主磁極とシールドを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッド
【課題】媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有するシールドと主磁極とを経由する磁路の長さを短くする。
【解決手段】磁気ヘッドは、主磁極１５と、コイルと、媒体対向面２において主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有するシールド１６Ｄと、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された帰磁路部４０を備えている。帰磁路部４０は、空間Ｓ１が形成されるように、主磁極１５のうちの媒体対向面２から離れた部分とシールド１６Ｄとを接続している。コイルは、帰磁路部４０のコア部４２の周りに巻かれた平面渦巻き形状の部分２０を含んでいる。部分２０は、空間Ｓ１を通過するように延びる２つのコイル要素２０Ａ，２０Ｂを含んでいる。コイル要素２０Ａ，２０Ｂを除くコイルのいかなる部分も空間Ｓ１内には存在しない。
【解決手段】磁気ヘッドは、主磁極１５と、コイルと、媒体対向面２において主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有するシールド１６Ｄと、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された帰磁路部４０を備えている。帰磁路部４０は、空間Ｓ１が形成されるように、主磁極１５のうちの媒体対向面２から離れた部分とシールド１６Ｄとを接続している。コイルは、帰磁路部４０のコア部４２の周りに巻かれた平面渦巻き形状の部分２０を含んでいる。部分２０は、空間Ｓ１を通過するように延びる２つのコイル要素２０Ａ，２０Ｂを含んでいる。コイル要素２０Ａ，２０Ｂを除くコイルのいかなる部分も空間Ｓ１内には存在しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式によって記録媒体に情報を記録するために用いられる垂直磁気記録用磁気ヘッドに関し、特に、主磁極とシールドを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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】
一般的に、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、長手磁気記録用の磁気ヘッドと同様に、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッド部と、書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッド部とを、基板上に積層した構造のものが用いられる。記録ヘッド部は、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を発生する主磁極を備えている。主磁極は、例えば、一端部が記録媒体に対向する媒体対向面に配置されたトラック幅規定部と、このトラック幅規定部の他端部に連結され、トラック幅規定部よりも大きな幅を有する幅広部とを有している。トラック幅規定部は、ほぼ一定の幅を有している。垂直磁気記録方式の記録ヘッド部には、高記録密度化のために、トラック幅の縮小と、記録特性、例えば重ね書きの性能を表わすオーバーライト特性の向上が求められる。
【０００４】
ところで、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドは、一般的に、スライダに設けられる。スライダは、上記媒体対向面を有している。この媒体対向面は、空気流入端（リーディング端）と空気流出端（トレーリング端）とを有している。そして、空気流入端から媒体対向面と記録媒体との間に流入する空気流によって、スライダは記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。このスライダにおいて、一般的に、磁気ヘッドは媒体対向面における空気流出端近傍に配置される。磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの位置決めは、例えばロータリーアクチュエータによって行なわれる。この場合、磁気ヘッドは、ロータリーアクチュエータの回転中心を中心とした円軌道に沿って記録媒体上を移動する。このような磁気ディスク装置では、磁気ヘッドのトラック横断方向の位置に応じて、スキューと呼ばれる、円形のトラックの接線に対する磁気ヘッドの傾きが生じる。
【０００５】
特に、長手磁気記録方式に比べて記録媒体への書き込み能力が高い垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置では、上述のスキューが生じると、あるトラックへの信号の記録時に、記録対象のトラックに隣接する１以上のトラックに記録された信号が消去されたり減衰したりする現象（以下、隣接トラック消去と言う。）が生じる場合がある。高記録密度化のためには、隣接トラック消去の発生を抑制する必要がある。
【０００６】
上述のようなスキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制すると共に記録密度を向上させる技術としては、主磁極の近傍に１つ以上のシールドを設ける技術が有効である。例えば、特許文献１には、主磁極と共に磁路を形成するリターンヨークを備え、このリターンヨークが、媒体対向面において主磁極の端面に対して所定の距離だけ離れた位置に配置された端面を有するリターンヨークチップを含む磁気ヘッドが開示されている。リターンヨークチップは、シールドとして機能する。
【０００７】
また、特許文献２や、特許文献３には、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有するシールドと、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された端面を有するシールドと、媒体対向面において主磁極の端面に対してトラック幅方向の両側に配置された２つの端面を有する２つのシールドとを備えた磁気ヘッドが開示されている。４つのシールドの端面は、媒体対向面において主磁極の端面の周りを囲むように配置されている。
【０００８】
磁気ヘッドにおいて、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側というのは空気流出端（トレーリング端）側であり、主磁極に対して記録媒体の進行方向の後側というのは空気流入端（リーディング端）側である。以下、主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有するシールドをトレーリングシールドと呼び、主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された端面を有するシールドをリーディングシールドと呼ぶ。
【０００９】
一般的に、１つ以上のシールドを備えた磁気ヘッドでは、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と１つ以上のシールドとを接続する１つ以上の帰磁路部が設けられる。１つ以上のシールドと１つ以上の帰磁路部は、主磁極の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。また、１つ以上のシールドと１つ以上の帰磁路部は、主磁極の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を、主磁極に還流させる機能も有している。１つ以上のシールドを備えた磁気ヘッドによれば、隣接トラック消去の発生を抑制することが可能になると共に、記録密度のより一層の向上が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２０９９９号公報
【特許文献２】米国特許第６，９５４，３４０Ｂ２号明細書
【特許文献３】特開２００５−１８２９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、記録媒体に記録される記録ビットの端部の位置は、媒体対向面に配置された主磁極の端面のうち、記録媒体の進行方向の前側に配置された端部の位置によって決まる。そのため、記録ビットの端部の位置を精度よく規定するためには、磁気ヘッドがトレーリングシールドを備え、このトレーリングシールドが多くの磁束を取り込むことができることが重要である。
【００１２】
また、記録密度を高めるために記録信号の周波数が高くなってくると、磁気ヘッドには、主磁極の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が求められる。この要求に応えるためには、特に、トレーリングシールドと主磁極とを経由する磁路の長さを短くすることが有効である。
【００１３】
特許文献１に開示された磁気ヘッドでは、リターンヨークチップがトレーリングシールドに相当する。この米国特許には、トレーリングシールドと主磁極とを経由する磁路の長さに関係するヨーク長を短くする技術が記載されている。すなわち、この技術では、主磁極をソレノイド構造で取り囲むコイルを設けている。このコイルは、主磁極の下部を通る下部導線部と、主磁極の上部を通る上部導線部と、下部導線部と上部導線部とを電気的に連結する連結部とを備えている。上部導線部は、少なくとも２層で積層された上部導線層を備えている。
【００１４】
しかし、上記の技術では、コイルの構造ならびにコイルの周辺の構造が複雑になると共に、コイルを形成するための工程数が多く必要になるという問題点がある。
【００１５】
また、特許文献１に開示された磁気ヘッドでは、媒体対向面に垂直な方向についての上部導線層とリターンヨークとの間隔が大きいため、トレーリングシールドと主磁極とを経由する磁路の長さを十分に短くすることができていない。
【００１６】
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、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有するシールドと主磁極とを経由する磁路の長さを短くすることができるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
媒体対向面に配置された端面を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する主磁極と、
磁性材料よりなり、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有する第１のシールドと、
非磁性材料よりなり、主磁極と第１のシールドとの間に配置された第１の部分を含むギャップ部と、
磁性材料よりなり、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部とを備えている。
【００１８】
第１の帰磁路部は、主磁極、ギャップ部、第１のシールドおよび第１の帰磁路部によって囲まれた第１の空間が形成されるように、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と第１のシールドとを接続している。第１の帰磁路部は、コア部を含んでいる。コイルは、コア部の周りに巻かれた平面渦巻き形状の第１の部分を含んでいる。この第１の部分は、それぞれ第１の空間を通過するように延びる第１のコイル要素および第２のコイル要素を含んでいる。第１のコイル要素は、第２のコイル要素と媒体対向面との間に配置されている。第１および第２のコイル要素を除くコイルのいかなる部分も、第１の空間内には存在しない。コア部と媒体対向面の最短距離は、１．４〜４．０μｍの範囲内である。
【００１９】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第２のコイル要素とコア部との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であってもよい。
【００２０】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第１の空間は内壁を有し、第１のコイル要素は媒体対向面に向いた端面を有し、第１のコイル要素の前記端面と前記内壁との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であってもよい。
【００２１】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された端面を有する第２のシールドと、磁性材料よりなり、主磁極に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された第２の帰磁路部とを備えていてもよい。この場合、ギャップ部は、更に、主磁極と第２のシールドとの間に配置された第２の部分を含む。第２の帰磁路部は、主磁極、ギャップ部、第２のシールドおよび第２の帰磁路部によって囲まれた第２の空間が形成されるように、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と第２のシールドとを接続している。コイルは、第２の帰磁路部の一部の周りに巻かれた平面渦巻き形状の第２の部分を含んでいてもよい。
【００２２】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、媒体対向面において主磁極の端面に対してトラック幅方向の両側に配置された２つの端面を有する２つのサイドシールドを備えていてもよい。
【００２３】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、主磁極を形成する工程と、ギャップ部を形成する工程と、第１のシールドを形成する工程と、第１の帰磁路部を形成する工程と、コイルを形成する工程とを備えている。
【００２４】
第１の帰磁路部を形成する工程は、コア部を含む、第１の帰磁路部の一部を用いて、第１および第２のコイル要素を収容するための収容部を形成する工程を含んでいる。収容部は内壁を有している。磁気ヘッドの製造方法は、更に、収容部の内壁を覆うように絶縁膜を形成する工程を備えている。コイルを形成する工程は、絶縁膜を介して収容部の内壁に接し且つ収容部からはみ出すように、後に第１の部分になる導電層を形成する工程と、導電層のうちの収容部からはみ出した部分が除去されて導電層が第１の部分になるように、導電層を研磨する工程とを含んでいる。
【００２５】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、絶縁膜の厚みは、５０〜２００ｎｍの範囲内であってもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法では、コイルの第１の部分は、それぞれ第１の空間を通過するように延びる第１のコイル要素および第２のコイル要素を含んでいる。第１および第２のコイル要素を除くコイルのいかなる部分も、第１の空間内には存在しない。コア部と媒体対向面の最短距離は、１．４〜４．０μｍの範囲内である。これにより、本発明によれば、コイルの十分な起磁力を確保しながら、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有する第１のシールドと主磁極とを経由する磁路の長さ、すなわち第１のシールド、第１の帰磁路部および主磁極を経由する磁路の長さを短くすることが可能になるという効果を奏する。その結果、本発明によれば、主磁極の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第２の部分を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける主磁極の媒体対向面の近傍の部分を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る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７】図６に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図８】図７に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図９】図８に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図１０】図９に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。始めに、図１ないし図５を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。本実施の形態に係る磁気ヘッドは、垂直磁気記録用である。図１は、本実施の形態に係る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上面に垂直な断面を示している。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、本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図３は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第２の部分を示す平面図である。図４は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分を示す平面図である。図５は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける主磁極の媒体対向面の近傍の部分を示す斜視図である。図２および図５において記号ＴＷで示す矢印は、トラック幅方向を表している。
【００２９】
図１に示したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面２を備えている。また、図１および図２に示したように、磁気ヘッドは、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなり、上面１ａを有する基板１と、この基板１の上面１ａ上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層８１と、この絶縁層８１の上に配置されたヒーター８２と、絶縁層８１およびヒーター８２を覆うように配置された絶縁材料よりなる絶縁層８３とを備えている。絶縁層８１，８３は、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって形成されている。ヒーター８２は、媒体対向面２の一部を突出させるための熱を発生する。
【００３０】
磁気ヘッドは、更に、ヒーター８２に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側（トレーリング端側）に配置された再生ヘッド部８を備えている。再生ヘッド部８は、絶縁層８３の上に配置された磁性材料よりなる第１の再生シールド層３と、第１の再生シールド層３の周囲において絶縁層８３の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層７１と、第１の再生シールド層３および絶縁層７１の上に配置された絶縁膜である第１の再生シールドギャップ膜４と、この第１の再生シールドギャップ膜４の上に配置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に接続された図示しない２つのリードとを有している。磁気ヘッドは、更に、ＭＲ素子５およびリードの上に配置された絶縁膜である第２の再生シールドギャップ膜６と、この第２の再生シールドギャップ膜６の上に配置された磁性材料よりなる第２の再生シールド層７と、第２の再生シールド層７の周囲において第２の再生シールドギャップ膜６の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層７２とを有している。
【００３１】
ＭＲ素子５の一端部は、媒体対向面２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。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。
【００３２】
磁気ヘッドは、更に、再生ヘッド部８に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された記録ヘッド部９と、再生ヘッド部８と記録ヘッド部９の間に配置された膨張層８４、センサ８５および非磁性部８６とを備えている。非磁性部８６は、非磁性材料によって形成されている。非磁性部８６の材料としては、例えばアルミナを用いることができる。
【００３３】
非磁性部８６は、非磁性層８７，８８，８９，９０を有している。非磁性層８７は、第２の再生シールド層７および絶縁層７２の上に配置されている。膨張層８４は、非磁性層８７の上に配置されている。非磁性層８８は、膨張層８４の周囲において非磁性層８７の上に配置されている。非磁性層８９は、膨張層８４および非磁性層８８の上に配置されている。センサ８５は、非磁性層８９の上に配置されている。非磁性層９０は、センサ８５を覆うように配置されている。
【００３４】
記録ヘッド部９は、コイルと、主磁極１５と、記録シールド１６と、ギャップ部１７とを有している。コイルは、第１の部分２０と第２の部分１０とを含んでいる。第１の部分２０と第２の部分１０は、いずれも銅等の導電材料によって形成されている。また、図３および図４に示したように、第１の部分２０と第２の部分１０は、いずれも平面渦巻き形状をなしている。第１の部分２０と第２の部分１０は、直列または並列に接続されている。図１および図３において、符号１０Ｅは、第２の部分１０のうち、第１の部分２０に接続されるコイル接続部を示している。図１および図４において、符号２０Ｓは、第１の部分２０のうち、第２の部分１０のコイル接続部１０Ｅに接続されるコイル接続部を示している。
【００３５】
磁気ヘッドは、更に、それぞれ導電材料よりなり、コイル接続部１０Ｅの上に順に積層された接続層２５，２６，２７を備えている。コイル接続部２０Ｓは、接続層２７の上に配置されている。
【００３６】
第１の部分２０および第２の部分１０を含むコイルは、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。主磁極１５は、媒体対向面２に配置された端面を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。図１は、媒体対向面２に配置された主磁極１５の端面と交差し、媒体対向面２および基板１の上面１ａに垂直な断面（以下、主断面と言う。）を示している。
【００３７】
記録シールド１６は、媒体対向面２において主磁極１５の端面の周りを囲むように配置された端面を有している。記録シールド１６は、磁性材料によって形成されている。記録シールド１６の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。
【００３８】
