JP2000057526A - Magneto-resistance effect type magnet sensing element and magnetic head, and their manufacture - Google Patents

Magneto-resistance effect type magnet sensing element and magnetic head, and their manufacture

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JP2000057526A
JP2000057526A JP10220589A JP22058998A JP2000057526A JP 2000057526 A JP2000057526 A JP 2000057526A JP 10220589 A JP10220589 A JP 10220589A JP 22058998 A JP22058998 A JP 22058998A JP 2000057526 A JP2000057526 A JP 2000057526A
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film
magnetoresistive
hard magnetic
forming
head
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Akihiro Maesaka
明弘 前坂
Tetsuya Yamamoto
哲也 山元
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance magnetic reliability between an MR element and a hard magnetic film and to stabilize the MR element magnetically by controlling the alignment of the hard magnetic film with an underlying layer and eliminating the underlying layer from the joined part of the MR element and the hard magnetic film. SOLUTION: An SV type MR element is such that the side face 11a, 11b which becomes a joined part to a hard magnetic film 12a, 12b are formed obliquely against the substrate 2. The hard magnetic film 12a, 12b are formed on the base film, and is thereby hcp (011) aligned. In addition, no base film is arranged in the joined part of the SV type MR element 11 and the hard magnetic film 12a, 12b, which come into direct contact with each other. Such direct joining can increase magnetic bonding between the SV type MR element 11 and the hard magnetic film 12a, 12b, enabling a vertical bias magnetic field to be imparted to the SV type MR element effectively and stably.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果型磁
気ヘッド素子及び磁気抵抗効果型磁気ヘッド並びにそれ
らの製造方法に関する。
The present invention relates to a magneto-resistance effect type magnetic head element, a magneto-resistance effect type magnetic head, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気的に記録されたデータを磁気抵抗効
果を利用して感知する、磁気抵抗効果素子(以下、MR
素子と称する。)の基本的な構造に関する研究がなされ
てきた(特開平3-125311号公報、特開平7-57223号公
報、特開平7-302414号公報、特開平6-334237号公報、特
開平6-180825号公報等)。MR素子を用いた磁気抵抗効
果型磁気ヘッド(以下、MRヘッドと称する。)を実用
化する際の最も基本的な問題点として、MR素子内部で
の磁壁の移動によるバルクハウゼンノイズが挙げられ
る。
2. Description of the Related Art A magnetoresistive element (hereinafter referred to as MR) which senses magnetically recorded data using a magnetoresistance effect.
It is called an element. (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 3-125311, Hei 7-57223, Hei 7-302414, Hei 6-334237, Hei 6-80825) have been studied. No.). The most basic problem in putting a magnetoresistive effect type magnetic head using an MR element (hereinafter, referred to as an MR head) to practical use is Barkhausen noise due to movement of a domain wall inside the MR element.

【0003】この問題を解決する方法として、MR素子
の両端に硬磁性膜を隣接して配置することにより、MR
素子に縦方向バイアスを与えることが提案されている。
As a method of solving this problem, a hard magnetic film is disposed adjacent to both ends of an MR element, so that the
It has been proposed to apply a longitudinal bias to the device.

【0004】図10は、従来のMRヘッド30の一構成
例を示す断面図である。このMRヘッド30は、基板3
1と、基板31上に形成された第1の絶縁膜32と、第
1の絶縁膜32上に形成されたMR素子33と、MR素
子33の両側に配された下地膜34と、下地膜34上に
形成された硬磁性膜35a,35bと、硬磁性膜35a
上に形成された引き出し電極膜36aと、硬磁性膜35
b上に形成された引き出し電極膜36bと、引き出し電
極膜36a,36b上に形成された第2の絶縁膜37
と、第2の絶縁膜37上に形成された軟磁性膜38とか
ら構成される。ここで、上記MRヘッド30では、図1
0に示すように、MR素子33と硬磁性膜35a,35
bとの接合面が、電気的信頼性を高めるために、基板3
1に対して垂直ではなく斜めに形成されている。この斜
めに形成された接合面は、後述するように、2層構造の
レジストパターンをマスクとしてMR素子33をイオン
エッチングすることにより形成される(特開平3-125311
号公報等)。
FIG. 10 is a sectional view showing an example of the configuration of a conventional MR head 30. As shown in FIG. This MR head 30 is mounted on the substrate 3
1, a first insulating film 32 formed on a substrate 31, an MR element 33 formed on the first insulating film 32, a base film 34 disposed on both sides of the MR element 33, and a base film. And a hard magnetic film 35a formed on the hard magnetic film 35a.
The lead electrode film 36a formed thereon and the hard magnetic film 35
b, and a second insulating film 37 formed on the lead electrode films 36a and 36b.
And a soft magnetic film 38 formed on the second insulating film 37. Here, in the MR head 30, FIG.
0, the MR element 33 and the hard magnetic films 35a, 35
b to improve electrical reliability.
1 is formed not obliquely but vertically. The diagonally formed bonding surface is formed by ion-etching the MR element 33 using a two-layer resist pattern as a mask, as described later.
No.).

【0005】高密度記録化に伴い、新たな問題点が浮き
彫りになってきた。一つ目の問題点は、MR素子の高感
度化であり、もう一つの問題点は、狭トラック化に伴
い、幅の狭まったMR素子にいかに安定した縦方向バイ
アスを与えるかという点である。MR素子の高感度化に
関しては、巨大磁気抵抗効果を示すスピンバルブ膜の採
用が提案されている{[1]B.Dieny,V.S.Speriosu,S.M
etin,S.S.P.Parkin,B.A.Gurney,P.Baumgart and D.R.Wi
lhoit,J.Appl.Phys.69,4774(1991). [2]B.Dieny,V.
S.Speriosu,S.S.P.Parkin,B.A.Gurney,D.R.Wilhoit and
D.Mauri,Phys.Rev.B43,1297(1991). [3]B.Dieny,
V.S.Speriosu,B.A.Gurney,S.S.P.Parkin,D.R.Wilhoit,
K.P.Roche,S.Metin,D.T.Peterson and S.Nadimi,J.Mag
n.Magn.Master.93,101(1991). [4]B.Dieny,P.Hum
Bert,V.S.Speriosu,S.Metin,B.A.Gurney,P.Baumgart an
d H.Lefakis,Phys.Rev.B45,806(1992).等}。
[0005] With the increase in recording density, new problems have been highlighted. The first problem is to increase the sensitivity of the MR element, and the other problem is how to apply a stable vertical bias to the MR element having a reduced width as the track is narrowed. . To increase the sensitivity of the MR element, the use of a spin valve film exhibiting a giant magnetoresistance effect has been proposed. [[1] B. Dieny, VSSperiosu, SM
etin, SSPParkin, BAGurney, P. Baumgart and DRWi
lhoit, J. Appl. Phys. 69, 4774 (1991). [2] B. Dieny, V.
S.Speriosu, SSPParkin, BAGurney, DRWilhoit and
D. Mauri, Phys. Rev. B43, 1297 (1991). [3] B. Dieny,
VSSperiosu, BAGurney, SSPParkin, DRWilhoit,
KPRoche, S.Metin, DTPeterson and S.Nadimi, J.Mag
n.Magn. Master. 93, 101 (1991). [4] B. Dieny, P. Hum
Bert, VSSperiosu, S.Metin, BAGurney, P.Baumgart an
d H. Lefakis, Phys. Rev. B45, 806 (1992).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、狭トラ
ック採用時においても、縦方向バイアスを安定にMR素
子に与えるための有効な手段に関する報告例は少ない。
However, there are few reports on effective means for stably applying a longitudinal bias to an MR element even when a narrow track is employed.

【0007】本発明者らは、まず、縦方向バイアスを安
定化するための要因を解析した。検討の結果、縦方向バ
イアスを安定化し、バルクハウゼンノイズの無いMRヘ
ッドを効率よく製造するためには、硬磁性膜の結晶配向
を制御し、且つ、MR素子と硬磁性膜とを制御よく密接
に接合させることが重要であることがわかった。
The present inventors first analyzed the factors for stabilizing the vertical bias. As a result of the study, in order to stabilize the longitudinal bias and efficiently manufacture an MR head without Barkhausen noise, the crystal orientation of the hard magnetic film is controlled, and the MR element and the hard magnetic film are controlled and closely contacted. It has been found that it is important to bond them.

【0008】硬磁性膜の材料として、六方細密構造(h
cp:hexsagonal closest packing)を有するCoC
r、CoPt、CoCrPt等が提案されている。本発
明者らは、これらの硬磁性材料の結晶配向に注目し、磁
気特性との関係を解析した。硬磁性材料のポテンシャル
をはかる指標としては、保磁力(Hc)や残留磁化率
(Mr/Ms:無磁場中での残留磁化と飽和磁化との
比)等がある。制御性よく高いHcやMr/Msを得る
ためには、Crを含む合金下地膜上に硬磁性材料を成膜
し、硬磁性材料をhcp(011)配向させることが必
要である。ここで、hcp(011)とは、六方細密構
造(hcp)の(011)方位が、膜の厚み方向に向い
ている状態を示す。
As a material of the hard magnetic film, a hexagonal fine structure (h
CoC with cp: hexsagonal closest packing)
r, CoPt, CoCrPt and the like have been proposed. The present inventors have focused on the crystal orientation of these hard magnetic materials and analyzed the relationship with the magnetic properties. Indices for measuring the potential of the hard magnetic material include a coercive force (Hc) and a residual susceptibility (Mr / Ms: a ratio between residual magnetization and saturation magnetization in no magnetic field). In order to obtain high controllable Hc or Mr / Ms with good controllability, it is necessary to form a hard magnetic material on a Cr-containing alloy base film and to orient the hard magnetic material in hcp (011) orientation. Here, hcp (011) indicates a state in which the (011) direction of the hexagonal close-packed structure (hcp) is oriented in the thickness direction of the film.

【0009】図11は、Crを含有する下地膜の膜厚
と、硬磁性膜として、下地膜上に30nmの厚みに成膜
したCoPtCr膜のHcとMrとの関係を示したもの
である。図11より、硬磁性膜のHcとMrは下地膜厚
に依存し、下地膜厚が3nm以下になるとHc及びMr
は著しく劣化することがわかる。TEM解析の結果、下
地膜厚が3nm以下では、下地膜が島状成長して連続膜
にならないため、下地膜上に成膜したCoCrPt膜の
hcp(011)配向が乱れることが明らかになった。
下地膜厚を3nm以上とすることで、実用上必要なHc
とMr/Msが得られることがわかった。さらに、図1
1より、下地膜厚が増すに従い、HcとMr/Msは緩
やかに向上することがわかる。
FIG. 11 shows the relationship between the thickness of a Cr-containing underlayer film and the Hc and Mr of a CoPtCr film formed as a hard magnetic film to a thickness of 30 nm on the underlayer film. As shown in FIG. 11, Hc and Mr of the hard magnetic film depend on the thickness of the underlayer.
It can be seen that is significantly deteriorated. As a result of TEM analysis, it was found that when the thickness of the underlayer is 3 nm or less, the hcp (011) orientation of the CoCrPt film formed on the underlayer is disturbed because the underlayer grows in an island shape and does not become a continuous film. .
By setting the thickness of the underlayer to 3 nm or more, Hc required for practical use
And Mr / Ms were obtained. Further, FIG.
It is understood from FIG. 1 that Hc and Mr / Ms gradually increase as the thickness of the underlayer increases.

