磁记录头的制造方法与流程

本发明的实施方式涉及具有微波振荡器的磁记录头的制造方法。

背景技术：

近年来，为了实现磁盘装置的高记录密度化、大容量化或者小型化，而提出了垂直磁记录用的磁头。在此类磁头中，记录头具有：产生垂直方向磁场的主磁极；在该主磁极的尾随(trailing)侧夹着写入间隙配置而在与磁盘之间使磁路封闭的写入屏蔽件；和用于使磁通在主磁极流通的线圈。再有，提出了在主磁极和写入屏蔽件之间(写入间隙)配置有微波振荡器(高频振荡器)的微波辅助式的磁记录头。

作为此类磁记录头的制造方法，提出了按以下方式进行自对准的方法：被覆于主磁极的台阶上地形成微波振荡元件，并利用该台阶将微波振荡元件分为两个区域，将其中的不存在于主磁极上的微波振荡元件的部分削去一部分，从而使主磁极和微波振荡元件的端部对齐。

然而，在上述那样的制造方法中，在主磁极的台阶部将形成有歪斜的微波振荡元件，且该歪斜部分在台阶部的主磁极侧的端部残留。该微波振荡元件的歪斜部分导致振荡特性的劣化，难以得到微波振荡器的良好的振荡特性。

技术实现要素：

本发明的实施方式提供能制造主磁极和微波振荡元件的端部对齐、具有稳定特性的微波辅助式的磁记录头的制造方法。

根据实施方式，提供一种磁记录头的制造方法，该磁记录头具备：主磁极，其施加记录磁场；写入屏蔽件，其与所述主磁极夹着写入间隙而相 对；侧屏蔽件，其在所述主磁极的宽度方向的横侧隔着侧间隙地配置；以及微波振荡器，其在所述写入间隙内设置于所述主磁极与写入屏蔽件之间，该制造方法的特征在于，以被覆于所述主磁极和侧屏蔽件上且横截所述侧间隙的至少一部分的方式形成微波振荡器，一边监测所述主磁极与侧屏蔽件之间的电阻，一边将所述主磁极、侧屏蔽件及微波振荡器在高度方向上摩擦，在所述电阻超过预定值的时间点，停止所述摩擦。

附图说明

图1是表示搭载于硬盘驱动器(以下称为HDD)的磁头及磁盘的一例的侧视图。

图2是将所述磁头的头部放大表示的剖视图。

图3是将所述头部的记录头沿磁道中心(track center)剖切来进行表示的立体图。

图4是将所述记录头的ABS侧端部放大表示的从ABS侧观察的俯视图。

图5是将所述记录头的ABS侧端部放大表示的沿磁道中心的剖视图。

图6是示意地表示从记录头的尾随侧(晶片面侧)观察所述记录头的主磁极、侧屏蔽件、STO的状态的侧视图。

图7是概要地表示在第一实施方式中形成有多个磁头的头晶片的俯视图。

图8是将从所述头晶片切取的棒状小片放大表示的俯视图。

图9是在第一实施方式涉及的制造方法中概要地表示制造过程的磁记录头的一部分的从晶片面侧观察的俯视图。

图10是概要地表示与磁记录头对应的监测用的主磁极图形、侧屏蔽件图形及STO图形的俯视图。

图11是表示摩擦时间和监测电阻的关系的图。

图12是在第一实施方式中概要地表示STO向主磁极的宽度方向端侧偏移地形成的状态的从晶片面侧观察的磁记录头的俯视图。

图13是从ABS侧观察将图12所示的磁记录头进行摩擦而形成的磁记录头的俯视图。

图14是在第二实施方式涉及的制造方法中概要地表示制造过程的磁记录头的一部分的从晶片面侧观察的俯视图。

图15是从ABS侧观察将图14所示的磁记录头在高度方向上摩擦而得到的磁记录头的俯视图。

具体实施方式

下面参照附图来说明实施方式涉及的磁记录头的制造方法。

(第一实施方式)

首先，对适用本实施方式的制造方法的磁记录头的构成进行说明。图1是概要地表示硬盘驱动器(磁记录装置)的磁头及磁盘的侧视图。

如图1所示，磁头16构成为上浮型的头，具有形成为大体长方体形状的滑块42和在滑块的流出端(尾随)侧的端部形成的记录再现用的头部44。滑块42由例如氧化铝和碳化钛的烧制体(AlTiC)形成，头部44通过将薄膜层叠而形成。磁头16固定于万向弹簧41，该万向弹簧设置于悬架30的前端部。磁头16与固定于悬架30上的布线部件35电连接。

