JP2001195711A - 低応力かつ低抵抗のロジウム（Ｒｈ）リードの製造方法 - Google Patents
低応力かつ低抵抗のロジウム（Ｒｈ）リードの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】斜めイオンビームスパッタリングとアニーリン
グにより、改善されたリード層を提供すること。 【解決手段】ロジウム（Ｒｈ）リード層を斜めイオンビ
ームスパッタする第１工程と、第１工程後にアニーリン
グを行う第２工程とを含む、読み取りセンサのロジウム
（Ｒｈ）リード層の製造方法。該方法によりロジウム
（Ｒｈ）リード層の応力および抵抗が低下するので、読
み取りヘッドのセンサに用いるのに望ましいリード層が
提供される。
グにより、改善されたリード層を提供すること。 【解決手段】ロジウム（Ｒｈ）リード層を斜めイオンビ
ームスパッタする第１工程と、第１工程後にアニーリン
グを行う第２工程とを含む、読み取りセンサのロジウム
（Ｒｈ）リード層の製造方法。該方法によりロジウム
（Ｒｈ）リード層の応力および抵抗が低下するので、読
み取りヘッドのセンサに用いるのに望ましいリード層が
提供される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低応力かつ低抵抗
のロジウムリードの製造方法に関し、より詳しくは斜め
イオンビームスパッタリング後にアニーリングを行う上
記リードの製造方法に関するものである。
のロジウムリードの製造方法に関し、より詳しくは斜め
イオンビームスパッタリング後にアニーリングを行う上
記リードの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータの心臓部は磁気ディスクド
ライブと呼ばれるアセンブリである。磁気ディスクドラ
イブは、回転磁気ディスク、読み取りヘッドおよび書き
込みヘッドを有するスライダ、回転ディスクの上方に設
けられたサスペンションアーム、サスペンションアーム
を移動させ読み取りヘッドおよび書き込みヘッドを回転
ディスクの選択された円形トラック上に位置づけするア
クチュエータから構成される。ディスクが回転していな
い場合、サスペンションアームがスライダを傾かせディ
スク表面に接触させているが、ディスクが回転している
場合は、スライダの空気軸受面（ＡＢＳ）に隣接する回
転ディスクにより空気が回転し、スライダは回転ディス
クの表面から僅かに距離をおいた空気軸受に乗る。スラ
イダが空気軸受に乗ると、読み取りヘッドおよび書き込
みヘッドにより磁気信号フィールドの回転ディスクに対
する書き込みおよび読み出しが行われる。読み取りヘッ
ドおよび書き込みヘッドは、コンピュータプログラムに
より書き込み・読み出し機能を実行する処理回路に接続
されている。
ライブと呼ばれるアセンブリである。磁気ディスクドラ
イブは、回転磁気ディスク、読み取りヘッドおよび書き
込みヘッドを有するスライダ、回転ディスクの上方に設
けられたサスペンションアーム、サスペンションアーム
を移動させ読み取りヘッドおよび書き込みヘッドを回転
ディスクの選択された円形トラック上に位置づけするア
クチュエータから構成される。ディスクが回転していな
い場合、サスペンションアームがスライダを傾かせディ
スク表面に接触させているが、ディスクが回転している
場合は、スライダの空気軸受面（ＡＢＳ）に隣接する回
転ディスクにより空気が回転し、スライダは回転ディス
クの表面から僅かに距離をおいた空気軸受に乗る。スラ
イダが空気軸受に乗ると、読み取りヘッドおよび書き込
みヘッドにより磁気信号フィールドの回転ディスクに対
する書き込みおよび読み出しが行われる。読み取りヘッ
ドおよび書き込みヘッドは、コンピュータプログラムに
より書き込み・読み出し機能を実行する処理回路に接続
されている。
【０００３】書き込みヘッドは、第１、第２、および第
３の絶縁層（絶縁スタック）に埋設されたコイル層を有
しており、該絶縁スタックは第１および第２の極片層に
挟まれている。書き込みヘッドの空気軸受面（ＡＢＳ）
側の非磁性のギャップ層により、第１および第２の極片
層間にギャップが生じる。極片層はバックギャップで接
続されている。コイル層に流す電流により極片内にＡＢ
Ｓ側の極片間のギャップを取り囲むように磁界が発生す
る。該磁界により、回転ディスク上の円形トラック等
の、移動媒体上のトラックへ上記信号フィールドが書き
込まれる。
３の絶縁層（絶縁スタック）に埋設されたコイル層を有
しており、該絶縁スタックは第１および第２の極片層に
挟まれている。書き込みヘッドの空気軸受面（ＡＢＳ）
側の非磁性のギャップ層により、第１および第２の極片
層間にギャップが生じる。極片層はバックギャップで接
続されている。コイル層に流す電流により極片内にＡＢ
Ｓ側の極片間のギャップを取り囲むように磁界が発生す
る。該磁界により、回転ディスク上の円形トラック等
の、移動媒体上のトラックへ上記信号フィールドが書き
込まれる。
【０００４】読み取りヘッドは、非磁性かつ電気絶縁性
の第１および第２の読み取りギャップ層の間に設置され
るセンサを有し、第１および第２の読み取りギャップ層
は、強磁性の第１および第２のシールド層の間に設けら
れている。最近の読み取りヘッドには、回転磁気ディス
クから磁界を感知するスピンバルブセンサが設けられて
いる。該センサは、第１および第２の強磁性層（以下そ
れぞれ固定層および自由層と称する）に挟まれた非磁性
の導電体層（以下、スペーサ層と称する）を有する。第
１および第２のリードをスピンバルブセンサに接続して
センサに感知電流を流す。固定層の磁化はヘッドの空気
軸受面（ＡＢＳ）に対し垂直に固定されており、自由層
の磁気モーメントはＡＢＳに対し平行かつ上記信号フィ
ールドに対し回転可能である。固定層の磁化は、通常反
強磁性層との交換結合により固定される。スピンバルブ
センサの抵抗は固定層に対する自由層の磁気モーメント
の回転により変化する。感知電流Ｉｓをセンサに流し、
プレイバック信号として処理される電位変化を該抵抗変
化から上記処理回路で発生させる。スピンバルブセンサ
の特徴は、磁気抵抗（ＭＲ）係数ｄｒ／Ｒ（ｄｒはスピ
ンバルブセンサの抵抗変化、Ｒは変化前のスピンバルブ
センサの抵抗）である。
の第１および第２の読み取りギャップ層の間に設置され
るセンサを有し、第１および第２の読み取りギャップ層
は、強磁性の第１および第２のシールド層の間に設けら
れている。最近の読み取りヘッドには、回転磁気ディス
クから磁界を感知するスピンバルブセンサが設けられて
いる。該センサは、第１および第２の強磁性層（以下そ
れぞれ固定層および自由層と称する）に挟まれた非磁性
の導電体層（以下、スペーサ層と称する）を有する。第
１および第２のリードをスピンバルブセンサに接続して
センサに感知電流を流す。固定層の磁化はヘッドの空気
軸受面（ＡＢＳ）に対し垂直に固定されており、自由層
の磁気モーメントはＡＢＳに対し平行かつ上記信号フィ
ールドに対し回転可能である。固定層の磁化は、通常反
強磁性層との交換結合により固定される。スピンバルブ
センサの抵抗は固定層に対する自由層の磁気モーメント
の回転により変化する。感知電流Ｉｓをセンサに流し、
プレイバック信号として処理される電位変化を該抵抗変
化から上記処理回路で発生させる。スピンバルブセンサ
の特徴は、磁気抵抗（ＭＲ）係数ｄｒ／Ｒ（ｄｒはスピ
ンバルブセンサの抵抗変化、Ｒは変化前のスピンバルブ
センサの抵抗）である。
【０００５】読み取りセンサに接続される前述の第１お
よび第２のリード材料としては、導電性の高さ（低抵
抗）および耐腐食性から金（Ａｕ）が望ましい。しかし
ながら、純金（Ａｕ）をコンダクタリードとして使用し
た場合、ＡＢＳで金のノジュール（小塊）が形成される
という問題がある。これは磁気ディスクドライブ内で読
み取りヘッドが作動する時のヘッドの圧力および高温が
原因である。作動温度の範囲は８０℃〜１２０℃であ
る。リードに掛かる圧力は、リードに隣接する第１およ
び第２の読み取りギャップ層や、読み取りギャップ層に
隣接する第１および第２のシールド層等の膨張による温
度上昇に伴い増加する。金（Ａｕ）は軟らかいので、上
記温度に伴う圧力により読み取りヘッドのＡＢＳでリー
ドから搾出され、前述のノジュールを形成してしまう。
該ノジュールによりリードと第１および第２のシールド
層や、読み取りセンサの高感度要素の端部同士がショー
トしてしまい、読み取りヘッドの作動に支障をきたす。
よび第２のリード材料としては、導電性の高さ（低抵
抗）および耐腐食性から金（Ａｕ）が望ましい。しかし
ながら、純金（Ａｕ）をコンダクタリードとして使用し
た場合、ＡＢＳで金のノジュール（小塊）が形成される
