JPH01287812A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - 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、印加される信号磁界の変化を磁化容易軸方向
の電気抵抗変化として検出する磁気抵抗効果素子（以下
、ＭＲ素子と称する）を備えることにより、磁気記録媒
体に記録されている信号磁界の検出を行うようにした薄
膜磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称する）の製造方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

ＭＲヘッドは巻線型の磁気ヘッドと比較して多くの利点
を有することが知られている。例えば、ＭＲヘッドは前
記のごとく、磁化方向の変化に応じたＭＲ素子の内部抵
抗の変化を外部に取り出すことで磁気記録媒体に記録さ
れている信号の検出を行うようにした、所謂、磁束応答
型のヘッドであるから、磁気記録媒体の移送速度に依存
せずに信号を再生することができるという利点がある。

さらに、ＭＲヘッドは半導体の微細加工技術を適用する
ことで高集積化および多素子化が容易であるので、多ト
ラツク磁気記録の再生用磁気ヘッドとしても有望である
。

また、ＭＲ素子単体で構成したＭＲヘッド（例えば、ノ
ンシールド型、片面シールド、両面シールド型）よりも
、第２図（ａ）および（ｂ）に示すように、ＭＲ素子５
をヘッド先端から離すとともに磁気記録媒体１２に発生
した信号磁界をＭＲ素子５まで導くように、上側ヨーク
１１・１１で磁束導入路を構成したヨーク型ＭＲヘッド
（以下、ＹＭＲヘッドと称する）の方が信号分解能力や
耐久性の点で優れていることが知られている。

ＹＭＲヘッドを製造するには、第３図（ａ）に示すよう
に、Ｎｉ−ＺｎフェライトやＭｎ−Ｚｎフェライトなど
からなる下側ヨーク１上に第１絶縁層２を介してバイア
ス導体３を形成した後、このバイアス導体３を覆うよう
にして第２絶縁層４を形成する。次いで、同図（ｂ）に
示すように、上記の第２絶縁層４上にＭＲ素子５となる
強磁性薄膜としてＮｉ−Ｆｅ合金薄１１！Ｊ　、或いは
、Ｃｏ−Ｎｉ合金薄膜を蒸着法やスパッタ法などにより
形成した後、これを所定の形状に加工する。

ここで、上記ＭＲ素子５を多トラツク構成とすると、そ
のトラック幅は５０〜２００μｍ程度に設定されるが、
このように、トラック幅が狭くなると、ＭＲ素子５には
磁区状態が不可逆的に変化してΔＲ／Ｒ特性にバルクハ
ウゼンノイズが発生し易（なる。そこで、同図（ｃ）に
示すように、ＭＲ素子５の両端部にＣｏ−Ｐなどからな
る高保磁力薄膜６・６を形成し、磁化容易軸方向に弱い
磁界を印加して磁壁を消失させ、バルクハウゼンノイズ
を抑制している。

次いで、同図（ｄ）に示すように、上記の高保磁力薄膜
６・６を介して上記のＭＲ素子５上にリード導体７・７
をそれぞれ形成する。リード４体７はＡ１やＡｌ−Ｃｕ
合金などからなり、蒸着法やスパッタ法などにより形成
した後、ケミカルエツチングなどによって所定の形状に
加工する。次いで、同図（ｅ）に示すように、これらリ
ード導体７・７やＭＲ素子５上に第３絶縁層８としてＳ
ｉＯ２を蒸着法やスパッタ法などにより形成した後、こ
の図には示してないが、上側ヨーク１１・１１を形成す
る。なお、ＭＲ素子５としてＮｉ−Ｆｅ合金膜を用いた
場合、第３絶縁層８との拡散防止のため特に、上記第３
絶縁層８として厚みが数百人のＳｉｎ膜を形成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のＹＭＲヘッドの製造工程において、Ｍ
Ｒ素子５部分は、前記高保磁力薄膜６の形成およびリー
ド導体７の形成の際に、レジスト剥離液やリード導体７
用のエツチング液に直接に曝されてしまう。ＭＲ素子５
は、通常、膜厚が２００〜５００人というように極めて
薄いため、レジスト剥離液による表面酸化に起因する磁
気特性の劣化、さらには、膜厚減少や腐蝕などの問題が
生じがちになる。また、リード導体７用のエツチング液
は、通常、ＭＲ素子５との選択性のあるものが用いられ
るが、この場合でも、ＭＲ素子５上でエツチングの不完
全な部分、すなわち、抜は残り部分が生じ、この抜は残
り部分の凹凸によって後に形成されるＭＲ素子５の上方
部分に加工不良を招くという問題を生じていた。

