JP2001143225A

JP2001143225A - 磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2001143225A
Application number: JP32518499A
Authority: JP
Inventors: Chiharu Mitsumata; 千春三俣; Osamu Shimoe; 治下江; Satoshi Meguro; 怜目黒
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2001-05-25
Anticipated expiration: 2019-11-16
Also published as: JP3837262B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＭＲヘッドの小型化に伴って、再生素子とシ
ールドの間で静電破壊が発生し易くなる。そこで本発明
は、短絡回路の開放をウェファやスライダーの切断工程
に依存することなく、静電破壊を防止するＭＲヘッドを
提供する。【解決手段】磁気抵抗効果を有する再生素子が絶縁
膜を介して２つのシールドの間に設けられて、前記再生
素子に電流を導くための電極膜の少なくとも一つが、レ
ーザーを照射することで溶断できるヒューズを介して前
記シールドと電気的に導通していることを特徴とする磁
気抵抗効果型磁気ヘッドを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録ヘッドと再生ヘ
ッドを具備する磁気抵抗効果型磁気ヘッドに関し、特に
静電気による再生素子の破壊を防止する構造を設けた磁
気抵抗効果型磁気ヘッドに係わる。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク装置の記録密度は年々高
くなっており、使われる磁気ヘッドは誘導型ヘッドから
記録再生分離型ヘッドに急速に置き換わっている。記録
再生分離型ヘッドは再生ヘッドと誘導型の記録ヘッドを
有する。この再生ヘッドには、磁気抵抗効果を有する再
生素子が用いられている。この特徴から記録再生分離型
ヘッドは、磁気抵抗効果型磁気ヘッドと呼ばれている。
以下、磁気抵抗効果を有する再生素子をＭＲ素子と呼称
し、磁気抵抗効果型磁気ヘッドをＭＲヘッドと呼称す
る。図１０に従来のＭＲヘッドの一例を断面図で示す。
また、図１１に従来のＭＲヘッドの一例を斜視図で説明
する。

【０００３】図１１では、アルミナ・チタンカーバイド
などで作られた非磁性基板９５の上に、アルミナの絶縁
膜９６、下部シールド９４、絶縁膜、ＭＲ素子１０２、
絶縁膜、下部磁極としての機能を有する中間シールド９
３、記録ギャップとなる絶縁膜、上部磁極１０４を持
つ。下部シールド９４、ＭＲ素子１０２、中間シールド
９３の各々の間を絶縁する絶縁膜は図示を省略している
が、実際には各々の膜の間に充填されるものである。中
間シールド９３と上部磁極１０４の間には、絶縁膜（記
録ギャップ）を有しており、誘導型記録ヘッドの磁気的
なギャップとして機能する。さらに、中間シールドと上
部磁極の間には絶縁膜を介して薄膜コイル１００が取り
巻くように配置されている。また、中間シールド９３と
下部シールド９４は磁気シールドとして用いられる薄膜
であり、両者の間には、ＭＲ素子１０２と電極膜１０３
とバイアス膜１０１を包む絶縁膜からなる再生ギャップ
が設けられ、再生ヘッドの磁気的なギャップとしても機
能する。図１０は、図１１のような従来のＭＲヘッドを
媒体対向面からみたときの一部断面図に相当する。媒体
対向面は図中の矢印ｘに垂直な面（ｙ−ｚ平面）に相当
する。以下、磁気シールドとして機能する薄膜をシール
ドと呼称する。

【０００４】図１１で説明したようなＭＲヘッドは、ウ
ェファと呼ばれる基板上に薄膜を積層することで、数千
個以上の数で形成される。このウェファを１個のＭＲヘ
ッドを付けた基板に切り分ける。基板においてＭＲヘッ
ドの媒体対向面と同一平面上に一致するように浮上面を
加工してスライダーを構成する。従って、ＭＲヘッドの
製造工程は、薄膜を積層するウェファ工程と、このウェ
ファを切断し、浮上面を形成するスライダー工程とに大
別できる。さらに、スライダーはジンバルというサスペ
ンションに支持されて、ハードディスク装置に備えられ
る。ハードディスク装置において、支持されたスライダ
ーは回転する磁気ディスクの上を浮上して、ＭＲヘッド
によって磁気的な情報の記録と再生を行う用途に用いら
れている。

【０００５】ＭＲヘッドの分野では、帯電防止に係る技
術として次のものが挙げられる。特開平９−９１６２３
号公報には、ＭＲ素子を介さずに一対の電極間を短絡す
る短絡回路を設けたＭＲヘッドが開示されている。この
公報の図面には、変形させたシールドの凸部を直接に電
極膜に接合させる構造が記載されている。また、特開平
８−１６７１２３号公報には、複数のヘッド素子を電極
膜や上部シールドや下部シールドと電気的に接続して基
板上に形成し、形成された素子を１個づつ切り離す磁気
ヘッドの製造方法が開示されている。特開平１０−２４
７３０７号公報には、リードとシールドを電気的に接続
する抵抗素子を有する磁気ヘッドが開示されている。こ
の抵抗素子の電気抵抗値は１００［ｋΩ］〜数［ＭΩ］
という範囲内の高い値に設定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ＭＲヘッドは磁性材料
や金属材料で構成した薄膜を用いている。これらの薄膜
は製造工程において帯電し易い。ＭＲヘッドの小型化に
伴って、薄膜の厚さがより薄くなると、静電破壊が起こ
りやすくなる。特に再生素子とシールドの間で静電破壊
が起きて、ＭＲヘッドにダメージを与えるおそれがあ
る。静電破壊とは、帯電した薄膜と他の薄膜の間の電位
差が大きくなると、薄膜間に配置した薄い絶縁膜や薄膜
自体に過剰な電流が流れ、破壊される現象をいう。静電
破壊は絶縁破壊とも呼称される。従来のＭＲヘッドに
は、再生素子とシールド間の静電破壊を防止すべく、短
絡などを行っているものもある。しかし、ＭＲヘッドの
製造工程にわたって効果的な静電破壊防止を図るには至
っていない。