という問題がある。これは磁気ディスクドライブ内で読
み取りヘッドが作動する時のヘッドの圧力および高温が
原因である。作動温度の範囲は８０℃〜１２０℃であ
る。リードに掛かる圧力は、リードに隣接する第１およ
び第２の読み取りギャップ層や、読み取りギャップ層に
隣接する第１および第２のシールド層等の膨張による温
度上昇に伴い増加する。金（Ａｕ）は軟らかいので、上
記温度に伴う圧力により読み取りヘッドのＡＢＳでリー
ドから搾出され、前述のノジュールを形成してしまう。
該ノジュールによりリードと第１および第２のシールド
層や、読み取りセンサの高感度要素の端部同士がショー
トしてしまい、読み取りヘッドの作動に支障をきたす。
【０００６】金（Ａｕ）には上記の問題があるので、従
来よりリードの製造にはノジュール形成の心配がないタ
ンタル（Ｔａ）が用いられている。しかしながら、金
（Ａｕ）と比較するとタンタル（Ｔａ）の抵抗は非常に
高く、タンタル（Ｔａ）のリード層は厚みを加えなけれ
ば読み取りヘッドのノイズが増加してしまう。ところが
リード層を厚くすると、読み取りセンサに隣接して段差
が生じ、該段差が書き込みギャップに至るまで繰り返し
生じ、書き込みヘッドの書き込みギャップが湾曲してし
まう。この現象は書き込みギャップ湾曲として公知であ
り、該現象により書き込みヘッドは湾曲した磁気を回転
磁気ディスクのトラックに刷り込むが、センサは磁気を
直線的に読み出す。その結果、読み出し信号が減少し、
その分磁気ディスクドライブの記憶容量が減少してしま
う。
来よりリードの製造にはノジュール形成の心配がないタ
ンタル（Ｔａ）が用いられている。しかしながら、金
（Ａｕ）と比較するとタンタル（Ｔａ）の抵抗は非常に
高く、タンタル（Ｔａ）のリード層は厚みを加えなけれ
ば読み取りヘッドのノイズが増加してしまう。ところが
リード層を厚くすると、読み取りセンサに隣接して段差
が生じ、該段差が書き込みギャップに至るまで繰り返し
生じ、書き込みヘッドの書き込みギャップが湾曲してし
まう。この現象は書き込みギャップ湾曲として公知であ
り、該現象により書き込みヘッドは湾曲した磁気を回転
磁気ディスクのトラックに刷り込むが、センサは磁気を
直線的に読み出す。その結果、読み出し信号が減少し、
その分磁気ディスクドライブの記憶容量が減少してしま
う。
【０００７】リード材料としての非磁性金属としては、
他に銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）が挙げら
れる。リードは全て空気軸受面側で端部の表面が露出さ
れるので、銅（Ｃｕ）とタングステン（Ｗ）には腐食の
問題が生じる。ルテニウム（Ｒｕ）は、従来のスパッタ
付着の間に形成される粒子による汚染が著しい。ここで
従来のスパッタリングとは、イオンビーム銃を用いない
スパッタリングを意味する。モリブデン（Ｍｏ）はＡＢ
Ｓでの腐食が激しい。ロジウム（Ｒｈ）はノジュール形
成、空気軸受面での腐食、汚染の問題はないが、従来の
スパッタリングによる付着時の状態での応力および抵抗
が比較的高く、アニーリングによっても改善されない。
欧州特許出願番号９３３００２３９．６（公開番号０５
５２８９０Ａ２、発行日１９９３年７月２８日）におい
て、ロジウム（Ｒｈ）リードを２５０℃で７時間までア
ニールしても抵抗は付着時から低下しない事が教示され
ている。つまり、ロジウム（Ｒｈ）リードのミクロ構造
に変化が無いので、応力も付着時から変化しないという
事である。
他に銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）が挙げら
れる。リードは全て空気軸受面側で端部の表面が露出さ
れるので、銅（Ｃｕ）とタングステン（Ｗ）には腐食の
問題が生じる。ルテニウム（Ｒｕ）は、従来のスパッタ
付着の間に形成される粒子による汚染が著しい。ここで
従来のスパッタリングとは、イオンビーム銃を用いない
スパッタリングを意味する。モリブデン（Ｍｏ）はＡＢ
Ｓでの腐食が激しい。ロジウム（Ｒｈ）はノジュール形
成、空気軸受面での腐食、汚染の問題はないが、従来の
スパッタリングによる付着時の状態での応力および抵抗
が比較的高く、アニーリングによっても改善されない。
欧州特許出願番号９３３００２３９．６（公開番号０５
５２８９０Ａ２、発行日１９９３年７月２８日）におい
て、ロジウム（Ｒｈ）リードを２５０℃で７時間までア
ニールしても抵抗は付着時から低下しない事が教示され
ている。つまり、ロジウム（Ｒｈ）リードのミクロ構造
に変化が無いので、応力も付着時から変化しないという
事である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ロジウム（Ｒｈ）を低
応力かつ低抵抗でリードに使用出来れば非常に望まし
い。抵抗が低くなれば、抵抗により生じるノイズが少な
いリード、および書き込みギャップ湾曲の少ない薄いリ
ードが使用可能となる。応力が高いと、ロジウム（Ｒ
ｈ）リード層がセンサから剥離し、開回路が形成され読
み取りヘッドが破壊されてしまう。
応力かつ低抵抗でリードに使用出来れば非常に望まし
い。抵抗が低くなれば、抵抗により生じるノイズが少な
いリード、および書き込みギャップ湾曲の少ない薄いリ
ードが使用可能となる。応力が高いと、ロジウム（Ｒ
ｈ）リード層がセンサから剥離し、開回路が形成され読
み取りヘッドが破壊されてしまう。
【０００９】従って本発明の目的は、斜めイオンビーム
スパッタリングとアニーリングにより、読み取りセンサ
用の改善されたリード層を提供することである。
スパッタリングとアニーリングにより、読み取りセンサ
用の改善されたリード層を提供することである。
【００１０】本発明の他の目的は、従来の方法で形成さ
れたロジウム（Ｒｈ）リード層と比較して低応力かつ低
抵抗の読み取りセンサ用のロジウム（Ｒｈ）リード層を
提供することである。
れたロジウム（Ｒｈ）リード層と比較して低応力かつ低
抵抗の読み取りセンサ用のロジウム（Ｒｈ）リード層を
提供することである。
【００１１】本発明のさらなる目的は、低応力かつ低抵
抗の装置用電気リードの製造方法を提供することであ
る。
抗の装置用電気リードの製造方法を提供することであ
る。
【００１２】本発明のさらなる目的は、低応力かつ低抵
抗の読み取りヘッド用のロジウム（Ｒｈ）リードの製造
方法を提供することである。
抗の読み取りヘッド用のロジウム（Ｒｈ）リードの製造
方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】読み取りセンサ用の低応
力かつ低抵抗のロジウム（Ｒｈ）コンダクタリードの製
造方法を提供する。本方法において、スパッタリング装
置はスパッタリングチャンバを有し、該スパッタリング
チャンバはスパッタされる材料、つまりロジウム（Ｒ
ｈ）のターゲットと、ロジウム（Ｒｈ）リードがその上
に形成されるウェハを支持する基板と、イオンビームを
ターゲットへ出射してターゲットからロジウム（Ｒｈ）
原子をウェハ上にスパッタするイオンビーム銃とを有す
る。通常スパッタリングチャンバにはチャンバ内を真空
化する排気口と、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスをチ
ャンバ内へ導入する吸気口とが設けられている。本発明
では、ターゲットと基板の表平面は、以下斜めイオンビ
ームスパッタリングと称するスパッタリングが可能とな
る角度を互いに形成するように配置されている。斜めイ
オンビームスパッタリングによりロジウム（Ｒｈ）リー
ドを形成後、該リードを所定時間高温でアニールする。
読み取りヘッドおよび書き込みヘッドの製造では、該ア
ニーリングは、書き込みヘッドの絶縁スタック用絶縁層
を形成する際のフォトレジスト層のアニーリングと同時
に行っても良い。
力かつ低抵抗のロジウム（Ｒｈ）コンダクタリードの製
造方法を提供する。本方法において、スパッタリング装
置はスパッタリングチャンバを有し、該スパッタリング
チャンバはスパッタされる材料、つまりロジウム（Ｒ
ｈ）のターゲットと、ロジウム（Ｒｈ）リードがその上
に形成されるウェハを支持する基板と、イオンビームを
ターゲットへ出射してターゲットからロジウム（Ｒｈ）
原子をウェハ上にスパッタするイオンビーム銃とを有す
る。通常スパッタリングチャンバにはチャンバ内を真空
化する排気口と、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスをチ
ャンバ内へ導入する吸気口とが設けられている。本発明
では、ターゲットと基板の表平面は、以下斜めイオンビ
ームスパッタリングと称するスパッタリングが可能とな
る角度を互いに形成するように配置されている。斜めイ
オンビームスパッタリングによりロジウム（Ｒｈ）リー
