JP2000339637A - 磁気抵抗効果ヘッド/巨大磁気抵抗効果ヘッドの製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果ヘッド/巨大磁気抵抗効果ヘッドの製造方法

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JP2000339637A
JP2000339637A JP11153213A JP15321399A JP2000339637A JP 2000339637 A JP2000339637 A JP 2000339637A JP 11153213 A JP11153213 A JP 11153213A JP 15321399 A JP15321399 A JP 15321399A JP 2000339637 A JP2000339637 A JP 2000339637A
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Satoshi Meguro
怜 目黒
Toshihiro Ifuku
俊博 伊福
Hiroyuki Mima
宏行 美馬
Shigeo Fujii
重男 藤井
Kenji Muto
賢二 武藤
Hideji Takahashi
秀治 高橋
Tadashi Tomitani
忠史 富谷
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Hitachi Metals Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 MR素子/GMR素子の再生ギャップの絶縁
耐圧を損なうことがなく、耐圧歩留の良いMRヘッド/
GMRヘッドの製造方法を提供する。 【解決手段】 MR素子/GMR素子のリード上に引き
出し導体を形成する前に行うリード表面の酸化物層を除
去するためのイオンミリングを、中間シールドのシード
膜をギャップ層上に形成した後に行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気ディスク装置な
どの薄膜磁気ヘッドなどで、磁気ディスク上の情報を再
生するのに用いられる磁気抵抗効果(MR)ヘッドある
いは巨大磁気抵抗効果(GMR)ヘッドの製造方法に関
し、特に薄膜リードへの導電性スタッドあるいは中間シ
ールドなどの導体の形成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】GMRヘッドはMRヘッドに比して高記
録密度の磁気記録に対応できるものであるが、本発明は
GMRヘッドとMRヘッドの両方に同様に適用できるの
で、以下の説明ではGMRヘッドあるいはGMR素子
(層)等として説明する。
【0003】GMRヘッドのGMR素子はよく知られて
いるように、2層の強磁性膜が銅などの非磁性体膜を介
して積層されており、その一方の強磁性体膜の一面に反
強磁性体膜を積層することによってその強磁性体膜の磁
化方向を固定あるいはピン止している。他方の強磁性体
膜の磁化は外部磁界によって方向が変わるいわゆる自由
状態となっており、磁気ディスク上の情報をGMRヘッ
ドで読むときに、磁気ディスク上の情報によってこの強
磁性体膜の磁化の方向が変えられる。両強磁性体膜の磁
化が平行であるか、反平行であるかによって、その間に
挟まれている非磁性体膜の電気抵抗が大きく変わるの
で、磁気情報を電気情報に変換することができる。
【0004】GMRヘッドでは、2枚のシールド膜の間
にGMR素子が挟まれていて、各シールド膜とGMR素
子の間にはアルミナなどでできた再生用磁気ギャップ層
が設けられている。またGMR素子の両端からは磁気検
出用電流をGMR素子に供給するために、リードが設け
られていて、各々のリードはスタッドなどと呼ばれる導
体部分を介してGMRヘッドの外部端子に導かれてい
る。
【0005】GMRヘッドは記録再生分離型薄膜磁気ヘ
ッドの再生部分として用いられることが多く、磁気ヘッ
ドスライダーとなっている基板の上にGMRヘッドが形
成され、その上に記録用の誘導ヘッドが積層されて形成
されているのが一般である。そのような構造の場合、基
板上に形成されたアルミナなどの上に、上記シールド膜
のうち一方(「下部シールド」と呼ぶ)が形成されてい
て、その上に再生用磁気ギャップ層(「第一のギャップ
層」と呼ぶ)、GMR層、再生用磁気ギャップ層(「第
二のギャップ層」と呼ぶ)、他方のシールド膜(「中間
シールド」と呼ぶ)が順次積層された構造をしている。
GMR層の両端にはリードが形成されており、リードか
ら上で述べた導体が引き出されている。
【0006】GMRヘッドの製造プロセスを図7〜9に
平面図で、図10には図7〜9の10−10断面図で示
している。図7〜10を参照しながらGMRヘッドの製
造プロセスを説明する。アルミナチタンカーバイドなど
からなる基板上に形成されたアルミナなどの絶縁膜上に
下部シールドとなる軟磁性体膜、第一の絶縁補強膜、第
一のギャップ層が形成された上に、一様にGMR素子と
なるGMR層の4層膜が形成されている。
