JP2002353538A - 磁気検出素子、磁気検出素子の製造方法及び磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高記録密度によるトラック幅の狭化に伴い、
ギャップ層が薄くなる傾向のなかで、電極層とシールド
層との間で電気絶縁性の低下、さらには電極層の抵抗値
増大を抑制する。 【解決手段】基板１２上に形成した下部シールド層１４
及び下部ギャップ層１５と、前記下部ギャップ層１５上
に形成した磁気抵抗効果素子２と、前記磁気抵抗効果素
子２上に設けられた上部ギャップ層３７と、前記上部ギ
ャップ層３７上に設けられた上部シールド層３８とを有
する。磁気抵抗効果素子２の両側領域には、トラック幅
方向に間隔を開けて形成された一対の端子層（３２、３
３、３４、３５）が複数層積層され、上層の端子層３５
についての一対の端子層のトラック幅方向での間隔が、
下層の端子層（３２、３３、３４）についての間隔より
広く設定され、積層面での下層の端子層（３２、３３、
３４）の面積が、上層の端子層３５の面積より小さく設
定され、下層の端子層（３２、３３、３４）の外周と、
上層の端子層３５の下側とが絶縁性材料からなる絶縁層
１６で埋められている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、磁気抵抗効果を利用して
高密度記録情報の読み取りを行うことができる、磁気検
出素子、磁気検出素子の製造方法及び磁気ヘッドに関す
るものである。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】近年、高密度記録システム
における磁気ヘッドとして、磁気抵抗効果素子の電気抵
抗が記録媒体からの信号磁界によって変化する、所謂、
磁気抵抗効果を利用した磁気ヘッドが注目されている。
ここで、１枚の基板（ウェハ）上に複数の磁気検出素子
が形成され、前記基板（ウェハ）から磁気検出素子が個
々に切出されて製品としての磁気ヘッドとして完成され
る。以下では、基板上に形成される磁気検出素子の状態
を対象として説明する。

【０００３】従来の磁気検出素子は図１６（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、図示しない基板上に下部シールド
層１０１と下部ギャップ層１０２とを順に形成し、前記
下部ギャップ層１０２上に磁気抵抗効果を発揮する磁気
抵抗効果素子１０３をパターニングして形成し、パター
ニングされた磁気抵抗効果素子１０３を挟んで該磁気抵
抗効果素子１０３の両側に、前記磁気抵抗効果素子１０
３にバイアス磁界を印加するハードバイアス層１０４
と、前記磁気抵抗効果素子１０３に電流を供給する電極
層１０５を形成し、さらに上部ギャップ層層１０６と上
部シールド層１０７とを順に形成した構造に構成され
る。

【０００４】ところで、記録媒体に磁気記録するデータ
密度が増加する傾向にあり、この高記録密度化に伴い磁
気ヘッドの狭ギャップが要求されている。この要求に対
応すると、上部ギャップ層１０６を挟んで上下に対峙す
る上部シールド層１０７と電極層１０５との間及び、下
部シールド層１０１とハードバイアス層１０４との間の
絶縁耐圧性が低下して絶縁性が著しく低下するという問
題が生じている。

【０００５】その理由について説明すると、図１６に示
すように、電極層１０５はハードバイアス層１０４上に
形成されることが多く、電極層１０５とハードバイアス
層１０４との合計膜圧は磁気抵抗効果素子１０３の膜厚
と比較して厚くなり、したがって電極層１０５が磁気抵
抗効果素子１０３に接合する端部の傾斜部１０５の傾斜
角度が急であり、このことにより、電極層１０５の傾斜
部１０５ａでの段差が大きくなる。

【０００６】前記段差をもったままで電極層１０５の全
面に上部ギャップ層層１０６を形成すると、この段差部
分で上部ギャップ層１０６のカバレージ性が低下し、電
極層１０５の傾斜部１０５ａでの上部ギャップ層１０６
の膜厚が薄くなり、この部分での絶縁耐圧が低下するこ
ととなり、上部ギャップ層１０６を挟んで上下に対峙す
る上部シールド層１０７と電極層１０５との間の絶縁耐
圧性が低下して絶縁性が低下する原因であることが分か
った。

【０００７】また、下部シールド層１０１に下部ギャッ
プ層１０２を介して対向するハードバイアス層１０４の
面積は、磁気抵抗効果素子１０３の面積と比較して著し
く大きく、下部ギャップ層１０２の欠陥等により絶縁耐
圧性が低下する虞がある。

