JP2000090420A - 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気ディスク装置 - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気ディスク装置Info
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- JP2000090420A JP2000090420A JP29180599A JP29180599A JP2000090420A JP 2000090420 A JP2000090420 A JP 2000090420A JP 29180599 A JP29180599 A JP 29180599A JP 29180599 A JP29180599 A JP 29180599A JP 2000090420 A JP2000090420 A JP 2000090420A
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Abstract
(57)【要約】
磁気抵抗効果型磁気ヘッドの記録媒体との摺動面に露出
する電極部を耐食性に優れた材料で形成したことによ
り、高い信頼性をもつ磁気抵抗効果型ヘッドを提供す
る。 【課題】磁気ヘッドの摺動面に露出した電極部の耐食性
を向上する。 【解決手段】摺動面に露出する電極部をＣｒ、Ｔａ、Ｎ
ｉのいずれか１またはこれらのいずれか１を含有する合
金で形成する。
する電極部を耐食性に優れた材料で形成したことによ
り、高い信頼性をもつ磁気抵抗効果型ヘッドを提供す
る。 【課題】磁気ヘッドの摺動面に露出した電極部の耐食性
を向上する。 【解決手段】摺動面に露出する電極部をＣｒ、Ｔａ、Ｎ
ｉのいずれか１またはこれらのいずれか１を含有する合
金で形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気ディスク装置、
あるいはＶＴＲ等の磁気記録装置の信号再生用磁気抵抗
効果型ヘッドにおける電極材料、およびその構造に関す
るものである。
あるいはＶＴＲ等の磁気記録装置の信号再生用磁気抵抗
効果型ヘッドにおける電極材料、およびその構造に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の磁気抵抗効果型ヘッドは、例えば
図３に示すような構造となっている。この種の磁気抵抗
効果型ヘッドとしては、例えば特開昭60−163222が挙げ
られる。磁気抵抗効果型ヘッドは、基板１上に形成され
た下部シールド膜２，第１ギャップ層３，磁気抵抗効果
膜４，該磁気抵抗効果膜４の両側に形成された信号検出
用電極５ａ，５ｂ、図示していないが該磁気抵抗効果膜
４上に形成された第２ギャップ層、および上部シールド
膜より構成されている。
図３に示すような構造となっている。この種の磁気抵抗
効果型ヘッドとしては、例えば特開昭60−163222が挙げ
られる。磁気抵抗効果型ヘッドは、基板１上に形成され
た下部シールド膜２，第１ギャップ層３，磁気抵抗効果
膜４，該磁気抵抗効果膜４の両側に形成された信号検出
用電極５ａ，５ｂ、図示していないが該磁気抵抗効果膜
４上に形成された第２ギャップ層、および上部シールド
膜より構成されている。
【０００３】該磁気抵抗効果膜４へのバイアス磁界印加
法としては、例えば該磁気抵抗効果膜４上に導体層を積
層したシャントバイアス法が挙げられる。磁気抵抗効果
型ヘッドにおいては信号検出用電極５ａ，５ｂの間隔が
トラック幅、すなわち信号磁界検知部となる。
法としては、例えば該磁気抵抗効果膜４上に導体層を積
層したシャントバイアス法が挙げられる。磁気抵抗効果
型ヘッドにおいては信号検出用電極５ａ，５ｂの間隔が
トラック幅、すなわち信号磁界検知部となる。
【０００４】磁気抵抗効果ヘッドは信号磁界に対する磁
気抵抗効果膜４の電気抵抗の変化を、信号検出用電極５