【0007】GMRの4層膜上に、フォトレジスト膜を
付けて、GMR素子となる部分に続いているリードを形
成する個所にあるフォトレジストを露光し、続いて現像
および水洗処理を施してリードの形状が抜けたレジスト
とする。この上からイオンミリングをしてリード部分の
GMR層を除去した後、そこにリードとなる導電体金属
材料をスパッタリングして、リード第一層を形成する。
この状態が図7の(a)であり、GMR層10のなかに
リード第一層21が形成されている。その10−10断
面図は図10の(A)にあるように、GMR素子11を
残すべき部分にはGMR層10があり、薄膜リード部分
にはリード第一層21となっていて、リード第一層21
の終わったところには、GMR層10が残っている。
【0008】GMR素子11の部分とリード第一層21
にレジストを形成し、イオンミリングして外周部のGM
R層10を除去して、除去した部分に保護アルミナ層3
1を形成しレジストを除去した状態が図7の(b)であ
り、その10−10断面図が図10の(B)である。
【0009】薄膜リードのリード第二層22をリード第
一層21の上に形成したものが図8の(a)に平面図、
その10−10断面図が図10の(C)である。薄膜リ
ードのリード第二層22の上で導体を形成する部分23
とGMR素子の上とにレジストを残して全面にアルミナ
などの第二の絶縁補強膜41を形成し、リード第二層2
2に導体を形成する部分23とGMR素子の近くとに窓
42、43を形成した状態が図8の(b)であり、その
10−10断面図が図10の(D)である。
【0010】通常はこの上に第二のギャップ層が形成さ
れるので、リード第二層22に導体を形成する部分23
にレジストを形成し、その上に第二のギャップ層51と
なるアルミナなどをスパッタリングして、リード第二層
22に導体を形成する窓42を残して、全面に第二のギ
ャップ層51を付ける。この平面図が図9の(a)であ
り、その10−10断面図が図10の(E)である。こ
のときすでにリード第二層22の上部は酸化されていて
酸化物層24となっている。
【0011】この上に中間シールドとなる軟磁性体膜を
形成する。中間シールド形成のときに、導体のスタッド
部分も一緒に形成するが、スタッド部分はリード第二層
の表面にできた酸化物層の上に形成すると、抵抗が数1
0〜数100オームと大きくなるので、第二のギャップ
層51の上からイオンミリングして酸化物層24を図1
0の(F)に断面で示しているように除去する。その上
でシード膜60をスパッタリングして形成し、その上に
中間シールド部分とスタッド部分(リード第二層に導体
を接続する部分)とを除いてレジストを形成して、中間
シールド65とスタッド部分66をメッキでシード膜上
に成長させた上で、レジストを除去するとともに、中間
シールドとスタッド部分以外のシード膜をイオンミリン
グで除いて、図9の(b)や図10の(G)に示すよう
に、中間シールドまでのプロセスを完成する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたGMRヘッ
ドの製造プロセスは一般的なものであるが、薄膜リード
のリード第二層22の表面の酸化物層24をイオンミリ
ングして除去するときに、図10の(F)に断面図で示
しているように、第二のギャップ層51の肩の部分(矢
印のところ)のミリング速度が早いために、第二のギャ
ップ層51の厚さが薄くなってしまう。この後に中間シ
ールド65を形成しているので、中間シールドとリード
第一層21の間の絶縁耐圧が不足するという問題があっ
た。
【0013】そこで本発明はギャップ層の絶縁耐圧が大
きく、耐圧歩留の良いGMRヘッドおよびMRヘッドの
製造方法を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗効果ヘ
ッド/巨大磁気抵抗効果ヘッドの製造方法は、下部シー
ルド上に第一のギャップ層を介して磁気抵抗効果層ある
いは巨大磁気抵抗効果層と薄膜リードを形成し、それら
の上に第二のギャップ層を形成した上で、中間シールド
を形成する磁気抵抗効果ヘッド/巨大磁気抵抗効果ヘッ
ドの製造において、第二のギャップ層上に金属保護膜を
形成した上で、薄膜リード表面の酸化物層を除去するこ
とを特徴とする。ここで、金属保護膜は中間シールドの
シード膜とすることが好ましい。
【0015】上記本発明の磁気抵抗効果ヘッド/巨大磁
気抵抗効果ヘッドの製造方法において、第二のギャップ
層上に、中間シールドのシード第一膜を形成した上で、
薄膜リード上の導体を形成する部分で、第二のギャップ
層とシード第一膜をイオンミリングで除去した上で薄膜
リード上の当該部分の酸化物層を除去し、その上にシー
ド第二膜を形成し、中間シールドを形成することができ
る。
【0016】また本発明の磁気抵抗効果ヘッド/巨大磁
気抵抗効果ヘッドの製造方法において、薄膜リード上の
導体を形成する部分に窓ができるように第二のギャップ
層を形成し、同じ部分に窓ができるようにシード第一膜
を形成した上で、その窓部の薄膜リード上の酸化物層を
除去した上で、その上にシード第二膜を形成し、中間シ
