专利名称：磁阻效应型薄膜磁头及其制造方法
技术领域：
本发明涉及磁盘装置等磁记录装置中使用的磁头，特别是涉及利用磁头中强磁体所特有的磁阻效应，检测磁记录媒体上记录的信号，专门用于进行重放的磁阻效应型薄膜磁头及其制造方法。
磁阻效应型薄膜磁头由以下各部分构成在基片上形成的上密封膜及下密封膜，磁阻效应膜，将偏磁场施加在该磁阻效应膜上的偏磁膜，连接在磁阻效应元件上的、相对设置的一对电极，在磁阻效应元件和上密封膜之间形成的间隔膜(上绝缘膜)，在磁阻效应元件和下密封膜之间形成的间隔膜(下绝缘膜)，以及控制磁阻效应元件的磁畴用的噪声抑制膜(磁畴控制膜)。
与本发明有关的现有的一个技术示例有特开平3—125311号公报(文献(1))中记载的发明。上述文献中记载的发明是用所谓的剥离法(lift—off method)制作磁阻效应型薄膜磁头的。即，将采用剥离法制成的抗蚀剂图形作为掩膜，经过离子铣加工法形成磁阻效应元件，然后进行硬磁性膜和电极的成膜工序，再用剥离法对抗蚀剂图形进行剥离。上述公报中发表的发明是在形成硬磁性膜(噪声抑制膜)之前形成绝缘膜，这样能提高下密封膜和电极之间的电绝缘性能。下密封膜在上述文献的附图中虽然未作说明，但它是磁阻效应型磁头在读取磁记录媒体上的信号时用来减少相邻磁道的信号影响所必需的膜。下密封膜是导电膜。另外，磁阻效应元件(MR敏感部)中的导电电极必须具有能确保规定电阻的形状。因此电极的一部分要在磁阻效应元件(MR敏感部)或硬磁性膜以外的区域中成型。在磁阻效应型元件(MR敏感部)与下密封膜之间形成的绝缘膜(下间隔膜)，是用来防止流入磁阻效应元件(MR敏感部)的电流漏泄到下密封膜上。同样在电极与下密封膜之间也形成绝缘膜(上隔膜)，用来防止从电极向下密封膜漏泄电流。在文献(1)中，电极膜是在形成硬磁性膜(噪声抑制膜)之后连续形成的。
在磁阻效应型薄膜磁头中，在磁信号检测电流流过的磁阻效应膜及电极膜与上密封膜之间，以及在磁阻效应膜及电极膜与下密封膜之间进行电绝缘是必要的。上述上下密封膜之间的绝缘能够耐多高的电压(也就是绝缘耐压性能)对于检测信号的输出及提高磁头寿命来说都是不可忽视的问题。
在特开平5—54336号公报(文献(2))中，发表了具有在上下密封膜之间形成绝缘膜(隔膜)的结构的磁阻效应型薄膜磁头。但是没有发表关于如何确保由此获得的绝缘耐压性能的问题。
另外，在特开昭59—104721号公报(文献(3))、特开昭59—60726(文献(4))、特开昭61—54012(文献(5))中，说明了在上密封膜与电极膜之间设有绝缘层，以及提高上密封膜与电极膜之间的绝缘耐压的问题。
特开平4—123307(文献(6))是以防止上下密封膜之间短路为目的，方法是采用分层敷设层的办法来敷设绝缘层时，在磁阻效应元件与电极的连接部分或在磁阻效应元件上设置电极的部分，借此逐段减薄绝缘层的厚度。因此，磁道以外的部分的绝缘层厚度要比磁道部分的绝缘层厚。具体地说，在绝缘层上形成磁阻效应元件的图形后，在采用分层敷设的方式形成电极层之前，先要形成另一层绝缘层，然后再分层敷设电极层，因此电极是一种无厚薄差别的电极。
在特开平4—182912(文献(7))中，在对上密封膜进行蚀刻加工时，其下面的电极及上绝缘层也因受刻蚀而变薄。为了防止这种刻蚀，要在形成上绝缘层后，先形成保护膜，然后再形成上密封膜。而且提出了在对上部密封膜进行刻蚀加工时，要防止电极和上绝缘层的受蚀问题。
近年来随着磁盘装置的高密度记录化，有必要将上及下间隔膜作得薄一些。要求上隔膜能将磁阻效应元件、偏磁膜、电极同上密封膜之间绝缘。另外，要求下隔膜能将磁阻效应元件、偏磁膜、电极同下密封膜之间绝缘。如果绝缘性能不好，则上密封膜与磁阻效应元件、偏磁膜、电极之间，或者下密封膜与磁阻效应元件、偏磁膜、电极之间就会导通，从而会使磁阻效应型磁头的动作不良。
在现有的技术中，用离子铣加工法形成磁阻效应元件时，为了将磁阻效应膜从磁阻效应元件以外的磁阻效应膜部分完全除去，要对磁阻效应元件周围进行充分的铣削加工。经过铣削，除去磁阻效应元件图形部分以外的下间隔膜(即磁阻效应元件的正下方区域以外的区域内的下间隔膜)，其上表面因铣削而变薄。因此，在现有的技术中，便在下隔膜厚度薄的区域形成电极(因为是薄膜磁头结构，所以也包括噪声抑制膜(硬磁性膜))，因而存在电极与下密封膜之间的电绝缘性能变坏的问题。
另外，将磁阻效应膜设置在磁畴控制膜之上时，由于该磁畴控制膜的正下方以外的下间隔膜的上表面区域变薄，同样降低了电极与下密封膜之间的绝缘耐压性能。
上述(1)—(7)中的任何一个文献中都未考虑如何提高下密封膜与电极膜之间的绝缘耐压的问题，此外，如上所述，由于过度铣削，会使磁阻效应元件(磁畴控制膜)的正下方以外的下隔膜(下绝缘膜)的上表面区域变薄，电极与下密封膜之间的绝缘耐压性能下降，这是没有认识到的第1个问题。
因此，这些发明人提出了在磁阻效应元件(磁畴控制膜)的正下方以外的该变薄的下间隔膜(下绝缘膜)的上表面区域设置绝缘层。
可是在将磁阻效应膜设置在磁畴控制膜之上构成磁头时，在这样设置的绝缘层的情况下，形成该绝缘层的图形，但在形成磁畴控制膜的图形和绝缘层的图形时，绝缘层和磁畴控制膜之间有可能不弥合。即，这些通过制作图形形成的绝缘层的端部和与其相对的磁畴控制膜的端部之间可能产生缝隙。如前所述，这时，在该缝隙下方的下隔膜，由于铣削而使厚度变薄。因此，如果将电极设置在该缝隙的部位上，那么在该缝隙部分的电极和下密封膜之间的绝缘耐压性能会有所下降，漏泄的电流会从电极流到下密封膜。结果，在读出该磁阻效应型薄膜磁头的信号用的检测电流中产生噪声，或者流入磁阻效应元件中的电流减少。其结果使得磁头不能正常输出，这是所产生的第2个问题。
本发明的目的是提供一种能解决现有技术中存在的第1及/或第2个问题的磁阻效应型薄膜磁头及其制作方法。
当利用本发明的一个方面时，则磁阻效应型薄膜磁头备有设置在基片上的下密封膜；利用磁阻效应将来自磁记录媒体的磁信号变换成电信号的磁阻效应膜；敷设在该磁阻效应膜的下面、用来控制该磁阻效应膜的磁畴的磁畴控制膜；覆盖在该磁阻效应膜的周边的上方、使检测该变换后的电信号用的信号检测电流流过该磁阻效应膜的电极膜；设置在磁阻效应膜及电极膜的上部的密封膜；设置在磁阻效应膜及电极膜与上密封膜之间，使磁阻效应膜及电极膜同上密封膜绝缘用的上绝缘膜；设置在磁阻效应膜、电极膜及磁畴控制膜与下密封膜之间、使磁阻效应膜、电极膜及磁畴控制膜同下密封膜绝缘用的下绝缘膜；以及设置在电极膜与下绝缘膜之间的绝缘层。在用蚀刻加工法形成磁阻效应膜时，会使磁畴控制膜正下方以外的下绝缘膜的上表面区域、以及在磁阻效应膜的正下方以外的磁畴控制膜的上表面区域变薄。并在下绝缘膜变薄的上表面区域以及上述磁畴控制膜变薄的上表面区域的一部分上连续敷设一层绝缘膜。
在具有将磁组效应膜设在这样的磁畴控制膜上的结构的磁头中，由于具有上述结构，在磁畴控制膜的正下方以外的、由于这铣削变薄的下隔膜(下绝缘膜)的上表面区域被绝缘层覆盖，所以能防止电极与下密封膜之间的绝缘耐压性能下降，解决了上述第一个问题。
另外，由于绝缘层也覆盖在因过铣削变薄的磁畴控制膜的上表面区域，所以经过共同制作图形而形成的绝缘层的端部同与其相对的磁畴控制膜的端部之间不可能产生缝隙，于是解决了上述第2个问题。
上述绝缘层最好能在磁畴控制膜变薄的上表面区域内延伸到磁阻效应膜的端部。
磁畴控制膜最好用绝缘材料形成，这样就更能提高电极与下密封膜之间的绝缘耐压性能。
电极膜最好与磁阻效应膜、绝缘层及上绝缘膜接触，但不与下绝缘膜接触。
磁畴控制膜的面积最好比磁阻效应膜的面积大。
另外，在本发明中，磁道部分(相对电极间的间隙区域)以外的区域的绝缘层与下绝缘膜合在一起的厚度要尽可能防止绝缘遭受破坏，与磁道部分的厚度相比较，与其相同或薄一些也没关系。磁道部分以外的区域中的绝缘层与下绝缘膜合在一起的厚度当然也可以比磁道部分的厚度厚一些。
