JPH07287816A - 磁気抵抗効果型薄膜ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型薄膜ヘッドInfo
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- JPH07287816A JPH07287816A JP7596394A JP7596394A JPH07287816A JP H07287816 A JPH07287816 A JP H07287816A JP 7596394 A JP7596394 A JP 7596394A JP 7596394 A JP7596394 A JP 7596394A JP H07287816 A JPH07287816 A JP H07287816A
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- upper electrode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気抵抗効果型薄膜ヘッドの製造工程におけ
る信頼性を向上させる。 【構成】 電極を低抵抗材料であり且つスパッタ率が大
きい値をもつＡｕで構成される上電極層と密着性が高く
且つ熱反応温度の高いＴａで構成される下電極層の２層
構造とし、上電極層とＭＲ素子との間に下電極層を配置
する。上記上電極層の膜厚は０．１μｍ以上０．４μｍ
以下とし、上記下電極層の膜厚は１０ｎｍ以上５０ｎｍ
以下とする。 【効果】 電極形成時におけるＭＲ素子の劣化もしくは
断線の危険性を減少させるとともに、製造工程中におけ
る加熱による電極材料のＭＲ素子内への拡散を防止す
る。
る信頼性を向上させる。 【構成】 電極を低抵抗材料であり且つスパッタ率が大
きい値をもつＡｕで構成される上電極層と密着性が高く
且つ熱反応温度の高いＴａで構成される下電極層の２層
構造とし、上電極層とＭＲ素子との間に下電極層を配置
する。上記上電極層の膜厚は０．１μｍ以上０．４μｍ
以下とし、上記下電極層の膜厚は１０ｎｍ以上５０ｎｍ
以下とする。 【効果】 電極形成時におけるＭＲ素子の劣化もしくは
断線の危険性を減少させるとともに、製造工程中におけ
る加熱による電極材料のＭＲ素子内への拡散を防止す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体に記録され
た磁気信号を安定して再生する磁気抵抗効果型薄膜ヘッ
ドに関する。
た磁気信号を安定して再生する磁気抵抗効果型薄膜ヘッ
ドに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来の磁気抵抗効果型薄膜ヘッド
の断面図を示す。但し、図４では磁区制御を目的とする
縦バイアス層と磁気抵抗効果型素子（以下ＭＲ素子と称
する）１が線形的に磁界の検出する為に用いられる横バ
イアス層は本発明の主旨をよりわかりやすくするために
描かれていない。図４に示す如く、一般に磁気抵抗効果
型薄膜ヘッドは、基板３上に配置されたＭＲ素子１の両
端に一対の電極２を積層して設け、ＭＲ素子１に検出電
流を流すことによってＭＲ素子１の抵抗変化を検出して
いる。
の断面図を示す。但し、図４では磁区制御を目的とする
縦バイアス層と磁気抵抗効果型素子（以下ＭＲ素子と称
する）１が線形的に磁界の検出する為に用いられる横バ
イアス層は本発明の主旨をよりわかりやすくするために
描かれていない。図４に示す如く、一般に磁気抵抗効果
型薄膜ヘッドは、基板３上に配置されたＭＲ素子１の両
端に一対の電極２を積層して設け、ＭＲ素子１に検出電
流を流すことによってＭＲ素子１の抵抗変化を検出して
いる。
【０００３】従来ＭＲ素子が高い出力で検出できるよう
に、電極の材料には低抵抗材料であるＡｕやＣｕなどが
一般的に使用されてきた。またＭＲ素子との密着性を上
