(57)【要約】【課題】磁気抵抗効果素子のリードトラック幅、高さ等の寸法精度が高く、電極層が所定の膜厚を有しかつ膜厚のばらつきが少ない磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及び記録再生分離型薄膜磁気ヘッドを提供する。【解決手段】ＧＭＲ膜２４は下部ギャップ膜２３と上部ギャップ膜２８の間に形成された、反強磁性層２４１と、固定層２４２と、非磁性導電層２４３と、自由層２４４と、キャップ層２４５とで構成される。ＧＭＲ膜２４の高さＬ１及びＬ２は１２０ｎｍ以下、厚さｔ１は３０ｎｍ以下、トラック幅Ｗは１２０ｎｍ以下に設定される。ＧＭＲ膜２４後端部の水平面からの角度θは７０°〜９０°に設定される。好ましい角度範囲は７５°〜９０°である。素子高さＬ１に対するＬ２の比率Ｌ２／Ｌ１は０．８〜１．０に設定される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に設けられた下部シールド及び上部シールドの間に磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗効果膜に電気的に接続された一対の電極膜が配置された磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果膜はリードトラック幅が１２０ｎｍ以下であり、高さが１２０ｎｍ以下であり、高さ方向後端部の水平面からの角度が７０゜〜９０゜であることを特徴とする磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記磁気抵抗効果膜の高さ方向後端部の水平面からの角度が７５゜〜９０゜であることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
基板の上に設けられた下部シールド及び上部シールドの間に磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗効果膜に電気的に接続された一対の電極膜が配置された磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果膜はリードトラック幅が１２０ｎｍ以下であり、下部及び上部の高さが１２０ｎｍ以下であり、下部の高さに対する上部の高さの比率が０．８〜１．０であることを特徴とする磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記磁気抵抗効果膜の膜厚は３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
前記磁気抵抗効果膜は、反強磁性層と、固定層と、非磁性導電層と、自由層とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記磁気抵抗効果膜は最上部にキャップ層を有することを特徴とする請求項５記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
基板の上に設けられた下部シールド及び上部シールドの間に磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗効果膜に電気的に接続された一対の電極膜が配置された磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドと、下部磁極及び上部磁極の間に磁気ギャップ膜及び層間絶縁膜を介してコイルを有する誘導型薄膜磁気ヘッドとを具備する記録再生分離型薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果膜はリードトラック幅が１２０ｎｍ以下であり、高さが１２０ｎｍ以下であり、高さ方向後端部の水平面からの角度が７０゜〜９０゜であることを特徴とする記録再生分離型薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記磁気抵抗効果膜の高さ方向後端部の水平面からの角度が７５゜〜９０゜であることを特徴とする請求項７記載の記録再生分離型薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
基板の上に設けられた下部シールド及び上部シールドの間に磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗効果膜に電気的に接続された一対の電極膜が配置された磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドと、下部磁極及び上部磁極の間に磁気ギャップ膜及び層間絶縁膜を介してコイルを有する誘導型薄膜磁気ヘッドとを具備する記録再生分離型薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果膜はリードトラック幅が１２０ｎｍ以下であり、下部及び上部の高さが１２０ｎｍ以下であり、下部の高さに対する上部の高さの比率が０．８〜１．０であることを特徴とする記録再生分離型薄膜磁気ヘッド。
