JPH08255315A - Thin-film magnetic head and its production - Google Patents
Thin-film magnetic head and its productionInfo
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- JPH08255315A JPH08255315A JP8316795A JP8316795A JPH08255315A JP H08255315 A JPH08255315 A JP H08255315A JP 8316795 A JP8316795 A JP 8316795A JP 8316795 A JP8316795 A JP 8316795A JP H08255315 A JPH08255315 A JP H08255315A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばハードディスク
装置の浮上式磁気ヘッドなどに設けられて、記録媒体か
らの洩れ磁束を検出できる磁気抵抗効果を利用した薄膜
磁気ヘッドに係り、特に各層の形成を容易にし且つ磁気
検出特性を向上させた薄膜磁気ヘッドおよびその製造方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film magnetic head utilizing a magnetoresistive effect, which is provided in, for example, a floating magnetic head of a hard disk device and can detect a leakage magnetic flux from a recording medium, and in particular, formation of each layer. The present invention relates to a thin film magnetic head that facilitates the magnetic field detection and improves the magnetic detection characteristics, and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図９（Ａ）ないし（Ｄ）は、磁気抵抗効
果を利用した従来の薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す説
明図、図１０は製造後の薄膜磁気ヘッドの一部（図９
（Ｄ）のＸ部分）の拡大断面図である。従来の薄膜磁気
ヘッドの製造工程では、まず図９（Ａ）に示すように、
下部シールド層上に形成されるＡｌ2Ｏ3などの非磁性材
料層（下部ギャップ層）１の上に、３層膜２がスパッタ
リングなどにより成膜される。図１０に拡大して示され
るように、３層膜２は、最下層が横バイアス磁界を発生
する横バイアス層２ａである。横バイアス層２ａは例え
ばＦｅ−Ｎｉ−Ｎｂ（鉄−ニッケル−ニオブ）系材料な
どの軟磁性層（ＳＡＬ層）である。その上がＴａ（タン
タル）膜などの非磁性層（ＳＨＵＮＴ層）２ｂであり、
最上層が磁気抵抗効果層（ＭＲ層）２ｃである。磁気抵
抗効果層２ｃは、例えばＮｉ−Ｆｅ系材料により形成さ
れる。9A to 9D are explanatory views showing a manufacturing process of a conventional thin film magnetic head utilizing a magnetoresistive effect, and FIG. 10 is a part of the manufactured thin film magnetic head (see FIG. 9).
It is an expanded sectional view of (X part of (D)). In a conventional thin film magnetic head manufacturing process, first, as shown in FIG.
A three-layer film 2 is formed by sputtering or the like on a nonmagnetic material layer (lower gap layer) 1 such as Al2O3 formed on the lower shield layer. As shown in an enlarged manner in FIG. 10, the lowermost layer of the three-layer film 2 is a lateral bias layer 2a that generates a lateral bias magnetic field. The lateral bias layer 2a is, for example, a soft magnetic layer (SAL layer) made of Fe-Ni-Nb (iron-nickel-niobium) -based material. Above that is a non-magnetic layer (SHUNT layer) 2b such as a Ta (tantalum) film,
The uppermost layer is the magnetoresistive effect layer (MR layer) 2c. The magnetoresistive effect layer 2c is formed of, for example, a Ni—Fe based material.
【０００３】図９（Ａ）に示す３層膜２上にレジスト材
料が塗布され、例えばディープＵＶ法などの露光・現像
工程により、図９（Ｂ）に示す形状のレジスト層３が形
成される。図９（Ｂ）に示すレジスト層３は、図示左右
両側面の下側部分に回り込み部３ａ，３ａが形成された
ものである。薄膜磁気ヘッドのトラック幅（Ｔｗ）は、
レジスト層３の寸法により決められる。A resist material is applied onto the three-layer film 2 shown in FIG. 9A, and the resist layer 3 having the shape shown in FIG. 9B is formed by an exposure / development process such as a deep UV method. . The resist layer 3 shown in FIG. 9B has wraparound portions 3a, 3a formed on the lower portions of the left and right side surfaces in the figure. The track width (Tw) of the thin film magnetic head is
It is determined by the dimensions of the resist layer 3.
【０００４】次に図９（Ｃ）に示すように、イオンミー
リングなどのエッチング工程により、レジスト層３が形
成されている領域以外の領域での３層膜２が除去され
る。このエッチング工程において、図示左右部分が除去
された３層膜２の両側面が傾斜面（イ）となる。そし
て、レジスト層３が形成されている状態で、３層膜２が
形成されていない領域に縦バイアス層４および電極層５
がスパッタされる。レジスト層３に回り込み部３ａ，３
ａが形成されているため、縦バイアス層４と電極層５と
３層膜２との接合部分（ロ）では図１０に示す膜厚変化
となる。レジスト層３が除去されて図９（Ｄ）に示す積
層体が完成すると、その上にＡｌ2Ｏ3などの非磁性材料
による上部ギャップ層が形成され、さらにその上に上部
シールド層が形成される。Next, as shown in FIG. 9C, an etching process such as ion milling removes the three-layer film 2 in the region other than the region where the resist layer 3 is formed. In this etching process, both side surfaces of the three-layer film 2 from which the left and right portions in the figure are removed become inclined surfaces (a). Then, in the state where the resist layer 3 is formed, the vertical bias layer 4 and the electrode layer 5 are formed in the region where the three-layer film 2 is not formed.
Are sputtered. The wraparound portions 3a, 3 to the resist layer 3
Since a is formed, the film thickness changes as shown in FIG. 10 at the junction (b) of the vertical bias layer 4, the electrode layer 5, and the three-layer film 2. When the resist layer 3 is removed and the laminated body shown in FIG. 9D is completed, an upper gap layer made of a non-magnetic material such as Al 2 O 3 is formed thereon, and an upper shield layer is further formed thereon. It
【０００５】この薄膜磁気ヘッドでの縦バイアス層４
は、いわゆるハードバイアス層であり、Ｃｏ−Ｐｔ（コ
バルト−白金）系材料などの硬磁性層である。この縦バ
イアス層４に保磁された磁界により、磁気抵抗効果層２
ｃがＸ方向に単磁区化される。電極層５から縦バイアス
層４を経て、磁気抵抗効果層２ｃに検出電流が与えられ
ると、磁気抵抗効果層２ｃに発生する電流磁界が横バイ
アス層２ａにＹ方向へ印加され、軟磁性層である横バイ
アス層２ａはＹ方向に磁化される。この横バイアス層２
ａのＹ方向の横バイアス磁界が磁気抵抗効果層２ｃに与
えられ、前記縦バイアス磁界による単磁区化と横バイア
ス磁界とにより、記録媒体からＹ方向へ与えられる洩れ
磁界の変化に対する検出出力の直線性が確保される。Longitudinal bias layer 4 in this thin film magnetic head
Is a so-called hard bias layer, which is a hard magnetic layer such as a Co—Pt (cobalt-platinum) -based material. By the magnetic field coerced in the longitudinal bias layer 4, the magnetoresistive effect layer 2
c is made into a single magnetic domain in the X direction. When a detection current is applied to the magnetoresistive effect layer 2c from the electrode layer 5 through the longitudinal bias layer 4, the current magnetic field generated in the magnetoresistive effect layer 2c is applied to the lateral bias layer 2a in the Y direction, and the soft magnetic layer A lateral bias layer 2a is magnetized in the Y direction. This lateral bias layer 2
A horizontal bias magnetic field in the Y direction of a is applied to the magnetoresistive effect layer 2c, and a straight line of the detection output with respect to a change in the leakage magnetic field applied in the Y direction from the recording medium by the single domain formation by the vertical bias magnetic field and the horizontal bias magnetic field. Sex is secured.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図９に示す工
程により製造された、図１０に示す構造を有する薄膜磁
気ヘッドには以下に示す欠点がある。 （ａ）この薄膜磁気ヘッドでは、３層膜２と縦バイアス
層４とが傾斜面（イ）により互いに接合されるものとな
っているが、磁気抵抗効果層２ｃが最上層で且つ縦バイ
アス層４が下層であるために、（ロ）の部分での縦バイ
アス層４はＸ方向に延びる磁気抵抗効果層２ｃと平行に
ならない。傾斜面（イ）に沿って斜めに延びる縦バイア
ス層４により磁気抵抗効果層２ｃをＸ方向へ単磁区化す
るためには、縦バイアス層４が磁気的に等方性特性であ
ることが要求される。この等方性を確保するために、縦
バイアス層４の成膜の際の磁歪を防止しなくてはなら
ず、スパッタ条件が厳しくなる。However, the thin film magnetic head having the structure shown in FIG. 10 manufactured by the process shown in FIG. 9 has the following drawbacks. (A) In this thin film magnetic head, the three-layer film 2 and the vertical bias layer 4 are joined to each other by the inclined surface (a), but the magnetoresistive effect layer 2c is the uppermost layer and the vertical bias layer. Since 4 is the lower layer, the longitudinal bias layer 4 in the portion (b) is not parallel to the magnetoresistive effect layer 2c extending in the X direction. In order to make the magnetoresistive effect layer 2c into a single magnetic domain in the X direction by the longitudinal bias layer 4 obliquely extending along the inclined surface (a), the longitudinal bias layer 4 is required to have magnetically isotropic characteristics. To be done. In order to ensure this isotropy, it is necessary to prevent magnetostriction during the film formation of the vertical bias layer 4, and the sputtering conditions become strict.