【０００８】

【発明の目的】本発明の目的は、電極層とシールド層と
の間の電気絶縁性を高めるとともに、狭ギャップに対応
した高記録密度を達成可能な磁気検出素子、磁気検出素
子の製造方法及び磁気ヘッドを得ることにある。

【０００９】

【発明の概要】前記目的を達成するため、本発明に係る
磁気検出素子は、基板上に、下部シールド層と、前記下
部シールド層上に形成された下部ギャップ層と、前記下
部ギャップ層上に形成された磁気抵抗効果素子と、前記
磁気抵抗効果素子上に形成された上部ギャップ層と、前
記上部ギャップ層上に形成された上部シールド層とを有
し、前記磁気抵抗効果素子の両側領域に、トラック幅方
向に間隔を開けて形成された一対の端子層が少なくとも
２層積層され、上層の端子層についての前記一対の端子
層のトラック幅方向での間隔が、下層の端子層について
の前記間隔より広く設定され、積層面での前記下層の端
子層の面積が、前記上層の端子層の前記面積より小さく
設定され、前記下層の端子層の外周と、前記上層の端子
層の下側とが絶縁性材料で埋められていることを特徴と
する。

【００１０】また、前記下層の端子層の外周と、前記上
層の端子層の下側を埋めている前記絶縁性材料からなる
絶縁層が、磁気抵抗効果素子のハイト方向の後方端の周
りまで形成され、前記絶縁層の高さが磁気抵抗効果素子
の高さ位置にあることが望ましい。また前記一対の上層
の端子層が対向する端子層の端縁が傾斜面をなすことが
望ましい。

【００１１】また前記下部シールド層上に形成される下
部ギャップ層が、トラック幅方向に間隔を開けて形成さ
れた一対の絶縁性材料からなる補助ギャップ層と、前記
下部シールド層上と前記補助ギャップ層上にかけて形成
された絶縁性材料からなる絶縁層とから形成されていて
もよい。また前記磁気抵抗効果素子が、少なくとも反強
磁性層と、前記反強磁性層との交換結合磁界により磁化
方向が固定される固定磁性層と、非磁性材料層と、磁化
が外部磁界に対し変動するフリー磁性層とを有する構成
のものであってもよい。

【００１２】また前記磁気抵抗効果素子の両側領域にト
ラック幅方向に間隔を開けて形成された一対の導電材料
からなる端子層が、前記磁気抵抗効果素子にバイアス磁
界を印加するバイアス層であってもよい。また前記端子
層が、複数の導電性材料の層で形成されているものであ
ってもよい。

【００１３】また本発明に係る磁気ヘッドは、前記磁気
検出素子を有して構成されている。

【００１４】また本発明に係る磁気ヘッドの製造方法
は、（ａ）基板上に、少なくとも下部シールド層、下部
ギャップ層及び磁気抵抗効果素子層を形成する工程と、
（ｂ）前記磁気抵抗効果素子層のトラック幅方向の両側
領域を削る工程と、（ｃ）前記磁気抵抗効果素子層のト
ラック幅方向に所定の間隔を開けて一対の第１の端子層
を形成する工程と、（ｄ）前記第１の端子層の周囲及び
前記磁気抵抗効果素子層のハイト方向の後方端の周りを
絶縁性材料からなる中間絶縁層で埋める工程と、（ｅ）
前記第１の端子層及び前記中間絶縁層上に少なくとも一
層の対をなす第２の端子層を、前記第１の端子層の形成
間隔よりも前記磁気抵抗効果素子のトラック幅方向の間
隔を広げて形成する工程と、（ｆ）少なくとも前記磁気
抵抗効果素子層、第１の端子層及び前記第２の端子層上
に上部ギャップ層を形成する工程と、（ｇ）前記上部ギ
ャップ層上に上部シールド層を形成する工程とを含むこ
とを特徴とする。

