JP2002026423A - 磁気トンネル接合素子の製造方法及び磁気トンネル効果型磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッチングされる磁気トンネル接合膜の側面
部分に被エッチング物が再付着するのを防ぐ。 【解決手段】 磁気トンネル接合膜３３上にレジストパ
ターンを形成し、このレジストパターンをマスクとし
て、上記磁気トンネル接合膜３３に対するエッチングを
行うことにより、所定の形状とされた磁気トンネル接合
素子２６を製造する際に、磁気トンネル接合膜３３に対
して第１の入射角度でエッチングを行った後に、この第
１の入射角度よりも磁気トンネル接合膜３３に対して斜
めとなる第２の入射角度でエッチングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の磁性層が絶
縁層を介して積層された磁気トンネル接合膜の一方の磁
性層から他方の磁性層に流れるトンネル電流のコンダク
タンスが、一対の磁性層の磁化の相対角度に依存して変
化する磁気トンネル接合素子の製造方法に関する。ま
た、そのような磁気トンネル接合素子を用いて、磁気記
録媒体に対する信号の再生を行う磁気トンネル効果型磁
気ヘッドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一対の磁性層で薄い絶縁層を
挟持してなる積層構造において、一対の磁性層間に所定
の電圧を印加すると、絶縁層を介して流れる、いわゆる
トンネル電流のコンダクタンスが一対の磁性層の磁化の
相対角度に依存して変化する、いわゆる磁気トンネル効
果が知られている。すなわち、一対の磁性層で薄い絶縁
層を挟持してなる積層構造では、絶縁層に流れるトンネ
ル電流に対する磁気抵抗効果を示すのである。

【０００３】この磁気トンネル効果では、一対の磁性層
の磁化の分極率により磁気抵抗比を理論的に算出でき、
特に、一対の磁性層にＦｅを用いた場合には、約４０％
の磁気抵抗比を期待することができる。

【０００４】このため、一対の磁性層で薄い絶縁層を挟
持してなる積層構造を有する磁気トンネル接合素子（以
下、ＴＭＲ素子という。）が磁気抵抗効果素子として注
目を集めており、特に、磁気ヘッドの分野において、こ
のＴＭＲ素子を磁気記録媒体からの磁気信号を検出する
感磁素子として用いる、いわゆる磁気トンネル効果型磁
気ヘッド（以下、ＴＭＲヘッドという。）が注目されて
いる。

【０００５】このＴＭＲヘッドは、例えば一対の磁気シ
ールド層の間にギャップ層を介してＴＭＲ素子が配され
てなるシールド型ＴＭＲヘッドであり、この一対の磁気
シールド層に電極としての機能を持たせることにより、
一対の磁気シールド層とＴＭＲ素子との挟ギャップ化を
実現可能としている。

【０００６】すなわち、従来のシールド型ＭＲヘッド
は、下層シールド層となる軟磁性膜と、この軟磁性膜上
に形成された下層ギャップ層となる非磁性非導電性膜
と、この非磁性非導電性膜上に形成されたＭＲ素子及び
その両端部に形成された一対の導電体膜と、この上に形
成された上層ギャップ層となる非磁性非導電性膜と、こ
の非磁性非導電性膜上に形成された上層シールド層とな
る軟磁性膜とから構成されている。

【０００７】このシールド型ＭＲヘッドでは、高記録密
度化に対応して挟ギャップ化が進むと、ギャップ層とな
る非磁性非導電性膜の膜厚が薄くなる。特に、上層ギャ
ップ層側の非磁性非導電性膜は、ＭＲ素子の両端部に形
成された一対の導電体膜が段差部として下層側の非磁性
非導電性膜上に形成されているために、このような段差
部上に非磁性非導電性膜を成膜する場合、全面に亘って
均一な膜厚で成膜することが困難となる。そして、磁気
記録媒体に対して高密度で記録された信号の再生を行う
ために、一対の磁気シールド層とＭＲ素子との間の距
離、すなわちシールド間距離を狭くした場合には、この
一対の磁気シールド層とＭＲ素子との絶縁性を確保する
ことが非常に困難となってしまう。

【０００８】それに対して、シールド型ＴＭＲヘッドで
は、一対の磁気シールド層が電極としての機能を果たす
ことにより、ギャップ層となる非磁性非導電性膜の膜厚
を薄くすることができ、一対の磁気シールド層とＴＭＲ
素子との間の距離を狭くすることができる。したがっ
て、このＴＭＲヘッドでは、挟ギャップ化が可能とな
り、磁気記録媒体のさらなる高記録密度化に対応するこ
とが可能となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなＴＭＲヘッドにおいて、ＴＭＲ素子を作製する際に
は、先ず、一対の磁性層を絶縁層を介して積層すること
により磁気トンネル接合膜を形成し、この磁気トンネル
接合膜上にフォトリソグラフィ技術を用いて所定の形状
にパターニングされたフォトレジストを形成する。そし
て、このフォトレジストをマスクとして、アルゴンイオ
ン等を用いたイオンエッチングにより、磁気トンネル接
合膜に対してＴＭＲ素子の感磁部となる部分を残してエ
ッチングを行い、フォトレジストを除去することでＴＭ
Ｒ素子が作製される。

【００１０】しかしながら、このＴＭＲヘッドの作製工
程において、上述した磁気トンネル接合膜に対するエッ
チングを行った際には、このエッチングされる磁気トン
ネル接合膜（ＴＭＲ素子）の側面部分に、この磁気トン
ネル接合膜のエッチングされた粒子（以下、被エッチン
グ物という。）が再び付着してしまう、いわゆる再付着
が生じてしまうことがあった。

【００１１】ＴＭＲヘッドでは、ＴＭＲ素子の側面部分
に、このような被エッチング物の再付着が生じると、こ
のＴＭＲ素子の側面部分における抵抗値が低下すること
となる。このため、ＴＭＲ素子に流れるトンネル電流
は、側面部分に多く流れるようになり、このＴＭＲ素子
の感磁部に流れるトンネル電流が大幅に低下してしま
う。その結果、ＴＭＲヘッドでは、ＴＭＲ素子の磁気抵
抗比が低下してしまい、再生出力等が大幅に低下してし
まうといった問題が生じてしまう。

【００１２】そこで、本発明はこのような従来の事情に
鑑みて提案されたものであり、エッチングされる磁気ト
ンネル接合膜の側面部分に被エッチング物が再付着する
のを防ぐことにより、品質及び信頼性の大幅な向上を可
能とした磁気トンネル接合素子の製造方法を提供するこ
とを目的とする。また、そのような磁気トンネル接合素
子を用いて、磁気記録媒体に対する信号の再生を行う磁
気トンネル効果型磁気ヘッドの製造方法を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明に係る磁気トンネル接合素子の製造方法は、磁気トン
ネル接合膜上にレジストパターンを形成し、このレジス
トパターンをマスクとして、上記磁気トンネル接合膜に
対するエッチングを行うことにより、所定の形状とされ
た磁気トンネル接合素子を製造する際に、磁気トンネル
接合膜に対して第１の入射角度でエッチングを行った後
に、この第１の入射角度よりも磁気トンネル接合膜に対
して斜めとなる第２の入射角度でエッチングを行うこと
を特徴とする。

【００１４】この磁気トンネル接合素子の製造方法で
は、磁気トンネル接合膜に対して第１の入射角度でエッ
チングを行うことにより、この磁気トンネル接合膜が所
定の形状に成形されるとともに、この第１の入射角度よ
りも磁気トンネル接合膜に対して斜めとなる第２の入射
角度でエッチングを行うことにより、この成形された磁
気トンネル接合膜の側面部分、すなわち磁気トンネル接
合素子の感磁部となる部分に再付着した被エッチング物
を除去することができる。これにより、作製される磁気
トンネル接合素子の磁気抵抗比が低下してしまうのを防
ぐことができる。

【００１５】また、この目的を達成する本発明に係る磁
気トンネル効果型磁気ヘッドの製造方法は、磁気トンネ
ル接合素子を用いて磁気記録媒体に対する信号の再生を
行う磁気トンネル効果型磁気ヘッドの製造方法であっ
て、磁気トンネル接合膜上にレジストパターンを形成
し、このレジストパターンをマスクとして、磁気トンネ
ル接合膜に対するエッチングを行うことにより、所定の
形状とされた磁気トンネル接合素子を形成する際に、磁
気トンネル接合膜に対して第１の入射角度でエッチング
を行った後に、この第１の入射角度よりも磁気トンネル
接合膜に対して斜めとなる第２の入射角度でエッチング
を行うことを特徴とする。

