專利名稱：磁隧道效應型磁頭和記錄器/播放器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有磁隧道連接元件的磁隧道效應型磁頭，磁隧道連接元件與導電間隙層一起夾在一對磁屏蔽層之間，還涉及適于利用磁隧道效應型磁頭向磁記錄介質記錄信號和/或從磁記錄介質回放信號的記錄器/播放器。
背景技術：
眾所周知，在層疊結構中所謂的磁隧道效應具有夾在一對磁層之間的薄絕緣層，當在該對磁層之間施加預定電壓時，所謂的隧道電流的電導變化取決于該對磁層之間相對的磁化角度。即，具有夾在該對磁層之間的薄絕緣層的層疊結構對流過絕緣層的隧道電流呈現(xiàn)出磁阻效應。
根據(jù)磁隧道效應，由于被磁化時磁層的極化性，理論上能計算出該對磁層之間的磁阻系數(shù)或比值，具體地說，在該對磁層由Fe形成時，磁阻系數(shù)或比值約為40％。
因此，作為磁阻效應元件，具有夾在一對磁層之間的薄絕緣層的層疊結構的磁隧道連接元件(下面稱為“TMR”)在該領域中一直在吸引著人們的注意力。特別在磁頭領域中，人們把注意力集中在所謂的磁隧道效應型磁頭上(下面稱為“TMR磁頭”)，該種磁頭用TMR元件作為磁敏元件，檢測來自磁記錄介質的磁信號。
現(xiàn)在參見圖1，舉例示出了傳統(tǒng)的TMR磁頭。圖1是從記錄介質側看的TMR磁頭的示意性端視圖。TMR磁頭由參見數(shù)字100總體表示。
如圖1所示，TMR磁頭100是所謂的具有TMR元件104的屏蔽TMR磁頭，TMR元件104與間隙層103一起夾在一對上下磁屏蔽層101和102之間。TMR磁頭100是層疊結構的，其中，上面的組成元件通過薄膜層疊工藝形成在基片105上。在TMR磁頭100中，該對磁屏蔽層101和102用作TMR元件104的電極。在該對磁屏蔽層101和102之間夾有間隙層103的非磁性導電層106和107，使該對磁屏蔽層101和102與TMR元件104彼此電連接。而且，在TMR磁頭100中，鄰接非磁性導電層107的突起107a的TMR元件104的一部分用作TMR元件104的磁性傳感部分104a。磁性傳感部分104a的讀出磁道寬度為Tw。
參見圖2，舉例示出了傳統(tǒng)的屏蔽MR(磁阻)磁頭。圖2是從記錄介質側看的MR磁頭的示意性端視圖。MR磁頭由參見數(shù)字200總體表示。如圖2所示，MR磁頭200具有MR元件204和一對形成在MR元件204兩端的上下導電層205和206，與間隙層203一起夾在一對上下磁屏蔽層201和202之間。MR磁頭200是層疊結構的，其中以上組成元件通過薄膜形成工藝形成在基片207上。在MR磁頭200中，放在該對導電層205和206之間的部分MR元件204用作MR元件204的磁性傳感部分204a。磁性傳感部分204a的讀出磁道寬度為Tw。
在屏蔽MR磁頭200中，由于為了達到更高的記錄密度而減小間隙，形成間隙層203的非磁性非導電層更薄了。具體地說，因為將該對導電層205和206放置在MR元件兩端的形成步驟，難以在MR元件204上形成厚度均勻的上非磁性非導電層。在該對磁屏蔽層201和202與MR元件204之間的距離即內部屏蔽距離因要讀出高密度記錄在磁記錄介質中的信號的緣故而減小，因此極難保證該對磁屏蔽層201和202與MR元件204之間的絕緣。
相反，在圖1所示的TMR磁頭100中，那對磁屏蔽層101和102用作電極，使得可以將間隙層103作薄，由此能減小那對磁屏蔽層101和102與TMR元件104之間的距離。所以，在TMR磁頭100中，能將間隙作窄，從而能高密度地記錄到磁記錄介質中。
為了產(chǎn)生上述TMR磁頭100，準備大體盤形基片，通過薄膜形成工藝在基片上一個一個地形成TMR磁頭100的組成元件，之后，將基片切成獨立的磁頭片，從而一塊生產(chǎn)多個TMR磁頭100。
但是，在生產(chǎn)TMR磁頭100的過程中，與間隙層103一起形成的非磁性導電層106和107在未拋光的情況下被拉長，當通過在面板上對其進行拋光來調整其深度方向上TMR元件104的高度時，使得夾住TMR元件104的那對磁屏蔽層101和102之間可能會電短路。即，在圖3所示的某些情況下，由于拉長了非磁性導電層106和107，在生產(chǎn)出的TMR磁頭100的中間相對的面上產(chǎn)生缺陷108。
在由此生產(chǎn)出的TMR磁頭100中，電流不流過TMR元件104的磁性傳感部分104a，從磁記錄介質中幾乎檢測不到回放輸出。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，即通過提供一種產(chǎn)量提高的、高質量的磁隧道效應型磁頭，在所述磁頭的結構中，磁隧道連接元件與導電間隙層一起夾在一對磁屏蔽層之間，由此改善與磁記錄介質相對的面，以及通過一種利用這種MR磁頭向和/或從磁性記錄介質記錄和/或回放信號的記錄器/播放器。
以上目的是通過一種具有磁隧道連接元件的磁隧道效應型磁頭來實現(xiàn)的，所述磁隧道連接元件與導電間隙層一起夾在一對磁屏蔽層之間。導電間隙層由至少一層包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的非磁性金屬層形成。
由于在上述磁隧道效應型磁頭中的導電間隙層由至少一層包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的非磁性金屬層形成，因此磁頭的與磁記錄介質相對的面能得到改善。
此外，上述目的通過一種具有磁隧道連接元件的磁隧道效應型磁頭來實現(xiàn)的，所述磁隧道連接元件與導電間隙層一起夾在一對磁屏蔽層之間。導電間隙層由至少一層包含選自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的兩種或兩種以上元素的合金的非磁性金屬層形成。
由于在上述磁隧道效應型磁頭中的導電間隙層由至少一層包含選自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的兩種或兩種以上元素的合金的非磁性金屬層形成，因此磁頭的與磁記錄介質相對的面能得到改善。
此外，上述目的通過一種記錄器/播放器來實現(xiàn)，該記錄器/播放器利用具有磁隧道連接元件的磁隧道效應型磁頭向和/或從磁記錄介質記錄和/或回放信號，所述磁隧道連接元件與導電間隙層一起夾在一對磁屏蔽層之間。磁隧道效應型磁頭中的導電間隙層由至少一層包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的非磁性金屬層形成。所以，記錄器/播放器能向和/或從磁記錄介質記錄和/或回放信號。
