JP2000311316A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法ならびに磁気抵抗効果装置 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法ならびに磁気抵抗効果装置

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JP2000311316A JP11119476A JP11947699A JP2000311316A JP 2000311316 A JP2000311316 A JP 2000311316A JP 11119476 A JP11119476 A JP 11119476A JP 11947699 A JP11947699 A JP 11947699A JP 2000311316 A JP2000311316 A JP 2000311316A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気抵抗素子またはこれ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、ＭＲ素子５と、Ｍ
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９ａ，９ｂと、ＭＲ素子５に接続された
第１の導電層７と、ＭＲ素子５および導電層７と各シー
ルド層との間に設けられた下部シールドギャップ膜４
ａ，４ｂおよび上部シールドギャップ膜８ａ，８ｂと、
上部シールドギャップ膜８ａ，８ｂに形成されたコンタ
クトホールを通して導電層７に接続された第２の導電層
１０ｂとを有している。第１の導電層７と第２の導電層
１０ｂとを接続するためのコンタクトホールは、上部シ
ールドギャップ膜８ａ，８ｂの上に上部シールド層の第
１の層９ａを形成した後に形成される。

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およびその
製造方法、ならびに磁気抵抗素子を有する磁気抵抗効果
装置に関する。
【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（Magneto-resistive）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 Magneto-re
sistive）と記す。）効果を用いたＡＭＲ素子と、巨大
磁気抵抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magneto-resistive ）
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ＧＭ
Ｒ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１４ないし図１９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、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１４ないし図１９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。
【０００５】この製造方法では、まず、図１４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５〜１０μｍ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、例え
ばアルミナよりなる絶縁層としての第１の下部シールド
ギャップ膜１０４ａを、例えば４０〜７０ｎｍの厚みに
形成する。次に、第１の下部シールドギャップ膜１０４
ａの上に、再生用のＭＲ素子１０５を形成するためのＭ
Ｒ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭＲ膜
の上に、ＭＲ素子１０５を形成すべき位置に選択的にフ
ォトレジストパターン１０６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１０６を形成
する。次に、フォトレジストパターン１０６をマスクと
して、例えばイオンミリングによってＭＲ膜をエッチン
グして、ＭＲ素子１０５を形成する。なお、ＭＲ素子１
０５は、ＧＭＲ素子でもよいし、ＡＭＲ素子でもよい。
【０００７】次に、図１５に示したように、ＭＲ素子１
０５の近傍を除く、第１の下部シールドギャップ膜１０
４ａの上に、例えばアルミナよりなる絶縁層としての第
２の下部シールドギャップ膜１０４ｂを、例えば１００
〜２００ｎｍの厚みに形成する。次に、第１の下部シー
ルドギャップ膜１０４ａおよび第２の下部シールドギャ
ップ膜１０４ｂの上に、フォトレジストパターン１０６
をマスクとして、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される
一対の第１の導電層（リードともいう。）１０７を、例
えば５０〜１００ｎｍの厚みで、所定のパターンに形成
する。第１の導電層１０７は、例えば、銅（Ｃｕ）によ
って形成される。
【０００８】次に、図１６に示したように、フォトレジ
ストパターン１０６をリフトオフする。次に、下部シー
ルドギャップ膜１０４ａ，１０４ｂ、ＭＲ素子１０５お
よび第１の導電層１０７の上に、例えばアルミナよりな
る絶縁層としての第１の上部シールドギャップ膜１０８
ａを、例えば４０〜７０ｎｍの厚みに形成し、ＭＲ素子
１０５をシールドギャップ膜１０４ａ，１０８ａ内に埋
設する。次に、ＭＲ素子１０５の近傍を除く、第１の上
部シールドギャップ膜１０８ａの上に、例えばアルミナ
よりなる絶縁層としての第２の上部シールドギャップ膜
１０８ｂを、例えば１００〜２００ｎｍの厚みに形成す
る。
【０００９】次に、図１７に示したように、第１の導電
