JP2000187818A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法Info
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- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3967—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read
Abstract
(57)【要約】
【課題】 読み取りトラック幅が狭くなっても、磁気抵
抗効果素子に接続される引き出し電極層を厚くし、その
配線抵抗をより低くできるようにする。 【解決手段】 読み取りトラック幅Ｗに対応して下部シ
ールド層３に凸部３ａを形成し、ＡＭＲ素子６が形成さ
れる領域と、引き出し電極層８が形成される領域との間
の絶縁層５に段差を形成する。これにより、引き出し電
極層８を厚く形成することができると共に、引き出し電
極層８を厚く形成しても、上部シールド層１０側の段差
を小さく抑えることができる。また、リフトオフに用い
るフォトレジストパターンの高さを小さくすることがで
きるため、読み取りトラック幅Ｗを狭くすることができ
る。
抗効果素子に接続される引き出し電極層を厚くし、その
配線抵抗をより低くできるようにする。 【解決手段】 読み取りトラック幅Ｗに対応して下部シ
ールド層３に凸部３ａを形成し、ＡＭＲ素子６が形成さ
れる領域と、引き出し電極層８が形成される領域との間
の絶縁層５に段差を形成する。これにより、引き出し電
極層８を厚く形成することができると共に、引き出し電
極層８を厚く形成しても、上部シールド層１０側の段差
を小さく抑えることができる。また、リフトオフに用い
るフォトレジストパターンの高さを小さくすることがで
きるため、読み取りトラック幅Ｗを狭くすることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも読み出
し用の磁気抵抗効果素子を有する薄膜磁気ヘッドおよび
その製造方法に関する。
し用の磁気抵抗効果素子を有する薄膜磁気ヘッドおよび
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められ
ている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型
磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵
抗（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）とも記す。）素
子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁
気ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、異
方性磁気抵抗（以下、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Re
sistive ）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大
磁気抵抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive ）
と記す。）効果を用いたＧＭＲ素子とがあり、ＡＭＲ素
子を用いた再生ヘッドはＡＭＲヘッドあるいは単にＭＲ
ヘッドと呼ばれ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＧＭ
Ｒヘッドと呼ばれる。ＡＭＲヘッドは、面記録密度が１
ギガビット／（インチ）2 を超える再生ヘッドとして利
用され、ＧＭＲヘッドは、面記録密度が３ギガビット／
（インチ）2 を超える再生ヘッドとして利用されてい
る。
の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められ
ている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型
磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵
抗（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）とも記す。）素
子を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁
気ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、異
方性磁気抵抗（以下、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Re
sistive ）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大
磁気抵抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive ）
と記す。）効果を用いたＧＭＲ素子とがあり、ＡＭＲ素
子を用いた再生ヘッドはＡＭＲヘッドあるいは単にＭＲ
ヘッドと呼ばれ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＧＭ
Ｒヘッドと呼ばれる。ＡＭＲヘッドは、面記録密度が１
ギガビット／（インチ）2 を超える再生ヘッドとして利
用され、ＧＭＲヘッドは、面記録密度が３ギガビット／
（インチ）2 を超える再生ヘッドとして利用されてい
る。
【０００３】ＡＭＲヘッドは、ＡＭＲ効果を有するＡＭ
Ｒ膜を備えている。ＧＭＲヘッドは、ＡＭＲ膜を、ＧＭ
Ｒ効果を有するＧＭＲ膜に置き換えたもので、構造上は
ＡＭＲヘッドと同様である。ただし、ＧＭＲ膜は、ＡＭ
Ｒ膜よりも、同じ外部磁界を加えたときに大きな抵抗変
化を示す。このため、ＧＭＲヘッドは、ＡＭＲヘッドよ
りも、再生出力を３〜５倍程度大きくすることができる
と言われている。
Ｒ膜を備えている。ＧＭＲヘッドは、ＡＭＲ膜を、ＧＭ
Ｒ効果を有するＧＭＲ膜に置き換えたもので、構造上は
ＡＭＲヘッドと同様である。ただし、ＧＭＲ膜は、ＡＭ
Ｒ膜よりも、同じ外部磁界を加えたときに大きな抵抗変
化を示す。このため、ＧＭＲヘッドは、ＡＭＲヘッドよ
りも、再生出力を３〜５倍程度大きくすることができる
と言われている。
【０００４】一般的に、ＡＭＲ膜は、ＭＲ効果を示す磁
性体を膜としたもので、２〜４層構造になっている。ま
た、多くのＧＭＲ膜は、複数の膜を組み合わせた多層構
造になっている。ＧＭＲ効果が発生するメカニズムには
いくつかの種類があり、そのメカニズムによってＧＭＲ
膜の層構造が変わる。ＧＭＲ膜としては、超格子ＧＭＲ
膜、グラニュラ膜、スピンバルブ膜等が提案されている
が、比較的構成が単純で、弱い磁界でも大きな抵抗変化
を示し、量産を前提とするＧＭＲ膜としては、スピンバ
ルブ膜が有力である。このように、再生ヘッドは、例え
ば、ＭＲ膜をＡＭＲ膜からＧＭＲ膜等の磁気抵抗感度の
優れた構造に変えることで、容易に、性能を向上させる
ことができる。
性体を膜としたもので、２〜４層構造になっている。ま
た、多くのＧＭＲ膜は、複数の膜を組み合わせた多層構
造になっている。ＧＭＲ効果が発生するメカニズムには
いくつかの種類があり、そのメカニズムによってＧＭＲ
膜の層構造が変わる。ＧＭＲ膜としては、超格子ＧＭＲ
膜、グラニュラ膜、スピンバルブ膜等が提案されている
が、比較的構成が単純で、弱い磁界でも大きな抵抗変化
を示し、量産を前提とするＧＭＲ膜としては、スピンバ
ルブ膜が有力である。このように、再生ヘッドは、例え
ば、ＭＲ膜をＡＭＲ膜からＧＭＲ膜等の磁気抵抗感度の
優れた構造に変えることで、容易に、性能を向上させる
ことができる。
【０００５】ここで、図１２ないし図１９を参照して、
従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型
薄膜磁気ヘッド（ＡＭＲヘッド）の製造方法の一例につ
いて説明する。なお、図１２ないし図１６はＡＭＲヘッ
ドのエアベアリング面（ＡＢＳ）の拡大構造を、また、
図１７ないし図１９では、（ａ）がＡＭＲヘッドのエア
ベアリング面に垂直な断面構造を示し、（ｂ）は磁極部
分のエアベアリング面に平行な断面構造をそれぞれ示し
ている。
従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、複合型
薄膜磁気ヘッド（ＡＭＲヘッド）の製造方法の一例につ
いて説明する。なお、図１２ないし図１６はＡＭＲヘッ
ドのエアベアリング面（ＡＢＳ）の拡大構造を、また、
図１７ないし図１９では、（ａ）がＡＭＲヘッドのエア
ベアリング面に垂直な断面構造を示し、（ｂ）は磁極部
分のエアベアリング面に平行な断面構造をそれぞれ示し
ている。
【０００６】まず、図１２に示したように、例えばアル
ティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）よりなる基板１０１上
に、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）よりなる絶縁層１０
２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、絶
縁層１０２上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部