由于在上述記錄器/播放器中使用的磁隧道效應型磁頭中的導電間隙層由至少一層包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的非磁性金屬層形成，因此磁頭的與磁記錄介質相對的面能得到改善。
此外，上述目的通過一種記錄器/播放器來實現(xiàn)，該記錄器/播放器利用具有磁隧道連接元件的磁隧道效應型磁頭向和/或從磁記錄介質記錄和/或回放信號，所述磁隧道連接元件與導電間隙層一起夾在一對磁屏蔽層之間。磁隧道效應型磁頭中的導電間隙層由至少一層包含選自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的兩種或兩種以上元素的合金的非磁性金屬層形成。
由于在上述記錄器/播放器中使用的磁隧道效應型磁頭中的導電間隙層由至少一層包含選自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的兩種或兩種以上元素的合金的非磁性金屬層形成，因此磁頭的與磁記錄介質相對的面能得到改善。所以，記錄器/播放器能向和/或從磁記錄介質記錄和/或回放信號。
通過以下結合附圖對本發(fā)明最佳實施例的詳細說明可以使本發(fā)明的這些以及其他目的、特征和優(yōu)點變得更清楚。


圖1是從與記錄介質相對的面看的傳統(tǒng)屏蔽TMR磁頭的主要部分的端視圖，用于解釋TMR磁頭的結構；
圖2是與記錄介質相對的面看的傳統(tǒng)屏蔽TMR磁頭的主要部分的端視圖，用于解釋TMR磁頭的結構；圖3是出現(xiàn)缺陷的屏蔽TMR磁頭的端視圖；圖4是一例硬盤驅動器的示意性分解視圖；圖5是圖4所示硬盤驅動器的磁頭滑動器的示意性分解視圖；圖6是從與記錄介質相對的面看的本發(fā)明磁頭的主要部分的端視圖；圖7是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在基片上的第一軟磁層的示意性平面圖；圖8是沿圖7中X1-X1’剖開的示意性截面圖；圖9是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在第一軟磁層上的第一抗蝕圖的示意性平面圖；圖10是沿圖9中X2-X2’剖開的示意性截面圖；圖11是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在基片上的下屏蔽層的示意性平面圖；圖12是沿圖11中X3-X3’剖開的示意性截面圖；圖13是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在基片上且拋光直至露出下屏蔽層表面的第一非磁性非導電層的示意性平面圖；圖14是沿圖13中X4-X4’剖開的示意性截面圖；圖15是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在平坦基片上的第一非磁性非導電層的示意性平面圖；圖16是沿圖15中X5-X5’剖開的示意性截面圖；圖17是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在第一非磁性非導電層的磁隧道連接層的示意性平面圖；圖18是沿圖17中X6-X6’剖開的示意性截面圖；圖19是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在磁隧道連接層上的第二抗蝕圖的示意性平面圖；圖20是沿圖19中X7-X7’剖開的示意性截面圖；圖21是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在下屏蔽層上的下非磁性導電層和磁隧道連接層的示意性平面圖；圖22是沿圖21中X8-X8’剖開的示意性截面圖；圖23是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在基片上且拋光直至露出磁隧道連接層表面的第二非磁性導電層和磁隧道連接層的示意性平面圖；圖24是沿圖23中X9-X9’剖開的示意性截面圖；圖25是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中在將成為TMR元件的磁性傳感器的部分磁隧道連接層周圍形成的凹口的示意性平面圖；圖26是沿圖25中X10-X10’剖開的示意性截面圖；圖27是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中在TMR元件的磁性傳感器的正上方形成的第三抗蝕圖的示意性平面圖；圖28是沿圖27中X11-X11’剖開的示意性截面圖；圖29是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中在TMR元件的磁性傳感器的正上方形成的具有接觸孔的第三非磁性非導電層的示意性平面圖；圖30是沿圖29中X12-X12’剖開的示意性截面圖；圖31是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在第三非磁性非導電層上的第四抗蝕圖的示意性平面圖；圖32是沿圖31中X13-X13’剖開的示意性截面圖；圖33是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在第三非磁性導電層上的上非磁性導電層和上屏蔽層的示意性平面圖；圖34是沿圖33中X14-X14’剖開的示意性截面圖；圖35是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在基片上且拋光直至露出上屏蔽層表面的第四非磁性非導電層的示意性平面圖；圖36是沿圖35中X15-X15’剖開的示意性截面圖；圖37是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在平坦基片上的第五非磁性非導電層的示意性平面圖；圖38是沿圖35中X16-X16’剖開的示意性截面圖；圖39是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在第五非磁性非導電層上的上芯層的示意性平面圖；
