JP3999469B2 - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも書込み用の誘導型電磁変換素子を有する薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録再生装置における記録方式には、信号磁化の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）とする長手磁気記録方式と、信号磁化の向きを記録媒体の面に対して垂直な方向とする垂直磁気記録方式とがある。垂直磁気記録方式は、長手磁気記録方式に比べて、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくく、高い線記録密度を実現することが可能であると言われている。
【０００３】
長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドは、一般的に、記録媒体に対向する媒体対向面（エアベアリング面）と、互いに磁気的に連結され、媒体対向面側においてギャップ部を介して互いに対向する磁極部分を含む第１および第２の磁性層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えた構造になっている。
【０００４】
一方、垂直磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドには、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドと同様の構造のリングヘッドと、一つの主磁極によって記録媒体の面に対して垂直方向の磁界を印加する単磁極ヘッドとがある。単磁極ヘッドを用いる場合には、記録媒体としては一般的に、基板上に軟磁性層と磁気記録層とを積層した２層媒体が用いられる。
【０００５】
ところで、近年の高記録密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドではトラック幅の縮小が望まれている。そのため、上記単磁極ヘッドにおいても主磁極の幅の縮小が望まれている。しかしながら、従来、主磁極の幅の縮小を妨げる以下の２つの問題点があった。
【０００６】
第１の問題点は、主磁極の幅を例えば０．５μｍ以下とするような主磁極の高精度のパターニングが困難なことである。すなわち、主磁極は、例えば、フォトリソグラフィ技術によって形成されたレジストフレームを用いて、電気めっき法（フレームめっき法）によって形成される。ところが、従来、主磁極は、コイルを覆って盛り上がった絶縁層の上に形成されるため、レジストフレームも凹凸の高低差の大きな絶縁層の上に形成されることになる。この場合、レジストの膜厚を均一にすることは難しいため、レジストフレームを精度よくパターニングすることが難しい。そのため、主磁極の高精度のパターニングが困難になる。
【０００７】
第２の問題点は、主磁極の幅を縮小すると、磁束が主磁極の先端に到達する前に飽和してしまい、媒体対向面において主磁極の先端より発生される磁界が小さくなることである。
【０００８】
ところで、従来、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドにおいても同様な問題点があった。この問題点を解決するために、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドでは、一方の磁性層を、媒体対向面に露出する磁極部分と、磁極部分へ磁束を導くヨーク部分とに分けた構造が多く採用されている。
【０００９】
そこで、垂直磁気記録方式用の単磁極ヘッドにおいても、主磁極を、媒体対向面に露出する磁極部分と、磁極部分へ磁束を導くヨーク部分とに分けた構造が提案されている。この構造によれば、磁極部分の飽和磁束密度をヨーク部分の飽和磁束密度よりも大きくすることで磁束を効率的に主磁極の先端まで導くことが可能になり、且つ幅の小さな磁極部分を形成することが可能になる。
【００１０】
ところで、従来、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドでは、一方の磁性層を磁極部分とヨーク部分とに分けた構造とする場合、磁極部分とヨーク部分との接合は、磁極部分のギャップ部とは反対側の面でのみ行われることが多かった。しかし、この構造では、磁極部分とヨーク部分との接合面積が小さいため、接合部分で磁束が飽和しやすく、特に近年の書き込み磁界の増大の要求に応えることができない。そこで、特開平１１−１０２５０６号公報、特開２０００−５７５２２号公報、特開２０００−６７４１３号公報、特開２０００−１４９２１８号公報等に示されるように、磁極部分のギャップ部とは反対側の面のみならず、磁極部分の側面や磁極部分の媒体対向面とは反対側の面でも、磁極部分とヨーク部分との接合を行わせる構造の薄膜磁気ヘッドが提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
垂直磁気記録方式用の単磁極ヘッドにおいて、主磁極を磁極部分とヨーク部分とに分けた構造とする場合に、上述の長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドと同様に、磁極部分のギャップ部とは反対側の面のみならず、磁極部分の側面や磁極部分の媒体対向面とは反対側の面でも、磁極部分とヨーク部分との接合を行わせる構造を採用することも考えられる。
【００１２】
垂直磁気記録方式用のヘッドでは、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を大きくすることが重要である。しかしながら、垂直磁気記録方式用のヘッドにおいて上記の構造を採用しても、磁極部分の媒体対向面とは反対側の面や磁極部分の側面における接合面積は、磁極部分のギャップ部とは反対側の面における接合面に比べて相対的に小さいため、記録媒体に対して垂直な方向の磁界を大きくすることができないという問題点がある。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができ、且つ記録密度を向上させることができるようにした薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体の進行方向の前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、媒体対向面から離れた位置において互いに磁気的に連結された第１および第２の磁性層と、
非磁性材料よりなり、第１の磁性層と第２の磁性層との間に設けられたギャップ層と、
少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備え、
第２の磁性層は、磁極部分を含み、媒体対向面における幅がトラック幅を規定する磁極部分層と、磁極部分と第１の磁性層とを磁気的に接続するヨーク部分層とを有し、
ヨーク部分層は、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続され、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部は、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いているものである。
【００１５】
本発明の薄膜磁気ヘッドでは、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いていることから、接続面が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な場合に比べて接続面の面積が大きくなる。これにより、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能となり、その結果、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能となる。
【００１６】
本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、接続面の少なくとも一部は、接続面の少なくとも一部と磁極部分層のギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いていてもよい。
【００１７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、接続面の少なくとも一部を含む断面において、ヨーク部分層の厚みは磁極部分層の厚みよりも大きくてもよい。
【００１８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されていてもよい。この場合、薄膜磁気ヘッドは、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面に接する非磁性層を備え、ヨーク部分層は、非磁性層を介して磁極部分層のギャップ層とは反対側の面に隣接し、非磁性層を介して磁極部分層に磁気的に接続されていてもよい。
【００１９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面の全面に接する非磁性層を備えていてもよい。この場合、ヨーク部分層のギャップ層とは反対側の面のうち、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において磁極部分層に対して磁気的に接続される部分の近傍は、非磁性層のギャップ層とは反対側の面と共に平坦化されていてもよい。
【００２０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されていてもよい。
【００２１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、磁極部分層の飽和磁束密度は、ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であってもよい。
【００２２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、更に、再生素子としての磁気抵抗効果素子を備えていてもよい。
【００２３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、垂直磁気記録方式に用いられるものであってもよい。
【００２４】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、記録媒体に対向する媒体対向面と、記録媒体の進行方向の前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、媒体対向面から離れた位置において互いに磁気的に連結された第１および第２の磁性層と、非磁性材料よりなり、第１の磁性層と第２の磁性層との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備え、第２の磁性層は、磁極部分を含み、媒体対向面における幅がトラック幅を規定する磁極部分層と、磁極部分と第１の磁性層とを磁気的に接続するヨーク部分層とを有する薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、
第１の磁性層を形成する工程と、
ギャップ層を形成する工程と、
薄膜コイルを形成する工程と、
ヨーク部分層が、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続され、且つ、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いて配置されるように、磁極部分層とヨーク部分層とを有する第２の磁性層を形成する工程と
を備えたものである。
【００２５】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いて配置されることから、接続面が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な場合に比べて、接続面の面積が大きくなる。これにより、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能となり、その結果、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能となる。
【００２６】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、接続面の少なくとも一部は、接続面の少なくとも一部と磁極部分層のギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いて配置されてもよい。
【００２７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、接続面の少なくとも一部を含む断面において、ヨーク部分層の厚みは磁極部分層の厚みよりも大きくてもよい。
【００２８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されてもよい。この場合、薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面に接する非磁性層を形成する工程を備え、ヨーク部分層は、非磁性層を介して磁極部分層のギャップ層とは反対側の面に隣接し、非磁性層を介して磁極部分層に磁気的に接続されてもよい。
【００２９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面の全面に接する非磁性層を形成する工程を備えていてもよい。この場合、第２の磁性層を形成する工程は、非磁性層を形成する工程の後で、ヨーク部分層のうちの少なくとも磁極部分層に対して磁気的に接続される部分を形成する工程と、非磁性層およびヨーク部分層を覆うように保護層を形成する工程と、非磁性層が露出するまで保護層を研磨して、ヨーク部分層のギャップ層とは反対側の面のうち、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において磁極部分層に対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層のギャップ層とは反対側の面と共に平坦化する工程とを含んでいてもよい。
【００３０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されてもよい。
【００３１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、磁極部分層の飽和磁束密度は、ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であってもよい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図１は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図１において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は図１に示した薄膜磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図４は図１に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【００３３】
図１および図２に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、アルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１と、この基板１の上に形成されたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に形成された磁性材料よりなる下部シールド層３と、この下部シールド層３の上に、絶縁層４を介して形成された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５の上に絶縁層４を介して形成された磁性材料よりなる上部シールド層６とを備えている。下部シールド層３および上部シールド層６の厚みは、それぞれ例えば１〜２μｍである。
【００３４】
ＭＲ素子５の一端部は、媒体対向面（エアベアリング面）ＡＢＳに配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。
【００３５】
薄膜磁気ヘッドは、更に、上部シールド層６の上に形成された非磁性層７と、この非磁性層７の上に形成された磁性材料よりなる第１の磁性層８と、この第１の磁性層８の上において薄膜コイル１０を形成すべき位置に形成された絶縁層９Ａと、この絶縁層９Ａの上に形成された薄膜コイル１０と、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填された絶縁層９Ｂとを備えている。絶縁層９Ａには、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置において、コンタクトホール９ａが形成されている。
【００３６】
第１の磁性層８の厚みは例えば１〜２μｍである。第１の磁性層８を構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、後述するような高飽和磁束密度材でもよい。また、第１の磁性層８は、２つ以上の層で構成してもよい。
【００３７】
絶縁層９Ａは、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなり、その厚みは例えば０．１〜１μｍである。
【００３８】
薄膜コイル１０は、銅等の導電性の材料よりなり、その巻線の厚みは例えば０．３〜２μｍである。薄膜コイル１０の巻数は任意であり、巻線のピッチも任意である。
【００３９】
絶縁層９Ｂは、形成時に流動性を有する非導電性且つ非磁性の材料よりなる。具体的には、絶縁層９Ｂは、例えば、フォトレジスト（感光性樹脂）のような有機系の非導電性非磁性材料によって形成してもよいし、塗布ガラスよりなるスピンオングラス（ＳＯＧ）膜で形成してもよい。
【００４０】
薄膜磁気ヘッドは、更に、コンタクトホール９ａが形成された位置において第１の磁性層８の上に形成された磁性材料よりなる連結部１４Ｃと、薄膜コイル１０、絶縁層９Ａおよび絶縁層９Ｂを覆うように形成された絶縁層９Ｃとを備えている。連結部１４Ｃは、後述する第２の磁性層１４の一部となる。薄膜コイル１０は、連結部１４Ｃの回りに巻回されている。
【００４１】
連結部１４Ｃの形状は、例えば、厚みが２〜４μｍ、奥行き（媒体対向面ＡＢＳに垂直な方向の長さ）が２〜１０μｍ、幅が５〜２０μｍである。連結部１４Ｃを構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、後述するような高飽和磁束密度材でもよい。
【００４２】
絶縁層９Ｃは、絶縁層９Ｂよりも耐食性、剛性および絶縁性が優れた非導電性且つ非磁性の材料よりなる。このような材料としては、アルミナやシリコン酸化物（ＳｉＯ2）等の無機系の非導電性非磁性材料を用いることができる。媒体対向面ＡＢＳにおける絶縁層９Ａおよび絶縁層９Ｃの合計の厚みは、例えば２〜４μｍである。また、この厚みは、連結部１４Ｃの厚み以上とする。
【００４３】
絶縁層９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、第１の磁性層８と後述する第２の磁性層１４との間に設けられるギャップ層９を構成する。
【００４４】
薄膜磁気ヘッドは、絶縁層９Ｃの上に形成された磁性材料よりなる第２の磁性層１４を備えている。第２の磁性層１４は、前述の連結部１４Ｃと、磁極部分を含む磁極部分層１４Ａと、ヨーク部分となり、連結部１４Ｃを介して磁極部分層１４Ａと第１の磁性層８とを磁気的に接続するヨーク部分層１４Ｂとを有している。磁極部分層１４Ａは、媒体対向面ＡＢＳから、媒体対向面ＡＢＳと連結部１４Ｃとの間の所定の位置にかけて、絶縁層９Ｃの上に形成されている。ヨーク部分層１４Ｂは、連結部１４Ｃの第１の磁性層８とは反対側の端部（以下、上端部と言う。）と磁極部分層１４Ａの媒体対向面ＡＢＳとは反対側の端面（以下、後端面と言う。）とを磁気的に接続する。また、ヨーク部分層１４Ｂは、その内部において連結部１４Ｃの上端部と磁極部分層１４Ａの後端面との間を最短距離で結ぶ磁気経路が形成されるような形状を有している。薄膜磁気ヘッドは、更に、磁極部分層１４Ａの上に形成された非磁性層１５を備えている。非磁性層１５は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面の全面に接している。ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の一部は、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に隣接し、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面の一部に磁気的に接続されている。薄膜磁気ヘッドは、更に、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなり、第２の磁性層１４を覆うように形成された保護層１７を備えている。
【００４５】
薄膜コイル１０の第２の磁性層１４側の面は、媒体対向面ＡＢＳにおけるギャップ層９の第２の磁性層１４側の端部（絶縁層９Ｃの磁性層１４側の端部）の位置および連結部１４Ｃの上端部の位置よりも第１の磁性層８側の位置に配置されている。
【００４６】
磁極部分層１４Ａの厚みは、好ましくは０．１〜０．８μｍであり、更に好ましくは０．３〜０．８μｍである。また、媒体対向面ＡＢＳから磁極部分層１４Ａの後端面までの長さは２μｍ以上である。
【００４７】
図４に示したように、磁極部分層１４Ａは、媒体対向面ＡＢＳ側に配置された第１の部分１４Ａ1と、この第１の部分１４Ａ1よりも媒体対向面ＡＢＳから離れた位置に配置された第２の部分１４Ａ2とを含んでいる。第１の部分１４Ａ1は、第２の磁性層１４における磁極部分となる。第１の磁性層８における磁極部分は、第１の磁性層８のうちギャップ層９を介して上記第１の部分１４Ａ1に対向する部分を含む。
【００４８】
第１の部分１４Ａ1は、トラック幅と等しい幅を有している。すなわち、第１の部分１４Ａ1の媒体対向面ＡＢＳにおける幅がトラック幅を規定している。第２の部分１４Ａ2の幅は、第１の部分１４Ａ1との境界位置では第１の部分１４Ａ1の幅と等しく、その位置から媒体対向面ＡＢＳより遠ざかる程、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の一部は、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの第２の部分１４Ａ2の上に重なっている。
【００４９】
第１の部分１４Ａ1の媒体対向面ＡＢＳにおける幅、すなわちトラック幅は、好ましくは０．５μｍ以下であり、更に好ましくは０．３μｍ以下である。ヨーク部分層１４Ｂと重なる部分における第２の部分１４Ａ2の幅は、第１の部分１４Ａ1の媒体対向面ＡＢＳにおける幅よりも大きく、例えば２μｍ以上である。
【００５０】
ヨーク部分層１４Ｂの厚みは、例えば１〜２μｍである。ヨーク部分層１４Ｂは、図１に示したように、磁極部分層１４Ａの後端面に磁気的に接続されていると共に、図２に示したように、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面に磁気的に接続されている。磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面は、本発明における接続面に対応する。また、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳから例えば１．５μｍ以上離れた位置に配置されている。
【００５１】
磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度は、ヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度以上となっている。磁極部分層１４Ａを構成する磁性材料としては、飽和磁束密度が１．４Ｔ以上の高飽和磁束密度材を用いるのが好ましい。高飽和磁束密度材としては、鉄および窒素原子を含む材料、鉄、ジルコニアおよび酸素原子を含む材料、鉄およびニッケル元素を含む材料等を用いることができる。具体的には、高飽和磁束密度材としては、例えば、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）、ＦｅＮやその化合物、Ｃｏ系アモルファス合金、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｍ（必要に応じてＯ（酸素原子）も含む。）、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｍ（必要に応じてＯ（酸素原子）も含む。）の中のうちの少なくとも１種類を用いることができる。ここで、Ｍは、Ｎｉ，Ｎ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｕ（いずれも化学記号）の中から選択された少なくとも１種類である。
【００５２】
ヨーク部分層１４Ｂを構成する磁性材料としては、例えば、飽和磁束密度が１．０Ｔ程度となる鉄およびニッケル元素を含む材料を用いることができる。このような材料は、耐食性に優れ、且つ磁極部分層１４Ａを構成する材料よりも高抵抗である。また、このような材料を用いることにより、ヨーク部分層１４Ｂの形成が容易になる。
【００５３】
