JP2001084535A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法および磁気抵抗効果装置の製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドの製造方法および磁気抵抗効果装置の製造方法

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JP2001084535A JP26150099A JP26150099A JP2001084535A JP 2001084535 A JP2001084535 A JP 2001084535A JP 26150099 A JP26150099 A JP 26150099A JP 26150099 A JP26150099 A JP 26150099A JP 2001084535 A JP2001084535 A JP 2001084535A
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芳高 佐々木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気抵抗素子に接続された導電層とシールド
層との電気的短絡を防止できるようにする。 【解決手段】 薄膜磁気ヘッドは、再生ヘッドと記録ヘ
ッドとを備えている。再生ヘッドは、ＧＭＲ素子５と、
ＧＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３お
よび上部シールド層８と、ＧＭＲ素子５に接続された導
電層６と、シールド層３，８の間に形成されたシールド
ギャップ膜４ａ，４ｂ，７ａ，７ｂを備えている。ＧＭ
Ｒ素子５を構成する複数の層５ａ〜５ｃはシールドギャ
ップ膜４ａの上に形成され、反応性イオンエッチングに
よって複数の層５ａ〜５ｃの厚み方向の一部がエッチン
グされ、イオンミリングによって残りの部分がエッチン
グされて、ＧＭＲ素子５が形成される。シールドギャッ
プ膜４ａ上のＧＭＲ素子５の周囲にはシールドギャップ
膜４ｂが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも読み出
し用の磁気抵抗素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法
および磁気抵抗素子を有する磁気抵抗効果装置の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められ
ている。薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型
磁気変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵
抗（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）とも記す。）素子
を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気
ヘッドが広く用いられている。ＭＲ素子としては、異方
性磁気抵抗（以下、ＡＭＲ（Anisotropic Magnetoresis
tive）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大磁気
抵抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magnetoresistive ）と記
す。）効果を用いたＧＭＲ素子とがあり、ＡＭＲ素子を
用いた再生ヘッドはＡＭＲヘッドあるいは単にＭＲヘッ
ドと呼ばれ、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドはＧＭＲヘ
ッドと呼ばれる。ＡＭＲヘッドは、面記録密度が１ギガ
ビット／（インチ）2を超える再生ヘッドとして利用さ
れ、ＧＭＲヘッドは、面記録密度が３ギガビット／（イ
ンチ）2を超える再生ヘッドとして利用されている。
【０００３】ところで、再生ヘッドとしては、ＭＲ素子
を磁性材料によって電気的および磁気的にシールド（遮
蔽）した構造のものが多い。
【０００４】ここで、図２１ないし図２６を参照して、
従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例として、再生ヘ
ッドにスピンバルブＧＭＲ素子を用いた複合型薄膜磁気
ヘッドの製造方法の一例について説明する。なお、図２
１ないし図２４は磁極部分のエアベアリング面に平行な
断面を示している。
【０００５】この製造方法では、まず、図２１に示した
ように、例えばアルティック（Ａｌ 2Ｏ3・ＴｉＣ）より
なる基板１０１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）よ
りなる絶縁層１０２を、約５μｍ程度の厚みで堆積す
る。次に、絶縁層１０２の上に、磁性材料よりなる再生
ヘッド用の下部シールド層１０３を、２〜３μｍの厚み
に形成する。
【０００６】次に、下部シールド層１０３の上に、アル
ミナ等の絶縁材料よりなる絶縁層としての第１のシール
ドギャップ膜１０４ａを、例えばスパッタにより、例え
ば２０〜４０ｎｍの厚みに形成する。次に、第１のシー
ルドギャップ膜１０４ａの上に、後述するＧＭＲ素子を
形成すべき領域を除いて、アルミナ等の絶縁材料よりな
る絶縁層としての第２のシールドギャップ膜１０４ｂ
を、例えばスパッタにより、例えば５０〜１５０ｎｍの
厚みに形成する。
【０００７】次に、第２のシールドギャップ膜１０４ｂ
の上に、再生用のＧＭＲ素子を構成する複数の層とし
て、約１０〜２０ｎｍの厚みの反強磁性層１０５ａ、約
２〜３ｎｍの厚みの非磁性層１０５ｂ、約３〜６ｎｍの
厚みのフリー層（磁性層）１０５ｃを順に形成する。な
お、ＧＭＲ素子を構成する層としては、上記の他に、必
要に応じて、ピン層となる磁性層等があるが、ここで
は、説明を簡単にするために、上記の３つの層１０５
ａ，１０５ｂ，１０５ｃのみを挙げて説明する。
【０００８】次に、フリー層１０５ｃの上において、Ｇ
ＭＲ素子を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパ
ターン１２１を形成する。このとき、リフトオフを容易
に行うことができるような形状、例えば断面形状がＴ型
のフォトレジストパターン１２１を形成する。
【０００９】次に、図２２に示したように、フォトレジ
ストパターン１２１をマスクとして、例えばイオンミリ
ングによって、ＧＭＲ素子を構成する上記の層１０５
ａ，１０５ｂ，１０５ｃを選択的にエッチングし、パタ
ーニングして、ＧＭＲ素子１０５を形成する。
【００１０】次に、図２３に示したように、第１のシー
ルドギャップ膜１０４ａおよび第２のシールドギャップ
膜１０４ｂの上に、フォトレジストパターン１２１をマ
スクとして、ＧＭＲ素子１０５に電気的に接続される一
対の導電層（リードともいう。）１０６を、例えば数十
〜百数十ｎｍの厚みで、所定のパターンに形成する。次
に、フォトレジストパターン１２１をリフトオフする。
図２５は、この時点における第２のシールドギャップ膜
１０４ｂ、ＧＭＲ素子１０５および導電層１０６を示す
平面図である。
【００１１】次に、図２４に示したように、シールドギ
ャップ膜１０４ａ，１０４ｂ、ＧＭＲ素子１０５および
導電層１０６の上に、アルミナ等の絶縁材料よりなる絶
縁層としての第３のシールドギャップ膜１０７ａを、例
えばスパッタにより、例えば２０〜４０ｎｍの厚みに形
成し、ＧＭＲ素子１０５をシールドギャップ膜１０４
ａ，１０７ａ内に埋設する。次に、ＧＭＲ素子１０５の
近傍を除く、第３のシールドギャップ膜１０７ａの上
に、アルミナ等の絶縁材料よりなる絶縁層としての第４
のシールドギャップ膜１０７ｂを、例えばスパッタによ
り、例えば５０〜１５０ｎｍの厚みに形成する。
【００１２】次に、シールドギャップ膜１０７ａ，１０
７ｂの上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッ
ドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以
下、上部シールド層と記す。）１０８を、約３μｍの厚
みに形成する。
【００１３】次に、上部シールド層１０８の上に、絶縁
膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ層１１２
を、０．２〜０．３μｍの厚みに形成する。次に、図示
しないが、記録ギャップ層１１２において、後述する薄
膜コイルを形成する領域の中央部分を選択的にエッチン
グして、コンタクトホールを形成する。
【００１４】次に、図示しないが、記録ギャップ層１１
２の上に、スロートハイトを決定する第１のフォトレジ
スト層を、約１．０〜２．０μｍの厚みで、所定のパタ
ーンに形成する。なお、スロートハイトとは、記録ヘッ
ドにおける２つの磁性層が記録ギャップ層を介して対向
