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JP2010079970A - Magnetic recording head - Google Patents

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JP2010079970A
JP2010079970A JP2008245710A JP2008245710A JP2010079970A JP 2010079970 A JP2010079970 A JP 2010079970A JP 2008245710 A JP2008245710 A JP 2008245710A JP 2008245710 A JP2008245710 A JP 2008245710A JP 2010079970 A JP2010079970 A JP 2010079970A
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magnetic
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medium facing
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JP2008245710A
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Japanese (ja)
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Keiichi Nagasaka
恵一 長坂
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

【課題】シールドで漏洩磁界を十分に吸収することができる磁気記録ヘッドおよび記憶装置を提供する。
【解決手段】磁気記録ヘッド４４では、情報の書き込みにあたって角錐台形状の先端片４５ａから記録磁界が漏れ出る。このとき、先端片４５ａからシールド４６に向かって漏洩磁界が漏れ出る。漏れ出た漏洩磁界はシールド４６の磁性層５６に導かれる。シールド４６は、媒体対向面２９に直交する方向に積層される磁性層５６および非磁性層５７の積層体から形成されることから、磁性層５６では媒体対向面２９に平行な面内方向に磁化の向きが確立される。その結果、媒体対向面２９から漏洩磁界すなわちイレーズ磁界の生成は回避される。例えばサイドイレーズは回避される。同時に、先端片４５ａの先端から漏れ出る記録磁界では急峻な勾配が確立される。記録磁界の分解能は向上する。こうした磁気記録ヘッド４４は記録密度の向上に大いに貢献することができる。
【選択図】図８A magnetic recording head and a storage device capable of sufficiently absorbing a leakage magnetic field with a shield are provided.
In a magnetic recording head 44, a recording magnetic field leaks from a truncated cone-shaped tip piece 45a when writing information. At this time, a leakage magnetic field leaks from the tip piece 45 a toward the shield 46. The leaked leakage magnetic field is guided to the magnetic layer 56 of the shield 46. Since the shield 46 is formed of a laminated body of the magnetic layer 56 and the nonmagnetic layer 57 laminated in a direction orthogonal to the medium facing surface 29, the magnetic layer 56 is magnetized in the in-plane direction parallel to the medium facing surface 29. Is established. As a result, generation of a leakage magnetic field, that is, an erase magnetic field from the medium facing surface 29 is avoided. For example, side erase is avoided. At the same time, a steep gradient is established in the recording magnetic field leaking from the tip of the tip piece 45a. The resolution of the recording magnetic field is improved. Such a magnetic recording head 44 can greatly contribute to the improvement of the recording density.
[Selection] Figure 8

Description

本発明は、例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった記憶装置で磁気情報の書き込みに用いられる磁気記録ヘッドに関する。   The present invention relates to a magnetic recording head used for writing magnetic information in a storage device such as a hard disk drive (HDD).

単磁極ヘッドは主磁極を備える。主磁極は角錐台形状の先端片を区画する。先端片の先端面は媒体対向面に臨む。先端片は、媒体対向面に沿って延びる１対のサイドシールドに挟み込まれる。サイドシールドは、先端片から漏れ出る余計な漏洩磁界を吸収する。その結果、記録磁界は先端片の先端から集中的に漏れ出る。こうした単磁極ヘッドは記録密度の向上に貢献する。
特開２００７−３２８８９８号公報 The single pole head has a main pole. The main pole defines a truncated cone-shaped tip piece. The tip surface of the tip piece faces the medium facing surface. The tip piece is sandwiched between a pair of side shields extending along the medium facing surface. The side shield absorbs an extra leakage magnetic field leaking from the tip piece. As a result, the recording magnetic field leaks intensively from the tip of the tip piece. Such a single pole head contributes to an improvement in recording density.
JP 2007-328898 A

記録磁界の強度の向上にあたって、媒体対向面に直交する垂直方向に規定されるサイドシールドの膜厚の増大が望まれる。しかしながら、膜厚の増大はサイドシールドの磁気異方性の低下を引き起こす。磁気異方性の低下に基づきサイドシールドでは前述の垂直方向に磁化が向いてしまう。その結果、先端片からサイドシールドに吸収される漏洩磁界は媒体対向面から再び漏れ出てしまう。例えばサイドイレーズ等が引き起こされる。   In order to improve the strength of the recording magnetic field, it is desired to increase the thickness of the side shield defined in the vertical direction perpendicular to the medium facing surface. However, an increase in film thickness causes a decrease in the magnetic anisotropy of the side shield. Due to the decrease in magnetic anisotropy, the side shield is magnetized in the perpendicular direction. As a result, the leakage magnetic field absorbed by the side shield from the tip piece leaks again from the medium facing surface. For example, side erasure is caused.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、シールドで漏洩磁界を十分に吸収することができる磁気記録ヘッドおよび記憶装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a magnetic recording head and a storage device that can sufficiently absorb a leakage magnetic field with a shield.

上記目的を達成するために、磁気記録ヘッドは、記憶媒体に向き合わせられる媒体対向面に臨む先端に向かうにつれて先細る角錐台形状の先端片を区画する主磁極と、前記媒体対向面に沿って延びつつ前記先端片に向き合わせられ、前記媒体対向面に直交する方向に積層される磁性層および非磁性層の積層体から形成されるシールドとを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a magnetic recording head includes a main magnetic pole that defines a truncated pyramid-shaped tip piece that tapers toward a tip facing a medium facing surface facing a storage medium, and along the medium facing surface. And a shield formed of a laminate of a magnetic layer and a nonmagnetic layer that are faced to the tip piece while extending and are laminated in a direction orthogonal to the medium facing surface.

こうした磁気記録ヘッドでは、情報の書き込みにあたって角錐台形状の先端片から記録磁界が漏れ出る。このとき、先端片からシールドに向かって漏洩磁界が漏れ出る。漏れ出た漏洩磁界はシールドの磁性層に導かれる。シールドは、媒体対向面に直交する方向に積層される磁性層および非磁性層の積層体から形成されることから、磁性層では面内方向に磁化の向きが確立される。その結果、媒体対向面から漏洩磁界すなわちイレーズ磁界の生成は回避される。例えばサイドイレーズ等は回避される。同時に、先端片の先端から漏れ出る記録磁界では急峻な勾配が確立される。こうした磁気記録ヘッドは記録密度の向上に大いに貢献することができる。   In such a magnetic recording head, the recording magnetic field leaks from the truncated cone-shaped tip piece when writing information. At this time, a leakage magnetic field leaks from the tip piece toward the shield. The leaked magnetic field is guided to the magnetic layer of the shield. Since the shield is formed of a laminated body of a magnetic layer and a nonmagnetic layer laminated in a direction orthogonal to the medium facing surface, the magnetization direction is established in the in-plane direction in the magnetic layer. As a result, generation of a leakage magnetic field, that is, an erase magnetic field from the medium facing surface is avoided. For example, side erasure is avoided. At the same time, a steep gradient is established in the recording magnetic field leaking from the tip of the tip piece. Such a magnetic recording head can greatly contribute to the improvement of the recording density.

以上のように、磁気記録ヘッドおよび記憶装置はシールドで漏洩磁界を十分に吸収することができる。   As described above, the magnetic recording head and the storage device can sufficiently absorb the leakage magnetic field with the shield.

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は本発明に係る記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）から構成される。ベース１３は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。ベース１３は例えばＡｌ（アルミニウム）といった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース１３との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき１枚の板材から成形されればよい。   FIG. 1 schematically shows an internal structure of a hard disk drive (HDD) 11 as a specific example of a storage device according to the present invention. The HDD 11 includes a housing, that is, a housing 12. The housing 12 includes a box-shaped base 13 and a cover (not shown). The base 13 defines, for example, a flat rectangular parallelepiped internal space, that is, an accommodation space. The base 13 may be formed from a metal material such as Al (aluminum) based on casting. The cover is coupled to the opening of the base 13. The accommodation space is sealed between the cover and the base 13. The cover may be formed from a single plate material based on press working, for example.

