JPH10275310A - Thin film magnetic head and its production - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetoresistive thin film magnetic head suitable for a hard disk drive or the like for detecting a reproduction signal by a magnetoresistance effect and a method of manufacturing the same.
【0002】[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。2. Description of the Related Art In a magnetic recording device such as a hard disk device, further high-density recording is required in order to increase the capacity. Therefore, in order to advance high-density recording,
A magnetoresistive thin-film magnetic head (hereinafter referred to as "MR head"), which is a magnetic head suitable for forming a narrow track, is employed.
【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。In this MR head, as shown in FIG. 13, basically, electrodes 102 are attached to both ends of a magnetoresistive element 101 having a magnetoresistive film whose resistivity changes according to the magnitude of a magnetic field. Be composed. By supplying a sense current to the magnetoresistive element 101 from the electrodes 102 at both ends, a change in resistance of the magnetoresistive element 101 due to a signal magnetic field from the magnetic recording medium is detected, and based on the change in resistance, Get playback output. Such an MR head has a feature that the reproduction output does not depend on the medium speed, and a high reproduction output can be obtained even when the medium speed is low.
【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。In general, the magnetoresistive film is magnetically unstable, and an external magnetic field moves a domain wall in the magnetoresistive film. Therefore, in the MR head,
There is a problem that Barkhausen noise is generated due to the movement of the domain wall of the magnetoresistive film in the magnetoresistive element 101. Therefore, in the MR head, it is a major problem to secure the magnetic stability of the magnetoresistive effect film in the magnetoresistive effect element 101 and reduce Barkhausen noise.
【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。Therefore, in order to solve the above-mentioned problem,
As shown in FIG. 14, a magnetoresistive element 200 having a magnetoresistive stabilizing layer 203 acting to enhance the magnetic stability of a magnetoresistive film has been proposed. This magnetoresistive element 200 is configured by laminating a magnetoresistive film 201 having a magnetoresistive effect, a non-magnetic insulating film 202, and a magnetoresistive effect stabilizing layer 203. Here, the magnetoresistance effect stabilizing layer 203 is formed of the magnetoresistance effect layer 2.
01 is a layer for magnetically stabilizing 01. The hard magnetic film 2 having a large coercive force is used as the magnetoresistance effect stabilizing layer 203.
04 and the soft magnetic film 205 having a small coercive force and a large magnetic permeability
Are laminated.
【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。Here, the magnetoresistance effect stabilizing layer 203
Since the soft magnetic film 205 is formed on the hard magnetic film 204, an exchange interaction occurs between the hard magnetic film 204 and the soft magnetic film 205 constituting the magnetoresistance effect stabilizing layer 203. . This exchange interaction is an action in which the partial magnetization of each of two adjacent layers is directed in the same direction.
【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。In the magneto-resistance effect element 200 having such a magneto-resistance effect stabilizing layer 203, a magnetostatic coupling action occurs between the magneto-resistance effect stabilizing layer 203 and the magneto-resistance effect film 201. The magneto-resistance effect film 201 is magnetically stabilized. That is, the magneto-resistance effect film 201
Means that the magnetic stability of the magnetoresistive effect stabilizing layer 203
The greater the magnetic field generated from, the more stabilized.
【0008】[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。When manufacturing the above-described conventional MR head, the magneto-resistance effect film 201, the non-magnetic insulating film 202, and the magneto-resistance effect stabilizing layer 203 are formed on a substrate or the like. After a thin film is formed on the entire surface, it is formed into a desired shape by etching or the like. As described above, in this MR head, the magnetoresistive film 20
Since the magnetic stability of 1 greatly depends on the magnetoresistance effect stabilizing layer 203, this etching step should not deteriorate the magnetic characteristics of the magnetoresistance effect stabilizing layer 203.
【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。However, in the conventional method of manufacturing an MR head, sufficient consideration has not been given to the etching of the magneto-resistance effect film 201 and the magneto-resistance effect stabilizing layer 203. It could not be said that the magnetic properties were sufficiently exhibited. That is, in the conventional MR head, it cannot be said that the magnetoresistance effect stabilizing layer 203 has a structure that sufficiently stabilizes the magnetoresistance effect film 201.
