JP3131575B2 - 磁気抵抗効果型ヘッド及び製造方法並びにそれを用いた磁気記録再生装置 - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘッド及び製造方法並びにそれを用いた磁気記録再生装置Info
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- JP3131575B2 JP3131575B2 JP09207847A JP20784797A JP3131575B2 JP 3131575 B2 JP3131575 B2 JP 3131575B2 JP 09207847 A JP09207847 A JP 09207847A JP 20784797 A JP20784797 A JP 20784797A JP 3131575 B2 JP3131575 B2 JP 3131575B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な記憶媒体か
らの情報を磁気的に再生する磁気抵抗効果型ヘッドに関
し、巨大磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッド
とその製造方法及びそれを用いた磁気記録再生装置に関
する。
らの情報を磁気的に再生する磁気抵抗効果型ヘッドに関
し、巨大磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッド
とその製造方法及びそれを用いた磁気記録再生装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク装置の小型化に伴い、ディ
スクとヘッドの相対速度に依存せずに高い再生出力電圧
が得られる磁気抵抗効果型ヘッドが注目されている。磁
気抵抗効果型ヘッドは感受する磁束によって抵抗が変化
することを利用した磁気センサであり、磁気媒体から情
報を再生することはできるが、媒体に情報を記録するこ
とはできない。そのため、記録ヘッドに従来の磁気誘導
型ヘッド、再生ヘッドに磁気抵抗効果型ヘッドを用いた
記録再生分離型磁気ヘッドの開発が行われている。
スクとヘッドの相対速度に依存せずに高い再生出力電圧
が得られる磁気抵抗効果型ヘッドが注目されている。磁
気抵抗効果型ヘッドは感受する磁束によって抵抗が変化
することを利用した磁気センサであり、磁気媒体から情
報を再生することはできるが、媒体に情報を記録するこ
とはできない。そのため、記録ヘッドに従来の磁気誘導
型ヘッド、再生ヘッドに磁気抵抗効果型ヘッドを用いた
記録再生分離型磁気ヘッドの開発が行われている。
【０００３】磁気抵抗効果型ヘッドとしては異方性磁気
抵抗効果（ＡＭＲ：Anisotropic Magnetoresistive）を
利用したＡＭＲヘッドが知られている。しかし、高記録
密度化に伴いＡＭＲヘッドよりも更に高感度化が必要と
なったため、例えば、特開平４−３５８３１０号公報に
は巨大磁気抵抗効果を利用したスピンバルブヘッドが提
案されている。このスピンバルブヘッドは、磁気抵抗効
果膜として、磁気記録媒体からの磁界により磁化方向が
変化する第一の強磁性膜と、磁化方向が固定された第二
の強磁性膜と、第一および第二の強磁性膜の間に挿入さ
れた非磁性導電性膜と、第二の強磁性膜の磁化方向を固
定するための反強磁性膜もしくは永久磁石膜から構成さ
れている。また、スピンバルブヘッドの出力をさらに高
くするために、特開平５−３４７０１３号公報にはデュ
アルタイプのスピンバルブヘッドが提案されている。
抵抗効果（ＡＭＲ：Anisotropic Magnetoresistive）を
利用したＡＭＲヘッドが知られている。しかし、高記録
密度化に伴いＡＭＲヘッドよりも更に高感度化が必要と
なったため、例えば、特開平４−３５８３１０号公報に
は巨大磁気抵抗効果を利用したスピンバルブヘッドが提
案されている。このスピンバルブヘッドは、磁気抵抗効
果膜として、磁気記録媒体からの磁界により磁化方向が
変化する第一の強磁性膜と、磁化方向が固定された第二
の強磁性膜と、第一および第二の強磁性膜の間に挿入さ
れた非磁性導電性膜と、第二の強磁性膜の磁化方向を固
定するための反強磁性膜もしくは永久磁石膜から構成さ
れている。また、スピンバルブヘッドの出力をさらに高
くするために、特開平５−３４７０１３号公報にはデュ
アルタイプのスピンバルブヘッドが提案されている。
【０００４】これらの再生ヘッドでは良好な再生電圧を
得るために、磁気抵抗効果膜を構成する強磁性膜を単磁
区化する必要がある。このため、例えば米国特許第４６
６３６８５号公報に記載されているパターンドエクスチ
ェンジと呼ばれる磁区制御方法がある。この方法は磁気
抵抗効果膜の端部領域にのみ磁区制御膜を配置して、こ
の領域を単磁区にすることにより磁気抵抗効果膜中央の
感磁部を単磁区に誘導するものである。他の例として、
特開平３−１２５３１１号公報に記載されているような
ハードバイアスと呼ばれる磁区制御方法がある。
得るために、磁気抵抗効果膜を構成する強磁性膜を単磁
区化する必要がある。このため、例えば米国特許第４６
６３６８５号公報に記載されているパターンドエクスチ
ェンジと呼ばれる磁区制御方法がある。この方法は磁気
抵抗効果膜の端部領域にのみ磁区制御膜を配置して、こ
の領域を単磁区にすることにより磁気抵抗効果膜中央の
感磁部を単磁区に誘導するものである。他の例として、
特開平３−１２５３１１号公報に記載されているような
