JPH06267031A - 磁気抵抗効果ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果ヘッド及びその製造方法

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JPH06267031A
JPH06267031A JP5536893A JP5536893A JPH06267031A JP H06267031 A JPH06267031 A JP H06267031A JP 5536893 A JP5536893 A JP 5536893A JP 5536893 A JP5536893 A JP 5536893A JP H06267031 A JPH06267031 A JP H06267031A
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film
electrode
magnetoresistive
head
taper
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JP5536893A
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English (en)
Inventor
Takashi Kawabe
隆 川邉
Tetsuya Okai
哲也 岡井
Toshihiro Okada
智弘 岡田
Moriaki Fuyama
盛明 府山
Isamu Yuhito
勇 由比藤
Hajime Akimoto
一 秋元
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高いパターン精度と優れた絶縁耐圧とを兼ね備
えた電極を有するMRヘッドと、その製造方法を提供す
る。 【構成】MRヘッドの電極端部を、MR膜に隣接する急
峻なテーパ部分と、MR膜から離れたゆるやかなテーパ
部分の2段テーパ形状とする。また、電極膜を2層構造
とし、反応性エッチングにおける横方向エッチング速度
の差を利用して、2段テーパ形状を作製する。 【効果】高精度なエッチング電極パターンが作製でき
る。また、磁気ギャップ膜のつきまわりが改善され、電
極/磁気シールド間の絶縁耐圧を大きくできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録装置、例え
ば、磁気ディスク装置や磁気テープ装置に搭載される磁
気抵抗効果ヘッドに係り、特に、高いパターン精度を有
し、磁気抵抗効果ヘッドとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録装置の記録密度を増加させるた
めに、高感度な再生用磁気ヘッドとして、磁気抵抗効果
ヘッド(以下、MRヘッドと略す)が注目されている。
このMRヘッドでは、磁気抵抗効果膜センサ部分に電流
を流すため、電極膜パターンが必要である。この電極膜
パターンの作製に当たっては、電極間隔でトラック密
度が決まるため、パターン精度を良くすること、電極
膜の上部に作製する磁気ギャップ膜のつきまわりを良く
して、電極/磁気シールド間の絶縁耐圧を大きく保つこ
と等の点に留意する必要がある。
【0003】この電極膜パターンの形状として、例え
ば、特開平4−143914 号公報には、テーパ部分を持つ電
極を含むMRヘッドの例が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の公知例では、電
極端部がゆるやかなテーパ形状であるため、電極上部の
磁気ギャップのつきまわりは良いが、反面、電極間隔の
パターン精度が悪くなりやすかった。また、テーパ角度
を急峻にするとパターン精度は良くなるが、磁気ギャッ
プのつきまわりが悪化して絶縁耐圧が小さくなる問題が
あった。
【0005】本発明の目的は、これらの欠点を克服し
て、高精度な電極パターン作製と、高い電極/磁気シー
ルド間絶縁耐圧を両立したMRヘッドと、その製造方法
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のMRヘッドは、
少なくとも磁気抵抗効果膜(以下、MR膜と略す)と、
MR膜に電流を供給する電極膜とを有し、この電極膜の
端部がテーパ形状となっており、かつMR膜に隣接する
側の電極膜の端部テーパ角度が、MR膜から離れた側の
電極膜の端部テーパ角度よりも急峻であることを特徴と
している。
【0007】本発明のMRヘッドは、電極膜の端部が、
MR膜側に隣接する第1テーパ部分と、MR膜から離れ
た側の第2テーパ部分とからなる2段テーパ構造となっ
ており、前記第1テーパ部分が前記第2テーパ部分より
も急峻であるのが望ましい。また、この第1テーパ部分
の高さは、第2テーパ部分の高さよりも小さいことが望
ましい。すなわち、言い替えれば、電極膜の全膜厚のう
ちで、MR膜側に近い第1テーパ部分に相当する膜厚
が、MR膜から離れた第2テーパ部分に相当する膜厚よ
りも小さいことが望ましい。これにより、優れた磁気ギ
ャップ膜のつきまわりが確保できる。
【0008】また、第1テーパ部分のテーパ角度は、M
Rヘッドのトラック幅精度を良くするために、45度以
上90度未満(できれば50度以上70度以下)である
ことが望ましい。一方、第2テーパ部分のテーパ角度
は、磁気ギャップ膜のつきまわりを良くするために、4
5度以下であることが望ましい。
【0009】また、第1テーパ部分の高さが、電極膜に
隣接している磁気ギャップ膜の膜厚よりも小さいことが
望ましい。これにより、磁気ギャップ膜のつきまわりの
悪い第1テーパ部分で絶縁耐圧不良が発生しなくなる。
【0010】本発明のMRヘッドの製造方法は、電極膜
