JP2814893B2 - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

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博一 内山
康弘 岩野
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録再生装置に使
用する薄膜磁気ヘッドの構造と製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気記録分野においては、高密度
記録化に伴い、狭トラック化、マルチチャンネル化され
た薄膜磁気ヘッドが必要になってきている。特にオーデ
ィオやビデオ製品のデジタル化に伴って、民生機器分野
にまで薄膜磁気ヘッドが進出しようとしており、高密度
化に適した磁気抵抗効果(以下MRとする)材料を用い
て電磁変換するMRヘッドが搭載されつつある。
【0003】以下に従来の磁気ヘッド及びその製造方法
について説明する。図3(a)は従来のヨーク型MRヘ
ッドのMR素子周辺の平面図、図3(b)は図3(a)
のX−X’断面図を示すものである。図3(a)(b)
において11はNiFe合金等で形成されるMR素子で
ある。12はCr層、13はAu層であり、Cr層12
とAu層13でリード導体14及びバーバーポール15
を形成している。16は磁性ヨーク層である。17はバ
イアス導体である。18a、18b、18cは絶縁層で
あり、19は保護層である。20は磁性基板である。
【0004】まず、従来ヘッドの構成について説明す
る。磁性基板20に絶縁層18aを介してAu等の金属
からなるバイアス導体17が配置され、さらに絶縁層1
8bを介してMR素子11が配置される。このMR素子
11の一部に直接接触するようにリード導体14とバー
バーポール15が配置される。さらに絶縁層18cを介
して、磁性ヨーク16が配置され、保護層19で覆われ
た構成をしている。
【0005】図3に示す磁気ヘッドの製造方法は次のよ
うになる。磁性基板20に絶縁層18aとバイアス導体
17をスパッタ等で順次成膜する。次にフォトリソグラ
フィ技術及びエッチング技術を用いて所定形状を形成す
る。次に絶縁層18bを成膜後同様に所定形状に形成し
た後、NiFe等からなるMR膜を成膜後所定形状に形
成して、MR素子11を作成する。次にリード導体14
及びバーバーポール15の作成について図4(a)のY
−Y’断面図を用いて説明する。図4(b)に示すよう
に、MR素子11作成後Cr層12及びAu層13を成
膜する。図4(c)に示すように、フォトリソグラフィ
技術によりレジスト31を必要形状に形成後、図4
(d)に示すようにケミカルエッチング技術を用いてA
u層13を必要形状にエッチングする。次に図4(e)
に示すようにCrのケミカルエッチングによりCr層1
2を必要形状に形成することで、リード導体14及びバ
ーバーポール15を形成することができる。次に図4
(f)に示すように、レジスト31を除去した後、絶縁
層18cを成膜し、図4(g)に示すように、Au層1
3と絶縁層18cの付着強度を上げるために熱処理し、
Cr層12からのCrの拡散層12’をAu層13と絶
縁層18cの境界面にまで発生させる。その後図3
(b)に示すように、絶縁層18cを所定形状に形成す
る。次に軟磁性材料を成膜して所定形状に形成して磁性
ヨーク16を得る。次に保護膜19を形成することで薄
膜磁気ヘッドの薄膜工程を完成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来構成では、リード導体のAu層とその上部の絶縁層と
の密着性を確保するために、Cr層からのCrの熱拡散
を利用していた。したがって、リード導体の抵抗がAu
単体に比べて大きくなる。リード導体の抵抗がある値よ
り大きくなると、動作時に発熱が増え、MR素子の温度
上昇を加速させ、信号再生時に熱雑音発生の原因とな
る。また、拡散度合いによって、絶縁層との付着強度が
不安定となり、剥離や強度不足が発生する。パターン形
成時においても、Au層のケミカルエッチングの際にレ
ジストとの密着性にもばらつきがあり、サイドエッチン
グの進行度合いによりパターン精度ばらつきが大きくな
る。以上に示すような、従来例ではいくつかの問題点を
有していた。
【0007】本発明は、これらの問題点を解決するもの
で、現状よりも抵抗値が小さく、熱処理も不要であり、
パターニング精度に優れたリード導体を持つ磁気ヘッド