ハードバイアスと呼ばれる磁区制御方法がある。
【０００５】この方法はリフトオフパターンをマスクと
して用い、磁気抵抗効果膜の両端部分をイオンミリング
等で切り落として感磁部のみに磁気抵抗効果膜を残し、
切り落とした両端部分に永久磁石を配置して、永久磁石
からの磁界によって感磁部を単磁区に誘導するものであ
る。また、第２０回日本応用磁気学会学術講演概要集
（２３ａＡ−６，１９９６）にはスピンバルブヘッドに
ハードバイアス方法を用いる従来技術を改良し、高感度
化などを達成するために磁区制御膜よりも内側、つまり
磁気抵抗効果膜の幅よりも狭く電極を形成することが提
案されている。
して用い、磁気抵抗効果膜の両端部分をイオンミリング
等で切り落として感磁部のみに磁気抵抗効果膜を残し、
切り落とした両端部分に永久磁石を配置して、永久磁石
からの磁界によって感磁部を単磁区に誘導するものであ
る。また、第２０回日本応用磁気学会学術講演概要集
（２３ａＡ−６，１９９６）にはスピンバルブヘッドに
ハードバイアス方法を用いる従来技術を改良し、高感度
化などを達成するために磁区制御膜よりも内側、つまり
磁気抵抗効果膜の幅よりも狭く電極を形成することが提
案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第２０
回日本応用磁気学会学術講演概要集（２３ａＡ−６，１
９９６）には磁気抵抗効果膜の幅よりも狭く電極を形成
する手段は記載されていない。また、磁気抵抗効果膜の
幅よりも狭く電極を形成する場合、磁気抵抗効果膜は数
１０ｎｍと薄いため、電極膜の加工法としてＡｒイオン
ミリングのみ用いると磁気抵抗効果膜へのダメージがか
なり大きくなり、再生波形不良及び出力低下が発生す
る。
回日本応用磁気学会学術講演概要集（２３ａＡ−６，１
９９６）には磁気抵抗効果膜の幅よりも狭く電極を形成
する手段は記載されていない。また、磁気抵抗効果膜の
幅よりも狭く電極を形成する場合、磁気抵抗効果膜は数
１０ｎｍと薄いため、電極膜の加工法としてＡｒイオン
ミリングのみ用いると磁気抵抗効果膜へのダメージがか
なり大きくなり、再生波形不良及び出力低下が発生す
る。
【０００７】スピンバルブヘッドにハードバイアス方法
を用いるような前記従来技術においては、図５(a)，(b)
に示すように電極形成にはリフトオフプロセスを用いて
いるが、良好にリフトオフさせるためにパターンプロフ
ァイルは逆台形もしくはアンダーカットを形成したひさ
し状とするのが一般的である。高記録密度化に伴って電
極間隔は一段と狭くなり、リフトオフパターンはさらに
微細化が要求される。
を用いるような前記従来技術においては、図５(a)，(b)
に示すように電極形成にはリフトオフプロセスを用いて
いるが、良好にリフトオフさせるためにパターンプロフ
ァイルは逆台形もしくはアンダーカットを形成したひさ
し状とするのが一般的である。高記録密度化に伴って電
極間隔は一段と狭くなり、リフトオフパターンはさらに
微細化が要求される。
【０００８】しかし、このような逆台形、もしくはひさ
し状の微細なリフトオフパターンを形成することは非常
に困難になると思われる。その結果、高記録密度化に伴
って電極間隔を狭くすることが困難となるため、高記録
密度化に対応できなくなる。
し状の微細なリフトオフパターンを形成することは非常
に困難になると思われる。その結果、高記録密度化に伴
って電極間隔を狭くすることが困難となるため、高記録
密度化に対応できなくなる。
【０００９】また、ヘッド抵抗を低減するために電極膜
厚を厚くする必要があるが、電極膜厚を厚くするとリフ
トオフ不良などが発生する。そのため、図５(c)，(d)に
示すように、リフトオフ不良が発生しない電極膜厚にて
リフトオフプロセスを数回行い電極を厚くしている。
厚を厚くする必要があるが、電極膜厚を厚くするとリフ
トオフ不良などが発生する。そのため、図５(c)，(d)に
示すように、リフトオフ不良が発生しない電極膜厚にて
リフトオフプロセスを数回行い電極を厚くしている。
【００１０】本発明の目的は、電極間隔を狭くかつ高精
度にすることが可能で、ヘッド抵抗を低減するためにリ
フトオフプロセス回数を増加する必要がなく、再生波形
および出力が良好な磁気抵抗効果型ヘッドとその製造方
法及びそれを用いた磁気記録再生装置を提供することに
ある。
度にすることが可能で、ヘッド抵抗を低減するためにリ
フトオフプロセス回数を増加する必要がなく、再生波形
および出力が良好な磁気抵抗効果型ヘッドとその製造方
法及びそれを用いた磁気記録再生装置を提供することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】磁気抵抗効果を用いて磁
気的信号を電気的信号に変換する磁気抵抗効果膜と、バ
ルクハウゼンノイズを抑止するために前記磁気抵抗効果
膜に磁界を引加する磁区制御膜と、前記磁気抵抗効果膜
に信号検出電流を流すための電極を有する磁気抵抗効果
型ヘッドにおいて、前記電極は、磁区制御膜上の第一の
電極と、第一の電極上に形成された第二の電極から成
り、第一の電極の間隔をＷr1、第二の電極の間隔をＷr2
としたとき、Ｗr2＜Ｗr1なる関係を満たす構造とする。
気的信号を電気的信号に変換する磁気抵抗効果膜と、バ
ルクハウゼンノイズを抑止するために前記磁気抵抗効果
膜に磁界を引加する磁区制御膜と、前記磁気抵抗効果膜
に信号検出電流を流すための電極を有する磁気抵抗効果
型ヘッドにおいて、前記電極は、磁区制御膜上の第一の