げる為に、ＭＲ素子とＡｕもしくはＣｕとの間にＣｒや
Ｔｉをはさんだ多層構造の電極も一般的である。
に、電極の材料には低抵抗材料であるＡｕやＣｕなどが
一般的に使用されてきた。またＭＲ素子との密着性を上
げる為に、ＭＲ素子とＡｕもしくはＣｕとの間にＣｒや
Ｔｉをはさんだ多層構造の電極も一般的である。
【０００４】また特開平２−６８７０６では、信号検出
の安定性を確保する目的で電極の材料にＷを用いた場合
を開示している。また、Ｗの多孔性や密着性を改善する
為に、ＴｉやＴａを積層させる電極構造も開示してい
る。
の安定性を確保する目的で電極の材料にＷを用いた場合
を開示している。また、Ｗの多孔性や密着性を改善する
為に、ＴｉやＴａを積層させる電極構造も開示してい
る。
【０００５】また特開平４−１４９８１２では、耐食性
や密着性が良く、低抵抗材料であるということから、電
極の材料にＮｂを利用する構造を開示している。
や密着性が良く、低抵抗材料であるということから、電
極の材料にＮｂを利用する構造を開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、電極材料にＡｕやＣｕを利用する構造またはＡｕも
しくはＣｕにＣｒやＴｉを積層した構造では、Ａｕ，Ｃ
ｕ，Ｃｒ，Ｔｉともに熱反応温度が低いため、高温状態
下でＭＲ素子との間に熱拡散が生じる。そのため磁気抵
抗効果型薄膜ヘッドの製造工程における加熱工程時にＭ
Ｒ素子の劣化もしくは破壊をもたらす。
て、電極材料にＡｕやＣｕを利用する構造またはＡｕも
しくはＣｕにＣｒやＴｉを積層した構造では、Ａｕ，Ｃ
ｕ，Ｃｒ，Ｔｉともに熱反応温度が低いため、高温状態
下でＭＲ素子との間に熱拡散が生じる。そのため磁気抵
抗効果型薄膜ヘッドの製造工程における加熱工程時にＭ
Ｒ素子の劣化もしくは破壊をもたらす。
【０００７】電極材料としてＷもしくはＷとＴａとの積
層を使用する場合、熱反応温度が製造工程時にかかる温
度よりも高いため、ＭＲ素子との熱拡散を防ぐことはで
きるが、イオンミリングによる電極形成時にＭＲ素子を
劣化もしくは断線させる可能性が大きく、ＭＲ素子の信
頼性が下がる。これは電極の膜厚分布と電極材料に使用
しているＷやＴａのスパッタ率（単位時間内にスパッタ
される割合）が小さいことによる影響である。電極はイ
オンミリングでエッチングされ電極形状に形成される。
その時、可能な限り電極下に配置しているＭＲ素子はエ
ッチングされないでイオンミリングを終了しなくてはな
らない。但し膜厚分布が必ず生じるために多少ＭＲ素子
までもイオンミリングによってエッチングされることは
考慮しなくてはならない。しかしながら本従来例のよう
に、電極材料にＷやＴａを使用した場合、どちらの材料
もスパッタ率が小さいため膜厚のばらつきによってスパ
ッタ時間も非常にばらつき、電極の膜厚が薄い部分では
厚い部分に比べて、電極のエッチングは早く終了してし
まい、その分多くのＭＲ素子をエッチングしてしまう。
膜厚のばらつきが大きければ大きいほど、この影響は顕
著にあらわれ、最悪の場合にはＭＲ素子の断線につなが
る。
層を使用する場合、熱反応温度が製造工程時にかかる温
度よりも高いため、ＭＲ素子との熱拡散を防ぐことはで
きるが、イオンミリングによる電極形成時にＭＲ素子を
劣化もしくは断線させる可能性が大きく、ＭＲ素子の信
頼性が下がる。これは電極の膜厚分布と電極材料に使用
しているＷやＴａのスパッタ率（単位時間内にスパッタ
される割合）が小さいことによる影響である。電極はイ
オンミリングでエッチングされ電極形状に形成される。
その時、可能な限り電極下に配置しているＭＲ素子はエ
ッチングされないでイオンミリングを終了しなくてはな
らない。但し膜厚分布が必ず生じるために多少ＭＲ素子
までもイオンミリングによってエッチングされることは
考慮しなくてはならない。しかしながら本従来例のよう
に、電極材料にＷやＴａを使用した場合、どちらの材料
