JP2001291910A - Magnetoresistance effect type thin-film magnetic head and its manufacturing method - Google Patents

Magnetoresistance effect type thin-film magnetic head and its manufacturing method

Info

Publication number
JP2001291910A
JP2001291910A JP2000109337A JP2000109337A JP2001291910A JP 2001291910 A JP2001291910 A JP 2001291910A JP 2000109337 A JP2000109337 A JP 2000109337A JP 2000109337 A JP2000109337 A JP 2000109337A JP 2001291910 A JP2001291910 A JP 2001291910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
main carrier
seed layer
magnetic head
carrier layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000109337A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Okamoto
匡史 岡本
Tadashi Kimura
忠司 木村
Isao Murakishi
勇夫 村岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000109337A priority Critical patent/JP2001291910A/en
Publication of JP2001291910A publication Critical patent/JP2001291910A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high sensitive thin-film magnetic head which is superior in reproducing performance by restraining generation of shunt of a signal current, for reproducing in the reproducing head of narrow gap length for reproducing a recording signal of short wavelength which corresponds to high recording density, and to provide a manufacturing method of the head. SOLUTION: An electrode lead layer, composed of tantalum having a structure of cubic system, is laminated on a film wherein tantalum nitride whose nitride content is 33-40% is formed as a seed layer, the electrode lead layer of low resistance is grown and treated thermally, and resistance value of the electrode lead layer is reduced further. The seed layer is eliminated completely by etching. consequently, a reproducing signal current flowing in the electrode lead layer is not shunted, and reproducing sensitivity can be improved. Etching rates of the electrode lead layer and the seed layer can be made almost identical, and damages to a GMR element which is to be caused by etching are eliminated, and the yield for the thin-film magnetic head can be improved.

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、低抵抗の電極リー
ド層を成長させるシード層を最適な材料で形成して、再
生電流の分流を抑え、再生感度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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a device for performing high-density recording / reproduction on a magnetic recording medium such as a magnetic disk device (HDD device), and in particular, grows a low-resistance electrode lead layer. The present invention relates to a magnetoresistive thin-film magnetic head in which a seed layer is formed of an optimum material to suppress a divergence of a reproduction current and improve reproduction sensitivity, and a method of manufacturing the same.

【0002】[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、且つ、薄膜
磁気ヘッドそのものの微小化も益々進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, magnetic disk devices (HDD devices)
In recording on magnetic recording media such as, there is an increasing need to improve processing speed and increase the recording capacity. In addition, miniaturization of the thin film magnetic head itself has been increasingly advanced.

【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。
Hereinafter, a conventional thin film magnetic head will be described with reference to the drawings.

【0004】図49及び図50は、従来の薄膜磁気ヘッ
ドを示す図であり、図49は斜視概略図、図50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。
FIGS. 49 and 50 are views showing a conventional thin-film magnetic head. FIG. 49 is a schematic perspective view, and FIG. 50 is a front view of the thin-film magnetic head viewed from a head sliding surface side facing a magnetic recording medium. It is a schematic diagram.

【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49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。
For example, many thin-film magnetic heads used for recording and reproducing signals on a magnetic recording medium in a magnetic disk drive are so-called MR (GMR) inductive composite heads as shown in FIG.

【0006】図49及び図50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491の上にA
23、AlN或いはSiO2等の絶縁材料を用いて下
部ギャップ絶縁層492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、G
MR素子と言う)493が積層され、GMR素子493
の側部にCoPt合金等の材料で縦バイアス層494が
成膜される。縦バイアス層494の上面及びGMR素子
493の上面にタンタル等の材料を用いて電極リード層
495が成膜される。
Referring to FIGS. 49 and 50, permalloy,
On the lower shield layer 491 formed of a soft magnetic material such as a Co-based amorphous magnetic film or a Fe-based alloy magnetic film,
A lower gap insulating layer 492 is formed using an insulating material such as l 2 O 3 , AlN or SiO 2, and a magnetoresistive element (MR element or GMR element; hereinafter G)
493 are laminated, and the GMR element 493
A vertical bias layer 494 is formed of a material such as a CoPt alloy on the side of the substrate. An electrode lead layer 495 is formed on the upper surface of the vertical bias layer 494 and the upper surface of the GMR element 493 using a material such as tantalum.

【0007】ここで、薄膜磁気ヘッドの信頼性向上のた
め、電極リード層は低抵抗であることが要求される。電
極リード層にタンタルを用いた場合、低抵抗のタンタル
を形成する手段として、例えば、特開平5−25824
7及び特開平5−289091に開示されているよう
に、クロム(Cr)、タングステン(W)等の立方晶系
の構造を持つシード層或いは窒素濃度が7〜13atm
%または33atm%以上の窒化タンタルのシード層を
用いる電極構造が考案されている。また、低抵抗のタン
タル配線乃至電極を得る方法として、窒化タンタルの膜
質を結晶質とし、その構造が六方格子で、且つ、その窒
素濃度と結晶配向が、x=1で(110)、x=0.8
で(100)、x=0.43で(111)からなる群れ
のうち少なくとも1つを含むようにすることが、特開平
8−325721に開示されており、窒化タンタルの薄
膜の膜厚が300オングストローム(30nm)にて約
20μΩcmの比抵抗値になることがデーターとして記
載されている。
Here, in order to improve the reliability of the thin-film magnetic head, the electrode lead layer is required to have low resistance. When tantalum is used for the electrode lead layer, as means for forming low-resistance tantalum, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-25824
7, and a seed layer having a cubic structure such as chromium (Cr) and tungsten (W) or a nitrogen concentration of 7 to 13 atm as disclosed in JP-A-5-289091.
% Or 33 atm% or more electrode structures using tantalum nitride seed layers have been devised. As a method for obtaining a low-resistance tantalum wiring or electrode, the film quality of tantalum nitride is crystalline, the structure is a hexagonal lattice, and its nitrogen concentration and crystal orientation are (110) when x = 1 and x = 110. 0.8
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-325721 discloses that at least one of a group consisting of (100) and x = 0.43 and (111) is included. It is described as data that a specific resistance value of about 20 μΩcm at Å (30 nm) is obtained.

【0008】電極リード層の成膜後、電極リード層のパ
ターニングを行うが、狭トラック再生を実現するため、
例えば第22回日本応用磁気学会学術講演予稿集(p.
79、1998年)に「電極オーバーラップ型スピンバ
ルブヘッドの電極構造とRIEによる電極加工」におい
て、反応性イオンエッチング(以下、RIEと言う)を
用いた電極リード層の加工方法が報告されている。
After the electrode lead layer is formed, patterning of the electrode lead layer is performed.
For example, Proceedings of the 22nd Annual Meeting of the Japan Society of Applied Magnetics (p.
79, 1998), in "Electrode Structure of Electrode Overlap Spin Valve Head and Electrode Processing by RIE", a method of processing an electrode lead layer using reactive ion etching (hereinafter referred to as RIE) is reported. .

【0009】電極リード層のパターニング後、電極リー
ド層495とGMR素子493の露出した部分の上に、
下部ギャップ絶縁層492と同様の絶縁材料を用いて上
部ギャップ絶縁層496を成膜する。更に、上部ギャッ
プ絶縁層496の上に、下部シールド層491と同じよ
うな軟磁性材料を用いて上部シールド層(共通シールド
層とも言う)497を成膜形成し、再生用の磁気抵抗効
果型薄膜磁気ヘッド490を構成する。
After the patterning of the electrode lead layer, on the electrode lead layer 495 and the exposed portion of the GMR element 493,
The upper gap insulating layer 496 is formed using the same insulating material as the lower gap insulating layer 492. Further, an upper shield layer (also referred to as a common shield layer) 497 is formed on the upper gap insulating layer 496 using the same soft magnetic material as the lower shield layer 491, and a magnetoresistive thin film for reproduction is formed. The magnetic head 490 is configured.

【0010】次に、上部シールド層497の上面に下部
ギャップ絶縁層492と同様の絶縁材料を用いて記録ギ
ャップ層498を成膜し、更に記録ギャップ層498を
介して上部シールド層497に対向し、且つ、他の部分
で上部シールド層497に接している軟磁性材料を用い
て上部磁極499を形成し、記録ギャップ層498を介
して上部シールド層497と上部磁極499が対向して
いる部分と上部磁極499が上部シールド層497に接
している部分との間で、上部シールド層497と上部磁
極499から絶縁材(図示せず)を介して絶縁された巻
線コイル501が設けられて、記録用の誘導型薄膜磁気
ヘッド部500を構成する。ここで、上部シールド層4
97は再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド部490の
シールド機能と記録用誘導型薄膜磁気ヘッド部500の
下部磁極機能とを兼ね備えた機能を有している。
Next, a recording gap layer 498 is formed on the upper surface of the upper shield layer 497 using the same insulating material as the lower gap insulating layer 492, and the recording gap layer 498 faces the upper shield layer 497 via the recording gap layer 498. In addition, the upper magnetic pole 499 is formed using a soft magnetic material that is in contact with the upper shield layer 497 at another portion, and the upper magnetic shield 497 and the portion where the upper magnetic pole 499 is opposed via the recording gap layer 498. A winding coil 501 insulated from the upper shield layer 497 and the upper magnetic pole 499 via an insulating material (not shown) is provided between the upper magnetic pole 499 and a portion where the upper magnetic pole 499 is in contact with the upper shield layer 497. Of the inductive thin-film magnetic head section 500 for use. Here, the upper shield layer 4
Reference numeral 97 has a function having both a shielding function of the magnetoresistive thin film magnetic head unit 490 for reproduction and a lower magnetic pole function of the inductive thin film magnetic head unit 500 for recording.

【0011】巻線コイル501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500の上
部磁極499と上部シールド層497に記録磁界が発生
し、記録ギャップ層498を介して対向する上部磁極4
99と上部シールド層497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490で再生し、G
MR素子493による抵抗変化に応じた再生信号を電極
リード層495の端子から検出する。
When a recording current is supplied to the winding coil 501, a recording magnetic field is generated in the upper magnetic pole 499 and the upper shield layer 497 of the recording induction type thin-film magnetic head unit 500, and the recording magnetic field is opposed via the recording gap layer 498. Upper magnetic pole 4
Leakage magnetic flux is generated between 99 and the upper shield layer 497, and a recording signal is recorded on the magnetic recording medium. Further, the magnetic field of the signal recorded on the magnetic recording medium on which the signal is recorded is reproduced by the reproducing magnetoresistive thin film magnetic head 490,
A reproduction signal corresponding to a resistance change by the MR element 493 is detected from a terminal of the electrode lead layer 495.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、電極リー
ド層として用いられる材料としては、立方晶系の構造を
持ったタンタル(以下、α−タンタル)が用いられ、ま
た、α−タンタルを成長させるためのシード層として、
Cr或いはW等の材料が使われてきた。CrはRIEで
はエッチングされ難いため、Crで形成されたシード層
が残る結果、再生時の電極リード層の電流が、シード層
へ分流されることになり、薄膜磁気ヘッドの再生感度を
低下させるという課題があった。また、シード層としW
を用いた場合には、電極リード層であるα−タンタルと
シード層であるWの夫々のエッチングレートが異なるた
め、電極リード層とシード層をRIEによってエッチン
グしたとき、α−タンタルとシード層であるWの夫々の
膜厚のバラツキに起因するエッチングの深さバラツキの
ため、GMR素子の損傷が発生したり、再生トラック幅
を決定する電極リード層間の寸法にバラツキが生じるた
め、薄膜磁気ヘッドの歩留まりが低下するという課題が
あった。
However, in the above-mentioned conventional magnetoresistive thin-film magnetic head, as a material used as an electrode lead layer, tantalum having a cubic structure (hereinafter referred to as α-tantalum) is used. Used as a seed layer for growing α-tantalum,
Materials such as Cr or W have been used. Since Cr is difficult to be etched by RIE, the seed layer formed of Cr remains, so that the current of the electrode lead layer at the time of reproduction is shunted to the seed layer, which lowers the reproduction sensitivity of the thin-film magnetic head. There were challenges. Also, as a seed layer, W
When the electrode lead layer and the seed layer are etched by RIE, the etching rates of α-tantalum as the electrode lead layer and W as the seed layer are different from each other. The variation in the depth of the etching caused by the variation in the film thickness of each W causes damage to the GMR element and variations in the dimensions between the electrode lead layers that determine the reproduction track width. There was a problem that the yield was reduced.

【0013】また、窒素含有量が7〜13atm%また
は33atm%以上の窒化タンタルを下地に用いる電極
構造では、Crをシード層に使ったものと比べて抵抗が
高く、また、窒素含有量によっては、薄膜磁気ヘッドに
おける加工に耐え得る付着強度が得られず、また、窒化
タンタルとタンタルのエッチングレートの差が生じる等
の課題があり、薄膜磁気ヘッドの歩留まりが低下すると
いう課題があった。
In an electrode structure using a tantalum nitride having a nitrogen content of 7 to 13 atm% or 33 atm% or more as a base, the resistance is higher than that of a structure using Cr as a seed layer. However, there is a problem that the adhesion strength that can withstand the processing in the thin-film magnetic head cannot be obtained, and there is a problem that a difference in an etching rate between tantalum nitride and tantalum occurs, and the yield of the thin-film magnetic head decreases.

【0014】また、構造が六方格子で、且つ、その窒素
濃度と結晶配向が、x=1で(110)、x=0.8で
(100)、x=0.43で(111)からなる群れの
うち少なくとも1つを含む窒化タンタルを、比抵抗が約
20μΩcmになるような膜厚300オングストローム
(30nm)に成膜するのは、窒化タンタルの膜厚とし
て薄膜磁気ヘッドの益々の小型化に対して不利な要素と
なり、膜厚を小さくすれば比抵抗値も10%〜20%程
度大きくなるという課題があった。
The structure is a hexagonal lattice, and its nitrogen concentration and crystal orientation are (110) when x = 1, (100) when x = 0.8, and (111) when x = 0.43. Forming tantalum nitride containing at least one of the groups to a thickness of 300 angstroms (30 nm) such that the specific resistance becomes about 20 μΩcm is required to reduce the thickness of the tantalum nitride to further miniaturize the thin film magnetic head. On the other hand, there is a problem that the specific resistance increases by about 10% to 20% when the film thickness is reduced.

【0015】本発明は、上記の課題を解決し、電極リー
ド層を、主キャリア層とRIEによりエッチング可能な
反応ガスによって主キャリア層と略同じエッチングレー
トでエッチングできる導電性材料で形成された薄膜のシ
ード層とからなる構成とし、それを200℃以上の温度
で1時間以上の熱処理を施すことにより、低抵抗のタン
タルが形成でき、RIEにより、シード層が完全に除去
でき、再生感度が良好で、歩留まりが高い磁気抵抗効果
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。
According to the present invention, there is provided a thin film formed of a conductive material capable of etching an electrode lead layer at a substantially same etching rate as that of a main carrier layer by a reactive gas which can be etched by RIE with the main carrier layer. By performing a heat treatment at a temperature of 200 ° C. or more for 1 hour or more, a low-resistance tantalum can be formed, the seed layer can be completely removed by RIE, and the read sensitivity is good. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a magnetoresistive thin film magnetic head having a high yield and a method for manufacturing the same.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗
効果素子を有し、磁気抵抗効果素子に対して電気的に接
して設けられた電極リード層を有する磁気抵抗効果型薄
膜磁気ヘッドにおいて、窒化タンタルで形成されたシー
ド層と、立方晶系タンタルで形成された主キャリア層と
からなる構成の電極リード層を有し、シード層の窒素含
有量を 33%〜 40%(atm%)の範囲とし、電
極リード層の形成後、処理温度 200℃以上、処理
時間1時間以上の熱処理を加えるようにした構成を有し
ている。
To achieve this object, a magnetoresistive thin-film magnetic head according to the present invention has a magnetoresistive element and is provided in electrical contact with the magnetoresistive element. A magnetoresistive thin-film magnetic head having an electrode lead layer, comprising: a seed layer formed of tantalum nitride; and a main carrier layer formed of cubic tantalum. Has a nitrogen content in the range of 33% to 40% (atm%), and after the electrode lead layer is formed, a heat treatment at a processing temperature of 200 ° C. or more and a processing time of 1 hour or more is applied.

【0017】この構成によって、熱処理を加えることに
よって、低抵抗のα−タンタルに成長した主キャリア層
の抵抗値を更に一層低下させて非常に低抵抗な主キャリ
ア層を形成し、また、SF6等のハロゲンを含むガスを
用いたRIEにより、シード層が完全に除去できるた
め、再生電流の分流は発生せず、再生感度の向上を図る
ことができ、また、再生トラック幅を精度良く形成する
ことができ、更に、シード層の付着強度を維持して且つ
エッチングレートを主キャリア層と略同じ値にすること
ができる結果、薄膜磁気ヘッドの歩留まりの向上を図る
ことができるという効果を得ることができる。
According to this structure, by applying a heat treatment, the resistance value of the main carrier layer grown on the low-resistance α-tantalum is further reduced to form a very low-resistance main carrier layer. Since the seed layer can be completely removed by RIE using a halogen-containing gas, the reproduction current does not shunt, the reproduction sensitivity can be improved, and the reproduction track width can be formed with high precision. In addition, it is possible to maintain the adhesion strength of the seed layer and make the etching rate substantially the same as that of the main carrier layer, thereby obtaining the effect of improving the yield of the thin-film magnetic head. it can.

【0018】また、本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドは、磁気抵抗効果素子を有し、磁気抵抗効果素子に
対して電気的に接して設けられた電極リード層を有する
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、ルテニウムを
介して磁気抵抗効果素子へ電気的に接続した窒化タンタ
ルで形成されたシード層と、立方晶系タンタルで形成さ
れた主キャリア層とからなる構成の電極リード層を有
し、シード層の窒素含有量を33%以上(atm%)の
範囲とし、電極リード層の形成後、処理温度 200℃
以上、処理時間 1時間以上の熱処理を加えるようにし
た構成を有している。
Further, a magnetoresistive thin film magnetic head according to the present invention has a magnetoresistive element, and has an electrode lead layer provided in electrical contact with the magnetoresistive element. The magnetic head has an electrode lead layer composed of a seed layer formed of tantalum nitride electrically connected to the magnetoresistive element through ruthenium, and a main carrier layer formed of cubic tantalum. The nitrogen content of the seed layer is set to 33% or more (atm%), and after forming the electrode lead layer, the processing temperature is set to 200 ° C.
As described above, the heat treatment is performed for one hour or more.

【0019】この構成によって、熱処理を加えることに
よって、低抵抗のα−タンタルに成長した主キャリア層
の抵抗値を更に一層低下させて非常に低抵抗な主キャリ
ア層を形成し、また、反応性イオンエッチング可能なガ
スでシード層が完全に除去でき、再生電流の分流の発生
を抑え、再生感度を向上させ、また、再生トラック幅を
精度良く形成することができ、更に、ルテニウムをGM
R素子の上に成膜することにより、主キャリア層及びシ
ード層のエッチングによるGMR素子の損傷の発生がな
く、エッチング後におけるGMR素子の特性を保持する
ことができ、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの歩留まり
が向上するという効果を得ることができる。
According to this structure, by applying a heat treatment, the resistance value of the main carrier layer grown on low-resistance α-tantalum is further reduced to form a very low-resistance main carrier layer. The seed layer can be completely removed with an ion-etchable gas, the generation of a shunt of the reproduction current can be suppressed, the reproduction sensitivity can be improved, and the reproduction track width can be formed with high precision.
By forming a film on the R element, the GMR element is not damaged by etching of the main carrier layer and the seed layer, and the characteristics of the GMR element after the etching can be maintained. Can be obtained.

