(57)【要約】【課題】トラック幅方向の幅が十分に小さくバイアス手段によるバイアスを十分に受け得る位置に感磁部を形成し、しかも読み出し出力に対する再付着物の影響が回避された薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】下地層上に、磁化固定層と非磁性中間層と磁化自由層とを備えた感磁部を形成し、この感磁部上に、イオンビームによるエッチングレートが磁化自由層を構成する材料よりも小さい材料からなるキャップ層を形成することによって、ＭＲ効果積層膜を形成し、このＭＲ効果積層膜上にレジストパターンを形成し、その後、このレジストパターンをマスクとし、エッチングの終点を下部電極層の上面よりも下方の位置としてイオンビームエッチングを行うことによって、ＭＲ効果効果積層体を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法が提供される。【選択図】図８
2007250085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の素子形成面に形成された下部電極層上に下地層を形成し、該下地層上に、磁化固定層及び磁化自由層と、該磁化固定層及び該磁化自由層に挟まれた非磁性中間層とを備えた感磁部を形成し、該感磁部上に、イオンビームによるエッチングレートが該磁化自由層を構成する材料よりも小さい材料からなるキャップ層を形成することによって、該下地層と該感磁部と該キャップ層とを備えた磁気抵抗効果積層膜を形成し、該磁気抵抗効果積層膜上にレジストパターンを形成し、その後、該レジストパターンをマスクとし、エッチングの終点を該下部電極層の上面よりも下方の位置として、該磁気抵抗効果積層膜に対してイオンビームエッチングを行うことによって、磁気抵抗効果効果積層体を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
ＣｏＦｅ合金膜、ＮｉＦｅ合金膜、又はＣｏＦｅ合金膜とＮｉＦｅ合金膜との積層膜を成膜することによって前記磁化自由層を形成し、Ｔａ膜を成膜することによって前記キャップ層を形成することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記イオンビームエッチングの際、前記素子形成面に対する入射角を０度から２０度までの間として、イオンビームを前記磁気抵抗効果積層膜に照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
素子形成面を有する基板と、該素子形成面に形成された下部電極層と、該下部電極層上に形成された下地層と、該下地層上に形成されており、磁化固定層及び磁化自由層と該磁化固定層及び該磁化自由層に挟まれた非磁性中間層とを有する感磁部と、該感磁部上に形成されたキャップ層と、該キャップ層上に形成された上部磁極層と、該感磁部のトラック幅方向の両側面に絶縁層を介して設けられたバイアス層とを備えた磁気抵抗効果素子であって、
前記感磁部のトラック幅方向の側面が前記素子形成面に対してなす傾斜角θＳが、前記キャップ層上部のトラック幅方向の側面が前記素子形成面に対してなす傾斜角θＣ、及び前記下地層下部のトラック幅方向の側面が前記素子形成面に対してなす傾斜角θＵのいずれよりも大きいことを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項５】
素子形成面を有する基板と、該素子形成面に形成された下部電極層と、該下部電極層上に形成された下地層と、該下地層上に形成されており、磁化固定層及び磁化自由層と該磁化固定層及び該磁化自由層に挟まれた非磁性中間層とを有する感磁部と、該感磁部上に形成されたキャップ層と、該キャップ層上に形成された上部磁極層と、該感磁部のトラック幅方向の両側面に絶縁層を介して設けられたバイアス層とを備えた磁気抵抗効果素子であって、
前記下地層と前記感磁部と前記キャップ層とからなる積層体が、前記素子形成面に対して傾斜角θＣをなすトラック幅方向の上部側面と、前記素子形成面に対して傾斜角θＳをなすトラック幅方向の中間側面と、前記素子形成面に対して傾斜角θＵをなすトラック幅方向の下部側面とを有しており、
前記傾斜角θＣが、前記傾斜角θＳ及び前記傾斜角θＵのいずれよりも大きくなっており、
前記上部側面と前記中間側面との境界線が、前記非磁性中間層のトラック幅方向の側面よりも上方にあり、該中間側面と前記下部側面との境界線が、該非磁性中間層のトラック幅方向の側面よりも下方にあることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
【請求項６】
前記キャップ層が、イオンビームによるエッチングレートが前記磁化自由層を構成する材料よりも小さい材料から形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項７】
前記磁化自由層が、ＣｏＦｅ合金、ＮｉＦｅ合金、又はＣｏＦｅ合金とＮｉＦｅ合金との積層膜によって形成されており、前記キャップ層が、Ｔａ膜によって形成されていることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子。
【請求項８】
データの読み出し手段として、請求項４から７のいずれか１項に記載の磁気抵抗効果素子を少なくとも１つ備えていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の薄膜磁気ヘッドと、該薄膜磁気ヘッドを支持する支持機構とを備えていることを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１０】
請求項９に記載のヘッドジンバルアセンブリを少なくとも１つ備えており、少なくとも１つの磁気ディスクと、該少なくとも１つの磁気ディスクに対して前記薄膜磁気ヘッドが行う書き込み及び読み出し動作を制御するための記録再生回路とをさらに備えていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号磁界等の外部磁界を検出して磁界強度に応じた抵抗変化を示す磁気抵抗（ＭＲ）効果素子、このＭＲ効果素子を備えた薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）及びこのＨＧＡを備えた磁気ディスク装置に関する。さらに本発明は、このようなＭＲ効果素子を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置の大容量小型化に伴い、高感度かつ高出力の薄膜磁気ヘッドを得るべく、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ（giant magnetoresistive））効果、さらにはトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ（tunnel magnetoresistive））効果を利用した読み出し用の磁気抵抗（ＭＲ）効果素子を有する薄膜磁気ヘッドの開発が精力的に行われている。
【０００３】
