JP2001076322A - Method of manufacturing magnetoresistive head and method of manufacturing composite magnetic head - Google Patents
Method of manufacturing magnetoresistive head and method of manufacturing composite magnetic headInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 再生波形の歪みの小さな磁気抵抗効果型ヘッ
ドを製造しかつその磁気抵抗効果型ヘッドの製造におけ
る歩留まりを向上させる磁気抵抗効果型ヘッド製造方法
を提供する。
【解決手段】 ウェハ11上に複数の素子部12を形成
する素子形成工程と、この素子形成工程で形成された複
数の素子部12に一括して電流を供給する配線13を形
成する配線形成工程と、この配線13の形成されたウェ
ハに加熱処理を行いつつ、上記配線形成工程で形成され
た配線13を通じてこれらの複数の素子部13それぞれ
に一括して電流を流し、これらの素子部それぞれの固定
側磁性層の磁化の方向を固定する磁化方向固定工程とを
有する。
[PROBLEMS] To provide a magnetoresistive head manufacturing method for manufacturing a magnetoresistive head having small distortion of a reproduction waveform and improving the yield in manufacturing the magnetoresistive head. SOLUTION: An element forming step of forming a plurality of element sections 12 on a wafer 11, and a wiring forming step of forming wiring 13 for collectively supplying current to the plurality of element sections 12 formed in the element forming step. While performing a heat treatment on the wafer on which the wirings 13 are formed, a current is collectively applied to each of the plurality of element parts 13 through the wirings 13 formed in the wiring forming step, and Fixing the magnetization direction of the fixed-side magnetic layer.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、磁界の強さに応じ
た抵抗変化を利用してその磁界の強さを検知する磁気抵
抗効果型ヘッドを製造する磁気抵抗効果型ヘッド製造方
法、およびその磁気抵抗効果型ヘッドとコイルにより磁
界を発生させる記録ヘッドとを組み合わせた複合型磁気
ヘッドを製造する複合型磁気ヘッド製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a magnetoresistive head for producing a magnetoresistive head for detecting the strength of a magnetic field by utilizing a resistance change according to the strength of the magnetic field, and a method thereof. The present invention relates to a composite magnetic head manufacturing method for manufacturing a composite magnetic head in which a magnetoresistive head and a recording head that generates a magnetic field by a coil are combined.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、コンピュータの普及に伴って、日
常的に多量の情報が取り扱われるようになっており、こ
のような多量の情報を記録再生するために、ハードディ
スク装置(HDD:Hard Disk Drive)
が使用されている。HDDは、一般に、表面が磁性材料
からなる磁気ディスク、およびこの磁気ディスクに情報
を記録する記録ヘッドと磁気ディスクに記録された情報
を再生する再生ヘッドとを組み合わせた複合型磁気ヘッ
ドを備えている。記録ヘッドは、微小なコイルを有する
ものであって磁気ディスクに近接して配置され、この記
録ヘッドのコイルから発生する磁界によって磁気ディス
クの表面が微小領域(1ビット領域)ごとに磁化され
る。磁気ディスクでは、情報が1ビット領域の磁化の方
向として記録される。再生ヘッドは、この1ビット領域
の磁化から発生する磁界に応じた電気的な再生信号を出
力するものであって、この再生ヘッドを通して、磁気デ
ィスクに記録された情報が再生される。2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of computers, a large amount of information has been handled on a daily basis. To record and reproduce such a large amount of information, a hard disk drive (HDD: Hard Disk Drive) has been used. )
Is used. The HDD generally includes a magnetic disk having a surface made of a magnetic material, and a composite magnetic head in which a recording head for recording information on the magnetic disk and a reproducing head for reproducing information recorded on the magnetic disk are combined. . The recording head has minute coils and is arranged close to the magnetic disk, and the magnetic field generated from the coils of the recording head magnetizes the surface of the magnetic disk for each minute area (one bit area). On a magnetic disk, information is recorded as the direction of magnetization in a 1-bit area. The reproduction head outputs an electric reproduction signal corresponding to a magnetic field generated from the magnetization of the one-bit area, and the information recorded on the magnetic disk is reproduced through the reproduction head.
【0003】現在、HDDに搭載されている再生ヘッド
の多くには、外部の磁界に応じて抵抗の変化する磁気抵
抗効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)
が使用されている。しかし、磁気ディスクの記録密度の
向上に伴い、このMRヘッドのうちでも特に感度の高
い、すなわち外部磁界の変化に対して大きな出力電圧変
化を生ずるスピンバルブ磁気抵抗効果型ヘッド(Spi
n Valve Magnetoresistive
Head)の実用化の動きが本格的になりつつある。以
下では、このスピンバルブ磁気抵抗効果型ヘッドをスピ
ンバルブGMRヘッドと称する。At present, most reproducing heads mounted on HDDs include a magnetoresistive head (MR head) utilizing a magnetoresistive effect in which the resistance changes according to an external magnetic field.
Is used. However, as the recording density of the magnetic disk increases, the sensitivity of the MR head is particularly high, that is, a spin-valve magnetoresistive head (Spi) that produces a large output voltage change with a change in an external magnetic field.
n Valve Magnetoresistive
Head) is in full swing. Hereinafter, this spin valve magnetoresistive head is referred to as a spin valve GMR head.
【0004】このスピンバルブGMRヘッドは、外部磁
界に応じて磁化の方位が変化する自由側磁性層、非磁性
の金属層、磁化の方向の固定された固定側磁性層、およ
びその固定側磁性層の磁化の方位を固定する反強磁性層
を含む多層膜からなるスピンバルブ膜、およびこのスピ
ンバルブ膜を磁気的に遮蔽するシールド層などを有す
る。このスピンバルブ膜は、その固定側磁性層の磁化の
方位と自由側磁性層の磁化の方位の相対的な角度変化に
応じた抵抗変化を生ずるものであり、スピンバルブGM
Rヘッドの感度の高さは、この抵抗変化が大きいことに
由来する。The spin valve GMR head has a free magnetic layer, a nonmagnetic metal layer, a fixed magnetic layer having a fixed magnetization direction, and a fixed magnetic layer having a fixed magnetization direction. A spin valve film composed of a multilayer film including an antiferromagnetic layer for fixing the magnetization direction of the spin valve, a shield layer for magnetically shielding the spin valve film, and the like. This spin-valve film produces a resistance change according to a relative angle change between the magnetization direction of the fixed-side magnetic layer and the magnetization direction of the free-side magnetic layer.
The high sensitivity of the R head is derived from the large change in resistance.
【0005】このスピンバルブ膜には電極端子が配設さ
れ、スピンバルブGMRヘッドの動作時には、この電極
端子からスピンバルブ膜にセンス電流Isが流される。
このように電流を流した状態で、このスピンバルブGM
Rヘッドを磁気ディスクに近接させて相対的に移動させ
ると、磁気ディスクからの信号磁界Hsigに応じて上記
スピンバルブ膜の電気抵抗値が逐次変化し、この電気抵
抗値と上記センス電流値Isとの積で表される値の出力
電圧が出力される。[0005] The spin valve film electrode terminals are arranged, in operation of the spin valve GMR head, the sense current I s is flown to the spin valve film from the electrode terminals.
With the current flowing in this manner, the spin valve GM
When the R head is moved relatively close to the magnetic disk, the electric resistance value of the spin valve film sequentially changes in accordance with the signal magnetic field H sig from the magnetic disk, and this electric resistance value and the sense current value I An output voltage having a value represented by a product of s and s is output.
【0006】ここで、スピンバルブ膜の抵抗値は、磁気
ディスクからの信号磁界Hsigの変化に対して線形に変
化することが好ましい。このような線形の変化を実現す
るためには、信号磁界Hsigが存在しない状態で固定側
磁性層の磁化方向と自由側磁性層の磁化方向とが互いに
90°の角度をなすことが理想的である。この角度が9
0°からずれた状態では、スピンバルブGMRヘッドの
出力電圧は信号磁界H sigの入力に対して線形応答せ
ず、この出力電圧の再生波形が歪むなどの障害が発生す
る。[0006] Here, the resistance value of the spin valve film is magnetic.
Signal magnetic field H from disksigChanges linearly with changes in
Is preferred. To achieve such a linear change
The signal magnetic field HsigThere is no fixed side
The magnetization direction of the magnetic layer and the magnetization direction of the free side magnetic layer
Ideally, it forms an angle of 90 °. This angle is 9
In the state deviated from 0 °, the spin valve GMR head
The output voltage is the signal magnetic field H sigLinear response to the input
Failures such as distortion of the output voltage reproduction waveform
You.
【0007】従来、この角度の調整は、例えば、スピン
バルブGMRヘッドをウェハ上に形成する際に、このウ
ェハにスピンバルブ膜を成膜した後に、所定の方向に固
定側磁性層の磁化を固定するように磁界を印加しながら
加熱するピンアニール処理を行い、続いて、そのピンア
ニール処理を行ったスピンバルブ膜に対して、自由側磁
性層や上記シールド層の磁化容易軸の方向を上記固定側
磁性層の磁化を固定する方向とは90°の角度をなす所
定の方向に向けるよう磁界を印加しながら加熱するフリ
ー戻し処理を行うことによって行われる。しかし、この
フリー戻し処理の影響で、上記ピンアニール処理で固定
された固定側磁性層の磁化の方向が傾きやすくなり、す
なわち上記角度が90°からずれやすくなる。これらの
両処理の処理条件を調整することで、このフリー戻し処
理における固定側磁性層の磁化の傾きを小さく抑えるこ
とができる。しかし、スピンバルブGMRヘッドの製造
にはこれらの両処理以外にも熱処理が必要となることが
多く、この熱処理が仮に無磁界中でおこなわれるもので
あったとしても、固定側磁性層の磁化は、固定側磁性層
自身の反磁界を受けるなどして傾きやすい。Conventionally, this angle adjustment is performed, for example, when a spin valve GMR head is formed on a wafer, after the spin valve film is formed on the wafer, the magnetization of the fixed magnetic layer is fixed in a predetermined direction. Then, a pin annealing process of heating while applying a magnetic field is performed so that the direction of the easy axis of the free side magnetic layer or the shield layer is fixed to the fixed side magnetic layer with respect to the spin valve film subjected to the pin annealing process. This is performed by performing a free return process in which heating is performed while applying a magnetic field so as to direct the light in a predetermined direction that forms an angle of 90 ° with the direction in which the magnetization of the layer is fixed. However, due to the effect of the free return processing, the direction of magnetization of the fixed-side magnetic layer fixed by the pin annealing processing is easily inclined, that is, the angle is easily shifted from 90 °. By adjusting the processing conditions of these two processes, the inclination of the magnetization of the fixed magnetic layer in the free return process can be suppressed to a small value. However, in addition to these two processes, heat treatment is often required for manufacturing a spin valve GMR head. Even if this heat treatment is performed in the absence of a magnetic field, the magnetization of the fixed magnetic layer is In addition, it tends to tilt due to the demagnetizing field of the fixed magnetic layer itself.