【0010】安定した縦バイアス効果を得るためには、
硬磁性膜のHcとMr/Msはできるだけ大きい方がよ
い。そのため、下地膜の厚みは5nm以上であることが
より好ましい。また、MRヘッドを製造する上で、磁性
材料の磁気的な初期化やフォトレジストキュア工程の為
に熱処理が必要となるが、このような熱的な外乱に対す
る影響を最小限にすることが、歩留まりを向上する上で
重要となる。この点でもHcとMr/Msはできるだけ
大きくなるように設計するのが好ましい。
In order to obtain a stable longitudinal bias effect,
It is preferable that Hc and Mr / Ms of the hard magnetic film be as large as possible. Therefore, it is more preferable that the thickness of the base film is 5 nm or more. Further, in manufacturing the MR head, a heat treatment is required for a magnetic initialization of a magnetic material and a photoresist curing process, but it is necessary to minimize the influence on such a thermal disturbance. This is important for improving the yield. Also in this regard, it is preferable to design Hc and Mr / Ms to be as large as possible.

【0011】しかしながら、図10に示したような従来
のMRヘッドにおいて、硬磁性膜35a,35bのHc
とMr/Msを向上させるために、MR素子33をイオ
ンエッチングした後、下地膜34を十分に厚く成膜し、
さらにその上に硬磁性膜35a,35bを成膜したので
は、斜めに形成されたMR素子33と硬磁性膜35a,
35bとの接合部にも下地膜34が厚く成膜されるの
で、硬磁性膜35a,35bとMR素子33との磁気的
な連続性は弱まり、十分な縦バイアスが得られなくなっ
てしまう。
However, in the conventional MR head shown in FIG. 10, the Hc of the hard magnetic films 35a, 35b
After the MR element 33 is ion-etched, the base film 34 is formed to be sufficiently thick,
Further, when the hard magnetic films 35a and 35b are formed thereon, the MR element 33 formed obliquely and the hard magnetic films 35a and 35b are formed.
Since the base film 34 is also formed thick at the junction with the base 35b, the magnetic continuity between the hard magnetic films 35a and 35b and the MR element 33 is weakened, and a sufficient vertical bias cannot be obtained.

【0012】本発明は、上述したような従来の実情に鑑
みて提案されたものであり、硬磁性膜とMR素子との磁
気的な連続性を向上させた磁気抵抗効果型磁気ヘッド及
びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional circumstances, and has a magnetoresistive effect type magnetic head having improved magnetic continuity between a hard magnetic film and an MR element, and a method of manufacturing the same. The aim is to provide a method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗効果型
感磁素子は、磁気抵抗効果素子と、上記磁気抵抗効果素
子の両端部に配された硬磁性膜と、上記硬磁性膜の下地
となる下地膜とを備える。そして、こ磁気抵抗効果型磁
気ヘッドは、上記磁気抵抗効果素子と上記硬磁性膜との
接合面が上記磁気抵抗効果素子の表面に対して斜めに形
成されているとともに、上記磁気抵抗効果素子と上記硬
磁性膜とが上記下地膜を介さずに接合されていることを
特徴とする。
According to the present invention, there is provided a magneto-resistance effect type magnetic sensing element, comprising: a magneto-resistance effect element; a hard magnetic film disposed at both ends of the magneto-resistance effect element; And a base film to be formed. In the magneto-resistance effect type magnetic head, the joining surface between the magneto-resistance effect element and the hard magnetic film is formed obliquely with respect to the surface of the magneto-resistance effect element. The semiconductor device is characterized in that the hard magnetic film is bonded to the hard magnetic film without interposing the base film.

【0014】上述したような本発明に係る磁気抵抗効果
型感磁素子は、上記磁気抵抗効果素子の両端部に配され
た上記硬磁性膜によって当該磁気抵抗効果素子が磁気的
に安定化される。また、このMRヘッドでは、上記磁気
抵抗効果素子と上記硬磁性膜との接合面が斜めに形成さ
れているので、磁気抵抗効果素子と硬磁性膜との接触面
積が大きくなり、センス電流を硬磁性膜を介して磁気抵
抗効果素子に供給する際の接触抵抗が小さくなる。さら
に、この磁気抵抗効果型磁気ヘッドでは、上記磁気抵抗
効果素子と上記硬磁性膜とが上記下地膜を介さずに接合
されているので、磁気抵抗効果素子と硬磁性膜との間の
磁気的信頼性が高まる。
In the above-described magnetoresistive element according to the present invention, the magnetoresistive element is magnetically stabilized by the hard magnetic films disposed at both ends of the magnetoresistive element. . Further, in this MR head, since the joining surface between the magnetoresistive element and the hard magnetic film is formed obliquely, the contact area between the magnetoresistive element and the hard magnetic film is increased, and the sense current is hardened. The contact resistance when supplying to the magnetoresistive element via the magnetic film is reduced. Further, in the magneto-resistance effect type magnetic head, since the magneto-resistance effect element and the hard magnetic film are joined without interposing the base film, the magnetic resistance between the magneto-resistance effect element and the hard magnetic film is increased. Increases reliability.

【0015】本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、磁
気抵抗効果型感磁素子を備えた磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドであって、上記磁気抵抗効果型感磁素子は、磁気抵抗
効果素子と、上記磁気抵抗効果素子の両端部に配された
硬磁性膜と、上記硬磁性膜の下地となる下地膜とを備え
る。そして、こ磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、上記磁気
抵抗効果素子と上記硬磁性膜との接合面が上記磁気抵抗
効果素子の表面に対して斜めに形成されているととも
に、上記磁気抵抗効果素子と上記硬磁性膜とが上記下地
膜を介さずに接合されていることを特徴とする。
A magnetoresistive head of the present invention is a magnetoresistive head having a magnetoresistive element, wherein the magnetoresistive element has a magnetoresistive element; A hard magnetic film disposed on both ends of the magnetoresistive element; and a base film serving as a base of the hard magnetic film. In the magneto-resistance effect type magnetic head, the joining surface between the magneto-resistance effect element and the hard magnetic film is formed obliquely with respect to the surface of the magneto-resistance effect element. The semiconductor device is characterized in that the hard magnetic film is bonded to the hard magnetic film without interposing the base film.

【0016】上述したような本発明に係る磁気抵抗効果
型磁気ヘッドは、上記磁気抵抗効果素子の両端部に配さ
れた上記硬磁性膜によって当該磁気抵抗効果素子が磁気
的に安定化される。また、このMRヘッドでは、上記磁
気抵抗効果素子と上記硬磁性膜との接合面が斜めに形成
されているので、磁気抵抗効果素子と硬磁性膜との接触
面積が大きくなり、センス電流を硬磁性膜を介して磁気
抵抗効果素子に供給する際の接触抵抗が小さくなる。さ
らに、この磁気抵抗効果型磁気ヘッドでは、上記磁気抵
抗効果素子と上記硬磁性膜とが上記下地膜を介さずに接
合されているので、磁気抵抗効果素子と硬磁性膜との間
の磁気的信頼性が高まる。
In the above-described magneto-resistance effect type magnetic head according to the present invention, the magneto-resistance effect element is magnetically stabilized by the hard magnetic films disposed at both ends of the magneto-resistance effect element. Further, in this MR head, since the joining surface between the magnetoresistive element and the hard magnetic film is formed obliquely, the contact area between the magnetoresistive element and the hard magnetic film is increased, and the sense current is hardened. The contact resistance when supplying to the magnetoresistive element via the magnetic film is reduced. Further, in the magneto-resistance effect type magnetic head, since the magneto-resistance effect element and the hard magnetic film are joined without interposing the base film, the magnetic resistance between the magneto-resistance effect element and the hard magnetic film is increased. Increases reliability.

【0017】本発明の磁気抵抗効果型感磁素子の製造方
法は、基板上に下地膜を成膜する下地膜成膜工程と、上
記下地膜成膜工程で成膜された上記下地膜上に上記磁気
抵抗効果素子となる磁気抵抗効果膜を成膜する磁気抵抗
効果膜成膜工程と、上記磁気抵抗効果膜成膜工程で形成
された上記磁気抵抗効果膜上にフォトレジストを塗布
し、所定形状にパターニングするパターニング工程と、
上記パターニング工程でパターニングされた上記フォト
レジストから露出している磁気抵抗効果膜と上記下地膜
の一部とをエッチングにより除去して上記磁気抵抗効果
素子を形成するとともに、当該磁気抵抗効果素子の側面
を上記基板に対して斜めに形成するエッチング工程と、
少なくとも上記エッチング工程で形成された上記磁気抵
抗効果素子の両端部であって、上記エッチング工程で一
部が除去された上記下地膜上に硬磁性膜を成膜する硬磁
性膜成膜工程とを有することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a magnetoresistive effect type magnetic sensing element, comprising: forming a base film on a substrate; and forming the base film on the base film formed in the base film forming step. A magnetoresistive film forming step of forming a magnetoresistive film serving as the magnetoresistive element, and applying a photoresist on the magnetoresistive film formed in the magnetoresistive film forming step; A patterning step of patterning into a shape,
The magnetoresistive film exposed from the photoresist patterned in the patterning step and a part of the base film are removed by etching to form the magnetoresistive element, and a side surface of the magnetoresistive element is formed. An etching step of forming the substrate obliquely with respect to the substrate,
A hard magnetic film forming step of forming a hard magnetic film on at least both ends of the magnetoresistive effect element formed in the etching step and the base film partially removed in the etching step. It is characterized by having.

【0018】上述したような本発明に係る磁気抵抗効果
型感磁素子の製造方法では、磁気抵抗効果膜を成膜する
前に下地膜を成膜し、エッチングにより磁気抵抗効果素
子を形成する際に下地膜の一部を除去し、その下地膜上
に硬磁性膜を成膜しているので、磁気抵抗効果素子と硬
磁性膜との接合部分に下地膜を挟むことなく、硬磁性膜
が下地膜上に成膜される。
In the method of manufacturing a magneto-resistance effect type magnetic sensing element according to the present invention as described above, a base film is formed before a magneto-resistance effect film is formed and etching is performed to form the magneto-resistance effect element. Part of the base film is removed and a hard magnetic film is formed on the base film, so that the hard magnetic film can be formed without interposing the base film at the junction between the magnetoresistive element and the hard magnetic film. A film is formed on the base film.

