专利名称：薄膜磁头、磁头折片组合、磁头臂组合、磁记录装置以及薄膜磁头制造方法
技术领域：
本发明涉及至少具有记录用感应式磁变换元件的薄膜磁头、磁头折片组合、磁头臂组合和磁记录层以及薄膜磁头制造方法。
背景技术：
近年来，伴随硬盘等磁记录媒体(以下简称为“记录媒体”)的面记录密度的提高，对硬盘驱动器(HDD，Hard Disk Drive)等磁记录装置(以下简称为“记录装置”)上搭载的薄膜磁头的性能的要求不断提高。众所周知，作为这种薄膜磁头的记录方式，例如将信号磁场的朝向设定为记录媒体的面内方向(长度方向)的长度记录方式，或者将信号磁场的朝向设定为与记录媒体的面正交的方向的垂直记录方式。目前广泛利用长度记录方式，但考虑伴随记录媒体面记录密度提高的市场动向时，可预见今后垂直记录方式有望取代长度记录方式。这是因为垂直记录方式除具有可确保高的线记录密度的优点外，还具有记录完的记录媒体不易受热波动影响的优点。
垂直记录方式的薄膜磁头主要具备产生磁束的薄膜线圈、将由该薄膜线圈产生的磁束向记录媒体放射执行记录处理的磁极层、以及防止由该磁极层放射的磁束扩散的记录屏蔽层。该薄膜磁头一般以安装到磁头浮动块(slider)的状态由悬臂件(suspension)支持而构成的集合结构体，即磁头折片组合(HGA，HeadGimbal Assembly)，搭载到记录装置，或者以上述悬臂件再由臂支持而构成的集合结构体，即磁头臂组合(HAA，Head Arm Assembly)，搭载到记录装置。这种薄膜磁头，例如在磁极层的后侧(trailing side)配置记录屏蔽层的薄膜磁头(例如，参照专利文献1、2)在现有技术中已有揭露。使用这种薄膜磁头，在记录时以记录屏蔽层防止磁束的扩散，从而可使记录媒体上的记录轨道宽度适当变窄，进而提高记录密度。
专利文献1日本特开2001-250204号公报专利文献2欧州专利申请公开第0360978号说明书然而，为了确保垂直记录方式的薄膜磁头的工作特性，需要确保记录处理的稳定性。但是在传统薄膜磁头中，主要因其结构上的原因而导致其记录处理的稳定性不充分，因此还需要改善其工作特性的稳定性。为了确保垂直记录方式薄膜磁头的工作特性，希望确立可确保记录处理稳定性的磁头结构。这种场合，特别是在考虑薄膜磁头量产性时，提供易于制造该薄膜磁头的制造工艺也很重要。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的第一目的在于提供可确保记录处理稳定性的薄膜磁头、磁头折片组合、磁头臂组合以及磁记录装置。
并且，本发明的第二目的在于提供容易制造并确保记录处理稳定性的薄膜磁头的制造方法。
本发明一种薄膜磁头包括产生磁束的薄膜线圈；由与媒体行进方向移动的记录媒体相对的记录媒体对向面(ABS，air bearing surface)向后方延伸，并将所述薄膜线圈中产生的磁束向所述记录媒体放射的磁极层；以及磁屏蔽层。所述磁屏蔽层通过在所述磁极层的所述媒体行进方向侧由所述记录媒体对向面向后方延伸，并在所述记录媒体对向面的近侧由间隙层与所述磁极层隔开的同时，在所述记录媒体对向面的远侧通过后间隙连接到所述磁极层，其在所述记录媒体对向面的远侧具有第一厚度的同时，在所述记录媒体对向面的近侧因向所述媒体行进方向侧和其相反侧两个方向突出而具有大于所述第一厚度的第二厚度。
本发明一种磁头折片组合包括安装了上述薄膜磁头的磁头浮动块(slider)，以及在一端支撑该磁头浮动块的悬臂件。
本发明一种磁头臂组合包括安装了上述薄膜磁头的磁头浮动块、在一端支撑该磁头浮动块的悬臂件以及在另一端支持该悬臂件的臂。
本发明一种磁记录装置，包括记录媒体和磁头臂组合。所述磁头臂组合包括安装了上述薄膜磁头的磁头浮动块、在一端支撑该磁头浮动块的悬臂件以及另一端支撑该悬臂件的臂。
在本发明的薄膜磁头、磁头折片组合、磁头臂组合或磁记录装置中，磁屏蔽层是这样构成的即在记录媒体对向面的远侧具有第一厚度的同时，在记录媒体对向面的近侧因向媒体行进方向侧及其相反侧两个方向突出而具有大于第一厚度的第二厚度，因而该磁屏蔽层的体积在后方相对较小而在前方相对较大。此时，磁屏蔽层中前方记录媒体对向面上露出的露出面的面积充分大，而且记录媒体对向面附近的磁容量充分大，并且后方热膨胀量充分小。这样，从记录媒体对向面露出的磁屏蔽层的露出面取得的磁束难以在记录媒体对向面附近集中，从而未打算的信息难以写到上面，同时由于磁屏蔽层不易受热影响而过度膨胀，从而使突起缺陷难以发生。
本发明公开一种薄膜磁头的制造方法，其中，该薄膜磁头包括产生磁束的薄膜线圈；由与媒体行进方向移动的记录媒体相对的记录媒体对向面(ABS，airbearing surface)向后方延伸，并将所述薄膜线圈中产生的磁束向所述记录媒体放射的磁极层；以及磁屏蔽层。所述磁屏蔽层通过在所述磁极层的所述媒体行进方向侧由所述记录媒体对向面向后方延伸，并在所述记录媒体对向面的近侧由间隙层与所述磁极层隔开的同时，在所述记录媒体对向面的远侧通过后间隙连接到所述磁极层。该薄膜磁头制造方法中包含形成磁屏蔽层的工序，使得在记录媒体对向面的远侧具有第一厚度的同时，在记录媒体对向面的近侧因向媒体行进方向侧和其相反侧两个方向突出而具有大于第一厚度的第二厚度。在本发明的薄膜磁头制造方法中，为了形成在记录媒体对向面的远侧具有第一厚度的同时，在记录媒体对向面的近侧因向媒体行进方向侧和其相反侧两个方向突出而具有大于第一厚度的第二厚度的磁屏蔽层，仅仅使用包括成膜技术、图案形成技术以及蚀刻技术等在内的现有薄膜工艺，而无需使用新型且复杂的制造工艺。
在本发明的薄膜磁头、磁头折片组合、磁头臂组合或磁记录装置中，磁屏蔽层的结构包含与所述间隙层相邻并由所述记录媒体对向面延伸至后方所述记录媒体对向面与所述后间隙之间的第一位置的第一磁屏蔽层部分；以及与所述第一磁屏蔽层部分以分体方式构成，在所述第一磁屏蔽层部分的所述媒体行进方向侧、使一部分搭到第一磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙的第二磁屏蔽层部分。
这时，所述第一磁屏蔽层部分具有第三厚度；所述第二磁屏蔽层部分在所述记录媒体对向面的远侧具有所述第一厚度的同时，在所述记录媒体对向面的近侧因仅向所述媒体行进方向侧突出而具有大于所述第一厚度的第四厚度；所述第二厚度由所述第三厚度与所述第四厚度之和来确定。
并且，所述第二磁屏蔽层部分包括一部分搭到所述第一磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙、并具有所述第一厚度的第二主磁屏蔽层部分；以及在所述第二主磁屏蔽层部分的所述媒体行进方向侧，搭到该第二主磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面延伸至后方所述记录媒体对向面与所述后间隙之间的第二位置并具有第五厚度的第二副磁屏蔽层部分；其中所述第四厚度由所述第一厚度与所述第五厚度之和来确定，且所述第二位置最好在所述第一位置的后方。
特别是，所述第二主磁屏蔽层部分与所述第二副磁屏蔽层部分可互相以分体方式构成，或者可互相以一体方式构成。在所述第二主磁屏蔽层部分与所述第二副磁屏蔽层部分相互以分体方式构成时，所述第二主磁屏蔽层部分最好由电阻率大于所述第二副磁屏蔽层部分电阻率的材料构成，所述第二副磁屏蔽层部分由饱和磁通密度大于所述第二主磁屏蔽层部分的饱和磁通密度的材料构成。另外，所述磁极层最好构成为可放射沿所述记录媒体表面正交的方向被磁化的磁通。