【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。The present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional circumstances, and has a magnetoresistive effect type thin film magnetic head in which the widths of the magnetoresistive layer and the magnetoresistive stabilizing layer are optimized. And a method for producing the same.
【0011】[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。A thin-film magnetic head according to the present invention, which has been completed to achieve the above object, has a magneto-resistance effect stabilizing layer, a magneto-resistance effect stabilizing layer, and a magneto-resistance effect stabilizing layer. And a magnetoresistive layer having a soft magnetic film exhibiting an effect, wherein the width dimension of the magnetoresistance effect stabilizing layer is Ws, and the width dimension of the magnetoresistance effect layer is Wa. Ws-Wa ≦ 0.2 μm.
【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。In the thin film magnetic head according to the present invention configured as described above, since the relation of Ws−Wa ≦ 0.2 μm is satisfied, the magnetic field generated from the magnetoresistance effect stabilizing layer is large. In particular, the magnetoresistance effect stabilizing layer has a Ws-W
By having a relationship of a ≦ 0.2 μm, a large magnetic field is generated from the vicinity of both ends, and the magnetoresistive film can be magnetically stabilized.
【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。In the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention, a magneto-resistance effect layer is laminated on a magneto-resistance effect stabilizing layer via a non-magnetic insulating layer, and the laminated body is etched. In the method of manufacturing a thin film magnetic head for forming an effect element, when the width of the magnetoresistance effect stabilizing layer is Ws and the width of the magnetoresistance effect layer is Wa, Ws−Wa ≦ 0.2 μm. The etching is performed so as to have a relationship.
【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。According to the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention having the above-described structure, Ws-Wa ≦ 0.2 μm
Since the magneto-resistance effect stabilizing layer has a relationship of m, a thin-film magnetic head including the magneto-resistance effect stabilizing layer that generates a large magnetic field can be manufactured. According to this method, a thin-film magnetic head that can stabilize a magnetoresistive film by generating a large magnetic field from the vicinity of both ends of the magnetoresistive effect stabilizing layer is manufactured. Can be.
【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。In the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention, when the etching time required for etching the thickness of the laminated body at the etching angle θ is Ta, the etching angle θ It may be one that performs etching of 2 × Ta or more.
【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。In this case, in the method according to the present invention, the width of the magnetoresistive effect stabilizing layer can be made substantially equal to the width of the magnetoresistive effect film because the laminate is sufficiently etched. That is, according to this method, etching is performed substantially vertically without forming inclined surfaces at both ends of the magnetoresistive effect stabilizing layer depending on the etching angle θ. For this reason, according to this method, the relationship of Ws-Wa ≦ 0.2 μm can be achieved, and as described above, it is possible to manufacture a thin-film magnetic head that can stabilize the magnetoresistive film. it can.
【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。Further, in the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention, the first etching for etching the magnetoresistive layer and the non-magnetic insulating layer is performed at an etching angle of 0 °, and thereafter, the etching angle is set. Assuming that the etching time required to etch the thickness of the magnetoresistance effect stabilizing layer with θ is Ts, the second etching of 2 × Ts or more at the etching angle θ may be performed.
【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。In this case, according to the method of the present invention, the width of the magnetoresistance effect stabilizing layer can be made substantially equal to the width of the magnetoresistance effect film. In this method, the etching angle is set to 0
The magnetoresistive effect layer and the non-magnetic insulating layer are formed by the first etching described above. In the first etching, since the etching angle is set to 0 °, the object to be etched is reattached to both ends of the magnetoresistive layer and the nonmagnetic insulating layer. However, in this method, the redeposited portion can be removed by the second etching. Further, the magnetoresistance effect stabilizing layer can be etched substantially vertically by the second etching.
【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。Thus, in the formed magnetoresistive effect element, both ends of the magnetoresistive effect stabilizing layer are substantially vertical, and have a relationship of Ws-Wa ≦ 0.2 μm. Therefore, also in this case, as described above, it is possible to manufacture a thin-film magnetic head capable of stabilizing the magnetoresistive film.
