JPS60182007A - 薄膜型磁気ヘッドの製法 - Google Patents

薄膜型磁気ヘッドの製法

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JPS60182007A
JPS60182007A JP3638684A JP3638684A JPS60182007A JP S60182007 A JPS60182007 A JP S60182007A JP 3638684 A JP3638684 A JP 3638684A JP 3638684 A JP3638684 A JP 3638684A JP S60182007 A JPS60182007 A JP S60182007A
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magnetic
layer
thin film
magnetic layer
etching
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JP3638684A
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Shigemi Imakoshi
今越 茂美
Hideo Suyama
英夫 陶山
Yutaka Hayata
裕 早田
Munekatsu Fukuyama
宗克 福山
Tetsuo Sekiya
哲夫 関谷
Hiroyuki Uchida
裕之 内田
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Sony Corp
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Sony Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
    • G11B5/3906Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
    • G11B5/3916Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide
    • G11B5/3919Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path
    • G11B5/3922Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path the read-out elements being disposed in magnetic shunt relative to at least two parts of the flux guide structure
    • G11B5/3925Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path the read-out elements being disposed in magnetic shunt relative to at least two parts of the flux guide structure the two parts being thin films

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は薄膜型磁気ヘッド、特に薄膜磁気抵抗効果型磁
気ヘッド(以下MRという)の製法に係わる。
背景技術とその問題点 第1図及び第2図は従来の製法によって得たMRヘッド
の要部の拡大断面図及び拡大平面図である。このMRヘ
ッドは磁性基体(1)上に絶縁M(2)を介して、被着
された例えば、帯状導電層より成り、後述する磁気抵抗
効果素子(以下MR素子という)に対してバイアス磁界
を供給す5るための磁界を発生するバイアス磁界発生用
の通電導電体(3)が設けられる。また、この導電体(
3)上には、同様の絶縁層(4)を介して、例えばNi
−Fe系合金、Ni−Co系合金薄膜等より成るMR素
子(5]が被着される。史にこのMR素子(5)上には
同様の絶縁薄膜(6)が被ホされ、この絶縁薄膜(6)
を介して、MR素子(5)及び導電体(3)を横切る方
向に延長して磁気回路を構成する対の磁気コアとなる磁
性層(7)及び(8)が、例えばNi−Fe系合金層に
よって形成される。
この場合、一方の磁性層(7)の前方端は、基体(1)
上に、例えば絶縁層(6)より成る非磁性のギャップス
ペーサ層(9)を介して延在し、この磁性層(7)と基
体(1)との間に作動磁気ギャップgが形成され、この
磁気ギャップgが、磁気媒体との対接面00)に臨むよ
うに構成される。他方の磁性層(8)の後端は各絶縁層
(21(4+、絶縁薄膜(6)に穿設した透孔的jを通
じて基体(11に、例えば直接的に接触するようにして
両者が磁気的に密に結合すあようになされる。また、磁
性層(7)の後方端部と、磁性層(8)の前方端部とは