【請求項１０】
前記磁気抵抗効果膜の膜厚は３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。
【請求項１１】
前記磁気抵抗効果膜は、反強磁性層と、固定層と、非磁性導電層と、自由層とを有することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の記録再生分離型薄膜磁気ヘッド。
【請求項１２】
前記磁気抵抗効果膜は最上部にキャップ層を有することを特徴とする請求項１１記載の記録再生分離型薄膜磁気ヘッド。
【請求項１３】
基板の上に設けられた下部シールド及び上部シールドの間に、磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗効果膜の高さ方向後端部に位置する平坦化膜と当該磁気抵抗効果膜に電気的に接続された一対の電極膜が配置された磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記磁気抵抗効果膜を成膜した後にホトレジスト膜をマスクとして当該磁気抵抗効果膜の高さを決めるイオンミリングを行い、イオンミリングで除去した部分に前記平坦化膜を充填し、この後ホトレジスト膜のステンシルをマスクとして前記磁気抵抗効果膜のリードトラック幅を決めるイオンミリングを行い、イオンミリングで除去した部分に前記電極膜を形成することを特徴とする磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記磁気抵抗効果膜の高さを決めるイオンミリングに際して形成されるホトレジスト膜は、１層目のホトレジスト膜が薄膜の２層構造であることを特徴とする請求項１３記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記磁気抵抗効果膜の高さを決めるイオンミリングに際して形成されるホトレジスト膜は単層であることを特徴とする請求項１３記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記平坦化膜のイオンミリング速度は前記磁気抵抗効果膜のイオンミリング速度に近いことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記平坦化膜はＳｉＯ２からなることを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記平坦化膜はＡｌ２Ｏ３もしくはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２からなり、前記磁気抵抗効果膜よりも薄く形成されることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１９】
基板の上に設けられた下部シールド及び上部シールドの間に、磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗効果膜の高さ方向後端部に位置する平坦化膜と当該磁気抵抗効果膜に電気的に接続された一対の電極膜が配置された磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記磁気抵抗効果膜を成膜した後に、該磁気抵抗効果膜の上に当該該磁気抵抗効果膜の高さを加工するためのホトレジスト膜を１層目が薄膜の２層形成し、該２層のホトレジスト膜をマスクとして前記磁気抵抗効果膜をイオンミリングし、イオンミリングにより除去した前記磁気抵抗効果膜の後端部に当該磁気抵抗効果膜のイオンミリング速度に近いイオンミリング速度の材料からなる平坦化膜を充填し、該平坦化膜および前記磁気抵抗効果膜の上に該磁気抵抗効果膜のリードトラック幅を加工するためのステンシルをホトレジスト膜で形成し、該ステンシルをマスクとして前記磁気抵抗効果膜及び平坦化膜をイオンミリングし、イオンミリングにより除去した前記磁気抵抗効果膜及び平坦化膜の上部に前記電極層を形成することを特徴とする磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２０】