ａ，５ｂ間に一定直流電流を流しておくことにより電圧
として検出する。
気抵抗効果膜４の電気抵抗の変化を、信号検出用電極５
ａ，５ｂ間に一定直流電流を流しておくことにより電圧
として検出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来ヘッドにおい
ては、信号検出用電極５ａ，５ｂの側面が摺動面に露出
している。このため、ヘッド使用中に信号検出用電極５
ａ，５ｂが腐食し、信頼性が低下する問題があった。ま
た、狭トラック時における信号検出用電極の形成方法に
ついても配慮されていなかった。
ては、信号検出用電極５ａ，５ｂの側面が摺動面に露出
している。このため、ヘッド使用中に信号検出用電極５
ａ，５ｂが腐食し、信頼性が低下する問題があった。ま
た、狭トラック時における信号検出用電極の形成方法に
ついても配慮されていなかった。
【０００６】本発明は、耐食性に優れ、かつ狭トラック
な加工が可能な信号検出用電極材料、構造を有する磁気
抵抗効果型ヘッドの提供を目的とする。
な加工が可能な信号検出用電極材料、構造を有する磁気
抵抗効果型ヘッドの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、信号検出用電極材料として耐食性
に優れ、かつ微細加工が可能な反応性プラズマエッチン
グでパターン化可能な材料を用いるようにしたものであ
る。この種の材料としてはＮｂ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ａ
ｕ，Ｐｔ、あるいはこれらの材料を主とする合金が挙げ
られる。また、加工性、電流密度分布を考慮して少なく
とも磁気抵抗効果膜上に形成されている信号検出用電極
材料は、上記材料のうちの１つのみとした。
に本発明においては、信号検出用電極材料として耐食性
に優れ、かつ微細加工が可能な反応性プラズマエッチン
グでパターン化可能な材料を用いるようにしたものであ
る。この種の材料としてはＮｂ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ａ
ｕ，Ｐｔ、あるいはこれらの材料を主とする合金が挙げ
られる。また、加工性、電流密度分布を考慮して少なく
とも磁気抵抗効果膜上に形成されている信号検出用電極
材料は、上記材料のうちの１つのみとした。
【０００８】上記信号検出用電極材料は比抵抗が大き
い。このため上記信号検出用電極材料のみで電極５ａ，
５ｂを構成すると電気抵抗が増加してしまい、発熱，ノ
イズの原因となる。本発明においては磁気抵抗効果膜上
以外の領域に形成されている信号検出用電極は比抵抗の
小さなＣｕ，Ａｌ、およびその合金薄膜、あるいは上記
Ｎｂ等の薄膜との積層構造とした。
い。このため上記信号検出用電極材料のみで電極５ａ，
５ｂを構成すると電気抵抗が増加してしまい、発熱，ノ
イズの原因となる。本発明においては磁気抵抗効果膜上
以外の領域に形成されている信号検出用電極は比抵抗の
小さなＣｕ，Ａｌ、およびその合金薄膜、あるいは上記
Ｎｂ等の薄膜との積層構造とした。
【０００９】図１を用いて説明する。基本的構造は図３
に示した従来の磁気抵抗効果型ヘッドと同じである。
に示した従来の磁気抵抗効果型ヘッドと同じである。
【００１０】本発明においては摺動面に露出する信号検
出用電極材料として前述したＮｂ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ，
Ａｕ，Ｐｔ、あるいはそれらを主とする合金を用いた。
これらの材料は耐食性に優れているとともに、Ｃｌ系、
Ｆ系ハロゲンガスを反応ガスとした反応性プラズマエッ
チングで加工可能である。それによって、狭トラック
で、信頼性の高い磁気抵抗効果型ヘッドを提供できる。
出用電極材料として前述したＮｂ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ，
