JP2003338014A - 磁気抵抗効果装置およびその製造方法ならびに薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
磁気抵抗効果装置およびその製造方法ならびに薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法Info
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Abstract
度、出力および出力安定性を向上させる。 【解決手段】 薄膜磁気ヘッドの再生ヘッドは、MR素
子5と、MR素子5の各側部に隣接するように配置され
た一対のバイアス磁界印加層6と、バイアス磁界印加層
6の上に配置されると共にMR素子5にオーバーラップ
している一対の電極層7とを有している。電極層7は、
保護層を介してMR素子5の上面の一部に重なるように
配置された第1層7aと、この第1層7aに部分的に重
なるように配置された第2層7bとを有している。再生
ヘッドの製造方法では、MR素子5となる素子用膜の上
に保護層を形成した後、保護層が大気に暴露される工程
を途中に含むことなく連続的に、第1層7aとなる第1
の電極用膜を形成する。
Description
を有する磁気抵抗効果装置およびその製造方法、ならび
に磁気抵抗効果素子を有する薄膜磁気ヘッドおよびその
製造方法に関する。
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。特に、ここ数年は、ハードディスク装置の面記
録密度は、1年で約2倍となるペースで増え続け、最近
では100ギガビット/(インチ)2以上の面記録密度
が求められている。
気抵抗効果素子(以下、MR(Magneto-resistive)素
子とも記す。)を有する再生ヘッドと書き込み用の誘導
型電磁変換素子を有する記録ヘッド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。
otropic Magneto-resistive)効果を用いたAMR素子
や、巨大磁気抵抗(Giant Magneto-resistive )効果を
用いたGMR素子や、トンネル磁気抵抗(Tunnel-type
Magnetoresistive)効果を用いたTMR素子等がある。
高出力であることが要求される。この要求を満たす再生
ヘッドとして、既に、スピンバルブ型GMR素子を用い
たGMRヘッドが量産されている。
互いに反対側を向く2つの面を有する非磁性導電層と、
この非磁性導電層の一方の面に隣接するように配置さ
れ、記録媒体からの信号磁界に応じて磁化の方向が変化
するフリー層と、非磁性導電層の他方の面に隣接するよ
うに配置され、磁化の方向が固定されたピンド層と、こ
のピンド層における非磁性導電層とは反対側の面に隣接
するように配置され、ピンド層における磁化の方向を固
定する反強磁性層とを備えている。フリー層とピンド層
は共に強磁性層よりなる。フリー層の電気抵抗値は、フ
リー層における磁化の方向によって変化する。スピンバ
ルブ型GMR素子は、フリー層の電気抵抗値の変化を利
用して、記録媒体に磁気的に記録されたデータを再生す
る。
ハウゼンノイズが小さいことが要求される。バルクハウ
ゼンノイズは、MR素子における磁区の磁壁の移動に起
因して発生するノイズである。このバルクハウゼンノイ
ズが発生すると、出力が急激に変化するため、信号対雑
音比(SN比)の低下、エラーレートの増加をまねく。
ては、MR素子に対して長手方向にバイアス磁界(以
下、縦バイアス磁界とも言う。)を印加することが行わ
れている。MR素子に対する縦バイアス磁界の印加は、
例えば、MR素子の両側に、強磁性層と反強磁性層との
積層体や永久磁石等によって構成されたバイアス磁界印
加層を配置することによって行われる。
置した構造の再生ヘッドでは、一般的に、MR素子に信
号検出用の電流(以下、センス電流と言う。)を流すた
めの一対の電極層は、バイアス磁界印加層に接するよう
に配置される。
ド層と上部シールド層とによって挟まれるように配置さ
れる。MR素子と下部シールド層との間には、絶縁膜で
ある下部シールドギャップ膜が配置される。同様に、M
R素子と上部シールド層との間には、絶縁膜である上部
シールドギャップ膜が配置される。MR素子と下部シー
ルドギャップ膜との間には、MR素子を構成する磁性層
の配向性向上や磁気特性向上のために、下地層が配置さ
れる場合がある。この下地層の材料としては、例えばT
aまたはCr化合物が用いられる。また、MR素子と上
部シールドギャップ膜との間には、MR素子を構成する
膜を形成した後の工程において、この膜を保護するため
の保護層が配置される場合がある。この保護層の材料と
しては、例えばTaが用いられる。
再生ヘッドの製造方法の一例について説明する。この製
造方法では、まず、図25に示したように、例えばNi
Feよりなる下部シールド層103の上に、例えばアル
ミナ(Al2O3)よりなる下部シールドギャップ膜1
04を形成する。次に、下部シールドギャップ膜104
の上に下地層105を形成する。次に、下地層105の
上に、MR素子を形成するためのMR素子用膜106P
を形成する。次に、MR素子用膜106Pの上に保護層
107を形成する。次に、保護層107の上に、エッチ
ングによってMR素子用膜106Pをパターニングする
ためのマスク108を形成する。このマスク108は、
フォトリソグラフィによってパターニングされたフォト
レジスト層によって形成される。また、マスク108
は、リフトオフしやすいように、断面がT形となる形
状、すなわち底部に近い部分の幅が上部に近い部分の幅
よりも小さい形状に形成される。
オンビームの進行方向が下部シールド層103の上面に
垂直な方向に対して5〜10°の角度をなすようにイオ
ンビームエッチングを行って、保護層107、MR素子
用膜106Pおよび下地層105を部分的にエッチング
する。これにより、保護層107、MR素子用膜106
Pおよび下地層105がパターニングされる。パターニ
ングされたMR素子用膜106PはMR素子106とな
る。
8を残したまま、ここまでの工程で得られた積層体の上
面全体の上に、スパッタ法によって、バイアス磁界印加
層を形成するための硬磁性層109Pを形成する。硬磁
性層109Pは例えばCoPtによって形成される。次
に、マスク108をリフトオフする。これにより残った
硬磁性層109Pによって、一対のバイアス磁界印加層
109が形成される。
アス磁界印加層109の上に、一対の電極層110を形
成する。電極層110は、例えばAuとTaの積層膜よ
りなる。次に、積層体の上面全体の上に、例えばアルミ
ナよりなる上部シールドギャップ膜111を形成する。
次に、図示しないが、積層体の上面全体の上に、上部シ
ールド層を形成する。
載されているように、MR素子の両側にバイアス磁界印
加層を配置すると、MR素子においてバイアス磁界印加
層に隣接する端部近傍に、バイアス磁界印加層からの磁
界によって磁化の方向の変化が制限されて感度が低下す
る領域(以下、感度低下領域と言う。)が生じることが
知られている。そのため、電極層をMR素子に重ならな
いように配置した場合には、センス電流が感度低下領域
を通過するため、再生ヘッドの出力が低下するという問
題があった。この問題は、再生ヘッドのトラック幅が小
さくなるほど顕著になる。
献1および2に記載されているように、電極層をMR素
子に部分的に重なる(以下、オーバーラップすると言
う。)ように配置することが行われている。このよう
に、再生ヘッドを、MR素子の両側にバイアス磁界印加
層を配置すると共に電極層をMR素子にオーバーラップ
するように配置した構造(以下、電極層オーバーラップ
構造と言う。)とすることによって、再生ヘッドの出力
の低下を防止しながら、バルクハウゼンノイズを低減す
ることが可能になる。
電極層オーバーラップ構造の再生ヘッドの製造方法の一
例について説明する。この製造方法では、バイアス磁界
印加層109を形成する工程までは、図25ないし図2