シールド層１０３を、２〜３μｍの厚みに形成する。次
に、下部シールド層１０３上に、例えばアルミナまたは
窒化アルミニウムを５０〜１００ｎｍの厚みにスパッタ
堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜１０５
を形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０５上
に、バイアス磁界印加用のＳＡＬ（Soft Adjacent Laye
r)膜１０６ａ、磁気分離膜としてのタンタル（Ｔａ）膜
１０６ｂおよびＡＭＲ膜１０６ｃを、この順に形成す
る。
ティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）よりなる基板１０１上
に、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）よりなる絶縁層１０
２を、約５〜１０μｍ程度の厚みで堆積する。次に、絶
縁層１０２上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部
シールド層１０３を、２〜３μｍの厚みに形成する。次
に、下部シールド層１０３上に、例えばアルミナまたは
窒化アルミニウムを５０〜１００ｎｍの厚みにスパッタ
堆積し、絶縁層としての下部シールドギャップ膜１０５
を形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０５上
に、バイアス磁界印加用のＳＡＬ（Soft Adjacent Laye
r)膜１０６ａ、磁気分離膜としてのタンタル（Ｔａ）膜
１０６ｂおよびＡＭＲ膜１０６ｃを、この順に形成す
る。
【０００７】次に、図１３に示したように、ＡＭＲ膜１
０６ｃ上に、縦バー部分１０７ａと横バー部分１０７ｂ
とにより構成されるフォトレジストパターン１０７を選
択的に形成する。このとき、リフトオフを容易に行うこ
とができるような形状、例えば断面形状がＴ字型のフォ
トレジストパターン１０７を形成する。次に、フォトレ
ジストパターン１０７をマスクとして、例えばイオンミ
リングによってＡＭＲ膜１０６ｃ、タンタル膜１０６ｂ
およびＳＡＬ膜１０６ａをテーパ形状にエッチングして
ＡＭＲ素子１０６を形成する。
０６ｃ上に、縦バー部分１０７ａと横バー部分１０７ｂ
とにより構成されるフォトレジストパターン１０７を選
択的に形成する。このとき、リフトオフを容易に行うこ
とができるような形状、例えば断面形状がＴ字型のフォ
トレジストパターン１０７を形成する。次に、フォトレ
ジストパターン１０７をマスクとして、例えばイオンミ
リングによってＡＭＲ膜１０６ｃ、タンタル膜１０６ｂ
およびＳＡＬ膜１０６ａをテーパ形状にエッチングして
ＡＭＲ素子１０６を形成する。
【０００８】次に、図１４に示したように、下部シール
ドギャップ膜１０５上に、フォトレジストパターン１０
７をマスクとした、例えばスパッタ法により、ＡＭＲ膜
１０６ｃに電気的に接続される一対の引き出し電極層１
０８を形成する。この引き出し電極層１０８は例えばコ
バルト・白金合金（ＣｏＰｔ）などのノイズ抑制用の磁
区制御膜と、例えばチタン・タングステン合金（Ｔｉ
Ｗ），タンタルなどの信号検出のためのリード膜とを積
層した構造となっており、ＡＭＲ膜１０６ｃの端部（側
端面および表面の両端領域）近傍を覆うように形成され
る。
ドギャップ膜１０５上に、フォトレジストパターン１０
７をマスクとした、例えばスパッタ法により、ＡＭＲ膜
１０６ｃに電気的に接続される一対の引き出し電極層１
０８を形成する。この引き出し電極層１０８は例えばコ
バルト・白金合金（ＣｏＰｔ）などのノイズ抑制用の磁
区制御膜と、例えばチタン・タングステン合金（Ｔｉ
Ｗ），タンタルなどの信号検出のためのリード膜とを積
層した構造となっており、ＡＭＲ膜１０６ｃの端部（側
端面および表面の両端領域）近傍を覆うように形成され
る。
【０００９】次に、図１５に示したように、フォトレジ
ストパターン１０７をリフトオフする。続いて、図１５
では図示しないが、引き出し電極層１０８に電気的に接
続される一対の他の引き出し電極層１１１（図１７
（ｂ）参照）を、１００〜３００ｎｍの厚みで、所定の
パターンに形成する。引き出し電極層１１１は、エアベ
アリング面（ＡＢＳ；Air Bearing Surface ）に露出し
ないため、比抵抗の低い物質、例えば、銅（Ｃｕ）によ
って形成される。
ストパターン１０７をリフトオフする。続いて、図１５
では図示しないが、引き出し電極層１０８に電気的に接
続される一対の他の引き出し電極層１１１（図１７
（ｂ）参照）を、１００〜３００ｎｍの厚みで、所定の
パターンに形成する。引き出し電極層１１１は、エアベ
アリング面（ＡＢＳ；Air Bearing Surface ）に露出し
ないため、比抵抗の低い物質、例えば、銅（Ｃｕ）によ
って形成される。
【００１０】次に、図１６に示したように、引き出し電
極層１０８およびＡＭＲ膜１０６ｃ上に、絶縁層として
の上部シールドギャップ膜１０９を、５０〜１５０ｎｍ
の厚みに形成し、ＡＭＲ素子１０６をシールドギャップ
膜１０５，１０９内に埋設する。次に、上部シールドギ
ャップ膜１０９上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと
記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁
極（以下、上部シールド層と記す。）１１０を、約３μ
ｍの厚みに形成する。
極層１０８およびＡＭＲ膜１０６ｃ上に、絶縁層として
の上部シールドギャップ膜１０９を、５０〜１５０ｎｍ
の厚みに形成し、ＡＭＲ素子１０６をシールドギャップ
膜１０５，１０９内に埋設する。次に、上部シールドギ
ャップ膜１０９上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと
記録ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁
極（以下、上部シールド層と記す。）１１０を、約３μ
ｍの厚みに形成する。
【００１１】次に、図１７に示したように、上部シール
ド層１１０上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記
録ギャップ層１１２を、０．２〜０．３μｍの厚みに形
成する。続いて、後に形成する薄膜コイル１１４，１１
５の形成予定領域よりも後方（図１７における右側）の
位置において、磁路形成のために、記録ギャップ層１１
２を部分的にエッチングして開口（コンタクトホール）
１１２ａを形成する。次に、この記録ギャップ層１１２
上に、スロートハイトを決定するフォトレジスト層１１
３ａを、約１．０〜２．０μｍの厚みで、所定のパター
ンに形成する。次に、フォトレジスト層１１３ａ上に、
誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１１４
を、３μｍの厚みに形成する。次に、フォトレジスト層
１１３ａおよび薄膜コイル１１４上に、フォトレジスト
層１１３ｂを所定のパターンに形成する。次に、フォト
レジスト層１１３ｂ上に、第２層目の薄膜コイル１１５
を、３μｍの厚みに形成する。次に、フォトレジスト層
１１３ｂおよび薄膜コイル１１５上に、フォトレジスト
層１１３ｃを所定のパターンに形成する。
ド層１１０上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記
録ギャップ層１１２を、０．２〜０．３μｍの厚みに形
成する。続いて、後に形成する薄膜コイル１１４，１１
５の形成予定領域よりも後方（図１７における右側）の
位置において、磁路形成のために、記録ギャップ層１１
２を部分的にエッチングして開口（コンタクトホール）
１１２ａを形成する。次に、この記録ギャップ層１１２
上に、スロートハイトを決定するフォトレジスト層１１
３ａを、約１．０〜２．０μｍの厚みで、所定のパター
ンに形成する。次に、フォトレジスト層１１３ａ上に、
誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜コイル１１４
を、３μｍの厚みに形成する。次に、フォトレジスト層
１１３ａおよび薄膜コイル１１４上に、フォトレジスト
層１１３ｂを所定のパターンに形成する。次に、フォト
レジスト層１１３ｂ上に、第２層目の薄膜コイル１１５
を、３μｍの厚みに形成する。次に、フォトレジスト層
１１３ｂおよび薄膜コイル１１５上に、フォトレジスト
層１１３ｃを所定のパターンに形成する。
【００１２】次に、図１８に示したように、記録ギャッ
プ層１１２、フォトレジスト層１１３ａ〜１１３ｃ上
に、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパーマロイ（Ｎｉ
Ｆｅ）または窒化鉄（ＦｅＮ）よりなる上部磁極１１６
を、約３μｍの厚みに形成する。上部磁極１１６は、薄
膜コイル１１４，１１５よりも後方の位置において、開
口１１２ａを介して上部シールド層１１０と接触し、磁
気的に連結される。
プ層１１２、フォトレジスト層１１３ａ〜１１３ｃ上
に、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパーマロイ（Ｎｉ
Ｆｅ）または窒化鉄（ＦｅＮ）よりなる上部磁極１１６
を、約３μｍの厚みに形成する。上部磁極１１６は、薄
膜コイル１１４，１１５よりも後方の位置において、開
口１１２ａを介して上部シールド層１１０と接触し、磁
気的に連結される。