下密封膜的边缘部分最好在电极膜的下方，绝缘层还设置在下部密封膜的边缘部分与电极膜之间，在下部密封膜的边缘部分形成绝缘层和下密封膜的第1个双层结构。
在上绝缘膜中，最好在电极膜的边缘部分和上部密封膜之间至少构成两层上绝缘膜，形成第2个双层结构。
由于采用这种结构，所以下密封膜的边缘部分和电极膜之间的绝缘层厚度及/或上密封膜和电极膜之间的绝缘层厚度加厚，分别能以防止各层之间的绝缘性能遭受破坏。
当利用本发明的另一个方面时，则磁阻效应型薄膜磁头备有设在基片上的下密封膜；利用磁阻效应将来自磁记录媒体的磁信号变换成电信号的磁阻效应膜；与该磁阻效应膜的侧面相邻，实际上是敷设在与该磁阻效应膜的同一平面上，用来控制该磁阻效应膜的磁畴的磁畴控制膜；覆盖在该磁阻效应膜的周边上方，使检测该变换后的电信号用的信号检测电流流过该磁阻效应膜用的电极膜；设在磁阻效应膜及电极膜上部的上密封膜；设在磁阻效应膜及电极膜与上密封膜之间，使磁阻效应膜及电极膜同上密封膜绝缘用的上绝缘膜；设在磁阻效应膜、电极膜及磁畴控制膜与下密封膜之间，使磁阻效应膜、电极膜及磁畴控制膜对下密封膜绝缘用的下绝缘膜；以及设在电极膜与下绝缘膜之间的绝缘层。
在用蚀刻加工法形成磁阻效应膜时，使磁阻效应膜的正下方以外的下绝缘膜的上表面区域变薄，上述绝缘层就设在下绝缘膜变薄的上表面区域上，磁畴控制膜设在电极与绝缘层之间。
在具有将这样的磁畴控制膜敷设在磁阻效应膜的端部侧面的结构的磁头中，由于具有上述结构，在磁阻效应膜的正下方以外的，由于过铣削变薄的下隔膜(下绝缘膜)的上表面区域用绝缘层覆盖，所以能防止电极与下密封膜之间的绝缘耐压性能的降低，解决了上述第1个问题。
图1是说明本发明对象的薄膜磁头(双缝磁头)的原理性斜视图；图2A是从磁头外露表面所看到的本发明的第1个实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的主要部分的剖面图；图2B是表示图2A中的第1实施例的改型示例的磁阻效应型薄膜磁头的主要部分的剖面图；图3A—3D是表示图2所示的第1实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序的前工序图；图4A—4C是表示图2所示的第1实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序的后工序图；图5是从磁头外露表面所看到的本发明的第2个实施例的磁阻效应型薄膜磁头的主要部分的剖面图；图6A—6E是表示图5所示的第2实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序的前工序的图7A—7E是表示图5所示的第2个实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序的后工序的图；图8是从磁头外露表面所看到的本发明的第3个实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的主要部分的剖面图；图9A—9D是表示图8所示的第3实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序的前工序的图；图10A—10D是表示图8所示的第3实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序的后工程图；图11A是与第1实施例有关的磁阻效应型薄膜磁头的主要部分的外露表面正交剖面图；图11B是表示图11A中的第4实施例的改型示例的磁阻效应型薄膜磁头的主要部分的剖面图；图12A—12B是表示图11A所示的第4实施例有关的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法的图；图13A—13B是表示图11A所示的第4实施例有关的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法的图；图14A—14B是表示图11A所示的第4实施例有关的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法的图；图15A—15B是表示图11A所示第4实施例有关的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法图；图16A—16B是表示图11A所示第4实施例有关的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法图；图17A—17B是分别表示本发明的第5实施例的结构的剖面图和平面图；图18A—18B是分别表示本发明的第6实施例的结构的剖面图和平面图；图19是本发明的第7个实施例有关的磁阻效应型磁头的主要部分剖面图；图20是沿图19中的箭头A的方向看图19中的磁阻效应型磁头所看到的各层的剖面图；图21是本发明的第8个实施例有关的磁阻效应型磁头的主要部分的剖面图；图22是沿图21中的箭头A的方向看图21中的磁阻效应型磁头所看到的各层的剖面图；图23是本发明的第9个实施例有关的磁阻效应型磁头的主要部分的剖面图；图24是沿图23中的箭头A的方向看图23中的磁阻效应型磁头所看到的各层的剖面图；图25是图19中的磁阻效应型磁头的磁敏部的放大剖面图。
下面参照
本发明的磁阻效应型薄膜磁头及其制作方法的实施例。
各图中具有同一功能的部分标以同一符号，详细说明从略。
图1是说明作为本发明的对象的薄膜磁头(双缝磁头)100的原理性斜视图。如图所示，它由密封膜2、磁阻效应元件5、电极(在电极图形下面形成绝缘膜)7、兼作下磁心用的上密封膜9、线圈13、以及上磁心14构成。图1中，为了说明的方便，将下绝缘膜(下间隔膜)、上绝缘膜(上间隔膜)、磁畴控制膜(噪声抑制膜)、偏磁膜、以及隔离膜等略去。在图1中，下密封膜2、磁阻效应元件5、电极7和上密封膜9构成重放专用的磁头部分。由上密封膜9、线圈13和上磁心14构成记录专用磁头部分。而且，本发明的目的在于提高磁阻效应元件5和下密封膜2之间的电绝缘性，以及提高电极7和下部密封膜2之间的电绝缘性。
在图2A—图10的实施例中，将上绝缘膜、下绝缘膜分别称为上间隔膜、下间隔膜，将磁畴控制膜称为噪声抑制膜。
图2A是从磁头外露表面看到的(即沿图1中的箭头方向看到的)本发明的第1个实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的剖面说明图，图3A—3D是表示图2A所示的第1实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序的前工序示意图，图4A—4C是表示图2A所示的第1实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序的后工序示意图。
由图2A可见，在第1实施例中，磁阻效应元件5是装在噪声抑制膜4和隔离膜10的上面。在图2A中，虽然只绘出第1实施例中的磁阻效应元件5，但磁阻效应元件5所表示的部分通常是由磁阻效应元件5、偏磁膜6(图中未绘出)以及将两者分隔开用的隔离膜(图中未绘出)构成的。而且，如图2A中所示，为了使检测电流流过磁阻效应元件5，设有电极(电极膜)7。由图2A可见，噪声抑制膜4、隔离膜10、磁阻效应元件5(偏磁膜6)和电极7，通过作为电绝缘膜的上间隔膜8和下间隔膜3，被夹装在上密封膜9和下密封膜2之间。
在磁头中，磁阻效应元件5利用磁阻效应，将来自记录媒体的磁信号变换成电信号。电极7用来使检测电流(信号检测电流)流过磁阻效应元件。检测电流用来检测经过变换后的电信号。