記録シールド１６は、磁気的に連結された第１のシールド１６Ｄ、第２のシールド１６Ａおよび２つのサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃを有している。サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃは、主磁極１５のトラック幅方向ＴＷの両側に配置されている。第１のシールド１６Ｄは、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃに対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されて、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃに接している。第２のシールド１６Ａは、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃに対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されて、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃに接している。
【００３９】
第１のシールド１６Ｄは、媒体対向面２において主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された端面１６Ｄａを有している。第２のシールド１６Ａは、媒体対向面２において主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置された端面１６Ａａを有している。サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃは、媒体対向面２において主磁極１５の端面に対してトラック幅方向ＴＷの両側に配置された２つの端面１６Ｂａ，１６Ｃａを有している。
【００４０】
記録ヘッド部９は、更に、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０を有している。第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０は、いずれも磁性材料によって形成されている。第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。第１の帰磁路部４０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されて、主磁極１５のうちの媒体対向面２から離れた部分と第１のシールド１６Ｄとを接続している。第２の帰磁路部３０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されて、主磁極１５のうちの媒体対向面２から離れた部分と第２のシールド１６Ａとを接続している。
【００４１】
第２の帰磁路部３０は、コア部３１と、磁性層３２，３３，３４とを含んでいる。磁性層３２は、非磁性層９０の上に配置されている。コア部３１と磁性層３３は、いずれも磁性層３２の上に配置されている。磁性層３３は、媒体対向面２の近傍に配置されている。コア部３１は、磁性層３３に対して、媒体対向面２からより遠い位置に配置されている。磁性層３２，３３は、それぞれ、媒体対向面２に配置された端面を有している。図３に示したように、コイルの第２の部分１０は、第２の帰磁路部３０の一部であるコア部３１の周りに１回以上巻かれている。
【００４２】
磁気ヘッドは、更に、磁性層３２の周囲において非磁性層９０の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５１と、コア部３１および磁性層３２，３３とコイルの第２の部分１０との間に介在する絶縁材料よりなる絶縁膜５２と、第２の部分１０の巻線間および周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５３と、磁性層３３および絶縁層５３の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５４とを備えている。第２の部分１０、コア部３１、磁性層３３、絶縁膜５２および絶縁層５３，５４の上面は平坦化されている。絶縁層５１，５４および絶縁膜５２は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層５３は、例えばフォトレジストによって形成されている。
【００４３】
第２のシールド１６Ａは、磁性層３３の上に配置されている。磁性層３４は、コア部３１の上に配置されている。接続層２５は、第２の部分１０のコイル接続部１０Ｅの上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、絶縁材料よりなる絶縁層５５を備えている。絶縁層５５は、第２のシールド１６Ａ、磁性層３４および接続層２５の周囲において、磁性層３３の上面の一部、ならびに、第２の部分１０、絶縁膜５２および絶縁層５３，５４の上面の上に配置されている。絶縁層５５は、例えばアルミナによって形成されている。
【００４４】
図５に示したように、主磁極１５は、基板１の上面１ａにより近い端部である下端部１５Ｌと、下端部１５Ｌとは反対側の上面１５Ｔと、トラック幅方向ＴＷの両側に配置された第１および第２の側部ＳＰ１，ＳＰ２とを有している。サイドシールド１６Ｂは、主磁極１５の第１の側部ＳＰ１に面した第１の側壁を有している。サイドシールド１６Ｃは、主磁極１５の第２の側部ＳＰ２に面した第２の側壁を有している。
【００４５】
ギャップ部１７は、非磁性材料よりなり、主磁極１５と、記録シールド１６との間に設けられている。ギャップ部１７は、主磁極１５と第１のシールド１６Ｄとの間に配置された第１の部分１９と、主磁極１５と第２のシールド１６Ａおよびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃとの間に配置された第２の部分１８とを含んでいる。
【００４６】
サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃは、第２のシールド１６Ａの上に配置され、第２のシールド１６Ａに接している。第２の部分１８は、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの側壁、第２のシールド１６Ａの上面および絶縁層５５の上面に沿って配置されている。第２の部分１８を構成する非磁性材料は、絶縁材料でもよいし、非磁性金属材料でもよい。第２の部分１８を構成する絶縁材料としては、例えばアルミナが用いられる。第２の部分１８を構成する非磁性金属材料としては、例えばＲｕが用いられる。第２の部分１８には、磁性層３４の上面を露出させる開口部と、接続層２５の上面を露出させる開口部とが形成されている。
【００４７】
主磁極１５は、第２のシールド１６Ａおよび絶縁層５５の上面と主磁極１５との間に第２の部分１８が介在するように、第２のシールド１６Ａおよび絶縁層５５の上に配置されている。また、図２に示したように、媒体対向面２において、主磁極１５とサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃとの間にも、第２の部分１８が介在している。
【００４８】
媒体対向面２から離れた位置において、主磁極１５の下端部１５Ｌは、磁性層３４の上面に接している。主磁極１５は、金属磁性材料によって形成されている。主磁極１５の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。主磁極１５の形状については、後で詳しく説明する。
【００４９】
接続層２６は、接続層２５の上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、主磁極１５および接続層２６の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５６を備えている。絶縁層５６は、例えばアルミナによって形成されている。
【００５０】
磁気ヘッドは、更に、媒体対向面２から離れた位置において、主磁極１５の上面１５Ｔの一部の上に配置された非磁性金属材料よりなる非磁性金属層５８と、この非磁性金属層５８の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５９とを備えている。非磁性金属層５８は、例えばＲｕ、ＮｉＣｒまたはＮｉＣｕによって形成されている。絶縁層５９は、例えばアルミナによって形成されている。
【００５１】
第１の部分１９は、主磁極１５、非磁性金属層５８および絶縁層５９を覆うように配置されている。第１の部分１９の材料は、アルミナ等の非磁性絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｔａ、Ｗ、ＮｉＢ、ＮｉＰ等の非磁性導電材料でもよい。
【００５２】
第１のシールド１６Ｄは、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃおよび第１の部分１９の上に配置され、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃに接している。媒体対向面２において、第１のシールド１６Ｄの端面の一部は、主磁極１５の端面に対して、第１の部分１９の厚みによる所定の間隔を開けて配置されている。第１の部分１９の厚みは、５〜６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、例えば３０〜６０ｎｍの範囲内である。主磁極１５の端面は、第１の部分１９に隣接する辺を有し、この辺はトラック幅を規定している。
【００５３】
第１の帰磁路部４０は、ヨーク層４１と、コア部４２と、磁性層４３，４４とを含んでいる。ヨーク層４１は、媒体対向面２から離れた位置において主磁極１５の上に配置されている。接続層２７は、接続層２６の上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１および接続層２７の周囲に配置された非磁性層６１を備えている。非磁性層６１は、例えば無機絶縁材料によって形成されている。この無機絶縁材料としては、例えばアルミナまたはシリコン酸化物が用いられる。第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１、接続層２７および非磁性層６１の上面は平坦化されている。
【００５４】
磁性層４３は、第１のシールド１６Ｄおよび非磁性層６１の上に配置されている。また、磁性層４３は、媒体対向面２に配置された端面と、下面と、上面とを有している。磁性層４３の下面は、媒体対向面２に配置された端部を有している。磁性層４３の上面は、媒体対向面２に配置された端部を有する傾斜部と、この傾斜部に連続し、傾斜部に対して媒体対向面２からより遠い位置に配置された平坦部とを含んでいる。傾斜部における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って大きくなっている。平坦部は、実質的に媒体対向面２に垂直な方向に延在する面になっている。コア部４２は、ヨーク層４１の上に配置されている。図４に示したように、コイルの第１の部分２０は、第１の帰磁路部４０の一部であるコア部４２の周りに約２回巻かれている。
【００５５】
磁気ヘッドは、更に、ヨーク層４１、コア部４２、磁性層４３および非磁性層６１とコイルの第１の部分２０との間に介在する絶縁材料よりなる絶縁膜６２と、第１の部分２０の巻線間および周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６３と、磁性層４３および絶縁層６３の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６４と、第１の部分２０を覆うように配置された絶縁層６５とを備えている。第１の部分２０のコイル接続部２０Ｓは、接続層２７の上に配置されている。第１の部分２０、コア部４２、絶縁膜６２および絶縁層６３，６４の上面ならびに磁性層４３の上面の平坦部は平坦化されている。絶縁膜６２および絶縁層６４，６５は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層６３は、例えばフォトレジストによって形成されている。
【００５６】
磁性層４４は、コア部４２、磁性層４３および絶縁層６５の上に配置されコア部４２と磁性層４３とを接続している。磁性層４４は、媒体対向面２に向くと共に媒体対向面２から離れた位置に配置された端面を有している。磁気ヘッドは、更に、磁性層４３の上面の傾斜部および磁性層４４の周囲を覆うように配置された絶縁材料よりなる絶縁層６６を備えている。磁性層４４および絶縁層６６の上面は平坦化されている。絶縁層６６は、例えばアルミナによって形成されている。
【００５７】
記録ヘッド部９は、更に、磁性層４４および絶縁層６６の上に配置されたストッパ層９１を有している。ストッパ層９１は、熱伝導率が大きく、線熱膨張係数が小さく、且つ硬い非磁性材料によって形成されている。ストッパ層９１を構成する材料は、アルミナに比べて、熱伝導率が大きく、線熱膨張係数が小さく、且つビッカース硬度が大きい材料であることが好ましい。このような材料としては、ＳｉＣがある。ストッパ層９１がない場合には、磁性層４３，４４が、第１の部分２０によって発生された熱を受けて膨張して、媒体対向面２の一部を突出させる可能性がある。ストッパ層９１は、第１の部分２０によって発生された熱を吸熱すると共に、磁性層４３，４４の媒体対向面２側への膨張を抑制する。これにより、第１の部分２０によって発生された熱によって、媒体対向面２の一部が突出することが抑制される。
【００５８】
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、記録ヘッド部９を覆うように配置された保護層７０を備えている。保護層７０は、例えば、アルミナ等の無機絶縁材料によって形成されている。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面２と再生ヘッド部８と記録ヘッド部９とを備えている。再生ヘッド部８と記録ヘッド部９は、基板１の上に積層されている。記録ヘッド部９は、再生ヘッド部８に対して、記録媒体の進行方向Ｔの前側（トレーリング端側）に配置されている。
【００６０】
記録ヘッド部９は、第１の部分２０および第２の部分１０を含むコイルと、主磁極１５と、記録シールド１６と、ギャップ部１７と、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０とを有している。記録シールド１６は、第１のシールド１６Ｄと、第２のシールド１６Ａと、２つのサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃとを有している。ギャップ部１７は、第１の部分１９と第２の部分１８とを含んでいる。
【００６１】
第１の帰磁路部４０は、ヨーク層４１とコア部４２と磁性層４３，４４とを含んでいる。図１に示したように、第１の帰磁路部４０は、主磁極１５、ギャップ部１７（第１の部分１９）、第１のシールド１６Ｄおよび第１の帰磁路部４０によって囲まれた第１の空間Ｓ１が形成されるように、主磁極１５のうちの媒体対向面２から離れた部分と第１のシールド１６Ｄとを接続し、これにより、主磁極１５と第１のシールド１６Ｄとを磁気的に連結している。コイルの第１の部分２０は、第１の空間Ｓ１を通過している。
【００６２】
第２の帰磁路部３０は、コア部３１と磁性層３２〜３４とを含んでいる。図１に示したように、第２の帰磁路部３０は、主磁極１５、ギャップ部１７（第２の部分１８）、第２のシールド１６Ａおよび第２の帰磁路部３０によって囲まれた第２の空間Ｓ２が形成されるように、主磁極１５のうちの媒体対向面２から離れた部分と第２のシールド１６Ａとを接続し、これにより、主磁極１５と第２のシールド１６Ａとを磁気的に連結している。コイルの第２の部分１０は、第２の空間Ｓ２を通過している。
【００６３】
以下、図３および図４を参照して、コイルの第１の部分２０および第２の部分１０について詳しく説明する。図３は、コイルの第２の部分１０を示す平面図である。第２の部分１０は、第２の帰磁路部３０の一部であるコア部３１の周りに１回以上巻かれている。また、第２の部分１０は、第２の空間Ｓ２を通過するように延びる１つ以上のコイル要素を含んでいる。なお、コイル要素とは、コイルの巻線の一部である。本実施の形態では、特に、第２の部分１０は、コア部３１の周りに約２回巻かれ、第２の部分１０は、それぞれ第２の空間Ｓ２を通過するように延びる第１のコイル要素１０Ａおよび第２のコイル要素１０Ｂを含んでいる。第１のコイル要素１０Ａは、第２のコイル要素１０Ｂと媒体対向面２との間に配置されている。第１および第２のコイル要素１０Ａ，１０Ｂを除くコイルのいかなる部分も、第２の空間Ｓ２内には存在しない。
【００６４】
図４は、コイルの第１の部分２０を示す平面図である。第１の部分２０は、第１の帰磁路部４０の一部であるコア部４２の周りに約２回巻かれている。また、第１の部分２０は、それぞれ第１の空間Ｓ１を通過するように延びる第１のコイル要素２０Ａおよび第２のコイル要素２０Ｂを含んでいる。第１のコイル要素２０Ａは、第２のコイル要素２０Ｂと媒体対向面２との間に配置されている。第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂを除くコイルのいかなる部分も、第１の空間Ｓ１内には存在しない。
【００６５】
第１の部分２０のコイル接続部２０Ｓは、接続層２５〜２７を介して第２の部分１０のコイル接続部１０Ｅに電気的に接続されている。図３および図４に示した例では、第１の部分２０と第２の部分１０は、直列に接続されている。
【００６６】
第２の部分１０において、第１および第２のコイル要素１０Ａ，１０Ｂは、第２の空間Ｓ２内のうち特にコア部３１と磁性層３３との間を通過するように延びている。図３に示したように、第２の部分１０が２つのコイル要素１０Ａ，１０Ｂを含む場合、コア部３１と媒体対向面２の最短距離は、例えば１．４〜４．０μｍの範囲内である。第２のコイル要素１０Ｂとコア部３１との最小間隔は、例えば５０〜２００ｎｍの範囲内である。また、図１および図３に示したように、第２の空間Ｓ２は内壁Ｓ２ａを有している。内壁Ｓ２ａは、主に、主磁極１５の下端部１５Ｌ、第２の部分１８の下面、第２のシールド１６Ａの媒体対向面２とは反対側の端面、磁性層３３の媒体対向面２とは反対側の端面、磁性層３２の上面、コア部３１の媒体対向面２に向いた端面および磁性層３４の媒体対向面２に向いた端面によって構成されている。第１のコイル要素１０Ａは媒体対向面２に向いた端面１０Ａａを有している。第１のコイル要素１０Ａの端面１０Ａａと内壁Ｓ２ａ（磁性層３３の媒体対向面２とは反対側の端面）との最小間隔は、例えば５０〜２００ｎｍの範囲内である。第２のコイル要素１０Ｂとコア部３１との最小間隔と、第１のコイル要素１０Ａの端面１０Ａａと内壁Ｓ２ａとの最小間隔は、絶縁膜５２の厚みでもある。
【００６７】
なお、図３に示したように、本実施の形態では、コア部３１の媒体対向面２に向いた端面は、前記主断面と交差する部分において媒体対向面２に最も近づくように、媒体対向面２に向けて突出した凸形状を有している。従って、本実施の形態では、前記主断面におけるコア部３１と媒体対向面２との間の距離が、コア部３１と媒体対向面２の最短距離になる。
【００６８】
第１の部分２０において、第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂは、第１の空間Ｓ１内のうち特にコア部４２と磁性層４３との間を通過するように延びている。コア部４２と媒体対向面２の最短距離は、１．４〜４．０μｍの範囲内である。第２のコイル要素２０Ｂとコア部４２との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、８０〜１２０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１００ｎｍが最も好ましい。また、図１および図４に示したように、第１の空間Ｓ１は内壁Ｓ１ａを有している。内壁Ｓ１ａは、主に、主磁極１５の上面１５Ｔ、第１の部分１９の上面、第１のシールド１６Ｄの媒体対向面２とは反対側の端面、磁性層４３の媒体対向面２とは反対側の端面、磁性層４４の下面、コア部４２の媒体対向面２に向いた端面、ならびにヨーク層４１の媒体対向面２に向いた端面および上面によって構成されている。第１のコイル要素２０Ａは媒体対向面２に向いた端面２０Ａａを有している。第１のコイル要素２０Ａの端面２０Ａａと内壁Ｓ１ａ（磁性層４３の媒体対向面２とは反対側の端面）との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、８０〜１２０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１００ｎｍが最も好ましい。第２のコイル要素２０Ｂとコア部４２との最小間隔と、第１のコイル要素２０Ａの端面２０Ａａと内壁Ｓ１ａとの最小間隔は、絶縁膜６２の厚みでもある。
【００６９】
なお、図４に示したように、本実施の形態では、コア部４２の媒体対向面２に向いた端面は、前記主断面と交差する部分において媒体対向面２に最も近づくように、媒体対向面２に向けて突出した凸形状を有している。従って、本実施の形態では、前記主断面におけるコア部４２と媒体対向面２との間の距離が、コア部４２と媒体対向面２の最短距離になる。
【００７０】
次に、ヒーター８２、膨張層８４およびセンサ８５について詳しく説明する。膨張層８４およびセンサ８５は、再生ヘッド部８と記録ヘッド部９の間に配置されている。ヒーター８２は、膨張層８４およびセンサ８５に対して、記録媒体の進行方向Ｔの後側（リーディング端側）に配置されている。非磁性部８６は、膨張層８４およびセンサ８５の周囲に配置されている。
【００７１】
始めに、ヒーター８２および膨張層８４について説明する。ヒーター８２および膨張層８４は、再生ヘッド部８および記録ヘッド部９と記録媒体の表面との間の距離を小さくするために、媒体対向面２の一部を突出させるためのものである。ヒーター８２は、通電されることによって、媒体対向面２の一部を突出させるための熱を発生する。膨張層８４は、ヒーター８２によって発生された熱を受けて膨張して、媒体対向面２の一部を突出させる。
【００７２】
膨張層８４は、非磁性部８６に比べて、熱伝導率および線熱膨張係数が大きい材料によって形成されている。膨張層８４の材料としては、金属材料を用いることができる。膨張層８４を構成する金属材料は、非磁性金属材料でもよいし、磁性金属材料でもよい。膨張層８４を構成する非磁性金属材料としては、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｕのいずれかを用いることができる。膨張層８４を構成する磁性金属材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。
【００７３】
