JPH07220241A - 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法

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JPH07220241A
JPH07220241A JP6007596A JP759694A JPH07220241A JP H07220241 A JPH07220241 A JP H07220241A JP 6007596 A JP6007596 A JP 6007596A JP 759694 A JP759694 A JP 759694A JP H07220241 A JPH07220241 A JP H07220241A
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JP
Japan
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magnetic body
magnetic
lower shield
thin film
film
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Withdrawn
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JP6007596A
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English (en)
Inventor
Takuji Matsuo
拓治 松尾
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 作製時におけるセンダスト製の下層シールド
磁性体の磁気特性の劣化を容易且つ確実に防止し、製品
の信頼性の大幅な向上を図る。 【構成】 下層シールド磁性体2の表面上にAl2 3
を材料とする絶縁膜13をスパッタ法により成膜し、下
層シールド磁性体2の磁気特性を安定化するために、炉
中において窒素雰囲気中でこの絶縁膜13が被膜された
下層シールド磁性体2に所定の熱処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体からの記
録磁界によって、抵抗率が変化する磁気抵抗効果薄膜を
用い、その抵抗変化を再生出力電圧として検出する磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ハードディスク装置における小型
大容量化が進行する中で、特にノート型パーソナルコン
ピュータに代表されるような可搬型コンピュータへの適
用が考慮される用途では、例えば2.5インチハードデ
ィスク装置に対する要求が高まっている。
【0003】このような小型ハードディスクでは、ディ
スク径に依存して媒体速度が遅くなるため、再生出力が
媒体速度に依存する従来の誘導型磁気ヘッドでは、再生
出力が低下し、大容量化の妨げとなっている。
【0004】これに対して、磁界によって抵抗率が変化
する磁気抵抗効果素子(以下、単にMR素子と称す
る。)の抵抗変化を再生出力電圧として検出する磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッド(以下、単にMR薄膜ヘッドと
称する。)は、その再生出力が媒体速度に依存せず、低
媒体速度でも高再生出力が得られるという特徴を有する
ため、小型ハードディスクにおいて大容量化を実現する
磁気ヘッドとして注目されている。
【0005】上記MR薄膜ヘッドは、スライダ材上に、
薄膜技術により上記MR素子や電極膜、絶縁層等を成膜
し、フォトリソ技術によってこれらを所定形状にエッチ
ングすることにより形成され、再生時のギャップ長を規
定して不要な磁束の上記MR素子への浸入を防止するた
めに、シールド材となる下部シールドコア及び上部シー
ルドコアを上下に配したシールドを採用している。
【0006】具体的に、例えば、センス電流が特徴とす
るトラック幅方向と直交する方向に流れる、いわゆる縦
型のMR薄膜ヘッドを例にとると、図9に示すように、
非磁性の基板101上に絶縁層102を介して下層シー
ルド磁性体103となる軟磁性膜及び絶縁層104を順
次積層し、この絶縁層104上に、MR素子105を、
その長手方向が磁気記録媒体との対向面(ヘッド面a)
と垂直になるように配置し、且つその一方の端面がヘッ
ド面aに露出するかたちに形成し、更に、このMR素子
105上に絶縁層106を形成後、MR素子105の両
端にセンス電流を提供するための前端電極107a及び
後端電極107bと、上記絶縁層106上に下層のMR
素子105を長手方向に横切るようにバイアス導体10
8とを形成する。
【0007】その後、全面に絶縁層109及び上層シー
ルド磁性体110となる軟磁性膜を順次積層することに
より、従来におけるMR薄膜ヘッドが形成される。
