(57)【要約】【課題】磁気ヘッド浮上面のイオンビーム照射に起因する再生出力の低減を抑制することで、高密度記録に適した磁気ヘッドを高良品率で提供する。【解決手段】ローバー５０あるいは磁気ヘッド素子１０の浮上面を機械研磨した後に行うイオンビーム照射工程において、イオンビーム入射方向の磁気ヘッド浮上面に対する正射影が、磁気ヘッドトラック幅方向に対して、３０度以上１５０度以下、又は２１０度以上３３０度以下になるようにイオンビーム照射６０７を行うことで、イオンビーム照射による短絡回路の形成を抑制することができ、再生出力低下の生じない、高い良品率の磁気ヘッドを提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性固定層と強磁性自由層の間に中間層を有する磁気抵抗効果膜と、その上下に配置された下部電極層と上部電極層を有する再生素子を備える磁気ヘッドの製造方法において、
前記再生素子の浮上面を機械研磨した後に行うイオンビーム照射工程が、イオンビーム入射方向の前記再生素子浮上面への正射影が、前記再生素子のトラック幅方向に対して、３０度以上１５０度以下、又は２１０度以上３３０度以下になるようにイオンビームを照射する工程を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記イオンビーム照射工程では、イオンビーム入射方向の前記再生素子浮上面への正射影が、前記再生素子のトラック幅方向に対して、３０度以上１５０度以下、又は２１０度以上３３０度以下になるように前記仕掛中の磁気ヘッドをその表面法線に対して揺動回転させることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記イオンビーム照射工程は、前記仕掛中の磁気ヘッドをその表面法線に対して面内回転させ、イオンビーム入射方向の前記再生素子浮上面への正射影が、前記再生素子のトラック幅方向に対して、３０度以上１５０度以下、又は２１０度以上３３０度以下のときにイオンビームを照射する工程を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記イオンビーム照射工程の前に、前記仕掛中の磁気ヘッドをその表面法線に対して面内回転させながら、前記再生素子の浮上面にイオンビーム照射を行う工程を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記イオンビームの面外入射角度は４０度以上８８度以下であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
ウェハ上に強磁性固定層と強磁性自由層の間に中間層を有する磁気抵抗効果膜と、その上下に配置された下部電極層と上部電極層を有する再生素子を備える磁気ヘッド素子を複数形成する工程と、
前記ウェハを複数の磁気ヘッド素子が連なったローバーに切断する工程と、
前記ローバーの浮上面を機械研磨する工程と、
前記機械研磨した浮上面を指向性のあるイオンビームを用いてクリーニングを行う工程と、
前記クリーニングを行った浮上面に対して浮上面保護膜を形成する工程と、
前記浮上面保護膜を形成した浮上面にレール、パッド及び深溝を形成する工程と、
前記ローバーを前記磁気ヘッド素子毎に切断する工程と、を含む磁気ヘッドの製造方法において、前記クリーニング工程は、
前記ローバーの複数を、それぞれの磁気ヘッド素子のトラック幅方向が平行、又は反平行になるようにパレット上に載置する工程と、