ドを形成後、該リードを所定時間高温でアニールする。
読み取りヘッドおよび書き込みヘッドの製造では、該ア
ニーリングは、書き込みヘッドの絶縁スタック用絶縁層
を形成する際のフォトレジスト層のアニーリングと同時
に行っても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】（磁気ディスクドライブ）図面に
ついて説明する。図中同一要素には、同一の符号を付
し、図１〜３は磁気ディスクドライブ３０を示す。ドラ
イブ３０は、磁気ディスク３４を支持かつ回転させるス
ピンドル３２を有する。スピンドル３２は、モータコン
トローラ３８に制御されるスピンドルモータ３６により
回転する。スライダ４２は複合読み取り・書き込み磁気
ヘッド４０を有し、サスペンション４４およびアクチュ
エータ４７により回転可能に位置づけされるアクチュエ
ータアーム４６により支持される。複数のディスク、ス
ライダ、サスペンションを、図３に示す大容量直接アク
セス記憶装置（ＤＡＳＤ）に用いても良い。サスペンシ
ョン４４およびアクチュエータアーム４６がアクチュエ
ータ４７により移動して、磁気ヘッド４０が磁気ディス
ク３４の表面に対し変換関係となるようにスライダ４２
の位置づけを行う。ディスク３４がスピンドルモータ３
６により回転すると、スライダはディスク３４の表面と
空気軸受面（ＡＢＳ）４８との間の薄い（通常０．０５
μｍ）エア（空気軸受）クッションにより支持される。
この状態で磁気ヘッド４０を用いてディスク３４の表面
に設けられた複数の円形トラックに対して、情報の書き
込みおよび読み出しを行う。処理回路５０はそのような
情報としての信号をヘッド４０と交換し、スピンドルモ
ータドライブ信号を供給して磁気ディスク３４を回転さ
せ、アクチュエータに制御信号を供給してスライダをト
ラック間で移動させる。図４では、スライダ４２はサス
ペンション４４に搭載されている。上述の構成要素は、
図３に示すようにハウジングのフレーム５４に搭載して
も良い。
ついて説明する。図中同一要素には、同一の符号を付
し、図１〜３は磁気ディスクドライブ３０を示す。ドラ
イブ３０は、磁気ディスク３４を支持かつ回転させるス
ピンドル３２を有する。スピンドル３２は、モータコン
トローラ３８に制御されるスピンドルモータ３６により
回転する。スライダ４２は複合読み取り・書き込み磁気
ヘッド４０を有し、サスペンション４４およびアクチュ
エータ４７により回転可能に位置づけされるアクチュエ
ータアーム４６により支持される。複数のディスク、ス
ライダ、サスペンションを、図３に示す大容量直接アク
セス記憶装置（ＤＡＳＤ）に用いても良い。サスペンシ
ョン４４およびアクチュエータアーム４６がアクチュエ
ータ４７により移動して、磁気ヘッド４０が磁気ディス
ク３４の表面に対し変換関係となるようにスライダ４２
の位置づけを行う。ディスク３４がスピンドルモータ３
６により回転すると、スライダはディスク３４の表面と
空気軸受面（ＡＢＳ）４８との間の薄い（通常０．０５
μｍ）エア（空気軸受）クッションにより支持される。
この状態で磁気ヘッド４０を用いてディスク３４の表面
に設けられた複数の円形トラックに対して、情報の書き
込みおよび読み出しを行う。処理回路５０はそのような
情報としての信号をヘッド４０と交換し、スピンドルモ
ータドライブ信号を供給して磁気ディスク３４を回転さ
せ、アクチュエータに制御信号を供給してスライダをト
ラック間で移動させる。図４では、スライダ４２はサス
ペンション４４に搭載されている。上述の構成要素は、
図３に示すようにハウジングのフレーム５４に搭載して
も良い。
【００１５】図５は、スライダ４２および磁気ヘッド４
０のＡＢＳを示す図である。スライダは、磁気ヘッド４
０を支持するセンターレール５６とサイドレール５８、
６０とを有する。該レール５６、５８、６０は、クロス
レール６２から延長されている。磁気ディスク３４の回
転に対し、クロスレール６２はスライダの前端６４に、
磁気ヘッド４０はスライダの後端６６に位置する。
０のＡＢＳを示す図である。スライダは、磁気ヘッド４
０を支持するセンターレール５６とサイドレール５８、
６０とを有する。該レール５６、５８、６０は、クロス
レール６２から延長されている。磁気ディスク３４の回
転に対し、クロスレール６２はスライダの前端６４に、
磁気ヘッド４０はスライダの後端６６に位置する。
【００１６】図６はピギーバッグ磁気ヘッド４０の側断
面図である。ピギーバッグ磁気ヘッド４０は、書き込み
ヘッド部７０と読み取りヘッド部７２とを有し、読み取
りヘッド部に本発明のスピンバルブセンサ７４が用いら
れている。図８は図６のＡＢＳを示す図である。スピン
バルブセンサ７４は非磁性かつ電気絶縁性の第１および
第２の読み取りギャップ層７６、７８に挟まれており、
該読み取りギャップ層は強磁性の第１および第２のシー
ルド層８０、８２に挟まれている。スピンバルブセンサ
７４の抵抗は外部磁界に応じて変化する。センサ内を流
れる感知電流Ｉｓにより、センサはこれらの抵抗変化を
電位変化として測定する。電位変化は図３の処理回路５
０により読み取り信号として処理される。
面図である。ピギーバッグ磁気ヘッド４０は、書き込み
ヘッド部７０と読み取りヘッド部７２とを有し、読み取
りヘッド部に本発明のスピンバルブセンサ７４が用いら
れている。図８は図６のＡＢＳを示す図である。スピン
バルブセンサ７４は非磁性かつ電気絶縁性の第１および
第２の読み取りギャップ層７６、７８に挟まれており、
該読み取りギャップ層は強磁性の第１および第２のシー
ルド層８０、８２に挟まれている。スピンバルブセンサ
７４の抵抗は外部磁界に応じて変化する。センサ内を流
れる感知電流Ｉｓにより、センサはこれらの抵抗変化を
電位変化として測定する。電位変化は図３の処理回路５
０により読み取り信号として処理される。
【００１７】磁気ヘッド４０の書き込みヘッド部７０
は、第１および第２の絶縁層８６、８８に挟まれたコイ
ル層８４を有する。第３の絶縁層９０を用いてヘッドを
平面化し、コイル層８４により生じる第２の絶縁層のリ
プルを取り除いても良い。該第１、第２、および第３の
絶縁層は、「絶縁スタック」として公知である。コイル
層８４と第１、第２、および第３の絶縁層８６、８８、
９０は、第１および第２の極片層９２、９４に挟まれて
いる。該第１および第２の極片層９２、９４は、バック
ギャップ９６で磁気結合しており、ＡＢＳ側の書き込み
ギャップ層１０２により分離される第１および第２の極
端９８、１００を有している。第２のシールド層８２と
第１の極片層９２との間に絶縁層１０３が設けられてい
る。第２のシールド層８２と第１の極片層９２とは個別
の層であるので、このヘッドはピギーバッグヘッドと称
される。図２および図４に示すように、第１および第２
のソルダ接続１０４、１０６により、スピンバルブセン
サ７４からのリードとサスペンション４４上のリード１
１２、１１４とが接続される。また、第３および第４の
ソルダ接続１１６、１１８により、コイル８４（図８参
照）からのリード１２０、１２２とサスペンション上の
リード１２４、１２６とが接続される。
は、第１および第２の絶縁層８６、８８に挟まれたコイ
ル層８４を有する。第３の絶縁層９０を用いてヘッドを
平面化し、コイル層８４により生じる第２の絶縁層のリ
プルを取り除いても良い。該第１、第２、および第３の
絶縁層は、「絶縁スタック」として公知である。コイル
層８４と第１、第２、および第３の絶縁層８６、８８、
９０は、第１および第２の極片層９２、９４に挟まれて
いる。該第１および第２の極片層９２、９４は、バック
ギャップ９６で磁気結合しており、ＡＢＳ側の書き込み
ギャップ層１０２により分離される第１および第２の極
端９８、１００を有している。第２のシールド層８２と
第１の極片層９２との間に絶縁層１０３が設けられてい
る。第２のシールド層８２と第１の極片層９２とは個別
の層であるので、このヘッドはピギーバッグヘッドと称
される。図２および図４に示すように、第１および第２
のソルダ接続１０４、１０６により、スピンバルブセン
サ７４からのリードとサスペンション４４上のリード１
１２、１１４とが接続される。また、第３および第４の
ソルダ接続１１６、１１８により、コイル８４（図８参
照）からのリード１２０、１２２とサスペンション上の
リード１２４、１２６とが接続される。
【００１８】図７および図９は、第２のシールド層８２
と第１の極片層９２が共通層である以外は図６および図
８と同じである。この種のヘッドは合併磁気ヘッドと称
される。ここでは図６および図８のピギーバックヘッド
の絶縁層１０３は省かれる。
と第１の極片層９２が共通層である以外は図６および図
８と同じである。この種のヘッドは合併磁気ヘッドと称
