JPH11224411A - 再生ヘッド及びその作製方法並びに磁気ディスク装置 - Google Patents
再生ヘッド及びその作製方法並びに磁気ディスク装置Info
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- JPH11224411A JPH11224411A JP2296198A JP2296198A JPH11224411A JP H11224411 A JPH11224411 A JP H11224411A JP 2296198 A JP2296198 A JP 2296198A JP 2296198 A JP2296198 A JP 2296198A JP H11224411 A JPH11224411 A JP H11224411A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】巨大磁気抵抗効果膜を有する再生ヘッドの製作
では、電極間隔を決定するフォトマスクと磁区制御間隔
を決定するフォトマスクの２枚のフォトマスクを用いる
必要があり、２枚のフォトマスク間の合わせ精度が問題
となる。 【解決手段】磁気抵抗効果膜上の電極膜と磁区制御膜上
の電極膜が異なる材料から構成されているか、あるいは
磁気抵抗効果膜端部に沿って電極膜の形状あるいは結晶
粒が不連続にすることにある。
では、電極間隔を決定するフォトマスクと磁区制御間隔
を決定するフォトマスクの２枚のフォトマスクを用いる
必要があり、２枚のフォトマスク間の合わせ精度が問題
となる。 【解決手段】磁気抵抗効果膜上の電極膜と磁区制御膜上
の電極膜が異なる材料から構成されているか、あるいは
磁気抵抗効果膜端部に沿って電極膜の形状あるいは結晶
粒が不連続にすることにある。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子計算機及び情
報処理装置等に用いられる磁気記録装置に係り、特に高
密度記録を実現する上で好適な新規な薄膜磁気ヘッドと
記録再生分離型磁気ヘッド及び磁気記録再生装置に関す
る。
報処理装置等に用いられる磁気記録装置に係り、特に高
密度記録を実現する上で好適な新規な薄膜磁気ヘッドと
記録再生分離型磁気ヘッド及び磁気記録再生装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】磁性体メモリの主流は磁気デイスクと磁
気テープにある。これらに用いられている記録媒体は、
Ａｌ基板や樹脂制製テープ上に磁性薄膜が成膜されてい
る。この記録媒体に磁気情報を書き込むため、電磁変換
作用を有する機能が用いられる。磁気情報を再生するた
め、磁気抵抗効果あるいは巨大磁気抵抗効果を利用した
機能が用いられる。これら機能は磁気ヘッドと呼ばれる
入出力用部品に設けられている。
気テープにある。これらに用いられている記録媒体は、
Ａｌ基板や樹脂制製テープ上に磁性薄膜が成膜されてい
る。この記録媒体に磁気情報を書き込むため、電磁変換
作用を有する機能が用いられる。磁気情報を再生するた
め、磁気抵抗効果あるいは巨大磁気抵抗効果を利用した
機能が用いられる。これら機能は磁気ヘッドと呼ばれる
入出力用部品に設けられている。
【０００３】磁気ヘッドは、磁気情報の書き込み部と読
みだしを行う再生部から構成される。書き込み部はコイ
ルとこれを上下に包みかつ磁気的に結合された磁極から
構成される。再生部は、磁気抵抗効果素子部とこの素子
部に電流を流し抵抗変化を検出するための電極から構成
される。記憶装置の性能は、入出力動作時のスピードと
記憶容量によって決まり、製品競争力を高めるためには
アクセス時間の短縮化と大容量化が必須である。また、
情報機器の軽薄短小化の要求から記憶装置の小型化が重
要になってきた。
みだしを行う再生部から構成される。書き込み部はコイ
ルとこれを上下に包みかつ磁気的に結合された磁極から
構成される。再生部は、磁気抵抗効果素子部とこの素子
部に電流を流し抵抗変化を検出するための電極から構成
される。記憶装置の性能は、入出力動作時のスピードと
記憶容量によって決まり、製品競争力を高めるためには
アクセス時間の短縮化と大容量化が必須である。また、
情報機器の軽薄短小化の要求から記憶装置の小型化が重
要になってきた。
【０００４】これらの要求を満足するためには単一の記
録媒体内に多くの磁気情報を書き込み、かつ再生できる
磁気記録装置の開発が必要である。この要求を満足させ
るためには、装置の記録密度を高める必要がある。高記
録密度を実現するためには、書き込まれた微細な磁区か
らの信号を再生する必要がある。これには、再生幅すな
わち電極幅を磁区制御狭くし、かつ低抵抗にすることに
より実現できる。
録媒体内に多くの磁気情報を書き込み、かつ再生できる
磁気記録装置の開発が必要である。この要求を満足させ
るためには、装置の記録密度を高める必要がある。高記
録密度を実現するためには、書き込まれた微細な磁区か
らの信号を再生する必要がある。これには、再生幅すな
わち電極幅を磁区制御狭くし、かつ低抵抗にすることに
より実現できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】高記録密度を実現する