【０００７】（ｂ）３層膜２の傾斜面（イ）の角度およ
びＸ方向への長さＬ、およびスパッタリングにて成膜さ
れる縦バイアス層４の（ロ）の部分での膜厚および形状
は、図９（Ｂ）の工程でのレジスト層３の形状に左右さ
れる。レジスト層３の形状は、露光および現像工程によ
り決められるものであるため、その形状、特に回り込み
部３ａ，３ａの形状はばらつきが大きく、したがって、
３層膜２の傾斜面（イ）の角度と長さＬ、および縦バイ
アス層４の（ロ）の部分での膜厚と形状を制御して、均
一な製品を得るのはきわめて困難である。(B) The angle L of the inclined surface (a) of the three-layer film 2 and the length L in the X direction, and the film thickness at the (b) portion of the vertical bias layer 4 formed by sputtering and The shape depends on the shape of the resist layer 3 in the step of FIG. Since the shape of the resist layer 3 is determined by the exposure and development steps, the shape, particularly the shapes of the wraparound portions 3a and 3a, vary greatly, and therefore,
It is extremely difficult to obtain a uniform product by controlling the angle and length L of the inclined surface (a) of the three-layer film 2 and the film thickness and shape at the portion (b) of the vertical bias layer 4. .
【０００８】（ｃ）上記のレジスト層３の形状のばらつ
きにより、実際の薄膜磁気ヘッドでは、傾斜面（イ）の
傾斜角度が浅くなり、Ｘ方向の長さＬが大きいものとな
る。しかし傾斜面（イ）の長さＬが大きくなると、横バ
イアス層（軟磁性層）２ａの両端部にて磁気抵抗効果層
２ｃと対向しない部分が長くなる。磁気抵抗効果層２ｃ
よりもＸ方向両側にはみ出した部分での横バイアス層２
ａでは、磁気抵抗効果層２ｃによりＹ方向へ磁化されに
くい。そのため、記録媒体からのＹ方向への洩れ磁界に
対して、横バイアス層２ａが（イ）の部分にて独立して
磁気検出感度を持つことになり、これが検出電流に影響
を与え、バルクハウゼンノイズの一因となる。(C) Due to the variation in the shape of the resist layer 3 described above, in an actual thin film magnetic head, the inclination angle of the inclined surface (a) becomes shallow and the length L in the X direction becomes large. However, when the length L of the inclined surface (a) is increased, the portions of the lateral bias layer (soft magnetic layer) 2a that do not face the magnetoresistive effect layer 2c become longer. Magnetoresistive layer 2c
Lateral bias layer 2 at the portions protruding on both sides in the X direction
In the case of "a", it is difficult to magnetize in the Y direction by the magnetoresistive effect layer 2c. Therefore, the lateral bias layer 2a independently has magnetic detection sensitivity in the portion (a) with respect to the leakage magnetic field in the Y direction from the recording medium, which affects the detection current and Barkhausen. It contributes to noise.
【０００９】（ｄ）縦バイアス層４は、図９（Ｃ）に示
すレジスト層３が設けられた状態でスパッタされるが、
縦バイアス層となる材料は、レジスト層３の下部の回り
込み部３ａ，３ａを回り込んで積層されるために、その
膜の成長も遅くまた膜厚のばらつきも大きい。したがっ
て、実際の薄膜磁気ヘッドの製造工程では、回り込みに
よる膜の成長の遅延と膜厚のばらつきを予め見込んで縦
バイアス層４を成膜している。よって、３層膜２に接合
されていない部分（レジスト層３がＺ方向に存在してい
ない部分）での縦バイアス層４は不必要に厚く形成され
ることになり、製造に要する時間が長くなり、また磁気
ヘッド全体の厚さ寸法も大きなものとなる。薄膜磁気ヘ
ッドのギャップ長は下部ギャップ層となる非磁性材料層
１の膜厚と、３層膜２の上に形成される上部ギャップ層
の膜厚により決まる。最近のこの種の磁気ヘッドは高密
度記録信号を再生することが要求されており、前記ギャ
ップ長が短くなる傾向にある。しかし、上記のように縦
バイアス層４が不必要に厚いものとなると、必然的にギ
ャップ長を大きくしなくてはならなくなり、上記の高密
度記録信号の再生に対応できないものとなる。(D) The vertical bias layer 4 is sputtered with the resist layer 3 shown in FIG. 9C provided,
Since the material for the vertical bias layer is stacked around the lower rounded portions 3a, 3a of the resist layer 3, the growth of the film is slow and the variation in the film thickness is large. Therefore, in the actual manufacturing process of the thin-film magnetic head, the vertical bias layer 4 is formed in consideration of the delay in film growth and the variation in film thickness due to the wraparound. Therefore, the vertical bias layer 4 is formed unnecessarily thick in the portion not bonded to the three-layer film 2 (the portion where the resist layer 3 does not exist in the Z direction), and the manufacturing time is long. In addition, the thickness of the entire magnetic head becomes large. The gap length of the thin film magnetic head is determined by the film thickness of the non-magnetic material layer 1 serving as the lower gap layer and the film thickness of the upper gap layer formed on the three-layer film 2. Recently, this kind of magnetic head is required to reproduce high density recording signals, and the gap length tends to be short. However, if the longitudinal bias layer 4 becomes unnecessarily thick as described above, it is inevitable that the gap length must be increased, which makes it impossible to cope with the reproduction of the high density recording signal.
【００１０】（ｅ）図１０に示す従来の構造では、傾斜
面（イ）において、電極層５および縦バイアス層４が、
３層膜２に接合されているため、電極層５に与えられる
検出電流が、縦バイアス層４を経て、磁気抵抗効果層２
ｃのみならず横バイアス層２ａにも分流しやすい欠点が
ある。(E) In the conventional structure shown in FIG. 10, the electrode layer 5 and the vertical bias layer 4 are formed on the inclined surface (a).
Since it is bonded to the three-layer film 2, the detection current applied to the electrode layer 5 passes through the longitudinal bias layer 4 and the magnetoresistive effect layer 2
Not only c but also the lateral bias layer 2a is liable to be shunted.
【００１１】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、磁気抵抗効果層と縦バイアス層との接合部の形状
を改善できるようにして、バルクハウゼンノイズなどの
特性の劣化を防止した薄膜磁気ヘッドを提供することを
目的としている。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to improve the shape of the junction between the magnetoresistive layer and the longitudinal bias layer to prevent the deterioration of characteristics such as Barkhausen noise. The purpose is to provide a magnetic head.
【００１２】また、本発明は、特に３層膜と縦バイアス
層との接続部などを高精度な寸法にて製造できるように
した薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的と
している。It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a thin film magnetic head, which can manufacture a connecting portion between a three-layer film and a longitudinal bias layer with high precision.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、一定の間隔を開けて形成された縦バイアス層と、前
記間隔内にて、下側から磁気抵抗効果層、非磁性層、横
バイアス層の順に積層された３層と、前記３層の両側に
て前記縦バイアス層に積層して形成された電極層と、を
有することを特徴とするものである。A thin film magnetic head according to the present invention comprises a longitudinal bias layer formed at regular intervals, and a magnetoresistive layer, a non-magnetic layer, and a lateral layer from the bottom within the interval. It is characterized in that it has three layers laminated in order of bias layers and electrode layers formed by laminating the longitudinal bias layers on both sides of the three layers.
