JP2001209914A - 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高記録密度化に伴う短波長の記録信号を再生
するための狭トラック幅化及び狭ギャップ長化された再
生ヘッドにおいて、均一で高精度な膜厚を有する薄膜で
上部ギャップ絶縁部を形成し、且つ、電極リード層と上
部シールド層との良好な絶縁性を確保した薄膜磁気ヘッ
ド及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ＧＭＲ素子膜の上に上部ギャップ絶縁膜
を薄膜で積層し、ミリング等の方法で削り取ってＧＭＲ
素子を形成すると同時に、ＧＭＲ素子と一体に上部ギャ
ップ絶縁部を形成し、ＧＭＲ素子の左右両側にある電極
リード層の上に、上部ギャップ絶縁部よりも膜厚の大き
な上部ギャップ絶縁層を成膜形成することによって、電
極リード層と上部シールド層間の絶縁性を良好に保持し
たまま、再生ギャップ長を小さくすることができ、記録
密度の向上を図ることができる薄膜磁気ヘッドを得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
（ＨＤＤ装置）等の磁気記録媒体に対して高密度の記録
・再生を行う装置に適用され、特に、上部ギャップ層を
精度良く形成して狭トラック幅、狭再生ギャップ長を実
現し、絶縁性を向上した磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置（ＨＤＤ装置）
等の磁気記録媒体に対する記録において、処理速度の向
上と記録容量の大容量化の必要性が増してきており、高
記録密度化への取り組みが強化されつつあり、記録トラ
ックの狭トラック化が益々進んできており、従って、隣
接する記録トラック間の距離が一層狭小化してきてい
る。

【０００３】以下、従来の薄膜磁気ヘッドについて図面
を用いて説明する。

【０００４】図３１及び図３２は、従来の薄膜磁気ヘッ
ドを示す図であり、図３１は斜視概略図、図３２は薄膜
磁気ヘッドの磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面側か
ら見た正面概略図である。

【０００５】例えば、磁気ディスク装置における信号の
磁気記録媒体への記録再生に用いられる薄膜磁気ヘッド
は、図３１に示すような所謂ＭＲ（ＧＭＲ）インダクテ
ィブ複合ヘッドと呼ばれているものが多い。

【０００６】図３１において、パーマロイ、Ｃｏ系アモ
ルファス磁性膜或いはＦｅ系合金磁性膜等の軟磁性材料
で成膜された下部シールド層３１１の上にＡｌ₂Ｏ₃、Ａ
ｌＮ或いはＳｉＯ₂等の非磁性絶縁材料を用いて下部ギ
ャップ絶縁層３１２が成膜され、更にその上面に磁気抵
抗効果素子（ＭＲ素子或いはＧＭＲ素子。以下、ＧＭＲ
素子と言う）３１３が積層成膜形成され、ＧＭＲ素子３
１３の左右両側端部にＣｏＰｔ合金等の材料でハードバ
イアス層３１４が成膜される。ハードバイアス層３１４
の上面及びＧＭＲ素子３１３の上面と両側面との交線で
ある稜線に接するように、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴａ等の材
料を用いて電極リード層３１５が成膜される。ここで、
電極リード層３１５はハードバイアス層３１４の上面及
びＧＭＲ素子３１３の一部の上面にかかるようにして成
膜しても良い。次に、電極リード層３１５とＧＭＲ素子
３１３の露出した部分の上に、下部ギャップ絶縁層３１
２と同様の非磁性絶縁材料を用いて上部ギャップ絶縁層
３１６を成膜する。更に、上部ギャップ絶縁層３１６の
上に、下部シールド層３１１と同じような軟磁性材料を
用いて上部シールド層３１７を成膜形成し、再生用の磁
気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド３１０を構成する。

【０００７】次に、上部シールド層３１７の上面に下部
ギャップ絶縁層３１２と同様の非磁性絶縁材料を用いて
記録ギャップ層３２５を成膜し、更に記録ギャップ層３
２５を介して上部シールド層３１７に対向し、且つ、他
の部分で上部シールド層３１７に接している上部磁極３
２６を軟磁性材料を用いて成膜形成し、記録ギャップ層
３２５を介して上部シールド層３１７と上部磁極３２６
が対向している部分と上部磁極３２６が上部シールド層
３１７に接している部分との間で、上部シールド層３１
７と上部磁極３２６から絶縁材（図示せず）を介して絶
縁された巻線コイル３２７が設けられて、記録用の誘導
型薄膜磁気ヘッド部３２０を構成する。ここで、上部シ
ールド層３１７は再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
部３１０のシールド機能と記録用誘導型薄膜磁気ヘッド
部３２０の下部磁極機能とを兼ね備えた機能を有してい
る。

【０００８】図３２に、薄膜磁気ヘッドの再生ヘッド部
における磁気抵抗効果素子近傍を磁気記録媒体の摺動面
側から見た正面概略図を示すように、下部シールド層３
１１の上面に成膜された下部ギャップ絶縁層３１２の上
に、ＦｅＮｉ系合金膜、パーマロイ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ合
金膜等を材料とするフリー磁性層３２１、Ｃｕ等を材料
とする非磁性導電層３２２、フリー磁性層３２１と同様
の材料を材料とする固定磁性層３２３、ＦｅＭｎ系合金
膜、ＰｔＭｎ系合金膜等の材料である反強磁性層３２４
が順次積層成膜され、イオンミリング等のエッチング工
程で左右両側端部が傾斜した面を持つように削り取られ
てＧＭＲ素子３１３を形成する。ＧＭＲ素子３１３の左
右両側面に接して、左右一対のハードバイアス層３１４
が形成され、その上に左右一対の電極リード層３１５が
形成されている。更に、それらの上に上部ギャップ絶縁
層３１６が成膜され、更にその上に、上部シールド層３
１７が形成される。更に、その上に記録ギャップ層３２
５が成膜され、その上に上部磁極３２６が成膜形成され
る。

【０００９】巻線コイル３２７に記録電流が供給される
ことにより、記録用誘導型薄膜磁気ヘッド部３２０の上
部磁極３２６と上部シールド層３１７に記録磁界が発生
し、記録ギャップ層３２５を介して対向する上部磁極３
２６と上部シールド層３１７との間に漏洩磁束が発生
し、磁気記録媒体に記録信号を記録する。また、信号が
記録された磁気記録媒体に記録された信号の磁界を再生
用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド部３１０で再生し、Ｇ
ＭＲ素子３１３による抵抗変化に応じた再生信号を電極
リード層３１５の端子から検出する。

【００１０】近年、装置及びそれに伴う薄膜磁気ヘッド
の小型化への強い取り組みが進められ、高記録密度化に
対応して狭トラック記録のための記録トラック幅３２８
及び狭トラック記録の再生のための再生トラック幅３１
８及び短波長の記録信号を再生するための再生ギャップ
長３１９が益々小さくなってきている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成の薄膜磁気ヘッドの再生ヘッド部において、磁
気記録媒体に狭トラックで、且つ、短波長で記録された
信号を再生するためには、再生トラック幅及び再生ギャ
ップ長を小さくする必要がある。再生ギャップ長は下部
シールド層の上面から上部シールド層の下面までの距離
即ち下部ギャップ絶縁層、ＧＭＲ素子及び上部ギャップ
絶縁層の夫々の膜厚の和（図１７における参照番号１７
９）であり、、再生ギャップ長を小さくするためには、
下部ギャップ絶縁層及び上部ギャップ絶縁層の夫々の膜
厚精度が重要になり、特に、従来の構成では、左右の電
極リード層の上面及びＧＭＲ素子の上面からなる複雑な
面形状の上に上部ギャップ絶縁層を成膜するために、再
生ギャップ長を構成する部分の上部ギャップ絶縁層の膜
厚は精度良く成膜形成することができないという課題が
あった。また、再生ギャップ長を構成する部分の上部ギ
ャップ絶縁層の膜厚を小さくすることは、ＧＭＲ素子の
両側にある夫々左右一対のハードバイアス層及び電極リ
ード層が上部シールド層に接近することになり、ハード
バイアス層或いは電極リード層の金属膜がその形成の過
程でバリ等の発生により絶縁性を損なうことになるとい
う課題があった。

【００１２】本発明は、上記の課題を解決し、ＧＭＲ素
子の上に均一で膜厚精度の良好な上部ギャップ絶縁部を
形成し、同時に、再生トラック幅の精度も向上させ、更
に、再生ギャップ長を小さくしても、電極リード層と上
部シールド層との間の絶縁性を向上させた高性能の磁気
抵抗効果型薄膜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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の薄膜磁気ヘッドは、反強磁性層、固定磁性
層、非磁性導電層及びフリー磁性層からなる磁気抵抗効
果素子と、磁気抵抗効果素子の上部に磁気抵抗効果素子
と一体に形成された絶縁材料からなる上部ギャップ絶縁
部と、少なくとも磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁
性層の左右両側面の夫々の側面に接する左右一対のハー
ドバイアス層と、ハードバイアス層の上部にあり、且つ
その一部が磁気抵抗効果素子に接している左右一対の電
極リード層と、上部ギャップ絶縁部の左右の夫々の側面
に接し、左右一対の前記電極リード層の上にある左右一
対の上部ギャップ絶縁層とからなるようにした構成を有
している。また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、左右一対
の前記電極リード層の上の膜厚が、前記上部ギャップ絶
縁部の膜厚よりも大きな膜厚で形成された上部ギャップ
絶縁層を有するような構成を有している。

