JP4003442B2

JP4003442B2 - 磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの各製造方法

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Publication number: JP4003442B2
Application number: JP2001347804A
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Publication date: 2007-11-07
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの各製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＨＤＤ（Hard Disc Drive)などの磁気記録再生装置においては高記録密度化が急速に進められ、これに伴って高記録密度化に対応する磁気ヘッドが要求されている。
そして、このように高記録密度化がなされると、これに伴って磁気記録媒体に記録される記録ピットサイズが小さくなるために、信号磁界が小さくなる。したがって、従来一般の、信号磁界をリングコアによる電磁誘導によって間接的に検出する電磁誘導型磁気ヘッドでは、充分な検出感度を確保することができない。
【０００３】
これに対し、磁気抵抗効果を利用することによって、磁気記録媒体からの記録情報に基く信号磁界を直接的に感知する磁気抵抗効果型磁気ヘッドが注目されている。
これは、この磁気抵抗効果型磁気ヘッドの感磁部を構成する磁気抵抗効果素子が、磁気記録媒体表面に対して近距離で例えば直接的に信号磁界を感知することができ、高感度再生を行うことができるということに因る。
【０００４】
そして、現在では、磁気抵抗効果型磁気ヘッドとしては、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（以下ＳＶ型ＧＭＲ素子という）を用いた磁気ヘッドが主流をなしている。
【０００５】
このＳＶ型ＧＭＲ素子において、その膜面と交叉する方向にセンス電流を通電する面垂直通電型いわゆるＣＰＰ(Current Perpedicular to Plane) 型構成による場合、ＳＶ型ＧＭＲ素子において、効率良い動作をさせる上で、そのセンス電流は、ＳＶ型ＧＭＲ素子において、その感度領域、更に最も高い感度を示す中央部に集中的に通電することが望まれる。このことは、特に高記録密度化に伴うトラック幅の縮小化において強く要望されるところである。
【０００６】
図６は、このＳＶ型ＧＭＲ素子による磁気抵抗効果型磁気センサの概略断面図を示し、この場合、第１の電極１０１上に、ＳＶ型ＧＭＲ素子１００が形成される。このＳＶ型ＧＭＲ素子１００は、いわゆるボトム型構成により、順次反強磁性層１１１、磁化固定層１１２、非磁性スペーサ層１１３、磁化自由層１１４が積層されて成る。
【０００７】
この磁化自由層１１４上には、所要の幅ＷT の開口１０３Ｗが形成された安定化バイアス用反強磁性層１０３が、磁化自由層１１４と交換結合をもって被着される。
【０００８】
この場合、反強磁性層１１１および１０３の磁化の向きは、それぞれ面内に沿って互いに交叉する方向であり、反強磁性層１１１は、ＳＶ型ＧＭＲ素子１００に導入される検出磁界の向きに沿う方向に磁化され、安定化バイアス用反強磁性層１０３の磁化の向きは、検出磁界の向きと交叉する向きに選定される。
【０００９】
この構成によるＳＶ型ＧＭＲ素子１００は、その磁化自由層１１４に交換結合して安定化バイアス用反強磁性層１０３が形成されることによって、この交換結合部においては、磁化自由層１１４の磁化の向きが固定されて、感度を示さないいわゆる不感知領域となる。
しかしながら、開口１０３Ｗ内においては、開口１０３Ｗの幅がＷT ０．３μｍ程度以下に狭小となると、この安定化バイアス用反強磁性層１０３が結合されていない部分において、その両側の磁化の影響を受けて外部磁界（検出磁界）が与えられない状態では、磁化が所定の向きに設定され、検出外部磁界が印加されたときに、磁化の回転が生じる感知領域、すなわち動作領域を構成することができる。
【００１０】
因みに、ＳＶ型ＧＭＲ素子において、その磁化自由層に安定化バイアスを与える方法としては、着磁された安定化バイアス用硬磁性を被着する構成によるものが一般的であるが、この場合、上述した幅ＷT が、０．３μｍ以下となると、この動作領域にも強い磁界が与えられて、検出磁界によって磁化の向きが回転しないとか、しにくくなり、感度の低下を来す。
