JPH1131313A - 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果素子及びその製造方法

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JPH1131313A
JPH1131313A JP10127982A JP12798298A JPH1131313A JP H1131313 A JPH1131313 A JP H1131313A JP 10127982 A JP10127982 A JP 10127982A JP 12798298 A JP12798298 A JP 12798298A JP H1131313 A JPH1131313 A JP H1131313A
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JP10127982A
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Kiyosumi Kanazawa
潔澄 金沢
Yoshiaki Nakagawa
善朗 中川
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TDK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不感帯域による電気抵抗値増大を招くことの
ないＭＲ素子、薄膜磁気ヘッド、及び、それらの製造方
法を提供する。 【解決手段】 端部受動領域２、３は中央能動領域の両
側端に備えられ、それぞれは、磁区制御膜２１、３１
と、導電膜２２、３２とを含む。磁区制御膜２１、３１
は中央能動領域１の表面に部分的に重なる。導電膜２
２、３２は磁区制御膜２１、３１の表面に付着され、磁
区制御膜２１、３１及び中央能動領域１の表面に重な
る。中央能動領域１の表面に対する導電膜２２、３２の
重なり寸法Ｗ２は、中央能動領域１の表面に対する磁区
制御膜２１、３２の重なり寸法Ｗ１よりも大きい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果素子
（以下ＭＲ素子と称する）、薄膜磁気ヘッド及びそれら
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスクドライブ装置が小型化され
る傾向の中で、ＭＲ素子を読み取り素子として用いた薄
膜磁気ヘッドは、出力が磁気ディスクとの間の相対速度
に関係しないため、高記録密度で磁気記録媒体に記憶さ
れている情報を読み取るのに適した磁気変換器として従
来より知られている。
【０００３】薄膜磁気ヘッドに用いられる磁気変換素子
は、例えば、特開平3ー125311号公報等で知られている。
この文献に開示された磁気抵抗読み取り器は、中央能動
領域と、一対の端部受動領域とを有する。中央能動領域
は、磁気抵抗効果膜（以下ＭＲ膜と称する）、非磁性膜
及び軟磁性膜を含み、軟磁性膜がＭＲ膜に横バイアスを
加える。一対の端部受動領域は、磁区制御膜と、導電膜
とを含む。磁区制御膜のそれぞれは、中央能動領域の相
対する両側に互いに間隔を隔てて積層され、導電膜は磁
区制御膜の上に付着される。
【０００４】中央能動領域に含まれる軟磁性膜は、ＭＲ
膜に横バイアスを加え、それによって、磁気的に記録さ
れたデータを読み取る際の線形動作を確保する。磁気記
録媒体上の磁気記録データから生じる磁界が、ＭＲ膜に
対し、ＭＲ膜の磁化の方向と交叉する方向に加わると、
ＭＲ膜の磁化の方向が変化する。そして磁化の方向に応
じてＭＲ膜の抵抗値が変化し、それに対応したセンス電
流が流れる。磁気記録媒体上の磁気記録データから生じ
る磁界がＭＲ膜の磁化の方向と一致するときは、磁化の
方向が変化しないので、ＭＲ膜の抵抗値は殆ど変化しな
い。
【０００５】磁区制御膜は、ＭＲ膜に縦バイアスを加
え、バルクハウゼンノイズを防止するために備えられ
る。米国特許4,024,489号明細書は、磁区制御膜とし
て、硬磁性バイアス膜を用いたＭＲセンサを開示してい
る。
【０００６】上述したＭＲ素子において、ＭＲ膜に対す
る磁区制御膜の付着領域近傍では、磁区制御膜による縦
バイアスが強く、横バイアスがかからないため、センサ
として動作しない不感帯域を生じる。不感帯域はセンサ
として機能せず、磁気抵抗センサ回路の電気抵抗値を増