7を参照して説明した工程と同様である。
ように、マスク108をリフトオフした後、保護層10
7の上に、リフトオフ法によって電極層を形成するため
のマスク112を形成する。このマスク112は、フォ
トリソグラフィによってパターニングされたフォトレジ
スト層によって形成される。また、マスク112は、図
25ないし図27に示したマスク108に比べて幅が小
さくなっている。また、マスク112は、リフトオフし
やすいように、断面がT形となる形状に形成される。
面全体の上に、スパッタ法によって電極層を形成するた
めの電極用膜113Pを形成する。この電極用膜113
Pは、例えばAuとTaの積層膜よりなる。
2をリフトオフする。これにより残った電極用膜113
Pによって、一対の電極層113が形成される。電極層
113は、MR素子106にオーバーラップするように
配置される。その後、図示しないが、積層体の上面全体
の上に、上部シールドギャップ膜と上部シールド層を、
順に形成する。このようにして製造される再生ヘッドで
は、一対の電極層113の間隔が再生ヘッドの光学的な
トラック幅となる。
−5ページ、図1−3)
5,6ページ、図1,3,5)
示した再生ヘッドの製造方法では、MR素子106の幅
および一対のバイアス磁界印加層109の間隔を決定す
るマスク108と、一対の電極層113の間隔の間隔を
決定するマスク112の2つのマスクが必要になる。通
常、電極層オーバーラップ構造の再生ヘッドでは、電極
層113は、バイアス磁界印加層109の端部からMR
素子106の幅方向の中央部に向けて、例えば0.1〜
0.2μmの幅だけオーバーラップするように形成され
る。また、2つの電極層113のオーバーラップ量は同
じになるように制御される。従って、マスク108,1
12の位置合わせが非常に重要になる。
ヘッドの製造方法では、マスク108を用いてMR素子
106およびバイアス磁界印加層109をパターニング
し、マスク112を用いて電極層113をパターニング
する。そのため、この製造方法では、2つの電極層11
3を、設計通りの位置に配置することは非常に難しい。
その結果、この製造方法では、例えば、実際のトラック
幅が設計値と異なる場合があるという問題点や、少なく
とも一方の電極層113のオーバーラップ量が設計値よ
りも小さくなって、電極層オーバーラップ構造による再
生ヘッドの出力低下防止効果が低下する場合があるとい
う問題点がある。
するような再生ヘッドの製造方法を用いることが考えら
れる。この製造方法では、1つのマスクを用いて、自己
整合的にMR素子、バイアス磁界印加層および電極層を
パターニングする。この製造方法を、図32ないし図3
4を参照して説明する。この製造方法では、保護層10
7を形成する工程までは、図25を参照して説明した工
程と同様である。
ように、保護層107の上に、MR素子、バイアス磁界
印加層および電極層をパターニングするためのマスク1
14を形成する。このマスク114は、フォトリソグラ
フィによってパターニングされたフォトレジスト層によ
って形成される。また、マスク114は、リフトオフし
やすいように、断面がT形となる形状に形成される。以
下、マスク114のうち、底部に近く幅が小さい部分を
根元部と言う。
下部シールド層103の上面に垂直な方向に対して5〜
10°の角度をなすようにイオンビームエッチングを行
って、保護層107、MR素子用膜106Pおよび下地
層105を部分的にエッチングする。これにより、保護
層107、MR素子用膜106Pおよび下地層105が
パターニングされる。パターニングされたMR素子用膜
106PはMR素子106となる。
ルド層103の上面に垂直な方向に対して0〜5°の角
度をなすようにイオンビームデポジションを行って、積
層体の上面全体の上に、バイアス磁界印加層を形成する
ための硬磁性層109Pを形成する。硬磁性層109P
は例えばCoPtによって形成される。なお、図32中
の矢印はイオンビームを表わしている。
4を残したまま、イオンビームの進行方向が下部シール
ド層103の上面に垂直な方向に対して45°の角度を
なすようにイオンビームデポジションを行って、積層体
の上面全体の上に、電極層を形成するための電極用膜1
13Pを形成する。この電極用膜113Pは、例えばA
uよりなる。保護層107の上において、電極用膜11
3Pは、マスク114の根元部近傍の位置まで形成され
る。なお、図33中の矢印はイオンビームを表わしてい
る。
4をリフトオフする。これにより、残った硬磁性層10
9Pによって一対のバイアス磁界印加層109が形成さ
れ、残った電極用膜113Pによって一対の電極層11
3が形成される。次に、積層体の上面全体の上に、例え
ばアルミナよりなる上部シールドギャップ膜115を形
成する。次に、図示しないが、積層体の上面全体の上
に、上部シールド層を形成する。
れば、図29ないし図31に示した製造方法における問
題点を解決することができる。しかしながら、図32な
いし図34に示した製造方法では、以下のような2つの
問題点がある。
いて説明する。図35は、図32ないし図34に示した
製造方法によって製造される再生ヘッドを詳しく示す断
面図である。図32ないし図34に示した製造方法で
は、図33に示したイオンビームデポジションの際に、
保護層107の上において、マスク114の根元部近傍
の部分にはイオンビームが当たりにくい。そのため、図
35に示したように、電極層113のうち保護層107
の上に形成される部分は、他の部分に比べて薄くなる。
法では、保護層107が形成された後、この保護層10
7の上にマスク114を形成するために、積層体が大気
に暴露される。その結果、保護層107の上面側の一部
が酸化されて酸化層117が形成される。保護層107
がTaよりなる場合、酸化層117はTaO2よりな
る。
示した製造方法によって製造された再生ヘッドでは、電
極層113のうちの保護層107の上に配置された部分
の近傍では、電極層113とMR素子106との間のオ
ーミック抵抗が大きくなる。その結果、この再生ヘッド
では、電極層113のうちの保護層107の上に配置さ
れた部分とMR素子106との間で電流が流れにくくな
り、電極層オーバーラップ構造による再生ヘッドの出力
低下防止効果が低下するという問題点がある。
113Pを形成する前に、マスク114の根元部近傍に
おける酸化層117をドライエッチングによって除去す
ることが考えられる。この場合には、酸化層117の除
去を容易に行うことができるようにするために、断面が
T形のマスク114の根元部の高さを大きくすることが
好ましい。しかしながら、そうすると、以下のような問
題点が発生する。
を参照して説明する。図36は、図33に示した工程に
よって電極用膜113Pを形成した後の積層体を詳しく
示す断面図である。図36に示したように、イオンビー
ムデポジションによって、マスク114の根元部の側面
にも電極用膜113Pが形成される。以下、電極用膜1
13Pのうち、マスク114の根元部の側面に形成され
た部分を側壁部118と言う。
フトオフすると、保護層107の上に、導電性の側壁部
118が残る。この側壁部118は、上部シールド層と
接触して、上部シールド層とMR素子106との短絡を
引き起こす。
ので、その目的は、読み出し用のトラック幅が小さくて
も、このトラック幅を精度よく決定することができ、且
つ感度、出力および出力安定性を向上させることができ
るようにした磁気抵抗効果装置および薄膜磁気ヘッドな
らびにそれらの製造方法を提供することにある。
置は、互いに反対側を向く2つの面と、2つの側部とを
有する磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の各側部
に隣接するように配置され、磁気抵抗効果素子に対して
バイアス磁界を印加する一対のバイアス磁界印加層と、
それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接し、且
つ磁気抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるように
