JP2003059008A - 磁気抵抗ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
磁気抵抗ヘッド及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造が容易で歩留まりが高く、且つ高い再生
出力を得ることのできる磁気抵抗ヘッド及びその製造方
法を提供することである。 【解決手段】 磁気抵抗ヘッドであって、第１磁気シー
ルドと、第１磁気シールド上に配置された第１の幅を有
する第１電極端子と、第１電極端子上に配置された第１
の幅以下の第２の幅を有する磁気抵抗膜を含んでいる。
磁気抵抗ヘッドは、さらに、磁気抵抗膜上に配置された
第２の幅以下の第３の幅を有する第２電極端子と、第２
電極端子上に配置された第２磁気シールドを含んでい
る。好ましくは、磁気抵抗ヘッドはさらに、第２電極端
子と第２磁気シールドとを接続するプラグ電極と、プラ
グ電極の周囲を覆うプラグ側壁保護絶縁膜を含んでい
る。
出力を得ることのできる磁気抵抗ヘッド及びその製造方
法を提供することである。 【解決手段】 磁気抵抗ヘッドであって、第１磁気シー
ルドと、第１磁気シールド上に配置された第１の幅を有
する第１電極端子と、第１電極端子上に配置された第１
の幅以下の第２の幅を有する磁気抵抗膜を含んでいる。
磁気抵抗ヘッドは、さらに、磁気抵抗膜上に配置された
第２の幅以下の第３の幅を有する第２電極端子と、第２
電極端子上に配置された第２磁気シールドを含んでい
る。好ましくは、磁気抵抗ヘッドはさらに、第２電極端
子と第２磁気シールドとを接続するプラグ電極と、プラ
グ電極の周囲を覆うプラグ側壁保護絶縁膜を含んでい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気ディスク装置及
び磁気テープ装置等の磁気記録装置に用いられる磁気抵
抗ヘッドに関する。
び磁気テープ装置等の磁気記録装置に用いられる磁気抵
抗ヘッドに関する。
【０００２】近年、磁気ディスク装置の小型化・高密度
化に伴い、ヘッドスライダーの浮上量が減少し、極低浮
上或いはスライダが記録媒体に接触する接触記録／再生
の実現が望まれている。
化に伴い、ヘッドスライダーの浮上量が減少し、極低浮
上或いはスライダが記録媒体に接触する接触記録／再生
の実現が望まれている。
【０００３】また、従来の磁気誘導ヘッドは、磁気ディ
スクの小径化により周速（ヘッドと媒体との間の相対速
度）が減少すると、再生出力が劣化する。そこで最近
は、再生出力が周速に依存せず、低周速でも大出力の得
られる磁気抵抗ヘッド（ＭＲヘッド）が盛んに開発さ
れ、磁気ヘッドの主流となっている。更に現在は、巨大
磁気抵抗（ＧＭＲ）効果を利用した磁気ヘッドも市販さ
れている。
スクの小径化により周速（ヘッドと媒体との間の相対速
度）が減少すると、再生出力が劣化する。そこで最近
は、再生出力が周速に依存せず、低周速でも大出力の得
られる磁気抵抗ヘッド（ＭＲヘッド）が盛んに開発さ
れ、磁気ヘッドの主流となっている。更に現在は、巨大
磁気抵抗（ＧＭＲ）効果を利用した磁気ヘッドも市販さ
れている。
【０００４】磁気ディスク装置の高記録密度化により、
１ビットの記録面積が減少するとともに、発生する磁場
は小さくなる。現在市販されている磁気ディスク装置の
記録密度は１０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2前後であるが、記録密
度の上昇は年率約２倍で大きくなっている。このため、
更に微小な磁場範囲に対応するとともに、小さい外部磁
場の変化を感知できる磁気抵抗センサ及び磁気抵抗ヘッ
ドが要望されている。
１ビットの記録面積が減少するとともに、発生する磁場
は小さくなる。現在市販されている磁気ディスク装置の
記録密度は１０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2前後であるが、記録密
度の上昇は年率約２倍で大きくなっている。このため、
更に微小な磁場範囲に対応するとともに、小さい外部磁
場の変化を感知できる磁気抵抗センサ及び磁気抵抗ヘッ
ドが要望されている。
【０００５】
【従来の技術】現在、磁気ヘッドにはスピンバルブＧＭ
Ｒ効果を利用したスピンバルブ磁気抵抗センサが広く用
いられている。スピンバルブ構造の磁気抵抗センサで
は、フリー強磁性層（フリー層）の磁化方向が記録媒体
からの信号磁界により変化し、ピンド強磁性層（ピンド
層）の磁化方向との相対角が変化することにより、磁気
抵抗センサの抵抗が変化する。
Ｒ効果を利用したスピンバルブ磁気抵抗センサが広く用
いられている。スピンバルブ構造の磁気抵抗センサで
は、フリー強磁性層（フリー層）の磁化方向が記録媒体
からの信号磁界により変化し、ピンド強磁性層（ピンド
層）の磁化方向との相対角が変化することにより、磁気
抵抗センサの抵抗が変化する。
【０００６】この磁気抵抗センサを磁気ヘッドに用いる
場合には、ピンド層の磁化方向を磁気抵抗素子の素子高
さ方向に固定し、外部磁界が印加されていない状態にお
けるフリー層の磁化方向を、ピンド層と直交する素子幅
方向に一般的に設計する。
場合には、ピンド層の磁化方向を磁気抵抗素子の素子高
さ方向に固定し、外部磁界が印加されていない状態にお
けるフリー層の磁化方向を、ピンド層と直交する素子幅
方向に一般的に設計する。
【０００７】これにより、磁気抵抗センサの抵抗を、磁
気記録媒体からの信号磁界方向がピンド層の磁化方向と
平行か反平行かにより、直線的に増減させることができ
る。このような直線的な抵抗変化は、磁気ディスク装置
の信号処理を容易にする。
気記録媒体からの信号磁界方向がピンド層の磁化方向と
平行か反平行かにより、直線的に増減させることができ
る。このような直線的な抵抗変化は、磁気ディスク装置
の信号処理を容易にする。
【０００８】従来の磁気抵抗センサでは、センス電流を
膜面に平行に流し、外部磁界による抵抗変化を読み取っ
ている。この、ＧＭＲ膜面に平行に電流を流す（Curren
t inthe plane、ＣＩＰ）構造の場合、一対の電極端子
で画成されたセンス領域が小さくなると、出力が低下す
る。また、ＣＩＰ構造のスピンバルブ磁気抵抗センサの
場合、ＧＭＲ膜と上下磁気シールドとの間に絶縁膜が必
要となる。
膜面に平行に流し、外部磁界による抵抗変化を読み取っ
ている。この、ＧＭＲ膜面に平行に電流を流す（Curren
t inthe plane、ＣＩＰ）構造の場合、一対の電極端子
で画成されたセンス領域が小さくなると、出力が低下す
る。また、ＣＩＰ構造のスピンバルブ磁気抵抗センサの
場合、ＧＭＲ膜と上下磁気シールドとの間に絶縁膜が必
要となる。
【０００９】即ち、磁気シールド間距離＝ＧＭＲ膜厚さ
＋絶縁膜厚さ×２となる。絶縁膜厚さは、現在２０ｎｍ
程度が下限であるので、磁気シールド間距離＝ＧＭＲ膜
厚差＋約４０ｎｍとなる。
＋絶縁膜厚さ×２となる。絶縁膜厚さは、現在２０ｎｍ
程度が下限であるので、磁気シールド間距離＝ＧＭＲ膜
厚差＋約４０ｎｍとなる。
【００１０】記録媒体上の記録ビットの長さが短くなる
と対応が困難となり、磁気シールド間距離を４０ｎｍ以
下にしたいという要望には現在のところＣＩＰスピンバ
ルブ磁気抵抗センサでは対応不可能である。
と対応が困難となり、磁気シールド間距離を４０ｎｍ以
下にしたいという要望には現在のところＣＩＰスピンバ
ルブ磁気抵抗センサでは対応不可能である。
【００１１】これらのことから、スピンバルブＧＭＲ効
果を利用したＣＩＰ構造の磁気ヘッドは、２０〜４０Ｇ
ｂｉｔ／ｉｎ2の記録密度まで対応可能と考えられてい
る。また、最新技術のスペキュラー散乱を応用したとし
ても、６０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2の記録密度が上限と考えら
れている。
果を利用したＣＩＰ構造の磁気ヘッドは、２０〜４０Ｇ
ｂｉｔ／ｉｎ2の記録密度まで対応可能と考えられてい
る。また、最新技術のスペキュラー散乱を応用したとし
ても、６０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2の記録密度が上限と考えら
れている。
【００１２】上述したように、磁気ディスク装置の記録
密度の向上は急激であり、２００２年には８０Ｇｂｉｔ
／ｉｎ2の記録密度が求められている。記録密度が８０
Ｇｂｉｔ／ｉｎ2以上では、最新のスペキュラー散乱を
応用したＣＩＰスピンバルブＧＭＲ磁気ヘッドでも、出
力及び磁気シールド間距離の点で対応が非常に困難であ
る。
密度の向上は急激であり、２００２年には８０Ｇｂｉｔ
／ｉｎ2の記録密度が求められている。記録密度が８０
Ｇｂｉｔ／ｉｎ2以上では、最新のスペキュラー散乱を
応用したＣＩＰスピンバルブＧＭＲ磁気ヘッドでも、出
力及び磁気シールド間距離の点で対応が非常に困難であ
る。
【００１３】このような問題に対し、ポストスピンバル
ブＧＭＲとして、ＧＭＲ膜面に垂直に電流を流す（Ｃｕ
ｒｒｅｎｔ Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ ｔｈ
ｅＰｌａｎｅ，ＣＰＰ）構造のＧＭＲやトンネルＭＲ
（ＴＭＲ）が提案されている。
ブＧＭＲとして、ＧＭＲ膜面に垂直に電流を流す（Ｃｕ
ｒｒｅｎｔ Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ ｔｈ
ｅＰｌａｎｅ，ＣＰＰ）構造のＧＭＲやトンネルＭＲ
（ＴＭＲ）が提案されている。
【００１４】ＴＭＲは、２つの強磁性層間に薄い絶縁層
を挟んだ構造で、２つの強磁性層の磁化方向により絶縁
層を通過するトンネル電流量が変化するものである。Ｔ
ＭＲは非常に大きな抵抗変化を示すとともに感度も良い
ので、ポストスピンバルブＧＭＲとして有望視されてい
る。
を挟んだ構造で、２つの強磁性層の磁化方向により絶縁
層を通過するトンネル電流量が変化するものである。Ｔ
ＭＲは非常に大きな抵抗変化を示すとともに感度も良い
ので、ポストスピンバルブＧＭＲとして有望視されてい
る。
【００１５】ＣＰＰ構造のＧＭＲでは、ＧＭＲ膜のセン
ス電流が通過する部分の断面積が小さくなると、出力が
大きくなるという特徴を有している。これは、ＣＩＰ構
造のＧＭＲに対する大きなアドバンテージである。
ス電流が通過する部分の断面積が小さくなると、出力が
大きくなるという特徴を有している。これは、ＣＩＰ構
造のＧＭＲに対する大きなアドバンテージである。
【００１６】尚、ＴＭＲも一方の強磁性層から絶縁層を