加させる。磁気抵抗センサ回路の電気抵抗値が増加する
と、磁気抵抗センサ回路としての性能に制限が加わるば
かりでなく、高密度電流に起因するエレクトロマイグレ
ーション発生の危険性を増幅させる。
【０００７】不感帯域による電気抵抗値を低減させる手
段として、不感帯域を越えて、中央能動領域の両側端に
導電膜を付与する。その際、不感帯域はＭＲ膜の両側端
に均等に生じるため、導電膜は、ＭＲ膜の両側端におい
て均等に成膜する必要がある。不均等になると、依然と
して、不動作領域による電気抵抗値の増大、あるいは、
導電膜の下層の動作可能なＭＲ膜による磁気的信頼性の
低下を招くことになる。
【０００８】例えば、U.S.Pat.No.5,438,470号は、導電
膜のみを中央能動領域に重ねる構造、及び、磁区制御膜
と導電膜とを、同一の寸法で、中央能動領域に重ねる構
造を開示している。しかし、導電膜のみを中央能動領域
に重ねる構造の場合、磁区制御膜の側端面を、中央能動
領域の側端面に一致するように、正確に位置合わせしな
ければならないという製造上の困難性を生じる。また、
磁区制御膜と導電膜とを同一の寸法で、中央能動領域に
重ねる構造は、上記特許明細書で述べているような問題
点を生じる。
【０００９】更に、U.S.Pat.No.5,438,470号は中央能動
領域に対する導電膜の重なり寸法を、ＭＲ膜の両側端に
おいて均等化した構造を開示している。しかし、導電膜
の重なり寸法を均等化するための手段については何も言
及していない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、不感
帯域による電気抵抗値増大を招くことのないＭＲ素子、
薄膜磁気ヘッド、及び、それらの製造方法を提供するこ
とである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係るＭＲ素子は、中央能動領域と、端部受
動領域とを含む。前記端部受動領域は、前記中央能動領
域の両側端に備えられ、前記端部受動領域のそれぞれ
は、磁区制御膜と、導電膜とを含んでいる。
【００１２】前記磁区制御膜は、前記中央能動領域の表
面に部分的に重なっている。前記導電膜は、前記磁区制
御膜の表面に付着され、前記磁区制御膜及び前記中央能
動領域の表面に重なっている。前記中央能動領域の表面
に対する前記導電膜の重なり寸法は、前記中央能動領域
の表面に対する前記磁区制御膜の重なり寸法よりも大き
い。
【００１３】導電膜の中央能動領域に対する重なり寸法
を、磁区制御膜のそれよりも大きくすることにより、中
央能動領域の両側端において、磁区制御膜に起因して生
じる不感帯域を、導電膜によって実質的に電気的にバイ
パスし、磁気抵抗センサ回路における電気抵抗値の増大
を回避することができる。
【００１４】しかも、本発明によれば、磁区制御膜の側
端面を、中央能動領域の側端面に一致するように、正確
に位置合わせしなければならないという製造上の困難性
を回避することができる。
【００１５】導電膜の中央能動領域に対する重なり寸法
を、磁区制御膜のそれよりも大きくする手段として、本
発明においては、磁区制御膜及び導電膜を、互いに異な
る成膜条件で成膜する手段を採用する。かかる成膜方法
によれば、磁区制御膜及び導電膜を、ＭＲ膜の両側端に
おいて均等で、かつ、適切な重なり寸法となるように、
個別に成膜できる。
【００１６】選択されるべき成膜条件には、スパッタリ
ング、蒸着または両者の組み合わせ等の真空成膜方法が
含まれる。蒸着はスパッタリングよりも重なり寸法が小
さくなるので、磁区制御膜は蒸着によって成膜し、導電
膜はスパッタリングによって成膜することにより、磁区
制御膜及び導電膜の間の重なり寸法に差を生じさせるこ
とができる。また、導電膜を、ＭＲ膜の両側端に均等に
成膜することができる。
【００１７】スパッタリングのみを用いる場合であって
も、基板の公転の有無、基板の位置、スパッタガス圧、
スパッタゲットー基板間距離等、各種の成膜条件を設定
することができ、これらの成膜条件を最適化することに
より、磁区制御膜及び導電膜を、ＭＲ膜の両側端におい
て均等で、かつ、適切な重なり寸法となるように、個別
に成膜できる。
【００１８】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法に
おいて、ＭＲ素子を製造するに当たり、本発明に係る製
造方法が適用される。従って、薄膜磁気ヘッドの製造方