【００１１】
これに対し、上述した交換結合による安定化バイアスが与えられる構成においては、その動作領域において安定した高い感度を示すことができる。
そして、上述した構成においては、その開口幅ＷT が、磁気ヘッドにおけるトラック幅となるものであるが、高記録密度化に伴ってそのトラック幅が狭小化された場合、上述した交換結合による安定化バイアスを印加する構成が、動作領域において高い感度を示すことができることから、感度の高い磁気抵抗効果型磁気センサ、したがって、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを構成することができるものである。
【００１２】
しかしながら、このような交換結合による安定化バイアスが与えられる構成とする場合、ＣＰＰ構成において、第１および第２の電極１０１および１０２間にセンス電流Ｉｓの通電を行うとき、安定化バイアス用反強磁性層１０３にもセンス電流の分流が生じ、これによって、動作領域に対する電流集中が阻害され、感度の低下を来す。
【００１３】
このような不都合を回避するには、安定化バイアス用反強磁性層１０３として、絶縁性を有するＮｉＯ、α−Ｆｅ₂Ｏ₃等を用いることが考えられるが、これら酸化物反強磁性層は、一般的に、ブロッキング温度が低く、耐熱性に問題が生じる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、安定化バイアス用反強磁性層が用いられるＳＶ型ＧＭＲ素子による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、上述した耐熱性の問題を来すことなく、ＳＶ型ＧＭＲ素子の高感度領域にセンス電流の通電を行うことができる特性にすぐれた磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドを、確実に製造することができる製造方法を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法においては、反強磁性層と、磁化固定層と、非磁性スペーサ層と、磁化自由層とが順次積層されるスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜を、磁化自由層を上層側に成膜する成膜工程と、その構成膜上の、最終的にスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の動作領域を形成する部分上にマスク層を形成する工程と、磁化自由層に対する安定化バイアス用反強磁性層をマスク層上から全面的に構成膜の膜面にほぼ垂直方向の指向性を有する被着方法によって成膜する工程と、その後、絶縁層をマスク層上から全面的にスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜の膜面に斜め方向に入射させて成膜する工程と、その後マスク層を除去して、このマスク層に付着された安定化バイアス用反強磁性層と絶縁層を選択的に除去する工程と、この絶縁層の選択的除去部を通じてスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜に接するように非磁性のギャップ膜を形成し、該ギャップ膜の上に電極を形成する工程とを採って目的のスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子を得る。
【００１６】
上述のマスク層の形成においては、幅広頭部とこれより基部側に幅狭ネック部とを形成するものであり、これによってこの上から形成する安定化バイアス用反強磁性層は、その垂直方向に指向性を有する成膜により、マスク層の幅広頭部下において非成膜部分を生じさせて磁化自由層上に被着させ、この磁化自由層に対して交換結合させる。
そして、その後の絶縁層の形成は、マスク層上から全面的に、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜の膜面に斜め方向に入射させて成膜させて、マスク層のネック部が被着された部分以外において、マスク層の幅広頭部下にも入り込んで絶縁膜の形成を行うものである。
【００１７】
この状態で、上述したように、マスク層を除去ものであり、このようにすることによって、マスク層の幅広頭部下以外において、安定化バイアス用反強磁性層が選択的に形成され、この安定化バイアス用反強磁性層にマスク層の幅広頭部の投影部に相当する開口が形成される。更に、この、安定化バイアス用反強磁性層上には、その開口の内側面を覆うように、絶縁層の形成がなされ、この絶縁層には、安定化バイアス用反強磁性層の開口より内側のマスク層のネック部が除去された部分に開口が形成され、この開口を通じて磁化自由層の露出がなされる。