層１０７におけるＭＲ素子１０５とは反対側（図１７
（ａ）において右側）の端部の上に位置する上部シール
ドギャップ膜１０８ａ，１０８ｂを選択的にエッチング
して、第１の導電層１０７が露出するようにコンタクト
ホール１３０を形成する。
【００１０】次に、図１８に示したように、上部シール
ドギャップ膜１０８ａ，１０８ｂ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。）１０９を、約３μｍの厚みに形成する。このとき
同時に、上部シールド層１０９と同じ材料を用いて、コ
ンタクトホール１３０（図１７（ａ））の上に、第１の
導電層１０７に接続される第２の導電層１１０を、約３
μｍの厚みに形成する。次に、全体に、例えばアルミナ
よりなる絶縁層１１２を、例えば４〜６μｍの厚みに形
成し、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、上部シ
ールド層１０９と第２の導電層１１０が露出するまで研
磨して、表面を平坦化する。
【００１１】次に、図１９に示したように、上部シール
ド層１０９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１１３を、０．２〜０．３μｍの厚みに
形成する。次に、記録ギャップ層１１３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と、第２の導
電層１１０の上に位置する部分とを、選択的にエッチン
グして、コンタクトホールを形成する。次に、第２の導
電層１１０に対応するコンタクトホールの上に、第２の
導電層１１０に接続される第３の導電層１１４を形成す
る。
【００１２】次に、記録ギャップ層１１３の上に、スロ
ートハイトを決定するフォトレジスト層１１５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）をいう。
【００１３】次に、フォトレジスト層１１５の上に、記
録ヘッドの薄膜コイル１１６を、例えば３μｍの厚みに
形成する。次に、フォトレジスト層１１５、コイル１１
６および第３の導電層１１４の上に、フォトレジスト層
１１７を、所定のパターンに形成する。
【００１４】次に、記録ギャップ層１１３、フォトレジ
スト層１１５，１１７の上に、記録ヘッド用の磁性材
料、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）よりなる上部磁極層
１１８を、約３μｍの厚みに形成する。この上部磁極層
１１８は、薄膜コイル１１６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）１０９と接触し、磁気的に連結して
いる。
【００１５】次に、上部磁極層１１８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１１３
と上部シールド層（下部磁極層）１０９をエッチングす
る。図１９（ｂ）に示したように、上部磁極層１１８、
記録ギャップ層１１３および上部シールド層（下部磁極
層）１０９の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成さ
れた構造は、トリム（Trim）構造と呼ばれる。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。
【００１６】次に、上部磁極層１１８上に、例えばアル
ミナよりなるオーバーコート層１１９を、２０〜３０μ
ｍの厚みに形成する。次に、オーバーコート層１１９の
表面を平坦化し、その上に、図示しない電極用パッドを
形成する。最後に、スライダの機械加工（研磨）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。
【００１７】
【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、最近では、シールドギャップ膜の厚みを、
例えば４０〜７０ｎｍ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。
【００１８】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素子またはこれに接続された第
１の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。
【００１９】これに関連して、従来の薄膜磁気ヘッドで
は、ＭＲ素子またはこれに接続された第１の導電層とシ
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１４ないし図１９に示した例を用い
て説明する。
【００２０】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、図
１８に示したような上部シールド層１０９と第２の導電
層１１０を、例えばめっき法によって形成する。この場
合には、上部シールド層１０９および第２の導電層１１
０のめっき層を形成する前に、このめっき層を成長させ
るのに必要なシード層をスパッタによって形成してお
く。
【００２１】ところで、第２の導電層１１０は、図１７
に示したコンタクトホール１３０を通して、第１の導電
層１０７と電気的に接続されるので、第２の導電層１１
０と第１の導電層１０７との間のオーミック抵抗は小さ
くなければならない。そこで、従来は、第１の導電層１
０７の上にシード層を形成する前に、逆スパッタを用い
て、第１の導電層１０７の表面の酸化物を除去して、第
１の導電層１０７の表面のオーミック抵抗を低減させる
ようにしていた。
【００２２】ところが、従来は、上述の逆スパッタによ
り、ＭＲ素子１０５の近傍において、上部シールドギャ
ップ膜１０８ａ，１０８ｂがプラズマ損傷を受けて劣化
したりエッチングされたりして、上部シールドギャップ
膜１０８ａ，１０８ｂに穴が開く場合があるという問題
