CN1206624C - 磁头和其制造方法以及垂直磁记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是通过以微小量正确且再现性良好地控制主磁极、辅助磁极、线圈、回程偏转线圈距媒体对向面的凹槽量，提供一种使产生的磁场稳定而且倍增的磁头以及其制造方法和磁记录装置。在与媒体对向面平行设置的薄膜上，使薄膜状磁单元叠层，构成磁头。在薄膜上设置开口，主磁极的一部分具有在该开口延出的尖端部。这样，可以高精度地控制薄膜状磁单元距媒体对向面的凹槽量，同时，主磁极尖端部的突出量也可由薄膜的膜厚极微小且精密地控制。其结果将使在主磁极尖端部的记录磁场强度增大到最终值，从而提供一种可在高密度对应的高保持力的媒体上进行记录的磁头。

Description

磁头和其制造方法以及垂直磁记录装置

技术领域

本发明涉及磁头和其制造方法以及垂直磁记录装置。更详细地说，本发明涉及主要在硬盘驱动器(Hard Disk Drive)等中使用的垂直磁记录媒体的平面型主磁极类型的记录或重放用磁头和其制造方法以及垂直磁记录装置。

背景技术

硬盘驱动等的磁记录重放装置，已迅速进入高密度化阶段，面记录密度的限值为40～100Gbpsi(千兆位(英寸)²)。使用已有的面内记录方式(纵向记录方式)达到了该记录密度，但由于热的影响，已经磁记录的数据将会消失，也就是说热干扰问题明显存在的可能性很高。在这一点上，垂直记录方式是有利的。

对于媒体的热干扰的耐性，与单位体积平均的磁化能量Ku和颗粒的体积V的积成比例。在面内记录方式中，为了提高线记录密度，必须使媒体的膜厚度薄，以使磁化媒体的反磁场下降。这样，体积V就小了，热干扰耐性下降。为避免这种情况，就要提高Ku，但抗磁力变大，给记录造成了困难。

另一方面，由于垂直记录方式其磁化方向是媒体的膜厚方向，因此不必使媒体的膜厚变薄，即使是比较小的Ku，热干扰耐性也是良好的，容易达到更高密度化。

然而，在垂直记录方式情况下，为了进一步提高面密度，仍然必须提高Ku。本发明人独创的研究结果已经清楚地知道，在制造复现性良好的可稳定得到大的磁场的记录磁头方面，已有的记录头存在构造上的问题。以下详细说明这个问题。

图12是表示已有的垂直记录重放用磁头的断面构造的概念图。该图表示记录用磁头100A和重放用磁头100B在媒体200上配置的状态。

记录用磁头100A由主磁极111、辅助磁极112、回程偏转线圈113、以及由在记录媒体200上设置的裱里软磁性膜216形成环状磁路，并设置了与该磁路交叉的记录线圈114A。

重放用磁头100B由主磁极111、辅助磁极112、回程偏转线圈113、以及由在记录媒体200上设置的裱里软磁性膜216形成环状磁路，并设置了与该磁路交叉的重放线圈114B。

记录磁头100A的回程偏转线圈113由在基板S上叠层的软磁性膜构成。重放磁头100B的回程偏转线圈113由软磁性材料组成的基板S构成。

在与媒体200对向的媒体对向面118上设置了由DLC(diamond-like-carbon)等构成的润滑膜117。

在记录磁头100A中，记录线圈114A接通电流，通过比较厚的辅助磁极112产生很多磁通量，将其集中于主磁极111，在媒体200上泄漏很大的磁场，对垂直记录层215进行磁化记录。在图12表示的媒体200上设有偏磁层218。

在重放磁头100B中，通过检测在与环状磁路交叉设置的重放线圈114B中产生的感应电流进行重放。

在记录磁头100A中，为了供给主磁极111足够多的磁通量，辅助磁极112必须比主磁极111厚。若从媒体200到辅助磁极112的距离与从媒体200到主磁极111的距离相当，则难于将磁通量集中于主磁极111，以致不能得到大的泄漏磁场。为此，辅助磁极112必须配置在距媒体200的对向面形成一个很小(图中符号L表示)的凹槽(后退)的状态。

另一方面，回程偏转线圈113的配置也必须距媒体对向面形成一个凹槽，以便磁场集中于其角部附近，不对媒体进行记录。

针对这种情况，为了集中磁场，主磁极111的突出部较细，磁阻较高。因此，为了使主磁极111上流过大量磁力并从其尖端泄漏大的磁场，应使主磁极111的突出部尽可能短，以便减小磁阻。并也就是说，辅助磁极112和回程偏转线圈113虽然开了凹槽，还应尽可能接近媒体200。当然，记录线圈114A也应接近垂直记录层215，以便在主磁极111的尖端部产生更大的磁场。

归纳以上内容，为了提高对媒体的记录磁性强度，必须使辅助磁极112、回程偏转线圈113、记录线圈114A都相对于主磁极111开一个很小的凹槽，而且尽可能接近媒体200。对于重放磁头100B来说，也要做同样的事情。