する部分すなわち磁極部分の、エアベアリング面（記録
媒体に対向する媒体対向面）側の端部から反対側の端部
までの長さ（高さ）をいう。
【００１５】次に、第１のフォトレジスト層の上に、記
録ヘッドの薄膜コイルを、例えば３μｍの厚みに形成す
る。次に、第１のフォトレジスト層および薄膜コイルの
上に、膜膜コイルを絶縁するため第２のフォトレジスト
層を、所定のパターンに形成する。図２６は、この時点
における状態を簡略化して示す平面図である。図２６に
おいて、符号１１３は簡略化して表した薄膜コイルを示
している。また、符号１３１は、導電層１０６のＧＭＲ
素子１０５とは反対側の端部の上に形成された導電層を
示し、符号１３２は、導電層１３１に接続された導電層
を示している。導電層１３１は、例えば、上部シールド
層１０８と同じ材料によって、上部シールド層１０８と
同時に形成される。また、導電層１３２は、例えば、薄
膜コイル１１３と同じ材料によって、薄膜コイル１１３
と同時に形成される。
【００１６】次に、図２４に示したように、記録ギャッ
プ層１１２と第１および第２のフォトレジスト層の上
に、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパーマロイ（Ｎｉ
Ｆｅ）よりなる上部磁極層１１４を、約３μｍの厚みに
形成する。この上部磁極層１１４は、薄膜コイルが形成
された領域の中央部分に形成されたコンタクトホールを
通して、上部シールド層（下部磁極層）１０８と接触
し、磁気的に連結している。
【００１７】次に、上部磁極層１１４の磁極部分をマス
クとして、例えばイオンミリングによって、記録ギャッ
プ層１１２と上部シールド層（下部磁極層）１０８の一
部をエッチングして、図２４に示したように、上部磁極
層１１４、記録ギャップ層１１２および上部シールド層
（下部磁極層）１０８の一部の各側壁が垂直に自己整合
的に形成されたトリム（Trim）構造とする。このトリム
構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束
の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することが
できる。
【００１８】次に、上部磁極層１１４上に、例えばアル
ミナよりなるオーバーコート層１１５を、２０〜３０μ
ｍの厚みに形成する。最後に、上記各層を含むスライダ
の研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエ
アベアリング面を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成す
る。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、再生ヘッド
の性能が向上してくると、サーマルアスピリティ（Ther
mal Asperity）が問題となってくる。サーマルアスピリ
ティとは、再生時における再生ヘッドの自己発熱による
再生特性の劣化を言う。このサーマルアスピリティを克
服するため、従来は、下部シールド層やシールドギャッ
プ膜の材料として冷却効率の優れた材料が求められてい
た。そのため、従来、下部シールド層には、パーマロイ
やセンダスト等の磁性材料が用いられていた。また、最
近では、シールドギャップ膜の厚みを、例えば２０〜５
０ｎｍ程度に薄くする等して、冷却効率を上げる方法が
採られている。
【００２０】しかしながら、このようにシールドギャッ
プ膜が薄くなると、ＭＲ素子（ＧＭＲ素子を含む。）ま
たはこれに接続された導電層とシールド層との間の磁気
的および電気的な絶縁不良が発生しやすくなるという問
題点がある。
【００２１】これに関連して、従来の薄膜磁気ヘッドで
は、ＭＲ素子に接続された導電層とシールド層との電気
的短絡が問題となっていた。以下、この問題について、
図２１ないし図２６に示した例を用いて説明する。
【００２２】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図
２２に示したように、フォトレジストパターン１２１を
マスクとして、例えばイオンミリングによって、ＧＭＲ
素子を構成する層１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃを選択
的にエッチングして、ＧＭＲ素子１０５を形成する。こ
のときのＧＭＲ素子１０５の幅や長さによって再生ヘッ
ドのトラック幅やＭＲハイト（ＭＲ素子のエアベアリン
グ面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ））が
決定されるため、ＧＭＲ素子を構成する層１０５ａ，１
０５ｂ，１０５ｃをイオンミリングによってエッチング
する際には、ある程度のオーバーエッチングを行う必要
があった。そのため、図２２に示したように、厚み２０
〜４０ｎｍのごく薄い第１のシールドギャップ膜１０４
ａが損傷を受けて劣化したりエッチングされたりして、
第１のシールドギャップ膜１０４ａに穴が開くことがあ
った。
【００２３】このように第１のシールドギャップ膜１０
４ａに穴が開いた状態で、図２３に示したように導電層
１０６を形成すると、下部シールド層１０３と導電層１
０６とが電気的に短絡してしまう。このように、下部シ
ールド層１０３と導電層１０６とが電気的に短絡する
と、ＧＭＲ素子１０５に対するノイズが増加するという
問題が発生する。
【００２４】なお、特開平７−２９６３３３号公報に
は、ＭＲ素子を形成するためのイオンミリングによって
シールドギャップ膜が薄くなった領域に絶縁膜を形成す
る技術が示されている。しかしながら、この技術では、
イオンミリングによるシールドギャップ膜の損傷自体を
軽減することはできない。
【００２５】また、従来は、図２２に示したように、Ｇ
ＭＲ素子１０５のパターンの端部をテーパーエッチング
していた。しかし、このようにテーパーエッチングする
ことは、特にトラック幅やＭＲハイトが小さい程、トラ
ック幅やＭＲハイトを正確に制御することを難しくし、
歩留りを低下させる一因となっていた。
【００２６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、磁気抵抗素子に接続された導電層と
シールド層との電気的短絡を防止できるようにすると共
に、磁気抵抗素子の形状を正確に規定できるようにした
薄膜磁気ヘッドの製造方法および磁気抵抗効果装置の製
造方法を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
の製造方法は、磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒
体対向面側の一部が磁気抵抗素子を挟んで対向するよう
に配置された、磁気抵抗素子をシールドするための第１
および第２のシールド層と、磁気抵抗素子に接続された
導電層と、磁気抵抗素子および導電層と第１のシールド
層との間に設けられた第１の絶縁層と、磁気抵抗素子の
周囲において第１の絶縁層と導電層との間に配置された
第２の絶縁層と、磁気抵抗素子および導電層と第２のシ
ールド層との間に設けられた第３の絶縁層とを備えた薄
膜磁気ヘッドを製造する方法である。
【００２８】本発明の磁気抵抗効果装置の製造方法は、
磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子を挟んで対向するように
配置された、磁気抵抗素子をシールドするための第１お
よび第２のシールド層と、磁気抵抗素子に接続された導
電層と、磁気抵抗素子および導電層と第１のシールド層
との間に設けられた第１の絶縁層と、磁気抵抗素子の周
囲において第１の絶縁層と導電層との間に配置された第
２の絶縁層と、磁気抵抗素子および導電層と第２のシー
ルド層との間に設けられた第３の絶縁層とを備えた磁気
抵抗効果装置を製造する方法である。
【００２９】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法または
磁気抵抗効果装置の製造方法は、第１のシールド層を形
成する工程と、第１のシールド層の上に第１の絶縁層を
形成する工程と、第１の絶縁層の上に磁気抵抗素子とな
る磁気抵抗素子用膜を形成する工程と、磁気抵抗素子用
膜を選択的にエッチングして磁気抵抗素子を形成する工
程と、第１の絶縁層の上に第２の絶縁層を形成する工程
と、第２の絶縁層の上に導電層を形成する工程と、磁気
抵抗素子、第２の絶縁層および導電層の上に第３の絶縁
層を形成する工程と、第３の絶縁層の上に第２のシール
ド層を形成する工程とを含み、磁気抵抗素子を形成する
工程は、磁気抵抗素子用膜のエッチングすべき部分のう
ちの厚み方向の一部を、化学的エッチング要素と物理的
エッチング要素とを含む第１のドライエッチングを用い
てエッチングする第１のエッチング工程と、磁気抵抗素
子用膜のエッチングすべき部分のうちの残りの部分を、
第１のドライエッチングよりも物理的エッチングの比率
の大きい第２のドライエッチングを用いてエッチングす
る第２のエッチング工程とを含むものである。
