JPH01189016A - 複合型磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高密度磁気記録用の磁気ヘッドに係り、特に
記録用の誘導型薄膜磁気ヘッドと再生用の磁気抵抗効果
型磁気ヘッドとを同一基板上に作製した複合型磁気ヘッ
ドに関する。

〔従来の技術〕

従来の複合型磁気ヘッドは特開昭５９−３５０８８号あ
るいはアイ・イー・イー・イー、トランドクション　オ
ン　マグネチツクス、エムエージ−１７゜ナンバー６　
（１９８１年）第２８９０頁から第２８９２頁（ＩＥＥ
Ｅ、Ｔｒａｎｓ、　、Ｍａｇ、　、ＭＡＧ１７．　Ｎａ
６（１９８１）ｐｐ２８９０−２８９２号）に記載のよ
うに、基板上に絶縁層を介してまず再生用の磁気抵抗効
果型磁気ヘッド部を作製し、次に、その上に記録用の誘
導型薄膜磁気ヘッド部を作製するという構造になってい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの感磁
部に使用する磁気抵抗効果膜と該磁気°抵抗効果膜上に
設けられた電流導入用兼電圧読み出し用の導電体膜との
間の熱的な拡散９反応の防止および接触抵抗の低減につ
いて配慮がされておらず、このため上記磁気抵抗効果膜
の特性が上記導電体膜との反応によって劣化するという
問題があった。

本発明の目的は、上記問題を解決し、上記複合型磁気ヘ
ッドにおける磁気抵抗効果型磁気ヘッドの特性の劣化を
防ぐことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、上記磁気抵抗効果膜上に磁気抵抗効果膜の
膜厚の１／２以下の極めて薄いＴａ膜を連続して積層し
、さらに該Ｔａ層は上記磁気抵抗効果型磁気ヘッド部を
作製した後もそのまま残しておくことにより、達成され
る。

〔作用〕

上記磁気抵抗効果膜として通常使用されるＮｉ−Ｆ　０
合金薄膜やＮ１−Ｃ−ｏ合金薄膜と導電体膜に使用され
るＡｕ簿膜、Ａｕ簿膜あるいはＣｕ薄膜とは、１００〜
２００℃の低い温度で拡散９反応する。このため、上記
磁気抵抗効果膜上に直接これらの導電体膜を設けた場合
、２００℃以上のプロセス温度を持つ誘導型薄薮膜磁気
ヘッド作製プロセスにおいて上記磁気抵抗効果膜の電磁
気特性が劣化する。一方Ｎ　ｉ　−Ｆ　０合金薄膜ある
いはＮ１−Ｇｏ合金薄膜とＴａ薄膜の拡散９反応は。

３７０℃の温度でもほとんど進まない。したがって上記
磁気抵抗効果膜上に連続してＴａ薄膜を積層し、しかる
後に導電体膜を設けるように構成すわば、磁気抵抗効果
膜とＴａ膜との反応温度が高いのでその後の誘導型薄膜
磁気ヘッド作製プロセスにおいても磁気抵抗効果膜の電
磁気特性が劣化することはない。また、Ｔａ薄膜の厚さ
を磁気紙抗効果膜の膜厚（通常は５００人前後）の−以
下と非常に薄くすれば、Ｔａ薄膜の抵抗が磁気抵抗効果
膜の抵抗の１０倍以上となり、Ｔａ薄膜への信号検出電
流の分流量も無視できる程度となるので、Ｔａ薄膜をそ
のまま残しておいてもほとんどさしつかえなくなる。し
たがって、このようにすることによりＴａ薄膜をエツチ
ング除去する必要がなくなるので磁気抵抗効果型ヘッド
の作製プロセスが容易になる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図および第２図により説
明する。