【００１５】また、前記（ａ）の工程において、基板上
に、前記下部シールド層を形成した後、さらに、前記磁
気抵抗効果素子のトラック幅方向に間隔を開けて絶縁材
料からなる一対の補助ギャップ層を形成し、前記下部ギ
ャップ層が、前記下部シールド層上と前記補助ギャップ
層上にかけて形成され、その後、前記下部シールド層上
に形成された下部ギャップ層上に前記磁気抵抗効果素子
層を形成するようにしてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明する。図１（Ａ）は本
発明の第１の実施形態に係る磁気ヘッド素子１ａの構造
をＡＢＳ面から見た断面図、図１(Ｂ)は磁気抵抗効果素
子と端子層との関係を示す平面図である。また図２は本
発明の第１の実施形態に係る磁気ヘッド素子１ａの構造
をハイト方向（図１のＹ方向）に断面した断面図、図３
は本発明の第１ａの実施形態に係る磁気ヘッド素子１ａ
の構造を分解した斜視図である。また図において、Ｘは
トラック幅方向、Ｙはハイト方向、Ｚは積層（高さ）方
向を示す。

【００１７】図１、図２及び図３に示す実施形態の磁気
ヘッド素子１ａは、基板（ウェハ）１２上に保護膜１３
を介して下部シールド層１４が形成され、下部シールド
層１４上に下部ギャップ層１５が形成され、下部ギャッ
プ層１５上に磁気抵抗効果素子２が形成されている。こ
の実施形態に係る磁気ヘッド素子１ａの磁気抵抗効果素
子２には、巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ（giant
magnetoresistance）素子の一種であるボトムスピンバ
ルブ型の磁気抵抗効果素子を用いている。このボトムス
ピンバルブ型磁気抵抗効果素子２は、少なくとも下から
反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層、フリー磁性層
を有し、これらの各層が図示した上下関係の積層順に形
成した構造のものであり、この磁気抵抗効果素子２の幅
寸法（Ｔｗ）は記録媒体のトラック幅Ｔｗに対応して設
定されている。また磁気抵抗効果素子２にはボトムスピ
ンバルブ型磁気抵抗効果素子を用いたが、トップスピン
バルブ型磁気抵抗効果素子を用いてもよい。ここに、ト
ップスピンバルブ型磁気抵抗効果素子は、少なくとも下
からフリー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層、反強磁
性層となる積層関係に各層を形成した構造のものであ
る。またデュアルスピンバルブ型磁気抵抗効果素子を用
いてもよい。ここに、デュアルスピンバルブ型磁気抵抗
効果素子は、フリー磁性層を中心としてその上下に積層
された非磁性導電層と、一方の非磁性導電層の上及び他
方の非磁性導電層の下に形成された固定磁性層と、一方
の固定磁性層の上及び他方の固定磁性層の下に形成され
た反強磁性層とを有する構造のものである。また磁気抵
抗効果素子としては、いわゆる巨大磁気抵抗効果を発揮
する磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）を用いたが、異方性磁
気抵抗効果を発揮するＡＭＲ（anisotropic magnetore
sistance effct）素子であってもよく、要は、記録媒
体からの信号磁界により電気抵抗が変化する特性をもつ
ものであれば、記述した磁気抵抗効果素子に限定される
ものではない。

【００１８】さらに前記磁気抵抗効果素子２のトラック
幅方向の両側領域に接合して対をなす複数の端子層（３
２、３３、３４、３５）が設けられ、前記端子層（３
２、３３、３４、３５）は、少なくとも上下に２層形成
した端子層からなり、下層の端子層は導電材料からなる
複数の層（３２、３３、３４）で形成されている。また
前記磁気抵抗効果素子２の両端部に接合して設けた対を
なす上層の端子層（３５）は、上層の端子層３５の端縁
３５ａを前記磁気抵抗効果素子２側から離間する方向に
後退させて傾斜面状に形成している。また上層の端子層
も、複数の導電性材料で形成されていてもよい。

【００１９】この実施形態では、下部ギャップ層１５上
にＣｒ等の導電材料からなるバイアス下地層３２を介し
てＣｏＰｔ等の導電材料からなるバイアス層３３が磁気
抵抗効果素子２の両端部に接合され、バイアス層３３上
にＣｒ等の導電材料からなる電極層３４が形成され、電
極層３４が磁気抵抗効果素子２の両端部に接合されてい
る。ここに、バイアス層３３は磁気抵抗効果素子２にバ
イアス磁界を印加し、例えば磁気抵抗効果素子２がＧＭ
Ｒ素子である場合、フリー磁性層の磁化方向を一定方向
に揃えることができる。またバイアス層３３は、導電性
材料であるので、磁気抵抗効果素子２にセンス電流を供
給することができる。電極層３４は、バイアス層３３上
で平坦化され、電極層３５からの電流を低抵抗値でバイ
アス層３３に流すようになっている。