另一方面，磁盘12具有形成为圆板状且包含非磁性体的基板101。在基板101的各表面依次层叠有：作为基底层的、包含表现出软磁特性的材料的软磁性层102；在其上层部在相对于盘面垂直的方向上具有磁各向异性的磁记录层103；和在其上层部的保护膜层104。

滑块42具有与磁盘12的表面相对的矩形形状的盘相对面(空气轴承(支承)面(ABS))43。滑块42利用因磁盘12的旋转而在盘表面与ABS43之间产生的空气流C来上浮。空气流C的方向与磁盘12的旋转方向B一致。

滑块42具有位于空气流C的流入侧的前导(leading)端42a及位于空气流C的流出侧的尾随端42b。在滑块42的盘相对面43，形成有未图示的前导梯级、尾随梯级、侧梯级和负压腔等。

图2是将磁头16的头部44及磁盘12放大表示的剖视图。头部44具有在滑块42通过薄膜加工而形成的读取头54和记录头(磁记录头)58，形成为分离型的磁头。读取头54及记录头58除了在滑块42的盘相对面43露出的部分之外由保护绝缘膜73覆盖。保护绝缘膜73构成了头部44的外形。

读取头54的构成包括：表现出磁阻效应的磁性膜55；和在该磁性膜的尾随侧和前导侧夹着磁性膜55地配置的屏蔽膜56、57。该磁性膜55、屏蔽膜56、57的下端在滑块42的盘相对面43露出。

记录头58相对于读取头54设置于滑块42的尾随端42b侧。图3是将记录头58沿磁盘12上的磁道中心剖切来示意性表示的立体图、图4是从盘相对面(ABS)侧观察记录头的记录介质侧的前端部的俯视图、图5是将记录头的ABS侧端部放大表示的沿磁道中心的剖视图、图6是示意地表示从记录头的尾随侧观察记录头的主磁极、侧屏蔽件、STO的状态的图。

如图2至图4所示，记录头58具备：产生相对于磁盘12的表面垂直的方向上的记录磁场的包含高饱和磁通密度材料的主磁极60；在主磁极60的尾随侧隔着写入间隙WG(下行磁道方向D的间隙长度)而配置、为了经主磁极60正下的软磁性层102来高效地使磁路封闭而设置的包含软磁性材料的尾随屏蔽件(写入屏蔽件)62；在主磁极60的磁道宽度方向TW上在两侧分别隔着侧间隙SG而相对配置的一对侧屏蔽件63；在主磁极60的前导侧隔着间隙配置的前导屏蔽件64；以及在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与尾随屏蔽件62之间且在面向ABS43的部分配置的微波振荡器(高频振荡器)例如自旋扭矩振荡器(STO)65。在本实施方式中，侧屏蔽件及前导屏蔽件可由软磁性材料形成为一体。

尾随屏蔽件62形成为大体L形形状，具有与主磁极60连接的第一连接部50。第一连接部50经非导电体52与主磁极60的上部即从盘相对面43离开的上部(后间隙，back gap)连接。前导屏蔽件64具有在从磁盘12离开的位置(后间隙)经非导电体(绝缘体)69与主磁极60接合的第一连接部68。该第一连接部68由例如软磁性体形成，与主磁极60及前导 屏蔽件64一同形成了磁路。此外，在第一连接部68的位置处，主磁极60和前导屏蔽件64由绝缘体69电绝缘。

记录头58具有用于使磁通在主磁极60流通的第一记录线圈70及第二记录线圈72。第一记录线圈70配置成卷绕于包括主磁极60及尾随屏蔽件62的第一磁芯，第二记录线圈72配置成卷绕于包括主磁极60及前导屏蔽件64的第二磁芯。在第一记录线圈70及第二记录线圈72分别连接端子95、96，且在该端子95、96连接有记录电流电路97。此外，第二记录线圈72与第一记录线圈70串联连接。在对磁盘12写入信号时，从记录电流电路97向第一记录线圈70及第二记录线圈72供给预定的电流，使磁通在主磁极60流通而产生磁场。

如图3至图6所示，主磁极60相对于磁盘12的表面及ABS43大体垂直地延伸。主磁极60的ABS43侧的前端部60a朝向ABS43前端细地(棒状)缩小。主磁极60的前端部60a具有：位于尾随端侧的尾随侧端面60c；与尾随侧端面相对的前导侧端面60d；及两侧面60e。主磁极60的前端面在滑块42的ABS43露出。两侧面60e相对于主磁极60的中心轴线C倾斜延伸、即相对于与ABS43垂直的方向倾斜地延伸。

