JPH10275310A

JPH10275310A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10275310A
Application number: JP7861397A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Narisawa; 浩亮成沢; Tatsuya Seki; 達也関; Megumi Nikaido; 恵二階堂
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気抵抗効果層及び磁気抵抗効果安定化層の
幅寸法を最適化した磁気抵抗効果型の薄膜磁気ヘッド及
びその製造方法を提供する。【解決手段】薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗
効果安定化層１１上に非磁性絶縁層１２を介して磁気抵
抗効果層１３を積層し、この積層体をエッチングするこ
とにより磁気抵抗効果素子３を形成する薄膜磁気ヘッド
の製造方法において、上記磁気抵抗効果安定化層１１の
幅寸法をＷｓとし、上記磁気抵抗効果層１３の幅寸法を
Ｗａとしたときに、Ｗｓ−Ｗａ≦０．２μｍなる関係を
有するように上記エッチングを行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク装
置等に好適な、磁気抵抗効果によって再生信号を検出す
る磁気抵抗効果型の薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク装置等の磁気記録装置に
おいては、大容量化を図るために、更なる高密度記録が
求められている。そこで、高密度記録を進めるために、
挟トラック化に適した磁気ヘッドである磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッド（以下、「ＭＲヘッド」という。）が採
用されている。

【０００３】このＭＲヘッドは、基本的には、図１３に
示すように、磁界の大きさ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効果素子１０１の両端に
電極１０２が取り付けられて構成される。そして、この
磁気抵抗効果素子１０１に対して両端の電極１０２から
センス電流を供給することにより、磁気記録媒体からの
信号磁界による磁気抵抗効果素子１０１の抵抗変化を検
出し、この抵抗変化に基づいて再生出力を得る。このよ
うなＭＲヘッドは、再生出力が媒体速度に依存せず、媒
体速度が遅くても高再生出力が得られるという特徴を有
している。

【０００４】ところで、通常、磁気抵抗効果膜は磁気的
に不安定であり、外部磁界によって磁気抵抗効果膜内の
磁壁が移動してしまう。したがって、ＭＲヘッドでは、
磁気抵抗効果素子１０１内の磁気抵抗効果膜の磁壁の移
動に起因して、バルクハウゼンノイズが生じてしまうと
いう問題がある。そこで、ＭＲヘッドでは、磁気抵抗効
果素子１０１内の磁気抵抗効果膜の磁気的安定性を確保
して、バルクハウゼンノイズを低減することが大きな課
題となっている。

【０００５】そこで、上述した課題を解決するために、
図１４に示すように、磁気抵抗効果膜の磁気的安定性を
高めるように作用する磁気抵抗効果安定化層２０３を有
する磁気抵抗効果素子２００が提案されている。この磁
気抵抗効果素子２００は、磁気抵抗効果を有する磁気抵
抗効果膜２０１と、非磁性絶縁膜２０２と、磁気抵抗効
果安定化層２０３とが積層されて構成されている。ここ
で、磁気抵抗効果安定化層２０３は、磁気抵抗効果層２
０１を磁気的に安定化するための層である。磁気抵抗効
果安定化層２０３としては、保磁力の大きい硬磁性膜２
０４と、保磁力が小さく透磁率が大きい軟磁性膜２０５
とが積層されてなるものが挙げられる。

【０００６】ここで、この磁気抵抗効果安定化層２０３
は、軟磁性膜２０５が硬磁性膜２０４上に成膜されてい
るので、磁気抵抗効果安定化層２０３を構成する硬磁性
膜２０４と軟磁性膜２０５との間には、交換相互作用が
生じる。この交換相互作用は、隣合う２層においてそれ
ぞれの層の部分磁化が同じ方向に向く作用である。

【０００７】このような磁気抵抗効果安定化層２０３を
備えた磁気抵抗効果素子２００では、磁気抵抗効果安定
化層２０３と磁気抵抗効果膜２０１との間に静磁結合作
用が生じ、これにより、磁気抵抗効果膜２０１が磁気的
に安定化される。すなわち、この磁気抵抗効果膜２０１
は、その磁気的な安定性が磁気抵抗効果安定化層２０３
から発生する磁界が大きいほど、より安定化されること
となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来のＭＲヘッドを製造するに際して、磁気抵抗効
果膜２０１、非磁性絶縁膜２０２及び磁気抵抗効果安定
化層２０３は、基板等の上に全面に薄膜形成された後に
エッチング等により所望の形状とされていた。上述した
ように、このＭＲヘッドにおいて、磁気抵抗効果膜２０
１の磁気的な安定性が磁気抵抗効果安定化層２０３に大
きく依存しているため、このエッチング工程は、磁気抵
抗効果安定化層２０３の磁気特性を劣化させるものであ
ってはならない。

