JP2002100010A

JP2002100010A - ヨーク型再生磁気ヘッドおよびその製造方法ならびに磁気ディスク装置

Info

Publication number: JP2002100010A
Application number: JP2000291926A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Funayama; 山知己船; Masatoshi Yoshikawa; 川将寿吉; Koichi Tateyama; 山公一館; Michiko Hara; 通子原; Hiroaki Yoda; 田博明與
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ギャップの媒体対向面側の大きさを可及
的に小さくすることができるとともに、磁気抵抗効果素
子を媒体対向面に近接して配置することを可能にする。【解決手段】磁気ギャップ５を挟んで対向し、少なく
とも一つが媒体対向面から媒体対向面より後退した位置
まで延在する一対の磁気ヨーク４と、磁気ギャップ内に
おいて媒体対向面に向う凸形状の湾曲部を備え、磁気ヨ
ークと磁気接続された磁気抵抗効果膜１２と、磁気抵抗
効果膜に電気接続された電極１７、１８と、を備えたこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に磁気記録媒体
に信号を記録および記憶される信号を検知するヨーク型
再生磁気ヘッドおよびその製造方法ならびに磁気ディス
ク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク装置などの磁気記録装置
は、近年において急速に小型・高密度化が進んでおり、
今後さらに高密度化されることが見込まれている。磁気
記録において高密度化を行うには、記録トラック幅を狭
くして記録トラック密度を高めるとともに、長手方向の
記録密度すなわち線記録密度を高める必要がある。

【０００３】しかしながら、面内の長手記録方式では記
録密度が高くなるにつれ反磁界が大きくなり再生出力の
低下や、安定な記録が行えなくなるという問題点があ
る。これらの問題点を改善するものとして垂直記録方式
が提案されている。この垂直記録方式では記録媒体面と
垂直方向に磁化して記録するものであり、長手方向の記
録に対し記録密度を高めても反磁界の影響が少なく、再
生出力の低下等は抑制される。

【０００４】ところで、長手記録、垂直記録ともに従来
媒体信号の再生には誘導型ヘッドが用いられていたが、
高密度化に伴い記録トラック幅が狭くなり記録された磁
化の大きさが小さくなっても、十分な再生信号出力が得
られるよう、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）を用いた再
生感度の高いＡＭＲヘッドが開発され、シールド型再生
ヘッドとして用いられるようになった。また最近では巨
大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を応用した、さらに感度の高
いスピンバルブ型ＧＭＲヘッドが用いられるようにな
り、さらに高い再生感度の期待されるトンネル磁気抵抗
効果（ＴＭＲ）を用いた磁気ヘッドの開発と実用化のた
めの研究が進められている。このように再生感度の高い
磁気ヘッドが開発され、それらを用いることによって、
極く小さい記録ビットサイズであっても記録信号の再生
が可能になってきた。

【０００５】他方、記録トラックの長手方向の密度であ
る線記録密度を高めるためには、磁気ヘッドのギャップ
を狭くする必要がある。しかしながら従来の上記磁気抵
抗効果を用いた磁気ヘッドではヘッドギャップ内に磁気
抵抗効果素子を入れている。このため磁気抵抗効果素子
の大きさはＡＭＲヘッドであっても、またスピンバルブ
ＧＭＲヘッドであっても、３０ｎｍ程度の大きさを必要
とし、シールドとの絶縁を考慮するとシールド間は１０
０ｎｍ程度を必要とする。このため、従来の型式の磁気
ヘッドにおいては、ヘッドギャップを狭めることができ
るのは１００ｎｍ程度が限度となる。したがって線記録
密度を高める上で大きな制約が生じている。

【０００６】また、ハードディスクなどの磁気記憶装置
では高記録密度化が進むにつれ磁気ヘッドと記憶媒体と
の距離である浮上量が徐々に低下している。このような
浮上量の低下は記憶媒体のわずかな突起に対して、ヘッ
ドが衝突する確率が高まることを意味し、実際ＴＡ（Th
ermal Asperity）ノイズが問題となっている。したがっ
て磁気抵抗効果素子が直接媒体対向面に露出しないよう
に、ヨークを介して磁束を磁気抵抗効果素子に引き込む
ヨーク型のヘッドが好ましい。また、このようなヨーク
型磁気ヘッドの場合、媒体対向面と平行な面に磁気抵抗
効果素子を設ける構造の方が磁気抵抗効果素子全体を媒
体近くに設置することができるため有利な構造となる。
このような構造として、基板面に平行にヨーク、磁気抵
抗効果素子を構成する水平ヨーク型磁気ヘッドが提案さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら水平ヨー
ク型磁気ヘッドの場合、高記録密度化が進むにつれその
大きさをどんどん小さく作る必要があり、かつ磁気抵抗
効果素子を可能な限り媒体対向面に近接させなければな
らない。フォトリソグラフィー技術が進歩しているとは
いえ、サブミクロンサイズのヘッドの作り込みには数１
０ｎｍ程度のアラインメント精度が必要となり、このよ
うな精度でヘッドを作成することは非常に困難となって
きた。

