JP2002133614A

JP2002133614A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2002133614A
Application number: JP2000331088A
Authority: JP
Inventors: Koichi Terunuma; 幸一照沼
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2002-05-10
Also published as: US6947261B2; US20020075609A1

Abstract

(57)【要約】【課題】記録密度の向上に対応しつつ、生産性および
他の特性を損なうことなく、出力の低下を抑制できる薄
膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供する。【解決手段】薄膜磁気ヘッド１では、ＭＲ膜２０を、
絶縁性の第１ギャップ膜１３および第２ギャップ膜１４
を介して、第１シールド層１２および第２シールド層１
５により挟み込んでいる。第１シールド層１２はＭＲ膜
２０側から内側層１２Ｂおよび外側層１２Ａを有し、第
２シールド層１５は、ＭＲ膜２０側から内側層１５Ｂお
よび外側層１５Ａを有している。内側層１２Ｂおよび内
側層１５Ｂは、外側層１２Ａおよび外側層１５Ａよりも
高い硬度を有しており、第１シールド層１２および第２
シールド層１５の変形を抑制するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク装
置などの磁気記録装置などで用いられる薄膜磁気ヘッド
およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハードディスクなどの面記録密度
の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められ
ている。薄膜磁気ヘッドとしては、磁気抵抗効果素子
（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子と記す。）を有
する再生ヘッドと、誘導型磁気変換素子を有する記録ヘ
ッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用
いられている。ＭＲ素子は、信号磁界に感応して抵抗変
化を示す単層または多層の磁気抵抗効果膜（以下、ＭＲ
膜とする）を有しており、このＭＲ膜における抵抗変化
に基づいて情報の読み出しを行うようになっている。Ｍ
Ｒ膜としては、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ（Anisotro
pic Magnetoresistive）効果）を示すＡＭＲ膜や、巨大
磁気抵抗効果（ＧＭＲ（Giant Magnetoresistive）効
果）を示すＧＭＲ膜が知られている。

【０００３】薄膜磁気ヘッドは、磁気媒体の記録面に沿
って移動するブロック形状のスライダに、磁気媒体に対
して直接対向するように形成される。磁気媒体に対する
対向面（以下、エアベアリング面とする。）は、薄膜磁
気ヘッドをスライダごと研磨することによって得られ
る。

【０００４】一般に、磁気媒体に形成されたトラックラ
インには、多数のデータ要素（１ビットの情報に対応す
る領域）が配列されており、そのデータ要素の間隔は極
めて短い。そのため、薄膜磁気ヘッドのＭＲ膜は、ある
データ要素の情報を読み取っているときには、隣接する
他のデータ要素の磁界の影響を受けないようにする必要
がある。そこで、薄膜磁気ヘッドは、透磁率の高い一対
のシールド層で、ＭＲ膜を挟み込むようにしている。こ
の一対のシールド層の間隔は、データ要素の間隔にほぼ
対応している。

【０００５】ここで、近年のハードディスクなどにおけ
る面記録密度の向上に伴い、トラックライン上のデータ
要素の配列密度（すなわち、線密度）を向上するため、
薄膜磁気ヘッドのシールド層の間隔をさらに狭くするこ
とが求められている。例えば、３０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ
²（４．７Ｇｂｉｔ／ｃｍ²）を超える面記録密度を達成
するためには、シールド層の間隔を８０ｎｍ以下にする
ことが求められている。

【０００６】しかしながら、このようにシールド層の間
隔を狭くすると、スライダおよび薄膜磁気ヘッドを研磨
してエアベアリング面を形成する際に、シールド層が変
形してＭＲ膜に接触することがある。このような場合、
シールド層とＭＲ膜との間に短絡が生じ、情報読み取り
の際に、ＭＲ膜に流れるべき検出電流の一部がシールド
層に流れ、出力低下を招くという問題がある。

【０００７】このようなシールド層とＭＲ膜との接触を
防止するため、シールド層を、変形しにくい材料、すな
わち硬度の高い材料により形成することが考えられてい
る。例えば、特開平２−１１６００９号では、シールド
層を、ＦｅＡｌＳｉ（センダスト）により形成すること
が提案されている。また、特開昭６０−２３９９１１号
では、シールド層を、非晶質磁性合金により形成するこ
とが提案されている。さらに、特開平６−１９５６４３
号では、シールド層を、Ｆｅ，Ｎ（窒素）およびＭ（Ｔ
ａ（タンタル），Ｈｆ（ハフニウム）など）からなる合
金により形成することが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに硬度の高い材質でシールド層を形成する場合、次の
ような製造上の問題がある。すなわち、シールド層は、
一般に、スパッタリング法によって成膜されたのち、イ
オンミリングなどを用いてパターニングされる。そのた
め、上述したような硬度の高い材質でシールド層を形成
すると、パターニングの際に、長時間のイオンミリング
が必要になることから、生産性が低下するという問題が
ある。また、上述した硬度の高い材質は、いずれも熱伝
導率が低いため、ＭＲ膜で発生した熱を効率よく拡散さ
せることができず、ＭＲ膜の温度が上昇するという問題
もある。

【０００９】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、線記録密度の向上に対応できると
共に、生産性および他の特性を損なうことなく、出力低
下を防止できる薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による薄膜磁気ヘ
ッドは、磁気変換機能を有する機能膜と、機能膜を挟み
込むと共に、それぞれ絶縁性を有する第１のギャップ膜
および第２のギャップ膜と、不要な磁界が機能膜に及ぶ
のを防止するため、機能膜を、第１のギャップ膜および
第２のギャップ膜をそれぞれ介して挟み込む第１のシー
ルド層および第２のシールド層とを備えると共に、第１
のシールド層および第２のシールド層の少なくとも一方
は、機能膜側から順に、内側層と外側層とを有し、内側
層は、外側層よりも高い硬度を有することを特徴とする
ものである。

【００１１】本発明による薄膜磁気ヘッドでは、第１の
シールド層および第２のシールド層の少なくとも一方
は、機能膜に近い側に、より硬度の高い内側層を有して
いる。薄膜磁気ヘッドの磁界対向面を研磨する際には、
内側層の存在のため、第１のシールド層および第２のシ
ールド層の少なくとも一方が変形しにくくなる。従っ
て、線記録密度の向上のために第１のシールド層と第２
のシールド層との間隔を狭くした場合でも、第１のシー
ルド層および第２のシールド層の少なくとも一方と機能
膜との接触を抑制され、出力低下が抑制される。さら
に、第１のシールド層および第２のシールド層の少なく
とも一方は、内側層に比べて硬度の低い外側層を有する
ため、シールド層を硬度の高い材料のみで構成した場合
に比べ、短時間でイオンミリングなどのパターニングが
行われる。

【００１２】なお、本発明による薄膜磁気ヘッドでは、
第１のシールド層が内側層と外側層とを有している場
合、第１のシールド層の内側層の厚さと第１ギャップ膜
の厚さとの和が４０ｎｍ以上であることが好ましい。さ
らに、第２のシールド層が内側層と外側層とを有してい
る場合、第２のシールド層の内側層の厚さと第２ギャッ
プ膜の厚さとの和が４０ｎｍ以上であることが好まし
い。加えて、内側層のビッカース硬度は、５００以上で
あることが好ましい。また、内側層の厚さは、３００ｎ
ｍ以下であることが好ましい。さらに、外側層は、Ｎｉ
およびＦｅを含むことが好ましい。