横切って他方の強磁性層へと電流が通過することから、
ＣＰＰ構造の一種と考えることができ、前述したアドバ
ンテージも同様である。
横切って他方の強磁性層へと電流が通過することから、
ＣＰＰ構造の一種と考えることができ、前述したアドバ
ンテージも同様である。
【００１７】ＣＰＰ構造のＧＭＲにおいて、更に高感度
化を狙う目的で、ＧＭＲ膜に対しこのＧＭＲ膜を挟む両
電極端子を小さく加工する構造が提案されている（特開
平１０−５５５１２）。
化を狙う目的で、ＧＭＲ膜に対しこのＧＭＲ膜を挟む両
電極端子を小さく加工する構造が提案されている（特開
平１０−５５５１２）。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】上述した公開公報に記
載された磁気抵抗ヘッドの製造方法では、一方の電極端
子を成膜、加工後、ＧＭＲ膜を成膜、加工する。次い
で、もう一方の電極端子を成膜、加工する。
載された磁気抵抗ヘッドの製造方法では、一方の電極端
子を成膜、加工後、ＧＭＲ膜を成膜、加工する。次い
で、もう一方の電極端子を成膜、加工する。
【００１９】このような製造方法で、ＧＭＲ膜を挟む両
電極端子をＧＭＲ膜よりも小さく加工し、且つ位置ずれ
を抑えることは、更に微細となる昨今のＧＭＲ素子作成
においては非常に困難である。
電極端子をＧＭＲ膜よりも小さく加工し、且つ位置ずれ
を抑えることは、更に微細となる昨今のＧＭＲ素子作成
においては非常に困難である。
【００２０】従来のＭＲヘッド製造方法では（以下、本
明細書ではＭＲという用語はＧＭＲを含むものとす
る）、コンタクトホールプロセス、又はリフトオフプロ
セスによってＭＲヘッドが製造されている。コンタクト
ホールプロセスでは、ＭＲ膜を所定の形状に加工後、磁
区制御膜及び絶縁膜を積層する。次いで、コンタクトホ
ールを形成し、このコンタクトホールによって上部電極
端子とＭＲ膜を電気的に接続する。
明細書ではＭＲという用語はＧＭＲを含むものとす
る）、コンタクトホールプロセス、又はリフトオフプロ
セスによってＭＲヘッドが製造されている。コンタクト
ホールプロセスでは、ＭＲ膜を所定の形状に加工後、磁
区制御膜及び絶縁膜を積層する。次いで、コンタクトホ
ールを形成し、このコンタクトホールによって上部電極
端子とＭＲ膜を電気的に接続する。
【００２１】一方、リフトオフプロセスでは、ＭＲ膜の
パターン形成のためのフォトレジストを残して、磁区制
御膜及び絶縁膜を積層する。次いで、フォトレジストを
除去することにより、上部電極端子とＭＲ膜を電気的に
接続するコンタクトホールを形成する。
パターン形成のためのフォトレジストを残して、磁区制
御膜及び絶縁膜を積層する。次いで、フォトレジストを
除去することにより、上部電極端子とＭＲ膜を電気的に
接続するコンタクトホールを形成する。
【００２２】現在のＭＲ膜は約０．１μｍの幅を有して
いる。一方、フォトリソグラフィー技術では、現在の精
度で約０．０６μｍ程度の誤差が出る。このように、Ｍ
Ｒ膜の微細化が進むと、従来のコンタクトホールプロセ
スではＭＲ膜とコンタクトホールの位置合わせが困難と
なるという問題がある。一方、リフトオフプロセスで
は、リフトオフ後にフォトレジストが幾分残るため、コ
ンタクト不良等の問題が発生する。
いる。一方、フォトリソグラフィー技術では、現在の精
度で約０．０６μｍ程度の誤差が出る。このように、Ｍ
Ｒ膜の微細化が進むと、従来のコンタクトホールプロセ
スではＭＲ膜とコンタクトホールの位置合わせが困難と
なるという問題がある。一方、リフトオフプロセスで
は、リフトオフ後にフォトレジストが幾分残るため、コ
ンタクト不良等の問題が発生する。
【００２３】よって、本発明の目的は、高再生出力信号
を得ることのできる磁気抵抗ヘッドを提供することであ
る。
を得ることのできる磁気抵抗ヘッドを提供することであ
る。
【００２４】本発明の他の目的は、高再生出力の磁気抵
抗ヘッドを容易に且つ高い歩留まりで製造可能な磁気抵
抗ヘッドの製造方法を提供することである。
抗ヘッドを容易に且つ高い歩留まりで製造可能な磁気抵
抗ヘッドの製造方法を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの側面によ
ると、磁気抵抗ヘッドであって、第１磁気シールドと、
該第１磁気シールド上に配置された第１の幅を有する第
１電極端子と、該第１電極端子上に配置された前記第１
の幅以下の第２の幅を有する磁気抵抗膜と、該磁気抵抗
膜上に配置された前記第２の幅以下の第３の幅を有する
第２電極端子と、該第２電極端子上に配置された第２磁
気シールドと、を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘ
ッドが提供される。
ると、磁気抵抗ヘッドであって、第１磁気シールドと、
該第１磁気シールド上に配置された第１の幅を有する第
１電極端子と、該第１電極端子上に配置された前記第１
の幅以下の第２の幅を有する磁気抵抗膜と、該磁気抵抗
膜上に配置された前記第２の幅以下の第３の幅を有する
第２電極端子と、該第２電極端子上に配置された第２磁
気シールドと、を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘ
ッドが提供される。
【００２６】本発明の他の側面によると、磁気抵抗ヘッ
ドであって、第１磁気シールドと、該第１磁気シールド
上に配置された第１の高さを有する第１電極端子と、該
第１電極端子上に配置された前記第１の高さ以下の第２
の高さを有する磁気抵抗膜と、該磁気抵抗膜上に配置さ
れた前記第２の高さ以下の第３の高さを有する第２電極
端子と、該第２電極端子上に配置された第２磁気シール
ドと、を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッドが提
供される。
ドであって、第１磁気シールドと、該第１磁気シールド
上に配置された第１の高さを有する第１電極端子と、該
第１電極端子上に配置された前記第１の高さ以下の第２
の高さを有する磁気抵抗膜と、該磁気抵抗膜上に配置さ
れた前記第２の高さ以下の第３の高さを有する第２電極
端子と、該第２電極端子上に配置された第２磁気シール
ドと、を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッドが提
供される。
【００２７】好ましくは、磁気抵抗膜の両側には磁区制
御膜が配置されており、更に第１磁気シールドは基板側
に配置されている。更に好ましくは、磁気抵抗ヘッド
は、第２電極端子と第２磁気シールドとを接続するプラ
グ電極と、プラグ電極の周囲を覆うプラグ側壁保護絶縁
膜を更に含んでいる。
御膜が配置されており、更に第１磁気シールドは基板側
に配置されている。更に好ましくは、磁気抵抗ヘッド
は、第２電極端子と第２磁気シールドとを接続するプラ
グ電極と、プラグ電極の周囲を覆うプラグ側壁保護絶縁
膜を更に含んでいる。
【００２８】本発明の更に他の側面によると、磁気抵抗
ヘッドであって、第１の幅を有する第１磁気シールドを
兼ねた第１電極端子と、該第１電極端子上に配置された
前記第１の幅以下の第２の幅を有する磁気抵抗膜と、該
磁気抵抗膜上に配置された前記第２の幅以下の第３の幅
を有する第２電極端子と、該第２電極端子上に配置され
た第２磁気シールドと、を具備したことを特徴とする磁
気抵抗ヘッドが提供される。
ヘッドであって、第１の幅を有する第１磁気シールドを
兼ねた第１電極端子と、該第１電極端子上に配置された
前記第１の幅以下の第２の幅を有する磁気抵抗膜と、該
磁気抵抗膜上に配置された前記第２の幅以下の第３の幅
を有する第２電極端子と、該第２電極端子上に配置され
た第２磁気シールドと、を具備したことを特徴とする磁
気抵抗ヘッドが提供される。
【００２９】本発明の更に他の側面によると、磁気抵抗
ヘッドであって、第１の高さを有する第１磁気シールド
を兼ねた第１電極端子と、該第１電極端子上に配置され
た前記第１の高さ以下の第２の高さを有する磁気抵抗膜
と、該磁気抵抗膜上に配置された前記第２の高さ以下の
第３の高さを有する第２電極端子と、該第２電極端子上
に配置された第２磁気シールドと、を具備したことを特
徴とする磁気抵抗ヘッドが提供される。
ヘッドであって、第１の高さを有する第１磁気シールド
を兼ねた第１電極端子と、該第１電極端子上に配置され
た前記第１の高さ以下の第２の高さを有する磁気抵抗膜
と、該磁気抵抗膜上に配置された前記第２の高さ以下の
第３の高さを有する第２電極端子と、該第２電極端子上
に配置された第２磁気シールドと、を具備したことを特
徴とする磁気抵抗ヘッドが提供される。
【００３０】本発明の更に他の側面によると、磁気抵抗
ヘッドの製造方法であって、第１磁気シールドを形成
し、該第１磁気シールド上に第１電極端子を形成し、該
第１電極端子上に磁気抵抗膜を形成し、該磁気抵抗膜上
に第２電極端子膜を形成し、該第２電極端子膜上にプラ
グ電極膜を形成し、該プラグ電極膜上にホトレジストを
塗布し、該ホトレジストを所望パターンにパターニング
し、前記パターニングされたホトレジストをマスクにし
て前記プラグ電極膜をエッチングして所望形状のプラグ
電極を形成し、前記ホトレジストを剥離した後、前記プ
ラグ電極を覆うように前記第２電極端子膜上に第１絶縁
膜を堆積し、該第１絶縁膜を等方性エッチングによりエ
ッチバックを行なうことにより、前記プラグ電極を被覆
する第１プラグ側壁保護絶縁膜を形成し、前記第１プラ
グ側壁保護絶縁膜をエッチングマスクとして、前記第２
電極端子膜をイオンミリングによって所望の形状に加工
して第２電極端子を形成し、前記第１プラグ側壁保護絶
縁膜を覆うように前記磁気抵抗膜上に第２絶縁膜を堆積
し、該第２絶縁膜を等方性エッチングによりエッチバッ
クを行なうことにより、前記第１プラグ側壁保護絶縁膜
を被膜する第２プラグ側壁保護絶縁膜を形成し、前記第
２プラグ側壁保護絶縁膜をエッチングマスクとして、前
記磁気抵抗膜を所望形状に加工する、各ステップからな
ることを特徴とする磁気抵抗ヘッドの製造方法が提供さ
れる。
ヘッドの製造方法であって、第１磁気シールドを形成
し、該第１磁気シールド上に第１電極端子を形成し、該
第１電極端子上に磁気抵抗膜を形成し、該磁気抵抗膜上
に第２電極端子膜を形成し、該第２電極端子膜上にプラ
グ電極膜を形成し、該プラグ電極膜上にホトレジストを
塗布し、該ホトレジストを所望パターンにパターニング
し、前記パターニングされたホトレジストをマスクにし
て前記プラグ電極膜をエッチングして所望形状のプラグ
電極を形成し、前記ホトレジストを剥離した後、前記プ
