(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、下部シールド層と、前記下部ギャップ層上に形成される磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子上に形成される上部ギャップ層と、前記上部ギャップ層上に形成される上部シールド層とを有し、
前記磁気抵抗効果素子の両側領域に、トラック幅方向に間隔を開けて形成される一対の導電性端子層が少なくとも２層積層され、上層の端子層についての前記一対の導電性端子層のトラック幅方向での間隔が下層の端子層のトラック幅方向の間隔より広く設定され、
前記下層の端子層上であって少なくともトラック幅方向の内側の一部に保護層が形成され、前記保護層上から前記下層の端子層にかけて前記上層の端子層が形成されていることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項２】
請求項１記載の磁気検出素子において、
前記保護層が、媒体対向面からハイト方向に形成されて、下層の端子層を被覆していることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項３】
基板上に、下部シールド層と、前記下部ギャップ層上に形成される磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子上に形成される上部ギャップ層と、前記上部ギャップ層上に形成される上部シールド層とを有し、
前記磁気抵抗効果素子の両側領域に、トラック幅方向に間隔を開けて形成された一対の導電性端子層が少なくとも２層積層され、上層の端子層についての前記一対の導電性端子層のトラック幅方向での間隔が下層の端子層のトラック幅方向の間隔より広く設定され、
前記上層の端子層がトラック幅方向の内側の真下の前記下層の端子層と接合する面の端部よりもトラック幅方向の内側に突出するように、前記上層の端子層が積層されていることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項４】
基板上に、下部シールド層と、前記下部ギャップ層上に形成される磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子上に形成される上部ギャップ層と、前記上部ギャップ層上に形成される上部シールド層とを有し、
前記磁気抵抗効果素子の両側領域に、トラック幅方向に間隔を開けて形成された一対の導電性端子層が少なくとも２層積層され、上層の端子層についての前記一対の導電性端子層のトラック幅方向での間隔が下層の端子層のトラック幅方向の間隔より広く設定され、
前記上層の端子層のトラック幅方向の内側の端部には、前記下層の端子層上面に対面し、前記下層の端子層上面に対して角度θ１を有する第１の傾斜面と、該第１の傾斜面から屈折して第１の傾斜面よりも上方に設けられ前記下層の端子層上面に対して角度θ２を有する第２の傾斜面とを有し、
角度θ１＜角度θ２の関係を有することを特徴とする磁気検出素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気検出素子において、
前記導電性端子層が、前記磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を印加するバイアス層を含むことを特徴とする磁気検出素子。
【請求項６】
請求項１、３又は４記載の磁気検出素子において、
前記磁気抵抗効果素子が、少なくとも反強磁性層と、前記反強磁性層との交換結合磁界により磁化方向が固定される固定磁性層と、非磁性層と、磁化が外部磁界に対して変動するフリー磁性層とを有することを特徴とする磁気検出素子。
【請求項７】
請求項６記載の磁気検出素子において、
前記磁気抵抗効果素子の両側領域にトラック幅方向に間隔を開けて形成された一対の導電性端子層が、前記フリー磁性層の磁化方向を一定方向に揃えるためのバイアス層を含むことを特徴とする磁気検出素子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気検出素子において、
前記導電性端子層が、複数の導電性層を積層形成したものであることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項９】
請求項１記載の磁気検出素子において、
前記磁気抵抗効果素子の端部に接合してハイト方向に伸びた下層の端子層の端部の長さが、磁気抵抗効果素子のハイト方向への長さの少なくとも２倍以上に設定されていることを特徴とする磁気検出素子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁気検出素子を有することを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項１１】
（ａ）基板上に、少なくとも下部シールド層、下部ギャップ層及び磁気抵抗効果素子層を形成する工程と、
（ｂ）前記磁気抵抗効果素子層のトラック幅方向の両側領域を所定の形状にパターニングする工程と、
（ｃ）磁気抵抗効果素子の両端領域にトラック幅方向に所定の間隔を開けて一対の第１の導電性端子層を形成する工程と、
（ｄ）前記第１の導電性端子層の少なくともトラック幅方向の内側の端部上に保護層を形成する工程と、
