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JP2001028108A - 磁気抵抗効果ヘッドの製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果ヘッドの製造方法

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Publication number
JP2001028108A
JP2001028108A JP11272516A JP27251699A JP2001028108A JP 2001028108 A JP2001028108 A JP 2001028108A JP 11272516 A JP11272516 A JP 11272516A JP 27251699 A JP27251699 A JP 27251699A JP 2001028108 A JP2001028108 A JP 2001028108A
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JP
Japan
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layer
fixed
free
resistance value
electrode layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP11272516A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Hayashi
一彦 林
Hiroyuki Ohashi
啓之 大橋
Nobuyuki Ishiwata
延行 石綿
Masabumi Nakada
正文 中田
Eizo Fukami
栄三 深見
Kiyokazu Nagahara
聖万 永原
Hiroaki Honjo
弘明 本庄
Shinsaku Saito
信作 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Priority to US09/566,971 priority patent/US6718621B1/en
Priority to KR1020000025212A priority patent/KR100361598B1/ko
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 強磁性トンネル接合素子を用いた記録再生ヘ
ッドの、作成途中におけるバリア層の破壊を防止し、ヘ
ッド製造上の歩留まりが向上させること。 【解決手段】 フリー層１０６／バリア層１０５／固定
層１０４を基本構成とするトンネル接合膜を用いた磁気
抵抗効果ヘッドの製造工程において、フリー層１０６と
固定層１０４との抵抗値を予め下げておき、後段階にお
いて磁気抵抗効果ヘッドとして使用するときの抵抗値に
上げる。フリー層１０６と固定層１０４の抵抗値が低い
間は、電流が流れやすくなるためにチャージアップが抑
制されるので、バリア層１０５の絶縁破壊を防ぐことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フリー層、バリア
層及び固定層からなるとともに、磁気記録媒体の情報信
号を読み取るためのトンネル接合膜に関し、詳しくは、
トンネル接合膜を有する磁気抵抗効果ヘッドの製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気抵抗（ＭＲ）センサ又はヘッ
ドと呼ばれる磁気読み取り変換器が開示されており、こ
れは、大きな線形密度で磁性表面からデータを読み取れ
ることがわかっている。ＭＲセンサは、読み取り素子に
よって感知される‘磁束の強さの方向の関数としての抵
抗変化’を介して磁界信号を検出する。こうした従来の
ＭＲセンサは、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）効果に基づい
て動作する。ＡＭＲ効果とは、読み取り素子の抵抗の１
成分が、磁化方向と素子中を流れる感知電流の方向との
間の角度の余弦の２乗に、比例して変化することをい
う。ＡＭＲ効果のより詳しい説明は、Ｄ．Ａ．トムプソ
ン(Thompson)等の論文"Memory，Storage，and Related
Applications" IEEE Trans．on Mag．MAG-11，p．1039
(1975)に掲載されている。ＡＭＲ効果を用いた磁気ヘッ
ドではバルクハウゼンノイズを抑えるために縦バイアス
を印加することが多い。この縦バイアス印加材料とし
て、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ニッケル酸化物などの反強磁
性材料を用いる場合がある。
【０００３】さらに最近には、積層磁気センサの抵抗変
化が、非磁性層を介する磁性層間での電導電子のスピン
依存性伝送、及びそれに付随する層界面でのスピン依存
性散乱に帰される、より顕著な磁気抵抗効果が記載され
ている。この磁気抵抗効果は、「巨大磁気抵抗効果」や
「スピン・バルブ効果」など様々な名称で呼ばれてい
る。このような磁気抵抗センサは、適当な材料でできて
おり、ＡＭＲ効果を利用するセンサよりも、感度が改善
され、抵抗変化が大きい。この種のＭＲセンサでは、非
磁性層で分離された１対の強磁性体層の間の平面内抵抗
が、２つの層の磁化方向間の角度の余弦に比例して変化
する。
【０００４】特開平２−６１５７２号公報には、磁性層
内の磁化の反平行整列によって生じる高いＭＲ変化をも
たらす積層磁性構造が記載されている。上記公報には、
積層構造で使用可能な材料として、強磁性の遷移金属及
び合金が挙げられている。また、中間層により分離して
いる少なくとも２層の強磁性層の一方に固定させる層を
付加した構造が開示され、及び固定させる層としてＦｅ
Ｍｎが適当であることが開示されている。
【０００５】特開平４−１０３０１４号公報には、強磁
性層に中間層を挿入して多層膜とした強磁性トンネル接
合素子において、少なくとも一層の強磁性層に反強磁性
体からのバイアス磁界が印加されている強磁性トンネル
接合膜についての記載がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】強磁性トンネル接合膜
（ＭＴＪ膜）を用いたシールド型磁気抵抗効果ヘッド
は、フリー層／バリア層／固定層を基本構成としてい
る。しかし、バリア層が絶縁層であり、フリー層及び固
定層が金属層であるために、フリー層／バリア層／固定
層がちょうどコンデンサーのように働くことにより、フ
リー層及び固定層に電荷がたまりやすいという特徴があ
った。このため、製造工程においてフリー層と固定層と
の間に電荷がたまりすぎると、バリア層の両端面に大き
な電圧が印加されてしまい、放電によりバリア層が破壊
されてしまうことが多かった。ＭＴＪ膜が抵抗変化を起
こすのは、絶縁層両端での強磁性体の分極によるもので
あるため、このような絶縁破壊が生じて電流のバイパス
経路が形成されると、ＭＴＪ膜にほとんど抵抗変化が生
じなくなる。
【０００７】ＭＴＪ膜を用いた記録再生ヘッドの作成手
順の概略を以下に示す。ウエハ上に下シールド形成→下
ギャップ形成→下電極形成→ＭＴＪ膜形成→縦バイアス
形成→上電極形成→上ギャップ形成→共通ポール形成→
ヨーク形成→コイル形成→絶縁体形成→上ポール形成→
端子形成→ＡＢＳ面ラッピング。このとき、下シール
ド、下ギャップ、下電極形成、ＭＴＪ膜、縦バイアス形
成、上電極、上ギャップ、共通ポール、ヨーク、コイ
ル、絶縁体、上ポール形成工程の多くの場合に、フォト
レジスト(ＰＲ)形成工程が用いられる。ＰＲ工程では、
ＰＲのプリベーク、ポジネガ反転ベーク、ポストベーク
等のベーキングが行われる。ところが、これらの作業で
は、高温乾燥雰囲気中で行われるので、ウエハと空気と
の摩擦により静電気が発生しやすかった。ＭＴＪ膜形成
以降での静電気の発生は、即バリア層の静電破壊につな
がった。また、上記工程のいくつかにおいてはＰＲ形成
後のミリングが行われ、このミリング時のイオン発生に
よりＭＴＪ膜のフリー層及び固定層がチャージアップし
て、バリア層の静電破壊が生じることがあった。
【０００８】このように、磁気抵抗効果ヘッドの製造工
程中に発生する電荷により、ＭＴＪ膜のバリア層が破壊
される。そのために、上記製造工程をすべて終了したと
きには、磁気抵抗効果ヘッドの歩留まりが大きく低下し
ているという問題があった。
【０００９】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、トンネル接合
膜のバリア層の製造工程中における絶縁破壊を防ぐこと
により、製造歩留まりを向上することができる、磁気抵
抗効果ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気抵抗効
果ヘッドの製造方法は、フリー層、バリア層及び固定層
からなるトンネル接合膜を有する磁気抵抗効果ヘッドを
製造する方法であって、フリー層と固定層との間の抵抗
値を磁気抵抗効果ヘッドとして使用する場合の抵抗値よ
りも小さく形成する第一の工程と、第一の工程によって
形成された抵抗値を磁気抵抗効果ヘッドとして使用する
場合の抵抗値に増大させる第二の工程と、を備えたもの
である。
【００１１】換言すると、フリー層／バリア層／固定層
を基本構成とするトンネル接合膜を用いた磁気抵抗効果
ヘッドの製造工程において、フリー層と固定層との間の
抵抗値を予め下げておき、後段階において実際に使用す
るときの抵抗値に上げる。フリー層と固定層との間の抵
抗値が低いときは、電流が流れやすくなるためにチャー
ジアップが抑制されるので、バリア層の絶縁破壊を防ぐ
ことができる。そして、フリー層と固定層との間の抵抗
値を実際に使用するときの状態に加工することにより、
再生ヘッドとして機能させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明が適用される磁気
抵抗効果ヘッドの第一例を示す、ＡＢＳ面に平行に切っ
た断面の概念図である。この第一例は、請求項２に対応
する。以下、この図面に基づき説明する。
【００１３】この構成では、図示しない基体上に下シー
ルド１０１、下電極層１０２、下地層（図示せず）、固
定させる層１０３、固定層１０４、バリア層１０５、フ
リー層１０６が順次積層される。その上に図示したよう
にパターン化された縦バイアス層１０７及び絶縁層１０
８が積層される。さらにその上に上電極層１０９及び上
シールド層１１０が積層される。下地層／固定させる層
１０３／固定層１０４／バリア層１０５／フリー層１０
６の部分がＭＴＪ膜である。
【００１４】この構造では、仮に図中の上電極層１０９
から下電極層１０２へ電流を流したとすると、電流は上
電極層１０９から左右に配置された絶縁層１０８の間を
通り、フリー層１０６、バリア層１０５、固定層１０
４、固定させる層１０３、下地層を通過し、下電極層１
０２へと流れる。この際、縦バイアス層１０７は、電流
の流れから絶縁されているので、電流の流れ方に関与す
ることはない。また、縦バイアス層１０７はフリー層１
０６上に直接積層されているので、その縦バイアスはフ
リー層１０６に十分印加されることになる。したがっ
て、この構造を用いることにより、強磁性トンネル接合
部をセンス電流がきちんと流れることと、フリー層に縦
バイアスをきちんと印加することとを両立することがで
きる。
【００１５】ここでは、下シールド層１０１上に下電極
層１０２を積層し、上電極層１０９上に上シールド層１
１０を積層した構造について記述したが、下シールド層
１０１と下電極層１０２との間、又は上電極層１０９と
上シールド層１１０との間に下ギャップ層として絶縁層
を配置することも可能である。また、下シールド層１０
１及び下電極層１０２、上電極層１０９及び上シールド
層１１０をそれぞれ兼用にすることもできる。 反強磁
性層（固定させる層１０３）と下電極層１０２との間に
は下地層、フリー層１０６と上電極層１０９との間には
上部層を設けることも可能である。
【００１６】図２は、本発明が適用される磁気抵抗効果
ヘッドの第二例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の
概念図である。この第二例は、請求項３に対応する。以
下、この図面に基づき説明する。
【００１７】この構成では、図示しない基体上に下シー
ルド層２０１、下電極層２０２、固定させる層２０３、
固定層２０４、バリア層２０５、フリー層２０６が順次
積層される。その上に図示したようにパターン化された
上電極層２０７が積層される。さらにその上に縦バイア
ス層２０８及び上シールド層２０９が積層される。固定
させる層２０３／固定層２０４／バリア層２０５／フリ
ー層２０６の部分がＭＴＪ膜である。
【００１８】この構造では、仮に図中の上電極層２０７
から下電極層２０２へ電流を流したとすると、電流は上