【００１８】
そして、この絶縁層の開口を通じて非磁性のギャップ膜を形成し、その上に電極の形成を行うことによって、この絶縁層の開口によって規定された磁化自由層に対する電極コンタクトがなされるのである。
つまり、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜の、安定化バイアス用反強磁性層および絶縁層が除去された領域をセンス電流の通電領域とするスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子が形成される。
【００１９】
また、本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法は、その感磁部が構成する磁気抵抗効果型磁気センサによるものであり、この磁気抵抗効果型磁気センサが、上述した本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法によってなされる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明製造方法によって得る磁気抵抗効果型磁気センサを感磁部として有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドの一例の要部の概略断面図を示す。
しかしながら、いうまでもなく本発明製造方法は、この例に限定されるものではない。
【００２１】
磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０は、その感磁部が磁気抵抗効果型磁気センサ１０によって構成される。
この例においては、例えば基板２１上に、第１の電極３１例えば第１の電極兼磁気シールドが形成され、この上に、反強磁性層１１、これと交換結合する磁化固定層１２、非磁性スペーサ層１３、磁化自由層１４とが順次形成されたいわゆるボトム型スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）１が形成される。
【００２２】
そして、このＳＶ型ＧＭＲ素子１の磁化自由層１４上に、その動作領域となる部分に開口４２Ｗが形成され、この動作領域となる部分を挟んでその両側に、磁化自由層１４と交換結合する安定化バイアス用反強磁性層４２が形成される。
更に、この安定化バイアス用反強磁性層４２を覆ってその開口４２Ｗ内に開口４３Ｗが形成された絶縁層４３が形成され、この上に、開口４２Ｗを通じて磁化自由層１４上と接して非磁性のギャップ層４４が形成される。
【００２３】
開口４３Ｗ内を通じて磁化自由層１４と電気的にコンタクトする第２の電極３２例えば第２の電極兼磁気シールドが、絶縁層４３に跨がって被着形成される。これら第１および第２の電極３１および３２間にセンス電流の通電がなされる。
【００２４】
そして、この構成において、開口４３Ｗの幅が、磁気ヘッドのトラック幅ＷT を規定するものである。このトラック幅ＷT 内に感度領域が形成される。
【００２５】
この磁気抵抗効果型磁気センサ１０を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０を得る本発明による製造方法の一例を図２〜図５の概略断面図を参照して説明する。
この場合、図２に示すように、例えば例えばアルチック（ＡｌＴｉＣ）より成る基板（図示せず）上に、例えばＮｉＦｅ、あるいはＦｅＡｌＳｉ等より成る第１の電極３１もしくは電極兼磁気シールドをスパッタ等によって形成する。
【００２６】
この上に、ＳＶ型ＧＭＲ素子のＳＶ構成膜６３を成膜する。この構成膜６３は、例えばＰｔＭｎより成る反強磁性層１１と、これに交換結合する例えば２層のＣｏＦｅ磁性層がＲｕ層を介して積層された強磁性積層フェリ構造による磁化固定層１２と、例えばＣｕよりなる非磁性スペーサ層１３と、例えばＣｏＦｅ磁性層とＮｉＦｅ磁性層の積層構造による磁化自由層１４とが順次積層成膜する。
【００２７】
そして、図３に示すように、この構成膜６３上の最終的に構成膜６３によって構成されるＳＶ型ＧＭＲ素子の動作領域を構成する部分に、マスク層６２を形成する。このマスク層６２は、その基部側、すなわち構成膜６３上に被着される部分が、幅狭のネック部６２Ａとされ、その上にネック部６２Ａより大なる幅を有する幅広頭部６２Ｂが形成された構成を有する。
【００２８】
このマスク層６２の形成は、例えばネック部６２Ａを構成する第１のレジスト層と、これとはその現像液を異にする幅広頭部６２Ｂを構成する第２のレジスト層とが順次積層された積層構造によることができる。