尾随屏蔽件62的前端部62a形成为细长的矩形形状。尾随屏蔽件62的下端面在滑块42的ABS43露出。前端部62a的前导侧端面(主磁极侧端面)62b相对于ABS43大体垂直地延伸，且沿磁道宽度方向TW延伸。该前导侧端面62b在主磁极60的前端部60a，与主磁极60的尾随侧端面60c隔着写入间隙WG而大体平行地相对。

在本实施方式中，一对侧屏蔽件63通过软磁性体而与前导屏蔽件64形成为一体，从前导屏蔽件延伸到尾随屏蔽件62侧。一对侧屏蔽件63在主磁极60的磁道宽度方向两侧与主磁极60物理性分离，并与前导屏蔽件64磁连接且电连接。各侧屏蔽件63的侧面63b隔着间隙SG而与主磁极60的侧面60e大体平行地相对。侧屏蔽件63的前端面在ABS43露出。主磁极的侧面60e和侧屏蔽件63之间的间隙SG设定为与写入间隙WG的间隙长度大体相同。

在主磁极60和尾随屏蔽件62的前端部62a之间、主磁极60和前导屏蔽件64之间以及主磁极60和侧屏蔽件63之间的空间设置有绝缘体、例如包含氧化铝、氧化硅等的保护绝缘膜73。

如图4至图6所示，STO65在写入间隙WG内设置于主磁极60的前端部60a和尾随屏蔽件62之间，其一部分在ABS43露出。STO65具有旋转注入层(SIL)65a、中间层(非磁性导电层)65b和振荡层(FGL)65c，将这些层从主磁极60侧向尾随屏蔽件62侧依次层叠即沿下行磁道方向D依次层叠而构成。旋转注入层65a经非磁性导电层(基底层)67a与主磁极60的尾随侧端面60c接合。振荡层65c经非磁性导电层(间隙层)67b与尾随屏蔽件62的前导侧端面62b接合。再有，旋转注入层65a、中间层65b、振荡层65c的层叠顺序可与上述相反，即，可从尾随屏蔽件62侧向主磁极60侧依次层叠。

旋转注入层65a、中间层65b、振荡层65c分别具有在与ABS43相交的方向例如在与ABS43正交的方向上延伸的层叠面或膜面。STO65的下端面在ABS43露出，且与该ABS43共面地形成。STO65的宽度形成得比主磁极60的磁道宽度方向TW的宽度小。在本实施方式中，STO65相对于主磁极60的中心轴线C向主磁极60的磁道宽度方向的一端侧偏移地配置。

如图2及图3所示，在主磁极60和尾随屏蔽件62连接端子90、91，该端子90、91与STO驱动电流电路94连接。可从该STO驱动电流电路94通过主磁极60、STO65、尾随屏蔽件62使STO的驱动电流Iop串联地通电。

其次，说明如上述那样构成的磁头特别是磁记录头的制造方法的一例。图7是表示通过薄膜层叠而形成有多个磁头的头晶片的俯视图，以及，图8是将从所述头晶片切取的棒状小片放大表示的俯视图。

如图7所示，在磁头的制造工序中，分别将具有滑块、读取头、记录头、记录线圈及STO的多个磁头16通过薄膜层叠加工而在头晶片80上连续地排列形成为多个列82。各磁头与所述磁头16同样地构成。接着，如 图8所示，将各列82的磁头从头晶片80切取，分离为分别包括多个连续的磁头16的多个棒状小片84。

在各磁头16的制造中，如图9所示，形成主磁极60及侧屏蔽件63，还以下述方式形成STO65：该STO65被覆于主磁极60和一个侧屏蔽件63上，横截侧间隙SG的至少一部分。即，将主磁极60和侧屏蔽件63由STO65电连接地形成STO65。在本实施方式中，STO65形成为在高度方向上与主磁极60的中心轴线C大体平行地延伸，且形成于向主磁极60的宽度方向一端侧偏移的位置。这样，STO65横截主磁极60的倾斜的侧面60e和侧屏蔽件63的侧面63b之间的间隙SG地延伸。STO65通过离子铣削而形成图形，截面大体为梯形形状。特别地，STO65形成为，以梯形的下边与侧屏蔽件63在比L-L’线靠下侧的区域连接。这样，STO65在比L-L’线靠下侧的区域将主磁极60和侧屏蔽件63电连接。