图中，噪声抑制膜4和磁阻效应元件5(偏磁膜6)通过离子铣技术形成图形。当通过离子铣的刻蚀作用形成图形时，在噪声抑制膜4的正下方的区域以外的下间隔膜3的上表面区、以及在元件5的正下方的区域以外的噪声抑制膜4的上表面区都因遭受过度地刻蚀，超过了必要的程度，即受到过刻蚀。因此，在噪声抑制膜4和磁阻效应元件5(偏磁膜6)的形成过程中，由于受到上述过刻蚀作用影响，下间隔膜3的上表面区会因而变薄，从而使电极7和下密封膜2之间的绝缘耐压性能下降。
因此，该第1实施例是在形成电极膜之前，通过至少先在该下间隔膜3变薄的上表面区形成绝缘膜11，从而大幅度提高了绝缘耐压变弱的区的绝缘耐压性能。
可是，在设置该绝缘膜11时，虽然在该绝缘膜11上也形成了图形，但在形成噪声抑制膜4的图形以及在形成绝缘膜11的图形时，绝缘膜11和噪声抑制膜4之间的图形可能会弥合不严。这就是说由这些图形形成的绝缘膜11的端部和与其相对的噪声抑制膜4的端部之间可能产生缝隙。这时，在该间隙下面的下间隔膜3，如上所述，在形成图形时便因受刻蚀而使厚度变薄。因此，若将电极7设在该缝隙部分，则在该缝隙部分，会使电极7和下密封膜2之间的绝缘耐压性能下降，漏电电流从电极7流到下密封膜2。其结果是在读出该磁阻效应型薄膜磁头的信号用的检测电流中产生噪声，或者使流过磁阻效应元件的电流减少。其结果是磁头的输出达不到要求。
因此，在本实施例中，为了防止产生这样的间隙，在与该端部相对的、由于形成图形而变薄的噪声抑制膜4的端部上敷设了一层绝级层11。
以下利用图3A—3D及图4A—4C，说明上述第1实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序。图3A—3D是制作工序的前工序示意图，图3A表示下密封膜2上所设的下间隔膜3、噪声抑制膜4和隔离膜10上形成图形。图3B表示在隔离膜10上形成磁阻效应膜(包括偏磁膜等)50。图3C表示在磁阻效应膜50中剩余的区域采用剥离法形成的耐蚀剂图形15。图中，抗蚀剂图形15是包括抗蚀剂16、17两层结构，在抗蚀剂16的下表面上有刻槽(抗蚀剂17展开呈伞状结构)。图3D表示经过离子铣的加工，将采用剥离法形成的未被耐蚀剂图形15覆盖的部分的磁阻效应膜50被蚀去以后的状态。
由图3D可知，用离子铣加工法蚀去磁阻效应膜50的一部分时，在磁阻效应膜50的正下方以外的噪声抑制膜4的上表面区、以及在噪声抑制膜4的正下方以外的下间隔膜3的上表面区域都因受过刻蚀的剥蚀而变薄。
图4A—4C表示制作工序的后工序，图4A表示形成本发明的重要部分(即绝缘膜11)后的状态。绝缘膜11是利用剥离法形成的耐蚀剂图形15，经过溅射或蒸镀等法形成的。
由图4A可知，绝缘膜11是覆盖在下间隔膜3的受过刻蚀的上表面区及噪声抑制膜4的受过刻蚀的上表面区上形成的，在本实施例中，绝缘膜11将磁阻效应元件5的端边盖严。
为了使绝缘膜11能够盖严磁阻效应元件5的端边，在成型时最好是将图3C、3D中所用的耐蚀剂图形除去，然后改用稍小一些的耐蚀剂图形形成进行绝缘膜11的成型加工。
图4B表示用剥离法形成电极7后的状态。电极7是将耐蚀剂图形15除去以后形成的，也可以用离子铣加工法形成。图4C表示在采用剥离法形成的耐蚀剂图形15上形成的绝缘膜11及电极膜7，以及将采用剥离法形成的耐蚀剂图形15除去后的状态。通过以上工序，在电极7和下密封膜2之间形成下间隔膜3(但因过铣削而变薄)及在本工序中形成的绝缘膜11，因此能制作出绝缘耐压性能优异的磁阻效应型薄膜磁头。
这样，在本实施例中，由于绝缘膜11是在噪声抑制膜4的过铣削的上表面区域上形成的，因此在绝缘膜11的端边和与其相对的噪声抑制膜4的端部之间不可能产生缝隙，所以能够防止产生前面所述的问题。
在本工序中形成的绝缘膜11的厚度，只要工序中不出问题，可以达到确保电极7和下密封膜3之间的绝缘耐压所需的足够厚度。
在第1实施例中，绝缘膜11虽然是敷设在因过铣蚀而变薄的噪声抑制膜4的全部表面上，但本发明不受此限，也可将绝缘膜11设在噪声抑制膜4的变薄后的上表面区域的一部分上。这是由于噪声抑制膜4具有绝缘性。
图2B表示具有这种结构的磁阻效应型薄膜磁头的主要部分，与图2A中相同的部分标以相同的符号，其说明从略。在图2B所示的改型示例中，绝缘膜11是设置在噪声抑制膜4的变薄后的上表面区的一部分上，即设置在噪声抑制膜4的周边部分上。
图2B中的磁头是采用与图2A中的磁头的同样方法形成的，在形成绝缘膜11时，直接使用图3C、3D中使用的耐蚀剂图形即可。
图5是从磁头外露表面看到的本发明的第2个实施例的磁阻效应型薄膜磁头的主要部分的剖面说明图，图6A—6E是表示图5所示的第2个实施例中的磁阻效应型磁头的制作工序的前工序的图，图7A—7E是表示图5所示的第2个实施例中的磁阻效应型磁头的制作工序的后工序的图。
由图5可知，在第2实施例中，磁阻效应元件5只存在于与设置在磁记录媒体(磁盘)上的磁道相对应的部分。而且，噪声抑制膜4和电极7彼此叠置，位于磁阻效应元件5的两侧，并将其夹持在中间。在图2中，只示出了磁阻效应元件5，但表示磁阻效应元件的部分通常是由磁阻效应元件5和偏磁膜6(图中未示出)以及将两者分开用的隔离膜(图中未示出)构成的。
在本实施例中，噪声抑制膜4从磁阻效应元件5的侧面控制磁阻效应元件5的磁畴，使检测电流(读出信号的电流)从电极7通过噪声抑制膜4，流至磁阻效应元件5。
分别利用上密封膜9和下密封膜2，通过上间隔膜8和下间隔膜3，将磁阻效应元件5(偏磁膜6)、噪声抑制膜4及电极7夹持在中间。
在第2实施例中也与第1实施例一样，利用由剥离法成型的耐蚀剂图形，通过离子铣加工形成磁阻效应元件5。这时，磁阻效应元件5的正下方区以外的下间隔膜3的上表面区受到过刻蚀。因此，受到过刻蚀的下间隔膜3的上表面区变薄，降低了绝缘耐压性能。
因此，第2实施例是通过在形成噪声抑制膜4及电极7之前，先形成绝缘膜11的方法，将由于过度刻蚀而变薄的下间隔膜3的区域用绝缘膜11加厚，借以提高噪声抑制膜4(电极7)和下密封膜2之间的绝缘耐压性能。
在本实施例中，由于噪声抑制膜4是从磁阻效应元件5的侧面控制磁阻效应元件5的磁畴，所以未将绝缘膜11设在磁阻效应元件5上，而是只设在受过刻蚀的下间隔膜3的上表面区域。
以下利用图6A—6E及图7A—7E，说明第2实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序。图6A—6E表示制作工序的前工序，图6A表示在下密封膜2上形成下间隔膜3后的状态。图6B表示磁阻效应膜50成膜后的状态。然后，如图6C所示，磁阻效应膜50的图形是在留出电极图形的一部分和与磁道相对应部分的条件下，用剥离法形成耐蚀剂图形20，如图6D所示，利用刻蚀法形成磁阻效应元件5的中间图形51。图中，耐蚀剂图形20所占的区域比与磁道相对应的部分宽，与磁道相对应部分及其垂直方向的尺寸，要按照磁阻效应膜最终残留尺寸确定。如有需要，为了提高因受过刻蚀而被蚀去的下间隔膜3的部分的绝缘耐压性能，要在刻蚀工序后进行绝缘膜的成型作业。此后，如图6E所示，将耐蚀剂图形20除去。
图7A—7E表示制作工序的后工序，图7A表示形成电极的耐蚀剂图形(用剥离法形成的耐蚀剂图形)21的状态。图7B表示采用离子铣加工法将与磁道相对应部分以外的磁阻效应膜的中间图形51除去后的状态。这时，由于过刻蚀而使密封膜3出现变薄的区域。图7C表示为了提高该变薄了的下密封膜3的区的绝缘耐压性能，采用溅射法或蒸镀法等形成绝缘膜11后的状态。其次，为了防止在下道工序中进行成型加工时使磁效应元件5与噪声抑制膜及电极之间的接触电阻降低，要进行离子铣加工或用离子束进行清理。图7D表示噪声抑制膜4和电极(膜)7成型后的状态。最后，如图7E所示，将附着在耐蚀剂图形21上的、大致与磁道相对应部分大小的噪声抑制膜及电极膜一并除去。