【0008】従来の上記MR薄膜ヘッドは、MR素子1
05を上層シールド磁性体110及び下層シールド磁性
体103で挟む構造としているため、上層及び下層シー
ルド磁性体110及び103のないものと比較して、再
生出力のS/N及び記録密度を向上させることができ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近時におい
ては、磁気特性の向上を図るために、下層シールド磁性
体の材料としてFe−Al−Si合金(センダスト)を
用いることが提案されている。ただし、このセンダスト
を材料として下層シールド磁性体を形成する場合、基板
上にこの下層シールド磁性体を成膜した後に、磁気特性
の安定化のためにこの下層シールド磁性体に熱処理を施
す必要がある。したがって、非磁性の基板101上に絶
縁層102を介してセンダストよりなる下層シールド磁
性体103を成膜し、この下層シールド磁性体103に
対して熱処理を施した後に、絶縁層104やMR素子1
05を成膜している。
【0010】この下層シールド磁性体の熱処理は窒素雰
囲気中で行われるが、炉内の雰囲気を完全に窒素置換す
ることは難しく、雰囲気中に少量でも酸素が残存してい
ることが多い。このように雰囲気中に酸素が残存してい
ると、熱処理中に下層シールド磁性体に酸化或は窒化が
生じ、この下層シールド磁性体の磁気特性が著しく劣化
することになる。
【0011】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、センダストを下層
シールド磁性体の材料とした磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドの作製時における磁気特性の劣化を容易且つ確実に
防止し、製品の信頼性の大幅な向上を図ることが可能と
なる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法が対象
とするのは、基板上に相対向して積層される下層シール
ド磁性体と上層シールド磁性体間に磁気抵抗効果素子を
配してなる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドであり、特に
下層シールド磁性体をFe−Al−Si合金とする磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドである。本発明においては、
このような磁気ヘッドを製造するに際して、Fe−Al
−Si合金よりなる下層シールド磁性体の表面にAl2
3 よりなる保護膜を成膜した後、前記保護膜が被膜さ
れた下層シールド磁性体に窒素雰囲気中にて熱処理を施
す。
【0013】
【作用】本発明に係る磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの
製造方法においては、センダスト(Fe−Al−Si合
金)よりなる下層シールド磁性体の表面上にAl2 3
よりなる絶縁膜を被膜した後に窒素雰囲気中で熱処理を
施す。このとき、絶縁膜が上記下層シールド磁性体の酸
化或は窒化を防止するための保護膜として機能すること
になる。すなわちこの場合、上記絶縁膜は、下層シール
ド磁性体と磁気抵抗効果素子との間に介在する絶縁膜と
して機能するとともに、上記熱処理の際に下層シールド
磁性体と炉中に残存する酸素との接触を遮断する保護膜
としても機能し、結果として下層シールド磁性体の酸化
や窒化による特性劣化が抑制される。
【0014】
【実施例】以下、本発明に係る磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドの製造方法の実施例を図面を参照しながら説明す
る。
【0015】先ず、実施例の製造方法によって作製され
るMR薄膜ヘッドの構成について説明する。ここで作製
するMR薄膜ヘッドは、図1に示すように、MR素子1
が、再生時の磁路となる下層シールド磁性体2と下層シ
ールド磁性体3とでサンドイッチされた構造となってい
る。
【0016】具体的には、先ず非磁性基板11上に、絶
縁層12を介してセンダスト(Fe−Al−Si合金)
よりなる磁性膜である下層シールド磁性体2が形成され
る。そして、この下層シールド磁性体2の表面上にAl
2 3 よりなる絶縁膜13が積層される。
【0017】そして、上記ギャップ絶縁層13上に例え
ばFe−Ni膜によるMR素子1が形成されている。そ
して、更にこのMR素子1上に層間絶縁層14が形成さ
れ、この層間絶縁層14上にMR素子1にバイアス磁界
を印加するためのバイアス導体15が積層され、その上
にAl2 3 等よりなる絶縁膜16が積層されている。
そして、その上にNi−Fe等の磁性膜による上層シー
ルド磁性体3が成膜されて上記MR薄膜ヘッドが構成さ
れている。
【0018】ここで、上記MR薄膜ヘッドにおいては、
MR素子1を、その長手方向が磁気記録媒体との対向
面、即ち磁気記録媒体摺動面と垂直になるように配置