前記平坦化膜はＳｉＯ２からなることを特徴とする請求項１９記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気ディスク装置などの磁気記録装置に搭載される磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及び記録再生分離型薄膜磁気ヘッドに係り、特に再生特性に優れ、通電寿命の長い磁気抵抗効果素子を有する磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及び記録再生分離型薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置の大容量化に伴い、記録密度が年々高まっている。また、磁気ディスク装置に搭載される磁気ヘッドなどの部品には小型化が要求されている。これらの要求を満たす為に現在の磁気ディスク装置は、磁気抵抗効果型薄膜ヘッド（再生ヘッド）、あるいは再生ヘッドと誘導型薄膜磁気ヘッド（記録ヘッド）を積層した記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果膜に、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）膜を採用し、ＧＭＲ膜のリードトラック幅は１２０ｎｍ以下にまで低減している。
【０００３】
特許文献１には、ＧＭＲ膜の両端に、強磁性膜及び電極膜を配置した磁気抵抗効果型複合ヘッド（記録再生分離型薄膜磁気ヘッド）において、ＧＭＲ膜の高さ方向に下部ギャップ層及び上部ギャップ層の間に平坦化層を設けることで、再生ギャップ長を薄膜化し、高密度記録を実現する発明が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ＧＭＲ膜を構成するフリー磁性層、非磁性導電層及びピン磁性層の後部を部分的にエッチングして、水平面に対して１５°〜６０°の角度範囲で傾斜させ、ピン磁性層からフリー磁性層への静磁結合磁場の影響を軽減し、センサの再生出力波形の対称性を高める発明が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３３９６３９号公報（第６頁、図１）
【特許文献２】
特開２０００−３１１３１７号公報（第３−４頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとしている課題】
ＧＭＲ膜のリードトラック幅が１２０ｎｍ以下という狭トラック幅になると、ＧＭＲ膜の高さ、膜厚などの寸法も小さくなり、素子寸法を正確に作製しないと所望の再生特性が得られなくなる。また、リードトラック幅を形成するためにＧＭＲ膜をイオンミリングするためのホトレジストマスクの寸法も小さくなり、リフトオフ法で形成できる電極膜も薄膜化している。上記特許文献１に記載の発明では、ＧＭＲ膜のトラック幅加工を行い、ＧＭＲ膜の両端に強磁性膜及び電極膜を配置した後に、ＧＭＲ膜の高さを決めるためのイオンミリングを行っているが、このとき、電極膜もイオンミリングで削られてしまうため、電極膜がさらに薄くなり、したがって、素子抵抗が増大し、通電寿命が短くなってしまう。特許文献２に記載の発明では、ＧＭＲ素子の後端部の角度が水平面に対して１５°〜６０°であるため、ＧＭＲ素子の高さが１２０ｎｍ以下ともなると、素子高さの精度を出すことが難しくなる。
【０００７】
本発明の目的は、磁気抵抗効果素子の寸法精度が高い磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及び記録再生分離型薄膜磁気ヘッドを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、通電寿命が長い磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及び記録再生分離型薄膜磁気ヘッドを提供することである。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、上記磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及び記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、基板の上に設けられた下部シールド及び上部シールドの間に、リードトラック幅が１２０ｎｍ以下であり、高さが１２０ｎｍ以下であり、高さ方向後端部の水平面からの角度が７０゜〜９０゜である磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜に電気的に接続された一対の電極膜が配置されていることを特徴とする。
【００１１】