また、ヨーク部分層１４Ｂを構成する磁性材料としては、磁極部分層１４Ａを構成する磁性材料と同じ組成系のものを用いることもできる。この場合には、ヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度を、磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度よりも小さくするために、ヨーク部分層１４Ｂを構成する磁性材料としては、磁極部分層１４Ａを構成する磁性材料に比べて、鉄原子の組成比の小さい材料を用いるのが好ましい。
【００５４】
非磁性層１５の平面的な形状は、磁極部分層１４Ａと同様である。また、非磁性層１５は、媒体対向面ＡＢＳに露出している。非磁性層１５の厚みは、好ましくは０．５μｍ以下である。また、非磁性層１５は、省くことも可能である。
【００５５】
非磁性層１５を構成する材料としては、例えば、チタンまたはタンタルを含む材料（合金および酸化物を含む。）や、アルミナやシリコン酸化物（ＳｉＯ2）等の無機系の非導電性非磁性材料を用いることができる。また、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する場合には、非磁性層１５を構成する材料として、磁極部分層１４Ａを構成する材料、およびギャップ層９のうちの磁極部分層１４Ａに接する絶縁層９Ｃを構成する材料よりもドライエッチングに対するエッチング速度が小さい材料を用いるのが好ましい。このような材料としては、例えばチタンまたはタンタルを含む材料（合金および酸化物を含む。）を用いることができる。
【００５６】
図３に示したように、媒体対向面ＡＢＳに露出する磁極部分層１４Ａの面の形状は、記録媒体の進行方向Ｔの後側（スライダにおける空気流入端側）に配置される下辺が上辺よりも小さい台形であることが好ましい。また、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面と、媒体対向面ＡＢＳに露出する磁極部分層１４Ａの面における側辺とのなす角度は９２〜１１０゜が好ましい。
【００５７】
以上説明したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面ＡＢＳと再生ヘッドと記録ヘッド（誘導型電磁変換素子）とを備えている。再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面ＡＢＳ側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層６を備えている。
【００５８】
記録ヘッドは、媒体対向面ＡＢＳ側において記録媒体の進行方向Ｔの前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置において互いに磁気的に連結された第１の磁性層８および第２の磁性層１４と、非磁性材料よりなり、第１の磁性層８と第２の磁性層１４との間に設けられたギャップ層９と、少なくとも一部が第１の磁性層８および第２の磁性層１４の間に、これらの磁性層８，１４に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイル１０とを備えている。
【００５９】
第２の磁性層１４は、磁極部分を含み、媒体対向面ＡＢＳにおける幅がトラック幅を規定する磁極部分層１４Ａと、ヨーク部分となり、連結部１４Ｃを介して磁極部分層１４Ａと第１の磁性層８とを磁気的に接続するヨーク部分層１４Ｂと連結部１４Ｃを有している。ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面に磁気的に接続されている。また、磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度は、ヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度以上となっている。
【００６０】
本実施の形態によれば、第２の磁性層１４が磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとを有するようにしたので、記録媒体に印加される磁界の強度を低下させることなくトラック幅を縮小することが可能になる。
【００６１】
また、本実施の形態では、図１に示したように、磁極部分層１４Ａの後端面は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面に垂直な方向に対して傾いている。すなわち、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面と磁極部分層１４Ａの後端面とのなす角度θ１は、理論上は、０°＜θ１＜９０°および９０°＜θ１＜１８０°の範囲内の値となる。磁極部分層１４Ａの後端面は、この後端面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いているのが好ましい。すなわち、角度θ１は、９０°＜θ１＜１８０°の範囲内の値であることが好ましい。角度θ１は、９２〜１１０°であることがより好ましい。
【００６２】
ここで、磁極部分層１４Ａの後端面が磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面に垂直な方向に対して傾いていることによる効果について説明する。まず、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドとの比較のための比較例を挙げる。図５は、この比較例の薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図、図６は図５のＢ−Ｂ線断面図である。この比較例の薄膜磁気ヘッドの構成は、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面が磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面に垂直である点以外は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドと同様である。
【００６３】
ここで、図１に示した断面および図５に示した断面において、非磁性層１５の後端面と非磁性層１５の磁極部分層１４Ａとは反対側の面とが交わる点をａ１とし、磁極部分層１４Ａの後端面と磁極部分層１４Ａの非磁性層１５側の面とが交わる点をｂ１とし、磁極部分層１４Ａの後端面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とが交わる点をｃ１とする。
【００６４】
図５に示した比較例の薄膜磁気ヘッドでは、線分ｂ１ｃ１の長さは磁極部分層１４Ａの膜厚ｄと等しくなる。一方、図１に示した本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、線分ｂ１ｃ１の長さは、磁極部分層１４Ａの膜厚ｄと前述の角度θ１を用いて、以下の式（１）で表される。
【００６５】
ｂ１ｃ１＝ｄ／｜ｓｉｎθ１｜ …（１）
【００６６】
｜ｓｉｎθ１｜は１より小さいので、本実施の形態における線分ｂ１ｃ１の長さは、比較例における線分ｂ１ｃ１の長さよりも大きくなる。すなわち、磁極部分層１４Ａの後端面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積は、比較例に比べて本実施の形態の方が大きくなる。また、｜ｓｉｎθ１｜が小さくなればなるほど、線分ｂ１ｃ１の長さが大きくなり、それと共に、磁極部分層１４Ａの後端面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積が大きくなる。従って、本実施の形態によれば、磁極部分層１４Ａの後端面を介してヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ効率よく磁束を導くことが可能になり、その結果、磁極部分層１４Ａの媒体対向面側の端部より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能になる。
【００６７】
また、磁極部分層１４Ａの後端面が、この後端面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いている場合には、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積が大きくなる。これによって、ヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへより効率よく磁束を導くことが可能になる。
【００６８】
また、本実施の形態では、図２に示したように、磁極部分層１４Ａの後端面と同様に、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面も、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面に垂直な方向に対して傾いている。すなわち、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面と磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面とのなす角度θ２は、理論上は、０°＜θ２＜９０°および９０°＜θ２＜１８０°の範囲内の値となる。磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面は、各側面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いているのが好ましい。すなわち、角度θ２は、９０°＜θ２＜１８０°の範囲内の値であることが好ましい。角度θ２は、９２〜１１０°であることがより好ましい。
【００６９】
ここで、図２に示した断面および図６に示した断面において、非磁性層１５の側面と非磁性層１５の磁極部分層１４Ａとは反対側の面とが交わる点をａ２とし、磁極部分層１４Ａの側面と磁極部分層１４Ａの非磁性層１５側の面とが交わる点をｂ２とし、磁極部分層１４Ａの側面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とが交わる点をｃ２とする。線分ｂ２ｃ２の長さは、磁極部分層１４Ａの膜厚ｄと前述の角度θ２を用いて、以下の式（２）で表される。
【００７０】
ｂ２ｃ２＝ｄ／｜ｓｉｎθ２｜ …（２）
【００７１】
従って、本実施の形態における線分ｂ２ｃ２の長さは、比較例における線分ｂ２ｃ２の長さよりも大きくなる。すなわち、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積は、比較例に比べて本実施の形態の方が大きくなる。また、｜ｓｉｎθ２｜が小さくなればなるほど、線分ｂ２ｃ２の長さが大きくなり、それと共に、磁極部分層１４Ａの側面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積が大きくなる。これにより、磁極部分層１４Ａの側面を介してヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ効率よく磁束を導くことが可能になり、その結果、磁極部分層１４Ａの媒体対向面側の端部より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能になる。
【００７２】
また、本実施の形態に係るヘッドにおいて、媒体対向面ＡＢＳに露出する磁極部分層１４Ａの面の形状は、記録媒体の進行方向Ｔの後側（スライダにおける空気流入端側）に配置される下辺が上辺よりも小さい台形形状とするのが好ましい。これにより、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いた場合には、スキュー角が生じたときの記録トラック幅の変化を抑えることができ、長手磁気記録方式に用いた場合にはトラック幅をより縮小することが可能となる。媒体対向面ＡＢＳに露出する磁極部分層１４Ａの面において、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の辺と磁極部分層１４Ａの幅方向の各辺とのなす角度は、９２〜１１０°であることがより好ましい。
【００７３】
また、本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂと磁気的に接続される磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面を含む断面において、ヨーク部分層１４Ｂの厚みは磁極部分層１４Ａの厚みよりも大きくなっている。そのため、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの接続部分の近傍において、ヨーク部分層１４Ｂ側での磁束の飽和を防止することができる。これにより、ヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ効率よく磁束を導くことが可能になり、その結果、磁極部分層１４Ａの媒体対向面側の端部より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能になる。
【００７４】
ここで、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとが磁気的に接続する部分におけるヨーク部分層１４Ｂの厚みをＴＹ、その接続部分における磁極部分層１４Ａの厚みをＴＰ、ヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度をＢＳＹ、磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度をＢＳＰとすると、ヨーク部分層１４Ｂ側での磁束の飽和を防止するためには、以下の式（３）の関係となるのが好ましい。
【００７５】
ＴＹ／ＴＰ＞ＢＳＰ／ＢＳＹ …（３）
【００７６】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、垂直磁気記録方式に用いるのに適している。この薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いる場合、第２の磁性層１４の磁極部分層１４Ａにおける第１の部分１４Ａ1が主磁極となり、第１の磁性層８の磁極部分が補助磁極となる。なお、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いる場合には、記録媒体としては２層媒体と単層媒体のいずれをも使用することが可能である。
【００７７】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、第２の磁性層１４が磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとを有し、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａに磁束を導くための十分な体積を有し、また、磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度がヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度以上であることから、第２の磁性層１４の途中における磁束の飽和を防止することができる。
【００７８】
また、本実施の形態では、薄膜コイル１０のうち磁性層８，１４の間に配置された部分の第２の磁性層１４側の面は、媒体対向面ＡＢＳにおけるギャップ層９の第２の磁性層１４側の端部の位置および連結部１４Ｃの上端部の位置よりも第１の磁性層８側の位置に配置されている。そして、ヨーク部分層１４Ｂは、連結部１４Ｃの上端部と磁極部分層１４Ａの後端面とを磁気的に接続している。従って、ヨーク部分層１４Ｂは、連結部１４Ｃと磁極部分層１４Ａとの間に短い磁気経路で且つ強い磁気的結合を形成することができる。
【００７９】
これらのことから、本実施の形態によれば、第２の磁性層１４の磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくし、且つ磁路長を短縮して高周波特性を向上させることが可能になる。磁極部分層１４Ａに高飽和磁束密度材を用いた場合には、特に、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができ、保磁力の大きな記録媒体への記録も可能となる。
【００８０】
また、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体の面に垂直な方向の磁界は長手方向の磁界よりも大きく、ヘッドが発生する磁気エネルギを効率よく、記録媒体に伝達することができる。従って、この薄膜磁気ヘッドによれば、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくくして、線記録密度を高めることができる。
【００８１】
図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、第１の磁性層８を記録媒体の進行方向Ｔの後側（薄膜磁気ヘッドを含むスライダにおける空気流入端側）に配置し、第２の磁性層１４を記録媒体の進行方向Ｔの前側（薄膜磁気ヘッドを含むスライダにおける空気流出端側）に配置するのが好ましい。しかし、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いる場合には、第１の磁性層８と第２の磁性層１４の配置は、上記の配置とは逆でもよい。
【００８２】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、第２の磁性層１４のヨーク部分層１４Ｂは、その内部において連結部１４Ｃの上端部と磁極部分層１４Ａの後端面との間を最短距離で結ぶ磁気経路が形成されるような形状を有している。これにより、特に磁路長を短縮でき、高周波特性を向上させることが可能になる。
【００８３】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極部分層１４Ａと第１の磁性層８との間の距離は、連結部１４Ｃの厚み以上としている。そして、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの後端面との接続位置から連結部１４Ｃとの接続位置にかけて、徐々に第１の磁性層８に近づいている。これにより、特に磁路長を短縮でき、高周波特性を向上させることが可能になる。
【００８４】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂの少なくとも一部は、第１の磁性層８側に突出する弧状に形成されている。これにより、ヨーク部分層１４Ｂの一部が、薄膜コイル１０に近くなり、薄膜コイル１０によって発生される磁界をヨーク部分層１４Ｂで効率よく吸収することが可能になる。
【００８５】
また、図３に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの後端面と幅方向の両側面とに磁気的に接続されている。これにより、磁極部分層１４Ａの体積が小さくても、ヨーク部分層１４Ｂと磁極部分層１４Ａとの接続部分の面積を増やすことができ、この接続部分における磁束の飽和を防止することができる。その結果、磁束を効率よくヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ導くことができ、記録媒体に印加される磁界を大きくすることができる。
【００８６】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置に配置されている。これにより、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の端部より発生される磁界によって記録媒体に情報の書き込みが生じることを防止することができる。
【００８７】
また、図４に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極部分層１４Ａのヨーク部分層１４Ｂと接する部分の幅は、磁極部分層１４Ａの媒体対向面ＡＢＳにおける幅よりも大きくなっている。これにより、磁極部分層１４Ａのヨーク部分層１４Ｂと接する部分の面積を大きくすることができ、この部分での磁束の飽和を防止することができる。その結果、磁束を効率よくヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ導くことができ、且つ磁極部分層１４Ａの媒体対向面ＡＢＳにおける露出面積を小さくすることで、記録媒体に印加される磁界を大きくすることができる。
【００８８】
また、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドにおいて、媒体対向面ＡＢＳから磁極部分層１４Ａの後端面までの長さは２μｍ以上とすることにより、磁極部分層１４Ａの厚みや幅を大きくすることなく、磁極部分層１４Ａのヨーク部分層１４Ｂと接する部分の面積を大きくして、この部分での磁束の飽和を防止することができる。その結果、磁束を効率よくヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ導くことができる。
【００８９】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面の全面に接する非磁性層１５を備えている。非磁性層１５がない場合には、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する際や、ヨーク部分層１４Ｂを電気めっき法によって形成する際に、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面がダメージを受け、この面に例えば０．１〜０．３μｍ程度の凹凸が生じる。本実施の形態では、非磁性層１５を設けていることから、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する際や、ヨーク部分層１４Ｂを電気めっき法によって形成する際に、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面がダメージを受けることを防止でき、その面を平坦にすることができる。特に、本実施の形態では、非磁性層１５を設けることにより、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面と磁極部分層１４Ａの非磁性層１５側の面とが交差するエッジ（図１における点ｂ１や図２における点ｂ２を含むエッジ）を保護することができ、磁極部分層１４Ａの後端面や幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積を十分に確保することができる。また、本実施の形態では、非磁性層１５が媒体対向面ＡＢＳに露出しているので、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部を平坦に保つことができる。これにより、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極部分層１４Ａより発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができる。その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の一部は、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面に隣接し、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されている。その結果、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面からも、非磁性層１５を介してヨーク部分層１４Ｂからも磁極部分層１４Ａの媒体対向面ＡＢＳ側へ磁束を導くことができる。
【００９１】
また、非磁性層１５を、磁極部分層１４Ａを構成する材料、およびギャップ層９のうちの磁極部分層１４Ａと接する部分を構成する材料よりもドライエッチングに対するエッチング速度が小さい材料で構成した場合には、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する際に、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面がダメージを受けることを防止することができる。
【００９２】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、薄膜コイル１０のうち第１の磁性層８と第２の磁性層１４の間に配置された部分は、第１の磁性層８と第２の磁性層１４の中間の位置よりも第１の磁性層８に近い位置に配置されている。これにより、第２の磁性層１４よりも体積の大きな第１の磁性層８によって、薄膜コイル１０から発生する磁界を効率よく吸収でき、薄膜コイル１０が第２の磁性層１４に近い場合に比べて、第１の磁性層８および第２の磁性層１４における磁界の吸収率を高めることができる。
【００９３】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ギャップ層９は、形成時に流動性を有する材料よりなり、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填された第１の部分（絶縁層９Ｂ）と、この第１の部分よりも耐食性、剛性および絶縁性が優れた材料よりなり、薄膜コイル１０および第１の部分を覆い、第１の磁性層８および第２の磁性層１４に接する第２の部分（絶縁層９Ａ，９Ｃ）とを有している。ギャップ層９の第２の部分は、媒体対向面ＡＢＳに露出している。薄膜コイル１０の巻線間に隙間なく非磁性材料を充填することは、スパッタリング法では困難であるが、有機系の材料のように流動性を有する非磁性材料を用いた場合には容易である。しかし、有機系の材料は、ドライエッチングに対する耐性、耐食性、耐熱性、剛性等の点で信頼性に乏しい。本実施の形態では、上述のように、形成時に流動性を有する材料によって薄膜コイル１０の巻線間に充填された第１の部分（絶縁層９Ｂ）を形成し、この第１の部分よりも耐食性、剛性および絶縁性が優れた材料によって、薄膜コイル１０および第１の部分を覆い、第１の磁性層８および第２の磁性層１４に接する第２の部分（絶縁層９Ａ，９Ｃ）を形成するようにしたので、薄膜コイル１０の巻線間に隙間なく非磁性材料を充填でき、且つギャップ層９の信頼性を高めることができる。