ールドを形成することが好ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の磁気抵抗効果ヘッド/巨
大磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の実施態様を、図面を
参照しながら以下詳細に説明する。図1、2は本発明の
第一の実施態様によるMRヘッド/GMRヘッドの製造
方法を説明する平面図で、図3は図1、2の3−3断面
図である。図4,5は本発明の他の実施態様によるMR
ヘッド/GMRヘッドの製造方法を説明する平面図で、
図6は図4,5の6−6断面図である。これらの図面お
よび一般の製造方法を説明している図7〜9の平面図、
図10の断面図で共通部分は同じ参照符号を用いて示し
ている。
【0018】本発明の第一の実施態様によるMRヘッド
/GMRヘッドの製造方法を示している図1の(a)、
図3の(A)は、リード第二層22をリード第一層21
の上に形成した上に、リード第二層22の上で導体を形
成する部分23とGMR素子11の上とにレジストを残
して全面にアルミナなどの第二の絶縁補強膜41を形成
し、リード第二層22の上で導体を形成する部分23と
GMR素子11の近くとに窓42、43を形成したもの
であり、図8の(b)、図10の(D)と同じ状態を示
しているものである。ここまでの製造プロセスは一般の
製造方法と同じである。
【0019】図1の(b)および図3の(B)にあるよ
うに、この上に第二のギャップ層51をアルミナなどを
スパッタリングして形成し、その上に中間シールドのシ
ード第一膜61を形成している。リード第一層22の上
で導体を形成する部分23に作ってあった窓42および
GMR素子の周辺にある窓43にも、第二のギャップ層
51とシード第一膜61が積層される。次にリード第二
層22の上で導体を形成する部分の窓42のところを除
いてレジストを付けて、この部分をイオンミリングして
シード第一膜61と第二のギャップ層51とを除去す
る。この部分に、リード第二層22が現われる(図3の
(C)参照)。
【0020】次に、シード第二膜62を全面にスパッタ
リングして形成する。このスパッタリングの前に、スパ
ッター装置内でイオンミリングをかけて、リード第二層
22上の酸化物層24を除去する。その後、その上に中
間シールド部分と導体を形成する部分(リード第二層に
導体を接続する部分)とを除いてレジストを形成して、
中間シールド65と導体66をシード膜上に成長させた
(図3の(D)参照)上で、レジストを除去するととも
に、中間シールドと導体部分以外のシード膜をイオンミ
リングで除いて、図2の(a)や図3の(E)のよう
に、中間シールドまでのプロセスを完成する。この上に
通常のようにアルミナなどをスパッタリングしてケミカ
ルメカニカル研磨をして平坦化し、誘導ヘッドをその上
に形成する。
【0021】ここで説明したように、この実施態様によ
ればリード第二層上の酸化物層を除去するためのイオン
ミリングを、シード第一膜を付けた後に行っているの
で、GMR素子上の第二のギャップ層がこのイオンミリ
ングで損なわれることがなく、ギャップ部分の絶縁耐圧
の大きなものとすることができる。
【0022】本発明の他の実施態様によるMRヘッド/
GMRヘッドの製造方法を示している図4の(a)、図
6の(A)は、図8の(b)、図10の(D)と同じ状
態を示したもので、ここまでの製造プロセスは一般の製
造方法および第一の実施態様と同じである。
【0023】図4の(b)、図6の(B)にあるよう
に、リード第二層22の上で導体を形成する部分に作っ
てあった窓42のところにレジストを残して、第二のギ
ャップ層51をスパッタリングで形成し、レジストを除
去して、レジスト部分の第二のギャップ層をリフトオフ
して窓を付ける。次に図5の(a)、図6の(C)にあ
るようにシード第一膜61を上の窓42を除いてスパッ
タリングして、シード第一膜61を第二のギャップ層5
1の上に形成する。第二のギャップ層51の窓のところ
でシード第一膜61は、リード第二層22の上にも接続
されているように形成される。
【0024】次に、第一の実施態様と同じ様に、シード
第二膜62を全面にスパッタリング形成する前に、スパ
ッター装置内でイオンミリングをかけて、リード第二層
22上の酸化物層24を除去する。その後、その上に中
間シールド部分と導体を形成する部分(リード第二層に
導体を接続する部分)とを除いてレジストを形成して、
中間シールド65と導体66をシード膜上に成長させた
(図6の(D)(E)参照)上で、上と同様にその後の
プロセスを続けてGMRヘッドを完成する。
【0025】他の実施態様によるものも、リード第二層
上の酸化物層を除去するためのイオンミリングをシード
第一膜を付けた後に行っているので、GMR素子上の第
二のギャップ層がこのイオンミリングで損なわれること
がない。更に、他の実施態様によれば、シード第一膜が
リード第二層と接続されているので、リード第二層上の
酸化物層を除去するためのイオンミリングのときに、シ
ード第一膜とリード第二層間とに電位差が生じる恐れが
ない。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明のMRヘッド