第１図は、本発明の実施例による複合型磁気ヘッドの正
面図であり、第２図（ａ）（ｂ）は各々第１図における
Ａ−Ａ’断面、Ｂ−Ｂ’断面を示す。

本実施例では、非磁性のセラミクス材（例えばＺｒ０ｚ
　、ＡＱｚＯ３−ＴｉＣ，ガラス等）あるいはシリコン
ウェハからなる基体１上に、スパッタ法あるいは蒸着法
等によりパーマロイあるいはＣｏＴａＺｒ等からなる軟
磁性層２を１〜３μｍ厚に積層し、その後、フォトリソ
グラフィの手法とイオンミリング等のドライエツチング
技術あるいはウェットエツチング技術により所定の大き
さの下部磁気シールド層２を形成した。ただし、上記基
体１および下部磁気シールド層２については、Ｍｎ−Ｚ
ｎフェライトやＮｉ−Ｚｎフェライト等の軟磁性体基体
で兼ねることが可能であり、プロセスも容易となる。

次に、上記基体１および下部磁気シールド層２全体を覆
うようにスパッタ法等によりＳｉＯ２゜ＡＱｚＯｓある
いはＴ　ｉ　Ｏｚからなる絶縁層３を１０００〜４００
０人積層し、磁気抵抗効果素子部４をこの上に作製した
。磁気抵抗効果素子部４の詳細については、第２図（ｂ
）において四角い枠で囲った箇所を第２図＜ａ＞　とじ
て拡大して示す。

まずバイアス磁界を発生する電流線４１を厚さ１０００
〜４０００人のＣｕ膜あるいはＡＱ膜等を用いて所定の
形状にパターニングし、その上を磁気的および電気的な
絶縁層４２である厚さ５００〜３０００人（７）　Ａ　
Ｑ　２０　ｓ膜５ｉ０２膜あるいはＴ　ｉ　Ｏｚ膜で覆
う。この後に蒸着法あるいはスパッタ法等によってパー
マロイ膜あるいはＮ１−ｃｏ展等からなる磁気抵抗効果
膜４３（厚さ１００〜５００Ａ）と、連続して上記磁気
抵抗効果膜４３の１／２以下の厚さのＴａ膜４４を積層
し、上記磁気抵抗効果膜４３およびＴａ膜４４とを同時
に所定の形状（長さ１０〜１００μｍ２幅１〜２５μｍ
）バターニングする。上記磁気抵抗効果膜４３およびＴ
ａ膜４４の作製温度は２００〜３５０℃であり、上記磁
気抵抗効果膜４３の磁化容易方向はパターンの長手方向
と平行とする。そして、さらにこの磁気抵抗効果膜４３
に検出電流を流すための導体膜５を第２図（ｂ）に示す
ように作製するが、この前に上記導体膜５と上記バイア
ス磁界用電流線４１のアース側端子を共通にするための
スルーホール部６を形成する。また、導体膜５は２００
０〜３０００人の厚さのＡｕ膜、Ｃｕ膜あるいはＡｕ膜
によって形成されるが、導体膜５を蒸着あるいはスパッ
タする前にスパッタエツチング法あるいはイオンエツチ
ング法等により上記磁気抵抗効果膜４３上のＴａ膜４４
の表面を、上記導体膜５との接触抵抗を少なくする目的
でわずかにエツチング（１０Å以下でよい）する必要が
ある。なお本実施例ではバイアス磁界印加法として電流
バイアス法を採用したが、電流線４１の代わりに永久磁
石膜を使用する永久磁石バイアス法あるいは軟磁性膜を
使用するラストバイアス法でもさしつかえなく、これら
のバイアス法の場合にはスルーホール部６を形成しなく
てもすむ利点がある。