在该工序中形成的绝缘膜11的厚度，只要工序上不出问题，就能达到确保噪声抑制膜4或电极7与下密封膜3之间有足够的绝缘耐压性能的厚度。
在上述第2个实施例中，虽然是采用形成耐蚀剂图形20，再通过离子铣，形成磁阻效应元件5的中间图形51的办法，但本发明并不受此限，也可以不形成中间图形51，采用离子铣的办法，仅只在磁阻效应元件5上直接进行与磁道对应的部分的成型。
在第2实施例中，虽然是将噪声抑制膜4设在绝缘膜11上，将电极7设在该噪声抑制膜上，但本发明并不受此限，也可将绝缘膜11设在噪声抑制膜4上，而将电极7设在绝缘膜上。
在第2实施例中，虽是将噪声抑制膜4设在绝缘膜11上，但不一定必须设噪声抑制膜4，也可以只设电极7。
图8是从外露磁头面看到的本发明的第3个实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的主要部分的剖面说明图，图9A—9D表示图8所示的第3实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序的前工序，图10A—10D表示图8所示的第3实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序的后工序。
由图8可知，第3实施例与第2实施例相同，噪声抑制膜4和电极7相重叠配置在磁阻效应元件5的两侧。但在第3实施例中，噪声抑制膜4和电极7是敷设在磁阻效应元件5(包括偏磁膜6等)上面。这里，通过离子铣加工形成磁阻效应元件5。在通过离子铣加工进行磁阻效应元件5的成型，处于磁阻效应元件5的正下方以外的部分受到过度铣削，从而使下间隔膜3的厚度变薄。
如图8所示，第3实施例是通过在磁阻效应元件5的正下方以外的区域形成绝缘膜11，借以提高噪声抑制膜4及电极7与下部密封膜2之间的绝级耐压性能的。
其次，利用图9A—9D及图10A—10D，说明第3实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的制作工序。图9A—9D表示制作工序的前工序，图9A—9D所示的工序与第2实施例中的图6A—6D中的工序相同，其说明从略。但在图9C中，采用剥离法形成耐蚀剂图形20，在磁阻效应膜50的图形上留出比磁道对应部分(图8中的T′)宽的区域，然后，采用该图形20进行铣削加工，形成磁阻效应元件5的最后图形(图9D)。因此，在图9D中，用离子铣法形成的是比与磁道相对应部分宽的最终的磁阻效应元件5。(另一方面，在第2实施例中，用图6D中的工序获得磁阻效应元件5的中间图形51，然后，在图7B中的工序中，利用与磁道部分相对应的耐蚀剂图形21，通过离子铣加工，获得大致与磁道宽度相等的最后的图形5)。
图10A—10D是表示制作工序中的后工序的图，图10A表示绝缘膜11的成型状态，在图10B中，将采用剥离法形成的耐蚀剂图形20除去。然后，在图10C、10D中，用剥离法形成耐蚀剂图形21(其尺寸与磁道对应部分的尺寸相同)，还进行噪声抑制膜4和电极7的成型作业。噪声抑制膜4和电极7的成型工艺可采用离子铣加工法。
因此，在本实施例中，噪声抑制膜4和电极7是敷设在磁阻效应元件5上。
在本工序中形成的绝缘膜11的厚度，只要工序上没有问题，就能达到能够确保噪声抑制膜4或电极7与下部密封膜2之间有足够的绝缘耐压的厚度。
在第3实施例中，虽然是将噪声抑制膜4敷设在绝缘膜11上及磁阻效应元件5的端部上，但不一定必须设噪声抑制膜4，也可以只设电极7。
如果采用本发明的上述各实施例，则在磁阻效应元件的成型加工时，在因受到过度铣削而变薄的下间隔膜上、和/或与下间隔膜相关的膜上，进行绝缘膜的成型，因此能以大幅度提高磁阻效应型薄膜磁头的电极(噪声抑制膜和电极)与下密封膜之间的绝缘耐压性能。
图11A是与第4个实施例中的磁阻效应型薄膜磁头的主要部分的外露表面正交方向的剖面图。在该图中，1是基片、2是下密封膜、3是第1绝缘膜(相当于上述的下绝缘膜)、4是绝缘性的磁畴控制膜、5是磁阻效应膜、11是提高磁阻效应膜和密封膜之间的绝缘耐压性能用的保护绝缘膜、7是电极膜、8是第2绝缘膜(相当于上述的上绝缘膜)、9是上密封膜。
在第4—第6实施例中，把第1—第3实施例中的下间隔膜3、噪声抑制膜4、电极7、上间隔膜8、绝缘膜11分别称为第1绝缘膜(下绝缘膜)3、磁畴控制膜(绝缘性磁畴控制膜)4、电极膜7、第2绝缘膜(上绝缘膜)8、保护绝缘膜11。另外，在第4—第6实施例中，虽然说明是省略了第1—3实施例中的偏磁膜6、隔离膜10，但也可与第1—3实施例同样地敷设这些膜。
由图11A可知，绝缘性磁畴控制膜4是敷设在第1绝缘膜3的外露表面的一侧，另外，保护绝缘膜11是敷设在绝缘性磁畴控制膜4的端部的形态设在第1绝缘膜3上。而且，磁阻效应膜5是分层敷设在绝缘性磁畴控制膜4的外露表面的一侧。
即，第4实施例是提供这样一种磁阻效应型薄膜磁头，它将绝缘性磁畴控制膜4敷设在下密封膜2上的第1绝缘膜3上，在敷设绝缘性磁畴控制膜4时，要使其面积比磁阻效应膜5的面积大，另外，在电极膜7的下面分层敷设绝缘膜作为保护绝缘膜11时，要将保护绝缘膜6敷设在绝缘性磁畴控制膜4的端部，使其具有良好的绝缘耐压性能。
本实施例的结构与图2B(第1实施例的改型例)相同，与图2B一样，在通过离子铣加工法使磁阻效应元件5形成图形时，磁畴控制膜4正下方的区域以外的第1绝缘膜3的上表面区域受到过度铣蚀。因此，将绝缘膜11设在由于受到过度铣蚀而变薄的第1绝缘膜3的上表面区域，另外，绝缘膜11还设在磁畴控制膜4的成型变薄的上表面区域的一部分、即磁畴控制膜4的周边部分上。因此，在本实施例中，能获得与图2A中的实施例及图2B中的改型例同样的效果。
图12A至图16B是表示第4实施例有关的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法的说明图，在从图12A至图16B中，图12A、13A、14A、15A、16A分别表示从磁头的外露表面h所看到的该磁头的剖面图，同样，图12B、13B、14B、15B、16B分别表示平面图。
如上所述，通过采用离子铣加工(制作图形)使磁阻效应元件5形成图形时，磁畴控制膜4的正下方的区域以外的第1绝缘膜3的上表面区域因受到过度铣蚀而变薄，另外，磁阻效应元件5的正下方区域以外的磁畴控制膜4的上表面区域也因受到过度铣蚀而变薄。可是，为了简化附图，在图12A—16B中，实际上受到过度铣蚀的区域是已经变薄。
如图12A、12B所示，首先在由数微米厚的铝等形成的非磁性基片上，形成由Ni—Fe合金等磁性膜构成的下密封膜2。接着，采用溅射、蒸镀、电镀、CVD等方法，在厚为0.05—0.3微米的膜上形成由氧化铝等构成的第1绝缘膜2。根据需要，可对该第1绝缘膜的表面进行抛光等加工，使其表面平整，经过特殊加工的试样证明本发明的效果有所提高。
其次，如图13A、13B所示，通过制作图形，采用溅射、蒸镀、电镀、CVD等方法，在第1绝缘膜3上分别形成由NiO、CuO等构成的绝缘性磁畴控制膜4、以及由数层Ni—Fe等构成的磁阻效应膜5。这时，如图13A、13B所示，磁畴控制膜4的面积比磁阻效应膜5的面积大，而且磁阻效应膜5完全重叠在磁畴控制膜4上形成图形。另外，本实施例中虽然未示出，但也可以在磁畴控制膜4和磁阻效应膜5连接部分的一部分，即在磁畴控制膜4和磁阻效应膜5之间的一部分上，按照控制磁阻效应膜的磁畴的规定范围形成其他的膜(例如隔离膜等)。