【0020】また、本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドは、電極リード層の上に、露光用の光の反射を防止
する機能を有する反射防止層を有し、反射防止層は、主
キャリア層及びシード層を反応性イオンエッチング可能
な反応ガスによって、除去可能な材料で形成するように
した構成を有している。また、本発明の磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッドは、反射防止層の材料を窒化タンタル或
いは窒化チタンであるようにした構成を有している。
Further, the magnetoresistive thin-film magnetic head of the present invention has an antireflection layer having a function of preventing reflection of light for exposure on the electrode lead layer, and the antireflection layer comprises a main carrier. The layer and the seed layer are formed of a material that can be removed by a reactive gas capable of performing reactive ion etching. Further, the magnetoresistive thin film magnetic head of the present invention has a configuration in which the material of the antireflection layer is tantalum nitride or titanium nitride.

【0021】この構成によって、熱処理を加えることに
よって、低抵抗のα−タンタルに成長した主キャリア層
の抵抗値を更に一層低下させて非常に低抵抗な主キャリ
ア層を形成し、また、SF6等のハロゲンを含むガスの
エッチングガスを用いたエッチングによりシード層が完
全に除去でき、再生電流の分流は発生せず、再生感度の
向上を図ることができ、また、主キャリア層及びシード
層の形成において反射防止層により光の反射を抑えて、
精度の良いレジストのパターニングができるため、正確
な主キャリア層及びシード層のパターニングをすること
ができ、再生トラック幅も精度良く形成できるという効
果を得ることができる。
According to this structure, by applying a heat treatment, the resistance value of the main carrier layer grown on low-resistance α-tantalum is further reduced to form a very low-resistance main carrier layer. The seed layer can be completely removed by etching using an etching gas containing a halogen gas, no shunt of the reproduction current occurs, the reproduction sensitivity can be improved, and the formation of the main carrier layer and the seed layer can be achieved. In the anti-reflection layer to suppress the reflection of light,
Since the resist can be accurately patterned, the main carrier layer and the seed layer can be accurately patterned, and the effect that the reproduction track width can be accurately formed can be obtained.

【0022】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、シード層として、33%〜40%(atm%)の窒
素含有量を有する窒化タンタルを、磁気抵抗効果素子部
に成膜する工程と、主キャリア層として、シード層の上
に,タンタルを成膜する工程と、磁気抵抗効果素子部の
上面の一部が露出するように,主キャリア層及びシード
層の一部を除去する工程と、処理温度 200℃以上、
処理時間 1時間以上の熱処理を行う工程とを有してい
る。
In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, a step of forming tantalum nitride having a nitrogen content of 33% to 40% (atm%) on a magnetoresistive element portion as a seed layer; Forming a tantalum film on the seed layer as a main carrier layer, and removing a part of the main carrier layer and the seed layer so that a part of the upper surface of the magnetoresistive element is exposed. , Processing temperature 200 ℃ or more,
A treatment time of one hour or more.

【0023】この方法によって、低抵抗なα−タンタル
で構成される主キャリア層が成長し、更に、熱処理をす
ることによって、主キャリア層の抵抗値を下げ、且つ、
積層されたシード層及び主キャリア層を、ハロゲンを含
むエッチングガスを用いて、RIEで除去する際にも、
シード層が完全に除去され、GMR素子部の上にシード
層が残らないようにすることができるので、再生電流に
分流が起こらないため、再生感度が良好で、且つ、再生
トラック幅の寸法精度の良好な磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドを作製することができる。また、シード層として
使用する窒化タンタルの窒素含有量を33%〜40%
(atm%)とすることによって、シード層と電極リー
ド層のエッチングレートを略同じ値にすることができ、
エッチングによるGMR素子の損傷がなく、また、シー
ド層の付着強度を維持することができ、歩留まりの高い
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製することができ
る。
According to this method, a main carrier layer composed of low-resistance α-tantalum is grown, and is further subjected to a heat treatment to reduce the resistance value of the main carrier layer.
When removing the stacked seed layer and main carrier layer by RIE using an etching gas containing halogen,
Since the seed layer is completely removed and the seed layer can be prevented from remaining on the GMR element portion, no shunt occurs in the read current, so that the read sensitivity is good and the dimensional accuracy of the read track width is good. A magnetoresistive thin-film magnetic head with good quality can be manufactured. Further, the nitrogen content of tantalum nitride used as a seed layer is set to 33% to 40%.
(Atm%), it is possible to make the etching rates of the seed layer and the electrode lead layer substantially the same,
The GMR element is not damaged by the etching, the adhesion strength of the seed layer can be maintained, and a magnetoresistive thin film magnetic head having a high yield can be manufactured.

【0024】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、シード層として、30%〜40%(atm%)の窒
素含有量を有する窒化タンタルを、磁気抵抗効果素子部
に接するように成膜する工程と、主キャリア層として、
シード層の上に、タンタルを成膜する工程と、露光用の
光の反射を防止する反射防止層として、主キャリア層の
上に窒化タンタル或いは窒化チタンを成膜する工程と、
磁気抵抗効果素子部の上面の一部が露出するように、反
射防止膜、主キャリア層及びシード層の一部を除去する
工程と、処理温度 200℃以上、処理時間 1時間以
上の熱処理を行う工程とを有している。
In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, as a seed layer, tantalum nitride having a nitrogen content of 30% to 40% (atm%) is formed so as to be in contact with the magnetoresistive element. And the main carrier layer
A step of forming tantalum on the seed layer, and a step of forming tantalum nitride or titanium nitride on the main carrier layer as an antireflection layer for preventing reflection of light for exposure,
Removing a part of the antireflection film, the main carrier layer and the seed layer so that a part of the upper surface of the magnetoresistive element is exposed, and performing a heat treatment at a processing temperature of 200 ° C. or more and a processing time of 1 hour or more. And a process.

【0025】この方法によって、反射防止層で露光時の
反射を防止することで、主キャリア層及びシード層をパ
ターニングするために用いるフォトレジストが、良好な
寸法形状に形成できる結果、主キャリア層及びシード層
を精度良く形成することができ、従って、再生トラック
幅を精度良く形成することができ、また、窒化タンタル
で構成されたシード層により、低抵抗なα−タンタルの
主キャリア層が成長し、更に、熱処理をすることによっ
て、主キャリア層の抵抗値を一層低下させ、且つ、GM
R素子部の上にシード層が残らないようにすることがで
きるので、再生電流に分流が起こらず、高い再生感度が
得られ、また、シード層として33%以上(atm%)
の窒素含有量を有する窒化タンタルを成膜することによ
って、シード層と主キャリア層のエッチングレートを略
同じにすることができ、エッチングによるGMR素子の
損傷がなく、また、シード層の付着強度を維持すること
ができ、歩留まりの高い磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
を作製することができる。
According to this method, the photoresist used for patterning the main carrier layer and the seed layer can be formed in a good size and shape by preventing reflection at the time of exposure by the antireflection layer. The seed layer can be formed with high precision, and therefore, the reproduction track width can be formed with high precision.Also, a low resistance α-tantalum main carrier layer is grown by the seed layer made of tantalum nitride. Further, by performing heat treatment, the resistance value of the main carrier layer is further reduced, and the GM
Since the seed layer can be prevented from remaining on the R element portion, no shunt occurs in the read current, high read sensitivity is obtained, and the seed layer is 33% or more (atm%).
By depositing tantalum nitride having a nitrogen content of about 3%, the etching rate of the seed layer and the main carrier layer can be made substantially the same, so that the GMR element is not damaged by etching and the adhesion strength of the seed layer is reduced. Thus, a magnetoresistive thin film magnetic head having a high yield can be manufactured.

【0026】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、磁気抵抗効果素子部の上面と接するように、ルテニ
ウムを成膜する工程と、シード層として、ルテニウムの
上面と接するように、33%(atm%)以上の窒素含
有量を有する窒化タンタルを成膜する工程と、主キャリ
ア層として、シード層の上に、タンタルを成膜する工程
と、ルテニウムの上面の一部が露出するように、ハロゲ
ンを含むガスを用いて、主キャリア層及びシード層の一
部を除去する工程と、磁気抵抗効果素子部の上面の一部
が露出するように、少なくとも酸素を含むガスを用い
て、ルテニウムの一部を除去する工程と、処理温度 2
00℃以上、処理時間 1時間以上の熱処理を行う工程
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、露光用の光の反射を防止する反射防止膜とし
て、主キャリア層の上に、窒化タンタル或いは窒化チタ
ンを成膜する工程と、ルテニウムの上面の一部が露出す
るように、ハロゲンを含むガスを用いて、反応性イオン
エッチング法により、反射防止膜、主キャリア層及びシ
ード層の一部を除去する工程とを有している。
In the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention, a ruthenium film is formed so as to be in contact with the upper surface of the magnetoresistive element portion, and a 33% as a seed layer is formed so as to be in contact with the upper surface of ruthenium. (Atm%) forming a tantalum nitride film having a nitrogen content of not less than (atm%), forming a tantalum film on a seed layer as a main carrier layer, and exposing a part of the upper surface of ruthenium. Removing a part of the main carrier layer and the seed layer using a gas containing halogen, and using a gas containing at least oxygen so as to expose a part of the upper surface of the magnetoresistive effect element. A part of the process and a processing temperature 2
Performing a heat treatment at a temperature of 00 ° C. or more and a treatment time of 1 hour or more. Further, the method of manufacturing a thin film magnetic head of the present invention includes a step of forming tantalum nitride or titanium nitride on a main carrier layer as an antireflection film for preventing reflection of light for exposure; Removing a part of the antireflection film, the main carrier layer, and the seed layer by a reactive ion etching method using a gas containing halogen so that a part thereof is exposed.

【0027】この方法によって、GMR素子を構成する
キャップ層の上に形成されたルテニウムの上に形成され
た、主キャリア層およびシード層の一部を、ハロゲンを
含むガスを用いてエッチングする際に、GMR素子の最
上部にあるキャップ層がエッチングされず、且つ、少な
くとも酸素を含むガスによる、ルテニウムのエッチング
においてもキャップ層はエッチングされることがない。
その結果、エッチングによるGMR素子の損傷の発生が
なく、GMR素子の特性を維持したままエッチングが可
能となるため、再生感度の優れた磁気抵抗効果型薄膜磁
気ヘッドを作製することができる。また、窒化タンタル
で構成されたシード層により、低抵抗なα−タンタルの
主キャリア層が成長し、更に、熱処理をすることによっ
て、主キャリア層の抵抗値を下げ、且つ、GMR素子部
の上にシード層が残らないようにすることができるの
で、再生電流に分流が起こらないため、高い再生感度が
得られ、また、再生トラック幅の精度の良好な磁気抵抗
効果型薄膜磁気ヘッドを作製することができる。
According to this method, when a part of the main carrier layer and the seed layer formed on the ruthenium formed on the cap layer constituting the GMR element is etched using a gas containing halogen. The cap layer on the top of the GMR element is not etched, and the cap layer is not etched even when ruthenium is etched with a gas containing at least oxygen.
As a result, the GMR element is not damaged by the etching, and the etching can be performed while maintaining the characteristics of the GMR element. Therefore, a magnetoresistive thin film magnetic head having excellent reproduction sensitivity can be manufactured. In addition, a low-resistance α-tantalum main carrier layer is grown by the seed layer made of tantalum nitride, and further subjected to a heat treatment to lower the resistance value of the main carrier layer and to increase the upper surface of the GMR element. Since a seed layer can be prevented from remaining in the magnetic head, a shunt does not occur in the read current, so that a high read sensitivity can be obtained, and a magnetoresistive thin film magnetic head having good read track width accuracy can be manufactured. be able to.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、磁気抵抗効果素子を有し、磁気抵抗効果素子に対し
て電気的に接して設けられた電極リード層を有する磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、窒化タンタルで形
成されたシード層と、立方晶系タンタルで形成された主
キャリア層とからなる構成の電極リード層を有し、シー
ド層の窒素含有量を 33%〜40%(atm%) の
範囲とし、電極リード層の形成後、処理温度 200℃
以上、処理時間 1時間以上の熱処理を加えることを特
徴としたものであり、窒化タンタルのシード層により、
主キャリア層が低抵抗のα−タンタルに成長し、更に、
熱処理を加えることによって、主キャリア層の抵抗値を
一層低下させて、非常に低抵抗な主キャリア層を形成
し、また、SF6等のハロゲンを含むガスを用いたRI
Eにより、シード層が完全に除去できるため、再生電流
の分流は発生せず、再生感度の向上を図ることができ、
また、再生トラック幅を精度良く形成することができ、
更に、シード層の付着強度を維持して且つエッチングレ
ートを主キャリア層と略同じ値にすることができる結
果、エッチングによるGMR素子の損傷がなく、薄膜磁
気ヘッドの歩留まりの向上を図ることができるという作
用を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention has a magnetoresistive effect element, and has an electrode lead layer provided in electrical contact with the magnetoresistive effect element. A thin-film magnetic head having an electrode lead layer composed of a seed layer formed of tantalum nitride and a main carrier layer formed of cubic tantalum, wherein the nitrogen content of the seed layer is 33% to 40%. % (Atm%), and after forming the electrode lead layer, the processing temperature is 200 ° C.
As described above, the heat treatment is performed for one hour or more.
The main carrier layer grows into low resistance α-tantalum,
By applying heat treatment, the resistance value of the main carrier layer is further reduced to form a very low-resistance main carrier layer, and RI using a gas containing halogen such as SF6 is used.
By E, since the seed layer can be completely removed, no shunt of the reproduction current occurs, and the reproduction sensitivity can be improved.
Also, the reproduction track width can be accurately formed,
Furthermore, since the adhesion rate of the seed layer can be maintained and the etching rate can be set to substantially the same value as that of the main carrier layer, the GMR element is not damaged by etching, and the yield of the thin-film magnetic head can be improved. It has the action of:

【0029】また、本発明の請求項2に記載の発明は、
磁気抵抗効果素子を有し、磁気抵抗効果素子に対して電
気的に接して設けられた電極リード層を有する磁気抵抗
効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、ルテニウムを介して磁
気抵抗効果素子へ電気的に接続した窒化タンタルで形成
されたシード層と、立方晶系タンタルで形成された主キ
ャリア層とからなる構成の電極リード層を有し、シード
層の窒素含有量を33%以上(atm%)の範囲とし、
電極リード層の形成後、処理温度 200℃以上、処理
時間 1時間以上の熱処理を加えることを特徴としたも
のであり、窒化タンタルのシード層により、主キャリア
層が低抵抗のα−タンタルに成長し、更に、熱処理を加
えることによって、主キャリア層の抵抗値を一層低下さ
せて、非常に低抵抗な主キャリア層を形成し、また、S
F6等のハロゲンを含むガスを用いたRIEにより、シ
ード層が完全に除去できるため、再生電流の分流は発生
せず、再生感度の向上を図ることができ、また、再生ト
ラック幅を精度良く形成することができ、更に、ルテニ
ウムをGMR素子の上に成膜することにより、主キャリ
ア層及びシード層のエッチングによるGMR素子の損傷
の発生がなく、エッチング後におけるGMR素子の特性
を保持することができ、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
の歩留まりを向上させることができるという作用を有す
る。
[0029] The invention described in claim 2 of the present invention provides:
In a magnetoresistive thin film magnetic head having a magnetoresistive element and having an electrode lead layer provided in electrical contact with the magnetoresistive element, the magnetoresistive element is electrically connected to the magnetoresistive element via ruthenium. An electrode lead layer composed of a seed layer formed of tantalum nitride and a main carrier layer formed of cubic tantalum, and the nitrogen content of the seed layer is in the range of 33% or more (atm%). age,
After the electrode lead layer is formed, heat treatment is performed at a processing temperature of 200 ° C. or more and a processing time of 1 hour or more. The main carrier layer is grown into low-resistance α-tantalum by the tantalum nitride seed layer. Further, by applying a heat treatment, the resistance value of the main carrier layer is further reduced, and a very low-resistance main carrier layer is formed.
Since the seed layer can be completely removed by RIE using a halogen-containing gas such as F6, the reproduction current does not shunt, the reproduction sensitivity can be improved, and the reproduction track width can be accurately formed. Further, by forming ruthenium on the GMR element, the GMR element is not damaged due to the etching of the main carrier layer and the seed layer, and the characteristics of the GMR element after etching can be maintained. Therefore, the yield of the magnetoresistive thin film magnetic head can be improved.

【0030】また、本発明の請求項3に記載の発明は、
電極リード層の上に、露光用の光の反射を防止する機能
を有する反射防止層を有し、反射防止層は、主キャリア
層及びシード層を反応性イオンエッチング可能な反応ガ
スによって、除去可能な材料で形成することを特徴とし
たものであり、また、本発明の請求項4に記載の発明
は、反射防止層の材料を窒化タンタル或いは窒化チタン
であることを特徴としたものであり、窒化タンタルのシ
ード層により、主キャリア層が低抵抗のα−タンタルに
成長し、更に、熱処理を加えることによって、主キャリ
ア層の抵抗値を一層低下させて、非常に低抵抗な主キャ
リア層を形成し、また、SF6等のハロゲンを含むガス
を用いたRIEにより、シード層が完全に除去できるた
め、再生電流の分流は発生せず、再生感度の向上を図る
ことができ、また、再生トラック幅を精度良く形成する
ことができ、更に、反射防止層により光の反射を抑え
て、精度の良いレジストのパターニングができるため、
正確な主キャリア層及びシード層のパターニングをする
ことができ、高精度の再生トラック幅を得ることができ
るという作用を有する。
Further, the invention according to claim 3 of the present invention provides
An anti-reflection layer having a function of preventing reflection of light for exposure is provided on the electrode lead layer, and the anti-reflection layer can be removed by a reactive gas capable of reactive ion etching of the main carrier layer and the seed layer. The invention according to claim 4 of the present invention is characterized in that the material of the antireflection layer is tantalum nitride or titanium nitride, By the tantalum nitride seed layer, the main carrier layer grows into low-resistance α-tantalum, and further subjected to heat treatment to further reduce the resistance value of the main carrier layer, thereby forming a very low-resistance main carrier layer. Since the seed layer can be completely removed by RIE using a halogen-containing gas such as SF6 formed, a shunt of the reproduction current does not occur, and the reproduction sensitivity can be improved. Raw track width can be accurately formed, further, suppressing the reflection of light by the reflection preventing layer, since it is the patterning of a good resist accuracy,
It has an effect that accurate patterning of the main carrier layer and the seed layer can be performed, and a highly accurate reproduction track width can be obtained.

【0031】また、本発明の請求項5に記載の発明は、
シード層として、33%〜40%(atm%)の窒素含
有量を有する窒化タンタルを、磁気抵抗効果素子部に成
膜する工程と、主キャリア層として、シード層の上に,
タンタルを成膜する工程と、磁気抵抗効果素子部の上面
の一部が露出するように,主キャリア層及びシード層の
一部を除去する工程と、処理温度 200℃以上、処理
時間 1時間以上の熱処理を行う工程とを有することを
特徴としたものであり、低抵抗なα−タンタルで構成さ
れる主キャリア層が成長し、更に、熱処理をすることに
よって、主キャリア層の抵抗値を一層低下させ、且つ、
積層されたシード層及び主キャリア層を、ハロゲンを含
むエッチングガスを用いて、RIEで除去する際にも、
シード層が完全に除去され、GMR素子部の上にシード
層が残らないようにすることができるので、再生電流に
分流が起こらないため、再生感度の良好で、且つ、再生
トラック幅の寸法精度の良好な磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドを作製することができる。また、シード層として
の窒化タンタルの窒素含有量を33%〜40%(atm
%)とすることによってシード層と主キャリア層のエッ
チングレートを略同じ値にすることができ、エッチング
によるGMR素子の損傷がなく、また、シード層の付着
強度を維持することができ、歩留まりの高い磁気抵抗効
果型薄膜磁気ヘッドを作製することができるという作用
を有する。
The invention according to claim 5 of the present invention provides:
Forming a tantalum nitride having a nitrogen content of 33% to 40% (atm%) on the magnetoresistive element portion as a seed layer;
A step of forming a tantalum film, a step of removing a part of the main carrier layer and the seed layer so that a part of an upper surface of the magnetoresistive element is exposed, a processing temperature of 200 ° C. or more, and a processing time of 1 hour or more A step of performing a heat treatment of the main carrier layer composed of low-resistance α-tantalum, and further performing a heat treatment to further increase the resistance value of the main carrier layer. Lower, and
When removing the stacked seed layer and main carrier layer by RIE using an etching gas containing halogen,
Since the seed layer is completely removed and the seed layer can be prevented from remaining on the GMR element portion, no shunt occurs in the reproduction current, so that the reproduction sensitivity is good and the dimensional accuracy of the reproduction track width is good. A magnetoresistive thin-film magnetic head with good quality can be manufactured. Further, the nitrogen content of tantalum nitride as a seed layer is set to 33% to 40% (atm
%), The etching rates of the seed layer and the main carrier layer can be made substantially the same value, the GMR element is not damaged by the etching, the adhesion strength of the seed layer can be maintained, and the yield can be reduced. This has the effect that a high magnetoresistance effect type thin film magnetic head can be manufactured.