【0019】また、本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッド
の製造方法は、磁気抵抗効果型感磁素子を備えた磁気抵
抗効果型磁気ヘッドの製造方法であって、基板上に下地
膜を成膜する下地膜成膜工程と、上記下地膜成膜工程で
成膜された上記下地膜上に上記磁気抵抗効果素子となる
磁気抵抗効果膜を成膜する磁気抵抗効果膜成膜工程と、
上記磁気抵抗効果膜成膜工程で形成された上記磁気抵抗
効果膜上にフォトレジストを塗布し、所定形状にパター
ニングするパターニング工程と、上記パターニング工程
でパターニングされた上記フォトレジストから露出して
いる磁気抵抗効果膜と上記下地膜の一部とをエッチング
により除去して上記磁気抵抗効果素子を形成するととも
に、当該磁気抵抗効果素子の側面を上記基板に対して斜
めに形成するエッチング工程と、少なくとも上記エッチ
ング工程で形成された上記磁気抵抗効果素子の両端部で
あって、上記エッチング工程で一部が除去された上記下
地膜上に硬磁性膜を成膜する硬磁性膜成膜工程とを有す
ることを特徴とする。
The method of manufacturing a magnetoresistive head according to the present invention is a method of manufacturing a magnetoresistive head having a magnetoresistive element, wherein a base film is formed on a substrate. A base film forming step, and a magnetoresistive film forming step of forming a magnetoresistive film serving as the magnetoresistive element on the base film formed in the base film forming step;
A patterning step of applying a photoresist on the magnetoresistive film formed in the magnetoresistive film forming step and patterning the photoresist into a predetermined shape; and a magnetic layer exposed from the photoresist patterned in the patterning step. An etching step of forming the magnetoresistive element by removing the resistive film and a part of the base film by etching, and forming a side surface of the magnetoresistive element obliquely with respect to the substrate; A step of forming a hard magnetic film on both ends of the magnetoresistive element formed in the etching step, and forming a hard magnetic film on the base film partially removed in the etching step. It is characterized by.

【0020】上述したような本発明に係る磁気抵抗効果
型磁気ヘッドの製造方法では、磁気抵抗効果膜を成膜す
る前に下地膜を成膜し、エッチングにより磁気抵抗効果
素子を形成する際に下地膜の一部を除去し、その下地膜
上に硬磁性膜を成膜しているので、磁気抵抗効果素子と
硬磁性膜との接合部分に下地膜を挟むことなく、硬磁性
膜が下地膜上に成膜される。
In the method of manufacturing a magneto-resistance effect type magnetic head according to the present invention as described above, a base film is formed before a magneto-resistance effect film is formed, and when a magneto-resistance effect element is formed by etching. Since the hard magnetic film is formed on the base film by removing a part of the base film, the hard magnetic film can be lowered without sandwiching the base film at the junction between the magnetoresistive element and the hard magnetic film. It is formed on the ground film.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0022】図1は、本発明のMRヘッドの一構成例を
示す断面図である。なお、図1は、MRヘッド1の、磁
気記録媒体との対向面と平行な面における断面図であ
り、感磁部となる部分の近傍のみを拡大して示してい
る。このMRヘッド1は、基板2と、基板2上に形成さ
れた第1の絶縁膜3と、第1の絶縁膜3上に形成されM
Rヘッド1の感磁素子となるMRヘッド素子4と、MR
ヘッド素子4上に形成された第2の絶縁膜5と、第2の
絶縁膜5上に形成された軟磁性膜6とから構成される。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the configuration of an MR head according to the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of the MR head 1 in a plane parallel to a surface facing the magnetic recording medium, and shows only an enlarged portion near a portion to be a magnetic sensing portion. This MR head 1 includes a substrate 2, a first insulating film 3 formed on the substrate 2, and a M 2 formed on the first insulating film 3.
An MR head element 4 serving as a magnetic sensing element of the R head 1;
It comprises a second insulating film 5 formed on the head element 4 and a soft magnetic film 6 formed on the second insulating film 5.

【0023】基板2は、MRヘッド1の下層シールドと
なる。この基板2には、例えばNi−Znフェライト
や、Mn−Znフェライト等の硬質の軟磁性材料が使用
される。第1の絶縁膜3は、MRヘッド1の下層ギャッ
プとなり、また、第2の絶縁膜5は、MRヘッド1の上
層ギャップとなる。この第1の絶縁膜3及び第2の絶縁
膜5には、例えばAl23等が用いられる。軟磁性膜6
は、MRヘッド1の上層シールドとなるものである。こ
の軟磁性膜6には、例えばNiFe等が用いられる。
The substrate 2 serves as a lower shield of the MR head 1. The substrate 2 is made of a hard soft magnetic material such as Ni-Zn ferrite or Mn-Zn ferrite. The first insulating film 3 serves as a lower layer gap of the MR head 1, and the second insulating film 5 serves as an upper layer gap of the MR head 1. For the first insulating film 3 and the second insulating film 5, for example, Al 2 O 3 is used. Soft magnetic film 6
Are the upper shields of the MR head 1. The soft magnetic film 6 is made of, for example, NiFe.

【0024】MRヘッド素子4は、第1の絶縁膜3及び
第2の絶縁膜5を介して、基板2及び軟磁性膜6に挟持
されている。
The MR head element 4 is sandwiched between the substrate 2 and the soft magnetic film 6 via the first insulating film 3 and the second insulating film 5.

【0025】図2は、MRヘッド1に使用されるMRヘ
ッド素子4の一構成例を示す平面図である。このMRヘ
ッド素子4は、図1及び図2に示すように、下地膜10
と、下地膜10上に形成され、その長手方向が磁気記録
媒体との対向面と略平行になるように配された平面略長
方形のスピンバルブ型MR素子(以下、SV型MR素子
11と称する。)11と、下地膜10上であってSV型
MR素子11の長手方向の両端部に形成された硬磁性膜
12a,12bと、硬磁性膜12aと接続された引き出
し電極膜13aと、硬磁性膜12bと接続された引き出
し電極膜13bとを備える。そして、このMRヘッド1
は、SV型MR素子11の長手方向が磁気記録媒体との
対向面に対して略平行となるように配された、いわゆる
横型のMRヘッドである。なお、図2では、特徴となる
SV型MR素子11の近傍のみを拡大して示している。
FIG. 2 is a plan view showing an example of the configuration of the MR head element 4 used in the MR head 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the MR head element 4
A spin-valve MR element (hereinafter, referred to as an SV-type MR element 11) formed on the base film 10 and arranged in a manner that its longitudinal direction is substantially parallel to the surface facing the magnetic recording medium and is substantially rectangular in a plane. .) 11, hard magnetic films 12a and 12b formed on the underlying film 10 at both longitudinal ends of the SV type MR element 11, an extraction electrode film 13a connected to the hard magnetic film 12a, and a hard magnetic film 12a. And a lead electrode film 13b connected to the magnetic film 12b. And this MR head 1
Is a so-called horizontal MR head which is arranged so that the longitudinal direction of the SV type MR element 11 is substantially parallel to the surface facing the magnetic recording medium. In FIG. 2, only the vicinity of the characteristic SV type MR element 11 is enlarged.

【0026】下地膜10は、SV型MR素子11の長手
方向の両端部に設けられる硬磁性膜12a,12bの下
地となるものであり、当該硬磁性膜12a,12bの配
向を制御する。この下地膜10には、Cr又はCr合金
等が用いられる。Crを含有する下地膜10上に硬磁性
膜12a,12bを成膜することで、硬磁性膜12a,
12bをhcp(011)配向させて、高いHcやMr
/Msを得ることができる。
The base film 10 is a base of the hard magnetic films 12a and 12b provided at both ends in the longitudinal direction of the SV type MR element 11, and controls the orientation of the hard magnetic films 12a and 12b. For the base film 10, Cr or a Cr alloy is used. By forming the hard magnetic films 12a and 12b on the base film 10 containing Cr, the hard magnetic films 12a and 12b are formed.
12b is oriented in hcp (011) to obtain high Hc and Mr.
/ Ms.

【0027】また、硬磁性膜12a,12bの配向制御
の観点からはCrを用いる場合に比べて効果は薄くなる
が、Crの他にも、AuやFe等の金属又はそれらの合
金を用いることもできる。下地膜10にAuやFe等を
用いることでMRヘッド1の歩留まりを向上することが
できる。
From the viewpoint of controlling the orientation of the hard magnetic films 12a and 12b, the effect is reduced as compared with the case of using Cr. However, in addition to Cr, a metal such as Au or Fe or an alloy thereof is used. Can also. By using Au, Fe, or the like for the base film 10, the yield of the MR head 1 can be improved.

【0028】また、この下地膜10の厚みは3nm以上
が好ましく、より好ましい厚みは5nm以上である。上
述したように、下地膜10の厚みが3nm以下では、下
地膜10が島状成長して連続膜にならないため、下地膜
10上に成膜される硬磁性膜12a,12bの配向が乱
れてしまう。従って、下地膜10の厚みを3nm以上と
することで下地膜10が連続膜となり、硬磁性膜12
a,12bの配向を制御することができる。さらに、下
地膜10の厚みを5nm以上とすることで、下地膜10
上に成膜される硬磁性膜12a,12bの配向をより制
御することができ、硬磁性膜12a,12bのHcとM
r/Msが大きくなり、安定した縦バイアス効果を得る
ことができる。
The thickness of the underlayer 10 is preferably 3 nm or more, and more preferably 5 nm or more. As described above, if the thickness of the base film 10 is 3 nm or less, the base film 10 grows in an island shape and does not become a continuous film, so that the orientation of the hard magnetic films 12a and 12b formed on the base film 10 is disturbed. I will. Therefore, by setting the thickness of the base film 10 to 3 nm or more, the base film 10 becomes a continuous film and the hard magnetic film 12
The orientations of a and 12b can be controlled. Further, by setting the thickness of the base film 10 to 5 nm or more, the base film 10
The orientation of the hard magnetic films 12a and 12b formed thereon can be controlled more, and the Hc and Mc of the hard magnetic films 12a and 12b can be controlled.
r / Ms increases, and a stable longitudinal bias effect can be obtained.

【0029】SV型MR素子11は、基本的には、第1
の強磁性層と、非磁性層と、第2の強磁性層と、反強磁
性層とがこの順に積層された4層構造をとる。第1の強
磁性層と第2の強磁性層とを非磁性層で分離し、第2の
磁性層上に反強磁性層を設けることで、反強磁性層と接
した第2の磁性層はある一定方向に磁化された状態にな
る(以下、このような強磁性層をピン層と称する。)。
一方、非磁性層で分離された第1の磁性層は微弱な外部
磁界に対しても磁化方向が回転する(以下、このような
強磁性層をフリー層と称する。)。
The SV type MR element 11 basically has a first
Has a four-layer structure in which a ferromagnetic layer, a nonmagnetic layer, a second ferromagnetic layer, and an antiferromagnetic layer are stacked in this order. The first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer are separated by a nonmagnetic layer, and an antiferromagnetic layer is provided on the second magnetic layer, so that the second magnetic layer in contact with the antiferromagnetic layer Is magnetized in a certain direction (hereinafter, such a ferromagnetic layer is referred to as a pinned layer).
On the other hand, the magnetization direction of the first magnetic layer separated by the nonmagnetic layer rotates even with a weak external magnetic field (hereinafter, such a ferromagnetic layer is referred to as a free layer).