される。ここでは図６および図８のピギーバックヘッド
の絶縁層１０３は省かれる。
【００１９】図１１は、図６または図８に示す読み取り
ヘッド７２のＡＢＳを例示した斜視図である。読み取り
ヘッド７２は、反強磁性（ＡＦＭ）の固定化層１３２上
に設けられる本発明のスピンバルブ（ＳＶ）センサ１３
０を有している。後述するように、スピンバルブセンサ
１３０の強磁性の固定層は、固定化層１３２の磁気回転
により固定される。ＡＦＭ固定化層としては、厚さ４２
５Åの酸化ニッケル（ＮｉＯ）が好ましい。第１および
第２のハードバイアス（ＨＢ）／リード層１３４、１３
６は、スピンバルブセンサの第１および第２の側端１３
８、１４０に接続されている。該接続は、接触接合（ｃ
ｏｎｔｉｇｕｏｕｓ ｊｕｎｃｔｉｏｎ）として公知で
あり、米国特許第５０１８０３７号明細書に詳細に記載
されている。第１のハードバイアス／リード層１３４
は、第１のハードバイアス層１４０と第１のリード層１
４２とを有し、第２のハードバイアス／リード層１３６
は、第２のハードバイアス層１４４と第２のリード層１
４６とを有する。ハードバイアス層１４０、１４４は、
スピンバルブセンサ１３０内で磁界を長手方向に延長し
センサ内の磁区を安定させている。ＡＦＭ固定化層１３
２と、スピンバルブセンサ１３０と、第１および第２の
ハードバイアス／リード層１３４、１３６は、非磁性か
つ電気絶縁性の第１および第２の読み取りギャップ層１
４８、１５０の間に設けられている。また、第１および
第２の読み取りギャップ層１４８、１５０は強磁性の第
１および第２のシールド層１５２、１５４の間に設けら
れている。
ヘッド７２のＡＢＳを例示した斜視図である。読み取り
ヘッド７２は、反強磁性（ＡＦＭ）の固定化層１３２上
に設けられる本発明のスピンバルブ（ＳＶ）センサ１３
０を有している。後述するように、スピンバルブセンサ
１３０の強磁性の固定層は、固定化層１３２の磁気回転
により固定される。ＡＦＭ固定化層としては、厚さ４２
５Åの酸化ニッケル（ＮｉＯ）が好ましい。第１および
第２のハードバイアス（ＨＢ）／リード層１３４、１３
６は、スピンバルブセンサの第１および第２の側端１３
８、１４０に接続されている。該接続は、接触接合（ｃ
ｏｎｔｉｇｕｏｕｓ ｊｕｎｃｔｉｏｎ）として公知で
あり、米国特許第５０１８０３７号明細書に詳細に記載
されている。第１のハードバイアス／リード層１３４
は、第１のハードバイアス層１４０と第１のリード層１
４２とを有し、第２のハードバイアス／リード層１３６
は、第２のハードバイアス層１４４と第２のリード層１
４６とを有する。ハードバイアス層１４０、１４４は、
スピンバルブセンサ１３０内で磁界を長手方向に延長し
センサ内の磁区を安定させている。ＡＦＭ固定化層１３
２と、スピンバルブセンサ１３０と、第１および第２の
ハードバイアス／リード層１３４、１３６は、非磁性か
つ電気絶縁性の第１および第２の読み取りギャップ層１
４８、１５０の間に設けられている。また、第１および
第２の読み取りギャップ層１４８、１５０は強磁性の第
１および第２のシールド層１５２、１５４の間に設けら
れている。
【００２０】図１２に読み取りヘッドの層を形成するス
パッタリング装置２００を示す。該スパッタリング装置
２００は、バルブ制御排気口２０４とバルブ制御吸気口
２０６とが設けられたチャンバ２０２を有する。排気口
２０４はチャンバを真空化し、吸気口２０６はアルゴン
（Ａｒ）等の不活性ガスをチャンバ内に導入する目的で
設けられている。チャンバ内にはウェハ２１０を支持す
る基板２０８が搭載されており、ウェハ２１０上に読み
取りヘッドの層が形成される。ウェハ２１０上にスパッ
タ付着される材料から構成されるターゲット２１２が、
ウェハおよび基板に対向して設けられる。イオンビーム
銃２１４がチャンバ２０２の一端に設けられ、ここから
イオンビームがターゲット２１２に向けて出射される。
イオンビーム銃内では、高エネルギーの電子がアルゴン
（Ａｒ）やキセノン（Ｘｅ）等の原子と衝突し、各原子
から電子を一つ放出させ、原子を陽イオン化する。原子
から放出された電子は高エネルギーを有し、他の原子か
らさらに電子を放出させるので、イオンビーム銃２１４
内にプラズマが発生する。イオンビーム銃からのイオン
化された原子がターゲット２１２に当たり、ターゲット
を構成する材料がウェハ２１０上にスパッタされ付着す
る。スパッタリング装置２００では、基板２０８および
ターゲット２１２の基準平面は、互いに略平行である。
基準平面同士が平行であると、原子は基板上に斜めにス
パッタされない。
パッタリング装置２００を示す。該スパッタリング装置
２００は、バルブ制御排気口２０４とバルブ制御吸気口
２０６とが設けられたチャンバ２０２を有する。排気口
２０４はチャンバを真空化し、吸気口２０６はアルゴン
（Ａｒ）等の不活性ガスをチャンバ内に導入する目的で
設けられている。チャンバ内にはウェハ２１０を支持す
る基板２０８が搭載されており、ウェハ２１０上に読み
取りヘッドの層が形成される。ウェハ２１０上にスパッ
タ付着される材料から構成されるターゲット２１２が、
ウェハおよび基板に対向して設けられる。イオンビーム
銃２１４がチャンバ２０２の一端に設けられ、ここから
イオンビームがターゲット２１２に向けて出射される。
イオンビーム銃内では、高エネルギーの電子がアルゴン
（Ａｒ）やキセノン（Ｘｅ）等の原子と衝突し、各原子
から電子を一つ放出させ、原子を陽イオン化する。原子
から放出された電子は高エネルギーを有し、他の原子か
らさらに電子を放出させるので、イオンビーム銃２１４
内にプラズマが発生する。イオンビーム銃からのイオン
化された原子がターゲット２１２に当たり、ターゲット
を構成する材料がウェハ２１０上にスパッタされ付着す
る。スパッタリング装置２００では、基板２０８および
ターゲット２１２の基準平面は、互いに略平行である。
基準平面同士が平行であると、原子は基板上に斜めにス
パッタされない。
【００２１】図１３に、図１１に示す改良されたロジウ
ム（Ｒｈ）リード１４２、１４６を製造するスパッタリ
ング装置３００を示す。スパッタリング装置３００は、
基板２０８とウェハ２１０との角度以外はスパッタリン
グ装置２００と同じである。ここでは、基板２０８とタ
ーゲット２１２の基準表面は、図１２に示す平行状態で
はなく、互いに（基板／ターゲット）角度θを形成する
ように配置されている。この構成により、ターゲット２
１２からスパッタされた材料の原子は、基板２０８の基
準表面の法線に対し、（基板／ターゲット）角度θと等
しいスパッタリング角度θでウェハ２１０上に付着す
る。図１３では、（基板／ターゲット）角度すなわちス
パッタリング角度θは紙面と平行な面上にあるが、この
角度θは紙面に対して３６０°以内の任意の角度を持っ
た面上に設定可能である。この点について以下に詳細に
説明する。スパッタリング角度θとして望ましいのは５
°〜６０°である。チャンバ内圧力は１０-4tｏｒｒ、
作用ガスはアルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キ
セノン（Ｘｅ）のいずれでも良い。ターゲットの材料は
ロジウム（Ｒｈ）である。
ム（Ｒｈ）リード１４２、１４６を製造するスパッタリ
ング装置３００を示す。スパッタリング装置３００は、
基板２０８とウェハ２１０との角度以外はスパッタリン
グ装置２００と同じである。ここでは、基板２０８とタ
ーゲット２１２の基準表面は、図１２に示す平行状態で
はなく、互いに（基板／ターゲット）角度θを形成する
ように配置されている。この構成により、ターゲット２
１２からスパッタされた材料の原子は、基板２０８の基
準表面の法線に対し、（基板／ターゲット）角度θと等
しいスパッタリング角度θでウェハ２１０上に付着す
る。図１３では、（基板／ターゲット）角度すなわちス
パッタリング角度θは紙面と平行な面上にあるが、この
角度θは紙面に対して３６０°以内の任意の角度を持っ
た面上に設定可能である。この点について以下に詳細に
説明する。スパッタリング角度θとして望ましいのは５
°〜６０°である。チャンバ内圧力は１０-4tｏｒｒ、
作用ガスはアルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キ
セノン（Ｘｅ）のいずれでも良い。ターゲットの材料は
ロジウム（Ｒｈ）である。
【００２２】図１４および図１５は、イオンビーム銃４
００、金属ターゲット４０２、および基板４０４の概略
図であり、ターゲット４０２および基板４０４のいずれ
か一方あるいは両方を、各基準表面４０６、４０８内の
ｘ軸およびｙ軸のいずれか一方あるいは両方に対して回
転させて、図１３におけるスパッタリング角度θが形成
