(57)【要約】【目的】本発明は、磁気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果ヘッドに関し、十分な絶縁性、磁区制御性を両立させた磁気抵抗効果ヘッドを実現することを目的とする。【構成】  磁気抵抗効果膜の幅よりも狭い幅で、下部電極上に形成した下部電極層と、下部電極層の上に当該下部電極層の幅よりも広い所定幅で形成した磁気抵抗効果膜と、所定幅の磁気抵抗効果膜とほぼ同じ層で当該磁気抵抗効果膜に直接に接して両側にそれぞれ形成した磁区制御膜と、磁気抵抗効果膜に直接に接し、かつ磁気制御膜上に形成した絶縁膜の上に形成した上部電極とから構成する磁気抵抗効果ヘッドである。【選択図】        図１
2005078667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果ヘッドにおいて、
磁気抵抗効果膜の幅よりも狭い幅で、下部電極上に形成した下部電極層と、
前記下部電極層の上に当該下部電極層の幅よりも広い所定幅で形成した前記磁気抵抗効果膜と、
前記所定幅の磁気抵抗効果膜とほぼ同じ層で当該磁気抵抗効果膜に直接に接して両側にそれぞれ形成した磁区制御膜と、
前記磁気抵抗効果膜に直接に接し、かつ前記磁気制御膜上に形成した絶縁膜の上に形成した上部電極と
から構成する磁気抵抗効果ヘッド。
【請求項２】
前記下部電極層の幅は前記上部電極が前記磁気抵抗効果膜に接する幅よりも狭くしたことを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果ヘッド。
【請求項３】
前記磁気抵抗効果膜の幅のうち、下部電極層と接しない幅の部分を有することを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果ヘッド。
【請求項４】
前記下部電極層は前記磁気抵抗効果膜の幅のほぼ中央に接したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の磁気抵抗効果ヘッド。
【請求項５】
磁気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果ヘッドの製造方法において、
磁気抵抗効果膜の幅よりも狭い幅で、下部電極上に下部電極層を形成するステップと、
前記下部電極層の上に当該下部電極層の幅よりも広い所定幅の前記磁気抵抗効果膜を形成するステップと、
前記所定幅の磁気抵抗効果膜とほぼ同じ層で当該磁気抵抗効果膜に直接に接して両側にそれぞれ磁区制御膜を形成するステップと、
前記磁気抵抗効果膜に直接に接し、かつ前記磁気制御膜上に形成した絶縁膜の上に上部電極を形成するステップと
を少なくとも有する磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果ヘッドおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図５の（ａ）に示すように、磁気層を形成した円盤状の媒体から浮動したヘッドによりデータを読み取ることが行われている。当該ヘッドの構造として、図５の（ｂ）に示すように、下部電極と上部電極の間に磁気抵抗効果膜を形成して電流を流すと共に、下部絶縁層および上部絶縁層で磁区制御膜を絶縁し、下部電極、上部電極、更に磁気抵抗効果膜との絶縁を確保する構造を持たせていた。これらは、通常、セルフアライン法を用いて、下部絶縁層、磁気制御膜、上部絶縁膜を同一マスクにて形成していた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３１６９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、従来は、磁区制御膜を下部絶縁層および上部絶縁層で挟み込んで、下部電極、上部電極、および磁気抵抗効果膜との絶縁を確保し、下部電極と上部電極との間に通電し、電流が磁気抵抗効果膜のみに流れるようにし、下部電極、上部電極と磁区制御膜との絶縁を十分に取るようにし、円盤状の媒体の狭い幅から信号を読み取るようにしていた。
【０００４】