【００１６】この磁気トンネル効果型磁気ヘッドに製造
方法では、磁気トンネル接合膜に対して第１の入射角度
でエッチングを行うことにより、この磁気トンネル接合
膜が所定の形状に成形されるとともに、この第１の入射
角度よりも磁気トンネル接合膜に対して斜めとなる第２
の入射角度でエッチングを行うことにより、この成形さ
れた磁気トンネル接合膜の側面部分、すなわち磁気トン
ネル接合素子の感磁部となる部分に再付着した被エッチ
ング物を除去することができ、磁気トンネル接合素子の
磁気抵抗比が低下してしまうのを防ぐことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１８】なお、以下の説明で用いる図面は、特徴を
わかりやすくするために、特徴となる部分を拡大して示
している場合があり、各構成要素の寸法比率が実際と同
じであるとは限らない。

【００１９】本発明の実施の形態として図１に示すハー
ドディスクドライブ装置は、図示を省略する筐体の内部
に設けられた装置本体１のシャーシ２上に、スピンドル
モータにより回転駆動される磁気ディスク３と、この磁
気ディスク３に対して情報信号の記録又は再生を行う磁
気ヘッドが搭載されたヘッドスライダ４を先端部に有す
るヘッドアクチュエータ５とを備えている。

【００２０】また、このハードディスクドライブ装置
は、シャーシ２の磁気ディスク３やヘッドアクチュエー
タ５等が実装される面とは反対側のシャーシ２上に、記
録再生時に信号処理等を行う信号処理回路や、磁気ヘッ
ドのサーボ制御等を行うサーボ制御回路、システム全体
の制御を行うシステムコントローラ等の各制御回路６を
備えている。

【００２１】磁気ディスク３は、いわゆるハードディス
クであり、略中央部に中心孔を有する略円盤状のディス
ク基板上に、磁性層及び保護層等が順次積層されてな
る。そして、このハードディスクドライブ装置では、複
数枚の磁気ディスク３が、その中心孔をスピンドルモー
タの回転軸７と嵌合しながらクランパ８により固定され
ており、制御回路により駆動制御されるスピンドルモー
タの回転に伴って、図１中矢印Ａの方向に所定の速度に
て回転駆動されるようになされている。

【００２２】ヘッドアクチュエータ５は、その支軸９を
中心として回動される支持アーム１０と、この支持アー
ム１０の一端側に設けられたボイスコイルモータ１１
と、この支持アーム１０の他端側に取り付けられた所定
の弾性を有するサスペンション１２と、このサスペンシ
ョン１２の先端部に取り付けられた上記ヘッドスライダ
４とを備えている。

【００２３】ボイスコイルモータ１１は、支持アーム１
０側に取り付けられたコイル１３と、このコイル１３と
対向するシャーシ２側に取り付けられたマグネット１４
とを有し、コイル１３に電流が供給されることにより磁
界が発生し、このコイル１３と対向配置されたマグネッ
ト１４との磁気的作用により、支持アーム１０が支軸９
を中心として図１中矢印Ｂ方向、すなわち磁気ディスク
３の径方向に沿って所定の角度だけ回動するようになさ
れている。

【００２４】また、サスペンション１２は、その先端部
にヘッドスライダ４が取り付けられており、このヘッド
スライダ４を支持しながら、弾性力により磁気ディスク
３側へと付勢している。

【００２５】ヘッドスライダ４は、図１及び図２に示す
ように、略矩形状に成形されてなり、各磁気ディスク３
に対応して複数設けられた支持アーム１０の各サスペン
ション１２の先端部に、それぞれ磁気ディスク３の信号
記録面と相対向するように支持されている。また、ヘッ
ドスライダ４には、磁気ディスク３と対向する面（以
下、媒体対向面という。）４ａに、この磁気ディスク３
の回転に伴って発生する空気流により浮上力を発生させ
るための空気潤滑面（ＡＢＳ面）が形成されている。

【００２６】すなわち、サスペンション１２の先端部に
取り付けられたヘッドスライダ４は、磁気ディスク３の
回転により生じる空気流を受けて、この磁気ディスク３
上を所定の浮上量で浮上しながら、このヘッドスライダ
４に搭載された磁気ヘッド２０が、磁気ディスク３の信
号記録面に対して信号の記録又は再生を行うようになさ
れている。なお、ヘッドスライダ４の空気潤滑面の形状
は、特に限定されるものではなく、任意の形状とするこ
とが可能である。

【００２７】磁気ヘッド２０は、図１中矢印Ａ方向に回
転駆動される磁気ディスク３に対して、浮上走行するヘ
ッドスライダ４の後端部に位置して設けられている。

【００２８】この磁気ヘッド２０は、図２及び図３に示
すように、例えば再生ヘッド部として、磁気トンネル効
果型磁気ヘッド（以下、ＴＭＲヘッドという。）２１
と、記録ヘッド部として、インダクティブ型薄膜ヘッド
２２とを組み合わせた複合型の薄膜磁気ヘッドである。
なお、図３は、この磁気ヘッド２０を媒体対向面４ａの
側から見た要部端面図である。

【００２９】この磁気ヘッド２０では、例えばメッキ法
や、スパッタ法等の薄膜形成技術により、上記再生ヘッ
ド部及び記録ヘッド部の各構成要素を形成することか
ら、挟トラック化や挟ギャップ化等の微細寸法化が容易
であり、高分解能での記録再生が可能であるといった利
点を有している。

【００３０】具体的に、この磁気ヘッド２０は、詳細を
後述する薄膜積層工程によって、例えばアルミナチタン
カーバイト（Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ）等の硬質の非磁性材料
からなる基板２３上に、再生ヘッド部として、磁気トン
ネル効果を利用した磁気ディスク３に対する信号の再生
を行うＴＭＲヘッド２１と、このＴＭＲヘッド２１上
に、記録ヘッド部として、電磁誘導を利用した磁気ディ
スク３に対する信号の記録を行うインダクティブ型薄膜
ヘッド２２とが積層されてなる。また、磁気ヘッド２０
においては、再生ヘッド部及び記録ヘッド部を構成する
各構成要素が媒体対向面４ａから外方に臨んで略同一端
面を構成している。

【００３１】このうち、ＴＭＲヘッド２１は、上下一対
の磁気シールド層によりシールドギャップ層を介して磁
気トンネル接合素子（以下、ＴＭＲ素子という。）が挟
み込まれてなる、いわゆるシールド型ＴＭＲヘッドであ
る。詳述すると、このＴＭＲヘッド２１は、基板２３上
に形成された下層シールド層２４と、この下層シールド
層２４上に形成された下層非磁性導電性層２５と、この
下層非磁性導電性層２５上に形成されたＴＭＲ素子２６
と、このＴＭＲ素子２６上に形成された上層非磁性導電
性層２７と、上層非磁性導電性層２７上に形成された上
層シールド層２８とを有し、これら基板２３から上層シ
ールド層２８に至る隙間部分に、例えばＡｌ₂Ｏ₃等の非
磁性非導電性材料２９が配されている。

【００３２】ＴＭＲ素子２６は、磁気トンネル効果を利
用して磁気ディスク３からの信号を検出する感磁素子で
あり、このＴＭＲ素子２６を流れるトンネル電流のコン
ダクタンスが、磁気ディスク３からの磁界によって磁化
される方向に依存して変化する、いわゆる磁気トンネル
効果を利用して、このトンネル電流の電圧変化を検出
し、磁気ディスク３に記録された信号を読み取るように
なされている。

【００３３】具体的に、このＴＭＲ素子２６は、所定の
方向に磁化が固定された磁化固定層３０と、外部磁界に
応じて磁化方向を変化させる磁化自由層３１とが、トン
ネル障壁層３２を介して積層された磁気トンネル接合膜
３３を有している。

【００３４】この磁気トンネル接合膜３３において、磁
気化固定層３０は、例えば、下層非磁性導電性層２５上
に形成された下層となる膜厚３ｎｍのＴａ膜上に、膜厚
３ｎｍのＮｉＦｅ膜と、膜厚１０ｎｍのＩｒＭｎ膜と、
膜厚４ｎｍのＣｏＦｅ膜とが順次積層された３層構造と
されている。このうち、ＩｒＭｎ膜は、反強磁性膜であ
り、ＣｏＦｅ膜との間で交換結合しており、このＣｏＦ
ｅ膜の磁化方向を所定の方向に固定している。

