專利名稱：薄膜磁頭及其制造方法、以及磁記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種至少包括記錄用感應(yīng)型磁變換元件的薄膜磁頭及其制造方法，以及搭載薄膜磁頭的磁記錄裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著硬盤等磁記錄媒體(下稱‘記錄媒體’)的表面存儲(chǔ)密度的向上，對(duì)搭載在硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDDHard Disk Drive)等磁記錄裝置的磁頭性能的要求也相應(yīng)提高。作為該薄膜磁頭的記錄方式，被周知的有信號(hào)磁場(chǎng)的方向?yàn)橛涗浢襟w的面內(nèi)方向(長(zhǎng)度方向)的水平記錄方式與信號(hào)磁場(chǎng)方向垂直于記錄媒體表面的垂直記錄方式。目前，廣為利用的是水平記錄方式，但是，考慮到隨著記錄媒體的表面存儲(chǔ)密度的向上的市場(chǎng)動(dòng)向，今后垂直記錄方式有望取代水平記錄方式。其理由在于，在垂直記錄方式中，可確保較高的線記錄密度，并且，記錄后的記錄媒體受到熱起伏影響的可能性也相對(duì)較少。
垂直記錄方式的薄膜磁頭主要具備產(chǎn)生記錄用磁力線的薄膜線圈以及從空氣支承面延伸至后方，并產(chǎn)生基于薄膜線圈產(chǎn)生的磁力線磁化記錄媒體的磁場(chǎng)(垂直磁場(chǎng))的磁極層。該垂直記錄方式的薄膜磁頭中，通過磁極層產(chǎn)生的垂直磁場(chǎng)磁化記錄媒體，從而信息被磁性記錄到該記錄媒體。
目前，已提案幾種垂直記錄方式的薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)。具體來講，例如，在記錄操作之后，為了通過抑制產(chǎn)生殘留磁場(chǎng)而防止被記錄后的消失現(xiàn)象，提供一種高飽和磁力線密度層與低飽和磁力線密度層相互層積的層積結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)成主磁極(磁性多層膜)的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)1)。具備這種主磁極的垂直記錄方式的薄膜磁頭中，由于主磁極具有循環(huán)磁區(qū)結(jié)構(gòu)，因此抑制發(fā)生殘留磁化現(xiàn)象。由此，在記錄操作之后很難產(chǎn)生殘留磁場(chǎng)，從而防止被記錄后的消失現(xiàn)象。
日本特開2004-281023號(hào)公報(bào)但是，為了普及垂直記錄方式的薄膜磁頭，有必要提高記錄性能，即，盡可能地提高垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)縮小記錄磁軌寬度。但是，現(xiàn)有的垂直記錄方式的薄膜磁頭由于很難同時(shí)兼顧垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的確保及記錄磁軌寬度的狹小化，因此很難提高記錄性能。
具體來講，現(xiàn)有的垂直記錄方式的薄膜磁頭為了提高記錄性能，即，為了提高垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，使用具有高飽和磁力線密度的磁性材料來構(gòu)成磁極層。但是，當(dāng)使用具有高飽和磁力線密度的磁性材料來構(gòu)成磁極層時(shí)，雖然垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度提高到所期望的值，但是從磁極層放出記錄用磁力線時(shí)，有顯著的邊緣現(xiàn)象(fringe，磁力線擴(kuò)散現(xiàn)象)，因此，受磁力線的邊緣現(xiàn)象的影響，記錄磁軌寬度也易于擴(kuò)大。
一方面，現(xiàn)有的垂直記錄方式的薄膜磁頭為了提高記錄性能，即，為了提高垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，最好是對(duì)應(yīng)所期望的記錄磁軌寬度(實(shí)效磁軌寬度)縮小磁極層的前端寬度(光學(xué)磁軌寬度)。但是，當(dāng)縮小磁極層的前端寬度時(shí)，雖然可縮小前端部分至所期望的值，但是隨著磁極層的前端部分變窄，減少磁容量(磁力線的收容量)，又因減少其磁容量，垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度也易于減少。
由此可知，現(xiàn)有的垂直記錄方式的薄膜磁頭中，垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的確保與記錄磁軌寬度的狹小化是相互交換的關(guān)系，因此很難在確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化。從而，為了提高垂直記錄方式的薄膜磁頭的記錄性能，希望出現(xiàn)在確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化的技術(shù)。此時(shí)，特別是考慮到垂直記錄方式的薄膜磁頭的量產(chǎn)性，希望確立利用盡可能地簡(jiǎn)易方式制造垂直記錄方式的薄膜磁頭的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第一目的在于提供一種確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化，從而可提高記錄性能的薄膜磁頭及磁記錄裝置。
并且，本發(fā)明的第二目的在于提供一種可利用簡(jiǎn)易方式制造出確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化，從而可提高記錄性能的薄膜磁頭制造方法。
本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜磁頭包括產(chǎn)生磁力線的薄膜線圈；磁極層；所述磁極層從向媒體行進(jìn)方向移動(dòng)的記錄媒體的記錄媒體相對(duì)面延伸到后方，并基于所述薄膜線圈產(chǎn)生的磁力線、產(chǎn)生使所述記錄媒體沿著與其表面相垂直的方向磁化的磁場(chǎng)，同時(shí)，所述磁極層被位于所述記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)的第一端緣及位于所述媒體行進(jìn)方向側(cè)的第二端緣所界定，并包含具有露出于所述記錄媒體相對(duì)面的露出面的磁極；其中，所述磁極層中的所述磁極具有由第一磁極部分與第二磁極部分相互鄰接地層積而構(gòu)成的層積結(jié)構(gòu)，所述第一磁極部分位于所述記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)并具有相對(duì)較小的第一飽和磁力線密度，同時(shí)，其具有構(gòu)成所述露出面中的一部分的第一露出面區(qū)域，所述第二磁極部分位于所述記錄媒體行進(jìn)方向側(cè)并具有相對(duì)較大的第二飽和磁力線密度，同時(shí)，其具有構(gòu)成所述露出面中的另一部分的第二露出面區(qū)域；所述露出面中的所述第二端緣的寬度大于所述第一端緣的寬度，并且，其寬度不小于所述第一端緣與所述第二端緣之間的任意中間位置上的所述露出面的寬度；所述第二露出面區(qū)域的中央位置的高度大于該中央位置周邊的任意周邊位置上的高度。
本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜磁頭具有由設(shè)置在記錄媒體行進(jìn)方向的相反側(cè)、并具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度的第一磁極部分，以及設(shè)置在所述記錄媒體行進(jìn)方向側(cè)，并具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度的第二磁極部分而構(gòu)成的層積結(jié)構(gòu)，同時(shí)，所述露出面具有第二端緣的寬度大于第一端緣寬度且其寬度大于第一端緣與第二端緣之間的任意中間位置上的露出面的寬度的平面形狀。特別是，第二露出面區(qū)域的中央位置的高度大于該中央位置周邊的、任意周邊位置上的高度，由此構(gòu)成磁極層中的磁極。
此時(shí)，基于第二磁極部分具有相對(duì)較大的第二飽和磁力線密度的事由，增加對(duì)作為磁極中的主要磁力線放出部分的媒體行進(jìn)方向側(cè)部分(第二磁極部分)的磁容量(磁力線收容量)，因此，即使第一磁極部分具有相對(duì)較小的第一飽和磁力線密度也增加從磁極放出的磁力線量。特別是，第二露出面區(qū)域的中央位置的高度大于該中央位置周邊的，任意周邊位置上的第二露出面區(qū)域的高度，即，第二露出面區(qū)域中的中央附近區(qū)域在媒體行進(jìn)方向的相反側(cè)方向上部分突出，并且僅在突出部分上局部增加在磁極中的第二磁極部分的占有范圍(第二磁極部分的磁容量局部增加)，因此，從磁極放出的磁力線量顯著增加。由此，進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄操作時(shí)可確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度。或者，如上所述，第二露出面區(qū)域中的中央附近區(qū)域在媒體行進(jìn)方向的相反側(cè)方向上部分突出，即，第二露出面區(qū)域中的中央附近區(qū)域的周邊區(qū)域要比中央附近區(qū)域后退于媒體行進(jìn)方向側(cè)，并且，其后退部分上局部減少在磁極中的第二磁極部分的占有范圍(第二磁極部分的磁容量局部減少)，因此，從磁極放出磁力線時(shí)，不易發(fā)生邊緣現(xiàn)象。由此，進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄操作時(shí)可抑制因磁力線的邊緣現(xiàn)象而產(chǎn)生記錄磁軌寬度擴(kuò)大的現(xiàn)象，從而可實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化。
本發(fā)明一種薄膜磁頭制造方法，所述薄膜磁頭包括產(chǎn)生磁力線的薄膜線圈；磁極層；所述磁極層從向媒體行進(jìn)方向移動(dòng)的記錄媒體的記錄媒體相對(duì)面延伸到后方，并基于所述薄膜線圈產(chǎn)生的磁力線、產(chǎn)生使所述記錄媒體沿著與其表面相垂直的方向磁化的磁場(chǎng)，同時(shí)，所述磁極層被位于所述記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)的第一端緣及位于所述媒體行進(jìn)方向側(cè)的第二端緣所界定，并包含具有露出于所述記錄媒體相對(duì)面的露出面的磁極；其中，形成所述磁極層中的所述磁極的工序包括形成第一前驅(qū)磁極部分的第一工序，該第一前驅(qū)磁極部分由具有相對(duì)較小的第一飽和磁力線密度的磁性材料形成，并且其具有對(duì)應(yīng)于所述磁極的形狀；形成第一磁極部分的第二工序，該第一磁極部分是從所述媒體行進(jìn)方向側(cè)部分蝕刻所述第一前驅(qū)磁極部分而形成，并且其構(gòu)成所述磁極中的一部分；形成所述磁極的第三工序，該磁極使用具有相對(duì)較大的第二飽和磁力線密度的磁性材料，并通過在所述第一磁極部分之上形成構(gòu)成所述磁極中的另一部分的第二磁極部分，該磁極具有由位于所述媒體行進(jìn)方向相反側(cè)的所述第一磁極部分與位于所述媒體行進(jìn)方向側(cè)的所述第二磁極部分相互鄰接地層積而構(gòu)成的層積結(jié)構(gòu)；其中，所述第二端緣的寬度大于所述第一端緣的寬度，并且，其寬度不小于所述第一端緣與所述第二端緣之間的任意中間位置上的所述露出面的寬度；所述第一磁極部分具有構(gòu)成所述露出面中的一部分的第一露出面區(qū)域，同時(shí)，所述第二磁極部分具有構(gòu)成所述露出面中的另一部分的第二露出面區(qū)域，該第二露出面區(qū)域的中央位置的高度大于該中央位置周邊的任意周邊位置上的高度。
