JP3612479B2 - 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁気ディスク装置等の記憶装置に好適な磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドに係り、特に再生トラック幅を規定することができる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に磁気ディスク装置に適用される磁気抵抗効果（ＭＲ）型薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗効果膜の電気抵抗が磁気ディスクからの磁化によって変化する現象を利用した再生用の磁気ヘッドであり、通常は書き込み用のインダクティブ型磁気ヘッドと組み合わせたＭＲ・インダクティブ複合磁気ヘッドとして使用されている。この磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、磁性体から成る下部磁気シ−ルド及び上部磁気シ−ルドの間に、磁気抵抗効果膜／磁気抵抗効果膜にバイアスを加えるためのバイアス膜／磁気抵抗効果膜の磁区を制御するための磁区制御膜を含む磁気抵抗効果素子と、該磁気抵抗効果素子を挟んで電流を供給する電極とを配置し、磁気抵抗効果膜にバイアス膜からの横方向バイアス及び電極からの検出電流を印加しながら磁気ディスク上を相対移動することによって、磁気ディスクからの磁界により変化する磁気抵抗効果膜に流れる検出電流の抵抗値変化を検出してデータの再生を行なうものである。
【０００３】
この磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの再生トラック幅は、前記電極に挟まれる電極間の幅（中心能動領域）によって規定されており、従来の磁気ヘッドにおいては充分に長い磁気抵抗効果素子の左右端上に電極を積層して前記電極間幅を決定していたが、近年の磁気ヘッドにおいては短い磁気抵抗効果素子の両端を電極が左右から挟みこむことにより前記電極間幅を決定するものが採用されている。
【０００４】
この様に磁気抵抗効果素子の両端を左右から挟みこむことにより前記電極間幅、即ち中心能動領域を決定する磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、例えば特開平３−１２５３１１号公報に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、前述及び図２に示す如く多層の磁気抵抗効果素子３の両端に電極４を設け、電極４の先端間の寸法Ｌ_１により再生トラック幅である中心能動領域を決定するものであるが、実際の製造工程においては磁気抵抗効果素子３を設けた後に該素子３上をマスクして電極４をスパッタリングした場合、図２（ｂ）の如く電極４の端部４ａが磁気抵抗効果素子３の両端上部に回りこんで形成されるため、前記中心能動領域の寸法Ｌ_１がＬ_２の如く短く形成されるため、再生トラック幅が制御不能に変化してしまうと言う不具合を招いていた。特に電極材料として比抵抗の小さい材料、例えばＡｕを構成材料の一部に用いた場合は、特に信号を再生するトラック幅の変動が起こりやすいという不具合を生じることが判った。
【０００６】
本発明の目的は、前記従来技術による不具合を除去することであり、中心能動領域である再生トラック幅を任意の値に規定することができる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを提供することである。また再生トラック幅を任意の値に規定することができる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法として、絶縁膜上にバイアス膜、スペーサ膜及び磁気抵抗効果膜を積層して、この磁気抵抗効果膜上に保護絶縁膜を設け、保護絶縁膜上にマスクを形成するホトレジストパターンを形成し、記レジストパターンが形成されていない保護絶縁膜及び前記磁気抵抗効果素子の部分をエッチングで除去し、レジストパターンを利用して電極を積層し、電極のうち、レジストパターン上に積層した電極を除去してレジストパターンを除去する。
【０００８】
【作用】
本発明の製造方法によって製造された磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、磁気抵抗効果膜の上面に電極の再生トラック幅を規定する保護絶縁膜を設けたことにより、磁気抵抗効果膜に電流を供給される間隔を一定にして、再生トラックの幅を所定値にすることができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの一実施例を図面を参照して説明する。図１は本実施例による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの詳細構造を示す図、図３及び図４は本磁気ヘッドの製造方法を説明するための図である。
【００１１】
図１は、磁気ディスク浮上面から見た本実施例による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの構成を示す図である。本磁気ヘッドは、図示しないスライダ及び絶縁膜上に設けた下部シールド膜１及び下部絶縁膜２と、該下部絶縁膜２上に多層の磁気抵抗効果素子３／該磁気抵抗効果素子３の両端に配置した一対の電極４／該磁気抵抗効果素子３上に本実施例の特徴である保護絶縁膜５とを設け、これら保護絶縁膜５及び電極４上に上部絶縁膜６及び上部シールド膜７を積層する様に構成している。
【００１２】
前記保護絶縁膜５は、少なくとも表面が絶縁された材料から成り、磁気抵抗効果素子３の中心能動領域の寸法Ｌ_１（図２参照）を決定する寸法、且つ前記電極４と磁気抵抗効果素子３を上部で絶縁する様に配置されている。従って、本実施例による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、前述した電極４のスパッタリング工程において電極材料の素子３両端上への回りこみが生じた場合であっても、保護絶縁膜５が電極材料の磁気抵抗効果素子３両端上部との接触を阻止するため、磁気抵抗効果素子３の中心能動領域の寸法Ｌ_１を規定することができる。
【００１３】