電極層２０７からフリー層２０６、バリア層２０５、固
定層２０４、固定させる層２０３を通過し、下電極層２
０２へと流れる。この際、縦バイアス層２０８は電流の
流れ方に関与することはない。また、縦バイアス層２０
８はフリー層２０６上に直接積層されているので、その
縦バイアスはフリー層２０６に十分印加されることにな
る。したがって、この構造を用いることにより、強磁性
トンネル接合部をセンス電流がきちんと流れることと、
フリー層２０６に縦バイアスをきちんと印加することと
を両立することができる。
【００１９】ここでは、下シールド層２０１上に下電極
層２０２を積層し、上電極層２０７上に上シールド層２
０９を積層した構造について述べたが、下シールド層２
０１と下電極層２０２との間、又は上電極層２０７と上
シールド層２０９との間に下ギャップ層として絶縁層を
配置することも可能である。また、下シールド層２０１
及び下電極層２０２、上電極層２０７及び上シールド層
２０９をそれぞれ兼用にすることもできる。反強磁性層
（固定させる層２０３）と下電極層２０２との間には下
地層、フリー層２０６と上電極層２０７との間には上部
層を設けることも可能である。
【００２０】図３は、本発明が適用される磁気抵抗効果
ヘッドの第三例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の
概念図である。この第三例は、請求項４に対応する。以
下、この図面に基づき説明する。
【００２１】この構成では、図示しない基体上に下シー
ルド層３０１及び下電極層３０２が積層される。その上
にフリー層３０４及びバリア層３０５が積層される。左
右の縦バイアス層３０３の間のバリア層３０５上の部分
に、固定層３０６／固定させる層３０７／上電極層３０
８が積層され、これらは図のようにパターン化される。
パターン化された固定層３０６／固定させる層３０７／
上電極層３０８の左右には絶縁層３０９が配置される。
さらにその上に上電極層３１０及び上シールド層３１１
が積層される。 下地層（図示せず）／固定させる層３
０７／固定層３０６／バリア層３０５／フリー層３０４
の部分がＭＴＪ膜である。
【００２２】この構造では、仮に図中の上電極層３０８
から下電極層３０２へ電流を流したとすると、電流は上
電極層３０８から固定させる層３０７、固定層３０６、
バリア層３０５、フリー層３０４を通過し、下電極層３
０２へと流れる。この際、縦バイアス層３０３は電流の
流れ方に関与することはない。また、縦バイアス層３０
３はフリー層３０４上に直接積層されているので、その
縦バイアスはフリー層３０４に十分印加されることにな
る。したがって、この構造を用いることにより、強磁性
トンネル接合部をセンス電流がきちんと流れることと、
フリー層に縦バイアスをきちんと印加することとを両立
することができる。
【００２３】ここでは、下シールド層３０１上に下電極
層３０２を積層し、上電極層３１０上に上シールド層３
１１を積層した構造について述べたが、下シールド層３
０１と下電極層３０２との間、又は上電極層３１０と上
シールド層３１１との間に下ギャップ層として絶縁層を
配置することも可能である。また、下シールド層３０１
及び下電極層３０２、上電極層３１０及び上シールド層
３１１をそれぞれ兼用にすることもできる。下電極層３
０２とフリー層３０４との間には下地層を、反強磁性層
（固定させる層３０７）と上電極層３１０との間には上
部層を設けることもできる。
【００２４】図４は、本発明が適用される磁気抵抗効果
ヘッドの第四例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の
概念図である。この第四例は、請求項５に対応するもの
である。以下、この図面に基づき説明する。
【００２５】この構成では、図示しない基体上に下シー
ルド層４０１、下電極層４０２、及びフリー層４０３が
積層される。その上に図のようにパターン化された縦バ
イアス層４０４が積層される。フリー層４０３上の左右
の縦バイアス層４０４の間の部分に、バリア層４０６／
固定層４０７／固定させる層４０８／上電極層４０９が
積層され、これらは図のようにパターン化される。下地
層（図示せず）／固定させる層４０８／固定層４０７／
バリア層４０６／フリー層４０３の部分がＭＴＪ膜であ
る。
【００２６】この構造では、仮に図中の上電極層４０９
から下電極層４０２へ電流を流したとすると、電流は上
電極層４０９から固定させる層４０８、固定層４０７、
バリア層４０６、フリー層４０３を通過し、下電極層４
０２へと流れる。この際、縦バイアス層４０４は電流の
流れ方に関与することはない。また、縦バイアス層４０
４はフリー層４０３上に直接積層されているので、その
縦バイアスはフリー層４０３に十分印加されることにな
る。したがって、この構造を用いることにより、強磁性
トンネル接合部をセンス電流がきちんと流れることと、
フリー層に縦バイアスをきちんと印加することとを両立
することができる。
【００２７】ここでは、下シールド層４０１上に下電極
層４０２を積層した構造について述べたが、下シールド
層４０１と下電極層４０２との間に下ギャップ層として
絶縁層を配置することも可能である。また、下シールド
層４０１及び下電極層４０２を兼用にすることもでき
る。下電極層４０２とフリー層４０３との間には下地層
を設けることもできる。
【００２８】図５は、本発明が適用される磁気抵抗効果
ヘッドの第五例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の
概念図である。この第五例は、請求項６に対応する。以
下、この図面に基づき説明する。
【００２９】この構成では、図示しない基体上に下シー
ルド層５０１、下電極層５０２、固定させる層（反強磁
性層）５０３、固定層５０４及びバリア層５０５が順次
積層される。その上に図のようにパターン化されたフリ
ー層５０６を積層する。フリー層５０６の左右には絶縁
層５０７及び縦バイアス層５０８がその端部がフリー層
５０６に接するように配置されている。さらにその上部
には上電極層５０９及び上シールド層５１０が積層され
る。下地層（図示せず）／固定させる層５０３／固定層
５０４／バリア層５０５／フリー層５０６の部分がＭＴ
Ｊ膜である。
【００３０】この構造では、仮に図中の上電極層５０９
から下電極層５０２へ電流を流したとすると、電流は上
電極層５０９からフリー層５０６、バリア層５０５、固
定層５０４、固定させる層５０３を順次通過し、下電極
層５０２へと流れる。この際、縦バイアス層５０８は絶
縁層５０７及びバリア層５０５により固定層５０４以下
の層と電気的に絶縁されているので、電流の流れ方に関
与することはない。また、縦バイアス層５０８はフリー
層５０６に接しているので、その縦バイアスはフリー層
５０６に十分印加されることになる。したがって、この
構造を用いることにより、強磁性トンネル接合部をセン
ス電流がきちんと流れることと、フリー層に縦バイアス
をきちんと印加することとを両立することができる。
【００３１】ここでは、下シールド層５０１上に下電極
層５０２を積層し、上電極層５０９上に上シールド層５
１０を積層した構造について述べたが、下シールド層５
０１と下電極層５０２との間、又は上電極層５０９と上
シールド層５１０との間に下ギャップ層として絶縁層を
配置することも可能である。また、下シールド層５０１
及び下電極層５０２、上電極層５０９及び上シールド層
５１０を兼用にすることもできる。下電極層５０２とフ
リー層５０６との間には下地層を、固定させる層（反強
磁性層）５０３と上電極層５０９との間には上部層を設
けることもできる。また、ここではＭＴＪ膜のうちフリ
ー層５０６のみをパターン化した場合について示した
が、少なくともフリー層５０６がパターン化されていれ
ばよく、それ以下の部分をどこまでパターン化するかは
適宜選択することができる。
【００３２】図６は、本発明が適用される磁気抵抗効果
ヘッドの第六例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の
概念図である。この第六例は、請求項７に対応する。以
下、この図面に基づき説明する。
【００３３】この構成では、図示しない基体上に下シー
ルド層６０１、下電極層６０２、固定させる層（反強磁
性層）６０３、固定層６０４及びバリア層６０５が順次
積層される。その上に図のようにパターン化されたフリ
ー層６０６を積層する。フリー層の左右には酸化物から
なる縦バイアス層６０７がその端部がフリー層６０６に
接するように配置されている。さらにその上部には上電
極層６０８及び上シールド層６０９が積層される。下地
層（図示せず）／固定させる層６０３／固定層６０４／
バリア層６０５／フリー層６０６の部分がＭＴＪ膜であ
る。
【００３４】この構造では、仮に図中の上電極層６０８
から下電極層６０２へ電流を流したとすると、電流は上
電極層６０８からフリー層６０６、バリア層６０５、固
定層６０４、固定させる層６０３を順次通過し、下電極
層６０２へと流れる。この際、酸化物からなる縦バイア
ス層６０７は絶縁層なので、電流の流れ方に関与するこ
とはない。また、縦バイアス層６０７はフリー層６０６
に接しているので、その縦バイアスはフリー層６０６に
十分印加されることになる。したがって、この構造を用
いることにより、強磁性トンネル接合部をセンス電流が
きちんと流れることと、フリー層に縦バイアスをきちん
と印加することとを両立することができる。
【００３５】ここでは、下シールド層６０１上に下電極
層６０２を積層し、上電極層６０８上に上シールド層６
０９を積層した構造について述べたが、下シールド層６
０１と下電極層６０２との間、又は上電極層６０８と上
シールド層６０９との間に下ギャップ層として絶縁層を
配置することも可能である。また、下シールド層６０１
及び下電極層６０２、上電極層６０８及び上シールド層
６０９を兼用にすることもできる。下電極層６０２と固
定させる層（反強磁性層）６０３との間には下地層を、
フリー層６０６と上電極層６０８との間には上部層を設
けることもできる。 また、ここではＭＴＪ膜のうちフ
リー層６０６のみをパターン化した場合について示した
が、少なくともフリー層６０６がパターン化されていれ
ばよく、それ以下の部分はどこまでパターン化するかは
適宜選択することができる。
【００３６】図７は、本発明が適用される磁気抵抗効果
ヘッドの第七例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の
概念図である。この第七例は、請求項８に対応する。以
下、この図面に基づき説明する。
【００３７】この構成では、図示しない基体上に下シー
ルド７０１、下電極層７０２、固定させる層７０３、固
定層７０４及びバリア層７０５が順次積層される。その
上に図のようにパターン化されたフリー層７０６／界面
制御層７０７／縦バイアス層７０８を積層する。縦バイ
アスは、界面制御層７０７により印加される大きさがコ
ントロールされた後に、フリー層７０６に印加される。
フリー層７０６の左右には絶縁層７０９が配置されてい
る。さらにその上部には上電極層７１０及び上シールド
層７１１が積層される。下地層（図示せず）／固定させ
る層７０３／固定層７０４／バリア層７０５／フリー層
７０６の部分がＭＴＪ膜である。
【００３８】この構造では、仮に図中の上電極層７１０
から下電極層７０２へ電流を流したとすると、電流は上
電極層７１０から縦バイアス層７０８、界面制御層７０
７、フリー層７０６、バリア層７０５、固定層７０４、
固定させる層７０３を順次通過し、下電極層７０２へと
流れる。また、縦バイアス層７０８はフリー層７０６に
接しているので、その縦バイアスはフリー層７０６に十
分印加されることになる。したがって、この構造を用い
ることにより、強磁性トンネル接合部をセンス電流がき
ちんと流れることと、フリー層７０６に縦バイアスをき
ちんと印加することを両立することができる。
【００３９】ここでは、下シールド層７０１上に下電極
層７０２を積層し、上電極層７１０上に上シールド層７
１１を積層した構造について述べたが、下シールド層７
０１と下電極層７０２との間、又は上電極層７１０と上
シールド層７１１との間に下ギャップ層として絶縁層を
配置することも可能である。また、下シールド層７０１
及び下電極層７０２、上電極層７１０及び上シールド層
７１１をそれぞれ兼用にすることもできる。下電極層７
０２と固定させる層（反強磁性層）７０３との間には下
地層を、上電極層７１０と界面制御層７０７との間には
上部層を設けることもできる。縦バイアス層７０８の材
料に適当な材料を選べば、界面制御層７０７を省略する
こともできる。 また、ここではＭＴＪ膜のうちフリー
層７０６のみをパターン化した場合について示したが、
少なくともフリー層７０６がパターン化されていればよ
く、それ以下の部分はどこまでパターン化するかは適宜
選択することができる。
【００４０】図８乃至図１４は、図１乃至図７の磁気抵
抗効果ヘッドの平面を示す概念図である。これらの図に
おいて、ハッチングは断面ではなく領域を表すものとす