ラグ電極を覆うように前記第２電極端子膜上に第１絶縁
膜を堆積し、該第１絶縁膜を等方性エッチングによりエ
ッチバックを行なうことにより、前記プラグ電極を被覆
する第１プラグ側壁保護絶縁膜を形成し、前記第１プラ
グ側壁保護絶縁膜をエッチングマスクとして、前記第２
電極端子膜をイオンミリングによって所望の形状に加工
して第２電極端子を形成し、前記第１プラグ側壁保護絶
縁膜を覆うように前記磁気抵抗膜上に第２絶縁膜を堆積
し、該第２絶縁膜を等方性エッチングによりエッチバッ
クを行なうことにより、前記第１プラグ側壁保護絶縁膜
を被膜する第２プラグ側壁保護絶縁膜を形成し、前記第
２プラグ側壁保護絶縁膜をエッチングマスクとして、前
記磁気抵抗膜を所望形状に加工する、各ステップからな
ることを特徴とする磁気抵抗ヘッドの製造方法が提供さ
れる。
【００３１】好ましくは、磁気抵抗ヘッドの製造方法
は、前記磁気抵抗膜を所望形状に加工した後、前記第２
プラグ側壁保護絶縁膜を覆うように前記第１電極端子上
に磁区制御膜を堆積し、イオンミリングによるエッチバ
ックを行なって、前記磁区制御膜を所定の形状及び膜厚
に加工し、前記第１電極端子及び前記磁区制御膜上に層
間絶縁膜を堆積し、該層間絶縁膜を平坦化し、該層間絶
縁膜に前記第１電極端子のためのスルーホールを形成
し、前記層間絶縁膜上に第２磁気シールドを形成してパ
ターニングするステップを更に具備している。
は、前記磁気抵抗膜を所望形状に加工した後、前記第２
プラグ側壁保護絶縁膜を覆うように前記第１電極端子上
に磁区制御膜を堆積し、イオンミリングによるエッチバ
ックを行なって、前記磁区制御膜を所定の形状及び膜厚
に加工し、前記第１電極端子及び前記磁区制御膜上に層
間絶縁膜を堆積し、該層間絶縁膜を平坦化し、該層間絶
縁膜に前記第１電極端子のためのスルーホールを形成
し、前記層間絶縁膜上に第２磁気シールドを形成してパ
ターニングするステップを更に具備している。
【００３２】これにより、第２電極端子と第２磁気シー
ルドはプラグ電極を介して接続され、第１電極端子と第
２磁気シールドはスルーホール内で直接接続される。
ルドはプラグ電極を介して接続され、第１電極端子と第
２磁気シールドはスルーホール内で直接接続される。
【００３３】本発明の磁気抵抗ヘッドでは、第１電極端
子の高さや幅を、磁気抵抗膜の高さや幅に対して大きく
することが可能であるため、第１電極端子と第２電極端
子の位置合わせ精度、更に第１電極端子と磁気抵抗膜の
位置合わせ精度が殆ど必要ないため、磁気抵抗ヘッドの
作成が容易である。
子の高さや幅を、磁気抵抗膜の高さや幅に対して大きく
することが可能であるため、第１電極端子と第２電極端
子の位置合わせ精度、更に第１電極端子と磁気抵抗膜の
位置合わせ精度が殆ど必要ないため、磁気抵抗ヘッドの
作成が容易である。
【００３４】このように第１電極端子の高さや幅を磁気
抵抗膜の高さや幅に対して大きくしても再生特性には影
響しない。また、第１電極端子の高さや幅を磁気抵抗膜
の高さや幅と等しくする場合は、第１電極端子と磁気抵
抗膜を同時に加工することが可能なため、磁気抵抗ヘッ
ドの作成が容易である。
抵抗膜の高さや幅に対して大きくしても再生特性には影
響しない。また、第１電極端子の高さや幅を磁気抵抗膜
の高さや幅と等しくする場合は、第１電極端子と磁気抵
抗膜を同時に加工することが可能なため、磁気抵抗ヘッ
ドの作成が容易である。
【００３５】一方、第２電極端子の高さや幅を磁気抵抗
膜の高さや幅に対して小さくすることにより、磁気抵抗
膜に流れるセンス電流の断面積を小さくすることができ
るため、ＣＰＰ構造の特性から高い再生出力を得ること
ができる。
膜の高さや幅に対して小さくすることにより、磁気抵抗
膜に流れるセンス電流の断面積を小さくすることができ
るため、ＣＰＰ構造の特性から高い再生出力を得ること
ができる。
【００３６】第２電極端子と磁気抵抗膜の高さ及び幅を
等しくする場合は、両者を同時に加工することが可能な
ため、磁気抵抗ヘッドの作成が容易である。また、第２
電極端子の高さや幅を磁気抵抗膜の高さや幅に対して小
さくする場合には、フォトレジストの収縮等のプロセス
技術によりセルフアライメントが可能であり、位置合わ
せの必要がないため、磁気抵抗ヘッドの作成が容易であ
る。
等しくする場合は、両者を同時に加工することが可能な
ため、磁気抵抗ヘッドの作成が容易である。また、第２
電極端子の高さや幅を磁気抵抗膜の高さや幅に対して小
さくする場合には、フォトレジストの収縮等のプロセス
技術によりセルフアライメントが可能であり、位置合わ
せの必要がないため、磁気抵抗ヘッドの作成が容易であ
る。
【００３７】さらに、第１及び第２電極端子の高さ及び
幅を磁気抵抗膜の高さ及び幅よりも小さくした特開平１
０−５５５１２号に開示されている従来構造に比べ、本
発明の第２電極端子のみの高さ又は幅を磁気抵抗膜より
も小さくした構造では、より大きな電流集中が起きるた
め、再生出力は等しいか、むしろ本発明の方が高い再生
出力が得られる。
幅を磁気抵抗膜の高さ及び幅よりも小さくした特開平１
０−５５５１２号に開示されている従来構造に比べ、本
発明の第２電極端子のみの高さ又は幅を磁気抵抗膜より
も小さくした構造では、より大きな電流集中が起きるた
め、再生出力は等しいか、むしろ本発明の方が高い再生
出力が得られる。
【００３８】よって、本発明によると、高記録密度に対
応した微細磁気抵抗素子の形成においても、磁気抵抗膜
を挟む両電極端子の位置合わせを行なう必要がないた
め、作成が容易である。また、製造歩留まりが良く、バ
ルクハウゼンノイズのない高い再生信号を得ることがで
きる。
応した微細磁気抵抗素子の形成においても、磁気抵抗膜
を挟む両電極端子の位置合わせを行なう必要がないた
め、作成が容易である。また、製造歩留まりが良く、バ
ルクハウゼンノイズのない高い再生信号を得ることがで
きる。
【００３９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
いくつかの実施形態について説明する。各実施形態の説
明において、実質上同一構成部分については同一符号を
付して説明する。
いくつかの実施形態について説明する。各実施形態の説
明において、実質上同一構成部分については同一符号を
付して説明する。
【００４０】図１を参照すると、本発明第１実施形態の
磁気抵抗ヘッド１０の概略斜視図が示されている。図１
においては、上下磁気シールドは省略されている。符号
１２はＣｕ又はＣｕとＡｕの組み合わせから形成された
下部電極端子であり、Ｘ方向の第１の幅と、Ｙ方向の第
１の高さを有している。
磁気抵抗ヘッド１０の概略斜視図が示されている。図１
においては、上下磁気シールドは省略されている。符号
１２はＣｕ又はＣｕとＡｕの組み合わせから形成された
下部電極端子であり、Ｘ方向の第１の幅と、Ｙ方向の第
１の高さを有している。
【００４１】下部電極端子１２上には磁気抵抗膜（ＭＲ
膜）１４が積層されている。ＭＲ膜１４は第１の幅より
狭い第２の幅と、第１の高さを有している。ＭＲ膜１４
の両側には磁区制御膜１８が配置されている。磁区制御
膜１８として、ＣｏＣｒＰｔ等の高保磁力膜、又はＰｄ
ＰｔＭｎ等の反強磁性膜を用いることができる。
膜）１４が積層されている。ＭＲ膜１４は第１の幅より
狭い第２の幅と、第１の高さを有している。ＭＲ膜１４
の両側には磁区制御膜１８が配置されている。磁区制御
膜１８として、ＣｏＣｒＰｔ等の高保磁力膜、又はＰｄ
ＰｔＭｎ等の反強磁性膜を用いることができる。
【００４２】ＭＲ膜１４上にはＣｕ又はＣｕとＡｕの組
み合わせから形成された上部電極端子１６が積層されて
いる。上部電極端子１６はＭＲ膜１４の幅と等しい第２
の幅と第１の高さより低い第２の高さを有している。Ｍ
Ｒ膜１４の上部電極端子１６でカバーされない部分１４
ａは磁束をガイドするバックヨークとして機能する。
み合わせから形成された上部電極端子１６が積層されて
いる。上部電極端子１６はＭＲ膜１４の幅と等しい第２
の幅と第１の高さより低い第２の高さを有している。Ｍ
Ｒ膜１４の上部電極端子１６でカバーされない部分１４
ａは磁束をガイドするバックヨークとして機能する。
【００４３】本実施形態の磁気抵抗ヘッド１０は上部電
極端子１６の幅はＭＲ膜１４の幅と同じであるが、下部
電極端子１２の幅がＭＲ膜１４の幅よりも広く形成され
ている。よってセンス電流の電流集中がＭＲ膜１４の両
側部近傍で起こるため、ＭＲ膜１４を流れるセンス電流
の断面積を小さくすることができる。その結果、高い再
生出力を得ることができる。
極端子１６の幅はＭＲ膜１４の幅と同じであるが、下部
電極端子１２の幅がＭＲ膜１４の幅よりも広く形成され
ている。よってセンス電流の電流集中がＭＲ膜１４の両
側部近傍で起こるため、ＭＲ膜１４を流れるセンス電流
の断面積を小さくすることができる。その結果、高い再
生出力を得ることができる。
【００４４】ＭＲ膜１４は、少なくとも一つの低抵抗膜
と、この低抵抗膜を挟んだ少なくとも２つの強磁性膜を
含んでいる。或いは、ＭＲ膜１４は、強磁性トンネル接
合構造を有しているか、又は強磁性層及び非磁性層の多
層膜構造から構成される。
と、この低抵抗膜を挟んだ少なくとも２つの強磁性膜を
含んでいる。或いは、ＭＲ膜１４は、強磁性トンネル接
合構造を有しているか、又は強磁性層及び非磁性層の多
層膜構造から構成される。
【００４５】換言すると、ＭＲ膜１４として、ＮｉＦｅ
／Ｃｕ／ＮｉＦｅ／ＩｒＭｎ等のスピンバルブＧＭＲ
膜、ＮｉＦｅ／Ｃｕ／ＣｏＦｅＢ／Ｒｕ／ＣｏＦｅＢ／
ＰｄＰｔＭｎ等の積層フェリスピンバルブＧＭＲ膜、Ｎ
ｉＦｅ／Ａｌ2Ｏ3／ＮｉＦｅ／ＰｄＰｔＭｎ等のトンネ
ル接合型ＭＲ膜（ＴＭＲ膜）を用いることができる。
／Ｃｕ／ＮｉＦｅ／ＩｒＭｎ等のスピンバルブＧＭＲ
膜、ＮｉＦｅ／Ｃｕ／ＣｏＦｅＢ／Ｒｕ／ＣｏＦｅＢ／
ＰｄＰｔＭｎ等の積層フェリスピンバルブＧＭＲ膜、Ｎ
ｉＦｅ／Ａｌ2Ｏ3／ＮｉＦｅ／ＰｄＰｔＭｎ等のトンネ
ル接合型ＭＲ膜（ＴＭＲ膜）を用いることができる。
【００４６】以下、図２（Ａ）〜図８（Ｃ）を参照し
て、第１実施形態の磁気抵抗ヘッド１０の製造プロセス
について説明する。図２（Ａ）〜図８（Ａ）は端子幅中
央部におけるＭＲ素子高さ方向の断面図、図２（Ｂ）〜
図８（Ｂ）は端子高さ中央部におけるＭＲ素子幅方向
（トラック幅方向）の断面図、図２（Ｃ）〜図８（Ｃ）
は図２（Ｂ）〜図８（Ｂ）の平面図である。
て、第１実施形態の磁気抵抗ヘッド１０の製造プロセス
について説明する。図２（Ａ）〜図８（Ａ）は端子幅中
央部におけるＭＲ素子高さ方向の断面図、図２（Ｂ）〜