【００２０】この実施形態では、下層の端子層を形成す
るバイアス層３３は、磁気抵抗効果素子２にハードバイ
アス磁界を印加するハードバイアス層としたが、バイア
ス層３３は磁気抵抗効果素子２に交換バイアス磁界を印
加する反強磁性層と強磁性層の積層構造を有するエクス
チェンジバイアス層とするようにしてもよい。

【００２１】そして前記下部ギャップ層１５上の前記磁
気抵抗効果素子２及び端子層（３２、３３、３４、３
５）上に上部ギャップ層３７が設けられ、前記上部ギャ
ップ層３７上に上部シールド層３８が設けられている。

【００２２】したがって、この実施形態によれば、磁気
抵抗効果素子２の両側領域に、トラック幅方向に間隔を
開けて形成された一対の端子層（３２、３３，３４、３
５）が少なくとも２層積層され、上層の端子層３５につ
いての磁気抵抗効果素子２のトラック幅方向での間隔
が、下層の端子層（３２，３３，３４）についての前記
間隔より広く設定されているため、上層の端子層３５の
端縁３５ａと磁気抵抗効果素子２との間の距離を可及的
に広げることにより、上層の端子層３５の端縁３５ａと
磁気抵抗効果素子２とにかけて形成される上部ギャップ
層３７のカバレージ性が改善されて所定の膜厚を確保す
ることができ、上部ギャップ層３７を挟んで上下に対峙
する上部シールド層３８と電極層３４、３５との間の絶
縁耐圧性を向上することができる。

【００２３】さらに図１（Ａ）に示すように上層の端子
層（電極層３５）の端縁３５ａに、磁気抵抗効果素子２
のトラック幅方向に傾斜する傾斜面を形成することによ
り、上層の電極層３５の端縁３５ａと磁気抵抗効果素子
２とが接合する領域での段差を小さくすることができ、
この段差部分での上部ギャップ層３７のカバレージ性を
向上させて所定の膜厚を確保することができ、上部ギャ
ップ層３７を挟んで上下に対峙する上部シールド層３８
と電極層３４、３５との間の絶縁耐圧性を向上すること
ができる。

【００２４】さらに図１（Ｂ）に示すように、積層面で
の下層の端子層（３２、３３、３４）の面積が、上層の
端子層３５の面積より小さく設定され、下層の端子層
（３２、３３、３４）の外周と、上層の端子層３５の下
側とが絶縁性材料からなる絶縁層１６で埋められてい
る。これにより、下部シールド層１４と端子層、特に上
層の端子層３５との間の絶縁層１６の膜厚を増加させ、
ピンホール等の欠陥による絶縁層１６の絶縁性の不良と
なる確立を下げ、絶縁耐圧性を向上させることができ
る。

【００２５】以上のように、この実施形態では、下部ギ
ャップ層１５、上部ギャップ層３７の狭ギャップ化によ
っても十分な絶縁性を確保することができる。

【００２６】この実施形態では、図３に示すように下層
の端子層（３２、３３、３４）の外周と、上層の端子層
３５の下側を埋めている絶縁層１６が、磁気抵抗効果素
子２のハイト方向の後方端の周りまで形成され、絶縁層
１６の高さが磁気抵抗効果素子２の高さ位置にある。

【００２７】したがって、上部ギャップ層３７と上部シ
ールド層３８が落ち込むことがなく、上部ギャップ層３
７が上部シールド層３８と磁気抵抗効果素子２との間を
確実に絶縁することができる。

【００２８】また磁気ヘッド素子１ａの製造工程では、
下層の電極層（３２、３３、３４）に対してハイト方向
（Ｙ方向）での寸法を規定するイオンミリング加工が行
われるが、この実施形態では、図１(Ｂ)に示すように上
下に２層に形成した端子層（３２、３４、３５）のう
ち、下層の端子層（３２、３３、３４）の積層面積が上
層の端子層３５の積層面積より小さく設定して形成して
いるため、ハイト方向でのイオンミリング加工時に下層
の端子層（３２、３３、３４）の外縁をイオンミリング
加工で切削される割合が小さくなり、下層の端子層（３
２、３３、３４）の導電領域が縮小して電気抵抗が増大
するという問題の発生を抑制することができる。