【００１３】本発明による他の薄膜磁気ヘッドは、磁気
変換機能を有する機能膜と、機能膜を挟み込む第１の絶
縁膜および第２の絶縁膜と、機能膜を、第１の絶縁膜お
よび第２の絶縁膜をそれぞれ介して挟み込む第１の磁性
層および第２の磁性層とを備えると共に、第１の磁性層
および第２の磁性層の少なくとも一方は、機能膜側から
順に、内側層と外側層とを有し、内側層は、外側層より
も高い硬度を有することを特徴とするものである。

【００１４】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、磁気変換機能を有する機能膜と、不要な磁界が機能
膜に及ぶのを防止するための第１のシールド層および第
２のシールド層とを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法で
あって、基体の上に、絶縁層を介して、第１のシールド
層を形成するステップと、この第１のシールド層の上
に、絶縁性を有する第１のギャップ膜を形成するステッ
プと、この第１のギャップ膜の上に、機能膜を形成する
ステップと、この機能膜の上に、絶縁性を有する第２の
ギャップ膜を形成するステップと、この第２のギャップ
膜の上に、第２のシールド層を形成するステップとを含
むと共に、第１のシールド層を形成するステップおよび
第２のシールド層を形成するステップの少なくとも一方
において、第１のシールド層および第２のシールド層の
少なくとも一方を、機能膜側から順に、内側層と外側層
とにより形成し、内側層が外側層よりも高い硬度を有す
るようにしたこと特徴とするものである。

【００１５】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法で
は、第１のシールド層および第２のシールド層の少なく
とも一方において機能膜に近い側に、より硬度の高い内
側層が設けられている薄膜磁気ヘッドが得られる。

【００１６】なお、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造
方法では、第１のシールド層が内側層と外側層とを有し
ている場合、第１のシールド層を形成するステップは、
めっき法により外側層を形成するステップと、スパッタ
リング法により外側層の上に内側層を形成するステップ
とを含むことが好ましい。また、第２のシールド層が内
側層と外側層とを有している場合、第２のシールド層を
形成するステップは、スパッタリング法により内側層を
形成するステップと、スパッタリング法により、内側層
の上に外側層の一部を形成するステップと、この外側層
の一部を電極として用い、めっき法により、外側層の残
りの部分を形成するステップとを含むことが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】＜磁気ヘッドスライダの構成＞最
初に、図１ないし図７を参照して、本発明の一実施の形
態に係る薄膜磁気ヘッド１の構造について説明する。

【００１８】図１は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ド１を備えた回動アーム８の構成を表すものである。こ
の回動アーム８は、例えば、図示しないハードディスク
装置などで用いられるものであり、薄膜磁気ヘッド１
（図２）が形成されたスライダ２を有している。このス
ライダ２は、例えば、支軸８Ｂにより回転可能に支持さ
れた腕部８Ａの先端に搭載されている。この腕部８Ａ
は、例えば、図示しないボイスコイルモータの駆動力に
より回転するようになっており、これによりスライダ２
がハードディスクなどの磁気媒体３の記録面（図１にお
いては記録面の下面）に沿ってトラックラインを横切る
方向Ｘに移動するようになっている。なお、磁気媒体３
は、例えば、スライダ２がトラックラインを横切る方向
Ｘに対してほぼ直交する方向Ｚに回転するようになって
いる。

【００１９】図２は、図１に示したスライダ２の構成を
表すものである。このスライダ２は、例えば、Ａｌ₂Ｏ₃
・ＴｉＣ（アルミナチタンカーバイド）よりなるブロッ
ク状の基体２Ｄを有している。この基体２Ｄは、例え
ば、ほぼ六面体形状を有しており、その一面が磁気媒体
３（図１）の記録面に近接して対向するように配置され
ている。この磁気媒体３の記録面と対向する面はエアベ
アリング面（ＡＢＳ）２Ｅと呼ばれ、所定形状のスライ
ダレール２Ａが形成されている。基体２Ｄのエアベアリ
ング面２Ｅに対する一側面（図２においては左側の側
面）には、薄膜磁気ヘッド１が設けられている。

【００２０】図３は、薄膜磁気ヘッド１の構成を分解し
て表すものである。また、図４は、図３に示した矢印Ｉ
Ｖ方向から見た平面構造を表し、図５は、図４に示した
Ｖ−Ｖ線に沿った矢視方向の断面構造を表している。ま
た、図６は、図４に示したＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視方
向の断面構造を表している。この薄膜磁気ヘッド１は、
磁気媒体３に記録された磁気情報を再生する再生ヘッド
部１Ａと、磁気媒体３に磁気情報を記録する記録ヘッド
部１Ｂとが一体に構成されたものである。

【００２１】図３および図５に示したように、再生ヘッ
ド部１Ａは、基体２Ｄの上に、絶縁層１１，第１シール
ド層１２，第１ギャップ膜１３，第２ギャップ膜１４，
第２シールド層１５および絶縁層１６がこの順に積層さ
れた構造を有している。絶縁層１１は、例えば、積層方
向の厚さ（以下、単に厚さと記す）が２μｍ〜１０μｍ
であり、Ａｌ₂Ｏ₃（酸化アルミニウム）により構成され
ている。

【００２２】第１シールド層１２および第２シールド層
１５は、例えば、厚さがそれぞれ１μｍ〜３μｍであ
り、透磁率の高い磁性材料により構成されている。これ
ら第１シールド層１２および第２シールド層１５は、不
要な磁界がＭＲ膜２０に及ばないようにするためのもの
である。この第１シールド層１２および第２シールド層
１５は、図３に示したような平面形状を有している。こ
こで、第１シールド層１２は、本発明における「第１の
シールド層」または「第１の磁性層」の一具体例に対応
する。また、第２シールド層１５は、本発明における
「第２のシールド層」または「第２の磁性層」の一具体
例に対応する。

【００２３】図６に示したように、第１シールド層１２
および第２シールド層１５は、それぞれ第１ギャップ膜
１３および第２ギャップ膜１４を介して、ＭＲ膜２０を
挟み込んでいる。第１シールド層１２は、絶縁層１１に
近い側から、内側層１２Ｂおよび外側層１２Ａを有して
おり、内側層１２Ｂは外側層１２Ａよりも高い硬度を有
している。一方、第２シールド層１５は、絶縁層１１に
近い側から、内側層１５Ｂおよび外側層１５Ａを有して
おり、内側層１５Ｂは外側層１５Ａよりも高い硬度を有
している。

【００２４】第１シールド層１２の外側層１２Ａおよび
第２シールド層１５の外側層１５Ａは、特に透磁率が高
い磁性材料、例えばＮｉＦｅ（ニッケル鉄合金）により
構成されている。これは、ＮｉＦｅは透磁率が高く、不
要な磁界がＭＲ膜２０に及ぶのを防止する効果（いわゆ
るシールド効果）が大きいからである。また、ＮｉＦｅ
は熱伝導率も高く、ＭＲ膜２０で発生した熱を効率よく
放熱できるという利点もある。具体的には、Ｎｉの含有
率が約８０原子％で、Ｆｅの含有率が約２０原子％であ
るＮｉＦｅ（以下、単にＮｉ₈₀Ｆｅ₂₀と記す。）が特に
好ましい。外側層１２Ａおよび外側層１５Ａの最適な厚
さは、０．５ｎｍ〜５．０ｎｍである。

