JPS61267914A - 磁気抵抗効果ヘツドの製造方法 - Google Patents

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） 本発明は磁気記憶媒体に書き込まれた磁気的情報を、い
わゆる磁気抵抗効果を利用して読み出しを行う強磁性磁
気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と称す）を備えた磁気
抵抗効果ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称す）の製造方法
に関する。

（従来技術とその問題点） ＭＲヘッドは、磁気記録における記録密度の向上に大き
く貢献する再生専用磁気ヘッドとして注目されている。

一般に、高記録密度を達成するためには磁気記憶媒体上
のトラ、り走行方向の線密度の向上及びトラ、り密度の
向上が必要である。従って、これ等の磁気的に記録され
た情報を電気的な信号に変換するＭＲヘッドはトラ、り
走行方向及びトラ。

り幅方向の分解能の向上カ要求される。

上記、トラ、り走行方向の高分解能特性を得ることを目
的に、特開昭５０−５９０２３に、いわゆるシールド付
ＭＲヘッドが開示されている。

第２図は、前記シールド付ＭＲヘッドな磁気記憶媒体摺
動面から見た正面図であり、非磁性のセラミ、クス等か
ら成る基板７上に、パーマロイ等から成るＭＲ素子１及
び該ＭＲ素子１０両端にセンス電流を供給するための１
対の電極２が非磁性電気的絶縁体から成る上部及び下部
絶縁層３．４を介してパーマロイ等の高透磁率磁性体か
らなる上部及び下部磁気シールド５．６で狭まれた構成
を有している。必かる構成のＭＲヘッドは、磁気シール
ド５．６によって不要な信号磁界をしゃへいするためＭ
Ｒ素子１の再生分解能は大きく向上し、上部及び下部磁
気シールド５及び６０間隔（ギヤ、プ長）が小さい程、
即ち上部及び下部絶縁層３．４が薄い程、その効果は大
きくなる。

しかし、上部及び−上部絶縁層３．４を薄く設定すると
、磁気記憶媒体に対面する摺動面を所定の寸法まで研摩
する際、ＭＲ素子１０両端に設けられた１対の電極２は
一般にムｕｓｏｕ等の延性の大きい材料で構成されてい
るため、電極２がだれ、上部及び下部磁気シールド５．
６と部分的に接触する危険があった。この様な現象は磁
気記憶媒体との摺動時においても発生する。上記ＭＲ素
子１０電極２と上部及び下部磁気シールド５．６との接
触が生ずれば、ＭＲ素子１に供給されるセンス電流が磁
気シールドにも分流するため、ＭＲ素子の出力値が変動
し、不安定なものとなる。

更に、ＭＲヘッドの電極２と上部及び下部磁気シールド
５．６との接触は、前述した摺動面に露出した部分のみ
ならず、ＭＲヘッドの内部でも生ずる。これは、高分解
能特性を達成するため、上部及び下部絶縁層３．４の厚
みを電極２の厚みより薄く形成した場合に顕著である。

これは、上部絶縁層３の１１！極２部分におけるステ、
プカバレージが悪化し、この部分を通じて、電極２と磁
気シールド５の接触が生じるからである。

以上、述べた様に、シールド付ＭＲヘッドでは電極と磁
気シールドとの接触がその製造歩留を大きく低下させ、
そのコストを大きく上昇させていた。従って、これを防
ぐために、上部及び下部絶縁層を比較厚く設定する必要
があり記録密度の大きな向上も困難にしていた。

（発明の目的） 本発明社、このような欠点を招来することなく、高記録
密度の再生が可能な信頼性の高い磁気抵抗効果ヘッドの
製造方法を提供することにある。

（発明の構成） 本発明によれば、強磁性薄膜から成る磁気抵抗効果電子
と前記磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給するための
前記磁気抵抗効果素子に接続された少なくとも１対の電
極を有する磁気抵抗効果ヘッドの製造方法において、 基体の主面上に、前記磁気抵抗効果素子を含む第１の導
電膜と前記電極となる電極層を含も第２の導電膜を順次
積層し、８ｉｊ記第１の導電膜と前記第２の導電膜を所
定のパターンに加工する工程と、このパターン及び前記
基体の主面上に絶縁体から成る補助絶縁層を被着する工
程と所定のパターンを有するマスクを用いて、前記補助
絶縁層及び前記第２の導１！膜を斜め入射イオンビーム
によりエツチングし、第１の導電膜を露出肯せる工程と
を含むことを特徴とする磁気抵抗効果ヘッドの製造方法
が得られる。

