド
図１〜図３には、高速回転する磁気記録媒体、例えばハードディスクと組み合わせて用いられる磁気ヘッドが図示されている。このような磁気ヘッドは、一般には、浮上型と称される。もっとも、本発明に係る磁気ヘッドは、必ずしも浮上型である必要はない。例えば、磁気記録媒体に接触するような磁気ヘッドであってもよい。

まず、図１を参照すると、磁気ヘッドは、例えばアルティックなどの非磁性絶縁材料により構成された略直方体構造を有するスライダの基体２１１の一面に、記録処理および再生処理の双方を実行する薄膜素子２１２が取り付けられている。基体２１１は、浮上特性に直接関与するエアベアリング面２２０を有しており、エアベアリング面２２０と直交する他の面に、薄膜素子２１２が取り付けられている。

薄膜素子２１２の詳細は、図２〜図４に図示されている。図２〜図４において、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の寸法をそれぞれ「幅」、「長さ」および「厚さまたは高さ」と表記する。また、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面７０に近い側および遠い側をそれぞれ「前方」および「後方」と表記すると共に、前方に位置することおよび後方に位置することをそれぞれ「前進」および「後退」と表記する。

図２〜図４に図示された磁気ヘッドは、記録および再生の双方を実行可能な複合型ヘッドである。この磁気ヘッドは、基板１上に、絶縁膜２と、磁気抵抗効果（ＭＲ：magneto-resistive effect）を利用した再生ヘッド部１００Ａと、分離膜９と、垂直記録方式の記録処理を実行する記録ヘッド部１００Ｂと、オーバーコート膜２１とがこの順に積層されたものである。

基板１は、例えば、アルティック（Al_２O_３・TiC）などのセラミック材料により構成されており、絶縁膜２、分離膜９およびオーバーコート膜２１は、例えば、酸化アルミニウム（Al_２O_３：以下、単に「アルミナ」という）などの非磁性絶縁性材料により構成されている。

再生ヘッド部１００Ａは、例えば、下部リードシールド膜３と、シールドギャップ膜４と、上部リードシールド膜３０とがこの順に積層されたものである。シールドギャップ膜４には、エアベアリング面７０に露出するように再生素子（ＭＲ素子８）が埋設されている。エアベアリング面７０とは、絶縁膜２からオーバーコート膜２１に至る一連の構成要素を支持している基板１の一端面を基準として一義的に規定されるものであり、すなわち基板１の一端面を含む面である。

下部リードシールド膜３および上部リードシールド膜３０は、いずれもＭＲ素子８を周辺から磁気的に分離するものであり、エアベアリング面７０から後方に向かって延びている。下部リードシールド膜３は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）鉄合金（ＮｉＦｅ）などの磁性材料により構成されている。この場合のニッケル（Ｎｉ）鉄合金（ＮｉＦｅ）は、例えば、Ｎｉ：８０重量％、Ｆｅ：２０重量％のような組成比となるようなものである。上部リードシールド膜３０は、例えば、非磁性膜６を挟んで２つの上部リードシールド膜部分５、７が積層されたものである。上部リードシールド膜部分５、７は、例えば、いずれもニッケル（Ｎｉ）鉄合金などの磁性材料により構成されている。非磁性膜６は、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）またはアルミナなどの非磁性材料により構成されている。上部リードシールド膜３０は必ずしも積層構造を有している必要はなく、磁性材料の単膜構造を有していてもよい。

シールドギャップ膜４は、ＭＲ素子８を周辺から電気的に分離するものであり、例えばアルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。このＭＲ素子８は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：giant magneto-resistive effect）またはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ：tunneling magneto-resistive effect）などを利用するものである。

記録ヘッド部１００Ｂは、非磁性膜１１と、第１の非磁性膜１５と、磁極膜５０と、磁気連結用の開口部（バックギャップ１６ＢＧ）が設けられたギャップ膜１６と、絶縁膜１９の内部に埋設されたコイル膜１８と、磁性膜６０とを含むいわゆるシールド型垂直記録素子である。

磁極膜５０は、エアベアリング面７０から後方に向かって延びている。磁極膜５０は、補助磁極膜１０、第２の非磁性膜１２および主磁極膜４０を含んでいる。

補助磁極膜１０は、エアベアリング面７０よりも後退した位置からバックギャップ１６ＢＧまで延びている。この補助磁極膜１０は、例えば、主磁極膜４０に対してリーディング側に配置されていると共に、図２に示したように、矩形型の平面形状（幅Ｗ２）を有している。非磁性膜１１は、補助磁極膜１０を周囲から電気的および磁気的に分離するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。

第２の非磁性膜１２は、例えば、補助磁極膜１０および主磁極膜４０を互いに連結させるために、エアベアリング面７０から補助磁極膜１０の最前端位置まで延びており、アルミナまたは窒化アルミニウムなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。もっとも、第２の非磁性膜１２の及ぶ範囲は任意に設定可能である。

第２の非磁性膜１２のエアベアリング面７０に平行な断面形状は、図３に示したように、Ｕ字型をなしており、第２の非磁性膜１２の内側に主磁極膜４０（後述する先端部４０Ａ）が埋設されている。第２の非磁性膜１２は、例えば、ＡＬＤ法により形成されたものであり、主磁極膜４０の周囲（下面および両側面）に沿って均一な厚さを有している。

第１の非磁性膜１５は、主磁極膜４０を周囲から電気的および磁気的に分離するためのものである。第１の非磁性膜１５は、第２の非磁性膜１２の外側に埋設されており、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。

第１及び第２の非磁性膜１５、１２は、いずれも非磁性絶縁性材料により構成されているが、形成方法の違いに起因して互いに異なる組成を有している。すなわち、第１の非磁性膜１５は、不活性ガスを使用するスパッタリング法などにより形成され、その形成方法に起因して不活性ガスを含んでいる。ここに、不活性ガスとは、例えば、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）またはキセノン（Ｘｅ）などである。これに対して、第２の非磁性膜１２は、不活性ガスを使用しないＡＬＤ法などにより形成され、この形成方法の故に不活性ガスを含んでいない。第１及び第２の非磁性膜１５、１２が不活性ガスを含んでいるか否かについては、例えば、走査透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ：scanning transmission electron microscopy ）−エネルギー分散型Ｘ線分光（ＥＤＳ：energy-dispersive X-ray spectroscopy）などの組成分析方法を使用して特定可能である。

