JP4168019B2 - 薄膜磁気ヘッドおよび磁気記憶装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気抵抗効果膜を有する再生素子を備える薄膜磁気ヘッドおよび磁気記憶装置に関する。

近年、磁気記憶装置の大容量化に伴い、磁気記録媒体の記録密度は年１００％増の高い伸びを示している。この高密度記録技術の進歩は、主に磁気記録媒体の低ノイズ化、及び薄膜磁気ヘッドの高感度化および小型化によるものである。特に、ハードディスク装置では、動画記録用として家庭用ビデオ装置やＰＣ等に用いられており、その情報が大容量であるため、更なるハードディスク装置の高記録密度化が求められている。

薄膜磁気ヘッドは、記録用の誘導型磁気変換素子と再生用の磁気抵抗効果型（以下、「ＭＲ」（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）と呼ぶ。）素子を積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。

ＭＲ素子は、ＭＲ素子に印加される外部磁界に応じて、ＭＲ素子の電気抵抗が変化する作用を利用したもので、異方性磁気抵抗効果を用いたＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ＭＲ）素子や、巨大磁気抵抗効果を用いたＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ ＭＲ）素子、トンネル磁気抵抗効果を用いたＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ ＭＲ）素子がある。

これらのＭＲ素子の性能を安定化させる手法としては、ＭＲ素子の感磁部であるＭＲ膜の寸法や形状、特にＭＲ素子高さの磁気ヘッド間のばらつきを抑制することが挙げられる。ＭＲ素子高さは、磁気記録媒体に対向する磁気ヘッドの浮上面側に露出するＭＲ膜の端面から、浮上面とは反対側の方向、すなわち奥行き方向の端面までの長さである。また、ＭＲ素子高さは、高記録密度化に伴うＭＲ素子の小型化において、ますます厳格に制御する必要性が増してきている。

ＭＲ素子高さは、基板上に素子を形成した後に、基板から単位毎に素子を基板と共に切断し、切断面（浮上面）側から基板と共にＭＲ膜を研磨して制御する。ＭＲ素子高さの制御性を高めるために、ＭＲ素子の近傍に高硬度カーボン膜からなるストッパ層を設けた磁気ヘッドが提案されている（特許文献１参照。）。

図１は従来の磁気ヘッドの製造工程を説明するためのＭＲ膜付近の断面図であり、浮上面に対して直交し、かつ磁気記録媒体の移動方向に沿った方向の断面図である。図１に示すように、ＭＲ膜２０１を挟む２つのシールド層２０２の基体２０３側と、記録素子２０４の外側にストッパ層２０５が設けられている。浮上面２００ａ側から研磨により基体２０３とＭＲ膜２０１等を研磨して、ストッパ層２０５の浮上面２００ａ側の端面２０５ａで研磨を停止させることで、ＭＲ膜２０１の一方の端面の位置を制御性良く決定し、ＭＲ素子高さＨmrを制御できると考えられている。
特開平１１−２９６８１３号公報 特開平８−７２３１号公報

しかしながら、２つのストッパ層２０５は互いに異なる層で離れて形成されているため、ストッパ層２０５を形成する際に、２つのストッパ層２０５の端面２０５ａは位置ずれを生じる。特に、素子形成の際は、基体２０３側から、それぞれの層を順に堆積するので、２つのストッパ層２０５のパターンを形成するエッチング工程は、パターンを形成するためのレジスト膜の露光を同時に行うことができない。さらに、基準点となるアライメントマーカにマスクを位置合わせする際にずれが生ずるので、２つのストッパ層２０５の端面２０５ａを高精度に揃えることは困難である。これら２つのストッパ層２０５の端面２０５ａと、ＭＲ膜２０１の浮上面とは反対側の端面との位置関係がずれるとＭＲ素子高さＨｍｒにばらつきが生じ、ＭＲ膜特性をばらつかせる要因となる。

ストッパ層２０５をいずれか一方だけにしても、研磨の際に砥石面が浮上面２００ａに対して傾きが生じ、磁気ヘッド毎、あるいは磁気ヘッドが複数配列された研磨単位毎にその傾きがばらつくと、ストッパ層２０５はＭＲ膜２０１から離れているので、ＭＲ膜２０１の研削量、すなわちＭＲ素子高さＨmrにばらつきが生じ、ＭＲ素子高さＨmrの制御性が悪化するおそれがある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、ＭＲ素子高さを高精度に制御可能な薄膜磁気ヘッドおよび磁気記憶装置を提供することである。

本発明の一観点によれば、磁気記録媒体に対向する浮上面側に、第１のシールド層および第２のシールド層と、該第１のシールド層と第２のシールド層との間に配置されると共に両側に端子層が形成された磁気抵抗効果膜とを有する再生素子を備える薄膜磁気ヘッドであって、前記再生素子は、第１のシールド層と第２のシールド層との間に研磨ストッパ層が配設され、前記研磨ストッパ層は、該研磨ストッパ層以外の再生素子を構成する材料よりも硬度が高く、前記磁気抵抗効果膜の両側に該磁気抵抗効果膜から離間して前記端子上に配置され、かつ磁気抵抗効果膜側の側面が、磁気抵抗効果膜に向かって傾斜するテーパ状の形状を有し、研磨ストッパ層の下面が上面よりも磁気抵抗効果膜側に延在してなる構成とされ、前記上部シールド層が、前記磁気抵抗効果膜、前記端子層、前記研磨ストッパ層の上面の形状に沿って形成されてなることを特徴とする薄膜磁気ヘッドにより解決することができる。

本発明によれば、磁気抵抗効果素子の第１のシールド層と第２のシールド層との間に研磨ストッパ層を設け、研磨ストッパ層をこれ以外の磁気抵抗効果素子を構成する材料よりも高硬度としているので、浮上面側の磁気抵抗効果膜の端面位置が研磨ストッパ層の端面位置とほぼ同一平面となり、磁気抵抗効果膜のＭＲ素子高さを高精度に制御できる。その結果、磁気抵抗効果素子の電気特性のばらつきを抑制でき、歩留まりが向上する。さらに、高記録密度化において小型化しても良好な電気特性の磁気抵抗効果素子を実現できる。なお、硬度は、例えば後述する発明を実施するための最良の形態の欄において説明する測定方法により得られるものである。

前記研磨ストッパ層が、磁気抵抗効果膜の幅方向の各々の側に互いに離間して配置されてもよい。磁気抵抗効果膜の幅方向（再生に際に対向する磁気記録媒体のトラックの幅方向にほぼ相当する。）に研磨ストッパ層を設けることにより、磁気抵抗効果膜を挟む第１のシールド層と第２のシールド層との距離の増大を回避できるので、高記録密度化においてリードギャップ長の狭小化の障害となることがない。

本発明の他の観点によれば、磁気記録媒体と、上記の薄膜磁気ヘッドと、前記薄膜磁気ヘッドを支持すると共に磁気記録媒体上を駆動させるヘッド駆動手段と、記録再生手段と、を備える磁気記憶装置が提供される。

