垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法
【課題】スキューに起因した問題の発生を防止でき、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させることのできる磁極層を形成する。
【解決手段】磁気ヘッドは、トラック幅規定部と幅広部を含む磁極層と、磁極層を収容する溝部４３ａを有する収容層４３を備えている。溝部４３ａは、トラック幅規定部を収容する第１の部分４３ａ１と、幅広部を収容する第２の部分４３ａ２を含んでいる。磁気ヘッドの製造方法は、後に収容層４３となる非磁性層の上に溝部規定層１３を形成する工程と、非磁性層のうち、第１の部分４３ａ１が形成される予定の領域を覆うマスクを形成する工程と、非磁性層に第２の部分４３ａ２が形成されるように非磁性層をエッチングする工程と、マスクを除去する工程と、第１の部分４３ａ１が形成されて溝部４３ａが完成するように非磁性層をテーパエッチングする工程とを含んでいる。
【解決手段】磁気ヘッドは、トラック幅規定部と幅広部を含む磁極層と、磁極層を収容する溝部４３ａを有する収容層４３を備えている。溝部４３ａは、トラック幅規定部を収容する第１の部分４３ａ１と、幅広部を収容する第２の部分４３ａ２を含んでいる。磁気ヘッドの製造方法は、後に収容層４３となる非磁性層の上に溝部規定層１３を形成する工程と、非磁性層のうち、第１の部分４３ａ１が形成される予定の領域を覆うマスクを形成する工程と、非磁性層に第２の部分４３ａ２が形成されるように非磁性層をエッチングする工程と、マスクを除去する工程と、第１の部分４３ａ１が形成されて溝部４３ａが完成するように非磁性層をテーパエッチングする工程とを含んでいる。
【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。記録ヘッドは、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を発生する磁極層を備えている。磁極層は、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。
【０００４】
垂直磁気記録方式において、記録密度の向上に寄与するのは、主に、記録媒体の改良と記録ヘッドの改良である。高記録密度化のために記録ヘッドに要求されることは、特に、トラック幅の縮小と、記録特性の向上である。一方、トラック幅が小さくなると、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は低下する。従って、トラック幅が小さくなるほど、記録特性の一層の向上が必要となる。ここで、媒体対向面に垂直な方向についてのトラック幅規定部の長さをネックハイトと呼ぶ。このネックハイトが小さいほど、オーバーライト特性が向上する。
【０００５】
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、空気流入側の端部と空気流出側の端部とを有している。そして、空気流入側の端部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側の端部近傍に配置される。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。
【０００６】
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、あるトラックへの情報の書き込み時に隣接トラックの情報が消去される現象（以下、隣接トラック消去と言う。）が生じたり、隣り合う２つのトラックの間において不要な書き込みが行なわれたりするという問題が生じる。高記録密度化のためには、隣接トラック消去を抑制する必要がある。また、隣り合う２つのトラックの間における不要な書き込みは、磁気ヘッドの位置決め用のサーボ信号の検出や再生信号の信号対雑音比に悪影響を及ぼす。
【０００７】
上述のようなスキューに起因した問題の発生を防止する技術としては、例えば特許文献１、特許文献２および特許文献３に記載されているように、媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状を、記録媒体の進行方向の後側（スライダにおける空気流入端側）に配置される辺が反対側の辺よりも短い形状とする技術が知られている。磁気ヘッドでは、通常、媒体対向面において、基板からより遠い端部が記録媒体の進行方向の前側（スライダにおける空気流出端側）に配置される。従って、上述の媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状は、基板により近い辺が基板からより遠い辺よりも短い形状となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−９２８２１号公報
【特許文献２】特開２００３−２４２６０７号公報
【特許文献３】特開２００６−１０７６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、上述のように媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状が、基板により近い辺が基板からより遠い辺よりも短い形状となる磁極層の形成方法について考える。特許文献１および特許文献２には、フォトレジストよりなるマスクを用いて無機絶縁膜を選択的にエッチングして無機絶縁膜に溝を形成し、この溝内に磁極層を形成する方法が記載されている。また、特許文献３には、非磁性層の上に非磁性導電層を形成し、フォトレジストよりなるマスクを用いて非磁性導電層を選択的にエッチングして非磁性導電層に開口部を形成し、更に、反応性イオンエッチング（以下、ＲＩＥとも記す。）によって、非磁性層のうち非磁性導電層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングして、非磁性層に溝部を形成し、この溝内に磁極層を形成する方法が記載されている。
【００１０】
特許文献１、特許文献２または特許文献３に記載された方法によって形成された磁極層では、磁極層の側面の大部分が、磁極層の全周にわたって、基板の上面に垂直な方向に対して傾いた面となる。このような形状の磁極層では、磁極層の側面全体が基板の上面に対して垂直な場合に比べて、磁束の流れる方向に対して垂直な断面の面積が小さくなる。上記の形状の磁極層では、特にトラック幅規定部と幅広部との境界の近傍の部分において多くの磁束を通過させることができなくなり、その結果、オーバーライト特性等の記録特性が低下してしまう。そのため、上記の形状の磁極層では、記録特性の低下を抑制するために、ネックハイトを小さくせざるを得ない。
【００１１】
ところで、磁極層の側面のうちトラック幅規定部と幅広部との境界近傍の部分を精度よく形成することは難しい。そのため、磁極層のうちトラック幅規定部と幅広部との境界近傍の部分は、媒体対向面から離れるに従って幅が徐々に大きくなる形状になりやすい。そのため、ネックハイトが小さくなってくると、媒体対向面に配置されたトラック幅規定部の幅すなわちトラック幅を精度よく規定することが難しくなる。
【００１２】
これらのことから、従来は、スキューに起因した問題の発生を防止でき、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させることのできる磁極層を形成することが難しかった。
【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、スキューに起因した問題の発生を防止でき、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させることのできる磁極層を形成できるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッド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】
【００１４】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法によって製造される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、
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磁極層と、
非磁性材料よりなる底部形成層と、
非磁性材料よりなり、底部形成層の上に配置され、上面で開口し磁極層を収容する溝部を有する収容層と、
上面を有し、底部形成層、収容層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備えている。
【００１５】
磁極層は、媒体対向面に配置されトラック幅を規定する端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部と、トラック幅規定部の前記端部に接続され、トラック幅規定部の幅よりも大きい幅を有する幅広部とを含んでいる。媒体対向面に配置されたトラック幅規定部の端面は、基板の上面に近づくに従って小さくなる幅を有している。溝部は、磁極層のうちのトラック幅規定部の少なくとも一部を収容する第１の部分と、第１の部分よりも媒体対向面から遠い位置に配置され、磁極層のうちの幅広部の少なくとも一部を収容する第２の部分とを含んでいる。第１の部分は、基板の上面に近づくに従って小さくなる幅を有している。第２の部分は、収容層を貫通している。
【００１６】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、
底部形成層を形成する工程と、
底部形成層の上に、後に溝部が形成されることにより収容層となる非磁性層を形成する工程と、
非磁性層の上に、後に形成される溝部の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有する溝部規定層を形成する工程と、
非磁性層が収容層になるように、非磁性層に溝部を形成する工程と、
収容層の溝部内に収容されるように磁極層を形成する工程と、
コイルを形成する工程とを備えている。
【００１７】
非磁性層に溝部を形成する工程は、非磁性層のうち、溝部の第１の部分が形成される予定の領域を覆うマスクを形成する工程と、非磁性層に、溝部の第２の部分が形成されるように、マスクおよび溝部規定層をエッチングマスクとして用いて、反応性イオンエッチングによって非磁性層をエッチングする第１のエッチング工程と、マスクを除去する工程と、非磁性層に、溝部の第１の部分が形成されて、溝部が完成するように、溝部規定層をエッチングマスクとして用いて、反応性イオンエッチングによって非磁性層をテーパエッチングする第２のエッチング工程とを含んでいる。底部形成層および溝部規定層は、いずれも、第１および第２のエッチング工程におけるエッチング速度が非磁性層よりも小さい。
【００１８】
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、非磁性層は、Ａｌ２Ｏ３によって形成され、底部形成層および溝部規定層は、いずれも、非磁性金属材料によって形成されてもよい。
【００１９】
また、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、第２の部分の側壁が基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第１の部分の側壁が基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さくてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法によれば、非磁性層に溝部を形成する工程が、マスクを形成する工程と、第１のエッチング工程と、マスクを除去する工程と、第２のエッチング工程とを含むことにより、スキューに起因した問題の発生を防止でき、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させることのできる磁極層を形成することが可能になるという効果を奏する。特に、本発明では、溝部の第１の部分を形成するために非磁性層をテーパエッチングする前に、既に、第２の部分の側壁が形成されていることから、第２の部分の側壁が基板の上面に垂直な方向に対してなす角度が大きくなることを抑制することができる。これにより、本発明によれば、上記の効果がより顕著に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】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２】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３】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の一部を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける収容層の溝部を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態における収容層の溝部の形成方法における一工程を示す説明図である。
【図７】図６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図８】図７に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図９】図８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１０】図９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１１】図１０に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１２】比較例の溝部の形成方法における一工程を示す説明図である。
【図１３】図１２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１４】図１３に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１５】図１４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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および図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図２は、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図２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。また、図２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。
【００２３】
図１および図２に示したように、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッド（以下、単に磁気ヘッドと記す。）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る基板１と、この基板１の上に配置されたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置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の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜４と、この下部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の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜６と、この上部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１の上部シールド層７とを備えている。
【００２４】
ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面３０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。
【００２５】
磁気ヘッドは、更に、第１の上部シールド層７の上に順に配置された非磁性層８１および第２の上部シールド層８２を備えている。非磁性層８１は、アルミナ等の非磁性材料によって形成されている。第２の上部シールド層８２は、磁性材料によって形成されている。下部シールド層３から第２の上部シールド層８２までの部分は、再生ヘッドを構成する。
【００２６】
