JP2003060266A - 磁気抵抗効果素子の製造方法、薄膜磁気ヘッドの製造方法およびヘッド装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特性を向上させることができる磁気抵抗効果
素子の製造方法，薄膜磁気ヘッドの製造方法およびヘッ
ド装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 基板の上にＭＲ膜を有する再生ヘッド部
を形成し（ステップＳ１０２）、記録ヘッド部を形成す
る（ステップＳ１０３）。ＭＲ膜は、反強磁性層，第１
強磁性層，トンネルバリア層および第２強磁性層を順次
成膜して形成する。次いで、ＭＲ膜の成膜面に対する側
面を機械研磨し素子高さを調節する（ステップＳ１０
５）。続いて、この機械研磨した面をウエットエッチン
グし機械研磨による残留物を除去する（ステップＳ１０
６）。研磨くずによるトンネルバリア層の電気的なショ
ートを防止できると共に、エッチングによりトンネルバ
リア層，記録ヘッド部に与えるダメージを小さくでき、
また、基板，再生ヘッド部および記録ヘッド部の段差も
ドライエッチングのように大きくならない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果膜を
成膜面に対して垂直に研磨する工程を含む磁気抵抗効果
素子の製造方法，薄膜磁気ヘッドの製造方法およびヘッ
ド装置の製造方法に関する。

【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
（ＭＲ（Magnetoresistive）素子）を有する再生ヘッド
部と、誘導型磁気変換素子を有する記録ヘッド部とを積
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。

【０００３】ＭＲ素子としては、異方性磁気抵抗効果
（ＡＭＲ（Anisotropic Magnetoresistive）効果）を示
す磁性膜（ＡＭＲ膜）を用いたＡＭＲ素子と、巨大磁気
抵抗効果（ＧＭＲ（Giant Magnetoresistive）効果）を
示す磁性膜（ＧＭＲ膜）を用いたＧＭＲ素子などがあ
る。ＧＭＲ素子は、面記録密度が３Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ
²を超える再生ヘッドに利用されており、ＧＭＲ膜とし
ては、「多層型（アンチフェロ型）」、「誘導フェリ
型」、「グラニュラ型」、「スピンバルブ型」、「トン
ネル接合型」などが提案されている。

【０００４】これらの中ではスピンバルブ型のものが広
く実用化されているが、近年では、より高い磁気抵抗変
化率を得られるトンネル接合型の開発も進んでいる。こ
のトンネル接合型のＧＭＲ膜は、２層の強磁性層の間に
極めて薄い絶縁層よりなるトンネルバリア層を有してお
り、２層の強磁性層間における磁化の向きが信号磁場に
応じて変化することにより、トンネルバリア層を流れる
トンネル電流が変化するようになっている。

【０００５】このようなトンネル接合型のＧＭＲ膜を用
いたＧＭＲ素子では、ハードディスクなどの記録媒体と
対向するエアベアリング面（Air Bearing Surface ；Ａ
ＢＳ）に対してＧＭＲ膜の成膜面を垂直とし、成膜面に
対して垂直に電流を流すいわゆるＣＰＰ（Current Perp
endicular to the Plane）構造とされる。よって、エア
ベアリング面を従来より行われている機械研磨により加
工すると、強磁性層などの金属層から出た金属の微細な
研磨くずがトンネルバリア層の側面に残ってしまい、ト
ンネルバリア層が電気的にショートして素子の特性が発
揮されない場合がある。エアベアリング面の機械研磨
は、エアベアリング面から垂直方向に素子をどのくらい
残すか、すなわちエアベアリング面に対して垂直な方向
における素子の長さ（以下、素子高さと言う）を決定す
る重要な意味を有しており、省略することはできない。
そこで、従来は、エアベアリング面を機械研磨したの
ち、ドライエッチングあるいはイオンミリングなどによ
り機械研磨の残留物を除去していた（特開平１１−１７
５９２７号公報など）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エアベ
アリング面をドライエッチングあるいはイオンミリング
などの広い意味におけるビーム技術により処理をする従
来の技術では、以下に説明するような問題があった。第
１に、エネルギーを持った荷電あるいは非荷電の粒子が
トンネルバリア層に注入されることにより、ダメージが
加わり、膜特性が劣化してしまう。

【０００７】第２に、一般に磁性材料のハロゲン化合物
は蒸気圧が高く、化学的なエッチングは難しいので、従
来の方法では、使用するガス種にかかわらず物理的なエ
ッチングが支配的となる。よって、材料によるエッチン
グレート（ミリングレート）の差が発生してしまい、機
械研磨の残留物を除去するのに十分なエッチングを行う
と、エアベアリング面にエッチングレートの差による段
差が生じてしまう。特に、基体の上に再生ヘッド部と記
録ヘッド部とを積層した複合型薄膜磁気ヘッドでは、基
体に比べて再生ヘッド部および記録ヘッド部の方がエッ
チングされやすく、再生ヘッド部と記録ヘッド部とでは
記録ヘッド部の方がよりエッチングされやすい。従っ
て、再生ヘッド部および記録ヘッド部と記録媒体との間
の距離を小さくすることができず、出力を大きくするこ
とができない。

