JP2006202393A - 磁気ヘッド及び磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 再生ヘッドの狭トラック・狭ギャップ化を図っても、電極上のシールド間隔が広がっているため、狭トラックヘッドでは十分なオフトラック特性を得ることができなかった。
【解決手段】 磁気抵抗効果素子の素子高さ方向において、浮上面における上部磁気シールドと下部磁気シールドの間隔が、磁区制御膜に接して形成された電極のうち最も膜厚が厚く形成された部分上に形成された上部磁気シールドと下部磁気シールドの間隔より狭いことを特徴とする磁気ヘッドを提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気記録装置に用いる磁気ヘッドに関し、特に再生ヘッドとして用いる磁気抵抗効果型ヘッドの構造に関するものである。

近年、磁気記録装置の高性能化を図るため、また、面記録密度向上をさせるための技術開発が進められている。面記録密度の向上のためには、トラック密度および線記録密度の高密度化が必要であり、磁気ヘッドとして記録および再生ヘッドのトラック幅の狭幅化や再生ギャップの狭小化が必須となる。

従来の再生ヘッドの概略構造を図１５、１６に示す。再生素子にＧＭＲ効果を用いた磁気抵抗効果素子１（以下、「ＧＭＲ素子」という。）とその両端に通電用の電極層３と再生素子の磁区制御のための磁区制御膜２が形成されている。これらの層の上下に絶縁層を介して軟磁気特性を有する上部、下部磁気シールド層５、６を形成して再生ヘッドとしている。

再生ヘッドの実効的なトラック幅は、磁区制御膜上に形成された一対の電極間の距離として定義されるＧＭＲ素子の幾何トラック幅で基本的には決定されるが、磁区制御の強さや磁気シールド層の間隔にも影響される。ＧＭＲ素子のトラック幅方向端部においては、電極や磁区制御膜が形成されるため、ＧＭＲ素子膜厚よりも膜厚が厚くなるので、磁気シールド層の間隔がトラック幅方向中央部より広がる。特に狭トラック化を進めてくると、ＧＭＲ素子の幾何トラック幅が狭くなってくるので、磁気シールドの広がりによる影響が増大し、実質的なトラック幅が増加する。この現象は、再生素子端部での読みにじみと呼ばれ、磁気ヘッドの浮上面から素子高さ方向におよそ上下磁気シールド間隔と同じ距離の範囲内で生じ、幾何トラック幅端部での分解能の低下や、隣接トラックとのクロストークなどを発生させ、狭トラック化を進めるうえで、大きな課題となっている。

これを回避する方法として、電極や磁区制御の厚さをできるだけ薄くすること、電極厚さを薄くした電極を用いてシールド間隔の拡大を段階的に防止する技術などの種々の技術が、特開平６−６０３２６、特開平１１−２５４３１、特開２００４−２０６８４２などで開示されている。

特開平６−６０３２６号 特開平１１−２５４３１号 特開２００４−２０６８４２号

しかしながら、電極層や磁区制御膜の薄膜化では電気抵抗の増加が著しいため特に雑音が顕著に増加し、また、信号対雑音比が低下し、総合的には特性劣化を生じてしまうという問題があった。

そこで、本発明の目的は、電極層や磁区制御層の厚さを著しく薄くせずに再生素子のトラック幅方向端部における電極に対応する部分の上部・下部磁気シールド間隔の拡大を防止するヘッド構造を提供し、トラック幅端部での特性劣化のない再生ヘッドを提供し、記録再生特性に優れた磁気ヘッドを提供することにある。

磁気ヘッドにおいて、磁気抵抗効果素子の素子高さ方向において、浮上面における上部磁気シールドと下部磁気シールドの間隔が、磁区制御膜に接して形成された電極のうち最も膜厚が厚く形成された部分上に形成された上部磁気シールドと下部磁気シールドの間隔より狭いことを特徴とする。または、浮上面における電極の膜厚は、電極のうち最も膜厚が厚く形成された部分の膜厚より薄いことを特徴とすることを特徴とする。さらに、磁気ヘッドの浮上面から見て、浮上面における電極が設けられている部分の上部磁気シールドと磁気抵抗効果素子上面との高さの差は、電極のうち最も膜厚が厚い部分の上面と磁気抵抗効果素子上面との高さの差より短いことを特徴とする。