【００１４】また上記において、磁気抵抗効果層の下地
膜としてｂｃｃ構造（体心立方構造）のタンタル膜が形
成されていることが好ましい。Further, in the above, it is preferable that a tantalum film having a bcc structure (body-centered cubic structure) is formed as a base film of the magnetoresistive effect layer.
【００１５】また、本発明は、上記の薄膜磁気ヘッドを
製造する方法において、縦バイアス層と電極層を積層す
る工程と、縦バイアス層および電極層を一定の幅寸法で
除去する工程と、前記工程で除去された間隔内および電
極層の上に下側から磁気抵抗効果層、非磁性層、横バイ
アス層の順に積層された３層を形成する工程と、前記間
隔内に３層を残して電極層上の３層を除去する工程と、
を有することを特徴とするものである。Further, according to the present invention, in the method for manufacturing a thin film magnetic head described above, a step of laminating a vertical bias layer and an electrode layer, a step of removing the vertical bias layer and the electrode layer with a constant width dimension, A step of forming three layers in which the magnetoresistive effect layer, the nonmagnetic layer, and the lateral bias layer are stacked in this order from the bottom in the space removed in the step and on the electrode layer, and leaving three layers in the space. Removing three layers on the electrode layer,
It is characterized by having.
【００１６】または、縦バイアス層を形成する工程と、
縦バイアス層を一定の幅寸法で除去する工程と、前記工
程で除去された間隔内および縦バイアス層の上に下側か
ら磁気抵抗効果層、非磁性層、横バイアス層の順に積層
された３層を形成する工程と、前記間隔内に３層を残し
て縦バイアス層上の３層を除去する工程と、縦バイアス
層上に電極を形成する工程と、を有することを特徴とす
るものである。Alternatively, a step of forming a vertical bias layer,
A step of removing the vertical bias layer with a constant width dimension, and a magnetoresistive layer, a non-magnetic layer, and a lateral bias layer are stacked in this order from the bottom in the space removed in the step and on the vertical bias layer. A layer forming step, a step of removing the three layers on the vertical bias layer while leaving three layers in the gap, and a step of forming an electrode on the vertical bias layer. is there.
【００１７】さらに上記において、電極層は、３層と離
れた位置に形成される構造または、縦バイアス層上に、
この縦バイアス層と同じ材料の層を前記３層と接合され
るように形成し、この層の上に電極層が形成される構造
とすることが可能である。Further, in the above, the electrode layer is formed on a structure separated from the three layers or on the longitudinal bias layer,
It is possible to form a layer of the same material as the longitudinal bias layer so as to be joined to the three layers and to form a structure in which an electrode layer is formed on this layer.
【００１８】[0018]
【作用】本発明の薄膜磁気ヘッドは、まず、縦バイアス
層が一定の間隔を開けて形成されているために、この縦
バイアス層の間隔によりトラック幅（Ｔｗ）が決められ
る。また、縦バイアス層の間隔内に形成される３層膜
は、最下層が磁気抵抗効果層である。したがって、縦バ
イアス層と磁気抵抗効果層とが平行になり、縦バイアス
層が異方性特性を有するものであっても、磁気抵抗効果
層を、トラック幅方向へ効果的に単磁区化できる。ま
た、縦バイアス層が最下層に形成され、しかもこの縦バ
イアス層が磁気抵抗効果層と接合される構造であるた
め、従来例のようにレジスト層の回り込みのために不必
要に縦バイアス層が厚くなることがなく、短いギャップ
長の薄膜磁気ヘッドを構成できる。In the thin film magnetic head of the present invention, first, the longitudinal bias layers are formed with a constant spacing, so the track width (Tw) is determined by the spacing between the longitudinal bias layers. Further, the lowermost layer of the three-layer film formed within the space between the vertical bias layers is the magnetoresistive effect layer. Therefore, the longitudinal bias layer and the magnetoresistive effect layer are parallel to each other, and even if the longitudinal bias layer has an anisotropic property, the magnetoresistive effect layer can be effectively made into a single magnetic domain in the track width direction. Further, since the vertical bias layer is formed in the lowermost layer, and this vertical bias layer is joined to the magnetoresistive effect layer, the vertical bias layer is unnecessarily formed due to the wraparound of the resist layer as in the conventional example. A thin film magnetic head having a short gap length can be formed without increasing the thickness.
【００１９】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、最初に縦バイアス層の部分をエッチングなどによ
り除去しているため、除去された間隔部分の幅寸法によ
りトラック幅が高精度に決められ、また縦バイアス層の
除去部分の境界部に形成される斜面の角度や長さを高精
度な寸法となるように制御できる。したがって、縦バイ
アス層と接合されている部分の３層膜において、図１０
に示す従来例のように制御の困難な傾斜面（イ）が生じ
ない。Further, in the method of manufacturing the thin film magnetic head of the present invention, since the vertical bias layer portion is first removed by etching or the like, the track width is highly accurately determined by the width dimension of the removed spacing portion. In addition, the angle and length of the slope formed at the boundary of the removed portion of the vertical bias layer can be controlled so as to have highly accurate dimensions. Therefore, in the portion of the three-layer film joined to the vertical bias layer,
Unlike the conventional example shown in (1), the inclined surface (a) that is difficult to control does not occur.
【００２０】すなわち、例えば図２（Ｂ）に示すよう
に、縦バイアス層と電極層とに形成される傾斜面に３層
膜の各層が乗っており、しかも縦バイアス層の上面に３
層膜がほとんど乗っていない構造にできる。この構造で
は、横バイアス層と磁気抵抗効果層とが常にＺ方向へ対
向しているため、横バイアス層が不要な感度を持つのを
防止でき、バルクハウゼンノイズを低減できる。That is, for example, as shown in FIG. 2B, each layer of the three-layer film is on the inclined surface formed between the vertical bias layer and the electrode layer, and further, the three layers are formed on the upper surface of the vertical bias layer.
The structure can be made with almost no layered film. In this structure, since the lateral bias layer and the magnetoresistive effect layer are always opposed to each other in the Z direction, it is possible to prevent the lateral bias layer from having unnecessary sensitivity and reduce Barkhausen noise.
【００２１】また、電極層は３層膜の形成後に縦バイア
ス層の上に積層することが可能である。したがって、例
えば図４（Ｂ）に示すように、電極層を３層膜と離れた
位置に形成することができる。この構造では、電極層に
与えられる検出電流が横バイアス層に分流しにくくな
り、磁気の検出精度を高めることができる。Further, the electrode layer can be laminated on the vertical bias layer after forming the three-layer film. Therefore, for example, as shown in FIG. 4B, the electrode layer can be formed at a position apart from the three-layer film. With this structure, the detection current applied to the electrode layer is less likely to be shunted to the lateral bias layer, and the accuracy of magnetism detection can be improved.
【００２２】あるいは図６に示すように、３層膜の側端
面と電極層とが接続された構造とすることも可能であ
る。図４（Ｂ）と図６に示すものでは、いずれも３層膜
の側端部が、縦バイアス層の上まで延びている。しか
し、この３層膜は、縦バイアス層の上に積層した後にエ
ッチングされたものであるため、縦バイアス層に乗って
いる部分の３層膜の長さ寸法、および３層膜の端面の傾
斜角度などを制御しやすい。そのため、磁気抵抗効果層
から横バイアス層が長くはみ出すことがなく、このはみ
出しによるバルクハウゼンノイズを防止できるものとな
る。Alternatively, as shown in FIG. 6, it is possible to adopt a structure in which the side end face of the three-layer film and the electrode layer are connected. In both of FIGS. 4B and 6, the side end portions of the three-layer film extend to above the vertical bias layer. However, since this three-layer film is etched after being stacked on the vertical bias layer, the length dimension of the three-layer film on the vertical bias layer and the inclination of the end face of the three-layer film. Easy to control the angle. Therefore, the lateral bias layer does not extend out of the magnetoresistive layer for a long time, and Barkhausen noise due to this extension can be prevented.