【0030】上述したような構成のSV型MR素子11
に外部磁界をかけると、外部磁界の強さに対応してフリ
ー層の磁化方向が決まる。フリー層の磁化方向とピン層
の磁化方向とが180゜逆のときに、SV型MR素子1
1の抵抗は最大になる。一方、フリー層とピン層の磁化
方向が同一となる時に、SV型MR素子11の抵抗は最
小となる。したがって、上述のMRヘッド素子4におい
ては、このSV型MR素子11の抵抗変化を利用して外
部磁界の検出を行うこととなる。
The SV type MR element 11 having the above configuration
When an external magnetic field is applied to the substrate, the magnetization direction of the free layer is determined according to the intensity of the external magnetic field. When the magnetization direction of the free layer is 180 ° opposite to the magnetization direction of the pinned layer, the SV type MR element 1
The resistance of 1 is maximum. On the other hand, when the magnetization directions of the free layer and the pinned layer are the same, the resistance of the SV type MR element 11 becomes minimum. Therefore, in the above-mentioned MR head element 4, the external magnetic field is detected by utilizing the resistance change of the SV type MR element 11.

【0031】フリー層及びピン層としては、公知の軟磁
性材料が使用可能である。具体的には、NiFe、Co
Fe、NiFeCo、パーマロイ合金NiFe−X(X
はTa、Cr、Nb、Rh、Zr、Mo、Al、Au、
Pd、Pt、Si等がある。また、Xとしてこれらの元
素が複数種類含有されてもよい。)等が挙げられる。ま
た、非磁性層としては、Cu、CuNi、CuAg等が
使用できる。また、反強磁性層としては、IrMn、R
hMn、PtMn、FeMn、CrMnPt、NiO、
NiCoO等が使用できる。
As the free layer and the pinned layer, known soft magnetic materials can be used. Specifically, NiFe, Co
Fe, NiFeCo, permalloy NiFe-X (X
Are Ta, Cr, Nb, Rh, Zr, Mo, Al, Au,
There are Pd, Pt, Si and the like. Further, X may contain a plurality of these elements. ) And the like. Further, as the nonmagnetic layer, Cu, CuNi, CuAg, or the like can be used. As the antiferromagnetic layer, IrMn, R
hMn, PtMn, FeMn, CrMnPt, NiO,
NiCoO or the like can be used.

【0032】なお、このSV型MR素子には、下地層や
保護層等が形成されていてもよい。これらの下地層や保
護層には例えばTa等が用いられる。
The SV type MR element may be provided with a base layer, a protective layer and the like. For example, Ta or the like is used for these underlayers and protective layers.

【0033】ここで、このSV型MR素子11は、硬磁
性膜12aとの接合部となる側面11a及び硬磁性膜1
2bとの接合部となる側面11bが基板2に対して垂直
ではなく斜めに形成されている。MR素子11の側面1
1a,11bを斜めに形成することで、この部分に配さ
れる硬磁性膜12a,12bとの接合面積が大きくな
り、SV型MR素子11と硬磁性膜12a,12bとの
電気的結合や磁気的結合が向上する。
Here, the SV type MR element 11 has a side surface 11a serving as a joint with the hard magnetic film 12a and the hard magnetic film 1a.
The side surface 11b serving as a joint with the substrate 2b is formed not obliquely to the substrate 2 but obliquely. Side view 1 of MR element 11
The oblique formation of 1a, 11b increases the bonding area between the hard magnetic films 12a, 12b disposed in these portions, and increases the electrical coupling between the SV type MR element 11 and the hard magnetic films 12a, 12b and the magnetic field. The coupling is improved.

【0034】上記硬磁性膜12a,12bは、SV型M
R素子11の長手方向の両端部に設けられ、硬磁性膜1
2a,12bからの縦バイアス磁場の影響により、フリ
ー層の磁化分布が単磁区状態に安定化されるため、SV
型MR素子11の磁気抵抗特性をヒステリシスを有さな
い安定なものとすることができる。
The hard magnetic films 12a and 12b are made of SV type M
The hard magnetic film 1 is provided at both ends in the longitudinal direction of the R element 11.
Since the magnetization distribution of the free layer is stabilized to a single magnetic domain state due to the influence of the longitudinal bias magnetic field from 2a and 12b, the SV
The magnetoresistive characteristics of the type MR element 11 can be made stable without any hysteresis.

【0035】そして、上述したように、この硬磁性膜1
2a,12bは、下地膜10上に形成され、これによ
り、硬磁性膜12a,12bがhcp(011)配向さ
れている。また、SV型MR素子11と硬磁性膜12
a,12bとの接合部分には下地膜10が配されておら
ず、SV型MR素子11と硬磁性膜12a,12bとが
直接接している。SV型MR素子11と硬磁性膜12
a,12bとを直接接合することで、SV型MR素子1
1と硬磁性膜12a,12bとの磁気的結合を高めるこ
とができる。そのため、このMRヘッド1では、縦バイ
アス磁界をSV型MR素子11に効果的に安定して与え
ることができる。
Then, as described above, this hard magnetic film 1
2a and 12b are formed on the base film 10, whereby the hard magnetic films 12a and 12b are hcp (011) oriented. The SV type MR element 11 and the hard magnetic film 12
The base film 10 is not disposed at the junction with the hard magnetic films 12a and 12b, and the SV type MR element 11 is in direct contact with the hard magnetic films 12a and 12b. SV type MR element 11 and hard magnetic film 12
a and 12b are directly joined to form the SV type MR element 1
1 and the hard magnetic films 12a and 12b can be enhanced in magnetic coupling. Therefore, in the MR head 1, a longitudinal bias magnetic field can be effectively and stably applied to the SV type MR element 11.

【0036】ところで、上記硬磁性膜12a,12bは
導電性を有しているので、このMRヘッド素子4におい
て、センス電流は引き出し電極膜13a,13bから硬
磁性膜12a,12bを介してSV型MR素子11に供
給される。そして、実際に磁気記録媒体からの磁界を検
出する感磁部となる部分は、硬磁性膜12a,12b間
に設けられたSV型MR素子11である。従って、硬磁
性膜12aと硬磁性膜12bとの間隔がトラック幅とな
り、硬磁性膜12a,12bによってトラック幅が規制
されることになる。
Since the hard magnetic films 12a and 12b have conductivity, in the MR head element 4, sense current flows from the extraction electrode films 13a and 13b via the hard magnetic films 12a and 12b to the SV type. It is supplied to the MR element 11. The portion which becomes the magnetic sensing portion for actually detecting the magnetic field from the magnetic recording medium is the SV type MR element 11 provided between the hard magnetic films 12a and 12b. Accordingly, the interval between the hard magnetic films 12a and 12b is the track width, and the track width is regulated by the hard magnetic films 12a and 12b.

【0037】引き出し電極膜13a,13bは、導電性
膜からなり、SV型MR素子11及び硬磁性膜12a,
12bへセンス電流を供給するための電極である。引き
出し電極膜13aは硬磁性膜12aと接続し、引き出し
電極膜13bは硬磁性膜12bと接続しており、この引
き出し電極膜13a,13bを介して上記硬磁性膜12
a,12b及びSV型MR素子11にセンス電流が供給
される。また、引き出し電極膜13a,13bには、外
部と電気的接続をとるための図示しない端子が形成され
ている。
The extraction electrode films 13a and 13b are made of a conductive film, and include the SV type MR element 11 and the hard magnetic film 12a.
This is an electrode for supplying a sense current to 12b. The extraction electrode film 13a is connected to the hard magnetic film 12a, the extraction electrode film 13b is connected to the hard magnetic film 12b, and the hard magnetic film 12 is connected through the extraction electrode films 13a and 13b.
A sense current is supplied to a, 12b and the SV type MR element 11. Further, terminals (not shown) for making electrical connection with the outside are formed on the extraction electrode films 13a and 13b.

【0038】このようなMRヘッド1を用いて磁気記録
媒体から情報信号を読み出す際には、引き出し電極膜1
3a,13bから硬磁性膜12a,12bを介してSV
型MR素子11にセンス電流を供給し、SV型MR素子
11の長手方向にセンス電流を流す。そしてこのセンス
電流により、磁気記録媒体からの磁界によって生じるS
V型MR素子11の抵抗変化を検出し、これによって磁
気記録媒体からの情報信号を再生する。そして、このM
Rヘッド1では、硬磁性膜12a,12bによってSV
型MR素子11のフリー層が単磁区化されているので、
磁壁の移動によるバルクハウゼンノイズの発生を防止す
ることができる。
When an information signal is read from a magnetic recording medium using such an MR head 1, the extraction electrode film 1 is used.
3a and 13b through the hard magnetic films 12a and 12b
A sense current is supplied to the MR element 11 and a sense current flows in the longitudinal direction of the SV MR element 11. The sense current causes S to be generated by the magnetic field from the magnetic recording medium.
The resistance change of the V-type MR element 11 is detected, and thereby the information signal from the magnetic recording medium is reproduced. And this M
In the R head 1, the hard magnetic films 12a and 12b
Since the free layer of the type MR element 11 has a single magnetic domain,
The occurrence of Barkhausen noise due to the movement of the domain wall can be prevented.

【0039】このとき、このMRヘッド1では、硬磁性
膜12a,12bが下地膜10上に形成されているので
当該硬磁性膜12a,12bの配向性が高まり、より効
果的にSV型MR素子11を磁気的に安定化することが
できる。また、このMRヘッド1では、SV型MR素子
11と硬磁性膜12a,12bとの接合面が、基板2に
対して斜めに形成されているので、センス電流を硬磁性
膜12a,12bを介してSV型MR素子11に供給す
る際の電気的信頼性が高くなる。さらに、このMRヘッ
ド1では、SV型MR素子11と硬磁性膜12a,12
bとの接合部分に下地膜10が配されていないので、S
V型MR素子11と硬磁性膜12a,12bとの間の磁
気的信頼性を高めることができる。
At this time, in the MR head 1, since the hard magnetic films 12a and 12b are formed on the base film 10, the orientation of the hard magnetic films 12a and 12b is enhanced, and the SV type MR element is more effectively used. 11 can be magnetically stabilized. Further, in the MR head 1, since the bonding surface between the SV type MR element 11 and the hard magnetic films 12a and 12b is formed obliquely with respect to the substrate 2, the sense current flows through the hard magnetic films 12a and 12b. As a result, the electrical reliability when supplying to the SV type MR element 11 increases. Further, in the MR head 1, the SV type MR element 11 and the hard magnetic films 12a, 12a
Since the base film 10 is not disposed at the joint portion with b,
The magnetic reliability between the V-type MR element 11 and the hard magnetic films 12a and 12b can be improved.