収容空間には、記憶媒体としての１枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモータ１５の駆動軸に装着される。スピンドルモータ１５は例えば３６００ｒｐｍや４２００ｒｐｍ、５４００ｒｐｍ、７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１４を回転させることができる。ここでは、例えば磁気ディスク１４は垂直磁気記録ディスクに構成される。すなわち、磁気ディスク１４上の記録磁性膜では磁化容易軸は磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に設定される。   In the accommodation space, one or more magnetic disks 14 as storage media are accommodated. The magnetic disk 14 is mounted on the drive shaft of the spindle motor 15. The spindle motor 15 can rotate the magnetic disk 14 at a high speed such as 3600 rpm, 4200 rpm, 5400 rpm, 7200 rpm, 10000 rpm, and 15000 rpm. Here, for example, the magnetic disk 14 is configured as a perpendicular magnetic recording disk. That is, in the recording magnetic film on the magnetic disk 14, the easy axis of magnetization is set in the vertical direction perpendicular to the surface of the magnetic disk 14.

収容空間にはキャリッジ１６がさらに収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、垂直方向に延びる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば押し出し成型に基づきＡｌ（アルミニウム）から成型されればよい。   A carriage 16 is further accommodated in the accommodation space. The carriage 16 includes a carriage block 17. The carriage block 17 is rotatably connected to a support shaft 18 extending in the vertical direction. A plurality of carriage arms 19 extending in the horizontal direction from the support shaft 18 are defined in the carriage block 17. The carriage block 17 may be molded from Al (aluminum) based on extrusion molding, for example.

個々のキャリッジアーム１９の先端にはヘッドサスペンション２１が取り付けられる。ヘッドサスペンション２１はキャリッジアーム１９の先端から前方に延びる。ヘッドサスペンション２１にはフレキシャが貼り付けられる。ヘッドサスペンション２１の先端でフレキシャにはジンバルが区画される。ジンバルに磁気ヘッドスライダすなわち浮上ヘッドスライダ２２が搭載される。ジンバルの働きで浮上ヘッドスライダ２２はヘッドサスペンション２１に対して姿勢を変化させることができる。浮上ヘッドスライダ２２には磁気ヘッドすなわち電磁変換素子が搭載される。   A head suspension 21 is attached to the tip of each carriage arm 19. The head suspension 21 extends forward from the tip of the carriage arm 19. A flexure is attached to the head suspension 21. A gimbal is defined in the flexure at the tip of the head suspension 21. A magnetic head slider, that is, a flying head slider 22 is mounted on the gimbal. The posture of the flying head slider 22 can be changed with respect to the head suspension 21 by the action of the gimbal. A magnetic head, that is, an electromagnetic transducer is mounted on the flying head slider 22.

磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション２１の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２２は浮上し続けることができる。   When an air flow is generated on the surface of the magnetic disk 14 based on the rotation of the magnetic disk 14, positive pressure, that is, buoyancy and negative pressure act on the flying head slider 22 by the action of the air flow. Since the buoyancy and negative pressure balance with the pressing force of the head suspension 21, the flying head slider 22 can continue to fly with relatively high rigidity during the rotation of the magnetic disk.

キャリッジブロック１７には例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３といった動力源が接続される。このボイスコイルモータ２３の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム１９およびヘッドサスペンション２１の揺動は実現される。浮上ヘッドスライダ２２の浮上中にキャリッジアーム１９が支軸１８回りで揺動すると、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうして浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は目標の記録トラック上に位置決めされる。   For example, a power source such as a voice coil motor (VCM) 23 is connected to the carriage block 17. The carriage coil 17 can rotate around the support shaft 18 by the action of the voice coil motor 23. Based on the rotation of the carriage block 17, the swing of the carriage arm 19 and the head suspension 21 is realized. When the carriage arm 19 swings around the spindle 18 while the flying head slider 22 is flying, the flying head slider 22 can move along the radial line of the magnetic disk 14. As a result, the electromagnetic transducer on the flying head slider 22 can cross the data zone between the innermost recording track and the outermost recording track. Thus, the electromagnetic transducer on the flying head slider 22 is positioned on the target recording track.

図２は一具体例に係る浮上ヘッドスライダ２２を示す。この浮上ヘッドスライダ２２は、例えば平たい直方体に形成される基材すなわちスライダ本体２５を備える。スライダ本体２５の空気流出側端面には基板２６および絶縁性の非磁性膜すなわち素子内蔵膜２７が一体化される。素子内蔵膜２７は基板２６に接合される。この素子内蔵膜２７に電磁変換素子２８が組み込まれる。電磁変換素子２８の詳細は後述される。   FIG. 2 shows a flying head slider 22 according to one specific example. The flying head slider 22 includes a base material, that is, a slider body 25 formed in a flat rectangular parallelepiped, for example. A substrate 26 and an insulating nonmagnetic film, that is, an element built-in film 27 are integrated with the end face on the air outflow side of the slider body 25. The element built-in film 27 is bonded to the substrate 26. An electromagnetic conversion element 28 is incorporated in the element built-in film 27. Details of the electromagnetic transducer 28 will be described later.

スライダ本体２５および基板２６は例えばＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ（アルチック）といった硬質の非磁性材料から形成される。素子内蔵膜２７は例えばＡｌ２Ｏ３（アルミナ）といった比較的に軟質の絶縁非磁性材料から形成される。スライダ本体２５は媒体対向面２９で磁気ディスク１４に向き合う。媒体対向面２９には平坦なベース面３１すなわち基準面が規定される。磁気ディスク１４が回転すると、スライダ本体２５の前端から後端に向かって媒体対向面２９には気流３２が作用する。 The slider body 25 and the substrate 26 are made of a hard nonmagnetic material such as Al 2 O 3 —TiC (Altic). The element built-in film 27 is made of a relatively soft insulating nonmagnetic material such as Al 2 O 3 (alumina). The slider body 25 faces the magnetic disk 14 at the medium facing surface 29. A flat base surface 31, that is, a reference surface is defined on the medium facing surface 29. When the magnetic disk 14 rotates, an air flow 32 acts on the medium facing surface 29 from the front end to the rear end of the slider body 25.

媒体対向面２９には、前述の気流３２の上流側すなわち空気流入側でベース面３１から立ち上がる１筋のフロントレール３３が形成される。フロントレール３３はベース面３１の空気流入端に沿ってスライダ幅方向に延びる。同様に、媒体対向面２９には、気流３２の下流側すなわち空気流出側でベース面３１から立ち上がるリアセンターレール３４が形成される。リアセンターレール３４はスライダ幅方向の中央位置に配置される。リアセンターレール３４は素子内蔵膜２７に至る。媒体対向面２９には左右１対のリアサイドレール３５、３５がさらに形成される。リアサイドレール３５は空気流出側でスライダ本体２５の側端に沿ってベース面３１から立ち上がる。リアサイドレール３５、３５同士の間にリアセンターレール３４は配置される。   The medium facing surface 29 is formed with a single front rail 33 that rises from the base surface 31 on the upstream side of the airflow 32, that is, on the air inflow side. The front rail 33 extends in the slider width direction along the air inflow end of the base surface 31. Similarly, a rear center rail 34 that rises from the base surface 31 on the downstream side of the air flow 32, that is, on the air outflow side, is formed on the medium facing surface 29. The rear center rail 34 is disposed at the center position in the slider width direction. The rear center rail 34 reaches the element built-in film 27. A pair of left and right rear side rails 35, 35 are further formed on the medium facing surface 29. The rear side rail 35 rises from the base surface 31 along the side end of the slider body 25 on the air outflow side. The rear center rail 34 is disposed between the rear side rails 35, 35.