図８（Ｂ）は端子高さ中央部におけるＭＲ素子幅方向
（トラック幅方向）の断面図、図２（Ｃ）〜図８（Ｃ）
は図２（Ｂ）〜図８（Ｂ）の平面図である。
【００４７】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、
Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ基板２０上にＡｌ 2Ｏ3からなる下地層
２２、ＮｉＦｅからなる下部磁気シールド２４、下部電
極端子１２、ＭＲ膜１４及び上部電極端子１６を順次成
膜する。
Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ基板２０上にＡｌ 2Ｏ3からなる下地層
２２、ＮｉＦｅからなる下部磁気シールド２４、下部電
極端子１２、ＭＲ膜１４及び上部電極端子１６を順次成
膜する。
【００４８】次に、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すよう
に、下部電極端子１２、ＭＲ膜１４及び上部電極端子１
６を所望の形状にパターニングする。
に、下部電極端子１２、ＭＲ膜１４及び上部電極端子１
６を所望の形状にパターニングする。
【００４９】次に、フォトレジスト２６を一様に塗布し
てから、所望の形状にフォトレジスト２６をパターニン
グする。このときフォトレジスト２６は図４（Ａ）に点
線で示したように上部電極端子１６よりも高さ方向が短
くても良い。
てから、所望の形状にフォトレジスト２６をパターニン
グする。このときフォトレジスト２６は図４（Ａ）に点
線で示したように上部電極端子１６よりも高さ方向が短
くても良い。
【００５０】このフォトレジストをマスクとして、上部
電極端子１６、ＭＲ膜１４及び下部電極端子１２の一部
をイオンミリング等でエッチングする。このとき、後に
成膜する磁区制御膜１８の表面位置が上部電極端子１６
の下部位置よりも下若しくは等しくなるようにエッチン
グすることが望ましい。
電極端子１６、ＭＲ膜１４及び下部電極端子１２の一部
をイオンミリング等でエッチングする。このとき、後に
成膜する磁区制御膜１８の表面位置が上部電極端子１６
の下部位置よりも下若しくは等しくなるようにエッチン
グすることが望ましい。
【００５１】磁区制御膜１８の表面位置が上部電極端子
１６の下部位置よりも下若しくは等しくなっていれば、
下部電極端子１２までエッチングしなくても良い。フォ
トレジスト２６が図４（Ａ）に示すように点線位置の場
合には、高さ方向において下部電極端子１２の高さより
もＭＲ膜１４の高さが小さくなっていても良い。
１６の下部位置よりも下若しくは等しくなっていれば、
下部電極端子１２までエッチングしなくても良い。フォ
トレジスト２６が図４（Ａ）に示すように点線位置の場
合には、高さ方向において下部電極端子１２の高さより
もＭＲ膜１４の高さが小さくなっていても良い。
【００５２】次に、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すよう
に、フォトレジスト２６を除去せずに磁区制御膜１８を
成膜する。この磁区制御膜１８としては、ＣｏＣｒＰｔ
等の高保磁力膜、ＰｄＰｔＭｎ等の反強磁性膜を用いる
ことができる。
に、フォトレジスト２６を除去せずに磁区制御膜１８を
成膜する。この磁区制御膜１８としては、ＣｏＣｒＰｔ
等の高保磁力膜、ＰｄＰｔＭｎ等の反強磁性膜を用いる
ことができる。
【００５３】次に、所望の形状にフォトレジスト２６を
パターニングする。フォトレジスト２６の幅は、上部電
極端子１６の幅と等しいか、若しくは小さくなるように
する。次にこのフォトレジスト２６をマスクに、上部電
極端子１６をイオンミリング等でエッチングする。
パターニングする。フォトレジスト２６の幅は、上部電
極端子１６の幅と等しいか、若しくは小さくなるように
する。次にこのフォトレジスト２６をマスクに、上部電
極端子１６をイオンミリング等でエッチングする。
【００５４】このときフォトレジスト２６の幅が、図５
（Ｂ）に示すように上部電極端子１６の幅よりも小さい
場合は、上部電極端子１６の幅がＭＲ膜１４よりも小さ
くなるが、再生特性に大きな影響はないか、若しくはト
ラック幅方向の分解能が高まるため、良い再生特性が得
られる。次に、絶縁膜２８を成膜する。この状態が図５
（Ａ）〜図５（Ｃ）に示されている。
（Ｂ）に示すように上部電極端子１６の幅よりも小さい
場合は、上部電極端子１６の幅がＭＲ膜１４よりも小さ
くなるが、再生特性に大きな影響はないか、若しくはト
ラック幅方向の分解能が高まるため、良い再生特性が得
られる。次に、絶縁膜２８を成膜する。この状態が図５
（Ａ）〜図５（Ｃ）に示されている。
【００５５】一方、フォトレジスト２６の幅が上部電極
端子１６の幅と同じ場合は、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に
示したようになる。
端子１６の幅と同じ場合は、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に
示したようになる。
【００５６】次にフォトレジスト２６を除去した後、Ｎ
ｉＦｅからなる上部磁気シールド３０を成膜する。この
とき、図５（Ｂ）に示すようにフォトレジスト２６の幅
が上部電極端子１６の幅よりも小さい場合は、図６
（Ａ）〜図６（Ｃ）に示したような第１実施形態の変形
例の磁気抵抗ヘッド１０Ａが得られる。
ｉＦｅからなる上部磁気シールド３０を成膜する。この
とき、図５（Ｂ）に示すようにフォトレジスト２６の幅
が上部電極端子１６の幅よりも小さい場合は、図６
（Ａ）〜図６（Ｃ）に示したような第１実施形態の変形
例の磁気抵抗ヘッド１０Ａが得られる。
【００５７】一方、図７（Ｂ）に示すようにフォトレジ
スト２６の幅が上部電極端子１６の幅と等しい場合は、
図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すような第１実施形態の磁
気抵抗ヘッド１０が得られる。
スト２６の幅が上部電極端子１６の幅と等しい場合は、
図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すような第１実施形態の磁
気抵抗ヘッド１０が得られる。
【００５８】磁気シールド２４，３０，電極端子１２，
１６はメッキ法や蒸着法により成膜し、ＭＲ膜１４、磁
区制御膜１８及び絶縁膜２８はスパッタリング法等によ
り成膜する。
１６はメッキ法や蒸着法により成膜し、ＭＲ膜１４、磁
区制御膜１８及び絶縁膜２８はスパッタリング法等によ
り成膜する。
【００５９】以上説明した製造プロセスにより第１実施
形態の磁気抵抗ヘッド１０又はその変形例１０Ａを製造
することにより、上下電極端子のトラック幅方向の位置
ずれを問題とすることなく、高感度なヘッド再生特性が
得られる。
形態の磁気抵抗ヘッド１０又はその変形例１０Ａを製造
することにより、上下電極端子のトラック幅方向の位置
ずれを問題とすることなく、高感度なヘッド再生特性が
得られる。
【００６０】図９を参照すると、本発明第２実施形態の
磁気抵抗ヘッド１０Ｂの概略斜視図が示されている。図
９において、上下磁気シールドは省略されている。符号
１２は下部電極端子であり、Ｘ方向の第１の幅と、Ｙ方
向の第１の高さを有している。
磁気抵抗ヘッド１０Ｂの概略斜視図が示されている。図
９において、上下磁気シールドは省略されている。符号
１２は下部電極端子であり、Ｘ方向の第１の幅と、Ｙ方
向の第１の高さを有している。
【００６１】下部電極端子１２上にはＭＲ膜１４が積層
されている。ＭＲ膜１４は第１の幅より小さい第２の幅
と、下部電極端子１２の高さと同じ第１の高さを有して
いる。
されている。ＭＲ膜１４は第１の幅より小さい第２の幅
と、下部電極端子１２の高さと同じ第１の高さを有して
いる。
【００６２】ＭＲ膜１４上には上部電極端子１６が積層
されている。上部電極端子１６は第２の幅より小さい第
３の幅と、第１の高さより小さい第２の高さを有してい
る。即ち、ＭＲ膜１４は上部電極端子１６の幅より両側
に長さＬだけ広い幅を有している。
されている。上部電極端子１６は第２の幅より小さい第
３の幅と、第１の高さより小さい第２の高さを有してい
る。即ち、ＭＲ膜１４は上部電極端子１６の幅より両側
に長さＬだけ広い幅を有している。
【００６３】第１実施形態と同様に、ＭＲ膜１４の上部
電極端子１６でカバーされない部分１４ａは磁束をガイ
ドするバックヨークとして機能する。本実施形態の磁気
抵抗ヘッド１０Ｂにおいては、第１実施形態で説明した
のと同様な構成のＭＲ膜１４を使用することができる。
電極端子１６でカバーされない部分１４ａは磁束をガイ
ドするバックヨークとして機能する。本実施形態の磁気
抵抗ヘッド１０Ｂにおいては、第１実施形態で説明した
のと同様な構成のＭＲ膜１４を使用することができる。
【００６４】次に、図１０（Ａ）〜図１５（Ｃ）を参照
して、本実施形態の製造プロセスについて説明する。図
１０（Ａ）〜図１５（Ａ）は端子幅中央部におけるＭＲ
素子高さ方向の断面図、図１０（Ｂ）〜図１５（Ｂ）は
端子高さ中央部におけるＭＲ素子幅方向（トラック幅方
向）の断面図、図１０（Ｃ）〜図１５（Ｃ）は図１０
（Ｂ）〜図１５（Ｂ）の平面図である。
して、本実施形態の製造プロセスについて説明する。図
１０（Ａ）〜図１５（Ａ）は端子幅中央部におけるＭＲ
素子高さ方向の断面図、図１０（Ｂ）〜図１５（Ｂ）は
端子高さ中央部におけるＭＲ素子幅方向（トラック幅方
向）の断面図、図１０（Ｃ）〜図１５（Ｃ）は図１０
（Ｂ）〜図１５（Ｂ）の平面図である。
【００６５】まず、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示す
ように、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ基板２０上にＡｌ2Ｏ3からな
る下地層２２、ＮｉＦｅからなる下部磁気シールド２
４、下部電極端子１２、ＭＲ膜１４及び上部電極端子１
６を順次成膜する。
ように、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ基板２０上にＡｌ2Ｏ3からな
る下地層２２、ＮｉＦｅからなる下部磁気シールド２
４、下部電極端子１２、ＭＲ膜１４及び上部電極端子１
６を順次成膜する。
【００６６】次に、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示す