点があった。図２０は、ＭＲ素子１０５の近傍におい
て、上部シールドギャップ膜１０８ａ，１０８ｂに穴１
４０が開いた状態を示している。
【００２３】上部シールドギャップ膜１０８ａ，１０８
ｂに穴１４０が開いた状態で上部シールド層１０９を形
成すると、図２１に示したように、ＭＲ素子１０５また
は第１の導電層１０７と上部シールド層１０９とが電気
的に短絡してしまう。このように、ＭＲ素子１０５また
は第１の導電層１０７と上部シールド層１０９とが電気
的に短絡すると、ＭＲ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】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、磁気抵抗素子またはこれに接続され
た第１の導電層とシールド層との電気的短絡を防止でき
るようにした薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法ならび
に磁気抵抗効果装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、磁気抵抗素子と、この磁気抵抗素子を挟んで対向す
るように配置され、磁気抵抗素子をシールドするための
２つのシールド層と、磁気抵抗素子に接続された第１の
導電層と、磁気抵抗素子および第１の導電層と各シール
ド層との間に設けられた２つの絶縁層と、一方の絶縁層
に形成されたコンタクトホールを通して第１の導電層に
接続された第２の導電層とを備えた薄膜磁気ヘッドであ
って、一方の絶縁層側に位置する一方のシールド層は、
一方の絶縁層に接する第１の層と、第２の導電層と同じ
材料によって形成された第２の層とを有するものであ
る。
【００２６】本発明の薄膜磁気ヘッドでは、コンタクト
ホールが形成される一方の絶縁層に接するように一方の
シールド層の第１の層が設けられているので、一方のシ
ールド層の第２の層と同じ材料によって形成される第２
の導電層を形成する際に、一方の絶縁層は一方のシール
ド層の第１の層によって保護される。
【００２７】また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、更
に、第２のシールド層の第１の層と同じ材料よりなり、
第２の導電層の下地となる下地層を備え、コンタクトホ
ールは、下地層と第２の絶縁層とを貫通するように形成
されていてもよい。
【００２８】また、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、更
に、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向する側の一
部が記録ギャップ層を介し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２つの磁性
層と、この２つの磁性層の間に配設された薄膜コイルと
を有する書き込み用の誘導型磁気変換素子を備えていて
もよい。この場合、一方のシールド層は、２つの磁性層
のうちの一方の磁性層を兼ねていてもよい。
【００２９】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁
気抵抗素子と、この磁気抵抗素子を挟んで対向するよう
に配置され、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第
１の導電層と、磁気抵抗素子および第１の導電層と第１
および第２のシールド層との間に設けられた第１および
第２の絶縁層と、第２の絶縁層に形成されたコンタクト
ホールを通して第１の導電層に接続された第２の導電層
とを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、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、磁気抵抗素子を形成する工程と、第１の絶縁層の上
に、第１の導電層を形成する工程と、磁気抵抗素子、第
１の導電層および第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、第２のシールド
層の第１の層を形成する工程と、第２のシールド層の第
１の層を形成する工程の後に、第２の絶縁層のうちの第
１の導電層と第２の導電層との接続部分にコンタクトホ
ールを形成する工程と、第２のシールド層の第１の層の
上に、第２のシールド層の第２の層を形成する工程と、
コンタクトホールを通して第１の導電層に接続されるよ
うに、第２の導電層を形成する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では、
第２の絶縁層の上に第２のシールド層の第１の層を形成
した後に、第２の絶縁層のうちの第１の導電層と第２の
導電層との接続部分にコンタクトホールを形成するの
で、第２の導電層を形成する際に、第２の絶縁層は第２
のシールド層の第１の層によって保護される。
【００３１】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、第２の導電層を形成する工程は、例えばめっき法
によって第２の導電層を形成する。
【００３２】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、更に、第２の導電層を形成する工程の前に、第２
の導電層との接続部分における第１の導電層のオーミッ
ク抵抗を低減させる処理を行う工程を含んでいてもよ
い。
【００３３】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、例えば、第２の導電層を形成する工程は、第２の
シールド層の第２の層を形成する工程と同時に行われ、
第２のシールド層の第２の層と同じ材料を用いて、第２
の導電層を形成する。
【００３４】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、例えば、第２のシールド層の第１の層を形成する