【０００８】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、特性を向上させることができる磁気
抵抗効果素子の製造方法，薄膜磁気ヘッドの製造方法お
よびヘッド装置の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による磁気抵抗効
果素子の製造方法は、基体の上に磁気抵抗効果膜を形成
する工程と、磁気抵抗効果膜の成膜面に対する側面を機
械研磨したのち、この機械研磨した面をウエットエッチ
ングする工程とを含むものである。

【００１０】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、再生ヘッド部を有する薄膜磁気ヘッドを製造するも
のであって、基体の上に磁気抵抗効果膜を有する再生ヘ
ッド部を形成する工程と、磁気抵抗効果膜の成膜面に対
する側面を機械研磨したのち、この機械研磨した面をウ
エットエッチングする工程とを含むものである。

【００１１】本発明によるヘッド装置の製造方法は、再
生ヘッド部を有するスライダを形成する工程と、スライ
ダをスライダ支持体に搭載する工程とを含むものであっ
て、スライダを形成する工程は、基体の上に磁気抵抗効
果膜を有する再生ヘッド部を形成する工程と、磁気抵抗
効果膜の成膜面に対する側面を機械研磨したのち、この
機械研磨した面をウエットエッチングする工程とを含む
ものである。

【００１２】本発明による磁気抵抗効果素子の製造方
法，薄膜磁気ヘッドの製造方法およびヘッド装置の製造
方法では、磁気抵抗効果膜の成膜面に対する側面が機械
研磨されたのち、この機械研磨による残留物がウエット
エッチングにより除去される。よって、磁気抵抗効果膜
に与えるダメージが小さく、ドライエッチングのように
基体と磁気抵抗効果膜との段差を大きくすることがな
い。なお、ウエットエッチングの際には、酸およびアル
カリのうちの少なくとも１種を含むエッチング液を用い
ることが好ましい。

【００１３】また、磁気抵抗効果膜を形成する工程は、
基体の上に、第１強磁性層，トンネルバリア層および第
２強磁性層を順次成膜する工程を含むようにしてもよ
い。更に、電流を磁気抵抗効果膜に対して成膜面と垂直
な方向に流す電流経路を形成する工程を含むようにして
もよい。

【００１４】加えて、薄膜磁気ヘッドの製造方法および
ヘッド装置の製造方法では、機械研磨をする前に、基体
の上に記録ヘッド部を形成する工程を含んでいてもよ
い。

【００１５】

【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。なお、以下の実施の
形態では、図１に示したような構成を有するヘッド装置
を製造する場合について例示する。このヘッド装置は、
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、基体１１０に薄膜磁気ヘッド１２０が形
成されたスライダ１００と、スライダ１００を搭載する
スライダ支持体２００とを備えている。スライダ支持体
２００は、支軸２１０により回転可能に支持された腕部
２２０を有しており、腕部２２０の回転によりスライダ
１００がハードディスクなどの記録媒体３００の記録面
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。スライダ１００のうち記録媒体３００の
記録面と対向する面はエアベアリング面と呼ばれ、薄膜
磁気ヘッド１２０は基体１１０のエアベアリング面１１
１に対する一側面に形成されている。

【００１６】図２は本発明の一実施の形態に係るヘッド
装置の製造方法における工程の流れを表すものである。
図３ないし図１５は図２に示したヘッド装置の製造方法
の各工程における構造を表すものである。本発明の一実
施の形態に係るＭＲ素子の製造方法および薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法は、本実施の形態に係るヘッド装置の製造
方法により具現化されるので、以下併せて説明する。

【００１７】まず、図３に示したように、例えば酸化ア
ルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）と炭化チタン（ＴｉＣ）との
複合材料よりなる基板１１０Ａを用意する（ステップＳ
１０１）。この基板１１０Ａは、最終的に基体１１０と
なるものであり、複数の基体形成領域を有している。

【００１８】次いで、基板１１０Ａの上に、再生ヘッド
部１２１（図９参照）を形成する（ステップＳ１０
２）。具体的には、まず図４に示したように、例えば、
スパッタリング法により、酸化アルミニウムなどの絶縁
材料よりなる積層方向の厚み（以下、単に厚みと言う）
が５μｍのアンダーコート層１１を形成する。なお、図
４において、（Ａ）はエアベアリング面（ＡＢＳ）１１
１に対して垂直な素子の積層方向の断面図、（Ｂ）はエ
アベアリング面１１１に対して平行な素子の積層方向の
断面図であり、（Ａ）は（Ｂ）におけるＩ−Ｉ線に沿っ
たエアベアリング面１１１の側の一部、（Ｂ）は（Ａ）
におけるII−II線に沿ったＩ−Ｉ線近傍の一部をそれぞ
れ表している。これは以下の図６ないし図１２において
も同様であるが、図６ないし図１２ではＩ−Ｉ線および
II−II線の表示を省略してある。

【００１９】次いで、アンダーコート層１１の上に、例
えば、めっき法により、ニッケル・鉄合金（ＮｉＦｅ合
金）などの磁性材料よりなる厚み２μｍの第１シールド
層１２を形成する。この第１シールド層１２は、後述す
るＭＲ膜２０に不要な磁場の影響が及ばないようにする
ためのものである。続いて、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、タンタル（Ｔ
ａ）などの導電性非磁性材料よりなる厚み０．０１μｍ
の第１ギャップ層１３を形成する。この第１ギャップ層
１３は、第１シールド層１２と後述するＭＲ膜２０との
磁気的結合を遮断するためのものであり、第１シールド
層１２と共に、ＭＲ膜２０に対して成膜面と垂直な方向
に電流を流す電流経路としての機能も有している。その
のち、第１ギャップ層１３の上に、ＭＲ膜２０（図６参
照）となる多層膜２０Ａを成膜する。