本発明によって、読みにじみや分解能の劣化のない、記録再生特性に優れた磁気ヘッドを得ることができる。

図１に、本発明の第１の実施例の磁気ヘッドを示す。図１は磁気ヘッドスライダーの再生ヘッド部分を浮上面方向から観察したときの磁気シールドおよび再生ヘッド素子部の斜視図(図１（a）)、図１(a)中に示すＡ’−Ａ断面の断面図（図１(b)）およびＢ’−Ｂ断面の断面図（図１(c)）で構成される。図中、磁気ヘッド正面を浮上面とする。また、浮上面に対する磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子１）の奥行き方向を「素子高さ方向」とし、磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子１）のトラック幅方向を「トラック幅方向」という。以下の図においても同様とする。

まず、図１(a)からわかるように、浮上面における上下磁気シールド層５、６のギャップ間隔はＧＭＲ素子１のトラック幅方向中央部とＧＭＲ素子１のトラック幅方向両端部に形成される電極に対応する部分とで差はなく、ほぼ平行に形成されている。図１(b)からわかるように、磁区制御膜に接する電極３の浮上面側の面をテーパ状にして傾斜させているために、絶縁膜を介して上部磁気シールド６はこの傾斜に沿って形成される。つまり、ＧＭＲ素子１の素子高さ方向において、浮上面における上部磁気シールド６と下部磁気シールド５の間隔が、磁区制御膜に接する電極のうち最も膜厚が厚く形成された部分上に形成された上部磁気シールド６と下部磁気シールド５の間隔より狭いため、電極部分厚みによるギャップ間隔の拡大が緩和され、磁気シールド間隔の広がりを抑えることができる。好ましくは、上部磁気シールド６と下部磁気シールド５との間隔は、ＧＭＲ素子１の素子高さ方向からみて、浮上面において最小となることが好ましい。ここで、電極３は、磁区制御膜と接する部分にCrやTa等の導電性の下地膜を有する場合もある。

本実施例のように、磁区制御膜に接する電極の浮上面側にテーパを設けることで、電極上部に更に電極層を積層させた場合に比べて、磁気ヘッドの浮上面近傍における上部・下部磁気シールド間隔を更に狭くできる一方で、素子高さ方向において浮上面から離れた電極の膜厚を確保することが可能となる。尚、磁気抵抗効果素子の浮上面から素子高さ方向に、上部・下部磁気シールド間隔の２倍の距離の範囲内において、上記構成とすることが好ましい。この結果、読み滲みが特に生じやすい浮上面近傍における上部・下部磁気シールド間隔の増大による磁気特性の劣化を防止することができる。

ここで、本実施例において、電極３の構造に着目すると、浮上面における電極３の膜厚は、電極のうち最も膜厚が厚く形成された部分の膜厚より薄い構造となっている。換言すると、上部磁気シールド６の膜厚が、電極が最も厚く形成された部分上において薄く、浮上面において厚く形成され、厚く形成された分、上部磁気シールド６と下部磁気シールド５との間隔が狭くなる。好ましくは、電極３の膜厚は、ＧＭＲ素子１の素子高さ方向からみて、浮上面において最小となることが好ましい。

また、浮上面方向から見ると、浮上面における電極３が設けられている部分の上部磁気シールド６と磁気抵抗効果素子上面との高さの差は、電極３のうち最も膜厚が厚い部分の上面とＧＭＲ素子上面との高さの差より短くなる。

図１(c)からわかるように、ＧＭＲ素子１のトラック幅方向中央部の上下に形成される上部・下部磁気シールド５、６の間隔は、電極３が形成されていない分狭く保たれている。