工程は、同時に、第２の絶縁層のうちのコンタクトホー
ルを形成する予定の部分の上に、第２のシールド層の第
１の層と同じ材料よりなり、第２の導電層の下地となる
下地層を形成し、コンタクトホールを形成する工程は、
下地層と第２の絶縁層とを貫通するように、コンタクト
ホールを形成する。
【００３５】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、更に、磁気的に連結され、且つ記録媒体に対向す
る側の一部が記録ギャップ層を介し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２
つの磁性層と、この２つの磁性層の間に配設された薄膜
コイルとを有する書き込み用の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。この場合、一方のシー
ルド層は、２つの磁性層のうちの一方の磁性層を兼ねて
いてもよい。
【００３６】本発明の磁気抵抗効果装置は、磁気抵抗素
子と、この磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置さ
れ、磁気抵抗素子をシールドするための２つのシールド
層と、磁気抵抗素子に接続された第１の導電層と、磁気
抵抗素子および第１の導電層と各シールド層との間に設
けられた２つの絶縁層と、一方の絶縁層に形成されたコ
ンタクトホールを通して第１の導電層に接続された第２
の導電層とを備えた磁気抵抗効果装置であって、一方の
絶縁層側に位置する一方のシールド層は、一方の絶縁層
に接する第１の層と、第２の導電層と同じ材料によって
形成された第２の層とを有するものである。
【００３７】本発明の磁気抵抗効果装置では、コンタク
トホールが形成される一方の絶縁層に接するように一方
のシールド層の第１の層が設けられているので、一方の
シールド層の第２の層と同じ材料によって形成される第
２の導電層を形成する際に、一方の絶縁層は一方のシー
ルド層の第１の層によって保護される。
【００３８】また、本発明の磁気抵抗効果装置では、更
に、第２のシールド層の第１の層と同じ材料よりなり、
第２の導電層の下地となる下地層を備え、コンタクトホ
ールは、下地層と第２の絶縁層とを貫通するように形成
されていてもよい。
【００３９】
【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
１３を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気
ヘッドおよびその製造方法ならびに磁気抵抗効果装置に
ついて説明する。なお、図１ないし図１０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。
【００４０】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５〜１
０μｍ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、
２〜３μｍの厚みに形成する。
【００４１】次に、図２に示したように、下部シールド
層３の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層としての第
１の下部シールドギャップ膜４ａを、例えば４０〜７０
ｎｍの厚みに形成する。次に、第１の下部シールドギャ
ップ膜４ａの上に、再生用のＭＲ素子５を形成するため
のＭＲ膜を、数十ｎｍの厚みに形成する。次に、このＭ
Ｒ膜の上に、ＭＲ素子５を形成すべき位置に選択的にフ
ォトレジストパターン６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６を形成する。次
に、フォトレジストパターン６をマスクとして、例えば
イオンミリングによってＭＲ膜をエッチングして、ＭＲ
素子５を形成する。なお、ＭＲ素子５には、ＡＭＲ素
子、ＧＭＲ素子、あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効
果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を
用いることができる。
【００４２】次に、図３に示したように、ＭＲ素子５の
近傍を除く、第１の下部シールドギャップ膜４ａの上
に、例えばアルミナよりなる絶縁層としての第２の下部
シールドギャップ膜４ｂを、例えば１００〜２００ｎｍ
の厚みに形成する。次に、第１の下部シールドギャップ
膜４ａおよび第２の下部シールドギャップ膜４ｂの上
に、フォトレジストパターン６をマスクとして、ＭＲ素
子５に電気的に接続される一対の第１の導電層（リード
ともいう。）７を、例えば５０〜１００ｎｍの厚みで、
所定のパターンに形成する。第１の導電層７は、例え
ば、銅（Ｃｕ）によって形成される。次に、図４に示し
たように、フォトレジストパターン６をリフトオフす
る。
【００４３】次に、図５に示したように、下部シールド
ギャップ膜４ａ，４ｂ、ＭＲ素子５および第１の導電層
７の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層としての第１
の上部シールドギャップ膜８ａを、例えば４０〜７０ｎ
ｍの厚みに形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４
ａ，８ａ内に埋設する。次に、ＭＲ素子５の近傍を除
く、第１の上部シールドギャップ膜８ａの上に、例えば
アルミナよりなる絶縁層としての第２の上部シールドギ
ャップ膜８ｂを、例えば１００〜２００ｎｍの厚みに形
成する。
【００４４】次に、上部シールドギャップ膜８ａ，８ｂ
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。）の第１の層９ａ