【００２０】多層膜２０Ａは、図５に示したように、例
えば次のようにして成膜する。なお、図５は図４（Ａ）
の一部を拡大して表している。まず、第１ギャップ層１
３の上に、例えば、スパッタリング法により、厚み１０
ｎｍのタンタル層２１Ａおよび厚み２ｎｍのＮｉＦｅ合
金層２１Ｂをこの順に積層して、下地層２１を成膜す
る。次いで、下地層２１の上に、例えば、スパッタリン
グ法により、白金・マンガン合金（ＰｔＭｎ合金）など
の反強磁性材料よりなる厚み１５ｎｍの反強磁性層２２
を成膜する。

【００２１】続いて、反強磁性層２２の上に、厚み２ｎ
ｍのコバルト・鉄合金（ＣｏＦｅ合金）などの磁性材料
よりなる磁性層２３Ａ，厚み１ｎｍのルテニウムなどの
導電性非磁性材料よりなる非磁性層２３Ｂおよび厚み３
ｎｍのＣｏＦｅ合金などの磁性材料よりなる磁性層２３
Ｃをこの順に積層して、第１強磁性層２３を成膜する。
この第１強磁性層２３は、反強磁性層２２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ることから、
ピンド層とも言われる。また、非磁性層２３Ｂは、磁性
層２３Ａと磁性層２３Ｃとの間に反強磁性交換結合を生
じさせ、それらの磁化を反対向きとすることにより、第
１強磁性層２３の作る磁界が後述する第２強磁性層に与
える影響を小さくするものである。

【００２２】第１強磁性層２３を成膜したのち、第１強
磁性層２３の上に、例えば、スパッタリング法によりア
ルミニウム（Ａｌ）などの金属膜を成膜し、加熱処理に
よりこの金属膜を酸化して、アルミニウムと酸素との化
合物などの絶縁材料よりなる厚み約１ｎｍのトンネルバ
リア層２４を成膜する。トンネルバリア層２４を成膜し
たのち、トンネルバリア層２４の上に、例えば、スパッ
タリング法により、厚み２ｎｍのＣｏＦｅ合金などの磁
性材料よりなる磁性層２５Ａおよび厚み３ｎｍのＮｉＦ
ｅ合金などの磁性材料よりなる磁性層２５Ｂをこの順に
積層して、第２強磁性層２５を成膜する。この第２強磁
性層２５は、記録媒体３００からの信号磁界に応じて磁
化の向きが変化することから、フリー層とも言われる。
そののち、第２強磁性層２５の上に、例えば、スパッタ
リング法により、タンタルなどよりなる厚み５ｎｍのキ
ャップ層２６を成膜する。これにより、多層膜２０Ａが
成膜される。

【００２３】多層膜２０Ａを成膜したのち、図６に示し
たように、例えば、多層膜２０Ａの上に、ＭＲ膜２０の
形成領域に対応してフォトレジスト膜４０１を選択的に
形成する。なお、このフォトレジスト膜４０１は、後述
するリフトオフ処理を容易に行うことができるように、
例えば、多層膜２０Ａとの界面に溝を形成し、断面形状
をＴ型とすることが好ましい。フォトレジスト膜４０１
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４０１をマスクとして多層膜２０Ａを選
択的にエッチングし、トンネル接合型のＭＲ膜２０を形
成する。

【００２４】ＭＲ膜２０を形成したのち、図７に示した
ように、第１ギャップ層１３の上に、例えば、スパッタ
リング法により、酸化アルミニウムなどよりなる絶縁層
１４を形成する。この絶縁層１４は、第１ギャップ層１
３と後述する第２ギャップ層１６（図９参照）とを電気
的に絶縁するためのものである。そののち、ＭＲ膜２０
の両側に対応する絶縁層１４の上に、例えば、スパッタ
リング法により、コバルト・白金合金（ＣｏＰｔ合金）
などの硬磁性材料よりなる厚み２０ｎｍの磁区制御層１
５を選択的に形成する。この磁区制御層１５は、第２強
磁性層２５の磁化の向きを揃え、いわゆるバルクハウゼ
ンノイズの発生を抑えるためのものである。なお、磁区
制御層１５を、強磁性層と反強磁性層とを積層すること
により形成するようにしてもよい。

【００２５】磁区制御層１５を形成したのち、図８に示
したように、例えば、リフトオフ処理により、フォトレ
ジスト膜４０１をその上に積層されている堆積物４０２
と共に除去する。そののち、図９に示したように、第１
ギャップ層１３，ＭＲ膜２０および磁区制御層１５を覆
うように、例えば、スパッタリング法により、タンタル
などの導電性非磁性材料よりなる厚み０．０３μｍの第
２ギャップ層１６を形成する。この第２ギャップ層１６
は、ＭＲ膜２０と後述する第２シールド層１７との磁気
的結合を遮断するためのものであり、第２シールド層１
７と共に、ＭＲ膜２０に対して成膜面と垂直な方向に電
流を流す電流経路としての機能も有している。そのの
ち、第２ギャップ層１６の上に、例えば、めっき法によ
り、ＮｉＦｅ合金などの磁性材料よりなる厚み４μｍの
第２シールド層１７を形成する。この第２シールド層１
７は、第１シールド層１２と同様に、ＭＲ膜２０に不要
な磁場の影響が及ばないようにするためのものである。