される様子を示している。角度αまたはβ、あるいはそ
の組み合わせにより、ターゲットの中心から基板の中心
に向けて、斜めイオンビームスパッタリング（非法線磁
束流）が実現される。ターゲット４０２および基板４０
４のいずれか一方を固定し、他方を角度αおよび角度β
だけ回転させて図１３に示す角度θの非平行な関係を実
現しても良い。例として、図１４に基板４０４をｘ軸の
回りに角度αだけ回転させた場合を、図１５に基板をｙ
軸の回りに角度βだけ回転させた場合を示す。図１３の
例の場合、スパッタリング角度θは角度αおよびβから
構成される。上記に代えて、または上記に加えて、ター
ゲット４０２を基準表面４０６上のｘ軸およびｙ軸のい
ずれか一方あるいは両方に対して回転させてスパッタリ
ング角度θを形成しても良い。角度αおよびβはいずれ
も５°〜５０°の範囲が好ましい。図１４および図１５
は、新規なロジウム（Ｒｈ）リードを有し、基板４０４
上に形成される磁気ヘッド４１０の行および列を示す。
図１１に読み取りヘッドの各種の層を、図６〜図１０に
書き込みヘッドの各種の層を示す。
００、金属ターゲット４０２、および基板４０４の概略
図であり、ターゲット４０２および基板４０４のいずれ
か一方あるいは両方を、各基準表面４０６、４０８内の
ｘ軸およびｙ軸のいずれか一方あるいは両方に対して回
転させて、図１３におけるスパッタリング角度θが形成
される様子を示している。角度αまたはβ、あるいはそ
の組み合わせにより、ターゲットの中心から基板の中心
に向けて、斜めイオンビームスパッタリング（非法線磁
束流）が実現される。ターゲット４０２および基板４０
４のいずれか一方を固定し、他方を角度αおよび角度β
だけ回転させて図１３に示す角度θの非平行な関係を実
現しても良い。例として、図１４に基板４０４をｘ軸の
回りに角度αだけ回転させた場合を、図１５に基板をｙ
軸の回りに角度βだけ回転させた場合を示す。図１３の
例の場合、スパッタリング角度θは角度αおよびβから
構成される。上記に代えて、または上記に加えて、ター
ゲット４０２を基準表面４０６上のｘ軸およびｙ軸のい
ずれか一方あるいは両方に対して回転させてスパッタリ
ング角度θを形成しても良い。角度αおよびβはいずれ
も５°〜５０°の範囲が好ましい。図１４および図１５
は、新規なロジウム（Ｒｈ）リードを有し、基板４０４
上に形成される磁気ヘッド４１０の行および列を示す。
図１１に読み取りヘッドの各種の層を、図６〜図１０に
書き込みヘッドの各種の層を示す。
【００２３】例１ 図１６および図１７に本発明の第１実施例５００を示
す。図１６では、斜めイオンビームスパッタリングによ
り、タンタル（Ｔａ）の第１層５０２が基板５０４上に
スパッタ付着され、ロジウム（Ｒｈ）層５０６がタンタ
ル層５０２上にスパッタ付着されている。タンタル（Ｔ
ａ）層５０２の厚みは３５Å、ロジウム（Ｒｈ）層５０
６の厚みは７５０Åであった。スパッタリング角度θは
角度α＝４０°および角度β＝２０°から構成されてい
る。基板を除く層全体の厚みは７５２Åであった。ロジ
ウム（Ｒｈ）層５０６の付着時の応力は２．６６×１０
10ダイン／ｃｍ2であり、スパッタ付着後の層５０２、
５０６の抵抗は１．６２オーム／平方であった。図１７
に示すように、層５０２、５０６をスパッタ付着後アニ
ールした。アニーリングの第１工程は、２３２℃で７時
間行われた。アニーリングの第１工程後、ロジウム（Ｒ
ｈ）層５０６の応力は４．１×１０9ダイン／ｃｍ2であ
り、抵抗は１．３７オーム／平方であった。つまり、応
力は１／６．５になり、抵抗は０．２５オーム／平方低
下した。図１７では、アニーリングの第２工程が２７０
℃で７時間行われた。アニーリングの第２工程後、抵抗
は１．２９オーム／平方となり、付着時の状態での抵抗
と比較すると２０．４％低下している。例１の結果を表
２に示す。
す。図１６では、斜めイオンビームスパッタリングによ
り、タンタル（Ｔａ）の第１層５０２が基板５０４上に
スパッタ付着され、ロジウム（Ｒｈ）層５０６がタンタ
ル層５０２上にスパッタ付着されている。タンタル（Ｔ
ａ）層５０２の厚みは３５Å、ロジウム（Ｒｈ）層５０
６の厚みは７５０Åであった。スパッタリング角度θは
角度α＝４０°および角度β＝２０°から構成されてい
る。基板を除く層全体の厚みは７５２Åであった。ロジ
ウム（Ｒｈ）層５０６の付着時の応力は２．６６×１０
10ダイン／ｃｍ2であり、スパッタ付着後の層５０２、
５０６の抵抗は１．６２オーム／平方であった。図１７
に示すように、層５０２、５０６をスパッタ付着後アニ
ールした。アニーリングの第１工程は、２３２℃で７時
間行われた。アニーリングの第１工程後、ロジウム（Ｒ
ｈ）層５０６の応力は４．１×１０9ダイン／ｃｍ2であ
り、抵抗は１．３７オーム／平方であった。つまり、応
力は１／６．５になり、抵抗は０．２５オーム／平方低
下した。図１７では、アニーリングの第２工程が２７０
℃で７時間行われた。アニーリングの第２工程後、抵抗
は１．２９オーム／平方となり、付着時の状態での抵抗
と比較すると２０．４％低下している。例１の結果を表
２に示す。
【００２４】例２ 図１８および図１９に本発明の第２実施例６００を示
す。第２実施例６００は、まずクロム（Ｃｒ）層６０２
が基板５０４上にスパッタ付着され、コバルト・プラチ
ナ・クロム（ＣｏＰｔＣｒ）層３０４がクロム（Ｃｒ）
層６０２にスパッタ付着される以外は、第１実施例５０
０と同じである。クロム（Ｃｒ）層６０２の厚みは３５
Å、コバルト・プラチナ・クロム（ＣｏＰｔＣｒ）層６
０４の厚みは２５０Åであった。基板を除いた層全体の
厚みは９９５Åであった。これらの層は上記角度α＝４
０°および角度β＝２０°で斜めイオンビームスパッタ
により形成されている。斜めイオンビームスパッタ付着
後、ロジウム（Ｒｈ）層５０６の応力は１．９４×１０
10ダイン／ｃｍ2であり、抵抗は１．４４オーム／平方
であった。次に図１９に示すように、実施例６００をア
ニールした。実施例６００のアニーリングの第１工程は
２３２℃で７時間行われた。アニーリングの第１工程
後、ロジウム層５０６の応力は４．１×１０9ダイン／
ｃｍ2であり、抵抗は１．２３オーム／平方であった。
つまり、応力は１／４．７になり、抵抗は０．１９オー
ム／平方低下した。図１９では、実施例６００のアニー
リングの第２工程が２７０℃で７時間行われた。これら
の層の抵抗は１．１６オーム／平方となり、付着時の状
態での抵抗と比較すると１９．４％低下している。例２
の結果を表２に示す。
す。第２実施例６００は、まずクロム（Ｃｒ）層６０２
が基板５０４上にスパッタ付着され、コバルト・プラチ
ナ・クロム（ＣｏＰｔＣｒ）層３０４がクロム（Ｃｒ）
層６０２にスパッタ付着される以外は、第１実施例５０
０と同じである。クロム（Ｃｒ）層６０２の厚みは３５
Å、コバルト・プラチナ・クロム（ＣｏＰｔＣｒ）層６
０４の厚みは２５０Åであった。基板を除いた層全体の
厚みは９９５Åであった。これらの層は上記角度α＝４
０°および角度β＝２０°で斜めイオンビームスパッタ
により形成されている。斜めイオンビームスパッタ付着
後、ロジウム（Ｒｈ）層５０６の応力は１．９４×１０
10ダイン／ｃｍ2であり、抵抗は１．４４オーム／平方
であった。次に図１９に示すように、実施例６００をア
ニールした。実施例６００のアニーリングの第１工程は
２３２℃で７時間行われた。アニーリングの第１工程
後、ロジウム層５０６の応力は４．１×１０9ダイン／
ｃｍ2であり、抵抗は１．２３オーム／平方であった。
つまり、応力は１／４．７になり、抵抗は０．１９オー
ム／平方低下した。図１９では、実施例６００のアニー
リングの第２工程が２７０℃で７時間行われた。これら
の層の抵抗は１．１６オーム／平方となり、付着時の状
態での抵抗と比較すると１９．４％低下している。例２
の結果を表２に示す。
【００２５】例３ 図２０および図２１に本発明の第３実施例７００を示
す。第３実施例７００は、タンタル（Ｔａ）層５０２が
省かれた以外は、実施例６００と同じである。図２０で
は、層６０２、６０４、５０６はいずれも上記角度α＝
４０°および角度β＝２０°で斜めイオンビームスパッ
タにより形成されている。スパッタ付着後、ロジウム
（Ｒｈ）層５０６の応力は１．２８×１０10ダイン／ｃ
ｍ2であり、抵抗は１．２７オーム／平方であった。次
に図２１に示すように、スパッタ付着後、実施例７００
をアニールした。アニーリングの第１工程は、２３２℃
で７時間行われた。アニーリングの第１工程後、ロジウ
ム層５０６の応力は３．６×１０9ダイン／ｃｍ2であ
り、抵抗は１．１８オーム／平方であった。つまり、応
力は１／３．５になり、抵抗は０．１９オーム／平方低