【０００７】従来技術の特開平９−９１６２３号公報や
特開平８−１６７１２３号公報は、再生素子の電極とシ
ールド間を短絡している。しかしながら、この短絡の回
路を機械加工で切断しなくてはならず、切断のタイミン
グはウェファを切断する工程に制限されてしまう。ま
た、従来技術の特開平１０−２４７３０７号公報は、短
絡回路の機械的な切断を行わないが、電気抵抗値の高い
抵抗素子を残留させている。この残留させた抵抗素子が
再生素子にノイズをもたらす並列回路となってしまう。
そこで、本発明の目的は、短絡回路の開放をウェファや
スライダーの切断工程に依存することなく、静電破壊を
防止するＭＲヘッドを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のＭＲヘッドは、
磁気抵抗効果を有する再生素子が絶縁膜を介して２つの
シールドの間に設けられて、前記再生素子に電流を導く
ための電極膜の少なくとも一つが、レーザーを照射する
ことで溶断できるヒューズを介して前記シールドと電気
的に導通していることを特徴とする。ここで前記電流は
再生素子から出力を得るために流すものである。

【０００９】本発明の他のＭＲヘッドは、磁気抵抗効果
を有する再生素子が絶縁膜を介して２つのシールドの間
に設けられて、前記再生素子に電流を導くための電極膜
の少なくとも一つが、レーザーを照射することで溶断で
きるヒューズを介して前記シールドと電気的に導通され
る磁気抵抗効果型磁気ヘッドであって、前記ヒューズを
溶断した残痕を有することを特徴とする。ここで残痕と
は、溶断されて主要部の接続が切れたヒューズ、溶解さ
れたヒューズの断片、ヒューズを被覆していた絶縁膜に
残った溝または孔または切り欠き、前記の溝に膜として
付着したヒューズ材料、電極膜あるいはシールドにバリ
の様に付着したヒューズの溶け残り等も含む。また、ヒ
ューズの大部分が溶解されているが、非常に細い線とし
てヒューズの接続が残っている状態も残痕と称す。この
場合の残痕は、ヒューズの抵抗値が１［ＭΩ］以上であ
って、ＭＲ素子に流した電流がヒューズにはほとんど分
流せず、実質的にヒューズを介して分流する電流が無視
できるような状態である。

【００１０】上記の磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおい
て、前記残痕と電極膜間の距離ｄ１が１［μｍ］以上で
あることが望ましい。これはレーザーを照射する部位と
電極膜を所定の距離で離すことを意味する。すなわち、
レーザーからヒューズに与えられる熱量が、シールドや
電極膜に奪われるにくくなる。ヒューズから放熱される
熱量が少ない方が、より短時間でヒューズを溶断するこ
とができる。溶断にかかる時間が少なければ、ヒューズ
以外の部位に与えるダメージは相対的に小さくなり、Ｍ
Ｒヘッドの機能に影響を与えないために無視しうる。即
ち、ヒューズの温度上昇から溶断に至る現象は、ヒュー
ズから電極膜等に熱量が伝導する現象よりも先に終わる
ことが望ましい。レーザーを照射する領域（スポット）
はヒューズ上に集中させる。

【００１１】本発明のＭＲヘッドにおいて、ヒューズが
溶断された残痕跡と、レーザーの光路となる保護膜の一
部が加熱によって変色あるいは変形した部位を有する構
成とすることもある。また、ヒューズが溶断された残痕
（溶断部）や、ヒューズに当てたスポットの端がヒュー
ズから外れて基板に照射された部分（照射部）を備える
こともある。

【００１２】本発明の他のＭＲヘッドは、上記のＭＲヘ
ッドにおいて、前記ヒューズが、マンガン、インジウ
ム、銀、ガリウム、アルミニウム、錫、銅、金、鉄、パ
ラジウム、コバルト、クロム、ニッケル、チタン、シリ
コン、ニオブ、モリブデンから選ばれる少なくとも一つ
の材料で構成されることを特徴とする。これらの材料の
うち、蒸気圧が７００〜９００［Ｋ］であるものを用い
ることが好ましい。要はレーザーを照射されたときに、
基板や保護膜等のセラミックスよりも先に溶断する材料
であればよい。ヒューズを溶断した残痕は、前述の材料
とほぼ同じ組成となる。