【００１４】この構成によって、ＧＭＲ素子の上に、上
部ギャップ絶縁部が積層されて、イオンミリング等のエ
ッチング方法にて削り取られるために、再生トラック幅
はＧＭＲ素子のミリング形状により決定することがで
き、精度良く加工され、また、比較的広い面積の平面の
上に上部ギャップ絶縁部が成膜されるために、ＧＭＲ素
子の上に形成された上部ギャップ絶縁部は膜厚分布が非
常に均一で、且つ、膜厚精度も良好な絶縁膜が得られ
る。また、再生ギャップ長を小さくするために上部ギャ
ップ絶縁部の膜厚を小さくしても、電極リード層の上に
ある上部ギャップ絶縁層の膜厚を大きくすることがで
き、電極リード層と上部シールド層との間で非常に良好
な絶縁性を得ることができる。

【００１５】また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、反強磁
性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層から
なる磁気抵抗効果素子と、少なくとも磁気抵抗効果素子
を構成するフリー磁性層の左右両側面の夫々の側面に接
する左右一対のハードバイアス層と、ハードバイアス層
の上部にあり、且つその一部が磁気抵抗効果素子の側面
に接している左右一対の電極リード層と、左右一対の電
極リード層の上にある左右一対の上部ギャップ絶縁層
と、磁気抵抗効果素子及び左右一対の上部ギャップ絶縁
層の夫々の上を覆うように成膜された上部ギャップ部と
を有し、磁気抵抗効果素子の上にある絶縁部材の膜厚よ
り左右一対の電極リード層の上にある絶縁部材の膜厚が
大きく形成されている構成を有している。

【００１６】この構成によって、再生ギャップ長を小さ
くするために上部ギャップ絶縁部の膜厚を小さくして
も、電極リード層の上にある上部ギャップ絶縁層の膜厚
を大きくすることができ、電極リード層と上部シールド
層との間で非常に良好な絶縁性を得ることができ、記録
密度の向上を図ることができる。

【００１７】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、下部シールド層の上に成膜された下部ギャップ絶縁
層の上に、フリー磁性層膜、非磁性導電層膜、固定磁性
層膜及び反強磁性層膜を順次積層成膜して磁気抵抗効果
素子膜を形成する第１の工程と、磁気抵抗効果素子膜の
上面を覆うように、上部ギャップ絶縁膜を成膜する第２
の工程と、磁気抵抗効果素子膜を構成するフリー磁性層
膜、非磁性導電層膜、固定磁性層膜及び反強磁性層膜
と、その上部に成膜された前記上部ギャップ絶縁膜を削
り取り、フリー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層及び
反強磁性層で構成される磁気抵抗効果素子と、上部ギャ
ップ絶縁部を一体に形成する第３の工程と、下部ギャッ
プ絶縁層の上にあり、且つ、磁気抵抗効果素子を構成す
るフリー磁性層の左右両側面全域に少なくとも接するよ
うにして、磁気抵抗効果素子の両側面全域或いは一部に
接する左右一対のハード層を形成する第４の工程と、左
右一対のハードバイアス層の上にあり、且つ、磁気抵抗
効果素子の左右両側面の一部に接するように左右一対の
電極リード層を形成する第５の工程と、上部ギャップ絶
縁部の左右両側面の夫々の側面に接し、且つ、左右一対
の電極リード層の上に、左右一対の上部ギャップ絶縁層
を形成する第６の工程とを有している。また、本発明の
薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下部シールド層の上に成
膜された下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層膜、固
定磁性層膜、非磁性導電層膜及びフリー磁性層膜を順次
積層成膜して磁気抵抗効果素子膜を形成する第１の工程
と、磁気抵抗効果素子膜を構成する反強磁性層膜、固定
磁性層膜、非磁性導電層膜及びフリー磁性層膜と、その
上部に成膜された上部ギャップ絶縁膜を削り取り、反強
磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層で
構成される磁気抵抗効果素子と、上部ギャップ絶縁部を
一体に形成する第３の工程とを有している。また、本発
明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、左右一対の電極リー
ド層の上面及び上部ギャップ部の上を覆うように、絶縁
材料を用いて上部ギャップ絶縁層膜を成膜した後、上部
ギャップ絶縁部の上面の全部或いは一部が露出するよう
に、上部ギャップ絶縁層膜を削除し、左右一対の上部ギ
ャップ絶縁層を形成する第６の工程を有し、また、上部
ギャップ絶縁部の左右両側面の夫々の側面に接し、且
つ、左右一対の電極リード層の上に上部ギャップ絶縁部
の膜厚よりも大きな膜厚を有するように、左右一対の上
部ギャップ絶縁層を形成する第６の工程を有している。
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、左右一対
の電極リード層の上面及び上部ギャップ部の上を覆うよ
うに、絶縁材料を用いて上部ギャップ絶縁部の膜厚より
も大きな膜厚で上部ギャップ絶縁層膜を成膜した後、上
部ギャップ絶縁部の上面の全部或いは一部が露出するよ
うに、上部ギャップ絶縁層膜を削除し、左右一対の上部
ギャップ絶縁層を形成する第６の工程を有している。

【００１８】この方法によって、比較的面積の広い平面
を有した状態で上部ギャップ絶縁膜がＧＭＲ素子の上に
成膜され、エッチング等の方法により削り取られてＧＭ
Ｒ素子上に上部ギャップ絶縁部が一体に形成されるた
め、上部ギャップ絶縁部の膜厚分布は非常に均一で、且
つ、高い膜厚精度を有する絶縁部が得られ、結果として
再生ヘッドギャップ長の精度を向上させることができ、
また、再生トラック幅はＧＭＲ素子のミリング形状によ
り決定することができ、精度良く加工され、更に、上部
ギャップ絶縁部の膜厚を小さくして再生ヘッドギャップ
長を小さくしても、電極リード層の上に、上部ギャップ
絶縁部の膜厚より大きな膜厚で上部ギャップ絶縁層を形
成することができるので、電極リード層と上部シールド
層との間の絶縁性は良好な状態を保持することができ、
再生ヘッドギャップ長及び再生トラック幅等の精度の良
好な優れた薄膜磁気ヘッドを作製することができる。

【００１９】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、下部シールド層の上に成膜された下部ギャップ絶縁
層の上に、フリー磁性層膜、非磁性導電層膜、固定磁性
層膜及び反強磁性層膜を順次積層成膜して磁気抵抗効果
素子膜を形成する第１の工程と、磁気抵抗効果素子膜の
上に、キャップ層膜を成膜する第２の工程と、キャップ
層膜の上に、レジストパターンを形成し、フリー磁性層
膜、非磁性導電層膜、固定磁性層膜及び反強磁性層膜
と、その上部に成膜されたキャップ層膜の左右両側部を
削り取り、フリー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層及
び反強磁性層からなる磁気抵抗効果素子とキャップ層を
一体に形成する第３の工程と、下部ギャップ絶縁層の上
にあり、且つ、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性
層の左右両側面全域に少なくとも接するようにして、磁
気抵抗効果素子の両側面全域或いは一部に接する左右一
対のハードバイアス層を形成する第４の工程と、左右一
対のハードバイアス層の上にあり、且つ、磁気抵抗効果
素子の左右両側面の一部に接するように左右一対の電極
リード層を形成する第５の工程と、左右一対の電極リー
ド層の上に、左右一対の上部ギャップ絶縁層を形成する
第６の工程と、左右一対の上部ギャップ絶縁層の上面及
びキャップ層の上面を覆うように、上部ギャップ絶縁部
を成膜する第７の工程とを有している。