在本发明薄膜磁头的制造方法中，所述形成磁屏蔽层的工序包括形成构成所述磁屏蔽层中的一部分的第一磁屏蔽层部分的工序，使之与所述间隙层相邻并由所述记录媒体对向面延伸至后方所述记录媒体对向面与所述后间隙之间的第一位置；以及与所述第一磁屏蔽层部分以分体方式形成构成所述磁屏蔽层中的另一部分的第二磁屏蔽层部分的工序，使之在所述第一磁屏蔽层部分的所述媒体行进方向侧，使一部分搭到第一磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙。
这种情况下，可以形成所述第一磁屏蔽层部分，使之具有第三厚度；同时，形成所述第二磁屏蔽层部分，使之在所述记录媒体对向面的远侧具有所述第一厚度的同时，在所述记录媒体对向面的近侧因仅向所述媒体行进方向侧突出而具有大于所述第一厚度的第四厚度；所述第二厚度由所述第三厚度与所述第四厚度之和来确定。
并且，所述形成第二磁屏蔽层部分的工序包括形成构成所述第二磁屏蔽层部分中的一部分的第二主磁屏蔽层部分的工序，使之搭到所述第一磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙并具有所述第一厚度；以及形成构成所述第二磁屏蔽层部分中的另一部分的第二副磁屏蔽层部分的工序，使之在所述第二主磁屏蔽层部分的所述媒体行进方向侧，搭到该第二主磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面延伸至后方所述记录媒体对向面与所述后间隙之间的第二位置并具有第五厚度；所述第四厚度由所述第一厚度与所述第五厚度来确定，最好使所述第二位置在所述第一位置的后方。特别是，所述形成磁屏蔽层的工序包括第一工序，通过生长镀膜在所述间隙层上形成所述第一磁屏蔽层部分；第二工序，形成所述第二主磁屏蔽层部分，使其一部分搭到所述第一磁屏蔽层部分，且使其整体具有所述第一厚度，并由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙；以及第三工序，通过生长镀膜在所述第二主磁屏蔽层部分上与所述第二主磁屏蔽层部分以分体方式形成所述第二副磁屏蔽层部分，从而形成包含第二主磁屏蔽层部分和第二副磁屏蔽层部分的所述第二磁屏蔽层部分。或者可以包括第一工序，通过生长镀膜在所述间隙层上形成所述第一磁屏蔽层部分；第二工序，形成作为所述第二磁屏蔽层部分的前准备层的先驱磁屏蔽层，使其一部分搭到所述第一磁屏蔽层部分，并使其整体具有所述第四厚度，且由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙；以及第三工序，通过有选择地蚀刻所述先驱磁屏蔽层中所述记录媒体对向面的远侧部分并挖深到形成所述第一厚度而形成一体包含所述第二主磁屏蔽层部分和所述第二副磁屏蔽层部分的所述第二磁屏蔽层部分。
根据本发明的薄膜磁头、磁头折片组合、磁头臂组合或磁记录装置，所述构成的磁屏蔽层在记录媒体对向面的远侧具有第一厚度的同时，在记录媒体对向面的近侧因向媒体行进方向侧和其相反侧两个方向突出而具有大于第一厚度的第二厚度，基于这样的结构特征，由记录媒体对向面露出的磁屏蔽层的露出面取得的磁束难以在记录媒体对向面附近集中，因此未打算的信息写到上面的现象难以发生，同时磁屏蔽层不易受热影响而过度膨胀，因此难以发生突起缺陷。因而，基于抑制将未打算的信息写到上面的现象发生以及抑制发生突起缺陷这两个方面而使记录处理更加稳定，由此可确保其记录处理的稳定性。
另外，依据本发明的薄膜磁头制造方法，为了形成在记录媒体对向面的远侧具有第一厚度的同时，在记录媒体对向面的近侧因向媒体行进方向侧和其相反侧两个方向突出而具有大于第一厚度的第二厚度的磁屏蔽层，仅用包括成膜技术、图案形成技术及蚀刻技术等在内的现有薄膜工艺，而不用新型且复杂的制造工艺，基于这样的制造方法的特征，仅用现有薄膜工艺，就可容易制造确保记录处理稳定性的薄膜磁头。
图1是表示本发明一实施形态的薄膜磁头的截面结构(与YZ面平行的截面结构)的剖视图。
图2是表示图1所示的薄膜磁头的另一截面结构(与XZ面平行的截面结构)的剖视图。
图3是表示图1所示的薄膜磁头中的主要部分的平面结构(由Z轴方向看的平面结构)的平面图。
图4是表示相对本发明一实施形态的薄膜磁头的第一比较例的薄膜磁头的截面结构(与YZ面平行的截面结构)的剖视图。
图5是表示相对本发明一实施形态的薄膜磁头的第二比较例的薄膜磁头的截面结构(与YZ面平行的截面结构)的剖视图。
图6是表示本发明一实施形态的薄膜磁头的结构的变形例的剖视图。
图7是说明本发明一实施形态的薄膜磁头制造方法的一工序的剖视图。
图8是说明接着图7的工序的剖视图。
图9是说明接着图8的工序的剖视图。
图10是说明接着图9的工序的剖视图。
图11是说明本发明一实施形态的薄膜磁头制造方法的变形例的一工序的剖视图。
图12是说明接着图11的工序的剖视图。
图13是说明接着图12的工序的剖视图。
图14是说明接着图13的工序的剖视图。
图15是表示搭载本发明的薄膜磁头的磁记录装置的透视结构的透视图。
图16是放大表示图15所示的磁记录装置中主要部分的透视结构的透视图。
图17是表示磁轭层部分的结构与突出量之间的相关的图。
附图标号说明1.................................衬底 3....................下部读取屏蔽层2、4、8、11、13、17...........................................................绝缘层5.................................屏蔽间隙膜6...........................MR元件7............................上部读取屏蔽层 9............................分离层10..............................辅助磁极层 12...........................主磁极层12A..............................前端部 12B..........................后端部14...............................间隙层 14BG..........................后间隙15..............................TH规定层16..............................薄膜线圈18..............................磁轭层 18A，18B....................磁轭层部分19...............................保护层 20...............................磁极层30...............................记录屏蔽层 40、220......................空气支承面