ように、下部電極端子１２、ＭＲ膜１４及び上部電極端
子１６を所望の形状にパターニングする。
ように、下部電極端子１２、ＭＲ膜１４及び上部電極端
子１６を所望の形状にパターニングする。
【００６７】次に、フォトレジスト２６を一様に塗布し
た後、所望の形状にフォトレジスト２６をパターニング
する。このとき、フォトレジスト２６は図１２（Ａ）中
で点線で示したように上部電極端子１６よりも高さ方向
が小さくても良い。
た後、所望の形状にフォトレジスト２６をパターニング
する。このとき、フォトレジスト２６は図１２（Ａ）中
で点線で示したように上部電極端子１６よりも高さ方向
が小さくても良い。
【００６８】このフォトレジスト２６をマスクとして、
上部電極端子１６、ＭＲ膜１４及び下部電極端子１２の
一部をイオンミリング等でエッチングする。このとき、
後に成膜する磁区制御膜１８の表面位置が上部電極端子
１６の下部位置よりも下若しくは等しくなるようにエッ
チングすることが望ましい。
上部電極端子１６、ＭＲ膜１４及び下部電極端子１２の
一部をイオンミリング等でエッチングする。このとき、
後に成膜する磁区制御膜１８の表面位置が上部電極端子
１６の下部位置よりも下若しくは等しくなるようにエッ
チングすることが望ましい。
【００６９】磁区制御膜１８の表面位置が上部電極端子
１６の下部位置よりも下若しくは等しくなっていれば、
下部電極端子１２までエッチングしなくても良い。フォ
トレジスト２６が図１２（Ａ）の点線の位置の場合に
は、下部電極端子１２の高さよりもＭＲ膜１４の高さが
小さくなっても良い。
１６の下部位置よりも下若しくは等しくなっていれば、
下部電極端子１２までエッチングしなくても良い。フォ
トレジスト２６が図１２（Ａ）の点線の位置の場合に
は、下部電極端子１２の高さよりもＭＲ膜１４の高さが
小さくなっても良い。
【００７０】次に、図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）に示す
ように、フォトレジスト２６を除去せずに磁区制御膜１
８を成膜する。この磁区制御膜１８としては、ＣｏＣｒ
Ｐｔ等の高保磁力膜又はＰｄＰｔＭｎ等の反強磁性膜を
用いることができる。
ように、フォトレジスト２６を除去せずに磁区制御膜１
８を成膜する。この磁区制御膜１８としては、ＣｏＣｒ
Ｐｔ等の高保磁力膜又はＰｄＰｔＭｎ等の反強磁性膜を
用いることができる。
【００７１】次に、所望の形状にフォトレジスト２６を
パターニングする。次に、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）
に示すように、このフォトレジスト２６をマスクに、上
部電極端子１６をイオンミリング等でエッチングする。
パターニングする。次に、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）
に示すように、このフォトレジスト２６をマスクに、上
部電極端子１６をイオンミリング等でエッチングする。
【００７２】このときＭＲ膜１４と上部電極端子１６の
位置合わせが難しいときには、図１２（Ａ）〜図１２
（Ｃ）に示すステップのフォトレジスト２６を熱等によ
り所望の距離だけ収縮させ、上部電極端子１６をエッチ
ングした後、再度フォトレジストを形成し、端子高さ方
向のみの加工を行なっても良い。
位置合わせが難しいときには、図１２（Ａ）〜図１２
（Ｃ）に示すステップのフォトレジスト２６を熱等によ
り所望の距離だけ収縮させ、上部電極端子１６をエッチ
ングした後、再度フォトレジストを形成し、端子高さ方
向のみの加工を行なっても良い。
【００７３】次いで、フォトレジスト２６を除去せずに
絶縁膜２８を成膜した後、フォトレジスト２６を除去す
る。この状態が図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に示されて
いる。次に、上部磁気シールド３０を成膜すると、図１
５（Ａ）〜図１５（Ｃ）に示すような第２実施形態の磁
気抵抗ヘッド１０Ｂが得られる。
絶縁膜２８を成膜した後、フォトレジスト２６を除去す
る。この状態が図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に示されて
いる。次に、上部磁気シールド３０を成膜すると、図１
５（Ａ）〜図１５（Ｃ）に示すような第２実施形態の磁
気抵抗ヘッド１０Ｂが得られる。
【００７４】以上説明した製造プロセスにおいて、磁気
シールド２４，３０及び電極端子１２，１６はメッキ法
や蒸着法により成膜し、ＭＲ膜１４、磁区制御膜１８及
び絶縁膜２８はスパッタリング法等により成膜する。
シールド２４，３０及び電極端子１２，１６はメッキ法
や蒸着法により成膜し、ＭＲ膜１４、磁区制御膜１８及
び絶縁膜２８はスパッタリング法等により成膜する。
【００７５】本実施形態の磁気抵抗ヘッド１０Ｂは以上
説明したプロセスにより製造したので、上下電極端子の
トラック幅方向の位置ずれを問題とすることなく、高感
度なヘッド再生特性が得られる。
説明したプロセスにより製造したので、上下電極端子の
トラック幅方向の位置ずれを問題とすることなく、高感
度なヘッド再生特性が得られる。
【００７６】図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、従来例
と比較した本発明の効果を示す計算機シミュレーション
による電流分布図である。図１６（Ａ）は特開平１０−
５５５１２号公報に記載されたＭＲ膜に対して上下電極
端子を小さく形成した磁気抵抗ヘッド１０Ｃであり、図
１６（Ｂ）は本発明第２実施形態の磁気抵抗ヘッド１０
Ｂを示している。
と比較した本発明の効果を示す計算機シミュレーション
による電流分布図である。図１６（Ａ）は特開平１０−
５５５１２号公報に記載されたＭＲ膜に対して上下電極
端子を小さく形成した磁気抵抗ヘッド１０Ｃであり、図
１６（Ｂ）は本発明第２実施形態の磁気抵抗ヘッド１０
Ｂを示している。
【００７７】ＭＲ膜１４の膜構成は、従来例及び本発明
ともＮｉＦｅ／Ｃｕ／ＣｏＦｅＢ／Ｒｕ／ＣｏＦｅＢ／
ＰｄＰｔＭｎ／Ｃａｐの積層フェリ型である。端子高さ
＝０．２μｍ、端子幅＝０．１３μｍ、図９のＬ＝０．
０４μｍである。
ともＮｉＦｅ／Ｃｕ／ＣｏＦｅＢ／Ｒｕ／ＣｏＦｅＢ／
ＰｄＰｔＭｎ／Ｃａｐの積層フェリ型である。端子高さ
＝０．２μｍ、端子幅＝０．１３μｍ、図９のＬ＝０．
０４μｍである。
【００７８】図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）の電流分布
を比較すると、再生特性に影響を及ぼすフリー層／Ｃｕ
／ピンド層、即ち、ここではＮｉＦｅ／Ｃｕ／ＣｏＦｅ
Ｂ層の電流分布は両構造で大きく変わらない。
を比較すると、再生特性に影響を及ぼすフリー層／Ｃｕ
／ピンド層、即ち、ここではＮｉＦｅ／Ｃｕ／ＣｏＦｅ
Ｂ層の電流分布は両構造で大きく変わらない。
【００７９】また、８０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2程度の記
録密度で、マイクロマグネティクスシミュレーションに
より、磁化分布を計算後前記電流分布と掛け合せること
で、オフトラックプロファイル計算（このオフトラック
プロファイルの半値幅を実効リードコア幅とした）、及
び孤立再生波型計算（この波形のピークツーピークを再
生出力とした）を行なった。
録密度で、マイクロマグネティクスシミュレーションに
より、磁化分布を計算後前記電流分布と掛け合せること
で、オフトラックプロファイル計算（このオフトラック
プロファイルの半値幅を実効リードコア幅とした）、及
び孤立再生波型計算（この波形のピークツーピークを再
生出力とした）を行なった。
【００８０】このとき、両構造の実効リードコア幅及び
再生出力は、図１６（Ａ）の従来構造の場合、それぞれ
０．１６４μｍ、１５３０μＶであるにの対し、図１６
（Ｂ）の本発明の構造では、それぞれ０．１６９μｍ、
２０００μＶが得られた。
再生出力は、図１６（Ａ）の従来構造の場合、それぞれ
０．１６４μｍ、１５３０μＶであるにの対し、図１６
（Ｂ）の本発明の構造では、それぞれ０．１６９μｍ、
２０００μＶが得られた。
【００８１】実効リードコア幅は両構造で大きく変わら
ないが、再生出力としては本発明構造の方が従来構造に
比べ明らかに高い値が得られ、本発明の効果を確認でき
た。
ないが、再生出力としては本発明構造の方が従来構造に
比べ明らかに高い値が得られ、本発明の効果を確認でき
た。
【００８２】図１７に両構造のオフトラックプロファイ
ルを示す。横軸はＭＲ素子幅方向の位置を示しており、
縦軸は正規化された出力を示している。黒丸が図１６
（Ａ）の従来構造の場合であり、白丸が図１６（Ｂ）の
本発明第２実施形態の場合である。
ルを示す。横軸はＭＲ素子幅方向の位置を示しており、
縦軸は正規化された出力を示している。黒丸が図１６
（Ａ）の従来構造の場合であり、白丸が図１６（Ｂ）の
本発明第２実施形態の場合である。
【００８３】次に図１８〜図２０を参照して、本発明第
３実施形態の磁気抵抗ヘッドの製造プロセスについて説
明する。
３実施形態の磁気抵抗ヘッドの製造プロセスについて説
明する。
【００８４】まず、図１８（Ａ）に示すように、Ａｌ2
Ｏ3−ＴｉＣ基板２０上にＡｌ2Ｏ3からなる下地層２
２、ＮｉＦｅからなる下部磁気シールド２４、下部電極
端子１２、ＭＲ膜１４、上部電極端子膜１６、プラグ電
極膜３２を順次成膜する。
Ｏ3−ＴｉＣ基板２０上にＡｌ2Ｏ3からなる下地層２
２、ＮｉＦｅからなる下部磁気シールド２４、下部電極
端子１２、ＭＲ膜１４、上部電極端子膜１６、プラグ電
極膜３２を順次成膜する。
【００８５】ＭＲ膜１４としては、ＮｉＦｅ／Ｃｕ／Ｎ
ｉＦｅ／ＩｒＭｎ等のスピンバルブＧＭＲ膜、ＮｉＦｅ
／Ｃｕ／ＣｏＦｅＢ／Ｒｕ／ＣｏＦｅＢ／ＰｄＰｔＭｎ
等の積層フェリスピンバルブＧＭＲ膜、ＮｉＦｅ／Ａｌ
2Ｏ3／ＮｉＦｅ／ＰｄＰｔＭｎ等のトンネル接合型ＭＲ
膜（ＴＭＲ膜）を用いることができる。プラグ電極膜３
２にはＴａを使用した。
ｉＦｅ／ＩｒＭｎ等のスピンバルブＧＭＲ膜、ＮｉＦｅ
／Ｃｕ／ＣｏＦｅＢ／Ｒｕ／ＣｏＦｅＢ／ＰｄＰｔＭｎ
等の積層フェリスピンバルブＧＭＲ膜、ＮｉＦｅ／Ａｌ
2Ｏ3／ＮｉＦｅ／ＰｄＰｔＭｎ等のトンネル接合型ＭＲ
膜（ＴＭＲ膜）を用いることができる。プラグ電極膜３
２にはＴａを使用した。
【００８６】次に、プラグ電極膜３２を所望の形状に加
工するために、フォトレジスト３４を一様に塗布してか
らパターニングし、図１８（Ｂ）に示すようにフォトレ