【００３５】また、トンネル障壁層３２は、磁化固定層
３０のＣｏＦｅ膜上に、絶縁層として、例えば膜厚１．
３ｎｍのＡｌの酸化膜（Ａｌ₂Ｏ₃）が積層されてなる。

【００３６】また、磁化自由層３１は、トンネル障壁層
３上に、例えば膜厚４ｎｍのＣｏＦｅ膜と、膜厚５ｎｍ
のＮｉＦｅ膜とが順次積層された２層構造とされてい
る。そして、この磁化自由層３１上に、例えば上層とな
る膜厚５ｎｍのＴａ膜が形成されている。このうち、Ｃ
ｏＦｅ膜は、スピン分極率を増加させるためのものであ
る。ＮｉＦｅ膜は、その保持力が低く、外部磁界に応じ
て磁化の方向が変化することになり、これらがＴＭＲ素
子２６の感磁部２６ａとなっている。

【００３７】磁気トンネル接合膜３３では、このような
スピンバルブ型の積層構造とすることにより、このＴＭ
Ｒ素子２６の磁気抵抗比を大きくすることができる。な
お、磁気トンネル接合膜３３を構成する各層の材料及び
その膜厚は、以上の例に限定されるものではなく、ＴＭ
Ｒ素子２６の使用目的等に応じて適切な材料を選択し、
適切な膜厚に設定すればよい。

【００３８】また、このＴＭＲ素子２６は、磁気トンネ
ル接合膜３３のうち、このＴＭＲ素子２６の感磁部２６
ａとなる部分を残して、磁化自由層３１から磁化固定層
３０の中途部に至るまでエッチングされることにより、
その磁気ディスク３に対するトラック幅Ｔｗ₁が規制さ
れている。なお、ここでは、トラック幅Ｔｗ₁を約５μ
ｍとしたが、システムの要求等に応じて適切な値に設定
すればよい。

【００３９】また、ＴＭＲヘッド２１では、ＴＭＲ素子
２６にトンネル障壁層３２を介してトンネル電流が流れ
るように、下層シールド層２４及び下層非磁性導電性層
２５が、ＴＭＲ素子２６の磁化固定層３０に対する電極
として機能しており、上層シールド層２８及び上層非磁
性導電性層２７が、磁化自由層３１に対する電極として
機能している。

【００４０】具体的に、下層非磁性導電性層２５及び上
層非磁性導電性層２７は、例えばＣｕ等の導電性を有す
る非磁性材料からなる。このうち、下層非磁性導電性層
２５は、ＴＭＲ素子２６の磁化固定層３０と下層シール
ド層２４とが電気的に接続されるように配されている。
一方、上層非磁性導電性層２７は、ＴＭＲ素子２６の感
磁部２６ａとなる部分に当接する突出部２７ａを有し、
この突出部２７ａを通して、ＴＭＲ素子の磁化自由層３
１と上層シールド層２８とが電気的に接続されるように
配されている。

【００４１】また、下層非磁性導電性層２５及び上層非
磁性導電性層２７は、ＴＭＲ素子２６と下層シールド層
２４及び上層シールド層２８との間の隙間部分に配され
た非磁性非導電性材料２９と共に、シールドギャップ層
を構成しており、このＴＭＲ素子２６と下層シールド層
２４及び上層シールド層２８との間を磁気的に隔離して
いる。

【００４２】下層シールド層２４及び上層シールド層２
８は、導電性を有する軟磁性材料からなり、例えば膜厚
２．３μｍのＣｏＺｒＮｂＴａからなるアモルファス積
層膜により形成されている。そして、下層シールド層２
４及び上層シールド層２８は、下層非磁性導電性層２５
及び上層非磁性導電性層２７を介してＴＭＲ素子２６に
電気を供給するようになされている。

【００４３】また、下層シールド層２４及び上層シール
ド層２８は、ＴＭＲ素子２６を磁気的にシールドするの
に十分な幅を有し、下層非磁性導電性層２５及び上層非
磁性導電性層２７を介してＴＭＲ素子２６を挟み込むこ
とにより、磁気ディスク３からの信号磁界のうち、再生
対象外の磁界がＴＭＲ素子２６に引き込まれないように
機能する一対の磁気シールド層を構成している。すなわ
ち、ＴＭＲヘッド２１においては、ＴＭＲ素子２６に対
して再生対象外の信号磁界が下層シールド層２４及び上
層シールド層２８に導かれ、再生対象の信号磁界だけが
ＴＭＲ素子２６に導かれる。これにより、ＴＭＲヘッド
２１では、ＴＭＲ素子２６の周波数特性及び読み取り分
解能の向上が図られている。

【００４４】なお、ＴＭＲヘッド２１では、この下層シ
ールド層２４及び上層シールド層２８とＴＭＲ素子２６
との間の距離が、いわゆるシールド間距離とされてい
る。

【００４５】また、ＴＭＲヘッド２１には、図２に示す
ように、下層シールド層２４及び上層シールド層２８と
電気的に接続された引き出し導線３４ａ，３４ｂがそれ
ぞれ設けられており、この引き出し導線３４ａ，３４ｂ
の端部に、外部接続用端子３５ａ，３５ｂが、ヘッドス
ライダ４の後端部側の端面から外部に臨むようにそれぞ
れ設けられている。

【００４６】引き出し導線３４ａ，３４ｂは、例えばＣ
ｕ等の導電性材料により薄膜形成されている。また、外
部接続用端子３５ａ，３５ｂは、例えば金（Ａｕ）等の
導電性材料からなり、同じく金（Ａｕ）からなる導線が
ワイヤーボンディング等によりサスペンション１２側に
設けられた配線端子と電気的に接続されることで外部回
路との接触が可能となっている。

【００４７】一方、インダクティブ型薄膜ヘッド２２
は、図２及び図３に示すように、上層シールド層２８と
同一部材である下層コア層３６と、この下層コア層３６
上に磁気ギャップ３７を介して設けられた上層コア層３
８と、この上層コア層３８に接合されると共に、媒体対
向面４ａから離間した他端側にて下層コア層３６とバッ
クギャップを構成するバックヨーク３９とを有し、これ
ら下層コア層３６から上層コア層３８上に至る隙間部分
に、例えばＡｌ₂Ｏ₃等の非磁性非導電性材料２９が配さ
れている。

【００４８】また、インダクティブ型薄膜ヘッド２２に
は、下層コア層３６とバックヨーク３９との間に位置し
て、バックギャップを中心に巻回された薄膜コイル４０
と、この薄膜コイル４０の内周側の端部及び外周側の端
部と電気的に接続された引き出し導線４１ａ，４１ｂと
が設けられており、これら引き出し導線４１ａ，４１ｂ
の端部に外部接続用端子４２ａ，４２ｂがヘッドスライ
ダ４の後端部側の端面から外部に臨むように設けられて
いる。

【００４９】下層コア層３６、上層コア層３８及びバッ
クヨーク３９は、閉磁路となる磁気コアを構成するもの
である。このうち、上層コア層３８は、例えばアモルフ
ァス積層膜等の導電性を有する軟磁性材料が所定の幅に
成形されてなり、非磁性非導電性材料２９を介して下層
コア層３６と対向配置されることにより、磁気ギャップ
３７が形成され、この幅がトラック幅Ｔｗ₂とされてい
る。なお、このトラック幅Ｔｗ₂は、システムの要求等
に応じて適切な値に設定すればよい。

【００５０】なお、このインダクティブ型薄膜ヘッド２
２では、所定のトラック幅Ｔｗ₂となる上層コア層３８
と対向して下層コア層３６に凸部を形成することによ
り、磁気ギャップ３７で生じる漏れ磁界を細くすること
が可能であり、微細な磁気信号を磁気ディスク３に高精
度に記録することが可能となる。

【００５１】薄膜コイル４０は、例えばＣｕ等の導電性
材料がスパイラル状に薄膜形成されてなる。

【００５２】引き出し導線４１ａ，４１ｂは、上述した
引き出し導線３４と同様に、例えばＣｕ等の導電性材料
により薄膜形成されている。

【００５３】また、外部接続用端子４２ａ，４２ｂは、
上述した外部接続用端子３５と同様に、例えば金（Ａ
ｕ）等の導電性材料からなり、同じく金（Ａｕ）からな
る導線がワイヤーボンディング等によりサスペンション
１２側に設けられた配線端子と電気的に接続されること
で外部回路との接触が可能となっている。

【００５４】なお、磁気ヘッド２０には、ヘッドスライ
ダ４の後端部側の端面上に、外部接続用端子３５，４２
が外部に臨む部分を除いて、例えばＡｌ₂Ｏ₃等の非磁性
非導電性材料２９からなる保護膜が成膜されており、薄
膜コイル４０及び引き出し導線３４，４１の保護を図っ
ている。