前記磁気抵抗効果膜の高さ方向後端部の水平面からの角度は７５゜〜９０゜であることが好ましい。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、基板の上に設けられた下部シールド及び上部シールドの間に、リードトラック幅が１２０ｎｍ以下であり、下部及び上部の高さが１２０ｎｍ以下であり、下部の高さに対する上部の高さの比率が０．８〜１．０である磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜に電気的に接続された一対の電極膜が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
前記磁気抵抗効果膜の膜厚は３０ｎｍ以下である。
【００１４】
前記磁気抵抗効果膜は、反強磁性層と、固定層と、非磁性導電層と、自由層とを有する。
【００１５】
前記磁気抵抗効果膜は最上部にキャップ層を有する。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の記録再生分離型薄膜磁気ヘッドは、基板の上に設けられた下部シールド及び上部シールドの間に磁気抵抗効果膜と磁気抵抗効果膜に電気的に接続された一対の電極膜が配置された磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドと、下部磁極及び上部磁極の間に磁気ギャップ膜及び層間絶縁膜を介してコイルを有する誘導型薄膜磁気ヘッドとを具備し、前記磁気抵抗効果膜はリードトラック幅が１２０ｎｍ以下であり、高さが１２０ｎｍ以下であり、高さ方向後端部の水平面からの角度が７０゜〜９０゜であることを特徴とする。
【００１７】
前記磁気抵抗効果膜の高さ方向後端部の水平面からの角度は７５゜〜９０゜であることが好ましい。
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の記録再生分離型薄膜磁気ヘッドは、基板の上に設けられた下部シールド及び上部シールドの間に磁気抵抗効果膜と磁気抵抗効果膜に電気的に接続された一対の電極膜が配置された磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドと、下部磁極及び上部磁極の間に磁気ギャップ膜及び層間絶縁膜を介してコイルを有する誘導型薄膜磁気ヘッドとを具備し、前記磁気抵抗効果膜はリードトラック幅が１２０ｎｍ以下であり、下部及び上部の高さが１２０ｎｍ以下であり、下部の高さに対する上部の高さの比率が０．８〜１．０であることを特徴とする。
【００１９】
前記磁気抵抗効果膜の膜厚は３０ｎｍ以下である。
【００２０】
前記磁気抵抗効果膜は、反強磁性層と、固定層と、非磁性導電層と、自由層とを有する。
【００２１】
前記磁気抵抗効果膜は最上部にキャップ層を有する。
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効果膜を成膜した後にホトレジスト膜をマスクとして磁気抵抗効果膜の高さを決めるイオンミリングを行い、イオンミリングで除去した部分に平坦化膜を充填し、この後ホトレジスト膜のステンシルをマスクとして磁気抵抗効果膜のリードトラック幅を決めるイオンミリングを行い、イオンミリングで除去した部分に電極膜を形成することを特徴とする。
【００２３】
前記磁気抵抗効果膜の高さを決めるイオンミリングに際して形成されるホトレジスト膜は、１層目のホトレジスト膜が薄膜の２層構造である。
【００２４】
前記磁気抵抗効果膜の高さを決めるイオンミリングに際して形成されるホトレジスト膜は単層であることが好ましい。
【００２５】
前記平坦化膜のイオンミリング速度は前記磁気抵抗効果膜のイオンミリング速度に近いことが好ましい。
【００２６】
前記平坦化膜の材料はＳｉＯ２である。
【００２７】
前記平坦化膜にＡｌ２Ｏ３もしくはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２を用いた場合は、前記磁気抵抗効果膜よりも薄く形成することが好ましい。
【００２８】
上記目的を達成するために、本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効果膜を成膜した後に、磁気抵抗効果膜の上に磁気抵抗効果膜の高さを加工するためのホトレジスト膜を１層目が薄膜の２層形成し、この２層のホトレジスト膜をマスクとして前記磁気抵抗効果膜をイオンミリングし、イオンミリングにより除去した部分に磁気抵抗効果膜のイオンミリング速度に近いイオンミリング速度の材料からなる平坦化膜を充填し、この平坦化膜および前記磁気抵抗効果膜の上に磁気抵抗効果膜のリードトラック幅を加工するためのステンシルをホトレジスト膜で形成し、ステンシルをマスクとして前記磁気抵抗効果膜及び平坦化膜をイオンミリングし、イオンミリングにより除去した部分に電極層を形成することを特徴とする。
【００２９】