【０００８】本発明は、磁気ギャップの媒体対向面側の
大きさを可及的に小さくすることができるとともに、磁
気抵抗効果素子を媒体対向面に近接して配置することが
可能なヨーク型再生磁気ヘッドおよびその製造方法なら
びに磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によるヨーク型再
生磁気ヘッドは、磁気ギャップを挟んで対向し、少なく
とも一つが媒体対向面から前記媒体対向面より後退した
位置まで延在する一対の磁気ヨークと、前記磁気ギャッ
プ内において前記媒体対向面に向う凸形状をなす湾曲部
を備え、前記磁気ヨークと磁気接続された磁気抵抗効果
膜と、前記磁気抵抗効果膜に電気接続された電極と、を
備えたことを特徴とする。

【００１０】このように構成された本発明によるヨーク
型再生磁気ヘッドによれば、磁気抵抗効果膜が磁気ギャ
ップ内において媒体対向面に向う凸形状をなす湾曲部を
有するように形成される。このように形成されているこ
とで磁気抵抗効果素子を媒体対向面に近接して、しかも
磁気ギャップ先端の直上に構成でき、磁路を非常に短く
することができることで、再生効率を高めることができ
る。

【００１１】なお、前記磁気抵抗効果膜は、前記一対の
磁気ヨークと電気的に接続されているように構成しても
良い。

【００１２】なお、前記電極は一部分が前記磁気抵抗効
果膜の凸をなす面の反対側の面に電気的に接続されてい
るように構成しても良い。

【００１３】なお、前記電極は第１および第２の電極部
からなり、前記第１乃至第２の電極部の端部は、それぞ
れ前記磁気ギャップ内で前記磁気抵抗効果膜の端部に電
気的に接続されているように構成しても良い。

【００１４】本発明によるヨーク型再生磁気ヘッドの製
造方法は、磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁気ヨ
ークを形成する工程と、前記磁気ギャップ内に前記磁気
ヨークとエッチングレートが異なる非磁性膜を埋め込む
工程と、エッチングレートの差を利用して前記磁気ギャ
ップ部分に段差を形成する工程と、前記段差部分に磁気
抵抗効果膜を埋め込む工程と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１５】なお、前記磁気抵抗効果膜を埋め込む際に
段差を残し、この段差に電極取り出し用リードの一部ま
たは全部を形成する工程を備えるように構成しても良
い。また、本発明によるヨーク型再生磁気ヘッドの製造
方法は、磁気ヨークを形成する工程と、前記磁気ヨーク
の前記媒体対向面と反対側の面と、前記磁気ギャップの
前記媒体対向面と反対側の面との間に段差を形成する工
程と、前記段差部分に磁気抵抗効果膜を埋め込む工程
と、を備えたことを特徴とする。

【００１６】なお、前記磁気抵抗効果膜を埋め込む際に
段差を残し、この段差に電極取り出し用リードの一部ま
たは全部を形成する工程を備えるように構成しても良
い。

【００１７】また、本発明によるヨーク型再生磁気ヘッ
ドの製造方法は、凸部を有する電極を形成する工程と、
前記凸部の側面に絶縁膜からなる側壁を形成する工程
と、前記凸部および前記側壁を覆うように磁気抵抗効果
膜を形成する工程と、前記凸部上に磁気ギャップを有す
る磁気ヨークを形成する工程と、を備えたことを特徴と
する。

【００１８】また、本発明による磁気ディスク装置は、
上記ヨーク型再生磁気ヘッドを再生磁気ヘッドとして用
いたことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。

【００２０】（第１の実施形態）本発明による水平型再
生磁気ヘッドの第１の実施形態の構成を図１に示す。図
１は、本実施形態の水平型再生磁気ヘッドのトラック長
手方向の断面図である。

【００２１】本実施形態の水平型再生磁気ヘッドは、基
板１上に磁気ギャップ５を挟んで対向するように形成さ
れた一対の磁気ヨーク４と、端部が磁気ヨーク４の内壁
に沿いかつ中央部が媒体対向面に向かうように磁気ギャ
ップ５内に湾曲して形成された磁気抵抗効果膜１２と、
この磁気抵抗効果膜１２の膜面に設けられた電極取り出
し用のリード１７と、リード１７を介して磁気抵抗効果
膜１２に通電するための電極１８とを備えている。な
お、磁気抵抗効果膜１２は、端部が磁気ヨーク４の内壁
に沿いかつ中央部が媒体対向面に向かうように磁気ギャ
ップ５内に湾曲して形成されているため、媒体対向面に
向かって凸となるように形成された構成となっている。
また、この実施形態においては、磁気ギャップ５内には
絶縁膜９が設けられ、この絶縁膜９によって磁気ギャッ
プ５内に湾曲するような段差が形成され、この段差に沿
って磁気抵抗効果膜１２が形成された構成となってい
る。

【００２２】また、リード１７には電極１８が接続され
ている。電極１８は磁気ヨーク４と絶縁膜１４によって
電気的に絶縁されている。また、磁気ヨーク４の媒体対
向面と、この媒体対向面に接していない磁気ヨーク４の
部分との間には絶縁膜２が設けられ、磁気ヨーク４の周
りには絶縁膜６が設けられた構成となっている。なお、
基板１は磁気ヘッドが形成された後に、磁気ヨーク４か
ら剥離される。