【0032】また、本発明の請求項6に記載の発明は、
シード層として、33%〜40%(atm%)の窒素含
有量を有する窒化タンタルを、磁気抵抗効果素子部に接
するように成膜する工程と、主キャリア層として、シー
ド層の上に、タンタルを成膜する工程と、露光用の光の
反射を防止する反射防止層として、主キャリア層の上に
窒化タンタル或いは窒化チタンを成膜する工程と、磁気
抵抗効果素子部の上面の一部が露出するように、反射防
止膜、主キャリア層及びシード層の一部を除去する工程
と、処理温度 200℃以上、処理時間 1時間以上の
熱処理を行う工程とを有することを特徴としたものであ
り、反射防止層で露光時の光の反射を防止することによ
って、主キャリア層及びシード層をパターニングするた
めのフォトレジストが、良好な寸法形状に形成できる結
果、主キャリア層及びシード層を精度良く形成すること
ができ、従って、再生トラック幅を精度良く形成するこ
とができ、また、窒化タンタルで構成されたシード層に
より、低抵抗なα−タンタルの主キャリア層が成長し、
更に、熱処理をすることによって、主キャリア層の抵抗
値を一層低下させ、且つ、GMR素子部の上にシード層
が残らないようにすることができるので、再生電流に分
流が起こらないため、高い再生感度が得られ、主キャリ
ア層及びシード層のエッチングによるGMR素子の損傷
の発生もなく、また、シード層の付着強度を維持するこ
とができ、歩留まりの高い磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッ
ドを作製することができるという作用を有する。
The invention according to claim 6 of the present invention provides:
Forming a tantalum nitride having a nitrogen content of 33% to 40% (atm%) as a seed layer so as to be in contact with the magnetoresistive element; and forming tantalum on the seed layer as a main carrier layer on the seed layer. A step of forming tantalum nitride or titanium nitride on the main carrier layer as an antireflection layer for preventing reflection of light for exposure, and a part of the upper surface of the magnetoresistive element portion. A step of removing a part of the antireflection film, the main carrier layer, and the seed layer so as to be exposed, and a step of performing a heat treatment at a processing temperature of 200 ° C. or more and a processing time of 1 hour or more. Yes, by preventing reflection of light at the time of exposure by the anti-reflection layer, a photoresist for patterning the main carrier layer and the seed layer can be formed in good dimensions and shape. The seed layer can be formed with high precision, and therefore, the reproduction track width can be formed with high precision.Also, a low resistance α-tantalum main carrier layer is grown by the seed layer made of tantalum nitride. ,
Furthermore, by performing the heat treatment, the resistance value of the main carrier layer can be further reduced and the seed layer can be prevented from remaining on the GMR element portion. A magnetoresistive thin-film magnetic head with a high yield can be obtained with high read sensitivity, no damage to the GMR element due to etching of the main carrier layer and the seed layer, and the ability to maintain the adhesion strength of the seed layer. Has the effect of being able to

【0033】また、本発明の請求項7に記載の発明は、
磁気抵抗効果素子部の上面と接するように、ルテニウム
を成膜する工程と、シード層として、ルテニウムの上面
と接するように、33%(atm%)以上の窒素含有量
を有する窒化タンタルを成膜する工程と、主キャリア層
として、シード層の上に、タンタルを成膜する工程と、
ルテニウムの上面の一部が露出するように、ハロゲンを
含むガスを用いて、主キャリア層及びシード層の一部を
除去する工程と、磁気抵抗効果素子部の上面の一部が露
出するように、少なくとも酸素を含むガスを用いて、ル
テニウムの一部を除去する工程と、処理温度 200℃
以上、処理時間 1時間以上の熱処理を行う工程とを有
することを特徴としたものであり、また、本発明の請求
項8に記載の発明は、露光用の光の反射を防止する反射
防止膜として、主キャリア層の上に、窒化タンタル或い
は窒化チタンを成膜する工程と、ルテニウムの上面の一
部が露出するように、ハロゲンを含むガスを用いて、反
応性イオンエッチング法により、反射防止膜、主キャリ
ア層及びシード層の一部を除去する工程とを有すること
を特徴としたものであり、GMR素子を構成するキャッ
プ層の上に、ルテニウムを形成することによって、その
上に形成された主キャリア層およびシード層の一部を、
ハロゲンを含むガスを用いてエッチングして除去する際
に、GMR素子の最上部にあるキャップ層がエッチング
されず、且つ、少なくとも酸素を含むガスによるルテニ
ウムのエッチングにおいてもキャップ層はエッチングさ
れることがないため、エッチングによるGMR素子の損
傷の発生がなく、GMR素子の特性を維持することがで
き、再生特性の劣化のない磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッ
ドを作製することができる。また、シード層の効果につ
いては、低抵抗の主キャリア層が成長し、更に、熱処理
をすることによって、主キャリア層の抵抗値を一層低下
させ、且つ、エッチングによる主キャリア層、シード層
及びエッチングストッパー層の完全な除去ができるた
め、再生電流に分流が起こらず、再生感度の高い優れた
磁気抵抗効果型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。
Further, the invention according to claim 7 of the present invention provides:
Forming a ruthenium film so as to be in contact with the upper surface of the magnetoresistive effect element portion, and forming tantalum nitride having a nitrogen content of 33% (atm%) or more as a seed layer so as to be in contact with the upper surface of the ruthenium And forming a tantalum film on the seed layer as a main carrier layer,
Removing a part of the main carrier layer and the seed layer by using a gas containing halogen so that a part of the upper surface of ruthenium is exposed; and Removing a part of ruthenium by using a gas containing at least oxygen, and a processing temperature of 200 ° C.
As described above, there is provided a step of performing a heat treatment for a processing time of one hour or more. The invention according to claim 8 of the present invention provides an antireflection film for preventing reflection of light for exposure. A step of forming tantalum nitride or titanium nitride on the main carrier layer, and a reactive ion etching method using a gas containing halogen so that a part of the upper surface of ruthenium is exposed. Removing a part of the film, the main carrier layer and the seed layer, and forming the ruthenium on the cap layer constituting the GMR element, thereby forming the ruthenium on the cap layer. Part of the main carrier layer and seed layer
When etching is performed using a gas containing halogen, the cap layer on the top of the GMR element is not etched, and the cap layer may be etched even when etching ruthenium with at least a gas containing oxygen. Therefore, the GMR element is not damaged by etching, the characteristics of the GMR element can be maintained, and a magnetoresistive thin-film magnetic head without deterioration in reproduction characteristics can be manufactured. Regarding the effect of the seed layer, a low-resistance main carrier layer is grown, and further heat treatment is performed to further reduce the resistance value of the main carrier layer, and furthermore, the main carrier layer, the seed layer, and the etching are etched. Since the stopper layer can be completely removed, a shunt of the reproduction current does not occur, and an effect is obtained that an excellent magnetoresistive thin film magnetic head having high reproduction sensitivity can be manufactured.

【0034】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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0035】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1を示す説明概要図であり、ヘッド摺動面側から見
た磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを模式的に示した概略
正面模式図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an explanatory schematic view showing Embodiment 1 of the present invention, and schematically shows a magnetoresistive thin-film magnetic head viewed from a head sliding surface side. It is a front schematic diagram.

【0036】図1において、AlTiC等を材料とする
基板1の上に、Al23等を素材とする絶縁部材2が成
膜され、その上に、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3が成膜され、更にその上にAl2
3、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4が成膜されている。その上に、詳
細は図示しないが、NiFe系合金膜、Co、CoFe
合金膜等を材料とするフリー磁性層、Cu等を材料とす
る非磁性導電層、フリー磁性層と同様の強磁性材料を用
いた固定磁性層及びIrMn、αFe24、FeMn系
合金膜、PtMn系合金膜等の材料である反強磁性層で
構成された磁気抵抗効果素子素子5(MR素子或いはG
MR素子。以下、GMR素子と言う)が形成されてお
り、GMR素子5の側面に接するように下部ギャップ絶
縁層4の上に、CoPt合金等の硬質磁性材料を用いて
縦バイアス層6が形成され、更に、縦バイアス層6の上
面及びGMR素子5上面の左右の一部の上に、シード層
7として反応性イオンエッチング(以下、RIEと言
う)可能なガスでエッチングできる導電性材料の窒化タ
ンタルが100オングストローム以下の膜厚で成膜され
ており、シード層7の上に、タンタルを材料として用い
た主キャリア層8が成膜され、シード層7及び主キャリ
ア層8で構成される電極リード層9が形成されている。
主キャリア層8が形成された後、処理温度200℃以
上、処理時間 1時間以上の条件で熱処理が付加されて
いる。次に、露出したGMR素子5及び電極リード層9
を覆うように、下部ギャップ絶縁層4と同様の絶縁材料
を用いて上部ギャップ絶縁層10が形成されている。そ
の上に、下部シールド層3と同様の軟磁性材料を用い
て、上部シールド層11が成膜形成されて、磁気抵抗効
果型薄膜磁気ヘッドを構成している。尚、上述の熱処理
の実施は主キャリア層が形成された後であれば、いつで
も良い。また、その処理温度及び処理時間の上限は、G
MR素子の材料に依存するのは言うまでもなく、また、
必要に応じて磁場中で熱処理をしなければならないのは
言うまでもない。
In FIG. 1, an insulating member 2 made of Al 2 O 3 or the like is formed on a substrate 1 made of AlTiC or the like, and a permalloy, Co-based amorphous magnetic film or Fe-based lower shield layer 3 is deposited to a soft magnetic material particles the magnetic film or the like as a material, further Al 2 thereon
The lower gap insulating layer 4 is formed using a non-magnetic insulating material such as O 3 , AlN or SiO 2 . Although not shown in detail, a NiFe-based alloy film, Co, CoFe
A free magnetic layer made of an alloy film or the like, a nonmagnetic conductive layer made of Cu or the like, a fixed magnetic layer made of a ferromagnetic material similar to the free magnetic layer, and an IrMn, αFe 2 O 4 , FeMn-based alloy film, A magnetoresistive element 5 (MR element or G element) composed of an antiferromagnetic layer made of a material such as a PtMn alloy film.
MR element. A vertical bias layer 6 is formed on the lower gap insulating layer 4 using a hard magnetic material such as a CoPt alloy so as to be in contact with the side surface of the GMR element 5. On the upper surface of the vertical bias layer 6 and a part of the left and right of the upper surface of the GMR element 5, as a seed layer 7, 100 tantalum nitride of a conductive material which can be etched by a reactive ion etching (hereinafter, referred to as RIE) gas is used. A main carrier layer 8 using tantalum as a material is formed on the seed layer 7, and an electrode lead layer 9 composed of the seed layer 7 and the main carrier layer 8 is formed. Are formed.
After the main carrier layer 8 is formed, a heat treatment is applied under the conditions of a processing temperature of 200 ° C. or more and a processing time of 1 hour or more. Next, the exposed GMR element 5 and electrode lead layer 9 are exposed.
, The upper gap insulating layer 10 is formed using the same insulating material as the lower gap insulating layer 4. An upper shield layer 11 is formed thereon using the same soft magnetic material as the lower shield layer 3 to form a magnetoresistive thin-film magnetic head. The above heat treatment may be performed any time after the main carrier layer is formed. The upper limit of the processing temperature and the processing time is G
Needless to say, it depends on the material of the MR element.
Needless to say, heat treatment must be performed in a magnetic field as needed.

【0037】主キャリア層8の材料としては、低抵抗の
導電性材料を用いるのが好ましく、また、シード層7と
して用いられる材料は、低抵抗の主キャリア層8が成長
し、且つ、主キャリア層8をRIEにより所定の形状に
するために用いられるガスで、シード層7が完全に除去
されることが必要である。
The material of the main carrier layer 8 is preferably a low-resistance conductive material. The material used as the seed layer 7 is such that the low-resistance main carrier layer 8 grows and the main carrier It is necessary that the seed layer 7 be completely removed with the gas used to shape the layer 8 by RIE.

【0038】主キャリア層8の材料としてタンタルを用
いた場合には、主キャリア層8として低抵抗の立方晶系
の構造を持ったタンタル(以下、α−タンタルと言う)
を成長させることが必要であるが、α−タンタルの主キ
ャリア層と窒化タンタルのシード層のエッチングレート
差によるGMR素子の損傷を発生させないためには、量
産時に得られる実質的な膜厚分布を考慮すると、α−タ
ンタルの主キャリア層と窒化タンタルのシード層のエッ
チングレート差は±10%以内が望ましい。検討結果に
よれば、、マグネトロンスパッタやイオンビームスパッ
タを行う際の窒素分圧制御により、窒化タンタルの窒素
含有量を調整することによって、シード層7のエッチン
グレートを主キャリア層8と略同じ値にすることがで
き、シード層7のエッチングレートを主キャリア層8と
略同じ値にする窒化タンタルの窒素含有量は、図2
(a)に示される窒素含有量とエッチングレート(対α
−タンタル相対値)の関係図から、40%(atm%)
以下が良く、この範囲において、対α−タンタル・エッ
チングレート相対値が0.9以上となり、シード層7の
エッチングレートが主キャリア層8のエッチングレート
と略同じ値となる。しかし、一方で窒化タンタルの窒素
含有量が33%(atm%)以下の時には、主キャリア
層8の材料であるタンタルが低抵抗のα−タンタルに成
長することができない。従って、窒化タンタルの窒素含
有量は、33%〜40%(atm%)の範囲が最適であ
ることが判明した。
When tantalum is used as the material of the main carrier layer 8, the main carrier layer 8 has a low-resistance cubic structure (hereinafter referred to as α-tantalum).
However, in order to prevent damage to the GMR element due to a difference in etching rate between the main carrier layer of α-tantalum and the seed layer of tantalum nitride, a substantial film thickness distribution obtained during mass production must be obtained. Considering this, the difference in etching rate between the α-tantalum main carrier layer and the tantalum nitride seed layer is preferably within ± 10%. According to the examination result, the etching rate of the seed layer 7 is set to be substantially the same as that of the main carrier layer 8 by adjusting the nitrogen content of tantalum nitride by controlling the partial pressure of nitrogen when performing magnetron sputtering or ion beam sputtering. The nitrogen content of tantalum nitride, which makes the etching rate of the seed layer 7 substantially equal to that of the main carrier layer 8, is shown in FIG.
The nitrogen content and the etching rate shown in (a) (vs. α)
40% (atm%) from the relationship diagram of (− relative value of tantalum)
In this range, the relative value of α-tantalum to the etching rate is 0.9 or more, and the etching rate of the seed layer 7 is substantially the same as the etching rate of the main carrier layer 8. However, on the other hand, when the nitrogen content of tantalum nitride is 33% (atm%) or less, tantalum, which is the material of the main carrier layer 8, cannot grow into low-resistance α-tantalum. Therefore, it has been found that the optimal nitrogen content of tantalum nitride is in the range of 33% to 40% (atm%).

【0039】更に、窒化タンタルをシード層7として低
抵抗なα−タンタルに成長させられた主キャリア層8を
形成した後、200℃以上の処理温度で、1時間以上の
処理時間をかけて熱処理を加えると、図2(b)に主キ
ャリア層の抵抗値の比較図を示すように、低抵抗なα−
タンタルの主キャリア層の抵抗値が、更に、10%強低
下した抵抗値となり、シード層としてCrを用いた場合
の抵抗値に略等しい低い抵抗値となることが判明した。
抵抗値の低下については、熱処理によってタンタルが再
配向した結果であると考えられる。尚、熱処理加工は主
キャリア層が成膜された後であれば、いずれの工程にお
いて実施しても良い。
Further, after forming the main carrier layer 8 grown on low-resistance α-tantalum using the tantalum nitride as the seed layer 7, the heat treatment is performed at a processing temperature of 200 ° C. or more for 1 hour or more. Is added, as shown in FIG. 2B, which shows a comparison diagram of the resistance value of the main carrier layer.
It has been found that the resistance value of the tantalum main carrier layer is further reduced by a little over 10%, and is a low resistance value substantially equal to the resistance value when Cr is used as the seed layer.
It is considered that the decrease in the resistance value is a result of the reorientation of tantalum by the heat treatment. The heat treatment may be performed in any step as long as the main carrier layer is formed.

【0040】また、エッチングガスとして、SF6等の
ハロゲンを含むガスを用いてエッチングすることによっ
て、主キャリア層8及びシード層7は完全に、且つ、正
確な寸法で除去されるため、主キャリア層8及びシード
層7で構成される電極リード層9の間隔で設定される再
生トラック幅12を、非常に正確に形成することができ
る。
The main carrier layer 8 and the seed layer 7 are completely and precisely removed by etching using a gas containing halogen such as SF6 as an etching gas. The reproduction track width 12 set at the interval between the electrode lead layer 9 composed of the seed layer 8 and the seed layer 7 can be formed very accurately.

【0041】以上のように本実施の形態1によれば、導
電性材料で、且つ窒素含有量が33%〜40%(atm
%)の窒化タンタルをシード層、タンタルを主キャリア
層として用いることによって、低抵抗なα−タンタルが
成長し、更に、熱処理を加えることによって、一層主キ
ャリア層の抵抗値が低下する。また、SF6等のハロゲ
ンを含むガスのエッチングガスを用いたエッチングによ
りシード層が完全に除去できるため、再生電流の分流が
発生しない結果、再生感度の向上を図ることができ、ま
た、精度良く主キャリア層8及びシード層7で構成され
る電極リード層を形成することができるため、精度良く
再生ヘッドトラック幅を形成することができる。
As described above, according to the first embodiment, a conductive material having a nitrogen content of 33% to 40% (atm
%) Of tantalum nitride as the seed layer and tantalum as the main carrier layer, low-resistance α-tantalum grows, and the heat treatment further reduces the resistance of the main carrier layer. In addition, since the seed layer can be completely removed by etching using an etching gas containing halogen such as SF6, a shunt of the reproduction current does not occur. As a result, the reproduction sensitivity can be improved, and the main current can be accurately measured. Since the electrode lead layer composed of the carrier layer 8 and the seed layer 7 can be formed, the reproducing head track width can be formed with high accuracy.

【0042】また、窒化タンタルの窒素の含有量を33
%〜40%(atm%)に選ぶことによって、シード層
のエッチングレートを主キャリア層と略同じ値にするこ
とができる結果、薄膜磁気ヘッドの歩留まりの向上を図
ることができる。
The tantalum nitride has a nitrogen content of 33.
By selecting the% to 40% (atm%), the etching rate of the seed layer can be set to substantially the same value as that of the main carrier layer, so that the yield of the thin film magnetic head can be improved.

【0043】(実施の形態2)図3は、本発明の実施の
形態2を示す説明概要図であり、ヘッド摺動面側から見
た磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを模式的に示した概略
正面模式図であり、図4は、本発明の実施の形態2の他
の一例を示す説明概要図である。
(Embodiment 2) FIG. 3 is an explanatory schematic view showing Embodiment 2 of the present invention, and schematically shows a magnetoresistive thin-film magnetic head viewed from the head sliding surface side. FIG. 4 is a schematic front view, and FIG. 4 is an explanatory schematic diagram showing another example of Embodiment 2 of the present invention.