ためには再生ヘッドの分解能を高くする必要がある。再
生ヘッドには磁気抵抗効果膜，磁区制御膜，電極膜及び
ギャップ膜が上下シールド膜の間に構成されている。磁
区制御膜は磁気抵抗効果膜の中の磁化回転する強磁性層
の磁区を制御し、磁区制御膜が硬質強磁性膜の場合、磁
気抵抗効果膜の端部は磁区制御膜により磁化回転の制限
を受ける。このため磁気抵抗効果膜端部の感度が中央部
の感度よりも低くなる。
ためには再生ヘッドの分解能を高くする必要がある。再
生ヘッドには磁気抵抗効果膜，磁区制御膜，電極膜及び
ギャップ膜が上下シールド膜の間に構成されている。磁
区制御膜は磁気抵抗効果膜の中の磁化回転する強磁性層
の磁区を制御し、磁区制御膜が硬質強磁性膜の場合、磁
気抵抗効果膜の端部は磁区制御膜により磁化回転の制限
を受ける。このため磁気抵抗効果膜端部の感度が中央部
の感度よりも低くなる。
【０００６】このような感度が低下する磁気抵抗効果膜
端部よりも中央部側に電極膜端部を形成することにより
高感度部分のみに電流を流す構造が提案されている。例
えば特願平4−358310 号明細書（参照）や米国特許第5,
438,470 号公報に記載されているように巨大磁気抵抗効
果膜両端部に接している磁区制御膜の間隔よりも内側に
電極が形成された実施例がある。
端部よりも中央部側に電極膜端部を形成することにより
高感度部分のみに電流を流す構造が提案されている。例
えば特願平4−358310 号明細書（参照）や米国特許第5,
438,470 号公報に記載されているように巨大磁気抵抗効
果膜両端部に接している磁区制御膜の間隔よりも内側に
電極が形成された実施例がある。
【０００７】この場合には電極膜は一層であり、巨大磁
気抵抗効果膜端部を何らかの方法でエッチングした後に
キャッピング層を形成し、さらに電極膜を別のマスクを
用いて巨大磁気抵抗効果膜上の電極膜をエッチングする
かリフトオフ法を用いて形成する。このような構造の場
合には電極間隔を決定するフォトマスクと磁区制御間隔
を決定するフォトマスクの２枚のフォトマスクを用いる
必要があり、２枚のフォトマスク間の合わせ精度が問題
となる。また、巨大磁気抵抗効果膜上の電極膜のみを低
抵抗の電極材料に変えることは不可能である。
気抵抗効果膜端部を何らかの方法でエッチングした後に
キャッピング層を形成し、さらに電極膜を別のマスクを
用いて巨大磁気抵抗効果膜上の電極膜をエッチングする
かリフトオフ法を用いて形成する。このような構造の場
合には電極間隔を決定するフォトマスクと磁区制御間隔
を決定するフォトマスクの２枚のフォトマスクを用いる
必要があり、２枚のフォトマスク間の合わせ精度が問題
となる。また、巨大磁気抵抗効果膜上の電極膜のみを低
抵抗の電極材料に変えることは不可能である。
【０００８】本発明の目的は、電極間隔と磁区制御膜間
隔を１枚のフォトマスクを用いて決定することにより、
磁区制御膜と電極膜のオーバーラップ量を精度良く制御
した再生ヘッドとその作製方法及び磁気ディスク装置を
提供するにある。
隔を１枚のフォトマスクを用いて決定することにより、
磁区制御膜と電極膜のオーバーラップ量を精度良く制御
した再生ヘッドとその作製方法及び磁気ディスク装置を
提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では一つのリフト
オフパターンを利用して磁区制御膜間隔と電極間隔を両
方を決定する方法と本手法を用いて作製した再生ヘッド
の構造を提供しており、その手段を図１により説明す
る。図１において感磁部となる巨大磁気抵抗効果膜ある
いは磁気抵抗効果膜４はギャップ膜５の上にスパッタリ
ング法や真空蒸着法等の方法で作製し、次に述べるリフ
トオフパターンを形成して磁気抵抗効果膜４をエッチン
グする。比較的平坦な磁気抵抗効果膜４の上にレジスト
３／酸化物膜２／レジスト１の３層からなるａに示す形
状のパターンをフォトリソとエッチングにより形成す
る。
オフパターンを利用して磁区制御膜間隔と電極間隔を両
方を決定する方法と本手法を用いて作製した再生ヘッド
の構造を提供しており、その手段を図１により説明す
る。図１において感磁部となる巨大磁気抵抗効果膜ある
いは磁気抵抗効果膜４はギャップ膜５の上にスパッタリ
ング法や真空蒸着法等の方法で作製し、次に述べるリフ
トオフパターンを形成して磁気抵抗効果膜４をエッチン
グする。比較的平坦な磁気抵抗効果膜４の上にレジスト
３／酸化物膜２／レジスト１の３層からなるａに示す形
状のパターンをフォトリソとエッチングにより形成す
る。
【００１０】次にドライエッチング法によりレジスト３
を後退させる。この時、レジスト１が後退あるいは消失
しても良いが酸化物膜２はほとんど後退しないようにす
ることが重要である。すなわち、レジストに対する酸化
物のエッチング速度が小さいエッチング条件を用いる必
要がある。
を後退させる。この時、レジスト１が後退あるいは消失
しても良いが酸化物膜２はほとんど後退しないようにす
ることが重要である。すなわち、レジストに対する酸化
物のエッチング速度が小さいエッチング条件を用いる必
要がある。
【００１１】酸化物膜２の下のアンダーカット量は０.