以上のようにして磁気抵抗効果素子部４を形成した後、
５ｉＯｚ膜、ＡＱ２０ｓ膜アロ　イ４ｔ、Ｔｉ０ｚ［か
らなる絶縁層７を２０００〜４０００人厚さで積層し、
さらに、上部磁気シールド層８として膜厚１〜４μｍの
ＣｏＴａＺｒあるいはパーマロイ辱からなる軟磁性層を
スパッタ法等により作製する。上記磁気トールド層８ス
パッタ時の基体温度は上記磁気抵抗効果膜４３の電磁気
特性を劣化させないように３５０℃以下とする必要があ
る。また、上記磁気シールド層８は記録用誘導型薄膜磁
気ヘッドの下部磁極も兼ねるため、本実施例では上部磁
極１５と同一の形状にバターニングした。しかし、場合
によってはスパッタのままでもあるいは下部磁気シール
ド層２と同一の形状のバターニングしてもよい。この下
部磁極兼上部磁気シールド層８の形成をもって再生用磁
気抵抗効果型磁気ヘッド部の作製を終了した１次に記録
用の誘導型薄膜磁気ヘッド部の作製について説明する６ 上記上部磁気シールド層兼下部磁極８を形成した後、次
に誘導型薄膜磁気ヘッドのギャップ部を形成する絶縁層
９を１〜２μｍ厚で積層し、続いて平坦化用のＰＩＱレ
ジスト１０を３〜５μｍ塗布した。絶縁層９はスパッタ
法等によって作製した５ｉＯｚＡΩＺＯａあるいはＴｉ
０ｚ等からなる。

平坦化後のＰＩＱ上には、さらに厚さ１〜３μｍのＣｕ
膜あるいはＡｕ膜等からなるコイル１１を作製したが、
コイルの巻数は本実施例のように１゛ターンでも、場合
によっては１０ターンでもよく。

場合場合によって変えることが可能である。

さらに、絶縁層１２として厚さ３〜５μｍのＰＩＱレジ
ストをコイル１１上に塗布した。上記平坦化用のＰＩＱ
レジスト１０を塗布後および上記絶縁層１２としてのＰ
ＩＱレジストを塗布後のいずれの場合にも、ＰＩＱレジ
ストを硬化させるために３００〜ｂ あるいはこれに準じた熱処理を行なう必要がある。

このため、上記磁気抵抗効果膜４３の電磁気特性が熱的
に劣化するおそれがあり、これを防ぐために上記熱処理
の間、上記磁気抵抗効果膜４３の長手方向（磁化容易方
向）と平行に２００　ｅ以上の直流磁界を印加した方が
よい。また、上記熱処理温度の範囲内であれば磁気抵抗
効果膜４３の電磁気特性がＴａ膜４４との反応によって
劣化するという心配はなく、したがって、上記Ｔａ膜４
４が障壁層となって導電体膜５と磁気抵抗効果膜４３と
が反応する心配もない、さらにまた、上記絶縁層９およ
びコイル１１のスパッタあるいは蒸着時の基体温度はそ
れほど高くなく、この間に磁気抵抗効果膜４３の特性が
劣化する心配もない。

次に上記のように平坦化用のＰＩＱレジスト１０と絶縁
層１２のＰＩＱレジストで計６〜１０μｍの厚さとなっ
たＰＩＱ層に、上部磁極１５と下部磁極８間のギャップ
形成のためのテーパ部１３と下部磁極８と上部磁極１５
との磁路を作るためのスルーホール１４をフォトリソグ
ラフィ法とウェットエツチング法等により作製し、所定
の形状の上部磁極１５を形成した。上部磁極１５は、ス
パッタ法等によって積層した１〜３μｍ厚のＣｏＴａＺ
ｒ膜あるいはその他の高透磁率軟磁性体膜をフォトリソ
グラフィ法とイオンミリング法等の各種エツチング法に
より形成したものである。また、ＣｏＴａＺｒ膜やその
他の高透磁率軟磁性体膜のスパッタ時の基体温度はあま
り高くなく、この間に磁気抵抗効果膜４３の特性が劣化
する心配もない。そして最後に、保護層１６として１〜
５μｍ厚のＳｉＯｘ、ＡＱｚ○３あルイはＴｉ０ｚ等を
スパッタ法等により積層して、記録用の誘導型薄膜磁気
ヘッド部の形成も終了した。