ＭＲ効果素子の構造は、大きく２つに分類される。１つは、ＭＲ効果積層体の積層面に対して平行にセンス電流が流れる面内通電型（ＣＩＰ（current in plane））構造であり、他の１つは、ＭＲ効果積層体が上下部電極層に挟まれており、積層面に対して垂直方向にセンス電流が流れる垂直通電型（ＣＰＰ（current perpendicular to plane））構造である。最近では、例えば特許文献１に開示されているように、ＣＰＰ構造は、ＴＭＲヘッドだけではなく、ＧＭＲヘッドにも採用されている。また、このＣＰＰ構造のＧＭＲヘッドとして、ＣＩＰ構造のＧＭＲヘッドの場合と同様に、スピンバルブ磁性多層膜（スペキュラー型磁性多層膜、デュアルスピンバルブ型磁性多層膜を含む）を有するものも開発されている。
【０００４】
ＣＰＰ構造は、磁気シールド層そのものを電極として用いており、ＣＩＰ構造のように磁気シールド層とＭＲ効果積層体との間に絶縁層を必要としないので、高記録密度化に対応したリードギャップの狭小化により適している。また、ＣＩＰ構造と比較して、狭トラック幅下においても高出力が得やすい。このように、ＣＰＰ構造は、高記録密度化において、ＣＩＰ構造よりも高いポテンシャルを持っており有利となっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２７５７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、高記録密度に適したＣＰＰ構造ではあるが、ＣＰＰ構造の形成時においてＭＲ効果積層体の側面に残留する再付着物が、センス電流の並列パスとなってしまい、読み出し出力が低下するという問題が生じていた。
【０００７】
ＣＰＰ構造は、上下部電極層の間において、ＭＲ効果積層体の積層面に対して垂直方向にセンス電流を流すものであるが、このＭＲ積層体は、磁化固定層、非磁性中間層及び磁化自由層から構成される、磁界を感受して出力に関係する感磁部を備えている。ここで、この感磁部の側面に再付着物が残留していると、感磁部とは並列となる電流パスが存在することになり、信号磁界による同じ抵抗変化分に対してもセンス電流が分流して出力が低下してしまう。
【０００８】
図１０は、この再付着物が形成される事情を説明するためのＭＲ効果積層体の断面図である。イオンミリング等によるパターニング後のＭＲ効果積層体１１００の断面は、一般に、図１０（Ａ）のように領域１１０５及び領域１１０６を有する形状となる。ここで、イオンミリング等によるエッチングの際、領域１１０５の傾斜した側面への再付着物は、領域１１０６の傾斜した側面への再付着物に比べて除去されにくい傾向にある。この要因の１つとして、エッチング時において、ＭＲ効果積層体１１００上にマスクとして形成されたレジスト１１０１に堆積する再付着物１１０４が、領域１１０５の側面に到達すべきイオンビームの一部を遮断し、領域１１０５の再付着物がエッチングを受けにくいことが挙げられる。
【０００９】
この再付着物の影響を回避するために、感磁部を、再付着物が除去されやすい領域１１０６内の位置１１０３に設けることも考えられる。しかしながら、位置１１０３に設けた場合、領域１１０５の位置１１０２に設けた場合に比べて、トラック幅方向の幅が広くなるため高記録密度化に対応し難い。また、この場合、図１０（Ｂ）に示すように、感磁部内の磁化自由層と、感磁部の両側に隣接するハードバイアス層等のバイアス手段との距離ｄ１１０３が、ｄ１１０２に比べて大きくなってしまい、磁化自由層の磁区安定化という点で不利になる。
【００１０】
従って、本発明の目的は、トラック幅方向の幅が十分に小さくバイアス手段によるバイアスを十分に受け得る位置に感磁部を形成し、しかも読み出し出力に対する再付着物の影響が回避された薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、トラック幅方向の幅が十分に小さくバイアス手段によるバイアスを十分に受け得る位置に感磁部を備えており、しかも感磁部の側面への再付着物が抑制された薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘッドを備えたＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えた磁気ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明について説明する前に、明細書において用いられる用語の定義を行う。基板の素子形成面に形成された磁気ヘッド素子の積層構造において、基準となる層よりも基板側にある構成要素を、基準となる層の「下」又は「下方」にあるとし、基準となる層よりも積層方向側にある構成要素を、基準となる層の「上」又は「上方」にあるとする。例えば、「絶縁層上に下部電極層がある」とは、下部電極層が、絶縁層よりも積層方向側にあることを意味する。
【００１３】
また、基板の浮上面（ＡＢＳ）側から構成要素を見た際に、この構成要素の奥側（向こう側）を「後側」又は「後方」とし、この構成要素の手前側を「前側」又は「前方」とする。さらに、層又は積層体において「上」面及び「下」面に挟まれた周囲の表面を「側面」とする。ここで、「トラック幅方向の側面」とは、トラック幅の方向において対向する側面のそれぞれを指すものとする。
【００１４】
本発明によれば、基板の素子形成面に形成された下部電極層上に下地層を形成し、この下地層上に、磁化固定層及び磁化自由層と、これら磁化固定層及び磁化自由層に挟まれた非磁性中間層とを備えた感磁部を形成し、この感磁部上に、イオンビームによるエッチングレートが磁化自由層を構成する材料よりも小さい材料からなるキャップ層を形成することによって、下地層と感磁部とキャップ層とを備えたＭＲ効果積層膜を形成し、このＭＲ効果積層膜上にレジストパターンを形成し、その後、このレジストパターンをマスクとし、エッチングの終点を下部電極層の上面よりも下方の位置として、ＭＲ効果積層膜に対して所定の方向を向いたイオンビームによるイオンビームエッチングを行うことによって、ＭＲ効果効果積層体を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法が提供される。
【００１５】
このような製造方法によって形成されたＭＲ効果積層体においては、感磁部の側面が素子形成面に対してなす傾斜角θＳが、キャップ層上部の側面が素子形成面に対してなす傾斜角θＣ、及び下地層下部の側面が素子形成面に対してなす傾斜角θＵのいずれよりも大きくなる。このような側面を有する構成において、感磁部は、トラック幅方向の幅が十分に小さくなっており、また、後に形成されるバイアス層によるバイアス磁界の印加を十分に受け得る位置に設けられている。さらに、エッチングの際の再付着物が、感磁部の側面にはほとんど残留せず、再付着物の残留が十分に抑制されている。すなわち、上述した製造方法によれば、トラック幅方向の幅が十分に小さくバイアス手段によるバイアスを十分に受け得る位置に感磁部を形成することができるとともに、読み出し出力に対する再付着物の影響を回避することができる。これにより、高記録密度化に対応して、安定した高い読み出し出力が実現可能となる。
【００１６】