配置され、磁気抵抗効果素子に対して信号検出用の電流
を流す一対の電極層とを備えている。
向する媒体対向面と、互いに反対側を向く2つの面と、
2つの側部とを有し、媒体対向面の近傍に配置された磁
気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の各側部に隣接す
るように配置され、磁気抵抗効果素子に対してバイアス
磁界を印加する一対のバイアス磁界印加層と、それぞれ
各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接し、且つ磁気抵
抗効果素子の一方の面に部分的に重なるように配置さ
れ、磁気抵抗効果素子に対して信号検出用の電流を流す
一対の電極層とを備えている。
ヘッドにおいて、各電極層は、磁気抵抗効果素子の一方
の面の一部に重なるように配置された第1層と、第1層
に部分的に重なるように配置され、且つ第1層に電気的
に接続された第2層とを有する。
ヘッドによれば、電極層を形成する際に、磁気抵抗効果
素子の上に、電極層の第1層となる電極用膜を形成した
後、この電極用膜の上に第2層を形成し、この第2層を
マスクとして用いて、エッチングによって電極用膜をパ
ターニングして第1層を形成することが可能になる。
ヘッドは、更に、磁気抵抗効果素子の一方の面と第1層
との間に配置され、磁気抵抗効果素子を保護する保護層
を備えていてもよい。
って製造される磁気抵抗効果装置は、互いに反対側を向
く2つの面と、2つの側部とを有する磁気抵抗効果素子
と、磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
れ、磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加する
一対のバイアス磁界印加層と、それぞれ各バイアス磁界
印加層の一方の面に隣接し、且つ磁気抵抗効果素子の一
方の面に部分的に重なるように配置され、磁気抵抗効果
素子に対して信号検出用の電流を流す一対の電極層と、
磁気抵抗効果素子の一方の面と電極層との間に配置さ
れ、磁気抵抗効果素子を保護する保護層とを備え、各電
極層は、保護層を介して磁気抵抗効果素子の一方の面の
一部に重なるように配置された第1層と、第1層に電気
的に接続された第2層とを有するものである。
て製造される薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒
体対向面と、互いに反対側を向く2つの面と、2つの側
部とを有し、媒体対向面の近傍に配置された磁気抵抗効
果素子と、磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように
配置され、磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印
加する一対のバイアス磁界印加層と、それぞれ各バイア
ス磁界印加層の一方の面に隣接し、且つ磁気抵抗効果素
子の一方の面に部分的に重なるように配置され、磁気抵
抗効果素子に対して信号検出用の電流を流す一対の電極
層と、磁気抵抗効果素子の一方の面と電極層との間に配
置され、磁気抵抗効果素子を保護する保護層とを備え、
各電極層は、保護層を介して磁気抵抗効果素子の一方の
面の一部に重なるように配置された第1層と、第1層に
電気的に接続された第2層とを有するものである。
は薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効果素子とな
る素子用膜を形成する工程と、素子用膜の上に保護層を
形成する工程と、保護層の上に電極層の第1層となる第
1の電極用膜を形成する工程と、バイアス磁界印加層を
形成する工程と、バイアス磁界印加層を形成する工程の
後で、電極層の第2層を形成する工程とを備え、第1の
電極用膜を形成する工程は、保護層を形成する工程の後
で、保護層が大気に暴露される工程を途中に含むことな
く連続的に第1の電極用膜を形成するものである。
は薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、第1の電極用膜
を形成する工程の後で、第1の電極用膜の上に、エッチ
ングによって第1の電極用膜、保護層および素子用膜を
パターニングするためのマスクを形成する工程と、この
マスクを用いて、エッチングによって第1の電極用膜、
保護層および素子用膜をパターニングする工程とを備え
ていてもよい。この場合、バイアス磁界印加層を形成す
る工程は、マスクを残したまま、バイアス磁界印加層を
形成してもよい。更に、第2層を形成する工程は、マス
クを残したまま、第2層を形成してもよい。
法または薄膜磁気ヘッドの製造方法において、第2層は
第1層に部分的に重なるように配置されてもよい。この
場合、本発明の磁気抵抗効果装置の製造方法または薄膜
磁気ヘッドの製造方法は、更に、第1層を形成するため
に、第2層をマスクとして用いて、エッチングによって
第1の電極用膜をパターニングする工程を備えていても
よい。あるいは、本発明の磁気抵抗効果装置の製造方法
または薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、第2層を覆
うように被覆層を形成する工程と、第1層を形成するた
めに、被覆層をマスクとして用いて、エッチングによっ
て第1の電極用膜をパターニングする工程を備えていて
もよい。
法または薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、バイアス
磁界印加層を形成する工程と第2層を形成する工程との
間において、バイアス磁界印加層のうち、第1の電極用
膜の上に重なっている部分を選択的に除去する工程を備
えていてもよい。
て図面を参照して詳細に説明する。 [第1の実施の形態]まず、図1および図2を参照し
て、本発明の第1の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドお
よびその製造方法について説明する。図1は薄膜磁気ヘ
ッドの磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示
し、図2は薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面および基
板の上面に垂直な断面を示している。
方法では、まず、例えばアルミニウムオキサイド・チタ
ニウムカーバイド(Al2O3・TiC)よりなる基板1
の上に、例えばアルミナ(Al2O3)よりなる絶縁層2
を形成する。次に、絶縁層2の上に、パーマロイ(Ni
Fe)等の磁性材料よりなる下部シールド層3を形成す
る。下部シールド層3は、例えば、フォトレジスト膜を
マスクにして、めっき法によって、絶縁層2の上に選択
的に形成する。次に、図示しないが、ここまでの工程で
得られた積層体の上面全体の上に、例えばアルミナより
なる絶縁層を形成し、例えば化学機械研磨(以下、CM
Pと記す。)によって、下部シールド層3が露出するま
で研磨して、表面を平坦化処理する。次に、下部シール
ド層3の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜
4を形成する。
磁気的信号検出用のMR素子5と、MR素子5に対して
縦バイアス磁界を印加する一対のバイアス磁界印加層6
と、MR素子5に電気的に接続される一対の電極層7と
を形成する。MR素子5は、後述するエアベアリング面
30が形成される位置の近傍に配置される。また、MR
素子5は、互いに反対側を向く2つの面と、2つの側部
とを有している。各バイアス磁界印加層6は、下部シー
ルドギャップ膜4の上においてMR素子5の各側部に隣
接するように配置される。
用の電流(センス電流)を流す。各電極層7は、各バイ
アス磁界印加層6の一方の面(上面)に隣接し、且つM
R素子5の一方の面(上面)にオーバーラップするよう
に配置されている。また、各電極層7は、MR素子5の
一方の面の一部に重なるように配置された第1層7a