/GMRヘッドの製造方法によれば、リード上に導体を
形成する前に行う、リード表面の酸化物層を除去するた
めのイオンミリングを、金属保護膜好ましくは中間シー
ルドのシード膜をギャップ層上に形成した後に行ってい
るので、このイオンミリングによってギャップ層が損な
われることがなく、得られたMRヘッド/GMRヘッド
のギャップ層の絶縁耐圧の大きなものとなる。ひいては
絶縁耐圧歩留の良い製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施態様によるMRヘッド/G
MRヘッドの製造方法を説明する平面図である。
【図2】本発明の第一の実施態様によるMRヘッド/G
MRヘッドの製造方法を図1から続いて説明する平面図
である。
【図3】図1、2の3−3断面図である。
【図4】本発明の他の実施態様によるMRヘッド/GM
Rヘッドの製造方法を説明する平面図である。
【図5】本発明の他の実施態様によるMRヘッド/GM
Rヘッドの製造方法を図4から続いて説明する平面図で
ある。
【図6】図4,5の6−6断面図である。
【図7】一般のMRヘッド/GMRヘッドの製造方法を
説明する平面図である。
【図8】一般のMRヘッド/GMRヘッドの製造方法を
図7から続いて説明する平面図である。
【図9】一般のMRヘッド/GMRヘッドの製造方法を
図7、8から続いて説明する平面図である。
【図10】図7〜9の10−10断面図である。
【符号の説明】
10 GMR層 11 GMR素子 21 リード第一層 22 リード第二層 23 導体を形成する部分 24 酸化物層 31 保護アルミナ層 41 第二の絶縁補強膜 42、43 窓 51 第二のギャップ層 60 シード膜 61 シード第一膜 62 シード第二膜 65 中間シールド 66 スタッド部分(導体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 美馬 宏行 栃木県真岡市松山町18番地 日立金属株式 会社電子部品事業部内 (72)発明者 藤井 重男 栃木県真岡市松山町18番地 日立金属株式 会社電子部品事業部内 (72)発明者 武藤 賢二 栃木県真岡市松山町18番地 日立金属株式 会社電子部品事業部内 (72)発明者 高橋 秀治 栃木県真岡市松山町18番地 日立金属株式 会社電子部品事業部内 (72)発明者 富谷 忠史 栃木県真岡市松山町18番地 日立金属株式 会社電子部品事業部内 Fターム(参考) 5D034 BA03 BA09 BA17 BA21 BB08 DA07

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部シールド上に第一のギャップ層を介
    して磁気抵抗効果層あるいは巨大磁気抵抗効果層と薄膜
    リードを形成し、それらの上に第二のギャップ層を形成
    した上で、中間シールドを形成する磁気抵抗効果ヘッド
    /巨大磁気抵抗効果ヘッドの製造において、 第二のギャップ層上に金属保護膜を形成した上で、薄膜
    リード表面の酸化物層を除去することを特徴とする磁気
    抵抗効果ヘッド/巨大磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記金属保護膜は中間シールドのシード
    膜であることを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果
    ヘッド/巨大磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】 第二のギャップ層上に、中間シールドの
    シード第一膜を形成した上で、薄膜リード上の導体を形
    成する部分で、第二のギャップ層とシード第一膜をイオ
    ンミリングで除去した上で薄膜リード上の当該部分の酸
    化物層を除去し、その上にシード第二膜を形成し、中間
    シールドを形成することを特徴とする請求項2記載の磁
    気抵抗効果ヘッド/巨大磁気抵抗効果ヘッドの製造方
    法。
  4. 【請求項4】 薄膜リード上の導体を形成する部分に窓
    ができるように第二のギャップ層を形成し、同じ部分に
    窓ができるようにシード第一膜を形成した上で、その窓
    部の薄膜リード上の酸化物層を除去した上で、その上に
    シード第二膜を形成し、中間シールドを形成することを
    特徴とする請求項2記載の磁気抵抗効果ヘッド/巨大磁
    気抵抗効果ヘッドの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008120320A1 (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Fujitsu Limited 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法ならびに磁気記録装置

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