51、52、61、62.............光刻胶图案 100A............................再生磁头部100B............................记录磁头部200.............................框体201..............................磁盘 202............................磁头浮动块203...............................悬臂件 204.............................臂205...............................主轴马达206.............................驱动部207...............................固定轴 208.............................轴承211...............................基体212.............................薄膜磁头300...............................HGA 400.............................HAAFP................................张开点 M...........................媒体行进方向P1、P2..........................位置 T1～T5........................厚度TH................................喉部高度TP.......................喉部高度零位置具体实施方式
以下，参照附图就本发明的实施方式进行详细说明。
首先，参照图1～图3，就本发明一实施形态的薄膜磁头的结构进行说明。图1和图2表示薄膜磁头的截面结构，图1表示与空气支承(air bearing)面垂直的截面结构(与YZ面平行的截面结构)，图2表示与空气支承面平行的截面结构(与XZ面平行的截面结构)。另外，图3表示图1和图2所示的薄膜磁头的平面结构(从Z轴方向看的平面结构)。另外，图1和图2所示的朝上的箭头M表示磁记录媒体(未图示)相对薄膜磁头的移动方向(媒体行进方向M)。
以下说明中，将图1～图3所示的X轴方向尺寸记为“宽度”，将Y轴方向尺寸记为“长度”，将Z轴方向尺寸记为“厚度”。并且，将Y轴方向的空气支承面的近侧记为“前方”，其相反侧记为“后方”。该内容在后述的图4以后也相同。
本实施形态的薄膜磁头，为了对沿媒体行进方向M移动的例如硬盘等磁记录媒体(以下简称为“记录媒体”)进行磁性处理，例如搭载于硬盘驱动器等的磁记录装置。该薄膜磁头，例如是可进行记录处理和再生处理两种磁性处理处理的复合式磁头，如图1所示，其具有如下结构例如在由Al2O3/TiC等的陶瓷材料构成的衬底1上，依次层叠例如由氧化铝(Al2O3)等的非磁性绝缘材料构成的绝缘层2；利用磁阻效应(MRMagneto-resistive effect)执行再生处理的再生磁头部100A；例如由氧化铝等的非磁性绝缘材料构成的分离层9；执行垂直记录方式的记录处理的屏蔽式记录磁头部100B；例如由氧化铝等的非磁性绝缘材料构成的保护层19。
再生磁头部100A例如具有这样的层叠结构，即依次层叠周围埋设绝缘层4的下部读取屏蔽层3、屏蔽间隙膜5、周围埋设绝缘层8的上部读取屏蔽层7。该屏蔽间隙膜5中，作为再生元件的MR元件6的一端面露出于与记录媒体相对的记录媒体对向面(空气支承面)40而埋设。
下部读取屏蔽层3和上部读取屏蔽层7均在外围与MR元件6磁气分离。该下部读取屏蔽层3和上部读取屏蔽层7由空气支承面40向后方延伸，例如，如图3所示，具有宽度W3的矩形平面形状。另外，下部读取屏蔽层3和上部读取屏蔽层7例如都是由镍铁合金(NiFe(例如Ni80重量％，Fe20重量％)以下简称为“坡莫合金(商品名)”)等的磁性材料构成，它们的厚度大致为1.0μm～2.0μm。另外，绝缘层4、8分别使下部读取屏蔽层3和上部读取屏蔽层7在周围电气分离，例如，均由氧化铝等的非磁性绝缘材料构成。
屏蔽间隙膜5，例如由氧化铝等非磁性绝缘材料构成，使MR元件6与外围电气分离。
MR元件6，例如用巨磁阻效应(GMRGiant Magneto-resistive effect)或隧道磁阻效应(TMRTunneling Magneto-resistive effect)等执行磁性处理(再生处理)。
记录磁头部100B，例如具有周围埋设依次层叠用绝缘层11、13的磁极层20；设有磁性连接用开口(后间隙14BG)的间隙层14；用绝缘层17埋进的薄膜线圈16；以及记录屏蔽层30的结构。
磁极层20容纳薄膜线圈16上发生的磁通，并将该磁通向记录媒体放射，从而进行磁性处理(记录处理)，从空气支承面40向后方延伸，具体地说延伸至设于间隙层14的后间隙14BG。该磁极层20具有二层结构，例如层叠了作为磁通的放射部分起作用的主磁极层12和为确保该主磁极层12的磁容量(磁通容纳量)而作为磁通的容纳部分起作用的辅助磁极层10。另外，绝缘层11、13分别在周围与辅助磁极层10和主磁极层12电气分离，例如，均用氧化铝等的非磁性绝缘材料构成。
辅助磁极层10在主磁极层12的前侧由空气支承面40更后的位置向后方延伸，具体延伸至后间隙14BG，与该主磁极层12连接。该“连接”仅指物理接触，是在物理接触情况下可磁性导通的状态，该“连接”的意思在以下相同。该辅助磁极层10例如由与主磁极层12同样的材料构成，如图3所示，具有小于宽度W3的宽度W2(W2＜W3)的矩形平面形状。另外，“前侧”指将沿图1和图2所示的媒体行进方向M移动的记录媒体的移动状态看成一个流动时，该流动的流入侧(媒体行进方向M侧的相反侧)，这里指厚度方向(Z轴方向)的下侧。相反，流动的流出侧(媒体行进方向M侧)称为“下垂侧”，这里指厚度方向的上侧。
主磁极层12在辅助磁极层10的下垂侧由空气支承面40向后方延伸，具体与辅助磁极层10同样延伸至后间隙14BG，例如，由坡莫合金或铁钴系合金等的磁性材料构成。该“铁钴系合金”例如有铁钴合金(FeCo)或铁钴镍合金(FeCoNi)等。特别是主磁极层12，最好由具有上述铁钴系合金等的高饱和磁通密度磁性材料构成。该主磁极层12，例如如图3所示，由空气支承面40的近侧依次包含具有规定记录轨道宽度的一定宽度W1(例如W1＝约0.15μm)的前端部12A和与该前端部12A的后方连接并具有大于前端部12A宽度W1的宽度W2(W2＞W1)的后端部12B。后端部12B的宽度，例如在后方一定(宽度W2)，而在前方随着靠近前端部12A逐渐变窄。该主磁极层12的宽度由前端部12A(宽度W1)向后端部12B(宽度W2)扩大的位置是确定薄膜磁头的记录特性的重要因素之一即“张开点(FP)”。
间隙层14用于形成将磁极层20与记录屏蔽层30磁气分离的间隙。该间隙层14例如由氧化铝等的非磁性绝缘材料构成，其厚度大致为0.2μm以下。
薄膜线圈16用以产生记录用磁通，例如由铜(Cu)等的高导电性材料构成。该薄膜线圈16，例如如图1所示，具有以后间隙14BG为中心缠绕的线圈结构(螺旋结构)。特别是构成薄膜线圈16的各线圈长度(Y轴方向尺寸)，例如其前方相对后间隙14BG较窄，同时后方相对较宽。另外，图1中只示出构成薄膜线圈16的多个线圈中的一部分。