磁気ヘッドの構成要素は、ヒーター８２によって発生された熱を受けて膨張する。特に、膨張層８４は、その周囲に配置された非磁性部８６に比べて、熱伝導率が大きい材料によって形成されている。そのため、膨張層８４では、非磁性部８６に比べて、ヒーター８２によって発生された熱が速やかに均一に分布する。また、膨張層８４は、非磁性部８６に比べて、線熱膨張係数が大きい材料によって形成されている。そのため、膨張層８４は、ヒーター８２によって発生された熱を受けて、非磁性部８６に比べて、速やかに、且つ大きく膨張して、媒体対向面２の一部を突出させる。これにより、再生ヘッド部８および記録ヘッド部９と記録媒体の表面との間の距離が小さくなる。
【００７４】
次に、センサ８５について説明する。センサ８５は、媒体対向面２の一部が記録媒体に接触したことを検出するためのものである。センサ８５は、媒体対向面２の一部が記録媒体に接触したときに自身の温度変化によって抵抗値が変化する抵抗体である。センサ８５の材料としては、温度変化に対する抵抗値の変化の割合、すなわち抵抗の温度係数がある程度大きい金属材料や半導体材料が用いられる。具体的には、センサ８５の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、Ｗ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔのいずれかを用いることができる。
【００７５】
媒体対向面２の一部が記録媒体に接触すると、接触による摩擦熱によって、媒体対向面２のうち、記録媒体に接触した部分およびその近傍の部分の温度が上昇する。このような温度の上昇に伴って、センサ８５自身の温度も上昇する。その結果、センサ８５の抵抗値が変化する。そのため、センサ８５に接続された図示しない２つのリードを介してセンサ８５の抵抗値を測定することによって、媒体対向面２の一部が記録媒体に接触したことを検出することができる。
【００７６】
次に、図５を参照して、主磁極１５の形状について詳しく説明する。図５に示したように、主磁極１５は、媒体対向面２に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部１５Ａと、トラック幅規定部１５Ａの端部に接続された幅広部１５Ｂとを含んでいる。また、図５に示したように、主磁極１５は、基板１の上面１ａにより近い端部である下端部１５Ｌと、下端部１５Ｌとは反対側の上面１５Ｔと、第１の側部ＳＰ１と、第２の側部ＳＰ２とを有している。幅広部１５Ｂにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、トラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅よりも大きい。
【００７７】
トラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、媒体対向面２からの距離によらずにほぼ一定である。幅広部１５Ｂにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、例えば、トラック幅規定部１５Ａとの境界位置ではトラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅と等しく、媒体対向面２から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。ここで、媒体対向面２に垂直な方向についてのトラック幅規定部１５Ａの長さをネックハイトと呼ぶ。ネックハイトは、例えば０〜０．３μｍの範囲内である。ネックハイトが０の場合は、トラック幅規定部１５Ａがなく、幅広部１５Ｂの端面が媒体対向面２に配置される。
【００７８】
下端部１５Ｌは、媒体対向面２に近い順に、連続するように配置された第１の部分１５Ｌ１、第２の部分１５Ｌ２および第３の部分１５Ｌ３を含んでいる。第１の部分１５Ｌ１は、媒体対向面２に配置された端部を有している。第１および第２の部分１５Ｌ１，１５Ｌ２は、２つの面が交わってできるエッジでもよいし、２つの面を連結する面でもよい。第３の部分１５Ｌ３は、実質的に媒体対向面２に垂直な方向に延在する面になっている。上面１５Ｔは、媒体対向面２に近い順に、連続するように配置された第４の部分１５Ｔ１、第５の部分１５Ｔ２および第６の部分１５Ｔ３を含んでいる。第４の部分１５Ｔ１は、媒体対向面２に配置された端部を有している。
【００７９】
第１および第２の部分１５Ｌ１，１５Ｌ２における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って小さくなっている。媒体対向面２に垂直な方向に対する第２の部分１５Ｌ２の傾斜角度は、媒体対向面２に垂直な方向に対する第１の部分１５Ｌ１の傾斜角度よりも大きい。第２のシールド１６Ａは、ギャップ部１７（第２の部分１８）を介して第１および第２の部分１５Ｌ１，１５Ｌ２に対向する上面を有している。この第２のシールド１６Ａの上面における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って小さくなっている。
【００８０】
また、第４および第５の部分１５Ｔ１，１５Ｔ２における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って大きくなっている。媒体対向面２に垂直な方向に対する第５の部分１５Ｔ２の傾斜角度は、媒体対向面２に垂直な方向に対する第４の部分１５Ｔ１の傾斜角度よりも大きい。第６の部分１５Ｔ３は、実質的に媒体対向面２に垂直な方向に延在している。第１のシールド１６Ｄは、ギャップ部１７（第１の部分１９）を介して第４および第５の部分１５Ｔ１，１５Ｔ２に対向する下面を有している。第１のシールド１６Ｄの下面における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って大きくなっている。
【００８１】
第１の部分１５Ｌ１の傾斜角度および第４の部分１５Ｔ１の傾斜角度は、いずれも、１５°〜４５°の範囲内であることが好ましい。第２の部分１５Ｌ２の傾斜角度および第５の部分１５Ｔ２の傾斜角度は、いずれも、４５°〜８５°の範囲内であることが好ましい。
【００８２】
また、図５に示したように、媒体対向面２に配置された主磁極１５の端面は、第１の部分１９に隣接する第１の辺Ａ１と、第１の辺Ａ１の一端部に接続された第２の辺Ａ２と、第１の辺Ａ１の他端部に接続された第３の辺Ａ３とを有している。第１の辺Ａ１はトラック幅を規定する。記録媒体に記録される記録ビットの端部の位置は、第１の辺Ａ１の位置によって決まる。媒体対向面２に配置された主磁極１５の端面のトラック幅方向ＴＷの幅は、主磁極１５の下端部１５Ｌに近づくに従って、すなわち基板１の上面１ａに近づくに従って小さくなっている。第２の辺Ａ２と第３の辺Ａ３がそれぞれ基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、例えば７°〜１７°の範囲内であり、１０°〜１５°の範囲内であることが好ましい。第１の辺Ａ１の長さは、例えば０．０５〜０．２０μｍの範囲内である。
【００８３】
媒体対向面２における主磁極１５の厚み（基板１の上面１ａに垂直な方向の長さ）は、例えば０．０５〜０．２μｍの範囲内である。第３の部分１５Ｌ３と第６の部分１５Ｔ３との距離は、例えば０．４〜０．８μｍの範囲内である。
【００８４】
なお、図５には、第２の部分１５Ｌ２と第３の部分１５Ｌ３の境界位置と媒体対向面２との間の距離と、第５の部分１５Ｔ２と第６の部分１５Ｔ３の境界位置と媒体対向面２との間の距離が、いずれも、トラック幅規定部１５Ａと幅広部１５Ｂとの境界位置と媒体対向面２との間の距離すなわちネックハイトと等しい例を示している。しかし、第２の部分１５Ｌ２と第３の部分１５Ｌ３の境界位置と媒体対向面２との間の距離と、第５の部分１５Ｔ２と第６の部分１５Ｔ３の境界位置と媒体対向面２との間の距離は、それぞれ、ネックハイトよりも小さくてもよいし、大きくてもよい。
【００８５】
次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの作用および効果について説明する。この磁気ヘッドでは、記録ヘッド部９によって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッド部８によって、記録媒体に記録されている情報を再生する。記録ヘッド部９において、第１の部分２０および第２の部分１０を含むコイルは、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。第１の部分２０によって発生された磁界に対応する磁束は、第１の帰磁路部４０と主磁極１５を通過する。第２の部分１０によって発生された磁界に対応する磁束は、第２の帰磁路部３０と主磁極１５を通過する。第１の部分２０と第２の部分１０は、主磁極１５において、第１の部分２０によって発生された磁界に対応する磁束と第２の部分１０によって発生された磁界に対応する磁束が同じ方向に流れるように、直列または並列に接続されている。
【００８６】
主磁極１５は、第１の部分２０によって発生された磁界に対応する磁束と第２の部分１０によって発生された磁界に対応する磁束とを通過させて、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。
【００８７】
記録シールド１６は、磁気ヘッドの外部から磁気ヘッドに印加された外乱磁界を取り込む。これにより、外乱磁界が主磁極１５に集中して取り込まれることによって記録媒体に対して誤った記録が行なわれることを防止することができる。また、記録シールド１６は、主磁極１５の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。
【００８８】
また、記録シールド１６と第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０は、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を還流させる機能を有している。具体的に説明すると、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束の一部は、記録シールド１６と第１の帰磁路部４０を通過して主磁極１５に還流する。また、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束の他の一部は、記録シールド１６と第２の帰磁路部３０を通過して主磁極１５に還流する。
【００８９】
記録シールド１６は、第１のシールド１６Ｄと、第２のシールド１６Ａと、２つのサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃとを有している。これにより、本実施の形態によれば、主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側および後側ならびにトラック幅方向ＴＷの両側において、主磁極１５の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを抑制することができる。その結果、本実施の形態によれば、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。第１のシールド１６Ｄおよび第２のシールド１６Ａは、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することに寄与する他に、記録磁界の勾配を大きくすることに寄与する。サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃは、特に隣接トラック消去を抑制することへの寄与が大きい。このような記録シールド１６の機能により、本実施の形態によれば、記録密度を高めることができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、図５に示したように、媒体対向面２において、トラック幅方向ＴＷにおける主磁極１５の第１および第２の側部ＳＰ１，ＳＰ２の間隔すなわち主磁極１５の端面の幅は、基板１の上面１ａに近づくに従って小さくなっている。本実施の形態によれば、この特徴によっても、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。
【００９１】
また、本実施の形態では、媒体対向面２において、トラック幅方向ＴＷにおけるサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃにおける第１および第２の側壁の間隔は、主磁極１５の第１および第２の側部ＳＰ１，ＳＰ２の間隔と同様に、基板１の上面１ａに近づくに従って小さくなっている。従って、本実施の形態によれば、媒体対向面２において、第１の側部ＳＰ１と第１の側壁との間隔、ならびに第２の側部ＳＰ２と第２の側壁との間隔を、小さく、且つ均一にすることが可能になる。これにより、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃによって、主磁極１５の端面より発生されてトラック幅方向ＴＷの両側に広がる磁束を、効果的に取り込むことができる。その結果、本実施の形態によれば、特にサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの機能を高めることが可能になり、スキューに起因した隣接トラック消去の発生をより効果的に抑制することが可能になる。
【００９２】
ところで、記録シールド１６で取り込んだ磁束を吸収できるような、体積が大きい磁性層が記録シールド１６に磁気的に接続されていないと、記録シールド１６によって多くの磁束を取り込むことはできない。本実施の形態では、記録シールド１６の第１のシールド１６Ｄと主磁極１５とを磁気的に連結する第１の帰磁路部４０（ヨーク層４１、コア部４２および磁性層４３，４４）と、記録シールド１６の第２のシールド１６Ａと主磁極１５とを磁気的に連結する第２の帰磁路部３０（コア部３１および磁性層３２〜３４）を備えている。このような構成により、記録シールド１６で取り込んだ磁束は、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０を経由して主磁極１５に流れ込む。本実施の形態では、記録シールド１６に対して、体積が大きい磁性層である第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０と主磁極１５が磁気的に接続されている。従って、本実施の形態によれば、記録シールド１６によって多くの磁束を取り込むことが可能になり、その結果、前述の記録シールド１６の効果を効果的に発揮させることができる。
【００９３】
また、本実施の形態では、第２の帰磁路部３０とは別に第２のシールド１６Ａが設けられている。前記主断面において、第２の帰磁路部３０を構成する磁性層のうち主磁極１５から最も遠い磁性層３２は、媒体対向面２に垂直な方向について第２のシールド１６Ａよりも大きな長さを有している。コイルの第２の部分１０は、空間Ｓ２を通過している。このような構造により、本実施の形態によれば、磁性層３２が第２のシールドを兼ねた構造に比べて、第２のシールド１６Ａと主磁極１５とを十分に近付けることが可能になり、その結果、第２のシールド１６Ａの機能を高めることが可能になる。
【００９４】
ここで、磁性層３３の役割について説明する。まず、磁性層３３がなく、第２のシールド１６Ａと磁性層３２が磁気的に連結されていない場合を考える。この場合、第２のシールド１６Ａまたはサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれて下方に向かった磁束は、磁性層３２の方へ流れることができないため、上方に向かうように戻る。その結果、第２のシールド１６Ａまたはサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃにおいて、下方に向かう磁束と上方に向かう磁束が生じ、その結果、第２のシールド１６Ａまたはサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれた磁束の一部が媒体対向面２の外部に漏れ出す。これにより、隣接トラック消去が生じるおそれがある。これに対し、磁性層３３によって第２のシールド１６Ａと磁性層３２が磁気的に連結されていると、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれた磁束は上方と下方へ分流し、第２のシールド１６Ａで取り込まれた磁束は主に下方に向かう。これにより、第２のシールド１６Ａまたはサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれた磁束の一部が媒体対向面２の外部に漏れ出すことによる隣接トラック消去の発生が防止される。
【００９５】
上述の磁性層３３についての説明は、磁性層４３にも当てはまる。すなわち、磁性層４３によって第１のシールド１６Ｄと磁性層４４が磁気的に連結されていると、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれた磁束は上方と下方へ分流し、第１のシールド１６Ｄで取り込まれた磁束は主に上方に向かう。これにより、第１のシールド１６Ｄまたはサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれた磁束の一部が媒体対向面２の外部に漏れ出すことによる隣接トラック消去の発生が防止される。
【００９６】
ところで、前記主断面において、媒体対向面２に垂直な方向についての第２のシールド１６Ａの長さが大きすぎると、主磁極１５から第２のシールド１６Ａへの磁束の漏れが多くなり、主磁極１５によって多くの磁束を媒体対向面２まで導くことができなくなる。そのため、前記主断面において、媒体対向面２に垂直な方向についての第２のシールド１６Ａの長さは大きすぎないようにする必要がある。この場合、前記主断面において、媒体対向面２に垂直な方向についての磁性層３３の長さが第２のシールド１６Ａの長さと等しいか、それより小さい場合には、磁性層３３によって第２のシールド１６Ａから磁性層３２へ多くの磁束を導くことができなくなる。これに対し、本実施の形態では、前記主断面において、磁性層３３は、媒体対向面２に垂直な方向について第２のシールド１６Ａよりも大きく磁性層３２よりも小さな長さを有している。これにより、本実施の形態によれば、磁性層３３によって第２のシールド１６Ａから磁性層３２へ多くの磁束を導くことが可能になる。
【００９７】
同様に、本実施の形態では、前記主断面において、磁性層４３は、媒体対向面２に垂直な方向について第１のシールド１６Ｄよりも大きく磁性層４４よりも小さな長さを有している。これにより、本実施の形態によれば、磁性層４３によって第１のシールド１６Ｄから磁性層４４へ多くの磁束を導くことが可能になる。
【００９８】
ところで、記録密度を高めるために記録信号の周波数が高くなってくると、磁気ヘッドには、主磁極１５の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が求められる。この要求に応えるためには、記録シールド１６と主磁極１５とを経由する磁路の長さ、特に、第１のシールド１６Ｄ、第１の帰磁路部４０および主磁極１５を経由する磁路の長さを短くすることが有効である。本実施の形態では、以下で説明する理由により、コイルの十分な起磁力を確保しながら、上記の磁路の長さを短くすることが可能になる。
【００９９】
コイルの第１の部分２０は、第１の帰磁路部４０の一部であるコア部４２の周りに巻かれている。コイル、特に第１の部分２０における十分な起磁力を確保するためには、第１の部分２０の巻回数としては、約２回は必要である。すなわち、第１の空間Ｓ１を通過するコイル要素は２つ以上必要である。一方、第１のシールド１６Ｄ、第１の帰磁路部４０および主磁極１５を経由する磁路の長さを短くするために、コア部４２と媒体対向面２の最短距離は、より小さい方が好ましい。ここで、第１の空間Ｓ１を通過するコイル要素が３つ以上で、それらが媒体対向面２に垂直な方向に並んでいると、コア部４２と媒体対向面２の最短距離を小さくすることが困難になる。
【０１００】
本実施の形態では、第１の部分２０は、それぞれ第１の空間Ｓ１を通過するように延びる第１のコイル要素２０Ａおよび第２のコイル要素２０Ｂを含んでいる。第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂを除くコイルのいかなる部分も、第１の空間Ｓ１内に存在しない。すなわち、第１の空間Ｓ１内には、最低限必要な数のコイル要素しか存在しない。これにより、本実施の形態によれば、コイルの十分な起磁力を確保しながら、コア部４２と媒体対向面２の最短距離を小さくすることができる。本実施の形態では、コア部４２と媒体対向面２の最短距離を、４．０μｍ以下にすることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態では、前記主断面におけるコア部４２と媒体対向面２との間の距離が、コア部４２と媒体対向面２の最短距離になる。コイルの十分な起磁力を確保するために、前記主断面において、媒体対向面２に垂直な方向についての第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂの長さは、それぞれ０．３μｍ以上であることが好ましい。また、前記主断面において、第１のコイル要素２０Ａと磁性層４３との間の間隔と、第２のコイル要素２０Ｂとコア部４２との間の間隔は、いずれも０．１μｍ（１００ｎｍ）であることが最も好ましい。また、第１のコイル要素２０Ａと第２のコイル要素２０Ｂとの間の間隔は、０．１μｍ以上であることが好ましい。また、前記主断面において、媒体対向面２に垂直な方向についての磁性層４３の上面の平坦部の長さは、０．４μｍ以上であることが好ましい。また、前記主断面において、磁性層４３の上面の平坦部の媒体対向面２により近い端部と媒体対向面２との間の間隔は、０．１μｍ以上であることが好ましい。これらのことから、前記主断面におけるコア部４２と媒体対向面２との間の距離、すなわちコア部４２と媒体対向面２の最短距離は、１．４μｍ以上であることが好ましい。
【０１０２】
以上のことから、本実施の形態によれば、コイルの十分な起磁力を確保しながら、媒体対向面２において主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された端面１６Ｄａを有する第１のシールド１６Ｄと主磁極１５とを経由する磁路の長さ、すなわち第１のシールド１６Ｄ、第１の帰磁路部４０および主磁極１５を経由する磁路の長さを短くすることができる。その結果、本実施の形態によれば、主磁極１５の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が可能になる。
【０１０３】
また、本実施の形態では、コイルは、第１の帰磁路部４０の一部であるコア部４２の周りの巻かれた第１の部分２０と、第２の帰磁路部３０の一部であるコア部３１の周りの巻かれた第２の部分１０とを含んでいる。第１の空間Ｓ１を通過するコイル要素の数が同じという条件で、主磁極１５の周りにヘリカル状に巻かれたコイルを設けた比較例と比較すると、本実施の形態によれば、コイルの巻回数が比較例よりも多くなる。従って、本実施の形態によれば、比較例に比べて、コイルによる起磁力を大きくすることができる。これにより、第１の空間Ｓ１を通過するコイル要素の数を少なくして、第１のシールド１６Ｄ、第１の帰磁路部４０および主磁極１５を経由する磁路の長さを短くしながら、所望の起磁力を確保することが可能になる。また、本実施の形態によれば、比較例に比べて、コイルの構造ならびにコイルの周辺の構造を簡単にすることができる。