【００１３】本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造
方法は、磁気抵抗効果を有する再生素子が絶縁膜を介し
て２つのシールドの間に設けられて、前記再生素子に電
流を導くための電極膜の少なくとも一つが、レーザーを
照射することで溶断できるヒューズを介して前記シール
ドと電気的に導通している磁気抵抗効果型磁気ヘッドを
形成する工程と、前記ヒューズにレーザーを照射するこ
とによって、前記ヒューズを溶断する工程を備えること
を特徴とする製造方法である。この構成では、溶断可能
なヒューズを設けたＭＲヘッドを製造した後、任意の工
程あるいはあるいは製造工程終了後においてレーザーを
用いて前記ヒューズを溶断することができる。ここで、
任意の工程とは、ＭＲヘッドを設けたウェファからロー
バーやスライダーを切り出す工程や、ローバーからスラ
イダーを切り出す工程などが挙げられる。製造工程終了
後とは、スライダーを完成した状態以降を指す。本発明
により、これらの工程において外形あるいは外観を変え
ることなく、ヒューズを溶断することが可能となる。

【００１４】本発明の他の製造方法は、上記本発明の製
造方法において、前記ヒューズは保護膜で被覆されてお
り、前記レーザーは前記保護膜を通して前記ヒューズに
照射されることを特徴とする。また、本発明のＭＲヘッ
ドの製造方法において、前記レーザーは、赤外線のレー
ザーとする。このレーザーの波長λは、０．８［μｍ］
以上、かつ７［μｍ］以下であることが望ましい。アル
ミナでの透過率が高くて、かつヒューズでの吸収率が高
いλを選択すると、アルミナのダメージを抑制して、ヒ
ューズを溶断することができる。アルミナがダメージを
受けず、透明な状態であると、ヒューズが溶断している
か否かを可視的に確認することが可能となる。

【００１５】本発明の他の製造方法は、上記本発明の製
造方法において、ヒューズとアルミナと共に溶断するこ
とを特徴とする。レーザーの波長λを７［μｍ］より大
きくすると、アルミナとともにヒューズを溶断すること
が可能になる。この場合、アルミナとヒューズを溶断す
る方法、アルミナとヒューズを基板ごと切断する方法、
アルミナを穿孔しつつヒューズを溶断する方法などが挙
げられる。

【００１６】アルミナにおけるレーザーの透過率は７０
％以上であることが望ましい。アルミナの組織は成膜条
件などによって異なる。レーザーの透過率の波長依存性
も組織や製法に依存する。従って、λ＝０．８〜７［μ
ｍ］の範囲内であっても、透過率が低いとヒューズ溶断
後にレーザーを照射した部分のアルミナの色が白濁する
ことも有りうる。しかしながら、ヒューズの溶断の確認
を妨げない程度の白濁であれば、実用上障害とはならな
い。

【００１７】上記本発明の製造方法において、前記レー
ザーにパルス発振させたレーザーを用いることが好まし
い。前記レーザーのスポットの直径の大きさは数μｍか
ら数十μｍ程度とする。レーザーによる加熱・溶断処理
は、スポットの直径が小さい局所的な範囲に対して有効
である。レーザーのタイプは、溶断処理の範囲に応じ
て、ＹＡＧレーザ、ＣＯ_２レーザー、アルゴンレーザ
ー、エキシマレーザー、ルビーレーザー、半導体レーザ
ーから選択することができる。ヒューズのみ溶断する場
合にはＹＡＧレーザーが好ましい。レーザーのエネルギ
ーは、発振モード（連続発振、パルス発振）、照射出力
（パワー）、照射時間等をパラメータとして変更するこ
とができる。

【００１８】（作用）ヒューズの機能を説明する。本発
明ではＭＲヘッドを製造するにあたって、再生素子の両
側に配置された電極膜から導電性部材（ヒューズ）を介
してシールドに接地を行う。接地とは、電気的に導通さ
せることをいう。後でこの導電性部材を切断する必要が
あるため、導電性部材がヒューズとして機能するように
形状や電気抵抗を設計する。再生素子（ＭＲ素子）のシ
ールドに対する電気的な接続は、再生素子とシールド間
に電位差が生じることを防止し、再生素子とシールドの
間の静電破壊に起因して再生素子に電流が流れる現象を
抑制するものである。この技術は、特に再生素子の静電
破壊に対して有効な防止手段となり、ＭＲヘッドの製造
工程の途中工程における帯電の影響を排除することがで
きる。

【００１９】しかし、ＭＲヘッドをＨＤＤ装置で使用す
るときに、再生素子とシールドの間に導通があると、再
生素子とシールド間に微弱な電流が流れ、再生信号に対
するノイズの原因となる。よって、再生素子とシールド
間の導通は、製造工程途中では接地（接続）されてお
り、製造工程を経た後では絶縁されていることが望まし
い。加えて、再生素子とシールドが絶縁された状態で
は、装置を取り扱うときに発生する静電破壊を防止する
ために、所望の絶縁耐圧を保証する必要がある。よっ
て、製造工程の最終段階で再生素子とシールドを絶縁す
る必要がある。ここに挙げた再生素子の接地は公知の技
術であるが、製造工程の途中から製造工程が終了するま
での間にヒューズでＭＲ素子の接地を行い、外観を変形
させることなくレーザーを用いて接地を開放して絶縁状
態とする方法は、新しい技術である。

【００２０】上記の本発明において、ＭＲ素子と同時に
薄膜で構成したヒューズを形成することが可能である。
すなわち、製造工程を増やさなくとも、レチクルを交換
するだけでヒューズとなる薄膜あるいは多層膜を形成で
きる。レチクルとは、薄膜の形成に用いるフォトリソグ
ラフィーという工程で使用するフォトマスクのことであ
る。