【0044】図3において、前述の実施の形態1と同様
に、GMR素子31及びその左右両側部にある縦バイア
ス層32が形成されており、それらの上を覆うように、
ルテニウム33が成膜されている。その上に、シード層
34及び主キャリア層35が形成されており、シード層
34及び主キャリア層35で構成された電極リード層3
6が形成されている。
In FIG. 3, as in the first embodiment, a GMR element 31 and vertical bias layers 32 on both left and right sides thereof are formed.
Ruthenium 33 is deposited. A seed layer 34 and a main carrier layer 35 are formed thereon, and the electrode lead layer 3 composed of the seed layer 34 and the main carrier layer 35 is formed.
6 are formed.

【0045】また、他の一例として、図4に示すよう
に、前述の実施の形態1と同様に形成されたGMR素子
41の上に、ルテニウム42が成膜されており、GMR
素子41及びルテニウム42の両側面に接するように、
縦バイアス層43が形成されている。縦バイアス層43
及びルテニウム42の上に、シード層44及び主キャリ
ア層45が形成されて、シード層44及び主キャリア層
45で構成された電極リード層46が形成されている。
図示しないが、露出したGMR素子41及び電極リード
層46を覆うように、上部ギャップ絶縁層が形成され、
その上に、上部シールド層が成膜形成されて磁気抵抗効
果型薄膜磁気ヘッドが形成される。
As another example, as shown in FIG. 4, a ruthenium film 42 is formed on a GMR element 41 formed in the same manner as in the first embodiment.
To be in contact with both sides of the element 41 and the ruthenium 42,
A vertical bias layer 43 is formed. Vertical bias layer 43
A seed layer 44 and a main carrier layer 45 are formed on the ruthenium 42, and an electrode lead layer 46 composed of the seed layer 44 and the main carrier layer 45 is formed.
Although not shown, an upper gap insulating layer is formed so as to cover the exposed GMR element 41 and the electrode lead layer 46,
An upper shield layer is formed thereon to form a magnetoresistive thin-film magnetic head.

【0046】前述の実施の形態1と同様に、主キャリア
層35或いは45を形成した後、200℃以上の処理温
度で、1時間以上の処理時間をかけて熱処理を加えれ
ば、主キャリア層35或いは45として更に低い抵抗値
が得られる。また、熱処理のタイミングは、主キャリア
層が成膜された後であれば良い。
As in the first embodiment, after the main carrier layer 35 or 45 is formed, a heat treatment is applied at a processing temperature of 200 ° C. or more for 1 hour or more to obtain the main carrier layer 35 or 45. Alternatively, a lower resistance value can be obtained as 45. The heat treatment may be performed after the main carrier layer has been formed.

【0047】通常、GMR素子の最上部にあるキャップ
層は、タンタルが用いられることが多く、主キャリア層
及びシード層を所定の形状に形成するための反応性イオ
ンエッチング可能なガス例えばハロゲンを含むガスでエ
ッチングされることがある。GMR素子の特性を維持す
るために、キャップ層がエッチングされないように防止
する必要があり、ハロゲンを含むガスによって削り取ら
れないルテニウムを用いてキャップ層の上に成膜して、
ハロゲンを含むガスによるキャップ層のエッチングを防
止することができる。ルテニウムのこのような作用のた
め、前述の実施の形態1におけるα−タンタルの主キャ
リア層と窒化タンタルのシード層のエッチングレートの
差によるGMR素子が損傷するということがなく、エッ
チングレートを略同じにしなければならないという規制
は必要なく、シード層の付着強度が十分にあり、且つ、
主キャリア層にα−タンタルを成長させるシード層とし
ての窒化タンタルの窒素含有量であれば良い。
Usually, the cap layer on the top of the GMR element is often made of tantalum, and contains a reactive ion-etchable gas such as halogen for forming the main carrier layer and the seed layer into a predetermined shape. It may be etched by gas. In order to maintain the characteristics of the GMR element, it is necessary to prevent the cap layer from being etched, and to form a film on the cap layer using ruthenium which is not removed by a gas containing halogen,
Etching of the cap layer by a gas containing halogen can be prevented. Due to such an effect of ruthenium, the GMR element is not damaged due to the difference in the etching rate between the α-tantalum main carrier layer and the tantalum nitride seed layer in the first embodiment, and the etching rates are substantially the same. There is no need to regulate that the seed layer has sufficient adhesion strength, and
It is sufficient if the nitrogen content of tantalum nitride as a seed layer for growing α-tantalum on the main carrier layer.

【0048】一方、ルテニウムは酸素を含むガスを用い
てエッチングできることが知られており、主キャリア層
及びシード層のエッチング後、酸素を含むガスを用いて
エッチングを行うことにより、キャップ層をエッチング
することなく、キャップ層の上に成膜されたルテニウム
を所望の形状にパターニングすることができる。
On the other hand, it is known that ruthenium can be etched using an oxygen-containing gas. After etching the main carrier layer and the seed layer, the cap layer is etched by using an oxygen-containing gas. Without this, ruthenium formed on the cap layer can be patterned into a desired shape.

【0049】前述の実施の形態1と同様に、主キャリア
層としては、低抵抗の導電性性材料、また、シード層と
して、低抵抗なα−タンタルの主キャリア層が成長し、
且つ、エッチングによりシード層が完全に除去される導
電性材料として33%(atm%)以上の窒素含有量を
有する窒化タンタルを成膜する。
As in the first embodiment, a low-resistance conductive material is grown as the main carrier layer, and a low-resistance α-tantalum main carrier layer is grown as the seed layer.
Tantalum nitride having a nitrogen content of 33% (atm%) or more is formed as a conductive material from which the seed layer is completely removed by etching.

【0050】検討結果によれば、前述の実施の形態1と
同様に、主キャリア層としてα−タンタルを成長させる
シード層として、33%(atm%)以上の窒素含有量
を有する窒化タンタルを形成すれば良く、シード層のエ
ッチングレートを主キャリア層のエッチングレートと略
同じ値にしなくても、ルテニウムの存在により選択比が
大きくとれるため、シード層と主キャリア層のエッチン
グレートが異なることによるGMR素子の損傷が発生し
ないことも判明した。α−タンタルで形成された主キャ
リア層及び窒化タンタルで形成されたシード層を、ハロ
ゲンを含むガスでエッチングし、更に、キャップ層の上
に成膜されたルテニウムを少なくとも酸素を含むガスで
エッチングすれば、GMR素子の最上部にあるキャップ
層は削り取られることなく主キャリア層、シード層及び
ルテニウムを完全に除去することができる。
According to the examination result, as in the first embodiment, tantalum nitride having a nitrogen content of 33% (atm%) or more is formed as a seed layer for growing α-tantalum as a main carrier layer. The selectivity can be increased by the presence of ruthenium even if the etching rate of the seed layer is not made substantially the same as the etching rate of the main carrier layer. It was also found that no device damage occurred. The main carrier layer formed of α-tantalum and the seed layer formed of tantalum nitride are etched with a gas containing halogen, and further, ruthenium formed on the cap layer is etched with a gas containing at least oxygen. For example, the cap layer on the top of the GMR element can completely remove the main carrier layer, the seed layer, and ruthenium without being scraped off.

【0051】以上のように本実施の形態2によれば、前
述の実施の形態1と同様に、RIEによりシード層が完
全に除去することができ、前述の実施の形態1と同様の
効果が得られ、再生電流の分流が発生せず、再生感度の
向上を図ることができる。また、キャップ層の上にある
ルテニウムの存在により、主キャリア層及びシード層を
エッチングにて除去するエッチングガスでGMR素子を
最上部に位置するキャップ層が削られることがなく、主
キャリア層及びシード層にエッチングレートの差があっ
てもGMR素子を損傷することがなく、GMR素子の特
性を良好に保持することができる。
As described above, according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the seed layer can be completely removed by RIE, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained. As a result, the reproduction current is not shunted, and the reproduction sensitivity can be improved. Further, due to the presence of ruthenium on the cap layer, the cap layer located on the top of the GMR element is not shaved by an etching gas for removing the main carrier layer and the seed layer by etching. Even if there is a difference in the etching rate between the layers, the GMR element is not damaged and the characteristics of the GMR element can be maintained well.

【0052】(実施の形態3)図5及び図6は、本発明
の実施の形態3を示す説明概要図であり、ヘッド摺動面
側から見た磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを模式的に示
した概略正面模式図である。
(Embodiment 3) FIGS. 5 and 6 are explanatory schematic views showing Embodiment 3 of the present invention, and schematically show a magnetoresistive thin film magnetic head viewed from the head sliding surface side. It is the schematic front schematic diagram shown.

【0053】図5において、前述の実施の形態1と同様
にして、GMR素子51の上面及び縦バイアス層52の
上面の一部の上に、シード層53、更にその上に、主キ
ャリア層54が形成されて、シード層53及び主キャリ
ア層54で構成された電極リード層55が形成されてい
る。更に、その上に、主キャリア層54の形成に用いら
れるRIE可能な反応ガスでエッチングできる材料を用
いて反射防止層56が形成されている。露出したGMR
素子51の上面及び反射防止層56を覆うように、下部
ギャップ絶縁層4と同様の絶縁材料を用いて上部ギャッ
プ絶縁層57が形成されている。その上に、下部シール
ド層3と同様の軟磁性材料を用いて、上部シールド層5
8が成膜形成されて、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドが
構成されている。
In FIG. 5, as in the first embodiment, a seed layer 53 is formed on the upper surface of the GMR element 51 and a part of the upper surface of the vertical bias layer 52, and a main carrier layer 54 is further formed thereon. Is formed to form an electrode lead layer 55 composed of the seed layer 53 and the main carrier layer 54. Further, an anti-reflection layer 56 is formed thereon using a material that can be etched with a RIE-reactive gas used for forming the main carrier layer 54. Exposed GMR
An upper gap insulating layer 57 is formed using the same insulating material as the lower gap insulating layer 4 so as to cover the upper surface of the element 51 and the antireflection layer 56. The upper shield layer 5 is formed thereon using the same soft magnetic material as the lower shield layer 3.
8 are formed to form a magnetoresistive thin film magnetic head.

【0054】反射防止層56の目的について以下に記述
する。主キャリア層54及びシード層53を形成するに
は、図6に示すように、GMR素子51及びその左右両
側部にある縦バイアス層52の上を覆うように、シード
層61及び主キャリア層62を成膜し、主キャリア層6
2の上にレジスト63を塗布して、フォトリソ処理を行
い、シード層61及び主キャリア層62を夫々所定の形
状にするのであるが、フォトリソ処理を行う際、主キャ
リア層62の上面により光が反射することによって、レ
ジスト材の形状が正確に所定の形状を形成することがで
きないことがある。この様な主キャリア層62による光
の反射を防止するために、主キャリア層62の上に反射
防止用の反射防止層64を成膜し、その上にレジスト6
3を塗布して、フォトリソ処理を行ってエッチングすれ
ば、主キャリア層62及びシード層61を所定の形状に
正確に形成することができる。
The purpose of the antireflection layer 56 will be described below. To form the main carrier layer 54 and the seed layer 53, as shown in FIG. 6, the seed layer 61 and the main carrier layer 62 are formed so as to cover the GMR element 51 and the vertical bias layers 52 on both left and right sides thereof. And the main carrier layer 6
2 is coated with a resist 63 and subjected to photolithography to form the seed layer 61 and the main carrier layer 62 in a predetermined shape. When the photolithography is performed, light is applied by the upper surface of the main carrier layer 62. Due to reflection, the resist material may not be able to form a predetermined shape accurately. In order to prevent light reflection by the main carrier layer 62, an anti-reflection layer 64 for preventing reflection is formed on the main carrier layer 62, and a resist 6 is formed thereon.
3, the main carrier layer 62 and the seed layer 61 can be accurately formed in a predetermined shape by performing photolithography and etching.

【0055】本実施の形態2においても、前述の実施の
形態1と同様に、主キャリア層54の材料としては、低
抵抗の導電性材料を用いるのが好ましく、また、シード
層53として用いられる材料は、低抵抗なα−タンタル
の主キャリア層54が成長し、且つ、主キャリア層54
をRIEにより所定の形状にするために用いられるガス
で、シード層53が完全に除去され、主キャリア層54
とシード層53のエッチングレートが略同じ値になるよ
うに、33%〜40%(atm%)の窒素含有量を有す
る窒化タンタル用い、また、反射防止層56の材料とし
て、主キャリア層54をRIEにより所定の形状にする
ために用いられるガスで、反射防止層56が完全に除去
されるように窒化タンタル或いは窒化チタンを用いる。
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, it is preferable to use a low-resistance conductive material as the material of the main carrier layer 54, and it is used as the seed layer 53. The material is such that a low resistance α-tantalum main carrier layer 54 is grown and the main carrier layer 54 is formed.
The seed layer 53 is completely removed with a gas used to form the main carrier layer 54 into a predetermined shape by RIE.
Tantalum nitride having a nitrogen content of 33% to 40% (atm%) is used so that the etching rate of the seed layer 53 becomes substantially the same as that of the seed layer 53. The main carrier layer 54 is used as a material of the antireflection layer 56. A gas used for forming a predetermined shape by RIE, and tantalum nitride or titanium nitride is used so that the antireflection layer 56 is completely removed.

【0056】主キャリア層、シード層及び反射防止層を
RIEにてエッチングするエッチングガスとして、ハロ
ゲンを含むガスを用いることができる。また、反射防止
層56としての窒化タンタル或いは窒化チタンの窒素含
有量を適当に変えることによって、反射防止層56のエ
ッチングレートを主キャリア層54及びシード層53の
夫々のエッチングレートと略同じ値にすることができ
る。
A gas containing halogen can be used as an etching gas for etching the main carrier layer, the seed layer, and the antireflection layer by RIE. Also, by appropriately changing the nitrogen content of tantalum nitride or titanium nitride as the anti-reflection layer 56, the etching rate of the anti-reflection layer 56 is set to substantially the same value as the respective etching rates of the main carrier layer 54 and the seed layer 53. can do.

【0057】更に、前述の実施の形態1における電極リ
ード層を形成した後の熱処理についても、低抵抗な電極
リード層を得るために非常に有効な手段であるのは言う
までもない。
Further, it is needless to say that the heat treatment after the formation of the electrode lead layer in the first embodiment is a very effective means for obtaining a low-resistance electrode lead layer.

【0058】以上のように本実施の形態3によれば、前
述の実施の形態1と同様に、RIEによりシード層が完
全に除去でき、前述の実施の形態1と同様の効果が得ら
れ、また、主キャリア層、シード層及び反射防止層のエ
ッチングレートが略同じとなり、GMR素子の損傷の発
生もなく、薄膜磁気ヘッドの歩留まりの向上を図ること
ができ、且つ、反射防止層により、露光時の光の反射を
抑えて、精度の良いレジストのフォトリソ処理ができ、
正確な主キャリア層及びシード層からなる電極リード層
の形状を形成することができて、再生トラック幅を高精
度に形成することができる。
As described above, according to the third embodiment, as in the first embodiment, the seed layer can be completely removed by RIE, and the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, the etching rates of the main carrier layer, the seed layer, and the antireflection layer are substantially the same, the damage of the GMR element does not occur, the yield of the thin-film magnetic head can be improved, and the exposure is performed by the antireflection layer. Suppressing the reflection of light at the time, it is possible to perform accurate photolithographic processing of the resist,
An accurate shape of the electrode lead layer including the main carrier layer and the seed layer can be formed, and the reproduction track width can be formed with high accuracy.

【0059】(実施の形態4)図7及び図8は、本発明
の実施の形態4を示す説明概要図であり、ヘッド摺動面
側から見た磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを模式的に示
した概略正面模式図である。
(Embodiment 4) FIGS. 7 and 8 are schematic views for explaining Embodiment 4 of the present invention, and schematically show a magnetoresistive thin-film magnetic head viewed from the head sliding surface side. It is the schematic front schematic diagram shown.

【0060】図7において、前述の実施の形態2と同様
にして、GMR素子71及び縦バイアス層72の上面を
覆うように、ルテニウム73が成膜され、更に、その上
にシード層74及び主キャリア層75からなる電極リー
ド層76が形成されている。また、図8に示すように、
前述の実施の形態2における他の一例と同様に、GMR
素子71の上に、ルテニウム81が成膜され、GMR素
子71及びルテニウム81の両側面に接するように、縦
バイアス層82が形成されている。縦バイアス層82及
びルテニウム81の上に、シード層74及び主キャリア
層75からなる電極リード層76が形成されている。
In FIG. 7, a ruthenium 73 is formed so as to cover the top surfaces of the GMR element 71 and the vertical bias layer 72 in the same manner as in the above-described second embodiment. An electrode lead layer 76 composed of a carrier layer 75 is formed. Also, as shown in FIG.
As in the other example of the second embodiment, the GMR
Ruthenium 81 is formed on the element 71, and a vertical bias layer 82 is formed so as to be in contact with both sides of the GMR element 71 and the ruthenium 81. On the vertical bias layer 82 and the ruthenium 81, an electrode lead layer 76 including a seed layer 74 and a main carrier layer 75 is formed.

【0061】更に、その上に、前述の実施の形態3と同
様に、主キャリア層75の形成に用いられるRIE可能
な反応ガスでエッチングできる材料を用いて反射防止層
77が形成されている。
Further, an anti-reflection layer 77 is formed thereon by using a material which can be etched by a RIE-reactive gas used for forming the main carrier layer 75 as in the third embodiment.

【0062】前述の実施の形態3と同様に、ここでは図
示していないが、露出したGMR素子71の上面及び反
射防止層77を覆うように、下部ギャップ絶縁層4と同
様の絶縁材料を用いて上部ギャップ絶縁層が形成され、
その上に、下部シールド層3と同様の軟磁性材料を用い
て、上部シールド層が成膜形成されて、磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッドが構成される。
As in the third embodiment, an insulating material similar to that of the lower gap insulating layer 4 is used so as to cover the exposed upper surface of the GMR element 71 and the antireflection layer 77, though not shown here. To form an upper gap insulating layer,
An upper shield layer is formed thereon using the same soft magnetic material as the lower shield layer 3 to form a magnetoresistive thin-film magnetic head.

【0063】また、熱処理を加えることについて、熱処
理条件及びそのタイミングは前述の実施の形態1〜実施
の形態3と同様であり、その効果も同様である。
The condition and timing of the heat treatment are the same as those in the first to third embodiments, and the effects are the same.

【0064】主キャリア層及びシード層は、前述の実施
の形態2と同様に、それぞれタンタル及び窒素含有量3
3%以上の窒化タンタルで形成されており、反射防止層
の成膜についても、前述の実施の形態2と同様に、主キ
ャリア層をRIEにより所定の形状にするために用いら
れるガスで完全に除去されるように窒化タンタル或いは
窒化チタンで形成されていることは言うまでもない。
The main carrier layer and the seed layer are made of tantalum and nitrogen, respectively, as in the second embodiment.
It is formed of 3% or more of tantalum nitride, and the film of the anti-reflection layer is completely formed with a gas used for forming the main carrier layer into a predetermined shape by RIE, similarly to the second embodiment. Needless to say, it is formed of tantalum nitride or titanium nitride so as to be removed.

【0065】また、窒素含有量33%以上の窒化タンタ
ルでシード層を形成する効果及びルテニウムを成膜する
効果も、夫々前述の実施の形態1及び実施の形態2と同
じであり、反射防止層を形成する効果も前述の実施の形
態3と同じである。
The effect of forming a seed layer and the effect of forming ruthenium with tantalum nitride having a nitrogen content of 33% or more are the same as those in the first and second embodiments, respectively. Is the same as that of the third embodiment.

