JP2914343B2 - 磁気抵抗効果型複合ヘッド及びその製造方法並びに磁気記憶装置 - Google Patents

磁気抵抗効果型複合ヘッド及びその製造方法並びに磁気記憶装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果を利
用した再生ヘッドと、インダクティブ記録ヘッドとから
なる複合ヘッドにおいて、特に記録のトラック幅が２μ
ｍ以下の高密度な記録再生を行う磁気抵抗効果型複合ヘ
ッド（以下、単に「複合ヘッド」という。）、並びにこ
れを用いた磁気記憶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録媒体の小型化及び大容量化に伴
って、読み取り用磁気ヘッドと磁気記録媒体との相対速
度が小さくなって来ていることから、再生出力が速度に
依存しない磁気抵抗効果型ヘッド（以下「ＭＲヘッド」
という。）への期待が高まっている。このＭＲヘッドに
ついては、「ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｍａｇ
ｎ，．ＭＡＧ７（１９７０） １５０」において「Ａ
Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ Ｒｅａｄｏｕ
ｔ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ」として論じられている。
【０００３】近年、このＭＲヘッドに対して更に大幅な
高出力化を実現できる巨大磁気抵抗効果（以下「ＧＭ
Ｒ」という。）を用いたＧＭＲヘッドが注目されてい
る。このＧＭＲヘッドにおいて、特に、抵抗の変化が２
枚の隣接する磁性層の磁化方向間の余弦と対応する、一
般にスピンバルブ効果と呼ばれる磁気抵抗効果は、小さ
な動作磁界で大きな抵抗変化をすることから、次世代の
ＭＲヘッドとして期待されている。このスピンバルブ効
果を用いたＭＲヘッドについては「ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ
ｓ．ｏｎ Ｍａｇｎ，．Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．６（１９
９４）３８０１」において「Ｄｅｓｉｇｎ，Ｆａｂｒｉ
ｃａｔｉｏｎ＆Ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ Ｓｐｉｎ−Ｖａ
ｌｖｅ Ｒｅａｄ Ｈｅａｄｓ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｄ
ｅｎｓｉｔｙＲｅｃｏｒｄｉｎｇ」として論じられてい
る。このなかで、スピンバルブ効果を発生させる２枚の
磁性層の内の一方の磁性層は、この磁性層に反強磁性膜
を積層することにより発生する交換結合によって、ヘッ
ド感磁部に進入する媒体磁界の方向に実質的に揃うよう
に磁化が固定された磁化固定層となっている。そして、
この磁化固定層とＣｕ等の導電層とを介して隣接するも
う一方の磁性層は、媒体磁界に対して自由に磁化方向を
変えることができる磁化自由層となっている。
【０００４】このスピンバルブ効果を発生させる積層構
造体は実際には、図４２図に示す複合ヘッドとして使用
される。図４２図は複合ヘッドの構造を媒体と対向する
面であるエアベアリングサーフェイス（ＡＢＳ）から見
た概略図である。すなわち、スライダとなるセラミック
１１上に積層された下シールド１２及び上シールド１８
の間に、絶縁体から成る磁気分離層１３，１７を介し、
中央領域１６としてスピンバルブ効果を発生させる積層
構造体を配置し、この中央領域１６の両端に、これに電
流とバイアス磁界とを供給するための端部領域１４，１
５を形成する。以上のスピンバルブ素子によって再生を
行う。さらに、上シールド１８を第一の磁極１８ａと
し、この磁極１８ａのスピンバルブ素子と反対側の面
に、磁気ギャップ１９を介して、第二の磁極１１０を磁
極１８ａに平行に積層する。磁極１８ａ，１１０の少し
奥には、絶縁体で挟まれたコイル（図示せず）を配置
し、このコイルからの発生磁界によって磁化された磁極
１８ａ，１１０間の磁気ギャップ１９から漏れる磁束に
よって記録を行う。以上の再生ＭＲヘッドと記録インダ
クティブ（以下「ＩＤ」という。）ヘッドとが積層され
た構造が、実用的なスピンバルブ効果を用いた複合ヘッ
ドである。
【０００５】ところで、スピンバルブ効果を用いた複合
ヘッドが実際に使用される記録密度は、１平方インチ当
たり３ギガビット以上の高密度記録領域であると考えら
れる。これ以下の記録密度では、従来からの磁気異方性
を用いたＭＲヘッドによる複合ヘッドが用いられる。す
なわち、実用上意味のあるスピンバルブヘッドは、１平
方インチ当たり３ギガビット以上の高密度記録再生を実
現するものに限定される。スピンバルブヘッドを用いて
構築される磁気記憶装置は１平方インチ当たり３ギガビ
ット以上の高密度記録再生装置である。
【０００６】スピンバルブヘッドの再生トラック幅とな
る中央領域１６を決めるパタニング技術は、薄いスピン
バルブ膜等に対応すればよいので、基本的には半導体の
技術が流用できる。ｉ線ステッパなどを用いることでサ
ブミクロンでのパタニングが可能である。それに対し
て、記録トラック幅を規定する磁極１１０の、ＡＢＳに
おける端部の幅は狭いことが求められる。
【０００７】しかしながら、従来のＩＤヘッドのプロセ
ス、即ち、磁極１８ａを形成し絶縁層で覆われたコイル
を形成した後に磁極１１０を形成するプロセスでは、磁
極１１０の外形を決定するフレームレジストを大きな段
差を持つ絶縁層で覆われたコイルに乗り上げた状態で形
成しなければならず、さらに、記録トラック幅を規定す
る磁極１１０の端部は、絶縁層の端部の極めて近傍に位
置するために狭幅化が困難であり、その限界が２μｍ程
度であった。１平方インチ当たり３ギガビット以上の高
密度記録を実現するためには２μｍ未満、実際的には
１．５μｍ以下の記録トラック幅が必要であることか
ら、従来のＩＤヘッドの工程ではスピンバルブ効果を用
いた実用上意味のある複合ヘッドは製造できなかった。
【０００８】このＩＤヘッドの第二の磁極の先端幅の限
界を超える方法として、トラック幅を規定する第二の磁
極の先端部のみを、絶縁層で覆われたコイルの形成前に
形成し、その後コイル部及び残りの第二の磁極全体を形
成する製造方法が、特開平７−２２５９１７号公報に開
示されている。この第二の磁極の先端部を先に形成する
方法によって、１μｍ程度の狭幅の端部を持つ第二の磁
極の形成が可能となったとされている。図４３及び図４
４は、上記公報によるＩＤヘッド部の断面図である。図
４３において、第二の磁極は本体部２４と先端部２３と
からなり、先端部２３が先に形成される。また、図４４
において、第二の磁極は本体部３４と先端部３３とから
なる。先端部３３は磁気ギャップ３２を介して第一の磁
極の先端部３１ｂと、幅方向においてよく位置合わせさ
れている。図４３及び図４４において、記録幅を規定す
る先端部２３，３１ｂ，３３は、絶縁層２５，３５が形
成される前に、イオンビームエッチングによる方法でパ
タン化される。すなわち、この方法では、ゼロスロート
ハイト位置を、第二の磁極の先端部２３，３３を形成す
る際のパタニングで決定している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
この方法でＩＤヘッドを製造すると、上記公報からでは
類推されない以下の２点の重大な障害が発生した。
【００１０】その一点は、先作りする第二の磁極の先端
部（以下「磁極先端部」という。）は、製造コストを考
慮すると、フレームめっき法によるパタン化がイオンビ
ームエッチングによるパタン化に比較して圧倒的に有利
である。しかし、このフレームメッキ法で磁極先端部を
形成すると、磁極先端部はスロートハイト（コイルを覆
う絶縁層の端部からＡＢＳまでの長さ）がゼロの位置で
規定されるため、フレームを形成するレジスト形状とし
てはコの字型の袋小路となる。そのため通常のパドルメ
ッキでＮｉＦｅなどの磁極を形成すると、この袋小路部
にメッキ液が十分に流動できないために、結果として形
成されるメッキ膜の組成が変化し、最も良好な磁気特性
を必要とする磁極先端部の磁気特性が劣化、又はばらつ
きを生じる。その結果、磁極端部の磁束の発生に異常を
きたし、記録特性の劣化又はばらつきが生じ、製造歩留
まりの大幅な低下が発生する。
【００１１】もう一点は、第二の磁極において、スロー
トハイト長のばらつき自体が極めて大きくなる点であ
る。スロートハイト長はＩＤヘッドのオーバーライト特
性などの記録性能に大きく影響を及ぼすため厳密な制御
が必要である。しかしながら、本ヘッドでは、フレーム
を形成するレジスト形状がコの字型の袋小路となるこ
と、しかもこの袋小路内の隙間が２μｍ未満と極めて狭
いことから、この袋小路の内部の角（かど）やレジスト
幅がばらつくため、スロートハイト長の実質的な制御が
困難であることにより、製造歩留まりの大幅な低下が発
生する。以上のように、製造コストまで考慮したプロセ
スとして記録トラック幅を決定する磁極先端部を先作り
する方法は未だ確立されていない。
【００１２】本発明は、狭トラック幅を実現するために
第二の磁極の先端部を先に形成するＩＤヘッドの様々な
問題点を改善し、１平方インチ当たり３ギガビット以上
の高密度記録再生を実現するスピンバルブ効果を用いた
実用上意味のある複合ヘッドの構造及び製造方法、さら
にはこれを用いた磁気記憶装置を提供するためになされ
た。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１及び図２
に示すように、再生を行う機能を有するＭＲヘッドと、
記録を行う機能を有するＩＤヘッドとを備えた複合ヘッ
ド及びその製造方法である。ＭＲヘッドは、スライダと
なる基体４１上の下シールド４２及び上シールド４３
と、下シールド４２及び上シールド４３間にあって絶縁
体からなる磁気的分離層４４，４５を介して存在するＭ
Ｒ素子４６とからなる。ＩＤヘッドは、ＭＲヘッドを形
成した後に形成され、基体４１から遠い側の上シールド
４３を第一の磁極４３１とし、磁極４３１上の磁気ギャ
ップ４７を介して存在する非磁性絶縁体４８によってゼ
ロスロートハイトが規定され、記録トラック幅２μｍ以
下を規定する、ＡＢＳに露出し非磁性絶縁体４８に一部
乗り上げた第二の磁極４９の先端部４１０と、先端部４
１０による段差を埋め込む非磁性絶縁体４１２と、非磁
性絶縁体４１２上に形成された非磁性絶縁体４１３によ
り被覆されたコイル４１４と、コイル４１４と先端部４
１０とに跨って形成された第二の磁極４９の本体部４１
１とからなる。特に、ＭＲ素子４６としては、抵抗の変
化が２枚の隣接する磁性層の磁化方向間の余弦と対応す
る、一般にスピンバルブ効果と呼ばれる磁気抵抗効果を
用いていることが望ましい。
【００１４】本発明の構造の基本的な製造方法は、磁気
ギャップ４７上にフォトレジストからなる非磁性絶縁体
４８を形成する工程と、フレームめっき法により先端部
４１０を形成する工程と、先端部４１０の下地膜をイオ
ンビームエッチングする工程と、先端部４１０を埋め込