然而，图12所示的已有垂直磁头100A、100B在其构造上，稳定制造充分满足这些要求的磁头是困难的。

首先，对记录用磁头100A的制造工序简单说明如下。

在基板S上按顺序对回程偏转线圈113、记录线圈114A、主磁极111、辅助磁极112制作叠层图形。然后，在与叠层膜面垂直的方向切断，对该切断面进行研磨加工，形成媒体对向面118。最后，对DLC润滑膜117进行成膜加工，完成记录磁头100A。

然而，由于形成媒体对向面118时的研磨工序的误差是±0.15μm，因此即使对要求更高精度控制的辅助磁极112的媒体200的对向面侧的边缘位置进行准确加工，以便距媒体对向面开一个平均0.15μm的凹槽，最坏的情况也要开0.3μm的凹槽。这样，从主磁极111产生的磁场强度，与仅开一个0.15μm的凹槽的情况相比较，下降了大约70％。

由于回程偏转线圈113、线圈114A和114B、主磁极111、辅助磁极112都用光刻法加工，它们的边缘位置都因图形制作误差(±0.1μm)和调整误差(±0.2μm)而变动±0.3μm。在研磨仅多削减0.15μm的偏移情况下，回程偏转线圈113为了不露出媒体对向面118，设想最坏的情况，必须使回程偏转线圈113的边缘位置开一个距媒体对向面118的0.9μm的凹槽。这时，记录磁场强度进一步衰减到约90％。同样，当记录线圈114A在离开媒体200的方向形成偏移时，则产生的磁场强度将再衰减到80％。

若设想所有的误差都向最坏的方向偏差时，则为0.7×0.9×0.8＝0.5，记录磁场强度将减半。当记录磁场强度降低时，将因热很容易使数据消失，从原理上看存在热干扰强时，垂直磁记录方式的优点实际上完全不能有效利用。

发明内容

本发明根据上述认识形成了有关的课题。也就是说，本发明的目的是提供一种通过分别以0.05～0.1μm的极少量对距主磁极、辅助磁极、线圈、回程偏转线圈的媒体对向面的凹槽量进行正确且再现性良好的控制，能使产生的磁场稳定并增加一倍的磁头及其制造方法以及磁记录装置。

本发明中，在与媒体对向面平行设置的薄膜上，将薄膜状的磁单元进行叠层，构成磁头。在薄膜上设置开口，主磁极的一部分具有在该开口延出的尖端部。这里，磁单元是构成磁头的主要磁单元，对于记录用磁头来说，是指主磁极、薄膜回程偏转线圈、记录线圈等，对于重放用磁头来说，是指主磁极、薄膜磁偏转线圈和GMR等的检测元件。

本发明中，可以高精度控制薄膜状磁单元即辅助磁极部、薄膜回程偏转线圈、薄膜线圈等的距媒体对向面的凹槽量，同时，主磁极尖端部的突出量也可通过薄膜的膜厚进行极微小且精密的控制。其结果是可将主磁极尖端部的记录磁场强度增大到最终值，从而能提供一种在高密度对应的高保磁力的媒体上可以记录的磁头。

本发明中的磁头是一种垂直磁记录用磁头，其特征是具备：相对于媒体对向面平行设置的薄膜；朝向上述媒体对向面延伸出的主磁极；与上述主磁极磁耦合的薄膜回程偏转线圈；以及与由上述主磁极和上述薄膜回程偏转线圈所形成的磁路交叉设置的薄膜记录线圈，上述主磁极的膜主面、上述薄膜回程偏转线圈的膜主面和上述薄膜记录线圈的膜主面都相对于上述媒体对向面平行地形成，上述薄膜回程偏转线圈和上述薄膜记录线圈至少其中之一，距上述媒体对向面按上述薄膜的膜厚所规定的量来设置凹槽。

本发明的磁头还是一种偏转线圈型磁阻效应式磁头，具备：相对于媒体对向面平行设置的薄膜；朝向上述媒体对向面延伸出的主磁极；薄膜磁偏转线圈；与上述主磁极和上述薄膜磁偏转线圈磁耦合的磁阻效应元件；通过上述主磁极和上述薄膜磁偏转线圈将媒体磁通量导入上述磁阻效应元件，并通过上述磁阻效应元件的阻抗变化来检测出记录在媒体上的磁化信息，其特征是：上述主磁极的膜主面和上述薄膜磁偏转线圈的膜主面都相对于上述媒体对向面平行地形成，且上述薄膜磁偏转线圈或上述磁阻效应元件至少其中之一，距上述媒体对向面按上述薄膜的膜厚所规定的量来设置凹槽。