在本發(fā)明相關(guān)的薄膜磁頭制造方法中，使用具有相對(duì)較小的第一飽和磁力線密度的磁性材料形成第一前驅(qū)磁極部分，接下來從媒體行進(jìn)方向側(cè)部分蝕刻第一前驅(qū)磁極部分而形成第一磁極部分之后，在第一磁極部分之上，使用具有相對(duì)較大的第二飽和磁力線密度的磁性材料形成第二磁極部分，從而磁極具有使位于媒體行進(jìn)方向相反側(cè)的第一磁極部分與位于媒體行進(jìn)方向的第二磁極部分相互鄰接地層積而構(gòu)成的層積結(jié)構(gòu)，同時(shí)，露出面具有第二端緣的寬度大于第一端緣的寬度，并且，其寬度大于第一端緣與第二端緣之間的任意中間位置上的露出面的寬度的平面狀結(jié)構(gòu)，特別是，第二露出面區(qū)域的中央位置的高度大于該中央位置周邊的，任意周邊位置上的第二露出面區(qū)域的高度。此時(shí)，為了形成磁極僅使用成膜技術(shù)、圖案裝飾技術(shù)及蝕刻技術(shù)等現(xiàn)有的薄膜形成程序，不使用新穎、復(fù)雜的制造程序。
本發(fā)明一種磁記錄裝置，搭載有記錄媒體及在該記錄媒體上實(shí)施磁性處理的薄膜磁頭，所述薄膜磁頭包括產(chǎn)生磁力線的薄膜線圈；磁極層；所述磁極層從向媒體行進(jìn)方向移動(dòng)的記錄媒體的記錄媒體相對(duì)面延伸到后方，并基于所述薄膜線圈產(chǎn)生的磁力線、產(chǎn)生使所述記錄媒體沿著與其表面相垂直的方向磁化的磁場(chǎng)，同時(shí)，所述磁極層被位于所述記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)的第一端緣及位于所述媒體行進(jìn)方向側(cè)的第二端緣所界定，并包含具有露出于所述記錄媒體相對(duì)面的露出面的磁極；其中，所述磁極層中的所述磁極具有由第一磁極部分與第二磁極部分相互鄰接地層積而構(gòu)成的層積結(jié)構(gòu)，所述第一磁極部分位于所述記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)并具有相對(duì)較小的第一飽和磁力線密度，同時(shí)，其具有構(gòu)成所述露出面中的一部分的第一露出面區(qū)域，所述第二磁極部分位于所述記錄媒體行進(jìn)方向側(cè)并具有相對(duì)較大的第二飽和磁力線密度，同時(shí)，其具有構(gòu)成所述露出面中的另一部分的第二露出面區(qū)域；所述露出面中的所述第二端緣的寬度大于所述第一端緣的寬度，并且，其寬度不小于所述第一端緣與所述第二端緣之間的任意中間位置上的所述露出面的寬度；所述第二露出面區(qū)域的中央位置的高度大于該中央位置周邊的任意周邊位置上的高度。
本發(fā)明相關(guān)的磁記錄裝置由于搭載所述薄膜磁頭，因此進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄操作時(shí)可確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化。
本發(fā)明第二實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭，層積有設(shè)置在記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)，并具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度的第一磁極部分，以及設(shè)置在記錄媒體行進(jìn)方向側(cè)，并具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度的第二磁極部分，同時(shí)，具有露出于記錄媒體相對(duì)面的露出面，從而產(chǎn)生使記錄媒體沿著其垂直方向磁化的記錄磁場(chǎng)，在露出面中，第二磁極部分的寬度方向中央部分的高度在其寬度方向上最大。
在本發(fā)明第二實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭中，層積有設(shè)置在記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)，并具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度的第一磁極部分，以及設(shè)置在所述記錄媒體行進(jìn)方向側(cè)，并具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度的第二磁極部分，同時(shí)，露出面具有第二磁極部分的寬度方向中央部分的高度在其寬度方向上最大的磁極結(jié)構(gòu)。此時(shí)，如上所述，由于磁極放出的磁力線量增加，因此可確保數(shù)據(jù)記錄操作時(shí)的垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，同時(shí)，可抑制從磁極放出磁力線時(shí)的邊緣現(xiàn)象，從而在數(shù)據(jù)記錄操作時(shí)，防止因磁力線的邊緣現(xiàn)象而擴(kuò)大記錄磁軌寬度的現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化。
特別是在本發(fā)明第一實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭中，優(yōu)選的，使第二露出面區(qū)域的中央位置的高度在其中央位置上最大，并且，隨著從中央位置到周邊位置依次變小而設(shè)置。此時(shí)，第二露出面區(qū)域的高度變化成，使被設(shè)置在第一露出面區(qū)域與第二露出面區(qū)域相互鄰接的位置的分界線向著記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)凸字型彎曲的結(jié)構(gòu)也可。即，分界線不接觸于第二端緣并第二露出面區(qū)域的最小高度大于零也可，或者，分界線接觸于第二端緣并第二露出面區(qū)域的最小高度為零也可。還有，第二露出面區(qū)域的最小高度等于第二端緣的寬度也可，或者，小于第二端緣的寬度也可。
在本發(fā)明第一實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭中，優(yōu)選的，第一飽和磁力線密度的范圍為大于1.80T(tesla)并小于2.30T，第二飽和磁力線密度的范圍為大于2.20T(tesla)并小于2.45T。
特別是在本發(fā)明相關(guān)的薄膜磁頭制造方法中，進(jìn)一步包括通過至少加工磁極而形成記錄媒體相對(duì)面，從而包含第一露出面區(qū)域及第二露出面區(qū)域而形成露出面的第四工序也可。
并且，在本發(fā)明相關(guān)的薄膜磁頭制造方法中，優(yōu)選的，所述第一工序包括具有對(duì)應(yīng)于所述磁極的形狀的開口而形成感光耐蝕圖案(Photoresist pattern)的工序；在所述感光耐蝕圖案上的所述開口上形成所述第一前驅(qū)磁極部分的工序；以及去除所述感光耐蝕圖案而保留所述第一前驅(qū)磁極部分的工序；其中，所述第一工序與所述第二工序之間包含形成絕緣層的第五工序，該絕緣層是在覆蓋所述第一前驅(qū)磁極部分及其周邊區(qū)域而形成前驅(qū)絕緣層之后，平坦地研磨所述前驅(qū)絕緣層直到露出所述第一前驅(qū)磁極部分為止，并且所述第一前驅(qū)磁極部分的周圍被埋入而形成；所述第二工序中，形成所述第二磁極部分的磁極形成區(qū)域被所述第一磁極部分及所述絕緣層包圍，從而被界定；所述第三工序包括至少埋入所述磁極形成區(qū)域而形成第二前驅(qū)磁極部分的工序；以及平坦地研磨所述第二前驅(qū)磁極部分直到至少露出所述絕緣層為止，從而在所述磁極形成區(qū)域上形成所述第二磁極部分的工序。
特別是在本發(fā)明第二實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭的露出面中，第二磁極部分中的記錄媒體行進(jìn)方向側(cè)的端緣具有磁極的最大寬度而設(shè)置為好。
本發(fā)明相關(guān)的薄膜磁頭及磁記錄裝置，具有相對(duì)較小的第一飽和磁力線密度的第一磁極部分位于記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)，并且具有相對(duì)較大的第二飽和磁力線密度的第二磁極部分位于記錄媒體行進(jìn)方向側(cè)而構(gòu)成的層積結(jié)構(gòu)，同時(shí)，露出面具有第二端緣的寬度大于第一端緣寬度且其寬度大于第一端緣與第二端緣之間的任意中間位置上的露出面的寬度的平面形狀，特別是，第二露出面區(qū)域的中央位置的高度大于該中央位置周邊的任意周邊位置上的高度，由此構(gòu)成磁極層中的磁極?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄操作時(shí)可確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)可實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化。由此，可同時(shí)兼顧垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度與記錄磁軌寬度狹小化從而提高記錄性能。
并且，本發(fā)明相關(guān)的薄膜磁頭制造方法，使用具有相對(duì)較小的第一飽和磁力線密度的磁性材料形成第一前驅(qū)磁極部分，接下來從媒體行進(jìn)方向側(cè)部分蝕刻第一前驅(qū)磁極部分而形成第一磁極部分之后，在第一磁極部分之上，使用具有相對(duì)較大的第二飽和磁力線密度的磁性材料形成第二磁極部分，從而形成上述磁極層中的磁極?；谏鲜鎏卣?，可使用現(xiàn)有的薄膜程序形成磁極。由此，提供利用簡(jiǎn)易方式制造可同時(shí)兼顧垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度與記錄磁軌寬度狹小化從而提高記錄性能的薄膜磁頭的方法。


圖1表示與本發(fā)明的一實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭的剖面結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2表示圖1所示的薄膜磁頭中的主要部分的平面結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖3是擴(kuò)大表示主磁極層的露出面的平面結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖4是擴(kuò)大表示主磁極層的立體結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖5表示關(guān)于說明本發(fā)明的一實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭制造方法的一工序的剖視圖。
圖6是為了說明接著圖5所示工序的剖視圖。
圖7是為了說明接著圖6所示工序的剖視圖。
圖8是為了說明接著圖7所示工序的剖視圖。
圖9是為了說明接著圖8所示工序的剖視圖。
圖10是為了說明接著圖9所示工序的剖視圖。
圖11表示作為本發(fā)明的一實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭的第一比較例的薄膜磁頭的剖面結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖12表示作為本發(fā)明的一實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭的第二比較例的薄膜磁頭的剖面結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖13表示關(guān)于主磁極層的露出面結(jié)構(gòu)的變形例的剖視圖。
圖14表示關(guān)于主磁極層的露出面結(jié)構(gòu)的另一變形例的剖視圖。
圖15表示關(guān)于主磁極層的露出面結(jié)構(gòu)的其他變形例的剖視圖。
圖16表示關(guān)于主磁極層的露出面結(jié)構(gòu)的其他變形例的剖視圖。