本発明によれば、薄膜磁気ヘッドが高記録密度化において小型化しても良好な電気特性の磁気抵抗効果素子を有するので、高記録密度化が可能な磁気記憶装置が実現できる。

本発明によれば、研磨ストッパ層の浮上面側の端面を基準として磁気抵抗効果膜の浮上面側の端面の位置を決定するので、磁気抵抗効果膜の浮上面側の端面から奥行き方向の磁気抵抗効果膜の長さであるＭＲ素子高さを高精度に制御できる。

なお、前記素子形成工程は、前記磁気抵抗効果膜を形成する工程と、前記研磨ストッパ層を形成する工程と、前記磁気抵抗効果膜および研磨ストッパ層を研削する研削工程とを含み、前記研削工程は、前記磁気抵抗効果膜および研磨ストッパ層を覆うレジスト膜に、該磁気抵抗効果膜の浮上面に直交する奥行き方向の端面と、該研磨ストッパ層の浮上面側の端面とを規定するパターンを同時に形成する処理と、前記レジスト膜をマスクとして前記磁気抵抗効果膜および研磨ストッパ層を研削する処理とを含んでもよい。磁気抵抗効果膜の奥行き方向の端面の位置と研磨ストッパ層の浮上面側の位置を同一マスクにより決定しているので、異なるマスクの寸法誤差やマスクの位置合わせに起因するずれを回避してＭＲ素子高さを一層高精度に制御できる。

本発明によれば、磁気抵抗効果膜のＭＲ素子高さを高精度に制御でき、その結果、電気特性のばらつきを抑制し、高記録密度化において小型化しても良好な電気特性の磁気抵抗効果素子を実現できる。

以下図面を参照しつつ実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図２は、本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが磁気記録媒体上を浮上する様子を示す図である。

図２を参照するに、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド１０は、矢印Ｘ方向に移動する磁気記録媒体１３上を流れる空気流（矢印ＡＩＲの方向）によりスライダ１１の浮上面１２が浮上力を得て、スライダ１１を支持するサスペンション（不図示）の下向きの力との均衡により、スライダ１１が所定の浮上量を維持して浮上する。浮上面１２の流出端１２−１には記録及び再生を行う素子部１４（微小なため一つの線で示す。）が設けられている。

図３は、図２の薄膜磁気ヘッドを浮上面側から見た図である。図３を参照するに、薄膜磁気ヘッド１０は、スライダ１１の浮上面１２には、浮上量および浮上姿勢を制御するためのパッド１５と、流出端１２−１側のスライダ１１の端面上には素子部１４が設けられ、素子部１４は、スライダ１１側から磁気記録媒体の移動方向（Ｘ方向）に沿って磁気抵抗効果素子２０および誘導型記録素子３０がこの順に配置されている。

図４は、薄膜磁気ヘッドの誘導型記録素子及び磁気抵抗効果素子の浮上面の構造を示す図であり、図５は図４に示すＡ−Ａ線断面図である。図４および図５において、Ｘ方向は磁気記録媒体の移動方向であり、Ｙ方向はＧＭＲ膜４０の幅方向、すなわち磁気記録媒体に形成されるトラックの幅方向に相当する。

図４および図５を参照するに、薄膜磁気ヘッド１０は、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ（アルチック）からなる平坦なスライダ１１の端面上に、絶縁膜１７、磁気抵抗効果素子２０、絶縁膜１８、誘導型記録素子３０が順次積層された構成となっている。薄膜磁気ヘッド１０は、誘導型記録素子３０の下部磁極３１と上部磁極３３から漏洩する記録磁界により対向する磁気記録媒体（図示せず）に情報が記録され、記録された情報に対応する磁気記録媒体の漏洩磁場を磁気抵抗効果素子２０が抵抗変化として検知する。

誘導型記録素子３０は、磁気抵抗効果素子２０上にアルミナ膜等の絶縁膜１８を介して設けられ、下部磁極３１と、記録ギャップ層３２を挟んで下部磁極３１に対向し、浮上面１２では磁気記録媒体のトラック幅に相当する幅を有する上部磁極３３と、上部磁極を覆うアルミナ膜３４と、下部磁極３１と上部磁極３３とを接続するヨーク３５と、ヨーク３５を巻回するコイル３６等からなる。下部磁極３１、上部磁極３３、およびヨーク３５は軟磁性材料より構成され、記録磁界を確保するために飽和磁束密度の大なる材料、例えば、Ｎｉ₈₀Ｆｅ₂₀、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮ、ＦｅＳｉＮ、ＦｅＣｏ合金等が用いられる。

また、誘導型記録素子３０は、コイル３６に記録電流を流すことで、下部磁極３１と上部磁極３２との間に記録磁界が発生し、記録電流のスイッチングに対応する記録磁界のスイッチングにより磁気記録媒体（不図示）の記録層に磁化パターンを形成し情報を記録する。

磁気抵抗効果素子２０は、スライダ１１の端面上に、アルミナ膜等の絶縁膜１７を介して、下部シールド層２１、下部ギャップ絶縁膜２２、ＣＩＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ−Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ）型のＧＭＲ膜４０、一対の端子層２４、上部ギャップ絶縁膜２５、上部シールド層２６が順次積層され、ＧＭＲ膜４０の両側には、磁区制御層２７が設けられ、さらに、各々の端子層２４上には、研磨ストッパ層２８が設けられている。

磁気抵抗効果素子２０は、抵抗変化を検知するセンス電流が一方の端子層２４からＧＭＲ膜４０に流れ込み、他方の端子層２４から引き出される。センス電流を流すことで生じるＧＭＲ膜４０の両端の電圧により、磁気記録媒体からの漏洩磁界の変化をＧＭＲ膜４０の幅方向の電気抵抗値の変化を介して検出する。

ＧＭＲ膜４０の電気抵抗値や磁気記録媒体からの漏洩磁界に対するＧＭＲ膜４０の自由磁化層（後述する第１自由磁化層および第２自由磁化層。）のレスポンスは、図５に示すＧＭＲ膜４０の浮上面側の奥行き方向の端面との寸法、すなわちＭＲ素子高さＨｍｒが密接に関係する。本発明では、後述する製造方法によりＭＲ素子高さＨｍｒを高精度に制御できるという効果を有する。＋
図６は、磁気抵抗効果素子を構成するＧＭＲ膜を示す図である。

図６を参照するに、ＣＩＰ型のＧＭＲ膜４０は、シングルスピンバルブ構造を有し、下地層４１、第１自由磁化層４２、第２自由磁化層４３、非磁性中間層４４、固定磁化層４５、反強磁性層４６、保護層４８が順次積層された構造となっている。

下地層２５は、図４に示す下部ギャップ絶縁膜２２上にスパッタ法等により形成され、例えば厚さ５ｎｍのＴａ膜及び厚さ５ｎｍのＮｉＦｅ膜がこの順で形成される。ＮｉＦｅ膜は、Ｆｅの含有量が１７原子％〜２５原子％の範囲内であることが好ましい。

第１自由磁化層４２および第２自由磁化層４３は、スパッタ法等により形成され、厚さが１ｎｍ〜３０ｎｍのＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ及びこれらの元素を含む軟磁性強磁性材料、例えば、Ｎｉ₈₀Ｆｅ₂₀、Ｃｏ₉₀Ｆｅ₁₀、Ｃｏ₇₈Ｆｅ₂₀Ｂ₂等から構成される。