図２に、上部・下部磁気シールド５、６に挟まれる再生ヘッドを示す。再生ヘッド素子部の構造は、図２に示すように、再生ヘッド素子部は、ＧＭＲ素子１とそのトラック幅方向両端にある一対の磁区制御膜２と磁区制御膜２上に形成される一対の電極３とを有する。ＧＭＲ素子１はさらに、自由層、固定層及び固定層を固定する反強磁性膜を有する。ＧＭＲ素子１のトラック幅方向端部では、ＧＭＲ素子１の下層の反強磁性膜以下を残して、その上に磁区制御膜２および磁区制御膜２に接するように電極３を積層している。浮上面側に面した電極３の側面４はエッチングによってテーパ状に斜めになるようにする。これにより、側面４に沿って形成される磁気シールド６が電極３を部分的に被覆する形となる。その後スライダー加工によって電極の一部が露出する際に、部分的に磁気シールド６で覆われた電極３を有する浮上面が形成される。

図１８に本実施例の再生ヘッドを適用した面内磁気記録方式の磁気ヘッドの断面図を示す。記録ヘッドは、上部磁気シールド６上に形成された下部磁極９と、下部磁極９上に形成された上部磁極１０と、その間に形成される磁気ギャップ層とにより磁気ディスクに面する浮上面に磁気ギャップを形成する。また、コイル１１に信号電流が流れている。記録時においては、記録ヘッドから漏洩した磁束が、磁気ディスクの下部軟磁性膜を経由して磁気ヘッドに帰還し、磁気ディスク上のトラックを面内方向に磁化する。

図１９に本実施例の再生ヘッドを適用した垂直磁気記録方式の磁気ヘッドの断面図を示す。本実施例の再生ヘッドを適用した面内磁気記録方式の磁気ヘッドの断面図を示す。記録ヘッドは、上部磁気シールド６上に形成された還流磁極１２と、還流磁極１２上に形成されたヨーク磁極１４と、ヨーク磁極１４の浮上面側に形成された主磁極１５と、その間に形成される磁気ギャップ層とにより磁気ディスクに面する浮上面に磁気ギャップを形成する。また、コイル１３に信号電流が流れている。記録時においては、記録ヘッドから漏洩した磁束が、磁気ディスクの下部軟磁性膜を経由して磁気ヘッドに帰還し、磁気ディスク上のトラックを垂直方向に磁化する。

次に、本実施例の磁気ヘッドの製造工程を図３から図９を用いて詳細に説明する。まず、図３に示すように、磁気ヘッドの下部磁気シールド５（図示せず）上にＧＭＲ素子１を積層する。その後矩形状にパターン形成した後の平面形状を図３(a)に示し、図３(a)中Ａ’−Ａ断面の断面図を図３(b)、Ｂ’−Ｂ断面の断面図を図３(c)にそれぞれ示す。図３(a)中、矩形状パターンの上辺によってＧＭＲ素子１の素子高さの上端を決める。このＧＭＲ素子１の下層には絶縁層および下部磁気シールド５となる磁性膜が形成され、さらにその下にアルミナチタンカーバイトからなる焼結基板があるが、本図では省略する。このときのＡ’−Ａ、Ｂ’−Ｂ部分の断面図はどちらも同じでＧＭＲ素子１の断面となる。ここで、ＧＭＲ素子１の構成は下から順に、ＮｉＦｅＣｒ下地膜、ＰｔＭｎ反強磁性膜、第1固定層、Ｒｕ膜、第２固定層、Ｃｕ層、2層自由層、キャップ層の順に積層する。