ここで、ＣｏＦｅ合金膜、ＮｉＦｅ合金膜、又はＣｏＦｅ合金膜とＮｉＦｅ合金膜との積層膜を成膜することによって磁化自由層を形成し、Ｔａ膜を成膜することによってキャップ層を形成することも好ましい。また、イオンビームエッチングの際、素子形成面に対する入射角を０度から２０度までの間として、イオンビームをＭＲ効果積層膜に照射することが好ましい。
【００１７】
本発明によれば、さらに、素子形成面を有する基板と、この素子形成面に形成された下部電極層と、この下部電極層上に形成された下地層と、この下地層上に形成されており、磁化固定層及び磁化自由層とこの磁化固定層及びこの磁化自由層に挟まれた非磁性中間層とを有する感磁部と、この感磁部上に形成されたキャップ層と、このキャップ層上に形成された上部磁極層と、この感磁部のトラック幅方向の両側面に絶縁層を介して設けられたバイアス層とを備えたＭＲ効果素子であって、感磁部のトラック幅方向の側面が素子形成面に対してなす傾斜角θＳが、キャップ層上部のトラック幅方向の側面が素子形成面に対してなす傾斜角θＣ、及び下地層下部のトラック幅方向の側面が素子形成面に対してなす傾斜角θＵのいずれよりも大きいＭＲ効果素子が提供される。
【００１８】
このような側面形状を有するＭＲ効果素子においては、感磁部内の磁化自由層と、感磁部の両側に隣接するバイアス層との距離が、キャップ層とバイアス層との距離、及び下地層とバイアス層との距離のいずれよりも小さくなり、磁化自由層により十分なバイアス磁界が印加されて磁区がより安定する。さらに、感磁部のトラック幅方向の幅がより小さくなる。その結果、高記録密度化への対応が可能となる。さらに、ＭＲ効果積層体の形成時の理由から、感磁部の側面にはエッチング時の再付着物の残留がほとんど無い。その結果、感磁部とは並列となる電流パスの形成が回避されているので、信号磁界による抵抗変化分に対応する十分な出力が確保される。
【００１９】
本発明によれば、さらにまた、素子形成面を有する基板と、この素子形成面に形成された下部電極層と、この下部電極層上に形成された下地層と、この下地層上に形成されており、磁化固定層及び磁化自由層と磁化固定層及び磁化自由層に挟まれた非磁性中間層とを有する感磁部と、この感磁部上に形成されたキャップ層と、このキャップ層上に形成された上部磁極層と、感磁部のトラック幅方向の両側面に絶縁層を介して設けられたバイアス層とを備えたＭＲ効果素子であって、下地層と感磁部とキャップ層とからなる積層体が、素子形成面に対して傾斜角θＣをなすトラック幅方向の上部側面と、素子形成面に対して傾斜角θＳをなすトラック幅方向の中間側面と、素子形成面に対して傾斜角θＵをなすトラック幅方向の下部側面とを有しており、傾斜角θＣが、傾斜角θＳ及び傾斜角θＵのいずれよりも大きくなっており、上部側面と中間側面との境界線が、非磁性中間層のトラック幅方向の側面よりも上方にあり、中間側面と下部側面との境界線が、非磁性中間層のトラック幅方向の側面よりも下方にあるＭＲ効果素子が提供される。
【００２０】
このような側面形状を有するＭＲ効果素子においては、感磁部内の磁化自由層と、感磁部の両側に隣接するバイアス層との距離が、キャップ層とバイアス層との距離、及び下地層とバイアス層との距離のいずれよりも小さくなり、磁化自由層により十分なバイアス磁界が印加されて磁区がより安定する。さらに、感磁部のトラック幅方向の幅がより小さくなる。その結果、高記録密度化への対応が可能となる。さらに、ＭＲ効果積層体の形成時の理由から、エッチング時の再付着物は、中間側面にはほとんど残留せず、上下部側面上に多く存在している。ここで、上部側面と中間側面との境界線は、非磁性中間層の側面に達していないので、磁化自由層を介さずにキャップ層と非磁性中間層とを接続する電流パスの形成が回避される。さらに、中間側面と下部側面との境界線も、非磁性中間層の側面に達していないので、磁化固定層を介さずに下地層と非磁性中間層とを接続する電流パスの形成が回避される。その結果、信号磁界による抵抗変化分に対応する十分な出力が確保される。
【００２１】
ここで、キャップ層が、イオンビームによるエッチングレートが磁化自由層を構成する材料よりも小さい材料から形成されていることが好ましい。さらに、磁化自由層が、ＣｏＦｅ合金、ＮｉＦｅ合金、又はＣｏＦｅ合金とＮｉＦｅ合金との積層膜によって形成されており、キャップ層が、Ｔａ膜によって形成されていることも好ましい。
【００２２】
本発明によれば、さらにまた、データの読み出し手段として、上述したＭＲ効果素子を少なくとも１つ備えている薄膜磁気ヘッドが提供される。
【００２３】
本発明によれば、さらにまた、上述した薄膜磁気ヘッドと、この薄膜磁気ヘッドを支持する支持機構とを備えているＨＧＡが提供される。
【００２４】
本発明によれば、さらにまた、上述したＨＧＡを少なくとも１つ備えており、少なくとも１つの磁気ディスクと、この少なくとも１つの磁気ディスクに対して薄膜磁気ヘッドが行う書き込み及び読み出し動作を制御するための記録再生回路とをさらに備えている磁気ディスク装置が提供される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、トラック幅方向の幅が十分に小さくバイアス手段によるバイアスを十分に受け得る位置に感磁部を形成し、しかも読み出し出力に対する再付着物の影響を回避することができる。これにより、高記録密度化に対応して、安定した高い読み出し出力が実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、同一の要素は、同一の参照番号を用いて示されている。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
【００２７】
図１は、本発明による磁気ディスク装置の一実施形態における要部の構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本発明によるＨＧＡの一実施形態を示す斜視図である。また、図３は、図２のＨＧＡの先端部に装着されている薄膜磁気ヘッド（スライダ）の一実施形態を示す斜視図である。
【００２８】
図１において、１０は、スピンドルモータ１１の回転軸の回りを回転する複数の磁気ディスク、１２は、薄膜磁気ヘッド（スライダ）２１を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、１３は、この薄膜磁気ヘッドの書き込み及び読み出し動作を制御するための記録再生回路をそれぞれ示している。
【００２９】
アセンブリキャリッジ装置１２には、複数の駆動アーム１４が設けられている。これらの駆動アーム１４は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１５によってピボットベアリング軸１６を中心にして角揺動可能であり、この軸１６に沿った方向にスタックされている。各駆動アーム１４の先端部には、ＨＧＡ１７が取り付けられている。各ＨＧＡ１７には、薄膜磁気ヘッド（スライダ）２１が、各磁気ディスク１０の表面に対向するように設けられている。磁気ディスク１０、駆動アーム１４、ＨＧＡ１７及びスライダ２１は、単数であってもよい。
【００３０】