磁気ヘッドは、更に、第２の上部シールド層８２の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層８３と、この絶縁層８３の上に配置されたコイル９と、コイル９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１０と、絶縁層１０の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層１１とを備えている。コイル９は、平面渦巻き形状をなしている。コイル９および絶縁層１０，１１の上面は平坦化されている。絶縁層８３，１１は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層１０は、例えばフォトレジストによって形成されている。コイル９は、銅等の導電材料によって形成されている。
【００２７】
磁気ヘッドは、更に、平坦化されたコイル９および絶縁層１０，１１の上面の上に配置された非磁性材料よりなる非磁性層４１と、この非磁性層４１の上に配置された底部形成層４２と、この底部形成層４２の上に配置された収容層４３とを備えている。非磁性層４１は、例えばアルミナによって形成されている。底部形成層４２の材料としては、例えば、Ｒｕ、ＮｉＢ、ＮｉＰ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮｉＣｕ等の非磁性金属材料を用いることができる。収容層４３は、上面で開口し後述する磁極層を収容する溝部４３ａを有している。収容層４３の材料としては、例えば、アルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯＸ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）等の絶縁材料が用いられる。
【００２８】
磁気ヘッドは、更に、収容層４３の上面の上に配置された溝部規定層１３を備えている。溝部規定層１３は、溝部４３ａの形状を規定するための層である。溝部規定層１３は、溝部４３ａの平面形状に対応した形状の貫通する開口部１３ａを有している。この開口部１３ａの縁は、収容層４３の上面における溝部４３ａの縁の真上に配置されている。溝部規定層１３の材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＮｉＣｒ、ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＷＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＴｉＳｉ２、ＴｉＮ、ＴｉＷ等の非磁性金属材料が用いられる。
【００２９】
磁気ヘッドは、更に、収容層４３の溝部４３ａ内および溝部規定層１３の開口部１３ａ内に配置された非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁極層１６を備えている。非磁性膜１４は、溝部４３ａの表面に接するように配置されている。磁極層１６は、溝部４３ａの表面から離れるように配置されている。非磁性膜１４は、溝部４３ａ内において、収容層４３と磁極層１６の間に挟まれるように配置されている。研磨停止層１５は、溝部４３ａ内において、非磁性膜１４と磁極層１６の間に挟まれるように配置されている。
【００３０】
非磁性膜１４は、非磁性材料によって形成されている。非磁性膜１４の材料としては、例えば絶縁材料または半導体材料を用いることができる。非磁性膜１４の材料としての絶縁材料としては、例えばアルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯＸ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）のいずれかを用いることができる。非磁性膜１４の材料としての半導体材料としては、例えば多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンを用いることができる。
【００３１】
研磨停止層１５は、非磁性金属材料によって形成されている。研磨停止層１５の材料としては、例えば、溝部規定層１３に用いられる非磁性金属材料と同じものを用いることができる。
【００３２】
磁極層１６は、金属磁性材料によって形成されている。磁極層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。
【００３３】
磁気ヘッドは、更に、溝部規定層１３、非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁極層１６の上面の上に配置されたギャップ層１８を備えている。ギャップ層１８には、媒体対向面３０から離れた位置において、開口部が形成されている。ギャップ層１８の材料は、アルミナ等の絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｔａ、Ｗ、ＮｉＢ、ＮｉＰ等の非磁性金属材料でもよい。
【００３４】
磁気ヘッドは、更に、シールド２０を備えている。シールド２０は、ギャップ層１８の上に配置された第１層２０Ａと、この第１層２０Ａの上に配置された第２層２０Ｃと、ギャップ層１８の開口部が形成された位置において磁極層１６の上に配置されたヨーク層２０Ｂと、このヨーク層２０Ｂの上に配置された連結層２０Ｄと、第２層２０Ｃと連結層２０Ｄを連結するように配置された第３層２０Ｅとを有している。第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂ、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび第３層２０Ｅは、いずれも磁性材料によって形成されている。これらの層２０Ａ〜２０Ｅ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。
【００３５】
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、ヨーク層２０Ｂの周囲に配置された非磁性層２１を備えている。非磁性層２１の一部は、第１層２０Ａの側方に配置されている。非磁性層２１は、例えば、アルミナや塗布ガラス等の無機絶縁材料によって形成されている。あるいは、非磁性層２１は、非磁性金属材料よりなる層とその上に配置された絶縁材料よりなる層とで構成されていてもよい。この場合、非磁性金属材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｒ、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｐｄ、Ｈｆ等の高融点金属が用いられる。
【００３６】
磁気ヘッドは、更に、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面のうち、後述するコイル２３が配置される領域の上に配置された絶縁層２２と、この絶縁層２２の上に配置されたコイル２３と、このコイル２３の巻線間およびコイル２３の周囲に配置された絶縁層２４と、絶縁層２４の周囲に配置された絶縁層２５と、コイル２３および絶縁層２４，２５の上に配置された絶縁層２６を備えている。コイル２３は、平面渦巻き形状をなしている。コイル２３の一部は、第２層２０Ｃと連結層２０Ｄの間を通過している。コイル２３は、銅等の導電材料によって形成されている。第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび絶縁層２４，２５の上面は平坦化されている。絶縁層２４は、例えばフォトレジストによって形成されている。絶縁層２２，２５，２６は、例えばアルミナによって形成されている。
【００３７】
コイル９からシールド２０の第３層２０Ｅまでの部分は、記録ヘッドを構成する。磁気ヘッドは、更に、シールド２０を覆うように形成された保護層２７を備えている。保護層２７は、例えばアルミナによって形成されている。
【００３８】
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３０と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドと記録ヘッドは、基板１の上に積層されている。再生ヘッド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、記録ヘッドは記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。
【００３９】
再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面３０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７と、ＭＲ素子５と下部シールド層３との間に配置された下部シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と上部シールド層７との間に配置された上部シールドギャップ膜６とを備えている。
【００４０】
記録ヘッドは、コイル９、非磁性層４１、底部形成層４２、収容層４３、溝部規定層１３、非磁性膜１４、研磨停止層１５、磁極層１６、ギャップ層１８、シールド２０およびコイル２３を備えている。コイル９，２３は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。なお、コイル９は、記録ヘッドにおける必須の構成要素ではなく、設けられていなくてもよい。また、非磁性膜１４は省略してもよい。
【００４１】
磁極層１６は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、コイル２３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。
【００４２】
シールド２０は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、媒体対向面３０から離れた位置において磁極層１６に連結されている。ギャップ層１８は、非磁性材料よりなり、磁極層１６とシールド２０との間に設けられている。
【００４３】
媒体対向面３０において、シールド２０の端面は、磁極層１６の端面に対して、ギャップ層１８の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。ギャップ層１８の厚みは、例えば、２０〜５０ｎｍの範囲内である。コイル２３の少なくとも一部は、磁極層１６とシールド２０との間に、磁極層１６およびシールド２０に対して絶縁された状態で配置されている。
【００４４】
収容層４３は、上面で開口し磁極層１６を収容する溝部４３ａを有している。溝部４３ａは、収容層４３を貫通している。磁極層１６は、底部形成層４２の上面、収容層４３の溝部４３ａおよび溝部規定層１３の開口部１３ａによって囲まれた空間内に配置されている。非磁性膜１４は、溝部４３ａ内において、収容層４３と磁極層１６の間に挟まれるように配置されている。研磨停止層１５は、溝部４３ａ内において、非磁性膜１４と磁極層１６の間に挟まれるように配置されている。非磁性膜１４の厚みは、例えば２０〜８０ｎｍの範囲内である。しかし、この範囲内に限らず、非磁性膜１４の厚みは、トラック幅に応じて任意に設定することができる。研磨停止層１５の厚みは、例えば２０〜８０ｎｍの範囲内である。
【００４５】
シールド２０は、ギャップ層１８に隣接するように配置された第１層２０Ａと、第１層２０Ａにおけるギャップ層１８とは反対側に配置された第２層２０Ｃと、ギャップ層１８の開口部が形成された位置において磁極層１６の上に配置されたヨーク層２０Ｂと、このヨーク層２０Ｂの上に配置された連結層２０Ｄと、第２層２０Ｃと連結層２０Ｄを連結するように配置された第３層２０Ｅとを有している。第２層２０Ｃは、媒体対向面３０とコイル２３の少なくとも一部との間に配置されている。コイル２３は、連結層２０Ｄを中心として巻回されている。なお、図２に示した例では、ヨーク層２０Ｂの一部は、磁極層１６とコイル２３の一部との間に配置されている。しかし、このようなヨーク層２０Ｂの代わりに、連結層２０Ｄと同様の平面形状を有し、磁極層１６と連結層２０Ｄとを連結する連結層を設けてもよい。
【００４６】
第１層２０Ａは、媒体対向面３０に配置された第１の端部とその反対側の第２の端部とを有している。第２層２０Ｃも、媒体対向面３０に配置された第１の端部とその反対側の第２の端部とを有している。スロートハイトＴＨは、媒体対向面３０から見て磁極層１６とシールド２０との間隔が大きくなり始める位置から媒体対向面３０までの距離となる。本実施の形態では、スロートハイトＴＨは、第１層２０Ａの媒体対向面３０から遠い端部から媒体対向面３０までの距離となる。スロートハイトＴＨは、例えば０．０５〜０．３μｍの範囲内である。
【００４７】
次に、図３および図４を参照して、磁極層１６の形状について詳しく説明する。図３は、磁極層１６の平面図である。図４は、磁極層１６のうちの媒体対向面３０の近傍における部分を示す斜視図である。
【００４８】
図３および図４に示したように、磁極層１６は、媒体対向面３０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１６Ａと、このトラック幅規定部１６Ａの端部に接続され、トラック幅規定部１６Ａの幅よりも大きい幅を有する幅広部１６Ｂとを含んでいる。トラック幅規定部１６Ａは、実質的に媒体対向面３０からの距離に応じて変化しない幅を有している。幅広部１６Ｂの幅は、例えば、トラック幅規定部１６Ａとの境界位置ではトラック幅規定部１６Ａの幅と等しく、媒体対向面３０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。本実施の形態では、磁極層１６のうち、媒体対向面３０に配置された端面から、磁極層１６の幅が大きくなり始める位置までの部分を、トラック幅規定部１６Ａとする。ここで、媒体対向面３０に垂直な方向についてのトラック幅規定部１６Ａの長さをネックハイトと呼ぶ。ネックハイトは、例えば６０〜２００ｎｍの範囲内である。
【００４９】
図４に示したように、媒体対向面３０に配置されたトラック幅規定部１６Ａの端面は、基板１により近い第１の辺Ａ１と、第１の辺Ａ１とは反対側の第２の辺Ａ２と、第１の辺Ａ１の一端と第２の辺Ａ２の一端とを結ぶ第３の辺Ａ３と、第１の辺Ａ１の他端と第２の辺Ａ２の他端とを結ぶ第４の辺Ａ４とを有している。第２の辺Ａ２は、トラック幅を規定する。媒体対向面３０に配置されたトラック幅規定部１６Ａの端面は、第１の辺Ａ１に近づくに従って小さくなる幅を有している。また、第３の辺Ａ３と第４の辺Ａ４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、８°〜１５°の範囲内である。第２の辺Ａ２の長さ、すなわちトラック幅は、例えば０．０５〜０．２０μｍの範囲内である。媒体対向面３０における磁極層１６の厚みは、例えば０．１５〜０．３μｍの範囲内である。
【００５０】
図３に示したように、磁極層１６は、媒体対向面３０から１０〜３００ｎｍの範囲内の距離だけ離れた位置から媒体対向面３０までの第１の領域Ｒ１において互いに反対側に配置された第１の側面Ｓ１および第２の側面Ｓ２と、第１の領域Ｒ１以外の第２の領域Ｒ２に配置された第３の側面Ｓ３および第４の側面Ｓ４とを有している。第１の側面Ｓ１と第３の側面Ｓ３は、磁極層１６におけるトラック幅方向の中心から見て同じ側に配置されている。第２の側面Ｓ２と第４の側面Ｓ４は、磁極層１６におけるトラック幅方向の中心に対して、第１の側面Ｓ１と第３の側面Ｓ３とは対称な位置に配置されている。
【００５１】
トラック幅方向についての第１の側面Ｓ１と第２の側面Ｓ２の間隔は、基板１の上面に近づくに従って小さくなっている。トラック幅方向についての第３の側面Ｓ３と第４の側面Ｓ４の間隔は、基板１の上面からの距離に関わらずに一定であってもよいし、基板１の上面に近づくに従って小さくなってもよいし、基板１の上面に近づくに従って大きくなってもよい。第３の面Ｓ３が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第１の側面Ｓ１が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さく、第４の側面Ｓ４が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第２の側面Ｓ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さい。トラック幅方向についての第３の側面Ｓ３と第４の側面Ｓ４の間隔が、基板１の上面に近づくに従って小さくなる場合には、第３の面Ｓ３が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度と第４の側面Ｓ４が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、いずれも、０°に近いほど好ましい。
【００５２】
なお、図４には、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との境界位置と媒体対向面３０との間の距離が、トラック幅規定部１６Ａと幅広部１６Ｂとの境界位置と媒体対向面３０との間の距離すなわちネックハイトよりも大きい例を示している。しかし、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との境界位置と媒体対向面３０との間の距離は、ネックハイトと等しくてもよいし、ネックハイトよりも小さくてもよい。