圖40是沿圖35中X17-X17’剖開的示意性截面圖；圖41是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在基片上且拋光直至露出上芯層表面的第六非磁性非導電層的示意性平面圖；圖42是沿圖35中X18-X18’剖開的示意性截面圖；圖43是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在平坦基片上的薄膜線圈、后磁軛和引線的示意性平面圖；圖44是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在引線端部上的外部連接端子的示意性平面圖；圖45是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在基片上且拋光直至露出外部連接端子的保護層的示意性截面圖；圖46是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中通過將基片切成條狀形成的多個條形磁頭塊的示意性平面圖；圖47是在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中通過將磁頭塊分成單個磁頭片生產(chǎn)的多個磁頭滑動器的示意性透視圖。
具體實施例方式
注意，為了更容易理解，放大了附圖中磁頭的特征部分，因此，磁頭組成元件之間的所有尺寸比例與本發(fā)明的實際磁頭的尺寸相同。
現(xiàn)在參見圖4，以示意圖的形式示出了一個硬盤驅動器作為本發(fā)明實施例。硬盤驅動器本體由參見數(shù)字1總體表示。通常，硬盤驅動器本體1裝在外殼(未示出)中。如圖所示，硬盤驅動器本體1有機架2和磁頭致動器5，在機架2上，設有通過主軸電動機(未示出)旋轉的磁盤3，在磁頭致動器5的端部設置上面安裝有磁頭的磁頭滑動器4，磁頭向磁盤3寫入信息或從磁盤3讀出信息。
在與上面安裝磁盤3、磁頭致動器5的一側相對的機架2一側上，在硬盤驅動器上進一步設有在信息寫入或讀出時處理信息的信號處理電路、包括用于磁頭的伺服控制的伺服控制電路的控制電路6、控制整個系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器以及其他控制電路。
磁盤3是所謂的硬盤，包括大體盤形、其中形成有中央孔的基片，以及一個疊一個形成在基片上的磁性層、保護層等。在該硬盤驅動器中，多個磁盤3裝配在主軸電動機的轉軸7上的中央孔處并通過夾持器8固定。當旋轉控制電路控制的主軸電動機時，磁盤3在圖4中箭頭A的方向上以預定速度旋轉。
磁頭致動器5包括可繞其主軸9轉動的支撐臂10、固定在支撐臂10的另一端且具有預定彈性的懸架12和安裝到懸架12的自由端上的磁頭滑動器4。
音圈電動機11有安裝到支撐臂10上的線圈13和與線圈13相對地安裝到機架2上的磁鐵14。當提供電流時，線圈13產(chǎn)生磁場，作用于布置在線圈13對面的磁鐵14的磁性使支撐臂10在圖4中箭頭B的方向即磁盤3的徑向上繞主軸9轉過預定角度。
此外，懸架12有安裝在其自由端上的磁頭滑動器4。它在支撐磁頭滑動器4的同時彈性地朝磁盤3壓迫磁頭滑動器4。
從圖4和5可以看出，磁頭滑動器4被大體模制成矩形，這樣支撐在為每個磁盤3提供的每個支撐臂10的每個懸架12的自由端上以便于磁盤3的單個記錄層相對。而且，磁頭滑動器4有與磁盤3相對的面4a(該表面在下文稱為“中間相對的面”)，其上形成有空氣支承表面(ABS)，以便在磁盤3旋轉時通過產(chǎn)生的氣流產(chǎn)生懸浮。
具體地說，當安裝在懸架12自由端上的磁頭滑動器4被磁盤3旋轉時產(chǎn)生的氣流抬起，離開并處于磁盤3上面預定距離時，安裝在磁頭滑動器4上的磁頭20向磁盤3的信號記錄層寫信號或從磁盤3的信號記錄層讀出信號。注意，磁頭滑動器4的ABS表面形狀不限于任何特殊的形狀而可以是任意形狀。
磁頭由參見數(shù)字20總體表示。如圖4所示，磁頭20位于在與以圖4中箭頭A方向旋轉的磁盤3相對地浮起行進的磁頭滑動器4的后端。
如圖5和6所示，磁頭20是復合型薄膜磁頭，例如包括作為讀出頭的磁隧道效應型磁頭(下文稱為“TMR磁頭”)和作為寫入頭的感應式薄膜磁頭22的組合。注意，圖6是從中間相對的面4a看的磁頭20的示意性端視圖。
在磁頭20中，組成元件例如讀出和寫入頭通過電鍍、濺射等薄膜形成技術形成。所以，有利的是，能很容易地減小磁道和間隙的尺寸和以高分辨力完成讀/寫。
更特別地，采用薄膜層疊工藝生產(chǎn)磁頭20，這將在以后描述。在磁頭20中，在例如鋁鈦碳化物(AL2O3-TiC)這樣的硬非磁性材料的基片23上形成在磁隧道效應下作為讀出頭從磁盤3讀出信號的TMR磁頭21，作為寫入頭，感應式薄膜磁頭22在電磁感應的作用下向磁盤3寫入信號。在磁頭20中，形成每個讀寫磁頭的組成元件從中間相對的面4a露出并基本彼此齊平。
下面描述TMR磁頭21和感應式薄膜磁頭22。首先，以上TMR磁頭21是所謂的屏蔽TMR磁頭，包括與屏蔽間隙層一起夾在一對上下磁屏蔽層之間的磁隧道連接元件(下文稱為“TMR元件”)。具體地說，如圖6所示，TMR磁頭21包括形成在基片23上的下屏蔽層24、形成在下屏蔽層24上的下非磁性導電層25、形成在下非磁性導電層25上的TMR元件26、形成在TMR元件26上的上非磁性導電層27、形成在上非磁性導電層27上的上屏蔽層28。AL2O3這樣的非磁性非導電材料29填充在包括從基片23到上屏蔽層28的層周圍的空間中。
TMR元件26是磁性傳感器，在所謂的磁隧道效應下檢測來自磁盤3的信號。磁隧道效應是使得流過TMR元件26的隧道電流的電導變化取決于來自磁盤3的磁場的磁化方向。磁隧道效應用于檢測隧道電流的電壓變化和讀出記錄在磁盤3中的信號。
具體地說，TMR元件26包括通過將僅可在預定固定方向上磁化的固定磁化層30和磁化方向的變化取決于外部磁場的自由磁化層31層疊而形成的磁隧道連接層33，隧道勢壘層32位于這些層30和31之間。
在磁隧道連接層33中，固定磁化層30具有三層結構，在三層結構中例如厚度為3nm的NiFe層、厚度為10nm的IrMn層和厚度為4nm的CoFe層一層疊一層地層疊在下非磁性導電層25上作為下層形成的厚度為3nm的Ta層上。以上IrMn層是反鐵磁層，與在預定方向上磁化的CoFe層交換耦合。
而且，隧道勢壘層32例如是厚度為1.3nm的氧化鋁(AL2O3)層，作為絕緣層形成在固定磁化層30的CoFe層上。
兩層結構的自由磁化層31中，例如在隧道勢壘層32上形成厚度為4nm的CoFe層，在CoFe層上形成厚度為5nm的NiFe層。此外，在自由磁化層31上，例如形成有厚度為5nm的Ta層作為上層。以上CoFe層將增加旋轉極化性。NiFe層的矯頑力小，因此可極化方向取決于外部磁場。這些CoFe和NiFe層一起形成TMR元件的磁性傳感器26a。