【0020】[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。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【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。The thin-film magnetic head according to the present embodiment is an MR head provided with a magneto-resistance effect element having a magneto-resistance effect stabilizing layer, and as shown in FIG.
And lower gap layer 2 formed on lower shield 1
And a magneto-resistance effect element 3 and a non-magnetic insulating layer 4 formed on the lower gap layer 2, and a protection layer 5 formed on the magneto-resistance effect element 3 except for the front end 3 a and the rear end 3 b.
A conductive layer 6 for sense current formed from over the rear end 3b of the magnetoresistive element 3 to over the nonmagnetic insulating layer 4 and electrically connected to the magnetoresistive element 3; Non-magnetic insulating layer 7 formed on sense current conductor layer 6, and bias current conductor layer 8 formed in non-magnetic insulating layer 7 so as to cross over magnetoresistive element 3.
An upper gap layer 9 formed from the top end 3 a of the magnetoresistive element 3 to the nonmagnetic insulating layer 7 and electrically connected to the magnetoresistive element 3;
And an upper layer shield 10 formed thereon.
【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。In the above MR head, the lower shield 1
The upper shield layer 10 is made of a magnetic material, the lower gap layer 2 is made of a non-magnetic insulating material, and the upper gap layer 9 is made of a non-magnetic material that is electrically good. The lower shield 1, the upper shield 10, the lower gap layer 2, and the upper gap layer 9 function to prevent a magnetic field other than a reproduction target, out of the signal magnetic field from the magnetic recording medium, from being drawn into the magnetoresistive element 3. . That is, since the lower shield 1 and the upper shield 10 are arranged above and below the magnetoresistive element 3 via the lower gap layer 2 and the upper gap layer 9, respectively, of the signal magnetic field from the magnetic recording medium,
The magnetic field other than the reproduction target is guided to the lower shield 1 and the upper shield 10, and only the reproduction target magnetic field is drawn into the magnetoresistive element 3.
【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。On the other hand, the conductor layer 6 for sense current and the upper gap layer 9 become a pair of electrodes respectively connected to both ends of the magnetoresistive element 3 and function to supply a sense current to the magnetoresistive element 3. . When detecting the signal magnetic field from the magnetic recording medium, the sense current conductor layer 6 and the upper gap layer 9 use the magnetoresistive element 3 to detect the signal magnetic field.
Is supplied with a sense current. Here, as described later, the magnetoresistive element 3 is formed by stacking a magnetoresistive stabilizing layer, a non-magnetic insulating layer, and a magnetoresistive layer, and a sense current is supplied only to the magnetoresistive layer. Is done.
【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。The conductor layer 8 for bias current formed in the nonmagnetic insulating layer 7 so as to cross over the magnetoresistive element 3 is for applying a bias magnetic field to the magnetoresistive element 3. That is, when a signal magnetic field is detected from the magnetic recording medium, a bias magnetic field is applied to the magnetoresistive element 3 so that a higher magnetoresistance effect is obtained by flowing a current through the conductor layer 8 for bias current. You.
【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。FIG. 2 shows such an MR head viewed from the medium sliding surface side as indicated by an arrow A in FIG. As shown in FIG. 2, the magnetoresistive element 3 includes a magnetoresistive effect stabilizing layer 11, a nonmagnetic insulating layer 12, and a magnetoresistive layer 13, which are stacked. Here, the magnetoresistive layer 13
As described above, is supplied with a sense current and functions as a magnetic sensing unit for detecting a signal from a recording medium. on the other hand,
The magnetoresistance effect stabilizing layer 11 is magnetostatically coupled to the magnetoresistance effect layer 13 and contributes to the improvement of the magnetic stability of the magnetoresistance effect layer 13.
【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、SiNx(Si3N4等)の
ような材料が好適である。The magnetoresistive element 3 has a nonmagnetic insulating layer 4 on both sides, and the magnetoresistive element 3 is in a state where it is embedded in the nonmagnetic insulating layer 4. Here, since the nonmagnetic insulating layer 4 is exposed on the medium sliding surface, it is preferable that the nonmagnetic insulating layer 4 be made of a material having excellent sliding characteristics.