【００５３】
次に、図５を参照して、底部形成層４２、収容層４３および溝部規定層１３について詳しく説明する。図５（ａ）は、底部形成層４２、収容層４３および溝部規定層１３からなる積層体を示す平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した積層体の５Ｂ−５Ｂ線断面図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示した積層体の５Ｃ−５Ｃ線断面図である。
【００５４】
図５に示したように、収容層４３は、底部形成層４２の上に配置され、上面で開口し磁極層１６を収容する溝部４３ａを有している。溝部規定層１３は、収容層４３の上に配置され、溝部４３ａの平面形状に対応した形状の貫通する開口部１３ａを有している。この開口部１３ａの縁は、収容層４３の上面における溝部４３ａの縁の真上に配置されている。
【００５５】
収容層４３の溝部４３ａは、磁極層１６のうちのトラック幅規定部１６Ａの少なくとも一部を収容する第１の部分４３ａ１と、第１の部分４３ａ１よりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、磁極層１６のうちの幅広部１６Ｂの少なくとも一部を収容する第２の部分４３ａ２とを含んでいる。第１の部分４３ａ１は、磁極層１６のうち、図４に示した領域Ｒ１に存在する部分を収容する。第２の部分４３ａ２は、磁極層１６のうち、図４に示した領域Ｒ２に存在する部分を収容する。第１の部分４３ａ１は、基板１の上面に近づくに従って小さくなる幅を有している。溝部４３ａのうち、少なくとも第２の部分４３ａ２は、収容層４３を貫通している。図５には、溝部４３ａの全体が収容層４３を貫通している例を示している。
【００５６】
ここで、図５（ｂ）に示したように、第１の部分４３ａ１の側壁ＳＷ１が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度をθ１とする。角度θ１は、図４に示した第３の辺Ａ３と第４の辺Ａ４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と等しいか、ほぼ等しい。角度θ１は、例えば８°〜１５°の範囲内である。
【００５７】
第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２は、基板１の上面に対して垂直であってもよいし、基板１の上面に垂直な方向に対して傾いていてもよい。ここで、図５（ｃ）に示したように、第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度をθ２とする。角度θ２は、角度θ１よりも小さい。角度θ２は、例えば０°〜３．５°の範囲内である。角度θ２は、０°に近いほど好ましい。
【００５８】
次に、図６ないし図１０を参照して、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。図６ないし図１０は、本実施の形態における収容層の溝部の形成方法を示す説明図である。なお、図６ないし図１０では、底部形成層４２よりも基板１側の部分を省略している。
【００５９】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、まず、図２に示したように、基板１の上に、絶縁層２、下部シールド層３、下部シールドギャップ膜４を順に形成する。次に、下部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、上部シールドギャップ膜６で覆う。次に、上部シールドギャップ膜６の上に、上部シールド層７、非磁性層８１、第２の上部シールド層８２および絶縁層８３を順に形成する。次に、絶縁層８３の上に、コイル９および絶縁層１０，１１を形成する。次に、コイル９および絶縁層１０，１１の上面を、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって平坦化する。次に、平坦化されたコイル９および絶縁層１０，１１の上面の上に、非磁性層４１を形成する。
【００６０】
図６は、次の工程を示す。図６（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した積層体の６Ｂ−６Ｂ線断面図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示した積層体の６Ｃ−６Ｃ線断面図である。この工程では、まず、非磁性層４１の上に底部形成層４２を形成する。次に、底部形成層４２の上に、後に溝部４３ａが形成されることにより収容層４３となる非磁性層４３Ｐを形成する。次に、非磁性層４３Ｐの上に、後に開口部１３ａが形成されることにより溝部規定層１３となる非磁性金属層１３Ｐを形成する。
【００６１】
次に、非磁性金属層１３Ｐの上に、非磁性金属層１３Ｐに開口部１３ａを形成するためのフォトレジストマスク５１を形成する。このフォトレジストマスク５１は、開口部１３ａおよび溝部４３ａに対応した形状の開口部５１ａを有している。フォトレジストマスク５１は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。次に、フォトレジストマスク５１を用いて、非磁性金属層１３Ｐを選択的にエッチングして、非磁性金属層１３Ｐに貫通した開口部１３ａ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（以下、ＩＢＥと記す。）を用いて行われる。次に、フォトレジストマスク５１を除去する。非磁性金属層１３Ｐに開口部１３ａが形成された状態を図７に示す。
【００６２】
図７（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した積層体の７Ｂ−７Ｂ線断面図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）に示した積層体の７Ｃ−７Ｃ線断面図である。図７に示したように、非磁性金属層１３Ｐは、開口部１３ａが形成されることによって溝部規定層１３となる。
【００６３】
図８は、次の工程を示す。図８（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示した積層体の８Ｂ−８Ｂ線断面図である。図８（ｃ）は、図８（ａ）に示した積層体の８Ｃ−８Ｃ線断面図である。この工程では、まず、非磁性層４３Ｐのうち、溝部４３の第１の部分４３ａ１が形成される予定の領域を覆うフォトレジストマスク５２を形成する。フォトレジストマスク５２は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。フォトレジストマスク５２は、貫通する開口部５２ａを有している。非磁性層４３Ｐの上面のうち、溝部４３の第２の部分４３ａ２が形成される予定の領域は、開口部５２ａから露出する。
【００６４】
次に、フォトレジストマスク５２および溝部規定層１３をエッチングマスクとして用いて、反応性イオンエッチング（以下、ＲＩＥと記す。）によって非磁性層４３Ｐをエッチングする。この工程を、第１のエッチング工程と呼ぶ。第１のエッチング工程では、例えば、ＢＣｌ３およびＣｌ２を含むエッチングガスを用いたＲＩＥによって、非磁性層４３Ｐをエッチングする。次に、フォトレジストマスク５２を除去する。フォトレジストマスク５２を除去した後の状態を、図９に示す。
【００６５】
図９（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した積層体の９Ｂ−９Ｂ線断面図である。図９（ｃ）は、図９（ａ）に示した積層体の９Ｃ−９Ｃ線断面図である。図９に示したように、第１のエッチング工程によって、非磁性層４３Ｐに溝部４３ａの第２の部分４３ａ２が形成される。図９（ｃ）に示したように、第１のエッチング工程では、第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が例えば０°〜３．５°の範囲内になるように、非磁性層４３Ｐをエッチングする。
【００６６】
図１０は、次の工程を示す。図１０（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示した積層体の１０Ｂ−１０Ｂ線断面図である。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示した積層体の１０Ｃ−１０Ｃ線断面図である。この工程では、まず、溝部規定層１３の上にフォトレジストマスク５３を形成する。フォトレジストマスク５３は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。フォトレジストマスク５３は、溝部規定層１３の開口部１３ａよりも広い貫通する開口部５３ａを有し、開口部５３ａから開口部１３ａが露出するように、溝部規定層１３の上に形成される。開口部１３ａの縁と開口部５３ａの縁との間隔は、０．１〜０．３μｍの範囲内であることが好ましい。
【００６７】
次に、フォトレジストマスク５３および溝部規定層１３をエッチングマスクとして用いて、ＲＩＥによって、非磁性層４３Ｐをテーパエッチングする。この工程を、第２のエッチング工程と呼ぶ。次に、フォトレジストマスク５３を除去する。フォトレジストマスク５３を除去した後の状態を、図１１に示す。
【００６８】
図１１（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示した積層体の１１Ｂ−１１Ｂ線断面図である。図１１（ｃ）は、図１１（ａ）に示した積層体の１１Ｃ−１１Ｃ線断面図である。図１１に示したように、非磁性層４３Ｐがテーパエッチングされることによって、非磁性層４３Ｐに溝部４３ａの第１の部分４３ａ１が形成される。これにより、溝部４３ａが完成する。溝部４３ａが完成することにより、非磁性層４３Ｐは収容層４３となる。
【００６９】
非磁性層４３Ｐがアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって形成されている場合、第２のエッチング工程では、ＢＣｌ３とＣｌ２のうち少なくともＢＣｌ３と、ＣＦ４またはＮ２を含むエッチングガスを用いたＲＩＥによって、非磁性層４３Ｐをテーパエッチングする。ＢＣｌ３とＣｌ２は、非磁性層４３Ｐのエッチングに寄与する主成分である。ＣＦ４とＮ２は、非磁性層４３Ｐのエッチング中に、エッチングによって形成される溝の側壁に側壁保護膜を形成するためのガスである。エッチングガスがＣＦ４またはＮ２を含むことにより、非磁性層４３Ｐのエッチング中に溝の側壁に側壁保護膜が形成され、これにより、非磁性層４３Ｐがテーパエッチングされる。
【００７０】
第２のエッチング工程では、既に形成されている溝部４３ａの第２の部分４３ａ２の形状はほとんど変化しない。なお、フォトレジストマスク５３を、第２の部分４３ａ２を覆う形状とし、第２のエッチング工程において第２の部分４３ａ２が全くエッチングされないようにしてもよい。
【００７１】
溝部４３ａが完成した後の工程については、図１および図２を参照して説明する。溝部４３ａが完成した後の工程では、まず、図１１に示した積層体の上面全体の上に、非磁性膜１４を形成する。非磁性膜１４は溝部４３ａ内にも形成される。非磁性膜１４は、例えば、スパッタ法または化学的気相成長法（以下、ＣＶＤと記す。）によって形成される。非磁性膜１４の厚みは、精度よく制御することができる。ＣＶＤを用いて非磁性膜１４を形成する場合には、特に、１原子層毎の成膜を繰り返すＣＶＤ、いわゆるアトミックレイヤーＣＶＤ（以下、ＡＬＣＶＤと記す。）を用いることが好ましい。この場合には、非磁性膜１４の厚みの制御をより精度よく行うことができる。また、ＡＬＣＶＤを用いて非磁性膜１４を形成する場合には、非磁性膜１４の材料としては、特にアルミナが好ましい。半導体材料を用いて非磁性膜１４を形成する場合には、特に、低温（２００℃程度）でのＡＬＣＶＤまたは低温での低圧ＣＶＤを用いて非磁性膜１４を形成することが好ましい。また、非磁性膜１４の材料としての半導体材料は、不純物をドープしない多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンであることが好ましい。
【００７２】
次に、例えばスパッタ法またはＡＬＣＶＤによって、積層体の上面全体の上に研磨停止層１５を形成する。研磨停止層１５は溝部４３ａ内にも形成される。研磨停止層１５は、後に行われる研磨工程における研磨の停止位置を示す。
【００７３】
次に、後に磁極層１６となる、図示しない磁性層を形成する。この磁性層は、その上面が溝部規定層１３、非磁性膜１４および研磨停止層１５の各上面よりも上方に配置されるように形成される。磁性層は、例えば、フレームめっき法によって形成してもよいし、パターニングしていないめっき層を形成した後、このめっき層をエッチングによってパターニングして形成してもよい。
【００７４】
次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる、図示しない被覆層を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、研磨停止層１５が露出するまで被覆層および磁性層を研磨して、研磨停止層１５および磁性層の上面を平坦化する。ＣＭＰによって被覆層および磁性層を研磨する場合には、研磨停止層１５が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。
【００７５】
次に、例えばＲＩＥまたはＩＢＥによって、研磨停止層１５のうち、積層体の上面に露出している部分を選択的に除去する。次に、例えばＣＭＰによって、溝部規定層１３が露出するまで非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁性層を研磨して、溝部規定層１３、非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁性層の上面を平坦化する。これにより、残った磁性層が磁極層１６となる。ＣＭＰによって非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁性層を研磨する場合には、溝部規定層１３が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。このようにして溝部規定層１３が露出した時点で研磨を停止させることにより、磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。
【００７６】
次に、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１８を形成する。ギャップ層１８は、例えば、スパッタ法またはＣＶＤによって形成される。ＣＶＤを用いてギャップ層１８を形成する場合には、特にＡＬＣＶＤを用いることが好ましい。また、ＡＬＣＶＤを用いてギャップ層１８を形成する場合には、ギャップ層１８の材料としては、特にアルミナが好ましい。
【００７７】
次に、媒体対向面３０から離れた位置において、ギャップ層１８を選択的にエッチングして、ギャップ層１８に開口部を形成する。次に、ギャップ層１８の上に第１層２０Ａを形成すると共に、ギャップ層１８の開口部が形成された位置において磁極層１６の上にヨーク層２０Ｂを形成する。第１層２０Ａとヨーク層２０Ｂは、フレームめっき法によって形成してもよいし、スパッタ法によって磁性層を形成した後、この磁性層を選択的にエッチングすることによって形成してもよい。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層２１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂが露出するまで非磁性層２１を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面を平坦化する。
【００７８】
次に、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面のうち、コイル２３が配置される領域の上に絶縁層２２を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、コイル２３の少なくとも一部が絶縁層２２の上に配置されるように、コイル２３を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。なお、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成した後に、コイル２３を形成してもよい。
【００７９】
次に、コイル２３の巻線間およびコイル２３の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層２４を選択的に形成する。次に、積層体の上面全体の上に、絶縁層２５を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよびコイル２３が露出するまで絶縁層２５を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２３および絶縁層２４，２５の上面を平坦化する。