【０１０４】
以下、本実施の形態におけるその他の効果について説明する。本実施の形態では、主磁極１５の下端部１５Ｌは、媒体対向面２に近い順に、連続するように配置された第１の部分１５Ｌ１、第２の部分１５Ｌ２および第３の部分１５Ｌ３を含んでいる。主磁極１５の上面１５Ｔは、媒体対向面２に近い順に、連続するように配置された第４の部分１５Ｔ１、第５の部分１５Ｔ２および第６の部分１５Ｔ３を含んでいる。第１および第２の部分１５Ｌ１，１５Ｌ２における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って小さくなっている。第４および第５の部分１５Ｔ１，１５Ｔ２における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って大きくなっている。これにより、本実施の形態によれば、媒体対向面２における主磁極１５の厚みを小さくすることができることから、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。しかも、本実施の形態によれば、媒体対向面２から離れた位置では主磁極１５の厚みを大きくすることができることから、主磁極１５によって多くの磁束を媒体対向面２まで導くことができ、その結果、オーバーライト特性等の記録特性を向上させることができる。
【０１０５】
本実施の形態における主磁極１５では、第１および第４の部分１５Ｌ１，１５Ｔ１の傾斜角度を小さくすることによって、媒体対向面２の位置の変動に伴う記録特性の変動を抑制することができる。しかも、この主磁極１５では、第２および第５の部分１５Ｌ２，１５Ｔ２の傾斜角度を大きくすることによって、媒体対向面２における主磁極１５の厚みを小さくしながら、第３の部分１５Ｌ３と第６の部分１５Ｔ３との距離を大きくすることができ、その結果、スキューに起因した問題の発生を防止でき、且つ記録特性を向上させることができる。このように、本実施の形態によれば、媒体対向面２の位置の変動に伴う記録特性の変動を抑制しながら、スキューに起因した問題の発生を防止し、且つ記録特性を向上させることが可能になる。
【０１０６】
次に、本実施の形態に係る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磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１および図２に示したように、基板１の上に、絶縁層８１、ヒーター８２、絶縁層８３、第１の再生シールド層３、絶縁層７１、第１の再生シールドギャップ膜４を順に形成する。次に、第１の再生シールドギャップ膜４の上にＭＲ素子５と、このＭＲ素子５に接続された図示しない２つのリードとを形成する。次に、ＭＲ素子５およびリードを覆うように第２の再生シールドギャップ膜６を形成する。次に、第２の再生シールドギャップ膜６の上に第２の再生シールド層７および絶縁層７２を形成する。次に、第２の再生シールド層７および絶縁層７２の上に、非磁性層８７、膨張層８４、非磁性層８８，８９、センサ８５および非磁性層９０を順に形成する。
【０１０７】
次に、例えばフレームめっき法によって、非磁性層９０の上に磁性層３２を形成する。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層５１を形成する。次に、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、磁性層３２が露出するまで、絶縁層５１を研磨して、磁性層３２および絶縁層５１の上面を平坦化する。
【０１０８】
次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層３２の上にコア部３１および磁性層３３を形成する。コア部３１および磁性層３２，３３は、コイルの第２の部分１０の第１および第２のコイル要素１０Ａ，１０Ｂを収容するための収容部を構成する。この収容部は、内壁を有している。この内壁は、主に、磁性層３３の媒体対向面２が形成される予定の位置とは反対側の壁面、磁性層３２の上面およびコア部３１の媒体対向面２が形成される予定の位置に向いた壁面によって構成されている。
【０１０９】
次に、上記収容部の内壁を覆うように絶縁膜５２を形成する。絶縁膜５２は、磁性層３３の上面、コア部３１の上面、コア部３１の他の壁面および絶縁層５１の上面上にも形成される。絶縁膜５２の厚みは、例えば５０〜２００ｎｍの範囲内である。
【０１１０】
次に、絶縁膜５２を介して上記収容部の内壁に接し且つ上記収容部からはみ出すように、後に第２の部分１０になる導電層を形成する。この導電層は、第２の部分１０と同様の平面渦巻き形状をなすように、例えばフレームめっき法によって形成される。この導電層のうちの上記収容部からはみ出した部分は、コア部３１および磁性層３３の上方に配置される。
【０１１１】
次に、上記導電層の巻線間に絶縁層５３を形成する。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層５４を形成する。次に、上記導電層のうちの上記収容部からはみ出した部分が除去されて上記導電層が第２の部分１０になるように、上記導電層を研磨する。具体的には、例えばＣＭＰによって、上記導電層、コア部３１、磁性層３３、絶縁膜５２および絶縁層５３，５４を研磨して、これらの上面を平坦化する。これにより、上記導電層は第２の部分１０となる。なお、この第２の部分１０の形成方法は、後で詳しく説明する第１の部分２０の形成方法と同様である。
【０１１２】
次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層３３の上に第２のシールド１６Ａを形成し、コア部３１の上に磁性層３４を形成し、第２の部分１０のコイル接続部１０Ｅの上に接続層２５を形成する。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層５５を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２のシールド１６Ａ、磁性層３４および接続層２５の上面が露出するまで絶縁層５５を研磨して、第２のシールド１６Ａ、磁性層３４、接続層２５および絶縁層５５の上面を平坦化する。次に、例えばフレームめっき法によって、第２のシールド１６Ａの上に２つのサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃを形成する。
【０１１３】
次に、第２のシールド１６Ａおよびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの上に、図示しないエッチングマスクを形成する。このエッチングマスクは、フォトレジスト層をパターニングして形成される。次に、上記エッチングマスクを用いて、磁性層３４、接続層２５および絶縁層５５をエッチングする。このエッチングは、エッチングによって形成される底部が、当初の絶縁層５５の上面と下面の間の高さの位置に達するまで行う。また、このエッチングは、例えば反応性イオンエッチングを用いて行われる。次に、エッチングマスクを除去する。次に、例えばイオンビームエッチングを用いて、媒体対向面２が形成される予定の位置の近傍において、第２のシールド１６Ａの上面の一部をエッチングする。これにより、第２のシールド１６Ａの上面の形状が決定される。
【０１１４】
次に、第２のシールド１６Ａおよびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃを覆うようにギャップ部１７の第２の部分１８を形成する。次に、第２の部分１８に、磁性層３４の上面を露出させる開口部と、接続層２５の上面を露出させる開口部とを形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第２の部分１８の上に、後に主磁極１５になる予備主磁極を形成し、接続層２５の上に接続層２６を形成する。予備主磁極および接続層２６は、その上面が、第２の部分１８のうち、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの上に配置された部分の上面よりも上方に配置されるように形成される。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層５６を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの上面が露出するまで予備主磁極、接続層２６および絶縁層５６を研磨して、予備主磁極、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃ、接続層２６および絶縁層５６の上面を平坦化する。
【０１１５】
次に、予備主磁極およびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの上に、後に非磁性金属層５８になる第１のマスク層と、後に絶縁層５９になる第２のマスク層とを形成する。次に、第１および第２のマスク層をエッチングマスクとして、例えばイオンビームエッチングによって、予備主磁極およびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃのそれぞれの一部をエッチングする。これにより、第１のマスク層は非磁性金属層５８となり、第２のマスク層は絶縁層５９となり、予備主磁極は主磁極１５となる。このエッチングにより、主磁極１５の上面１５Ｔの形状が決定される。
【０１１６】
次に、積層体の上面全体の上に、例えばスパッタ法または化学的気相成長法によって、ギャップ部１７の第１の部分１９を形成する。次に、例えばイオンビームエッチングによって、主磁極１５の上面１５Ｔの一部およびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの上面の一部が露出するように、第１の部分１９、非磁性金属層５８および絶縁層５９を選択的にエッチングする。次に、例えばフレームめっき法によって、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃおよび第１の部分１９の上に第１のシールド１６Ｄを形成し、主磁極１５の上にヨーク層４１を形成し、接続層２６の上に接続層２７を形成する。
【０１１７】
次に、積層体の上面全体の上に非磁性層６１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１および接続層２７が露出するまで、非磁性層６１を研磨して、第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１、接続層２７および非磁性層６１の上面を平坦化する。
【０１１８】
次に、図６ないし図１０を参照して、上記の工程の後、コイルの第１の部分２０を形成する工程までの一連の工程について説明する。図６ないし図１０は、磁気ヘッドの製造過程における積層体を示している。また、図６ないし図１０は、積層体における媒体対向面２および基板１の上面１ａに垂直な断面を示している。なお、図６ないし図１０では、第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１および非磁性層６１よりも基板１側の部分を省略している。
【０１１９】
図６は、第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１、接続層２７および非磁性層６１の上面を平坦化した後の積層体を示している。
【０１２０】
図７は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばフレームめっき法によって、ヨーク層４１の上にコア部４２を形成し、第１のシールド１６Ｄおよび非磁性層６１の上に磁性層４３を形成する。ヨーク層４１、コア部４２、磁性層４３および非磁性層６１は、コイルの第１の部分２０の第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂを収容するための収容部２１を構成する。収容部２１は、内壁２１ａを有している。内壁２１ａは、磁性層４３の媒体対向面２が形成される予定の位置とは反対側の壁面、非磁性層６１の上面の一部、ヨーク層４１の上面の一部およびコア部４２の媒体対向面２が形成される予定の位置に向いた壁面によって構成されている。
【０１２１】
ヨーク層４１を形成する工程から、図７に示したコア部４２および磁性層４３を形成する工程までが、本発明における「コア部を含む、第１の帰磁路部の一部を用いて、第１および第２のコイル要素を収容するための収容部を形成する工程」に対応する。
【０１２２】
図８は、次の工程を示す。この工程では、まず、収容部２１の内壁２１ａを覆うように絶縁膜６２を形成する。絶縁膜６２は、磁性層４３の上面、コア部４２の他の壁面および非磁性層６１の上面の他の一部上にも形成される。絶縁膜６２の厚みは、５０〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、８０〜１２０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１００ｎｍが最も好ましい。次に、絶縁膜６２に、接続層２７の上面を露出させる開口部を形成する。
【０１２３】
図９は、次の工程を示す。この工程では、絶縁膜６２を介して収容部２１の内壁２１ａに接し且つ収容部２１からはみ出すように、後に第１の部分２０になる導電層２０Ｐを形成する。導電層２０Ｐは、第１の部分２０と同様の平面渦巻き形状をなすように、例えばフレームめっき法によって形成される。導電層２０Ｐのうちの収容部２１からはみ出した部分は、コア部４２および磁性層４３の上方に配置される。
【０１２４】
図１０は、次の工程を示す。この工程では、まず、導電層２０Ｐの巻線間に絶縁層６３を形成する。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層６４を形成する。次に、導電層２０Ｐのうちの収容部２１からはみ出した部分が除去されて導電層２０Ｐが第１の部分２０になるように、導電層２０Ｐを研磨する。具体的には、例えばＣＭＰによって、導電層２０Ｐ、コア部４２、磁性層４３、絶縁膜６２および絶縁層６３，６４を研磨して、これらの上面を平坦化する。
【０１２５】
以下、図１および図２を参照して、図１０に示した工程の後の工程について説明する。まず、第１の部分２０を覆うように絶縁層６５を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、コア部４２の上面ならびに磁性層４３および絶縁層６５の上面の一部の上に磁性層４４を形成する。次に、磁性層４３の上面の他の一部をエッチングして、前述の傾斜部を形成する。このエッチングは、例えばイオンビームエッチングを用いて行われる。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層６６を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、磁性層４４が露出するまで、絶縁層６６を研磨して、磁性層４４および絶縁層６６の上面を平坦化する。次に、磁性層４４および絶縁層６６の上にストッパ層９１を形成する。
【０１２６】
次に、積層体の上面全体を覆うように保護層７０を形成する。次に、保護層７０の上に配線や端子等を形成し、媒体対向面２が形成される予定の位置の近傍で基板１を切断し、この切断によって形成された面を研磨して媒体対向面２を形成し、更に浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。
【０１２７】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、コア部４２を含む、第１の帰磁路部４０の一部を用いて、第１の部分２０の第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂを収容するための収容部２１を形成し、図８に示した工程において、収容部２１の内壁２１ａを覆うように絶縁膜６２を形成する。そして、図９に示した工程において、絶縁膜６２を介して収容部２１の内壁２１ａに接し且つ収容部２１からはみ出すように、第１の部分２０になる導電層２０Ｐを形成し、図１０に示した工程において、導電層２０Ｐのうちの収容部２１からはみ出した部分が除去されて導電層２０Ｐが第１の部分２０になるように、導電層２０Ｐを研磨する。
【０１２８】
このような磁気ヘッドの製造方法によれば、容易に、第１のコイル要素２０Ａが絶縁膜６２を介して磁性層４３に接し、第２のコイル要素２０Ｂが絶縁膜６２を介してコア部４２に接するように、コイルの第１の部分２０を形成することができる。これにより、容易に、第１のコイル要素２０Ａの端面２０Ａａと磁性層４３の媒体対向面２とは反対側の端面との最小間隔と、第２のコイル要素２０Ｂとコア部４２との最小間隔を小さくすることができる。その結果、容易に、第１のシールド１６Ｄ、第１の帰磁路部４０および主磁極１５を経由する磁路の長さを短くすることが可能になる。
【０１２９】
また、本実施の形態によれば、主磁極１５の周りにヘリカル状に巻かれたコイルを設けた比較例に比べて、コイルの構造ならびにコイルの周辺の構造を簡単にして、コイルを形成するための工程数を少なくすることができる。
【０１３０】
なお、本発明は、上記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、コイルの第２の部分１０の巻回数は、約２回に限らず、１回であってもよいし、３回以上であってもよい。
【０１３１】
また、実施の形態では、基体側に再生ヘッド部８を形成し、その上に、記録ヘッド部９を積層した構造の磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【符号の説明】
【０１３２】
１０…コイルの第２の部分、１０Ａ，１０Ｂ…コイル要素、１５…主磁極、１６…記録シールド、１６Ａ…第２のシールド、１６Ｂ，１６Ｃ…サイドシールド、１６Ｄ…第１のシールド、１７…ギャップ部、２０…コイルの第１の部分、２０Ａ，２０Ｂ…コイル要素、３０…第２の帰磁路部、４０…第１の帰磁路部、４２…コア部、Ｓ１…第１の空間、Ｓ２…第２の空間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式によって記録媒体に情報を記録するために用いられる垂直磁気記録用磁気ヘッドに関し、特に、主磁極とシールドを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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】
一般的に、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、長手磁気記録用の磁気ヘッドと同様に、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッド部と、書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッド部とを、基板上に積層した構造のものが用いられる。記録ヘッド部は、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を発生する主磁極を備えている。主磁極は、例えば、一端部が記録媒体に対向する媒体対向面に配置されたトラック幅規定部と、このトラック幅規定部の他端部に連結され、トラック幅規定部よりも大きな幅を有する幅広部とを有している。トラック幅規定部は、ほぼ一定の幅を有している。垂直磁気記録方式の記録ヘッド部には、高記録密度化のために、トラック幅の縮小と、記録特性、例えば重ね書きの性能を表わすオーバーライト特性の向上が求められる。
【０００４】
ところで、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドは、一般的に、スライダに設けられる。スライダは、上記媒体対向面を有している。この媒体対向面は、空気流入端（リーディング端）と空気流出端（トレーリング端）とを有している。そして、空気流入端から媒体対向面と記録媒体との間に流入する空気流によって、スライダは記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。このスライダにおいて、一般的に、磁気ヘッドは媒体対向面における空気流出端近傍に配置される。磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの位置決めは、例えばロータリーアクチュエータによって行なわれる。この場合、磁気ヘッドは、ロータリーアクチュエータの回転中心を中心とした円軌道に沿って記録媒体上を移動する。このような磁気ディスク装置では、磁気ヘッドのトラック横断方向の位置に応じて、スキューと呼ばれる、円形のトラックの接線に対する磁気ヘッドの傾きが生じる。
【０００５】
特に、長手磁気記録方式に比べて記録媒体への書き込み能力が高い垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置では、上述のスキューが生じると、あるトラックへの信号の記録時に、記録対象のトラックに隣接する１以上のトラックに記録された信号が消去されたり減衰したりする現象（以下、隣接トラック消去と言う。）が生じる場合がある。高記録密度化のためには、隣接トラック消去の発生を抑制する必要がある。
【０００６】
上述のようなスキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制すると共に記録密度を向上させる技術としては、主磁極の近傍に１つ以上のシールドを設ける技術が有効である。例えば、特許文献１には、主磁極と共に磁路を形成するリターンヨークを備え、このリターンヨークが、媒体対向面において主磁極の端面に対して所定の距離だけ離れた位置に配置された端面を有するリターンヨークチップを含む磁気ヘッドが開示されている。リターンヨークチップは、シールドとして機能する。
【０００７】
また、特許文献２や、特許文献３には、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有するシールドと、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された端面を有するシールドと、媒体対向面において主磁極の端面に対してトラック幅方向の両側に配置された２つの端面を有する２つのシールドとを備えた磁気ヘッドが開示されている。４つのシールドの端面は、媒体対向面において主磁極の端面の周りを囲むように配置されている。
【０００８】
磁気ヘッドにおいて、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側というのは空気流出端（トレーリング端）側であり、主磁極に対して記録媒体の進行方向の後側というのは空気流入端（リーディング端）側である。以下、主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有するシールドをトレーリングシールドと呼び、主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された端面を有するシールドをリーディングシールドと呼ぶ。
