磁致电阻效应型磁头及其制造方法

文档序号:6825148阅读:303来源:国知局
专利名称:磁致电阻效应型磁头及其制造方法
技术领域
本发明涉及适用于读出通过利用磁致电阻效应记录在磁记录介质上的信号的磁致电阻效应型磁头,并且也涉及制造这种磁致电阻效应型磁头的方法。
适用于读出通过利用磁致电阻效应元件(此后称为MR元件)的磁致电阻效应记录在磁记录介质上的信号的磁致电阻效应型磁头(此后称为MR磁头)是公知的并且目前正被广泛应用。
MR元件是一种电阻元件并且作为应用于它的外部磁场如记录在磁记录介质上的信号磁场的函数来改变其电阻。MR磁头被设计来通过利用流过MR元件的电流作为磁记录介质作用的信号磁场的函数而变化的现象来读出记录在磁记录介质上的信号。
与流行的包括磁芯和缠绕在磁芯上的导线的公知磁感应型磁头不同,MR磁头的再现输出不依靠相对于磁记录介质的速度。因此,MR磁头如果在低的相对速度下操作也能提供足够高的输出电平,并且因此将来可望作为必备装置操作以实现较高的记录密度。
所谓的包括设置在一对磁屏蔽件中的MR元件的屏蔽型MR磁头当前最普遍,具有大量的实际应用。屏蔽型MR磁头与包括设置在一对非磁性件中的MR元件的非屏蔽型MR磁头相比表现出良好的频率特性并提供很高的分辨率。另外,屏蔽型MR磁头的优点在于它制造起来更简单,并产生与包括磁通从相应记录介质导向那里的暴露的MR元件的磁轭型MR磁头相比更高的再现输出。


图1表示作为一种公知的屏蔽型MR磁头的基板屏蔽型MR磁头100。基板屏蔽型MR磁头100包括一对软磁铁氧体基板101,102的且以夹于其间的各个间隙膜103,103夹住MR元件104的磁屏蔽件。
这种基板屏蔽型MR磁头100的主要应用包括用来以对于其所滑动的磁记录介质而言相对较低的速度读出信号的磁带数据流装置的磁头。
但是,对于这种基板屏蔽型MR磁头100,该对软磁铁氧体基板101,102之间的间隙的精度取决于通常通过粘结剂而将它们粘合的粘合准确度,从而一般不可能得到足够的间隙精确度。
考虑上述问题,本发明的发明者建议了一种如图2所示的所谓的薄膜屏蔽型MR磁头110,其公开在日本专利申请特许公开No.10-75768的“磁致电阻效应型MR磁头”中。在上述专利文献中公开的薄膜屏蔽型MR磁头110包括第一基板111,设置在第一基板上的下层磁屏蔽件112,MR元件和上层磁屏蔽件114,所有这些层均是以薄膜形成过程来制备的。薄膜屏蔽型MR磁头在第一基板111和第二基板115被粘结在一起时就制造完成了。
这种薄膜屏蔽型MR磁头110适合于用作从磁记录介质读出信号的磁头,在硬盘装置的情况下它被保持在记录介质上面漂浮而不与记录介质接触。
对于这种薄膜屏蔽型MR磁头110,由于是采用薄膜形成过程来制备的,上层磁屏蔽件114必须在形成MR元件113之后形成。然后,考虑MR元件113的热电阻温度范围,上层磁屏蔽件114必须由在低于350℃的热处理温度下表现良好的软磁特性的材料制得。
从而,在这种薄膜屏蔽型MR磁头110中,已知磁屏蔽件常用的材料包括晶体材料如仙台合金(铁硅铝合金)和微晶材料如为了获得优良的软磁性能需要在大约550℃热处理的Fe-Ta-N合金不适合于用作上层磁屏蔽件114。
考虑这个问题,上层磁屏蔽件114典型地由坡莫合金(镍铁合金)或类似的合金以电镀工艺制得。
但是,当薄膜屏蔽型MR磁头110的上层磁屏蔽件114由坡莫合金制成时,它表现出使硬度和延展性降低到不符合需要的程度。
因此,尽管薄膜屏蔽型MR磁头110可毫无问题的用来从磁记录介质再现信号,当它以如上所述方式被保持漂浮在记录介质上而不与记录介质接触时,薄膜屏蔽型MR磁头110的上层磁屏蔽件114会在使它以高速在磁记录介质上滑动时受到不均匀磨损。然后,已知的薄膜屏蔽型MR磁头110易于因为若局部擦刮上层磁屏蔽件114所产生的粉末附着在记录介质的滑动面上而在磁头的MR元件113中产生间隙损耗和/或磁头的电短路。
另外,薄膜屏蔽型MR磁头110伴随有通过电镀工艺来制备上层磁屏蔽件114所需要的步骤复杂问题,该工艺不可避免地阻碍生产效率的提高。
还有,由于薄膜屏蔽型MR磁头110的上层磁屏蔽件114由电镀工艺制备,它作为一个单一的层膜形成。单一的软磁性膜具有通过形成封闭的畴结构从而产生大量的磁畴壁而减少磁畴壁能的性能。因此,在上层磁屏蔽件114内部产生的磁畴壁在从磁记录介质再现的信号的磁场效应下会突然移动。那么在已知的薄膜屏蔽型MR磁头110的情况下,由于磁畴壁运动而带来的磁场变化影响着MR元件113,并引起后者再现噪音信号。
从而,本发明的第一个目的是提供一种高可靠性的包括具有新颖膜结构的薄膜屏蔽件的并且制造成本较低的磁致电阻效应型磁头。本发明的第二个目的是提供一种制造这种磁致电阻效应型磁头的方法。
根据本发明的第一方面,上述第一个目的可通过提供包括设置在一对磁屏蔽件之间的磁致电阻效应元件、且所述磁屏蔽件至少一个由Co型非晶材料制得的磁致电阻效应型磁头而达到。
然后,根据本发明的磁致电阻效应型磁头的Co型非晶材料的磁屏蔽件表现出良好的抗磨损特性和抗热性。因此,根据本发明的磁致电阻效应型磁头能有效地减少可能的非均匀磨损及随之而来的磁屏蔽件的间隙损耗并保持高输出电平。
根据本发明的第二方面,上述第二个目的可通过提供一种制造磁致电阻效应型磁头的方法而达到,该方法包括形成磁致电阻效应型磁头的一层薄膜的薄膜形成步骤,在所述薄膜上形成第一抗蚀剂膜的第一抗蚀剂膜形成步骤,在所述第一抗蚀剂膜上形成具有一开口的第二抗蚀剂膜的第二抗蚀剂膜形成步骤,通过显象所述第二抗蚀剂膜移去所述第一抗蚀剂膜的开口位置处的第一抗蚀剂膜以使第二抗蚀剂膜伸出到所述第一抗蚀剂膜之外的显象步骤,溅射Co型非晶材料来产生一对夹住磁致电阻效应元件的磁屏蔽件中至少一个的溅射步骤和移去第一抗蚀剂膜,第二抗蚀剂膜和形成在第二抗蚀剂膜上的Co型非晶材料的抗蚀剂移去步骤。
因此,对于根据本发明的制造磁致电阻效应型磁头的方法,磁屏蔽件可通过应用溅射工艺及同时从形成图形的抗蚀剂膜的上表面形成Co型非晶材料的去除(lift-off)工艺及随后移去抗蚀剂膜而形成。因此,用根据本发明的制造磁致电阻效应型磁头的方法,制备磁屏蔽件的步骤数目比传统的使用电镀工艺的制造方法相比减少了。