もスパッタ率が小さいため膜厚のばらつきによってスパ
ッタ時間も非常にばらつき、電極の膜厚が薄い部分では
厚い部分に比べて、電極のエッチングは早く終了してし
まい、その分多くのＭＲ素子をエッチングしてしまう。
膜厚のばらつきが大きければ大きいほど、この影響は顕
著にあらわれ、最悪の場合にはＭＲ素子の断線につなが
る。
【０００８】電極材料にＮｂを使用する場合も、スパッ
タ率が小さいために、イオンミリングによる電極形成時
に上記と同様の理由からＭＲ素子の劣化もしくは断線の
可能性が大きくなり、ＭＲ素子の信頼性が下がる。
タ率が小さいために、イオンミリングによる電極形成時
に上記と同様の理由からＭＲ素子の劣化もしくは断線の
可能性が大きくなり、ＭＲ素子の信頼性が下がる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記の課題
を解決するために、電極材料をを低抵抗材料でありスパ
ッタ率が非常に大きいＡｕで構成される上電極層と密着
性が高く熱反応温度の高いＴａで構成される下電極層の
２層構造にし、且つ上電極層とＭＲ素子の間に下電極層
を配置する構造にした。
を解決するために、電極材料をを低抵抗材料でありスパ
ッタ率が非常に大きいＡｕで構成される上電極層と密着
性が高く熱反応温度の高いＴａで構成される下電極層の
２層構造にし、且つ上電極層とＭＲ素子の間に下電極層
を配置する構造にした。
【００１０】また本発明では、低抵抗で且つ上電極層材
料の熱拡散を防止するために下電極層の膜厚を１０ｎｍ
以上５０ｎｍ以下とし、また低抵抗で且つ加工時の信頼
性を安定させるために上電極層の膜厚を０．１μｍ以上
０．４μｍ以下にした。
料の熱拡散を防止するために下電極層の膜厚を１０ｎｍ
以上５０ｎｍ以下とし、また低抵抗で且つ加工時の信頼
性を安定させるために上電極層の膜厚を０．１μｍ以上
０．４μｍ以下にした。
【００１１】
【作用】熱反応温度が３５０℃と高いＴａをＭＲ素子と
Ａｕとの間に挟むことにより、磁気抵抗効果型薄膜ヘッ
ドの製造工程中の加熱工程時（加熱温度２００℃程度）
にＡｕがＭＲ素子に熱拡散するのを防ぐとともに、ＭＲ
素子との密着力を高める役目も果たす。Ｔａの膜厚を１
０ｎｍ以上にすることによって、ＡｕのＭＲ素子への熱
拡散を防ぐことができる。但し、Ｔａは高抵抗材料であ
るので、ＭＲ素子へ電流を流し易くするためにはＴａの
膜厚は５０ｎｍ以下にするのが望ましい。
Ａｕとの間に挟むことにより、磁気抵抗効果型薄膜ヘッ
ドの製造工程中の加熱工程時（加熱温度２００℃程度）
にＡｕがＭＲ素子に熱拡散するのを防ぐとともに、ＭＲ
素子との密着力を高める役目も果たす。Ｔａの膜厚を１
０ｎｍ以上にすることによって、ＡｕのＭＲ素子への熱
拡散を防ぐことができる。但し、Ｔａは高抵抗材料であ
るので、ＭＲ素子へ電流を流し易くするためにはＴａの
膜厚は５０ｎｍ以下にするのが望ましい。
【００１２】Ａｕはスパッタ率がＷに比べて約３倍に大
きい値をもつので、膜厚のばらつきによるイオンミリン
グ時間のばらつきはＷに比べて約１／３に少なくなり、
その結果ＭＲ素子を劣化もしくは断線する可能性が少な
くなる。Ａｕの膜厚を０．４μｍ以下にすることによっ
て、ＭＲ素子の劣化及び断線は著しく減少する。またＡ
ｕの膜厚を０．１μｍ以上にすることによって、通電時
に生じる発熱による断線を防ぐことができる。以上の如
き構造にすることによって製造上の精度もそれほど必要
なくなると同時に製造時におけるＭＲ素子の信頼性が向
上する。
きい値をもつので、膜厚のばらつきによるイオンミリン
グ時間のばらつきはＷに比べて約１／３に少なくなり、
その結果ＭＲ素子を劣化もしくは断線する可能性が少な
くなる。Ａｕの膜厚を０．４μｍ以下にすることによっ
て、ＭＲ素子の劣化及び断線は著しく減少する。またＡ
ｕの膜厚を０．１μｍ以上にすることによって、通電時
に生じる発熱による断線を防ぐことができる。以上の如
