(57)【要約】【課題】使用時において作用する外圧が磁気抵抗効果膜に伝達することを抑制することができる磁気抵抗効果素子等を提供する。【解決手段】磁気抵抗効果素子２３は、上下一対の磁気シールド膜３９、４１と、磁気シールド膜の間に介在された磁気抵抗効果膜３７と、磁気シールド膜と同層に設けられ該磁気シールド膜への応力伝達を緩和する応力緩和膜４３、４５とを備える。応力緩和膜は、プラスチック性を有する材料から構成される。また、応力緩和膜は、磁気シールド膜の左右及び後方に設けられ磁気シールド膜を取り囲むように連続的に延びている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下一対の磁気シールド膜と、
前記磁気シールド膜の間に介在された磁気抵抗効果膜と、
前記磁気シールド膜と同層に設けられ該磁気シールド膜への応力伝達を緩和する応力緩和膜であって、プラスチック性を有する材料から構成された応力緩和膜と
を備えた磁気抵抗効果素子。
【請求項２】
前記応力緩和膜も前記一対の磁気シールド膜に対応して上下に一対以上設けられている請求項１に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項３】
前記応力緩和膜は、前記磁気シールド膜の左右に設けられている請求項１又は２に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項４】
前記応力緩和膜は、前記磁気シールド膜の左右及び後方に設けられ該磁気シールド膜を取り囲むように連続的に延びている請求項１又は２に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
前記プラスチック性を有する材料は樹脂又はレジスト材料である請求項１乃至４の何れか一項に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項６】
磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを支持するヘッド支持装置とを備え、
前記磁気ヘッドは、請求項１乃至５の何れか一項に記載されたものである、
磁気ヘッド装置。
【請求項７】
磁気ディスクと、磁気ヘッド装置とを備え、
前記磁気ヘッド装置は、請求項６に記載されたものである、
磁気ディスク装置。
【請求項８】
磁気シールド膜をパターニングするためのフレーム膜であってプラスチック性を有する材料から構成されたフレーム膜を成膜し、
前記フレーム膜と同層に前記磁気シールド膜を成膜し、
前記フレーム膜の上方にカバー膜を成膜し、それをマスク材として用い、前記磁気シールド膜の余分な部分を除去し、
前記フレーム膜を除去することなく、該フレーム膜の外側領域に絶縁膜を成膜する
磁気抵抗効果素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド装置、磁気ディスク装置及び磁気抵抗効果素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、磁気抵抗効果素子を用いて磁気的な情報を検出することが行われてきている。磁気抵抗効果素子は、磁気抵抗効果膜と、その上下に配置された一対の磁気シールド膜とを備えている。磁気抵抗効果膜には、所定の電極構造を介してセンス電流が給電されており、磁気情報に応じて磁気抵抗効果膜の磁化方向が変化し、さらにそれに応じて磁気抵抗効果膜の抵抗値も変化する。よって、かかる抵抗値変化によるセンス電流の変化を監視し、磁気情報の検出を行う。
【０００３】
しかしながら、従来の磁気抵抗効果素子においては、使用時において何らかの外圧が磁気抵抗効果膜に作用すると、磁気抵抗効果膜の抵抗値の変化態様が当初の設計からずれてしまい、適正な出力値が得られなくなる恐れがあった。
【０００４】
なお、特許文献１として、熱応力緩和用の金属膜を有する薄膜磁気ヘッドも存在していたが、当該金属膜は、コイルを備えた書き込み素子に対して設けられたものであり、しかも、熱処理において作用する応力を対象としたものであった。よって、磁気抵抗効果膜や磁気シールド膜を備え磁気情報の検出を行う磁気抵抗効果素子に対し、熱処理工程などが終了した後に作用する外圧に対しては、効果を発揮できるものではなかった。