０５−０.２μｍであり、レジスト３の厚さは０.０５−
０.３μｍである。電極幅が磁区制御膜の間隔よりも狭
い場合は従来電極膜を形成する前に磁気抵抗効果膜をエ
ッチングし、その後で磁区制御膜および電極膜を形成し
ていた。この従来の手法では２枚のマスクを用いる必要
がありマスク間の合わせ精度が問題になる。
０５−０.２μｍであり、レジスト３の厚さは０.０５−
０.３μｍである。電極幅が磁区制御膜の間隔よりも狭
い場合は従来電極膜を形成する前に磁気抵抗効果膜をエ
ッチングし、その後で磁区制御膜および電極膜を形成し
ていた。この従来の手法では２枚のマスクを用いる必要
がありマスク間の合わせ精度が問題になる。
【００１２】これに対して、本実施例ではリフトオフパ
ターンを図１ｂで形成後ミリング法等で磁気抵抗効果膜
をエッチングする前に電極膜６を形成する。この電極膜
６の間隔が再生トラック幅を決定し、同じパターンを用
いて磁区制御間隔を決定する。このためマスクの合わせ
の問題は無い。再生トラック幅を精度良くコントロール
するためには、図１ｂのアンダーカットの長さとレジス
トの高さを精度良く形成する必要がある。
ターンを図１ｂで形成後ミリング法等で磁気抵抗効果膜
をエッチングする前に電極膜６を形成する。この電極膜
６の間隔が再生トラック幅を決定し、同じパターンを用
いて磁区制御間隔を決定する。このためマスクの合わせ
の問題は無い。再生トラック幅を精度良くコントロール
するためには、図１ｂのアンダーカットの長さとレジス
トの高さを精度良く形成する必要がある。
【００１３】電極膜６を形成したｃの工程後、磁気抵抗
効果膜４及び電極膜６を同時にエッチングする。このエ
ッチングにより磁気抵抗効果膜４の上部のみ電極膜６が
残る。エッチング方法および条件により電極膜６及び磁
気抵抗効果膜４端部の角度は制御することが可能であ
る。
効果膜４及び電極膜６を同時にエッチングする。このエ
ッチングにより磁気抵抗効果膜４の上部のみ電極膜６が
残る。エッチング方法および条件により電極膜６及び磁
気抵抗効果膜４端部の角度は制御することが可能であ
る。
【００１４】エッチング後の形状は図１のｄのようにな
り、エッチングによる再付着７がリフトオフパターンの
周辺に形成される。この再付着によりアンダーカット部
には電極膜６及び再付着７があるために蒸着粒子が浸入
しにくくなっており、また酸化物２及びレジスト１の周
囲にも再付着が形成されるため、次に蒸着される膜は電
極６の内側に形成されない。
り、エッチングによる再付着７がリフトオフパターンの
周辺に形成される。この再付着によりアンダーカット部
には電極膜６及び再付着７があるために蒸着粒子が浸入
しにくくなっており、また酸化物２及びレジスト１の周
囲にも再付着が形成されるため、次に蒸着される膜は電
極６の内側に形成されない。
【００１５】このため、磁区制御膜８は、電極膜６及び
磁気抵抗効果膜４の外側にｅに示すように形成すること
が可能である。次に、主に磁区制御膜の上に電極膜９を
形成する。電極膜９は電極膜６よりも厚くｆに示すよう
に磁気抵抗効果膜と直接接触していない。また電極膜９
と電極膜６の間に段差が少なくするように膜厚を最適化
して、ｆのような形状とすることができる。
磁気抵抗効果膜４の外側にｅに示すように形成すること
が可能である。次に、主に磁区制御膜の上に電極膜９を
形成する。電極膜９は電極膜６よりも厚くｆに示すよう
に磁気抵抗効果膜と直接接触していない。また電極膜９
と電極膜６の間に段差が少なくするように膜厚を最適化
して、ｆのような形状とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を以下に説明す
る。リフトオフ法によって電極を形成する例を説明す
る。図１において感磁部となる巨大磁気抵抗効果膜ある
いは磁気抵抗効果膜４はギャップ膜５の上にスパッタリ
ング法や真空蒸着法等の方法で作製し、次に述べるリフ
トオフパターンを形成して磁気抵抗効果膜４をエッチン
グする。ギャップ膜にはＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2 等の酸化物
やＡｌＮ，ＢＮ，Ｃ等の窒化物や炭化物の内のいずれか
あるはこれらの材料の積層膜が用いられ、スパッタリン
グ法，真空蒸着法あるいはＣＶＤ法等の方法で作製す
る。膜厚は１０〜１００ｎｍである。
る。リフトオフ法によって電極を形成する例を説明す
る。図１において感磁部となる巨大磁気抵抗効果膜ある
いは磁気抵抗効果膜４はギャップ膜５の上にスパッタリ
ング法や真空蒸着法等の方法で作製し、次に述べるリフ
トオフパターンを形成して磁気抵抗効果膜４をエッチン
グする。ギャップ膜にはＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2 等の酸化物
やＡｌＮ，ＢＮ，Ｃ等の窒化物や炭化物の内のいずれか
あるはこれらの材料の積層膜が用いられ、スパッタリン
グ法，真空蒸着法あるいはＣＶＤ法等の方法で作製す
る。膜厚は１０〜１００ｎｍである。
【００１７】巨大磁気抵抗効果膜は反強磁性膜，固定
層，導電性非磁性膜及び自由層から構成された膜であ
り、シート抵抗が５０Ω以下である。巨大磁気抵抗効果
膜あるいは磁気抵抗効果膜の上には保護膜としてＴａ，
Ｗ等の高抵抗高融点金属膜あるいは酸化物膜を形成して
も良い。比較的平坦な磁気抵抗効果膜４の上にレジスト
３／酸化物膜２／レジスト１の３層からなるａに示す形
状のパターンをフォトリソとエッチングにより形成す
る。エッチング条件は磁気抵抗効果膜４の特性劣化が無
いように最適化され、物理的エッチングが少ない条件を
用いている。
層，導電性非磁性膜及び自由層から構成された膜であ
り、シート抵抗が５０Ω以下である。巨大磁気抵抗効果
膜あるいは磁気抵抗効果膜の上には保護膜としてＴａ，
Ｗ等の高抵抗高融点金属膜あるいは酸化物膜を形成して
も良い。比較的平坦な磁気抵抗効果膜４の上にレジスト
３／酸化物膜２／レジスト１の３層からなるａに示す形
状のパターンをフォトリソとエッチングにより形成す
る。エッチング条件は磁気抵抗効果膜４の特性劣化が無
いように最適化され、物理的エッチングが少ない条件を
用いている。
【００１８】次にドライエッチング法によりレジスト３
を後退させる。この時、レジスト１が後退あるいは消失
しても良いが酸化物膜２はほとんど後退しないようにす
ることが重要である。すなわち、レジストに対する酸化
物のエッチング速度が小さいエッチング条件を用いる必
要がある。酸化物膜２の下のアンダーカット量は0.05−
