JPH0832143A - 磁気抵抗効果素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、磁気抵抗効果素子の配向度が改善
され、安定性が増した磁気抵抗効果素子の製造方法を提
供することを目的とする。 【構成】 本発明は、磁界によって抵抗率が変化する磁
気抵抗効果膜を有する磁気抵抗素子の製造方法である。
ここで、この磁気抵抗効果膜は、平行に並べられた２本
の棒状の永久磁石２、２の内側に、さらに平行に並べら
れた２本の棒状の強磁性体３、３の中心に配置されたウ
エハー１上で形成されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば小型ハードディ
スク装置の磁気抵抗効果型／磁気誘導型磁気ヘッドに使
用して好適な磁気抵抗効果素子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、特にノート型パソコンに代表
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、大容
量化を図ろうとすると媒体速度を遅くしなければならな
いので、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、再生出力が低下してしまうことになる。

【０００４】しかし、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素子と記す）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／磁気
誘導型薄膜磁気ヘッド（以下、単にＭＲ／ＩＮＤヘッド
と記す）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長を有するた
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】図４は、従来の磁気抵抗効果型／磁気誘導
型磁気ヘッドの断面図を示したものである。図からわか
るように、非磁性基板１１上に、絶縁層１２を介してＮ
ｉ−Ｆｅなどの磁性膜による下部シールド磁性体６が形
成され、この下部シールド磁性体６上の第１の再生ギャ
ップを形成するアルミナなどの絶縁層１３が積層されて
いる。そして、この絶縁層１３上に例えばＦｅ−Ｎｉ膜
によるＭＲ膜５が形成され、さらにこのＭＲ膜５上に第
２の再生ギャップを形成するアルミナなどによる絶縁層
１４が形成され、この絶縁層１４上にＦｅ−Ｎｉなどの
磁性膜による上部シールド磁性体７が積層されてＭＲ薄
膜ヘッドＡが構成されている。

【０００６】なお、上部シールド磁性体７上には、図４
に示すように、磁気記録用の誘導型薄膜ヘッドＢが形成
される。この誘導型薄膜ヘッドＢは、記録用のギャップ
ｇとしてアルミナ膜２１が例えばスパッタ法にて成膜さ
れ、このアルミナ膜２１上に、下層の上部シールドコア
７と記録コイル２３との絶縁及び記録コイル形成面の平
坦化を目的に有機材料による平坦化膜２２が形成され、
この平坦化膜２２上に例えばＣｕのパターンメッキによ
り記録コイル２３が形成されている。

【０００７】そして、上記記録コイル２３を含む全面
に、この記録コイル２３と上層コア２５との絶縁及び上
層コア形成面の平坦化を目的に有機材料による平坦化膜
２４が形成され、この平坦化膜２４から下層の上部シー
ルド磁性体７まで貫通し、この上部シールド磁性体７と
上層コア２５とを磁気的に接続するコンタクトホール２
６が形成され、さらに、Ｆｅ−Ｔｉなどの磁気材料によ
る上層コア２５が形成されて、上記誘導型薄膜ヘッドＢ
が構成されている。

【０００８】従来は、ＭＲ素子を形成する時は、図５に
示すように、ウエハー１（図４において、非磁性基板１
１上に、絶縁層１２、下部シールド磁性体６、及び絶縁
層１３を形成したもの）を永久磁石２間に配置してい
た。この永久磁石２は耐熱性にすぐれているものを使用
する。 その理由は、ＭＲ素子を形成する時は２００℃
〜３００℃にて形成するために、温度が高い状態でもあ
る程度の磁場を保持しなければならないからである。こ
ういった理由から、磁石はブロック状のものにならざる
をえない。このブロック状態の磁石を並べて平行磁場を
作っていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のＭＲ素子の製造方法では、ＭＲ素子を形成する
時は２００℃〜３００℃にて形成するために、温度が高
い状態でもある程度の磁場を保持しなければならないこ
とから、磁石はブロック状のものにならざるをえず、こ
のブロック状態の磁石を並べて平行磁場を作っていたの
で、磁石間からの磁束などでウエハー位置ではきちんと
した平行磁場が作りにくかった。