むアルミナ膜による非磁性絶縁体４１２を形成し、これ
をイオンビームエッチングして先端部４１０上のアルミ
ナ膜を除去する工程と、非磁性絶縁体４１３により被覆
されたコイル４１４を形成する工程と、本体部４１１を
形成するフレームめっき工程とからなる。本構成と製造
方法とにより、記録トラック幅が２μｍ以下の高密度記
録再生に好適な複合ヘッドが高歩留まりで得られる。
【００１５】また、図３及び図４に示すように、本構成
において第二の磁極５９の先端部５０９の下地の磁性膜
５１０に飽和磁化の大きい材料を適用することによっ
て、さらなる線記録密度の向上が実現する。本発明によ
って、前述した、記録トラック幅を規定する幅狭の先端
部５０９を先作りする際の問題が解決される。すなわ
ち、本発明の構造で、先端部５０９の磁性膜５１１を製
造コストの低いフレームメッキ法により形成すると、フ
レームの形は基本的には袋小路であるが、メッキ液の流
動が十分にできない部分は非磁性絶縁体５８に一部乗り
上げた部分へと後退するため、先端部５０９のＡＢＳか
らゼロスロートハイト間の磁気特性は良好に保たれる。
さらに、ゼロスロートハイト位置は非磁性絶縁体５８に
よりあらかじめ規定されているので、レジストフレーム
の袋小路部の形状の不安定性にスロートハイト長が影響
されることもなくなる。
【００１６】本発明による複合ヘッドを用いた磁気記憶
装置は、図５に示すように、一般に磁気ディスク装置１
８０である。磁気ディスク装置１８０は、回転する円盤
状の磁気記録媒体１８１と、駆動装置１８２、駆動装置
制御系１８３、ヘッドサスペンションアセンブリ１８
４、ヘッドサスペンションアセンブリ１８４に取り付け
られた記録再生機能を有する複合ヘッド１８５、位置制
御系１８６、複合ヘッド１８５からの信号及び複合ヘッ
ド１８５への信号を処理する回路系１８７などからな
る。以上が小型な外枠内に配置される。複合ヘッド１８
５は、ＡＢＳにより磁気媒体と対向し、１平方インチ当
たり３ギガビット以上の高密度な記録再生を行う。特
に、図３及び図４に示した第二の磁極の磁気ギャップ近
傍に飽和磁化の大きい材料を導入した複合ヘッドでは、
１平方インチ当たり１０ギガビットもの高密度記録再生
が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図を用いながら本発明の実
施例を説明する。
【００１８】
【実施例１】図１及び図２は、本発明の第一の実施例で
あり、それぞれＡＢＳから見た図、及びＡＢＳと垂直な
断面図である。スライダとなる基体４１はアルミナとチ
タンカーバイドとからなる複合セラミックである。この
上に再生機能を有するＭＲヘッドが形成されている。こ
のＭＲヘッドは、パタン化されたＣｏＺｒＴａ膜からな
る下シールド４２とＮｉＦｅ膜からなる上シールド４３
と、これらの間にあって、アルミナからなる磁気分離層
４４，４５を介したＭＲ素子４６とからなる。下シール
ド４２の厚さは１μｍ、上シールド４３の厚さは３μｍ
である。また、下シールド４２・上シールド４３間のギ
ャップは０．２μｍである。この間のＭＲ素子４６は、
図４２に示すように、記録媒体からの磁界を感磁する中
央領域１６と、この中央領域にバイアス磁界と電流とを
供給する機能を有する端部領域１４，１５とからなる。
この中央領域１６は一般にスピンバルブ効果と呼ばれる
ＭＲ効果を有する積層構造体からなり、具体的には下シ
ールド４２側から、下地Ｔａ膜（膜厚５ｎｍ）、ＮｉＦ
ｅ膜（膜厚８ｎｍ）、Ｃｕ膜（膜厚２．５ｎｍ）、Ｎｉ
Ｆｅ膜（膜厚３ｎｍ）、ＮｉＭｎ膜（膜厚３０ｎｍ）で
ある。中央領域１６の幅は１．２μｍであり、再生トラ
ック幅を規定している。
【００１９】このＭＲヘッド上に、上シールド４３を第
一の磁極４３１として併用した記録機能を有するＩＤヘ
ッドが形成されている。ＩＤヘッドとしては、上シール
ド４３を第一の磁極４３１とし、磁極４３１上の膜厚
０．３５μｍのアルミナによる磁気ギャップ４７を介し
て存在する非磁性絶縁体４８によってゼロスロートハイ
トを規定する。この非磁性絶縁体４８はフォトレジスト
からなり、厚さは２μｍである。さらに、磁気媒体と対
向するＡＢＳに露出しかつ非磁性絶縁体４８に一部乗り
上げた第二の磁極４９の先端部４１０が形成され、この
先端部４１０による段差はアルミナによる非磁性絶縁体
４１２によって埋め込まれている。先端部４１０の記録
トラック幅を規定する幅は１．５μｍ、ＡＢＳでの厚さ
は１．５μｍである。さらに、非磁性絶縁体４１２上
に、フォトレジストからなる非磁性絶縁体４１３により
被覆されたＣｕコイル４１４が形成され、コイル４１４
と先端部４１０に跨って存在する本体部４１１が形成さ
れる。磁極４９のＡＢＳでの厚さは３μｍである。本複
合ヘッドにより１平方インチあたり３ギガビットの高密
度な磁気記録再生が実現する。
【００２０】本複合ヘッドの製造方法を図６乃至図１０
により説明する。図６乃至図１０は、本発明による磁気
抵抗効果型複合ヘッドの実施例の製造方法を示す。図で
は、再生ヘッド部の製造工程を省略し、記録ＩＤヘッド
部の製造工程のみを示す。
【００２１】ポールハイト位置規定非磁性絶縁体形成工
程では、磁極１２１、磁気ギャップ１２２上に、フォト
レジストパタン１２３を位置精度良く形成する（［１
Ａ］，［１Ｂ］）。先端磁極形成工程では、まず、レジ
ストフレーム１２４を磁気ギャップ１２２とフォトレジ
ストパタン１２３に跨るように形成する（［２Ａ］，
［２Ｂ］）。このレジストフレーム１２４はフォトレジ
ストパタン１２３上で袋小路となる。このとき、フォト
レジストパタン１２３による段差が高々２〜３μｍ程度
であるため、レジストフレーム１２４の段差下での厚さ
を４μｍ程度とすることができ、これによって、１．５
μｍの狭いフレーム間幅を実現できる。この後、メッキ
法により第二の磁極の先端部１２６となるＮｉＦｅ層１
２５を形成するが、フレーム間幅及びフレーム高さに対
応して、幅１．５μｍ、高さ１．５μｍ程度の先端部１
２６が得られる。続いて、レジストフレーム１２４及び
先端部１２６以外のＮｉＦｅ層１２５を除去し、先端部
１２６を残す（［３Ａ］，［３Ｂ］）。続いて、先端部
１２６を埋め込むに十分な厚さの、非磁性絶縁体である
アルミナ膜１２７をスパッタ法により成膜する（［４
Ａ］，［４Ｂ］）。続いて、アルミナ膜１２７の先端部
１２６上の部分を除去するためのレジストカバー１２８
を形成する（［５Ａ］，［５Ｂ］）。このとき、次のイ
オンビームエッチングによる工程で、除去後のアルミナ
膜１２９表面と先端部１２６上面との平坦性を良くする
ために、レジスト塗布後に１３０℃程度の高温処理を行
い、レジストカバー１２８端部をなだらかにする。続い
て、イオンビームエッチングにより、アルミナ膜を除去
する（［６Ａ］，［６Ｂ］）。なだらかにされたレジス
トカバー１２８は、イオンビームエッチングとともに後
退し、最終的にアルミナ膜１２９表面と先端部１２６上
面との平坦性を良くするために機能する。
【００２２】続いて、非磁性絶縁体であるフォトレジス
ト１２１１により被覆されたコイル１２１０を形成する
（［７Ａ］，［７Ｂ］）。続いて、第二の磁極の先端部
１２６以外の本体部１２１３を形成するため、先に形成
された先端部１２６に良く位置合わせしたレジストフレ
ーム１２１２を形成する（［８Ａ］，［８Ｂ］）。この
場合のコイル１２１０などによる段差は、先の先端部１
２６を形成する際の段差よりも大きいことから、段差下
でのフレーム厚が厚くなる。その結果、レジストの分解
能が低下し、［９Ａ］，［９Ｂ］で形成された本体部１
２１３は、ある程度以下の狭い先端部１２６を形成した
場合には、図１１に示すように、先端部１０９の幅に対
して、それに上乗せされる本体部１０１０の幅が広くな
る場合も発生する。また、この場合、幅が広くなった本
体部１０１０の左右の両エッジと磁気ギャップ１０７を
介した第一の磁極１０３との間での漏れ磁束が、記録特
性に影響を与えにくくするために、図１２に示す本体部
１１１０の形状とすることができる。［６Ａ］，［６
Ｂ］に示すイオンビームエッチング工程において、先端
部１２６を覆うアルミナ膜１２７が除去された後も、更
にイオンビームエッチングを継続することによって、エ
ッチング速度の速い先端部１２６が、それを囲むアルミ
ナ膜１２７よりも早くエッチングされるために、結果と
してこの先端部１２６とアルミナ膜１２９との段差が形
成され、図１２に示す形状の本体部１１１０を形成する
ことができる。［１０Ａ］，［１０Ｂ］の完成図は図１
及び図２に対応する。
【００２３】本複合ヘッドを用いて構築される磁気記憶
装置は、図５に示す磁気ディスク装置１８０である。本
複合ヘッドはＡＢＳにおいて磁気媒体と対向する。媒体
の磁気特性としては、保磁力が２４００エルステッド、
残留磁化Ｂｒと磁性層厚との積が１００ガウス・μｍ、
媒体とヘッドＡＢＳとの磁気的間隙は６５ｎｍである。
本磁気記憶装置は１平方インチ当たり３ギガビットの高
密度な記録再生を行う。また、媒体の磁気特性として、
保磁力を２４００エルステッド、残留磁化Ｂｒと磁性層
厚との積を９０ガウス・μｍ、媒体とヘッドＡＢＳとの
磁気的間隙を４０ｎｍとすることによって、線密度を向
上させることができ、１平方インチ当たり４ギガビット
の高密度な記録再生を行う。
【００２４】
【実施例２】実施例１でのＭＲヘッド部を、異方性によ
るＭＲ効果を用いたＭＲヘッドとする。図４２に示すＭ
Ｒヘッドの中央領域１６の積層構造体は、下シールド１
８側から、ＣｏＺｒ膜（膜厚１２ｎｍ）、Ｔａ膜（膜厚
１０ｎｍ）、ＮｉＦｅ膜（膜厚１２ｎｍ）である。中央
領域１６の幅は１．２μｍであり、再生トラック幅を規
定している。また、記録トラック幅を規定する第二の磁
極１１０の幅は１．５μｍである。本複合ヘッドにより
１平方インチあたり３ギガビットの高密度な磁気記録再
生が実現する。ただし、この場合、ＭＲヘッドに流すセ
ンス電流密度を５×１０7 Ａ／ｃｍ2 、相当高くするこ
とが必要である。本ヘッドの製造方法は実施例１と同様
である。
【００２５】
【実施例３】図１３は、本発明の第三の実施例であり、
ＡＢＳから見た図である。スライダとなる基体６１はア
ルミナとチタンカーバイドとからなる複合セラミックで
ある。この上に再生機能を有するＭＲヘッドが形成され
ている。このＭＲヘッドは、パタン化されたＣｏＺｒＴ
ａ膜からなる下シールド６２とＮｉＦｅからなる上シー
ルド６３と、これらの間にあって、アルミナからなる磁
気分離層６４，６５を介したＭＲ素子６６とからなる。
下シールド６２の厚さは１．２μｍ、上シールド６３の
厚さは磁気ギャップと対向する面を除き２．５μｍであ
る。また、上シールド６３，下シールド６２間のギャッ
プは０．２μｍである。この間のＭＲ素子６６は、図４
２に示す、記録媒体からの磁界を感磁する中央領域１６
と、この中央領域１６にバイアス磁界と電流とを供給す
る機能を有する端部領域１４，１５とからなる。この中
央領域１６は、一般にスピンバルブ効果と呼ばれるＭＲ
効果を有する積層構造体からなり、具体的には下シール
ド６２側から、下地Ｔａ膜（膜厚５ｎｍ）、ＮｉＦｅ膜
（膜厚８ｎｍ）、Ｃｕ膜（膜厚２．５ｎｍ）、ＮｉＦｅ
膜（膜厚３ｎｍ）、ＮｉＭｎ膜（膜厚３０ｎｍ）であ
る。中央領域１６の幅は１．１μｍであり、再生トラッ