０.２μｍ であり、レジスト３の厚さは０.０５−０.３
μｍである。電極幅が磁区制御膜の間隔よりも狭い場合
は従来電極膜を形成する前に磁気抵抗効果膜をエッチン
グし、その後で磁区制御膜および電極膜を形成してい
た。
を後退させる。この時、レジスト１が後退あるいは消失
しても良いが酸化物膜２はほとんど後退しないようにす
ることが重要である。すなわち、レジストに対する酸化
物のエッチング速度が小さいエッチング条件を用いる必
要がある。酸化物膜２の下のアンダーカット量は0.05−
０.２μｍ であり、レジスト３の厚さは０.０５−０.３
μｍである。電極幅が磁区制御膜の間隔よりも狭い場合
は従来電極膜を形成する前に磁気抵抗効果膜をエッチン
グし、その後で磁区制御膜および電極膜を形成してい
た。
【００１９】これに対して、本実施例ではリフトオフパ
ターンを図１ｂで形成後ミリング法等で磁気抵抗効果膜
をエッチングする前に電極膜６を形成する。この電極膜
の比抵抗は小さくかつ電極膜が耐マイグレーションが必
要なことから、高融点かつ低比抵抗の材料であるＴａ，
Ｗ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ等の元素からなる合
金あるいはこれらの金属膜と貴金属膜との多層膜が電極
膜としては望ましい。また電極膜６がレジスト３の側面
に成長すると電極間隔の精度やギャップ膜の耐圧特性が
劣化するため、レジスト側面に成長しないようにする。
ターンを図１ｂで形成後ミリング法等で磁気抵抗効果膜
をエッチングする前に電極膜６を形成する。この電極膜
の比抵抗は小さくかつ電極膜が耐マイグレーションが必
要なことから、高融点かつ低比抵抗の材料であるＴａ，
Ｗ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ等の元素からなる合
金あるいはこれらの金属膜と貴金属膜との多層膜が電極
膜としては望ましい。また電極膜６がレジスト３の側面
に成長すると電極間隔の精度やギャップ膜の耐圧特性が
劣化するため、レジスト側面に成長しないようにする。
【００２０】このためには、方向制御膜形成手法を採用
した。すなわち、ターゲット基板間距離を大きくしたス
パッタリング法や蒸着源と基板間距離を長くした真空蒸
着法等で実現できる。このような手法を採用することに
より、図１ｃに示すようにレジスト３の側壁に電極膜６
を成長させずに形成することが可能である。この電極膜
６の間隔が再生トラック幅を決定するが、再生トラック
幅を精度良くコントロールするためには、図１ｂのアン
ダーカットの長さとレジストの高さを精度良く形成する
必要がある。
した。すなわち、ターゲット基板間距離を大きくしたス
パッタリング法や蒸着源と基板間距離を長くした真空蒸
着法等で実現できる。このような手法を採用することに
より、図１ｃに示すようにレジスト３の側壁に電極膜６
を成長させずに形成することが可能である。この電極膜
６の間隔が再生トラック幅を決定するが、再生トラック
幅を精度良くコントロールするためには、図１ｂのアン
ダーカットの長さとレジストの高さを精度良く形成する
必要がある。
【００２１】本実施例では電極膜６の内側の間隔は０.
３μｍから１.０μｍの範囲であれば作製できる。電極
膜６を形成したｃの工程後、磁気抵抗効果膜４及び電極
膜６を同時にエッチングする。このエッチングにより磁
気抵抗効果膜４の上部のみ電極膜６が残る。エッチング
方法および条件により電極膜６及び磁気抵抗効果膜４端
部の角度は制御することが可能である。イオンミリング
法の場合はオーバーエッチング量とミリング角度で角度
が変化する。また反応性イオンエッチング法の場合には
ガス圧，陰極降下電圧，出力等により端部形状が変化す
る。
３μｍから１.０μｍの範囲であれば作製できる。電極
膜６を形成したｃの工程後、磁気抵抗効果膜４及び電極
膜６を同時にエッチングする。このエッチングにより磁
気抵抗効果膜４の上部のみ電極膜６が残る。エッチング
方法および条件により電極膜６及び磁気抵抗効果膜４端
部の角度は制御することが可能である。イオンミリング
法の場合はオーバーエッチング量とミリング角度で角度
が変化する。また反応性イオンエッチング法の場合には
ガス圧，陰極降下電圧，出力等により端部形状が変化す
る。
【００２２】このようなパラメータにより６０−９０度
の範囲で端部形状をコントロールすることができる。エ
ッチング後の形状は図１のｄのようになり、エッチング
による再付着７がリフトオフパターンの周辺に形成され
る。この再付着によりアンダーカット部には電極膜６及
び再付着７があるために蒸着粒子が浸入しにくくなって
おり、また酸化物２及びレジスト１の周囲にも再付着が
形成されるため、次に蒸着される膜は電極６の内側に形
成されない。
の範囲で端部形状をコントロールすることができる。エ
ッチング後の形状は図１のｄのようになり、エッチング
による再付着７がリフトオフパターンの周辺に形成され
る。この再付着によりアンダーカット部には電極膜６及
び再付着７があるために蒸着粒子が浸入しにくくなって
おり、また酸化物２及びレジスト１の周囲にも再付着が
形成されるため、次に蒸着される膜は電極６の内側に形
成されない。
【００２３】このため、磁区制御膜８は、電極膜６及び
磁気抵抗効果膜４の外側にｅに示すように形成すること
が可能である。磁区制御膜８はＣｏＣｒ合金，ＣｏＣｒ
Ｐｔ合金，Ｓｍ合金等である。また磁区制御膜の膜厚は
５〜３０ｎｍである。次に、主に磁区制御膜の上に電極
膜９を形成する。電極膜９や磁区制御膜８は電極膜６の
端部（外側）であれば形成されても良い。電極膜６や電
極膜８の形成前には下地膜を軽くクリーニングしても良
い。
磁気抵抗効果膜４の外側にｅに示すように形成すること
が可能である。磁区制御膜８はＣｏＣｒ合金，ＣｏＣｒ
Ｐｔ合金，Ｓｍ合金等である。また磁区制御膜の膜厚は
５〜３０ｎｍである。次に、主に磁区制御膜の上に電極
膜９を形成する。電極膜９や磁区制御膜８は電極膜６の
端部（外側）であれば形成されても良い。電極膜６や電
極膜８の形成前には下地膜を軽くクリーニングしても良
い。
【００２４】電極膜９は電極膜６よりも厚くｆに示すよ
うに磁気抵抗効果膜と直接接触していない。また電極膜
９と電極膜６の間に段差が少なくするように膜厚を最適
化して、ｆのような形状とすることができる。電極膜９
を形成後、ギャップ膜１０をスパッタリング法，反応性
スパッタリング法、あるいはＣＶＤ法で形成する。ギャ
ップ膜の材料はＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2 ，ＡｌＮ，ＢＮ，Ｃ