る。ここでは、縦バイアス層の形状として上から見て長
方形のものを示したが、実際には種々の形状のものを用
いることができる。
【００４１】次に、図１乃至図７の磁気抵抗効果ヘッド
の各構成要素について詳述する。
【００４２】基体は、アルチック、ＳｉＣ、アルミナ、
アルチック／アルミナ、ＳｉＣ／アルミナ等である。下
シールド層は、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒ、ＣｏＦｅＢ、Ｃｏ
ＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、Ｃ
ｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、Ｃｏ
ＺｒＮｂ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ
ＭｏＮｉ、ＦｅＡｌＳｉ等の合金、窒化鉄系材料、Ｍｎ
Ｚｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＭｇＺｎフェラ
イト等からなる単体、多層膜又は混合物である。下電極
層は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｐｔ、Ｔａ等からなる単体、多層膜又
は混合物である。界面制御層は、Ａｌ酸化物、Ｓｉ酸化
物、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ダイヤモンドラ
イクカーボン、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｙ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｔａ等からなる単
体、多層膜又は混合物である。上電極層は、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｙ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等からなる単体、多層膜又は混合物であ
る。上シールド層は、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒ、ＣｏＦｅ
Ｂ、ＣｏＺｒＭｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒ
Ｔａ、ＣｏＨｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨ
ｆ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、
ＣｏＺｒＭｏＮｉ、ＦｅＡｌＳｉ等の合金、窒化鉄系材
料、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＭｇＺ
ｎフェライト等からなる単体、多層膜又は混合物であ
る。絶縁層は、Ａｌ酸化物、Ｓｉ酸化物、窒化アルミニ
ウム、窒化シリコン、ダイヤモンドライクカーボン等か
らなる単体、多層膜又は混合物である。下ギャップ層
は、Ａｌ酸化物、Ｓｉ酸化物、窒化アルミニウム、窒化
シリコン、ダイヤモンドライクカーボンからなる単体、
多層膜又は混合物である。上ギャップ層は、Ａｌ酸化
物、Ｓｉ酸化物、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ダ
イヤモンドライクカーボン等からなる単体、多層膜又は
混合物である。上部層は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｙ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等か
らなる単体、多層膜又は混合物である。縦バイアス層
は、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴ
ａ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、Ｎｉ酸化物、ＮｉＣｏ酸化
物、Ｆｅ酸化物、ＮｉＦｅ酸化物、ＩｒＭｎ、ＰｔＭ
ｎ、ＰｔＰｄＭｎ、ＲｅＭｎ、Ｃｏフェライト、Ｂａフ
ェライト等からなる単体、多層膜又は混合物である。
【００４３】次に、ＭＴＪ膜について詳述する。
【００４４】トンネル接合膜としては、以下の構成のも
のを用いることができる。 １．基体／下地層／フリー
層／第１ＭＲエンハンス層／バリア層／第２ＭＲエンハ
ンス層／固定層／固定させる層／保護層 ２．基体／下
地層／固定させる層／固定層／第１ＭＲエンハンス層／
バリア層／第２ＭＲエンハンス層／フリー層／保護層
３．基体／下地層／第１固定させる層／第１固定層／第
１ＭＲエンハンス層／バリア層／第２ＭＲエンハンス層
／フリー層／第３ＭＲエンハンス層／バリア層／第４Ｍ
Ｒエンハンス層／第２固定層／第２固定させる層／保護
層 ４．基体／下地層／固定層／第１ＭＲエンハンス層
／バリア層／第２ＭＲエンハンス層／フリー層／保護層
５．基体／下地層／フリー層／第１ＭＲエンハンス層
／バリア層／第２ＭＲエンハンス層／固定層／保護層
【００４５】下地層としては、金属、酸化物、窒化物等
からなる単層膜、混合物膜又は多層膜を用いる。具体的
には、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｐ
ｔ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｖ、これらの材料
の酸化物、窒化物等からなる単層膜、混合物膜又は多層
膜を用いる。添加元素として、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｗ、
Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃ
ｏ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｎ
ｂ、Ｖ等を用いることもできる。下地層は用いない場合
もある。
【００４６】フリー層としては、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、
ＮｉＦｅＣｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、
ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、Ｃ
ｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒＮｂ、
ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉ等
の合金、又はアモルファス磁性材料を用いることができ
る。
【００４７】バリア層としては、酸化物、窒化物、酸化
物と窒化物の混合物、金属／酸化物２層膜、金属／窒化
物２層膜、金属／（酸化物と窒化物との混合物）２層
膜、を用いる。具体的には、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐ
ｔ、Ａｕ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ｒｅ、Ｖ等の酸化物、窒化物の単体、多層膜若しく
は混合物、又はこれらとＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、
Ａｕ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒ
ｅ、Ｖ等の酸化物、窒化物の単体、多層膜若しくは混合
物との積層膜が有力な候補となる。
【００４８】第１及び第２ＭＲエンハンス層としては、
Ｃｏ、ＮｉＦｅＣｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒ
Ｍｏ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨ
ｆ、ＣｏＴａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒ
Ｎｂ、ＣｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏ
Ｎｉ等の合金又はアモルファス磁性材料を用いる。ＭＲ
エンハンス層を用いない場合は、用いた場合に比べて若
干ＭＲ比が低下するが、用いない分だけ作製に要する工
程数が低減する。
【００４９】固定層としては、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、Ｎ
ｉＦｅＣｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＺｒＭｏ、Ｃ
ｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＨｆ、Ｃｏ
Ｔａ、ＣｏＴａＨｆ、ＣｏＮｂＨｆ、ＣｏＺｒＮｂ、Ｃ
ｏＨｆＰｄ、ＣｏＴａＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＭｏＮｉ等の
合金又はアモルファス磁性材料を用いることができる。
又は、これらと、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａ
ｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、
Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｅ、Ｖ
等をベースとするグループからなる単体、合金又は積層
膜とを、組み合わせた積層膜を用いることも可能であ
る。 Ｃｏ／Ｒｕ／Ｃｏ、ＣｏＦｅ／Ｒｕ／ＣｏＦｅ、
ＣｏＦｅＮｉ／Ｒｕ／ＣｏＦｅＮｉ、Ｃｏ／Ｃｒ／Ｃ
ｏ、ＣｏＦｅ／Ｃｒ／ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ／Ｃｒ／
ＣｏＦｅＮｉは有力な候補である。
【００５０】固定させる層としては、ＦｅＭｎ、ＮｉＭ
ｎ、ＩｒＭｎ、ＲｈＭｎ、ＰｔＰｄＭｎ、ＲｅＭｎ、Ｐ
ｔＭｎ、ＰｔＣｒＭｎ、ＣｒＭｎ、ＣｒＡｌ、ＴｂＣ
ｏ、Ｎｉ酸化物、Ｆｅ酸化物、Ｎｉ酸化物とＣｏ酸化物
との混合物、Ｎｉ酸化物とＦｅ酸化物との混合物、Ｎｉ
酸化物／Ｃｏ酸化物２層膜、Ｎｉ酸化物／Ｆｅ酸化物２
層膜、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＰｔＣ
ｏなどを用いることができる。ＰｔＭｎ又はＰｔＭｎ
に、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎ
ｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｓｉ、Ａｌ、
Ｔｉ、Ｔａ等を添加した材料は有力な候補である。
【００５１】保護層としては、酸化物、窒化物、酸化物
と窒化物との混合物、金属／酸化物２層膜、金属／窒化
物２層膜、金属／（酸化物と窒化物との混合物）２層
膜、を用いる。具体的には、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐ
ｔ、Ａｕ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ｒｅ、Ｖの酸化物、窒化物の単体、多層膜若しくは
混合物、又はこれらとＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａ
ｕ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒ
ｅ、Ｖの酸化物、窒化物の単体、多層膜若しくは混合物
との積層膜が有力な候補となる。保護層は用いない場合
もある。
【００５２】図１５乃至図１８は、図３及び図１０の磁
気抵抗効果ヘッドの製造方法の第一例を示す平面概念図
である。以下、図３、図１０、図１５乃至図１８に基づ
き説明する。
【００５３】まず、図示しない基体上に下シールド層３
０１、下ギャップ層（図示せず）、及び下電極層３０２
を順次形成する（図１５［１］）。下シールド層３０
１、下ギャップ層、及び下電極層３０２はＰＲ（フォト
レジスト）工程、及びリフトオフ工程又はミリング工程
により適当な形状にパターン化する。下ギャップは形成
しない場合もある。その上にステンシルＰＲ３２１を形
成し（図１５［２］）、縦バイアス層３０３を成膜した
後にリフトオフする（図１５［３］）。
【００５４】続いて、ＭＴＪ膜３０４〜３０７、第一の
上電極層３０８を成膜し（図１６［４］）、適当な形状
にパターン化した後に、ＭＴＪ膜パターン化用ＰＲ３２
２を形成し（図１６［５］）、バリア層３０５までミリ
ングする（図１６［６］）。ここではバリア層３０５ま
でミリングした場合を示したが、バリア層３０５より下
層までミリングする場合もある。ミリングにより削られ
るＭＴＪ膜３０４〜３０７の端面は、ミリング後のプラ