ク幅を規定している。
【００２６】このＭＲヘッド上に、上シールド６３を第
一の磁極６３ａとして併用した記録機能を有するＩＤヘ
ッドが形成されている。このとき、磁極６３ａの磁気ギ
ャップと対向する部分には、対をなす第二の磁極６９の
幅を規定する側面と一致する側面を備えた、磁極６３ａ
と磁気的に連続な第三の磁極６８が形成され、この高さ
は０．５μｍである。ＩＤヘッドとしては、上シールド
６３を第一の磁極６３ａとし、膜厚０．３μｍのアルミ
ナによる磁気ギャップ６７を介して存在する、非磁性絶
縁体によってゼロスロートハイトを規定する。この非磁
性絶縁体はフォトレジストからなり、厚さは２μｍであ
る。さらに、磁気媒体と対向するＡＢＳに露出しかつゼ
ロスロートハイト位置よりもＡＢＳ面よりも奥で非磁性
絶縁体に一部乗り上げた第二の磁極６９の先端部６１０
が形成され、この先端部６１０による段差はアルミナに
よる非磁性絶縁体によって埋め込まれている。先端部６
１０の記録トラック幅を規定する幅は１．３μｍ、ＡＢ
Ｓでの厚さは１．５μｍである。さらに、非磁性絶縁体
上に、フォトレジストからなる非磁性絶縁体により被覆
されたＣｕコイルが形成され、このコイルと先端部６１
０とに跨って存在する本体部６１１が形成される。磁極
６９のＡＢＳでの厚さは３μｍである。本複合ヘッドに
より１平方インチあたり４ギガビットの高密度な磁気記
録再生が実現する。
【００２７】本複合ヘッドの製造方法を図１４乃至図１
８により説明する。図１４乃至図１８は、本発明による
磁気抵抗効果型複合ヘッドの実施例の製造方法を示す。
図では、再生ヘッド部の製造工程を省略し、記録ＩＤヘ
ッド部の製造工程を示す。
【００２８】ポールハイト位置規定非磁性絶縁体形成工
程では、第一の磁極１３１、磁気ギャップ１３２上に、
フォトレジストパタン１３３を位置精度良く形成する
（［１Ａ］，［１Ｂ］）。続く先端磁極形成工程では、
まず、レジストフレームを１３４を磁気ギャップ１３２
とフォトレジストパタン１３３に跨るように形成する
（［２Ａ］，［２Ｂ］）。このレジストフレーム１３４
はフォトレジストパタン１３３上で袋小路となる。この
とき、フォトレジストパタン１３３による段差が高々２
〜３μｍ程度であるため、レジストフレーム１３４の段
差下での厚さを４μｍ程度とすることができ、これによ
って、１．３μｍの狭いフレーム間幅を実現できる。こ
の後、メッキ法によりＮｉＦｅ１３５からなる先端部１
３６を形成するが、フレーム間幅及びフレーム高さに対
応して、幅１．３μｍ、高さ３μｍ程度の先端部１３６
が得られる。レジストフレーム１３４及び必要な磁極以
外のＮｉＦｅ１３５を除去した後に、先端部１３６をマ
スクとしてイオンビームエッチングにより磁気ギャップ
１３２及び磁極１３１をエッチングして、先端部１３６
のトラック幅を規定する側面と同一の側面を持つ第三の
磁極１３７を形成する（［３Ａ］，［３Ｂ］）。続い
て、先端部１３６を埋め込むに十分な厚さの、非磁性絶
縁体であるアルミナ膜１３８をスパッタ法により成膜す
る（［４Ａ］，［４Ｂ］）。続いて、形成されたアルミ
ナ膜１３８で先端部１３６ａ上の部分を除去するための
レジストカバー１３９を形成する（［４Ａ］，［４
Ｂ］）。このとき、次のイオンビームエッチングによる
工程で、除去後のアルミナ膜１３１０表面と先端部１３
６上面との平坦性を良くするために、レジスト塗布後に
１３０℃程度の高温処理を行い、レジスト端部をなだら
かにする。続いて、イオンビームエッチングにより、ア
ルミナ膜１３８を除去する（［５Ａ］，［５Ｂ］）。な
だらかにされたレジストカバー１３９は、イオンビーム
エッチングとともに後退し、最終的にアルミナ膜１３１
０表面と先端部１３６上面との平坦性を良くするために
機能する。
【００２９】続いて、非磁性絶縁体であるフォトレジス
ト１３１２により被覆されたコイル１３１１を形成する
（［７Ａ］，［７Ｂ］）。続いて、第二の磁極の本体部
１３１４を形成するため、先に形成された先端部１３６
に良く位置合わせしたレジストフレーム１３１３を形成
する。この場合のコイル１３１１などによる段差は、先
の先端部１３６を形成する際の段差よりも大きいことか
ら、段差下でのフレーム厚が厚くなる。その結果、レジ
ストの分解能が低下し、形成された第二の磁極は、ある
程度以下の狭い先端部１３６を形成した場合には、図１
１に示すように、先端部１０９の幅に対して、それに上
乗せされる本体部１０１０の幅が広くなる場合も発生す
る。また、この場合、幅が広くなった本体部１０１０の
左右の両エッジと磁気ギャップ１０７を介した第一の磁
極１０３との間での漏れ磁束が、記録特性に影響を与え
にくくするために、図１２に示す本体部１１１０の形状
とすることができる。［６Ａ］，［６Ｂ］に示すアルミ
ナイオンビームエッチング工程において、先端部１３６
を覆うアルミナ膜１３８が除去された後も、更にイオン
ビームエッチングを継続することによって、エッチング
速度の速い先端部１３６が、それを囲むアルミナ膜１３
８よりも早くエッチングされるために、結果としてこの
先端部１３６とアルミナ膜１３１０との段差が形成さ
れ、図１２に示す形状の本体部１１１０を形成すること
ができる。［１０Ａ］，［１０Ｂ］の完成図は図１３に
対応する。
【００３０】本複合ヘッドを用いて構築される磁気記憶
装置は、図５に示す磁気ディスク装置１８０である。本
複合ヘッドはＡＢＳにより磁気媒体と対向する。媒体の
磁気特性としては、保磁力が２４００エルステッド、残
留磁化Ｂｒと磁性層厚との積が９０ガウス・μｍ、媒体
とヘッドＡＢＳとの磁気的間隙は５５ｎｍである。本磁
気記憶装置は１平方インチ当たり４ギガビットの高密度
な記録再生を行う。また、媒体の磁気特性として、保磁
力を２４００エルステッド、残留磁化Ｂｒと磁性層厚と
の積を８０ガウス・μｍ、媒体とヘッドＡＢＳとの磁気
的間隙を４０ｎｍとすることによって、線密度を向上さ
せることができ、１平方インチ当たり５ギガビットの高
密度な記録再生を行う。
【００３１】
【実施例４】図３及び図４は、本発明の第四の実施例で
あり、それぞれＡＢＳから見た図、及び、ＡＢＳと垂直
な断面図である。スライダとなる基体５１はアルミナと
チタンカーバイドとからなる複合セラミックである。こ
の上に再生機能を有するＭＲヘッドが形成されている。
このＭＲヘッドは、パタン化されたＣｏＺｒＴａ膜から
なる下シールド５２とＮｉＦｅ膜からなる上シールド５
３と、これらの間にあって、アルミナからなる磁気分離
層を介したＭＲ素子とからなる。下シールド５２の厚さ
は１μｍ、上シールド５３の厚さは３μｍである。ま
た、上シールド５３、下シールド５２間のギャップは
０．１９μｍである。この間のＭＲ素子５６は、図４２
に示す記録媒体からの磁界を感磁する中央領域１６と、
この中央領域にバイアス磁界と電流とを供給する機能を
有する端部領域１４，１５とからなる。この中央領域１
６は一般にスピンバルブ効果と呼ばれるＭＲ効果を有す
る積層構造体からなり、具体的には下シールド５２側か
ら、下地Ｔａ膜（膜厚５ｎｍ）、ＮｉＦｅ膜（膜厚８ｎ
ｍ）、Ｃｕ膜（膜厚２．５ｎｍ）、ＣｏＦｅ膜（膜厚３
ｎｍ）、ＰｔＭｎ膜（膜厚２０ｎｍ）である。中央領域
１６の幅は１μｍであり、再生トラック幅を規定してい
る。
【００３２】このＭＲヘッド上に、上シールド５３を第
一の磁極Ｐ１として併用した記録機能を有するＩＤヘッ
ドが形成されている。ＩＤヘッドとしては、上シールド
５３を第一の磁極５３１とし、磁極５３１の膜厚０．３
μｍのアルミナによる磁気ギャップ５７を介して存在す
る非磁性絶縁体５８によってゼロスロートハイトを規定
する。この非磁性絶縁体５８はフォトレジストからな
り、厚さは１．５μｍである。さらに、磁気媒体と対向
するＡＢＳに露出しかつ非磁性絶縁体５８に一部乗り上
げた第二の磁極５９の先端部５０９が形成される。この
先端部５０９は磁気ギャップ５７に近い側から、飽和磁
化の大きいＣｏＴａＺｒ膜５１０とＮｉＦｅ膜５１１の
積層からなり、各々の膜厚は０．５μｍ、１．５μｍで
ある。この先端部５０９による段差はアルミナによる非
磁性絶縁体５１３によって埋め込まれている。先端部５
０９の記録トラック幅を規定する幅は１．２μｍであ
る。さらに、非磁性絶縁体５１３上に、フォトレジスト
からなる非磁性絶縁体５１４により被覆されたＣｕコイ
ル５１５が形成され、このコイル５１５と先端部５０９
に跨って存在する第二の磁極５９の本体部５１２が形成
される。磁極５９のＡＢＳでの厚さは３μｍである。本
複合ヘッドにより１平方インチあたり５ギガビットの高
密度な磁気記録再生が実現する。
【００３３】本複合ヘッドの製造方法を図１９乃至図２
３により説明する。図１９乃至図２３は、本発明による
磁気抵抗効果型複合ヘッドの実施例の製造方法を示す。
図では、再生ヘッド部の製造工程を省略し、記録ＩＤヘ
ッド部の製造工程を示す。
【００３４】ポールハイト位置規定非磁性絶縁体形成工
程では、第一の磁極１４１、磁気ギャップ１４２、Ｃｏ
ＴａＺｒ膜１４３上に、フォトレジストパタン１４４を
位置精度良く形成する［１Ａ，１Ｂ］。先端磁極形成工
程では、まず、レジストフレーム１４５をフォトレジス
トパタン１４４に跨るように形成する［２Ａ，２Ｂ］。
このレジストフレーム１４５はフォトレジストパタン１
４４上で袋小路となる。このとき、フォトレジストパタ
ン１４４による段差が高々２〜３μｍ程度であるため、
レジストフレーム１４５の段差下での厚さを４μｍ程度
とすることができ、これによって、１．２μｍの狭いフ
レーム間幅を実現できる。この後、メッキ法によりＮｉ
Ｆｅ１４６からなる先端部１４０９を形成するが、フレ
ーム間幅及びフレーム高さに対応して、幅１．２μｍ、
高さ３μｍ程度の先端部１４０９が得られる［３Ａ，３
Ｂ］。レジストフレーム１４５及び不要なＮｉＦｅ１４
６を除去した後に、先端部のＮｉＦｅ１４６をマスクと
して、イオンビームエッチングによりＣｏＴａＺｒ膜１
４３をエッチングし、ＮｉＦｅ磁極１４７と同一のトラ
ック幅を規定する側面を持つ磁極１４８に加工する。続
いて、先端部１４０９を埋め込むに十分な厚さの、非磁
性絶縁体であるアルミナ膜１４９をスパッタ法により成
膜する［４Ａ，４Ｂ］。続いて、形成されたアルミナ膜
１４９で先端部１４０９上の部分を除去するためのレジ
ストカバー１４１０を形成する［５Ａ，５Ｂ］。このと
き、次のイオンビームエッチングによる工程で、除去後
のアルミナ膜１４１１表面と先端部１４０９上面との平
坦性を良くするために、レジスト塗布後に１３０℃程度
の高温処理を行い、レジスト端部をなだらかにする。続
いて、イオンビームエッチングにより、アルミナ膜を除
去する［６Ａ，６Ｂ］。なだらかにされたレジストマス
クは、イオンビームエッチングとともに後退し、最終的
にアルミナ膜１４１１表面と先端部１４０９上面との平
坦性を良くするために機能する。
【００３５】続いて、非磁性絶縁体であるフォトレジス
ト１４１３により被覆されたコイル１４１２を形成する
［７Ａ，７Ｂ］。続いて、第二の磁極の本体部１４１５
を形成するため、先に形成された先端部１４０９に良く
位置合わせしたレジストフレーム１４１４を形成する
［８Ａ，８Ｂ］。この場合のコイル部などによる段差
は、先の先端部１４０９を形成する際の段差よりも大き