【００２５】第１シールド層１２の内側層１２Ｂおよび
第２シールド層１５の内側層１５Ｂは、外側層１２Ａお
よび外側層１５Ａよりもそれぞれ硬度が高い磁性材料に
より構成されている。例えば、外側層１２Ａおよび外側
層１５ＡをＮｉ₈₀Ｆｅ₂₀により構成した場合、そのビッ
カース硬度Ｈｖは約２５０であるため、内側層１２Ｂお
よび内側層１５Ｂは、ビッカース硬度Ｈｖが２５０より
も高い磁性材料により構成される。このようにすれば、
後述するエアベアリング面２Ｅの研磨工程において、第
１シールド層１２および第２シールド層１５が変形しに
くくなるからである。内側層１２Ｂおよび内側層１５Ｂ
のビッカース硬度Ｈｖは、特に、５００以上であること
が好ましい。このようにすれば、第１シールド層１２お
よび第２シールド層１５の変形をより確実に防止できる
からである。

【００２６】内側層１２Ｂおよび内側層１５Ｂは、例え
ば、ＮｉＦｅＶ、ＮｉＦｅＢ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ
Ｔａ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＮｉＡｌＳｉ、ＦｅＮ、Ｆｅ
ＡｌＮ、ＦｅＺｒＮ、ＦｅＺｒＣ、ＦｅＺｒＢＮ、ま
たはＦｅＴａＮなどにより形成することが好ましい。磁
性を有しており、かつ、ビッカース硬度が高いからであ
る。表１には、内側層１２Ｂおよび内側層１５Ｂとして
特に好ましい材料の組成の例を表す。なお、表１には、
各組成につき、厚さを５００ｎｍとし、押し込み加重を
０．１ｇとしたときのビッカース硬度Ｈｖを合わせて示
す。

【００２７】

【表１】

【００２８】第１シールド層１２の内側層１２Ｂの厚さ
Ｓ１は、第１ギャップ膜１３の厚さＧ１との和（Ｓ１＋
Ｇ１）が４０ｎｍ以上になるように定められる。これに
より、ＭＲ膜２０と外側層１２Ａとの間に少なくとも４
０ｎｍの間隔が形成され、外側層１２Ａが変形したとし
てもＭＲ膜２０まで達しにくくなる。同様に、第２シー
ルド層１５の内側層１５Ｂの厚さＳ２は、第２ギャップ
膜１４の厚さＧ２との和（Ｓ２＋Ｇ２）が４０ｎｍ以上
になるように定められる。これにより、ＭＲ膜２０と外
側層１５Ａとの間に少なくとも４０ｎｍの間隔が形成さ
れ、外側層１５Ａが変形したとしてもＭＲ膜２０まで達
しにくくなる。ここで、これらの厚さＳ１，Ｇ１，Ｓ
２，Ｇ２は、エアベアリング面２Ｅ（図５）におけるも
のとする。なお、内側層１２Ｂの厚さＳ１と第１ギャッ
プ膜１３の厚さＧ１との和（Ｓ１＋Ｇ１）の上限、およ
び、内側層１５Ｂの厚さＳ２と第２ギャップ膜１４の厚
さＧ２との和（Ｓ２＋Ｇ２）の上限は、磁気媒体の線記
録密度に応じて適宜定められる。

【００２９】第１ギャップ膜１３および第２ギャップ膜
１４は、例えば、厚さがそれぞれ１０ｎｍ〜１００ｎｍ
であり、Ａｌ₂Ｏ₃またはＡｌＮ（チッ化アルミニウム）
によりそれぞれ構成されている。この第１ギャップ膜１
３および第２ギャップ膜１４は、後述するＭＲ膜２０と
第１シールド層１２および第２シールド層１５とを電気
的に絶縁するためのものである。絶縁層１６は、第１ギ
ャップ膜１３および第２ギャップ膜１４と同様、例えば
厚さが１０ｎｍ〜１００ｎｍであり、Ａｌ₂Ｏ₃またはＡ
ｌＮにより構成されている。この絶縁層１６は、再生ヘ
ッド部１Ａと記録ヘッド部１Ｂとを電気的に絶縁するた
めのものである。ここで、第１ギャップ膜１３は、本発
明における「第１のギャップ膜」または「第１の絶縁
膜」の一具体例に対応する。また、第２ギャップ膜１４
は、本発明における「第２のギャップ膜」または「第２
の絶縁膜」の一具体例に対応する。

【００３０】第１ギャップ膜１３と第２ギャップ膜１４
との間には、スピンバルブ膜であるＭＲ膜２０を含むＭ
Ｒ素子１Ｃが埋設されている。この再生ヘッド部１Ａ
は、磁気媒体３の信号磁界に応じてＭＲ膜２０の電気抵
抗が変化することを利用して、磁気媒体３に記録された
情報を読み出すようになっている。ここで、ＭＲ膜２０
は、本発明における「機能膜」の一具体例に対応する。

【００３１】図７は、ＭＲ膜２０の断面構造を表す断面
図である。このＭＲ膜２０は、第１ギャップ膜１３の上
に、下地層２１，第１軟磁性層２２Ａ，第２軟磁性層２
２Ｂ，非磁性層２３，強磁性層２４，反強磁性層２５お
よび保護層２６がこの順に積層された構造を有してい
る。下地層２１は、例えば、厚さが５ｎｍ〜１０ｎｍで
あり、Ｔａ（タンタル）により構成されている。

【００３２】第１軟磁性層２２Ａは、例えば、厚さが１
ｎｍ〜３ｎｍであり、Ｎｉ（ニッケル），Ｃｏ（コバル
ト）およびＦｅからなる群のうちの少なくともＮｉを含
む磁性材料により構成されている。第２軟磁性層２２Ｂ
は、例えば、厚さが０．５ｎｍ〜３ｎｍであり、Ｎｉ，
ＣｏおよびＦｅからなる群のうちの少なくともＣｏを含
む磁性材料により構成されている。この第１軟磁性層２
２Ａおよび第２軟磁性層２２Ｂは、フリー層とも呼ばれ
る軟磁性層２２を構成し、この軟磁性層２２では、磁気
媒体３からの信号磁界に応じて磁化の向きが変化するよ
うになっている。

【００３３】非磁性層２３は、例えば、厚さが１．８ｎ
ｍ〜３．０ｎｍであり、Ａｕ（金），Ａｇ（銀），Ｃｕ
（銅），Ｒｕ（ルテニウム），Ｒｈ（ロジウム），Ｒｅ
（レニウム），Ｐｔ（白金）およびＷ（タングステン）
からなる群のうち少なくとも１種を含む非磁性材料によ
り構成されている。この非磁性層２３は、軟磁性層２２
を、強磁性層２４および反強磁性層２５から磁気的にで
きるだけ隔離するためのものである。

【００３４】強磁性層２４は、例えば、厚さが２ｎｍ〜
４．５ｎｍであり、ＣｏおよびＦｅからなる群のうちの
少なくともＣｏを含む磁性材料により構成されている。
この強磁性層２４では、磁性材料の（１１１）面が積層
方向に配向していることが好ましい。なお、この強磁性
層２４はピンド層とも呼ばれ、反強磁性層２５との界面
における交換結合により、磁化の向きが固定されてい
る。ちなみに、本実施の形態では、強磁性層２４の磁化
はＹ方向（図５）に固定されている。

【００３５】反強磁性層２５は、例えば、厚さが５ｎｍ
〜３０ｎｍであり、Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ（パラジウ
ム），Ｎｉ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｉｒ（イリジウム），
Ｃｒ（クロム）およびＦｅからなる群のうちの少なくと
も１種と、Ｍｎとを含む反強磁性材料により構成されて
いる。また、この反強磁性層２５は、Ｎｉ，Ｆｅおよび
Ｃｏからなる群のうち少なくとも１種と、Ｏ（酸素）と
を含む反強磁性材料により構成することもできる。