電極と、第一の電極上に形成された第二の電極から成
り、第一の電極の間隔をＷr1、第二の電極の間隔をＷr2
としたとき、Ｗr2＜Ｗr1なる関係を満たす構造とする。
【００１２】前記磁気抵抗効果膜は、磁気記録媒体から
の磁界により磁化方向が変化する第一の強磁性膜と、磁
化方向が固定された第二の強磁性膜と、第一強磁性膜と
第二の強磁性膜との間に挿入された非磁性導電性膜と、
第二の強磁性膜上にその磁化方向を固定する反強磁性膜
が直接積層されている構成を採用することができる。
の磁界により磁化方向が変化する第一の強磁性膜と、磁
化方向が固定された第二の強磁性膜と、第一強磁性膜と
第二の強磁性膜との間に挿入された非磁性導電性膜と、
第二の強磁性膜上にその磁化方向を固定する反強磁性膜
が直接積層されている構成を採用することができる。
【００１３】前記磁気抵抗効果膜は、磁化方向が固定さ
れた第一の強磁性膜と、磁気記録媒体からの磁界により
磁化方向が変化する第二の強磁性膜と、第一強磁性膜と
第二の強磁性膜との間に挿入された非磁性導電性膜と、
第一の強磁性膜がその磁化方向を固定する反強磁性膜上
に直接積層されている構成を採用することができる。
れた第一の強磁性膜と、磁気記録媒体からの磁界により
磁化方向が変化する第二の強磁性膜と、第一強磁性膜と
第二の強磁性膜との間に挿入された非磁性導電性膜と、
第一の強磁性膜がその磁化方向を固定する反強磁性膜上
に直接積層されている構成を採用することができる。
【００１４】前記磁気抵抗効果膜は磁気記録媒体からの
磁界により磁化方向が変化する第二の強磁性膜と、磁化
方向が固定された第一および第三の強磁性膜と、第一の
強磁性膜と第二の強磁性膜との間に挿入された第一の非
磁性導電性膜と、第二の強磁性膜と第三の強磁性膜との
間に挿入された第二の非磁性導電性膜と、第一および第
三の強磁性膜がその磁化方向を固定する反強磁性膜もし
くは永久磁石膜に直接積層されている構成を採用するこ
とができる。
磁界により磁化方向が変化する第二の強磁性膜と、磁化
方向が固定された第一および第三の強磁性膜と、第一の
強磁性膜と第二の強磁性膜との間に挿入された第一の非
磁性導電性膜と、第二の強磁性膜と第三の強磁性膜との
間に挿入された第二の非磁性導電性膜と、第一および第
三の強磁性膜がその磁化方向を固定する反強磁性膜もし
くは永久磁石膜に直接積層されている構成を採用するこ
とができる。
【００１５】製造方法として、前記電極は、磁区制御膜
上の第一の電極と、第一の電極上に形成された第二の電
極から成り、その第一の電極は、リフトオフパターンを
形成し、前記リフトオフパターンをマスクとして用い前
記磁気抵抗効果膜の端部をエッチング後、前記リフトオ
フパターン用いて磁区制御膜と共に形成し、その第二の
電極の形成は、一層もしくは複数層の電極膜を形成後、
フォトリソグラフィを用いてパターンを形成し、前記パ
ターンをマスクとして前記電極膜をリアクティブイオン
エッチング（ＲＩＥ）方法にてエッチングをして形成す
る。
上の第一の電極と、第一の電極上に形成された第二の電
極から成り、その第一の電極は、リフトオフパターンを
形成し、前記リフトオフパターンをマスクとして用い前
記磁気抵抗効果膜の端部をエッチング後、前記リフトオ
フパターン用いて磁区制御膜と共に形成し、その第二の
電極の形成は、一層もしくは複数層の電極膜を形成後、
フォトリソグラフィを用いてパターンを形成し、前記パ
ターンをマスクとして前記電極膜をリアクティブイオン
エッチング（ＲＩＥ）方法にてエッチングをして形成す
る。
【００１６】また、他の製造方法として、その第二の電
極の形成において、一層もしくは複数層の電極膜を形成
後、フォトリソグラフィを用いてパターンを形成し、前
記パターンをマスクとして前記電極膜をイオンミリング
及びリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を併用
し、少なくとも前記磁気抵抗効果膜に接する電極部分は
ＲＩＥを用いてエッチングをして形成する。
極の形成において、一層もしくは複数層の電極膜を形成
後、フォトリソグラフィを用いてパターンを形成し、前
記パターンをマスクとして前記電極膜をイオンミリング
及びリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を併用
し、少なくとも前記磁気抵抗効果膜に接する電極部分は
ＲＩＥを用いてエッチングをして形成する。
【００１７】電気信号に応じた磁界を発生して磁気記録
媒体に記録させる記録ヘッドと、磁気記録媒体から漏洩
する磁界の変化を電気信号に変換する再生ヘッドとを備
えた磁気記録再生装置において、前記再生ヘッドとして
前記磁気抵抗効果型ヘッドを用いている磁気記録再生装
置。
媒体に記録させる記録ヘッドと、磁気記録媒体から漏洩
する磁界の変化を電気信号に変換する再生ヘッドとを備
えた磁気記録再生装置において、前記再生ヘッドとして
前記磁気抵抗効果型ヘッドを用いている磁気記録再生装
置。
【００１８】前記した手段によれば、磁区制御膜上に第
一の電極を同時に形成して、後に形成される第二の電極
とあわせてヘッド抵抗の低減が可能なため、別にリフト
オフプロセス等を追加して電極を厚膜化する必要がな
い。第二の電極は第一の電極の間隔よりも内側、つまり
第一の電極と同時に形成した磁区制御膜の間隔よりも狭
く形成するため、磁区制御膜の影響を受けない磁気抵抗
効果膜の領域を使用するため高感度化が達成され、製造
方法としてその第二の電極はリアクティブイオンエッチ