【００１３】次に、図１９に示したように、上部磁極１
１６をマスクとして、イオンミリングによって、記録ギ
ャップ層１１２と上部シールド層１１０とをエッチング
する。次に、上部磁極１１６上に、例えばアルミナより
なるオーバーコート層１１７を、２０〜５０μｍの厚み
に形成する。続いて、説明は省略するが、その他のウェ
ハー工程を終了した後、スライダの機械加工を行って、
記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成
して、薄膜磁気ヘッドが完成する。図１９に示したよう
に、上部磁極１１６、記録ギャップ層１１２および上部
シールド層１１０の一部の各側壁が垂直に自己整合的に
形成された構造は、トリム（Trim）構造と呼ばれる。こ
のトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生
する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止す
ることができる。
１６をマスクとして、イオンミリングによって、記録ギ
ャップ層１１２と上部シールド層１１０とをエッチング
する。次に、上部磁極１１６上に、例えばアルミナより
なるオーバーコート層１１７を、２０〜５０μｍの厚み
に形成する。続いて、説明は省略するが、その他のウェ
ハー工程を終了した後、スライダの機械加工を行って、
記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面を形成
して、薄膜磁気ヘッドが完成する。図１９に示したよう
に、上部磁極１１６、記録ギャップ層１１２および上部
シールド層１１０の一部の各側壁が垂直に自己整合的に
形成された構造は、トリム（Trim）構造と呼ばれる。こ
のトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生
する磁束の広がりによる実効トラック幅の増加を防止す
ることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにして作製
される磁気ヘッドにおいて、トラック密度を向上させる
ためには、例えば、図１３においてＷで示すような読み
取りトラック幅を狭く形成する必要がある。更に、再生
ヘッドの出力特性を向上させるためには、ＡＭＲ素子１
０６などの磁気抵抗効果素子に接続される引き出し電極
層１０８の配線抵抗は低いことが望まれる。しかし、引
き出し電極層１０８はエアベアリング面に露出するた
め、銅（Ｃｕ）などの、比抵抗は低いが耐食性に劣る材
料を使用することはできない。そのため、従来、引き出
し電極層１０８としては、多少比抵抗は高いが、耐食性
に優れたタンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ）等を使
用し、その膜厚を厚くして配線抵抗を下げる方法が考え
られている。
される磁気ヘッドにおいて、トラック密度を向上させる
ためには、例えば、図１３においてＷで示すような読み
取りトラック幅を狭く形成する必要がある。更に、再生
ヘッドの出力特性を向上させるためには、ＡＭＲ素子１
０６などの磁気抵抗効果素子に接続される引き出し電極
層１０８の配線抵抗は低いことが望まれる。しかし、引
き出し電極層１０８はエアベアリング面に露出するた
め、銅（Ｃｕ）などの、比抵抗は低いが耐食性に劣る材
料を使用することはできない。そのため、従来、引き出
し電極層１０８としては、多少比抵抗は高いが、耐食性
に優れたタンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ）等を使
用し、その膜厚を厚くして配線抵抗を下げる方法が考え
られている。
【００１５】ところで、従来の磁気ヘッドの製造プロセ
スでは、再生トラックの読み取りトラック幅Ｗは、例え
ば図１３〜図１５に示したように、フォトレジストパタ
ーン１０７のリフトオフによって決定される。このた
め、ＡＭＲ素子１０６に接続された引き出し電極層１０
８を厚くするためには、フォトレジストパターン１０７
の縦バー部分１０７ａの寸法Ａを高くする必要がある。
しかし、フォトレジストパターン１０７の寸法Ａを高く
すると、その幅（横バー部分１０７ｂの寸法）を狭く
し、読み取りトラック幅Ｗを狭くすることが困難であ
る。このように従来のプロセスでは、ＡＭＲ素子１０６
の読み取りトラック幅Ｗを狭くし、かつ引き出し電極層
１０８の膜厚を厚くして電極の配線抵抗を下げることは
困難であった。
スでは、再生トラックの読み取りトラック幅Ｗは、例え
ば図１３〜図１５に示したように、フォトレジストパタ
ーン１０７のリフトオフによって決定される。このた
め、ＡＭＲ素子１０６に接続された引き出し電極層１０
８を厚くするためには、フォトレジストパターン１０７
の縦バー部分１０７ａの寸法Ａを高くする必要がある。
しかし、フォトレジストパターン１０７の寸法Ａを高く
すると、その幅（横バー部分１０７ｂの寸法）を狭く
し、読み取りトラック幅Ｗを狭くすることが困難であ
る。このように従来のプロセスでは、ＡＭＲ素子１０６
の読み取りトラック幅Ｗを狭くし、かつ引き出し電極層
１０８の膜厚を厚くして電極の配線抵抗を下げることは
困難であった。
【００１６】また、単純に引き出し電極層１０８の厚さ
を厚くすれば配線抵抗は下がるが、そのため上部シール
ド層の形状変化が大きくなり，特性が悪化するという問
題がある。
を厚くすれば配線抵抗は下がるが、そのため上部シール
ド層の形状変化が大きくなり，特性が悪化するという問
題がある。
【００１７】なお、例えば、特開平６−１８０８２５号
公報には、磁気抵抗効果素子に接する部分の伝導層（引
き出し電極層）に重なるように他の伝導層を追加し、断
面積を増加させることにより配線抵抗を下げる技術、ま
た、特開平７−３０２４１４号公報には、磁気抵抗効果
素子に接するリード構造体（引き出し電極層）を高導電
性金属および耐熱性金属を含む構造とする技術、特開平
３─３０１０７号公報には、引き出し電極層の膜厚が、
磁気抵抗効果素子の読み取りトラック部分から離れるに
従って厚くなるようにする技術がそれぞれ開示されてい
る。しかしながら、いずれの技術も、引き出し電極層を
厚くした場合の問題解決方法については述べられておら
ず、引き出し電極層を厚く成膜する程、読み取りトラッ
ク幅を狭くできないという問題があった。
公報には、磁気抵抗効果素子に接する部分の伝導層（引
き出し電極層）に重なるように他の伝導層を追加し、断
面積を増加させることにより配線抵抗を下げる技術、ま
た、特開平７−３０２４１４号公報には、磁気抵抗効果
素子に接するリード構造体（引き出し電極層）を高導電
性金属および耐熱性金属を含む構造とする技術、特開平
３─３０１０７号公報には、引き出し電極層の膜厚が、
磁気抵抗効果素子の読み取りトラック部分から離れるに
従って厚くなるようにする技術がそれぞれ開示されてい
る。しかしながら、いずれの技術も、引き出し電極層を
厚くした場合の問題解決方法については述べられておら
ず、引き出し電極層を厚く成膜する程、読み取りトラッ
ク幅を狭くできないという問題があった。
【００１８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、読み取りトラック幅が狭くなって
も、磁気抵抗効果素子に接続される引き出し電極層の配
線抵抗をより低くでき、トラック密度を向上させること
ができる薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供する
ことにある。
ので、その目的は、読み取りトラック幅が狭くなって
も、磁気抵抗効果素子に接続される引き出し電極層の配
線抵抗をより低くでき、トラック密度を向上させること
ができる薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供する
ことにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明による薄膜磁気ヘ
ッドは、磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子を
挟んで対向するように配置されると共に、磁気抵抗効果
素子をシールドする２つのシールド層と、磁気抵抗効果
素子と各シールド層との間に設けられた絶縁層と、磁気
抵抗効果素子に電気的に接続される引き出し電極層とを
基板の一面側に備えた薄膜磁気ヘッドであって、一方の
シールド層に磁気抵抗効果素子の読み込みトラック幅に
対応した凸部を設けるようにしたものである。
ッドは、磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子を
挟んで対向するように配置されると共に、磁気抵抗効果
素子をシールドする２つのシールド層と、磁気抵抗効果
素子と各シールド層との間に設けられた絶縁層と、磁気
抵抗効果素子に電気的に接続される引き出し電極層とを
基板の一面側に備えた薄膜磁気ヘッドであって、一方の
シールド層に磁気抵抗効果素子の読み込みトラック幅に
対応した凸部を設けるようにしたものである。
【００２０】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子を挟ん
で対向するように配置され、磁気抵抗効果素子をシール
ドするための２つのシールド層と、磁気抵抗効果素子と
各シールド層との間に設けられた絶縁層と、磁気抵抗効
果素子に電気的に接続される引き出し電極層とを基板の
一面側に備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、２