第１および第２のフォトレジスト層は、互いにその現像液を異にするものであって、相互に他のフォトレジスト層に対する現像液に対して殆ど可溶性を示すことがないフォトレジスト層によって構成される。
【００２９】
この場合、第１および第２のフォトレジスト層６２Ａおよび６２Ｂを順次積層成膜し、図１で説明した安定化バイアス用反強磁性層４２の開口４２Ｗに対応するパターンの露光を行い、これを第２のフォトレジストに対する現像液によって現像して、開口４２Ｗに対応するパターンの幅広頭部６２Ｂを形成する。
続いて、第２のフォトレジスト層、すなわちこの幅広頭部６２Ｂに対しては殆ど溶解することがなく、第１のフォトレジスト層６２Ａに対して高い溶解度を示す現像液による現像を、いわば幅広頭部６２Ｂをマスクとして現像して、この幅広頭部６２Ｂの縁部より内側に所要の幅をもって入り込んだ第１のフォトレジスト層による幅狭のネック部６２Ａを形成する。
【００３０】
ここに、下層の第１のフォトレジスト層としては、例えばＬＯＬ−１０００（シプレー・ファーイースト社製）を用いることができ、その現像液はＳＳＦＤ−１５９（信越化学社製）を用いることができる。
また、第２のフォトレジスト層６２Ｂは、例えばＺＥＰ−５２０−２２（日本ゼオン社製）を用いることができ、その現像液はＺＥＰ−ＲＤ（日本ゼオン社製）を用いる。あるいは、第２のフォトレジスト層６２Ｂは、例えばＺＥＰ−２０００（日本ゼオン社製）を用い、その現像液がＺＭＤ−Ｄ（日本ゼオン社製）を用いる。
【００３１】
次に、図４に示すように、例えばＩｒＭｎより成る安定化バイアス用反強磁性層４２を、構成膜６３の膜面に対し垂直方向の指向性を有する、例えばイオンビームスパッタ、ロングスロースパッタ等の異方性を有する被着方法によって形成する。
このようにすると、幅広頭部６２Ｂ直下には、安定化バイアス用反強磁性層４２が形成されず、此処に開口４２Ｗが形成される。
【００３２】
次に、図５に示すように、例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）による絶縁層４３を、例えばイオンビームスパッタによって形成する。
この絶縁層４３の成膜は、例えば基板２１をアルミナの飛翔方向に対して例えば４５°程度傾けて相対的に回転して成膜することによって、絶縁層４３が、幅広頭部４２Ｂ下にも入り込むように行う。
【００３３】
その後、マスク層６２を、このマスク層６２に付着された安定化バイアス用反強磁性層４２および絶縁層４３と共にリフトオフして、図１に示すように、絶縁層４３が、安定化バイアス用反強磁性層４２の表面、すなわち開口４２Ｗの内側面をも覆って形成され、かつこの絶縁層４３にマスク層６２のネック部６２Ａの除去によって開口４３Ｗが形成される。
【００３４】
このリフトオフは、例えばＮＭＰ（ナノメチルピロリドン）（液温８０℃）およびＩＰＡ（イソプロピルアルコール）（液温２３℃）を用い、それぞれ２００Ｗ〜３００Ｗ、５０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚによる超音波印加のもとで、第１および第２のＮＭＰの槽によるそれぞれ６０分および３０分の処理と、その後同様の超音波印加による第３のＩＰＡの槽での処理によって行うことができる。
【００３５】
上述した構成において、下層の反強磁性層１１においては、その膜面に沿い、かつ検出磁界に沿う方向に磁化される。すなわち、この向きに磁化固定層が磁化されるように設定する。
【００３６】
一方、安定化バイアス用反強磁性層４２は、その膜面に沿いかつ検出磁界の向きと交叉、すなわちほぼ直交する方向の磁化がなされて、これに交換結合する磁化自由層１４にこの方向の磁化がなされるようにする。
このとき、開口４２Ｗの幅は、上述したように、そのトラック幅が、例えば０．３μｍ以下とされることによって狭小な幅とされることによって、この開口４２Ｗ内の直接的に安定化バイアス用反強磁性層４２と交換結合されていない領域においても、上述した検出磁界の向きと交叉する向きの磁化が、少なくとも外部磁界、すなわち検出磁界が印加されない状態で得られるようにする。
【００３７】
すなわち、この構成において、磁化自由層１４の安定化バイアス用反強磁性層４２が被着されてこれと交換結合された領域、すなわち開口４２Ｗの形成部以外の領域においては、この安定化バイアス用反強磁性層４２によってその磁化が、いわば固定されて、外部磁界、すなわち検出磁界によって磁化の向きが回転することがない不感知領域となり、開口４２Ｗ内に相当する部分が、外部磁界によって磁化の向きが回転することができる磁気抵抗効果を奏する動作領域とされた構成膜６３よりなるＳＶ型ＧＭＲ素子１が構成される。