【００２６】これにより、トンネル接合型のＭＲ膜２
０，磁区制御層１５およびＭＲ膜２０に対して電流を成
膜面と垂直な方向に流す電流経路を有するＭＲ素子、並
びにこのＭＲ素子を有する再生ヘッド部１２１が形成さ
れる。この再生ヘッド部１２１は、記録媒体３００から
の信号磁界に応じて第１強磁性層２３と第２強磁性層２
５との磁化の向きの角度が変化し、それによりトンネル
バリア層２４を流れるトンネル電流が変化することを利
用して、記録媒体３００に記録された情報を読み出すよ
うになっている。

【００２７】再生ヘッド部１２１を形成したのち、再生
ヘッド部１２１の上に、記録ヘッド部１２２（図１２参
照）を形成する（ステップＳ１０３）。具体的には、ま
ず図１０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１７の上に、酸化アルミニウムな
どの絶縁材料よりなる厚み０．１μｍの記録ギャップ層
３１を形成する。なお、第２シールド層１７は、記録ヘ
ッド部１２２の下部磁極としての機能も有している。次
いで、記録ギャップ層３１を部分的にエッチングし、磁
路形成のための開口部３１Ａを形成する。

【００２８】続いて、記録ギャップ層３１の上に開口部
３１Ａを中心として薄膜コイル３２を形成したのち、こ
の薄膜コイル３２を覆うようにスロートハイトを決定す
る厚み１．８μｍのフォトレジスト層３３を所定のパタ
ーンに形成する。そののち、フォトレジスト層３３の上
に、必要に応じて、薄膜コイル３４およびフォトレジス
ト層３５を繰り返し形成する。なお、本実施の形態では
薄膜コイルを２層積層するようにしたが、薄膜コイルの
積層数は１層または３層以上としてもよい。

【００２９】フォトレジスト層３５を形成したのち、図
１１に示したように、例えば、記録ギャップ層３１、開
口部３１Ａ、フォトレジスト層３３，３５の上に、例え
ば、ＮｉＦｅ合金，窒化鉄（ＦｅＮ）またはＣｏＦｅ合
金などの高飽和磁束密度を有する磁性材料よりなる厚み
２．５μｍの上部磁極３６を形成する。これにより、上
部磁極３６は記録ギャップ層３１の開口部３１Ａを介し
て第２シールド層１７と接触し、磁気的に連結する。な
お、上部磁極３６のうち、エアベアリング面１１１側の
端部は記録ポール部３６Ａとなる。この記録ポール部３
６Ａのエアベアリング面１１１における高さ（積層方向
の長さ）は例えば２．５μｍ程度とし、エアベアリング
面１１１における幅は例えば０．２μｍ程度とすること
が好ましい。

【００３０】上部磁極３６を形成したのち、例えば、こ
の上部磁極３６をマスクとして、イオンミリングによ
り、記録ギャップ層３１および第２シールド層１７を選
択的にエッチングする。そののち、図１２に示したよう
に、上部磁極３６の上に、酸化アルミニウムなどの絶縁
材料よりなる厚み３０μｍのオーバーコート層３７を形
成する。これにより、記録ヘッド部１２２が形成され、
再生ヘッド部１２１と記録ヘッド部１２２とを有する薄
膜磁気ヘッド１２０が形成される。この記録ヘッド部１
２２は、薄膜コイル３２，３４に流れる電流によって下
部磁極である第２シールド層１７と上部磁極３６との間
に磁束を生じ、記録ギャップ層３１の近傍に生ずる磁束
によって記録媒体３００を磁化し、情報を記録するよう
になっている。

【００３１】薄膜磁気ヘッド１２０を形成したのち、例
えばアレイ状に形成された薄膜磁気ヘッド１２０の列ご
とに基板１１０Ａを切断する（ステップＳ１０４）。そ
ののち、図１３に示したように、薄膜磁気ヘッド１２０
のエアベアリング面１１１を機械研磨する。すなわち、
ＭＲ膜２０の成膜面に対する側面を機械研磨し、素子高
さｈを調整する（ステップＳ１０５）。素子高さｈは、
再生出力を決定する一要因であり、短いほうが再生出力
が高くなるが、短すぎると温度の上昇により逆に再生出
力が低くなると共に、寿命も短くなってしまう。よっ
て、素子高さｈは温度上昇による悪影響を受けない程度
に短く例えば０．２μｍ程度とすることが好ましい。な
お、図１３は、図１２（Ａ）と同一方向の断面構造を表
している。

【００３２】機械研磨をしたのち、基体１１０および薄
膜磁気ヘッド１２０の機械研磨した面をウエットエッチ
ングし、機械研磨による残留物を除去する（ステップＳ
１０６）。これにより、ＭＲ膜２０において研磨くずに
より生じてしまうトンネルバリア層２４の電気的なショ
ートが防止される。また、本実施の形態では、機械研磨
による残留物をウエットエッチングにより除去するよう
にしたので、ＭＲ膜２０、特にトンネルバリア層２４に
与えるダメージ、および記録ポール部３６Ａに与えるダ
メージが小さく、更に、エッチングにより生じる基体１
１０，再生ヘッド部１２１および記録ヘッド部１２２の
間の段差も大きくならない。