いことから、段差下でのフレーム厚が厚くなる。その結
果、レジストの分解能が低下し、［９Ａ，９Ｂ］で形成
された第二の磁極は、ある程度以下の狭い先端部１４０
９を形成した場合には、図１１に示すように、先端部１
０９の幅に対して、それに上乗せされる本体部１０１０
の幅が広くなる場合も発生する。また、この場合、幅が
広くなった本体部１０１０の左右の両エッジと磁気ギャ
ップを介した一方の磁極との間での漏れ磁束が、記録特
性に影響を与えにくくするために、図１２に示す本体部
１１１０の形状とすることができる。［６Ａ，６Ｂ］に
示すアルミナイオンビームエッチング工程において、先
端部１４０９を覆うアルミナ膜１４９が除去された後
も、更にイオンビームエッチングを継続することによっ
て、エッチング速度の速い先端部１４０９が、それを囲
むアルミナ膜１４９よりも早くエッチングされるため
に、結果としてこの先端部１４０９とアルミナ膜１４１
１との段差が形成され、図１２に示す形状の本体部１１
１０を形成することができる。［１０Ａ，１０Ｂ］の完
成図は図３及び図４に対応する。
【００３６】本複合ヘッドを用いて構築される磁気記憶
装置は、図５に示す磁気ディスク装置１８０である。本
複合ヘッドはＡＢＳにより磁気媒体と対向する。媒体の
磁気特性としては、保磁力が２４００エルステッド、残
留磁化Ｂｒと磁性層厚との積が８０ガウス・μｍ、媒体
とヘッドＡＢＳとの磁気的間隙は５０ｎｍである。本磁
気記憶装置は１平方インチ当たり５ギガビットの高密度
な記録再生を行う。また、媒体の磁気特性として、保磁
力を２４００エルステッド、残留磁化Ｂｒと磁性層厚と
の積を８０ガウス・μｍ、媒体とヘッドＡＢＳとの磁気
的間隙を４０ｎｍとすることによって、線密度を向上さ
せることができ、１平方インチ当たり６ギガビットの高
密度な記録再生を行う。
【００３７】
【実施例５】図２４は、本発明の第五の実施例であり、
ＡＢＳから見た図である。スライダとなる基体７１はア
ルミナとチタンカーバイドとからなる複合セラミックで
ある。この上に再生機能を有するＭＲヘッドが形成され
ている。このＭＲヘッドは、パタン化されたＣｏＺｒＴ
ａ膜からなる下シールド７２とＮｉＦｅからなる上シー
ルド７３と、これらの間にあって、アルミナからなる磁
気分離層を介したＭＲ素子７６とからなる。下シールド
７２の厚さは１μｍ、上シールド７３の厚さは磁気ギャ
ップ７７と対向する面を除き２．５μｍである。また、
上シールド７３、下シールド７２間のギャップは０．１
９μｍである。この間のＭＲ素子７６は、図４２に示す
記録媒体からの磁界を感磁する中央領域１６と、中央領
域１６にバイアス磁界と電流とを供給する機能を有する
端部領域１４，１５とからなる。この中央領域１６は一
般にスピンバルブ効果と呼ばれるＭＲ効果を有する積層
構造体からなり、具体的には下シールド７２側から、下
地Ｔａ膜（膜厚５ｎｍ）、ＮｉＦｅ膜（膜厚８ｎｍ）、
Ｃｕ膜（膜厚２．５ｎｍ）、ＣｏＦｅ膜（膜厚３ｎ
ｍ）、ＰｔＭｎ膜（膜厚２０ｎｍ）である。中央領域１
６の幅は０．８μｍであり、再生トラック幅を規定して
いる。
【００３８】このＭＲヘッド上に、上シールド７３を第
一の磁極７３ａとして併用した記録機能を有するＩＤヘ
ッドが形成されている。このとき、磁極７３ａの磁気ギ
ャップと対向する部分には、対を成す第二の磁極７９の
幅を規定する側面と一致する側面を備えた、磁極７３ａ
と磁気的に連続な第三の磁極７８が形成され、この高さ
は０．５μｍである。ＩＤヘッドとしては、上シールド
７３を第一の磁極７３ａとし、膜厚０．３μｍのアルミ
ナによる磁気ギャップ７７を介して存在する非磁性絶縁
体によってゼロスロートハイトを規定する。この非磁性
絶縁体はフォトレジストからなり、厚さは１．５μｍで
ある。さらに、磁気媒体と対向するＡＢＳに露出しかつ
非磁性絶縁体に一部乗り上げた第二の磁極７９の先端部
７０９が形成される。この先端部７０９は磁気ギャップ
７７に近い側から、飽和磁化の大きいＣｏＴａＺｒ膜７
１０とＮｉＦｅ膜７１１の積層からなり、各々の膜厚は
０．５μｍ、１．５μｍである。この先端部７０９によ
る段差はアルミナによる非磁性絶縁体によって埋め込ま
れている。先端部７０９の記録トラック幅を規定する幅
は１μｍである。さらに、非磁性絶縁体上に、フォトレ
ジストからなる非磁性絶縁体により被覆されたＣｕコイ
ルが形成され、このコイルと先端部４０９に跨って存在
する第二の磁極７９の本体部７１２が形成される。磁極
７９のＡＢＳでの厚さは３μｍである。本複合ヘッドに
より１平方インチあたり６ギガビットの高密度な磁気記
録再生が実現する。
【００３９】本複合ヘッドの製造方法を図２５乃至図２
９により説明する。図２５乃至図２９は、本発明による
磁気抵抗効果型複合ヘッドの実施例の製造方法を示す。
図では、再生ヘッド部の製造工程を省略し、記録ＩＤヘ
ッド部の製造工程を示す。
【００４０】ポールハイト位置規定非磁性絶縁体形成工
程では、第一の磁極１５１、磁気ギャップ１５２、Ｃｏ
ＴａＺｒ膜１５３上に、フォトレジストパタン１５４を
位置精度良く形成する［１Ａ，１Ｂ］。先端磁極形成工
程では、まず、レジストフレーム１５５をフォトレジス
トパタン１５４に跨るように形成する［２Ａ，２Ｂ］。
このレジストフレーム１５５はフォトレジストパタン１
５４上で袋小路となる。このとき、フォトレジストパタ
ン１５４による段差が高々２〜３μｍ程度であるため、
フレームの段差下での厚さを４μｍ程度とすることがで
き、これによって、１μｍの狭いフレーム間幅を実現で
きる。この後、メッキ法によりＮｉＦｅ１５６の先端部
１５０９を形成するが、フレーム間幅及びフレーム高さ
に対応して、幅１μｍ、高さ３．５μｍ程度の先端部１
５０９が得られる。続いて、レジストフレーム１５５及
び不要なＮｉＦｅ１５６を除去した後に、先端部１５０
９のＮｉＦｅをマスクとして、イオンビームエッチング
によりＣｏＴａＺｒ膜１５３、磁気ギャップ１５２、第
一の磁極１５１をエッチングし、ＮｉＦｅ磁極１５７と
同一のトラック幅を規定する側面を持つ第三の磁極１５
９に加工する［３Ａ，３Ｂ］。続いて、先端部１５０９
を埋め込むに十分な厚さの、非磁性絶縁体であるアルミ
ナ膜１５１０をスパッタ法により成膜する［４Ａ，４
Ｂ］。続いて、先端部１５０９上のアルミナ膜１５１０
を除去するためのレジストカバー１５１１を形成する
［５Ａ，５Ｂ］。このとき、次のイオンビームエッチン
グによる工程で、除去後のアルミナ膜１５１２表面と先
端部１５０９上面との平坦性を良くするために、レジス
ト塗布後に１３０℃程度の高温処理を行い、レジスト端
部をなだらかにする。続いて、イオンビームエッチング
により、アルミナ膜１５１０を除去する［６Ａ，６
Ｂ］。なだらかにされたレジストマスクは、イオンビー
ムエッチングとともに後退し、最終的にアルミナ膜１５
１０表面と先端部１５０９上面との平坦性を良くするた
めに機能する。
【００４１】続いて、非磁性絶縁体であるフォトレジス
ト１５１４により被覆されたコイル１５１３を形成する
［７Ａ，７Ｂ］。続いて、第二の磁極の本体部１５１６
を形成するため、先に形成された先端部１５０９に良く
位置合わせしたレジストフレーム１５１５を形成する
［８Ａ，８Ｂ］。この場合のコイル１５１３などによる
段差は、先の先端部１５０９を形成する際の段差よりも
大きいことから、段差下でのフレーム厚が厚くなる。そ
の結果、レジストの分解能が低下し、［９Ａ，９Ｂ］で
形成された本体部１５１６は、ある程度以下の狭い先端
部１５０９を形成した場合には、図１１に示すように、
先端部１０９の幅に対して、それに上乗せされる本体部
１０１０の幅が広くなる場合も発生する。また、この場
合、幅が広くなった本体部１０１０の左右の両エッジと
磁気ギャップ１０７を介した第一の磁極１０３との間で
の漏れ磁束が、記録特性に影響を与えにくくするために
図１２図に示す本体部１１１０の形状とすることができ
る。［６Ａ，６Ｂ］に示すアルミナイオンビームエッチ
ング工程において、先端部１５０９を覆うアルミナ膜１
５１０が除去された後も、更にイオンビームエッチング
を継続することによって、エッチング速度の速い先端部
１５０９が、それを囲むアルミナ膜１５１０よりも早く
エッチングされるために、結果としてこの先端部１５０
９とアルミナ膜１５１２との段差が形成され、図１２に
示す形状の本体部１１１０を形成することができる。
［１０Ａ，１０Ｂ］の完成図は図２４に対応する。
【００４２】本複合ヘッドを用いて構築される磁気記憶
装置は、図５に示す磁気ディスク装置１８０である。本
複合ヘッドはＡＢＳにより磁気媒体と対向する。媒体の
磁気特性としては、保磁力が２４００エルステッド、残
留磁化Ｂｒと磁性層厚との積が８０ガウス・μｍ、媒体
とヘッドＡＢＳとの磁気的間隙は４０ｎｍである。本磁
気記憶装置は１平方インチ当たり６ギガビットの高密度
な記録再生を行う。また、媒体の磁気特性として、保磁
力を２４００エルステッド、残留磁化Ｂｒと磁性層厚と
の積を７０ガウス・μｍ、媒体とヘッドＡＢＳとの磁気
的間隙を３５ｎｍとすることによって、線密度を向上さ
せることができ、１平方インチ当たり８ギガビットの高
密度な記録再生を行う。
【００４３】
【実施例６】図３０は、本発明の第六の実施例であり、
ＡＢＳから見た図である。スライダとなる基体８１はア
ルミナとチタンカーバイドとからなる複合セラミックで
ある。この上に再生機能を有するＭＲヘッドが形成され
ている。このＭＲヘッドは、パタン化されたＣｏＺｒＴ
ａ膜からなる下シールド８２とＮｉＦｅからなる上シー
ルド８３と、これらの間にあって、アルミナからなる磁
気分離層を介したＭＲ素子８６とからなる。下シールド
８２の厚さは１μｍ、上シールド８３の厚さは２μｍで
ある。また、上シールド８３・下シールド８２間のギャ
ップは０．１８μｍである。この間のＭＲ素子８６は、
図４２に示す記録媒体からの磁界を感磁する中央領域１
６と、中央領域１６にバイアス磁界と電流とを供給する
機能を有する端部領域１４，１５とからなる。中央領域
１６は一般にスピンバルブ効果と呼ばれるＭＲ効果を有
する積層構造体からなり、具体的には下シールド８２側
から、下地Ｔａ膜（膜厚５ｎｍ）、ＮｉＦｅ膜（膜厚７
ｎｍ）、ＣｏＦｅ膜（膜厚１ｎｍ）、Ｃｕ膜（膜厚２．
５ｎｍ）、ＣｏＦｅ膜（膜厚３ｎｍ）、ＰｔＭｎ膜（膜
厚２０ｎｍ）である。中央領域１６の幅は０．６μｍで
あり、再生トラック幅を規定している。
【００４４】このＭＲヘッド上に、上シールド８３及び
上シールド８３上に形成された膜厚０．７μｍのＣｏＴ
ａＺｒ膜８８を第一の磁極８０８として併用した記録機
能を有するＩＤヘッドが形成されている。ＩＤヘッドと
しては、上シールドを第一の記録磁極とし、膜厚０．２
ｍのアルミナによる磁気ギャップ８７を介して存在する
非磁性絶縁体によってゼロスロートハイトを規定する。
この非磁性絶縁体はフォトレジストからなり、厚さは
１．５μｍである。さらに、磁気媒体と対向するＡＢＳ
に露出しかつ非磁性絶縁体に一部乗り上げた、第二の磁
極８９の先端部８０９が形成される。先端部８０９は磁
気ギャップ８７に近い側から、飽和磁化の大きいＣｏＴ
ａＺｒ膜８１０とＮｉＦｅ膜８１１の積層からなり、各
々の膜厚は０．７μｍ、１μｍである。この先端部８０