【００２３】このように磁気抵抗効果膜１２が媒体対向
面に向かって凸となるように形成される構成とすること
で、磁気抵抗効果素子を媒体対向面により近づけること
が可能となるとともに磁気ギャップ先端の直上に構成で
き、これにより磁路を非常に短くすることが可能とな
り、再生効率を高めることができる。また磁気抵抗効果
膜１２の端部が磁気ヨーク４の内壁に沿うように形成さ
れていることから、磁気ヨーク４と磁気抵抗効果膜１２
の接触面積を多く取ることができ、磁気抵抗を小さくで
きることからも効率を高めることができる。また、磁気
ギャップ５の部分と磁気抵抗効果膜１２の位置ずれも防
止することが可能となり、精度の良いアライメントが不
要となり、これにより、磁気ギャップ５の媒体対向面側
の大きさを可及的に小さくすることができる。

【００２４】なお、本実施形態においては、磁気抵抗効
果素子として膜面垂直通電方式の素子を用いており、磁
気ヨーク４は電極を兼ねる構造となっている。

【００２５】また、本実施形態の磁気抵抗効果膜は異方
性磁気抵抗効果膜や、スピンバルブなどの巨大磁気抵抗
効果膜でも良く、好ましくはさらに感度の高いトンネル
磁気抵抗効果膜などの膜面垂直通電型の磁気抵抗効果膜
が望ましい。

【００２６】なお、絶縁膜９は非磁性材であるから、他
の非磁性材を磁気ヨーク４よりも薄く形成することで磁
気ギャップ内で湾曲した段差を形成してもよい。

【００２７】（第２の実施形態）本発明による水平型再
生磁気ヘッドの第２の実施形態の構成を図２に示す。図
２は、本実施形態の水平型再生磁気ヘッドのトラック長
手方向の断面図である。この実施形態の水平型再生磁気
ヘッドは、図１に示す第１の実施形態の水平型再生磁気
ヘッドの場合と上下逆に積層しながら作成したものであ
る。

【００２８】本実施形態の水平型再生磁気ヘッドは、基
板１上に、凸部を有するように形成された電極２０ａ
と、磁気ギャップ５を挟んで対向するように形成された
一対の磁気ヨーク２９と、電極２０ａの凸部に電気的に
接続されるとともに、端部が磁気ヨーク２９の内壁に沿
いかつ中央部が媒体対向面に向かうように磁気ギャップ
５内に湾曲して形成された磁気抵抗効果膜２４とを備え
ている。なお、磁気抵抗効果膜２４は、端部が磁気ヨー
ク２９の内壁に沿いかつ中央部が媒体対向面に向かうよ
うに磁気ギャップ５内に湾曲して形成されているため、
媒体対向面に向かって凸となるように形成された構成と
なっている。また、この実施形態においては、磁気ギャ
ップ５内には絶縁膜２５，２７が設けられ、この絶縁膜
２５によって磁気ギャップ５内に湾曲した段差が形成さ
れ、この段差に沿って磁気抵抗効果膜２４が形成された
構成となっている。電極２０ａは磁気ヨーク２９と絶縁
膜２２よって電気的に絶縁されている。また、磁気ヨー
ク２９の媒体対向面と、この媒体対向面に接していない
磁気ヨーク２９の部分との間には絶縁膜３２が設けら
れ、磁気ヨーク２９の周りには絶縁膜３１が設けられて
いる。

【００２９】ここでは凸状に形成した電極２０ａおよび
絶縁膜２５に沿うように磁気抵抗効果膜２４が湾曲して
形成されている。このように形成することで、磁気抵抗
効果膜２４を媒体対向面により近づけられることから効
率が上がり、かつ磁気ギャップ５の部分と磁気抵抗効果
膜２４の位置ずれも防止できる。これにより、磁気ギャ
ップ５の媒体対向面側の大きさを可及的に小さくするこ
とができるとともに、磁気抵抗効果膜２４を媒体対向面
に近接して配置することができる。

【００３０】なお、ここで磁気抵抗効果素子として膜面
垂直通電方式の素子を用いており、磁気ヨーク２９は電
極を兼ねる構造となっている。

【００３１】また、本実施形態の磁気抵抗効果膜は異方
性磁気抵抗効果膜や、スピンバルブなどの巨大磁気抵抗
効果膜でも良く、好ましくはさらに感度の高いトンネル
磁気抵抗効果膜などの膜面垂直通電型の磁気抵抗効果膜
が望ましい。

【００３２】なお、絶縁膜２５，２７は非磁性材である
から、他の非磁性材を磁気ヨーク２９よりも薄く形成す
ることで磁気ギャップ内で湾曲した段差を形成してもよ
い。

【００３３】（第３の実施形態）本発明による水平型再
生磁気ヘッドの第３の実施形態の構成を図３に示す。図
３は、本実施形態の水平型再生磁気ヘッドのトラック長
手方向の断面図である。

【００３４】本実施形態の水平型再生磁気ヘッドは、基
板１上に磁気ギャップ５を挟んで対向するように形成さ
れた一対の磁気ヨーク４と、端部が磁気ヨーク４の内壁
に沿いかつ中央部が媒体対向面に向かうように磁気ギャ
ップ５内に湾曲して形成された磁気抵抗効果膜１２と、
この磁気抵抗効果膜１２の、トラック長手方向の両端部
に設けられ磁気抵抗効果膜１２に通電するための電極１
９ａ、１９ｂとを備えている。なお、この実施形態にお
いては、磁気ギャップ５内には絶縁膜９が設けられ、こ
の絶縁膜９によって磁気ギャップ５内に段差が形成さ
れ、この段差に沿って磁気抵抗効果膜１２が形成された
構成となっている。