法においても、ＭＲ素子の製造上の利点を、そのまま得
ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１、２を参照すると、本発明に
係るＭＲ素子は、中央能動領域１と、端部受動領域２、
３とを含み、これらは基板４によって支持されている。
中央能動領域１は、ＭＲ膜１１、非磁性膜１２及び軟磁
性膜１３とを含む（図２参照）。軟磁性膜１３はＭＲ膜
１１に横バイアスを印加するものであって、図示では基
板４の上において最下層を構成する。非磁性膜１２は軟
磁性膜１３の上に積層されている。
【００２０】ＭＲ膜１１は非磁性膜１２の上に積層され
ている。ＭＲ膜１１は、例えばパーマロイによって形成
される。その組成、厚み及び製造方法等は、当該技術分
野の通常の知識を有するものにとって周知である。
【００２１】軟磁性膜１３は、例えばNi-Fe-Rh、Ni-Fe-C
rまたはアモルファスによって構成された磁気抵抗効果
のない、または小さい磁性膜であり、例えば５０〜３０
０オングストロームの膜厚となるように形成されてい
る。非磁性膜１２は例えば５０〜２００オングストロー
ムの膜厚を有するＴａ膜によって構成される。この積層
構造は、この種のＭＲ素子で通常用いられる構造であ
る。
【００２２】磁気異方性ＭＲ膜１１を利用する場合の別
の構成例としては、軟磁性膜１３、非磁性膜１２及びＭ
Ｒ膜１１を順次に積層した上で、更にＭＲ膜１１の上に
１０〜５０オングストローム程度の膜厚を有するＴａ膜
を積層した４層構造のものも知られている。
【００２３】中央能動領域１としては、上述の磁気異方
性ＭＲ膜１１を利用したもののほか、スピンバルブ膜を
利用したもの、強磁性トンネル接合効果膜を利用したＧ
ＭＲ膜等も用いることができる。
【００２４】端部受動領域２、３は、中央能動領域１の
両側面に接続されており、中央能動領域１にセンス電流
を流し、または、必要な磁気バイアスを加える。端部受
動領域２、３は、磁区制御膜２１、３１を含む。磁区制
御膜２１、３１はＭＲ膜１１に縦バイアスを加える。
【００２５】磁区制御膜２１、３１は硬磁性膜によって
構成できる。この場合には、着磁された硬磁性膜２１、
３１より生じる磁場を利用して、ＭＲ膜１１に均一な縦
バイアスを加え、磁区の動きに起因するバルクハウゼン
ノイズの発生を阻止できる。硬磁性膜の例はＣｏＰｔで
あり、例えば２００オングストローム前後の膜厚として
形成される。
【００２６】磁区制御膜２１、３１は反強磁性膜によっ
ても構成できる。この場合には、反強磁性膜とＭＲ膜１
１との間に生じる反強磁性ー強磁性交換結合を利用し
て、ＭＲ膜１１に均一な縦バイアスを加え、磁区の動き
に起因するバルクハウゼンノイズを防止できる。反強磁
性膜の例はＦｅ−ＭｎまたはＮｉーＭｎの膜であり、例
えば２００オングストローム前後の膜厚として形成され
る。磁区制御膜２１、３１を反強磁性膜によって構成す
る場合は、その下に強磁性膜を設ける必要がある。
【００２７】端部受動領域２、３は、磁区制御膜２１、
３１の他に、導電膜２２、３２を含む。導電膜２２、３
２のそれぞれは、中央能動領域１の領域上で磁区制御膜
２１、３１に重なるパターンを有して磁区制御膜２１、
３１上に付着されている。このため、中央能動領域１の
両側において、主として、導電膜２２、３２を通して、
センス電流を中央能動領域１に供給することができる。
導電膜２２、３２は例えばTiW／Taの積層膜よりなる。
【００２８】ＭＲ膜１１に対する磁区制御膜２１、３１
の付着領域近傍では、磁区制御膜２１、３１による縦バ
イアスが強く、横バイアスがかからないため、センサと
して動作しない不感帯域を生じること、不感帯域はセン
サとして機能せず、磁気抵抗センサ回路の電気抵抗値を
増加させること、そのため、磁気抵抗センサ回路として
の性能に制限が加わるとともに、高密度電流に起因する
エレクトロマイグレーション発生の危険性を増幅させる
ことは既に述べた通りである。
【００２９】不感帯域による電気抵抗値を低減させる手
段として、本発明においては、導電膜２２、３２の中央
能動領域１に対する重なり寸法Ｗ２を、磁区制御膜２
１、３１の重なり寸法Ｗ１よりも大きくする。本発明に
おいて、重なり寸法Ｗ１、Ｗ２とは、中央能動領域１の
表面で見た磁区制御膜２１、３１または導電膜２２、３
２の重なり寸法をいう（図２参照）。
【００３０】導電膜２２、３２の中央能動領域１に対す
