JP3920053B2

JP3920053B2 - Method for manufacturing magnetic sensing element

Info

Publication number: JP3920053B2
Application number: JP2001217033A
Authority: JP
Inventors: 宇士高畠; 健一星野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-05-01
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2021-07-17
Also published as: JP2003036511A

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、磁気検出素子の製造工程中、特にウエハから製品状態の磁気検出素子を個別に切り出す際に生じる虞のある、静電破壊（絶縁破壊）対策を講じた磁気検出素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
磁気ヘッドの製造工程では、薄板円盤状の基板（ウエハ）上に磁気検出素子を多数形成し、各磁気検出素子を図２９（Ａ）のｂ´−ｂ´線（媒体対向面となる面）の位置まで左方向から右方向に切削することにより個別に切り離し、製品としての磁気ヘッドを完成させている。磁気検出素子Ｈは、図２９（Ｂ）に示すように、基板１０１上に下部シールド層１０２と、下部ギャップ層１０３と、磁気抵抗効果を発揮する素子部１０４と、上部ギャップ層１０７と、上部シールド層１０８とを順に積層形成した構造になっている。
【０００３】
図２９（Ａ）〜（Ｃ）を参照し、磁気ヘッド素子Ｈの製造方法について具体的に説明する。先ず、基板１０１上に磁性体の下部シールド層１０２と非磁性かつ導電性の下部ギャップ層１０３とを順に積層し、下部ギャップ層１０３上に磁気抵抗効果を発揮する素子部１０４を積層形成し、この素子部１０４を図示しない記録媒体のトラック幅に対応する寸法にイオンミリング加工等を用いてパターニングする。次に、パターニングした素子部１０４の両端部に、軟磁気性材料からなり素子部１０４にバイアス磁界を印加するバイアス層１０５と、導電性材料からなり素子部１０４に電流を印加する電極層１０６とを下から順に積層形成し、このバイアス層１０５と電極層１０６とを所定の形状にパターニングする。続いて、パターニング後の素子部１０４、バイアス層１０５及び電極層１０６の上に、非磁性からなる上部ギャップ層１０７と磁性体材料からなる上部シールド層１０８とを下から順に積層し、上部ギャップ層１０７及び上部シールド層１０８を所定の形状にパターニングすると共に、電極層１０６まで達するスルーホールを上部ギャップ層１０７及び上部シールド層１０８に形成する。スルーホールを形成したら、該スルーホールを介して電極層１０６と外部回路とを電気的に接続する端子を形成する。この端子を通してセンス電流が電極層１０６に供給され、電極層１０６から素子部１０４に給電され、素子部１０４の抵抗値変化が該端子を介して電圧変化として検出される。以上の工程により磁気検出素子を製造したら、前述したようにウエハ状態の磁気ヘッド素子Ｈを図２９（Ａ）のｂ´−ｂ´線の位置まで左方向から右方向に切削して単品の磁気検出素子Ｈを個々に切出し、製品としての磁気ヘッドが完成される。
【０００４】
上述のような磁気ヘッドの製造工程では、プラズマを用いた設備でスパッタリング等の成膜、イオンミリング等によるエッチング加工等が行なわれる。プラズマは、マイナスの電子とプラス及び中性イオンから成り立っている。ここで、ウエハ状態の磁気検出素子の構造について観察すると、素子部１０４を中心として上下方向に絶縁体すなわち誘電体からなる下部ギャップ層１０３及び上部ギャップ層１０７が形成されており、これらの構造はキャパシタの構成となっている。
【０００５】
磁気検出素子の形成される基板がプラズマ雰囲気中に晒されて帯電すると、素子部１０４と下部シールド層１０２、上部シールド層１０８との間に電位差が生じることとなる。この電位差により下部ギャップ層１０３と上部ギャップ層１０７に対する絶縁破壊が引起されると共に、その絶縁破壊時に生じる大電流によって素子部１０４が破壊されるという問題があった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、製造過程において基板と下部シールド層、素子部、上部シールド層間での電位差の発生を防止した磁気検出素子の製造方法を得ることにある。
【０００７】
【発明の概要】
本発明は、基板上に下部シールド層、下部ギャップ層及び磁気抵抗効果を発揮する抵抗層を順に形成する工程と、抵抗層及び下部ギャップ層の一部を除去して下部シールド層に達するスルーホールを形成し、このスルーホールに金属材料を充填して、下部シールド層に接合する第１のコンタクト部を形成する工程と、この第１のコンタクト部の抵抗層と同一積層高さに位置する部分及び該コンタクト部周囲の抵抗層を除去することにより、同コンタクト部周囲に下部ギャップ層を露出させる、第１のコンタクト部よりも大径のスルーホールを形成し、このスルーホールに金属材料を充填して、第１のコンタクト部に接合する鍔状の接合部を形成する工程と、記抵抗層の一部を除去して該抵抗層の端子部形状を規定する開口を形成し、この開口内に金属材料を充填して、該抵抗層に接合する一対の端子部を形成する工程と、抵抗層をパターニングし、一対の端子部の間に位置する素子部を形成する工程と、この素子部と同一積層高さ位置に、一対の端子部の少なくとも一方と接合部を電気的に接合する引出線を形成する工程と、下部ギャップ層、素子部、接合部、一対の端子部及び引出線の上に、上部ギャップ層を形成する工程と、上部ギャップ層の一部を除去して接合部に達するスルーホールを形成し、このスルーホール内に金属材料を充填して、第２のコンタクト部を形成する工程と、この第２コンタクト部及び上部ギャップ層の上に、上部シールド層を形成する工程とを有することを特徴としている。
【０００８】
上記基板は導電性基板であって、下部シールド層を形成する工程の前に、導電性基板上にレジストを形成する工程と、該レジストの一部を除去して導電性基板に達するスルーホールを形成し、このスルーホール内に金属材料を充填し、該導電性基板に接合する第３のコンタクト部を形成する工程と、レジストを除去する工程と、第３のコンタクト部及び導電性基板の上に、下部絶縁層を形成する工程とを有し、この下部絶縁層上に前記下部シールド層を形成することが好ましい。
【０００９】
一対の端子部の少なくとも一方と接合部を電気的に接合する引出線は、製造工程の容易化及び製造コストの削減を図るため、抵抗層をパターニングして素子部と同時に形成することが好ましい。
【００１０】
上部シールド層を形成した後は、引出線、接合部、第１のコンタクト部及び第２のコンタクト部を素子部側から切り離す工程を有することが実際的である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図において、Ｘ方向は図示しない磁気記録媒体のデータを記録するトラックの幅方向を示すものであり、ＡＢＳ面（媒体対向面となる面）は研磨による加工面であり、Ｙ方向はＡＢＳ面（媒体対向面となる面）に直交するハイト方向を示すものである。
【００１２】
図１は本発明方法により形成されたウエハ状態の磁気検出素子を示している。図１（Ａ）は上部シールド層を形成する前段階での平面図、図１（Ｃ）は上部シールド層を形成した状態における図１（Ａ）のｃ−ｃ線断面図、図１（Ｂ）は図１（Ｃ）のｂ−ｂ線断面図である。図２は、図１に示すウエハ状態の磁気検出素子が備える絶縁（静電）破壊対策構造を示す斜視図である。
【００１３】
磁気検出素子Ｈは、図１７に示す基板（ウエハ）１上に順に積層した下部シールド層１１、下部ギャップ層１２、磁気抵抗効果を発揮する素子部２、上部ギャップ層１３及び上部シールド層１６と、素子部２の両端部に接合して対をなす端子部（３１、３２）とを有している。
【００１４】
端子部（３１、３２）は、素子部２にバイアス磁界を印加するバイアス層３１と素子部２に電流を与える電極層３２とにより構成されている。本実施形態では別体のバイアス層３１と電極層３２により端子部が構成されているが、電極層とバイアス層を兼用する端子部を設けてもよい。
【００１５】
この端子部（３１、３２）は、図２に示すように、引出線４、接合部５及びコンタクト部５ａ、５ｂを介して、下部シールド層１１の一部１１ａと上部シールド層１６の一部１６ａに電気的に接続されている。端子部（３１、３２）と下部シールド１１及び上部シールド層１６が電気的に接続されていると、ウエハ状態の磁気検出素子Ｈにおいて素子部２の抵抗変化率の特性を測定するときに、下部シールド層１１と上部シールド層１６に分流する電流成分が抑えられ、素子部２の抵抗変化の感度に及ぼす影響を低減できる。引出線４は素子部２と同一材質で形成されており、この引出線４を介して端子部（３１、３２）が下部シールド層１１と上部シールド層１６に電気的に接続されることで、ウエハ状態の磁気検出素子Ｈにおいて素子部２の抵抗変化率の特性を測定するときに引出線４の抵抗値が大きいことを利用して引出線４を電流制限素子として用い、引出線４側に電流が流れるのを阻止して、素子部２の抵抗変化の感度をより高めることが可能となる。引出線４は、素子部２と同一工程で形成することができ、引出線４の製造工程を追加することがなく、製造コストを廉価にすることができる。
【００１６】
したがって、図示実施形態によれば、ウエハ状態の磁気検出素子Ｈを個々の磁気検出素子Ｈに切出して取扱う場合にも、その個別化された磁気検出素子Ｈ毎に静電破壊対策が講じられた状態（各磁気検出素子Ｈの端子部（３１、３２）が下部シールド層１１の一部１１ａと上部シールド層１６の一部１６ａに電気的に接続されている状態）で個別に切出されることとなり、確実に静電破壊から磁気検出素子Ｈを保護することができる。
【００１７】
また端子部（３１、３２）は、基板１の製品形成領域Ｓではなく、同基板１の切削領域Ｔ内で下部シールド層１１の一部１１ａ及び上部シールド層１６の一部１６ａに電気的に接続しているので、ウエハ状態の磁気検出素子Ｈを個別に切出す際に、端子部（３１，３２）と下部シールド層１１の一部１１ａ及び上部シールド層１６の一部１６ａとの間も切断される。これにより、磁気検出素子Ｈに静電破壊対策構造を設けたことによる悪影響（内部抵抗の増加等）を与えることがなく、素子部２の抵抗変化率の感度を向上させることができる。