き構造にすることによって製造上の精度もそれほど必要
なくなると同時に製造時におけるＭＲ素子の信頼性が向
上する。
【００１３】
（実施例１）図１に本発明の磁気抵抗効果型薄膜ヘッド
の第１の実施例を断面図で示す。非磁性で絶縁性の材質
から選ばれた基板３上に磁気抵抗効果をもつＭＲ素子１
が構成される。ＭＲ素子１の両端部上に一対の電極２が
配置している。電極２はＴａで形成された下電極層４と
その上にＡｕで形成された上電極層５の２層構造になっ
ている。
の第１の実施例を断面図で示す。非磁性で絶縁性の材質
から選ばれた基板３上に磁気抵抗効果をもつＭＲ素子１
が構成される。ＭＲ素子１の両端部上に一対の電極２が
配置している。電極２はＴａで形成された下電極層４と
その上にＡｕで形成された上電極層５の２層構造になっ
ている。
【００１４】図２は第１の実施例の製造工程を示した図
である。まず初めに材質がＡｌ2０3−ＴｉＣの基板３上
にＭＲ素子１としてＮｉＦｅを４０ｎｍの厚みでスパッ
タにより成膜した。レジスト６を３μｍの厚みでコーテ
ィングした後フォトリソグラフィとイオンミリングによ
りパターンニングを行い、図２（ａ）の状態にする。
である。まず初めに材質がＡｌ2０3−ＴｉＣの基板３上
にＭＲ素子１としてＮｉＦｅを４０ｎｍの厚みでスパッ
タにより成膜した。レジスト６を３μｍの厚みでコーテ
ィングした後フォトリソグラフィとイオンミリングによ
りパターンニングを行い、図２（ａ）の状態にする。
【００１５】レジスト６を有機溶剤もしくはレジスト剥
離液を使って剥離させた後、Ｔａを３０ｎｍの厚みでス
パッタにより成膜し、続けてＡｕを０．２μｍの厚みで
スパッタで成膜し、その後レジスト７を３μｍの厚みで
コーティングし、フォトリソグラフィによってレジスト
７を電極形状にパターンニングをし、図２（ｂ）の状態
にする。
離液を使って剥離させた後、Ｔａを３０ｎｍの厚みでス
パッタにより成膜し、続けてＡｕを０．２μｍの厚みで
スパッタで成膜し、その後レジスト７を３μｍの厚みで
コーティングし、フォトリソグラフィによってレジスト
７を電極形状にパターンニングをし、図２（ｂ）の状態
にする。
【００１６】次に、イオンミリングを行うことによっ
て、図２（ｃ）の如くレジスト７に覆われていないＡｕ
とＴａがエッチングされる。この時、下電極層４とＭＲ
素子１との境界でイオンミリングを停止するのが最も望
ましい。またレジスト７もＡｕやＴａと同じようにエッ
チングされるが、レジスト７の膜厚は上電極層５や下電
極層４の膜厚に比べて１０倍以上厚いのでレジスト７が
エッチングによって無くなることはない。その後に、レ
ジスト７を有機溶剤もしくはレジスト剥離液を使って剥
離し、本第１の実施例の製造工程が完了する。
て、図２（ｃ）の如くレジスト７に覆われていないＡｕ
とＴａがエッチングされる。この時、下電極層４とＭＲ
素子１との境界でイオンミリングを停止するのが最も望
ましい。またレジスト７もＡｕやＴａと同じようにエッ
チングされるが、レジスト７の膜厚は上電極層５や下電
極層４の膜厚に比べて１０倍以上厚いのでレジスト７が
エッチングによって無くなることはない。その後に、レ
ジスト７を有機溶剤もしくはレジスト剥離液を使って剥
離し、本第１の実施例の製造工程が完了する。
【００１７】本第１の実施例では、上電極層５にＡｕを
使用している。Ａｕは５００ｅＶのＡｒ雰囲気中でスパ
ッタ率が０．１０８μｍ／ｍｉｎと非常に高い。この値
はＷの同条件におけるスパッタ率の約３倍である。その
ため、本第１の実施例における膜厚０．２μｍの上電極
層５（材質Ａｕ）は１１０秒程度でイオンミリングが終
了し、上電極層５にＷを利用したものに比べて約３倍早
い。ここで、仮にＡｕで構成した上電極層５の膜厚のば
らつきが０．２μｍ±１０％（０．１８μｍ〜０．２２
μｍ）であった場合、イオンミリングにより上電極層５
が完全にエッチングし終わる時間は膜厚によって９９秒