と、第1層7aに部分的に重なるように配置された第2
層7bとを有している。第2層7bは、第1層7aに電
気的に接続されている。第1層7aと第2層7bはいず
れも導電性の材料によって形成される。なお、第1層7
aの材料と第2層7bの材料は同じでもよいし、異なっ
ていてもよい。なお、MR素子5、バイアス磁界印加層
6および電極層7の形成方法については、後で詳しく説
明する。
しての上部シールドギャップ膜8を形成する。次に、上
部シールドギャップ膜8の上に、磁性材料よりなる上部
シールド層9を選択的に形成する。次に、図示しない
が、積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる
絶縁層を形成し、例えばCMPによって、上部シールド
層9が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
ルミナよりなる絶縁層10を形成する。次に、絶縁層1
0の上に、下部磁極層11の第1の層11aを形成す
る。次に、この第1の層11aの上に、下部磁極層11
の第2の層11bおよび第3の層11cを形成する。第
1の層11a、第2の層11bおよび第3の層11c
は、いずれも磁性材料によって形成される。第2の層1
1bは、下部磁極層11の磁極部分を形成し、第1の層
11aの後述する記録ギャップ層側(図2において上
側)の面に接続される。第3の層11cは、第1の層1
1aと後述する上部磁極層とを接続するための部分であ
り、後述する薄膜コイルの中心の近傍の位置に配置され
る。第2の層11bのうち上部磁極層と対向する部分に
おけるエアベアリング面30とは反対側の端部の位置
は、スロートハイトを規定する。スロートハイトとは、
2つの磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分、
すなわち磁極部分の、エアベアリング面30側の端部か
ら反対側の端部までの長さ(高さ)をいう。
ルミナよりなる絶縁膜12を形成する。次に、絶縁膜1
2のうち、第1の層11aの上に配置された部分の上
に、例えば銅(Cu)よりなる薄膜コイル13を形成す
る。この薄膜コイル13は、例えばフレームめっき法に
よって形成される。なお、図2において、符号13a
は、薄膜コイル13を、後述するリードと接続するため
の接続部を示している。
ルミナよりなる絶縁層14を形成する。次に、例えばC
MPによって、下部磁極層11の第2の層11bおよび
第3の層11cが露出するまで、絶縁層14を研磨し
て、表面を平坦化処理する。
ルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層15を形成
する。次に、エッチングによって、記録ギャップ層15
のうちの下部磁極層11の第3の層11cの上に存在す
る部分および薄膜コイル13の接続部13aの上に存在
する部分と、絶縁層14のうちの接続部13aの上に存
在する部分とを選択的に除去する。これにより、第3の
層11cの上と接続部13aの上とにそれぞれコンタク
トホールが形成される。
形状にパターニングされた上部磁極層16およびリード
17を形成する。これらは、いずれも磁性材料によって
形成される。上部磁極層16は、第3の層11cの上の
コンタクトホールを介して第3の層11cに接続され
る。また、リード17は、接続部13aの上のコンタク
トホールを介して接続部13aに接続される。
に配置される一端部とエアベアリング面30から離れた
位置に配置される他端部とを有するトラック幅規定部
と、このトラック幅規定部の他端部に連結されたヨーク
部とを含んでいる。ヨーク部の幅は、トラック幅規定部
との境界位置ではトラック幅規定部の幅と等しく、トラ
ック幅規定部から離れるに従って、徐々に大きくなった
後、一定の大きさになっている。トラック幅規定部は、
上部磁極層16における磁極部分である。
て、記録ギャップ層15をエッチングする。次に、上部
磁極層16のトラック幅規定部をマスクとして用いて、
トラック幅規定部の周辺における下部磁極層11の第2
の層11bの一部をエッチングする。これにより、図1
に示したように、上部磁極層16の磁極部分、記録ギャ
ップ層15および下部磁極層11の一部の各側壁が垂直
に自己整合的に形成されたトリム(Trim)構造が形成さ
れる。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み
時に発生する磁束の広がりによる実効的なトラック幅の
増加を防止することができる。第2の層11bのうち、
記録ギャップ層15を介して上部磁極層16のトラック
幅規定部と対向する部分は、下部磁極層11の磁極部分
である。
えばアルミナよりなるオーバーコート層18を形成し、
その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パ
ッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研
磨加工を行って、エアベアリング面30を形成して、薄
膜磁気ヘッドが完成する。
実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向す
る媒体対向面としてのエアベアリング面30と再生ヘッ
ド(磁気抵抗効果装置)と記録ヘッド(誘導型電磁変換
素子)とを備えている。再生ヘッドは、エアベアリング
面30の近傍に配置されたMR素子5と、エアベアリン
グ面30側の一部がMR素子5を挟んで対向するように
配置された、MR素子5をシールドするための下部シー
ルド層3および上部シールド層9と、MR素子5と下部
シールド層3との間に配置された下部シールドギャップ
膜4と、MR素子5と上部シールド層9との間に配置さ
れた上部シールドギャップ膜8とを有している。再生ヘ
ッドは、更に、MR素子5の各側部に隣接するように配
置された一対のバイアス磁界印加層6と、下部シールド
ギャップ膜4およびバイアス磁界印加層6の上に配置さ
れると共にMR素子5にオーバーラップしている一対の
電極層7とを有している。再生ヘッドは、本実施の形態
に係る磁気抵抗効果装置でもある。
おいて互いに対向する磁極部分を含むと共に、互いに磁
気的に連結された下部磁極層11および上部磁極層16
と、下部磁極層11の磁極部分と上部磁極層16の磁極
部分との間に設けられた記録ギャップ層15と、少なく
とも一部が下部磁極層11と上部磁極層16との間に、
これらに対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイル
13とを備えている。
けるMR素子5の構成について説明する。なお、図3中
における矢印は磁化の方向の一例を表わしている。MR
素子5は、下部シールドギャップ膜4の上に形成された
下地層20の上に配置されている。MR素子5は、下地
層20側から順に積層された反強磁性層21、ピンド層
22、非磁性導電層23およびフリー層24を有してい
る。フリー層24の上には保護層25が設けられてい
る。この保護層25の上に、電極層7の一部と上部シー
ルドギャップ膜8とが配置されるようになっている。
上や磁気特性向上のために設けられる。下地層20の材
料としては例えばTaまたはCr化合物が用いられる。
下地層20の厚みは例えば3nmである。
磁化の方向を固定するものである。反強磁性層21の材
料としては例えばPtMnが用いられる。反強磁性層2
1の厚みは例えば25nmである。
層である。本実施の形態におけるピンド層22は、非磁
性スペーサ層22bと、この非磁性スペーサ層22bを
挟むように配置された2つの強磁性層22a,22cと
を含んでいる。ピンド層22は、反強磁性層21側から
順に強磁性層22a、非磁性スペーサ層22b、強磁性
層22cを積層することによって形成される。2つの強
磁性層22a,22cは、反強磁性結合し、磁化の方向
が互いに逆方向に固定されている。強磁性層22a,2
2cの材料としては例えばCoFeが用いられる。非磁
性スペーサ層22bの材料としては例えばRuが用いら
れる。強磁性層22aの厚みは例えば2nmである。非