【０００９】
一般的に、１つ以上のシールドを備えた磁気ヘッドでは、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と１つ以上のシールドとを接続する１つ以上の帰磁路部が設けられる。１つ以上のシールドと１つ以上の帰磁路部は、主磁極の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。また、１つ以上のシールドと１つ以上の帰磁路部は、主磁極の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を、主磁極に還流させる機能も有している。１つ以上のシールドを備えた磁気ヘッドによれば、隣接トラック消去の発生を抑制することが可能になると共に、記録密度のより一層の向上が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２０９９９号公報
【特許文献２】米国特許第６，９５４，３４０Ｂ２号明細書
【特許文献３】特開２００５−１８２９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、記録媒体に記録される記録ビットの端部の位置は、媒体対向面に配置された主磁極の端面のうち、記録媒体の進行方向の前側に配置された端部の位置によって決まる。そのため、記録ビットの端部の位置を精度よく規定するためには、磁気ヘッドがトレーリングシールドを備え、このトレーリングシールドが多くの磁束を取り込むことができることが重要である。
【００１２】
また、記録密度を高めるために記録信号の周波数が高くなってくると、磁気ヘッドには、主磁極の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が求められる。この要求に応えるためには、特に、トレーリングシールドと主磁極とを経由する磁路の長さを短くすることが有効である。
【００１３】
特許文献１に開示された磁気ヘッドでは、リターンヨークチップがトレーリングシールドに相当する。この米国特許には、トレーリングシールドと主磁極とを経由する磁路の長さに関係するヨーク長を短くする技術が記載されている。すなわち、この技術では、主磁極をソレノイド構造で取り囲むコイルを設けている。このコイルは、主磁極の下部を通る下部導線部と、主磁極の上部を通る上部導線部と、下部導線部と上部導線部とを電気的に連結する連結部とを備えている。上部導線部は、少なくとも２層で積層された上部導線層を備えている。
【００１４】
しかし、上記の技術では、コイルの構造ならびにコイルの周辺の構造が複雑になると共に、コイルを形成するための工程数が多く必要になるという問題点がある。
【００１５】
また、特許文献１に開示された磁気ヘッドでは、媒体対向面に垂直な方向についての上部導線層とリターンヨークとの間隔が大きいため、トレーリングシールドと主磁極とを経由する磁路の長さを十分に短くすることができていない。
【００１６】
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、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有するシールドと主磁極とを経由する磁路の長さを短くすることができるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
媒体対向面に配置された端面を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する主磁極と、
磁性材料よりなり、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有する第１のシールドと、
非磁性材料よりなり、主磁極と第１のシールドとの間に配置された第１の部分を含むギャップ部と、
磁性材料よりなり、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部とを備えている。
【００１８】
第１の帰磁路部は、主磁極、ギャップ部、第１のシールドおよび第１の帰磁路部によって囲まれた第１の空間が形成されるように、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と第１のシールドとを接続している。第１の帰磁路部は、コア部を含んでいる。コイルは、コア部の周りに巻かれた平面渦巻き形状の第１の部分を含んでいる。この第１の部分は、それぞれ第１の空間を通過するように延びる第１のコイル要素および第２のコイル要素を含んでいる。第１のコイル要素は、第２のコイル要素と媒体対向面との間に配置されている。第１および第２のコイル要素を除くコイルのいかなる部分も、第１の空間内には存在しない。コア部と媒体対向面の最短距離は、１．４〜４．０μｍの範囲内である。
【００１９】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第２のコイル要素とコア部との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であってもよい。
【００２０】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第１の空間は内壁を有し、第１のコイル要素は媒体対向面に向いた端面を有し、第１のコイル要素の前記端面と前記内壁との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であってもよい。
【００２１】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された端面を有する第２のシールドと、磁性材料よりなり、主磁極に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された第２の帰磁路部とを備えていてもよい。この場合、ギャップ部は、更に、主磁極と第２のシールドとの間に配置された第２の部分を含む。第２の帰磁路部は、主磁極、ギャップ部、第２のシールドおよび第２の帰磁路部によって囲まれた第２の空間が形成されるように、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と第２のシールドとを接続している。コイルは、第２の帰磁路部の一部の周りに巻かれた平面渦巻き形状の第２の部分を含んでいてもよい。
【００２２】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、媒体対向面において主磁極の端面に対してトラック幅方向の両側に配置された２つの端面を有する２つのサイドシールドを備えていてもよい。
【００２３】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、主磁極を形成する工程と、ギャップ部を形成する工程と、第１のシールドを形成する工程と、第１の帰磁路部を形成する工程と、コイルを形成する工程とを備えている。
【００２４】
第１の帰磁路部を形成する工程は、コア部を含む、第１の帰磁路部の一部を用いて、第１および第２のコイル要素を収容するための収容部を形成する工程を含んでいる。収容部は内壁を有している。磁気ヘッドの製造方法は、更に、収容部の内壁を覆うように絶縁膜を形成する工程を備えている。コイルを形成する工程は、絶縁膜を介して収容部の内壁に接し且つ収容部からはみ出すように、後に第１の部分になる導電層を形成する工程と、導電層のうちの収容部からはみ出した部分が除去されて導電層が第１の部分になるように、導電層を研磨する工程とを含んでいる。
【００２５】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法において、絶縁膜の厚みは、５０〜２００ｎｍの範囲内であってもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドおよびその製造方法では、コイルの第１の部分は、それぞれ第１の空間を通過するように延びる第１のコイル要素および第２のコイル要素を含んでいる。第１および第２のコイル要素を除くコイルのいかなる部分も、第１の空間内には存在しない。コア部と媒体対向面の最短距離は、１．４〜４．０μｍの範囲内である。これにより、本発明によれば、コイルの十分な起磁力を確保しながら、媒体対向面において主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有する第１のシールドと主磁極とを経由する磁路の長さ、すなわち第１のシールド、第１の帰磁路部および主磁極を経由する磁路の長さを短くすることが可能になるという効果を奏する。その結果、本発明によれば、主磁極の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第２の部分を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける主磁極の媒体対向面の近傍の部分を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る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７】図６に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図８】図７に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図９】図８に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図１０】図９に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。始めに、図１ないし図５を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。本実施の形態に係る磁気ヘッドは、垂直磁気記録用である。図１は、本実施の形態に係る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上面に垂直な断面を示している。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、本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図３は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第２の部分を示す平面図である。図４は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分を示す平面図である。図５は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける主磁極の媒体対向面の近傍の部分を示す斜視図である。図２および図５において記号ＴＷで示す矢印は、トラック幅方向を表している。
【００２９】
図１に示したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面２を備えている。また、図１および図２に示したように、磁気ヘッドは、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなり、上面１ａを有する基板１と、この基板１の上面１ａ上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層８１と、この絶縁層８１の上に配置されたヒーター８２と、絶縁層８１およびヒーター８２を覆うように配置された絶縁材料よりなる絶縁層８３とを備えている。絶縁層８１，８３は、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって形成されている。ヒーター８２は、媒体対向面２の一部を突出させるための熱を発生する。
【００３０】
磁気ヘッドは、更に、ヒーター８２に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側（トレーリング端側）に配置された再生ヘッド部８を備えている。再生ヘッド部８は、絶縁層８３の上に配置された磁性材料よりなる第１の再生シールド層３と、第１の再生シールド層３の周囲において絶縁層８３の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層７１と、第１の再生シールド層３および絶縁層７１の上に配置された絶縁膜である第１の再生シールドギャップ膜４と、この第１の再生シールドギャップ膜４の上に配置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に接続された図示しない２つのリードとを有している。磁気ヘッドは、更に、ＭＲ素子５およびリードの上に配置された絶縁膜である第２の再生シールドギャップ膜６と、この第２の再生シールドギャップ膜６の上に配置された磁性材料よりなる第２の再生シールド層７と、第２の再生シールド層７の周囲において第２の再生シールドギャップ膜６の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層７２とを有している。
【００３１】
ＭＲ素子５の一端部は、媒体対向面２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。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。
【００３２】
磁気ヘッドは、更に、再生ヘッド部８に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された記録ヘッド部９と、再生ヘッド部８と記録ヘッド部９の間に配置された膨張層８４、センサ８５および非磁性部８６とを備えている。非磁性部８６は、非磁性材料によって形成されている。非磁性部８６の材料としては、例えばアルミナを用いることができる。
【００３３】
非磁性部８６は、非磁性層８７，８８，８９，９０を有している。非磁性層８７は、第２の再生シールド層７および絶縁層７２の上に配置されている。膨張層８４は、非磁性層８７の上に配置されている。非磁性層８８は、膨張層８４の周囲において非磁性層８７の上に配置されている。非磁性層８９は、膨張層８４および非磁性層８８の上に配置されている。センサ８５は、非磁性層８９の上に配置されている。非磁性層９０は、センサ８５を覆うように配置されている。
【００３４】
記録ヘッド部９は、コイルと、主磁極１５と、記録シールド１６と、ギャップ部１７とを有している。コイルは、第１の部分２０と第２の部分１０とを含んでいる。第１の部分２０と第２の部分１０は、いずれも銅等の導電材料によって形成されている。また、図３および図４に示したように、第１の部分２０と第２の部分１０は、いずれも平面渦巻き形状をなしている。第１の部分２０と第２の部分１０は、直列または並列に接続されている。図１および図３において、符号１０Ｅは、第２の部分１０のうち、第１の部分２０に接続されるコイル接続部を示している。図１および図４において、符号２０Ｓは、第１の部分２０のうち、第２の部分１０のコイル接続部１０Ｅに接続されるコイル接続部を示している。
【００３５】
磁気ヘッドは、更に、それぞれ導電材料よりなり、コイル接続部１０Ｅの上に順に積層された接続層２５，２６，２７を備えている。コイル接続部２０Ｓは、接続層２７の上に配置されている。
【００３６】
第１の部分２０および第２の部分１０を含むコイルは、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。主磁極１５は、媒体対向面２に配置された端面を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。図１は、媒体対向面２に配置された主磁極１５の端面と交差し、媒体対向面２および基板１の上面１ａに垂直な断面（以下、主断面と言う。）を示している。
【００３７】
記録シールド１６は、媒体対向面２において主磁極１５の端面の周りを囲むように配置された端面を有している。記録シールド１６は、磁性材料によって形成されている。記録シールド１６の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。
【００３８】
記録シールド１６は、磁気的に連結された第１のシールド１６Ｄ、第２のシールド１６Ａおよび２つのサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃを有している。サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃは、主磁極１５のトラック幅方向ＴＷの両側に配置されている。第１のシールド１６Ｄは、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃに対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されて、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃに接している。第２のシールド１６Ａは、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃに対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されて、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃに接している。
【００３９】
第１のシールド１６Ｄは、媒体対向面２において主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された端面１６Ｄａを有している。第２のシールド１６Ａは、媒体対向面２において主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置された端面１６Ａａを有している。サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃは、媒体対向面２において主磁極１５の端面に対してトラック幅方向ＴＷの両側に配置された２つの端面１６Ｂａ，１６Ｃａを有している。
【００４０】
記録ヘッド部９は、更に、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０を有している。第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０は、いずれも磁性材料によって形成されている。第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。第１の帰磁路部４０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されて、主磁極１５のうちの媒体対向面２から離れた部分と第１のシールド１６Ｄとを接続している。第２の帰磁路部３０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されて、主磁極１５のうちの媒体対向面２から離れた部分と第２のシールド１６Ａとを接続している。
【００４１】
第２の帰磁路部３０は、コア部３１と、磁性層３２，３３，３４とを含んでいる。磁性層３２は、非磁性層９０の上に配置されている。コア部３１と磁性層３３は、いずれも磁性層３２の上に配置されている。磁性層３３は、媒体対向面２の近傍に配置されている。コア部３１は、磁性層３３に対して、媒体対向面２からより遠い位置に配置されている。磁性層３２，３３は、それぞれ、媒体対向面２に配置された端面を有している。図３に示したように、コイルの第２の部分１０は、第２の帰磁路部３０の一部であるコア部３１の周りに１回以上巻かれている。
【００４２】
磁気ヘッドは、更に、磁性層３２の周囲において非磁性層９０の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５１と、コア部３１および磁性層３２，３３とコイルの第２の部分１０との間に介在する絶縁材料よりなる絶縁膜５２と、第２の部分１０の巻線間および周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５３と、磁性層３３および絶縁層５３の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５４とを備えている。第２の部分１０、コア部３１、磁性層３３、絶縁膜５２および絶縁層５３，５４の上面は平坦化されている。絶縁層５１，５４および絶縁膜５２は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層５３は、例えばフォトレジストによって形成されている。
【００４３】
第２のシールド１６Ａは、磁性層３３の上に配置されている。磁性層３４は、コア部３１の上に配置されている。接続層２５は、第２の部分１０のコイル接続部１０Ｅの上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、絶縁材料よりなる絶縁層５５を備えている。絶縁層５５は、第２のシールド１６Ａ、磁性層３４および接続層２５の周囲において、磁性層３３の上面の一部、ならびに、第２の部分１０、絶縁膜５２および絶縁層５３，５４の上面の上に配置されている。絶縁層５５は、例えばアルミナによって形成されている。
【００４４】
図５に示したように、主磁極１５は、基板１の上面１ａにより近い端部である下端部１５Ｌと、下端部１５Ｌとは反対側の上面１５Ｔと、トラック幅方向ＴＷの両側に配置された第１および第２の側部ＳＰ１，ＳＰ２とを有している。サイドシールド１６Ｂは、主磁極１５の第１の側部ＳＰ１に面した第１の側壁を有している。サイドシールド１６Ｃは、主磁極１５の第２の側部ＳＰ２に面した第２の側壁を有している。
【００４５】
ギャップ部１７は、非磁性材料よりなり、主磁極１５と、記録シールド１６との間に設けられている。ギャップ部１７は、主磁極１５と第１のシールド１６Ｄとの間に配置された第１の部分１９と、主磁極１５と第２のシールド１６Ａおよびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃとの間に配置された第２の部分１８とを含んでいる。
【００４６】
サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃは、第２のシールド１６Ａの上に配置され、第２のシールド１６Ａに接している。第２の部分１８は、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの側壁、第２のシールド１６Ａの上面および絶縁層５５の上面に沿って配置されている。第２の部分１８を構成する非磁性材料は、絶縁材料でもよいし、非磁性金属材料でもよい。第２の部分１８を構成する絶縁材料としては、例えばアルミナが用いられる。第２の部分１８を構成する非磁性金属材料としては、例えばＲｕが用いられる。第２の部分１８には、磁性層３４の上面を露出させる開口部と、接続層２５の上面を露出させる開口部とが形成されている。