また、第１及び第２の非磁性膜１５、１２は、上記した形成方法の違いに起因して、特定の成分の量に差を有している。すなわち、ＡＬＤ法では水やトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ：trimethyl aluminium）を使用するのに対して、スパッタリング法では上記した水等を使用しないことに伴い、水素（Ｈ）の含有量は、第１の非磁性膜１５よりも第２の非磁性膜１２において多くなっている。

主磁極膜４０は、エアベアリング面７０からバックギャップ１６ＢＧまで延びている。この主磁極膜４０は、例えば、図２に示したように、エアベアリング面７０から後方に向かって延びる先端部４０Ａと、その先端部４０Ａの後方に連結された後端部４０Ｂとを含んでいる。先端部４０Ａは、実質的な磁束の放出部分（いわゆる磁極膜）であり、記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１を有している。後端部４０Ｂは、先端部４０Ａに磁束を供給する部分であり、幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２を有している。この後端部４０Ｂの幅は、例えば、後方において一定（幅Ｗ２）であり、前方において先端部４０Ａへ近づくにしたがって次第に狭まっている。この主磁極膜４０の幅がＷ１からＷ２へ拡がり始める位置は、いわゆるフレアポイントＦＰである。

エアベアリング面７０に近い側における主磁極膜４０の端面４０Ｍは、例えば、図５に示したように、トレーリング側に位置する長辺およびリーディング側に位置する短辺をそれぞれ上底および下底とする逆台形形状（高さＨ）である。具体的には、端面４０Ｍは、トレーリング側に位置する上端縁Ｅ１（幅Ｗ１）と、リーディング側に位置する下端縁Ｅ２（幅Ｗ４）と、２つの側端縁Ｅ３とにより画定された形状を有しており、その幅Ｗ４は幅Ｗ１よりも小さくなっている。この上端縁Ｅ１は、磁極膜５０のうちの実質的な記録箇所であり、その幅Ｗ１は約０．２μｍ以下である。端面４０Ｍのベベル角θ（下端縁Ｅ２の延びる方向と側端縁Ｅ３との間の角度）は、例えば、９０°未満の範囲内において任意に設定可能である。

ギャップ膜１６は、磁極膜５０と磁性膜６０とを磁気的に分離するためのギャップであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料またはルテニウムなどの非磁性導電性材料により構成されている。このギャップ膜１６の厚さは、約０．０３μｍ〜０．１μｍである。

コイル膜１８は、磁束を発生させるものであり、例えば、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。このコイル膜１８は、図２に示したように、バックギャップ１６ＢＧを中心として巻回された巻回構造（スパイラル構造）を有している。

絶縁膜１９は、コイル膜１８を周辺から電気的に分離するものであり、例えば、加熱時に流動性を示すフォトレジストまたはスピンオングラス（ＳＯＧ：Ｓpin On GlaＳＳ ）などの非磁性絶縁性材料により構成されている。この絶縁膜１９の最前端位置はスロートハイトゼロ位置ＴＰであり、そのスロートハイトゼロ位置ＴＰとエアベアリング面７０との間の距離はいわゆるスロートハイトＴＨである。図２では、例えば、スロートハイトゼロ位置ＴＰがフレアポイントＦＰに一致している場合を示している。

磁性膜６０は、磁極膜５０から放出される磁束のうち、その広がり成分を取り込むことにより垂直磁界の勾配を急峻化させると共に、記録媒体から戻る磁束を取り込むことにより、記録ヘッド部１００Ｂと記録媒体８０との間において磁束を循環させるものである。磁性膜６０は、磁極膜５０のトレーリング側においてエアベアリング面７０から後方に向かって延びることにより、前方においてギャップ膜１６により磁極膜５０から隔てられていると共に後方においてバックギャップ１６ＢＧを通じて磁極膜５０に連結されている。エアベアリング面７０に近い側における磁性膜６０の端面６０Ｍは、例えば、図２に示したように、幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ３を有する矩形形状である。この磁性膜６０は、例えば、互いに別体をなすライトシールド膜１７およびリターンヨーク膜２０を含んでいる。

ライトシールド膜１７は、主に、垂直磁界勾配の増大機能を担うものであり、例えば、ニッケル（Ｎｉ）鉄合金または鉄系合金などの高飽和磁束密度磁性材料により構成されている。特に、ライトシールド膜１７は、磁極膜５０から放出された磁束の広がり成分を取り込むことにより、（１）垂直磁界の磁界勾配を増大させ、（２）記録幅を狭め、（３）垂直磁界に斜め磁界成分を含めるものである。ただし、ライトシールド膜１７は、リターンヨーク膜２０と同様に、磁束の循環機能を兼ねる場合もある。このライトシールド膜１７は、ギャップ膜１６に隣接しながらエアベアリング面７０から後方に向かって延びており、その後端において絶縁膜１９に隣接している。これにより、ライトシールド膜１７は、絶縁膜１９の最前端位置（スロートハイトゼロ位置ＴＰ）を規定する役割を担っている。

リターンヨーク膜２０は、磁束の循環機能を担うものであり、例えば、ライトシールド膜１７と同様の磁性材料により構成されている。このリターンヨーク膜２０は、図４に示したように、ライトシールド膜１７のトレーリング側においてエアベアリング面７０から絶縁膜１９上を経由してバックギャップ１６ＢＧまで延びており、前方においてライトシールド膜１７に連結されていると共に後方においてバックギャップ１６ＢＧを通じて磁極膜５０に連結されている。

オーバーコート膜２１は、磁気ヘッドを保護するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。

次に、本発明の特徴部分である主磁極膜４０について、図６を参照して述べる。主磁極膜４０は、電極膜１３と、めっき膜１４とを含んでいる。電極膜１３は、磁気ヘッドの製造工程において、めっき膜１４を成長させるために使用されるものである。本発明で特徴的な点は、電極膜１３を、白金族から選択された少なくとも一種の元素と、ニッケル（Ｎｉ）との合金膜で構成することである。