イオンビーム入射方向の前記パレット表面への正射影が、前記磁気ヘッド素子のトラック幅方向に対して、３０度以上１５０度以下、又は２１０度以上３３０度以下になるようにイオンビームを照射する工程とを含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記イオンビームを照射する工程では、イオンビーム入射方向の前記パレット表面への正射影が、前記磁気ヘッド素子のトラック幅方向に対して、３０度以上１５０度以下、又は２１０度以上３３０度以下になるように前記パレットをその表面法線に対して揺動回転させることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項６記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記イオンビームを照射する工程は、前記パレットをその表面法線に対して面内回転させ、イオンビーム入射方向の前記パレット表面への正射影が、前記磁気ヘッド素子のトラック幅方向に対して、３０度以上１５０度以下、又は２１０度以上３３０度以下のときにイオンビームを照射する工程であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】
請求項６記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記クリーニング工程は、前記イオンビームを照射する工程の前に、前記パレットをその表面法線に対して面内回転させながら、前記磁気ヘッド素子の浮上面にイオンビーム照射を行う工程を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
請求項６記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記イオンビームの面外入射角度は４０度以上８８度以下であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
請求項６記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記強磁性固定層と強磁性自由層の間の中間層が、トンネルバリア層であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
ウェハ上に強磁性固定層と強磁性自由層の間に中間層を有する磁気抵抗効果膜と、その上下に配置された下部電極層と上部電極層を有する再生素子を備える磁気ヘッド素子を複数形成する工程と、
前記ウェハを複数の磁気ヘッド素子が連なったローバーに切断する工程と、
前記ローバーの浮上面を機械研磨する工程と、
前記ローバーを前記磁気ヘッド素子毎に切断する工程と、
前記磁気ヘッド素子の機械研磨した浮上面を指向性のあるイオンビームを用いてクリーニングを行う工程と、
前記磁気ヘッド素子の浮上面に対して浮上面保護膜を形成する工程と、
前記浮上面保護膜を形成した浮上面にレール、パッド及び深溝を形成する工程と、を含む磁気ヘッドの製造方法において、前記クリーニング工程は、
前記切断した磁気ヘッド素子ブロックの複数を、それぞれの磁気ヘッド素子のトラック幅方向が平行、又は反平行になるようにパレット上に載置する工程と、
イオンビーム入射方向の前記パレット表面への正射影が、前記磁気ヘッド素子のトラック幅方向に対して、３０度以上１５０度以下、又は２１０度以上３３０度以下になるようにイオンビームを照射する工程とを含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記イオンビームを照射する工程では、イオンビーム入射方向の前記パレット表面への正射影が、前記磁気ヘッド素子のトラック幅方向に対して、３０度以上１５０度以下、又は２１０度以上３３０度以下になるように前記パレットをその表面法線に対して揺動回転させることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記イオンビームを照射する工程は、前記パレットをその表面法線に対して面内回転させ、イオンビーム入射方向の前記パレット表面への正射影が、前記磁気ヘッド素子のトラック幅方向に対して、３０度以上１５０度以下、又は２１０度以上３３０度以下のときにイオンビームを照射する工程であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記クリーニング工程は、前記イオンビームを照射する工程の前に、前記パレットをその表面法線に対して面内回転させながら、前記磁気ヘッド素子の浮上面にイオンビーム照射を行う工程を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