【0008】このような固定側磁性層の磁化の傾きを抑
えるスピンバルブGMRヘッドの製造方法が、特開平1
0−334415に提案されている。この製造方法は、
ウェハ上に複数のスピンバルブGMRヘッドを形成する
際に、ウェハ上に形成されたスピンバルブ膜に一括して
電流を流すことにより、固定側磁性層付近の温度を上昇
させその電流により発生する磁界によって、自由側磁性
層やシールド層の磁化容易軸の方向に影響を与えずに固
定側磁性層の磁化を固定するものであり、スピンバルブ
膜に流す電流として、センス電流Isの3倍以上の電流
値のパルス電流が推奨されている。A method of manufacturing such a spin valve GMR head for suppressing the inclination of the magnetization of the fixed magnetic layer is disclosed in
0-334415. This manufacturing method
When forming a plurality of spin-valve GMR heads on a wafer, a current is applied to the spin-valve film formed on the wafer at a time to raise the temperature near the fixed-side magnetic layer and generate a magnetic field generated by the current. by, which fixes the magnetization of the fixed magnetic layer without affecting the direction of the easy axis of magnetization of the free magnetic layer and the shield layer, as a current flowing through the spin valve film, 3 times or more of the sense current I s A pulse current having a current value of is recommended.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、センス電流I
sの3倍以上の大きさの電流を流すと、電気泳動現象に
よりスピンバルブ膜の各層を構成するイオンが移動して
それらの各層の厚さが不均一になることに伴う、スピン
バルブGMRヘッドの感度の劣化およびスピンバルブG
MRヘッドの破壊が生じやすく、スピンバルブGMRヘ
ッド製造における歩留まりを悪化させるおそれがある。However, the sense current I
When a current having a magnitude of at least three times s flows, ions constituting each layer of the spin valve film move due to an electrophoresis phenomenon, and the thickness of each layer becomes non-uniform. Of sensitivity and spin valve G
The MR head is likely to be destroyed, which may deteriorate the yield in manufacturing the spin valve GMR head.
【0010】本発明は上記事情に鑑み、再生波形の歪み
の小さな磁気抵抗効果型ヘッドを製造しかつその磁気抵
抗効果型ヘッドの製造における歩留まりを向上させる磁
気抵抗効果型ヘッド製造方法、および再生波形の歪みの
小さな複合型磁気ヘッドを製造しかつその複合型磁気ヘ
ッドの製造における歩留まりを向上させる複合型磁気ヘ
ッド製造方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention provides a method of manufacturing a magnetoresistive head for producing a magnetoresistive head having a small distortion of a reproduced waveform and improving the yield in the production of the magnetoresistive head, and a reproduced waveform. It is an object of the present invention to provide a composite magnetic head manufacturing method for manufacturing a composite magnetic head having a small distortion and improving the yield in manufacturing the composite magnetic head.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の磁気抵抗効果型ヘッド製造方法は、外部磁界に応じ
て磁化の方向が変化する自由側磁性層と磁化の方向が固
定された固定側磁性層とを含む多層膜である、外部磁界
の強さに応じた抵抗変化を示す磁気抵抗効果素子を備
え、その磁気抵抗効果素子にセンス電流が流され上記抵
抗変化に応じて変化する電圧を出力する磁気抵抗効果型
ヘッドを製造する磁気抵抗効果型ヘッド製造方法であっ
て、ウェハ上に複数の磁気抵抗効果素子を形成する素子
形成工程と、上記素子形成工程で形成された複数の磁気
抵抗効果素子に一括して電流を供給する配線を形成する
配線形成工程と、上記複数の磁気抵抗効果素子に加熱処
理を行いつつ、上記配線形成工程で形成された配線を通
じてその複数の磁気抵抗効果素子それぞれに一括して電
流を流し、その磁気抵抗効果素子それぞれの固定側磁性
層の磁化の方向を固定する第1の磁化方向固定工程とを
有することを特徴とする。In order to achieve the above object, a method of manufacturing a magnetoresistive head according to the present invention comprises a free magnetic layer whose magnetization direction changes in response to an external magnetic field and a fixed magnetic layer having a fixed magnetization direction. A magnetoresistive element, which is a multilayer film including a side magnetic layer and exhibits a resistance change in accordance with the strength of an external magnetic field, and a sense current is passed through the magnetoresistive element to change the voltage according to the resistance change A method for manufacturing a magnetoresistive head for producing a magnetoresistive head that outputs a plurality of magnetoresistive elements, wherein an element forming step of forming a plurality of magnetoresistive elements on a wafer, and a plurality of magnets formed in the element forming step. A wiring forming step of forming a wiring for supplying a current to the resistive effect element at a time; and heating the plurality of magnetoresistive effect elements while forming the plurality of magnetic fields through the wiring formed in the wiring forming step. Electric current collectively each anti effect element, and having a first magnetization direction fixing step of fixing the direction of magnetization of the magneto-resistive element each of the fixed magnetic layer.
【0012】このように磁気抵抗効果素子に加熱処理を
行いつつ磁気抵抗効果素子に電流を流すことによって、
自由側磁性層や、磁気抵抗効果型ヘッドを構成する層の
1つであって磁気抵抗効果素子を磁気的に遮蔽するシー
ルド層などの磁化容易軸の方向にほとんど影響を与える
ことなく、固定側磁性層の磁化が所定の方向に固定され
る。この固定側磁性層の磁化の方向と上記自由側磁性層
およびシールド層などの磁化容易軸の方向とを直交する
ように調整することによって、この磁気抵抗効果型ヘッ
ド製造方法によって製造された磁気抵抗効果型ヘッドの
再生波形は歪みの小さなものとなる。As described above, by applying a current to the magnetoresistive element while performing a heat treatment on the magnetoresistive element,
The free side magnetic layer and one of the layers constituting the magnetoresistive head, such as a shield layer for magnetically shielding the magnetoresistive element, have almost no influence on the direction of the axis of easy magnetization. The magnetization of the magnetic layer is fixed in a predetermined direction. By adjusting the direction of magnetization of the fixed-side magnetic layer and the direction of the axis of easy magnetization of the free-side magnetic layer and the shield layer to be orthogonal to each other, the magnetoresistive head manufactured by this method of manufacturing a magnetoresistive head is manufactured. The reproduction waveform of the effect type head has a small distortion.
【0013】また、このように加熱処理を行う場合に
は、電流による加熱の必要性がなく磁気抵抗効果素子に
流す電流の電流値を低く抑えることができるため、この
磁気抵抗効果型ヘッド製造方法では、磁気抵抗効果素子
が破壊されにくく、磁気抵抗効果型ヘッド製造における
歩留まりが向上する。Further, in the case of performing the heat treatment as described above, there is no need for heating by a current, and the current value of the current flowing through the magnetoresistive element can be suppressed low. In this case, the magnetoresistive element is hardly destroyed, and the yield in manufacturing the magnetoresistive head is improved.
【0014】上記本発明の磁気抵抗効果型ヘッド製造方
法は、上記第1の磁化方向固定工程で、磁気抵抗効果素
子それぞれに流される電流の電流値が、上記センス電流
の電流値であるかあるいはそのセンス電流の電流値より
小さな電流値であることが好ましい。In the method of manufacturing a magnetoresistive head according to the present invention, in the first magnetization direction fixing step, the current value of the current flowing through each of the magnetoresistive elements is the current value of the sense current or It is preferable that the current value is smaller than the current value of the sense current.
【0015】このように、磁気抵抗効果型ヘッドの実際
の使用に際して磁気抵抗効果素子に安全に流されるセン
ス電流の電流値が、この磁気抵抗効果型ヘッド製造方法
の、加熱処理中に磁気抵抗効果素子に流す電流の電流値
の目安となる。As described above, the current value of the sense current that is safely passed through the magnetoresistive element when the magnetoresistive head is actually used depends on the magnetoresistive effect during the heat treatment in the method of manufacturing the magnetoresistive head. It is a measure of the current value of the current flowing through the element.
【0016】また、上記本発明の磁気抵抗効果型ヘッド
製造方法は、上記第1の磁化方向固定工程で、上記複数
の磁気抵抗効果素子それぞれに一括して電流を流す際
に、その磁気抵抗効果素子を含む領域に対し、上記自由
側磁性層の磁化容易軸に応じた方向に外部磁界を印加す
ることが好ましい。In the method of manufacturing a magnetoresistive head according to the present invention, when a current is applied to each of the plurality of magnetoresistive elements collectively in the first magnetization direction fixing step, the magnetoresistive effect is reduced. It is preferable to apply an external magnetic field to a region including the element in a direction corresponding to the axis of easy magnetization of the free magnetic layer.
【0017】このように、磁気抵抗効果素子を含む領域
に対し、上記自由側磁性層の磁化容易軸に応じた方向に
外部磁界を印加するので、この磁気抵抗効果型ヘッド製
造方法によって、自由側磁性層や上記シールド層などの
磁化容易軸の方向をより確実に制御しながら、固定側磁
性層の磁化の方向を固定することができる。As described above, since the external magnetic field is applied to the region including the magnetoresistive effect element in the direction corresponding to the easy axis of the free magnetic layer, the method of manufacturing the magnetoresistive head can be applied to the free magnetic layer. The direction of magnetization of the fixed-side magnetic layer can be fixed while controlling the direction of the easy axis of magnetization of the magnetic layer and the shield layer more reliably.
【0018】また、上記本発明の磁気抵抗効果型ヘッド
製造方法は、上記素子形成工程でウェハ上に複数の磁気
抵抗効果素子を形成した後、上記第1の磁化方向固定工
程を実行するより前に、その複数の磁気抵抗効果素子を
加熱しながら所定の方向の外部磁界を印加して、その磁
気抵抗効果素子の自由側磁性層の磁化容易軸の方向を制
御する磁化容易軸制御工程を有するものであってもよ
い。In the method of manufacturing a magnetoresistive head according to the present invention, after forming a plurality of magnetoresistive elements on a wafer in the element forming step, the method may be performed before executing the first magnetization direction fixing step. And applying an external magnetic field in a predetermined direction while heating the plurality of magnetoresistive elements to control the direction of the easy axis of the free side magnetic layer of the magnetoresistive element. It may be something.
