JPH08235541A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

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JPH08235541A
JPH08235541A JP7041587A JP4158795A JPH08235541A JP H08235541 A JPH08235541 A JP H08235541A JP 7041587 A JP7041587 A JP 7041587A JP 4158795 A JP4158795 A JP 4158795A JP H08235541 A JPH08235541 A JP H08235541A
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JP
Japan
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film
magnetoresistive
layer
electrode
magnetic head
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JP7041587A
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English (en)
Inventor
Shiroyasu Odai
城康 尾▲薹▼
Eiji Ashida
栄次 芦田
Akira Taniyama
彰 谷山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明では、マスクパターン下層として上部ギ
ャップ絶縁層の一部に兼用可能な電極膜浸入防止膜を用
ることにより、リフトオフ時の電極膜剥離に起因する突
起物の発生を抑制し、磁気抵抗層と上部シールド層との
間の絶縁耐圧性を向上する磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッ
ドとその製造方法を提供することを目的とする。 【構成】磁気抵抗効果膜に縦方向バイアスを発生させる
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、磁気抵抗層が
媒体からの情報信号を読み取る感知部のみに延びる構造
を構築する際、上層がレジスト、下層が電極膜浸入防止
膜から成るマスクパターンを用いて、電極膜形成部の磁
気抵抗層を除去し、硬磁性バイアス膜及び電極膜を形成
する。その後レジストのみを除去し、電極膜浸入防止膜
を磁気抵抗層と上部シールド層との間の絶縁層の一部と
して用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気媒体から情報信号
を読み取るための磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの構造
及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気記憶装置の小型化、高性能化
に伴い、磁気媒体から情報信号を読み取るためのヘッド
として、磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型の薄膜
磁気ヘッドが使用されている。この磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッドの構造について、特開平3−125311号
公報には、磁気抵抗層が磁気抵抗センサ中心の感知部の
みに延びており、硬磁性バイアス層が磁気抵抗層との隣
接接合部を形成する各端部に設けられ、磁気抵抗センサ
中に縦方向バイアスを発生させる磁気抵抗センサについ
て開示されている。それによると、基板上に磁気抵抗セ
ンサ中に横バイアスを発生させる軟磁性膜、磁気抵抗効
果膜、軟磁性膜と磁気抵抗効果膜との間に非磁性スペー
サ膜の3層(磁気抵抗層)を成膜し、少なくとも感知部
以外の前記磁気抵抗層を除去するために、2層のレジス
トを用いてステンシル状のマスクパターンを形成し、前
記磁気抵抗層を除去する。次いで、前記マスクパターン
を用いて硬磁性バイアス膜及び電極膜を成膜後、前記マ
スクパターンを除去する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】磁気記録装置の高密度
化に対応するためには、狭ギャップ化を図る必要があ
る。
【0004】上記従来技術の場合、マスクパターンとし
て2層のレジストからなるステンシル状のマスクパター
ンを用いており、電極膜形成後、レジストを除去してい
る。この方法では、レジスト除去の際、下層のレジスト
側面に付着した電極膜も同時に除去されるため、レジス
ト除去後の電極端部先端に電極膜の剥がれに起因する突
起物が形成される。前記突起物は上部シールド層との絶
縁不良等による信頼性低下の原因となる。しかし、特開
平3−125311号公報には前記突起物のない高信頼