【００３６】なお、反強磁性材料には、熱処理しなくて
も強磁性材料との間に交換結合磁界を誘起する非熱処理
系反強磁性材料と、熱処理によって強磁性材料との間に
交換結合磁界を誘起する熱処理系反強磁性材料とがあ
る。この反強磁性層２５は、そのどちらにより構成され
ていてもよい。非熱処理系反強磁性材料にはγ相を有す
るＭｎ合金などがあり、具体的には、ＲｕＲｈＭｎ（ル
テニウムロジウムマンガン合金），ＦｅＭｎ（鉄マンガ
ン合金）あるいはＩｒＭｎ（イリジウムマンガン合金）
などがある。熱処理系反強磁性材料には規則結晶構造を
有するＭｎ合金などがあり、具体的には、ＰｔＭｎ（白
金マンガン合金），ＮｉＭｎ（ニッケルマンガン合金）
およびＰｔＲｈＭｎ（白金ロジウムマンガン合金）など
がある。

【００３７】保護層２６は、例えば、厚さは５〜１０ｎ
ｍであり、Ｔａなどにより構成されている。この保護層
２６は、薄膜磁気ヘッド１の製造過程においてＭＲ膜２
０を保護するためのものである。

【００３８】ＭＲ膜２０の積層方向に対して垂直な方向
における両側には、磁区制御膜３０Ａ，３０Ｂがそれぞ
れ設けられている。磁区制御膜３０Ａ，３０Ｂは、例え
ば硬磁性材料により形成されており、ＭＲ膜２０に対す
るバイアス磁界ＨｂをＸ方向に発生するようになってい
る。磁区制御膜３０Ａ，３０Ｂは、このバイアス磁界Ｈ
ｂにより、ＭＲ膜２０の軟磁性層２２の磁化の向きを揃
えることにより、いわゆるバルクハウゼンノイズの発生
を抑えるようになっている。なお、磁区制御膜３０Ａ，
３０Ｂを構成する硬磁性材料としては、例えばＣｏＰｔ
（コバルト白金）、ＣｏＰｔＣｒ（コバルト白金クロ
ム）、ＮｄＦｅＢ（ネオジウム鉄ホウ素）またはＳｍＣ
ｏ（アンチモンコバルト）などを使用することができ
る。

【００３９】これら磁区制御膜３０Ａ，３０Ｂの上に
は、例えばＴａよりなるリード層３３Ａ，３３Ｂがそれ
ぞれ設けられている。このリード層３３Ａ，３３Ｂは、
第２ギャップ膜１４および絶縁層１６に形成された図示
しない開口部を介して、端子部３３Ｃ，３３Ｄに接続さ
れている。これにより、リード層３３Ａ，３３Ｂを介し
てＭＲ膜２０に電流を流すことができるようになってい
る。

【００４０】記録ヘッド部１Ｂは、例えば、図３および
図５に示したように、再生ヘッド部１Ａの絶縁層１６の
上に、ＮｉＦｅなどの磁性材料よりなる厚さ０．５μｍ
〜３μｍの下部磁極４１を有している。下部磁極４１の
上には、Ａｌ₂Ｏ₃などよりなる厚さ０．０５μｍ〜０．
３μｍの記録ギャップ膜４２が形成されている。この記
録ギャップ膜４２は、後述する薄膜コイル４４，４６の
中心部に対応する位置に開口部４２Ａを有している。こ
の記録ギャップ膜４２の上には、スロートハイトを決定
する厚さ１．０μｍ〜５．０μｍのＡｌ₂Ｏ₃などよりな
る絶縁層４３が形成されており、その絶縁層４３の上に
は、厚さ１μｍ〜３μｍの薄膜コイル４４およびこれを
覆うフォトレジスト層４５がそれぞれ形成されている。
このフォトレジスト層４５の上には、厚さ１μｍ〜３μ
ｍの薄膜コイル４６およびこれを覆うフォトレジスト層
４７がそれぞれ形成されている。なお、本実施の形態で
は薄膜コイルが２層積層された例を示したが、薄膜コイ
ルの積層数は１層または３層以上であってもよい。

【００４１】記録ギャップ膜４２，絶縁層４３およびフ
ォトレジスト層４５，４７の上には、例えば、ＮｉＦｅ
またはＦｅＮ（窒化鉄）などの高飽和磁束密度を有する
磁性材料よりなる厚さ約３μｍの上部磁極４８が形成さ
れている。この上部磁極４８は、薄膜コイル４４，４６
の中心部に対応して設けられた記録ギャップ膜４２の開
口部４２Ａを介して下部磁極４１と接触しており、磁気
的に連結している。この上部磁極４８の上には、図３な
いし図５では図示しないが、例えば、Ａｌ₂Ｏ₃よりなる
厚さ２０μｍ〜３０μｍのオーバーコート層（図１５に
おけるオーバーコート層４９）が全体を覆うように形成
されている。なお、本実施の形態では、下部磁極４１か
らオーバーコート層までの層構造が記録ヘッド部１Ｂに
対応している。この記録ヘッド部１Ｂは、薄膜コイル４
４，４６に流れる電流によって下部磁極４１と上部磁極
４８との間に磁束を生じ、記録ギャップ膜４２の近傍に
生ずる磁束によって磁気媒体３を磁化し、情報を記録す
るようになっている。

【００４２】＜ＭＲ素子および薄膜磁気ヘッドの動作＞
次に、このように構成された薄膜磁気ヘッド１による再
生動作について、図６および図７を中心に参照して説明
する。

【００４３】この薄膜磁気ヘッド１では、再生ヘッド部
１Ａにより、磁気媒体３に記録された情報を読み出す。
再生ヘッド部１Ａでは、ＭＲ膜２０の強磁性層２４と反
強磁性層２５との界面での交換結合により、例えば、強
磁性層２４の磁化の向きがＹ方向に固定されている。ま
た、磁区制御膜３０Ａ，３０Ｂの発生するバイアス磁界
により、軟磁性層２２の磁化はバイアス磁界Ｈｂと同じ
方向（ここではＸ方向）に揃えられる。なお、バイアス
磁界Ｈｂと強磁性層２４の磁化の向きとは互いにほぼ直
交している。情報を読み出す際には、ＭＲ膜２０に、リ
ード層３３Ａ，３３Ｂを通じて定常電流である検出電流
（センス電流）が、例えばバイアス磁界Ｈｂの方向に流
される。

【００４４】磁気媒体３のトラックラインには、多数の
データ要素（１ビットのデータに対応する領域）がＺ方
向に一定の間隔で配列されている。薄膜磁気ヘッド１の
第１シールド層１２と第２シールド層１５との間隔は、
磁気媒体３のトラックラインにおける２つのデータ要素
の間隔に対応しており、薄膜磁気ヘッド１のＭＲ膜２０
があるデータ要素に対向しているときには、他のデータ
要素からの磁束は第１シールド層１２および第２シール
ド層１５に流れ、ＭＲ膜２０には殆ど流れない。また、
記録ヘッド１Ｂの薄膜コイル４４，４６において発生す
る磁束も、第２シールド層１５に流れ、ＭＲ膜２０には
殆ど流れない。これにより、ＭＲ膜２０に不要な磁界が
及ぶことが防止される。