（ｅ）前記保護層から前記第１の導電性端子層にかけて、一対の第２の導電性端子層を形成する工程と、
（ｆ）少なくとも前記磁気抵抗効果素子及び第２の導電性端子層上に上部ギャップ層を形成する工程と、
（ｇ）前記上部ギャップ層上に設けられた上部シールド層とを形成する工程とを含むことを特徴とする磁気検出素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の磁気検出素子の製造方法において、
前記（ｄ）の工程において、前記保護層の膜厚が、
保護層の膜厚＞磁気抵抗効果素子の膜厚  ×  （磁気抵抗効果素子のミリングレート／保護層のミリングレート）
の関係を満たすことを特徴とする磁気検出素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果を利用して高密度記録情報の読み取りを行うことができる、磁気検出素子、磁気検出素子の製造方法及び磁気ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
近年、例えば、高密度記録システムにおける磁気ヘッドとして、磁気抵抗効果素子の電気抵抗が記録媒体からの信号磁界によって変化する、所謂、磁気抵抗効果を利用したものが注目されている。ここで、１枚の基板（ウェハ）上に複数の磁気検出素子が形成され、前記基板（ウェハ）から磁気検出素子が個々に切出されて製品としての磁気ヘッドとして完成される。以下では、基板上に形成される磁気検出素子の状態を対象として説明する。
【０００３】
この種の磁気検出素子は、下部シールド層上に下部ギャップ層を形成し、下部ギャップ層上に磁気抵抗効果素子を形成し、磁気抵抗効果素子の両端に端子層を接合して設け、さらに磁気抵抗効果素子及び端子層上に上部ギャップ層と上部シールド層とを順に形成した構造に構成されている。
【０００４】
ところで、記録媒体に磁気記録するデータ密度が増加する傾向にあり、この高記録密度化に伴い磁気ヘッドの狭ギャップが要求されている。この要求に対応すると、上部ギャップ層を挟んで上下に対峙する上部シールド層と端子層との間、及び下部シールド層とハードバイアス層との間の絶縁耐圧性が低下して絶縁性が著しく低下するという問題が生じている。
【０００５】
その理由について説明すると、端子層は、磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を印加するバイアス層上に形成されることが多く、端子層とバイアス層との合計膜圧は磁気抵抗効果素子の膜厚と比較して厚くなり、したがって端子層が磁気抵抗効果素子に接合する端部の傾斜部の傾斜角度が急であり、このことにより、端子層の傾斜部での段差が大きくなる。
【０００６】
前記段差をもったままで端子層の全面に上部ギャップ層を形成すると、この段差部分で上部ギャップ層のカバレージ性が低下し、端子層の段差部分での上部ギャップ層の膜厚が薄くなり、この部分での絶縁耐圧が低下することとなり、上部ギャップ層を挟んで上下に対峙する上部シールド層と端子層との間の絶縁耐圧性が低下して絶縁性が低下する原因であることが分かった。
【０００７】
そこで、例えば、図１８に示すように、２層式の端子層を磁気抵抗効果素子の両側領域に形成することが検討されている。
【０００８】
すなわち図１８に示すように、基板１００上に下部シールド層１０１及び下部ギャップ層１０２を積層し、下部ギャップ層１０２上にパターニングして磁気抵抗効果素子１０３を形成する。この磁気抵抗効果素子１０３の幅寸法は、記録媒体のトラック幅Ｔｗに対応して設定される。
【０００９】
さらにパターニングされた磁気抵抗効果素子１０３の両側にバイアス下地層１０４、バイアス層１０５及び下層の端子層１０６を順に形成し、下層の端子層１０６上に上層の端子層１０７を形成することにより、磁気抵抗効果素子１０３と端子層１０６、１０７との間に形成される段差を可及的に小さくし、上部ギャップ層１０８を挟んで上下に位置する端子層１０６、１０７と上部シールド層１０９との間における絶縁耐圧を向上させる。
【００１０】
この種の磁気検出素子においては、図１９に示すように上下２層の端子層１０６及び１０７が形成された後に、端子層１０６及び１０７を含めた磁気抵抗効果素子１０３のハイト方向（図１９の上下方向）の寸法を規定する加工が行われる。そのため、図１９に示すように磁気抵抗効果素子１０３及び上層の端子層１０７上に渡ってハイト加工用のマスク１１０が形成され、ハイト加工用マスク１１０で必要な領域を覆ったままでイオンミリングによる加工が行われる。
【００１１】
この場合は、上部ギャップ層１０８のカバレージ性を向上させるため、上層の端子層１０７の磁気抵抗効果素子１０３から離間する方向に後退させて形成しており、磁気抵抗効果素子１０３に接合してハイト方向（図１８の上下方向）に伸びる下層の端子層１０６の端部（斜線を付した部分）１０６ａが上層の端子層１０７のトラック幅（Ｔｗ）方向の内側に露出している。そのため、この露出した下層の端子層１０６の端部１０６ａがイオンミリング加工されて削られてしまう。
【００１２】
端子層１０６及び１０７にはハイト方向の後縁（図１９中の上端）から電流が供給されて磁気抵抗効果素子１０３に流れ込むものであり、しかも電流は磁気抵抗効果素子１０３に対する最短距離を流れるものである。
【００１３】