其次，如图14A、14B所示，为了提高绝缘耐压性能，采用溅射、蒸镀、电镀、CVD等方法，通过制作图形，采用敷设在绝缘性磁畴控制膜4的端部的形态，形成由氧化铝等构成的保护绝缘膜11。如上所述，保护绝缘膜11是敷设在绝缘性磁畴控制膜4的端部，但不使其延伸到磁阻效应膜5的端部。这时，必须考虑光刻图形的不弥合量，确定在绝缘性磁畴控制膜4上敷设保护绝缘膜11的量，以及保护绝缘膜11与磁阻效应膜5之间的距离。
制作图形的方法，最好采用上述称为剥离法的方法。即，开始时，以将全部磁阻效应膜5及其附近的绝缘性磁畴控制膜4覆盖住的形态，设置上部有凸缘的所谓“菌形”的耐蚀剂图形。然后，用溅射、蒸镀、电镀、CVD等方法形成绝缘膜，并将耐蚀剂图形上的绝缘膜除去，再将耐蚀剂图形除去。如果采用这种方法，则对作为基片的绝缘性磁畴控制膜5的损伤小，另外，由于耐蚀剂图形有上述凸缘部分，因此在形成的保护绝缘膜11上形成的图形的端部会形成一个慢坡。
其次，如图15A—15B所示，通过制作图形，采用溅射、蒸镀、电镀、CVD等方法形成电极膜7，又如图16A—16B所示，采用溅射、蒸镀、电镀、CVD等方法，分别形成由氧化铝等构成的第2绝缘膜8及由Ni—Fe合金等磁性膜构成的上密封膜9。
图11B是图11A所示实施例的改型示例，在该改型示例中，绝缘膜11是覆盖在第1绝缘膜3的受过度铣蚀的上表面区域及磁畴控制膜4的受过度铣蚀的上表面区域上形成的，绝缘膜11一直延伸到磁阻效应元件5的端部。
因此，该改型示例的结构与图2A中的实施例相同，可用与图2A中的实施例同样的方法，或与图11B中的实施例同样的方法成型，并能获得与图2A中的实施例同样的效果。
图17A—17B是本发明的第5个实施例的说明图，图17A是从外露表面看到的剖面图，图18B是平面图。该第5实施例的特征是在第1绝缘膜3上制作绝缘性磁畴控制膜4的图形时，该绝缘性磁畴控制膜4一定要敷设在电极膜7及磁阻效应膜5与第1绝缘膜之间。借以提高了绝缘性能。
图18A—18B是本发明的第6个实施例的说明图，图18A是从外露表面看到的断面图，图18B是平面图。该第6实施例将绝缘性磁畴控制膜4直接分层敷设在下必封膜2上，使绝缘性磁畴控制膜4兼备第1绝缘膜的功能。借以提高了绝缘性能。
如上所述，如果采用第4—第6实施例，利用敷设在磁阻效应膜下方的绝缘性磁畴控制膜，可以确保绝缘耐压性能。特别是将绝缘性磁畴控制膜敷设在下密封膜上的下绝缘膜上时，要使其面积比磁阻效应膜的面积大，再在电极下面分层敷设绝缘膜，作为保护绝缘膜，由于是将保护绝缘膜敷设在绝缘性磁畴控制膜的端部，所以电极膜和第1绝缘膜并不直接接触。因此，利用保护绝缘膜和绝缘性的磁畴控制膜的双方的作用，能确保只用第1层绝缘膜所不足的绝缘耐压性能。
由于必须使该绝缘性磁畴控制膜位于电极膜及磁阻效应膜与第1绝缘膜之间，所以能提供一种绝缘性高的磁阻效应型薄膜磁头。
另外，直接将绝缘性磁畴控制膜分层敷设在下密封膜上，所以能够提供一种使绝缘性磁畴控制膜兼备第1绝缘膜的功能的磁阻效应型薄膜磁头，借以提高绝缘性。
这样，在磁阻效应型薄膜磁头中，能提供一种绝缘耐压性能(磁阻效应膜及电极膜与上下密封膜之间的绝缘耐压性能)好的磁阻效应型薄膜磁头。因此，能与记录高密封化相适应，谋求窄间隔化，同时具有能提供一种增大检测信号的输出电平及提高磁头寿命的磁阻效应型薄膜磁头的效果。
在上述第1实施例及第4—第6实施例中，由于绝缘膜11是敷设在噪声抑制膜(磁畴控制膜)4的受过度铣蚀的上表面区域上成型的，因此在制作噪声抑制膜(磁畴控制膜)4的图形和绝缘膜11的图形时，在绝缘膜11的端部和与其相对的噪声抑制膜(磁畴控制膜)4的端部之间不可能产生缝隙，能以防止产生前面所述的问题。即能避免在该缝隙部分，会使电极7和下密封膜2之间的绝缘耐压性能下降、使漏电电流从电极流到下密封膜2、结果在读出该磁阻效应型薄膜磁头的信号用的检测电流中产生噪声，或者使流到磁阻效应元件5中的电流减少，结果使磁头的输出电平不足的问题。
在上述各实施例中，设有绝缘膜11，用以防止电极(电极膜)7与下密封膜2之间的绝缘耐压性能下降而引起绝缘受损。磁道部分(对抗电极的间隙区域、例如图2A中用T表示的区域)以外的区域中的该绝缘膜11和下间隔膜(下绝缘膜)3的总厚度要以达到足以防止上述绝缘破坏的厚度为限，与磁道部分的厚度相比较，厚度相同或薄一些也没关系。当然，磁道以外的区域的该绝缘膜11与下间隔膜(下绝缘膜)3加在一起的总厚度比磁道部分的厚度厚一些即可。
其次，在上述各实施例中，如果存在电极7的边缘部分，上部密封膜9与电极的边缘部分之间的绝缘耐压性能可能会下降。另外，当下密封膜2的边缘部分处于电极7的下面时，下密封膜2的边缘部分与电极之间的绝缘耐压性能可能会下降。因此，以下说明的实施例(第7—第9实施例)是为了将覆盖下密封膜2的至少一部分边缘部分的绝缘膜(第1绝缘膜或下间隔膜)3加厚，从而将该绝缘膜3多层化，和/或为了将覆盖电极(电极膜)7的至少一部分边缘部分的绝缘膜(第2绝缘膜或上间隔膜)8加厚，而将该绝缘膜8多层化。具体地说，就是在覆盖下密封膜2的至少一部分边缘部分的绝缘膜(第1绝缘膜或下间隔膜)3上再敷设一层绝缘11，另外，在覆盖电极(电极膜)7的至少一部分边缘部分的绝缘膜(第2绝缘膜或上间隔膜)8上再敷设绝缘层113。
在以下的第7—第9实施例中，把上述第1—第6实施例中的下密封膜2、下绝缘膜(下间隔膜、第1绝缘膜)3、磁畴控制膜(噪声抑制膜)4、偏磁膜6、上绝缘膜(上间隔膜、第2绝缘膜)8、上密封膜9、绝缘膜(保护绝缘膜)11分别称为下磁密封层2、绝缘层3、磁畴控制用偏磁膜4、软磁性软偏磁膜6、绝缘层8、上磁密封膜9、绝缘层11。
以下的第7—第9实施例与图5、图8所示的第2、第3实施例一样，虽然是将磁阻效应元件5夹在中间而在其两侧设有磁畴控制用偏磁膜4和电极7，从其两侧进行磁阻效应元件5的磁畴控制。可是，第7—第9实施例的结构并不受此限，像第1实施例等那样，也能适用于将磁阻效应元件5重叠在磁畴控制用偏磁膜4上的结构。
因此，在以下的第7—第9实施例中，像第2—第3实施例那样，绝缘膜11是敷设在绝缘膜(第1绝缘膜或下部间隔膜)3的受过度铣削的上表面区域上。
下面，利用
第7—第9实施例中的磁阻效应型磁头。
在第7个实施例中，是针对上磁密封层与电极之间的、以及下磁密封层与电极之间的绝缘层(除磁敏部分外)被多层化的磁阻效应型薄膜磁头所做的说明。
在图19、图20及图25中，磁阻效应型磁头100在基片1上备有将信号写入图中未示出的磁记录媒体上用的记录头部分121、以及从磁记录媒体读出信号用的重放头部分116。
重放头部分116备有上部磁密封层9；下部磁密封层2；读取来自磁记录媒体的信号磁场的磁阻效应膜5；用以将横向偏磁场施加在磁阻效应膜5上用的软磁性偏磁膜6；控制磁阻效应膜中的磁畴结构用的磁畴控制用偏磁膜4；高阻导电膜108；使检测电流流过磁阻效应膜5用的电极7；以及使电极7绝缘用的绝缘层3、8。另外还备有绝缘层11、113，各绝缘层3、8被多层化。下部磁密封层2的边缘部分124呈阶梯状。电极7的外侧边缘部分125也呈阶梯状。
在相对敷设的电极7之间的下部区域，由软磁性软偏磁膜6、高阻导电膜108及磁阻效应膜5形成磁敏部分106。另外，由磁敏部分106、磁敏部分106下侧的绝缘层3及磁敏部分106上侧的绝缘层8形成间隙部分123。间隙部分123的厚度就是间隔的长度。
记录头部分121备有上磁极118、下磁极117、设在上磁极118和下磁极117之间的线圈13。
以下是用来说明上述的磁阻效应型磁头的制作方法的一个示例。
磁阻效应型磁头100在由绝缘体(例如氧化铝)TiC构成的基片1上附着上一层厚的平整化用的基底绝缘层102(例如由氧化铝构成的绝缘层)。然后，进行分层敷设下磁密封层2，使其厚度为1—4μm，并将其加工成规定的形状。可采用例如光刻法和干腐蚀法进行这种加工。而且，使绝缘层3(例如由氧化铝构成的绝缘层)分层敷的厚度达到0.05—0.2μm，形成间隙部分123的一部分。下密封层2及绝缘层3例如用溅射法进行分层敷设。