ズマ酸化、ミリング後の自然酸化、ミリング後の窒化、
（酸素＋Ａｒ）雰囲気中ミリング、（窒素＋Ａｒ）雰囲
気中ミリング等の手法により、酸化又は窒化させ、酸化
物又は窒化物を形成させる処理をすることもできる。
【００５５】続いて、絶縁層３０９を形成し、リフトオ
フした後に（図１７［７］）、下電極層３０２が露出す
るまで絶縁層３０９の穴開けをする（図１７［８］）。
穴開け箇所は、図１７［８］に示した３０２Ａ，３０２
Ｂの２つとする。穴開け箇所３０２Ａは下電極層３０２
の端子である。穴開け箇所３０２Ｂは、その上に第二の
上電極層３１０を形成することにより、上電極層３１０
と下電極層３０２とを電気的に接続するために開けられ
る。穴開け箇所３０２Ｂは、後のラッピング工程により
消失する位置であればどこでもかまわず、また複数箇所
であってもよい。その上に、第二の上電極層２１０、上
ギャップ層（図示せず）、上シールド層３１１を順次成
膜及びパターン化する（図１７［９］）。上ギャップ層
は形成しない場合もある。上シールド層３１１は記録ヘ
ッド部における下ヨークと共通にしてもよい。
【００５６】続いて、その上に記録ヘッド部３３１を形
成する（図１８［１０］）。記録ヘッド部３３１は、ど
のような構造のものでもよいので、ここでは構造を示し
ていない。図１８［１０］において、ＴＭＲ素子部３３
２及び上電極層３１０と下電極層３０２とが接している
部分３３３は、上シールド層３１１及び記録ヘッド部３
３１に覆い隠されて見えないが、あたかも見えるかのよ
うに示してある。ここで、ＴＭＲ素子部３３２とは、下
電極層２０２、ＭＴＪ膜３０４〜３０７及び上電極層３
０８，３１０によって構成されるものをいう。記録ヘッ
ド部３３１の作成段階においては上電極層３０８と下電
極層３０２とはショートしており、したがってＭＴＪ膜
のフリー層３０４と固定層３０６とも導通している。し
たがって、記録ヘッド部３３１の作成段階において、バ
リア層３０５が静電破壊することはない。最後に、ラッ
ピングにより再生ヘッドとして機能する上で余分な部分
がすべて取り除かれ、ＴＭＲ素子部３３２がＡＢＳ面３
３５に露出した構造になる。この後で、ＴＭＲ素子部３
３２の保護を目的に、ＡＢＳ面３３５にダイアモンドラ
イクカーボン（ＤＬＣ）等衝撃に強い材料を形成するこ
ともできる。
【００５７】図１９及び図２０は、図３及び図１０の磁
気抵抗効果ヘッドの製造方法の第二例を示す平面概念図
である。以下、図３、図１０、図１９及び図２０に基づ
き説明する。ただし、図１５乃至図１８と同じ部分は同
一符号を付すことにより重複説明を省略する。
【００５８】図１５［１］から図１６［６］までの工程
は、本例でも同じであるので、説明を省略する。続い
て、ＰＲ３４１を形成し（図１９［８］）、ミリングを
行う。この工程のミリングは、必ずバリア層３０５より
下層までミリングする。続いて、フリー層３０４と固定
層３０６とが電気的に接触するように、導電層３４２を
成膜し、ＰＲ３４１を除去する（図１９［９］）。導電
層３４２は、金属導電層でも非金属導電層でもよい。こ
のミリングをある条件で行うと、バリア層３０５よりも
下の金属層をミリングする際に金属が再付着することに
より、フリー層３０４と固定層３０６とが電気的に接触
することがある。この場合は、導電層３４２の形成を省
略して、ＰＲ３４１の除去を行うことができる。続い
て、図１７［７］に示す工程と同じように、絶縁層３０
９を形成し、リフトオフした後に、下電極層３０２が露
出するまで絶縁層３０９を穴あけする（図１９［１
０］）。
【００５９】その上に、第二の上電極層２１０、上ギャ
ップ層（図示せず）、上シールド層３１１を順次成膜及
びパターン化する（図２０［１１］）。上ギャップ層は
形成しない場合もある。上シールド層３１１は記録ヘッ
ド部における下ヨークと共通にしてもよい。続いて、そ
の上に記録ヘッド部３３１を形成する（図２０［１
２］）。記録ヘッド部３３１は、どのような構造のもの
でもよいので、ここでは構造を示していない。図２０
［１２］［１３］において、ＴＭＲ素子部３３２、導電
層３４２及びフリー層３０４と固定層３０６とが接して
いる部分３４３は、上シールド層３１１及び記録ヘッド
部３３１に覆い隠されて見えないが、あたかも見えるか
のように示してある。図１９［９］以降の工程におい
て、フリー層３０４と固定層３０６とはショートしてい
るので、バリア層３０５が静電破壊することはない。最
後に、ラッピングにより再生ヘッドとして機能する上で
余分な部分がすべて取り除かれ、ＴＭＲ素子部３３２が
ＡＢＳ面３３５に露出した構造になる。この後で、ＴＭ
Ｒ素子部３３２の保護を目的に、ＡＢＳ面３３５にダイ
アモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等衝撃に強い材料を
形成することもできる。
【００６０】図２１及び図２２は、図３及び図１０の磁
気抵抗効果ヘッドの製造方法の第三例を示す平面概念図
である。以下、図３、図１０、図２１及び図２２に基づ
き説明する。ただし、図１５乃至図１８と同じ部分は同
一符号を付すことにより重複説明を省略する。
【００６１】図１５［１］乃至図１６［４］までの工程
は、本例でも同じであるので説明を省略する。続いて、
ＭＴＪ膜パターン化用ＰＲ３５１を形成する（図２１
［５］）。このとき、ＭＴＪ膜パターン化用ＰＲ３５１
の面積は、最終工程終了後の固定層３０６、バリア層３
０５及びフリー層３０４からなるＭＴＪ接合面積と比較
して十分大きくなるようにしておく。これは、ラッピン
グ工程以前の時間、接合面積を大きく保つことによりフ
リー層３０４−固定層３０６間の抵抗値を十分小さくし
ておき、ＥＳＤ等によるバリア層３０５破壊を防ぐため
である。続いて、イオンミリングによりＭＴＪ膜３０４
〜３０７をミリングする。ミリングは、ＭＴＪ膜３０４
〜３０７を全部削る必要はなく、途中で止めることも可
能である。ミリングが終了したら、全面に絶縁層３０９
を成膜し、リフトオフする（図２１［６］）。続いて、
絶縁層３０９及びバリア層３０５の穴あけミリングを行
う（図２１［７］）。
【００６２】続いて、第二の上電極層３１０を成膜しパ
ターン化したのちに、上ギャップ層（図示せず）を成膜
し、上シールド層３１１を成膜したのちパターン化する
（図２２［８］）。上ギャップ層は形成しない場合もあ
る。上シールド層３１１は記録ヘッド部における下ヨー
クと共通にしても良い。続いて、記録ヘッド部３３１を
形成する（図２２［９］）。最後に、ラッピングによ
り、素子の不要な部分を除去すると同時に素子高さが適
正な値になるようにＡＢＳ面３３５を加工する（図２２
［１０］）。図２２［９］［１０］において、ＴＭＲ素
子部３５２は、本来は上シール層３１１及び記録ヘッド
部３３１により覆い隠されていて見えないが、ここでは
あたかも見えるかのように示してある。この後、ダイア
モンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の衝撃に強い材料を
形成することもできる。
【００６３】図２３乃至図２６は、図５及び図１２の磁
気抵抗効果ヘッドの製造方法の第一例を示す平面概念図
である。以下、図３、図１０、図２３乃至図２６に基づ
き説明する。
【００６４】まず、図示しない基体上に下シールド層５
０１、下ギャップ層（図示せず）、下電極層５０２、及
びＭＴＪ膜５０３〜５０６を順次形成する（図２３
［１］）。下シールド層５０１、下ギャップ層及び下電
極層５０２は適当な形にパターン化しておく。下ギャッ
プ層は形成しない場合もある。その上に、ＭＴＪ膜パタ
ーン化のためのステンシルＰＲ５２１を形成し（図２３
［２］）、バリア層５０５までミリングする（図２３
［３］）。ここではバリア層５０５までミリングした場
合を示したが、バリア層５０５より下層までミリングす
る場合もある。ミリングにより削られるＭＴＪ膜５０３
〜５０６の端面は、ミリング後のプラズマ酸化、ミリン
グ後の自然酸化、ミリング後の窒化、(酸素＋Ａｒ)雰囲
気中ミリング、(窒素＋Ａｒ)雰囲気中ミリング等の手法
により、酸化又は窒化させて酸化物又は窒化物を形成す
ることもできる。
【００６５】続いて、絶縁層５０７及び縦バイアス層５
０８を順次成膜し、リフトオフする（図２４［４］）。
更に、ＰＲ５２２を形成し（図２４［５］）、絶縁層５
０７までミリングした後に、ＰＲ５２２を除去する（図
２４［６］）。絶縁層５０７及び縦バイアス層５０８は
適当な形状にパターン化する。
【００６６】続いて、下電極層５０２が露出するまで絶
縁層５０７及びバリア層５０５を穴あけする（図２５
［７］）。穴あけ箇所５０２Ａ，５０２Ｂは、図２５
［７］に示した２種類とする。穴あけ箇所５０２Ａは、
下電極層５０２の端子であり、穴あけ箇所５０２Ｂはそ
の上に上電極層５０９を形成することにより、下電極層
５０２と上電極層５０９とを電気的に接続する目的で開
けられる。穴あけ箇所５０２Ｂは、後のラッピング工程
により消失する位置であればどこでもよく、また複数で
あってもよい。その上に、上電極層５０９、上ギャップ
層（図示せず）及び上シールド層５１０を形成し、これ
らをパターン化する（図２５［８］）。上ギャップ層は
形成しない場合もある。上シールド層５１０は記録ヘッ
ド部における下ヨークと共通にしてもよい。
【００６７】続いて、その上に記録ヘッド部５３１を形
成する（図２６［９］）。記録ヘッド部５３１は、どの
ような構造のものでもかまわないので、ここでは構造を
示していない。図２６［９］の工程終了後はＴＭＲ素子
部５３２及び上電極層５０９と下電極層５０２とが接し
ている部分は、上シールド層５１０及び記録ヘッド部５
３１に覆い隠されて見えないが、図ではあたかも見える
かのように示してある。記録ヘッド部５３１の作成段階
においては、上電極層５０９と下電極層５０２とはショ
ートしているので、フリー層５０６と固定層５０４とも
導通している。したがって、記録ヘッド部５３１の作成
段階においてバリア層５０５が静電破壊することはな
い。続いて、ラッピングにより再生ヘッドとして機能す
る上で余分な部分がすべて取り除かれ、ＴＭＲ素子部５
３２がＡＢＳ面５３５に露出した構造になる（図２６
［１０］）。この後で、ＴＭＲ素子部５３２の保護を目
的に、ＡＢＳ面５３５にダイアモンドライクカーボン
（ＤＬＣ）等衝撃に強い材料を形成することもできる。
【００６８】図２７及び図２８は、図５及び図１２の磁
気抵抗効果ヘッドの製造方法の第二例を示す平面概念図
である。以下、図３、図１０、図２７及び図２８に基づ
き説明する。
【００６９】図２３［１］から図２４［６］までの工程
は、本例でも同じであるので、説明を省略する。続い
て、ＰＲ５４１を形成し（図２７［７］）、ミリングを
行う。この工程のミリングは、必ずバリア層５０５より
下層までミリングするようにする。続いて、フリー層５
０６と固定層５０４とが電気的に接触するように、導電
層５４２を成膜し、ＰＲ５４１を除去する（図２７
［８］）。導電層５４２は、金属導電層でも非金属導電
層でもよい。このミリングをある条件で行うと、バリア
層５０５よりも下の金属層をミリングする際に金属が再
付着することにより、フリー層５０６と固定層５０４と
が電気的に接触することがある。この場合は、導電層５
４２の形成を省略して、ＰＲ５４１の除去を行うことが
できる。続いて、下電極層５０２が露出するまで絶縁層
５０７及びバリア層５０５を穴あけする（図２７
［９］）。
【００７０】その上に、上電極層５０９、上ギャップ層
（図示せず）、上シールド層５１０を順次成膜及びパタ
ーン化する（図２８［１０］）。上ギャップ層は形成し
ない場合もある。上シールド層３１１は記録ヘッド部に
おける下ヨークと共通にしてもよい。続いて、その上に
記録ヘッド部５３１を形成する（図２８［１１］）。記
録ヘッド部５３１は、どのような構造のものでもよいの
で、ここでは構造を示していない。図２８［１１］にお
いて、ＴＭＲ素子部５３２、導電層５４２及びフリー層
５０６と固定層５０４とが接している部分５４３は、上
シールド層５１０及び記録ヘッド部５３１に覆い隠され
て見えないが、あたかも見えるかのように示してある。
図２７［８］以降の工程において、フリー層５０６と固
定層５０４とはショートしているので、バリア層５０５
が静電破壊することはない。最後に、ラッピングにより
再生ヘッドとして機能する上で余分な部分がすべて取り
除かれ、ＴＭＲ素子部５３２がＡＢＳ面５３５に露出し
た構造になる。この後で、ＴＭＲ素子部５３２の保護を
目的に、ＡＢＳ面５３５にダイアモンドライクカーボン
（ＤＬＣ）等衝撃に強い材料を形成することもできる。
【００７１】図２９乃至図３１は、図５及び図１２の磁
気抵抗効果ヘッドの製造方法の第三例を示す平面概念図
である。以下、図５、図１２、図２９乃至図３１に基づ
き説明する。
【００７２】図２３［１］の工程は、本例でも同じであ
るので、説明を省略する。続いて、ＭＴＪ膜パターン化
のためのステンシルＰＲ５５１を形成する（図２９
［２］）。このとき、ステンシルＰＲ５５１の面積は、