【００３８】
上述したように、反強磁性層１１と安定化バイアス用反強磁性層４２とは、その磁化の向きが互いに交叉する向きに設定されるが、この磁化の向きの設定は、それぞれ所定の向きの磁界印加の下でのアニール処理によって行うことができる。
このために、反強磁性層１１と安定化バイアス用反強磁性層４２とは、そのアニール温度が相違する反強磁性材料が用いられる。すなわち、例えば上述したように反強磁性層１１はＰｔＭｎによって構成し、安定化バイアス用反強磁性層４２は例えばＩｒＭｎによって構成するものである。
そして、例えばＰｔＭｎによる反強磁性層１１は、所定の固定方向に例えば１０００〔Ｏｅ〕以上の磁界印加の下で２５０℃〜３２０℃、２時間〜３０時間、例えば２６５℃で４時間のアニール処理によって磁化し、その後、例えばＩｒＭｎによる安定化バイアス用反強磁性層４２を、所定の方向の例えば２０〔Ｏｅ〕〜８００〔Ｏｅ〕の磁界印加の下で１５０℃〜２５０℃、１時間〜１５時間、例えば２４０℃で２時間のアニール処理によって磁化する。
【００３９】
そして、絶縁層４３上に、その開口４３Ｗを通じて露出する磁化自由層１４上に接して、例えばＴａ、Ａｕ、Ｃｕ等による導電性を有する非磁性のギャップ層４４を形成し、この上に、第２の電極３２例えば電極兼磁気シールドを形成して、電極３２のコンタクトを行う。
そしてこれら第１および第２の電極ないしは電極兼磁気シールド間に、センス電流を通電する。
このようにすると、開口４３Ｗ内の、ＳＶ型ＧＭＲ素子１の動作領域すなわち高い感度を示す領域に限定的にセンス電流の通電がなされる。
すなわち、ＳＶ型ＧＭＲ素子の高感度領域にのみセンス電流の通電がなされる。
【００４０】
尚、上述した磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、共通の基板（図示せず）上に、複数個同時に形成することができ、これらを分断することによって同時に複数の磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを製造することができることはいうまでもない。
そして、その前方面を研磨して、例えばＳＶ型ＧＭＲ素子が直接的に露呈された磁気抵抗効果型磁気センサあるいは磁気抵抗効果型磁気ヘッドを構成することができる。そして、この前方面において、図１で示すように、安定化バイアス用硬磁性層４３の開口幅が、例えば磁気抵抗効果型磁気ヘッドのトラック幅ＷT として、検出磁界、例えば磁気記録媒体上の記録信号磁界を導入してその再生がなされる。
すなわち、この前方面は、例えば磁気記録媒体に対して摺接するあるいは、磁気記録媒体に対して浮上対向するいわゆるＡＢＳ（Air Bearing Surface)となる。
【００４１】
あるいはＳＶ型ＧＭＲ素子の例えば前方に図示しないが磁気的に結合する磁束ガイド層が配置され、この磁束ガイド層の前方端が、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの前方面に臨んで形成され、この磁束ガイド層を介して磁気記録媒体からの信号磁界を、ＳＶ型ＧＭＲ素子１に導入する構成とすることができる。
更に、ＳＶ型ＧＭＲ素子１の後端に後方磁束ガイド層を磁気的に結合して配置することによって検出信号磁界を有効にＳＶ型ＧＭＲ素子１に通ずる構成とすることもできる。
【００４２】
尚、上述した例では、ネック部６２Ａおよび幅広頭部６２Ｂを有するマスク層６２の形成を２層構造のフォトレジスト層によって形成した場合であるが、例えば溶融促進剤が混入され、加熱処理、いわゆるポストエクスポージヤベーキングを行うことによって、溶融促進剤がフォトレジスト層の下層に偏析されるフォトレジスト層によって構成し、このフォトレジスト層に対し、パターン露光、現像処理を行うとき、この溶融促進剤の偏析によって、下方での溶解の進行度が促進されることによって下方にネック部は発生する構成とすることもできる。
【００４３】
その他、本発明製造方法は、上述した例に限定されるものではなく、本発明構成において、種々の変形変更を行い得るものである。
【００４４】
また、例えば本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッド上に、例えば電磁誘導型の薄膜記録ヘッドを一体に形成することによって、記録再生磁気ヘッドを構成することもできる。