磁性スペーサ層22bの厚みは例えば0.8nmであ
る。強磁性層22cの厚みは例えば2.5nmである。
が用いられる。非磁性導電層23の厚みは例えば2nm
である。
に応じて磁化の方向が変化する層である。フリー層24
の材料としては、例えばNiFeやCoFeが用いられ
る。フリー層24の厚みは例えば2〜3nmである。
を形成した後の工程において、この膜を保護する。従っ
て、保護層25はMR素子5を保護する。保護層25の
材料としては例えばTaが用いられる。保護層25の厚
みは例えば5nmである。
向く2つの面を有する非磁性導電層23と、この非磁性
導電層23の一方の面(上面)に隣接するように配置さ
れたフリー層24と、非磁性導電層23の他方の面(下
面)に隣接するように配置され、磁化の方向が固定され
たピンド層22と、このピンド層22における非磁性導
電層23とは反対側の面に隣接するように配置され、ピ
ンド層22における磁化の方向を固定する反強磁性層2
1とを有している。
施の形態における再生ヘッド、すなわち本実施の形態に
係る磁気抵抗効果装置の構成とその製造方法について詳
しく説明する。図4ないし図10は、本実施の形態に係
る磁気抵抗効果装置の製造方法を説明するための断面図
である。
造方法では、まず、図4に示したように、下部シールド
ギャップ膜4の上に下地層20を形成する。次に、下地
層20の上に、MR素子5を形成するためのMR素子用
膜5Pを形成する。次に、MR素子用膜5Pの上に保護
層25を形成する。MR素子用膜5Pを構成する複数の
層の配置、材料および厚みは、図3を参照して説明した
MR素子5におけるそれらと同様である。また、下地層
20および保護層25の材料および厚みも、図3を参照
して説明した下地層20および保護層25のそれらと同
様である。
層7aを形成するための第1の電極用膜31を形成す
る。電極用膜31の材料としては例えばAuが用いられ
る。電極用膜31の厚みは例えば30nmである。
5および電極用膜31は、例えばスパッタ法によって、
大気に暴露される工程を途中に含むことなく、真空中で
連続的に形成される。
の上に、エッチングによって電極用膜31、保護層2
5、MR素子用膜5Pおよび下地層20をパターニング
するためのマスク32を形成する。このマスク32は、
フォトリソグラフィによってパターニングされたフォト
レジスト層によって形成される。また、マスク32は、
リフトオフしやすいように、断面がT形となる形状、す
なわち底部に近い部分の幅が上部に近い部分の幅よりも
小さい形状に形成される。また、マスク32の高さは例
えば600nmとする。
ンビームの進行方向が下部シールド層3の上面に垂直な
方向に対して10°の角度をなすようにイオンビームエ
ッチングを行って、電極用膜31、保護層25、MR素
子用膜5Pおよび下地層20を部分的にエッチングす
る。これにより、電極用膜31、保護層25、MR素子
用膜5Pおよび下地層20がパターニングされる。パタ
ーニングされたMR素子用膜5PはMR素子5となる。
ームの進行方向が下部シールド層3の上面に垂直な方向
に対して0〜5°の角度をなすようにイオンビームデポ
ジションを行って、積層体の上面全体の上に、バイアス
磁界印加層6を形成するための硬磁性層6Pを形成す
る。硬磁性層6Pは例えばCoPtによって形成され
る。また、硬磁性層6Pの厚みは例えば30〜50nm
である。なお、図6中の矢印はイオンビームを表わして
いる。
残したまま、イオンビームの進行方向が下部シールド層
3の上面に垂直な方向に対して傾くようにイオンビーム
デポジションを行って、積層体の上面全体の上に、電極
層7の第2層7bを形成するための第2の電極用膜33
を形成する。イオンビームの進行方向と下部シールド層
3の上面に垂直な方向とがなす角度は例えば40°〜7
5°である。また、イオンビームの進行方向と下部シー
ルド層3の上面に垂直な方向とがなす角度が例えば10
°〜75°の範囲内で変化するように、イオンビームを
スイープさせてもよい。電極用膜33の材料としては例
えばAuが用いられる。電極用膜33の厚みは例えば5
0〜80nmである。電極用膜33は、硬磁性層6Pの
上に形成されると共に、電極用膜31にオーバーラップ
するように形成される。なお、図7中の矢印はイオンビ
ームを表わしている。
リフトオフする。これにより、残った硬磁性層6Pによ
って一対のバイアス磁界印加層6が形成され、残った電
極用膜33によって一対の第2層7bが形成される。一
対の第2層7bのうち電極用膜31の上に配置された各
部分は、所定の間隔を開けて隔てられている。
マスクとして用いて、ドライエッチングを行って、電極
用膜31を部分的にエッチングする。これにより、第2
層7bの下に残った電極用膜31によって一対の第1層
7aが形成される。一対の第1層7aの間隔は、再生ヘ
ッドの光学的なトラック幅となる。電極用膜31のエッ
チング方法としては、イオンビームエッチング、スパッ
タエッチング、反応性スパッタエッチング、反応性イオ
ンエッチングあるいはプラズマエッチングを用いること
ができる。スパッタエッチングとしては、DC(直流)
マグネトロン型や、RF(高周波)型等の種々のタイプ
のエッチング方法を用いることができる。また、電極用
膜31のエッチングの際に使用するガスは、Ar、H
e、Kr等である。ここでは、一例として、平行平板型
スパッタエッチング装置によって、アルゴンガスイオン
を用いたスパッタエッチングを行って、電極用膜31を
エッチングするものとする。また、図9に示したよう
に、一対の第1層7aの互いに対向する側面の間隔が上
側ほど大きくなるように、電極用膜31のエッチングを
行ってもよい。なお、図9中の矢印はエッチングにおけ
るイオンの進行方向を表わしている。
面全体の上に、上部シールドギャップ膜8を形成する。
次に、積層体の上面全体の上に、上部シールド層9を形
成する。上部シールドギャップ膜8の厚みは例えば30
nmであり、上部シールド層9の厚みは例えば1.8μ
mである。
磁気抵抗効果装置および薄膜磁気ヘッドならびにそれら
の製造方法では、MR素子5の各側部に隣接するように
一対のバイアス磁界印加層6を設けると共に、一対の電
極層7をMR素子5の上面にオーバーラップするように
配置している。これにより、本実施の形態によれば、磁
気抵抗効果装置(再生ヘッド)の出力の低下を防止しな
がらバルクハウゼンノイズを低減することが可能にな
り、磁気抵抗効果装置(再生ヘッド)の感度、出力およ
び出力安定性を向上させることができる。
5を介してMR素子5の一方の面(上面)の一部に重な
るように配置された第1層7aと、この第1層7aに部
分的に重なるように配置され、且つ第1層7aに電気的
に接続された第2層7bとを有している。電極層7をこ
のような構造とすることにより、保護層25と電極用膜
31とを連続的に形成し、且つ、1つのマスク32を用
いて、自己整合的にMR素子5、バイアス磁界印加層6
および電極層7をパターニングすることが可能になる。
が大気に暴露される工程を途中に含むことなく、真空中
で保護層25と電極用膜31とを連続的に形成してい
る。本実施の形態では、その後、1つのマスク32を用
いて、MR素子5をパターニングすると共に、バイアス
磁界印加層6および電極層7の第2層7bを形成してい
る。更に、本実施の形態では、第2層7bをマスクとし
て用いて、電極用膜31を部分的にエッチングすること
により、第2層7bの下に残った電極用膜31によっ
て、電極層7の第1層7aを形成している。従って、本
実施の形態によれば、保護層25が酸化されることによ
って電極層7とMR素子5との間のオーミック抵抗が大
きくなることを防止することができる。その結果、本実
施の形態によれば、電極層オーバーラップ構造による効
果が低下することを防止することができる。
ク32を用いて、自己整合的にMR素子5、バイアス磁
界印加層6および電極層7をパターニングすることがで
きる。従って、本実施の形態によれば、電極層7を設計
通りの位置に精度よく配置することが可能になる。その
結果、本実施の形態によれば、読み出し用の再生ヘッド