しかし、上述した図５の（ｂ）の構造では、下部電極、上部電極と磁区制御膜との間の絶縁を十分に確保できるものの、同時に、磁区制御膜と磁気抵抗効果膜とも絶縁されてしまい、磁気制御効果が低減してバルクハウゼンノイズを十分に抑制できないなどの問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、これらの問題を解決するため、下部電極層を微細形状に形成してその後に磁気抵抗効果膜を形成して当該下部電極層の幅を磁気抵抗効果膜の幅よりも小さくし磁区制御膜と下部電極層を直接接触させずに絶縁し、かつ上部電極と磁区制御膜との絶縁を形成して当該磁区制御膜と下部電極層、上部電極との絶縁を保持して電流が磁区制御膜に流れることなく磁気抵抗効果膜に効率的かつ狭い範囲に流すと共に、磁区制御膜と磁気抵抗効果膜とを直接接触させてバルクハウゼンノイズを低減するようにしている。
【０００６】
従って、十分な絶縁性、磁区制御性を両立させた磁気抵抗効果ヘッドを実現することが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明は、下部電極層を微細形状に形成してその後に磁気抵抗効果膜を形成して当該下部電極層の幅を磁気抵抗効果膜の幅よりも小さくし磁区制御膜と下部電極層を直接接触させずに絶縁し、かつ上部電極と磁区制御膜との絶縁を形成して当該磁区制御膜と下部電極層、上部電極との絶縁を保持して電流が磁区制御膜に流れることなく磁気抵抗効果膜に効率的かつ狭い範囲に流すと共に、磁区制御膜と磁気抵抗効果膜とを直接接触させてバルクハウゼンノイズを低減することにより、十分な絶縁性、磁区制御性を両立させた磁気抵抗効果ヘッドを実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、下部電極層を微細形状に形成してその後に磁気抵抗効果膜を形成して当該下部電極層の幅を磁気抵抗効果膜の幅よりも小さくし磁区制御膜と下部電極層を直接接触させずに絶縁し、かつ上部電極と磁区制御膜との絶縁を形成して当該磁区制御膜と下部電極層、上部電極との絶縁を保持して電流が磁区制御膜に流れることなく磁気抵抗効果膜に効率的かつ狭い範囲に流すと共に、磁区制御膜と磁気抵抗効果膜とを直接接触させてバルクハウゼンノイズを低減し、十分な絶縁性、磁区制御性を両立させた磁気抵抗効果ヘッドを実現した。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明のヘッド構造例を示す。
【００１０】
図１において、下部電極１は、図示外の基板（例えばアルチック基板）上に形成した電極であって、ここでは、下部シールドとしても作用するものである。
【００１１】
下部電極層２は、下部電極１の上に形成した微細な凸状に形成した下部電極１に接続した層であって、その幅を磁気抵抗効果膜４の幅よりも狭くしたものであり、その周囲を下部絶縁層３で埋めた部分である（図３および図４の（１）から（５）参照）。
【００１２】
下部絶縁層３は、下部電極層２の周囲に形成して平坦にした絶縁層である（図３および図４の（４）、（５）参照）。
【００１３】
磁気抵抗効果膜４は、電流を流した状態で、媒体上の磁気の変化に対応して当該磁気抵抗効果膜４の抵抗値が変化して電流を変化させるものである（図２を用いて後述する）。当該電流の変化を外部で検出し、磁気を高感度に検出する（読み取る）ためのものである。
【００１４】
磁区制御膜５は、磁気抵抗効果膜の磁区を制御するものであって、例えば所定のバイアス磁界を磁気抵抗効果膜に印加するためのものである。
【００１５】
上部絶縁層６は、磁区制御膜５を上部電極７から絶縁するための絶縁膜である。
【００１６】
上部電極７は、下部電極１との間で電流を流し、磁気抵抗効果膜の所定幅の微小部分に電流を流したり、上部シールドとして作用したりなどするものである。
【００１７】
図２は、本発明の磁気抵抗効果膜の説明図を示す。
【００１８】
図２の（ａ）は、磁気抵抗効果膜の説明図を示す。これは、公知の現象であって、ここで、外部磁場が無い場合には、フリー層（フリー層の磁区）は磁区制御膜５の磁界により図示の矢印のように横に向く。この状態で、外部磁場（図５の（ａ）の円盤状の媒体の微細部分からヘッドが磁界（外部磁界））を受けると、当該外部磁界により、フリー層の向きが変化し、結果として図２の（ｂ）に示すように、磁気抵抗効果膜４の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化は、上部電極７と下部電極１（下部電極層２）との間に流れる電流を変化させ、当該電流の変化を外部で検出することにより、磁気抵抗効果膜４を通過（鎖交）した磁界の強さを検出することが可能となる。
【００１９】
次に、図３の（１）から（１１）の順番に、図１のヘッド構造を製造するときの手順