ング（ＲＩＥ）を用いてエッチング、またはイオンミリ
ング及びＲＩＥを併用し、少なくとも前記磁気抵抗効果
膜に接する電極部分はＲＩＥを用いてエッチングをして
形成することにより、高精度かつ狭トラック化も達成で
きる。また、前記手段により作製された磁気抵抗効果型
ヘッドを磁気記録再生装置に適用することにより、高記
録密度に対応可能な磁気記録再生装置を提供できる。
一の電極を同時に形成して、後に形成される第二の電極
とあわせてヘッド抵抗の低減が可能なため、別にリフト
オフプロセス等を追加して電極を厚膜化する必要がな
い。第二の電極は第一の電極の間隔よりも内側、つまり
第一の電極と同時に形成した磁区制御膜の間隔よりも狭
く形成するため、磁区制御膜の影響を受けない磁気抵抗
効果膜の領域を使用するため高感度化が達成され、製造
方法としてその第二の電極はリアクティブイオンエッチ
ング（ＲＩＥ）を用いてエッチング、またはイオンミリ
ング及びＲＩＥを併用し、少なくとも前記磁気抵抗効果
膜に接する電極部分はＲＩＥを用いてエッチングをして
形成することにより、高精度かつ狭トラック化も達成で
きる。また、前記手段により作製された磁気抵抗効果型
ヘッドを磁気記録再生装置に適用することにより、高記
録密度に対応可能な磁気記録再生装置を提供できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明を用いた一実施形
態である磁気抵抗効果型磁気ヘッドの先端部を媒体から
の磁界導入方向から見た図である。下部シールド１、下
部ギャップ２、磁気抵抗効果膜３、磁区制御膜６及び第
一の電極７、第二の電極１０、上部ギャップ１１、上部
シールド１２で構成されている。磁区制御膜６上の第一
の電極７の間隔Ｗr1よりも狭く第二の電極１０の間隔Ｗ
r2を形成する。
態である磁気抵抗効果型磁気ヘッドの先端部を媒体から
の磁界導入方向から見た図である。下部シールド１、下
部ギャップ２、磁気抵抗効果膜３、磁区制御膜６及び第
一の電極７、第二の電極１０、上部ギャップ１１、上部
シールド１２で構成されている。磁区制御膜６上の第一
の電極７の間隔Ｗr1よりも狭く第二の電極１０の間隔Ｗ
r2を形成する。
【００２０】図２は、図１に示した磁気抵抗効果型磁気
ヘッドの作製プロセスである。(a)下部シールド１とし
てＮiＦe、下部ギャップ２としてアルミナ等の絶縁膜、
磁気抵抗効果膜３としてＮiＦe/Ｃu/ＮiＦe/ＦeＭｎを
形成する。(b)フォトリソグラフィにてリフトオフパタ
ーン４を形成し、リフトオフパターン４をマスクとして
イオンミリング等で磁気抵抗効果膜３をエッチングして
パターン化された磁気抵抗効果膜３を形成する。その
後、リフトオフパターン４がある状態で磁区制御膜６と
して用いるＣoＣrＰt及び第一の電極７として用いるＡu
を成膜する。
ヘッドの作製プロセスである。(a)下部シールド１とし
てＮiＦe、下部ギャップ２としてアルミナ等の絶縁膜、
磁気抵抗効果膜３としてＮiＦe/Ｃu/ＮiＦe/ＦeＭｎを
形成する。(b)フォトリソグラフィにてリフトオフパタ
ーン４を形成し、リフトオフパターン４をマスクとして
イオンミリング等で磁気抵抗効果膜３をエッチングして
パターン化された磁気抵抗効果膜３を形成する。その
後、リフトオフパターン４がある状態で磁区制御膜６と
して用いるＣoＣrＰt及び第一の電極７として用いるＡu
を成膜する。
【００２１】(c)リフトオフパターン４を剥離すること
により、磁気抵抗効果膜３上のＣoＣrＰt及びＡuはリフ
トオフパターン４と共にリフトオフされる。(d)第一の
電極７として用いる電極膜８を成膜する。ここでは電極
膜８としてＷを用いた。その後、電極膜８上にレジスト
パターン９を形成する。(e)エッチングガスとしてＳ
Ｆ6、平行平板型エッチング装置を用いて、レジストパ
ターン９をマスクにして電極膜８のＷをエッチングし、
第二の電極１０を形成する。(f)上部ギャップ１１とし
てアルミナ等の絶縁膜、上部シールドとしてＮiＦeを形
成する。
により、磁気抵抗効果膜３上のＣoＣrＰt及びＡuはリフ
トオフパターン４と共にリフトオフされる。(d)第一の
電極７として用いる電極膜８を成膜する。ここでは電極
膜８としてＷを用いた。その後、電極膜８上にレジスト
パターン９を形成する。(e)エッチングガスとしてＳ
Ｆ6、平行平板型エッチング装置を用いて、レジストパ
ターン９をマスクにして電極膜８のＷをエッチングし、
第二の電極１０を形成する。(f)上部ギャップ１１とし
てアルミナ等の絶縁膜、上部シールドとしてＮiＦeを形
成する。
【００２２】上記磁気抵抗効果膜３として用いた構成
は、第一の強磁性膜２０／非磁性導電膜２１／第二の強
磁性膜２２／反強磁性膜（永久磁石膜）２３というスピ
ンバルブ構成であるが、他にも、図３に示すように第一
反強磁性膜（永久磁石膜）２３／第一の強磁性膜２０／
非磁性導電性膜２１／第二の強磁性膜２２という構成、
図４に示すように第一反強磁性膜（永久磁石膜）３０／
第一の強磁性膜３１／第一の非磁性導電性膜３２／第二
の強磁性膜３３／第二の非磁性導電性膜３４／第二の強
磁性膜３５／反強磁性膜（永久磁石膜）３６という構成
も採用できる。
は、第一の強磁性膜２０／非磁性導電膜２１／第二の強
磁性膜２２／反強磁性膜（永久磁石膜）２３というスピ
ンバルブ構成であるが、他にも、図３に示すように第一
反強磁性膜（永久磁石膜）２３／第一の強磁性膜２０／
非磁性導電性膜２１／第二の強磁性膜２２という構成、
図４に示すように第一反強磁性膜（永久磁石膜）３０／