绝缘层17覆盖薄膜线圈16并在外围电气分离，不堵塞后间隙14BG地配置在间隙层14上。该绝缘层17例如由加热状态下显示流动性的光刻胶(感光树脂)或旋涂玻璃(SOGSpin On Glass)等的非磁性绝缘材料构成，该绝缘层17的端缘附近部分构成慢圆的斜面。该绝缘层17的最前端位置是确定薄膜磁头的记录性能的另一重要因素即“喉部高度零位置TP”，空气支承面40与喉部高度零位置TP之间的距离是“喉部高度TH”。另外，图1和图3中，例如示出喉部高度零位置TP与张开点FP1一致的场合。
记录屏蔽层30收取由磁极层20放射的磁通扩张分量，是防止该磁通扩张的磁屏蔽层。另外，记录屏蔽层30例如具有上述防止磁通扩张的功能外，还具有从磁极层20向记录媒体放射磁通时，通过回收经过记录媒体的(用于记录处理)磁通再供给到磁极层20，即在薄膜磁头与记录媒体之间使磁通循环的功能。该记录屏蔽层30在磁极层20的下垂侧由空气支承面40向后方延伸，从而在空气支承面40的近侧由间隙层14与磁极层20隔开，同时在空气支承面40的远侧通过后间隙14BG连接到磁极层20。即，记录屏蔽层30由空气支承面40至少延伸至后方的后间隙14BG，具体地说延伸至后间隙14BG的后方，具有在空气支承面40露出的一端面(露出面)30M。
特别是记录屏蔽层30，如图1所示，在空气支承面40的近侧与远侧之间具有不同厚度的特征性结构，即在空气支承面40的远侧具有厚度T1(第一厚度)的同时，在空气支承面40的近侧因向下垂侧和读出(reading)侧两个方向突出而具有大于厚度T1的厚度T2(T2＞T1第二厚度)。更简单说明记录屏蔽层30的结构特征，则由如图1的粗线所示的记录屏蔽层30的轮廓可知，其记录屏蔽层30中的后间隙14BG前方的主要部分具有这样的结构在空气支承面40的远侧具有大致一定的厚度T1，且沿Y轴方向(横向)延伸，同时在Z轴方向(上下方向)使厚度扩张而空气支承面40的近侧成为厚度T2的大致T字形截面结构。
该记录屏蔽层30，例如包括以下部分与间隙层14相邻的同时由空气支承面40延伸至后方的空气支承面40与后间隙14BG之间的位置P1(第一位置)的TH规定层15(第一磁屏蔽层部分)；以及与该TH规定层15以分体方式构成，且在TH规定层15的下垂侧部分搭载到该TH规定层15，同时由空气支承面40至少延伸至后方的后间隙14BG的磁轭(yoke)层18(第二磁屏蔽层部分)，即具有TH规定层15与磁轭层18按该顺序层叠的层叠结构。
TH规定层15主要用作磁通取得口，如图1所示，具有厚度T3(第三厚度)。该TH规定层15例如由坡莫合金、铁镍合金(FeNi)或铁钴系合金等的磁性材料构成，如图3所示，呈现具有宽度W3的矩形平面形状。该TH规定层15与埋入薄膜线圈16的绝缘层17相邻，即TH规定层15负责规定绝缘层17的最前端位置(喉部高度零位置TP)。
磁轭层18用作由TH规定层15取得的磁通的通路，例如通过由空气支承面40延伸至后间隙14BG的后方，使一部分搭到后间隙14BG前方的TH规定层15而连接，同时通过该后间隙14BG与磁极层20局部连接。特别是如图1所示，磁轭层18例如在空气支承面40的远侧具有厚度T1的同时，在空气支承面40的近侧因仅向下垂侧突出而具有大于厚度T1的厚度T4(T4＞T1第四厚度)。该磁轭层18例如由与TH规定层15的构成材料同样的磁性材料构成，如图3所示，呈现具有宽度W3的矩形平面形状。上述记录屏蔽层30的厚度T2由TH规定层15的厚度T3和磁轭层18中的前方部分的厚度T4之和来规定(T2＝T3+T4)。
特别是，磁轭层18例如具有互相以分体方式构成的两个构成部分连接的结构。具体地说，磁轭层18例如包括如下结构一部分搭到TH规定层15并由空气支承面40至少延伸至后方的后间隙14BG，具体由空气支承面40延伸至后间隙14BG的后方并具有厚度T1的磁轭层部分18A(第二主磁屏蔽层部分)；以及在磁轭层部分18A的下垂侧搭到该磁轭层部分18A，同时由空气支承面40延伸至后方的空气支承面40与后间隙14BG之间的位置P2(第二位置)并具有厚度T5(第五厚度)的磁轭层部分18B(第二副磁屏蔽层部分)，即具有磁轭层部分18A、18B按该顺序层叠的层叠构造。磁轭层部分18A例如由具有高电阻率的材料构成，具体地说，最好由具备大于磁轭层部分18B的电阻率RB的电阻率RA(RA＞RB)的材料构成。另一方面，磁轭层部分18B例如由高饱和磁通密度材料构成，具体地说，最好由具备大于磁轭层部分18A的饱和磁通密度SA的饱和磁通密度SB(SB＞SA)的材料构成。这里，例如磁轭层部分18A由铁镍合金(FeNi电阻率RA＝约45μΩcm，饱和磁通密度SA＝约1.5T～1.6T)构成，磁轭层部分18B由铁钴镍合金(FeCoNi电阻率RB＝约18μΩcm，饱和磁通密度SB＝约1.8T～2.0T)构成。上述磁轭层18的厚度T4由磁轭层部分18A的厚度T1与磁轭层部分18B的厚度T5之和来规定(T4＝T1+T5)。作为该磁轭层部分18B与TH规定层15之间的位置关系，例如磁轭层部分18B的延伸端即位置P2位于TH规定层15的延伸端即位置P1的后方，即磁轭层部分18B延伸至TH规定层15的后方。另外，磁轭层部分18A、18B，例如如图3所示，都具有矩形平面形状。
以下，参照图1～图3，就薄膜磁头的动作进行说明。
该薄膜磁头中，信息记录时，若从未图示的外部电路到记录磁头部100B中的薄膜线圈16有电流流过，则由该薄膜线圈16产生磁束。这时发生的磁通容纳到构成磁极层20的辅助磁极层10和主磁极层12后，主要在主磁极层12内从后端部12B流到前端部12A。这时，流过磁极层20内的磁通伴随该磁极层20宽度的减少，在张开点FP收窄并会聚，集中到前端部12A中的下垂侧部分。若集中到该下垂侧部分的磁通由前端部12A向外部放射，则在与记录媒体表面正交的方向发生记录磁场(垂直磁场)，基于该垂直磁场，记录媒体沿垂直方向磁化，因此该记录媒体上信息被磁性记录。另外，信息记录时，由前端部12A放射的磁通的扩张分量收入到记录屏蔽层30，由此防止该磁通的扩张。并且，通过由前端部12A放射而经过记录媒体(用于记录处理)的磁通回收到记录屏蔽层30，由此在薄膜磁头与记录媒体之间磁通循环。
另一方面，信息再生时，若在再生磁头部100A中的MR元件6上流过读出电流，则按照来自记录媒体的信号磁场改变MR元件6的电阻值。通过检出该MR元件6的电阻变化作为读出电流变化，磁性读出记录媒体记录的信息。
本实施形态的薄膜磁头中，记录屏蔽层30在空气支承面40的远侧具有厚度T1，同时在空气支承面40的近侧因向下垂侧和读出侧两个方向突出而具有大于厚度T1的厚度T2(T2＞T1)，基于以下的理由，能够确保记录处理的稳定性。
图4表示作为对本实施形态的薄膜磁头的第一比较例的薄膜磁头的结构，且图5表示作为对本实施形态的薄膜磁头的第二比较例的薄膜磁头的结构，都示出与图1对应的截面结构。第一比较例的薄膜磁头的结构中记录屏蔽层30包含整个一律具有厚度T4的磁轭层118，以取代上述磁轭层18，即记录屏蔽层30在空气支承面40的远侧具有厚度T4的同时，在空气支承面40的近侧因仅向读出侧突出而具有大于厚度T4的厚度T6(T6＞T4，T6＝T3+T4)，除这一点外具有与本实施形态的薄膜磁头相同的结构。并且，第二比较例的薄膜磁头的结构中记录屏蔽层30包含整个一律具有厚度T1的磁轭层218，取代上述磁轭层18，即记录屏蔽层30在空气支承面40的远侧具有厚度T1的同时，在空气支承面40的近侧因仅向读出侧突出而具有大于厚度T1的厚度T7(T7＞T1，T7＝T1+T3)，除这一点外具有与本实施形态的薄膜磁头相同的结构。