【００８０】
次に、コイル２３および絶縁層２４，２５の上に絶縁層２６を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第３層２０Ｅを形成して、シールド２０を完成させる。
【００８１】
次に、積層体の上面全体を覆うように保護層２７を形成する。次に、保護層２７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３０の研磨、浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。
【００８２】
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、記録ヘッドによって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッドによって、記録媒体に記録されている情報を再生する。記録ヘッドにおいて、コイル２３は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。磁極層１６およびシールド２０は、コイル２３が発生する磁界に対応した磁束を通過させる磁路を形成する。磁極層１６は、コイル２３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。シールド２０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、外乱磁界が磁極層１６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、シールド２０は、媒体対向面３０に配置された磁極層１６（トラック幅規定規定部１６Ａ）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も有している。
【００８３】
また、本実施の形態では、媒体対向面３０において、シールド２０の端面は、磁極層１６の端面に対して、ギャップ層１８による所定の小さな間隔を開けて記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。記録媒体に記録されるビットパターンの端部の位置は、媒体対向面３０における磁極層１６のギャップ層１８側の端部の位置によって決まる。シールド２０は、媒体対向面３０に配置された磁極層１６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むことにより、この磁束が記録媒体に達することを阻止する。これにより、記録媒体に既に記録されているビットパターンにおける磁化の方向が上記磁束の影響によって変化することを防止することができる。これにより、本実施の形態によれば、線記録密度を向上させることができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、図４に示したように、媒体対向面３０に配置されたトラック幅規定部１６Ａの端面は、第１の辺Ａ１に近づくに従って、すなわち基板１の上面に近づくに従って小さくなる幅を有している。これにより、本実施の形態によれば、スキューに起因した問題の発生を防止することができる。
【００８５】
また、本実施の形態では、非磁性材料よりなる収容層４３の溝部４３ａ内に、非磁性膜１４および研磨停止層１５を介して磁極層１６が配置される。そのため、磁極層１６の幅は溝部４３ａの幅よりも小さくなる。これにより、溝部４３ａを容易に形成することが可能になると共に、磁極層１６の幅、特にトラック幅を規定するトラック幅規定部１６Ａの上面の幅を容易に小さくすることが可能になる。従って、本実施の形態によれば、フォトリソグラフィによって形成可能なトラック幅の下限値よりも小さなトラック幅を、容易に実現でき、且つ正確に制御することができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、磁極層１６は、媒体対向面３０から１０〜３００ｎｍの範囲内の距離だけ離れた位置から媒体対向面３０までの第１の領域Ｒ１において互いに反対側に配置された第１および第２の側面Ｓ１，Ｓ２と、第１の領域Ｒ１以外の第２の領域Ｒ２に配置された第３および第４の側面Ｓ３，Ｓ４とを有している。トラック幅方向についての第１の側面Ｓ１と第２の側面Ｓ２の間隔は、基板１の上面に近づくに従って小さくなっている。第３の面Ｓ３が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第１の側面Ｓ１が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さく、第４の側面Ｓ４が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第２の側面Ｓ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さい。本実施の形態によれば、第３の面Ｓ３が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が、第１の側面Ｓ１が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度と等しく、第４の側面Ｓ４が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が、第２の側面Ｓ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度と等しい場合に比べて、磁極層１６の幅広部１６Ｂにおいて、磁束の流れる方向に対して垂直な断面の面積が大きくなる。そのため、本実施の形態によれば、特にトラック幅規定部１６Ａと幅広部１６Ｂとの境界の近傍の部分において多くの磁束を通過させることができ、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。また、本実施の形態によれば、ネックハイトを極端に小さくしなくても記録特性を向上させることができることから、ネックハイトを大きくすることにより、トラック幅を精度よく規定することが可能になる。
【００８７】
次に、比較例の溝部の形成方法と比較しながら、本実施の形態における溝部の形成方法による効果について説明する。まず、図１２ないし図１５を参照して、比較例の溝部の形成方法について説明する。比較例の溝部の形成方法において、非磁性金属層１３Ｐに貫通した開口部１３ａを形成する工程までは、本実施の形態と同様である。非磁性金属層１３Ｐは、開口部１３ａが形成されることによって溝部規定層１３となる。
【００８８】
図１２は、次の工程を示す。図１２（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示した積層体の１２Ｂ−１２Ｂ線断面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）に示した積層体の１２Ｃ−１２Ｃ線断面図である。この工程では、まず、溝部規定層１３の上にフォトレジストマスク６２を形成する。フォトレジストマスク６２は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。フォトレジストマスク６２は、溝部規定層１３の開口部１３ａよりも広い貫通する開口部６２ａを有し、開口部６２ａから開口部１３ａが露出するように、溝部規定層１３の上に形成される。
【００８９】
次に、フォトレジストマスク６２および溝部規定層１３をエッチングマスクとして用いて、ＲＩＥによって、非磁性層４３Ｐをテーパエッチングする。この工程を、第１のエッチング工程と呼ぶ。次に、フォトレジストマスク６２を除去する。フォトレジストマスク６２を除去した後の状態を、図１３に示す。
【００９０】
図１３（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示した積層体の１３Ｂ−１３Ｂ線断面図である。図１３（ｃ）は、図１３（ａ）に示した積層体の１３Ｃ−１３Ｃ線断面図である。図１３に示したように、非磁性層４３Ｐがテーパエッチングされることによって、非磁性層４３Ｐに初期溝４３Ｐａが形成される。
【００９１】
溝部規定層１３の開口部１３ａの縁は、非磁性層４３Ｐの上面における初期溝４３Ｐａの縁の真上に配置されている。初期溝４３Ｐａは、溝部４３ａの第１の部分４３ａ１と、初期側壁形成部分４３Ｐａ２とを含んでいる。初期側壁形成部分４３Ｐａ２は、溝部４３ａの第２の部分４３ａ２が形成される予定の領域に形成されている。図１３（ｃ）に示したように、初期側壁形成部分４３Ｐａ２は、後に行われる第２のエッチング工程においてエッチングされることによって第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２となる初期側壁ＳＷ２Ｐを有している。比較例では、初期側壁ＳＷ２Ｐによって囲まれた領域の全域において、底部形成層４２の上面が露出している。
【００９２】
図１４は、次の工程を示す。図１４（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示した積層体の１４Ｂ−１４Ｂ線断面図である。図１４（ｃ）は、図１４（ａ）に示した積層体の１４Ｃ−１４Ｃ線断面図である。この工程では、まず、初期溝４３Ｐａの第１の部分４３ａ１を覆う初期溝マスク６３を形成する。初期溝マスク６３は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。次に、初期溝マスク６３および溝部規定層１３をエッチングマスクとして用いて、ＲＩＥによって非磁性層４３Ｐをエッチングする。この工程を、第２のエッチング工程と呼ぶ。次に、初期溝マスク６３を除去する。初期溝マスク６３を除去した後の状態を、図１５に示す。
【００９３】
図１５（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示した積層体の１５Ｂ−１５Ｂ線断面図である。図１５（ｃ）は、図１５（ａ）に示した積層体の１５Ｃ−１５Ｃ線断面図である。図１５に示したように、第２のエッチング工程によって、溝部４３ａが完成する。第２のエッチング工程では、初期側壁ＳＷ２Ｐをエッチングして第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２を形成する。図１４（ｃ）および図１５（ｃ）に示したように、第２のエッチング工程では、第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が、初期側壁ＳＷ２Ｐが基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さくなるように、初期側壁ＳＷ２Ｐをエッチングする。
【００９４】
ここで、図１５（ｂ）に示したように、比較例における第１の部分４３ａ１の側壁ＳＷ１が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度をθ１１とする。角度θ１１は、実施の形態における角度θ１と同様に、例えば８°〜１５°の範囲内である。また、図１５（ｃ）に示したように、比較例における第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度をθ１２とする。角度θ１２は、角度θ１１よりも小さくなるが、実施の形態における角度θ２よりも大きくなる。角度θ１２は、例えば６．５°〜１０°の範囲内である。
【００９５】
上述のように、比較例では、角度θ１２が比較的大きくなる。以下、その原因について説明する。比較例では、第２のエッチング工程の際に、底部形成層４２の上面が露出している。そのため、比較例では、第２のエッチング工程の際に、底部形成層４２がエッチングされて飛散した物質に起因する反応生成物が生成される。この反応生成物は、非磁性層４３Ｐのエッチングを阻害すると共に、溝部４３ａの第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２に付着して側壁保護膜を形成する。その結果、比較例では、エッチング時間が長くなると共に、この側壁保護膜が形成されることにより、角度θ１２が比較的大きくなる。そのため、比較例では、磁極層１６の幅広部１６Ｂにおいて、磁束の流れる方向に対して垂直な断面の面積を十分に大きくすることができず、その結果、オーバーライト特性等の記録特性を十分に向上させることができない。
【００９６】
これに対し、本実施の形態では、溝部４３ａの第２の部分４３ａ２を形成するための第１のエッチング工程の当初は、底部形成層４２の上面は、非磁性層４３Ｐによって覆われている。そのため、本実施の形態では、第１のエッチング工程の際に、底部形成層４２がエッチングされないことから、反応生成物が生成されず、側壁保護膜も形成されない。そのため、本実施の形態によれば、第１のエッチング工程によって、基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度θ２が０°または０°に近い第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２を、短時間で、容易に形成することができる。また、本実施の形態によれば、溝部４３ａの第１の部分４３ａ１を形成するために非磁性層４３Ｐをテーパエッチングする第２のエッチング工程の前に、既に、第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が形成されていることから、第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が大きくなることを抑制することができる。これにより、本実施の形態によれば、スキューに起因した問題の発生を防止でき、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させることができるという効果がより顕著に発揮される。
【００９７】
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、各実施の形態において、平面渦巻き形状のコイル９，２３の代わりに、磁極層１６を中心にして螺旋状に配置されたコイルを設けてもよい。
【００９８】
また、実施の形態では、基体側に再生ヘッドを形成し、その上に、記録ヘッド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】
【００９９】
１３…溝部規定層、１６…磁極層、１６Ａ…トラック幅規定部、１６Ｂ…幅広部、４２…底部形成層、４３…収容層、４３ａ…溝部、４３ａ１…第１の部分、４３ａ２…第２の部分。
【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。記録ヘッドは、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を発生する磁極層を備えている。磁極層は、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。
【０００４】
垂直磁気記録方式において、記録密度の向上に寄与するのは、主に、記録媒体の改良と記録ヘッドの改良である。高記録密度化のために記録ヘッドに要求されることは、特に、トラック幅の縮小と、記録特性の向上である。一方、トラック幅が小さくなると、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は低下する。従って、トラック幅が小さくなるほど、記録特性の一層の向上が必要となる。ここで、媒体対向面に垂直な方向についてのトラック幅規定部の長さをネックハイトと呼ぶ。このネックハイトが小さいほど、オーバーライト特性が向上する。
【０００５】
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、空気流入側の端部と空気流出側の端部とを有している。そして、空気流入側の端部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側の端部近傍に配置される。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。
【０００６】
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、あるトラックへの情報の書き込み時に隣接トラックの情報が消去される現象（以下、隣接トラック消去と言う。）が生じたり、隣り合う２つのトラックの間において不要な書き込みが行なわれたりするという問題が生じる。高記録密度化のためには、隣接トラック消去を抑制する必要がある。また、隣り合う２つのトラックの間における不要な書き込みは、磁気ヘッドの位置決め用のサーボ信号の検出や再生信号の信号対雑音比に悪影響を及ぼす。
【０００７】