【００４５】薄膜磁気ヘッド１のＭＲ膜２０では、磁気
媒体３の信号磁界に応じて、軟磁性層２２における磁化
の向きが変化する。一方、強磁性層２４の磁化の向き
は、反強磁性層２５との交換結合により固定されている
ため、変化しない。軟磁性層２２における磁化の向きが
変化すると、ＭＲ膜２０を流れる電流は、軟磁性層２２
の磁化の向きと強磁性層２４の磁化の向きとの相対角度
に応じた抵抗を受ける。これは、非磁性層と磁性層との
界面における電子の散乱の度合いが磁性層の磁化方向に
依存するという「スピン依存散乱」と呼ばれる現象によ
るものである。このＭＲ膜２０の抵抗の変化量は電圧の
変化量として検出され、磁気媒体３に記録された情報が
読み出される。

【００４６】ここでは、第１シールド層１２および第２
シールド層１５が、それぞれ熱伝導率の高い材料よりな
る外側層１２Ａおよび外側層１５Ａを有しているため、
ＭＲ膜２０が発生した熱は、外側層１２Ａおよび外側層
１５Ａを経由して、効率よく拡散される。すなわち、Ｍ
Ｒ膜２０の過昇温に伴う性能劣化が防止される。

【００４７】＜薄膜磁気ヘッドの製造方法＞続いて、図
８ないし図１５を参照して、ＭＲ素子１Ｃおよび薄膜磁
気ヘッド１の製造方法について説明する。なお、図８な
いし図１５は、図４におけるＶ−Ｖ線に沿った断面構造
を表している。

【００４８】本実施の形態に係る製造方法では、まず、
図８に示したように、例えば、Ａｌ ₂Ｏ₃・ＴｉＣよりな
る基体２Ｄの一面上に、スパッタリング法により、絶縁
層１１を構成の欄で述べた材料を用いて成膜する。次
に、この絶縁層１１の上に、例えば、めっき法により、
第１シールド層１２の外側層１２Ａを、構成の欄で述べ
た材料を用いて形成する。続いて、この外側層１２Ａの
上に、例えばスパッタリング法により、内側層１２Ｂ
を、構成の欄で述べた材料により形成する。そののち、
この外側層１２Ａおよび内側層１２Ｂを、イオンミリン
グ法により、図３に示したような形状にパターニングす
る。

【００４９】続いて、図９に示したように、この第１シ
ールド層１２の上に、例えば、スパッタリング法によ
り、下地層２１，第１軟磁性層２２Ａ，第２軟磁性層２
２Ｂ，非磁性層２３，強磁性層２４，反強磁性層２５お
よび保護層２６を、それぞれ構成の欄で説明した材料を
用いて順次成膜し、ＭＲ膜２０を形成する。そののち、
図１０に示したように、ＭＲ膜２０の上に、パターニン
グ用のフォトレジスト膜５１を選択的に形成する。フォ
トレジスト膜５１を形成したのち、例えば、イオンミリ
ング法により、フォトレジスト膜５１をマスクとしてエ
ッチングを行うことにより、図７に示した形状のＭＲ膜
２０が形成される。

【００５０】ＭＲ膜２０をパターニングしたのち、例え
ば、スパッタリング法により、ＭＲ膜２０の両側に、構
成の欄で述べた硬磁性材料を用いて、図７に示した磁区
制御膜３０Ａ，３０Ｂを成膜する。そののち、スパッタ
リング法により、磁区制御膜３０Ａ，３０Ｂの上に、構
成の欄で述べた材料を用いて、図７に示したリード層３
３Ａ，３３Ｂをそれぞれ形成する。そののち、例えば、
リフトオフ処理によって、フォトレジスト膜５１とその
上に積層されている堆積物を除去する。

【００５１】リフトオフ処理を行ったのち、図１１に示
したように、例えば、スパッタリング法により、第１ギ
ャップ膜１３およびＭＲ膜２０を覆うように、第２ギャ
ップ膜１４を構成の欄で説明した材料を用いて形成す
る。これにより、ＭＲ膜２０は第１ギャップ膜１３と第
２ギャップ膜１４との間に埋設される。そののち、第２
ギャップ膜１４の上に、図１２に示したように、例えば
スパッタリング法により、第２シールド層１５の内側層
１５Ｂを構成の欄で説明した材料を用いて成膜する。そ
ののち、この内側層１５Ｂの上に、例えばスパッタリン
グ法により、外側層１５Ａの一部を成膜する。ここで
は、外側層１５Ａの厚さ２μｍのうち、例えば３０ｎｍ
だけをスパッタリング法により成膜する。次いで、図１
３に示したように、外側層１５Ａのスパッタリング法に
より成膜された一部を電極として使用し、めっき法によ
り、外側層１５Ａの残りの部分（厚さ約２μｍ）を形成
する。第２シールド層１５の外側層１５Ａを形成したの
ち、イオンミリング法を用いて、第２シールド層１５を
図３に示した形状にパターニングする。

【００５２】第２シールド層１５をパターニングしたの
ち、例えばスパッタリング法により、絶縁層１６を構成
の欄で説明した材料を用いて成膜する。絶縁層１６を形
成したのち、図１４に示したように、絶縁層１６の上
に、例えばスパッタリング法により、下部磁極４１を構
成の欄で説明した材料を用いて成膜する。次いで、下部
磁極４１の上に、例えばスパッタリング法により、記録
ギャップ膜４２を形成し、その上に、絶縁層４３を所定
のパターンに形成する。絶縁層４３を形成したのち、こ
の絶縁層４３の上に、薄膜コイル４４を構成の欄で説明
した材料を用いて形成し、この薄膜コイル４４を覆うよ
うにフォトレジスト層４５を所定のパターンに形成す
る。フォトレジスト層４５を形成したのち、このフォト
レジスト層４５の上に、薄膜コイル４６を構成の欄で説
明した材料を用いて形成し、この薄膜コイル４６を覆う
ようにフォトレジスト層４７を所定のパターンに形成す
る。

【００５３】フォトレジスト層４７を形成したのち、図
１５に示したように、例えば、薄膜コイル４４，４６の
中心部に対応する位置において、記録ギャップ膜４２を
部分的にエッチングし、磁路形成のための開口部４２Ａ
を形成する。そののち、例えば、記録ギャップ膜４２、
開口部４２Ａ，絶縁層４３およびフォトレジスト層４
５，４７の上に上部磁極４８を構成の欄で説明した材料
を用いて形成する。上部磁極４８を形成したのち、例え
ば、この上部磁極４８をマスクとして、イオンミリング
により、記録ギャップ膜４２および下部磁極４１を選択
的にエッチングする。そののち、上部磁極４８の上に、
オーバーコート層４９を構成の欄で説明した材料を用い
て形成する。

【００５４】オーバーコート層４９を形成したのち、例
えば、ＭＲ膜２０の強磁性層２４および反強磁性層２５
の間に交換結合を生じさせるための熱処理を行う。具体
的には、磁界発生装置などを利用して例えばＹ方向に磁
界を印加した状態で、反強磁性層２５と強磁性層２４と
のブロッキング温度での加熱を行う。これにより、強磁
性層２４の磁化の方向は、反強磁性層２５との交換結合
によって印加磁界の方向Ｙに固定される。

【００５５】最後に、例えば、スライダ２のエアベアリ
ング面２Ｅを研磨加工し、薄膜磁気ヘッド１が完成す
る。このスライダ２の研磨加工において、第１シールド
層１２および第２シールド層１５が、そのＭＲ膜２０側
に、硬度の高い内側層１２Ｂおよび１５Ｂを有している
ため、第１シールド層１２および第２シールド層１５が
変形してＭＲ膜２０に接触することが防止される。