る重なり寸法Ｗ２を、磁区制御膜２１、３１の重なり寸
法Ｗ１よりも大きくすることにより、中央能動領域１の
両側端において、磁区制御膜２１、３１に起因して生じ
る不感帯域を、導電膜２２、３２によって実質的に電気
的にバイパスし、磁気抵抗センサ回路における電気抵抗
値の増大を回避することができる。
【００３１】中央能動領域１の表面に対する導電膜２
２、３２の重なり寸法ｗ２は、中央能動領域１の両側端
において均等である。
【００３２】中央能動領域１の表面に対する導電膜２
２、３２の重なり領域は、中央能動領域１に生じる不感
帯域を越えなければならない。不感帯域は磁区制御膜２
１、２２の残留磁束密度と膜厚との積に依存し、通常、
中央能動領域１の側端面から略０．１５〜０．５μｍ程
度である。従って、導電膜２２、３２の中央能動領域１
に対する重なり寸法Ｗ２は、通常の条件では、略０．１
５〜０．５μｍを越える値に設定する。不感帯域の値が
変動すれば、それに応じて、重なり寸法Ｗ２を変えるこ
とは勿論である。
【００３３】導電膜２２と導電膜３２との間の間隔は、
磁気ヘッドへの適用においては、要求されるトラック幅
を満たすように定めなければならない。従って、この場
合には、重なり寸法Ｗ２の最大値は、トラック幅による
制限を受けることになる。
【００３４】本発明は、磁区制御膜２１、３１が、重な
り寸法Ｗ１をもって、中央能動領域１に部分的に重なる
ことを許容する。従って、磁区制御膜２１、３１の側端
面を、中央能動領域１の側端面に一致するように、正確
に位置合わせしなければならないという製造上の困難性
を回避することができる。
【００３５】図１及び図２に示したＭＲ素子を得るに当
たり、本発明において、磁区制御膜２１、３１及び導電
膜２２、３２を、互いに異なる成膜条件で成膜する。か
かる成膜方法によれば、磁区制御膜２１、３１及び導電
膜２２、３２を、ＭＲ膜１１の両側端において均等で、
かつ、適切な重なり寸法Ｗ１、Ｗ２となるように、個別
に成膜できる。次に、添付図面を参照し、本発明にかか
る成膜法の具体例を説明する。
【００３６】まず図３及び図４は、真空成膜法としてス
パッタリングを採用した場合を示している。図３におい
て、基板４の一面上には、既に、中央能動領域１が成膜
されている。中央能動領域１の成膜方法については、従
来より提案されている技術またはこれから提案されるこ
とのある技術を採用できる。基板４は通常はウエハであ
り、その一面上に多数の中央能動領域１が成膜され、整
列されている。中央能動領域１の上方にはマスク５が配
置されている。図示されたマスク５は、中央能動領域１
を形成する場合に用いられるリフトオフ法によって残さ
れたレジスト膜である。
【００３７】磁区制御膜２１、３１は、図３に示すよう
に、基板４の一面に対して垂直方向に入射する原子を主
とする成膜条件でスパッタ成膜する。磁区制御膜２１、
３１が、図１及び図２に示したように、ＣｏＰｔでなる
場合は、基板４の一面に対して垂直方向に入射するＣｏ
及びＰｔの原子が、磁区制御膜２１、３１の成膜に利用
される。基板４の一面に対して垂直方向に入射するＣｏ
及びＰｔの原子が主に利用されるので、図４に示すよう
に、磁区制御膜２１、３１の重なり寸法Ｗ１は非常に小
さくなる。
【００３８】図３及び図４に示した磁区制御膜２１、３
１の成膜工程の後、図５に示すように、基板４の一面に
対して斜め方向に角度θで入射する原子を主とする成膜
条件で、導電膜２２、３２を成膜する。導電膜２２、３
２がＴｉＷ／Ｔａの積層膜でなる場合は、ＴｉＷ膜の成
膜、次に、Ｔａ膜のスパッタ成膜を行なう。導電膜２
２、３２のスパッタ成膜は、基板４の一面に対して斜め
方向に入射する原子を主として行なわれるので、導電膜
２２、３２の重なり寸法Ｗ２は、磁区制御膜２１、３１
の重なり寸法Ｗ１より大きくなる（図６参照）。この構
造によれば、中央能動領域１の両側端において、磁区制
御膜２１、３１に起因して生じる不感帯域を、導電膜２
２、３２によって実質的に電気的にバイパスし、磁気抵
抗センサ回路における電気抵抗値の増大を回避すること
ができる。
【００３９】しかも、上記成膜法によれば、磁区制御膜
２１、３１及び導電膜２２、３２を、ＭＲ膜１１の両側
端において均等で、かつ、適切な重なり寸法Ｗ１、Ｗ２
となるように、個別に成膜できる。このため、ＭＲ膜１
１の両側端において、導電膜２２、３２を均等に成膜
し、不均等による電気抵抗値の増大、あるいは、導電膜