【特許文献１】特開平７−２４４８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、使用時において作用する外圧が磁気抵抗効果膜に伝達することを抑制することができる磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド装置、磁気ディスク装置及び磁気抵抗効果素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る磁気抵抗効果素子は、上下一対の磁気シールド膜と、前記磁気シールド膜の間に介在された磁気抵抗効果膜と、前記磁気シールド膜と同層に設けられ該磁気シールド膜への応力伝達を緩和する応力緩和膜であって、プラスチック性を有する材料から構成された応力緩和膜とを備えている。
【０００７】
好適には、前記応力緩和膜も前記一対の磁気シールド膜に対応して上下に一対以上設けられていると好適である。
【０００８】
前記応力緩和膜は、前記磁気シールド膜の左右に設けられているか、又は、前記磁気シールド膜の左右及び後方に設けられ該磁気シールド膜を取り囲むように連続的に延びていると好適である。
【０００９】
好適には、前記プラスチック性を有する材料は樹脂又はレジスト材料である。
【００１０】
また、本発明は、同課題を解決するための磁気ヘッド装置、磁気ディスク装置も提供する。
【００１１】
本発明に係る磁気ヘッド装置は、磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを支持するヘッド支持装置とを備え、前記磁気ヘッドは上述した本発明に係る磁気ヘッドである。
【００１２】
本発明に係る磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、磁気ヘッド装置とを備え、磁気ヘッド装置は上述した本発明に係る磁気ヘッド装置である。
【００１３】
課題を解決するため本発明は磁気抵抗効果素子の製造方法も提供する。
【００１４】
本発明に係る磁気抵抗効果素子の製造方法は、磁気シールド膜をパターニングするためのフレーム膜であってプラスチック性を有する材料から構成されたフレーム膜を成膜し、前記フレーム膜と同層に前記磁気シールド膜を成膜し、前記フレーム膜の上方にカバー膜を成膜し、それをマスク材として用い、前記磁気シールド膜の余分な部分を除去し、前記フレーム膜を除去することなく、該フレーム膜の外側領域に絶縁膜を成膜する。
【発明の効果】
【００１５】
以上のような、本発明に係る磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド装置、磁気ディスク装置及び磁気抵抗効果素子の製造方法によれば、使用時において作用する外圧が磁気抵抗効果膜に伝達することを抑制することができる。
【００１６】
また、応力緩和膜が磁気シールド膜の左右方向にも設けられている場合、外圧の方向として最も磁気抵抗効果膜の適正出力に悪影響を及ぼすと考えられる磁気シールド膜の左右方向からの外圧に対して確実に応力伝達抑制効果を得ることができる。
【００１７】
さらに、上述した本発明に係る磁気抵抗効果素子の製造方法によれば、磁気シールド膜をパターニングするためのレジストフレーム膜を利用して応力緩和膜を成膜することができ、専用の成膜工程を新たに設けずに済み、また、既存の製造方法からの変更点も少なくて済むという利点がある。
【００１８】
なお、本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施の形態によって更に詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。また、積層方向を上下方向、ＡＢＳ面と直交する方向を前後方向、そして、上下方向及び前後方向の双方と直交する方向を左右方向とする。
【００２０】
図１は、磁気ヘッドにおける媒体対向面側の端部を示す。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線からみた平面を示す図、図３は、ＡＢＳ面側からみた磁気ヘッドの読み取り素子近傍の構造を示す図である。薄膜磁気ヘッド１１は、書き込み素子２１と、読み取り素子である磁気抵抗効果素子２３とを備えている。書き込み素子２１には、ギャップ２５が設けられている。ギャップ２５の上下には、上部磁極膜２７及び下部磁極膜２９が延在している。上部磁極膜２７と下部磁極膜２９は、媒体対向面と逆側において、結合部３１によって磁路が形成されるように結合されている。上部磁極膜２７と下部磁極膜２９との間には、コイル３３が形成されている。コイル３３は、結合部３１を軸に周回するように配置されている。
【００２１】