根据本发明的又一方面,还提供一种制造磁致电阻效应型磁头的方法而达到,该方法包括形成磁致电阻效应型磁头的一层薄膜的薄膜形成步骤,在所述薄膜的一部分上形成具有反向锥形的开口的抗蚀剂膜的抗蚀剂膜形成步骤,溅射Co型非晶材料来产生所述磁致电阻效应型磁头的一对磁屏蔽件中至少一个的溅射步骤和移去所述抗蚀剂膜和形成在抗蚀剂膜上的Co型非晶材料的抗蚀剂移去步骤。
这样,根据本发明的最后一方面制造的磁致电阻效应型磁头的方法提供了进一步减少制造步骤数目的优点。
如上所述,根据本发明的磁致电阻效应型磁头的Co型非晶材料制得的磁屏蔽件表现出良好的抗磨损特性和抗热性。因此,根据本发明的磁致电阻效应型磁头可有效地减少可能的非均匀磨损及随之而来的磁屏蔽件的间隙损耗并保持高输出电平。这样根据本发明的磁致电阻效应型磁头享有长使用寿命和高可靠性。
对于根据本发明的制造磁致电阻效应型磁头的方法,一对磁屏蔽件中至少一个可利用第一和第二抗蚀剂膜及去除(lift-off)工艺来制备。那么,用根据本发明的制造磁致电阻效应型磁头的方法,制备磁屏蔽件的步骤数目比传统的使用电镀工艺的制造方法相比减少了。因此,根据本发明的制造磁致电阻效应型磁头的方法可容易地用来大批量制造高质量的磁致电阻效应型磁头以获得高生产效率。
对于根据本发明的又一方面的制造磁致电阻效应型磁头的方法,一对磁屏蔽件中至少一个可利用具有反向锥形的开口的抗蚀剂膜及去除(lift-off)工艺来制备。那么,用根据本发明的这种制造磁致电阻效应型磁头的方法,可用进一步减少数目的制造步骤来制造磁致电阻效应型磁头。
图1是已知MR磁头的平面示意图;图2是另一已知MR磁头的平面示意图;图3是根据本发明的MR磁头的平面示意图;图4是从图3中的MR磁头在磁带上滑动的表面看去的示意视图;图5是沿图3中的MR磁头在磁带上滑动的表面的且表示其主要部分的放大的截面示意图;图6是图3中的MR磁头在安装在旋转鼓上时的立体示意图;图7是在图3中的MR磁头的基板上形成的非磁性非导电膜的简图,表示制造MR磁头的步骤;图8是沿图7中的X1-X2的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图9是形成图3中的MR磁头的MR元件的薄膜的平面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图10是沿图7中的X3-X4的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图11是形成图3中的MR磁头的一对永磁膜的平面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图12是图3中的MR磁头的放大平面简图,表示图11中的B部分,并表示制造MR磁头的步骤;图13是形成在图3中的MR磁头的一对永磁膜上的一对低阻膜的平面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图14是沿图13中的X5-X6的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;
图15是图3中的MR磁头的平面简图,表示用于MR元件的薄膜中除形成MR元件的区域和形成导电体部分的区域之外的区域被移去,并表示制造MR磁头的步骤;图16是沿图15中的X7-X8的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图17是图3中的MR磁头的平面简图,表示形成在其中的其导电体部分,并表示制造MR磁头的步骤;图18沿图17中的X9-X10的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图19是图3中的MR磁头的平面简图,表示用于第二间隙膜的非磁性非导电膜,并表示制造MR磁头的步骤;图20沿图19中的X11-X12的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图21是图3中的MR磁头的平面简图,表示具有反向锥形的开口的抗蚀剂膜,并表示制造MR磁头的步骤;图22沿图21中的X13-X14的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图23是图3中的MR磁头的平面简图,表示具有多层结构的抗蚀剂膜,并表示制造MR磁头的步骤;图24沿图23中的X15-X16的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图25是图3中的MR磁头的平面简图,表示形成在其中的软磁薄膜,并表示制造MR磁头的步骤;图26沿图25中的X17-X18的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图27是表示增加到图3中的MR磁头的软磁膜的添加剂的原子百分含量与膜的磁导率和使用1000小时后膜磨损程度之间的关系的曲线;图28是表示图3中的MR磁头及已知的包括坡莫合金制造的软磁薄膜的MR磁头的滑动时间与其磨损程度之间的关系的曲线;图29是具有多层结构的图3中的MR磁头的软磁性膜的并且表示出其主要部分的放大简图;图30是形成在图3中的MR磁头的各个导电体部分的一端的导电体的平面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图31是沿图30中的X19-X20的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图32是图3中的MR磁头的平面简图,表示形成来盖住磁头元件的保护膜,并表示制造MR磁头的步骤;图33是沿图32中的X21-X22的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图34是图3中