【００５６】＜実施の形態による効果＞以上説明したよ
うに、本実施の形態によれば、第１シールド層１２およ
び第２シールド層１５のＭＲ膜２０側に、より硬度の高
い内側層１２Ｂおよび内側層１５Ｂが形成されているた
め、エアベアリング面２Ｅの研磨工程において、第１シ
ールド層１２および第２シールド層１５が変形してＭＲ
膜２０に接触することが防止される。これにより、線高
記録密度を向上するために第１シールド層１２と第２シ
ールド層１５との間隔を狭めた場合でも、第１シールド
層１２および第２シールド層１５とＭＲ膜２０との接触
を抑制し、薄膜磁気ヘッド１の出力低下を抑制すること
ができる。

【００５７】特に、第１シールド層１２の内側層１２Ｂ
の厚さＳ１と第１ギャップ膜の厚さＧ１との和が４０ｎ
ｍ以上となるようにし、第２シールド層１５の内側層１
５Ｂの厚さＳ２と第２ギャップ膜の厚さＧ２との和が４
０ｎｍ以上となるようにしたので、外側層１２Ａおよび
外側層１５Ａが変形した場合でも、これらがＭＲ膜２０
に接触しにくくなる。

【００５８】さらに、内側層１２Ｂおよび内側層１５Ｂ
のビッカース硬度Ｈｖを５００以上としたので、より確
実に、第１シールド層１２および第２シールド層１５の
変形を防止でき、従って、これらがＭＲ膜２０と接触す
ることをより確実に防止できる。

【００５９】また、外側層１２Ａおよび外側層１５Ａが
設けられるようにしたので、全体を硬度の高い材料で形
成した場合に比べ、イオンミリングなどを用いたパター
ニングが容易になる。これにより、薄膜磁気ヘッドの製
造を短時間で行うことができる。

【００６０】加えて、外側層１２Ａおよび外側層１５Ａ
を熱伝導率の高い材料により構成するようにしたので、
ＭＲ膜２０で発生した熱を効率よく拡散させることがで
き、これによりＭＲ膜２０の熱による性能劣化を防止す
ることができる。

【００６１】加えて、内側層１２Ｂおよび内側層１５Ｂ
の厚さが３００ｎｍ以下になるようにしたので、第１の
シールド層１２および第２のシールド層１５のイオンミ
リングなどに要する時間が比較的短くて済む。

【００６２】また、外側層１２Ａおよび外側層１５Ａを
ＮｉＦｅにより構成したので、高い透磁率が得られ、不
要な磁束が外側層１２Ａおよび外側層１５Ａに流れ、Ｍ
Ｒ膜２０には流れないようにすることができる。すなわ
ち、不要な磁界がＭＲ膜２０に及ばないようにする効果
を高めることができる。

【００６３】＜変形例＞図１６は、本実施の形態の変形
例に係る薄膜磁気ヘッド１０１の断面構造を表すもので
ある。本変形例に係る薄膜磁気ヘッド１０１では、第１
シールド層１２０は、外側層１２０Ａと内側層１２０Ｂ
とにより構成されているが、この内側層１２０Ｂは、エ
アベアリング面２Ｅの近傍の領域にのみ局所的に形成さ
れている。同様に、第２シールド層１５０は、外側層１
５０Ａと内側層１５０Ｂとにより構成されているが、こ
の内側層１５０Ｂは、エアベアリング面２Ｅの近傍の領
域にのみ局所的に形成されている。

【００６４】本変形例では、内側層１２０Ｂおよび内側
層１５０Ｂが局所的にしか形成されていないが、少なく
ともエアベアリング面２Ｅでは、ＭＲ膜２０が、第１ギ
ャップ膜１３および第２ギャップ膜１４を介して、内側
層１２０Ｂおよび内側層１５０Ｂにより挟まれている。
そのため、エアベアリング面２Ｅの研磨工程では、上述
した実施の形態と同様、第１シールド層１２０および第
２シールド層１５０の変形が抑制され、第１シールド層
１２０および第２シールド層１５０とＭＲ膜２０との接
触が防止される。

【００６５】なお、内側層１２０Ｂおよび内側層１５０
Ｂを、例えば図６におけるＸ方向において局所的に形成
してもよい。この場合には、少なくともＭＲ膜２０とを
積層方向に挟み込む位置に内側層１２０Ｂおよび内側層
１５０Ｂを形成すれば、上述した実施の形態および変形
例と同様、第１シールド層１２０および第２シールド層
１５０とＭＲ膜２０との接触が防止される。

【実施例】次に、本発明の具体的な実施例について詳細
に説明する。

【００６６】［実施例１］実施例１として、図５に示し
た薄膜磁気ヘッド１を、第１シールド層１２の内側層１
２Ｂおよび第２シールド層１５の内側層１５Ｂの厚さを
共に変化させて１０種類作成した。まず、Ａｌ₂Ｏ₃・Ｔ
ｉＣ製の基体２Ｄの上に、スパッタリング法により、Ａ
ｌ₂Ｏ₃を用いて厚さ２μｍの絶縁層１１を成膜し、その
上に、めっき法により、Ｎｉ₈₀Ｆｅ₂₀を用いて厚さ２μ
ｍの第１シールド層１２の外側層１２Ａを形成した。そ
ののち、第１シールド層１２の外側層１２Ａの上に、ス
パッタリング法により、Ｆｅ₈₄Ｚｒ₈Ｎ₈を用いて内側層
１２Ｂを形成した。この内側層１２Ｂの厚さは、５ｎｍ
から５０ｎｍまで５ｎｍおきに変化させた。次いで、第
１シールド層１２の内側層１２Ｂの上に、例えばスパッ
タリング法により、Ａｌ₂Ｏ₃を用いて厚さ１０ｎｍの第
１ギャップ膜１３を形成した。

【００６７】続いて、第１ギャップ膜１３の上に、スパ
ッタリング法により、Ｔａを用いて厚さ５ｎｍの下地層
２１を成膜し、その上に、ＮｉＦｅを用いて厚さ３ｎｍ
の第１軟磁性層２２Ａを成膜し、その上に、ＣｏＦｅを
用いて厚さ１ｎｍの第２軟磁性層２２Ｂを成膜した。続
いて、第２軟磁性層２２Ｂの上に、スパッタリング法に
より、Ｃｕを用いて厚さ２．５ｎｍの非磁性層２３を成
膜し、その上に、ＣｏＦｅを用いて厚さ２ｎｍの強磁性
層２４を成膜し、その上に、ＰｔＭｎを用いて厚さ２０
ｎｍの反強磁性層２５を成膜し、その上に、Ｔａを用い
て厚さ５ｎｍの保護層２６を成膜した。成膜ののち、熱
処理により、反強磁性層２５の反強磁性処理を行った。

【００６８】次いで、下地層２１から保護層２６までの
積層膜を、イオンミリングによりパターニングして、図
６に示した形状のＭＲ膜２０を形成し、そのＭＲ膜２０
の両側に、例えばスパッタリング法により、ＣｏＰｔを
用いて厚さ５０ｎｍの磁区制御膜３０Ａ，３０Ｂを成膜
し、その上に、例えばスパッタリング法により、厚さ１
００ｎｍのリード層３３Ａ，３３Ｂを所定の形状に形成
した。