パターンの作製工程として、まずMR膜パターン上に第
1金属膜を成膜する工程と、次いで第1金属膜上に第2
金属膜を成膜する工程と、第2金属膜上にエッチングマ
スクパターンを作製する工程と、その後、第2金属膜の
横方向エッチング速度が第1金属膜の横方向エッチング
速度よりも大きいエッチング条件で、第1及び第2金属
膜をエッチングする工程とを含むことを特徴としてい
る。
【0011】第1及び第2金属膜の望ましい種類はエッ
チング条件によってそれぞれ異なる。例えば、フッ素を
含むプラズマを用いてリアクティブイオンエッチングす
る場合、第1金属膜としてタングステン、タンタルもし
くはモリブデンを用い、第2金属膜としてニオブを用い
れば、プラズマの圧力や印加電力を最適化することによ
り、ニオブの横方向エッチング速度をタングステンやモ
リブデンよりも大きくすることができ、本発明の製造方
法を実現することができる。また、塩素を含むプラズマ
を用いてリアクティブイオンエッチングする場合、第1
金属膜として金もしくはクロムを用い、第2金属膜とし
てアルミニウムを用いれば、同様の製造方法を実現する
ことができる。
【0012】また、エッチングマスクの材料に特に制限
は無いが、ホトレジストを用いれば製造工程が最も簡略
化できる。この際、ホトレジストパターンの端部をテー
パ形状に作製しておけば、エッチング条件を適当に選ぶ
ことにより、このテーパを金属膜に転写できるため、第
1金属膜パターンの端部テーパ形状を作製しやすい。ま
た、エッチング方法は、リアクティブイオンエッチング
やプラズマエッチングなどのドライエッチングの他に、
ウェットエッチング法を用いることも可能である。
【0013】
【作用】本発明のヘッド構造を適用すれば、MRヘッド
のトラック幅を決める部分では電極端部のテーパ角度が
大きいため、電極膜厚やエッチング時間などがばらつい
た場合でも電極間隔(トラック幅)の変動を小さく抑え
ることができる。また、電極の上端部ではテーパ角度が
ゆるやかなため、その上に磁気ギャップ膜をスパッタリ
ングした場合でも膜のつきまわりが良く、充分な絶縁耐
圧を確保することができる。
【0014】また、本発明の製造方法を適用すれば、電
極膜をエッチングする時に、上端部の横方向エッチング
が速く進行し、上端部のテーパ角度が下端部に比べてゆ
るやかになるため、結果として本発明の2段テーパ構造
を持つ電極を簡単に作製することができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は、本発明の一実施例としてのMRヘッドの構
造を表わす正面図(磁気記録媒体との対向面から見た
図)である。また図2は、従来のMRヘッドの構造の一
例を表わす正面図である。
【0016】それぞれ、セラミック基板101,下地膜
としてのアルミナ膜102,下部シールドとしてのNi
Fe膜103,下部ギャップとしてのアルミナ膜10
4,MR膜としてのNiFe膜105,電極膜としての
W膜106及びNb膜107,上部ギャップとしてのア
ルミナ膜108,上部シールドとしてのNiFe膜10
9,保護膜としてのアルミナ膜110を表わしている。
なお、図1中には示さないが、MR膜部分の上または下
に、バイアスを印加するためのシャント膜や永久磁石
膜,軟磁性膜等、あるいは磁区制御のための反強磁性膜
や永久磁石膜が存在している場合でも、本発明の効果は
損なわれない。
【0017】図1で、電極膜106及び107の端部
は、MR膜に近い側の第1テーパ部分201と上部シー
ルド109に近い側の第2テーパ部分202との2段テ
ーパ構造になっている。第1及び第2テーパ部分の角度
(MR膜面に対して)は、それぞれ60度及び20度で
ある。また、第1及び第2テーパ部分の高さ(テーパ部
分に相当する膜厚)は、それぞれ0.1μm及び0.15
μmである。
【0018】図1及び図2を比較するとわかるように、
図2に示した従来例では、電極106の端部は単純なテー
パ構造であり、そのテーパ角度は60度と急峻である。
このため、電極106の上端部では上部ギャップ膜10
8のつきまわりが悪く、この部分のアルミナ膜厚は平坦
部の約半分しかない。その結果、電極106と上部シー
ルド109の距離が小さくなり、絶縁耐圧不良が発生し
た。
【0019】これに対して、図1に示した本発明の実施
例では、電極上端部202の上部ギャップ膜厚は平坦部
の90%以上あり、信頼性の高いMRヘッドが得られ
た。
【0020】図3は、本発明の一実施例としてのMRヘ
ッドの製造方法を表わす断面図である。それぞれ、ヘッ
ドを磁気記録媒体との対向面から見た正面図を表わして
いる。また、簡単のため、図1中に示したセラミック基
板101,下地膜としてのアルミナ膜102,下部シー
ルドとしてのNiFe膜103,上部シールドとしての
NiFe膜109は、図3中では省略し、本発明に関連
するMR膜と磁気ギャップ膜、電極部分のみを描いてあ
る。
【0021】まず図3(a)に示したように、下部ギャ
ップとしてのアルミナ膜104上に、MR膜としてのN
iFe膜105を成膜し、センサパターンを作製した
後、電極膜としてW(200nm)/Nb(50nm)
の2層膜106及び107を成膜した。続いて、図3
(b)に示したように、ポジ型ホトレジストパターン20
3(1μm)を作製した。次に、SF4 ガスを用いた反
応性イオンエッチング法で電極膜106及び107をエ
ッチングし、図3(c)に示したように電極パターンを
作製した。エッチング条件は、ガス圧力10Pa、投入
電力100Wとした。この時、Nbの等方的エッチング
が進行したため、Nbの横方向エッチング速度がWの2
倍以上となり、結果として図3(c)に示したように、
2段テーパ構造を持つ電極端部形状が得られた。MR膜
105に近い側の第1テーパ部分の角度は55度、第2