【００２３】または、図８に示すように、３層膜がエッ
チングされた状態で、３層膜の端部が縦バイアス層に乗
っているものにおいて、縦バイアス層の上に同じ材料の
層を積層して、この層を縦バイアス層（ハードバイアス
層）として機能させることができる。この構造では、縦
バイアス層の上に乗っている部分の３層膜（トラック幅
Ｔｗから外れる３層膜）での磁気抵抗効果層を、縦バイ
アス磁界により単磁区化でき、またこの部分の磁気抵抗
効果層に検出電流を与えることができる。したがって縦
バイアス層に乗っている部分の３層膜がトラック幅Ｔｗ
内の３層膜と同じ機能を発揮し、３層膜全体でのバルク
ハウゼンノイズが生じにくいものとなる。Alternatively, as shown in FIG. 8, in the state where the three-layer film is etched and the end of the three-layer film is on the vertical bias layer, a layer of the same material is formed on the vertical bias layer. When laminated, this layer can function as a longitudinal bias layer (hard bias layer). In this structure, the magnetoresistive layer in the three-layer film (three-layer film deviating from the track width Tw) on the vertical bias layer can be made into a single magnetic domain by the vertical bias magnetic field, and the magnetic field in this portion can be changed. A detection current can be applied to the resistance effect layer. Therefore, the three-layer film on the longitudinal bias layer has a track width Tw.
The same function as that of the three-layer film is exerted, and Barkhausen noise is less likely to occur in the entire three-layer film.
【００２４】[0024]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１
（Ａ）ないし（Ｆ）は本発明の薄膜磁気ヘッドの製造工
程を示す断面図、図２（Ａ）は製造後の薄膜磁気ヘッド
を示す断面図、（Ｂ）はそのＢ部の拡大図である。第１
実施例の薄膜磁気ヘッドの製造工程を順に説明すると、
図１（Ａ）に示すように、下部シールド層（図示せず）
の上にＡｌ2Ｏ3などの非磁性材料層（下部ギャップ層）
１を成膜し、その上に縦バイアス層４と電極層５を順に
成膜する。縦バイアス層４は後に磁界が与えられこれが
保磁されてハードバイアス層となる。この縦バイアス層
４は例えばＣｏ−Ｐｔ系材料などの硬磁性材料により形
成される。電極層５はタンタル（Ｔａ）やクロム（Ｃ
ｒ）などの比抵抗の小さい材料により形成される。Embodiments of the present invention will be described below. FIG.
2A to 2F are sectional views showing a manufacturing process of the thin film magnetic head of the present invention, FIG. 2A is a sectional view showing the thin film magnetic head after manufacturing, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion B thereof. is there. First
The manufacturing process of the thin film magnetic head of the embodiment will be described in order.
As shown in FIG. 1A, a lower shield layer (not shown)
Layer of non-magnetic material such as Al 2 O 3 (lower gap layer)
1 is deposited, and the longitudinal bias layer 4 and the electrode layer 5 are sequentially deposited thereon. A magnetic field is applied to the longitudinal bias layer 4 later, and this is magnetized to become a hard bias layer. The vertical bias layer 4 is formed of a hard magnetic material such as a Co—Pt-based material. The electrode layer 5 is made of tantalum (Ta) or chromium (C).
r) or the like having a low specific resistance.
【００２５】次に、電極層５の上にレジスト材料がスピ
ンコート法などにより塗布される。レジスト材料をプリ
ベークし、マスクを用いて露光し現像し、ポストベーク
して図１（Ｂ）に示すように、所定の間隔を開けたレジ
スト層１１が形成される。図１（Ｂ）に示すものがイオ
ンミーリングなどによりエッチングされ、レジスト層１
１が形成されていない部分の縦バイアス層４と電極層５
が除去される。さらにレジスト層１１が除去されると図
１（Ｃ）に示すものとなる。縦バイアス層４および電極
層５が所定の幅寸法で除去されることにより、トラック
幅Ｔｗが決められる。Next, a resist material is applied on the electrode layer 5 by spin coating or the like. The resist material is pre-baked, exposed using a mask, developed, and post-baked to form a resist layer 11 with a predetermined gap as shown in FIG. 1 (B). The resist layer 1 shown in FIG. 1B is etched by ion milling or the like.
1 in which the vertical bias layer 4 and the electrode layer 5 are not formed
Are removed. Further, when the resist layer 11 is removed, the structure shown in FIG. The track width Tw is determined by removing the vertical bias layer 4 and the electrode layer 5 with a predetermined width dimension.
【００２６】図１（Ｄ）に示すように、縦バイアス層４
と電極層５が除去されたトラック幅Ｔｗの部分および電
極層５の上面に、３層膜２がほぼ均一な膜厚にて形成さ
れる。図２（Ｂ）に拡大して示すように、３層膜２は、
下側から磁気抵抗効果層２ｃ、非磁性材料層（ＳＨＵＮ
Ｔ層）２ｂ、横バイアス層（軟磁性層；ＳＡＬ層）２ａ
が順に積層されたものである。磁気抵抗効果層２ｃは、
例えばＮｉ−Ｆｅ系材料、非磁性材料層２ｂはＴａ、横
バイアス層２ａはＦｅ−Ｎｉ−Ｎｂ系材料などにより形
成される。As shown in FIG. 1D, the vertical bias layer 4 is formed.
The three-layer film 2 is formed with a substantially uniform film thickness on the portion of the track width Tw where the electrode layer 5 is removed and on the upper surface of the electrode layer 5. As shown enlarged in FIG. 2B, the three-layer film 2 is
From the bottom, the magnetoresistive layer 2c and the non-magnetic material layer (SHUN
T layer) 2b, lateral bias layer (soft magnetic layer; SAL layer) 2a
Are sequentially laminated. The magnetoresistive layer 2c is
For example, the Ni—Fe based material, the nonmagnetic material layer 2b is formed of Ta, and the lateral bias layer 2a is formed of a Fe—Ni—Nb based material.
【００２７】ここで、縦バイアス層４および電極層５が
形成されていないギャップ長Ｔｗの部分において、非磁
性材料層（下部ギャップ層）１の上に直接に３層膜２を
形成してもよいが、ギャップ長Ｔｗの部分において、３
層膜２の下地膜としてｂｃｃ構造（体心立方構造）のタ
ンタル（Ｔａ）膜を形成しておくことが好ましい。３層
膜２の最下層である磁気抵抗効果層（Ｎｉ−Ｆｅ材料
層）２ｃの下地にｂｃｃ構造のＴａ膜が形成されている
と、磁気抵抗効果層２ｃの比抵抗を下げることができ、
検出電流が他の層に分流しにくいものとなる。Here, even if the three-layer film 2 is formed directly on the nonmagnetic material layer (lower gap layer) 1 in the portion having the gap length Tw where the vertical bias layer 4 and the electrode layer 5 are not formed. Good, but in the part of the gap length Tw, 3
It is preferable to form a tantalum (Ta) film having a bcc structure (body-centered cubic structure) as a base film of the layer film 2. When a Ta film having a bcc structure is formed as an underlayer of the magnetoresistive effect layer (Ni-Fe material layer) 2c which is the lowermost layer of the three-layer film 2, the specific resistance of the magnetoresistive effect layer 2c can be lowered,
It becomes difficult for the detected current to be shunted to other layers.
【００２８】次に、図１（Ｅ）に示すように、３層膜２
の上にレジスト層１２が形成される。図１（Ｄ）の状態
にて、スピンコート法などによりレジスト材料が塗布さ
れると、３層膜２の上面の凹凸が埋められ、表面が平滑
なレジスト層１２が形成される。そして図１（Ｆ）に示
すように、凹部内のレジスト層１２ａのみが残され、そ
れ以外の領域のレジスト層が除去される。このレジスト
層の除去は例えばエッチバック法などにより行われ、凹
部以外の３層膜２の表面のレジスト層１２が一定の厚さ
にて除去される。Next, as shown in FIG. 1 (E), the three-layer film 2
A resist layer 12 is formed thereon. In the state of FIG. 1D, when a resist material is applied by a spin coating method or the like, the unevenness on the upper surface of the three-layer film 2 is filled and the resist layer 12 having a smooth surface is formed. Then, as shown in FIG. 1F, only the resist layer 12a in the recess is left, and the resist layer in the other regions is removed. The removal of the resist layer is performed by, for example, an etch back method, and the resist layer 12 on the surface of the three-layer film 2 other than the recess is removed with a constant thickness.
【００２９】図１（Ｆ）に示すレジスト層１２ａが形成
されていない領域の３層膜２がイオンミーリングなどに
よりエッチング除去され、図２（Ａ）に示す薄膜磁気ヘ
ッドが完成する。この工程で製造された薄膜磁気ヘッド
では、図２（Ｂ）に示すように、縦バイアス層４および
電極層５に形成された傾斜面（ハ）の部分に、３層膜２
の各層が乗っている構造であり、電極層５の表面には３
層膜２がほどんど乗っていない。The three-layer film 2 in the region where the resist layer 12a shown in FIG. 1F is not formed is removed by etching by ion milling or the like, and the thin film magnetic head shown in FIG. 2A is completed. In the thin-film magnetic head manufactured in this step, as shown in FIG. 2B, the three-layer film 2 is formed on the inclined surface (C) portion formed on the vertical bias layer 4 and the electrode layer 5.