【００５５】以上のように構成される磁気ヘッド２０に
おいて、ＴＭＲヘッド２１を用いて磁気ディスク３に対
する信号の再生を行う際には、ＴＭＲ素子２６の磁化固
定層３０と磁化自由層３１との間に所定の電圧を印加す
る。このとき、ＴＭＲ素子２６のトンネル障壁層３２を
介して流れるトンネル電流のコンダクタンスが、磁気デ
ィスク３からの信号磁界に応じて変化する。このため、
ＴＭＲヘッド２１では、ＴＭＲ素子２６に流れるトンネ
ル電流の電圧値が変化することとなり、このＴＭＲ素子
２６の電圧値の変化を検出することによって、磁気ディ
スク３に対する信号の再生を行うことができる。

【００５６】一方、インダクティブ型薄膜ヘッド２２を
用いて磁気ディスク３に対する信号の記録を行う際に
は、薄膜コイル４０に記録する信号に応じた電流が供給
される。このとき、インダクティブ型薄膜ヘッド２２に
は、薄膜コイル４０から発生する磁界により、磁気コア
に磁束が流れると共に、磁気ギャップ３７から漏れ磁界
が発生する。そして、インダクティブ型薄膜ヘッド２２
では、この漏れ磁界を磁気ディスク３に対して印加して
いくことにより信号の記録を行うことができる。

【００５７】次に、上述した磁気ヘッド２０を搭載する
ヘッドスライダ４の製造方法について説明する。

【００５８】なお、以下の説明で用いる図面は、特徴を
わかりやすく図示するために、図１乃至図３と同様に、
特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構
成要素の寸法比率が実際と同じであるとは限らない。ま
た、以下の説明では、磁気ヘッド２０を構成する各構成
要素並びにその材料、大きさ及び膜厚等について具体的
な例を挙げるが、本発明は以下の例に限定されるもので
はない。例えば、以下の説明では、ハードディスク装置
等で実用化されているものと同様な構造を有する、いわ
ゆるシールド型ＴＭＲヘッドを用いた例を挙げるが、軟
磁性体を磁気回路の一部とする、いわゆるヨーク型構造
の磁気ヘッド等であってもよく、このような例に必ずし
も限定されるものではない。

【００５９】この磁気ヘッド２０を作製する際は、先
ず、図４及び図５に示すように、例えば直径４インチ程
度の円盤状の基板５０を用意し、この基板５０の表面に
対して鏡面加工を施す。そして、この基板５０上に、上
記下層シールド層２４となる第１の軟磁性膜５１をスパ
ッタリング等により成膜する。なお、図５は、図４中に
示す線分Ｘ₁−Ｘ₁’による概略断面図である。

【００６０】この基板５０は、最終的に上記磁気ヘッド
２０の基板２３となるものであり、この主面上に磁気ヘ
ッド２０の各構成要素が薄膜形成工程によって順次積層
された後、この基板５０を個々のヘッドチップとして切
り出すことにより、磁気ヘッド２０を搭載する上記ヘッ
ドスライダ４が一括して複数作製されることとなる。

【００６１】なお、この基板５０の材料としては、アル
ミナチタンカーバイト（Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ）等が好適で
ある。一方、第１の軟磁性膜５１としては、例えば膜厚
２．３μｍのＣｏＺｒＮｂＴａからなるアモルファス積
層膜を成膜した。

【００６２】次に、第１の軟磁性膜５１上に、フォトレ
ジストを塗布し、硬化させることによりレジスト層を形
成する。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて、こ
のレジスト層を所定の形状にパターニングすることによ
り、図６及び図７に示すような第１のレジストパターン
５２を形成する。具体的に、レジスト層を所定の形状に
パターニングする際は、先ず、所望するパターンに対応
するようにレジスト層を露光する。次に、露光した箇所
のレジスト層を現像液にて溶解して除去した後、ポスト
ベーク処理を施す。これにより、所定の形状とされたレ
ジストパターンが得られる。なお、図７は、図６中に示
す線分Ｘ₂−Ｘ₂’による概略断面図である。

【００６３】次に、この第１のレジストパターン５２を
マスクとして、ドライエッチングにより第１の軟磁性膜
５１に対してエッチングを行った後、この第１のレジス
トパターン５２を第１の軟磁性膜５１上から除去する。
これにより、図８及び図９に示すような所定の形状とさ
れた上記下層シールド層２４が複数形成される。なお、
下層シールド層２４の形状は、後工程で形成されるＴＭ
Ｒ素子２６の下層側を磁気的にシールドするのに十分な
大きさとなるようにしておく。なお、図９は、図８中に
示す線分Ｘ₃−Ｘ₃’による概略断面図である。

【００６４】次に、図１０及び図１１に示すように、こ
の基板５０の全面に亘って、スパッタリング等により、
例えばＡｌ₂Ｏ₃等からなる第１の非磁性非導電性膜５３
を成膜した後、この基板５０上に複数形成された下層シ
ールド層２４が露出するまで研磨する。これにより、基
板５０と下層シールド層２４との間に第１の非磁性非導
電性膜５３が埋め込まれ、基板５０上の下層シールド層
２４が形成されていない部分との段差が無くなり平坦化
される。なお、図１１は、図１０中に示す線分Ｘ₄−
Ｘ₄’による概略断面図である。

【００６５】次に、図１２及び図１３に示すように、平
坦化された基板５０上に、上記下層非磁性導電性層２５
となる第１の非磁性導電性膜５４をスパッタリング等に
より成膜する。この第１の非磁性導電性膜５４の材料と
しては、Ｃｕ等が好適である。また、第１の非磁性導電
性膜５４の膜厚は、磁気記録媒体に記録された信号の周
波数等に応じて適切な値に設定すればよく、例えば１０
０ｎｍ程度とする。なお、図１３は、図１２中に示す線
分Ｘ₅−Ｘ₅’による概略断面図である。

【００６６】次に、図１４及び図１５に示すように、第
１の非磁性導電性膜５４上に、上記磁気トンネル接合膜
３３となる磁気トンネル接合用膜５５をスパッタリング
等により成膜する。なお、図１５は、図１４中に示す線
分Ｘ₆−Ｘ₆’による断面図である。

【００６７】この磁気トンネル接合用膜５５は、例え
ば、下層となる膜厚３ｎｍのＴａ膜と、上記磁化固定層
３０となる膜厚３ｎｍのＮｉＦｅ膜，膜厚１０ｎｍのＩ
ｒＭｎ膜及び膜厚４ｎｍのＣｏＦｅ膜と、上記トンネル
障壁層３２となる膜厚１．３ｎｍのＡｌの酸化膜（Ａｌ
₂Ｏ₃）と、上記磁化自由層３１となる膜厚４ｎｍのＣｏ
Ｆｅ膜及び膜厚５ｎｍのＮｉＦｅ膜と、上層となる膜厚
約５ｎｍのＴａ層とが、この順でスパッタリング等によ
り順次積層されることにより形成される。

【００６８】なお、磁気トンネル接合用膜５５を構成す
る各層の材料及びその膜厚は、以上の例に限定されるも
のではなく、ＴＭＲ素子２６の使用目的等に応じて適切
な材料を選択し、適切な膜厚に設定するようにすればよ
い。

【００６９】次に、磁気トンネル接合用膜５５上に、フ
ォトレジストを塗布し、硬化させることによりレジスト
層を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術を用い
て、このレジスト層を所定の形状にパターニングするこ
とにより、図１６及び図１７に示すような第２のレジス
トパターン５６を形成する。なお、図１７は、図１６中
に示す線分Ｘ₇−Ｘ₇’による概略断面図である。

【００７０】次に、この第２のレジストパターン５６を
マスクとして、磁気トンネル接合用膜５５及び第１の非
磁性導電性膜５４に対してエッチングを行った後、この
第２のレジストパターン５６を除去する。これにより、
下層シールド層２４上に、図１８及び図１９に示すよう
な所定の形状とされた上記下層非磁性導電性層２５及び
上記磁気トンネル接合膜３３が形成される。なお、図１
９は、図１８中に示す線分Ｘ₈−Ｘ₈’による概略断面図
である。