記録再生回路１３は、図示していないが、記録再生制御ＬＳＩと、記録再生制御ＬＳＩから記録データを受け取るライトゲートと、ライトゲートからの信号を後述する書き込み用の電磁コイル素子に出力するライト回路と、後述する読み出し用のＴＭＲ効果素子にセンス電流を供給する定電流回路と、ＴＭＲ効果素子の素子出力電圧を増幅する増幅器と、記録再生制御ＬＳＩに対して再生データを出力する復調回路とを備えている。
【００３１】
図２に示すように、ＨＧＡ１７は、サスペンション２０の先端部に、磁気ヘッド素子を有するスライダ２１を固着し、さらにそのスライダ２１の端子電極に配線部材２５の一端を電気的に接続して構成される。
【００３２】
サスペンション２０は、ロードビーム２２と、このロードビーム２２上に固着され支持された弾性を有するフレクシャ２３と、ロードビーム２２の基部に設けられたベースプレート２４と、フレクシャ２３上に設けられておりリード導体及びその両端に電気的に接続された接続パッドからなる配線部材２５とから主として構成されている。なお、図示されていないが、サスペンション２０の途中にヘッド駆動用ＩＣチップを装着してもよい。
【００３３】
図３に示すように、本実施形態における薄膜磁気ヘッド（スライダ）２１は、適切な浮上量を得るように加工されたＡＢＳ３０と、素子形成面３１上に形成された磁気ヘッド素子３２と、素子形成面３１上に形成された被覆層４２の層面から露出したそれぞれ２つからなる信号端子電極３５及び３６とを備えている。ここで、磁気ヘッド素子３２は、読み出し用のＭＲ効果素子３３と、書き込み用の電磁コイル素子３４とから構成されている。さらに、信号端子電極３５及び３６は、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４にそれぞれ接続されている。
【００３４】
ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４においては、素子の一端がＡＢＳ３０側のヘッド端面３００に達している。これらの端が磁気ディスクと対向することによって、信号磁界の感受による読み出しと信号磁界の印加による書き込みとが行われる。
【００３５】
図４は、本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施形態の要部の構成を示す、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【００３６】
図４において、２１０はスライダ基板であり、磁気ディスク表面に対向するＡＢＳ３０を有している。このスライダ基板２１０のＡＢＳ３０を底面とした際の一つの側面である素子形成面３１に、読み出し用のＭＲ効果素子３３と、書き込み用の電磁コイル素子３４と、これらの構成要素を保護する被覆層４２とが主に形成されている。
【００３７】
ＭＲ効果素子３３は、ＭＲ効果積層体３３２と、この積層体の後方の側面に接して形成された絶縁層３３３と、この積層体の左右の側面に絶縁層３３５（図示されず）を介して形成されたバイアス層３３６（図示されず）と、ＭＲ効果積層体３３２及び絶縁層３３３を挟む位置に配置されている下部電極層３３０及び上部電極層３３４とを含む。ＭＲ効果積層体３３２は、ＣＰＰ−ＧＭＲ効果多層膜、又はＴＭＲ効果多層膜を含み、非常に高い感度で磁気ディスクからの信号磁界を感受する。上下部電極層３３４及び３３０は、ＭＲ効果積層体３３２に対して積層面に垂直にセンス電流を印加するための電極であるとともに、この積層体が雑音となる外部磁界を受けることを防止する磁気シールドとしての役割も兼ねている。なお、ＭＲ効果積層体３３２の構成については、後に詳述する。
【００３８】
電磁コイル素子３４は、下部磁極層３４０、書き込みギャップ層３４１、コイル層３４３、コイル絶縁層３４４及び上部磁極層３４５を備えている。下部磁極層３４０及び上部磁極層３４５は、コイル層３４３によって誘導された磁束の導磁路となっており、端部３４０ａ及び３４５ａが、書き込みギャップ層３４１のうちヘッド端面３００側の端部を挟持している。この書き込みギャップ層３４１の端部位置からの漏洩磁界によって長手磁気記録用の磁気ディスクに書き込みが行なわれる。なお、下部磁極層３４０及び上部磁極層３４５の磁気ディスク側の端は、ヘッド端面３００に達しているが、ヘッド端面３００には、極めて薄い保護膜としてダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等のコーティングが施されている。なお、コイル層３４３は同図において１層であるが、２層以上又はヘリカルコイルでもよい。
【００３９】
また、上部電極層３３４と下部磁極層３４０との間には、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４を分離するための絶縁材料又は金属材料等からなる非磁性層が設けられているが、同層は必ずしも必要ではなく、同層を省略して、下部磁極層を上部電極層で兼用してもよい。
【００４０】
図５は、ＭＲ効果積層体３３２の一実施形態における層構成を概略的に示す、図３のヘッド端面３００側から見たＢ−Ｂ線断面図である。
【００４１】
同図において、ＭＲ効果積層体３３２は、ＴＭＲ効果多層膜を含む。なお、上述したように、ＣＰＰ−ＧＭＲ効果多層膜を含むものであってもよい。５１は下地層、５３は反強磁性膜を含む磁化固定層、５４は非磁性中間層としてのトンネルバリア層、５５は磁化自由層、５６はキャップ層をそれぞれ示している。このうち、磁化固定層５３、トンネルバリア層５４及び磁化自由層５５が、磁界を感受して出力に関係する感磁部３３２０を構成する。
【００４２】
下地層５１は、第１及び第２の下地膜５１ａ及び５１ｂからなり、下部電極層３３０上に形成されていて、ＴＭＲ効果積層体３３２自身を下部電極層３３０に電気的に接続する。また、キャップ層５６は、この上に上部電極層３３４が形成されることによって、ＴＭＲ効果積層体３３２自身を上部電極層３３４に電気的に接続する。従って、磁界検出の際のセンス電流は、上下部電極層間においてＴＭＲ効果積層体内の各層面に対して垂直な方向に流れることになる。なお、下地層５１は、１つの下地膜からなっていてもよい。
【００４３】
また、感磁部３３２０のトラック幅方向（左右方向）の両側に、硬磁性材料からなるバイアス層３３６が、薄い絶縁層３３５を介在させて設けられている。このバイアス層３３６は、磁化自由層５５にバイアス磁界を印加して磁化自由層５５の磁区安定化を促進させる。
【００４４】
反強磁性膜５３ａは、下地層５１上に形成されている。この反強磁性膜５３ａ上に、第１の強磁性膜５３ｂ、非磁性膜５３ｃ、第２の強磁性膜５３ｄが順次成膜されて積み重なっており、いわゆるシンセティックフェリ構造となっている。第１の強磁性膜５３ｂには、反強磁性膜５３ａとの交換結合により交換バイアス磁界が印加されて、これにより磁化固定層５３全体の磁化が安定的に固定される。
【００４５】