【００４７】
主磁極１５は、第２のシールド１６Ａおよび絶縁層５５の上面と主磁極１５との間に第２の部分１８が介在するように、第２のシールド１６Ａおよび絶縁層５５の上に配置されている。また、図２に示したように、媒体対向面２において、主磁極１５とサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃとの間にも、第２の部分１８が介在している。
【００４８】
媒体対向面２から離れた位置において、主磁極１５の下端部１５Ｌは、磁性層３４の上面に接している。主磁極１５は、金属磁性材料によって形成されている。主磁極１５の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。主磁極１５の形状については、後で詳しく説明する。
【００４９】
接続層２６は、接続層２５の上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、主磁極１５および接続層２６の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５６を備えている。絶縁層５６は、例えばアルミナによって形成されている。
【００５０】
磁気ヘッドは、更に、媒体対向面２から離れた位置において、主磁極１５の上面１５Ｔの一部の上に配置された非磁性金属材料よりなる非磁性金属層５８と、この非磁性金属層５８の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５９とを備えている。非磁性金属層５８は、例えばＲｕ、ＮｉＣｒまたはＮｉＣｕによって形成されている。絶縁層５９は、例えばアルミナによって形成されている。
【００５１】
第１の部分１９は、主磁極１５、非磁性金属層５８および絶縁層５９を覆うように配置されている。第１の部分１９の材料は、アルミナ等の非磁性絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｔａ、Ｗ、ＮｉＢ、ＮｉＰ等の非磁性導電材料でもよい。
【００５２】
第１のシールド１６Ｄは、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃおよび第１の部分１９の上に配置され、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃに接している。媒体対向面２において、第１のシールド１６Ｄの端面の一部は、主磁極１５の端面に対して、第１の部分１９の厚みによる所定の間隔を開けて配置されている。第１の部分１９の厚みは、５〜６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、例えば３０〜６０ｎｍの範囲内である。主磁極１５の端面は、第１の部分１９に隣接する辺を有し、この辺はトラック幅を規定している。
【００５３】
第１の帰磁路部４０は、ヨーク層４１と、コア部４２と、磁性層４３，４４とを含んでいる。ヨーク層４１は、媒体対向面２から離れた位置において主磁極１５の上に配置されている。接続層２７は、接続層２６の上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１および接続層２７の周囲に配置された非磁性層６１を備えている。非磁性層６１は、例えば無機絶縁材料によって形成されている。この無機絶縁材料としては、例えばアルミナまたはシリコン酸化物が用いられる。第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１、接続層２７および非磁性層６１の上面は平坦化されている。
【００５４】
磁性層４３は、第１のシールド１６Ｄおよび非磁性層６１の上に配置されている。また、磁性層４３は、媒体対向面２に配置された端面と、下面と、上面とを有している。磁性層４３の下面は、媒体対向面２に配置された端部を有している。磁性層４３の上面は、媒体対向面２に配置された端部を有する傾斜部と、この傾斜部に連続し、傾斜部に対して媒体対向面２からより遠い位置に配置された平坦部とを含んでいる。傾斜部における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って大きくなっている。平坦部は、実質的に媒体対向面２に垂直な方向に延在する面になっている。コア部４２は、ヨーク層４１の上に配置されている。図４に示したように、コイルの第１の部分２０は、第１の帰磁路部４０の一部であるコア部４２の周りに約２回巻かれている。
【００５５】
磁気ヘッドは、更に、ヨーク層４１、コア部４２、磁性層４３および非磁性層６１とコイルの第１の部分２０との間に介在する絶縁材料よりなる絶縁膜６２と、第１の部分２０の巻線間および周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６３と、磁性層４３および絶縁層６３の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６４と、第１の部分２０を覆うように配置された絶縁層６５とを備えている。第１の部分２０のコイル接続部２０Ｓは、接続層２７の上に配置されている。第１の部分２０、コア部４２、絶縁膜６２および絶縁層６３，６４の上面ならびに磁性層４３の上面の平坦部は平坦化されている。絶縁膜６２および絶縁層６４，６５は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層６３は、例えばフォトレジストによって形成されている。
【００５６】
磁性層４４は、コア部４２、磁性層４３および絶縁層６５の上に配置されコア部４２と磁性層４３とを接続している。磁性層４４は、媒体対向面２に向くと共に媒体対向面２から離れた位置に配置された端面を有している。磁気ヘッドは、更に、磁性層４３の上面の傾斜部および磁性層４４の周囲を覆うように配置された絶縁材料よりなる絶縁層６６を備えている。磁性層４４および絶縁層６６の上面は平坦化されている。絶縁層６６は、例えばアルミナによって形成されている。
【００５７】
記録ヘッド部９は、更に、磁性層４４および絶縁層６６の上に配置されたストッパ層９１を有している。ストッパ層９１は、熱伝導率が大きく、線熱膨張係数が小さく、且つ硬い非磁性材料によって形成されている。ストッパ層９１を構成する材料は、アルミナに比べて、熱伝導率が大きく、線熱膨張係数が小さく、且つビッカース硬度が大きい材料であることが好ましい。このような材料としては、ＳｉＣがある。ストッパ層９１がない場合には、磁性層４３，４４が、第１の部分２０によって発生された熱を受けて膨張して、媒体対向面２の一部を突出させる可能性がある。ストッパ層９１は、第１の部分２０によって発生された熱を吸熱すると共に、磁性層４３，４４の媒体対向面２側への膨張を抑制する。これにより、第１の部分２０によって発生された熱によって、媒体対向面２の一部が突出することが抑制される。
【００５８】
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、記録ヘッド部９を覆うように配置された保護層７０を備えている。保護層７０は、例えば、アルミナ等の無機絶縁材料によって形成されている。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面２と再生ヘッド部８と記録ヘッド部９とを備えている。再生ヘッド部８と記録ヘッド部９は、基板１の上に積層されている。記録ヘッド部９は、再生ヘッド部８に対して、記録媒体の進行方向Ｔの前側（トレーリング端側）に配置されている。
【００６０】
記録ヘッド部９は、第１の部分２０および第２の部分１０を含むコイルと、主磁極１５と、記録シールド１６と、ギャップ部１７と、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０とを有している。記録シールド１６は、第１のシールド１６Ｄと、第２のシールド１６Ａと、２つのサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃとを有している。ギャップ部１７は、第１の部分１９と第２の部分１８とを含んでいる。
【００６１】
第１の帰磁路部４０は、ヨーク層４１とコア部４２と磁性層４３，４４とを含んでいる。図１に示したように、第１の帰磁路部４０は、主磁極１５、ギャップ部１７（第１の部分１９）、第１のシールド１６Ｄおよび第１の帰磁路部４０によって囲まれた第１の空間Ｓ１が形成されるように、主磁極１５のうちの媒体対向面２から離れた部分と第１のシールド１６Ｄとを接続し、これにより、主磁極１５と第１のシールド１６Ｄとを磁気的に連結している。コイルの第１の部分２０は、第１の空間Ｓ１を通過している。
【００６２】
第２の帰磁路部３０は、コア部３１と磁性層３２〜３４とを含んでいる。図１に示したように、第２の帰磁路部３０は、主磁極１５、ギャップ部１７（第２の部分１８）、第２のシールド１６Ａおよび第２の帰磁路部３０によって囲まれた第２の空間Ｓ２が形成されるように、主磁極１５のうちの媒体対向面２から離れた部分と第２のシールド１６Ａとを接続し、これにより、主磁極１５と第２のシールド１６Ａとを磁気的に連結している。コイルの第２の部分１０は、第２の空間Ｓ２を通過している。
【００６３】
以下、図３および図４を参照して、コイルの第１の部分２０および第２の部分１０について詳しく説明する。図３は、コイルの第２の部分１０を示す平面図である。第２の部分１０は、第２の帰磁路部３０の一部であるコア部３１の周りに１回以上巻かれている。また、第２の部分１０は、第２の空間Ｓ２を通過するように延びる１つ以上のコイル要素を含んでいる。なお、コイル要素とは、コイルの巻線の一部である。本実施の形態では、特に、第２の部分１０は、コア部３１の周りに約２回巻かれ、第２の部分１０は、それぞれ第２の空間Ｓ２を通過するように延びる第１のコイル要素１０Ａおよび第２のコイル要素１０Ｂを含んでいる。第１のコイル要素１０Ａは、第２のコイル要素１０Ｂと媒体対向面２との間に配置されている。第１および第２のコイル要素１０Ａ，１０Ｂを除くコイルのいかなる部分も、第２の空間Ｓ２内には存在しない。
【００６４】
図４は、コイルの第１の部分２０を示す平面図である。第１の部分２０は、第１の帰磁路部４０の一部であるコア部４２の周りに約２回巻かれている。また、第１の部分２０は、それぞれ第１の空間Ｓ１を通過するように延びる第１のコイル要素２０Ａおよび第２のコイル要素２０Ｂを含んでいる。第１のコイル要素２０Ａは、第２のコイル要素２０Ｂと媒体対向面２との間に配置されている。第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂを除くコイルのいかなる部分も、第１の空間Ｓ１内には存在しない。
【００６５】
第１の部分２０のコイル接続部２０Ｓは、接続層２５〜２７を介して第２の部分１０のコイル接続部１０Ｅに電気的に接続されている。図３および図４に示した例では、第１の部分２０と第２の部分１０は、直列に接続されている。
【００６６】
第２の部分１０において、第１および第２のコイル要素１０Ａ，１０Ｂは、第２の空間Ｓ２内のうち特にコア部３１と磁性層３３との間を通過するように延びている。図３に示したように、第２の部分１０が２つのコイル要素１０Ａ，１０Ｂを含む場合、コア部３１と媒体対向面２の最短距離は、例えば１．４〜４．０μｍの範囲内である。第２のコイル要素１０Ｂとコア部３１との最小間隔は、例えば５０〜２００ｎｍの範囲内である。また、図１および図３に示したように、第２の空間Ｓ２は内壁Ｓ２ａを有している。内壁Ｓ２ａは、主に、主磁極１５の下端部１５Ｌ、第２の部分１８の下面、第２のシールド１６Ａの媒体対向面２とは反対側の端面、磁性層３３の媒体対向面２とは反対側の端面、磁性層３２の上面、コア部３１の媒体対向面２に向いた端面および磁性層３４の媒体対向面２に向いた端面によって構成されている。第１のコイル要素１０Ａは媒体対向面２に向いた端面１０Ａａを有している。第１のコイル要素１０Ａの端面１０Ａａと内壁Ｓ２ａ（磁性層３３の媒体対向面２とは反対側の端面）との最小間隔は、例えば５０〜２００ｎｍの範囲内である。第２のコイル要素１０Ｂとコア部３１との最小間隔と、第１のコイル要素１０Ａの端面１０Ａａと内壁Ｓ２ａとの最小間隔は、絶縁膜５２の厚みでもある。
【００６７】
なお、図３に示したように、本実施の形態では、コア部３１の媒体対向面２に向いた端面は、前記主断面と交差する部分において媒体対向面２に最も近づくように、媒体対向面２に向けて突出した凸形状を有している。従って、本実施の形態では、前記主断面におけるコア部３１と媒体対向面２との間の距離が、コア部３１と媒体対向面２の最短距離になる。
【００６８】
第１の部分２０において、第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂは、第１の空間Ｓ１内のうち特にコア部４２と磁性層４３との間を通過するように延びている。コア部４２と媒体対向面２の最短距離は、１．４〜４．０μｍの範囲内である。第２のコイル要素２０Ｂとコア部４２との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、８０〜１２０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１００ｎｍが最も好ましい。また、図１および図４に示したように、第１の空間Ｓ１は内壁Ｓ１ａを有している。内壁Ｓ１ａは、主に、主磁極１５の上面１５Ｔ、第１の部分１９の上面、第１のシールド１６Ｄの媒体対向面２とは反対側の端面、磁性層４３の媒体対向面２とは反対側の端面、磁性層４４の下面、コア部４２の媒体対向面２に向いた端面、ならびにヨーク層４１の媒体対向面２に向いた端面および上面によって構成されている。第１のコイル要素２０Ａは媒体対向面２に向いた端面２０Ａａを有している。第１のコイル要素２０Ａの端面２０Ａａと内壁Ｓ１ａ（磁性層４３の媒体対向面２とは反対側の端面）との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、８０〜１２０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１００ｎｍが最も好ましい。第２のコイル要素２０Ｂとコア部４２との最小間隔と、第１のコイル要素２０Ａの端面２０Ａａと内壁Ｓ１ａとの最小間隔は、絶縁膜６２の厚みでもある。
【００６９】
なお、図４に示したように、本実施の形態では、コア部４２の媒体対向面２に向いた端面は、前記主断面と交差する部分において媒体対向面２に最も近づくように、媒体対向面２に向けて突出した凸形状を有している。従って、本実施の形態では、前記主断面におけるコア部４２と媒体対向面２との間の距離が、コア部４２と媒体対向面２の最短距離になる。
【００７０】
次に、ヒーター８２、膨張層８４およびセンサ８５について詳しく説明する。膨張層８４およびセンサ８５は、再生ヘッド部８と記録ヘッド部９の間に配置されている。ヒーター８２は、膨張層８４およびセンサ８５に対して、記録媒体の進行方向Ｔの後側（リーディング端側）に配置されている。非磁性部８６は、膨張層８４およびセンサ８５の周囲に配置されている。
【００７１】
始めに、ヒーター８２および膨張層８４について説明する。ヒーター８２および膨張層８４は、再生ヘッド部８および記録ヘッド部９と記録媒体の表面との間の距離を小さくするために、媒体対向面２の一部を突出させるためのものである。ヒーター８２は、通電されることによって、媒体対向面２の一部を突出させるための熱を発生する。膨張層８４は、ヒーター８２によって発生された熱を受けて膨張して、媒体対向面２の一部を突出させる。
【００７２】
膨張層８４は、非磁性部８６に比べて、熱伝導率および線熱膨張係数が大きい材料によって形成されている。膨張層８４の材料としては、金属材料を用いることができる。膨張層８４を構成する金属材料は、非磁性金属材料でもよいし、磁性金属材料でもよい。膨張層８４を構成する非磁性金属材料としては、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｕのいずれかを用いることができる。膨張層８４を構成する磁性金属材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。
【００７３】
磁気ヘッドの構成要素は、ヒーター８２によって発生された熱を受けて膨張する。特に、膨張層８４は、その周囲に配置された非磁性部８６に比べて、熱伝導率が大きい材料によって形成されている。そのため、膨張層８４では、非磁性部８６に比べて、ヒーター８２によって発生された熱が速やかに均一に分布する。また、膨張層８４は、非磁性部８６に比べて、線熱膨張係数が大きい材料によって形成されている。そのため、膨張層８４は、ヒーター８２によって発生された熱を受けて、非磁性部８６に比べて、速やかに、且つ大きく膨張して、媒体対向面２の一部を突出させる。これにより、再生ヘッド部８および記録ヘッド部９と記録媒体の表面との間の距離が小さくなる。
【００７４】
次に、センサ８５について説明する。センサ８５は、媒体対向面２の一部が記録媒体に接触したことを検出するためのものである。センサ８５は、媒体対向面２の一部が記録媒体に接触したときに自身の温度変化によって抵抗値が変化する抵抗体である。センサ８５の材料としては、温度変化に対する抵抗値の変化の割合、すなわち抵抗の温度係数がある程度大きい金属材料や半導体材料が用いられる。具体的には、センサ８５の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、Ｗ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔのいずれかを用いることができる。
【００７５】
媒体対向面２の一部が記録媒体に接触すると、接触による摩擦熱によって、媒体対向面２のうち、記録媒体に接触した部分およびその近傍の部分の温度が上昇する。このような温度の上昇に伴って、センサ８５自身の温度も上昇する。その結果、センサ８５の抵抗値が変化する。そのため、センサ８５に接続された図示しない２つのリードを介してセンサ８５の抵抗値を測定することによって、媒体対向面２の一部が記録媒体に接触したことを検出することができる。
【００７６】
次に、図５を参照して、主磁極１５の形状について詳しく説明する。図５に示したように、主磁極１５は、媒体対向面２に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部１５Ａと、トラック幅規定部１５Ａの端部に接続された幅広部１５Ｂとを含んでいる。また、図５に示したように、主磁極１５は、基板１の上面１ａにより近い端部である下端部１５Ｌと、下端部１５Ｌとは反対側の上面１５Ｔと、第１の側部ＳＰ１と、第２の側部ＳＰ２とを有している。幅広部１５Ｂにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、トラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅よりも大きい。
【００７７】
トラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、媒体対向面２からの距離によらずにほぼ一定である。幅広部１５Ｂにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、例えば、トラック幅規定部１５Ａとの境界位置ではトラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅と等しく、媒体対向面２から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。ここで、媒体対向面２に垂直な方向についてのトラック幅規定部１５Ａの長さをネックハイトと呼ぶ。ネックハイトは、例えば０〜０．３μｍの範囲内である。ネックハイトが０の場合は、トラック幅規定部１５Ａがなく、幅広部１５Ｂの端面が媒体対向面２に配置される。
【００７８】
下端部１５Ｌは、媒体対向面２に近い順に、連続するように配置された第１の部分１５Ｌ１、第２の部分１５Ｌ２および第３の部分１５Ｌ３を含んでいる。第１の部分１５Ｌ１は、媒体対向面２に配置された端部を有している。第１および第２の部分１５Ｌ１，１５Ｌ２は、２つの面が交わってできるエッジでもよいし、２つの面を連結する面でもよい。第３の部分１５Ｌ３は、実質的に媒体対向面２に垂直な方向に延在する面になっている。上面１５Ｔは、媒体対向面２に近い順に、連続するように配置された第４の部分１５Ｔ１、第５の部分１５Ｔ２および第６の部分１５Ｔ３を含んでいる。第４の部分１５Ｔ１は、媒体対向面２に配置された端部を有している。
【００７９】
第１および第２の部分１５Ｌ１，１５Ｌ２における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って小さくなっている。媒体対向面２に垂直な方向に対する第２の部分１５Ｌ２の傾斜角度は、媒体対向面２に垂直な方向に対する第１の部分１５Ｌ１の傾斜角度よりも大きい。第２のシールド１６Ａは、ギャップ部１７（第２の部分１８）を介して第１および第２の部分１５Ｌ１，１５Ｌ２に対向する上面を有している。この第２のシールド１６Ａの上面における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って小さくなっている。
【００８０】
また、第４および第５の部分１５Ｔ１，１５Ｔ２における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って大きくなっている。媒体対向面２に垂直な方向に対する第５の部分１５Ｔ２の傾斜角度は、媒体対向面２に垂直な方向に対する第４の部分１５Ｔ１の傾斜角度よりも大きい。第６の部分１５Ｔ３は、実質的に媒体対向面２に垂直な方向に延在している。第１のシールド１６Ｄは、ギャップ部１７（第１の部分１９）を介して第４および第５の部分１５Ｔ１，１５Ｔ２に対向する下面を有している。第１のシールド１６Ｄの下面における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って大きくなっている。
【００８１】
第１の部分１５Ｌ１の傾斜角度および第４の部分１５Ｔ１の傾斜角度は、いずれも、１５°〜４５°の範囲内であることが好ましい。第２の部分１５Ｌ２の傾斜角度および第５の部分１５Ｔ２の傾斜角度は、いずれも、４５°〜８５°の範囲内であることが好ましい。
【００８２】
また、図５に示したように、媒体対向面２に配置された主磁極１５の端面は、第１の部分１９に隣接する第１の辺Ａ１と、第１の辺Ａ１の一端部に接続された第２の辺Ａ２と、第１の辺Ａ１の他端部に接続された第３の辺Ａ３とを有している。第１の辺Ａ１はトラック幅を規定する。記録媒体に記録される記録ビットの端部の位置は、第１の辺Ａ１の位置によって決まる。媒体対向面２に配置された主磁極１５の端面のトラック幅方向ＴＷの幅は、主磁極１５の下端部１５Ｌに近づくに従って、すなわち基板１の上面１ａに近づくに従って小さくなっている。第２の辺Ａ２と第３の辺Ａ３がそれぞれ基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、例えば７°〜１７°の範囲内であり、１０°〜１５°の範囲内であることが好ましい。第１の辺Ａ１の長さは、例えば０．０５〜０．２０μｍの範囲内である。