のトラック幅が小さくても、このトラック幅を精度よく
決定することが可能になると共に、電極層オーバーラッ
プ構造による効果が低下することを防止することができ
る。
する前に保護層上の酸化層を除去する必要がないので、
マスク32の根元部の高さを必要以上に大きくする必要
がない。従って、本実施の形態によれば、マスク32の
根元部の高さを大きくした場合の問題、すなわち、導電
性の側壁部によって上部シールド層とMR素子との短絡
を引き起こされるという問題を回避することができる。
図14を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る磁
気抵抗効果装置および薄膜磁気ヘッドならびにそれらの
製造方法について説明する。図11ないし図14は、本
実施の形態に係る磁気抵抗効果装置の製造方法を説明す
るための断面図である。
造方法では、図6に示した硬磁性層6Pを形成する工程
までは、第1の実施の形態と同様である。本実施の形態
では、次に、図11に示したように、マスク32を残し
たまま、イオンビームの進行方向が下部シールド層3の
上面に垂直な方向に対して傾くようにイオンビームデポ
ジションを行って、積層体の上面全体の上に、電極層7
の第2層7bを形成するための第2の電極用膜33を形
成する。イオンビームの進行方向と下部シールド層3の
上面に垂直な方向とがなす角度は例えば40°〜75°
である。また、イオンビームの進行方向と下部シールド
層3の上面に垂直な方向とがなす角度が例えば10°〜
75°の範囲内で変化するように、イオンビームをスイ
ープさせてもよい。電極用膜33の材料としては例えば
Auが用いられる。電極用膜33の厚みは例えば40〜
60nmである。電極用膜33は、硬磁性層6Pの上に
形成されると共に、電極用膜31にオーバーラップする
ように形成される。なお、図11中の矢印はイオンビー
ムを表わしている。
1を形成する。被覆層41は、電極用膜33を形成した
後の工程において、電極用膜33を保護する。被覆層4
1の材料としては、高融点金属材料や絶縁材料を用いる
ことができる。高融点金属材料としては、例えばTa、
Mo、W、Ni、Cr、Ti、TiW、TaNを用いる
ことができる。絶縁材料としては例えばAl2O3を用
いることができる。被覆層41の厚みは例えば10〜6
0nmである。被覆層41が高融点金属材料によって形
成される場合には、被覆層41は、例えばイオンビーム
デポジションによって形成される。被覆層41がAl2
O3によって形成される場合には、被覆層41は、例え
ば化学的気相成長(CVD)法によって形成される。
をリフトオフする。これにより、残った硬磁性層6Pに
よって一対のバイアス磁界印加層6が形成され、残った
電極用膜33によって一対の第2層7bが形成される。
一対の第2層7bのうち電極用膜31の上に配置された
各部分は、所定の間隔を開けて隔てられている。
をマスクとして用いてドライエッチングを行って、電極
用膜31を部分的にエッチングする。これにより、第2
層7bの下に残った電極用膜31によって一対の第1層
7aが形成される。一対の第1層7aの間隔は再生ヘッ
ドのトラック幅を決定する。電極用膜31のエッチング
方法は、第1の実施の形態と同様である。なお、図13
中の矢印はエッチングにおけるイオンの進行方向を表わ
している。
面全体の上に、上部シールドギャップ膜8と上部シール
ド層9を順に形成する。これらの厚みは第1の実施の形
態と同様である。
電極層7の第2層7bとなる電極用膜33を覆うように
被覆層41を形成し、この被覆層41をマスクとして用
いて、電極用膜31を部分的にエッチングして第1層7
aを形成する。従って、本実施の形態によれば、電極用
膜31をエッチングする際に第2層7bの形状が崩れる
ことを防止することができる。これにより、再生ヘッド
のトラック幅を精度よく決定することが可能になる。
をAl2O3等の絶縁材料で形成した場合には、電極層
7と上部シールド層9との間の電気的絶縁性を向上させ
ることができる。また、これにより、MR素子5と上部
シールド層9との間の電気的絶縁性を向上させることが
できる。
および効果は、第1の実施の形態と同様である。
図17を参照して、本発明の第3の実施の形態に係る磁
気抵抗効果装置および薄膜磁気ヘッドならびにそれらの
製造方法について説明する。図15ないし図17は、本
実施の形態に係る磁気抵抗効果装置の製造方法を説明す
るための断面図である。
造方法では、図6に示した硬磁性層6Pを形成する工程
までは、第1の実施の形態と同様である。本実施の形態
では、次に、図15に示したように、例えば、イオンビ
ームの進行方向が下部シールド層3の上面に垂直な方向
に対して40°〜75°の角度をなすようにイオンビー
ムエッチングを行って、硬磁性層6Pのうち、電極用膜
31の上に重なっている部分を選択的に除去する。な
お、図15中の矢印はイオンビームを表わしている。
を残したまま、積層体の上面全体の上に電極用膜33を
形成する。この電極用膜33の形成方法や材料や厚みは
第2の実施の形態と同様である。電極用膜33は、硬磁
性層6Pの上に形成されると共に、電極用膜31にオー
バーラップするように形成される。
1を形成する。被覆層41の材料や厚みや形成方法は、
第2の実施の形態と同様である。
により、残った硬磁性層6Pによって一対のバイアス磁
界印加層6が形成され、残った電極用膜33によって一
対の第2層7bが形成される。一対の第2層7bのうち
電極用膜31の上に配置された各部分は、所定の間隔を
開けて隔てられている。
の形態と同様に、被覆層41をマスクとして用いてドラ
イエッチングを行って、電極用膜31を部分的にエッチ
ングする。これにより、第2層7bの下に残った電極用
膜31によって一対の第1層7aが形成される。一対の
第1層7aの間隔は再生ヘッドのトラック幅を決定す
る。電極用膜31のエッチング方法は、第1の実施の形
態と同様である。
ルドギャップ膜8と上部シールド層9を順に形成する。
これらの厚みは第1の実施の形態と同様である。
硬磁性層6Pのうち、電極用膜31の上に重なっている
部分を選択的に除去している。これにより、電極層7の
第1層7aと第2層7bとの接触面積を増大させ、両者
の間の電気的抵抗を小さくすることができる。
および効果は、第1または第2の実施の形態と同様であ
る。
図24を参照して、本発明の第4の実施の形態に係る磁
気抵抗効果装置および薄膜磁気ヘッドならびにそれらの
製造方法について説明する。図18ないし図24は、本
実施の形態に係る磁気抵抗効果装置の製造方法を説明す
るための断面図である。
造方法では、電極用膜31の上にマスク32を形成する
工程までは、第1の実施の形態と同様である。本実施の
形態では、次に、図18に示したように、例えば、イオ
ンビームの進行方向が下部シールド層3の上面に垂直な
方向に対して10°の角度をなすようにイオンビームエ
ッチングを行って、電極用膜31、保護層25、および
MR素子用膜5Pのうちのフリー層24を部分的にエッ
チングする。本実施の形態では、このとき、MR素子用
膜5Pのうちのフリー層24よりも下側の層と下地層2
0はエッチングしない。エッチング後のMR素子用膜5
PはMR素子5となる。本実施の形態におけるMR素子
5では、フリー層24の2つの側部がMR素子5の2つ
の側部ということになる。
ムの進行方向が下部シールド層3の上面に垂直な方向に
対して0〜5°の角度をなすようにイオンビームデポジ
ションを行って、積層体の上面全体の上に、バイアス磁
界印加層6を形成するための硬磁性層6Pを形成する。
硬磁性層6Pの材料や厚みは第1の実施の形態と同様で
ある。
オンビームの進行方向が下部シールド層3の上面に垂直
な方向に対して40°〜75°の角度をなすようにイオ
ンビームエッチングを行って、硬磁性層6Pのうち、電
極用膜31の上に重なっている部分を選択的に除去す
る。なお、図20中の矢印はイオンビームを表わしてい
る。
を残したまま、積層体の上面全体の上に電極用膜33を
形成する。この電極用膜33の形成方法や材料や厚みは