【００１８】
図２に示すように素子部２と下部シールド層１１の一部１１ａとを電気的に接続させるには引出線４を用いることが最適であるが、素子部２と上部シールド層１６の一部１６ａとを電気的に接続させるには、電極３２、主電極１４、上部シールド層１６、或いは端子部（３１、３２）に接続形成されるリード線１４ａ（図１６参照）を形成する工程にて、これらを構成する導電層の一部を引出線（引出線４に相当する）として用いて電気的に接続させてよいものである。この場合にも、素子部２と下部シールド層１１の一部１１ａ、上部シールド層１６の一部１６ａとを電気的に接続させる引出線（引出線４に相当する）のための工程を別途増加させる必要がなく、製造コストを廉価にすることができる。
【００１９】
端子部を構成する電極３２は、素子部２と同層の階層で下部シールド層１１の一部１１ａ及び上部シールド層１６の一部１６ａに電気的に接続しているので、素子部２上に各種の層を積層形成していく製造工程中、下部シールド層１１、下部ギャップ層１２及び素子部２の相互間に発生する静電破壊を防止することができる。端子部（３１、３２）は、素子部２と異なる階層、例えば主電極１４、上部シールド層１６、或いは端子部（３１、３２）に接続されるリード線１４ａ（図１６参照）を形成する階層で下部シールド層１１の一部１１ａ及び上部シールド層１６の一部１６ａに電気的に接続してもよい。この端子部（３１、３２）を素子部２と同層或いは異なる層にて下部シールド層１１の一部１１ａ、上部シールド層１６の一部１６ａに電気的に接続する構成を選択することにより、各層の積層状態に応じて静電破壊対策を講じられる利点がある。
【００２０】
図１７及び図１８に示すように基板１上に磁気検出素子Ｈを複数配置して形成する場合は、磁気検出素子Ｈ毎に端子部（３１，３２）を下部シールド層１１の一部１１ａ、上部シールド層１６の一部１６ａに電気的に接続し、個々の磁気検出素子Ｈに図１及び図２に示す実施形態の静電破壊対策を講じることが好ましい。この態様によれば、複数の磁気検出素子Ｈを一括して基板（ウエハ）１に形成する場合であっても、基板１から複数の磁気ヘッド素子Ｈを縦又は横に列状に切出す際に、個々の磁気ヘッド素子Ｈを静電破壊から確実に保護することができる。
【００２１】
さらに図１及び図２に示す実施形態を詳細に説明する。下部シールド層１１が形成される基板（ウエハ、図１７の基板１に相当する）は、アルミナチタンカーバイト（ＡｌＴｉＣ）などのセラミックス材料で構成される。基板１上には、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などの図示しない保護層（アンダコート）が形成され、製品形成領域Ｓの保護膜上には下部シールド層１１が形成され、さらに下部シールド層１１の一部１１ａが製品形成領域Ｓに隣接する切削領域Ｔの図示しない保護膜上に渡って形成される。下部シールド層１１は、素子部２の下部側において、磁気シールドを行うためのものであって、軟磁性を示す材料、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）から構成される。
【００２２】
下部ギャップ層１２は、素子部２、バイアス層３１及び電極３２と下部シールド層１１との間を電気的に絶縁するためのものであり、非磁性材料、例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）から構成される。製品形成領域Ｓの下部ギャップ層１２上には、素子部２と、素子部２の両端に設けられ該素子部２にバイアス磁界を印加するバイアス層３１と、バイアス層３１上に形成され素子部２を通電する電極３２とがＸ方向に沿って形成される。
【００２３】
対をなす電極（端子部）３２の一方には引出線４の一端部４ａが接合して設けられ、引出線４の他端部４ｂが切削領域Ｔの下部ギャップ層１２上に形成されている。切削領域Ｔの下部ギャップ層１２には下層の下部シールド層１１に達するスルーホール１２ａが開口され、このスルーホール１２ａ内には、導電性のコンタクト部５ａが形成され、かつスルーホール１３ｂとスルーホール１２ａとの境界には、導電性の接合部５が形成され、該接合部５は引出線４の他端部４ｂに接合される。
【００２４】
上部ギャップ層１３は、素子部２、バイアス層３１及び電極３２と上部シールド層１６との間を電気的に絶縁するものであり、例えば下部ギャップ層１２と同じ材料、例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）から構成され、上部ギャップ層１３は、素子部２、バイアス層３１及び電極３２が形成された製品形成領域Ｓと、この製品形成領域Ｓに隣接する切削領域Ｔとに渡って形成される。
【００２５】
さらに電極３２を覆う製品形成領域Ｓ内の上部ギャップ層１３にはスルーホール１３ａが開口され、上部ギャップ層１３上には対をなす電極３２に対応する主電極１４が図１（Ａ）に示すように素子部２に対してＹ方向に略平行に延長して設けられ、そして図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、主電極１４の一部１４ａは上部ギャップ１３のスルーホール１３ａを介して下層の電極３２にそれぞれ接続される。
【００２６】
さらに主電極１４が形成された領域上には絶縁層１５が形成され、製品形成領域Ｓの上部ギャップ層１３及び絶縁層１５上、及び切削領域Ｔの上部ギャップ層１３上に渡って上部シールド層１６が形成される。ここに、切削領域Ｔの上部ギャップ層１３上に形成された上部シールド層１６の部分は、端子部（３１、３２）が電気的に接合する上部シールド層１６の一部１６ａを構成するものである。また切削領域Ｔの上部ギャップ層１３には下層の接合部５に達するスルーホール１３ｂが開口されており、切削領域Ｔの上部ギャップ層１３上に形成される上部シールド層１６の一部は上部ギャップ層１３のスルーホール１３ｂ内に充填されてコンタクト部５ｂが形成される。したがって、素子部２に接合して設けられた一方の電極（端子部）３１、引出線４、接合部５、コンタクト部５ａを介して下部シールド層１１の一部１１ａに電気的に接続されて静電破壊対策構造を構成するとともに、素子部２に接合して設けられた一方の電極（端子部）３１、引出線４、接合部５、コンタクト部５ｂを介して上部シールド層１６の一部１６ａに電気的に接続されて静電破壊対策構造を構成し、これらの静電破壊対策構造によりウエハ状態の磁気ヘッド素子Ｈに対する静電破壊防止が図れる。
【００２７】
磁気検出素子Ｈは、図１７及び図１８に示すように基板１上にマトリックス状に形成されるが、図１（Ａ）及び（Ｃ）の左側から切削領域Ｔの基板がＹ方向に切削されてｂ−ｂ線（ＡＢＳ面）の位置まで除去され、製品形成領域Ｓ内の積層構造体（１１、１２、１３、１４、１５、１６等）が製品としての磁気ヘッドとして切出される。つまり、下部シールド層１１、下部ギャップ層１２、磁気抵抗効果素子２、端子部（３１、３２）、上部ギャップ層１３、上部シールド層１６を１ユニットとして基板１から個々に切り出して、製品としての磁気ヘッドが形成される。この磁気ヘッドは、図示しないハードディスク装置等の磁気記録装置に設けられた浮上式スライダのトレーリング側端部に取付けられ、図示しない記録媒体に記録されている記録磁気データを読み出す。このｂ−ｂ線に沿うＺ方向の面の位置に図示しない磁気記録媒体のデータ記録面が位置し、磁気記録媒体からの信号磁界により素子部２の電気抵抗値が変化し、その素子部２の電気抵抗値の変化が素子部２の両端に位置する電極３２、３２間の電圧変化として検出され、図示しない磁気記録媒体に磁気記録されたデータが再生されることとなる。
【００２８】
なお、図１に示す磁気検出素子Ｈは、記録媒体からの記録データを再生する再生用として使用するが、図１に示す上部シールド層３８上に誘電方式により記録データ用の電流で記録媒体にデータを書き込む記録用のインダクティブ磁気ヘッド素子を形成するようにしてもよい。なお、図１及び図２は磁気検出素子Ｈを磁気ヘッドに用いた実施形態であるが、磁気検出素子Ｈはこれに限定されるものではなく、磁気センサーに用いてもよいものである。また上部シールド層１６は、上段に形成される記録用磁気ヘッドと下段の再生用磁気ヘッドとの間を磁気的に遮断するシールド機能を発揮することとなる。
【００２９】
素子部２としては、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）、異方性磁気抵抗効果素子（ＡＭＲ）、トンネル磁気抵抗素子（ＴＭＲ）のいずれであってもよいものである。またバイアス層３１としては、ＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などの硬磁性材料が用いられ、バイアス層３１上に形成される電極３２としては、Ｔａ（タンタル）又はＣｒ膜等が用いられる。なお、バイアス層３１としては、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＰｔＣｒ合金等の硬磁性材料で構成されるハードバイアス層、ＰｔＭｎ合金等の反強磁性材料、或いは反強磁性材料と強磁性材料との組合せた材料から形成されるエクスチェンジバイアス層のいずれのバイアス層であってもよい。
【００３０】
次に、図３〜図１６を参照し、本発明による磁気検出素子Ｈ（図１及び図２）の製造方法を説明する。
【００３１】
先ず、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板（ウエハ、図１７及び図１８参照）上の全面に、下から順に、下部シールド層１１、下部ギャップ層１２及び図示しないシード層などを積層し、さらに素子部２を形成する抵抗層２０を積層形成する。
【００３２】
次に、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、抵抗層２０上にレジスト膜Ｒ１を積層形成し、図示しないマスクを使ってレジスト膜Ｒ１をイオンミリング加工し、基板１の切削領域Ｔ内のレジスト膜Ｒ１にスルーホール形成用の開口Ｈ０を形成する。開口Ｈ０は、抵抗層２０に達する深さで形成する。
【００３３】