等である。またＡｌ膜等の酸化あるいは窒化していない
膜を成長させ、その後で酸化あるいは窒化させることに
よりｇのようにギャップ膜を作製することもできる。
うに磁気抵抗効果膜と直接接触していない。また電極膜
９と電極膜６の間に段差が少なくするように膜厚を最適
化して、ｆのような形状とすることができる。電極膜９
を形成後、ギャップ膜１０をスパッタリング法，反応性
スパッタリング法、あるいはＣＶＤ法で形成する。ギャ
ップ膜の材料はＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2 ，ＡｌＮ，ＢＮ，Ｃ
等である。またＡｌ膜等の酸化あるいは窒化していない
膜を成長させ、その後で酸化あるいは窒化させることに
よりｇのようにギャップ膜を作製することもできる。
【００２５】図２において感磁部となる巨大磁気抵抗効
果膜あるいは磁気抵抗効果膜４はギャップ膜５の上にス
パッタリング法や真空蒸着法等の方法で作製し、図１で
説明したようにリフトオフパターンを形成して磁気抵抗
効果膜４をエッチングする。ギャップ膜にはＡｌ2Ｏ3や
ＳｉＯ2 等の酸化物やＡｌＮ，ＢＮ，Ｃ等の窒化物や炭
化物の内のいずれかあるいはこれらの材料の積層膜が用
いられ、スパッタリング法，真空蒸着法あるいはＣＶＤ
法等の方法で作製する。膜厚は１０〜１００nmである。
果膜あるいは磁気抵抗効果膜４はギャップ膜５の上にス
パッタリング法や真空蒸着法等の方法で作製し、図１で
説明したようにリフトオフパターンを形成して磁気抵抗
効果膜４をエッチングする。ギャップ膜にはＡｌ2Ｏ3や
ＳｉＯ2 等の酸化物やＡｌＮ，ＢＮ，Ｃ等の窒化物や炭
化物の内のいずれかあるいはこれらの材料の積層膜が用
いられ、スパッタリング法，真空蒸着法あるいはＣＶＤ
法等の方法で作製する。膜厚は１０〜１００nmである。
【００２６】巨大磁気抵抗効果膜あるいは磁気抵抗効果
膜の上には保護膜としてＴａ，Ｗ等の高抵抗高融点金属
膜あるいは酸化物膜を形成しても良い。比較的平坦な磁
気抵抗効果膜４の上にレジスト３／酸化物膜２／レジス
ト１の３層からなるａに示す形状のパターンをフォトリ
ソとエッチングにより形成する。エッチング条件は磁気
抵抗効果膜４の特性劣化が無いように最適化され、物理
的エッチングが少ない条件を用いている。下側のレジス
ト３と酸化物２の代わりに、材料２と材料３の選択比が
高い組合せを用いることもできる。例えば下側レジスト
３の代わりにＴａ，ＴａＷ等を使用し酸化物にＳｉＯ2
やＡｌ2Ｏ3あるいは貴金属膜を用いることができる。貴
金属膜を用いる場合には物理的なエッチング手法を用い
れば良い。
膜の上には保護膜としてＴａ，Ｗ等の高抵抗高融点金属
膜あるいは酸化物膜を形成しても良い。比較的平坦な磁
気抵抗効果膜４の上にレジスト３／酸化物膜２／レジス
ト１の３層からなるａに示す形状のパターンをフォトリ
ソとエッチングにより形成する。エッチング条件は磁気
抵抗効果膜４の特性劣化が無いように最適化され、物理
的エッチングが少ない条件を用いている。下側のレジス
ト３と酸化物２の代わりに、材料２と材料３の選択比が
高い組合せを用いることもできる。例えば下側レジスト
３の代わりにＴａ，ＴａＷ等を使用し酸化物にＳｉＯ2
やＡｌ2Ｏ3あるいは貴金属膜を用いることができる。貴
金属膜を用いる場合には物理的なエッチング手法を用い
れば良い。
【００２７】本実施例ではドライエッチング法によりレ
ジスト３を後退させているが後退量をウェット法で制御
可能であればドライエッチング法を必ずしも用いる必要
はない。レジスト１が後退あるいは消失しても良いが酸
化物膜２はほとんど後退しないようにすることが重要で
ある。酸化物膜２の下のアンダーカット量は０.０５−
０.２μｍであり、レジスト３の厚さは０.０５−０.３
μｍである。
ジスト３を後退させているが後退量をウェット法で制御
可能であればドライエッチング法を必ずしも用いる必要
はない。レジスト１が後退あるいは消失しても良いが酸
化物膜２はほとんど後退しないようにすることが重要で
ある。酸化物膜２の下のアンダーカット量は０.０５−
０.２μｍであり、レジスト３の厚さは０.０５−０.３
μｍである。
【００２８】実施例ではリフトオフパターンを図２ｂで
形成後ミリング法等で磁気抵抗効果膜をエッチングする
前に電極膜６及び絶縁膜１１を形成する。この電極膜の
比抵抗は小さくかつ電極膜が耐マイグレーションが必要
なことから、Ｔａ，Ｗ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ
等の元素からなる合金あるいはこれらの金属膜と貴金属
膜との多層膜が電極膜としては望ましい。また電極膜６
や絶縁膜１１がレジスト３の側面に成長すると電極間隔
の精度やギャップ膜の耐圧特性が劣化するため、レジス
ト側面に成長しないようにする。
形成後ミリング法等で磁気抵抗効果膜をエッチングする
前に電極膜６及び絶縁膜１１を形成する。この電極膜の
比抵抗は小さくかつ電極膜が耐マイグレーションが必要
なことから、Ｔａ，Ｗ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ
等の元素からなる合金あるいはこれらの金属膜と貴金属
膜との多層膜が電極膜としては望ましい。また電極膜６
や絶縁膜１１がレジスト３の側面に成長すると電極間隔
の精度やギャップ膜の耐圧特性が劣化するため、レジス
ト側面に成長しないようにする。
【００２９】このためには、方向制御膜形成手法を採用
でき、図２ｃに示すようにレジスト３の側壁に電極膜６
を成長させずに形成することが可能である。この電極膜
６の間隔が再生トラック幅を決定するが、再生トラック
幅を精度良くコントロールするためには、図２ｂのアン
ダーカットの長さとレジストの高さを精度良く形成する
必要がある。電極膜６及び絶縁膜１１を形成したｃの工
程後、磁気抵抗効果膜４，電極膜６及び絶縁膜１１を同
時にエッチングする。このエッチングにより磁気抵抗効
果膜４の上部のみ電極膜６及び絶縁膜１１が残る。
でき、図２ｃに示すようにレジスト３の側壁に電極膜６
を成長させずに形成することが可能である。この電極膜
６の間隔が再生トラック幅を決定するが、再生トラック
幅を精度良くコントロールするためには、図２ｂのアン
ダーカットの長さとレジストの高さを精度良く形成する
必要がある。電極膜６及び絶縁膜１１を形成したｃの工
程後、磁気抵抗効果膜４，電極膜６及び絶縁膜１１を同
時にエッチングする。このエッチングにより磁気抵抗効
果膜４の上部のみ電極膜６及び絶縁膜１１が残る。