【００９４】
また、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５を備えている。これにより、誘導型電磁変換素子を用いて再生を行う場合に比べて、再生性能を向上させることができる。また、ＭＲ素子５は、シールド層３，６によってシールドされているので、再生時の分解能を向上させることができる。
【００９５】
次に、図７ないし図１４を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。
【００９６】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、基板１の上に絶縁層２を形成する。次に、絶縁層２の上に下部シールド層３を形成する。次に、下部シールド層３の上に、絶縁層４の一部となる絶縁膜を形成し、この絶縁膜の上にＭＲ素子５と、このＭＲ素子５に接続される図示しないリードとを形成する。次に、ＭＲ素子５およびリードを、絶縁層４の他の一部となる新たな絶縁膜で覆い、ＭＲ素子５およびリードを絶縁層４内に埋設する。
【００９７】
次に、絶縁層４の上に上部シールド層６を形成し、その上に非磁性層７を形成する。次に、この非磁性層７の上に、第１の磁性層８を所定の形状に形成する。次に、図示しないが、非磁性層７および第１の磁性層８をアルミナ等の非磁性材料で覆い、第１の磁性層８が露出するまで非磁性材料を研磨して、第１の磁性層８の上面を平坦化する。なお、図７ないし図１４では、基板１ないし非磁性層７を省略している。
【００９８】
次に、図７に示したように、第１の磁性層８の上に、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料をスパッタして、絶縁層９Ａを形成する。次に、周知のフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いて、連結部１４Ｃを形成すべき位置において、絶縁層９Ａにコンタクトホール９ａを形成する。次に、周知のフォトリソグラフィ技術および成膜技術（例えば電気めっき法）を用いて、絶縁層９Ａの上に薄膜コイル１０を形成する。次に、周知のフォトリソグラフィ技術を用いて、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填される絶縁層９Ｂを形成する。
【００９９】
次に、図８に示したように、周知のフォトリソグラフィ技術および成膜技術（例えば電気めっき法）を用いて、コンタクトホール９ａが形成された位置において第１の磁性層８の上に連結部１４Ｃを形成する。連結部１４Ｃの厚みは、例えば２〜４μｍとする。次に、スパッタ法を用いて、薄膜コイル１０、絶縁層９Ａ、絶縁層９Ｂおよび連結部１４Ｃを覆うように絶縁層９Ｃを形成する。この時点における絶縁層９Ｃの厚みは、連結部１４Ｃを十分に覆うことができる厚みであればよく、例えば５μｍとする。
【０１００】
次に、図９に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上面を平坦化する。この時点で、第１の磁性層８の上面から絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上面までの距離は、例えば２〜４μｍとする。なお、この時点では、必ずしも連結部１４Ｃを露出させる必要はなく、後の工程で露出させてもよい。また、媒体対向面における絶縁層９Ａおよび絶縁層９Ｃの厚みの総和は、記録ヘッド（誘導型電磁変換素子）のギャップ長となる。
【０１０１】
次に、図１０に示したように、絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上に、磁極部分層１４Ａを構成する材料よりなる被エッチング層１４Ａｅを形成する。被エッチング層１４Ａｅの厚みは、好ましくは０．１〜０．８μｍとし、更に好ましくは０．３〜０．８μｍとする。被エッチング層１４Ａｅの形成方法は、電気めっき法でもよいし、スパッタ法でもよい。被エッチング層１４Ａｅの表面の粗さが大きい場合（例えば、算術平均粗さＲａが１２オングストローム以上の場合）の場合は、化学機械研磨等によって被エッチング層１４Ａｅの表面を研磨して平坦化することが好ましい。
【０１０２】
次に、被エッチング層１４Ａｅの上に、非磁性層１５ｅを形成する。非磁性層１５ｅの厚みは、好ましくは０．５μｍ以下とする。
【０１０３】
次に、図示しないが、非磁性層１５ｅの上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とする。
【０１０４】
次に、図１１に示したように、上記電極層の上に、磁極部分層１４Ａおよび非磁性層１５の形状を決定するためのマスク３２を形成する。このマスク３２の厚みは１〜４μｍとし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とする。マスク３２の材料は、後で行われるドライエッチングに対する耐性に優れた材料であることが好ましい。マスク３２の材料が鉄−ニッケル合金の場合には、マスク３２の形成方法としては、例えばフレームめっき法が用いられる。また、マスク３２はフォトレジストによって形成してもよい。この場合には、マスク３２はフォトリソグラフィ技術を用いて形成される。
【０１０５】
次に、図１２に示したように、マスク３２を用いて、イオンミリング等のドライエッチング技術によって、非磁性層１５ｅおよび被エッチング層１４Ａｅをエッチングして、非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの外形を決定する。また、このエッチングにより、媒体対向面における磁極部分層１４Ａの幅を、トラック幅の規格に一致するように規定してもよい。
【０１０６】
本実施の形態では、上記のエッチングの際に、磁極部分層１４Ａの後端面および両側面の少なくとも一部に傾斜を付ける。このとき、媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面の形状も決定する。上記各面に傾斜を付ける方法としては、例えば、エッチング方法としてイオンミリングを用いる場合には、イオンの照射方向を基板の面（非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの面）に垂直な方向に対して傾いた方向から照射する方法が挙げられる。磁極部分層１４Ａの後端面と両側面、および媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面における磁極部分層１４Ａの幅方向の各辺が、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面となす角度は、全て９２〜１１０゜であることが好ましい。この場合には、一度のエッチングで同時に、磁極部分層１４Ａの後端面と両側面、および媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面の形状を決定することができる。
【０１０７】
エッチングは、図１２に示した絶縁層９Ｃの斜面ｇの上端が、磁極部分層１４Ａの後端面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とが交わる位置と一致したところで終了するとよい。このとき、マスク３２は、非磁性で、耐食性等の点で信頼性が十分にあれば残っていてもよいし、不要ならば除去してもよい。
【０１０８】
上記のエッチングにより、非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの外形が決定されるのと同時に、連結部１４Ｃが露出する。なお、このときに連結部１４Ｃが露出するように、連結部１４Ｃの厚みは予め所望の厚み以上に大きくしておく。
【０１０９】
次に、図示しないが、非磁性層１５、絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とし、下地にＴｉ（チタン）を成膜してもよい。
【０１１０】
次に、図１３に示したように、上記電極層の上に、フォトレジストによって、ヨーク部分層１４Ｂの形状に対応した空隙部を有するレジストフレーム３５を形成する。
【０１１１】
次に、図１４に示したように、レジストフレーム３５を用いて、電気めっき法（フレームめっき法）によって、電極層の上にヨーク部分層１４Ｂを形成する。次に、レジストフレーム３５を除去する。なお、ヨーク部分層１４Ｂは、リフトオフ法を用いて形成することも可能であるが、ヨーク部分層１４Ｂの形状を下地の形状に追従させるためには電気めっき法を用いるのが最も好ましい。
【０１１２】
次に、図示しないが、電極層のうち、ヨーク部分層１４Ｂの下に存在する部分以外の部分をドライエッチングで除去する。
【０１１３】
次に、図１に示したように、第２の磁性層１４を覆うように保護層１７を形成する。次に、保護層１７の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１１４】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドと同様の作用、効果の他に、以下のような作用、効果が得られる。
【０１１５】
本実施の形態では、磁極部分層１４Ａを形成する工程は、ギャップ層９および連結部１４Ｃの上に、磁極部分層１４Ａを構成する材料よりなる被エッチング層１４Ａｅを形成する工程と、被エッチング層１４Ａｅをドライエッチングによって選択的にエッチングして、磁極部分層１４Ａの外形を決定すると共に連結部１４Ｃを露出させる工程とを含む。本実施の形態では、被エッチング層１４Ａｅをドライエッチングすることによって、磁極部分層１４Ａの後端面から連結部１４Ｃの上端部にかけて緩やかな傾斜を持つように、ヨーク部分層１４Ｂの下地の形状が決定される。従って、この下地の上にヨーク部分層１４Ｂを形成することにより、連結部１４Ｃと磁極部分層１４Ａとの間を最短距離で結ぶ磁気経路を形成することが可能になる。
【０１１６】
また、本実施の形態において、被エッチング層１４Ａｅを形成する工程の後で、研磨により、被エッチング層１４Ａｅの上面を平坦化した場合には、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部を完全に平坦化することができる。これにより、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極部分層１４Ａより発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができる。
【０１１７】
また、本実施の形態では、被エッチング層１４Ａｅを形成する工程の前に、研磨により、被エッチング層１４Ａｅの下地となる絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上面を平坦化している。これにより、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の端部を平坦化することができる。また、被エッチング層１４Ａｅをスパッタ法によって形成する場合には、被エッチング層１４Ａｅの成膜時の膜厚均一性がよいため、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部も平坦化することができる。これらのことから、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極部分層１４Ａより発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができる。
【０１１８】
また、本実施の形態において、磁極部分層１４Ａを形成する工程は、被エッチング層１４Ａｅを形成し、被エッチング層１４Ａｅの上に非磁性層１５ｅを形成し、非磁性層１５ｅの上に、磁極部分層１４Ａの形状に対応したマスク３２を形成し、このマスク３２を用いて、非磁性層１５ｅおよび被エッチング層１４Ａｅをエッチングして、磁極部分層１４Ａの外形を決定している。従って、本実施の形態によれば、被エッチング層１４Ａｅの上面を非磁性層１５ｅで保護した状態で磁極部分層１４Ａの外形を決定でき、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面と磁極部分層１４Ａの非磁性層１５側の面とが交差するエッジを保護することができると共に、媒体対向面において磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部の平坦性を維持することができる。
【０１１９】
また、本実施の形態において、ドライエッチングに対する耐性に優れたマスク３２を用いた場合には、磁極部分層１４Ａを構成する材料がドライエッチングに対する耐性に優れている場合でも、マスク３２を用いたドライエッチングによって磁極部分層１４Ａの外形を決定することが可能になる。
【０１２０】
また、本実施の形態において、ヨーク部分層１４Ｂを形成する工程は、電気めっき法によってヨーク部分層１４Ｂを形成してもよい。この場合には、ヨーク部分層１４Ｂを容易に形成できると共に、ヨーク部分層１４Ｂを、その下地の形状によく追従した形状に形成することが可能になる。
【０１２１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図１５ないし図１７を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図１５は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図１５は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図１５において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図１６は図１５のＣ−Ｃ線断面図である。図１７は図１５に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【０１２２】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、第１の実施の形態におけるヨーク部分層１４Ｂのうち、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に隣接する部分を除いた構成になっている。本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂの周囲には、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなる保護層１７Ａが設けられている。ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面のうち、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍は、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面および保護層１７Ａの上面と共に平坦化されている。そして、これらの平坦化された面の上に、第１の実施の形態における保護層１７と同様の保護層１７Ｂが設けられている。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのその他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２３】
次に、図１８および図１９を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１８および図１９では、基板１ないし非磁性層７を省略している。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図１４に示したように、ヨーク部分層１４Ｂを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
【０１２４】
本実施の形態では、次に、図１８に示したように、非磁性層１５およびヨーク部分層１４Ｂを覆うように保護層１７Ａを形成する。
【０１２５】
次に、図１９に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、非磁性層１５が露出するまで保護層１７Ａを研磨して、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面のうち、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面および保護層１７Ａの上面と共に平坦化する。なお、図１９では、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面の一部のみが保護層１７Ａより露出しているが、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面の全体が保護層１７Ａより露出するようにしてもよい。
【０１２６】
次に、図１５に示したように、積層面の全体を覆うように保護層１７Ｂを形成する。次に、保護層１７Ｂの上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１２７】
本実施の形態によれば、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面のうち、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面と共に平坦化したので、磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分の割合を大きくすることが可能になる。
【０１２８】
本実施の形態におけるその他の作用および効果は、第１の実施の形態ではヨーク部分層１４Ｂが非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に対して磁気的に接続されるのに対し、本実施の形態ではそれがないことによる違い以外は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２９】
なお、本実施の形態では、非磁性層１５を設けずに、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面を保護層１７Ａの上面と共に平坦化してもよい。この場合には、非磁性層１５を設けなくとも、媒体対向面において磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部の平坦性を維持することができる。
【０１３０】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図２０および図２１を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図２０は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図２０は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図２０において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図２１は図２０のＤ−Ｄ線断面図である。
【０１３１】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂは、第１の磁性層８と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とに接し、これらに対して磁気的に接続された第１層１４Ｂ1と、この第１層１４Ｂ1と磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面とに接し、これらに対して磁気的に接続された第２層１４Ｂ2とを含んでいる。
【０１３２】
ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1は、コンタクトホール９ａが形成された位置から媒体対向面ＡＢＳに向けて、絶縁層９Ｃの媒体対向面ＡＢＳとは反対側の端面の位置まで、第１の磁性層８および絶縁層９Ｂの上に形成されている。コンタクトホール９ａの位置における第１層１４Ｂ1の厚みは、絶縁層９Ａと絶縁層９Ｂの合計の厚みより大きく、例えば３μｍ以上である。第１層１４Ｂ1の媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳから例えば１．５μｍ以上離れた位置であって、磁極部分層１４Ａの後端面よりは媒体対向面ＡＢＳに近い位置に配置されている。第１層１４Ｂ1を構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、高飽和磁束密度材でもよい。
【０１３３】
ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1における媒体対向面ＡＢＳ側の一部および絶縁層９Ｃの上面は平坦化されている。磁極部分層１４Ａは、この平坦化された第１層１４Ｂ1および絶縁層９Ｃの上面の上に形成されている。従って、ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面の一部に接し、これに対し磁気的に接続されている。
【０１３４】
ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2は、第１層１４Ｂ1および非磁性層１５の上に配置されている。第２層１４Ｂ2は、第１層１４Ｂ1と磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面とに接し、これらに対して磁気的に接続されている。また、第２層１４Ｂ2の媒体対向面ＡＢＳ側の一部は、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に隣接し、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されている。ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2の厚みは、例えば０．５〜２μｍである。第２層１４Ｂ2を構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、高飽和磁束密度材でもよい。
【０１３５】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのその他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【０１３６】
次に、図２２ないし図２９を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図２２ないし図２９では、基板１ないし非磁性層７を省略している。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図７に示したように、絶縁層９Ｂを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
【０１３７】
本実施の形態では、次に、図２２に示したように、周知のフォトリソグラフィ技術および成膜技術（例えば電気めっき法）を用いて、コンタクトホール９ａが形成された位置から媒体対向面ＡＢＳに向けて所定の位置まで、第１の磁性層８および絶縁層９Ｂの上にヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1を形成する。この時点で、第１層１４Ｂ1の形状は、例えば、厚みが３μｍ以上、奥行き（媒体対向面ＡＢＳに垂直な方向の長さ）が２〜１０μｍ、幅が５〜２０μｍである。
【０１３８】
次に、図２３に示したように、スパッタ法を用いて、絶縁層９Ａ、絶縁層９Ｂおよびヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1を覆うように絶縁層９Ｃを形成する。この時点で、絶縁層９Ｃの厚みは、第１層１４Ｂ1の厚み以上とする。
【０１３９】
次に、図２４に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1が露出するまで絶縁層９Ｃの表面を研磨して、絶縁層９Ｃおよび第１層１４Ｂ1の上面を平坦化する。この時点で、第１の磁性層８の上面から絶縁層９Ｃの上面までの距離は、例えば３〜６μｍとする。
【０１４０】
次に、図２５に示したように、絶縁層９Ｃおよび第１層１４Ｂ1の上に、第１の実施の形態と同様の被エッチング層１４Ａｅおよび非磁性層１５ｅを順に形成する。
【０１４１】
次に、図示しないが、非磁性層１５ｅの上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とする。
【０１４２】
次に、図２６に示したように、上記電極層の上に、第１の実施の形態と同様に、磁極部分層１４Ａおよび非磁性層１５の形状を決定するためのマスク３２を形成する。
【０１４３】
次に、図２７に示したように、マスク３２を用いて、イオンミリング等のドライエッチング技術によって、非磁性層１５ｅおよび被エッチング層１４Ａｅをエッチングして、非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの外形を決定する。第１の実施の形態と同様に、上記のエッチングの際には、磁極部分層１４Ａの後端面および両側面の少なくとも一部に傾斜を付ける。このとき、媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面の形状も決定する。マスク３２は、非磁性で、耐食性等の点で信頼性が十分にあれば残っていてもよいし、不要ならば除去してもよい。