For example, a material such as Al 2 O 3 , SiO 2 , SiN x (Si 3 N 4, etc.) is suitable.
【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。The magnetoresistive layer 13 and the electrodes are connected at both ends of the upper surface of the magnetoresistive element 3. That is, as shown in FIG. 1, at the tip 3 a of the magnetoresistive element 3, the upper surface of the magnetoresistive layer 13 and the upper gap layer 9 are electrically connected, and the rear end of the magnetoresistive element 3 In the portion 3b, the upper surface of the magnetoresistive layer 13 and the conductor layer 6 for sense current are electrically connected. Here, the magnetoresistance effect stabilizing layer 11
As shown in FIG. 2, since the side surface is insulated by the nonmagnetic insulating layer 4 and the upper surface thereof is insulated by the nonmagnetic insulating layer 12, no sense current flows.
【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。M using such a magnetoresistive element 3
In the R head, since a magnetostatic coupling action occurs between the magnetoresistive layer 13 and the magnetoresistive stabilizing layer 11, the magnetic stability of the magnetoresistive layer 13 is increased, and Barkhausen noise is reduced.
【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。Moreover, in this MR head, a sense current is supplied only to the magnetoresistive layer 13, and only the magnetoresistive layer 13 functions as a magnetic sensing portion. Therefore, in this MR head, the thickness of the portion that contributes to the reproduction output is only the thickness of the magnetoresistive layer 13. for that reason,
In this MR head, the thickness of the portion contributing to the reproduction output can be reduced by half as compared with the MR head in which the sense current flows also in the magnetoresistance effect stabilizing layer 11. Then, by reducing the thickness of the magnetoresistive layer 13 contributing to the reproduction output, the current density of the sense current can be increased. Therefore, this MR head can obtain a high reproduction output.
【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。Next, the magnetoresistive element 3 used in the above MR head will be described in more detail.
【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。As described above, the magneto-resistance effect element 3 includes the magneto-resistance effect stabilizing layer 11 and the non-magnetic insulating layer 12
And a magnetoresistive layer 13 serving as a magnetic sensing portion are laminated.
【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。Here, the nonmagnetic insulating layer 12 disposed between the magnetoresistance effect stabilizing layer 11 and the magnetoresistance effect layer 13 is made of A
Any material may be used as long as it is made of a non-magnetic material having electrical insulation such as l 2 O 3 . Then, the nonmagnetic insulating layer 1
2 of thickness are desirably thinner in order to narrow the gap of, since it is necessary to maintain insulation between the magnetoresistance effect stabilizing layer 11 and the magnetoresistance effect layer 13, for example, Al 2
When O 3 is used, the thickness needs to be about 10 nm or more.
【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。The magnetoresistive layer 13 may include a magnetoresistive film having a magnetoresistive effect. For example, the magnetoresistive layer 13 may be composed of only a magnetoresistive film made of NiFe or the like. A magnetoresistive film made of NiFe or the like may be formed on an underlayer made of Ta or the like.
【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。Here, NiF is formed on an underlayer made of Ta or the like.
When a magnetoresistive film made of e or the like is formed, the magnetoresistive film can be oriented in (111) orientation, thereby reducing the specific resistance of the magnetoresistive film. Since a decrease in the specific resistance of the magnetoresistive film results in a decrease in the impedance of the magnetoresistive film, the provision of the underlayer can improve the reproduction output of the MR head.
【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。On the other hand, in this MR head, the magnetoresistance effect stabilizing layer 11 is made of a hard magnetic film, a hard magnetic film and a soft magnetic film formed on the hard magnetic film, or an antiferromagnetic film. Any of the case where the film and the magnetic film are laminated may be used.
【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。When the magnetoresistance effect stabilizing layer 11 is made of a hard magnetic film, the magnetization direction of the hard magnetic film is determined by the magnetization direction. The hard magnetic film is magnetized in the track width direction to generate a static magnetic field in the track width direction of the magnetoresistive layer 13. Thereby, the magnetoresistive layer 13 becomes
The magnetization direction is aligned in the track width direction by the static magnetic field to form a single magnetic domain. Therefore, this magnetoresistive layer 1
3 operates stably with respect to an external signal magnetic field.
