JP2003036509A - 記録再生分離型ヘッド及びそれらの製造方法 - Google Patents

記録再生分離型ヘッド及びそれらの製造方法

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JP2003036509A
JP2003036509A JP2001219447A JP2001219447A JP2003036509A JP 2003036509 A JP2003036509 A JP 2003036509A JP 2001219447 A JP2001219447 A JP 2001219447A JP 2001219447 A JP2001219447 A JP 2001219447A JP 2003036509 A JP2003036509 A JP 2003036509A
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Atsushi Kato
篤 加藤
Masatoshi Arasawa
正敏 荒沢
Atsuko Tanaka
温子 田中
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録再生分離型ヘッドに於いて、再生ヘッド
の狭トラック化技術を実現する。 【解決手段】 電極及び絶縁膜などをリフトオフ法によ
って形成する時にマスクパターンをレジストの単層パタ
ーンにすることにより、再生ヘッドのトラック幅形成用
マスクパターン作成時に狭トラック化が対応可能とな
る。また、単層マスクパターンは形状を任意に制御でき
るため、電極及び絶縁膜等を所望の形状に作成すること
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気デイスク装置
に関し、特に、磁気デイスク装置に用いられる記録再生
分離型ヘッドとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】記録再生分離型ヘッドは、磁気抵抗効果
素子(MR素子)を用いた磁気ヘッドである。MR素子
は、抵抗値が磁界の強さに依存して変化する特性を利用
したもので、再生出力が磁気記録媒体走行速度に依存せ
ず、磁気信号の磁束量のみによって決るため、低速でも
十分な再生出力が得られ、磁気記録装置の高密度化、小
型化に対して有利である。
【0003】磁気記録の面記録密度向上の為に、今後ト
ラック密度を大幅に向上させていくことが必要であり、
このために再生ヘッドのトラック幅は、更に狭小化させ
ることが必須の技術となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】現在、一般的に再生ト
ラック形成のマスクパターンには、2層のレジストを使
い下層のレジストにアンダーカットを入れたパターンが
一般的である。ところが、再生トラック幅の狭小化が進
むとアンダーカットを入れたパターンは下層のレジスト
が上層のレジストを支えきれなくなり、安定したパター
ンを形成することが不可能になる。例えば、特開平8−
45035号公報にも、再生トラックに関連した記述が
あり、成膜する磁区制御膜、電極膜等の材質、膜厚につ
いて言及されているが、狭小化再生トラックパターンに
関しての記述は無い。
【0005】本発明の目的は、再生ヘッドが狭トラック
化された記録再生分離型ヘッド、およびその製造方法を
提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、再生用の磁気抵抗効果ヘッドと記録用の誘
導型ヘッドからなり、前記再生用のヘッドは少なくとも
上部磁気シールド、下部磁気シールド、磁気抵抗効果
膜、磁気抵抗効果膜に対する電極導体膜、磁区制御膜及
びギャップ絶縁膜から成る記録再生分離型ヘッドにおい
て、前記再生ヘッドの磁気抵抗効果膜に対する電極導体
膜、磁区制御膜及びギャップ絶縁膜等の形状が、直ぐ下
の層の形状に倣った形状であるようにした。
【0007】また、前記再生素子の磁気抵抗効果膜に対
する電極導体膜、磁区制御膜及びギャップ絶縁膜等の磁
気抵抗効果膜側の端面と該磁気抵抗効果膜の上面で規定
される断面形状は長方形もしくは台形であることが望ま
しい。
【0008】さらに、再生用の磁気抵抗効果ヘッドと記
録用の誘導型ヘッドからなり、前記再生用のヘッドは少
なくとも、上部磁気シールドと、下部磁気シールドと、
磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜に対する電極導体膜
と、磁区制御膜とギャップ絶縁膜とから形成される記録