尚、前記磁気抵抗効果素子３は、磁気抵抗効果膜／スペーサ膜及びバイアス膜等の多層膜により構成され、電極４は前記磁気抵抗効果素子３をセンサーとして働かせるために電流を供給するためだけでなく、磁気抵抗効果素子３を構成する膜の磁区を安定化するために設けられる硬磁性膜等を用いた磁区制御層等を積層して構成される。また上部シールド膜７上には、書き込み用のインダクティブヘッドや素子を保護する絶縁膜等（これらは図示せず）が形成され、これらすべてによりＭＲ・インダクティブ複合磁気ヘッドを構成するものである。
【００１４】
次に前記磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造工程を図３及び図４を参照して説明する。
【００１５】
まず本実施例による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造工程は、図３（ａ）に示すごとく、磁気抵抗効果素子３を構成するための下部絶縁膜２上にバイアス膜３１／スぺーサ膜３２及び磁気抵抗効果膜３３を順次積層し、次いで本実施例による保護絶縁膜５を設ける。次に図３（ｂ）の様に磁気抵抗効果素子３部分を残すためのマスクを形成するホトレジストパターン３４を形成する。このホトレジストパターン３４は、下部のレジストパターン幅が上部のレジストパターン幅より狭い２層の段差付レジストパターンが望ましい。このレジストパターン３４の下部に段差を付ける理由は、リフトオフによるパターン形成を容易にするため、及び後述する磁気抵抗効果素子３の両端が傾斜する台形状にして電極４との接触面積を増やして導通を確保するためである。また、前記２層の段差付きレジストパターンでなく、単層のレジストパターンを用いてもプロセスマージンが狭くなるものの使用することができる。
【００１６】
次いで前記２層のホトレジストパターン３４をマスクとしてイオンビームエッチングを行なうことにより、図３（ｃ）の如く、前記パターン３４によりマスクした箇所を除くバイアス膜３１／スぺーサ膜３２／磁気抵抗効果膜３３／保護絶縁膜５を除去して台形状の保護絶縁膜５及び磁気抵抗効果素子３を形成する。
【００１７】
更に、図４（ｄ）の如く前記２層のホトレジストパターン３４をそのまま利用してリフトオフ法により電極４の膜を積層する。このとき磁気抵抗効果素子３に接する電極４の端部は、前記レジストパターン３４下部の段差によって、保護絶縁膜５の両端に侵入する形状が構成される。次いで本実施例による製造方法は、ホトレジスト３４上に積層した膜４をホトレジストを溶解する溶剤により除去すると共に、ホトレジスト３４を剥離することによって、図４（ｅ）に示す如く保護絶縁膜５を持つ磁気抵抗効果素子３及び該磁気抵抗効果素子３の両端に接する電極４を形成することができる。
【００１８】
この様に形成された磁気抵抗効果素子３は、上面が保護絶縁膜５により電極４との電気的接触を阻止しているため、磁気抵抗効果素子３の中心能動領域の寸法Ｌ_１（図２参照）を確保して再生トラック幅を規定することができる。次いで本製造方法は、これら保護絶縁膜５及び電極４上に上部絶縁膜６及び上部シールド膜７を積層することによって磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを形成する。
【００１９】
本実施例による保護絶縁膜５の例としては、例えば、アルミナ／ジルコニア／二酸化珪素／五酸化タンタル／ガラス膜等の絶縁膜、あるいは、これらの絶縁膜の混合又は多層膜を用いることが出来る。また、保護絶縁膜５は、前記絶縁膜に限られるものではなくタンタル膜やチタン膜等の金属膜を使用することもできる。これら金属膜自体は、導電性であるが膜の作製工程中に大気中に放置する／積極的に酸素プラズマ処理／チッ化処理等を加えることにより、表面を酸化或いはチッ化等させて絶縁体とすることによって、保護絶縁膜として用いることもできる。また同様にシリコン等の半導体膜を使用することもできる。更に前記実施例において、図３（ａ）に示した磁気抵抗効果膜３３の形成直後に連続して保護絶縁膜５を形成すると、該保護絶縁膜５が磁気抵抗効果膜３３の表面の酸化防止膜として働き、これにより磁気抵抗効果素子の特性を安定化することもできる。即ち、磁気抵抗効果膜３３が薄膜磁気ヘッド作製プロセス中に特性が変化するのを防止することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗効果膜の上面に前記電極の再生トラック幅を規定する保護膜を設けたことにより、磁気抵抗効果膜に電流を供給される間隔を一定にして、再生トラックの幅を所定値にすることができる。
【００２１】
また本発明による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、前記保護膜を表面を絶縁した金属膜又は半導体膜で形成することによって、磁気ヘッド製造工程において磁気抵抗効果膜の酸化を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの構成を示す図。
【図２】磁気抵抗効果素子部の断面構造を説明するための図。
【図３】本実施例による磁気抵抗効果膜の製造工程を説明するための図。
【図４】本実施例による磁気抵抗効果膜の製造工程を説明するための図。
【符号の説明】
１：下部シ−ルド膜、２：下部絶縁膜、３：磁気抵抗効果素子、４：電極、５：保護絶縁膜、６：上部絶縁膜、７：上部シ−ルド膜、３１：バイアス膜、３２：スペ−サ膜、３３：磁気抵抗効果膜、３４：ホトレジスト。

Claims (2)

1. 磁気抵抗効果膜の全上面にタンタル膜あるいはチタン膜を形成する工程と、
   前記タンタル膜あるいはチタン膜の表面を酸化あるいはチッ化する工程と、
   前記タンタル膜あるいはチタン膜上に再生トラック幅を規定するホトレジストパターンを形成する工程と、
   前記ホトレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことにより、前記ホトレジストパターンの形成されていない前記タンタル膜あるいはチタン膜及び磁気抵抗効果膜を除去する工程と、
   電極の膜を積層する工程と、
   前記ホトレジストパターン及びホトレジストパターン上に積層した電極の膜を除去する工程と、
   を含む磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
2. 前記ホトレジストパターンは、下部のレジストパターン幅が上部のレジストパターン幅より狭い２層の段差付きである請求項１に記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。

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