【０１４４】
次に、図示しないが、非磁性層１５、絶縁層９Ｃおよびヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1の上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とし、下地にＴｉ（チタン）を成膜してもよい。
【０１４５】
次に、図２８に示したように、上記電極層の上に、フォトレジストによって、ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ２の形状に対応した空隙部を有するレジストフレーム３５を形成する。
【０１４６】
次に、図２９に示したように、レジストフレーム３５を用いて、電気めっき法（フレームめっき法）によって、電極層の上にヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ２を形成する。次に、レジストフレーム３５を除去する。
【０１４７】
次に、図示しないが、電極層のうち、ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ２の下に存在する部分以外の部分をドライエッチングで除去する。
【０１４８】
次に、図２０に示したように、第２の磁性層１４を覆うように保護層１７を形成する。次に、保護層１７の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１４９】
本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面でも磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続されている。従って、本実施の形態によれば、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分の面積を大きくすることができ、その結果、磁束を効率よくヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ導くことができる。
【０１５０】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【０１５１】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図３０を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図３０は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図３０は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図３０において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。
【０１５２】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、第３の実施の形態におけるヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2のうち、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に隣接する部分を除いた構成になっている。本実施の形態では、第２層１４Ｂ2の周囲には、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなる保護層１７Ａが設けられている。第２層１４Ｂ2のギャップ層９とは反対側の面のうち、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍は、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面および保護層１７Ａの上面と共に平坦化されている。そして、これらの平坦化された面の上に、第２の実施の形態と同様に保護層１７Ｂが設けられている。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのその他の構成は、第３の実施の形態と同様である。
【０１５３】
次に、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図２９に示したように、ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2を形成する工程までは、第３の実施の形態と同様である。
【０１５４】
本実施の形態では、次に、非磁性層１５および第２層１４Ｂ2を覆うように保護層１７Ａを形成する。次に、例えば化学機械研磨を用いて、非磁性層１５が露出するまで保護層１７Ａを研磨して、第２層１４Ｂ2のギャップ層９とは反対側の面のうち、少なくとも磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面および保護層１７Ａの上面と共に平坦化する。なお、図３０では、第２層１４Ｂ2のギャップ層９とは反対側の面の一部のみが保護層１７Ａより露出しているが、第２層１４Ｂ2のギャップ層９とは反対側の面の全体が保護層１７Ａより露出するようにしてもよい。次に、図３０に示したように、積層面の全体を覆うように保護層１７Ｂを形成する。次に、保護層１７Ｂの上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１５５】
本実施の形態によれば、ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2のギャップ層９とは反対側の面のうち、少なくとも磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面と共に平坦化したので、磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分の割合を大きくすることが可能になる。
【０１５６】
本実施の形態におけるその他の作用および効果は、第３の実施の形態ではヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2が非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に対して磁気的に接続されるのに対し、本実施の形態ではそれがないことによる違い以外は、第３の実施の形態と同様である。
【０１５７】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、各実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面に磁気的に接続されているが、磁極部分層１４Ａの後端面と幅方向の両側面のうち、いずれか一方にのみ磁気的に接続されていてもよい。
【０１５８】
また、本発明では、磁極部分層１４Ａのヨーク部分層１４Ｂとの接続面の少なくとも一部が、磁極部分層１４Ａのギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いていればよい。従って、例えば、上記接続面は湾曲していてもよい。この場合には、点ｃ１，ｃ２における角度θ１，θ２は９０°であってもよい。なお、接続面は湾曲している場合には、「接続面の少なくとも一部を含む断面」は、接続面の少なくとも一部に接する断面ということになる。
【０１５９】
また、本発明は、垂直磁気記録方式に用いられる薄膜磁気ヘッドに限らず、長手磁気記録方式に用いられる薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。長手磁気記録方式の場合には、ギャップ層が薄いため、磁極部分層のギャップ層側のエッジからギャップ層へ磁束が漏れやすく、そのため、記録媒体に印加される磁界が小さくなる。一方、ヨーク部分層からの磁界を効率よく磁極部分層が吸収するためには、磁極部分層の体積が大きいことが必要である。そこで、本発明のように、磁極部分層のヨーク部分層との接続面を、この接続面と磁極部分層のギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾ければ、磁極部分層のギャップ層側の面の面積を大きくすることなく、磁極部分層の体積を増加させることができる。すなわち、磁極部分層からギャップ層への磁束の漏れを抑えながら、ヨーク部分層からの磁界を効率よく磁極部分層によって吸収することが可能になる。
【０１６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、第２の磁性層が磁極部分層とヨーク部分層とを有するようにしたので、記録媒体に印加される磁界の強度を低下させることなくトラック幅を縮小することが可能になる。また、本発明によれば、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いていることから、接続面が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な場合に比べて接続面の面積が大きくなり、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能になる。これらのことから、本発明によれば、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができ、且つ記録密度を向上させることができるという効果を奏する。
【０１６１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、接続面の少なくとも一部は、接続面の少なくとも一部と磁極部分層のギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いていてもよい。この場合には、ヨーク部分層が磁極部分層のギャップ層とは反対側の面においても磁極部分層に対して磁気的に接続される場合に、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１６２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、接続面の少なくとも一部を含む断面において、ヨーク部分層の厚みは磁極部分層の厚みよりも大きくてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層との接続部分の近傍において、ヨーク部分層側での磁束の飽和を防止することができる。従って、本発明によれば、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能になり、その結果、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能になるという効果を奏する。
【０１６３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されていてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１６４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面の全面に接する非磁性層を備えていてもよい。この場合には、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面が、薄膜磁気ヘッドの製造工程においてダメージを受けることを防止でき、その面を平坦に保つことができる。そのため、本発明によれば、媒体対向面において、磁極部分層のギャップ層とは反対側の端部を平坦に保ち、媒体対向面において磁極部分層より発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができるという効果を奏する。
【０１６５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層のギャップ層とは反対側の面のうち、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において磁極部分層に対して磁気的に接続される部分の近傍は、非磁性層のギャップ層とは反対側の面と共に平坦化されていてもよい。この場合には、磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分の割合を大きくすることが可能になるという効果を奏する。
【０１６６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されていてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１６７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、磁極部分層の飽和磁束密度は、ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であってもよい。この場合には、第２の磁性層の途中における磁束の飽和を防止することができるという効果を奏する。
【０１６８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、再生素子としての磁気抵抗効果素子を備えていてもよい。この場合には、誘導型電磁変換素子を用いて再生を行う場合に比べて、再生性能を向上させることができるという効果を奏する。
【０１６９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、垂直磁気記録方式に用いられるものであってもよい。この場合には、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくくして、線記録密度を高めることができるという効果を奏する。
【０１７０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第２の磁性層が磁極部分層とヨーク部分層とを有するようにしたので、記録媒体に印加される磁界の強度を低下させることなくトラック幅を縮小することが可能になる。また、本発明によれば、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いて配置されることから、接続面が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な場合に比べて接続面の面積が大きくなり、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能になる。これらのことから、本発明によれば、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができ、且つ記録密度を向上させることができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、接続面の少なくとも一部は、接続面の少なくとも一部と磁極部分層のギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いて配置されてもよい。この場合には、ヨーク部分層が磁極部分層のギャップ層とは反対側の面においても磁極部分層に対して磁気的に接続される場合に、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１７２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、接続面の少なくとも一部を含む断面において、ヨーク部分層の厚みは磁極部分層の厚みよりも大きくてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層との接続部分の近傍において、ヨーク部分層側での磁束の飽和を防止することができる。従って、本発明によれば、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能になり、その結果、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能になるという効果を奏する。
【０１７３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１７４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面の全面に接する非磁性層を形成する工程を備えていてもよい。この場合には、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面が、薄膜磁気ヘッドの製造工程においてダメージを受けることを防止でき、その面を平坦に保つことができる。そのため、本発明によれば、媒体対向面において、磁極部分層のギャップ層とは反対側の端部を平坦に保ち、媒体対向面において磁極部分層より発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ヨーク部分層のギャップ層とは反対側の面のうち、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において磁極部分層に対して磁気的に接続される部分の近傍は、非磁性層のギャップ層とは反対側の面と共に平坦化されてもよい。この場合には、磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分の割合を大きくすることが可能になるという効果を奏する。
【０１７６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１７７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、磁極部分層の飽和磁束密度は、ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であってもよい。この場合には、第２の磁性層の途中における磁束の飽和を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示した薄膜磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図４】図１に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図５】比較例の薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。
【図８】図７に続く工程を示す断面図である。
【図９】図８に続く工程を示す断面図である。
【図１０】図９に続く工程を示す断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を示す断面図である。
【図１２】図１１に続く工程を示す断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を示す断面図である。
【図１４】図１３に続く工程を示す断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図１６】図１５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１７】図１５に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。
【図１９】図１８に続く工程を示す断面図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２１】図２０のＤ−Ｄ線断面図である。
【図２２】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。
【図２３】図２２に続く工程を示す断面図である。
【図２４】図２３に続く工程を示す断面図である。
【図２５】図２４に続く工程を示す断面図である。
【図２６】図２５に続く工程を示す断面図である。
【図２７】図２６に続く工程を示す断面図である。
【図２８】図２７に続く工程を示す断面図である。
【図２９】図２８に続く工程を示す断面図である。
【図３０】本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
３…下部シールド層、４…絶縁層、５…ＭＲ素子、６…上部シールド層、７…非磁性層、８…第１の磁性層、９…ギャップ層、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ…絶縁層、１０…薄膜コイル、１４…第２の磁性層、１４Ａ…磁極部分層、１４Ｂ…ヨーク部分層、１４Ｃ…連結部、１５…非磁性層。
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも書込み用の誘導型電磁変換素子を有する薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録再生装置における記録方式には、信号磁化の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）とする長手磁気記録方式と、信号磁化の向きを記録媒体の面に対して垂直な方向とする垂直磁気記録方式とがある。垂直磁気記録方式は、長手磁気記録方式に比べて、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくく、高い線記録密度を実現することが可能であると言われている。
【０００３】
長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドは、一般的に、記録媒体に対向する媒体対向面（エアベアリング面）と、互いに磁気的に連結され、媒体対向面側においてギャップ部を介して互いに対向する磁極部分を含む第１および第２の磁性層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えた構造になっている。
【０００４】
一方、垂直磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドには、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドと同様の構造のリングヘッドと、一つの主磁極によって記録媒体の面に対して垂直方向の磁界を印加する単磁極ヘッドとがある。単磁極ヘッドを用いる場合には、記録媒体としては一般的に、基板上に軟磁性層と磁気記録層とを積層した２層媒体が用いられる。
【０００５】
ところで、近年の高記録密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドではトラック幅の縮小が望まれている。そのため、上記単磁極ヘッドにおいても主磁極の幅の縮小が望まれている。しかしながら、従来、主磁極の幅の縮小を妨げる以下の２つの問題点があった。
【０００６】
第１の問題点は、主磁極の幅を例えば０．５μｍ以下とするような主磁極の高精度のパターニングが困難なことである。すなわち、主磁極は、例えば、フォトリソグラフィ技術によって形成されたレジストフレームを用いて、電気めっき法（フレームめっき法）によって形成される。ところが、従来、主磁極は、コイルを覆って盛り上がった絶縁層の上に形成されるため、レジストフレームも凹凸の高低差の大きな絶縁層の上に形成されることになる。この場合、レジストの膜厚を均一にすることは難しいため、レジストフレームを精度よくパターニングすることが難しい。そのため、主磁極の高精度のパターニングが困難になる。
【０００７】
第２の問題点は、主磁極の幅を縮小すると、磁束が主磁極の先端に到達する前に飽和してしまい、媒体対向面において主磁極の先端より発生される磁界が小さくなることである。
【０００８】
ところで、従来、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドにおいても同様な問題点があった。この問題点を解決するために、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドでは、一方の磁性層を、媒体対向面に露出する磁極部分と、磁極部分へ磁束を導くヨーク部分とに分けた構造が多く採用されている。
【０００９】
そこで、垂直磁気記録方式用の単磁極ヘッドにおいても、主磁極を、媒体対向面に露出する磁極部分と、磁極部分へ磁束を導くヨーク部分とに分けた構造が提案されている。この構造によれば、磁極部分の飽和磁束密度をヨーク部分の飽和磁束密度よりも大きくすることで磁束を効率的に主磁極の先端まで導くことが可能になり、且つ幅の小さな磁極部分を形成することが可能になる。
【００１０】
ところで、従来、長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドでは、一方の磁性層を磁極部分とヨーク部分とに分けた構造とする場合、磁極部分とヨーク部分との接合は、磁極部分のギャップ部とは反対側の面でのみ行われることが多かった。しかし、この構造では、磁極部分とヨーク部分との接合面積が小さいため、接合部分で磁束が飽和しやすく、特に近年の書き込み磁界の増大の要求に応えることができない。そこで、特開平１１−１０２５０６号公報、特開２０００−５７５２２号公報、特開２０００−６７４１３号公報、特開２０００−１４９２１８号公報等に示されるように、磁極部分のギャップ部とは反対側の面のみならず、磁極部分の側面や磁極部分の媒体対向面とは反対側の面でも、磁極部分とヨーク部分との接合を行わせる構造の薄膜磁気ヘッドが提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