第2の実施の形態と同様である。電極用膜33は、硬磁
性層6Pの上に形成されると共に、電極用膜31にオー
バーラップするように形成される。
1を形成する。被覆層41の材料や厚みや形成方法は、
第2の実施の形態と同様である。
をリフトオフする。これにより、残った硬磁性層6Pに
よって一対のバイアス磁界印加層6が形成され、残った
電極用膜33によって一対の第2層7bが形成される。
一対の第2層7bのうち電極用膜31の上に配置された
各部分は、所定の間隔を開けて隔てられている。
の形態と同様に、被覆層41をマスクとして用いてドラ
イエッチングを行って、電極用膜31を部分的にエッチ
ングする。これにより、第2層7bの下に残った電極用
膜31によって一対の第1層7aが形成される。一対の
第1層7aの間隔は再生ヘッドのトラック幅を決定す
る。電極用膜31のエッチング方法は、第1の実施の形
態と同様である。
面全体の上に、上部シールドギャップ膜8と上部シール
ド層9を順に形成する。これらの厚みは第1の実施の形
態と同様である。
および効果は、第1ないし第3のいずれかの実施の形態
と同様である。
れず、種々の変更が可能である。例えば、MR素子の層
の構成は、実施の形態に示した例に対して、各層の順序
が逆であってもよい。
用の磁気抵抗効果装置を形成し、その上に、書き込み用
の誘導型電磁変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッド
について説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
は、薄膜磁気ヘッドを、読み取り用の磁気抵抗効果装置
だけを備えた構成としてもよい。
磁気ヘッドの再生ヘッドに限らず、回転位置センサ、磁
気センサ、電流センサ等にも適用することができる。
記載の磁気抵抗効果装置もしくは請求項11または12
記載の薄膜磁気ヘッドでは、電極層は、磁気抵抗効果素
子の一方の面の一部に重なるように配置された第1層
と、第1層に部分的に重なるように配置され、且つ第1
層に電気的に接続された第2層とを有している。これに
より、本発明によれば、磁気抵抗効果素子と電極層との
間のオーミック抵抗が大きくなることを防止することが
可能になると共に、電極層を設計通りの位置に精度よく
配置することが可能になる。従って、本発明によれば、
磁気抵抗効果装置または薄膜磁気ヘッドにおいて、読み
出し用のトラック幅が小さくても、このトラック幅を精
度よく決定することができ、且つ感度、出力および出力
安定性を向上させることができるという効果を奏する。
載の磁気抵抗効果装置の製造方法もしくは請求項13な
いし20のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法
において、電極層は、保護層を介して磁気抵抗効果素子
の一方の面の一部に重なるように配置された第1層と、
第1層に電気的に接続された第2層とを有する。本発明
の磁気抵抗効果装置の製造方法または薄膜磁気ヘッドの
製造方法では、磁気抵抗効果素子となる素子用膜の上に
保護層を形成した後、保護層が大気に暴露される工程を
途中に含むことなく連続的に、電極層の第1層となる第
1の電極用膜を形成する。本発明によれば、磁気抵抗効
果素子と電極層との間のオーミック抵抗が大きくなるこ
とを防止することが可能になると共に、電極層を設計通
りの位置に精度よく配置することが可能になる。従っ
て、本発明によれば、磁気抵抗効果装置または薄膜磁気
ヘッドの感度、出力および出力安定性を向上させること
ができるという効果を奏する。
ドの磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示す断
面図である。
ドのエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を
示す断面図である。
構成を示す斜視図である。
装置の製造方法における一工程を説明するための断面図
である。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
果装置の製造方法における一工程を説明するための断面
図である。
ある。
ある。
ある。
果装置の製造方法における一工程を説明するための断面
図である。
ある。
ある。
果装置の製造方法における一工程を説明するための断面
図である。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
を説明するための断面図である。
ある。
ある。
ある。
造方法の一例における一工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
ある。
造方法の他の例における一工程を説明するための断面図
である。
ある。
ある。
て製造される再生ヘッドを詳しく示す断面図である。
した後の積層体を詳しく示す断面図である。
フした後の積層体を示す断面図である。
シールドギャップ膜、5…MR素子、6…バイアス磁界
印加層、7…電極層、7a…第1層、7b…第2層、8
…上部シールドギャップ膜、9…上部シールド層、10
…絶縁層、11…下部磁極層、12…絶縁膜、13…薄
膜コイル、14…絶縁層、15…記録ギャップ層、16
…上部磁極層、18…オーバーコート層、25…保護
層、31…第1の電極用膜、32…マスク、33…第2
の電極用膜。
Claims (20)
- 【請求項1】 互いに反対側を向く2つの面と、2つの
側部とを有する磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
れ、前記磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加
する一対のバイアス磁界印加層と、 それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接し、且
つ前記磁気抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるよ
うに配置され、前記磁気抵抗効果素子に対して信号検出
用の電流を流す一対の電極層とを備えた磁気抵抗効果装
置であって、 前記各電極層は、前記磁気抵抗効果素子の一方の面の一
部に重なるように配置された第1層と、前記第1層に部
分的に重なるように配置され、且つ前記第1層に電気的
に接続された第2層とを有することを特徴とする磁気抵
抗効果装置。 - 【請求項2】 更に、前記磁気抵抗効果素子の一方の面
と前記第1層との間に配置され、前記磁気抵抗効果素子
を保護する保護層を備えたことを特徴とする請求項1記
載の磁気抵抗効果装置。 - 【請求項3】 互いに反対側を向く2つの面と、2つの
側部とを有する磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
れ、前記磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加
する一対のバイアス磁界印加層と、 それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接し、且
つ前記磁気抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるよ
うに配置され、前記磁気抵抗効果素子に対して信号検出
用の電流を流す一対の電極層と、 前記磁気抵抗効果素子の一方の面と前記電極層との間に
配置され、磁気抵抗効果素子を保護する保護層とを備
え、 前記各電極層は、前記保護層を介して前記磁気抵抗効果
素子の一方の面の一部に重なるように配置された第1層
と、前記第1層に電気的に接続された第2層とを有する
磁気抵抗効果装置を製造する方法であって、 前記磁気抵抗効果素子となる素子用膜を形成する工程
と、 前記素子用膜の上に前記保護層を形成する工程と、 前記保護層の上に前記電極層の第1層となる第1の電極
用膜を形成する工程と、 前記バイアス磁界印加層を形成する工程と、 前記バイアス磁界印加層を形成する工程の後で、前記電