所要の間隔Wを保持して対向するようになされ、両者間
に磁気回路の不連続部(121が構成される。そして、
この不連続部u21内に磁気的にMR素子(5)が配置
され、この素子(5)によって磁気的に不連続部が連結
するようにする。これがため磁性層(7)の後方端部と
、磁性層(8)の前方端部とは、夫々MR素子(5)上
に夫々絶縁薄膜(6)を介して跨るようになされ、絶縁
薄膜(6)の厚さが薄くされることによって、各端部と
MIL素子(5)とが磁気的に結合するようにする。こ
のようにして基体(11−t&気ギャップg −磁性M
 (71−MR素子(5)−磁性層(8)−基体(1)
の閉磁路による磁気回路が構成される。
このようにして、基体(11上に磁気ギャップgと、M
R素子(5)とが磁路中に設けられた磁気回路が構成さ
れた磁気ヘッド素子りが形成される。
そして、例えばマルチトラック型MRヘッドとする場合
においては、第2図に示すように、上述した構成による
磁気ヘッド素子りが各トラックに対応して共通の基体(
11上に平行配列さ第1る。
尚、実際上はこの基体fil上に形成された磁気ヘッド
素子りを核って第1図にI線をもって示すように非磁性
の絶縁性保繰層0:(lが設けられ、これの上に接着剤
層04)によって保護基板(15)が接合さ牙1てMR
ヘッドが構成される。
このような構成によるMRヘッドは、その対接面00)
に対接する磁気媒体からの信号磁界が磁気ギャップgよ
り、磁気回路中のMR素子(5)中を通ずることによっ
てその抵抗変化によって媒体上の記録が検出される。こ
の場合MR素子(5)には、その抵抗変化を検出するた
めに、すなわち出力をとり出すための電流いわゆる検出
電流を通ずると共に、この場合、MR素子において高い
感度とvA、純性が得られるようKMR素子に所要のバ
イアス磁場を与えるために、導電体(3)にD[要の電
流を辿する。
このような磁気回路を具備する薄膜型のMRヘッドにお
いては、この磁気回路における磁気抵抗が小さいほどこ
の回路に通ずる磁束を大とすることができるのでg度が
上昇する。したがってこの柚のヘッドにおける磁気回路
は、上述した磁性層(7)及び(8)の互いの不連続部
(12+側の各端部とMR素子(5)との磁気的結合が
できるだけ密となるように絶縁薄膜(6)の厚さはでき
るだけ薄いことが望まれる。
ところが通常のこの釉の薄膜型MRヘッドの製法による
場合、この絶縁薄膜(6]を渭くすることは他の問題を
生じる。すなわち、通常この種MRヘッドを作製する場
合、磁性層(7)及び(8)は、Mllt素子(5)上
に絶縁m膜(C1を形成して後、全面的に例えば上述し
たNi−Fe系合金層を蒸着、スパッタリング等によっ
て被ンh形成して後、これをパターン化して不連続部+
12を挟んで延在する磁性層(7)及び(8)を形成す
るものであるが、このNi−Fe系磁性)HK対するパ
ターン化処理は、ウェットエツチング(化学的エツチン
グ)、或いはイオンビームエツチングのいずれかの方法
によらさるを得ない。
そして、またウェットエツチングでは高い精度のパター
ン化ができないことから、この種磁性層のパターン化は
イオンビームエツチングによる選択的エツチングによっ
ている。ところがこのようなイオンビームエツチングに
よる場合、そのエツチング性、すなわちエツチング速度
の材料による差異、すなわち材料によるエツチングの選
択性が殆んどないために、このエツチングは少くとも磁
性層の厚さ分は必要とするものの、これの下の絶縁薄膜
(6)の厚さ未満にとどめないとこれの下のMRX 子
+51をもエツチングすることになり信頼性の低下ない
しは不良品の発生率を高め歩留りの低下を招来する。と
ころが実際上、この種ヘッドを作製する場合、特にマル
チトラック型構成とする場合絶縁薄膜の厚さや磁性層の
厚さ、更にエツチング速度が、各部一様とはならず一般
にばらつきが生じる。このばらつきは通常±10%に及
ぶ。したがって磁性層を確実にエツチングして所要のパ
ターンを得るには、例えば磁性層の目標とするJνさが
1μmの場合、これが1.1μmの厚さを有する部分が
生じるoJ能性があることから、このエツチングの目標
のノ早さは11μmとする必要があり、このエツチング
に±10%の誤差があることを考虜すると、エツチング
不足か生じないようにするためには、例えば1.3μm
の厚さにそのエツチングを行うことになる。と、ころが
この場合、反面その磁性層に目標とするg4さ1μmに
対し、−10%不足した09μmの厚さ部分が生じてい
たとすると、上述り、た1、3μmのエツチングがなさ
れた場合においては、1.3μm−0,9μm、 = 
0.4μmの過剰エツチングがなされること属なる。し
たがってこの過剰エツチングによっても、MR素子(5
1がエツチングされることがないようにするには、絶縁
薄膜(6)の厚さは少くとも0.4μmより大に形成し
ておく必要が生じ、これを十分薄くすることができない
すなわち、従来のこの種の薄膜型磁気ヘッドの製法にお
いては、上述した絶縁薄膜(6)の肉薄化をはかつて感
度の向上をはかることと信頼性及び歩留りの向上をはか