とその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の磁気ヘッドは、磁気抵抗効果材に電流を流
すリード導体部が3層構造を成し、前記磁気抵抗効果材
に接触する第1の層がCr(クロム)、該Cr層の上の
第2層がAu(金)、該Au層の上の第3層がTi(チ
タン)あるいはTa(タンタル)で構成されていること
を特徴とする薄膜磁気ヘッドである。また、本発明の磁
気ヘッドの製造方法は、所定の形状にパターニングされ
た磁気抵抗効果材(MR素子)の上に真空蒸着やスパッ
タ等により、第1層にCr、第2層にAu、第3層にT
i、あるいはTaの順で3層導体膜を成膜する工程
(イ)、フォトリソグラフィ(ロ)、イオンミリング等
ドライエッチングを用いて前記3層導体膜の該第2層
(Au)の途中までエッチングする工程(ハ)、KI
(ヨウ化カリ)とI2(ヨウ素)等からなるAuのエッ
チング液を用いて残存する前記第2層(Au)をエッチ
ングする工程(ニ)、フェリシアン化カリ等からなるC
rのエッチング液を用いて前記第1層(Cr)をエッチ
ングする工程(ホ)とを含むことを特徴とする薄膜磁気
ヘッド製造方法である。
【0009】
【作用】この構成及び製造方法によって、従来であれば
熱処理によってCrをAu層に拡散させることで絶縁層
との付着力を強化していたが、本発明の3層構造では、
TiあるいはTaが絶縁層とAuの付着強度を上げるた
め、熱処理が不要となる。したがって、リード導体膜の
抵抗を小さくすることができる。また、ケミカルエッチ
ングの時に、TiあるいはTaがマスクとなるために、
Au層のサイドエッチングが少なくパターン精度も向上
することができる。
【0010】
【実施例】
(実施例1)以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0011】図1(a)は本実施例1のヨーク型MRヘ
ッドのMR素子周辺の平面図、図1(b)は図1(a)
のX−X’断面図を示すものである。図1(a)(b)
において1はNiFe合金等で形成されるMR素子であ
る。2はCr層、3はAu層、30はTi層であり、C
r層2とAu層3及びTi層30でリード導体4及びバ
ーバーポール5を形成している。6は磁性ヨーク層であ
る。7はバイアス導体である。8a、8b、8cは絶縁
層であり、9は保護層である。10は磁性基板である。
【0012】まず、実施例1のヘッドの構成について説
明する。磁性基板10に絶縁層8aを介してAu等の金
属からなるバイアス導体7が配置され、さらに絶縁層8
bを介してMR素子1が配置される。このMR素子1の
一部に直接接触するようにリード導体4とバーバーポー
ル5が配置される。さらに絶縁層8cを介して、磁性ヨ
ーク6が配置され、保護層9で覆われた構成をしてい
る。
【0013】図1に示す磁気ヘッドの製造方法は次のよ
うになる。図2(a)はリード導体部形成時の平面図、
図2(b)から(f)は図2(a)のY−Y’断面図で
ある。図2(b)に示すように、磁性基板10に絶縁層
8aとバイアス導体7をスパッタ等で順次成膜する。次
にフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて
所定形状を形成する。次に絶縁層8bを成膜後同様に所
定形状に形成した後、NiFe等からなるMR膜を成膜
後所定形状に形成して、MR素子1を作成する。MR素
子1作製後Cr層2、Au層3及びTi層30を成膜す
る。図2(c)に示すように、フォトリソグラフィ技術
によりレジスト31を必要形状に形成後、図2(d)に
示すようにイオンミリング等のドライエッチング技術を
用いてAu層3を途中まで必要形状にエッチングする。
次に図2(e)に示すようにAu及びCrのケミカルエ
ッチングによりAu層3の残存膜及びCr層2を必要形
状に形成することで、リード導体4及びバーバーポール
5を形成することができる。次に図2(f)に示すよう
に、レジスト31を除去した後、絶縁層8cを成膜す
る。その後図1(b)に示すように、絶縁層8cを所定
形状に形成する。次に軟磁性材料を成膜して所定形状に
形成して磁性ヨーク6を得る。次に保護膜9を形成する
ことで実施例1の薄膜磁気ヘッドの薄膜工程は完成す
る。
【0014】本実施例による磁気ヘッドと従来ヘッドの
比較を(表1)に示す。
【0015】
【表1】
【0016】この(表1)から明らかなように、本実施
例による磁気ヘッドは、Cr・Au・Tiの比抵抗が小