【００３０】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法または
磁気抵抗効果装置の製造方法では、磁気抵抗素子を形成
する工程のうちの第１のエッチング工程によって、磁気
抵抗素子用膜のエッチングすべき部分のうちの厚み方向
の一部が、化学的エッチング要素と物理的エッチング要
素とを含む第１のドライエッチングを用いてエッチング
され、第２のエッチング工程によって、磁気抵抗素子用
膜のエッチングすべき部分のうちの残りの部分が、第１
のドライエッチングよりも物理的エッチングの比率の大
きい第２のドライエッチングを用いてエッチングされ
る。これにより、第１の絶縁層の損傷が抑えられ、且つ
磁気抵抗素子の形状を正確に規定することが可能とな
る。
【００３１】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法または
磁気抵抗効果装置の製造方法において、第１のドライエ
ッチングは反応性イオンエッチングであってもよい。ま
た、第２のドライエッチングはイオンミリングであって
もよい。
【００３２】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
または磁気抵抗効果装置の製造方法において、磁気抵抗
素子は複数の層からなるものであってもよい。この場
合、各製造方法は、更に、第２の絶縁層の形成後に、磁
気抵抗素子の複数の層のうちの上側の一部の層におい
て、トラック幅を規定する部分に対して幅方向外側の部
分をエッチングする工程と、このエッチング後に、エッ
チングされた部分と磁気抵抗素子の周囲に、エッチング
された層と同じ材料の層と反強磁性層とを順に形成する
工程とを含み、導電層を形成する工程は反強磁性層の上
に導電層を形成するようにしてもよい。
【００３３】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
または磁気抵抗効果装置の製造方法において、磁気抵抗
素子はフリー層が上側に配置されたスピンバルブ巨大磁
気抵抗素子であってもよい。この場合、各製造方法は、
更に、第２の絶縁層の形成後に、磁気抵抗素子のフリー
層において、トラック幅を規定する部分に対して幅方向
外側の部分をエッチングする工程と、このエッチング後
に、エッチングされた部分と磁気抵抗素子の周囲に、フ
リー層と同じ材料の層と反強磁性層とを順に形成する工
程とを含み、導電層を形成する工程は反強磁性層の上に
導電層を形成するようにしてもよい。
【００３４】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
または磁気抵抗効果装置の製造方法は、更に、第２の絶
縁層の形成後に、磁気抵抗素子の上面にはみ出した第２
の絶縁層を除去する工程を含んでいてもよい。
【００３５】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
または磁気抵抗効果装置の製造方法において、第１の絶
縁層を形成する工程と第３の絶縁層を形成する工程の少
なくとも一方は、化学的気相成長法を用いて絶縁層とし
てのアルミナ膜を形成してもよい。この場合、化学的気
相成長法として、低圧化学的気相成長法を用いてもよい
し、プラズマ化学的気相成長法を用いてもよい。
【００３６】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
または磁気抵抗効果装置の製造方法において、第３の絶
縁層を形成する工程は、３００°Ｃ以下の温度で化学的
気相成長法を用いて絶縁層としてのアルミナ膜を形成し
てもよい。
【００３７】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、更に、互いに磁気的に連結され、媒体対向面側にお
いて互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくと
も１つの層からなる第１および第２の磁性層と、第１の
磁性層の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に設
けられたギャップ層と、少なくとも一部が第１および第
２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶
縁された状態で設けられた薄膜コイルとを有する誘導型
磁気変換素子を形成する工程を含んでいてもよい。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。まず、図１ないし図
１２を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気
ヘッドの製造方法および磁気抵抗効果装置の製造方法の
概略について説明する。本実施の形態では、薄膜磁気ヘ
ッドの再生ヘッドにスピンバルブＧＭＲ素子を用いてい
る。なお、図１ないし図９において、（ａ）はエアベア
リング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエア
ベアリング面に平行な断面を示している。
【００３９】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティ
ック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例え
ばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）よりなる絶縁層２を、約５μｍ
程度の厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材
料よりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、２〜３
μｍの厚みに形成する。
【００４０】次に、図２に示したように、下部シールド
層３の上に、第１の絶縁層としての第１のシールドギャ
ップ膜４ａを、例えば１０〜２０ｎｍの厚みに形成す
る。シールドギャップ膜４ａに使用する絶縁材料として
は、アルミナ、窒化アルミニウム、ダイヤモンドライク
カーボン（ＤＬＣ）等がある。また、シールドギャップ
膜４ａは、スパッタ法によって形成してもよいし、化学
的気相成長（以下、ＣＶＤと記す。）法によって形成し
てもよい。ＣＶＤ法としては、例えば低圧ＣＶＤ法やプ
ラズマＣＶＤ法が用いられる。アルミナ膜よりなるシー
ルドギャップ膜４ａをＣＶＤ法によって形成する場合に
は、材料としては例えばトリメチルアルミニウム（Ａｌ
（ＣＨ3）3）およびＨ2Ｏを用いる。ＣＶＤ法を用いて
アルミナ膜を形成することにより、薄く、且つ緻密でピ
ンホールの少ない良質のシールドギャップ膜４ａを形成
することが可能となる。
【００４１】次に、シールドギャップ膜４ａの上に、再
生用のＧＭＲ素子を構成する複数の層を形成する。次
に、この複数の層のうちの最上層の上において、ＧＭＲ
素子を形成すべき位置に選択的にフォトレジストパター
ン２１を形成する。このとき、リフトオフを容易に行う
ことができるような形状、例えば断面形状がＴ型のフォ
トレジストパターン２１を形成する。次に、フォトレジ
ストパターン２１をマスクとして、ＧＭＲ素子を構成す
る複数の層を選択的にエッチングし、パターニングし
て、ＧＭＲ素子５を形成する。なお、ＧＭＲ素子５を形
成する手順については後で詳しく説明する。
【００４２】次に、図３に示したように、フォトレジス
トパターン２１をマスクとして、シールドギャップ膜４
ａの上において、ＧＭＲ素子５の周囲に、アルミナ等の
絶縁材料よりなる第２の絶縁層としての第２のシールド
ギャップ膜４ｂを、例えばスパッタ法によって、例えば
１００〜３００ｎｍの厚みに形成する。次に、フォトレ
ジストパターン２１をリフトオフする。次に、ＧＭＲ素
子５の上面を１ｎｍ程度エッチングして、ＧＭＲ素子５
の上面にはみ出した第２のシールドギャップ膜４ｂを除
去する。
【００４３】図１０は、この時点におけるＧＭＲ素子５
および第２のシールドギャップ膜４ｂを示す平面図であ
る。
【００４４】次に、図４に示したように、ＧＭＲ素子５
の上に、新たに、再生ヘッドのトラック幅を決めるため
のフォトレジストパターン２３を形成する。このとき、
リフトオフを容易に行うことができるような形状、例え
ば断面形状がＴ型のフォトレジストパターン２３を形成
する。次に、フォトレジストパターン２３をマスクとし
て、第２のシールドギャップ膜４ｂの上に、ＧＭＲ素子
５に電気的に接続される一対の導電層６を、数十〜百数
十ｎｍの厚みに形成する。なお、導電層６を形成する手
順については後で詳しく説明する。
【００４５】次に、図５に示したように、フォトレジス
トパターン２３をリフトオフする。次に、図示しない
が、導電層６の抵抗値を小さくするために、リフトオフ
プロセスによって、導電層６の上に銅（Ｃｕ）よりなる
膜を５０〜１００ｎｍの厚みに形成する。
【００４６】なお、図４（ａ）および図５（ａ）は導電