２２、３２の下層の動作可能なＭＲ膜１１による磁気的
信頼性の低下を確実に回避することができる。図５及び
図６に示した導電膜成膜工程が終了した後、マスク５を
除去する（図７参照）。
【００４０】図８及び図９は別の実施例を示している。
この実施例においても、真空成膜法としてスパッタリン
グが採用されている。一面上に中央能動領域を形成した
基板４は回転板６０の上に搭載されている。回転板６０
は図示しない駆動装置により矢印ａ１の方向に回転駆動
される（図９参照）。この場合の回転板６０の回転を公
転と称することとする。回転板６０の上方には、Ｃｏ及
びＰｔのターゲット６１及びＴａのターゲット６２が配
置されている。回転板６０及びターゲット６１、６２は
真空成膜室６の内部に配置されている。
【００４１】まず、磁区制御膜は、図８に示すように、
回転板６０を静止させる静止成膜法て成膜する。これに
より、基板４の一面に対して垂直方向に入射する原子を
主とする成膜条件で、磁区制御膜がスパッタ成膜され
る。
【００４２】次に、図９に示すように、回転板６０を矢
印ａ１の方向に公転させる回転成膜法によって、導電膜
をスパッタ成膜する。これにより、導電膜のスパッタ成
膜が、基板４の一面に対して斜め方向に入射する原子を
主として行なわれ、導電膜の重なり寸法が、磁区制御膜
の重なり寸法より大きくなる。
【００４３】また、磁区制御膜及び導電膜の重なり寸法
は、基板４に対するターゲット６１の距離及びターゲッ
ト６２の距離を変えることにより、調整することができ
る。導電膜の重なり寸法が、磁区制御膜の重なり寸法よ
り大きくなるようにするためには、通常は、基板４に対
するターゲット６１の距離を、基板４に対するターゲッ
ト６２の距離よりも大きくする。
【００４４】図１０及び図１１は本発明に係る製造方法
の別の実施例を示している。この実施例においても、真
空成膜法として、スパッタリングが採用されている。一
面上に中央能動領域を形成した基板４は、回転板６０の
上に搭載されている。磁区制御膜は、図１０に示すよう
に、マスク６３による絞りと、回転板６０を公転させる
回転成膜法との組み合わせによって成膜する。回転板６
０を公転させても、マスク６３による絞りが働くため、
磁区制御膜は、基板４の一面に対して垂直方向に入射す
る原子を主とする成膜条件でスパッタ成膜される。
【００４５】次に、導電膜は、図１１に示すように、回
転板６０を公転させる回転成膜法によって成膜する。
【００４６】図１２及び図１３は本発明に係る製造方法
の更に別の実施例を示す図である。真空成膜法として
は、スパッタリングが採用されている。この実施例で
は、第１の回転板６０及び第２の回転板６５を含んでい
る。第２の回転板６５は、第１の回転板６０上に、回転
中心から隔てた位置に設けられている。第１の回転板６
０は矢印ａ１の方向に公転し、第２の回転板６５は矢印
ｂ１で示す方向に自転する（図１３参照）。中央能動領
域を既に形成してある基板４は、第２の回転板６５の自
転中心からオフセット△ｄを付して、第２の回転板６５
の一面上に設けられている。
【００４７】まず、磁区制御膜は、図１２に示すよう
に、マスク６３による絞りと、第１の回転板６０を公転
させる回転成膜法との組み合わせによって成膜する。第
１の回転板６０を公転させても、マスク６３による絞り
が働くため、磁区制御膜は、基板４の一面に対して垂直
方向に入射する原子を主とする成膜条件でスパッタ成膜
される。
【００４８】次に、導電膜は、図１３に示すように、第
１の回転板６０の公転を停止し、第２の回転板６５を、
矢印ｂ１の如く自転させる回転成膜法によって成膜す
る。基板４は、第２の回転板６５の自転中心からオフセ
ット△ｄを付して、第２の回転板６５の一面上に設けら
れているから、導電膜のスパッタ成膜が、基板４の一面
に対して斜め方向に入射する原子を主として行なわれ、
導電膜の重なり寸法が、磁区制御膜の重なり寸法より大
きくなる。
【００４９】図１４は本発明に係る製造方法の更に別の
実施例を示している。この実施例の特徴は、磁区制御膜
及び導電膜を、異なる真空成膜室７１〜７３内で成膜す
るようにしたことである。中央能動領域を形成した基板
４は、例えばロボット８等により、各真空成膜室７１〜
７３内に出し入れされる。実施例は、磁区制御膜をＣｏ
Ｐｔによって構成し、導電膜をTiW／Taによって構成す
る場合を示し、ＣｏＰｔ成膜用の真空成膜室７１と、Ｔ