続いて、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、レジスト膜Ｒ１をマスクとして抵抗層２０及び下部ギャップ層１２にスルーホール２０ａ、１２ａを形成する。スルーホール２０ａ、１２ａは、下層の下部シールド層１１に達する深さで形成する。
【００３４】
続いて、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、スルーホール２０ａ以外の抵抗層２０をマスキングしてスルーホール２０ａ及び１２ａに渡って抵抗層２０の材料と異種金属を充填し、上下のスルーホール２０ａ及び１２ａにコンタクト部５ａを下部シールド層１１に接合して形成する。
【００３５】
続いて、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、抵抗層２０上にレジスト膜Ｒ２を積層形成し、図示しないマスクを使って基板１の切削領域Ｔ内のレジスト膜Ｒ２にスルーホールＨ１を開口するとともに、基板１の製品形成領域Ｓ内のレジスト膜Ｒ２にスルーホールＨ２を開口する。スルーホールＨ１の径はコンタクト部５ａの径より大径とし、スルーホールＨ１の底部に抵抗層２０からなるリング状の段部２０ｄを露出させる。またスルーホールＨ２は、端子部（３１、３２）の形状にパターニングされて開口されており、図示の実施形態ではスルーホールＨ２は、端子部としての電極３１とバイアス層３２との形状にパターニングされて開口される。端子部（３１、３２）の形状を呈したスルーホールＨ１、Ｈ１は２個形成され、２つのスルーホールＨ１、Ｈ１は、後工程で素子部２の形状にパターニングして残留させる抵抗層２０の部分２０ｅを挟んでハ字状に形成される。２つのスルーホールＨ１、Ｈ１を使って形成される端子部（３１、３２）は図８に示すように、鳩尾状に形成され、かつ、その鳩尾状の先細部３１ａ、３２ａ間で素子部２の両端部に接合し、この素子部２の両端部に端子部（３１、３２）が設けられることとなる。
【００３６】
続いて、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すようにレジスト膜Ｒ２を除去した後、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、抵抗層２０をマスクとして２つのスルーホールＨ１、Ｈ２内に導電性材料を形成し、スルーホールＨ１内に鍔部状の接合部５をコンタクト部５ａに接合して形成するとともに、スルーホールＨ２内に端子部（３１、３２）を抵抗層２０に接合して形成する。なお、２つのスルーホールＨ１、Ｈ２内の導電材料は、別々に形成してもよいが、上記のように同時に形成することにより、製造工程を簡略化できる。
【００３７】
さらに図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、レジスト膜Ｒ３を塗布した後、このレジスト膜Ｒ３をパターニングして、接合部５及び端子部（３１、３２）と、接合部５と端子部（３１、３２）との間を電気的に接続する引出線４に相当する抵抗層２０と、素子部２となる部分の抵抗層２０をレジスト膜Ｒ３で被覆する。引続いて、パターニングされたレジスト膜Ｒ３をマスクとして抵抗層２０をイオンミリング加工する。このイオンミリング加工により抵抗層２０のうち、素子部２に相当する形状の抵抗層２０及び引出線４に相当する形状の抵抗層２０の部分が残ることとなり、抵抗層２０から素子部２と引出線４とが下部ギャップ層１２上に形成される。
【００３８】
また引出線４は、素子部２と同一材質からなり、しかも対をなす一方の端子部（３１、３２）から導出されるため、対をなす端子部（３１、３２）から素子部２にセンス電流を通電して素子部２の電気抵抗値の変化をウエハ状態で検査する際に、センス電流が接合部５側に分流するのを阻止する電流制限素子として機能する。
【００３９】
続いて、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、下部ギャップ層１２、接合部５、引出線４及び端子部（３１、３２）上に上部ギャップ１３を積層形成する。上部ギャップ層１３を形成したら、該上部ギャップ層１３上にレジスト膜Ｒ４を塗布し、図示しないマスクを使ってレジスト膜Ｒ４に、接合部５と端子部（３１、３２）とに対応するスルーホールＨ３、Ｈ４をそれぞれ形成する。この場合、スルーホールＨ３は前記スルーホールＨ１の径より小径であって、下層のスルーホールＨ０の径と同径に設定し、接合部５がコンタクト部５ａから鍔部状に張り出す形状に形成する。
【００４０】
続いて、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、レジスト膜Ｒ４をマスクとして上部ギャップ層１３に、接合部５に達するスルーホール１３ｂと端子部（３１、３２）に達するスルーホール１３ａを開口する。
【００４１】
続いて、図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パターニングされた上部ギャップ層１３上にレジスト膜Ｒ５を塗布し、レジスト膜Ｒ５をパターニングし、このレジスト膜Ｒ５に、上部ギャップ１３のスルーホール１３ｂに連通するスルーホールＨ５と、上部ギャップ層１３のスルーホール１３ａに連通し、かつ図の右側に伸びるスルーホールＨ６を形成する。
【００４２】
続いて、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パターニングされたレジスト膜Ｒ５をマスクとして上部ギャップ層１３のスルーホール１３ｂ内に導電体を充電し、接合部５に接合するコンタクト部５ａを形成するとともに、レジスト膜Ｒ５及び上部ギャップ層１３のスルーホール１３ａ及びＨ６内に導電体を充填して端子部（３１、３２）から後方に伸びる主電極１４を形成する。
【００４３】
続いて、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、絶縁層１５を塗布した後、図示しないマスクを使って主電極１４上の絶縁層１５の一部に接合用のスルーホール１５ａを開口し、さらに主電極１４上にのみパターニングされた絶縁層１５を残し、その他の余分な絶縁層を除去する。
【００４４】
続いて、図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パターニングされた絶縁層１５をマスクとして上部シールド層１６を積層形成する。この状態では、上部ギャップ層１３のスルーホール内に形成されたコンタクト部５ｂに上部シールド層１６が接合するとともに、絶縁層１５のスルーホール１５ａ内に上部シールド層１６をなす材料が充填されて主電極１４に接合する。
【００４５】
続いて、基板１の製品形成領域Ｓと切削領域Ｔとの上部シールド層１６上にレジスト膜等によるマスクをセットし、基板１の製品形成領域Ｓ内のうち、素子部２の真上の上部シールド層１６を所望の形状にパターニングし、かつ絶縁層１５のスルーホール１５ａに充填したシールド材をリード線の形状にパターニングする。
【００４６】
この状態では、端子部（３１、３２）は引出線４、接合部５、コンタクト部５ａを通して下部シールド層１１に電気的に接続されるとともに、引出線４、接合部５、コンタクト部５ｂを通して上部シールド層１６に電気的に接続される。したがって、誘電体としての下部ギャップ層１２を上下に挟む下部シールド層１１と素子部２の端子部（３１、３２）が電気的に接続され、誘電体としての上部ギャップ層１３を上下に挟む上部シールド層１６と素子部２の端子部（３１、３２）が電気的に接続されることとなり、これらが静電破壊対策構造として機能することとなる。
【００４７】
そして、この完成された基板（ウエハ、図１７参照）１上の磁気ヘッド素子は、その後、図１８に示すように、ラインＸ１−Ｘ１、Ｘ２−Ｘ２、・・・およびラインＹ１−Ｙ１、Ｙ２−Ｙ２、・・・から切り出して個々の製品を取り出すとともに、前述したラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・（図２のラインＬに相当する）で素子部２の部分を切り出してＡＢＳ面を形成する。これにより、製品としての多数個の磁気ヘッドが完成する。
【００４８】
なお、前述したラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・で切断して素子部２の媒体対向面となる面部分を切り出すことにより、引出線４、接合部５およびコンタクト部５ａ、５ｂを含む下部シールド層１１の部分が同時に除去される。
【００４９】
図１９は、本発明方法の第２実施形態により形成されたウエハ状態の磁気検出素子Ｈにおける絶縁（静電）破壊の対策構造を示す斜視図であり、図２０〜図２８は、第２実施形態に係る磁気検出素子Ｈの製造方法の途中までの工程を示す図である。図２０〜図２８の製造方法により形成される磁気検出素子Ｈは、例えばアルチック製のように導電性を有する基板（ウエハ）１に、下部シールド層１１、下部ギャップ層１２、磁気抵抗効果を発揮する素子部２、上部ギャップ層（図１参照）及び上部シールド層１６を有し、素子部２の両端部に接合して対をなす端子部（３１、３２）が設けられ、該端子部（３１、３２）は下部シールド層１１の一部１１ａ、或いは上部シールド層１６の一部１６ａに電気的に接続され、さらに、下部シールド部１１の一部１１ａが基板１の一部１ａに電気的に接続されたことを特徴とするものである。この態様によれば、製造過程の初期の段階で絶縁破壊対策を施すことができ、しかも下部シールド層上に必要な層を積層形成する過程でも絶縁破壊対策を施すことができ、製造歩留りを向上させることができる。なお、端子部（３１、３２）が下部シールド層１１を介して導電性の基板１に電気的に接続されている以外の構成は、図１及び図２に示す実施形態と同様であり、図１及び図２に示す実施形態と同様の効果を生じるものである。図１９〜図２８において、図１、図２に示す実施形態と同じ構成については、図１及び図２と同一符号を付してある。
【００５０】
次に、図１９及び図２７に示す実施形態に係る磁気ヘッド素子Ｈの製造方法を図２０〜図２８を用いて工程順に説明する。
【００５１】
先ず、図２０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板１上の全面にフォトレジストＲ６を形成する。次いで、フォトレジストＲ６に図示しないマスクをして、露光、現像の処理を行ない、基板１に達するスルーホールＨ６を開口形成する。そして、フォトレジストＲ６のスルーホールＨ６内に導電性材料を充填し、コンタクト部５ｃを形成する。