〜１２１秒とばらつく。これに対し、同等の膜厚のばら
つき（０．１８μｍ〜０．２２μｍ）でＷを使用した上
電極層５を構成した場合では、上電極層５がエッチング
し終わる時間は２９７秒〜３６３秒となり、イオンミリ
ングの時間が長くなるばかりでなく、時間のばらつきも
大きくなる。その結果、上電極層５の下層に配置される
下電極層４のエッチング終了時間がばらつき、最終的に
は上電極層５の膜厚の薄い場所ではＭＲ素子１が大量に
イオンミリングによってエッチングされることになる。
使用している。Ａｕは５００ｅＶのＡｒ雰囲気中でスパ
ッタ率が０．１０８μｍ／ｍｉｎと非常に高い。この値
はＷの同条件におけるスパッタ率の約３倍である。その
ため、本第１の実施例における膜厚０．２μｍの上電極
層５（材質Ａｕ）は１１０秒程度でイオンミリングが終
了し、上電極層５にＷを利用したものに比べて約３倍早
い。ここで、仮にＡｕで構成した上電極層５の膜厚のば
らつきが０．２μｍ±１０％（０．１８μｍ〜０．２２
μｍ）であった場合、イオンミリングにより上電極層５
が完全にエッチングし終わる時間は膜厚によって９９秒
〜１２１秒とばらつく。これに対し、同等の膜厚のばら
つき（０．１８μｍ〜０．２２μｍ）でＷを使用した上
電極層５を構成した場合では、上電極層５がエッチング
し終わる時間は２９７秒〜３６３秒となり、イオンミリ
ングの時間が長くなるばかりでなく、時間のばらつきも
大きくなる。その結果、上電極層５の下層に配置される
下電極層４のエッチング終了時間がばらつき、最終的に
は上電極層５の膜厚の薄い場所ではＭＲ素子１が大量に
イオンミリングによってエッチングされることになる。
【００１８】Ａｕで構成された上電極層５の膜厚が０．
６μｍ±１０％、０．４μｍ±１０％、０．２μｍ±１
０％である本第１の実施例で挙げた構造の磁気抵抗効果
型薄膜ヘッドを、一辺が２インチの正方形の基板３枚に
それぞれ１３２０個づつ作製し、素子１の断線を調べ
た。その実験結果を表１に示す。
６μｍ±１０％、０．４μｍ±１０％、０．２μｍ±１
０％である本第１の実施例で挙げた構造の磁気抵抗効果
型薄膜ヘッドを、一辺が２インチの正方形の基板３枚に
それぞれ１３２０個づつ作製し、素子１の断線を調べ
た。その実験結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１に示す如く、上電極層５の膜厚が０．
４μｍもしくは０．２μｍでは断線は発生しなかった
が、０．６μｍの場合では約４０％の断線が発生した。
この結果からＡｕで構成された上電極層５の膜厚は０．
４μｍ以下にすることによってＭＲ素子の断線を防ぐこ
とができることがわかる。但し、上電極５の膜厚を薄く
し過ぎると抵抗が大きくなり、通電時に発熱が生じ、そ
の熱によって電極自体が断線してしまう。一般に０．１
μｍ以下にすると断線が生じるので好ましくない。よっ
て、上電極層５の膜厚としては０．１μｍ〜０．４μｍ
が望ましい。
４μｍもしくは０．２μｍでは断線は発生しなかった
が、０．６μｍの場合では約４０％の断線が発生した。
この結果からＡｕで構成された上電極層５の膜厚は０．
４μｍ以下にすることによってＭＲ素子の断線を防ぐこ
とができることがわかる。但し、上電極５の膜厚を薄く
し過ぎると抵抗が大きくなり、通電時に発熱が生じ、そ
の熱によって電極自体が断線してしまう。一般に０．１
μｍ以下にすると断線が生じるので好ましくない。よっ
て、上電極層５の膜厚としては０．１μｍ〜０．４μｍ
が望ましい。
【００２１】上電極層５に使用する他の材料として、Ａ
ｕよりも比抵抗が低く且つスパッタ率が大きい材料とし
てＡｇが挙げられるが、Ａｇは耐食性が乏しいので上電
極層５として使用することはあまり好ましくない。よっ
て、上電極層５の材料としては、比抵抗が低く、スパッ
タ率が大きく、且つ耐食性にも優れるＡｕが最も適して
いる。