【００２０】この方法によって、再生ギャップ長を小さ
くするために上部ギャップ絶縁部の膜厚を小さくして
も、電極リード層の上にある上部ギャップ絶縁層の膜厚
を大きくすることができ、電極リード層と上部シールド
層との間で非常に良好な絶縁性を得ることができ、高密
度記録に効果のある薄膜磁気ヘッドを作製することがで
きる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、下部シールド層と上部シールド層との間に絶縁材を
介して磁気抵抗効果素子を有し、磁気抵抗効果素子に接
して設けられたハードバイアス層と、信号電流を流すた
めの電極リード層からなる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及
びフリー磁性層からなる磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗
効果素子の上部に磁気抵抗効果素子と一体に形成された
絶縁材料からなる上部ギャップ絶縁部と、少なくとも磁
気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の左右両側面の
夫々の側面に接する左右一対のハードバイアス層と、ハ
ードバイアス層の上部にあり、且つその一部が磁気抵抗
効果素子に接している左右一対の電極リード層と、上部
ギャップ絶縁部の左右の夫々の側面に接し、左右一対の
電極リード層の上にある左右一対の上部ギャップ絶縁層
とからなる構成を有することを特徴としたものであり、
また、本発明の請求項２に記載の発明は、左右一対の電
極リード層の上の膜厚が、上部ギャップ絶縁部の膜厚よ
りも大きな膜厚で形成された上部ギャップ絶縁層を有す
ることを特徴としたものであり、ＧＭＲ素子の上に、上
部ギャップ絶縁部が積層されて、イオンミリング等のエ
ッチング方法にて削り取られるために、再生トラック幅
はＧＭＲ素子のミリング形状により決定することがで
き、精度良く加工され、また、比較的広い面積の平面の
上に上部ギャップ絶縁部が成膜されるために、ＧＭＲ素
子の上に形成された上部ギャップ絶縁部は膜厚分布が非
常に均一で、且つ、膜厚精度も良好な絶縁膜が得られ
る。また、再生ギャップ長を小さくするために上部ギャ
ップ絶縁部の膜厚を小さくしても、電極リード層の上に
ある上部ギャップ絶縁層の膜厚を大きくすることがで
き、電極リード層と上部シールド層との間で非常に良好
な絶縁性を得ることができるという作用を有している。

【００２２】また、本発明の請求項３に記載の発明は、
反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性
層からなる磁気抵抗効果素子と、少なくとも磁気抵抗効
果素子を構成するフリー磁性層の左右両側面の夫々の側
面に接する左右一対のハードバイアス層と、ハードバイ
アス層の上部にあり、且つその一部が磁気抵抗効果素子
の側面に接している左右一対の電極リード層と、左右一
対の電極リード層の上にある左右一対の上部ギャップ絶
縁層と、磁気抵抗効果素子及び左右一対の上部ギャップ
絶縁層の夫々の上を覆うように成膜された上部ギャップ
部とを有し、磁気抵抗効果素子の上にある絶縁部材の膜
厚より左右一対の電極リード層の上にある絶縁部材の膜
厚が大きく形成されている構成を有することを特徴とし
たものであり、再生ギャップ長を小さくするために上部
ギャップ絶縁部の膜厚を小さくしても、電極リード層の
上にある上部ギャップ絶縁層の膜厚を大きくすることが
でき、電極リード層と上部シールド層との間で非常に良
好な絶縁性を得ることができ、記録密度の向上を図るこ
とができるという作用を有している。

【００２３】また、本発明の請求項４に記載の発明は、
下部シールド層の上に成膜された下部ギャップ絶縁層の
上に、フリー磁性層膜、非磁性導電層膜、固定磁性層膜
及び反強磁性層膜を順次積層成膜して磁気抵抗効果素子
膜を形成する第１の工程と、磁気抵抗効果素子膜の上面
を覆うように、上部ギャップ絶縁膜を成膜する第２の工
程と、磁気抵抗効果素子膜を構成するフリー磁性層膜、
非磁性導電層膜、固定磁性層膜及び反強磁性層膜と、そ
の上部に成膜された上部ギャップ絶縁膜を削り取り、フ
リー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層及び反強磁性層
で構成される磁気抵抗効果素子と、上部ギャップ絶縁部
を一体に形成する第３の工程と、下部ギャップ絶縁層の
上にあり、且つ、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁
性層の左右両側面全域に少なくとも接するようにして、
磁気抵抗効果素子の両側面全域或いは一部に接する左右
一対のハード層を形成する第４の工程と、左右一対のハ
ードバイアス層の上にあり、且つ、磁気抵抗効果素子の
左右両側面の一部に接するように左右一対の電極リード
層を形成する第５の工程と、上部ギャップ絶縁部の左右
両側面の夫々の側面に接し、且つ、左右一対の前記電極
リード層の上に、左右一対の上部ギャップ絶縁層を形成
する第６の工程とを有することを特徴としたものであ
り、また、本発明の請求項５に記載の発明は、下部シー
ルド層の上に成膜された下部ギャップ絶縁層の上に、反
強磁性層膜、固定磁性層膜、非磁性導電層膜及びフリー
磁性層膜を順次積層成膜して磁気抵抗効果素子膜を形成
する第１の工程と、磁気抵抗効果素子膜を構成する反強
磁性層膜、固定磁性層膜、非磁性導電層膜及びフリー磁
性層膜と、その上部に成膜された上部ギャップ絶縁膜を
削り取り、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及び
フリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子と、上部ギ
ャップ絶縁部を一体に形成する第３の工程とを有するこ
とを特徴としたものであり、また、本発明の請求項６に
記載の発明は、上部ギャップ絶縁部の左右両側面の夫々
の側面に接し、且つ、左右一対の電極リード層の上に上
部ギャップ絶縁部の膜厚よりも大きな膜厚を有するよう
に、左右一対の上部ギャップ絶縁層を形成する第６の工
程を有することを特徴としたものであり、また、本発明
の請求項７に記載の発明は、左右一対の電極リード層の
上面及び前記上部ギャップ部の上を覆うように、絶縁材
料を用いて上部ギャップ絶縁層膜を成膜した後、上部ギ
ャップ絶縁部の上面の全部或いは一部が露出するよう
に、上部ギャップ絶縁層膜を削除し、左右一対の上部ギ
ャップ絶縁層を形成する第６の工程を有することを特徴
としたものであり、比較的面積の広い平面を有した状態
で上部ギャップ絶縁膜をＧＭＲ素子膜の上に成膜するこ
とによって、上部ギャップ絶縁膜の膜厚分布は非常に均
一に成膜することができ、従って、ミリング等のエッチ
ング方法によりＧＭＲ素子膜と共に削り取って、ＧＭＲ
素子と上部ギャップ絶縁部を一体に形成するため、上部
ギャップ絶縁部の膜厚分布は非常に均一で、且つ、高い
膜厚精度を有する絶縁部が得られ、結果として再生ヘッ
ドギャップ長の精度を向上させることができ、また、再
生トラック幅はＧＭＲ素子のミリング形状により決定す
ることができるので、精度良く加工することができ、更
に、上部ギャップ絶縁部の膜厚を小さくして再生ヘッド
ギャップ長を小さくしても、電極リード層の上に、上部
ギャップ絶縁部の膜厚より大きな膜厚で上部ギャップ絶
縁層を形成することができるので、電極リード層と上部
シールド層との間の絶縁性は良好な状態を保持すること
ができ、再生ヘッドギャップ長及び再生トラック幅等の
精度の良好な優れた薄膜磁気ヘッドを作製することがで
きるという作用を有している。

【００２４】また、本発明の請求項９に記載の発明は、
下部シールド層の上に成膜された下部ギャップ絶縁層の
上に、フリー磁性層膜、非磁性導電層膜、固定磁性層膜
及び反強磁性層膜を順次積層成膜して磁気抵抗効果素子
膜を形成する第１の工程と、磁気抵抗効果素子膜の上
に、キャップ層膜を成膜する第２の工程と、キャップ層
膜の上に、レジストパターンを形成し、フリー磁性層
膜、非磁性導電層膜、固定磁性層膜及び反強磁性層膜
と、その上部に成膜されたキャップ層膜の左右両側部を
削り取り、フリー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層及
び反強磁性層からなる磁気抵抗効果素子とキャップ層を
一体に形成する第３の工程と、下部ギャップ絶縁層の上
にあり、且つ、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性
層の左右両側面全域に少なくとも接するようにして、磁
気抵抗効果素子の両側面全域或いは一部に接する左右一
対のハードバイアス層を形成する第４の工程と、左右一
対のハードバイアス層の上にあり、且つ、磁気抵抗効果
素子の左右両側面の一部に接するように左右一対の電極
リード層を形成する第５の工程と、左右一対の電極リー
ド層の上に、左右一対の上部ギャップ絶縁層を形成する
第６の工程と、左右一対の上部ギャップ絶縁層の上面及
びキャップ層の上面を覆うように、上部ギャップ絶縁部
を成膜する第７の工程とを有することを特徴としたもの
であり、上部ギャップ絶縁部の膜厚を小さくして再生ヘ
ッドギャップ長を小さくしても、電極リード層の上に
は、上部ギャップ絶縁部と上部ギャップ絶縁層の２つの
絶縁層により絶縁されているので、電極リード層と上部
シールド層との間の絶縁性は良好な状態を保持すること
ができ、高密度記録に効果のある薄膜磁気ヘッドを作製
することができるという作用を有している。

【００２５】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。

【００２６】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１を示す磁気抵抗効果型薄膜ヘッドの概略正面図で
あり、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面側から見た
磁気抵抗効果素子近傍を示した図である。