フロントレール３３、リアセンターレール３４およびリアサイドレール３５、３５の頂上面にはいわゆる空気軸受け面（ＡＢＳ）３６、３７、３８、３８が規定される。空気軸受け面３６、３７、３８の空気流入端は段差でフロントレール３３、リアセンターレール３４およびリアサイドレール３５の頂上面にそれぞれ接続される。気流３２が媒体対向面２９に受け止められると、段差の働きで空気軸受け面３６、３７、３８には比較的に大きな正圧すなわち浮力が生成される。しかも、フロントレール３３の後方すなわち背後には大きな負圧が生成される。これら浮力および負圧のバランスに基づき浮上ヘッドスライダ２２の浮上姿勢は確立される。なお、浮上ヘッドスライダ２２の形態はこういった形態に限られるものではない。   So-called air bearing surfaces (ABS) 36, 37, 38, 38 are defined on the top surfaces of the front rail 33, the rear center rail 34 and the rear side rails 35, 35. The air inflow ends of the air bearing surfaces 36, 37 and 38 are connected to the top surfaces of the front rail 33, the rear center rail 34 and the rear side rail 35 by steps. When the air flow 32 is received by the medium facing surface 29, a relatively large positive pressure, that is, buoyancy, is generated on the air bearing surfaces 36, 37, and 38 by the action of the step. In addition, a large negative pressure is generated behind the front rail 33, that is, behind the front rail 33. The flying posture of the flying head slider 22 is established based on the balance between these buoyancy and negative pressure. The form of the flying head slider 22 is not limited to this form.

空気軸受け面３６の空気流出側でリアセンターレール３４には電磁変換素子２８が埋め込まれる。電磁変換素子２８は例えば読み出し素子と磁気記録ヘッドすなわち書き込み素子とを備える。読み出し素子にはトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられる。ＴＭＲ素子では磁気ディスク１４から作用する磁界の向きに応じてトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。こういった抵抗変化に基づき磁気ディスク１４から情報は読み出される。書き込み素子にはいわゆる単磁極ヘッドといった磁気記録ヘッドが用いられる。単磁極ヘッドは薄膜コイルパターンの働きで記録磁界を生成する。この記録磁界の働きで磁気ディスク１４に情報は書き込まれる。電磁変換素子２８は素子内蔵膜２７の表面に読み出し素子の読み出しギャップや書き込み素子の書き込みギャップを臨ませる。なお、読み出し素子には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子が用いられてもよい。   An electromagnetic conversion element 28 is embedded in the rear center rail 34 on the air outflow side of the air bearing surface 36. The electromagnetic transducer 28 includes, for example, a reading element and a magnetic recording head, that is, a writing element. A tunnel junction magnetoresistive effect (TMR) element is used as the read element. In the TMR element, the resistance change of the tunnel junction film is caused according to the direction of the magnetic field acting from the magnetic disk 14. Information is read from the magnetic disk 14 based on such resistance change. A magnetic recording head such as a so-called single pole head is used as the writing element. The single pole head generates a recording magnetic field by the action of a thin film coil pattern. Information is written to the magnetic disk 14 by the action of the recording magnetic field. The electromagnetic conversion element 28 exposes the reading gap of the reading element and the writing gap of the writing element on the surface of the element built-in film 27. Note that a giant magnetoresistive (GMR) element may be used as the read element.

なお、空気軸受け面３７の空気流出側で素子内蔵膜２７の表面には硬質の保護膜が形成されてもよい。こういった硬質の保護膜は素子内蔵膜２７の表面で露出する読み出しギャップや書き込みギャップを覆う。保護膜には例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜が用いられればよい。   A hard protective film may be formed on the surface of the element built-in film 27 on the air outflow side of the air bearing surface 37. Such a hard protective film covers the read gap and the write gap exposed on the surface of the element built-in film 27. For example, a DLC (diamond-like carbon) film may be used as the protective film.

図３は電磁変換素子２８の構造を概略的に示す。読み出し素子４１はプレナー型に構成される。読み出し素子４１は、リアセンターレール３４の表面すなわち媒体対向面２９で露出するトンネル接合磁気抵抗効果膜４２を備える。トンネル接合磁気抵抗効果膜４２は、媒体対向面２９に規定される内縁および外縁で例えば矩形の輪郭を規定するシールド４３に囲まれる。シールド４３はトンネル接合磁気抵抗効果膜４２を途切れなく囲む。シールド４３は例えばＣｏＦｅ（コバルト鉄）やＦｅＮ（窒化鉄）、ＮｉＦｅ（ニッケル鉄）といった高透磁率材料から形成される。浮上ヘッドスライダ２２の前後方向に規定されるシールド４３同士の間隔は磁気ディスク１４上で記録トラックのダウントラック方向に磁気記録の分解能を決定する。   FIG. 3 schematically shows the structure of the electromagnetic transducer 28. The read element 41 is configured as a planar type. The read element 41 includes a tunnel junction magnetoresistive film 42 exposed on the surface of the rear center rail 34, that is, the medium facing surface 29. The tunnel junction magnetoresistive film 42 is surrounded by a shield 43 that defines, for example, a rectangular outline at the inner and outer edges defined on the medium facing surface 29. The shield 43 surrounds the tunnel junction magnetoresistive film 42 without interruption. The shield 43 is made of a high magnetic permeability material such as CoFe (cobalt iron), FeN (iron nitride), or NiFe (nickel iron). The spacing between the shields 43 defined in the front-rear direction of the flying head slider 22 determines the resolution of magnetic recording on the magnetic disk 14 in the down-track direction of the recording track.

書き込み素子４４すなわち単磁極ヘッドはプレナー型に構成される。書き込み素子４４は、媒体対向面２９で先端を露出する主磁極４５を備える。ここでは、主磁極４５の先端面は媒体対向面２９で矩形の輪郭を規定する。主磁極４５は、媒体対向面２９に沿って延びるシールド４６に囲まれる。シールド４６では、媒体対向面２９で規定される内縁および外縁の輪郭は例えば矩形に規定される。シールド４６は主磁極４５を途切れなく囲む。主磁極４５は例えばＣｏＦｅ（コバルト鉄）やＦｅＮ（窒化鉄）、ＮｉＦｅ（ニッケル鉄）といった磁性材料から形成される。主磁極４５およびシールド４６の詳細は後述される。   The writing element 44, that is, the single-pole head is configured as a planar type. The writing element 44 includes a main magnetic pole 45 whose tip is exposed at the medium facing surface 29. Here, the front end surface of the main magnetic pole 45 defines a rectangular outline at the medium facing surface 29. The main magnetic pole 45 is surrounded by a shield 46 that extends along the medium facing surface 29. In the shield 46, the outlines of the inner edge and the outer edge defined by the medium facing surface 29 are defined, for example, as a rectangle. The shield 46 surrounds the main magnetic pole 45 without interruption. The main magnetic pole 45 is made of a magnetic material such as CoFe (cobalt iron), FeN (iron nitride), or NiFe (nickel iron). Details of the main magnetic pole 45 and the shield 46 will be described later.