圖17表示關(guān)于本發(fā)明的一實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭的變形例的平面圖。
圖18表示搭載本發(fā)明的一實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭的磁記錄裝置的立體結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖19是擴(kuò)大表示圖18所示的磁記錄裝置中的主要部分的立體結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖20是使用該磁記錄裝置實(shí)行記錄處理并調(diào)查其記錄性能的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
接下來，結(jié)合具體實(shí)施例以及參考附圖進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
首先，參照?qǐng)D1至圖4說明與本發(fā)明的一實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)。圖1至圖4表示薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)，其中，圖1表示全體剖面結(jié)構(gòu)，圖2表示主要部分的平面結(jié)構(gòu)(從Z軸方向觀察的平面結(jié)構(gòu))，圖3為擴(kuò)大表示主磁極層10的露出面10M的平面結(jié)構(gòu)(從Y軸方向觀察的平面結(jié)構(gòu))的示意圖，圖4為擴(kuò)大表示主磁極層10的立體結(jié)構(gòu)的示意圖。其中，圖1(A)表示平行于空氣支承面40的剖面結(jié)構(gòu)(沿著XZ面的剖面結(jié)構(gòu))，圖1(A)表示垂直于空氣支承面40的剖面結(jié)構(gòu)(沿著YZ面的剖面結(jié)構(gòu))。即，圖1所示的向上矢量M表示記錄媒體(未圖示)相對(duì)薄膜磁頭移動(dòng)的方向(媒體行進(jìn)方向或者記錄媒體行進(jìn)方向)。
在接下來的說明中，圖1至圖4所示的X軸方向的尺寸標(biāo)記為「寬度」、Y軸方向的尺寸標(biāo)記為「長(zhǎng)度」、Z軸方向的尺寸標(biāo)記為「厚度或者高度」。并且，在Y軸方向上接近空氣支承面40的一側(cè)標(biāo)記為「前方」，其相反側(cè)標(biāo)記為「后方」。其標(biāo)記內(nèi)容在后述的圖5及其之后的圖示中也相同。
本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭為搭載在例如硬盤驅(qū)動(dòng)器等磁記錄裝置，并對(duì)沿著媒體行進(jìn)方向M移動(dòng)的例如硬盤等記錄媒體實(shí)施磁性處理的部件。具體來講，薄膜磁頭為作為磁性處理可同時(shí)實(shí)行記錄處理及再生處理的復(fù)合型磁頭，如圖1所示，其具有由Al2O3-TiC等陶瓷材料構(gòu)成的基板1上依次層積由氧化鋁(Al2O3；下稱氧化鋁)等非磁性絕緣材料構(gòu)成的絕緣層2、利用磁阻效應(yīng)(MR；Magneto-Resistive effect)實(shí)行再生處理的讀取頭100A、由氧化鋁等非磁性絕緣材料構(gòu)成的分離層7、實(shí)行垂直記錄方式的記錄處理的屏蔽型存儲(chǔ)頭100B、由氧化鋁等非磁性絕緣材料構(gòu)成的保護(hù)層17的層積結(jié)構(gòu)。
讀取頭100A具有依次層積下部引導(dǎo)屏蔽層3、屏蔽間隙膜4、上部引導(dǎo)屏蔽層5的層積結(jié)構(gòu)。該屏蔽間隙膜4上，相對(duì)記錄媒體的記錄媒體相對(duì)面(空氣支承面)40上露出一端面而埋設(shè)有作為再生元件的MR元件6。
下部引導(dǎo)屏蔽層3及上部引導(dǎo)屏蔽層5均為使MR元件6從周圍磁性分離的部件，并且其自空氣支承面40延伸至后方。下部引導(dǎo)屏蔽層3由鎳鐵合金(NiFe(例如Ni80重量％、Fe20重量％)；下稱「透磁合金(商品名)」。)等磁性材料構(gòu)成。上部引導(dǎo)屏蔽層5具有由透磁合金等磁性材料構(gòu)成的上部引導(dǎo)屏蔽層部分5A、5C之間挾著由釕(Ru)或鋁(Al)等非磁性材料構(gòu)成的非磁性層5B的層積結(jié)構(gòu)(3層結(jié)構(gòu))。在此，上部引導(dǎo)屏蔽層5并不是非要設(shè)計(jì)成層積結(jié)構(gòu)，其可以為單層結(jié)構(gòu)。
屏蔽間隙膜4為使MR元件6從周邊電性分離的部件，其由氧化鋁等非磁性絕緣材料構(gòu)成。
MR元件6為利用例如巨型磁阻效應(yīng)(GMR；Giant Magneto-Resistive effect)或者隧道磁阻效應(yīng)(TMR；Tunneling Magneto-Resistive effect)等磁阻效應(yīng)實(shí)行再生處理的部件。
存儲(chǔ)頭100B具有依次層積周邊埋設(shè)絕緣層9、11的磁極層20，設(shè)置有磁性連接用開口(背面間隙12BG)的間隙層12，被絕緣層15埋設(shè)的薄膜線圈14以及輕屏蔽層30的層積結(jié)構(gòu)。在圖2中重點(diǎn)表示存儲(chǔ)頭100B中的薄膜線圈14、磁極層20及輕屏蔽層30。
磁極層20為收容薄膜線圈14產(chǎn)生的記錄用磁力線并將其磁力線放出到記錄媒體從而實(shí)行記錄處理的部件。具體來講，垂直記錄方式的記錄處理中，產(chǎn)生使記錄媒體基于記錄用磁力線磁化成與其表面垂直的方向的磁場(chǎng)(垂直磁場(chǎng))的部件。該磁極層20相對(duì)薄膜線圈14設(shè)置在前側(cè)，并且從空氣支承面40延伸至后方，具體來講，延伸至對(duì)應(yīng)于背面間隙12BG的位置為止。所謂「前側(cè)(leadingside)」是指，向圖1所示的媒體行進(jìn)方向M移動(dòng)的記錄媒體的移動(dòng)狀態(tài)看作一種流動(dòng)時(shí)，其流動(dòng)中的流入一側(cè)(媒體行進(jìn)方向M的相反側(cè))，在此，是指在厚度方向(Z軸方向)上的下側(cè)。相對(duì)于此，流出一側(cè)(媒體行進(jìn)方向M側(cè))稱為「后側(cè)(trailing side)」，是指在厚度方向(Z軸方向)上的上側(cè)。
如圖1所示，該磁極層20具有依次層積周圍被絕緣層9埋設(shè)的輔助磁極層8及周圍被絕緣層11埋設(shè)的主磁極層10的層積結(jié)構(gòu)，即，具有前側(cè)設(shè)置輔助磁極層8、后側(cè)設(shè)置主磁極層10的二層結(jié)構(gòu)。
輔助磁極層8是具有收容主要磁力線的功能的部件，其鄰接于主磁極層10從而磁性連接。該輔助磁極層8從后退于空氣支承面40的位置延伸至后方，具體來講延伸至背面間隙12BG為止，如圖2所示，其形狀為具有寬度W3的矩形平面形狀。輔助磁極層8由例如透磁合金或者鐵鈷系合金等具有高飽和磁力線密度的磁性材料構(gòu)成。作為該鐵鈷系合金可例舉鐵鈷合金(FeCo)、鐵鈷鎳合金(FeCoNi)等材料。
主磁極層10是具有放出主要磁力線的功能的部件，其鄰接于輔助磁極層8從而磁性連接。該主磁極層10從空氣支承面40延伸至后方，具體來講延伸至背面間隙12BG為止，其形狀為略同于羽毛球的平面形狀。具體來講，如圖2所示，主磁極層10從空氣支承面40起向后方依次包含作為規(guī)定記錄媒體的記錄磁軌寬度的，具有一定寬度W2的磁極的前端部10AB1；連接于該前端部10AB1之后，同時(shí)具有大于前端部10AB1的寬度W2的寬度W3(W3＞W(wǎng)2)的后端部10AB2。該后端部10AB2的寬度的后端是規(guī)定值(寬度W3)，其前端隨著接近前端部10AB1而從寬度W3逐漸變窄，直至寬度W2為止。即，在此說明的「主磁極層10的平面形狀」如圖2所示，是指主磁極層10的投影形狀，即主磁極層10的外緣(輪廓)所規(guī)定的形狀。該主磁極層10的寬度從前端部10AB1(寬度W2)擴(kuò)大到后端部10AB2(寬度W3)，即主磁極層10的寬度從規(guī)定記錄媒體的記錄磁軌寬度的規(guī)定寬度W2擴(kuò)大的開始位置為決定薄膜磁頭的記錄性能的重要因素之一的「閃光點(diǎn)FP(Flare Point)」。
如圖2及圖3所示，主磁極層10具有露出于空氣支承面40的露出面10M，該露出面10M具有高度T。如圖3所示，該露出面10M所界定為位于前側(cè)的下端緣E1(第一端緣)及位于后側(cè)的上端緣E2(第2端緣)，具體來講，其所界定為具有寬度W1的下端緣E1(所有翼前緣LE)，具有寬度W2的上端緣E2(所有翼后緣TE)，位于寬度方向(X軸方向)的左右側(cè)的兩個(gè)側(cè)端緣E3。特別是在露出面10M中，上端緣E2的寬度W2大于下端緣E1的寬度W1(W2＞W(wǎng)1)，并且，該寬度W2大于下端緣E1與上端緣E2之間的任意中間位置上的露出面10M的寬度WD(W2≥WD)。在此，例如，(1)下端緣E1與上端緣E2相互平行，(2)側(cè)端緣E3以直線狀延伸，(3)上端緣E2的寬度W2大于露出面10M的寬度WD(W2＞W(wǎng)D)，(4)兩個(gè)側(cè)端緣E3的傾斜度θ(下端緣E1的延伸方向與側(cè)端緣E3之間的角度)相等，露出面10M為由相對(duì)下端緣E1的兩個(gè)邊線中的短線作為邊線(下底)并相對(duì)上端緣E2的兩個(gè)邊線中的長(zhǎng)線作為邊線(上底)的平面四角形(左右對(duì)稱的倒梯形形狀)。
如圖4所示，主磁極層10具有下部主磁極層10A與上部主磁極層10B相互鄰接的層積結(jié)構(gòu)，即，下部主磁極層10A位于前側(cè)，上部主磁極層10B位于后側(cè)的兩層結(jié)構(gòu)。
下部主磁極層10A為在主磁極層10中具有往上部主磁極層10B供給磁力線的功能的部件，并且其鄰接于上部主磁極層10B而磁性連接。該下部主磁極層10A具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1(第一飽和磁力線密度＝約1.80T～2.30T)，即，其由具有飽和磁力線密度S1的磁性材料構(gòu)成。作為該具有飽和磁力線密度S1的磁性材料，可例舉鐵鈷鎳合金(FeCoNi)等材料。特別是，下部主磁極層10A具有構(gòu)成露出面10M中的一部分的露出面區(qū)域10AM(第一露出面區(qū)域)的同時(shí)(如圖3所示)，還包含作為構(gòu)成前端部10AB1中的一部分的前端部10A1以及構(gòu)成后端部10AB2中的一部分的后端部10A2。
上部主磁極層10B是在主磁極層10中起放出實(shí)質(zhì)性磁力線的功能的部件，并且其鄰接于下部主磁極層10A而磁性連接。該上部主磁極層10B具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2(第二飽和磁力線密度＝約2.20T～2.45T)，即，其由具有飽和磁力線密度S2的磁性材料構(gòu)成。作為該具有飽和磁力線密度S2的磁性材料，可例舉鐵鈷合金等材料。特別是，上部主磁極層10B具有構(gòu)成露出面10M中的另一部分的露出面區(qū)域10BM(第二露出面區(qū)域)的同時(shí)(如圖3所示)，還包含作為構(gòu)成前端部10AB1中的另一部分的前端部10B1以及構(gòu)成后端部10AB2中的另一部分的后端部10B2。
如圖3所示，由這些下部主磁極層10A與上部主磁極層10B構(gòu)成的主磁極層10中的露出面10M包含下部主磁極層10A的露出面區(qū)域10AM與上部主磁極層10B的露出面區(qū)域10BM。在該露出面10M中，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周邊的任意周邊位置上的露出面區(qū)域10BM的高度T2P(T2＞T2P)。即，在露出面10M中，上部主磁極層10B的寬度方向上的中央部分的高度T2在其寬度方向上最高。并且，在露出面10M中，露出面區(qū)域10AM的中央位置上的高度T1小于其中央位置周邊的任意周邊位置上的露出面區(qū)域10AM的高度T1P(T1＜T1P)。所謂的「中央位置(或者中央部分)」并不一定是露出面區(qū)域10AM、10BM中的寬度方向(X軸方向)上的精確中央位置(對(duì)應(yīng)于W1/2及W2/2的位置)，其可以是包含稍微偏離其精確中央位置的位置的廣義的概念。即，所謂的「中央位置(或者中央部分)」是位于在軸方向上位于露出面10M(露出面區(qū)域10AM、10BM)內(nèi)的特定位置，具體來講，是指露出面區(qū)域10BM中的高度最高的位置。并且，所謂的「周邊位置」是指，在軸方向上位于中央位置的右側(cè)或者左側(cè)的位置，具體來講，是指高度低于露出面區(qū)域10BM中的高度最高(高度T2)的位置。露出面10M的尺寸設(shè)定為，例如，露出面10M的高度T設(shè)定為約0.2μm～0.3μm，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2約0.01μm～0.1μm。即，露出面10M具有上述平面四角形(例如左右對(duì)稱的倒梯形)，從而上部主磁極層10B中的上端緣E2具有主磁極層10的最大寬度。