本発明に係る磁気ヘッドによれば、主磁極膜の主要部となる磁性膜をめっき膜１４として形成する際に、そのシード膜となる電極膜１３を、白金族から選択された少なくとも一種の元素とニッケル（Ｎｉ）との合金膜で構成するので、電極膜１３は、非磁性膜となる。したがって、電極膜１３は、主磁極膜の磁気特性、即ち、飽和磁束密度及び保磁力を決定する要素からは、除外される。主磁極膜の飽和磁束密度及び保磁力は、専ら、電極膜１３の上に形成されためっき膜１４の磁気的特性によって定まる。したがって、めっき膜１４の材料、組成を適切に選択することにより、飽和磁束密度を必要な値に設定するとともに、保磁力を所定の値に低下させることが可能になる。

しかも、めっきのシード膜となる電極膜１３が、白金族から選択された少なくとも一種の元素と、ニッケル（Ｎｉ）との合金膜であるから、この電極膜１３の下地となる無機絶縁膜に対する密着強度が高くなる。このため、電極膜１３、及び、その上のめっき膜１４の膜剥がれが防止され、安定したヘッド製造プロセスを実現することが可能になる。電極膜１３及びめっき膜１４の密着強度の増大、それによる膜剥がれ防止の観点から、図７に図示するように、電極膜１３とその下の第２の非磁性膜１２との間に、密着力を高める密着膜１２１を設けることも有効である。

白金族には、周知のように、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、及び、イリジウム（Ｉｒ）の５つの元素が含まれる。本発明では、基本的には、これらの元素の全てを利用することができる。その中でもパラジウム（Ｐｄ）が適している。もっとも、電極膜１３がＰｄＮｉ系合金膜で構成されていても、その組成によっては、オーバライト特性（ＯＷ）、ポールイレーズ（ＰＥ）及び膜の剥がれに、異なる結果が生じる。

表１は、電極膜１３の材質及び組成が、オーバライト特性（ＯＷ）、ポールイレーズ（ＰＥ）及び膜の剥がれに及ぼす影響について実験した結果を示している。サンプルＳ１〜Ｓ４及びＳ８〜Ｓ１０のそれぞれにおいて、１００個を実験に供した。ポールイレーズ（ＰＥ）は、磁気記録媒体への書き込みにおいて、エラーを生じたセクター数が「０」のものをＡランクとし、６％未満のものをＢランクとし、Ａランク及びＢランクに属するものの、全体に対する割合を百分率で表示したものである。

参考として、代表的な膜の磁気特性を、表２に示す。

表２中、何れのサンプルにおいても、膜厚を約０．５μｍとし、２２５℃−３時間−２００（Ｏｅ）でアニールした場合の値である。Ｈｃｅは磁化容易軸方向の保磁力、Ｈｃｈは磁化困難軸方向の保磁力である。

表１を参照すると、電極膜１３及びめっき膜１４の両者がＮｉＦｅ系合金によって構成されたサンプルＳ１は、主磁極膜の飽和磁束密が２.０Ｔとなるため、ポールイレーズ特性（ＰＥ）はよいものの、オーバライト特性（ＯＷ）が２８ｄＢと著しく悪くなる。

電極膜１３がＮｉＦｅ系合金によって構成され、めっき膜１４がＦｅＣｏＮｉ系合金膜によって構成されたサンプルＳ２、電極膜１３がＦｅＣｏ系合金膜によって構成され、めっき膜１４がＦｅＮｉ系合金膜によって構成されたサンプルＳ３でも、同様の傾向が見られる。

電極膜１３がＦｅＣｏ系合金によって構成され、めっき膜１４がＦｅＣｏＮｉ系合金膜によって構成されたサンプルＳ４では、オーバライト特性（ＯＷ）は高いものの、ポールイレーズ特性（ＰＥ）が６５％と、著しく悪くなる。

電極膜１３がＰｄ膜によって構成したサンプルＳ５〜Ｓ６は、電極膜１３の密着強度が不足し、膜の剥がれを生じている。

これに対して、電極膜１３がＰｄＮｉ系合金膜で構成されたサンプルＳ８〜Ｓ１０は、オーバライト特性（ＯＷ）が３８〜４０ｄＢの高い値を示すとともに、ポールイレーズ特性（ＰＥ）も９０〜９２％の高いレベルにあり、しかも膜の剥がれを生じていない。

次に、表１において、電極膜１３がＰｄＮｉ膜で構成されている場合でも、Ｎｉ組成が２at%と低いサンプルＳ７の場合、膜の剥がれが生じているのに対し、Ｎｉ組成が５〜２０at%の範囲にあるサンプルＳ８〜Ｓ１０では膜の剥がれを生じない。即ち、表１を見る限り、膜の剥がれを防止するためには、ＰｄＮｉ膜におけるＮｉ組成は５at%以上である必要がある。Ｎｉ組成が２３at%を超えると、電極膜１３が磁性膜としての特性を示すようになるから、好ましくない。安全を見込むと、Ｎｉ組成は２０at%以下であることが好ましい。

以上をまとめると、好ましい電極膜１３の例は、９５at%〜８０at%の範囲のＰｄと、５at%〜２０at%の範囲のＮｉとを含むＰｄＮｉ系合金膜ということになる。この好ましい電極膜１３であれば、膜の剥がれが防止され、安定したヘッド製造プロセスを実現することが可能になる。

電極膜１３及び磁極膜の密着強度の増大、それによる膜剥がれ防止の観点からは、図７に図示するように、電極膜１３と第２の非磁性膜１２との間に、電極膜１３の密着力を高める密着膜１２１を設けることが有効である。

本発明では、更に、電極膜１３の上に、飽和磁束密度２.３Ｔ以上の磁極膜を、めっき膜１４として成長させる。したがって、本発明に係る磁気ヘッドでは、垂直磁気記録機能は、専ら、飽和磁束密度２.３Ｔ以上のめっき膜１４が受け持つ。飽和磁束密度２.３Ｔ以上であれば、将来の技術の進展に対応して要求される高記録密度化に対応しえることは勿論、保磁力を低下させることもできる。