【０００９】しかしながら、従来のＭＲヘッドの製造方
法においては、磁気抵抗効果膜２０１及び磁気抵抗効果
安定化層２０３をエッチングする際に十分な検討がされ
ておらず、磁気抵抗効果安定化層２０３の磁気特性を十
分に発揮させているとはいえなかった。すなわち、従来
のＭＲヘッドでは、磁気抵抗効果安定化層２０３が磁気
抵抗効果膜２０１を十分に安定化させるような構造を有
するものとはいえなかった。

【００１０】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、磁気抵抗効果層及び磁気抵抗
効果安定化層の幅寸法を最適化した磁気抵抗効果型の薄
膜磁気ヘッド及びその製造方法を提供することを目的と
している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに完成された本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、磁気抵
抗効果安定化層と、この磁気抵抗効果安定化層に積層さ
れ、磁気抵抗効果を示す軟磁性膜を有する磁気抵抗効果
層とを備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効
果安定化層の幅寸法をＷｓとし、上記磁気抵抗効果層の
幅寸法をＷａとしたときに、Ｗｓ−Ｗａ≦０．２μｍな
る関係を有するものである。

【００１２】以上のように構成された本発明に係る薄膜
磁気ヘッドでは、Ｗｓ−Ｗａ≦０．２μｍなる関係を有
するために、磁気抵抗効果安定化層から発生する磁界が
大きくなる。特に、磁気抵抗効果安定化層は、Ｗｓ−Ｗ
ａ≦０．２μｍなる関係を有することによって、その両
端部付近から大きな磁界を発生して磁気抵抗効果膜を磁
気的に安定化することができる。

【００１３】また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法は、磁気抵抗効果安定化層上に非磁性絶縁層を介し
て磁気抵抗効果層を積層し、この積層体をエッチングす
ることにより磁気抵抗効果素子を形成する薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法において、上記磁気抵抗効果安定化層の幅
寸法をＷｓとし、上記磁気抵抗効果層の幅寸法をＷａと
したときに、Ｗｓ−Ｗａ≦０．２μｍなる関係を有する
ように上記エッチングを行うものである。

【００１４】以上のように構成された本発明に係る薄膜
磁気ヘッドの製造方法によれば、Ｗｓ−Ｗａ≦０．２μ
ｍなる関係を有する磁気抵抗効果安定化層を有するた
め、大きな磁界を発生する磁気抵抗効果安定化層を備え
る薄膜磁気ヘッドを製造することができる。また、この
手法によれば、特に、磁気抵抗効果安定化層がその両端
部付近から大きな磁界を発生することにより、磁気抵抗
効果膜を安定化することができるような薄膜磁気ヘッド
を製造することができる。

【００１５】また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法は、エッチングの際、エッチング角度θで上記積層
体の厚みをエッチングするのに必要なエッチング時間を
Ｔａとしたときに、エッチング角度θで２×Ｔａ以上の
エッチングを行うようなものであっても良い。

【００１６】この場合、本発明に係る手法では、積層体
を十分にエッチングするため、磁気抵抗効果安定化層の
幅を磁気抵抗効果膜の幅と略々等しくすることができ
る。すなわち、この手法によれば、エッチング角度θに
より磁気抵抗効果安定化層の両端部に傾斜面を形成する
ことがなく略々垂直にエッチングすることになる。この
ため、この手法によれば、Ｗｓ−Ｗａ≦０．２μｍなる
関係を達成させることができ、上述したように、磁気抵
抗効果膜を安定化させることができた薄膜磁気ヘッドを
製造することができる。

【００１７】さらに、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製
造方法は、エッチングの際、エッチング角度を０゜とし
て磁気抵抗効果層及び非磁性絶縁層をエッチングする第
１のエッチングを行い、その後、エッチング角度θで上
記磁気抵抗効果安定化層の厚みをエッチングするのに必
要なエッチング時間をＴｓとしたときに、エッチング角
度θで２×Ｔｓ以上の第２のエッチングを行うものであ
ってもよい。