トンネルバリア層５４上に積層された磁化自由層５５は、このトンネルバリア層５４側から、高分極率膜５５ａ及び軟磁性膜５５ｂが順次成膜されて積み重なった構成となっている。磁化自由層５５は、印加される信号磁界に応答して磁化方向が変化するが、磁化固定層５３との間で、トンネルバリア層をトンネル効果の障壁とした強磁性トンネル結合を形成している。従って、磁化自由層５５の磁化方向が信号磁界に応答して変化すると、磁化自由層５５のアップ及びダウンスピンバンドの状態密度の変動によってトンネル電流が増減し、結果としてＭＲ効果積層体３３２の電気抵抗値が変化する。この変化量を計測することによって、微弱であって局所的な信号磁界を高感度で確実に検出することができる。ここで、高分極率膜５５ａは必ずしも必要ではなく省略可能である。省略した場合、トンネルバリア層５４との界面に存在することになる軟磁性膜５５ｂ相当の抵抗変化率が実現することになる。
【００４６】
また、感磁部３３２０の側面５８が素子形成面に対してなす傾斜角θＳが、キャップ層５６上部の側面５９が素子形成面に対してなす傾斜角θＣ、及び下地層５１下部の側面が素子形成面に対してなす傾斜角θＵのいずれよりも大きくなっている。このような側面形状を有する場合、感磁部３３２０内の磁化自由層５５と、感磁部３３２０の両側に隣接するバイアス層３３６との距離ｄ５５が、キャップ層５６とバイアス層３３６との距離ｄ５６、及び下地層５１とバイアス層３３６との距離ｄ５１のいずれよりも小さくなり、感磁部３３２０が側面５７及び５９に端を有する位置にある場合に比べて、磁化自由層５５により十分なバイアス磁界が印加されて磁区がより安定する。さらに、このように、感磁部３３２０が側面５８に端を有している場合、感磁部３３２０が側面５７に端を有している場合に比べて、感磁部３３２０のトラック幅方向の幅がより小さくなる。その結果、高記録密度化への対応が可能となる。
【００４７】
さらに、ＭＲ効果積層体３３２がこのような側面形状を有する場合、積層体の形成時の理由から、感磁部３３２０の側面５８にはエッチング時の再付着物の残留がほとんど無い。その結果、感磁部３３２０とは並列となる電流パスの形成が回避されているので、信号磁界による抵抗変化分に対応する十分な出力が確保される。
【００４８】
図６は、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
【００４９】
同図によれば、最初に、スライダ用のウエハ基板の素子形成面に下部電極層が形成され（ステップＳ１）、次いで、ＭＲ効果積層体が形成され（ステップＳ２）、次いで、絶縁層及びバイアス層が形成され（ステップＳ３）、次いで、上部電極層が形成されて（ステップＳ４）、ＭＲ効果素子が完成する。その後、電磁コイル素子が形成され（ステップＳ５）、さらに、被覆層及び信号端子電極が形成されて（ステップＳ６）、ウエハ基板工程が終了する。
【００５０】
次いで、形成工程が終了したウエハ基板を切断して複数の磁気ヘッド素子が一列状に並んだバー部材を形成する（ステップＳ７）。次いで、このバー部材を研磨することによって所望のＭＲハイトを得るべく、ＭＲハイト加工を行う（ステップＳ８）。その後、ＭＲハイト加工が施されたバー部材を個々のスライダ（薄膜磁気ヘッド）に切断分離することによって（ステップＳ９）、薄膜磁気ヘッドの製造工程が終了する。
【００５１】
図７は、図４（Ａ）に示したＭＲ効果素子及び電磁コイル素子の形成工程の一実施形態を説明する、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【００５２】
まず、図７（Ａ）に示すように、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等から形成されたスライダ基板（ウエハ基板）２１０上に、例えばスパッタ法によって、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等からなる厚さ０.１〜５μｍ程度の下地絶縁層４０を形成する。次いで、下地絶縁層４０上に、例えばフレームめっき法等によって、例えばＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ若しくはＦｅＺｒＮ等、又はこれらの材料からなる多層膜からなる厚さ０.５〜３μｍ程度の下部電極層３３０を形成する。その後、例えばスパッタ法等によって、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等からなる絶縁膜を成膜し、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）等によって平坦化することにより、平坦化層７０を形成する。
【００５３】
次いで、図７（Ｂ）に示すように、下部シールド層３３０上に、ＭＲ効果積層体３３２及び絶縁層３３３を形成する。さらに、図示されていないが、絶縁層３３５及びバイアス層３３６を形成する。これらの形成方法は、本発明の特徴的部分に係るものであり、後に詳述する。
【００５４】
次いで、図７（Ｃ）に示すように、絶縁層３３３上及びＭＲ効果積層体３３２上に、例えばフレームめっき法等によって、例えばＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ若しくはＦｅＺｒＮ等、又はこれらの材料からなる多層膜からなる厚さ０.５〜３μｍ程度の上部電極層３３４を形成する。以上の工程によって、ＭＲ効果素子３３の形成を完了する。その後、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等からなる絶縁膜を例えばスパッタ法等によって成膜し、ＣＭＰ等によって平坦化して平坦化層７１を形成する。
【００５５】
次いで、図７（Ｄ）に示すように、上部電極層３３４上に、例えばスパッタ法、化学気相成長（ＣＶＤ）法等によって、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＡｌＮ又はＤＬＣ等の絶縁材料又はＴｉ、Ｔａ又はＰｔ等の金属材料からなる厚さ０.１〜０.５μｍ程度の非磁性層４１を、ＭＲ効果素子３３と後に形成する電磁コイル素子３２とを分離するために形成する。次いで、非磁性層４１上に、例えばフレームめっき法等によって、例えばＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ若しくはＦｅＺｒＮ等、又はこれらの材料からなる多層膜からなる厚さ０.５〜３μｍ程度の下部磁極層３４０を形成する。その後、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の絶縁膜を例えばスパッタ法等によって成膜し、例えばＣＭＰ等によって平坦化することによって平坦化層７２を形成する。
【００５６】
次いで、同じく図７（Ｄ）に示すように、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法等によって、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＡｌＮ又はＤＬＣ等の絶縁材料からなる厚さ０.０１〜０.０５μｍ程度の書き込みギャップ層３４１を形成する。その後、レジストマスクパターンを介して、例えばミリング法、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等のドライエッチング法等によって、書き込みギャップ層３４１の一部を除去して下部磁極層３４０を露出させることにより、バックギャップ部７３を形成する。次いで、書き込みギャップ層３４１上に、例えばフレームめっき法等によって、例えばＣｕ等からなる厚さ１〜５μｍ程度のコイル層３４３を形成する。