Each of the layers is mounted on the surface of the electrode layer 5
Layer film 2 is barely on top.
【００３０】縦バイアス層４および電極層５の傾斜面
（ハ）であるが、この部分の形成工程では、まず図１
（Ｂ）においてレジスト層１１により幅が決められ、さ
らにイオンミーリングなどのエッチングにより電極層５
および縦バイアス層４が除去されるものとなる。この工
程では、ギャップ長Ｔｗが高精度に設定できるのみなら
ず、傾斜面（ハ）の傾斜角度の制御も容易である。また
傾斜面（ハ）のＸ方向の長さ寸法Ｌ０をかなり短いもの
とすることが可能である。The inclined surfaces (C) of the vertical bias layer 4 and the electrode layer 5 are first formed in FIG.
In (B), the width is determined by the resist layer 11, and the electrode layer 5 is formed by etching such as ion milling.
And the vertical bias layer 4 is removed. In this step, not only the gap length Tw can be set with high accuracy, but also the inclination angle of the inclined surface (C) can be easily controlled. Further, it is possible to make the length dimension L0 of the inclined surface (C) in the X direction considerably short.
【００３１】図２（Ｂ）に示す構造では、磁気抵抗効果
層２ｃと縦バイアス層４とが共に下層に位置し、ギャッ
プ長Ｔｗ内での磁気抵抗効果層２ｃは、縦バイアス層４
と平行である。よって縦バイアス層４をＸ方向にのみ磁
気異方特性を有するように形成することにより、磁気抵
抗効果層２ｃに対してＸ方向への縦バイアス磁界（ハー
ドバイアス磁界）を効果的に与えることができる。すな
わち縦バイアス層４は磁気的な等方性特性を有すること
が要求されないため、縦バイアス層４の成膜条件が楽な
ものとなる。また、縦バイアス層４と磁気抵抗効果層２
ｃとがほぼ同層に位置しているため、縦バイアス層４に
より磁気抵抗効果層２ｃを確実にＸ方向へ単磁区化でき
る。In the structure shown in FIG. 2B, both the magnetoresistive effect layer 2c and the longitudinal bias layer 4 are located in the lower layer, and the magnetoresistive effect layer 2c within the gap length Tw is the longitudinal bias layer 4 in the structure.
Parallel to. Therefore, by forming the vertical bias layer 4 so as to have a magnetic anisotropic property only in the X direction, a vertical bias magnetic field (hard bias magnetic field) in the X direction can be effectively given to the magnetoresistive effect layer 2c. it can. That is, since the vertical bias layer 4 is not required to have magnetic isotropic characteristics, the film forming conditions for the vertical bias layer 4 become easy. In addition, the longitudinal bias layer 4 and the magnetoresistive effect layer 2
Since c and c are located in substantially the same layer, the longitudinal bias layer 4 can surely make the magnetoresistive layer 2c a single domain in the X direction.
【００３２】また傾斜面（ハ）では、その全長において
磁気抵抗効果層２ｃと横バイアス層２ａとがＺ方向に対
向している。すなわち図１０に示す従来の構造に比べ
て、横バイアス層２ａの両端部分が磁気抵抗効果層２ｃ
からＸ方向へはみ出しにくい構造となっている。仮に横
バイアス層２ａが磁気抵抗効果層２ｃからはみ出すこと
があっても、傾斜面（ハ）の長さＬ０を短く管理できる
ので、前記のはみ出し寸法が長くなることはない。よっ
て従来の薄膜磁気ヘッドのように、横バイアス層が磁気
記録媒体からの洩れ磁界に対して独立して感度を有する
ことがなく、バルクハウゼンノイズを低減できる。In the inclined surface (C), the magnetoresistive effect layer 2c and the lateral bias layer 2a are opposed to each other in the Z direction over the entire length. That is, as compared with the conventional structure shown in FIG. 10, both end portions of the lateral bias layer 2a have a magnetoresistive effect layer 2c.
The structure is such that it does not easily protrude from the X direction. Even if the lateral bias layer 2a may protrude from the magnetoresistive effect layer 2c, the length L0 of the inclined surface (c) can be controlled to be short, so that the above-mentioned protruding dimension does not become long. Therefore, unlike the conventional thin film magnetic head, the lateral bias layer does not have sensitivity independently to the leakage magnetic field from the magnetic recording medium, and Barkhausen noise can be reduced.
【００３３】さらに、傾斜面（ハ）にて磁気抵抗効果層
２ｃは縦バイアス層４の上に乗った状態となり磁気的な
コンタクトが良好となる。よって縦バイアス層４を必要
以上に厚く成膜する必要がない。図２に示す構造が完成
した後に３層膜２と電極層５の上に、上部ギャップ層お
よび上部シールド層が形成される。縦バイアス層４が薄
くてよいために、全体の層のＺ方向の厚さを小さくで
き、上下各ギャップ層のＺ方向の厚さ寸法で決まる磁気
ギャップ長を短くでき、高密度記録信号の再生が可能な
ものとして構成しやすくなる。Further, the magnetoresistive layer 2c is placed on the longitudinal bias layer 4 at the inclined surface (C), and the magnetic contact is improved. Therefore, it is not necessary to form the longitudinal bias layer 4 thicker than necessary. After the structure shown in FIG. 2 is completed, an upper gap layer and an upper shield layer are formed on the three-layer film 2 and the electrode layer 5. Since the vertical bias layer 4 may be thin, the thickness of the entire layer in the Z direction can be reduced, the magnetic gap length determined by the thickness dimension of the upper and lower gap layers in the Z direction can be shortened, and high density recording signal reproduction can be achieved. It becomes easy to configure as possible.
【００３４】さらに、図２（Ａ）に示すように、電極層
５および縦バイアス層４が、磁気抵抗効果層２ｃに直接
に接合されているので、電極層５に与えられる検出電流
が、磁気抵抗効果層２ｃに効果的に与えられ、横バイア
ス層２ａに分流しにくくなる。Further, as shown in FIG. 2A, since the electrode layer 5 and the longitudinal bias layer 4 are directly bonded to the magnetoresistive effect layer 2c, the detection current applied to the electrode layer 5 is magnetic. It is effectively given to the resistance effect layer 2c and becomes difficult to be shunted to the lateral bias layer 2a.
【００３５】図３（Ａ）ないし（Ｆ）は本発明の第２実
施例の薄膜磁気ヘッドの製造方法を示し、図４（Ａ）は
完成後の薄膜磁気ヘッドを、同図（Ｂ）はその部分拡大
図を示している。なお以下の各実施例での各層の材料は
前記第１実施例に示した各層の材料と同じである。FIGS. 3A to 3F show a method of manufacturing a thin film magnetic head according to the second embodiment of the present invention, FIG. 4A shows the completed thin film magnetic head, and FIG. The partially enlarged view is shown. The material of each layer in each of the following embodiments is the same as the material of each layer shown in the first embodiment.
【００３６】この実施例では、図３（Ａ）において、非
磁性材料層（下部ギャップ層）１の上に縦バイアス層４
のみが一定の膜厚にて形成される。この縦バイアス層４
の上にレジスト材料が塗布され、露光・現像されて図１
（Ｂ）で示したのと同様に間隔を開けたレジスト層１１
が形成される。レジスト層１１が形成されていない部分
の縦バイアス層４がイオンミーリングなどのエッチング
にて除去され、図３（Ｂ）に示すように、縦バイアス層
４に所定の間隔Ｔｗの欠損部が形成される。この間隔Ｔ
ｗがトラック幅である。このトラック幅Ｔｗはレジスト
層１１の形成およびエッチングにより高精度な寸法に形
成される。In this embodiment, in FIG. 3A, the vertical bias layer 4 is formed on the nonmagnetic material layer (lower gap layer) 1.
Only a uniform thickness is formed. This longitudinal bias layer 4
A resist material is applied on top of it, and it is exposed and developed.
A resist layer 11 having an interval similar to that shown in FIG.
Is formed. The vertical bias layer 4 in the portion where the resist layer 11 is not formed is removed by etching such as ion milling, and as shown in FIG. 3B, a defect portion having a predetermined interval Tw is formed in the vertical bias layer 4. It This interval T
w is the track width. The track width Tw is formed with high accuracy by forming the resist layer 11 and etching.