前記平坦化膜の材料はＳｉＯ２である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド（以下、ＧＭＲヘッドと称す）２と誘導型薄膜磁気ヘッド３を積層した記録再生分離型薄膜磁気ヘッド（以下、薄膜磁気ヘッドと称す）１の断面構成を示す図であり、図４のＡ−Ａ線断面図である。図２は本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部分を拡大して示す一部拡大断面図である。図３は本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部分を記録媒体対向面側から見た正面図である。図４は本発明の一実施例による薄膜磁気ヘッドの全体構成を示す斜視図である。
【００３１】
図１及び図４において、薄膜磁気ヘッド１は、再生用ＧＭＲヘッド２と記録用誘導型薄膜磁気ヘッド３が積層されて構成される。ＧＭＲヘッド２は、セラミックス等からなる基板２０の上に絶縁膜２１が形成され、この上に所望信号以外の磁界を排除する下部シールド２２および上部シールド２９が形成される。下部シールド２２と上部シールド２９の間には、下部ギャップ膜２３および上部ギャップ膜２８を介して、磁気ディスクからの漏洩磁界（信号）を検出するＧＭＲ膜２４、平坦化膜２５、ＧＭＲ膜２４の自由層２４４（図２、図３参照）の磁区を制御する磁区制御膜２６及びＧＭＲ膜２４にセンス電流を供給するための電極膜２７が形成される。
【００３２】
一方、誘導型薄膜磁気ヘッド３は、前記ＧＭＲヘッド２の上に絶縁体の分離膜４を介して形成された、記録磁界を発生する下部磁極３１および上部磁極３５、下部磁極３１と上部磁極３５の間に形成された磁気ギャップ膜３２、信号電流を印加するコイル３３およびコイル３３の層間絶縁膜３４等から構成される。薄膜磁気ヘッド１全体は保護膜３６で被覆される。
【００３３】
図２及び図３において、ＧＭＲ膜２４は下部ギャップ膜２３と上部ギャップ膜２８の間に形成された、反強磁性層２４１と、固定層２４２と、非磁性導電層２４３と、自由層２４４と、キャップ層２４５とで構成される。固定層２４２の磁化方向は、反強磁性層２４１により縦方向に固定されている。なお、キャップ層２４５は省略しても良い。
【００３４】
ＧＭＲ膜２４の高さＬ１及びＬ２は１２０ｎｍ以下、厚さｔ１は３０ｎｍ以下、トラック幅Ｗは１２０ｎｍ以下に設定される。ＧＭＲ膜２４の後端部の水平面からの角度θは、７０°〜９０°に設定される。好ましい角度範囲は７５°〜９０°である。ＧＭＲ膜２４の下部の高さＬ１に対する上部の高さＬ２の比率Ｌ２／Ｌ１は、０．８〜１．０に設定される。ＧＭＲ膜２４の後端部の水平面からの角度θを上記範囲にすることにより、あるいは、素子高さＬ１に対するＬ２の比率を上記範囲にすることにより、ＧＭＲ膜２４の寸法精度を高精度にすることが可能となる。
【００３５】
素子高さＬ１、Ｌ２が加工されたＧＭＲ膜２４の後方段差部で、下部ギャップ膜２３の上には平坦化膜２５が充填される。平坦化膜２５はスパッタリングで形成されるＳｉＯ２膜である。ＳｉＯ２膜のイオンミリング速度は、Ａｌ２Ｏ３膜及びＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２膜よりも速く、ＧＭＲ膜２４に比較して大きな違いはない。
【００３６】
次に、上記構成のＧＭＲヘッド２及び薄膜磁気ヘッド１の製造方法を、図１乃至図１４を参照して説明する。製造方法の特徴は、ＧＭＲ膜２４の高さ形成を先に行い、その後にリードトラック幅形成を行うことである。
【００３７】
図１乃至図４において、基板２０はＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣを焼結したセラミックスである。基板２０の上には、Ａｌ２Ｏ３あるいはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２の絶縁膜２１をスパッタリングで形成する。膜厚は約２μｍである。この絶縁膜２１の膜厚が約１μｍになるまで絶縁膜２１の表面を研磨する。これにより、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ基板２０の空孔にはＡｌ２Ｏ３あるいはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２が埋め込まれ、表面が平滑になる。
【００３８】
続いて図６に示すように、下部シールド２２を絶縁膜２１の上に形成する。材料はＮｉＦｅである。ホトレジスト膜をマスクとしためっき法で形成する。膜厚は約０．７μｍである。
【００３９】
次に下部ギャップ膜２３をスパッタリング法で形成する。材料はＡｌ２Ｏ３あるいはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２であり、膜厚は約０．１μｍである。成膜後、信号入出力用端子の形成に必要なスルーホール等を形成する。パターニングは、ホトレジスト膜をマスクとしたイオンミリング法で行う。
