JPH0687287B2 - 複数個の磁気抵抗読取り変換器を一括製造する方法 - Google Patents

複数個の磁気抵抗読取り変換器を一括製造する方法

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JPH0687287B2 JP1221893A JP22189389A JPH0687287B2 JP H0687287 B2 JPH0687287 B2 JP H0687287B2 JP 1221893 A JP1221893 A JP 1221893A JP 22189389 A JP22189389 A JP 22189389A JP H0687287 B2 JPH0687287 B2 JP H0687287B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、非常に大きなリニヤ密度で磁気媒体の表面か
らデータを読取ることの出来る磁気抵抗(MR)センサ、
または磁気抵抗ヘツドと言われる磁気変換器の一括(バ
ツチ)製造方法に関する。磁気抵抗センサは、磁気抵抗
素子によつて関知される磁束の大きさ及び方向の関数と
して、磁気抵抗材料で作られた読取り素子の抵抗の変化
によつて磁界の信号を検出する。
B.従来の技術 記録密度を増加させるために、磁気記録装置は、記録ト
ラツクを狭くし、且つトラツクに沿つてリニヤな記録密
度を増加させる必要に迫られる。これらの高い記録密度
において磁気媒体からデータを読取らせるために、磁気
抵抗ヘツドは、2つの軟磁性体の遮蔽の間の空隙に設け
られねばならない。これらの要求を満足させる必要上、
小さな磁気抵抗センサを効率的に製造するために、一括
製造プロセスが用いられねばならない。
米国特許第4195323号及び同第4489484号は、電磁誘導に
よる書込み変換器と、遮蔽された磁気抵抗ヘツド変換器
とが読取り/書込み変換器のアレーを形成する変換器の
製造方法を開示している。複数個の変換器がウエハの上
に作られた後、ウエハの厚さが、読取り/書込み変換器
のためのスライダの長さを限定するように、個々の変換
器に切断される。遮蔽は、各磁気抵抗読取り変換器のた
めに個々にパターン化される。
米国特許第4354212号は、ヘツドの磁気バイアス層が磁
気抵抗層の両側に与えられて、磁気抵抗の構造が2つの
遮蔽の間に包囲されている磁気抵抗センサが開示されて
いる。一括製造の技術は開示されていないが、各センサ
を製造するために、製造工程の間において、磁化の方向
を方向付けるために、600エルステツドの磁界が使用さ
れている。
C.発明が解決しようとする問題点 磁気抵抗素子がスパツタ被着プロセスによつて作られた
従来の磁気抵抗センサは、使用出来ないか、またはセン
サの特性に大きなバラツキを持つていた。この問題は、
磁気抵抗層に誘出される容易軸を望ましい方向に設定す
るのに必要な磁化を方向付けるための磁界(Ho)に起因
するものであつた。磁化方向を方向付ける磁界(Ho)は
下側の遮蔽で短絡される。磁気抵抗層の磁化方向を効果
的に方向付けるために、磁化方向付けの磁界(Ho)は、
第1の遮蔽の減磁磁界(Hd)を或る大きさだけ超過しな
ければならない。或る特定の例においては、第1の遮蔽
の減磁磁界は、約100エルステツドであると計算されて
いる。スパツタ処理システムにおける磁化方向付けの磁
界Hoは、30エルステツドよりも小さいので、磁気抵抗層
の磁化容易軸や、バイアス用の層などの他の磁化容易軸
の方向は特定することが出来ず、このことは、センサを
許容不能な特性にすることがある。更に、若し、スパツ
タ処理システムにおいて、より高い磁界が使用されたな
らば、磁気抵抗の厚さの均一性は、フイールド・プラズ
マ相互作用によつて悪影響を与える。
従来の技術は、磁気抵抗素子が均一な厚さを持ち、且つ
所定の方向に均一に磁気的に方向付けられているよう
な、スパツタで被着され遮蔽された磁気抵抗読取り変換
器の一括製造のプロセスを開示していない。
従つて、本発明の目的は、変換器の層の異方性軸が所定
の方向に磁気的に向けられており、そして、変換器が均
一な厚さを有するような、遮蔽された磁気抵抗読取り変
換器のための一括製造のプロセスを提供することにあ
る。
D.問題点を解決するための手段 遮蔽された磁気抵抗読取り変換器を一括して製造する本
発明の方法は、基板全体上に磁性材料の第1の層を被着
するステツプと、第1の磁性層の上に適当な電気的絶縁
材料を被着するステツプと、磁界の存在の下で、電気的
絶縁材料層上の第2の磁気材料層を被着するステツプと
を含んでいる。磁性材料の第2の層は、選ばれた磁化方
向に磁気的に方向付けられた複数個の磁気抵抗読取り変
換器を形成するためにパターン化され、そして次に、磁