読み取り素子である磁気抵抗効果素子２３は、非磁性膜３５を挟んで書き込み素子２１の下方に配置されている。磁気抵抗効果素子２３は、ＣＰＰ型の給電態様を具備しており、磁気抵抗効果膜３７と、上下一対の給電可能な磁気シールド膜３９、４１とを含んでいる。本実施の形態では、磁気抵抗効果膜３７は、ＴＭＲ（Tunneling Magneto Resistance）として構成されている。なお、ＴＭＲの構成自体は、本発明では特に問題ではなく周知の構成でよいため、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
上下一対の上部磁気シールド膜３９及び下部磁気シールド膜４１のそれぞれの周囲には、応力緩和膜４３、４５が配置されている。応力緩和膜４３、４５は、平面視コ字状の形態を有しており、対応する磁気シールド膜３９、４１の左右側部及び後部を取り囲むように連続して延びている。また、応力緩和膜４３、４５は、樹脂やレジスト材料などプラスチック性を有する材料から構成されている。より具体的な例としては、ＰＭＭＡなどのアクリル系樹脂やノボラックなどのエポキシ樹脂、さらにはシリコーンなどが挙げられる。
【００２３】
次に、このような応力緩和膜４３、４５を備えた磁気抵抗効果素子の製造方法について説明する。まず、図４に示されるように、上面にアンダーコート５１が成膜された基板５３を用意する。基板５３は、通常、耐摩耗性に優れたアルティック等から構成することができる。次に、図５に示されるように、基板５３の上方に下部シールド用電極膜５５を成膜する。
【００２４】
続いて、図６に示されるように、下部シールド用電極膜５５の上面に、磁気シールド膜のパターニングのためのレジストフレーム膜５７を立てる。かかるレジストフレーム膜５７は、例えばフォトリソグラフィ法を用いて形成することができる。次に、図７に示されるように、下部シールド用電極膜５５をＳｅｅｄ膜として下部磁気シールド膜４１（正確には下部磁気シールド膜となる膜）をメッキにより成膜する。下部磁気シールド膜４１は本実施の形態ではパーマロイによって構成されている。
【００２５】
ここで、この後の工程につき、本出願人が実施経験のある既存の工程を、比較例としてまず説明する。なお、図８〜図１４における左側の図が比較例の工程を、右側の図が本実施の形態の工程を示すものとする。比較例の工程では、図８の左図に示されるように、下部磁気シールド膜４１の形成後にレジストフレーム膜５７を除去する。次に、図９の左図に示されるように、レジストフレーム膜５７が除去された部分に沿って、ミリングにより、下部シールド用電極膜５５を除去して開口２０１を形成する。次に、図１０の左図に示されるように、中央の下部磁気シールド膜４１を覆うように例えばフォトリソグラフィ法を用いてレジストカバー膜２０３を設け、図１１の左図に示されるように、レジストカバー２０３の外側の下部磁気シールド膜４１を除去し、さらに図１２の左図に示されるように、レジストカバー膜２０３も除去する。
【００２６】
次に、図１３の左図に示されるように、開口２０１の外側に位置していた余分な下部シールド用電極膜５５をミリングによって除去し、図１４の左図に示されるように、下部磁気シールド膜４１及び下部シールド用電極膜５５の周囲に、アルミナ膜２０５を成膜する。このようにして既存の工程では、下部磁気シールド膜４１のすぐ外側にアルミナ膜２０５が設けられている構成を製造していた。
【００２７】
これに対して、本実施の形態は、上述した既存の製造方法のようにレジストフレーム膜５７をすぐに除去せずにこのレジストフレーム膜５７を利用することによって磁気シールド膜３９、４１の周囲に応力緩和膜４３、４５が設けられた構成を作り出す。
【００２８】
すなわち、図７に示されるように、下部シールド用電極膜５５の上方に下部磁気シールド膜４１をメッキ成膜した後、図８の右図に示されるように、下部磁気シールド膜４１及びレジストフレーム膜５７の上方にアルミナ膜５９を例えばスパッタリングなどによって成膜する。
【００２９】
次に、図９の右図に示されるように、レジストカバー膜６１をアルミナ膜５９の上面に成膜する。レジストカバー膜６１は、平面（上方）からみてレジストフレーム膜５７よりも若干大きな寸法に形成されており、例えばフォトリソグラフィ法を用いて成膜することができる。
【００３０】
そして、図１０の右図に示されるように、レジストカバー膜６１をマスク材としてミリングを行い、レジストカバー膜６１によって覆われていないアルミナ膜５９の部分を除去する。続いて、図１１の右図に示されるように、レジストカバー膜６１を除去し、図１２の右図に示されるように、エッチング処理を施して、アルミナ膜５９及びレジストフレーム膜５７の外側にある余分な下部磁気シールド膜４１の部分を除去する。
【００３１】