【００１８】この場合、本発明に係る手法では、磁気抵
抗効果安定化層の幅を磁気抵抗効果膜の幅と略々等しく
することができる。この手法では、エッチング角度を０
゜とした第１のエッチングにより磁気抵抗効果層及び非
磁性絶縁層を形成する。この第１のエッチングでは、エ
ッチング角度を０゜としたために磁気抵抗効果層及び非
磁性絶縁層の両端部に被エッチング物の再付着が発生し
てしまう。しかしながら、この手法では、第２のエッチ
ングによりこの再付着した部分を取り除くことができ
る。また、この第２のエッチングにより、磁気抵抗効果
安定化層を略々垂直にエッチングすることができる。

【００１９】これにより、形成された磁気抵抗効果素子
は、磁気抵抗効果安定化層の両端部が略々垂直となって
おり、Ｗｓ−Ｗａ≦０．２μｍなる関係を有する。した
がって、この場合も、上述したように、磁気抵抗効果膜
を安定化させることができた薄膜磁気ヘッドを製造する
ことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。

【００２１】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、磁
気抵抗効果安定化層を有する磁気抵抗効果素子を備えた
ＭＲヘッドであり、図１に示すように、下層シールド１
と、下層シールド１上に形成された下部ギャップ層２
と、下部ギャップ層２上に形成された磁気抵抗効果素子
３及び非磁性絶縁層４と、磁気抵抗効果素子３上の先端
部３ａ及び後端部３ｂ以外の部分に形成された保護層５
と、磁気抵抗効果素子３の後端部３ｂ上から非磁性絶縁
層４上にわたって形成されて磁気抵抗効果素子３と電気
的に接続されたセンス電流用導体層６と、磁気抵抗効果
素子３及びセンス電流用導体層６上に形成された非磁性
絶縁層７と、磁気抵抗効果素子３の上部を横切るように
非磁性絶縁層７内に形成されたバイアス電流用導体層８
と、磁気抵抗効果素子３の先端部３ａ上から非磁性絶縁
層７上にわたって形成されて磁気抵抗効果素子３と電気
的に接続された上部ギャップ層９と、上部ギャップ層９
上に形成された上層シールド１０とから構成される。

【００２２】上記ＭＲヘッドにおいて、下層シールド１
と上層シールド１０は磁性材料からなり、下部ギャップ
層２は非磁性絶縁材料からなり、上部ギャップ層９は電
気的に良導体である非磁性材料からなる。そして、下層
シールド１、上層シールド１０、下部ギャップ層２及び
上部ギャップ層９は、磁気記録媒体からの信号磁界のう
ち、再生対象外の磁界が磁気抵抗効果素子３に引き込ま
れないように機能する。すなわち、下層シールド１及び
上層シールド１０が、それぞれ下部ギャップ層２及び上
部ギャップ層９を介して磁気抵抗効果素子３の上下に配
されているため、磁気記録媒体からの信号磁界のうち、
再生対象以外の磁界は下層シールド１及び上層シールド
１０に導かれ、再生対象の磁界だけが磁気抵抗効果素子
３に引き込まれる。

【００２３】一方、センス電流用導体層６及び上部ギャ
ップ層９は、磁気抵抗効果素子３の両端にそれぞれ接続
された一対の電極となり、磁気抵抗効果素子３にセンス
電流を供給するように機能する。そして、磁気記録媒体
から信号磁界を検出する際には、これらセンス電流用導
体層６及び上部ギャップ層９により磁気抵抗効果素子３
にセンス電流が供給される。ここで、磁気抵抗効果素子
３は、後述するように、磁気抵抗効果安定化層と、非磁
性絶縁層と、磁気抵抗効果層とが積層されてなり、セン
ス電流は磁気抵抗効果層にだけ供給される。

【００２４】また、磁気抵抗効果素子３上を横切るよう
に非磁性絶縁層７内に形成されたバイアス電流用導体層
８は、磁気抵抗効果素子３にバイアス磁界を印加するた
めものである。すなわち、磁気記録媒体から信号磁界を
検出する際に、このバイアス電流用導体層８に電流を流
すことにより、より高い磁気抵抗効果が得られるよう
に、磁気抵抗効果素子３にバイアス磁界が印加される。