非磁性中間層４４は、スパッタ法により形成された厚さ１．５ｎｍ〜４．０ｎｍの導電性材料より構成され、例えばＣｕ膜、Ａｌ膜により構成されている。

固定磁化層４５は、厚さ１〜３０ｎｍのＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ及びこれらの元素を含む軟磁性強磁性材料、例えば、Ｎｉ₈₀Ｆｅ₂₀、Ｃｏ₉₀Ｆｅ₁₀等の材料を用いることができる。または、これらの積層体により構成されてもよい。固定磁化層４５はこの上に形成される反強磁性層４６の交換相互作用により磁化の方向が固定される。

反強磁性層４６は、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ（化学気相成長）法等により形成され、例えば厚さ５ｎｍ〜３０ｎｍ（好ましくは１０ｎｍ〜２０ｎｍ）のＭｎ−ＴＭ合金（ＴＭ＝Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、及びＩｒのうち少なくとも１種）または、ＭｎＲｈ合金、例えば、ＰｄＰｔＭｎにより構成される。これらの合金は、スパッタ法等により成膜した後、磁界中熱処理を行うことにより、規則合金化して反強磁性が出現し、交換相互作用により固定磁化層４５の磁化方向を例えば、ＧＭＲ膜４０の幅方向に固定する。

保護層３１は、スパッタ法等により形成され、例えば各々厚さ約５ｎｍのＴａ層とＲｕ層またはＣｕ層とＲｕ層が順次積層された構成となっている。具体的には、保護層３１は、Ｃｕ層が厚さ１ｎｍ〜５ｎｍである。Ｃｕ層はＧＭＲ膜４０の磁界中熱処理時に固定磁化層４５の酸化を防止する。また、Ｒｕ層は、厚さが５ｎｍ〜３０ｎｍであり、非磁性金属、例えばＡｕ、Ａｌ、Ｗ等であっても良い。以上によりＧＭＲ膜４０が構成される。

ＧＭＲ膜４０は、第１自由磁化層４２および第２自由磁化層４３の磁化は、面内方向を向いており、磁気記録媒体より漏洩する磁場の方向に応じて磁化の向きが変わる。その結果、第１自由磁化層４２および第２自由磁化層４３の磁化と固定磁化層２８の磁化とのなす角に対応してＧＭＲ膜４０の幅方向の抵抗値が変化する。

なお、上記ＧＭＲ膜４０は、積層の順序を逆にした構成、すなわち、下部ギャップ絶縁膜２２側から順に、下地層４１、反強磁性層４６、固定磁化層４５、非磁性中間層４４、第１自由磁化層４２、第２自由磁化層４３、保護層４８の順次積層された構造としてもよい。また、第１自由磁化層４２、第２自由磁化層４３はいずれか一層でもよい。さらにＧＭＲ膜４０はデュアルスピンバルブ構造としてもよい。

図４および図５に戻り、さらに図７を参照しつつ、さらに磁気抵抗効果素子２０を説明する。図７は、研磨ストッパ層から下の層を示す平面図である。

下部シールド層２１および上部シールド層２６は、例えば厚さ１μｍの軟磁性材料、例えばＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ等から構成され、電気めっき法、無電解めっき法、スパッタ法等により形成される。

下部ギャップ絶縁膜２２および上部ギャップ絶縁膜２５は、絶縁材料、例えばアルミナ膜から構成され、スパッタ法、ＣＶＤ法により形成される。

磁区制御層２７は、ＧＭＲ膜４０の両側に配置され、半硬質あるいは硬質強磁性材料、例えばＣｏＣｒ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金等から構成される。図５に示すＧＭＲ膜４０の第１自由磁化層４２、第２自由磁化層４３、および固定磁化層４５の単磁区化を図り、バルクハウゼンノイズの発生を防止する。

端子層２４は、磁区制御層２７上のＧＭＲ膜４０の両側に配置され、ＧＭＲ膜４０の上面に電気的に接続されている。端子層２４は、導電材料、例えば、Ｔａ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ等から構成され、スパッタ法等により形成される。端子層２４は、磁区制御層２７との界面にＴｉＷ膜等の密着膜を設けてもよい。

研磨ストッパ層２８は、ＧＭＲ膜４０の幅方向（Ｙ方向）に離間してＧＭＲ膜４０の両側の端子層２４上に配置される。なお、図５において示す研磨ストッパ層２８は、図４のＡ−Ａ線上には研磨ストッパ層２８はないが、研磨ストッパ層２８の浮上面側の端面２８ａから奥行き方向（Ｚ方向）の位置を示すためのものである。すなわち、研磨ストッパ層２８は、浮上面側の端面２８ａが浮上面１２に露出し、浮上面１２と同一面を形成している。

研磨ストッパ層２８は、磁気抵抗効果素子３０を構成する他の材料よりも硬度の高い材料からなり、例えば、ＤＬＣ膜（ダイヤモンドライクカーボン膜、いわゆる水素化カーボン膜）、炭素原子同士の結合がｓｐ²結合に対してｓｐ³結合の割合が特に高い、いわゆるテトラヘドラルアモルファスカーボン（ｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃａｒｂｏｎ（以下、「ｔａ−Ｃ」と呼ぶ。））膜、窒化ケイ素膜を用いることが好ましい。図５および図７に示すように、研磨ストッパ層２８の浮上面側の端面２８ａは、後ほど説明する浮上面仕上げ研磨工程において仕上げ研磨の終点となり、すなわち浮上面１２の位置を決める基準面となる。研磨ストッパ層２８をこのような高硬度の材料とすることで、研磨終点位置が確実に決まり、ＧＭＲ膜４０の浮上面側の端面位置が決まる。

ここで、硬度は、例えば、シリコン基板上に膜厚４０ｎｍの試験体となる膜を後述する製造方法と同様の方法で成膜し、その膜をナノインスツルメンツ社製の硬度測定機ナノインデンタＩＩ（商品名）により測定した硬度である。例えば、研磨ストッパ層２８のｔａ−Ｃ膜の硬度は３０ＧＰａであり、水素化カーボン膜は２０ＧＰａ、窒化ケイ素膜は１５ＧＰａであるのに対し、下部ギャップ絶縁膜２２や上部ギャップ絶縁膜２５を構成するアルミナ膜は１３ＧＰａであり、下部シールド層２１や、上部シールド層２６、ＧＭＲ膜４０等の金属膜は５ＧＰａ程度である。

研磨ストッパ層２８は、ＧＭＲ膜４０の両側にＧＭＲ膜４０から離間して配置されることが好ましい。研磨ストッパ層２８の上方の上部シールド層２６をＧＭＲ膜４０の上面に近接することができ、ＧＭＲ膜４０を上下に挟む下部シールド層２１の上面と上部シールド層２６の下面との距離で決まるリードギャップ長を短小化できる。その結果、ギャップ損失を抑制し、高密度記録に対応できる。２つの研磨ストッパ層２８は、下面２８ｃと側面２８ｂがなす頂点間の距離を１０００ｎｍ〜１００００ｎｍの範囲に設定することが好ましい。また、研磨ストッパ層２８を離間して配置することで、次に述べる傾斜角θをその範囲のうちで小角度側にすることができる。