し、その一方の端面を磁気記録媒体摺動面aに露出させ
たかたちとなっている。このMR素子1の磁気記録媒体
摺動面a側端部分と、その前端部分から所定距離隔てた
箇所に、それぞれ軟磁性膜による電極(前端電極17a
及び後端電極17b)が形成されている。
【0019】この前端電極17a及び後端電極17b
は、MR素子1の長手方向に沿って(即ち、上記磁気記
録媒体摺動面aと直交する方向に)センス電流を流す目
的で形成される。
【0020】そして、上記MR薄膜ヘッドにおいては、
MR素子1中、前端電極17aの後端と後端電極17b
の前端の間の領域が磁気抵抗効果を示すことになり、こ
の領域がMR素子1の感知部を構成することになる。
【0021】上述の構成を有するMR薄膜ヘッドを作製
するには、先ず図2に示すように、先ずアルチック材
(Al2 3 −TiC)等を材料とする非磁性基板11
上に絶縁層12をスパッタ法にて成膜し、同様に、図3
に示すように、スパッタ法によりセンダスト(Fe−A
l−Si合金)からなる下層シールド磁性体2を形成す
る。
【0022】その後、図4に示すように、下層シールド
磁性体2の表面上に、この下層シールド磁性体2と再生
時の磁気ギャップ及びMR素子1との絶縁確保のため
に、Al2 3 を材料とする絶縁膜13をスパッタ法に
より成膜する。そして、この状態で、下層シールド磁性
体2の磁気特性を安定化するために、炉中において窒素
雰囲気中でこの絶縁膜13が被膜された下層シールド磁
性体2に所定の熱処理を施す。このとき、絶縁膜13は
熱処理中における下層シールド磁性体2の酸化或は窒化
の防止の役割も果している。
【0023】さらに、熱処理が施されたAl2 3 を材
料とする上記絶縁膜13は、下層シールド磁性体2とM
R素子1との間に介在するギャップ膜として機能する。
また、熱処理の際に絶縁膜13の表面近傍に変質層が形
成されたり、汚れ等が付着下理する場合があるが、この
ようなときは、SiO2 砥粒を用いたケミカルポリッシ
ュ(バフ研磨)により上記変質層や汚れ等を除去するこ
とが可能である。
【0024】次に、図5に示すように、MR素子1を、
絶縁層13上にスパッタ法や蒸着法にて成膜した後、所
定の素子形状にドライエッチングすることにより形成
し、さらに、図6に示すように、上記MR素子1の表面
上に絶縁層14をスパッタ法により成膜する。
【0025】その後、図7に示すように、この絶縁層1
4上にMR素子1にバイアス磁界を印加するためのバイ
アス導体15と、W,Ti,Mo等を材料とする前端電
極17a及び後端電極17bとをスパッタ法より成膜し
て形成する。
【0026】次いで、図8に示すように、Al2
3 (/SiO2 )膜をスパッタ成膜することで、バイア
ス導体15及び前端,後端電極17a,17bと上層シ
ールド磁性体3との絶縁を確保するための絶縁層16を
形成する。
【0027】そして、Tiよりなる下地をスパッタ成膜
した後、Ni−Fe等の磁性膜をスパッタ法やメッキを
施すことにより成膜し、この磁性膜を所定の形状に加工
して再生用の磁路となる上層シールド磁性体3を形成す
る。以上の工程を経ることにより、上記図1に示す上記
薄膜ヘッドが完成する。
【0028】ここで、一つの実験例を示す。この実験例
は、MR薄膜ヘッドの透磁率μ及び保磁力Hcについて
調べたものであり、本実施例により作製した上記MR薄
膜ヘッドをサンプルAとし、その比較例として、保護膜
としての上記絶縁層13が成膜されていない状態で下層
シールド磁性体に対して熱処理を施したMR薄膜ヘッド
をサンプルB、絶縁層13の材料としてAl2 3 の代
わりにSiO2 を用いて上記実施例と同様に作製したM
R薄膜ヘッドをサンプルCとした。なお、上記実験例で
は、サンプルA〜Cについて、各々3つずつ透磁率μ及
び保磁力Hcを測定してそれらの平均値を算出する作業
を合計2回行った。
【0029】ここで、サンプルAは、RFマグネトロン
スパッタによりセンダスト膜である下層シールド磁性体
2をガス圧0.25Pa、ターゲットパワー密度5.5
W/cm2 で成膜し、温度520℃の窒素雰囲気中にて
1時間熱処理を施したものであり、サンプルA,Cの絶
縁層13の膜厚はともに100nmとした。
【0030】実験の結果を以下の表1及び表2に示す。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】これらの表に示すように、1回目、2回目
ともにサンプルAが透磁率μについては最も高く、保磁
力Hcについては最も低い結果となり、最も優れた磁気
特性を示している。なお、サンプルBは非常に不安定な
磁気特性を示しているが、これは、上記熱処理中に絶縁
膜13のSiO2 成分が下層シールド磁性体2のセンダ
スト中に拡散してしまった結果であると思われる。
【0034】上記実施例に係る磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドの製造方法においては、センダスト(Fe−Al