請求項１２記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記イオンビームの面外入射角度は４０度以上８８度以下であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気抵抗効果膜を用いた再生素子を備える磁気ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録再生装置は、取扱情報量の増大に伴って高記録密度化が急速に進展しており、この傾向に伴って高感度・高出力の磁気ヘッドが要求されてきている。この要求に応えるために、高出力が得られるGMR(Giant Magnetoresistive)膜を用いた再生素子を備える磁気ヘッドが開発され、更には改良を加え、現在に至っている。また、更なる高感度・高出力化を目的として、GMR膜の次の世代の磁気抵抗効果膜として、トンネル磁気抵抗効果(TMR)膜、あるいはGMRの積層面を貫くように電流を流すCPP (Current Perpendicular to the Plane)  GMR膜を用いた再生素子の研究開発が行われている。
【０００３】
TMR膜やCPP-GMR膜を用いた再生素子は、従来のGMR膜を用いた再生素子と比べて、異なる構造を有する。後者の場合には、GMR膜からなる磁気抵抗効果膜の膜面内方向にセンス電流を流すCIP (Current Into the Plane)構造であり、センス電流を供給する電極はこれら磁気抵抗効果膜の両脇に設けられる。一方、前者の場合には、TMR膜やCPP-GMR膜などの磁気抵抗効果膜の膜面に対して垂直方向にセンス電流を流すCPP構造であるため、センス電流を供給する電極はこれらの磁気抵抗効果膜に積層するように設けられることになる。
【０００４】
CPP構造の再生素子は以下に記述するように、磁気ヘッド製造中の工程において、磁気特性が大きく劣化する可能性がある。CPP構造の再生素子では、センス電流は上部磁気シールドと下部磁気シールドの間を磁気抵抗効果膜の膜厚方向に積層面に垂直に流れるようになっている。したがって、CPP構造の再生素子において、電極である上部磁気シールドと下部磁気シールドを短絡させる回路が存在すると、これがセンス電流の短絡回路となるため、再生素子の再生出力が減少してしまう。
【０００５】
上述の短絡回路は、磁気抵抗効果膜の浮上面側の端面において生じる。磁気抵抗効果膜を機械研磨により加工する際に、短絡回路が形成され、これらにより再生素子の再生出力が低下してしまう。磁気抵抗効果膜の本来の特性を劣化させる前記短絡回路の形成を妨げる目的で幾つかの方法が提案されている。特許文献１には、機械研磨加工後にイオンビーム照射を行うことによって、短絡回路を除去する手段が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特許第３１５３１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
磁気ヘッド再生素子の出力を増加させる目的で、イオンビーム照射による短絡回路の除去を行っていたところ、このイオンビーム照射自体によっても再生素子の抵抗・出力が減少しており、このため、再生素子のＳＮ比が低く所望の特性を実現することができない磁気ヘッドが相当数あることが分かった。
【０００８】
本発明は斯かる問題を鑑みてなされたもので、機械研磨に続いて行われるイオンビーム照射に起因する再生素子の出力低下を抑制し、高記録密度に適した磁気ヘッドを高い歩留まりで提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、高歩留まりの磁気ヘッド製造プロセスを開発すべく、まず従来の製造方法に関する詳細な調査を行った。その結果、磁気ヘッド再生素子の抵抗・出力の低下の一部が、イオンビーム照射によって生じていることを突き止めた。
【００１０】