【００７１】次に、図２０及び図２１に示すように、こ
の基板５０の全面に亘って、スパッタリング等により、
例えばＡｌ₂Ｏ₃等からなる第２の非磁性非導電性膜５７
を成膜した後、この基板５０上に複数形成された磁気ト
ンネル接合膜３３が露出するまで研磨する。これによ
り、基板５０と下層非磁性導電性層２５及び磁気トンネ
ル接合膜３３との間に第２の非磁性非導電性膜５７が埋
め込まれ、基板５０上の下層非磁性導電性層２５及び磁
気トンネル接合膜３３が形成されていない部分との段差
が無くなり平坦化される。なお、図２１は、図２０中に
示す線分Ｘ₉−Ｘ₉’による概略断面図である。

【００７２】次に、平坦化された基板５０上に、フォト
レジストを塗布し、硬化させることによりレジスト層を
形成し、フォトリソグラフィ技術を用いて、このレジス
ト層を所定の形状にパターニングする。そして、このパ
ターニングされたレジスト層をマスクとして、イオンエ
ッチングにより、磁気トンネル接合膜３３のうち、ＴＭ
Ｒ素子２６の感磁部２６ａとなる部分を残して、磁化自
由層３１から磁化固定層３０の中途部に至るまでエッチ
ングした後、このレジスト層を基板５０上から除去す
る。これにより、図２２及び図２３に示すように、ＴＭ
Ｒ素子６の磁気ディスク３に対するトラック幅Ｔｗ₁が
規制される。なお、ここでは、トラック幅Ｔｗ₁を約５
μｍとしたが、トラック幅Ｔｗ₁は、以上の例に限定さ
れるものではなく、システムの要求等に応じて適切な値
に設定すればよい。なお、図２２は、図２０中に示す囲
み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図２３は、
図２２中に示す線分Ｘ₁₀−Ｘ₁₀’による概略断面図であ
る。

【００７３】ここで、アルゴンイオン等を用いたイオン
エッチングにおいて、磁気トンネル接合膜３３に入射す
るイオン粒子と、この磁気トンネル接合膜３３の法線と
のなす角度のことを、一般にミリング角度と呼んでい
る。

【００７４】本手法では、磁気トンネル接合膜３３に対
するエッチングを行う際に、このミリング角度を２段階
に分けることを特徴としている。

【００７５】すなわち、本例では、先ず、ミリング角度
を例えば１５゜とし、磁気トンネル接合膜３３に対して
イオンエッチングを行うことにより、この磁気トンネル
接合膜３３を所定の形状に成形する。このとき、成形さ
れた磁気トンネル接合膜３３の側面部分、すなわちＴＭ
Ｒ素子２６の感磁部２６ａとなる部分には、上述した被
エッチング物が再付着したものとなっている。そこで、
ミリング角度を例えば７５゜とし、上述したミリング角
度１５゜よりも磁気トンネル接合膜３３に対して斜めと
なる角度にてエッチングを行う。これにより、磁気トン
ネル接合膜３３の側面部分、すなわちＴＭＲ素子２６の
感磁部２６ａとなる部分に再付着した被エッチング物を
除去することができる。

【００７６】ここで、従来のように、磁気トンネル接合
膜に対して一定のミリング角度でエッチングを行うこと
により作製されたＴＭＲ素子と、本発明のように、磁気
トンネル接合膜に対してミリング角度を２段階に分けて
エッチングを行うことにより作製されたＴＭＲ素子につ
いて、そのＴＭＲ素子の接合面積を変化させながら、磁
気抵抗比の測定を行った。以下、これらＴＭＲ素子の接
合面積と磁気抵抗比との関係について測定した結果を図
２４に示す。なお、図２４では、実施例として、ミリン
グ角度を１５゜と７５゜に２段階に分けて、磁気トンネ
ル接合膜に対するエッチングを行った場合を示し、比較
例として、ミリング角度を１５゜及び３０゜に一定とし
たまま、磁気トンネル接合膜に対するエッチングを行っ
た場合を示す。なお、ここで言うＴＭＲ素子の接合面積
とは、ＴＭＲ素子の感磁部となる部分の大きさを示すも
のである。

【００７７】図２４から明らかなように、従来のよう
に、ミリング角度を３０゜に一定としたまま、磁気トン
ネル接合膜に対するエッチングを行った場合には、作製
されたＴＭＲ素子の磁気抵抗比が他と比べて低く、また
ＴＭＲ素子の接合面積に対する磁気抵抗比のばらつきも
大きいことがわかる。また、ミリング角度を１５゜に一
定としたまま、磁気トンネル接合膜に対するエッチング
を行った場合では、作製されたＴＭＲ素子の磁気抵抗比
がミリング角度を３０゜とした場合よりも向上するもの
の、ＴＭＲ素子の接合面積が小さくなると、磁気抵抗比
が低下してしまうことがわかる。

【００７８】それに対して、本発明のように、ミリング
角度を１５゜と７５゜に２段階に分けて、磁気トンネル
接合膜に対するエッチングを行った場合には、作製され
たＴＭＲ素子の磁気抵抗比が従来よりも高く、またＴＭ
Ｒ素子の接合面積が小さくなる場合であっても、高い磁
気抵抗比を有していることがわかる。

【００７９】このように、磁気トンネル接合膜に対する
ミリング角度を２段階に分けてエッチングを行って作製
されたＴＭＲ素子では、磁気抵抗比の大幅な向上を図る
ことができる。

【００８０】したがって、本発明を適用して作製された
ＴＭＲヘッドでは、安定した再生出力を得ることが可能
であり、また、そのＴＭＲ素子の接合面積を小さくした
場合であっても、高い磁気抵抗比を得ることが可能なこ
とから、磁気記録媒体のさらなる高密度化に対応するこ
とが可能となる。

【００８１】ここで、磁気トンネル接合膜に対するミリ
ング角度と磁気抵抗比との関係を測定した結果を図２５
に示す。なお、図２５では、ミリング角度を一定とした
まま、磁気トンネル接合膜に対する１段階のみのエッチ
ングを行った場合の各ミリング角度に対する磁気抵抗比
を測定した結果、並びに、ミリング角度を１５゜，３０
゜，４５゜として、それぞれ磁気トンネル接合膜に対す
る第１段階目のエッチングを行った後に、この磁気トン
ネル接合膜に対する第２段階目のエッチングを行った場
合の各ミリング角度に対する磁気抵抗比を測定した結果
をそれぞれ示す。

【００８２】図２５から明らかなように、ミリング角度
を一定としたまま、磁気トンネル接合膜に対する１段階
のみのエッチングを行った場合には、ミリング角度が約
０゜〜１５゜となる範囲で磁気抵抗比が急激に上昇し、
ミリング角度１５゜をピークとして、ミリング角度が約
１５゜〜３０゜となる範囲で磁気抵抗比が急激に下降し
た後に、ミリング角度が７５゜となる範囲まで磁気抵抗
比が緩やかに下降していくことがわかる。なお、ミリン
グ角度を７５゜までとしたのは、このミリング角度を７
５゜以上とした場合には、磁気トンネル接合膜に対する
エッチングを行うことが実質的に不可能となるからであ
る。

【００８３】このことから、磁気トンネル接合膜に対す
る第１段階目のミリング角度（以下、第１のミリング角
度という。）は、磁気抵抗比の観点から１０゜〜２０゜
とすることが好ましいことがわかる。

【００８４】次に、この第１段階目のミリング角度を１
５゜，３０゜，４５゜として、それぞれ磁気トンネル接
合膜に対する第１段階目のエッチングを行った後に、こ
の磁気トンネル接合膜に対する第２段階目のエッチング
を行った場合には、ミリング角度が約０゜〜１５゜とな
る範囲で磁気抵抗比が急激に上昇した後に、ミリング角
度が７５゜となる範囲まで磁気抵抗比が緩やかに上昇し
ていくことがわかる。

【００８５】このことから、磁気トンネル接合膜に対す
る第２段階目のミリング角度（以下、第２のミリング角
度という。）は、磁気抵抗比の観点から１５゜〜７５゜
とすることが好ましいことがわかる。特に、磁気トンネ
ル接合膜に対する第１のミリング角度を１５゜とし、第
２のミリング角度を７５゜とした場合には、作製される
ＴＭＲ素子の磁気抵抗比の大幅な向上を図ることができ
る。なお、第２段階目のミリング角度を７５゜までとし
たのは、上述したように、このミリング角度を７５゜以
上とした場合、磁気トンネル接合膜に対するエッチング
を行うことが実質的に不可能となるからである。

【００８６】以上のことから、磁気トンネル接合膜に対
する第１のミリング角度は、１０゜〜２０゜とすること
が好ましく、磁気トンネル接合膜に対する第２のミリン
グ角度は、１５゜〜７５゜とすることが好ましい。これ
により、作製されるＴＭＲ素子において、磁気抵抗比の
大幅な向上を図ることができる。