さらに、研磨ストッパ層２８は、ＧＭＲ膜４０側の側面２８ｂがＧＭＲ膜４０に向かうテーパ形状を有し、研磨ストッパ層２８の下面２８ｃが上面２８ｄよりもＧＭＲ膜４０に近接することが好ましい。上部シールド層２６が、研磨ストッパ層２８の側面２８ｂの両頂線付近の屈曲部２６ａ、２６ｂ付近に磁区の形成に起因する再生時のノイズの発生を回避できる。ノイズの発生を回避する点で、下面２８ｃに対して側面２８ｂがなす傾斜角θを５度〜９０度の範囲に設定することが好ましく、５度〜４５度の範囲に設定することがより好ましい。

研磨ストッパ層２８は、厚い方が後ほど説明する浮上面仕上げ研磨工程において、研磨の終点が確実に決まる点で好ましいが、厚さを１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲に設定することが好ましい。１０００ｎｍを越えると、研磨ストッパ層２８の側面２８ｂの傾斜角θが大きくなる傾向にあり、上記ノイズが発生し易くなる。

なお、ここでは研磨ストッパ層２８は、端子層２４と上部ギャップ絶縁膜２５との間に設ける構成を例に説明したが、磁区制御膜２７と端子層２４との間、上部ギャップ絶縁膜２５と上部シールド層２６との間に設けてもよい。

本実施の形態によれば、磁気抵抗効果素子３０の下部シールド層２１と上部シールド層２６との間でかつＧＭＲ膜４０の両側に研磨ストッパ層２８を設け、研磨ストッパ層２８をこれ以外の磁気抵抗効果素子３０を構成する材料よりも高硬度としているので、ＧＭＲ膜４０の浮上面１２側の端面位置が研磨ストッパ層２８の端面位置とほぼ同一平面となり、ＧＭＲ膜４０のＭＲ素子高さの制御性が向上する。その結果、磁気抵抗効果素子４０の電気特性のばらつきを抑制でき、高記録密度化において小型化しても良好な電気特性の磁気抵抗効果素子を実現できる。

（薄膜磁気ヘッドの製造工程）
次に、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。

図８は、実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示すフローチャートである。図８を参照するに、薄膜磁気ヘッドの製造方法は、素子形成工程（Ｓ１０２）、ウェハ切断工程（Ｓ１０４）、ロウバー粗研磨工程（Ｓ１０６）、浮上面仕上げ研磨工程（Ｓ１０８）、浮上面パッド加工工程（Ｓ１１０）、ロウバー切断工程（Ｓ１１２）、検査工程（Ｓ１１４）から構成される。

図９は薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す図であり、（Ａ）は素子形成工程完了時のウェハ上に素子を形成した様子を模式的に示す斜視図、（Ｂ）はウェハ切断工程完了時のロウバーの斜視図である。図８および適宜図９を参照しつつ、薄膜磁気ヘッドの製造工程を説明する。

素子形成工程（Ｓ１０２）は、図９（Ａ）に示すように、ウェハ５０上に半導体プロセスと同様にして素子部１４を形成する。多数の素子部１４が、ウェハ５０上に、スライダの幅方向が一列に整列するように配置されている。なお、ウェハ５０上には、ロウバー粗研磨工程および浮上面仕上げ研磨工程において、浮上面側の研磨量をモニタするためのダミーガイド５３を形成する。ダミーガイド５３は素子部１４と同様の構造を有しており、ＧＭＲ膜の抵抗値を測定することで、研磨量をモニタできるようになっている。ダミーガイド５３のかわりに単純なパターンの抵抗用モニタを用いてもよい。素子形成工程では、図４および図５に示す研磨ストッパ層２８を含む素子部１４を形成する。素子形成工程の詳細は後程説明する。

次いで、ウェハ切断工程（Ｓ１０４）では、スライダの幅方向が一列に整列した方向に沿って切断し、図９（Ｂ）に示すロウバーを得る。

次いで、ロウバー粗研磨工程（Ｓ１０６）では、図９（Ｂ）に示すロウバー５２の浮上面１２及び裏面５２ｂを例えば、研磨剤を含むスラリーを用いて粗研磨を行う。浮上面１２側は、素子部１４のＧＭＲ膜あるいはダミーガイド５３の抵抗値をモニタしながら研磨ストッパ層の浮上面側端面から所定の距離までを研磨する。

次いで、浮上面仕上げ研磨工程（Ｓ１０８）では、ロウバー５２の浮上面１２側を、例えば粗研磨に用いる研磨剤よりも微小径の研磨剤を含むスラリーあるいは固定砥石を用いて、研磨ストッパ層の浮上面側端面に達するまでスライダ、ＧＭＲ膜等の浮上面１２を研磨する。研磨面が研磨ストッパ層に達すると研磨速度が急激に低下するので、ダミーガイド５３の抵抗値をモニタすることにより、容易に研磨終点を検出でき、浮上面仕上げ研磨工程においてＭＲ膜の浮上面側の位置が決まる。

次いで、浮上面パッド加工工程（Ｓ１１０）では、図３に示す浮上面のパッド１５をフォトリソグラフィ法でレジスト膜をパターニングし、レジスト膜をマスクとしてイオンミリングやＲＩＥ法等を用いてエッチングして形成する。

次いで、ロウバー切断工程（Ｓ１１２）では、個々のスライダ毎にダイシング装置を用いて切断し、スライダのチップが得られる。

次いで、検査工程（Ｓ１１４）では、素子部の電気特性や、浮上面のパッド形状、浮上面の反り等の検査を行う。以上により、薄膜磁気ヘッドが形成される。なお、この後に薄膜磁気ヘッドをサスペンションに固定する組立工程等を行う。

次に素子形成工程（Ｓ１０２）および浮上面仕上げ研磨工程（Ｓ１０８）を詳しく説明する。

図１０〜図１４は、薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す図であり、図１０〜図１４の各々の図の（Ａ）は、ＧＭＲ膜付近を拡大した平面図、（Ｂ）は、（Ａ）に示すＡ−Ａ線断面図である。なお、Ａ−Ａ線断面図は浮上面に平行な面である。また、図１０〜図１４の各々の図の（Ｂ）は、説明の便宜のため磁気抵抗効果素子２０の部分、すなわち図４に示す下部シールド層２１から上の層のみを示す。

図１０の工程では、公知の手法により、スライダとなるウェハ５０上に、アルミナ膜等の絶縁膜１７を介して、下部シールド層２１、下部ギャップ絶縁膜２２、ＣＩＰ型のＧＭＲ膜４０、一対の端子層２４を順次積層する。ＧＭＲ膜４０は、上述した図６に示す各層を積層し、磁界中加熱により反強磁性層と第１自由磁化層および第２自由磁化層の磁気異方性を付与した後に、図１０（Ｂ）に示すように浮上面側から見た形状がテーパ状で、図１０（Ａ）に示すように一定のコア幅で浮上面側に延在する。なお、ＧＭＲ膜４０は、浮上面１２から離れた奥行き方向の部分は、後の工程で除去してＭＲ膜の奥行き側の位置が規定され、浮上面側は、浮上面仕上げ研磨工程での浮上面１２の仕上げ研磨により決まる。また、２つの端子層２４はＧＭＲ膜４０の上面の両端に接触するように形成する。