以上述べてきたようにして複合型磁気ヘッド１７の作製
を終了するが、このように再生用の磁気抵抗効果型磁気
ヘッドと記録用の誘導型薄膜磁気ヘッドとを順次積層し
た場合、金属層と絶縁層とを合わせた層数が非常に多く
なり、金属層／絶縁層間の密着性が問題となる場合があ
る。密着性をよくする一つの方法として、Ｃｒ層を数１
０人程度金属層／絶縁層界面に設ける方法があり、この
方法と上述した本実施例の各プロセスに適用しても何ら
問題はない。

本実施例による複合型磁気へラド１７は、上記記録用の
誘導型薄膜ヘッド部で磁気記録媒体に信号を書き込み、
再生用の磁気抵抗効果型磁気ヘッド部でその書き込まれ
た信号を読み取ることが可能である。

〔発明の効果〕 本発明によれば、上記磁気抵抗効果膜上に３７０℃とい
う高温においても拡散。反応をほとんど生じないＴａ膜
を直続して積層し、その後に導体層を設けるという構成
にすることにより、誘導型薄膜磁気ヘッド部作製時の３
００〜３７０℃の高温プロセスにおける磁気抵抗効果膜
とぶ体層との拡散２反応をＴａ膜によって防止できるの
で、磁気抵抗効果膜の電磁気特性の劣化を抑える効果が
ある。また、Ｔａ膜の膜厚を上記磁気抵抗効果膜の膜厚
（１００〜５００人）の−以下とするとＴａ膜の比抵抗
は磁気抵抗効果膜の比抵抗の１０倍以上の値となり、Ｔ
ａ膜に分流する検出電流値は磁気抵抗効果膜に流れる検
出電流値の１／１０以下となり、Ｔａ膜をエツチングし
ないで磁気抵抗効果膜上にそのまま残しておいても何ら
問題にならない。したがって、Ｔａ膜をエツチング除去
しなくてもよいので、磁気抵抗効果型磁気ヘッド部作製
プロセスが容易となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の複合型磁気ヘッドの正面図
、第２図（、）は第１図のＡ−Ａ’縦断面図、（ｂ）は
第１図のＢ−Ｂ’横断面図、（Ｃ）は第２図（ｂ）の枠
で囲った箇所の拡大断面図である。 １・・・基体、２・・・軟磁性層、３，４２，７，９゜
１．２・・・絶縁層、４・・・磁気抵抗効果素子部、４
１・・・バイアス電流線、４３・・・磁気抵抗効果膜、
４４・・・Ｔａ膜、５・・・導体層、６，１４・・・ス
ルーホール、８・・・上部磁気シールド層兼下部磁極、
１０・・・ＰＩＱレジスト、１１・・・コイル、１３・
・・テーパ部、１５・・・上部磁極、１６・・・保護層
、１７・・・複合型磁気へラド、１８・・・磁気記録媒
体。 手　　続　　補　　正　　書　ｄ式）９−７事件の表示 昭和６３年　特　許願　第０１０６２６号発明の名称　
　　複合型磁気ヘッド 補正をする者 事件との関係　　　特　許　出　顕　人　。 名称（５１０）　　　　　株式会社　日　　立　　製　
　作　　所代　　理　　人 居所〒１００　　　　　東京都千代田区丸の内−丁目５
番１号株式会社　日　立　製　作　所　内 補正の対象　　図面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、記録用の誘導型薄膜磁気ヘッド部と再生用の磁気抵
   抗効果型磁気ヘッド部とを同一基板上に作製してなる複
   合型磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッ
   ドの磁気抵抗効果素子部に使用する磁気抵抗効果膜と該
   磁気抵抗効果膜に検出電流を流すために設けられた導体
   膜との間の熱的な拡散、反応を防止するために該磁気抵
   抗効果膜上に連続して磁気抵抗効果膜の膜厚の１／２以
   下の極めて薄いＴａ層を設け、該Ｔａ層は上記磁気抵抗
   効果型磁気ヘッド部を作製した後もそのまま残しておく
   ことを特徴とした複合型磁気ヘッド。