【0019】また、上記本発明の磁気抵抗効果型ヘッド
製造方法は、上記磁化容易軸制御工程よりも前に、上記
素子形成工程で形成された複数の磁気抵抗効果素子を加
熱しながら所定の方向の外部磁界を印加して、その磁気
抵抗効果素子の固定側磁性層の磁化の方向を固定する第
2の磁化方向固定工程を有するものであってもよい。In the method of manufacturing a magnetoresistive head according to the present invention, the plurality of magnetoresistive elements formed in the element forming step may be heated in a predetermined direction before the easy axis control step. And a second magnetization direction fixing step of fixing the magnetization direction of the fixed side magnetic layer of the magnetoresistive element by applying the external magnetic field of the above.
【0020】上記目的を達成する本発明の複合型磁気ヘ
ッド製造方法は、外部磁界に応じて磁化の方向が変化す
る自由側磁性層と磁化の方向が固定された固定側磁性層
を含む多層膜である、外部磁界の強さに応じた抵抗変化
を示す磁気抵抗効果素子を備え、その磁気抵抗効果素子
にセンス電流が流され上記抵抗変化に応じて変化する電
圧を出力する磁気抵抗効果型ヘッドと、記録コイルを有
しその記録コイルから磁界を発生する記録ヘッドとが組
み合わせられた複合型磁気ヘッドを製造する複合型磁気
ヘッド製造方法であって、ウェハ上に複数の磁気抵抗効
果素子を形成する素子形成工程と、上記素子形成工程で
形成された複数の磁気抵抗効果素子に一括して電流を供
給する配線を形成する配線形成工程と、上記記録ヘッド
の記録コイルを、有機絶縁材料でその記録コイルの周囲
を取り囲みながら形成するコイル形成工程と、上記コイ
ル形成工程で形成された記録コイルの周囲を取り囲む有
機絶縁材料を加熱処理により硬化させながら、上記配線
形成工程で形成された配線を通じてその複数の磁気抵抗
効果素子それぞれに一括して電流を流し、その磁気抵抗
効果素子それぞれの固定側磁性層の磁化の方向を固定す
る磁化方向固定工程とを有することを特徴とする。In order to achieve the above object, a method of manufacturing a composite magnetic head according to the present invention is a multilayer film including a free magnetic layer whose magnetization direction changes in response to an external magnetic field and a fixed magnetic layer whose magnetization direction is fixed. A magnetoresistive effect element that has a magnetoresistive effect element exhibiting a resistance change according to the strength of an external magnetic field, and outputs a voltage that varies according to the resistance change when a sense current flows through the magnetoresistive effect element. And a recording head having a recording coil and generating a magnetic field from the recording coil. A method of manufacturing a composite magnetic head, comprising: forming a plurality of magnetoresistive elements on a wafer. An element forming step, a wiring forming step of forming a wiring for supplying current to the plurality of magnetoresistive elements formed in the element forming step collectively, and a recording coil of the recording head, A coil forming step of forming the recording coil while surrounding the recording coil with a machine insulating material; and forming the organic insulating material surrounding the recording coil formed in the coil forming step by a heat treatment in the wiring forming step. And a magnetization direction fixing step of flowing a current to each of the plurality of magnetoresistive elements through the interconnects collectively and fixing the direction of magnetization of the fixed-side magnetic layer of each of the magnetoresistive elements. .
【0021】この複合型磁気ヘッド製造方法によって
も、上記本発明の磁気抵抗効果型ヘッド製造方法と同様
に、自由側磁性層や上記シールド層などの磁化の磁化容
易軸の方向にほとんど影響を与えることなく固定側磁性
層の磁化が所定の方向に固定され、この複合型磁気ヘッ
ド製造方法によって製造された複合型磁気ヘッドの再生
波形の歪みは小さい。また、この複合型磁気ヘッド製造
方法では、磁気抵抗効果素子が破壊されにくく、複合型
磁気ヘッド製造における歩留まりが向上する。In the same manner as in the above-described method of manufacturing the magnetoresistive head according to the present invention, the method of manufacturing the composite type magnetic head almost affects the direction of the easy axis of magnetization of the free side magnetic layer and the shield layer. The magnetization of the fixed-side magnetic layer is fixed in a predetermined direction without any problem, and the distortion of the reproduction waveform of the composite magnetic head manufactured by this composite magnetic head manufacturing method is small. In addition, in this composite magnetic head manufacturing method, the magnetoresistive effect element is hardly destroyed, and the yield in manufacturing the composite magnetic head is improved.
【0022】この複合型磁気ヘッド製造方法において
も、上記本発明の磁気抵抗効果型ヘッド製造方法と同様
に、この複合型磁気ヘッド製造方法の上述した磁化方向
固定工程で磁気抵抗効果素子それぞれに流される電流の
電流値は、上記センス電流の電流値であるかあるいはそ
のセンス電流の電流値より小さな電流値であることが好
ましく、また、この複合型磁気ヘッド製造方法の上述し
た磁化方向固定工程で上記複数の磁気抵抗効果素子それ
ぞれに一括して電流を流す際に、その磁気抵抗効果素子
を含む領域に対し、上記自由側磁性層の磁化容易軸に応
じた方向に外部磁界を印加することが好ましい。In this composite magnetic head manufacturing method as well, in the same manner as in the above-described magnetoresistive head manufacturing method of the present invention, in the above-described magnetization direction fixing step of the composite magnetic head manufacturing method, the magnetic flux is applied to each of the magnetoresistive elements. The current value of the current to be applied is preferably the current value of the sense current or a current value smaller than the current value of the sense current, and in the above-described magnetization direction fixing step of the composite magnetic head manufacturing method. When a current is applied collectively to each of the plurality of magnetoresistive elements, an external magnetic field may be applied to a region including the magnetoresistive elements in a direction corresponding to the axis of easy magnetization of the free magnetic layer. preferable.
【0023】また、この複合型磁気ヘッド製造方法は、
上記磁気抵抗効果型ヘッド製造方法にいう磁化容易軸制
御工程、第2の磁化方向固定工程に相当する工程を有す
るものであってもよい。この複合型磁気ヘッド製造方法
がこれらの工程を有しこれらの工程によって予め上記固
定側磁性層の磁化の方向が固定されている場合には、仮
に上記有機絶縁材料を単なる加熱処理により硬化させる
と上記固定側磁性層の磁化が自身の反磁界によってその
磁化の方向が傾くが、この複合型磁気ヘッド製造方法の
上述した磁化方向固定工程で行うように磁気抵抗効果素
子に電流を流すことによりその磁化の方向は保持され
る。Also, the method for manufacturing a composite magnetic head is as follows.
The method may include a step corresponding to the easy axis control step and the second magnetization direction fixing step in the method of manufacturing a magnetoresistive head. If the composite magnetic head manufacturing method includes these steps and the magnetization direction of the fixed magnetic layer is fixed in advance by these steps, the organic insulating material may be temporarily cured by a simple heat treatment. The direction of the magnetization of the fixed-side magnetic layer is tilted by its own demagnetizing field, but by flowing a current through the magnetoresistive effect element as in the above-described magnetization direction fixing step of the composite magnetic head manufacturing method, The direction of the magnetization is maintained.
【0024】[0024]
【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態について説
明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0025】本発明は、磁気抵抗効果型ヘッドの製造方
法および複合型磁気ヘッドの製造方法に関するものであ
るが、はじめに、後述する本実施形態の磁気ヘッド製造
方法によって製造されたスピンバルブGMRヘッドおよ
び複合型磁気ヘッドについて説明し、その後に、それら
のスピンバルブGMRヘッドおよび複合型磁気ヘッドを
製造する方法の実施形態について説明する。The present invention relates to a method of manufacturing a magnetoresistive head and a method of manufacturing a composite magnetic head. First, a spin valve GMR head and a spin valve GMR head manufactured by a method of manufacturing a magnetic head according to the present embodiment to be described later. The composite magnetic head will be described, and then embodiments of the spin valve GMR head and the method of manufacturing the composite magnetic head will be described.
【0026】[スピンバルブGMRヘッド]図1は、本
実施形態の磁気ヘッド製造方法によって製造されたスピ
ンバルブGMRヘッドの要部を示す斜視図であり、図2
は、図1に示すスピンバルブGMRヘッドの側断面図で
ある。[Spin Valve GMR Head] FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a spin valve GMR head manufactured by the magnetic head manufacturing method of the present embodiment, and FIG.
FIG. 2 is a side sectional view of the spin valve GMR head shown in FIG.
【0027】スピンバルブGMRヘッド10は、これら
の図に示すように、下地層1と、この下地層1上に形成
され磁化の方位が外部からの磁界に応じて回転する軟磁
性を示す第1の自由側磁性層2aと、この第1の自由側
磁性層2a上に形成され第1の自由側磁性層2aと同じ
く軟磁性を示す第2の自由側磁性層2bと、この第2の
自由側磁性層2b上に形成された非磁性金属層3と、こ
の非磁性金属層3上に形成され所定の固定された方向に
磁化された固定側磁性層4と、この固定側磁性層4上に
形成され固定側磁性層4と交換結合して固定側磁性層4
の磁化の方向を固定する反強磁性層5と、この反強磁性
層5上に形成されたキャップ層6とからなるスピンバル
ブ膜を有する。このスピンバルブ膜は、本発明にいう磁
気抵抗効果素子に相当するものである。なお、固定側磁
性層4の磁化の方向を固定するために反強磁性層5のか
わりに硬磁性材料からなる層が用いられてもよい。As shown in these figures, the spin-valve GMR head 10 has an underlayer 1 and a first magnetism formed on the underlayer 1 showing soft magnetism in which the direction of magnetization rotates in response to an external magnetic field. A free magnetic layer 2a, a second free magnetic layer 2b formed on the first free magnetic layer 2a and having the same soft magnetism as the first free magnetic layer 2a, and a second free magnetic layer 2b. A nonmagnetic metal layer 3 formed on the side magnetic layer 2b; a fixed magnetic layer 4 formed on the nonmagnetic metal layer 3 and magnetized in a predetermined fixed direction; Formed on the fixed side magnetic layer 4 by exchange coupling with the fixed side magnetic layer 4.
And a capping layer 6 formed on the antiferromagnetic layer 5 to fix the direction of magnetization. This spin valve film corresponds to the magnetoresistive element according to the present invention. Note that a layer made of a hard magnetic material may be used instead of the antiferromagnetic layer 5 in order to fix the magnetization direction of the fixed magnetic layer 4.