Ａｕ，Ｐｔ、あるいはそれらを主とする合金を用いた。
これらの材料は耐食性に優れているとともに、Ｃｌ系、
Ｆ系ハロゲンガスを反応ガスとした反応性プラズマエッ
チングで加工可能である。それによって、狭トラック
で、信頼性の高い磁気抵抗効果型ヘッドを提供できる。
【００１１】また、信号検出用電極５ａ，５ｂ上に積層
された薄膜はＣｕ，Ａｌ、あるいはそれらの合金で形成
されている。これにより信号検出用電極の電気抵抗を下
げることができ、発熱，ノイズを低下できる。
された薄膜はＣｕ，Ａｌ、あるいはそれらの合金で形成
されている。これにより信号検出用電極の電気抵抗を下
げることができ、発熱，ノイズを低下できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】（実施例１）図１を用いて述べる。基板１
にはＡｌ2Ｏ3・ＴｉＣ板を用いた。基板１上に下部シー
ルド膜２、および第１ギャップ層３を積層する。成膜に
はスパッタリング法を用いた。下部シールド膜２はＮｉ
Ｆｅ合金で、膜厚は１μｍである。また、第１ギャップ
層３はＳｉＯ2で、膜厚は０．３μｍである。続いて磁
気抵抗効果膜４となるＮｉＦｅ合金薄膜を蒸着法で堆積
する。膜厚は０.０４μｍとした。磁気抵抗効果膜４は
通常のホトリソグラフィ技術により幅（トラック幅方向
の長さ）３０μｍ，高さ（トラック幅方向に対し垂直方
向の長さ）１０μｍの長方形状にパターニングし、その
後、信号検出用電極５ａ，５ｂを形成した。信号検出用
電極５ａ，５ｂの材料としてはＮｂを用いた。
にはＡｌ2Ｏ3・ＴｉＣ板を用いた。基板１上に下部シー
ルド膜２、および第１ギャップ層３を積層する。成膜に
はスパッタリング法を用いた。下部シールド膜２はＮｉ
Ｆｅ合金で、膜厚は１μｍである。また、第１ギャップ
層３はＳｉＯ2で、膜厚は０．３μｍである。続いて磁
気抵抗効果膜４となるＮｉＦｅ合金薄膜を蒸着法で堆積
する。膜厚は０.０４μｍとした。磁気抵抗効果膜４は
通常のホトリソグラフィ技術により幅（トラック幅方向
の長さ）３０μｍ，高さ（トラック幅方向に対し垂直方
向の長さ）１０μｍの長方形状にパターニングし、その
後、信号検出用電極５ａ，５ｂを形成した。信号検出用
電極５ａ，５ｂの材料としてはＮｂを用いた。
【００１４】信号検出用電極５ａ，５ｂの形成は以下の
方法で行なった。磁気抵抗効果４表面をわずかにスパッ
タクリーニングした後、Ｎｂ膜を堆積する。スパッタク
リーニングは磁気抵抗効果膜４と信号検出用電極５ａ，
５ｂとの電気的接続を良好にするため行なう。Ｎｂ膜の
厚さは０.２μｍである。Ｎｂ膜のパターニングは平行
平板型反応性プラズマエッチング法で行なった。反応ガ
スはＣＦ4＋４％Ｏ2ガスである。パターニング時のマス
クはホトレジスト膜である。トラック幅は２μｍであ
る。この際、磁気抵抗効果膜４へのダメージが懸念され
るが、磁気抵抗効果膜４であるＮｉＦｅ膜は上記エッチ
ング法ではほとんどエッチングされず、磁気特性の劣化
はみられなかった。
方法で行なった。磁気抵抗効果４表面をわずかにスパッ
タクリーニングした後、Ｎｂ膜を堆積する。スパッタク
リーニングは磁気抵抗効果膜４と信号検出用電極５ａ，
５ｂとの電気的接続を良好にするため行なう。Ｎｂ膜の
厚さは０.２μｍである。Ｎｂ膜のパターニングは平行
平板型反応性プラズマエッチング法で行なった。反応ガ
スはＣＦ4＋４％Ｏ2ガスである。パターニング時のマス
クはホトレジスト膜である。トラック幅は２μｍであ
る。この際、磁気抵抗効果膜４へのダメージが懸念され
るが、磁気抵抗効果膜４であるＮｉＦｅ膜は上記エッチ
ング法ではほとんどエッチングされず、磁気特性の劣化
はみられなかった。
【００１５】信号検出用電極５ａ，５ｂを形成後、磁気
抵抗効果膜４上以外の信号検出用電極５ａ，５ｂ上に低
電気抵抗膜６を形成する。これは、上記Ｎｂ膜のみで信
号検出用電極５ａ，５ｂを形成すると電極５ａ，５ｂの