めっき膜１４としては、ＦｅＣｏＮｉ系合金膜が適している。もっとも、飽和磁束密度２．３Ｔを満たす範囲では、他の磁性材料でなるめっき膜１４であってもよい。めっき膜１４として、ＦｅＣｏＮｉ系合金膜を用いた場合、飽和磁束密度２.３Ｔ以上に設定するための組成は、図８に示すＦｅ、Ｃｏ及びＮｉの三元系図から求めることができる。

図８を参照すると、
Ｆｅ_８０Ｃｏ_２０の組成を示す点Ｐ１、
Ｆｅ_７０Ｃｏ_２５Ｎｉ_５の組成を示す点Ｐ２、
Ｆｅ_５０Ｃｏ_4５Ｎｉ_５の組成を示す点Ｐ３及び
Ｆｅ_4０Ｃｏ_６０の組成を示す点Ｐ４
を結ぶ線によって囲まれた斜線表示領域が、飽和磁束密度２.３Ｔ以上となる領域である。

斜線表示領域内は、
４０at%≦Ｆｅ≦８０at%、２０at%≦Ｃｏ≦６０at%、０at%≦Ｎｉ≦５at%
の範囲である。この中でも、特に好ましくは、６２at%のＦｅ、３５at%のＣｏ、及び、３at%のＮｉを含むＦｅＣｏＮｉ系合金めっき膜１４が好ましい。

めっき膜１４をＦｅＣｏＮｉ系合金とした場合、電極膜１３との好ましい組み合わせは、表１を参照して説明した好ましい組成範囲のＰｄＮｉ系合金膜でなる電極膜１３を用いることである。特に好ましい組み合わせは、６２at%のＦｅ、３５at%のＣｏ、及び、３at%のＮｉの組成からなるめっき膜１４と、９５at%〜８０at%の範囲のＰｄと、５at%〜２０at%の範囲のＮｉの組成からなる電極膜１３の組み合わせである。表３は、上述した組み合わせの範囲に入るサンプルＳ２１〜Ｓ２６について、その組成とともに、オーバライト特性（ＯＷ）及びポールイレーズ特性（ＰＥ）を示している。

表３に示すように、６２at%のＦｅ、３５at%のＣｏ、及び、３at%のＮｉの組成からなるめっき膜１４と、９５at%〜８０at%の範囲のＰｄ及び５at%〜２０at%の範囲のＮｉの組成からなる電極膜１３との組み合わせになるサンプルＳ２１〜Ｓ２６は、３９〜４０ｄＢの高いオーバライト特性（ＯＷ）とともに、８０〜９４％の優れたポールイレーズ特性（ＰＥ）を示している。

めっき膜１４を、飽和磁束密度２．３Ｔ以上の磁性膜としたことによって得られる利点をまとめると、下記のとおりである。
（ａ）飽和磁束密度２．４ＴのＦｅＣｏ系合金電極膜１３の上に、飽和磁束密度２．３ＴのＦｅＣｏＮｉ系合金めっき膜１４でなる磁極膜を形成した磁気ヘッドとの対比では、これと遜色ないオーバライト特性（ＯＷ）が得られるとともに、低下した保磁力が得られ、それによってポールイレーズ特性が改善される。
（ｂ）飽和磁束密度２．４Ｔを有するＦｅＣｏ系合金電極膜１３の上に、飽和磁束密度２．０ＴのＦｅＮｉ系合金めっき膜１４でなる磁極膜を形成した磁気ヘッドとの対比では、遜色ないポールイレーズ特性が得られるとともに、オーバライト特性（ＯＷ）を改善することができる。
（ｃ）電極膜１３及びめっき膜１４を、飽和磁束密度２．４ＴのＦｅＣｏ系合金で形成したものとの対比では、ポールイレーズ特性を大幅に改善しえる。
（ｄ）電極膜１３及びめっき膜１４を、飽和磁束密度２．０ＴのＦｅＮｉ系合金で形成したものとの対比では、オーバライト特性（ＯＷ）を改善しえる。

図１〜図７に示した実施例では、補助磁極膜１０が主磁極膜４０に対してリーディング側に配置されているが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、図９及び図１０に示すように、補助磁極膜１０が主磁極膜４０に対してトレーリング側に配置されるようにしてもよい。この場合には、補助磁極膜１０が主磁極膜４０上に配置されることにより、その補助磁極膜１０の配置範囲においてギャップ膜１６が部分的に取り除かれる。

また、補助磁極膜１０の周囲に、実質的にスロートハイトゼロ位置ＴＰを規定するための非磁性膜２２が埋設されると共に、補助磁極膜１０とコイル膜１８との間に、そのコイル膜１８を補助磁極膜１０から電気的に分離するための絶縁膜２３が配置される。これらの非磁性膜２２および絶縁膜２３は、例えば、非磁性膜１１、１５と同様の非磁性絶縁性材料により構成されている。リターンヨーク膜２０は、後方において補助磁極膜１０に連結される。補助磁極膜１０、ライトシールド膜１７および絶縁膜２２の表面は、平坦化されているのが好ましい。また、第２の非磁性膜１２は、例えば、主磁極膜４０と同様にバックギャップ２３ＢＧまで延びていてもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。

２．磁気ヘッドの製造方法
次に、図１１〜図２２を参照し、本発明に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。本発明に係る製造方法は、磁気ヘッドの製造工程中、特に、垂直記録素子の製造方法に向けられている。垂直記録素子の製造工程に至るまでの工程は、既に知られており、特に説明を要しない。概説すれば、めっき法またはスパッタリング法に代表される膜形成技術、フォトリソグラフィ法に代表されるパターニング技術、ドライエッチング法、ウェットエッチング法に代表されるエッチング技術、又はＣＭＰ（chemical mechanical polishing ）法に代表される研磨技術などを含む既存の薄膜プロセスを使用して、一連の構成要素を順次形成して積層させることにより製造される。