ａ成膜用真空成膜室７２と、ＴｉＷ成膜用真空成膜室７
３とを備え、ロボット８は、矢印ｃ１で表示する如く駆
動して、成膜順序に従って、基板４を真空成膜室７１〜
７３の間で出し入れする。真空成膜室数は、形成すべき
膜数に応じた数だけ準備する。真空成膜室７１〜７３に
おいて選択されるべき成膜条件としては、スパッタリン
グ、蒸着または両者の組み合わせ等の真空成膜方法が含
まれる。蒸着はスパッタリングよりも重なり寸法が小さ
くなるので、真空成膜室７１における磁区制御膜の成膜
は蒸着によって行ない、真空成膜室７２、７３における
導電膜の成膜はスパッタリングによって行なうことがで
きる。これにより、磁区制御膜及び導電膜の間の重なり
寸法に差を生じさせることができる。また、導電膜を、
ＭＲ膜の両側端に均等に成膜することができる。
【００５０】次に具体的な実施例について説明する。表
１は、図８及び図９に示したような成膜方法によって成
膜した場合のデータを示している。
【００５１】表１に示すように、ＣｏＰｔによって構成
された磁区制御膜の重なり寸法Ｗ１が、０．１μｍであ
るのに対し、Ｔａによって構成された導電膜の重なり寸
法Ｗ２は０．３μｍとなった。表１は、片側で見た不感
帯域が０．２μｍであるときの最適重なり寸法を与えて
いる。異なる不感帯域の寸法に対しては、成膜条件を変
え、その不感帯域の寸法に最適な、重なり寸法Ｗ１、Ｗ
２を得ることができる。
【００５２】図１５は上述したＭＲ素子を読み取り素子
として用い、誘導型ＭＲ素子を書き込み素子として用い
た薄膜磁気ヘッドの断面図を示している。図１６は図１
５に示した薄膜磁気ヘッドの磁気変換素子部分の拡大断
面図である。
【００５３】図示の薄膜磁気ヘッドは、スライダ１００
の上にＭＲ素子で構成された読み取り素子８及び誘導型
ＭＲ素子でなる書き込み素子９を有する。
【００５４】スライダ１００はセラミック構造体で構成
され、Al2O3-TiC等でなる基体の上にAl2O3またはSiO2等
でなる絶縁膜が設けられている。スライダ１００は磁気
ディスクと対向する一面側に空気ベアリング面（以下Ａ
ＢＳ面と称する）１０１を有する。スライダ１００とし
ては、磁気ディスクと対向する面側にレール部を設け、
レール部の表面をＡＢＳ面として利用するタイプの外
に、磁気ディスクと対向する面側がレール部を持たない
平面状であって、平面のほぼ全面をＡＢＳ面として利用
するタイプ等も知られている。
【００５５】読み取り素子８は絶縁膜４の内部に膜状に
埋設されている。参照符号８１は下部シールド膜であ
り、センダスト、パーマロイまたは窒化鉄などの磁性膜
によって構成されている。読み取り素子８は上部シール
ド膜９１を含んでいる。上部シールド膜９１はパーマロ
イまたは窒化鉄などの磁性膜によって構成されている。
【００５６】読み取り素子８は、前述した本発明に係る
製造方法によって得られたＭＲ素子で構成されている。
従って、不感帯域による電気抵抗値増大を招くことのな
いＭＲ素子を有する薄膜磁気ヘッドを得ることができ
る。
【００５７】書き込み素子９は、上部シールド膜を兼ね
ている下部磁性膜９１、上部磁性膜９２、コイル膜９
３、アルミナ等でなるギャップ膜９４、有機樹脂で構成
された絶縁膜９５及び保護膜９６などを有して、絶縁膜
４の上に積層されている。下部磁性膜９１及び上部磁性
膜９２の先端部は微小厚みのギャップ膜９４を隔てて対
向するポール部Ｐ１、Ｐ２となっており、矢印Ｘの方向
に高速移動する磁気ディスク（図示しない）に対して、
ポール部Ｐ１、Ｐ２において書き込みを行なう。下部磁
性膜９１及び上部磁性膜９２は、そのヨーク部がポール
部Ｐ１、Ｐ２とは反対側にあるバックギャップ部におい
て、磁気回路を完成するように互いに結合されている。
絶縁膜９５の上に、ヨーク部の結合部のまわりを渦巻状
にまわるように、コイル膜９３を形成してある。図示さ
れた書き込み素子９は単なる例であり、このような構造
に限定されるものではない。
【００５８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、不
感帯域による電気抵抗値増大を招くことのないＭＲ素
子、薄膜磁気ヘッド、及びそれらの製造方法を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法によって得られるＭＲ素
子の平面図である。
【図２】図１の２−２線上における断面図である。