第一の強磁性膜３１／第一の非磁性導電性膜３２／第二
の強磁性膜３３／第二の非磁性導電性膜３４／第二の強
磁性膜３５／反強磁性膜（永久磁石膜）３６という構成
も採用できる。
【００２３】上記磁区制御膜６として永久磁石膜である
ＣoＣrＰtを用いているが、他にＣoＣrＴaやＣoＰtもあ
る。そして、これらの磁区制御膜としてＣrを下地膜と
して用いることも可能である。また、反強磁性膜と強磁
性膜を積層して磁区制御膜６として用いることも可能で
ある。
ＣoＣrＰtを用いているが、他にＣoＣrＴaやＣoＰtもあ
る。そして、これらの磁区制御膜としてＣrを下地膜と
して用いることも可能である。また、反強磁性膜と強磁
性膜を積層して磁区制御膜６として用いることも可能で
ある。
【００２４】上記第一の電極７としてＡuを用いたが、
他にも単層もしくは積層させてＡl、Ａl-Ｃu、Ｃu、Ｔa
−Ｗ、Ｃr、Ｔi−Ｗ、Ｗ、Ｎb等を用いることも可能で
ある。
他にも単層もしくは積層させてＡl、Ａl-Ｃu、Ｃu、Ｔa
−Ｗ、Ｃr、Ｔi−Ｗ、Ｗ、Ｎb等を用いることも可能で
ある。
【００２５】上記第二の電極１０としてＷを用いたが、
他にも単層もしくは積層させてＡl、Ａl-Ｃu、Ｃu、Ａ
u、Ｔa、Ｔa−Ｗ、Ｔi−Ｗ、Ｃr、Ｎb等を用いることも
可能である。
他にも単層もしくは積層させてＡl、Ａl-Ｃu、Ｃu、Ａ
u、Ｔa、Ｔa−Ｗ、Ｔi−Ｗ、Ｃr、Ｎb等を用いることも
可能である。
【００２６】前記ＲＩＥ装置としては平行平板型エッチ
ング装置を用いたが、他にＥＣＲ型やＩＣＰ型やヘリコ
ン型エッチング装置を用いることも可能である。エッチ
ングガスとしてはＣｌ2を用いたが、形成する電極に応
じてＣＨＦ3、ＣＦ4、ＳＦ6、ＢＣl3等、他のフッ素系
及び塩素系ガスを用いることができる。また、これらの
ガスにＡrやＯ2またはＮ2を添加して使用することも可
能である。
ング装置を用いたが、他にＥＣＲ型やＩＣＰ型やヘリコ
ン型エッチング装置を用いることも可能である。エッチ
ングガスとしてはＣｌ2を用いたが、形成する電極に応
じてＣＨＦ3、ＣＦ4、ＳＦ6、ＢＣl3等、他のフッ素系
及び塩素系ガスを用いることができる。また、これらの
ガスにＡrやＯ2またはＮ2を添加して使用することも可
能である。
【００２７】また、第二の電極１０は積層することによ
りイオンミリングとの併用も可能となる。例えば、レジ
ストパターン／Ａu／Ｎbを用いて、Ｎbをエッチングス
トッパとして用いてＡuをイオンミリングにてエッチン
グし、その後、ＲＩＥでＮbをエッチングする。
りイオンミリングとの併用も可能となる。例えば、レジ
ストパターン／Ａu／Ｎbを用いて、Ｎbをエッチングス
トッパとして用いてＡuをイオンミリングにてエッチン
グし、その後、ＲＩＥでＮbをエッチングする。
【００２８】
【００２９】更に、磁気抵抗効果膜３として図５に示す
ようにＮｉＦｅの単層のみの磁気抵抗効果膜３を使用し
ても良い。図５の場合も第二の電極１４は磁気抵抗効果
膜内まで延びていることは勿論である。
ようにＮｉＦｅの単層のみの磁気抵抗効果膜３を使用し
ても良い。図５の場合も第二の電極１４は磁気抵抗効果
膜内まで延びていることは勿論である。
【００３０】このように本発明によれば、第二の電極１
０は磁気抵抗効果膜３内まで延びている。このため、第
二の電極１０を流れて来た電気信号ｉは磁区制御膜６の
影響を受けにくい磁気抵抗効果膜３内の高感度領域を流
れるので、磁気ヘッドの出力を大きくすることが出来
る。第二の電極１０を磁気抵抗効果膜３内に設ける長さ
は、磁気抵抗効果膜の長さを１とすると、１／４まで延
ばせば良い。それ以上は磁気抵抗効果膜の影響が少ない
と共に、高感度領域が損なわれからである。
０は磁気抵抗効果膜３内まで延びている。このため、第
二の電極１０を流れて来た電気信号ｉは磁区制御膜６の
影響を受けにくい磁気抵抗効果膜３内の高感度領域を流
れるので、磁気ヘッドの出力を大きくすることが出来
る。第二の電極１０を磁気抵抗効果膜３内に設ける長さ
は、磁気抵抗効果膜の長さを１とすると、１／４まで延
ばせば良い。それ以上は磁気抵抗効果膜の影響が少ない
と共に、高感度領域が損なわれからである。
【００３１】また本発明の第一の電極上に第二の電極１
０を形成すれば、エッチングガスとしてＣｌ2を用いた
が、形成する電極に応じてＣＨＦ3、ＣＦ4、ＳＦ6、Ｂ
Ｃl3等、他のフッ素系及び塩素系ガスに犯され時間が、
少なくて良く、磁気抵抗効果膜３の破損が少ない。それ
は第一の電極を兼ねた第二の電極１０のみで形成する場
合には、両電極で形成する場合に比べて薄く出来ないか
らである。
０を形成すれば、エッチングガスとしてＣｌ2を用いた
が、形成する電極に応じてＣＨＦ3、ＣＦ4、ＳＦ6、Ｂ
Ｃl3等、他のフッ素系及び塩素系ガスに犯され時間が、
少なくて良く、磁気抵抗効果膜３の破損が少ない。それ
は第一の電極を兼ねた第二の電極１０のみで形成する場
合には、両電極で形成する場合に比べて薄く出来ないか
らである。
【００３２】磁気抵抗効果型ヘッドのトラック幅を決定
する第二の電極１０の間隔Ｗr2をＲＩＥという高選択比
エッチング可能な手段を用いることにより、狭トラック
化および高精度化が可能となる。また、第一の電極７の
間隔Ｗr1よりも第二の電極１０の間隔Ｗr2を狭くするこ
とにより、第一の電極７と同時に形成した磁区制御膜６
の間隔よりも第二の電極１０の間隔Ｗr2は狭くなるの
で、磁区制御膜６の影響を受けない高感度な領域で磁気
抵抗効果膜３を使用することができる。更に、磁区制御