【００５２】
続いて、図２１に示すように、フォトレジストＲ６を剥離した後、下部絶縁層３０を形成する。その後、図２２に示すように、ＣＭＰ（化学機械的研磨）等の工法を用いて、下部絶縁層３０を研磨することにより、コンタクト部５ｃの頭部を露出させると共に、下部絶縁層３０の上面の高さをコンタクト部５ｃの高さにする。
【００５３】
続いて、図２３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、コンタクト部５ｃ及び下部絶縁層３０上に下部シールド層１１を形成する。下部シールド層１１はコンタクト部５ｃを介して導電性の基板１に電気的に接続されることとなる。したがって、下部シールド層１１と基板１との間には電位差が生じることがない。
【００５４】
続いて、図２４に示すように、下部シールド層１１上に下部ギャップ層１２を形成する。そして図２５に示すように、下部ギャップ層１２上にフォトレジストＲ７を成膜する。さらに、フォトレジストＲ７に図示しないマスクを施して、露光、現像の処理を行ない、コンタクト部５ｃの真上で下部ギャップ層１２に達するスルーホールＨ７を開口形成する。
【００５５】
続いて、図２５及び図２６に示すように、フォトレジストＲ７をマスクとしてイオンミリング加工を下部ギャップ層１２に対して行なう。この処理によりスルーホールＨ７内の下部ギャップ層１２が除去される。なお、スルーホールＨ７は基板１の切削領域Ｔ内に形成される。
【００５６】
続いて、図２６に示すように、下部ギャップ層１２をマスクとして素子部２を形成する抵抗層２０を基板１の切削領域Ｔ及び製品形成領域Ｓに成膜する。
【００５７】
続いて、図２７に示すように、図示しないマスクを用いることにより、基板１の切削領域Ｔ内の抵抗層２０にイオンミリング加工を施し、切削領域Ｔ内の抵抗層２０を、コンタクト部５ｃに接続するコンタクト部５ａと、該コンタクト部５ａに接続する接合部５と、該接合部５から延びる引出線４の形状にパターニングする。
【００５８】
一方、図２７に示すように、基板１の製品形成領域Ｓ内の抵抗層２０に対してイオンミリング加工を施し、該抵抗層２０をパターニングして素子部２を形成する。
【００５９】
続いて、図２７に示すように、コンタクト部５ｃ及び引出線４、素子部２をマスクして、端子部（３１、３２）を素子部２の両端部に接合して形成する。
【００６０】
続いて、図２８に示すように、基板１の全面にフォトレジストＲ８を形成し、基板１の切削領域Ｔ内のフォトレジストＲ８に接合部５に達するスルーホールＨ８を開口形成する。
【００６１】
この後の製造工程は、図１１の製造工程に移り、図１１〜図１６の製造工程と同様に行なわれる。
【００６２】
この第２実施形態の製造方法によれば、製造過程の初期の段階で、導電性を有する基板１と下部シールド部１１との間が電気的に接続されるため、絶縁破壊対策を早期に実施し、製造過程で発生する絶縁破壊を製造過程の早期の段階から防止することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、一連の製造プロセス内で、素子部に接合して設けた端子部が引出線、接合部、コンタクト部を介して下部シールド層の一部、上部シールド層の一部に電気的に接続されるので、静電破壊対策が必要な工程で静電対策を施すことができ、最適な静電（絶縁）破壊対策を行うことができる。また、製造過程の初期の段階で、導電性を有する基板と下部シールド部との間が電気的に接続されるので、絶縁破壊対策を早期に実施し、製造過程で発生する絶縁破壊を製造過程の早期の段階から防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の第１実施形態により形成された磁気検出素子を示すものであり、（Ａ）は積層方向の上部から見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるｂ−ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるｃ−ｃ線断面図である。
【図２】図１の磁気検出素子に備えられた静電破壊対策構造を示す斜視図である。
【図３】本発明方法の第１実施形態による磁気検出素子の製造方法を工程順に示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図４】図３に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図５】図４に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図６】図５に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図７】図６に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図８】図１に示す磁気検出素子における素子部の部分を拡大した図である。
【図９】図７に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図１０】図９に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図１１】図１０に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図１２】図１１に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図１３】図１２に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図１４】図１３に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図１５】図１４に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図１６】図１５に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は概略断面図である。
【図１７】図１に示す磁気検出素子が多数形成されたウエハを示す説明図である。
【図１８】ウエハ上に形成された磁気検出素子の切り出し位置などを示す説明図である。
【図１９】本発明方法の第２実施形態により形成された磁気検出素子における静電破壊対策構造を示す斜視図である。
【図２０】本発明方法の第２実施形態による磁気検出素子の製造方法を工程順に示す工程図であって、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図２１】図２０に示す工程の次工程を示す断面図である。
【図２２】図２１に示す工程の次工程を示す断面図である。
【図２３】図２２に示す工程の次工程を示す工程図であって、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図２４】図２３に示す工程の次工程を示す断面図である。
【図２５】図２４に示す工程の次工程を示す断面図である。
【図２６】図２５に示す工程の次工程を示す断面図である。
【図２７】図２６に示す工程の次工程を示す斜視図である。
【図２８】図２７に示す工程の次工程を示す斜視図である。
【図２９】従来例に係る磁気ヘッド素子を示すものであり、（Ａ）は積層方向の上部から見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるｂ´−ｂ´線断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるｃ´−ｃ´線断面図である。
【符号の説明】
１基板
１１下部シールド層
１２下部ギャップ層
１２ａスルーホール
１３ａ上部ギャップ層
１３ｂスルーホール
１４主電極
１５絶縁層
１６上部シールド層
２素子部
３１バイアス層(端子部)
３２電極（端子部）
４引出線
５接合部
５ａコンタクト部
５ｂコンタクト部
５ｃコンタクト部
６引出線層
８電極
８ａバンプ
８ｂ縦電極
Ｈ磁気検出素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a magnetic detection element with a countermeasure against electrostatic breakdown (dielectric breakdown), which may occur when a magnetic detection element in a product state is individually cut out from a wafer during the manufacturing process of the magnetic detection element. .
[0002]
[Prior art and its problems]
In the manufacturing process of the magnetic head, a large number of magnetic detection elements are formed on a thin disk-shaped substrate (wafer), and each magnetic detection element is taken along the line b'-b 'in FIG. The magnetic head as a product is completed by cutting it individually from left to right up to the position of As shown in FIG. 29B, the magnetic detection element H includes a lower shield layer 102, a lower gap layer 103, an element portion 104 that exhibits a magnetoresistive effect, an upper gap layer 107, and an upper portion on a substrate 101. The shield layer 108 is laminated in order.