最終工程終了後の固定層５０４、バリア層５０５及びフ
リー層５０６からなるＭＴＪ接合面積と比較して十分大
きくなるようにしておく。これは、ラッピング工程以前
の時間、接合面積を大きく保つことによりフリー層５０
６−固定層５０４間の抵抗値を十分小さくしておき、Ｅ
ＳＤ等によるパリア層５０５破壊を防ぐためである。続
いて、ミリングによりＭＴＪ膜５０３〜５０６をパター
ン化する（図２９［３］）。このミリングは、ＭＴＪ膜
５０３〜５０６全部をパターン化する必要はなく、適宜
途中で止めることも可能である。続いて、絶縁層５０７
及び縦バイアス層５０７を成膜し、リフトオフする（図
２９［４］）。
【００７３】続いて、ＰＲ（図示せず）を形成し、縦バ
イアス層５０８をミリングによりパターン化する（図３
０［５］）。続いて、絶縁層５０７及びバリア層５０５
の穴開けのためのＰＲ（図示せず）形成、ミリング、及
びＰＲ除去を行う（図３０［６］）。続いて、上電極層
５０９、上ギャップ層（図示せず）及び上下シールド層
１０を成膜及び適宜パターン化する（図３０［７］）。
上ギャップ層は省略してもよく、上シールド層５１０は
記録ヘッド部の下ヨークと兼ねてもよい。
【００７４】続いて、記録ヘッド部５３１を形成する
（図３１［８］）。最後に、ラッピングにより、素子の
不要な部分を除去すると同時に、素子高さが適正な値に
なるようにＡＢＳ面５３５を加工する（図３１
［９］）。図３１［８］［９］において、ＴＭＲ素子部
５５２は、本来は上シールド層５１０及び記録ヘッド部
５３１により覆い隠されていて見えないが、ここではあ
たかも見えるかのように示してある。この後、ダイアモ
ンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の衝撃に強い材料を形
成してもよい。
【００７５】図６に示した磁気抵抗効果ヘッドの製造方
法は、図２３乃至図２６に示した図５の磁気抵抗効果ヘ
ッドの場合と同じである。
【００７６】以上のとおり、図３、図５及び図６の磁気
抵抗効果ヘッドの場合の代表的な製造方法のみを示した
が、要は、上電極層と下電極層とを予め電気的に接触さ
せておき又はトンネル接合膜の面積を予め大きくしてお
き、後でラッピングにより上電極層と下電極層との接続
部を除去すること又はトンネル接合膜の面積を小さくす
ることである。冗長になるので省略するが、図１、図
２、図４、図７に示した構造の場合も、図３、図５及び
図６の場合と同様の方法で製造することができる。
【００７７】次に、本発明によって製造された磁気抵抗
効果ヘッドを用いて、記録再生ヘッド及び磁気記録再生
装置を構成した例を示す。
【００７８】図３２［１］は本発明によって製造された
磁気抵抗効果ヘッドを用いた記録再生ヘッドを示す概念
図である。記録再生ヘッドは、基体４２上に形成された
再生ヘッド４５と、磁極４３、コイル４１及び上磁極４
４からなる記録ヘッド４６とから構成されている。この
際、上部シールド膜と下部磁性膜とを共通にしても、別
に設けてもかまわない。この記録再生ヘッドにより、記
録媒体上に信号を書き込み、また、記録媒体から信号を
読み取るのである。図示するように、再生ヘッド４５の
感知部分と記録ヘッド４６の磁気ギャップとを同一スラ
イダ上に重ねた位置に形成することで、同一トラックに
同時に位置決めができる。この記録再生ヘッドをスライ
ダに加工し、磁気記録再生装置に搭載する。
【００７９】図３２［２］は本発明によって製造された
磁気抵抗効果ヘッドを用いた磁気記録再生装置を示す概
念図である。ヘッドスライダーを兼ねる基板５２上に、
再生ヘッド５１及び記録ヘッド５０を形成し、これを記
録媒体５３上に位置決めして再生を行う。記録媒体５３
は回転し、ヘッドスライダーは記録媒体５３の上を、
０．２μｍ以下の高さ又は接触状態で対向して相対運動
する。この機構により、再生ヘッド５１は、記録媒体５
３に記録された磁気的信号を、その漏れ磁界５４から読
み取ることのできる位置に設定される。
【００８０】
【実施例】図１５乃至図１８の方法を用いて図３の構造
の磁気抵抗効果ヘッドを作成した。ＭＴＪ膜としては、
／Ｔａ（３ｎｍ）／Ｎｉ８２Ｆｅ１８（４ｎｍ）／Ｃｏ
９ ０Ｆｅ１０（０．５ｎｍ）／Ａｌ酸化物（１．５ｎ
ｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２．５ｎｍ）／Ｒｕ（０．８
ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎｍ）／Ｐｔ４６Ｍｎ
５４（１５ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ）を用いた（括弧内は
膜厚を示す、以下同じ。）。膜形成後には、２５０℃か
つ５時間の熱処理を、成膜時の磁界とは直交する方向に
５００Ｏｅの磁界を印加しつつ行った。ＭＴＪ部のパタ
ーニングでは、ＭＴＪ膜は最下層のＴａまですべてパタ
ーニングした。パターンニングは、ＭＴＪ膜を通常のミ
リング装置により０．３Ｐａの純Ａｒガス雰囲気中でミ
リングした後に、プラズマ酸化装置(アッシング装置)に
移し、ＭＴＪ膜端面を酸化させた。アッシング条件は、
０．３ＰａのＡｒ及び０．１ＰａのＯ２雰囲気中に２０
０ＷのＲＦパワーを印加し、発生したプラズマに２０分
間ＭＴＪ膜端部を接触させることにより行った。
【００８１】記録再生ヘッドを構成する各要素として
は、以下のものを用いた。 ・基体…厚さ２ｍｍのアルチック上にアルミナを１０μ
ｍ積層したもの ・再生ヘッド部 ・・下シールド層…Ｃｏ８９Ｚｒ４Ｔａ４Ｃｒ３（１μ
ｍ）（ただし、組成はａｔ％、以下同じ。） ・・下ギャップ層…アルミナ（２０ｎｍ） ・・下ギャップ厚付け層…アルミナ（４０ｎｍ） ・・下電極層…Ｔａ（１．５ｎｍ）／Ｐｔ（８０ｎｍ）
／Ｔａ（３ｎｍ） ・・下電極厚付け層…Ｔａ（１．５ｎｍ）／Ａｕ（４０
ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ） ・・絶縁層…アルミナ（４０ｎｍ） ・・縦バイアス層…Ｃｒ（１０ｎｍ）／Ｃｏ７４．５Ｃ
ｒ１０．５Ｐｔ１５（３６ｎｍ） ・・第１上電極層…Ｔａ（２０ｎｍ） ・・第２上電極層…Ｔａ（１．５ｎｍ）／Ａｕ（４０ｎ
ｍ）／Ｔａ（３ｎｍ） ・・上電極厚付け層…Ｔａ（１．５ｎｍ）／Ａｕ（４０
ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ） ・・上ギャップ層…アルミナ（４０ｎｍ） ・・上ギャップ厚付け層…アルミナ（４０ｎｍ） ・・上シールド層…記録ヘッド下ポールと共通(共通ポ
ール) ・・界面制御層…なし ・・上部層…なし ・記録ヘッド部 ・・共通ポール下地…Ｎｉ８２Ｆｅ１８（９０ｎｍ） ・・共通ポール…Ｎｉ８２Ｆｅ１８（２．５μ）／Ｃｏ
６５Ｎｉ１２Ｆｅ２３（０．５μｍ） ・・記録ギャップ…アルミナ（０．３μｍ） ・・ギャップ厚付け…アルミナ（０．７μｍ） ・・コイル下地…Ｃｒ（３０ｎｍ）／Ｃｕ（１５０ｎ
ｍ） ・・コイル…Ｃｕ（４．５μｍ） ・・上ポール下地…Ｔｉ（１０ｎｍ）／Ｃｏ６５Ｎｉ
１２Ｆｅ２３（０．１μｍ） ・・上ポール…Ｃｏ６５Ｎｉ１２Ｆｅ２３（０．５μ
ｍ）／Ｎｉ８２Ｆｅ１８（３．５μｍ） ・・端子下地…Ｃｒ（３０ｎｍ）／Ｃｕ（１５０ｎｍ） ・・端子…Ｃｕ（５０μｍ） ・・オーバーコート…アルミナ（５２μｍ） ・・金端子下地…Ｔｉ（１０ｎｍ）／Ｎｉ８２Ｆｅ１８
（０．１μｍ） ・・金端子…Ａｕ（３μｍ）
【００８２】記録再生ヘッドの作成手順は以下の通りと
した。 １．再生ヘッド部作成 基板洗浄→下シールド成膜及びアニール→アライメント
マーク形成(ＰＲ形成→パターンニング→レジスト除去)
→下シールドパターンニング(ＰＲ形成→テーパー加工
→レジスト除去)→下ギャップ形成(ＰＲ形成→成膜→リ
フトオフ)→下ギャップ厚付け(ＰＲ形成→成膜→リフト
オフ)→下電極形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→下
電極厚付け形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→縦バイ
アス膜形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→ＭＴＪ素子
及び第１上電極形成(ＭＴＪ膜成膜→第１上電極成膜→
ＰＲ形成→バリア層上端までミリング)→ＭＴＪ膜端部
のプラズマ酸化→絶縁層形成(成膜→リフトオフ)→絶縁
層及びバリア層穴あけ(ＰＲ形成→ミリング→ＰＲ除去)
…この際に図１７［８］中の３０２Ａ及び３０２Ｂの２
カ所穴開けしたもの（実施例１）と、３０２Ａのみ穴開
けしたもの(比較例１)との２種類を用意した。→第２上
電極形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→ポールハイト
モニター形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→上電極厚
付け(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→上ギャップ形成
(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→上ギャップ厚付け形成
(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)
【００８３】２．記録ヘッド部作成 共通ポール形成(第２下地成膜→フレームＰＲ形成→共
通ポールめっき→カバーＰＲ形成→ケミカルエッチング
→下地除去)→ポールハイト穴埋めレジスト→ギャップ
成膜→ギャップ厚付け形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオ
フ)→ＰＷ(上ポールと共通ポールを磁気的に接続するた
めのポール)形成(ＰＲ形成→ミリング→ＰＲ除去)→コ
イル形成ＳＣ１レジスト(コイルの絶縁性を確保するた
めのレジストその１)形成→コイル形成(下地成膜→ＰＲ
形成→コイルメッキ→ケミカルエッチング→下地除去)
→ＳＣ２レジスト(コイルの絶縁性を確保するためのレ
ジストその２)形成→ギャップ調整ミリング→上ポール
形成(下地成膜→フレームレジスト形成→上ポールメッ
キ→メッキアニール→下地除去→カバーＰＲ形成→ケミ
カルエッチング→下地除去)→端子形成(下地成膜→ＰＲ
形成→端子メッキ→ケミカルエッチング→下地除去)→
オーバーコート成膜→端子ラップ→金端子メッキ(下地
成膜→ＰＲ形成→金端子メッキ→下地除去)
【００８４】３．後工程 ｒｏｗ切断→ＡＢＳ面加工ラップ→ＡＢＳ面へのＤＬＣ
成膜→スライダ加工→サスペンションへの取り付け
【００８５】この記録再生ヘッドを用いてＣｏＣｒＴａ
系媒体上にデータを記録再生した。この際、書き込みト
ラック幅は３μｍ、書き込みギャップは０．２μｍ、読
み込みトラック幅は２μｍとした。書き込みヘッド部の
コイル部作成時のフォトレジスト硬化工程は、２５０℃
かつ２時間とした。この工程により、本来は素子高さ方
向を向いていなければならない固定層及び固定させる層
の磁化方向が回転し、磁気抵抗効果素子として正しく動
作しなくなったので、再生ヘッド部及び記録ヘッド部作
成終了後に、２００℃かつ５００Ｏｅ磁界中、１時間の
着磁熱処理を行った。この着磁熱処理によるフリー層の
磁化容易軸の着磁方向への回転は、磁化曲線からほとん
ど観測されなかった。まったく同じ作成手順において、
絶縁層及びバリア層穴あけの際に図１７［８］中の３０
２Ａ及び３０２Ｂの２カ所穴開けしたもの（実施例１）
と、３０２Ａのみ穴開けしたもの(比較例１)との２種類
のヘッドを、それぞれ１０個ずつ作成した。媒体の保磁
力は５．０ｋＯｅ、ＭｒＴは０．３５ｍｅｍｕ／ｃｍ２
とした。試作した記録再生ヘッドを用いて、再生出力を
測定した。各ヘッドの再生出力測定結果を図３３［１］
［２］に示す。
【００８６】図３３［１］に示すように、比較例１で
は、３ｍＶ以上の大きな出力が得られたヘッドが、１０
個中の２個しか得られなかった。それに対し、図３３
［２］に示すように、実施例１では、１０個中８個まで
が３ｍＶ以上の大きな出力が得られ、歩留まりが大幅に
向上した。その理由は次のとおりである。図１７［８］
に示す３０２Ｂの位置にも穴開けすることにより、上電
極成膜以降の工程において上電極と下電極とが等電位に
なる。これにより、ＭＴＪ膜における固定層とフリー層
とが等電位になるために、ラッピング工程において３０
２Ｂの位置が除去されるまでの間、バリア層の静電破壊
が起こらないよう保護される。そのため、このような歩
留まり向上が達成できたのである。
【００８７】次に、図１９及び図２０の方法を用いて図
３の構造の磁気抵抗効果ヘッドを作成した。ＭＴＪ膜、
記録再生ヘッドを構成する各要素、記録ヘッドの作成手
順、及び後工程は、図１５乃至図１８の方法を用いて作
成した場合と同じであるので、説明を省略する。
【００８８】再生ヘッドの作成手順は以下のとおりとし
た。 基板洗浄→下シールド成膜及びアニール→アライメント
マーク形成(ＰＲ形成→パターンニング→レジスト除去)