しかしながら、磁気抵抗効果素子１０３に接合してハイト方向（図１９の上下方向）に伸びる下層の端子層１０６の端部１０６ａがイオンミリング加工により削られると、この削られた分に相当する電流の流れる距離が増えてしまい、電気抵抗値が増大してしまうという問題がある。
【００１４】
【発明の目的】
本発明は、端子層とシールド層との間の電気絶縁性を高めるとともに、出力を向上させた、磁気検出素子、磁気検出素子の製造方法及び磁気ヘッドを得ることにある。
【００１５】
【発明の概要】
前記目的を達成するため、本発明に係る磁気検出素子は、基板上に、下部シールド層と、前記下部ギャップ層上に形成される磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子上に形成される上部ギャップ層と、前記上部ギャップ層上に形成される上部シールド層とを有し、前記磁気抵抗効果素子の両側領域に、トラック幅方向に間隔を開けて形成される一対の導電性端子層が少なくとも２層積層され、上層の端子層についての前記一対の導電性端子層のトラック幅方向での間隔が下層の端子層のトラック幅方向の間隔より広く設定され、前記下層の端子層上であって少なくともトラック幅方向の内側の一部に保護層が形成され、前記保護層上から前記下層の端子層にかけて前記上層の端子層が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また前記保護層が、媒体対向面からハイト方向に形成されて、下層の端子層を被覆しているものであってもよい。
【００１７】
また本発明に係る磁気検出素子は、基板上に、下部シールド層と、前記下部ギャップ層上に形成される磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子上に形成される上部ギャップ層と、前記上部ギャップ層上に形成される上部シールド層とを有し、前記磁気抵抗効果素子の両側領域に、トラック幅方向に間隔を開けて形成された一対の導電性端子層が少なくとも２層積層され、上層の端子層についての前記一対の導電性端子層のトラック幅方向での間隔が下層の端子層のトラック幅方向の間隔より広く設定され、前記上層の端子層がトラック幅方向の内側の真下の前記下層の端子層と接合する面の端部よりもトラック幅方向の内側に突出するように、前記上層の端子層が積層されていることを特徴とする。
【００１８】
また本発明に係る磁気検出素子は、基板上に、下部シールド層と、前記下部ギャップ層上に形成される磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子上に形成される上部ギャップ層と、前記上部ギャップ層上に形成される上部シールド層とを有し、前記磁気抵抗効果素子の両側領域に、トラック幅方向に間隔を開けて形成された一対の導電性端子層が少なくとも２層積層され、上層の端子層についての前記一対の導電性端子層のトラック幅方向での間隔が下層の端子層のトラック幅方向の間隔より広く設定され、前記上層の端子層のトラック幅方向の内側の端部には、前記下層の端子層上面に対面し、前記下層の端子層上面に対して角度θ１を有する第１の傾斜面と、該第１の傾斜面から屈折して第１の傾斜面よりも上方に設けられ前記下層の端子層上面に対して角度θ２を有する第２の傾斜面とを有し、角度θ１＜角度θ２の関係を有することを特徴とする。
【００１９】
また前記端子層が、前記磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を印加するバイアス層を含むものであってもよい。また前記磁気抵抗効果素子が、少なくとも反強磁性層と、前記反強磁性層との交換結合磁界により磁化方向が固定される固定磁性層と、非磁性層と、磁化が外部磁界に対して変動するフリー磁性層とを有するものであってもよい。この場合、前記磁気抵抗効果素子の両側領域にトラック幅方向に間隔を開けて形成された一対の導電性端子層が、前記フリー磁性層の磁化方向を一定方向に揃えるためのバイアス層を含むことが望ましい。
【００２０】
また前記導電性端子層が、複数の導電性層を積層形成したものであってもよい。また前記磁気抵抗効果素子の端部に接合してハイト方向に伸びた下層の端子層の端部の長さが、磁気抵抗効果素子のハイト方向への長さの少なくとも２倍以上に設定されていることが望ましい。
【００２１】
また本発明に係る磁気ヘッドは、前記磁気検出素子を有して構成される。
【００２２】
また本発明に係る磁気検出素子の製造方法は、（ａ）基板上に、少なくとも下部シールド層、下部ギャップ層及び磁気抵抗効果素子層を形成する工程と、（ｂ）前記磁気抵抗効果素子層のトラック幅方向の両側領域を所定の形状にパターニングする工程と、（ｃ）磁気抵抗効果素子の両側領域にトラック幅方向に所定の間隔を開けて一対の第１の導電性端子層を形成する工程と、（ｄ）前記第１の導電性端子層の少なくともトラック幅方向の内側の端部上に保護層を形成する工程と、（ｅ）前記保護層から前記第１の導電性端子層にかけて、一対の第２の導電性端子層を形成する工程と、（ｆ）少なくとも前記磁気抵抗効果素子及び第２の導電性端子層上に上部ギャップ層を形成する工程と、（ｇ）前記上部ギャップ層上に設けられた上部シールド層とを形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００２３】
また前記（ｄ）の工程において、前記保護層の膜厚が、
保護層の膜厚＞磁気抵抗効果素子の膜厚  ×  （磁気抵抗効果素子のミリングレート／保護層のミリングレート）