つのシールド層のうちの基板側の下部シールド層を形成
する工程と、下部シールド層に磁気抵抗効果素子の読み
込みトラック幅に対応した凸部を形成する工程と、凸部
が形成された下部シールド層の上に絶縁層を形成し、絶
縁層上に磁気抵抗効果素子を形成する工程と、絶縁層上
の磁気抵抗効果素子に電気的に接続されるように引き出
し電極層を形成する工程とを含むものである。
は、磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子を挟ん
で対向するように配置され、磁気抵抗効果素子をシール
ドするための２つのシールド層と、磁気抵抗効果素子と
各シールド層との間に設けられた絶縁層と、磁気抵抗効
果素子に電気的に接続される引き出し電極層とを基板の
一面側に備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、２
つのシールド層のうちの基板側の下部シールド層を形成
する工程と、下部シールド層に磁気抵抗効果素子の読み
込みトラック幅に対応した凸部を形成する工程と、凸部
が形成された下部シールド層の上に絶縁層を形成し、絶
縁層上に磁気抵抗効果素子を形成する工程と、絶縁層上
の磁気抵抗効果素子に電気的に接続されるように引き出
し電極層を形成する工程とを含むものである。
【００２１】本発明による薄膜磁気ヘッドまたはその製
造方法では、一方のシールド層（または下部シールド
層）に磁気抵抗効果素子の読み込みトラック幅に対応し
た凸部が設けられているため、一方の絶縁層に沿って磁
気抵抗効果素子に電気的に接続される引き出し電極層の
膜厚を厚くすることができると共に、引き出し電極層を
形成する際に用いるフォトレジストパターンの幅を小さ
くすることができ、読み取りトラック幅を狭くすること
ができる。
造方法では、一方のシールド層（または下部シールド
層）に磁気抵抗効果素子の読み込みトラック幅に対応し
た凸部が設けられているため、一方の絶縁層に沿って磁
気抵抗効果素子に電気的に接続される引き出し電極層の
膜厚を厚くすることができると共に、引き出し電極層を
形成する際に用いるフォトレジストパターンの幅を小さ
くすることができ、読み取りトラック幅を狭くすること
ができる。
【００２２】本発明による薄膜磁気ヘッドまたはその製
造方法では、下部シールド層の凸部が形成された側の面
に、下部シールド層と磁気抵抗効果素子との間に設けら
れる絶縁層以外の他の絶縁層が形成され、下部シールド
層の凸部の表面と他の絶縁層の表面との間に段差が設け
られるように構成してもよい。これにより、磁気抵抗効
果素子と下部シールド層との間の絶縁層を厚くすること
なく、引き出し電極層と下部シールド層との間の絶縁性
能を向上させることができる。
造方法では、下部シールド層の凸部が形成された側の面
に、下部シールド層と磁気抵抗効果素子との間に設けら
れる絶縁層以外の他の絶縁層が形成され、下部シールド
層の凸部の表面と他の絶縁層の表面との間に段差が設け
られるように構成してもよい。これにより、磁気抵抗効
果素子と下部シールド層との間の絶縁層を厚くすること
なく、引き出し電極層と下部シールド層との間の絶縁性
能を向上させることができる。
【００２３】また、本発明による薄膜磁気ヘッドまたは
その製造方法では、下部シールド層の凸部の側壁面に、
下部シールド層の凸部が形成された側の面に対して傾斜
した傾斜面を形成するようにしてもよい。
その製造方法では、下部シールド層の凸部の側壁面に、
下部シールド層の凸部が形成された側の面に対して傾斜
した傾斜面を形成するようにしてもよい。
【００２４】更に、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造
方法では、凸部が形成された下部シールド層の全面に絶
縁材料を堆積した後、凸部の表面が露出するまで研磨し
平坦化処理を行うことにより凸部の表面との間に段差を
有する他の絶縁層を形成するようにしてもよい。
方法では、凸部が形成された下部シールド層の全面に絶
縁材料を堆積した後、凸部の表面が露出するまで研磨し
平坦化処理を行うことにより凸部の表面との間に段差を
有する他の絶縁層を形成するようにしてもよい。
【００２５】加えて、本発明による薄膜磁気ヘッドの製
造方法では、下部シールド層の凸部を形成する工程にお
いてマスクを用いて凸部を形成し、このマスクおよび下
部シールド層の上に絶縁材料を堆積した後、マスクを除
去することにより凸部上の絶縁材料を除去するようにし
てもよい。
造方法では、下部シールド層の凸部を形成する工程にお
いてマスクを用いて凸部を形成し、このマスクおよび下
部シールド層の上に絶縁材料を堆積した後、マスクを除
去することにより凸部上の絶縁材料を除去するようにし
てもよい。
【００２６】また、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造
方法では、下部シールド層の凸部を、フォトレジストパ
ターンをマスクとしたミリング法により形成することも
できる。この場合、フォトレジストパターンはＴ字型の
断面形状を有するものとすることが望ましい。
方法では、下部シールド層の凸部を、フォトレジストパ
ターンをマスクとしたミリング法により形成することも
できる。この場合、フォトレジストパターンはＴ字型の
断面形状を有するものとすることが望ましい。
【００２７】なお、本発明による薄膜磁気ヘッドまたは
その製造方法では、一方のシールド層（または下部シー
ルド層）の凸部の幅は読み取りトラック幅より狭くても
広くてもよいが、その差は読み取りトラック幅に対して
±１μｍ以下の範囲であることが好ましい。
その製造方法では、一方のシールド層（または下部シー
ルド層）の凸部の幅は読み取りトラック幅より狭くても
広くてもよいが、その差は読み取りトラック幅に対して
±１μｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】〔第１の実施の形態〕まず、図１ないし図
４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁
気ヘッドの製造方法としての、ＡＭＲの複合型薄膜磁気
ヘッドの製造方法について説明する。なお、本実施の形
態に係る薄膜磁気ヘッドは、本実施の形態の製造方法に
よって具現化されるので、以下、併せて説明する。
４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁
気ヘッドの製造方法としての、ＡＭＲの複合型薄膜磁気
ヘッドの製造方法について説明する。なお、本実施の形
態に係る薄膜磁気ヘッドは、本実施の形態の製造方法に
よって具現化されるので、以下、併せて説明する。
【００３０】本実施の形態では、まず、図１に示したよ
うに、例えばアルティック（Ａｌ2Ｏ3 ・ＴｉＣ）より
なる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）より
なる絶縁層２を、約５〜１０μｍの厚みで堆積する。続
いて、図示しないが、絶縁層２の上に、下部シールド層
をめっき法にて形成する際に使用される電極膜としての
シード層を、パーマロイ（ＮｉＦｅ）のスパッタによっ
て形成する。続いて、シード層の上に、フォトレジスト
膜をマスクとして、めっき法にて、磁性材料、例えばパ
ーマロイを約２〜３μｍの厚みで選択的に形成して、再
生ヘッド用の下部シールド層３を形成する。続いて、下
部シールド層３上にフォトレジストパターン４を形成す
る。
うに、例えばアルティック（Ａｌ2Ｏ3 ・ＴｉＣ）より
なる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）より
なる絶縁層２を、約５〜１０μｍの厚みで堆積する。続
いて、図示しないが、絶縁層２の上に、下部シールド層
をめっき法にて形成する際に使用される電極膜としての
シード層を、パーマロイ（ＮｉＦｅ）のスパッタによっ
て形成する。続いて、シード層の上に、フォトレジスト
膜をマスクとして、めっき法にて、磁性材料、例えばパ
ーマロイを約２〜３μｍの厚みで選択的に形成して、再
生ヘッド用の下部シールド層３を形成する。続いて、下
部シールド層３上にフォトレジストパターン４を形成す
る。
【００３１】次に、図２に示したように、フォトレジス
トパターン４をマスクとしたドライエッチング、例えば
イオンビームエッチングにより下部シールド層３に、読
み込みトラック幅に対応した幅Ｗ1 ＝０．３〜３μｍ、
高さα1 ＝０．１〜０．５μｍの凸部３ａを選択的に形
成する。なお、凸部３ａの幅Ｗ1 は、後述の読み取りト
ラック幅Ｗ（図４参照）より狭くても広くてもよいが、
その差は読み取りトラック幅Ｗに対して±１μｍ以下の
範囲であることが好ましい。また、このとき、凸部３ａ
には側面に角度θ＝１０〜９０度の傾斜面（テーパ）を
形成することが望ましい。これにより、後述のように凸
部３ａ上に形成される下部シールドギャップ膜５（図３
参照）の段差が滑らかになり、ステップカバレージの良
い成膜を行うことができる。
トパターン４をマスクとしたドライエッチング、例えば
イオンビームエッチングにより下部シールド層３に、読
み込みトラック幅に対応した幅Ｗ1 ＝０．３〜３μｍ、
高さα1 ＝０．１〜０．５μｍの凸部３ａを選択的に形
成する。なお、凸部３ａの幅Ｗ1 は、後述の読み取りト
ラック幅Ｗ（図４参照）より狭くても広くてもよいが、
その差は読み取りトラック幅Ｗに対して±１μｍ以下の
範囲であることが好ましい。また、このとき、凸部３ａ