本发明的磁头还是对在垂直磁记录媒体上记录的磁化信息进行重放的磁头，其特征是具备了有与上述垂直磁记录媒体对向的主面和相对于该主面的内侧的里面并从上述主面到上述里面设置开口的薄膜、以及有在上述开口内延伸出的、按上述薄膜的膜厚所规定的量设置了凹槽的磁轭顶端(yoke tip)的第1磁偏转线圈。

另外，本发明的磁头是在垂直磁记录媒体上记录磁化信息或者对记录的磁化信息进行重放的磁头，其特征是具备了有与上述垂直磁记录媒体对向的主面和相对于该主面的内侧的里面，并从上述主面到上述里面设置开口的薄膜、具有在上述开口内延出的尖端部的主磁极、作为与上述主磁极进行磁性结合的薄膜磁单元的有一面与上述里面接触的端部的薄膜磁单元。

也就是说，在薄膜的开口突出主磁极或磁偏转线圈的顶端(tip)，在薄膜上形成构成磁头的薄膜磁单元。这里，“端部”是指磁偏转线圈和辅助磁极等的媒体对向面侧的部分。

本发明按以上说明的方式实施，具有下面详述的效果。

首先，在本发明中，使构成薄膜磁头的薄膜的膜面与媒体面为平行的位置关系，按照在各个媒体对向面侧叠层的薄膜的膜厚，可规定辅助磁极的凹槽量、薄膜回程偏转线圈的凹槽量、线圈的凹槽量。可按0.01μm正确规定薄膜的膜厚，则能形成极高效率的磁路，在记录系统中，可高效率地将在薄膜记录线圈中产生的磁通量会聚到主磁极尖端部，可在主磁极尖端部的媒体侧端部将记录磁场增大到最终值，从而提供一个可以在高密度对应的高保持力的媒体上记录的磁头。

在重放系统中，可高效率地将媒体的磁通量导入GMR/TMR叠层元件，得到很大的输出。

当然，上述凹槽量可由DLC膜以外的绝缘膜等予以控制。进一步地，比较厚的DLC膜配置在不远离主磁极尖端部和媒体之间的距离的主磁极尖端部的周围，即使在接触移动时产生一些磨损，也不会失掉上述DLC膜，耐接触移动可靠性也将大幅度提高。

在本发明中，可以与磁头同时形成具有复杂图形的滑触头。其结果是可以大幅度降低制造成本。

在本发明中，可以低成本制造比较以前已大幅度微细化的主磁极尖端部。也就是说，已往根据FIB(Focused Ion Beam Etching)和EB(Electron-beam)的直接刻画适合在微细加工中，但其生产率很差，因此至今未在如滑触头那样的装置的大量生产中使用。而在本发明中，由于根据在DLC膜上形成的开口规定主磁极尖端部，因此可仅对形成开口的图形进行曝光或加工。由于该开口是元件面积的1/10000以下的微小面积，因此可使用FIB(Focused Ion Beam Etching)和EB(Electron-beam)直接刻画，即可形成至今未能得到的微细磁极。其结果是与以往相比缩小了记录位容量，大幅度提高了记录密度。

如上所详述，本发明中，能以较高的再现性实现既可抑制热干扰又具有较高记录·重放效率的垂直记录重放磁头，在产业上的价值是很大的。

附图说明

图1A是表示本发明的垂直磁头的断面构造的概念图。

图1B是从媒体对向面侧远看图1A的磁头的平面图。

图1C是表示固定在调节器支架尖端的磁头被装载配置在磁盘的所定磁道T上进行记录重放的概念图。

图2A～2E是概念地表示本发明的磁头制造方法的工序断面图。

图3A～3E是概念地表示本发明的磁头制造方法的工序断面图。

图4是表示主磁极尖端部嵌入状态的重要部分的扩大断面图。

图5A、图5B是概念地表示本发明第1变形例的断面图。

图6A是概念地表示本发明第2变形例的断面图。

图6B是概念地表示本发明第3变形例的断面图。

图6C是概念地表示本发明第4变形例的断面图。

图7是例示磁记录重放装置的概略构成的要部斜视图。

图8是从磁盘侧远看调节器支架155端部的磁头部件的扩大斜视图。

图9A是表示浮上量为所定正值时的磁头滑触头153和磁盘200的关系的概念图。

图9B是表示「接触移动型」的磁头滑触头153和磁盘200的关系的概念图。

图10是从媒体对向面看滑触头153的概念斜视图。

图11是例示形成反转图形的基板41的表面的斜视图。

图12是表示已有的垂直记录重放用磁头的断面构造的概念图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的实施例。

图1A是表示本发明的垂直磁头的断面构造的概念图。该图表示本发明的记录用磁头10A和重放用磁头20A在媒体200上配置的状态。图中，左右方向是记录磁道的纵方向，与纸面垂直的方向对应于记录磁道的横向方向。将偏磁层218和裱里软磁性膜216和垂直记录层215进行叠层，作为媒体200。各层的材料，例如：偏磁层218使用PtMn，裱里软磁性膜216使用NiFe，垂直记录层使用CoCrPt。