【００３０】エッチング方法および条件により電極膜６
及び磁気抵抗効果膜４端部の角度は制御することが可能
である。エッチング後の形状は図２のｄのようになり、
エッチングによる再付着７がリフトオフパターンの周辺
に形成される。この再付着によりアンダーカット部には
電極膜６及び再付着７があるために蒸着粒子が浸入しに
くくなっており、また酸化物２及びレジスト１の周囲に
も再付着が形成されるため、次に蒸着される膜は電極６
の内側に形成されない。
及び磁気抵抗効果膜４端部の角度は制御することが可能
である。エッチング後の形状は図２のｄのようになり、
エッチングによる再付着７がリフトオフパターンの周辺
に形成される。この再付着によりアンダーカット部には
電極膜６及び再付着７があるために蒸着粒子が浸入しに
くくなっており、また酸化物２及びレジスト１の周囲に
も再付着が形成されるため、次に蒸着される膜は電極６
の内側に形成されない。
【００３１】このため、磁区制御膜８は、電極膜６及び
磁気抵抗効果膜４の外側にｅに示すように形成すること
が可能である。磁区制御膜８はＣｏＣｒ合金，ＣｏＣｒ
Ｐｔ合金，Ｓｍ合金等である。また磁区制御膜の膜厚は
５〜３０ｎｍである。次に、主に磁区制御膜の上に電極
膜９を形成する。電極膜９や磁区制御膜８は電極膜６の
端部（外側）であれば形成されても良い。電極膜６や電
極膜８の形成前には下地膜を軽くクリーニングしても良
い。
磁気抵抗効果膜４の外側にｅに示すように形成すること
が可能である。磁区制御膜８はＣｏＣｒ合金，ＣｏＣｒ
Ｐｔ合金，Ｓｍ合金等である。また磁区制御膜の膜厚は
５〜３０ｎｍである。次に、主に磁区制御膜の上に電極
膜９を形成する。電極膜９や磁区制御膜８は電極膜６の
端部（外側）であれば形成されても良い。電極膜６や電
極膜８の形成前には下地膜を軽くクリーニングしても良
い。
【００３２】電極膜９は電極膜６よりも厚くｆに示すよ
うに磁気抵抗効果膜と直接接触していない。ｆに示すよ
うに、電極膜６と電極膜９の間にはたとえ２つの電極膜
が同じ材料であっても、形状や結晶粒には電極膜６の端
部で不連続性が認められる。このような不連続性は図１
の実施例においても認められる。電極膜９を形成後、ギ
ャップ膜１０をスパッタリング法，反応性スパッタリン
グ法、あるいはＣＶＤ法で形成する。ギャップ膜の材料
はＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2 ，ＡｌＮ，ＢＮ，Ｃ等である。ま
たＡｌ膜等の酸化あるいは窒化していない膜を成長さ
せ、その後で酸化あるいは窒化させることによりｇのよ
うにギャップ膜を作製することもできる。図３は上記部
分高比抵抗膜を記録ヘッドに用い、記録ヘッドと再生ヘ
ッドを組み合わせた記録再生ヘッドの一例を示してい
る。再生ヘッドには巨大磁気抵抗効果膜１０４が用いら
れ、電流を流すための電極膜１０５が巨大磁気抵抗効果
膜１０４に電気的に接触している。電極膜１０５及び巨
大磁気抵抗効果膜１０４の下には下部ギャップ膜を介し
て下部シールド膜１０６がある。巨大磁気抵抗効果膜１
０４の上には上部ギャップ膜を介して上部シールド膜１
０８があり、上部シールド膜１０８は記録ヘッドの下部
磁極の一部となっている。
うに磁気抵抗効果膜と直接接触していない。ｆに示すよ
うに、電極膜６と電極膜９の間にはたとえ２つの電極膜
が同じ材料であっても、形状や結晶粒には電極膜６の端
部で不連続性が認められる。このような不連続性は図１
の実施例においても認められる。電極膜９を形成後、ギ
ャップ膜１０をスパッタリング法，反応性スパッタリン
グ法、あるいはＣＶＤ法で形成する。ギャップ膜の材料
はＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2 ，ＡｌＮ，ＢＮ，Ｃ等である。ま
たＡｌ膜等の酸化あるいは窒化していない膜を成長さ
せ、その後で酸化あるいは窒化させることによりｇのよ
うにギャップ膜を作製することもできる。図３は上記部
分高比抵抗膜を記録ヘッドに用い、記録ヘッドと再生ヘ
ッドを組み合わせた記録再生ヘッドの一例を示してい
る。再生ヘッドには巨大磁気抵抗効果膜１０４が用いら
れ、電流を流すための電極膜１０５が巨大磁気抵抗効果
膜１０４に電気的に接触している。電極膜１０５及び巨
大磁気抵抗効果膜１０４の下には下部ギャップ膜を介し
て下部シールド膜１０６がある。巨大磁気抵抗効果膜１
０４の上には上部ギャップ膜を介して上部シールド膜１
０８があり、上部シールド膜１０８は記録ヘッドの下部
磁極の一部となっている。
【００３３】この上部シールド膜１０８の一部を高比抵
抗膜にして記録ヘッドの高周波特性を改善することが可
能である。記録ヘッドのギャップ膜１０２はその上下の
磁性膜と幅が等しく、上下の磁性膜１０１，１０２は他
の磁極部分よりも高飽和磁束密度の材料が望ましい。こ
の高飽和磁束密度膜１０１の上に幅の広い高比抵抗膜１
０７を用いる。記録ヘッドのコイル１０９に電流を流
し、記録ヘッドからの磁界により記録媒体１１０に記録
される。尚、再生ヘッドは強磁性トンネル膜を用いた異
なる構造のヘッドでも良い。
抗膜にして記録ヘッドの高周波特性を改善することが可
能である。記録ヘッドのギャップ膜１０２はその上下の
磁性膜と幅が等しく、上下の磁性膜１０１，１０２は他
の磁極部分よりも高飽和磁束密度の材料が望ましい。こ
の高飽和磁束密度膜１０１の上に幅の広い高比抵抗膜１
０７を用いる。記録ヘッドのコイル１０９に電流を流
し、記録ヘッドからの磁界により記録媒体１１０に記録
される。尚、再生ヘッドは強磁性トンネル膜を用いた異
なる構造のヘッドでも良い。
【００３４】上記記録再生ヘッドは磁気ディスク装置に
第４のように使用される。磁気ヘッド１２１はモータで
回転する記録媒体１１１の上でヘッド位置決め機構１３
２により記録媒体１１１上での位置が制御され、記録再
生ヘッド１２１は再生信号処理系１３３と接続されてい
る。
第４のように使用される。磁気ヘッド１２１はモータで
回転する記録媒体１１１の上でヘッド位置決め機構１３
２により記録媒体１１１上での位置が制御され、記録再
生ヘッド１２１は再生信号処理系１３３と接続されてい
る。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、ＲＩＥによるアンダー
カット形成技術を用いているので、リフトオフパターン
の精度を向上させることができ、イオンミリング法と併
用し、電極膜形成法を最適化することにより、電極内決
め構造を１回のフォトリソで作製することができる。