【００２９】さらに図３に示すように絶縁層１６は、下
層の端子層（３２、３３、３４）の周縁を取り囲むよう
にハイト方向の奥部に回り込んで形成され、下層の端子
層（３２、３３、３４）より面積が大きい上層の端子層
３５が下層の端子層（３２、３３、３４）及び絶縁層１
６上に渡って形成される。

【００３０】したがって図２に示すように、上層の端子
層３５の平面度を保って上部ギャップ層３７の全面を所
定膜厚に形成することができ、上層の電極層３５と上部
シールド層３８との絶縁耐圧を低下することがなく、設
計値の絶縁耐圧を得ることができる。

【００３１】なお、この実施形態では、磁気抵抗効果素
子２の両端に接合する端子層は、上下２層に分割した
が、その分割数は２層に限定されるものではなく、２層
以上に分割してもよいものである。

【００３２】また図１の状態では、基板１２上に磁気ヘ
ッド素子１ａがマトリックス状に形成されるが、下部シ
ールド層１４、下部ギャップ層１５、磁気抵抗効果素子
２、下層の端子層（３２、３３、３４）、上層の端子層
３５、上部ギャップ層３７、上部シールド層３８を１ユ
ニットとして基板１２から個々に切り出して製品として
の磁気ヘッドが形成される。この磁気ヘッドは、図示し
ないハードディスク装置等の磁気記録装置に設けられた
浮上式スライダのトレーリング側端部に取付けられ、図
示しない記録媒体に記録されている記録磁気データを読
み出す。図１において、磁気式でデータが記録される記
録媒体の移動方向はＺ方向であり、この記録媒体からの
信号磁界がＹ方向から磁気抵抗効果素子２に作用する。
なお、図１に示す磁気ヘッド素子１ａは、記録媒体から
の記録データを再生する再生用として使用するが、図１
に示す上部シールド層３８上に、記録媒体にデータを書
き込む記録用のインダクティブ磁気ヘッドを形成するよ
うにしてもよい。

【００３３】次に、本発明の第２の実施形態を図４及び
図５に基づいて説明する。図４（Ａ）は本発明の第２の
実施形態に係る磁気ヘッド素子１ｂの構造をＡＢＳ面か
ら見た断面図、図４(Ｂ)は磁気抵抗効果素子と端子層と
の関係を示す平面図である。なお、この実施形態におい
て第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複
説明を避ける。

【００３４】この薄膜磁気ヘッド素子１ｂでは、下部シ
ールド層１４と下部ギャップ層１５との間に補助ギャッ
プ層１７を設けている。この補助ギャップ層１７は下部
シールド層１４と下部ギャップ層１５との間に設けら
れ、かつ絶縁層１６と下部シールド層１４との間に伸び
て形成されている。

【００３５】この実施形態によれば、補助ギャップ層１
７の膜厚により、下部シールド層１４と端子層、特に上
層の端子層３５との間隔を広げることができ、さらに絶
縁性を向上させることができる。

【００３６】なお、以上の実施形態では、記録媒体から
の信号磁界による磁気抵抗効果素子２の電気抵抗の変化
に基いて記録媒体のデータを再生する磁気ヘッド素子に
本発明の磁気検出素子を適用したが、これに限定される
ものではなく、本発明の磁気検出素子は、磁気センサー
に適用してもよい。

【００３７】次に図４及び図５に示す磁気ヘッド素子の
製造方法を図６〜図１６を用いて工程順に説明する。

【００３８】図６に示すように、先ず例えばアルチック
（アルミナチタンカーバイト、ＡｌＴｉＣ）などのセラ
ミックス材料からなる基板１２（ウェハ）上にアルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）などの保護層（アンダコート）１３を形成
し、前記保護層１３上に下部シールド層１４を形成す
る。

【００３９】次に図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、下
部シールド層１４上に補助ギャップ層１７を形成し、前
記補助ギャップ層１７の磁気ヘッド素子形成領域をエッ
チング加工して側縁がテーパの開口１７ａを形成し、こ
の開口１７ａ内に下層シールド層１４の一部を露出さ
せ、この露出した下層シールド層１４を覆うマスクＲ１
を形成する。