【００８３】
媒体対向面２における主磁極１５の厚み（基板１の上面１ａに垂直な方向の長さ）は、例えば０．０５〜０．２μｍの範囲内である。第３の部分１５Ｌ３と第６の部分１５Ｔ３との距離は、例えば０．４〜０．８μｍの範囲内である。
【００８４】
なお、図５には、第２の部分１５Ｌ２と第３の部分１５Ｌ３の境界位置と媒体対向面２との間の距離と、第５の部分１５Ｔ２と第６の部分１５Ｔ３の境界位置と媒体対向面２との間の距離が、いずれも、トラック幅規定部１５Ａと幅広部１５Ｂとの境界位置と媒体対向面２との間の距離すなわちネックハイトと等しい例を示している。しかし、第２の部分１５Ｌ２と第３の部分１５Ｌ３の境界位置と媒体対向面２との間の距離と、第５の部分１５Ｔ２と第６の部分１５Ｔ３の境界位置と媒体対向面２との間の距離は、それぞれ、ネックハイトよりも小さくてもよいし、大きくてもよい。
【００８５】
次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの作用および効果について説明する。この磁気ヘッドでは、記録ヘッド部９によって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッド部８によって、記録媒体に記録されている情報を再生する。記録ヘッド部９において、第１の部分２０および第２の部分１０を含むコイルは、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。第１の部分２０によって発生された磁界に対応する磁束は、第１の帰磁路部４０と主磁極１５を通過する。第２の部分１０によって発生された磁界に対応する磁束は、第２の帰磁路部３０と主磁極１５を通過する。第１の部分２０と第２の部分１０は、主磁極１５において、第１の部分２０によって発生された磁界に対応する磁束と第２の部分１０によって発生された磁界に対応する磁束が同じ方向に流れるように、直列または並列に接続されている。
【００８６】
主磁極１５は、第１の部分２０によって発生された磁界に対応する磁束と第２の部分１０によって発生された磁界に対応する磁束とを通過させて、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。
【００８７】
記録シールド１６は、磁気ヘッドの外部から磁気ヘッドに印加された外乱磁界を取り込む。これにより、外乱磁界が主磁極１５に集中して取り込まれることによって記録媒体に対して誤った記録が行なわれることを防止することができる。また、記録シールド１６は、主磁極１５の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。
【００８８】
また、記録シールド１６と第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０は、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を還流させる機能を有している。具体的に説明すると、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束の一部は、記録シールド１６と第１の帰磁路部４０を通過して主磁極１５に還流する。また、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束の他の一部は、記録シールド１６と第２の帰磁路部３０を通過して主磁極１５に還流する。
【００８９】
記録シールド１６は、第１のシールド１６Ｄと、第２のシールド１６Ａと、２つのサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃとを有している。これにより、本実施の形態によれば、主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側および後側ならびにトラック幅方向ＴＷの両側において、主磁極１５の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを抑制することができる。その結果、本実施の形態によれば、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。第１のシールド１６Ｄおよび第２のシールド１６Ａは、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することに寄与する他に、記録磁界の勾配を大きくすることに寄与する。サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃは、特に隣接トラック消去を抑制することへの寄与が大きい。このような記録シールド１６の機能により、本実施の形態によれば、記録密度を高めることができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、図５に示したように、媒体対向面２において、トラック幅方向ＴＷにおける主磁極１５の第１および第２の側部ＳＰ１，ＳＰ２の間隔すなわち主磁極１５の端面の幅は、基板１の上面１ａに近づくに従って小さくなっている。本実施の形態によれば、この特徴によっても、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。
【００９１】
また、本実施の形態では、媒体対向面２において、トラック幅方向ＴＷにおけるサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃにおける第１および第２の側壁の間隔は、主磁極１５の第１および第２の側部ＳＰ１，ＳＰ２の間隔と同様に、基板１の上面１ａに近づくに従って小さくなっている。従って、本実施の形態によれば、媒体対向面２において、第１の側部ＳＰ１と第１の側壁との間隔、ならびに第２の側部ＳＰ２と第２の側壁との間隔を、小さく、且つ均一にすることが可能になる。これにより、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃによって、主磁極１５の端面より発生されてトラック幅方向ＴＷの両側に広がる磁束を、効果的に取り込むことができる。その結果、本実施の形態によれば、特にサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの機能を高めることが可能になり、スキューに起因した隣接トラック消去の発生をより効果的に抑制することが可能になる。
【００９２】
ところで、記録シールド１６で取り込んだ磁束を吸収できるような、体積が大きい磁性層が記録シールド１６に磁気的に接続されていないと、記録シールド１６によって多くの磁束を取り込むことはできない。本実施の形態では、記録シールド１６の第１のシールド１６Ｄと主磁極１５とを磁気的に連結する第１の帰磁路部４０（ヨーク層４１、コア部４２および磁性層４３，４４）と、記録シールド１６の第２のシールド１６Ａと主磁極１５とを磁気的に連結する第２の帰磁路部３０（コア部３１および磁性層３２〜３４）を備えている。このような構成により、記録シールド１６で取り込んだ磁束は、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０を経由して主磁極１５に流れ込む。本実施の形態では、記録シールド１６に対して、体積が大きい磁性層である第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０と主磁極１５が磁気的に接続されている。従って、本実施の形態によれば、記録シールド１６によって多くの磁束を取り込むことが可能になり、その結果、前述の記録シールド１６の効果を効果的に発揮させることができる。
【００９３】
また、本実施の形態では、第２の帰磁路部３０とは別に第２のシールド１６Ａが設けられている。前記主断面において、第２の帰磁路部３０を構成する磁性層のうち主磁極１５から最も遠い磁性層３２は、媒体対向面２に垂直な方向について第２のシールド１６Ａよりも大きな長さを有している。コイルの第２の部分１０は、空間Ｓ２を通過している。このような構造により、本実施の形態によれば、磁性層３２が第２のシールドを兼ねた構造に比べて、第２のシールド１６Ａと主磁極１５とを十分に近付けることが可能になり、その結果、第２のシールド１６Ａの機能を高めることが可能になる。
【００９４】
ここで、磁性層３３の役割について説明する。まず、磁性層３３がなく、第２のシールド１６Ａと磁性層３２が磁気的に連結されていない場合を考える。この場合、第２のシールド１６Ａまたはサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれて下方に向かった磁束は、磁性層３２の方へ流れることができないため、上方に向かうように戻る。その結果、第２のシールド１６Ａまたはサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃにおいて、下方に向かう磁束と上方に向かう磁束が生じ、その結果、第２のシールド１６Ａまたはサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれた磁束の一部が媒体対向面２の外部に漏れ出す。これにより、隣接トラック消去が生じるおそれがある。これに対し、磁性層３３によって第２のシールド１６Ａと磁性層３２が磁気的に連結されていると、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれた磁束は上方と下方へ分流し、第２のシールド１６Ａで取り込まれた磁束は主に下方に向かう。これにより、第２のシールド１６Ａまたはサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれた磁束の一部が媒体対向面２の外部に漏れ出すことによる隣接トラック消去の発生が防止される。
【００９５】
上述の磁性層３３についての説明は、磁性層４３にも当てはまる。すなわち、磁性層４３によって第１のシールド１６Ｄと磁性層４４が磁気的に連結されていると、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれた磁束は上方と下方へ分流し、第１のシールド１６Ｄで取り込まれた磁束は主に上方に向かう。これにより、第１のシールド１６Ｄまたはサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃで取り込まれた磁束の一部が媒体対向面２の外部に漏れ出すことによる隣接トラック消去の発生が防止される。
【００９６】
ところで、前記主断面において、媒体対向面２に垂直な方向についての第２のシールド１６Ａの長さが大きすぎると、主磁極１５から第２のシールド１６Ａへの磁束の漏れが多くなり、主磁極１５によって多くの磁束を媒体対向面２まで導くことができなくなる。そのため、前記主断面において、媒体対向面２に垂直な方向についての第２のシールド１６Ａの長さは大きすぎないようにする必要がある。この場合、前記主断面において、媒体対向面２に垂直な方向についての磁性層３３の長さが第２のシールド１６Ａの長さと等しいか、それより小さい場合には、磁性層３３によって第２のシールド１６Ａから磁性層３２へ多くの磁束を導くことができなくなる。これに対し、本実施の形態では、前記主断面において、磁性層３３は、媒体対向面２に垂直な方向について第２のシールド１６Ａよりも大きく磁性層３２よりも小さな長さを有している。これにより、本実施の形態によれば、磁性層３３によって第２のシールド１６Ａから磁性層３２へ多くの磁束を導くことが可能になる。
【００９７】
同様に、本実施の形態では、前記主断面において、磁性層４３は、媒体対向面２に垂直な方向について第１のシールド１６Ｄよりも大きく磁性層４４よりも小さな長さを有している。これにより、本実施の形態によれば、磁性層４３によって第１のシールド１６Ｄから磁性層４４へ多くの磁束を導くことが可能になる。
【００９８】
ところで、記録密度を高めるために記録信号の周波数が高くなってくると、磁気ヘッドには、主磁極１５の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が求められる。この要求に応えるためには、記録シールド１６と主磁極１５とを経由する磁路の長さ、特に、第１のシールド１６Ｄ、第１の帰磁路部４０および主磁極１５を経由する磁路の長さを短くすることが有効である。本実施の形態では、以下で説明する理由により、コイルの十分な起磁力を確保しながら、上記の磁路の長さを短くすることが可能になる。
【００９９】
コイルの第１の部分２０は、第１の帰磁路部４０の一部であるコア部４２の周りに巻かれている。コイル、特に第１の部分２０における十分な起磁力を確保するためには、第１の部分２０の巻回数としては、約２回は必要である。すなわち、第１の空間Ｓ１を通過するコイル要素は２つ以上必要である。一方、第１のシールド１６Ｄ、第１の帰磁路部４０および主磁極１５を経由する磁路の長さを短くするために、コア部４２と媒体対向面２の最短距離は、より小さい方が好ましい。ここで、第１の空間Ｓ１を通過するコイル要素が３つ以上で、それらが媒体対向面２に垂直な方向に並んでいると、コア部４２と媒体対向面２の最短距離を小さくすることが困難になる。
【０１００】
本実施の形態では、第１の部分２０は、それぞれ第１の空間Ｓ１を通過するように延びる第１のコイル要素２０Ａおよび第２のコイル要素２０Ｂを含んでいる。第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂを除くコイルのいかなる部分も、第１の空間Ｓ１内に存在しない。すなわち、第１の空間Ｓ１内には、最低限必要な数のコイル要素しか存在しない。これにより、本実施の形態によれば、コイルの十分な起磁力を確保しながら、コア部４２と媒体対向面２の最短距離を小さくすることができる。本実施の形態では、コア部４２と媒体対向面２の最短距離を、４．０μｍ以下にすることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態では、前記主断面におけるコア部４２と媒体対向面２との間の距離が、コア部４２と媒体対向面２の最短距離になる。コイルの十分な起磁力を確保するために、前記主断面において、媒体対向面２に垂直な方向についての第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂの長さは、それぞれ０．３μｍ以上であることが好ましい。また、前記主断面において、第１のコイル要素２０Ａと磁性層４３との間の間隔と、第２のコイル要素２０Ｂとコア部４２との間の間隔は、いずれも０．１μｍ（１００ｎｍ）であることが最も好ましい。また、第１のコイル要素２０Ａと第２のコイル要素２０Ｂとの間の間隔は、０．１μｍ以上であることが好ましい。また、前記主断面において、媒体対向面２に垂直な方向についての磁性層４３の上面の平坦部の長さは、０．４μｍ以上であることが好ましい。また、前記主断面において、磁性層４３の上面の平坦部の媒体対向面２により近い端部と媒体対向面２との間の間隔は、０．１μｍ以上であることが好ましい。これらのことから、前記主断面におけるコア部４２と媒体対向面２との間の距離、すなわちコア部４２と媒体対向面２の最短距離は、１．４μｍ以上であることが好ましい。
【０１０２】
以上のことから、本実施の形態によれば、コイルの十分な起磁力を確保しながら、媒体対向面２において主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された端面１６Ｄａを有する第１のシールド１６Ｄと主磁極１５とを経由する磁路の長さ、すなわち第１のシールド１６Ｄ、第１の帰磁路部４０および主磁極１５を経由する磁路の長さを短くすることができる。その結果、本実施の形態によれば、主磁極１５の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が可能になる。
【０１０３】
また、本実施の形態では、コイルは、第１の帰磁路部４０の一部であるコア部４２の周りの巻かれた第１の部分２０と、第２の帰磁路部３０の一部であるコア部３１の周りの巻かれた第２の部分１０とを含んでいる。第１の空間Ｓ１を通過するコイル要素の数が同じという条件で、主磁極１５の周りにヘリカル状に巻かれたコイルを設けた比較例と比較すると、本実施の形態によれば、コイルの巻回数が比較例よりも多くなる。従って、本実施の形態によれば、比較例に比べて、コイルによる起磁力を大きくすることができる。これにより、第１の空間Ｓ１を通過するコイル要素の数を少なくして、第１のシールド１６Ｄ、第１の帰磁路部４０および主磁極１５を経由する磁路の長さを短くしながら、所望の起磁力を確保することが可能になる。また、本実施の形態によれば、比較例に比べて、コイルの構造ならびにコイルの周辺の構造を簡単にすることができる。
【０１０４】
以下、本実施の形態におけるその他の効果について説明する。本実施の形態では、主磁極１５の下端部１５Ｌは、媒体対向面２に近い順に、連続するように配置された第１の部分１５Ｌ１、第２の部分１５Ｌ２および第３の部分１５Ｌ３を含んでいる。主磁極１５の上面１５Ｔは、媒体対向面２に近い順に、連続するように配置された第４の部分１５Ｔ１、第５の部分１５Ｔ２および第６の部分１５Ｔ３を含んでいる。第１および第２の部分１５Ｌ１，１５Ｌ２における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って小さくなっている。第４および第５の部分１５Ｔ１，１５Ｔ２における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面２から離れるに従って大きくなっている。これにより、本実施の形態によれば、媒体対向面２における主磁極１５の厚みを小さくすることができることから、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。しかも、本実施の形態によれば、媒体対向面２から離れた位置では主磁極１５の厚みを大きくすることができることから、主磁極１５によって多くの磁束を媒体対向面２まで導くことができ、その結果、オーバーライト特性等の記録特性を向上させることができる。
【０１０５】
本実施の形態における主磁極１５では、第１および第４の部分１５Ｌ１，１５Ｔ１の傾斜角度を小さくすることによって、媒体対向面２の位置の変動に伴う記録特性の変動を抑制することができる。しかも、この主磁極１５では、第２および第５の部分１５Ｌ２，１５Ｔ２の傾斜角度を大きくすることによって、媒体対向面２における主磁極１５の厚みを小さくしながら、第３の部分１５Ｌ３と第６の部分１５Ｔ３との距離を大きくすることができ、その結果、スキューに起因した問題の発生を防止でき、且つ記録特性を向上させることができる。このように、本実施の形態によれば、媒体対向面２の位置の変動に伴う記録特性の変動を抑制しながら、スキューに起因した問題の発生を防止し、且つ記録特性を向上させることが可能になる。
【０１０６】
次に、本実施の形態に係る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磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１および図２に示したように、基板１の上に、絶縁層８１、ヒーター８２、絶縁層８３、第１の再生シールド層３、絶縁層７１、第１の再生シールドギャップ膜４を順に形成する。次に、第１の再生シールドギャップ膜４の上にＭＲ素子５と、このＭＲ素子５に接続された図示しない２つのリードとを形成する。次に、ＭＲ素子５およびリードを覆うように第２の再生シールドギャップ膜６を形成する。次に、第２の再生シールドギャップ膜６の上に第２の再生シールド層７および絶縁層７２を形成する。次に、第２の再生シールド層７および絶縁層７２の上に、非磁性層８７、膨張層８４、非磁性層８８，８９、センサ８５および非磁性層９０を順に形成する。
【０１０７】
次に、例えばフレームめっき法によって、非磁性層９０の上に磁性層３２を形成する。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層５１を形成する。次に、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、磁性層３２が露出するまで、絶縁層５１を研磨して、磁性層３２および絶縁層５１の上面を平坦化する。
【０１０８】
次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層３２の上にコア部３１および磁性層３３を形成する。コア部３１および磁性層３２，３３は、コイルの第２の部分１０の第１および第２のコイル要素１０Ａ，１０Ｂを収容するための収容部を構成する。この収容部は、内壁を有している。この内壁は、主に、磁性層３３の媒体対向面２が形成される予定の位置とは反対側の壁面、磁性層３２の上面およびコア部３１の媒体対向面２が形成される予定の位置に向いた壁面によって構成されている。
【０１０９】
次に、上記収容部の内壁を覆うように絶縁膜５２を形成する。絶縁膜５２は、磁性層３３の上面、コア部３１の上面、コア部３１の他の壁面および絶縁層５１の上面上にも形成される。絶縁膜５２の厚みは、例えば５０〜２００ｎｍの範囲内である。
【０１１０】
次に、絶縁膜５２を介して上記収容部の内壁に接し且つ上記収容部からはみ出すように、後に第２の部分１０になる導電層を形成する。この導電層は、第２の部分１０と同様の平面渦巻き形状をなすように、例えばフレームめっき法によって形成される。この導電層のうちの上記収容部からはみ出した部分は、コア部３１および磁性層３３の上方に配置される。
【０１１１】
次に、上記導電層の巻線間に絶縁層５３を形成する。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層５４を形成する。次に、上記導電層のうちの上記収容部からはみ出した部分が除去されて上記導電層が第２の部分１０になるように、上記導電層を研磨する。具体的には、例えばＣＭＰによって、上記導電層、コア部３１、磁性層３３、絶縁膜５２および絶縁層５３，５４を研磨して、これらの上面を平坦化する。これにより、上記導電層は第２の部分１０となる。なお、この第２の部分１０の形成方法は、後で詳しく説明する第１の部分２０の形成方法と同様である。
【０１１２】
次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層３３の上に第２のシールド１６Ａを形成し、コア部３１の上に磁性層３４を形成し、第２の部分１０のコイル接続部１０Ｅの上に接続層２５を形成する。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層５５を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２のシールド１６Ａ、磁性層３４および接続層２５の上面が露出するまで絶縁層５５を研磨して、第２のシールド１６Ａ、磁性層３４、接続層２５および絶縁層５５の上面を平坦化する。次に、例えばフレームめっき法によって、第２のシールド１６Ａの上に２つのサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃを形成する。
【０１１３】