層６を通る断面を示しているが、図６（ａ）ないし図９
（ａ）は導電層６を通らない断面を示している。
【００４７】次に、図６に示したように、ＧＭＲ素子
５、第２のシールドギャップ膜４ｂおよび導電層６の上
に、第３の絶縁層としての第３のシールドギャップ膜７
ａを、例えば２０〜４０ｎｍの厚みに形成する。シール
ドギャップ膜７ａに使用する絶縁材料としては、アルミ
ナ、窒化アルミニウム、ダイヤモンドライクカーボン
（ＤＬＣ）等がある。また、シールドギャップ膜７ａ
は、スパッタ法によって形成してもよいし、ＣＶＤ法に
よって形成してもよい。ＣＶＤ法としては、例えば低圧
ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法が用いられる。アルミナ膜
よりなるシールドギャップ膜７ａをＣＶＤ法によって形
成する場合には、材料としては例えばトリメチルアルミ
ニウム（Ａｌ（ＣＨ3）3）およびＨ2Ｏを用いる。ＣＶ
Ｄ法を用いてアルミナ膜を形成することにより、薄く、
且つ緻密でピンホールの少ない良質のシールドギャップ
膜７ａを形成することが可能となる。また、アルミナ膜
よりなるシールドギャップ膜７ａをＣＶＤ法によって形
成する場合には、ＧＭＲ素子５を構成する複数の層のう
ちの熱に弱い層の劣化を防止するために、３００°Ｃ以
下の温度でＣＶＤを行うのが好ましい。
【００４８】次に、ＧＭＲ素子５に対応する領域を除い
てシールドギャップ膜７ａの上に、アルミナ等の絶縁材
料よりなる第４のシールドギャップ膜７ｂを、例えばス
パッタ法によって、例えば５０〜１５０ｎｍの厚みに形
成する。
【００４９】次に、シールドギャップ膜７ａ，７ｂの上
に、ＮｉＦｅ等の磁性材料を用いて、再生ヘッドと記録
ヘッドの双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層
（以下、上部シールド層と記す。）８の第１の層８ａ
を、例えばスパッタにより、例えば１〜２μｍの厚みに
形成する。このとき同時に、上部シールド層の第１の層
８ａと同じ材料を用いて、導電層６のＧＭＲ素子５とは
反対側の端部の上に導電層を例えば１〜２μｍの厚みに
形成する。
【００５０】なお、上部シールド層８は、第１の層８ａ
と、後述する第２の層８ｂおよび第３の層８ｃとで構成
される。上部シールド８の第１の層８ａは、後述する薄
膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置され
る。
【００５１】図１１は、この時点における状態を簡略化
して示す平面図である。図１１において、符号３１は、
導電層６のＧＭＲ素子５とは反対側の端部の上に形成さ
れた導電層を示している。なお、図１１では、上部シー
ルド層８の第１の層８ａを省略している。
【００５２】次に、図７に示したように、上部シールド
層８の第１の層８ａの上に、ＮｉＦｅ等の磁性材料を用
いて、上部シールド層８の第２の層８ｂおよび第３の層
８ｃを、めっき法により例えば１．５〜２．０μｍの厚
みに形成する。第２の層８ｂは、その一端面がエアベア
リング面（記録媒体に対向する媒体対向面）３０に配置
される。第３の層８ｃは、上部シールド層８の第１の層
８ａと後述する上部磁極層とを接続するための部分であ
り、後述する薄膜コイルを形成する領域の中央部分に配
置される。本実施の形態において、上部シールド層８の
第２の層８ｂはスロートハイトを規定する。すなわち、
第２の層８ｂのエアベアリング面３０とは反対側（図７
（ａ）において右側）の端部の位置は、磁極部分のエア
ベアリング面３０とは反対側の端部の位置であるスロー
トハイトゼロ位置となる。
【００５３】上部シールド層８の第２の層８ｂおよび第
３の層８ｃは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２
０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎ
ｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき
法によって所定のパターンに形成してもよいし、高飽和
磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用
い、スパッタ後、イオンミリング等によって選択的にエ
ッチングして所定のパターンに形成してもよい。この他
にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモ
ルファス材等を用いてもよい。
【００５４】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁膜９を、約０．３〜０．５μｍの厚みに形成する。
【００５５】次に、フレームめっき法によって、例えば
銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイル１０を、例えば１〜２μ
ｍの厚みに形成する。薄膜コイル１０は、上部シールド
層８の第３の層８ｃを中心として巻回されるように配置
され、一部が上部シールド層８の第２の層８ｂの側方
（図７（ａ）において右側）に配置される。また、この
とき同時に、薄膜コイル１０と同じ材料を用いて、導電
層３１に接続される導電層を形成する。
【００５６】図１２は、この時点における状態を簡略化
して示す平面図である。図１２において、符号３２は、
導電層３１に接続された導電層を示している。
【００５７】次に、図７に示したように、全体に、例え
ばアルミナよりなる絶縁層１１を、約３〜４μｍの厚み
で形成する。次に、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によ
って、上部シールド層８の第２の層８ｂおよび第３の層
８ｃが露出するまで、絶縁層１１を研磨して、表面を平
坦化処理する。ここで、図７では、薄膜コイル１０は露
出していないが、薄膜コイル１０が露出するようにして
もよい。
【００５８】次に、図８に示したように、露出した上部
シールド層８の第２の層８ｂおよび第３の層８ｃと絶縁
層１１の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１２
を、例えば１５０〜２００ｎｍの厚みに形成する。記録
ギャップ層１２に使用する絶縁材料としては、一般的
に、アルミナ、窒化アルミニウム、シリコン酸化物系材
料、シリコン窒化物系材料、ダイヤモンドライクカーボ
ン（ＤＬＣ）等がある。また、記録ギャップ層１２は、
スパッタ法によって形成してもよいし、ＣＶＤ法によっ
て形成してもよい。アルミナ膜よりなる記録ギャップ層
１２をＣＶＤ法によって形成する場合には、材料として
は例えばトリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ3）3）お
よびＨ2Ｏを用いる。ＣＶＤ法を用いると、薄く、且つ
緻密でピンホールの少ない良質の記録ギャップ層１２を
形成することが可能となる。
【００５９】次に、磁路形成のために、上部シールド層
８の第３の層８ｃの上の部分において、記録ギャップ層
１２を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成
する。
【００６０】次に、図９に示したように、記録ギャップ
層１２の上に、磁性材料よりなる上部磁極層１３を、例
えば３μｍの厚みで、所定のパターンに形成する。上部
磁極層１３は、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２
０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎ
ｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）の材料を用い、め
っき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料
であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等の材料を用い、スパッタに
よって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材
料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いても
よい。また、高周波特性の改善のため、上部磁極層１３
を、無機系の絶縁膜とパーマロイ等の磁性層とを何層に
も重ね合わせた構造としてもよい。
【００６１】上部磁極層１３のうち、エアベアリング面
３０側に配置された磁極部分は、記録ヘッドのトラック
幅に等しい幅を有し、記録ギャップ層１２を介して上部
シールド層８の第２の層８ｂと対向する。また、上部磁
極層１３のうち、エアベアリング面３０とは反対側の端
部近傍の部分は、上部シールド層８の第３の層８ｃに接
続される。これにより、上部磁極層１３と上部シールド
層（下部磁極層）８は磁気的に連結される。
【００６２】次に、上部磁極層１３の磁極部分をマスク