【００３５】また、電極１９ａ、１９ｂは磁気ヨーク４
と絶縁膜１４によって電気的に絶縁されている。また、
磁気ヨーク４の媒体対向面と、この媒体対向面に接して
いない磁気ヨーク４の部分との間には絶縁膜２が設けら
れ、磁気ヨーク４の周りには絶縁膜６が設けられてい
る。なお、基板１は磁気ヘッドが形成された後に、磁気
ヨーク４から剥離される。また、電極１９ａ、１９ｂは
絶縁膜３７によって覆われている。

【００３６】このように構成することで、磁気抵抗効果
膜１２を媒体対向面により近づけられることが可能とな
り、効率が上がり、かつ磁気ギャップ５の部分と磁気抵
抗効果膜１２の位置ずれも防止できる。これにより、磁
気ギャップ５の媒体対向面側の大きさを可及的に小さく
することができるとともに、磁気抵抗効果素子を媒体対
向面に近接して配置することができる。

【００３７】なお、本実施形態においては、磁気抵抗効
果素子として面内通電方式の素子を用いており、磁気抵
抗効果膜１２と同様に電極１９ａ、１９ｂも磁気ヨーク
４の内壁に磁気抵抗効果膜１２と積層するように形成さ
れている。このような電極１９ａ，１９ｂを形成するこ
とで、磁気ギャップ５の部分と電極１９ａ、１９ｂの位
置ずれを防止でき、磁気抵抗効果膜１２の有効な部分を
活用できる。

【００３８】また、本実施形態の磁気抵抗効果膜は異方
性磁気抵抗効果膜や、スピンバルブなどの巨大磁気抵抗
効果膜でも良く、好ましくはさらに感度の高いトンネル
磁気抵抗効果膜などの膜面垂直通電型の磁気抵抗効果膜
が望ましい。

【００３９】なお、絶縁膜９は非磁性材であるから、他
の非磁性材を磁気ヨーク４よりも薄く形成することで磁
気ギャップ内で湾曲した段差を形成してもよい。

【００４０】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態を図４乃至図６を参照して説明する。この実施
形態は、図１に示す第１の実施形態の水平型再生磁気ヘ
ッドの製造方法であって、その製造工程を図４乃至図６
に示す。

【００４１】まず、図４（ａ）に示すように、Ｓｉ基板
１上に例えばＳｉＯ_２からなる絶縁膜２の成膜し、この
絶縁膜２上に、磁気ヨークを形成するための開口部を有
するフォトレジストからなるレジストパターン３を形成
する。そしてレジストパターン３をマスクに例えばＲＩ
Ｅ（Reactive Ion Etching)により絶縁膜２をエッチン
グし、絶縁膜２にトレンチ２ａを形成する（図４（ｂ）
参照）。続いて、上記レジストパターンを除去した後、
磁気ヨークとなる例えばＣｏＺｒＮｂからなる磁性膜４
を、トレンチ２ａを埋め込むように成膜する（図４
（ｃ）参照）。

【００４２】次に、図４（ｄ）に示すように磁性膜４
を、例えばＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing)を
用いて平坦化した後、フォトリソグラフィ技術を用いて
磁性膜４をパターニングする。そして、パターニングさ
れた磁性膜４の周りを例えばＳｉＯ_２からなる絶縁膜６
で埋める（図４（ｄ）参照）。続いて、図４（ｅ）に示
すように磁性膜４に、イオンミリングを用いてトレンチ
７を形成する。さらに、ＦＩＢ(Focused Ion Beam)によ
り磁気ギャップの先端部となる部分8を、磁性膜４に形
成する（図４（ｆ）参照）。

【００４３】次に、図５（ａ）に示すように、磁気ギャ
ップ部分を例えばＳｉＯ_２でからなる絶縁膜９で埋めた
後、ＣＭＰにより平坦化する。続いて、磁気ギャップ部
よりも少し広い範囲に開口部１１を有するレジストパタ
ーン１０を形成する（図５（ｂ）参照）。その後、この
レジストパターン１０をマスクに磁気ギャップ部の絶縁
膜９をＲＩＥによりエッチングする（図５（ｃ）参
照）。エッチングガスはＣＨＦ₃を用い、５０ＳＣＣＭ
(Standard Cubic Centimeter per Minute)、１Ｐａの条
件で行った。この場合、ＳｉＯ_２からなる絶縁膜９と磁
性膜４との選択比が２００：１以上有ることから図示し
たように、エッチングレート差により絶縁膜９が優先的
にエッチングされ、磁性膜４の部分はほとんどエッチン
グされない。このため磁性膜４と絶縁膜９との間には、
磁気ギャップ部に湾曲するような段差が形成される（図
５（ｃ）参照）。