下した。図２１では、実施例７００のアニーリングの第
２工程が２７０℃で７時間行われた。アニーリングの第
２工程後、抵抗は１．１４オーム／平方となり、付着時
の状態での抵抗と比較すると１０．２％低下している。
例３の結果を表２に示す。
す。第３実施例７００は、タンタル（Ｔａ）層５０２が
省かれた以外は、実施例６００と同じである。図２０で
は、層６０２、６０４、５０６はいずれも上記角度α＝
４０°および角度β＝２０°で斜めイオンビームスパッ
タにより形成されている。スパッタ付着後、ロジウム
（Ｒｈ）層５０６の応力は１．２８×１０10ダイン／ｃ
ｍ2であり、抵抗は１．２７オーム／平方であった。次
に図２１に示すように、スパッタ付着後、実施例７００
をアニールした。アニーリングの第１工程は、２３２℃
で７時間行われた。アニーリングの第１工程後、ロジウ
ム層５０６の応力は３．６×１０9ダイン／ｃｍ2であ
り、抵抗は１．１８オーム／平方であった。つまり、応
力は１／３．５になり、抵抗は０．１９オーム／平方低
下した。図２１では、実施例７００のアニーリングの第
２工程が２７０℃で７時間行われた。アニーリングの第
２工程後、抵抗は１．１４オーム／平方となり、付着時
の状態での抵抗と比較すると１０．２％低下している。
例３の結果を表２に示す。
【００２６】表１に、図２１に示すアニーリング工程後
の飽和モーメントＭｓ、残留磁化Ｍｒ、矩形比Ｍｒ／Ｍ
ｓ、およびハード軸保磁度Ｈｃを示す。表から明らかな
ように、アニーリング工程後のＭｓ、矩形比Ｍｒ／Ｍ
ｓ、およびＨｃには殆ど変化がなく、ハードバイアス層
６０４とロジウム（Ｒｈ）リード５０６との間にシード
層が必要ないので、例３は磁気ヘッドの製造に非常に適
していると言える。
の飽和モーメントＭｓ、残留磁化Ｍｒ、矩形比Ｍｒ／Ｍ
ｓ、およびハード軸保磁度Ｈｃを示す。表から明らかな
ように、アニーリング工程後のＭｓ、矩形比Ｍｒ／Ｍ
ｓ、およびＨｃには殆ど変化がなく、ハードバイアス層
６０４とロジウム（Ｒｈ）リード５０６との間にシード
層が必要ないので、例３は磁気ヘッドの製造に非常に適
していると言える。
【００２７】
【表１】
【００２８】例４ 図２２および図２３に本発明の第４実施例８００を示
す。第４実施例８００は、タンタル（Ｔａ）層５０２が
クロム（Ｃｒ）層８０２と置換された以外は、図１８お
よび図１９に示す実施例６００と同じである。クロム
（Ｃｒ）層８０２の厚みは３５Åであった。基板を除く
層全体の厚みは９７６Åであった。斜めイオンビームス
パッタ付着後、ロジウム（Ｒｈ）層５０６の応力は２．
２×１０10ダイン／ｃｍ2であり、これらの層の抵抗は
１．２４オーム／平方であった。次に図２３に示すよう
に、実施例８００をアニールした。本実施例のアニーリ
ングの第１工程は、２３２℃で７時間行われた。アニー
リングの第１工程後、ロジウム層５０６の応力は３．８
×１０9ダイン／ｃｍ2であり、抵抗は１．２０オーム／
平方であった。つまり、応力は１／５．８になり、抵抗
は０．０４オーム／平方低下した。次に実施例８００の
アニーリングの第２工程が２７０℃で７時間行われた。
アニーリングの第２工程後、これらの層の抵抗は１．１
オーム／平方となり、付着時の状態での抵抗と比較する
と１１．３％低下している。例４の結果を表２に示す。
す。第４実施例８００は、タンタル（Ｔａ）層５０２が
クロム（Ｃｒ）層８０２と置換された以外は、図１８お
よび図１９に示す実施例６００と同じである。クロム
（Ｃｒ）層８０２の厚みは３５Åであった。基板を除く
層全体の厚みは９７６Åであった。斜めイオンビームス
パッタ付着後、ロジウム（Ｒｈ）層５０６の応力は２．
２×１０10ダイン／ｃｍ2であり、これらの層の抵抗は
１．２４オーム／平方であった。次に図２３に示すよう
に、実施例８００をアニールした。本実施例のアニーリ
ングの第１工程は、２３２℃で７時間行われた。アニー
リングの第１工程後、ロジウム層５０６の応力は３．８
×１０9ダイン／ｃｍ2であり、抵抗は１．２０オーム／
平方であった。つまり、応力は１／５．８になり、抵抗
は０．０４オーム／平方低下した。次に実施例８００の
アニーリングの第２工程が２７０℃で７時間行われた。
アニーリングの第２工程後、これらの層の抵抗は１．１
オーム／平方となり、付着時の状態での抵抗と比較する
と１１．３％低下している。例４の結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】結果検討 例２、３、および４のコバルト・プラチナ・クロム（Ｃ
ｏＰｔＣｒ）層６０４は、図１１のハードバイアス層１
４０、１４４に通常用いられる材料である。その下部に
設けられたクロム（Ｃｒ）層６０２は、ハードバイアス
層の典型的なシード層である。図２２および図２３のク
ロム（Ｃｒ）層８０２は、典型的な分離およびシード層
である。図１６および図１７のタンタル（Ｔａ）層５０
２は、単にロジウム（Ｒｈ）層５０６のシード層であ
る。図１６および図１７のロジウム（Ｒｈ）リード層
は、一対の構成要素を相互接続する各種の電気機械装置
に使用可能なリード層の一例である。例２、３、および
４は図１１に示す読み取りセンサ用のハードバイアス／
リード層１３４、１３６の典型例である。図２０および
図２１の例３では、シード層や分離層をハードバイアス
層６０４とロジウム（Ｒｈ）層５０６との間に使用しな
くても、表２に示す通り、シード層や分離層を用いた例
２や４と同程度に応力および抵抗が低下するので望まし
い。表１に示す通り、例３ではアニーリング後に上述し
たような様々な好ましい特性が得られる。斜めイオンビ
ームスパッタリングの好ましい角度αおよびβは上記例
で記載したが、角度αおよびβは、いずれも５°〜５０
°の範囲が好ましい。表２で示した層の厚みは一例であ
り、層の厚みは自由に設定できる。好ましいアニーリン
グは２３２℃で７時間であるが、アニーリングを１４０
℃〜３００℃で３０分〜１０時間行えば層の応力および
抵抗は著しく低下する。
ｏＰｔＣｒ）層６０４は、図１１のハードバイアス層１
４０、１４４に通常用いられる材料である。その下部に
設けられたクロム（Ｃｒ）層６０２は、ハードバイアス
層の典型的なシード層である。図２２および図２３のク
ロム（Ｃｒ）層８０２は、典型的な分離およびシード層
である。図１６および図１７のタンタル（Ｔａ）層５０
２は、単にロジウム（Ｒｈ）層５０６のシード層であ
る。図１６および図１７のロジウム（Ｒｈ）リード層
は、一対の構成要素を相互接続する各種の電気機械装置
に使用可能なリード層の一例である。例２、３、および
４は図１１に示す読み取りセンサ用のハードバイアス／
リード層１３４、１３６の典型例である。図２０および
図２１の例３では、シード層や分離層をハードバイアス
層６０４とロジウム（Ｒｈ）層５０６との間に使用しな
くても、表２に示す通り、シード層や分離層を用いた例
２や４と同程度に応力および抵抗が低下するので望まし
い。表１に示す通り、例３ではアニーリング後に上述し
たような様々な好ましい特性が得られる。斜めイオンビ
ームスパッタリングの好ましい角度αおよびβは上記例
で記載したが、角度αおよびβは、いずれも５°〜５０
°の範囲が好ましい。表２で示した層の厚みは一例であ
り、層の厚みは自由に設定できる。好ましいアニーリン
グは２３２℃で７時間であるが、アニーリングを１４０
℃〜３００℃で３０分〜１０時間行えば層の応力および
抵抗は著しく低下する。
【００３１】本発明はロジウム（Ｒｈ）以外の金属にも
使用可能である。さらに、すでに説明したようにセンサ
はスピンバルブセンサ、ＡＭＲセンサのいずれでもよ
い。また、第１および第２のリードを、リード間にセン
サの活動領域を限定する隙間を設け、センサの各層上部
と重なるように構成しても良い。これは、連続接合（ｃ
ｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｊｕｎｃｔｉｏｎ）センサとして
公知であり、本発明で説明した接触接合センサとは対照
的のものである。またさらに、本発明は、磁気ヘッドア
センブリの書き込みヘッドに接続されるリードや、トン
ネル磁気抵抗（ＴＭＲ）ヘッドの上部および底部に接続
されるリード、あるいは集積回路装置のリード等、各種
の薄膜リードにも適用可能である。
使用可能である。さらに、すでに説明したようにセンサ
はスピンバルブセンサ、ＡＭＲセンサのいずれでもよ
い。また、第１および第２のリードを、リード間にセン
サの活動領域を限定する隙間を設け、センサの各層上部
と重なるように構成しても良い。これは、連続接合（ｃ
ｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｊｕｎｃｔｉｏｎ）センサとして