上述のようなスキューに起因した問題の発生を防止する技術としては、例えば特許文献１、特許文献２および特許文献３に記載されているように、媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状を、記録媒体の進行方向の後側（スライダにおける空気流入端側）に配置される辺が反対側の辺よりも短い形状とする技術が知られている。磁気ヘッドでは、通常、媒体対向面において、基板からより遠い端部が記録媒体の進行方向の前側（スライダにおける空気流出端側）に配置される。従って、上述の媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状は、基板により近い辺が基板からより遠い辺よりも短い形状となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−９２８２１号公報
【特許文献２】特開２００３−２４２６０７号公報
【特許文献３】特開２００６−１０７６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、上述のように媒体対向面におけるトラック幅規定部の端面の形状が、基板により近い辺が基板からより遠い辺よりも短い形状となる磁極層の形成方法について考える。特許文献１および特許文献２には、フォトレジストよりなるマスクを用いて無機絶縁膜を選択的にエッチングして無機絶縁膜に溝を形成し、この溝内に磁極層を形成する方法が記載されている。また、特許文献３には、非磁性層の上に非磁性導電層を形成し、フォトレジストよりなるマスクを用いて非磁性導電層を選択的にエッチングして非磁性導電層に開口部を形成し、更に、反応性イオンエッチング（以下、ＲＩＥとも記す。）によって、非磁性層のうち非磁性導電層の開口部から露出する部分を選択的にエッチングして、非磁性層に溝部を形成し、この溝内に磁極層を形成する方法が記載されている。
【００１０】
特許文献１、特許文献２または特許文献３に記載された方法によって形成された磁極層では、磁極層の側面の大部分が、磁極層の全周にわたって、基板の上面に垂直な方向に対して傾いた面となる。このような形状の磁極層では、磁極層の側面全体が基板の上面に対して垂直な場合に比べて、磁束の流れる方向に対して垂直な断面の面積が小さくなる。上記の形状の磁極層では、特にトラック幅規定部と幅広部との境界の近傍の部分において多くの磁束を通過させることができなくなり、その結果、オーバーライト特性等の記録特性が低下してしまう。そのため、上記の形状の磁極層では、記録特性の低下を抑制するために、ネックハイトを小さくせざるを得ない。
【００１１】
ところで、磁極層の側面のうちトラック幅規定部と幅広部との境界近傍の部分を精度よく形成することは難しい。そのため、磁極層のうちトラック幅規定部と幅広部との境界近傍の部分は、媒体対向面から離れるに従って幅が徐々に大きくなる形状になりやすい。そのため、ネックハイトが小さくなってくると、媒体対向面に配置されたトラック幅規定部の幅すなわちトラック幅を精度よく規定することが難しくなる。
【００１２】
これらのことから、従来は、スキューに起因した問題の発生を防止でき、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させることのできる磁極層を形成することが難しかった。
【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、スキューに起因した問題の発生を防止でき、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させることのできる磁極層を形成できるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッド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】
【００１４】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法によって製造される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、
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磁極層と、
非磁性材料よりなる底部形成層と、
非磁性材料よりなり、底部形成層の上に配置され、上面で開口し磁極層を収容する溝部を有する収容層と、
上面を有し、底部形成層、収容層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備えている。
【００１５】
磁極層は、媒体対向面に配置されトラック幅を規定する端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部と、トラック幅規定部の前記端部に接続され、トラック幅規定部の幅よりも大きい幅を有する幅広部とを含んでいる。媒体対向面に配置されたトラック幅規定部の端面は、基板の上面に近づくに従って小さくなる幅を有している。溝部は、磁極層のうちのトラック幅規定部の少なくとも一部を収容する第１の部分と、第１の部分よりも媒体対向面から遠い位置に配置され、磁極層のうちの幅広部の少なくとも一部を収容する第２の部分とを含んでいる。第１の部分は、基板の上面に近づくに従って小さくなる幅を有している。第２の部分は、収容層を貫通している。
【００１６】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法は、
底部形成層を形成する工程と、
底部形成層の上に、後に溝部が形成されることにより収容層となる非磁性層を形成する工程と、
非磁性層の上に、後に形成される溝部の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有する溝部規定層を形成する工程と、
非磁性層が収容層になるように、非磁性層に溝部を形成する工程と、
収容層の溝部内に収容されるように磁極層を形成する工程と、
コイルを形成する工程とを備えている。
【００１７】
非磁性層に溝部を形成する工程は、非磁性層のうち、溝部の第１の部分が形成される予定の領域を覆うマスクを形成する工程と、非磁性層に、溝部の第２の部分が形成されるように、マスクおよび溝部規定層をエッチングマスクとして用いて、反応性イオンエッチングによって非磁性層をエッチングする第１のエッチング工程と、マスクを除去する工程と、非磁性層に、溝部の第１の部分が形成されて、溝部が完成するように、溝部規定層をエッチングマスクとして用いて、反応性イオンエッチングによって非磁性層をテーパエッチングする第２のエッチング工程とを含んでいる。底部形成層および溝部規定層は、いずれも、第１および第２のエッチング工程におけるエッチング速度が非磁性層よりも小さい。
【００１８】
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、非磁性層は、Ａｌ２Ｏ３によって形成され、底部形成層および溝部規定層は、いずれも、非磁性金属材料によって形成されてもよい。
【００１９】
また、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、第２の部分の側壁が基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第１の部分の側壁が基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さくてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法によれば、非磁性層に溝部を形成する工程が、マスクを形成する工程と、第１のエッチング工程と、マスクを除去する工程と、第２のエッチング工程とを含むことにより、スキューに起因した問題の発生を防止でき、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させることのできる磁極層を形成することが可能になるという効果を奏する。特に、本発明では、溝部の第１の部分を形成するために非磁性層をテーパエッチングする前に、既に、第２の部分の側壁が形成されていることから、第２の部分の側壁が基板の上面に垂直な方向に対してなす角度が大きくなることを抑制することができる。これにより、本発明によれば、上記の効果がより顕著に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】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２】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３】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける磁極層の一部を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドにおける収容層の溝部を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態における収容層の溝部の形成方法における一工程を示す説明図である。
【図７】図６に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図８】図７に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図９】図８に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１０】図９に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１１】図１０に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１２】比較例の溝部の形成方法における一工程を示す説明図である。
【図１３】図１２に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１４】図１３に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【図１５】図１４に示した工程に続く工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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および図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図２は、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図２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。また、図２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。
【００２３】
図１および図２に示したように、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッド（以下、単に磁気ヘッドと記す。）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る基板１と、この基板１の上に配置されたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置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の上に配置された絶縁膜である下部シールドギャップ膜４と、この下部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の上に配置された絶縁膜である上部シールドギャップ膜６と、この上部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１の上部シールド層７とを備えている。
【００２４】
ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面３０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。
【００２５】
磁気ヘッドは、更に、第１の上部シールド層７の上に順に配置された非磁性層８１および第２の上部シールド層８２を備えている。非磁性層８１は、アルミナ等の非磁性材料によって形成されている。第２の上部シールド層８２は、磁性材料によって形成されている。下部シールド層３から第２の上部シールド層８２までの部分は、再生ヘッドを構成する。
【００２６】
磁気ヘッドは、更に、第２の上部シールド層８２の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層８３と、この絶縁層８３の上に配置されたコイル９と、コイル９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１０と、絶縁層１０の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層１１とを備えている。コイル９は、平面渦巻き形状をなしている。コイル９および絶縁層１０，１１の上面は平坦化されている。絶縁層８３，１１は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層１０は、例えばフォトレジストによって形成されている。コイル９は、銅等の導電材料によって形成されている。
【００２７】
磁気ヘッドは、更に、平坦化されたコイル９および絶縁層１０，１１の上面の上に配置された非磁性材料よりなる非磁性層４１と、この非磁性層４１の上に配置された底部形成層４２と、この底部形成層４２の上に配置された収容層４３とを備えている。非磁性層４１は、例えばアルミナによって形成されている。底部形成層４２の材料としては、例えば、Ｒｕ、ＮｉＢ、ＮｉＰ、ＮｉＣｒ、Ｐｄ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮｉＣｕ等の非磁性金属材料を用いることができる。収容層４３は、上面で開口し後述する磁極層を収容する溝部４３ａを有している。収容層４３の材料としては、例えば、アルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯＸ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）等の絶縁材料が用いられる。
【００２８】
磁気ヘッドは、更に、収容層４３の上面の上に配置された溝部規定層１３を備えている。溝部規定層１３は、溝部４３ａの形状を規定するための層である。溝部規定層１３は、溝部４３ａの平面形状に対応した形状の貫通する開口部１３ａを有している。この開口部１３ａの縁は、収容層４３の上面における溝部４３ａの縁の真上に配置されている。溝部規定層１３の材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、ＮｉＣｒ、ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＷＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＴｉＳｉ２、ＴｉＮ、ＴｉＷ等の非磁性金属材料が用いられる。
【００２９】
磁気ヘッドは、更に、収容層４３の溝部４３ａ内および溝部規定層１３の開口部１３ａ内に配置された非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁極層１６を備えている。非磁性膜１４は、溝部４３ａの表面に接するように配置されている。磁極層１６は、溝部４３ａの表面から離れるように配置されている。非磁性膜１４は、溝部４３ａ内において、収容層４３と磁極層１６の間に挟まれるように配置されている。研磨停止層１５は、溝部４３ａ内において、非磁性膜１４と磁極層１６の間に挟まれるように配置されている。
【００３０】
非磁性膜１４は、非磁性材料によって形成されている。非磁性膜１４の材料としては、例えば絶縁材料または半導体材料を用いることができる。非磁性膜１４の材料としての絶縁材料としては、例えばアルミナ、シリコン酸化物（ＳｉＯＸ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）のいずれかを用いることができる。非磁性膜１４の材料としての半導体材料としては、例えば多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンを用いることができる。
【００３１】
研磨停止層１５は、非磁性金属材料によって形成されている。研磨停止層１５の材料としては、例えば、溝部規定層１３に用いられる非磁性金属材料と同じものを用いることができる。
【００３２】
磁極層１６は、金属磁性材料によって形成されている。磁極層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。
【００３３】
磁気ヘッドは、更に、溝部規定層１３、非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁極層１６の上面の上に配置されたギャップ層１８を備えている。ギャップ層１８には、媒体対向面３０から離れた位置において、開口部が形成されている。ギャップ層１８の材料は、アルミナ等の絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｔａ、Ｗ、ＮｉＢ、ＮｉＰ等の非磁性金属材料でもよい。