ジスト３４をマスクにしてプラグ電極膜３２をエッチン
グすることで、Ｔａプラグ電極３２を形成する。
工するために、フォトレジスト３４を一様に塗布してか
らパターニングし、図１８（Ｂ）に示すようにフォトレ
ジスト３４をマスクにしてプラグ電極膜３２をエッチン
グすることで、Ｔａプラグ電極３２を形成する。
【００８７】次に、フォトレジスト３４を剥離した後、
図１８（Ｃ）に示すように、ステップカバレッジの良好
なＳｉＯ2等の絶縁膜３６を堆積する。この絶縁膜３６
を等方性エッチングによってエッチバックを行なうこと
で、図１９（Ａ）に示すようにプラグ電極３２を被覆す
る形状のプラグ側壁保護絶縁膜３８が形成される。
図１８（Ｃ）に示すように、ステップカバレッジの良好
なＳｉＯ2等の絶縁膜３６を堆積する。この絶縁膜３６
を等方性エッチングによってエッチバックを行なうこと
で、図１９（Ａ）に示すようにプラグ電極３２を被覆す
る形状のプラグ側壁保護絶縁膜３８が形成される。
【００８８】このプラグ電極保護絶縁膜３８を上部電極
端子膜１６のエッチングマスクに使用して、図１９
（Ｂ）に示すように上部電極膜１６を第１のイオンミリ
ングによって所定形状に加工する。
端子膜１６のエッチングマスクに使用して、図１９
（Ｂ）に示すように上部電極膜１６を第１のイオンミリ
ングによって所定形状に加工する。
【００８９】次いで、再度絶縁膜を堆積してエッチバッ
クにより第２のプラグ側壁保護絶縁膜４０を形成して、
図１９（Ｃ）に示すようにＭＲ膜１４を第２のイオンミ
リングによって所定の形状に加工する。
クにより第２のプラグ側壁保護絶縁膜４０を形成して、
図１９（Ｃ）に示すようにＭＲ膜１４を第２のイオンミ
リングによって所定の形状に加工する。
【００９０】上部電極端子１６とＭＲ膜１４の形状が同
様である場合には、第１のイオンミリングによって上部
電極端子１６とＭＲ膜１４を同時に加工できるため、プ
ロセスは容易となる。ＭＲ膜１４の加工寸法が大きい場
合には、通常のレジストパターン形成後にイオンミリン
グ加工処理を行なっても、同様な形状を製作できる。
様である場合には、第１のイオンミリングによって上部
電極端子１６とＭＲ膜１４を同時に加工できるため、プ
ロセスは容易となる。ＭＲ膜１４の加工寸法が大きい場
合には、通常のレジストパターン形成後にイオンミリン
グ加工処理を行なっても、同様な形状を製作できる。
【００９１】このようなセルフアラインコンタクト製作
工程によれば、上部電極端子１６及びＭＲ膜１４の加工
形状を独立に変更しながら、最も微細となる上部電極端
子１６とＭＲ膜１４の位置合わせの問題を回避できる。
工程によれば、上部電極端子１６及びＭＲ膜１４の加工
形状を独立に変更しながら、最も微細となる上部電極端
子１６とＭＲ膜１４の位置合わせの問題を回避できる。
【００９２】次に、図２０（Ａ）に示すように、磁区制
御膜１８を一様に堆積する。磁区制御膜１８としては、
ＣｏＣｒＰｔ等の高保磁力膜、又はＰｄＰｔＭｎ等の反
強磁性膜を使用可能である。
御膜１８を一様に堆積する。磁区制御膜１８としては、
ＣｏＣｒＰｔ等の高保磁力膜、又はＰｄＰｔＭｎ等の反
強磁性膜を使用可能である。
【００９３】次に、磁区制御膜１８が所定の形状及び膜
厚になるように、フォトレジストパターン形成後に磁区
制御膜１８をイオンミリングによるエッチバックを行な
う。次いで、ＳｉＯ2又はＡｌ2Ｏ3等の層間絶縁膜４２
を堆積し、エッチバック又はケミカル・メカニカル・ポ
リッシング（ＣＭＰ）によって層間絶縁膜４２を平坦化
する。
厚になるように、フォトレジストパターン形成後に磁区
制御膜１８をイオンミリングによるエッチバックを行な
う。次いで、ＳｉＯ2又はＡｌ2Ｏ3等の層間絶縁膜４２
を堆積し、エッチバック又はケミカル・メカニカル・ポ
リッシング（ＣＭＰ）によって層間絶縁膜４２を平坦化
する。
【００９４】最後に、下部電極端子１２のためのスルー
ホール４４を層間絶縁膜４２に形成し、図２０（Ｃ）に
示すようにＮｉＦｅからなる上部磁気シールド３０を形
成することで、第３実施形態の磁気抵抗ヘッド１０Ｄが
完成する。
ホール４４を層間絶縁膜４２に形成し、図２０（Ｃ）に
示すようにＮｉＦｅからなる上部磁気シールド３０を形
成することで、第３実施形態の磁気抵抗ヘッド１０Ｄが
完成する。
【００９５】下部電極端子１２はスルーホール４４内で
上部磁気シールド３０に直接接続され、上部電極端子１
６はプラグ電極３２を介して上部磁気シールド３０に接
続される。
上部磁気シールド３０に直接接続され、上部電極端子１
６はプラグ電極３２を介して上部磁気シールド３０に接
続される。
【００９６】本発明は以下の付記を含むものである。
【００９７】（付記１） 磁気抵抗ヘッドであって、第
１磁気シールドと、該第１磁気シールド上に配置された
第１の幅を有する第１電極端子と、該第１電極端子上に
配置された前記第１の幅以下の第２の幅を有する磁気抵
抗膜と、該磁気抵抗膜上に配置された前記第２の幅以下
の第３の幅を有する第２電極端子と、該第２電極端子上
に配置された第２磁気シールドと、を具備したことを特
徴とする磁気抵抗ヘッド。
１磁気シールドと、該第１磁気シールド上に配置された
第１の幅を有する第１電極端子と、該第１電極端子上に
配置された前記第１の幅以下の第２の幅を有する磁気抵
抗膜と、該磁気抵抗膜上に配置された前記第２の幅以下
の第３の幅を有する第２電極端子と、該第２電極端子上
に配置された第２磁気シールドと、を具備したことを特
徴とする磁気抵抗ヘッド。
【００９８】（付記２） 前記磁気抵抗膜の両側に配置
された軸制御膜を更に具備した付記１記載の磁気抵抗ヘ
ッド。
された軸制御膜を更に具備した付記１記載の磁気抵抗ヘ
ッド。
【００９９】（付記３） 前記第１磁気シールドがその
上に配置された基板を更に具備した付記１記載の磁気抵
抗ヘッド。
上に配置された基板を更に具備した付記１記載の磁気抵
抗ヘッド。
【０１００】（付記４） 前記第２電極端子と前記第２
磁気シールドとを接続するプラグ電極と、該プラグ電極
の周囲を覆うプラグ側壁保護絶縁膜を更に具備した付記
１記載の磁気抵抗ヘッド。
磁気シールドとを接続するプラグ電極と、該プラグ電極
の周囲を覆うプラグ側壁保護絶縁膜を更に具備した付記
１記載の磁気抵抗ヘッド。
【０１０１】（付記５） 前記磁気抵抗膜は少なくとも
一つの低抵抗膜と、該低抵抗膜を挟んだ少なくとも２つ
の強磁性膜を含んでおり、該磁気抵抗膜の電気抵抗が磁
場により変化する付記１記載の磁気抵抗ヘッド。
一つの低抵抗膜と、該低抵抗膜を挟んだ少なくとも２つ
の強磁性膜を含んでおり、該磁気抵抗膜の電気抵抗が磁
場により変化する付記１記載の磁気抵抗ヘッド。
【０１０２】（付記６） 前記磁気抵抗膜は強磁性トン
ネル接合構造を有しており、該磁気抵抗膜の電気抵抗が
磁場により変化する付記１記載の磁気抵抗ヘッド。
ネル接合構造を有しており、該磁気抵抗膜の電気抵抗が
磁場により変化する付記１記載の磁気抵抗ヘッド。
【０１０３】（付記７） 前記磁気抵抗膜は強磁性層及
び非磁性層の多層膜構造から構成され、該磁気抵抗膜の
電気抵抗が磁場により変化する付記１記載の磁気抵抗ヘ
ッド。
び非磁性層の多層膜構造から構成され、該磁気抵抗膜の
電気抵抗が磁場により変化する付記１記載の磁気抵抗ヘ
ッド。
【０１０４】（付記８） 前記第２の幅は前記第１の幅
より小さく、前記第３の幅は前記第２の幅より小さい付
記１記載の磁気抵抗ヘッド。
より小さく、前記第３の幅は前記第２の幅より小さい付
記１記載の磁気抵抗ヘッド。
【０１０５】（付記９） 磁気抵抗ヘッドであって、第
１の幅を有する第１磁気シールドを兼ねた第１電極端子
と、該第１電極端子上に配置された前記第１の幅以下の
第２の幅を有する磁気抵抗膜と、該磁気抵抗膜上に配置
された前記第２の幅以下の第３の幅を有する第２電極端
子と、該第２電極端子上に配置された第２磁気シールド
と、を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。
１の幅を有する第１磁気シールドを兼ねた第１電極端子
と、該第１電極端子上に配置された前記第１の幅以下の
第２の幅を有する磁気抵抗膜と、該磁気抵抗膜上に配置
された前記第２の幅以下の第３の幅を有する第２電極端
子と、該第２電極端子上に配置された第２磁気シールド
と、を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。
【０１０６】（付記１０） 磁気抵抗ヘッドであって、
第１磁気シールドと、該第１磁気シールド上に配置され
た第１の高さを有する第１電極端子と、該第１電極端子
上に配置された前記第１の高さ以下の第２の高さを有す
る磁気抵抗膜と、該磁気抵抗膜上に配置された前記第２
の高さ以下の第３の高さを有する第２電極端子と、該第
２電極端子上に配置された第２磁気シールドと、を具備
したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。
第１磁気シールドと、該第１磁気シールド上に配置され
た第１の高さを有する第１電極端子と、該第１電極端子
上に配置された前記第１の高さ以下の第２の高さを有す
る磁気抵抗膜と、該磁気抵抗膜上に配置された前記第２
の高さ以下の第３の高さを有する第２電極端子と、該第
２電極端子上に配置された第２磁気シールドと、を具備
したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。
【０１０７】（付記１１） 前記磁気抵抗膜の両側に配
置された軸制御膜を更に具備した付記１０記載の磁気抵
抗ヘッド。
置された軸制御膜を更に具備した付記１０記載の磁気抵
抗ヘッド。
【０１０８】（付記１２） 前記第１磁気シールドがそ
の上に配置された基板を更に具備した付記１０記載の磁
気抵抗ヘッド。
の上に配置された基板を更に具備した付記１０記載の磁
気抵抗ヘッド。
【０１０９】（付記１３） 前記第２電極端子と前記第
２磁気シールドとを接続するプラグ電極と、該プラグ電
極の周囲を覆うプラグ側壁保護絶縁膜を更に具備した付
記１０記載の磁気抵抗ヘッド。
２磁気シールドとを接続するプラグ電極と、該プラグ電
極の周囲を覆うプラグ側壁保護絶縁膜を更に具備した付
記１０記載の磁気抵抗ヘッド。
【０１１０】（付記１４） 前記磁気抵抗膜は少なくと
も一つの低抵抗膜と、該低抵抗膜を挟んだ少なくとも２
つの強磁性膜を含んでおり、該磁気抵抗膜の電気抵抗が
磁場により変化する付記１０記載の磁気抵抗ヘッド。
も一つの低抵抗膜と、該低抵抗膜を挟んだ少なくとも２
つの強磁性膜を含んでおり、該磁気抵抗膜の電気抵抗が