には側面に角度θ＝１０〜９０度の傾斜面（テーパ）を
形成することが望ましい。これにより、後述のように凸
部３ａ上に形成される下部シールドギャップ膜５（図３
参照）の段差が滑らかになり、ステップカバレージの良
い成膜を行うことができる。
【００３２】次に、図３に示したように、下部シールド
層３の上に、スパッタ法により、窒化アルミニウムやア
ルミナ等の絶縁材を、約５０〜１００ｎｍの厚みに形成
して、下部シールドギャップ膜５を形成する。ここで、
下部シールドギャップ膜５が、本発明の「絶縁層」の一
具体例に対応している。続いて、下部シールドギャップ
膜５の上に、例えばスパッタ法により、ＳＡＬ（Soft A
djacent Layer)膜６ａ、タンタル（Ｔａ）膜６ｂおよび
ＡＭＲ膜６ｃを形成する。
層３の上に、スパッタ法により、窒化アルミニウムやア
ルミナ等の絶縁材を、約５０〜１００ｎｍの厚みに形成
して、下部シールドギャップ膜５を形成する。ここで、
下部シールドギャップ膜５が、本発明の「絶縁層」の一
具体例に対応している。続いて、下部シールドギャップ
膜５の上に、例えばスパッタ法により、ＳＡＬ（Soft A
djacent Layer)膜６ａ、タンタル（Ｔａ）膜６ｂおよび
ＡＭＲ膜６ｃを形成する。
【００３３】ＳＡＬ膜６ａは横バイアス磁界印加用の磁
性膜であり、具体的には、軟磁性膜、例えば、ニッケル
・鉄・クロム合金（ＮｉＦｅＣｒ）やコバルト・ニオブ
合金（ＣｏＮｂ）などの材料が用いられる。タンタル膜
６ｂは磁気分離膜として機能する膜である。ＡＭＲ膜６
ｃは磁気抵抗効果膜であり、例えば、パーマロイなどの
高飽和磁性材料を用いて形成される。
性膜であり、具体的には、軟磁性膜、例えば、ニッケル
・鉄・クロム合金（ＮｉＦｅＣｒ）やコバルト・ニオブ
合金（ＣｏＮｂ）などの材料が用いられる。タンタル膜
６ｂは磁気分離膜として機能する膜である。ＡＭＲ膜６
ｃは磁気抵抗効果膜であり、例えば、パーマロイなどの
高飽和磁性材料を用いて形成される。
【００３４】次に、このＡＭＲ膜６ｃの上にフォトレジ
ストパターン７を形成する。このとき、リフトオフを容
易に行うことができるように、例えば、縦バー部分７ａ
（高さＡ）と横バー部分７ｂとにより構成される、断面
形状がＴ字型のフォトレジストパターン７を形成する。
続いて、フォトレジストパターン７をマスクとして、イ
オンビームエッチング、例えばＡｒ（アルゴン）系のガ
スを用いたイオンミリング法によって、傾斜（テーパ）
面が形成されるように、ＡＭＲ膜６ｃ、タンタル膜６ｂ
およびＳＡＬ膜６ａをエッチングしてＡＭＲ素子６のパ
ターンを形成する。このようにＡＭＲ素子６に傾斜面を
形成することにより、ＡＭＲ素子６と後述の引き出し電
極層８との間の接触抵抗が良好になる。ここで、ＡＭＲ
素子６が、本発明の「磁気抵抗効果素子」の一具体例に
対応している。
ストパターン７を形成する。このとき、リフトオフを容
易に行うことができるように、例えば、縦バー部分７ａ
（高さＡ）と横バー部分７ｂとにより構成される、断面
形状がＴ字型のフォトレジストパターン７を形成する。
続いて、フォトレジストパターン７をマスクとして、イ
オンビームエッチング、例えばＡｒ（アルゴン）系のガ
スを用いたイオンミリング法によって、傾斜（テーパ）
面が形成されるように、ＡＭＲ膜６ｃ、タンタル膜６ｂ
およびＳＡＬ膜６ａをエッチングしてＡＭＲ素子６のパ
ターンを形成する。このようにＡＭＲ素子６に傾斜面を
形成することにより、ＡＭＲ素子６と後述の引き出し電
極層８との間の接触抵抗が良好になる。ここで、ＡＭＲ
素子６が、本発明の「磁気抵抗効果素子」の一具体例に
対応している。
【００３５】続いて、下部シールドギャップ膜５の上
に、同じフォトレジストパターン７をマスクとして、Ａ
ＭＲ素子６の両側にＡＭＲ素子６と電気的に接続される
一対の引き出し電極層８を、スパッタ法により、１００
〜２００ｎｍの厚みに形成する。この引き出し電極層８
は、下部シールドギャップ膜５からＡＭＲ素子６の側端
面にかけて接するように形成される。引き出し電極層８
は、例えばコバルト・白金合金（ＣｏＰｔ）などのノイ
ズ抑制用の磁区制御膜と、例えばチタン・タングステン
合金（ＴｉＷ），タンタルなどの信号検出のためのリー
ド膜とを積層した構造となっている。
に、同じフォトレジストパターン７をマスクとして、Ａ
ＭＲ素子６の両側にＡＭＲ素子６と電気的に接続される
一対の引き出し電極層８を、スパッタ法により、１００
〜２００ｎｍの厚みに形成する。この引き出し電極層８
は、下部シールドギャップ膜５からＡＭＲ素子６の側端
面にかけて接するように形成される。引き出し電極層８
は、例えばコバルト・白金合金（ＣｏＰｔ）などのノイ
ズ抑制用の磁区制御膜と、例えばチタン・タングステン
合金（ＴｉＷ），タンタルなどの信号検出のためのリー
ド膜とを積層した構造となっている。
【００３６】引き出し電極層８を形成した後、フォトレ
ジストパターン７をリフトオフする。これによりフォト
レジストパターン７と共に引き出し電極層８のうちのフ
ォトレジストパターン７上の不要な部分が除去される。
ジストパターン７をリフトオフする。これによりフォト
レジストパターン７と共に引き出し電極層８のうちのフ
ォトレジストパターン７上の不要な部分が除去される。
【００３７】なお、以上の説明では、エッチングにより
ＡＭＲ素子６を形成した後、フォトレジストパターン７
を剥離せず、これをマスクとして引き出し電極層８を形
成しているが、エッチングによりＡＭＲ素子６を形成し
た後、フォトレジストパターン７を剥離し、再度、読み
込みトラックを形成するためのフォトレジストパターン
を形成し、このフォトレジストパターンをマスクとして
引き出し電極層８を形成することもできる。
ＡＭＲ素子６を形成した後、フォトレジストパターン７
を剥離せず、これをマスクとして引き出し電極層８を形
成しているが、エッチングによりＡＭＲ素子６を形成し
た後、フォトレジストパターン７を剥離し、再度、読み
込みトラックを形成するためのフォトレジストパターン
を形成し、このフォトレジストパターンをマスクとして
引き出し電極層８を形成することもできる。
【００３８】次に、図４に示したように、ＡＭＲ素子６
および引き出し電極層８の上に、スパッタ法により、窒
化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、約５０〜１０
０ｎｍの厚みに形成して、絶縁層としての上部シールド
ギャップ膜９を形成して、ＡＭＲ素子６をシールドギャ
ップ膜５，９内に埋設する。続いて、上部シールドギャ
ップ膜９の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録
ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極
（以下、上部シールド層と記す。）１０を形成する。こ
の上部シールド層１０は、パーマロイや、窒化鉄（Ｆｅ
Ｎ）やその化合物、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等
の高飽和磁束密度材を用いて形成してもよいし、パーマ
ロイと高飽和磁束密度材とを重ねて形成してもよい。
および引き出し電極層８の上に、スパッタ法により、窒
化アルミニウムやアルミナ等の絶縁材を、約５０〜１０
０ｎｍの厚みに形成して、絶縁層としての上部シールド
ギャップ膜９を形成して、ＡＭＲ素子６をシールドギャ
ップ膜５，９内に埋設する。続いて、上部シールドギャ
ップ膜９の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録
ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極
（以下、上部シールド層と記す。）１０を形成する。こ
の上部シールド層１０は、パーマロイや、窒化鉄（Ｆｅ
Ｎ）やその化合物、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚｒのアモルファス等
の高飽和磁束密度材を用いて形成してもよいし、パーマ
ロイと高飽和磁束密度材とを重ねて形成してもよい。
【００３９】その後、図示しないが、この上部シールド
層１０上に、記録ギャップ層、薄膜コイルおよび上部磁
極からなる誘導型磁気変換素子を形成することにより、
ＡＭＲの複合型薄膜磁気ヘッドが完成する。
層１０上に、記録ギャップ層、薄膜コイルおよび上部磁
極からなる誘導型磁気変換素子を形成することにより、
ＡＭＲの複合型薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００４０】このように本実施の形態では、読み取りト
ラック幅Ｗに対応して下部シールド層３に凸部３ａを形
成し、ＡＭＲ素子６が形成される領域と、引き出し電極
層８が形成される領域との間に段差α1 （図２参照）を
形成するようにしたので、引き出し電極層８を厚くして
配線抵抗を下げることができると共に、引き出し電極層
８を厚く形成しても、上部シールド層１０側の上部シー
ルドギャップ膜９の段差を小さく抑えることができる。
また、リフトオフに用いるフォトレジストパターン７の
縦バー部分７ａの高さＡ（図３参照）を小さくすること
ができるため、読み取りトラック幅Ｗを狭くすることが
可能になり、トラック密度が向上する。
ラック幅Ｗに対応して下部シールド層３に凸部３ａを形
成し、ＡＭＲ素子６が形成される領域と、引き出し電極
層８が形成される領域との間に段差α1 （図２参照）を
形成するようにしたので、引き出し電極層８を厚くして
配線抵抗を下げることができると共に、引き出し電極層