９による段差はアルミナ膜による非磁性絶縁体によって
埋め込まれている。先端部８０９の記録トラック幅を規
定する幅は０．８μｍである。さらに、非磁性絶縁体上
に、フォトレジストからなる非磁性絶縁体により被覆さ
れたＣｕコイルが形成され、このコイルと先端部８０９
に跨って存在する第二の磁極８９の本体部８１２が形成
される。第二の磁極８９のＡＢＳでの厚さは２μｍであ
る。本複合ヘッドにより１平方インチあたり８ギガビッ
トの高密度な磁気記録再生が実現する。
【００４５】本複合ヘッドの製造方法を図３１乃至図３
５により説明する。図３１乃至図３５は、本発明による
磁気抵抗効果型複合ヘッドの実施例の製造方法を示す。
図では、再生ヘッド部の製造工程を省略し、記録ＩＤヘ
ッド部の製造工程を示す。
【００４６】ポールハイト位置規定非磁性絶縁体形成工
程では、上シールド１６１、ＣｏＴａＺｒ膜１６３ａ、
磁気ギャップ１６２、ＣｏＴａＺｒ膜１６３ｂ上に、フ
ォトレジストパタン１６４を位置精度良く形成する［１
Ａ，１Ｂ］。先端磁極形成工程では、まず、レジストフ
レーム１６５をフォトレジストパタン１６４に跨るよう
に形成する［２Ａ，２Ｂ］。このレジストフレーム１６
５はフォトレジストパタン１６４上で袋小路となる。こ
のとき、フォトレジストパタン１６４による段差が高々
２〜３μｍ程度であるため、フレームの段差下での厚さ
を３μｍ程度とすることができ、これによって０．８μ
ｍの狭いフレーム間幅を実現できる。この後、メッキ法
により先端部１６０９となるＮｉＦｅ１６６を形成する
が、フレーム間幅及びフレーム高さに対応して、幅０．
８μｍ、高さ２μｍ程度の先端部１６０９が得られる。
さらに次の［３Ａ，３Ｂ］の工程を考慮し、アルミナ膜
１６７を膜厚０．２μｍスパッタ成膜する。これは、
［３Ａ，３Ｂ］の工程で、先端部１６０９をマスクにし
てイオンビームエッチングを行う際に、先端部１６０９
の幅が狭いために十分な厚さが確保できないため、イオ
ンビームエッチングによる膜厚減少の影響を少なくする
ためである。続いて、レジストフレーム１６５及び不要
なＮｉＦｅ１６６を除去した後に、先端部１６０９のＮ
ｉＦｅ１６６をマスクとして、イオンビームエッチング
によりＣｏＴａＺｒ膜１６３ａをエッチングし、ＮｉＦ
ｅ磁極１６８と同一のトラック幅を規定する側面を持つ
ＣｏＴａＺｒ磁極１６９に加工する。続いて、先端部１
６０９を埋め込むに十分な厚さの、非磁性絶縁体である
アルミナ膜１６１０をスパッタ法により成膜する［４
Ａ，４Ｂ］。続いて、先端部１６０９上のアルミナ膜１
６１０を除去するためのレジストカバー１６１１を形成
する［５Ａ，５Ｂ］。このとき、次のイオンビームエッ
チングによる工程で、除去後のアルミナ膜１６１２表面
と先端部１６０９上面との平坦性を良くするために、レ
ジスト塗布後に１３０℃程度の高温処理を行い、レジス
ト端部をなだらかにする。続いて、イオンビームエッチ
ングにより、アルミナ膜１６１１を除去する［６Ａ，６
Ｂ］。なだらかにされたレジストマスクは、イオンビー
ムエッチングとともに後退し、最終的にアルミナ膜１６
１２表面と先端部１６０９上面との平坦性を良くするた
めに機能する。
【００４７】続いて、非磁性絶縁体であるフォトレジス
ト１６１４により被覆されたコイル１６１３を形成する
［７Ａ，７Ｂ］。続いて、第二の磁極の本体部１６１６
を形成するため、先に形成された先端磁極Ｐ２ａに良く
位置合わせしたレジストフレーム１６１５を形成する
［８Ａ，８Ｂ］。この場合のコイル１６１３などによる
段差は、先の先端部１６０９を形成する際の段差よりも
大きいことから、段差下でのフレーム厚が厚くなる。そ
の結果、レジストの分解能が低下し、［９Ａ，９Ｂ］で
形成された本体部１６１６は、狭い先端部１６０９を形
成した場合には、図１１に示すように、先端部１０９の
幅に対して、それに上乗せされる本体部１０１０の幅が
広くなる場合も発生する。また、この場合、幅が広くな
った本体部１０１０の左右の両エッジと磁気ギャップ１
０７を介した第一の磁極１０３との間での漏れ磁束が、
記録特性に影響を与えにくくするために、図１２に示す
本体部１１１０の形状とすることができる。［６Ａ，６
Ｂ］に示すアルミナイオンビームエッチング工程におい
て、先端部１６０９を覆うアルミナ膜１６１０が除去さ
れた後も、更にイオンビームエッチングを継続すること
によって、エッチング速度の速い先端部１６０９が、そ
れを囲むアルミナ膜１６１０よりも早くエッチングされ
るために、結果としてこの先端部１６０９とアルミナ膜
１６１０との段差が形成され、図１２に示す形状の本体
部１１１０を形成することができる。［１０Ａ，１０
Ｂ］の完成図は図２４に対応する。
【００４８】本複合ヘッドを用いて構築される磁気記憶
装置は、図５に示す磁気ディスク装置１８０である。本
複合ヘッドはＡＢＳにより磁気媒体と対向する。媒体の
磁気特性としては、保磁力が２５００エルステッド、残
留磁化Ｂｒと磁性層厚との積が７０ガウス・μｍ、媒体
とヘッドＡＢＳとの磁気的間隙は４０ｎｍである。本磁
気記憶装置は１平方インチ当たり７ギガビットの高密度
な記録再生を行う。
【００４９】
【実施例７】図３６は、本発明の第七の実施例であり、
ＡＢＳから見た図である。スライダとなる基体９１はア
ルミナとチタンカーバイドとからなる複合セラミックで
ある。この上に再生機能を有するＭＲヘッドが形成され
ている。このＭＲヘッドは、パタン化されたＣｏＺｒＴ
ａ膜からなる下シールド９２とＮｉＦｅからなる上シー
ルド９３と、これらの間にあって、アルミナからなる磁
気分離層を介したＭＲ素子９６とからなる。下シールド
９２の厚さは１μｍ、上シールド９３の厚さは２μｍで
ある。また、上シールド９３・下シールド９２間のギャ
ップは０．１６μｍである。この間のＭＲ素子９６は、
図４２に示す記録媒体からの磁界を感磁する中央領域１
６と、この中央領域１６にバイアス磁界と電流とを供給
する機能を有する端部領域１４，１５とからなる。この
中央領域１６は一般にスピンバルブ効果と呼ばれるＭＲ
効果を有する積層構造体からなり、具体的には下シール
ド９２側から、下地Ｔａ膜（膜厚５ｎｍ）、ＮｉＦｅ膜
（膜厚６ｎｍ）、ＣｏＦｅ膜（膜厚２ｎｍ）、Ｃｕ膜
（膜厚２．５ｎｍ）、ＣｏＦｅ膜（膜厚３ｎｍ）、Ｐｔ
Ｍｎ膜（膜厚２０ｎｍ）である。中央領域１６の幅は
０．５μｍであり、再生トラック幅を規定している。
【００５０】このＭＲヘッド上に、上シールド９３及び
上シールド９３上に形成された膜厚０．５μｍのＣｏＴ
ａＺｒ膜９８を第一の磁極９０８として併用した記録機
能を有するＩＤヘッドが形成されている。ＩＤヘッドと
しては、ＣｏＴａＺｒ膜９８及び上シールド９３を第一
の磁極９０８とし、膜厚０．２ｍのアルミナによる磁気
ギャップ９７を介して存在する非磁性絶縁体によってゼ
ロスロートハイトを規定する。この非磁性絶縁体はフォ
トレジストからなり、厚さは１．５μｍである。さら
に、磁気媒体と対向するＡＢＳに露出しかつ非磁性絶縁
体に一部乗り上げた第二の磁極９９の先端部９０９が形
成される。この先端部９０９は、磁気ギャップ９７に近
い側から、飽和磁化の大きいＣｏＴａＺｒ膜９１０とＮ
ｉＦｅ膜９１１の積層からなり、各々の膜厚は０．５μ
ｍ、１μｍである。この先端部９０９による段差はアル
ミナによる非磁性絶縁体によって埋め込まれている。先
端部９０９の記録トラック幅を規定する幅は０．７μｍ
である。さらに、非磁性絶縁体上に、フォトレジストか
らなる非磁性絶縁体により被覆されたＣｕコイルが形成
され、このコイルと前記の先端部９０９に跨って存在す
る第二の磁極７９の本体部９１２が形成される。第二の
磁極７９のＡＢＳでの厚さは２μｍである。本複合ヘッ
ドにより１平方インチあたり９ギガビット以上の高密度
な磁気記録再生が実現する。
【００５１】本複合ヘッドの製造方法を図３７乃至図４
１により説明する。図３７乃至図４１は、本発明による
磁気抵抗効果型複合ヘッドの実施例の製造方法を示す。
図では、再生ヘッド部の製造工程を省略し、記録ＩＤヘ
ッド部の製造工程を示す。
【００５２】ポールハイト位置規定非磁性絶縁体形成工
程では、上シールド１７１、ＣｏＴａＺｒ膜１７３ａ、
磁気ギャップ１７２、ＣｏＴａＺｒ膜１７３ｂ上に、フ
ォトレジストパタン１７４を位置精度良く形成する［１
Ａ，１Ｂ］。先端磁極形成工程では、まず、レジストフ
レーム１７５をフォトレジストパタン１７４に跨るよう
に形成する［２Ａ，２Ｂ］。このレジストフレーム１７
５はフォトレジストパタン１７４上で袋小路となる。こ
のとき、フォトレジストパタン１７４による段差が高々
２〜３μｍ程度であるため、フレームの段差下での厚さ
を３μｍ程度とすることができ、これによって、０．７
μｍの狭いフレーム間幅を実現できる。この後、メッキ
法により先端部１７０９のＮｉＦｅ１７６を形成する
が、フレーム間幅及びフレーム高さに対応して、幅０．
７μｍ、高さ２μｍ程度の先端部１７０９が得られる。
さらに次の［３Ａ，３Ｂ］の工程を考慮し、アルミナ膜
１７７を膜厚０．３μｍスパッタ成膜する。これは、
［３Ａ，３Ｂ］の工程で、先端部１７０９をマスクにし
てイオンビームエッチングを行う際に、先端部１７０９
の幅が狭いために十分な厚さが確保できないため、イオ
ンビームエッチングによる膜厚減少の影響を少なくする
ためである。続いて、レジストフレーム１７５及び不要
なＮｉＦｅ１７６を除去した後に、先端部１７０９をマ
スクとして、イオンビームエッチングによりＣｏＴａＺ
ｒ膜１７３ａ、磁気ギャップ１７２、ＣｏＴａＺｒ膜１
７３ｂをエッチングし、ＮｉＦｅ磁極１７８と同一のト
ラック幅を規定する側面を持つＣｏＴａＺｒ膜１７９，
１７１０に加工する［３Ａ，３Ｂ］。続いて、先端部１
７０９を埋め込むに十分な厚さの、非磁性絶縁体である
アルミナ膜１７１１をスパッタ法により成膜する［４
Ａ，４Ｂ］。続いて、先端部１７０９上のアルミナ膜１
７１１を除去するためのレジストカバー１７１２を形成
する［５Ａ，５Ｂ］。このとき、次のイオンビームエッ
チングによる工程で、除去後のアルミナ膜１７１３表面
と先端部１７０９上面との平坦性を良くするために、レ
ジスト塗布後に１３０℃程度の高温処理を行い、レジス
ト端部をなだらかにする。続いて、イオンビームエッチ
ングにより、アルミナ膜１７１１を除去する［６Ａ，６
Ｂ］。なだらかにされたレジストカバー１７１２は、イ
オンビームエッチングとともに後退し、最終的にアルミ
ナ膜１７１３表面と先端部１７０９上面との平坦性を良
くするために機能する。
【００５３】続いて、非磁性絶縁体であるフォトレジス
ト１７１５により被覆されたコイル１７１４を形成する
［７Ａ，７Ｂ］。続いて、第二の磁極の本体部１７１７
を形成するため、先に形成された先端部１７０９に良く
位置合わせしたレジストフレーム１７１６を形成する。
この場合のコイル１７１４などによる段差は、先の先端
部１７０９を形成する際の段差よりも大きいことから、
段差下でのフレーム厚が厚くなる。その結果、レジスト
の分解能が低下し、［９Ａ，９Ｂ］で形成された本体部
１７１７は、狭い先端部１７０９を形成した場合には、
図１１に示すように、先端部１０９の幅に対して、それ
に上乗せされる本体部１０１０の幅が広くなる場合も発
生する。また、この場合、幅が広くなった本体部１０１