的MR磁头的平面简图,表示大量磁头元件形成处的基板预型,并表示制造MR磁头的步骤;图35是图3中的MR磁头的平面简图,表示被切割下来的磁头块以制造被横向设置的大量磁头元件,并表示制造MR磁头的步骤;图36是图3中的MR磁头的平面简图,表示被粘结到磁头块的第二基板并表示制造MR磁头的步骤;图37是沿图35中的X23-X24的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图38是沿图15中的X7-X8的图3中的MR磁头的截面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图39是从已知MR磁头在磁带上滑动的表面看去的已知MR磁头的平面视图;图40是在其整个表面上被电镀的已知的MR磁头的平面简图,并表示制造MR磁头的步骤;图41是已知MR磁头的平面简图,表示为之形成的第二抗蚀剂膜及制造MR磁头的步骤。
现在,本发明将参考图示出优选实施例的附图进行描述。首先参考图3,磁致电阻效应型磁头(此后称为MR磁头)通常以参考标记1表示。
MR磁头1包括软磁性铁氧体基板2,以夹在其间的第一非磁性非传导膜3(此后称为第一间隙膜3)形成在软磁性铁氧体基板2上的磁致电阻效应元件4(此后称为MR元件4),以夹在其间的第二非磁性非传导膜5(此后称为第二间隙膜5)形成在MR元件4上的软磁性薄膜6和以夹在其间的防护膜7粘结到软磁性薄膜6上的硬材料基板8。
软磁性铁氧体基板2和硬材料基板8是形成的基本上表示为矩形平面视图的薄膜,并且它们的通常的顶端面被设计作为适合于在磁记录介质上滑动的磁带滑动面9来操作。磁带滑动面9为有预定曲面曲率的曲面轮廓。
MR元件4作为沿电流流经MR元件4的方向与磁记录介质产生的磁场所引起的磁化方向之间的角度偏离变化的函数来改变其电阻。换言之,MR磁头1被设计来通过检测MR元件4的电阻的变化来读出记录在磁记录介质上的信号。
如图4所示,一对永磁膜10,11被设置在MR元件4沿其长边的相对两侧以把MR元件4的磁畴减少为单一磁畴。一对电阻降低膜12,13与各个永磁膜10,11相邻设置以减少MR元件4和与MR元件4连接的部分的电阻。注意图4是从磁带滑动表面9看去MR磁头1的简图。
参考图3,MR磁头1另外包括一对分别在其一端连接于该对永磁膜10,11的导体部分14,15以向MR元件4喂给电流。一对外部连接端子16,17在其另一端被分别设置在该对导体部分14,15上以把MR磁头连接到外部电路。
MR磁头1的软磁性铁氧体基板2和软磁性薄膜6被设计来作为一对磁屏蔽件来操作,并且MR元件4被设置在该对磁屏蔽件之间。带有这种设置,软磁性铁氧体基板2和软磁性薄膜6防止了从磁记录介质产生的除要被用于信号再现的磁场之外的任何信号磁场被抽出到MR元件4。换言之,在MR磁头1中,除要用于信号再现的那个之外的所有磁场被引向软磁性铁氧体基板2和软磁性薄膜6,且仅有要用于信号再现的磁场被引向MR元件4。
这样,具有上述结构的MR磁头1表现出改善的频率特性和改善的信号读出分辨率。在MR磁头1中,相对于MR磁头4分开软磁性铁氧体基板2和软磁性薄膜6的距离被称为间隙长度。
在MR磁头1中,软磁性薄膜6由Co型非晶材料制得。从而软磁性薄膜6表现出良好的抗磨损特性和良好的抗热性。换言之,由Co型非晶材料制得的软磁性薄膜6可减少当使磁带滑动面9在磁记录介质上滑动时产生的不均匀磨损。
因此,在MR磁头1中的间隙损耗被减少,因而MR磁头1保持高再现输出电平。结果,MR磁头1可享有长使用寿命和高可靠性。
优选地,软磁性薄膜6典型地由以公式CoaZrbNbcMd(其中M代表Mo,Cr,Ta,Ti,Hf,Pd,W和V中的至少一种元素,a,b,c,d表示由79≤a≤83,2≤b≤6,10≤c≤14,1≤d≤5分别限定的原子百分含量值)表示的材料制得。那么,软磁性薄膜6表现出如上所述的良好的抗磨损特性和良好的抗热性。
可以理解本发明并不局限于MR磁头1的上述实施例,对于本发明的目的而言一对磁屏蔽件中至少有一个由Co型非晶材料制得就足够了。例如,一对软磁性薄膜6可沿在磁记录介质上滑动的方向被设置在MR元件4的相对两侧来实现发明目的。那么该对磁屏蔽件由一对磁性薄膜6形成。另一种情况是,一对磁屏蔽件中仅有一个由磁性薄膜6形成,而另一个磁屏蔽件由通常用作普通磁头的磁屏蔽件的材料如仙台合金(铁硅铝合金)制成。
在MR磁头1中,优选地软磁性薄膜6具有包括至少两个磁性薄膜层6a并通过图5所示的交替放置磁性薄膜层6a和非磁性薄膜层6b而实现的多层结构。带有这种设置,磁性薄膜层6a在其端部互相静磁耦合。
因此,MR磁头1能防止磁畴壁出现在各个磁性薄膜层6a中。结果,MR磁头1免除了在磁记录介质产生的信号磁场的作用下磁性薄膜层6a中磁畴壁的任何突然移动,并且因此免除了这种畴壁移动影响MR元件4和产生噪声信号的问题。
当软磁性薄膜6具有在MR磁头1中的磁性薄膜层6a和非磁性薄膜层6b的多层结构时,优选地鉴于以上述原因磁性薄膜层6a由以公式CoaZrbNbcMd(其中M代表Mo,Cr,Ta,Ti,Hf,Pd,W和V中的至少一种元素,a,b,c,d表示由79≤a≤83,2≤b≤6,10≤c≤14,1≤d≤5分别限定的原子百分含量值)表示的材料制得。
在MR磁头1中,优选地每个磁性薄膜层6a具有0.1μm到1μm的厚度。每个磁性薄膜层6a的厚度在小于0.1μm时不能表现出令人满意的磁特性,而当其厚度超过1μm时,每个磁性薄膜层6a像单一膜层一样操作并且相对于其它层不再能够保持良好的静磁耦合效果。
在MR磁头1中,优选地每个非磁性薄膜层6b具有1nm到20nm的厚度。如果各个非磁性薄膜层6b的厚度小于1nm,非磁性薄膜层6b不再能够以可靠方式把磁性薄膜层6a相互电绝缘。那么,磁畴壁可出现在磁性薄膜层6a的内部。另一方面,如果各个非磁性薄膜层6b的厚度超过20nm,磁性薄膜层6a互相之间不再能够保持良好的静磁耦合效果,并且每个磁性薄膜层6a像单一膜层一样操作以在磁性薄膜层6a的内部产生磁畴壁。