【００５７】
次いで、同じく図７（Ｄ）に示すように、コイル層３４３を覆うように、例えばフォトリソグラフィ法等によって、例えば加熱キュアされたノボラック系等のレジストからなる厚さ０.５〜７μｍ程度のコイル絶縁層３４４を形成する。次いで、書き込みギャップ層４３１上に、例えばフレームめっき法等によって、例えばＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ若しくはＦｅＺｒＮ等、又はこれらの材料からなる多層膜からなる厚さ０.５〜３μｍ程度の上部磁極３４５０及びバックコンタクト磁極３４５１を形成する。
【００５８】
次いで、図７（Ｅ）に示すように、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の絶縁膜を例えばスパッタ法等によって成膜し、例えばＣＭＰ等によって平坦化することによって平坦化層７４を形成する。次いで、図７（Ｆ）に示すように、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等からなる絶縁層７５を例えばスパッタ法、ＣＶＤ法等によって形成する。その後、レジストマスクパターンを介して、例えばミリング法、ＲＩＥ法等のドライエッチング法等によって下地を露出させることにより、上部磁極−ヨーク接合部７６０と、バックコンタクト磁極−ヨーク接合部７６１と、コイル引き出し部７６２とを形成する。
【００５９】
次いで、同じく図７（Ｆ）に示すように、例えばフレームめっき法等によって、例えばＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ若しくはＦｅＺｒＮ等、又はこれらの材料からなる多層膜からなる厚さ０.５〜３μｍ程度のヨーク層３４５２及びコイルリード層７７を形成する。ただし、コイルリード層７７は、別途、例えばフレームめっき法等によってＣｕ等の材料から形成されてもよい。その後、上部磁極３４５０及び下部磁極層３４０における書き込みギャップ層３４１を介した対向面のトラック幅方向の幅を揃えるために、トリムミリング処理等が施される。なお、以上の工程によって上部磁極３４５０、バックコンタクト磁極３４５１及びヨーク層３４５２が形成されることにより、上部磁極層３４５の形成が完了する。
【００６０】
次いで、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の絶縁膜を例えばスパッタ法等によって成膜し、例えばＣＭＰ等によって平坦化することによって平坦化層７８を形成する。次いで、この平坦化された面上に、例えばスパッタ法等によって、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等からなる被覆層４２を形成する。以上によって、ＭＲ効果素子及び電磁コイル素子の形成工程が完了する。
【００６１】
図８（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明によるＭＲ効果積層体及びバイアス層の形成工程の一実施形態を示す断面図である。
【００６２】
まず、図８（Ａ）に示すように、下部電極層３３０上に、例えばＴａ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏ又はＷ等からなる厚さ１〜５ｎｍ程度の第１の下地膜５１ａと、例えばＲｕ等からなる厚さ１〜２ｎｍ程度の第２の下地膜５１ｂと、例えばＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ、ＮｉＭｎ、ＲｕＲｈＭｎ等からなる厚さ５〜１５ｎｍ程度の反強磁性膜５３ａと、例えばＣｏＦｅ等からなる厚さ２〜３ｎｍ程度の第１の強磁性膜５３ｂと、例えばＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｒｅ及びＣｕ等のうちの１つ又は２つ以上の合金からなる厚さ０.８ｎｍ程度の非磁性膜５３ｃと、例えばＣｏＦｅ等からなる厚さ２〜３ｎｍ程度の第２の強磁性膜５３ｄとが順次、スパッタリング法等によって成膜される。
【００６３】
次いで、形成された第２の強磁性膜５３ｄ上に、例えばＡｌ、ＡｌＣｕ等からなる厚さ０.５〜１ｎｍ程度の金属膜が、スパッタリング法等によって成膜される。次いで、この金属膜が、真空装置内に導入された酸素によって、又は自然酸化によって、酸化されてトンネルバリア層５４となる。次いで、形成されたトンネルバリア層５４上に、例えばＣｏＦｅ等からなる厚さ１ｎｍ程度の高分極率膜５５ａと、例えばＮｉＦｅ等からなる厚さ３〜４ｎｍ程度の軟磁性膜５５ｂと、例えばＴａ、Ｒｕ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏ又はＷ等からなる厚さ５〜２０ｎｍ程度のキャップ層５６とが順次、スパッタリング法等によって形成される。以上により、ＭＲ効果積層膜８０が形成される。
【００６４】
ここで、キャップ層５６を構成する材料として、イオンビームによるエッチングレートが磁化自由層５５を構成する材料よりも小さい材料が選択される。例えば、磁化自由層５５がＣｏＦｅ合金及びＮｉＦｅ合金で形成されている場合、キャップ層５６材料として、例えば、Ｔａが用いられる。実際、磁化自由層のエッチングレートＲ０とキャップ層のエッチングレートＲ２との比Ｒ０／Ｒ２は、キャップ層がＴａの場合、１.２〜１.４となっている。なお、この比は、あまりに大きくすると形成後の磁化自由層の幅が広がりすぎてしまうことが実験によって明らかとなっており、２.０以下であることが好ましい。
【００６５】
また、磁化固定層５３、トンネルバリア層５４及び磁化自由層５５からなる感磁部３３２０を構成する各膜の態様は、以上に述べたものに限定されることなく、種々の材料及び膜厚が適用可能である。例えば、磁化固定層５３においては、反強磁性膜を除く３つの膜からなる３層構造の他に、強磁性膜からなる単層構造又はその他の層数の多層構造を採用することもできる。さらに、磁化自由層５５においても、２層構造の他に、高分極率膜の存在しない単層構造、又は磁歪調整用の膜を含む３層以上の多層構造を採用することも可能である。またさらに、感磁部において、磁化固定層、トンネルバリア層及び磁化自由層が、逆順に、すなわち、磁化自由層、トンネルバリア層、磁化固定層の順に積層されていてもよい。ただし、この場合、磁化固定層内の反強磁性膜は最上の位置となる。
【００６６】
次いで、図８（Ｂ）に示すように、ＭＲ効果積層膜８０上に、例えばリフトオフ用のレジストパターンをなすレジスト８１が形成される。その後、図８（Ｃ）に示すように、レジスト８１をマスクとし、エッチングの終点を下部電極層３３０の上面３３０ａよりも下方の位置として、ＭＲ効果積層膜８０に対して、例えば、Ａｒイオンによるイオンビームエッチングを行うことによって、ＭＲ効果効果積層体３３２′が形成される。この際、ＭＲ効果積層膜８０を基板ごと回転させて、素子形成面に対する入射角を０度から２０度までの間として、イオンビームをＭＲ効果積層膜に照射することが好ましい。実際に、イオンビームを素子形成面に対して垂直（入射角：０度）に入射させなくとも、入射角が、０度から２０度までの間であってキャップ層材料のエッチングレートが磁化自由層材料のレートよりも確実に小さくなる値であれば、上述した３つの傾斜角を有する側面が形成できることが実験によって確認されている。