詳細に説明する。
【００２０】
図３は、本発明の製造方法（１）を示す。
【００２１】
図３において、（１）は、レジスト形成する。これは、下部電極１の上にレジストを塗布、露光、現像し、図示の狭い幅の孤立したレジストパターン（マスク）を形成する。
【００２２】
（２）は、エッチングする。これは、（１）の状態で、イオンミリングなどのエッチングを行い、図示の形状に下部電極層を掘り込んで形成する。
【００２３】
（３）は、レジストリムーブする。これは、（２）の状態に下部電極層２を形成した後に、レジスト（レジストパターン）を溶剤などで取り去る。
【００２４】
（４）は、下部絶縁層成膜する。これは、（３）の状態で全面に下部絶縁層３となる絶縁膜を成膜する。
【００２５】
（５）は、平坦化する。これは、（４）の状態で、上面から研削して下部電極層２が上面に出るように平坦化し、この上に磁気抵抗効果膜４を良好な微細構造で形成し易くする。
【００２６】
（６）は、ＧＭＲ膜成膜する。これは、（５）の状態で、ＧＭＲ膜である、磁気抵抗効果膜４を成膜する。
【００２７】
（７）は、レジスト形成する。これは、（６）の状態で、図示のようなレジストでひさし形状を形成する（例えば薄くて現像液に溶けるレジストで第１の塗布し、この上に厚い通常のポジ型のレジストで第２の塗布し、露光、現像し、図示のひさし形状を持つレジストを形成する）。
【００２８】
（８）は、エッチングする。これは、（７）のひさし形状のレジスト（マスク）の状態で、イオンミル等でＧＭＲ膜４をエッチングし、図示の形状（台形状）のＧＲＭ膜４を形成する。
【００２９】
（９）は、磁区制御膜／上部絶縁層を形成する。これは、（８）の状態で、磁区制御膜５、上部絶縁層６を順次スパッタにより成膜する。
【００３０】
（１０）は、リフトオフする。これは、（９）の状態で、レジストを溶剤で除去する。
【００３１】
（１１）は、電極形成する。これは、（１０）の状態で、メッキなどで上部電極７を形成する。
【００３２】
以上の手順によって、下部電極層２を微細形状に形成してその後に磁気抵抗効果膜４を形成して当該下部電極層２の幅を磁気抵抗効果膜４の幅よりも小さくし磁区制御膜５と下部電極層２を直接接触させずに絶縁し、かつ上部電極７と磁区制御膜５との絶縁を形成して当該磁区制御膜５と下部電極層２、上部電極７との絶縁を保持して電流が磁区制御膜５に流れることなく磁気抵抗効果膜４に効率的かつ狭い範囲に流すと共に、磁区制御膜５と磁気効果抵抗膜４とを直接接触させてバルクハウゼンノイズを低減し、十分な絶縁性、磁区制御性を両立させた磁気抵抗効果ヘッドを実現することが可能となる。
【００３３】
図４は、本発明の製造方法（２）を示す。これは、図３は下部電極１をエッチングして下部電極層２を形成したのに対して、当該図４はメッキで下部電極層２を形成した場合のものである。以下詳細に説明する。
【００３４】
図４において、（１）は、下部絶縁層を成膜する。これは、下部電極１の上に下部絶縁層２を成膜する。
【００３５】
（２）は、レジスト形成する。これは、（１）の状態で、レジストを塗布して露光、現像し、図示のように、トレンチ形状の狭レジストパターンを形成する。
【００３６】
（３）は、エッチングする。これは、（２）の状態で、イオンミリングあるいはＲＩＥなどの公知のエッチングにより、下部絶縁層をエッチングして狭い穴を下部電極１まで貫通させる。
【００３７】
（４）は、ＮｉＦｅ鍍金、リムーブする。これは、（３）の状態で、ＮｉＦｅ（下部電極層２となる材料）で鍍金（メッキ）した後、レジストを除去し、図示の下部電極層２を形成する。
【００３８】
（５）は、平坦化する。これは、（４）の状態で、研削して平坦化する。
【００３９】
（６）から（１１）は、既述した図３の（６）から（１１）と同様であるので、説明を省略する。
【００４０】
以上の手順によって、下部電極層２をメッキにより微細形状に形成してその後に磁気抵抗効果膜４を形成して当該下部電極層２の幅を磁気抵抗効果膜４の幅よりも小さくし磁区制御膜５と下部電極層２を直接接触させずに絶縁し、かつ上部電極７と磁区制御膜５との絶縁を形成して当該磁区制御膜５と下部電極層２、上部電極７との絶縁を保持して電流が磁区制御膜５に流れることなく磁気抵抗効果膜４に効率的かつ狭い範囲に流すと共に、磁区制御膜５と磁気効果抵抗膜４とを直接接触させてバルクハウゼンノイズを低減し、十分な絶縁性、磁区制御性を両立させた磁気抵抗効果ヘッドを実現することが可能となる。
【００４１】
（付記１）