として、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１２
を選択的にエッチングし、更に、例えばアルゴンイオン
ミリングによって、上部シールド層８の第２の層８ｂを
選択的に約０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図
９（ｂ）に示したようなトリム構造とする。このトリム
構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束
の広がりによる実効トラック幅の増加を防止することが
できる。
【００６３】次に、全体に、例えばアルミナよりなるオ
ーバーコート層１４を、例えば２０〜３０μｍの厚みに
形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない
電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスラ
イダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッド
のエアベアリング面を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成
する。
【００６４】本実施の形態において、下部シールド層３
は本発明における第１のシールド層に対応し、上部シー
ルド層８は本発明における第２のシールド層に対応す
る。
【００６５】また、上部シールド層（下部磁極層）、記
録ギャップ層１２、上部磁極層１３および薄膜コイル１
０は、本発明における誘導型磁気変換素子に対応する。
【００６６】以上説明したように、本実施の形態に係る
製造方法によって製造される薄膜磁気ヘッドは、再生ヘ
ッドと記録ヘッド（誘導型磁気変換素子）とを備えてい
る。再生ヘッドは、ＧＭＲ素子５と、記録媒体に対向す
る媒体対向面すなわちエアベアリング面３０側の一部が
ＧＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＧＭ
Ｒ素子５をシールドするための下部シールド層３および
上部シールド層８と、ＧＭＲ素子５に接続された導電層
６と、ＧＭＲ素子５および導電層６と下部シールド層３
との間に設けられた第１のシールドギャップ膜４ａと、
ＧＭＲ素子５の周囲において第１のシールドギャップ膜
４ａと導電層６との間に配置された第２のシールドギャ
ップ膜４ｂと、ＧＭＲ素子５および導電層６と上部シー
ルド層８との間に設けられた第３のシールドギャップ膜
７ａと、ＧＭＲ素子５に対応する領域を除いて第３のシ
ールドギャップ膜７ａと上部シールド層８との間に設け
られた第４のシールドギャップ膜７ｂとを有している。
また、本実施の形態における再生ヘッドは、本実施の形
態における磁気抵抗効果装置でもある。
【００６７】記録ヘッドは、互いに磁気的に連結され、
エアベアリング面３０側において互いに対向する磁極部
分を含み、それぞれ少なくとも１つの層からなる下部磁
極層（上部シールド層８）および上部磁極層１３と、下
部磁極層の磁極部分と上部磁極層１３の磁極部分との間
に設けられた記録ギャップ層１２と、少なくとも一部が
下部磁極層および上部磁極層１３の間に、これらに対し
て絶縁された状態で設けられた薄膜コイル１０とを有し
ている。
【００６８】ここで、図１３を参照して、本実施の形態
におけるＧＭＲ素子５の構成の一例について説明する。
この例では、ＧＭＲ素子５は、第１のシールドギャップ
膜４ａ側より順に積層された、例えばＴａよりなる下地
層５ｄ、例えばＰｔＭｎよりなる反強磁性層５ａ、例え
ばＣｏよりなる磁性層５ｅ、例えばＣｕよりなる非磁性
層５ｂ、例えばＣｏよりなる磁性層５ｆ、例えばＮｉＦ
ｅよりなるフリー層（磁性層）５ｃ、例えばＴａよりな
る保護層５ｇを有している。なお、以下では、説明を簡
単にするために、ＧＭＲ素子５を構成する複数の層のう
ち、反強磁性層５ａ、非磁性層５ｂおよびフリー層５ｃ
のみを挙げて説明する。
【００６９】次に、図１４ないし図２０を参照して、本
実施の形態における再生ヘッド、すなわち磁気抵抗効果
装置を形成する手順について詳しく説明する。なお、図
１４ないし図２０は磁極部分のエアベアリング面に平行
な断面を示している。
【００７０】図１４は、第１のシールドギャップ膜４ａ
の上に、ＧＭＲ素子５を構成する複数の層５ａ，５ｂ，
５ｃを形成し、その上に断面形状がＴ型のフォトレジス
トパターン２１を形成した後の状態を示している。ここ
で、反強磁性層５ａの厚みは例えば１０〜２０ｎｍ、非
磁性層５ｂの厚みは例えば２ｎｍ、フリー層５ｃの厚み
は例えば３〜６ｎｍである。この時点における複数の層
５ａ，５ｂ，５ｃは、本発明における磁気抵抗素子用膜
に対応する。
【００７１】本実施の形態では、次に、図１５に示した
ように、フォトレジストパターン２１をマスクとして、
ＧＭＲ素子５を構成する複数の層をエッチングすべき部
分において、ＧＭＲ素子５を構成する複数の層のうち、
上側より厚み方向の一部、例えば少なくともフリー層５
ｃまでを、化学的エッチング要素と物理的エッチング要
素とを含む第１のドライエッチングを用いてエッチング
する。この工程を、第１のエッチング工程という。第１
のドライエッチングとしては、例えばフレオン系のガス
エッチャントを用いた反応性イオンエッチング（反応性
スパッタエッチングまたは反応性イオンスパッタエッチ
ングとも呼ばれる。）が用いられる。
【００７２】第１のエッチング工程では、ＧＭＲ素子５
を構成する複数の層のうち、下側より厚み方向の一部、
例えば反強磁性層５ａまで、あるいは下地層５ｄのみを
残しておく。これにより、第１のシールドギャップ膜４
ａは、ドライエッチングによる損傷を受けることがな
い。
【００７３】次に、本実施の形態では、フォトレジスト
パターン２１をマスクとして、ＧＭＲ素子５を構成する
複数の層をエッチングすべき部分において、ＧＭＲ素子
５を構成する複数の層のうち、第１のエッチング工程で
エッチングされずに残った層、例えば非磁性層５ｂより
下の層を、第１のドライエッチングよりも物理的エッチ
ングの比率の大きい第２のドライエッチングを用いてエ
ッチングする。この工程を、第２のエッチング工程とい
う。第２のドライエッチングとしては、例えばイオンミ
リングが用いられる。
【００７４】なお、図１５に示したように、第１のエッ
チング工程では、フォトレジストパターン２１の側面
に、エッチング残渣２２が再付着する場合がある。そこ
で、第２のエッチング工程では、図１６に示したよう
に、例えば、イオンビーム２４の入射角を４５°あるい
は７０°としたイオンミリングを行い、エッチング残渣
２２と、第１のエッチング工程でエッチングされずに残
った層とを除去する。
【００７５】第２のエッチング工程では、ＧＭＲ素子５
を構成する複数の層の全てをエッチングするのではな
く、そのうちの一部の層をエッチングするだけなので、
エッチング時間は短くて済む。従って、第２のエッチン
グとしてイオンミリングを使用したとしても、第１のシ
ールドギャップ膜４ａの損傷は極めて少ない。
【００７６】上述の第１および第２のエッチング工程に
よって、ＧＭＲ素子５を構成する複数の層がエッチング
されパターニングされて、ＧＭＲ素子５が形成される。
このようにして形成されたＧＭＲ素子５の側壁は、第２
のエッチングが異方性エッチングであるため、第１のシ
ールドギャップ膜４ａの上面に対してほぼ垂直になる。
また、ＧＭＲ素子５のエアベアリング面側の端部から反
対側の端部までの長さがＭＲハイトを決定する。
【００７７】次に、図１７に示したように、フォトレジ
ストパターン２１をマスクとして、第１のシールドギャ
ップ膜４ａの上において、ＧＭＲ素子５の周囲に、アル
ミナ等の絶縁材料よりなる第２の絶縁層としての第２の
シールドギャップ膜４ｂを、例えばスパッタ法によっ
て、例えば１００〜３００ｎｍの厚みに形成する。次
に、フォトレジストパターン２１をリフトオフする。こ
のように、ＧＭＲ素子５の周囲に第２のシールドギャッ
プ膜４ｂが形成されるので、仮に、第２のエッチング工
程において、オーバーエッチングによって第１のシール
ドギャップ膜４ａが損傷を受けていても、損傷を受けた
部分が第２のシールドギャップ膜４ｂによって覆われ
る。従って、後に形成される導電層６と下部シールド層
３との間の絶縁性は十分確保される。
【００７８】ところで、ＧＭＲ素子５の周囲に第２のシ
ールドギャップ膜４ｂを形成すると、図１７に示したよ
うに、第２のシールドギャップ膜４ｂがＧＭＲ素子５の
上面にはみ出す場合がある。このままの状態で、第２の
シールドギャップ膜４ｂの上に第３のシールドギャップ
膜７ａを形成すると、ＧＭＲ素子５の上面に対向する部
分において、シールドギャップ膜４ｂ，７ａを合わせた
絶縁層の厚みが不均一になる。
【００７９】そこで、本実施の形態では、次に、図１８
に示したように、ＧＭＲ素子５の上面を１ｎｍ程度エッ
チングして、ＧＭＲ素子５の上面にはみ出した第２のシ
ールドギャップ膜４ｂを除去する。これにより、ＧＭＲ
素子５の上に、薄く均一な厚みの第３のシールドギャッ