【0066】以上のように本実施の形態4によれば、前
述の実施の形態1と同様に、シード層が完全に除去する
ことができ、再生電流の分流が発生せず、再生感度の向
上を図ることができる。また、ルテニウムの成膜がある
ことによって、主キャリア層及びシード層にエッチング
レートの差があってもGMR素子を損傷することがな
く、GMR素子の特性を良好に保持することができ、薄
膜磁気ヘッドの歩留まりの向上を図ることができる。ま
た、反射防止層の形成により、正確な主キャリア層及び
シード層からなる電極リード層の形状を形成することが
できて、再生トラック幅を高精度に形成することができ
る。
As described above, according to the fourth embodiment, as in the first embodiment, the seed layer can be completely removed, no shunt of the reproduction current occurs, and the reproduction sensitivity is improved. Can be achieved. Further, since the ruthenium film is formed, even if there is a difference in the etching rate between the main carrier layer and the seed layer, the GMR element is not damaged, and the characteristics of the GMR element can be maintained well. The yield of the head can be improved. Further, by forming the antireflection layer, the shape of the electrode lead layer composed of the main carrier layer and the seed layer can be accurately formed, and the reproduction track width can be formed with high precision.

【0067】(実施の形態5)図9〜図26は本発明の
実施の形態5を示す概略説明図であり、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
明図である。以下、図面を用いて薄膜磁気ヘッドの製造
方法の各工程の概要を説明する。
(Fifth Embodiment) FIGS. 9 to 26 are schematic explanatory diagrams showing a fifth embodiment of the present invention, and are process schematic explanatory diagrams for explaining a manufacturing process of a magnetoresistive thin film magnetic head. is there. The outline of each step of the method for manufacturing a thin-film magnetic head will be described below with reference to the drawings.

【0068】第1の工程として、図9に斜視図で模式的
に示すように、AlTiC等を素材とする保護層91の
上に、Al23等の絶縁材料で形成された絶縁層92が
上面に成膜された基板93の上に、パーマロイ或いはF
e系合金磁性膜等の軟磁性材料を用いて下部シールド層
94が所定の形状にフレームメッキ形成され、或いは、
図10に摺動面断面図(図9における2点鎖線95にて
示す近傍の断面。以下、ヘッド摺動面に平行な面で断面
にした概略の断面図を単に摺動面断面図と言う)で示す
ように、基板93の上に、パーマロイ、センダスト、C
o系アモルファス磁性膜或いはFe系合金磁性膜等の軟
磁性材料を用いて下部シールド層101を真空成膜或い
はメッキ成膜した後、レジストを塗布して、基板93の
上面が露出するように、ミリング或いはRIE等の方法
により下部シールド層101が除去されて所定の形状に
下部シールド層94が形成され、図11に摺動面断面図
で示すように、基板93の上面及び下部シールド層94
を覆うようにAl23、AlN或いはSiO2等の非磁
性絶縁材料を用いて下部シールド絶縁層111を成膜し
た後、図12に摺動面断面図で示すように、ラップ或い
はCMP等の方法により、下部シールド層94の上面が
露出するように、下部シールド絶縁層111の上面を削
り取り、下部シールド層121及び下部シールド絶縁層
122を形成し、下部シールド層121及び下部シール
ド絶縁層122の上面で構成される第1の平面123を
形成する。尚、下部シールド層94の所定の形状は図9
に示されるような直方体に限らず、複雑な形状をしてい
ても良い。説明を容易にするために、ここでは略直方体
とした。
As a first step, as schematically shown in a perspective view in FIG. 9, an insulating layer 92 made of an insulating material such as Al 2 O 3 is formed on a protective layer 91 made of AlTiC or the like. Permalloy or F
The lower shield layer 94 is frame-plated into a predetermined shape using a soft magnetic material such as an e-based alloy magnetic film, or
FIG. 10 is a cross-sectional view of a sliding surface (a cross section in the vicinity indicated by a two-dot chain line 95 in FIG. 9. Hereinafter, a schematic cross-sectional view taken along a plane parallel to the head sliding surface is simply referred to as a sliding surface cross-sectional view. ), Permalloy, sendust, C
After forming the lower shield layer 101 by vacuum or plating using a soft magnetic material such as an o-based amorphous magnetic film or an Fe-based alloy magnetic film, a resist is applied so that the upper surface of the substrate 93 is exposed. The lower shield layer 101 is removed in a predetermined shape by removing the lower shield layer 101 by a method such as milling or RIE, and as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG.
After the lower shield insulating layer 111 is formed using a nonmagnetic insulating material such as Al 2 O 3 , AlN or SiO 2 so as to cover the surface, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. By the method described above, the upper surface of the lower shield insulating layer 111 is shaved so that the upper surface of the lower shield layer 94 is exposed, and the lower shield layer 121 and the lower shield insulating layer 122 are formed. A first plane 123 composed of the upper surface of is formed. The predetermined shape of the lower shield layer 94 is shown in FIG.
The shape is not limited to a rectangular parallelepiped as shown in FIG. In order to facilitate the explanation, a substantially rectangular parallelepiped is used here.

【0069】第2の工程として、図13に摺動面断面図
で示すように、第1の平面123の上に、下部シールド
絶縁層111と同様の絶縁材料を用いて下部ギャップ絶
縁層131を成膜し、更に、その上に、IrMn系合金
膜、FeMn系合金膜、PtMn系合金膜、αFe23
或いはNiO等の材料である反強磁性層132、NiF
e系合金膜、Co、CoFe合金膜等を材料とする固定
磁性層133、Cu等を材料とする非磁性層134、固
定磁性層133と同様の材料を素材とするフリー磁性層
135及びタンタル等を材料とするキャップ層136が
順次積層され、磁気抵抗効果素子膜(MR素子膜或いは
GMR素子膜。以下、GMR素子膜と呼ぶ)137を形
成する。ここで、積層の順序を反強磁性層、固定磁性
層、非磁性層及びフリー磁性層に替えて、その逆、即ち
フリー磁性層、非磁性層、固定磁性層及び反強磁性層と
いう順序で積層し、その上に、キャップ層を成膜して、
GMR素子膜を形成しても良い。
As a second step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 13, the lower gap insulating layer 131 is formed on the first plane 123 using the same insulating material as the lower shield insulating layer 111. A film is formed, and an IrMn-based alloy film, a FeMn-based alloy film, a PtMn-based alloy film, αFe 2 O 3
Alternatively, the antiferromagnetic layer 132 made of a material such as NiO, NiF
Fixed magnetic layer 133 made of e-based alloy film, Co, CoFe alloy film, etc., nonmagnetic layer 134 made of Cu or the like, free magnetic layer 135 made of the same material as fixed magnetic layer 133, tantalum, etc. Are sequentially laminated to form a magnetoresistive element film (MR element film or GMR element film; hereinafter, referred to as a GMR element film) 137. Here, the order of lamination is changed to the antiferromagnetic layer, the pinned magnetic layer, the nonmagnetic layer, and the free magnetic layer, and the reverse order, that is, the free magnetic layer, the nonmagnetic layer, the pinned magnetic layer, and the antiferromagnetic layer. Laminate and then form a cap layer on it,
A GMR element film may be formed.

【0070】次に、第3の工程として、図14に摺動面
断面図で示すように、茸型レジスト141を形成して、
GMR素子膜137の一部を除去して、反強磁性層14
2、固定磁性層143、非磁性層144、フリー磁性層
145及びキャップ層146からなる磁気抵抗効果素子
部(以下、GMR素子部と言う)147を形成し、同じ
茸型レジスト141を利用して、除去されたGMR素子
部147の左右両側部にCoPt合金等の材料で縦バイ
アス層148を成膜形成する。
Next, as a third step, as shown in a sectional view of the sliding surface in FIG.
By removing a part of the GMR element film 137, the antiferromagnetic layer 14 is removed.
2. A magnetoresistive element (hereinafter, referred to as a GMR element) 147 including a fixed magnetic layer 143, a nonmagnetic layer 144, a free magnetic layer 145, and a cap layer 146 is formed, and the same mushroom-type resist 141 is used. A vertical bias layer 148 is formed of a material such as a CoPt alloy on both left and right sides of the removed GMR element 147.

【0071】第4の工程として、図15に摺動面断面図
で示すように、GMR素子部147の上面及びその左右
側部にある縦バイアス層148の上面を覆うように、タ
ンタルをターゲット材とし、0.5%〜10%の範囲の
窒素を含むアルゴンガスの雰囲気の中で成膜して、33
%〜40%(atm%)の窒素含有量を有する窒化タン
タルのシード層151を形成する。
As a fourth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 15, tantalum is applied to the target material so as to cover the upper surface of the GMR element portion 147 and the upper surfaces of the vertical bias layers 148 on the left and right sides thereof. And a film is formed in an atmosphere of argon gas containing nitrogen in a range of 0.5% to 10%.
A seed layer 151 of tantalum nitride having a nitrogen content of between about 40% (atm%) is formed.

【0072】更に、第5の工程として、図16に摺動面
断面図で示すように、シード層151の上に、タンタル
を用いて主キャリア層161を成膜して、主キャリア層
161及びシード層151からなる電極リード層162
を形成する。
Further, as a fifth step, a main carrier layer 161 is formed on the seed layer 151 by using tantalum, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. Electrode lead layer 162 composed of seed layer 151
To form

【0073】第6の工程として、シード層151の上に
主キャリア層161を成膜した後、200℃以上の処理
温度で、1時間以上の処理時間をかけて熱処理を加え
る。熱処理をすることによって、主キャリア層161の
抵抗値を低下させることができる。(参考:図2(b)
を参照) 第7の工程として、図17に摺動面断面図で示すよう
に、SF6等のハロゲンを含むエッチングガスを用い
て、RIEにより、GMR素子147の上面の一部が露
出するように、GMR素子部147の上面にある主キャ
リア層161及びシード層151の一部を除去し、主キ
ャリア層171及びシード層172を形成し、キャリア
層171及びシード層172で構成される電極リード層
173を形成する。この時、主キャリア層161及びシ
ード層151の一部は、寸法が精度良く完全に除去され
るため、電極リード層173の間隔で設定される再生ト
ラック幅174は非常に精度良く形成することができ
る。
As a sixth step, after forming the main carrier layer 161 on the seed layer 151, a heat treatment is performed at a processing temperature of 200 ° C. or more for a processing time of 1 hour or more. By performing the heat treatment, the resistance value of the main carrier layer 161 can be reduced. (Reference: Fig. 2 (b)
As a seventh step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 17, an etching gas containing halogen such as SF6 is used to expose a part of the upper surface of the GMR element 147 by RIE using an etching gas. , A part of the main carrier layer 161 and the seed layer 151 on the upper surface of the GMR element part 147 are removed to form a main carrier layer 171 and a seed layer 172, and an electrode lead layer composed of the carrier layer 171 and the seed layer 172. 173 is formed. At this time, since the dimensions of the main carrier layer 161 and a part of the seed layer 151 are completely removed completely accurately, the reproduction track width 174 set at the interval between the electrode lead layers 173 can be formed very accurately. it can.

【0074】第8の工程として、図18に上から見た概
略平面図、図19に図18におけるヘッド摺動面に平行
な平面で切った断面図(図18におけるA−A断面)で
示すように、夫々積層形成された主キャリア層171、
シード層172、縦バイアス層148及びGMR素子部
147は、パターニングされて所定の形状に形成され、
主キャリア層181、シード層182、縦バイアス層1
83及び磁気抵抗効果素子(以下、GMR素子と言う)
184を形成する。尚、図18において、パターニング
された後の所定の形状は、説明を容易にするため簡単な
形状で示しているが、実際には複雑な形状になっていて
も良い。
As an eighth step, FIG. 18 is a schematic plan view seen from above, and FIG. 19 is a sectional view taken along a plane parallel to the head sliding surface in FIG. 18 (section AA in FIG. 18). As described above, the main carrier layers 171,
The seed layer 172, the vertical bias layer 148, and the GMR element portion 147 are patterned and formed into a predetermined shape.
Main carrier layer 181, seed layer 182, longitudinal bias layer 1
83 and magnetoresistive element (hereinafter referred to as GMR element)
184 are formed. In FIG. 18, the predetermined shape after patterning is shown as a simple shape for ease of explanation, but may be actually a complicated shape.

【0075】第9の工程として、図20に摺動面断面図
で示すように、第7の工程でパターニングのために形成
されたレジスト(図示せず)を利用して、第7の工程で
削り取られた部分を埋めるように下部ギャップ絶縁層1
31と同様の絶縁材料を用いて側部絶縁部201を成膜
形成する。
As a ninth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 20, a resist (not shown) formed for patterning in the seventh step is used to carry out the seventh step. Lower gap insulating layer 1 so as to fill in the shaved portion
The side insulating portion 201 is formed by using the same insulating material as that of the film 31.

【0076】第10の工程として、図21に摺動面断面
図にて示すように、側部絶縁部201、主キャリア層1
81及びGMR素子184の上を覆うように、下部ギャ
ップ絶縁層131と同様の絶縁材料を用いて上部ギャッ
プ絶縁層211を成膜する。
As a tenth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG.
The upper gap insulating layer 211 is formed using the same insulating material as the lower gap insulating layer 131 so as to cover the upper part of the upper gap insulating layer 81 and the GMR element 184.

【0077】第11の工程として、図22に摺動面断面
図で示すように、上部ギャップ絶縁層211の上に、下
部シールド層121と同様の軟磁性材料を用いて上部シ
ールド層221をX−Y平面投影の所定の形状(図示せ
ず)を有するようにフレームメッキ形成し、或いは、図
23に摺動面断面図で示すように、上部ギャップ絶縁層
211の上に、上部シールド層231を成膜し、図24
に摺動面断面図で示すように、レジストを塗布して、ミ
リング或いはRIE等の方法により、上部シールド層2
31を削り取って、トラック幅方向をX軸、ヘッドギャ
ップデプス方向をY軸とした時のX−Y平面投影の所定
の形状(図示せず)を有するような上部シールド層22
1を形成するようにしても良い。
As an eleventh step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 22, the upper shield layer 221 is formed on the upper gap insulating layer 211 by using the same soft magnetic material as that of the lower shield layer 121. 23 is formed by frame plating so as to have a predetermined shape (not shown) projected on the Y plane, or, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. FIG. 24
As shown in the sectional view of the sliding surface, the upper shield layer 2 is coated with a resist by a method such as milling or RIE.
The upper shield layer 22 having a predetermined shape (not shown) projected on the XY plane when the track width direction is set to the X axis and the head gap depth direction is set to the Y axis
1 may be formed.

【0078】次に、第12の工程として、図25に摺動
面断面図で示すように、上部ギャップ絶縁層211及び
上部シールド層221を覆うように、上部ギャップ絶縁
層211と同様の絶縁材料を用いて上部シールド絶縁層
251を成膜し、図26に摺動面断面図で示すように、
上部シールド層221のX−Y平面投影形状が露出する
ように、ラップ或いはCMP等の方法により上部シール
ド絶縁層251をX−Y平面に平行に即ちトラック幅方
向に平行に研磨して、上部シールド層261及び上部シ
ールド絶縁層262を形成し、上部シールド層261及
び上部シールド絶縁層262の夫々の上面で構成される
第2の平面263を形成し、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッド264を作製する。
Next, as a twelfth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 25, the same insulating material as the upper gap insulating layer 211 is covered so as to cover the upper gap insulating layer 211 and the upper shield layer 221. The upper shield insulating layer 251 is formed by using the method shown in FIG.
The upper shield insulating layer 251 is polished parallel to the XY plane, that is, parallel to the track width direction by a method such as wrapping or CMP so that the projected shape of the upper shield layer 221 in the XY plane is exposed. The layer 261 and the upper shield insulating layer 262 are formed, the second plane 263 formed on the upper surfaces of the upper shield layer 261 and the upper shield insulating layer 262 is formed, and the magnetoresistive thin-film magnetic head 264 is manufactured. .

【0079】尚、上述の弟5の工程における電極リード
層として使用される材料をタンタルとした場合、電極リ
ード層として低抵抗のα−タンタルを成長させることが
必要であり、前述の実施の形態1における図2に示され
るように、第4の工程におけるシード層として33%〜
40%(atm%)の窒素含有量を有する窒化タンタル
が成膜できるようにし、エッチングガスとして、SF6
等のハロゲンを含むガスを用いるのが最適であり、シー
ド層のエッチングレートを電極リード層のエッチングレ
ートと略同じ値にすることができ、エッチングによるG
MR素子の損傷の発生をなくすことができる。
When tantalum is used as the material for the electrode lead layer in the step of the above-mentioned brother 5, it is necessary to grow low-resistance α-tantalum as the electrode lead layer. As shown in FIG. 2 in FIG.
Tantalum nitride having a nitrogen content of 40% (atm%) can be formed into a film, and SF6 is used as an etching gas.
It is most preferable to use a gas containing halogen such as, for example, the etching rate of the seed layer can be set to substantially the same value as the etching rate of the electrode lead layer.
The occurrence of damage to the MR element can be eliminated.

【0080】また、第6の工程における熱処理は、電極
リード層がシード層の上に成膜された後のいずれかの工
程において実施されれば良く、工程手順の効率を考慮し
て、最適と思われる工程にて実施すれば良い。
The heat treatment in the sixth step may be performed in any step after the electrode lead layer is formed on the seed layer. What is necessary is just to implement in the process considered.

【0081】以上のように本実施の形態5によれば、3
3%〜40%(atm%)の窒素含有量を有する窒化タ
ンタルで構成されたシード層により、低抵抗なα−タン
タルが成長し、更に、熱処理によって電極リード層の抵
抗値が下げられ、また、SF6等のハロゲンを含むガス
のエッチングガスを用いたエッチングによりシード層が
完全に除去できるため、再生電流の分流が発生しない結
果、再生感度の良好な磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを
作製することができる。また、再生ヘッドトラック幅も
精度良く形成することができ、狭トラック幅の作製に適
した磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製することがで
きる。
As described above, according to the fifth embodiment, 3
The seed layer made of tantalum nitride having a nitrogen content of 3% to 40% (atm%) grows low-resistance α-tantalum, and further reduces the resistance of the electrode lead layer by heat treatment. The seed layer can be completely removed by etching using an etching gas containing halogen such as SF6 or SF6, so that a shunt of the reproduction current does not occur. Can be. In addition, the reproducing head track width can be formed with high precision, and a magnetoresistive thin film magnetic head suitable for producing a narrow track width can be produced.

【0082】また、スパッタリング時の窒素分圧、ター
ゲット材料の組成等の調整により、窒化タンタルの窒素
の含有量を33%〜40%(atm%)に選ぶことによ
って、シード層のエッチングレートを電極リード層と略
同じ値にすることができ、エッチングレート差によるG
MR素子の損傷の発生がなく、歩留まりの高い磁気抵抗
効果型薄膜磁気ヘッドを作製することができる。
By adjusting the nitrogen content of the tantalum nitride to 33% to 40% (atm%) by adjusting the nitrogen partial pressure during sputtering and the composition of the target material, the etching rate of the seed layer can be controlled by the electrode. It can be set to substantially the same value as the lead layer, and G
A magnetoresistive thin-film magnetic head having a high yield without producing any damage to the MR element can be manufactured.

【0083】(実施の形態6)図27〜図38は本発明
の実施の形態6を示す概略説明図であり、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
説明図である。以下、図面を用いて薄膜磁気ヘッドの製
造方法の各工程の概要を説明する。
(Embodiment 6) FIGS. 27 to 38 are schematic explanatory diagrams showing Embodiment 6 of the present invention, and are process schematic explanatory diagrams for explaining a manufacturing process of a magnetoresistive thin-film magnetic head. is there. The outline of each step of the method for manufacturing a thin-film magnetic head will be described below with reference to the drawings.