−Si合金)よりなる下層シールド磁性体2の表面上に
Al 2 3 よりなる絶縁膜13を被膜した後に窒素雰囲
気中で熱処理を施すことにより、この絶縁膜13が上記
下層シールド磁性体2の酸化或は窒化を防止するための
保護膜として機能することになる。すなわちこの場合、
上記絶縁膜13は、下層シールド磁性体2とMR素子1
との間に介在する絶縁膜として機能するとともに、上記
熱処理の際に下層シールド磁性体2と炉中に残存する酸
素との接触を遮断する保護膜としても機能することにな
る。
【0035】従って、MR薄膜ヘッド1の作製時におけ
る磁気特性の劣化を容易且つ確実に防止し、製品の信頼
性の大幅な向上を図ることが可能となる。
【0036】
【発明の効果】本発明に係る磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法によれば、基板上に相対向して積層され
る下層シールド磁性体と上層シールド磁性体間に磁気抵
抗効果素子を配してなる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
の製造方法において、Fe−Al−Si合金よりなる下
層シールド磁性体の表面にAl2 3 よりなる保護膜を
成膜した後、前記保護膜が被膜された下層シールド磁性
体に窒素雰囲気中にて熱処理を施すことにより、センダ
ストを下層シールド磁性体の材料とした磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッドの作製時における磁気特性の劣化を容易
且つ確実に防止し、製品の信頼性の大幅な向上を図るこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドの要部を模式的に示す断面図である。
【図2】基板上に絶縁層を被膜する形成工程を模式的に
示す断面図である。
【図3】下層シールド磁性体の形成工程を模式的に示す
断面図である。
【図4】下層シールド磁性体上に絶縁層を被膜する工程
を模式的に示す断面図である。
【図5】磁気抵抗効果膜を被膜する工程を模式的に示す
断面図である。
【図6】磁気抵抗効果素子上に絶縁層を被膜する工程を
模式的に示す断面図である。
【図7】バイアス導体及び前端,後端電極を成膜する工
程を模式的に示す断面図である。
【図8】バイアス導体及び前端,後端電極上に絶縁層を
被膜する工程を模式的に示す断面図である。
【図9】従来の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの要部を
模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
1 MR薄膜ヘッド 2 下層シールド磁性体 3 上層シールド磁性体 11 基板 12,13,14,16 絶縁層 15 バイアス導体 17a 前端電極 17b 後端電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に相対向して積層される下層シー
    ルド磁性体と上層シールド磁性体間に磁気抵抗効果素子
    を配してなる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法
    において、 Fe−Al−Si合金よりなる下層シールド磁性体の表
    面にAl2 3 よりなる保護膜を成膜した後、 前記保護膜が被膜された下層シールド磁性体に窒素雰囲
    気中にて熱処理を施すことを特徴とする磁気抵抗効果型
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
JP6007596A 1994-01-27 1994-01-27 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法 Withdrawn JPH07220241A (ja)

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JP6007596A JPH07220241A (ja) 1994-01-27 1994-01-27 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0836710A (ja) * 1994-07-22 1996-02-06 Fuji Elelctrochem Co Ltd 薄膜磁気ヘッドの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0836710A (ja) * 1994-07-22 1996-02-06 Fuji Elelctrochem Co Ltd 薄膜磁気ヘッドの製造方法

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Effective date: 20010403