【００２５】このようなＭＲヘッドを図１中矢印Ａで示
すように媒体摺動面側から見た図を図２に示す。この図
２に示すように、磁気抵抗効果素子３は、磁気抵抗効果
安定化層１１と、非磁性絶縁層１２と、磁気抵抗効果層
１３とが積層されてなる。ここで、磁気抵抗効果層１３
は、上述したように、センス電流が供給されて、記録媒
体からの信号を検出する感磁部として機能する。一方、
磁気抵抗効果安定化層１１は、磁気抵抗効果層１３と静
磁結合し、磁気抵抗効果層１３の磁気的安定性の向上に
寄与する。

【００２６】この磁気抵抗効果素子３は、両側面に非磁
性絶縁層４が配されており、磁気抵抗効果素子３は、こ
の非磁性絶縁層４に埋め込まれたような状態となってい
る。ここで、非磁性絶縁層４は、媒体摺動面に露出する
ため、摺動特性に優れた材料からなることが好ましく、
例えば、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ_x（Ｓｉ₃Ｎ₄等）の
ような材料が好適である。

【００２７】そして、この磁気抵抗効果素子３の上面の
両端部において、磁気抵抗効果層１３と電極とが接続さ
れている。すなわち、図１に示すように、磁気抵抗効果
素子３の先端部３ａにおいて、磁気抵抗効果層１３の上
面と上部ギャップ層９とが電気的に接続されるととも
に、磁気抵抗効果素子３の後端部３ｂにおいて、磁気抵
抗効果層１３の上面とセンス電流用導体層６とが電気的
に接続されている。ここで、磁気抵抗効果安定化層１１
には、図２に示すように、その側面が非磁性絶縁層４に
よって絶縁され、その上面が非磁性絶縁層１２によって
絶縁されているので、センス電流が流れるようなことは
ない。

【００２８】このような磁気抵抗効果素子３を用いたＭ
Ｒヘッドでは、磁気抵抗効果層１３と磁気抵抗効果安定
化層１１との間に静磁結合作用が生じるので、磁気抵抗
効果層１３の磁気的安定性が高まり、バルクハウゼンノ
イズが低減される。

【００２９】しかも、このＭＲヘッドでは、磁気抵抗効
果層１３だけにセンス電流が供給され、この磁気抵抗効
果層１３だけが感磁部として作用する。したがって、こ
のＭＲヘッドにおいて、再生出力に寄与する部分の厚さ
は、磁気抵抗効果層１３の厚さだけとなる。そのため、
このＭＲヘッドでは、磁気抵抗効果安定化層１１にもセ
ンス電流が流れるようなＭＲヘッドに比べて、再生出力
に寄与する部分の厚さを半減することができる。そし
て、再生出力に寄与する磁気抵抗効果層１３の厚さを薄
くすることにより、センス電流の電流密度を上げること
ができるので、このＭＲヘッドでは高い再生出力を得る
ことが可能である。

【００３０】つぎに、以上のようなＭＲヘッドに使用さ
れる磁気抵抗効果素子３について、より詳細に説明す
る。

【００３１】この磁気抵抗効果素子３は、上述したよう
に、磁気抵抗効果安定化層１１と、非磁性絶縁層１２
と、感磁部となる磁気抵抗効果層１３とが積層されて構
成される。

【００３２】ここで、磁気抵抗効果安定化層１１と磁気
抵抗効果層１３の間に配される非磁性絶縁層１２は、Ａ
ｌ₂Ｏ₃等のような電気的な絶縁性を有する非磁性材料か
らなるものであればよい。そして、この非磁性絶縁層１
２の膜厚は、挟ギャップ化を図るためにはより薄い方が
好ましいが、磁気抵抗効果安定化層１１と磁気抵抗効果
層１３との絶縁を保つ必要があるため、例えば、Ａｌ₂
Ｏ₃を用いるときには約１０ｎｍ以上の膜厚とする必要
がある。

【００３３】また、上記磁気抵抗効果層１３は、磁気抵
抗効果を有する磁気抵抗効果膜を含んでいればよく、例
えば、ＮｉＦｅ等からなる磁気抵抗効果膜だけからなる
ものであっても、あるいは、Ｔａ等からなる下地層上に
ＮｉＦｅ等からなる磁気抵抗効果膜が成膜されたもので
あってもよい。