→下シールドパターンニング(ＰＲ形成→テーパー加工
→レジスト除去)→下ギャップ形成(ＰＲ形成→成膜→リ
フトオフ)→下ギャップ厚付け(ＰＲ形成→成膜→リフト
オフ)→下電極形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→下
電極厚付け形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→縦バイ
アス膜形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→ＭＴＪ素子
及び第１上電極形成(ＭＴＪ膜成膜→第１上電極成膜→
ＰＲ形成→バリア層上端までミリング)→ＭＴＪ膜端部
のプラズマ酸化→絶縁層形成(成膜→リフトオフ)→ＭＴ
Ｊ部におけるフリー層と固定層との短絡（ＰＲ形成→ミ
リング（下地層まで）→導電層成膜→ＰＲ除去）→絶縁
層及びバリア層穴あけ(ＰＲ形成→ミリング→ＰＲ除去)
→第２上電極形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→ポー
ルハイトモニター形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→
上電極厚付け(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→上ギャッ
プ形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→上ギャップ厚付
け形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)
【００８９】この記録再生ヘッドを用いてＣｏＣｒＴａ
系媒体上にデータを記録再生した。この際、書き込みト
ラック幅は３μｍ、書き込みギャップは０．２μｍ、読
み込みトラック幅は２μｍとした。書き込みヘッド部の
コイル部作成時のフォトレジスト硬化工程は、２５０℃
かつ２時間とした。この工程により、本来は素子高さ方
向を向いていなければならない固定層及び固定させる層
の磁化方向が回転し、磁気抵抗効果素子として正しく動
作しなくなったので、再生ヘッド部及び記録ヘッド部作
成終了後に、２００℃かつ５００Ｏｅ磁界中、１時間の
着磁熱処理を行った。この着磁熱処理によるフリー層の
磁化容易軸の着磁方向への回転は、磁化曲線からほとん
ど観測されなかった。まったく同じ作成手順において、
本構成及び本作成手順で１０個の記録再生ヘッドを作成
した（実施例２）。媒体の保磁力は５．０ｋＯｅ、Ｍｒ
Ｔは０．３５ｍｅｍｕ／ｃｍ２とした。試作した記録再
生ヘッドを用いて、再生出力を測定した。１０個のヘッ
ドの再生出力測定結果を図３３［３］に示す。
【００９０】図３３［３］に示すように、実施例２で
は、１０個中９個までが３ｍＶ以上の大きな出力が得ら
れ、歩留まりが大幅に向上した。その理由は次のとおり
である。固定層とフリー層とを電気的に接触させる工程
を導入することにより、それ以降の工程において上電極
と下電極とが等電位になる。これにより、ＭＴＪ膜にお
ける固定層とフリー層とが等電位になるために、ラッピ
ング工程において固定層とフリー層とが電気的に切り離
されるまでの間、バリア層の静電破壊が起こらないよう
保護される。そのため、このような歩留まり向上が達成
できたのである。
【００９１】次に、図５の構造の磁気抵抗効果ヘッドを
作成した。ＭＴＪ膜としては、／Ｔａ（３ｎｍ）／Ｐｔ
４６Ｍｎ５４（１５ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎ
ｍ）／Ｒｕ（０．８ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ１０（２ｎ
ｍ）／Ａｌ酸化物（１．５ｎｍ）／Ｃｏ９０Ｆｅ
１０（０．５ｎｍ）／Ｎｉ８２Ｆｅ１８（４ｎｍ）／Ｔ
ａ（３ｎｍ）を用いた。膜形成後には、２５０℃かつ５
時間の熱処理を、成膜時の磁界とは直交する方向に５０
０Ｏｅの磁界を印加しつつ行った。ＭＴＪ部のパターニ
ングでは、ＭＴＪ膜は最下層のＴａまですべてパターニ
ングした。ＭＴＪ膜のパターンニングは、通常のミリン
グ装置により０．３Ｐａの純Ａｒガス雰囲気中でミリン
グした。その後、プラズマ酸化装置(アッシング装置)に
移し、ＭＴＪ膜端面を酸化した。アッシングは、０．３
ＰａのＡｒ及び０．１ＰａのＯ２雰囲気中に２００Ｗの
ＲＦパワーを印加することにより発生したプラズマに、
２０分間ＭＴＪ膜端部を接触させることにより行った。
【００９２】記録再生ヘッドを構成する各要素として
は、以下のものを用いた。 ・基体…厚さ２ｍｍのアルチック上にアルミナを１０μ
ｍ積層したもの ・再生ヘッド部 ・・下シールド層…Ｃｏ８９Ｚｒ４Ｔａ４Ｃｒ３（１μ
ｍ）組成はａｔ％、以下同じ) ・・下ギャップ層…アルミナ（２０ｎｍ） ・・下ギャップ厚付け層…アルミナ（４０ｎｍ） ・・下電極層…Ｔａ（１．５ｎｍ）／Ｐｔ（８０ｎｍ）
／Ｔａ（３ｎｍ） ・・下電極厚付け層…Ｔａ（１．５ｎｍ）／Ａｕ（４０
ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ） ・・絶縁層…アルミナ（４０ｎｍ） ・・縦バイアス層…Ｃｒ（１０ｎｍ）／Ｃｏ７４．５Ｃ
ｒ１０．５Ｐｔ１５（３６ｎｍ） ・・第１上電極層…Ｔａ（２０ｎｍ） ・・第２上電極層…Ｔａ（１．５ｎｍ）／Ａｕ（４０ｎ
ｍ）／Ｔａ（３ｎｍ） ・・上電極厚付け層…Ｔａ（１．５ｎｍ）／Ａｕ（４０
ｎｍ）／Ｔａ（３ｎｍ） ・・上ギャップ層…アルミナ（４０ｎｍ） ・・上ギャップ厚付け層…アルミナ（４０ｎｍ） ・・上シールド層…記録ヘッド下ポールと共通(共通ポ
ール) ・・界面制御層…なし ・・上部層…なし ・記録ヘッド部 ・・共通ポール下地…Ｎｉ８２Ｆｅ１８（９０ｎｍ） ・・共通ポール…Ｎｉ８２Ｆｅ１８（２．５μｍ）／Ｃ
ｏ６５Ｎｉ１２Ｆｅ２３（０．５μｍ） ・・記録ギャップ…アルミナ（０．３μｍ） ・・ギャップ厚付け…アルミナ（０．７μｍ） ・・コイル下地…Ｃｒ（３０ｎｍ）／Ｃｕ（１５０ｎ
ｍ） ・・コイル…Ｃｕ（４．５μｍ） ・・上ポール下地…Ｔｉ（１０ｎｍ）／Ｃｏ６５Ｎｉ
１２Ｆｅ２３（０．１μｍ） ・・上ポール…Ｃｏ６５Ｎｉ１２Ｆｅ２３（０．５μ
ｍ）／Ｎｉ８２Ｆｅ１８（３．５μｍ） ・・端子下地…Ｃｒ（３０ｎｍ）／Ｃｕ（１５０ｎｍ） ・・端子…Ｃｕ（５０μｍ） ・・オーバーコート…アルミナ（５２μｍ） ・・金端子下地…Ｔｉ（１０ｎｍ）／Ｎｉ８２Ｆｅ１８
（０．１μｍ） ・・金端子…Ａｕ（３μｍ）
【００９３】記録再生ヘッドの作成手順は以下の通りと
した。 １．再生ヘッド部作成 基板洗浄→下シールド成膜及びアニール→アライメント
マーク形成(ＰＲ形成→パターンニング→レジスト除去)
→下シールドパターンニング(ＰＲ形成→テーパー加工
→レジスト除去)→下ギャップ形成(ＰＲ形成→成膜→リ
フトオフ)→下ギャップ厚付け(ＰＲ形成→成膜→リフト
オフ)→下電極形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→下
電極厚付け形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→ＭＴＪ
素子及び第１上電極形成(ＭＴＪ膜成膜→第１上電極成
膜→ＰＲ形成→バリア層上端までミリング)→MTJ膜端部
のプラズマ酸化→縦バイアス膜成膜→絶縁膜成膜→リフ
トオフ→縦バイアス層パターニング(ＰＲ形成→ミリン
グ（絶縁層は残す）→ＰＲ除去)→絶縁層及びバリア層
穴あけ(ＰＲ形成→ミリング→ＰＲ除去)…この際に図２
３［７］中の５０２Ａ及び５０２Ｂの２カ所穴開けした
もの（実施例３）と、５０２Ａのみ穴開けしたもの(比
較例２)との２種類を用意した。→第２上電極形成(ＰＲ
形成→成膜→リフトオフ)→ポールハイトモニター形成
(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→上電極厚付け(ＰＲ形
成→成膜→リフトオフ)→上ギャップ形成(ＰＲ形成→成
膜→リフトオフ)→上ギャップ厚付け形成(ＰＲ形成→成
膜→リフトオフ)
【００９４】２．記録ヘッド部作成 共通ポール形成(第２下地成膜→フレームＰＲ形成→共
通ポールめっき→カバーＰＲ形成→ケミカルエッチング
→下地除去)→ポールハイト穴埋めレジスト→ギャップ
成膜→ギャップ厚付け形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオ
フ)→ＰＷ(上ポールと共通ポールを磁気的に接続するた
めのポール)形成(ＰＲ形成→ミリング→ＰＲ除去)→コ
イル形成ＳＣ１レジスト(コイルの絶縁性を確保するた
めのレジストその１)形成→コイル形成(下地成膜→ＰＲ
形成→コイルメッキ→ケミカルエッチング→下地除去)
→ＳＣ２レジスト(コイルの絶縁性を確保するためのレ
ジストその２)形成→ギャップ調整ミリング→上ポール
形成(下地成膜→フレームレジスト形成→上ポールメッ
キ→メッキアニール→下地除去→カバーＰＲ形成→ケミ
カルエッチング→下地除去)→端子形成(下地成膜→ＰＲ
形成→端子メッキ→ケミカルエッチング→下地除去)→
オーバーコート成膜→端子ラップ→金端子メッキ(下地
成膜→ＰＲ形成→金端子メッキ→下地除去)
【００９５】３．後工程 ｒｏｗ切断→ＡＢＳ面加工ラップ→ＡＢＳ面へのＤＬＣ
成膜→スライダ加工→サスペンションへの取り付け
【００９６】この記録再生ヘッドを用いて、ＣｏＣｒＴ
ａ系媒体上にデータを記録再生した。この際、書き込み
トラック幅は３μｍ、書き込みギャップは０．２μｍ、
読み込みトラック幅は２μｍとした。書き込みヘッド部
のコイル部作成時のフォトレジスト硬化工程は、２５０
℃かつ２時間とした。この工程により、本来は素子高さ
方向を向いていなければならない固定層及び固定させる
層の磁化方向が回転し、磁気抵抗効果素子として正しく
動作しなくなった。そのため、再生ヘッド部及び記録ヘ
ッド部作成終了後に、２００℃かつ５００Ｏｅの磁界
中、１時間の着磁熱処理を行った。この着磁熱処理によ
るフリー層の磁化容易軸の着磁方向への回転は、磁化曲
線からほとんど観測されなかった。まったく同じ作成手
順において、絶縁層及びバリア層穴あけの際に図２３
［７］中の５０２Ａ及び５０２Ｂの２カ所穴開けしたも
の（実施例３）と、５０２Ａのみ穴開けしたもの（比較
例２）との２種類のヘッドを、それぞれ１０個ずつ作成
した。媒体の保磁力は５．０ｋＯｅ、ＭｒＴは０．３５
ｍｅｍｕ／ｃｍ２とした。
【００９７】試作した記録再生ヘッドを用いて、再生出
力を測定した。各記録再生ヘッドの再生出力測定結果を
図３４［１］［２］に示す。図３４［１］に示すよう
に、比較例２では、３ｍＶ以上の大きな出力が得られた
ものが、１０個中の３個しか得られなかった。それに対
し、実施例３では、１０個中８個までが３ｍＶ以上の大
きな出力が得られ、歩留まりが大幅に向上した。図２５
［７］に示す５０２Ｂの位置にも穴開けすることによ
り、上電極成膜以降の工程において上電極と下電極とが
等電位になる。これにより、ＭＴＪ膜における固定層と
フリー層とが等電位になるために、ラッピング工程にお
いて５０２Ｂの位置が除去されるまでの間、バリア層の
静電破壊が起こらないよう保護される。そのため、この
ような歩留まり向上が達成できたのである。
【００９８】次に、図２７及び図２８の方法を用いて図
５の構造の磁気抵抗効果ヘッドを作成した。ＭＴＪ膜、
記録再生ヘッドを構成する各要素、記録ヘッドの作成手
順、及び後工程は、図２３乃至図２６の方法を用いて作
成した場合と同じであるので、説明を省略する。
【００９９】再生ヘッドの作成手順は以下のとおりとし
た。 基板洗浄→下シールド成膜及びアニール→アライメント
マーク形成(ＰＲ形成→パターンニング→レジスト除去)
→下シールドパターンニング(ＰＲ形成→テーパー加工
→レジスト除去)→下ギャップ形成(ＰＲ形成→成膜→リ
フトオフ)→下ギャップ厚付け(ＰＲ形成→成膜→リフト
オフ)→下電極形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→下
電極厚付け形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→ＭＴＪ
素子及び第１上電極形成(ＭＴＪ膜成膜→第１上電極成
膜→ＰＲ形成→バリア層上端までミリング)→ＭＴＪ膜
端部のプラズマ酸化→絶縁膜成膜→縦バイアス膜成膜→
リフトオフ→縦バイアス層パターニング(ＰＲ形成→ミ
リング（絶縁層は残す）→ＰＲ除去)→ＭＴＪ部におけ
るフリー層と固定層との短絡（ＰＲ形成→ミリング（下
地層まで）→導電層成膜→ＰＲ除去）→絶縁層及びバリ
ア層穴あけ(ＰＲ形成→ミリング→ＰＲ除去)→第２上電
極形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→ポールハイトモ
ニター形成(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→上電極厚付
け(ＰＲ形成→成膜→リフトオフ)→上ギャップ形成(Ｐ