當磁隧道連接層33由這種螺旋塞(a spin valve)層疊結構制成時，TMR元件能具有大磁阻系數(shù)或比值。注意，形成磁隧道連接層33的層的材料和厚度不限于上面描述的那些，而是可以根據(jù)TMR元件26的使用目的分別選擇適當?shù)牟牧虾瓦m當?shù)暮穸取?br> 在從自由磁化層31到固定磁化層30中間的范圍內腐蝕TMR元件26，同時不腐蝕將成為TMR元件26的磁性傳感器26a的那部分磁隧道連接層33，使得相對于磁盤3的磁道寬度Tw1受到限制。注意，在該實施例中，磁道寬度Tw1約為5μm，但可以根據(jù)系統(tǒng)要求等將其設為適當值。
在TMR磁頭21中，下屏蔽層24和下非磁性導電層25用作TMR元件26的固定磁化層30的電極，而上屏蔽層28和上非磁性導電層27用作自由磁化層31的電極，使得隧道電流流過隧道勢壘層32到達TMR元件26。
更特別地，在下非磁性導電層25中，TMR元件26的固定磁化層30與下屏蔽層24電連接。另一方面，上非磁性導電層27具有鄰接將成為磁性傳感器26a的部分TMR元件26的突起27a，由此上非磁性導電層27的自由磁化層31與上屏蔽層28經(jīng)過突起27a彼此電連接。
下非磁性導電層25和上非磁性導電層27與布置在TMR元件26和下上屏蔽層24和28之間的間隔中的非磁性非導電材料29一起形成屏蔽間隙層，該屏蔽間隙層使TMR元件26與下上屏蔽層24和28彼此隔離。
下上屏蔽層24和28例如每個由厚度為2.3μm的CoZrNbTa的非晶疊層形成。下上屏蔽層24和28通過下和上非磁性導電層25和27為TMR元件26供電。
下上屏蔽層24和28的寬度足以磁屏蔽TMR元件26并由此提供一對磁屏蔽層，該對磁屏蔽層將TMR元件26夾在位于它們之間的下非磁性導電層25和上非磁性導電層27之間，從而防止將來自磁盤3的信號磁場的不被讀出的部分引入TMR元件26。即，在TMR磁頭21中，不由TMR元件26讀出的信號磁場被引入下屏蔽層24和上屏蔽層28，而將要被讀出的信號磁場引入TMR元件26。因此，在TMR磁頭21中，TMR元件26具有改進的頻率特性和讀出分辨力。
在TMR磁頭21中，下上屏蔽層24和28與TMR元件26之間的距離是所謂的內部屏蔽距離(間隙長度)。
在TMR磁頭21中，設有分別與下上屏蔽層24和28電連接的引線34a和34b，如圖5所示。外部連接端子35a和35b設在引線34a和34b的端部，以便從磁頭滑動器4的讀出端面上露出。
引線34a和34b由銅(Cu)這樣的導電材料形成薄的。而且，外部連接端子35a和35b由金(Au)這樣的導電材料形成，并且在也由金(Au)形成的導體通過絲焊等方法與設在懸架12上的導線端子電連接時能與外部電路接觸。
另一方面，如圖5和6所示，感應式薄膜磁頭22包括由與上屏蔽層28所用材料相同的材料形成的下芯層36、形成在下芯層36上兩者之間有磁間隙37的上芯層38、與上芯層38連接并和下芯層36一起在離開中間相對的面4a的另一端形成后間隙的后磁軛39。下和上芯層36和38之間的空隙也用例如AL2O3這樣的非磁性非導電材料29填充。
在感應式薄膜磁頭22中，在下芯層36和后磁軛39之間設有薄膜線圈40，薄膜線圈40纏繞在后間隙和電連接在薄膜線圈40內周端部和外周端部之間的引線41a和41b周圍。外部連接端子42a和42b設在引線41a和41b的端部，以便從磁頭滑動器4的讀出端露出。
下芯層36、上芯層38和后磁軛39與磁芯一起形成閉合磁路。芯層38由導電軟磁材料例如非晶疊層模制而成，具有預定寬度。芯層38布置在下芯層36對面，非磁性非導電材料29放在兩者之間以形成寬度為磁道寬度Tw2的磁間隙37。注意磁道寬度Tw2可以根據(jù)系統(tǒng)要求等設為適當值。
注意在感應式薄膜磁頭22中，在磁間隙37處出現(xiàn)的邊緣場能通過在與寬度相當于磁道寬度Tw2的上芯層38相對的下芯層36中形成凹度而變薄，從而能將很微弱的磁信號高度準確地記錄在磁盤3上。
薄膜線圈40由Cu這樣的導電材料螺旋形地形成。
與前面提到的引線34類似，引線41a和41b由Cu這樣的導電材料形成薄的。
而且，與前面提到的外部連接端子35(35a和35b)類似，外部連接端子42a和42b由導電材料例如金(Au)形成，當也用金(Au)形成的導體通過絲焊等方法與設在懸架12上的導線端子電連接時，外部連接端子能與外部電路接觸。
在磁頭20中，除了露出外部連接端子35和42的一部分，磁頭滑動器4在其后端面上形成非磁性非導電材料29的保護層例如Al2O3，以保護薄膜線圈40和引線34和41。
當通過如以上描述的那樣構造的磁頭20的TMR磁頭21從磁盤3讀出信號時，在TMR元件26的固定磁化層30和自由磁化層31之間施加預定電壓。此時，流過TMR元件26的隧道勢壘層32的隧道電流的電導隨來自磁盤3的信號磁場而變化。因此，在TMR磁頭21中，通過TMR元件26的隧道電流的電壓值將變化。通過檢測TMR元件26的電壓值的變化，能從磁盤3讀出信號。
另一方面，當通過感應式薄膜磁頭22向磁盤3寫入信號時，向薄膜線圈40提供與寫入信號相對應的電流。此時，在感應式薄膜磁頭22中，來自薄膜線圈40的磁場將向磁芯提供磁通，導致從磁間隙37出現(xiàn)邊緣磁場。因此，用感應式薄膜磁頭22，能通過向磁盤3提供邊緣磁場向磁盤3寫入信號。
在磁頭20中，作為讀出頭的TMR磁頭21是根據(jù)本發(fā)明的磁隧道效應型磁頭。TMR磁頭21的下非磁性導電層25和上非磁性導電層27每個都由至少一層包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的非磁性金屬層形成。
也就是說，下非磁性導電層25和上非磁性導電層27中的每一個都由包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的單層形成或由包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的至少兩層層疊而成。
通常用鋁(Al)形成非磁性金屬層。但是，在本發(fā)明中用于形成非磁性金屬層的金屬例如Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr相對較硬且機械特性比鋁更出色。
根據(jù)本發(fā)明，TMR磁頭21具有由機械特性比鋁(Al)出色的非磁性導電材料形成的非磁性層。當在生產(chǎn)TMR磁頭的過程中把將成為中間相對的面4a的非磁性金屬層的表面拋光時(這將在后面描述)，能防止提供下和上非磁性導電層25和27的非磁性金屬層在未拋光的情況下被拉長以及由于非磁性金屬層的拉長在TMR磁頭21的中間相對的面4a中造成缺陷。
也就是說，下和上非磁性導電層25和27中的每一個可以由兩層金屬層層疊而成，一層金屬層包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素，一層金屬層包含選自Al、Pt、Cu和Au的金屬元素。