図１〜図９などを参照しながら、概説すると、磁気ヘッドを製造する際には、まず、基板１上に絶縁膜２を形成したのち、その絶縁膜２上に、下部リードシールド膜３と、ＭＲ素子８が埋設されたシールドギャップ膜４と、上部リードシールド膜３０（上部リードシールド膜部分５、７、非磁性膜６）とをこの順に積層形成することにより、再生ヘッド部１００Ａを形成する。

その後、再生ヘッド部１００Ａ上に分離膜９を形成したのち、その分離膜９上に、非磁性膜１１、１５により周囲を埋設された磁極膜５０（補助磁極膜１０、第２の非磁性膜１２、主磁極膜４０）と、ギャップ膜１６と、絶縁膜１９により埋設されたコイル膜１８と、磁性膜６０（ライトシールド膜１７、リターンヨーク膜２０）とをこの順に積層形成することにより、記録ヘッド部１００Ｂを形成する。最後に、記録ヘッド部１００Ｂ上にオーバーコート膜２１を形成したのち、機械加工や研磨加工を利用してエアベアリング面７０を形成することにより、磁気ヘッドが完成する。

磁気ヘッドのうち、本発明の対象である垂直記録素子の部分の製造にあたっては、非磁性膜１１を形成したのち、まず、図１１に示したように、その非磁性膜１１上に、開口部９１Ｋを有するレジストパターン９１を形成する。このレジストパターン９１を形成する際には、非磁性膜１１の表面にレジストを塗布してレジスト膜を形成したのち、フォトリソグラフィ法を使用してレジスト膜をパターニング（露光・現像）する。この場合、開口部９１Ｋが非磁性膜１１から離れるにしたがって次第に広がると共に、内壁９１Ｗの傾斜角度ω（内壁９１Ｗと非磁性膜１１の表面との間の角度）がベベル角θ（図５参照）に等しくなるように、露光条件を調整する。

その後、図１２に示すように、ドライ膜形成方法を使用して、少なくとも開口部９１Ｋにおけるレジストパターン９１の内壁９１Ｗを覆うことにより、その開口部９１Ｋを狭めるように第２の非磁性膜１２を形成する。

第２の非磁性膜１２を形成する際には、例えば、ＡＬＤ法を使用して、レジストパターン９１の表面（内壁９１Ｗを含む）および開口部９１Ｋにおける非磁性膜１１の露出面を覆うようにする。この場合には、特に、ＡＬＤ法の膜形成温度（いわゆる基板温度）がレジストパターン９１の変形温度（ガラス転移温度）よりも低くなるようにする。このＡＬＤ法を使用することにより、均一な厚さの第２の非磁性膜１２により、内壁９１Ｗが覆われるため、その内壁９１Ｗに対応する第２の非磁性膜１２の内壁１２Ｗの傾斜角度Φ（内壁１２Ｗと非磁性膜１１の表面との間の角度）が傾斜角度ωに等しくなる。

その後、少なくとも第２の非磁性膜１２が形成された開口部９１Ｋを埋め込むように、主磁極膜４０を形成するための磁性膜を形成する。具体的には、例えば、図１３に示すように、スパッタリング法を使用して、第２の非磁性膜１２上に電極膜１３を形成する。電極膜１３は、白金族から選択された少なくとも一種の元素と、Ｎｉとの合金膜であり、その材料組成については、既に述べたとおりである。

次に、電極膜１３をシード膜として電気めっき処理を施し、図１４に示すように、電極膜１３上の開口部９１Ｋを埋め込むようにめっき膜１４を成長させる。めっき膜１４は、既に述べたように、飽和磁束密度が２.３Ｔ以上となるように形成される。その好ましい材料及び組成については、既に述べたとおりである。念のため、述べると、めっき膜１４は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち、少なくとも、Ｆｅ及びＣｏを含んでおり、好ましくは、その組成が、
４０at%≦Ｆｅ≦８０at%、２０at%≦Ｃｏ≦６０at%、０at%≦Ｎｉ≦５at%
の範囲にある。

その後、少なくともレジストパターン９１が露出するまで、第２の非磁性膜１２、電極膜１３およびめっき膜１４を選択的に除去することにより、図１５に示すように、第２の非磁性膜１２が形成された開口部９１Ｋを埋め込むように、磁性膜パターンとして主磁極膜４０を形成する。これらの第２の非磁性膜１２、電極膜１３およびめっき膜１４を除去する際には、例えば、ＣＭＰ法などの研磨法や、イオンミリングまたは反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：reactive ion etching）などのエッチング法を使用可能である。この主磁極膜４０が形成される際には、第２の非磁性膜１２の傾斜角度Φに等しくなるようにベベル角θが決定され、すなわちベベル角θがレジストパターン９１の傾斜角度ωに等しくなる。

その後、図１６に示すように、例えば有機溶媒による洗浄処理またはアッシング処理を使用して、残存しているレジストパターン９１を除去したのち、例えばスパッタリング法を使用して、図１７に示すように、第２の非磁性膜１２および主磁極膜４０を覆うように第１の非磁性膜１５を形成する。その後、例えばＣＭＰ法を使用して、少なくとも第２の非磁性膜１２および主磁極膜４０が露出するまで第１の非磁性膜１５を選択的に除去（研磨）することにより、図１８に示すように、第２の非磁性膜１２、主磁極膜４０、第１の非磁性膜１５を平坦化する。この研磨処理では、例えば、主磁極膜４０の幅Ｗ１および高さＨが所望の値となるように研磨量を調整する。

最後に、後工程においてエアベリング面７０を形成し、主磁極膜４０の端面４０Ｍおよび磁性膜６０の端面６０Ｍを形成する。エアベアリング面７０を形成する際には、例えば、研磨条件などの加工条件を調整することにより、主磁極膜４０および第１及び第１の非磁性膜１５、１２の間の硬さの差を利用して、図５に示したように、第２の非磁性膜１２が第１の非磁性膜１５よりも後退すると共に、主磁極膜４０が第２の非磁性膜１２よりも前進し、その端面４０Ｍがエアベアリング面７０に位置するようにする。