【００４０】このマスクＲ１は、断面形状がＴ型形状を
なすものであり、露出した下部シールド層１４から立上
がり、横方向に張り出した鍔部Ｒ１ａで補助ギャップ層
１７の開口１７ａの縁部に形成されるテーパ状側縁の一
部をハイト方向（図７（Ｂ）のＹ方向）に覆う（図７
（Ｂ）の斜線部分）構造になっており、Ｔ型の庇部と下
部シールド層１４との間にリフトオフ用の切り込みが確
保されている。

【００４１】引続いて、マスクＲ１の部分にレジストの
エッチング液を流し込み、補助ギャップ層１７の開口１
７ａの縁部に形成されるテーパ状側縁の傾斜角度を緩や
かな角度にエッチングし、そのマスクＲ１をリフトオフ
させる。

【００４２】次に図８に示すように、下層絶縁層１７の
開口１７ａを含む全面に下部ギャップ層１５を形成し、
下部ギャップ層１５上に磁気抵抗効果素子層２０を形成
する。

【００４３】次に図９に示すように、磁気抵抗効果素子
層２０上にパターニング用のマスクＲ２を形成し、引続
いて図１０に示すように、イオンミリング加工により磁
気抵抗効果素子層２０を点線で示すようにエッチングし
て磁気抵抗効果素子層２０のトラック幅方向の両側領域
２０ｂをエッチングして削り取り、パターニングした磁
気抵抗効果素子２を下部ギャップ層１５上に形成する。
この場合、下部ギャップ層１５は点線で示すようにオー
バーエッチングする。

【００４４】次に図１１に示すように、図１０のマスク
Ｒ２で磁気抵抗効果素子２を覆ったままで下部ギャップ
層１５上に、バイアス下地層３２、バイアス層３３、下
層の電極層３４を順に形成する。ここに、導電性材料か
らなる層３２、３３、３４により下層の端子層が形成さ
れる。

【００４５】前記成膜後にＴ型マスクＲ３を磁気抵抗効
果素子２上に形成し、Ｔ型マスクＲ３を用いたリフトオ
フ法により磁気抵抗効果素子２の周囲に成膜された膜を
成形して余分な膜を削除する。

【００４６】なお、バイアス下地層３２は、Ｃｒ，Ｗ，
Ｍｏ，Ｖ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｔａのうちいずれか１種以上を
選択できる。このうちＣｒ膜でバイアス下地層３２を形
成することが好ましい。バイアス層３３は、ＣｏＰｔ合
金、ＣｏＰｔＣｒ合金などにより成膜する。下層の電極
層３４は、ＣｒやＡｕなどでスパッタ成膜する。なお、
バイアス下地層３２、バイアス層３３、下層の電極層３
４は、垂直方向（図示Ｚ方向）に対してスパッタ粒子入
射角度θをもってスパッタ成膜する。

【００４７】次に図１２（Ａ）に示すように、前記電極
層３４上にマスクＲ４を形成する。このマスクＲ４は、
磁気抵抗効果素子２の両端部に接合する１対の電極層３
４の形状に整形されおり、マスクＲ４は電極層の形状を
規定すると共に、磁気抵抗効果素子２のハイト方向（図
１２の上下方向）の寸法を規定する形状に形成されてい
る。

【００４８】そして、マスクＲ４を用いてイオンミリン
グ加工により磁気ヘッドのハイト方向（図１２の奥行き
方向）の寸法、形状を所望のものに成形する。

【００４９】次に図１３に示すように、パターニングさ
れた下層の電極層３４をマスクＲ４で覆ったままで下層
の電極層３４のハイト方向の周縁を取り囲んで絶縁層１
６を形成する。

【００５０】次に図１４に示すように、下層の電極層３
４及び絶縁層１６上に上層の電極層３５を形成する。一
対の上層の端子層のトラック幅方向の間隔は、一対の下
層の端子層のトラック幅方向の間隔よりも広く形成され
る。ここに、上層の電極層３５から上層の端子層が形成
される。

【００５１】前記成膜後にＴ型マスクＲ５を磁気抵抗効
果素子２上に形成し、Ｔ型マスクＲ５を用いたリフトオ
フ法により上層の電極層３５の磁気抵抗効果素子２側の
端縁３５ａを下層の電極層３４より磁気抵抗効果素子２
から離間する方向に後退させ、かつ上層の電極層３５の
磁気抵抗効果素子２側の端縁３５ａの傾斜面の傾斜角度
を緩やかに形成し、また磁気抵抗効果素子２の周囲に成
膜された膜を成形して余分な膜を削除する。