Ｒ形成→成膜→リフトオフ)→上ギャップ厚付け形成(Ｐ
Ｒ形成→成膜→リフトオフ)
【０１００】この記録再生ヘッドを用いてＣｏＣｒＴａ
系媒体上にデータを記録再生した。この際、書き込みト
ラック幅は３μｍ、書き込みギャップは０．２μｍ、読
み込みトラック幅は２μｍとした。書き込みヘッド部の
コイル部作成時のフォトレジスト硬化工程は、２５０℃
かつ２時間とした。この工程により、本来は素子高さ方
向を向いていなければならない固定層及び固定させる層
の磁化方向が回転し、磁気抵抗効果素子として正しく動
作しなくなったので、再生ヘッド部及び記録ヘッド部作
成終了後に、２００℃かつ５００Ｏｅ磁界中、１時間の
着磁熱処理を行った。この着磁熱処理によるフリー層の
磁化容易軸の着磁方向への回転は、磁化曲線からほとん
ど観測されなかった。まったく同じ作成手順において、
本構成及び本作成手順で１０個の記録再生ヘッドを作成
した（実施例４）。媒体の保磁力は５．０ｋＯｅ、Ｍｒ
Ｔは０．３５ｍｅｍｕ／ｃｍ２とした。試作した記録再
生ヘッドを用いて、再生出力を測定した。１０個のヘッ
ドの再生出力測定結果を図３４［３］に示す。
【０１０１】図３４［３］に示すように、実施例４で
は、１０個中９個までが３ｍＶ以上の大きな出力が得ら
れ、歩留まりが大幅に向上した。その理由は次のとおり
である。固定層とフリー層とを電気的に接触させる工程
を導入することにより、それ以降の工程において上電極
と下電極とが等電位になる。これにより、ＭＴＪ膜にお
ける固定層とフリー層とが等電位になるために、ラッピ
ング工程において固定層とフリー層とが電気的に切り離
されるまでの間、バリア層の静電破壊が起こらないよう
保護される。そのため、このような歩留まり向上が達成
できたのである。
【０１０２】次に、図２１及び図２２の方法を用いて図
３の構造の磁気抵抗効果ヘッドを作成した。ＭＴＪ膜、
記録再生ヘッドを構成する各要素、再生ヘッドの作成手
順、記録ヘッドの作成手順、及び後工程は、図１５乃至
図１８の方法を用いて作成した場合と同じであるので、
説明を省略する。
【０１０３】この磁気抵抗効果ヘッドを用いてＣｏＣｒ
Ｔａ系媒体上にデータを記録再生した。この際、書き込
みトラック幅は３μｍ、書き込みギャップは０．２μ
ｍ、読み込みトラック幅は２μｍとした。書き込みヘッ
ド部のコイル部作成時のフォトレジスト硬化工程は、２
５０℃かつ２時間とした．この工程により本来は素子高
さ方向を向いていなければならない固定層及び固定させ
る層の磁化方向が回転し、磁気抵抗効果素子として正し
く動作しなくなったので、再生ヘッド部及び記録ヘッド
部作成終了後に、２００℃かつ５００Ｏｅ磁界中、１時
間の着磁熱処理を行った。この着磁熱処理によるフリー
層の磁化容易軸の着磁方向への回転は、磁化曲線からほ
とんど観測されなかった。まったく同じ作成手順におい
て、ＡＢＳラッピング以前の、固定層／バリア層／フリ
ー層（ＭＴＪ接合）面積がＡＢＳラッピング後のＭＴＪ
接合面積と比較して、５倍大きくした場合（比較例３）
と１００倍大きくした場合（実施例５）との２種類の磁
気抵抗効果ヘッドをそれぞれ１０個ずつ試作した。媒体
の保磁力は５．０ｋＯｅ、ＭｒＴは０．３５ｍｅｍｕ／
ｃｍ２とした。試作した磁気抵抗効果ヘッドを用いて、
再生出力を測定した。各１０個の磁気抵抗効果ヘッドの
再生出力測定結果を図３５［１］［２］に示す。
【０１０４】図３５［１］に示すように、比較例３では
再生出力が３ｍＶ以上であったものが１０個中３個しか
なかった。これに対し、図３５［２］に示すように、実
施例５では、再生出力が３ｍＶ以上であったものが１０
個中７個であり、良品率が大きく向上した。実施例５で
は、ＡＢＳラッピング以前のＭＴＪ接合の面積がラッピ
ング後の面積の１００倍と大きかったために、製造工程
中のＥＳＤによる素子破壊を防ぐことができ、良品率が
向上したものと考えられる。
【０１０５】次に、本発明によって製造された磁気抵抗
効果ヘッドを用いた磁気ディスク装置の説明をする。磁
気ディスク装置はベース上に３枚の磁気ディスクを備
え、ベース裏面にヘッド駆動回路及び信号処理回路と入
出力インターフェイスとを収めている。外部とは３２ビ
ットのバスラインで接続される。磁気ディスクの両面に
は６個のヘッドが配置されている。ヘッドを駆動するた
めのロータリーアクチュエータとその駆動及び制御回
路、ディスク回転用スピンドル直結モータが搭載されて
いる。ディスクの直径は４６ｍｍであり、データ面は直
径１０ｍｍから４０ｍｍまでを使用する。埋め込みサー
ボ方式を用い、サーボ面を有しないため高密度化が可能
である。本装置は、小型コンピューターの外部記憶装置
として直接接続が可能になっている。入出力インターフ
ェイスには、キャッシュメモリを搭載し、転送速度が毎
秒５から２０メガバイトの範囲であるバスラインに対応
する。また、外部コントローラを置き、本装置を複数台
接続することにより、大容量の磁気ディスク装置を構成
することも可能である。
【０１０６】
【発明の効果】本発明に係る磁気抵抗効果ヘッドの製造
方法によれば、フリー層と固定層との間の抵抗値を磁気
抵抗効果ヘッドとして使用する場合の抵抗値よりも小さ
く形成した工程以降では、フリー層と固定層との間で電
流が流れやすくなることによりバリア層に高電圧が印加
されにくくなるので、製造工程中におけるバリア層の絶
縁破壊を防ぐことができる。また、フリー層と固定層と
の間の抵抗値を磁気抵抗効果ヘッドとして使用する場合
の抵抗値に増大させた工程以降では、フリー層、バリア
層及び固定層をトンネル接合膜として機能させることが
できる。したがって、磁気抵抗効果ヘッドの製造歩留ま
りを向上することができる。
【０１０７】また、本発明に係る磁気抵抗効果ヘッドの
製造方法によれば、フリー層と固定層とを電気的に接触
させる工程以降では、フリー層と固定層とが同電位にな
ることによりバリア層に高電圧が印加されることがない
ので、製造工程中におけるバリア層の絶縁破壊を防ぐこ
とができる。また、電気的に接触しているフリー層と固
定層とを電気的に絶縁させる工程以降では、フリー層、
バリア層及び固定層をトンネル接合膜として機能させる
ことができる。したがって、磁気抵抗効果ヘッドの製造
歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される磁気抵抗効果ヘッドの第一
例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の概念図であ
る。
【図２】本発明が適用される磁気抵抗効果ヘッドの第二
例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の概念図であ
る。
【図３】本発明が適用される磁気抵抗効果ヘッドの第三
例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の概念図であ
る。
【図４】本発明が適用される磁気抵抗効果ヘッドの第四
例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の概念図であ
る。
【図５】本発明が適用される磁気抵抗効果ヘッドの第五
例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の概念図であ
る。
【図６】本発明が適用される磁気抵抗効果ヘッドの第六
例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の概念図であ
る。
【図７】本発明が適用される磁気抵抗効果ヘッドの第七
例を示す、ＡＢＳ面に平行に切った断面の概念図であ
る。
【図８】図１の磁気抵抗効果ヘッドの平面を示す概念図
である。
【図９】図２の磁気抵抗効果ヘッドの平面を示す概念図
である。
【図１０】図３の磁気抵抗効果ヘッドの平面を示す概念
図である。
【図１１】図４の磁気抵抗効果ヘッドの平面を示す概念
図である。
【図１２】図５の磁気抵抗効果ヘッドの平面を示す概念
図である。
【図１３】図６の磁気抵抗効果ヘッドの平面を示す概念
図である。
【図１４】図７の磁気抵抗効果ヘッドの平面を示す概念
図である。
【図１５】図３の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第一
例を示す平面概念図であり、図１５［１］〜図１５
［３］の順に工程が進行する。
【図１６】図３の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第一
例を示す平面概念図であり、図１６［４］〜図１６
［６］の順に工程が進行する。
【図１７】図３の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第一
例を示す平面概念図であり、図１７［７］〜図１７
［９］の順に工程が進行する。
【図１８】図３の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第一
例を示す平面概念図であり、図１８［１０］〜図１８
［１１］の順に工程が進行する。
【図１９】図３の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第二
例を示す平面概念図であり、図１９［８］〜図１９［１
０］の順に工程が進行する。
【図２０】図３の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第二
例を示す平面概念図であり、図２０［１１］〜図２０
［１３］の順に工程が進行する。
【図２１】図３の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第三
例を示す平面概念図であり、図２１［５］〜図２１
［７］の順に工程が進行する。
【図２２】図３の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第三
例を示す平面概念図であり、図２２［８］〜図２２［１
０］の順に工程が進行する。
【図２３】図５の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第一
例を示す平面概念図であり、図２３［１］〜図２３
［３］の順に工程が進行する。
【図２４】図５の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第一
例を示す平面概念図であり、図２４［４］〜図２４
［６］の順に工程が進行する。
【図２５】図５の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第一
例を示す平面概念図であり、図２５［７］〜図２５
［８］の順に工程が進行する。
【図２６】図５の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第一
例を示す平面概念図であり、図２６［９］〜図２６［１
０］の順に工程が進行する。
【図２７】図５の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第二
例を示す平面概念図であり、図２７［７］〜図２７
［９］の順に工程が進行する。
【図２８】図５の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第二
例を示す平面概念図であり、図２８［１０］〜図２８
［１２］の順に工程が進行する。
【図２９】図５の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第三
例を示す平面概念図であり、図２９［２］〜図２９
［４］の順に工程が進行する。
【図３０】図５の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第三
例を示す平面概念図であり、図３０［５］〜図３０
［７］の順に工程が進行する。
【図３１】図５の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の第三
例を示す平面概念図であり、図３１［８］〜図３１
［９］の順に工程が進行する。
【図３２】図３２［１］は本発明によって製造された磁
気抵抗効果ヘッドを用いた記録再生ヘッドを示す概念図
であり、図３２［２］は本発明によって製造された磁気
抵抗効果ヘッドを用いた磁気記録再生装置を示す概念図
である。
【図３３】各磁気抵抗効果ヘッドの再生出力を示す図表
であり、図３３［１］は比較例１、図３３［２］は実施
例１、図３３［３］は実施例２である。
【図３４】各磁気抵抗効果ヘッドの再生出力を示す図表
であり、図３４［１］は比較例２、図３４［２］は実施
例３、図３４［３］は実施例４である。
【図３５】各磁気抵抗効果ヘッドの再生出力を示す図表
であり、図３５［１］は比較例３、図３５［２］は実施
例５である。
【符号の説明】
１０６，２０６，３０４，４０３，５０６，６０６，７
０６ フリー層 １０５，２０５，３０５，４０６，５０５，６０５，７
０５ バリア層 １０４，２０４，３０６，４０７，５０４，６０４，７