（構成の詳細な説明） 本発明は、上述の製造方法をとることにより従来技術の
問題点を解決した。

即ち、本発明では、斜め入射イオンビームによって薄膜
を加工する際のその断面形状の一部がテーバ状となるこ
とを利用している。この様な現象は例えば、ジャーナル
・オプ・バキュウム・アンド・サイエンス・チク／Ｉｆ
ｆジ（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｖａｃ　−ｕｕｍ　５ｃ
ｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　）　１９
８１年、第１９巻、２８頁及至３１頁記載の後閑氏等の
論文に開示されている。この論文によれば、所定の形状
にマスクされた薄膜試料を回転させながら、所定の入射
角を有するイオンビーム（又は中性粒子のビーム）ヲ照
射すると、マスクのシャドー効果により薄膜のパターン
断面の一部からすそを引くテーパ状にエツチングされる
ことが示されている。こつ言った斜め入射イオンビーム
によって生ずるパターンの断面形状は、マスクの厚み、
イオンビームの入射角度及びエツチング深さ等によって
制御で できる。

従って、本発明では電極となる電極層を含む第２の導電
膜と絶縁体ふら成る補助絶縁層を積層し、これを一括し
て、斜め入射イオンビームによってエツチングし、その
断面形状において、補助絶縁層の一部から、又は少なく
とも第２の導電膜の１部からすそを引いたテーパ状に形
成することができる。これは結果として、その後に被層
される上部絶縁層のステ、プカパレージを改善し、ギヤ
。

プ用絶縁層が１！極より薄く設定されても良好な絶縁性
を確保する。しかも、電極となる電極層を含む第２の導
電膜の上部には、補助絶縁層と上部絶縁層が積層され、
第２の導電膜と磁気シールド間の距離は大きく設定され
るため、電極のダレによる磁気シールドとの接触を防止
することができる。

以下、更に本発明による磁気抵抗効果ヘッドの製造方法
を実施例を示す図面を用いて詳細に説明する。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例における製造工桂を示す、
ＭＲヘッドの媒体摺動向から見た正面図である。

まず、第１図（ａ＋において、８１％ガラス、セラミ、
クス等の表面が滑らかな基板７上に、高透磁率磁性体（
例えば、パーマロイ合金、アモルファス軟磁性体等〕か
らなるト部磁気シールド６及び非磁性で電気的絶縁体（
例えは、ＡｌｔＯｓ、５ｉＯ１Ｓｉ３Ｎ４等）から成る
下部絶縁層４が所定の厚みに被着された構成を有する基
体１１上に、ＮｉＦｅ合金、Ｎｌｃａ合金薄１１．１−
らなるＭ　Ｒ素子１と、Ｔｊｌｏｒｓｂｉ、’Ｉ’ａｓ
Ｍｏ等の導電性材料から成るバッファ層９と、Ａｕ、　
ＡＥｌＣｕ等の電気的良導体から成る電極層２とＴｉｓ
　’ｉ！ａｓ　Ｏｒ等から成る接着層１０か順次＠に層
されている。ＭＲ素子１とバッファ層９の積層体は第１
の導電膜１２、電極層２と接着層ｌＯの積層体株第２の
導電膜１３を構成する。これ等の第１の導電膜１２及び
第２の導電膜１３は、イオンミリング等の手法によりエ
ツチングされ、所定のパターン形状に７Ｘ１工される。

接着層１０は特に必要とするものではないが、その後に
被着される絶縁層と電極層２との接着を強固にする上で
有効である。又、ｍ着層１０とバラフチＦＩＩ９を構成
する材料は、！Ａ種のものが選択され、バッファ層９を
遍択的にエツチングできるようにする。

次に、第１図（ｂ）において、所定の形状に加工された
第１の導’！Ｌ［１２、第２の導電膜１３、更には基体
１１の全面を覆う様に、非磁性で電気的絶縁体（例えば
、Ａ６０８．８ｉ０１．８ｉ３Ｎ４等）から成る補助絶
縁層８が成膜される。更に、補助絶縁層８の上には、レ
ジストが塗布され、露光、現像のプロセスをへて、所要
部分が開口されたマスク１４を形成する。次いで、基体
を回転式せながら、斜め入射イオンビームにより、エツ
チングする。即ち、加速されたイオン又は中性粒子（例
えばＡｒ）を基体１１０回転軸Ａに対して、θの入射角
をもって、照射し、マスク１４の開口部を、バッファ層
９の深さまでエツチングする。

その結果、第１図（ｃ）に示す如く、マスク１４の開口
部にある第２の導電膜１３はその断面が台形状にエツチ
ングされる。即ち、電極層２はテーパ角αを有する台形
状断面が得られる。このテーパ角αは、マスク１４の膜
厚、イオン又は中性粒子の入射角θ、及び第２の導電膜
１３、捕助絶縁層８のエツチング速度と膜厚によって決
定される。

例えば、マスク１４の膜厚を１．８μｍ１人射角を４５
度第２り導電膜１３とし又、接看層１ｏにＯｒ膜、電極
層２にＡｕ膜を用い、それぞれの膜厚を４００Ｘ及び２
４００　Ｘに設定し、補助絶縁層８としてＡｌ、　０．
膜を１４００１の膜厚に設定すると、テーパ角は約１０
度に設定できる。

尚、パ、ファ層９は、上述した斜め入射イオンミリング
により、加速されたイオン又は中性粒子を、ＭＲ素子１
まで到達させず、Ｍ几素子１が工、チングされるのを防
止するために設けられている。この目的のため、バッフ
ァ層９に位、イオンミリングによるエツチング速度が極
めて遅い材料（例えば、前述したＯｒｓ　Ｔｉ）が好適
である。