【００１０】すなわち、ＭＲ素子形成時は、外部磁界に
より配向させているがウエハー全域においてきちんと配
向させるためには、ウエハー領域で平行磁場が実現され
ていることが望ましい。従来は単に永久磁石のブロック
状のものを並べていたので、それだけでは各ブロック状
の永久磁石の磁場の強さやブロック間の合わせ面などの
影響により、きちんとした平行磁場が実現できていない
という問題があった。

【００１１】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、磁気抵抗効果素子の配向度が改善され、安
定性が増した磁気抵抗効果素子の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗効果素
子の製造方法は、例えば図１に示すように、磁界によっ
て抵抗率が変化する磁気抵抗効果膜を有する磁気抵抗素
子の製造方法において、この磁気抵抗効果膜を、平行に
並べられた２本の棒状の永久磁石２、２の内側に、さら
に平行に並べられた２本の棒状の強磁性体３、３の中心
に配置されたウエハー１上で形成するものである。

【００１３】

【作用】本発明の磁気抵抗効果素子の製造方法によれ
ば、磁界によって抵抗率が変化する磁気抵抗効果膜を有
する磁気抵抗素子の製造方法において、この磁気抵抗効
果膜を、平行に並べられた２本の棒状の永久磁石２、２
の内側に、さらに平行に並べられた２本の棒状の強磁性
体３、３の中心に配置されたウエハー１上で形成させる
ことにより、より完全近い平行磁場を形成することがで
き、磁気抵抗効果膜の配向性をウエハー全面で改善する
ことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明磁気抵抗効果素子の製造方法の
一実施例について図１〜図３を参照しながら説明しよ
う。

【００１５】実施例１ 図１は、本例によりＭＲ素子を作製する際の永久磁石
２、強磁性体３、及びウエハー１の平面的な配置状態を
示したものである。図面において、上下２カ所に設けた
永久磁石２、２は、これらの永久磁石の間に磁場を発生
させるためのものである。また、永久磁石２、２の内側
近くに設けられた強磁性体３、３は、永久磁石２、２に
より発生した磁場をより完全な平行に近い磁場を形成さ
せるためのものである。一方、ウエハー１は、その上に
磁気抵抗効果膜（以下、単にＭＲ膜と記す）を形成する
ものである。

【００１６】ここで、ＭＲ膜形成の手順を具体的に説明
する。まず、ＳｍＣｏ系永久磁石のブロック（８ｘ４ｘ
６０ｍｍ）をＮＳ極を合わせ平行に並べ治具に固定す
る。永久磁石の間は約１４０ｍｍにした。次に、強磁性
体パーマロイ棒を用意し、永久磁石と同じ長さに加工し
たものを磁石間に配置した。ほぼ中心磁場は約３０Ｏｅ
であった。

【００１７】ここで、強磁性体間の磁場の大きさを測定
したみた。すなわち、図２に示すように、強磁性体間の
中心線（点線で示した磁場測定線）に沿って磁場の大き
さを測定した。

【００１８】測定結果は、図３に示すとおりである。図
からもわかるように、磁場測定線上では位置が変わって
も磁場の大きさはほとんど変化せず、ほぼ平行な磁場が
形成されていることが認められる。

【００１９】このようにほぼ平行な磁場を形成すること
ができた理由としては、永久磁石のブロックを並べただ
けでは、各ブロック状の永久磁石の磁場の強さやブロッ
ク間の合わせ面などの影響が現れて、平行な磁場を形成
するのが困難であるが、本例では、強磁性体を永久磁石
の間に設置することにより、この影響を緩和することが
できるので平行な磁場を形成できるものと考えられる。

【００２０】次に、パーマロイ棒の間にウエハーを置
き、以下の蒸着条件にてＭＲ膜を形成した。

【００２１】蒸着条件について説明する。まず、所定基
板を蒸着装置に装着し、真空引きをする。同時に２５０
℃に加熱する。ここで、真空度が３ｘ１０^-5ｐａ以下に
なったところで蒸着を開始する。第１層目としてはＮｉ
ＦｅをＥＢにより、３０ｎｍだけ蒸着する。次に、中間
層としてアルミナＡｌ₂ Ｏ₃ を６ｎｍ蒸着する。次に、
第２層目としてＮｉＦｅを３０ｎｍ蒸着する。さらに、
保護層としてアルミナを２０ｎｍ蒸着する。この後、真
空中にて室温付近まで冷却し、基板を取り出す。