【0028】また、スピンバルブGMRヘッド10は、
図2に示すように、上記キャップ層6上にこのキャップ
層の両端部を覆うように左右一対の電極端子7a,7b
がそれぞれ形成されている。また、上記第1の自由側磁
性層2aおよび第2の自由側磁性層の両端部のそれぞれ
に接するように、図示しない一対の硬磁性層が形成され
ている。これらの硬磁性層は、上記自由側磁性層の磁壁
を固定して、ヘッドの再生信号に生じやすいバルクハウ
ゼンノイズの発生を抑制している。このスピンバルブG
MRヘッド10では、上記一対の電極端子7a,7bの
間の領域が磁気ディスクからの信号磁界を検知する信号
検知領域Sとなっている。なお、以下では、スピンバル
ブGMRヘッド10に関する磁化方向などを特定するた
めに、図1および図2に示すようにスピンバルブ膜の膜
厚方向、すなわち上記各層の積層方向をz方向とし、上
記1対の電極端子7a,7bを互いに結ぶ方向をy方向
とし、y−z平面に直交する方向をx方向とする。この
スピンバルブGMRヘッド10は、磁気ディスクに近接
させて使用され、そのように近接させた際、上記z方向
は、磁気ディスクのトラックが延びる方向に相当し、上
記y方向は、トラック幅の方向に相当し、上記x方向
は、磁気ディスクの面に垂直な方向に相当する。Further, the spin valve GMR head 10
As shown in FIG. 2, a pair of left and right electrode terminals 7a and 7b are formed on the cap layer 6 so as to cover both ends of the cap layer.
Are formed respectively. A pair of hard magnetic layers (not shown) is formed so as to be in contact with both ends of the first free magnetic layer 2a and the second free magnetic layer. These hard magnetic layers fix the magnetic domain walls of the free side magnetic layer and suppress the occurrence of Barkhausen noise, which is likely to occur in the read signal of the head. This spin valve G
In the MR head 10, a region between the pair of electrode terminals 7a and 7b is a signal detection region S for detecting a signal magnetic field from the magnetic disk. In the following, in order to specify the magnetization direction and the like of the spin valve GMR head 10, as shown in FIGS. 1 and 2, the thickness direction of the spin valve film, that is, the laminating direction of each of the above layers is assumed to be the z direction. The direction connecting the pair of electrode terminals 7a and 7b to each other is defined as the y direction, and the direction orthogonal to the yz plane is defined as the x direction. The spin valve GMR head 10 is used close to a magnetic disk, and when so close, the z direction corresponds to the direction in which the tracks of the magnetic disk extend, and the y direction corresponds to the direction of the track width. And the x direction corresponds to a direction perpendicular to the surface of the magnetic disk.
【0029】次に、スピンバルブGMRヘッド10を構
成する上記各層について説明する。Next, the respective layers constituting the spin valve GMR head 10 will be described.
【0030】下地層1は、例えば膜厚50オングストロ
ーム(Å)のタンタル(Ta)膜からなる。The underlayer 1 is, for example, a tantalum (Ta) film having a thickness of 50 Å (Å).
【0031】第1の自由側磁性層2aは、例えば膜厚約
40Åのニッケル−鉄(NiFe)膜からなり、第2の
自由側磁性層2bは、例えば膜厚約25Åのコバルト−
鉄−ホウ素(CoFeB)膜からなり、両層は一緒にな
って自由側磁性層2を形成している。The first free magnetic layer 2a is made of, for example, a nickel-iron (NiFe) film having a thickness of about 40 °, and the second free magnetic layer 2b is made of, for example, a cobalt-iron film having a thickness of about 25 °.
It is composed of an iron-boron (CoFeB) film, and both layers together form the free magnetic layer 2.
【0032】非磁性金属層3は、膜厚約30Åの銅(C
u)膜からなる。The non-magnetic metal layer 3 is made of copper (C
u) consists of a film.
【0033】自由側磁性層2が上述した2層構造となっ
ているのは、仮にCoFeB膜からなる第2の自由側磁
性層2bなしでNiFe膜からなる第1の自由側磁性層
2a上にCu膜からなる非磁性金属層3が積層された場
合にこの両層の間でNiとCuが相互拡散しやすく、こ
の両層の間にCuと固溶しないCoFeB膜からなる第
2の自由側磁性層2bを取り入れることによってそのよ
うな相互拡散を防止するためである。また、保持力Hc
の比較的大きいCoFeB膜だけでは、外部磁界に応じ
て磁化の方位を変えるという自由側磁性層としての役割
を果たすのに十分ではないので、この自由側磁性層2
を、CoFeB膜からなる第2の自由側磁性層2bの下
地に保持力Hcの小さいNiFe膜からなる第1の自由
側磁性層2aをある程度厚く設けた2層構造とすること
で、自由側磁性層2全体として磁化の回転を容易にし
て、自由側磁性層本来の役割を果たすようにしている。The free magnetic layer 2 has the above-described two-layer structure because the free magnetic layer 2 is formed on the first free magnetic layer 2a made of a NiFe film without the second magnetic layer 2b made of a CoFeB film. When the nonmagnetic metal layer 3 made of a Cu film is laminated, Ni and Cu are easily diffused between the two layers, and a second free side made of a CoFeB film that does not form a solid solution with Cu between the two layers. This is because such interdiffusion is prevented by incorporating the magnetic layer 2b. Also, the holding force H c
Is not enough to serve as a free magnetic layer that changes the direction of magnetization in accordance with an external magnetic field.
And by a second free side first free magnetic layer 2a and a certain thickness is provided two-layer structure in which the base of the magnetic layer 2b made of small NiFe film retentive H c made of CoFeB film, free side The rotation of the magnetization of the entire magnetic layer 2 is facilitated so that the free side magnetic layer plays an essential role.
【0034】固定側磁性層4は、例えば膜厚22ÅのC
oFeB膜からなる。The fixed side magnetic layer 4 is made of, for example,
It is made of an oFeB film.
【0035】反強磁性層5は、交換結合磁界が大きく、
交換結合磁界がゼロになる温度であるブロッキング温度
が高く、耐食性の高い材料からなることが好ましい。こ
の反強磁性層5は、例えば膜厚100Å以上、典型的に
は150Åの規則系合金の膜からなる。規則系合金の膜
としては、パラジウム−白金−マンガン(PdPtM
n)膜、白金−マンガン(PtMn)膜、パラジウム−
マンガン(PdMn)膜、ニッケル−マンガン(NiM
n)膜、クロム−マンガン(CrMn)膜があげられ
る。これらの膜は、PdやPtなどの白金系金属を用い
ているため耐食性が高い。また、これらの膜は、規則系
合金を用いているため上記交換結合磁界が大きく、ブロ
ッキング温度が高い。本実施形態では、反強磁性層5は
代表的にPdPtMnからなるものとする。このPdP
tMnのブロッキング温度は320°Cである。The antiferromagnetic layer 5 has a large exchange coupling magnetic field,
It is preferable to use a material having a high blocking temperature at which the exchange coupling magnetic field becomes zero and having high corrosion resistance. The antiferromagnetic layer 5 is made of, for example, a film of an ordered alloy having a thickness of 100 ° or more, typically 150 °. Palladium-platinum-manganese (PdPtM)
n) membrane, platinum-manganese (PtMn) membrane, palladium-
Manganese (PdMn) film, nickel-manganese (NiM)
n) film and chromium-manganese (CrMn) film. These films have high corrosion resistance because they use platinum-based metals such as Pd and Pt. Further, since these films use an ordered alloy, the exchange coupling magnetic field is large and the blocking temperature is high. In the present embodiment, the antiferromagnetic layer 5 is typically made of PdPtMn. This PdP
The blocking temperature for tMn is 320 ° C.
【0036】キャップ層6は、例えば膜厚約60ÅのT
a膜からなる。The cap layer 6 is made of, for example, T
a film.
【0037】一対の電極端子7a,7bは、導電性材料
からなり、例えば下から膜厚が100Åのチタン(T
i)膜、このTi膜上に形成された、膜厚が800Åの
金(Au)膜、このAu膜上に形成された、膜厚が20
0ÅのTi膜という3層構造を持つ膜からなる。The pair of electrode terminals 7a and 7b are made of a conductive material, for example, titanium (T
i) a film, a gold (Au) film having a thickness of 800 ° formed on the Ti film, and a film having a thickness of 20 formed on the Au film.
It is formed of a film having a three-layer structure of a 0 ° Ti film.
【0038】上述した、自由側磁性層2の両端部それぞ
れに接する一対の硬磁性層は、例えば保持力Hcの大き
なCoCrPt膜からなる。[0038] described above, a pair of hard magnetic layer in contact with the respective opposite ends of the free magnetic layer 2 is made of, for example, large CoCrPt film holding force H c.
【0039】このような各層を有するスピンバルブGM
Rヘッド10の機能面中心は、スピンバルブ膜にある。
このスピンバルブ膜は、弱い磁界で大きな抵抗変化を示
すものであり、また、比較的層構成が単純であるため量
産に適している。Spin valve GM having such layers
The center of the functional surface of the R head 10 is in the spin valve film.
This spin-valve film exhibits a large change in resistance under a weak magnetic field, and has a relatively simple layer configuration, so that it is suitable for mass production.
【0040】このスピンバルブGMRヘッド10の動作
原理について、図1とともに以下に簡単に説明する。The principle of operation of the spin valve GMR head 10 will be briefly described below with reference to FIG.
【0041】上述したように、スピンバルブGMRヘッ
ド10はスピンバルブ膜を有し、このスピンバルブ膜に
おいて、反強磁性層5は、反強磁性層5と接した固定側
磁性層4に交換相互作用を及ぼし、この固定側磁性層4
の磁化Mpはこの交換相互作用によって、上述したx方
向に向けて固定されている。これに対して、自由側磁性
層2は、磁気異方性の方向、すなわちここでは磁化容易
軸方向がy方向に向いており、自由側磁性層2の磁化M
fは、外部磁界が存在しないときにはこのy方向に向
く。この自由側磁性層2は、弱い外部信号磁界Hsigが
印加されるとその信号磁界Hsigに応じて磁化Mfが回転
する。なお、このy方向は、上述した自由側磁性層2に
接する硬磁性層が自由側磁性層2に加える磁界の方向と
同方向である。As described above, the spin valve GMR head 10 has the spin valve film. In this spin valve film, the antiferromagnetic layer 5 is exchanged with the fixed magnetic layer 4 in contact with the antiferromagnetic layer 5. The fixed side magnetic layer 4
The magnetization M p by the exchange interaction, which is fixed toward the x direction as described above. On the other hand, in the free side magnetic layer 2, the direction of the magnetic anisotropy, that is, the direction of the easy axis of magnetization is oriented in the y direction, and the magnetization M of the free side magnetic layer 2
f points in this y-direction when no external magnetic field is present. When a weak external signal magnetic field Hsig is applied to the free side magnetic layer 2, the magnetization Mf rotates according to the signal magnetic field Hsig . The y direction is the same as the direction of the magnetic field applied to the free magnetic layer 2 by the hard magnetic layer in contact with the free magnetic layer 2 described above.