図４を併せて参照し、主磁極４５の後端にはリターンヨーク４７に接続される。ここでは、主磁極４５周りで１対の磁気コイルすなわち薄膜コイルパターン４８、４９が形成される。こうして主磁極４５およびリターンヨーク４７は薄膜コイルパターン４８、４９の中心位置を貫通する磁性コアを形成する。主磁極４５の先端から漏れ出る記録磁界はリターンヨーク４７に戻る。リターンヨーク４７は例えばＣｏＦｅ（コバルト鉄）やＦｅＮ（窒化鉄）、ＮｉＦｅ（ニッケル鉄）といった磁性材料から形成される。薄膜コイルパターン４８、４９は例えばＣｕ（銅）といった導電材料から形成される。   Referring also to FIG. 4, the rear end of the main magnetic pole 45 is connected to the return yoke 47. Here, a pair of magnetic coils, that is, thin film coil patterns 48 and 49 are formed around the main magnetic pole 45. Thus, the main magnetic pole 45 and the return yoke 47 form a magnetic core that penetrates the center position of the thin film coil patterns 48 and 49. The recording magnetic field leaking from the tip of the main magnetic pole 45 returns to the return yoke 47. The return yoke 47 is made of a magnetic material such as CoFe (cobalt iron), FeN (iron nitride), or NiFe (nickel iron). The thin film coil patterns 48 and 49 are made of a conductive material such as Cu (copper).

図５に示されるように、読み出し素子４１では、トンネル接合磁気抵抗効果膜４２は、媒体対向面２９で露出するフリー層５１と、フリー層５１上に積層される１対のトンネルバリア層５２と、トンネルバリア層５２上にそれぞれ積層される１対のピンド層５３とを備える。フリー層５１は強磁性層から形成される。フリー層５１は、磁気ディスク１４から作用する外部磁化の作用に応じて磁化方向の変化を許容する。トンネルバリア層５２は絶縁材料から形成される。ピンド層５３は強磁性層から形成される。ピンド層５３では所定の方向に磁化は固定される。ピンド層５３上にはそれぞれ電極層５４が積層される。図６を併せて参照し、電極層５４は例えば矩形の輪郭を規定する。   As shown in FIG. 5, in the read element 41, the tunnel junction magnetoresistive film 42 includes a free layer 51 exposed at the medium facing surface 29, and a pair of tunnel barrier layers 52 stacked on the free layer 51. And a pair of pinned layers 53 respectively stacked on the tunnel barrier layer 52. The free layer 51 is formed from a ferromagnetic layer. The free layer 51 allows a change in magnetization direction according to the action of external magnetization acting from the magnetic disk 14. The tunnel barrier layer 52 is formed from an insulating material. The pinned layer 53 is formed from a ferromagnetic layer. In the pinned layer 53, the magnetization is fixed in a predetermined direction. On the pinned layer 53, an electrode layer 54 is laminated. Referring also to FIG. 6, the electrode layer 54 defines, for example, a rectangular outline.

図７に示されるように、リターンヨーク４７はシールド４６よりも大きく広がる。リターンヨーク４７は例えば矩形の輪郭を規定する。図８に示されるように、主磁極４５は、媒体対向面２９に臨む先端に向かうにつれて先細る角錐台形状の先端片４５ａを区画する。先端片４５ａの先端には先端面が規定される。先端面の輪郭は例えば正方形に規定される。正方形の一辺の長さは例えば５０ｎｍに設定される。先端片４５ａの後端には角柱形状の主磁極本体４５ｂが接続される。先端片４５ａおよびシールド４６の間には非磁性のギャップ層５５が挟み込まれる。ギャップ層５５の膜厚は例えば５ｎｍに設定される。膜厚は、先端片４５ａの側面に直交する垂直方向に規定される。   As shown in FIG. 7, the return yoke 47 is larger than the shield 46. The return yoke 47 defines a rectangular outline, for example. As shown in FIG. 8, the main magnetic pole 45 defines a truncated pyramid-shaped tip piece 45 a that tapers toward the tip facing the medium facing surface 29. A tip surface is defined at the tip of the tip piece 45a. The outline of the tip surface is defined as a square, for example. The length of one side of the square is set to 50 nm, for example. A prismatic main magnetic pole body 45b is connected to the rear end of the tip piece 45a. A nonmagnetic gap layer 55 is sandwiched between the tip piece 45 a and the shield 46. The film thickness of the gap layer 55 is set to 5 nm, for example. The film thickness is defined in the vertical direction perpendicular to the side surface of the tip piece 45a.

シールド４６は、媒体対向面２９に直交する方向に積層される磁性層５６および非磁性層５７の積層体から形成される。ここでは、５層の磁性層５６および４層の非磁性層５７がそれぞれ交互に積層される。磁性層５６は例えばＮｉＦｅといった軟磁性材料から形成される。各磁性層５６の膜厚は５ｎｍ以下に設定される。非磁性層５７は例えばＴａ（タンタル）やＲｕ（ルテニウム）、Ｃｕ、ＳｉＯ２（酸化珪素）、Ａｌ２Ｏ３といった非磁性材料から形成される。各非磁性層５７の膜厚は０．５ｎｍ〜３．０ｎｍの範囲に設定される。 The shield 46 is formed from a laminate of a magnetic layer 56 and a nonmagnetic layer 57 that are laminated in a direction orthogonal to the medium facing surface 29. Here, five magnetic layers 56 and four nonmagnetic layers 57 are alternately laminated. The magnetic layer 56 is made of a soft magnetic material such as NiFe. The thickness of each magnetic layer 56 is set to 5 nm or less. The nonmagnetic layer 57 is made of a nonmagnetic material such as Ta (tantalum), Ru (ruthenium), Cu, SiO 2 (silicon oxide), or Al 2 O 3 . The film thickness of each nonmagnetic layer 57 is set in the range of 0.5 nm to 3.0 nm.

シールド４６では媒体対向面２９に沿って磁性層５６が広がる。媒体対向面２９から後方に最大距離で離れる磁性層５６は先端片４５ａの後端よりも前方に配置される。各磁性層５６の膜厚は均一に設定される。１の非磁性層５７を挟み込む１対の磁性層５６では交換結合に基づき媒体対向面２９に平行すなわち磁性層５６の面内方向に同一の向きで磁化が確立される。   In the shield 46, the magnetic layer 56 extends along the medium facing surface 29. The magnetic layer 56 that is separated from the medium facing surface 29 by a maximum distance rearward is disposed in front of the rear end of the tip piece 45a. The film thickness of each magnetic layer 56 is set uniformly. In a pair of magnetic layers 56 sandwiching one nonmagnetic layer 57, magnetization is established in the same direction parallel to the medium facing surface 29, that is, in the in-plane direction of the magnetic layer 56, based on exchange coupling.

以上のようなＨＤＤ１１では、情報の書き込みにあたって書き込み素子４４は薄膜コイルパターン４８、４９の働きで記録磁界を生成する。記録磁界は主磁極４５の先端片４５ａから磁気ディスク１４に向かって漏れ出る。このとき、先端片４５ａからシールド４６に向かって漏洩磁界が漏れ出る。漏れ出た漏洩磁界はシールド４６の磁性層５６に導かれる。磁性層５６では面内方向に磁化の向きが確立される。その結果、媒体対向面２９から磁気ディスク１４に向かって漏洩磁界すなわちイレーズ磁界の生成は回避される。例えばサイドイレーズ等は回避される。同時に、先端片４５ａの先端から漏れ出る記録磁界では急峻な勾配が確立される。ダウントラック方向に磁気記録の分解能は高められる。こうした書き込み素子４４は記録密度の向上に大いに貢献することができる。   In the HDD 11 as described above, the writing element 44 generates a recording magnetic field by the action of the thin film coil patterns 48 and 49 when writing information. The recording magnetic field leaks from the tip piece 45 a of the main magnetic pole 45 toward the magnetic disk 14. At this time, a leakage magnetic field leaks from the tip piece 45 a toward the shield 46. The leaked leakage magnetic field is guided to the magnetic layer 56 of the shield 46. In the magnetic layer 56, the direction of magnetization is established in the in-plane direction. As a result, generation of a leakage magnetic field, that is, an erase magnetic field from the medium facing surface 29 toward the magnetic disk 14 is avoided. For example, side erasure is avoided. At the same time, a steep gradient is established in the recording magnetic field leaking from the tip of the tip piece 45a. The resolution of magnetic recording is increased in the down track direction. Such a writing element 44 can greatly contribute to the improvement of the recording density.