０の左右の両エッジと磁気ギャップを介した第一の磁極
１０３との間での漏れ磁束が、記録特性に影響を与えに
くくするために、図１２に示す本体部１１１０の形状と
することができる。［６Ａ，６Ｂ］に示すアルミナイオ
ンビームエッチング工程において、先端部１７０９を覆
うアルミナ膜１７１１が除去された後も、更にイオンビ
ームエッチングを継続することによって、エッチング速
度の速い先端部１７０９が、それを囲むアルミナ膜１７
１１よりも早くエッチングされるために、結果としてこ
の先端部１７０９とアルミナ膜１７１１との段差が形成
され、図１２に示す形状の本体部１１１０を形成するこ
とができる。［１０Ａ，１０Ｂ］の完成図は図３６に対
応する。
【００５４】本複合ヘッドを用いて構築される磁気記憶
装置は、図５に示す磁気ディスク装置１８０である。本
複合ヘッドはＡＢＳにより磁気媒体と対向する。媒体の
磁気特性としては、保磁力が２８００エルステッド、残
留磁化Ｂｒと磁性層厚との積が６０ガウス・μｍ、媒体
とヘッドＡＢＳとの磁気的間隙は３０ｎｍである。本磁
気記憶装置は１平方インチ当たり９ギガビット以上の高
密度な記録再生を行う。
【００５５】
【発明の効果】本発明によって、狭トラック幅を実現す
るために、記録トラック幅を決定する記録磁極の先端部
を先に形成するＩＤヘッドの製造に係わる問題が解決
し、１平方インチ当たり３ギガビット以上の高密度記録
再生を実現するスピンバルブ効果を用いた実用上意味の
ある、スピンバルブヘッド再生、ＩＤヘッド記録の複合
ヘッドの構造、製造方法、さらにはこれを用いた磁気記
憶装置が実現する。本発明は、再生機能を司るスピンバ
ルブ素子が、従来の異方性を応用した磁気抵抗効果によ
るＭＲ素子を用いた場合にも、適用できる。また、本発
明の実施例の中で記載されているＣｏＴａＺｒ膜は、Ｃ
ｏ−Ｍ（ＭはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔ
ａ，Ｗから選択される少なくとも１種類の元素）を主成
分とする磁性膜、又は、Ｆｅ−Ｍ−Ｎ（ＭはＴｉ，Ｖ，
Ｃｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗから選択される少な
くとも１種類の元素）であっても同様の効果を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合ヘッドの実施例１を示すエア
ベアリング面から見た正面図である。
【図２】本発明に係る複合ヘッドの実施例１を示すエア
ベアリング面に垂直な断面図である。
【図３】本発明に係る複合ヘッドの実施例４を示すエア
ベアリング面から見た正面図である。
【図４】本発明に係る複合ヘッドの実施例４を示すエア
ベアリング面に垂直な断面図である。
【図５】本発明に係る複合ヘッドを用いた磁気記憶装置
の概略構成図である。
【図６】本発明に係る複合ヘッドの実施例１における製
造方法を示し、図６〔１Ａ〕，〔２Ａ〕がエアベアリン
グ面から見た正面図であり、図６〔１Ｂ〕，〔２Ｂ〕が
エアベアリング面に垂直な断面図である。
【図７】本発明に係る複合ヘッドの実施例１における製
造方法を示し、図７〔３Ａ〕，〔４Ａ〕がエアベアリン
グ面から見た正面図であり、図７〔３Ｂ〕，〔４Ｂ〕が
エアベアリング面に垂直な断面図である。
【図８】本発明に係る複合ヘッドの実施例１における製
造方法を示し、図８〔５Ａ〕，〔６Ａ〕がエアベアリン
グ面から見た正面図であり、図８〔５Ｂ〕，〔６Ｂ〕が
エアベアリング面に垂直な断面図である。
【図９】本発明に係る複合ヘッドの実施例１における製
造方法を示し、図９〔７Ａ〕，〔８Ａ〕がエアベアリン
グ面から見た正面図であり、図９〔７Ｂ〕，〔８Ｂ〕が
エアベアリング面に垂直な断面図である。
【図１０】本発明に係る複合ヘッドの実施例１における
製造方法を示し、図１０〔９Ａ〕，〔１０Ａ〕がエアベ
アリング面から見た正面図であり、図１０〔９Ｂ〕，
〔１０Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図１１】本発明に係る複合ヘッドの一例を示すエアベ
アリング面から見た正面図である。
【図１２】本発明に係る複合ヘッドの他の一例を示すエ
アベアリング面から見た正面図である。
【図１３】本発明に係る複合ヘッドの実施例３を示すエ
アベアリング面から見た正面図である。
【図１４】本発明に係る複合ヘッドの実施例３における
製造方法を示し、図１４〔１Ａ〕，〔２Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図１４〔１Ｂ〕，〔２
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図１５】本発明に係る複合ヘッドの実施例３における
製造方法を示し、図１５〔３Ａ〕，〔４Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図１５〔３Ｂ〕，〔４
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図１６】本発明に係る複合ヘッドの実施例３における
製造方法を示し、図１６〔５Ａ〕，〔６Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図１６〔５Ｂ〕，〔６
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図１７】本発明に係る複合ヘッドの実施例３における
製造方法を示し、図１７〔７Ａ〕，〔８Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図１７〔７Ｂ〕，〔８
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図１８】本発明に係る複合ヘッドの実施例３における
製造方法を示し、図１８〔９Ａ〕，〔１０Ａ〕がエアベ
アリング面から見た正面図であり、図１８〔９Ｂ〕，
〔１０Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図１９】本発明に係る複合ヘッドの実施例４における
製造方法を示し、図１９〔１Ａ〕，〔２Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図１９〔１Ｂ〕，〔２
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図２０】本発明に係る複合ヘッドの実施例４における
製造方法を示し、図２０〔３Ａ〕，〔４Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図２０〔３Ｂ〕，〔４
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図２１】本発明に係る複合ヘッドの実施例４における
製造方法を示し、図２１〔５Ａ〕，〔６Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図２１〔５Ｂ〕，〔６
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図２２】本発明に係る複合ヘッドの実施例４における
製造方法を示し、図２２〔７Ａ〕，〔８Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図２２〔７Ｂ〕，〔８
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図２３】本発明に係る複合ヘッドの実施例４における
製造方法を示し、図２３〔９Ａ〕，〔１０Ａ〕がエアベ
アリング面から見た正面図であり、図２３〔９Ｂ〕，
〔１０Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図２４】本発明に係る複合ヘッドの実施例５を示すエ
アベアリング面から見た正面図である。
【図２５】本発明に係る複合ヘッドの実施例５における
製造方法を示し、図２５〔１Ａ〕，〔２Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図２５〔１Ｂ〕，〔２
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図２６】本発明に係る複合ヘッドの実施例５における
製造方法を示し、図２６〔３Ａ〕，〔４Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図２６〔３Ｂ〕，〔４
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図２７】本発明に係る複合ヘッドの実施例５における
製造方法を示し、図２７〔５Ａ〕，〔６Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図２７〔５Ｂ〕，〔６
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図２８】本発明に係る複合ヘッドの実施例５における
製造方法を示し、図２８〔７Ａ〕，〔８Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図２８〔７Ｂ〕，〔８
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図２９】本発明に係る複合ヘッドの実施例５における
製造方法を示し、図２９〔９Ａ〕，〔１０Ａ〕がエアベ
アリング面から見た正面図であり、図２９〔９Ｂ〕，
〔１０Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図３０】本発明に係る複合ヘッドの実施例６を示すエ
アベアリング面から見た正面図である。
【図３１】本発明に係る複合ヘッドの実施例６における
製造方法を示し、図３１〔１Ａ〕，〔２Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図３１〔１Ｂ〕，〔２
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図３２】本発明に係る複合ヘッドの実施例６における
製造方法を示し、図３２〔３Ａ〕，〔４Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図３２〔３Ｂ〕，〔４
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図３３】本発明に係る複合ヘッドの実施例６における
製造方法を示し、図３３〔５Ａ〕，〔６Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図３３〔５Ｂ〕，〔６
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図３４】本発明に係る複合ヘッドの実施例６における
製造方法を示し、図３４〔７Ａ〕，〔８Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図３４〔７Ｂ〕，〔８