【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。When the magnetoresistance effect stabilizing layer 11 is composed of a hard magnetic film and a soft magnetic film formed on the hard magnetic film, the soft magnetic film is magnetically coupled with the magnetoresistance effect film 13. Act to cause. At this time, the magnetization direction of the soft magnetic film becomes the same as the magnetization direction of the hard magnetic film due to exchange interaction with the hard magnetic film.
【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。In general, even when a hard magnetic film is magnetized in the in-plane direction of the film, it is difficult to completely orient the magnetization direction in the in-plane direction. Will remain. Therefore, usually, the magnetization component of the hard magnetic film includes a component perpendicular to the film. If the magnetoresistance effect stabilizing layer 11 has such a perpendicular component of magnetization, it becomes a factor that impairs the magnetic stability of the magnetoresistance effect layer 13.
【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。However, the magnetoresistance effect stabilizing layer 11
When a hard magnetic film and a soft magnetic film are laminated, this vertical component is blocked by the soft magnetic film. As described above, in the magnetoresistance effect stabilizing layer 11, since the perpendicular component of the magnetization of the hard magnetic film is blocked by the soft magnetic film, the magnetoresistance effect layer 13 does not become magnetically unstable.
【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。Further, when the magnetoresistance effect stabilizing layer 13 is formed by laminating an antiferromagnetic film and a magnetic film, the magnetization direction of the magnetic film is changed by the exchange interaction with the antiferromagnetic film. 13 is the same as the track width direction. At this time, the antiferromagnetic film is formed in a magnetic field in a predetermined direction,
Depending on whether the film is annealed in a magnetic field in a predetermined direction after film formation, the film is fixed to have a predetermined magnetization direction. Therefore, also in this case, the magnetoresistance effect stabilizing layer 11 can magnetically stabilize the magnetoresistance effect layer 13.
【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。In general, in the magnetoresistive element 3 in which the magnetoresistive effect stabilizing layer 11 and the magnetoresistive effect layer 13 are stacked, the shape of both ends of the magnetoresistive effect stabilizing layer 11 and the generated magnetic field Was measured. At this time, as a measurement method, as shown in FIG. 3, a measurement magnetoresistance effect stabilizing layer 16 having inclined surfaces 15 at both ends is formed, and a magnetic field generated from the measurement magnetoresistance effect stabilization layer 16 is formed. Was measured. At this time, the magnetoresistive stabilizing layer 16 for measurement in which the width dimension of the inclined surface 15 (indicated by a in FIG. 3) is variously prepared is prepared.
5 was also measured.
【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。In this measurement, the magnetic field generated by the measuring magnetoresistance effect stabilizing layer 16 is the magnetoresistance effect film 1
The magnetic field about 35 nm above was measured as a position corresponding to position 3. In this measurement experiment, the thickness of the measurement magnetoresistance effect stabilizing layer 16 was set to about 20 nm. FIG. 4 shows the measurement results at this time.
【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。As can be seen from FIG. 4, in the magnetoresistive stabilizing layer 16 for measurement, the demagnetizing field generated near the both ends is large, and the magnetic field generated substantially from the center of the film is relatively small. It has become something. For this reason, in the magnetoresistance effect element 3, the magnetoresistance effect stabilizing layer 11
Is considered to stabilize the magnetoresistive layer 13 by a magnetic field generated from both ends of the film.
【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。As can be seen from FIG. 4, the magnetoresistive stabilizing layer 16 for measurement is generated at both ends as the width dimension a of the inclined surface 15 formed at both ends increases. The resulting magnetic field is small. For this reason, in the magnetoresistive element 3, both ends of the magnetoresistive effect stabilizing layer 11 are preferably etched substantially vertically.