【００３４】ここで、Ｔａ等からなる下地層上にＮｉＦ
ｅ等からなる磁気抵抗効果膜を成膜した場合には、磁気
抵抗効果膜を（１１１）配向させることができ、これに
より磁気抵抗効果膜の比抵抗を下げることができる。そ
して、磁気抵抗効果膜の比抵抗の低下は、磁気抵抗効果
膜のインピーダンスの低下となるため、このように下地
層を設けることにより、ＭＲヘッドの再生出力を向上す
ることができる。

【００３５】一方、このＭＲヘッドにおいて、磁気抵抗
効果安定化層１１は、硬磁性膜からなる場合、硬磁性膜
とこの硬磁性膜上に形成された軟磁性膜とからなる場合
又は反強磁性膜と磁性膜とを積層してなる場合のいずれ
であっても良い。

【００３６】磁気抵抗効果安定化層１１が硬磁性膜から
なる場合、この硬磁性膜の磁化方向は、着磁方向により
決定される。そして、この硬磁性膜は、トラック幅方向
に着磁されて磁気抵抗効果層１３のトラック幅方向に静
磁場を発生する。これにより、磁気抵抗効果層１３は、
この静磁場によりトラック幅方向に磁化方向が揃えられ
て単磁区化される。したがって、この磁気抵抗効果層１
３は、外部からの信号磁界に対して安定的に動作する。

【００３７】また、磁気抵抗効果安定化層１１が硬磁性
膜とこの硬磁性膜上に形成された軟磁性膜とからなる場
合、軟磁性膜は、磁気抵抗効果膜１３と磁気的なカップ
リングを起こすように作用する。このとき、軟磁性膜の
磁化方向は、硬磁性膜との交換相互作用により硬磁性膜
の磁化方向と同じ向きになる。

【００３８】ところで、一般に硬磁性膜は、膜の面内方
向に着磁しても、磁化方向を完全に面内方向に向けるこ
とは難しく、通常は、面内方向を向いていない磁化成分
が残ってしまう。したがって、通常、硬磁性膜の磁化成
分には、膜に対して垂直方向の成分が含まれている。そ
して、このような磁化の垂直成分を磁気抵抗効果安定化
層１１が有していると、磁気抵抗効果層１３の磁気的安
定性を損なう要因となる。

【００３９】しかしながら、磁気抵抗効果安定化層１１
が硬磁性膜と軟磁性膜とを積層してなる場合は、この垂
直成分は軟磁性膜によって遮断される。このように、こ
の磁気抵抗効果安定化層１１は、硬磁性膜の磁化の垂直
成分が軟磁性膜によって遮断されるので、磁気抵抗効果
層１３を磁気的に不安定化させることはない。

【００４０】さらに、磁気抵抗効果安定化層１３が反強
磁性膜と磁性膜とを積層してなる場合には、磁性膜の磁
化方向が反強磁性膜との交換相互作用により磁気抵抗効
果層１３のトラック幅方向と同じ向きとなる。このと
き、反強磁性膜は、所定の方向の磁場中で成膜するか、
成膜後に所定の方向の磁場中でアニールするかによっ
て、所定の磁化方向を有するように固定される。したが
って、この場合も、磁気抵抗効果安定化層１１が磁気抵
抗効果層１３を磁気的に安定化することができる。

【００４１】ところで、一般に、磁気抵抗効果安定化層
１１と磁気抵抗効果層１３とが積層されてなる磁気抵抗
効果素子３において、磁気抵抗効果安定化層１１の両端
部の形状と発生する磁界との関係を測定した。このと
き、測定方法としては、図３に示すように、両端部に傾
斜面１５を有する測定用磁気抵抗効果安定化層１６を形
成し、この測定用磁気抵抗効果安定化層１６から発生す
る磁界を測定した。このとき、この傾斜面１５の幅寸法
（図３中ａで示す。）を様々に変化させた測定用磁気抵
抗効果安定化層１６を用意し、発生する磁界と傾斜面１
５の幅寸法ａとの関係も測定した。

【００４２】この測定において、測定用磁気抵抗効果安
定化層１６が発生する磁界としては、磁気抵抗効果膜１
３の位置に対応した位置として約３５ｎｍ上方の磁界を
測定した。なお、この測定実験では、測定用磁気抵抗効
果安定化層１６の膜厚を約２０ｎｍとした。このときの
測定結果を図４に示す。