当MR元件4在图3,4和5的每一个中被抽出而不成比例地放大以使其特性特征更容易理解时,MR元件4与软磁性铁氧体基板2和硬材料基板8实际上尺寸非常小。尤其,软磁性铁氧体基板2沿磁记录介质的运行方向具有大约0.8mm的长度t1,而MR元件4沿磁记录介质的运行方向具有大约5μm的长度t2。从而,MR磁头1的磁带滑动面9被限制于软磁性铁氧体基板2的顶端面和硬材料基板8的顶端面。
在MR磁头1中,优选地MR元件4位于磁记录介质被移开的一侧(此后称为尾侧)而不在弓形磁带滑动面9的顶上,并且在那一位置被暴露于外部。然后,MR磁头1可使相对于磁记录介质的接触压力最小化并降低MR元件4的磨损率。
在MR磁头1中,优选地软磁性薄膜6比MR元件4更靠近尾侧设置。那么,磁记录介质的接触压力相对于软磁性薄膜6比相对于MR元件4更小,从而MR元件4的磨损率被降低。结果,MR磁头1的软磁性薄膜6的磨损率可进一步被减小以防止软磁性薄膜6被不均匀的磨损和防止外来物质的粘着。
具有如上描述的结构的MR磁头1然后被安装到旋转鼓20来使用,如图6所示。接着,MR磁头1在行进的磁记录介质30上滑动并且当它通过旋转鼓20的旋转而转动时读出记录在磁记录介质30上的信号,并螺旋地扫描记录介质。
在MR磁头1中,分开该对屏蔽件的间隙长度由第一间隙膜3和在薄膜形成步骤中形成的第二间隙膜5的膜厚来限定,这一点后面将讨论。因此,MR磁头1的间隙长度可毫无困难地被减少使得MR磁头1与通过利用电磁感应来记录和再现信号的感应型磁头相比尤其适合于高密度记录。
优选地,MR磁头1用位于磁记录介质30沿磁记录介质30相对于MR磁头1(图3箭头A所示)及位于尾侧的软磁性薄膜6和硬材料基板8而被移动的方向接近MR磁头1一侧(此后称为前导侧)的软磁性铁氧体基板2而被安装到旋转鼓20。带有这种设置,磁记录介质30相对于MR元件4和软磁性薄膜6的接触压力被减小以防止MR元件4和软磁性薄膜6以高速率被磨损。
现在,根据本发明的制造磁致电阻效应型磁头的方法将根据上述MR磁头1进行讨论。注意在随后的描述中将用到的附图用放大的尺寸表示MR磁头1的特性部分从而MR磁头1的部件不必要以合理的比例来图示。
另外,本发明并不局限在特定材料和在随后的描述中列举的MR磁头1的部件的尺寸的特定数值。例如,尽管在随后描述中MR元件4是结构上类似于当前在硬盘中正被使用的MR元件的SAL(软相邻层)偏置系统的屏蔽型MR元件4,应该注意偏置系统的MR元件并不局限在所描述的这种。
当根据本发明制造MR磁头1时,首先形成直径为3英寸的盘状基板预型40并对基板预型40的表面镜面抛光以产生软磁性铁氧体基板2。此后将叙述用于MR磁头1的大量磁头元件被最终形成在基板预型40上。
基板预型40被加工最终成为也作为前导侧的保护件和MR元件4的下层磁性屏蔽件操作的软磁性铁氧体基板2。它典型地由高硬度软磁性铁氧体材料制成。能用于基板预型的材料的例子包括Ni-Zn铁氧体和Mn-Zn铁氧体。
然后,非磁性非传导膜41典型地通过溅射形成在基板预型40上而最终成为第一间隙膜3,如图7和8所示。从绝缘和抗磨损角度看非磁性非传导膜41最适合于由Al2O3制成。制得的非磁性非传导膜41依据记录在磁记录介质上的信号频率表现出适当的厚度。在该实施例中,制得的非磁性非传导膜41具有100nm的厚度。
随后,如图9和10所示,薄膜42形成在非磁性非传导膜41上以在这里形成SAL偏置系统(此后称为MR元件4用薄膜)的MR元件4。尤其,MR元件用薄膜42通过溅射工艺以大约5nm厚Ta膜层,大约32nm厚NiFeNb膜层,大约5nm厚Ta膜层,大约30nm厚NiFe膜层和大约1nm厚Ta膜层的顺序依次形成而产生。
在上述MR元件用薄膜42中,NiFe层是表现出磁致电阻效应的软磁层并作为元件的磁敏感操作。在MR元件用薄膜42中,NiFeNb层作为SAL膜操作来用于把偏磁场作用于NiFe层。
但是,应该注意MR元件用薄膜42的每个膜层的材料和厚度并不局限于以上的描述,而可依据MR磁头1的应用适当选择。
此后,如图11和12所示,一对矩形永磁膜43a,43b被埋置到用于各个MR元件4的MR元件用薄膜42中以典型地通过光刻术稳定MR元件4的操作。永磁膜43a,43b最终成为具有长边长度t3大约为50μm、短边长度t4大约为10μm的MR磁头1的上述永磁膜10,11。永磁膜43a,43b被大约5μm的间隙t5分开。两个永磁膜43a,43b的间隙t5最终限定MR元件4的磁道宽度。换言之,MR磁头1的MR元件4的磁道宽度大约为5μm。
但是,应该注意MR元件4的磁道宽度并不局限于上述值。而是依据MR磁头1的应用可将其制造为适当的值。
那么如图13和14所示,表现出低电阻电平的电阻降低膜44a,44b分别形成在永磁膜43a,43b上以减少MR元件4和与MR元件4电连接的部分的电阻。电阻降低膜44a,44b最终成为MR磁头1的电阻降低膜12,12。
当把永磁膜43a,43b和电阻降低膜44a,44b埋置在MR元件用薄膜42中时,首先通过光刻胶为带有一对矩形开口的各个MR元件形成掩模。然后从暴露在各个开口的区域通过蚀刻方法移去MR元件用薄膜42。尽管干蚀刻和湿蚀刻可用于蚀刻操作,从操作简便的观点看推荐用离子蚀刻。
随后,永磁膜43a,43b被形成在携带形成其上的掩模的MR元件用薄膜42上。永磁膜43a,43b优选由矫顽力大于1000Oe的材料制成。适合于用作永磁膜43a,43b的材料包括CoNiPt和CoCrPt。
然后,电阻降低膜44a,44b通过溅射形成。适合于用作电阻降低膜44a,44b的材料包括Cr和Ta。
永磁膜43a,43b的膜厚和电阻降低膜44a,44b的膜厚作为在MR磁头1被使用的环境中所需的电阻和MR元件4的磁道宽度的函数来确定。在该实施例中,永磁膜43a,43b被制成与MR元件用薄膜42有相近似的膜厚度,电阻降低膜44a,44b被制成大约60nm的膜厚。
接着,移去永磁膜43a,43b和形成其上的电阻降低膜44a,44b的光刻胶掩模。结果永磁膜43a,43b和电阻降低膜44a,44b被埋置到MR元件用薄膜42中以表现出预定的各个图样,如图14所示。注意图12到26和图30到34表示了相应于单一MR元件4或图11中的部分B的产品的放大部分。