【００４４】次に、上記レジストパターンを除去した
後、図５（ｄ）に示すように、上記段差に埋め込むよう
に磁気抵抗効果素子膜（以下、ＭＲ膜とも言う）１２を
成膜する。その後、ハードパッドのＣＭＰにより磁気ギ
ャップ以外の領域に形成されたＭＲ膜１２を除去する
（図５（ｅ）参照）。そして例えばＡｌ_２Ｏ_３からなる
絶縁膜１４を全面に成膜した後、ＣＭＰにより絶縁膜１
４を平坦化する（図５（ｆ）参照）。

【００４５】次に、図６（ａ）に示すように、磁気ギャ
ップ領域に開口部を有するフォトレジストからなるレジ
ストパターン１５を形成し、このレジストパターンをマ
スクに絶縁膜１４をＭＲ膜１２の表面が露出するまでＲ
ＩＥでエッチングし、絶縁膜１４にトレンチ１６を形成
する。そして、上記レジストパターンを除去した後、絶
縁膜１４に開けたトレンチ１６に例えばＣｕからなるリ
ード１７を埋め込む（図６（ｂ）参照）。続いて、リー
ド１７に接続するＣｕからなる電極１８を形成する（図
６（ｃ）参照）。なお、図６（ｂ）に示す工程と、図６
（ｃ）に示す工程は同時に行っても良い。

【００４６】以上説明した工程により、図１に示す第１
の実施形態の水平型再生磁気ヘッドを製造することがで
きる。なお、本実施形態のように形成することで、磁気
ギャップ部分に磁気抵抗効果膜１２とリード１７が自動
的に位置合わせができ、通常のリソグラフィー技術では
不可能な位置会わせ精度が要求されるサイズであっても
問題なく形成できる。

【００４７】また、磁気ヨークまたは磁気コアとなる磁
性膜としてＮｉＦｅ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＣｏなどの結晶
質磁性膜、ＣｏＺｒＮｂなどの非晶質磁性膜、ＣｏＦｅ
−Ａｌ_２Ｏ_３などのグラニュラー磁性膜を用いることが
できる。

【００４８】また、磁気ギャップの段差を形成する際、
絶縁膜の代わりに他の非磁性材を磁気ヨークよりも薄く
形成することで磁気ギャップ内で湾曲した段差を形成し
てもよい。

【００４９】（第５の実施形態）次に、本発明の第５の
実施形態を図７乃至図１０を参照して説明する。この実
施形態は、図２に示す第２の実施形態の水平型再生磁気
ヘッドの製造方法であって、その製造工程を図７乃至図
１０に示す。

【００５０】まず、図７（ａ）に示すように、Ｓｉ基板
１上にボンディングパッド等の部分（図示せず）を形成
した後、例えばＣｕからなる電極膜２０を成膜し、この
電極膜２０上にフォトレジストからなるレジストパター
ン２１を形成する。そして、図７（ｂ）に示すように、
レジストパターン２１をマスクに電極膜２０をＲＩＥ等
によりエッチングし、凸状の電極２０ａを形成する。続
いて、上記レジストパターンを除去した後、図７（ｃ）
に示すように、電極２０ａ上に例えばＡｌ_２Ｏ _３からな
る絶縁膜２２を成膜した後、凸状の電極２０ａの頭の部
分が出るようにＣＭＰにより絶縁膜２２を平坦化する
（図７（ｄ）参照）。

【００５１】次に、図７（ｅ）に示すように、電極２０
ａが露出している部分より広い部分が開口するようにフ
ォトレジストからなるレジストパターン２３を形成し、
ＲＩＥにより絶縁膜２２をエッチングする。この際のエ
ッチングガスはＣＨＦ_３を用い、５０ＳＣＣＭ、１Ｐａ
の条件で行った。この場合Ａｌ_２Ｏ_３とＣｕの選択比が
１００：１以上有ることから、Ａｌ_２Ｏ_３を選択的にエ
ッチングすることで電極２０ａの凸部の側壁にＡｌ_２Ｏ
_３からなる絶縁膜２２が残り、絶縁膜２２からなる湾曲
した凸部２２ａが形成される（図７（ｆ）参照）。

【００５２】次に、上記レジストパターンを除去した
後、図８（ａ）に示すように全面にＭＲ膜２４を成膜す
る。そして、ＭＲ膜２４上に例えばＡｌ_２Ｏ_３をからな
る絶縁膜２５を成膜した後、エッチバック等により絶縁
膜２５を平坦化する（図８（ｂ）参照）。続いて、図８
（ｃ）に示すように、電極２０ａの凸部分を覆うフォト
レジストからなるレジストパターン２６を絶縁膜２５上
に形成する。そして、このレジストパターン２６をマス
クにイオンミリング等のドライエッチングにより絶縁膜
２５およびＭＲ膜２４をエッチングし、電極２０ａの凸
部上の領域にのみＭＲ膜２４および絶縁膜２５を残置す
る（図８（ｄ）参照）。その後、上記レジストパターン
を除去した後、図８（ｅ）に示すように、全面に例えば
Ａｌ_２Ｏ_３からなる絶縁膜２７を成膜し、この絶縁膜２
７の、電極２０ａの凸部上の領域に電子ビームリソグラ
フィ等を用いてレジストパターン２８を形成する。