【００４３】この図４から解るように、測定用磁気抵抗
効果安定化層１６では、その両端部付近から発生する反
磁界が大きくなっており、膜の略中央部から発生する磁
界が比較的小さいものとなっている。このことから、磁
気抵抗効果素子３において、磁気抵抗効果安定化層１１
は、膜の両端部から発生する磁界により磁気抵抗効果層
１３を安定化していると考えられる。

【００４４】また、この図４から解るように、測定用磁
気抵抗効果安定化層１６は、その両端部に形成された傾
斜面１５の幅寸法ａが大きくなるに連れて、その両端部
で発生する磁界が小さいものとなってしまう。このた
め、磁気抵抗効果素子３においては、磁気抵抗効果安定
化層１１の両端部は、略々垂直にエッチングされること
が好ましい。

【００４５】また、両端部付近に発生する最大磁界と傾
斜面１５の幅寸法ａとの関係を図５に示す。この図５か
ら解るように、傾斜面１５の幅寸法が０．２μｍ以下で
ある場合には、測定用磁気抵抗効果素子１６の端部から
発生する磁界が大きいものとなる。具体的には、この場
合、測定用磁気抵抗効果素子１６の端部から発生する磁
界が約９０〜１００Ｏｅ以上となる。このため、磁気抵
抗効果素子３において、磁気抵抗効果安定化層１１の幅
寸法をＷｓとし、磁気抵抗効果層１３の幅寸法をＷａと
したときに、Ｗｓ−Ｗａ≦０．２μｍなる関係を有する
ことが必要である。したがって、この図４及び図５から
明らかなように、本発明に係るＭＲヘッドでは、磁気抵
抗効果安定化層１１がその両端部から大きな磁界を発生
するために磁気抵抗効果層１３を磁気的に安定化させる
ことができる。

【００４６】一方、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造
方法は、上述したようなＭＲヘッドを製造する際に適用
される。

【００４７】上述したようなＭＲヘッドを製造する際
は、先ず、図６に示すように、磁性体からなる下層シー
ルド１上に、Ａｌ₂Ｏ₃等のような非磁性絶縁体からなる
下部ギャップ層２を形成する。ここで、下部ギャップ層
２は、後工程で形成する磁気抵抗効果素子３の下部を電
気的に絶縁するとともに、磁気抵抗効果素子３の下部に
磁気的ギャップを形成するものである。

【００４８】次に、図７に示すように、下部ギャップ層
２上に磁気抵抗効果安定化層１１となる第１の層１７、
非磁性絶縁層１２となる第２の層１８及び磁気抵抗効果
層１３となる第３の層１９を順次成膜し、薄膜層２０を
形成する。ここで、薄膜層２０は、後工程でエッチング
されて磁気抵抗効果素子３となるものであり、上述した
ような材料を用いて形成される。その後、薄膜層２０上
にＡｌ₂Ｏ₃等の非磁性絶縁体からなる保護層７を成膜す
る。

【００４９】次に、薄膜層２０を所定の形状の磁気抵抗
効果素子３とするために、図８に示すように、所定の形
状にパターニングされたフォトレジスト２１を形成す
る。ここで、フォトレジスト２１は、磁気抵抗効果素子
３の形状に対応して略矩形に形成される。

【００５０】その後、フォトレジスト２１が形成された
基板面２２に対して、エッチングが行われることにな
る。このエッチングには、イオンエッチングが用いられ
る。

【００５１】このとき、図９に模式的に示すように、飛
散するイオンビームに対して、フォトレジスト２１が形
成された基板面２２が対向するとともに、基板面２２を
所定の角度θ傾ける。そして、この基板面を図９中矢印
Ｒでしめすように回転させながらイオンエッチングを行
う。これにより、フォトレジスト２１が形成された面
は、図１０に示すように、所定のエッチング角度θで入
射するイオンビームによりエッチングされることとな
る。

【００５２】このとき、フォトレジスト２１が形成され
た基板面２２は、フォトレジスト２１が影になり均一に
エッチングされない部分を有する。すなわち、この基板
面２２は、フォトレジスト２１の近傍においてエッチン
グされ難い部分を有することとなる。このエッチングさ
れ難い部分とは、図１０において、フォトレジスト２１
の上端部からエッチング角度θで基板面上に投影した点
をＡとし、フォトレジスト２１の下端部の点をＢとする
と、点Ａと点Ｂとで囲んだ領域となる。