【0084】前述の実施の形態5と同様にして、第3の
工程として、図14に示されるように、GMR素子部1
47を形成し、その左右両側部に縦バイアス層148を
成膜した後、第4の工程として、図27に摺動面断面図
で示すように、GMR素子部147及びその左右両側部
にある縦バイアス層148の上を覆うように、非磁性材
料であるルテニウム271を成膜する。
As in the above-described fifth embodiment, as a third step, as shown in FIG.
After forming the vertical bias layers 148 on the left and right sides of the GMR element 147 and the left and right sides of the GMR element 147 as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. Ruthenium 271 which is a non-magnetic material is formed to cover the vertical bias layer 148.

【0085】第5の工程として、図28に摺動面断面図
で示すように、更に、ルテニウム271の上を覆うよう
に、シード層281として窒素含有量を33%(atm
%)以上を有する窒化タンタルを成膜する。
As the fifth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 28, the nitrogen content of the seed layer 281 is set to 33% (atm
%) Is formed.

【0086】第6の工程として、前述の実施の形態5の
第5の工程と同様に、シード層の上を覆うように、タン
タルを素材とする主キャリア層を成膜し、シード層によ
り、主キャリア層としてα−タンタルが成長する。
In the sixth step, as in the fifth step of the fifth embodiment, a main carrier layer made of tantalum is formed so as to cover the seed layer. Α-Tantalum grows as the main carrier layer.

【0087】第7の工程として、前述の実施の形態5と
同じように、処理温度200℃以上、処理時間1時間以
上の熱処理を施し、主キャリア層の抵抗値を更に低下さ
せる。
In the seventh step, as in the fifth embodiment, a heat treatment is performed at a processing temperature of 200 ° C. or more and a processing time of 1 hour or more to further reduce the resistance value of the main carrier layer.

【0088】第8の工程として、図29に摺動面断面図
で示すように、フォトレジスト(図示せず)を塗布し
て、SF6等のハロゲンを含むエッチングガスを使用し
てRIEにより、ルテニウム271の上面の一部が露出
するように、主キャリア層291及びシード層281の
一部を除去し、主キャリア層292及びシード層293
を形成し、主キャリア層292及びシード層293から
なる電極リード層294を構成する。
As an eighth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 29, a photoresist (not shown) is applied, and the ruthenium is etched by RIE using an etching gas containing halogen such as SF6. The main carrier layer 291 and a part of the seed layer 281 are removed so that a part of the upper surface of the 271 is exposed, and the main carrier layer 292 and the seed layer 293 are removed.
To form an electrode lead layer 294 composed of the main carrier layer 292 and the seed layer 293.

【0089】第9の工程として、図30に摺動面断面図
で示すように、第8の工程で塗布したフォトレジストを
利用して、少なくとも酸素を含むガスをエッチングガス
として、ルテニウム271をエッチングによりGMR素
子部147の上面の一部が露出するように削り取り、所
定の形状にルテニウム301を形成する。
As a ninth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 30, the ruthenium 271 is etched by using a photoresist applied in the eighth step and using a gas containing at least oxygen as an etching gas. Thus, a part of the upper surface of the GMR element part 147 is shaved so as to be exposed, and the ruthenium 301 is formed in a predetermined shape.

【0090】第10の工程として、前述の実施の形態5
の第8の工程と同じようにして、主キャリア層、シード
層、ルテニウムの薄膜層、縦バイアス層及びGMR素子
部をパターニングして、GMR素子、縦バイアス層、ル
テニウムの薄膜層、シード層及び電極リード層を所定の
形状に形成する。
As a tenth step, the fifth embodiment is described.
In the same manner as in the eighth step, the main carrier layer, the seed layer, the ruthenium thin film layer, the vertical bias layer, and the GMR element portion are patterned to form a GMR element, a vertical bias layer, a ruthenium thin film layer, a seed layer, An electrode lead layer is formed in a predetermined shape.

【0091】以降の工程は、前述の実施の形態5におけ
る第9の工程〜第12の工程と同じような方法により、
図31に示すような磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド31
1を作製することができる。
The subsequent steps are performed in the same manner as the ninth to twelfth steps in the fifth embodiment described above.
A magnetoresistive thin film magnetic head 31 as shown in FIG.
1 can be produced.

【0092】また、他の一例として、第2の工程におい
て、前述の実施の形態5の第2の工程と同様に、反強磁
性層、固定磁性層、非磁性層、フリー磁性層及びキャッ
プ層からなるGMR素子膜を形成し、更にその上に、図
32に摺動面断面図で示すように、GMR素子膜137
の上に、ルテニウム321を成膜する。
As another example, in the second step, the antiferromagnetic layer, the pinned magnetic layer, the nonmagnetic layer, the free magnetic layer, and the cap layer are formed in the same manner as in the second step of the fifth embodiment. A GMR element film 137 is formed on the GMR element film 137 as shown in FIG.
A ruthenium 321 is formed thereon.

【0093】第3の工程として、図33に摺動面断面図
で示すように、前述の実施の形態5の第3の工程と同様
に、茸型レジスト(図示せず)を形成して、夫々所定の
形状になるようにGMR素子部331及びルテニウム3
32を形成した後、GMR素子部331及びルテニウム
332の左右両側面接するように縦バイアス層333を
形成する。
As a third step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 33, a mushroom type resist (not shown) is formed in the same manner as in the third step of the fifth embodiment. The GMR element section 331 and ruthenium 3
After forming the layer 32, the vertical bias layer 333 is formed so as to be in contact with the left and right sides of the GMR element section 331 and the ruthenium 332.

【0094】第4の工程として、図34に摺動面断面図
で示すように、ルテニウム332及び縦バイアス層33
3の夫々の上面を覆うように、シード層341として窒
化タンタルを成膜し、第5の工程として、前述の実施の
形態5の第5の工程と同様に、シード層341の上を覆
うように、タンタルを材料として用いて主キャリア層3
42を成膜し、α−タンタルに成長させ、第6の工程と
して、熱処理を加える。
As a fourth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 34, ruthenium 332 and vertical bias layer 33 are formed.
Tantalum nitride is formed as the seed layer 341 so as to cover the upper surface of each of the third and third layers, and the fifth step is performed so as to cover the seed layer 341 as in the fifth step of the fifth embodiment. And the main carrier layer 3 using tantalum as a material.
A film 42 is formed and grown on α-tantalum, and a heat treatment is applied as a sixth step.

【0095】第7の工程として、図35に摺動面断面図
で示すように、フォトレジスト(図示せず)を形成し
て、ルテニウム332の上面の一部が露出するように、
SF6等のハロゲンを含むエッチングガスを使用してR
IEにより、主キャリア層342及びシード層341の
一部を除去し、主キャリア層351及びシード層352
を形成し、電極リード層353を構成する。
As a seventh step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 35, a photoresist (not shown) is formed so that a part of the upper surface of the ruthenium 332 is exposed.
Using an etching gas containing a halogen such as SF6, R
IE removes a part of the main carrier layer 342 and the seed layer 341 and removes the main carrier layer 351 and the seed layer 352.
To form an electrode lead layer 353.

【0096】第8の工程として、図36に摺動面断面図
で示すように、第7の工程で塗布したフォトレジストを
利用して、少なくとも酸素を含むガスをエッチングガス
として、GMR素子部331の上面の一部が露出するよ
うに、ルテニウム332をエッチングにより削り取る。
尚、ルテニウム332の一部がGMR素子部331の上
面の一部の上に残存することになる。
As an eighth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 36, using the photoresist applied in the seventh step, a gas containing at least oxygen is used as an etching gas, and the GMR element part 331 is formed. Ruthenium 332 is removed by etching so that a part of the upper surface is exposed.
Note that part of the ruthenium 332 remains on a part of the upper surface of the GMR element part 331.

【0097】第9の工程として、図37に摺動面断面図
で示すように、夫々積層された主キャリア層351、シ
ード層352、縦バイアス層333、ルテニウム332
及びGMR素子部331は、パターニングされて所定の
形状に形成され、主キャリア層371及びシード層37
2で構成される電極リード層373、縦バイアス層37
4、ルテニウム375及びGMR素子376を形成す
る。
As a ninth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 37, the main carrier layer 351, the seed layer 352, the vertical bias layer 333, the ruthenium 332
The GMR element portion 331 is patterned and formed into a predetermined shape, and the main carrier layer 371 and the seed layer 37 are formed.
2 and the vertical bias layer 37
4. Ruthenium 375 and GMR element 376 are formed.

【0098】第10の工程として、第9の工程でパター
ニングのために形成されたレジスト(図示せず)を利用
して、第9の工程で削り取られた部分を埋めるように、
前述の実施の形態5の第9の工程と同様にして、側部絶
縁部を成膜形成し、第11の工程として、前述の実施の
形態5の第10の工程と同様に、側部絶縁部、電極リー
ド層及び露出したGMR素子の上を覆うように、上部ギ
ャップ絶縁層を成膜する。
As a tenth step, using the resist (not shown) formed for patterning in the ninth step, the portion removed in the ninth step is buried.
A side insulating portion is formed as a film in the same manner as in the ninth step of the fifth embodiment, and the eleventh step is performed in the same manner as in the tenth step of the fifth embodiment. An upper gap insulating layer is formed so as to cover the portion, the electrode lead layer, and the exposed GMR element.

【0099】第12の工程として、前述の実施の形態5
の第11の工程と同様に、上部ギャップ絶縁層の上に、
上部シールド層が所定の形状(図示せず)を有するよう
にフレームメッキ形成し、或いは、上部ギャップ絶縁層
の上に、上部シールド層を成膜した後、レジストを塗布
して、ミリング或いはRIE等の方法により、上部シー
ルド層を削り取って、所定の形状を有するような上部シ
ールド層を形成するようにしても良い。次に、第13の
工程として、上部ギャップ絶縁層及び上部シールド層を
覆うように、上部シールド絶縁層を成膜し、図38に摺
動面断面図で示すように、上部シールド層のX−Y平面
投影形状が露出するように、ラップ或いはCMP等の方
法により上部シールド絶縁層をX−Y平面に平行に即ち
トラック幅方向に平行に研磨して、上部シールド層38
1及び上部シールド絶縁層382を形成し、上部シール
ド層381及び上部シールド絶縁層382の夫々の上面
で構成される第2の平面383を形成し、磁気抵抗効果
型薄膜磁気ヘッド384を作製しても良い。
As the twelfth step, the fifth embodiment described above is used.
Similarly to the eleventh step, on the upper gap insulating layer,
Frame plating is performed so that the upper shield layer has a predetermined shape (not shown), or after forming the upper shield layer on the upper gap insulating layer, a resist is applied, and milling or RIE is performed. By the above method, the upper shield layer may be scraped off to form an upper shield layer having a predetermined shape. Next, as a thirteenth step, an upper shield insulating layer is formed so as to cover the upper gap insulating layer and the upper shield layer, and as shown in the sliding surface sectional view of FIG. The upper shield insulating layer is polished parallel to the XY plane, that is, parallel to the track width direction by a method such as wrapping or CMP so that the projected shape on the Y plane is exposed.
1 and an upper shield insulating layer 382, and a second plane 383 formed by the upper surfaces of the upper shield layer 381 and the upper shield insulating layer 382, respectively, to produce a magnetoresistive thin film magnetic head 384. Is also good.

【0100】上述の第6の工程における熱処理は、前述
の実施の形態5と同じように、シード層の上に主キャリ
ア層が成膜された後のいずれかの工程で実施されれば良
いということは言うまでもない。
The heat treatment in the sixth step may be performed in any step after the main carrier layer is formed on the seed layer, as in the fifth embodiment. Needless to say.

【0101】以上のように本実施の形態6によれば、G
MR素子を構成するキャップ層の上に、ルテニウムを成
膜することによって、その上に形成された主キャリア層
およびシード層からなる電極リード層の一部を、ハロゲ
ンを含むガスを用いてエッチングして除去する際に、G
MR素子の最上部にあるキャップ層がエッチングされ
ず、且つ、少なくとも酸素を含むガスによるルテニウム
のエッチングに対してもキャップ層はエッチングされる
ことがなく、GMR素子の損傷が発生しない。また、シ
ード層の効果については、前述の実施の形態5と同じ効
果を有することは言うまでもなく、再生時の電極リード
層に流れる再生電流に分流が起こらず、再生感度が高
く、高精度の再生トラック幅を有し、歩留まりの高い磁
気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製することができる。
As described above, according to the sixth embodiment, G
By forming ruthenium on the cap layer constituting the MR element, a part of the electrode lead layer including the main carrier layer and the seed layer formed thereon is etched using a gas containing halogen. G when removing
The cap layer at the top of the MR element is not etched, and the cap layer is not etched even when ruthenium is etched with a gas containing at least oxygen, so that the GMR element is not damaged. The effect of the seed layer is, of course, the same as that of the above-described fifth embodiment. Of course, a shunt does not occur in the reproduction current flowing through the electrode lead layer at the time of reproduction, and the reproduction sensitivity is high. A magnetoresistive thin-film magnetic head having a track width and a high yield can be manufactured.

【0102】(実施の形態7)図39〜図44は本発明
の実施の形態7を示す概略説明図であり、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
説明図である。以下、図面を用いて薄膜磁気ヘッドの製
造方法の各工程の概要を説明する。
(Embodiment 7) FIGS. 39 to 44 are schematic explanatory diagrams showing an embodiment 7 of the present invention, and are process schematic explanatory diagrams for explaining a manufacturing process of a magnetoresistive thin film magnetic head. is there. The outline of each step of the method for manufacturing a thin-film magnetic head will be described below with reference to the drawings.

【0103】前述の実施の形態5と同様にして、第4の
工程として、図15に示されるように、GMR素子部1
47の上面及びその左右側部にある縦バイアス層148
の上面を覆うように、シード層151として33%〜4
0%(atm%)の窒素含有量を有する窒化タンタルを
成膜し、弟5の工程として、図16に示されるように、
シード層151の上に、主キャリア層161を成膜し、
第6の工程として、200℃以上の処理温度で、1時間
以上の処理時間をかけて熱処理を加えた後、第7の工程
として、図39に摺動面断面図で示すように、主キャリ
ア層161の上を覆うように、反射防止層391として
窒化タンタル或いは窒化チタンを成膜形成する。
As in the above-described fifth embodiment, as a fourth step, as shown in FIG.
47 and the vertical bias layers 148 on the left and right sides thereof.
33% to 4% as the seed layer 151 so as to cover the upper surface of
A film of tantalum nitride having a nitrogen content of 0% (atm%) is formed, and as a process of a younger brother 5, as shown in FIG.
Forming a main carrier layer 161 on the seed layer 151;
As a sixth step, a heat treatment is performed at a processing temperature of 200 ° C. or more for a processing time of one hour or more, and then, as a seventh step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. Tantalum nitride or titanium nitride is formed as the antireflection layer 391 so as to cover the layer 161.

【0104】第8の工程として、図40に摺動面断面図
で示すように、SF6等のハロゲンを含むエッチングガ
スを使用してRIEにより、GMR素子部147の上面
の一部が露出するように、GMR素子部147の上にあ
る反射防止層391、主キャリア層161及びシード層
151の一部を除去し、反射防止層401、主キャリア
層402及びシード層403を形成する。この時、フォ
トレジストを塗布して、フォトリソ処理によって、所定
の形状にエッチングするのであるが、反射防止層391
がなければ、主キャリア層161の表面で光が反射し
て、フォトレジストの形成の形状が正確に所定の形状に
なり難く、エッチングによって形成される主キャリア層
402及びシード層403の形状を精度良く仕上げるこ
とができない。しかし、反射防止層401をフォトリソ
処理の際の光を反射防止できる材料とすることによっ
て、フォトレジストの形状が精度良くでき、従って、エ
ッチング後の反射防止層401は言うに及ばず、主キャ
リア層402及びシード層403は精度良く形成される
ことになり、主キャリア層262及びシード層403で
構成される電極リード層404の間隔で設定できる再生
トラック幅405も精度良く形成することができる。
As an eighth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 40, a part of the upper surface of the GMR element portion 147 is exposed by RIE using an etching gas containing halogen such as SF6. Next, the anti-reflection layer 391, the main carrier layer 161 and the seed layer 151 on the GMR element portion 147 are partially removed to form the anti-reflection layer 401, the main carrier layer 402 and the seed layer 403. At this time, a photoresist is applied and etched into a predetermined shape by a photolithography process.
If there is no light, light is reflected on the surface of the main carrier layer 161, and it is difficult to accurately form the photoresist in a predetermined shape, and the shapes of the main carrier layer 402 and the seed layer 403 formed by etching are not precisely determined. It cannot be finished well. However, by forming the anti-reflection layer 401 from a material capable of preventing reflection of light during photolithography, the shape of the photoresist can be precisely formed. Therefore, not only the anti-reflection layer 401 after etching but also the main carrier layer The 402 and the seed layer 403 are formed with high precision, and the reproduction track width 405 that can be set at the interval between the electrode lead layers 404 composed of the main carrier layer 262 and the seed layer 403 can also be formed with high precision.

【0105】第9の工程として、図41に摺動面断面図
で示すように、夫々積層された反射防止層401、電極
リード層404、縦バイアス層148及びGMR素子部
147は、パターニングされて所定の形状に形成され、
反射防止層411、主キャリア層412及びシード層4
13からなる電極リード層414、縦バイアス層415
及びGMR素子416を形成する。
As a ninth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 41, the laminated antireflection layer 401, electrode lead layer 404, vertical bias layer 148 and GMR element portion 147 are patterned. Formed into a predetermined shape,
Antireflection layer 411, main carrier layer 412, and seed layer 4
13, an electrode lead layer 414 and a vertical bias layer 415
And the GMR element 416 is formed.

【0106】第10の工程として、図42に摺動面断面
図で示すように、第8の工程でパターニングのために形
成されたレジスト(図示せず)を利用して、第8の工程
で除去された部分を埋めるように下部ギャップ絶縁層1
31と同様の絶縁材料を用いて側部絶縁部421を形成
する。
As a tenth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 42, a resist (not shown) formed for patterning in the eighth step is used to carry out the eighth step. Lower gap insulating layer 1 so as to fill the removed portion.
The side insulating portion 421 is formed using the same insulating material as that of the side insulating portion 31.

【0107】第11の工程として、図43に摺動面断面
図にて示すように、側部絶縁部421、反射防止層41
1及びGMR素子416の上を覆うように、下部ギャッ
プ絶縁層131と同様の絶縁材料を用いて上部ギャップ
絶縁層431を成膜する。
As an eleventh step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG.
An upper gap insulating layer 431 is formed using an insulating material similar to that of the lower gap insulating layer 131 so as to cover the upper surfaces of the first and GMR elements 416.

【0108】第12の工程として、前述の実施の形態5
の第11の工程と同様に、上部ギャップ絶縁層431の
上に、下部シールド層と同様の軟磁性材料を用いて上部
シールド層を所定の形状にフレームメッキ形成する。或
いは、上部ギャップ絶縁層431の上に、上部シールド
層を成膜した後、レジストを塗布して、ミリング或いは
RIE等の方法により、上部シールド層を削り取って、
所定の形状を有する上部シールド層を形成するようにし
ても良い。
As a twelfth step, the fifth embodiment described above is used.
As in the eleventh step, the upper shield layer is formed by frame plating on the upper gap insulating layer 431 into a predetermined shape using the same soft magnetic material as the lower shield layer. Alternatively, after forming an upper shield layer on the upper gap insulating layer 431, a resist is applied, and the upper shield layer is scraped off by a method such as milling or RIE.
An upper shield layer having a predetermined shape may be formed.