本发明的记录用磁头10A具有在薄膜30上叠层的薄膜磁单元11～14。具体地说，由主磁极尖端部11、辅助磁极部12、薄膜回程偏转线圈部13以及在媒体200上设置的裱里软磁性膜216形成环状磁路，设置与该磁路交叉的薄膜记录线圈14。各单元部的间隙，例如由氧化铝等构成的绝缘层32予以绝缘支持。

薄膜30具有作为与垂直磁记录媒体200相对的主面的媒体对向面18，以及其内侧的里面。具体地说，薄膜30由与媒体对向面18平行设置的DLC(Diamond-Like-Carbon)润滑膜等构成。构成磁头的各薄膜磁单元11～14的膜面也与媒体200平行配置。构成磁头的各薄膜磁单元11～14在DLC润滑膜30的里面(媒体对向面18的内侧面)被位置匹配地设置。在DLC润滑膜30上设置开口30H，主磁极尖端部11的磁极顶端10T充填该开口30H，其尖端面延出到与润滑膜30的下面为同一水平面。也就是说，主磁极尖端部11具有在开口30H内延出的磁极顶端10T和在薄膜30的里面上形成的磁轭(body)。磁极顶端10T的突出量可由DLC润滑膜30的膜厚(例如可以为0.1μm)正确控制。总之，主磁极12以磁极顶端10T的尖端为准，仅以由薄膜30的膜厚规定的量设置凹槽。

另外，辅助磁极部12、薄膜回程偏转线圈部13和薄膜记录线圈14都位置匹配地设置在DLC(Diamond-Like-Carbon)润滑膜30的里面。也就是，各薄膜磁单元具有在润滑膜30的里面接触的端部。其结果是这些各单元部的相对于媒体200的凹槽量，也可以由DLC润滑膜30的膜厚正确控制。

本发明中，对于作为构成磁头10A的各单元的薄膜进行的配置，应使其膜面对媒体200平行，可以按照在各个媒体对向面侧叠层的DLC润滑膜30等的薄膜的膜厚，正确而且容易地规定辅助磁极12的媒体对向面侧边缘E、薄膜回程偏转线圈13的媒体对向面侧边缘E、线圈14的媒体对向面侧边缘E的位置的凹槽量。薄膜30的膜厚可按0.01μm的规定正确控制，因此可以很正确地控制辅助磁极12、薄膜回程偏转线圈13、线圈14的微小的凹槽量，进而可将记录磁场强度增大到最终值。

另外，希望辅助磁极12和薄膜回程偏转线圈13的媒体对向面侧的边缘E是圆的。其理由是：在不圆的情况下，磁通量集中在边缘E的部分，增加了从边缘E泄漏到媒体侧的磁通量成分，将在媒体上记录不需要的信号。

图1B是从媒体对向面侧远看图1A的磁头的平面图。如该图所示，要求记录磁头的磁极顶端10T沿媒体移动方向A的长度W1小于磁通方向的长度W2。其理由以下予以说明。

固定在调节器支架155前端的磁头10，通过旋转调节器158，装载于图1C所示的磁盘200上，并配置在所定的磁道T上，进行记录重放。磁盘200按箭头A的方向旋转。磁信息限定在可能的范围，最好是沿磁道T的圆周方向记录。然而，在通过旋转调节器158移动磁头10时，在从磁盘200的内周部到外周部的某些地方，磁头的磁极顶端10T将从平行于圆周方向有一定的偏差。如图1C所示，在磁盘200的外周部，磁极顶端10T进行调整以使其与磁道的圆周平行时，磁头越在内周侧的移动，磁极顶端10T的方向越从磁道的圆周方向偏移。这样，记录头Br也向磁道方向(媒体旋转方向)倾斜。

在垂直记录时，用磁极顶端10T的拖尾侧边缘(媒体旋转方向的下流侧)在媒体上记录信息，但磁极顶端10T不与磁道的圆周方向平行时，在磁极顶端10T的侧面也在记录，形成边缘噪声。图1C中，该边缘噪声领域以Te表示。正常信号领域的有效磁道宽度Tw也变狭窄了。若相对于磁道方向的磁极顶端10T的偏差角度为θ，则有效磁道宽度Tw为乘以COSθ的值。

当使磁极顶端10T的尺寸W1变薄时，可以使边缘噪声的领域狭窄，相邻磁道接近。为了高密度化，要求主磁极的长度W1为宽度W2的1/10。

下面对本发明的重放用磁头20A予以说明，由偏转线圈尖端部21、薄膜磁偏转线圈22、检测元件23、薄膜磁偏转线圈24以及裱里软磁性膜216形成环状磁路。当使用GMR(giant magnetoresistive)元件和TMR(tunneling magnetoresistive)元件等磁阻效应元件作为检测元件23时，可实现高灵敏度的重放磁头。在检测元件23两端连接一对簧片50、50，供给读出电流。