【００２１】本発明に係るヒューズの切断原理は一般の
電気ヒューズと異なり、レーザーを照射することでヒュ
ーズを溶断するものである。ヒューズのみを溶断する場
合には、レーザーをパルス発振で用いることが重要であ
る。パルス発振を適切なパルス幅と強度で行ってヒュー
ズを溶断した直後には、その他の部材が加熱されること
がほとんどない。一方、ヒューズとともに他の部位を溶
断する場合には、連続発振のレーザーを用いる。ここで
他の部位とは、アルミナチタンカーバイド等で構成した
基板、アルミナの保護膜等を指す。連続発振のレーザー
はパルス発振に比べてパワーが大きいため、ヒューズを
設ける領域とＭＲ素子を設ける領域を基板上において別
々に設けることが必要である。

【００２２】上記の本発明において、ＭＲヘッドは磁気
抵抗効果型磁気ヘッドを指す呼称であり、磁気抵抗効果
を利用した再生素子を含む磁気ヘッドを包含する。従っ
て、前記再生素子に併せて光を利用した記録あるいは再
生を行う素子を備えるヘッドに置換することも可能であ
る。また、「ヒューズ」という用語は、電気回路として
切断される部材、あるいは溶断することが可能な部材を
含むものとする。また、シールドは、磁気的なシールド
として機能するものだけでなく、シールド以外の機能を
備えるものも含む。「磁気抵抗効果を有する再生素子」
とは、磁界を印加されると電気抵抗値が変化することを
利用した再生素子を含む用語として用いる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明に係る
ＭＲヘッドを示す。図１は、ＭＲ素子に設けたヒューズ
をレーザーで溶断する様子を示した断面図である。図２
は、図１のヒューズを保護膜の表面からみた上面図であ
る。図３は、ヒューズをシールドから離隔して設けたＭ
Ｒ素子の概略図である。図４は、ヒューズをレーザーで
溶断する様子を示したスライダーの斜視図である。図５
〜６は、ヒューズをレーザーで溶断する様子を示したス
ライダーの上面図である。図７は、アルミナ保護膜ごと
ヒューズを溶断したスライダーの斜視図である。図８
は、ウェファ上に形成したＭＲ素子のヒューズを溶断す
る様子を示す概略図である。図９は、本発明に係るＭＲ
素子の構成を示す断面図である。

【００２４】（実施例１）図１と図２の構成により本発
明に係るヒューズを設けたＭＲヘッドを示す。まず、図
１の構成を積層する工程を説明する。アルミナの絶縁層
２を被覆したアルミナチタンカーバイトの基板１の上
に、下部シールド３を形成した。この下部シールドは磁
性材料であるパーマロイの薄膜をスパッタリングで絶縁
層２上に積層した後、これを所望の形状にパターニング
したものである。下部シールド３の上に、アルミナ絶縁
層を介してＭＲ素子と、ヒューズ５及び５ｃを形成し
た。次にＭＲ素子とヒューズを接続するように電極膜４
ａ及び４ｂを形成した。本図ではＭＲ素子は見えない
が、詳細は図２にて説明する。これらの上にアルミナの
絶縁層を介してミッドシールド６（下部磁極）を形成し
た。さらに、記録ギャップとなる絶縁膜を介して上部磁
極７等を形成した。さらにアルミナの保護膜８で全体を
被覆した。上部磁極とミッドシールドの間にコイルを設
ける構成などは従来のＭＲヘッドと同様とした。また、
電極膜やコイルに接続するリードやスタッド電極やパッ
ドを形成する工程は、従来技術と同様の方法を用いたた
め、説明を省略した。

【００２５】上記の如く、保護膜８に被覆された積層構
造を得た後に、保護膜の表面８ａを通してヒューズにレ
ーザーを照射した。レーザー装置から光ファイバー９で
導いたレーザー１１を集光レンズ系１０によってヒュー
ズの溶断部５ｂに照射させた。溶断部５ｂから漏れたレ
ーザーは基板１に照査され、照射部１ｂとなった。レー
ザーは、パルス発振させた波長λ＝１．０６［μｍ］の
ＹＡＧレーザーを用いた。短時間のパルス発振でヒュー
ズを溶断したところ、レーザーの光路としたアルミナ保
護膜８はダメージを受けず、変形・溶解することもなか
った。照射部１ｂは、レーザーから得る熱量が基板全体
に拡散するために、実質的に変形・溶解することがなか
った。また、ＭＲ素子の領域１５とヒューズを溶断する
領域１６は重ならないように配置した。

【００２６】次に図２において、図１における途中の構
成を示して、ＭＲ素子とヒューズの関係を説明する。基
板１上に設けられた下部シールド３上に、アルミナ絶縁
膜を介してＭＲ素子２２とヒューズ５及び５ｃを一括し
て形成した。続けてＭＲ素子２２の端とヒューズ５の端
に重なるように電極膜４ａを形成して、両者を電気的に
接続した。同時にＭＲ素子２２の端とヒューズ５ｃの端
に重なるように電極膜４ｂを形成した。ヒューズ５は導
電膜２５を介して下部シールド３に接続した。次に、ヒ
ューズ５ｃとミッドシールドを接続するための導電膜を
形成した後、ＭＲ素子の上に絶縁膜を被覆した。さらに
この導電膜と接続するようにミッドシールドを形成した
（図示を省略した）。このようにして、ＭＲ素子の一方
の端を電極膜４ａ／ヒューズ５／導電膜２５を介して下
部シールドに接続し、ＭＲ素子の他方の端を電極膜４ｂ
／ヒューズ５ｃ／導電膜を介してミッドシールドに接続
した。ヒューズ５ｃと下部シールドを接続する導電膜
は、下部シールド形成後に、絶縁膜に開けたビアホール
を通じて形成するものとした。ＭＲ素子２２と電極膜４
ａ及び４ｂと下部シールド３と基板１は浮上面２１に露
出させた。図１は、この図２の構成をＡ−Ａ線でみた断
面図に相当する。