公知であり、本発明で説明した接触接合センサとは対照
的のものである。またさらに、本発明は、磁気ヘッドア
センブリの書き込みヘッドに接続されるリードや、トン
ネル磁気抵抗（ＴＭＲ）ヘッドの上部および底部に接続
されるリード、あるいは集積回路装置のリード等、各種
の薄膜リードにも適用可能である。
【図１】磁気ディスクドライブの一例を示す平面図であ
る。
る。
【図２】ディスクドライブの磁気ヘッドを有するスライ
ダの面２−２における端面図である。
ダの面２−２における端面図である。
【図３】複数のディスクおよび磁気ヘッドを用いた場合
の磁気ディスクドライブの立面図である。
の磁気ディスクドライブの立面図である。
【図４】スライダおよび磁気ヘッドを支持するサスペン
ション装置の一例を示す斜視図である。
ション装置の一例を示す斜視図である。
【図５】図２の面５−５についての磁気ヘッドのＡＢＳ
を示す図である。
を示す図である。
【図６】図２の面６−６におけるスライダおよびピギー
バッグ磁気ヘッドの部分図である。
バッグ磁気ヘッドの部分図である。
【図７】図２の面７−７におけるスライダおよび合併磁
気ヘッドの部分図である。
気ヘッドの部分図である。
【図８】ピギーバッグ磁気ヘッドの読み取り・書き込み
要素を示す図６の面８−８についてのスライダのＡＢＳ
の部分図である。
要素を示す図６の面８−８についてのスライダのＡＢＳ
の部分図である。
【図９】合併磁気ヘッドの読み取り・書き込み要素を示
す図７の面９−９についてのスライダのＡＢＳの部分図
である。
す図７の面９−９についてのスライダのＡＢＳの部分図
である。
【図１０】コイル層およびリードの上方にある材料を全
て取り除いた場合の図６あるいは７の面１０−１０につ
いての図である。
て取り除いた場合の図６あるいは７の面１０−１０につ
いての図である。
【図１１】ＡＰ固定スピンバルブ（ＳＶ）センサを使用
した読み取りヘッドのＡＢＳの斜視図である。
した読み取りヘッドのＡＢＳの斜視図である。
【図１２】基板とターゲットの表平面が互いに平行な場
合のイオンビームスパッタリング装置の概略図である。
合のイオンビームスパッタリング装置の概略図である。
【図１３】基板とターゲットの表平面が互いに角度を形
成する以外は図１２と同様のイオンビームスパッタリン
グ装置を示す図である。
成する以外は図１２と同様のイオンビームスパッタリン
グ装置を示す図である。
【図１４】イオンビーム銃、ターゲット、および基板の
概略図である。
概略図である。
【図１５】図１４の面１５−１５についての図である。
【図１６】第１工程であるスパッタリング後の第１実施
例のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
例のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
【図１７】第２工程であるアニーリング後の第１実施例
のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
【図１８】第１工程であるスパッタリング後の第２実施
例のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
例のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
【図１９】第２工程であるアニーリング後の第２実施例
のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
【図２０】第１工程であるスパッタリング後の第３実施
例のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
例のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
【図２１】第２工程であるアニーリング後の第３実施例
のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
【図２２】第１工程であるスパッタリング後の第４実施
例のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
例のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
【図２３】第２工程であるアニーリング後の第４実施例
のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
のロジウム（Ｒｈ）リードの端部を示す図である。
３０ 磁気ディスクドライブ ３２ スピンドル ３４ 磁気ディスク ３６ スピンドルモータ ４０ 複合読み取り・書き込み磁気ヘッド ４２ スライダ ４４ サスペンション ４６ アクチュエータアーム ４７ アクチュエータ ７４ スピンバルブセンサ ７６、７８ 読み取りギャップ層 ８０、８２ シールド層 ８４ コイル層 ８６、８８、９０、１０３ 絶縁層 ９２、９４ 極片層 ９６ バックギャップ ９８、１００ 極端 １０２ 書き込みギャップ層 １３２ スピンバルブセンサ １４２、１４６ リード層 １４８、１５０ 読み取りギャップ層
Claims (27)
- 【請求項１】ウェハ基板の基準表面に対し角度をつけて
金属材料を前記ウェハ基板上にイオンビームスパッタ付
着させることにより、前記ウェハ基板上に金属リードを
形成する工程と、 前記金属リードをアニールする工程と、 を含む電気リードの製造方法。 - 【請求項２】 前記金属材料はロジウム（Ｒｈ）であ
り、前記金属リードはロジウム（Ｒｈ）金属リードであ
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記ロジウム（Ｒｈ）リードが、１４０
℃〜３００℃の温度範囲で３０分〜１０時間アニールさ
れる請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記角度が、前記基板および前記金属材
料のターゲットのいずれか一方を、その各基準表面内の
ｘ軸およびｙ軸のいずれか一方あるいは両方に対して回
転させることにより形成される請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 ｘ軸に対する回転の角度α、およびｙ軸
に対する回転の角度βがいずれもが５°〜５０°の範囲
である請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記ロジウム（Ｒｈ）リードが、２３２
℃で７時間アニールされる請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記角度αが４０°であり、前記角度β
が２０°である請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 第１および第２のロジウム（Ｒｈ）電気
リードを有する磁気読み取りヘッドの製造方法であっ
て、 基準表面を有するウェハ基板上に強磁性の第１のシール
ド層を形成する工程と、 前記第１のシールド層の上に非磁性かつ非導電性の第１
の読み取りギャップ層を形成する工程と、 前記第１の読み取りギャップ層の上に読み取りセンサを
形成する工程と、 基準表面を有するロジウム（Ｒｈ）ターゲットおよび前
記ウェハ基板をイオンビーム銃を有するチャンバに設置
し、前記ウェハ基板の基準表面および前記ターゲットの
基準表面を互いに角度を形成するように配置し、イオン
を前記イオンビーム銃から前記ターゲットへ向け出射
し、ロジウム（Ｒｈ）原子を前記ターゲットから前記ウ
ェハ基板上にスパッタすることにより、前記第１の読み
取りギャップ層上に夫々対応する読み取りセンサに接続
された第１および第２のロジウム（Ｒｈ）リードを形成
する工程と、 前記第１の読み取りギャップ層と、前記センサと、前記
第１および第２のロジウム（Ｒｈ）リードとの上に非磁
性かつ非導電性の第２の読み取りギャップ層を形成する
工程と、 前記第２の読み取りギャップ層の上に強磁性の第２のシ
ールド層を形成する工程と、 前記第１および第２のロジウム（Ｒｈ）リードを形成
後、前記ロジウム（Ｒｈ）リードをアニールし、磁気読
み取りヘッドに接続された第１および第２のロジウム
（Ｒｈ）電気リードを形成する工程と、 を含む磁気読み取りヘッドの製造方法。 - 【請求項９】 前記角度が、前記基板およびターゲット
のいずれか一方を、その各基準表面内のｘ軸およびｙ軸
のいずれか一方あるいは両方に対して回転させて形成さ
れ、 ｘ軸に対する回転により前記基準表面の間に角度αが形
成され、ｙ軸に対する回転により前記基準表面の間に角
度βが形成され、 前記角度αおよびβがいずれもが５°〜５０°の範囲で