の関係を満たすことが望ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る磁気検出素子１の構造を媒体対向面から見た断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は磁気抵抗効果素子と上下２層の端子層と保護層との関係を示す拡大断面図である。また図において、Ｘはトラック幅方向、Ｙはハイト方向、Ｚは積層（高さ）方向を示す。図２において、Ａは媒体対向面を示す。
【００２５】
図１、図２及び図３に示す実施形態の磁気検出素子１は、基板（ウェハ）１２上に保護層１３を介して下部シールド層１４が形成され、下部シールド層１４上に下部ギャップ層１５が形成され、下部ギャップ層１５上に磁気抵抗効果素子２が形成されている。この実施形態に係る磁気検出素子１の磁気抵抗効果素子２には、巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ（ｇｉａｎｔ  ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子の一種であるスピンバルブ型の磁気抵抗効果素子を用いている。このスピンバルブ型磁気抵抗効果素子２は、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層、フリー磁性層を順に有する構造のものであり、この磁気抵抗効果素子２の幅寸法（Ｔｗ）は記録媒体のトラック幅に対応して設定されている。また磁気抵抗効果素子２は異方性磁気抵抗効果を用いた異方性磁気抵抗効果素子（ＡＭＲ）であってもよく、要は、記録媒体からの信号磁界により電気抵抗が変化する特性をもつものであれば、記述した磁気抵抗効果素子に限定されるものではない。
【００２６】
この実施形態では、前記磁気抵抗効果素子２は、略台形形状にパターニングされており、磁気抵抗効果素子２のトラック幅方向の両側端面は、連続した傾斜面として形成されている。
【００２７】
磁気抵抗効果素子２のトラック幅方向の両側領域では、下部ギャップ層１５上にバイアス下地層３２を介してバイアス層３３が形成され、バイアス層３３上に端子層３４が形成されている。ここに、バイアス層３３は、磁気抵抗効果素子２にバイアス磁界を印加する層をなすものである。図示のスピンバルブ型磁気抵抗効果素子ではバイアス層３３は、フリー磁性層にバイアス磁界を供給して該フリー磁性層の磁化方向を一定方向に揃えるためのものとして作用する。
【００２８】
さらに前記磁気抵抗効果素子２の両側領域には、トラック幅（Ｔｗ）方向に間隔を開けて形成される一対の導電性端子層（３２、３３、３４、３５）が少なくとも２層積層され、上層の端子層（３５）についての前記一対の導電性端子層（３２、３３、３４、３５）のトラック幅方向（図１の左右方向；Ｘ方向）での間隔が下層の端子層（３２、３３、３４）のトラック幅方向の間隔より広く設定されている。さらに下層の端子層（３２、３３、３４）上であって少なくともトラック幅方向の内側の一部に保護層３６ａが形成されている。さらに保護層３６ａ上から下層の端子層（３２、３３、３４）にかけて上層の端子層（３５）が形成されている。
【００２９】
ここに、図１の例では、下層の端子層は、バイアス下地層３２、バイアス層３３、端子層３４からなる複数の導電性層から構成され、上層の端子層は端子層３５からなる単層の導電性層から構成されている。また、下層の端子層（３２、３３、３４）は複数の導電性層（３２、３３、３４）から構成されているが、単層構造のものであってもよい。また上層の端子層（３５）は単層として形成されているが、複数の導電性層から積層形成されていてもよい。
【００３０】
さらに、下層の端子層（３２、３３、３４）上のトラック幅方向の内側の一部には、磁気抵抗効果素子２に最短距離で接合する端部３４ｃが含まれており、少なくとも下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ｃが保護層３６ａで覆われている。
【００３１】
したがって、磁気抵抗効果素子２に対してハイト方向（図２のＹ方向）への寸法を規定する、いわゆるＭＲ−Ｈ加工時に、磁気抵抗効果素子２に最短距離で接合する下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ｃが保護層３６ａで被覆されているため、後述の製造方法で説明するように、前記端部３４ｃがミリング加工により削除することがなく、下層の端子層（３２、３３、３４）の端部３４ｃを通して磁気抵抗効果素子２に最短距離で電流を流すことができ、電気抵抗値を増大することなく適正な電流供給を行うことができ、結果として磁気検出素子の特性を向上させることができる。
【００３２】
図１及び図２に示す実施形態では、下層の端子層（３２、３３、３４）上のトラック幅方向の内側の一部に、磁気抵抗効果素子２に最短距離で接合する端部３４ｃを含んで、記録媒体の対向面Ａからハイト方向（図２のＹ方向）に保護層３６ａが形成されて、下層の端子層（特に端子層３４）の端部を保護層３６ａが被覆している。この場合には、保護層３６ａを下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ｃに限定して形成する必要がなく、保護層３６ａの形成が容易になるという利点がある。
【００３３】