垂直磁気記録方式用の単磁極ヘッドにおいて、主磁極を磁極部分とヨーク部分とに分けた構造とする場合に、上述の長手磁気記録方式用の薄膜磁気ヘッドと同様に、磁極部分のギャップ部とは反対側の面のみならず、磁極部分の側面や磁極部分の媒体対向面とは反対側の面でも、磁極部分とヨーク部分との接合を行わせる構造を採用することも考えられる。
【００１２】
垂直磁気記録方式用のヘッドでは、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を大きくすることが重要である。しかしながら、垂直磁気記録方式用のヘッドにおいて上記の構造を採用しても、磁極部分の媒体対向面とは反対側の面や磁極部分の側面における接合面積は、磁極部分のギャップ部とは反対側の面における接合面に比べて相対的に小さいため、記録媒体に対して垂直な方向の磁界を大きくすることができないという問題点がある。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができ、且つ記録密度を向上させることができるようにした薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体の進行方向の前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、媒体対向面から離れた位置において互いに磁気的に連結された第１および第２の磁性層と、
非磁性材料よりなり、第１の磁性層と第２の磁性層との間に設けられたギャップ層と、
少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備え、
第２の磁性層は、磁極部分を含み、媒体対向面における幅がトラック幅を規定する磁極部分層と、磁極部分と第１の磁性層とを磁気的に接続するヨーク部分層とを有し、
ヨーク部分層は、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続され、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部は、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いているものである。
【００１５】
本発明の薄膜磁気ヘッドでは、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いていることから、接続面が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な場合に比べて接続面の面積が大きくなる。これにより、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能となり、その結果、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能となる。
【００１６】
本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、接続面の少なくとも一部は、接続面の少なくとも一部と磁極部分層のギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いていてもよい。
【００１７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、接続面の少なくとも一部を含む断面において、ヨーク部分層の厚みは磁極部分層の厚みよりも大きくてもよい。
【００１８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されていてもよい。この場合、薄膜磁気ヘッドは、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面に接する非磁性層を備え、ヨーク部分層は、非磁性層を介して磁極部分層のギャップ層とは反対側の面に隣接し、非磁性層を介して磁極部分層に磁気的に接続されていてもよい。
【００１９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面の全面に接する非磁性層を備えていてもよい。この場合、ヨーク部分層のギャップ層とは反対側の面のうち、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において磁極部分層に対して磁気的に接続される部分の近傍は、非磁性層のギャップ層とは反対側の面と共に平坦化されていてもよい。
【００２０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されていてもよい。
【００２１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、磁極部分層の飽和磁束密度は、ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であってもよい。
【００２２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、更に、再生素子としての磁気抵抗効果素子を備えていてもよい。
【００２３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、垂直磁気記録方式に用いられるものであってもよい。
【００２４】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、記録媒体に対向する媒体対向面と、記録媒体の進行方向の前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、媒体対向面から離れた位置において互いに磁気的に連結された第１および第２の磁性層と、非磁性材料よりなり、第１の磁性層と第２の磁性層との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備え、第２の磁性層は、磁極部分を含み、媒体対向面における幅がトラック幅を規定する磁極部分層と、磁極部分と第１の磁性層とを磁気的に接続するヨーク部分層とを有する薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、
第１の磁性層を形成する工程と、
ギャップ層を形成する工程と、
薄膜コイルを形成する工程と、
ヨーク部分層が、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続され、且つ、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いて配置されるように、磁極部分層とヨーク部分層とを有する第２の磁性層を形成する工程と
を備えたものである。
【００２５】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いて配置されることから、接続面が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な場合に比べて、接続面の面積が大きくなる。これにより、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能となり、その結果、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能となる。
【００２６】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、接続面の少なくとも一部は、接続面の少なくとも一部と磁極部分層のギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いて配置されてもよい。
【００２７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、接続面の少なくとも一部を含む断面において、ヨーク部分層の厚みは磁極部分層の厚みよりも大きくてもよい。
【００２８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されてもよい。この場合、薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面に接する非磁性層を形成する工程を備え、ヨーク部分層は、非磁性層を介して磁極部分層のギャップ層とは反対側の面に隣接し、非磁性層を介して磁極部分層に磁気的に接続されてもよい。
【００２９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面の全面に接する非磁性層を形成する工程を備えていてもよい。この場合、第２の磁性層を形成する工程は、非磁性層を形成する工程の後で、ヨーク部分層のうちの少なくとも磁極部分層に対して磁気的に接続される部分を形成する工程と、非磁性層およびヨーク部分層を覆うように保護層を形成する工程と、非磁性層が露出するまで保護層を研磨して、ヨーク部分層のギャップ層とは反対側の面のうち、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において磁極部分層に対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層のギャップ層とは反対側の面と共に平坦化する工程とを含んでいてもよい。
【００３０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されてもよい。
【００３１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、磁極部分層の飽和磁束密度は、ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であってもよい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図１は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図１において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は図１に示した薄膜磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図４は図１に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【００３３】
図１および図２に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、アルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１と、この基板１の上に形成されたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に形成された磁性材料よりなる下部シールド層３と、この下部シールド層３の上に、絶縁層４を介して形成された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５の上に絶縁層４を介して形成された磁性材料よりなる上部シールド層６とを備えている。下部シールド層３および上部シールド層６の厚みは、それぞれ例えば１〜２μｍである。
【００３４】
ＭＲ素子５の一端部は、媒体対向面（エアベアリング面）ＡＢＳに配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。
【００３５】
薄膜磁気ヘッドは、更に、上部シールド層６の上に形成された非磁性層７と、この非磁性層７の上に形成された磁性材料よりなる第１の磁性層８と、この第１の磁性層８の上において薄膜コイル１０を形成すべき位置に形成された絶縁層９Ａと、この絶縁層９Ａの上に形成された薄膜コイル１０と、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填された絶縁層９Ｂとを備えている。絶縁層９Ａには、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置において、コンタクトホール９ａが形成されている。
【００３６】
第１の磁性層８の厚みは例えば１〜２μｍである。第１の磁性層８を構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、後述するような高飽和磁束密度材でもよい。また、第１の磁性層８は、２つ以上の層で構成してもよい。
【００３７】
絶縁層９Ａは、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなり、その厚みは例えば０．１〜１μｍである。
【００３８】
薄膜コイル１０は、銅等の導電性の材料よりなり、その巻線の厚みは例えば０．３〜２μｍである。薄膜コイル１０の巻数は任意であり、巻線のピッチも任意である。
【００３９】
絶縁層９Ｂは、形成時に流動性を有する非導電性且つ非磁性の材料よりなる。具体的には、絶縁層９Ｂは、例えば、フォトレジスト（感光性樹脂）のような有機系の非導電性非磁性材料によって形成してもよいし、塗布ガラスよりなるスピンオングラス（ＳＯＧ）膜で形成してもよい。
【００４０】
薄膜磁気ヘッドは、更に、コンタクトホール９ａが形成された位置において第１の磁性層８の上に形成された磁性材料よりなる連結部１４Ｃと、薄膜コイル１０、絶縁層９Ａおよび絶縁層９Ｂを覆うように形成された絶縁層９Ｃとを備えている。連結部１４Ｃは、後述する第２の磁性層１４の一部となる。薄膜コイル１０は、連結部１４Ｃの回りに巻回されている。
【００４１】
連結部１４Ｃの形状は、例えば、厚みが２〜４μｍ、奥行き（媒体対向面ＡＢＳに垂直な方向の長さ）が２〜１０μｍ、幅が５〜２０μｍである。連結部１４Ｃを構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、後述するような高飽和磁束密度材でもよい。
【００４２】
絶縁層９Ｃは、絶縁層９Ｂよりも耐食性、剛性および絶縁性が優れた非導電性且つ非磁性の材料よりなる。このような材料としては、アルミナやシリコン酸化物（ＳｉＯ2）等の無機系の非導電性非磁性材料を用いることができる。媒体対向面ＡＢＳにおける絶縁層９Ａおよび絶縁層９Ｃの合計の厚みは、例えば２〜４μｍである。また、この厚みは、連結部１４Ｃの厚み以上とする。
【００４３】
絶縁層９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、第１の磁性層８と後述する第２の磁性層１４との間に設けられるギャップ層９を構成する。
【００４４】
薄膜磁気ヘッドは、絶縁層９Ｃの上に形成された磁性材料よりなる第２の磁性層１４を備えている。第２の磁性層１４は、前述の連結部１４Ｃと、磁極部分を含む磁極部分層１４Ａと、ヨーク部分となり、連結部１４Ｃを介して磁極部分層１４Ａと第１の磁性層８とを磁気的に接続するヨーク部分層１４Ｂとを有している。磁極部分層１４Ａは、媒体対向面ＡＢＳから、媒体対向面ＡＢＳと連結部１４Ｃとの間の所定の位置にかけて、絶縁層９Ｃの上に形成されている。ヨーク部分層１４Ｂは、連結部１４Ｃの第１の磁性層８とは反対側の端部（以下、上端部と言う。）と磁極部分層１４Ａの媒体対向面ＡＢＳとは反対側の端面（以下、後端面と言う。）とを磁気的に接続する。また、ヨーク部分層１４Ｂは、その内部において連結部１４Ｃの上端部と磁極部分層１４Ａの後端面との間を最短距離で結ぶ磁気経路が形成されるような形状を有している。薄膜磁気ヘッドは、更に、磁極部分層１４Ａの上に形成された非磁性層１５を備えている。非磁性層１５は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面の全面に接している。ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の一部は、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に隣接し、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面の一部に磁気的に接続されている。薄膜磁気ヘッドは、更に、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなり、第２の磁性層１４を覆うように形成された保護層１７を備えている。
【００４５】
薄膜コイル１０の第２の磁性層１４側の面は、媒体対向面ＡＢＳにおけるギャップ層９の第２の磁性層１４側の端部（絶縁層９Ｃの磁性層１４側の端部）の位置および連結部１４Ｃの上端部の位置よりも第１の磁性層８側の位置に配置されている。
【００４６】
磁極部分層１４Ａの厚みは、好ましくは０．１〜０．８μｍであり、更に好ましくは０．３〜０．８μｍである。また、媒体対向面ＡＢＳから磁極部分層１４Ａの後端面までの長さは２μｍ以上である。
【００４７】
図４に示したように、磁極部分層１４Ａは、媒体対向面ＡＢＳ側に配置された第１の部分１４Ａ1と、この第１の部分１４Ａ1よりも媒体対向面ＡＢＳから離れた位置に配置された第２の部分１４Ａ2とを含んでいる。第１の部分１４Ａ1は、第２の磁性層１４における磁極部分となる。第１の磁性層８における磁極部分は、第１の磁性層８のうちギャップ層９を介して上記第１の部分１４Ａ1に対向する部分を含む。
【００４８】
第１の部分１４Ａ1は、トラック幅と等しい幅を有している。すなわち、第１の部分１４Ａ1の媒体対向面ＡＢＳにおける幅がトラック幅を規定している。第２の部分１４Ａ2の幅は、第１の部分１４Ａ1との境界位置では第１の部分１４Ａ1の幅と等しく、その位置から媒体対向面ＡＢＳより遠ざかる程、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の一部は、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの第２の部分１４Ａ2の上に重なっている。
【００４９】
第１の部分１４Ａ1の媒体対向面ＡＢＳにおける幅、すなわちトラック幅は、好ましくは０．５μｍ以下であり、更に好ましくは０．３μｍ以下である。ヨーク部分層１４Ｂと重なる部分における第２の部分１４Ａ2の幅は、第１の部分１４Ａ1の媒体対向面ＡＢＳにおける幅よりも大きく、例えば２μｍ以上である。
【００５０】
ヨーク部分層１４Ｂの厚みは、例えば１〜２μｍである。ヨーク部分層１４Ｂは、図１に示したように、磁極部分層１４Ａの後端面に磁気的に接続されていると共に、図２に示したように、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面に磁気的に接続されている。磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面は、本発明における接続面に対応する。また、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳから例えば１．５μｍ以上離れた位置に配置されている。
【００５１】
磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度は、ヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度以上となっている。磁極部分層１４Ａを構成する磁性材料としては、飽和磁束密度が１．４Ｔ以上の高飽和磁束密度材を用いるのが好ましい。高飽和磁束密度材としては、鉄および窒素原子を含む材料、鉄、ジルコニアおよび酸素原子を含む材料、鉄およびニッケル元素を含む材料等を用いることができる。具体的には、高飽和磁束密度材としては、例えば、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）、ＦｅＮやその化合物、Ｃｏ系アモルファス合金、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｍ（必要に応じてＯ（酸素原子）も含む。）、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｍ（必要に応じてＯ（酸素原子）も含む。）の中のうちの少なくとも１種類を用いることができる。ここで、Ｍは、Ｎｉ，Ｎ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｕ（いずれも化学記号）の中から選択された少なくとも１種類である。
【００５２】
ヨーク部分層１４Ｂを構成する磁性材料としては、例えば、飽和磁束密度が１．０Ｔ程度となる鉄およびニッケル元素を含む材料を用いることができる。このような材料は、耐食性に優れ、且つ磁極部分層１４Ａを構成する材料よりも高抵抗である。また、このような材料を用いることにより、ヨーク部分層１４Ｂの形成が容易になる。
【００５３】
また、ヨーク部分層１４Ｂを構成する磁性材料としては、磁極部分層１４Ａを構成する磁性材料と同じ組成系のものを用いることもできる。この場合には、ヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度を、磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度よりも小さくするために、ヨーク部分層１４Ｂを構成する磁性材料としては、磁極部分層１４Ａを構成する磁性材料に比べて、鉄原子の組成比の小さい材料を用いるのが好ましい。
【００５４】
非磁性層１５の平面的な形状は、磁極部分層１４Ａと同様である。また、非磁性層１５は、媒体対向面ＡＢＳに露出している。非磁性層１５の厚みは、好ましくは０．５μｍ以下である。また、非磁性層１５は、省くことも可能である。
【００５５】
非磁性層１５を構成する材料としては、例えば、チタンまたはタンタルを含む材料（合金および酸化物を含む。）や、アルミナやシリコン酸化物（ＳｉＯ2）等の無機系の非導電性非磁性材料を用いることができる。また、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する場合には、非磁性層１５を構成する材料として、磁極部分層１４Ａを構成する材料、およびギャップ層９のうちの磁極部分層１４Ａに接する絶縁層９Ｃを構成する材料よりもドライエッチングに対するエッチング速度が小さい材料を用いるのが好ましい。このような材料としては、例えばチタンまたはタンタルを含む材料（合金および酸化物を含む。）を用いることができる。
【００５６】
図３に示したように、媒体対向面ＡＢＳに露出する磁極部分層１４Ａの面の形状は、記録媒体の進行方向Ｔの後側（スライダにおける空気流入端側）に配置される下辺が上辺よりも小さい台形であることが好ましい。また、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面と、媒体対向面ＡＢＳに露出する磁極部分層１４Ａの面における側辺とのなす角度は９２〜１１０゜が好ましい。
【００５７】
以上説明したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面ＡＢＳと再生ヘッドと記録ヘッド（誘導型電磁変換素子）とを備えている。再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面ＡＢＳ側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層６を備えている。
【００５８】
記録ヘッドは、媒体対向面ＡＢＳ側において記録媒体の進行方向Ｔの前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置において互いに磁気的に連結された第１の磁性層８および第２の磁性層１４と、非磁性材料よりなり、第１の磁性層８と第２の磁性層１４との間に設けられたギャップ層９と、少なくとも一部が第１の磁性層８および第２の磁性層１４の間に、これらの磁性層８，１４に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイル１０とを備えている。
【００５９】
第２の磁性層１４は、磁極部分を含み、媒体対向面ＡＢＳにおける幅がトラック幅を規定する磁極部分層１４Ａと、ヨーク部分となり、連結部１４Ｃを介して磁極部分層１４Ａと第１の磁性層８とを磁気的に接続するヨーク部分層１４Ｂと連結部１４Ｃを有している。ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面に磁気的に接続されている。また、磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度は、ヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度以上となっている。
【００６０】
本実施の形態によれば、第２の磁性層１４が磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとを有するようにしたので、記録媒体に印加される磁界の強度を低下させることなくトラック幅を縮小することが可能になる。
【００６１】
また、本実施の形態では、図１に示したように、磁極部分層１４Ａの後端面は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面に垂直な方向に対して傾いている。すなわち、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面と磁極部分層１４Ａの後端面とのなす角度θ１は、理論上は、０°＜θ１＜９０°および９０°＜θ１＜１８０°の範囲内の値となる。磁極部分層１４Ａの後端面は、この後端面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いているのが好ましい。すなわち、角度θ１は、９０°＜θ１＜１８０°の範囲内の値であることが好ましい。角度θ１は、９２〜１１０°であることがより好ましい。
【００６２】