膜６と同時に形成した第一の電極７を第二の電極１０と
合わせて磁気抵抗効果型ヘッドの電極とすることによ
り、磁気抵抗効果型ヘッドの電気抵抗を低減できる。そ
のため、電極を別途に厚膜化する必要がなくなる。
する第二の電極１０の間隔Ｗr2をＲＩＥという高選択比
エッチング可能な手段を用いることにより、狭トラック
化および高精度化が可能となる。また、第一の電極７の
間隔Ｗr1よりも第二の電極１０の間隔Ｗr2を狭くするこ
とにより、第一の電極７と同時に形成した磁区制御膜６
の間隔よりも第二の電極１０の間隔Ｗr2は狭くなるの
で、磁区制御膜６の影響を受けない高感度な領域で磁気
抵抗効果膜３を使用することができる。更に、磁区制御
膜６と同時に形成した第一の電極７を第二の電極１０と
合わせて磁気抵抗効果型ヘッドの電極とすることによ
り、磁気抵抗効果型ヘッドの電気抵抗を低減できる。そ
のため、電極を別途に厚膜化する必要がなくなる。
【００３３】磁気抵抗効果型ヘッドは再生専用であるた
め、記録用の誘導型磁気ヘッドと一体型の複合型磁気ヘ
ッドとして用いることが一般的である。その複合型磁気
ヘッドの一例を図６に示す。誘導型磁気ヘッド５１は、
電気信号を流す導体コイル４２と、電気的絶縁を得るた
めの絶縁膜４３と、導体コイル４２に与えられた電気信
号により誘導された磁束を集束するための上部磁気コア
４４及び上部シールド兼用下部磁気コア４０と、集束さ
れた磁束を外部に漏洩させるための磁気ギャップとして
記録ギャップ膜４１を有し、本発明を用いて作製された
磁気抵抗効果型ヘッドは、下部シールド１と、磁気抵抗
効果膜３と、磁区制御膜６及び第一の電極７と、第二の
電極１０と、下部磁気コア兼用の上部シールド４０を有
する。この場合でも、本発明の磁気抵抗効果型ヘッドの
特徴は活かされるため、良好な再生出力が得られる複合
型磁気ヘッドが提供できる。
め、記録用の誘導型磁気ヘッドと一体型の複合型磁気ヘ
ッドとして用いることが一般的である。その複合型磁気
ヘッドの一例を図６に示す。誘導型磁気ヘッド５１は、
電気信号を流す導体コイル４２と、電気的絶縁を得るた
めの絶縁膜４３と、導体コイル４２に与えられた電気信
号により誘導された磁束を集束するための上部磁気コア
４４及び上部シールド兼用下部磁気コア４０と、集束さ
れた磁束を外部に漏洩させるための磁気ギャップとして
記録ギャップ膜４１を有し、本発明を用いて作製された
磁気抵抗効果型ヘッドは、下部シールド１と、磁気抵抗
効果膜３と、磁区制御膜６及び第一の電極７と、第二の
電極１０と、下部磁気コア兼用の上部シールド４０を有
する。この場合でも、本発明の磁気抵抗効果型ヘッドの
特徴は活かされるため、良好な再生出力が得られる複合
型磁気ヘッドが提供できる。
【００３４】また、本実施例の複合型磁気ヘッドを磁気
記録再生装置に用いることも可能である。図７に磁気記
録再生装置の概略を示す。磁気記録再生装置は、情報を
磁気的に記録するための磁気記録媒体６０と、これを回
転させるためのスピンドル６１と、磁気記録媒体６０に
信号を記録及び再生するための複合型ヘッド６２と、こ
れを支持するためのサスペンション６３と、複合型ヘッ
ド６２の位置制御を行うアクチュエータ６４と、記録再
生信号を処理する信号処理回路６５と、これと複合型ヘ
ッド６２を接続するリード線６６を有する。狭トラック
幅においても良好な再生出力が得られる複合型磁気ヘッ
ドを用いることにより、従来より高記録密度化が可能な
磁気記録再生装置を提供できる。
記録再生装置に用いることも可能である。図７に磁気記
録再生装置の概略を示す。磁気記録再生装置は、情報を
磁気的に記録するための磁気記録媒体６０と、これを回
転させるためのスピンドル６１と、磁気記録媒体６０に
信号を記録及び再生するための複合型ヘッド６２と、こ
れを支持するためのサスペンション６３と、複合型ヘッ
ド６２の位置制御を行うアクチュエータ６４と、記録再
生信号を処理する信号処理回路６５と、これと複合型ヘ
ッド６２を接続するリード線６６を有する。狭トラック
幅においても良好な再生出力が得られる複合型磁気ヘッ
ドを用いることにより、従来より高記録密度化が可能な
磁気記録再生装置を提供できる。
【００３５】
【発明の効果】磁区制御膜上に第一の電極を同時に形成
して、後に形成される第二の電極とあわせてヘッド抵抗
の低減が可能なため、別途リフトオフプロセス等を追加
して電極を厚膜化する必要がない。第一の電極の間隔よ
りも内側、つまり第一の電極と同時に形成した磁区制御
膜の間隔よりも狭い間隔で第二の電極を磁気抵抗効果膜
の上に配置することにより高感度化が達成され、その第
二の電極はリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を
用いてエッチング、またはイオンミリング及びＲＩＥを
併用し、少なくとも前記磁気抵抗効果膜に接する電極部
分はＲＩＥを用いてエッチングを行ない形成することに
より、高精度かつ狭トラック化が達成できる。よって、
高トラック密度化に対応可能かつ特性が良好な磁気抵抗
効果型ヘッドを提供できる。また、複合型磁気ヘッドと
して磁気記録再生装置に用いることにより、従来より高
記録密度化が可能な磁気記録再生装置をが得られる。
して、後に形成される第二の電極とあわせてヘッド抵抗
の低減が可能なため、別途リフトオフプロセス等を追加
して電極を厚膜化する必要がない。第一の電極の間隔よ
りも内側、つまり第一の電極と同時に形成した磁区制御
膜の間隔よりも狭い間隔で第二の電極を磁気抵抗効果膜