在本发明的磁重放磁头20A中，偏转线圈尖端部21的磁轭顶端20T充填设在DLC润滑膜30的开口30H，其尖端面延出到与润滑膜30的下面为同一水平面上。也就是，磁偏转线圈22具有在开口30H内延出磁轭顶端20T和在薄膜30里面上形成的磁轭。薄膜磁偏转线圈22的磁轭和磁偏转线圈24都在润滑膜30上面位置匹配地配置着。也就是，磁轭顶端20T的突出量由润滑膜30的膜厚正确控制，同时，薄膜磁偏转线圈22的磁轭和磁偏转线圈24的凹槽量也由润滑膜30的膜厚正确控制。因此，如以上关于记录磁头10A的说明，可以正确容易地控制各单元的位置关系，制造出再现性高的高灵敏度磁头。

下面说明本发明的磁头10A、20A的制造方法。

图2和图3是概念地表示本发明的磁头制造方法的工序断面图。

首先，如图2(a)所示，在硅(Si)等组成的基板41上，使铜(Cu)等易溶解于酸和碱的材料组成的剥离层42成膜，再使DLC润滑膜30成膜。

然后，如图2(b)所示，在DLC膜30上形成开口30H。具体地说，使用FIB(Focused Ion Beam Etching)和受激准分子激光器曝光或电子束(Electron-beam)直接描画等方法，形成未图示的掩模，再用反应性蚀刻，形成0.15μm×0.15μm的开口30H。

接着，如图2(c)所示，形成磁头的主磁极尖端部。具体地说，用电镀等方法分别将由FeCo、NiFe构成的主磁极尖端部11、偏转线圈尖端部21嵌入到开口30H中，并形成图形。这样，即形成磁极顶端10T和磁轭顶端20T。

接着，如图2(d)所示，通过使用电镀等方法在DLC膜30上使NiFe等堆积成图形，形成辅助磁极12、薄膜回程偏转线圈13、薄膜磁偏转线圈22、24。再用电镀等方法，使Cu等堆积成图形，形成薄膜记录线圈14。

然后，如图2(e)所示，使AlOx(氧化铝)等的绝缘层32A成膜，通过CMP(Chemo-mechanical-polishing)平坦化。

接着，如图3(a)所示，将记录磁头10的辅助磁极12和薄膜回程偏转线圈13进行磁性结合。具体地说，按所定的图形堆积NiFe等。

接着，如图3(b)所示，形成重放磁头20A的检测元件23。具体地说，在堆积AlOx绝缘层32B并通过CMP进行平坦化以后，仅在图中右侧的重放磁头的AlOx绝缘层32B上形成由GMR元件或TMR元件等组成的检测元件23。

然后，如图3(c)所示，嵌入绝缘层。具体地说，使AlOx等的绝缘层32C成膜，并通过CMP进行平坦化。

最后，如图3(e)所示，将整个基板浸入酸和碱中，溶解由Cu等组成的剥离层42，使基板41和磁头10A、20A分离。

主磁极尖端部11、辅助磁极12、薄膜回程偏转线圈13等若使用通过叠层为反铁磁性体而进行磁畴控制的磁性膜，则可得到抑制了噪声的磁头。并且，若分散反铁磁性体的单向各向异性，即可成为各向同性膜，效率也将提高。

在以上说明的本发明的制造方法中，从记录磁头10A的辅助磁极12、薄膜记录线圈14、薄膜回程偏转线圈13的媒体对向面开始的凹槽量都由DLC润滑膜30的膜厚(0.1μm)正确地控制。重放用磁头20A的薄膜磁偏转线圈22、24、GMR/TMR元件23的凹槽量也分别由在基板41上的叠层薄膜的厚度精密而且容易地规定。

图1A所示磁头10A、20A的磁极顶端10T、磁轭顶端20T的尖端面与DLC润滑膜30的下面为同一水平面。然而，本发明不限于此，例如磁极顶端10T、磁轭顶端20T的尖端面也可以被覆盖在润滑膜30以内。

图4是表示磁极顶端10T被覆盖状态的要部扩大断面图。磁极顶端10T的尖端面由润滑膜30a覆盖。这种结构保护了磁极顶端10T的尖端面，可以防止与媒体接触等的磨损。

为了嵌入磁极顶端10T，在图2(b)的上述工序中，当在DLC润滑膜30上形成开口30H时，不是到剥离层42的贯通穴，而是可以开口至润滑膜30的中途。

如图3(d)所示，与基板41分离以后，可以在媒体对向面上堆积新的所定膜厚的DLC润滑膜30a，用以覆盖磁极顶端10T、磁轭顶端20T。这时，图4的薄膜层30a由DLC润滑膜构成，而薄膜30b不一定由DLC润滑膜构成。也就是说，薄膜30b的材料可考虑与其他构件的协调性和形成工艺的容易性，予以适当选择。