【００５３】特に、点Ｂにおいては、基板が半回転する
のに相当する時間エッチングされないこととなる。この
ため、図１１に示すように、点Ａにおけるエッチング量
が磁気抵抗効果素子３の膜厚に達したとき、点Ｂにおけ
るエッチング量は、その略半分となっている。このた
め、このエッチング工程において、点Ａにおけるエッチ
ング量が磁気抵抗効果素子３の膜厚に達したところでエ
ッチングを終了すると、磁気抵抗効果安定化層１１は、
その両端部に傾斜面１１ａを有することとなる。

【００５４】この状態では、磁気抵抗効果安定化層１１
は、上述したように、その両端部から発生する磁化が小
さいものとなっている。しかしながら、本発明に係る手
法では、点Ａにおけるエッチング量が磁気抵抗効果素子
３の膜厚に達する時間をＴａとしたとき、２×Ｔａ以上
エッチングを行っている。このため、本手法では、点Ｂ
におけるエッチング量が磁気抵抗効果安定化層１１の下
端部に達するまでエッチングが行われることとなる。こ
れによれば、磁気抵抗効果安定化層１１は、その両端部
に傾斜面１１ａを形成することなく、略々垂直な両端部
を有するものとなる。

【００５５】これにより、この手法では、上述したよう
なＷｓ−Ｗａ≦０．２μｍなる関係を達成させることが
でき、磁気抵抗効果安定化層１１によって高度に安定化
された磁気抵抗効果層を有するＭＲヘッドを製造するこ
とができる。

【００５６】上述したようにエッチングが行われた後
に、先端部電極、後端部電極、バイアス磁界導体層、上
部ギャップ層及び上層シールド等を形成し、図１に示し
たようなＭＲヘッドが製造される。

【００５７】ところで、本発明に係る手法は、上述した
ようなものに限定されるものではない。本発明に係る手
法は、エッチング工程の際に、エッチング角度を０゜と
して第１のエッチングを行い、その後、エッチング角度
θで上記磁気抵抗効果安定化層をエッチングするのに必
要なエッチング時間をＴｓとしたときに、エッチング角
度θで２×Ｔｓ以上の第２のエッチングを行うようなも
のであっても良い。

【００５８】この場合、先ず、第１のエッチングでは、
図１２に示すように、磁気抵抗効果層１３となる第３の
層１９及び非磁性絶縁層１２となる第２の層１８をエッ
チングする。この第１のエッチングでは、エッチング角
度を０゜としており、第３の層１９及び非第２の層１８
を垂直方向からエッチングする。このような垂直方向か
らのエッチングは、磁気抵抗効果層１３及び非磁性絶縁
層１２のエッチングにより形成された端面に被エッチン
グ物の再付着を誘発してしまう。

【００５９】しかしながら、この手法では、第２のエッ
チングを行うことによって、この再付着物を除去すると
ともに、磁気抵抗効果安定化層１１となる第１の層１７
をエッチングしている。この第２のエッチングでは、上
述したように、２×Ｔｓ以上のエッチングを行うことに
より、両端部に傾斜面を形成することなく略々垂直に第
３の層１７をエッチンすることができ、磁気抵抗効果素
子３を形成することができる。

【００６０】これにより、この場合も、磁気抵抗効果安
定化層１１は、その両端部から比較的大きな磁界を発生
させることができ、磁気抵抗効果層１３を磁気的に安定
化させることができる。したがって、この手法によれ
ば、上述したようなＷｓ−Ｗａ≦０．２μｍなる関係を
達成させることができ、磁気抵抗効果安定化層１１によ
り高度に安定化された磁気抵抗効果層１３を有するＭＲ
ヘッドを製造することができる。

【００６１】また、本発明に係る手法において、エッチ
ング角度は、使用されるエッチング装置により最適な範
囲が考えられるが、例えば、エッチング角度としては、
３０゜〜６０゜であることが好ましい。エッチング角度
が３０゜より小さい場合には、エッチングにより形成さ
れた端面に被エッチング物の再付着を誘発してしまうと
いった不都合を生じる可能性がある。これに対して、エ
ッチング角度が６０゜以上であるような場合には、エッ
チング速度が低下することとなり生産性が低下するとい
った不都合を生じる場合がある。

