JP2003152244A - Manufacturing method for magnetoresistive effect type magnetic sensor and magnetoresistive effect type magnetic head - Google Patents
Manufacturing method for magnetoresistive effect type magnetic sensor and magnetoresistive effect type magnetic headInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果型磁
気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの各製造方法
に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a magnetoresistive effect magnetic sensor and a magnetoresistive effect magnetic head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ＨＤＤ（Hard Disc Drive)などの
磁気記録再生装置においては高記録密度化が急速に進め
られ、これに伴って高記録密度化に対応する磁気ヘッド
が要求されている。そして、このように高記録密度化が
なされると、これに伴って磁気記録媒体に記録される記
録ピットサイズが小さくなるために、信号磁界が小さく
なる。したがって、従来一般の、信号磁界をリングコア
による電磁誘導によって間接的に検出する電磁誘導型磁
気ヘッドでは、充分な検出感度を確保することができな
い。2. Description of the Related Art In recent years, in a magnetic recording / reproducing apparatus such as an HDD (Hard Disc Drive), a high recording density has been rapidly advanced, and accordingly, a magnetic head corresponding to the high recording density is required. When the recording density is increased in this way, the recording pit size recorded on the magnetic recording medium is reduced accordingly, so that the signal magnetic field is reduced. Therefore, the conventional general electromagnetic induction type magnetic head that indirectly detects the signal magnetic field by the electromagnetic induction by the ring core cannot secure sufficient detection sensitivity.
【０００３】これに対し、磁気抵抗効果を利用すること
によって、磁気記録媒体からの記録情報に基く信号磁界
を直接的に感知する磁気抵抗効果型磁気ヘッドが注目さ
れている。これは、この磁気抵抗効果型磁気ヘッドの感
磁部を構成する磁気抵抗効果素子が、磁気記録媒体表面
に対して近距離で例えば直接的に信号磁界を感知するこ
とができ、高感度再生を行うことができるということに
因る。On the other hand, a magnetoresistive effect magnetic head which directly senses a signal magnetic field based on recorded information from a magnetic recording medium by utilizing the magnetoresistive effect has attracted attention. This is because the magnetoresistive effect element that constitutes the magnetically sensitive portion of this magnetoresistive effect type magnetic head can directly sense the signal magnetic field at a short distance from the surface of the magnetic recording medium, for high sensitivity reproduction. Because it can be done.
【０００４】そして、現在では、磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドとしては、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子
（以下ＳＶ型ＧＭＲ素子という）を用いた磁気ヘッドが
主流をなしている。At present, as the magnetoresistive effect type magnetic head, a magnetic head using a spin valve type giant magnetoresistive effect element (hereinafter referred to as an SV type GMR element) is predominant.
【０００５】このＳＶ型ＧＭＲ素子において、その膜面
と交叉する方向にセンス電流を通電する面垂直通電型い
わゆるＣＰＰ(Current Perpedicular to Plane) 型構成
による場合、ＳＶ型ＧＭＲ素子において、効率良い動作
をさせる上で、そのセンス電流は、ＳＶ型ＧＭＲ素子に
おいて、その感度領域、更に最も高い感度を示す中央部
に集中的に通電することが望まれる。このことは、特に
高記録密度化に伴うトラック幅の縮小化において強く要
望されるところである。In this SV type GMR element, in the case of a so-called CPP (Current Perpedicular to Plane) type structure in which a sense current is passed in a direction intersecting with the film surface of the SV type GMR element, the SV type GMR element operates efficiently. In this case, it is desired that the sense current is concentratedly applied to the sensitivity region of the SV type GMR element, and further to the central portion showing the highest sensitivity. This is a strong demand especially in the reduction of the track width accompanying the increase in recording density.
【０００６】図６は、このＳＶ型ＧＭＲ素子による磁気
抵抗効果型磁気センサの概略断面図を示し、この場合、
第１の電極１０１上に、ＳＶ型ＧＭＲ素子１００が形成
される。このＳＶ型ＧＭＲ素子１００は、いわゆるボト
ム型構成により、順次反強磁性層１１１、磁化固定層１
１２、非磁性スペーサ層１１３、磁化自由層１１４が積
層されて成る。FIG. 6 shows a schematic sectional view of a magnetoresistive effect type magnetic sensor using this SV type GMR element. In this case,
The SV type GMR element 100 is formed on the first electrode 101. The SV type GMR element 100 has a so-called bottom type structure, and the antiferromagnetic layer 111 and the magnetization fixed layer 1 are sequentially arranged.
12, a non-magnetic spacer layer 113 and a magnetization free layer 114 are laminated.
【０００７】この磁化自由層１１４上には、所要の幅Ｗ
T の開口１０３Ｗが形成された安定化バイアス用反強磁
性層１０３が、磁化自由層１１４と交換結合をもって被
着される。A desired width W is formed on the magnetization free layer 114.
The stabilizing bias antiferromagnetic layer 103 in which the T opening 103W is formed is deposited by exchange coupling with the magnetization free layer 114.
【０００８】この場合、反強磁性層１１１および１０３
の磁化の向きは、それぞれ面内に沿って互いに交叉する
方向であり、反強磁性層１１１は、ＳＶ型ＧＭＲ素子１
００に導入される検出磁界の向きに沿う方向に磁化さ
れ、安定化バイアス用反強磁性層１０３の磁化の向き
は、検出磁界の向きと交叉する向きに選定される。In this case, the antiferromagnetic layers 111 and 103
Of the SV type GMR element 1 are antiferromagnetic layers 111.
The magnetization direction of the stabilizing bias antiferromagnetic layer 103 which is magnetized in a direction along the direction of the detection magnetic field introduced into the magnetic field detector 00 is selected to intersect with the direction of the detection magnetic field.
【０００９】この構成によるＳＶ型ＧＭＲ素子１００
は、その磁化自由層１１４に交換結合して安定化バイア
ス用反強磁性層１０３が形成されることによって、この
交換結合部においては、磁化自由層１１４の磁化の向き
が固定されて、感度を示さないいわゆる不感知領域とな
る。しかしながら、開口１０３Ｗ内においては、開口１
０３Ｗの幅がＷT ０．３μｍ程度以下に狭小となると、
この安定化バイアス用反強磁性層１０３が結合されてい
ない部分において、その両側の磁化の影響を受けて外部
磁界（検出磁界）が与えられない状態では、磁化が所定
の向きに設定され、検出外部磁界が印加されたときに、
磁化の回転が生じる感知領域、すなわち動作領域を構成
することができる。The SV type GMR element 100 having this structure
Is exchange-coupled to the magnetization free layer 114 to form the stabilizing bias antiferromagnetic layer 103, so that the magnetization direction of the magnetization free layer 114 is fixed at this exchange coupling portion to improve the sensitivity. It is a so-called blind area that is not shown. However, in the opening 103W, the opening 1
When the width of 03W becomes narrower than WT 0.3 μm or less,
In a portion where the stabilizing bias antiferromagnetic layer 103 is not coupled, when the external magnetic field (detection magnetic field) is not applied due to the influence of the magnetization on both sides of the portion, the magnetization is set to a predetermined direction and the detection is performed. When an external magnetic field is applied,
It is possible to configure the sensitive or active area in which the rotation of the magnetization occurs.