イオンビーム照射において、イオン入射方向の磁気ヘッド浮上面に対する正射影が、磁気ヘッドトラック幅方向に対して、０度以上３０度未満、１５０度より大きく２１０度未満、３３０度より大きく３６０度未満であるとき、入射したイオンは、磁気抵抗効果膜のトラック幅方向に隣接するハードバイアスをスパッタリングし、磁気抵抗効果膜に隣接するリフィル層表面に付着させ、結果として短絡回路を形成する。このためイオンビーム照射は磁気ヘッド再生素子の抵抗・出力を減少させることとなる。
【００１１】
上記のメカニズムを鑑みて、発明者らは、イオン入射方向の磁気ヘッド浮上面に対する正射影が、磁気ヘッドトラック幅方向に対して、３０度以上１５０度以下、２１０度以上３３０度以下であるように、イオンビーム照射を行うことにより、イオンビーム照射に起因する磁気ヘッド再生素子の抵抗・出力の減少を抑制し、高記録密度に適した磁気ヘッドを高い歩留まりで提供することに成功した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、磁気ヘッド再生素子の出力の劣化を抑制することが可能となり、その結果として、高密度記録に適した磁気ヘッドを高歩留まりで得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、図２を参照して本発明が適用される磁気ヘッドの構成例を説明する。図２の上部は、磁気ヘッドを浮上面側から見た斜視図であり、下部は磁気ヘッド素子部を浮上面側から見た拡大図である。磁気ヘッド１は、基板（スライダとも言う）２と、基板２の端面に形成された磁気ヘッド素子部４とで構成されている。基板２の磁気ディスクと対向する面である浮上面８は、磁気ヘッド１が磁気ディスク上で所定量だけ浮上するのに必要な、流入側パッド１２と、流出側パッド１４と、浅溝レール１６と、深溝１８とで構成されている。流出側パッド１４は基板２と磁気ヘッド素子部４に跨って形成されており、流出側パッド１４に磁気ヘッド素子１０の先端が位置している。磁気ヘッド素子１０は、磁気ヘッド素子部４を構成する絶縁層２０の上に形成されており、再生素子１００と記録素子２００とで構成されている。再生素子１００は、下部磁気シールド層１０２と、ＴＭＲ膜などの磁気抵抗効果膜１０４と、上部磁気シールド層１０６とで構成されている。記録素子２００は、インダクティブ型素子を構成する下部磁性層２０２と、上部磁性層２０４と、コイル２０６とで構成されている。なお、図２に示す磁気ヘッドは、再生素子と記録素子を有する磁気ヘッドであるが、再生素子１００のみを有する磁気ヘッドであっても良い。
【００１４】
次に、図３、図４及び図５を参照して、磁気ヘッド１の再生素子部分及び浮上面保護膜部分の構成を説明する。図３は再生素子１００の磁気ディスクに平行な断面(素子高さ方向に垂直な断面)を示す図あり、図中のX軸・Y軸・Z軸は、それぞれトラック幅方向、素子高さ方向、積層膜厚方向を示している。図４は図３のa−a'線で切断した素子高さ方向の断面図である。図５は図４の媒体対向面の一部を構成する端面の拡大図である。図４及び図５においてX軸・Y軸・Z軸は、それぞれ図３に示すＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸と同一軸を示す。
【００１５】
図３に示すように、再生素子１００は、下部磁気シールド層１０２と上部磁気シールド層１０６の間に磁気抵抗効果膜１０４が設けられ、磁気抵抗効果膜１０４の両脇にはリフィル膜１０８と磁区制御膜１１０が設けられている。磁気抵抗効果膜１０４は、図５に示すように、下部磁気シールド層１０２及び上部磁気シールド層１０６に挟まれた、下部金属層１１２、反強磁性層１１４、強磁性固定層１１６、中間層１１８、強磁性自由層１２０、上部金属層１２２により構成されている。中間層１１８により隔てられた強磁性固定層１１６と強磁性自由層１２０のそれぞれの磁化の成す角度により抵抗が変化する特徴を有する。この抵抗変化を読み取ることで、外部磁場を測定することができる。磁気抵抗効果膜１０４の記録媒体対向面１２４には浮上面保護膜１２６が形成されている。浮上面保護膜１２６は、膜厚が約１．５ｎｍであり、浮上面保護膜密着層１２８及び浮上面保護膜最上層１３０により構成されている。