【００２７】図２のヒューズにおいて、溶断部５ｂはレ
ーザースポットの直径ｒ１に相当する長さで切断した。
ｒ１＝１［μｍ］とした。ヒューズの溶断部の幅をｒ１
と同程度以上とすることで、照射部１ｂに漏れるレーザ
ーを無くして、効率よく溶断を行うことができた。この
レーザーのスポットの中心から電極膜４ａまでの距離ｄ
１は１．５［μｍ］とした。電極膜の近傍に溶断部を設
けると、レーザーによる熱量が電極膜に奪われて溶断に
要する時間が長くなるおそれがある。従って、溶断時間
を短縮するためにｄ１＞ｒ１として、溶断部と電極膜の
間に距離を置いた。

【００２８】（実施例２）図３に他の実施例を示す。こ
のＭＲヘッドの再生素子では、下部シールド３（実線で
表示）とミッドシールド６（点線で表示）の間にＭＲ素
子２２や電極膜３９及び３９ｂを配置し、シールドにヒ
ューズ３５及び３６を接続した。ヒューズ３５の先端３
７はミッドシールド６に導電膜を介して接続し、ヒュー
ズ３６の先端３８は導電膜を介して下部シールド３に接
続した。この構成において、ウェファ工程以降の適切な
工程においてヒューズにレーザーを照射して溶断した。
本実施例のようにヒューズを電極膜やシールド等と離隔
すると、レーザーからヒューズに与えられた熱量が電極
膜やシールド膜に奪われることなく、ヒューズのみを効
率的に加熱・溶断することができた。

【００２９】（実施例３）図４に、ヒューズを設けたＭ
Ｒヘッドのスライダーについて、ヒューズを溶断する工
程を説明する。まず、スライダーを作製する工程を説明
する。実施例１と同様の方法で、基板（ウェファ）上に
ヒューズを設けたＭＲヘッドを形成した。この基板を切
り分けて、浮上面を形成してスライダー４０を得た。ヒ
ューズ４５は円状の溶断部と線状のリード部からなる。
リード部は電極膜とシールドに導通する部位とし、溶断
部はレーザーを照射して溶断する部位とした。ＭＲヘッ
ドはヒューズ４５及び４５ａと、ＭＲ素子を含む記録再
生素子４１と、記録再生素子に電流を供給する電極パッ
ド４７及び４７ｂと、記録再生素子の出力を取り出す電
極パッド４７ｃ及び４７ｄを有する。スライダーはＭＲ
ヘッドを包むアルミナ保護膜４０ａの部分とアルミナチ
タンカーバイドの基板４０と、浮上面４０ｃ及び４０ｂ
とＭＲ素子４１を被覆するダイヤモンドライクカーボン
膜（ＤＬＣ膜）を備えた。

【００３０】このようにして形成したスライダー４０
を、その背面がステージ４９ｂ側となるように治具４９
に固定した。背面で固定するのは、浮上面４０ｂ及び４
０ｃを傷つけないためである。レーザー装置から導かれ
た光ファイバー９と、治具４９を載せるＸ−Ｙテーブル
と、画像認識装置を組み合わせた溶断装置（図示省略）
によって、アルミナ保護膜４０ａを通してヒューズ４５
にレーザーを照射して溶断させた。治具４９は、レーザ
ー照射でアルミナ保護膜が得た熱量を放熱するためのヒ
ートシンクとしての機能を兼ねる。この方法は、スライ
ダーを作製した後にヒューズを溶断するものであり、ウ
ェファの製造工程からスライダーを作製するまでの間、
ヒューズによって静電破壊を防止することができた。

【００３１】（実施例４）なお、図４に示した構造のス
ライダーについて、ジンバルやサスペンション等を設け
て、ＨＧＡ（ヘッドジンバルアッセンブリー）とし
た後に、ヒューズを溶断することも検討した。その結
果、ヒューズを溶断する際には、ＨＧＡのサスペンショ
ンを固定した状態で、スライダーに設けたヒューズを溶
断することができた。スライダーのアルミナ保護膜中に
透過して見えるヒューズやＭＲ素子の形状を、ＣＣＤ等
の画像取り込み装置で確認し、コンピューター処理によ
ってヒューズの位置を画像認識した後、ヒューズの所望
の部位にレーザーを照射させた。ＨＧＡが弾性をもって
いて、スライダーが揺れたりしても、画像認識とレーザ
ー照射の位置制御を連続して行っていれば、ヒューズか
ら外れることなくレーザーを照射できた。なお、複数の
ＨＧＡを組み立てたＨＳＡ（ヘッドスタックアッシ
ー）に対しても、実施例４と同様のヒューズ溶断方法を
適用することは可能である。