【0040】つぎに、このようなMRヘッド1の製造方
法について説明する。
Next, a method of manufacturing such an MR head 1 will be described.

【0041】まず、基板2を用意し、その表面に対して
鏡面処理を施す。この基板2には、硬質の軟磁性材料が
用いられる。次に、図3に示すように、上記基板2上
に、下層ギャップとなる第1の絶縁膜3をスパッタリン
グ等により形成する。この第1の絶縁膜3の材料として
は、例えばAl23等が用いられる。
First, the substrate 2 is prepared, and its surface is subjected to mirror finishing. The substrate 2 is made of a hard soft magnetic material. Next, as shown in FIG. 3, a first insulating film 3 serving as a lower gap is formed on the substrate 2 by sputtering or the like. As a material of the first insulating film 3, for example, Al 2 O 3 is used.

【0042】次に、図4に示すように、この第1の絶縁
膜3上にMRヘッド素子4を形成する。MRヘッド素子
4を形成するには、上記第1の絶縁膜3上に、Crを含
有する下地膜10を全面に成膜する。
Next, as shown in FIG. 4, an MR head element 4 is formed on the first insulating film 3. In order to form the MR head element 4, a base film 10 containing Cr is formed on the entire surface of the first insulating film 3.

【0043】このとき、この下地膜10の厚さは、好ま
しくは3nm以上、より好ましくは5nm以上とする。
下地膜10の厚さが3nmよりも薄いと、Cr結晶が島
状に成長するため、下地膜10の連続性が得られない。
下地膜10の厚さを3nm以上とすることで、Cr結晶
を連続成長させ、下地膜10の連続性を得ることができ
る。また、下地膜10の厚さを5nm以上とすること
で、下地膜10の表面をより平坦にすることができる。
At this time, the thickness of the base film 10 is preferably 3 nm or more, more preferably 5 nm or more.
If the thickness of the base film 10 is less than 3 nm, the continuity of the base film 10 cannot be obtained because the Cr crystal grows in an island shape.
By setting the thickness of the base film 10 to 3 nm or more, Cr crystals can be continuously grown, and continuity of the base film 10 can be obtained. By setting the thickness of the base film 10 to 5 nm or more, the surface of the base film 10 can be made flatter.

【0044】次に、図5に示すように、SV型MR素子
11となるスピンバルブ膜11cを下地膜10上に成膜
する。具体的には、Ta層/NiFe層/CoFe層/
Cu層/CoFe層/RhMn層/Ta層をこの順に成
膜する。
Next, as shown in FIG. 5, a spin valve film 11c to be the SV type MR element 11 is formed on the base film 10. Specifically, Ta layer / NiFe layer / CoFe layer /
A Cu layer / CoFe layer / RhMn layer / Ta layer are formed in this order.

【0045】次に、図6に示すように、スピンバルブ膜
11c上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフ
ィ技術により、所定のレジストパターン20を形成す
る。具体的には、最終的に硬磁性膜12a,12b及び
引き出し電極膜13a,13bとなる部分に開口部を有
するレジストパターンとする。
Next, as shown in FIG. 6, a photoresist is applied on the spin valve film 11c, and a predetermined resist pattern 20 is formed by a photolithography technique. Specifically, a resist pattern having openings in portions that will eventually become the hard magnetic films 12a and 12b and the lead electrode films 13a and 13b is used.

【0046】このとき、図6に示すように、レジストパ
ターン20を、下層レジストパターン20aと、下層レ
ジストパターン20a上に形成され下層レジストパター
ン20aよりも広い範囲でレジストが残存している上層
レジストパターン20bとからなる2層構造のレジスト
パターンとする。
At this time, as shown in FIG. 6, the resist pattern 20 is divided into a lower resist pattern 20a and an upper resist pattern formed on the lower resist pattern 20a and remaining over a wider area than the lower resist pattern 20a. 20b.

【0047】このような2層構造のレジストパターン3
0は、例えば次のようにして形成される。まず、スピン
バルブ膜11c上に第1のレジストを塗布する。次に、
第1のレジストに所定のパターンで露光線を照射するこ
とにより描画し、第1のレジスト中に所定のパターン潜
像を形成する。
The resist pattern 3 having such a two-layer structure
0 is formed, for example, as follows. First, a first resist is applied on the spin valve film 11c. next,
Drawing is performed by irradiating the first resist with an exposure line in a predetermined pattern, and a predetermined pattern latent image is formed in the first resist.

【0048】次に、パターン潜像が形成された第1のレ
ジスト上に第2のレジストを塗布する。そして、第2の
レジストに所定のパターンで露光線を照射することによ
り描画し、第2のレジスト中に所定のパターン潜像を形
成する。
Next, a second resist is applied on the first resist on which the pattern latent image has been formed. Then, drawing is performed by irradiating the second resist with an exposure line in a predetermined pattern, and a predetermined pattern latent image is formed in the second resist.

【0049】次に、所定のパターン潜像が形成された第
2のレジストを現像して上層レジストパターン20bを
形成する。第2のレジストが、露光線が照射された部分
の、現像液に対する溶解度が増大するポジ型レジストで
ある場合、露光線が照射された部分のレジストは現像液
に溶解して除去され、露光線が照射されなかった部分の
レジストが残存して、上層レジストパターン20bが形
成される。
Next, the second resist having the predetermined pattern latent image formed thereon is developed to form an upper resist pattern 20b. When the second resist is a positive resist in which the solubility of the portion irradiated with the exposure light to the developing solution is increased, the resist of the portion irradiated with the exposure light is dissolved and removed in the developing solution, and the exposed light is removed. The resist in the portion that has not been irradiated remains, and the upper resist pattern 20b is formed.

【0050】次に、所定のパターン潜像が形成された第
1のレジストを現像して下層レジストパターン20aを
形成する。第2のレジストがポジ型レジストである場
合、露光線が照射された部分のレジストは現像液に溶解
して除去され、露光線が照射されなかった部分のレジス
トが残存して、下層レジストパターン20aが形成され
る。このようにして、図6に示したような2層構造のレ
ジストパターン20が形成される。
Next, the lower resist pattern 20a is formed by developing the first resist having the predetermined pattern latent image formed thereon. When the second resist is a positive resist, the portion of the resist irradiated with the exposure light is dissolved in a developing solution and removed, and the resist of the portion not irradiated with the light remains, and the lower resist pattern 20a is left. Is formed. Thus, a resist pattern 20 having a two-layer structure as shown in FIG. 6 is formed.

【0051】次に、図7に示すように、上記レジストパ
ターン20をマスクとして、Arイオンを用いたイオン
ビームエッチングを行い、マスクから露出している部分
のスピンバルブ膜11cと下地膜10の一部とを除去す
る。このとき、エッチングを行う際に、下地膜10を全
て除去するのではなく、下地膜10を一部残した状態で
エッチングを終了させる。なお、残される下地膜10
は、その表面が平坦であるならば、厚みは特に限定され
るものではない。
Next, as shown in FIG. 7, ion beam etching using Ar ions is performed using the resist pattern 20 as a mask, and the spin-valve film 11c and the underlying film 10 are exposed from the mask. Remove the part. At this time, when the etching is performed, the etching is terminated in a state where the underlying film 10 is partially left, instead of removing the entire underlying film 10. The remaining base film 10
Is not particularly limited as long as its surface is flat.

【0052】さらに、レジストパターン20が2層に形
成されているので、当該レジストパターンをマスクとし
てMR膜をエッチングするときに、SV型MR素子11
の側面11a,11bが基板2に対して斜めに形成され
る。
Further, since the resist pattern 20 is formed in two layers, when the MR film is etched using the resist pattern as a mask, the SV type MR element 11
Are formed diagonally with respect to the substrate 2.

【0053】次に、図8に示すように、上記レジストパ
ターン20を残存させた状態で、硬磁性膜12a,12
bとなる硬磁性材料膜12を成膜する。このとき、硬磁
性材料膜12は、一部が残された下地膜10上に形成さ
れるが、SV型MR素子11との接合部分では、下地膜
10を介さずに、SV型MR素子11と直接接合され
る。
Next, as shown in FIG. 8, while the resist pattern 20 is left, the hard magnetic films 12a, 12a
The hard magnetic material film 12 to be b is formed. At this time, the hard magnetic material film 12 is formed on the base film 10 with a part left, but at the junction with the SV type MR element 11, the SV type MR element 11 is not interposed. Directly joined with.

【0054】硬磁性材料膜12としては、例えばCoC
r,CoPt,CoCrPt等が用いられる。上述した
ような硬磁性材料を、Crを含有する下地膜10上に成
膜することで、硬磁性材料膜12の配向をhcp(01
1)配向に制御することができる。
As the hard magnetic material film 12, for example, CoC
r, CoPt, CoCrPt, etc. are used. By forming the hard magnetic material as described above on the underlayer 10 containing Cr, the orientation of the hard magnetic material film 12 is changed to hcp (01).
1) The orientation can be controlled.

【0055】さらに、図8に示すように、硬磁性材料膜
12上に、引き出し電極膜13a,13bとなる導電性
膜13を形成する。そして、図9に示すように、スピン
バルブ膜11c上に塗布されたレジストを、当該レジス
ト上に形成された硬磁性材料膜12及び導電性膜13と
ともに剥離する。これにより、所定パターンの硬磁性膜
12a,12b及び引き出し電極膜13a,13bがS
V型MR素子11の両側に配された状態となり、MRヘ
ッド素子4が形成される。
Further, as shown in FIG. 8, on the hard magnetic material film 12, a conductive film 13 to be the extraction electrode films 13a and 13b is formed. Then, as shown in FIG. 9, the resist applied on the spin valve film 11c is removed together with the hard magnetic material film 12 and the conductive film 13 formed on the resist. As a result, the hard magnetic films 12a and 12b and the extraction electrode films 13a and
The MR head element 4 is formed in a state of being arranged on both sides of the V-type MR element 11.

【0056】このように、硬磁性膜12a,12bを成
膜する際に下地膜10を成膜するのではなく、スピンバ
ルブ膜11cを成膜する前に予め下地膜10を成膜して
おき、エッチング時に一部が残存された下地膜10上に
硬磁性膜12a,12bを成膜することにより、硬磁性
膜12a,12bは下地膜10上に形成されるが、硬磁
性膜12a,12bとSV型MR素子11との接合部に
下地膜10を挟まない構造のMRヘッド素子4が形成さ
れる。
As described above, when forming the hard magnetic films 12a and 12b, the base film 10 is formed in advance before forming the spin valve film 11c instead of forming the base film 10. The hard magnetic films 12a and 12b are formed on the base film 10 by forming the hard magnetic films 12a and 12b on the base film 10 with a part remaining during the etching, but the hard magnetic films 12a and 12b are formed. An MR head element 4 having a structure in which the base film 10 is not interposed at the junction between the substrate and the SV type MR element 11 is formed.