【００３７】図３（Ｃ）では、トラック幅Ｔｗの領域お
よび縦バイアス層４の上面の領域に３層膜２が形成され
る。３層膜２は下から、磁気抵抗効果層２ｃ、非磁性材
料層２ｂ、横バイアス層２ａの順に積層されたものであ
る。３層膜２は各領域にてほぼ均一な膜厚にて形成され
る。なお、第１実施例で説明したように、トラック幅Ｔ
ｗの領域において、３層膜２の下地膜としてｂｃｃ構造
のタンタル膜を形成することにより、磁気抵抗効果層２
ｃの比抵抗を下げることが可能である。In FIG. 3C, the three-layer film 2 is formed in the region of the track width Tw and the region of the upper surface of the vertical bias layer 4. The three-layer film 2 is formed by laminating a magnetoresistive effect layer 2c, a nonmagnetic material layer 2b, and a lateral bias layer 2a in this order from the bottom. The three-layer film 2 is formed with a substantially uniform film thickness in each region. As described in the first embodiment, the track width T
In the region of w, a tantalum film having a bcc structure is formed as a base film of the three-layer film 2 so that the magnetoresistive effect layer 2
It is possible to reduce the specific resistance of c.
【００３８】次に、３層膜２の表面全域にレジスト材料
が塗布され、マスクを用いて露光・現像処理され、図３
（Ｄ）に示すように、トラック幅Ｔｗよりもやや広い幅
寸法Ｗのレジスト層１３が残される。そして、図３
（Ｅ）に示すように、レジスト層１３が形成されていな
い部分の３層膜２がイオンミーリングなどによりエッチ
ング除去される。その結果、縦バイアス層４の間隔部分
（トラック幅Ｔｗ部分）および、縦バイアス層４の上面
のわずかな寸法部分にのみ３層膜２が残される。Next, a resist material is applied to the entire surface of the three-layer film 2, exposed and developed using a mask, and then, as shown in FIG.
As shown in (D), the resist layer 13 having a width W slightly larger than the track width Tw is left. And FIG.
As shown in (E), the three-layer film 2 in the portion where the resist layer 13 is not formed is removed by etching by ion milling or the like. As a result, the three-layer film 2 is left only in the interval portion (track width Tw portion) of the vertical bias layer 4 and the slight dimension portion of the upper surface of the vertical bias layer 4.
【００３９】図３（Ｅ）に示す３層膜２は、レジスト層
１３の幅寸法Ｗにより高精度に決められる。レジスト層
１３の幅寸法Ｗとトラック幅Ｔｗとの差はわずかであ
り、トラック幅Ｔｗの両側へ突出する３層膜２の幅寸法
Ｌ１は短寸法であり、しかもレジスト層１３によりこの
幅寸法Ｌ１は高精度に設定される。The three-layer film 2 shown in FIG. 3E is highly accurately determined by the width dimension W of the resist layer 13. The difference between the width W of the resist layer 13 and the track width Tw is small, and the width L1 of the three-layer film 2 projecting to both sides of the track width Tw is short, and the width L1 of the resist layer 13 is different. Is set with high precision.
【００４０】次に、図３（Ｆ）に示すように、３層膜２
の上および３層膜２の両側のわずかな寸法の縦バイアス
層４の上にレジスト層１４が形成される。このレジスト
層１４は、３層膜２および縦バイアス層４の上面に均一
にレジスト材料を塗布し、マスクを用いて露光・現像す
ることにより形成される。次に電極材料がスパッタリン
グにて積層され、レジスト層１４が除去されると、図４
（Ａ）（Ｂ）に示すように、３層膜２からわずかに離れ
た部分にて、縦バイアス層４の上に電極層５が形成され
る。Next, as shown in FIG. 3 (F), the three-layer film 2
A resist layer 14 is formed on the upper side and on the vertical bias layer 4 having a slight size on both sides of the three-layer film 2. The resist layer 14 is formed by uniformly applying a resist material on the upper surfaces of the three-layer film 2 and the vertical bias layer 4, and exposing and developing the resist material using a mask. Next, when the electrode material is laminated by sputtering and the resist layer 14 is removed, as shown in FIG.
As shown in (A) and (B), the electrode layer 5 is formed on the vertical bias layer 4 at a portion slightly apart from the three-layer film 2.
【００４１】この工程で形成された薄膜磁気ヘッドで
は、縦バイアス層４と磁気抵抗効果層２ｃが共に最下層
であるため、両層の磁気的な接合が良好であり、縦バイ
アス層４から磁気抵抗効果層２ｃに縦方向のハードバイ
アス磁界が効果的に与えられ、磁気抵抗効果層２ｃがＸ
方向へ高精度に単磁区化される。また縦バイアス層をイ
オンミーリングなどでエッチングしてトラック幅Ｔｗを
決めているため、トラック幅Ｔｗの寸法設定が高精度で
あり、また縦バイアス層４の厚さ寸法が必要以上に厚く
ならず、ギャップ長を狭くできる。In the thin film magnetic head formed in this step, since the longitudinal bias layer 4 and the magnetoresistive effect layer 2c are both the bottom layers, the magnetic junction between both layers is good, and the magnetic field from the longitudinal bias layer 4 is magnetic. A vertical hard bias magnetic field is effectively applied to the resistance effect layer 2c, and the magnetoresistive effect layer 2c becomes X.
Direction with high precision. Further, since the track width Tw is determined by etching the vertical bias layer by ion milling or the like, the dimension setting of the track width Tw is highly accurate, and the thickness of the vertical bias layer 4 does not become thicker than necessary. The gap length can be narrowed.
【００４２】さらに、図４（Ｂ）に示すように、３層膜
２がトラック幅ＴＷから寸法Ｌ１だけＸ方向へ突出し、
縦バイアス層４の上にまで延びている。しかし、３層膜
２がトラック幅Ｔｗから突出している部分の長さ寸法Ｌ
１と、３層膜２の両端の傾斜面（二）の角度は、図３
（Ｄ）から（Ｅ）に示すようにレジスト層１３を用いた
イオンミーリング（エッチング）工程により、高精度に
決めることが可能である。よって、図１０に示す従来例
のように、横バイアス層（軟磁性層）２ａが、磁気抵抗
効果層２ｃからＸ方向へ長くはみ出るようなことがな
く、横バイアス層２ａが独立した磁気的な感度を有する
ものとならない。よってバルクハウゼンノイズを低減で
きる。Further, as shown in FIG. 4B, the three-layer film 2 projects from the track width TW by the dimension L1 in the X direction,
It extends to above the longitudinal bias layer 4. However, the length dimension L of the portion where the three-layer film 2 projects from the track width Tw
The angle between the inclined surfaces (2) at both ends of 1 and the three-layer film 2 is as shown in FIG.
As shown in (D) to (E), it is possible to determine with high accuracy by an ion milling (etching) process using the resist layer 13. Therefore, unlike the conventional example shown in FIG. 10, the lateral bias layer (soft magnetic layer) 2a does not protrude from the magnetoresistive effect layer 2c in the X direction for a long time, and the lateral bias layer 2a has an independent magnetic property. It does not have sensitivity. Therefore, Barkhausen noise can be reduced.
【００４３】さらに、電極層５が３層膜２から離れてい
るので、検出電流は、電極層５から縦バイアス層４を経
て磁気抵抗効果層２ｃに効果的に与えられ、横バイアス
層２ａに分流しにくくなる。Further, since the electrode layer 5 is separated from the three-layer film 2, the detection current is effectively given from the electrode layer 5 to the magnetoresistive effect layer 2c via the longitudinal bias layer 4 and to the lateral bias layer 2a. It becomes difficult to split.
【００４４】図５（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第３実施例
の薄膜磁気ヘッドの製造方法を断面図で示し、図５
（Ｃ）は完成後のものを断面図で示す。図６は図５
（Ｃ）の一部分を拡大して示している。この実施例で
は、図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の工程が前記第２実施例と
同じである。すなわち非磁性材料層（下部ギャップ層）
１の上に縦バイアス層４が形成され、トラック幅Ｔｗの
範囲内で縦バイアス層４がミーリングにより除去され、
その上の全域に３層膜２が形成される。３層膜２は、下
から磁気抵抗効果層２ｃ、非磁性材料層２ｂ、横バイア
ス層（軟磁性層）２ａが順に積層されたものであり、ト
ラック幅Ｔｗの部分では、磁気抵抗効果層２ｃの下にｂ
ｃｃ構造のタンタル膜が形成されることが好ましい。FIGS. 5A and 5B are sectional views showing a method of manufacturing the thin film magnetic head of the third embodiment of the present invention.