【００３４】
磁気ヘッドは、更に、シールド２０を備えている。シールド２０は、ギャップ層１８の上に配置された第１層２０Ａと、この第１層２０Ａの上に配置された第２層２０Ｃと、ギャップ層１８の開口部が形成された位置において磁極層１６の上に配置されたヨーク層２０Ｂと、このヨーク層２０Ｂの上に配置された連結層２０Ｄと、第２層２０Ｃと連結層２０Ｄを連結するように配置された第３層２０Ｅとを有している。第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂ、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび第３層２０Ｅは、いずれも磁性材料によって形成されている。これらの層２０Ａ〜２０Ｅ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。
【００３５】
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、ヨーク層２０Ｂの周囲に配置された非磁性層２１を備えている。非磁性層２１の一部は、第１層２０Ａの側方に配置されている。非磁性層２１は、例えば、アルミナや塗布ガラス等の無機絶縁材料によって形成されている。あるいは、非磁性層２１は、非磁性金属材料よりなる層とその上に配置された絶縁材料よりなる層とで構成されていてもよい。この場合、非磁性金属材料としては、例えば、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｒ、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｐｄ、Ｈｆ等の高融点金属が用いられる。
【００３６】
磁気ヘッドは、更に、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面のうち、後述するコイル２３が配置される領域の上に配置された絶縁層２２と、この絶縁層２２の上に配置されたコイル２３と、このコイル２３の巻線間およびコイル２３の周囲に配置された絶縁層２４と、絶縁層２４の周囲に配置された絶縁層２５と、コイル２３および絶縁層２４，２５の上に配置された絶縁層２６を備えている。コイル２３は、平面渦巻き形状をなしている。コイル２３の一部は、第２層２０Ｃと連結層２０Ｄの間を通過している。コイル２３は、銅等の導電材料によって形成されている。第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよび絶縁層２４，２５の上面は平坦化されている。絶縁層２４は、例えばフォトレジストによって形成されている。絶縁層２２，２５，２６は、例えばアルミナによって形成されている。
【００３７】
コイル９からシールド２０の第３層２０Ｅまでの部分は、記録ヘッドを構成する。磁気ヘッドは、更に、シールド２０を覆うように形成された保護層２７を備えている。保護層２７は、例えばアルミナによって形成されている。
【００３８】
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３０と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドと記録ヘッドは、基板１の上に積層されている。再生ヘッド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、記録ヘッドは記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。
【００３９】
再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面３０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７と、ＭＲ素子５と下部シールド層３との間に配置された下部シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と上部シールド層７との間に配置された上部シールドギャップ膜６とを備えている。
【００４０】
記録ヘッドは、コイル９、非磁性層４１、底部形成層４２、収容層４３、溝部規定層１３、非磁性膜１４、研磨停止層１５、磁極層１６、ギャップ層１８、シールド２０およびコイル２３を備えている。コイル９，２３は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。なお、コイル９は、記録ヘッドにおける必須の構成要素ではなく、設けられていなくてもよい。また、非磁性膜１４は省略してもよい。
【００４１】
磁極層１６は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、コイル２３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。
【００４２】
シールド２０は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、媒体対向面３０から離れた位置において磁極層１６に連結されている。ギャップ層１８は、非磁性材料よりなり、磁極層１６とシールド２０との間に設けられている。
【００４３】
媒体対向面３０において、シールド２０の端面は、磁極層１６の端面に対して、ギャップ層１８の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。ギャップ層１８の厚みは、例えば、２０〜５０ｎｍの範囲内である。コイル２３の少なくとも一部は、磁極層１６とシールド２０との間に、磁極層１６およびシールド２０に対して絶縁された状態で配置されている。
【００４４】
収容層４３は、上面で開口し磁極層１６を収容する溝部４３ａを有している。溝部４３ａは、収容層４３を貫通している。磁極層１６は、底部形成層４２の上面、収容層４３の溝部４３ａおよび溝部規定層１３の開口部１３ａによって囲まれた空間内に配置されている。非磁性膜１４は、溝部４３ａ内において、収容層４３と磁極層１６の間に挟まれるように配置されている。研磨停止層１５は、溝部４３ａ内において、非磁性膜１４と磁極層１６の間に挟まれるように配置されている。非磁性膜１４の厚みは、例えば２０〜８０ｎｍの範囲内である。しかし、この範囲内に限らず、非磁性膜１４の厚みは、トラック幅に応じて任意に設定することができる。研磨停止層１５の厚みは、例えば２０〜８０ｎｍの範囲内である。
【００４５】
シールド２０は、ギャップ層１８に隣接するように配置された第１層２０Ａと、第１層２０Ａにおけるギャップ層１８とは反対側に配置された第２層２０Ｃと、ギャップ層１８の開口部が形成された位置において磁極層１６の上に配置されたヨーク層２０Ｂと、このヨーク層２０Ｂの上に配置された連結層２０Ｄと、第２層２０Ｃと連結層２０Ｄを連結するように配置された第３層２０Ｅとを有している。第２層２０Ｃは、媒体対向面３０とコイル２３の少なくとも一部との間に配置されている。コイル２３は、連結層２０Ｄを中心として巻回されている。なお、図２に示した例では、ヨーク層２０Ｂの一部は、磁極層１６とコイル２３の一部との間に配置されている。しかし、このようなヨーク層２０Ｂの代わりに、連結層２０Ｄと同様の平面形状を有し、磁極層１６と連結層２０Ｄとを連結する連結層を設けてもよい。
【００４６】
第１層２０Ａは、媒体対向面３０に配置された第１の端部とその反対側の第２の端部とを有している。第２層２０Ｃも、媒体対向面３０に配置された第１の端部とその反対側の第２の端部とを有している。スロートハイトＴＨは、媒体対向面３０から見て磁極層１６とシールド２０との間隔が大きくなり始める位置から媒体対向面３０までの距離となる。本実施の形態では、スロートハイトＴＨは、第１層２０Ａの媒体対向面３０から遠い端部から媒体対向面３０までの距離となる。スロートハイトＴＨは、例えば０．０５〜０．３μｍの範囲内である。
【００４７】
次に、図３および図４を参照して、磁極層１６の形状について詳しく説明する。図３は、磁極層１６の平面図である。図４は、磁極層１６のうちの媒体対向面３０の近傍における部分を示す斜視図である。
【００４８】
図３および図４に示したように、磁極層１６は、媒体対向面３０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１６Ａと、このトラック幅規定部１６Ａの端部に接続され、トラック幅規定部１６Ａの幅よりも大きい幅を有する幅広部１６Ｂとを含んでいる。トラック幅規定部１６Ａは、実質的に媒体対向面３０からの距離に応じて変化しない幅を有している。幅広部１６Ｂの幅は、例えば、トラック幅規定部１６Ａとの境界位置ではトラック幅規定部１６Ａの幅と等しく、媒体対向面３０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。本実施の形態では、磁極層１６のうち、媒体対向面３０に配置された端面から、磁極層１６の幅が大きくなり始める位置までの部分を、トラック幅規定部１６Ａとする。ここで、媒体対向面３０に垂直な方向についてのトラック幅規定部１６Ａの長さをネックハイトと呼ぶ。ネックハイトは、例えば６０〜２００ｎｍの範囲内である。
【００４９】
図４に示したように、媒体対向面３０に配置されたトラック幅規定部１６Ａの端面は、基板１により近い第１の辺Ａ１と、第１の辺Ａ１とは反対側の第２の辺Ａ２と、第１の辺Ａ１の一端と第２の辺Ａ２の一端とを結ぶ第３の辺Ａ３と、第１の辺Ａ１の他端と第２の辺Ａ２の他端とを結ぶ第４の辺Ａ４とを有している。第２の辺Ａ２は、トラック幅を規定する。媒体対向面３０に配置されたトラック幅規定部１６Ａの端面は、第１の辺Ａ１に近づくに従って小さくなる幅を有している。また、第３の辺Ａ３と第４の辺Ａ４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、８°〜１５°の範囲内である。第２の辺Ａ２の長さ、すなわちトラック幅は、例えば０．０５〜０．２０μｍの範囲内である。媒体対向面３０における磁極層１６の厚みは、例えば０．１５〜０．３μｍの範囲内である。
【００５０】
図３に示したように、磁極層１６は、媒体対向面３０から１０〜３００ｎｍの範囲内の距離だけ離れた位置から媒体対向面３０までの第１の領域Ｒ１において互いに反対側に配置された第１の側面Ｓ１および第２の側面Ｓ２と、第１の領域Ｒ１以外の第２の領域Ｒ２に配置された第３の側面Ｓ３および第４の側面Ｓ４とを有している。第１の側面Ｓ１と第３の側面Ｓ３は、磁極層１６におけるトラック幅方向の中心から見て同じ側に配置されている。第２の側面Ｓ２と第４の側面Ｓ４は、磁極層１６におけるトラック幅方向の中心に対して、第１の側面Ｓ１と第３の側面Ｓ３とは対称な位置に配置されている。
【００５１】
トラック幅方向についての第１の側面Ｓ１と第２の側面Ｓ２の間隔は、基板１の上面に近づくに従って小さくなっている。トラック幅方向についての第３の側面Ｓ３と第４の側面Ｓ４の間隔は、基板１の上面からの距離に関わらずに一定であってもよいし、基板１の上面に近づくに従って小さくなってもよいし、基板１の上面に近づくに従って大きくなってもよい。第３の面Ｓ３が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第１の側面Ｓ１が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さく、第４の側面Ｓ４が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第２の側面Ｓ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さい。トラック幅方向についての第３の側面Ｓ３と第４の側面Ｓ４の間隔が、基板１の上面に近づくに従って小さくなる場合には、第３の面Ｓ３が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度と第４の側面Ｓ４が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、いずれも、０°に近いほど好ましい。
【００５２】
なお、図４には、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との境界位置と媒体対向面３０との間の距離が、トラック幅規定部１６Ａと幅広部１６Ｂとの境界位置と媒体対向面３０との間の距離すなわちネックハイトよりも大きい例を示している。しかし、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との境界位置と媒体対向面３０との間の距離は、ネックハイトと等しくてもよいし、ネックハイトよりも小さくてもよい。
【００５３】
次に、図５を参照して、底部形成層４２、収容層４３および溝部規定層１３について詳しく説明する。図５（ａ）は、底部形成層４２、収容層４３および溝部規定層１３からなる積層体を示す平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した積層体の５Ｂ−５Ｂ線断面図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示した積層体の５Ｃ−５Ｃ線断面図である。
【００５４】
図５に示したように、収容層４３は、底部形成層４２の上に配置され、上面で開口し磁極層１６を収容する溝部４３ａを有している。溝部規定層１３は、収容層４３の上に配置され、溝部４３ａの平面形状に対応した形状の貫通する開口部１３ａを有している。この開口部１３ａの縁は、収容層４３の上面における溝部４３ａの縁の真上に配置されている。
【００５５】
収容層４３の溝部４３ａは、磁極層１６のうちのトラック幅規定部１６Ａの少なくとも一部を収容する第１の部分４３ａ１と、第１の部分４３ａ１よりも媒体対向面３０から遠い位置に配置され、磁極層１６のうちの幅広部１６Ｂの少なくとも一部を収容する第２の部分４３ａ２とを含んでいる。第１の部分４３ａ１は、磁極層１６のうち、図４に示した領域Ｒ１に存在する部分を収容する。第２の部分４３ａ２は、磁極層１６のうち、図４に示した領域Ｒ２に存在する部分を収容する。第１の部分４３ａ１は、基板１の上面に近づくに従って小さくなる幅を有している。溝部４３ａのうち、少なくとも第２の部分４３ａ２は、収容層４３を貫通している。図５には、溝部４３ａの全体が収容層４３を貫通している例を示している。
【００５６】
ここで、図５（ｂ）に示したように、第１の部分４３ａ１の側壁ＳＷ１が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度をθ１とする。角度θ１は、図４に示した第３の辺Ａ３と第４の辺Ａ４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と等しいか、ほぼ等しい。角度θ１は、例えば８°〜１５°の範囲内である。
【００５７】
第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２は、基板１の上面に対して垂直であってもよいし、基板１の上面に垂直な方向に対して傾いていてもよい。ここで、図５（ｃ）に示したように、第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度をθ２とする。角度θ２は、角度θ１よりも小さい。角度θ２は、例えば０°〜３．５°の範囲内である。角度θ２は、０°に近いほど好ましい。
【００５８】
次に、図６ないし図１０を参照して、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。図６ないし図１０は、本実施の形態における収容層の溝部の形成方法を示す説明図である。なお、図６ないし図１０では、底部形成層４２よりも基板１側の部分を省略している。
【００５９】
本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法では、まず、図２に示したように、基板１の上に、絶縁層２、下部シールド層３、下部シールドギャップ膜４を順に形成する。次に、下部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、上部シールドギャップ膜６で覆う。次に、上部シールドギャップ膜６の上に、上部シールド層７、非磁性層８１、第２の上部シールド層８２および絶縁層８３を順に形成する。次に、絶縁層８３の上に、コイル９および絶縁層１０，１１を形成する。次に、コイル９および絶縁層１０，１１の上面を、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって平坦化する。次に、平坦化されたコイル９および絶縁層１０，１１の上面の上に、非磁性層４１を形成する。
【００６０】
図６は、次の工程を示す。図６（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した積層体の６Ｂ−６Ｂ線断面図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示した積層体の６Ｃ−６Ｃ線断面図である。この工程では、まず、非磁性層４１の上に底部形成層４２を形成する。次に、底部形成層４２の上に、後に溝部４３ａが形成されることにより収容層４３となる非磁性層４３Ｐを形成する。次に、非磁性層４３Ｐの上に、後に開口部１３ａが形成されることにより溝部規定層１３となる非磁性金属層１３Ｐを形成する。