【００４０】
次に信号検出に最も重要なＧＭＲ膜２４をスパッタリング法で成膜する。ＧＭＲ膜２４は図２及び図３に示すように、ＰｔＭｎ等からなる反強磁性層２４１と、ＣｏＦｅ等からなる固定層２４２と、Ｃｕ等からなる非磁性導電層２４３と、ＣｏＦｅ等からなる自由層２４４と、Ｔａ等からなるキャップ層２４５とが積層されたスピンバルブ膜である。この後、イオンミリング法によりＧＭＲ膜２４を所定形状にパターニングする。
【００４１】
次に図７に示すように、ホトレジスト膜４０とホトレジスト膜４１をスピン塗布し、露光、現像を行う。ホトレジスト膜４０には現像液に対する溶解性がホトレジスト４１より大きい材料を使用し、約５ｎｍの薄膜にする。これはＧＭＲ膜２４の後端をイオンミリング法でエッチングして素子高さを決める際に、後端部の水平面からの角度θを７０°〜９０°の範囲にするためである。さらに、イオンミリングしたＧＭＲ膜材が、ＧＭＲ膜２４に再付着するのを防止するためである。これらの目的のためには、ホトレジスト膜は単層であっても良い。なお、図７のＣ−Ｃ線は薄膜磁気ヘッドを形成した後、媒体対向面側から研磨する際の研磨停止位置を示している。
【００４２】
次に図８に示すように、ホトレジスト膜４０及び４１をマスクとしてＧＭＲ膜２４の高さ（約１２０ｎｍ）を決めるために後端部をイオンミリング法によりエッチングする。このとき、ホトレジスト膜４０が薄膜であるため、あるいは単層のホトレジスト膜を使用するため、図２に示すように、ＧＭＲ膜２４の後端部の水平面からの角度θは７０°〜９０°の範囲となる。この角度範囲にパターニングすることにより、素子高さＬ１及びＬ２が１２０ｎｍ以下と低くなっても寸法精度を高く保つことができる。
【００４３】
次に図９に示すように、ＧＭＲ膜２４のエッチングした部分及びホトレジスト膜４１の上にＳｉＯ２からなる平坦化膜２５をスパッタリング法で形成する。この後、レジスト剥離液に浸すことにより図１０に示すように、ホトレジスト膜４０及び４１を除去する。これでＧＭＲ膜２４の後方段差部分に平坦化膜２５が充填された平坦な膜を形成することができる。
【００４４】
次に図１１に示すように、ＧＭＲ膜２４のリードトラック幅Ｗ（約１００ｎｍ）を決めるために、上記平坦化された膜の上にホトレジスト膜５０とホトレジスト膜５１をスピン塗布し、露光、現像を行うことによりステンシルを形成する。ホトレジスト膜５０には現像液に対する溶解性がホトレジスト５１より大きい材料を使用する。
【００４５】
次に図１２に示すように、ホトレジスト膜５０及び５１のステンシルをマスクとしてＧＭＲ膜２４及び平坦化膜２５をイオンミリング法によりエッチングする。ホトレジスト膜５０及び５１のステンシルによりマスクされた部分以外のＧＭＲ膜２４は、ＧＭＲ膜として機能しない程度の厚さにエッチングできれば良く、完全に除去しなくても良い。勿論、完全に除去しても良い。これで、ＧＭＲ膜２４のリードトラック幅Ｗを形成することができる。このＧＭＲ膜２４と平坦化膜２５のイオンミリングにおいて、ＧＭＲ膜２４と平坦化膜２５のミリング速度に大きな違いはないので、ＧＭＲ膜２４と平坦化膜２５との間にはほとんど段差が生じない。加工後のＧＭＲ膜２４あるいは下部ギャップ膜２３からホトレジスト膜５１までの隙間はほぼ一定となる。したがって、この後、成膜する電極膜２７の膜厚を、所定の厚さで、ばらつきが少なく形成することができる。
【００４６】
次に図１３に示すように、ＧＭＲ膜２４、平坦化膜２５及びホトレジスト膜５１の上に、ＣｏＣｒＰｔからなる磁区制御膜２６と、Ｔａ／ＴａＷからなる電極膜２７をスパッタリング法で形成する。Ｔａ／ＴａＷの膜厚は、それぞれ約０．３μｍ／約０．０１μｍである。磁区制御膜２６はＣｏＣｒＰｔ以外にＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−ＺｒＯ２、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯのいずれでも良い。電極膜２７はＴａ／ＴａＷ以外にＡｕあるいはＡｕ合金でも良い。
【００４７】
この後、レジスト剥離液に浸すか、あるいは剥離液を吹き付けることにより図１４に示すようにホトレジスト膜５０及び５１のステンシルをリフトオフする。これで、リードトラック幅Ｗ、高さＬ１、Ｌ２の寸法にばらつきが少ない高寸法精度のＧＭＲ膜２４を形成することができる。また、所定の膜厚を有し、膜厚のばらつきが少ない電極膜２７を形成することができる。
【００４８】