の上に配置することにより高感度化が達成され、その第
二の電極はリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を
用いてエッチング、またはイオンミリング及びＲＩＥを
併用し、少なくとも前記磁気抵抗効果膜に接する電極部
分はＲＩＥを用いてエッチングを行ない形成することに
より、高精度かつ狭トラック化が達成できる。よって、
高トラック密度化に対応可能かつ特性が良好な磁気抵抗
効果型ヘッドを提供できる。また、複合型磁気ヘッドと
して磁気記録再生装置に用いることにより、従来より高
記録密度化が可能な磁気記録再生装置をが得られる。
【図１】本発明の一実施形態を示す磁気抵抗効果型磁気
ヘッドの構成図。
ヘッドの構成図。
【図２】本発明により磁気抵抗効果型磁気ヘッドを作製
する工程の一例を示す図。
する工程の一例を示す図。
【図３】本発明の第二の実施形態を示す磁気抵抗効果型
磁気ヘッドの構成図。
磁気ヘッドの構成図。
【図４】本発明の第三の実施形態を示す磁気抵抗効果型
磁気ヘッドの構成図。
磁気ヘッドの構成図。
【図５】従来の磁気抵抗効果型磁気ヘッドを作製する工
程の一例を示す図。
程の一例を示す図。
【図６】本発明の第五の実施形態を示す複合型磁気ヘッ
ドの斜視図。
ドの斜視図。
【図７】本発明の第六の実施形態を示す磁気記録再生装
置の概略図。
置の概略図。
フロントページの続き (72)発明者 府山 盛明 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 中本 一広 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (56)参考文献 特開 平８−45037（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−96328（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 5/39
Claims (7)
- 【請求項１】 磁気的信号を電気的信号に変換する磁気
抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜上に設けた信号検出
電流を流す電極と、前記電極の積層方向と直角方向の前
記磁気抵抗効果膜の両側に設けた磁界を引加する磁区制
御膜とを有する磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、前記電
極は、磁区制御膜上の第一の電極と、第一の電極上に形
成された第二の電極から成り、前記第一の電極の間隔は
第二の電極の間隔より大きいことを特徴とする磁気抵抗
効果型ヘッド。 - 【請求項２】 前記磁気抵抗効果膜は、磁気記録媒体か
らの磁界により磁化方向が変化する第一の強磁性膜と、
磁化方向が固定された第二の強磁性膜と、前記第一の強
磁性膜と第二の強磁性膜との間に挿入された非磁性導電
性膜と、前記第二の強磁性膜上にその磁化方向を固定す
る反強磁性膜が直接積層されていることを特徴とする請
求項１記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項３】 前記磁気抵抗効果膜は磁化方向が固定さ
れた第一の強磁性膜と、磁気記録媒体からの磁界により
磁化方向が変化する第二の強磁性膜と、前記第一強磁性
膜と第二の強磁性膜との間に挿入された非磁性導電性膜
と、第一の強磁性膜がその磁化方向を固定する反強磁性
膜上に直接積層されていることを特徴とする請求項１記
載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項４】 前記磁気抵抗効果膜は、順次第一ないし
第三を積層された強磁性膜から成り、磁気記録媒体から
の磁界により磁化方向が変化する第二の強磁性膜と、磁
化方向が固定された第一および第三の強磁性膜と、第一
の強磁性膜と第二の強磁性膜との間に挿入された第一の
非磁性導電性膜と、第二の強磁性膜と第三の強磁性膜と
の間に挿入された第二の非磁性導電性膜と、第一および
第三の強磁性膜がその磁化方向を固定する反強磁性膜に
直接積層されていることを特徴とする請求項１記載の磁
気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項５】 磁気的信号を電気的信号に変換する磁気
抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜上に設けた信号検出
電流を流す電極と、前記電極の積層方向と直角方向の前
記磁気抵抗効果膜の両側に設けた磁界を引加する磁区制
御膜とを有する磁気抵抗効果型ヘッドの製造方法におい
て、前記電極は磁区制御膜上の第一の電極と、該第一の
電極上に形成された該第一の電極間隔より小さい間隔を
有する第二の電極から成り、前記第一の電極をフォトリ
ソグラフィを用いてリフトオフパターンを形成し、前記
リフトオフパターン用いて前記磁気抵抗効果膜の端部を
エッチング後、前記リフトオフパターン用いて磁区制御
膜と共に前記第一の電極を形成する工程、及び前記第二
の電極を一層もしくは複数層の膜を形成後、フォトリソ
グラフィを用いてパターンを形成し、前記パターンをマ
スクとして電極膜をリアクティブイオンエッチングにて
エッチングして形成する工程を有することを特徴とする
請求項１記載の磁気抵抗効果型ヘッドの製造方法。 - 【請求項６】 磁気的信号を電気的信号に変換する磁気
抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜上に設けた信号検出
電流を流す電極と、前記電極の積層方向と直角方向の前
記磁気抵抗効果膜の両側に設けた磁界を引加する磁区制
御膜とを有する磁気抵抗効果型ヘッドの製造方法におい
て、前記電極は磁区制御膜上の第一の電極と、該第一の
電極上に形成され第一の電極上に形成された該第一の電
極間隔より小さい間隔を有する第二の電極から成り、前
記第一の電極はフォトリソグラフィを用いてリフトオフ
パターンを形成し、前記リフトオフパターン用いて前記
磁気抵抗効果膜の端部をエッチング後、前記リフトオフ
パターン用いて磁区制御膜と共に前記第一の電極を形成
する工程、及び前記第二の電極を一層もしくは複数層の
膜を形成後、フォトリソグラフィを用いてパターンを形
成し、前記パターンをマスクとして電極膜をイオンミリ
ング及びリアクティブイオンエッチングを併用し、少な
くとも前記磁気抵抗効果膜に接する電極部分はリアクテ
ィブイオンエッチングによりエッチングして形成する工
程を有することを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効
果型ヘッドの製造方法。 - 【請求項７】 電気信号に応じた磁界を発生して磁気記
録媒体に記録させる記録ヘッドと、磁気記録媒体から漏
洩する磁界の変化を電気信号に変換する再生ヘッドとを
備えた磁気記録再生装置において、前記再生ヘッドは請
求項１ないし４のいずれかに記載の磁気抵抗効果型ヘッ
ドから成ることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドを用
いた磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09207847A JP3131575B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 磁気抵抗効果型ヘッド及び製造方法並びにそれを用いた磁気記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09207847A JP3131575B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 磁気抵抗効果型ヘッド及び製造方法並びにそれを用いた磁気記録再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1153716A JPH1153716A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3131575B2 true JP3131575B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=16546519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09207847A Expired - Fee Related JP3131575B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 磁気抵抗効果型ヘッド及び製造方法並びにそれを用いた磁気記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3131575B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001084530A (ja) | 1999-09-16 | 2001-03-30 | Alps Electric Co Ltd | 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 |
| JP3379704B2 (ja) | 2001-07-24 | 2003-02-24 | ティーディーケイ株式会社 | 薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッド装置及び磁気記録再生装置 |
| JP2003059011A (ja) | 2001-08-08 | 2003-02-28 | Tdk Corp | 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法及び磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド |
| JP2003303406A (ja) | 2002-04-08 | 2003-10-24 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果ヘッド及び磁気ヘッド |
| JP4564706B2 (ja) | 2002-09-13 | 2010-10-20 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気抵抗効果磁気ヘッド及び磁気記録装置 |
-
1997
- 1997-08-01 JP JP09207847A patent/JP3131575B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH1153716A (ja) | 1999-02-26 |
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