在第一比较例的薄膜磁头(参照图4)中，由于整个磁轭层118具有较大的厚度T4，使整个记录屏蔽层30的体积变得较大。在这种情况下，在记录屏蔽层30中的前方，露出面30M的面积充分大，同时在空气支承面40附近的磁容量充分大。从而，由记录屏蔽层30的露出面30M取得的磁通难在空气支承面40附近集中，因此难以发生未打算的信息写到上面。该“未打算的信息写到上面”指的是，记录屏蔽层30中的空气支承面40附近部分因磁通集中而发生不需要的记录磁场，基于该不需要的记录磁场记录到记录媒体的信息在未打算的情况下写到上面的不良情况。但是，在第一比较例的薄膜磁头中难以发生上述未打算的信息写到上面的情况，但因整个记录屏蔽层30的体积过大而其记录屏蔽层30中的后方热膨胀量过大。这种情况下，薄膜磁头在记录动作时发热而环境温度上升，记录屏蔽层30受该热影响而易过度膨胀，因此容易发生突起缺陷。该“突起缺陷”指的是，薄膜磁头的构成要素(这里例如记录屏蔽层30)因热膨胀而在未打算的情况下由空气支承面40(自由端)突出的不良情况，使薄膜磁头与记录媒体碰撞而得到严重的缺陷。由此，第一比较例的薄膜磁头中，不仅抑制发生未打算的信息写到上面，而且可抑制突起缺陷的发生，因此在抑制发生这些未打算的信息写到上面和抑制发生突起缺陷的两个观点上难以使记录处理稳定化。
另一方面，第二比较例的薄膜磁头(参照图5)中，由于整个磁轭层218具有比较小的厚度T1，整个记录屏蔽层30的体积比较小。这种情况下，在记录屏蔽层30中的后方，热膨胀量充分小。从而，即使薄膜磁头记录动作时环境温度上升，也不易受该热影响使记录屏蔽层30过度膨胀，不易发生突起缺陷。虽然第二比较例的薄膜磁头中不易发生上述突起缺陷，但记录屏蔽层30的整体体积过小，因而在该记录屏蔽层30中的前方，不仅露出面30M的面积过小而且空气支承面40附近的磁容量也过小。这种情况下，由记录屏蔽层30的露出面30M取得的磁通容易在空气支承面附近集中，因此容易发生未打算的信息写到上面。这样，第二比较例的薄膜磁头中，虽然可抑制突起缺陷的发生，但不能抑制发生未打算的信息写到上面，因此在抑制发生未打算的信息写到上面和抑制发生突起缺陷的两个观点上仍难以使记录处理稳定化。
相反，本实施形态的薄膜磁头(参照图1)中，磁轭层18在后方具有比较小的厚度T1，同时在前方具有比较大的厚度T4，因此记录屏蔽层30的体积在后方相对较小，同时在前方相对较大。这种情况下，在记录屏蔽层30中的前方露出面30M的面积充分大，同时空气支承面40附近的磁容量充分大，且后方热膨胀量充分小。从而，由记录屏蔽层30的露出面30M取得的磁通难以在空气支承面40附近集中，因此难以发生未打算的信息写到上面，同时不易使记录屏蔽层30受热影响而过度膨胀，因此难以发生突起缺陷。因而，在本实施形态的薄膜磁头中，可抑制发生未打算的信息写到上面，并可抑制突起缺陷的发生，结果，在抑制发生未打算的信息写到上面和抑制发生突起缺陷的两个观点上使记录处理稳定化，因此能够确保其记录处理的稳定性。
特别是在本实施形态中，记录屏蔽层30中的磁轭层部分18B的延伸端的位置P2位于TH规定层15的延伸端的位置P1后方，即磁轭层部分18B延伸至TH规定层15后方，因此磁轭层部分18B的体积充分大于TH规定层15。因而，磁轭层部分18B的磁容量充分大，所以能够有效抑制发生上述未打算的信息写到上面。
并且，本实施形态中，磁轭层18中的磁轭层部分18A、18B互相以分体方式构成，而且磁轭层部分18A由其电阻率RA大于磁轭层部分18B的电阻率RB(RA＞RB)的材料构成，磁轭层部分18B由其饱和磁通密度SB大于磁轭层部分18A的饱和磁通密度SA(SB＞SA)的材料构成，因此能够根据磁轭层部分18A的高电阻率特性确保高频特性，同时根据磁轭层部分18B的高饱和磁通密度特性能够防止磁饱和的发生。
另外，如图1所示，本实施形态中，磁轭层18中的磁轭层部分18A、18B互相以分体方式构成，但并不限于此，例如如图6所示，磁轭层部分18A、18B亦可以一体方式构成。当然，图6所示的薄膜磁头中，厚度T1～T4间的关系也与上述实施形态中说明的场合相同。这种情况下，可得到与上述实施形态同样的效果。另外，图6所示的薄膜磁头相关的上述以外的结构与图1所示的场合相同。
接着，参照图1～图3和图7～图10，就本实施形态的薄膜磁头制造方法进行说明。图7～图10说明薄膜磁头的制造工艺，均示出与图1对应的截面结构。
以下，首先参照图1概略说明整个薄膜磁头的制造工艺，然后参照图1～图3和图7～图10，就薄膜磁头的主要部分(记录屏蔽层30)的形成工序进行详细说明。另外，对于构成薄膜磁头的一系列的构成要素的材质、尺寸及结构特征已做了详细说明，因此有时省略对它们的说明。
该薄膜磁头主要采用现有的镀膜处理或溅镀等成膜技术、光刻处理等图案形成技术以及干蚀刻或湿蚀刻等蚀刻技术等薄膜工艺，依次形成各构成要素并层叠而制造。即，如图1所示，首先在衬底1上形成绝缘层2，然后在该绝缘层2上依次层叠用绝缘层4埋入周围的下部读取屏蔽层3、埋入MR元件6的屏蔽间隙膜5以及用绝缘层8埋入周围的上部读取屏蔽层7，从而形成再生磁头部100A。接着，在再生磁头部100A上形成分离层9，然后在该分离层9上依次层叠用绝缘层11、13埋入周围的磁极层20(辅助磁极层10、主磁极层12)、设有后间隙14BG的间隙层14、埋入薄膜线圈16的绝缘层17以及记录屏蔽层30(TH规定层15、磁轭层18)，从而形成记录磁头部100B。最后，在记录磁头部100B上形成保护层19，然后利用机械加工或研磨加工形成空气支承面40，完成薄膜磁头。
在形成薄膜磁头的主要部分即记录屏蔽层30时，形成设有后间隙14BG的间隙层14后，首先，如图7所示，通过在间隙层14上的张开点FP前方区域有选择地生成镀膜，图案形成构成记录屏蔽层30中的一部分的TH规定层15。形成该TH规定层15时，与间隙层14相邻并在后工序使之由成为空气支承面40(参照图1)的位置延伸至后方的空气支承面40与后间隙14BG之间的位置P1，同时具有厚度T3。这种情况下，特别是如上所述，考虑最终基于TH规定层15的形成位置规定喉部高度零位置TP(参照图1)，设定其TH规定层15的延伸端的位置P1。另外，为了使用镀膜生长处理形成TH规定层15的图案，例如使用未图示的图案膜形成用的膜(光刻胶图案)，对于该光刻胶图案的形成工序将在后面描述。
然后，如图7所示，在间隙层14上图案形成薄膜线圈16，并图案形成绝缘层17，使它覆盖连续薄膜线圈16的各线圈间和其外围的间隙层14并埋入背间隙14BG，基于该绝缘层17的最前端位置规定喉部高度零位置TP后，形成光刻胶图案51，覆盖绝缘层17和其外围间隙层14。形成该光刻胶图案51时，例如通过在间隙层14、TH规定层15、绝缘层17和其外围区域的表面涂敷光刻胶来形成光刻胶膜后，利用光刻处理图案形成光刻胶膜(曝光、显像)，由此在后工序中形成磁轭层部分18A(参照图8)的区域设开口，即覆盖除形成磁轭层部分18A的区域以外的区域。这里，例如，光刻胶图案51的前端位于后间隙14BG后方，即后间隙14BG后方配置光刻胶图案51，覆盖一部分绝缘层17。