続いて図１に示すように、上部ギャップ膜２８をスパッタリング法で形成する。膜厚は約０．１μｍ、材料はＡｌ２Ｏ３もしくはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２である。成膜後、スルーホール等を形成し、ホトレジスト膜をマスクとしたイオンミリング法でパターニングする。
【００４９】
次に上部ギャップ膜２８の上に上部シールド２９をホトレジスト膜をマスクとしためっき法で形成する。材料は下部シールド２２と同じＮｉＦｅ合金である。膜厚は約０．７μｍとした。上部シールド２９の上面は研磨等の方法で平坦にすることが望ましい。
【００５０】
以上の工程で、再生用のＧＭＲヘッド２を形成することができる。次に、記録用の誘導型薄膜磁気ヘッド３の製造方法を説明する。まず、誘導型薄膜磁気ヘッド３とＧＭＲヘッド２とを磁気的に隔てる分離膜４をスパッタリング法で形成する。材料はＡｌ２Ｏ３もしくはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２であり、膜厚は約０．５μｍである。これにより、誘導型薄膜磁気ヘッド３の記録磁界が直接ＧＭＲヘッド２に印加されることがなくなり、ＧＭＲヘッド２の電磁気特性が安定する。
【００５１】
次に、下部磁極３１をホトレジスト膜をマスクとしためっき法で形成する。材料はＮｉＦｅ合金である。下部磁極３１の上面には強い記録磁界の発生が可能なＣｏＮｉＦｅ合金膜を形成しても良い。この場合には、下部磁極３１の膜厚は約１．５μｍ、ＣｏＮｉＦｅ合金膜の膜厚は約０．２μｍとする。また、ＣｏＮｉＦｅ合金膜の浮上面側を記録トラック幅と同じ幅（約１００ｎｍ）にイオンミリングでトリミングしても良い。
【００５２】
次に、磁気ギャップ膜３２をスパッタリング法で形成する。材料はＡｌ２Ｏ３もしくはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２であり、膜厚は約０．１μｍである。さらに、コイル３３を層間絶縁膜３４の中に形成する。コイル３３はＣｕでホトレジスト膜をマスクとしためっき法で形成する。層間絶縁膜３４はホトレジストをスピン塗布し、高温度で加熱処理する。加熱処理することで内蔵ガスを放出させ、熱的に安定させることができる。
【００５３】
次に、上部磁極３５をめっき法により形成する。材料は、ＮｉＦｅ合金である。上部磁極３５の媒体対向面側の磁気ギャップ膜３２と対向する面には、強い記録磁界の発生が可能なＣｏＮｉＦｅ合金膜を形成しても良い。
【００５４】
続いて、保護膜３６をスパッタリング法で形成する。材料はＡｌ２Ｏ３もしくはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２であり、膜厚は約６０μｍである。成膜後、研磨により最終的に約５０μｍとする。最後に図示はしていないが信号入出力用の端子を形成し、研磨停止線Ｃ−Ｃ線まで媒体対向面側から研磨する。
【００５５】
以上によりＧＭＲヘッド２および誘導型薄膜磁気ヘッド３からなる薄膜磁気ヘッド１が完成する。この薄膜磁気ヘッド１は、ＧＭＲヘッド２のリードトラック幅Ｗ、素子高さＬ１、Ｌ２の寸法が高精度に形成されている。また、電極膜２７の膜厚は所定の厚さに形成され、膜厚のばらつきも少なく形成されている。したがって、ＧＭＲ膜２４の電磁気特性のばらつきが少なく、通電寿命も長くなる。
【００５６】
次に本発明の第２の実施例について図５を用いて説明する。上記第１の実施例との違いは、平坦化膜２５の材料にＡｌ２Ｏ３あるいはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２を用いることと、平坦化膜２５の膜厚ｔ２をＧＭＲ膜２４の膜厚ｔ１よりも段差ｄだけ薄くすることである。その他の構成は上記第１の実施例と同じである。
【００５７】
ＧＭＲ膜２４を成膜した後に、上記第１の実施例と同様のホトレジスト膜４０、４１を形成し、イオンミリング法により素子高さＬ１及びＬ２を約１２０ｎｍに加工し、イオンミリング法によりＧＭＲ膜２４を除去した部分にＡｌ２Ｏ３あるいはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２平坦化膜２５をスパッタリング法で形成する。平坦化膜２４の膜厚ｔ２はＧＭＲ膜２４の膜厚ｔ１よりも薄く形成する。続いて段差ｄが生じているＧＭＲ膜２４と平坦化膜２５の上に上記第１の実施例と同様のホトレジスト膜５０、５１のステンシルを形成し、イオンミリングによりＧＭＲ膜２４のリードトラック幅加工を行う。
【００５８】