在本实施例中，主要将氧化铝用于绝缘层3，但也可以采用氧化铝以外的其他绝缘体，例如二氧化硅或二氧化钛。
这样在分层敷设绝缘层3之后，接着分层敷设绝缘层11。除磁阻效应磁头100的磁敏部分106及其附近以外，采用绝缘层11通过绝缘层3将下磁密封层2的表面全部覆盖。另外，例如采用剥离法将绝缘层11的厚度堆积成0.1μm以上。
因此，如图20及图25所示，下磁密封层2的边缘部分124和电极7之间的绝缘部分126已经多层化，使该部分的绝缘层厚度增加。
此后，进行软磁性软偏磁膜6、高阻导电膜108及磁阻效应膜5的分层敷设，并加工成规定的形状。这些软磁性软偏磁膜6、高阻导电膜108及磁阻效应膜5，例如用溅射法进行分层敷设。另外，也可以用蒸镀法将其进行分层敷设。另外，例如可用光刻法和干腐蚀法将它们加工成规定的形状。
接着，例如用溅射法对控制磁阻效应膜5中的磁畴结构用的磁畴控制用偏磁膜4、形成电极7的导体层、以及例如由Nb/Au/Nb构成的导体层进行分层敷设。也可采用蒸镀进行上述的分层敷设。例如用剥离法形成规定形状的电极7。但形成电极7时，必须使磁畴控制用偏磁膜4在磁阻效应膜5上向外延伸。因此，磁阻效应膜5的表面预先必须进行仔细清洗，不得造成损伤。采用离子清洗法进行清洗即可。
在本实施例中，磁阻效应膜5采用NiFe膜、磁畴控制用偏磁膜4采用FeMnNi膜、软偏磁膜6采用NiFeCoNb膜。除此之外，还可以采用别的膜，例如磁阻效应膜5采用NiCo膜或NiFeCo膜，磁畴控制用偏磁膜4采用其它的强抗磁膜或CoPt等永久磁铁膜，软偏磁膜6采用NiFeRh膜等软磁体膜。
如上所述直到电极7成型后，间隙部分123的绝缘层8经过分层敷设达到0.05—0.2μm的厚度。此外，如图20及图25所示，对绝缘层113进行分层敷设，除磁敏部分106及其附近外，将电极7的外侧边缘部分125的一部分盖住。例如用剥离法将绝缘层113分层敷设达到0.1μm以上的厚度。因此，电极7的外侧边缘部分125和上磁密封层9之间的绝缘部分127被多层化，增加这一部分的厚度。这时，上密封层9上未覆盖的部位处的电极7的外侧边缘部分125不需要多层化。原因是上磁密封层9未被盖住的部分几乎不会产生来自电极7的检测电流的漏泄。另外，将磁敏部分106附近除外的电极7的内侧的边缘部分和上磁密封层9之间的绝缘层部分130进行多层化加工。
接着，例如用溅射法进行上磁密封层9的分层敷设，使其厚度达到1—4μm，并加工成规定的形状。最后，以保护和平整化为目的，敷设厚达数μm以上的绝缘膜115，例如用反复腐蚀法进行平整化处理，于是制成了重放头部分116。
然后，在该平整化处理后的绝缘膜115上依次形成下磁极117，上磁极118、线圈13及绝缘层120，作成记录头部分121，经过形成复合磁头之后，就完成了磁阻效应型磁头100的制作过程。
另外，也可省去下磁极117，而将上磁密封层9兼作下部磁极用。
其次，说明本发明的磁阻效应型磁头100的运作原理。
磁头100利用记录头部分121，利用电磁感应将信号写入图中未示出的磁记录媒体上。在进行该信号的重放时，利用重放头部分116读出信号。读出该信号时，首先通过电极7，使检测电流流过磁阻效应膜5、导电膜108、以及软偏磁膜6。当有检测电流流过时，主要利用软偏磁膜6产生的磁场，使磁阻效应膜5中的磁化方向相对于检测电流成某一角度。通过调节该检测电流的角度，使其约为45度，达到最佳偏磁状态。
在此状态下，当写入磁记录媒体中的极性不同的信号磁场进入磁阻效应膜5后，根据其强度，从磁阻效应膜5中的磁化方向发生转动，从上述的45度增大或减小。对应于该角度的变化，磁阻效应膜5的电阻减小或增大。然后，将该磁阻效应膜5的电阻变化作为电压变化进行检测，便可读出上述信号。该电压变化，即输出电平与流过磁阻效应膜5的电流按正比增大。
在进行这样的重放运作过程中，由于产生的焦耳热使磁阻效应膜5及软偏磁膜6的温度升高。在电极7和上下绝缘层3、8放散的热量与上述焦耳热的热量达到平衡时，上述温度也就保持在某一恒定值，如果该温度过高，由于磁阻效应膜5的电阻变化率降低，而使输出电平下降。另外，如果电迁移加速，会导致磁头寿命缩短。因此，最好将上述温度抑制得低一些。
另一方面，由于磁阻效应膜5与在其上面分层敷设的磁畴控制用的偏磁膜4之间的分子进行的交换反应，沿着易磁化轴方向形成适当的偏磁场。通过这种作用的结果，使磁阻效应膜5中几乎保持单磁畴状态。因此，在这种状态下，即使进行写入、读出信号运作，也不会产生巴克好森噪声。可是，如果偏磁场过弱，磁阻效应膜5中的单磁畴状态会受到破坏，由于产生磁畴，也就会产生巴克好森噪声。因此，通过分子交换反应产生的偏磁场的强度必须达到某种程度以上。
本实施例的磁阻效应型磁头100的工作原理就是上面说明的那样，如果采用本实施例的磁阻效应型磁头，如上所述，在下磁密封层2的边缘部分124和电极7之间、电极7的外侧边缘部分125与上磁密封层9之间、以及除磁敏部分106附近以外的电极7的内侧边缘部分与上磁密封层9之间的绝缘层厚度变厚。因此，在该区域内能减少检测电流的漏泄，降低绝缘层的绝缘破坏程度。
上述实施例虽然是利用软薄膜偏磁法作为形成偏磁场的方法。但不限于软薄膜偏磁法，即使采用分流偏磁法或永磁铁偏磁法等其它偏磁法，本发明的效果仍保持不变。
以下以第8个实施例说明备有与第1个实施例中的绝缘层11及绝缘层13的形状不同的绝缘层的磁阻效应型磁头。在图21及图22中构成本实施例的磁阻效应型磁头的主要部分与构成第7实施例的主要部分相同。
下面以本实施例的磁阻效应磁头的制作方法为例进行说明。
在图21及图22中，磁阻效应型磁头100在例如由氧化铝TiC构成的绝缘基片1上，敷设一层厚的基底绝缘层102(例如由氧化铝构成的绝缘层)，用来进行平整处理。然后分层敷设1—4μm厚的下密封层2，并加工成规定的形状。例如用光刻法和干腐蚀法进行这一加工。然后分层敷设0.05—0.2μm的绝缘层3(例如由氧化铝构成的绝缘层)，形成间隙部分123的一部分。下磁密封层2及绝缘层3例如采用溅射法进行分层敷设。
在本实施例中，也用氧化铝作绝缘层，但除氧化铝外，也可使用二氧化硅或二氧化钛等绝缘体。
这样进行绝缘层3的分层敷设后，接着采用分层的方式敷设软磁性软偏磁膜6、高阻导体膜108及磁阻效应膜5，并将其加工成规定的形状。这些软磁性软偏磁膜6、高阻导体膜108及磁阻效应膜5可以采用例如剥离法分层敷设。另外，也可用蒸镀法分层敷设。另外，例如用光刻法和干腐蚀法可将它们加工成规定的形状。然后，例如用剥离法分层敷设到厚度在0.1μm以上的绝缘层11。而且，使绝缘层11通过绝缘层3将下磁密封层2的边缘部分124的一部分盖住。因此，如图21及图22所示，通过将磁密封层2的边缘部分124和电极7之间的绝缘部分126多层化，增加了该部分的厚度。这时，电极7未被覆盖的位置的下磁密封层2的边缘部分24不必多层化。原因是未被电极7覆盖的部分几乎不会产生来自电极7的检测电流的漏泄。
此后，用溅射法对下述各层进行分层敷设控制磁阻效应膜5中的磁畴结构用的磁畴控制用的偏磁膜4、以及形成电极7的导体层、例如由Nb/Au/Nb构成的导体层。也可采用蒸镀法进行上述的分层敷设。例如用剥离法使电极7形成规定的形状。但形成电极7时，必须使磁畴控制用偏磁膜4在磁阻效应膜5上向外延伸。因此，必须预先仔细清洗磁阻效应膜5的表面，不得造成损伤。该清洗方法可采用离子清洗法。
在本实施例中，磁阻效应膜5采用NiFe膜，磁畴控制用偏磁膜4采用FeMMnNi膜，软偏磁膜6采用NiFeCoNb膜。除此之外，还可以采用其他的膜，例如磁阻效应膜5采用NiCo膜或NiFeCo膜，磁畴控制用偏磁膜4采用其它强抗磁膜或CoPt等永磁铁膜，软偏磁膜7采用NiFeRh膜等软磁体膜。