【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。FIG. 5 shows the relationship between the maximum magnetic field generated near both ends and the width a of the inclined surface 15. As can be seen from FIG. 5, when the width of the inclined surface 15 is 0.2 μm or less, the magnetic field generated from the end of the measuring magnetoresistive element 16 is large. Specifically, in this case, the magnetic field generated from the end of the measuring magnetoresistive element 16 is about 90 to 100 Oe or more. For this reason, in the magnetoresistive effect element 3, when the width of the magnetoresistive effect stabilizing layer 11 is Ws and the width of the magnetoresistive effect layer 13 is Wa, there is a relationship of Ws−Wa ≦ 0.2 μm. It is necessary. Therefore, as is apparent from FIGS. 4 and 5, in the MR head according to the present invention, since the magnetoresistance effect stabilizing layer 11 generates a large magnetic field from both ends, the magnetoresistance effect layer 13 is magnetically formed. Can be stabilized.
【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。On the other hand, the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention is applied when manufacturing the above-described MR head.
【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。When manufacturing the above-described MR head, first, as shown in FIG. 6, a lower gap made of a non-magnetic insulator such as Al 2 O 3 is placed on a lower shield 1 made of a magnetic material. The layer 2 is formed. Here, the lower gap layer 2 electrically insulates the lower part of the magnetoresistive element 3 formed in a later step and forms a magnetic gap below the magnetoresistive element 3.
【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。Next, as shown in FIG. 7, a first layer 17 serving as the magnetoresistive effect stabilizing layer 11 is formed on the lower gap layer 2.
A second layer 18 serving as the nonmagnetic insulating layer 12 and a third layer 19 serving as the magnetoresistive layer 13 are sequentially formed to form a thin film layer 20. Here, the thin film layer 20 is to be etched in a later step to become the magnetoresistive element 3, and is formed using the above-described materials. Thereafter, a protective layer 7 made of a non-magnetic insulator such as Al 2 O 3 is formed on the thin film layer 20.
【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。Next, in order to form the thin film layer 20 into a magnetoresistive element 3 having a predetermined shape, a photoresist 21 patterned into a predetermined shape is formed as shown in FIG. Here, the photoresist 21 is formed in a substantially rectangular shape corresponding to the shape of the magnetoresistive element 3.
【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。Thereafter, etching is performed on the substrate surface 22 on which the photoresist 21 is formed. For this etching, ion etching is used.
【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。At this time, as schematically shown in FIG. 9, the substrate surface 22 on which the photoresist 21 is formed faces the scattered ion beam, and the substrate surface 22 is inclined at a predetermined angle θ. Then, ion etching is performed while rotating the substrate surface as shown by an arrow R in FIG. As a result, the surface on which the photoresist 21 is formed is etched by the ion beam incident at a predetermined etching angle θ as shown in FIG.
【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。At this time, the substrate surface 22 on which the photoresist 21 is formed has a portion where the photoresist 21 becomes a shadow and is not uniformly etched. That is, the substrate surface 22 has a portion that is hardly etched near the photoresist 21. This hard-to-etch portion is the photoresist 21 shown in FIG.
When the point projected from the upper end of the photoresist 21 onto the substrate surface at the etching angle θ is A, and the point at the lower end of the photoresist 21 is B, an area surrounded by points A and B is obtained.
【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。In particular, at the point B, the etching is not performed for a time corresponding to the half rotation of the substrate. For this reason, as shown in FIG. 11, when the etching amount at the point A reaches the film thickness of the magnetoresistive element 3, the etching amount at the point B is approximately half. Therefore, in this etching step, when the etching is completed when the amount of etching at point A reaches the thickness of the magnetoresistive element 3, the magnetoresistance effect stabilizing layer 11 becomes
It has inclined surfaces 11a at both ends.
【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。In this state, the magnetoresistance effect stabilizing layer 11
As described above, the magnetization generated from both ends is small. However, in the method according to the present invention, assuming that the time required for the etching amount at the point A to reach the film thickness of the magnetoresistive element 3 is Ta, etching is performed by 2 × Ta or more. Therefore, in this method, the point B
The etching is performed until the etching amount at the point reaches the lower end of the magnetoresistance effect stabilizing layer 11. According to this, the magnetoresistance effect stabilizing layer 11 has substantially vertical both ends without forming the inclined surfaces 11a at both ends.