しかも、シールド４６では媒体対向面２９に沿って磁性層５６が広がることから、この磁性層５６は、主磁極４５の先端片４５ａの先端付近から漏れ出る漏洩磁界を確実に吸収することができる。加えて、媒体対向面２９から最大距離で離れた磁性層５６は先端片４５ａの後端よりも前方に配置されることから、磁性層５６は先端片４５ａの後端から漏れ出る漏洩磁界を吸収することができる。なお、シールド４６では、媒体対向面２９に沿って広がる磁性層５６および媒体対向面２９から最大距離で離れた磁性層５６のいずれかまたは両方で他の磁性層５６より小さい膜厚が設定されてもよい。こうした磁性層５６で磁気異方性すなわち面内方向形状異方性は向上する。その結果、先端片４５ａの前端や後端から漏れ出る余分な漏洩磁界は十分に吸収されることができる。   In addition, since the magnetic layer 56 spreads along the medium facing surface 29 in the shield 46, the magnetic layer 56 can reliably absorb the leakage magnetic field leaking from the vicinity of the tip of the tip piece 45a of the main pole 45. In addition, since the magnetic layer 56 that is farthest away from the medium facing surface 29 is disposed in front of the rear end of the tip piece 45a, the magnetic layer 56 absorbs the leakage magnetic field that leaks from the rear end of the tip piece 45a. can do. In the shield 46, a thickness smaller than that of the other magnetic layer 56 is set in either or both of the magnetic layer 56 extending along the medium facing surface 29 and the magnetic layer 56 separated from the medium facing surface 29 by the maximum distance. Also good. Such magnetic layer 56 improves magnetic anisotropy, that is, in-plane shape anisotropy. As a result, the extra leakage magnetic field leaking from the front end and the rear end of the tip piece 45a can be sufficiently absorbed.

次に浮上ヘッドスライダ２２の製造方法を説明する。まず、素子内蔵膜２７が形成される。最初に読み出し素子４１が形成される。図９に示されるように、ウエハ基板６１の表面にフリー層５１の素材膜６２およびトンネルバリア層５２の素材膜６３が形成される。素材膜６２、６３はべた膜から形成される。素材膜６２の膜厚はフリー層５１の膜厚より大きく設定される。ウエハ基板６１には例えばＳｉ（珪素）基板が用いられる。素材膜６２、６３の形成にあたって例えば真空中でスパッタリングが実施される。素材膜６３の表面には所定のパターンでフォトレジスト６４が形成される。素材膜６３の表面でフォトレジスト６４の輪郭はフリー層５１の輪郭を象る。形成にあたって例えばフォトリソグラフィー技術が用いられる。   Next, a method for manufacturing the flying head slider 22 will be described. First, the element built-in film 27 is formed. First, the read element 41 is formed. As shown in FIG. 9, the material film 62 of the free layer 51 and the material film 63 of the tunnel barrier layer 52 are formed on the surface of the wafer substrate 61. The material films 62 and 63 are formed from a solid film. The film thickness of the material film 62 is set larger than the film thickness of the free layer 51. For example, a Si (silicon) substrate is used as the wafer substrate 61. For forming the material films 62 and 63, for example, sputtering is performed in a vacuum. A photoresist 64 is formed in a predetermined pattern on the surface of the material film 63. The contour of the photoresist 64 on the surface of the material film 63 is similar to the contour of the free layer 51. For the formation, for example, a photolithography technique is used.

その後、フォトレジスト６４をマスクに素材膜６２、６３にエッチングが実施される。エッチングには例えば物理的エッチングや反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が含まれる。その結果、図１０に示されるように、素材膜６２、６３は所定の輪郭に削り出される。素材膜６２に基づきフリー層５１が形成される。素材膜６２、６３の外側でウエハ基板６１の表面が露出する。その後、図１１に示されるように、ウエハ基板６１の表面には絶縁膜６５が形成される。形成にあたって例えば真空中でスパッタリングが実施される。絶縁膜６５の表面は素材膜６３の表面に揃えられる。図１２に示されるように、リフトオフ法に基づきフォトレジスト６４が除去される。   Thereafter, the material films 62 and 63 are etched using the photoresist 64 as a mask. Etching includes, for example, physical etching and reactive ion etching (RIE). As a result, as shown in FIG. 10, the material films 62 and 63 are cut out to a predetermined contour. A free layer 51 is formed based on the material film 62. The surface of the wafer substrate 61 is exposed outside the material films 62 and 63. Thereafter, as shown in FIG. 11, an insulating film 65 is formed on the surface of the wafer substrate 61. For the formation, for example, sputtering is performed in a vacuum. The surface of the insulating film 65 is aligned with the surface of the material film 63. As shown in FIG. 12, the photoresist 64 is removed based on the lift-off method.

その後、図１３に示されるように、絶縁膜６５の表面には所定のパターンでフォトレジスト６６が形成される。フォトレジスト６６で形成される空隙はシールド４３の輪郭を象る。フォトレジスト６６をマスクに絶縁膜６５にはエッチングが実施される。その結果、図１４に示されるように、空隙内でウエハ基板６１の表面が露出する。その後、図１５に示されるように、ウエハ基板６１の表面にはシールド４３の素材膜６７が形成される。続いて、図１６に示されるように、ウエハ基板６１の表面には絶縁膜６８が形成される。絶縁膜６８の表面は絶縁膜６５の表面に揃えられる。その後、リフトオフ法に基づきフォトレジスト６６が除去される。素材膜６７に基づきシールド４３が形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 13, a photoresist 66 is formed on the surface of the insulating film 65 in a predetermined pattern. The air gap formed by the photoresist 66 represents the outline of the shield 43. The insulating film 65 is etched using the photoresist 66 as a mask. As a result, as shown in FIG. 14, the surface of the wafer substrate 61 is exposed in the gap. Thereafter, as shown in FIG. 15, a material film 67 of the shield 43 is formed on the surface of the wafer substrate 61. Subsequently, as shown in FIG. 16, an insulating film 68 is formed on the surface of the wafer substrate 61. The surface of the insulating film 68 is aligned with the surface of the insulating film 65. Thereafter, the photoresist 66 is removed based on the lift-off method. The shield 43 is formed based on the material film 67.

その後、図１７に示されるように、ピンド層５３の素材膜６９が形成される。素材膜６９はべた膜から形成される。形成にあたって例えば真空中でスパッタリングが実施される。図１８に示されるように、素材膜６９の表面には所定のパターンでフォトレジスト７１が形成される。素材膜６９の表面でフォトレジスト７１の輪郭はピンド層５３の輪郭を象る。フォトレジスト７１をマスクに素材膜６９にはエッチングが実施される。その結果、図１９に示されるように、絶縁膜６５上で素材膜６９は所定の輪郭に削り出される。素材膜６９に基づきピンド層５３が形成される。同時に、フリー層５１上で素材膜６３は所定の輪郭に削り出される。素材膜６３に基づきトンネルバリア層５２が形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 17, a material film 69 of the pinned layer 53 is formed. The material film 69 is formed from a solid film. For the formation, for example, sputtering is performed in a vacuum. As shown in FIG. 18, a photoresist 71 is formed in a predetermined pattern on the surface of the material film 69. On the surface of the material film 69, the contour of the photoresist 71 represents the contour of the pinned layer 53. The material film 69 is etched using the photoresist 71 as a mask. As a result, as shown in FIG. 19, the material film 69 is cut out to a predetermined contour on the insulating film 65. A pinned layer 53 is formed based on the material film 69. At the same time, the material film 63 is cut out to a predetermined contour on the free layer 51. A tunnel barrier layer 52 is formed based on the material film 63.