ることとが相客れないものである。
発明の目的 本発明は感度が高い薄膜型磁気ヘッド、特に薄膜MRヘ
ッドを信頼性及び歩留り良く得ることのできる薄膜型磁
気ヘッドを提供するものである。
発明の概要 、 本発明は、基体上に薄膜磁気抵抗効果素子を形成す
る工程と、これの上に絶縁薄膜を形成する工程と、この
絶縁薄膜上にこれとエツチング性に差異を有する非磁性
材料層を選択的に形成する工程と、この拐料層上を含ん
で磁性層を形成する工程と、この磁性層を選択的にエツ
チングする工程とを経て磁気抵抗効果素子上において不
連続部を有しこの不連続部が磁気抵抗効果素子によって
磁気的に結合されて磁性層と磁気抵抗効果素子とを含む
磁気回路が形成されて成る磁気ヘッドを14する。
実施例 第3図及び第4図は、本発明製法の一例によって得た薄
膜型MRヘッドの拡大断面図及び拡大平面図である。
これら第3図及び第4図において、第1図及び第2図と
対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する
この例においても例えばNi −Zn系フェライト、或
いはMn−Zn系フェライトより成る磁性基体(1)上
に、この基体(1)がMn −Zn系7エライトのよう
に導電性を有する場合においては、これの上に5i02
 、 Si3N4等より成る絶縁層(2)を全面的に被
着形成し、これの上に例えば最終的に得る複数のヘッド
に対して共通のバイアス磁界発生用の通電導電体(3)
を各ヘッドの配列部を横切るように帯状に形成する。そ
して、この導電体(3)上から全面的に同様の絶縁層(
4)を被着し、この絶縁層(4)上に、Ni−Fe系合
金、Ni −Co系合金等の磁気抵抗効果を有する薄膜
を全面的に蒸着、スパッタリング等によって被着し、フ
ォトエツチングによって不要部分を除去して、等電体(
3)上に所要のパターンのMR素子(5)を形成する。
M 1.を素子(510両端には、例えばAu層より成
る端子導出層aωを電気的に連結して基体(11上に形
成する。
そして、本発明においては、Mlt素子(5)上を籾つ
て例えは全面的に特定された特性を有する絶縁薄膜Uη
を形成し、更にこれの上に選択的に同様に特定された特
性を有する非磁性材料層(181を形成する。この特定
された特性を有する絶縁薄膜t171と非磁性材料層t
181とは、後述する磁性層に対する選択的エツチング
、例えばイオンビームエツチングに対し、相互にエツチ
ング性、すなわちエツチング速度に差異がある拐料より
選定されるものであり、具体的には、絶縁薄膜t171
のエツチング速度が非磁性材料層(181のそれより犬
に選定される。例えば絶縁薄膜(17+としてはTa2
05薄膜、非磁性材料層(181としては非磁性材料層
のSiO2層を用い得る。
次に、第1図及び第2図で説明したと同様の対の磁性層
(7)及び(8)を形成する。すなわち、これら磁性層
(7)及び(8)は、導電1体(3)とMH累子(5)
とを横切る方向に延在し、且つ磁性層(7)の後端と磁
性層(8)の前端との間に所要の幅Wをイ1する不連続
部+12を形成し、これら磁性層(7)の後端と磁性層
(8)の前端が夫々絶縁淘膜071を介してMR素子(
510前後各側縁部上に](ねられて、これら磁性層(
7)及び(8)がMR素子(5)と電気的には絶縁され
磁気的には結合されるようにする。これら磁性層(7)
及び(8)の形成は、非磁性層Oa上を含んで例えばパ
ーマロイ、すなわち、Ni−Fe系台金磁性層を全面的
に蒸着、スパッタリング等によって被着して後、これの
上にエツチングレジストを最終的に得ようとする前述し
た両磁性層(7)及び(8)のパターンに形成し、イオ
ンビームエツチングを行ってエツチングレジストによっ
て椋われていない部分、云い換えれは少(とも非磁性層
0)il上のNi−Fe系合金層を除去することによっ
て得る。この場合、非磁性H材層(18)は、少(とも
A>終曲に得ようとする磁性層(7)及び(8)を有す
る部分以外で、しかも少くとも不連続部(12;を含み
MJI索−i′−(51上を株うように形成し置くもの
とする。
ここに、非磁性材料層fll(lは、そのJjニアさを
、冒頭で説明した過剰エツチングが生じるおそれのある
Jfさの例えば0.4μm以上とし、絶縁ン膜([7)
のJνさは0.4μ7111以下の磁性層(7)及び(
8)とMl+素子(51との間の電気的絶縁性を保持で
きる範囲で充分渇くする。
磁性層(7)の前方端と基体(1)との間には、例えば
絶縁薄膜(1ηより成るギャップスペーサ(9)が介在
されて作動磁気ギャップgが形成される。
このようにして、第1図及び第2図で説明したと同様に
本発明のこの例においては、磁性基体(1)−磁気ギャ
ップg−磁性層(71−MR素子(5)−磁性層(8)
−基体(11の閉磁路による磁気回路が構成され磁気ヘ
ッド素子りが形成される。
そして、この場合においても各磁気ヘッド素子りを覆っ
て非磁性保護層031が被着され、これの上に接着剤層
04)によって磁性若しくは非磁性の保護基板05)が
接合される。