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図３５】本発明に係る複合ヘッドの実施例６における
製造方法を示し、図３５〔９Ａ〕，〔１０Ａ〕がエアベ
アリング面から見た正面図であり、図３５〔９Ｂ〕，
〔１０Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図３６】本発明に係る複合ヘッドの実施例７を示すエ
アベアリング面から見た正面図である。
【図３７】本発明に係る複合ヘッドの実施例７における
製造方法を示し、図３７〔１Ａ〕，〔２Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図３７〔１Ｂ〕，〔２
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図３８】本発明に係る複合ヘッドの実施例７における
製造方法を示し、図３８〔３Ａ〕，〔４Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図３８〔３Ｂ〕，〔４
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図３９】本発明に係る複合ヘッドの実施例７における
製造方法を示し、図３９〔５Ａ〕，〔６Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図３９〔５Ｂ〕，〔６
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図４０】本発明に係る複合ヘッドの実施例７における
製造方法を示し、図４０〔７Ａ〕，〔８Ａ〕がエアベア
リング面から見た正面図であり、図４０〔７Ｂ〕，〔８
Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図４１】本発明に係る複合ヘッドの実施例７における
製造方法を示し、図４１〔９Ａ〕，〔１０Ａ〕がエアベ
アリング面から見た正面図であり、図４１〔９Ｂ〕，
〔１０Ｂ〕がエアベアリング面に垂直な断面図である。
【図４２】従来の複合ヘッドの第１例を示すエアベアリ
ング面から見た正面図である。
【図４３】従来の複合ヘッドの第２例を示すエアベアリ
ング面に垂直な断面図である。
【図４４】従来の複合ヘッドの第３例を示すエアベアリ
ング面に垂直な断面図である。
【符号の説明】
４１ 基体 ４１０ 第二の磁極の先端部 ４１１ 第二の磁極の本体部 ４１２ 第二の非磁性絶縁体 ４１３ 第三の非磁性絶縁体 ４１４ コイル ４２ 下シールド ４３ 上シールド ４３１ 第一の磁極 ４４，４５ 磁気分離層 ４６ ＭＲ素子 ４７ 磁気ギャップ ４８ 第一の非磁性絶縁体 ４９ 第二の磁極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橘 裕昭 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 石 勉 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 永原 聖万 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 熊谷 一正 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−225917（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 5/39 G11B 5/265 G11B 5/31

Claims (48)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スライダとなる基体上に積層された下シ
    ールド及び上シールドと、これらの下シールド及び上シ
    ールド間にあって磁気的分離層を介して存在する磁気抵
    抗効果素子とからなる再生ヘッドと、 前記上シールドを兼ねる第一の磁極と、この第一の磁極
    に対して磁気ギャップを介して存在する第一の非磁性絶
    縁体によってゼロスロートハイトが規定され、エアベア
    リング面に露出しかつ前記第一の非磁性絶縁体に一部乗
    り上げた第二の磁極の先端部と、この先端部による段差
    を埋め込む第二の非磁性絶縁体と、この第二の非磁性絶
    縁体上に形成されるとともに第三の非磁性絶縁体により
    被覆されたコイルと、このコイルと前記先端部とに跨っ
    て存在する第二の磁極の本体部とからなる記録ヘッド
    と、 からなる磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  2. 【請求項２】 前記先端部のトラック幅が２μｍ以下で
    ある、請求項１記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記先端部がＮｉＦｅ膜である、請求項
    １又は２記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  4. 【請求項４】 前記第一の非磁性絶縁体がフォトレジス
    トである、請求項１又は２記載の磁気抵抗効果型複合ヘ
    ッド。
  5. 【請求項５】 前記第二の非磁性絶縁体がアルミナであ
    る、請求項１又は２記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  6. 【請求項６】 前記磁気抵抗効果素子がスピンバルブ膜
    である、請求項１，２，３，４又は５記載の磁気抵抗効
    果型複合ヘッド。
  7. 【請求項７】 前記第一の非磁性絶縁体を形成する工程
    の後に、フレームメッキ法により前記先端部を形成する
    工程と、 前記第二の非磁性絶縁体を物理的気相成長法により形成
    する工程の後に、前記先端部上に成長した前記第二の非
    磁性絶縁体をイオンビームエッチングにより除去する工
    程と、 前記コイルを形成する工程の後に、前記本体部をフレー
    ムメッキ法により形成する工程とを含む、 請求項１，２，３，４，５又は６記載の磁気抵抗効果型
    複合ヘッドの製造方法。
  8. 【請求項８】 前記第一の磁極と前記磁気ギャップとの
    間にあって、前記先端部のトラック幅方向の幅を規定す
    る側面と一致した側面を持ち、前記第一の磁極と磁気的
    に連続な第三の磁極を有する、請求項１記載の磁気抵抗
    効果型複合ヘッド。
  9. 【請求項９】 前記先端部及び前記第三の磁極のトラッ
    ク幅が２μｍ以下である、請求項８記載の磁気抵抗効果
    型複合ヘッド。
  10. 【請求項１０】 前記先端部がＮｉＦｅ膜である、請求
    項８又は９記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  11. 【請求項１１】 前記第一の非磁性絶縁体がフォトレジ
    ストである、請求項８又は９記載の磁気抵抗効果型複合
    ヘッド。
  12. 【請求項１２】 前記第二の非磁性絶縁体がアルミナで
    ある、請求項８又は９記載の磁気抵抗効果型複合ヘッ
    ド。
  13. 【請求項１３】 前記磁気抵抗効果素子がスピンバルブ
    膜である、請求項８，９，１０，１１又は１２記載の磁
    気抵抗効果型複合ヘッド。
  14. 【請求項１４】 前記第一の非磁性絶縁体を形成する工
    程の後に、フレームメッキ法により前記先端部を形成す
    る工程と、 前記先端部をマスクとしてイオンビームエッチングによ
    り前記磁気ギャップをエッチングした後に、前記第三の
    磁極を形成する工程と、 前記第三の磁極、前記磁気ギャップ及び前記先端部から
    なる段差を埋め込む第二の非磁性絶縁体を物理的気相成
    長法により形成する工程の後に、前記先端部上に成長し
    た前記第二の非磁性絶縁体をイオンビームエッチングに
    より除去する工程と、 前記コイルを形成する工程の後に、前記本体部をフレー
    ムメッキ法により形成する工程とを含む、 請求項８，９，１０，１１，１２又は１３記載の磁気抵
    抗効果型複合ヘッドの製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記先端部には、前記磁気ギャップ側
    に飽和磁化の大きい第一の磁性膜が付設されている、請
    求項１記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  16. 【請求項１６】 前記先端部のトラック幅が２μｍ以下
    である、請求項１５記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  17. 【請求項１７】 前記第一の磁性膜が、Ｃｏ−Ｍ又はＦ
    ｅ−Ｍ−Ｎ（ＭはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，
    Ｔａ及びＷからなる群から選択される一又は二以上）を
    主成分とする、請求項１５又は１６記載の磁気抵抗効果
    型複合ヘッド。
  18. 【請求項１８】 前記先端部には、前記第一の磁性膜の
    前記磁気ギャップ側と反対側に、ＮｉＦｅ膜からなる第
    二の磁性膜が付設されている、請求項１５又は１６記載
    の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  19. 【請求項１９】 前記第一の非磁性絶縁体がフォトレジ
    ストである、請求項１５又は１６記載の磁気抵抗効果型
    複合ヘッド。
  20. 【請求項２０】 前記第二の非磁性絶縁体がアルミナで
    ある、請求項１５又１６記載の磁気抵抗効果型複合ヘッ
    ド。
  21. 【請求項２１】 前記磁気抵抗効果素子がスピンバルブ
    膜である、請求項１５，１６，１７，１８，１９又は２
    ０記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  22. 【請求項２２】 前記第一の非磁性絶縁体を形成する工
    程の後に、前記第一の磁性膜をスパッタ法により形成す
    る工程と、前記第二の磁性膜をフレームメッキ法により
    形成する工程と、 前記第二の磁性膜とトラック幅方向に同一の側面を持っ
    た形状に、前記第二の磁性膜をマスクとしてイオンビー
    ムエッチングにより、前記第一の磁性膜をパタン化する
    工程と、 前記第二の非磁性絶縁体を物理的気相成長法により形成
    する工程の後に、前記先端部上に成長した前記第二の非
    磁性絶縁体をイオンビームエッチングにより除去する工
    程と、 前記コイルを形成する工程の後に、前記本体部をフレー
    ムメッキ法により形成する工程とを含む、 請求項１５，１６，１７，１８，１９，２０又は２１記
    載の磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記第一の磁極と前記磁気ギャップと