【００１０】因みに、ＳＶ型ＧＭＲ素子において、その
磁化自由層に安定化バイアスを与える方法としては、着
磁された安定化バイアス用硬磁性を被着する構成による
ものが一般的であるが、この場合、上述した幅ＷT が、
０．３μｍ以下となると、この動作領域にも強い磁界が
与えられて、検出磁界によって磁化の向きが回転しない
とか、しにくくなり、感度の低下を来す。Incidentally, in the SV type GMR element, a method for applying a stabilizing bias to the magnetization free layer is generally one in which a magnetized stabilizing bias hard magnetism is applied. In this case, the width WT mentioned above is
When the thickness is 0.3 μm or less, a strong magnetic field is applied to this operating region as well, and it becomes difficult for the detected magnetic field to rotate the direction of magnetization, resulting in a decrease in sensitivity.
【００１１】これに対し、上述した交換結合による安定
化バイアスが与えられる構成においては、その動作領域
において安定した高い感度を示すことができる。そし
て、上述した構成においては、その開口幅ＷT が、磁気
ヘッドにおけるトラック幅となるものであるが、高記録
密度化に伴ってそのトラック幅が狭小化された場合、上
述した交換結合による安定化バイアスを印加する構成
が、動作領域いおいて高い感度を示すことができること
から、感度の高い磁気抵抗効果型磁気センサ、したがっ
て、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを構成することができる
ものである。On the other hand, in the structure to which the stabilizing bias by the exchange coupling is applied, stable high sensitivity can be exhibited in the operating region. Further, in the above-mentioned structure, the opening width WT becomes the track width in the magnetic head. However, when the track width is narrowed with the increase in recording density, stabilization by the above-mentioned exchange coupling is realized. Since the configuration for applying the bias can exhibit high sensitivity in the operating region, it is possible to configure the magnetoresistive effect type magnetic sensor with high sensitivity, and thus the magnetoresistive effect type magnetic head.
【００１２】しかしながら、このような交換結合による
安定化バイアスが与えられる構成とする場合、ＣＰＰ構
成において、第１および第２の電極１０１および１０２
間にセンス電流Ｉｓの通電を行うとき、安定化バイアス
用反強磁性層１０３にもセンス電流の分流が生じ、これ
によって、動作領域に対する電流集中が阻害され、感度
の低下を来す。However, when the stabilizing bias is provided by such exchange coupling, the first and second electrodes 101 and 102 in the CPP configuration are used.
When the sense current Is is applied during this period, a shunt of the sense current also occurs in the stabilizing bias antiferromagnetic layer 103, which impedes current concentration in the operating region and lowers the sensitivity.
【００１３】このような不都合を回避するには、安定化
バイアス用反強磁性層１０３として、絶縁性を有するＮ
ｉＯ、α−Ｆｅ2 Ｏ3 等を用いることが考えられるが、
これら酸化物反強磁性層は、一般的に、ブロッキング温
度が低く、耐熱性に問題が生じる。In order to avoid such an inconvenience, the stabilizing bias antiferromagnetic layer 103 has an insulating N
Although it is possible to use iO, α-Fe 2 O 3 or the like,
These oxide antiferromagnetic layers generally have a low blocking temperature, which causes a problem in heat resistance.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】本発明においては、安
定化バイアス用反強磁性層が用いられるＳＶ型ＧＭＲ素
子による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果
型磁気ヘッドにおいて、上述した耐熱性の問題を来すこ
となく、ＳＶ型ＧＭＲ素子の高感度領域にセンス電流の
通電を行うことができる特性にすぐれた磁気抵抗効果型
磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドを、確実に
製造することができる製造方法を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, in the magnetoresistive effect type magnetic sensor and the magnetoresistive effect type magnetic head using the SV type GMR element in which the anti-ferromagnetic layer for stabilizing bias is used, It is possible to reliably manufacture a magnetoresistive effect magnetic sensor and a magnetoresistive effect magnetic head having excellent characteristics capable of supplying a sense current to a high-sensitivity region of an SV type GMR element without causing a problem. The present invention provides a possible manufacturing method.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明による
磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法においては、反強
磁性層と、磁化固定層と、非磁性スペーサ層と、磁化自
由層とが順次積層されるスピンバルブ型巨大磁気抵抗効
果素子の構成膜を、磁化自由層を上層側に成膜する成膜
工程と、その構成膜上の、最終的にスピンバルブ型巨大
磁気抵抗効果素子の動作領域を形成する部分上にマスク
層を形成する工程と、磁化自由層に対する安定化バイア
ス用反強磁性層をマスク層上から全面的に構成膜の膜面
にほぼ垂直方向の指向性を有する被着方法によって成膜
する工程と、その後、絶縁層をマスク層上から全面的に
スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜の膜面に
斜め方向に入射させて成膜する工程と、その後マスク層
を除去して、このマスク層に付着された安定化バイアス
用反強磁性層と絶縁層を選択的に除去する工程と、この
絶縁層の選択的除去部を通じて磁化自由層に電極コンタ
クトを行う工程とを採って目的のスピンバルブ型巨大磁
気抵抗効果素子を得る。That is, in the method of manufacturing a magnetoresistive effect magnetic sensor according to the present invention, an antiferromagnetic layer, a magnetization fixed layer, a nonmagnetic spacer layer, and a magnetization free layer are sequentially laminated. Film forming step of forming the constituent film of the spin valve type giant magnetoresistive effect element on the upper side of the magnetization free layer, and finally the operating region of the spin valve type giant magnetoresistive effect element on the constituent film. A step of forming a mask layer on the portion where the magnetic field is formed, and an anti-ferromagnetic layer for stabilizing bias for the magnetization free layer is entirely deposited from above the mask layer to the film surface of the constituent film with a directivity in a substantially vertical direction. A step of forming a film by the method, a step of forming an insulating layer from above the mask layer over the entire surface of the constituent film of the spin-valve giant magnetoresistive element in an oblique direction, and then forming a mask layer. Remove this Of the anti-ferromagnetic layer for stabilizing bias and the insulating layer attached to the mask layer, and a step of making an electrode contact with the magnetization free layer through the selectively removing portion of the insulating layer. Obtain a spin valve giant magnetoresistive effect element.
【００１６】上述のマスク層の形成においては、幅広頭
部とこれより基部側に幅狭ネック部とを形成するもので
あり、これによってこの上から形成する安定化バイアス
用反強磁性層は、その垂直方向に指向性を有する成膜に
より、マスク層の幅広頭部下において非成膜部分を生じ
させて磁化自由層上に被着させ、この磁化自由層に対し
て交換結合させる。そして、その後の絶縁層の形成は、
マスク層上から全面的に、スピンバルブ型巨大磁気抵抗
効果素子の構成膜の膜面に斜め方向に入射させて成膜さ
せて、マスク層のネック部が被着された部分以外におい
て、マスク層の幅広頭部下にも入り込んで絶縁膜の形成
を行うものである。In the formation of the mask layer described above, a wide head portion and a narrow neck portion are formed on the base side of the wide head portion, so that the stabilizing bias antiferromagnetic layer formed on the wide head portion is formed. By forming the film having directivity in the vertical direction, a non-film-formed portion is generated under the wide head of the mask layer to be deposited on the magnetization free layer, and exchange-coupled to the magnetization free layer. And the formation of the insulating layer after that,
The entire surface of the mask layer is made incident on the film surface of the constituent film of the spin-valve giant magnetoresistive effect element in an oblique direction to form a film, and the mask layer is formed except the part where the neck part of the mask layer is adhered. The insulating film is formed under the wide head.