【0057】次に、MRヘッド素子4上に、上層ギャッ
プとなる第2の絶縁膜5をスパッタリング等により形成
する。この第2の絶縁膜5の材料としては、例えばAl
23等が用いられる。最後に、上層シールドとなる軟磁
性膜6を成膜する。この軟磁性膜6の材料としては、例
えばNiFe等が用いられる。以上のような工程を経る
ことにより、図1に示したようなMRヘッド1が形成さ
れる。
Next, a second insulating film 5 serving as an upper layer gap is formed on the MR head element 4 by sputtering or the like. As a material of the second insulating film 5, for example, Al
2 O 3 or the like is used. Finally, a soft magnetic film 6 serving as an upper shield is formed. As a material of the soft magnetic film 6, for example, NiFe or the like is used. Through the above steps, the MR head 1 as shown in FIG. 1 is formed.

【0058】上述したような本実施の形態にかかる製造
方法により製造されたMRヘッドにおいて、硬磁性膜が
良好にhcp(011)向していることが確認された。
また、硬磁性膜のhcp(011)の配向度は、基板上
に残された下地膜厚に依存するのではなく、エッチング
後に残された下地膜表面の平坦性に依存していることが
わかった。
In the MR head manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment as described above, it was confirmed that the hard magnetic film was well oriented to hcp (011).
It is also found that the degree of orientation of hcp (011) of the hard magnetic film does not depend on the thickness of the underlying film left on the substrate, but on the flatness of the surface of the underlying film left after etching. Was.

【0059】下地膜表面の平坦性を増すことで、硬磁性
バイアス膜のhcp(011)の配向度が向上し、SV
型MR膜への縦バイアス効果を向上することができた。
したがって、トラック幅を1μmとした場合において
も、バルクハウゼンノイズを無くしたMRヘッド素子を
得ることができ、さらに、歩留まりも著しく向上するこ
とができることがわかった。
By increasing the flatness of the underlayer film surface, the orientation of hcp (011) of the hard magnetic bias film is improved, and the SV
The longitudinal bias effect on the type MR film could be improved.
Therefore, it was found that even when the track width was 1 μm, an MR head element free of Barkhausen noise could be obtained, and the yield could be significantly improved.

【0060】一方、比較例として、従来方法により下地
膜厚を変えてMRヘッドを製造した。ここで、図12〜
図15は、図10に示したようなMRヘッド30の従来
製造プロセスを模式的に示した図である。
On the other hand, as a comparative example, an MR head was manufactured by changing the base film thickness by a conventional method. Here, FIG.
FIG. 15 is a diagram schematically showing a conventional manufacturing process of the MR head 30 as shown in FIG.

【0061】まず、図12に示すように、軟磁性材料か
らなる基板31上に、下層ギャップとなる第1の絶縁膜
32を形成し、この第1の絶縁膜32上にMR素子33
となるスピンバルブ膜33aを成膜した。具体的には、
Ta層/NiFe層/CoFe層/Cu層/CoFe層
/RhMn層/Ta層をこの順に成膜してスピンバルブ
膜33aを形成した。
First, as shown in FIG. 12, a first insulating film 32 serving as a lower gap is formed on a substrate 31 made of a soft magnetic material, and an MR element 33 is formed on the first insulating film 32.
A spin valve film 33a was formed. In particular,
A Ta layer / NiFe layer / CoFe layer / Cu layer / CoFe layer / RhMn layer / Ta layer were formed in this order to form a spin valve film 33a.

【0062】次に、図13に示すように、スピンバルブ
膜33a上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラ
フィ技術により、所定のレジストパターン40を形成し
た。具体的には、最終的に硬磁性膜35a,35b及び
引き出し電極膜となる部分に開口部を有するレジストパ
ターンとした。このとき、図13に示すように、レジス
トパターン40を、下層レジストパターン40aと、下
層レジストパターン40a上に形成され下層レジストパ
ターン40aよりも広い範囲でレジストが残存している
上層レジストパターン40bとからなる2層構造のレジ
ストパターンとした。
Next, as shown in FIG. 13, a photoresist was applied on the spin valve film 33a, and a predetermined resist pattern 40 was formed by a photolithography technique. Specifically, a resist pattern having openings in portions that will eventually become the hard magnetic films 35a and 35b and the extraction electrode film was used. At this time, as shown in FIG. 13, the resist pattern 40 is formed from a lower resist pattern 40a and an upper resist pattern 40b formed on the lower resist pattern 40a and having a wider area than the lower resist pattern 40a. The resulting resist pattern had a two-layer structure.

【0063】次に、図14に示すように、上記レジスト
パターン40をマスクとして、Arイオンを用いたイオ
ンビームエッチングを行い、マスクから露出している部
分のスピンバルブ膜を除去した。このとき、レジストパ
ターン40が2層構造とされているので、SV型MR素
子33の側面が基板31に対して斜めに形成される。S
V型MR素子33の幅で規定されるトラック幅は1μm
とした。
Next, as shown in FIG. 14, ion beam etching using Ar ions was performed using the resist pattern 40 as a mask to remove a portion of the spin valve film exposed from the mask. At this time, since the resist pattern 40 has a two-layer structure, the side surface of the SV type MR element 33 is formed obliquely with respect to the substrate 31. S
The track width defined by the width of the V-type MR element 33 is 1 μm
And

【0064】次に、図15に示すように、上記レジスト
パターン40を残存させた状態で、Crを含有する下地
膜34を成膜し、下地膜34上に硬磁性膜35a,35
bとなる硬磁性材料膜35を成膜した。さらに、硬磁性
材料膜35上に、引き出し電極膜36a,36bとなる
導電性膜36を形成した。
Next, as shown in FIG. 15, a Cr-containing base film 34 is formed with the resist pattern 40 remaining, and the hard magnetic films 35a, 35a are formed on the base film 34.
A hard magnetic material film 35 to be b was formed. Further, on the hard magnetic material film 35, a conductive film 36 to be the lead electrode films 36a and 36b was formed.

【0065】そして、図16に示すように、スピンバル
ブ膜33a上に塗布されたレジストを、当該レジスト上
に形成された硬磁性膜35及び導電性膜36とともに剥
離することにより、MR素子31の両側に硬磁性膜35
a,35bと引き出し電極膜36a,36bとが配され
てなるMRヘッド素子39を形成した。
Then, as shown in FIG. 16, the resist applied on the spin valve film 33a is peeled off together with the hard magnetic film 35 and the conductive film 36 formed on the resist, thereby forming the MR element 31. Hard magnetic film 35 on both sides
a, 35b and the extraction electrode films 36a, 36b were formed to form an MR head element 39.

【0066】最後に、MRヘッド素子39上に、上層ギ
ャップとなる第2の絶縁膜37を形成し、上層シールド
となる軟磁性膜38を成膜することにより、図10に示
したようなMRヘッド30を作製した。
Finally, a second insulating film 37 serving as an upper gap is formed on the MR head element 39, and a soft magnetic film 38 serving as an upper shield is formed on the MR head element 39, as shown in FIG. The head 30 was manufactured.

【0067】このような従来の製造方法によって作製さ
れたMRヘッドの下地膜の膜厚と、歩留まり率との関係
を図17に示す。
FIG. 17 shows the relationship between the thickness of the base film of the MR head manufactured by such a conventional manufacturing method and the yield.

【0068】図17から、下地膜厚が3nm以下におい
て、歩留まり率が著しく低下していることがわかる。こ
れは、下地膜が連続膜にならずに島状に分布することに
起因した、硬磁性バイアス膜のhcp(011)配向の
乱れによるものである。
FIG. 17 shows that the yield rate is significantly reduced when the thickness of the underlayer is 3 nm or less. This is due to the disorder of the hcp (011) orientation of the hard magnetic bias film due to the fact that the underlying film is not formed as a continuous film but is distributed in an island shape.

【0069】また、図17より、下地膜厚が3nm以上
では、下地膜厚にほぼ反比例して歩留まりが減少してい
ることがわかる。これは、SV型MR素子と硬磁性膜と
の接合部に形成された下地膜が、硬磁性膜とSV型MR
素子との間の磁気的な連続性を弱め、これにより十分な
縦バイアス磁界が得られなくなったためと考えられる。
FIG. 17 shows that when the underlayer thickness is 3 nm or more, the yield decreases almost in inverse proportion to the underlayer thickness. This is because the underlying film formed at the joint between the SV type MR element and the hard magnetic film is formed by the hard magnetic film and the SV type MR film.
This is probably because the magnetic continuity between the device and the element was weakened, and a sufficient longitudinal bias magnetic field could not be obtained.

【0070】従って、MRヘッドを、SV型MR素子と
硬磁性膜との間に下地膜を配さない構造とすることで、
硬磁性膜SV型MR素子との間の磁気的な連続性を高
め、十分な縦バイアス磁界を得ることができることがわ
かった。
Therefore, the MR head has a structure in which no underlying film is disposed between the SV type MR element and the hard magnetic film,
It has been found that the magnetic continuity between the hard magnetic film SV type MR element can be enhanced and a sufficient vertical bias magnetic field can be obtained.

【0071】なお、上述した実施の形態では、MR素子
の長手方向が磁気記録媒体との対向面に略平行となるよ
うに当該MR素子が配された、いわゆる横型のMRヘッ
ドを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、MR素子の長手方向が磁気記録媒体との
対向面に略垂直となるように当該MR素子が配された、
いわゆる縦型のMRヘッドについても適用可能である。
さらに、本発明の磁気抵抗効果型感磁素子は、磁気記録
媒体からの磁界を感知する磁気ヘッドに限定されず、磁
界を感知する磁気センサについて広く適用可能である。
In the above-described embodiment, a so-called horizontal MR head, in which the MR element is arranged so that the longitudinal direction of the MR element is substantially parallel to the surface facing the magnetic recording medium, is taken as an example. Although described, the present invention is not limited to this, the MR element is arranged such that the longitudinal direction of the MR element is substantially perpendicular to the surface facing the magnetic recording medium,
It is also applicable to a so-called vertical MR head.
Further, the magnetoresistive effect type magnetic sensing element of the present invention is not limited to a magnetic head that senses a magnetic field from a magnetic recording medium, but can be widely applied to a magnetic sensor that senses a magnetic field.

【0072】また、上述した実施の形態では、MR素子
として、巨大磁気抵抗効果を有するSV型MR素子を例
に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、異方性磁気抵抗効果を有する軟磁性材料を膜に
したMR素子や、SV型MR素子以外の巨大磁気抵抗効
果素子についても適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, an SV type MR element having a giant magnetoresistance effect has been described as an example of the MR element, but the present invention is not limited to this. The present invention is also applicable to an MR element having a film made of a soft magnetic material having a magnetoresistive effect and a giant magnetoresistive element other than the SV type MR element.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明では、下地膜によって硬磁性膜の
配向が制御されており、また、MR素子と硬磁性膜との
接合部分には下地膜が配されていないので、MR素子と
硬磁性膜との間の磁気的信頼性を高めてより効果的にM
R素子を磁気的に安定化することができる。
According to the present invention, the orientation of the hard magnetic film is controlled by the under film, and the under film is not disposed at the junction between the MR element and the hard magnetic film. Increase the magnetic reliability between the magnetic film and M
The R element can be magnetically stabilized.