極層の第2層を形成する工程とを備え、 前記第1の電極用膜を形成する工程は、前記保護層を形
成する工程の後で、保護層が大気に暴露される工程を途
中に含むことなく連続的に第1の電極用膜を形成するこ
とを特徴とする磁気抵抗効果装置の製造方法。 - 【請求項4】 更に、前記第1の電極用膜を形成する工
程の後で、第1の電極用膜の上に、エッチングによって
第1の電極用膜、保護層および素子用膜をパターニング
するためのマスクを形成する工程と、 前記マスクを用いて、エッチングによって第1の電極用
膜、保護層および素子用膜をパターニングする工程とを
備えたことを特徴とする請求項3記載の磁気抵抗効果装
置の製造方法。 - 【請求項5】 前記バイアス磁界印加層を形成する工程
は、前記マスクを残したまま、バイアス磁界印加層を形
成することを特徴とする請求項4記載の磁気抵抗効果装
置の製造方法。 - 【請求項6】 前記第2層を形成する工程は、前記マス
クを残したまま、第2層を形成することを特徴とする請
求項5記載の磁気抵抗効果装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記第2層は、前記第1層に部分的に重
なるように配置されることを特徴とする請求項3ないし
6のいずれかに記載の磁気抵抗効果装置の製造方法。 - 【請求項8】 更に、前記第1層を形成するために、前
記第2層をマスクとして用いて、エッチングによって前
記第1の電極用膜をパターニングする工程を備えたこと
を特徴とする請求項7記載の磁気抵抗効果装置の製造方
法。 - 【請求項9】 更に、前記第2層を覆うように被覆層を
形成する工程と、前記第1層を形成するために、前記被
覆層をマスクとして用いて、エッチングによって前記第
1の電極用膜をパターニングする工程を備えたことを特
徴とする請求項7記載の磁気抵抗効果装置の製造方法。 - 【請求項10】 更に、前記バイアス磁界印加層を形成
する工程と前記第2層を形成する工程との間において、
前記バイアス磁界印加層のうち、前記第1のの電極用膜
の上に重なっている部分を選択的に除去する工程を備え
たことを特徴とする請求項3ないし9のいずれかに記載
の磁気抵抗効果装置の製造方法。 - 【請求項11】 記録媒体に対向する媒体対向面と、 互いに反対側を向く2つの面と、2つの側部とを有し、
前記媒体対向面の近傍に配置された磁気抵抗効果素子
と、 前記磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
れ、前記磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加
する一対のバイアス磁界印加層と、 それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接し、且
つ前記磁気抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるよ
うに配置され、前記磁気抵抗効果素子に対して信号検出
用の電流を流す一対の電極層とを備えた薄膜磁気ヘッド
であって、 前記各電極層は、前記磁気抵抗効果素子の一方の面の一
部に重なるように配置された第1層と、前記第1層に部
分的に重なるように配置され、且つ前記第1層に電気的
に接続された第2層とを有することを特徴とする薄膜磁
気ヘッド。 - 【請求項12】 更に、前記磁気抵抗効果素子の一方の
面と前記第1層との間に配置され、前記磁気抵抗効果素
子を保護する保護層を備えたことを特徴とする請求項1
1記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項13】 記録媒体に対向する媒体対向面と、 互いに反対側を向く2つの面と、2つの側部とを有し、
前記媒体対向面の近傍に配置された磁気抵抗効果素子
と、 前記磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
れ、前記磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加
する一対のバイアス磁界印加層と、 それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接し、且
つ前記磁気抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるよ
うに配置され、前記磁気抵抗効果素子に対して信号検出
用の電流を流す一対の電極層と、 前記磁気抵抗効果素子の一方の面と前記電極層との間に
配置され、磁気抵抗効果素子を保護する保護層とを備
え、 前記各電極層は、前記保護層を介して前記磁気抵抗効果
素子の一方の面の一部に重なるように配置された第1層
と、前記第1層に電気的に接続された第2層とを有する
薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、 前記磁気抵抗効果素子となる素子用膜を形成する工程
と、 前記素子用膜の上に前記保護層を形成する工程と、 前記保護層の上に前記電極層の第1層となる第1の電極
用膜を形成する工程と、 前記バイアス磁界印加層を形成する工程と、 前記バイアス磁界印加層を形成する工程の後で、前記電
極層の第2層を形成する工程とを備え、 前記第1の電極用膜を形成する工程は、前記保護層を形
成する工程の後で、保護層が大気に暴露される工程を途
中に含むことなく連続的に第1の電極用膜を形成するこ
とを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項14】 更に、前記第1の電極用膜を形成する
工程の後で、第1の電極用膜の上に、エッチングによっ
て第1の電極用膜、保護層および素子用膜をパターニン
グするためのマスクを形成する工程と、 前記マスクを用いて、エッチングによって第1の電極用
膜、保護層および素子用膜をパターニングする工程とを
備えたことを特徴とする請求項13記載の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法。 - 【請求項15】 前記バイアス磁界印加層を形成する工
程は、前記マスクを残したまま、バイアス磁界印加層を
形成することを特徴とする請求項14記載の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法。 - 【請求項16】 前記第2層を形成する工程は、前記マ
スクを残したまま、第2層を形成することを特徴とする
請求項15記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項17】 前記第2層は、前記第1層に部分的に
重なるように配置されることを特徴とする請求項13な
いし16のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
法。 - 【請求項18】 更に、前記第1層を形成するために、
前記第2層をマスクとして用いて、エッチングによって
前記第1の電極用膜をパターニングする工程を備えたこ
とを特徴とする請求項17記載の薄膜磁気ヘッドの製造
方法。 - 【請求項19】 更に、前記第2層を覆うように被覆層
を形成する工程と、前記第1層を形成するために、前記
被覆層をマスクとして用いて、エッチングによって前記
第1の電極用膜をパターニングする工程を備えたことを
特徴とする請求項17記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
法。 - 【請求項20】 更に、前記バイアス磁界印加層を形成
する工程と前記第2層を形成する工程との間において、
前記バイアス磁界印加層のうち、前記第1の電極用膜の
上に重なっている部分を選択的に除去する工程を備えた
ことを特徴とする請求項13ないし19のいずれかに記
載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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