を、例えばスパッタにより、例えば５０〜１００ｎｍ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９ａと同じ材料を用いて、第１の導電層７におけ
るＭＲ素子５とは反対側（図５（ａ）において右側）の
端部の上に位置する上部シールドギャップ膜８ｂの上
に、後述する第２の導電層の下地となる下地層１０ａ
を、例えばスパッタにより、例えば５０〜１００ｎｍの
厚みに形成する。
【００４５】次に、図６に示したように、下地層１０ａ
のうちの周縁部を除く内側の部分と、その下側の上部シ
ールドギャップ膜８ａ，８ｂを、例えばイオンミリング
によって選択的にエッチングして、第１の導電層７が露
出するようにコンタクトホール１１を形成する。ここ
で、下地層１０ａを、上記のように５０〜１００ｎｍ程
度に薄く形成しておくことにより、コンタクトホール１
１の形成が容易になる。
【００４６】図１１は、図６に対応し、コンタクトホー
ル１１の形成までの工程が終了した状態を示す平面図で
ある。なお、図１ないし図１０における（ａ）は、図１
１におけるＡ−Ａ´線で切断した断面を示している。
【００４７】次に、第１の導電層７の表面の酸化物を除
去して、第１の導電層７の表面のオーミック抵抗を低減
させる処理を行う。この処理は、例えば、放電用ガスと
してアルゴン（Ａｒ）を用いた逆スパッタを用いて行わ
れる。
【００４８】次に、上部シールド層の第１の層９ａと下
地層１０ａの上、およびコンタクトホール１１より露出
する第１の導電層７の上に、めっき層を成長させるのに
必要なシード層（図示せず）をスパッタによって形成す
る。
【００４９】次に、図７に示したように、上部シールド
層の第１の層９ａの上に、ＮｉＦｅ等の磁性材料を用い
て、上部シールド層の第２の層９ｂを、めっき法により
約３μｍの厚みに形成する。このとき同時に、上部シー
ルド層の第２の層９ｂと同じ材料を用いて、下地層１０
ａおよびコンタクトホール１１（図６（ａ））の上に、
第１の導電層７に接続される第２の導電層１０ｂを、め
っき法により約３μｍの厚みに形成する。
【００５０】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁層１２を、例えば４〜６μｍの厚みに形成し、例えば
ＣＭＰ（化学機械研磨）によって、上部シールド層の第
２の層９ｂと第２の導電層１０ｂが露出するまで研磨し
て、表面を平坦化する。
【００５１】図１２は、図７に対応する平面図である。
ただし、図１２では、絶縁層１２を省略している。
【００５２】次に、図８に示したように、上部シールド
層の第２の層９ｂの上において、エアベアリング面側
（図８（ａ）において左側）の端部の近傍に、下部磁極
層（上部シールド層）の磁極部分を形成する下部磁極チ
ップ１３ａを形成すると共に、後述する薄膜コイルを形
成する領域の中央部分に、磁性層１３ｂを形成する。こ
れらの下部磁極チップ１３ａおよび磁性層１３ｂの厚み
は、例えば約１．５〜２．５μｍとする。磁性層１３ｂ
は、上部シールド層の第２の層９ｂと後述する上部磁極
層とを接続するための部分である。本実施の形態におい
て、下部磁極チップ１３ａのエアベアリング面とは反対
側（図において右側）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】下部磁極チップ１３ａおよび磁性層１３ｂ
は、上部シールド層（下部磁極層）の一部である。下部
磁極チップ１３ａおよび磁性層１３ｂは、ＮｉＦｅ（Ｎ
ｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密
度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：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。
【００５４】次に、全体に、例えばアルミナよりなる絶
縁膜１４を、約０．３〜０．６μｍ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１５を、例えば約１．０
〜２．０μｍの厚みに形成する。このとき同時に、薄膜
コイル１５と同じ材料を用いて、第２の導電層１０ｂの
上に、第３の導電層１６を、例えば約１．０〜２．０μ
ｍの厚みに形成する。第３の導電層１６は、後述する電
極用パッドに接続される。図１３は、図８に対応する平
面図である。
【００５６】次に、図９に示したように、全体に、例え
ばアルミナよりなる絶縁層１７を、約３〜４μｍの厚み
で形成する。次に、例えばＣＭＰによって、下部磁極チ
ップ１３ａおよび磁性層１３ｂが露出するまで、絶縁層
１７を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図９
では、薄膜コイル１５は露出していないが、薄膜コイル
１５が露出するようにしてもよい。薄膜コイル１５が露
出するようにした場合には、薄膜コイル１５および絶縁
層１７の上に他の絶縁層を形成する。
【００５７】次に、露出した下部磁極チップ１３ａおよ
び磁性層１３ｂと絶縁層１７の上に、絶縁材料よりなる
記録ギャップ層１８を、例えば０．２〜０．３μｍの厚
みに形成する。記録ギャップ層１８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。
【００５８】次に、磁路形成のために、磁性層１３ｂの
上の部分において、記録ギャップ層１８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。
【００５９】次に、図１０に示したように、記録ギャッ
プ層１８の上に、磁性材料よりなる上部磁極層１９を、
例えば約２〜４μｍの厚みで、所定のパターンに形成す
る。上部磁極層１９は、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，
Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉ
Ｆｅ（Ｎｉ：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。
【００６０】上部磁極層１９は、記録ギャップ層１８を
介して下部磁極チップ１３ａに対向する位置に配置され
た磁極部分と、薄膜コイル１５に対向する領域に配置さ
れると共に磁極部分に連結されたヨーク部分とを有して
いる。磁極部分とヨーク部分との連結部の位置は、スロ
ートハイトゼロ位置またはその近傍の位置になってい
る。磁極部分は狭い一定の幅を有している。この磁極部
分の幅が記録ヘッドのトラック幅を規定する。
【００６１】次に、上部磁極層１９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１８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、上部シールド層の第２の層９ｂを選択的に約
０．３〜０．６μｍ程度エッチングして、図１０（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。
【００６２】次に、全体に、例えばアルミナよりなるオ
ーバーコート層２０を、２０〜４０μｍ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、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、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドが完成
する。
【００６３】ここで、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、第１の層９ａ、第２の
層９ｂ、下部磁極チップ１３ａおよび磁性層１３ｂを含
む上部シールド層（下部磁極層）は、本発明における第
２のシールド層に対応する。また、下部シールドギャッ
プ膜４ａ，４ｂは、本発明における第１の絶縁層に対応
し、上部シールドギャップ膜８ａ，８ｂは、本発明にお
ける第２の絶縁層に対応する。
【００６４】また、上部シールド層（下部磁極層）、記
録ギャップ層１８、上部磁極層１９および薄膜コイル１
５は、本発明における誘導型磁気変換素子に対応する。
【００６５】以上説明したように、本実施の形態に係る
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、ＭＲ素子５と、記録媒体に対向す
る側の一部が、絶縁層を介してＭＲ素子５を挟んで対向
するように配置され、ＭＲ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（下部磁極層）
（９ａ，９ｂ，１３ａ，１３ｂ）と、ＭＲ素子５に接続
された第１の導電層７と、ＭＲ素子５および第１の導電
層７と各シールド層との間に設けられた下部シールドギ
ャップ膜４ａ，４ｂおよび上部シールドギャップ膜８
ａ，８ｂと、上部シールドギャップ膜８ａ，８ｂに形成
されたコンタクトホール１１（図６）を通して第１の導
電層７に接続された第２の導電層１０ｂとを有してい
る。再生ヘッドは、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装
置に対応する。
【００６６】記録ヘッドは、磁気的に連結され、且つ記
録媒体に対向する側の一部が記録ギャップ層１８を介し
て互いに対向する磁極部分を含む下部磁極層（上部シー
ルド層）（９ａ，９ｂ，１３ａ，１３ｂ）および上部磁
極層１９と、この下部磁極層および上部磁極層１９の間
に、これらに対して絶縁された状態で配設された薄膜コ
イル１５とを有している。
【００６７】本実施の形態における再生ヘッドでは、上
部シールド層は、上部シールドギャップ膜８ａ，８ｂに
接する第１の層９ａと、第２の導電層１０ｂと同じ材料
によって形成された第２の層９ｂとを有している。
【００６８】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、
コンタクトホール１１が形成される上部シールドギャッ
プ膜８ａ，８ｂに接するように、上部シールド層の第１
の層９ａが設けられている。また、本実施の形態に係る
薄膜磁気ヘッドの製造方法では、上部シールドギャップ
膜８ａ，８ｂの上に上部シールド層の第１の層９ａを形
成した後に、上部シールドギャップ膜８ａ，８ｂのうち
の第１の導電層７と第２の導電層１０ｂとの接続部分に
コンタクトホール１１を形成する。そのため、例えば逆
スパッタを用いて第１の導電層７の表面のオーミック抵
抗を低減させる処理を行う際に、ＭＲ素子５の近傍にお
ける上部シールドギャップ膜８ａ，８ｂは、上部シール
ド層の第１の層９ａによって保護される。
【００６９】従って、本実施の形態によれば、逆スパッ
タによって、ＭＲ素子５の近傍において、上部シールド
ギャップ膜８ａ，８ｂがプラズマ損傷を受けて劣化した
りエッチングされたりして上部シールドギャップ膜８
ａ，８ｂに穴が開くことを防止することができる。これ
により、ＭＲ素子５またはこれに接続された第１の導電
層７と上部シールド層との電気的短絡を防止することが
できる。本実施の形態によれば、更に、ＭＲ素子５が直
接にプラズマ損傷を受けることも防止することができ
る。これらのことから、本実施の形態によれば、ＭＲ素
子５に対するノイズを低減することができる。
【００７０】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、下部シールドギャップ膜
４ａ，４ｂおよび上部シールドギャップ膜８ａ，８ｂ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。
【００７１】また、本実施の形態によれば、薄膜コイル
１５を、上部シールド層の第２の層９ｂの上であって、
下部磁極チップ１３ａの側方に配置し、薄膜コイル１５
を覆う絶縁層１７の上面を平坦化したので、上部磁極層