【００１７】この状態で、上述したように、マスク層を
除去ものであり、このようにすることによって、マスク
層の幅広頭部下以外において、安定化バイアス用反強磁
性層が選択的に形成され、この安定化バイアス用反強磁
性層にマスク層の幅広頭部の投影部に相当する開口が形
成される。更に、この、安定化バイアス用反強磁性層上
には、その開口の内側面を覆うように、絶縁層の形成が
なされ、この絶縁層には、安定化バイアス用反強磁性層
の開口より内側のマスク層のネック部が除去された部分
に開口が形成され、この開口を通じて磁化自由層の露出
がなされる。In this state, the mask layer is removed as described above. By doing so, the anti-ferromagnetic layer for stabilizing bias is selectively formed except under the wide head of the mask layer. Then, an opening corresponding to the projection portion of the wide head of the mask layer is formed in the stabilizing bias antiferromagnetic layer. Further, an insulating layer is formed on the stabilizing bias antiferromagnetic layer so as to cover the inner side surface of the opening. An opening is formed in a portion of the inner mask layer where the neck portion is removed, and the magnetization free layer is exposed through this opening.
【００１８】そして、この絶縁層の開口を通じて電極の
形成を行うことによって、この絶縁層の開口によって規
定された磁化自由層に対する電極コンタクトがなされる
のである。つまり、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素
子の構成膜の、安定化バイアス用反強磁性層および絶縁
層が除去された領域をセンス電流の通電領域とするスピ
ンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子が形成される。By forming an electrode through the opening in the insulating layer, an electrode contact is made to the magnetization free layer defined by the opening in the insulating layer. That is, a spin-valve giant magneto-resistive element is formed in which the region where the anti-ferromagnetic layer for stabilizing bias and the insulating layer are removed from the constituent film of the spin-valve giant magneto-resistive element is the sense current conducting region. It
【００１９】また、本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドの製造方法は、その感磁部が構成する磁気抵抗効果
型磁気センサによるものであり、この磁気抵抗効果型磁
気センサが、上述した本発明による磁気抵抗効果型磁気
センサの製造方法によってなされる。The method of manufacturing the magnetoresistive effect magnetic head according to the present invention is based on the magnetoresistive effect type magnetic sensor constituted by the magnetically sensitive portion, and the magnetoresistive effect type magnetic sensor according to the present invention described above. According to the method of manufacturing a magnetoresistive effect type magnetic sensor.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】図１は、本発明製造方法によって
得る磁気抵抗効果型磁気センサを感磁部として有する磁
気抵抗効果型磁気ヘッドの一例の要部の概略断面図を示
す。しかしながら、いうまでもなく本発明製造方法は、
この例に限定されるものではない。1 is a schematic cross-sectional view of the essential part of an example of a magnetoresistive effect magnetic head having a magnetoresistive effect magnetic sensor obtained by the manufacturing method of the present invention as a magnetic sensing part. However, it goes without saying that the production method of the present invention is
It is not limited to this example.
【００２１】磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０は、その感
磁部が磁気抵抗効果型磁気センサ１０によって構成され
る。この例においては、例えば基板２１上に、第１の電
極３１例えば第１の電極兼磁気シールドが形成され、こ
の上に、反強磁性層１１、これと交換結合する磁化固定
層１２、非磁性スペーサ層１３、磁化自由層１４とが順
次形成されたいわゆるボトム型スピンバルブ型巨大磁気
抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）１が形成される。The magnetoresistive magnetic head 50 has a magnetically sensitive portion formed by the magnetoresistive magnetic sensor 10. In this example, for example, a first electrode 31 such as a first electrode / magnetic shield is formed on a substrate 21, and an antiferromagnetic layer 11, a magnetization fixed layer 12 that exchange-couples with the antiferromagnetic layer 11, and a nonmagnetic layer are formed on the first electrode 31. A so-called bottom type spin valve type giant magnetoresistive effect element (SV type GMR element) 1 in which a spacer layer 13 and a magnetization free layer 14 are sequentially formed is formed.
【００２２】そして、このＳＶ型ＧＭＲ素子１の磁化自
由層１４上に、その動作領域となる部分に開口４２Ｗが
形成され、この動作領域となる部分を挟んでその両側
に、磁化自由層１４と交換結合する安定化バイアス用反
強磁性層４２が形成される。更に、この安定化バイアス
用反強磁性層４２を覆ってその開口４２Ｗ内に開口４３
Ｗが形成された絶縁層４３が形成され、この上に、開口
４２Ｗを通じて磁化自由層１４上と接して非磁性のギャ
ップ層４４が形成される。On the magnetization free layer 14 of the SV type GMR element 1, an opening 42W is formed in a portion to be the operation region, and the magnetization free layer 14 is formed on both sides of the portion to be the operation region. An antiferromagnetic layer 42 for stabilizing bias that exchange-couples is formed. Further, an opening 43 is formed in the opening 42W so as to cover the stabilizing bias antiferromagnetic layer 42.
An insulating layer 43 in which W is formed is formed, and a nonmagnetic gap layer 44 is formed on the insulating layer 43 in contact with the magnetization free layer 14 through the opening 42W.
【００２３】開口４３Ｗ内を通じて磁化自由層１４と電
気的にコンタクトする第２の電極３２例えば第２の電極
兼磁気シールドが、絶縁層４３に跨がって被着形成され
る。これら第１および第２の電極３１および３２間にセ
ンス電流の通電がなされる。A second electrode 32, for example, a second electrode and magnetic shield, which is in electrical contact with the magnetization free layer 14 through the opening 43W, is deposited and formed over the insulating layer 43. A sense current is conducted between the first and second electrodes 31 and 32.
【００２４】そして、この構成において、開口４３Ｗの
幅が、磁気ヘッドのトラック幅ＷTを規定するものであ
る。このトラック幅ＷT 内に感度領域が形成される。In this structure, the width of the opening 43W defines the track width WT of the magnetic head. A sensitivity region is formed within this track width WT.
【００２５】この磁気抵抗効果型磁気センサ１０を有す
る磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０を得る本発明による製
造方法の一例を図２〜図５の概略断面図を参照して説明
する。この場合、図２に示すように、例えば例えばアル
チック（ＡｌＴｉＣ）より成る基板（図示せず）上に、
例えばＮｉＦｅ、あるいはＦｅＡｌＳｉ等より成る第１
の電極３１もしくは電極兼磁気シルードをスパッタ等に
よって形成する。An example of a manufacturing method according to the present invention for obtaining the magnetoresistive effect magnetic head 50 having the magnetoresistive effect type magnetic sensor 10 will be described with reference to the schematic sectional views of FIGS. In this case, as shown in FIG. 2, for example, on a substrate (not shown) made of, for example, AlTiC (AlTiC),
For example, the first made of NiFe or FeAlSi
The electrode 31 or the magnetic shield that also serves as the electrode is formed by sputtering or the like.