【００１６】
下部磁気シールド層１０２及び上部磁気シールド層１０６には、Ni-Fe系合金からなる軟磁性材料を用いる。下部金属層１１２にはTa、Ru、Ni-Fe系合金、あるいはこれらの積層膜を用い、反強磁性層１１４にはPt-Mn系合金やMn-Ir系合金などの反強磁性材料、Co-Pt系合金やCo-Cr-Pt系合金などの硬磁性材料を用いる。硬磁性材料膜として、反平行結合した高保磁力膜、いわゆるセルフピンド膜を用いてもよい。また、強磁性固定層１１６及び強磁性自由層１２０には、Ni-Fe系合金，Co-Fe系合金，Co-Ni-Fe系合金，マグネタイトやホイスラー合金などの高分極率材料、及びこれらの積層膜を用いることが出来る。また、１ｎｍ以下のスペーサー層を介して強磁性層を積層させた多層膜を用いてもよい。中間層１１８には、TMR効果を用いる場合にはトンネルバリア層であり、具体的には、Al、Mg、Si、Zr、Ti、これらの混合物の酸化物あいはこれらの酸化物の積層体を用いることができるが、実施例では酸化マグネシウム(MgO)を用いた。上部金属層１２２にはTa、Ru、Ni-Fe系合金、或はこれらの積層膜を用いる。リフィル膜１０８にはAl2O3を用い、磁区制御膜１１０にはCo-Pt系合金やCo-Cr-Pt系合金などの硬磁性材料を用いる。なお、磁気抵抗効果膜１０４がTMR膜の場合は、下部磁気シールド層１０２は下部電極を兼ね、上部磁気シールド層１０６は上部電極を兼ねている。
【００１７】
TMR膜の積層順序は上記の限りでなく、例えば下部磁気シールド層１０２上に、下部金属層、強磁性自由層、中間層、強磁性固定層、反強磁性層、上部金属層を積層し、そして上部磁気シールド層１０６を積層することもできる。
【００１８】
次に、図６、図７を用いて、実施例１による磁気ヘッドの製造方法を説明する。図６は製造工程の流れ図であり、図７は各工程を模式的に示した図である。アルミナ・チタン・カーバイドのウェハ（基板）４０上に、複数の磁気ヘッド素子１０を形成し（ステップ３００）、ウェハ４０を複数の磁気ヘッド素子１０が連なった短冊状のローバー５０に切断する（ステップ３０２）。その後、磁気ヘッド素子１０の寸法（素子高さ等）が所望の値になるように、例えば、ダイヤモンド砥粒を埋め込んだ回転定盤を用いて、前記ローバー５０の加工面（浮上面）に対して傾斜動作により機械研磨加工を行う（ステップ３０４）。
【００１９】
機械研磨加工が終了した後、ローバー５０を成膜用パレット（パレット）６２０上に載置する。このとき、図８に示すように、一つのパレット６２０に載置されるローバー５０の向きが全て同一になるように載置する。または、載置されるローバー５０の向きがお互いに１８０度異なっていても構わない。
【００２０】
次いで、パレット６２０を真空容器６００に搬送し、イオンビーム照射（クリーニング）を行う（ステップ３０６）。図９は真空容器内でイオンビーム照射を行うモジュールの模式図である。真空容器６００内は真空ポンプ６０１により真空排気され、イオンビーム照射時はガス導入口６０２によりアルゴンガスをプラズマ生成室６０３内に導入する。プラズマ生成室６０３の周囲にはコイル６０４が備えられており、RF電源６０５を用いて高周波電圧をコイル６０４に印加することで、プラズマ生成室６０３内にプラズマを生成する。プラズマ生成室６０３と試料加工室６０６の間には三枚の電極が備えられている。プラズマ生成室６０３側から第一電極６１０、第二電極６１１、及び第三電極６１２である。これらの電極に適切な電圧を印加することにより、イオンビーム６０７をローバー５０に照射することが可能となる。イオンビームの加速電圧は第一電極６１０に印加される電圧のことである。パレット６２０はイオンビーム６０７の入射方向に対して、傾斜できるような機構になっている。パレット６２０はイオンビーム照射中、その表面法線（中心）６２２を軸として面内回転する。
【００２１】