次いで図１１の工程では、端子層２４およびＧＭＲ膜４０の上面を覆う研磨ストッパ層２８ｆを形成する。具体的には、研磨ストッパ層２８ｆは、ＦＣＡ成膜装置を用いて、例えば厚さ３００ｎｍのｔａ−Ｃ膜を形成する。ＦＣＡ装置の構造を次ぎに簡単に説明する。

図１５は、ＦＣＡ装置の構成を模式的に示す断面図である。図１５を参照するに、ＦＣＡ成膜装置１００は、大別して、放電部１０１、フィルタ部１１１、成膜室１２１から構成されている。

放電部１０１は、カソードターゲット１０２、アノード１０３、カソードコイル１０４、及びストライカ１０５等により構成されている。カソードターゲット１０２はグラファイトにより形成されており、直流電圧が印加されたカソードターゲット１０２の表面をストライカ１０５で叩くことで、カソードターゲット１０２及びアノード１０３間にアーク放電が生じ、アーク放電により１万℃以上に加熱されたカソードターゲット１０２から、炭素イオンや炭素原子、炭素原子が塊状となった炭素粒子、電子等が蒸発・生成される。カソードコイル１０４は、アーク放電の放電軸に平行に磁界を印加して、カソードターゲット１０２から蒸発した炭素原子のイオン化率を高める機能を有する。このようにして炭素イオンや、炭素原子、炭素粒子、及び電子等からなる炭素粒子群が形成され、蒸発した際の運動エネルギー及びＦＣＡ成膜装置１００内の電位差に起因するクーロン力によりビーム状となってフィルタ部１１１に供給される。

フィルタ部１１１は、２つのフィルタコイル１１２Ａ，１１２Ｂを備えた４５°ベントタイプのフィルタから構成される。フィルタコイル１１２Ａ，１１２Ｂによりカーボン粒子群が流れる方向に対して垂直に（図の紙面に垂直に）磁場を印加することにより、炭素粒子群中の炭素イオンの流れを偏向させて、その他の粒子はＦＣＡ成膜装置１００の内壁や内壁に設けられたフィン１１３にトラップさせる。フィルタの原理は、磁場中を移動する荷電粒子に作用するローレンツ力であり、曲げられる際の曲率半径をＲとするとＲ＝ｍｖ／（ｑＢ）で表され、ここで、カーボン粒子群中の荷電粒子の運動量ｍｖと電荷量ｑ、フィルタコイルにより印加される磁場Ｂである。したがって、ｖ及びＢを適切に選択することにより炭素イオンのみを選別可能となり、炭素の中性原子及び粒子、電子等はトラップされる。なお、複数のベントタイプのフィルタを直列接続して、炭素イオン以外の粒子の除去率を高めてもよい。

また、フィルタ部１１１には一対または二対のラスターマグネット１１４が設けられる。ラスターマグネット１１４によりカーボンイオンの流れを上下、あるいは左右に振ることができ、均一な膜厚のｔａ−Ｃ膜の研磨ストッパ層２８ｆをウェハ５０上に形成することができる。

成膜室１２１には、ウェハ５０を保持する基板保持台１２２が設けられ、接地されている。ウェハ５０はカーボンイオンが流入する方向に略垂直に保持される。

ＦＣＡ成膜装置１００は、装置内を例えばＡｒガス減圧雰囲気（例えば圧力１×１０^-3Ｐａ）とし、アーク放電部１０１によりカーボンターゲットから炭素原子あるいは炭素クラスタをイオン化した状態で取り出し、磁界印加する電磁石を備えるベントタイプのフィルタ部１１１により飛翔方向を偏向させてサイズの大きな炭素粒子等を除去し、被成膜体であるウェハ５０上にイオン化した炭素原子あるいは炭素クラスタを堆積させて研磨ストッパ層２８ｆ（図１１に示す。）を形成する。成膜速度は、主にアーク放電部のアーク電流により制御し、フィルタ部１１１での炭素粒子等の除去率も影響する。研磨ストッパ層２８ｆの硬度を増すために、ウェハ５０に炭素イオンと逆の極性のバイアス電圧を印加してもよい。電気的引力によりイオン化した炭素原子あるいは炭素クラスタを加速させて堆積させることで硬度を増すことができる。

図１１に戻り、研磨ストッパ層２８ｆは、スッパタ装置（例えばＤＣマグネトロンスパッタ装置）を用いて、水素ガスやメタンガスとＡｒガスの混合ガス雰囲気中でカーボンターゲットをスパッタし、同様の厚さの水素化カーボン膜を形成してもよく、あるいは、スッパタ装置やＣＶＤ装置を用いて窒化ケイ素膜を形成してもよい。

本願発明者の検討によれば、研磨ストッパ層の材料をＦＣＡ法によるｔａ−Ｃ膜、ＣＶＤ法による窒化ケイ素膜をそれぞれ用いて本実施の形態の製造方法でスライダチップを形成し、ＧＭＲ膜のスライダチップ毎の電気抵抗値を測定したところ、電気抵抗値のばらつき（３×標準偏差／平均値×１００）は、ｔａ−Ｃ膜では２．５％、窒化ケイ素膜では３．０％、比較のために研磨ストッパ層を設けなかった場合では５．５％であった。

研磨ストッパ層２８ｆは、ウェハ上の隣接するスライダチップまで延在するように設けてもよい。研磨ストッパ層２８ｆをスライダの幅方向に延在させることで、研磨仕上げ工程において研磨ストッパ層の浮上面側の端面で確実に仕上げ研磨を停止できる。

次いで図１２の工程では、図１１の研磨ストッパ層２８ｆの第１パターン（サブパターン）を形成するためのエッチングを行う。具体的には、図１１の研磨ストッパ層２８ｆを覆うレジスト膜６１を形成し、フォトリソグラフィ法により、例えばＤｅｅｐ ＵＶ光を光源とする縮小投影系の露光装置を用いて研磨ストッパ層２８ｆの第１パターンをレジスト膜６１に形成する。第１パターンは、主に、研磨ストッパ層２８ｆのＧＭＲ膜４０側の側面２８ｂの位置を決定するものである。この際、光透過率の低いポジ型レジストを用いる方法、露光時にデフォーカスさせる方法、あるいは露光・現像後に熱処理する方法等を用いることにより、図１２（Ｂ）に示すようにレジスト膜６１の周縁部６１ａがテーパ状になるようにパターニングする。

次いで、レジスト膜６１をマスクとして、酸素ガスを用いたＲＩＥ法により研磨ストッパ層２８ｆをエッチングし、ＧＭＲ膜４０の上面と端子層２４を露出させると共に、研磨ストッパ層２８のＧＭＲ膜４０側の側面２８ｂを、ＧＭＲ膜４０から離隔した位置に形成する。研磨ストッパ層２８の側面２８ｂは、レジスト膜６１の周縁部６１ａがテーパ状になっているため、同様にテーパ状に形成される。また、第１パターンのエッチングの際に、素子部の奥行き方向側の研磨ストッパ層２８ｆもエッチングし端子層２４を露出させる。