【００８７】次に、この基板５０上に、フォトレジスト
を塗布し、硬化させることによりレジスト層を形成す
る。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて、このレ
ジスト層を所定の形状にパターニングすることにより、
ＴＭＲ素子２６の感磁部２６ａの直上に位置して、図２
６及び図２７に示すような第３のレジストパターン５８
を形成する。なお、図２６は、図２０中に示す囲み部分
Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図２７は、図２６
中に示す線分Ｘ₁₁−Ｘ₁₁’による概略断面図である。

【００８８】次に、図２８及び図２９に示すように、こ
の第３のレジストパターン５８を用いて、例えばＡｌ₂
Ｏ₃等からなる第３の非磁性非導電性膜５９をスパッタ
リング等により成膜した後、第３のレジストパターン５
８を、この第３のレジストパターン５８上に堆積した第
３の非磁性非導電性膜５９と共に除去する。これによ
り、ＴＭＲ素子２６の感磁部２６ａの直上にて開口され
たコンタクトホール６０を有する第３の非磁性非導電性
膜５９が形成される。なお、図２８は、図２０中に示す
囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図２９
は、図２８中に示す線分Ｘ₁₂−Ｘ₁₂’による概略断面図
である。

【００８９】次に、この第３の非磁性非導電性膜５９上
に、フォトレジストを塗布し、硬化させることによりレ
ジスト層を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術
を用いて、このレジスト層を所定の形状にパターニング
することにより、図３０及び図３１に示すような所定の
形状とされた開口部６１ａを有する第４のレジストパタ
ーン６１を形成する。なお、図３０は、図２０中に示す
囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であり、図３１
は、図３０中に示す線分Ｘ₁₃−Ｘ₁₃’による概略断面図
である。

【００９０】次に、図３２及び図３３に示すように、こ
の第４のレジストパターン６１を用いて、上記上層非磁
性導電性層２７となる第２の非磁性導電性膜６２をスパ
ッタリング等により成膜する。このとき、第３の非磁性
非導電性膜５９のコンタクトホール６０に、第２の非磁
性導電性膜６２が埋め込まれることとなる。これによ
り、ＴＭＲ素子２６の感磁部２６ａと当接する上記上層
非磁性導電性層２７の突出部２７ａが形成される。ま
た、第２の非磁性導電性膜６２の材料としては、Ｃｕ等
が好適である。なお、第２の非磁性導電性膜６２の膜厚
は、磁気記録媒体に記録された信号の周波数等に応じて
適切な値に設定すればよい。

【００９１】そして、この第２の非磁性導電性膜６２上
に、上記上層シールド層２８及び上記下層コア層３６と
なる第２の軟磁性膜６３をスパッタリング等により成膜
する。この第２の軟磁性膜６３としては、例えば膜厚
２．３μｍのＣｏＺｒＮｂＴａからなるアモルファス積
層膜を成膜した。なお、この第２の軟磁性膜６３の材料
としては、アモルファス積層膜以外の材料を選択するこ
とが可能であり、上述したスパッタリング以外にも、例
えばメッキ法や蒸着法等を用いて第２の軟磁性膜６３を
形成してもよい。

【００９２】そして、第４のレジストパターン６１を、
この第４のレジストパターン６１上に堆積した第２の非
磁性導電性膜６２及び第２の軟磁性膜６３と共に除去す
る。これにより、第３の非磁性非導電性膜５９上に、所
定の形状とされた上記上層非磁性導電性層２７及び上記
上層シールド層２８が形成される。なお、図３２は、図
２０中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平面図であ
り、図３３は、図３２中に示す線分Ｘ₁₄−Ｘ₁₄’による
概略断面図である。

【００９３】次に、図３４及び図３５に示すように、こ
の基板５０の全面に亘って、スパッタリング等により、
例えばＡｌ₂Ｏ₃等からなる第４の非磁性非導電性膜６４
を成膜した後、この基板５０上に複数形成された上層シ
ールド層２８が露出するまで研磨する。これにより、基
板５０と上層シールド層２８との間に第４の非磁性非導
電性膜６４が埋め込まれ、基板５０上の上層シールド層
２８が形成されていない部分との段差が無くなり平坦化
される。なお、図３４は、図２０中に示す囲み部分Ｃを
拡大して示す概略平面図であり、図３５は、図３４中に
示す線分Ｘ₁₅−Ｘ₁₅’による概略断面図である。

【００９４】次に、図３６及び図３７に示すように、こ
の平坦化された基板５０上に、上記磁気ギャップ３７と
なる第５の非磁性非導電性膜６５をスパッタリング等に
より成膜する。この第５の非磁性非導電性膜６５の材料
としては、例えばＡｌ₂Ｏ₃等が好適である。なお、図３
６は、図２０中に示す囲み部分Ｃを拡大して示す概略平
面図であり、図３７は、図３６中に示す線分Ｘ₁₆−
Ｘ₁₆’による概略断面図である。

【００９５】次に、図３８及び図３９に示すように、こ
の第５の非磁性非導電性膜６４上に、フォトレジストを
塗布し、硬化させることによりレジスト層を形成し、フ
ォトリソグラフィ技術を用いて、このレジスト層を所定
の形状にパターニングする。そして、このパターニング
されたレジスト層を用いて、例えばアモルファス積層膜
等からなる第３の軟磁性膜６６をスパッタリング等によ
り成膜した後、レジスト層をこのレジスト層上に堆積し
た第３の軟磁性膜６６と共に除去する。これにより、第
５の非磁性非導電性膜６４上に、所定の幅に成形された
上記上層コア層３８が形成される。また、第５の非磁性
非導電性膜６７を介して下層コア層３８と対向配置され
ることにより、磁気ギャップ３７が形成され、この幅が
トラック幅Ｔｗ₂となる。なお、このトラック幅Ｔｗ
₂は、システムの要求等に応じて適切な値に設定すれば
よい。なお、図３８は、図２０中に示す囲み部分Ｃを拡
大して示す概略平面図であり、図３９は、図３８中に示
す線分Ｘ₁₇−Ｘ₁₇’による概略断面図である。

【００９６】次に、図４０及び図４１に示すように、こ
の基板５０の全面に亘って、スパッタリング等により、
例えばＡｌ₂Ｏ₃等からなる第６の非磁性非導電性膜６７
を成膜した後、この基板５０上に複数形成された上層コ
ア層３８が露出するまで研磨する。これにより、基板５
０と上層コア層３８との間に第６の非磁性非導電性膜６
７が埋め込まれ、基板５０上の上層コア層３８が形成さ
れていない部分との段差が無くなり平坦化される。な
お、図４０は、図２０中に示す囲み部分Ｃを拡大して示
す概略平面図であり、図４１は、図４０中に示す線分Ｘ
₁₈−Ｘ₁₈’による概略断面図である。

【００９７】次に、図４２に示すように、この平坦化さ
れた基板５０上に、薄膜コイル４０、バックヨーク３９
及び引き出し導線３４，４１をそれぞれ形成する。

【００９８】薄膜コイル４０は、下層コア層３６とバッ
クヨーク３９とが当接する部分を中心として、スパッタ
リング等によりスパイラル状に成膜され、この薄膜コイ
ル４０を覆うように非磁性非導電性膜が成膜される。薄
膜コイル４０の材料としては、例えばＣｕ等の導電性材
料が用いられる。

【００９９】バックヨーク３９は、上層コア層３８と接
合しながら形成されると共に、スパイラル状に形成され
た薄膜コイル４０の略中心部にて下層コア層３６と当接
するように形成される。これにより、下層コア層３６、
上層コア層３８及びバックヨーク３９は、インダクティ
ブ型薄膜ヘッド２２の磁気コアを構成することとなる。