性材料の第1の層が、各磁気抵抗読取り変換器のための
第1の遮蔽を発生するためにパターン化される。電気的
絶縁材料の第2の層と、第3の磁性層は、各磁気抵抗読
取変換器のための第2の遮蔽を形成するようにパターン
化される。
E.実施例 第6図を参照して本発明の1実施例を以下に説明する。
磁気抵抗(MR)ヘツドの一括製造プロセスは、磁気抵抗
ヘツド・アセンブリ12の厚さが加算された時、完成され
たヘツド用スライダ14の長さと等しい大きさの厚さTに
なる非磁性体の基板10を準備することによつて行われ
る。また、従来から知られているように、薄膜型式の電
磁誘導ヘツド(図示せず)を、同じヘツド・スライダ14
上に作ることが出来るから、読取り変換器及び書込み変
換器の両方を同じスライダ上に設けることが出来る。
磁気抵抗読取りヘツド・アセンブリ12は、基板10上に被
着された第1の磁気遮蔽部材16(第2図)と、その上に
絶縁用の第1の非磁性体層18とを含んでいる。磁気抵抗
センサ素子20が被着され、センサ素子20の各端部は、導
電性のリード線22及び24に接続されている。第6図の実
施例において、リード線22、24は屈曲しているので垂直
に突起しているように見えるかも知れないが、ヘツド・
アセンブリ12と共に非磁性体層18上い平面的に被着され
ていることに注意されたい。絶縁用の第2の非磁性体の
層26(第1図)と、第2の磁気遮蔽層28(第1図)とを
更に被着することによつて、磁気抵抗読取りヘツド・ア
センブリ12が完成される。
磁気抵抗読取りヘツド・アセンブリ12が基板10上に形成
された時、基板10は、行11(第1図)で切断し、そし
て、磁気抵抗センサ素子20が、空気ベアリング面15のス
ライダの後縁14に位置付けられるように、基板10を更に
独立したヘツド・スライダとして切断する。
遮蔽された磁気抵抗読取りヘツド・アセンブリ12の本発
明の一括製造のプロセスは、パターン化された時に、各
磁気抵抗読取りヘツド・アセンブリのための第1の遮蔽
部材16として使用するために、基板全体にわたつて磁気
材料の第1の層34(第3図)を被着することを含んでい
る。磁気材料は、例えばNiFeのような、遮蔽材として使
用するに適した任意の材料でよい。磁気遮蔽の材料は、
例えばスパツタ被着、またはメツキのような任意の適当
な技術によつて被着される。例えば、SiO2のような絶縁
材料の層36が、磁気抵抗センサ素子を第1の遮蔽部材16
から電気的に絶縁するために、遮蔽層全体にわたつて被
着される。
磁気抵抗材料の層38(第3図参照)は、絶縁材料の層36
の全面にわたつて被着され、そして、各磁気抵抗読取り
ヘツド・アセンブリが、ほぼ同じ特性を持つように、そ
の被着の厚さは、精密に制御されねばならない。磁気抵
抗センサ用材料の層38は、磁化を方向付けるための磁界
(Ho)の存在の下でスパツタ被着を施すことによつて被
着される。スパツタ処理システムにおける磁化の方向付
け用の磁界(Ho)の強さは、約30エルステツドであり薄
膜の完全な遮蔽層34によつて生じるこの場合の減磁磁界
(Hd)は、1エルステツド以下である。磁気抵抗層の容
易軸(Ea)を適当に整列するための条件は、磁化方向付
け用の磁界Hoが減磁磁界Hdよりも遥かに大きいというこ
とであり、そして、この被着システムにおいて、磁気抵
抗センサの層38が、磁化方向の磁界に沿つた容易軸Eaを
含むのに充分な大きさである20エルステツドを越えた方
向付け磁界を受けるので、上述の条件は、この被着シス
テムにおいて受け入れられる条件である。
次に、磁気抵抗センサ層38は、各磁気抵抗読取りヘツド
・アセンブリに対して、磁気抵抗センサ20の所望の形
(第2図)を決めるのにパターン化される。例えばバイ
アス層のような付加的な層を必要とする場合、それらの
付加的な層は、この製造工程のこの段階でパターン化さ
れる。次に、導電性リード線22及び24は、磁気抵抗セン
サの活動部分、即ち導電性リード線22及び24の内側に挟
まれた磁気抵抗センサの部分20を画定するために、被着
され、パターン化される。第2図の遮蔽部材28から、磁
気抵抗センサ素子20を電気的に絶縁し、且つ、次の処理
工程でセンサ構造をパツシベート(活性化)するため
に、第2の絶縁層40(第5図)が被着される。
以上の処理で、センサ層の容易軸と、センサ構造が決め
られたので、次に、電気的な絶縁層36及び40と、第1の
遮蔽層34がパターン化される(第5図)。このパターン
化には、乾式蝕刻処理でも、化学的蝕刻処理でも使用す
ることが出来る。例えばイオン蝕刻のような乾式蝕刻処
理を使用すれば、3つの層36、38及び40の全てが、マス
クを用いた単一のステツプでパターン化することが出来
る。化学的蝕刻処理が使用された場合、マスクを用いた
別々の2つのステツプ、即ち、絶縁材料層36及び40を蝕