【００５３】次に、レジストパターン２８をマスクに絶
縁膜２７をエッチングし、磁気ギャップ先端となる部分
を形成する（図９（ａ）参照）。そして、上記レジスト
パターンを除去した後、図９（ｂ）に示すように、全面
に磁気ヨークとなる例えばＣｏＺｒＮｂからなる磁性膜
２９を成膜する。続いて、図９（ｃ）に示すように、電
極２０ａの凸部分を覆うようなフォトレジストからなる
レジストパターン３０を形成する。このレジストパター
ン３０をマスクに磁性膜２９をパターニングした後、パ
ターニングされた磁性膜２９の周りを例えばＳｉＯ_２か
らなる絶縁膜３１で埋める（図９（ｄ）参照）。

【００５４】次に、上記レジストパターンを除去した
後、図１０（ａ）に示すように、全面に例えばＳｉＯ_２
からなる成絶縁膜３２を成膜する。なお、図９（ｄ）に
示す絶縁膜３１で埋める工程と図１０（ａ）に示す絶縁
膜３２を成膜する工程は同時に行っても良い。続いて、
エッチバック、ＣＭＰなどにより、磁気ギャップ先端部
が露出するまで絶縁膜３２の平坦化を行う（図１０
（ｂ）参照）。必要に応じてその上にＤＬＣ(Diamond L
ike Carbon)保護膜を形成する。

【００５５】以上の工程により図２に示す第２の実施形
態の水平型再生磁気ヘッドを製造することができる。

【００５６】また、磁気ヨークまたは磁気コアとなる磁
性膜としてＮｉＦｅ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＣｏなどの結晶
質磁性膜、ＣｏＺｒＮｂなどの非晶質磁性膜、ＣｏＦｅ
−Ａｌ_２Ｏ_３などのグラニュラー磁性膜を用いることが
できる。

【００５７】また、磁気ギャップの段差を形成する際、
絶縁膜の代わりに他の非磁性材を磁気ヨークよりも薄く
形成することで磁気ギャップ内で湾曲した段差を形成し
てもよい。

【００５８】（第６の実施形態）次に、本発明の第６の
実施形態を図１１乃至図１３を参照して説明する。この
実施形態は、図３に示す第３の実施形態の水平型再生磁
気ヘッドの製造方法であって、その製造工程を図１１乃
至図１３に示す。

【００５９】まず、図１１（ａ）に示すようにＳｉ基板
１上にＳｉＯ_２からなる絶縁膜２を成膜し、この絶縁膜
２上に、磁気ヨークを形成するための開口部を有するフ
ォトレジストからなるレジストパターン３を形成する。
そのレジストパターン３をマスクにＲＩＥにより絶縁膜
３をエッチングし、絶縁膜２にトレンチ２ａを形成する
（図１１（ｂ）参照）。続いて、上記レジストパターン
を除去した後、磁気ヨークとなる例えばＣｏＺｒＮｂか
らなる磁性膜４をトレンチ２ａを埋め込むように成膜す
る（図１１（ｃ）参照）。

【００６０】次に、図１１（ｄ）に示すように磁性膜４
を、例えばＣＭＰを用いて平坦化した後、磁性膜４をパ
ターニングする。そして、パターニングされた磁性膜４
の周りを例えばＳｉＯ_２からなる絶縁膜６で埋める（図
１１（ｄ）参照）。続いて、図１１（ｅ）に示すように
磁性膜４に、イオンミリングを用いてトレンチ７を形成
する。さらに、ＦＩＢにより磁気ギャップの先端部とな
る部分8を、磁性膜４に形成する（図１１（ｆ）参
照）。

【００６１】次に、図１２（ａ）に示すように、磁気ギ
ャップ部分を例えばＳｉＯ_２でからなる絶縁膜９で埋め
た後、ＣＭＰにより平坦化する。続いて、磁気ギャップ
部よりも少し広い範囲に開口部１１を有するレジストパ
ターン１０を形成する（図１２（ｂ）参照）。その後、
このレジストパターン１０をマスクに磁気ギャップ部の
絶縁膜９をＲＩＥによりエッチングする（図１２（ｃ）
参照）。エッチングガスはＣＨＦ₃を用い、５０ＳＣＣ
Ｍ、１Ｐａの条件で行った。この場合、ＳｉＯ _２からな
る絶縁膜９と磁性膜４との選択比が２００：１以上有る
ことから図示したように、エッチングレート差により絶
縁膜９が優先的にエッチングされ、磁性膜４の部分はほ
とんどエッチングされない。このため磁性膜４と絶縁膜
９との間には、磁気ギャップ部に湾曲するような段差が
形成される（図１２（ｃ）参照）。

【００６２】次に、上記レジストパターンを除去した
後、図１２（ｄ）に示すように、上記段差に埋め込むよ
うにＭＲ膜１２を成膜する。その後、ハードパッドのＣ
ＭＰにより磁気ギャップ以外の領域に形成されたＭＲ膜
１２を除去する（図１２（ｅ）参照）。そして、例えば
Ａｌ_２Ｏ_３からなる絶縁膜１４を全面に成膜した後、Ｃ
ＭＰにより絶縁膜１４を平坦化する（図１２（ｆ）参
照）。