ここで、磁極部分層１４Ａの後端面が磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面に垂直な方向に対して傾いていることによる効果について説明する。まず、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドとの比較のための比較例を挙げる。図５は、この比較例の薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図、図６は図５のＢ−Ｂ線断面図である。この比較例の薄膜磁気ヘッドの構成は、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面が磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面に垂直である点以外は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドと同様である。
【００６３】
ここで、図１に示した断面および図５に示した断面において、非磁性層１５の後端面と非磁性層１５の磁極部分層１４Ａとは反対側の面とが交わる点をａ１とし、磁極部分層１４Ａの後端面と磁極部分層１４Ａの非磁性層１５側の面とが交わる点をｂ１とし、磁極部分層１４Ａの後端面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とが交わる点をｃ１とする。
【００６４】
図５に示した比較例の薄膜磁気ヘッドでは、線分ｂ１ｃ１の長さは磁極部分層１４Ａの膜厚ｄと等しくなる。一方、図１に示した本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、線分ｂ１ｃ１の長さは、磁極部分層１４Ａの膜厚ｄと前述の角度θ１を用いて、以下の式（１）で表される。
【００６５】
ｂ１ｃ１＝ｄ／｜ｓｉｎθ１｜ …（１）
【００６６】
｜ｓｉｎθ１｜は１より小さいので、本実施の形態における線分ｂ１ｃ１の長さは、比較例における線分ｂ１ｃ１の長さよりも大きくなる。すなわち、磁極部分層１４Ａの後端面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積は、比較例に比べて本実施の形態の方が大きくなる。また、｜ｓｉｎθ１｜が小さくなればなるほど、線分ｂ１ｃ１の長さが大きくなり、それと共に、磁極部分層１４Ａの後端面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積が大きくなる。従って、本実施の形態によれば、磁極部分層１４Ａの後端面を介してヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ効率よく磁束を導くことが可能になり、その結果、磁極部分層１４Ａの媒体対向面側の端部より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能になる。
【００６７】
また、磁極部分層１４Ａの後端面が、この後端面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いている場合には、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積が大きくなる。これによって、ヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへより効率よく磁束を導くことが可能になる。
【００６８】
また、本実施の形態では、図２に示したように、磁極部分層１４Ａの後端面と同様に、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面も、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面に垂直な方向に対して傾いている。すなわち、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面と磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面とのなす角度θ２は、理論上は、０°＜θ２＜９０°および９０°＜θ２＜１８０°の範囲内の値となる。磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面は、各側面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いているのが好ましい。すなわち、角度θ２は、９０°＜θ２＜１８０°の範囲内の値であることが好ましい。角度θ２は、９２〜１１０°であることがより好ましい。
【００６９】
ここで、図２に示した断面および図６に示した断面において、非磁性層１５の側面と非磁性層１５の磁極部分層１４Ａとは反対側の面とが交わる点をａ２とし、磁極部分層１４Ａの側面と磁極部分層１４Ａの非磁性層１５側の面とが交わる点をｂ２とし、磁極部分層１４Ａの側面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とが交わる点をｃ２とする。線分ｂ２ｃ２の長さは、磁極部分層１４Ａの膜厚ｄと前述の角度θ２を用いて、以下の式（２）で表される。
【００７０】
ｂ２ｃ２＝ｄ／｜ｓｉｎθ２｜ …（２）
【００７１】
従って、本実施の形態における線分ｂ２ｃ２の長さは、比較例における線分ｂ２ｃ２の長さよりも大きくなる。すなわち、磁極部分層１４Ａの幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積は、比較例に比べて本実施の形態の方が大きくなる。また、｜ｓｉｎθ２｜が小さくなればなるほど、線分ｂ２ｃ２の長さが大きくなり、それと共に、磁極部分層１４Ａの側面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積が大きくなる。これにより、磁極部分層１４Ａの側面を介してヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ効率よく磁束を導くことが可能になり、その結果、磁極部分層１４Ａの媒体対向面側の端部より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能になる。
【００７２】
また、本実施の形態に係るヘッドにおいて、媒体対向面ＡＢＳに露出する磁極部分層１４Ａの面の形状は、記録媒体の進行方向Ｔの後側（スライダにおける空気流入端側）に配置される下辺が上辺よりも小さい台形形状とするのが好ましい。これにより、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いた場合には、スキュー角が生じたときの記録トラック幅の変化を抑えることができ、長手磁気記録方式に用いた場合にはトラック幅をより縮小することが可能となる。媒体対向面ＡＢＳに露出する磁極部分層１４Ａの面において、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の辺と磁極部分層１４Ａの幅方向の各辺とのなす角度は、９２〜１１０°であることがより好ましい。
【００７３】
また、本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂと磁気的に接続される磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面を含む断面において、ヨーク部分層１４Ｂの厚みは磁極部分層１４Ａの厚みよりも大きくなっている。そのため、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの接続部分の近傍において、ヨーク部分層１４Ｂ側での磁束の飽和を防止することができる。これにより、ヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ効率よく磁束を導くことが可能になり、その結果、磁極部分層１４Ａの媒体対向面側の端部より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能になる。
【００７４】
ここで、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとが磁気的に接続する部分におけるヨーク部分層１４Ｂの厚みをＴＹ、その接続部分における磁極部分層１４Ａの厚みをＴＰ、ヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度をＢＳＹ、磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度をＢＳＰとすると、ヨーク部分層１４Ｂ側での磁束の飽和を防止するためには、以下の式（３）の関係となるのが好ましい。
【００７５】
ＴＹ／ＴＰ＞ＢＳＰ／ＢＳＹ …（３）
【００７６】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、垂直磁気記録方式に用いるのに適している。この薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いる場合、第２の磁性層１４の磁極部分層１４Ａにおける第１の部分１４Ａ1が主磁極となり、第１の磁性層８の磁極部分が補助磁極となる。なお、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いる場合には、記録媒体としては２層媒体と単層媒体のいずれをも使用することが可能である。
【００７７】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、第２の磁性層１４が磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとを有し、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａに磁束を導くための十分な体積を有し、また、磁極部分層１４Ａの飽和磁束密度がヨーク部分層１４Ｂの飽和磁束密度以上であることから、第２の磁性層１４の途中における磁束の飽和を防止することができる。
【００７８】
また、本実施の形態では、薄膜コイル１０のうち磁性層８，１４の間に配置された部分の第２の磁性層１４側の面は、媒体対向面ＡＢＳにおけるギャップ層９の第２の磁性層１４側の端部の位置および連結部１４Ｃの上端部の位置よりも第１の磁性層８側の位置に配置されている。そして、ヨーク部分層１４Ｂは、連結部１４Ｃの上端部と磁極部分層１４Ａの後端面とを磁気的に接続している。従って、ヨーク部分層１４Ｂは、連結部１４Ｃと磁極部分層１４Ａとの間に短い磁気経路で且つ強い磁気的結合を形成することができる。
【００７９】
これらのことから、本実施の形態によれば、第２の磁性層１４の磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくし、且つ磁路長を短縮して高周波特性を向上させることが可能になる。磁極部分層１４Ａに高飽和磁束密度材を用いた場合には、特に、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができ、保磁力の大きな記録媒体への記録も可能となる。
【００８０】
また、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体の面に垂直な方向の磁界は長手方向の磁界よりも大きく、ヘッドが発生する磁気エネルギを効率よく、記録媒体に伝達することができる。従って、この薄膜磁気ヘッドによれば、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくくして、線記録密度を高めることができる。
【００８１】
図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、第１の磁性層８を記録媒体の進行方向Ｔの後側（薄膜磁気ヘッドを含むスライダにおける空気流入端側）に配置し、第２の磁性層１４を記録媒体の進行方向Ｔの前側（薄膜磁気ヘッドを含むスライダにおける空気流出端側）に配置するのが好ましい。しかし、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを垂直磁気記録方式に用いる場合には、第１の磁性層８と第２の磁性層１４の配置は、上記の配置とは逆でもよい。
【００８２】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、第２の磁性層１４のヨーク部分層１４Ｂは、その内部において連結部１４Ｃの上端部と磁極部分層１４Ａの後端面との間を最短距離で結ぶ磁気経路が形成されるような形状を有している。これにより、特に磁路長を短縮でき、高周波特性を向上させることが可能になる。
【００８３】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、媒体対向面ＡＢＳにおける磁極部分層１４Ａと第１の磁性層８との間の距離は、連結部１４Ｃの厚み以上としている。そして、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの後端面との接続位置から連結部１４Ｃとの接続位置にかけて、徐々に第１の磁性層８に近づいている。これにより、特に磁路長を短縮でき、高周波特性を向上させることが可能になる。
【００８４】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂの少なくとも一部は、第１の磁性層８側に突出する弧状に形成されている。これにより、ヨーク部分層１４Ｂの一部が、薄膜コイル１０に近くなり、薄膜コイル１０によって発生される磁界をヨーク部分層１４Ｂで効率よく吸収することが可能になる。
【００８５】
また、図３に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの後端面と幅方向の両側面とに磁気的に接続されている。これにより、磁極部分層１４Ａの体積が小さくても、ヨーク部分層１４Ｂと磁極部分層１４Ａとの接続部分の面積を増やすことができ、この接続部分における磁束の飽和を防止することができる。その結果、磁束を効率よくヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ導くことができ、記録媒体に印加される磁界を大きくすることができる。
【００８６】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳから離れた位置に配置されている。これにより、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の端部より発生される磁界によって記録媒体に情報の書き込みが生じることを防止することができる。
【００８７】
また、図４に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極部分層１４Ａのヨーク部分層１４Ｂと接する部分の幅は、磁極部分層１４Ａの媒体対向面ＡＢＳにおける幅よりも大きくなっている。これにより、磁極部分層１４Ａのヨーク部分層１４Ｂと接する部分の面積を大きくすることができ、この部分での磁束の飽和を防止することができる。その結果、磁束を効率よくヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ導くことができ、且つ磁極部分層１４Ａの媒体対向面ＡＢＳにおける露出面積を小さくすることで、記録媒体に印加される磁界を大きくすることができる。
【００８８】
また、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドにおいて、媒体対向面ＡＢＳから磁極部分層１４Ａの後端面までの長さは２μｍ以上とすることにより、磁極部分層１４Ａの厚みや幅を大きくすることなく、磁極部分層１４Ａのヨーク部分層１４Ｂと接する部分の面積を大きくして、この部分での磁束の飽和を防止することができる。その結果、磁束を効率よくヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ導くことができる。
【００８９】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面の全面に接する非磁性層１５を備えている。非磁性層１５がない場合には、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する際や、ヨーク部分層１４Ｂを電気めっき法によって形成する際に、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面がダメージを受け、この面に例えば０．１〜０．３μｍ程度の凹凸が生じる。本実施の形態では、非磁性層１５を設けていることから、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する際や、ヨーク部分層１４Ｂを電気めっき法によって形成する際に、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面がダメージを受けることを防止でき、その面を平坦にすることができる。特に、本実施の形態では、非磁性層１５を設けることにより、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面と磁極部分層１４Ａの非磁性層１５側の面とが交差するエッジ（図１における点ｂ１や図２における点ｂ２を含むエッジ）を保護することができ、磁極部分層１４Ａの後端面や幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂが磁気的に接続する部分の面積を十分に確保することができる。また、本実施の形態では、非磁性層１５が媒体対向面ＡＢＳに露出しているので、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部を平坦に保つことができる。これにより、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極部分層１４Ａより発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができる。その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂの媒体対向面ＡＢＳ側の一部は、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面に隣接し、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されている。その結果、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面からも、非磁性層１５を介してヨーク部分層１４Ｂからも磁極部分層１４Ａの媒体対向面ＡＢＳ側へ磁束を導くことができる。
【００９１】
また、非磁性層１５を、磁極部分層１４Ａを構成する材料、およびギャップ層９のうちの磁極部分層１４Ａと接する部分を構成する材料よりもドライエッチングに対するエッチング速度が小さい材料で構成した場合には、磁極部分層１４Ａをドライエッチングによって形成する際に、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面がダメージを受けることを防止することができる。
【００９２】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、薄膜コイル１０のうち第１の磁性層８と第２の磁性層１４の間に配置された部分は、第１の磁性層８と第２の磁性層１４の中間の位置よりも第１の磁性層８に近い位置に配置されている。これにより、第２の磁性層１４よりも体積の大きな第１の磁性層８によって、薄膜コイル１０から発生する磁界を効率よく吸収でき、薄膜コイル１０が第２の磁性層１４に近い場合に比べて、第１の磁性層８および第２の磁性層１４における磁界の吸収率を高めることができる。
【００９３】
また、図１に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ギャップ層９は、形成時に流動性を有する材料よりなり、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填された第１の部分（絶縁層９Ｂ）と、この第１の部分よりも耐食性、剛性および絶縁性が優れた材料よりなり、薄膜コイル１０および第１の部分を覆い、第１の磁性層８および第２の磁性層１４に接する第２の部分（絶縁層９Ａ，９Ｃ）とを有している。ギャップ層９の第２の部分は、媒体対向面ＡＢＳに露出している。薄膜コイル１０の巻線間に隙間なく非磁性材料を充填することは、スパッタリング法では困難であるが、有機系の材料のように流動性を有する非磁性材料を用いた場合には容易である。しかし、有機系の材料は、ドライエッチングに対する耐性、耐食性、耐熱性、剛性等の点で信頼性に乏しい。本実施の形態では、上述のように、形成時に流動性を有する材料によって薄膜コイル１０の巻線間に充填された第１の部分（絶縁層９Ｂ）を形成し、この第１の部分よりも耐食性、剛性および絶縁性が優れた材料によって、薄膜コイル１０および第１の部分を覆い、第１の磁性層８および第２の磁性層１４に接する第２の部分（絶縁層９Ａ，９Ｃ）を形成するようにしたので、薄膜コイル１０の巻線間に隙間なく非磁性材料を充填でき、且つギャップ層９の信頼性を高めることができる。
【００９４】
また、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５を備えている。これにより、誘導型電磁変換素子を用いて再生を行う場合に比べて、再生性能を向上させることができる。また、ＭＲ素子５は、シールド層３，６によってシールドされているので、再生時の分解能を向上させることができる。
【００９５】
次に、図７ないし図１４を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。
【００９６】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、基板１の上に絶縁層２を形成する。次に、絶縁層２の上に下部シールド層３を形成する。次に、下部シールド層３の上に、絶縁層４の一部となる絶縁膜を形成し、この絶縁膜の上にＭＲ素子５と、このＭＲ素子５に接続される図示しないリードとを形成する。次に、ＭＲ素子５およびリードを、絶縁層４の他の一部となる新たな絶縁膜で覆い、ＭＲ素子５およびリードを絶縁層４内に埋設する。
【００９７】
次に、絶縁層４の上に上部シールド層６を形成し、その上に非磁性層７を形成する。次に、この非磁性層７の上に、第１の磁性層８を所定の形状に形成する。次に、図示しないが、非磁性層７および第１の磁性層８をアルミナ等の非磁性材料で覆い、第１の磁性層８が露出するまで非磁性材料を研磨して、第１の磁性層８の上面を平坦化する。なお、図７ないし図１４では、基板１ないし非磁性層７を省略している。
【００９８】
次に、図７に示したように、第１の磁性層８の上に、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料をスパッタして、絶縁層９Ａを形成する。次に、周知のフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いて、連結部１４Ｃを形成すべき位置において、絶縁層９Ａにコンタクトホール９ａを形成する。次に、周知のフォトリソグラフィ技術および成膜技術（例えば電気めっき法）を用いて、絶縁層９Ａの上に薄膜コイル１０を形成する。次に、周知のフォトリソグラフィ技術を用いて、少なくとも薄膜コイル１０の巻線間に充填される絶縁層９Ｂを形成する。
【００９９】
次に、図８に示したように、周知のフォトリソグラフィ技術および成膜技術（例えば電気めっき法）を用いて、コンタクトホール９ａが形成された位置において第１の磁性層８の上に連結部１４Ｃを形成する。連結部１４Ｃの厚みは、例えば２〜４μｍとする。次に、スパッタ法を用いて、薄膜コイル１０、絶縁層９Ａ、絶縁層９Ｂおよび連結部１４Ｃを覆うように絶縁層９Ｃを形成する。この時点における絶縁層９Ｃの厚みは、連結部１４Ｃを十分に覆うことができる厚みであればよく、例えば５μｍとする。
【０１００】
次に、図９に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上面を平坦化する。この時点で、第１の磁性層８の上面から絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上面までの距離は、例えば２〜４μｍとする。なお、この時点では、必ずしも連結部１４Ｃを露出させる必要はなく、後の工程で露出させてもよい。また、媒体対向面における絶縁層９Ａおよび絶縁層９Ｃの厚みの総和は、記録ヘッド（誘導型電磁変換素子）のギャップ長となる。
【０１０１】
次に、図１０に示したように、絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上に、磁極部分層１４Ａを構成する材料よりなる被エッチング層１４Ａｅを形成する。被エッチング層１４Ａｅの厚みは、好ましくは０．１〜０．８μｍとし、更に好ましくは０．３〜０．８μｍとする。被エッチング層１４Ａｅの形成方法は、電気めっき法でもよいし、スパッタ法でもよい。被エッチング層１４Ａｅの表面の粗さが大きい場合（例えば、算術平均粗さＲａが１２オングストローム以上の場合）の場合は、化学機械研磨等によって被エッチング層１４Ａｅの表面を研磨して平坦化することが好ましい。
【０１０２】
次に、被エッチング層１４Ａｅの上に、非磁性層１５ｅを形成する。非磁性層１５ｅの厚みは、好ましくは０．５μｍ以下とする。
【０１０３】
次に、図示しないが、非磁性層１５ｅの上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とする。
【０１０４】