８を厚く形成しても、上部シールド層１０側の上部シー
ルドギャップ膜９の段差を小さく抑えることができる。
また、リフトオフに用いるフォトレジストパターン７の
縦バー部分７ａの高さＡ（図３参照）を小さくすること
ができるため、読み取りトラック幅Ｗを狭くすることが
可能になり、トラック密度が向上する。
【００４１】本実施の形態では、また、上部シールド層
１０の段差を小さくできることから、上部シールド層１
０の読み取りトラック幅Ｗに面する幅が長くなり、読み
取りトラックのサイド幅（β）を小さくすることがで
き、そのためノイズの少ない薄膜磁気ヘッドを供給する
ことができる。
１０の段差を小さくできることから、上部シールド層１
０の読み取りトラック幅Ｗに面する幅が長くなり、読み
取りトラックのサイド幅（β）を小さくすることがで
き、そのためノイズの少ない薄膜磁気ヘッドを供給する
ことができる。
【００４２】〔第２の実施の形態〕次に、図５乃至図９
を参照して本発明の第２の実施の形態について説明す
る。なお、第１の実施の形態と同一構成部分については
同一符号を付して以下説明する。
を参照して本発明の第２の実施の形態について説明す
る。なお、第１の実施の形態と同一構成部分については
同一符号を付して以下説明する。
【００４３】本実施の形態では、まず、図５に示したよ
うに、例えばアルティックよりなる基板１の上に、例え
ばアルミナよりなる絶縁層２を、約５〜１０μｍの厚み
で堆積する。続いて、図示しないが、絶縁層２の上に、
下部シールド層をめっき法にて形成する際に使用される
電極膜としてのシード層を、パーマロイのスパッタによ
って形成する。続いて、シード層の上に、フォトレジス
ト膜をマスクとして、めっき法にて、磁性材料、例えば
パーマロイを約２〜３μｍの厚みで選択的に形成して、
再生ヘッド用の下部シールド層３を形成する。続いて、
下部シールド層３上にフォトレジストパターン４を形成
する。以上の工程は、第１の実施の形態と同様である。
うに、例えばアルティックよりなる基板１の上に、例え
ばアルミナよりなる絶縁層２を、約５〜１０μｍの厚み
で堆積する。続いて、図示しないが、絶縁層２の上に、
下部シールド層をめっき法にて形成する際に使用される
電極膜としてのシード層を、パーマロイのスパッタによ
って形成する。続いて、シード層の上に、フォトレジス
ト膜をマスクとして、めっき法にて、磁性材料、例えば
パーマロイを約２〜３μｍの厚みで選択的に形成して、
再生ヘッド用の下部シールド層３を形成する。続いて、
下部シールド層３上にフォトレジストパターン４を形成
する。以上の工程は、第１の実施の形態と同様である。
【００４４】次に、図６に示したように、フォトレジス
ト膜４をマスクとしたドライエッチング、例えばイオン
ビームエッチングにより下部シールド層３に、例えばＭ
Ｒ読み込みトラック幅に対応した幅Ｗ1 ＝０．３〜３μ
ｍ，高さα2 ＝０．１〜０．５μｍの凸部３ａを選択的
に形成する。その後、フォトレジストパターン４を除去
する。続いて、凸部３ａが形成された下部シールド層３
の全面に、例えばアルミナよりなる絶縁層１１を約１μ
ｍの厚みに形成する。
ト膜４をマスクとしたドライエッチング、例えばイオン
ビームエッチングにより下部シールド層３に、例えばＭ
Ｒ読み込みトラック幅に対応した幅Ｗ1 ＝０．３〜３μ
ｍ，高さα2 ＝０．１〜０．５μｍの凸部３ａを選択的
に形成する。その後、フォトレジストパターン４を除去
する。続いて、凸部３ａが形成された下部シールド層３
の全面に、例えばアルミナよりなる絶縁層１１を約１μ
ｍの厚みに形成する。
【００４５】次に、この絶縁層１１を、例えばＣＭＰ
（Chemical and Mechanical Polishing ：化学的機械研
磨）により下部シールド層３の凸部３ａの表面が露出す
るまで研磨し、平坦化処理を行う。これにより、図７に
示したように、絶縁層１１のうちの、下部シールド層３
の凸部３ａ上の領域は除去され、絶縁層１１は、凸部３
ａ上以外の領域の絶縁層１１ａとなる。このとき、凸部
３ａの表面と絶縁層１１ａの表面との間には研磨速度の
違いによって、段差α3 （＜α2 ）が形成される。な
お、この平坦化処理は、ＣＭＰの他に、機械的な研磨法
により行ってもよい。ここで、絶縁層１１ａが、本発明
の「他の絶縁層」の一具体例に対応している。
（Chemical and Mechanical Polishing ：化学的機械研
磨）により下部シールド層３の凸部３ａの表面が露出す
るまで研磨し、平坦化処理を行う。これにより、図７に
示したように、絶縁層１１のうちの、下部シールド層３
の凸部３ａ上の領域は除去され、絶縁層１１は、凸部３
ａ上以外の領域の絶縁層１１ａとなる。このとき、凸部
３ａの表面と絶縁層１１ａの表面との間には研磨速度の
違いによって、段差α3 （＜α2 ）が形成される。な
お、この平坦化処理は、ＣＭＰの他に、機械的な研磨法
により行ってもよい。ここで、絶縁層１１ａが、本発明
の「他の絶縁層」の一具体例に対応している。
【００４６】次に、図８に示したように、絶縁層１１ａ
および下部シールド層３の凸部３ａの上に、スパッタ法
により、窒化アルミニウムやアルミナ等からなる下部シ
ールドギャップ膜５を形成する。以下、第１の実施の形
態と同様に、下部シールドギャップ膜５の上に、ＳＡＬ
膜６ａ、タンタル（Ｔａ）膜６ｂおよびＡＭＲ膜６ｃを
形成する。続いて、ＡＭＲ膜６ｃの上にＴ型のフォトレ
ジストパターン７を形成し、このフォトレジストパター
ン７をマスクとして、例えばアルゴン系のガスを用いた
イオンミリング法によって、ＡＭＲ膜６ｃ、タンタル膜
６ｂおよびＳＡＬ膜６ａをエッチングしてＡＭＲ素子６
のパターンを形成する。
および下部シールド層３の凸部３ａの上に、スパッタ法
により、窒化アルミニウムやアルミナ等からなる下部シ
ールドギャップ膜５を形成する。以下、第１の実施の形
態と同様に、下部シールドギャップ膜５の上に、ＳＡＬ
膜６ａ、タンタル（Ｔａ）膜６ｂおよびＡＭＲ膜６ｃを
形成する。続いて、ＡＭＲ膜６ｃの上にＴ型のフォトレ
ジストパターン７を形成し、このフォトレジストパター
ン７をマスクとして、例えばアルゴン系のガスを用いた
イオンミリング法によって、ＡＭＲ膜６ｃ、タンタル膜
６ｂおよびＳＡＬ膜６ａをエッチングしてＡＭＲ素子６
のパターンを形成する。
【００４７】続いて、下部シールドギャップ膜５の上
に、同じフォトレジストパターン７をマスクとして、Ａ
ＭＲ素子６の両側に一対の引き出し電極層８を、例えば
スパッタ法により形成する。引き出し電極層８を形成し
た後、フォトレジストパターン７をリフトオフする。
に、同じフォトレジストパターン７をマスクとして、Ａ
ＭＲ素子６の両側に一対の引き出し電極層８を、例えば
スパッタ法により形成する。引き出し電極層８を形成し
た後、フォトレジストパターン７をリフトオフする。
【００４８】次に、図９に示したように、ＡＭＲ素子６
および引き出し電極層８の上に、例えばスパッタ法によ
り絶縁層としての上部シールドギャップ膜９を形成し
て、ＡＭＲ素子６をシールドギャップ膜５，９内に埋設
する。続いて、上部シールドギャップ膜９の上に、上部
シールド層１０を形成する。その後、図示しないが、こ
の上部シールド層１０上に、記録ギャップ層、薄膜コイ
ルおよび上部磁極からなる誘導型磁気変換素子を形成す
ることにより、本実施の形態の複合型薄膜磁気ヘッドが
完成する。
および引き出し電極層８の上に、例えばスパッタ法によ
り絶縁層としての上部シールドギャップ膜９を形成し
て、ＡＭＲ素子６をシールドギャップ膜５，９内に埋設
する。続いて、上部シールドギャップ膜９の上に、上部
シールド層１０を形成する。その後、図示しないが、こ
の上部シールド層１０上に、記録ギャップ層、薄膜コイ
ルおよび上部磁極からなる誘導型磁気変換素子を形成す
ることにより、本実施の形態の複合型薄膜磁気ヘッドが
完成する。
【００４９】このように本実施の形態では、絶縁層１１
ａの表面と凸部３ａの表面との間に段差α3 が形成され
る。このとき、引き出し電極層８と下部シールド層３と
の間には、絶縁層（下部シールドギャップ膜）５に加
え、絶縁層１１ａが介在しているため、絶縁層５を厚く
しなくても、引き出し電極層８と下部シールド層３との
間の絶縁性能を高めることができる。従って、引き出し
電極層８と下部シールド層３との間において、パーティ
クルや膜のピンホール等に起因した磁気的および電気的
な絶縁不良をなくすことができる。
ａの表面と凸部３ａの表面との間に段差α3 が形成され
る。このとき、引き出し電極層８と下部シールド層３と
の間には、絶縁層（下部シールドギャップ膜）５に加
え、絶縁層１１ａが介在しているため、絶縁層５を厚く
しなくても、引き出し電極層８と下部シールド層３との
間の絶縁性能を高めることができる。従って、引き出し
電極層８と下部シールド層３との間において、パーティ
クルや膜のピンホール等に起因した磁気的および電気的
な絶縁不良をなくすことができる。
【００５０】その他の効果は第１の実施の形態と同様で
あるので、その説明は省略する。
あるので、その説明は省略する。
【００５１】〔第３の実施の形態〕更に、図１０および
図１１並びに先の図８および図９を参照して本発明の第
３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、Ａ
ＭＲの複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法に関するもので
あり、その対象となる磁気ヘッドは、上記第２に実施の
形態と同様である。なお、第１および第２の実施の形態