電気抵抗が大きくなりすぎ、発熱，ノイズの原因となる
ためである。ここでは低電気抵抗膜６としてＣｕを用い
た。Ｃｕ合金，Ａｌ，Ａｌ合金でも有効である。膜厚は
１μｍとした。さらに、これらパターン上に第２ギャッ
プ層（ＳｉＯ2、膜厚０.３μｍ）第２ギャップ層内にあ
ってバイアス磁界を印加するためのソフト膜上部シール
ド膜（ＮｉＦｅ，膜厚１μｍ）（以上は図示省略）を形
成した。
抵抗効果膜４上以外の信号検出用電極５ａ，５ｂ上に低
電気抵抗膜６を形成する。これは、上記Ｎｂ膜のみで信
号検出用電極５ａ，５ｂを形成すると電極５ａ，５ｂの
電気抵抗が大きくなりすぎ、発熱，ノイズの原因となる
ためである。ここでは低電気抵抗膜６としてＣｕを用い
た。Ｃｕ合金，Ａｌ，Ａｌ合金でも有効である。膜厚は
１μｍとした。さらに、これらパターン上に第２ギャッ
プ層（ＳｉＯ2、膜厚０.３μｍ）第２ギャップ層内にあ
ってバイアス磁界を印加するためのソフト膜上部シール
ド膜（ＮｉＦｅ，膜厚１μｍ）（以上は図示省略）を形
成した。
【００１６】以上により本発明による磁気抵抗効果型ヘ
ッドが形成される。本磁気抵抗効果型ヘッドにおいて
は、記録媒体との摺動面に露出する材料はＡｌ2Ｏ3・Ｔ
ｉＣ，ＳｉＯ2，ＮｉＦｅ，Ｎｂである。これらの材料
はいずれも高い耐食性を有しており、ヘッド使用中に腐
食しヘッドの信頼性を低下させる可能性が著しく小さ
い。例えば、相対湿度８０％，温度６０℃の恒温恒湿槽
に５０００時間放置した後においても、再生出力値の低
下は３％未満であった。これに対し、信号検出用電極５
ａ，５ｂとしてＣｕを用いたヘッドにおいては、１００
時間で著しい腐食が生じ、使用できない状態に至った。
ッドが形成される。本磁気抵抗効果型ヘッドにおいて
は、記録媒体との摺動面に露出する材料はＡｌ2Ｏ3・Ｔ
ｉＣ，ＳｉＯ2，ＮｉＦｅ，Ｎｂである。これらの材料
はいずれも高い耐食性を有しており、ヘッド使用中に腐
食しヘッドの信頼性を低下させる可能性が著しく小さ
い。例えば、相対湿度８０％，温度６０℃の恒温恒湿槽
に５０００時間放置した後においても、再生出力値の低
下は３％未満であった。これに対し、信号検出用電極５
ａ，５ｂとしてＣｕを用いたヘッドにおいては、１００
時間で著しい腐食が生じ、使用できない状態に至った。
【００１７】また、信号検出用電極５ａ，５ｂのパター
ニングに微細加工に優れた反応性プラズマエッチング法
を用いることができる。このため、狭トラックな加工に
も有利で、サブミクロンのトラック幅をもつヘッドも作
製可能であった。
ニングに微細加工に優れた反応性プラズマエッチング法
を用いることができる。このため、狭トラックな加工に
も有利で、サブミクロンのトラック幅をもつヘッドも作
製可能であった。
【００１８】（実施例２）実施例１で述べたＮｂ以外の
材料でも同様の効果が得られる。Ｎｂ以外の材料として
はＴｉ，Ｔａ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｃｒ、あるいはそれらを主
とする合金がある。これら材料のうちＴｉ，Ｐｔ，Ｔａ
はＮｂと同様にＣＦ4を主とする反応ガスでパターニン
グが可能である。ヘッド構造も図１に示したものと同じ
でよい。
材料でも同様の効果が得られる。Ｎｂ以外の材料として
はＴｉ，Ｔａ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｃｒ、あるいはそれらを主
とする合金がある。これら材料のうちＴｉ，Ｐｔ，Ｔａ
はＮｂと同様にＣＦ4を主とする反応ガスでパターニン
グが可能である。ヘッド構造も図１に示したものと同じ
でよい。
【００１９】Ｃｒ，Ａｕの場合にはＣｌを含んだ反応ガ
スが必要となる。例えばＣｒはＣＣｌ4＋Ｏ2、ＡｕはＣ
Ｃｌ2Ｆ4が有効である。これらの反応ガスを用いた場合
においても、磁気抵抗効果膜４（NiFe膜）がＣｌと化学
反応しエッチングされる可能性は少ない。しかし、磁気