然后，利用光刻胶图案51有选择地生长镀膜，从而如图8所示，在光刻胶图案51的开口图案形成构成磁轭层18中的一部分的磁轭层部分18A。形成该磁轭层部分18A时，使一部分搭载到TH规定层15上，同时使整个具有厚度T1并由后工序中成为空气支承面40的位置至少延伸至后方的后间隙14BG，具体延伸至后间隙14BG的后方。
接着，除去使用完的光刻胶图案51，然后如图9所示，形成光刻胶图案52来覆盖间隙层14、绝缘层17和磁轭层部分18A。形成该光刻胶图案52时，例如在后工序中形成磁轭层部分18B(参照图10)的区域设开口，即覆盖除形成磁轭层部分18B的区域以外的区域。这里，例如光刻胶图案52的前端位于位置P1后方的位置P2，即TH规定层15后方配置光刻胶图案52，以覆盖磁轭层部分18A的一部分。
然后，利用光刻胶图案52有选择地生长镀膜，从而如图10所示，在光刻胶图案52的开口，磁轭层18中的磁轭层部分18A与作为另一部分的磁轭层部分18B以分体方式形成图案(pattern)。形成该磁轭层部分18B时，使之在磁轭层部分18A的下垂侧搭到该磁轭层部分18A并由后工序中成为空气支承面40的位置延伸至后方的空气支承面40与后间隙14BG之间的位置P2，同时具有厚度T5。从而形成包含磁轭层部分18A、18B并由磁轭层部分18A的厚度T1与磁轭层部分18B的厚度T5之和规定厚度T4(T4＝T1+T5)的磁轭层18，即形成在后工序中成为空气支承面40的位置的远侧具有厚度T1的同时，在成为空气支承面40的位置的近侧因向下垂侧突出而具有大于厚度T1的厚度T4(T4＞T1)的磁轭层18。结果，形成包含TH规定层15和磁轭层18，并在空气支承面40的远侧具有厚度T1并在空气支承面40的近侧具有因向下垂侧和读出侧两个方向突出而具有大于厚度T1的厚度T2(T2＞T1)的记录屏蔽层30，完成该记录屏蔽层30。
另外，以上为了简化说明，设图10所示的时刻完成记录屏蔽层30(TH规定层15、磁轭层18(磁轭层部分18A、18B))，但严格来说，在除去使用完的光刻胶图案52后，例如使用抛光技术等从衬底1研磨至达到记录屏蔽层30的层叠结构的一端面，如图1所示，研磨后形成包含记录屏蔽层30的露出面30M的空气支承面40并做成平坦面，从而实质地完成记录屏蔽层30。
本实施形态的薄膜磁头制造方法中，为了形成在空气支承面40的远侧具有厚度T1并在空气支承面40的近侧因向下垂侧和读出侧的两个方向突出而具有大于厚度T1的厚度T2(T2＞T1)的记录屏蔽层30，仅用包括成膜技术、图案形成技术和蚀刻技术等的现有薄膜工艺，而不用新型且复杂的制造工艺。因而，本实施形态中，仅用现有薄膜工艺，就可容易制造确保记录处理的稳定性的薄膜磁头。
特别是在本实施形态中，分割形成记录屏蔽层30中的磁轭层18，具体地说，将具有厚度T1的磁轭层部分18A与具有厚度T5的磁轭层部分18B相互以分体方式形成，从而形成记录屏蔽层30，因此厚度T1在磁轭层部分18A的形成工序中规定，同时厚度T5在磁轭层部分18B的形成工序中规定，即厚度T1、T5分别在个别工序中互相独立规定。因而，各工序中严格控制厚度T1、T5，因此能够对这些厚度T1、T5之和规定的厚度T4(T4＝T1+T5)进行严格控制。
这种情况下，通过将磁轭层部分18A、18B互相以分体方式形成，可以用互相不同的材质形成磁轭层部分18A、18B，因此考虑薄膜磁头的性能等可自由设定磁轭层部分18A、18B的各材质。
另外，本实施形态中，如图7～图10所示，分割形成记录屏蔽层30中的磁轭层18，但并不受限于此，例如如图6所示，作为薄膜磁头构成相关的变形例，可将磁轭层18一体的方式形成，即将磁轭层部分18A、18B互相一体的方式形成。这种一体型的磁轭层18，如以下说明，例如可通过图11～图14所示的薄膜磁头的制造工艺来形成。
即，在形成一体型的磁轭层18时，经由与参照图7说明的工序相同的工序形成TH规定层15后，首先，如图11所示，采用上述实施形态中形成光刻胶图案51时同样的步骤，形成光刻胶图案61，以在后工序中形成先驱磁轭层18Z(参照图12)的区域设开口。然后，如图12所示，通过在光刻胶图案61的开口有选择地生长镀膜，形成先驱磁轭层18Z作为磁轭层18的前准备层。形成该先驱磁轭层18Z时，使一部分搭到TH规定层15并使整个具有厚度T4，由后工序中成为空气支承面40的位置至少延伸至后方的后间隙14BG，具体地说，覆盖绝缘层17并延伸至后间隙14BG后方。即，先驱磁轭层18Z的结构相当于上述实施形态中说明的磁轭部分层18A的厚度由T1变更到T4的结构。然后，如图13所示，在残留光刻胶图案61的状态下，在先驱磁轭层18Z上形成上述实施形态中记录屏蔽层30具有厚度T1的区域，即位置P2后方的区域上与光刻胶图案61一起具有开口的光刻胶图案62。然后，以光刻胶图案61、62作为掩模，例如用离子研磨，将先驱磁轭层18Z中的后工序中成为空气支承面40的位置的远侧的部分选择蚀刻且挖深到形成厚度T1，从而如图14所示，所形成的磁轭层18在后工序中成为空气支承面40的位置的远侧具有厚度T1并空气支承面40的近侧具有厚度T4。从而，完成一体型的磁轭层18。当然，这时严格说，在除去使用完的光刻胶图案61、62后，例如使用抛光技术等来形成空气支承面40，从而实质地完成磁轭层18。另外，用以蚀刻先驱磁轭层18Z的蚀刻方法并不限于离子研磨，可采用该离子研磨以外的其它蚀刻方法。另外，图11～图14所示的薄膜磁头的制造工艺相关的上述以外的步骤，与图7～图10所示的薄膜磁头的制造工艺相同。
以上，结束对本发明实施形态的薄膜磁头及其制造方法的说明。
接着，参照图15和图16，就本发明的搭载薄膜磁头的磁记录装置的结构进行说明。图15和图16表示磁记录装置的结构，图15是整体结构的透视图，图16放大表示主要部分的透视结构。另外，本发明的“磁头折片组合”和“磁头臂组合”都是磁记录装置的一部分结构，因此以下对该磁头折片组合和磁头臂组合一并进行说明。
图15和图16所示的磁记录装置搭载了上述实施形态中说明的薄膜磁头，例如硬盘驱动器。该磁记录装置如图15所示，例如设有框体200内部作为磁性记录信息的记录媒体的多个磁盘(例如硬盘)201；对应于各磁盘201配置，并在一端支持磁头浮动块202的多个悬臂件203；以及支持该悬臂件203另一端的多个臂204。磁盘201以固定于框体200的主轴马达205为中心可旋转。臂204与作为动力源的驱动部206连接，以固定于框体200的固定轴207为中心，通过轴承208可转动。驱动部206例如为包含音圈马达等的驱动源的结构。该磁记录装置例如为以固定轴207为中心可使多个臂204一体旋回的模型。另外，图15中为使磁记录装置的内部结构清晰，局部切去框体200并加以表示。
如图16所示，磁头浮动块202例如具有在由Al2O3/TiC等的非磁性绝缘材料构成的具有大致直方体结构的基体211的一面上，安装了执行记录处理和再生处理的薄膜磁头212的结构。该基体211例如具有设有用以减少臂204旋转时产生的空气阻力的凹凸结构的一面(空气支承面220)，与该空气支承面220正交的另一面(图16中右前侧的面)安装了薄膜磁头212。该薄膜磁头212具有上述实施形态中说明的结构。该磁头浮动块202利用信息记录时或再生时磁盘201旋转而在该磁盘201的记录面(与磁头浮动块202相对的面)与空气支承面220之间产生的气流，使磁盘201的记录面浮上。另外，图16中，为使磁头浮动块202中的空气支承面220侧的结构清晰，示出与图15所示的状态上下反转的状态。