０４ 固定層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石綿 延行 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 中田 正文 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 深見 栄三 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 永原 聖万 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 本庄 弘明 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 斉藤 信作 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 5D034 BA03 BA08 BA15 BA17 BA21 BB09 CA07 DA07

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フリー層、バリア層及び固定層からなる
    トンネル接合膜を有する磁気抵抗効果ヘッドを製造する
    方法であって、 前記フリー層と前記固定層との間の抵抗値を前記磁気抵
    抗効果ヘッドとして使用する場合の抵抗値よりも小さく
    形成する第一の工程と、この第一の工程によって形成さ
    れた前記抵抗値を前記磁気抵抗効果ヘッドとして使用す
    る場合の抵抗値に増大させる第二の工程と、 を備えた磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
  2. 【請求項２】 基体上に形成された下シールド層と、こ
    の下シールド層上に形成されるか又はこの下シールド層
    と兼用された下電極層と、固定させる層、固定層、バリ
    ア層及びフリー層がこの順に前記下電極層上に積層され
    たトンネル接合膜と、ＡＢＳ(air bearing surface)面
    から見て前記フリー層上の離れた二箇所に縦バイアス層
    及び絶縁層がこの順に積層された積層膜と、前記フリー
    層及び前記絶縁層上に形成された上電極層と、この上電
    極層上に形成されるか又はこの上電極層と兼用された上
    シールド層とを備えた磁気抵抗効果ヘッドを製造する方
    法であって、 前記フリー層と前記固定層との間の抵抗値を前記磁気抵
    抗効果ヘッドとして使用する場合の抵抗値よりも小さく
    形成する第一の工程と、この第一の工程によって形成さ
    れた前記抵抗値を前記磁気抵抗効果ヘッドとして使用す
    る場合の抵抗値に増大させる第二の工程と、 を備えた磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項３】 基体上に形成された下シールド層と、こ
    の下シールド層上に形成されるか又はこの下シールド層
    と兼用された下電極層と、固定させる層、固定層、バリ
    ア層及びフリー層がこの順に前記下電極層上に積層され
    たトンネル接合膜と、ＡＢＳ面から見て前記フリー層上
    の一部に形成された上電極層と、この上電極層及び前記
    フリー層上に形成された縦バイアス層と、この縦バイア
    ス層上に形成されるか又は前記上電極層と兼用された上
    シールド層とを備えた磁気抵抗効果ヘッドを製造する方
    法であって、 前記フリー層と前記固定層との間の抵抗値を前記磁気抵
    抗効果ヘッドとして使用する場合の抵抗値よりも小さく
    形成する第一の工程と、この第一の工程によって形成さ
    れた前記抵抗値を前記磁気抵抗効果ヘッドとして使用す
    る場合の抵抗値に増大させる第二の工程と、 を備えた磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項４】 基体上に形成された下シールド層と、こ
    の下シールド層上に形成されるか又はこの下シールド層
    と兼用された下電極層と、ＡＢＳ面から見て前記下電極
    層上の離れた二箇所に形成された縦バイアス層と、この
    縦バイアス層上及び前記下電極層上に形成されたフリー
    層と、このフリー層上に形成されたバリア層と、下に前
    記縦バイアス層が形成されていない部分の前記バリア層
    上にフリー層、バリア層、固定層及び固定させる層がこ
    の順に積層されたトンネル接合膜と、前記固定させる層
    上に形成された第一の上電極層と、下に前記縦バイアス
    層が形成されている部分の前記バリア層上に形成された
    絶縁層と、この絶縁層上及び前記第一の上電極層上に形
    成された第二の上電極層と、この第二の上電極層上に形
    成されるか又はこの第二の上電極層と兼用された上シー
    ルド層とを備えた磁気抵抗効果ヘッドを製造する方法で
    あって、 前記フリー層と前記固定層との間の抵抗値を前記磁気抵
    抗効果ヘッドとして使用する場合の抵抗値よりも小さく
    形成する第一の工程と、この第一の工程によって形成さ
    れた前記抵抗値を前記磁気抵抗効果ヘッドとして使用す
    る場合の抵抗値に増大させる第二の工程と、 を備えた磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項５】 基体上に形成された下シールド層と、こ
    の下シールド層上に形成されるか又はこの下シールド層
    と兼用された下電極層と、この下電極層上に形成された
    フリー層と、ＡＢＳ面から見て前記フリー層上の離れた
    二箇所に形成された縦バイアス層と、前記フリー層上に
    形成されたバリア層、固定層及び固定させる層がこの順
    に積層されたトンネル接合膜と、前記固定させる層上に
    形成された上電極層と、前記フリー層上及び前記縦バイ
    アス上に形成された絶縁層と、この絶縁層上及び前記上
    電極層上に形成されるか又は前記上電極層と兼用される
    上シールド層とを備えた磁気抵抗効果ヘッドを製造する
    方法であって、 前記フリー層と前記固定層との間の抵抗値を前記磁気抵
    抗効果ヘッドとして使用する場合の抵抗値よりも小さく
    形成する第一の工程と、この第一の工程によって形成さ
    れた前記抵抗値を前記磁気抵抗効果ヘッドとして使用す
    る場合の抵抗値に増大させる第二の工程と、 を備えた磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項６】 基体上に形成された下シールド層と、こ
    の下シールド層上に形成されるか又はこの下シールド層
    と兼用された下電極層と、固定させる層、固定層及びバ
    リア層がこの順に前記下電極層上に積層されるとともに
    前記バリア層の一部にフリー層が形成されたトンネル接
    合膜と、ＡＢＳ面から見て前記フリー層が形成されてい
    ない前記バリア層上と前記フリー層上の一部とに絶縁層
    及び縦バイアス層がこの順に積層された積層膜と、前記
    フリー層及び前記縦バイアス層上に形成された上電極層
    と、この上電極層上に形成されるか又はこの上電極層と
    兼用された上シールド層とを備えた磁気抵抗効果ヘッド
    を製造する方法であって、 前記フリー層と前記固定層との間の抵抗値を前記磁気抵
    抗効果ヘッドとして使用する場合の抵抗値よりも小さく
    形成する第一の工程と、この第一の工程によって形成さ
    れた前記抵抗値を前記磁気抵抗効果ヘッドとして使用す
    る場合の抵抗値に増大させる第二の工程と、 を備えた磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項７】 基体上に形成された下シールド層と、こ
    の下シールド層上に形成されるか又はこの下シールド層
    と兼用された下電極層と、固定させる層、固定層及びバ
    リア層がこの順に前記下電極層上に積層されるとともに
    前記バリア層の一部にフリー層が形成されたトンネル接
    合膜と、ＡＢＳ面から見て前記フリー層が形成されてい
    ない前記バリア層上と前記フリー層上の一部とに形成さ
    れた酸化物縦バイアス層と、前記フリー層上及び前記酸
    化物縦バイアス層上に形成された上電極層と、この上電
    極層上に形成されるか又はこの上電極層と兼用された上
    シールド層とを備えた磁気抵抗効果ヘッドを製造する方
    法であって、 前記フリー層と前記固定層との間の抵抗値を前記磁気抵
    抗効果ヘッドとして使用する場合の抵抗値よりも小さく
    形成する第一の工程と、この第一の工程によって形成さ
    れた前記抵抗値を前記磁気抵抗効果ヘッドとして使用す
    る場合の抵抗値に増大させる第二の工程と、 を備えた磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
  8. 【請求項８】 基体上に形成された下シールド層と、こ
    の下シールド層上に形成されるか又はこの下シールド層
    と兼用された下電極層と、固定させる層、固定層及びバ
    リア層がこの順に前記下電極層上に積層されるとともに
    前記バリア層上の一部にフリー層、界面制御層及び縦バ
    イアス層とがこの順に積層されたトンネル接合膜と、Ａ
    ＢＳ面から見て前記フリー層上が形成されていない前記
    バリア層上、前記フリー層上の一部、前記界面制御層上
    の一部及び前記縦バイアス層上の一部に形成された絶縁
    層と、この絶縁層上及び前記縦バイアス層上に形成され
    た上電極層と、この上電極層上に形成されるか又はこの
    上電極層と兼用された上シールド層とを備えた磁気抵抗
    効果ヘッドを製造する方法であって、 前記フリー層と前記固定層との間の抵抗値を前記磁気抵
    抗効果ヘッドとして使用する場合の抵抗値よりも小さく
    形成する第一の工程と、この第一の工程によって形成さ
    れた前記抵抗値を前記磁気抵抗効果ヘッドとして使用す
    る場合の抵抗値に増大させる第二の工程と、 を備えた磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
  9. 【請求項９】 前記第二の工程は、ＡＢＳ面をラッピン
    グすることにより前記フリー層と前記固定層とを切り離
    すことである、 請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の磁気抵
    抗効果ヘッドの製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記第一の工程は、前記上電極層と前
    記下電極層とを電気的に接触させることであり、 前記第二の工程は、ＡＢＳ面をラッピングすることによ
    り前記上電極層と前記下電極層とを切り離すことであ
    る、 請求項２，３，４，５，６，７又は８記載の磁気抵抗効
    果ヘッドの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記第一の工程は、前記フリー層と前
    記固定層とを導体によって導通させることであり、 前記第二の工程は、ＡＢＳ面をラッピングすることによ
    り前記導体を除去することである、 請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の磁気抵
    抗効果ヘッドの製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記第一の工程は、前記フリー層と前
    記固定層との一部を露出させ、このフリー層と固定層と
    の一部に導体を被着させることであり、 前記第二の工程は、ＡＢＳ面をラッピングすることによ
    り前記導体を除去することである、 請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の磁気抵
    抗効果ヘッドの製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記第一の工程は、前記トンネル接合
    膜の面積を前記磁気抵抗効果ヘッドとして使用する場合
    よりも大きく形成することであり、 前記第二の工程は、ＡＢＳ面をラッピングすることによ
    り前記トンネル接合膜の面積を前記磁気抵抗効果ヘッド
    として使用する場合と等しく形成することである、 請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の磁気抵
    抗効果ヘッドの製造方法。
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