さらに図３に示すように、上層の端子層（３５）のトラック幅方向の内側の端部３５ａは、下層の端子層（特に端子層３４）の上面３４ｄに対面し、下層の端子層（特に端子層３４）の上面３４ｄに対して角度θ１を有する第１の傾斜面３５ｂと、該第１の傾斜面３５ｂから屈折して第１の傾斜面３５ｂよりも上方に設けられ下層の端子層上面に対して角度θ２を有する第２の傾斜面３５ｃとを有するようにすることが望ましい。角度θ１、θ２は、角度θ１＜角度θ２の関係に設定する。
【００３４】
このようにすることにより、磁気抵抗効果素子２から上層の端子層（３５）にかけて形成される上部ギャップ層３７が、磁気抵抗効果素子２と上層の端子層（３５）との境界部分で緩やかな傾斜角度をもって形成されるため、上部ギャップ層３７のカバレージ性がよくなり、磁気抵抗効果素子２と上層の端子層（３５）との境界部分での静電耐圧性を向上させることができる。
【００３５】
また図３において、上層の端子層（３５）の傾斜面３５ｂが角度θ１、θ２を持つようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、上層の端子層（３５）がトラック幅方向の内側の真下の下層の端子層と接合する面の端部（傾斜面）３５ｂよりもトラック幅方向の内側に突出するように、上層の端子層（３５）を積層するようにしてもよい。言い換えれば図３の場合、上層の端子層（３５）の端部３５ｂが保護層３６ａに乗り上げてトラック幅方向の内側に突出した状態で上層の端子層（３５）が積層されていてもよい。いずれにしても、保護層３６ａを有しており、保護層３６ａの下の下層の端子層が保護されているので、低抵抗を実現することができる。
【００３６】
また磁気抵抗効果素子２及び導電性端子層（３２、３３、３４、３５）上には、上部ギャップ層３７が設けられ、前記上部ギャップ層３７上に上部シールド層（図示略、図１８の上部シールド層１０９に相当する）が設けられている。
【００３７】
また前記保護層３６ａは電気的に絶縁性であって、磁気抵抗効果素子２よりもエッチングレートの遅い材料で形成されており、例えばアルミナ（Ａｌ２０３）が用いられている。また、この保護層３６ａは、少なくとも、磁気抵抗効果素子２のミリング時間内では完全にミリングされずに一部残留するようなミリングレート及び膜厚値ｄのものが使用されている。即ち、この保護層３６ａの具体的な膜厚ｄについては、次式
ｄ＞ｄ１・（ｔ２／ｔ１）
を満足する数値に設定する。ここで、ｄ１：磁気抵抗効果素子２の厚さ、ｔ１：磁気抵抗効果素子２を形成する抵抗層２０のミリングレート、ｔ２：保護層３６ａのミリングレートを示す。
【００３８】
さらに図１０に示すように磁気抵抗効果素子２の端部に接合してハイト方向に伸びた下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ａ（端部３４ｃを含む）の長さＬ１は磁気抵抗効果素子２のハイト方向への長さＬ２の少なくとも２倍以上、好ましくは１０倍以上に設定することが望ましい。このことについては、後述する実施例の項で詳細に説明する。
【００３９】
また図１の状態では、基板１２上に磁気検出素子１がマトリックス状に形成されるが、下部シールド層１４、下部ギャップ層１５、磁気抵抗効果素子２、導電性端子層（３２、３３、３４、３５）、上部ギャップ層３７、上部シールド層を１ユニットとして基板１２から個々に切り出して製品としての磁気ヘッドが形成される。この磁気ヘッドは、図示しないハードディスク装置等の磁気記録装置に設けられた浮上式スライダのトレーリング側端部に取付けられ、図示しない記録媒体に記録されている記録磁気データを読み出す。図１において、磁気式でデータが記録される記録媒体の移動方向はＺ方向であり、この記録媒体からの信号磁界がＹ方向から磁気抵抗効果素子２に作用する。なお、図１に示す磁気ヘッド素子（磁気検出素子）１は、記録媒体からの記録データを再生する再生用として使用するが、図示しない上部シールド層上に誘電方式により記録データ用の電流で記録媒体にデータを書き込む記録用のインダクティブ磁気ヘッド素子を形成するようにしてもよい。なお、磁気検出素子１を磁気ヘッドに用いたが、これに限定されるものではなく、磁気センサーに用いてもよいものである。
【００４０】
次に、図１に示す磁気検出素子１の製造方法を図４乃至図１４を用いて工程順に説明する。図において、Ｘはトラック幅方向、Ｙはハイト方向、Ｚは積層（高さ）方向を示す。
【００４１】
図４に示すように、先ず例えばアルチック（アルミナチタンカーバイト、ＡｌＴｉＣ）などのセラミックス材料で形成された基板（ウェハ）１２上に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などで保護層（アンダコート）１３と、下部シールド層１４と、下部ギャップ層１５と、磁気抵抗効果素子を形成するための抵抗層２０を順に形成する。なお、下部ギャップ層１５は、電気絶縁性の高いセラミック、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などで形成する。
【００４２】
次に図５（Ａ）、（Ｂ）及び図６に示すように、磁気抵抗効果素子２を形成する抵抗層２０上にレジストを塗布し、このレジストＲ１を所定の形状にパターニングして磁気抵抗効果素子２の形状に抵抗層２０をマスキングするマスク部Ｒ１Ａと、磁気抵抗効果素子２の両端部に接合する下層の端子層（３２、３３、３４）の外形に倣う開口Ｒ１Ｂを形成する。