再生分離型ヘッドの製造方法において、前記再生ヘッド
の磁気抵抗効果膜に対する電極導体膜、磁区制御膜及び
ギャップ絶縁膜等をレジストの単層パターンをマスクパ
ターンとしてリフトオフ法によって形成することにし
た。
【0009】さらに、前記レジストの単層パターンをマ
スクパターンとして0.05μm以上0.2μm以下の
再生ヘッドトラック幅を形成することが望ましい。
【0010】さらにまた、前記マスクパターンをアンダ
ーカットの入っていないマスクパターンとして形成する
ことが望ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して詳細に説明する。 <実施例1>図1に、本発明による再生用の磁気抵抗効
果ヘッドの再生トラックの形成方法をポイントとなる断
面構造と関連させて示す。図2に、従来例による再生ト
ラックの形成方法を狭トラック化で問題となる断面構造
と関連させて示す。図3に、本発明による再生用の磁気
抵抗効果ヘッドと記録用の誘導型ヘッドからなる記録再
生分離型ヘッドの斜視図の一例を示す。
【0012】図3において、再生ヘッドは下部磁気シー
ルド3、下部ギャップ膜4、磁気抵抗効果センサ膜5、
磁区制御膜6、電極導体膜7、上部ギャップ膜8、およ
び上部磁気シールド膜9からなる。また、記録ヘッド
は、上部シールドと下部磁極の分離膜10を介して、下
層下部磁極11、上層下部磁極12、ライトギャップ膜
13、第1の層間絶縁膜14、コイル15、2層目以降
の層間絶縁膜16、上部磁性膜17からなる。
【0013】本発明の特徴は、前記再生ヘッドの磁気抵
抗効果膜に対する電極導体膜、磁区制御膜及びギャップ
絶縁膜等の形状が、直ぐ下の層の形状に倣った形状であ
ることにある。
【0014】また、本発明の特徴は、記録再生分離型ヘ
ッドの再生ヘッドのトラック形成時に単層レジストパタ
ーン1をマスクパターンにすることにより、リフトオフ
法により狭トラック化に対応可能なヘッド構造を得るこ
とが出来、かつ、安定した再生トラックを形成可能とな
ることにもある。
【0015】さらにまた、単層レジストパターンは形状
を任意に制御できるため、電極導電膜、磁区制御膜及び
絶縁膜等を所望の形状に作成することが可能となる。こ
のことは、例えば、再生ヘッドの電極のテーパ部の断面
形状を長方形から極端な台形形状にすることで、その上
の上部ギャップ膜のつき回りを改善し、再生ヘッドの絶
縁性向上が図れる等の利点がある。この方法は、磁気抵
抗効果膜に対する電極導電体膜、磁区制御膜及びギャッ
プ絶縁膜等の全ての層に対して適用可能となる。
【0016】更に図1の単層レジストパターン1では、
成膜した材料が付きまわる端部が単層レジストパターン
1のパターンエッジで確実に決めることが可能となる。
このことは、ヘッド特性の向上及び安定化に対して、極
めて重要である。これに対して、図2に示すアンダーカ
ットをいれた従来の二層レジストパターン20では(図
中、アンダーカット部は二層レジストパターン20の下
部の細くなった部分)、成膜した材料がアンダーカット
の下に付きまわってくるため、図4に示す様に成膜した
層の磁気抵抗効果膜側の端部の位置が大きくバラツク要
因となる。
【0017】まず、ウェハ作製プロセスの概要をヘッド
の断面構造と関連させて以下に示す。セラミック基板上
のベースアルミナ2上にNiFe等の磁性膜により形成
された下部シールド膜3及びアルミナ等の絶縁膜により
形成された下部ギャップ膜4があり、その上に磁気抵抗
効果センサ膜5が短冊状に形成される。磁気抵抗効果セ
ンサ膜5は、NiFe等の磁性材料を使用した磁気抵抗
効果膜や磁気抵抗効果膜にバイアスを加えるバイアス膜
など複数の膜で構成されている。磁気抵抗効果センサ膜
5は、MR膜、GMR膜及びTMR膜等の膜が適用可能
で膜質としての制約を受けない。
【0018】更にこれらの横には、磁気抵抗効果膜の磁
区を安定させるための磁区制御膜6及び磁気抵抗効果セ
ンサ膜をセンサーとして働かせるための電流を供給する
役割を果たす電極導体膜7が形成される。磁区制御膜6
と電極導体膜7の形成は図1に示す方法によって行う。
即ち、まず適当なレジストを選択して、マスクパターン
として、例えば0.15μm程度の寸法の単層レジストパ
ターン1を形成する。この時、図2に示す様な従来タイ
プのアンダーカットを入れた二層レジストパターン20
を作製すると、90%以上の素子で下層のパターンを支
えている部分が倒れて、パターン形成が不可となった。
【0019】この後の作成方法は、単層レジストパター
ン1をマスクにして磁気抵抗効果センサ膜5を切り落と
し、磁区制御膜6と電極導体膜7を成膜する。その後、