カット形成技術を用いているので、リフトオフパターン
の精度を向上させることができ、イオンミリング法と併
用し、電極膜形成法を最適化することにより、電極内決
め構造を１回のフォトリソで作製することができる。
【図１】本発明の実施例である再生ヘッドの電極内決め
構造の作製プロセスを示す説明図。
構造の作製プロセスを示す説明図。
【図２】本発明の他の実施例である再生ヘッドの電極内
決め構造の作製プロセスを示す説明図。
決め構造の作製プロセスを示す説明図。
【図３】本発明の電極内決め再生ヘッドを搭載した記録
再生ヘッドの斜視図。
再生ヘッドの斜視図。
【図４】本発明の記録再生ヘッドを用いた磁気ディスク
装置の構成図。
装置の構成図。
１，３…レジスト、２…酸化物、４…磁気抵抗効果膜、
５…下部ギャップ膜、６…電極膜、７…再付着膜、８…
磁区制御膜、９…電極膜、１０…上部ギャップ膜、１１
…絶縁膜、５１…高飽和磁束密度膜、５２，５３…高比
抵抗磁性膜、５４…強磁性膜、５５，１０９…コイル、
５６，１０２…ギャップ膜、１０１，１０３…高飽和磁
束密度膜、１０４…巨大磁気抵抗効果膜、１０５…電
極、106……下部シールド膜、１０７…高比抵抗（上
部）磁性膜、１０８…高比抵抗（下部）磁性膜、１１
０，１１１…記録媒体、１２１…記録再生ヘッド、１３
１…スピンドルモータ、１３２…ヘッド位置決め機構、
１３３…再生信号処理系。
５…下部ギャップ膜、６…電極膜、７…再付着膜、８…
磁区制御膜、９…電極膜、１０…上部ギャップ膜、１１
…絶縁膜、５１…高飽和磁束密度膜、５２，５３…高比
抵抗磁性膜、５４…強磁性膜、５５，１０９…コイル、
５６，１０２…ギャップ膜、１０１，１０３…高飽和磁
束密度膜、１０４…巨大磁気抵抗効果膜、１０５…電
極、106……下部シールド膜、１０７…高比抵抗（上
部）磁性膜、１０８…高比抵抗（下部）磁性膜、１１
０，１１１…記録媒体、１２１…記録再生ヘッド、１３
１…スピンドルモータ、１３２…ヘッド位置決め機構、
１３３…再生信号処理系。
Claims (8)
- 【請求項１】磁気ディスク装置に用いる磁気記録再生ヘ
ッドの再生部が感磁部，磁区制御膜，ギャップ膜，電極
を有しており、磁気抵抗効果膜上の電極膜と磁区制御膜
上の電極膜が異なる材料から構成されているか、あるい
は磁気抵抗効果膜端部に沿って電極膜の形状あるいは結
晶粒が不連続になっていることを特徴とする再生ヘッ
ド。 - 【請求項２】磁気ディスク装置に用いる磁気記録再生ヘ
ッドの再生部が感磁部，磁区制御膜，ギャップ膜，電極
を有しており、電極が少なくとも２種類以上の膜から構
成され、その内の少なくとも１種類の電極膜が磁気抵抗
効果膜の上部のみに形成されていることを特徴とする再
生ヘッド。 - 【請求項３】磁気ディスク装置に用いる磁気記録再生ヘ
ッドの再生部が感磁部，磁区制御膜，ギャップ膜，電極
を有しており、電極が少なくとも２種類以上の膜から構
成され、その内の少なくとも１種類の他の部分の電極よ
りも低比抵抗を有する電極膜が磁気抵抗効果膜の上部の
み形成されていることを特徴とする再生ヘッド。 - 【請求項４】磁気ディスク装置に用いる磁気記録再生ヘ
ッドの再生部が感磁部，磁区制御膜，ギャップ膜，電極
を有しており、電極が少なくとも２種類以上の膜から構
成され、その内の少なくとも１種類の電極膜が磁気抵抗
効果膜の上部のみ形成され、他の電極膜は磁気抵抗効果
膜と接触していないことを特徴とする再生ヘッド。 - 【請求項５】磁気ディスク装置に用いる磁気記録再生ヘ
ッドの再生部が感磁部，磁区制御膜，ギャップ膜，電極
を有しており、電極が少なくとも２種類以上の膜から構
成され、電極膜の少なくとも１種類と磁気抵抗効果膜を
同時にエッチングすることを特徴とする再生ヘッドの作
製方法。 - 【請求項６】磁気ディスク装置に用いる磁気記録再生ヘ
ッドの再生部が感磁部，磁区制御膜，ギャップ膜，電極
を有しており、電極が少なくとも２種類以上の膜から構
成され、電極膜の少なくとも１種類の内側間隔及び外側
間隔，磁気抵抗効果膜の幅及び磁区制御膜の間隔を１つ
のパターンで決定する工程を含む再生ヘッドの作製方
法。 - 【請求項７】磁気ディスク装置に用いる磁気記録再生ヘ
ッドの再生部が感磁部，磁区制御膜，ギャップ膜，電極
を有しており、電極が少なくとも２種類以上の膜から構
成され、その内の少なくとも１種類の電極膜に関して、
間隔が磁区制御膜の間隔よりも狭く、かつ電極膜の外側
端部が磁気抵抗効果膜の端部に等しいことを特徴とする
再生ヘッド。 - 【請求項８】請求項１から７のいずれか１項記載の再生
ヘッドを用いた記録再生ヘッドを搭載していることを特
徴とする磁気ディスク装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296198A JPH11224411A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 再生ヘッド及びその作製方法並びに磁気ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296198A JPH11224411A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 再生ヘッド及びその作製方法並びに磁気ディスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11224411A true JPH11224411A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12097200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2296198A Pending JPH11224411A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 再生ヘッド及びその作製方法並びに磁気ディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11224411A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6444406B1 (en) | 2000-07-11 | 2002-09-03 | Tdk Corporation | Method for forming photoresist pattern and manufacturing method of magnetoresistive effect thin-film magnetic head |