【００６７】
以上に述べたように形成されたＭＲ効果積層体３３２′においては、感磁部３３２０の側面が、素子形成面、すなわち下部電極層３３０に対してなす傾斜角θＳが、キャップ層５６上部の側面が下部電極層３３０に対してなす傾斜角θＣ、及び下地層５１下部の側面が下部電極層３３０に対してなす傾斜角θＵのいずれよりも大きくなる。このような側面を有する構成において、感磁部３３２０は、トラック幅方向の幅が十分に小さくなっており、また、後に形成されるバイアス層によるバイアス磁界の印加を十分に受け得る位置に設けられている。さらに、エッチングの際の再付着物が、感磁部３３２０の側面にはほとんど残留せず、再付着物の残留が十分に抑制されている。
【００６８】
本発明による感磁部３３２０において、再付着物がほとんど残留しない理由は、後に、実施例及び比較例を用いて考察する。
【００６９】
以上述べたように、ＭＲ効果積層体３３２′が形成された後、図８（Ｄ）に示すように、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等からなる厚さ３〜２０ｎｍ程度の絶縁層３３５と、例えばＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ等からなるバイアス層３３６とが順次、スパッタリング法等によって形成される。その後、図８（Ｅ）に示すように、リフトオフによって、レジスト８１が剥離される。
【００７０】
その後、図８（Ｆ１）及び（Ｆ２）に示すように、フォトリソグラフィ法等によってＭＲ効果多層体３３２′がさらにパターニングされて、ＭＲ積層体３３２が形成され、次いで、スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法等によって、絶縁膜３３３が成膜される。なお、図８（Ｆ１）は、図８（Ｆ２）のＣ−Ｃ線断面図であることに注意すべきである。以上の工程によって、ＭＲ効果積層体３３２及びバイアス層３３６の形成工程が完了する。
【００７１】
以下に、本発明によるＭＲ効果素子の実施例、及びその比較例を示し、本発明の作用効果について詳しく説明する。
【００７２】
（実施例及び比較例１〜３）
まず、本発明によるＭＲ効果素子の比較例１〜３及び実施例としてのサンプルの説明をする。いずれのサンプルにおいても、まず、下部電極層上にＭＲ効果積層体を形成した。このＭＲ効果積層体は、ＴＭＲ効果積層体であり、まず、第１及び第２の絶縁膜となる厚さ５ｎｍのＴａ及び厚さ２ｎｍのＲｕと、反強磁性膜となる厚さ１５ｎｍのＰｔＭｎと、第１の強磁性膜、非磁性膜及び第２の強磁性膜となる厚さ３ｎｍのＣｏＦｅ、厚さ０.８ｎｍのＲｕ及び厚さ３ｎｍのＣｏＦｅと、トンネルバリア層となる、成膜後に酸化処理された厚さ１ｎｍのＡｌＣｕと、磁化自由層としての高分極率膜及び軟磁性膜となる厚さ１ｎｍのＣｏＦｅ及び厚さ４ｎｍのＮｉＦｅと、キャップ層とを順次積層した積層体に対して、フォトリソグラフィ法及びイオンミリング法を用いて、トラック幅方向のパターニングを行っている。次いで、このトラック幅方向がパターニングされたＴＭＲ効果積層体のトラック幅方向の両側に、厚さ１５ｎｍの絶縁層及びバイアス層を形成し、さらに、ＴＭＲ効果積層体の後方に絶縁層を形成し、最後に上下部電極層を形成して、ＭＲ効果素子としてのサンプルが作製された。
【００７３】
ここで、表１に、比較例１〜３及び実施例の各サンプルにおける、キャップ層の構成、及びトラック幅方向のパターニングにおけるイオンミリングの終点を示す。
【表１】
2007250085.tif 000003
【００７４】
表１において、比較例１及び２と、比較例３及び実施例とは、キャップ層の構成材料及び層厚がそれぞれ異なっている。ここで、比較例１及び２におけるキャップ層の構成材料であるＲｕのイオンビームによるエッチングレートＲ１は、上述した磁化自由層の構成材料のエッチングレートＲ０とほぼ同等である。すなわちＲ０／Ｒ１が約１である。これに対して、比較例３及び実施例におけるキャップ層の構成材料であるＴａのイオンビームによるエッチングレートＲ２は、Ｒ０よりも小さい。実際、Ｒ０／Ｒ２が約１.２〜１.４である。なお、キャップ層の層厚が異なっているのは、イオンミリングによるこのようなエッチングレートの違いを考慮して、全サンプルにおいてトータルのエッチング時間を同等にしたためである。
【００７５】
図９は、比較例１〜３及び実施例における主要部の、ＡＢＳに平行な断面における断面図である。また、表２に、これらのサンプルにおける、トラック幅方向でのレジストの幅ＷＲと磁化自由層の幅ＷＦとの差ΔＷ（＝ＷＲ−ＷＦ）、抵抗値Ｒ、及び抵抗変化率ΔＲ／Ｒの測定結果を示す。なお、図９における各断面図及び表２におけるΔＷは、走査型電子顕微鏡を用いた観察像及び実測値であり、表２における抵抗値Ｒ及び抵抗変化率ΔＲ／Ｒは、各サンプルにつき、テスタを用いた４０点での測定による実測値の平均値である。
【表２】
2007250085.tif 000004
【００７６】
図９（Ａ）によれば、比較例１のサンプルは、側面の傾斜角度の異なる２つの領域９１０及び９１１を有する形状となっている。ここで、感磁部９０は、トラック幅方向の幅のより広い領域９１１に及んでいるものの、同じミリング終点位置を有する比較例３のサンプルに比べてより狭いトラック幅方向の幅を有している。また、領域９１０の側面には再付着物が観察されているが、感磁部９０が領域９１１に及んだ位置にあることから、再付着物の影響を受けず、実際、表２によれば、十分大きな抵抗変化率ΔＲ／Ｒが得られている。しかしながら、感磁部９０の磁化自由層とバイアス層９２との間のトラック幅方向の距離ｄ９０が大きくなっており、磁化自由層の磁区を十分に安定させることができない。従って、読み出し出力が不安定化してしまう。
【００７７】
図９（Ｂ）によれば、比較例２のサンプルは、側面の傾斜角度の異なる２つの領域９４０及び９４１を有する形状となっている。ここで、感磁部９３は、領域９４０にあり、同じミリング終点位置を有する実施例同様、より狭いトラック幅方向の幅を有している。しかしながら、感磁部９３の側面には再付着物が観察されており、実際、表２によれば、抵抗値Ｒ、抵抗変化率ΔＲ／Ｒともに、実施例に比べて小さくなっている。すなわち、再付着物が感磁部と並列である電流パスを形成してしまっているので、同じ抵抗変化に対して本来の出力が得られない。
【００７８】
図９（Ｃ）によれば、比較例３のサンプルは、側面の傾斜角度の異なる３つの領域９７０、９７１及び９７２を有する形状となっている。このサンプルにおいては、上述したように、この３つの領域の異なる傾斜角度が奏功して、領域９７１の側面に再付着物は観察されていない。その結果、表２によれば、実施例と同様、十分大きな抵抗変化率ΔＲ／Ｒが得られている。しかしながら、感磁部９６は、領域９７２に及んでいて、ΔＷが小さい結果、トラック幅方向の幅が広くなってしまっている。この幅の増加は抵抗値Ｒの低下にも現れている。すなわち、高記録密度化に対応し難い。さらに、距離ｄ９６も大きくなっており、磁化自由層の磁区の安定化の点で問題を有する。