磁場により変化する付記１０記載の磁気抵抗ヘッド。
【０１１１】（付記１５） 前記磁気抵抗膜は強磁性ト
ンネル接合構造を有しており、該磁気抵抗膜の電気抵抗
が磁場により変化する付記１０記載の磁気抵抗ヘッド。
ンネル接合構造を有しており、該磁気抵抗膜の電気抵抗
が磁場により変化する付記１０記載の磁気抵抗ヘッド。
【０１１２】（付記１６） 前記磁気抵抗膜は強磁性層
及び非磁性層の多層膜構造から構成され、該磁気抵抗膜
の電気抵抗が磁場により変化する付記１０記載の磁気抵
抗ヘッド。
及び非磁性層の多層膜構造から構成され、該磁気抵抗膜
の電気抵抗が磁場により変化する付記１０記載の磁気抵
抗ヘッド。
【０１１３】（付記１７） 前記第２の高さは前記第１
の高さより小さく、前記第３の高さは前記第２の高さよ
り小さい付記１０記載の磁気抵抗ヘッド。
の高さより小さく、前記第３の高さは前記第２の高さよ
り小さい付記１０記載の磁気抵抗ヘッド。
【０１１４】（付記１８） 磁気抵抗ヘッドであって、
第１の高さを有する第１磁気シールドを兼ねた第１電極
端子と、該第１電極端子上に配置された前記第１の高さ
以下の第２の高さを有する磁気抵抗膜と、該磁気抵抗膜
上に配置された前記第２の高さ以下の第３の高さを有す
る第２電極端子と、該第２電極端子上に配置された第２
磁気シールドと、を具備したことを特徴とする磁気抵抗
ヘッド。
第１の高さを有する第１磁気シールドを兼ねた第１電極
端子と、該第１電極端子上に配置された前記第１の高さ
以下の第２の高さを有する磁気抵抗膜と、該磁気抵抗膜
上に配置された前記第２の高さ以下の第３の高さを有す
る第２電極端子と、該第２電極端子上に配置された第２
磁気シールドと、を具備したことを特徴とする磁気抵抗
ヘッド。
【０１１５】（付記１９） 磁気抵抗ヘッドの製造方法
であって、第１磁気シールドを形成し、該第１磁気シー
ルド上に第１電極端子を形成し、該第１電極端子上に磁
気抵抗膜を形成し、該磁気抵抗膜上に第２電極端子膜を
形成し、該第２電極端子膜上にプラグ電極膜を形成し、
該プラグ電極膜上にホトレジストを塗布し、該ホトレジ
ストを所望パターンにパターニングし、前記パターニン
グされたホトレジストをマスクにして前記プラグ電極膜
をエッチングして所望形状のプラグ電極を形成し、前記
ホトレジストを剥離した後、前記プラグ電極を覆うよう
に前記第２電極端子膜上に第１絶縁膜を堆積し、該第１
絶縁膜を等方性エッチングによりエッチバックを行なう
ことにより、前記プラグ電極を被覆する第１プラグ側壁
保護絶縁膜を形成し、前記第１プラグ側壁保護絶縁膜を
エッチングマスクとして、前記第２電極端子膜をイオン
ミリングによって所望の形状に加工して第２電極端子を
形成し、前記第１プラグ側壁保護絶縁膜を覆うように前
記磁気抵抗膜上に第２絶縁膜を堆積し、該第２絶縁膜を
等方性エッチングによりエッチバックを行なうことによ
り、前記第１プラグ側壁保護絶縁膜を被膜する第２プラ
グ側壁保護絶縁膜を形成し、前記第２プラグ側壁保護絶
縁膜をエッチングマスクとして、前記磁気抵抗膜を所望
形状に加工する、各ステップからなることを特徴とする
磁気抵抗ヘッドの製造方法。
であって、第１磁気シールドを形成し、該第１磁気シー
ルド上に第１電極端子を形成し、該第１電極端子上に磁
気抵抗膜を形成し、該磁気抵抗膜上に第２電極端子膜を
形成し、該第２電極端子膜上にプラグ電極膜を形成し、
該プラグ電極膜上にホトレジストを塗布し、該ホトレジ
ストを所望パターンにパターニングし、前記パターニン
グされたホトレジストをマスクにして前記プラグ電極膜
をエッチングして所望形状のプラグ電極を形成し、前記
ホトレジストを剥離した後、前記プラグ電極を覆うよう
に前記第２電極端子膜上に第１絶縁膜を堆積し、該第１
絶縁膜を等方性エッチングによりエッチバックを行なう
ことにより、前記プラグ電極を被覆する第１プラグ側壁
保護絶縁膜を形成し、前記第１プラグ側壁保護絶縁膜を
エッチングマスクとして、前記第２電極端子膜をイオン
ミリングによって所望の形状に加工して第２電極端子を
形成し、前記第１プラグ側壁保護絶縁膜を覆うように前
記磁気抵抗膜上に第２絶縁膜を堆積し、該第２絶縁膜を
等方性エッチングによりエッチバックを行なうことによ
り、前記第１プラグ側壁保護絶縁膜を被膜する第２プラ
グ側壁保護絶縁膜を形成し、前記第２プラグ側壁保護絶
縁膜をエッチングマスクとして、前記磁気抵抗膜を所望
形状に加工する、各ステップからなることを特徴とする
磁気抵抗ヘッドの製造方法。
【０１１６】（付記２０） 前記磁気抵抗膜を所望形状
に加工した後、前記第２プラグ側壁保護絶縁膜を覆うよ
うに前記第１電極端子上に軸制御膜を堆積し、イオンミ
リングによるエッチバックを行なって、前記軸制御膜を
所定の形状及び膜厚に加工し、前記第１電極端子及び前
記軸制御膜上に層間絶縁膜を堆積し、該層間絶縁膜を平
坦化し、該層間絶縁膜に前記第１電極端子のためのスル
ーホールを形成し、前記層間絶縁膜上に第２磁気シール
ドを形成してパターニングするステップを更に具備し、
これにより前記第２電極端子と前記第２磁気シールドを
前記プラグ電極を介して接続し、前記第１電極端子と前
記第２磁気シールドを前記スルーホール内で直接接続す
る付記１９記載の磁気抵抗ヘッドの製造方法。
に加工した後、前記第２プラグ側壁保護絶縁膜を覆うよ
うに前記第１電極端子上に軸制御膜を堆積し、イオンミ
リングによるエッチバックを行なって、前記軸制御膜を
所定の形状及び膜厚に加工し、前記第１電極端子及び前
記軸制御膜上に層間絶縁膜を堆積し、該層間絶縁膜を平
坦化し、該層間絶縁膜に前記第１電極端子のためのスル
ーホールを形成し、前記層間絶縁膜上に第２磁気シール
ドを形成してパターニングするステップを更に具備し、
これにより前記第２電極端子と前記第２磁気シールドを
前記プラグ電極を介して接続し、前記第１電極端子と前
記第２磁気シールドを前記スルーホール内で直接接続す
る付記１９記載の磁気抵抗ヘッドの製造方法。
【０１１７】（付記２１） 前記第１電極端子は第１の
幅を有し、前記磁気抵抗膜は前記第１の幅以下の第２の
幅を有し、前記第２電極端子は前記第２の幅以下の第３
の幅を有している付記１９記載の磁気抵抗ヘッドの製造
方法。
幅を有し、前記磁気抵抗膜は前記第１の幅以下の第２の
幅を有し、前記第２電極端子は前記第２の幅以下の第３
の幅を有している付記１９記載の磁気抵抗ヘッドの製造
方法。
【０１１８】
【発明の効果】本発明は以下に示すような効果を有す
る。
る。
【０１１９】（１） 下部電極端子の高さや幅を磁気抵
抗膜の高さや幅に対して大きくすることが可能であるた
め、下部電極端子と上部電極端子の位置合わせ、更に下
部電極端子と磁気抵抗膜の位置合わせ精度が殆ど必要な
いため、磁気抵抗ヘッドの製造が容易である。
抗膜の高さや幅に対して大きくすることが可能であるた
め、下部電極端子と上部電極端子の位置合わせ、更に下
部電極端子と磁気抵抗膜の位置合わせ精度が殆ど必要な
いため、磁気抵抗ヘッドの製造が容易である。
【０１２０】（２） 上部電極端子の高さや幅を磁気抵
抗膜の高さや幅と等しくする場合は、同時に加工するこ
とが可能であるため、磁気抵抗ヘッドの製造が容易であ
る。
抗膜の高さや幅と等しくする場合は、同時に加工するこ
とが可能であるため、磁気抵抗ヘッドの製造が容易であ
る。
【０１２１】（３） 上部電極端子の高さや幅を磁気抵
抗膜の高さや幅に対して小さく形成することで、ＭＲ膜
を流れるセンス電流の断面積を小さくすることができる
ため、ＣＰＰ構造の特性から高い再生出力が得られる。
抗膜の高さや幅に対して小さく形成することで、ＭＲ膜
を流れるセンス電流の断面積を小さくすることができる
ため、ＣＰＰ構造の特性から高い再生出力が得られる。
【０１２２】（４） 上部電極端子の高さや幅を磁気抵
抗膜の高さや幅に対して小さくする場合には、フォトレ
ジストの収縮等のプロセス技術によりセルフアライメン
トが可能であり、位置合わせの必要がないため、磁気抵
抗ヘッドの製造が容易である。
抗膜の高さや幅に対して小さくする場合には、フォトレ
ジストの収縮等のプロセス技術によりセルフアライメン
トが可能であり、位置合わせの必要がないため、磁気抵
抗ヘッドの製造が容易である。
【０１２３】（５） 両電極端子を磁気抵抗膜よりも小
さくした従来構造に比べ、本発明の片側電極端子のみを
磁気抵抗膜よりも小さくした構造では、電流集中が起き
るため、より高い再生出力が得られる。
さくした従来構造に比べ、本発明の片側電極端子のみを
磁気抵抗膜よりも小さくした構造では、電流集中が起き
るため、より高い再生出力が得られる。
【０１２４】（６） 接続プラグ電極とプラグ側壁保護
絶縁膜を形成し、この絶縁膜を上部電極端子膜及びＭＲ
膜のエッチングマスクに使用する実施形態では、セルフ
アラインコンタクトプロセスとなるため、ＭＲ膜とコン
タクトホールの位置合わせの課題を回避でき、且つ上部
磁気シールドと上部電極端子をプラグ電極で接続してい
るため、電気的に安定した接続が可能となる （７） よって、微細構造の磁気抵抗ヘッドを容易に且
つ歩留まり良く製造することができ、製造された磁気抵
抗ヘッドはバルクハウゼンノイズのない高い再生信号を
得ることができる。
絶縁膜を形成し、この絶縁膜を上部電極端子膜及びＭＲ
膜のエッチングマスクに使用する実施形態では、セルフ
アラインコンタクトプロセスとなるため、ＭＲ膜とコン
タクトホールの位置合わせの課題を回避でき、且つ上部
磁気シールドと上部電極端子をプラグ電極で接続してい
るため、電気的に安定した接続が可能となる （７） よって、微細構造の磁気抵抗ヘッドを容易に且
つ歩留まり良く製造することができ、製造された磁気抵
抗ヘッドはバルクハウゼンノイズのない高い再生信号を
得ることができる。
【図１】本発明第１実施形態の磁気抵抗ヘッドの概略斜
視図である。
視図である。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は第１実施形態の製造
プロセスを示す図である。
プロセスを示す図である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は第１実施形態の製造
プロセスを示す図である。
プロセスを示す図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は第１実施形態の製造
プロセスを示す図である。
プロセスを示す図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は第１実施形態の製造
プロセスを示す図である。