磁気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果ヘッドにおいて、
磁気抵抗効果膜の幅よりも狭い幅で、下部電極上に形成した下部電極層と、
前記下部電極層の上に当該下部電極層の幅よりも広い所定幅で形成した前記磁気抵抗効果膜と、
前記所定幅の磁気抵抗効果膜とほぼ同じ層で当該磁気抵抗効果膜に直接に接して両側にそれぞれ形成した磁区制御膜と、
前記磁気抵抗効果膜に直接に接し、かつ前記磁気制御膜上に形成した絶縁膜の上に形成した上部電極と
から構成する磁気抵抗効果ヘッド。
【００４２】
（付記２）
前記下部電極層の幅は前記上部電極が前記磁気抵抗効果膜に接する幅よりも狭くしたことを特徴とする付記１記載の磁気抵抗効果ヘッド。
【００４３】
（付記３）
前記磁気抵抗効果膜の幅のうち、下部電極層と接しない幅の部分を有することを特徴とする付記１記載の磁気抵抗効果ヘッド。
【００４４】
（付記４）
前記下部電極層は前記磁気抵抗効果膜の幅のほぼ中央に接したことを特徴とする付記１から付記３のいずれかに記載の磁気抵抗効果ヘッド。
【００４５】
（付記５）
前記磁気抵抗効果膜を平坦な面上に形成したことを特徴とする付記１から付記４のいずれかに記載の磁気抵抗効果ヘッド。
【００４６】
（付記６）
磁気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果ヘッドの製造方法において、
磁気抵抗効果膜の幅よりも狭い幅で、下部電極上に下部電極層を形成するステップと、
前記下部電極層の上に当該下部電極層の幅よりも広い所定幅の前記磁気抵抗効果膜を形成するステップと、
前記所定幅の磁気抵抗効果膜とほぼ同じ層で当該磁気抵抗効果膜に直接に接して両側にそれぞれ磁区制御膜を形成するステップと、
前記磁気抵抗効果膜に直接に接し、かつ前記磁気制御膜上に形成した絶縁膜の上に上部電極を形成するステップと
を少なくとも有する磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
【００４７】
（付記７）
前記下部電極層の幅は前記上部電極が前記磁気抵抗効果膜に接する幅よりも狭くしたことを特徴とする付記６記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
【００４８】
（付記８）
前記磁気抵抗効果膜の幅のうち、下部電極層と接しない幅の部分を有することを特徴とする付記６記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
【００４９】
（付記９）
前記下部電極層は前記磁気抵抗効果膜の幅のほぼ中央に接したことを特徴とする付記６から付記８のいずれかに記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
【００５０】
（付記１０）
前記磁気抵抗効果膜を平坦な面上に形成したことを特徴とする付記６から付記９のいずれかに記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、下部電極層を微細形状に形成してその後に磁気抵抗効果膜を形成して当該下部電極層の幅を磁気抵抗効果膜の幅よりも小さくし磁区制御膜と下部電極層を直接接触させずに絶縁し、かつ上部電極と磁区制御膜との絶縁を形成して当該磁区制御膜と下部電極層、上部電極との絶縁を保持して電流が磁区制御膜に流れることなく磁気抵抗効果膜に効率的かつ狭い範囲に流すと共に、磁区制御膜と磁気抵抗効果膜とを直接接触させてバルクハウゼンノイズを低減し、十分な絶縁性、磁区制御性を両立させた磁気抵抗効果ヘッドを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のヘッド構造例である。
【図２】本発明の磁気抵抗効果膜の説明図である。
【図３】本発明の製造方法（１）である。
【図４】本発明の製造方法（２）である。
【図５】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１：下部電極
２：下部電極層
３：下部絶縁層
４：磁気抵抗効果膜
５：磁区制御膜
６：上部絶縁膜
７：上部電極
【図１】
2005078667.tif 000003
【図２】
2005078667.tif 000004
【図３】
2005078667.tif 000005
【図４】
2005078667.tif 000006
【図５】
2005078667.tif 000007