還是在該TMR磁頭21中，當在生產(chǎn)TMR磁頭的過程中把將成為中間相對的面4a的非磁性金屬層的表面拋光時(這將在后面描述)，能防止提供下和上非磁性導電層25和27的非磁性金屬層在未拋光的情況下被拉長以及由于非磁性金屬層的拉長在TMR磁頭21的中間相對的面4a中造成缺陷。
在這種情況下，在兩層或多層非磁性金屬層的層疊中，包含選自Al、Pt、Cu和Au的金屬元素的金屬層所形成的表面具有良好的表面粗糙度和出色的平滑度。由于用非常平滑的金屬層形成要通過下非磁性導電層25的非磁性金屬層，因此能防止在形成于下非磁性導電層25上的TMR元件26中，在彼此接觸的固定磁化層30和自由磁化層31之間會破壞作得極薄的隧道勢壘層32，導致兩者之間電短路。
所以，在TMR磁頭21中，能防止TMR元件26的磁阻系數(shù)降低，從而保證可靠的回放輸出。
還是在TMR磁頭21中，下非磁性導電層25和上非磁性導電層27可以由至少一層非磁性金屬層形成，該金屬層包含選自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的兩種或兩種以上元素的合金。
也就是說，下非磁性導電層25和上非磁性導電層27可以由包含選自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的兩種或兩種以上元素的合金的單層形成或者由包含選自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的兩種或兩種以上元素的合金的至少兩層層疊而成。
還是在該TMR磁頭21中，當在生產(chǎn)TMR磁頭的過程中把將成為中間相對的面4a的非磁性金屬層的表面拋光時(這將在后面描述)，能防止提供下和上非磁性導電層25和27的非磁性金屬層在未拋光的情況下被拉長以及由于非磁性金屬層的拉長在TMR磁頭21的中間相對的面4a中造成缺陷。
而且，能避免在TMR元件26中，在彼此接觸的固定磁化層30和自由磁化層31之間會破壞作得極薄的隧道勢壘層32，導致兩者之間電短路。
如上所述，由于TMR磁頭21能具有良好的與磁盤3相對的相對表面4a且能縮小TMR元件26和下、上屏蔽層24和28之間的間隙，因此能高密度地將數(shù)據(jù)記錄到磁記錄介質上。
此外，在該硬盤驅動器中，由于TMR磁頭21能具有與磁盤3相對的良好的表面4a，因此能提供可靠的回放輸出并從磁盤3準確地讀出數(shù)據(jù)。
下面將描述其上安裝有上述磁頭20的磁頭滑動器4的生產(chǎn)方法。
注意在參見附圖的以下說明中，為了容易理解，放大了圖4-6中磁頭的特征部分，因此，磁頭組成元件之間的所有尺寸比例與本發(fā)明的實際磁頭的尺寸相同。此外，在下面的描述中，詳細描述磁頭20的組成元件、材料、尺寸和組成元件的層厚度；但是，本發(fā)明不限于下面的描述。例如，下面舉例描述所謂的與在硬盤驅動器中實際使用的磁頭具有類似結構的屏蔽TMR磁頭，但可以是用軟磁材料作為磁路一部分的所謂的磁軛型磁頭。即，本發(fā)明不限于這種例子。
現(xiàn)在參見圖7和8，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在基片上的第一軟磁層的平面圖。圖7是第一軟磁層的示意性平面圖，圖8是沿圖7中X1-X1’剖開的示意性截面圖。首先在磁頭20的生產(chǎn)過程中，準備直徑約4英寸的盤形基片50，如圖7和8所示?；?0的表面是鏡面拋光的。接著，通過濺射或類似方法在基片50上形成將提供下屏蔽層24的第一軟磁層51。
基片50最后是前面提到的磁頭20的基片23。通過薄膜形成工藝在基片50的主側上一個接一個地形成磁頭20的不同組成元件之后，將基片50切成單獨的磁頭片，從而能一起生產(chǎn)多個上面安裝有磁頭20的磁頭滑動器4。
注意，基片50最好由鋁鈦碳化物(Al2O3-TiC)或類似物形成。另一方面，第一軟磁層51由例如厚度為2.3μm的CoZrNbTa的非晶疊層形成。
下面，參見圖9和10，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在第一軟磁層51上的第一抗蝕圖。圖9是第一抗蝕圖的示意性平面圖，圖10是沿圖9中X2-X2’剖開的示意性截面圖。向第一軟磁層51上涂光刻膠并固化形成抗蝕劑層。用光刻術將抗蝕劑層形成預定形式的圖案，從而形成圖9和10所示的第一抗蝕圖52。具體地說，為了使抗蝕劑層具有預定圖案，首先將抗蝕劑層對應于期望的圖案暴露出來。接著，將抗蝕劑層的露出部分在顯影液中溶解并去除，然后進行后期烘焙。這樣，通過預定形狀的抗蝕圖。
下面，參見圖11和12，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在基片50上的下屏蔽層24。圖11是形成在基片50上的下屏蔽層24的示意性平面圖，圖12是沿圖11中X3-X3’剖開的示意性截面圖。用第一抗蝕圖52作為掩模，通過干腐蝕腐蝕第一軟磁層51，之后從第一軟磁層51上去除第一抗蝕圖。這樣，如圖11和12所示，形成多個下屏蔽層24。注意下屏蔽層24應形成得足夠大以磁性地屏蔽將在后面工藝中形成的TMR元件26的下層。
下面，參見圖13和14，示出了在磁頭滑動塊生產(chǎn)過程中形成在基片50上且拋光直至露出下屏蔽層24表面的第一非磁性非導電層54。圖13是形成在基片50上的第一非磁性非導電層54的示意性平面圖。圖14是沿圖13中X4-X4’剖開的示意性截面圖。如圖所示，例如通過在基片50上濺射由Al2O3形成第一非磁性非導電層53，之后拋光層53直至露出在基片50上形成的多個下屏蔽層24。這樣，第一非磁性非導電層53插在基片50和下屏蔽層24之間，從而提供在基片50上形成下屏蔽層的平坦表面。
接著，參見圖15和16，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在平坦基片50上的第一非磁性導電層54。圖15是形成在平坦基片50上的第一非磁性導電層54的示意性平面圖，圖16是沿圖15中X5-X5’剖開的示意性截面圖。在磁頭滑動器生產(chǎn)過程的這個步驟中，利用濺射或類似方法在基片50上形成第一非磁性導電層54，第一非磁性導電層54提供如圖所示的下非磁性導電層25。第一非磁性導電層54是前面提到的非磁性金屬層，其厚度可以根據(jù)記錄在磁記錄介質中的信號的頻率等設為適當值。厚度例如約為100nm。