【0042】このスピンバルブ膜の電気抵抗は、自由側
磁性層2の、信号磁界Hsigに応じて回転した磁化Mfと
固定側磁性層4の固定された磁化Mpとなす角度θに依
存して変化する。すなわち、両層の磁化方向のなす角度
θの余弦cosθに比例して、以下のように、上述した
両電極端子7a,7b間の抵抗値Rが変化する。The electric resistance of the spin valve film, a free magnetic layer 2, depends on the angle θ formed by the signal magnetic field H sig fixed magnetization M p of the fixed magnetic layer 4 and rotated magnetization M f according to And change. That is, the resistance value R between the two electrode terminals 7a and 7b changes in proportion to the cosine cos θ of the angle θ between the magnetization directions of the two layers as follows.
【0043】 R = Rmin + (Rw/2)×(1−cosθ) ここで、Rminは磁化Mpと磁化Mfが同方向を向くθ=
0°の場合の抵抗値であり、Rwは外部磁界応じて変化
する抵抗値Rの最大の変化幅を表す。抵抗値Rは、上記
両層の磁化Mpの方向と磁化Mfの方向とが逆方向となる
θ=180°の角度をなす場合に、最大となる。スピン
バルブGMRヘッド10では、信号磁界H sigがゼロの
場合に、上記角度θが90°となっている。R = Rmin+ (Rw/ 2) × (1-cos θ) where RminIs the magnetization MpAnd magnetization MfFaces the same direction θ =
The resistance value at 0 °wChanges according to the external magnetic field
Represents the maximum change width of the resistance value R. The resistance value R is
Magnetization M of both layerspDirection and magnetization MfIs opposite to the direction of
When the angle θ is 180 °, the angle becomes maximum. spin
In the valve GMR head 10, the signal magnetic field H sigIs zero
In this case, the angle θ is 90 °.
【0044】このスピンバルブGMRヘッド10の動作
時には、図2に示す一対の電極端子7a,7bからスピ
ンバルブ膜にセンス電流Isが流される。このようにセ
ンス電流Isが流された状態で、このスピンバルブGM
Rヘッド10を、図示しない磁気ディスクに近接させて
相対的に移動させると、同図に示す信号検知領域Sで磁
気ディスクからのほぼx方向を向く信号磁界Hsigを受
けて、その信号磁界Hs igに応じて上述したように磁化
Mfの回転に伴ってスピンバルブ膜の電気抵抗が変化
し、その逐次変化する電気抵抗値とセンス電流値Isと
の積で表される出力電圧が出力される。Operation of this spin valve GMR head 10
Sometimes, a pair of electrode terminals 7a and 7b shown in FIG.
Sense current IsIs shed. In this way
Current IsIs flowing, the spin valve GM
With the R head 10 brought close to a magnetic disk (not shown)
When moved relatively, the magnetic field in the signal detection area S shown in FIG.
Magnetic field H from the optical disk, which is oriented in the x direction.sigReceiving
The signal magnetic field Hs igDepending on the magnetization as described above
MfThe electrical resistance of the spin valve film changes with the rotation of
And the sequentially changing electric resistance value and sense current value IsWhen
An output voltage represented by the product of
【0045】上述したように信号磁界Hsigがゼロの時
に磁化Mpと磁化Mfとが直交して上記角度θが90°を
なす場合、外部の磁気ディスクからの信号磁界Hsigに
対して、スピンバルブ膜の抵抗および出力電圧が線形に
変化する。このようにスピンバルブ膜の抵抗および出力
電圧が線形変化を示すことは、θ’=θ−90°とい
う、角度90°からのズレの角度θ’を考えると、上記
抵抗値Rの式のcosθが、 cosθ = cos(90°+θ’) = sin
θ’ となり、ズレの角度θ’が微小な場合に抵抗値Rがこの
ズレの角度θ’に対して線形に変化することから理解で
きる。[0045] If the signal magnetic field H sig as described above and orthogonal to the magnetization M p and the magnetization M f at zero the angle θ forms a 90 °, relative to the signal magnetic field H sig from the outside of the magnetic disk The resistance and output voltage of the spin valve film change linearly. The linear change in the resistance and the output voltage of the spin valve film as described above means that considering the angle θ ′ of θ ′ = θ−90 °, which is the deviation from the angle of 90 °, cos θ in the equation of the resistance value R described above. Where cos θ = cos (90 ° + θ ′) = sin
θ ′, which can be understood from the fact that when the deviation angle θ ′ is small, the resistance value R changes linearly with respect to the deviation angle θ ′.
【0046】信号磁界Hsigがゼロの場合にこの角度θ
が90°からずれていると、外部信号磁界Hsigの入力
に対して、スピンバルブGMRヘッド10の出力電圧は
線形応答せず、この出力電圧の再生波形が歪むなどの障
害が発生する。これまでの研究から、このスピンバルブ
GMRヘッド10が実際の使用に耐えるものであるため
には、上記角度θが少なくとも80°であることが好ま
しいと評価されている。When the signal magnetic field H sig is zero, the angle θ
Deviates from 90 °, the output voltage of the spin valve GMR head 10 does not linearly respond to the input of the external signal magnetic field H sig , and a failure such as a distortion in the reproduction waveform of the output voltage occurs. From the studies so far, it has been evaluated that the angle θ is preferably at least 80 ° in order for the spin valve GMR head 10 to withstand actual use.
【0047】[複合型磁気ヘッド]図3は、ハードディ
スク装置に適用した場合の複合型磁気ヘッドの構成を示
す図である。[Composite Magnetic Head] FIG. 3 is a diagram showing the structure of a composite magnetic head when applied to a hard disk drive.
【0048】同図には、ハードディスク装置内で、この
複合型磁気ヘッド30が磁気ディスク27に近接して位
置決めされた状態が示されている。同図において、複合
型磁気ヘッド30は、大別して再生ヘッド31と記録ヘ
ッド32から構成されており、この複合型磁気ヘッド3
0は、再生ヘッド31の背部に記録ヘッド32を付加す
るピギーバッグ構造となっている。スピンバルブGMR
ヘッド10は、複合型磁気ヘッド30のうちの再生ヘッ
ド31として使用されている。FIG. 5 shows a state in which the composite magnetic head 30 is positioned close to the magnetic disk 27 in the hard disk drive. In the figure, a composite magnetic head 30 is roughly divided into a reproducing head 31 and a recording head 32.
Numeral 0 has a piggy bag structure in which the recording head 32 is added to the back of the reproducing head 31. Spin valve GMR
The head 10 is used as a reproducing head 31 of the composite magnetic head 30.
【0049】再生ヘッド31は、同図に示すように、ス
ピンバルブ膜10’を利用しており、スピンバルブ膜お
よび電極端子7a,7b、並びにこれらを膜厚方向の両
側から挟むようにように配置された再生下部シールド2
1および再生上部シールド22からなる。As shown in the drawing, the reproducing head 31 uses a spin valve film 10 ', and the spin valve film and the electrode terminals 7a and 7b are sandwiched from both sides in the film thickness direction. Placed reproduction lower shield 2
1 and a reproduction upper shield 22.
【0050】記録ヘッド32は、記録コイル25および
この記録コイル25の周囲を包囲する有機絶縁層24
と、記録ギャップ膜23と、この記録ギャップ膜23お
よび有機絶縁層24の両側に配置された記録下部磁極
(下部コア)22および記録上部磁極26とを有してい
る。この場合、記録下部磁極22は上述した再生下部シ
ールド22と兼用されている。The recording head 32 includes a recording coil 25 and an organic insulating layer 24 surrounding the recording coil 25.
And a recording gap film 23, and a recording lower magnetic pole (lower core) 22 and a recording upper magnetic pole 26 arranged on both sides of the recording gap film 23 and the organic insulating layer 24. In this case, the recording lower magnetic pole 22 is also used as the reproducing lower shield 22 described above.
【0051】図4は、再生ヘッドを磁気ディスク側から
見た図である。FIG. 4 is a view of the reproducing head viewed from the magnetic disk side.
【0052】同図に示されるように再生下部シールド2
1と再生上部シールド22との間に、ギャップ絶縁膜2
0が設けられ、そのギャップ絶縁膜20の窓の中にスピ
ンバルブ膜10’が配置されている。As shown in FIG.
1 and the reproducing upper shield 22, a gap insulating film 2
0 is provided, and the spin valve film 10 ′ is disposed in the window of the gap insulating film 20.
【0053】[磁気ヘッド製造方法]以下に、図3に示
す複合型磁気ヘッド30の製造方法について、図5に示
す製造工程フローチャートを参照しながら説明する。[Method of Manufacturing Magnetic Head] A method of manufacturing the composite magnetic head 30 shown in FIG. 3 will be described below with reference to a manufacturing process flowchart shown in FIG.
【0054】図5は、複合型磁気ヘッドの製造工程を表
すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the steps of manufacturing the composite magnetic head.
【0055】まず、ステップS40では、ウェハ上に再
生下部シールド膜21を形成する。このウェハとして
は、例えば直径4〜5インチのAl2O3の保護膜のつい
たアルミナチタンカーバイド(Al2O3TiC)ウェハ
があげられる。また、この再生下部シールド21は、例
えばFeN膜からなる。以下に述べる工程によって、こ
のウェハ上に約1万の複合型磁気ヘッドが一括して作製
される。First, in step S40, the lower reproduction shield film 21 is formed on the wafer. As the wafer, for example, alumina titanium carbide (Al 2 O 3 TiC) wafer with a protective layer of Al 2 O 3 having a diameter of 4-5 inches and the like. The reproducing lower shield 21 is made of, for example, an FeN film. Through the steps described below, about 10,000 composite magnetic heads are collectively manufactured on this wafer.
【0056】ステップS41では、この再生下部シール
ド21上に再生下部ギャップ膜を形成する。この再生下
部ギャップ膜は、例えばAl2O3のような絶縁材料から
なる。In step S41, a lower reproducing gap film is formed on the lower reproducing shield 21. This reproducing lower gap film is made of an insulating material such as Al 2 O 3 .