図４において、このＧＭＲ素子１の両側に磁区制御膜２および電極３を形成したときの平面形状を図４(a)に示し、図４(a)中Ａ’−Ａ断面の断面図を図４(b)、Ｂ’−Ｂ断面の断面図を図４(c)にそれぞれ示す。本プロセスによってトラック幅方向のＧＭＲ素子幅が決まり、幾何学トラック幅が決まる。磁区制御膜２はＣｏＣｒＰｔからなる永久磁石で、膜厚は２０ｎｍであり、電極３は膜厚５０ｎｍのＲｈである。つまり、電極の薄膜化による抵抗値の増大に伴うノイズを防止するために、５０ｎｍ以上の膜厚を有する電極を用いることが好ましい。ここでＧＭＲ素子１のトラック幅方向両端に位置する電極３の間隔は１００ｎｍであり、再生素子の幾何トラック幅に相当する。本工程における磁区制御膜２および電極３は、リフトオフ法によって形成される。リフトオフ法ではあらかじめＧＭＲ素子１上のトラック幅となる所望の部分にホトレジストを形成しておき、このホトレジストをマスクにして電極形成部分のＧＭＲ素子１をエッチングする。エッチングでは磁区制御膜２形成の膜厚方向の高さを維持するため、ＧＭＲ素子１の下層部を残しておく。レジストマスクはそのままにして、続いて磁区制御膜２および電極３を成膜する。その後、ホトレジストを剥離溶解すると、ホトレジストのあったトラック幅部分の磁区制御膜２および電極３は除去され、図４に示したようにトラック幅を形成する素子の両側部分だけに磁区制御膜２と電極３とが形成される。これにより、トラック幅方向の両端のＧＭＲ素子１と電極３が電気的な接続を持ち、また磁区制御膜２によって、ＧＭＲ層の自由層の磁化の均一な磁化回転が実現できる。ここで、磁区制御膜２に対して接するように電極３は形成されるが、電極３は、磁区制御膜２と接する部分にCrやTa等の導電性の下地膜を有する場合もある。

このとき、Ａ’−Ａ断面においては図４(b)に示すようにＧＭＲ素子１、磁区制御膜２そして電極３の順に積層している。一方で、Ｂ’−Ｂ断面においてはＧＭＲ素子１のみが形成され、図３(c)と同じ状態である。ここで、Ａ‘−Ａ断面においてＧＭＲ素子１の膜厚がＢ’−Ｂ断面のＧＭＲ素子１より薄いのは、先述のように電極３形成部分のＧＭＲ素子１は途中までエッチングされているためである。

つぎに、図５に示すように所望の部分にホトレジスト７を形成し、電極３の部分にテーパを設けるためのホトレジスト形成を行う。この工程ではＧＭＲ素子１の素子高さの下端もあわせて決まる。レジストには通常のノボラック樹脂をベースにしたホトレジストを用い、膜厚は２００ｎｍである。ホトレジストは回転塗布されるが、塗布する下地には凹凸の段差があるので、塗布後のホトレジストには、Ａ’−Ａ断面の断面図（図５(b)）に示すように、段差上部では膜厚が薄く、Ｂ'−Ｂ断面の断面図（図５(c)）に示すように、段差下部では厚くなる。本構成では段差上部で１００ｎｍ、段差下部で２５０ｎｍである。

続いて、ホトレジスト断面にテーパを形成するため、熱軟化させる。熱処理条件は１５０℃とする。図６に熱処理後のホトレジストの形状を示す。ホトレジストの断面は約３０度の傾斜を持つテーパ状で、図６(c)に示すホトレジスト膜厚の厚いＢ'−Ｂ断面のテーパ部７２のほうが先端まで流動して、図６(b)に示すＡ’−Ａ断面のテーパ７１よりその先端部が前にでる。

次に、このテーパ状のホトレジストをマスクとして、電極３およびＧＭＲ素子１をイオンミリングによりエッチングしたときの平面形状を図７(a)に示し、図７(a)中Ａ’−Ａ断面の断面図を図７(b)に示し、Ｂ'−Ｂ断面の断面図を図７(c)に示す。ＧＭＲ素子１のトラック幅方向両端にある電極３は、エッチングされて膜厚が薄くなった部分３１と、ホトレジストで覆われてエッチングされずに残った部分３と、その境界部分に生じたテーパ部４とからなる。またＧＭＲ素子はエッチングされずに残った部分１とテーパ部分１１とからなる。ホトレジストの先端位置の違いに応じて、テーパ先端位置も異なり、ＧＭＲ素子１のテーパ位置のほうが、電極３のテーパ位置より前に出ている。