次いで図１３の工程では、図１２のレジスト膜６１を除去し、次いで、図１２の研磨ストッパ層２８の第２パターン（サブパターン）を形成するためのエッチングを行う。具体的には、研磨ストッパ層２８、端子層２４、およびＧＭＲ膜４０の上面を覆うレジスト膜６２を形成し、フォトリソグラフィ法により、例えばＤｅｅｐ ＵＶ光を光源とする縮小投影系の露光装置を用いて第２パターンをレジスト膜６２に形成する。

第２パターンは、主に、研磨ストッパ層２８の浮上面側の端面２８ａの位置と、ＧＭＲ膜４０の奥行き方向側の端面４０ｂの位置を決めるものである。したがって、下流の工程の浮上面仕上げ研磨工程において、仕上げ研磨は研磨ストッパ層２８の浮上面側の端面２８ａで停止されるので、第２パターンによりＭＲ素子高さの制御性を極めて向上するものである。

次いで、レジスト膜６２をマスクとして、Ａｒイオンを用いたイオンミリングで端子層２４とＧＭＲ膜４０の露出部を研削し、次いで、同じレジスト膜６２をマスクとして、酸素ガスを用いたＲＩＥ法により研磨ストッパ層２８の浮上面側をエッチングして端面２８ａを形成する。この際、端面２８ａは、仕上げ研磨工程における研磨ストップ性能を向上させる点で、ウェハ５０面に対して略垂直に形成することが好ましい。この第２パターンのエッチングにより、次の図１４に示す形状の２つの研磨ストッパ層２８（太線で示す。）とＧＭＲ膜４０の奥行き方向側の端面４０ｂが形成される。２つの研磨ストッパ層２８は同一の第２パターンのレジスト膜６２により浮上面側の端面２８ａの位置が決定されるので、研磨ストッパ層２８の２つの端面２８ａを同一平面上に形成できる。

レジスト膜６２はＳｉ含有レジスト材料を用いることが好ましい。酸素ガスを用いたＲＩＥ法によりＳｉが酸化されエッチング耐性が増し、研磨ストッパ層２８がｔａ−Ｃ膜や水素化カーボン膜等の硬質カーボン膜からなる場合は、研磨ストッパ層２８のエッチング速度が極めて高く、選択性の良好なエッチングが可能である。好適なＳｉ含有レジスト材料は、例えば富士フィルムアーチ社製Ｆｉ−ＳＰ（商品名）が挙げられる。

なお、ＧＭＲ膜４０の浮上面側は、レジスト膜６２が浮上面側に延在して保護されるため、残留する。ＧＭＲ膜４０の浮上面側の端面は、浮上面仕上げ研磨工程における仕上げ研磨により研磨ストッパ層２８の端面２８ａの位置に制御される。

次いで図１４の工程では、図１３のレジスト膜６２を除去し、次いで、研磨ストッパ層２８、端子層２４、およびＧＭＲ膜４０の上面を覆う、例えばアルミナ膜からなる上部ギャップ絶縁膜２５をスパッタ法やＣＶＤ法等により形成する。

図１４の工程ではさらに、上部ギャップ絶縁膜２５を覆うめっきシード層（例えばＴｉ膜、薄膜のため図示を省略。）をスパッタ法により形成し、次いで、電気めっき法により上部シールド層２６（例えばＮｉＦｅ膜）を形成する。

図１４の工程ではさらに、上部シールド層２６の表面をＣＭＰ（化学的機械研磨）法により平坦化する。なお、上部シールド層２６の平坦化のかわりに、上部シールド層２６を覆う絶縁膜１８（図４に示す。）の表面を平坦化してもよい。

次いで、図１４の工程の後に、図４に示す図１４の構造体を覆う絶縁膜１８、誘導型記録素子、さらに、図示を省略するが、端子層２４やコイルと接続される配線や接続端子を公知の手法により形成し、以上により素子形成工程が完了する。

ＭＲ素子高さは、浮上面仕上げ研磨工程において規定される。上述したように、図９（Ｂ）に示すロウバー５２を浮上面１２側から研磨し、すなわち、図１４（Ａ）に示す浮上面１２側から研磨する。研磨が進行し、研磨面が研磨ストッパ層の端面２８ａに達すると研磨速度が低下し、図９（Ｂ）に示す素子部１４のＧＭＲ膜あるいはダミーガイド５３の抵抗値をモニタすることで、研磨終点を容易に検出でき、図７に示すように、ＧＭＲ膜４０の浮上面側の端面４０ａが研磨ストッパ層の端面２８ａと同一平面上に配置される。また、上述したように、研磨ストッパ層２８の浮上面側の端面２８ａとＧＭＲ膜４０の奥行き側の端面４０ｂは同一の第２パターンにより形状が規定されている。したがって、ＭＲ素子高さＨｍｒを一層高精度に制御できる。

図１６は、薄膜磁気ヘッドの製造工程の変形例を示す図であり、研磨ストッパ層の第１パターンを形成する工程の変形例を示している。図１６を参照するに、上述した図１２の工程では、研磨ストッパ層２８ｆを覆うレジスト膜６１の周縁部６１ａをテーパ状に形成し、研磨ストッパ層２８の端部２８ｂをテーパ状に形成したが、図１６に示すように、端子層２４およびＧＭＲ膜４０の上面を覆うほぼ逆テーパ状の側面を有するレジスト膜６４を形成し、次いで、上述した図１２の工程と同様の方法で、研磨ストッパ層２８を形成し、リフトオフによりレジスト膜６４を除去することで、テーパ状の側面２８ｂを有す研磨ストッパ層２８を形成する。この方法を用いることにより、工程が簡便となり、さらに、ＧＭＲ膜４０の上面がイオンミリングの際のＡｒイオン等の衝撃を受けることなく、また、研磨ストッパ層を除去する際の酸素イオンや酸素ラジカル等の影響を回避できる点で好ましい。

本実施の形態の製造方法によれば、浮上面仕上げ研磨工程において、研磨ストッパ層２８の浮上面側の端面２８ａの位置によりＧＭＲ膜４０の浮上面側の端面４０ａの位置が規定されるので、端面４０ａの位置を高精度に制御でき、その結果、ＭＲ素子高さＨｍｒを高精度に制御できる。

またさらに、本実施の形態の製造方法によれば、素子形成工程において、ＧＭＲ膜４０の奥行き方向の端面４０ｂの位置と研磨ストッパ層２８の浮上面側の端面２８ａの位置を同一の第１パターンにより規定しているので、ＭＲ素子高さＨｍｒを高精度に制御できる。