【0057】ステップS42では、図1とともに説明し
たウェハ上の一面にスピンバルブ膜を形成する。詳しく
述べると、順に、下地層1、自由側磁性層2、非磁性金
属層3、固定側磁性層4、反強磁性層5、キャップ層6
が、例えばスパッタリング法により成膜される。In step S42, a spin valve film is formed on one surface of the wafer described with reference to FIG. More specifically, the underlayer 1, the free magnetic layer 2, the nonmagnetic metal layer 3, the fixed magnetic layer 4, the antiferromagnetic layer 5, and the cap layer 6 are arranged in this order.
Is formed by, for example, a sputtering method.
【0058】ステップS43では、ステップS42で形
成されたスピンバルブ膜に対してx方向に磁界を印加し
ながら加熱することによりスピンバルブ膜中の固定側磁
性層4の磁化の方向をこの磁界の印加されたx方向に固
定するピンアニール処理を行う。このピンアニール処理
における代表的な処理条件は、磁界の強さ2500O
e、加熱温度280℃、加熱時間3時間である。このピ
ンアニール処理により、この固定側磁性層4の磁化の方
向が固定されるのは、スピンバルブ膜中の上述したPd
PtMnなどの規則系合金からなる反強磁性層5が、ス
ピンバルブ膜の成膜直後には磁性を示さず、上記ピンア
ニール処理のような磁界中熱処理を行うことによりはじ
めて反強磁性化(規則化)するためであり、この反強磁
性化により固定側磁性層4の磁化Mpが印加された磁界
の方向であるx方向に固定される。規則系合金のこのよ
うな規則化は、面心立方格子(fcc:face ce
ntered cubic structure)面心
正方格子(fct:facecentered tet
ragonal structure)への結晶変化に
伴って生ずる。In step S43, the spin valve film formed in step S42 is heated while applying a magnetic field in the x direction, thereby changing the direction of magnetization of the fixed side magnetic layer 4 in the spin valve film to the application of this magnetic field. A pin annealing process for fixing in the x direction is performed. A typical processing condition in this pin annealing process is a magnetic field strength of 2500O.
e, heating temperature 280 ° C., heating time 3 hours. The direction of the magnetization of the fixed-side magnetic layer 4 is fixed by the pin annealing process because the above-described Pd in the spin valve film is fixed.
The antiferromagnetic layer 5 made of an ordered alloy such as PtMn does not show magnetism immediately after the spin valve film is formed, and becomes antiferromagnetic (ordered) only by performing a heat treatment in a magnetic field such as the above-described pin annealing. ) and in order to, the magnetization M p of the fixed magnetic layer 4 by the antiferromagnetic reduction is fixed in the x direction is the direction of the magnetic field applied. Such ordering of an ordered alloy is based on a face-centered cubic lattice (fcc).
ntered cubic structure face-centered square lattice (fct: faced centered tet)
This is accompanied by a change in the crystal to a radial structure.
【0059】ステップS44では、ステップS43でピ
ンアニール処理を施されたスピンバルブ膜に対してy方
向に磁界を印加しながら加熱することによりスピンバル
ブ膜中の自由側磁性層4および再生下部シールド21の
磁化容易軸をy方向に向け、磁気異方性を強化するフリ
ー戻しアニール処理を行う。このフリー戻しアニール処
理における代表的な処理条件は、磁界の強さ50Oe、
加熱温度230℃、加熱時間3時間である。In step S44, the spin-valve film subjected to the pin annealing in step S43 is heated while applying a magnetic field in the y-direction, so that the free magnetic layer 4 in the spin-valve film and the reproducing lower shield 21 are heated. A free return annealing process is performed to direct the easy axis of magnetization in the y-direction and to enhance magnetic anisotropy. Typical processing conditions in the free-return annealing process include a magnetic field strength of 50 Oe,
The heating temperature is 230 ° C. and the heating time is 3 hours.
【0060】これらのピンアニール処理およびフリー戻
しアニール処理によって、固定側磁性層4の磁化Mpの
方向と自由側磁性層2の磁化Mfの方向とをほぼ直交さ
せることができるが、フリー戻しアニール処理が固定側
磁性層4の磁化Mpに対して影響をおよぼすので、この
磁化Mpの方向は、x方向からy方向側に向かって傾い
てしまう。ただし、この傾きの大きさは、上記両処理を
上記代表的な処理条件のような適切な処理条件で行うこ
とにより減少させることができる。[0060] These Pin'aniru processing and free return annealing, but can be substantially perpendicular to the direction of the magnetization M f direction and free magnetic layer 2 of the magnetization M p of the fixed magnetic layer 4, the free return annealing Since the processing affects the magnetization M p of the fixed magnetic layer 4, the direction of the magnetization M p is inclined from the x direction toward the y direction. However, the magnitude of this inclination can be reduced by performing both of the above processes under appropriate processing conditions such as the above-described typical processing conditions.
【0061】図6は、本実施形態の磁気ヘッド製造方法
における端子および素子部形成後の様子を示す概略図で
ある。FIG. 6 is a schematic view showing a state after the formation of terminals and element portions in the method of manufacturing a magnetic head of the present embodiment.
【0062】以下に述べるステップS45およびステッ
プS46によって、この図6に示すように、最終的にウ
ェハ11上に形成される複数の複合型磁気ヘッド30そ
れぞれの再生ヘッド31部分のスピンバルブ膜からなる
素子部12、この素子部12を1μmほどのコア幅の間
隙を残して挟むように位置しその素子部12に電流を供
給する電極端子7a,7b、これらの電極端子7a,7
bのいずれかを隣接する電極端子7a,7bのいずれか
とつなぐ配線13、およびこれらの配線13および電極
端子7a,7bを経由して複数の素子部12それぞれに
電流を一括して流すための端子である外周部端子8a,
8bを形成する。By the following steps S45 and S46, as shown in FIG. 6, a plurality of composite magnetic heads 30 finally formed on the wafer 11 are formed of the spin valve films of the read head 31 portions. An element portion 12; electrode terminals 7a and 7b which are positioned so as to sandwich the element portion 12 with a core width of about 1 μm therebetween and supply current to the element portion 12; and these electrode terminals 7a and 7
b, a wiring 13 for connecting one of the electrodes b to one of the adjacent electrode terminals 7a, 7b, and a terminal for collectively passing a current to each of the plurality of element portions 12 via the wiring 13 and the electrode terminals 7a, 7b. Outer peripheral terminal 8a,
8b is formed.
【0063】ステップS45では、ステップS44で熱
処理された、スピンバルブ膜が一面に形成されたウェハ
の、上記複数の電極端子7a,7b、配線12、および
外周部端子8a,8bに相当する部分以外の部分に、フ
ォトレジストおよびAl2O3などを使用した覆いをかぶ
せ、これらの端子および配線に相当する部分のスピンバ
ルブ膜をイオンミリングなどによって取り去る。これら
の端子および配線に相当する部分が取り去られたウェハ
に、硬磁性膜と導電性膜とを順に積層し、このような積
層の後に上記端子および配線以外の部分にかぶせた覆い
を取り外すことにより、硬磁性膜上に上記複数の電極端
子7a,7b、配線12、および外周部端子8a,8b
が形成される。In step S45, portions other than the portions corresponding to the plurality of electrode terminals 7a and 7b, the wirings 12, and the outer peripheral terminals 8a and 8b of the wafer heat-treated in step S44 and having the spin valve film formed on one surface are formed. Is covered with a cover using a photoresist, Al 2 O 3 or the like, and the spin valve film corresponding to these terminals and wiring is removed by ion milling or the like. A hard magnetic film and a conductive film are sequentially laminated on the wafer from which portions corresponding to these terminals and wirings have been removed, and after such lamination, a cover over parts other than the terminals and wirings is removed. Thus, the plurality of electrode terminals 7a, 7b, wiring 12, and outer peripheral terminals 8a, 8b are formed on the hard magnetic film.
Is formed.
【0064】上記硬磁性膜は、例えばCoCrPtから
なり、上記導電性膜は、例えば、下から膜厚が100Å
のTi膜、このTi膜上に積層された、膜厚が800Å
のAu膜、このAu膜上に積層された、膜厚が200Å
のTi膜という3層構造を持つ膜からなる。なお、上記
導電成膜の積層の際に、このような電極端子7a,7b
は、スピンバルブ膜上に乗り上げて、図2に示すよう
に、このスピンバルブ膜の最上層のキャップ層6の両端
部を覆うように形成される。The hard magnetic film is made of, for example, CoCrPt, and the conductive film is made of, for example, 100.degree.
A Ti film having a thickness of 800 積 層 laminated on the Ti film
Au film laminated on this Au film and having a thickness of 200
And a film having a three-layer structure called a Ti film. It should be noted that such electrode terminals 7a, 7b
Is formed on the spin valve film so as to cover both end portions of the uppermost cap layer 6 of the spin valve film as shown in FIG.
【0065】ステップS46では、ステップS45で形
成された、複数の電極端子7a,7b、配線12、およ
び外周部端子8a,8bに加え、これらの電極端子7a
と電極端子7bに挟まれる上記素子部12に相当する部
分をフォトレジストで覆い、イオンミリングなどを行う
ことによりウェハからこの素子部12に相当する部分以
外のスピンバルブ膜を取り去って、例えば長方形状にパ
ターニングされた素子部12を形成する。この素子部1
2は、本発明にいう磁気抵抗効果素子に相当する。In step S46, in addition to the plurality of electrode terminals 7a and 7b, the wiring 12, and the outer peripheral terminals 8a and 8b formed in step S45, these electrode terminals 7a
The portion corresponding to the element portion 12 sandwiched between the electrode portion 7b and the electrode portion 7b is covered with a photoresist, and ion milling or the like is performed to remove the spin valve film other than the portion corresponding to the element portion 12 from the wafer. The patterned element portion 12 is formed. This element part 1
2 corresponds to the magnetoresistive element according to the present invention.
【0066】ステップS47では、上記スピンバルブ膜
上に再生上部ギャップ膜を形成する。この再生上部ギャ
ップ膜は、例えばAl2O3からなる。In step S47, a reproducing upper gap film is formed on the spin valve film. This reproducing upper gap film is made of, for example, Al 2 O 3 .
【0067】ステップS48では、上記再生上部ギャッ
プ上に再生上部シールド22を形成する。この再生上部
シールドは、例えばNiFeからなる。In step S48, the reproducing upper shield 22 is formed on the reproducing upper gap. The reproducing upper shield is made of, for example, NiFe.