その後、図２０に示されるように、絶縁膜６５上に絶縁膜７２が形成される。絶縁膜７２の表面はピンド層５３の表面に揃えられる。図２１に示されるように、リフトオフ法に基づきフォトレジスト７１が除去される。その後、図２２に示されるように、ウエハ基板６１上に所定のパターンでフォトレジスト７３が形成される。フォトレジスト７３には電極層５４の輪郭を象る空隙が規定される。図２３に示されるように、ウエハ基板６１上に導電膜７４が形成される。その後、図２４に示されるように、リフトオフ法に基づきフォトレジスト７３が除去される。こうして１対の電極層５４が形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 20, an insulating film 72 is formed on the insulating film 65. The surface of the insulating film 72 is aligned with the surface of the pinned layer 53. As shown in FIG. 21, the photoresist 71 is removed based on the lift-off method. Thereafter, as shown in FIG. 22, a photoresist 73 is formed on the wafer substrate 61 in a predetermined pattern. In the photoresist 73, a void that represents the contour of the electrode layer 54 is defined. As shown in FIG. 23, a conductive film 74 is formed on the wafer substrate 61. Thereafter, as shown in FIG. 24, the photoresist 73 is removed based on the lift-off method. Thus, a pair of electrode layers 54 is formed.

その後、絶縁膜７２の表面には引き出し配線（図示されず）が形成される。引き出し配線は、浮上ヘッドスライダ２２の空気流出側端面に形成される導電端子と電極層５４とを接続する。こうしてウエハ基板６１上に読み出し素子４１が形成される。その後、図２５に示されるように、ウエハ基板６１上には絶縁膜７５が形成される。絶縁膜７５はウエハ基板６１上で読み出し素子４１に覆い被さる。その後、読み出し素子４１はフォトレジスト（図示されず）で覆われる。こうしたフォトレジストは後述の書き込み素子４４の形成時に読み出し素子４１の損傷を回避する。   Thereafter, lead wires (not shown) are formed on the surface of the insulating film 72. The lead wiring connects the conductive terminal formed on the air outflow side end surface of the flying head slider 22 and the electrode layer 54. Thus, the reading element 41 is formed on the wafer substrate 61. Thereafter, as shown in FIG. 25, an insulating film 75 is formed on the wafer substrate 61. The insulating film 75 covers the reading element 41 on the wafer substrate 61. Thereafter, the reading element 41 is covered with a photoresist (not shown). Such a photoresist avoids damage to the read element 41 when a write element 44 described later is formed.

次に書き込み素子４４が形成される。図２６に示されるように、前述のウエハ基板６１上でシールド４６の積層体８１が形成される。積層体８１は読み出し素子４１に隣接して形成される。形成にあたって磁性層および非磁性層が交互に積層される。積層にあたって例えばスパッタリングが実施される。スパッタリングの条件に基づき磁性層および非磁性層は所定の膜厚に設定される。積層体８１はべた膜で形成される。積層体８１の表面には所定のパターンでフォトレジスト８２が形成される。フォトレジスト８２で形成される空隙は主磁極４５の輪郭を象る。   Next, the writing element 44 is formed. As shown in FIG. 26, a laminate 81 of shields 46 is formed on the wafer substrate 61 described above. The stacked body 81 is formed adjacent to the reading element 41. In the formation, magnetic layers and nonmagnetic layers are alternately laminated. For example, sputtering is performed for stacking. Based on the sputtering conditions, the magnetic layer and the nonmagnetic layer are set to a predetermined thickness. The stacked body 81 is formed of a solid film. A photoresist 82 is formed in a predetermined pattern on the surface of the stacked body 81. The air gap formed by the photoresist 82 represents the contour of the main magnetic pole 45.

その後、フォトレジスト８２をマスクに積層体８１にエッチングが実施される。このとき、ビームの入射方向が調整される。その結果、図２７に示されるように、積層体８１には角錐台形状の空隙が形成される。空隙はウエハ基板６１に向かって先細る。その後、図２８に示されるように、ウエハ基板６１上には所定の膜厚で非磁性膜８３および磁性膜８４が形成される。形成にあたってスパッタリングが実施される。非磁性膜８３に基づき前述のギャップ層５５が形成される。磁性膜８４に基づき主磁極４５の先端片４５ａが形成される。その後、図２９に示されるように、リフトオフ法に基づき基板６１の表面からフォトレジスト８２が除去される。   Thereafter, the stacked body 81 is etched using the photoresist 82 as a mask. At this time, the incident direction of the beam is adjusted. As a result, as shown in FIG. 27, a truncated pyramid-shaped space is formed in the stacked body 81. The gap is tapered toward the wafer substrate 61. Thereafter, as shown in FIG. 28, a nonmagnetic film 83 and a magnetic film 84 are formed on the wafer substrate 61 with a predetermined film thickness. Sputtering is performed for the formation. The aforementioned gap layer 55 is formed based on the nonmagnetic film 83. Based on the magnetic film 84, the tip piece 45a of the main magnetic pole 45 is formed. Thereafter, as shown in FIG. 29, the photoresist 82 is removed from the surface of the substrate 61 based on the lift-off method.

図３０に示されるように、磁性膜８４上にフォトレジスト８５が形成される。フォトレジスト８５をマスクに基板６１上に絶縁膜８６が形成される。形成後、図３１に示されるように、リフトオフ法に基づき磁性膜８４上からフォトレジスト８５が除去される。図３２に示されるように、ウエハ基板６１上には所定のパターンでフォトレジスト８７が形成される。フォトレジスト８７は、薄膜コイルパターン４８の輪郭を象る空隙が形成される。続いて、ウエハ基板６１上には導電膜８８が形成される。図３３に示されるように、絶縁膜８６上からフォトレジスト８７が除去される。こうして薄膜コイルパターン４８が形成される。   As shown in FIG. 30, a photoresist 85 is formed on the magnetic film 84. An insulating film 86 is formed on the substrate 61 using the photoresist 85 as a mask. After the formation, as shown in FIG. 31, the photoresist 85 is removed from the magnetic film 84 based on the lift-off method. As shown in FIG. 32, a photoresist 87 is formed on the wafer substrate 61 in a predetermined pattern. In the photoresist 87, a gap that represents the outline of the thin film coil pattern 48 is formed. Subsequently, a conductive film 88 is formed on the wafer substrate 61. As shown in FIG. 33, the photoresist 87 is removed from the insulating film 86. Thus, a thin film coil pattern 48 is formed.

図３４に示されるように、磁性膜８４上および薄膜コイルパターン４８の所定の領域上にフォトレジスト８９が形成される。ウエハ基板６１上には絶縁膜９１が形成される。図３５に示されるように、リフトオフ法に基づきフォトレジスト８９は除去される。図３６に示されるように、絶縁膜９１上には所定のパターンでフォトレジスト９２が形成される。フォトレジスト９２は、薄膜コイルパターン４９の輪郭を象る空隙が形成される。ウエハ基板６１上には磁性の導電膜９３が形成される。導電膜９３に基づき薄膜コイルパターン４９が形成される。図３７に示されるように、ウエハ基板６１上からフォトレジスト９２が除去される。   As shown in FIG. 34, a photoresist 89 is formed on the magnetic film 84 and a predetermined region of the thin film coil pattern 48. An insulating film 91 is formed on the wafer substrate 61. As shown in FIG. 35, the photoresist 89 is removed based on the lift-off method. As shown in FIG. 36, a photoresist 92 is formed on the insulating film 91 in a predetermined pattern. In the photoresist 92, a gap that represents the outline of the thin film coil pattern 49 is formed. A magnetic conductive film 93 is formed on the wafer substrate 61. A thin film coil pattern 49 is formed based on the conductive film 93. As shown in FIG. 37, the photoresist 92 is removed from the wafer substrate 61.