【００３２】（実施例５）図５に、他の実施例に係るス
ライダーを示す。同図は、スライダーに設けたヒューズ
付きＭＲ素子について、アルミナ保護膜を通してヒュー
ズにレーザーを照射して、ヒューズを溶断する様子を示
した。同図（ａ）の左側のスライダー５０は、ＭＲ素子
とヒューズを設けたスライダーの側面図である。ＭＲ素
子を含む記録再生素子５１は電極となるパッド５４やヒ
ューズ５５を有し、これらはスライダー５０の側面にあ
る保護膜５３中に形成した。ヒューズは矢印ｙの向きを
長手方向として、その先端を記録再生素子５１やパッド
５４から離隔して形成した。このスライダー５０におい
て、光ファイバー９からレーザー１１をヒューズ５５に
照射した。すると同図（ａ）の右側のスライダーに示す
ように、ヒューズは溶断部５６において切断された。ア
ルミナ保護膜中において、ヒューズを他の部品より離隔
して長手方向に伸ばして形成したため、ヒューズに当た
ったレーザーはそのままアルミナ保護膜５３を通過して
スライダーの浮上面５２から外に放出された。

【００３３】同様に、図５（ｂ）の左側のスライダー５
０ｂは、同図（ａ）の構成において、ヒューズ５５ｂの
先端部を矢印ｙとｚの方向に傾けて曲げた形状とした。
このようにしてヒューズ５５ｂの先端部にレーザーを照
射して、図５（ｂ）右側のスライダーに示すようにヒュ
ーズは溶断部５６ｂで溶断された。レーザーはアルミナ
保護膜５３ｂの反浮上面側から入射して、ヒューズ５５
ｂに当たり、そのままアルミナ保護膜５３ｂを通過し
て、スライダーの側面から放出された。この構成では記
録再生素子５１ｂ、パッド５４ｂ、浮上面５２ｂにレー
ザーは照射されない。従って、レーザーのエネルギー
（照射時間、パワー）を高くして、ヒューズを溶断させ
るような工程を行っても、浮上面５２ｂの変形を招くこ
とがない。このような場合、アルミナを変色、変質、膨
張させることがある。また、ヒューズを溶断すると共に
アルミナをレーザー切削する方法を用いる場合にも、図
５（ｂ）の構成であれば、浮上面２ｂを変形を招くこと
はない。

【００３４】図５の（ａ）と（ｂ）に係る構成では、レ
ーザーがアルミナ保護膜から入射され、ヒューズを加熱
・溶断し、アルミナ保護膜からスライダーの外へ放出さ
れた。スライダーを構成する他の部材、すなわちアルミ
ナ保護膜とヒューズ以外にはレーザーが照射されない。
従って、他の部材を加熱あるいは溶断・溶解するおそれ
がない。さらに、図１に係る方法に比べてレーザーのエ
ネルギーを高くすることができる。

【００３５】（実施例６）図６に、他の実施例に係るス
ライダーを示す。図６（ａ）は、スライダーの側面にヒ
ューズ６５を有する記録再生素子６１を設け、アルミナ
保護膜６３で被覆したものである。ヒューズの形状は図
５の（ａ）と同様とした。さらに、アルミナ保護膜６３
を通してヒューズ６５にレーザーを照射して、ヒューズ
を溶断した。レーザーのエネルギーを高くしたために、
レーザーの光路となったアルミナ保護膜は、薄い白色の
変質領域６６となった。一方、図６（ｂ）は、スライダ
ーの側面にヒューズ６５ｂを有する記録再生素子６１ｂ
を設け、アルミナ保護膜６３ｂで被覆したものである。
ヒューズの形状は図５の（ｂ）と同様とした。さらに、
アルミナ保護膜６３ｂを通してヒューズ６５ｂにレーザ
ーを照射して、ヒューズを溶断した。レーザーのエネル
ギーを高くしたために、レーザーの光路となったアルミ
ナ保護膜は、薄い白色の変質領域６６ｂとなった。但
し、この白色はヒューズの溶断を目視で確認することに
差し支えない程度であった。

【００３６】（実施例７）図７に、他の実施例に係るス
ライダーの斜視図を示す。図７（ａ）は、ヒューズ７５
を有する記録再生素子７１を設け、アルミナ保護膜７３
で被覆したスライダーについて、ヒューズの先端部ごと
スライダーの側面を切断したものである。スライダーと
アルミナ保護膜とヒューズを一度に切断するため、レー
ザーのエネルギー（波長、照射時間、パワー）を高くし
て、レーザーをスライダーの長手方向（図４に例えると
矢印ｘの向き）のスキャンした。切断によって生じた側
面７０のうち、アルミナ保護膜７３の部分には、溶断さ
れたヒューズ端７６が露出された。このヒューズの先端
７６における腐食を防止するため、ヒューズの材料には
Ａｕを用いた。溶断前のヒューズの形状は図５（ａ）と
同様とした。