１９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１９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
が可能となる。
【００７２】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１９の磁極部分がスロー
トハイトを規定するのではなく、下部磁極チップ１３ａ
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となる。
【００７３】更に、本実施の形態によれば、薄膜コイル
１５を、平坦な面の上に形成することができるので、薄
膜コイル１５を微細に形成することが可能になる。これ
により、記録ヘッドの磁路長の縮小が可能になる。
【００７４】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れない。例えば、上記実施の形態では、下部シールドギ
ャップ膜と上部シールドギャップ膜をそれぞれ２層とし
たが、下部シールドギャップ膜と上部シールドギャップ
膜の一方または両方を、１層または３層以上としてもよ
い。
【００７５】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。
【００７６】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。
【００７７】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。
【００７８】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。
【００７９】また、本発明の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。ま
た、本発明の磁気抵抗効果装置の製造方法は、本発明の
薄膜磁気ヘッドにおける再生ヘッドの製造方法と同様で
ある。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし４の
いずれかに記載の薄膜磁気ヘッドあるいは請求項１２ま
たは１３記載の磁気抵抗効果装置によれば、コンタクト
ホールが形成される一方の絶縁層に接するように一方の
シールド層の第１の層を設けたので、一方のシールド層
の第２の層と同じ材料によって形成される第２の導電層
を形成する際に、一方の絶縁層を一方のシールド層の第
１の層によって保護することができ、これにより、磁気
抵抗素子またはこれに接続された第１の導電層とシール
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。
【００８１】また、請求項５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によれば、第２の絶縁層
の上に第２のシールド層の第１の層を形成した後に、第
２の絶縁層のうちの第１の導電層と第２の導電層との接
続部分にコンタクトホールを形成するようにしたので、
第２の導電層を形成する際に、第２の絶縁層を第２のシ
ールド層の第１の層によって保護することができ、これ
により、磁気抵抗素子またはこれに接続された第１の導
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。
【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９に続く工程を説明するための断面図であ
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】図８に対応する平面図である。
【図１４】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】従来技術の問題点を説明するための断面図で
ある。
【図２１】従来技術の問題点を説明するための断面図で
ある。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４ａ，４
ｂ…下部シールドギャップ膜、５…ＭＲ素子、７…第１
の導電層、８ａ，８ｂ…上部シールドギャップ膜、９ａ
…上部シールド層の第１の層、９ｂ…上部シールド層の
第２の層、１０ｂ…第２の導電層、１１…コンタクトホ
ール、１３ａ…下部磁極チップ、１３ｂ…磁性層、１５
…薄膜コイル、１８…記録ギャップ層、１９…上部磁極
層、２０…オーバーコート層。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気抵抗素子と、 この磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、前
    記磁気抵抗素子をシールドするための２つのシールド層
    と、 前記磁気抵抗素子に接続された第１の導電層と、 前記磁気抵抗素子および前記第１の導電層と各シールド
    層との間に設けられた２つの絶縁層と、 一方の絶縁層に形成されたコンタクトホールを通して前
    記第１の導電層に接続された第２の導電層とを備えた薄
    膜磁気ヘッドであって、 前記一方の絶縁層側に位置する一方のシールド層は、前
    記一方の絶縁層に接する第１の層と、前記第２の導電層
    と同じ材料によって形成された第２の層とを有すること
    を特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項２】 更に、前記第２のシールド層の第１の層
    と同じ材料よりなり、前記第２の導電層の下地となる下
    地層を備え、前記コンタクトホールは、前記下地層と前
    記第２の絶縁層とを貫通するように形成されていること
    を特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項３】 更に、磁気的に連結され、且つ記録媒体