【００６９】リード層３３Ａ，３３Ｂを形成したのち、
ＭＲ膜２０，磁区制御膜３０Ａ，３０Ｂおよびリード層
３３Ａ，３３Ｂを覆うように、スパッタリング法によ
り、Ａｌ₂Ｏ₃を用いて厚さ１０ｎｍの第２ギャップ膜１
４を形成した。次いで、この第２ギャップ膜１４の上
に、スパッタリング法により、Ｆｅ₈₄Ｚｒ₈Ｎ₈を用いて
第２シールド層１５の内側層１５Ｂを成膜した。この内
側層１５Ｂの厚さは、５ｎｍから５０ｎｍまで５ｎｍお
きに変化させた。続いて、この内側層１２Ｂの上に、ス
パッタリング法により、Ｎｉ₈₀Ｆｅ₂₀を用いて、外側層
１２Ａのうち厚さ３０ｎｍの部分を形成した。次いで、
この外側層１２Ａにおける厚さ３０ｎｍの部分を電極膜
として利用して、めっき法により、Ｎｉ₈₀Ｆｅ₂₀を用い
て厚さ２μｍの外側層１５Ａを形成した。

【００７０】第２シールド層１５の上には、図５に示し
た絶縁層１６，下部磁極４１，記録ギャップ膜４２，絶
縁層４３，薄膜コイル４４，フォトレジスト層４５，薄
膜コイル４６，フォトレジスト層４７，上部磁極４８お
よびオーバーコート層４９を積層した。絶縁層１６から
オーバーコート層４９までの部分（記録ヘッド部１Ｂ）
は、本実施例における測定事項に影響を与えないため、
詳細説明は省略する。なお、薄膜磁気ヘッド１は、各種
類につき、不良発生率を調べるに十分な個数だけそれぞ
れ作成した。

【００７１】［実施例２］実施例２として、実施例１と
同様に、図５に示した薄膜磁気ヘッド１を各実施例につ
き１０種類ずつそれぞれ作製した。但し、第１ギャップ
膜１３および第２ギャップ膜１４の厚さは、いずれも２
０ｎｍとした。実施例１と同様、第１シールド層１２の
内側層１２Ｂおよび第２シールド層１５の内側層１５Ｂ
は、５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲で５ｎｍおきに変化させ
た。実施例１と同様、薄膜磁気ヘッド１は、各種類につ
き、不良発生率を調べるに十分な個数だけそれぞれ作成
した。

【００７２】このように作製した２０種類の薄膜磁気ヘ
ッド１のそれぞれについて、ＭＲ膜２０の抵抗を測定
し、所定の基準抵抗値に対して１０％以上小さい抵抗値
を示した薄膜磁気ヘッドの個数をカウントし、その割合
を不良発生率とした。なお、この基準抵抗値は、第１シ
ールド層１２および第２シールド層１５を有さない薄膜
磁気ヘッド（すなわち、ＭＲ膜２０が絶縁層１１および
絶縁層１６に直接挟まれた構造の薄膜磁気ヘッド）を形
成し、この薄膜磁気ヘッドにおけるＭＲ膜の抵抗値を測
定することにより設定した。

【００７３】［比較例１，２］また、本実施例に対する
比較例として、第１シールド層１２の内側層１２Ｂおよ
び第２シールド層１５の内側層１５Ｂをいずれも設けな
いようにしたことを除き、実施例１および実施例２とそ
れぞれ同一の条件で薄膜磁気ヘッドをそれぞれ作製し
た。この比較例１，２における不良発生率についても、
図１７に合わせて示す。

【００７４】図１７から分かるように、第１ギャップ膜
１３および第２ギャップ膜１４の厚さをいずれも１０ｎ
ｍとした実施例１と比較例１とを比較すると、内側層１
２Ｂおよび内側層１５Ｂを設けた実施例１によれば、内
側層１２Ｂおよび内側層１５Ｂを設けない比較例１と比
較して、不良率を低減できることが分かった。特に、内
側層１２Ｂおよび内側層１５Ｂの厚さを３０ｎｍ以上と
すると、不良率をほぼ０にできることが分かった。

【００７５】また、第１ギャップ膜１３および第２ギャ
ップ膜１４の厚さを２０ｎｍとした実施例２と比較例２
とを比較すると、内側層１２Ｂおよび内側層１５Ｂを設
けた実施例２によれば、内側層１２Ｂおよび内側層１５
Ｂを設けない比較例２と比較して、不良率を低減できる
ことが分かった。特に、内側層１２Ｂおよび内側層１５
Ｂの厚さを２０ｎｍ以上とすると、不良率をほぼ０にで
きることが分かった。

【００７６】さらに、実施例１では、内側層１２Ｂおよ
び内側層１５Ｂの厚さを３０ｎｍ以上にすると不良率を
ほぼ０にでき、実施例２では、内側層１２Ｂおよび内側
層１５Ｂの厚さを２０ｎｍ以上にすると不良率をほぼ０
にできることから、第１ギャップ膜１３の厚さＧ１と内
側層１２Ｂの厚さＳ１との和（Ｓ１＋Ｇ１）が４０ｎｍ
以上であれば、また、第２ギャップ膜１４の厚さＧ２と
内側層１５Ｂの厚さＳ２との和（Ｓ２＋Ｇ２）が４０ｎ
ｍ以上であれば、不良率をほぼ０にできることが分かっ
た。

【００７７】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明はこの実施の形態および実施
例に限定されるものではなく、種々の変形が可能であ
る。例えば、上述した実施の形態においては、第１のシ
ールド層１２および第２のシールド層１５が、いずれも
内側層および外側層を有するようにしたが、第１のシー
ルド層１２および第２のシールド層１５のいずれか一方
だけが、内側層および外側層を有するようにしてもよ
い。

【００７８】また、上記の実施の形態では、ＭＲ膜２０
の反強磁性層２５を熱処理系反強磁性材料により構成し
たが、非熱処理系反強磁性材料により構成してもよい。
この場合には、熱処理を行わなくとも、反強磁性層２５
と強磁性層２４との界面で交換結合を誘起させることが
できる。

【００７９】また、上記の実施の形態では、磁区制御膜
３０Ａ，３０Ｂを硬磁性材料により形成したが、反強磁
性膜と強磁性膜とを積層した構造としてもよい。反強磁
性膜を熱処理系反強磁性材料により構成する場合には、
反強磁性膜と強磁性膜との間に交換結合を生じさせるた
めの熱処理が必要である。反強磁性膜を非熱処理系反強
磁性材料により構成する場合には、熱処理は不要であ
る。

【００８０】さらに、薄膜磁気ヘッド１のＭＲ膜は、ス
ピンバルブ膜には限定されず、他の種類のＧＭＲ膜、Ａ
ＭＲ膜、またはＴＭＲ（Tunnel-type Magneto-Resistiv
e ）膜などであっても良い。また、薄膜磁気ヘッド１
は、再生専用ヘッドであっても良く、磁気センサやメモ
リであってもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項７のいずれか１に記載の薄膜磁気ヘッドまたは請求
項８ないし請求項１０のいずれか１に記載の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法によれば、第１のシールド層および第２
のシールド層の少なくとも一方が内側層と外側層を有
し、より硬度の高い内側層が磁性層側に位置するように
したので、研磨加工などの際に、第１のシールド層およ
び第２のシールド層の少なくとも一方が変形しにくくな
る。これにより、線密度記録を向上させるために第１シ
ールド層と第２シールド層との間隔を狭くした場合で
も、これらと機能膜との接触が生じにくくなり、従っ
て、薄膜磁気ヘッドの出力低下を抑制できる。さらに、
内側層よりも硬度の低い外側層を設けるようにしたの
で、シールド層全体を高硬度材料で構成した場合に比
べ、パターニングなどを短時間で行うことが可能にな
り、生産性の低下を抑えることができる。さらに、外側
層として熱伝導率の高い材料を選択することにより、第
１のシールド層および第２のシールド層の少なくとも一
方の熱伝導率を向上させることも可能になり、これによ
り、機能膜で発生した熱を効率よく拡散させ、機能膜の
過昇温に伴う性能劣化を抑制できる。すなわち、線記録
密度の向上に対応しつつ、生産性および他の特性を損な
うことなく、薄膜磁気ヘッドの出力低下を抑制できると
いう効果を奏する。