【０１００】引き出し導線３４，４１としては、下層シ
ールド層２４及び上層シールド層２８とそれぞれ電気的
に接続される引き出し導線３４ａ，３４ｂと、薄膜コイ
ル４０の内周側の端部及び外周側の端部とそれぞれ電気
的に接続される引き出し導電線４１ａ，４１ｂとが形成
される。具体的には、フォトリソグラフィ技術を用いて
所定の形状にパターニングされたフォトレジストをマス
クとしてエッチングを行い、これら下層シールド層２４
及び上層シールド層２８、並びに、薄膜コイル４０の内
周側端部及び外周側の端部と当接される部分が露出する
端子溝を形成する。そして、このフォトレジストを残し
たまま、例えば、硫酸銅溶液を用いた電解メッキによ
り、膜厚６μｍ程度のＣｕからなる導電膜を成膜した
後、フォトレジストを、このフォトレジスト上に堆積し
た導電膜と共に除去する。これにより、下層シールド層
２４及び上層シールド層２８、並びに、薄膜コイル４０
の内周側端部及び外周側の端部と端子溝に埋め込まれた
導電膜とが電気的に接続される。そして、この端子溝に
埋め込まれた導電膜と接合されるように、例えば、硫酸
銅溶液を用いた電解メッキにより、所定の形状とされた
Ｃｕからなる導電膜を成膜する。これにより、図４１に
示すような引き出し導線３４ａ，３４ｂ，４１ａ，４１
ｂがそれぞれ形成される。なお、この導電膜の形成方法
は、他の膜に影響を与えないものであれば、電解メッキ
以外の方法であってもよい。

【０１０１】次に、図４３に示すように、これら引き出
し導線３４，４１の端部上に、それぞれ外部接続用端子
３５，４２を形成する。この外部接続用端子３５，４２
としては、引き出し導線３４ａ，３４ｂとそれぞれ電気
的に接続される外部接続用端子３５ａ，３５ｂと、引き
出し導線４１ａ，４１ｂとそれぞれ電気的に接続される
外部接続用端子４２ａ，４２ｂとが形成される。具体的
には、フォトリソグラフィ技術を用いて所定の形状にパ
ターニングされたフォトレジストを用いて、例えばスパ
ッタリングや電解メッキ等により、金（Ａｕ）からなる
導電膜を成膜した後、フォトレジストを、このフォトレ
ジスト上に堆積した導電膜と共に除去する。これによ
り、図４３に示すような外部接続用端子３５ａ，３５
ｂ，４２ａ，４２ｂがそれぞれ形成される。

【０１０２】次に、図４４に示すように、基板５０の全
面に亘って、スパッタリング等により、例えばＡｌ₂Ｏ₃
等からなる保護膜６８を成膜した後、この基板５０上に
形成された外部接続用端子３５，４２が露出するまで研
磨する。具体的には、例えば、スパッタリングによって
Ａｌ₂Ｏ₃からなる保護膜６８を４μｍ程度の膜厚となる
ように成膜する。なお、この保護膜６８の材料として
は、非磁性非導電性の材料であればＡｌ₂Ｏ₃以外も使用
可能であるが、耐環境性や耐摩耗性を考慮すると、Ａｌ
₂Ｏ₃が好適である。また、この保護膜６８は、スパッタ
リング以外の方法によって形成してもよく、例えば、蒸
着法等によって形成してもよい。そして、外部接続用端
子３５，４２が表面に露出するまで研磨する。この研磨
工程においては、例えば、粒径が約２μｍのダイヤモン
ド砥粒によって、外部接続用端子３５，４２の表面が露
出するまで研磨する。そして、シリコン砥粒によってバ
フ研磨を施して、表面を鏡面状態に仕上げる。これによ
り、最終的に磁気ヘッド２０となる複数のヘッド素子６
９が形成された基板５０が得られる。

【０１０３】次に、図４５に示すように、複数のヘッド
素子６９が複数形成された基板５０を短冊状に切り分け
ることにより、横方向に磁気ヘッド２０となるヘッド素
子６９が並ぶ棒状のヘッドブロック７０を形成する。

【０１０４】次に、定盤を用いて研磨加工によりヘッド
素子６９の高さを調節すると共に、ヘッドスライダ４の
空気潤滑面を形成するための溝加工及びテーパー加工等
を施した後、個々のヘッドチップにそれぞれ分割する。
これにより、図４６に示すような磁気ヘッド２０を搭載
する複数のヘッドスライダ４が作製される。

【０１０５】以上のように作製されたヘッドスライダ４
を使用する際は、このヘッドスライダ４をサスペンショ
ン１２の先端部に取り付けると共に、このサスペンショ
ン１２側に設けられた配線端子と、磁気ヘッド２０の外
部接続用端子３５，４２とを金（Ａｕ）等からなる導線
を用いてワイヤーボンディング等により電気的に接続す
る。これにより、磁気ヘッド２０は、外部回路との接触
が可能となる。そして、このヘッドスライダ４は、サス
ペンション１２に搭載された状態で、図１に示すような
ハードディスクドライブ装置に実装されることとなる。

【０１０６】以上のように、本発明によれば、磁気トン
ネル接合膜３３に対して第１のミリング角度でエッチン
グを行うことにより、この磁気トンネル接合膜３３が所
定の形状に成形されるとともに、この第１のミリング角
度よりも磁気トンネル接合膜３３に対して斜めとなる第
２のミリング角度でエッチングを行うことにより、この
成形された磁気トンネル接合膜３３の側面部分、すなわ
ち磁気トンネル接合素子２６の感磁部２６ａとなる部分
に再付着した被エッチング物を除去することができ、作
製されるＴＭＲ素子２６の磁気抵抗比が低下してしまう
のを防ぐことができる。

【０１０７】したがって、本手法によれば、ＴＭＲ素子
２６の感磁部２６ａにおける被エッチング物の再付着の
少ない高品質のＴＭＲヘッド２１を容易に作製すること
が可能であり、生産性を大幅に向上させることが可能で
ある。

【０１０８】なお、上述の説明では、再生ヘッド部とし
てＴＭＲヘッド２１と、記録ヘッド部としてインダクテ
ィブ型薄膜ヘッド２２とを組み合わせた複合型の薄膜磁
気ヘッドについて説明したが、本発明は、ＴＭＲヘッド
のみの構成とした場合にも適用可能なことはもちろんで
ある。

【０１０９】なお、本発明を適用して作製されたＴＭＲ
ヘッドは、ハードディスクドライブ装置に搭載されるも
のに限定されるものではなく、磁気記録の分野において
広く適用可能であり、例えば、記録媒体としてフレキシ
ブルディスクを用いる磁気ディスクドライブ装置や、記
録媒体として磁気テープを用いる磁気テープドライブ装
置等にも適用可能である。

【０１１０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、磁気トンネル接合膜に対して第１の入射角度でエ
ッチングを行うことにより、この磁気トンネル接合膜が
所定の形状に成形されるとともに、この第１の入射角度
よりも磁気トンネル接合膜に対して斜めとなる第２の入
射角度でエッチングを行うことにより、この成形された
磁気トンネル接合膜の側面部分、すなわち磁気トンネル
接合素子の感磁部となる部分に再付着した被エッチング
物を除去することができる。これにより、作製された磁
気トンネル接合素子の磁気抵抗比が低下してしまうのを
防ぐことができる。

【０１１１】したがって、本手法によれば、磁気トンネ
ル接合素子の感磁部における被エッチング物の再付着の
少ない高品質の磁気トンネル効果型磁気ヘッドを容易に
作製することが可能となり、生産性を大幅に向上させる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハードディスクドライブ装置の一例を示す概略
斜視図である。

【図２】ヘッドスライダの構成を示す概略斜視図であ
る。

【図３】磁気ヘッドを媒体対向面側から見た要部端面図
である。

【図４】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、基
板上に第１の軟磁性膜を成膜した状態を示す概略平面図
である。

【図５】図４中に示す線分Ｘ₁−Ｘ₁’による概略断面図
である。

【図６】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、第
１の軟磁性膜上に第１のレジストパターンを形成した状
態を示す概略平面図である。

【図７】図６中に示す線分Ｘ₂−Ｘ₂’による概略断面図
である。

【図８】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、基
板上に下層シールド層を形成した状態を示す概略平面図
である。

【図９】図８中に示す線分Ｘ₃−Ｘ₃’による概略断面図
である。

【図１０】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
基板上に第１の非磁性非導電性膜を成膜し、下層シール
ド層の表面が露呈するまで研磨した状態を示す概略平面
図である。

【図１１】図１０中に示す線分Ｘ₄−Ｘ₄’による概略断
面図である。

【図１２】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
平坦化された基板上に第１の非磁性導電性膜を成膜した
状態を示す概略平面図である。

【図１３】図１２中に示す線分Ｘ₅−Ｘ₅’による概略断
面図である。

【図１４】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
第１の非磁性導電性膜上に磁気トンネル接合用膜を成膜
した状態を示す概略平面図である。

【図１５】図１４中に示す線分Ｘ₆−Ｘ₆’による概略断
面図である。

【図１６】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
磁気トンネル接合用膜上に第２のレジストパターンを形
成した状態を示す概略平面図である。