一般地,在MR磁头中,电阻降低膜的顶端面伸出到MR元件的顶端面的上面。因此,如果电阻降低膜被制成具有大厚度以减少与MR元件电连接部分的电阻,电阻降低膜的顶端面和MR元件产生的步骤将被增加。
如果下层磁屏蔽件151和上层磁屏蔽件152由软磁铁氧体制成,如图38所示的已知MR磁头150一样,上层磁屏蔽件152将不能补偿MR元件155和电阻降低膜158,159形成的步骤从而分开电阻降低膜158,159与上层磁屏蔽件152的距离就小于MR元件155与上层磁屏蔽件152之间的间隙长度。
因此,对于这种图38所示的已知MR磁头150,如果间隙长度被减少并且电阻降低膜158,159被作得很厚,电阻降低膜158,159与上磁屏蔽件152会发生接触而产生短路。如果它们不与上磁屏蔽件152接触,在电阻降低膜158,159与上磁屏蔽件152仅以小距离被分开时也会发生静电击穿而产生短路。
相反,根据本发明的MR磁头1的上磁屏蔽件是适合于补偿MR元件4和电阻降低膜12,13(44a,44b)之间的步骤的软磁薄膜6从而MR元件4和软磁薄膜6之间的间隙单独由形成在MR元件4上的第二间隙膜5的厚度限定。因此,电阻降低膜12,13(44a,44b)的膜厚可任意选择到一定程度来减少MR元件4的电阻。可以理解MR元件4的电阻越低,电阻产生的热噪声越低。净结果是改善的dS/N比。
然后,在区域42a,42b,42c具有开口的掩模通过光刻术工艺来形成,如图15和16所示。注意区域42a最终成为MR元件4,而区域42b,42c最终成为导体部分14,15以用来向MR元件4喂给传感电流。
此后,从暴露在开口的区域通过蚀刻方法移去MR元件用薄膜42。尽管干蚀刻和湿蚀刻可用于蚀刻操作,从操作简便的观点看推荐用离子蚀刻。
然后,当掩模光刻胶被移去时,最终成为MR元件4和导体部分14,15的区域42a,42b,42c分别被从MR元件用薄膜42中留出,如图15和16所示。
最终成为MR元件4的区域42a的宽度t6,最终成为导体部分14,15的各个区域42b,42c的长度t7和宽度t8和该对导体部分14,15的区域42b,42c之间的间隙t9可依据MR磁头1使用的环境合理地选择。在该实施例中,MR元件4的宽度t6大约为4μm。MR元件4的宽度t6相应于滑动面9的两相对侧之间的距离,其被称为深长度d。因此,本发明的MR磁头1的该实施例的MR元件4的深长度d大约为4μm。
在该实施例中,最终成为导体部分14,15的各个区域42b,42c的长度t7和宽度t8大约分别为2mm和80μm,而区域间的间隙t9大约为40μm。
此后,如图17和18所示,最终成为导体部分14,15的区域42b,42c通过各个表现出比MR元件用薄膜42低的电阻值的传导膜来放置以通过光刻术产生传导部分45a,45b,该部分最终成为导体部分14,15。
尤其,首先具有用于最终成为导体部分14,15的部分42b,42c的开口的掩模用光刻胶来形成。然后,MR元件用薄膜42通过蚀刻从用于最终成为导体部分14,15的部分42b,42c的开口被移去,此后,电传导膜形成在光刻胶掩模上。实际上,电传导膜具有多层结构,该多层结构典型地是以溅射方式通过顺序形成10nm厚Ti膜,90nm厚Cu膜和10nm厚Ti膜的次序而制备的。然后,光刻胶掩模与形成其上的电传导膜一起被移去。结果产生了包括电传导膜的导体部分45a,45b。
然后,如图19和20所示,最终成为MR磁头1的第二间隙膜5的非磁性非传导膜46典型地以溅射方式形成。从绝缘特性和抗磨损角度看非磁性非传导膜46最适合于由Al2O3制成。制得的非磁性非传导膜46依据记录在磁记录介质上的信号频率表现出适当的厚度。在该实施例中,制得的非磁性非传导膜46具有120nm的厚度。
此后,最终成为软磁性薄膜6并作为MR磁头1的上层磁屏蔽件1操作的软磁性薄膜47被形成。
为了使本发明的优点更清楚,通过在制造MR磁头的已知方法中的已知流行的电镀工艺制备软磁性薄膜6的步骤下面将进行讨论。
在形成制造MR磁头的已知方法中的软磁性薄膜47的步骤中,电镀基膜170通过溅射在非磁性非传导膜46的整个表面上形成。电镀基膜170典型地由NiFe制得,并在非磁性非传导膜46的整个表面上具有大约10nm的膜厚。
在形成已知方法中的软磁性薄膜47的步骤中,第一抗蚀剂膜171通过利用带开口的光刻胶来形成以产生软磁性薄膜47。第一抗蚀剂膜171有窗口框架状的轮廓,框架件的宽度t16大约为10μm。通过利用窗口框架状的掩模171,制备的软磁性薄膜47在基板预型40的整个表面上表现出比利用仅在成为软磁性薄膜47区域有开口的掩模更平均的厚度和磁特性的平均分布图样。
在形成已知方法中的软磁性薄膜47的步骤中,NiFe电镀层172通过电镀工艺在除第一抗蚀剂膜171覆盖的区域外的基板预型40的整个表面上形成。在形成电镀层172之后,移去第一抗蚀剂膜171,如图40所示。
在形成已知方法中的软磁性薄膜47的步骤中,在软磁性薄膜47要形成的区域形成第二抗蚀剂膜173。制得的第二抗蚀剂膜173表现出与第一抗蚀剂膜171相同的外部轮廓线。结果第二抗蚀剂膜173仅覆盖软磁性薄膜47要形成的区域以保护后者。
在形成已知方法中的软磁性薄膜47的步骤中,通过温蚀刻工艺在除第二抗蚀剂膜173覆盖的区域之外移去电镀层172。在移去电镀层172的操作中,后者可利用湿蚀刻工艺在比例如用离子蚀刻方式移去电镀层172的操作更短时间内被移去。离子蚀刻工艺的利用提供了不损害电镀层172下面形成的膜层的附加优点,因为其是选择蚀刻工艺。可用于蚀刻坡莫合金的任何蚀刻方案可用于上述移去电镀层172的操作。
在形成已知方法中的软磁性薄膜47的步骤中,软磁性薄膜47从第二抗蚀剂膜173保护下的剩余电镀层172的区域产生,并因此在移去第二抗蚀剂膜173时被保留下来。