次の工程として、第１図（山に示す如く、電極層２をマ
スクとして、バッファ層９０表面に露出した部分をエツ
チングし、ＭＲ素子ｌを菖出させる。

パ、ファ層９のエツチングには、化学的反応を利用した
エツチング法か好適である。例えば、バ。

ファＮＩ９としてＯｒ膜を用いた場合は、硝戯セリウム
アンモニウム、Ｔｉ膜を用いた場合はアンモニア系の工
、チャント等が望ましい。又、反応性イオンエツチング
法によるエツチングも好適である。これ等の工、チャン
ト又はエツチング方法はバッファ層９のみを選択的にエ
ツチングできることが必要である。

更ニ、バ、７ア層９のエツチングの後、マスク１４を除
去するっ以上の工程の結果、媒体摺動面から見たＭＲ素
子１０両端には、バッファ層９及び台形状断面を有する
第２の導電膜１３で構成される１対の電極が完成する。

その後、第１図（ｅ）において、基体１１上のパターン
全面を覆う様に、非磁性で電気的絶縁体（例えば、Ａｌ
ｔｏｓ、８　ｉ　０２、ｓｔ、ｎ、等）から成る上部絶
縁層３が所定の厚みに成膜される。ついで、高透磁率磁
性体（例えば、パーマロイ合金、アモルファス軟磁性体
等）が成膜され、所定のパターンに加工されて、上部磁
気シールド５となる。

尚、ＭＲヘッドとして完成するには、電極と外部の駆動
回路とを接続するためのパッド部の加工、及びスライダ
ー形状への加工等の工程が付加される。

（発明の効果） 以上、説明した様な本発明の製造方法をへて完成したＭ
Ｒヘッドけ、第１図（ｅ）に示す如く、第２の導電膜１
３で構成される電極と、上部磁気シールド５との間隔は
、補助絶縁層８と上部絶縁３とで保持され、一方、ＭＲ
素子１の信号磁界検出領域（即ち、電極が接続されてい
ない領域）と上部磁気シールド５０間隔は上部絶縁層３
のみで保持された構成を有する。即ち、電極と上部磁気
シールド５０間隔とＭＲ素子１と上部磁気シールド５０
間隔は独立に設定できる。

従って、高記録密度の再生な可能とするため、上部絶縁
層３を薄く設定し又も、磁気記憶媒体に対面する摺動面
を所定の寸法まで研摩する際、及び磁気記憶媒体との指
動時における、磁気シールド５と電極との接触を防止で
き製造歩留及び電気的信頼性が大きく向上する。しかも
、第２の導電膜１３で形成されている電極は、ＭＲＸ子
１に接する側で広がる様なテーパ状の断面を有している
ため、上部絶縁層３を第２の導電膜１３より薄く設定し
ても、ステ、プカパレージの劣化はなく、電気的信頼性
が大きく向上する。以上の様に、本発明では、製造歩留
及び信頼性が高く、高密度記録の再生に適したＭＲヘッ
ドが提供できる。

【図面の簡単な説明】

、ドな媒体摺動面から見た正面図、第２図は従来のＭＲ
ヘッドな媒体摺動面から見た正面図である。 図において、１・・・ＭＲ素子、２・・・電極層、３．
４・・・上部及び下部絶縁層、５．６・・・上部及び下
部磁気シールド、８・・・補助絶縁層、９・・・バッフ
ァ層、１１・・・基体、１２・・・第１の導電膜、１３
・・・第２の導電膜 （ｃ） 第１図 （ｅ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性薄膜から成る磁気抵抗効果素子と前記磁気
   抵抗効果素子にセンス電流を供給するための前記磁気抵
   抗効果素子に接続された少くなくとも１対の電極を有す
   る磁気抵抗効果ヘッドの製造方法において、基体の主面
   上に、前記磁気抵抗効果素子を含む第１の導電膜と前記
   電極となる電極層を含む第２の導電膜を順次積層し前記
   第１の導電膜と前記第２の導電膜を所定のパターンに加
   工する工程と、このパターン及び前記基体の主面上に絶
   縁体から成る補助絶縁層を被着する工程と、所定のパタ
   ーンを有するマスクを用いて前記補助絶縁層及び前記第
   ２の導電膜を斜め入射イオンビームによりエッチングし
   第１の導電膜を露出させる工程とを含むことを特徴とす
   る磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
2. （２）磁気抵抗効果素子を含む前記第１の導電膜が、前
   記磁気抵抗効果素子と導電性のバッファ層とで順次積層
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
3. （３）第２の導電膜を斜め入射イオンビームによりエッ
   チングし、第１の導電膜を露出させる工程の後、前記バ
   ッファ層を選択的にエッチングすることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁気抵抗効果ヘッ
   ドの製造方法。
4. （４）電極層を含む第２の導電膜が、前記電極層と前記
   補助絶縁層を接着するための接着層を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項記載の
   磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。