刻するための第1のステツプと、第1の遮蔽層34を蝕刻
するための第2のステツプを使用することが出来る。
次に、各磁気抵抗読取りヘツド・アセンブリ12のための
第2の磁気遮蔽層28を作るために、第2の遮蔽層が被着
され、パターン化され、次に、保護層(図示せず)が被
着され、パターン化される。この処理が各アセンブリに
ついて終了すると、上述したように、基板が行に切断さ
れ、そして、第1図に示されるように、独立した磁気抵
抗読取りヘツド・アセンブリに切断することが出来る。
本発明の製造方法は、第1の磁気遮へい層34が基板上に
一様な薄膜として被着されているので、この第1の磁気
遮へい層における磁区の向きも一様にそろいやすく、そ
の結果、磁気抵抗センサ材料が所定の方向付け磁界の下
で被着される場合においても、磁気遮へい層による減磁
磁界の大きさが例えば1エルステッド以下のような充分
小さい磁力になり、磁気抵抗センサ材料の方向付けが所
定の方向付け磁界の下で確実におこなわれるという利点
を有している。減磁磁界のこのレベルは、磁気抵抗層の
容易軸の現在の方向を、スパツタ処理システムに通常存
在する磁界によつて設定させることが出来る。また、減
磁磁界のこのレベルは、スパツタ処理システム内の磁化
方向付け磁界の強さを減少させ、しかも決められた容易
軸の方向を維持している。この変化が、磁気抵抗層の厚
さの制御を向上させる。容易軸の整列と、向上した厚さ
の制御との両方が、本発明の処理方法によつて製造され
た磁気抵抗センサ・アセンブリの磁気抵抗センサの特性
の安定性と、再現性とを向上させる。
以上に述べた磁気抵抗センサは、単一層を有するものが
説明されてきたが、例えばバイアス層のような付加的な
層を有する磁気抵抗センサを作るために、当業者であれ
ば、本発明の処理方法を実質的に変更することなく、適
用することが出来るのは明らかである。また、第2の遮
蔽層は、第1の遮蔽層34をパターン化する前に被着する
ことが出来る。第2の遮蔽層28と、電気的絶縁層36及び
38とが被着された後、第1の遮蔽層34を、同時に、また
は順次にパターン化することが出来る。
F.発明の効果 本発明の方法によつて、安定な特性を維持している均一
な品質の多数の磁気抵抗読取りヘツドが反復した再現性
をもつて、一括して製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は空気ベアリングの面から見た本発明の磁気抵抗
読取り変換器の完成した断面を示す図、、第2図は本発
明の製造方法の中間的な段階における複数個の磁気抵抗
読取りヘツドを示す斜視図、第3図はセンサの層を被着
した後、第6図の線3−3に沿つて切断した断面図、第
4図はセンサの層及び導電体層をパターン化した後に、
第6図の線3−3に沿つて切断した断面図、第5図は電
機店絶縁材料の層と第1の遮蔽層とをパターン化した後
に、第6図の線3−3に沿つて切断した断面図、第6図
は或る種の部品を示して拡大した基板の斜視図であつ
て、本発明の一括製造方法によつて製造された磁気抵抗
読取り変換器のアレーが示されている基板の斜視図であ
る。 10……基板、12……磁気抵抗読取りヘツド・アセンブ
リ、16……第1の磁気遮蔽部材、18……第1の非磁性体
の層、20……磁気抵抗センサ素子、22、24……リード
線、26……第2の非磁性体の層、28……第2の磁性体の
層、36……第1の絶縁材料の層、38……磁気抵抗材料の
層、40……第2の絶縁層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に磁性材料の第1の層を被着するス
    テップと、 上記第1の層上に所定の厚さの絶縁材料層を被着するス
    テップと、 被着しようとする磁性材料を方向づけするための磁界の
    存在の下で、上記絶縁材料層上に所定の厚さの磁性材料
    の第2の層を、所定の磁化方向に方向づけしてスパッタ
    リング被着するステップと、 選ばれた磁化方向に各々が容易軸を有する複数個の磁気
    抵抗読取り変換器を形成するために、上記第2の層をパ
    ターン化するステップと、 上記磁気抵抗読取り変換器の所定の磁化方向へ方向づけ
    を保って、各変換器に対する磁気遮へいを形成するよう
    に、上記第1の層をパターン化するステップと、を含む
    同一基板上に複数個の磁気抵抗読取り変換器を一括製造
    する方法。
JP1221893A 1988-09-01 1989-08-30 複数個の磁気抵抗読取り変換器を一括製造する方法 Expired - Lifetime JPH0687287B2 (ja)

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