上述した実施例では、第２の非磁性膜１２を、ＡＬＤ法によって形成している。ＡＬＤ法を用いること自体は、本発明の直接の主題ではないが、その利点について、その適用工程である図１２、及び、図１〜図７等を参照して述べる。

第１及び第２の非磁性膜１２、１５のいずれをも、スパッタリング法などにより形成した場合、両者の硬さに差が生じないため、エアベアリング面７０を加工すると、第２の非磁性膜１２が第１の非磁性膜１５よりも後退しない。この場合には、先端部４０Ａが全体に渡って第２の非磁性膜１２により周囲を囲まれ、その先端部４０Ａに対する第２の非磁性膜１２の接触面積が最大になるため、先端部４０Ａに与える第２の非磁性膜１２において、残留応力の影響が大きくなりすぎ、その先端部４０Ａの磁区構造が固定（ドメインロック）されやすくなる。これにより、先端部４０Ａの磁区構造は、主磁極膜４０の形成当初の状態から変化してしまう。先端部４０Ａの磁区構造が固定されると、非記録時において主磁極膜４０の残留磁束が先端部４０Ａを通じて漏洩しやすくなるため、ポールイレージャの発生確率が高くなる。

これに対して、第２の非磁性膜１２をＡＬＤ法により形成し、第１の非磁性膜１５をスパッタリング法などにより形成する工程を採用した場合、両者の硬さに差が生じるため、エアベアリング面７０を加工する際、両者の硬さの違いを利用して、第２の非磁性膜１２が第１の非磁性膜１５よりも後退させるなどの加工方法を採ることができる。

また、上述した磁気ヘッドの製造方法では、（１）開口部９１Ｋを有するレジストパターン９１を形成し、（２）開口部９１Ｋを狭めるように第２の非磁性膜１２を形成し、（３）第２の非磁性膜１２が形成された開口部９１Ｋを埋め込むように電極膜１３およびめっき膜１４を積層形成し、（４）レジストパターン９１が露出するまで第２の非磁性膜１２、電極膜１３およびめっき膜１４を選択的に除去することにより、開口部９１Ｋに主磁極膜４０（先端部４０Ａ）を形成している。この場合には、開口部９１Ｋを狭めるために、膜厚制御性に優れたドライ膜形成方法を使用して第２の非磁性膜１２を形成すれば、膜厚制御が困難な不溶化膜を利用する従来の場合と比較して、最終的な開口幅（先端部４０Ａの形成幅）がばらつきにくくなる。これにより、フォトリソグラフィ法とほぼ同等の精度を確保しつつ、そのフォトリソグラフィ法では実現し得ない幅（約０．２μｍ以下）となるようにトレーリングエッジ幅Ｗ１が微細化される。

しかも、主磁極膜４０を形成するために膜形成工程として、第２の非磁性膜１２の形成工程しか要しないため、付加膜の形成工程以外に剥離膜の形成工程も要する従来の場合と比較して、工程数が少なくて済む。これにより、主磁極膜４０の形成工程が簡単化する。したがって、磁気ヘッドの製造工程を高精度化および簡単化することができる。

ＡＬＤ法以外の方法を使用した場合には、レジストパターン９１の内壁９１Ｗを覆うように第２の非磁性膜１２を形成すると、開口部９１Ｋの深さまたは傾斜角度ωによっては第２の非磁性膜１２の厚さが内壁９１Ｗに沿って変化するため、傾斜角度Φが傾斜角度ωからずれる可能性がある。この厚さの変化としては、例えば、非磁性膜１１から離れるにしたがって第２の非磁性膜１２の厚さが次第に厚くなることが想定される。この場合には、ベベル角θが傾斜角度ωからずれるため、トレーリングエッジ幅Ｗ１およびベベル角θが目標値からずれてしまう。この場合におけるトレーリングエッジ幅Ｗ１およびベベル角θの決定精度は、従来の場合よりも高くなるものの、厳格な精度が要求される製造仕様下では十分でない可能性がある。

これに対して、ＡＬＤ法を使用した場合には、図１１に示したように、第２の非磁性膜１２の厚さが内壁９１に沿って均一になるため、傾斜角度Φが傾斜角度ωに等しくなる。この場合には、図１５に示したように、ベベル角θが傾斜角度ωに等しくなるため、トレーリングエッジ幅Ｗ１およびベベル角θが目標値に一致する。したがって、傾斜角度ωに基づいてベベル角θが制御されることにより、トレーリングエッジ幅Ｗ１およびベベル角θの決定精度が十分に高くなるため、主磁極膜４０をより高精度に形成することができるのである。

特に、ＡＬＤ法の膜形成温度がレジストパターン９１のガラス転移温度よりも低くなるようにすることにより、第２の非磁性膜１２の形成工程においてレジストパターン９１が変形しにくくなる。この場合には、発泡現象に起因してレジストパターン９１の形状が崩れたり、あるいは流動現象に起因して傾斜角度ωが形成当初の値から変化することが防止される。したがって、この観点においても主磁極膜４０を高精度に形成することができる。

また、本実施の形態では、第１の非磁性膜１５を研磨する際の研磨処理を利用して主磁極膜４０の幅Ｗ１および高さＨを決定したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、図１７および図１８に示すように、めっき膜１４等を形成する際の研磨処理を利用して幅Ｗ１および高さＨを決定してもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。

上記形態では、内壁９１Ｗが非磁性膜１１の表面に対して傾斜するようにレジストパターン９１を形成することにより（傾斜角度ω＜９０°）、逆台形型の断面形状を有するように主磁極膜４０を形成したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、図１９、図２０に示すように、内壁９１Ｗが非磁性膜１１の表面に対して直交するようにレジストパターン９１を形成することにより（傾斜角度ω＝９０°）、矩形型の断面形状を有するように主磁極膜４０を形成してもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。