また(101は、磁気ギャップgが望むように研磨され
た磁気媒体との対接面である。
上述したように、本発明製法によれば、磁性層(7)及
び(8)を形成するNi−Fe系合金磁性層に対する選
択的エツチング工程において、そのML+素子(5)上
の磁性層がエツチング除去されるべき部分に、冒頭に述
べた過剰エツチングのおそれのある即、さ以上の非磁性
層(181を形成したので、仮りに過剰エツチングが生
じても非磁性層(l)0の存在によってこのエツチング
がMR素子(5)をエツチングしてしまうおそれはない
尚、非磁性層(181ONさは、磁性層(7)及び(8
)の形成時の選択的エツチングに際しての予想される過
剰エツチングの厚さより大に選定されることが望まれる
ものの、この非磁性層Uの厚さに多少のばらつきがあっ
ても、この非磁性Na植に比し、これの下の絶縁溝膜(
171は、そのエツチング性が低いので、仮りに磁性層
に対するイオンビームエツチングによる選択的エツチン
グに際して5i02非磁性層(181をもエツチングす
るようなことが生じた場合でも5i(hff41J沼が
エツチングされてしまった時点でエツチングを停止する
ことによってTa205 ?I?膜071はこれが殆ん
どエツチングされることがないように°することができ
、MR素子(5)が侵かされるおそれを回避できるもの
である。
尚、上述した例においては、非磁性材層(181が、絶
縁性を有する5in2である場合について説明したが、
成る場合は、こ・の非磁性材J?4(181を、Ag等
の導電性を有する材料より構成し、この非磁性料層Uψ
をバイアス導電体として兼ねしめ、第3図及び第4図で
説明した導電体(3)を省略することもできる。この場
合、絶縁薄膜(17)としては5i02膜より構成し得
る。また、非磁性材料層(国と磁性層(7)及び(8)
との間が電気的に絶縁されることが望まれる場合にはA
Qによる非磁性料層0&の表面を酸化して不導体化する
第5図は磁性基体(11に溝Q、91を設け、これに非
磁性絶縁+t tJが充填された構成を採る場合に本発
明を適用した例で第5図において第3図と対応する部分
には同一符号を伺して車数説明を省略する。
ここに絶縁薄膜t171としてはAF!2o3 H9膜
を用い、非磁性層(181としては5iOz層を用いる
ことができる。
尚、上述した例は、磁気回路が閉(IF!を路を形成す
るようにした場合であるが基体fllが、非磁性体より
成る開磁路構成を採るM Itヘッドをイケる場合に本
発明を適用することができる。
発明の効果 上述したように、本発明製法に、よれば、磁性層(7)
及び(8)を形成する磁性層に対する選択的エツチング
工程において、そのMR水素子5)上の磁性層がエツチ
ング除去されるべき部分に、非磁性層Q81を形成した
ので、仮りに過剰エツチングが生じても非磁性層(18
1の存在によってこのエツチングがMR水素子5)をエ
ツチングしてしまうおそれが回避される。したがって磁
気回路をオフ4成するMR水素子5)と磁性層(7)及
び(8)間に介在させる絶縁薄膜(171を充分薄くす
ることができ、これによって磁気回路の磁気抵抗を充分
小さくすることができ、感度向上をはかることができる
。そしてこのように絶縁尚II!αBの厚さを充分薄く
するにもかかわらず、過剰エツチングによってMR水素
子51を侵かすおそれがないので、信頼性の向上及び歩
留りの向上をもはかることができるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来製法によって得た尚脱型磁気ヘ
ッドの要部の拡大断面図及び拡大平面図、第3図及び第
4図は本発明による薄膜型磁気ヘッドの製法の一例によ
って得た磁気ヘッドの要部の拡大断面図及び拡大平面図
、第5図は本発明製法の他の例による磁気ヘッドの要部
の拡大1面図である。 (1)は基体、(3)は導電体、(51はMR水素子(
7;及び(8)は磁性層、unは絶縁薄膜、(181は
非磁性層である。 同 松 隈 秀 盛 ・ 、、1.l 、、:′□ ■ ■ 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基体上に薄膜磁気抵抗効果素子を形成する工程と、これ
    の上に絶縁薄膜を形成する工程と、該絶縁薄膜上にこれ
    とエツチング性に差異を有する非磁性材料層を選択的に
    形成する工程と、該材料層上を含んで磁性層を形成する
    工程と、該磁性層を選択的にエツチングする工程とを経
    て上記磁気抵抗効果素子上にお℃・て不連続部を有し該
    不連続部が上記磁気抵抗効果素子によって磁気的に結合
    されて上記磁性層と上記値気抵抗効呆素子とを含む磁気
    回路が形成されて成る磁気ヘッドを得ることを特徴とす
    る薄膜型脩気ヘッドの製法。
JP3638684A 1984-02-28 1984-02-28 薄膜型磁気ヘッドの製法 Pending JPS60182007A (ja)

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