図１７は、薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の他の例の浮上面の構造を示す図である。誘導型記録素子は、図４および図５に示す誘導型記録素子３０と同様であるので、その図示および説明を省略する。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図１７を参照するに、磁気抵抗効果素子７０は、スライダ１１の端面上に、アルミナ膜等の絶縁膜１７を介して、下部電極を兼ねる下部シールド層２１、ＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ−Pｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ−Ｐｌａｎｅ）型のＧＭＲ膜８０、上部絶縁膜７２、上部電極を兼ねる上部シールド層２６が順次積層され、ＧＭＲ膜８０の両側には、ギャップ絶縁膜７１および磁区制御層２７が設けられ、さらに、上部絶縁膜７２上には、研磨ストッパ層２８が設けられている。

図１８は、磁気抵抗効果素子を構成するＧＭＲ膜の他の例を示す図である。

図１８を参照するに、ＣＰＰ型のＧＭＲ膜８０は、下部シールド層２１上に、下地層４１、反強磁性層４６、固定磁化層４５、非磁性中間層４４、自由磁化層４２、保護膜４８が順に積層されて構成される。なお、上述したＣＩＰ型のＧＭＲ膜と同様に、下地層４１、自由磁化層４２、非磁性中間層４４、固定磁化層４５、反強磁性層４６、保護膜４８の順に積層してもよい。各々の層は、上述したＣＩＰ型のＧＭＲ膜と同様であるのでその説明を省略する。

図１７に戻り、本変形例では、研磨ストッパ層２８が上部絶縁膜７２と上部シールド層２６との間に配置される以外は、上述した第１の実施の形態と同様に構成され、同様の方法で形成される。なお、研磨ストッパ層２８は、下部シールド層２１とギャップ絶縁膜７１との間、ギャップ絶縁膜７１と磁区制御膜２７との間、あるいは磁区制御膜２７と上部絶縁膜７２との間に配置されてもよい。

本変形例によれば、磁気抵抗効果膜がＣＰＰ型のＧＭＲ膜８０の場合も第１の実施の形態と同様の効果を奏する。

なお、本変形例はＣＰＰ型のＧＭＲ膜を用いて説明したが、ＧＭＲ膜のかわりＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）膜を用いてもよい。ＴＭＲ膜は、図１８に示すＧＭＲ膜の非磁性中間層４４を、例えば厚さ０．５ｎｍ〜２ｎｍのアルミナ膜等の絶縁性材料膜とした以外は、ＧＭＲ膜と同様に構成される。

さらに、上記の磁気抵抗効果素子は、垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドの再生素子としても用いることができる。垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドは、例えば、図４に示す誘導型記録素子３０を主磁極が単磁極の誘導型記録素子に置き換えればよい。

（第２の実施の形態）
次に本発明第２の実施の形態に係る磁気記憶装置について説明する。

図１９は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す図である。図１９を参照するに、磁気記憶装置９０は大略ハウジング９１からなる。ハウジング９１内には、スピンドル（図示されず）により駆動されるハブ９２、ハブ９２に固定され回転される磁気記録媒体９３、アクチュエータユニット９４、アクチュエータユニット９４に取り付けられ磁気記録媒体９３の半径方向に移動されるアーム９５及びサスペンション９６、サスペンション９６に支持された薄膜磁気ヘッド９８が設けられている。

本実施の形態の磁気記憶装置９０は、薄膜磁気ヘッド９８に特徴がある。薄膜磁気ヘッド９８は、例えば、上述した第１の実施形態およびその変形例に係る磁気ヘッドである。

磁気記憶装置９０の基本構成は、図１９に示すものに限定されるものではない。本発明で用いる磁気記録媒体９３は、磁気ディスクに限定されない。

本実施の形態によれば、薄膜磁気ヘッド９８のＧＭＲ膜のＭＲ素子高さの制御性に優れており、磁気抵抗効果素子の電気特性のばらつきを抑制でき、高記録密度化において小型化しても良好な電気特性の磁気抵抗効果素子を実現できるので、高記録密度化が可能な磁気記憶装置が実現できる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） 磁気記録媒体に対向する浮上面側に、第１のシールド層および第２のシールド層と、該第１のシールド層と第２のシールド層との間に配置された磁気抵抗効果膜とを有する再生素子を備える薄膜磁気ヘッドであって、
前記再生素子は、第１のシールド層と第２のシールド層との間に研磨ストッパ層が配設され、
前記研磨ストッパ層は、該研磨ストッパ層以外の再生素子を構成する材料よりも硬度が高いことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
（付記２） 前記研磨ストッパ層が、磁気抵抗効果膜の幅方向の各々の側に互いに離間して配置されてなることを特徴とする付記１記載の薄膜磁気ヘッド。
（付記３） 前記研磨ストッパ層は磁気抵抗効果膜から離間して配置されてなることを特徴とする付記１または２記載の薄膜磁気ヘッド。
（付記４） 前記研磨ストッパ層は、磁気抵抗効果膜側の側面が、磁気抵抗効果膜に向かって傾斜するテーパ状の形状を有し、研磨ストッパ層の下面が上面よりも磁気抵抗効果膜側に延在してなることを特徴とする付記１〜３のうち、いずれか一項記載の薄膜磁気ヘッド。
（付記５）前記研磨ストッパ層の側面と前記研磨ストッパ層の下面とのなす角が５度〜９０度の範囲に設定されてなることを特徴とする付記４記載の薄膜磁気ヘッド。
（付記６） 前記磁気抵抗効果膜はセンス電流を該磁気抵抗効果膜の幅方向に流して印加される磁場を検出するＣＩＰ型であり、
前記再生素子は、前記第１のシールド層と、下部絶縁膜と、磁気抵抗効果膜と、磁区制御層と、端子層と、上部絶縁膜と、前記第２のシールド層とが順に積層され、該磁区制御膜および端子層が磁気抵抗効果膜の幅方向の各々の側に配置されてなり、
前記研磨ストッパ層が、端子層と第２のシールド層との間または磁区制御膜と端子層との間に配置されてなることを特徴とする付記１〜５のうち、いずれか一項記載の薄膜磁気ヘッド。
（付記７） 前記磁気抵抗効果膜はセンス電流を該磁気抵抗効果膜の積層方向に流し、印加される磁場を検出するＣＰＰ型の磁気抵抗効果膜またはＴＭＲ膜であり、
前記再生素子は、下部電極を兼ねる前記第１のシールド層と、磁気抵抗効果膜と、下部絶縁膜と、磁区制御層と、上部絶縁膜と、上部電極を兼ねる前記第２のシールド層とが順に積層され、該下部絶縁膜、磁区制御膜および上部絶縁膜が磁気抵抗効果膜の幅方向の各々の側に配置されてなり、
前記研磨ストッパ層が、下部絶縁膜と磁区制御膜との間、磁区制御膜と上部絶縁膜との間、および上部絶縁膜と第２のシールド層との間のうち、いずれかの間に配置されてなることを特徴とする付記１〜５のうち、いずれか一項記載の薄膜磁気ヘッド。
（付記８） 前記研磨ストッパ層は、水素化カーボン膜、テトラヘドラルアモルファスカーボン膜、および窒化ケイ素膜からなる群のうちいずれか１つからなることを特徴とする付記１〜７のうち、いずれか一項記載の薄膜磁気ヘッド。
（付記９） 誘導型記録素子を備えることを特徴とする付記１〜８のうち、いずれか一項記載の薄膜磁気ヘッド。
（付記１０） 磁気記録媒体と、
付記１〜９のうち、いずれか一項記載の薄膜磁気ヘッドと、
前記薄膜磁気ヘッドを支持すると共に磁気記録媒体上を駆動させるヘッド駆動手段と、
記録再生手段と、を備える磁気記憶装置。
（付記１１） 磁気記録媒体に対向する浮上面側に、第１のシールド層および第２のシールド層と、該第１のシールド層と第２のシールド層との間に配置された磁気抵抗効果膜とを有する再生素子を備える薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
基板上に再生素子を形成する素子形成工程と、
前記基板を、再生素子を有するスライダ毎あるいは複数の該スライダが一列に連なったロウバー毎に切断する工程と、
前記スライダの浮上面側を研磨して磁気抵抗効果膜を露出する研磨工程と、を備え、
前記素子形成工程は、再生素子の２つのシールド層との間に研磨ストッパ層を形成する工程を含み、
前記研磨工程は、前記研磨ストッパ層の浮上面側の端面を露出した時点で研磨を終了することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
（付記１２） 前記再生素子は、前記研磨ストッパ層が、該研磨ストッパ層以外の再生素子を構成する材料よりも硬度が高いことを特徴とする付記１１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
（付記１３） 前記研磨ストッパ層はスパッタ法あるいはＣＶＤ法を用いて形成される水素化カーボン膜、あるいは、ＦＣＡ法を用いて形成されるテトラヘドラルアモルファスカーボン膜からなることを特徴とする付記１１または１２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
（付記１４） 前記素子形成工程は、
前記磁気抵抗効果膜を形成する工程と、
前記研磨ストッパ層を形成する工程と、
前記磁気抵抗効果膜および研磨ストッパ層を研削する研削工程とを含み、
前記研削工程は、
前記磁気抵抗効果膜および研磨ストッパ層を覆うレジスト膜に、該磁気抵抗効果膜の浮上面に直交する奥行き方向の端面と、該研磨ストッパ層の浮上面側の端面とを規定するパターンを同時に形成する処理と、
前記レジスト膜をマスクとして前記磁気抵抗効果膜および研磨ストッパ層を研削する処理とを含むことを特徴とする付記１１〜１３のうち、いずれか一項記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
（付記１５） 前記素子形成工程は、前記研磨ストッパ層を形成する工程と、前記研削工程との間に該研磨ストッパ層の一部を研削する他の研削工程を備え、
前記他の研削工程は、磁気抵抗効果膜の上面を露出すると共に該研磨ストッパ層の磁気抵抗効果膜側の端面をテーパ状に形成することを特徴とする付記１４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
（付記１６） 前記研磨ストッパ層を形成する工程は、
前記磁気抵抗効果膜の上面に上辺が下辺よりも長い逆台形状の断面を有するレジスト膜を形成し、
次いで該レジスト膜を覆うように研磨ストッパ層を形成して該研磨ストッパ層の該研磨ストッパ層の磁気抵抗効果膜側の端面をテーパ状に形成し、
次いで該レジストをリフトオフにより除去することを特徴とする付記１４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。