【００６１】
次に、非磁性金属層１３Ｐの上に、非磁性金属層１３Ｐに開口部１３ａを形成するためのフォトレジストマスク５１を形成する。このフォトレジストマスク５１は、開口部１３ａおよび溝部４３ａに対応した形状の開口部５１ａを有している。フォトレジストマスク５１は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。次に、フォトレジストマスク５１を用いて、非磁性金属層１３Ｐを選択的にエッチングして、非磁性金属層１３Ｐに貫通した開口部１３ａ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（以下、ＩＢＥと記す。）を用いて行われる。次に、フォトレジストマスク５１を除去する。非磁性金属層１３Ｐに開口部１３ａが形成された状態を図７に示す。
【００６２】
図７（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した積層体の７Ｂ−７Ｂ線断面図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）に示した積層体の７Ｃ−７Ｃ線断面図である。図７に示したように、非磁性金属層１３Ｐは、開口部１３ａが形成されることによって溝部規定層１３となる。
【００６３】
図８は、次の工程を示す。図８（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示した積層体の８Ｂ−８Ｂ線断面図である。図８（ｃ）は、図８（ａ）に示した積層体の８Ｃ−８Ｃ線断面図である。この工程では、まず、非磁性層４３Ｐのうち、溝部４３の第１の部分４３ａ１が形成される予定の領域を覆うフォトレジストマスク５２を形成する。フォトレジストマスク５２は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。フォトレジストマスク５２は、貫通する開口部５２ａを有している。非磁性層４３Ｐの上面のうち、溝部４３の第２の部分４３ａ２が形成される予定の領域は、開口部５２ａから露出する。
【００６４】
次に、フォトレジストマスク５２および溝部規定層１３をエッチングマスクとして用いて、反応性イオンエッチング（以下、ＲＩＥと記す。）によって非磁性層４３Ｐをエッチングする。この工程を、第１のエッチング工程と呼ぶ。第１のエッチング工程では、例えば、ＢＣｌ３およびＣｌ２を含むエッチングガスを用いたＲＩＥによって、非磁性層４３Ｐをエッチングする。次に、フォトレジストマスク５２を除去する。フォトレジストマスク５２を除去した後の状態を、図９に示す。
【００６５】
図９（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した積層体の９Ｂ−９Ｂ線断面図である。図９（ｃ）は、図９（ａ）に示した積層体の９Ｃ−９Ｃ線断面図である。図９に示したように、第１のエッチング工程によって、非磁性層４３Ｐに溝部４３ａの第２の部分４３ａ２が形成される。図９（ｃ）に示したように、第１のエッチング工程では、第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が例えば０°〜３．５°の範囲内になるように、非磁性層４３Ｐをエッチングする。
【００６６】
図１０は、次の工程を示す。図１０（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示した積層体の１０Ｂ−１０Ｂ線断面図である。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示した積層体の１０Ｃ−１０Ｃ線断面図である。この工程では、まず、溝部規定層１３の上にフォトレジストマスク５３を形成する。フォトレジストマスク５３は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。フォトレジストマスク５３は、溝部規定層１３の開口部１３ａよりも広い貫通する開口部５３ａを有し、開口部５３ａから開口部１３ａが露出するように、溝部規定層１３の上に形成される。開口部１３ａの縁と開口部５３ａの縁との間隔は、０．１〜０．３μｍの範囲内であることが好ましい。
【００６７】
次に、フォトレジストマスク５３および溝部規定層１３をエッチングマスクとして用いて、ＲＩＥによって、非磁性層４３Ｐをテーパエッチングする。この工程を、第２のエッチング工程と呼ぶ。次に、フォトレジストマスク５３を除去する。フォトレジストマスク５３を除去した後の状態を、図１１に示す。
【００６８】
図１１（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示した積層体の１１Ｂ−１１Ｂ線断面図である。図１１（ｃ）は、図１１（ａ）に示した積層体の１１Ｃ−１１Ｃ線断面図である。図１１に示したように、非磁性層４３Ｐがテーパエッチングされることによって、非磁性層４３Ｐに溝部４３ａの第１の部分４３ａ１が形成される。これにより、溝部４３ａが完成する。溝部４３ａが完成することにより、非磁性層４３Ｐは収容層４３となる。
【００６９】
非磁性層４３Ｐがアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって形成されている場合、第２のエッチング工程では、ＢＣｌ３とＣｌ２のうち少なくともＢＣｌ３と、ＣＦ４またはＮ２を含むエッチングガスを用いたＲＩＥによって、非磁性層４３Ｐをテーパエッチングする。ＢＣｌ３とＣｌ２は、非磁性層４３Ｐのエッチングに寄与する主成分である。ＣＦ４とＮ２は、非磁性層４３Ｐのエッチング中に、エッチングによって形成される溝の側壁に側壁保護膜を形成するためのガスである。エッチングガスがＣＦ４またはＮ２を含むことにより、非磁性層４３Ｐのエッチング中に溝の側壁に側壁保護膜が形成され、これにより、非磁性層４３Ｐがテーパエッチングされる。
【００７０】
第２のエッチング工程では、既に形成されている溝部４３ａの第２の部分４３ａ２の形状はほとんど変化しない。なお、フォトレジストマスク５３を、第２の部分４３ａ２を覆う形状とし、第２のエッチング工程において第２の部分４３ａ２が全くエッチングされないようにしてもよい。
【００７１】
溝部４３ａが完成した後の工程については、図１および図２を参照して説明する。溝部４３ａが完成した後の工程では、まず、図１１に示した積層体の上面全体の上に、非磁性膜１４を形成する。非磁性膜１４は溝部４３ａ内にも形成される。非磁性膜１４は、例えば、スパッタ法または化学的気相成長法（以下、ＣＶＤと記す。）によって形成される。非磁性膜１４の厚みは、精度よく制御することができる。ＣＶＤを用いて非磁性膜１４を形成する場合には、特に、１原子層毎の成膜を繰り返すＣＶＤ、いわゆるアトミックレイヤーＣＶＤ（以下、ＡＬＣＶＤと記す。）を用いることが好ましい。この場合には、非磁性膜１４の厚みの制御をより精度よく行うことができる。また、ＡＬＣＶＤを用いて非磁性膜１４を形成する場合には、非磁性膜１４の材料としては、特にアルミナが好ましい。半導体材料を用いて非磁性膜１４を形成する場合には、特に、低温（２００℃程度）でのＡＬＣＶＤまたは低温での低圧ＣＶＤを用いて非磁性膜１４を形成することが好ましい。また、非磁性膜１４の材料としての半導体材料は、不純物をドープしない多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンであることが好ましい。
【００７２】
次に、例えばスパッタ法またはＡＬＣＶＤによって、積層体の上面全体の上に研磨停止層１５を形成する。研磨停止層１５は溝部４３ａ内にも形成される。研磨停止層１５は、後に行われる研磨工程における研磨の停止位置を示す。
【００７３】
次に、後に磁極層１６となる、図示しない磁性層を形成する。この磁性層は、その上面が溝部規定層１３、非磁性膜１４および研磨停止層１５の各上面よりも上方に配置されるように形成される。磁性層は、例えば、フレームめっき法によって形成してもよいし、パターニングしていないめっき層を形成した後、このめっき層をエッチングによってパターニングして形成してもよい。
【００７４】
次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる、図示しない被覆層を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、研磨停止層１５が露出するまで被覆層および磁性層を研磨して、研磨停止層１５および磁性層の上面を平坦化する。ＣＭＰによって被覆層および磁性層を研磨する場合には、研磨停止層１５が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。
【００７５】
次に、例えばＲＩＥまたはＩＢＥによって、研磨停止層１５のうち、積層体の上面に露出している部分を選択的に除去する。次に、例えばＣＭＰによって、溝部規定層１３が露出するまで非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁性層を研磨して、溝部規定層１３、非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁性層の上面を平坦化する。これにより、残った磁性層が磁極層１６となる。ＣＭＰによって非磁性膜１４、研磨停止層１５および磁性層を研磨する場合には、溝部規定層１３が露出した時点で研磨が停止するようなスラリー、例えばアルミナ系のスラリーを用いる。このようにして溝部規定層１３が露出した時点で研磨を停止させることにより、磁極層１６の厚みを正確に制御することができる。
【００７６】
次に、積層体の上面全体の上に、ギャップ層１８を形成する。ギャップ層１８は、例えば、スパッタ法またはＣＶＤによって形成される。ＣＶＤを用いてギャップ層１８を形成する場合には、特にＡＬＣＶＤを用いることが好ましい。また、ＡＬＣＶＤを用いてギャップ層１８を形成する場合には、ギャップ層１８の材料としては、特にアルミナが好ましい。
【００７７】
次に、媒体対向面３０から離れた位置において、ギャップ層１８を選択的にエッチングして、ギャップ層１８に開口部を形成する。次に、ギャップ層１８の上に第１層２０Ａを形成すると共に、ギャップ層１８の開口部が形成された位置において磁極層１６の上にヨーク層２０Ｂを形成する。第１層２０Ａとヨーク層２０Ｂは、フレームめっき法によって形成してもよいし、スパッタ法によって磁性層を形成した後、この磁性層を選択的にエッチングすることによって形成してもよい。次に、積層体の上面全体の上に、非磁性層２１を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第１層２０Ａおよびヨーク層２０Ｂが露出するまで非磁性層２１を研磨して、第１層２０Ａ、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面を平坦化する。
【００７８】
次に、ヨーク層２０Ｂおよび非磁性層２１の上面のうち、コイル２３が配置される領域の上に絶縁層２２を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、コイル２３の少なくとも一部が絶縁層２２の上に配置されるように、コイル２３を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成する。なお、第２層２０Ｃおよび連結層２０Ｄを形成した後に、コイル２３を形成してもよい。
【００７９】
次に、コイル２３の巻線間およびコイル２３の周囲に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層２４を選択的に形成する。次に、積層体の上面全体の上に、絶縁層２５を形成する。次に、例えばＣＭＰによって、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄおよびコイル２３が露出するまで絶縁層２５を研磨して、第２層２０Ｃ、連結層２０Ｄ、コイル２３および絶縁層２４，２５の上面を平坦化する。
【００８０】
次に、コイル２３および絶縁層２４，２５の上に絶縁層２６を形成する。次に、例えばフレームめっき法によって、第３層２０Ｅを形成して、シールド２０を完成させる。
【００８１】
次に、積層体の上面全体を覆うように保護層２７を形成する。次に、保護層２７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３０の研磨、浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。
【００８２】
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、記録ヘッドによって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッドによって、記録媒体に記録されている情報を再生する。記録ヘッドにおいて、コイル２３は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。磁極層１６およびシールド２０は、コイル２３が発生する磁界に対応した磁束を通過させる磁路を形成する。磁極層１６は、コイル２３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。シールド２０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、外乱磁界が磁極層１６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、シールド２０は、媒体対向面３０に配置された磁極層１６（トラック幅規定規定部１６Ａ）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も有している。
【００８３】
また、本実施の形態では、媒体対向面３０において、シールド２０の端面は、磁極層１６の端面に対して、ギャップ層１８による所定の小さな間隔を開けて記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。記録媒体に記録されるビットパターンの端部の位置は、媒体対向面３０における磁極層１６のギャップ層１８側の端部の位置によって決まる。シールド２０は、媒体対向面３０に配置された磁極層１６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むことにより、この磁束が記録媒体に達することを阻止する。これにより、記録媒体に既に記録されているビットパターンにおける磁化の方向が上記磁束の影響によって変化することを防止することができる。これにより、本実施の形態によれば、線記録密度を向上させることができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、図４に示したように、媒体対向面３０に配置されたトラック幅規定部１６Ａの端面は、第１の辺Ａ１に近づくに従って、すなわち基板１の上面に近づくに従って小さくなる幅を有している。これにより、本実施の形態によれば、スキューに起因した問題の発生を防止することができる。
【００８５】
また、本実施の形態では、非磁性材料よりなる収容層４３の溝部４３ａ内に、非磁性膜１４および研磨停止層１５を介して磁極層１６が配置される。そのため、磁極層１６の幅は溝部４３ａの幅よりも小さくなる。これにより、溝部４３ａを容易に形成することが可能になると共に、磁極層１６の幅、特にトラック幅を規定するトラック幅規定部１６Ａの上面の幅を容易に小さくすることが可能になる。従って、本実施の形態によれば、フォトリソグラフィによって形成可能なトラック幅の下限値よりも小さなトラック幅を、容易に実現でき、且つ正確に制御することができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、磁極層１６は、媒体対向面３０から１０〜３００ｎｍの範囲内の距離だけ離れた位置から媒体対向面３０までの第１の領域Ｒ１において互いに反対側に配置された第１および第２の側面Ｓ１，Ｓ２と、第１の領域Ｒ１以外の第２の領域Ｒ２に配置された第３および第４の側面Ｓ３，Ｓ４とを有している。トラック幅方向についての第１の側面Ｓ１と第２の側面Ｓ２の間隔は、基板１の上面に近づくに従って小さくなっている。第３の面Ｓ３が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第１の側面Ｓ１が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さく、第４の側面Ｓ４が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度は、第２の側面Ｓ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さい。本実施の形態によれば、第３の面Ｓ３が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が、第１の側面Ｓ１が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度と等しく、第４の側面Ｓ４が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が、第２の側面Ｓ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度と等しい場合に比べて、磁極層１６の幅広部１６Ｂにおいて、磁束の流れる方向に対して垂直な断面の面積が大きくなる。そのため、本実施の形態によれば、特にトラック幅規定部１６Ａと幅広部１６Ｂとの境界の近傍の部分において多くの磁束を通過させることができ、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。また、本実施の形態によれば、ネックハイトを極端に小さくしなくても記録特性を向上させることができることから、ネックハイトを大きくすることにより、トラック幅を精度よく規定することが可能になる。