ｕよりも比抵抗が低く且つスパッタ率が大きい材料とし
てＡｇが挙げられるが、Ａｇは耐食性が乏しいので上電
極層５として使用することはあまり好ましくない。よっ
て、上電極層５の材料としては、比抵抗が低く、スパッ
タ率が大きく、且つ耐食性にも優れるＡｕが最も適して
いる。
【００２２】下電極層４に使用するＴａは上電極層５と
ＭＲ素子１との密着性を向上させる役目と製造中の加熱
工程時に上電極層５に使用しているＡｕがＭＲ素子１に
使用しているＮｉＦｅに拡散するのを防ぐ役目を持つ。
本来、Ｔａは比抵抗の大きな材料であるので電極には不
適であるが、本第１の実施例では膜厚が３０ｎｍで非常
に薄い膜であるので電極として充分に使用可能である。
電極として使用可能な抵抗にするためには、Ｔａの膜厚
は５０ｎｍ以下にするのが望ましい。また、上電極層５
の材料であるＡｕがＭＲ素子１のＮｉＦｅ内に熱拡散す
るのを防止するには、Ｔａの膜厚は最低でも１０ｎｍ以
上必要である。以上の理由からＴａの膜厚許容範囲は１
０ｎｍ〜５０ｎｍである。
ＭＲ素子１との密着性を向上させる役目と製造中の加熱
工程時に上電極層５に使用しているＡｕがＭＲ素子１に
使用しているＮｉＦｅに拡散するのを防ぐ役目を持つ。
本来、Ｔａは比抵抗の大きな材料であるので電極には不
適であるが、本第１の実施例では膜厚が３０ｎｍで非常
に薄い膜であるので電極として充分に使用可能である。
電極として使用可能な抵抗にするためには、Ｔａの膜厚
は５０ｎｍ以下にするのが望ましい。また、上電極層５
の材料であるＡｕがＭＲ素子１のＮｉＦｅ内に熱拡散す
るのを防止するには、Ｔａの膜厚は最低でも１０ｎｍ以
上必要である。以上の理由からＴａの膜厚許容範囲は１
０ｎｍ〜５０ｎｍである。
【００２３】本発明では電極形成にイオンミリングを利
用しているが、イオンミリングはウェットエッチングに
比べて、高精度の加工が可能であり、またエッチング液
がＭＲ素子に侵食しＭＲ素子の性能劣化を及ぼす危険性
がないといった利点があるためである。
用しているが、イオンミリングはウェットエッチングに
比べて、高精度の加工が可能であり、またエッチング液
がＭＲ素子に侵食しＭＲ素子の性能劣化を及ぼす危険性
がないといった利点があるためである。
【００２４】（実施例２）本発明の第２の実施例を図３
に示す。図３では磁気抵抗効果を有する細長い形状をし
たＭＲ素子１を挟んで上下に一対の縦バイアス層８と横
バイアス層９を積層した構造となっている。縦バイアス
層８はＭＲ素子１の長手方向に磁界を生じさせ、ＭＲ素
子１を単磁区化し、ノイズの低減をはかるためのもので
あり、反強磁性材料で構成される。本第２の実施例では
縦バイアス層８を構成する反強磁性材料としてＦｅＭｎ
を使用し、膜厚は４０ｎｍとした。一方、横バイアス層
９はＭＲ素子１の抵抗変化が外部磁界に対して線形性を
もつようにするためのものであり、ＭＲ素子１の幅方向
に磁界を生じさせる。本第２の実施例では横バイアス層
９としてＴａとＮｉＦｅＲｈを積層する構造のソフト膜
バイアス法を用いた。但し、本発明において横バイアス
の方式はどの様な種類のものでも適用可能である。
に示す。図３では磁気抵抗効果を有する細長い形状をし
たＭＲ素子１を挟んで上下に一対の縦バイアス層８と横
バイアス層９を積層した構造となっている。縦バイアス
層８はＭＲ素子１の長手方向に磁界を生じさせ、ＭＲ素
子１を単磁区化し、ノイズの低減をはかるためのもので
あり、反強磁性材料で構成される。本第２の実施例では
縦バイアス層８を構成する反強磁性材料としてＦｅＭｎ
を使用し、膜厚は４０ｎｍとした。一方、横バイアス層
９はＭＲ素子１の抵抗変化が外部磁界に対して線形性を
もつようにするためのものであり、ＭＲ素子１の幅方向
に磁界を生じさせる。本第２の実施例では横バイアス層
９としてＴａとＮｉＦｅＲｈを積層する構造のソフト膜
バイアス法を用いた。但し、本発明において横バイアス