さくできるため、リード導体部の抵抗が小さくなる。し
たがって、動作時のMRの発熱による熱摺動ノイズは従
来例に比べて10dB改善できる。また、サイドエッチ
ングの低減・ばらつきの安定化も得ることができる。
【0017】以上のように本実施例によれば、リード導
体部をCr・Au・Tiの3層構造にすることにより、
その上部絶縁層との密着を熱処理することなく確保する
ことができ、リード導体部の抵抗値が下がり、熱雑音の
低減をはかることができる。また、本実施例のドライエ
ッチングとケミカルエッチングの併用した製造方法とA
uとTiがマスク代わりとなることで、大幅にパターニ
ング寸法精度の向上をはかることができる。
【0018】(実施例2)また、第2の実施例について
は、実施例1と構造・製造法は同じで、3層構造(Cr
層・Au層・Ti層)のTi層の代わりにTa層とし
た。(図示せず)この場合においても、実施例1とほぼ
同等の効果を得ることができ、熱雑音・パターン精度と
もに改善した。ただ、実施例1と比べてTaを用いた実
施例2の場合比抵抗はさらに小さい値となり、2.9μ
Ω・cmとなった。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明は、磁気テープ上の
信号を磁気抵抗効果により再生し、磁気抵抗効果材と該
磁気抵抗効果材に電流を流すリード導体部よりなる薄膜
磁気ヘッドにおいて、前記リード導体部が3層構造そを
成し、前記磁気抵抗効果材に接触する第1の層がCr
(クロム)、該Cr層の上の第2層がAu(金)、該A
u層の上の第3層がTi(チタン)あるいはTa(タン
タル)で構成することにより、リード導体部の抵抗値が
小さいため熱雑音が小さく、その上パターン精度に優れ
た構成能・高歩留まりの優れた磁気ヘッドを実現するも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における磁気ヘッドの平
面及び断面図
【図2】第1の実施例における磁気ヘッド製造方法の各
工程の説明図
【図3】従来の磁気ヘッドの平面及び断面図
【図4】従来の磁気ヘッド製造方法の各工程の説明図
【符号の説明】 1、11 MR素子 2、12 Cr層 3、13 Au層 4、14 リード導体 5、15 バーバーポール 6、16 磁性ヨーク 7、17 バイアス導体 8a、8b、8c、18a、18b、18c 絶縁層 9、19 保護膜 10 磁性基板 12’ Cr拡散層 30 Ti層 31 レジスト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富岡 辰行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 5/39

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気テープ上の信号を磁気抵抗効果によ
    り再生し、磁気抵抗効果材と該磁気抵抗効果材に電流を
    流すリード導体部よりなる薄膜磁気ヘッドにおいて、前
    記リード導体部が3層構造を成し、前記磁気抵抗効果材
    に接触する第1の層がCr(クロム)、該Cr層の上の
    第2層がAu(金)、該Au層の上の第3層がTi(チ
    タン)あるいはTa(タンタル)で構成されていること
    を特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 所定の形状にパターニングされた磁気抵
    抗効果材(MR素子)の上に真空蒸着やスパッタ等によ
    り、第1層にCr、第2層にAu、第3層にTi、ある
    いはTaの順で3層導体膜を成膜する工程(イ)、フォ
    トリソグラフィ技術を用いて前記3層導体膜の上に必要
    形状にレジストパターンを作成する工程(ロ)、イオン
    ミリング等ドライエッチングを用いて前記3層導体膜の
    該第2層(Au)の途中までエッチングする工程
    (ハ)、Auのケミカルエッチング液を用いて残存する
    前記第2層(Au)をエッチングする工程(ニ)、Cr
    のエッチング液を用いて前記第1層(Cr)をエッチン
    グする工程(ホ)とを含むことを特徴とする薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法。
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