下面说明本发明的变形例。

首先，在本发明中，通过设定决定构成磁头的各薄膜磁单元的凹槽量的DLC润滑膜30的膜厚的分布，即可改变各单元的凹槽量。

图5是概念地表示本发明的第1变形例的断面图。图中与图1A至图4的相同部分用相同符号，详细说明省略。

图5(a)所示磁头10B的薄膜记录线圈14的凹槽量设定得比辅助磁极12和薄膜回程偏线圈13更小。也就是说，薄膜记录线圈14被配置成更接近于媒体200，可以在磁极顶端10T的尖端产生更大的记录磁场。

同时，对DLC润滑膜30进行阶段状叠层，可对各单元部的凹槽量予以补偿(off-set)，则能正确改变凹槽量。

用5(b)是表示使用多个润滑膜予以补偿的磁头的一个例子的要部扩大断面图。

图中的磁头10C设置了4层薄膜30a～30d。磁极顶端10T贯通薄膜30b～30d而被设置。薄膜记录线圈14贯通薄膜30c～30d而被设置，薄膜回程偏转线圈部13贯通薄膜30d而被设置，辅助磁极部12设置在薄膜30d上。最下层的薄膜30a作为覆盖全部单元的保护膜。

也就是说，对于磁头10C的各薄膜磁单元，根据薄膜30a～30d的叠层膜厚都给与了不同的补偿，因此媒体对向面18的凹槽量各自都是不同的。

这样，当叠层多个薄膜时，根据各个薄膜的膜厚，正确改变磁头各单元的凹槽量。

作为可简单形成图5(b)所示构造的一个方法，可以由蚀刻特性不同的材料构成多个薄膜30a～30d。例如，最下层的薄膜30a可由DLC润滑膜构成。而使在其上叠层的3层薄膜30b～30d的薄膜材料也有所不同。

假定用图2至图3的方法制造时，首先，叠层薄膜30b～30d，设置贯通该3层的开口，形成主磁极尖端部11。再使用对薄膜30b的蚀刻速度小而对薄膜30c、30d的蚀刻速度大的蚀刻方法，设置贯通薄膜30c、30d的开口，形成薄膜记录线圈14。在适当设定薄膜30b～30d的材料和蚀刻的气体种类及条件时，这种有选择的蚀刻是可能的。

使用对薄膜30c的蚀刻速度小而对薄膜30d的蚀刻速度大的蚀刻方法，设置贯通薄膜30d的开口，形成薄膜回程偏转线圈部13。

如以上说明，若适当设定薄膜材料和蚀刻方法，则蚀刻选择比变大，即可容易形成图5(b)所示的薄膜叠层构造。

图6(A)是概念地表示本发明第2变形例的断面图。图中与上述图1到图5相同的部分使用相同符号，详细说明省略。该图中表示的重放用磁头20B在磁轭顶端20T的两侧具有一对重放屏蔽26、26。该重放屏蔽26、26由软磁材料形成，通过限制从媒体流动到磁轭顶端20T的磁力，具有提高空间分辨力的作用。该重放屏蔽26、26由于在润滑膜30的对向面侧形成，因此可以极精密且容易地控制与磁轭顶端20T的位置关系。按照本变形例，可以在所定位置配置重放屏蔽，不会不必要地减少信号磁场，而可以有效地隔断构成噪声成分的周围磁场。

图6B是表示本发明第3变形例的断面图。图中与图1A到图6A相同的部分使用相同的符号，详细说明省略。

在该图的重放用磁头20C中，磁偏转线圈22、24通过磁间隙G对向设置。来自该磁间隙G的正下方的记录磁头的信号磁通量，在由磁偏转线圈22、检测元件23、磁偏转线圈24组成的磁回路中流动，由检测元件23检测。

图6C是概念地表示本发明第4变形例的断面图。图中与图1A到图6B相同的部分使用同样符号，详细说明省略。

在该图中表示的重放用磁头20D中，磁偏转线圈22、24通过磁间隙G对向设置。来自该磁间隙G的正下方的记录磁头的信号磁通量，在由磁偏转线圈22、检测元件23、磁偏转线圈24组成的磁回路中流动，由检测元件23检测。

在本变型例中，相对于检测元件23，一对簧片50、50上下连接。也就是说，读出电流在相对于检测元件23的垂直方向流动。这样，可以使读出电流仅集中在检测元件23灵敏度较高的部分，能够进一步改善检测灵敏度。

如上所述的本发明的磁头可以组成记录重放一体型磁头，装置在磁记录重放装置中。

图7是表示这种磁记录重放装置概略构成的要部斜视图。本发明的磁记录重放装置150是采用旋转调节器形式的装置。图中，垂直记录用磁盘200安装在轴152上，通过响应图中未示出的驱动装置控制部的控制信号的图中未示出的马达旋转。进行在磁盘200上存储的信息的记录重放的磁头滑触头153安装在薄膜状悬浮体154的尖端。磁头滑触头153可在其尖端附近装载上述任一个实施例的磁头。