の方式はどの様な種類のものでも適用可能である。
【００２５】本第２の実施例では、上電極層４及び下電
極層５と縦バイアス層８を同時にイオンミリングによっ
て形成する。但し、第１の実施例と同様に、縦バイアス
層８の下層に配置されるＭＲ素子１はイオンミリングに
よってエッチングされてはいけない。縦バイアス層を余
分にイオンミリングしなくてはならないため、イオンミ
リングに要する時間の制御は第１の実施例と比べて多少
難しくなるが、縦バイアス層の膜厚が４０ｎｍと非常に
薄い膜厚であるため、特に問題はなかった。
極層５と縦バイアス層８を同時にイオンミリングによっ
て形成する。但し、第１の実施例と同様に、縦バイアス
層８の下層に配置されるＭＲ素子１はイオンミリングに
よってエッチングされてはいけない。縦バイアス層を余
分にイオンミリングしなくてはならないため、イオンミ
リングに要する時間の制御は第１の実施例と比べて多少
難しくなるが、縦バイアス層の膜厚が４０ｎｍと非常に
薄い膜厚であるため、特に問題はなかった。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、電極を構成している上
電極層にＡｕを使用することによって、低抵抗の電極を
形成できるとともに、イオンミリングによる電極形成時
におけるＭＲ素子の劣化もしくは断線を少なくすること
ができる。
電極層にＡｕを使用することによって、低抵抗の電極を
形成できるとともに、イオンミリングによる電極形成時
におけるＭＲ素子の劣化もしくは断線を少なくすること
ができる。
【００２７】上記の上電極層の膜厚を０．１μｍ以上に
することによって、低抵抗が実現でき、通電時の発熱に
よる電極の断線を防止できる。また一方では０．４μｍ
以下にすることによってイオンミリングによる電極形成
時におけるＭＲ素子の断線を著しく減少することができ
る。
することによって、低抵抗が実現でき、通電時の発熱に
よる電極の断線を防止できる。また一方では０．４μｍ
以下にすることによってイオンミリングによる電極形成
時におけるＭＲ素子の断線を著しく減少することができ
る。
【００２８】また本発明によれば、電極を構成している
下電極層にＴａを使用することによって、製造工程中に
おける加熱によって、上電極層材料のＡｕがＭＲ素子中
に拡散するのを防止することができる。
下電極層にＴａを使用することによって、製造工程中に
おける加熱によって、上電極層材料のＡｕがＭＲ素子中
に拡散するのを防止することができる。
【００２９】上記の下電極層の膜厚を１０ｎｍ以上にす
ることによって、上電極材料のＡｕがＭＲ素子中に拡散
するのを完全に防止できる。一方、下電極層は上電極層
からの電流をＭＲ素子に流す役目もはたすため、高抵抗
材料であるＴａの膜厚は可能な限り薄くした方が好まし
く、こうした理由からＴａの膜厚は５０ｎｍ以下にする
のが望ましい。
ることによって、上電極材料のＡｕがＭＲ素子中に拡散
するのを完全に防止できる。一方、下電極層は上電極層
からの電流をＭＲ素子に流す役目もはたすため、高抵抗
材料であるＴａの膜厚は可能な限り薄くした方が好まし
く、こうした理由からＴａの膜厚は５０ｎｍ以下にする
のが望ましい。
【００３０】本発明によれば、Ａｕで形成された上電極
層とＴａで形成された下電極層の２層構造にし、上電極
層とＭＲ素子との間に下電極層を構成することによっ
て、製造工程中のＭＲ素子の劣化を防ぐことができ、そ
の結果、信頼性の高い磁気抵抗効果型薄膜ヘッドを製造
することが可能となった。
層とＴａで形成された下電極層の２層構造にし、上電極
層とＭＲ素子との間に下電極層を構成することによっ
て、製造工程中のＭＲ素子の劣化を防ぐことができ、そ
の結果、信頼性の高い磁気抵抗効果型薄膜ヘッドを製造
することが可能となった。
【図１】本発明の磁気抵抗効果型薄膜ヘッドの第１の実
施例の断面図である。
施例の断面図である。