【００２７】図１において、パーマロイ、Ｃｏ系アモル
ファス磁性膜或いはＦｅ系微粒子磁性膜等の軟磁性材料
を素材とする下部シールド層１の上に形成されたＡｌ₂
Ｏ₃、ＡｌＮ或いはＳｉＯ₂等の非磁性絶縁材料を用いた
下部ギャップ絶縁層２の上に、ＮｉＦｅ系合金膜、Ｃ
ｏ、ＣｏＦｅ合金膜等を材料とするフリー磁性層３、Ｃ
ｕ等を材料とする非磁性導電層４、フリー磁性層３と同
様の強磁性材料を用いた固定磁性層５及びＩｒＭｎ、α
Ｆｅ₂Ｏ₄、ＦｅＭｎ系合金膜、ＰｔＭｎ系合金膜等の材
料である反強磁性層６で構成された磁気抵抗効果素子７
（ＭＲ素子或いはＧＭＲ素子。以下、ＧＭＲ素子と言
う）が形成されている。ＧＭＲ素子７の上には下部ギャ
ップ絶縁層２と同様の絶縁材料を用いて上部ギャップ絶
縁部８が形成されている。フリー磁性層３、非磁性導電
層４、固定磁性層５及び反強磁性層６が順次積層成膜さ
れ、更に、その上に上部ギャップ絶縁部８が積層成膜さ
れ、それらの積層膜の両側部がイオンミリング等のエッ
チング方法により、フリー磁性層３まで削り取られて、
傾斜した側面を有する台形状の積層膜部が形成され、フ
リー磁性層３、非磁性導電層４、固定磁性層５及び反強
磁性層からなるＧＭＲ素子７とその上に上部ギャップ絶
縁部８が一体に構成される。ＧＭＲ素子７の両側面の夫
々の側面に接するように下部ギャップ絶縁層２の上に、
ＣｏＰｔ合金等の硬質磁性材料を用いて左右一対のハー
ドバイアス層９が少なくともＧＭＲ素子７を構成するフ
リー磁性層３の両側面１００１（図１中、太線にて示
す）に接して形成され、更に、その上に、ＧＭＲ素子７
に少なくとも線接触（図１においては、面接触してい
る）するようにして、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴａ等の材料を
用いた左右一対の電極リード層１０が形成されている。
左右一対の電極リード層１０の上には、上部ギャップ絶
縁部８と同様の絶縁材料を用いて上部ギャップ絶縁部８
の両側面の夫々の側面に接するように、左右一対の上部
ギャップ絶縁層１１が形成されている。更に、上部ギャ
ップ絶縁部８及びその左右にある上部ギャップ絶縁層１
１の上に、下部シールド層１と同様の軟磁性材料を用い
た上部シールド層１２が形成され、磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッドが形成されている。尚、電極リード層１０と
上部シールド層１２との絶縁性を向上させるために、電
極リード層１０の上にある上部ギャップ絶縁層１１の膜
厚は上部ギャップ絶縁部８の膜厚より大きい方が好まし
い。ここで、再生トラック幅１３はＧＭＲ素子７の最上
部にある反強磁性層６の上面の幅であり、再生ギャップ
長１４は下部ギャップ絶縁層２、ＧＭＲ素子７及び上部
ギャップ絶縁部１１の夫々の膜厚の和に等しい。即ち、
再生ギャップ長１４は下部シールド層と上部シールド層
の間の距離に等しい。

【００２８】また、図２は、本発明の実施の形態１の他
の一例を示す概略図であり、図１と同様に、磁気記録媒
体に対向するヘッド摺動面側から見た磁気抵抗効果素子
近傍を示した図である。

【００２９】図２において、パーマロイ、Ｃｏ系アモル
ファス磁性膜或いはＦｅ系微粒子磁性膜等の軟磁性材料
を素材とする下部シールド層１の上に形成されたＡｌ₂
Ｏ₃、ＡｌＮ或いはＳｉＯ₂等の非磁性絶縁材料を用いた
下部ギャップ絶縁層２の上に、ＩｒＭｎ、αＦｅ₂Ｏ₄、
ＦｅＭｎ系合金膜、ＰｔＭｎ系合金膜等の材料である反
強磁性層２１、ＮｉＦｅ系合金膜、Ｃｏ、ＣｏＦｅ合金
膜等を材料とする固定磁性層２２、Ｃｕ等を材料とする
非磁性導電層２３及び固定磁性層２２と同様の強磁性材
料を材料とするフリー磁性層２４で構成されたＧＭＲ素
子２５が形成されている。ＧＭＲ素子２５の上には下部
ギャップ絶縁層２と同様の絶縁材料を用いて上部ギャッ
プ絶縁部２６が形成されている。反強磁性層２１、固定
磁性層２２、非磁性導電層２３及びフリー磁性層２４が
順次積層成膜され、更に、その上に上部ギャップ絶縁部
２６が積層成膜され、それらの積層膜の両側部がイオン
ミリング等のエッチング方法により、反強磁性層２１ま
で削り取られて、傾斜した側面を有する台形状の積層膜
部が形成され、反強磁性層２１、固定磁性層２２、非磁
性導電層２３及びフリー磁性層２４からなるＧＭＲ素子
２５とその上に上部ギャップ絶縁部２６が一体に構成さ
れる。ＧＭＲ素子２５の両側面の夫々の側面に接するよ
うに下部ギャップ絶縁層２の上に、ＣｏＰｔ合金等の硬
質磁性材料を用いて左右一対のハードバイアス層２７
が、少なくともＧＭＲ素子２５を構成するフリー磁性層
２４の両側面２００１（図２中、太線にて示す）に接し
て形成され、更に、その上に、ＧＭＲ素子２５に少なく
とも線接触するようにして、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴａ等の
材料を用いた左右一対の電極リード層２８が形成されて
いる。左右一対の電極リード層２８の上には、上部ギャ
ップ絶縁部２６と同様の絶縁材料を用いて上部ギャップ
絶縁部２６の両側面の夫々の側面に接するように、左右
一対の上部ギャップ絶縁層２９が形成されている。更
に、上部ギャップ絶縁部２６及びその左右にある上部ギ
ャップ絶縁層２９の上に、下部シールド層１と同様の軟
磁性材料を用いた上部シールド層２０が形成され、磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドが形成されている。尚、電極
リード層２８と上部シールド層２０との絶縁性を向上さ
せるために、電極リード層２８の上にある上部ギャップ
絶縁層２９の膜厚は上部ギャップ絶縁部２６の膜厚より
大きい方が好ましい。ここで、再生トラック幅はＧＭＲ
素子２５の最上部にあるフリー磁性層２４の上面の幅で
あり、再生ギャップ長は下部ギャップ絶縁層２、ＧＭＲ
素子２５及び上部ギャップ絶縁部２６の夫々の膜厚の和
に等しい。即ち、上下シールド層間の距離に等しい。

【００３０】以上のように本実施の形態１によれば、反
強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層
が積層された上に、更に、上部ギャップ部が積層され
て、イオンミリング等のエッチング方法にて削り取られ
るために、再生トラック幅はＧＭＲ素子のミリング形状
により決定することができ、精度良く加工され、また、
比較的広い面積の平面の上に上部ギャップ絶縁部が成膜
されるために、ＧＭＲ素子の上に形成された上部ギャッ
プ絶縁部は膜厚分布が非常に均一で、且つ、膜厚精度も
良好な絶縁膜が得られる。また、再生ギャップ長を小さ
くするために上部ギャップ絶縁部の膜厚を小さくして
も、電極リード層の上にある上部ギャップ絶縁層の膜厚
を大きくすることができ、電極リード層と上部シールド
層との絶縁性を向上させることができる。更に、ＧＭＲ
素子の固定磁性層に磁化の方向を与えるための熱処理等
の時に、ＧＭＲ素子の上面の錆の発生を防止することが
できるという効果もある。

【００３１】（実施の形態２）図３及び図４は、本発明
の実施の形態２を示す磁気抵抗効果型薄膜ヘッドの概略
正面図であり、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面側
から見た磁気抵抗効果素子近傍を示した図である。