リフトオフ法により、レジストを除去して最終的に所望
の形状を得る。この時、電極のテーパ部の断面形状を長
方形から極端な台形形状にすることで、その上の上部ギ
ャップ膜8の絶縁膜のつき回りを改善し、再生ヘッドの
絶縁性を向上させることが可能となる。その後、アルミ
ナ等の絶縁膜からなる上部ギャップ膜8、NiFe等の
磁性膜によりなる上部磁気シールド膜9、上部磁気シー
ルドと下部磁極を分離する分離膜10、下層下部磁極1
1、上層下部磁極12(下部磁極は、勿論一層でも何ら
問題は無い)及び誘導型ヘッド用ギャップ13が順番に
形成される。これらの層(特に絶縁膜)の形成にも、電極
の所で説明した図1に示す方法を使うことが可能であ
る。
【0020】本発明のプロセスにより、0.05μmか
ら0.2μmの再生ヘッドトラック幅を形成することが
できた。この再生ヘッドの上にライトヘッドが形成され
る。
【0021】本発明は、ライトヘッドの構造には特に制
約されないため、ライトヘッドの構造は任意の構造とす
ることができる。ライトヘッドの一例として、以下の構
造がある。図3に示すように、レジストから成る第1の
層間絶縁膜14を形成する。第1の層間絶縁膜14の上
に誘導型ヘッドに電流を流すためのコイル15がめっき
法にて形成される。そしてこの上に2層目以降の層間絶
縁膜16が、第1の層間絶縁膜13と同じプロセスで形
成される。更にこの上に、上部磁性膜17がめっき法に
て積層される。最後に、リード線を接続させるための端
子及び素子を保護する保護膜を形成してウエハ作製プロ
セスは完成する。
【0022】本発明の実施例では、再生トラック幅を
0.15μm狙いとしたウェハを10枚作成し、それぞれ
のウェハの再生トラック幅寸法を測定したところ、再生
トラックパターンは、略100%形成可能であり、寸法
ばらつきも3σで20nm程度と良好な結果を示した。
これに対して、図2に示す従来方法では、再生トラック
パターンが10%程度しか正常に形成できなかった。
【0023】また、本発明のプロセスで作った記録再生
分離型ヘッドが静電破壊等による不良が殆ど無く、安定
した素子抵抗値を得られることも確認した。
【0024】<実施例2>図5に本発明の実施の形態にお
ける素子の形成方法を示す。発明の実施例1の記録再生
分離型ヘッドに於いて、再生トラック形成用のレジスト
マスクパターン1を上辺が下辺より長い台形(理想的に
はテーパ形状30°以下)にすることにより、磁区制御
膜6、電極膜7のつき回りテーパ形状も同様に緩やかに
できるため、上部ギャップ膜8のつき回りが格段に改善
される。すなわち、突起状の部分が無くなり、上部ギャ
ップ膜8が特異的に薄くなる部分が発生しないので、絶
縁不良が発生し難くなる。従って、再生素子の耐圧歩留
まりの改善が期待できる。その他の記録再生分離型ヘッ
ド各層の形成方法は、本発明の実施例1と同様である。
本発明の実施例で示す通りにウェハを10枚作成し、そ
れぞれのウエハの磁気抵抗効果ヘッドの絶縁性能を全素
子測定したところ、その歩留りは90〜95%が得られ
た。
【0025】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明は、電極及び
絶縁膜などをリフトオフ法によって形成する時にマスク
パターンを単層レジストパターンにすることにより、例
えば、再生ヘッドのトラック幅形成用マスクパターンを
作成する時に狭トラック化に対応可能となり、安定した
再生トラックを形成可能となる。
【0026】また、マスクとしての単層レジストパター
ンは、形状を任意に制御できるため、電極及び絶縁膜等
を所望の形状に作成することが可能となる。このこと
は、例えば再生ヘッドの電極のテーパ部を長方形から極
端な台形形状にすることで、その上の上部ギャップ膜の
つき回りを改善し、再生ヘッドの絶縁性向上が図れる等
の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の記録再生分離型ヘッドの再生トラック
の形成方法を示す図である。
【図2】従来例の記録再生分離型ヘッドの再生トラック
の形成方法を示す図である。
【図3】本発明の記録再生分離型ヘッドの斜視図の一例
である。
【図4】従来例の記録再生分離型ヘッドの再生トラック
の形成方法を示す図である
【図5】本発明の記録再生分離型ヘッドの再生素子の形
成方法を示す図である。
【符号の説明】
1…単層レジストパターン、2…ベースアルミナ、3…
下部磁気シールド、4…下部ギャップ膜、5…磁気抵抗
効果センサ膜、6…磁区制御膜、7…電極導体膜、8…
上部ギャップ膜、9…上部磁気シールド膜、10…上部
シールドと下部磁極の分離膜、11…下層下部磁極、1