如圖3所示，特別是在露出面10M中，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2低于露出面區(qū)域10AM的中央位置的高度T1(T2＜T1)，具體來講，其高度T2為高度T1的1/2以下(T2≤T1/2)。并且，露出面區(qū)域10BM的高度分布為其中央位置的高度最高(高度T2)，并且隨著從中央位置遠(yuǎn)離周邊位置的逐漸變小(高度T2P)。在此，露出面區(qū)域10BM的高度從寬度方向(X軸方向)上的一端側(cè)(例如左端側(cè))面向另一端側(cè)(例如右端側(cè))使中央位置的高度最高而先變大而后變小，具體來講，設(shè)置在露出面區(qū)域10AM與露出面區(qū)域10BM相鄰接部分的邊界線BL向前側(cè)凸字型彎曲地變化。如圖4所示，隨著該邊界線BL向前側(cè)凸字型彎曲，上部主磁極層10B的下面(鄰接于下部主磁極層10A的面)向前側(cè)凸字型彎曲，同時(shí)，下部主磁極層10A的上面(鄰接于上部主磁極層10B的面)向后側(cè)凹字型彎曲。
如圖3所示，在露出面10M中，邊界線BL向前側(cè)凸字型彎曲時(shí)，其邊界線BL不相接于上端緣E2，即，露出面區(qū)域10BM的最小高度TMN大于零(TMN＞0)，其露出面區(qū)域10BM外緣(輪廓)中的一部分構(gòu)成側(cè)端緣E3中的一部分，同時(shí)，露出面區(qū)域10BM的最大寬度WMX等于上端緣E2的寬度W2(WMX＝W2)，即，在露出面10M中，不能使露出面區(qū)域10AM擴(kuò)張到后側(cè)而設(shè)置露出面區(qū)域10BM。
絕緣層9是使輔助磁極層8從周圍電性分離的部件，其由氧化鋁等非磁性絕緣材料構(gòu)成。并且，絕緣層11是使主磁極層10從周圍電性分離的部件，其如同絕緣層9由氧化鋁等非磁性絕緣材料構(gòu)成。
間隙層12為磁性分離磁極層20與輕屏蔽層30的部件，其由氧化鋁等非磁性絕緣材料或者由釕(Ru)等非磁性導(dǎo)電材料構(gòu)成。
薄膜線圈14為產(chǎn)生記錄用磁力線的部件，其由銅(Cu)等高導(dǎo)電材料構(gòu)成。如圖1及圖2所示，該薄膜線圈14以背面間隙12BG為中心打卷并具有卷線結(jié)構(gòu)(螺旋結(jié)構(gòu))。在圖1及圖2中只表示構(gòu)成薄膜線圈14的多個(gè)卷線中的一部分。
絕緣層15為埋設(shè)薄膜線圈14從而使其與周邊電性分離的部件，其不塞住背面間隙12BG而設(shè)置在間隙層12之上。該絕緣層15由加熱時(shí)具有流動(dòng)性的感光性樹脂或旋轉(zhuǎn)玻璃(SOG；Spin On Glass)等非磁性絕緣材料構(gòu)成，該絕緣層15的端緣附近部分向端緣墜入而具有圓形斜面。該絕緣層15的最前端(最接近空氣支承面40的端緣)位置為決定薄膜磁頭的記錄性能的重要因素之一的「喉部高度置零位置TP(throat height zero point)」，該喉部高度置零位置TP與空氣支承面40之間的距離為所謂的「喉部高度TH」。
輕屏蔽層30為防止從磁極層20放出的記錄用磁力線的擴(kuò)散，從而抑制該記錄用磁力線的擴(kuò)散的同時(shí)，從磁極層20向記錄媒體放出的記錄用磁力線時(shí)，回收經(jīng)由其記錄媒體(被利用于記錄處理)的磁力線并再供應(yīng)到磁極層20，即，該輕屏蔽層30為在薄膜磁頭與記錄媒體之間循環(huán)磁力線的部件。該輕屏蔽層30位于薄膜線圈14的后側(cè)，即，位于磁極層20的后側(cè)，其從空氣支承面40向后方延伸，接近該空氣支承面40的一側(cè)與磁極層20通過間隙層12被隔離，同時(shí)，遠(yuǎn)離空氣支承面40的一側(cè)通過背面間隙12BG磁性連接于磁極層20。
特別是，輕屏蔽層30包含各自作為獨(dú)立體的兩個(gè)構(gòu)成要素，即，具有回收主要磁力線功能的TH規(guī)定層13與具有從該TH規(guī)定層13回收的磁力線的流通路功能束縛層16，并且這些TH規(guī)定層13與束縛層16相互鄰接從而具有磁性連接的結(jié)構(gòu)。
TH規(guī)定層13鄰接于間隙層12，并從空氣支承面40延伸至空氣支承面40與背面間隙12BG之間的位置，具體來講，延伸至空氣支承面40與薄膜線圈14之間的位置為止。該TH規(guī)定層13由透磁合金或者鐵鈷系合金等具有高飽和磁力線密度的磁性材料構(gòu)成，如圖2所示，其具有大于磁極層20的寬度W3的寬度W4(W4＞W(wǎng)3)的平面矩形狀。該TH規(guī)定層13鄰接于埋設(shè)薄膜線圈14的絕緣層15，即，TH規(guī)定層13規(guī)定絕緣層15的最前端位置(喉部高度置零位置TP)從而擔(dān)當(dāng)規(guī)定喉部高度TH的作用。
束縛層16可覆蓋絕緣層15而從空氣支承面40延伸至對(duì)應(yīng)背面間隙12BG的位置為止，其前方設(shè)置在TH規(guī)定層13之上從而磁性連接，同時(shí)其后方經(jīng)過背面間隙12BG并鄰接于磁極層20從而磁性連接。該束縛層16類似于TH規(guī)定層13，由透磁合金或者鐵鈷系合金等具有高飽和磁力線密度的磁性材料構(gòu)成，如圖2所示，其如同TH規(guī)定層13具有寬度為W4的平面矩形狀。
接下來，參照?qǐng)D1至圖3說明薄膜磁頭的動(dòng)作。
該薄膜磁頭在記錄數(shù)據(jù)時(shí)，從外部電路(未圖示)向存儲(chǔ)頭100B中的薄膜線圈14通電，并通過薄膜線圈14產(chǎn)生記錄用磁力線。此時(shí)產(chǎn)生的磁力線被收容于磁極層20(輔助磁極層8/主磁極層10)之后，主要在主磁極層10的內(nèi)部從后端部10AB2流向前端部10AB1。此時(shí)，在主磁極層10內(nèi)流動(dòng)的磁力線隨著該主磁極層10寬度的減小集中到閃光點(diǎn)FP，最終集中到主磁極層10(下部主磁極層10A/上部主磁極層10B)中的前端部10B1，由此集中到露出面10M中的翼后緣TE附近。集中在該翼后緣TE附近的磁力線向外部放出，從而產(chǎn)生與記錄媒體表面垂直的記錄磁場(chǎng)(垂直磁場(chǎng))，并通過該垂直磁場(chǎng)記錄媒體被磁化，從而數(shù)據(jù)被磁性記錄到記錄媒體。
當(dāng)記錄數(shù)據(jù)時(shí)，由于利用輕屏蔽層30回收從磁極層20放出的磁力線的擴(kuò)散成分，因此抑制其磁力線的擴(kuò)散。被該輕屏蔽層30回收的磁力線經(jīng)過背面間隙12BG環(huán)流于磁極層20。
一方面，讀取數(shù)據(jù)時(shí)，讀取頭100A的MR元件6中流感應(yīng)電流，對(duì)應(yīng)于基于記錄媒體的再生用信號(hào)磁場(chǎng)而變化MR元件6的電阻值，從而該MR元件6的電阻值的變化作為感應(yīng)電流的變化而被檢出，從而被記錄在記錄媒體的數(shù)據(jù)磁性再生。
接下來，參照?qǐng)D1至圖10作為本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭的制造方法，說明制造圖1至圖4所示的薄膜磁頭的制造方法。圖5至圖10為說明薄膜磁頭的制造工序的圖示，其均為擴(kuò)大表示圖1(A)所示的剖面結(jié)構(gòu)的擴(kuò)大示意圖。
在下面，首先參照?qǐng)D1概略說明薄膜磁頭的整個(gè)制造工序之后，再參照?qǐng)D1至圖10說明適用本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭制造方法的薄膜磁頭中的主要部分(主磁極層10(下部主磁極層10A/上部主磁極層10B))的形成工序。關(guān)于薄膜磁頭的構(gòu)成要素的材質(zhì)、尺寸及結(jié)構(gòu)特征在前已經(jīng)詳述過，所以在此省略這些說明。
該薄膜磁頭主要利用包含鍍膜處理或者濺射法(sputtering)等成膜技術(shù)、影印石版(photolithography)處理等圖案裝飾(patterning)技術(shù)、及干蝕刻(dryetching)或者濕蝕刻(wet etching)等蝕刻技術(shù)的既存薄膜程序，依次形成各構(gòu)成要素并層積而制造得出。即，制造薄膜磁頭時(shí)，如圖1所示，首先在基板1上形成絕緣層2之后，在其絕緣層2之上依次層積下部引導(dǎo)屏蔽層3、埋設(shè)有MR元件6的屏蔽間隙膜4、上部引導(dǎo)屏蔽層5(上部引導(dǎo)屏蔽層部分5A/非磁性層5B/上部引導(dǎo)屏蔽層部分5C)，從而形成讀取頭100A。接下來，在讀取頭100A之上形成分離層7之后，其分離層7之上依次層積周圍被絕緣層9、11埋設(shè)的磁極層20(輔助磁極層8/主磁極層10)，間隙層12，被絕緣層15埋設(shè)的薄膜線圈14，以及輕屏蔽層30(TH規(guī)定層13/束縛層16)，從而形成存儲(chǔ)頭100B。最后在存儲(chǔ)頭100B之上形成保護(hù)層17之后，使用機(jī)械加工或研磨加工形成空氣支承面40，從而完成薄膜磁頭。
形成薄膜磁頭中的主磁極層10(下部主磁極層10A/上部主磁極層10B)時(shí)，如圖1所示，埋設(shè)輔助磁極層8而形成絕緣層9之后，這些輔助磁極層8及絕緣層9之上，首先形成感光耐蝕圖案50(如圖5所示)。形成該感光耐蝕圖案50時(shí)，具有對(duì)應(yīng)于在后工序中被形成的主磁極層10的形狀(在后工序中形成的前驅(qū)磁極層10AZ的形狀；參照?qǐng)D5)的開口50K，具體來講，對(duì)應(yīng)于圖3所示的露出面10M的平面形狀，開口50K的開口寬度隨著接近絕緣層9而逐漸變窄，同時(shí)其開口50K的開口寬度的下端等于下端緣E1的寬度W1，并且其上端大于上端緣E2的寬度W2而設(shè)置。作為感光耐蝕圖案50的具體形成順序，例如，在絕緣層9的表面上涂布感光性樹脂從而形成感光性樹脂膜(圖未示)之后，使用影印石版處理圖案裝飾(露光、顯像)感光性樹脂膜而形成開口50K，從而形成設(shè)置有開口50K的感光耐蝕圖案50。
接下來，如圖5所示，使用具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1的磁性材料，具體來講，使用鐵鈷鎳合金(FeCoNi)等材料在設(shè)置在感光耐蝕圖案50的開口50K上形成為了形成下部主磁極層10A的前驅(qū)磁極層10AZ(第一前驅(qū)磁極部分)。該前驅(qū)磁極層10AZ為在后工序中通過被蝕刻而成為下部主磁極層10A的前準(zhǔn)備層。此時(shí)，對(duì)應(yīng)上述開口50K的開口形狀，對(duì)應(yīng)主磁極層10的形狀，即，具有左右對(duì)稱的倒梯形剖面形狀而形成前驅(qū)磁極層10AZ。形成該前驅(qū)磁極層10AZ時(shí)，例如，使用相對(duì)離子研磨等干蝕刻法的蝕刻速度大于在后工序中形成的絕緣層11的形成材料(絕緣材料)的形成材料(磁性材料)，同時(shí)，使上端寬度略相等于圖3所示的上端緣E2而設(shè)置。作為前驅(qū)磁極層10AZ的形成順序，例如，使用與前驅(qū)磁極層10AZ的形成材料相同的材料，以基層作為電極膜成長(zhǎng)鍍膜，從而在開口50K內(nèi)形成前驅(qū)磁極層10AZ。成長(zhǎng)上述鍍膜時(shí)，在絕緣層9之上形成預(yù)先基層，并在其基層之上形成感光耐蝕圖案50，從而使用露出在開口50K的基層成長(zhǎng)鍍膜。