【0109】次に、第13の工程として、詳細は図示し
ないが、前述の実施の形態5における第11の工程と同
様にして、上部ギャップ絶縁層及び上部シールド層を覆
うように、上部シールド絶縁層を成膜した後、上部シー
ルド層の面が露出するように、ラップ或いはCMP等の
方法により上部シールド絶縁層をX−Y平面に平行に即
ちトラック幅方向に平行に研磨して、図44に示すよう
に、上部シールド層441及び上部シールド絶縁層44
2を形成し、上部シールド層441及び上部シールド絶
縁層442の夫々の上面で構成される第2の平面443
を形成し、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド444を作製
する。
Next, as a thirteenth step, although not shown in detail, similarly to the eleventh step in the fifth embodiment, the upper shield insulating layer is formed so as to cover the upper gap insulating layer and the upper shield layer. After forming the layer, the upper shield insulating layer is polished in parallel to the XY plane, that is, parallel to the track width direction by a method such as wrapping or CMP so that the surface of the upper shield layer is exposed. As shown in the figure, the upper shield layer 441 and the upper shield insulating layer 44
2 and a second plane 443 formed on the upper surfaces of the upper shield layer 441 and the upper shield insulating layer 442, respectively.
Is formed, and a magnetoresistive thin-film magnetic head 444 is manufactured.

【0110】尚、上述の弟5の工程における主キャリア
層として使用される材料をタンタルとした場合、主キャ
リア層として低抵抗のα−タンタルを成長させることが
必要であり、第4の工程におけるシード層として33%
〜40%(atm%)の窒素含有量を有する窒化タンタ
ルを成膜し、反射防止層として窒化タンタル或いは窒化
チタンを用い、エッチングガスとして、SF6等のハロ
ゲンを含むガスを用いるのが最適である。また、反射防
止層としての窒化チタンの窒素含有量を適当に設定して
組成比を変えることによって、反射防止層のエッチング
レートを主キャリア層及びシード層で構成される電極リ
ード層のエッチングレートと略同じ値にすることができ
る。
When the material used as the main carrier layer in the above-mentioned step 5 is tantalum, it is necessary to grow low-resistance α-tantalum as the main carrier layer. 33% as seed layer
It is optimal to form a film of tantalum nitride having a nitrogen content of about 40% (atm%), use tantalum nitride or titanium nitride as an antireflection layer, and use a gas containing halogen such as SF6 as an etching gas. . Also, by appropriately setting the nitrogen content of titanium nitride as an anti-reflection layer and changing the composition ratio, the etching rate of the anti-reflection layer can be made equal to the etching rate of the electrode lead layer composed of the main carrier layer and the seed layer. It can be almost the same value.

【0111】第6の工程における熱処理については、前
述の実施の形態5と同じように、シード層の上に主キャ
リア層を成膜した後であればいずれの工程でも良い。
The heat treatment in the sixth step may be performed in any step as long as the main carrier layer is formed on the seed layer as in the fifth embodiment.

【0112】以上のように本実施の形態7によれば、前
述の実施の形態5と同様の効果の他に、主キャリア層の
上に光の反射防止のための反射防止層を成膜することに
よって、主キャリア層及びシード層をエッチングするた
めのフォトレジストが良好な形状に形成できるため、主
キャリア層及びシード層を精度良く形成することがで
き、従って、再生トラック幅も精度良く形成することが
でき、狭トラック幅の作製に適した磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッドを作製することができる。
As described above, according to the seventh embodiment, an anti-reflection layer for preventing light reflection is formed on the main carrier layer, in addition to the same effects as those of the fifth embodiment. Thereby, the photoresist for etching the main carrier layer and the seed layer can be formed in a good shape, so that the main carrier layer and the seed layer can be formed with high accuracy, and thus the reproduction track width can be formed with high accuracy. Thus, a magnetoresistive thin-film magnetic head suitable for manufacturing a narrow track width can be manufactured.

【0113】また、33%〜40%(atm%)の窒素
含有量を有する窒化タンタルで構成されたシード層によ
り、低抵抗なα−タンタルの電極リード層が成長し、ま
た、熱処理による電極リード層の抵抗値低下の効果もあ
り、且つ、GMR素子部の上にシード層が残らないよう
にすることができるので、再生時の電極リード層に流れ
る再生電流に分流が起こらないため、高い再生感度が得
られ、また、シード層、電極リード層及び反射防止層の
エッチングレートの差が殆どないようにすれば、GMR
素子の損傷の発生をなくすことができ、歩留まりの高い
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製することができ
る。
A low resistance α-tantalum electrode lead layer is grown by the seed layer composed of tantalum nitride having a nitrogen content of 33% to 40% (atm%), and the electrode lead is formed by heat treatment. This also has the effect of lowering the resistance value of the layer, and the seed layer can be prevented from remaining on the GMR element portion. Therefore, a shunt does not occur in the reproduction current flowing through the electrode lead layer at the time of reproduction. If sensitivity is obtained and there is almost no difference between the etching rates of the seed layer, the electrode lead layer and the antireflection layer, the GMR
The occurrence of element damage can be eliminated, and a magnetoresistive thin film magnetic head with a high yield can be manufactured.

【0114】(実施の形態8)図45〜図48は本発明
の実施の形態8を示す概略説明図であり、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
説明図である。以下、図面を用いて薄膜磁気ヘッドの製
造方法の各工程の概要を説明する。
(Eighth Embodiment) FIGS. 45 to 48 are schematic explanatory diagrams showing an eighth embodiment of the present invention, and are process schematic explanatory diagrams for explaining a manufacturing process of a magnetoresistive thin film magnetic head. is there. The outline of each step of the method for manufacturing a thin-film magnetic head will be described below with reference to the drawings.

【0115】前述の実施の形態6と同様の第1の工程〜
第7の工程を経て、主キャリア層に熱処理を加えた後、
第8の工程として、図45に摺動面断面図で示すよう
に、主キャリア層451の上を覆うように、反射防止層
452として窒化タンタル或いは窒化チタンを成膜形成
する。
First Steps to Same as in the Sixth Embodiment
After applying a heat treatment to the main carrier layer through the seventh step,
As an eighth step, as shown in the sectional view of the sliding surface in FIG. 45, tantalum nitride or titanium nitride is formed as an antireflection layer 452 so as to cover the main carrier layer 451.

【0116】第9の工程以降の工程は、前述の実施の形
態6における第8の工程以降の工程と同じようにして磁
気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製する。
In the steps after the ninth step, a magnetoresistive thin-film magnetic head is manufactured in the same manner as the steps after the eighth step in the sixth embodiment.

【0117】即ち、第9の工程として、ルテニウムの上
面の一部が露出するように、RIEにより反射防止層、
主キャリア層及びシード層の一部を除去し、第10の工
程として、酸素を含むガスをエッチングガスとしたエッ
チングにより、ルテニウムをGMR素子部の上面の一部
が露出するように削り取り、第11の工程として、反射
防止層、主キャリア層、シード層、ルテニウムの薄膜
層、縦バイアス層及びGMR素子部をパターニングし
て、所定の形状に形成する。次に、第12の工程とし
て、第11の工程で削り取られた部分を埋めるように下
部ギャップ絶縁層と同様の絶縁材料を用いて側部絶縁部
を成膜形成し、第13の工程として、側部絶縁部、反射
防止層及びGMR素子の上を覆うように、下部ギャップ
絶縁層と同様の絶縁材料を用いて上部ギャップ絶縁層を
成膜し、第14の工程として、上部ギャップ絶縁層の上
に、下部シールド層と同様の軟磁性材料を用いて上部シ
ールド層が所定の形状(図示せず)を有するようにフレ
ームメッキ形成し、第15の工程として、上部ギャップ
絶縁層及び上部シールド層を覆うように、上部シールド
絶縁層を成膜し、上部シールド層の上面が露出するよう
に、上部シールド絶縁層を研磨して、上部シールド層及
び上部シールド絶縁層を形成し、図46に示すように、
上部シールド層461及び上部シールド絶縁層462の
夫々の上面で構成される第2の平面463を形成し、磁
気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド464を作製する。
That is, in the ninth step, an antireflection layer is formed by RIE so that a part of the upper surface of ruthenium is exposed.
A part of the main carrier layer and the seed layer is removed. As a tenth step, ruthenium is removed by etching using a gas containing oxygen as an etching gas so that a part of the upper surface of the GMR element portion is exposed. In this step, the antireflection layer, the main carrier layer, the seed layer, the ruthenium thin film layer, the vertical bias layer, and the GMR element are patterned into a predetermined shape. Next, as a twelfth step, a side insulating portion is formed and formed using the same insulating material as that of the lower gap insulating layer so as to fill the portion removed in the eleventh step, and as a thirteenth step, An upper gap insulating layer is formed using the same insulating material as the lower gap insulating layer so as to cover the side insulating portion, the antireflection layer, and the GMR element. As a fourteenth step, the upper gap insulating layer is formed. The upper shield layer is formed by frame plating using a soft magnetic material similar to the lower shield layer so that the upper shield layer has a predetermined shape (not shown). As a fifteenth step, an upper gap insulating layer and an upper shield layer are formed. An upper shield insulating layer is formed so as to cover the upper shield layer, and the upper shield insulating layer is polished so that the upper surface of the upper shield layer is exposed, thereby forming an upper shield layer and an upper shield insulating layer. Yo To,
A second plane 463 composed of upper surfaces of the upper shield layer 461 and the upper shield insulating layer 462 is formed, and a magnetoresistive thin-film magnetic head 464 is manufactured.

【0118】また、前述の実施の形態6における他の一
例と同様の第1の工程〜第6の工程を経て、形成された
主キャリア層に熱処理を加えた後、第7の工程として、
図47に摺動面断面図で示すように、主キャリア層47
1の上を覆うように、反射防止層472として窒化タン
タル或いは窒化チタンを成膜形成する。
Further, after the heat treatment is applied to the formed main carrier layer through the same first to sixth steps as in the other example of the sixth embodiment, a seventh step is performed.
As shown in the sectional view of the sliding surface in FIG.
Tantalum nitride or titanium nitride is formed as the anti-reflection layer 472 so as to cover the top of the first antireflection layer 472.

【0119】第8の工程以降の工程は、前述の実施の形
態6の他の一例における第7の工程以降の工程と同じよ
うにして磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製する。
In the steps after the eighth step, a magnetoresistive thin-film magnetic head is manufactured in the same manner as the steps after the seventh step in another example of the sixth embodiment.

【0120】即ち、第8の工程として、フォトレジスト
を形成して、ルテニウムの上面の一部が露出するよう
に、RIEにより、反射防止層、主キャリア層及びシー
ド層の一部を除去し、第9の工程として、少なくとも酸
素を含むガスをエッチングガスとして、GMR素子部の
上面の一部が露出するように、ルテニウムをエッチング
により削り取り、第10の工程として、反射防止層、主
キャリア層、シード層、縦バイアス層、ルテニウム及び
GMR素子部がパターニングされて所定の形状に形成さ
れ、第11の工程として、側部絶縁部を成膜形成し、第
12の工程として、側部絶縁部、反射防止層及び露出し
たGMR素子の上を覆うように、上部ギャップ絶縁層を
成膜する。次に、第13の工程として、上部ギャップ絶
縁層の上に、上部シールド層が所定の形状を有するよう
にフレームメッキ形成し、第14の工程として、上部ギ
ャップ絶縁層及び上部シールド層を覆うように、上部シ
ールド絶縁層を成膜した後、上部シールド層の上面が露
出するように、上部シールド絶縁層を研磨して、図48
に示すように、上部シールド層481及び上部シールド
絶縁層482の夫々の上面で構成される第2の平面48
3を形成し、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド484を作
製しても良い。
That is, as an eighth step, a photoresist is formed, and the antireflection layer, the main carrier layer and a part of the seed layer are removed by RIE so that a part of the upper surface of ruthenium is exposed. As a ninth step, ruthenium is etched away by using a gas containing at least oxygen as an etching gas so that a part of the upper surface of the GMR element portion is exposed. As a tenth step, an antireflection layer, a main carrier layer, The seed layer, the vertical bias layer, the ruthenium, and the GMR element are patterned and formed into a predetermined shape. As an eleventh step, a side insulating part is formed and formed. As a twelfth step, a side insulating part is formed. An upper gap insulating layer is formed so as to cover the antireflection layer and the exposed GMR element. Next, as a thirteenth step, a frame plating is formed on the upper gap insulating layer so that the upper shield layer has a predetermined shape. As a fourteenth step, the upper gap insulating layer and the upper shield layer are covered. 48, after the upper shield insulating layer is formed, the upper shield insulating layer is polished so that the upper surface of the upper shield layer is exposed.
As shown in the figure, the second plane 48 formed on the upper surfaces of the upper shield layer 481 and the upper shield insulating layer 482, respectively.
3 to form a magnetoresistive thin-film magnetic head 484.

【0121】尚、前述の実施の形態1〜実施の形態8に
おけるシード層としての膜厚は、100オングストロー
ム以下で成膜される。
In the first to eighth embodiments described above, the seed layer is formed to a thickness of 100 Å or less.

【0122】以上のように本実施の形態8によれば、前
述の実施の形態6と同様に、ルテニウムの存在によりG
MR素子の損傷がなく、また、シード層の完全な除去に
より再生時の電極リード層に流れる再生電流に分流が起
こらず、再生感度が高く、歩留まりの高い磁気抵抗効果
型薄膜磁気ヘッドを作製することができるという効果に
加えて、反射防止層により主キャリア層及びシード層で
構成される電極リード層の除去寸法は非常に精度が良い
ため、電極リード層の間隔で設定される再生トラック幅
が非常に精度が高く、狭トラック化に適した磁気抵抗効
果型薄膜磁気ヘッドを作製することができる。
As described above, according to the eighth embodiment, similar to the sixth embodiment, the presence of ruthenium allows G
A magnetoresistive thin-film magnetic head having a high read sensitivity and a high yield is produced without causing damage to the MR element and without causing a shunt in a read current flowing through the electrode lead layer at the time of read due to complete removal of the seed layer. In addition to the effect that the anti-reflection layer can remove the electrode lead layer composed of the main carrier layer and the seed layer with extremely high accuracy, the reproduction track width set by the distance between the electrode lead layers is reduced. A highly accurate magnetoresistive thin-film magnetic head suitable for narrowing tracks can be manufactured.

【0123】[0123]

【発明の効果】以上のように本発明は、シード層として
33%〜40%(atm%)の窒素含有量を有する窒化
タンタルを成膜させ、主キャリア層としてタンタル、そ
れらをエッチングするエッチングガスとしてSF6等の
ハロゲンを含むガスを用いることによって、シード層の
上に低抵抗のα−タンタルの主キャリア層が成長し、ま
た、SF6等のハロゲンを含むガスによるエッチングに
よって、主キャリア層及びシード層を完全に除去するこ
とができ、再生電流の分流は発生することがなく、再生
感度を向上させることができるという効果を有する。更
に、シード層の材料としての窒化タンタルの組成比を3
3%〜40%(atm%)に選ぶことによって、シード
層のエッチングレートを電極リード層の材料としてのα
−タンタルのエッチングレートと略同じ値にすることが
でき、エッチングによるGMR素子の損傷の発生をなく
すことができ、薄膜磁気ヘッドの歩留まりを向上させる
ことができるという効果を有するものである。
As described above, according to the present invention, tantalum nitride having a nitrogen content of 33% to 40% (atm%) is formed as a seed layer, tantalum is formed as a main carrier layer, and an etching gas for etching them is used. As a result, a low-resistance α-tantalum main carrier layer is grown on the seed layer by using a halogen-containing gas such as SF6, and the main carrier layer and the seed layer are etched by a halogen-containing gas such as SF6. The effect is that the layer can be completely removed, no shunting of the reproduction current occurs, and the reproduction sensitivity can be improved. Further, the composition ratio of tantalum nitride as a material for the seed layer is set to 3
By selecting from 3% to 40% (atm%), the etching rate of the seed layer is set to α as the material of the electrode lead layer.
-The etching rate of tantalum can be set to substantially the same value, the occurrence of damage to the GMR element due to etching can be eliminated, and the yield of the thin-film magnetic head can be improved.

【0124】更に、GMR素子を構成するキャップ層の
上に、ルテニウムを成膜することによって、その上に形
成された主キャリア層およびシード層の一部をエッチン
グして除去する際に、GMR素子の最上部にあるキャッ
プ層がエッチングされず、且つ、少なくとも酸素を含む
ガスによるエッチングによるルテニウムの削除において
もキャップ層はエッチングされることがなく、GMR素
子の損傷がなく、GMR素子の特性が低下することもな
い。
Further, by forming ruthenium on the cap layer constituting the GMR element, a part of the main carrier layer and the seed layer formed thereon is removed by etching. The cap layer at the uppermost portion is not etched, and the cap layer is not etched even when ruthenium is removed by etching with at least a gas containing oxygen, the GMR element is not damaged, and the characteristics of the GMR element deteriorate. Nothing to do.

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

【図1】本発明の実施の形態1を示す磁気抵抗効果型薄
膜磁気ヘッドの概略正面模式図
FIG. 1 is a schematic front schematic view of a magnetoresistive thin-film magnetic head according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の実施の形態1を説明するための窒化タ
ンタルのエッチングレート窒素含有量依存を示すグラフ
及び電極リード層の抵抗値比較図
FIG. 2 is a graph showing the dependence of the etching rate of tantalum nitride on the nitrogen content for explaining Embodiment 1 of the present invention, and a comparison diagram of the resistance values of the electrode lead layers.

【図3】本発明の実施の形態2を示す磁気抵抗効果型薄
膜磁気ヘッドの概略正面模式図
FIG. 3 is a schematic front schematic view of a magnetoresistive thin-film magnetic head according to a second embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施の形態2の他の一例を示す磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッドの概略正面模式図
FIG. 4 is a schematic front schematic view of a magnetoresistive thin-film magnetic head showing another example of Embodiment 2 of the present invention;

【図5】本発明の実施の形態3を示す磁気抵抗効果型薄
膜磁気ヘッドの概略正面模式図
FIG. 5 is a schematic front schematic view of a magnetoresistive thin-film magnetic head according to a third embodiment of the present invention;

【図6】本発明の実施の形態3を説明するための概略正
面模式図
FIG. 6 is a schematic front schematic view for explaining Embodiment 3 of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態4を示す磁気抵抗効果型薄
膜磁気ヘッドの概略正面模式図
FIG. 7 is a schematic front schematic view of a magnetoresistive thin film magnetic head according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態4の他の一例を示す磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッドの概略正面模式図
FIG. 8 is a schematic front schematic view of a magnetoresistive thin film magnetic head showing another example of Embodiment 4 of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態5における磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための第1の工程
の一部の工程を示す概略斜視図
FIG. 9 is a schematic perspective view showing a part of a first step for describing a method of manufacturing a magnetoresistive thin film magnetic head according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態5における第1の工程の
他の一例の一部の工程を示す摺動面断面図
FIG. 10 is a sectional view of a sliding surface showing a part of another example of the first step in the fifth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態5における第1の工程の
他の一部の工程を示す摺動面断面図
FIG. 11 is a sliding surface cross-sectional view showing another part of the first step in the fifth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態5における第1の工程の
他の工程を示す摺動面断面図
FIG. 12 is a sliding surface cross-sectional view showing another step of the first step in Embodiment 5 of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態5における第2の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 13 is a sectional view of a sliding surface showing a second step in the fifth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施の形態5における第3の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 14 is a sectional view of a sliding surface showing a third step in the fifth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施の形態5における第4の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 15 is a sectional view of a sliding surface showing a fourth step in the fifth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の実施の形態5における第5の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 16 is a sectional view of a sliding surface showing a fifth step in the fifth embodiment of the present invention.

【図17】本発明の実施の形態5における第7の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 17 is a sectional view of a sliding surface showing a seventh step in the fifth embodiment of the present invention.

【図18】本発明の実施の形態5における第8の工程を
示す概略平面図
FIG. 18 is a schematic plan view showing an eighth step in the fifth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の実施の形態5における第8の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 19 is a sectional view of a sliding surface showing an eighth step in the fifth embodiment of the present invention.

【図20】本発明の実施の形態5における第9の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 20 is a sectional view of a sliding surface showing a ninth step in the fifth embodiment of the present invention.