【0074】従って、本発明では、次世代高密度記録に
対応して狭トラック化されたMRヘッドにおいても、バ
ルクハウゼンノイズの無い優れたMRヘッドを実現する
ことができる。
Therefore, according to the present invention, an excellent MR head free of Barkhausen noise can be realized even in an MR head narrowed in track for the next-generation high-density recording.

【0075】本発明では、下地膜上にMR膜を成膜し、
当該MR膜をエッチングする際に一部残された下地膜上
に硬磁性膜を成膜しているので、MR素子と硬磁性膜と
の接合部分には下地膜が配されていないMRヘッドを得
ることができる。
In the present invention, an MR film is formed on a base film,
Since the hard magnetic film is formed on the base film that is partially left when the MR film is etched, an MR head having no base film at the junction between the MR element and the hard magnetic film is used. Obtainable.

【0076】従って、本発明では、従来の製造設備を大
きく変更することなく、経済的にかつ十分に正確な工程
で、次世代高密度記録に対応した狭トラックMRヘッド
を製造することができる。
Therefore, according to the present invention, a narrow track MR head corresponding to next-generation high-density recording can be manufactured economically and with sufficiently accurate steps without largely changing the conventional manufacturing equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のMRヘッドの一構成例を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one configuration example of an MR head of the present invention.

【図2】図1のMRヘッドのMRヘッド素子の一構成例
を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a configuration example of an MR head element of the MR head of FIG.

【図3】MRヘッドの製造方法を説明する図であり、基
板上に第1の絶縁膜を成膜した状態を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing the MR head, and is a cross-sectional view illustrating a state where a first insulating film is formed on a substrate.

【図4】MRヘッドの製造方法を説明する図であり、第
1の絶縁膜上に下地膜を成膜した状態を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of manufacturing the MR head, and is a cross-sectional view showing a state where a base film is formed on a first insulating film.

【図5】MRヘッドの製造方法を説明する図であり、下
地膜上にスピンバルブ膜を成膜した状態を示す断面図で
ある。
FIG. 5 is a view for explaining the method of manufacturing the MR head, and is a cross-sectional view showing a state in which a spin valve film is formed on a base film.

【図6】MRヘッドの製造方法を説明する図であり、ス
ピンバルブ上にレジストパターンを形成した状態を示す
断面図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for manufacturing the MR head, and is a cross-sectional view illustrating a state where a resist pattern is formed on the spin valve.

【図7】MRヘッドの製造方法を説明する図であり、レ
ジストパターンをマスクとしてススピンバルブ膜と下地
膜の一部とをエッチングした状態を示す断面図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the method of manufacturing the MR head, and is a cross-sectional view showing a state where the spin valve film and a part of the base film are etched using the resist pattern as a mask.

【図8】MRヘッドの製造方法を説明する図であり、レ
ジストパターンを残存させたまま硬磁性材料膜及び導電
性膜を成膜した状態を示す断面図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a method for manufacturing the MR head, and is a cross-sectional view illustrating a state in which a hard magnetic material film and a conductive film are formed with a resist pattern remaining.

【図9】MRヘッドの製造方法を説明する図であり、レ
ジストパターンを剥離した状態を示す断面図である。
FIG. 9 is a view for explaining the method for manufacturing the MR head, and is a cross-sectional view showing a state where the resist pattern is removed.

【図10】従来のMRヘッドの一構成例を示す断面図で
ある。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing one configuration example of a conventional MR head.

【図11】下地膜厚と硬磁性膜のHc及びMr/Msと
の関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a base film thickness and Hc and Mr / Ms of a hard magnetic film.

【図12】従来のMRヘッドの製造方法を説明する図で
あり、基板上に第1の絶縁膜とスピンバルブ膜とを成膜
した状態を示す断面図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a conventional method for manufacturing an MR head, and is a cross-sectional view showing a state where a first insulating film and a spin valve film are formed on a substrate.

【図13】従来MRヘッドの製造方法を説明する図であ
り、スピンバルブ上にレジストパターンを形成した状態
を示す断面図である。
FIG. 13 is a view for explaining a method for manufacturing a conventional MR head, and is a cross-sectional view showing a state where a resist pattern is formed on a spin valve.

【図14】従来のMRヘッドの製造方法を説明する図で
あり、レジストパターンをマスクとしてススピンバルブ
膜をエッチングした状態を示す断面図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a conventional method for manufacturing an MR head, and is a cross-sectional view showing a state where a spin valve film is etched using a resist pattern as a mask.

【図15】従来のMRヘッドの製造方法を説明する図で
あり、レジストパターンを残存させたまま硬磁性材料膜
及び導電性膜を成膜した状態を示す断面図である。
FIG. 15 is a view for explaining a conventional method for manufacturing an MR head, and is a cross-sectional view showing a state in which a hard magnetic material film and a conductive film are formed with a resist pattern remaining.

【図16】従来のMRヘッドの製造方法を説明する図で
あり、レジストパターンを剥離した状態を示す断面図で
ある。
FIG. 16 is a view for explaining the conventional method for manufacturing the MR head, and is a cross-sectional view showing a state where the resist pattern has been peeled off.

【図17】従来のMRヘッドにおいて、下地膜厚とMR
ヘッドの歩留まり率との関係を示す図である。
FIG. 17 shows a relationship between a base film thickness and MR in a conventional MR head.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship with a head yield rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 MRヘッド、 2 基板、 3 第1の絶縁膜、
4 MRヘッド素子、5 第2の絶縁膜、 6 軟磁性
膜、 10 下地膜、 11 SV型MR素子、 12
a,12b 硬磁性膜、 13a,13b 引き出し電
極膜
1 MR head, 2 substrate, 3 first insulating film,
Reference Signs List 4 MR head element, 5 second insulating film, 6 soft magnetic film, 10 base film, 11 SV type MR element, 12
a, 12b Hard magnetic film, 13a, 13b Leader electrode film

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年9月10日(1998.9.1
0)
[Submission date] September 10, 1998 (1998.9.1)
0)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0008】硬磁性膜の材料として、六方細密構造(h
cp:hexsagonal closest packing)を有するCoC
r、CoPt、CoCrPt等が提案されている。本発
明者らは、これらの硬磁性材料の結晶配向に注目し、磁
気特性との関係を解析した。硬磁性材料のポテンシャル
をはかる指標としては、保磁力(Hc)や残留磁化率
(Mr/Ms:無磁場中での残留磁化と飽和磁化との
比)等がある。制御性よく高いHcやMr/Msを得る
ためには、Crを含む合金下地膜上に硬磁性材料を成膜
し、硬磁性材料をhcp(011)配向させることが必
要である。ここで、hcp(011)配向とは、六方細
密構造(hcp)の(011)方位が、膜の厚み方向に
向いている状態を示す。
As a material of the hard magnetic film, a hexagonal fine structure (h
CoC with cp: hexsagonal closest packing)
r, CoPt, CoCrPt and the like have been proposed. The present inventors have focused on the crystal orientation of these hard magnetic materials and analyzed the relationship with the magnetic properties. Indices for measuring the potential of the hard magnetic material include a coercive force (Hc) and a residual susceptibility (Mr / Ms: a ratio between residual magnetization and saturation magnetization in no magnetic field). In order to obtain high controllable Hc and Mr / Ms with good controllability, it is necessary to form a hard magnetic material on a Cr-containing alloy base film and hcp (011) orient the hard magnetic material. Here, the hcp (011) orientation indicates a state in which the (011) orientation of the hexagonal close-packed structure (hcp) is oriented in the thickness direction of the film.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗効果型
感磁素子は、磁気抵抗効果素子と、上記磁気抵抗効果素
子の両端部に配された硬磁性膜と、上記硬磁性膜の下地
となる下地膜とを備える。そして、この磁気抵抗効果型
磁気ヘッドは、上記磁気抵抗効果素子と上記硬磁性膜と
の接合面が上記磁気抵抗効果素子の表面に対して斜めに
形成されているとともに、上記磁気抵抗効果素子と上記
硬磁性膜とが上記下地膜を介さずに接合されていること
を特徴とする。
According to the present invention, there is provided a magneto-resistance effect type magnetic sensing element, comprising: a magneto-resistance effect element; a hard magnetic film disposed at both ends of the magneto-resistance effect element; And a base film to be formed. In the magneto-resistance effect type magnetic head, the joining surface between the magneto-resistance effect element and the hard magnetic film is formed obliquely to the surface of the magneto-resistance effect element, and The semiconductor device is characterized in that the hard magnetic film is bonded to the hard magnetic film without interposing the base film.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0015】本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、磁
気抵抗効果型感磁素子を備えた磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドであって、上記磁気抵抗効果型感磁素子は、磁気抵抗
効果素子と、上記磁気抵抗効果素子の両端部に配された
硬磁性膜と、上記硬磁性膜の下地となる下地膜とを備え
る。そして、この磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、上記磁
気抵抗効果素子と上記硬磁性膜との接合面が上記磁気抵
抗効果素子の表面に対して斜めに形成されているととも
に、上記磁気抵抗効果素子と上記硬磁性膜とが上記下地
膜を介さずに接合されていることを特徴とする。
A magnetoresistive head of the present invention is a magnetoresistive head having a magnetoresistive element, wherein the magnetoresistive element has a magnetoresistive element; A hard magnetic film disposed on both ends of the magnetoresistive element; and a base film serving as a base of the hard magnetic film. In the magneto-resistance effect type magnetic head, the joining surface between the magneto-resistance effect element and the hard magnetic film is formed obliquely to the surface of the magneto-resistance effect element, and The semiconductor device is characterized in that the hard magnetic film is bonded to the hard magnetic film without interposing the base film.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0058[Correction target item name] 0058

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0058】上述したような本実施の形態にかかる製造
方法により製造されたMRヘッドにおいて、硬磁性膜が
良好にhcp(011)配向していることが確認され
た。また、硬磁性膜のhcp(011)の配向度は、基
板上に残された下地膜厚に依存するのではなく、エッチ
ング後に残された下地膜表面の平坦性に依存しているこ
とがわかった。
In the MR head manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment as described above, it was confirmed that the hard magnetic film was well oriented in hcp (011). It is also found that the degree of orientation of hcp (011) of the hard magnetic film does not depend on the thickness of the underlying film left on the substrate, but on the flatness of the surface of the underlying film left after etching. Was.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0065[Correction target item name] 0065