[0003]
With reference to FIGS. 29A to 29C, a method of manufacturing the magnetic head element H will be specifically described. First, a magnetic lower shield layer 102 and a nonmagnetic and conductive lower gap layer 103 are sequentially stacked on a substrate 101, and an element portion 104 that exhibits a magnetoresistive effect is stacked on the lower gap layer 103. The element portion 104 is patterned to a dimension corresponding to the track width of a recording medium (not shown) using ion milling or the like. Next, a bias layer 105 made of a soft magnetic material and applying a bias magnetic field to the element portion 104, and an electrode layer 106 made of a conductive material and applying a current to the element portion 104 are formed at both ends of the patterned element portion 104. Are stacked in order from the bottom, and the bias layer 105 and the electrode layer 106 are patterned into a predetermined shape. Subsequently, an upper gap layer 107 made of nonmagnetic material and an upper shield layer 108 made of a magnetic material are laminated in order from the bottom on the patterned element portion 104, bias layer 105, and electrode layer 106, and the upper gap layer is formed. 107 and the upper shield layer 108 are patterned into a predetermined shape, and through holes reaching the electrode layer 106 are formed in the upper gap layer 107 and the upper shield layer 108. When the through hole is formed, a terminal for electrically connecting the electrode layer 106 and the external circuit is formed through the through hole. A sense current is supplied to the electrode layer 106 through this terminal, and power is supplied from the electrode layer 106 to the element unit 104, and a change in resistance value of the element unit 104 is detected as a voltage change through the terminal. When the magnetic detection element is manufactured by the above steps, the magnetic head element H in the wafer state is cut from the left to the right to the position of the line b′-b ′ in FIG. Each of the detection elements H is cut out to complete a product magnetic head.
[0004]
In the manufacturing process of the magnetic head as described above, film formation such as sputtering, etching processing by ion milling, and the like are performed with equipment using plasma. The plasma consists of negative electrons and positive and neutral ions. Here, when observing the structure of the magnetic detection element in the wafer state, the lower gap layer 103 and the upper gap layer 107 made of an insulator, that is, a dielectric are formed in the vertical direction around the element portion 104. It has a capacitor configuration.
[0005]
When the substrate on which the magnetic detection element is formed is exposed to the plasma atmosphere and charged, a potential difference is generated between the element portion 104 and the lower shield layer 102 and the upper shield layer 108. Due to this potential difference, there is a problem that the dielectric breakdown of the lower gap layer 103 and the upper gap layer 107 is caused, and the element portion 104 is destroyed by a large current generated at the time of the dielectric breakdown.
[0006]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to obtain a method of manufacturing a magnetic sensing element that prevents the occurrence of a potential difference between the substrate and the lower shield layer, the element portion, and the upper shield layer in the manufacturing process.
[0007]
Summary of the Invention
The present invention includes a step of sequentially forming a lower shield layer, a lower gap layer, and a resistance layer exhibiting a magnetoresistive effect on a substrate, and a through hole reaching the lower shield layer by removing a part of the resistance layer and the lower gap layer. And forming a first contact portion to be bonded to the lower shield layer by filling the through hole with a metal material, and a portion located at the same stack height as the resistance layer of the first contact portion And removing the resistance layer around the contact portion to expose a lower gap layer around the contact portion, forming a through hole larger in diameter than the first contact portion, and filling the through hole with a metal material Then, a step of forming a bowl-shaped joint portion to be joined to the first contact portion, a part of the resistance layer is removed, and an opening for defining the terminal portion shape of the resistance layer is formed. A step of forming a pair of terminal portions to be bonded to the resistance layer, a step of patterning the resistance layer to form an element portion positioned between the pair of terminal portions, and the element portion. Forming a lead wire for electrically joining at least one of the pair of terminal portions and the joint portion at the same stacking height position, the lower gap layer, the element portion, the joint portion, the pair of terminal portions, and the lead wire A step of forming an upper gap layer, a part of the upper gap layer is removed, a through hole reaching the junction is formed, a metal material is filled in the through hole, and a second contact portion is formed. And a step of forming an upper shield layer on the second contact portion and the upper gap layer.
[0008]
The substrate is a conductive substrate. Before the step of forming the lower shield layer, a step of forming a resist on the conductive substrate and a through hole reaching the conductive substrate by removing a part of the resist. Forming and filling the through hole with a metal material, forming a third contact portion to be bonded to the conductive substrate, removing the resist, and removing the resist on the third contact portion and the conductive substrate. And forming a lower insulating layer, and the lower shield layer is preferably formed on the lower insulating layer.
[0009]
The lead wire that electrically joins at least one of the pair of terminal portions and the joint portion is preferably formed simultaneously with the element portion by patterning the resistance layer in order to facilitate the manufacturing process and reduce the manufacturing cost.
[0010]
After the upper shield layer is formed, it is practical to have a step of separating the lead line, the junction, the first contact portion, and the second contact portion from the element portion side.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, the X direction indicates the width direction of a track for recording data of a magnetic recording medium (not shown), the ABS surface (surface facing the medium) is a processed surface by polishing, and the Y direction is an ABS surface ( The height direction perpendicular to the medium facing surface) is shown.
[0012]
FIG. 1 shows a magnetic sensing element in a wafer state formed by the method of the present invention. 1A is a plan view of a stage before the upper shield layer is formed, FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line cc of FIG. 1A in a state where the upper shield layer is formed, and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line bb of FIG. FIG. 2 is a perspective view showing an insulation (electrostatic) breakdown countermeasure structure provided in the wafer-like magnetic detection element shown in FIG.
[0013]
The magnetic detection element H includes a lower shield layer 11, a lower gap layer 12, an element portion 2 that exhibits a magnetoresistive effect, an upper gap layer 13, and an upper shield layer 16 that are sequentially stacked on a substrate (wafer) 1 shown in FIG. And terminal portions (31, 32) which are joined to both end portions of the element portion 2 to form a pair.
[0014]
The terminal portions (31, 32) are composed of a bias layer 31 that applies a bias magnetic field to the element portion 2 and an electrode layer 32 that applies current to the element portion 2. In the present embodiment, the terminal portion is constituted by the separate bias layer 31 and electrode layer 32, but a terminal portion that serves both as the electrode layer and the bias layer may be provided.
[0015]
As shown in FIG. 2, the terminal portions (31, 32) are connected to a part 11a of the lower shield layer 11 and a part of the upper shield layer 16 via the lead wire 4, the joint part 5, and the contact parts 5a, 5b. 16a is electrically connected. When the terminal portions (31, 32) and the lower shield 11 and the upper shield layer 16 are electrically connected, when the resistance change rate characteristic of the element portion 2 is measured in the magnetic detection element H in the wafer state, The current component shunted to the shield layer 11 and the upper shield layer 16 is suppressed, and the influence on the sensitivity of the resistance change of the element portion 2 can be reduced. The lead wire 4 is formed of the same material as the element portion 2, and the terminal portions (31, 32) are electrically connected to the lower shield layer 11 and the upper shield layer 16 through the lead wire 4, When the resistance change rate characteristic of the element portion 2 is measured in the magnetic detection element H in the wafer state, the lead wire 4 is used as a current limiting element by utilizing the large resistance value of the lead wire 4 and is arranged on the lead wire 4 side. It is possible to prevent the current from flowing and further increase the sensitivity of the resistance change of the element unit 2. The lead wire 4 can be formed in the same process as the element part 2, and the manufacturing process of the lead wire 4 is not added, and the manufacturing cost can be reduced.
[0016]
Therefore, according to the illustrated embodiment, even when the magnetic detection elements H in the wafer state are cut out into individual magnetic detection elements H, countermeasures for electrostatic breakdown are taken for each individual magnetic detection element H. Cut out individually in a state (a state where the terminal portions (31, 32) of each magnetic detection element H are electrically connected to a part 11a of the lower shield layer 11 and a part 16a of the upper shield layer 16). Thus, the magnetic detection element H can be reliably protected from electrostatic breakdown.
[0017]
Further, the terminal portions (31, 32) are not electrically connected to the part 11a of the lower shield layer 11 and the part 16a of the upper shield layer 16 in the cutting region T of the substrate 1 instead of the product formation region S of the substrate 1. Since the connection is made, when the magnetic detection element H in the wafer state is cut out individually, between the terminal portions (31, 32) and the part 11a of the lower shield layer 11 and the part 16a of the upper shield layer 16 as well. Disconnected. Thereby, the sensitivity of the resistance change rate of the element part 2 can be improved without giving an adverse effect (increase in internal resistance, etc.) due to the provision of the electrostatic breakdown countermeasure structure on the magnetic detection element H.
[0018]
As shown in FIG. 2, the lead wire 4 is optimally used to electrically connect the element portion 2 and the portion 11 a of the lower shield layer 11, but a portion of the element portion 2 and the upper shield layer 16 is used. In order to electrically connect 16a, the lead wire 14a (see FIG. 16) connected to the electrode 32, the main electrode 14, the upper shield layer 16, or the terminal portion (31, 32) is formed. A part of the conductive layer constituting these may be electrically connected by using as a lead line (corresponding to the lead line 4). Also in this case, the number of steps for the lead line (corresponding to the lead line 4) for electrically connecting the element part 2 to the part 11a of the lower shield layer 11 and the part 16a of the upper shield layer 16 is increased. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
[0019]
Since the electrode 32 constituting the terminal portion is electrically connected to the part 11a of the lower shield layer 11 and the part 16a of the upper shield layer 16 in the same layer as the element part 2, the electrode 32 is formed on the element part 2. It is possible to prevent electrostatic breakdown that occurs between the lower shield layer 11, the lower gap layer 12, and the element portion 2 during the manufacturing process in which various layers are stacked. The terminal parts (31, 32) are different from the element part 2, for example, the main electrode 14, the upper shield layer 16, or the layer forming the lead wire 14a (see FIG. 16) connected to the terminal part (31, 32). Thus, it may be electrically connected to a part 11 a of the lower shield layer 11 and a part 16 a of the upper shield layer 16. By selecting a configuration in which the terminal portions (31, 32) are electrically connected to the part 11a of the lower shield layer 11 and the part 16a of the upper shield layer 16 in the same layer as the element part 2 or different layers, There is an advantage that an electrostatic breakdown countermeasure can be taken according to the lamination state of each layer.