図１にイオンビーム入射角度とローバー５０の関係を示す。図１（ａ）は、イオンビーム６０７がローバー５０の浮上面に入射する様子を示す。イオンビームの入射角度には二つの角度が存在する。即ち図１（ｂ）に示す面外入射角度６２３と、図１（ｃ）に示す面内入射角度７０１である。面外入射角度６２３は、パレット６２０の表面の法線６２２とイオンビーム入射方向の為す角度である。一方、面内入射角度７０１は、イオンビーム入射方向のパレット６２０への正射影と、磁気ヘッド１の磁気抵抗効果膜１０４の積層方向が為す角度である。
【００２２】
真空容器６００中に搬入されたローバー５０は、最初にイオンビーム照射を行うモジュールに搬送される。ここでローバー５０に対して、イオンビーム照射を行う（ステップ３０６）。イオンビーム照射工程では、アルゴンビームを用いて加速電圧３００V、面外入射角度７５度で照射を行う。また、イオンビーム照射工程では。パレット６２０の面内回転を停止させた状態でイオンビーム照射を行う。このときイオンビームの面内入射角度７０１が、磁気ヘッド１のトラック幅方向に対して、９０度となるようにするのが望ましい。ただし、この角度は、９０度が望ましいが、３０度以上１５０度以下、２１０度以上３３０度以下となる角度であれば９０度に限らない。また、イオンビーム照射工程の加速電圧は３００Vに限らず、５０V以上、５０００V以下を用いることができる。面外入射角度６２３は７５度としたが、７５度に限らず、４０度以上８８度以下を用いることができる。導入ガスはアルゴンを用いたが、他にヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノンなどの希ガスを用いることができる。
【００２３】
イオンビーム照射工程に次いで、ローバー５０をパレット６２０に載置したままの状態で、真空容器内部の保護膜形成用モジュールに搬送し、以下の方法で窒化珪素膜及び炭素膜からなる浮上面保護膜１２６を形成する（ステップ３０８）。珪素ターゲットを、アルゴンガス及び窒素ガスから生成したイオンビームによりスパッタリングすることで、窒化珪素膜を形成する。または、窒化珪素ターゲットを用いることもできる。あるいは、イオンビームでなくガスプラズマによりスパッタリングすることもできる。本プロセスにより、ローバー上に膜厚０．５ｎｍの窒化珪素膜からなる浮上面保護膜密着層１２８を形成する。浮上面保護膜密着層１２８には窒化珪素の他に、珪素、酸化ケイ素、タンタル、酸化タンタル、ホウ素、窒化ホウ素、チタン、窒化チタン、炭化チタン、及びこれらの混合物を用いることができる。
【００２４】
窒化珪素膜からなる浮上面保護膜密着層１２８の形成に次いで、炭素膜からなる浮上面保護膜最上層１３０を形成する。炭素膜は陰極真空アーク放電蒸着法を用いて形成する。本プロセスにより膜厚１．０ｎｍの炭素膜からなる浮上面保護膜最上層１３０を形成することができる。炭素膜の形成方法はこの限りでなく、スパッタリング又はＣＶＤであったも構わない。
【００２５】
窒化珪素膜及び炭素膜の形成により膜厚１．５ｎｍの浮上面保護膜１２６を形成したが、浮上面保護膜１２６の膜厚は、磁気記録再生装置中での耐食・耐摩耗での十分な信頼性を確保することができれば、この限りでない。また浮上面保護膜１２６は二層構造である必要はない。更に浮上面保護膜形成後に、浮上面保護膜最上層１３０に対して表面処理を行っても構わない。
【００２６】
浮上面保護膜形成後、ローバー５０を真空容器６００から取り出し、ローバー５０に、レジスト塗布、露光、イオンビーム照射を繰り返して、レール，パッド，深溝を形成し（ステップ３１０）、最後にローバー５０を磁気ヘッド素子単位に機械切断して、磁気ヘッド１を完成させる（ステップ３１２）。
【００２７】
なお、上記実施例１においては、ローバーの状態で機械研磨した浮上面にイオンビーム照射を行い、浮上面保護膜を形成し、レール等を形成した後、ローバーを磁気ヘッド素子毎に切断したが、ローバーの状態で機械研磨した後、ローバーを磁気ヘッド素子毎に切断し、切断した磁気ヘッド素子ブロックに対してイオンビーム照射、浮上面保護膜形成、レール等形成を行うようにしても良い。
【００２８】