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0065】そして、図16に示すように、スピンバル
ブ膜33a上に塗布されたレジストを、当該レジスト上
に形成された硬磁性膜35及び導電性膜36とともに剥
離することにより、MR素子33の両側に硬磁性膜35
a,35bと引き出し電極膜36a,36bとが配され
てなるMRヘッド素子39を形成した。
Then, as shown in FIG. 16, the resist applied on the spin valve film 33a is peeled off together with the hard magnetic film 35 and the conductive film 36 formed on the resist to form the MR element 33. Hard magnetic film 35 on both sides
a, 35b and the extraction electrode films 36a, 36b were formed to form an MR head element 39.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気抵抗効果素子と、 上記磁気抵抗効果素子の両端部に配された硬磁性膜と、 上記硬磁性膜の下地となる下地膜とを備え、 上記磁気抵抗効果素子と上記硬磁性膜との接合面は上記
磁気抵抗効果素子の表面に対して斜めに形成されている
とともに、上記磁気抵抗効果素子と上記硬磁性膜とは上
記下地膜を介さずに接合されていることを特徴とする磁
気抵抗効果型感磁素子。
A magnetoresistive element, a hard magnetic film disposed at both ends of the magnetoresistive effect element, and a base film serving as a base of the hard magnetic film. The bonding surface with the magnetic film is formed obliquely with respect to the surface of the magnetoresistive element, and the magnetoresistive element and the hard magnetic film are bonded without the base film. Characteristic magneto-resistance effect type magnetic sensing element.
【請求項2】 上記磁気抵抗効果素子は、少なくとも第
1の強磁性層と、非磁性層と、第2の強磁性層と、反強
磁性層とが積層されてなるスピンバルブ素子であること
を特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果型感磁素子。
2. The magneto-resistance effect element is a spin valve element having at least a first ferromagnetic layer, a non-magnetic layer, a second ferromagnetic layer, and an antiferromagnetic layer laminated. The magneto-resistance effect type magnetic sensing element according to claim 1, wherein:
【請求項3】 上記下地膜は、Crを含有していること
を特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果型感磁素子。
3. The magneto-resistance effect type magneto-sensitive element according to claim 1, wherein the underlayer contains Cr.
【請求項4】 上記下地膜は、その厚みが3nm以上で
あることを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果型感
磁素子。
4. A magnetoresistive effect type magnetic sensing element according to claim 1, wherein said underlayer has a thickness of 3 nm or more.
【請求項5】 磁気抵抗効果型感磁素子を備えた磁気抵
抗効果型磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果型感磁
素子は、 磁気抵抗効果素子と、 上記磁気抵抗効果素子の両端部に配された硬磁性膜と、 上記硬磁性膜の下地となる下地膜とを備え、 上記磁気抵抗効果素子と上記硬磁性膜との接合面は上記
磁気抵抗効果素子の表面に対して斜めに形成されている
とともに、上記磁気抵抗効果素子と上記硬磁性膜とは上
記下地膜を介さずに接合されていることを特徴とする磁
気抵抗効果型磁気ヘッド。
5. A magnetoresistive head having a magnetoresistive element, wherein the magnetoresistive element is disposed at both ends of the magnetoresistive element and the magnetoresistive element. A hard magnetic film, and a base film serving as a base of the hard magnetic film, wherein a joining surface between the magnetoresistive element and the hard magnetic film is formed obliquely to a surface of the magnetoresistive element. And a magneto-resistance effect type magnetic head, wherein the magneto-resistance effect element and the hard magnetic film are joined without interposing the base film.
【請求項6】 上記磁気抵抗効果素子は、少なくとも第
1の強磁性層と、非磁性層と、第2の強磁性層と、反強
磁性層とが積層されてなるスピンバルブ素子であること
を特徴とする請求項5記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド。
6. The magnetoresistive element is a spin valve element comprising at least a first ferromagnetic layer, a nonmagnetic layer, a second ferromagnetic layer, and an antiferromagnetic layer laminated. 6. A magnetoresistive head according to claim 5, wherein:
【請求項7】 上記下地膜は、Crを含有していること
を特徴とする請求項5記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド。
7. The magnetoresistive head according to claim 5, wherein the underlayer contains Cr.
【請求項8】 上記下地膜は、その厚みが3nm以上で
あることを特徴とする請求項5記載の磁気抵抗効果型磁
気ヘッド。
8. The magnetoresistive head according to claim 5, wherein the underlayer has a thickness of 3 nm or more.
【請求項9】 磁気抵抗効果型感磁素子を備えた磁気抵
抗効果型感磁素子の製造方法において、 基板上に下地膜を成膜する下地膜成膜工程と、 上記下地膜成膜工程で成膜された上記下地膜上に上記磁
気抵抗効果素子となる磁気抵抗効果膜を成膜する磁気抵
抗効果膜成膜工程と、 上記磁気抵抗効果膜成膜工程で形成された上記磁気抵抗
効果膜上にフォトレジストを塗布し、所定形状にパター
ニングするパターニング工程と、 上記パターニング工程でパターニングされた上記フォト
レジストから露出している磁気抵抗効果膜と上記下地膜
の一部とをエッチングにより除去して上記磁気抵抗効果
素子を形成するとともに、当該磁気抵抗効果素子の側面
を上記基板に対して斜めに形成するエッチング工程と、 少なくとも上記エッチング工程で形成された上記磁気抵
抗効果素子の両端部であって、上記エッチング工程で一
部が除去された上記下地膜上に硬磁性膜を成膜する硬磁
性膜成膜工程とを有することを特徴とする磁気抵抗効果
型感磁素子の製造方法。
9. A method of manufacturing a magneto-resistance effect type magnetic sensing element having a magneto-resistance effect type magnetic sensing element, comprising: a base film forming step of forming a base film on a substrate; A magnetoresistive film forming step of forming a magnetoresistive film serving as the magnetoresistive element on the formed base film, and a magnetoresistive film formed in the magnetoresistive film forming step A patterning step of applying a photoresist on top and patterning into a predetermined shape; and removing a part of the magnetoresistive film and the base film exposed from the photoresist patterned in the patterning step by etching. An etching step of forming the magnetoresistive element and forming a side surface of the magnetoresistive element at an angle to the substrate; and forming at least the etching step. A hard magnetic film forming step of forming a hard magnetic film on both ends of the magnetoresistive element, the hard magnetic film being partially removed in the etching step. A method for manufacturing a resistance effect type magnetic sensing element.
【請求項10】 上記下地膜成膜工程において、上記下
地膜はCrを含有していることを特徴とする請求項9記
載の磁気抵抗効果型感磁素子の製造方法。
10. The method of manufacturing a magnetoresistive magneto-sensitive element according to claim 9, wherein in the underlayer film forming step, the underlayer contains Cr.
【請求項11】 上記下地膜成膜工程において、上記下
地膜を3nm以上の厚さに成膜することを特徴とする請
求項9記載の磁気抵抗効果型感磁素子の製造方法。
11. The method of manufacturing a magnetoresistive effect type magnetic sensing element according to claim 9, wherein in said underlayer film forming step, said underlayer film is formed to a thickness of 3 nm or more.
【請求項12】 上記磁気抵抗効果膜成膜工程におい
て、上記磁気抵抗効果膜は、少なくとも第1の強磁性層
と、非磁性層と、第2の強磁性層と、反強磁性層とが積
層されてなるスピンバルブ膜であることを特徴とする請
求項9記載の磁気抵抗効果型感磁素子の製造方法。
12. In the step of forming a magnetoresistive film, the magnetoresistive film includes at least a first ferromagnetic layer, a nonmagnetic layer, a second ferromagnetic layer, and an antiferromagnetic layer. 10. The method according to claim 9, wherein the magnetoresistive element is a spin valve film formed by lamination.
【請求項13】 磁気抵抗効果型感磁素子を備えた磁気
抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法において、 基板上に下地膜を成膜する下地膜成膜工程と、 上記下地膜成膜工程で成膜された上記下地膜上に上記磁
気抵抗効果素子となる磁気抵抗効果膜を成膜する磁気抵
抗効果膜成膜工程と、 上記磁気抵抗効果膜成膜工程で形成された上記磁気抵抗
効果膜上にフォトレジストを塗布し、所定形状にパター
ニングするパターニング工程と、 上記パターニング工程でパターニングされた上記フォト
レジストから露出している磁気抵抗効果膜と上記下地膜
の一部とをエッチングにより除去して上記磁気抵抗効果
素子を形成するとともに、当該磁気抵抗効果素子の側面
を上記基板に対して斜めに形成するエッチング工程と、 少なくとも上記エッチング工程で形成された上記磁気抵
抗効果素子の両端部であって、上記エッチング工程で一
部が除去された上記下地膜上に硬磁性膜を成膜する硬磁
性膜成膜工程とを有することを特徴とする磁気抵抗効果
型磁気ヘッドの製造方法。
13. A method of manufacturing a magnetoresistive magnetic head having a magnetoresistive magnetosensitive element, comprising: a base film forming step of forming a base film on a substrate; and a base film forming step. A magnetoresistive film forming step of forming a magnetoresistive film serving as the magnetoresistive element on the formed base film, and a magnetoresistive film formed in the magnetoresistive film forming step. Applying a photoresist to the photoresist and patterning the photoresist into a predetermined shape; and etching and removing a part of the magnetoresistive film and the underlayer exposed from the photoresist patterned in the patterning step. An etching step of forming a magnetoresistive element and forming a side surface of the magnetoresistive element at an angle to the substrate; and forming at least the etching step. And a hard magnetic film forming step of forming a hard magnetic film on the base film, a part of which is removed in the etching step, at both ends of the magnetoresistive effect element. A method for manufacturing a magnetoresistive head.
【請求項14】 上記下地膜成膜工程において、上記下
地膜はCrを含有していることを特徴とする請求項13
記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。
14. The method according to claim 13, wherein in the step of forming the underlayer film, the underlayer film contains Cr.
A manufacturing method of the magnetoresistive effect type magnetic head described in the above.
【請求項15】 上記下地膜成膜工程において、上記下
地膜を3nm以上の厚さに成膜することを特徴とする請
求項13記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。
15. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 13, wherein in the underlayer film forming step, the underlayer is formed to a thickness of 3 nm or more.
【請求項16】 上記磁気抵抗効果膜成膜工程におい
て、上記磁気抵抗効果膜は、少なくとも第1の強磁性層
と、非磁性層と、第2の強磁性層と、反強磁性層とが積
層されてなるスピンバルブ膜であることを特徴とする請
求項13記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。
16. In the step of forming a magnetoresistive film, the magnetoresistive film includes at least a first ferromagnetic layer, a nonmagnetic layer, a second ferromagnetic layer, and an antiferromagnetic layer. 14. The method for manufacturing a magnetoresistive head according to claim 13, wherein the spin valve film is a laminated spin valve film.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1237150A2 (en) * 2001-02-15 2002-09-04 Fujitsu Limited Magnetic head of a magnetoresistance type having an underlying layer having a laminated structure of a tungsten-group metal layer formed on a tantalum-group metal layer
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