以上のように、電極３およびＧＭＲ素子１を形成した後、１５ｎｍの絶縁層を積層し、さらにその上に上部磁気シールド６をめっき法により形成する。このときの図７におけるＡ’−Ａ断面およびＢ’−Ｂ断面に対応する断面図を、それぞれ図８、図９に示す。絶縁層およびめっきによる磁気シールド層６は下地である電極のテーパ部やＧＭＲ膜のテーパ部に倣うので、第８図に示すように電極の一部の斜面部４が磁気シールド６で覆われるようになる。

以上のような構成を有する再生ヘッドの上に記録ヘッドを作製してウエハ工程を終了する。記録ヘッド製造工程では下部磁極、コイルおよび上部磁極の順に形成するが、本実施例では割愛する。

ウエハ工程終了後、続いてスライダー加工工程にはいり、研磨によって浮上面を形成し、スライダに切り出す。加工工程では浮上面にＧＭＲ素子を露出させるために、研磨によりＧＭＲ素子の高さを追い込んでくる。このとき、図８に示す電極３と図９に示すＧＭＲ素子１とに対して同時に加工を施し、同図中に示す破線部まで研磨を行い、ＧＭＲ素子１を浮上面に露出させる。このとき、図８からわかるように、電極３は斜面部にかかるので、電極３の浮上面側は磁気シールド６に覆われている。このため、浮上面から観察すると図１に示すように、電極形成部分にも磁気シールド６が存在し、磁気シールド間隔の広がりがなく、ほぼ均一な間隔の磁気シールドが形成される。

本実施例では、ホトレジストをテーパ状にするために熱軟化させてイオンミリングを行ったが、熱軟化を用いずに急峻な角度を持つホトレジストに対してもイオンミリング時にテーパ状にすることは可能である。イオンの入射角度を被エッチング膜に対して垂直から数度ずらして、固定ミリングすることによってレジスト高さの差を利用したシャドウイング効果を用いて、テーパ状とするとともに、場所によってホトレジスト膜厚が異なることを利用して、テーパの先端位置を変えることができる。また、スライダーに加工する際に、個別スライダー毎に研磨加工することにより、磁気シールド形状が適正となる研磨量がそれぞれのスライダーで実現できる。

なお上記実施例では、電極部分だけにテーパを設ける構造を示したが、電極の下層にある磁区制御膜を含めて両方の断面をテーパ状にすることも同様な方法で実現できる。この場合、上述の電極の構造同様に、浮上面における磁気抵抗効果素子の膜厚は、磁区制御膜のうち最も膜厚が厚く形成された部分の膜厚より薄く形成される。

加えて、電極を兼用する磁区制御膜だけがＧＭＲ膜端部に接続している場合に関しても同様な技術でテーパ状の断面を形成し、磁気シールドで部分的に被覆した磁区制御層構造を実現することができる。

さらに、本実施例においてホトレジストの先端位置を制御することによってＧＭＲ素子部の磁気シールド間隔より電極部分の磁気シールド間隔のほうを狭くすることも可能である。すなわち、図７において、Ａ’−Ａ断面の電極斜面４浮上面となる位置より遠ざけ、電極のエッチング量を増やすことで実現する事ができる。また、上記実施例では、端部ではＧＭＲ素子の一部を残すようにエッチングを行った場合を示したが、ＧＭＲ素子を全部除去してから磁区制御膜および電極を形成することも可能である。

図１０から図１４に本発明の第２の実施例を示す。本実施例では電極先端部にテーパを設けるとともにＧＭＲ素子の高さを決めるためのプロセスを電子線描画によるリソグラフィ技術で一括して行うことを特徴とする。

ＧＭＲ素子１のトラック幅方向両端に電極３と磁区制御膜２を積層した平面構造を図１０(a)に示し、図１０(a)中Ａ’−Ａ断面の断面図を図１０(b)に、Ｂ’−Ｂ断面の断面図を図１０(c)にそれぞれ示す。基本的な構成については、第１の実施例で示した図４の構成と同等である。但し、図４と違って、ＧＭＲ素子高さを決定する工程は含んでおらず、トラック幅を決定する電極および磁区制御膜をＧＭＲ素子の両側にリフトオフ法で形成する工程まで済んだ状態を示している。