此外，如图8所示，在各磁头16的尾随侧端面上，分别形成与读取头、记录头、STO导通的多个电极焊盘87。

接着，如图8及图9所示，一边由检查装置86监测主磁极20和一个侧屏蔽件63之间的电阻，一边将各磁头16的ABS43摩擦(研磨)至预定高度。虽然也能直接监测磁头16，但是，在本实施方式中，使用在棒状小片84的切除区域CR形成的监测用的图形来监测电阻，以能更容易地进行监测。即，如图8及图10所示，使用与磁头16的主磁极60、侧屏蔽件63及STO65分别相同且同时的制造工序，来预先在切除区域CR上形成与它们对应的监测用的主磁极图形60M、侧屏蔽件图形63M以及STO图形65M。主磁极图形60M及侧屏蔽件图形63M具有与主磁极60及侧屏蔽件63大体相同的形状及构成，隔着倾斜的侧间隙而互相相对。STO图形65M形成为：跨主磁极图形60M及侧屏蔽件图形63M且横截倾斜的侧间隙。此外，在切除区域CR上，形成分别与主磁极图形60M及侧屏蔽件图形63M导通的一对检查用电极焊盘88。

例如，该监测用的图形及检查焊盘88可每隔五个磁头16形成于切除区域CR。经检查用电极焊盘88而使检查装置86的探针(检查电极)与 主磁极图形60M及侧屏蔽件图形63M接触，测定它们之间的电阻。再有，优选的是，在制造工序中，在监测用的图形上不层叠形成保护膜以外的其他膜。

如图9及图10所示，一边监测主磁极20和侧屏蔽件63之间的电阻，一边将磁头16及监测用的图形在高度方向上进行高度摩擦，加工到大体L-L’线的位置。而且，通过监测而在电阻超过预定值的时间点停止摩擦。

图11表示摩擦时间(摩擦量)和由检查装置(监测器)测定的电阻值的关系。从该图可知，在高度摩擦的开始前的状态下，由于主磁极图形60M和侧屏蔽件图形63M经STO图形65M连接，因此测定的电阻值表现为低值。在从该状态开始摩擦时，STO图形65M和侧屏蔽件图形63M的接触面积逐渐变小，电阻不断上升。在摩擦进一步进行、进行至L-L’截面附近时，即在STO图形65M的摩擦面到达侧间隙SG的位置时，STO图形65M和侧屏蔽件图形63M的接触面积变得相当窄，从而监测的电阻开始急剧上升。

而且，在进行摩擦至通过L-L’截面之处时，STO图形65M和侧屏蔽件图形63M之间的连接被切断。因此，该状态下的电阻实质上变为无限大。然而，虽然未图示，但主磁极及侧屏蔽件分别经例如10kΩ的电阻而与磁头滑块的地电位连接，因此主磁极图形60M和侧屏蔽件图形63M之间的测定电阻在该时间点变为约20kΩ。这样，在监测的电阻到达预定值的时间点此处在到达约20kΩ的时间点，停止高度摩擦。

实际上，在图11所示的11分的摩擦时间处结束摩擦的情况下的磁记录头成为图4及图6所示的形状。可知以STO65的端部和主磁极20的端部对齐的方式形成。如上所述，在摩擦多个磁头16的头部后，在各磁头加工ABS43。然后，在切除区域RC的部分将棒状小片84切断，切取多个磁头16。这样，可得到磁头16。

图12是从STO相对于主磁极的位置对合与图9的情况相比向主磁极的磁道宽度方向的端侧偏移地形成的情况下的晶片面观察的俯视图。在该情况下，也一边监测从主磁极60及侧屏蔽件63分别引出的电极间的电阻 一边进行摩擦。与图9的情况同样，监测的电阻急剧上升，以成为约29kΩ处为终点而结束摩擦。

图13是从ABS43观察如上述那样摩擦的磁记录头的俯视图。可知在该情况下也能以STO65的端部和主磁极60的端部对齐的方式形成磁记录头。然而，主磁极60的磁道宽度方向TW的宽度按STO65位置偏移的量增大。但是，如果是通常的光刻的位置偏移精度，则主磁极60的宽度的偏移也不会那么地增大，特别地，在以单一记录为前提的记录头中，不会成为大问题。