性ヘッドの構造及び製造方法について開示されていな
い。本発明は、磁気抵抗層と電極膜との接合部に突起物
がなく、信頼性の高い磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及
び製造方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、下部シ
ールド層と上部シールド層との間に、下部ギャップ絶縁
層と、磁気抵抗層とその端部に電気的に接続された電極
膜を有する磁気抵抗センサと、上部ギャップ絶縁層とが
積層された磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁
気抵抗層の上に保護膜及び電極膜浸入防止膜を形成した
構造をとる。
【0006】前記磁気抵抗層は磁気抵抗効果膜、非磁性
スペーサ膜及び横方向バイアスを発生させるための軟磁
性膜から成り、前記磁気抵抗効果膜としてNiFe合
金、NiCo合金、NiFeCr合金、前記非磁性スペ
ーサ膜として比抵抗の高い非磁性金属であるTi、T
a、Mo、W或いはNb、前記横方向バイアス膜として
NiFeRu、NiFeTa、NiFeRh、CoZr
Cr、MnZnフェライト、NiFe−ZrO2等を使
用することが望ましい。前記保護膜は膜厚を5〜50n
mとし、材質としてAl23、SiO2、Ta25或い
はこれらの混合材である無機絶縁物、或いは比抵抗50
0μΩcm以上の非磁性金属膜または半金属を使用する
ことが望ましい。
【0007】本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは
基板全面に前記磁気抵抗層及び前記保護膜を形成する工
程と、電極パターン形成部以外の部分を被覆する少なく
とも2層以上で、最下層は電極膜浸入防止膜からなる第
1のマスクパターンを形成する工程と、前記第1のマス
クパターンで覆われていない領域の前記保護膜及び前記
磁気抵抗層を除去する工程と、前記第1のマスクパター
ンで覆われていない領域上に硬磁性バイアス膜及び電極
膜を形成する工程と、前記第1のマスクパターンの電極
膜浸入防止膜を除く部分を除去する工程と、磁気抵抗セ
ンサの少なくとも感知部を覆うように第2のマスクパタ
ーンを形成する工程と、前記第2のマスクパターンに覆
われている部分以外の前記硬磁性バイアス膜、前記電極
膜、前記磁気抵抗層、前記保護膜及び前記電極膜浸入防
止膜を除去する工程により製造される。すなわち、磁気
抵抗層及び保護膜を成膜後、硬磁性バイアス膜及び電極
膜を形成するため、第1のマスクパターンを形成する。
第1のマスクパターンの形状はステンシル状とすること
が望ましく、前記第1のマスクパターンの最下層に電極
膜浸入防止膜、上層にレジストを使用することが望まし
い。前記電極膜浸入防止膜は膜厚を5〜100nmと
し、材質としてAl23、SiO2、Ta25或いはこ
れらの混合材である無機絶縁物、或いは比抵抗500μ
Ωcm以上の非磁性金属膜または半金属を使用すること
が望ましい。前記電極膜浸入防止膜をスパッタエッチン
グ、イオンミリング、化学的エッチングなどによりアン
ダーカットさせ、アンダーカット量は0.1μm以上
1.0μm以下或いは磁気抵抗センサの感知部の幅の3
分の1以下とすることが望ましい。ここで、保護膜及び
電極膜浸入防止膜の膜厚は、磁気抵抗効果膜と上部シー
ルド層との間の絶縁層の膜厚、電極と上部シールド層と
の間の絶縁層の膜厚及び、電極端部に形成される絶縁膜
の膜厚も考慮に入れて決めなければならない。保護膜及
び電極膜浸入防止膜の膜厚が厚くなる分、上部ギャップ
絶縁層の膜厚が薄くなるため、電極膜と上部シールド層
との間で絶縁不良を起こす原因となるからである。
【0008】前記第1のマスクパターンを用いて電極膜
を形成する部分の保護膜及び磁気抵抗層を除去する。除
去方法としてスパッタエッチング、イオンミリング、化
学的エッチングなどを用いることが望ましい。
【0009】前記硬磁性バイアス膜及び電極膜を形成す
る方法は、蒸着法、コリメーションスパッタ法或いはイ
オンビームスパッタ法を用い、基板入射粒子が基板法線
方向に揃うようにして成膜することが望ましい。これ
は、前記第1のマスクパターンのアンダーカット領域に
極力電極膜がつきまわることを防ぐためである。前記硬
磁性バイアス膜として、CoCr、CoPt、CoCr
Pt等の硬磁性膜、前記電極膜として、Au、Cu、A
l、Cr、Nb、Ta、W、Mo、Pt、Pd、Ti、
Hf、Ru、Ir、Rh或いはこれらの積層膜が望まし
い。
【0010】
【作用】本発明によれば、磁気抵抗層上が保護膜及び電
極膜浸入防止膜から構成されている。この電極膜浸入防
止膜は電極パターンをリフトオフ法で形成する際にマス
クパターンの一部として最下層に用いられ、電極膜が電
極膜浸入防止膜より上層のマスク材につながらないよう
に作用する。リフトオフ時のマスクパターン除去工程で
は電極膜浸入防止膜より上層の層だけ除去し除去工程後
も電極膜浸入防止膜は上部シールド層との絶縁層及びギ