【００２２】実施例２ 実施例１と同様に（図１参照）、ＳｍＣｏ系永久磁石の
ブロック（８ｘ４ｘ６０ｍｍ）をＮＳ極を合わせ平行に
並べ治具に固定する。永久磁石間は約１４０ｍｍにし
た。さらに強磁性体鉄の棒を用意し、永久磁石と同じ長
さに加工したものを磁石間に配置した。ほぼ中心磁場は
約３０Oeであった。

【００２３】ここでも、強磁性体間の磁場の大きさを測
定したみた。すなわち、図２に示すように、強磁性体間
の中心線（点線で示した磁場測定線）に沿って磁場の大
きさを測定した。

【００２４】測定結果は、実施例１の結果と同様であっ
た。すなわち、磁場測定線上では位置が変わっても磁場
の大きさをほとんど変化せず、ほぼ平行な磁場が形成さ
れていることが認められた。

【００２５】次に、強磁性体鉄の棒の間にウエハーを置
き実施例１と同じ蒸着条件にてＭＲ膜を形成した。

【００２６】なお、従来の方法についても検討した。こ
こでは、図５に示すように、ＳｍＣｏ系永久磁石のブロ
ック（８ｘ４ｘ６０ｍｍ）をＮＳ極を合わせ平行に並べ
治具に固定する。永久磁石間は約１４０ｍｍにした。す
なわち、実施例１及び実施例２と比較して、強磁性体の
棒がない状態である。

【００２７】ここで、強磁性体間の磁場の大きさを測定
したみた。すなわち、図２に示したと同様な方法によ
り、永久磁石間の中心線に沿って磁場の大きさを測定し
た。

【００２８】測定結果は、図３に示すとおりである。図
からもわかるように、磁場測定線上では、磁場の大きさ
は中心で大きな値を示し、中心から左右に遠ざかるに従
い小さな値となる山型の形状を示すものであった。これ
は、永久磁石のブロックを並べただけでは、各ブロック
状の永久磁石の磁場の強さやブロック間の合わせ面など
の影響が現れて、平行な磁場を形成するのが困難である
ためと考えられる。

【００２９】次に、永久磁石の間にウエハーを置き、実
施例１と同様な蒸着条件にてＭＲ膜を形成した。

【００３０】以上のように、ＭＲ素子形成時は、外部磁
界により配向させているがウエハー全域においてきちん
と配向させるためには、ウエハー領域で平行磁場が実現
されていることが望ましい。従来は単に永久磁石のブロ
ック状のものを並べていた。それだけでは各ブロック状
の永久磁石の磁場の強さやブロック間の合わせ面などの
影響により、きちんとした平行磁場が実現できていなか
った。

【００３１】上述のように本例によれば、永久磁石間に
強磁性体を配することにより、より完全近い平行磁場を
形成することができた。また、これによりＭＲ素子の配
向性をウエハー全面で改善することができた。また、Ｍ
Ｒ素子の再生感度向上、および再生安定性を図ることが
できた。

【００３２】なお、本例に用いた強磁性体の大きさは、
永久磁石の大きさに関係なく、種々変化させることがで
きることはもちろんである。また、本発明は上述の実施
例に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々
の構成を採り得ることはもちろんである。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
永久磁石間に強磁性体を配することにより、より完全近
い平行磁場を形成することができる。また、これにより
ＭＲ素子の配向性をウエハー全面で改善することができ
る。また、ＭＲ素子の再生感度向上、および再生安定性
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における強磁性体の配置の例を示す平面
図である。

【図２】強磁性体間の磁場の大きさを測定する位置を示
す平面図である。

【図３】強磁性体の有無による磁場の大きさの分布を示
すグラフである。

【図４】従来の磁気抵抗効果型／磁気誘導型磁気ヘッド
の断面図である。

【図５】従来型の永久磁石の配置の例を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ ウエハー ２ 永久磁石 ３ 強磁性体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁界によって抵抗率が変化する磁気抵抗
   効果膜を有する磁気抵抗素子の製造方法において、 上記磁気抵抗効果膜は、平行に並べられた２本の棒状の
   永久磁石の内側に、さらに平行に並べられた２本の棒状
   の強磁性体の中心に配置されたウエハー上で形成された
   ことを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。