【００６２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る薄膜磁気ヘッド及びその製造方法では、磁気抵抗効
果安定化層の幅寸法をＷｓとし、磁気抵抗効果層の幅寸
法をＷａとしたときに、Ｗｓ−Ｗａ≦０．２μｍなる関
係を有するために、磁気抵抗効果安定化層が磁気抵抗効
果層を高度に磁気的に安定化させることができる。この
ため、本発明の手法によれば、磁気抵抗効果層を安定化
する能力が向上した磁気抵抗効果安定化層を有する薄膜
磁気ヘッドを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したＭＲヘッドの一例を示す要部
横断面図である。

【図２】図１に示したＭＲヘッドを媒体摺動面側から見
た要部正面図である。

【図３】磁気抵抗効果安定化層の形状と発生する磁界と
の関係を測定する際に使用した測定用磁気抵抗効果安定
化層の断面図である。

【図４】図３に示した測定用磁気抵抗効果安定化層から
発生する磁界を示す特性図である。

【図５】傾斜面の幅寸法と発生する最大磁界との関係を
示す特性図である。

【図６】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明
するための要部断面図である。

【図７】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明
するための要部断面図である。

【図８】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明
するための要部斜視図である。

【図９】イオンエッチングを模式的に示す概略構成図で
ある。

【図１０】エッチング工程を説明するための要部断面図
である。

【図１１】図１０における点Ａが磁気抵抗効果素子の膜
厚に相当する位置となるようにエッチングされた状態を
示す要部断面図である。

【図１２】本発明に係る手法の他の実施の形態における
エッチング工程を説明するための要部断面図である。

【図１３】従来のＭＲヘッドの構成を示す概略平面図で
ある。

【図１４】従来のＭＲヘッドにおける磁気抵抗効果素子
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１下層シールド、２下部ギャップ層、３磁気抵抗
効果素子、４非磁性絶縁層、５保護層、６センス
電流用導体層、７非磁性絶縁層、８バイアス電流用
導体層、９上部ギャップ層、１０上層シールド、１
１磁気抵抗効果安定化層、１２非磁性絶縁層、１３
磁気抵抗効果層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気抵抗効果安定化層と、この磁気抵抗
効果安定化層に積層され、磁気抵抗効果を示す軟磁性膜
を有する磁気抵抗効果層とを備えた薄膜磁気ヘッドにお
いて、上記磁気抵抗効果安定化層の幅寸法をＷｓとし、上記磁
気抵抗効果層の幅寸法をＷａとしたときに、Ｗｓ−Ｗａ
≦０．２μｍなる関係を有することを特徴とする薄膜磁
気ヘッド。
【請求項２】上記磁気抵抗効果安定化層は、硬磁性膜
からなることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッ
ド。
【請求項３】上記磁気抵抗効果安定化層は、硬磁性膜
及び軟磁性膜を有することを特徴とする請求項１記載の
薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】上記磁気抵抗効果安定化層は、反強磁性
膜及び軟磁性膜を有することを特徴とする請求項１記載
の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】磁気抵抗効果安定化層上に非磁性絶縁層
を介して磁気抵抗効果層を積層し、この積層体をエッチ
ングすることにより磁気抵抗効果素子を形成する薄膜磁
気ヘッドの製造方法において、上記磁気抵抗効果安定化層の幅寸法をＷｓとし、上記磁
気抵抗効果層の幅寸法をＷａとしたときに、Ｗｓ−Ｗａ
≦０．２μｍなる関係を有するように上記エッチングを
行うことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】上記エッチングの際には、エッチング角
度θで上記積層体の厚みをエッチングするのに必要なエ
ッチング時間をＴａとしたときに、エッチング角度θで
２×Ｔａ以上のエッチングを行う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。
【請求項７】上記エッチングの際には、エッチング角
度を０゜として上記磁気抵抗効果層及び上記非磁性絶縁
層をエッチングする第１のエッチングを行い、その後、
エッチング角度θで上記磁気抵抗効果安定化層の厚みを
エッチングするのに必要なエッチング時間をＴｓとした
ときに、エッチング角度θで２×Ｔｓ以上の第２のエッ
チングを行う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。