このとき、Ａｌ２Ｏ３あるいはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２平坦化膜２５のイオンミリング速度がＧＭＲ膜２４より遅くても、段差ｄがあるので、加工後のＧＭＲ膜２４あるいは下部ギャップ膜２３からホトレジスト膜５１までの隙間はほぼ一定となる。したがって、この後、成膜される電極膜２７の膜厚は上記第１の実施例同様、所定の厚さで、ばらつきが少なくほぼ一定となる。この実施例の場合は、平坦化膜２５に他の絶縁膜やギャップ膜と同じ材料のＡｌ２Ｏ３あるいはＡｌ２Ｏ３ーＳｉＯ２を使用するので、スパッタリングのプロセスを簡略化することができる。また、当然のことながら、ＧＭＲ膜２４の高さ形成をリードトラック幅形成より先に行うので、上記第１の実施例と同様にＧＭＲ膜２４のリードトラック幅及び高さの寸法ばらつきを少なくすることができる。
【００５９】
以上の説明のとおり、本発明の実施例によれば、ＧＭＲ膜のリードトラック幅及び高さの寸法ばらつきを少なく、また、電極膜の膜厚を所定の膜厚でしかもばらつきを少なくすることができる。したがって、所望の再生特性が得られ、かつ素子抵抗が小さく通電寿命の長い磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及び記録再生分離型薄膜磁気ヘッドを得ることができる。また、上記のような磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及び記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気抵抗効果素子の寸法精度が高い磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及び記録再生分離型薄膜磁気ヘッドを得ることができる。また、磁気抵抗効果素子の寸法精度が高い磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及び記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの断面図（図４Ａ−Ａ線断面図）である。
【図２】本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部の拡大断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部の記録媒体対向面側から見た正面図である。
【図４】本発明の一実施例による記録再生分離型薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施例による磁気抵抗効果素子部の拡大断面図である。
【図６】本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部の製造工程を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部の製造工程を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部の製造工程を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部の製造工程を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部の製造工程を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部の製造工程を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部の製造工程を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部の製造工程を示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施例による磁気抵抗効果素子部の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１…記録再生分離型薄膜磁気ヘッド（薄膜磁気ヘッド）、
２…磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド（ＧＭＲヘッド）、３…誘導型薄膜磁気ヘッド、４…分離膜、２０…基板、２１…絶縁膜、２２…下部シールド、
２３…下部ギャップ膜、２４…磁気抵抗効果膜（ＧＭＲ膜）、２５…平坦化膜、２６…磁区制御膜、２７…電極膜、２８…上部ギャップ膜、２９…上部シールド、３１…下部磁極、３２…磁気ギャップ膜、３３…コイル、３４…層間絶縁膜、３５…上部磁極、３６…保護膜、４０，４１，５０，５１…ホトレジスト膜、
２４１…反強磁性層、２４２…固定層、２４３…非磁性導電層、
２４４…自由層、２４５…キャップ層。
【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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