当磁盘200旋转时，磁头滑触头153的媒体对向面(ABS)对磁盘200的表面保持所定的浮上量。

悬浮体154与具有保持图中未示出的驱动线圈的线圈架部等的调节器支架155的一端连接。调节器支架155的另一端设置作为线性马达一种的音圈马达156。音圈马达156由在调节器支架155的线圈架部上卷绕的图中未示出的驱动线圈以及夹住该线圈地对向配置的永久磁铁和对向偏转线圈组成的磁回路构成。

调节器支架155由在固定轴157的上下2处设置的未图示的滚珠轴承支持，可通过音圈马达156自由地旋转滑动。

图8是从磁盘侧注视从调节器支架155前端的磁头部件的扩大斜视图。磁头部件160具有保持驱动线圈的线圈架部等的调节器支架155，在调节器支架155的前端连接悬浮体154。

在悬浮体154的前端安装了具有上述实施例的记录用或重放用磁头的磁头滑触头153。悬浮体154具有信号写入和读取用引线164，该引线164和在磁头滑触头153中组装的磁头各电极进行电连接。图中165是磁头部件160的电极衬垫。

在磁头滑触头153的媒体对向面(ABS)和磁盘200的表面之间，设定所定的浮上量。

图9(a)是表示浮上量为所定正值时的磁头滑触头153和磁盘200之间关系的概念图。如该图所示，通常很多磁记录重放装置中，装载磁头10的滑触头153是在离磁盘200表面所定距离的浮上状态下动作。本发明中，这种「浮上移动型」磁记录重放装置与已有的装置比较能以高灵敏度进行低噪声的记录·读取。也就是说，采用上述各实施例的磁头，能够以最合适的条件维持主磁极尖端部与辅助磁极和薄膜磁偏转线圈等之间的位置关系，以高灵敏度和低噪声在磁盘200上记录信号，而且可对信号磁通量进行重放。实现高输出和高灵敏度，能够抑制热干扰并具有较高的记录密度。

另一方面，当进一步提高记录密度时，必须使浮上量降低，使接近磁盘200的位置下滑，读取信息。例如，为了得到平均1平方英寸30G(千兆)位的记录密度，由浮上引起的无信号损耗过大，也不能忽视因极低浮上导致的磁头10与磁盘200的碰撞问题。

为此，反而要考虑使磁头10和磁盘200积极接触移动的方式。

图9(b)是表示「接触移动型」的磁头滑触头153和磁盘200关系的概念图。本发明的磁头具有DLC润滑膜，而且记录线圈和磁阻效应元件以所定高度与磁盘隔离。在如图9(b)所示的「接触移动型」磁记录重放装置中，可以最合适地维持主磁极尖端部与辅助磁极和薄膜磁偏转转线圈等之间的位置关系，与以前比较能够更稳定地进行高密度的记录重放。

在本发明中，也可以简单地制成这种低浮上量的滑触头。

图10是从媒体对向面看滑触头153的概念斜视图。磁头10设置在相对于滑触头153的媒体移动方向的拖尾侧T(后侧)，在前面侧L(前侧)设置空气图形153A。该空气图形153A具有从流体力学角度来看以最合适的方式控制随媒体的移动产生的媒体附近空气的流动的作用，特定形状和深度是必要的。

在本发明中，在磁头制造的同时，可以形成该空气图形153A。也就是说，在图2所示的一系列工序以前，在基板41的表面可以形成空气图形153A的反转图形。

图11是表示形成这样的反转图形的基板41的表面构造的斜视图。在该图的例子中，在基板41的表面形成4个与滑触头对应的领域153S。在各个滑触头形成领域153S上，形成与磁头形成领域对应的凹部10S和与空气图形的反转图形对应的凹部153i。

这样，使基板41形成图形，此后，实施图2至图3的一系列工序，基板41的凹部被复制在滑触头的媒体对向面。在图3(c)所示的嵌入后，沿切断线63切断基板41，如图3(d)所示分离基板41，即可不经过麻烦的机械加工工序和加工工艺，仅以薄片工序对低浮上量的滑触头153的浮上面的空气图形153A进行加工。其结果可以实现1/3以上的大幅度低成本化。

以上参照具体实例说明了本发明的实施例。然而，本发明并不限定于这些具体例子。例如，构成磁头的各单元的材料和形状等，从业人员采用所能选择范围的一切时，都有同样的效果。

另外，磁记录重放装置也可以仅用于记录或重放，媒体也不限定于硬盘，可以使用其他如软盘和磁卡等所有磁记录媒体。还可以是从装置中能取出磁记录媒体的所谓「可拆卸」形式的装置。

Claims (16)