プ膜７ａのみを形成することができる。その結果、ＧＭ
Ｒ素子５の上に形成される絶縁層の厚みを均一にするこ
とができ、再生ヘッドの性能を向上させることができ
る。
【００８０】次に、図１９に示したように、ＧＭＲ素子
５の上に、新たに、再生ヘッドのトラック幅を決めるた
めのフォトレジストパターン２３を形成する。次に、フ
ォトレジストパターン２３をマスクとして、ＧＭＲ素子
５の複数の層のうちの上側の一部の層において、トラッ
ク幅を規定する部分に対して幅方向外側の部分をエッチ
ングする。エッチングするのは、例えば、フリー層５ｃ
の厚み方向の一部または全部でもよいし、非磁性層５ｂ
まででもよい。
【００８１】次に、上述のようにエッチングされた部分
とＧＭＲ素子５の周囲に、エッチングされた層、例えば
フリー層５ｃと同じ材料、例えばＮｉＦｅよりなる一対
の層６１を形成する。この層６１は、ＧＭＲ素子５と導
電層６との電気的接続を良好にするために設けられる。
次に、一対の層６１の上に、例えばＲｕＲｈＭｎあるい
はＩｒＭｎよりなる一対の反強磁性層６２を形成する。
【００８２】このようにＧＭＲ素子５の上の一部にＮｉ
Ｆｅよりなる膜６１と反強磁性層６２とを形成すること
により、再生ヘッドは、交換バイアス法（ＢＣＳ（Boun
daryControl Stabilizer）法とも呼ばれる。）を用いた
構成となり、図１９に示したように、ＧＭＲ素子５の上
における層６１，６２のスペース幅がトラック幅Ｗを決
定する。
【００８３】次に、反強磁性層６２の上に、例えばＴａ
およびＡｕよりなる導電層６を、数十〜百数十ｎｍの厚
みに形成する。次に、フォトレジストパターン２３をリ
フトオフする。次に、図示しないが、導電層６の抵抗値
を小さくするために、リフトオフプロセスによって、導
電層６の上に銅（Ｃｕ）よりなる膜を５０〜１００ｎｍ
の厚みに形成する。
【００８４】次に、図２０に示したように、ＧＭＲ素子
５、第２のシールドギャップ膜４ｂおよび導電層６の上
に、第３の絶縁層としての第３のシールドギャップ膜７
ａを、例えば２０〜４０ｎｍの厚みに形成する。既に説
明したように、第３のシールドギャップ膜７ａは、ＣＶ
Ｄ法によって形成されたアルミナ膜としてもよい。この
場合には、ＧＭＲ素子５を構成する複数の層のうち、熱
に弱い反強磁性層５ａの劣化を防止するために、３００
°Ｃ以下の温度でＣＶＤを行うのが好ましい。
【００８５】次に、ＧＭＲ素子５に対応する領域を除い
てシールドギャップ膜７ａの上に、アルミナ等の絶縁材
料よりなる第４のシールドギャップ膜７ｂを、例えばス
パッタ法によって、例えば５０〜１５０ｎｍの厚みに形
成する。
【００８６】その後、既に説明した工程を経て、図２０
に示したように、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００８７】以上説明したように、本実施の形態では、
化学的エッチング要素と物理的エッチング要素とを含む
第１のドライエッチングを用いる第１のエッチング工程
によって、ＧＭＲ素子５を構成する複数の層５ａ，５
ｂ，５ｃのエッチングすべき部分のうちの厚み方向の一
部をエッチングする。そして、第１のドライエッチング
よりも物理的エッチングの比率の大きい第２のドライエ
ッチングを用いる第２のエッチング工程によって、ＧＭ
Ｒ素子５を構成する複数の層５ａ，５ｂ，５ｃのエッチ
ングすべき部分のうちの残りの部分をエッチングして、
ＧＭＲ素子５を形成する。従って、本実施の形態によれ
ば、第１のシールドギャップ膜４ａの損傷を抑えること
ができる。また、本実施の形態によれば、導電層６の形
成前に、第１のシールドギャップ膜４ａを覆うように第
２のシールドギャップ膜４ｂを形成するようにしたの
で、導電層６と下部シールド層３との間の絶縁性を確保
することができる。これらのことから、本実施の形態に
よれば、ＧＭＲ素子５に接続された導電層６と下部シー
ルド層３との電気的短絡を防止することができ、ＧＭＲ
素子５に対するノイズを低減することができる。
【００８８】また、本実施の形態によれば、物理的エッ
チングの比率の大きい第２のエッチング工程によって、
第１のエッチング工程で発生したエッチング残渣と、第
１のエッチング工程でエッチングされずに残った層とを
除去するので、ＧＭＲ素子５の形状を正確に規定するこ
とができる。従って、本実施の形態によれば、ＭＲハイ
トを正確に制御することができると共に、ＭＲハイトの
小さい再生ヘッドを実現することができる。
【００８９】また、本実施の形態によれば、第２のシー
ルドギャップ膜４ｂの形成後に、ＧＭＲ素子５の上面に
はみ出した第２のシールドギャップ膜４ｂを除去するよ
うにしたので、ＧＭＲ素子５の上に形成される絶縁層の
厚みを均一にすることができ、再生ヘッドの性能を向上
させることができる。
【００９０】また、本実施の形態において、シールドギ
ャップ膜４ａ，７ａをＣＶＤ法を用いて形成した場合に
は、良質で薄いシールドギャップ膜４ａ，７ａを形成で
き、再生ヘッドの性能を向上させることができる。ま
た、ＣＶＤ法を用いて形成されるアルミナ膜は、薄く形
成できると共にステップカバレージが優れているので、
ＧＭＲ素子５の上の凹凸のある部分に形成される第３の
シールドギャップ膜７ａとして用いるのに特に有効であ
る。
【００９１】また、本実施の形態によれば、サーマルア
スピリティを改善するために、シールドギャップ膜４
ａ，７ａを十分薄くすることが可能となり、再生ヘッド
の性能を向上させることができる。
【００９２】また、本実施の形態によれば、薄膜コイル
１０を、上部シールド層８の第１の層８ａの上であっ
て、第２の層８ｂの側方に配置し、薄膜コイル１０を覆
う絶縁層１１の上面を平坦化したので、上部磁極層１３
を平坦な面の上に形成することができる。従って、本実
施の形態によれば、上部磁極層１３の磁極部分を、例え
ばハーフミクロン寸法やクォータミクロン寸法にも微細
に形成可能となり、記録ヘッドのトラック幅の縮小が可
能になる。
【００９３】また、本実施の形態では、記録ヘッドのト
ラック幅を規定する上部磁極層１３の磁極部分がスロー
トハイトを規定するのではなく、上部シールド層（下部
磁極層）８の第２の層８ｂがスロートハイトを規定す
る。従って、本実施の形態によれば、トラック幅が小さ
くなっても、スロートハイトを精度よく、均一に規定す
ることが可能になる。
【００９４】更に、本実施の形態によれば、薄膜コイル
１０を、上部シールド層８の第２の層８ｂの側方におい
て平坦な面の上に形成することができるので、薄膜コイ
ル１０を微細に形成することが可能になると共に、上部
シールド層８の第２の層８ｂのエアベアリング面３０と
は反対側の端部、すなわちスロートハイトゼロ位置の近
くに薄膜コイル１０の端部を配置することができる。こ
れらのことから、本実施の形態によれば、記録ヘッドの
磁路長の縮小が可能になる。
【００９５】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れない。例えば、実施の形態では、第１のドライエッチ
ングとして反応性イオンエッチングを用い、第２のドラ
イエッチングとしてイオンミリングを用いたが、第１の
ドライエッチングと第２のドライエッチングの組み合わ
せは、これに限らない。例えば、第１のドライエッチン
グとして反応性イオンエッチングを用い、第２のドライ
エッチングとしてスパッタエッチングを用いたり、第１
のドライエッチングとしてスパッタエッチングを用い、
第２のドライエッチングとしてイオンミリングを用いた
りしてもよい。
【００９６】また、上記実施の形態では、磁気抵抗素子
としてスピンバルブＧＭＲ素子を用いたが、本発明は、
磁気抵抗素子として、ＡＭＲ素子や、スピンバルブ以外
のＧＭＲ素子や、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子
を用いる場合にも適用することができる。また、スピン
バルブＧＭＲ素子の構成は図１３に示したものに限らな
い。
【００９７】また、上記実施の形態では、基体側に読み
取り用のＭＲ素子を形成し、その上に、書き込み用の誘
導型磁気変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッドにつ
いて説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【００９８】つまり、基体側に書き込み用の誘導型磁気
変換素子を形成し、その上に、読み取り用のＭＲ素子を
形成してもよい。このような構造は、例えば、上記実施
の形態に示した上部磁極層の機能を有する磁性膜を下部
磁極層として基体側に形成し、記録ギャップ膜を介し
て、それに対向するように上記実施の形態に示した下部
磁極層の機能を有する磁性膜を上部磁極層として形成す
ることにより実現できる。この場合、誘導型磁気変換素
子の上部磁極層とＭＲ素子の下部シールド層を兼用させ
ることが好ましい。
【００９９】なお、このような構造の薄膜磁気ヘッドで
は、凹部を形成した基体を用いることが好ましい。そし
て、基体の凹部に、コイル部を形成することによって、