【図２】本発明の磁気抵抗効果型薄膜ヘッドの第１の実
施例の製造工程図である。
施例の製造工程図である。
【図３】本発明の磁気抵抗効果型薄膜ヘッドの第２の実
施例の断面図である。
施例の断面図である。
【図４】従来の磁気抵抗効果型薄膜ヘッドの断面図であ
る。
る。
１ ＭＲ素子 ２ 電極 ３ 基板 ４ 下電極層 ５ 上電極層 ６ レジスト ７ レジスト ８ 縦バイアス層 ９ 横バイアス層
Claims (2)
- 【請求項１】 磁気抵抗効果型素子と該磁気抵抗効果型
素子上の両端に形成された一対の電極とを具備してなる
磁気抵抗効果型薄膜ヘッドであって、前記電極はＴａか
らなる下電極層とＡｕからなる上電極層とが順次積層し
てなることを特徴とする磁気抵抗効果型薄膜ヘッド。 - 【請求項２】 前記下電極層の膜厚が１０ｎｍ以上５０
ｎｍ以下であり、且つ前記上電極層の膜厚が０．１μｍ
以上０．４μｍ以下であることを特徴とする請求項１記
載の磁気抵抗効果型薄膜ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7596394A JPH07287816A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 磁気抵抗効果型薄膜ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7596394A JPH07287816A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 磁気抵抗効果型薄膜ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07287816A true JPH07287816A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=13591391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7596394A Pending JPH07287816A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 磁気抵抗効果型薄膜ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07287816A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006119716A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Bvt Technologies A.S. | Nanostructured working electrode of an electrochemical sensor, method of manufacturing thereof and sensor containing this working electrode |
-
1994
- 1994-04-14 JP JP7596394A patent/JPH07287816A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006119716A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Bvt Technologies A.S. | Nanostructured working electrode of an electrochemical sensor, method of manufacturing thereof and sensor containing this working electrode |
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