【００４３】
引続いて、レジストＲ１をマスクとして磁気抵抗効果素子２の抵抗層２０に対してイオンミリング加工を行う。このイオンミリング加工により、レジストＲ１のマスク部Ｒ１Ａにマスキングされた抵抗層２０は、略台形形状にパターニングされ、トラック幅（Ｔｗ）方向の両側端面が、連続した傾斜面として形成されて、磁気抵抗効果素子２が形成される。この場合、図５及び図６に示すように、抵抗層２０の下層に位置する下部ギャップ層１５の上面部分がオーバーエッチングされる（破線で示す）。
【００４４】
次に図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、レジストＲ１をマスクとして、レジストＲ１の開口Ｒ１Ｂを通して下部ギャップ層１５のオバーエッチングされた部分に、バイアス下地層３２、バイアス層３３、端子層３４を下から順に所定の膜厚にスパッタ成膜する。
【００４５】
ここで、バイアス下地層３２は、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａのうち、いずれか１種以上を選択できる。このうちＣｒ膜でバイアス下地層３２を形成することが好ましい。バイアス層３３は、ＣｏＰｔ合金、ＣｏＰｔＣｒ合金などの硬磁性材料によるハードバイアス層として成膜する。また端子層３４は、ＣｒやＡｕなどでスパッタ成膜する。またバイアス下地層３２、ハードバイアス層３３、端子層３４は、垂直方向（図示Ｚ方向）に対して、スパッタ粒子入射角度θを有してスパッタ成膜される。このスパッタ粒子入射角度θは、具体的には１５°以上で６０°以下であることが好ましく、より好ましくは３０°以上で６０°以下である。ここに、下層の端子層は、バイアス下地層３２、バイアス層３３、端子層３４からなる導電性層から構成される。
【００４６】
次に図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、レジストＲ１をマスクとしてレジストＲ１の開口Ｒ１Ｂを通して端子層３４上に保護層３６を所要の膜厚に成膜する。この保護層３６には、前述したように、電気的に絶縁性でエッチングレートの遅い材料が用いられている。例えば、この保護層３６には、エッチングレートが１．１（Å／ｓｅｃ）程度のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が用いられており、膜厚２００Å程度に成膜される。
【００４７】
次に図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、保護層３６が成膜された後に、レジストＲ１を除去し、このレジストＲ１に代えて新たにレジストＲ２を塗布形成する（斜線部分）。このレジストＲ２は、後工程で上層の端子層（３５）からトラック幅方向の内側と外側にそれぞれ露出する下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ａ、３４ｂ、３４ｃがイオンミリング加工により削除されるのを防止する保護層３６ａを形成するためのマスクとして所定の形状にパターニングされるものである。すなわち、図９（Ａ）に示すように、レジストＲ２は、磁気抵抗効果素子２上を覆う略長方形状のマスク部Ｒ２Ａと、上層の端子層（３５）のトラック幅方向の内側に位置する下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ａ、３４ｃ上のハイト方向（図９（Ａ）のＹ方向）に形成された保護層３６を覆うマスク部Ｒ２Ｂと、上層端子層３５のトラック幅方向の外側に突出る下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ｂ上のハイト方向（図９（Ａ）のＹ方向）に形成された保護層３６を覆うマスク部Ｒ２Ｃとを有する所定の形状にパターニングされる。なお、図９（Ａ）において、下層の端子層（特に端子層３４）は保護層３６で覆われて目視不可能であるが、上層の端子層（３５）から露出した下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ａ、３４ｂ、３４ｃを保護層３６ａで覆うことが特徴であるため、符号３４ａ、３４ｂ及び３４ｃを図示することにより、レジストＲ２と下層の端子層（特に端子層３４）との関係を明確にしている。
【００４８】
次に図９（Ａ）、（Ｂ）及び図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、レジストＲ２をマスクとして不要な保護層３６をイオンミリング加工により除去する。この加工により、図１０での工程で形成される上層の端子層（３５）から露出する下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ａ、３４ｂ、３４ｃを覆う保護層３６ａのみが残る。なお、図１０（Ａ）において、下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ａ、３４ｂ、３４ｃは保護層３６ａで覆われて目視不可能であるが、上層の端子層（３５）から露出した下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ａ、３４ｂ、３４ｃを保護層３６ａで覆うことが特徴であるため、符号３４ａ、３４ｂ及び３４ｃを図示することにより、保護膜３６ａと下層の端子層（特に端子層３４）の端子部３４ａ、３４ｂ、３４ｃとの関係を明確にしている。