【図３】図１及び図２に示したＭＲ素子を得るための製
造工程を示す図である。
【図４】図３に示した工程を経た後の状態を示す図であ
る。
【図５】図３及び図４に示した工程の後の工程を示す図
である。
【図６】図５に示した工程を経た後の状態を示す図であ
る。
【図７】図５及び図６の工程を経た後の工程を示す図で
ある。
【図８】本発明に係る製造方法の例を概略的に示す図で
ある。
【図９】図８に示した工程の後の工程を概略的に示す図
である。
【図１０】本発明に係る製造方法の別の例を概略的に示
す図である。
【図１１】図１０に示した工程の後の工程を概略的に示
す図である。
【図１２】本発明に係る製造方法の別の例を概略的に示
す図である。
【図１３】図１２に示した工程の後の工程を概略的に示
す図である。
【図１４】本発明に係る製造方法の別の例を概略的に示
す図である。
【図１５】本発明に係る製造方法によって得られる薄膜
磁気ヘッドの拡大断面図である。
【図１６】図１５に示した薄膜磁気ヘッドの磁気変換素
子部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 中央能動領域 ２、３ 端部受動領域 ２１、３１ 磁区制御膜 ２２、３２ 導電膜 Ｗ１ 磁区制御膜の重なり寸法 Ｗ２ 導電膜の重なり寸法

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中央能動領域と、端部受動領域とを含む
    磁気抵抗効果素子であって、 前記端部受動領域は、前記中央能動領域の両側端に備え
    られ、前記端部受動領域のそれぞれは、磁区制御膜と、
    導電膜とを含んでおり、 前記磁区制御膜は、前記中央能動領域の表面に部分的に
    重なっており、 前記導電膜は、前記磁区制御膜の表面に付着され、前記
    磁区制御膜及び前記中央能動領域の表面に重なってお
    り、 前記中央能動領域の表面に対する前記導電膜の重なり寸
    法は、前記中央能動領域の表面に対する前記磁区制御膜
    の重なり寸法よりも大きい。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された磁気抵抗効果素子
    であって、 前記中央能動領域の表面に対する前記導電膜の重なり寸
    法は、前記中央能動領域の両側端において均等である。
  3. 【請求項３】 請求項１または２の何れかに記載された
    磁気抵抗効果素子であって、 前記中央能動領域の表面に対する前記導電膜の重なり
    は、前記中央能動領域に生じる不感帯域を越える。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載された磁気抵抗効果素子
    であって、 前記不感帯域は、片側で略０．１５〜０．５μｍであ
    る。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４の何れかに記載された磁
    気抵抗効果素子であって、 前記中央能動領域は、磁気異方性磁気抵抗効果膜を含
    む。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至４の何れかに記載された磁
    気抵抗効果素子であって、 前記中央能動領域は、巨大磁気抵抗効果膜である。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載された磁気抵抗効果素子
    であって、 前記巨大磁気抵抗効果膜は、スピンバルブ膜を含む。
  8. 【請求項８】 請求項６に記載された磁気抵抗効果素子
    であって、 前記巨大磁気抵抗効果膜は、強磁性トンネル接合膜を含
    む。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至８の何れかに記載された磁
    気抵抗効果素子であって、 前記磁区制御膜は、硬磁性膜を含む。
  10. 【請求項１０】 請求項５に記載された磁気抵抗効果素
    子であって、 前記磁区制御膜は、反強磁性膜を含んでおり、前記反強
    磁性膜と前記磁気異方性磁気抵抗効果膜との間に生じる
    反強磁性ー強磁性交換結合を利用して、前記磁気異方性
    磁気抵抗効果膜に縦バイアスを加える。
  11. 【請求項１１】 磁気抵抗効果素子を含む薄膜磁気ヘッ