接下來，去除感光耐蝕圖案50而留下前驅(qū)磁極層10AZ之后，如圖6所示，可覆蓋前驅(qū)磁極層10AZ及其周邊絕緣層9而形成前驅(qū)絕緣層11Z。該前驅(qū)絕緣層11Z為在后工序中通過被研磨而成為絕緣層11的前準(zhǔn)備層。形成該前驅(qū)絕緣層11Z時(shí)，使其高于前驅(qū)磁極層10AZ的最上面而設(shè)置，即，可完全埋設(shè)前驅(qū)磁極層10AZ而設(shè)置。形成前驅(qū)絕緣層11Z時(shí)，使用濺射法成膜絕緣層11的形成材料，從而形成前驅(qū)絕緣層11Z。
接下來，露出前驅(qū)磁極層10AZ為止研磨前驅(qū)絕緣層11Z并使其平坦化，具體來講，與前驅(qū)絕緣層11Z一并研磨前驅(qū)磁極層10AZ使其平坦化，如圖7所示，可埋設(shè)前驅(qū)磁極層10AZ的周圍而形成絕緣層11。形成絕緣層11時(shí)，例如，使用化學(xué)機(jī)械研磨法(CMP；chemical mechanical polishing)研磨前驅(qū)絕緣層11Z，從而形成絕緣層11。
接下來，如圖8所示，從后側(cè)開始部分蝕刻前驅(qū)磁極層10AZ，形成構(gòu)成主磁極層10中的一部分的下部主磁極層10A。形成該下部主磁極層10A時(shí)，使用離子研磨等干蝕刻法，從斜方向(相對(duì)前驅(qū)磁極層10AZ的延伸面(XY面)的垂直線(與Z軸平行的線)傾斜的方向)照射離子束，從而進(jìn)行蝕刻處理。此時(shí)，具有相對(duì)較快的蝕刻速度的前驅(qū)磁極層10AZ的周圍存在具有相對(duì)較慢的蝕刻速度的絕緣層11，由此因其蝕刻速度不同的緣故，可以只蝕刻前驅(qū)磁極層10AZ，可被下部主磁極層10A及絕緣層11包圍而所界定在后工序中為了形成上部主磁極層10B的磁極形成區(qū)域10P。此時(shí)，包圍前驅(qū)磁極層10AZ周圍的絕緣層11起防止對(duì)該前驅(qū)磁極層10AZ的蝕刻作用(蝕刻處理的進(jìn)程)的障壁效果，從而對(duì)前驅(qū)磁極層10AZ的蝕刻量在其中央位置上最大，并且隨著從中央位置遠(yuǎn)離周邊位置逐漸變小，從而形成具有對(duì)應(yīng)于圖3所示的露出面區(qū)域10AM的平面形狀的剖面形狀的下部主磁極層10A，即，在后工序中形成露出面區(qū)域10AM時(shí)，如圖3所示，露出面區(qū)域10AM的中央位置的高度T1低于其中央位置周邊的任意露出面區(qū)域10AM的高度T1P而形成下部主磁極層10A(T1＜T1P)。在此，前驅(qū)磁極層10AZ的蝕刻面，即，下部主磁極層10A的上面10AE向著后側(cè)凹字型彎曲。
接下來，如圖9所示，使用具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2的磁性材料，具體來講使用鐵鈷系合金，埋入至少被下部主磁極層10A及絕緣層11所所界定的磁極形成區(qū)域10P，具體來講，埋入磁極形成區(qū)域10P的同時(shí)覆蓋其周邊的絕緣層11而形成為了形成上部主磁極層10B的前驅(qū)磁極層10BZ(第二前驅(qū)磁極部分)。該前驅(qū)磁極層10BZ為在后工序中被研磨成上部主磁極層10B的前準(zhǔn)備體。形成該前驅(qū)磁極層10BZ時(shí)，使其最下面設(shè)置成高于絕緣層11的最上面。形成前驅(qū)磁極層10BZ時(shí)，使用濺射法對(duì)整體實(shí)施成膜處理，從而形成前驅(qū)磁極層10BZ。
接下來，露出絕緣層11為止至少研磨前驅(qū)磁極層10BZ，具體來講，根據(jù)需要與前驅(qū)磁極層10BZ一并研磨絕緣層11使其平坦化，如圖10所示，磁極形成區(qū)域10P形成有構(gòu)成主磁極10中的另一部分的上部主磁極層10B。形成該上部主磁極層10B時(shí)，使用CMP法研磨前驅(qū)磁極層10BZ。此時(shí)，由于在被下部主磁極層10A及絕緣層11所所界定的磁極形成區(qū)域10P之上形成上部主磁極層10B，因此具有對(duì)應(yīng)于圖3所示的露出面區(qū)域10BM的平面形狀的剖面形狀而形成上部主磁極層10B，即，在后工序中形成露出面區(qū)域10BM時(shí)，如圖3所示，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2高于其中央位置周邊的任意露出面區(qū)域10BM的高度T2P而形成上部主磁極層10B(T2＞T2P)。在此，伴隨沿著下部主磁極層10A的上面10AE形成上部主磁極層10B，鄰接于該下部主磁極層10A的上部主磁極層10B的鄰接面，即，上部主磁極層10B的下面10BE向著前側(cè)凸字型彎曲。
最后，如上所述，使用機(jī)械加工或研磨加工至少加工下部主磁極層10A及上部主磁極層10B，具體來講，加工包含下部主磁極層10A及上部主磁極層10B的層積結(jié)構(gòu)體(從基板1至保護(hù)層17的一系列層積結(jié)構(gòu)體)從而形成空氣支承面40，如圖1至圖4所示，構(gòu)成其空氣支承面40的一部分而形成露出面10M，即，形成下部主磁極層10A的露出面區(qū)域10AM及上部主磁極層10B的露出面區(qū)域10BM。由此，位于前側(cè)并具有露出面區(qū)域10AM的下部主磁極層10A與位于后側(cè)并具有露出面區(qū)域10BM的上部主磁極層10B相互鄰接而層積，從而具有層積結(jié)構(gòu)地形成主磁極層10，從而完成主磁極層10的形成工序。該主磁極層10的露出面10M具有左右對(duì)稱的倒梯形平面結(jié)構(gòu)，即，上端緣E2的寬度W2大于下端緣E1的寬度W1(W2＞W(wǎng)1)，并且，其寬度W2大于等于下端緣E1與上端緣E2之間的任意中間位置上的露出面10M的寬度WD(W2≥WD)，同時(shí)，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周邊的任意露出面區(qū)域10BM的高度T2P(T2＞T2P)。如上所述，上部主磁極層10B的形成工序中，根據(jù)需要與前驅(qū)磁極層10BZ一并研磨絕緣層11，如圖3所示，露出面10M具有高度T，即，使其露出面區(qū)域10AM的中央位置的高度T1與露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2之和等于高度T而調(diào)整研磨量(T＝T1+T2)。
本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭具有層積結(jié)構(gòu)，其中，具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1的下部主磁極層10A位于前側(cè)，具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2(S2＞S1)的上部主磁極層10B位于后側(cè)，同時(shí)，露出面10M的上端緣E2的寬度W2大于下端緣E1的寬度W1(W2＞W(wǎng)1)，并且，其寬度W2大于等于下端緣E1與上端緣E2之間的任意中間位置上的露出面10M的寬度WD(W2≥WD)的左右對(duì)稱的倒梯形平面結(jié)構(gòu)，特別是，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周邊的任意露出面區(qū)域10BM的高度T2P而構(gòu)成主磁極層10，因此，根據(jù)下列理由可確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化，從而提高記錄性能。
圖11及圖12表示作為本實(shí)施例相關(guān)薄膜磁頭的比較例的薄膜磁頭結(jié)構(gòu)。其中，圖11表示第一比較例相關(guān)的薄膜磁頭，圖12表示第二比較例相關(guān)的薄膜磁頭。圖11及圖12均表示對(duì)應(yīng)于圖10的剖面結(jié)構(gòu)。圖11表示第一比較例相關(guān)的薄膜磁頭取代層積有具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1的下部主磁極層10A及具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2的上部主磁極層10B而成的主磁極層10，該第一比較例相關(guān)的薄膜磁頭全部具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1的單層結(jié)構(gòu)的主磁極層200，除此之外，其結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭相同。并且，圖12表示第二比較例相關(guān)的薄膜磁頭取代層積有具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1的下部主磁極層10A及具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2的上部主磁極層10B而成的主磁極層10，該第二比較例相關(guān)的薄膜磁頭全部具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2的單層結(jié)構(gòu)的主磁極層300，除此之外，其結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭相同。
在第一比較例相關(guān)的薄膜磁頭中(參照?qǐng)D11)，由于全部主磁極層200均具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1，其主磁極層200的磁容量(磁力線收容量)在整體上不會(huì)擴(kuò)大，具體來講，主磁極層200中的前側(cè)兩端角部分上難于集中磁力線，因此不易發(fā)生從主磁極層200放出記錄用磁力線時(shí)的邊緣現(xiàn)象(磁力線擴(kuò)散現(xiàn)象)。由此，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，抑制因磁力線的邊緣現(xiàn)象而擴(kuò)大記錄磁軌寬度的現(xiàn)象，由此，有利于實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化。
但是，在第一比較例相關(guān)的薄膜磁頭中，如上所示，由于全部主磁極層200均具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1，不能充分獲得作為主要的磁力線放出部分的主磁極層200中的前端部分(對(duì)應(yīng)于上部主磁極層10B中的前端部10B1的部分)的磁容量，具體來講，為了變窄記錄磁軌寬度而變窄主磁極層200中的前端部分的寬度時(shí)，不能充分獲得其前端部分的磁容量，由此，減少?gòu)闹鞔艠O層200放出的磁力線量。由此，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，存在垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度不夠的問題。
由此可見，利用第一比較例相關(guān)的薄膜磁頭存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，雖然有利于實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化，但存在垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度不夠的問題，因此不能通過確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化來提高記錄性能。
在第二比較例相關(guān)的薄膜磁頭中(參照?qǐng)D12)，由于全部主磁極層300均具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2，能夠充分獲得作為主要的磁力線放出部分的主磁極層300中的前端部分(對(duì)應(yīng)于上部主磁極層10B中的前端部10B1的部分)的磁容量，具體來講，為了變窄記錄磁軌寬度而變窄主磁極層300中的前端部分的寬度時(shí)，能充分獲得其前端部分的磁容量，由此，增加從主磁極層300放出的磁力線量。由此，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，有利于確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度。