【００３３】ウエットエッチングの際には、酸およびア
ルカリのうちの少なくとも１種を含むエッチング液を用
いることが好ましい。酸は無機酸あるいは有機酸のいず
れでもよく、アルカリも無機アルカリあるいは有機アル
カリのいずれでもよい。無機酸としては、例えば、フッ
酸，硝酸，塩酸あるいはリン酸が好ましく挙げられ、有
機酸としては、例えば、酢酸，乳酸，シュウ酸，クエン
酸あるいは酒石酸が好ましく挙げられる。無機アルカリ
としては、例えば、水酸化カリウムあるいは水酸化ナト
リウムが好ましく挙げられ、有機アルカリとしては、例
えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
（ＴＭＡＨ）が好ましく挙げられる。

【００３４】エッチング液をより具体的に説明すれば、
例えば表１の（１）から（９）に示したようなものが挙
げられる。

【００３５】

【表１】

【００３６】ウエットエッチングをしたのち、必要に応
じて、純水による洗浄およびイソプロピルアルコールな
どの有機溶剤による洗浄を行い、アセトンを吹き掛け、
乾燥させる。そののち、図１４に示したように、基板１
１０Ａを個別の薄膜磁気ヘッド１２０ごとに切断し、例
えばほぼ直方体状の所定の形状に加工する（ステップＳ
１０７）。これにより、図１５に拡大して示したよう
に、再生ヘッド部１２１と記録ヘッド部１２２とを有す
る薄膜磁気ヘッド１２０が基体１１０に設けられたスラ
イダ１００が形成される。すなわち、ＭＲ素子および薄
膜磁気ヘッド１２０が完成する。なお、図１５では薄膜
磁気ヘッド１２０を分解して表している。

【００３７】スライダ１００を形成したのち、スライダ
支持体２００を用意し、腕部２２０の先端部にエアベア
リング面１１１を上にしてスライダ１００を搭載する
（ステップＳ１０８）。これにより、図１に示したヘッ
ド装置が完成する。

【００３８】なお、再生ヘッド１２１を形成する工程
は、次のようにしてもよい。図１６ないし図１９は再生
ヘッド１２１を形成する他の工程を表すものである。な
お、図１６ないし図１９は図４と同様の断面構造を表し
ており、図４に示したＩ−Ｉ線およびII−II線の表示は
省略してある。

【００３９】まず、上記製造方法と同様にして、基板１
１０Ａの上にアンダーコート層１１，第１シールド層１
２および第１ギャップ層１３を形成する（図４参照）。
次いで、図１６に示したように、上記製造方法と同様に
して、ＭＲ膜２０となる多層膜２０Ａのうちの下地層２
１，反強磁性層２２，第１強磁性層２３，トンネルバリ
ア層２４および第２強磁性層２５を成膜する。続いて、
第２強磁性層２５の上に、例えば、スパッタリング法に
より、ルテニウム（Ｒｕ）あるいはロジウム（Ｒｈ）な
どの非磁性材料よりなる厚み１ｎｍ程度の層と、ルテニ
ウム・ロジウム・マンガン合金（ＲｕＲｈＭｎ合金）あ
るいはイリジウム・マンガン合金（ＩｒＭｎ合金）など
の反強磁性材料よりなる厚み１０ｎｍ程度の層とで構成
される磁区制御層４５を成膜する。なお、この磁区制御
層４５は、上記製造方法においても説明したように、強
磁性層と反強磁性層とを積層した構成としてもよい。

【００４０】磁区制御層４５を成膜したのち、同じく図
１６に示したように、磁区制御層４５の上に、上記製造
方法と同様にして多層膜２０Ａのうちのキャップ層２６
を成膜する。そののち、図１７に示したように、上記製
造方法と同様にして、キャップ層２６の上にＭＲ膜２０
の形成領域に対応してフォトレジスト膜４０１を選択的
に形成し、多層膜２０Ａおよび磁区制御層４５を選択的
にエッチングしてＭＲ膜２０を形成する。ＭＲ膜２０を
形成したのち、図１８に示したように、第１ギャップ層
１３の上に、上記製造方法と同様にして絶縁層１４を形
成する。そののち、図１９に示したように、上記製造方
法と同様にして、フォトレジスト膜４０１および堆積物
４０２を除去し、第２ギャップ層１６および第２シール
ド層１７を形成することにより再生ヘッド部１２１を形
成する。

【００４１】このような工程により再生ヘッド部１２１
を形成するようにしても、上記製造方法と同様に、ＭＲ
膜２０の成膜面に対する側面を機械研磨したのち、ウエ
ットエッチングにより機械研磨による残留物を除去する
ようにすれば、ＭＲ膜２０に与えるダメージが小さく、
エッチングにより生じる段差も大きくならない。

【００４２】このように本実施の形態によれば、ＭＲ膜
２０の成膜面に対する側面を機械研磨したのち、この機
械研磨した面をウエットエッチングするようにしたの
で、機械研磨による残留物を除去することができ、研磨
くずにより生じてしまうトンネルバリア層２４の電気的
なショートを防止することができる。よって、特性の向
上を図ることができる。

【００４３】また、ウエットエッチングを用いるように
したので、ＭＲ膜２０、特にトンネルバリア層２４に与
えるダメージを小さくすることができ、再生特性を向上
させることができる。更に、記録ポール部３６Ａに与え
るダメージも小さくすることができ、記録特性も向上さ
せることができる。