【００３２】図３において、前述の実施の形態１と同様
に、下部シールド層１の上に形成された下部ギャップ絶
縁層２の上に、フリー磁性層３、非磁性導電層４、固定
磁性層５及び反強磁性層６で構成されたＧＭＲ素子７が
成膜され、ＧＭＲ素子７の上には、ＧＭＲ素子７の上面
の防錆のために、Ｔａ等を材料とするキャップ層３１が
形成されている。フリー磁性層３、非磁性導電層４、固
定磁性層５及び反強磁性層６が順次積層成膜され、更
に、その上にキャップ層３１が積層成膜され、それらの
積層膜の両側部がイオンミリング等のエッチング方法に
より削り取られ、傾斜した側面を有する台形状の積層膜
部が形成され、フリー磁性層３、非磁性導電層４、固定
磁性層５及び反強磁性層からなるＧＭＲ素子７とその上
にキャップ層３１が一体に構成される。ＧＭＲ素子７の
両側面の夫々の側面に接するように下部ギャップ絶縁層
２の上に、左右一対のハードバイアス層３２が少なくと
もＧＭＲ素子７を構成するフリー磁性層３の両側面１０
０１（図３中、太線にて示す）に接して形成され、更
に、その上に、ＧＭＲ素子７に少なくとも線接触（図３
においては、面接触）するようにして、左右一対の電極
リード層３３が形成されている。左右一対の電極リード
層３３の上には、絶縁材料を用いて左右一対の上部ギャ
ップ絶縁層３４が形成されている。ＧＭＲ素子７の上に
あるキャップ層３１の上面及び左右一対の上部ギャップ
絶縁層３４の上面を覆うように、上部ギャップ絶縁層３
４と同様の絶縁材料で上部ギャップ絶縁部３５が薄膜で
成膜されている。更に、上部ギャップ絶縁部３５の上
に、上部シールド層３６が形成され、磁気抵抗効果型薄
膜磁気ヘッドが形成されている。

【００３３】また、図４は、本発明の実施の形態２の他
の一例を示す概略図であり、図３と同様に、磁気記録媒
体に対向するヘッド摺動面側から見た磁気抵抗効果素子
近傍を示した図である。

【００３４】図４において、前述の実施の形態１の他の
一例と同様に、下部シールド層１の上に形成された下部
ギャップ絶縁層２の上に、反強磁性層２１、固定磁性層
２２、非磁性導電層２３及びフリー磁性層２４で構成さ
れたＧＭＲ素子２５が形成されている。ＧＭＲ素子２５
の上には上述の実施の形態と同様にキャップ層４１が形
成されている。反強磁性層２１、固定磁性層２２、非磁
性導電層２３及びフリー磁性層２４が順次積層成膜さ
れ、更に、その上にキャップ層４１が積層成膜され、そ
れらの積層膜の両側部がイオンミリング等のエッチング
方法により削り取られて、傾斜した側面を有する台形状
の積層膜部が形成され、反強磁性層２１、固定磁性層２
２、非磁性導電層２３及びフリー磁性層２４からなるＧ
ＭＲ素子２５とその上にキャップ層４１が一体に構成さ
れる。ＧＭＲ素子２５の両側面の夫々の側面に接するよ
うに下部ギャップ絶縁層２の上に、左右一対のハードバ
イアス層４２が、少なくともＧＭＲ素子２５を構成する
フリー磁性層２４の両側面２００１（図４中、太線にて
示す）に接して形成され、更に、その上に、ＧＭＲ素子
２５に少なくとも線接触するようにして、左右一対の電
極リード層４３が形成されている。左右一対の電極リー
ド層４３の上には、左右一対の上部ギャップ絶縁層４４
が形成されている。更に、左右一対の上部ギャップ絶縁
層４４の上面及びキャップ層４１の上面の上を覆うよう
に、上部ギャップ絶縁層４４と同様の絶縁材料を用いて
上部ギャップ絶縁部４５が成膜されている。更に、上部
ギャップ絶縁部４５の上に、下部シールド層１と同様の
軟磁性材料を用いた上部シールド層４６が形成され、磁
気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドが形成されている。

【００３５】以上のように本実施の形態２によれば、再
生ギャップ長を小さくするために、上部ギャップ絶縁部
の膜厚を小さくしても、電極リード層の上にある上部ギ
ャップ絶縁層の膜厚を大きくすることができ、電極リー
ド層と上部シールド層との絶縁性を向上させることがで
き、記録密度の向上を図ることができる。

【００３６】（実施の形態３）図５〜図１８は、本発明
の実施の形態３を示す説明概略図であり、再生用磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明するための工
程概要説明図で、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面
の近傍におけるヘッド摺動面と平行な面で切断した断面
図である。以下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型薄
膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。

【００３７】図５（ａ）に示すように、ＡｌＴｉＣ等を
材料とした基板５１の上に成膜されたＡｌ₂Ｏ₃等の非磁
性材料を材料とする非磁性層５２の上に、パーマロイ、
Ｃｏ系アモルファス磁性膜或いはＦｅ系微粒子磁性膜等
の軟磁性材料を素材とする下部シールド層５３が成膜さ
れ、更にその上にＡｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ或いはＳｉＯ₂等の
非磁性絶縁材料を用いて下部ギャップ絶縁層５４を成膜
する。

【００３８】第１の工程として、図５（ｂ）に示すよう
に、下部シールド層５３の上面に成膜された下部ギャッ
プ絶縁層５４の上に、ＮｉＦｅ系合金膜、Ｃｏ或いはＣ
ｏＦｅ合金膜等を材料としてフリー磁性層膜５５を成膜
し、次に、その上にＣｕ等を材料とする非磁性導電層膜
５６を成膜する。更に、その上に、フリー磁性層膜５５
と同様の材料を用いて固定磁性層膜５７を成膜し、更に
固定磁性層膜５７の上にＩｒＭｎ系、αＦｅ₂Ｏ₃、Ｎｉ
Ｏ、ＦｅＭｎ系合金膜、ＮｉＭｎ系合金膜或いはＰｔＭ
ｎ系合金膜等の材料を用いて反強磁性層膜５８を順次積
層成膜して、ＧＭＲ素子膜５９を形成する。

【００３９】第２の工程として、図６に示すように、Ｇ
ＭＲ素子膜５９の最上部にある反強磁性層膜５８の上を
覆うように、下部ギャップ絶縁層５３と同様の材料を用
いて上部ギャップ絶縁膜６１を成膜する。

【００４０】第３の工程として、図７に示すように、所
定の再生ヘッドギャップ部を形成する部分において、上
部ギャップ絶縁膜６１の上に茸型レジスト７１を形成し
て、ＧＭＲ素子膜５９を構成するフリー磁性層膜５５、
非磁性導電層膜５６、固定磁性層膜５７及び反強磁性層
膜５８と、その上部に成膜された上部ギャップ絶縁膜６
１の左右両側面が傾斜した面になるようにイオンミリン
グ等のエッチング方法により削り取り、フリー磁性層７
２、非磁性導電層７３、固定磁性層７４及び反強磁性層
７５からなるＧＭＲ素子７６を形成し、その上部に上部
ギャップ絶縁部７７を一体に形成する。

【００４１】第４の工程として、図８に示すように、第
３の工程において形成した茸型レジスト７１を利用し
て、下部ギャップ絶縁層５３の上にあり、ＧＭＲ素子７
６の左右両側面の夫々の側面に接し、且つ、少なくとも
ＧＭＲ素７６を構成するフリー磁性層７２の左右両側面
の夫々の側面８１（図８中において、太線にて示す）に
接するように、ＣｏＰｔ合金等の硬質磁性材料を用いて
左右一対のハードバイアス層８２を形成する。

【００４２】第５の工程として、図９に示すように、第
４の工程と同様に茸型レジスト７１を利用して、左右一
対のハードバイアス層８２の夫々の上に、且つ、ＧＭＲ
素子７６に接するように、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴａ等の非
磁性材料を用いて左右一対の電極リード層９１を成膜形
成する。

【００４３】第６の工程として、図１０に示すように、
茸型レジスト７１を利用して、左右一対の電極リード層
９１の上に、且つ、上部ギャップ絶縁部７７の左右両側
面の夫々の側面に接するように上部ギャップ絶縁部７７
と同じ或いは同様の絶縁材料を用いて上部ギャップ絶縁
層１０１を成膜形成する。尚、電極リード層９１の上に
ある上部ギャップ絶縁層１０１の膜厚は、上部ギャップ
絶縁部７７の膜厚より大きいのが好ましい。

【００４４】次に、図１１に示すように、上部ギャップ
絶縁部７７及び上部ギャップ絶縁層１０１の上に、下部
シールド層５３と同様の軟磁性材料を用いて上部シール
ド層１１１を成膜形成して、再生用磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッドを作製する。

【００４５】また、本実施の形態の他の一例を以下に記
述する。第１の工程として、図１２に示すように、下部
ギャップ絶縁層５４の上に、反強磁性層膜１２１を成膜
し、更に、その上に、固定磁性層膜１２２を成膜する。
次に、固定磁性層膜１２２の上に、非磁性導電層膜１２
３を成膜する。更に、非磁性導電層膜１２３の上に、固
定磁性層膜１２２と同様の材料を用いてフリー磁性層膜
１２４を成膜し、反強磁性層膜１２１、固定磁性層膜１
２２、非磁性導電層膜１２３及びフリー磁性層膜１２４
が薄膜で順次積層成膜されたＧＭＲ素子膜１２５を形成
し、第２の工程として、ＧＭＲ素子膜１２５の最上部に
あるフリー磁性層膜１２４の上を覆うように、上部ギャ
ップ絶縁膜１２６を成膜する。