【００５２】次に図１５に示すように、電気絶縁性の高
いセラミック、例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などで上部
ギャップ層３７を積層する。さらに、この上に上部シー
ルド層３８を形成することにより図４に示す磁気ヘッド
素子１ｂが完成する。

【００５３】なお、ここでは、図４に示す補助ギャップ
層１７を有する磁気ヘッド素子１ｂの製造方法について
説明したが、図１に示す磁気ヘッド素子１ａを製造する
場合には、補助ギャップ層１７を形成する工程を除き、
同様の方法で製造することができるものである。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁気抵抗
効果素子の両端に接合する端子層を少なくとも２分割し
て形成することにより、上部ギャップ層のカバレージ性
を改善することができ、ひいては絶縁耐圧を向上させる
ことができる。

【００５５】さらに少なくとも２層に形成した下層の端
子層のパターンを上層の電極層のパターンより小さくす
ることにより、下層の端子層が下部ギャップ層を介して
下部シールド層に対面する面積を大幅に縮小することが
でき、ギャップ層の欠陥による絶縁不良の確立を大幅に
低減することができる。したがって、上部ギャップ層及
び下部ギャップ層の厚みを小さくすることができ、狭ギ
ャップに対応した高記録密度を達成可能となる。

【００５６】さらに端子層のハイト方向への成形加工時
に端子層が切削される割合が少なくなるため、これによ
る電気抵抗の増加を少なく抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る磁
気ヘッド素子をＡＢＳ面側から見た部分断面図、図１
（Ｂ）はハイト方向での形状を示す説明図である。

【図２】図１におけるII−II線断面図である。

【図３】図１に示す磁気ヘッド素子の要部の構成を示す
分解斜視図である。

【図４】図４（Ａ）は本発明の第２の実施形態に係る磁
気ヘッド素子をＡＢＳ面側から見た断面図、図４（Ｂ）
はハイト方向での形状を示す説明図である。

【図５】図４におけるV−V線断面図である。

【図６】図４及び図５に示す磁気ヘッド素子の製造方法
を工程順に説明する断面図である。

【図７】図７（Ａ）は、図４及び図５に示す磁気ヘッド
素子の製造方法を工程順に説明する断面図、図７（Ｂ）
はハイト方向での形状を示す図である。

【図８】図４及び図５に示す磁気ヘッド素子の製造方法
を工程順に説明する断面図である。

【図９】図４及び図５に示す磁気ヘッド素子の製造方法
を工程順に説明する断面図である。

【図１０】図４及び図５に示す磁気ヘッド素子の製造方
法を工程順に説明する断面図である。

【図１１】図４及び図５に示す磁気ヘッド素子の製造方
法を工程順に説明する断面図である。

【図１２】図１２（Ａ）は、図４及び図５に示す磁気ヘ
ッド素子の製造方法を工程順に説明する断面図、図１２
（Ｂ）はハイト方向でのエキストラギャップ層の形状を
示す説明図である。

【図１３】図１３（Ａ）は、図４及び図５に示す磁気ヘ
ッド素子の製造方法を工程順に説明する断面図、図１３
（Ｂ）はハイト方向での形状を示す説明図である。

【図１４】図４及び図５に示す磁気ヘッド素子の製造方
法を工程順に説明する断面図である。

【図１５】図４及び図５に示す磁気ヘッド素子の製造方
法を工程順に説明する断面図である。

【図１６】図１６（Ａ）は、従来例の磁気ヘッド素子を
ＡＢＳ面側から見た断面図、図１６（Ｂ）図１６（Ａ）
のｂ−ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１ａ １ｂ 磁気ヘッド素子 ２ 磁気抵抗効果素子 １２ 基板 １４ 下部シールド層 １５ 下部ギャップ層 １６ 絶縁層 １７ 補助ギャップ層 ２０ 磁気抵抗効果素子層 ３２ バイアス下地層（下層の端子層） ３３ バイアス層（下層の端子層） ３４ 下層の電極層（下層の端子層） ３５ 上層の電極層（上層の端子層） ３７ 上部ギャップ層 ３８ 上部シールド層