【００４４】加えて、エッチングにより生じる基体１１
０，再生ヘッド部１２１および記録ヘッド部１２２の段
差を小さくすることができる。特に、記録ポール部３６
Ａはエアベアリング面１１１における面積が大きいので
エッチングされやすいが、本実施の形態によればドライ
エッチングよりもその段差を小さくすることができる。
よって、記録媒体３００と記録ポール部３６ＡおよびＭ
Ｒ膜２０との距離をドライエッチングを用いた場合に比
べて短くすることができ、記録特性を向上させることが
できると共に、再生力特性を向上させることができる。

【００４５】

【実施例】また、本発明の具体的な実施例について詳細
に説明する。

【００４６】実施例１〜３として、図１に示したヘッド
装置を、上記実施の形態と同様にして作製した。なお、
実施例１〜３で、ＭＲ膜２０の機械研磨した面をウエッ
トエッチングする工程（ステップＳ１０６）において用
いるエッチング液を変化させた。実施例１では表１に示
した（１）のエッチング液を用い、実施例２では表１に
示した（２）のエッチング液を用い、実施例３では表１
に示した（３）のエッチング液を用いた。それ以外は、
実施例１〜３で同一の条件とした。

【００４７】作製した実施例１〜３のヘッド装置につい
て再生出力を測定した。再生出力は、予め所定の孤立波
を記録した磁気ディスク３００について再生のみを行う
場合と、作製したヘッド装置を用いて磁気ディスク３０
０に自己記録を行い、それを再生する場合とについてそ
れぞれ測定した。その際、磁気ディスク３００には、ガ
ラス基板の上に、クロム（Ｃｒ）よりなる厚み１０ｎｍ
の下地層、コバルト・クロム・白金合金（ＣｏＣｒＰｔ
合金）よりなる厚み２０ｎｍの磁性層、炭素よりなる厚
み１０ｎｍの保護層および潤滑剤が順次積層され、磁界
の強さが約２９×１０⁴ Ａ／ｍ（３６００Ｏｅ）で磁束
密度と厚みの積ＢｒＴが０．０１Ｔμｍのものを用い
た。また、薄膜磁気ヘッド１２０の浮上量、すなわちス
ライダ１００のエアベアリング面１１１と磁気ディスク
３００の保護層との間の距離は２０ｎｍとし、再生時の
センス電流は５０ｍＡ／μｍ² とした。更に、自己記録
を行う際には、記録ヘッド部１２２に４５ｍＡの電流を
流した。

【００４８】また、作製した実施例１〜３のヘッド装置
についてスライダ１００におけるエアベアリング面１１
１の段差を測定した。測定には原子間力顕微鏡（Atomic
Force Microscope ；ＡＦＭ）を用い、段差はエアベア
リング面１１１における基体１１０と薄膜磁気ヘッド１
２０の平均高さとの差とした。得られた結果を表２に示
す。

【００４９】

【表２】

【００５０】なお、本実施例に対する比較例として、Ｍ
Ｒ膜の機械研磨した面をウエットエッチングに代えてド
ライエッチングの１種であるプラズマエッチングするよ
うにしたことを除き、本実施例と同一の条件でヘッド装
置を作製した。比較例についても、本実施例と同様にし
て再生出力を測定すると共に、スライダにおけるエアベ
アリング面の段差を測定した。それらの結果も表２に合
わせて示す。

【００５１】表２から分かるように、本実施例によれ
ば、比較例に比べて大きな再生出力を得ることができ、
特に自己記録再生する場合に効果が高かった。またエア
ベアリング面１１１における段差も比較例に比べて一桁
以上小さくすることができた。すなわち、ＭＲ膜２０の
成膜面に対する側面を機械研磨したのち、その機械研磨
した面をウエットエッチングするようにすれば、エアベ
アリング面１１１における段差をドライエッチングの場
合に比べて小さくすることができ、再生出力を大きくで
きることが分かった。これは、ドライエッチングに比べ
て磁気ディスク３００と記録ポール部３６ＡおよびＭＲ
膜２０との距離が短くなったこと、およびウエットエッ
チングによりＭＲ膜２０および記録ポール部３６Ａに加
えられるダメージが小さくなったことによるものと考え
られる。

【００５２】なお、上記実施例では、ウエットエッチン
グする工程（ステップＳ１０６）で用いるエッチング液
についていくつかの例を挙げて具体的に説明したが、他
のエッチング液を用いても、同様の結果を得ることがで
きる。

【００５３】以上、いくつかの実施の形態および実施例
を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の
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、上記実施の形態および実施例
では、基板１１０Ａの上に、反強磁性層２２，第１強磁
性層２３，トンネルバリア層２４および第２強磁性層２
５を順次積層してトンネル接合型のＭＲ膜２０を形成す
る場合について説明したが、基板１１０Ａの上に、第１
強磁性層，トンネルバリア層，第２強磁性層および反強
磁性層を順次積層するようにしてもよい。この場合、第
１強磁性層が信号磁界に応じて磁化の向きが変化するフ
リー層となり、第２強磁性層が反強磁性層により磁化の
向きが固定されたピンド層となる。