ある請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記ロジウム（Ｒｈ）リードが、１４
０℃〜３００℃の温度範囲で３０分〜１０時間アニール
される請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記ロジウム（Ｒｈ）リードが、２３
２℃で７時間アニールされる請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 書き込みヘッドと、第１および第２の
ロジウム（Ｒｈ）電気リードが接続された読み取りヘッ
ドとを、基準表面を有するウェハ基板上に形成する方法
であって、 前記ウェハ基板上に強磁性の第１のシールド層を形成す
る工程と、 前記第１のシールド層の上に非磁性かつ非導電性の第１
の読み取りギャップ層を形成する工程と、 前記第１の読み取りギャップ層の上に読み取りセンサを
形成する工程と、 基準表面を有するロジウム（Ｒｈ）ターゲットおよび前
記ウェハ基板をイオンビーム銃を有するチャンバに設置
し、前記ウェハ基板の基準表面および前記ターゲットの
基準表面を互いに角度を形成するように配置し、イオン
を前記イオンビーム銃から前記ターゲットへ向け出射
し、ロジウム（Ｒｈ）原子を前記ターゲットから前記ウ
ェハ基板上にスパッタすることにより、前記第１の読み
取りギャップ層の上に夫々対応する読み取りセンサに接
続された第１および第２のロジウム（Ｒｈ）リードを形
成する工程と、 前記第１の読み取りギャップ層と、前記センサと、前記
第１および第２のロジウム（Ｒｈ）リードとの上に非磁
性かつ非導電性の第２の読み取りギャップ層を形成する
工程と、 前記第２の読み取りギャップ層の上に、各々が極端領域
とバックギャップ領域との間にヨーク領域を有する強磁
性の第１の極片層を形成する工程と、 前記極片層の極端領域の間に書き込みギャップ層を形成
する工程と、 前記極片層のヨーク領域の間に、各々が１つ以上の書き
込みコイル層を有する絶縁スタックを形成する工程と、 前記第１および第２の極片層を各々のバックギャップ領
域で接続する工程と、 前記第１および第２のロジウム（Ｒｈ）リードを形成
後、前記ロジウム（Ｒｈ）リードをアニールし、読み取
りヘッドに接続された第１および第２のロジウム（Ｒ
ｈ）電気リードを形成する工程と、 を含む、磁気読み取りヘッドおよび磁気書き込みヘッド
をウェハ基板上に形成する方法。 - 【請求項１３】 前記第２の読み取りギャップ層と前記
第１の極片層との間に強磁性の第２のシールド層を形成
する工程と、 前記第２のシールド層と前記第１の極片層との間に分離
層を形成する工程とをさらに含む請求項１２に記載の方
法。 - 【請求項１４】 前記角度が、前記基板およびターゲッ
トのいずれか一方を、その各基準表面内のｘ軸およびｙ
軸のいずれか一方あるいは両方に対して回転させて形成
され、 ｘ軸に対する回転により前記基準表面の間に角度αが形
成され、ｙ軸に対する回転により前記基準表面の間に角
度βが形成され、 前記角度αおよびβがいずれもが５°〜５０°の範囲で
ある請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記ロジウム（Ｒｈ）リードが、１４
０℃〜３００℃の温度範囲で３０分〜１０時間アニール
される請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記ロジウム（Ｒｈ）リードの行列
が、２３２℃で７時間アニールされる請求項１５に記載
の方法。 - 【請求項１７】 少なくとも２つの電気構成要素と、 前記少なくとも２つの電気構成要素を相互接続するロジ
ウム（Ｒｈ）リードとを含み、 前記ロジウム（Ｒｈ）リードを斜めイオンビームスパッ
タした後アニールして、前記ロジウム（Ｒｈ）リードの
応力および抵抗を低下させた電気装置。 - 【請求項１８】 前記ロジウム（Ｒｈ）リードが、１４
０℃〜３００℃の温度範囲で３０分〜１０時間アニール
される請求項１７に記載の電気装置。 - 【請求項１９】 読み取りセンサと、 前記読み取りセンサに電気的に接続される第１および第
２のリード層と、 非磁性かつ非導電性の第１および第２の読み取りギャッ
プ層とを含み、 前記読み取りセンサと第１および第２のリード層は前記
第１および第２の読み取りギャップ層間に配置され、 前記リード層は非磁性金属から構成され、 前記非磁性金属を、斜めイオンビームスパッタした後ア
ニールして、前記リード層の応力および抵抗を低下させ
た磁気読み取りヘッド。 - 【請求項２０】 強磁性の第１および第２のシールド層
をさらに含み、 前記第１および第２の読み取りギャップ層が前記第１お
よび第２のシールド層間に配置される請求項１９に記載
の磁気読み取りヘッド。 - 【請求項２１】 前記非磁性金属はロジウム（Ｒｈ）で
ある請求項２０に記載の磁気読み取りヘッド。 - 【請求項２２】 読み取りヘッド、書き込みヘッド、お
よび空気軸受面（ＡＢＳ）を含み、 前記書き込みヘッドは第１および第２の極片層を有し、 前記第１および第２の極片層の各々が極端部とバックギ
ャップ部との間にヨーク部を有し、 非磁気性の書き込みギャップ層が前記第１および第２の
極片層の極端部間に配置され、 少なくとも１つのコイル層が埋設された絶縁スタックが
前記第１および第２の極片層のヨーク部間に配置され、 前記第１および第２の極片層は各々のバックギャップ部
で接続されており、 前記読み取りヘッドは、 読み取りセンサと、 前記読み取りセンサに電気的に接続された第１および第
２のリード層と、 前記読み取りセンサと前記第１および第２のリード層と
をその間に有する非磁性かつ非導電性の第１および第２
の読み取りギャップ層とを有し、 前記リード層は非磁性金属から構成され、前記非磁性金
属を斜めイオンビームスパッタした後アニールして、そ
の応力および抵抗を低下させた、磁気へッドアセンブ
リ。 - 【請求項２３】 前記読み取りヘッドはさらに、強磁性
の第２のシールド層と、前記第２のシールド層と前記第
１の極片層との間に配置される非磁性の電気絶縁分離層
とを有する請求項２２に記載の磁気ヘッドアセンブリ。 - 【請求項２４】 前記非磁性金属はロジウム（Ｒｈ）で
ある請求項２２に記載の磁気ヘッドアセンブリ。 - 【請求項２５】 読み取りヘッドおよび書き込みヘッド
を有する少なくとも１つの磁気ヘッドアセンブリを支持
し、空気軸受面（ＡＢＳ）を有する少なくとも１つのス
ライダと、 ハウジングと、 前記ハウジング内で回転可能に支持される磁気ディスク
と、 前記ハウジングに搭載され、前記磁気ヘッドアセンブリ
と前記磁気ディスクとが変換関係となるように前記磁気
ヘッドアセンブリを前記ＡＢＳが前記磁気ディスクと対
向するように支持する支持部材と、 前記磁気ディスクを回転させるスピンドルモータと、 前記支持部材に接続され、前記磁気ヘッドアセンブリを
移動させるアクチュエータ手段と、 前記磁気ヘッドアセンブリ、前記スピンドルモータおよ
び前記アクチュエータに接続され、前記磁気ヘッドアセ
ンブリと信号を交換し、前記磁気ディスクの動きを制御
し、前記磁気ヘッドアセンブリの位置を制御するプロセ
ッサとを含み、 前記書き込みヘッドは第１および第２の極片層を有し、 前記第１および第２の極片層の各々が極端部とバックギ
ャップ部との間にヨーク部を有し、 非磁気性の書き込みギャップ層が前記第１および第２の
極片層の極端部間に配置され、 少なくとも１つのコイル層が埋設された絶縁スタックが
前記第１および第２の極片層のヨーク部間に配置され、 前記第１および第２の極片層は各々のバックギャップ部
で接続されており、 前記読み取りヘッドは、 第１および第２のリード層に電気的に接続された読み取
りセンサと、 前記読み取りセンサと前記第１および第２のリード層と
がその間に設置される非磁性かつ非導電性の第１および
第２の読み取りギャップ層と、 前記第１および第２の読み取りギャップ層を前記第１の
極片層との間に配置する強磁性の第１のシールド層とを
有し、 前記リード層は非磁性金属から構成され、前記非磁性金
属を斜めイオンビームスパッタした後アニールして、そ
の応力および抵抗を低下させられている、 磁気ディスドライブ。 - 【請求項２６】 前記読み取りヘッドはさらに、強磁性
の第２のシールド層と、前記第２のシールド層および前
記第１の極片層の間に配置される非磁性の電気絶縁分離
層とを有する請求項２５に記載の磁気ディスクドライ
ブ。 - 【請求項２７】 前記非磁性金属はロジウム（Ｒｈ）で
ある請求項２５に記載の磁気ディスクドライブ。
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