図３８に示されるように、絶縁膜９１上には所定のパターンで絶縁膜９４が形成される。絶縁膜９４上に形成されるフォトレジスト（図示されず）に基づきリターンヨーク４７が形成される。同時に、薄膜コイルパターン４９に接続される引き出し配線（図示されず）が形成される。こうして書き込み素子４４が形成される。絶縁膜９４上にはリターンヨーク４７に覆い被さる絶縁膜９５が形成される。その後、読み出し素子４１上のフォトレジストが除去される。除去後、読み出し素子４１上の絶縁膜７５および書き込み素子４４上の絶縁膜９５に研磨処理が施される。研磨処理にあたって化学機械研磨（ＣＭＰ）法が実施される。   As shown in FIG. 38, an insulating film 94 is formed on the insulating film 91 in a predetermined pattern. A return yoke 47 is formed based on a photoresist (not shown) formed on the insulating film 94. At the same time, lead wires (not shown) connected to the thin film coil pattern 49 are formed. Thus, the writing element 44 is formed. An insulating film 95 that covers the return yoke 47 is formed on the insulating film 94. Thereafter, the photoresist on the reading element 41 is removed. After the removal, the insulating film 75 on the reading element 41 and the insulating film 95 on the writing element 44 are polished. In the polishing process, a chemical mechanical polishing (CMP) method is performed.

その後、図３９に示されるように、絶縁膜７５の表面および絶縁膜９５の表面には前述の基板２６が接合される。接合にあたって例えば電解溶接が実施される。基板２６は例えばＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣから形成される。続いて、図４０に示されるように、ウエハ基板６１が除去される。除去にあたって例えば化学的エッチングが実施される。こうして基板２６および素子内蔵膜２７のユニットが形成される。その後、素子内蔵膜２７の表面にはエッチングや研磨が実施される。素子内蔵膜２７の表面は削られる。その結果、読み出し素子４１ではフリー層５１の寸法は既定値に合わせ込まれる。同時に、図４１に示されるように、非磁性膜８３が削られる。その結果、書き込み素子４４では主磁極４５の先端片４５ａが露出する。先端片４５ａの寸法は既定値に合わせ込まれる。 Thereafter, as shown in FIG. 39, the substrate 26 is bonded to the surface of the insulating film 75 and the surface of the insulating film 95. For joining, for example, electrolytic welding is performed. The substrate 26 is made of, for example, Al 2 O 3 —TiC. Subsequently, as shown in FIG. 40, the wafer substrate 61 is removed. For the removal, for example, chemical etching is performed. Thus, a unit of the substrate 26 and the element built-in film 27 is formed. Thereafter, the surface of the element built-in film 27 is etched or polished. The surface of the element built-in film 27 is shaved. As a result, in the read element 41, the size of the free layer 51 is adjusted to a predetermined value. At the same time, as shown in FIG. 41, the nonmagnetic film 83 is removed. As a result, the tip piece 45 a of the main magnetic pole 45 is exposed in the writing element 44. The dimension of the tip piece 45a is adjusted to a predetermined value.

その後、基板２６および素子内臓膜２７のユニットは、複数のスライダ本体２５を規定するバー（図示されず）に接合される。接合にあたって例えば電解溶接が実施される。バーでは各ヘッドスライダごとに媒体対向面２８が形成される。その後、バーから個々の浮上ヘッドスライダ２２が切り出される。こうして浮上ヘッドスライダ２２が製造される。   Thereafter, the unit of the substrate 26 and the element internal membrane 27 is bonded to a bar (not shown) that defines the plurality of slider bodies 25. For joining, for example, electrolytic welding is performed. In the bar, a medium facing surface 28 is formed for each head slider. Thereafter, the individual flying head sliders 22 are cut out from the bars. Thus, the flying head slider 22 is manufactured.

発明者はシールド４６の磁性層５６の最適な膜厚を検証した。検証にあたってシミュレーションが実施された。シミュレーションでは磁性層５６の膜厚は２ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍおよび２０ｎｍに設定された。主磁極４５の先端片４５ａからの位置ごとに磁化の回転角が算出された。各位置では、媒体対向面２９から規定される複数の距離が設定された。媒体対向面２８に平行な面内方向に磁化が規定されると、磁化の回転角は０度に規定される。図４２では磁性層５６の膜厚は２ｎｍに設定された。媒体対向面２９からの距離は１ｎｍ、５ｎｍ、９ｎｍ、１３ｎｍ、１７ｎｍ、２１ｎｍ、２５ｎｍ、２９ｎｍ、３３ｎｍおよび３７ｎｍにそれぞれ設定された。その結果、磁化はほぼ面内方向に向けられた。図４３では磁性層５６の膜厚は５ｎｍに設定された。媒体対向面２９からの距離は２．５ｎｍ、９．５ｎｍ、１６．５ｎｍおよび２３．５ｎｍに設定された。その結果、磁化はほぼ面内方向に向けられた。図４４では磁性層５６の膜厚は１０ｎｍに設定された。媒体対向面２９からの距離は２．５ｎｍ、７．５ｎｍ、１４．５ｎｍおよび１９．５ｎｍに設定された。その結果、先端片４５ａからの距離が例えば５ｎｍ〜３５ｎｍの範囲で磁化の向きが著しくばらついた。図４５では磁性層５６の膜厚は２０ｎｍに設定された。媒体対向面２９からの距離は２．５ｎｍ、７．５ｎｍ、１２．５ｎｍおよび１７．５ｎｍに設定された。その結果、先端片４５ａからの距離が例えば５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲で磁化の向きが著しくばらついた。以上の結果、磁性層５６の膜厚は５ｎｍ以下に設定されることが望ましいことが確認された。   The inventor verified the optimum film thickness of the magnetic layer 56 of the shield 46. A simulation was conducted for verification. In the simulation, the film thickness of the magnetic layer 56 was set to 2 nm, 5 nm, 10 nm, and 20 nm. The rotation angle of magnetization was calculated for each position of the main magnetic pole 45 from the tip piece 45a. At each position, a plurality of distances defined from the medium facing surface 29 were set. When the magnetization is defined in the in-plane direction parallel to the medium facing surface 28, the rotation angle of the magnetization is defined as 0 degree. In FIG. 42, the thickness of the magnetic layer 56 is set to 2 nm. The distances from the medium facing surface 29 were set to 1 nm, 5 nm, 9 nm, 13 nm, 17 nm, 21 nm, 25 nm, 29 nm, 33 nm and 37 nm, respectively. As a result, the magnetization was directed substantially in the in-plane direction. In FIG. 43, the thickness of the magnetic layer 56 is set to 5 nm. The distances from the medium facing surface 29 were set to 2.5 nm, 9.5 nm, 16.5 nm, and 23.5 nm. As a result, the magnetization was directed substantially in the in-plane direction. In FIG. 44, the film thickness of the magnetic layer 56 is set to 10 nm. The distances from the medium facing surface 29 were set to 2.5 nm, 7.5 nm, 14.5 nm, and 19.5 nm. As a result, the direction of magnetization varied significantly when the distance from the tip piece 45a was, for example, in the range of 5 nm to 35 nm. In FIG. 45, the film thickness of the magnetic layer 56 is set to 20 nm. The distances from the medium facing surface 29 were set to 2.5 nm, 7.5 nm, 12.5 nm, and 17.5 nm. As a result, the direction of magnetization varied significantly when the distance from the tip piece 45a was, for example, in the range of 5 nm to 50 nm. As a result, it was confirmed that the film thickness of the magnetic layer 56 is desirably set to 5 nm or less.