但是，第二比較例相關(guān)的薄膜磁頭，如上所述，由于全部主磁極層300均具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2，其主磁極層300的磁容量在整體上會(huì)擴(kuò)大，具體來講，主磁極層300中的前側(cè)兩端角部分上易于集中磁力線，因此易于發(fā)生從主磁極層300放出記錄用磁力線時(shí)的邊緣現(xiàn)象。由此，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，因磁力線的邊緣現(xiàn)象而易于發(fā)生擴(kuò)大記錄磁軌寬度的現(xiàn)象。
由此可見，利用第二比較例相關(guān)的薄膜磁頭存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，雖然可確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，但不利于實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化，因此也不能通過確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化來提高記錄性能。
與此相比，在本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭(參照?qǐng)D3及圖10)中，主磁極層10具有層積結(jié)構(gòu)，其包含位于前側(cè)并具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1的下部主磁極層10A及位于后側(cè)并具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2的上部主磁極層10B，即，由于上部主磁極層10B具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2，因此，作為主要的磁力線放出部分的主磁極層10中的前端部分(上部主磁極層10B中的前端部10B1)上能夠充分獲得磁容量，具體來講，為了變窄記錄磁軌寬度而變窄主磁極層10中的前端部分的寬度時(shí)，也能夠充分獲得其前端部分的磁容量，由此，即使下部主磁極層10A具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1也能增加從主磁極層10放出的磁力線量。此時(shí)，特別是，上部主磁極層10B中的露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周邊的任意周邊位置上的露出面區(qū)域10BM的高度T2P(T2＞T2P)，即，露出面區(qū)域10BM的中央附近區(qū)域部分突出于前側(cè)，并僅其突出部分局部增加在主磁極層10中的上部主磁極層10B的占有范圍(局部增加上部主磁極層10B的磁容量)，因此，顯著增加從主磁極層10放出的磁力線量。由此，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，有利于確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度。
并且，在本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭中，如上所述，上部主磁極層10B的露出面區(qū)域10BM中的中央附近區(qū)域部分突出于前側(cè)，即，露出面區(qū)域10BM中的中央附近區(qū)域的周邊區(qū)域相對(duì)該中央附近區(qū)域后退于后側(cè)，因此，其后退部分上局部減少在主磁極層10中的上部主磁極層10B的占有范圍(局部減少上部主磁極層10B的磁容量)。此時(shí)，上部主磁極層10B的磁容量不會(huì)變的過大，具體來講，主磁極層10中的后側(cè)的兩端角部分上不易集中記錄用磁力線，從而抑制從主磁極層10放出記錄用磁力線時(shí)的邊緣現(xiàn)象。由此，抑制在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)的因磁力線邊緣現(xiàn)象而擴(kuò)大記錄磁軌寬度的現(xiàn)象，因此，有利于實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化。
從而，利用本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，可確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化，因此可通過確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化從而提高記錄性能。
在此對(duì)本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭的技術(shù)意義進(jìn)行說明。即，本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)特征為，主磁極層10的露出面10M具有左右對(duì)稱的平面倒梯形形狀，并且該主磁極層10具有層積結(jié)構(gòu)，即，具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1的下部主磁極層10A位于前側(cè)，同時(shí)具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2的上部主磁極層10B位于后側(cè)，特別是，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周邊的任意周邊位置上的露出面區(qū)域10BM的高度T2P(T2＞T2P)，具體來講，如圖3所示，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2低于露出面區(qū)域10AM的中央位置的高度T1(T2＜T1)。
該主磁極層10的結(jié)構(gòu)特征為，首先，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周邊的任意周邊位置上的露出面區(qū)域10BM的高度T2P(T2＞T2P)而設(shè)置是因?yàn)椋缟纤?，通過上部主磁極層10B控制磁容量，可確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化的緣故。具體來講，具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2，即，對(duì)主磁極層10的全體磁容量起很大作用的上部主磁極層10B的磁容量，為了使其抑制磁力線的邊緣現(xiàn)象的同時(shí)增加垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2設(shè)置成相對(duì)較高從而增加上部主磁極層10B的磁容量，并且，該露出面區(qū)域10BM的周邊位置上的高度T2P設(shè)置成相對(duì)較低從而減少上部主磁極層10B的磁容量，從而控制上部主磁極層10B的磁容量。
其次，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2低于露出面區(qū)域10AM的中央位置的高度T1(T2＜T1)而設(shè)置是因?yàn)?，如果高度T2為高度T1之上(T2≥T1)，則，主磁極層10中上部主磁極層10B的占有比率，即，具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2的上部主磁極層10B的占有比率會(huì)過大，因此，會(huì)出現(xiàn)與上述第二比較例的薄膜磁頭類似的問題，即，雖然能確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，但又很容易擴(kuò)大記錄磁軌寬度。
第三，露出面10M具有左右對(duì)稱的倒梯形平面形狀，即，露出面10M中的上端緣E2的寬度W2大于下端緣E1的寬度W1，并且，該寬度W2大于等于下端緣E1與上端緣E2之間的任意中間位置上的露出面10M的寬度WD(W2＞W(wǎng)1，W2≥WD)而設(shè)置是因?yàn)椋绻鞔艠O層10的露出面10M具有左右對(duì)稱的倒梯形平面形狀，薄膜磁頭存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)發(fā)生歪斜，即，即使主磁極層10相對(duì)于彎曲狀設(shè)置在記錄媒體的記錄對(duì)象磁軌(作為數(shù)據(jù)記錄對(duì)象的特定磁軌)的接線方向傾斜地設(shè)置，也可以使其主磁極層10的露出面10M從記錄對(duì)象磁軌脫離到鄰接磁軌(鄰接于記錄對(duì)象磁軌的其他磁軌)，因此，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，抑制發(fā)生因垂直磁場(chǎng)而記錄對(duì)象磁軌與其相鄰磁軌一并被磁化的現(xiàn)象。
如上所述，本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭，通過控制上部主磁極層10B的磁容量，確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化，并抑制存儲(chǔ)到記錄媒體的數(shù)據(jù)因歪斜而消失的現(xiàn)象，其具有技術(shù)意義。
并且，在本實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭的制造方法中，使用具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1的磁性材料形成前驅(qū)磁極層10AZ，接下來，從后側(cè)開始部分蝕刻前驅(qū)磁極層10AZ從而形成下部主磁極層10A之后，使用具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2(S2＞S1)的磁性材料在下部主磁極層10A上形成上部主磁極層10B，由此形成所述主磁極層10(下部主磁極層10A/上部主磁極層10B)，因此，為了形成該主磁極層10而使用的成膜技術(shù)、圖案裝飾技術(shù)及蝕刻技術(shù)等技術(shù)為現(xiàn)有的薄膜程序，而不是新型而復(fù)雜的制造程序。從而，可以很容易地制造出確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化從而提高記錄性能的薄膜磁頭。
如圖3所示，本實(shí)施例的露出面10M(露出面區(qū)域10AM，10BM)的結(jié)構(gòu)為，邊界線BL向前側(cè)凸字型彎曲，并且，其邊界線BL不接觸于上端緣E2，露出面區(qū)域10BM的最小高度TMN大于零(TMN＞0)，同時(shí)，露出面區(qū)域10BM的最大寬度WMX等于上端緣E2的寬度W2(WMX＝W2)，但是，也可以不這樣，即，這些最小高度TMN及最大寬度WMX可自由變更。
具體來講，如圖13所示，也可以使邊界線BL相接于上端緣E2，即，露出面區(qū)域10BM的最小高度TMN等于零(TMN＝0)，其露出面區(qū)域10BM的外緣(輪廓)的一部分不構(gòu)成側(cè)端緣E3的一部分。在圖13中，露出面區(qū)域10BM的最大寬度WMX與圖3所示場(chǎng)合相同，其等于上端緣E2的寬度W2(WMX＝W2)。這種場(chǎng)合，具有與上述圖3所示的實(shí)施例相同的效果。特別是，當(dāng)露出面區(qū)域10BM的最小高度TMN等于零(TMN＝0)的狀況與露出面區(qū)域10BM的最小高度TMN大于零(TMN＞0；參照?qǐng)D3)的狀況相比，主磁極層10中的后側(cè)兩端角部分更難集中記錄用磁力線，因此，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)更加抑制因磁力線邊緣現(xiàn)象而擴(kuò)大記錄磁軌寬度的現(xiàn)象。圖13所示的露出面10M的其他結(jié)構(gòu)特征與圖3所示的場(chǎng)合相同。