なお、ＭＲ素子５となる強磁性薄膜とＳｉｎ。

などの絶縁層とを順に積層し、強磁性薄膜と５ｔ０２と
をイオンミリング或いはスパッタエツチング法を用いて
これらを同時に加工する方法が提案されているが、かか
る方法によって上記の強磁性薄膜を完全にエツチングす
るためには、過剰なエツチングが必要となり、このため
に不要な段差が生じて後の工程に支障を来すという問題
を招来していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上記の課題
を解決するために、印加される信号磁界の変化を、一軸
磁気異方性を有する強磁性薄膜の電気抵抗変化として検
出する磁気抵抗効果素子を備えた薄膜磁気ヘッドの製造
方法において、上記の磁気抵抗効果素子となる強磁性薄
膜を所定形状に加工した後、この強磁性薄膜上に絶縁層
を形成し、次いで、この絶縁層に所定形状のエツチング
を施した後にこのエツチング箇所に高保磁力薄膜および
導電層を順次形成することを特徴としている。

〔作　用〕 上記の構成によれば、磁気抵抗効果素子となる強磁性体
薄膜上に絶縁層を形成した後に高保磁力薄膜および導電
層（リード導体）を形成するので、これら高保磁力薄膜
の形成および導電層の形成の際に、上記の絶縁層の介在
によって磁気抵抗効果素子がレジスト剥離液や導電層の
エツチング液に直接に曝されてしまうのを防止すること
ができる。これにより、レジスト剥離液による表面酸化
に起因して磁気特性が劣化したり、また、膜厚減少や腐
蝕などを誘発するといった問題を解消することができる
。さらに、導電層のエツチング液によって磁気抵抗効果
素子上で抜は残り部分が生じ、この抜は残り部分の凹凸
によって磁気抵抗効果素子の上方部分で加工不良を招く
といった問題も解消できる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、第２
図をここで再び使用するとともに、第１図における部材
の符号を第２図に対応させている。

ヨーク型薄膜磁気ヘッド（以下、ＹＭＲヘッドと称する
）において、第２図（ａ）および（ｂ）に示すように、
上側ヨーク１１・１１は、厚みの薄いパーマロイ膜など
で作製されており、磁気記録媒体１２で発生した信号磁
界を磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と称する）５に
導くための磁束導入路を構成している。高保磁力薄膜６
・６は良好な導電性を有する保磁力の大なる膜であり、
ＭＲ素子５の両端においてこのＭＲ素子５とリード導体
部７・７との間に介装されている。また、ＭＲ素子５の
下方にはこのＭＲ素子５にバイアス磁界を印加するため
のバイアス導体３が配設されている。下側ヨーク１は高
透磁率磁性体からなり、この高透磁率磁性体としては、
一般に、Ｎｉ−ＺｎフェライトやＭｎ−Ｚｎフェライト
などが用いられる。また、フロントギャップ部１０は、
実際に使用される記録波長に応じてその隙間幅を設定さ
れている。

ＹＭＲヘッドを製造するには、第１図（ａ）に示すよう
に、下側ヨーク１上にＳｉｏ２、ｓｉ。

、或いは、Ａ　ｌ　ｚ　０３などの第１絶縁Ｎ２をＲＦ
（高周波）スパッタ法などにより形成する０次いで、こ
の第１に！！縁石層２上ＡＮやＡｌ−Ｃｕなどのバイア
ス導体３を蒸着法やスパッタ法などにより形成した後、
このバイアス導体３をケミカルエツチングなどにより所
定の形状に加工する。次に、このバイアス導体３を覆う
ようにして第２絶縁層４を形成する。そして、同図（ｂ
）に示すように、上記の第２絶縁層４上にＭＲ素子５と
なる強磁性薄膜としてＮｉ−Ｆｅ合金薄膜、或いは、ｃ
ｏ−Ｎｉ合金薄膜を蒸着法やスパッタ法などにより形成
した後、これをケミカルエツチングなどにより、第２図
（ｂ）中で示しであるイ・口のような形状に加工する。

次いで、第１図（ｃ）に示すように、蒸着法やＲＦスパ
フタ法を用い、上記のＭＲ素子５上の全面に第３絶縁層
８としてのＳｉＯ膜を形成した後、同図（ｄ）に示すよ
うに、リード導体７・７の形成箇所となる上記口領域上
の第３絶縁層８をＲＩＥ（リアクティブ　イオン　エツ
チング）或いは、ケミカルエツチングにより除去する。

ＲＩＥによるＳｉＯ膜のエツチングには、導入ガスとし
て例えば、ＣＦ４、ＣＦ４＋０□、或いはＣＦ。

＋Ｈ，などのガスが用いられる。

次に、同図（ｅ）に示すように、第３絶縁層８を除去し
た上記領域口上に無電解メツキ法により、高保磁力薄膜
６・６としてＣｏ−Ｐを選択的にメツキする。この場合
、第３絶縁層８のエツチングに使用したレジストマスク
を除去した後にメツキを行っても良く、また、レジスト
マスクを除去する前にメツキを行っても良く、何れを採
るかは問わないものである。