【００３７】図７（ｂ）は、ヒューズ７５ｂを有する記
録再生素子７１ｂを設け、アルミナ保護膜７３ｂで被覆
したスライダー７０ｂについて、ヒューズの先端部ごと
アルミナ保護膜の一部を溶断したものである。アルミナ
保護膜の一部は蒸発して溝部７７となった。この溝部７
７の内壁には溶断したヒューズ端７６ｂが露出された。
露出部を生じる都合上、ヒューズの材料にはＡｕを用い
た。このように切断する領域を拡大する場合、次に挙げ
る方法のいずれかを用いて保護膜等の歪みを抑制した。
第１の方法は、アルミナ保護膜の表面を冷却用のガスに
さらして、熱を逃がす方法である。第２の方法は、スラ
イダーの基板に伝搬した熱を冷却ガスまたはヒートシン
クで吸収する方法である。第３の方法は、ヒューズの近
傍に予備的なレーザー照射で溶断しないレベルに加熱し
た後に、再度レーザー照射を行って溶断する方法であ
る。第４の方法は、パルス発振のパルス幅が短く、ピー
クのレーザー強度が高いレーザー照射を行って、加工部
の近傍が加熱されることを抑制する方法である。

【００３８】（実施例８）図８に本発明のヒューズに係
るウェファを示す。同図（ａ）は、ＭＲ素子を含む記録
再生素子を多数形成したウェファ８４である。配列した
ＭＲ素子にはヒューズを設けた。このウェファを切断し
てローあるいはスライダーを得る工程に移る前に、各々
のヒューズに対してレーザーを照射して溶断する工程を
行った。図８（ｂ）の平面図は、ウェファ上に形成した
素子並びを拡大したものであり、ヒューズを溶断する様
子を示した。ＭＲ素子を含む記録再生素子８１に設けた
ヒューズ８５に対してレーザーを照射し、これを溶断し
た。溶断部８６は、電気抵抗が大きくなり実質的に絶縁
状態となった。マーク８８はウェファの位置合わせを行
うものである。

【００３９】図８（ａ）の画像認識装置８４ｃは、ウェ
ファ上のマーク８８から次に溶断すべきヒューズを認識
し、位置データをＸ−Ｙテーブル８４ｂに送信した。こ
のデータを基にＸ−Ｙテーブル８４ｂは、その上に配置
したウェファ８４を移動させ、次のヒューズがレーザの
焦点に合致するようにした。移動後にレーザー装置８９
から光ファイバー８７を通じて得たレーザーをヒューズ
に照射させ、これを溶断した。この移動と照射・溶断の
繰り返しによって、複数のヒューズに順にレーザー照射
を行うことができた。本実施例は、例えば、ヒューズを
電流パルスによって溶断する方法に比べて格段に溶断工
程の時間を短縮することができる。このようにして、ウ
ェファ上にＭＲ素子を形成する工程からスライダーを作
製する工程までの間、ヒューズによってＭＲ素子とシー
ルドの静電破壊を防止できた。

【００４０】幅ｄ＝１［μｍ］のヒューズパターン素子
に対して、レーザーを照射して、ヒューズパターン素子
の溶断に必要なエネルギーを調べた。ここで、ヒューズ
パターン素子とは、ＭＲ素子と同様の多層膜で構成した
ヒューズをいう。溶断に必要なエネルギーは、０．８〜
３．５［μＷｓ］以上の値を消費した。

【００４１】図９に本発明の一実施形態に用いたスピン
バルブ型ＭＲ素子を示す。このスピンバルブ型ＭＲ素子
は、Ｔａの下地膜上に形成したＰｔＭｎの反強磁性膜８
２ａと、ＮｉＦｅＣｏの磁性膜８２ｂと、Ｃｕの非磁性
金属膜８２ｃと、ＮｉＦｅの磁性膜８２ｄを順に積層し
た４層膜８２を有し、この４層膜８２の両端部をエッチ
ングで削ることで形成した斜面と、この斜面に接合させ
たバイアス印加用の永久磁石膜８１を有する。永久磁石
膜８１の各々には電極膜８３を設けた。スピンバルブ型
ＭＲ素子として、図１０の構成を改良したものを用いる
ことが可能である。具体的には、磁性膜を金属材料ある
いは磁性材料からなる多層膜とした素子、あるいは反強
磁性膜８２ａあるいは磁性膜８２ｄを共有させて二つの
スピンバルブ型ＭＲ素子を対に積層させたデュアルスピ
ンバルブ素子等を用いることができる。

【００４２】ヒューズの構成の一例を説明する。ヒュー
ズをＭＲ素子と同時に一括形成した。ストライプ状のヒ
ューズの長さＬ［μｍ］と幅Ｗ［μｍ］について、その
比率を変えたＭＲヘッドを作製した。Ｌ／Ｗ＝10/1、5/
1、2.5/1の３パターンについて検討したところ、いずれ
も本発明のヒューズとして機能させることができた。ス
トライプ状としたとき、多層膜のヒューズは、Ｔａ(５
ｎｍ)／ＮｉＦｅ(５ｎｍ)／ＣｏＦｅ(１ｎｍ)／Ｃｕ
(２．５ｎｍ)／ＣｏＦｅ(２ｎｍ)／ＰｔＭｎ(２２．５
ｎｍ)／Ｔａ(３ｎｍ)を順に積層したものを用いた。こ
れはスピンバルブ型ＭＲヘッドにおけるヒューズの構成
である。