【００８２】特に、請求項２記載の薄膜磁気ヘッドによ
れば、第１ギャップ膜の厚さと第１シールド層の内側層
の厚さとの和が４０ｎｍ以上となるようにしたので、ま
た、請求項３記載の薄膜磁気ヘッドによれば、第２ギャ
ップ膜の厚さと第２シールド層の内側層の厚さとの和が
４０ｎｍ以上となるようにしたので、より確実に第１の
シールド層および第２のシールド層と機能膜との接触を
防止することができる。

【００８３】また、請求項４記載の薄膜磁気ヘッドによ
れば、内側層のビッカース硬度が５００以上となるよう
にしたので、第１シールド層または第２シールド層がよ
り変形しにくくなり、第１のシールド層および第２のシ
ールド層と機能膜との接触を、さらに確実に防止するこ
とができる。

【００８４】加えて、請求項５記載の薄膜磁気ヘッドに
よれば、内側層の厚さが３００ｎｍ以下になるようにし
たので、パターニングなどに要する時間を、薄膜磁気ヘ
ッドの生産性を低下させない程度にすることができる。

【００８５】さらに、請求項６記載の薄膜磁気ヘッドに
よれば、外側層をＮｉおよびＦｅを含む材料により構成
するようにしたので、高い透磁率を得ることができ、不
要な磁界が機能膜に及ばないようにする効果を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを
搭載した回動アームの外形形状を表す斜視図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが
形成されたスライダの外形形状を表す斜視図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの
構造を分解して表す分解斜視図である。

【図４】図３に示した薄膜磁気ヘッドの平面形状を表す
平面図である。

【図５】図３に示した薄膜磁気ヘッドのエアベアリング
面に直交する面における断面構造を表す断面図である。

【図６】図３に示した薄膜磁気ヘッドのエアベアリング
面と平行な面における断面構造を表す断面図である。

【図７】図３に示した薄膜磁気ヘッドのＭＲ素子の構造
を拡大して示す断面図である。

【図８】図３に示した薄膜磁気ヘッドの製造方法におけ
る一工程を説明するための断面図である。

【図９】図８に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図であ
る。

【図１１】図１０に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１２】図１１に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１３】図１２に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１４】図１３に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図で
ある。

【図１６】本実施の形態の変形例に係る薄膜磁気ヘッド
の断面構造を表す断面図である。

【図１７】本発明の実施例における不良率の測定結果を
表す図である。

【符号の説明】

１…薄膜磁気ヘッド、１Ａ…再生ヘッド部、１Ｂ…記録
ヘッド部１Ｂ、２…スライダ、２Ｄ…基体、２Ｅ…エア
ベアリング面、１１…絶縁層、１２…第１シールド層、
１２Ａ…外側層、１２Ｂ…内側層、１３…第１ギャップ
膜、１４…第２ギャップ膜、１５…第２シールド層、１
５Ｂ…内側層、１５Ａ…外側層、１６…絶縁層、２０…
ＭＲ膜、２１…下地層、２２…軟磁性層、２２Ａ…第１
軟磁性層、２２Ｂ…第２軟磁性層、２３…非磁性層、２
４…強磁性層、２５…反強磁性層２６…保護層、３０
Ａ，３０Ｂ…磁区制御膜、３３Ａ，３３Ｂ…リード層、
４１…下部磁極、４２…記録ギャップ、４４，４６…薄
膜コイル、４８…上部磁極。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気変換機能を有する機能膜と、前記機能膜を挟み込むと共に、それぞれ絶縁性を有する
第１のギャップ膜および第２のギャップ膜と、不要な磁界が前記機能膜に及ぶのを防止するため、前記
機能膜を、前記第１のギャップ膜および第２のギャップ
膜をそれぞれ介して挟み込む第１のシールド層および第
２のシールド層とを備えると共に、前記第１のシールド層および前記第２のシールド層の少
なくとも一方は、前記機能膜側から順に、内側層と外側
層とを有し、前記内側層は、前記外側層よりも高い硬度
を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】前記第１のシールド層は、前記内側層と
前記外側層とを有しており、前記第１のシールド層の前記内側層の厚さと前記第１ギ
ャップ膜の厚さとの和は、４０ｎｍ以上であることこと
を特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】前記第２のシールド層は、前記内側層と
前記外側層とを有しており、前記第２のシールド層の前記内側層の厚さと前記第２ギ
ャップ膜の厚さとの和は、４０ｎｍ以上であることを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜磁気ヘッ
ド。
【請求項４】前記内側層のビッカース硬度は、５００
以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項３の
いずれか１に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】前記内側層の厚さは、３００ｎｍ以下で
あることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれ
か１に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】前記外側層は、ニッケル（Ｎｉ）および
鉄（Ｆｅ）を含む材料よりなることを特徴とする請求項
１ないし請求項５のいずれか１に記載の薄膜磁気ヘッ
ド。
【請求項７】磁気変換機能を有する機能膜と、前記機能膜を挟み込む第１の絶縁膜および第２の絶縁膜
と、前記機能膜を、前記第１の絶縁膜および第２の絶縁膜を
それぞれ介して挟み込む第１の磁性層および第２の磁性
層とを備えると共に、前記第１の磁性層および前記第２の磁性層の少なくとも
一方は、前記機能膜側から順に、内側層と外側層とを有
し、前記内側層は、前記外側層よりも高い硬度を有する
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】磁気変換機能を有する機能膜と、不要な
磁界が前記機能膜に及ぶのを防止するための第１のシー
ルド層および第２のシールド層とを備えた薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法であって、基体の上に、絶縁層を介して、前記第１のシールド層を
形成するステップと、この第１のシールド層の上に、絶縁性を有する第１のギ
ャップ膜を形成するステップと、この第１のギャップ膜の上に、前記機能膜を形成するス
テップと、この機能膜の上に、絶縁性を有する第２のギャップ膜を
形成するステップと、この第２のギャップ膜の上に、前記第２のシールド層を
形成するステップとを含むと共に、前記第１のシールド層を形成するステップおよび前記第
２のシールド層を形成するステップの少なくとも一方に
おいて、前記第１のシールド層および前記第２のシール
ド層の少なくとも一方を、前記機能膜側から順に、内側
層と外側層とにより形成し、前記内側層が前記外側層よ
りも高い硬度を有するようにしたことを特徴とする薄膜
磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】前記第１のシールド層が前記内側層と前
記外側層とを有している場合、前記第１のシールド層を形成するステップは、めっき法により、前記外側層を形成するステップと、スパッタリング法により、前記外側層の上に前記内側層
を形成するステップとを含むことを特徴とする請求項８
記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】前記第２のシールド層が前記内側層と
前記外側層とを有している場合、前記第２のシールド層を形成するステップは、スパッタリング法により、前記内側層を形成するステッ
プと、スパッタリング法により、前記内側層の上に、前記外側
層の一部を形成するステップと、この外側層の一部を電極として用い、めっき法により、
前記外側層の残りの部分を形成するステップとを含むこ
とを特徴とする請求項８または請求項９に記載の薄膜磁
気ヘッドの製造方法。