【００２６】この上に、ＳＶ型ＧＭＲ素子のＳＶ構成膜
６３を成膜する。この構成膜６３は、例えばＰｔＭｎよ
り成る反強磁性層１１と、これに交換結合する例えば２
層のＣｏＦｅ磁性層がＲｕ層を介して積層された強磁性
積層フェリ構造による磁化固定層１２と、例えばＣｕよ
りなる非磁性スペーサ層１３と、例えばＣｏＦｅ磁性層
とＮｉＦｅ磁性層の積層構造による磁化自由層１４とが
順次積層成膜する。An SV constituent film 63 of the SV type GMR element is formed on this. The constituent film 63 has an antiferromagnetic layer 11 made of PtMn, for example, and exchange coupling with the antiferromagnetic layer 11, for example, 2
The magnetization fixed layer 12 having a ferromagnetic laminated ferri structure in which the CoFe magnetic layers of the layers are laminated via the Ru layer, the nonmagnetic spacer layer 13 made of, for example, Cu, and the magnetization having the laminated structure of the CoFe magnetic layer and the NiFe magnetic layer, for example. The free layer 14 and the free layer 14 are sequentially stacked.
【００２７】そして、図３に示すように、この構成膜６
３上の最終的に構成膜６３によって構成されるＳＶ型Ｇ
ＭＲ素子の動作領域を構成する部分に、マスク層６２を
形成する。このマスク層６２は、その基部側、すなわち
構成膜６３上に被着される部分が、幅狭のネック部６２
Ａとされ、その上にネック部６２Ａより大なる幅を有す
る幅広頭部６２Ｂが形成された構成を有する。Then, as shown in FIG.
SV type G finally formed by the constituent film 63 on
A mask layer 62 is formed in a portion that constitutes the operation region of the MR element. The mask layer 62 has a narrow neck portion 62 on the base side thereof, that is, a portion applied to the constituent film 63.
A, and a wide head portion 62B having a width larger than that of the neck portion 62A is formed thereon.
【００２８】このマスク層６２の形成は、例えばネック
部６２Ａを構成する第１のレジスト層と、これとはその
現像液を異にする幅広頭部６２Ｂを構成する第２のレジ
スト層とが順次積層された積層構造によることができ
る。第１および第２のフォトレジスト層は、互いにその
現像液を異にするものであって、相互に他のフォトレジ
スト層に対する現像液に対して殆ど可溶性を示すことが
ないフォトレジスト層によって構成される。The mask layer 62 is formed, for example, by sequentially forming a first resist layer forming the neck portion 62A and a second resist layer forming a wide head portion 62B having a developing solution different from that of the first resist layer. It may have a laminated structure. The first and second photoresist layers have different developing solutions from each other, and are composed of photoresist layers that are hardly soluble in developing solutions with respect to each other. It
【００２９】この場合、第１および第２のフォトレジス
ト層６２Ａおよび６２Ｂを順次積層成膜し、図１で説明
した安定化バイアス用反強磁性層４２の開口４２Ｗに対
応するパターンの露光を行い、これを第２のフォトレジ
ストに対する現像液によって現像して、開口４２Ｗに対
応するパターンの幅広頭部６２Ｂを形成する。続いて、
第２のフォトレジスト層、すなわちこの幅広頭部６２Ｂ
に対しては殆ど溶解することがなく、第１のフォトレジ
スト層６２Ａに対して高い溶解度を示す現像液による現
像を、いわば幅広頭部６２Ｂをマスクとして現像して、
この幅広頭部６２Ｂの縁部より内側に所要の幅をもって
入り込んだ第１のフォトレジスト層による幅狭のネック
部６２Ａを形成する。In this case, the first and second photoresist layers 62A and 62B are sequentially laminated and formed, and the pattern corresponding to the opening 42W of the stabilizing bias antiferromagnetic layer 42 described with reference to FIG. 1 is exposed. Then, this is developed with a developing solution for the second photoresist to form a wide head portion 62B having a pattern corresponding to the opening 42W. continue,
The second photoresist layer, ie this wide head 62B
To the first photoresist layer 62A with a developing solution having a high solubility to the first photoresist layer 62A.
A narrow neck portion 62A formed by the first photoresist layer is formed inside the edge portion of the wide head portion 62B with a required width.
【００３０】ここに、下層の第１のフォトレジスト層と
しては、例えばＬＯＬ−１０００（シプレー・ファーイ
ースト社製）を用いることができ、その現像液はＳＳＦ
Ｄ−１５９（信越化学社製）を用いることができる。ま
た、第２のフォトレジスト層６２Ｂは、例えばＺＥＰ−
５２０−２２（日本ゼオン社製）を用いることができ、
その現像液はＺＥＰ−ＲＤ（日本ゼオン社製）を用い
る。あるいは、第２のフォトレジスト層６２Ｂは、例え
ばＺＥＰ−２０００（日本ゼオン社製）を用い、その現
像液がＺＭＤ−Ｄ（日本ゼオン社製）を用いる。As the lower first photoresist layer, for example, LOL-1000 (manufactured by Shipley Far East Co., Ltd.) can be used, and the developer is SSF.
D-159 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be used. In addition, the second photoresist layer 62B is, for example, ZEP-
520-22 (manufactured by Zeon Corporation) can be used,
As the developing solution, ZEP-RD (manufactured by Zeon Corporation) is used. Alternatively, for the second photoresist layer 62B, for example, ZEP-2000 (manufactured by Zeon Corporation) is used, and the developer thereof is ZMD-D (manufactured by Nippon Zeon Corporation).
【００３１】次に、図４に示すように、例えばＩｒＭｎ
より成る安定化バイアス用反強磁性層４２を、構成膜６
３の膜面に対し垂直方向の指向性を有する、例えばイオ
ンビームスパッタ、ロングスロースパッタ等の異方性を
有する被着方法によって形成する。このようにすると、
幅広頭部６２Ｂ直下には、安定化バイアス用反強磁性層
４２が形成されず、此処に開口４２Ｗが形成される。Next, as shown in FIG. 4, for example IrMn
The stabilizing bias antiferromagnetic layer 42 of
3 is formed by a deposition method having directivity in the direction perpendicular to the film surface of 3, and having anisotropy such as ion beam sputtering or long throw sputtering. This way,
The stabilizing bias antiferromagnetic layer 42 is not formed immediately below the wide head 62B, and the opening 42W is formed there.
【００３２】次に、図５に示すように、例えばアルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）による絶縁層４３を、例えばイオンビー
ムスパッタによって形成する。この絶縁層４３の成膜
は、例えば基板２１をアルミナの飛翔方向に対して例え
ば４５°程度傾けて相対的に回転して成膜することによ
って、絶縁層４３が、幅広頭部４２Ｂ下にも入り込むよ
うに行う。Next, as shown in FIG. 5, an insulating layer 43 made of alumina (Al 2 O 3 ) is formed by ion beam sputtering, for example. The insulating layer 43 is formed by, for example, rotating the substrate 21 by inclining the substrate 21 by about 45 ° with respect to the flight direction of the alumina and relatively rotating the film so that the insulating layer 43 is formed even under the wide head 42B. Do as you go.