【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。As a result, in this method, the relationship of Ws-Wa ≦ 0.2 μm as described above can be achieved, and the method has a magnetoresistance effect layer highly stabilized by the magnetoresistance effect stabilizing layer 11. An MR head can be manufactured.
【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。After the etching as described above, the front end electrode, the rear end electrode, the bias magnetic field conductor layer, the upper gap layer, the upper layer shield and the like are formed, and the MR head as shown in FIG. 1 is manufactured. Is done.
【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。Incidentally, the method according to the present invention is not limited to the method described above. In the method according to the present invention, in the etching step, the first etching is performed at an etching angle of 0 °, and the etching time required to etch the magnetoresistance effect stabilizing layer at the etching angle θ is Ts. Then, the second etching of 2 × Ts or more at the etching angle θ may be performed.
【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。In this case, first, in the first etching,
As shown in FIG. 12, the third layer 19 serving as the magnetoresistive layer 13 and the second layer 18 serving as the nonmagnetic insulating layer 12 are etched. In the first etching, the etching angle is set to 0 °, and the third layer 19 and the non-second layer 18 are formed.
Is etched from the vertical direction. Such etching from the vertical direction induces re-adhesion of the object to be etched on the end faces formed by etching the magnetoresistive layer 13 and the nonmagnetic insulating layer 12.
【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。However, in this method, the second etching is performed to remove the re-adhered matter and to form the first layer 17 serving as the magnetoresistance effect stabilizing layer 11.
Is being etched. In the second etching, as described above, by performing etching of 2 × Ts or more, it is possible to etch the third layer 17 substantially vertically without forming inclined surfaces at both ends. The resistance effect element 3 can be formed.
【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。Thus, also in this case, the magnetoresistance effect stabilizing layer 11 can generate a relatively large magnetic field from both ends thereof, and the magnetoresistance effect layer 13 can be magnetically stabilized. Therefore, according to this method, the relationship of Ws-Wa ≦ 0.2 μm as described above can be achieved, and the MR having the magnetoresistance effect layer 13 highly stabilized by the magnetoresistance effect stabilization layer 11 can be achieved.
A head can be manufactured.
【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。In the method according to the present invention, the optimum range of the etching angle may be considered depending on the etching apparatus used.
It is preferable that the angle is 30 ° to 60 °. When the etching angle is smaller than 30 °, there is a possibility that a problem may be caused that the object to be etched is re-adhered to the end face formed by the etching. On the other hand, when the etching angle is 60 ° or more, there may be a case where the etching rate is reduced and the productivity is reduced.
【0062】[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。As described in detail above, in the thin-film magnetic head and the method of manufacturing the same according to the present invention, the width of the magnetoresistance effect stabilizing layer is Ws, and the width of the magnetoresistance effect layer is Wa. Then, since the relationship of Ws−Wa ≦ 0.2 μm is satisfied, the magnetoresistance effect stabilizing layer can highly magnetically stabilize the magnetoresistance effect layer. Therefore, according to the method of the present invention, it is possible to manufacture a thin-film magnetic head having a magnetoresistance effect stabilizing layer with improved ability to stabilize the magnetoresistance effect layer.
【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。FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an example of an MR head to which the present invention is applied.
【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。FIG. 2 is a front view of a main part of the MR head shown in FIG. 1 as viewed from a medium sliding surface side.
【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。FIG. 3 is a cross-sectional view of a measuring magnetoresistance effect stabilizing layer used when measuring the relationship between the shape of the magnetoresistance effect stabilizing layer and the generated magnetic field.
【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。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a magnetic field generated from the measurement magnetoresistance effect stabilizing layer shown in FIG. 3;
【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。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a width dimension of an inclined surface and a maximum generated magnetic field.
【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。FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the thin-film magnetic head according to the present invention.
【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。FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the thin-film magnetic head according to the present invention.
【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。FIG. 8 is an essential part perspective view for explaining the method for manufacturing the thin-film magnetic head according to the present invention.
【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。FIG. 9 is a schematic configuration diagram schematically showing ion etching.
【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。FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view for explaining the etching step.
【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。FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part showing a state in which point A in FIG. 10 is etched so as to be located at a position corresponding to the film thickness of the magnetoresistive element.