次いで、同図（ｆ）に示すように、上記の高保磁力薄膜
６・６上にリード導体７・７として、Ａ１’ＰＡｌ−Ｃ
ｕなどを蒸着法やスパッタ法などを用いて形成し、上記
領域口と同様の形状に加工する。そして、フロントギャ
ップ部１０を覆っている第１・第２・第３絶縁層２・４
・８をエツチングにより除去した後、同図（ｇ）および
第２図（ａ）に示すように、ギャップとなる３　１０ｓ
　ＳｉＯ２、Ａ　１ｚ　０３などからなる絶縁Ｎ９をＲ
Ｆスパッタ法、蒸着法、若しくは、Ｐ（プラズマ）−Ｃ
ＶＤ法により形成する。さらに、上側ヨーク１１・１１
と下側ヨーク１とが接続される部分の絶縁層をＲＩＨに
よりエツチングした後、上側ヨーク１１となるＮｔ−Ｆ
ｅ合金膜を形成する。

このように、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法に
よれば、ＭＲ素子５となる強磁性体薄膜上に第３絶縁層
８を形成してエツチングを施した後にこのエツチング箇
所に高保磁力薄膜６・６およびリード導体７・７を形成
するから、これら高保磁力薄膜６・６の形成およびリー
ド導体７・７の形成の際に、上記第３絶縁層８の介在に
よってＭＲ素子５がレジスト剥離液やリード導体７用の
エツチング液に直接に曝されてしまうのを防止すること
ができる。これにより、レジスト剥離液による表面酸化
に起因してＭＲ素子５の磁気特性が劣化したり、また、
膜厚減少や腐蝕などを誘発するといった問題を解消する
ことができる。さらに、リード導体７用のエツチング液
によってＭＲ素子５上で抜は残り部分が生じ、この抜は
残り部分の凹凸によってＭＲ素子５の上方部分で加工不
良を招くといった問題も解消できることになる。

なお、本実施例では、ＳｉＯ膜を除去した上記領域口上
に高保磁力薄膜６・６としてＣｏ−Ｐを選択的にメツキ
しているが、上記の領域口は比較的広い領域であるので
、上記のメツキを再現性良く形成することができる。ま
た、本実施例では、ＹＭＲヘッドの製造方法について説
明したが、本発明にかかる薄膜磁気ヘッドの製造方法は
、上記のＹＭＲヘフドに限るものではなく、ノンシール
ド型、片面シールド型、或いは両面シールド型などの他
のＭＲヘッドの製造にも適用できることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、以上のよう
に、印加される信号磁界の変化を、一軸磁気異方性を有
する強磁性薄膜の電気抵抗変化として検出する磁気抵抗
効果素子を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
上記の磁気抵抗効果素子となる強磁性薄膜を所定形状に
加工した後、この強磁性薄膜上に絶縁層を形成し、次い
で、この絶縁層に所定形状のエツチングを施した後にこ
のエツチング箇所に高保磁力薄膜および導電層を順次形
成する構成である。

これにより、上記の高保磁力薄膜の形成および導電層の
形成の際に、上記の絶縁層の介在によって磁気抵抗効果
素子がレジスト剥離液や導電層のエツチング液に直接に
曝されてしまうのを防止することができる。よって、磁
気抵抗効果素子の磁気特性劣化、膜厚減少、並びに、腐
蝕などが防止でき、信軌性の高い薄膜磁気ヘッドを得る
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないしくｇ）は本発明の一実施例を示すも
のであって、それぞれ薄膜磁気ヘッドの製造工程の各段
階を示すものであり、第２図（ｂ）におけるＸ−Ｘ矢視
断面図、第２図（ａ）はＹＭＲヘッドの断面図、同図（
ｂ）はＹＭＲヘッドの平面図、第３図（ａ）ないしくｅ
）は従来例を示すものであって、それぞれ薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程の各段階を示すものであり、第２図（ｂ）
におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。 １は下側ヨーク、２は第１絶縁層、３はバイアス導体、
４は第２絶縁層、５は磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）、
６は高保磁力薄膜、７はリード導体（導電層）、８は第
３絶Ｉ！層、９は絶縁層、１０はフロントギャップ部、
１１は上側ヨークである。 第１図（ａ） 第１　図（Ｃ） 第１図（ｄ） 第１　図（ｅ） 第１　図（ｆ） 第　１　図（９） １６３図（ａ） Ｌ 第３図（Ｃ） 第３　図（ｄ） 第３図（ｅ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、印加される信号磁界の変化を、一軸磁気異方性を有
   する強磁性薄膜の電気抵抗変化として検出する磁気抵抗
   効果素子を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法において、 上記の磁気抵抗効果素子となる強磁性薄膜を所定形状に
   加工した後、この強磁性薄膜上に絶縁層を形成し、次い
   で、この絶縁層に所定形状のエッチングを施した後にこ
   のエッチング箇所に高保磁力薄膜および導電層を順次形
   成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。