经过采用上述方法进行电极的成型加工之后，再采用分层法敷设间隙膜123的一部分绝缘层8，使其厚度达0.05—0.2μm。此后，如图21及图22所示，进行绝缘层113的分层敷设，使其覆盖电极7的外侧边缘部分125的一部分。绝缘层113例如用剥离法进行分层，使其厚度达到0.1μm以上。
因此，电极7的外侧边缘部分125和上部密封层9之间的绝缘部分127经过多层化处理，增加了该部分的厚度。这时，未被上密封层9覆盖的位置的电极7的外侧边缘部分125不必多层化。原因是未被上磁密封层9覆盖的部分几乎不产生来自电极7的检测电流的漏泄。另外，除磁敏部分106以外的电极7的内侧边缘部分5上密封层9之间的绝缘部分130也进行多层化处理。
然后，例如用溅射法对上密封层9进行层积敷设，使其厚度达到1—4μm，并加工成规定的形状。最后，以保护和平整为目的，敷设数μm以上厚度的绝缘膜115。例如再用反复腐蚀法进行平整处理，于是重放头部分116的制作便告结束。
接着，在经过平整处理后的绝缘膜115上依次形成下磁极117、上磁极118、线圈13及绝缘层120，制作记录头部分121，从而以复合磁头的形式完成磁阻效应型磁头100的制作。
也可将下磁极117省去，将上部磁密封层9兼作下部磁极用。
本实施例中的磁阻效应型磁头100的运作原理与第7实施例中的磁阻效应型磁头100相同。
本实施例的磁阻效应型磁头100的效果与第7实施例的磁阻效应型磁头100的效果大致相同。如果采用本实施例的磁阻效应型磁头，则下磁密封膜2的边缘部分124与电极7之间、电极7的外侧边缘部分125与上磁密封层9之间、以及除磁敏部分106附近以外的电极7的内侧边缘部分与上磁密封层9之间的绝缘层增厚。因此，在该区域可以降低检测电流的漏泄或绝缘层的绝缘破坏。
在本实施例的情况下，虽然也是利用软薄膜偏磁法施加偏磁场。但并不受软薄膜偏磁法所限，即使采用分流偏磁法或永磁铁偏磁法等其它偏磁法，本发明的效果仍保持不变。
其次，以第9个实施例，说明下密封层的边缘部分和电极之间的绝缘层多层化的磁阻效应型磁头100。
在图23及图24中，磁阻效应型磁头100虽然不用制作第8实施例中的绝缘层，但其它结构和制作工序与第8实施例的磁阻效应型磁头100相同。
如果采用本实施例的磁阻效应型磁头100，由于下部磁密封层2的边缘部分124和电极7之间的绝缘层变厚，所以在该区域内能防止检测电流的漏泄或绝缘层的绝缘破坏。
在本实施例的情况下，虽然也利用软薄膜偏磁法施加偏磁场。但并不受软薄膜偏磁法所限，即使采用分流偏磁法或永磁铁偏磁法等其它偏磁法，本发明的效果仍保持不变。
如果采用第7—第9实施例的磁阻效应型磁头，则覆盖下磁密封层表面的绝缘层使得下磁密封层边缘部分侧面的至少一部分的厚度比间隙部分的厚度厚。因此，提高了下部磁密封层的边缘部分侧面的绝缘层的绝缘电阻及绝缘耐压性能。也就是说，能降低下部磁密封层与电极之间的检测电流的漏泄，以及下部磁密封层的边缘部分侧面的绝缘层的绝缘破坏。
另外，由于电极和上部磁密封层之间的绝缘层覆盖在电极的表面上，使得电极的边缘部分侧面的一部分的厚度要比间隙部分的厚度厚。因此提高了电极的边缘部分侧面的绝缘层的绝缘电阻及绝缘耐压性能。
权利要求
1. 一种磁阻效应型薄膜磁头，其中备有设在基板上的下密封膜；利用磁阻效应将来自磁记录媒体的磁信号变换成电信号的磁阻效应膜；敷设在该磁阻效应膜的下面，用以控制该磁阻效应膜的磁畴的磁畴控制膜；包覆在该磁阻效应膜的周边上部、用来使检测该变换后的电信号用的信号检测电流流过该磁阻效应膜用的电极；设在磁阻效应膜及电极膜上部的上密封膜；设在磁阻效应膜及电极膜与上密封膜之间、使该磁阻效应膜及电极膜同上密封膜绝缘用的上绝缘膜；设在磁阻效应膜、电极膜及磁畴控制膜与下密封膜之间，用来使该磁阻效应膜、电极膜及磁畴控制膜对下密封膜绝缘用的下绝缘膜；以及设在电极膜和下绝缘膜之间的绝缘层，利用蚀刻加工法形成磁阻效应膜时，使磁畴控制膜的正下方以外的下绝缘膜的上表面区域、以及磁阻效应膜的正下方以外的磁畴控制膜的上表面区域变薄；在下绝缘膜的该变薄的上表面区域上、以及在磁畴控制膜变薄的上表面区域的一部分上敷设连续的绝缘膜。
2. 根据权利要求1所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述绝缘层是敷设在磁畴控制膜变薄的上表面区域内，并且延伸到磁阻效应膜的端部。
3. 根据权利要求1所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述磁畴控制膜利用绝缘物成型。
4. 根据权利要求1所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述电极膜与磁阻效应膜、绝缘层及上绝缘膜保持接触，但不与下绝缘膜接触。
5. 根据权利要求1所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述磁畴控制膜的面积比磁阻效应膜的面积大。
6. 根据权利要求1所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述下密封膜的边缘部分是敷设在电极膜的下面，上述绝缘层设在下密封膜的边缘部分和电极膜之间，在下密封膜的边缘部分形成绝缘层和下密封膜的第1个双层结构。
7. 根据权利要求6所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，在上述上绝缘膜中，至少由两层构成电极膜的边缘部分和上密封膜之间的上绝缘膜部分，形成第2个双层结构。
8. 根据权利要求7所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述第1及第2双层结构的膜的厚度均在0.1μm以上。
9. 根据权利要求7所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述第1及第2双层结构的绝缘电阻均在100kΩ以上。
10. 根据权利要求7所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述第1及第2双层结构的绝缘耐压值均在0.2V以上。
11. 一种磁阻效应型薄膜磁头，其中备有设在基板上的下密封膜；利用磁阻效应将来自磁记录媒体的磁信号变换成电信号的磁阻效应膜；与该磁阻效应膜的侧面相邻，实际上与该磁阻效应膜设在同一平面上，用来控制该磁阻效应膜的磁畴的磁畴控制膜；敷设在磁畴控制膜上、包覆磁阻效应膜的周边上部、用来使检测变换后的电信号用的信号检测电流流过该磁阻效应膜用的电极膜；设在磁阻效应膜及电极膜的上部的上密封膜；设在磁阻效应膜及电极膜与上密封膜之间，使该磁阻效应膜及电极膜同该上部密封膜绝缘用的上部绝缘膜；设在磁阻效应膜、电极膜及磁畴控制膜与下密封膜之间，用来使该磁阻效应膜、电极膜及磁畴控制膜同该下密封膜绝缘用的下部绝缘膜；以及设在电极膜与下绝缘膜之间的绝缘层，利用蚀刻加工法形成磁阻效应膜时，使磁阻效应膜的正下方以外的下绝缘膜的上表面区域变薄，上述绝缘层设在下绝缘膜的上表面区域上，上述磁畴控制膜设在电极与绝缘层之间。
12. 根据权利要求11所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述绝缘层是敷设在下绝缘膜变薄的上表面区域内，并且延伸磁阻效应膜的端部的正下方。
13. 根据权利要求11所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述磁畴控制膜由绝缘物形成。