【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。FIG. 12 is a cross-sectional view of a principal part for describing an etching step in another embodiment of the technique according to the present invention.
【図13】従来のMRヘッドの構成を示す概略平面図で
ある。FIG. 13 is a schematic plan view showing a configuration of a conventional MR head.
【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。FIG. 14 is a perspective view showing a magnetoresistive element in a conventional MR head.
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REFERENCE SIGNS LIST 1 lower shield, 2 lower gap layer, 3 magnetoresistive element, 4 nonmagnetic insulating layer, 5 protective layer, 6 conductor layer for sense current, 7 nonmagnetic insulating layer, 8 conductor layer for bias current, 9 upper gap layer, 10 Upper shield, 1
REFERENCE SIGNS LIST 1 magnetoresistance effect stabilizing layer, 12 nonmagnetic insulating layer, 13
Magnetoresistive layer
Claims (7)
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。1. A thin-film magnetic head comprising: a magnetoresistance effect stabilizing layer; and a magnetoresistance effect layer having a soft magnetic film exhibiting a magnetoresistance effect laminated on the magnetoresistance effect stabilizing layer. When the width of the effect stabilizing layer is Ws and the width of the magnetoresistive layer is Wa, Ws-Wa
A thin film magnetic head having a relationship of ≦ 0.2 μm.
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。2. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein said magnetoresistance effect stabilizing layer comprises a hard magnetic film.
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。3. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein said magnetoresistance effect stabilizing layer has a hard magnetic film and a soft magnetic film.
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。4. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein said magnetoresistance effect stabilizing layer has an antiferromagnetic film and a soft magnetic film.
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。5. A method for manufacturing a thin-film magnetic head in which a magneto-resistance effect layer is laminated on a magneto-resistance effect stabilizing layer via a non-magnetic insulating layer and the laminated body is etched to form a magneto-resistance effect element. When the width of the magnetoresistance effect stabilizing layer is Ws and the width of the magnetoresistance effect layer is Wa, Ws−Wa
A method of manufacturing a thin-film magnetic head, wherein the etching is performed so as to have a relationship of ≦ 0.2 μm.
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。6. In the etching, when an etching time required to etch the thickness of the stacked body at an etching angle θ is Ta, etching is performed at an etching angle θ of 2 × Ta or more. The method for manufacturing a thin-film magnetic head according to claim 5, wherein
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。7. At the time of the etching, a first etching for etching the magneto-resistance effect layer and the non-magnetic insulating layer is performed by setting an etching angle to 0 °, and thereafter,
The second etching of 2 × Ts or more is performed at an etching angle θ when an etching time required to etch the thickness of the magnetoresistance effect stabilizing layer at the etching angle θ is Ts. Item 6. The method for manufacturing a thin film magnetic head according to Item 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7861397A JPH10275310A (en) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | Thin film magnetic head and its production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7861397A JPH10275310A (en) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | Thin film magnetic head and its production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10275310A true JPH10275310A (en) | 1998-10-13 |
Family
ID=13666743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP7861397A Withdrawn JPH10275310A (en) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | Thin film magnetic head and its production |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH10275310A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002043164A1 (en) * | 2000-11-22 | 2002-05-30 | Sony Corporation | Method for manufacturing magnetoresistance effect device and method for manufacturing magnetoresistance effect magnetic head |
KR100861105B1 (en) * | 2006-12-14 | 2008-09-30 | 한국단자공업 주식회사 | Backlight lamp fixing socket |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP7861397A patent/JPH10275310A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2002043164A1 (en) * | 2000-11-22 | 2002-05-30 | Sony Corporation | Method for manufacturing magnetoresistance effect device and method for manufacturing magnetoresistance effect magnetic head |
US6787369B2 (en) | 2000-11-22 | 2004-09-07 | Sony Corporation | Method for manufacturing a magneto-resistive effect element and a method for manufacturing a magneto-resistive effect type magnetic head |
KR100861105B1 (en) * | 2006-12-14 | 2008-09-30 | 한국단자공업 주식회사 | Backlight lamp fixing socket |
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