プロセスを示す図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は第１実施形態の製造
プロセスを示す図である。
プロセスを示す図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は第１実施形態の製造
プロセスを示す図である。
プロセスを示す図である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は第１実施形態の製造
プロセスを示す図である。
プロセスを示す図である。
【図９】本発明第２実施形態の概略斜視図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は第２実施形態
の製造プロセスを示す図である。
の製造プロセスを示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は第２実施形態
の製造プロセスを示す図である。
の製造プロセスを示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は第２実施形態
の製造プロセスを示す図である。
の製造プロセスを示す図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は第２実施形態
の製造プロセスを示す図である。
の製造プロセスを示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は第２実施形態
の製造プロセスを示す図である。
の製造プロセスを示す図である。
【図１５】図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）は第２実施形態
の製造プロセスを示す図である。
の製造プロセスを示す図である。
【図１６】図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は計算機シミ
ュレーションによる電流分布を示す図である。
ュレーションによる電流分布を示す図である。
【図１７】オフトラックプロファイルを示す図である。
【図１８】図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）は本発明第３実
施形態の製造プロセスを示す図である。
施形態の製造プロセスを示す図である。
【図１９】図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）は第３実施形態
の製造プロセスを示す図である。
の製造プロセスを示す図である。
【図２０】図２０（Ａ）〜図２０（Ｃ）は第３実施形態
の製造プロセスを示す図である。
の製造プロセスを示す図である。
１０ 磁気抵抗ヘッド
１２ 下部電極端子
１４ ＭＲ膜
１６ 上部電極端子
１８ 磁区制御膜
２４ 下部磁気シールド
３０ 上部磁気シールド
３２ プラグ電極
３８ 第１プラグ側壁保護絶縁膜
４０ 第２プラグ側壁保護絶縁膜
４２ 層間絶縁膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田中 厚志
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
(72)発明者 近藤 玲子
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
(72)発明者 清水 豊
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
Ｆターム(参考） 5D034 BA03 BA09 BA15 BB08 DA07
Claims (8)
- 【請求項１】 磁気抵抗ヘッドであって、 第１磁気シールドと、 該第１磁気シールド上に配置された第１の幅を有する第
１電極端子と、 該第１電極端子上に配置された前記第１の幅以下の第２
の幅を有する磁気抵抗膜と、 該磁気抵抗膜上に配置された前記第２の幅以下の第３の
幅を有する第２電極端子と、 該第２電極端子上に配置された第２磁気シールドと、 を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項２】 前記第２電極端子と前記第２磁気シール
ドとを接続するプラグ電極と、 該プラグ電極の周囲を覆うプラグ側壁保護絶縁膜を更に
具備した請求項１記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項３】 磁気抵抗ヘッドであって、 第１の幅を有する第１磁気シールドを兼ねた第１電極端
子と、 該第１電極端子上に配置された前記第１の幅以下の第２
の幅を有する磁気抵抗膜と、 該磁気抵抗膜上に配置された前記第２の幅以下の第３の
幅を有する第２電極端子と、 該第２電極端子上に配置された第２磁気シールドと、 を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項４】 磁気抵抗ヘッドであって、 第１磁気シールドと、 該第１磁気シールド上に配置された第１の高さを有する
第１電極端子と、 該第１電極端子上に配置された前記第１の高さ以下の第
２の高さを有する磁気抵抗膜と、 該磁気抵抗膜上に配置された前記第２の高さ以下の第３
の高さを有する第２電極端子と、 該第２電極端子上に配置された第２磁気シールドと、 を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項５】 前記第２電極端子と前記第２磁気シール
ドとを接続するプラグ電極と、 該プラグ電極の周囲を覆うプラグ側壁保護絶縁膜を更に
具備した請求項４記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項６】 磁気抵抗ヘッドであって、 第１の高さを有する第１磁気シールドを兼ねた第１電極
端子と、 該第１電極端子上に配置された前記第１の高さ以下の第
２の高さを有する磁気抵抗膜と、 該磁気抵抗膜上に配置された前記第２の高さ以下の第３
の高さを有する第２電極端子と、 該第２電極端子上に配置された第２磁気シールドと、 を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項７】 磁気抵抗ヘッドの製造方法であって、 第１磁気シールドを形成し、 該第１磁気シールド上に第１電極端子を形成し、 該第１電極端子上に磁気抵抗膜を形成し、 該磁気抵抗膜上に第２電極端子膜を形成し、 該第２電極端子膜上にプラグ電極膜を形成し、 該プラグ電極膜上にホトレジストを塗布し、 該ホトレジストを所望パターンにパターニングし、 前記パターニングされたホトレジストをマスクにして前
記プラグ電極膜をエッチングして所望形状のプラグ電極
を形成し、 前記ホトレジストを剥離した後、前記プラグ電極を覆う
ように前記第２電極端子膜上に第１絶縁膜を堆積し、 該第１絶縁膜を等方性エッチングによりエッチバックを
行なうことにより、前記プラグ電極を被覆する第１プラ
グ側壁保護絶縁膜を形成し、 前記第１プラグ側壁保護絶縁膜をエッチングマスクとし
て、前記第２電極端子膜をイオンミリングによって所望
の形状に加工して第２電極端子を形成し、 前記第１プラグ側壁保護絶縁膜を覆うように前記磁気抵
抗膜上に第２絶縁膜を堆積し、 該第２絶縁膜を等方性エッチングによりエッチバックを
行なうことにより、前記第１プラグ側壁保護絶縁膜を被
膜する第２プラグ側壁保護絶縁膜を形成し、 前記第２プラグ側壁保護絶縁膜をエッチングマスクとし
て、前記磁気抵抗膜を所望形状に加工する、 各ステップからなることを特徴とする磁気抵抗ヘッドの
製造方法。 - 【請求項８】 前記磁気抵抗膜を所望形状に加工した
後、前記第２プラグ側壁保護絶縁膜を覆うように前記第
１電極端子上に軸制御膜を堆積し、 イオンミリングによるエッチバックを行なって、前記軸
制御膜を所定の形状及び膜厚に加工し、 前記第１電極端子及び前記軸制御膜上に層間絶縁膜を堆
積し、 該層間絶縁膜を平坦化し、 該層間絶縁膜に前記第１電極端子のためのスルーホール
を形成し、 前記層間絶縁膜上に第２磁気シールドを形成してパター
ニングするステップを更に具備し、 これにより前記第２電極端子と前記第２磁気シールドを
前記プラグ電極を介して接続し、前記第１電極端子と前
記第２磁気シールドを前記スルーホール内で直接接続す
る請求項７記載の磁気抵抗ヘッドの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001246695A JP3877985B2 (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 磁気抵抗ヘッド及びその製造方法 |
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| DE60204397T DE60204397T2 (de) | 2001-08-15 | 2002-03-28 | Magnetoresistiver Abtastkopf und Herstellungsverfahren dafür |
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|---|---|---|---|
| JP2001246695A JP3877985B2 (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 磁気抵抗ヘッド及びその製造方法 |
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|---|---|
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| JP3877985B2 JP3877985B2 (ja) | 2007-02-07 |
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| US5668688A (en) * | 1996-05-24 | 1997-09-16 | Quantum Peripherals Colorado, Inc. | Current perpendicular-to-the-plane spin valve type magnetoresistive transducer |
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