【００５４】また、上記実施の形態および実施例では、
トンネル接合型のＭＲ膜２０の成膜工程について具体的
に例を挙げて説明したが、少なくとも第１強磁性層，ト
ンネルバリア層および第２強磁性層を順次積層する工程
を含んでいれば、他の工程を含んでいなくてもよく、上
記実施の形態で説明した以外の工程を更に含んでいても
よい。

【００５５】更に、上記実施の形態および実施例では、
トンネル接合型のＭＲ膜２０を成膜する場合について説
明したが、本発明は、多層型，誘導フェリ型，グラニュ
ラ型あるいはスピンバルブ型などの他のＭＲ膜を成膜す
る場合についても同様に適用することができる。加え
て、これらＧＭＲ膜に限らず、ＡＭＲ膜を成膜する場合
についても適用することができる。但し、本発明は、Ｍ
Ｒ膜に対して電流を成膜面と垂直な方向に流す場合、中
でも、上記実施の形態において説明したトンネル接合型
のＭＲ膜２０のように、トンネルバリア層２４の電気的
なショートが問題となる場合において特に有効である。

【００５６】更にまた、上記実施の形態および実施例で
は、再生ヘッド部１２１と記録ヘッド部１２２とを形成
する工程を含む場合について説明したが、再生ヘッド部
１２１を形成する工程のみを含み、記録ヘッド部を形成
する工程を含んでいなくてもよい。但し、本発明は、上
記実施の形態および実施例において説明したように、そ
れらを共に含む場合の方が特に大きな効果を得ることが
できる。また、上記実施の形態および実施例では、基体
１１０の上に再生ヘッド部１２１形成したのち、記録ヘ
ッド部１２２を形成する場合について説明したが、基体
１１０の上に記録ヘッド部を形成したのち、再生ヘッド
部を形成するようにしてもよい。

【００５７】加えてまた、上記実施の形態および実施例
では、薄膜磁気ヘッド１２０およびヘッド装置の製造工
程について具体的に例を挙げて説明したが、少なくとも
ＭＲ膜を形成する工程と、ＭＲ膜の成膜面に対する側面
を機械研磨したのちウエットエッチングする工程を含ん
でいれば、他の工程を含んでいなくてもよく、上記実施
の形態で説明した以外の工程を更に含んでいてもよい。

【００５８】更にまた、本発明の磁気抵抗効果素子の製
造方法は、上記実施の形態で説明した薄膜磁気ヘッドを
製造する場合のほかに、例えば、磁気信号を検知するセ
ンサ（加速度センサなど）を製造する場合や、磁気信号
を記憶するメモリ等を製造する場合に適用することも可
能である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項４のいずれか１に記載の磁気抵抗効果素子の製造方
法、または請求項５ないし請求項９のいずれか１に記載
の薄膜磁気ヘッドの製造方法、または請求項１０ないし
請求項１４のいずれか１に記載のヘッド装置の製造方法
によれば、ＭＲ膜の成膜面に対する側面を機械研磨した
のち、この機械研磨した面をウエットエッチングするよ
うにしたので、機械研磨による残留物を除去することが
でき、研磨くずによる特性の劣化を防止することができ
る。また、エッチングによりＭＲ膜に与えるダメージを
小さくすることができると共に、基体とＭＲ膜との段差
もドライエッチングのように大きくすることがなく、再
生特性を向上させることができる。

【００６０】特に、請求項３記載の磁気抵抗効果素子の
製造方法、または請求項７記載の薄膜磁気ヘッドの製造
方法、または請求項１２記載のヘッド装置の製造方法に
よれば、ＭＲ膜を形成する工程が、基体の上に第１強磁
性層，トンネルバリア層および第２強磁性層を順次成膜
する工程を含むようにしたので、トンネルバリア層が研
磨くずにより電気的にショートしてしまうことを防止す
ることができると共に、エッチングによりトンネルバリ
ア層に与えるダメージを小さくすることができる。よっ
て、より高い効果を得ることができる。

【００６１】また、請求項９記載の薄膜磁気ヘッドの製
造方法、または請求項１４記載のヘッド装置の製造方法
によれば、機械研磨をする前に、基体の上に記録ヘッド
部を形成する工程を更に含むようにしたので、エッチン
グにより記録ヘッド部に与えるダメージも小さくするこ
とができると共に、再生ヘッド部よりもエッチングされ
やすい記録ヘッド部についてもその段差をドライエッチ
ングに比べて小さくすることができる。よって、記録特
性を向上させることができると共に、自己記録時の再生
特性をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るヘッド装置の製造
方法により製造するヘッド装置の構成を表す斜視図であ
る。