14. 根据权利要求11所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述电极膜与磁畴控制膜、绝缘层及上部绝缘膜接触，但不与下绝缘膜接触。
15. 根据权利要求11所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，下部密封膜的边缘部分处于电极膜的下面，上述绝缘层设在下密封膜的边缘部分与电极膜之间，并在下密封膜的边缘部分形成绝缘层与下密封膜的第1个双层结构。
16. 根据权利要求15所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，在上述绝缘中，上述的电极膜的边缘部分与上述的上密封膜之间至少构成两层上绝缘膜的部分，形成第2个双层结构。
17. 根据权利要求16所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述第1及第2双层结构的膜厚均在0.1μm以上。
18. 根据权利要求16所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述第1及第2双层结构的绝缘电阻均在100kΩ以上。
19. 根据权利要求16所述的磁阻效应型薄膜磁头，其中，上述第1及第2双层结构的绝缘耐压值均在0.2V以上。
20. 一种磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中包括下述工序a)通过制作图形，在设在下密封膜上的下绝缘膜上，形成控制磁阻效应膜的磁畴用的磁畴控制膜；b)在该磁畴控制膜上形成利用磁阻效应将来自磁记录媒体的磁信号变换成电信号的磁阻效应膜；c)在磁阻效应膜上利用剥离法进行蚀刻，将磁阻效应膜上与磁记录媒体上的磁道相对应的区域保留下来形成耐蚀剂图形；d)利用离子铣加工法，只将磁阻效应膜上与上述磁道对应的部分留下来，形成磁阻效应元件；e)在上述耐蚀剂图形上及由于离子铣加工而变薄的磁畴控制膜的正下方以外的下绝缘膜的上表面区域和磁阻效应膜的正下方以外的磁畴控制膜的上表面区域上形成绝缘层；f)在上述绝缘层上形成电极膜；g)将上述耐蚀剂图形除去；上述绝缘层是连续敷设在下绝缘膜的变薄的上表面区域和磁畴控制膜的变薄的上表面区域的一部分上。
21. 根据权利要求20所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，上述绝缘层是敷设在磁畴控制膜变薄的上表面区域内，并且延伸到磁阻效应膜的端部。
22. 根据权利要求20所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，上述磁畴控制膜由绝缘物形成。
23. 根据权利要求20所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，上述电极膜与磁阻效应膜、绝缘层及上绝缘膜接触，但不与下绝缘膜接触。
24. 根据权利要求20所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，上述磁畴控制膜的面积比磁阻效应膜的面积大。
25. 根据权利要求20所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，在上述工序e)中，还在下密封膜的边缘部分和电极膜之间的下绝缘膜的部分形成绝缘层。
26. 根据权利要求25所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，在工序g)以后，还有下述工序，即在电极膜上与磁道对应的区域以外的部分上形成上绝缘膜，上述绝缘膜在电极膜的边缘部分与上部密封膜之间的绝缘膜部分上再形成另外的绝缘层。
27. 磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中包括下述工序a)在设在下密封膜上的下绝缘膜上形成利用磁阻效应将来自磁记录媒体的磁信号变换成电信号的磁阻效应膜；b)在磁阻效应膜上形成利用剥离法进行蚀刻，至少将与磁记录媒体上的磁道对应的磁阻效应膜上的区域保留下来形成抗蚀剂图形；c)利用离子铣加工法，仅将磁阻效应膜上与磁道对应的部分留下来，形成磁阻效应元件；d)在耐蚀剂图形上及由于离子铣加工而变薄的磁阻效应膜正下方以外的下绝缘膜的上表面区域上形成绝缘层；e)在上述绝缘层上形成控制磁阻效应膜的磁畴的磁畴控制膜；f)在上述磁畴控制膜上形成电极膜；g)将耐蚀剂膜除去，上述绝缘层敷设在下绝缘膜的变薄的上表面区域上，上述磁畴控制膜敷设在电极膜和绝缘层之间。
28. 根据权利要求27所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，上述绝缘层是敷设在下绝缘膜变薄的上表面区域内，并且延伸到磁阻效应膜的正下方。
29. 根据权利要求27所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，上述磁畴控制膜是由绝缘物形成。
30. 根据权利要求27所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，上述电极与磁畴控制膜、绝缘层及上绝缘膜接触，但不与下绝缘膜接触。
31. 根据权利要求27所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，在上述工序e)中，还在下密封膜的边缘部分和电极膜之间的下绝缘膜的部分上形成绝缘膜。
32. 根据权利要求31所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，还包括下述工序，即在工序g)以后，在电极膜上与磁道对应的区域以外的部分上形成上绝缘膜，上述上绝缘膜中在电极膜的边缘部分与上部密封膜之间的上述上绝缘膜的一部分上再形成另外的绝缘膜。
33. 根据权利要求27所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，在上述工序b)中只将磁阻效应膜上与磁记录媒体上的磁道对应的部分留下来，形成耐蚀剂图形，在上述工序c)中，利用该耐蚀剂图形，采用离子铣加工，只将磁阻效应膜上与磁道对应的部分留下来。
34. 根据权利要求27所述的磁阻效应型薄膜磁头的制作方法，其中，在上述工序b)中将磁阻效应膜上比与磁记录媒体上的磁道对应的部分宽的区域保留下来，形成耐蚀剂图形，在上述工序c)中，利用该耐蚀剂图形，用离子铣加工法将磁阻效应膜上比与磁道对应的部分宽的区域留下来，在上述工序d)中还有子工序，即在形成绝缘层后，将上述抗蚀剂图形除去的子工序，以及在上述磁阻效应膜上采用仅只将磁阻效应膜上与磁记录媒体上的磁道对应的部分保留下来的办法，形成另外的耐蚀剂图形，在上述工序g)中，将上述另外的耐蚀剂图形除去。
全文摘要
通过制作图形，在下绝缘膜上形成磁畴控制膜，在磁畴控制膜上形成磁阻效应膜，用剥离法在磁阻效应膜上形成耐蚀剂图形，用离子铣加工法只将磁阻效应膜上与磁道相对应的部分留下，形成磁阻效应元件，在耐蚀剂图形上、以及在由于离子刻蚀而变薄的下部绝缘膜的上表面区域和磁畴控制膜的上表面区域上形成绝缘层，在绝缘膜上形成电极膜，然后将耐蚀剂图形除去。绝缘层连续敷设在下绝缘膜的上表面区域上和磁畴控制膜的上表面区域的一部分上。
文档编号G11B5/39GK1115460SQ9510377
公开日1996年1月24日 申请日期1995年4月5日 优先权日1994年4月6日
发明者谷山彰, 森尻诚, 田中温子, 由比藤勇, 芦田荣次, 田边英男, 小柳广明, 小林哲夫 申请人:株式会社日立制作所