下面，參見圖17和18，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在第一非磁性導電層54上的磁隧道連接層55。圖17是形成在第一非磁性導電層54上的磁隧道連接層55的示意性平面圖，圖18是沿圖17中X6-X6’剖開的示意性截面圖。如圖所示，將提供前面提到的磁隧道連接層33的磁隧道連接層55通過在第一非磁性導電層54上濺射等形成。
可見，通過濺射等方法形成磁隧道連接層55，該層由作為下層的厚度為3nm的Ta層、作為固定磁化層30的厚度為3nm的NiFe層、10nm的IrMn層和4nm的CoFe層、作為隧道勢壘層32的厚度為1.3nm的氧化鋁(Al2O3)層、作為自由磁化層31的4nm的CoFe層和5nm的NiFe層以及作為上層的厚度約為5nm的Ta層一個疊一個按順序層疊而成。
注意，一起組成以上磁隧道連接層55的層的材料和厚度不限于上面提到的，而是可以根據(jù)TMR元件26的使用目的適當進行選擇。
下面，參見圖19和20，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在磁隧道連接層55上的第二抗蝕圖56。圖19是形成在磁隧道連接層55上的第二抗蝕圖的示意性平面圖，圖20是沿圖19中X7-X7’剖開的示意性截面圖。向磁隧道連接層55上涂光刻膠并固化形成抗蝕劑層。之后，用光刻術將抗蝕劑層形成預定形式的圖案，從而形成圖示的第二抗蝕圖56。
下面，參見圖21和22，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在下屏蔽層24上的下非磁性導電層25和磁隧道連接層55。圖21示出了形成在下屏蔽層24上的下非磁性導電層25和磁隧道連接層55的示意性平面圖，圖22是沿圖21中X8-X8’剖開的示意性截面圖。如圖所示，用第二抗蝕圖56作為掩模腐蝕磁隧道連接層55和第一非磁性導電層54，之后去除第二抗蝕圖56。這樣，在下屏蔽層24上形成具有預定形狀的下非磁性導電層25和磁隧道連接層33。
下面，參見圖23和24，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在基片50上并拋光直至露出磁隧道連接層33的表面的第二非磁性非導電層57和磁隧道連接層33。圖23是形成在基片50上并拋光直至露出磁隧道連接層33的表面的第二非磁性非導電層57和磁隧道連接層33的示意性平面圖，圖24是沿圖23中X9-X9剖開的示意性截面圖。如圖所示，用濺射或類似方法在基片50上形成Al2O3的第二非磁性非導電層57，之后拋光第二非磁性非導電層57直至露出形成在基片50上的多個磁隧道連接層33。這樣，第二非磁性非導電層57插在基片50、下非磁性導電層25和磁隧道連接層33之間，在基片50上未形成下非磁性導電層25和磁隧道連接層33的地方通過平坦表面。
下面，參見圖25和26，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中將成為TMR元件26的磁性傳感器26a的部分磁隧道連接層33周圍形成的凹口。圖25是圖23所示的部分C的示意性平面圖，尺寸放大了，圖26是沿圖25中X10-X10’剖開的示意性截面圖。如圖所示，向平坦的基片50上涂光刻膠并固化形成抗蝕劑層。用光刻術將抗蝕劑層形成預定形式的圖案。之后，用形成圖案的抗蝕劑層作為掩模進行腐蝕，通過離子腐蝕，腐蝕除將成為TMR元件26的磁性傳感器26a的部分層33以外的從自由磁化層31到固定磁化層30中間的范圍內的磁隧道連接層33。此后，從基片50上去除抗蝕劑層。這樣，TMR元件26相對于磁盤3的磁道寬度Tw1得到限定。注意，在該實施例中，磁道寬度Tw1約為5μm，但不限于該值。可以根據(jù)系統(tǒng)要求將磁道寬度Tw1設為適當值。
下面，參見圖27和28，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中在TMR元件26的磁性傳感器26a正上方形成的第三抗蝕圖58。圖27是圖23中部分C的放大了尺寸的示意性平面圖，圖28是沿圖27中X11-X11’剖開的示意性截面圖。向基片50上涂光刻膠并固化形成抗蝕劑層。用光刻術將抗蝕劑層形成預定形式的圖案，從而如圖27和28所示在TMR元件26的磁性傳感器26a正上方形成第三抗蝕圖58。
下面，參見圖29和30，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中在TMR元件26的磁性傳感器26a正上方形成的具有接觸孔的第三非磁性非導電層。圖29是圖23中部分C的放大了尺寸的示意性平面圖，圖30是沿圖29中X12-X12’剖開的示意性截面圖。通過濺射或類似方法用第三抗蝕圖58形成例如Al2O3的第三非磁性非導電層59，之后，沿第三抗蝕圖58上的第三非磁性非導電層59去除第三抗蝕圖58，從而在TMR元件26的磁性傳感器26a正上方形成開放的具有接觸孔60的第三非磁性非導電層59。
下面，參見圖31和32，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在第三非磁性非導電層59上的第四抗蝕圖。圖31是圖23中部分C的放大了尺寸的示意性平面圖，圖32是沿圖31中X13-X13’剖開的示意性截面圖。如圖所示，向第三非磁性非導電層59上涂光刻膠并固化形成抗蝕劑層。之后，用光刻術將抗蝕劑層形成預定形式的圖案，從而形成具有如圖31和32所示預定形狀的開口61的第四抗蝕圖61。
下面，參見圖33和34，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在第三非磁性非導電層59上的上非磁性導電層和上屏蔽層28。圖33是圖23中部分C的放大了尺寸的示意性平面圖，圖34是沿圖33中X14-X14’剖開的示意性截面圖。如圖所示，通過濺射或類似方法用第四抗蝕圖61形成將提供上非磁性導電層27的第二非磁性導電層62。此時，第二非磁性導電層62將插在第三非磁性非導電層59中的接觸孔60中。這樣，形成鄰接TMR元件26的磁性傳感器26a的上非磁性導電層27的突起27a。注意，第二非磁性導電層62由前面提到的磁性金屬層形成，其厚度可以根據(jù)記錄在磁記錄介質中的信號的頻率等設置為適當?shù)闹怠?br> 接著，用濺射或類似方法等在第二非磁性導電層62上形成將通過上屏蔽層28和下芯層36的第二軟磁層63。第二軟磁層63例如由厚度為2.3μm的CoZrNbTa的非晶疊層形成。注意，第二軟磁層63可以不由非晶疊層形成，可以利用濺射以外的其他方法例如電鍍和蒸發(fā)方法形成。