【図２】本発明の一実施の形態に係るヘッド装置の製造
方法の工程を表す流れ図である。

【図３】図２に示したヘッド装置の製造方法の一工程を
表す断面図である。

【図４】図３に続く一工程を表す断面図である。

【図５】図４における多層膜の部分拡大図である。

【図６】図４に続く一工程を表す断面図である。

【図７】図６に続く一工程を表す断面図である。

【図８】図７に続く一工程を表す断面図である。

【図９】図８に続く一工程を表す断面図である。

【図１０】図９に続く一工程を表す断面図である。

【図１１】図１０に続く一工程を表す断面図である。

【図１２】図１１に続く一工程を表す断面図である。

【図１３】図１２に続く一工程を表す断面図である。

【図１４】図１３に続く一工程を表す斜視図である。

【図１５】図１４の一部を拡大して表す部分分解斜視図
である。

【図１６】本発明の一実施の形態に係るヘッド装置の製
造方法の変形例を表す断面図である。

【図１７】図１６に続く一工程を表す断面図である。

【図１８】図１７に続く一工程を表す断面図である。

【図１９】図１８に続く一工程を表す断面図である。

【符号の説明】

１１…アンダーコート層、１２…第１シールド層、１３
…第１ギャップ層、１４…絶縁層、１５，４５…磁区制
御層、１６…第２ギャップ層、１７…第２シールド層、
２０…ＭＲ膜、２０Ａ…多層膜、２１…下地層、２１Ａ
…タンタル層、２１Ｂ…ＮｉＦｅ合金層、２２…反強磁
性層、２３…第１強磁性層、２３Ａ，２３Ｃ…磁性層、
２３Ｂ…非磁性層、２４…トンネルバリア層、２５…第
２強磁性層、２５Ａ，２５Ｂ…磁性層、２６…キャップ
層、３１…記録ギャップ層、３１Ａ…開口部、３２，３
４…薄膜コイル、３３，３５…フォトレジスト層、３６
…上部磁極、３６Ａ…記録ポール部、３７…オーバーコ
ート層、１００…スライダ、１１０…基体、１１０Ａ…
基板、１１１…エアベアリング面、１２０…薄膜磁気ヘ
ッド、１２１…再生ヘッド部、１２２…記録ヘッド部、
２００…スライダ支持体、２１０…支軸、２２０…腕
部、３００…記録媒体、４０１…フォトレジスト膜、４
０２…堆積物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猿木 俊司 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 2G017 AA10 AD55 5D034 BA03 BA15 BA16 DA05 DA07

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体の上に磁気抵抗効果膜を形成する工
   程と、 磁気抵抗効果膜の成膜面に対する側面を機械研磨したの
   ち、この機械研磨した面をウエットエッチングする工程
   とを含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記ウエットエッチングの際には、酸お
   よびアルカリのうちの少なくとも１種を含むエッチング
   液を用いることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効
   果素子の製造方法。
3. 【請求項３】 前記磁気抵抗効果膜を形成する工程は、 基体の上に、第１強磁性層，トンネルバリア層および第
   ２強磁性層を順次成膜する工程を含むことを特徴とする
   請求項１または請求項２記載の磁気抵抗効果素子の製造
   方法。
4. 【請求項４】 電流を磁気抵抗効果膜に対して成膜面と
   垂直な方向に流す電流経路を形成する工程を更に含むこ
   とを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項
   に記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
5. 【請求項５】 再生ヘッド部を有する薄膜磁気ヘッドの
   製造方法であって、 基体の上に磁気抵抗効果膜を有する再生ヘッド部を形成
   する工程と、 磁気抵抗効果膜の成膜面に対する側面を機械研磨したの
   ち、この機械研磨した面をウエットエッチングする工程
   とを含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
6. 【請求項６】 前記ウエットエッチングの際には、酸お
   よびアルカリのうちの少なくとも１種を含むエッチング
   液を用いることを特徴とする請求項５記載の薄膜磁気ヘ
   ッドの製造方法。
7. 【請求項７】 前記磁気抵抗効果膜を形成する工程は、 基体の上に、第１強磁性層，トンネルバリア層および第
   ２強磁性層を順次成膜する工程を含むことを特徴とする
   請求項５または請求項６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
   法。
8. 【請求項８】 前記再生ヘッド部を形成する工程は、 電流を磁気抵抗効果膜に対して成膜面と垂直な方向に流
   す電流経路を形成する工程を含むことを特徴とする請求
   項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘ
   ッドの製造方法。
9. 【請求項９】 更に、前記機械研磨をする前に、基体の
   上に記録ヘッド部を形成する工程を含むことを特徴とす
   る請求項５ないし請求項８のいずれか１項に記載の薄膜
   磁気ヘッドの製造方法。
10. 【請求項１０】 再生ヘッド部を有するスライダを形成
    する工程と、スライダをスライダ支持体に搭載する工程
    とを含むヘッド装置の製造方法であって、 前記スライダを形成する工程は、 基体の上に磁気抵抗効果膜を有する再生ヘッド部を形成
    する工程と、 磁気抵抗効果膜の成膜面に対する側面を機械研磨したの
    ち、この機械研磨した面をウエットエッチングする工程
    とを含むことを特徴とするヘッド装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記ウエットエッチングの際には、酸
    およびアルカリのうちの少なくとも１種を含むエッチン
    グ液を用いることを特徴とする請求項１０記載のヘッド
    装置の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記磁気抵抗効果膜を形成する工程
    は、 基体の上に、第１強磁性層，トンネルバリア層および第
    ２強磁性層を順次成膜する工程を含むことを特徴とする
    請求項１０または請求項１１記載のヘッド装置の製造方
    法。
13. 【請求項１３】 前記再生ヘッド部を形成する工程は、 電流を磁気抵抗効果膜に対して成膜面と垂直な方向に流
    す電流経路を形成する工程を含むことを特徴とする請求
    項１０ないし請求項１２のいずれか１項に記載のヘッド
    装置の製造方法。
14. 【請求項１４】 更に、前記機械研磨をする前に、基体
    の上に記録ヘッド部を形成する工程を含むことを特徴と
    する請求項１０ないし請求項１３のいずれか１項に記載
    のヘッド装置の製造方法。