在制造工序中，在STO65较大地位置偏移的情况下，在蚀刻前的抗蚀状态下，重新进行STO65的形成，也能使位置偏移的程度重新位于允许范围内。

如上所述，根据本实施方式涉及的磁头的制造方法，能不使STO的振荡特性显著劣化地将主磁极和STO的端部对齐形成。此外，通过一边监测电阻一边进行摩擦，而能高精度地检测用于规定微波振荡元件的高度方向的摩擦的终点。这样，能形成稳定特性的、主磁极和微波振荡元件的端部对齐的微波辅助式的磁记录头。此外，由于能以各自的端部对齐的方式形成STO和主磁极，因此能得到当然适用于通常的微波辅助记录、并且适用于用单一记录来进行微波辅助记录的情况的磁记录头。

其次，对其他实施方式涉及的磁头的制造方法进行说明。再有，在以下说明的其他实施方式中，对与上述第一实施方式相同的部分标注相同的参照标记并省略其详细说明，以与第一实施方式不同的部分为中心来详细说明。

(第二实施方式)

图14是在第二实施方式涉及的制造方法中从晶片面观察制造过程的微波辅助磁记录头的示意图，图15是从ABS侧观察摩擦后的磁记录头的磁记录头的俯视图。

如图14所示，在制造工序中，STO65形成为被覆于主磁极60和一个侧屏蔽件63上并横截侧间隙SG的至少一部分。即、将主磁极60和侧屏 蔽件63由STO65电连接地形成STO65。在第二实施方式中，STO65形成为在高度方向上相对于主磁极60的中心轴线C倾斜，例如以角度θ(约30度)倾斜地形成，且形成于从中心轴线C向主磁极60的磁道宽度方向一端侧偏移的位置。这样，STO65与主磁极60的倾斜的侧面60e和侧屏蔽件63的侧面63b之间的间隙SG重叠地延伸。STO65通过离子铣削而形成图形，截面大体为梯形形状。STO65在比摩擦的结束位置(L-L’线)靠下侧的区域将主磁极60和侧屏蔽件63电连接。此外，在第二实施方式中，侧间隙SG设定得比所述第一实施方式宽。

接着，一边由检查装置监测主磁极20和一个侧屏蔽件63之间的电阻，一边将磁头的ABS43在高度方向上进行高度摩擦，并加工到大体L-L’线的位置。而且，在从监测的电阻急剧上升到预定值例如20kΩ的时间点经过几十秒后结束摩擦。通过该摩擦，可得到图15所示的磁头。可知能以STO65的端部和主磁极60的端部对齐的方式形成。高频磁场的扩展也不会那么地增大，可得到足够的微波磁场强度。

如上所述，在主磁极60和侧屏蔽件63之间的侧间隙SG宽的情况下，在使STO65与主磁极60的高度方向(与中心轴线C平行的方向)平行地形成时，为了使STO65跨主磁极60和侧屏蔽件63地形成，如果STO65的元件宽度不大，则需要极高的位置对合精度。即、STO不与主磁极和侧屏蔽件中的任一个连接的风险将增高。于是，如上述第二实施方式那样，在使STO65从主磁极60的高度方向倾斜角度θ地形成时，易于使STO65跨主磁极60和侧屏蔽件63地形成。STO65相对于主磁极60的高度方向的倾斜角度θ可根据STO65的宽度相对于侧间隙SG的宽度为哪种程度而改变。即、STO65的宽度越大，则可将倾斜角度θ设定得越小。在过度增大倾斜角度θ时，产生的微波磁场的分布恶化，因此倾斜角度θ优选在5～45度左右的范围内设定。

如上所述，根据第二实施方式涉及的磁头的制造方法，能不使STO的振荡特性显著劣化地将主磁极和STO的端部对齐地形成。此外，通过一边监测电阻一边进行摩擦，而能高精度地检测用于规定微波振荡元件的高度 方向的摩擦的终点。这样，能形成稳定特性的、主磁极和微波振荡元件的端部对齐的微波辅助式的磁记录头。此外，能得到当然适用于通常的微波辅助记录并且适用于用单一记录方式来进行微波辅助记录的情况的磁记录头。

本发明不限于上述实施方式原状不变，在实施阶段，在不脱离本发明主旨的范围内能使构成要素变形来具体化。此外，通过上述实施方式公开的多个构成要素的适当组合，而能形成各种发明。例如，可从实施方式公开的全部构成要素中删除几个构成要素。再有，也可将不同实施方式中的构成要素进行适当组合。

只要是具有主磁极、写入屏蔽件、侧屏蔽件及微波振荡器的磁记录头，则本制造方法皆能适用，本制造方法也能适用于不具有前导屏蔽件的磁记录头的制造。构成头部的要素的材料、形状、大小等可根据需要来改变。