【００４６】第３の工程として、図１３に示すように、
所定の再生ヘッドギャップ部を形成する部分において、
上部ギャップ絶縁膜１２６の上に茸型レジスト１３１を
形成して、ＧＭＲ素子膜１２５を構成する反強磁性層膜
１２１、固定磁性層膜１２２、非磁性導電層膜１２３及
びフリー磁性層膜１２４と、その上部にある上部ギャッ
プ絶縁膜１２６の左右両側面が傾斜した面になるように
イオンミリング等のエッチング方法により削り取り、反
強磁性層１３２、固定磁性層１３３、非磁性導電層１３
４及びフリー磁性層１３５からなるＧＭＲ素子１３６と
上部ギャップ絶縁部１３７を一体に形成する．第４の工
程として、図１４に示すように、第３の工程において形
成した茸型レジスト１３１を利用して、下部ギャップ絶
縁層５４の上にあり、ＧＭＲ素子１３６の左右両側面の
夫々の側面に接し、且つ、少なくともＧＭＲ素子１３６
を構成するフリー磁性層１３５の左右両側面の夫々の側
面１４１（図１４中、太線にて示す）に接するように、
左右一対のハードバイアス層１４２を形成する。

【００４７】第５の工程として、図１５に示すように、
第４の工程と同様に茸型レジスト１３１を利用して、左
右一対のハードバイアス層１４２の夫々の上に、且つ、
ＧＭＲ素子１３６に接する（図１５においては線接触で
示す）ように、左右一対の電極リード層１５１を成膜形
成する。

【００４８】更に、第６の工程として、図１６に示すよ
うに、茸型レジスト１３１を利用して、左右一対の電極
リード層１５１の上に、且つ、上部ギャップ絶縁部１３
７の左右両側面の夫々の側面に接するように上部ギャッ
プ絶縁部１３７と同じ或いは同様の絶縁材料を用いて上
部ギャップ絶縁層１６１を成膜形成する。尚、電極リー
ド層１５１の上にある上部ギャップ絶縁層１６１の膜厚
は、上部ギャップ絶縁部１３７の膜厚より大きいのが好
ましい。

【００４９】次に、図示しないが、上部ギャップ絶縁部
１３７及び上部ギャップ絶縁層１６１の上に、下部シー
ルド層５３と同様の軟磁性材料を用いて上部シールド層
を成膜形成して、再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
を作製する。

【００５０】また、本実施の形態の他の例として、第６
の工程において、図１７に示すように、上述の第３の工
程にて形成した茸型レジストを削除した後、左右一対の
電極リード層９１の上面及び上部ギャップ絶縁部７７の
上を覆うように、上部ギャップ絶縁部７７と同じ或いは
同様の絶縁材料を用いて上部ギャップ絶縁層膜１７１を
上部ギャップ絶縁部７７の膜厚よりも大きな膜厚で成膜
し、次に、図１８に示すように、上部ギャップ絶縁部７
７の上面の全部或いは一部が露出するように、エッチン
グ等の方法により、上部ギャップ絶縁層膜１７１を削り
取り、上部ギャップ絶縁部７７の左右に一対の上部ギャ
ップ絶縁層１８１を形成しても良い。

【００５１】以上のように本実施の形態３によれば、上
部ギャップ絶縁膜は、ＧＭＲ素子膜の最上部にあるフリ
ー磁性層膜或いは反強磁性層膜の比較的面積の広い平面
を有する上面の上に成膜され、エッチング等の方法によ
り削り取られてＧＭＲ素子上に上部ギャップ絶縁部が形
成されるため、上部ギャップ絶縁部の膜厚分布は非常に
均一で、且つ、高い膜厚精度を有する絶縁膜が得られ、
結果として再生ヘッドギャップ長の精度を向上させるこ
とができ、また、再生トラック幅はＧＭＲ素子のミリン
グ形状により決定することができので、精度良く加工す
ることができ、更に、上部ギャップ絶縁部の膜厚を小さ
くして再生ヘッドギャップ長を小さくしても、電極リー
ド層の上に、上部ギャップ絶縁部の膜厚より大きな膜厚
で上部ギャップ絶縁層を形成することができるので、電
極リード層と上部シールド層との間の絶縁性は良好な状
態を保持することができ、更に、ＧＭＲ素子の固定磁性
層に磁化の方向を固定するための熱処理等の時に、ＧＭ
Ｒ素子の上面に錆が発生するのを防ぐことができ、再生
ヘッドギャップ長及び再生トラック幅等の精度の良好な
優れた薄膜磁気ヘッドを作製することができる。

【００５２】（実施の形態４）図１９〜図３０は、本発
明の実施の形態４を示す説明概略図であり、再生用磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明するための
工程概要説明図で、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動
面の近傍におけるヘッド摺動面と平行な面で切断した断
面図である。以下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。

【００５３】第１の工程として、前述の実施の形態３と
同様に、図５（ｂ）に示すように、下部シールド層５３
の上面に成膜された下部ギャップ絶縁層５４の上に、フ
リー磁性層膜５５を成膜し、次に、その上に非磁性導電
層膜５６を成膜する。更に、その上に、固定磁性層膜５
７を成膜し、更に固定磁性層膜５７の上に反強磁性層膜
５８を順次積層成膜して、ＧＭＲ素子膜５９を形成す
る。

【００５４】第２の工程として、図１９に示すように、
ＧＭＲ素子膜５９の最上部にある反強磁性層膜５８の上
を覆うように、Ｔａ等の非磁性材料を用いてキャップ層
膜１９１を成膜する。

【００５５】第３の工程として、図２０に示すように、
所定の再生ヘッドギャップ部を形成する部分において、
キャップ層膜１９１の上に茸型レジスト２０１を形成し
て、ＧＭＲ素子膜５９を構成するフリー磁性層膜５５、
非磁性導電層膜５６、固定磁性層膜５７及び反強磁性層
膜５８と、その上部に成膜されたキャップ層膜１９１の
左右両側面が傾斜した面になるようにイオンミリング等
のエッチング方法により削り取り、フリー磁性層２０
２、非磁性導電層２０３、固定磁性層２０４及び反強磁
性層２０５からなるＧＭＲ素子２０６を形成し、その上
部にキャップ層２０７を一体に形成する。

【００５６】第４の工程として、図２１に示すように、
第３の工程において形成した茸型レジスト２０１を利用
して、下部ギャップ絶縁層５３の上にあり、ＧＭＲ素子
２０６の左右両側面の夫々の側面に接し、且つ、少なく
ともＧＭＲ素２０６を構成するフリー磁性層２０２の左
右両側面の夫々の側面２１１（図２１において、太線に
て示す）に接するように、左右一対のハードバイアス層
２１２を形成する。

【００５７】第５の工程として、図２２に示すように、
第４の工程と同様に茸型レジスト２０１を利用して、左
右一対のハードバイアス層２１２の夫々の上に、且つ、
ＧＭＲ素子２０６の左右側面の夫々に接するように、非
磁性材料を用いて左右一対の電極リード層２２１を成膜
形成する。

【００５８】第６の工程として、図２３に示すように、
茸型レジスト２０１を利用して、左右一対の電極リード
層２２１の上に、絶縁材料を用いて左右一対の上部ギャ
ップ絶縁層２３１を成膜形成する。

【００５９】第７の工程として、図２４に示すように、
茸型レジスト２０１を削除した後、左右一対の上部ギャ
ップ絶縁層２３１の上面及びキャップ層２０７の上面を
覆うように、上部ギャップ絶縁層２３１と同様の絶縁材
料を用いて上部ギャップ絶縁部２４１を薄膜で成膜す
る。

【００６０】次に、図２５に示すように、上部ギャップ
絶縁部２４１の上に、下部シールド層５３と同様の軟磁
性材料を用いて上部シールド層２５１を成膜形成して、
再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製する。

【００６１】また、本実施の形態の他の一例を以下に記
述する。第１の工程として、図２６に示すように、下部
ギャップ絶縁層５４の上に、反強磁性層膜２６１を成膜
し、更に、その上に、固定磁性層膜２６２を成膜する。
次に、固定磁性層膜２６２の上に、非磁性導電層膜２６
３を成膜する。更に、非磁性導電層膜２６３の上に、フ
リー磁性層膜２６４を成膜し、反強磁性層膜２６１、固
定磁性層膜２６２、非磁性導電層膜２６３及びフリー磁
性層膜２６４が薄膜で順次積層成膜されたＧＭＲ素子膜
２６５を形成し、第２の工程として、ＧＭＲ素子膜２６
５の最上部にあるフリー磁性層膜２６４の上を覆うよう
に、キャップ層膜２６６を成膜する。