次に、図１１に示したように、上記電極層の上に、磁極部分層１４Ａおよび非磁性層１５の形状を決定するためのマスク３２を形成する。このマスク３２の厚みは１〜４μｍとし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とする。マスク３２の材料は、後で行われるドライエッチングに対する耐性に優れた材料であることが好ましい。マスク３２の材料が鉄−ニッケル合金の場合には、マスク３２の形成方法としては、例えばフレームめっき法が用いられる。また、マスク３２はフォトレジストによって形成してもよい。この場合には、マスク３２はフォトリソグラフィ技術を用いて形成される。
【０１０５】
次に、図１２に示したように、マスク３２を用いて、イオンミリング等のドライエッチング技術によって、非磁性層１５ｅおよび被エッチング層１４Ａｅをエッチングして、非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの外形を決定する。また、このエッチングにより、媒体対向面における磁極部分層１４Ａの幅を、トラック幅の規格に一致するように規定してもよい。
【０１０６】
本実施の形態では、上記のエッチングの際に、磁極部分層１４Ａの後端面および両側面の少なくとも一部に傾斜を付ける。このとき、媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面の形状も決定する。上記各面に傾斜を付ける方法としては、例えば、エッチング方法としてイオンミリングを用いる場合には、イオンの照射方向を基板の面（非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの面）に垂直な方向に対して傾いた方向から照射する方法が挙げられる。磁極部分層１４Ａの後端面と両側面、および媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面における磁極部分層１４Ａの幅方向の各辺が、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面となす角度は、全て９２〜１１０゜であることが好ましい。この場合には、一度のエッチングで同時に、磁極部分層１４Ａの後端面と両側面、および媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面の形状を決定することができる。
【０１０７】
エッチングは、図１２に示した絶縁層９Ｃの斜面ｇの上端が、磁極部分層１４Ａの後端面と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とが交わる位置と一致したところで終了するとよい。このとき、マスク３２は、非磁性で、耐食性等の点で信頼性が十分にあれば残っていてもよいし、不要ならば除去してもよい。
【０１０８】
上記のエッチングにより、非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの外形が決定されるのと同時に、連結部１４Ｃが露出する。なお、このときに連結部１４Ｃが露出するように、連結部１４Ｃの厚みは予め所望の厚み以上に大きくしておく。
【０１０９】
次に、図示しないが、非磁性層１５、絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とし、下地にＴｉ（チタン）を成膜してもよい。
【０１１０】
次に、図１３に示したように、上記電極層の上に、フォトレジストによって、ヨーク部分層１４Ｂの形状に対応した空隙部を有するレジストフレーム３５を形成する。
【０１１１】
次に、図１４に示したように、レジストフレーム３５を用いて、電気めっき法（フレームめっき法）によって、電極層の上にヨーク部分層１４Ｂを形成する。次に、レジストフレーム３５を除去する。なお、ヨーク部分層１４Ｂは、リフトオフ法を用いて形成することも可能であるが、ヨーク部分層１４Ｂの形状を下地の形状に追従させるためには電気めっき法を用いるのが最も好ましい。
【０１１２】
次に、図示しないが、電極層のうち、ヨーク部分層１４Ｂの下に存在する部分以外の部分をドライエッチングで除去する。
【０１１３】
次に、図１に示したように、第２の磁性層１４を覆うように保護層１７を形成する。次に、保護層１７の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１１４】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドと同様の作用、効果の他に、以下のような作用、効果が得られる。
【０１１５】
本実施の形態では、磁極部分層１４Ａを形成する工程は、ギャップ層９および連結部１４Ｃの上に、磁極部分層１４Ａを構成する材料よりなる被エッチング層１４Ａｅを形成する工程と、被エッチング層１４Ａｅをドライエッチングによって選択的にエッチングして、磁極部分層１４Ａの外形を決定すると共に連結部１４Ｃを露出させる工程とを含む。本実施の形態では、被エッチング層１４Ａｅをドライエッチングすることによって、磁極部分層１４Ａの後端面から連結部１４Ｃの上端部にかけて緩やかな傾斜を持つように、ヨーク部分層１４Ｂの下地の形状が決定される。従って、この下地の上にヨーク部分層１４Ｂを形成することにより、連結部１４Ｃと磁極部分層１４Ａとの間を最短距離で結ぶ磁気経路を形成することが可能になる。
【０１１６】
また、本実施の形態において、被エッチング層１４Ａｅを形成する工程の後で、研磨により、被エッチング層１４Ａｅの上面を平坦化した場合には、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部を完全に平坦化することができる。これにより、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極部分層１４Ａより発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができる。
【０１１７】
また、本実施の形態では、被エッチング層１４Ａｅを形成する工程の前に、研磨により、被エッチング層１４Ａｅの下地となる絶縁層９Ｃおよび連結部１４Ｃの上面を平坦化している。これにより、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の端部を平坦化することができる。また、被エッチング層１４Ａｅをスパッタ法によって形成する場合には、被エッチング層１４Ａｅの成膜時の膜厚均一性がよいため、媒体対向面ＡＢＳにおいて、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部も平坦化することができる。これらのことから、媒体対向面ＡＢＳにおいて磁極部分層１４Ａより発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができる。
【０１１８】
また、本実施の形態において、磁極部分層１４Ａを形成する工程は、被エッチング層１４Ａｅを形成し、被エッチング層１４Ａｅの上に非磁性層１５ｅを形成し、非磁性層１５ｅの上に、磁極部分層１４Ａの形状に対応したマスク３２を形成し、このマスク３２を用いて、非磁性層１５ｅおよび被エッチング層１４Ａｅをエッチングして、磁極部分層１４Ａの外形を決定している。従って、本実施の形態によれば、被エッチング層１４Ａｅの上面を非磁性層１５ｅで保護した状態で磁極部分層１４Ａの外形を決定でき、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面と磁極部分層１４Ａの非磁性層１５側の面とが交差するエッジを保護することができると共に、媒体対向面において磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部の平坦性を維持することができる。
【０１１９】
また、本実施の形態において、ドライエッチングに対する耐性に優れたマスク３２を用いた場合には、磁極部分層１４Ａを構成する材料がドライエッチングに対する耐性に優れている場合でも、マスク３２を用いたドライエッチングによって磁極部分層１４Ａの外形を決定することが可能になる。
【０１２０】
また、本実施の形態において、ヨーク部分層１４Ｂを形成する工程は、電気めっき法によってヨーク部分層１４Ｂを形成してもよい。この場合には、ヨーク部分層１４Ｂを容易に形成できると共に、ヨーク部分層１４Ｂを、その下地の形状によく追従した形状に形成することが可能になる。
【０１２１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図１５ないし図１７を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図１５は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図１５は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図１５において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図１６は図１５のＣ−Ｃ線断面図である。図１７は図１５に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【０１２２】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、第１の実施の形態におけるヨーク部分層１４Ｂのうち、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に隣接する部分を除いた構成になっている。本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂの周囲には、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなる保護層１７Ａが設けられている。ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面のうち、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍は、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面および保護層１７Ａの上面と共に平坦化されている。そして、これらの平坦化された面の上に、第１の実施の形態における保護層１７と同様の保護層１７Ｂが設けられている。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのその他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２３】
次に、図１８および図１９を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１８および図１９では、基板１ないし非磁性層７を省略している。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図１４に示したように、ヨーク部分層１４Ｂを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
【０１２４】
本実施の形態では、次に、図１８に示したように、非磁性層１５およびヨーク部分層１４Ｂを覆うように保護層１７Ａを形成する。
【０１２５】
次に、図１９に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、非磁性層１５が露出するまで保護層１７Ａを研磨して、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面のうち、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面および保護層１７Ａの上面と共に平坦化する。なお、図１９では、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面の一部のみが保護層１７Ａより露出しているが、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面の全体が保護層１７Ａより露出するようにしてもよい。
【０１２６】
次に、図１５に示したように、積層面の全体を覆うように保護層１７Ｂを形成する。次に、保護層１７Ｂの上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１２７】
本実施の形態によれば、ヨーク部分層１４Ｂのギャップ層９とは反対側の面のうち、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面と共に平坦化したので、磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分の割合を大きくすることが可能になる。
【０１２８】
本実施の形態におけるその他の作用および効果は、第１の実施の形態ではヨーク部分層１４Ｂが非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に対して磁気的に接続されるのに対し、本実施の形態ではそれがないことによる違い以外は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２９】
なお、本実施の形態では、非磁性層１５を設けずに、磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の面を保護層１７Ａの上面と共に平坦化してもよい。この場合には、非磁性層１５を設けなくとも、媒体対向面において磁極部分層１４Ａのギャップ層９とは反対側の端部の平坦性を維持することができる。
【０１３０】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図２０および図２１を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図２０は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図２０は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図２０において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図２１は図２０のＤ−Ｄ線断面図である。
【０１３１】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、ヨーク部分層１４Ｂは、第１の磁性層８と磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面とに接し、これらに対して磁気的に接続された第１層１４Ｂ1と、この第１層１４Ｂ1と磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面とに接し、これらに対して磁気的に接続された第２層１４Ｂ2とを含んでいる。
【０１３２】
ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1は、コンタクトホール９ａが形成された位置から媒体対向面ＡＢＳに向けて、絶縁層９Ｃの媒体対向面ＡＢＳとは反対側の端面の位置まで、第１の磁性層８および絶縁層９Ｂの上に形成されている。コンタクトホール９ａの位置における第１層１４Ｂ1の厚みは、絶縁層９Ａと絶縁層９Ｂの合計の厚みより大きく、例えば３μｍ以上である。第１層１４Ｂ1の媒体対向面ＡＢＳ側の端部は、媒体対向面ＡＢＳから例えば１．５μｍ以上離れた位置であって、磁極部分層１４Ａの後端面よりは媒体対向面ＡＢＳに近い位置に配置されている。第１層１４Ｂ1を構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、高飽和磁束密度材でもよい。
【０１３３】
ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1における媒体対向面ＡＢＳ側の一部および絶縁層９Ｃの上面は平坦化されている。磁極部分層１４Ａは、この平坦化された第１層１４Ｂ1および絶縁層９Ｃの上面の上に形成されている。従って、ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1は、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面の一部に接し、これに対し磁気的に接続されている。
【０１３４】
ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2は、第１層１４Ｂ1および非磁性層１５の上に配置されている。第２層１４Ｂ2は、第１層１４Ｂ1と磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面とに接し、これらに対して磁気的に接続されている。また、第２層１４Ｂ2の媒体対向面ＡＢＳ側の一部は、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に隣接し、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａに磁気的に接続されている。ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2の厚みは、例えば０．５〜２μｍである。第２層１４Ｂ2を構成する磁性材料は、例えば鉄−ニッケル系合金すなわちパーマロイでもよいし、高飽和磁束密度材でもよい。
【０１３５】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのその他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【０１３６】
次に、図２２ないし図２９を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図２２ないし図２９では、基板１ないし非磁性層７を省略している。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図７に示したように、絶縁層９Ｂを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
【０１３７】
本実施の形態では、次に、図２２に示したように、周知のフォトリソグラフィ技術および成膜技術（例えば電気めっき法）を用いて、コンタクトホール９ａが形成された位置から媒体対向面ＡＢＳに向けて所定の位置まで、第１の磁性層８および絶縁層９Ｂの上にヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1を形成する。この時点で、第１層１４Ｂ1の形状は、例えば、厚みが３μｍ以上、奥行き（媒体対向面ＡＢＳに垂直な方向の長さ）が２〜１０μｍ、幅が５〜２０μｍである。
【０１３８】
次に、図２３に示したように、スパッタ法を用いて、絶縁層９Ａ、絶縁層９Ｂおよびヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1を覆うように絶縁層９Ｃを形成する。この時点で、絶縁層９Ｃの厚みは、第１層１４Ｂ1の厚み以上とする。
【０１３９】
次に、図２４に示したように、例えば化学機械研磨を用いて、ヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1が露出するまで絶縁層９Ｃの表面を研磨して、絶縁層９Ｃおよび第１層１４Ｂ1の上面を平坦化する。この時点で、第１の磁性層８の上面から絶縁層９Ｃの上面までの距離は、例えば３〜６μｍとする。
【０１４０】
次に、図２５に示したように、絶縁層９Ｃおよび第１層１４Ｂ1の上に、第１の実施の形態と同様の被エッチング層１４Ａｅおよび非磁性層１５ｅを順に形成する。
【０１４１】
次に、図示しないが、非磁性層１５ｅの上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とする。
【０１４２】
次に、図２６に示したように、上記電極層の上に、第１の実施の形態と同様に、磁極部分層１４Ａおよび非磁性層１５の形状を決定するためのマスク３２を形成する。
【０１４３】
次に、図２７に示したように、マスク３２を用いて、イオンミリング等のドライエッチング技術によって、非磁性層１５ｅおよび被エッチング層１４Ａｅをエッチングして、非磁性層１５および磁極部分層１４Ａの外形を決定する。第１の実施の形態と同様に、上記のエッチングの際には、磁極部分層１４Ａの後端面および両側面の少なくとも一部に傾斜を付ける。このとき、媒体対向面に露出する磁極部分層１４Ａの面の形状も決定する。マスク３２は、非磁性で、耐食性等の点で信頼性が十分にあれば残っていてもよいし、不要ならば除去してもよい。
【０１４４】
次に、図示しないが、非磁性層１５、絶縁層９Ｃおよびヨーク部分層１４Ｂの第１層１４Ｂ1の上に、スパッタ法により、電気めっき法のための電極層を形成する。この電極層の厚みは０．１μｍ以下とし、材料は例えば鉄−ニッケル合金とし、下地にＴｉ（チタン）を成膜してもよい。
【０１４５】
次に、図２８に示したように、上記電極層の上に、フォトレジストによって、ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ２の形状に対応した空隙部を有するレジストフレーム３５を形成する。
【０１４６】
次に、図２９に示したように、レジストフレーム３５を用いて、電気めっき法（フレームめっき法）によって、電極層の上にヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ２を形成する。次に、レジストフレーム３５を除去する。
【０１４７】
次に、図示しないが、電極層のうち、ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ２の下に存在する部分以外の部分をドライエッチングで除去する。
【０１４８】
次に、図２０に示したように、第２の磁性層１４を覆うように保護層１７を形成する。次に、保護層１７の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１４９】
本実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａのギャップ層９側の面でも磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続されている。従って、本実施の形態によれば、磁極部分層１４Ａとヨーク部分層１４Ｂとの磁気的な接続部分の面積を大きくすることができ、その結果、磁束を効率よくヨーク部分層１４Ｂから磁極部分層１４Ａへ導くことができる。
【０１５０】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【０１５１】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。まず、図３０を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図３０は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図３０は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図３０において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。
【０１５２】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、第３の実施の形態におけるヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2のうち、非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に隣接する部分を除いた構成になっている。本実施の形態では、第２層１４Ｂ2の周囲には、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなる保護層１７Ａが設けられている。第２層１４Ｂ2のギャップ層９とは反対側の面のうち、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面において磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍は、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面および保護層１７Ａの上面と共に平坦化されている。そして、これらの平坦化された面の上に、第２の実施の形態と同様に保護層１７Ｂが設けられている。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのその他の構成は、第３の実施の形態と同様である。
【０１５３】
次に、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図２９に示したように、ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2を形成する工程までは、第３の実施の形態と同様である。
【０１５４】
本実施の形態では、次に、非磁性層１５および第２層１４Ｂ2を覆うように保護層１７Ａを形成する。次に、例えば化学機械研磨を用いて、非磁性層１５が露出するまで保護層１７Ａを研磨して、第２層１４Ｂ2のギャップ層９とは反対側の面のうち、少なくとも磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面および保護層１７Ａの上面と共に平坦化する。なお、図３０では、第２層１４Ｂ2のギャップ層９とは反対側の面の一部のみが保護層１７Ａより露出しているが、第２層１４Ｂ2のギャップ層９とは反対側の面の全体が保護層１７Ａより露出するようにしてもよい。次に、図３０に示したように、積層面の全体を覆うように保護層１７Ｂを形成する。次に、保護層１７Ｂの上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面ＡＢＳの研磨、浮上用レールの作製等を行って、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１５５】