该磁记录装置中，具备安装了薄膜磁头212的磁头浮动块202与在一端支持该磁头浮动块202的悬臂件203的集成结构体就是所谓的磁头折片组合(HGA，Head Gimbal Assembly)300。并且，具备上述磁头浮动块202和悬臂件203以及支持该悬臂件203的另一端的臂204和驱动部206的集成结构体就是所谓的磁头臂组合(HAA，Head Arm Assembly)400。
该磁记录装置中，信息记录时或再生时臂204旋转，从而磁头浮动块202移动到磁盘201中预定区域(记录区域)。然后，在与磁盘201相对的状态下使薄膜磁头212通电，这样就上述实施形态中说明的那样进行动作，从而薄膜磁头212对磁盘201执行记录处理或再生处理。
该磁记录装置中，具备本发明的薄膜磁头212，因此在抑制发生未打算的信息写到上面和抑制发生突起缺陷的两个方面上使记录处理稳定。因而，能够确保记录处理的稳定性。
另外，对于磁记录装置上搭载的薄膜磁头212的上述以外的结构、动作、作用、效果和变形例与上述实施形态相同，因此省略其说明。
实施例接着，就本发明的实施例进行说明。
在调查上述实施形态中说明的薄膜磁头(以下简称为“本发明的薄膜磁头”)的各种特性时，得到以下一连串的结果。
首先，在调查发生未打算的信息写到上面的状况时，得到表1所示的结果。表1显示记录屏蔽层30中的磁轭层18的结构与磁场强度之间的相关。调查发生未打算的信息写到上面的状况时，通过将记录屏蔽层30中的磁轭层18的空气支承面40的远侧的厚度T1固定于1.0μm的状态下，使空气支承面40的近侧的厚度T4改变3.0μm、2.0μm、1.0μm三次，将其记录屏蔽层30中的读出侧端缘部(读出边缘)的磁场强度的变动状况模型化后进行调查。另外，表1中示出作为上述记录屏蔽层30中的读出边缘的磁场强度，由于该磁场强度的变动状况容易把握，以厚度T4＝3.0μm时的磁场强度为基准(1.00)换算的磁场强度(标准化磁场强度)。
表1
由表1所示的结果可判定标准化磁场强度随着厚度T4减小而逐渐增大。该结果表示随着厚度T4的减小，容易在记录屏蔽层30中的空气支承面40附近使磁通集中，结果，增加该记录屏蔽层30中的读出边缘的磁场强度，由此在该读出边缘容易发生未打算的信息写到上面的情况。换言之，表示随着厚度T4的增大，在记录屏蔽层30中的空气支承面40附近磁通不易集中，结果，减少该记录屏蔽层30中的读出边缘的磁场强度，由此在该读出边缘不易发生未打算的信息写到上面的情况。由于确认了在本发明的薄膜磁头中，通过使厚度T4大于厚度T1，可抑制发生未打算的信息写到上面的情况。
然后，在调查突起缺陷的发生状况时，得到表2所示的结果。表2显示记录屏蔽层30中的磁轭层18的结构与突出量之间的相关。在调查突起缺陷的发生状况时，将记录屏蔽层30中的磁轭层18的空气支承面40的近侧的厚度T4固定为3.0μm的状态下，使空气支承面40的远侧的厚度T1改变3.0μm、2.0μm、1.0μm三次，从而调查该记录屏蔽层30的突出量，即因受热影响膨胀而记录屏蔽层30从空气支承面40突出的长度(突出长度)。在调查该记录屏蔽层30的突出量时，将该记录屏蔽层30的构成材料设成铁钴镍合金(FeCoNi线膨胀系数＝12.0×10-6/K)，将覆盖记录屏蔽层30周围的保护层19的构成材料设成氧化铝(线膨胀系数＝8.0×10-6/K)，同时使记录屏蔽层30的外围温度(环境温度)由25℃上升到60℃共上升35℃。另外，表2中为了容易把握其突出量的变动状况，作为上述记录屏蔽层30的突出量表示了以厚度T1＝3.0μm时的突出量为基准(1.00)换算的突出量(标准化突出量)。
表2
由表2所示的结果可判断标准化突出量随着厚度T1减小而逐渐变小。该结果表示由于随着厚度T1的减小，记录屏蔽层30的热膨胀量变小，因而该记录屏蔽层30也不易因受热影响而由空气支承面40突出的情况。由此，确认在本发明的薄膜磁头中，可通过使厚度T1小于厚度T4来抑制突起缺陷的发生。
如以上说明，综合由表1和表2得到的结果，在本发明的薄膜磁头中，构成磁轭层18，使在空气支承面40的远侧具有厚度T1且在空气支承面40的近侧因仅向下垂侧突出而具有大于厚度T1的厚度T4(T4＞T1)，即构成记录屏蔽层30，使空气支承面40的远侧具有厚度T1且空气支承面40的近侧具有大于厚度T1的厚度T2(T2＞T1)，从而可抑制发生未打算的信息写到上面，同时可抑制发生突起缺陷，基于这种抑制发生未打算的信息写到上面和抑制发生突起缺陷的两个方面，确认可确保记录处理的稳定性。
最后，在参考前，调查基于磁轭层18中磁轭层部分18B的结构发生突起缺陷的状况，则得到图17所示的结果。图17表示磁轭层18中磁轭层部分18B的结构与突出量之间的相关，“横轴”表示磁轭层部分18B的长度(μm)，“纵轴”表示标准化突出量。调查基于磁轭层部分18B的结构发生突起缺陷的状况时，通过将磁轭层部分18B的厚度T5固定为3.0μm和宽度W3固定为80.0μm，并改变该磁轭层部分18B的长度，调查记录屏蔽层的突出量(突出长度)。上述的“标准化突出量”表示以磁轭层部分18B的长度＝20.0μm时的突出量为基准(1.00)进行换算的突出量。
由图17所示的结果可判断出标准化突出量随着磁轭层部分18B的长度减小而逐渐变小。该结果表示由于随着记录屏蔽层30的长度减小而热膨胀量变小，该记录屏蔽层30难以受热影响而由空气支承面40突出的情况。由此确认在本发明的薄膜磁头中，不仅通过减小上述的磁轭层18的厚度T4，而且通过减小磁轭层部分18B的长度也可抑制突起缺陷的发生。
以上，通过实施形态和实施例说明了本发明，但本发明并不限于上述实施形态和实施例，可做各种变形。具体地说，例如，上述实施形态和实施例中就本发明适用于屏蔽式磁头的场合进行了说明，但并不受限于此，可在单磁极式磁头适用。并且，上述实施形态和实施例中就本发明适用于复合式薄膜磁头的场合进行了说明，但并不受于此，例如，可在具备写入用的感应式磁变换元件的记录专用的薄膜磁头或具备记录/再生兼用的感应式磁变换元件的薄膜磁头适用。显然，本发明也可在使写入用的元件和读出用的元件的层叠顺序逆转的结构的薄膜磁头适用。
并且，上述实施形态和实施例中就本发明适用于垂直记录方式的薄膜磁头的场合进行了说明，但并不受限于此，本发明可在长度记录方式的薄膜磁头适用。
本发明的薄膜磁头、磁头折片组合、磁头臂组合和磁记录装置，以及薄膜磁头制造方法，例如可适用于以磁方式对硬盘记录信息的硬盘驱动器等。
权利要求
1.一种薄膜磁头(magnetic head)，其特征在于包括产生磁束的薄膜线圈；由与媒体行进方向移动的记录媒体相对的记录媒体对向面向后方延伸，并将所述薄膜线圈中产生的磁束向所述记录媒体放射的磁极层；以及磁屏蔽层；所述磁屏蔽层通过在所述磁极层的所述媒体行进方向侧由所述记录媒体对向面向后方延伸，并在所述记录媒体对向面的近侧由间隙层与所述磁极层隔开的同时，在所述记录媒体对向面的远侧通过后间隙连接到所述磁极层，其在所述记录媒体对向面的远侧具有第一厚度的同时，在所述记录媒体对向面的近侧因向所述媒体行进方向侧和其相反侧两个方向突出而具有大于所述第一厚度的第二厚度。
2.如权利要求1所述的薄膜磁头，其特征在于所述磁屏蔽层包含与所述间隙层相邻并由所述记录媒体对向面延伸至后方所述记录媒体对向面与所述后间隙之间的第一位置的第一磁屏蔽层部分；以及与所述第一磁屏蔽层部分以分体方式构成，在所述第一磁屏蔽层部分的所述媒体行进方向侧、使一部分搭到第一磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙的第二磁屏蔽层部分。