【００６２】第３の工程として、図２７に示すように、
所定の再生ヘッドギャップ部を形成する部分において、
キャップ層膜２６６の上に茸型レジスト２７１を形成し
て、ＧＭＲ素子膜２６５を構成する反強磁性層膜２６
１、固定磁性層膜２６２、非磁性導電層膜２６３及びフ
リー磁性層膜２６４と、その上部にあるキャップ層膜２
６６の左右両側面が傾斜した面になるようにイオンミリ
ング等のエッチング方法により削り取り、反強磁性層２
７２、固定磁性層２７３、非磁性導電層２７４及びフリ
ー磁性層２７５からなるＧＭＲ素子２７６とキャップ層
２７７を一体に形成する．第４の工程として、図２８に
示すように、上述の実施の形態と同様に、少なくともＧ
ＭＲ素子２７６を構成するフリー磁性層２７５の左右両
側面の夫々の側面２８１（図２８において、太線にて示
す）に接するように、左右一対のハードバイアス層２８
２を形成する。

【００６３】第５の工程として、図２９に示すように、
上述の実施の形態と同様に、左右一対のハードバイアス
層２８２の夫々の上に、且つ、ＧＭＲ素子２７６に接す
る（図２９においては線接触で示す）ように、左右一対
の電極リード層２９１を成膜形成する。

【００６４】第６の工程として、図３０に示すように、
上述の実施の形態と同様に、左右一対の電極リード層２
９１の夫々の上に、上部ギャップ絶縁層３０１を成膜形
成し、第７の工程として、上部ギャップ絶縁層３０１の
上面及びキャップ層２７７の上面に上部ギャップ絶縁部
３０２を薄膜で成膜する。

【００６５】次に、図示しないが、上部ギャップ絶縁部
３０２の上に、下部シールド層５３と同様の軟磁性材料
を用いて上部シールド層を成膜形成して、再生用磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製する。

【００６６】以上のように本実施の形態４によれば、上
部ギャップ絶縁部の膜厚を小さくして再生ヘッドギャッ
プ長を小さくしても、電極リード層の上には、上部ギャ
ップ絶縁部と上部ギャップ絶縁層の２つの絶縁層により
絶縁されているので、電極リード層と上部シールド層と
の間の絶縁性は良好な状態を保持することができ、高密
度記録に効果のある薄膜磁気ヘッドを作製することがで
きる。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明は、ＧＭＲ素子を形
成する前に、ＧＭＲ素子膜の上部に上部ギャップ絶縁膜
を成膜し、ＧＭＲ素子膜と共に上部ギャップ絶縁膜をイ
オンミリング等のエッチング方法にて削り取って、ＧＭ
Ｒ素子及び上部ギャップ絶縁部を一体に形成することに
よって、小さな膜厚でも膜厚分布が非常に均一で、且
つ、膜厚精度の良好な上部ギャップ絶縁部が形成でき、
再生ギャップ長の精度の向上を図ることができ、また、
再生トラック幅はＧＭＲ素子のミリング形状により決定
することができので、精度良く加工することができ、更
に、再生ギャップ長を小さくするために上部ギャップ絶
縁部の膜厚を小さくしても、電極リード層の上にある上
部ギャップ絶縁層の膜厚を大きくすることができ、電極
リード層と上部シールド層との絶縁度を向上させること
ができるという効果があり、更に、ＧＭＲ素子の固定磁
性層に磁化の方向を固定するための熱処理等の加工時
に、ＧＭＲ素子の上面に錆が発生することを防止するこ
とができるという効果もあり、また、そのような優れた
性能を有する薄膜磁気ヘッドを容易に作製することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す薄膜磁気ヘッドの
ヘッド摺動面側から見た概略正面図

【図２】本発明の実施の形態１の他の一例を示す薄膜磁
気ヘッドの概略正面図

【図３】本発明の実施の形態２を示す薄膜磁気ヘッドの
ヘッド摺動面側から見た概略正面図

【図４】本発明の実施の形態２の他の一例を示す薄膜磁
気ヘッドの概略正面図

【図５】本発明の実施の形態３における薄膜磁気ヘッド
の製造工程の第１の工程を示す概略正面図（ヘッド摺動
面近傍をヘッド摺動面に平行な面で断面にした図）

【図６】本発明の実施の形態３における薄膜磁気ヘッド
の製造工程の第２の工程を示す概略正面図

【図７】本発明の実施の形態３における薄膜磁気ヘッド
の製造工程の第３の工程を示す概略正面図

【図８】本発明の実施の形態３における薄膜磁気ヘッド
の製造工程の第４の工程を示す概略正面図

【図９】本発明の実施の形態３における薄膜磁気ヘッド
の製造工程の第５の工程を示す概略正面図

【図１０】本発明の実施の形態３における薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程の第６の工程を示す概略正面図

【図１１】本発明の実施の形態３における薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程の他の工程を示す概略正面図

【図１２】本発明の実施の形態３の他の一例における薄
膜磁気ヘッドの製造工程の第１の工程及び第２の工程を
示す概略正面図

【図１３】本発明の実施の形態３の他の一例における薄
膜磁気ヘッドの製造工程の第３の工程を示す概略正面図

【図１４】本発明の実施の形態３の他の一例における薄
膜磁気ヘッドの製造工程の第４の工程を示す概略正面図

【図１５】本発明の実施の形態３の他の一例における薄
膜磁気ヘッドの製造工程の第５の工程を示す概略正面図

【図１６】本発明の実施の形態３の他の一例における薄
膜磁気ヘッドの製造工程の第６の工程を示す概略正面図

【図１７】本発明の実施の形態３の他の例における薄膜
磁気ヘッドの製造工程の第６の工程の一部を示す概略正
面図

【図１８】本発明の実施の形態３の他の例における薄膜
磁気ヘッドの製造工程の第６の工程の他の一部を示す概
略正面図

【図１９】本発明の実施の形態４における薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程の第２の工程を示す概略正面図

【図２０】本発明の実施の形態４における薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程の第３の工程を示す概略正面図

【図２１】本発明の実施の形態４における薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程の第４の工程を示す概略正面図

【図２２】本発明の実施の形態４における薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程の第５の工程を示す概略正面図

【図２３】本発明の実施の形態４における薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程の第６の工程を示す概略正面図

【図２４】本発明の実施の形態４における薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程の第７の工程を示す概略正面図

【図２５】本発明の実施の形態４における薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程の他の工程を示す概略正面図

【図２６】本発明の実施の形態４の他の一例における薄
膜磁気ヘッドの製造工程の第１の工程及び第２の工程を
示す概略正面図

【図２７】本発明の実施の形態４の他の一例における薄
膜磁気ヘッドの製造工程の第３の工程を示す概略正面図

【図２８】本発明の実施の形態４の他の一例における薄
膜磁気ヘッドの製造工程の第４の工程を示す概略正面図

【図２９】本発明の実施の形態４の他の一例における薄
膜磁気ヘッドの製造工程の第５の工程を示す概略正面図

【図３０】本発明の実施の形態４の他の一例における薄
膜磁気ヘッドの製造工程の第６の工程及び第７の工程を
示す概略正面図

【図３１】従来の薄膜磁気ヘッドを示す斜視図

【図３２】従来の薄膜磁気ヘッドを示す正面概略模式図

【符号の説明】

１、５３、３１１ 下部シールド層 ２、５４、３１２ 下部ギャップ絶縁層 ３、２４、７２、１３５、２０２、２７５、３２１ フ
リー磁性層 ４、２３、７３、１３４、２０３、２７４、３２２ 非
磁性導電層 ５、２２、７４、１３３、２０４、２７３、３２３ 固
定磁性層 ６、２１、７５、１３２、２０５、２７２、３２４ 反
強磁性層 ７、２５、７６、１３６、２０６、２７６、３１３ 磁
気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子） ８、２６、３５、４５、７７、１３７、２４１、３０２
上部ギャップ絶縁部 ９、２７、３２、４２、８２、１４２、２１２、２８
２、３１４ ハードバイアス層 １０、２８、３３、４３、９１、１５１、２２１、２９
１、３１５ 電極リード層 １１、２９、３４、４４、１０１、１６１、１８１、２
３１、３０１、３１６上部ギャップ絶縁層 １２、２０、３６、４６、１１１、２５１、３１７ 上
部シールド層 １３、３１８ 再生トラック幅 １４、３１９ 再生ギャップ長 ３１、４１、２０７、２７７ キャップ層 ５１ 基板 ５２ 非磁性層 ５５、１２４、２６４ フリー磁性層膜 ５６、１２３、２６３ 非磁性導電層膜 ５７、１２２、２６２ 固定磁性層膜 ５８、１２１、２６１ 反強磁性層膜 ５９、１２５、２６５ ＧＭＲ素子膜 ６１、１２６ 上部ギャップ絶縁膜 ７１、１３１、２０１、２７１ 茸型レジスト ８１、１４１、２１１、２８１、１００１、２００１
側面 １７１ 上部ギャップ絶縁層膜 １９１、２６６ キャップ層膜 ３１０ 再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド ３２０ 記録用誘導型薄膜磁気ヘッド ３２５ 記録ギャップ層 ３２６ 上部磁極 ３２７ 巻線コイル ３２８ 記録トラック幅