【0068】ステップS49では、上記再生上部ギャッ
プ上に記録ギャップ膜23を形成する。この記録ギャッ
プ膜23は、例えばAl2O3からなる。In step S49, a recording gap film 23 is formed on the reproduction upper gap. This recording gap film 23 is made of, for example, Al 2 O 3 .
【0069】ステップS50では、記録ギャップ膜23
上にレジストなどの有機絶縁材料によって周囲を取り囲
みながら記録コイル25を形成する。この記録コイル2
5は、例えばCuからなる。In step S50, the recording gap film 23
The recording coil 25 is formed thereon while surrounding the periphery with an organic insulating material such as a resist. This recording coil 2
5 is made of, for example, Cu.
【0070】ステップS51では、上述した外周部端子
8a,8bによって、上記配線13および電極端子7
a,7bを通じて上記素子部12にセンス電流Isと同
じ電流値の電流あるいはセンス電流Isより小さな電流
値の電流を流しながら、ステップS50で形成された記
録コイル25の周囲を取り囲む有機絶縁材料を加熱処理
する。この加熱処理は、例えば温度275℃3時間とい
う加熱条件で行う。ここで、この素子部12に流す電流
によって固定側磁性層4の位置に発生する磁界により、
固定側磁性層4の磁化Mpの方向が上記x方向に固定さ
れる。In step S51, the wiring 13 and the electrode terminal 7 are connected by the outer peripheral terminals 8a and 8b.
a, an organic insulating material surrounding the sensing current while flowing a current of a small current value than the current or the sense current I s of the same current value as I s, the recording coil 25 formed in step S50 to the element 12 through 7b Is heat-treated. This heat treatment is performed, for example, under a heating condition of a temperature of 275 ° C. for 3 hours. Here, the magnetic field generated at the position of the fixed side magnetic layer 4 by the current flowing through the element portion 12 causes
The direction of magnetization M p of the fixed magnetic layer 4 is fixed to the x-direction.
【0071】ステップS51で行う電流を流しながら行
う熱処理の代わりに、仮に、従来の、素子部12に電流
を流さずに上記有機絶縁材料に加熱処理を行う場合を考
えると、その場合には、素子部12の上記x方向に延び
る素子高さが約5μmと小さいことにより、無磁界中で
あったとしても、固定側磁性層4の磁化Mpは自身の反
磁界を受けてy方向に傾いてしまい、最終的に形成され
た複合型磁気ヘッドの再生波形は、外部信号磁界Hsig
に対して線形応答せず、歪みなどの障害を生ずる。In place of the heat treatment performed while applying a current in step S51, assuming that a conventional heat treatment is performed on the organic insulating material without passing a current through the element portion 12, in this case, Since the element height of the element portion 12 extending in the x direction is as small as about 5 μm, the magnetization M p of the fixed-side magnetic layer 4 tilts in the y direction due to its own demagnetizing field even in the absence of a magnetic field. As a result, the reproduced waveform of the composite magnetic head finally formed has an external signal magnetic field H sig
Does not respond linearly to the above, causing an obstacle such as distortion.
【0072】一方、仮に、この反磁界を打ち消すよう
に、固定側磁性層の磁化Mpと同方向に外部磁界を印加
しながら上記有機絶縁材料を加熱処理する方法を採用す
ると、このステップS51の工程ですでに形成されてい
る再生下部シールド21および再生上部シールド22の
磁化容易軸の方向が、y方向から90°回転してx方向
に向くという問題が発生する。On the other hand, if a method of heating the organic insulating material while applying an external magnetic field in the same direction as the magnetization M p of the fixed side magnetic layer so as to cancel the demagnetizing field is adopted, There is a problem that the direction of the axis of easy magnetization of the lower reproducing shield 21 and the upper reproducing shield 22 already formed in the process is rotated by 90 ° from the y direction and turned to the x direction.
【0073】しかし、本実施形態の磁気ヘッド製造方法
では、上述したように素子部12に電流を流し、この電
流により局所的に発生する磁界を利用して、固定側磁性
層4の磁化Mp自身の反磁界を打ち消しながら上記有機
絶縁材料の熱処理を行うため、自由側磁性層2、下部再
生シールド21、上部再生シールド22といった軟磁性
を示す層の磁化容易軸の方向にほとんど影響を与えるこ
となく、固定側磁性層4の磁化Mpをx方向に固定する
ことができる。However, in the magnetic head manufacturing method of the present embodiment, as described above, a current is applied to the element section 12 and the magnetization M p of the fixed side magnetic layer 4 is utilized by utilizing a magnetic field locally generated by the current. Since the heat treatment of the organic insulating material is performed while canceling its own demagnetizing field, it hardly affects the direction of the easy axis of soft magnetic layers such as the free magnetic layer 2, the lower reproducing shield 21, and the upper reproducing shield 22. without the magnetization M p of the fixed magnetic layer 4 can be fixed to the x-direction.
【0074】このように固定側磁性層4の磁化Mpをx
方向に固定することにより、固定側磁性層4の磁化Mp
の方向と自由側磁性層2などの軟磁性を示す層の磁化容
易軸の方向とがなす角度θを90°に近づけられるの
で、本実施形態の磁気ヘッド製造方法によって製造され
た複合型磁気ヘッドの再生波形は、外部信号磁界Hsig
に対してほぼ線形応答する、歪みの小さなものとなる。As described above, the magnetization M p of the fixed-side magnetic layer 4 is set to x
In this case, the magnetization M p of the fixed magnetic layer 4 is fixed.
And the direction of the easy axis of the soft magnetic layer such as the free side magnetic layer 2 can be made close to 90 °, so that the composite magnetic head manufactured by the magnetic head manufacturing method of the present embodiment can be made. Of the external signal magnetic field H sig
, Which has an almost linear response to
【0075】また、このように加熱処理を行う場合に
は、電流によって加熱する必要はなく素子部12に流す
電流の電流値を低く抑えることができるため、本実施形
態の磁気ヘッド製造方法では、素子部12が破壊されに
くく、磁気ヘッド製造における歩留まりが向上する。こ
こで、再生ヘッド31の実際の使用に際してスピンバル
ブ膜に安全に流されるセンス電流の電流値Isが、この
本実施形態の磁気ヘッド製造方法の、加熱処理中に素子
部12に流す電流の電流値の最大値の目安となる。In the case of performing the heat treatment as described above, it is not necessary to perform heating by the current, and the current value of the current flowing through the element portion 12 can be suppressed to a low value. The element portion 12 is not easily broken, and the yield in manufacturing the magnetic head is improved. Here, the current value I s of the sense current safely flowed into the spin valve film in practical use of the reproducing head 31, the magnetic head manufacturing method of this embodiment, the current applied to the element 12 during the heat treatment It is a guide for the maximum current value.
【0076】なお、このように素子部12に電流を流し
ながらウェハを加熱する過程で、この素子部12を含む
領域に対し、上記自由側磁性層2、再生下部シールド2
1、再生上部シールド22の磁化容易軸の方向をy方向
に近づけるよう補助的に外部磁界を印加してもよい。例
えば、この補助的に印加される外部磁界として、y方向
の磁界があげられる。このように、補助的に外部磁界を
印加することにより、本実施形態の磁気ヘッド製造方法
によって、自由側磁性層2などの軟磁性を示す層の磁化
容易軸の方向をより確実に制御しながら、固定側磁性層
4の磁化の方向を固定することができる。なお、自由側
磁性層2の磁化Mpには、自由側磁性層2に接する硬磁
性層によって、y方向の磁界が局所的に印加されてお
り、この局所的に印加された磁界は自由側磁性層の磁化
容易軸をy方向に安定化させるように働く。In the process of heating the wafer while supplying a current to the element section 12 in this manner, the free magnetic layer 2 and the lower read shield 2
1. An external magnetic field may be applied to assist the direction of the easy axis of reproduction upper shield 22 to approach the y-direction. For example, the externally applied external magnetic field includes a magnetic field in the y direction. As described above, by applying the external magnetic field in a supplementary manner, the magnetic head manufacturing method of the present embodiment can more reliably control the direction of the axis of easy magnetization of a layer exhibiting soft magnetism such as the free magnetic layer 2. The direction of magnetization of the fixed-side magnetic layer 4 can be fixed. The magnetic field in the y direction is locally applied to the magnetization M p of the free side magnetic layer 2 by the hard magnetic layer in contact with the free side magnetic layer 2, and this locally applied magnetic field is applied to the free side magnetic layer 2. It works to stabilize the easy axis of the magnetic layer in the y direction.
【0077】ステップS52で、記録コイル25上に上
部記録磁極26を形成する。この上部記録磁極26は、
例えばNiFeからなる。In step S 52, the upper recording magnetic pole 26 is formed on the recording coil 25. This upper recording magnetic pole 26
For example, it is made of NiFe.
【0078】ステップS53で、上部記録磁極26上に
保護膜を形成する。この保護膜は、例えばAl2O3から
なる。In step S53, a protective film is formed on the upper recording magnetic pole. This protective film is made of, for example, Al 2 O 3 .
【0079】ステップS54では、ステップS53で保
護膜が形成されたウェハを、上記素子部12が1つづつ
含まれるよう分割する。この分割されたウェハそれぞれ
に、図3に示す複合型磁気ヘッド30が形成されてい
る。In step S54, the wafer on which the protective film has been formed in step S53 is divided so as to include the above-described element portions 12 one by one. The composite magnetic head 30 shown in FIG. 3 is formed on each of the divided wafers.
【0080】なお、本発明の磁気抵抗効果型ヘッド製造
方法に相当する再生ヘッド31の製造方法は、以上に説
明した複合型磁気ヘッド30の製造方法に包含されるも
のであり、上記ステップS40から上記ステップS47
までの工程に上記ステップS51の素子部12に電流を
流しながら加熱処理を行う工程と上記ステップS54の
工程を加えたものとなる。ただし、ここでステップS5
1の加熱処理は、有機絶縁材料の加熱処理に限るもので
はない。また、この再生ヘッド31の製造方法は、上記
複合型磁気ヘッド30の製造方法と同様に、製造した磁
気ヘッドの再生波形の歪みが小さく、この磁気ヘッドの
製造における歩留まりを向上させるといった作用効果を
奏する。The method of manufacturing the reproducing head 31 corresponding to the method of manufacturing the magnetoresistive head according to the present invention is included in the method of manufacturing the composite magnetic head 30 described above. Step S47 above
The steps up to and including the step of performing the heat treatment while applying a current to the element section 12 in step S51 and the step of step S54 are added. However, here, step S5
The heat treatment 1 is not limited to the heat treatment of the organic insulating material. Further, the method of manufacturing the reproducing head 31 has the same effect as the method of manufacturing the composite type magnetic head 30 in that distortion of the reproduced waveform of the manufactured magnetic head is small and the yield in manufacturing the magnetic head is improved. Play.