【００３３】その後、マスク層６２を、このマスク層６
２に付着された安定化バイアス用反強磁性層４２および
絶縁層４３と共にリフトオフして、図１に示すように、
絶縁層４３が、安定化バイアス用反強磁性層４２の表
面、すなわち開口４２Ｗの内側面をも覆って形成され、
かつこの絶縁層４３にマスク層６２のネック部６２Ａの
除去によって開口４３Ｗが形成される。Thereafter, the mask layer 62 is formed on the mask layer 6.
2 is lifted off together with the stabilizing bias antiferromagnetic layer 42 and the insulating layer 43 attached to No. 2, and as shown in FIG.
The insulating layer 43 is formed so as to cover the surface of the stabilizing bias antiferromagnetic layer 42, that is, the inner side surface of the opening 42W.
Moreover, the opening 43W is formed in the insulating layer 43 by removing the neck portion 62A of the mask layer 62.
【００３４】このリフトオフは、例えばＮＭＰ（ナノメ
チルピロリドン）（液温８０℃）およびＩＰＡ（イソプ
ロピルアルコール）（液温２３℃）を用い、それぞれ２
００Ｗ〜３００Ｗ、５０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚによる超音
波印加のもとで、第１および第２のＮＭＰの槽によるそ
れぞれ６０分および３０分の処理と、その後同様の超音
波印加による第３のＩＰＡの槽での処理によって行うこ
とができる。For this lift-off, for example, NMP (nanomethylpyrrolidone) (liquid temperature 80 ° C.) and IPA (isopropyl alcohol) (liquid temperature 23 ° C.) are used, and each is 2
Under the application of ultrasonic waves of 00 W to 300 W and 50 kHz to 60 kHz, the treatment is performed for 60 minutes and 30 minutes by the first and second NMP tanks, respectively, and then in the third IPA tank by the same ultrasonic application. Can be performed by the process of.
【００３５】上述した構成において、下層の反強磁性層
１１においては、その膜面に沿い、かつ検出磁界に沿う
方向に磁化される。すなわち、この向きに磁化固定層が
磁化されるように設定する。In the above-described structure, the lower antiferromagnetic layer 11 is magnetized along its film surface and in the direction of the detected magnetic field. That is, the magnetization fixed layer is magnetized in this direction.
【００３６】一方、安定化バイアス用反強磁性層４２
は、その膜面に沿いかつ検出磁界の向きと交叉、すなわ
ちほぼ直交する方向の磁化がなされて、これに交換結合
する磁化自由層１４にこの方向の磁化がなされるように
する。このとき、開口４２Ｗの幅は、上述したように、
そのトラック幅が、例えば０．３μｍ以下とされること
によって狭小な幅とされることによって、この開口４２
Ｗ内の直接的に安定化バイアス用反強磁性層４２と交換
結合されていない領域においても、上述した検出磁界の
向きと交叉する向きの磁化が、少なくとも外部磁界、す
なわち検出磁界が印加されない状態で得られるようにす
る。On the other hand, the stabilizing bias antiferromagnetic layer 42.
Is magnetized along the film surface and in a direction intersecting with the direction of the detection magnetic field, that is, substantially perpendicular to the direction of the detection magnetic field, and the magnetization free layer 14 exchange-coupled thereto is also magnetized in this direction. At this time, the width of the opening 42W is, as described above,
The track width is set to, for example, 0.3 μm or less to narrow the width of the opening 42.
Even in a region in W that is not directly exchange-coupled with the stabilizing bias antiferromagnetic layer 42, the magnetization in the direction intersecting with the direction of the above-described detection magnetic field is at least the external magnetic field, that is, the detection magnetic field is not applied. To be obtained at.
【００３７】すなわち、この構成において、磁化自由層
１４の安定化バイアス用反強磁性層４２が被着されてこ
れと交換結合された領域、すなわち開口４２Ｗの形成部
以外の領域においては、この安定化バイアス用反強磁性
層４２によってその磁化が、いわば固定されて、外部磁
界、すなわち検出磁界によって磁化の向きが回転するこ
とがない不感知領域となり、開口４２Ｗ内に相当する部
分が、外部磁界によって磁化の向きが回転することがで
きる磁気抵抗効果を奏する動作領域とされた構成膜６３
よりなるＳＶ型ＧＭＲ素子１が構成される。That is, in this structure, in the region where the stabilizing bias antiferromagnetic layer 42 of the magnetization free layer 14 is deposited and exchange-coupled, that is, in the region other than the formation portion of the opening 42W, the stability is stable. The magnetization is fixed by the anti-ferromagnetic layer 42 for magnetization bias, so to speak, and becomes an insensitive region in which the direction of the magnetization is not rotated by the external magnetic field, that is, the detection magnetic field, and the portion corresponding to the opening 42W is the external magnetic field. The constituent film 63 is set as an operation region having a magnetoresistive effect in which the direction of magnetization can be rotated by
The SV type GMR element 1 is formed.
【００３８】上述したように、反強磁性層１１と安定化
バイアス用反強磁性層４２とは、その磁化の向きが互い
に交叉する向きに設定されるが、この磁化の向きの設定
は、それぞれ所定の向きの磁界印加の下でのアニール処
理によって行うことができる。このために、反強磁性層
１１と安定化バイアス用反強磁性層４２とは、そのアニ
ール温度が相違する反強磁性材料が用いられる。すなわ
ち、例えば上述したように反強磁性層１１はＰｔＭｎに
よって構成し、安定化バイアス用反強磁性層４２は例え
ばＩｒＭｎによって構成するものである。そして、例え
ばＰｔＭｎによる反強磁性層１１は、所定の固定方向に
例えば１０００〔Ｏｅ〕以上の磁界印加の下で２５０℃
〜３２０℃、２時間〜３０時間、例えば２６５℃で４時
間のアニール処理によって磁化し、その後、例えばＩｒ
Ｍｎによる安定化バイアス用反強磁性層４２を、所定の
方向の例えば２０〔Ｏｅ〕〜８００〔Ｏｅ〕の磁界印加
の下で１５０℃〜２５０℃、１時間〜１５時間、例えば
２４０℃で２時間のアニール処理によって磁化する。As described above, the magnetization directions of the antiferromagnetic layer 11 and the stabilizing bias antiferromagnetic layer 42 are set to intersect with each other. The magnetization directions are set respectively. It can be performed by an annealing treatment under application of a magnetic field in a predetermined direction. For this reason, the antiferromagnetic layer 11 and the stabilizing bias antiferromagnetic layer 42 are made of antiferromagnetic materials having different annealing temperatures. That is, for example, as described above, the antiferromagnetic layer 11 is made of PtMn, and the stabilizing bias antiferromagnetic layer 42 is made of IrMn, for example. The antiferromagnetic layer 11 made of, for example, PtMn is heated at 250 ° C. under a magnetic field of 1000 [Oe] or more in a predetermined fixed direction.