【００４５】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、いわゆるボトム型構成によるスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）の磁化自由層に対する安定化バイアスを、安定化バイアス用反強磁性層４を交換結合することによって与える構成による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドを製造するものであるが、この場合に、この安定化バイアス用反強磁性層４２の開口の形成、すなわち動作領域の設定と、この反強磁性層４２を覆って形成する絶縁層４３の開口の形成、すなわちセンス電流の通電領域の設定とを、同一マスク層の幅広頭部とネック部とを利用した各反強磁性層４２と絶縁層４３の成膜と、リフトオフによって形成したことにより、絶縁層４３のセンス電流の通電を行う開口４３Ｗを、確実にＳＶ型ＧＭＲ素子の磁気抵抗効果を有する動作領域、すなわち感度の高い領域に限定的に形成することができる。すなわち、導電性を有する安定化バイアス用反強磁性層を用いた場合においても、これに分流を生じることなくセンス電流の通電を、ＳＶ型ＧＭＲ素子の高い感度を示す領域にのみ通電することができることから、検出出力が高い特性にすぐれた磁気抵抗効果型磁気センサおよびこれを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを構成することができるものである。
【００４６】
したがって、本発明によれば、特性にすぐれ、均一な特性を有する目的とする磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドを高い歩留りをもって製造することができ、コストの低廉化、量産性の向上を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明製造方法によって製造する磁気抵抗効果型磁気センサを具備する本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの一例の概略断面図である。
【図２】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図である。
【図３】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図である。
【図４】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図である。
【図５】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図である。
【図６】従来方法による磁気抵抗効果型磁気センサの概略断面図である。
【符号の説明】
１・・・スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）、１０・・・磁気抵抗効果型磁気センサ、１１・・・反強磁性層、１２・・・磁化固定層、１３・・・非磁性スペーサ層、１４・・・磁化自由層、２１・・・基板、３１・・・第１の電極（兼磁気シールド）、３２・・・第２の電極（兼磁気シールド）、４２・・・安定化バイアス用硬磁性層、４２Ｗ・・・開口、４３・・・絶縁層、４３Ｗ・・・開口、４４・・・ギャップ層、５０・・・磁気抵抗効果型磁気ヘッド、６２・・・マスク層、６２Ａ・・・ネック部（第１のフォトレジスト層）、６２Ｂ・・・幅広頭部（第２のフォトレジスト層）６３・・・ＳＶ構成層、１００・・・スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）、１０１・・・第１の電極、１０２・・・第２の電極、１０３・・・安定化バイアス用反強磁性層、１１１・・・反強磁性層、１１２・・・磁化固定層、１１３・・・非磁性スペーサ層、１１４・・・磁化自由層

Claims

反強磁性層と、磁化固定層と、非磁性スペーサ層と、磁化自由層とを有するスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜を、その磁化自由層を上層側に配置して成膜する成膜工程と、
上記構成膜上の、最終的にスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の動作領域を形成する部分上に、幅広頭部とこれより基部側に幅狭ネック部とが形成されたマスク層の形成工程と、
上記磁化自由層に対する安定化バイアス用反強磁性層を、上記マスク層上から全面的に上記構成膜の膜面にほぼ垂直方向の指向性を有する被着方法によって上記マスク層の幅広頭部下において、非成膜部分を生じさせ、上記磁化自由層に交換結合させて成膜する成膜工程と、