本実施の形態によれば、ヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2のギャップ層９とは反対側の面のうち、少なくとも磁極部分層１４Ａに対して磁気的に接続される部分の近傍を、非磁性層１５のギャップ層９とは反対側の面と共に平坦化したので、磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分の割合を大きくすることが可能になる。
【０１５６】
本実施の形態におけるその他の作用および効果は、第３の実施の形態ではヨーク部分層１４Ｂの第２層１４Ｂ2が非磁性層１５を介して磁極部分層１４Ａの上面に対して磁気的に接続されるのに対し、本実施の形態ではそれがないことによる違い以外は、第３の実施の形態と同様である。
【０１５７】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、各実施の形態では、ヨーク部分層１４Ｂは、磁極部分層１４Ａの後端面および幅方向の両側面に磁気的に接続されているが、磁極部分層１４Ａの後端面と幅方向の両側面のうち、いずれか一方にのみ磁気的に接続されていてもよい。
【０１５８】
また、本発明では、磁極部分層１４Ａのヨーク部分層１４Ｂとの接続面の少なくとも一部が、磁極部分層１４Ａのギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いていればよい。従って、例えば、上記接続面は湾曲していてもよい。この場合には、点ｃ１，ｃ２における角度θ１，θ２は９０°であってもよい。なお、接続面は湾曲している場合には、「接続面の少なくとも一部を含む断面」は、接続面の少なくとも一部に接する断面ということになる。
【０１５９】
また、本発明は、垂直磁気記録方式に用いられる薄膜磁気ヘッドに限らず、長手磁気記録方式に用いられる薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。長手磁気記録方式の場合には、ギャップ層が薄いため、磁極部分層のギャップ層側のエッジからギャップ層へ磁束が漏れやすく、そのため、記録媒体に印加される磁界が小さくなる。一方、ヨーク部分層からの磁界を効率よく磁極部分層が吸収するためには、磁極部分層の体積が大きいことが必要である。そこで、本発明のように、磁極部分層のヨーク部分層との接続面を、この接続面と磁極部分層のギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾ければ、磁極部分層のギャップ層側の面の面積を大きくすることなく、磁極部分層の体積を増加させることができる。すなわち、磁極部分層からギャップ層への磁束の漏れを抑えながら、ヨーク部分層からの磁界を効率よく磁極部分層によって吸収することが可能になる。
【０１６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、第２の磁性層が磁極部分層とヨーク部分層とを有するようにしたので、記録媒体に印加される磁界の強度を低下させることなくトラック幅を縮小することが可能になる。また、本発明によれば、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いていることから、接続面が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な場合に比べて接続面の面積が大きくなり、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能になる。これらのことから、本発明によれば、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができ、且つ記録密度を向上させることができるという効果を奏する。
【０１６１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、接続面の少なくとも一部は、接続面の少なくとも一部と磁極部分層のギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いていてもよい。この場合には、ヨーク部分層が磁極部分層のギャップ層とは反対側の面においても磁極部分層に対して磁気的に接続される場合に、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１６２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、接続面の少なくとも一部を含む断面において、ヨーク部分層の厚みは磁極部分層の厚みよりも大きくてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層との接続部分の近傍において、ヨーク部分層側での磁束の飽和を防止することができる。従って、本発明によれば、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能になり、その結果、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能になるという効果を奏する。
【０１６３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されていてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１６４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面の全面に接する非磁性層を備えていてもよい。この場合には、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面が、薄膜磁気ヘッドの製造工程においてダメージを受けることを防止でき、その面を平坦に保つことができる。そのため、本発明によれば、媒体対向面において、磁極部分層のギャップ層とは反対側の端部を平坦に保ち、媒体対向面において磁極部分層より発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができるという効果を奏する。
【０１６５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層のギャップ層とは反対側の面のうち、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において磁極部分層に対して磁気的に接続される部分の近傍は、非磁性層のギャップ層とは反対側の面と共に平坦化されていてもよい。この場合には、磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分の割合を大きくすることが可能になるという効果を奏する。
【０１６６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されていてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１６７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、磁極部分層の飽和磁束密度は、ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であってもよい。この場合には、第２の磁性層の途中における磁束の飽和を防止することができるという効果を奏する。
【０１６８】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、再生素子としての磁気抵抗効果素子を備えていてもよい。この場合には、誘導型電磁変換素子を用いて再生を行う場合に比べて、再生性能を向上させることができるという効果を奏する。
【０１６９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、垂直磁気記録方式に用いられるものであってもよい。この場合には、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくくして、線記録密度を高めることができるという効果を奏する。
【０１７０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、第２の磁性層が磁極部分層とヨーク部分層とを有するようにしたので、記録媒体に印加される磁界の強度を低下させることなくトラック幅を縮小することが可能になる。また、本発明によれば、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が、磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いて配置されることから、接続面が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な場合に比べて接続面の面積が大きくなり、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能になる。これらのことから、本発明によれば、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることができ、且つ記録密度を向上させることができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、接続面の少なくとも一部は、接続面の少なくとも一部と磁極部分層のギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いて配置されてもよい。この場合には、ヨーク部分層が磁極部分層のギャップ層とは反対側の面においても磁極部分層に対して磁気的に接続される場合に、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１７２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、接続面の少なくとも一部を含む断面において、ヨーク部分層の厚みは磁極部分層の厚みよりも大きくてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層との接続部分の近傍において、ヨーク部分層側での磁束の飽和を防止することができる。従って、本発明によれば、接続面を介してヨーク部分層から磁極部分層へ効率よく磁束を導くことが可能になり、その結果、磁極部分より発生される、記録媒体の面に垂直な方向の磁界を大きくすることが可能になるという効果を奏する。
【０１７３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１７４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面の全面に接する非磁性層を形成する工程を備えていてもよい。この場合には、磁極部分層のギャップ層とは反対側の面が、薄膜磁気ヘッドの製造工程においてダメージを受けることを防止でき、その面を平坦に保つことができる。そのため、本発明によれば、媒体対向面において、磁極部分層のギャップ層とは反対側の端部を平坦に保ち、媒体対向面において磁極部分層より発生される磁界を、トラックに交差する方向について均一化することができ、その結果、記録媒体におけるビットパターン形状の歪みを抑えて、線記録密度を向上させることができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ヨーク部分層のギャップ層とは反対側の面のうち、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において磁極部分層に対して磁気的に接続される部分の近傍は、非磁性層のギャップ層とは反対側の面と共に平坦化されてもよい。この場合には、磁極部分より発生される磁界のうち、記録媒体の面に垂直な方向の成分の割合を大きくすることが可能になるという効果を奏する。
【０１７６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ヨーク部分層は、更に、磁極部分層のギャップ層側の面において、磁極部分層に対して磁気的に接続されてもよい。この場合には、磁極部分層とヨーク部分層が磁気的に接続する部分の面積が大きくなり、ヨーク部分層から磁極部分層へより効率よく磁束を導くことが可能になるという効果を奏する。
【０１７７】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、磁極部分層の飽和磁束密度は、ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であってもよい。この場合には、第２の磁性層の途中における磁束の飽和を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示した薄膜磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図４】図１に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図５】比較例の薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。
【図８】図７に続く工程を示す断面図である。
【図９】図８に続く工程を示す断面図である。
【図１０】図９に続く工程を示す断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を示す断面図である。
【図１２】図１１に続く工程を示す断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を示す断面図である。
【図１４】図１３に続く工程を示す断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図１６】図１５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１７】図１５に示した薄膜磁気ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。
【図１９】図１８に続く工程を示す断面図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２１】図２０のＤ−Ｄ線断面図である。
【図２２】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を示す断面図である。
【図２３】図２２に続く工程を示す断面図である。
【図２４】図２３に続く工程を示す断面図である。
【図２５】図２４に続く工程を示す断面図である。
【図２６】図２５に続く工程を示す断面図である。
【図２７】図２６に続く工程を示す断面図である。
【図２８】図２７に続く工程を示す断面図である。
【図２９】図２８に続く工程を示す断面図である。
【図３０】本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
３…下部シールド層、４…絶縁層、５…ＭＲ素子、６…上部シールド層、７…非磁性層、８…第１の磁性層、９…ギャップ層、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ…絶縁層、１０…薄膜コイル、１４…第２の磁性層、１４Ａ…磁極部分層、１４Ｂ…ヨーク部分層、１４Ｃ…連結部、１５…非磁性層。
Claims (16)
- 記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体の進行方向の前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、前記媒体対向面から離れた位置において互いに磁気的に連結された第１および第２の磁性層と、
非磁性材料よりなり、前記第１の磁性層と第２の磁性層との間に設けられたギャップ層と、
少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、前記第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルと、
前記磁極部分層の前記ギャップ層とは反対側の面の全面に接する非磁性層とを備え、
前記非磁性層の前記ギャップ層とは反対側の面は平坦であり、
前記第２の磁性層は、磁極部分を含み、媒体対向面における幅がトラック幅を規定する磁極部分層と、前記磁極部分と前記第１の磁性層とを磁気的に接続するヨーク部分層とを有し、
前記ヨーク部分層は、前記磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、前記磁極部分層に対して磁気的に接続され、
前記磁極部分層の前記ヨーク部分層との接続面の少なくとも一部は、前記磁極部分層の前記ギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いており、
前記ヨーク部分層は、更に、前記磁極部分層の前記ギャップ層側の面において、前記磁極部分層に対して磁気的に接続されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 前記ヨーク部分層は、更に、前記非磁性層を介して前記磁極部分層の前記ギャップ層とは反対側の面に隣接し、前記非磁性層を介して前記磁極部分層に磁気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
- 記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体の進行方向の前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、前記媒体対向面から離れた位置において互いに磁気的に連結された第１および第２の磁性層と、
非磁性材料よりなり、前記第１の磁性層と第２の磁性層との間に設けられたギャップ層と、
少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、前記第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備え、
前記第２の磁性層は、磁極部分を含み、媒体対向面における幅がトラック幅を規定する磁極部分層と、前記磁極部分と前記第１の磁性層とを磁気的に接続するヨーク部分層とを有し、
前記ヨーク部分層は、前記磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、前記磁極部分層に対して磁気的に接続され、
前記磁極部分層の前記ヨーク部分層との接続面の少なくとも一部は、前記磁極部分層の前記ギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いており、
前記ヨーク部分層は、更に、前記磁極部分層の前記ギャップ層側の面において、前記磁極部分層に対して磁気的に接続されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 前記接続面の少なくとも一部は、前記接続面の少なくとも一部と前記磁極部分層の前記ギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記接続面の少なくとも一部を含む断面において、前記ヨーク部分層の厚みは前記磁極部分層の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 前記磁極部分層の飽和磁束密度は、前記ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 更に、再生素子としての磁気抵抗効果素子を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 垂直磁気記録方式に用いられることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
- 記録媒体に対向する媒体対向面と、記録媒体の進行方向の前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、前記媒体対向面から離れた位置において互いに磁気的に連結された第１および第２の磁性層と、非磁性材料よりなり、前記第１の磁性層と第２の磁性層との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、前記第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルと、前記磁極部分層の前記ギャップ層とは反対側の面の全面に接する非磁性層とを備え、前記非磁性層の前記ギャップ層とは反対側の面は平坦であり、前記第２の磁性層は、磁極部分を含み、媒体対向面における幅がトラック幅を規定する磁極部分層と、前記磁極部分と前記第１の磁性層とを磁気的に接続するヨーク部分層とを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記第１の磁性層を形成する工程と、
前記ギャップ層を形成する工程と、
前記薄膜コイルを形成する工程と、
ヨーク部分層が、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続され、且つ、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いて配置されるように、磁極部分層とヨーク部分層とを有する前記第２の磁性層を形成する工程と、
前記非磁性層を形成する工程とを備えたことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記ヨーク部分層は、更に、前記非磁性層を介して前記磁極部分層の前記ギャップ層とは反対側の面に隣接し、前記非磁性層を介して前記磁極部分層に磁気的に接続されることを特徴とする請求項９記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の磁性層を形成する工程は、前記非磁性層を形成する工程の後で、前記ヨーク部分層のうちの少なくとも前記磁極部分層に対して磁気的に接続される部分を形成する工程と、前記非磁性層およびヨーク部分層を覆うように保護層を形成する工程と、前記非磁性層が露出するまで前記保護層を研磨して、前記ヨーク部分層の前記ギャップ層とは反対側の面のうち、前記磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において前記磁極部分層に対して磁気的に接続される部分の近傍を、前記非磁性層の前記ギャップ層とは反対側の面と共に平坦化する工程とを含むことを特徴とする請求項９記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記ヨーク部分層は、更に、前記磁極部分層の前記ギャップ層側の面において、前記磁極部分層に対して磁気的に接続されることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 記録媒体に対向する媒体対向面と、記録媒体の進行方向の前後に所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された磁極部分を含むと共に、前記媒体対向面から離れた位置において互いに磁気的に連結された第１および第２の磁性層と、非磁性材料よりなり、前記第１の磁性層と第２の磁性層との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、前記第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備え、前記第２の磁性層は、磁極部分を含み、媒体対向面における幅がトラック幅を規定する磁極部分層と、前記磁極部分と前記第１の磁性層とを磁気的に接続するヨーク部分層とを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記第１の磁性層を形成する工程と、
前記ギャップ層を形成する工程と、
前記薄膜コイルを形成する工程と、
ヨーク部分層が、磁極部分層の媒体対向面とは反対側の端面および幅方向の両側面のうちの少なくとも一部において、磁極部分層に対して磁気的に接続され、且つ、磁極部分層のヨーク部分層との接続面の少なくとも一部が磁極部分層のギャップ層側の面に垂直な方向に対して傾いて配置されるように、磁極部分層とヨーク部分層とを有する前記第２の磁性層を形成する工程とを備え、
前記ヨーク部分層は、更に、前記磁極部分層の前記ギャップ層側の面において、前記磁極部分層に対して磁気的に接続されることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記接続面の少なくとも一部は、前記接続面の少なくとも一部と前記磁極部分層の前記ギャップ層側の面とのなす角度が９０°を超えるように傾いて配置されることを特徴とする請求項９ないし１３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記接続面の少なくとも一部を含む断面において、前記ヨーク部分層の厚みは前記磁極部分層の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項９ないし１４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記磁極部分層の飽和磁束密度は、前記ヨーク部分層の飽和磁束密度以上であることを特徴とする請求項９ないし１５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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