【0081】[0081]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
再生波形の歪みの小さな磁気抵抗効果型ヘッドを製造し
かつその磁気抵抗効果型ヘッドの製造における歩留まり
を向上させる磁気抵抗効果型ヘッド製造方法、および再
生波形の歪みの小さな複合型磁気ヘッドを製造しかつそ
の複合型磁気ヘッドの製造における歩留まりを向上させ
る複合型磁気ヘッド製造方法が提供される。As described above, according to the present invention,
A method of manufacturing a magnetoresistive head with a small distortion of a reproduction waveform and improving the yield in the production of the magnetoresistive head, and a method of manufacturing a composite magnetic head with a small distortion of a reproduction waveform. Further, a method of manufacturing a composite magnetic head for improving the yield in manufacturing the composite magnetic head is provided.
【図1】本実施形態の磁気ヘッド製造方法によって製造
されたスピンバルブGMRヘッドの要部を示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a spin valve GMR head manufactured by a magnetic head manufacturing method according to an embodiment.
【図2】図1に示すスピンバルブGMRヘッドの側断面
図である。FIG. 2 is a side sectional view of the spin valve GMR head shown in FIG. 1;
【図3】ハードディスク装置に適用した場合の複合型磁
気ヘッドの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a composite magnetic head when applied to a hard disk device.
【図4】再生ヘッドを磁気ディスク側から見た図であ
る。FIG. 4 is a view of the reproducing head as viewed from a magnetic disk side.
【図5】複合型磁気ヘッドの製造工程を表すフローチャ
ートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the composite magnetic head.
【図6】本実施形態の磁気ヘッド製造方法における端子
および素子部形成後の様子を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing a state after forming terminals and element portions in the magnetic head manufacturing method of the embodiment.
1 下地層 2a 第1の自由側磁性層 2b 第2の自由側磁性層 3 非磁性金属層 4 固定側磁性層 5 反強磁性層 6 キャップ層 7a,7b 電極端子 8a,8b 外周部端子 10 スピンバルブGMRヘッド 10’ スピンバルブ膜 11 ウェハ 12 素子部 13 配線 20 ギャップ絶縁膜 21 再生下部シールド 22 再生上部シールド 22 記録下部磁極 23 記録ギャップ膜 24 有機絶縁層 25 記録コイル 26 記録上部磁極 27 磁気ディスク 30 複合型磁気ヘッド 31 再生ヘッド 32 記録ヘッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Underlayer 2a 1st free side magnetic layer 2b 2nd free side magnetic layer 3 Nonmagnetic metal layer 4 Fixed side magnetic layer 5 Antiferromagnetic layer 6 Cap layer 7a, 7b Electrode terminal 8a, 8b Peripheral terminal 10 Spin Valve GMR head 10 'Spin valve film 11 Wafer 12 Element part 13 Wiring 20 Gap insulating film 21 Reproducing lower shield 22 Reproducing upper shield 22 Recording lower magnetic pole 23 Recording gap film 24 Organic insulating layer 25 Recording coil 26 Recording upper magnetic pole 27 Magnetic disk 30 Composite magnetic head 31 Reproduction head 32 Recording head
フロントページの続き (72)発明者 青島 賢一 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 野間 賢二 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 向山 直樹 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5D034 BA02 BA08 BA16 DA07 Continuing on the front page (72) Kenichi Aoshima 4-1-1, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (72) Kenji Noma 4-1-1, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited (72) Inventor Naoki Mukaiyama 4-1-1, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term within Fujitsu Limited (reference) 5D034 BA02 BA08 BA16 DA07
Claims (5)
自由側磁性層と磁化の方向が固定された固定側磁性層と
を含む多層膜である、外部磁界の強さに応じた抵抗変化
を示す磁気抵抗効果素子を備え、該磁気抵抗効果素子に
センス電流が流され前記抵抗変化に応じて変化する電圧
を出力する磁気抵抗効果型ヘッドを製造する磁気抵抗効
果型ヘッド製造方法において、 ウェハ上に複数の磁気抵抗効果素子を形成する素子形成
工程と、 前記素子形成工程で形成された複数の磁気抵抗効果素子
に一括して電流を供給する配線を形成する配線形成工程
と、 前記複数の磁気抵抗効果素子に加熱処理を行いつつ、前
記配線形成工程で形成された配線を通じて該複数の磁気
抵抗効果素子それぞれに一括して電流を流し、該磁気抵
抗効果素子それぞれの固定側磁性層の磁化の方向を固定
する第1の磁化方向固定工程とを有することを特徴とす
る磁気抵抗効果型ヘッド製造方法。1. A multilayer film including a free magnetic layer whose magnetization direction changes according to an external magnetic field and a fixed magnetic layer whose magnetization direction is fixed. A method of manufacturing a magnetoresistive head, comprising: a magnetoresistive element having a magnetoresistive effect element, wherein a sense current is passed through the magnetoresistive element and outputs a voltage that changes in accordance with the change in resistance. An element forming step of forming a plurality of magnetoresistive elements on the wiring, a wiring forming step of forming a wiring that collectively supplies current to the plurality of magnetoresistive elements formed in the element forming step, While performing a heat treatment on the magnetoresistive element, a current is collectively applied to each of the plurality of magnetoresistive elements through the wiring formed in the wiring forming step, and the fixed side of each of the magnetoresistive elements is fixed. A first magnetization direction fixing step of fixing the direction of magnetization of the magnetic layer.
数の磁気抵抗効果素子それぞれに一括して電流を流す際
に、該磁気抵抗効果素子を含む領域に対し、前記自由側
磁性層の磁化容易軸に応じた方向に外部磁界を印加する
ことを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果型ヘッド
製造方法。2. In the first magnetization direction fixing step, when a current is collectively applied to each of the plurality of magnetoresistive elements, a region including the magnetoresistive elements is moved to a region including the magnetoresistive elements. 2. The method according to claim 1, wherein an external magnetic field is applied in a direction corresponding to the axis of easy magnetization.
気抵抗効果素子を形成した後、前記第1の磁化方向固定
工程を実行するより前に、該複数の磁気抵抗効果素子を
加熱しながら所定の方向の外部磁界を印加して、該磁気
抵抗効果素子の自由側磁性層の磁化容易軸の方向を制御
する磁化容易軸制御工程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型ヘッド製造方法。3. After forming a plurality of magnetoresistive elements on a wafer in the element forming step, heating the plurality of magnetoresistive elements before performing the first magnetization direction fixing step. 2. The magnetoresistive effect according to claim 1, further comprising an easy axis control step of controlling the direction of the easy axis of the free magnetic layer of the magnetoresistive element by applying an external magnetic field in a predetermined direction. Mold head manufacturing method.
記素子形成工程で形成された複数の磁気抵抗効果素子を
加熱しながら所定の方向の外部磁界を印加して、該磁気
抵抗効果素子の固定側磁性層の磁化の方向を固定する第
2の磁化方向固定工程を有することを特徴とする請求項
3記載の磁気抵抗効果型ヘッド製造方法。4. Applying an external magnetic field in a predetermined direction while heating the plurality of magnetoresistive elements formed in the element forming step before the easy axis control step, 4. The method of manufacturing a magnetoresistive head according to claim 3, further comprising a second magnetization direction fixing step of fixing the magnetization direction of the fixed side magnetic layer.
自由側磁性層と磁化の方向が固定された固定側磁性層を
含む多層膜である、外部磁界の強さに応じた抵抗変化を
示す磁気抵抗効果素子を備え、該磁気抵抗効果素子にセ
ンス電流が流され前記抵抗変化に応じて変化する電圧を
出力する磁気抵抗効果型ヘッドと、記録コイルを有し該
記録コイルから磁界を発生する記録ヘッドとが組み合わ
せられた複合型磁気ヘッドを製造する複合型磁気ヘッド
製造方法において、 ウェハ上に複数の磁気抵抗効果素子を形成する素子形成
工程と、 前記素子形成工程で形成された複数の磁気抵抗効果素子
に一括して電流を供給する配線を形成する配線形成工程
と、 前記記録ヘッドの記録コイルを、有機絶縁材料で該記録
コイルの周囲を取り囲みながら形成するコイル形成工程
と、 前記コイル形成工程で形成された記録コイルの周囲を取
り囲む有機絶縁材料を加熱処理により硬化させながら、
前記配線形成工程で形成された配線を通じて該複数の磁
気抵抗効果素子それぞれに一括して電流を流し、該磁気
抵抗効果素子それぞれの固定側磁性層の磁化の方向を固
定する磁化方向固定工程とを有することを特徴とする複
合型磁気ヘッド製造方法。5. A multi-layered film including a free magnetic layer whose magnetization direction changes according to an external magnetic field and a fixed magnetic layer whose magnetization direction is fixed. A magneto-resistive head having a magneto-resistive effect element, wherein a sense current flows through the magneto-resistive element to output a voltage that changes in accordance with the resistance change, and a recording coil that generates a magnetic field from the recording coil A composite magnetic head manufacturing method for manufacturing a composite magnetic head in which a plurality of recording heads are combined, comprising: an element forming step of forming a plurality of magnetoresistive elements on a wafer; Forming a wiring for supplying a current to the magnetoresistive element collectively; and forming a recording coil of the recording head by surrounding the recording coil with an organic insulating material. Coil forming step, while curing the organic insulating material surrounding the recording coil formed in the coil forming step by heat treatment,
A magnetization direction fixing step of passing a current collectively through each of the plurality of magnetoresistive elements through the wiring formed in the wiring forming step and fixing the magnetization direction of the fixed side magnetic layer of each of the magnetoresistive elements. A method for manufacturing a composite magnetic head, comprising:
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|---|---|---|---|
| JP24978599A JP2001076322A (en) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Method of manufacturing magnetoresistive head and method of manufacturing composite magnetic head |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24978599A JP2001076322A (en) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Method of manufacturing magnetoresistive head and method of manufacturing composite magnetic head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001076322A true JP2001076322A (en) | 2001-03-23 |
Family
ID=17198199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24978599A Withdrawn JP2001076322A (en) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Method of manufacturing magnetoresistive head and method of manufacturing composite magnetic head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001076322A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004200245A (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Nec Corp | Magnetoresistive element and manufacturing method therefor |
-
1999
- 1999-09-03 JP JP24978599A patent/JP2001076322A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004200245A (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Nec Corp | Magnetoresistive element and manufacturing method therefor |
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