次に、第２のシールド１６Ａおよびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの上に、図示しないエッチングマスクを形成する。このエッチングマスクは、フォトレジスト層をパターニングして形成される。次に、上記エッチングマスクを用いて、磁性層３４、接続層２５および絶縁層５５をエッチングする。このエッチングは、エッチングによって形成される底部が、当初の絶縁層５５の上面と下面の間の高さの位置に達するまで行う。また、このエッチングは、例えば反応性イオンエッチングを用いて行われる。次に、エッチングマスクを除去する。次に、例えばイオンビームエッチングを用いて、媒体対向面２が形成される予定の位置の近傍において、第２のシールド１６Ａの上面の一部をエッチングする。これにより、第２のシールド１６Ａの上面の形状が決定される。
【０１１４】
次に、第２のシールド１６Ａおよびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃを覆うようにギャップ部１７の第２の部分１８を形成する。次に、第２の部分１８に、磁性層３４の上面を露出させる開口部と、接続層２５の上面を露出させる開口部とを形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第２の部分１８の上に、後に主磁極１５になる予備主磁極を形成し、接続層２５の上に接続層２６を形成する。予備主磁極および接続層２６は、その上面が、第２の部分１８のうち、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの上に配置された部分の上面よりも上方に配置されるように形成される。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層５６を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの上面が露出するまで予備主磁極、接続層２６および絶縁層５６を研磨して、予備主磁極、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃ、接続層２６および絶縁層５６の上面を平坦化する。
【０１１５】
次に、予備主磁極およびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの上に、後に非磁性金属層５８になる第１のマスク層と、後に絶縁層５９になる第２のマスク層とを形成する。次に、第１および第２のマスク層をエッチングマスクとして、例えばイオンビームエッチングによって、予備主磁極およびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃのそれぞれの一部をエッチングする。これにより、第１のマスク層は非磁性金属層５８となり、第２のマスク層は絶縁層５９となり、予備主磁極は主磁極１５となる。このエッチングにより、主磁極１５の上面１５Ｔの形状が決定される。
【０１１６】
次に、積層体の上面全体の上に、例えばスパッタ法または化学的気相成長法によって、ギャップ部１７の第１の部分１９を形成する。次に、例えばイオンビームエッチングによって、主磁極１５の上面１５Ｔの一部およびサイドシールド１６Ｂ，１６Ｃの上面の一部が露出するように、第１の部分１９、非磁性金属層５８および絶縁層５９を選択的にエッチングする。次に、例えばフレームめっき法によって、サイドシールド１６Ｂ，１６Ｃおよび第１の部分１９の上に第１のシールド１６Ｄを形成し、主磁極１５の上にヨーク層４１を形成し、接続層２６の上に接続層２７を形成する。
【０１１７】
次に、積層体の上面全体の上に非磁性層６１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１および接続層２７が露出するまで、非磁性層６１を研磨して、第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１、接続層２７および非磁性層６１の上面を平坦化する。
【０１１８】
次に、図６ないし図１０を参照して、上記の工程の後、コイルの第１の部分２０を形成する工程までの一連の工程について説明する。図６ないし図１０は、磁気ヘッドの製造過程における積層体を示している。また、図６ないし図１０は、積層体における媒体対向面２および基板１の上面１ａに垂直な断面を示している。なお、図６ないし図１０では、第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１および非磁性層６１よりも基板１側の部分を省略している。
【０１１９】
図６は、第１のシールド１６Ｄ、ヨーク層４１、接続層２７および非磁性層６１の上面を平坦化した後の積層体を示している。
【０１２０】
図７は、次の工程を示す。この工程では、まず、例えばフレームめっき法によって、ヨーク層４１の上にコア部４２を形成し、第１のシールド１６Ｄおよび非磁性層６１の上に磁性層４３を形成する。ヨーク層４１、コア部４２、磁性層４３および非磁性層６１は、コイルの第１の部分２０の第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂを収容するための収容部２１を構成する。収容部２１は、内壁２１ａを有している。内壁２１ａは、磁性層４３の媒体対向面２が形成される予定の位置とは反対側の壁面、非磁性層６１の上面の一部、ヨーク層４１の上面の一部およびコア部４２の媒体対向面２が形成される予定の位置に向いた壁面によって構成されている。
【０１２１】
ヨーク層４１を形成する工程から、図７に示したコア部４２および磁性層４３を形成する工程までが、本発明における「コア部を含む、第１の帰磁路部の一部を用いて、第１および第２のコイル要素を収容するための収容部を形成する工程」に対応する。
【０１２２】
図８は、次の工程を示す。この工程では、まず、収容部２１の内壁２１ａを覆うように絶縁膜６２を形成する。絶縁膜６２は、磁性層４３の上面、コア部４２の他の壁面および非磁性層６１の上面の他の一部上にも形成される。絶縁膜６２の厚みは、５０〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、８０〜１２０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１００ｎｍが最も好ましい。次に、絶縁膜６２に、接続層２７の上面を露出させる開口部を形成する。
【０１２３】
図９は、次の工程を示す。この工程では、絶縁膜６２を介して収容部２１の内壁２１ａに接し且つ収容部２１からはみ出すように、後に第１の部分２０になる導電層２０Ｐを形成する。導電層２０Ｐは、第１の部分２０と同様の平面渦巻き形状をなすように、例えばフレームめっき法によって形成される。導電層２０Ｐのうちの収容部２１からはみ出した部分は、コア部４２および磁性層４３の上方に配置される。
【０１２４】
図１０は、次の工程を示す。この工程では、まず、導電層２０Ｐの巻線間に絶縁層６３を形成する。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層６４を形成する。次に、導電層２０Ｐのうちの収容部２１からはみ出した部分が除去されて導電層２０Ｐが第１の部分２０になるように、導電層２０Ｐを研磨する。具体的には、例えばＣＭＰによって、導電層２０Ｐ、コア部４２、磁性層４３、絶縁膜６２および絶縁層６３，６４を研磨して、これらの上面を平坦化する。
【０１２５】
以下、図１および図２を参照して、図１０に示した工程の後の工程について説明する。まず、第１の部分２０を覆うように絶縁層６５を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、コア部４２の上面ならびに磁性層４３および絶縁層６５の上面の一部の上に磁性層４４を形成する。次に、磁性層４３の上面の他の一部をエッチングして、前述の傾斜部を形成する。このエッチングは、例えばイオンビームエッチングを用いて行われる。次に、積層体の上面全体の上に絶縁層６６を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、磁性層４４が露出するまで、絶縁層６６を研磨して、磁性層４４および絶縁層６６の上面を平坦化する。次に、磁性層４４および絶縁層６６の上にストッパ層９１を形成する。
【０１２６】
次に、積層体の上面全体を覆うように保護層７０を形成する。次に、保護層７０の上に配線や端子等を形成し、媒体対向面２が形成される予定の位置の近傍で基板１を切断し、この切断によって形成された面を研磨して媒体対向面２を形成し、更に浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。
【０１２７】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、コア部４２を含む、第１の帰磁路部４０の一部を用いて、第１の部分２０の第１および第２のコイル要素２０Ａ，２０Ｂを収容するための収容部２１を形成し、図８に示した工程において、収容部２１の内壁２１ａを覆うように絶縁膜６２を形成する。そして、図９に示した工程において、絶縁膜６２を介して収容部２１の内壁２１ａに接し且つ収容部２１からはみ出すように、第１の部分２０になる導電層２０Ｐを形成し、図１０に示した工程において、導電層２０Ｐのうちの収容部２１からはみ出した部分が除去されて導電層２０Ｐが第１の部分２０になるように、導電層２０Ｐを研磨する。
【０１２８】
このような磁気ヘッドの製造方法によれば、容易に、第１のコイル要素２０Ａが絶縁膜６２を介して磁性層４３に接し、第２のコイル要素２０Ｂが絶縁膜６２を介してコア部４２に接するように、コイルの第１の部分２０を形成することができる。これにより、容易に、第１のコイル要素２０Ａの端面２０Ａａと磁性層４３の媒体対向面２とは反対側の端面との最小間隔と、第２のコイル要素２０Ｂとコア部４２との最小間隔を小さくすることができる。その結果、容易に、第１のシールド１６Ｄ、第１の帰磁路部４０および主磁極１５を経由する磁路の長さを短くすることが可能になる。
【０１２９】
また、本実施の形態によれば、主磁極１５の周りにヘリカル状に巻かれたコイルを設けた比較例に比べて、コイルの構造ならびにコイルの周辺の構造を簡単にして、コイルを形成するための工程数を少なくすることができる。
【０１３０】
なお、本発明は、上記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、コイルの第２の部分１０の巻回数は、約２回に限らず、１回であってもよいし、３回以上であってもよい。
【０１３１】
また、実施の形態では、基体側に再生ヘッド部８を形成し、その上に、記録ヘッド部９を積層した構造の磁気ヘッドについて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【符号の説明】
【０１３２】
１０…コイルの第２の部分、１０Ａ，１０Ｂ…コイル要素、１５…主磁極、１６…記録シールド、１６Ａ…第２のシールド、１６Ｂ，１６Ｃ…サイドシールド、１６Ｄ…第１のシールド、１７…ギャップ部、２０…コイルの第１の部分、２０Ａ，２０Ｂ…コイル要素、３０…第２の帰磁路部、４０…第１の帰磁路部、４２…コア部、Ｓ１…第１の空間、Ｓ２…第２の空間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する主磁極と、
磁性材料よりなり、前記媒体対向面において前記主磁極の前記端面に対して前記記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有する第１のシールドと、
非磁性材料よりなり、前記主磁極と前記第１のシールドとの間に配置された第１の部分を含むギャップ部と、
磁性材料よりなり、前記主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部とを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、
前記第１の帰磁路部は、前記主磁極、ギャップ部、第１のシールドおよび第１の帰磁路部によって囲まれた第１の空間が形成されるように、前記主磁極のうちの前記媒体対向面から離れた部分と前記第１のシールドとを接続し、
前記第１の帰磁路部は、コア部を含み、
前記コイルは、前記コア部の周りに巻かれた平面渦巻き形状の第１の部分を含み、
前記第１の部分は、それぞれ前記第１の空間を通過するように延びる第１のコイル要素および第２のコイル要素を含み、
前記第１のコイル要素は、前記第２のコイル要素と前記媒体対向面との間に配置され、
前記第１および第２のコイル要素を除く前記コイルのいかなる部分も、前記第１の空間内には存在せず、
前記コア部と前記媒体対向面の最短距離は、１．４〜４．０μｍの範囲内であることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第２のコイル要素と前記コア部との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１の空間は内壁を有し、
前記第１のコイル要素は前記媒体対向面に向いた端面を有し、
前記第１のコイル要素の前記端面と前記内壁との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項４】
更に、磁性材料よりなり、前記媒体対向面において前記主磁極の前記端面に対して前記記録媒体の進行方向の後側に配置された端面を有する第２のシールドと、
磁性材料よりなり、前記主磁極に対して前記記録媒体の進行方向の後側に配置された第２の帰磁路部とを備え、
前記ギャップ部は、更に、前記主磁極と前記第２のシールドとの間に配置された第２の部分を含み、
前記第２の帰磁路部は、前記主磁極、ギャップ部、第２のシールドおよび第２の帰磁路部によって囲まれた第２の空間が形成されるように、前記主磁極のうちの前記媒体対向面から離れた部分と前記第２のシールドとを接続し、
前記コイルは、前記第２の帰磁路部の一部の周りに巻かれた平面渦巻き形状の第２の部分を含むことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項５】
更に、磁性材料よりなり、前記媒体対向面において前記主磁極の前記端面に対してトラック幅方向の両側に配置された２つの端面を有する２つのサイドシールドを備えたことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項６】
請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造する方法であって、
前記主磁極を形成する工程と、
前記ギャップ部を形成する工程と、
前記第１のシールドを形成する工程と、
前記第１の帰磁路部を形成する工程と、
前記コイルを形成する工程とを備え、
前記第１の帰磁路部を形成する工程は、前記コア部を含む、前記第１の帰磁路部の一部を用いて、前記第１および第２のコイル要素を収容するための収容部を形成する工程を含み、
前記収容部は内壁を有し、
磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記収容部の内壁を覆うように絶縁膜を形成する工程を備え、
前記コイルを形成する工程は、
前記絶縁膜を介して前記収容部の内壁に接し且つ前記収容部からはみ出すように、後に前記第１の部分になる導電層を形成する工程と、
前記導電層のうちの前記収容部からはみ出した部分が除去されて前記導電層が前記第１の部分になるように、前記導電層を研磨する工程とを含むことを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記絶縁膜の厚みは、５０〜２００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項６記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１】
記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する主磁極と、
磁性材料よりなり、前記媒体対向面において前記主磁極の前記端面に対して前記記録媒体の進行方向の前側に配置された端面を有する第１のシールドと、
非磁性材料よりなり、前記主磁極と前記第１のシールドとの間に配置された第１の部分を含むギャップ部と、
磁性材料よりなり、前記主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部とを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、
前記第１の帰磁路部は、前記主磁極、ギャップ部、第１のシールドおよび第１の帰磁路部によって囲まれた第１の空間が形成されるように、前記主磁極のうちの前記媒体対向面から離れた部分と前記第１のシールドとを接続し、
前記第１の帰磁路部は、コア部を含み、
前記コイルは、前記コア部の周りに巻かれた平面渦巻き形状の第１の部分を含み、
前記第１の部分は、それぞれ前記第１の空間を通過するように延びる第１のコイル要素および第２のコイル要素を含み、
前記第１のコイル要素は、前記第２のコイル要素と前記媒体対向面との間に配置され、
前記第１および第２のコイル要素を除く前記コイルのいかなる部分も、前記第１の空間内には存在せず、
前記コア部と前記媒体対向面の最短距離は、１．４〜４．０μｍの範囲内であることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第２のコイル要素と前記コア部との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１の空間は内壁を有し、
前記第１のコイル要素は前記媒体対向面に向いた端面を有し、
前記第１のコイル要素の前記端面と前記内壁との最小間隔は、５０〜２００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項４】
更に、磁性材料よりなり、前記媒体対向面において前記主磁極の前記端面に対して前記記録媒体の進行方向の後側に配置された端面を有する第２のシールドと、
磁性材料よりなり、前記主磁極に対して前記記録媒体の進行方向の後側に配置された第２の帰磁路部とを備え、
前記ギャップ部は、更に、前記主磁極と前記第２のシールドとの間に配置された第２の部分を含み、
前記第２の帰磁路部は、前記主磁極、ギャップ部、第２のシールドおよび第２の帰磁路部によって囲まれた第２の空間が形成されるように、前記主磁極のうちの前記媒体対向面から離れた部分と前記第２のシールドとを接続し、
前記コイルは、前記第２の帰磁路部の一部の周りに巻かれた平面渦巻き形状の第２の部分を含むことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項５】
更に、磁性材料よりなり、前記媒体対向面において前記主磁極の前記端面に対してトラック幅方向の両側に配置された２つの端面を有する２つのサイドシールドを備えたことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項６】
請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドを製造する方法であって、
前記主磁極を形成する工程と、
前記ギャップ部を形成する工程と、
前記第１のシールドを形成する工程と、
前記第１の帰磁路部を形成する工程と、
前記コイルを形成する工程とを備え、
前記第１の帰磁路部を形成する工程は、前記コア部を含む、前記第１の帰磁路部の一部を用いて、前記第１および第２のコイル要素を収容するための収容部を形成する工程を含み、
前記収容部は内壁を有し、
磁気ヘッドの製造方法は、更に、前記収容部の内壁を覆うように絶縁膜を形成する工程を備え、
前記コイルを形成する工程は、
前記絶縁膜を介して前記収容部の内壁に接し且つ前記収容部からはみ出すように、後に前記第１の部分になる導電層を形成する工程と、
前記導電層のうちの前記収容部からはみ出した部分が除去されて前記導電層が前記第１の部分になるように、前記導電層を研磨する工程とを含むことを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記絶縁膜の厚みは、５０〜２００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項６記載の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−４１６５６（Ｐ２０１３−４１６５６Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１４６９（Ｐ２０１２−５１４６９）
【出願日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【出願人】（５００４７５６４９）ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド (251)
【出願人】（５００３９３８９３）新科實業有限公司 (361)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＥ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｈ．Ｋ．）Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】ＳＡＥ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｒｅ， ６ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ Ｅａｓｔ Ａｖｅｎｕｅ， Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ， Ｓｈａｔｉｎ， Ｎ．Ｔ．， Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【出願人】（５００４７５６４９）ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド (251)
【出願人】（５００３９３８９３）新科實業有限公司 (361)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＥ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｈ．Ｋ．）Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】ＳＡＥ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｒｅ， ６ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ Ｅａｓｔ Ａｖｅｎｕｅ， Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ， Ｓｈａｔｉｎ， Ｎ．Ｔ．， Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ
【Ｆターム（参考）】
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