˜320 ° C., magnetized by annealing for 2 hours to 30 hours, for example 4 hours at 265 ° C., then Ir, for example
The stabilizing bias antiferromagnetic layer 42 made of Mn is applied at a temperature of 150 ° C. to 250 ° C. for 1 hour to 15 hours, for example 240 ° C. under a predetermined magnetic field of 20 [Oe] to 800 [Oe]. Magnetize by annealing for a period of time.
【００３９】そして、絶縁層４３上に、その開口４３Ｗ
を通じて露出する磁化自由層１４上に接して、例えばＴ
ａ、Ａｕ、Ｃｕ等による導電性を有する非磁性のギャッ
プ層４４を形成し、この上に、第２の電極３２例えば電
極兼磁気シールドを形成して、電極３２のコンタクトを
行う。そしてこれら第１および第２の電極ないしは電極
兼磁気シールド間に、センス電流を通電する。このよう
にすると、開口４３Ｗ内の、ＳＶ型ＧＭＲ素子１の動作
領域すなわち高い感度を示す領域に限定的にセンス電流
の通電がなされる。すなわち、ＳＶ型ＧＭＲ素子の高感
度領域にのみセンス電流の通電がなされる。Then, the opening 43W is formed on the insulating layer 43.
On the magnetization free layer 14 exposed through
A conductive non-magnetic gap layer 44 of a, Au, Cu or the like is formed, and a second electrode 32, for example, an electrode / magnetic shield is formed on the gap layer 44 to contact the electrode 32. Then, a sense current is passed between the first and second electrodes or the magnetic shield serving as an electrode. By doing so, the sense current is limitedly supplied to the operation region of the SV type GMR element 1, that is, the region showing high sensitivity, in the opening 43W. That is, the sense current is supplied only to the high sensitivity region of the SV type GMR element.
【００４０】尚、上述した磁気抵抗効果型磁気センサ、
磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、共通の基板（図示せず）
上に、複数個同時に形成することができ、これらを分断
することによって同時に複数の磁気抵抗効果型磁気セン
サ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを製造することができる
ことはいうまでもない。そして、その前方面を研磨し
て、例えばＳＶ型ＧＭＲ素子が直接的に露呈された磁気
抵抗効果型磁気センサあるいは磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドを構成することができる。そして、この前方面におい
て、図１で示すように、安定化バイアス用硬磁性層４３
の開口幅が、例えば磁気抵抗効果型磁気ヘッドのトラッ
ク幅ＷT として、検出磁界、例えば磁気記録媒体上の記
録信号磁界を導入してその再生がなされる。すなわち、
この前方面は、例えば磁気記録媒体に対して摺接するあ
るいは、磁気記録媒体に対して浮上対向するいわゆるＡ
ＢＳ（Air Bearing Surface)となる。The above-mentioned magnetoresistive effect type magnetic sensor,
The magnetoresistive head is a common substrate (not shown)
Needless to say, a plurality of magnetoresistive effect type magnetic sensors and a plurality of magnetoresistive effect type magnetic heads can be simultaneously manufactured by forming a plurality of them simultaneously on the above. Then, by polishing the front surface thereof, for example, a magnetoresistive effect type magnetic sensor or a magnetoresistive effect type magnetic head in which the SV type GMR element is directly exposed can be constructed. Then, on this front surface, as shown in FIG. 1, the stabilizing bias hard magnetic layer 43 is formed.
The opening width is, for example, the track width WT of the magnetoresistive effect type magnetic head, and the detection magnetic field, for example, a recording signal magnetic field on the magnetic recording medium is introduced to perform reproduction. That is,
This front surface is, for example, a so-called “A” that is in sliding contact with the magnetic recording medium or is levitationally opposed to the magnetic recording medium.
It becomes BS (Air Bearing Surface).
【００４１】あるいはＳＶ型ＧＭＲ素子の例えば前方に
図示しないが磁気的に結合する磁束ガイド層が配置さ
れ、この磁束ガイド層の前方端が、磁気抵抗効果型磁気
ヘッドの前方面に臨んで形成され、この磁束ガイド層を
介して磁気記録媒体からの信号磁界を、ＳＶ型ＧＭＲ素
子１に導入する構成とすることができる。更に、ＳＶ型
ＧＭＲ素子１の後端に後方磁束ガイド層を磁気的に結合
して配置することによって検出信号磁界を有効にＳＶ型
ＧＭＲ素子１に通ずる構成とすることもできる。Alternatively, for example, a magnetic flux guide layer (not shown) which is magnetically coupled is arranged in front of the SV type GMR element, and the front end of this magnetic flux guide layer is formed so as to face the front surface of the magnetoresistive effect magnetic head. The signal magnetic field from the magnetic recording medium can be introduced into the SV type GMR element 1 via the magnetic flux guide layer. Further, by arranging the rear flux guide layer at the rear end of the SV type GMR element 1 so as to be magnetically coupled, the detection signal magnetic field can be effectively communicated with the SV type GMR element 1.
【００４２】尚、上述した例では、ネック部６２Ａおよ
び幅広頭部６２Ｂを有するマスク層６２の形成を２層構
造のフォトレジスト層によって形成した場合であるが、
例えば溶融促進剤が混入され、加熱処理、いわゆるポス
トエクスポージヤベーキングを行うことによって、溶融
促進剤がフォトレジスト層の下層に偏析されるフォトレ
ジスト層によって構成し、このフォトレジスト層に対
し、パターン露光、現像処理を行うとき、この溶融促進
剤の偏析によって、下方での溶解の進行度が促進される
ことによって下方にネック部は発生する構成とすること
もできる。In the above example, the mask layer 62 having the neck portion 62A and the wide head portion 62B is formed by a photoresist layer having a two-layer structure.
For example, when a melting accelerator is mixed and heat treatment, that is, so-called post-exposure baking is performed, the melting accelerator is composed of a photoresist layer that is segregated under the photoresist layer. In the development process, the segregation of the melting accelerator accelerates the progress of dissolution below, so that the neck portion may be generated below.
【００４３】その他、本発明製造方法は、上述した例に
限定されるものではなく、本発明構成において、種々の
変形変更を行い得るものである。Besides, the manufacturing method of the present invention is not limited to the above-mentioned example, and various modifications and changes can be made in the constitution of the present invention.
【００４４】また、例えば本発明による磁気抵抗効果型
磁気ヘッド上に、例えば電磁誘導型の薄膜記録ヘッドを
一体に形成することによっと記録再生磁気ヘッドを構成
するともできる。A recording / reproducing magnetic head can be constructed by integrally forming, for example, an electromagnetic induction type thin film recording head on the magnetoresistive effect type magnetic head according to the present invention.