并且，如圖13所示，邊界線BL相接于上端緣E2時(shí)，可進(jìn)一步設(shè)置成如圖14所示，即，露出面區(qū)域10BM的最大寬度WMX小于上端緣E2的寬度W2(WMX＜W2)，此時(shí)，也可以得到與圖3所示的實(shí)施例相同的效果。圖14所示的露出面10M的其他結(jié)構(gòu)特征與圖13所示的場(chǎng)合相同。
進(jìn)一步，如圖15所示，邊界線BL不彎曲，其也可以是折曲直線狀。在此，邊界線BL只具有一個(gè)折曲點(diǎn)，但是其邊界線BL可多次折曲。此時(shí)，也可以得到與圖3所示的實(shí)施例相同的效果。圖15所示的露出面10M的其他結(jié)構(gòu)特征與圖3所示的場(chǎng)合相同。
還有，如圖3所示，本實(shí)施例的主磁極層10的露出面10M具有左右對(duì)稱的倒梯形平面形狀，但也可以為其他形狀，上述露出面10M的構(gòu)成條件，即，只要滿足上端緣E2的寬度W2大于下端緣E1的寬度W1，并且該寬度W2大于下端緣E1與上端緣E2之間的任意中間位置上的露出面10M的寬度WD(W2＞W(wǎng)1，W2≥WD)，則，其露出面10M可自由變更。舉一個(gè)例子如圖16所示，取代左右對(duì)稱的倒梯形而設(shè)置成左右對(duì)稱的六角形狀、具體來講，該露出面10M具有合成位于后側(cè)的類似四角形與位于前側(cè)的類似倒梯形而成的六角形平面形狀也可以。此時(shí)，上端緣E2的寬度W2大于等于寬度WD(W2≥WD)。此時(shí)，也具有與上述實(shí)施例相同的效果。圖16所示的露出面10M的其他結(jié)構(gòu)特征與圖3所示的場(chǎng)合相同。
并且，在本實(shí)施例中，如圖2所示，關(guān)于主磁極層10中的后端部10AB2的平面形狀，其后端部10AB2的寬度為后端是規(guī)定值(寬度W3)，同時(shí)，其前端隨著接近前端部10AB1從寬度W3逐漸變小，但是，但不局限于此，其后端部10AB2的平面形狀可自由變更。例如圖17所示，后端部10AB2的寬度在其后端為規(guī)定值(寬度W3)，同時(shí)，其前端隨著接近前端部10AB1時(shí)，從小于W3并大于W2的寬度W5(W2＜W5＜W3)逐漸變小到寬度W2也可以。此時(shí)，也具有與上述實(shí)施例相同的效果。圖17所示的薄膜磁頭相關(guān)的其他結(jié)構(gòu)特征與圖2所示的場(chǎng)合相同。
本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的薄膜磁頭及其制造方法如上所述。
接下來，參照?qǐng)D18及圖19說明搭載了本發(fā)明薄膜磁頭的磁記錄裝置。圖18表示磁記錄裝置的立體結(jié)構(gòu)，圖19為擴(kuò)大表示磁記錄裝置中的主要部分的示意圖。該磁記錄裝置為搭載了上述實(shí)施例中所說明的薄膜磁頭的裝置，例如，其可為硬盤驅(qū)動(dòng)器。
如圖18所示，該磁記錄裝置的筐體400內(nèi)部具有作為數(shù)據(jù)以磁性方式被存儲(chǔ)的記錄媒體的多個(gè)磁盤401(例如硬盤)；對(duì)應(yīng)于各磁盤401而設(shè)置，并一端設(shè)置有磁頭滑塊402的懸臂件403、支撐該懸臂件403的另一端的多個(gè)臂404。磁盤401以固定在筐體400上的主軸馬達(dá)405為中心而可旋轉(zhuǎn)。臂404連接于作為動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)部406，并固定在筐體400的固定軸407為中心，介入軸承408而可旋轉(zhuǎn)地連接。驅(qū)動(dòng)部406由音圈馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)源構(gòu)成。該磁記錄裝置是以固定軸407為中心的多個(gè)臂404一體可旋轉(zhuǎn)的模型。在圖18中為了更容易地觀察磁記錄裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，部分切出而表示筐體400。
如圖19所示，磁頭滑塊402具有，例如由Al2O3-TiC等非磁性絕緣材料構(gòu)成的具有略長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的基體411的一面上，附有作為磁性處理可進(jìn)行記錄處理及再生處理的薄膜磁頭412的結(jié)構(gòu)。該基體411的一面(空氣支承面420)具有，為了減少臂404旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的空氣電阻而設(shè)置的凸凹結(jié)構(gòu)，與該空氣支承面420垂直的另一面(圖19中右前側(cè)面)上附有薄膜磁頭412。該薄膜磁頭412具有上述實(shí)施例中說明的結(jié)構(gòu)。該磁頭滑塊402在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或讀取時(shí)當(dāng)磁盤401旋轉(zhuǎn)，則，利用磁盤401的記錄面(相對(duì)磁頭滑塊402的一面)與空氣支承面420之間產(chǎn)生的空氣流，漂浮在磁盤401的記錄面上。在圖19中為了更容易地觀察磁頭滑塊402中的空氣支承面420側(cè)，上下翻轉(zhuǎn)圖18所示的狀態(tài)而顯示。
該磁記錄裝置中，存儲(chǔ)或讀取數(shù)據(jù)時(shí)通過旋轉(zhuǎn)臂404從而移動(dòng)磁頭滑塊402到磁盤401中的規(guī)定區(qū)域(記錄區(qū)域)。并且，相對(duì)磁盤401的狀態(tài)下給薄膜磁頭412通電，則，該薄膜磁頭412基于上述實(shí)施例中說明的作動(dòng)原理工作，從而該薄膜磁頭412對(duì)磁盤401進(jìn)行記錄處理或者再生處理。
該磁記錄裝置由于搭載了上述實(shí)施例中所說明的薄膜磁頭412，因此可通過確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化從而提高記錄性能。
由于搭載在該磁記錄裝置上的薄膜磁頭412的其他結(jié)構(gòu)、動(dòng)作、作用、效果以及變形例與上述實(shí)施例相同，所以在此不再熬述。
接下來，說明關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施例。
在磁記錄裝置(參照?qǐng)D18及圖19)上搭載上述實(shí)施例中所說明的薄膜磁頭(參照?qǐng)D1至圖4；下稱「本發(fā)明的薄膜磁頭」)，然后使用該磁記錄裝置實(shí)行記錄處理并調(diào)查其記錄性能，其結(jié)果如圖20所示。
圖20表示垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的位置依賴性。該圖20中，主磁極層的前端寬度(光學(xué)磁軌寬度)為基準(zhǔn)，顯示該光學(xué)磁軌寬度的「中心位置(翼后緣的中央位置)」及「兩端位置(翼后緣的兩端位置)」上的標(biāo)準(zhǔn)化垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度HS(-)。鐵別是，作為「本發(fā)明」的薄膜磁頭(參照?qǐng)D10)的記錄性能調(diào)查垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的位置依賴性時(shí)，為了比較評(píng)價(jià)其記錄性能，對(duì)關(guān)于「第一比較例」相關(guān)的薄膜磁頭(參照?qǐng)D11)及「第二比較例」相關(guān)的薄膜磁頭(參照?qǐng)D12)的垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的位置依賴性也進(jìn)行調(diào)查，其結(jié)果一并表示在圖20中。上述的所謂「標(biāo)準(zhǔn)化垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度HS 」是指，在「第一比較例」、「第二比較例」及「本發(fā)明」之間，為了比較評(píng)價(jià)垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，關(guān)于「第一比較例」薄膜磁頭而得出的，「中心位置」上的垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度及「兩端位置」上的垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度各個(gè)作為1.000的換算值。調(diào)查關(guān)于「本發(fā)明」薄膜磁頭的垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的位置依賴性時(shí)，作為主磁極層的露出面的尺寸設(shè)定(參照?qǐng)D3)為，露出面高度T＝0.25μm，下部主磁極層的露出面區(qū)域的中央位置上的高度T1＝0.17μm，上部主磁極層的露出面區(qū)域的中央位置上的高度T2＝0.08μm，上部主磁極層的露出面區(qū)域的最小高度TMN＝0.015μm。當(dāng)然，「第一比較例」及「第二比較例」中的主磁極層的露出面的尺寸設(shè)定與「本發(fā)明」的構(gòu)成尺寸相同。
在垂直記錄方式的薄膜磁頭中，一般來講，在「中心位置」上的垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度最大，并且從「中心位置」到「兩端位置」逐漸減小。因此，為了確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化從而提高記錄性能，加大垂直磁場(chǎng)的磁場(chǎng)傾斜度的同時(shí)為了抑制磁力線邊緣現(xiàn)象，有必要在「中心位置」上盡可能地加大垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，同時(shí)在「兩端位置」上盡可能地減小垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度。
考慮到如上述觀點(diǎn)的同時(shí)觀察圖20，從圖20所示的結(jié)果判斷得知，「第一比較例」的薄膜磁頭相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度HS在「中心位置」上為1.000、「兩端位置」上為1.000時(shí)，「第二比較例」的薄膜磁頭相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度HS在「中心位置」上為1.103、「兩端位置」上為1.199，「本發(fā)明」的薄膜磁頭相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度HS在「中心位置」上為1.054、「兩端位置」上為1.025。即，「本發(fā)明」的薄膜磁頭相較于「第一比較例」及「第二比較例」的薄膜磁頭，「中心位置」上的標(biāo)準(zhǔn)化垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度HS變大，同時(shí)其「兩端位置」上的標(biāo)準(zhǔn)化垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度HS反而小于「中心位置」上的標(biāo)準(zhǔn)化垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度HS(相反于「第一比較例」及「第二比較例」的薄膜磁頭)。其結(jié)果證明「本發(fā)明」的薄膜磁頭可控制主磁極層的磁容量，具體來講，「本發(fā)明」的薄膜磁頭具有，具有相對(duì)較小的第一飽和磁力線密度的下部主磁極層位于前側(cè)，具有相對(duì)較大的第二飽和磁力線密度的上部主磁極層位于后側(cè)的層積結(jié)構(gòu)，同時(shí)，露出面具有左右對(duì)稱的倒梯形平面形狀，特別是，其基于上部主磁極層的露出面區(qū)域的中央位置高度大于其中央位置周邊的任意周邊位置上的露出面區(qū)域的高度而構(gòu)成主磁極層，其為了確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，在「中心位置」上增加垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，同時(shí)為了抑制磁力線的邊緣減少，在「兩端位置」上減少垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度。從而本發(fā)明的薄膜磁頭可確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化從而提高記錄性能。