従来の磁気ヘッドの製造工程を説明するためのＭＲ膜付近の断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが磁気記録媒体上を浮上する様子を示す図である。 図２の薄膜磁気ヘッドを浮上面側から見た図である。 薄膜磁気ヘッドの誘導型記録素子及び磁気抵抗効果素子の浮上面の構造を示す図である。 図４に示すＡ−Ａ線断面図である。 磁気抵抗効果素子を構成するＧＭＲ膜を示す図である。 研磨ストッパ層から下の層を示す平面図である。 第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造工程を示すフローチャートである。 （Ａ）および（Ｂ）は実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す図（その１）である。 （Ａ）および（Ｂ）は薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す図（その２）である。 （Ａ）および（Ｂ）は薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す図（その３）である。 （Ａ）および（Ｂ）は薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す図（その４）である。 （Ａ）および（Ｂ）は薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す図（その５）である。 （Ａ）および（Ｂ）は薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す図（その６）である。 ＦＣＡ装置の構成を模式的に示す断面図である。 薄膜磁気ヘッドの製造工程の変形例を示す図である。 薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の他の例の浮上面の構造を示す図である。 磁気抵抗効果素子を構成するＧＭＲ膜の他の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す図である。

符号の説明

１０、９８ 薄膜磁気ヘッド
１１ スライダ
１２ 浮上面
１２−１ 流出端
１３ 磁気記録媒体
１４ 素子部
１５ パッド
１７、１８ 絶縁膜
２０、７０ 磁気抵抗効果素子
２１ 下部シールド層
２２ 下部ギャップ絶縁膜
２４ 端子層
２５ 上部ギャップ絶縁膜
２６ 上部シールド層
２７ 磁区制御層
２８ 研磨ストッパ層
３０ 誘導型記録素子
３１ 下部磁極
３２ 記録ギャップ層
３３ 上部磁極
３４ アルミナ膜
３５ ヨーク
３６ コイル
４０ ＧＭＲ膜
４１ 下地層
４２ 第１自由磁化層（自由磁化層）
４３ 第２自由磁化層
４４ 非磁性中間層
４５ 固定磁化層
４６ 反強磁性層
４８ 保護層
５０ ウェハ
５２ ロウバー
５３ ダミーガイド
６１、６２、６４ レジスト膜
７１ ギャップ絶縁膜
７２ 上部絶縁膜
９０ 磁気記憶装置
１００ ＦＣＡ成膜装置

Claims (4)

1. 磁気記録媒体に対向する浮上面側に、第１のシールド層および第２のシールド層と、該第１のシールド層と第２のシールド層との間に配置されると共に両側に端子層が形成された磁気抵抗効果膜とを有する再生素子を備える薄膜磁気ヘッドであって、
   前記再生素子は、第１のシールド層と第２のシールド層との間に研磨ストッパ層が配設され、
   前記研磨ストッパ層は、該研磨ストッパ層以外の再生素子を構成する材料よりも硬度が高く、前記磁気抵抗効果膜の両側に該磁気抵抗効果膜から離間して前記端子上に配置され、かつ磁気抵抗効果膜側の側面が、磁気抵抗効果膜に向かって傾斜するテーパ状の形状を有し、研磨ストッパ層の下面が上面よりも磁気抵抗効果膜側に延在してなる構成とされ、
   前記上部シールド層が、前記磁気抵抗効果膜、前記端子層、前記研磨ストッパ層の上面の形状に沿って形成されてなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 前記研磨ストッパ層が、磁気抵抗効果膜の幅方向の各々の側に互いに離間して配置されてなることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
3. 前記研磨ストッパ層は、水素化カーボン膜、テトラヘドラルアモルファスカーボン膜、および窒化ケイ素膜からなる群のうちいずれか１つからなることを特徴とする請求項１または２記載の薄膜磁気ヘッド。
4. 磁気記録媒体と、
   請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の薄膜磁気ヘッドと、
   前記薄膜磁気ヘッドを支持すると共に磁気記録媒体上を駆動させるヘッド駆動手段と、
   記録再生手段と、を備える磁気記憶装置。

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