と同一構成部分については同一符号を付して以下説明す
る。
図１１並びに先の図８および図９を参照して本発明の第
３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、Ａ
ＭＲの複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法に関するもので
あり、その対象となる磁気ヘッドは、上記第２に実施の
形態と同様である。なお、第１および第２の実施の形態
と同一構成部分については同一符号を付して以下説明す
る。
【００５２】本実施の形態では、まず、図１０に示した
ように、例えば第２の実施の形態と同様にして、基板１
の上に絶縁層２，シード層（図示せず）および下部シー
ルド層３を形成する。次に、下部シールド層３の上に、
例えば断面形状がＴ字型のフォトレジストパターン２１
を形成する。
ように、例えば第２の実施の形態と同様にして、基板１
の上に絶縁層２，シード層（図示せず）および下部シー
ルド層３を形成する。次に、下部シールド層３の上に、
例えば断面形状がＴ字型のフォトレジストパターン２１
を形成する。
【００５３】次に、図１１に示したように、フォトレジ
ストパターン２１をマスクとしてドライエッチング（例
えば、イオンビームエッチング）を行うことにより、下
部シールド層３に凸部３ａを選択的に形成する。続い
て、フォトレジストパターン２１をマスクとして、例え
ば、スパッタ法を用いて、アルミナよりなり、厚さ０．
０２〜０．１μｍの絶縁膜１１ａを形成する。このと
き、絶縁膜１１ａの表面と凸部３ａの表面との間には、
例えば段差α3 が存在している。そののち、フォトレジ
ストパターン２１をリフトオフして、フォトレジストパ
ターン２１と共に、絶縁膜１１ａのうちのフォトレジス
トパターン２１上の不要な部分を除去する。それ以降の
工程は、第２の実施の形態の図８および図９に示した工
程と同様である。
ストパターン２１をマスクとしてドライエッチング（例
えば、イオンビームエッチング）を行うことにより、下
部シールド層３に凸部３ａを選択的に形成する。続い
て、フォトレジストパターン２１をマスクとして、例え
ば、スパッタ法を用いて、アルミナよりなり、厚さ０．
０２〜０．１μｍの絶縁膜１１ａを形成する。このと
き、絶縁膜１１ａの表面と凸部３ａの表面との間には、
例えば段差α3 が存在している。そののち、フォトレジ
ストパターン２１をリフトオフして、フォトレジストパ
ターン２１と共に、絶縁膜１１ａのうちのフォトレジス
トパターン２１上の不要な部分を除去する。それ以降の
工程は、第２の実施の形態の図８および図９に示した工
程と同様である。
【００５４】このように本実施の形態では、１のフォト
レジストパターン２１を用いて、下部シールド層３およ
び絶縁膜１１ａのパターンが形成されるので、第２の実
施の形態よりも製造プロセスを減らすことができ、より
実用的、かつ安価に製造することができる。
レジストパターン２１を用いて、下部シールド層３およ
び絶縁膜１１ａのパターンが形成されるので、第２の実
施の形態よりも製造プロセスを減らすことができ、より
実用的、かつ安価に製造することができる。
【００５５】以上実施の形態を挙げて本発明を説明した
が、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく
種々変形可能である。例えば、上記実施の形態において
は、ＭＲ部がトラック部のみに形成されるＨＭ(Hard Ma
gnetic Film Bias) 方式の磁気ヘッドについて説明した
が、前述のミリング工程の際に、ＭＲ膜の途中までミリ
ングを行い、その後、磁区制御膜を形成するＢＣＳ(Bou
ndary Control Stabilizer) 方式の磁気ヘッドにも適用
することができる。
が、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく
種々変形可能である。例えば、上記実施の形態において
は、ＭＲ部がトラック部のみに形成されるＨＭ(Hard Ma
gnetic Film Bias) 方式の磁気ヘッドについて説明した
が、前述のミリング工程の際に、ＭＲ膜の途中までミリ
ングを行い、その後、磁区制御膜を形成するＢＣＳ(Bou
ndary Control Stabilizer) 方式の磁気ヘッドにも適用
することができる。
【００５６】また、上記実施の形態では、磁気抵抗効果
素子としてＡＭＲ素子を用いた薄膜磁気ヘッドについて
説明したが、本発明はＧＭＲ素子を用いた薄膜磁気ヘッ
ドにも適用できることは言うまでもない。
素子としてＡＭＲ素子を用いた薄膜磁気ヘッドについて
説明したが、本発明はＧＭＲ素子を用いた薄膜磁気ヘッ
ドにも適用できることは言うまでもない。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように請求項１乃至４のい
ずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドあるいは請求項５乃
至９のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法
によれば、一方のシールド層（または下部シールド層）
に、読み取りトラック幅に対応した凸部を形成するよう
にしたので、引き出し電極層を厚く形成しても、他方の
シールド層（上部シールド層）側の段差を小さく抑える
ことができる。従って、ノイズの発生を抑制できると共
に、リフトオフ用のフォトレジストパターンを微細化
し、読み取りトラック幅を狭くすることが可能になる。
また、引き出し電極層を十分厚くすることができるの
で、引き出し電極層の配線抵抗をより低くすることがで
き、よりトラック密度を向上させることができる。
ずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドあるいは請求項５乃
至９のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法
によれば、一方のシールド層（または下部シールド層）
に、読み取りトラック幅に対応した凸部を形成するよう
にしたので、引き出し電極層を厚く形成しても、他方の
シールド層（上部シールド層）側の段差を小さく抑える
ことができる。従って、ノイズの発生を抑制できると共
に、リフトオフ用のフォトレジストパターンを微細化
し、読み取りトラック幅を狭くすることが可能になる。
また、引き出し電極層を十分厚くすることができるの
で、引き出し電極層の配線抵抗をより低くすることがで
き、よりトラック密度を向上させることができる。
【００５８】特に、請求項３に記載の薄膜磁気ヘッドあ
るいは請求項６，請求項７または請求項１０のいずれか
１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、下部
シールド層に読み取りトラック幅に対応した凸部を設け
ると共に、下部シールド層の凸部以外の領域に、磁気抵
抗効果素子と一方のシールド層との間に配置される絶縁
層以外の他の絶縁層を形成するようにしたので、引き出
し電極層と下部シールド層との間の絶縁性能を向上させ
ることができる。
るいは請求項６，請求項７または請求項１０のいずれか
１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、下部
シールド層に読み取りトラック幅に対応した凸部を設け
ると共に、下部シールド層の凸部以外の領域に、磁気抵
抗効果素子と一方のシールド層との間に配置される絶縁
層以外の他の絶縁層を形成するようにしたので、引き出
し電極層と下部シールド層との間の絶縁性能を向上させ
ることができる。
【００５９】更に、請求項１０に記載の薄膜磁気ヘッド
の製造方法によれば、下部シールド層の凸部を形成する
工程において、マスクを用いて凸部を形成し、このマス
クおよび下部シールド層の上に絶縁材料を堆積した後、
マスクを除去することにより凸部上の絶縁材料を除去す
るようにしたので、１つのマスクによって、下部シール
ド層および他の絶縁層のパターンを形成することができ
る。よって、製造プロセスを減らすことができ、より実
用的、かつ安価に製造することができる。
の製造方法によれば、下部シールド層の凸部を形成する
工程において、マスクを用いて凸部を形成し、このマス
クおよび下部シールド層の上に絶縁材料を堆積した後、
マスクを除去することにより凸部上の絶縁材料を除去す
るようにしたので、１つのマスクによって、下部シール
ド層および他の絶縁層のパターンを形成することができ
る。よって、製造プロセスを減らすことができ、より実
用的、かつ安価に製造することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法における一工程を説明するための断面図で
ある。
ドの製造方法における一工程を説明するための断面図で
ある。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法における一工程を説明するための断面図で
ある。
ドの製造方法における一工程を説明するための断面図で
ある。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法における一工程を説明するための断面図
である。
ッドの製造方法における一工程を説明するための断面図
である。
【図１１】図１０に続く工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図１２】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一