    ドであって、 前記磁気抵抗効果素子は、請求項１乃至１０の何れかに
    記載されたものでなる。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載された薄膜磁気ヘッ
    ドであって、 前記磁気抵抗効果素子は、読み取り素子として用いられ
    る。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載された薄膜磁気ヘッ
    ドであって、 更に、書き込み素子を含む。
  14. 【請求項１４】 請求項１乃至１０の何れかに記載され
    た磁気抵抗効果素子の製造方法であって、 前記磁気抵抗効果素子は、中央能動領域と、端部受動領
    域とを有しており、 前記端部受動領域は、前記中央能動領域の両側端に備え
    られ、前記端部受動領域のそれぞれは、磁区制御膜と、
    導電膜とを含んでおり、 前記磁区制御膜は、前記中央能動領域の表面に部分的に
    重なっており、 前記導電膜は、前記磁区制御膜の表面に付着され、前記
    磁区制御膜及び前記中央能動領域の表面に重なってお
    り、 前記中央能動領域の表面に対する前記導電膜の重なり寸
    法は、前記中央能動領域の表面に対する前記磁区制御膜
    の重なり寸法よりも大きくなっており、 前記磁区制御膜及び前記導電膜は、真空成膜法によっ
    て、互いに異なる成膜条件で成膜し、それによって前記
    導電膜の前記中央能動領域に対する重なり寸法を、前記
    磁区制御膜のそれよりも大きくする。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載された製造方法であ
    って、 前記真空成膜法は、蒸着、スパッタリングまたは両者の
    組み合わせによって実行される。
  16. 【請求項１６】 請求項１４に記載された製造方法であ
    って、 前記真空成膜法は、スパッタリングであり、 前記中央能動領域は、基板の一面上に成膜されており、 前記中央能動領域の上方にマスクを配置し、 前記基板の前記一面に対して垂直方向に入射する原子を
    主とする成膜条件で前記磁区制御膜を成膜した後、 前記基板の前記一面に対して斜め方向に入射する原子を
    主とする成膜条件で、前記導電膜を成膜する。
  17. 【請求項１７】 請求項１４に記載された製造方法であ
    って、 前記真空成膜法は、スパッタリングであり、 前記基板は、回転板の上に搭載され、 前記磁区制御膜は、前記回転板を静止させる静止成膜法
    て成膜し、 前記導電膜は、前記回転板を公転させる回転成膜法で成
    膜する。
  18. 【請求項１８】 請求項１４に記載された製造方法であ
    って、 前記真空成膜法は、スパッタリングであり、 前記基板は、回転板の上に搭載され、 前記磁区制御膜は、マスクによる絞りと、前記回転板を
    公転させる回転成膜法との組み合わせによって成膜し、 前記導電膜は、前記回転板を公転させる回転成膜法によ
    って成膜する。
  19. 【請求項１９】 請求項１４に記載された製造方法であ
    って、 前記真空成膜法は、スパッタリングであり、 第１の回転板及び第２の回転板を含み、 前記第２の回転板は、第１の回転板上に設けられ、 前記基板は、前記第２の回転板の自転中心からオフセッ
    トを付して、前記第２の回転板の一面上に設けられ、 前記磁区制御膜は、マスクによる絞りと、前記第１の回
    転板を公転させる回転成膜法との組み合わせによって成
    膜し、 前記導電膜は、前記第１の回転板の公転を停止し、前記
    第２の回転板を自転させる回転成膜法によって成膜す
    る。
  20. 【請求項２０】 請求項１４に記載された製造方法であ
    って、 前記磁区制御膜は、蒸着によって成膜され、 前記導電膜は、スパッタリングによって成膜される。
  21. 【請求項２１】 請求項１４に記載された製造方法であ
    って、 前記磁区制御膜及び前記導電膜は、異なる真空成膜室内
    で成膜される。
  22. 【請求項２２】 磁気抵抗効果素子を含む薄膜磁気ヘッ
    ドの製造方法であって、 前記磁気抵抗効果素子は、請求項１４乃至２１の何れか
    に記載された方法によって製造される。
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