本発明に係る記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。1 is a plan view schematically showing an internal structure of a specific example of a storage device according to the present invention, that is, a hard disk drive (HDD). 一具体例に係る浮上ヘッドスライダを概略的に示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows roughly the flying head slider which concerns on one specific example. 媒体対向面から観察される電磁変換素子を概略的に示す電磁変換素子の正面図である。It is a front view of the electromagnetic conversion element which shows roughly the electromagnetic conversion element observed from a medium opposing surface. 図３の４−４線に沿った断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 図３の５−５線に沿った断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG. 媒体対向面から観察される読み出し素子を概略的に示す読み出し素子の正面図である。It is a front view of the reading element schematically showing the reading element observed from the medium facing surface. 媒体対向面から観察される書き込み素子を概略的に示す書き込み素子の正面図である。It is a front view of the writing element which shows roughly the writing element observed from the medium facing surface. 図７の８−８線に沿った断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG. 7. ウエハ基板上にトンネル接合磁気抵抗効果膜を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a tunnel junction magnetoresistive film on a wafer substrate. ウエハ基板上にトンネル接合磁気抵抗効果膜を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a tunnel junction magnetoresistive film on a wafer substrate. ウエハ基板上にトンネル接合磁気抵抗効果膜を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a tunnel junction magnetoresistive film on a wafer substrate. ウエハ基板上にトンネル接合磁気抵抗効果膜を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a tunnel junction magnetoresistive film on a wafer substrate. ウエハ基板上にシールドを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a shield on a wafer substrate. ウエハ基板上にシールドを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a shield on a wafer substrate. ウエハ基板上にシールドを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a shield on a wafer substrate. ウエハ基板上にシールドを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a shield on a wafer substrate. ウエハ基板上にトンネル接合磁気抵抗効果膜を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a tunnel junction magnetoresistive film on a wafer substrate. ウエハ基板上にトンネル接合磁気抵抗効果膜を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a tunnel junction magnetoresistive film on a wafer substrate. ウエハ基板上にトンネル接合磁気抵抗効果膜を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a tunnel junction magnetoresistive film on a wafer substrate. ウエハ基板上にトンネル接合磁気抵抗効果膜を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a tunnel junction magnetoresistive film on a wafer substrate. ウエハ基板上にトンネル接合磁気抵抗効果膜を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a tunnel junction magnetoresistive film on a wafer substrate. トンネル接合磁気抵抗効果膜上に電極層を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming an electrode layer on a tunnel junction magnetoresistive film. トンネル接合磁気抵抗効果膜上に電極層を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming an electrode layer on a tunnel junction magnetoresistive film. トンネル接合磁気抵抗効果膜上に電極層を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming an electrode layer on a tunnel junction magnetoresistive film. トンネル接合磁気抵抗効果膜上に電極層を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming an electrode layer on a tunnel junction magnetoresistive film. ウエハ基板上にシールドを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a shield on a wafer substrate. ウエハ基板上に主磁極を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show roughly the process of forming a main pole on a wafer substrate. ウエハ基板上に主磁極を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show roughly the process of forming a main pole on a wafer substrate. ウエハ基板上に主磁極を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show roughly the process of forming a main pole on a wafer substrate. ウエハ基板上に主磁極を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show roughly the process of forming a main pole on a wafer substrate. ウエハ基板上に主磁極を形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show roughly the process of forming a main pole on a wafer substrate. 薄膜コイルパターンを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show the process of forming a thin film coil pattern roughly. 薄膜コイルパターンを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show the process of forming a thin film coil pattern roughly. 薄膜コイルパターンを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show the process of forming a thin film coil pattern roughly. 薄膜コイルパターンを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show the process of forming a thin film coil pattern roughly. 薄膜コイルパターンを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show the process of forming a thin film coil pattern roughly. 薄膜コイルパターンを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show the process of forming a thin film coil pattern roughly. リターンヨークを形成する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of forming a return yoke. 素子内蔵膜に基板を接合する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show schematically the process of joining a board | substrate to an element incorporation film. 素子内蔵膜からウエハ基板を除去する工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional view which show roughly the process of removing a wafer substrate from a device built-in film. 素子内蔵膜の表面に研磨処理を施す工程を概略的に示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show roughly the process of performing the grinding | polishing process on the surface of an element incorporation film. 主磁極からの位置と磁化の回転角との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the position from a main pole, and the rotation angle of magnetization. 主磁極からの位置と磁化の回転角との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the position from a main pole, and the rotation angle of magnetization. 主磁極からの位置と磁化の回転角との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the position from a main pole, and the rotation angle of magnetization. 主磁極からの位置と磁化の回転角との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the position from a main pole, and the rotation angle of magnetization.

符号の説明Explanation of symbols

１１ 記憶装置（ハードディスク駆動装置）、１４ 記憶媒体（磁気ディスク）、２９ 媒体対向面、４４ 磁気記録ヘッド、４５ 主磁極、４５ａ 先端片、４６ シールド、５６ 磁性層、５７ 非磁性層。   11 storage device (hard disk drive), 14 storage medium (magnetic disk), 29 medium facing surface, 44 magnetic recording head, 45 main pole, 45a tip piece, 46 shield, 56 magnetic layer, 57 nonmagnetic layer.

Claims (5)

記憶媒体に向き合わせられる媒体対向面に臨む先端に向かうにつれて先細る角錐台形状の先端片を区画する主磁極と、
前記媒体対向面に沿って延びつつ前記先端片に向き合わせられ、前記媒体対向面に直交する方向に積層される磁性層および非磁性層の積層体から形成されるシールドとを備えることを特徴とする磁気記録ヘッド。 A main pole that defines a truncated cone-shaped tip piece that tapers toward the tip facing the medium facing surface facing the storage medium;
A shield formed of a laminate of a magnetic layer and a non-magnetic layer, which extends along the medium facing surface, faces the tip piece, and is stacked in a direction perpendicular to the medium facing surface. Magnetic recording head. 請求項１に記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記積層体は前記媒体対向面に沿って広がる前記磁性層を備えることを特徴とする磁気記録ヘッド。   The magnetic recording head according to claim 1, wherein the stacked body includes the magnetic layer extending along the medium facing surface. 請求項１または２に記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記媒体対向面から後方に最大距離で離れる前記磁性層は前記先端片の後端よりも前方に配置されることを特徴とする磁気記録ヘッド。   3. The magnetic recording head according to claim 1, wherein the magnetic layer that is separated from the medium facing surface by a maximum distance rearward is disposed in front of a rear end of the tip piece. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッドにおいて、１の前記非磁性層を挟み込む１対の前記磁性層では交換結合に基づき前記媒体対向面に平行に同一の向きで磁化が確立されることを特徴とする磁気記録ヘッド。   4. The magnetic recording head according to claim 1, wherein the pair of magnetic layers sandwiching the one nonmagnetic layer has magnetization in the same direction parallel to the medium facing surface based on exchange coupling. 5. A magnetic recording head characterized by being established. 記憶媒体と、
前記記憶媒体に向き合わせられる磁気記録ヘッドとを備え、
前記磁気記録ヘッドは、記憶媒体に向き合わせられる媒体対向面に臨む先端に向かうにつれて先細る角錐台形状の先端片を区画する主磁極と、前記媒体対向面に沿って延びつつ前記先端片に向き合わせられ、前記媒体対向面に直交する方向に積層される磁性層および非磁性層の積層体から形成されるシールドとを備えることを特徴とする記憶装置。 A storage medium;
A magnetic recording head facing the storage medium,
The magnetic recording head has a main pole defining a truncated pyramid-shaped tip piece that tapers toward the tip facing the medium facing surface facing the storage medium, and extends toward the tip piece while extending along the medium facing surface. And a shield formed of a laminate of a magnetic layer and a nonmagnetic layer that are stacked in a direction perpendicular to the medium facing surface.
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