1.一种垂直磁记录用磁头，其特征是具备：

相对于媒体对向面平行设置的薄膜；

朝向上述媒体对向面延伸出的主磁极；

与上述主磁极磁耦合的薄膜回程偏转线圈；以及

与由上述主磁极和上述薄膜回程偏转线圈所形成的磁路交叉设置的薄膜记录线圈，

上述主磁极的膜主面、上述薄膜回程偏转线圈的膜主面和上述薄膜记录线圈的膜主面都相对于上述媒体对向面平行地形成，

上述薄膜回程偏转线圈和上述薄膜记录线圈至少其中之一，距上述媒体对向面按上述薄膜的膜厚所规定的量来设置凹槽。

2.权利要求1记载的磁头，其特征是：上述主磁极、上述薄膜回程偏转线圈、上述薄膜记录线圈由具有与上述薄膜的上述主面平行的主面的薄膜分别形成。

3.一种偏转线圈型磁阻效应式磁头，具备：

相对于媒体对向面平行设置的薄膜；

朝向上述媒体对向面延伸出的主磁极；

薄膜磁偏转线圈；

与上述主磁极和上述薄膜磁偏转线圈磁耦合的磁阻效应元件；

通过上述主磁极和上述薄膜磁偏转线圈将媒体磁通量导入上述磁阻效应元件，并通过上述磁阻效应元件的阻抗变化来检测出记录在媒体上的磁化信息，

其特征是：

上述主磁极的膜主面和上述薄膜磁偏转线圈的膜主面都相对于上述媒体对向面平行地形成，且上述薄膜磁偏转线圈或上述磁阻效应元件至少其中之一，距上述媒体对向面按上述薄膜的膜厚所规定的量来设置凹槽。

4.权利要求1-3中任一项记载的磁头，其特征是：还具有覆盖在上述薄膜的上述主面侧叠层的上述磁极顶端的尖端的润滑膜。

5.一种磁头，重放垂直磁记录媒体中记录的磁化信息，其特征是：

具备：具有与上述垂直磁记录媒体对向的主面和相对于该主面的位于内侧的里面，并设置了从上述主面到上述里面开口的薄膜、以及

具有在上述开口内延伸出的、按上述薄膜的膜厚所规定的量设置了凹槽的磁轭顶端的第1磁偏转线圈。

6.权利要求5记载的磁头，其特征是：上述第1磁偏转线圈具有距在上述薄膜的上述里面上的上述磁轭顶端的尖端仅按上述薄膜的膜厚规定的量设置凹槽的磁轭。

7.权利要求6记载的磁头，其特征是：上述磁轭顶端具有与上述薄膜的上述里面为同一水平面的尖端面。

8.权利要求7记载的磁头，其特征是：

还具有：

在上述薄膜的上述里面侧设置并与上述第1磁偏转线圈进行磁耦合的第2磁偏转线圈；以及

在上述薄膜的上述里面侧设置并与上述第1和第2磁偏转线圈进行磁耦合的磁检测元件，

上述第2磁偏转线圈和上述磁检测元件至少其中之一与上述薄膜的上述里面接触。

9.权利要求7记载的磁头，其特征是：

还具有：

在上述薄膜的上述里面侧设置并与上述第1磁偏转线圈进行磁耦合的第2磁偏转线圈；以及

在上述薄膜的上述里面侧设置并与上述第1和第2磁偏转线圈进行磁耦合的磁检测元件，

上述第2磁偏转线圈和上述磁检测元件至少其中之一距上述磁轭顶端的尖端仅按上述薄膜的膜厚规定的量设置凹槽。

10.权利要求9记载的磁头，其特征是：上述第1和第2磁偏转线圈与上述磁检测元件由具有与上述薄膜的上述主面平行的主面的薄膜分别形成。

11.权利要求7记载的磁头，其特征是：具有覆盖在上述薄膜的上述主面侧叠层的上述磁轭顶端的尖端的润滑膜。

12.一种垂直磁记录装置，其特征是：具有权利要求5记载的磁头，对在垂直磁记录媒体上记录的信息进行重放。

13.一种磁头的制造方法，上述磁头在垂直磁记录媒体上记录磁化信息或者对已记录的磁化信息进行重放，其特征是上述制造方法具有：

在基板上形成剥离层的工序；

在上述剥离层上形成薄膜的工序；

在上述薄膜上形成开口的工序；

在上述薄膜上形成磁性层，以充填上述开口的工序；

在上述薄膜上形成应与上述磁性层进行磁耦合的薄膜磁单元的工序；

通过对上述剥离层进行蚀刻，分离上述基板，形成与上述薄膜的主面平行的媒体对向面的工序。

14.权利要求13记载的磁头的制造方法，其特征是：

上述磁性层是在垂直磁记录媒体上记录磁化信息的主磁极；

上述薄膜磁单元包含回程偏转线圈和记录线圈。

15.权利要求13记载的磁头的制造方法，其特征是：

上述磁性层是对垂直磁记录媒体上记录的磁化信息进行重放的第1磁偏转线圈；

上述薄膜磁单元包含第2磁偏转线圈和磁检测元件。

16.权利要求13记载的磁头的制造方法，其特征是：在形成上述媒体对向面的工序以后，还有在上述媒体对向面上叠层润滑层的工序。

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