その後、図１１に示すように、電子線レジスト塗布し、図１１(a)に示す平面形状となるように、描画・現像を行い、レジストパターン８形成する。この工程において、電極部分にテーパを形成するため、また、ＧＭＲ素子の素子高さ方向の幅を決めるべく素子高さ方向の奥行き部分を除去するため、ホトレジストパターンをコの字型パターンとしている。図１１(b)(c)に示すように、ホトレジスト８の膜厚は第１の実施例と同様、Ａ’−Ａ断面の段差の上部で薄く、Ｂ’−Ｂ断面の段差下部で厚くなる。Ａｒイオンの入射角を基板法線に対して約１０度傾け、基板を回転させずにＧＭＲ層１および電極３を加工する。

加工後ホトレジスト８を除去した後のＧＭＲ素子１の平面形状を図１２(a)に示し、図１２(a)中Ａ’−Ａ断面の断面図を図１２(b)に、Ｂ’−Ｂ断面の断面図を図１２(c)にそれぞれ示す。同図からわかるように、シャドウイングの効果により電極３のエッチング領域３１と非エッチング領域３の境界にはテーパ部４が形成されており、またＧＭＲ素子１のテーパ部１１は電極テーパ部４よりも浮上面側に位置している。

図１３、図１４はこれらのＡ’−Ａ断面およびＢ’−Ｂ断面の部分について、絶縁層を積層しさらに磁気シールド層６まで形成したときの断面図である。電極端部にテーパが形成されており、スライダーの研磨加工プロセスで浮上面加工を施したとき、破線の部分では、電極部分が磁気シールドで覆われ、シールド間隔がＧＭＲ素子のトラック幅方向中央部分のシールド間隔とほとんど変わらないことがわかる。以上のように本実施例でも浮上面側の電極層の端部をテーパ状とすることによって、ＧＭＲ素子端部の電極部分でも磁気シールドの間隔が広がることなく、狭シールド間隔が維持できることがわかった。

図１７は第１の実施例のヘッドと従来構造のヘッドのオフトラック特性を評価した結果である。記録トラック幅は１４０ｎｍ、再生トラック幅は１００ｎｍで、上部・下部磁気シールド間隔は６０ｎｍである。図中●印が従来構造で、○印が本実施例の構造のヘッドを示す。従来構造のヘッドは電極材料にＲｈを用い膜厚は５０ｎｍである。ＧＭＲ素子の端部で電極と接する部分の磁気シールドの角度は約４０度で、中心部の磁気シールド間隔より広がった構造を持つ。本実施例の構造のヘッドも電極は５０ｎｍのＲｈとしたが少なくともＧＭＲ素子の浮上面近傍の１２０ｎｍを越えない電極の範囲にはテーパ部を設け、磁気シールド間隔が広がらないようにした。媒体はCoNiPtTa系の多層媒体を用いた。破線はトラック密度が１６０ｋＴＰＩの場合に要求される下限のオフトラックケイパビリティを示す。本実施例のヘッドでは１６０ｋＴＰＩ条件を満足し、同じ記録トラック幅でも狭トラック化が実現できていることがわかる。これは、トラック端部でも磁気シールドの広がりが小さいために、隣接トラックの信号の読みにじみを減少できたためと考えられる。また、極端に電極膜厚を薄くする必要が無いため、ヘッド抵抗の上昇が抑えられ、信号対雑音比の劣化が少なく、かつ、トラック幅端部における磁気シールドの広がりもないため、分解能が確保できたことによると考えられる。