在形成已知方法中的软磁性薄膜74的步骤中,移去电镀层172的操作因为电镀层172通过蚀刻方案进行而伴随有一个材料选择受基板预型40的局限的问题。例如,如果基板预型40是由HIP工艺制备的NiZn多晶基板并且在其表面上具有起伏,蚀刻方案会穿透和损坏电镀层172和掩模图样下面的膜层。因此,通过包括形成软磁性薄膜47的上述步骤的已知方法难以制造利用NiZn多晶基板作为基板预型的MR磁头。
现在,根据本发明的制造磁致电阻效应型磁头的方法的形成软磁性薄膜47的步骤将在下面描述。
在根据本发明的方法的形成软磁性薄膜47的步骤中,抗蚀剂膜48为在非磁性非传导膜46的表面上的软磁性薄膜47形成有一个开口。
在上述形成抗蚀剂膜的操作中,抗蚀剂膜48不必要象上述已知方法的例子一样用窗口框架轮廓来实现。反而,抗蚀剂膜48可在除用来形成软磁性薄膜47的区域外的非磁性非传导膜46的整个表面上形成。
抗蚀剂膜48的开口优选地在其周围边缘有反向锥形的轮廓,如图22所示。那么,当以去除(lift-off)工艺通过移去形成在抗蚀剂膜48上的膜而形成软磁性薄膜47时,软磁性薄膜47的周围边缘可以增强的精度来形成。
为产生抗蚀剂膜48的开口的反向锥形的周围边缘48,可利用反向锥形的市售抗蚀剂制品。这种抗蚀剂制品包括ZPN-1100(Nihon Zeon所用商标名)和AZ5214E(Client所用商标名)。抗蚀剂象普通抗蚀剂膜一样被预烘干并曝光。然后,被加热到大约110℃进行反向烘烤操作并还进行曝光。任何推荐的用于反向锥形的抗蚀剂制品的工艺可用于发明的目的。
但是,在抗蚀剂膜形成操作中产生的抗蚀剂膜48的开口边缘轮廓并不局限于上述的反向锥形一种。另一种情况是,抗蚀剂膜48可具有双层结构,如图23和24所示。
如果抗蚀剂膜48具有如图23和24所示的双层结构,形成在非磁性非传导膜46上的第一抗蚀剂膜48b被制成在软磁性薄膜48将被形成区域具有一开口。然后,第二抗蚀剂膜48c以突出到第一抗蚀剂膜48b之外而进入开口中的方式来形成。带有这种设置,当通过以去除(lift-off)工艺方式移去形成在抗蚀剂膜48上的膜而形成软磁性薄膜47时软磁性薄膜47的周围边缘又可以增强的精度来产生。
当抗蚀剂膜48具有如上所述方式的双层结构时,第一抗蚀剂膜48b由用作普通防反射膜的材料制成,第二膜由普通抗蚀剂制成。例如第一抗蚀剂膜48b由ARC(Brewer Science所用商标名)材料制成并形成在非磁性非传导膜46的整个表面上。然后,第二抗蚀剂膜48c由AZ6108(Client所用商标名)制成并提供有用于软磁性薄膜47的区域的开口。然后,在它们象普通抗蚀剂一样被预烘烤和曝光后,在比普通形成方法更长的时间周期内形成它们。结果第一抗蚀剂膜48b在第二抗蚀剂膜48c的开口区域被移去。然后第二抗蚀剂膜48c突出到第一抗蚀剂膜48b之外而进入图24所示的开口中。
然后软磁性薄膜47通过溅射工艺形成上层磁屏蔽件。
在溅射操作中,首先Co型非晶材料被溅射到抗蚀剂膜48的整个表面上成为软磁性薄膜47。
然后,在抗蚀剂膜48的开口中形成的软磁性薄膜47在抗蚀剂膜48和形成在抗蚀剂膜48上的软磁性薄膜47被移去时成为MR磁头1的软磁性薄膜6,如图25和26所示。
用于移去抗蚀剂膜和形成在抗蚀剂膜上的软磁性薄膜的方法称为去除(lift-off)工艺。
优选地,以公式CoaZrbNbcMd(其中M代表Mo,Cr,Ta,Ti,Hf,Pd,W和V中的至少一种元素,a,b,c,d表示由79≤a≤83,2≤b≤6,10≤c≤14,1≤d≤5分别限定的原子百分含量值)表示的材料被用作上述溅射操作中的Co型非晶材料。由这种材料制成的软磁性薄膜47表现出良好的抗磨损性和抗热性。
制得的Co型非晶材料在Co与Ta,Zr,Nb和Mo或其它类似元素适当结合时表现出良好的软磁特性。同样,制得的Co型非晶材料在向Co型非晶材料中加入Mo,Cr,Ta,Ti,Hf,Pd,W和V中选出的至少一种元素时表现出良好的抗磨损性。
当上面的添加剂被增加到一定程度时,Co型非晶材料的抗磨损性被改善,如图25所示。另一方面,当上面的添加剂被增加到一定程度时,Co型非晶材料的软磁特性被降低。图27是表示在含图3中的MR磁头的Co,Zr,Nb和M的Co型非晶材料的软磁性薄膜中添加剂M的原子百分含量与膜的磁导率和在使MR磁头在磁记录介质上滑动1000小时后膜的磨损程度之间的关系曲线。
当未表现良好的抗磨损性的软磁性薄膜47被用作MR磁头1的软磁性薄膜6时,在使MR磁头在磁记录介质上滑动时它可比MR元件4磨损得更快。那么,它不再能够作为MR元件4的上层磁屏蔽件操作并能明显降低MR元件4的分辨率以依次降低MR磁头1的频率特性。
当软磁性薄膜47表现出高的延展性时,作为薄膜47磨损的结果产生的软磁性薄膜47的材料粉末会附着于MR磁头1的磁带滑动面9。那么,MR磁头1会短路和/或增加MR元件4与软磁性薄膜之间的空间而减小再现输出电平。
用作传统软磁性薄膜的坡莫合金(镍铁合金)不能表现出良好的抗磨损性并且是高延展性的从而它们不时伴随有上面确定的问题。
图28是表示在使MR磁头在磁记录介质上用其磁带滑动面滑动时获得的滑动时间与包含由Co型非晶材料制成的软磁性薄膜47的图3中的MR磁头的磨损程度之间以及与已知包含坡莫合金制成的软磁性薄膜47的MR磁头的磨损程度之间的关系曲线,磨损程度以软磁性特氧体基板2和软磁性薄膜47形成的台阶的高度来表示。从图28的曲线,可清楚看到在本发明的情况下的由Co型非晶材料制成的软磁性薄膜47的抗磨损特性远优于已知软磁性薄膜47的抗磨损特性。
另外,由于作为上述移去操作结果产生的抗蚀剂膜48的反向锥形的轮廓的周围边缘,形成在抗蚀剂膜48上的软磁性薄膜47和形成在抗蚀剂膜48的开口中的软磁性薄膜47被间隙相互分开从而能把工具插入间隙而把抗蚀剂膜48移去来执行清除-切割图样操作。换言之,由于抗蚀剂膜48的反向锥形的轮廓的周围边缘,可加工软磁性薄膜47以在其周围边缘表现出预定的轮廓。
另外,当软磁性薄膜47由Co型非晶材料制成时,在上述溅射操作之后它表现出令人满意的软磁特性。还有软磁性薄膜47的各向异性可根据易磁化轴和难磁化轴通过在大约300℃对它热处理来控制。