テーパ部分の角度は25度であった。
【0022】こうして得られた電極のパターン精度は3
σで±0.3μm となり、高精度加工が実現できた。そ
の後、ホトレジスト203を除去し、上部ギャップとし
てのアルミナ膜108をスパッタリングして、図3
(d)に示す構造のMRヘッドを得た。
【0023】
【発明の効果】本発明により、高いパターン精度と優れ
た絶縁耐圧性を兼ね備えた電極を有するMRヘッドが実
現できた。また、電極端部の複雑な2段テーパ形状を、
簡単なエッチング法で作製するためのMRヘッドの製造
方法が実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例としてのMRヘッドの構造を表
わす正面図。
【図2】従来例としてのMRヘッドの構造を表わす正面
図。
【図3】本発明の実施例としての製造工程を表わす断面
図。
【符号の説明】
101…セラミック基板、102,104,108,1
10…アルミナ膜、103,105,109…NiFe
膜、106…W膜、107…Nb膜、201…第1テー
パ部分、202…第2テーパ部分、203…ホトレジス
ト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 府山 盛明 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 由比藤 勇 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 秋元 一 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に
    電流を供給する電極膜とを含み、磁気媒体上に記録され
    た情報を再生する磁気抵抗効果ヘッドにおいて、 前記電極膜の端部がテーパ形状となっており、前記磁気
    抵抗効果膜側に隣接する側の前記電極膜の端部テーパ角
    度が、前記磁気抵抗効果膜から離れた側の前記電極膜の
    端部テーパ角度よりも急峻であることを特徴とする磁気
    抵抗効果ヘッド。
  2. 【請求項2】磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に
    電流を供給する電極膜とを含み、磁気媒体上に記録され
    た情報を再生する磁気抵抗効果ヘッドにおいて、 前記電極膜の端部が、前記磁気抵抗効果膜側に隣接する
    第1テーパ部分と、前記磁気抵抗効果膜から離れた側の
    第2テーパ部分とからなる2段テーパ構造となってお
    り、前記第1テーパ部分が前記第2テーパ部分よりも急
    峻であることを特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。
  3. 【請求項3】請求項2において、前記第1テーパ部分の
    高さが、前記第2テーパ部分の高さよりも小さい磁気抵
    抗効果ヘッド。
  4. 【請求項4】請求項2において、前記第1テーパ部分の
    テーパ角度が45度以上90度未満である磁気抵抗効果
    ヘッド。
  5. 【請求項5】請求項2または4において、前記第2テー
    パ部分のテーパ角度が45度以下である磁気抵抗効果ヘ
    ッド。
  6. 【請求項6】請求項2において、前記第1テーパ部分の
    高さが、前記電極膜に隣接している磁気ギャップ膜の膜
    厚よりも小さい磁気抵抗効果ヘッド。
  7. 【請求項7】磁気抵抗効果膜パターンと、前記磁気抵抗
    効果膜パターンに電流を供給する電極膜パターンとを有
    し、磁気媒体上に記録された情報を再生する磁気抵抗効
    果ヘッドの製造方法における前記電極膜パターンの作製
    工程として、前記磁気抵抗効果膜パターン上に第1金属
    膜を成膜する工程と、前記第1金属膜上に第2金属膜を
    成膜する工程と、前記第2金属膜上にエッチングマスク
    パターンを作製する工程と、前記第2金属膜の横方向エ
    ッチング速度が前記第1金属膜の横方向エッチング速度
    よりも大きいエッチング条件で、前記第1及び前記第2
    金属膜をエッチングする工程とを含むことを特徴とする
    磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
JP5536893A 1993-03-16 1993-03-16 磁気抵抗効果ヘッド及びその製造方法 Pending JPH06267031A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7403358B2 (en) 2001-07-24 2008-07-22 Tdk Corporation Thin film magnetic head, magnetic head device, magnetic recording/reproducing device and method for fabricating a thin film magnetic head

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7403358B2 (en) 2001-07-24 2008-07-22 Tdk Corporation Thin film magnetic head, magnetic head device, magnetic recording/reproducing device and method for fabricating a thin film magnetic head

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