【００４５】[0045]
【発明の効果】上述したように、本発明は、いわゆるボ
トム型構成によるスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子
（ＳＶ型ＧＭＲ素子）の磁化自由層に対する安定化バイ
アスを、安定化バイアス用反強磁性層４を交換結合する
ことによって与える構成による磁気抵抗効果型磁気セン
サおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドを製造するものであ
るが、この場合に、この安定化バイアス用反強磁性層４
２の開口の形成、すなわち動作領域の設定と、この反強
磁性層４２を覆って形成する絶縁層４３の開口の形成、
すなわちセンス電流の通電領域の設定とを、同一マスク
層の幅広頭部とネック部とを利用した各反強磁性層４２
と絶縁層４３の成膜と、リフトオフによって形成したこ
とにより、絶縁層４３のセンス電流の通電を行う開口４
３Ｗを、確実にＳＶ型ＧＭＲ素子の磁気抵抗効果を有す
る動作領域、すなわち感度の高い領域に限定的に形成す
ることができる。すなわち、導電性を有する安定化バイ
アス用反強磁性層を用いた場合においても、これに分流
を生じることなくセンス電流の通電を、ＳＶ型ＧＭＲ素
子の高い感度を示す領域にのみ通電することができるこ
とから、検出出力が高い特性にすぐれた磁気抵抗効果型
磁気センサおよびこれを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドを構成することができるものである。As described above, according to the present invention, the stabilizing bias for the magnetization free layer of the spin valve type giant magnetoresistive element (SV type GMR element) having the so-called bottom type structure is changed to the antiferromagnetic material for stabilizing bias. A magnetoresistive effect type magnetic sensor and a magnetoresistive effect type magnetic head having a structure provided by exchange-coupling the layer 4 are manufactured. In this case, the stabilizing bias antiferromagnetic layer 4 is used.
The formation of the second opening, that is, the setting of the operating region, and the formation of the opening of the insulating layer 43 formed to cover the antiferromagnetic layer 42,
That is, the setting of the conduction region of the sense current is performed by using the wide head and the neck of the same mask layer for each antiferromagnetic layer 42.
Since the insulating layer 43 is formed and lift-off is performed, the opening 4 for passing the sense current through the insulating layer 43 is formed.
3W can be reliably formed only in the operation region having the magnetoresistive effect of the SV type GMR element, that is, in the region having high sensitivity. That is, even when the anti-ferromagnetic layer for stabilizing bias having conductivity is used, the sense current can be supplied only to the region showing high sensitivity of the SV type GMR element without causing a shunt. Therefore, it is possible to configure the magnetoresistive effect magnetic sensor having excellent characteristics of high detection output and the magnetoresistive effect magnetic head having the same.
【００４６】したがって、本発明によれば、特性にすぐ
れ、均一な特性を有する目的とする磁気抵抗効果型磁気
センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドを高い歩留りを
もって製造することができ、コストの低廉化、量産性の
向上を図ることができるものである。Therefore, according to the present invention, the desired magnetoresistive effect type magnetic sensor and magnetoresistive effect type magnetic head having excellent characteristics and uniform characteristics can be manufactured with a high yield, and the cost is reduced. The mass productivity can be improved.
【図１】本発明製造方法によって製造する磁気抵抗効果
型磁気センサを具備する本発明による磁気抵抗効果型磁
気ヘッドの一例の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a magnetoresistive effect magnetic head according to the present invention including a magnetoresistive effect type magnetic sensor manufactured by a manufacturing method of the present invention.
【図２】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造
方法の一例の各工程の要部の概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part of each step of an example of the method for manufacturing the magnetoresistive effect magnetic sensor according to the present invention.
【図３】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造
方法の一例の各工程の要部の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a main part of each step of an example of the method of manufacturing the magnetoresistive effect magnetic sensor according to the present invention.
【図４】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造
方法の一例の各工程の要部の概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a main part of each step of an example of the method of manufacturing the magnetoresistive effect magnetic sensor according to the present invention.
【図５】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造
方法の一例の各工程の要部の概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a main part of each step of an example of the method of manufacturing the magnetoresistive effect magnetic sensor according to the present invention.
【図６】従来方法による磁気抵抗効果型磁気センサの概
略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive effect type magnetic sensor according to a conventional method.
１・・・スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型
ＧＭＲ素子）、１０・・・磁気抵抗効果型磁気センサ、
１１・・・反強磁性層、１２・・・磁化固定層、１３・
・・非磁性スペーサ層、１４・・・磁化自由層、２１・
・・基板、３１・・・第１の電極（兼磁気シールド）、
３２・・・第２の電極（兼磁気シールド）、４２・・・
安定化バイアス用硬磁性層、４２Ｗ・・・開口、４３・
・・絶縁層、４３Ｗ・・・開口、４４・・・ギャップ
層、５０・・・磁気抵抗効果型磁気ヘッド、６２・・・
マスク層、６２Ａ・・・ネック部（第１のフォトレジス
ト層）、６２Ｂ・・・幅広頭部（第２のフォトレジスト
層）６３・・・ＳＶ構成層、１００・・・スピンバルブ
型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）、１０１
・・・第１の電極、１０２・・・第２の電極、１０３・
・・安定化バイアス用反強磁性層、１１１・・・反強磁
性層、１１２・・・磁化固定層、１１３・・・非磁性ス
ペーサ層、１１４・・・磁化自由層1 ... Spin valve type giant magnetoresistive effect element (SV type GMR element), 10 ... Magnetoresistive effect type magnetic sensor,
11 ... Antiferromagnetic layer, 12 ... Magnetization fixed layer, 13 ...
..Non-magnetic spacer layer, 14 ... Magnetization free layer, 21 ...
..Substrate, 31 ... First electrode (also magnetic shield),
32 ... Second electrode (also magnetic shield), 42 ...
Hard magnetic layer for stabilizing bias, 42W ... Opening, 43 ...
..Insulating layer, 43 W ... Opening, 44 ... Gap layer, 50 ... Magnetoresistive magnetic head, 62 ...
Mask layer, 62A ... Neck portion (first photoresist layer), 62B ... Wide head portion (second photoresist layer) 63 ... SV constituent layer, 100 ... Spin valve type giant magnetism Resistance effect element (SV type GMR element), 101
... First electrode, 102 ... Second electrode, 103 ...