さらに、図１３の右図に示されるように、アルミナ膜５９を除去せずにアルミナ膜５９をマスク材として用いて、ミリングを施すことによって、下部シールド用電極膜５５におけるレジストフレーム膜５７の外側に位置した余分な部分を除去する。その後、図１４の右図に示されるように、アルミナ膜５９を除去し、レジストフレーム膜５７については除去することなく、レジストフレーム膜５７の外側領域にアルミナ膜（絶縁膜）６３を成膜し、上面をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polish）などの平坦化処理する。
【００３２】
このようにして、下部磁気シールド膜４１の周囲にレジストフレーム膜５７が残存した構造を製造し、かかるレジストフレーム膜５７を応力緩和膜４５として用いることで、磁気シールド膜４１の周囲に応力緩和膜４５を備えた構造を得ることができる。また、この後は、下部磁気シールド膜４１の上方に、磁気抵抗効果膜３７、さらにその上方に上部磁気シールド膜３９を形成し、上部磁気シールド膜３９の周囲に応力緩和膜４３を形成することによって、図３に示されるような上下一対の磁気シールド膜３９、４１の周囲に上下一対の応力緩和膜４３、４５が配置された構造を得ることができる。応力緩和膜４３の形成もまた、応力緩和膜４５と同様に上部磁気シールド膜３９をパターニングするためのレジストフレーム膜を残存させることによって行われる。
【００３３】
以上のようにして構成された磁気抵抗効果素子２３によれば、使用時において作用する外圧が磁気抵抗効果膜３７に伝達することを抑制することができる。特に、本出願人の鋭意検討によれば磁気シールド膜３９、４１に作用する外圧が磁気抵抗効果膜の適正出力に悪影響を及ぼすと考えられるところ、本実施の形態の磁気抵抗効果素子２３によれば、応力緩和膜４３、４５により磁気シールド膜３９、４１自体に外圧が伝達することを防止できるため、磁気抵抗効果膜の適正出力を得るうえで非常に効果的である。また、応力緩和膜４３、４５は磁気シールド膜３９、４１の左右方向にも設けられているため、外圧の方向として最も磁気抵抗効果膜の適正出力に悪影響を及ぼすと考えられる磁気シールド膜３９、４１の左右方向からの外圧に対して確実に応力伝達抑制効果を得ることができる。さらに、上述した製造方法によれば、磁気シールド膜３９、４１をパターニングするためのレジストフレーム膜を利用して応力緩和膜４３、４５を成膜することができ、専用の成膜工程を新たに設けずに済み、また、既存の製造方法からの変更点も少なくて済むという利点がある。
【００３４】
本実施の形態に係る磁気ヘッド装置について説明する。磁気ヘッド装置は、薄膜磁気ヘッドをジンバルに取り付けたヘッド・ジンバル・組立体（Head Gimbal Assembly 以下、ＨＧＡと称する）、ＨＧＡをアームに取り付けたヘッド・アーム組立体（Head Arm Assembly  以下、ＨＡＡと称する）及び複数のＨＡＡをスタックしたヘッド・スタック組立体（Head Stack Assembly 以下、ＨＳＡと称する）を含む概念である。
【００３５】
図１５は磁気ヘッド装置の一部を示す正面図である。図示の磁気ヘッド装置は、先に述べた本発明に係る薄膜磁気ヘッド１１と、ヘッド支持装置１０１とを含む。ヘッド支持装置１０１は、薄膜磁気ヘッド１１を支持する。
【００３６】
ヘッド支持装置１０１は、一端部で薄膜磁気ヘッド１１を支持している。ヘッド支持装置１０１は、金属薄板でなる支持体１０３の長手方向の一端にある自由端に、同じく金属薄板でなる可撓体を取付け、この可撓体の下面に薄膜磁気ヘッド１１を取付けた構造となっている。具体的には、可撓体は、支持体１０３の先端を自由端とした舌状片１０５を有する。支持体１０３の下面には、例えば半球状の荷重用突起１０７が設けられている。この荷重用突起１０７により、支持体１０３の自由端から舌状片１０５へ荷重力が伝えられる。
【００３７】
薄膜磁気ヘッド１１は、舌状片１０７の下面に接着等の手段によって取付けられ、ピッチ動作及びロール動作が許容されるように支持されている。
【００３８】
本発明に適用可能なヘッド支持装置１０１は、図１５の形態に限定するものではなく、これまで提案され、またはこれから提案されることのあるヘッド支持装置として広く適用できる。例えば、支持体１０３と舌状片１０５とを、タブテープ（ＴＡＢ）等のフレキシブルな高分子系配線板を用いて一体化したもの等を用いることもできる。また、従来より周知のジンバル構造を持つものを自由に用いることができる。
【００３９】
次に、本実施の形態に係る磁気ディスク装置について説明する。磁気ディスク装置は、磁気ヘッド装置と、磁気ディスクとを含む。前記磁気ヘッド装置は、先に述べた本発明に係る磁気ヘッド装置である。前記磁気ディスクは、前記磁気ヘッド装置と協働して、磁気記録の書込み及び読出しに供される。