接著，掩形成在第四抗蝕圖61上的第二非磁性導電層62和第二軟磁層63去除第四抗蝕圖61。這樣，在第三非磁性非導電層59上形成上非磁性導電層27和上屏蔽層28。
下面，參見圖35和36，誓詞戶了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在基片50上且拋光直至露出上屏蔽層28的表面的第四非磁性非導電層64。圖35是圖23中部分C的放大了尺寸的示意性平面圖，圖36是沿圖35中X15-X15’剖開的示意性截面圖。通過濺射或類似方法在基片50上形成例如Al2O3的第四非磁性非導電層64，接著拋光直至露出形成在基片50上的多個上屏蔽層28。這樣，將第四非磁性非導電層64插在基片50和上屏蔽層28之間，在基片50上未形成上屏蔽層28的地方提供平坦表面。
下面，參見圖37和38，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在基片50上的第五非磁性非導電層65。圖37是圖23中部分C的放大了尺寸的示意性平面圖，圖38是沿圖37中X16-X16’剖開的示意性截面圖。如圖所示，通過濺射或類似方法在平坦的基片50上形成將提供磁間隙37的第五非磁性非導電層65。第五非磁性非導電層65最好是由Al2O3或類似物質形成。
下面，參見圖39和40，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在第五非磁性非導電層66上的上芯層38。圖39是圖23中部分C的放大了尺寸的示意性平面圖，圖40是沿圖39中X17-X17’剖開的示意性截面圖。如圖所示，向第五非磁性非導電層65上涂光刻膠并固化形成抗蝕劑層。用光刻術將抗蝕劑層形成預定形式的圖案。通過濺射或類似方法用形成圖案后的抗蝕劑層由例如非晶疊層形成第三軟磁層66，之后，沿形成在抗蝕劑層上的第三軟磁層66去除抗蝕劑層。這樣，在第五非磁性非導電層64上具有預定寬度的上芯層38。而且，第五非磁性非導電層64相對上芯層38露出，第五非磁性非導電層65放在它們之間，將磁間隙37的寬度限定為磁道寬度Tw2。注意，磁道寬度Tw2可以根據(jù)系統(tǒng)要求設置為合適值。
下面，參見圖41和42，示出了在磁頭滑動器生產(chǎn)過程中形成在基片50上并拋光直至露出上芯層表面的第六非磁性非導電層67。圖41是圖23中部分C的放大了尺寸的示意性平面圖，圖42是沿圖41中X18-X18’剖開的示意性截面圖。通過濺射或類似方法在基片50上形成例如Al2O3的第六非磁性非導電層67，之后，拋光直至形成在基片50上的多個上芯層38露出。這樣，將第六非磁性非導電層67插在基片50和上芯層38之間，通過在基片50上不形成上芯層38的平坦表面。
下面，如圖43所示，薄膜線圈40、后磁軛39和引線34及41形成在整平的基片50上。
通過濺射在下芯層36和后磁軛39彼此鄰接部分的周圍螺旋狀地形成薄膜線圈40，形成非磁性非導電層以覆蓋該薄膜線圈40。薄膜線圈40由Cu這樣的導電材料形成。
后磁軛39與上芯層38一起形成，同時在螺旋狀形成的薄膜線圈40的大體中央部分鄰接下芯層36。這樣，下芯層36、上芯層38和后磁軛39將與感應式薄膜磁頭22一起形成。
對于引線34和41，形成有分別與下和上屏蔽層24和28電連接的引線34a和34b，以及將分別與薄膜線圈40的內外周端電連接的引線41a和41b。更特別地，利用光刻術將光刻膠形成預定形狀。用光刻膠作為掩模進行腐蝕，形成下屏蔽層24和上屏蔽層28以及端子凹口，在端子凹口中，露出鄰接薄膜線圈40的內外周端的部分。通過用例如硫酸銅溶液進行電鍍形成厚度約為6μm的Cu的導電層，之后，沿形成在光刻膠上的導電層去除光刻膠。這樣，下屏蔽層24、上屏蔽層28、薄膜線圈40的內外周端和插在端子凹口內的導電層彼此電連接。之后，通過用硫酸銅溶液電鍍形成有預定形狀的Cu導電層，以便與插在端子凹口內的導電層連接。這樣，形成圖43所示的引線34a、34b、41a和41b。注意，通過電鍍以外的其他方法形成導電層也可以，只要不對其他層產(chǎn)生負作用。
下面，在圖44中分別示出了形成在引線34和41的端部上的外部連接端子35和42。對于外部連接端子35和42，分別形成有與引線34a和34b電連接的外部連接端子35a和35b，以及分別與引線41a和41b電連接的外部連接端子42a和42b。更特別地，利用光刻術將光刻膠形成預定形狀。例如通過濺射、電鍍或類似方法用有圖案的光刻膠形成Au導電層，沿形成在光刻膠上的導電層去除光刻膠。這樣，形成如圖46所示的外部連接端子35a、35b、42a和42b。
下面，如圖45所示，通過濺射或類似方法在基片50上形成例如Al2O3的保護層68，之后，拋光直至露出形成在基片50上的外部連接端子35和42。具體地說，例如通過濺射由Al2O3形成厚度約4μm的保護層68。注意，也可以不用Al2O3形成保護層68，只要該材料是非磁性非導電性的。考慮到有害環(huán)境特性和耐磨性，保護層68最好應由Al2O3形成。此外，為了形成保護層60，可以采用例如蒸發(fā)工藝來代替濺射。拋光外部連接端子35和42直至它們的表面露出。在該拋光中，例如用粒度約為2μm的的鉆石磨粒拋光外部連接端子35和42直至它們的表面露出。接著，用硅磨粒對表面的鏡面進行拋光。這樣，等得到上面形成有多個最終為磁頭20的磁頭元件69的基片50。
下面，如圖46所示，將上面形成由多個磁頭元件69的基片50切成條，提供條狀磁頭塊70，在磁頭塊中并排布置將形成磁頭20的磁頭元件69。
下面，在面板上拋光將作為中間相對的面的磁頭塊70的薄膜來調整磁頭元件69的高度。
通常，在將分別提供下和上非磁性導電層25和27的第一非磁性導電層54和第二非磁性導電層62由例如Al形成的情況下，當實行以上拋光時，要提供下非磁性導電層25和上非磁性導電層27的第一非磁性導電層54和第二非磁性導電層62將在未拋光的情況下被拉長，并且由于第一非磁性導電層54和第二非磁性導電層62的拉長會在磁頭滑動器4的TMR磁頭21的中間相對的面4a中造成缺陷。
然而，由于要分別提供下非磁性導電層25和上非磁性導電層27的第一非磁性導電層54和第二非磁性導電層62由前面提到的非磁性金屬層形成，因此能避免要分別提供下非磁性導電層25和上非磁性導電層27的第一非磁性導電層54和第二非磁性導電層62在未被拋光的情況下被拉長以及由于非磁性金屬層的拉長在TMR磁頭21的中間相對的面4a中造成缺陷。
這樣，與磁頭20一起形成的組成元件從中間相對的面4a中露出，并彼此大體齊平。
下面，使磁頭塊70凹進并逐漸變細，形成磁頭滑動器4的空載表面(ABS)，然后將其分成獨立的磁頭片。這樣，如圖47所示生產(chǎn)多個磁頭滑動器4，在每個磁頭滑動器4上安裝磁頭20。