フロントページの続き (72)発明者 古谷 啓一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D034 BA05 BA08 BA12 BA15 BB08 CA08 DA07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部シールド層と上部シールド層との間
   に絶縁材を介して磁気抵抗効果素子を有し、前記磁気抵
   抗効果素子に接して設けられたハードバイアス層と、信
   号電流を流すための電極リード層からなる磁気抵抗効果
   型薄膜磁気ヘッドにおいて、 反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性
   層からなる磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の上部に前記磁気抵抗効果素子と
   一体に形成された絶縁材料からなる上部ギャップ絶縁部
   と、 少なくとも前記磁気抵抗効果素子を構成する前記フリー
   磁性層の左右両側面の夫々の側面に接する左右一対のハ
   ードバイアス層と、 前記ハードバイアス層の上部にあり、且つその一部が前
   記磁気抵抗効果素子に接している左右一対の電極リード
   層と、 前記上部ギャップ絶縁部の左右の夫々の側面に接し、左
   右一対の前記電極リード層の上にある左右一対の上部ギ
   ャップ絶縁層と、からなる構成を有することを特徴とす
   る磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 左右一対の前記電極リード層の上の膜厚
   が、前記上部ギャップ絶縁部の膜厚よりも大きな膜厚で
   形成された上部ギャップ絶縁層を有することを特徴とす
   る請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層
   及びフリー磁性層からなる磁気抵抗効果素子と、 少なくとも前記磁気抵抗効果素子を構成する前記フリー
   磁性層の左右両側面の夫々の側面に接する左右一対のハ
   ードバイアス層と、 前記ハードバイアス層の上部にあり、且つその一部が前
   記磁気抵抗効果素子の側面に接している左右一対の電極
   リード層と、 左右一対の前記電極リード層の上にある左右一対の上部
   ギャップ絶縁層と、 前記磁気抵抗効果素子及び左右一対の前記上部ギャップ
   絶縁層の夫々の上を覆うように成膜された上部ギャップ
   部と、 を有し、 前記磁気抵抗効果素子の上にある絶縁部材の膜厚より左
   右一対の前記電極リード層の上にある絶縁部材の膜厚が
   大きく形成されている構成を有することを特徴とする薄
   膜磁気ヘッド。
4. 【請求項４】 下部シールド層の上に成膜された下部ギ
   ャップ絶縁層の上に、フリー磁性層膜、非磁性導電層
   膜、固定磁性層膜及び反強磁性層膜を順次積層成膜して
   磁気抵抗効果素子膜を形成する第１の工程と、 前記磁気抵抗効果素子膜の上面を覆うように、上部ギャ
   ップ絶縁膜を成膜する第２の工程と、 前記磁気抵抗効果素子膜を構成する前記フリー磁性層
   膜、前記非磁性導電層膜、前記固定磁性層膜及び前記反
   強磁性層膜と、その上部に成膜された前記上部ギャップ
   絶縁膜を削り取り、フリー磁性層、非磁性導電層、固定
   磁性層及び反強磁性層で構成される磁気抵抗効果素子
   と、上部ギャップ絶縁部を一体に形成する第３の工程
   と、 前記下部ギャップ絶縁層の上にあり、且つ、前記磁気抵
   抗効果素子を構成する前記フリー磁性層の左右両側面全
   域に少なくとも接するようにして、前記磁気抵抗効果素
   子の両側面全域或いは一部に接する左右一対のハードバ
   イアス層を形成する第４の工程と、 左右一対の前記ハードバイアス層の上にあり、且つ、前
   記磁気抵抗効果素子の左右両側面の一部に接するように
   左右一対の電極リード層を形成する第５の工程と、 前記上部ギャップ絶縁部の左右両側面の夫々の側面に接
   し、且つ、左右一対の前記電極リード層の上に、左右一
   対の上部ギャップ絶縁層を形成する第６の工程と、を有
   することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
5. 【請求項５】 下部シールド層の上に成膜された下部ギ
   ャップ絶縁層の上に、反強磁性層膜、固定磁性層膜、非
   磁性導電層膜及びフリー磁性層膜を順次積層成膜して磁
   気抵抗効果素子膜を形成する第１の工程と、 前記磁気抵抗効果素子膜を構成する前記反強磁性層膜、
   前記固定磁性層膜、前記非磁性導電層膜及び前記フリー
   磁性層膜と、その上部に成膜された前記上部ギャップ絶
   縁膜を削り取り、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電
   層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子と、
   上部ギャップ絶縁部を一体に形成する第３の工程と、を
   有することを特徴とする請求項４に記載の薄膜磁気ヘッ
   ドの製造方法。
6. 【請求項６】 前記上部ギャップ絶縁部の左右両側面の
   夫々の側面に接し、且つ、左右一対の前記電極リード層
   の上に前記上部ギャップ絶縁部の膜厚よりも大きな膜厚
   を有するように、左右一対の上部ギャップ絶縁層を形成
   する第６の工程を有することを特徴とする請求項４或い
   は請求項５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
   法。
7. 【請求項７】 左右一対の前記電極リード層の上面及び
   前記上部ギャップ部の上を覆うように、絶縁材料を用い
   て上部ギャップ絶縁層膜を成膜した後、前記上部ギャッ
   プ絶縁部の上面の全部或いは一部が露出するように、前
   記上部ギャップ絶縁層膜を削除し、左右一対の上部ギャ
   ップ絶縁層を形成する第６の工程を有することを特徴と
   する請求項４或いは請求項５のいずれかに記載の薄膜磁
   気ヘッドの製造方法。
8. 【請求項８】 左右一対の前記電極リード層の上面及び
   前記上部ギャップ部の上を覆うように、絶縁材料を用い
   て前記上部ギャップ絶縁部の膜厚よりも大きな膜厚で上
   部ギャップ絶縁層膜を成膜した後、前記上部ギャップ絶
   縁部の上面の全部或いは一部が露出するように、前記上
   部ギャップ絶縁層膜を削除し、左右一対の上部ギャップ
   絶縁層を形成する第６の工程を有することを特徴とする
   請求項４、請求項５或いは請求項７のいずれかに記載の
   薄膜磁気ヘッドの製造方法。
9. 【請求項９】 下部シールド層の上に成膜された下部ギ
   ャップ絶縁層の上に、フリー磁性層膜、非磁性導電層
   膜、固定磁性層膜及び反強磁性層膜を順次積層成膜して
   磁気抵抗効果素子膜を形成する第１の工程と、 前記磁気抵抗効果素子膜の上に、キャップ層膜を成膜す
   る第２の工程と、 前記キャップ層膜の上に、レジストパターンを形成し、
   前記フリー磁性層膜、前記非磁性導電層膜、前記固定磁
   性層膜及び前記反強磁性層膜と、その上部に成膜された
   前記キャップ層膜の左右両側部を削り取り、フリー磁性
   層、非磁性導電層、固定磁性層及び反強磁性層からなる
   磁気抵抗効果素子とキャップ層を一体に形成する第３の
   工程と、 前記下部ギャップ絶縁層の上にあり、且つ、前記磁気抵
   抗効果素子を構成する前記フリー磁性層の左右両側面全
   域に少なくとも接するようにして、前記磁気抵抗効果素
   子の両側面全域或いは一部に接する左右一対のハードバ
   イアス層を形成する第４の工程と、 左右一対の前記ハードバイアス層の上にあり、且つ、前
   記磁気抵抗効果素子の左右両側面の一部に接するように
   左右一対の電極リード層を形成する第５の工程と、 左右一対の前記電極リード層の上に、左右一対の上部ギ
   ャップ絶縁層を形成する第６の工程と、 左右一対の前記上部ギャップ絶縁層の上面及び前記キャ
   ップ層の上面を覆うように、上部ギャップ絶縁部を成膜
   する第７の工程と、を有することを特徴とする薄膜磁気
   ヘッドの製造方法。
10. 【請求項１０】 下部シールド層の上に成膜された下部
    ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層膜、固定磁性層膜、
    非磁性導電層膜及びフリー磁性層膜を順次積層成膜して
    磁気抵抗効果素子膜を形成する第１の工程と、 前記キャップ層膜の上に、レジストを形成し、前記反強
    磁性層膜、前記固定磁性層膜、前記非磁性導電層膜及び
    前記フリー磁性層膜と、その上部に成膜された前記キャ
    ップ層膜の左右両側部を削り取り、反強磁性層、固定磁
    性層、非磁性導電層及びフリー磁性層からなる磁気抵抗
    効果素子とキャップ層を一体に形成する第３の工程と、
    を有することを特徴とする請求項９に記載の薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法。