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に、下部シールド層と、前記下部シ
   ールド層上に形成された下部ギャップ層と、前記下部ギ
   ャップ層上に形成された磁気抵抗効果素子と、前記磁気
   抵抗効果素子上に形成された上部ギャップ層と、前記上
   部ギャップ層上に形成された上部シールド層とを有し、 前記磁気抵抗効果素子の両側領域に、トラック幅方向に
   間隔を開けて形成された一対の端子層が少なくとも２層
   積層され、上層の端子層についての前記一対の端子層の
   トラック幅方向での間隔が、下層の端子層についての前
   記間隔より広く設定され、 積層面での前記下層の端子層の面積が、前記上層の端子
   層の前記面積より小さく設定され、 前記下層の端子層の外周と、前記上層の端子層の下側と
   が絶縁性材料で埋められていることを特徴とする磁気検
   出素子。
2. 【請求項２】請求項１記載の磁気検出素子において、 前記下層の端子層の外周と、前記上層の端子層の下側を
   埋めている前記絶縁材料からなる絶縁層が、磁気抵抗効
   果素子のハイト方向の後方端の周りまで形成され、前記
   絶縁層の高さが磁気抵抗効果素子の高さ位置にあること
   を特徴する磁気検出素子。
3. 【請求項３】請求項１記載の磁気検出素子において、 前記一対の上層の端子層が対向する端子層の端縁が傾斜
   面をなすことを特徴とする磁気検出素子。
4. 【請求項４】請求項１又は２記載の磁気検出素子におい
   て、 前記下部シールド層上に形成される下部ギャップ層が、
   トラック幅方向に間隔を開けて形成された一対の絶縁性
   材料からなる補助ギャップ層と、前記下部シールド層上
   と前記補助ギャップ層上にかけて形成された絶縁性材料
   からなる絶縁層とから形成されていることを特徴とする
   磁気検出素子。
5. 【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の磁気検出素
   子において、 前記磁気抵抗効果素子が、少なくとも反強磁性層と、前
   記反強磁性層との交換結合磁界により磁化方向が固定さ
   れる固定磁性層と、非磁性材料層と、磁化が外部磁界に
   対し変動するフリー磁性層とを有することを特徴とする
   磁気検出素子。
6. 【請求項６】請求項１、２又は３記載の磁気検出素子に
   おいて、 前記磁気抵抗効果素子の両側領域にトラック幅方向に間
   隔を開けて形成された一対の導電材料からなる端子層
   が、前記磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を印加するた
   めのバイアス層であることを特徴とする磁気検出素子。
7. 【請求項７】請求項１、２、３又は６記載の磁気検出素
   子において、 前記端子層が、複数の導電性材料の層で形成されている
   ことを特徴とする磁気検出素子。
8. 【請求項８】請求項１乃至７のいずれか１項記載の磁気
   検出素子を有することを特徴とする磁気ヘッド。
9. 【請求項９】（ａ）基板上に、少なくとも下部シールド
   層、下部ギャップ層及び磁気抵抗効果素子層を形成する
   工程と、 （ｂ）前記磁気抵抗効果素子層のトラック幅方向の両側
   領域を削る工程と、 （ｃ）前記磁気抵抗効果素子層のトラック幅方向に所定
   の間隔を開けて一対の第１の端子層を形成する工程と、 （ｄ）前記第１の端子層の周囲及び前記磁気抵抗効果素
   子層のハイト方向の後方端の周りを絶縁性材料からなる
   中間絶縁層で埋める工程と、 （ｅ）前記第１の端子層及び前記中間絶縁層上に少なく
   とも一層の対をなす第２の端子層を、前記第１の端子層
   の形成間隔よりも前記磁気抵抗効果素子のトラック幅方
   向の間隔を広げて形成する工程と、 （ｆ）少なくとも前記磁気抵抗効果素子層、第１の端子
   層及び前記第２の端子層上に上部ギャップ層を形成する
   工程と、 （ｇ）前記上部ギャップ層上に上部シールド層を形成す
   る工程とを含むことを特徴とする磁気検出素子の製造方
   法。
10. 【請求項１０】請求項９記載の磁気検出素子の製造方法
    において、 前記（ａ）の工程において、基板上に、前記下部シール
    ド層を形成した後、 さらに、前記磁気抵抗効果素子のトラック幅方向に間隔
    を開けて絶縁材料からなる一対の補助ギャップ層を形成
    し、 前記下部ギャップ層が、前記下部シールド層上と前記補
    助ギャップ層上にかけて形成され、 その後、前記下部シールド層上に形成された下部ギャッ
    プ層上に前記磁気抵抗効果素子層を形成することを特徴
    とする磁気検出素子の製造方法。