次に、上記実施例１の効果を比較例１及び２との関係で説明する。比較例１の磁気ヘッドの製造方法は、ローバー５０の載置方法及びイオンビーム照射工程を除いて実施例１と同じである。図１０に示すように、ローバー５０を成膜用パレット６２０上に載置した。実施例１では図８に示すように一つの成膜用パレット上に向きが同じになるようにローバー５０を載置したが、比較例１では、特にローバー５０の方向を制御せず載置した。比較例１のイオンビーム照射工程は、アルゴンビームを用いて加速電圧３００Ｖ、面外入射角度７５度で照射を行った。ローバー５０を載置した成膜用パレット６２０を、パレット表面法線を軸として面内回転させながら行った。
【００２９】
比較例２の磁気ヘッドの製造方法は、イオンビーム照射工程を除いて、実施例１と同じである。比較例２のイオンビーム照射工程では、成膜用パレットの面内回転を停止させた状態でイオンビーム照射を行ったが、このときイオンビームの面内入射角度が、磁気ヘッドトラック幅方向に対して、０度となるようにイオンビーム照射を行った。アルゴンイオンビームを用いて、加速電圧３００Ｖ、面外入射角度７５度にて照射を行った。
【００３０】
実施例１の製造方法で製造した磁気ヘッドと、比較例１及び比較例２の製造方法で製造した磁気ヘッドに対して、再生出力を測定した。再生出力は以下の方法で測定した。まず、磁気ヘッドの磁気抵抗効果膜１０４の上下に備えられた下部磁気シールド層（下部電極）１０２及び上部磁気シールド層（上部電極）１０６に、それぞれ接続された導線を電圧測定装置に接続する。その後、上下の電極間にセンス電流を流し、磁気ヘッド再生素子付近に磁場を発生させ、磁場により生じる抵抗変化を測定することで再生素子の出力の測定を行った。イオンビーム照射工程における良品率は以下のような方法で評価した。まず機械研磨加工後のローバー５０に対して、前もってイオンビーム照射を行い、スメアにより形成された短絡回路を除去する。短絡回路除去後に上記の手法を用いて磁気ヘッドの再生出力を測定する。この後、実施例１、比較例１及び比較例２の方法でイオンビーム照射、及び保護膜形成を行い、再度上記の手法を用いて磁気ヘッドの再生出力を測定する。イオンビーム照射の前後での再生出力を比較して、再生出力がある割合以上減少したものを不良とみなした。評価の結果、イオンビーム照射工程による良品率は図１１のようになった。実施例１で作製した磁気ヘッドの良品率が１００％であるのに対して、比較例１で作製した磁気ヘッドの良品率が７１％、比較例２で作製した磁気ヘッドの良品率は１％であった。これにより本発明の実施例１を用いることによって、再生出力の高い磁気ヘッドを高い良品率で供給できることが分かった。
【００３１】
次に図１２及び図１３を用いて、実施例１の製造方法で作製した磁気ヘッドの、再生出力のイオンビーム面内入射角度依存性に関して説明する。図１２の横軸は面内入射角度、縦軸はイオンビーム照射前後での再生出力変化率である。図１２で示すように面内入射角度が０度から３０度、１５０度から２１０度、３３０度から３６０度の範囲で、再生出力の劣化が観察された。
【００３２】
図１３に実施例１の製造方法で作製した再生出力の減少がない磁気ヘッド１と、再生出力が減少した磁気ヘッド（比較例２）の透過電子顕微鏡写真を示す。図１３（ａ）に示すように、実施例１の製造方法で作製した再生出力の減少がない磁気ヘッド１では、リフィル膜１０８の部分が白く現れ、周囲に存在する金属層からの金属原子の混入がないことが分かる。一方、図１３（ｂ）に示す再生出力が減少した磁気ヘッド（比較例２）においては、リフィル膜１０８の一部がグレイに見えている。これは、リフィル膜１０８の浮上面を構成する端面上に、質量数の高い原子が存在するためである。質量数の高い原子は、リフィル膜周囲に存在する金属層からの金属原子であると考えられる。こにょうに、磁気ヘッドの再生出力が減少したときは、本来導電性のないリフィル膜表面に金属膜が形成されることにより、短絡回路が形成され、再生出力が減少しているのである。
【００３３】
上記実施例１のイオンビーム照射工程では、イオンビームの面内入射角度７０１を、磁気ヘッド１のトラック幅方向に対して３０度以上１５０度以下、２１０度以上３３０度以下となるように、望ましくは９０度に制御したが、イオンビームの面内入射角度７０１が、３０度以上１５０度以下、２１０度以上３３０度以下となるような範囲でのみ、成膜用パレット６２０をパレット表面の法線６２２を軸として面内回転（揺動）させるようにしても良い（実施例２）。