【００４０】
図１６は、図１５に示した磁気ヘッド装置を用いた磁気ディスク装置の斜視図である。図示された磁気ディスク装置は、軸１０９の回りに回転可能に設けられた磁気ディスク１１１と、薄膜磁気ヘッド１１と、薄膜磁気ヘッド１１を磁気ディスク１１１のトラック上に位置決めするためのアセンブリキャリッジ装置とを備えている。
【００４１】
アセンブリキャリッジ装置は、軸１１３を中心にして回動可能なキャリッジ１１５と、このキャリッジ１１５を回動駆動する例えばボイスコイルモータ(ＶＣＭ)からなるアクチュエータ１１７とから主として構成されている。
【００４２】
キャリッジ１１５には、軸１１３の方向にスタックされた複数の駆動アーム１１９の基部が取り付けられており、各駆動アーム１１９の先端部には、薄膜磁気ヘッド１１を搭載したヘッド支持装置１０１が固着されている。各ヘッド支持装置１０１は、その先端部に有する薄膜磁気ヘッド１１が、各磁気ディスク１１１の表面に対して対向するように駆動アーム１１１の先端部に設けられている。
【００４３】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【００４４】
例えば、上記実施の形態では、応力緩和膜は、磁気シールド膜の左右方向及び後方に設けられ該磁気シールド膜を取り囲むように連続的に延長されていたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、応力緩和膜が磁気シールド膜の左右方向及び後方の何れか一方向又は二方向の部位にのみ設けられている態様であってもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、薄膜磁気ヘッドの読み取り素子として実施した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。よって、例えば、センサ、メモリ、アクチュエータ、半導体デバイスなどに広く適用することが可能である。また、磁気シールド膜をパターニングするためのレジストフレーム膜とは別個に、応力緩和膜の成膜専用の工程を別途設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける媒体対向面側の端部を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線からみた平面を示す図である。
【図３】ＡＢＳ面側からみた磁気ヘッドの読み取り素子近傍の構造を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る磁気抵抗効果素子の製造方法の一工程を示す図である。
【図５】図４の後の工程を示す図である。
【図６】図５の後の工程を示す図である。
【図７】図６の後の工程を示す図である。
【図８】図７の後の工程を示す図である。
【図９】図８の後の工程を示す図である。
【図１０】図９の後の工程を示す図である。
【図１１】図１０の後の工程を示す図である。
【図１２】図１１の後の工程を示す図である。
【図１３】図１２の後の工程を示す図である。
【図１４】図１３の後の工程を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る磁気ヘッド装置を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
２３                    磁気抵抗効果素子
３７                    磁気抵抗効果膜
３９、４１              磁気シールド膜
４３、４５              応力緩和膜
【図１】
2006351791.tif 000003
【図２】
2006351791.tif 000004
【図３】
2006351791.tif 000005
【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】
2006351791.tif 000012
【図１１】
2006351791.tif 000013
【図１２】
2006351791.tif 000014
【図１３】
2006351791.tif 000015
【図１４】
2006351791.tif 000016
【図１５】
2006351791.tif 000017
【図１６】
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