【００６３】次に、磁気ギャップを含む領域に開口部を
有する、フォトレジストからなるレジストパターン（図
示せず）を形成し、このレジストパターンをマスクに絶
縁膜１４をＲＩＥでＭＲ膜１２の表面が露出するまでエ
ッチングする（１３（ａ）参照）。そして上記レジスト
パターンを除去した後、図１３（ｂ）に示すように、例
えばＣｕからなる電極膜１９を成膜し、この電極膜１９
をＣＭＰにより平坦化する。続いて、図１３（ｃ）に示
すように、磁気ギャップ上に開口部を有するフォトレジ
ストからなるレジストパターン３５を形成する。次に、
図１３（ｄ）に示すように、このレジストパターン３５
をマスクにＲＩＥ等のドライエッチングによりＭＲ膜１
２中央部上の電極膜１４を取り除く。これにより、ＭＲ
膜１２の中央部に開口部３６が設けられ、電極膜１９が
左右２つの電極１９ａ、１９ｂに分割される（図１３
（ｄ）参照）。そして上記レジストパターン３５を除去
した後、図１３（ｅ）に示すように、例えばＡｌ_２Ｏ_３
からなる絶縁膜３７を成膜し、ＣＭＰにより絶縁膜３７
を平坦化する。

【００６４】以上の工程により図３に示す第３の実施形
態の水平型再生磁気ヘッドを製造することができる。

【００６５】また、磁気ヨークまたは磁気コアとなる磁
性膜としてＮｉＦｅ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＣｏなどの結晶
質磁性膜、ＣｏＺｒＮｂなどの非晶質磁性膜、ＣｏＦｅ
−Ａｌ_２Ｏ_３などのグラニュラー磁性膜を用いることが
できる。

【００６６】また、磁気ギャップの段差を形成する際、
絶縁膜の代わりに他の非磁性材を磁気ヨークよりも薄く
形成することで磁気ギャップ内で湾曲した段差を形成し
てもよい。

【００６７】（第７の実施形態）次に、本発明の第７の
実施の形態を図１４および図１５を参照して説明する。
この実施の形態は、磁気ディスク装置であって、この磁
気ディスク装置の概略構成を図１４に示す。すなわち、
本実施の形態の磁気ディスク装置１５０は、ロータリー
アクチュエータを用いた形式の装置である。図１４にお
いて、磁気ディスク２００は、スピンドル１５２に装着
され、図示しない駆動装置制御部からの制御信号に応答
する図示しないモータにより矢印Ａの方向に回転する。
磁気ディスク２００は、磁気ディスク２００に格納する
情報の記録再生を行うヘッドスライダ１５３は、薄膜状
のサスペンション１５４の先端に取り付けられている。
ここで、ヘッドスライダ１５３は、例えば、前述したい
ずれかの実施形態にかかる磁気ヘッドをその先端付近に
搭載している。

【００６８】磁気ディスク２００が回転すると、ヘッド
スライダ１５３の媒体対向面（ＡＢＳ）は磁気ディスク
２００の表面から所定の浮上量をもって保持される。

【００６９】サスペンション１５４は、図示しない駆動
コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータ
アーム１５５の一端に接続されている。アクチュエータ
アーム１５５の他端には、リニアモータの一種であるボ
イスコイルモータ１５６が設けられている。ボイスコイ
ルモータ１５６は、アクチュエータアーム１５５のボビ
ン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、このコ
イルを挟み込むように対向して配置された永久磁石およ
び対向ヨークからなる磁気回路とから構成される。

【００７０】アクチュエータアーム１５５は、固定軸１
５７の上下２箇所に設けられた図示しないボールベアリ
ングによって保持され、ボイスコイルモータ１５６によ
り回転摺動が自在にできるようになっている。

【００７１】図１５は、アクチュエータアーム１５５か
ら先の磁気ヘッドアセンブリをディスク側から眺めた拡
大斜視図である。すなわち、磁気ヘッドアッセンブリ１
６０は、例えば駆動コイルを保持するボビン部などを有
するアクチュエータアーム１５１を有し、アクチュエー
タアーム１５５の一端にはサスペンション１５４が接続
されている。

【００７２】サスペンション１５４の先端には、上記実
施形態のいずれかで説明した磁気ヘッドを具備するヘッ
ドスライダ１５３が取り付けられている。なお、再生ヘ
ッドと記録用ヘッドを組み合わせても良い。サスペンシ
ョン１５４は信号の書き込みおよび読み取り用のリード
線１６４を有し、このリード線１６４とヘッドスライダ
１５３に組み込まれた磁気ヘッドの各電極とが電気的に
接続されている。図１５の符号１６５は磁気ヘッドアッ
センブリ１６０の電極パッドである。

【００７３】ここで、ヘッドスライダ１５３の媒体対向
面（ＡＢＳ）と磁気ディスク２００の表面との間には、
所定の浮上量が設定されている。

【００７４】なお、磁気ディスク装置に関しても、再生
のみを実施するものでも、記録・再生を実施するものあ
っても良く、また、媒体は、ハードディスクには限定さ
れず、その他、フレキシブルディスクや磁気カードなど
のあらゆる磁気記録媒体を用いることが可能である。さ
らに、磁気記録媒体を装置から取り外し可能にした、い
わゆる「リムーバブル」の形式の装置であっても良い。

【００７５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、磁
気ギャップの媒体対向面側の大きさを可及的に小さくす
ることができるとともに、磁気抵抗効果素子を媒体対向
面に近接して配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す断面図。