【００３４】
また、成膜用パレット６２０をパレット表面の法線６２２を軸として面内回転させ、イオンビームの面内入射角度７０１が、３０度以上１５０度以下、２１０度以上３３０度以下のときのみイオンビームを照射するようにしても良い（実施例３）。
【００３５】
また、実施例１のイオンビーム照射工程の前に、異なるイオンビーム照射条件からなるイオンビーム照射工程を含んでも良い。具体的には、第１のイオンビーム照射工程として、ローバー５０を載置した成膜用パレット６２０を、パレット表面法線６２２を軸として面内回転させながら、アルゴンビームを用いて加速電圧３００Ｖ、面外入射角度７５度でイオンビーム照射を行う。その後、第２のイオンビーム照射工程として、あるいは最後のイオンビーム照射工程として、イオンビームの面内入射角度７０１が、３０度以上１５０度以下、２１０度以上３３０度以下となるような範囲でイオンビーム照射を行うようにしても良い（実施例４）。イオンビーム照射により形成されるリフィル膜上の金属原子層は、イオンビーム照射工程の最後に行われる、面内入射角度が、３０度以上１５０度以下、２１０度以上３３０度以下となるような範囲でのイオンビーム照射により除去されるため、高い良品率で磁気ヘッドを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１の製造方法におけるイオンビーム入射角度とローバーの関係を示す図である。
【図２】本発明に係る磁気ヘッドの斜視図と磁気ヘッド素子部の拡大図である。
【図３】本発明に係る磁気ヘッドの再生素子のトラック幅方向断面図である。
【図４】図３のａ−ａ’線断面図である。
【図５】本発明に係る磁気ヘッドのTMR膜の素子高さ方向断面拡大図である。
【図６】実施例１による磁気ヘッドの製造方法を示すプロセスフロー図である。
【図７】図６のプロセスフローの各工程を模式的に示す図である。
【図８】実施例１の製造方法におけるローバーの載置方法を示す図である。
【図９】実施例１の製造方法を実施するイオンビーム照射装置の構成図である。
【図１０】比較例１によるローバーの載置方法を示す図である。
【図１１】実施例１及び比較例１，２のイオンビーム照射工程による良品率を示す図である。
【図１２】磁気ヘッド再生出力の変化の面内入射角度に対する依存性を示す図である。
【図１３】実施例１及び比較例２により製造した磁気ヘッドの透過電子顕微鏡写真図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…磁気ヘッド、２…基板（スライダ）、４…磁気ヘッド素子部、８…浮上面、
１０…磁気ヘッド素子、１２…流入側パッド、１４…流出側パッド、１６…浅溝レール、１８…深溝、２０…絶縁層、４０…ウェハ、５０…ローバー、１００…再生素子、１０２…下部磁気シールド（下部電極）、１０４…磁気抵抗効果膜、１０６…上部磁気シールド（上部電極）、１０８…リフィル膜、１１０…磁区制御膜、１１８…中間層、１１２…下部金属層、１１４…反強磁性層、１１６…強磁性固定層、１２０…強磁性自由層、１２２…上部金属層、１２４…媒体対向面、１２６…浮上面保護膜、１２８…浮上面保護膜密着層、１３０…浮上面保護膜最上層、２００…記録素子、２０２…下部磁極層、２０４…上部磁極層、２０６…コイル、６００…真空容器、６０１…真空ポンプ、６０２…ガス導入口、６０３…プラズマ生成室、６０４…コイル、６０５…ＲＦ電源、６０６…試料加工室、６０７…イオンビーム、６１０…第一電極、６１１…第二電極、６１２…第三電極、６２０…成膜用パレット、６２２…成膜パレット表面法線、６２３…イオンビーム面外入射角度、７０１…イオンビーム面内入射角度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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