為了如上所述生產(chǎn)磁頭滑動器4，將磁頭滑動器4安裝在懸架12的自由端上，設在懸架12上的導線端子用金(Au)的導體通過絲焊或類似方法與磁頭20的外部連接端子35和42電連接。這樣，能使磁頭20與外部電路接觸。如圖所示，磁頭滑動器4將安裝到硬盤驅動器上，同時固定到懸架12上。
用通過上述過程生產(chǎn)的磁頭滑動器4，能防止拋光磁頭塊70時通過TMR磁頭21的下非磁性導電層25和上非磁性導電層27的非磁性金屬層在未拋光的情況下被拉長以及由于非磁性金屬層的拉長在TMR磁頭21的中間相對的面4a中造成的缺陷。
考慮每個由單層Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr形成的屏蔽TMR磁頭，以及每個由Al、Cu、Au或Pt的金屬層和包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的一種金屬元素的金屬層層疊而成的屏蔽TMR磁頭，作為形成下非磁性導電層25和上非磁性導電層27中每一個的非磁性金屬層，在由于非磁性金屬層的拉長在屏蔽TMR磁頭中造成缺陷時估算產(chǎn)量。
產(chǎn)量估算結果如表1所示。注意，在表1中，圓圈表示產(chǎn)量為80％或以上，三角表示產(chǎn)量為30％-80％，叉號表示產(chǎn)量少于30％。
表1

從表1所示的估算結果看出，在TMR磁頭分別由通常作為非磁性金屬層的Al、Cu、Au和Pt的單層的Al、Cu或Au形成的情況下，TMR磁頭的產(chǎn)量低，當TMR磁頭由Pt層形成時產(chǎn)量也不高。
相反，從表1可見，當根據(jù)本發(fā)明用Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb或Zr作為TMR磁頭中的非磁性金屬層時，每個TMR磁頭的產(chǎn)量很高。
還可以看出，當使用Al、Cu、Au或Pt的金屬層和包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的一種金屬元素的金屬層的疊層時，TMR磁頭的產(chǎn)量很高。
此外，考慮由包含合金AlTa、AlTi、AlCr、AlW、AlMo、AlV、AlNb和AlZr中每一個的單層形成的每個屏蔽TMR磁頭作為用于形成下非磁性導電層25和上非磁性導電層27的非磁性金屬層，在由于非磁性金屬層的拉長在屏蔽TMR磁頭中造成缺陷時估算產(chǎn)量。
產(chǎn)量估算結果如表2所示。注意在表2中，圓圈表示產(chǎn)量為80％或以上，三角表示產(chǎn)量為30％-80％，叉號表示產(chǎn)量少于30％。僅供參見，也示出了對每個由單層Al、Cu、Au或Pt形成的屏蔽TMR磁頭的產(chǎn)量估算結果。
表2

從表2所示的估算結果可見，能用合金AlTa、AlTi、AlCr、AlW、AlMo、AlV、AlNb和AlZr中每一個生產(chǎn)TMR磁頭作為非磁性金屬層，產(chǎn)量得到了提高。
在這種情況下，顯然，甚至能用包括包含這些合金中的每一種的金屬層的疊層高產(chǎn)量地生產(chǎn)TMR磁頭。
如上所述，本發(fā)明能防止TMR磁頭21中的下屏蔽層24和上屏蔽層28之間的電短路，能高產(chǎn)量地批量生產(chǎn)高質量的TMR磁頭21而不增加制造成本，大大提高了生產(chǎn)率。
以上描述的本發(fā)明，涉及包括作為讀出頭的TMR磁頭21和作為寫入頭的感應式薄膜磁頭22的復合型薄膜磁頭。當然，本發(fā)明適用于僅由TMR磁頭構造的磁頭。
如上所述，所描述的本發(fā)明涉及作為本發(fā)明記錄器/播放器的一個例子的硬盤驅動器。但是，本發(fā)明也適用于用軟磁盤作為記錄介質的磁盤驅動器、用磁帶作為記錄介質的磁帶驅動器等等。
權利要求
1.一種具有磁隧道連接元件的磁隧道效應型磁頭，所述磁隧道連接元件與導電間隙層一起夾在一對磁屏蔽層之間，其中，導電間隙層由至少一層包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的非磁性金屬層形成。
2.根據(jù)權利要求1所述的磁隧道效應型磁頭，其中，導電間隙層由至少兩層非磁性金屬層形成，所述兩層非磁性金屬層包括包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的金屬層，和包含選自Al、Pt、Cu和Au的金屬元素的金屬層。
3.一種具有磁隧道連接元件的磁隧道效應型磁頭，所述磁隧道連接元件與導電間隙層一起夾在一對磁屏蔽層之間，其中，導電間隙層由至少一層包含選自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的兩種或兩種以上元素的合金的非磁性金屬層形成。
4.一種記錄器/播放器，利用具有磁隧道連接元件的磁隧道效應型磁頭向和/或從磁記錄介質記錄和/或回放信號，所述磁隧道連接元件與導電間隙層一起夾在一對磁屏蔽層之間，其中，導電間隙層由至少一層包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的非磁性金屬層形成。
5.根據(jù)權利要求4所述的記錄器/播放器，其中，導電間隙層由至少兩層非磁性金屬層形成，所述兩層非磁性金屬層包括包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的金屬層，和包含選自Al、Pt、Cu和Au的金屬元素的金屬層。
6.一種記錄器/播放器，利用具有磁隧道連接元件的磁隧道效應型磁頭向和/或從磁記錄介質記錄和/或回放信號，所述磁隧道連接元件與導電間隙層一起夾在一對磁屏蔽層之間，其中，導電間隙層由至少一層包含選自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的兩種或兩種以上元素的合金的非磁性金屬層形成。
全文摘要
在具有與導電間隙層25和27一起夾在一對磁屏蔽層24和28之間的磁隧道連接元件26的磁隧道效應型磁頭20中,導電間隙層25和27由至少一層包含選自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金屬元素的非磁性金屬層形成。所以,能改善磁頭20的與磁記錄介質相對的面。
文檔編號G11B5/40GK1337672SQ0112175
公開日2002年2月27日 申請日期2001年7月6日 優(yōu)先權日2000年7月6日
發(fā)明者中鹽榮治, 尾上精二, 菅原淳一 申請人:索尼株式會社