以上，通過列舉的實(shí)施例說明了本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明不僅僅局限于上述內(nèi)容，也可以對(duì)其進(jìn)行各種變化。具體來講，在上述實(shí)施例中說明了在復(fù)合型薄膜磁頭上使用本發(fā)明薄膜磁頭的狀態(tài)，但不局限于此，其也可適用于具有寫入用感應(yīng)型磁變換元件的記錄專用薄膜磁頭，或者，具有記錄/再生專用的感應(yīng)型磁變換元件的薄膜磁頭。當(dāng)然，本發(fā)明中，薄膜磁頭也可以調(diào)換寫入用元件及讀取用元件的層積順序。這些方案均具有與上述實(shí)施例相同的效果。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明相關(guān)的薄膜磁頭結(jié)構(gòu)體及其制造方法適用于，裝載到可在硬盤上磁性記錄數(shù)據(jù)的硬盤驅(qū)動(dòng)器等磁記錄裝置上，因此其具有產(chǎn)業(yè)上的利用性。
權(quán)利要求
1.一種薄膜磁頭，其特征在于包括產(chǎn)生磁力線的薄膜線圈；磁極層；所述磁極層從向媒體行進(jìn)方向移動(dòng)的記錄媒體的記錄媒體相對(duì)面延伸到后方，并基于所述薄膜線圈產(chǎn)生的磁力線、產(chǎn)生使所述記錄媒體沿著與其表面相垂直的方向磁化的磁場(chǎng)，同時(shí)，所述磁極層被位于所述記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)的第一端緣及位于所述媒體行進(jìn)方向側(cè)的第二端緣所界定，并包含具有露出于所述記錄媒體相對(duì)面的露出面的磁極；其中，所述磁極層中的所述磁極具有由第一磁極部分與第二磁極部分相互鄰接地層積而構(gòu)成的層積結(jié)構(gòu)，所述第一磁極部分位于所述記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)并具有相對(duì)較小的第一飽和磁力線密度，同時(shí)，其具有構(gòu)成所述露出面中的一部分的第一露出面區(qū)域，所述第二磁極部分位于所述記錄媒體行進(jìn)方向側(cè)并具有相對(duì)較大的第二飽和磁力線密度，同時(shí)，其具有構(gòu)成所述露出面中的另一部分的第二露出面區(qū)域；所述露出面中的所述第二端緣的寬度大于所述第一端緣的寬度，并且，其寬度不小于所述第一端緣與所述第二端緣之間的任意中間位置上的所述露出面的寬度；所述第二露出面區(qū)域的中央位置的高度大于該中央位置周邊的任意周邊位置上的高度。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜磁頭，其特征在于所述第二露出面區(qū)域的中央位置的高度小于所述第一露出面區(qū)域的中央位置的高度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的薄膜磁頭，其特征在于所述第二露出面區(qū)域的中央位置的高度在其中央位置上最大，并且所述第二露出面區(qū)域的高度從所述中央位置到周邊位置逐漸變小。
4.如權(quán)利要求3所述的薄膜磁頭，其特征在于所述第二露出面區(qū)域的高度變化，使得設(shè)置在所述第一露出面區(qū)域與所述第二露出面區(qū)域相互鄰接的位置的邊界線向所述媒體行進(jìn)方向相反側(cè)凸字型彎曲。
5.如權(quán)利要求4所述的薄膜磁頭，其特征在于所述邊界線與所述第二端緣不相接，并且所述第二露出面區(qū)域的最小高度大于零。
6.如權(quán)利要求4所述的薄膜磁頭，其特征在于所述邊界線與所述第二端緣相接，并且所述第二露出面區(qū)域的最小高度為零。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的薄膜磁頭，其特征在于所述第二露出面區(qū)域的最大寬度等于所述第二端緣的寬度。
8.如權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的薄膜磁頭，其特征在于所述第二露出面區(qū)域的最大寬度小于所述第二端緣的寬度。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的薄膜磁頭，其特征在于所述第一飽和磁力線密度的范圍為大于1.80T(特斯拉)并小于2.30T；所述第二飽和磁力線密度的范圍為大于2.20T并小于2.45T。
10.一種薄膜磁頭制造方法，所述薄膜磁頭包括產(chǎn)生磁力線的薄膜線圈；磁極層；所述磁極層從向媒體行進(jìn)方向移動(dòng)的記錄媒體的記錄媒體相對(duì)面延伸到后方，并基于所述薄膜線圈產(chǎn)生的磁力線、產(chǎn)生使所述記錄媒體沿著與其表面相垂直的方向磁化的磁場(chǎng)，同時(shí)，所述磁極層被位于所述記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)的第一端緣及位于所述媒體行進(jìn)方向側(cè)的第二端緣所界定，并包含具有露出于所述記錄媒體相對(duì)面的露出面的磁極；其中，形成所述磁極層中的所述磁極的工序包括形成第一前驅(qū)磁極部分的第一工序，該第一前驅(qū)磁極部分由具有相對(duì)較小的第一飽和磁力線密度的磁性材料形成，并且其具有對(duì)應(yīng)于所述磁極的形狀；形成第一磁極部分的第二工序，該第一磁極部分是從所述媒體行進(jìn)方向側(cè)部分蝕刻所述第一前驅(qū)磁極部分而形成，并且其構(gòu)成所述磁極中的一部分；形成所述磁極的第三工序，該磁極使用具有相對(duì)較大的第二飽和磁力線密度的磁性材料，并通過在所述第一磁極部分之上形成構(gòu)成所述磁極中的另一部分的第二磁極部分，該磁極具有由位于所述媒體行進(jìn)方向相反側(cè)的所述第一磁極部分與位于所述媒體行進(jìn)方向側(cè)的所述第二磁極部分相互鄰接地層積而構(gòu)成的層積結(jié)構(gòu)；其中，所述第二端緣的寬度大于所述第一端緣的寬度，并且，其寬度不小于所述第一端緣與所述第二端緣之間的任意中間位置上的所述露出面的寬度；所述第一磁極部分具有構(gòu)成所述露出面中的一部分的第一露出面區(qū)域，同時(shí)，所述第二磁極部分具有構(gòu)成所述露出面中的另一部分的第二露出面區(qū)域，該第二露出面區(qū)域的中央位置的高度大于該中央位置周邊的任意周邊位置上的高度。
11.如權(quán)利要求10所述的薄膜磁頭制造方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括形成所述露出面的第四工序，該露出面是至少通過加工所述磁極而形成所述記錄媒體相對(duì)面，從而包含所述第一露出面區(qū)域及所述第二露出面區(qū)域而形成的。
12.如權(quán)利要求10或11所述的薄膜磁頭制造方法，其特征在于所述第一工序包括；具有對(duì)應(yīng)于所述磁極的形狀的開口而形成感光耐蝕圖案(Photoresist pattern)的工序；在所述感光耐蝕圖案上的所述開口上形成所述第一前驅(qū)磁極部分的工序；以及去除所述感光耐蝕圖案而保留所述第一前驅(qū)磁極部分的工序；其中，所述第一工序與所述第二工序之間包含形成絕緣層的第五工序，該絕緣層是在覆蓋所述第一前驅(qū)磁極部分及其周邊區(qū)域而形成前驅(qū)絕緣層之后，平坦地研磨所述前驅(qū)絕緣層直到露出所述第一前驅(qū)磁極部分為止，并且所述第一前驅(qū)磁極部分的周圍被埋入而形成；所述第二工序中，形成所述第二磁極部分的磁極形成區(qū)域被所述第一磁極部分及所述絕緣層包圍，從而被界定；所述第三工序包括至少埋入所述磁極形成區(qū)域而形成第二前驅(qū)磁極部分的工序；以及平坦地研磨所述第二前驅(qū)磁極部分直到至少露出所述絕緣層為止，從而在所述磁極形成區(qū)域上形成所述第二磁極部分的工序。
13.一種磁記錄裝置，其特征在于搭載記錄媒體及在該記錄媒體上實(shí)施磁性處理的薄膜磁頭，所述薄膜磁頭包括產(chǎn)生磁力線的薄膜線圈；磁極層；所述磁極層從向媒體行進(jìn)方向移動(dòng)的記錄媒體的記錄媒體相對(duì)面延伸到后方，并基于所述薄膜線圈產(chǎn)生的磁力線、產(chǎn)生使所述記錄媒體沿著與其表面相垂直的方向磁化的磁場(chǎng)，同時(shí)，所述磁極層被位于所述記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)的第一端緣及位于所述媒體行進(jìn)方向側(cè)的第二端緣所界定，并包含具有露出于所述記錄媒體相對(duì)面的露出面的磁極；其中，所述磁極層中的所述磁極具有由第一磁極部分與第二磁極部分相互鄰接地層積而構(gòu)成的層積結(jié)構(gòu)，所述第一磁極部分位于所述記錄媒體行進(jìn)方向相反側(cè)并具有相對(duì)較小的第一飽和磁力線密度，同時(shí)，其具有構(gòu)成所述露出面中的一部分的第一露出面區(qū)域，所述第二磁極部分位于所述記錄媒體行進(jìn)方向側(cè)并具有相對(duì)較大的第二飽和磁力線密度，同時(shí)，其具有構(gòu)成所述露出面中的另一部分的第二露出面區(qū)域；所述露出面中的所述第二端緣的寬度大于所述第一端緣的寬度，并且，其寬度不小于所述第一端緣與所述第二端緣之間的任意中間位置上的所述露出面的寬度；所述第二露出面區(qū)域的中央位置的高度大于該中央位置周邊的任意周邊位置上的高度。
14.一種薄膜磁頭，其特征在于該薄膜磁頭包括磁極，該磁極包括由設(shè)置在記錄媒體行進(jìn)方向的相反側(cè)、并具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度的第一磁極部分，以及設(shè)置在所述記錄媒體行進(jìn)方向側(cè)，并具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度的第二磁極部分所層積，同時(shí)，該磁極還包括露出于記錄媒體相對(duì)面的露出面，從而產(chǎn)生記錄磁場(chǎng)，使記錄媒體沿著其垂直方向被磁化；所述露出面中，所述第二磁極部分的寬度方向中央部分的高度在其寬度方向上最大。
15.如權(quán)利要求14所述的薄膜磁頭，其特征在于所述露出面中，所述第二磁極部分中的所述記錄媒體行進(jìn)方向側(cè)的端緣具有所述磁極中的最大寬度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜磁頭，其主磁極層具有層積結(jié)構(gòu)，即具有相對(duì)較小的飽和磁力線密度S1的同時(shí)、具有露出面區(qū)域10AM的下部主磁極層位于前側(cè)，具有相對(duì)較大的飽和磁力線密度S2(S2＞S1)的同時(shí)、具有露出面區(qū)域10BM的上部主磁極層位于后側(cè)，同時(shí)，露出面10M為其上端緣E2的寬度W2大于下端緣E1的寬度W1(W2＞W(wǎng)1)，并且，其寬度W2大于等于下端緣E1與上端緣E2之間的任意中間位置上的露出面10M的寬度WD(W2≥WD)的左右對(duì)稱的倒梯形平面形狀。特別是，露出面區(qū)域10BM的中央位置的高度T2大于其中央位置周邊的任意周邊位置上的露出面區(qū)域10BM的高度T2P。本發(fā)明提供一種薄膜磁頭，可確保垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄磁軌寬度的狹小化，從而提高記錄性能。
文檔編號(hào)G11B5/127GK1819026SQ20051010661
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月10日
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