[0020]
As shown in FIGS. 17 and 18, when a plurality of magnetic detection elements H are arranged on the substrate 1, a terminal portion (31, 32) is provided for each magnetic detection element H and a part 11 a of the lower shield layer 11 It is preferable to electrically connect to a part 16a of the upper shield layer 16 and to take countermeasures against electrostatic breakdown of the embodiments shown in FIG. 1 and FIG. According to this aspect, even when the plurality of magnetic detection elements H are collectively formed on the substrate (wafer) 1, when the plurality of magnetic head elements H are cut out from the substrate 1 vertically or horizontally in rows. In addition, the individual magnetic head elements H can be reliably protected from electrostatic breakdown.
[0021]
Further, the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described in detail. A substrate on which the lower shield layer 11 is formed (a wafer, which corresponds to the substrate 1 in FIG. 17) is made of a ceramic material such as alumina titanium carbide (AlTiC). On the substrate 1, alumina (Al ₂ O _Three ) Or the like (not shown) is formed, a lower shield layer 11 is formed on the protective film in the product formation region S, and a part 11a of the lower shield layer 11 is adjacent to the product formation region S. It is formed over a protective film (not shown) in the cutting region T. The lower shield layer 11 is for performing magnetic shielding on the lower side of the element portion 2 and is made of a material exhibiting soft magnetism, for example, permalloy (NiFe).
[0022]
The lower gap layer 12 is for electrically insulating the element portion 2, the bias layer 31, the electrode 32, and the lower shield layer 11, and is made of a nonmagnetic material such as alumina (Al ₂ O _Three ). On the lower gap layer 12 in the product formation region S, the element part 2, a bias layer 31 provided at both ends of the element part 2 and applying a bias magnetic field to the element part 2, and the element part formed on the bias layer 31 2 is formed along the X direction.
[0023]
One end 4a of the lead wire 4 is joined to one of the paired electrodes (terminal portions) 32, and the other end 4b of the lead wire 4 is formed on the lower gap layer 12 in the cutting region T. . A through hole 12a reaching the lower shield layer 11 below is opened in the lower gap layer 12 in the cutting region T. A conductive contact portion 5a is formed in the through hole 12a, and the through hole 13b and the through hole are formed. A conductive joint portion 5 is formed at the boundary with 12 a, and the joint portion 5 is joined to the other end portion 4 b of the lead wire 4.
[0024]
The upper gap layer 13 electrically insulates between the element part 2, the bias layer 31, the electrode 32 and the upper shield layer 16, and is made of the same material as the lower gap layer 12, for example, alumina (Al ₂ O _Three The upper gap layer 13 is formed over the product forming region S in which the element portion 2, the bias layer 31 and the electrode 32 are formed, and the cutting region T adjacent to the product forming region S.
[0025]
Further, a through hole 13a is opened in the upper gap layer 13 in the product formation region S covering the electrode 32, and the main electrode 14 corresponding to the paired electrodes 32 is shown on the upper gap layer 13 as shown in FIG. As shown in FIGS. 1A and 1B, a part 14a of the main electrode 14 is formed in the through hole 13a of the upper gap 13 as shown in FIGS. Are respectively connected to the lower layer electrodes 32.
[0026]
Further, an insulating layer 15 is formed on the region where the main electrode 14 is formed, and an upper shield layer is formed on the upper gap layer 13 and the insulating layer 15 in the product formation region S and on the upper gap layer 13 in the cutting region T. 16 is formed. Here, the portion of the upper shield layer 16 formed on the upper gap layer 13 in the cutting region T constitutes a part 16a of the upper shield layer 16 to which the terminal portions (31, 32) are electrically joined. is there. The upper gap layer 13 in the cutting region T is formed with a through hole 13b reaching the lower joint portion 5, and a part of the upper shield layer 16 formed on the upper gap layer 13 in the cutting region T is an upper gap. The contact portion 5b is formed by filling the through hole 13b of the layer 13. Therefore, it is electrically connected to a part 11a of the lower shield layer 11 through one electrode (terminal part) 31, which is joined to the element part 2, the lead wire 4, the joint part 5, and the contact part 5a. A part of the upper shield layer 16 is configured through the one electrode (terminal portion) 31, the lead wire 4, the joint portion 5, and the contact portion 5 b which are configured to be bonded to the element portion 2 while constituting the electrostatic breakdown countermeasure structure. An electrostatic breakdown countermeasure structure is configured by being electrically connected to 16a, and electrostatic breakdown prevention for the magnetic head element H in the wafer state can be achieved by these electrostatic breakdown countermeasure structures.
[0027]
The magnetic detection elements H are formed in a matrix on the substrate 1 as shown in FIGS. 17 and 18, but the substrate in the cutting region T is cut in the Y direction from the left side of FIGS. 1 (A) and 1 (C). The laminated structure (11, 12, 13, 14, 15, 16, etc.) in the product formation region S is cut out as a magnetic head as a product. That is, the lower shield layer 11, the lower gap layer 12, the magnetoresistive effect element 2, the terminal portions (31, 32), the upper gap layer 13, and the upper shield layer 16 are individually cut out from the substrate 1 as a unit, A magnetic head is formed. This magnetic head is attached to the trailing end of a floating slider provided in a magnetic recording device such as a hard disk device (not shown), and reads recorded magnetic data recorded on a recording medium (not shown). A data recording surface of a magnetic recording medium (not shown) is located at a position on the surface in the Z direction along the line bb, and the electric resistance value of the element portion 2 is changed by a signal magnetic field from the magnetic recording medium. Is detected as a voltage change between the electrodes 32, 32 located at both ends of the element portion 2, and data magnetically recorded on a magnetic recording medium (not shown) is reproduced.
[0028]
The magnetic detection element H shown in FIG. 1 is used for reproduction for reproducing the recording data from the recording medium. However, the magnetic sensing element H is applied to the recording medium with a current for recording data by the dielectric method on the upper shield layer 38 shown in FIG. A recording inductive magnetic head element for writing data may be formed. 1 and 2 show an embodiment in which the magnetic detection element H is used as a magnetic head, but the magnetic detection element H is not limited to this and may be used in a magnetic sensor. Further, the upper shield layer 16 exhibits a shield function that magnetically blocks between the recording magnetic head formed in the upper stage and the lower reproducing magnetic head.
[0029]
The element unit 2 may be any one of a giant magnetoresistive element (GMR), an anisotropic magnetoresistive element (AMR), and a tunnel magnetoresistive element (TMR). The bias layer 31 is made of a hard magnetic material such as a CoPt alloy or a CoPtCr alloy, and the electrode 32 formed on the bias layer 31 is made of Ta (tantalum) or a Cr film. The bias layer 31 is made of a hard bias layer made of a hard magnetic material such as a CoPt alloy or a CoPtCr alloy, an antiferromagnetic material such as a PtMn alloy, or a combination of an antiferromagnetic material and a ferromagnetic material. Any of the exchange bias layers to be formed may be used.
[0030]
Next, a method for manufacturing the magnetic detection element H (FIGS. 1 and 2) according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0031]
First, as shown in FIGS. 3A and 3B, a lower shield layer 11, a lower gap layer 12, and a seed layer (not shown) are formed on the entire surface of the substrate (wafer, see FIGS. 17 and 18) in order from the bottom. And the resistance layer 20 for forming the element portion 2 is further formed.
[0032]
Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, a resist film R1 is laminated on the resistance layer 20, and the resist film R1 is subjected to ion milling using a mask (not shown) to cut a cutting region of the substrate 1. An opening H0 for forming a through hole is formed in the resist film R1 in T. The opening H0 is formed with a depth reaching the resistance layer 20.
[0033]
Subsequently, as shown in FIGS. 5A and 5B, through holes 20a and 12a are formed in the resistance layer 20 and the lower gap layer 12 using the resist film R1 as a mask. The through holes 20a and 12a are formed with a depth reaching the lower shield layer 11 below.
[0034]
Subsequently, as shown in FIGS. 6A and 6B, the resistance layer 20 other than the through hole 20a is masked and filled with the material of the resistance layer 20 and a different metal over the through holes 20a and 12a. The contact portion 5a is formed in the through holes 20a and 12a by joining the lower shield layer 11.