【００４９】
次に図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上述したように所定の形状にパターニングされたレジストＲ２を残したまま、このレジストＲ２をマスクとして端子層３４上に端子層３５を形成する。ここに、上層の端子層は端子層３５からなる単層の導電性層から構成される。さらに、図１１の工程で形成される上層の端子層（３５）についての一対の導電性端子層のトラック幅方向での間隔が下層の端子層（３２、３３、３４）のトラック幅方向の間隔より広く設定されて上層の端子層（３５）が形成される。さらに上層の端子層（３５）の端部３５ａが傾斜面として形成される。
【００５０】
次に図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パターニングされた、下層の端子層（特に端子層３４）及び上層の端子層（３５）、磁気抵抗効果素子２上に、所定の形状にパターニングされたレジストＲ３を形成し、このレジストＲ３をマスクとしてＭＲ−Ｈ加工を行う。このＭＲ−Ｈ加工は、磁気抵抗効果素子２、下層の端子層（特に端子層３４）、上層の端子層（３５）のハイト方向（図１２（Ａ）の上下方向）の形状及び寸法を決定するために行うものである。レジストＲ３は、磁気抵抗効果素子２をマスキングして磁気抵抗効果素子２のハイト方向の形状及び寸法を割り出すマスク部Ｒ３Ａと、下層の端子層（特に端子層３４）、上層の端子層（３５）の最終的な形状及び寸法を割り出すマスク部Ｒ３Ｂとをもつ所定の形状にパターニングされる。
【００５１】
引続いて図１３に示すように、所定の形状にパターニングされたレジストＲ３をマスクとしてイオンミリング加工によるＭＲ−Ｈ加工を行う。
【００５２】
前記ＭＲ−Ｈ加工は、図１３に実線で示す位置までイオンミリングにより不要な、端子層３５及び端子層３４、バイアス層３３、バイアス下地層３２をイオンミリングによるエッチングで削除する。この工程では、下層の端子層（特に端子層３４）の端部３４ａ、３４ｂ、３４ｃが保護層３６ａで被覆されているため、削除されずに残る。
【００５３】
前記保護層３６ａは、電気的に絶縁性であって、磁気抵抗効果素子２の抵抗層２０よりもエッチングレートの遅い材料で形成されており、この実施形態ではアルミナ（Ａｌ２０３）が用いられている。また、この保護層３６ａは、少なくとも、磁気抵抗効果素子２の抵抗層２０のミリング時間内では完全にミリングされずに一部残留するように上述したミリングレート及び膜厚値ｄに設定してイオンミリング加工を行い、ＭＲ−Ｈ加工を行う。上述したように図１０に示すように磁気抵抗効果素子２の端部に接合してハイト方向に伸びた下層の端子層（特に端子層３４）の端部の長さＬ１は磁気抵抗効果素子２のハイト方向への長さＬ２の少なくとも２倍以上、好ましくは１０倍以上に設定してＭＲ−Ｈ加工を行なう。
【００５４】
最後に図１４に示すように、磁気抵抗効果素子２及び上層の端子層（３５）上に、電気絶縁性の高いセラミック、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などで上部ギャップ層３７を形成し、上部ギャップ層３７上に上部シールド層を形成する。これにより、図１に示す磁気検出素子１が完成する。
【００５５】
（実施例）本発明に係る磁気検出素子の下層の端子層の端部のハイト方向への長さが抵抗値に与える影響を求めた。
【００５６】
図１５は、磁気抵抗効果素子２及び下層の端子層を上から見た平面図である。図１５において、Ｔは磁気抵抗効果素子２のトラック幅であり、ＭＲ−ｈは磁気抵抗効果素子２のハイト方向長さである。またＩは、下層の端子層（特に端子層３４）の端部のトラック幅方向の幅であり、ｗは、下層の端子層（特に端子層３４）の端部のハイト方向への長さである。下層の端子層（特に端子層３４）の端部のトラック幅方向の幅Ｉが、０．０２μｍ、０．０４μｍ、又は０．０８μｍであるときの、ｗ、ＭＲ−ｈとの比ｋ（形状係数とする）を種々変化させ、下層の端子層の抵抗値の変化を求めた。Ｒｓは端子層のシート抵抗である。Ｒｓ＝１５Ω／□、ＭＲ−ｈの長さは０．１５μｍとした。ここで、形状係数ｋ＝ｗ／ＭＲ−ｈである。従って、下層の端子層の片側の抵抗をｒとし、全体では２ｒの増加となる。
【００５７】
ｗ＝ＭＲ−ｈのとき、つまりｋ＝１のとき次式で表される。
ｒ＝Ｒｓ・Ｉ／ＭＲ−ｈ
また、ｗがＭＲ−ｈより大きいとき、つまりｋ＞１のとき、次式で表される。
ｒ＝Ｒｓ・Ｉ・Ｉｎ（ｋ）／（（ｋ−１）・ＭＲ−ｈ）・・・・（２）
結果を図１６及び図１７に示す。
【００５８】
図１６に示す結果より、形状係数ｋが２倍以上、すなわちｗがＭＲ−ｈより２倍以上としただけで大きな下層の端子層の抵抗値の低下を図ることが可能となる。好ましくは、形状係数ｋが５倍以上、すなわちｗがＭＲ−ｈより５倍以上とすることにより、上記抵抗値を形状係数がｋ＝１のときに比較して半分以下に抑えることが可能となる。さらに、形状係数ｋが１０倍以上、すなわちｗがＭＲ−ｈより１０倍以上とすることにより、上記抵抗値を形状係数がｋ＝１のときに比較して４分の１程度に抑えることが可能となる。また、形状係数ｋを十分大きく、例えば５００とした場合には、上記抵抗値の低下率が一定の傾向となることが分かった。
【００５９】