因此,制成的软磁性薄膜47通过在低于MR元件4将不再提供好的磁致电阻效应的热处理上限温度的温度以下对其进行热处理来表现出良好的软磁特性。换言之,如果软磁性薄膜47在制备MR元件4后形成在MR元件4的上层一侧,它就能提供MR磁头的上磁屏蔽件所需的令人满意的软磁特性。
相反,如果软磁性薄膜47象传统MR磁头一样由微晶材料如仙台合金(铁硅铝合金)或FeTa制成,它必须在大约550℃进行热处理过程以使之表现出令人满意的软磁特性。因此,当软磁性薄膜47由已知工艺形成时,在形成MR元件4之后很难使软磁性薄膜47表现出令人满意的软磁特性。
另外,由于软磁性薄膜47可利用Co型非晶材料由溅射工艺制备,它需要比已知的通过电镀工艺制备的软磁性薄膜少得多的若干处理步骤。还有另外,软磁性薄膜47可由溅射工艺均匀形成在表面有起伏的NiZn基板上。还有,根据本发明形成软磁性薄膜47的操作不象已知电镀工艺中所用相应部分那样需要控制电镀溶液。还有,根据本发明形成软磁性薄膜47的过程需要比已知电镀过程精确度小得多的过程控制,并能同时用来处理大量基板。
为了发明的目的,软磁性薄膜47优选地包括两个或两个以上的与非磁性薄膜层47b交替设置的磁薄膜层47a,如图29所示。带有这种设置,软磁性薄膜47的磁薄膜层47a在其末端互相静磁耦合。然后,磁薄膜层47a被保持在磁性低能量电平并且在其中不产生任何磁畴。在这种状态下,由于任一磁薄膜层47a中均不包含任何磁畴壁,它不会由于磁畴壁的移动而突然改变其磁化状态。因此在MR磁头1中不会发生任何磁畴壁运动影响MR元件4和产生噪声信号的现象。简言之,当软磁性薄膜47有多层结构时,MR磁头高可靠性地操作。
另外,当软磁性薄膜47有多层结构时,MR磁头1作为从磁记录介质读出的信号磁场的函数在高频带中表现出良好的磁化响应使得它可在其上携带有高密度记录的信号的磁记录介质上令人满意的操作。
同时,对于有多层结构的软磁性薄膜47,磁薄膜层47a的厚度和非磁性薄膜层47b的厚度占有非常重要的地位,因为可期望磁薄膜层47a以有效的方式被静磁耦合。
这样,为了本发明的目的,具有多层结构的软磁性薄膜47的每个磁薄膜层47a优选地具有0.1到1μm的厚度。如果每个磁性薄膜层47a的厚度小于0.1μm,它不能提供令人满意的磁特性,而相反,如果每个磁性薄膜层47a具有超过1μm的厚度时,它易于象单一膜层一样操作从而不能提供令人满意的静磁耦合效果。
为了本发明的目的,具有多层结构的软磁性薄膜47的每个非磁性薄膜层47b具有1到20nm的厚度。如果各个非磁性薄膜层47b的厚度小于1nm,它不能把相邻的磁性薄膜层47a相互电绝缘而提供令人满意的静磁耦合效果。另一方面,如果各个非磁性薄膜层47b的厚度超过20nm,很难使相邻的磁性薄膜层47a提供令人满意的静磁耦合效果。
在上述的本发明的实施,制得的软磁性薄膜47具有磁性薄膜层47a和非磁性薄膜层47b的多层结构。磁性薄膜层47a和非磁性薄膜层47b被交替设置从而软磁性薄膜47包括总共10个磁性薄膜层47a,每个具有0.28μm的厚度,而每个非磁性薄膜层47b具有5nm的厚度使得软磁性薄膜47的全部厚度大约等于3μm。尽管非磁性薄膜层47b由SiO2制成,本发明并不局限于此,任何能电磁绝缘磁性薄膜层47a的材料都可用作非磁性薄膜层47b。
为了本发明的目的,在形成软磁性薄膜47之前可形成大约几个纳米厚的Cr底膜层。然后,这种底膜层可稳定软磁性薄膜47的软磁特性。
软磁性薄膜47形成的区域可以为矩形的轮廓,它的一对边平行于具有大约250μm的长度t10的长边,另一对侧边垂直于具有大约100μm的长度t11的长(短)边。
然后,电导体49a,49b通过光刻术工艺形成在导体部分45a,45b的各边,如图30和31所示。它们最终成为MR磁头1的外部连接端子16,17。
尤其,首先具有用于外部连接端子16,17的各个开口的掩模利用光刻胶形成。非磁性非传导膜46在外部连接端子16,17的暴露区域被移去来使导体部分45a,45b在其各端暴露出来。此后,不用移去光刻胶掩模而形成传导膜。传导膜利用硫酸铜溶液通过电解电镀工艺来形成以制造大约6μm厚的Cu膜。但是,电解电镀之外的任何工艺均可用于本发明的目的,只要它不影响其它膜。然后,光刻胶掩模和在其上形成的传导膜一起被移去。结果,电导体49a,49b在导体部分45a,45b的各端形成。
电导体49a,49b被制成具有大约50μm的长度t12和与导体部分45a,45b的宽度t8相同的宽度t13,其大约等于80μm。
然后,防护膜50形成在MR磁头1的整个表面上以使后者同外部绝缘,如图32和33所示。
尤其,典型地通过溅射形成大约4μm厚的Al2O3膜作为防护膜50,尽管防护膜50可由其他任何不同于Al2O3的适当的电非传导材料构成。但是,从环境抵抗性和抗磨损性考虑Al2O3的使用是最好的选择。防护膜50可通过溅射之外的其它适当的工艺如蒸发来制得。
然后,形成在MR磁头1的整个表面上的防护膜50被抛光到电导体49a,49b的表面暴露出来。在抛光过程中,例如,电导体49a,49b可用平均颗粒直径为2μm的金刚石颗粒粗抛光,再用硅粒子通过抛光完成镜面抛光。结果可获得其上携带有形成其上的若干磁头装置51的基板40。磁头装置51最终成为很多个MR磁头。
然后,基板40在大约在200℃到350℃之间进行热处理过程,同时把几个高斯的磁场沿MR元件4的纵向应用到各个MR磁头的MR元件4。结果,软磁性薄膜47变得能表现良好的软磁特性。
在该热处理过程中,重要的是软磁性薄膜47在使薄膜表现良好的软磁特性而不破坏MR元件4的磁致电阻效应的温度下被热处理。在大约200℃以上MR元件4的磁致电阻效应会丧失。但是,良好的软磁特性可在200℃以上的温度进行热处理后获得,因为软磁性薄膜47由Co型非晶材料制得。
在上面实施例中,制得的软磁性薄膜47通过在300℃的温度热处理1小时而表现出良好的软磁特性。