    に対向する側の一部が記録ギャップ層を介して互いに対
    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２つの磁性層と、この２つの磁性層の間に配設さ
    れた薄膜コイルとを有する書き込み用の誘導型磁気変換
    素子を備えた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。
  4. 【請求項４】 前記一方のシールド層は、前記２つの磁
    性層のうちの一方の磁性層を兼ねていることを特徴とす
    る請求項３記載の薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項５】 磁気抵抗素子と、この磁気抵抗素子を挟
    んで対向するように配置され、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第１の導電層と、前記磁気抵抗
    素子および前記第１の導電層と前記第１および第２のシ
    ールド層との間に設けられた第１および第２の絶縁層
    と、前記第２の絶縁層に形成されたコンタクトホールを
    通して前記第１の導電層に接続された第２の導電層とを
    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、前記磁気抵抗素子を形成する
    工程と、 前記第１の絶縁層の上に、前記第１の導電層を形成する
    工程と、 前記磁気抵抗素子、第１の導電層および第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、前記第２のシールド層の第１
    の層を形成する工程と、 前記第２のシールド層の第１の層を形成する工程の後
    に、前記第２の絶縁層のうちの前記第１の導電層と前記
    第２の導電層との接続部分に前記コンタクトホールを形
    成する工程と、 前記第２のシールド層の第１の層の上に、前記第２のシ
    ールド層の第２の層を形成する工程と、 前記コンタクトホールを通して前記第１の導電層に接続
    されるように、前記第２の導電層を形成する工程とを含
    むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項６】 前記第２の導電層を形成する工程は、め
    っき法によって前記第２の導電層を形成することを特徴
    とする請求項５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の導電層を形成する工程
    の前に、前記第２の導電層との接続部分における前記第
    １の導電層のオーミック抵抗を低減させる処理を行う工
    程を含むことを特徴とする請求項５または６記載の薄膜
    磁気ヘッドの製造方法。
  8. 【請求項８】 前記第２の導電層を形成する工程は、前
    記第２のシールド層の第２の層を形成する工程と同時に
    行われ、前記第２のシールド層の第２の層と同じ材料を
    用いて、前記第２の導電層を形成することを特徴とする
    請求項５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２のシールド層の第１の層を形成
    する工程は、同時に、前記第２の絶縁層のうちの前記コ
    ンタクトホールを形成する予定の部分の上に、前記第２
    のシールド層の第１の層と同じ材料よりなり、前記第２
    の導電層の下地となる下地層を形成し、 前記コンタクトホールを形成する工程は、前記下地層と
    前記第２の絶縁層とを貫通するように、前記コンタクト
    ホールを形成することを特徴とする請求項５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】 更に、磁気的に連結され、且つ記録媒
    体に対向する側の一部が記録ギャップ層を介して互いに
    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２つの磁性層と、この２つの磁性層の間に配設
    された薄膜コイルとを有する書き込み用の誘導型磁気変
    換素子を形成する工程を含むことを特徴とする請求項５
    ないし９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記一方のシールド層は、前記２つの
    磁性層のうちの一方の磁性層を兼ねていることを特徴と
    する請求項１０記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  12. 【請求項１２】 磁気抵抗素子と、 この磁気抵抗素子を挟んで対向するように配置され、前
    記磁気抵抗素子をシールドするための２つのシールド層
    と、 前記磁気抵抗素子に接続された第１の導電層と、 前記磁気抵抗素子および前記第１の導電層と各シールド
    層との間に設けられた２つの絶縁層と、 一方の絶縁層に形成されたコンタクトホールを通して前
    記第１の導電層に接続された第２の導電層とを備えた磁
    気抵抗効果装置であって、 前記一方の絶縁層側に位置する一方のシールド層は、前
    記一方の絶縁層に接する第１の層と、前記第２の導電層
    と同じ材料によって形成された第２の層とを有すること
    を特徴とする磁気抵抗効果装置。
  13. 【請求項１３】 更に、前記第２のシールド層の第１の
    層と同じ材料よりなり、前記第２の導電層の下地となる
    下地層を備え、前記コンタクトホールは、前記下地層と
    前記第２の絶縁層とを貫通するように形成されているこ
    とを特徴とする請求項１２記載の磁気抵抗効果装置。
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