.... Stabilizing bias antiferromagnetic layer, 111 ... Antiferromagnetic layer, 112 ... Magnetization fixed layer, 113 ... Nonmagnetic spacer layer, 114 ... Magnetization free layer
Claims (4)
ペーサ層と、磁化自由層とを有するスピンバルブ型巨大
磁気抵抗効果素子の構成膜を、その磁化自由層を上層側
に配置して成膜する成膜工程と、 上記構成膜上の、最終的にスピンバルブ型巨大磁気抵抗
効果素子の動作領域を形成する部分上に、幅広頭部とこ
れより基部側に幅狭ネック部とが形成されたマスク層の
形成工程と、 上記磁化自由層に対する安定化バイアス用反強磁性層
を、上記マスク層上から全面的に上記構成膜の膜面にほ
ぼ垂直方向の指向性を有する被着方法によって上記マス
ク層の幅広頭部下において、非成膜部分を生じさせ、上
記磁化自由層に交換結合させて成膜する成膜工程と、 絶縁層を、上記マスク層上から全面的に上記構成膜の膜
面に斜め方向に入射させる被着方法によって上記マスク
層の幅広頭部下を含んで上記安定化バイアス用反強磁性
層の表面を覆って形成する成膜工程と、 上記マスク層を除去して、該マスク層に付着された上記
安定化バイアス用反強磁性層と上記絶縁層を選択的に除
去する工程と、 該絶縁層の除去部を通じて上記安定化バイアス用反強磁
性層に電極コンタクトを行う工程とを有し、 上記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜の、
上記安定化バイアス用反強磁性層および上記絶縁層が除
去された領域をセンス電流の通電領域とするスピンバル
ブ型巨大磁気抵抗効果素子を形成することを特徴とする
磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法。1. A constituent film of a spin-valve giant magnetoresistive element having an antiferromagnetic layer, a magnetization fixed layer, a non-magnetic spacer layer, and a magnetization free layer, the magnetization free layer being arranged on an upper layer side. A film-forming step of forming a film, and a wide head and a narrow neck part on the base side from the part on the constituent film that finally forms the operating region of the spin-valve giant magnetoresistive element. And a stabilizing bias antiferromagnetic layer for the magnetization free layer having a directivity in a direction substantially perpendicular to the film surface of the constituent film over the mask layer. Under the wide head of the mask layer by a deposition method, a film formation step of forming a non-film formation portion and exchange-coupling with the magnetization free layer to form a film is performed, and an insulating layer is entirely formed on the mask layer. Is applied to the film surface of the above-mentioned constituent film in an oblique direction. A film forming step of covering the surface of the anti-ferromagnetic layer for stabilizing bias including a wide head portion of the mask layer by a method, and removing the mask layer to attach the mask layer to the mask layer. The method comprises the steps of selectively removing the stabilizing bias antiferromagnetic layer and the insulating layer, and making an electrode contact with the stabilizing bias antiferromagnetic layer through a removing portion of the insulating layer. Of the constituent film of the valve type giant magnetoresistive effect element,
Manufacture of a magnetoresistive effect type magnetic sensor characterized by forming a spin valve type giant magnetoresistive effect element having a region where the anti-ferromagnetic layer for stabilizing bias and the insulating layer are removed as a sense current conducting region. Method.
スト層と第２のレジスト層とが順次積層された積層構造
によるレジスト層の成膜と、パターン露光と、現像処理
とによってなされ、 上記第２のレジスト層は、上記第１のレジスト層に対す
る現像液に殆ど可溶性を示さない特性を有し、 上記現像処理は、上記第２のフォトレジスト層に対する
現像処理と、その後の上記第１のフォトレジスト層に対
する現像処理とによってなされ、上記第２のレジストに
よって上記幅広頭部を形成し、上記第１のレジスト層に
よって上記ネック部を形成することを特徴とする請求項
１に記載の磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法。2. The step of forming the mask layer is performed by forming a resist layer having a laminated structure in which a first resist layer and a second resist layer are sequentially laminated, pattern exposure, and development processing. The second resist layer has a characteristic of being almost insoluble in a developing solution for the first resist layer, and the developing process includes the developing process for the second photoresist layer and the first developing process thereafter. 2. The magnetic layer according to claim 1, wherein the second head forms the wide head and the first resist layer forms the neck section, which are performed by developing the photoresist layer. Method of manufacturing resistance effect type magnetic sensor.
ペーサ層と、磁化自由層とを有する磁気抵抗効果型磁気
センサを感磁部とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造
方法であって、 スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜を、その
磁化自由層を上層側に配置して成膜する成膜工程と、 上記構成膜上の、最終的にスピンバルブ型巨大磁気抵抗
効果素子の動作領域を形成する部分上に、幅広頭部とこ
れより基部側に幅狭ネック部とが形成されたマスク層の
形成工程と、 上記磁化自由層に対する安定化バイアス用反強磁性層
を、上記マスク層上から全面的に上記構成膜の膜面にほ
ぼ垂直方向の指向性を有する被着方法によって上記マス
ク層の幅広頭部下において、非成膜部分を生じさせ、上
記磁化自由層に交換結合させて成膜する成膜工程と、 絶縁層を、上記マスク層上から全面的に上記構成膜の膜
面に斜め方向に入射させる被着方法によって上記マスク
層の幅広頭部下を含んで上記安定化バイアス用反強磁性
層の表面を覆って形成する成膜工程と、 上記マスク層を除去して、該マスク層に付着された上記
安定化バイアス用反強磁性層と上記絶縁層を選択的に除
去する工程と、 該絶縁層の除去部を通じて上記安定化バイアス用反強磁
性層に電極コンタクトを行う工程とを有し、 上記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜の、
上記安定化バイアス用反強磁性層および上記絶縁層が除
去された領域をセンス電流の通電領域とするスピンバル
ブ型巨大磁気抵抗効果素子を形成することを特徴とする
磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。3. A method of manufacturing a magnetoresistive magnetic head using a magnetoresistive magnetic sensor having an antiferromagnetic layer, a magnetization fixed layer, a nonmagnetic spacer layer, and a magnetization free layer as a magnetic sensing part. The spin-valve giant magnetoresistive element constituent film is formed by disposing the magnetization free layer on the upper layer side, and finally the spin-valve giant magnetoresistive film on the constituent film is formed. A step of forming a mask layer in which a wide head portion and a narrow neck portion are formed on the base side of the portion on which the operating region of the effect element is formed, and an antiferromagnetic layer for stabilizing bias for the magnetization free layer. A non-deposition portion is formed under the wide head portion of the mask layer by a deposition method having directivity in a direction substantially perpendicular to the film surface of the constituent film over the mask layer, and the magnetization free Film-forming process of film exchange-coupling And the anti-ferromagnetic layer for stabilizing bias including under the wide head portion of the mask layer by a deposition method in which the insulating layer is obliquely incident on the film surface of the constituent film from above the mask layer. A step of forming a film covering the surface of the mask, removing the mask layer, and selectively removing the stabilizing bias antiferromagnetic layer and the insulating layer attached to the mask layer, A step of making an electrode contact with the anti-ferromagnetic layer for stabilizing bias through the insulating layer removing portion, the constituent film of the spin-valve giant magnetoresistive effect element,
Manufacture of a magnetoresistive effect magnetic head, characterized in that a spin valve type giant magnetoresistive effect element is formed in which a region where the anti-ferromagnetic layer for stabilizing bias and the insulating layer are removed is a sense current conducting region. Method.
スト層と第２のレジスト層とが順次積層された積層構造
によるレジスト層の成膜と、パターン露光と、現像処理
とによってなされ、 上記第２のレジスト層は、上記第１のレジスト層に対す
る現像液に殆ど可溶性を示さない特性を有し、 上記現像処理は、上記第２のフォトレジスト層に対する
現像処理と、その後の上記第１のフォトレジスト層に対
する現像処理とによってなされ、上記第２のレジストに
よって上記幅広頭部を形成し、上記第１のレジスト層に
よって上記ネック部を形成することを特徴とする請求項
３に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。4. The step of forming the mask layer is performed by forming a resist layer having a laminated structure in which a first resist layer and a second resist layer are sequentially laminated, pattern exposure, and development processing. The second resist layer has a characteristic of being almost insoluble in a developing solution for the first resist layer, and the developing process includes the developing process for the second photoresist layer and the first developing process thereafter. 4. The magnetic layer according to claim 3, wherein the wide head is formed by the second resist, and the neck portion is formed by the first resist layer. Method of manufacturing resistance effect type magnetic head.
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