絶縁層を、上記マスク層上から全面的に上記構成膜の膜面に斜め方向に入射させる被着方法によって上記マスク層の幅広頭部下を含んで上記安定化バイアス用反強磁性層の表面を覆って形成する成膜工程と、
上記マスク層を除去して、該マスク層に付着された上記安定化バイアス用反強磁性層と上記絶縁層を選択的に除去する工程と、
該絶縁層の除去部を通じてスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜に接するように非磁性のギャップ膜を形成し、該ギャップ膜の上に電極を形成する工程とを有し、
上記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜の、上記安定化バイアス用反強磁性層および上記絶縁層が除去された領域をセンス電流の通電領域とするスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子を形成することを特徴とする磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法。
上記マスク層の形成工程が、第１のレジスト層と第２のレジスト層とが順次積層された積層構造によるレジスト層の成膜と、パターン露光と、現像処理とによってなされ、
上記第２のレジスト層は、上記第１のレジスト層に対する現像液に殆ど可溶性を示さない特性を有し、
上記現像処理は、上記第２のフォトレジスト層に対する現像処理と、その後の上記第１のフォトレジスト層に対する現像処理とによってなされ、上記第２のレジストによって上記幅広頭部を形成し、上記第１のレジスト層によって上記ネック部を形成することを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法。
反強磁性層と、磁化固定層と、非磁性スペーサ層と、磁化自由層とを有する磁気抵抗効果型磁気センサを感磁部とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法であって、
スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜を、その磁化自由層を上層側に配置して成膜する成膜工程と、
上記構成膜上の、最終的にスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の動作領域を形成する部分上に、幅広頭部とこれより基部側に幅狭ネック部とが形成されたマスク層の形成工程と、
上記磁化自由層に対する安定化バイアス用反強磁性層を、上記マスク層上から全面的に上記構成膜の膜面にほぼ垂直方向の指向性を有する被着方法によって上記マスク層の幅広頭部下において、非成膜部分を生じさせ、上記磁化自由層に交換結合させて成膜する成膜工程と、
絶縁層を、上記マスク層上から全面的に上記構成膜の膜面に斜め方向に入射させる被着方法によって上記マスク層の幅広頭部下を含んで上記安定化バイアス用反強磁性層の表面を覆って形成する成膜工程と、
上記マスク層を除去して、該マスク層に付着された上記安定化バイアス用反強磁性層と上記絶縁層を選択的に除去する工程と、
該絶縁層の除去部を通じてスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜に接するように非磁性のギャップ膜を形成し、該ギャップ膜の上に電極を形成する工程とを有し、
上記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成膜の、上記安定化バイアス用反強磁性層および上記絶縁層が除去された領域をセンス電流の通電領域とするスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子を形成することを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。
上記マスク層の形成工程が、第１のレジスト層と第２のレジスト層とが順次積層された積層構造によるレジスト層の成膜と、パターン露光と、現像処理とによってなされ、
上記第２のレジスト層は、上記第１のレジスト層に対する現像液に殆ど可溶性を示さない特性を有し、
上記現像処理は、上記第２のフォトレジスト層に対する現像処理と、その後の上記第１のフォトレジスト層に対する現像処理とによってなされ、上記第２のレジストによって上記幅広頭部を形成し、上記第１のレジスト層によって上記ネック部を形成することを特徴とする請求項３に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。