| US6718623B2 (en) | 2002-05-17 | 2004-04-13 | Headway Technologies, Inc. | Magnetoresistive device and method of manufacturing same, and thin-film magnetic head and method of manufacturing same |
| US6842314B2 (en) | 2002-05-29 | 2005-01-11 | Headway Technologies, Incorporated | Magnetoresistive device and method of manufacturing same, and thin-film magnetic head and method of manufacturing same |
| US7082673B2 (en) * | 2001-04-25 | 2006-08-01 | Tdk Corporation | Method of manufacturing magnetoresistive device capable of preventing a sense current from flowing into dead regions of a magnetoresistive element, and method of manufacturing thin-film magnetic head |
| US7134185B1 (en) * | 2000-06-02 | 2006-11-14 | Western Digital (Fremont), Inc. | Method of making narrow track width magnetoresistive sensor |
| US7159304B2 (en) | 2000-11-28 | 2007-01-09 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Method of manufacturing a spin-valve giant magnetoresistive head |
| US7228617B2 (en) * | 2002-04-05 | 2007-06-12 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Method for fabricating a GMR read head portion of a magnetic head |
-
1998
- 1998-02-04 JP JP2296198A patent/JPH11224411A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7134185B1 (en) * | 2000-06-02 | 2006-11-14 | Western Digital (Fremont), Inc. | Method of making narrow track width magnetoresistive sensor |
| US6444406B1 (en) | 2000-07-11 | 2002-09-03 | Tdk Corporation | Method for forming photoresist pattern and manufacturing method of magnetoresistive effect thin-film magnetic head |
| US7159304B2 (en) | 2000-11-28 | 2007-01-09 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Method of manufacturing a spin-valve giant magnetoresistive head |
| US7082673B2 (en) * | 2001-04-25 | 2006-08-01 | Tdk Corporation | Method of manufacturing magnetoresistive device capable of preventing a sense current from flowing into dead regions of a magnetoresistive element, and method of manufacturing thin-film magnetic head |
| US7228617B2 (en) * | 2002-04-05 | 2007-06-12 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Method for fabricating a GMR read head portion of a magnetic head |
| US6718623B2 (en) | 2002-05-17 | 2004-04-13 | Headway Technologies, Inc. | Magnetoresistive device and method of manufacturing same, and thin-film magnetic head and method of manufacturing same |
| US7158352B2 (en) | 2002-05-17 | 2007-01-02 | Headway Technologies, Inc. | Magnetoresistive device and method of manufacturing same, and thin-film magnetic head and method of manufacturing same |
| US6842314B2 (en) | 2002-05-29 | 2005-01-11 | Headway Technologies, Incorporated | Magnetoresistive device and method of manufacturing same, and thin-film magnetic head and method of manufacturing same |
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