[0035]
Subsequently, as shown in FIGS. 7A and 7B, a resist film R2 is laminated on the resistance layer 20, and a through hole is formed in the resist film R2 in the cutting region T of the substrate 1 using a mask (not shown). In addition to opening H1, a through hole H2 is opened in the resist film R2 in the product formation region S of the substrate 1. The diameter of the through hole H1 is larger than the diameter of the contact portion 5a, and the ring-shaped step portion 20d made of the resistance layer 20 is exposed at the bottom of the through hole H1. The through hole H2 is patterned and opened in the shape of the terminal portion (31, 32). In the illustrated embodiment, the through hole H2 is patterned into the shape of the electrode 31 as the terminal portion and the bias layer 32. Open. Two through holes H1 and H1 having the shape of the terminal portions (31, 32) are formed, and the two through holes H1 and H1 are patterned into the shape of the element portion 2 in a later process and remain. It is formed in a C shape with the portion 20e in between. As shown in FIG. 8, the terminal portions (31, 32) formed by using the two through holes H1, H1 are formed in a dovetail shape, and the element portion 2 is formed between the dovetail-shaped tapered portions 31a, 32a. The terminal portions (31, 32) are provided at both end portions of the element portion 2.
[0036]
Subsequently, after removing the resist film R2 as shown in FIGS. 9A and 9B, as shown in FIGS. 10A and 10B, two through holes H1, A conductive material is formed in H2, and a flange-like joint portion 5 is joined to the contact portion 5a in the through hole H1, and terminal portions (31, 32) are formed in the through hole H2 in the resistance layer 20. Bonded to and formed. The conductive materials in the two through holes H1 and H2 may be formed separately, but the manufacturing process can be simplified by forming them simultaneously as described above.
[0037]
Further, as shown in FIGS. 11A and 11B, after the resist film R3 is applied, the resist film R3 is patterned to obtain the joint portion 5 and the terminal portions (31, 32), the joint portion 5 and the terminal. The resistance layer 20 corresponding to the lead wire 4 electrically connecting the portions (31, 32) and the portion of the resistance layer 20 to be the element portion 2 are covered with a resist film R3. Subsequently, the resistance layer 20 is ion milled using the patterned resist film R3 as a mask. This ion milling process leaves a portion of the resistance layer 20 having a shape corresponding to the element portion 2 and a portion of the resistance layer 20 having a shape corresponding to the lead wire 4. A line 4 is formed on the lower gap layer 12.
[0038]
Further, since the lead wire 4 is made of the same material as the element portion 2 and is led out from one pair of terminal portions (31, 32), the lead portion 4 senses the element portion 2 from the paired terminal portions (31, 32). It functions as a current limiting element that prevents the sense current from diverting to the junction 5 side when a current is applied to inspect the change in the electrical resistance value of the element portion 2 in the wafer state.
[0039]
Subsequently, as shown in FIGS. 12A and 12B, the upper gap 13 is laminated on the lower gap layer 12, the joint portion 5, the lead wire 4, and the terminal portions (31, 32). When the upper gap layer 13 is formed, a resist film R4 is applied on the upper gap layer 13, and a through hole corresponding to the junction 5 and the terminal portions (31, 32) is formed in the resist film R4 using a mask (not shown). H3 and H4 are formed, respectively. In this case, the through hole H3 is smaller than the diameter of the through hole H1, and is set to have the same diameter as the diameter of the lower through hole H0. To do.
[0040]
Subsequently, as shown in FIGS. 13A and 13B, through hole 13b reaching junction 5 and through hole 13a reaching terminal portions (31, 32) in upper gap layer 13 using resist film R4 as a mask. To open.
[0041]
Subsequently, as shown in FIGS. 14A and 14B, a resist film R5 is applied on the patterned upper gap layer 13, the resist film R5 is patterned, and the upper gap 13 is formed on the resist film R5. A through hole H5 communicating with the through hole 13b and a through hole H6 communicating with the through hole 13a of the upper gap layer 13 and extending to the right side of the figure are formed.
[0042]
Subsequently, as shown in FIGS. 15A and 15B, a contact portion that charges the conductor in the through hole 13 b of the upper gap layer 13 using the patterned resist film R <b> 5 as a mask and joins to the joint portion 5. 5a is formed, and a conductor is filled into the through holes 13a and H6 of the resist film R5 and the upper gap layer 13 to form the main electrode 14 extending backward from the terminal portions (31, 32).
[0043]
Subsequently, as shown in FIGS. 15A and 15B, after the insulating layer 15 is applied, a bonding through-hole 15a is formed in a part of the insulating layer 15 on the main electrode 14 using a mask (not shown). The insulating layer 15 which is opened and patterned only on the main electrode 14 is left, and the other unnecessary insulating layers are removed.
[0044]
Subsequently, as shown in FIGS. 16A and 16B, the upper shield layer 16 is laminated and formed using the patterned insulating layer 15 as a mask. In this state, the upper shield layer 16 is joined to the contact portion 5b formed in the through hole of the upper gap layer 13, and the material forming the upper shield layer 16 is filled in the through hole 15a of the insulating layer 15 to be mainly used. Bonded to the electrode 14.
[0045]
Subsequently, a mask made of a resist film or the like is set on the upper shield layer 16 of the product formation region S and the cutting region T of the substrate 1, and the upper part of the product formation region S of the substrate 1 directly above the element portion 2. The shield layer 16 is patterned into a desired shape, and the shield material filled in the through hole 15a of the insulating layer 15 is patterned into the shape of a lead wire.
[0046]
In this state, the terminal portions (31, 32) are electrically connected to the lower shield layer 11 through the lead wire 4, the joint portion 5, and the contact portion 5a, and the upper portion through the lead wire 4, the joint portion 5, and the contact portion 5b. It is electrically connected to the shield layer 16. Therefore, the lower shield layer 11 sandwiching the lower gap layer 12 as a dielectric and the terminal portions (31, 32) of the element portion 2 are electrically connected, and the upper portion sandwiching the upper gap layer 13 as a dielectric vertically. The shield layer 16 and the terminal portions (31, 32) of the element portion 2 are electrically connected, and these function as an electrostatic breakdown countermeasure structure.
[0047]
Then, the magnetic head elements on the completed substrate (wafer, see FIG. 17) are then transferred to lines X1-X1, X2-X2,... And lines Y1-Y1, Y2 as shown in FIG. -Cut out each product from Y2,..., And cut out the part of the element part 2 along the lines L1, L2, L3,. Form. Thereby, a large number of magnetic heads as a product are completed.
[0048]
In addition, the lower part including the leader line 4, the junction part 5, and the contact parts 5a and 5b is obtained by cutting out the surface part that becomes the medium facing surface of the element part 2 by cutting along the lines L1, L2, L3,. The portion of the shield layer 11 is removed at the same time.
[0049]
FIG. 19 is a perspective view showing a countermeasure structure against insulation (electrostatic) breakdown in the magnetic detection element H in the wafer state formed by the second embodiment of the method of the present invention, and FIGS. 20 to 28 show the second embodiment. It is a figure which shows the process to the middle of the manufacturing method of the magnetic detection element H which concerns on a form. The magnetic sensing element H formed by the manufacturing method of FIGS. 20 to 28 exhibits a lower shield layer 11, a lower gap layer 12, and a magnetoresistive effect on a conductive substrate (wafer) 1 such as Altic. The terminal part (31, 32) which has the element part 2 to perform, the upper gap layer (refer FIG. 1), and the upper shield layer 16, and is joined to the both ends of the element part 2 and makes a pair is provided. 31, 32) are electrically connected to a part 11 a of the lower shield layer 11 or a part 16 a of the upper shield layer 16, and a part 11 a of the lower shield part 11 is electrically connected to a part 1 a of the substrate 1. It is characterized by being connected to. According to this aspect, dielectric breakdown countermeasures can be taken at an early stage of the manufacturing process, and dielectric breakdown countermeasures can also be taken in the process of forming a necessary layer on the lower shield layer, thereby improving the manufacturing yield. Can be made. The configuration except that the terminal portions (31, 32) are electrically connected to the conductive substrate 1 through the lower shield layer 11 is the same as that of the embodiment shown in FIGS. 1 and the effect similar to the embodiment shown in FIG. 19 to 28, the same components as those in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
[0050]
Next, a method for manufacturing the magnetic head element H according to the embodiment shown in FIGS. 19 and 27 will be described in the order of steps with reference to FIGS.
[0051]
First, as shown in FIGS. 20A and 20B, a photoresist R 6 is formed on the entire surface of the substrate 1. Next, a mask (not shown) is applied to the photoresist R6, and exposure and development processes are performed to form a through hole H6 that reaches the substrate 1. Then, a conductive material is filled in the through hole H6 of the photoresist R6 to form the contact portion 5c.
[0052]
Subsequently, as shown in FIG. 21, after removing the photoresist R6, the lower insulating layer 30 is formed. Thereafter, as shown in FIG. 22, the lower insulating layer 30 is polished by using a method such as CMP (Chemical Mechanical Polishing) to expose the head portion of the contact portion 5 c and the upper surface of the lower insulating layer 30. Is set to the height of the contact portion 5c.
[0053]
Subsequently, as shown in FIGS. 23A and 23B, the lower shield layer 11 is formed on the contact portion 5 c and the lower insulating layer 30. The lower shield layer 11 is electrically connected to the conductive substrate 1 through the contact portion 5c. Therefore, there is no potential difference between the lower shield layer 11 and the substrate 1.
[0054]
Subsequently, as shown in FIG. 24, the lower gap layer 12 is formed on the lower shield layer 11. Then, as shown in FIG. 25, a photoresist R7 is formed on the lower gap layer 12. Further, a mask (not shown) is applied to the photoresist R7, and exposure and development are performed to form a through hole H7 that reaches the lower gap layer 12 directly above the contact portion 5c.