【００７９】
図９（Ｄ）によれば、実施例のサンプルは、側面の傾斜角度の異なる３つの領域１０００、１００１及び１００２を有する形状となっている。このサンプルにおいても、上述したように、この３つの領域の異なる傾斜角度が奏功して、１００１の側面に再付着物は観察されていない。その結果、表２によれば、十分大きな抵抗変化率ΔＲ／Ｒが得られている。さらに、感磁部９９は、領域１００１に位置しているので、ΔＷが大きい結果、トラック幅方向の幅が十分に小さくなっている。すなわち、高記録密度化に対応しつつ高い読み出し出力が実現している。さらにまた、距離ｄ９９も小さくなっていて磁化自由層の磁区が安定するので、磁気的に安定した出力が得られる。
【００８０】
なお、比較例１及び２においては、イオンミリングの終点位置が異なっているにもかかわらず、ΔＷの値がそれほど変わらない。これは、比較例１及び２においては、キャップ層を構成する材料のエッチングレートと磁化自由層を構成する材料のエッチングレートとが同等であるので、トータルのエッチング時間において比較的早い段階で、感磁部のトラック幅方向の幅が所定値に近づいていることを意味する。従って、その後、所定値にほぼ達した段階で、レジストに堆積した再付着物がイオンビームを相当遮断するようになる。そのため、感磁部の側面に堆積した再付着物が除去されにくくなってしまう。これに対して、本発明のように、キャップ層を構成する材料のエッチングレートが磁化自由層を構成する材料のエッチングレートよりも小さい場合、感磁部のトラック幅方向の幅は一定の割合で狭くなっていくので、感磁部の側面に達するイオンビームが遮断されにくい。その結果、エッチング時間内において、感磁部の側面に堆積した再付着物が確実に除去される。
【００８１】
従って、キャップ層を構成する材料のエッチングレートを磁化自由層を構成する材料のエッチングレートよりも小さくなるように設定、調整し、図９（Ｄ）に示した形状を有するＭＲ効果積層体を得ることによって、トラック幅方向の幅が十分に小さくバイアス手段によるバイアスを十分に受け得る位置に感磁部を備えており、しかも読み出し出力に対する再付着物の影響が回避された薄膜磁気ヘッドが実現される。
【００８２】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。実際、本発明によるＭＲ効果素子は、薄膜磁気ヘッドのデータ読み出し用の素子としてのみならず、磁界センサ、磁気スイッチ、磁気エンコーダ等の感磁部としても適用可能である。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明による磁気ディスク装置の一実施形態における要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明によるＨＧＡの一実施形態を示す斜視図である。
【図３】図２のＨＧＡの先端部に装着されている薄膜磁気ヘッドの一実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施形態の要部の構成を示す、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】ＭＲ効果積層体の一実施形態における層構成を概略的に示す、図３のヘッド端面３００側から見たＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
【図７】図４（Ａ）に示したＭＲ効果素子及び電磁コイル素子の形成工程の一実施形態を説明する、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】本発明によるＭＲ効果積層体及びバイアス層の形成工程の一実施形態を示す断面図である。
【図９】比較例１〜３及び実施例における主要部の、ＡＢＳに平行な断面における断面図である。
【図１０】再付着物が形成される事情を説明するためのＭＲ効果積層体の断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０  磁気ディスク
１１  スピンドルモータ
１２  アセンブリキャリッジ装置
１３  記録再生回路
１４  駆動アーム
１５  ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
１６  ピボットベアリング軸
１７  ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）
２０  サスペンション
２１  スライダ
２１０  スライダ基板
２２  ロードビーム
２３  フレクシャ
２４  ベースプレート
２５  配線部材
３０  浮上面（ＡＢＳ）
３００  ヘッド端面
３１  素子形成面
３２  磁気ヘッド素子
３３  ＭＲ効果素子
３３０  下部電極層
３３０ａ  上面
３３２、３３２′、１１００  ＭＲ効果積層体
３３２０、９０、９３、９６、９９  感磁部
３３３  絶縁層
３３４  上部電極層
３３５  絶縁層
３３６、９２、９５、９８、１０１、１１０７  バイアス層
３４  電磁コイル素子
３４０  下部磁極層
３４０ａ  端部
３４１  ギャップ層
３４３  コイル層
３４４  コイル絶縁層
３４５  上部磁極層
３５、３６  信号端子電極
４０、７５  絶縁層
４１  非磁性層
４２  被覆層
５１  下地層
５１ａ  第１の下地膜
５１ｂ  第２の下地膜
５３  磁化固定層
５３ａ  反強磁性層
５３ｂ  第１の強磁性膜
５３ｃ  非磁性膜
５３ｄ  第２の強磁性膜
５４  トンネルバリア層
５５  磁化自由層
５５ａ  高分極率膜
５５ｂ  軟磁性膜
５６  キャップ層
５７、５８、５９  側面
７０、７１、７２、７４、７８  平坦化層
７３  バックギャップ部
７６０  上部磁極−ヨーク接合部
７６１  バックコンタクト磁極−ヨーク接合部
７６２  コイル引き出し部
７７  コイルリード層
８０  ＭＲ効果積層膜
８１、１１０１  レジスト
９１０、９１１、９４０、９４１、９７０、９７１、９７２、１０００、１００１、１００２、１１０５、１１０６  領域
１１０２、１１０３  位置
１１０４  再付着物
【図１】
2007250085.tif 000005
【図２】
2007250085.tif 000006
【図３】
2007250085.tif 000007
【図４】
2007250085.tif 000008
【図５】
2007250085.tif 000009
【図６】
2007250085.tif 000010
【図７】
2007250085.tif 000011
【図８】
2007250085.tif 000012
【図９】
2007250085.tif 000013
【図１０】
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