3.如权利要求2所述的薄膜磁头，其特征在于所述第一磁屏蔽层部分具有第三厚度；同时所述第二磁屏蔽层部分在所述记录媒体对向面的远侧具有所述第一厚度的同时，在所述记录媒体对向面的近侧因仅向所述媒体行进方向侧突出而具有大于所述第一厚度的第四厚度；所述第二厚度由所述第三厚度与所述第四厚度之和来确定。
4.如权利要求3所述的薄膜磁头，其特征在于所述第二磁屏蔽层部分包括一部分搭到所述第一磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙、并具有所述第一厚度的第二主磁屏蔽层部分；以及在所述第二主磁屏蔽层部分的所述媒体行进方向侧，搭到该第二主磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面延伸至后方所述记录媒体对向面与所述后间隙之间的第二位置并具有第五厚度的第二副磁屏蔽层部分；其中所述第四厚度由所述第一厚度与所述第五厚度之和来确定。
5.如权利要求4所述的薄膜磁头，其特征在于所述第二位置在所述第一位置后方。
6.如权利要求4或权利要求5所述的薄膜磁头，其特征在于所述第二主磁屏蔽层部分与所述第二副磁屏蔽层部分互相以分体方式构成。
7.如权利要求6所述的薄膜磁头，其特征在于所述第二主磁屏蔽层部分由电阻率大于所述第二副磁屏蔽层部分电阻率的材料构成；所述第二副磁屏蔽层部分由饱和磁通密度大于所述第二主磁屏蔽层部分的饱和磁通密度的材料构成。
8.如权利要求4或5所述的薄膜磁头，其特征在于所述第二主磁屏蔽层部分与所述第二副磁屏蔽层部分互相以一体方式构成。
9.如权利要求1至8中任一项所述的薄膜磁头，其特征在于所述磁极层构成为放射沿所述记录媒体表面正交的方向被磁化的磁通。
10.一种磁头折片组合，其特征在于包括安装有权利要求1至9中任一项所述薄膜磁头(magnetic head)的磁头浮动块(slider)；以及在一端支撑所述磁头浮动块的悬臂件。
11.一种磁头臂组合(head arm assembly)，其特征在于包括安装有权利要求1至9中任一项所述的薄膜磁头(magnetic head)的磁头浮动块(slider)；在一端支撑该磁头浮动块的悬臂件，以及支持该悬臂件另一端的臂。
12.一种磁记录装置，包括记录媒体以及磁头臂组合；其特征在于所述磁头臂组合包括安装有权利要求1至9中任一项所述的薄膜磁头(magnetic head)的磁头浮动块(slider)；在一端支持该磁头浮动块的悬臂件；以及支持该悬臂件另一端的臂。
13.一种薄膜磁头的制造方法，所述薄膜磁头包括产生磁束的薄膜线圈；由与媒体行进方向移动的记录媒体相对的记录媒体对向面向后方延伸、并将所述薄膜线圈中产生的磁束向所述记录媒体放射的磁极层；以及通过在所述磁极层的所述媒体行进方向侧由所述记录媒体对向面向后方延伸，并在所述记录媒体对向面的近侧由间隙层与所述磁极层隔开的同时，在所述记录媒体对向面的远侧通过后间隙连接到所述磁极层的磁屏蔽层；其特征在于所述薄膜磁头制造方法包括形成磁屏蔽层的工序；使得在所述记录媒体对向面的远侧具有第一厚度的同时，在所述记录媒体对向面的近侧因向所述媒体行进方向侧和其相反侧两个方向突出而具有大于所述第一厚度的第二厚度。
14.如权利要求13所述的薄膜磁头的制造方法，其特征在于所述形成磁屏蔽层的工序包括形成构成所述磁屏蔽层中的一部分的第一磁屏蔽层部分的工序，使之与所述间隙层相邻并由所述记录媒体对向面延伸至后方所述记录媒体对向面与所述后间隙之间的第一位置；以及与所述第一磁屏蔽层部分以分体方式形成、构成所述磁屏蔽层中的另一部分的第二磁屏蔽层部分的工序，使之在所述第一磁屏蔽层部分的所述媒体行进方向侧，使一部分搭到所述第一磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙。
15.如权利要求14所述的薄膜磁头的制造方法，其特征在于包括形成所述第一磁屏蔽层部分，使之具有第三厚度；同时，形成所述第二磁屏蔽层部分，使之在所述记录媒体对向面的远侧具有所述第一厚度的同时，在所述记录媒体对向面的近侧因仅向所述媒体行进方向侧突出而具有大于所述第一厚度的第四厚度；所述第二厚度由所述第三厚度与所述第四厚度之和来确定。
16.如权利要求15所述的薄膜磁头制造方法，其特征在于所述形成第二磁屏蔽层部分的工序包括形成构成所述第二磁屏蔽层部分中的一部分的第二主磁屏蔽层部分的工序，使之搭到所述第一磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙并具有所述第一厚度；以及形成构成所述第二磁屏蔽层部分中的另一部分的第二副磁屏蔽层部分的工序，使之在所述第二主磁屏蔽层部分的所述媒体行进方向侧，搭到该第二主磁屏蔽层部分并由所述记录媒体对向面延伸至后方所述记录媒体对向面与所述后间隙之间的第二位置并具有第五厚度；所述第四厚度由所述第一厚度与所述第五厚度来确定。
17.如权利要求16所述的薄膜磁头制造方法，其特征在于所述第二位置在所述第一位置后方。
18.如权利要求16或17所述的薄膜磁头制造方法，其特征在于所述形成磁屏蔽层的工序包括第一工序，通过生长镀膜在所述间隙层上形成所述第一磁屏蔽层部分；第二工序，形成所述第二主磁屏蔽层部分，使其一部分搭到所述第一磁屏蔽层部分，且使其整体具有所述第一厚度，并由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙；以及第三工序，通过生长镀膜在所述第二主磁屏蔽层部分上与所述第二主磁屏蔽层部分以分体方式形成所述第二副磁屏蔽层部分，从而形成包含第二主磁屏蔽层部分和第二副磁屏蔽层部分的所述第二磁屏蔽层部分。
19.如权利要求16或17所述的薄膜磁头的制造方法，其特征在于所述形成磁屏蔽层的工序包含第一工序，通过生长镀膜在所述间隙层上形成所述第一磁屏蔽层部分；第二工序，形成作为所述第二磁屏蔽层部分的前准备层的先驱磁屏蔽层，使其一部分搭到所述第一磁屏蔽层部分，并使其整体具有所述第四厚度，且由所述记录媒体对向面至少延伸至后方的所述后间隙；以及第三工序，通过有选择地蚀刻所述先驱磁屏蔽层中所述记录媒体对向面的远侧部分并挖深到形成所述第一厚度而形成一体包含所述第二主磁屏蔽层部分和所述第二副磁屏蔽层部分的所述第二磁屏蔽层部分。
全文摘要
本发明提供一种可确保记录处理之稳定性的薄膜磁头。其通过这样构成记录屏蔽层(30)使空气支承面(40)的远侧具有厚度T1，且空气支承面(40)的近侧因向下垂侧和读出侧两个方向突出而具有大于厚度T1的厚度T2(T2＞T1)。由于记录屏蔽层(30)的体积在后方相对小，同时在前方相对大，在前方露于空气支承面(40)的露出面(30M)的面积充分大，同时使空气支承面(40)附近的磁容量充分大，且在后方热膨胀量充分小。由记录屏蔽层(30)的露出面(30M)取得的磁通难以在空气支承面(40)集中，同时记录屏蔽层(30)不易因受热影响而过度膨胀。
文档编号G11B21/21GK1901045SQ20051008585
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月18日 优先权日2005年7月18日
发明者的野直人 申请人:新科实业有限公司