【図21】本発明の実施の形態5における第10の工程
を示す摺動面断面図
FIG. 21 is a sectional view of a sliding surface showing a tenth step according to the fifth embodiment of the present invention.

【図22】本発明の実施の形態5における第11の工程
を示す摺動面断面図
FIG. 22 is a sectional view of a sliding surface showing an eleventh step according to the fifth embodiment of the present invention.

【図23】本発明の実施の形態5における第11の工程
の他の一例の一部の工程を示す摺動面断面図
FIG. 23 is a sliding surface cross-sectional view showing a part of another example of the eleventh step in the fifth embodiment of the present invention.

【図24】本発明の実施の形態5における第11の工程
の他の一例の他の工程を示す摺動面断面図
FIG. 24 is a sectional view of a sliding surface showing another step of another example of the eleventh step in the fifth embodiment of the present invention.

【図25】本発明の実施の形態5における第12の工程
の一部の工程を示す摺動面断面図
FIG. 25 is a sliding surface cross-sectional view showing a part of a twelfth process according to the fifth embodiment of the present invention.

【図26】本発明の実施の形態5における第12の工程
の他の工程を示す摺動面断面図
FIG. 26 is a sectional view of a sliding surface showing another step of the twelfth step in Embodiment 5 of the present invention.

【図27】本発明の実施の形態6における第4の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 27 is a sectional view of a sliding surface showing a fourth step in the sixth embodiment of the present invention.

【図28】本発明の実施の形態6における第5の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 28 is a sectional view of a sliding surface showing a fifth step in the sixth embodiment of the present invention.

【図29】本発明の実施の形態6における第8の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 29 is a sectional view of a sliding surface showing an eighth step in the sixth embodiment of the present invention.

【図30】本発明の実施の形態6における第9の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 30 is a sectional view of a sliding surface showing a ninth step in the sixth embodiment of the present invention.

【図31】本発明の実施の形態6における磁気抵抗効果
型薄膜磁気ヘッドの摺動面断面図
FIG. 31 is a sectional view of a sliding surface of a magnetoresistive thin-film magnetic head according to a sixth embodiment of the present invention;

【図32】本発明の実施の形態6の他の一例における第
2の工程を示す摺動面断面図
FIG. 32 is a sectional view of a sliding surface showing a second step in another example of the sixth embodiment of the present invention.

【図33】本発明の実施の形態6の他の一例における第
3の工程を示す摺動面断面図
FIG. 33 is a sectional view of a sliding surface showing a third step in another example of the sixth embodiment of the present invention.

【図34】本発明の実施の形態6の他の一例における第
4の工程を示す摺動面断面図
FIG. 34 is a sectional view of a sliding surface showing a fourth step in another example of the sixth embodiment of the present invention.

【図35】本発明の実施の形態6の他の一例における第
7の工程を示す摺動面断面図
FIG. 35 is a sectional view of a sliding surface showing a seventh step in another example of Embodiment 6 of the present invention.

【図36】本発明の実施の形態6の他の一例における第
8の工程を示す摺動面断面図
FIG. 36 is a sliding surface cross-sectional view showing an eighth step in another example of Embodiment 6 of the present invention.

【図37】本発明の実施の形態6の他の一例における第
9の工程を示す摺動面断面図
FIG. 37 is a sliding surface cross-sectional view showing a ninth step in another example of Embodiment 6 of the present invention.

【図38】本発明の実施の形態6の他の一例における第
13の工程を示す摺動面断面図
FIG. 38 is a sectional view of a sliding surface showing a thirteenth step in another example of the sixth embodiment of the present invention.

【図39】本発明の実施の形態7における第7の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 39 is a sectional view of a sliding surface showing a seventh step in the seventh embodiment of the present invention.

【図40】本発明の実施の形態7における第8の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 40 is a sectional view of a sliding surface showing an eighth step in the seventh embodiment of the present invention.

【図41】本発明の実施の形態7における第9の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 41 is a sectional view of a sliding surface showing a ninth step in the seventh embodiment of the present invention.

【図42】本発明の実施の形態7における第10の工程
を示す摺動面断面図
FIG. 42 is a sectional view of a sliding surface showing a tenth step according to the seventh embodiment of the present invention.

【図43】本発明の実施の形態7における第11の工程
を示す摺動面断面図
FIG. 43 is a sectional view of a sliding surface showing an eleventh step according to the seventh embodiment of the present invention.

【図44】本発明の実施の形態7における磁気抵抗効果
型薄膜磁気ヘッドの摺動面断面図
FIG. 44 is a sectional view of a sliding surface of a magnetoresistive thin-film magnetic head according to Embodiment 7 of the present invention;

【図45】本発明の実施の形態8における第8の工程を
示す摺動面断面図
FIG. 45 is a sectional view of a sliding surface showing an eighth step in the eighth embodiment of the present invention.

【図46】本発明の実施の形態8における磁気抵抗効果
型薄膜磁気ヘッドを示す摺動面断面図
FIG. 46 is a sectional view of a sliding surface showing a magnetoresistive thin-film magnetic head according to Embodiment 8 of the present invention;

【図47】本発明の実施の形態8の他の一例における第
7の工程を示す摺動面断面図
FIG. 47 is a sectional view of a sliding surface showing a seventh step in another example of Embodiment 8 of the present invention.

【図48】本発明の実施の形態8の他の一例における磁
気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを示す摺動面断面図
FIG. 48 is a sectional view of a sliding surface showing a magnetoresistive thin-film magnetic head according to another example of the eighth embodiment of the present invention;

【図49】従来の薄膜磁気ヘッドを示す概略斜視図FIG. 49 is a schematic perspective view showing a conventional thin-film magnetic head.

【図50】従来の薄膜磁気ヘッドを示す概略正面図FIG. 50 is a schematic front view showing a conventional thin-film magnetic head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、93 基板 2 絶縁部材 3、94、101、121、491 下部シールド層 4、131、492 下部ギャップ絶縁層 5、31、41、51、71、137、147、18
4、376、416、493 磁気抵抗効果素子(GM
R素子) 6、32、43、52、72、82、148、183、
333、374、415、494 縦バイアス層 7、34、44、53、61、74、151、172、
182、281、293、341、352、372、4
03、413 シード層 8、35、45、54、62、75、161、171、
181、291、292、342、351、371、4
02、412、451、471 主キャリア層9、3
6、46、55、76、162、173、294、35
3、373、404、414、495 電極リード層 10、57、211、431、496 上部ギャップ絶
縁層 11、58、221、231、261、381、44
1、461、481、497 上部シールド層 12、174、405 再生トラック幅 33、42、73、81、271、301、321、3
32、375 ルテニウム 56、64、77、391、401、411、452、
472 反射防止層 63、141 レジスト 91 保護層 92 絶縁層 95 2点鎖線 111、122 下部シールド絶縁層 123 第1の平面 132、142 反強磁性層 133、143 固定磁性層 134、144 非磁性層 135、145 フリー磁性層 136、146 キャップ層 201、421 側部絶縁部 251、262、382、442、462、482 上
部シールド絶縁層 263、383、443、463、483 第2の平面 311、384、444、464、484、490 磁
気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド 331 磁気抵抗効果素子部(GMR素子部) 498 記録ギャップ層 499 上部磁極 500 誘導型薄膜磁気ヘッド部 501 巻線コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 93 Substrate 2 Insulating member 3, 94, 101, 121, 491 Lower shield layer 4, 131, 492 Lower gap insulating layer 5, 31, 41, 51, 71, 137, 147, 18
4, 376, 416, 493 Magnetoresistance effect element (GM
R element) 6, 32, 43, 52, 72, 82, 148, 183,
333, 374, 415, 494 Vertical bias layers 7, 34, 44, 53, 61, 74, 151, 172,
182, 281, 293, 341, 352, 372, 4
03, 413 seed layer 8, 35, 45, 54, 62, 75, 161, 171,
181, 291, 292, 342, 351, 371, 4
02, 412, 451, 471 Main carrier layers 9, 3
6, 46, 55, 76, 162, 173, 294, 35
3, 373, 404, 414, 495 Electrode lead layer 10, 57, 211, 431, 496 Upper gap insulating layer 11, 58, 221, 231, 261, 381, 44
1, 461, 481, 497 Upper shield layer 12, 174, 405 Playback track width 33, 42, 73, 81, 271, 301, 321, 3
32,375 ruthenium 56,64,77,391,401,411,452,
472 Antireflection layer 63, 141 Resist 91 Protective layer 92 Insulating layer 95 Two-dot chain line 111, 122 Lower shield insulating layer 123 First plane 132, 142 Antiferromagnetic layer 133, 143 Fixed magnetic layer 134, 144 Nonmagnetic layer 135 145 Free magnetic layer 136, 146 Cap layer 201, 421 Side insulating part 251, 262, 382, 442, 462, 482 Upper shield insulating layer 263, 383, 443, 463, 483 Second plane 311, 384, 444 , 464, 484, 490 Magnetoresistance effect type thin film magnetic head 331 Magnetoresistance effect element portion (GMR element portion) 498 Recording gap layer 499 Upper magnetic pole 500 Induction type thin film magnetic head portion 501 Winding coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 43/12 G01R 33/06 R (72)発明者 村岸 勇夫 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) 2G017 AA00 AB07 AC09 AD55 AD63 AD65 5D034 BA03 BA08 BA21 BB12 DA07 5E049 AA09 BA12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 43/12 G01R 33/06 R (72) Inventor Yukio Murakishi 1006 Kazuma Kazuma, Kadoma, Osaka Matsushita Electric Industrial F term (for reference) 2G017 AA00 AB07 AC09 AD55 AD63 AD65 5D034 BA03 BA08 BA21 BB12 DA07 5E049 AA09 BA12

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気抵抗効果素子を有し、前記磁気抵抗
効果素子に対して電気的に接して設けられた電極リード
層を有する磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、 窒化タンタルで形成されたシード層と、 立方晶系タンタルで形成された主キャリア層と、からな
る構成の電極リード層を有し、 前記シード層の窒素含有量を 33% 〜 40% (atm%) の範囲とし、 前記電極リード層の形成後、 処理温度 200℃以上 処理時間 1時間以上 の熱処理を加えることを特徴とする磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッド。
1. A magnetoresistive thin-film magnetic head having a magnetoresistive element and having an electrode lead layer provided in electrical contact with said magnetoresistive element, wherein a seed formed of tantalum nitride is provided. And a main carrier layer formed of cubic tantalum, the electrode layer having a configuration in which the nitrogen content of the seed layer is in a range of 33% to 40% (atm%). A magnetoresistive thin-film magnetic head characterized by applying a heat treatment at a processing temperature of 200 ° C. or more and a processing time of 1 hour or more after forming the lead layer.
【請求項2】 磁気抵抗効果素子を有し、前記磁気抵抗
効果素子に対して電気的に接して設けられた電極リード
層を有する磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、 ルテニウムを介して前記磁気抵抗効果素子へ電気的に接
続した窒化タンタルで形成されたシード層と、 立方晶系タンタルで形成された主キャリア層と、からな
る構成の電極リード層を有し、 前記シード層の窒素含有量を 33% 以上 (atm%) の範囲とし、 前記電極リード層の形成後、 処理温度 200℃以上 処理時間 1時間以上 の熱処理を加えることを特徴とする磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッド。
2. A magnetoresistive thin-film magnetic head having a magnetoresistive element and an electrode lead layer provided in electrical contact with said magnetoresistive element, wherein said magnetoresistive element has A seed layer formed of tantalum nitride electrically connected to the effect element; and a main carrier layer formed of cubic tantalum, and having an electrode lead layer configured to have a nitrogen content of the seed layer. A magnetoresistive thin-film magnetic head, wherein the heat treatment is performed at a processing temperature of 200 ° C. or more and a processing time of 1 hour or more after the formation of the electrode lead layer.
【請求項3】 前記電極リード層の上に、露光用の光の
反射を防止する機能を有する反射防止層を有し、 前記反射防止層は、前記主キャリア層及び前記シード層
を反応性イオンエッチング可能な反応ガスによって、除
去可能な材料で形成することを特徴とする請求項1或い
は請求項2のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
3. An anti-reflection layer having a function of preventing reflection of light for exposure, on the electrode lead layer, wherein the anti-reflection layer is configured to react the main carrier layer and the seed layer with reactive ions. 3. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the thin-film magnetic head is formed of a material that can be removed by an etchable reaction gas.
【請求項4】 前記反射防止層の材料を窒化タンタル或
いは窒化チタンであることを特徴とする請求項3に記載
の薄膜磁気ヘッド。
4. The thin-film magnetic head according to claim 3, wherein the material of the antireflection layer is tantalum nitride or titanium nitride.
【請求項5】 シード層として、33%〜40%(at
m%)の窒素含有量を有する窒化タンタルを、磁気抵抗
効果素子部に成膜する工程と、 主キャリア層として、前記シード層の上に,タンタルを
成膜する工程と、 前記磁気抵抗効果素子部の上面の一部が露出するよう
に,前記主キャリア層及び前記シード層の一部を除去す
る工程と、 処理温度 200℃以上、処理時間 1時間以上 の熱
処理を行う工程と、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の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the seed layer is 33% to 40% (at
forming a tantalum nitride having a nitrogen content of about 0.5% on the seed layer as a main carrier layer; and forming the tantalum nitride on the seed layer as a main carrier layer. Removing a part of the main carrier layer and the seed layer so that a part of the upper surface of the part is exposed; and performing a heat treatment at a processing temperature of 200 ° C. or more and a processing time of 1 hour or more. A method for manufacturing a magnetoresistive thin-film magnetic head.
【請求項6】 シード層として、33%〜40%(at
m%)の窒素含有量を有する窒化タンタルを、磁気抵抗
効果素子部に接するように成膜する工程と、 主キャリア層として、前記シード層の上に、タンタルを
成膜する工程と、 露光用の光の反射を防止する反射防止層として、前記主
キャリア層の上に窒化タンタル或いは窒化チタンを成膜
する工程と、 前記磁気抵抗効果素子部の上面の一部が露出するよう
に、前記反射防止膜、前記主キャリア層及び前記シード
層の一部を除去する工程と、 処理温度 200℃以上、処理時間 1時間以上 の熱
処理を行う工程と、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の製造方法。
6. The seed layer has a thickness of 33% to 40% (at
forming a film of tantalum nitride having a nitrogen content of 0.5% (m%) so as to be in contact with the magnetoresistive effect element portion; forming a tantalum film on the seed layer as a main carrier layer; Forming a film of tantalum nitride or titanium nitride on the main carrier layer as an anti-reflection layer for preventing the reflection of light from the main carrier layer; A step of removing a part of the prevention film, the main carrier layer and the seed layer; and a step of performing a heat treatment at a processing temperature of 200 ° C. or more and a processing time of 1 hour or more. A method for manufacturing a magnetic head.
【請求項7】 磁気抵抗効果素子部の上面と接するよう
に、ルテニウムを成膜する工程と、 シード層として、前記ルテニウムの上面と接するよう
に、33%(atm%)以上の窒素含有量を有する窒化
タンタルを成膜する工程と、 主キャリア層として、前記シード層の上に、タンタルを
成膜する工程と、 前記ルテニウムの上面の一部が露出するように、ハロゲ
ンを含むガスを用いて、前記主キャリア層及び前記シー
ド層の一部を除去する工程と、 前記磁気抵抗効果素子部の上面の一部が露出するよう
に、少なくとも酸素を含むガスを用いて、前記ルテニウ
ムの一部を除去する工程と、 処理温度 200℃以上、処理時間 1時間以上 の熱
処理を行う工程と、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の製造方法。
7. A step of forming a ruthenium film so as to be in contact with the upper surface of the magnetoresistive element, and a nitrogen content of 33% (atm%) or more as a seed layer so as to be in contact with the upper surface of the ruthenium. A step of forming tantalum nitride having, a step of forming tantalum on the seed layer as a main carrier layer, and using a gas containing halogen such that a part of the upper surface of the ruthenium is exposed. Removing a part of the main carrier layer and the seed layer; and removing at least a part of the ruthenium using a gas containing at least oxygen so that a part of an upper surface of the magnetoresistive element is exposed. A method for manufacturing a magnetoresistive thin-film magnetic head, comprising: a step of removing; and a step of performing a heat treatment at a processing temperature of 200 ° C. or more and a processing time of 1 hour or more.
【請求項8】 露光用の光の反射を防止する反射防止膜
として、前記主キャリア層の上に、窒化タンタル或いは
窒化チタンを成膜する工程と、 前記ルテニウムの上面の一部が露出するように、ハロゲ
ンを含むガスを用いて、反応性イオンエッチング法によ
り、前記反射防止膜、前記主キャリア層及び前記シード
層の一部を除去する工程と、を有することを特徴とする
請求項7に記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造
方法。
8. A step of forming tantalum nitride or titanium nitride on the main carrier layer as an anti-reflection film for preventing reflection of light for exposure, so that a part of the upper surface of the ruthenium is exposed. Removing a part of the antireflection film, the main carrier layer, and the seed layer by a reactive ion etching method using a gas containing halogen. A method for manufacturing the magnetoresistive thin-film magnetic head according to the above.
JP2000109337A 2000-04-11 2000-04-11 Magnetoresistance effect type thin-film magnetic head and its manufacturing method Pending JP2001291910A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000109337A JP2001291910A (en) 2000-04-11 2000-04-11 Magnetoresistance effect type thin-film magnetic head and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000109337A JP2001291910A (en) 2000-04-11 2000-04-11 Magnetoresistance effect type thin-film magnetic head and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001291910A true JP2001291910A (en) 2001-10-19

Family

ID=18622042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000109337A Pending JP2001291910A (en) 2000-04-11 2000-04-11 Magnetoresistance effect type thin-film magnetic head and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001291910A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6034847A (en) Apparatus and thin film magnetic head with magnetic membrane layers of different resistivity
US6466416B1 (en) Magnetic head, method for making the same and magnetic recording/reproducing device using the same
JP2002033532A (en) Tunneling magnetoresistance effect device and manufacturing method thereof
KR19980041787A (en) Magnetic tunnel junction device with longitudinal bias
JP2001084535A (en) Manufacture of thin film magnetic head and manufacture of magnetresistance effect device
US20050073777A1 (en) Magnetic head comprising magnetic domain control layer formed on ABS-side of magnetic flux guide for GMR element and method of manufacturing the magnetic head
US5761010A (en) Magnetoresistive head, manufacturing method of the head and magnetic recording/reproducing drive
JP2001155313A (en) Thin film magnetic head and its manufacturing method
JPWO2007105459A1 (en) Magnetoresistive thin-film magnetic head and manufacturing method thereof
JP4596753B2 (en) Magnetic head and magnetic recording / reproducing apparatus
US6798620B2 (en) Magneto-resistive element, magnetic head, and magnetic recording and reproduction apparatus
US6466415B1 (en) Thin film magnetic head including a first pole portion having a depressed portion for receiving a coil
JP2000113421A (en) Magnetic tunnel junction magneto-resistive head
US7333301B2 (en) Magnetic recording head and method for manufacturing
KR100382865B1 (en) Recording head, recording head manufacturing method, combined head and magnetic recording/reproduction apparatus
JP2002260204A (en) Magnetic head
JP2003060264A (en) Magnetic detection element, and manufacturing method therefor
JP2001291910A (en) Magnetoresistance effect type thin-film magnetic head and its manufacturing method
JP2008085185A (en) Magnetoresistance effect element, its manufacturing method, and magnetic storage device
JP2001250205A (en) Thin film magnetic head and of its manufacturing method
JP3939519B2 (en) Magnetic sensing element and manufacturing method thereof
JP3475868B2 (en) Magnetoresistive thin-film magnetic head
JP2002151755A (en) Magnetoresistive effect element, its manufacturing method, and thin film magnetic head using it
JP2001256617A (en) Thin-film magnetic head and method of manufacture
JPH10289421A (en) Production of magneto-resistive multilayered films