【００４３】上記の本発明のＭＲヘッドの再生素子にお
いて、ＳＡＬバイアス型ＭＲ素子に代えて、スピンバル
ブ型ＭＲ素子、２つの軟磁性膜で絶縁膜を挟む構成のト
ンネル接合型ＭＲ素子、非磁性膜と磁性膜を交互に積層
させたＧＭＲ素子等を用いることができる。これらのＭ
Ｒ素子は、記録密度が１０［Ｇｂ／ｉｎ^２］程度以上の
記録媒体に対応すべく、小型化・薄膜化する必要があ
り、トラック幅Ｔｗは数［μｍ］以下に規定されてい
る。従って、上記のヒューズを適用したところ、より効
果的に静電破壊を防止するができた。さらに、このヒュ
ーズをレーザーで溶断することにより、ウェファ工程以
降の任意の工程、特にスライダーを形成した後の工程に
おいて、溶断工程を短時間で行うことができた。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成を用
いることにより、ＭＲヘッドの製造工程において、任意
の工程で短絡回路の開放を行うことができ、静電破壊を
防止したＭＲヘッドを得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＭＲ素子に設けたヒューズをレーザーで溶断す
る様子を示した断面図である。

【図２】図１のヒューズを保護膜の表面からみた上面図
である。

【図３】ヒューズをシールドから離隔して設けたＭＲ素
子の概略図である。

【図４】ヒューズをレーザーで溶断する様子を示したス
ライダーの斜視図である。

【図５】ヒューズをレーザーで溶断する様子を示したス
ライダーの上面図である。

【図６】ヒューズをレーザーで溶断する様子を示したス
ライダーの上面図である。

【図７】アルミナ保護膜ごとヒューズを溶断したスライ
ダーの斜視図である。

【図８】ウェファ上に形成したＭＲ素子のヒューズを溶
断する様子を示す概略図である。

【図９】本発明に係るＭＲ素子の構成を示す断面図であ
る。

【図１０】従来のＭＲヘッドの断面図である。

【図１１】従来のＭＲヘッドの斜視図である。

【符号の説明】

１基板、１ｂ照射部、２
絶縁層、３下部シールド、
４ａ４ｂ電極膜、５５ｃヒューズ、
５ｂ溶断部、６ミッドシールド、
７上部磁極、８アルミナ保護膜、
８ａ保護膜表面、９光ファイバー、
１０集光レンズ系、１１レーザー、
１５ＭＲ素子の領域、１６ヒューズを溶断す
る領域、２１浮上面、２２ＭＲ素子、
２５導電膜、３５３６ヒューズ、
３７３８導電膜、３９３９ｂ電極膜、
４０スライダー、４０ａアルミナ保護
膜、４０ｂ４０ｃ浮上面、４１記録再
生素子、４１ａＭＲ素子、４５４５
ａヒューズ、４７４７ｂ４７ｃ４７ｄ電極パ
ッド、４９治具、４９ｂス
テージ、５０５０ｂ７０７０ｂスライダー、５
１５１ｂ６１６１ｂ７１７１ｂ記録再生素
子、５２５２ｂ浮上面、５３５３ｂ６３６３
ｂ７３７３ｂ保護膜、５４５４ｂパッド、５
５５５ｂ６５６５ｂ７５７５ｂヒューズ、
５６５６ｂ溶断部、６６６６ｂ変
質領域、７６７６ｂヒューズ端、８１永
久磁石膜、８２４層膜、８３
電極膜、８２ａ反強磁性膜、８２ｂ
８２ｄ磁性膜、８２ｃ非違磁性金属膜、
８４ウェファ、８４ｂＸ−Ｙテーブル、
８４ｃ画像認識装置、８５ヒューズ、
８５ａ記録再生素子、８６溶断部、
８７光ファイバー、８８マーク、
８９レーザー装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気抵抗効果を有する再生素子が絶縁膜
を介して２つのシールドの間に設けられて、前記再生素
子に電流を導くための電極膜の少なくとも一つが、レー
ザーを照射することで溶断できるヒューズを介して前記
シールドと電気的に導通していることを特徴とする磁気
抵抗効果型磁気ヘッド。
【請求項２】磁気抵抗効果を有する再生素子が絶縁膜
を介して２つのシールドの間に設けられて、前記再生素
子に電流を導くための電極膜の少なくとも一つが、レー
ザーを照射することで溶断できるヒューズを介して前記
シールドと電気的に導通される磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドであって、前記ヒューズが溶断された残痕を有するこ
とを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【請求項３】請求項２に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドにおいて、前記電極膜と残痕の間の距離ｄ１が１
［μｍ］以上であることを特徴とする磁気抵抗効果型磁
気ヘッド。
【請求項４】前記ヒューズが、マンガン、インジウ
ム、銀、ガリウム、アルミニウム、錫、銅、金、鉄、パ
ラジウム、コバルト、クロム、ニッケル、チタン、シリ
コン、ニオブ、モリブデンから選ばれる少なくとも一つ
の材料で構成されることを特徴とする請求項１ないし３
のいずれかに記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【請求項５】磁気抵抗効果を有する再生素子が絶縁膜
を介して２つのシールドの間に設けられて、前記再生素
子に電流を導くための電極膜の少なくとも一つが、レー
ザーを照射することで溶断できるヒューズを介して前記
シールドと電気的に導通している磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドを形成する工程と、前記ヒューズにレーザーを照射することによって、前記
ヒューズを溶断する工程を備え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。
【請求項６】前記ヒューズは保護膜で被覆されてお
り、前記レーザーは保護膜を通して前記ヒューズに照射
されることを特徴とする請求項５に記載の磁気抵抗効果
型磁気ヘッドの製造方法。