2…上層下部磁極、13…ライトギャップ膜、14…第
1の層間絶縁膜、15…コイル、16…2層目以降の層
間絶縁膜、17…上部磁性膜、20…二層レジストパタ
ーン。
フロントページの続き (72)発明者 田中 温子 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 Fターム(参考) 5D034 BA03 BA09 BA15 BB12 CA06 DA07

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】再生用の磁気抵抗効果ヘッドと記録用の誘
    導型ヘッドからなり、前記再生用のヘッドは少なくと
    も、上部磁気シールド、下部磁気シールド、磁気抵抗効
    果膜、磁気抵抗効果膜に対する電極導体膜、磁区制御膜
    及びギャップ絶縁膜から成る記録再生分離型ヘッドにお
    いて、前記再生ヘッドの磁気抵抗効果膜に対する電極導
    体膜、磁区制御膜及びギャップ絶縁膜等の形状が、直ぐ
    下の層の形状に倣った形状であることを特徴とする記録
    再生分離型ヘッド。
  2. 【請求項2】再生用の磁気抵抗効果ヘッドと記録用の誘
    導型ヘッドからなり、前記再生用のヘッドは少なくと
    も、上部磁気シールド、下部磁気シールド、磁気抵抗効
    果膜、磁気抵抗効果膜に対する電極導体膜、磁区制御膜
    及びギャップ絶縁膜からなる記録再生分離型ヘッドに於
    いて、前記再生ヘッドの磁気抵抗効果膜に対する電極導
    体膜、磁区制御膜及びギャップ絶縁膜等の磁気抵抗効果
    膜側の端面と該磁気抵抗効果膜の上面で規定される断面
    形状が長方形もしくは台形であることを特徴とする記録
    再生分離型ヘッド。
  3. 【請求項3】再生用の磁気抵抗効果ヘッドと記録用の誘
    導型ヘッドからなり、前記再生用のヘッドは少なくと
    も、上部磁気シールドと、下部磁気シールドと、磁気抵
    抗効果膜と、磁気抵抗効果膜に対する電極導体膜と、磁
    区制御膜とギャップ絶縁膜とから形成される記録再生分
    離型ヘッドの製造方法において、前記再生ヘッドの磁気
    抵抗効果膜に対する電極導体膜、磁区制御膜及びギャッ
    プ絶縁膜等をレジストの単層パターンをマスクパターン
    としてリフトオフ法によって形成することを特徴とする
    記録再生分離型ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項4】再生用の磁気抵抗効果ヘッドと記録用の誘
    導型ヘッドからなり、前記再生用のヘッドは少なくと
    も、上部磁気シールドと、下部磁気シールドと、磁気抵
    抗効果膜と、磁気抵抗効果膜に対する電極導体膜と、磁
    区制御膜とギャップ絶縁膜とから形成される記録再生分
    離型ヘッドの製造方法において、レジストの単層パター
    ンをマスクパターンとして0.05μm以上0.2μm
    以下の再生ヘッドトラック幅を形成することを特徴とす
    る記録再生分離型ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項5】前記マスクパターンをアンダーカットの入
    っていないマスクパターンとして形成することを特徴と
    する請求項3に記載の記録再生分離型ヘッドの製造方
    法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7580230B2 (en) 2006-10-24 2009-08-25 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive sensor having shape enhanced pinning, a flux guide structure and damage free virtual edges

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7580230B2 (en) 2006-10-24 2009-08-25 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive sensor having shape enhanced pinning, a flux guide structure and damage free virtual edges

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