ャップ層の一部としてそのまま残る。このため電極形成
後レジスト等のマスク材の除去に起因する突起物は形成
されない。
【0011】
【実施例】本発明実施例の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッ
ドの断面図を図1に示す。磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッ
ドは、実質的に感知部のみに延びる磁気抵抗層7と、磁
気抵抗効果膜中に縦方向バイアスを発生させるため磁気
抵抗層との隣接接合部を形成する各端部領域中の硬磁性
バイアス膜3を含んでいる。磁気抵抗層として磁気抵抗
効果膜、非磁性スペーサ膜及び横方向バイアスを発生さ
せるための軟磁性膜から成り、それぞれ、NiFe、T
a、NiFeCrを用いた。磁気抵抗層7の上に保護膜
8及び電極膜浸入防止膜9を形成した。保護膜はTa、
電極膜浸入防止膜はSiO2材を用いた。
【0012】図2に本発明実施例の磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッドの製造方法を示す。下部ギャップ絶縁層2上
に磁気抵抗層7、保護膜8及び電極膜浸入防止膜9をそ
れぞれ50nm、5nm、30nm形成した。次にホト
レジストパターン10を形成(図2(a))し、これを
マスクにして電極膜浸入防止膜9をエッチングしステン
シル状のパターンを形成した(図2(b))。エッチン
グは反応性イオンエッチング法を用いて行った。アンダ
ーカット量は0.5μmとした。次に電極膜を形成する
部分の保護膜8及び磁気抵抗層9をイオンミリング法を
用いて除去した(図2(c))。
【0013】その後、前記マスクパターンを用いて硬磁
性バイアス膜3及び電極膜4を形成した(図2
(d))。硬磁性バイアス膜、電極膜にはそれぞれCo
CrPt、Ta/Au/Taの積層膜を用いた。膜厚は
それぞれ60nm、140nmとした。マスクパターン
のアンダーカット領域に電極膜が極力まわりこまないよ
うに、ターゲットと基板との間隔を300mm程度離
し、基板入射粒子を基板法線方向に揃えるスパッタリン
グ方法を用いた。なお硬磁性バイアス膜3及び電極膜4
を形成は蒸着法、コリメーションスパッタ法、イオンビ
ームスパッタ法等でもよい。マスクパターンとして電極
膜侵入防止膜9がアンダーカットされているためレジス
ト10ははく離が容易である。
【0014】電極膜形成後、前記マスクパターンのうち
上層のレジストを除去した(図2(e))。当然、レジ
スト上に付着した硬磁性バイアス膜及び電極膜も同時に
除去される。ここで、下層の電極膜浸入防止膜はそのま
ま残しておく。マスクパターンを2層レジストで形成し
た場合、下層レジストの側面に電極膜が付着している
と、レジスト除去の際に下層レジストの側面に付着して
いる電極膜まで剥離し、電極端部先端の形状が突起状に
なる。本発明の場合、マスクパターン下層膜である電極
膜浸入防止膜は磁気抵抗層と上部シールド層との間の絶
縁層及びギャップ層として用いることのできる材料を用
いるため、マスクパターンとしての機能を終了してもそ
のまま残しておくことが可能である。従って、従来方法
のようなレジスト除去に起因する突起物は形成されな
い。
【0015】
【発明の効果】本発明ではマスクパターンとして電極膜
浸入防止膜を用いており、電極膜浸入防止膜はそのまま
磁気抵抗層と上部シールド層との間の絶縁層の一部とし
て用いることができるため、除去する必要はない。従っ
て、電極膜の剥がれに起因する突起状の付着物は形成さ
れない。その結果、磁気抵抗層と上部シールド層との間
の絶縁耐圧性を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明及び従来の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッ
ドの断面図。
【図2】本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造
方法。
【符号の説明】
1…下部シールド層、 2…下部ギャップ絶縁層、 3
…硬磁性バイアス膜、4…電極膜、 5…上部
ギャップ絶縁層、 6…上部シールド層、7…磁気抵抗
層、 8…保護膜、 9…電極膜浸入
防止膜、10…レジスト、 11…磁気抵抗センサ
の感知部。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下部シールド層と上部シールド層との間
    に、下部ギャップ絶縁層と磁気抵抗層とその端部に電気
    的に接続された電極膜を有する磁気抵抗センサと上部ギ
    ャップ絶縁層とが積層された磁気抵抗型薄膜磁気ヘッド
    において、前記磁気抵抗層上に保護膜及び該保護膜の上
    部に電極膜浸入防止膜が形成されていることを特徴とす
    る磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】請求項1において、保護膜が膜厚5〜50