【図２】本発明の第２の実施形態の構成を示す断面図。

【図３】本発明の第３の実施形態の構成を示す断面図。

【図４】本発明の第４の実施形態の構成を示す工程断面
図。

【図５】本発明の第４の実施形態の構成を示す工程断面
図。

【図６】本発明の第４の実施形態の構成を示す工程断面
図。

【図７】本発明の第５の実施形態の構成を示す工程断面
図。

【図８】本発明の第５の実施形態の構成を示す工程断面
図。

【図９】本発明の第５の実施形態の構成を示す工程断面
図。

【図１０】本発明の第５の実施形態の構成を示す工程断
面図。

【図１１】本発明の第６の実施形態の構成を示す工程断
面図。

【図１２】本発明の第６の実施形態の構成を示す工程断
面図。

【図１３】本発明の第６の実施形態の構成を示す工程断
面図。

【図１４】本発明による磁気ディスク装置の概略構成を
示す要部斜視図。

【図１５】アクチュエータアームから先の磁気ヘッドア
センブリをディスク側から眺めた拡大斜視図。

【符号の説明】

１基板２絶縁膜（ＳｉＯ_２膜）２ａトレンチ３レジストパターン４磁性膜（磁気ヨーク）５磁気ギャップ６絶縁膜（ＳｉＯ_２膜）７トレンチ８磁気ギャップの先端部９絶縁膜（ＳｉＯ_２膜）１０レジストパターン１１開口部１２磁気抵抗効果膜（ＭＲ膜）１４絶縁膜（Ａｌ_２Ｏ_３）１５レジストパターン１６トレンチ１７リード１８電極１９ａ、１９ｂ電極２０ａ電極２２絶縁膜（Ａｌ_２Ｏ_３）２４ＭＲ膜２５絶縁膜（Ａｌ_２Ｏ_３）２７絶縁膜（Ａｌ_２Ｏ_３）２８レジストパターン２９磁性膜３０レジストパターン３１絶縁膜（ＳｉＯ_２膜）３２絶縁膜（ＳｉＯ_２膜）３４絶縁膜（Ａｌ_２Ｏ_３）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者館山公一神奈川県川崎市幸区小向東芝町１株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者原通子神奈川県川崎市幸区小向東芝町１株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者與田博明神奈川県川崎市幸区小向東芝町１株式会社東芝研究開発センター内Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AC07 AD55 AD63 AD65 5D034 AA03 BA03 BA08 BA15 BA18 DA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ギャップを挟んで対向し、少なくとも
一つが媒体対向面から前記媒体対向面より後退した位置
まで延在する一対の磁気ヨークと、前記磁気ギャップ内において前記媒体対向面に向かう凸
形状をなす湾曲部を備え、前記磁気ヨークと磁気接続さ
れた磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に電気接続された電極と、を備えた
ことを特徴とするヨーク型再生磁気ヘッド。
【請求項２】前記磁気抵抗効果膜は、前記一対の磁気ヨ
ークと電気的に接続されていることを特徴とする請求項
１記載のヨーク型再生磁気ヘッド。
【請求項３】前記電極は一部分が前記磁気抵抗効果膜の
凸をなす面の反対側の面に電気的に接続されていること
を特徴とする請求項１または２記載のヨーク型再生磁気
ヘッド。
【請求項４】前記電極は第１および第２の電極部からな
り、前記第１乃至第２の電極部の端部は、それぞれ前記
磁気ギャップ内で前記磁気抵抗効果膜の端部に電気的に
接続されていることを特徴とする請求項１または２記載
のヨーク型再生磁気ヘッド。
【請求項５】磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁気
ヨークを形成する工程と、前記磁気ギャップ内に前記磁
気ヨークとエッチングレートが異なる非磁性膜を埋め込
む工程と、エッチングレートの差を利用して前記磁気ギ
ャップ部分に段差を形成する工程と、前記段差部分に磁
気抵抗効果膜を埋め込む工程と、を備えたことを特徴と
するヨーク型再生磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】前記磁気抵抗効果膜を埋め込む際に段差を
残し、この段差に電極取り出し用リードの一部または全
部を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項５記
載のヨーク型再生磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】磁気ヨークを形成する工程と、前記磁気ヨ
ークの前記媒体対向面と反対側の面と、前記磁気ギャッ
プの前記媒体対向面と反対側の面との間に段差を形成す
る工程と、前記段差部分に磁気抵抗効果膜を埋め込む工
程と、を備えたことを特徴とするヨーク型再生磁気ヘッ
ドの製造方法。
【請求項８】前記磁気抵抗効果膜を埋め込む際に段差を
残し、この段差に電極取り出し用リードの一部または全
部を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項７記
載のヨーク型再生磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】凸部を有する電極を形成する工程と、前記
凸部の側面に絶縁膜からなる側壁を形成する工程と、前
記凸部および前記側壁を覆うように磁気抵抗効果膜を形
成する工程と、前記凸部上に磁気ギャップを有する磁気
ヨークを形成する工程と、を備えたことを特徴とするヨ
ーク型再生磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】請求項１乃至４のいずれかに記載のヨー
ク型再生磁気ヘッドを再生磁気ヘッドとして用いたこと
を特徴とする磁気ディスク装置。