(C) shows a cross-sectional view after completion. FIG. 6 shows FIG.
The part of (C) is expanded and shown. In this embodiment, the steps of FIGS. 3A, 3B and 3C are the same as those of the second embodiment. That is, non-magnetic material layer (lower gap layer)
1, the vertical bias layer 4 is formed, and the vertical bias layer 4 is removed by milling within the range of the track width Tw.
The three-layer film 2 is formed over the entire area. The three-layer film 2 is a magnetoresistive effect layer 2c, a nonmagnetic material layer 2b, and a lateral bias layer (soft magnetic layer) 2a, which are sequentially stacked from the bottom, and the magnetoresistive effect layer 2c is formed in the portion having the track width Tw. Under b
It is preferable to form a tantalum film having a cc structure.
【００４５】図５（Ａ）では、３層膜２の上にレジスト
層１５が形成される。このレジスト層１５は、一定の膜
厚にてレジスト材料を塗布し、ディープＵＶ法などによ
り露光・現像したものであり、左右両側面には回り込み
部１５ａ，１５ａが形成される。図５（Ｂ）では、イオ
ンミーリングなどのエッチング工程により、レジスト層
１５が形成されていない領域の３層膜２が除去される。
そして電極材料をスパッタリングなどにより成膜し、レ
ジスト層１５を除去する。その結果、図５（Ｃ）にしめ
すように、縦バイアス層４の上に、レジスト層１５の回
り込み部１５ａ，１５ａの形状に応じた電極層５が形成
され、電極層５は３層膜２の両端面に接合されたものと
なる。In FIG. 5A, a resist layer 15 is formed on the three-layer film 2. The resist layer 15 is formed by applying a resist material with a constant film thickness and exposing / developing by a deep UV method or the like, and wrap-around portions 15a, 15a are formed on both left and right side surfaces. In FIG. 5B, the three-layer film 2 in the region where the resist layer 15 is not formed is removed by an etching process such as ion milling.
Then, the electrode material is formed into a film by sputtering or the like, and the resist layer 15 is removed. As a result, as shown in FIG. 5C, the electrode layer 5 is formed on the vertical bias layer 4 in accordance with the shapes of the wraparound portions 15a and 15a of the resist layer 15, and the electrode layer 5 is the three-layer film 2. Will be joined to both ends.
【００４６】この第３実施例の完成品である図６と、前
記第２実施例での図４（Ｂ）を対比すると、電極層５が
３層膜２に接合されているか否かの点でのみ相違してい
る。図６に示す第３実施例では、トラック幅Ｔｗが高精
度に決められ、縦バイアス層４と磁気抵抗効果層２ｃと
の磁気的な接合が良好であり、またトラック幅Ｔｗから
突出している部分の３層膜２の長さＬ１や傾斜面（ホ）
の角度の制御などにおいて、図４に示したものと同等の
効果を奏する。Comparing FIG. 6 which is a completed product of the third embodiment with FIG. 4B of the second embodiment, it is pointed out whether the electrode layer 5 is bonded to the three-layer film 2 or not. Is different only in. In the third embodiment shown in FIG. 6, the track width Tw is determined with high accuracy, the magnetic junction between the vertical bias layer 4 and the magnetoresistive effect layer 2c is good, and the portion protruding from the track width Tw is present. Length L1 of the three-layer film 2 and inclined surface (e)
The same effect as that shown in FIG. 4 is obtained in the control of the angle.
【００４７】また横バイアス層２ａが磁気抵抗効果層２
ｃから大きくはみ出しておらず、また電極層５から磁気
抵抗効果層２ｃの全長に対して検出電流が与えられるた
め、横バイアス層２ａがその全幅の部分において磁気抵
抗効果層２ｃからのＹ方向磁界の影響を受けて磁化され
る。したがって、従来例のように、横バイアス層２ａが
独立した磁気感度を有するものとならず、バルクハウゼ
ンノイズを低減できる。The lateral bias layer 2a is the magnetoresistive layer 2
Since it does not largely protrude from c, and the detection current is applied from the electrode layer 5 to the entire length of the magnetoresistive effect layer 2c, the lateral bias layer 2a has a magnetic field in the Y direction from the magnetoresistive effect layer 2c at the full width portion thereof. Is magnetized under the influence of. Therefore, unlike the conventional example, the lateral bias layer 2a does not have independent magnetic sensitivity, and Barkhausen noise can be reduced.
【００４８】図７（Ａ）（Ｂ）は本発明の第４実施例の
薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す断面図、図７（Ｃ）は
その完成した薄膜磁気ヘッドの断面図、図８はその部分
断面図である。この実施例での図７（Ａ）（Ｂ）の工程
は図５（Ａ）（Ｂ）と同じである。すなわち非磁性材料
層１の上に縦バイアス層４が形成され、イオンミーリン
グなどによりトラック幅Ｔｗが決められ、その上に３層
膜２が形成される。そして、回り込み部１５ａ，１５ａ
を有するレジスト層１５が形成され、３層膜２がミーリ
ングにより除去される。FIGS. 7A and 7B are sectional views showing the manufacturing process of the thin film magnetic head of the fourth embodiment of the present invention, FIG. 7C is a sectional view of the completed thin film magnetic head, and FIG. FIG. The steps of FIGS. 7A and 7B in this embodiment are the same as those of FIGS. That is, the vertical bias layer 4 is formed on the non-magnetic material layer 1, the track width Tw is determined by ion milling or the like, and the three-layer film 2 is formed thereon. And the wraparound parts 15a, 15a
Is formed, and the three-layer film 2 is removed by milling.
【００４９】ただし、この実施例では、図７（Ｃ）に示
すように、３層膜２がミーリングにより除去されたた後
に、最初に縦バイアス層と同じ硬磁性材料（ＣＯ−Ｐｔ
系材料）がスパッタリングされ、縦バイアス層４の上に
同じ縦バイアス層４ａが延長して積層される。そして、
その上に電極層５が形成される。However, in this embodiment, as shown in FIG. 7C, after the three-layer film 2 is removed by milling, the same hard magnetic material (CO-Pt) as the longitudinal bias layer is first formed.
The system material) is sputtered, and the same vertical bias layer 4a is extended and laminated on the vertical bias layer 4. And
The electrode layer 5 is formed thereon.
【００５０】図８に示す完成状態では、符号４と４ａの
両層が一体の層となって、Ｘ方向へ磁化された磁石とな
り、両層４と４ａがハードバイアス層として機能する。
よって、磁気抵抗効果層２ｃは、Ｘ方向の全長にわたっ
て同方向へ単磁区化される。よってバルクハウゼンノイ
ズを効果的に低減できる。図８に示すものでは、上記の
縦バイアス層の接合状態以外の構造において、図６に示
した実施例と全く同じである。したがって、第３実施例
と同様の効果を得ることができる。なお、第２ないし第
４の各実施例においても、３層膜２の上に上部ギャップ
層および上部シールド層が順に積層されて、薄膜磁気ヘ
ッドの全体構造が完成する。In the completed state shown in FIG. 8, both layers 4 and 4a are integrated into a magnet magnetized in the X direction, and both layers 4 and 4a function as a hard bias layer.
Therefore, the magnetoresistive effect layer 2c is formed into a single magnetic domain in the same direction over the entire length in the X direction. Therefore, Barkhausen noise can be effectively reduced. The structure shown in FIG. 8 is exactly the same as that of the embodiment shown in FIG. 6 in the structure other than the junction state of the vertical bias layer. Therefore, the same effect as that of the third embodiment can be obtained. In each of the second to fourth embodiments, the upper gap layer and the upper shield layer are sequentially stacked on the three-layer film 2 to complete the entire structure of the thin film magnetic head.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上のように、本発明の薄膜磁気ヘッ
ド、および本発明の製造方法により製造された薄膜磁気
ヘッドは、いずれも縦バイアス層（硬磁性層；ハードバ
イアス層）がレジストを用いて部分的に除去されてトラ
ック幅が決められている。したがって、トラック幅が高
精度に設定される。As described above, in the thin film magnetic head of the present invention and the thin film magnetic head manufactured by the manufacturing method of the present invention, the longitudinal bias layer (hard magnetic layer; hard bias layer) uses the resist. The track width is determined by partial removal. Therefore, the track width is set with high accuracy.