３．ヘッドアセンブリ
本発明は、更に、ヘッドアセンブリを開示する。ヘッドアセンブリは、上述した磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを含む。ヘッド支持は、磁気ヘッドにロール運動及びピッチ運動を許容するように、磁気ヘッドを支持する。本発明において、ヘッドアセンブリには、磁気ヘッドをヘッド支持装置（ジンバル）に取り付けたＨＧＡ（Head Gimbal Assembly）、ＨＧＡをアームに取り付けたＨＡＡ（Head Arm Assembly)が含まれる。

図２１は本発明に係るヘッドアセンブリの正面図、図２２は、図２１に図示されたヘッドアセンブリの底面図である。図示されたヘッドアセンブリは、ＨＧＡであり、サスペンション２０３と、磁気ヘッド２２８とを含む。サスペンション２０３は、ロードビーム２２１と、フレクシャ２０２とを含む。ロードビーム２２１は、中央を通る長手方向軸線の自由端近傍に、荷重用ディンプル２２７を有する。

フレクシャ２０２は薄いバネ板材で構成され、一方の面がロードビーム２２１の荷重用ディンプル２２７を有する側の面に取り付けられ、荷重用ディンプル２２７から押圧荷重を受けている。フレクシャ２０２の他方の面には、磁気ヘッド２２８が取り付けられている。フレクシャ２０２は、ロードビーム２２１の荷重用ディンプル２２７を有する側に結合されている。

フレクシャ２０２は、中央に舌状部２２２を有する。舌状部２２２は、一端がフレクシャ２０２の横枠部２２３に結合されている。フレクシャ２０２の横枠部２２３は両端が外枠部２２５、２２６に連なっている。外枠部２２５、２２６と舌状部２２２との間には、舌状部２２２の周りに、溝２２４が形成されている。舌状部２２２の一面には磁気ヘッド２２８が接着などの手段によって取り付けられ、荷重用ディンプル２２７の先端がバネ接触している。

磁気ヘッド２２８は、スライダの空気ベアリング面とは反対側の一面がサスペンション２０３の舌状部２２２に取り付けられている。磁気ヘッド２２８には、図示しない可撓性リード線などが接続される。

図２３はＨＡＡの正面図である。図示されたＨＡＡは、サスペンション２０３と、磁気ヘッド２２８と、アーム２０４とを含む。アーム２０４は、適当な非磁性金属材料、例えば、アルミ合金等を用いて一体成形されている。アーム２０４には、取り付け孔が備えられている。取り付け孔は、磁気ディスク装置に含まれる位置決め装置に取り付けるために用いられる。サスペンション２０３は、一端がアーム２０４に、例えばボール接続構造等によって固定されている。

４．磁気記録再生装置
次に、本発明の磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の構成について説明する。図２４は磁気記録装置の構成を示している。この磁気記録装置は、上記した磁気ヘッドを搭載したものであり、例えばハードディスクドライブである。

この磁気記録装置は、図２４に示したように、例えば、筐体２００の内部に、情報が磁気的に記録される記録媒体８０に対応する複数の磁気ディスク（例えばハードディスク）２０１と、各磁気ディスク２０１に対応して配設され、磁気ヘッドを一端部において支持する複数のサスペンション２０３と、このサスペンション２０３の他端部を支持する複数のアーム２０４とを備えている。磁気ディスク２０１は、筐体２００に固定されたスピンドルモータ２０５を中心として回転可能になっている。アーム２０４は、動力源としての駆動部２０６に接続されており、筐体２００に固定された固定軸２０７を中心として、ベアリング２０８を介して旋回可能になっている。

駆動部２０６は、例えば、ボイスコイル膜モータなどの駆動源を含んで構成されている。この磁気記録装置は、例えば、固定軸２０７を中心として複数のアーム２０４が一体的に旋回可能なモデルである。図２５では、磁気記録装置の内部構造を見やすくするために、筐体２００を部分的に切り欠いて示している。

磁気ヘッド２２８は、本発明に係る磁気ヘッドである。この磁気ヘッドは、情報の記録時または再生時において磁気ディスク２０１が回転すると、その磁気ディスク２０１の記録面（磁気ヘッドと対向する面）とエアベアリング面２２０との間に生じる空気流を利用して、磁気ディスク２０１の記録面から浮上する。

記録媒体８０は、例えば、図２５に示したように、磁気ヘッドに近い側および遠い側にそれぞれ配置される磁化膜８１および軟磁性膜８２を含んでいる。磁化膜８１は、情報が磁気的に記録されるものであり、軟磁性膜８２は、記録媒体８０中における磁束の流路（いわゆるフラックスパス）として機能するものである。この種の記録媒体８０は、一般に、垂直記録用の二膜記録媒体と呼ばれている。もちろん、記録媒体８０は、例えば、上記した磁化膜８１および軟磁性膜８２と共に他の膜を含んでいてもよい。

図２５に示した上向きの矢印は、磁気ヘッドに対して記録媒体８０が相対的に移動する進行方向Ｍを示している。上記した「トレーリング側」とは、進行方向Ｍに向かって移動する記録媒体８０の移動状態を１つの流れと見た場合に、その流れの流出する側（進行方向Ｍにおける前方側）をいい、ここでは厚さ方向（Ｚ軸方向）における上側をいう。これに対して、流れの流入する側（進行方向Ｍにおける後方側）は「リーディング側」と呼ばれ、ここでは厚さ方向における下側をいう。主磁極膜４０のうちの記録箇所である上端縁Ｅ１はトレーリングエッジＴＥと呼ばれており、その幅Ｗ１はトレーリングエッジ幅と呼ばれている。

上述した磁気記録再生装置の行う記録及び再生動作について、図２５を参照して説明する。即ち、情報の記録時において、図示しない外部回路から記録ヘッド部１００Ｂのうちのコイル膜１８に電流が流れると、記録用の磁束Ｊが発生する。この磁束Ｊは、磁極膜５０のうちの補助磁極膜１０および主磁極膜４０に収容されたのち、先端部４０Ａへ向けて流れる。この際、フレアポイントＦＰにおいて磁束Ｊが絞り込まれることにより集束するため、最終的にトレーリングエッジＴＥ近傍に集中する。このトレーリングエッジＴＥ近傍に集中した磁束Ｊが外部へ放出されることにより垂直磁界が発生すると、その垂直磁界により磁化膜８１が磁化されるため、記録媒体８０に情報が磁気的に記録される。