    の間にあって、前記先端部のトラック幅方向の幅を規定
    する側面と一致した側面を持ち、前記第一の磁極と磁気
    的に連続な第三の磁極を有し、 前記先端部には、前記磁気ギャップ側に飽和磁化の大き
    い第一の磁性膜が付設されている、 請求項１記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  24. 【請求項２４】 前記先端部のトラック幅が２μｍ以下
    である、請求項２３記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  25. 【請求項２５】 前記第一の磁性膜が、Ｃｏ−Ｍ又はＦ
    ｅ−Ｍ−Ｎ（ＭはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，
    Ｔａ及びＷからなる群から選択される一又は二以上）を
    主成分とする、請求項２３又は２４記載の磁気抵抗効果
    型複合ヘッド。
  26. 【請求項２６】 前記先端部には、前記第一の磁性膜の
    前記磁気ギャップ側と反対側に、ＮｉＦｅ膜からなる第
    二の磁性膜が付設されている、請求項２３又は２４記載
    の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  27. 【請求項２７】 前記第一の非磁性絶縁体がフォトレジ
    ストである、請求項２３又は２４記載の磁気抵抗効果型
    複合ヘッド。
  28. 【請求項２８】 前記第二の非磁性絶縁体がアルミナで
    ある、請求項２３又は２４記載の磁気抵抗効果型複合ヘ
    ッド。
  29. 【請求項２９】 前記磁気抵抗効果素子がスピンバルブ
    膜である、請求項２３，２４，２５，２６，２７又は２
    ８記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  30. 【請求項３０】 前記第一の非磁性絶縁体を形成する工
    程の後に、前記第一の磁性膜をスパッタ法により形成す
    る工程と、 前記第二の磁性膜をフレームメッキ法により形成する工
    程と、 前記第二の磁性膜とトラック幅方向に同一の側面を持っ
    た形状に、前記第二の磁性膜をマスクとしてイオンビー
    ムエッチングにより、前記第一の磁性膜及び前記第三の
    磁極をパタン化する工程と、 前記先端部、前記磁気ギャップ及び前記第三の磁極から
    なる段差を埋め込む前記第二の非磁性絶縁体を物理的気
    相成長法により形成する工程の後に、前記先端部上に成
    長した前記第二の非磁性絶縁体をイオンビームエッチン
    グにより除去する工程と、 前記コイルを形成する工程の後に、前記本体部をフレー
    ムメッキ法により形成する工程とを含む、 請求項２３，２４，２５，２６，２７，２８又は２９記
    載の磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法。
  31. 【請求項３１】 前記先端部には、前記磁気ギャップ側
    に飽和磁化の大きい第一の磁性膜が付設され、 前記第一の磁極には、前記磁気ギャップ側に飽和磁化の
    大きい第三の磁性膜が付設されている、 請求項１記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  32. 【請求項３２】 前記先端部のトラック幅が２μｍ以下
    である、請求項３１記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  33. 【請求項３３】 前記第一及び第三の磁性膜が、Ｃｏ−
    Ｍ又はＦｅ−Ｍ−Ｎ（ＭはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｎ
    ｂ，Ｈｆ，Ｔａ及びＷからなる群から選択される一又は
    二以上）を主成分とする、請求項３１又は３２記載の磁
    気抵抗効果型複合ヘッド。
  34. 【請求項３４】 前記先端部には、前記第一の磁性膜の
    前記磁気ギャップ側と反対側に、ＮｉＦｅ膜からなる第
    二の磁性膜が付設されている、 請求項３１又は３２記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  35. 【請求項３５】 前記第一の非磁性絶縁体がフォトレジ
    ストである、請求項３１又は３２記載の磁気抵抗効果型
    複合ヘッド。
  36. 【請求項３６】 前記第二の非磁性絶縁体がアルミナで
    ある、請求項３１又は３２記載の磁気抵抗効果型複合ヘ
    ッド。
  37. 【請求項３７】 前記磁気抵抗効果素子がスピンバルブ
    膜である、請求項３１，３２，３３，３４，３５又は３
    ６記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  38. 【請求項３８】 前記第三の磁性膜及び前記磁気ギャッ
    プをスパッタ法により形成する工程と、 前記第一の非磁性絶縁体を形成する工程の後に、前記第
    一の磁性膜をスパッタ法により形成する工程と、前記第
    二の磁性膜をフレームメッキ法により形成する工程と、 前記第二の磁性膜とトラック幅方向に同一の側面を持っ
    た形状に、前記第二の磁性膜をマスクとしてイオンビー
    ムエッチングにより、前記第一の磁性膜をパタン化する
    工程と、 前記第二の非磁性絶縁体を物理的気相成長法により形成
    する工程の後に、前記先端部上に成長した前記第二の非
    磁性絶縁体をイオンビームエッチングにより除去する工
    程と、 前記コイルを形成する工程の後に、前記本体部をフレー
    ムメッキ法により形成する工程とを含む、 請求項３１，３２，３３，３４，３５，３６又は３７記
    載の磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法。
  39. 【請求項３９】 前記第一の磁極と前記磁気ギャップと
    の間にあって、前記先端部のトラック幅方向の幅を規定
    する側面と一致した側面を持ち、前記第一の磁極と磁気
    的に連続な飽和磁化の大きい第三の磁極を有し、 前記先端部には、前記磁気ギャップ側に飽和磁化の大き
    い第一の磁性膜が付設されている、 請求項１記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  40. 【請求項４０】 前記先端部のトラック幅が２μｍ以下
    である、請求項３９記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  41. 【請求項４１】 前記第一の磁性膜及び前記第三の磁極
    が、Ｃｏ−Ｍ又はＦｅ−Ｍ−Ｎ（ＭはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，
    Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ及びＷからなる群から選択され
    る一又は二以上）を主成分とする磁性膜である、請求項
    ３９又は４０記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  42. 【請求項４２】 前記先端部には、前記第一の磁性膜の
    前記磁気ギャップ側と反対側に、ＮｉＦｅ膜からなる第
    二の磁性膜が付設されている、請求項３９又は４０記載
    の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  43. 【請求項４３】 前記第一の非磁性絶縁体がフォトレジ
    ストである、請求項３９又は４０記載の磁気抵抗効果型
    複合ヘッド。
  44. 【請求項４４】 前記第二の非磁性絶縁体がアルミナで
    ある、請求項３９又は４０記載の磁気抵抗効果型複合ヘ
    ッド。
  45. 【請求項４５】 前記磁気抵抗効果素子がスピンバルブ
    膜である、請求項３９，４０，４１，４２，４３又は４
    ４記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
  46. 【請求項４６】 後のパタン化で形成される前記第三の
    磁極及び前記磁気ギャップを構成する各膜をスパッタ法
    により形成する工程と、 前記第一の非磁性絶縁体を形成する工程の後に、前記第
    一の磁性膜をスパッタ法により形成する工程と、 前記第二の磁性膜をフレームメッキ法により形成する工
    程と、 前記第二の磁性膜とトラック幅方向に同一の側面を持っ
    た形状に、前記第二の磁性膜をマスクとしてイオンビー
    ムエッチングにより、前記第一の磁性膜及び前記第三の
    磁極をパタン化する工程と、 前記先端部、前記磁気ギャップ及び前記第三の磁極から
    なる段差を埋め込む第二の非磁性絶縁体を物理的気相成
    長法により形成する工程の後に、前記先端部上に成長し
    た前記第二の非磁性絶縁体をイオンビームエッチングに
    より除去する工程と、 前記コイルを形成する工程の後に、前記コイルと前記先
    端部に跨って存在する前記第二の磁極の本体部をフレー
    ムメッキ法により形成する工程とを含む、 請求項３９，４０，４１，４２，４３，４４又は４５記
    載の磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法。
  47. 【請求項４７】 前記先端部の記録トラック幅を規定す
    る方向の幅が、前記本体部よりも狭く、かつ、 これにより当該先端部から両側にはみ出した当該本体部
    から前記磁気ギャップまでの距離が、当該先端部と当該
    本体部とが接する面から前記磁気ギャップまで距離に比
    べて長い、 請求項１，２，３，４，５，６，８，９，１０，１１，
    １２，１３，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２
    １，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３
    １，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３９，４
    ０，４１，４２，４３，４４又は４５記載の磁気抵抗効
    果型複合ヘッド。
  48. 【請求項４８】 請求項１，２，３，４，５，６，８，
    ９，１０，１１，１２，１３，１５，１６，１７，１
    ８，１９，２０，２１，２３，２４，２５，２６，２
    ７，２８，２９，３１，３２，３３，３４，３５，３
    ６，３７，３９，４０，４１，４２，４３，４４，４５
    又は４７記載の磁気抵抗効果型複合ヘッドを用い、１平
    方インチ当たりの記録密度が３ギガビット以上の記録再
    生を行う磁気記憶装置。
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