薄膜磁気ヘッド自体の大きさを更に縮小化することがで
きる。
【０１００】また、読み取り専用として用いる場合に
は、薄膜磁気ヘッドを、読み取り用の磁気抵抗素子だけ
を備えた構成としてもよい。
【０１０１】また、本発明における磁気抵抗効果装置
は、薄膜磁気ヘッドの再生ヘッドに限らず、回転位置セ
ンサ、磁気センサ、電流センサ等にも適用することがで
きる。
【０１０２】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし１３
のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法または請
求項１４ないし２５のいずれかに記載の磁気抵抗効果装
置の製造方法によれば、第１のエッチング工程によっ
て、磁気抵抗素子用膜のエッチングすべき部分のうちの
厚み方向の一部をエッチングし、第２のエッチング工程
によって、磁気抵抗素子用膜のエッチングすべき部分の
うちの残りの部分をエッチングして、磁気抵抗素子を形
成するようにしたので、第１の絶縁層の損傷を抑えるこ
とができると共に、第２の絶縁層によって第１のシール
ド層と導電層との間の絶縁性を確保できるので、磁気抵
抗素子に接続された導電層とシールド層との電気的短絡
を防止することができるという効果を奏する。また、第
２のエッチング工程によって、磁気抵抗素子の形状を正
確に規定することができるという効果を奏する。
【０１０３】また、請求項８記載の薄膜磁気ヘッドの製
造方法または請求項２１記載の磁気抵抗効果装置の製造
方法によれば、第２の絶縁層の形成後に、磁気抵抗素子
の上面にはみ出した第２の絶縁層を除去するようにした
ので、磁気抵抗素子の上に形成される絶縁層の厚みを均
一にすることができ、薄膜磁気ヘッドまたは磁気抵抗効
果装置の性能を向上させることができるという効果を奏
する。
【０１０４】また、請求項９ないし１１のいずれかに記
載の薄膜磁気ヘッドの製造方法または請求項２２ないし
２４のいずれかに記載の磁気抵抗効果装置の製造方法に
よれば、第１の絶縁層を形成する工程と第３の絶縁層を
形成する工程の少なくとも一方が、化学的気相成長法を
用いて絶縁層としてのアルミナ膜を形成するようにした
ので、良質で薄い絶縁層を形成でき、薄膜磁気ヘッドま
たは磁気抵抗効果装置の性能を向上させることができる
という効果を奏する。
【０１０５】また、請求項１２記載の薄膜磁気ヘッドの
製造方法または請求項２５記載の磁気抵抗効果装置の製
造方法によれば、第３の絶縁層を形成する工程が３００
°Ｃ以下の温度で化学的気相成長法を用いて絶縁層とし
てのアルミナ膜を形成するようにしたので、磁気抵抗素
子の劣化を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの
製造方法における一工程を説明するための断面図であ
る。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図１０】図３に対応する平面図である。
【図１１】図６に対応する平面図である。
【図１２】図７に対応する平面図である。
【図１３】本発明の一実施の形態におけるＧＭＲ素子の
構成の一例を示す断面図である。
【図１４】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド
の製造方法における一工程を説明するための断面図であ
る。
【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１６】図１５に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１８】図１７に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図１９】図１８に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図２０】図１９に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図２１】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一
工程を説明するための断面図である。
【図２２】図２１に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図２３】図２２に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図２４】図２３に続く工程を説明するための断面図で
ある。
【図２５】図２３に対応する平面図である。
【図２６】図２４に対応する平面図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４ａ…第
１のシールドギャップ膜、４ｂ…第２のシールドギャッ
プ膜、５…ＭＲ素子、６…導電層、７ａ…第３のシール
ドギャップ膜、７ｂ…第４のシールドギャップ膜、８…
上部シールド層、１０…薄膜コイル、１２…記録ギャッ
プ層、１３…上部磁極層、１４…オーバーコート層。

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気抵抗素子と、記録媒体に対向する媒
    体対向面側の一部が前記磁気抵抗素子を挟んで対向する
    ように配置された、前記磁気抵抗素子をシールドするた
    めの第１および第２のシールド層と、前記磁気抵抗素子
    に接続された導電層と、前記磁気抵抗素子および前記導
    電層と前記第１のシールド層との間に設けられた第１の
    絶縁層と、前記磁気抵抗素子の周囲において前記第１の
    絶縁層と前記導電層との間に配置された第２の絶縁層
    と、前記磁気抵抗素子および前記導電層と前記第２のシ
    ールド層との間に設けられた第３の絶縁層とを備えた薄
    膜磁気ヘッドの製造方法であって、 前記第１のシールド層を形成する工程と、 前記第１のシールド層の上に前記第１の絶縁層を形成す
    る工程と、 前記第１の絶縁層の上に前記磁気抵抗素子となる磁気抵
    抗素子用膜を形成する工程と、 前記磁気抵抗素子用膜を選択的にエッチングして前記磁
    気抵抗素子を形成する工程と、 前記第１の絶縁層の上に前記第２の絶縁層を形成する工
    程と、 前記第２の絶縁層の上に前記導電層を形成する工程と、 前記磁気抵抗素子、第２の絶縁層および導電層の上に前
    記第３の絶縁層を形成する工程と、 前記第３の絶縁層の上に前記第２のシールド層を形成す
    る工程とを含み、 前記磁気抵抗素子を形成する工程は、 前記磁気抵抗素子用膜のエッチングすべき部分のうちの
    厚み方向の一部を、化学的エッチング要素と物理的エッ
    チング要素とを含む第１のドライエッチングを用いてエ
    ッチングする第１のエッチング工程と、 前記磁気抵抗素子用膜のエッチングすべき部分のうちの
    残りの部分を、前記第１のドライエッチングよりも物理
    的エッチングの比率の大きい第２のドライエッチングを
    用いてエッチングする第２のエッチング工程とを含むこ
    とを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  2. 【請求項２】 前記第１のドライエッチングは反応性イ
    オンエッチングであることを特徴とする請求項１記載の
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項３】 前記第２のドライエッチングはイオンミ
    リングであることを特徴とする請求項１または２記載の
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項４】 前記磁気抵抗素子は複数の層からなるこ
    とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の薄
    膜磁気ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項５】 更に、前記第２の絶縁層の形成後に、前
    記磁気抵抗素子の複数の層のうちの上側の一部の層にお
    いて、トラック幅を規定する部分に対して幅方向外側の
    部分をエッチングする工程と、このエッチング後に、エ
    ッチングされた部分と前記磁気抵抗素子の周囲に、エッ
    チングされた層と同じ材料の層と反強磁性層とを順に形
    成する工程とを含み、 前記導電層を形成する工程は前記反強磁性層の上に導電
    層を形成することを特徴とする請求項４記載の薄膜磁気
    ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項６】 前記磁気抵抗素子はフリー層が上側に配
    置されたスピンバルブ巨大磁気抵抗素子であることを特
    徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜磁気
    ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項７】 更に、前記第２の絶縁層の形成後に、前
    記磁気抵抗素子のフリー層において、トラック幅を規定
    する部分に対して幅方向外側の部分をエッチングする工
    程と、このエッチング後に、エッチングされた部分と前
    記磁気抵抗素子の周囲に、前記フリー層と同じ材料の層
    と反強磁性層とを順に形成する工程とを含み、 前記導電層を形成する工程は前記反強磁性層の上に導電
    層を形成することを特徴とする請求項６記載の薄膜磁気
    ヘッドの製造方法。
  8. 【請求項８】 更に、前記第２の絶縁層の形成後に、前
    記磁気抵抗素子の上面にはみ出した第２の絶縁層を除去
    する工程を含むことを特徴とする請求項１ないし７のい
    ずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  9. 【請求項９】 前記第１の絶縁層を形成する工程と前記
    第３の絶縁層を形成する工程の少なくとも一方は、化学
    的気相成長法を用いて絶縁層としてのアルミナ膜を形成
    することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記
    載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記化学的気相成長法として低圧化学
    的気相成長法を用いることを特徴とする請求項９記載の
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記化学的気相成長法としてプラズマ
    化学的気相成長法を用いることを特徴とする請求項９記
    載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記第３の絶縁層を形成する工程は、
    ３００°Ｃ以下の温度で化学的気相成長法を用いて絶縁
    層としてのアルミナ膜を形成することを特徴とする請求
    項１ないし８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造
    方法。
  13. 【請求項１３】 更に、互いに磁気的に連結され、前記
    媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、
    それぞれ少なくとも１つの層からなる第１および第２の
    磁性層と、前記第１の磁性層の磁極部分と前記第２の磁
    性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少な
    くとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、前記
    第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設け
    られた薄膜コイルとを有する誘導型磁気変換素子を形成
    する工程を含むことを特徴とする請求項１ないし１２の
    いずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  14. 【請求項１４】 磁気抵抗素子と、前記磁気抵抗素子を
    挟んで対向するように配置された、前記磁気抵抗素子を
    シールドするための第１および第２のシールド層と、前
    記磁気抵抗素子に接続された導電層と、前記磁気抵抗素
    子および前記導電層と前記第１のシールド層との間に設
    けられた第１の絶縁層と、前記磁気抵抗素子の周囲にお
    いて前記第１の絶縁層と前記導電層との間に配置された
    第２の絶縁層と、前記磁気抵抗素子および前記導電層と
    前記第２のシールド層との間に設けられた第３の絶縁層
    とを備えた磁気抵抗効果装置の製造方法であって、 前記第１のシールド層を形成する工程と、 前記第１のシールド層の上に前記第１の絶縁層を形成す
    る工程と、 前記第１の絶縁層の上に前記磁気抵抗素子となる磁気抵
    抗素子用膜を形成する工程と、 前記磁気抵抗素子用膜を選択的にエッチングして前記磁
    気抵抗素子を形成する工程と、 前記第１の絶縁層の上に前記第２の絶縁層を形成する工
    程と、 前記第２の絶縁層の上に前記導電層を形成する工程と、 前記磁気抵抗素子、第２の絶縁層および導電層の上に前
    記第３の絶縁層を形成する工程と、 前記第３の絶縁層の上に前記第２のシールド層を形成す
    る工程とを含み、 前記磁気抵抗素子を形成する工程は、 前記磁気抵抗素子用膜のエッチングすべき部分のうちの
    厚み方向の一部を、化学的エッチング要素と物理的エッ
    チング要素とを含む第１のドライエッチングを用いてエ
    ッチングする第１のエッチング工程と、 前記磁気抵抗素子用膜のエッチングすべき部分のうちの
    残りの部分を、前記第１のドライエッチングよりも物理
    的エッチングの比率の大きい第２のドライエッチングを
    用いてエッチングする第２のエッチング工程とを含むこ
    とを特徴とする磁気抵抗効果装置の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記第１のドライエッチングは反応性
    イオンエッチングであることを特徴とする請求項１４記
    載の磁気抵抗効果装置の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記第２のドライエッチングはイオン
    ミリングであることを特徴とする請求項１４または１５
    記載の磁気抵抗効果装置の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記磁気抵抗素子は複数の層からなる
    ことを特徴とする請求項１４ないし１６のいずれかに記
    載の磁気抵抗効果装置の製造方法。
  18. 【請求項１８】 更に、前記第２の絶縁層の形成後に、
    前記磁気抵抗素子の複数の層のうちの上側の一部の層に
    おいて、トラック幅を規定する部分に対して幅方向外側
    の部分をエッチングする工程と、このエッチング後に、
    エッチングされた部分と前記磁気抵抗素子の周囲に、エ
    ッチングされた層と同じ材料の層と反強磁性層とを順に
    形成する工程とを含み、 前記導電層を形成する工程は前記反強磁性層の上に導電
    層を形成することを特徴とする請求項１７記載の磁気抵
    抗効果装置の製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記磁気抵抗素子はフリー層が上側に
    配置されたスピンバルブ巨大磁気抵抗素子であることを
    特徴とする請求項１４ないし１６のいずれかに記載の磁
    気抵抗効果装置の製造方法。
  20. 【請求項２０】 更に、前記第２の絶縁層の形成後に、
    前記磁気抵抗素子のフリー層において、トラック幅を規
    定する部分に対して幅方向外側の部分をエッチングする
    工程と、このエッチング後に、エッチングされた部分と
    前記磁気抵抗素子の周囲に、前記フリー層と同じ材料の
    層と反強磁性層とを順に形成する工程とを含み、 前記導電層を形成する工程は前記反強磁性層の上に導電
    層を形成することを特徴とする請求項１９記載の磁気抵
    抗効果装置の製造方法。
  21. 【請求項２１】 更に、前記第２の絶縁層の形成後に、
    前記磁気抵抗素子の上面にはみ出した第２の絶縁層を除
    去する工程を含むことを特徴とする請求項１４ないし２
    ０のいずれかに記載の磁気抵抗効果装置の製造方法。
  22. 【請求項２２】 前記第１の絶縁層を形成する工程と前
    記第３の絶縁層を形成する工程の少なくとも一方は、化
    学的気相成長法を用いて絶縁層としてのアルミナ膜を形
    成することを特徴とする請求項１４ないし２１のいずれ
    かに記載の磁気抵抗効果装置の製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記化学的気相成長法として低圧化学
    的気相成長法を用いることを特徴とする請求項２２記載
    の磁気抵抗効果装置の製造方法。
  24. 【請求項２４】 前記化学的気相成長法としてプラズマ
    化学的気相成長法を用いることを特徴とする請求項２２
    記載の磁気抵抗効果装置の製造方法。
  25. 【請求項２５】 前記第３の絶縁層を形成する工程は、
    ３００°Ｃ以下の温度で化学的気相成長法を用いて絶縁
    層としてのアルミナ膜を形成することを特徴とする請求
    項１４ないし２１のいずれかに記載の磁気抵抗効果装置
    の製造方法。
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