【００５２】また３層膜もレジストを用いたミーリング
処理などにより形成されるために、３層膜の両端面の形
状すなわち斜面の角度や長さが高精度に決められる。よ
って、例えば横バイアス層が独立して磁気感度を有する
ものにならず、バルクハウゼンノイズを低減できる。Since the three-layer film is also formed by a milling process using a resist or the like, the shapes of both end faces of the three-layer film, that is, the angle and length of the slope are accurately determined. Therefore, for example, the lateral bias layers do not have independent magnetic sensitivity, and Barkhausen noise can be reduced.
【００５３】また電極層は、３層膜とは別の工程で形成
され縦バイアス層上に形成されるものであるため、３層
のうちの磁気抵抗効果層と縦バイアス層との磁気的な結
合が高精度になされ、磁気抵抗効果層の単磁区化が確実
となり、また検出電流を磁気抵抗効果層に与えやすくな
る。Since the electrode layer is formed on the vertical bias layer by a process different from that of the three-layer film, the magnetic resistance of the magnetoresistive layer and the vertical bias layer of the three layers is magnetic. The coupling is performed with high accuracy, the magnetoresistive effect layer is reliably made into a single magnetic domain, and a detection current is easily applied to the magnetoresistive effect layer.
【図１】（Ａ）ないし（Ｆ）は本発明の第１実施例の薄
膜磁気ヘッドの製造方法を工程別に示す断面図、1A to 1F are cross-sectional views showing a method of manufacturing a thin-film magnetic head according to a first embodiment of the present invention in steps.
【図２】第１実施例の薄膜磁気ヘッドを示すものであ
り、（Ａ）は全体の断面図、（Ｂ）はＢ部の拡大断面
図、2A and 2B show a thin film magnetic head according to a first embodiment, where FIG. 2A is an overall sectional view, and FIG. 2B is an enlarged sectional view of a B portion.
【図３】（Ａ）ないし（Ｆ）は本発明の第２実施例の薄
膜磁気ヘッドの製造方法を工程別に示す断面図、3A to 3F are cross-sectional views showing a method of manufacturing a thin film magnetic head according to a second embodiment of the invention in steps.
【図４】第２実施例の薄膜磁気ヘッドを示すものであ
り、（Ａ）は全体の断面図、（Ｂ）は部分拡大断面図、4A and 4B show a thin film magnetic head according to a second embodiment, where FIG. 4A is an overall sectional view, and FIG. 4B is a partially enlarged sectional view.
【図５】（Ａ）ないし（Ｃ）は第３実施例の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法を工程順に示す断面図、5A to 5C are sectional views showing the method of manufacturing the thin film magnetic head of the third embodiment in the order of steps,
【図６】第３実施例の薄膜磁気ヘッドの部分拡大断面
図、FIG. 6 is a partially enlarged sectional view of a thin film magnetic head of a third embodiment,
【図７】（Ａ）ないし（Ｃ）は第４実施例の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法を工程順に示す断面図、7A to 7C are sectional views showing a method of manufacturing the thin film magnetic head of the fourth embodiment in the order of steps,
【図８】第４実施例の薄膜磁気ヘッドの部分拡大断面
図、FIG. 8 is a partially enlarged sectional view of a thin film magnetic head according to a fourth embodiment,
【図９】（Ａ）ないし（Ｄ）は従来の薄膜磁気ヘッドの
製造方法を工程別に示す断面図、9A to 9D are cross-sectional views showing a conventional method of manufacturing a thin film magnetic head, step by step,
【図１０】図９（Ｄ）のＸ部の拡大断面図、FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of part X in FIG.
１ 非磁性材料層（下部ギャップ層） ２ ３層膜 ２ａ 横バイアス層（軟磁性層） ２ｂ 非磁性層 ２ｃ 磁気抵抗効果層 ４ 縦バイアス層 ５ 電極層 Ｔｗ トラック幅 1 non-magnetic material layer (lower gap layer) 2 three-layer film 2a lateral bias layer (soft magnetic layer) 2b non-magnetic layer 2c magnetoresistive layer 4 longitudinal bias layer 5 electrode layer Tw track width
Claims (6)
ス層と、前記間隔内にて、下側から磁気抵抗効果層、非
磁性層、横バイアス層の順に積層された３層と、前記３
層の両側にて前記縦バイアス層に積層して形成された電
極層と、を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。1. A longitudinal bias layer formed at regular intervals, and three layers in which the magnetoresistive effect layer, the nonmagnetic layer, and the lateral bias layer are laminated in this order from the lower side, Three
A thin film magnetic head, comprising: an electrode layer formed by laminating the longitudinal bias layer on both sides of the layer.
造（体心立方構造）のタンタル膜が形成されている請求
項１記載の薄膜磁気ヘッド。2. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein a tantalum film having a bcc structure (body-centered cubic structure) is formed as a base film of the magnetoresistive effect layer.
を製造する方法において、縦バイアス層と電極層を積層
する工程と、縦バイアス層および電極層を一定の幅寸法
で除去する工程と、前記工程で除去された間隔内および
電極層の上に下側から磁気抵抗効果層、非磁性層、横バ
イアス層の順に積層された３層を形成する工程と、前記
間隔内に３層を残して電極層上の３層を除去する工程
と、を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方
法。3. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 1, wherein a step of laminating a vertical bias layer and an electrode layer, a step of removing the vertical bias layer and the electrode layer with a constant width dimension, The step of forming three layers in which the magnetoresistive effect layer, the nonmagnetic layer, and the lateral bias layer are laminated in this order from the bottom in the space removed in the step and on the electrode layer, and leaving three layers in the space. And removing the three layers on the electrode layer.
を製造する方法において、縦バイアス層を形成する工程
と、縦バイアス層を一定の幅寸法で除去する工程と、前
記工程で除去された間隔内および縦バイアス層の上に下
側から磁気抵抗効果層、非磁性層、横バイアス層の順に
積層された３層を形成する工程と、前記間隔内に３層を
残して縦バイアス層上の３層を除去する工程と、縦バイ
アス層上に電極を形成する工程と、を有することを特徴
とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。4. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 1, wherein a step of forming a vertical bias layer, a step of removing the vertical bias layer with a constant width dimension, and a step of removing the step of removing the vertical bias layer are performed. Forming a three-layer structure in which a magnetoresistive layer, a nonmagnetic layer, and a lateral bias layer are laminated in this order from the bottom on the vertical bias layer; and leaving three layers in the space on the vertical bias layer. And a step of forming an electrode on the vertical bias layer, the method for manufacturing a thin-film magnetic head.
る請求項４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。5. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 4, wherein the electrode layer is formed at a position apart from the three layers.
同じ材料の層を前記３層と接合されるように形成し、こ
の層の上に電極層が形成される請求項４記載の薄膜磁気
ヘッドの製造方法。6. The thin film according to claim 4, wherein a layer made of the same material as the longitudinal bias layer is formed on the longitudinal bias layer so as to be bonded to the three layers, and an electrode layer is formed on the layer. Magnetic head manufacturing method.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8316795A JPH08255315A (en) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | Thin-film magnetic head and its production |
| US08/616,114 US5923503A (en) | 1995-03-15 | 1996-03-14 | Thin-film magnetic head and production method thereof |
| US08/833,405 US5992004A (en) | 1995-03-15 | 1997-04-04 | Method for producing a thin film magnetic head |
| US09/237,547 US6307722B1 (en) | 1995-03-15 | 1999-01-26 | Thin-film magnetic head and production method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8316795A JPH08255315A (en) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | Thin-film magnetic head and its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08255315A true JPH08255315A (en) | 1996-10-01 |
Family
ID=13794717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8316795A Pending JPH08255315A (en) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | Thin-film magnetic head and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08255315A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1193694A1 (en) * | 1999-07-07 | 2002-04-03 | Fujitsu Limited | Magnetoresistance effect head, method for producing magnetoresistance effect head, and information reproducing device |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP8316795A patent/JPH08255315A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1193694A1 (en) * | 1999-07-07 | 2002-04-03 | Fujitsu Limited | Magnetoresistance effect head, method for producing magnetoresistance effect head, and information reproducing device |
| EP1193694A4 (en) * | 1999-07-07 | 2005-05-04 | Fujitsu Ltd | Magnetoresistance effect head, method for producing magnetoresistance effect head, and information reproducing device |
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