本発明の第１の実施例の磁気ヘッドを示す。 上部・下部磁気シールド５、６に挟まれる再生ヘッドを示す。 第１の実施例におけるＧＭＲ素子を矩形状に形成した後の平面図及び断面図を示す。 第１の実施例において、ＧＭＲ素子の両側に磁区制御膜および電極を形成したときの平面形状及び断面図を示す。 第１の実施例において電極にテーパを設けるためのホトレジスト形成を行う様子を描いた平面図及び断面図を示す。 第１の実施例において電極においてテーパを形成するためのホトレジストを熱処理した後の様子の平面図及び断面図を示す。 第１の実施例において、電極およびＧＭＲ素子をエッチングしたときの平面図及び断面図を示す。 第１の実施例において図７におけるＡ’−Ａ断面図を示す。 第１の実施例において図７におけるＢ’−Ｂ断面図を示す。 第２の実施例においてＧＭＲ素子の両端に電極と磁区制御膜を積層した平面図及び断面図を示す。 第２の実施例において電子線レジスト塗布して、レジストパターン形成する際の平面図及び断面図を示す。 第２の実施例においてＧＭＲ層および電極を加工した後ホトレジストを除去した後のＧＭＲ素子の平面図及び断面図を示す。 第２の実施例において図１２におけるＡ’−Ａ断面図を示す。 第２の実施例において図１２におけるＢ’−Ｂ断面図を示す。 従来の再生ヘッドの概略構造の斜視図を示す。 従来技術の再生素子周辺部分の概略構造の斜視図を示す。 本実施例の磁気ヘッドを用いた場合のオフトラック特性を示す。 本実施例の再生ヘッドを適用した面内磁気記録方式の磁気ヘッドの断面図を示す。 本実施例の再生ヘッドを適用した垂直磁気記録方式の磁気ヘッドの断面図を示す。

符号の説明

１・・・磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）、２・・・磁区制御膜、３・・・電極、３１・・・電極被エッチング部、４・・・電極テーパ部、５・・・下部磁気シールド、６・・・上部磁気シールド、７・・・ホトレジスト、８・・・電子線レジスト、９・・・下部磁極、１０・・・上部磁極、１１・・・コイル、１２・・・還流磁極、１３・・・コイル、１４・・・ヨーク磁極、１５・・・主磁極、１６・・・上部磁極シールド、７１・・・ホトレジスト斜面部（電極部）、７２・・・ホトレジスト斜面部（ＧＭＲ部）

Claims (24)