[0055]
Subsequently, as shown in FIGS. 25 and 26, ion milling is performed on the lower gap layer 12 using the photoresist R7 as a mask. By this process, the lower gap layer 12 in the through hole H7 is removed. The through hole H7 is formed in the cutting region T of the substrate 1.
[0056]
Subsequently, as illustrated in FIG. 26, the resistance layer 20 that forms the element portion 2 is formed in the cutting region T and the product formation region S of the substrate 1 using the lower gap layer 12 as a mask.
[0057]
Subsequently, as shown in FIG. 27, by using a mask (not shown), the resistance layer 20 in the cutting region T of the substrate 1 is subjected to ion milling, and the resistance layer 20 in the cutting region T is applied to the contact portion 5c. The contact portions 5a to be connected, the joint portions 5 to be connected to the contact portions 5a, and the lead lines 4 extending from the joint portions 5 are patterned.
[0058]
On the other hand, as shown in FIG. 27, the element layer 2 is formed by performing ion milling on the resistance layer 20 in the product formation region S of the substrate 1 and patterning the resistance layer 20.
[0059]
Subsequently, as shown in FIG. 27, the contact portions 5 c, the lead wires 4, and the element portion 2 are masked, and the terminal portions (31, 32) are joined to both end portions of the element portion 2.
[0060]
Subsequently, as shown in FIG. 28, a photoresist R8 is formed on the entire surface of the substrate 1, and a through hole H8 reaching the junction 5 is formed in the photoresist R8 in the cutting region T of the substrate 1.
[0061]
The subsequent manufacturing process moves to the manufacturing process of FIG. 11 and is performed in the same manner as the manufacturing processes of FIGS.
[0062]
According to the manufacturing method of the second embodiment, since the conductive substrate 1 and the lower shield part 11 are electrically connected at an early stage of the manufacturing process, countermeasures against dielectric breakdown are implemented at an early stage. In addition, dielectric breakdown that occurs in the manufacturing process can be prevented from an early stage of the manufacturing process.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a series of manufacturing processes, the terminal portion joined to the element portion is part of the lower shield layer via the lead wire, the joint portion, and the contact portion, and the upper shield layer. Therefore, it is possible to take an electrostatic countermeasure in a process that requires an electrostatic breakdown countermeasure, and to take an optimum countermeasure against electrostatic (insulation) breakdown. In addition, since the conductive substrate and the lower shield part are electrically connected at an early stage of the manufacturing process, countermeasures for dielectric breakdown are implemented at an early stage, and the dielectric breakdown that occurs during the manufacturing process is processed in the manufacturing process. Can be prevented from an early stage.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B show a magnetic sensing element formed by a first embodiment of the method of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view seen from the top in the stacking direction, and FIG. (C) is a cc line sectional view in (A).
2 is a perspective view showing an electrostatic breakdown countermeasure structure provided in the magnetic detection element of FIG. 1. FIG.
FIGS. 3A and 3B are process diagrams showing a method of manufacturing a magnetic sensing element according to the first embodiment of the method of the present invention in order of process, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a schematic cross-sectional view.
4A and 4B are process diagrams showing a process subsequent to the process shown in FIG. 3, wherein FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view.
5A and 5B are process diagrams showing a process subsequent to the process shown in FIG. 4, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view.
6A and 6B are process diagrams showing the next process of the process shown in FIG. 5, wherein FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a schematic cross-sectional view.
7A and 7B are process diagrams showing a process subsequent to the process shown in FIG. 6, where FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a schematic cross-sectional view.
FIG. 8 is an enlarged view of a portion of an element portion in the magnetic detection element shown in FIG.
9A and 9B are process diagrams showing a process subsequent to the process shown in FIG. 7, wherein FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a schematic cross-sectional view.
10 is a process diagram showing the next process of the process shown in FIG. 9, wherein (A) is a plan view and (B) is a schematic cross-sectional view.
11A and 11B are process diagrams showing the next process of the process shown in FIG. 10, wherein FIG. 11A is a plan view and FIG. 11B is a schematic cross-sectional view.
12A and 12B are process diagrams showing the next process of the process shown in FIG. 11, wherein FIG. 12A is a plan view and FIG. 12B is a schematic cross-sectional view.
13A and 13B are process diagrams showing a process subsequent to the process shown in FIG. 12, wherein FIG. 13A is a plan view and FIG. 13B is a schematic cross-sectional view.
14A and 14B are process diagrams showing the next process of the process shown in FIG. 13, wherein FIG. 14A is a plan view and FIG. 14B is a schematic cross-sectional view.
15A and 15B are process diagrams showing a process subsequent to the process shown in FIG. 14, wherein FIG. 15A is a plan view and FIG. 15B is a schematic cross-sectional view.
16 is a process diagram showing the next process of the process shown in FIG. 15, wherein (A) is a plan view and (B) is a schematic cross-sectional view.
FIG. 17 is an explanatory view showing a wafer on which a large number of magnetic detection elements shown in FIG. 1 are formed.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a cut-out position and the like of a magnetic detection element formed on a wafer.
FIG. 19 is a perspective view showing an electrostatic breakdown countermeasure structure in a magnetic detection element formed according to a second embodiment of the method of the present invention.
FIGS. 20A and 20B are process diagrams showing a method of manufacturing a magnetic sensing element according to a second embodiment of the method of the present invention in the order of processes, where FIG. 20A is a cross-sectional view and FIG. 20B is a perspective view.
FIG. 21 is a cross sectional view showing a next process of the process shown in FIG.
22 is a cross sectional view showing a next process of the process shown in FIG. 21. FIG.
23A and 23B are process diagrams showing a process subsequent to the process shown in FIG. 22, wherein FIG. 23A is a cross-sectional view and FIG. 23B is a perspective view.
24 is a cross sectional view showing a next process of the process shown in FIG. 23. FIG.
25 is a cross sectional view showing a next process of the process shown in FIG. 24. FIG.
FIG. 26 is a cross-sectional view showing a next process of the process shown in FIG. 25.
27 is a perspective view showing a step subsequent to the step shown in FIG. 26. FIG.
FIG. 28 is a perspective view showing a step subsequent to the step shown in FIG. 27.
29A and 29B show a magnetic head element according to a conventional example, in which FIG. 29A is a plan view seen from above in the stacking direction, FIG. 29B is a cross-sectional view taken along line b′-b ′ in FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line c′-c ′ in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
11 Lower shield layer
12 Lower gap layer
12a Through hole
13a Upper gap layer
13b Through hole
14 Main electrode
15 Insulating layer
16 Upper shield layer
2 Element part
31 Bias layer (terminal part)
32 electrodes (terminal part)
4 Leader
5 joints
5a Contact part
5b Contact part
5c Contact part
6 Leader layer
8 electrodes
8a Bump
8b Vertical electrode
H Magnetic detection element

Claims

A step of sequentially forming a lower shield layer, a lower gap layer, and a resistance layer exhibiting a magnetoresistive effect on a substrate;
A first contact portion that removes part of the resistance layer and the lower gap layer to form a through hole reaching the lower shield layer, fills the through hole with a metal material, and joins the lower shield layer Forming a step;
Removing the portion of the first contact portion located at the same stacking height as the resistive layer and the resistive layer around the contact portion to expose the lower gap layer around the contact portion; Forming a through-hole having a diameter larger than that of the contact portion, filling the through-hole with a metal material, and forming a bowl-shaped joint portion joined to the first contact portion;
Removing a part of the resistance layer to form a pair of openings defining the shape of the terminal part, filling the pair of openings with a metal material, and forming a pair of terminal parts joined to the resistance layer When,
Patterning the resistance layer and forming an element portion positioned between the pair of terminal portions;
Forming a lead wire for electrically joining at least one of the pair of terminal portions and the joint portion at the same stack height position as the element portion;
Forming an upper gap layer on the lower gap layer, the element portion, the bonding portion, the pair of terminal portions, and the leader line;
Removing a part of the upper gap layer to form a through hole reaching the joint, filling the through hole with a metal material, and forming a second contact portion;
Forming an upper shield layer on the second contact portion and the upper gap layer;
A method for manufacturing a magnetic sensing element, comprising:

2. The method of manufacturing a magnetic sensing element according to claim 1, wherein the substrate is a conductive substrate, and before the step of forming the lower shield layer,
Forming a resist on the conductive substrate;
Removing a part of the resist to form a through hole reaching the conductive substrate, filling the through hole with a metal material, and forming a third contact portion joined to the conductive substrate; ,
Removing the resist;
Forming a lower insulating layer on the third contact portion and the conductive substrate;
A method of manufacturing a magnetic sensing element, wherein the lower shield layer is formed on the lower insulating layer.

2. The method of manufacturing a magnetic sensing element according to claim 1, wherein the lead wire for electrically joining at least one of the pair of terminal portions and the joint portion is formed simultaneously with the element portion by patterning the resistance layer. A method of manufacturing a magnetic detection element.

2. The method of manufacturing a magnetic sensing element according to claim 1, wherein after the upper shield layer is formed, the lead wire, the joint, the first contact part, and the second contact part are separated from the element part side. A method for manufacturing a magnetic detection element, comprising a step.