【図１７】図１６中に示す線分Ｘ₇−Ｘ₇’による概略断
面図である。

【図１８】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
下層シールド層上に下層非磁性導電性層及び磁気トンネ
ル接合膜を形成した状態を示す概略平面図である。

【図１９】図１８中に示す線分Ｘ₈−Ｘ₈’による概略断
面図である。

【図２０】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
基板上に第２の非磁性非導電性膜を成膜し、磁気トンネ
ル接合膜の表面が露呈するまで研磨した状態を示す概略
平面図である。

【図２１】図２０中に示す線分Ｘ₉−Ｘ₉’による概略断
面図である。

【図２２】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
磁気トンネル接合膜のうちＴＭＲ素子の感磁部となる部
分の周囲に溝部を形成した状態を示す概略平面図であ
る。

【図２３】図２２中に示す線分Ｘ₁₀−Ｘ₁₀’による概略
断面図である。

【図２４】ＴＭＲ素子の接合面積と磁気抵抗比との関係
を示す特性図である。

【図２５】磁気トンネル接合膜に対するミリング角度と
磁気抵抗比との関係を示す特性図である。

【図２６】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
ＴＭＲ素子の感磁部の直上に位置して第３のレジストパ
ターンを形成した状態を示す概略平面図である。

【図２７】図２６中に示す線分Ｘ₁₁−Ｘ₁₁’による概略
断面図である。

【図２８】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
ＴＭＲ素子の感磁部の直上にコンタクトホールを有する
第３の非磁性非導電性膜を形成した状態を示す概略平面
図である。

【図２９】図２８中に示す線分Ｘ₁₂−Ｘ₁₂’による概略
断面図である。

【図３０】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
第３の非磁性非導電性膜上に第４のレジストパターンを
形成した状態を示す概略平面図である。

【図３１】図３０中に示す線分Ｘ₁₃−Ｘ₁₃’による概略
断面図である。

【図３２】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
第３の非磁性非導電性膜上に上層非磁性導電性層及び上
層シールド層を形成した状態を示す概略平面図である。

【図３３】図３２中に示す線分Ｘ₁₄−Ｘ₁₄’による概略
断面図である。

【図３４】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
基板上に第４の非磁性非導電性膜を成膜し、上層シール
ド層の表面が露呈するまで研磨した状態を示す概略平面
図である。

【図３５】図３４中に示す線分Ｘ₁₅−Ｘ₁₅’による概略
断面図である。

【図３６】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
平坦化された基板上に第５の非磁性非導電性膜を成膜し
た状態を示す概略平面図である。

【図３７】図３５中に示す線分Ｘ₁₆−Ｘ₁₆’による概略
断面図である。

【図３８】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
第５の非磁性非導電性膜上に上層コア層を形成した状態
を示す概略平面図である。

【図３９】図３８中に示す線分Ｘ₁₇−Ｘ₁₇’による概略
断面図である。

【図４０】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
基板上に第６の非磁性非導電性膜を成膜し、上層コア層
の表面が露呈するまで研磨した状態を示す概略平面図で
ある。

【図４１】図４０中に示す線分Ｘ₁₈−Ｘ₁₈’による概略
断面図である。

【図４２】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
平坦化された基板上に薄膜コイル、バックヨーク及び引
き出し導線をそれぞれ形成した状態を示す概略平面図で
ある。

【図４３】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
引き出し導線の端部上にそれぞれ外部接続用端子を形成
した状態を示す概略平面図である。

【図４４】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
基板上に保護膜を成膜し、外部接続用端子の表面が露呈
するまで研磨した状態を示す概略断面図である。

【図４５】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
基板を短冊状に切り分けることにより、棒状のヘッドブ
ロックを複数形成した状態を示す概略平面図である。

【図４６】ヘッドスライダの製造工程を示す図であり、
ヘッドブロックを個々のヘッドチップに分割することに
よりヘッドスライダが複数作製された状態を示す概略斜
視図である。

【符号の説明】

３ 磁気ディスク、４ ヘッドスライダ、２０ 磁気ヘ
ッド、２１ ＴＭＲヘッド、２２ インダクティブ型薄
膜ヘッド、２３ 基板、２４ 下層シールド層、２５
下層非磁性導電性層、２６ ＴＭＲ素子、２７ 上層非
磁性導電性層、２８ 上層シールド層、２９ 非磁性非
導電性材料、３０ 磁化固定層、３１磁化自由層、３２
トンネル障壁層、３３ 磁気トンネル接合膜、３４，
４１引き出し導線、３５，４２ 外部接続用端子、３６
下層コア層、３７ 磁気ギャップ、３８ 上層コア
層、３９ バックヨーク、４０ 薄膜コイル、５０ 基
板、５１ 第１の軟磁性膜、５３ 第１の非磁性非導電
性膜、５４ 第１の非磁性導電性膜、５５ 磁気トンネ
ル接合用膜、５７ 第２の非磁性非導電性膜、５９ 第
３の非磁性非導電性膜、６０ コンタクトホール、６２
第２の非磁性導電性膜、６３ 第２の軟磁性膜、６４
第４の非磁性非導電性膜、６５ 第５の非磁性非導電
性膜、６６ 第３の軟磁性膜、６７ 第６の非磁性非導
電性膜、６８ 保護膜、６９ ヘッド素子、７０ ヘッ
ドブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 淳一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 片倉 亨 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D034 BA03 BA15 BB08 DA07

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気トンネル接合膜上にレジストパター
   ンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、上
   記磁気トンネル接合膜に対するエッチングを行うことに
   より、所定の形状とされた磁気トンネル接合素子を製造
   する際に、 上記磁気トンネル接合膜に対して第１の入射角度でエッ
   チングを行った後に、この第１の入射角度よりも上記磁
   気トンネル接合膜に対して斜めとなる第２の入射角度で
   エッチングを行うことを特徴とする磁気トンネル接合素
   子の製造方法。
2. 【請求項２】 上記第１の入射角度を上記磁気トンネル
   接合膜の法線に対して１０゜〜２０゜とすることを特徴
   とする請求項１記載の磁気トンネル接合素子の製造方
   法。
3. 【請求項３】 上記第２の入射角度を上記磁気トンネル
   接合膜の法線に対して１５゜〜７５゜とすることを特徴
   とする請求項１記載の磁気トンネル接合素子の製造方
   法。
4. 【請求項４】 上記第１の入射角度を上記磁気トンネル
   接合膜の法線に対して２０゜とし、当該磁気トンネル接
   合膜に対するエッチングを行った後に、上記第２の入射
   角度を上記磁気トンネル接合膜の法線に対して７５゜と
   し、当該磁気トンネル接合膜に対するエッチングを行う
   ことを特徴とする請求項１記載の磁気トンネル接合素子
   の製造方法。
5. 【請求項５】 磁気トンネル接合素子を用いて磁気記録
   媒体に対する信号の再生を行う磁気トンネル効果型磁気
   ヘッドの製造方法であって、 磁気トンネル接合膜上にレジストパターンを形成し、こ
   のレジストパターンをマスクとして、上記磁気トンネル
   接合膜に対するエッチングを行うことにより、所定の形
   状とされた上記磁気トンネル接合素子を形成する際に、 上記磁気トンネル接合膜に対して第１の入射角度でエッ
   チングを行った後に、この第１の入射角度よりも上記磁
   気トンネル接合膜に対して斜めとなる第２の入射角度で
   エッチングを行うことを特徴とする磁気トンネル効果型
   磁気ヘッドの製造方法。
6. 【請求項６】 上記第１の入射角度を上記磁気トンネル
   接合膜の法線に対して１０゜〜２０゜とすることを特徴
   とする請求項５記載の磁気トンネル効果型磁気ヘッドの
   製造方法。
7. 【請求項７】 上記第２の入射角度を上記磁気トンネル
   接合膜の法線に対して１５゜〜７５゜とすることを特徴
   とする請求項５記載の磁気トンネル効果型磁気ヘッドの
   製造方法。
8. 【請求項８】 上記第１の入射角度を上記磁気トンネル
   接合膜の法線に対して２０゜とし、当該磁気トンネル接
   合膜に対するエッチングを行った後に、上記第２の入射
   角度を上記磁気トンネル接合膜の法線に対して７５゜と
   し、当該磁気トンネル接合膜に対するエッチングを行う
   ことを特徴とする請求項５記載の磁気トンネル効果型磁
   気ヘッドの製造方法。
9. 【請求項９】 一対の磁気シールド層の間にギャップ層
   を介して上記磁気トンネル接合素子を配することを特徴
   とする請求項５記載の磁気トンネル効果型磁気ヘッドの
   製造方法。