    nmの無機絶縁物或いは比抵抗500μΩcm以上の非
    磁性金属膜であることを特徴とする磁気抵抗効果型薄膜
    磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】請求項2において、保護膜がAl23、S
    iO2、Ta25或いはこれらの混合材であることを特
    徴とする磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】請求項1において、電極膜浸入防止膜が膜
    厚5〜100nmの無機絶縁物或いは比抵抗500μΩ
    cm以上の非磁性金属膜であることを特徴とする磁気抵
    抗効果型薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】請求項1において、電極膜浸入防止膜の幅
    を保護膜の幅以下にすることを特徴とする磁気抵抗効果
    型薄膜磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】請求項5において、電極膜浸入防止膜と保
    護膜の幅の差を0.2μm以上2.0μm以下或いは磁
    気抵抗センサの感知部の幅の3分の2以下としたことを
    特徴とする磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項7】下部シールド層と上部シールド層との間
    に、下部ギャップ絶縁層と磁気抵抗層とその端部に電気
    的に接続された電極膜を有する磁気抵抗センサと上部ギ
    ャップ絶縁層及び上部シールド層等により構成される磁
    気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法において、 基板全面に前記磁気抵抗層及び保護膜を形成する工程
    と、 電極パターン形成部以外の部分を被覆する少なくとも2
    層以上で、最下層は電極膜浸入防止膜からなる第1のマ
    スクパターンを形成する工程と、 前記第1のマスクパターンで覆われていない領域の前記
    保護膜及び前記磁気抵抗層を除去する工程と、 前記第1のマスクパターンで覆われていない領域上に硬
    磁性バイアス膜及び電極膜を形成する工程と、 前記第1のマスクパターンの電極膜浸入防止膜を除く部
    分を除去する工程と、 磁気抵抗センサの少なくとも感知部を覆うように第2の
    マスクパターンを形成する工程と、 前記第2のマスクパターンに覆われている部分以外の前
    記硬磁性バイアス膜、前記電極膜、前記磁気抵抗層、前
    記保護膜及び前記電極膜浸入防止膜を除去する工程を有
    する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。
  8. 【請求項8】請求項7において、第1のマスクパターン
    形状をステンシル状にする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。
  9. 【請求項9】請求項8において、電極膜浸入防止膜を
    0.1μm以上1.0μm以下或いは磁気抵抗センサの
    感知部の幅の3分の1以下までアンダーカットさせるこ
    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。
  10. 【請求項10】請求項7において、硬磁性バイアス膜及
    び電極膜の形成が、基板入射粒子を基板法線方向に揃え
    たスパッタリング法及びイオンビームスパッタ法を用い
    て行なう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。
JP7041587A 1995-03-01 1995-03-01 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 Pending JPH08235541A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6570744B1 (en) 1999-05-26 2003-05-27 Tdk Corporation Magnetoresistance effect film and device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6570744B1 (en) 1999-05-26 2003-05-27 Tdk Corporation Magnetoresistance effect film and device
US6781800B2 (en) 1999-05-26 2004-08-24 Tdk Corporation Magnetoresistance effect film and device

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