従来の磁気検出素子では、磁気抵抗効果素子に接合する下層の端子層の端部は、イオンミリング等により削られ、本実施例のように、磁気抵抗効果素子のハイト方向の長さ分しか上記下層の端子層の端部のハイト方向の長さがない状態（形状係数ｋ＝１の状態）であった。従来の磁気検出素子への電流は、上記下層の端子層の端部が削られているため、抵抗値が増大している状態となっていると考えられる。
【００６０】
これに対して、本発明の磁気検出素子においては、前記下層の端子層上であって、少なくともトラック幅方向の内側の一部に保護層が形成され、前記保護層上から前記下層の端子層にかけて前記上層の端子層が形成されているので、磁気抵抗効果素子に隣接する下層の端子層のトラック幅方向内側の端部の長さを長くすることができる。したがって、磁気抵抗効果素子への電流は、最短距離である端部を通ることができるので、下層の端子層の抵抗値を下げることが可能になり、ひいては磁気抵抗効果素子の出力を向上させることが可能になる。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明の磁気検出素子によれば、磁気抵抗効果素子の両側領域に、トラック幅方向に間隔を開けて形成される一対の導電性端子層を少なくとも２層積層され、上層の端子層についての前記一対の導電性端子層のトラック幅方向の間隔が下層の端子層の前記トラック幅方向の間隔より大きくされていることにより、上層の端子層の傾斜部での、上部シールド層との絶縁性の向上が図れる。
【００６２】
さらに、本発明では、前記下層の端子層の端子層上であって、少なくともトラック幅方向の内側の一部に保護層が形成され、前記保護層上から下層の端子層にかけて上層の端子層が形成されていることにより、磁気抵抗効果素子への電流が最短距離である下層の端子層の端部を通ることができるので、下層の端子層の抵抗値を下げることが可能になり、ひいては磁気抵抗効果素子の出力を向上させることが可能となる。
【００６３】
さらに前記保護層は、媒体対向面からハイト方向に形成されており、下層の端子層を被覆しているので、磁気抵抗効果素子に隣接するトラック幅方向内側の下層の端子層の端部の長さを長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気検出素子の構造を媒体対向面から見た断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】磁気抵抗効果素子と上下２層の端子層と保護層との関係を示す拡大断面図である。
【図４】図１に示す実施形態に係る磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図５】（Ａ）は図１に示す実施形態に係る磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図、（Ｂ）は媒体対向面からみた断面図である。
【図６】図１に示す実施形態に係る磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図７】（Ａ）は図１に示す実施形態に係る磁気検出素子の製造方法を工程順に示す平面図、（Ｂ）は媒体対向面からみた断面図である。
【図８】（Ａ）は図１に示す実施形態に係る磁気検出素子の製造方法を工程順に示す平面図、（Ｂ）は媒体対向面からみた断面図である。
【図９】（Ａ）は図１に示す実施形態に係る磁気検出素子の製造方法を工程順に示す平面図、（Ｂ）は媒体対向面からみた断面図である。
【図１０】（Ａ）は図１に示す実施形態に係る磁気検出素子の製造方法を工程順に示す平面図、（Ｂ）は媒体対向面からみた断面図である。
【図１１】（Ａ）は図１に示す実施形態に係る磁気検出素子の製造方法を工程順に示す平面図、（Ｂ）は媒体対向面からみた断面図である。
【図１２】（Ａ）は図１に示す実施形態に係る磁気検出素子の製造方法を工程順に示す平面図、（Ｂ）は媒体対向面からみた断面図である。
【図１３】（Ａ）は図１に示す実施形態に係る磁気検出素子の製造方法を工程順に示す平面図、（Ｂ）は媒体対向面からみた断面図である。
【図１４】図１に示す実施形態に係る磁気検出素子の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１５】本発明の効果を確認する実験における各部の要素を示す説明図である。
【図１６】端子層の形状と直流抵抗値との相関図である。
【図１７】端子層の抵抗値変化を検証するための各種寸法を示す図である。
【図１８】従来の磁気検出素子を媒体対向面側から見た断面図である。
【図１９】図１８に示す磁気検出素子における問題を示す説明図である。
【符号の説明】
１      磁気検出素子
２      磁気抵抗効果素子
１２    基板
１４    下部シールド層
１５    下部ギャップ層
２０    磁気抵抗効果素子の抵抗層
３２    バイアス下地層（下層の導電性端子層）
３３    バイアス層（下層の導電性端子層）
３４    端子層（下層の導電性端子層）
３５    端子層（上層の導電性端子層）
３６ａ  保護層
３７    上部ギャップ層
Ｔｗ    トラック幅
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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