工程を説明するための断面図である。
工程を説明するための断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図１４】図１３に続く工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図１６】図１５に続く工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図１８】図１７に続く工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図１９】図１８に続く工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４，７，
２１…フォトレジストパターン、５…下部シールドギャ
ップ膜（絶縁層）、６…ＡＭＲ素子、８…引き出し電極
層、９…上部シールドギャップ膜（絶縁層）、１０…上
部シールド層、１１ａ…絶縁層（他の絶縁層）
２１…フォトレジストパターン、５…下部シールドギャ
ップ膜（絶縁層）、６…ＡＭＲ素子、８…引き出し電極
層、９…上部シールドギャップ膜（絶縁層）、１０…上
部シールド層、１１ａ…絶縁層（他の絶縁層）
Claims (10)
- 【請求項１】 磁気抵抗効果素子と、 この磁気抵抗効果素子を挟んで対向するように配置され
ると共に、前記磁気抵抗効果素子をシールドする２つの
シールド層と、前記磁気抵抗効果素子と各シールド層と
の間に設けられた絶縁層と、前記磁気抵抗効果素子に電
気的に接続される引き出し電極層とを基板の一面側に備
えた薄膜磁気ヘッドであって、 一方のシールド層に前記磁気抵抗効果素子の読み込みト
ラック幅に対応した凸部が設けられていることを特徴と
する薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】 前記一方のシールド層は、前記２つのシ
ールド層のうちの前記基板側に設けられた下部シールド
層であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘ
ッド。 - 【請求項３】 前記下部シールド層の凸部が形成された
側の面に、前記下部シールド層と前記磁気抵抗効果素子
との間に設けられる絶縁層以外の他の絶縁層が形成さ
れ、前記シールド層の凸部の表面と前記他の絶縁層の表
面との間に段差が設けられていることを特徴とする請求
項２に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項４】 前記下部シールド層の凸部の側壁面は、
前記下部シールド層の凸部が形成された側の面に対して
傾斜した傾斜面となっていることを特徴とする請求項２
または３に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項５】 磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果
素子を挟んで対向するように配置され、前記磁気抵抗効
果素子をシールドするための２つのシールド層と、前記
磁気抵抗効果素子と各シールド層との間に設けられた絶
縁層と、前記磁気抵抗効果素子に電気的に接続される引
き出し電極層とを基板の一面側に備えた薄膜磁気ヘッド
の製造方法であって、 前記２つのシールド層のうちの一方である下部シールド
層を形成する工程と、 前記下部シールド層に前記磁気抵抗効果素子の読み込み
トラック幅に対応した凸部を形成する工程と、 前記凸部が形成された下部シールド層の上に前記絶縁層
を形成し、前記絶縁層上に前記磁気抵抗効果素子を形成
する工程と、 前記絶縁層上の前記磁気抵抗効果素子に電気的に接続さ
れるように前記引き出し電極層を形成する工程とを含む
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項６】 更に、前記下部シールド層の凸部が形成
された側の面に、前記下部シールド層と前記磁気抵抗効
果素子との間に設けられる絶縁層以外の他の絶縁層を形
成する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の薄
膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項７】 前記凸部が形成された前記下部シールド
層の全面に絶縁材料を堆積した後、前記凸部の表面が露
出するまで研磨し平坦化処理を行うことにより、前記凸
部の表面との間に段差を有する他の絶縁層を形成するこ
とを特徴とする請求項６に記載の薄膜磁気ヘッドの製造
方法。 - 【請求項８】 前記下部シールド層の凸部を、フォトレ
ジストパターンをマスクとしたミリング法により形成す
ることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記
載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項９】 前記フォトレジストパターンはＴ字型の
断面形状を有することを特徴とする請求項８に記載の薄
膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項１０】 前記下部シールド層の凸部を形成する
工程において、マスクを用いて前記凸部を形成し、更
に、前記他の絶縁層を形成する工程において、前記下部
シールド層および前記マスクの上に絶縁材料を堆積した
後、前記マスクを除去することにより前記凸部上の前記
絶縁材料を除去するようにしたことを特徴とする請求項
６に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26486799A JP3473939B2 (ja) | 1998-10-13 | 1999-09-20 | 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 |
| US09/417,020 US6342993B1 (en) | 1998-10-13 | 1999-10-12 | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-291151 | 1998-10-13 | ||
| JP29115198 | 1998-10-13 | ||
| JP26486799A JP3473939B2 (ja) | 1998-10-13 | 1999-09-20 | 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000187818A true JP2000187818A (ja) | 2000-07-04 |
| JP3473939B2 JP3473939B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=26546719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26486799A Expired - Fee Related JP3473939B2 (ja) | 1998-10-13 | 1999-09-20 | 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6342993B1 (ja) |
| JP (1) | JP3473939B2 (ja) |
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| JP2001093120A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-06 | Alps Electric Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド |
| JP2001209915A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-08-03 | Alps Electric Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
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| JP2007141381A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Alps Electric Co Ltd | Ｃｐｐ型薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
| US8902548B2 (en) * | 2010-04-30 | 2014-12-02 | Seagate Technology Llc | Head with high readback resolution |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2728487B2 (ja) * | 1989-02-08 | 1998-03-18 | 株式会社日立製作所 | 録再分離複合型磁気ヘッド |
| JPH03107A (ja) | 1989-05-26 | 1991-01-07 | Oobayashi Tekkosho:Kk | 濾過装置の容器 |
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