【００８７】
次に、比較例の溝部の形成方法と比較しながら、本実施の形態における溝部の形成方法による効果について説明する。まず、図１２ないし図１５を参照して、比較例の溝部の形成方法について説明する。比較例の溝部の形成方法において、非磁性金属層１３Ｐに貫通した開口部１３ａを形成する工程までは、本実施の形態と同様である。非磁性金属層１３Ｐは、開口部１３ａが形成されることによって溝部規定層１３となる。
【００８８】
図１２は、次の工程を示す。図１２（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示した積層体の１２Ｂ−１２Ｂ線断面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）に示した積層体の１２Ｃ−１２Ｃ線断面図である。この工程では、まず、溝部規定層１３の上にフォトレジストマスク６２を形成する。フォトレジストマスク６２は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。フォトレジストマスク６２は、溝部規定層１３の開口部１３ａよりも広い貫通する開口部６２ａを有し、開口部６２ａから開口部１３ａが露出するように、溝部規定層１３の上に形成される。
【００８９】
次に、フォトレジストマスク６２および溝部規定層１３をエッチングマスクとして用いて、ＲＩＥによって、非磁性層４３Ｐをテーパエッチングする。この工程を、第１のエッチング工程と呼ぶ。次に、フォトレジストマスク６２を除去する。フォトレジストマスク６２を除去した後の状態を、図１３に示す。
【００９０】
図１３（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示した積層体の１３Ｂ−１３Ｂ線断面図である。図１３（ｃ）は、図１３（ａ）に示した積層体の１３Ｃ−１３Ｃ線断面図である。図１３に示したように、非磁性層４３Ｐがテーパエッチングされることによって、非磁性層４３Ｐに初期溝４３Ｐａが形成される。
【００９１】
溝部規定層１３の開口部１３ａの縁は、非磁性層４３Ｐの上面における初期溝４３Ｐａの縁の真上に配置されている。初期溝４３Ｐａは、溝部４３ａの第１の部分４３ａ１と、初期側壁形成部分４３Ｐａ２とを含んでいる。初期側壁形成部分４３Ｐａ２は、溝部４３ａの第２の部分４３ａ２が形成される予定の領域に形成されている。図１３（ｃ）に示したように、初期側壁形成部分４３Ｐａ２は、後に行われる第２のエッチング工程においてエッチングされることによって第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２となる初期側壁ＳＷ２Ｐを有している。比較例では、初期側壁ＳＷ２Ｐによって囲まれた領域の全域において、底部形成層４２の上面が露出している。
【００９２】
図１４は、次の工程を示す。図１４（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示した積層体の１４Ｂ−１４Ｂ線断面図である。図１４（ｃ）は、図１４（ａ）に示した積層体の１４Ｃ−１４Ｃ線断面図である。この工程では、まず、初期溝４３Ｐａの第１の部分４３ａ１を覆う初期溝マスク６３を形成する。初期溝マスク６３は、フォトリソグラフィによってフォトレジスト層をパターニングして形成する。次に、初期溝マスク６３および溝部規定層１３をエッチングマスクとして用いて、ＲＩＥによって非磁性層４３Ｐをエッチングする。この工程を、第２のエッチング工程と呼ぶ。次に、初期溝マスク６３を除去する。初期溝マスク６３を除去した後の状態を、図１５に示す。
【００９３】
図１５（ａ）は、磁気ヘッドの製造過程における積層体の平面図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示した積層体の１５Ｂ−１５Ｂ線断面図である。図１５（ｃ）は、図１５（ａ）に示した積層体の１５Ｃ−１５Ｃ線断面図である。図１５に示したように、第２のエッチング工程によって、溝部４３ａが完成する。第２のエッチング工程では、初期側壁ＳＷ２Ｐをエッチングして第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２を形成する。図１４（ｃ）および図１５（ｃ）に示したように、第２のエッチング工程では、第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が、初期側壁ＳＷ２Ｐが基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さくなるように、初期側壁ＳＷ２Ｐをエッチングする。
【００９４】
ここで、図１５（ｂ）に示したように、比較例における第１の部分４３ａ１の側壁ＳＷ１が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度をθ１１とする。角度θ１１は、実施の形態における角度θ１と同様に、例えば８°〜１５°の範囲内である。また、図１５（ｃ）に示したように、比較例における第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度をθ１２とする。角度θ１２は、角度θ１１よりも小さくなるが、実施の形態における角度θ２よりも大きくなる。角度θ１２は、例えば６．５°〜１０°の範囲内である。
【００９５】
上述のように、比較例では、角度θ１２が比較的大きくなる。以下、その原因について説明する。比較例では、第２のエッチング工程の際に、底部形成層４２の上面が露出している。そのため、比較例では、第２のエッチング工程の際に、底部形成層４２がエッチングされて飛散した物質に起因する反応生成物が生成される。この反応生成物は、非磁性層４３Ｐのエッチングを阻害すると共に、溝部４３ａの第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２に付着して側壁保護膜を形成する。その結果、比較例では、エッチング時間が長くなると共に、この側壁保護膜が形成されることにより、角度θ１２が比較的大きくなる。そのため、比較例では、磁極層１６の幅広部１６Ｂにおいて、磁束の流れる方向に対して垂直な断面の面積を十分に大きくすることができず、その結果、オーバーライト特性等の記録特性を十分に向上させることができない。
【００９６】
これに対し、本実施の形態では、溝部４３ａの第２の部分４３ａ２を形成するための第１のエッチング工程の当初は、底部形成層４２の上面は、非磁性層４３Ｐによって覆われている。そのため、本実施の形態では、第１のエッチング工程の際に、底部形成層４２がエッチングされないことから、反応生成物が生成されず、側壁保護膜も形成されない。そのため、本実施の形態によれば、第１のエッチング工程によって、基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度θ２が０°または０°に近い第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２を、短時間で、容易に形成することができる。また、本実施の形態によれば、溝部４３ａの第１の部分４３ａ１を形成するために非磁性層４３Ｐをテーパエッチングする第２のエッチング工程の前に、既に、第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が形成されていることから、第２の部分４３ａ２の側壁ＳＷ２が基板１の上面に垂直な方向に対してなす角度が大きくなることを抑制することができる。これにより、本実施の形態によれば、スキューに起因した問題の発生を防止でき、トラック幅を精度よく規定でき、且つ記録特性を向上させることができるという効果がより顕著に発揮される。
【００９７】
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、各実施の形態において、平面渦巻き形状のコイル９，２３の代わりに、磁極層１６を中心にして螺旋状に配置されたコイルを設けてもよい。
【００９８】
また、実施の形態では、基体側に再生ヘッドを形成し、その上に、記録ヘッド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】
【００９９】
１３…溝部規定層、１６…磁極層、１６Ａ…トラック幅規定部、１６Ｂ…幅広部、４２…底部形成層、４３…収容層、４３ａ…溝部、４３ａ１…第１の部分、４３ａ２…第２の部分。
【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磁極層と、
非磁性材料よりなる底部形成層と、
非磁性材料よりなり、前記底部形成層の上に配置され、上面で開口し前記磁極層を収容する溝部を有する収容層と、
上面を有し、前記底部形成層、収容層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備え、
前記磁極層は、前記媒体対向面に配置されトラック幅を規定する端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部と、前記トラック幅規定部の前記端部に接続され、前記トラック幅規定部の幅よりも大きい幅を有する幅広部とを含み、
前記媒体対向面に配置された前記トラック幅規定部の端面は、前記基板の上面に近づくに従って小さくなる幅を有し、
前記溝部は、前記磁極層のうちの前記トラック幅規定部の少なくとも一部を収容する第１の部分と、前記第１の部分よりも前記媒体対向面から遠い位置に配置され、前記磁極層のうちの前記幅広部の少なくとも一部を収容する第２の部分とを含み、
前記第１の部分は、前記基板の上面に近づくに従って小さくなる幅を有し、
前記第２の部分は、前記収容層を貫通している垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
前記底部形成層を形成する工程と、
前記底部形成層の上に、後に前記溝部が形成されることにより前記収容層となる非磁性層を形成する工程と、
前記非磁性層の上に、後に形成される前記溝部の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有する溝部規定層を形成する工程と、
前記非磁性層が前記収容層になるように、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程と、
前記収容層の前記溝部内に収容されるように前記磁極層を形成する工程と、
前記コイルを形成する工程とを備え、
前記非磁性層に前記溝部を形成する工程は、
前記非磁性層のうち、前記溝部の前記第１の部分が形成される予定の領域を覆うマスクを形成する工程と、
前記非磁性層に、前記溝部の前記第２の部分が形成されるように、前記マスクおよび前記溝部規定層をエッチングマスクとして用いて、反応性イオンエッチングによって前記非磁性層をエッチングする第１のエッチング工程と、
前記マスクを除去する工程と、
前記非磁性層に、前記溝部の前記第１の部分が形成されて、前記溝部が完成するように、前記溝部規定層をエッチングマスクとして用いて、反応性イオンエッチングによって前記非磁性層をテーパエッチングする第２のエッチング工程とを含み、
前記底部形成層および溝部規定層は、いずれも、前記第１および第２のエッチング工程におけるエッチング速度が前記非磁性層よりも小さい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２】
前記非磁性層は、Ａｌ２Ｏ３によって形成され、前記底部形成層および溝部規定層は、いずれも、非磁性金属材料によって形成され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の製造方法。
【請求項３】
前記第２の部分の側壁が前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、前記第１の部分の側壁が前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さい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磁極層と、
非磁性材料よりなる底部形成層と、
非磁性材料よりなり、前記底部形成層の上に配置され、上面で開口し前記磁極層を収容する溝部を有する収容層と、
上面を有し、前記底部形成層、収容層、磁極層およびコイルが積層される基板とを備え、
前記磁極層は、前記媒体対向面に配置されトラック幅を規定する端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部と、前記トラック幅規定部の前記端部に接続され、前記トラック幅規定部の幅よりも大きい幅を有する幅広部とを含み、
前記媒体対向面に配置された前記トラック幅規定部の端面は、前記基板の上面に近づくに従って小さくなる幅を有し、
前記溝部は、前記磁極層のうちの前記トラック幅規定部の少なくとも一部を収容する第１の部分と、前記第１の部分よりも前記媒体対向面から遠い位置に配置され、前記磁極層のうちの前記幅広部の少なくとも一部を収容する第２の部分とを含み、
前記第１の部分は、前記基板の上面に近づくに従って小さくなる幅を有し、
前記第２の部分は、前記収容層を貫通している垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法であって、
前記底部形成層を形成する工程と、
前記底部形成層の上に、後に前記溝部が形成されることにより前記収容層となる非磁性層を形成する工程と、
前記非磁性層の上に、後に形成される前記溝部の平面形状に対応した形状の貫通する開口部を有する溝部規定層を形成する工程と、
前記非磁性層が前記収容層になるように、前記非磁性層に前記溝部を形成する工程と、
前記収容層の前記溝部内に収容されるように前記磁極層を形成する工程と、
前記コイルを形成する工程とを備え、
前記非磁性層に前記溝部を形成する工程は、
前記非磁性層のうち、前記溝部の前記第１の部分が形成される予定の領域を覆うマスクを形成する工程と、
前記非磁性層に、前記溝部の前記第２の部分が形成されるように、前記マスクおよび前記溝部規定層をエッチングマスクとして用いて、反応性イオンエッチングによって前記非磁性層をエッチングする第１のエッチング工程と、
前記マスクを除去する工程と、
前記非磁性層に、前記溝部の前記第１の部分が形成されて、前記溝部が完成するように、前記溝部規定層をエッチングマスクとして用いて、反応性イオンエッチングによって前記非磁性層をテーパエッチングする第２のエッチング工程とを含み、
前記底部形成層および溝部規定層は、いずれも、前記第１および第２のエッチング工程におけるエッチング速度が前記非磁性層よりも小さい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２】
前記非磁性層は、Ａｌ２Ｏ３によって形成され、前記底部形成層および溝部規定層は、いずれも、非磁性金属材料によって形成され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の製造方法。
【請求項３】
前記第２の部分の側壁が前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度は、前記第１の部分の側壁が前記基板の上面に垂直な方向に対してなす角度よりも小さい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１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１３４４２９（Ｐ２０１１−１３４４２９Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６１４２３（Ｐ２０１０−１６１４２３）
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【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)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【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)
【Ｆターム（参考）】
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