1. 下部磁気シールドと、下部磁気シールド上に形成された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子のトラック幅方向両端に形成された前記磁気抵抗効果素子の磁区を制御する一対の磁区制御膜と、前記磁区制御膜上に前記磁区制御膜に接して形成された一対の電極と、前記磁気抵抗効果素子及び前記電極上に絶縁膜を介して形成された上部磁気シールドとを有し、
   前記磁気抵抗効果素子の素子高さ方向において、浮上面における前記上部磁気シールドと前記下部磁気シールドの間隔が、前記電極のうち最も膜厚が厚く形成された部分上に形成された前記上部磁気シールドと前記下部磁気シールドの間隔より狭いことを特徴とする磁気ヘッド。
2. 前記電極のトラック幅方向の間隔で規定される再生トラック幅が、100nm以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
3. 前記浮上面における前記電極の膜厚は、前記電極のうち最も膜厚が厚く形成された部分の膜厚より薄いことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
4. 前記浮上面における前記磁区制御膜の膜厚は、前記磁区制御膜のうち最も膜厚が厚く形成された部分の膜厚より薄いことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
5. 浮上面における前記上部磁気シールドの膜厚が、前記電極のうち最も膜厚のある部分上に形成された前記上部磁気シールドの膜厚より厚いことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
6. 前記上部磁気シールドの膜厚は、浮上面で最大となることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
7. 前記上部磁気シールドと前記下部磁気シールドとの間隔は、前記浮上面において最小となることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
8. 前記電極と前記磁区制御膜は兼用されることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
9. 前記電極は、前記磁区制御膜と接する部分に導電性の下地膜を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
10. 下部磁気シールドと、下部磁気シールド上に形成された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子のトラック幅方向両端に形成された前記磁気抵抗効果素子の磁区を制御する一対の磁区制御膜と、前記磁区制御膜上に前記磁区制御膜に接して形成された一対の電極と、前記磁気抵抗効果素子及び電極上に絶縁膜を介して形成された上部磁気シールドとを有する磁気ヘッドにおいて、
    前記磁気抵抗効果素子の素子高さ方向において、浮上面における前記電極の膜厚は、前記電極のうち最も膜厚が厚く形成された部分の膜厚より薄いことを特徴とする磁気ヘッド。
11. 前記電極の膜厚は、前記浮上面において最小となることを特徴とする請求項１０に記載の磁気ヘッド。
12. 前記電極の膜厚のうち最も厚い部分は、50nm以上であることを特徴とする請求項１０に記載の磁気ヘッド。
13. 前記電極の前記磁区制御膜に接する面を構成する前記磁気抵抗効果素子の素子高さ方向の辺が、前記電極の前記上部磁気シールド膜に面する面を構成する前記磁気抵抗効果素子の素子高さ方向の辺より長いことを特徴とする請求項１０に記載の磁気ヘッド。
14. 前記電極の前記浮上面に面する面にテーパを設けたことを特徴とする請求項１０に記載の磁気ヘッド。
15. 前記浮上面における前記磁区制御膜の膜厚は、前記磁区制御膜のうち最も膜厚が厚く形成された部分の膜厚より薄いことを特徴とする請求項１０に記載の磁気ヘッド。
16. 前記電極と前記磁区制御膜は兼用されることを特徴とする請求項１０に記載の磁気ヘッド。
17. 前記電極は、前記磁区制御膜と接する部分に導電性の下地膜を有することを特徴とする請求項１０に記載の磁気ヘッド。
18. 下部磁気シールドと、下部磁気シールド上に形成された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の側面に設けられ、前記磁気抵抗効果素子の磁界を制御する一対の磁区制御膜と、前記磁区制御膜上に前記磁区制御膜に接して形成された前記磁気抵抗効果素子に電流を印加する一対の電極と、前記磁気抵抗効果素子及び電極上に絶縁膜を介して形成された上部磁気シールドとを有する磁気ヘッドにおいて、
    浮上面における前記電極が設けられている部分の前記上部磁気シールドと前記磁気抵抗効果素子上面との高さの差は、前記電極のうち最も膜厚が厚い部分の上面と前記磁気抵抗効果素子上面との高さの差より短いことを特徴とする磁気ヘッド。
19. 浮上面における前記電極上の前記上部磁気シールドと前記下部磁気シールドとの距離は、前記前記電極のうち最も膜厚が厚い部分の上面と前記下部磁気シールドとの距離より短いことを特徴とする請求項１８に記載の磁気ヘッド。
20. 前記電極と前記磁区制御膜は兼用されることを特徴とする請求項１８に記載の磁気ヘッド。
21. 前記電極は、前記磁区制御膜と接する部分に導電性の下地膜を有することを特徴とする請求項１８に記載の磁気ヘッド。
22. 下部磁気シールドを形成する工程と、
    前記下部磁気シールド上に磁気抵抗効果素子を形成する工程と、
    前記磁気抵抗効果素子の両端に一対の磁区制御膜をリフトオフ法により形成する工程と、
    前記磁区制御膜上に前記磁区制御膜に接するように一対の電極をリフトオフ法により形成する工程と、
    前記電極の浮上面側の面に傾斜を設ける工程と、
    前記電極及び前記磁気抵抗効果素子上に上部磁気シールドをめっき法により形成する工程と、
    を含む磁気ヘッドの製造方法。
23. 前記電極上にホトレジストを形成し、前記ホトレジストをマスクとして前記電極をイオンの入射角度に傾斜を設けてイオンミリングによりエッチングすることにより前記電極の浮上面側の面に傾斜を設けることを特徴とする請求項２２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
24. 前記ホトレジストに熱処理を加えて、前記電極をエッチングすることを特徴とする請求項２２に記載の磁気ヘッドの製造方法。

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