然后,从图35可看到,携带若干形成在其上的磁头装置51的基板40被横向切开成为条状以产生磁头块60,每个携带一单排磁头装置51。从生产率的角度考虑,在每个磁头块60中尽可能多地横向设置磁头装置51。尽管在图35中为了简便只示出了包含5个磁头装置51的磁头块60,在单个磁头块60中可设置多得多的磁头装置51。在该实施例中,每个磁头块60具有2mm的宽度t12。
此后,如图36和37所示,具有大约0.7mm的厚度t15的第二基板70被粘结在每个磁头块60上使得它最终成为各个`MR磁头1的硬材料基板8。树脂型粘结剂被典型地用来把第二基板70粘结在磁头块60上。此时,第二基板70的高度t14被制成小于磁头块60的高度以外部暴露形成在磁头块60上的导体49a,49b。结果,导体49a,49b可制成与外部电路电接触。
第二基板70典型地由硬的非磁性材料制成。例如,第二基板70可以是AlTiC(铝钛碳)基板。
随后,最终成为MR磁头1的磁带滑动面9的表面进行柱面抛光处理以呈现出弓形轮廓。尤其,表面被柱面磨床抛光到MR元件4的前端暴露出来以产生磁带滑动面9,并且MR元件4的深度d为预定长度。结果,最终成为MR磁头1的磁带滑动面9的表面呈现出弓形轮廓,如图37所示。作为柱面抛光处理的结果最终成为MR磁头1的磁带滑动面9的弓形轮廓的表面不需要被特定来限定只要它与磁记录介质的张力匹配。
但是,最终成为MR磁头1的磁带滑动面9的表面的弓形轮廓优选地是把MR元件4从弧顶端轻微移向磁致电阻效应头1的尾端。换言之,最终成为MR磁头1的磁带滑动面9的表面在MR磁头1被安装在旋转鼓20上并且旋转鼓20被驱动旋转时优选地以MR元件4被放置在相对于最突出到外部的弧顶部而靠近MR磁头1的尾端的方式被柱面磨床抛光。在MR磁头1中,在其在磁记录介质30上滑动时磁带滑动面9的顶部被磨损最严重。因此,通过在从MR磁头1的顶部轻微移向尾部的位置处这样设置MR元件4,被轻微移向磁头的尾端的MR磁头1的MR元件4和软磁性薄膜6防止了被不均匀磨损。
最后,各个第二基板70被粘结其上的各个磁头块被切割来产生被相互分开的单个的磁头装置51。尤其,制得的各个磁头装置51具有从在磁记录介质上滑动的方向看去大约0.8mm的长度,大约300μm的宽度和大约2mm的高度。作为切割操作的结果,产生大量MR磁头,且具有图3所示的轮廓。
以上述方式产生的各个MR磁头然后被安装在磁头基座上,并且外部连接端子16,17在它们也被安装在磁头基座生的状态下被安装到旋转鼓20上以准备好用作再现信号的磁头。
权利要求
1.一种包括设置在一对磁屏蔽件之间的磁致电阻效应元件的磁致电阻效应型磁头;所述一对磁屏蔽件中至少一个由Co型非晶材料制得。
2.根据权利要求1的并且适合于在使它在被驱动旋转的磁记录介质上滑动时用作再现记录在磁记录介质上的信号的磁头的磁致电阻效应型磁头,其中由Co型非晶材料制得的所述磁屏蔽件相对于所述磁致电阻效应元件被设置在位于磁头的尾端的位置处。
3.根据权利要求2的磁致电阻效应型磁头,其中被制成在磁记录介质上滑动的磁头的表面具有弓形的轮廓;及所述磁致电阻效应元件相对于要在所述磁记录介质上滑动的面的最突出点被设置在位于磁头的尾端的位置处并暴露到外部。
4.根据权利要求2的并且适合于被安装在旋转鼓上且在旋转鼓被驱动旋转时倾斜地在磁记录介质上滑动以读出记录在所述磁记录介质上的信号的磁致电阻效应型磁头。
5.根据权利要求1的磁致电阻效应型磁头,其中所述Co型非晶材料具有以公式CoaZrbNbcMd(其中M代表Mo,Cr,Ta,Ti,Hf,Pd,W和V中的至少一种元素,a,b,c,d表示由79≤a≤83,2≤b≤6,10≤c≤14,1≤d≤5分别限定的原子百分含量值)表示的成分。
6.根据权利要求1的磁致电阻效应型磁头,其中所述一对磁屏蔽件中至少一个具有包括至少两个由Co型非晶材料制成的磁薄膜层和非磁性薄膜层的多层结构,所述磁薄膜层和所述非磁性薄膜层被交替设置。
7.根据权利要求6的磁致电阻效应型磁头,其中所述各个磁薄膜层具有0.1到1μm的厚度。
8.根据权利要求6的磁致电阻效应型磁头,其中所述各个非磁性薄膜层具有1到20nm的厚度。
9.一种制造磁致电阻效应型磁头的方法包括形成磁致电阻效应型磁头的一层薄膜的薄膜形成步骤;在所述薄膜上形成第一抗蚀剂膜的第一抗蚀剂膜形成步骤;在所述第一抗蚀剂膜上形成具有一开口的第二抗蚀剂膜的第二抗蚀剂膜形成步骤;通过显象所述第二抗蚀剂膜移去所述第一抗蚀剂膜的开口位置处的第一抗蚀剂膜以使第二抗蚀剂膜伸出到所述第一抗蚀剂膜之外的显象步骤;溅射Co型非晶材料来产生一对夹住磁致电阻效应元件的磁屏蔽件中至少一个的溅射步骤;和移去第一抗蚀剂膜,第二抗蚀剂膜和形成在第二抗蚀剂膜上的Co型非晶材料的抗蚀剂移去步骤。
10.一种制造磁致电阻效应型磁头的方法包括形成磁致电阻效应型磁头的一层薄膜的薄膜形成步骤;在所述薄膜的一部分上形成具有反向锥形的开口的抗蚀剂膜的抗蚀剂膜形成步骤;溅射Co型非晶材料来产生所述磁致电阻效应型磁头的一对磁屏蔽件中至少一个的溅射步骤;和移去所述抗蚀剂膜和形成在抗蚀剂膜上的Co型非晶材料的抗蚀剂移去步骤。
11.一种螺旋扫描装置包括安装在旋转鼓上的具有设置在一对磁屏蔽件之间的磁致电阻效应元件的磁致电阻效应型磁头,所述一对磁屏蔽件中至少一个由Co型非晶材料制得,所述磁致电阻效应型磁头适合于在旋转鼓被驱动旋转时倾斜地在磁记录介质上滑动以读出记录在所述磁记录介质上的信号。
全文摘要
一种磁致电阻效应型磁头包括一对表现出改善的抗磨损特性和抗热特性的磁屏蔽件。防护磁头的磁致电阻效应元件4的磁头的磁屏蔽件中至少一个包括由Co型非晶材料制成的软磁薄膜6。软磁薄膜6通过利用具有反向锥形的开口的抗蚀剂膜48和去除(lift-off)工艺形成。可选择的是,第一抗蚀剂膜48a和突出于第一抗蚀剂膜48a之外进入开口中的第二抗蚀剂膜48b可与去除(lift-off)工艺一起使用。
文档编号H01L43/08GK1251459SQ99123120
公开日2000年4月26日 申请日期1999年10月21日 优先权日1998年10月21日
发明者稻熊辉往 申请人:索尼株式会社
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