この場合には、磁束Ｊのうちの広がり成分がライトシールド膜１７に取り込まれるため、垂直磁界の勾配が増大する。このライトシールド膜１７に取り込まれた磁束Ｊは、リターンヨーク膜２０を経由して磁極膜５０に再供給される。

磁極膜５０から記録媒体８０に向けて放出された磁束Ｊは、磁化膜８１を磁化したのちに軟磁性膜８２を経由してリターンヨーク膜２０に取り込まれる。この際、磁束Ｊの一部は、ライトシールド膜１７においても取り込まれる。これらのライトシールド膜１７およびリターンヨーク膜２０に取り込まれた磁束Ｊは、やはり磁極膜５０に再供給される。これにより、記録ヘッド部１００Ｂと記録媒体８０との間において磁束Ｊが循環する。

ここで、本発明に係る磁気ヘッドでは、書き込みに重要なトレーリングエッジＴＥでの結晶粒径も小さくなるので、結晶粒径の増大化による保磁力増大の問題点解決に寄与しえる。

一方、情報の再生時においては、再生ヘッド部１００ＡのＭＲ素子８にセンス電流が流れると、記録媒体８０からの再生用の信号磁界に応じてＭＲ素子８の抵抗値が変化する。この抵抗変化が電圧変化として検出されることにより、記録媒体８０に記録されている情報が磁気的に再生される。

この磁気記録装置では、上記した磁気ヘッドを搭載しているので、磁気記録装置の動作特性を安定化すると共に製造工程を高精度化および簡単化することができる。

以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。

本発明に係る磁気ヘッドの斜視図である。 本発明に係る磁気ヘッドに含まれる垂直記録素子の部分を概略的に示す平面図である。 図２の３−３線断面図である。 図２の４−４線断面図である。 図１〜図４に示した磁気ヘッドにおける垂直記録素子の磁極構造を示す端面図である。 磁極部分の拡大断面図である。 他の例における磁極部分の拡大断面図である。 Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉの三元系図である。 別の例における図２の３−３線断面図である。 別の例における図２の４−４線断面図である。 図１〜図７に示した磁気ヘッドの製造工程を示す図である。 図１１に示した工程の後の工程を示す図である。 図１２に示した工程の後の工程を示す図である。 図１３に示した工程の後の工程を示す図である。 図１４に示した工程の後の工程を示す図である。 図１５に示した工程の後の工程を示す図である。 図１６に示した工程の後の工程を示す図である。 図１７に示した工程の後の工程を示す図である。 磁気ヘッドの別の製造工程を示す図である。 図１９に示した工程の後の工程を示す図である。 本発明に係るＨＧＡの平面図である。 図２１に示したＨＧＡの底面図である。 本発明に係るＨＡＡの平面図である。 本発明に係る磁気記録装置の斜視図である。 図２４に示した磁気記録再生装置の記録動作を説明する図である。

符号の説明

４０ 主磁極膜
１３ 電極膜
１４ めっき膜

Claims (12)

1. スライダと、垂直記録素子とを含む磁気ヘッドであって、
   前記垂直記録素子は、垂直磁界を放出する主磁極膜を含み、前記スライダによって支持されており、
   前記主磁極膜は、電極膜と、めっき膜とを含んでおり、
   前記電極膜は、白金族から選択された少なくとも一種の元素と、Ｎｉとの合金膜であり、
   前記めっき膜は、前記電極膜の上で成長させた磁性膜である、
   磁気ヘッド。
2. 請求項１に記載された磁気ヘッドであって、前記電極膜は、Ｐｄ、Ｒｕ又はＲｈの少なくとも一種を含有する、磁気ヘッド。
3. 請求項２に記載された磁気ヘッドであって、前記電極膜は、ＰｄＮｉ系合金であって、９５at%〜８０at%の範囲のＰｄと、５at%〜２０at%の範囲のＮｉとを含む、磁気ヘッド。
4. 請求項１に記載された磁気ヘッドであって、前記めっき膜は、飽和磁束密度が２.３Ｔである、磁気ヘッド。
5. 請求項４に記載された磁気ヘッドであって、前記めっき膜は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち、少なくとも、Ｆｅ及びＣｏを含む、磁気ヘッド。
6. 請求項５に記載された磁気ヘッドであって、前記めっき膜は、その組成が、４０at%≦Ｆｅ≦８０at%、２０at%≦Ｃｏ≦６０at%、０at%≦Ｎｉ≦５at%の範囲にある、磁気ヘッド。
7. 請求項６に記載された磁気ヘッドであって、前記めっき膜は、６２at%のＦｅ、３５at%のＣｏ、及び、３at%のＮｉを含む、磁気ヘッド。
8. 請求項１乃至７の何れかに記載された磁気ヘッドであって、ＡＬＤ（atomic layer deposition ）法により形成された非磁性膜を有しており、前記電極膜は、前記非磁性膜の上に付着されている、磁気ヘッド。
9. 請求項８に記載された磁気ヘッドであって、前記電極膜と前記非磁性膜との間に、前記非磁性膜に対する前記電極膜の密着力を高める密着膜を有する。
10. 請求項１乃至９の何れかに記載された磁気ヘッドであって、更に、再生素子を含む、磁気ヘッド。
11. 磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを含むヘッドアセンブリであって、
    前記磁気ヘッドは、請求項1乃至１０の何れかに記載されたものであり、
    スライダと、垂直記録素子とを含んでおり、
    前記ヘッド支持は、前記磁気ヘッドにロール運動及びピッチ運動を許容するように、前記磁気ヘッドを支持する、
    ヘッドアセンブリ。
12. ヘッドアセンブリと、磁気記録媒体とを含む磁気記録再生装置であって、
    前記ヘッドアセンブリは、請求項１１に記載されたものであり、前記磁気記録媒体との協働により、前記磁気記録媒体に対して磁気記録を与える、磁気記録再生装置。

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