抵抗効果膜４が非常に薄いこと、およびＣｌが反応性に
富んでいることから、図２に示すように磁気抵抗効果膜
表面に保護膜７をあらかじめ形成しておくことが望まし
い。ここでは保護膜７としてＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3膜を用
いた。膜厚は０.１μｍとした。なお、この保護膜７が
第２ギャップ層の１部を兼ねることも可能である。
スが必要となる。例えばＣｒはＣＣｌ4＋Ｏ2、ＡｕはＣ
Ｃｌ2Ｆ4が有効である。これらの反応ガスを用いた場合
においても、磁気抵抗効果膜４（NiFe膜）がＣｌと化学
反応しエッチングされる可能性は少ない。しかし、磁気
抵抗効果膜４が非常に薄いこと、およびＣｌが反応性に
富んでいることから、図２に示すように磁気抵抗効果膜
表面に保護膜７をあらかじめ形成しておくことが望まし
い。ここでは保護膜７としてＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3膜を用
いた。膜厚は０.１μｍとした。なお、この保護膜７が
第２ギャップ層の１部を兼ねることも可能である。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、記録媒体との摺動面に
露出する信号検出電極を、高耐食性で微細加工に優れた
反応性プラズマエッチング法で加工可能な材料で形成す
る。これにより狭トラックで高い信頼性をもつ磁気抵抗
効果型ヘッドを作製できる。
露出する信号検出電極を、高耐食性で微細加工に優れた
反応性プラズマエッチング法で加工可能な材料で形成す
る。これにより狭トラックで高い信頼性をもつ磁気抵抗
効果型ヘッドを作製できる。
【図１】本発明の実施例になる磁気ヘッドの要部斜視
図。
図。
【図２】本発明の実施例になる磁気ヘッドの要部斜視
図。
図。
【図３】従来の磁気ヘッドの要部斜視図。
１…基板、２…下部シールド膜、３…第１ギャップ層、
４…磁気抵抗効果膜、５ａ，５ｂ…信号検出用電極、６
…低電気抵抗膜、７…１…基板、２…下部シールド膜、
３…第１ギャップ層、４…磁気抵抗効果膜、５ａ，５ｂ
…信号検出用電極、６…低電気抵抗膜、７…保護膜。
４…磁気抵抗効果膜、５ａ，５ｂ…信号検出用電極、６
…低電気抵抗膜、７…１…基板、２…下部シールド膜、
３…第１ギャップ層、４…磁気抵抗効果膜、５ａ，５ｂ
…信号検出用電極、６…低電気抵抗膜、７…保護膜。
Claims (5)
- 【請求項１】下部シールド膜、該下部シールド膜上に形
成された下部ギャップ膜、該下部ギャップ膜上に形成さ
れた磁気抵抗効果膜、該磁気抵抗効果膜の両側に形成さ
れた一対の電極、前記磁気抵抗効果膜上に形成された上
部ギャップ膜、該上部ギャップ膜上に形成された上部シ
ールド膜を有する磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、前記
電極がＮｂ、Ｔａ、Ｃｒあるいはこれらの材料を主とす
る合金を含む磁気抵抗効果型ヘッドを具備することを特
徴とする磁気ディスク装置。 - 【請求項２】下部シールド膜、該下部シールド膜上に形
成された下部ギャップ膜、該下部ギャップ膜上に形成さ
れた磁気抵抗効果膜、該磁気抵抗効果膜の両側に形成さ
れた一対の電極、前記磁気抵抗効果膜上に形成された上
部ギャップ膜、該上部ギャップ膜上に形成された上部シ
ールド膜を有する磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、前記
電極の少なくとも摺動面に露出する部分がＮｂ、Ｔａ、
Ｃｒあるいはこれらの材料を主とする合金を含む磁気抵
抗効果型ヘッドを具備することを特徴とする磁気ディス
ク装置。 - 【請求項３】前記電極は信号取出用電極であることを特
徴とする請求項１または２記載の磁気ディスク装置。 - 【請求項４】基板上に形成された下部シールド膜と、該
下部シールド上に形成された第１ギャップ膜と、該第１
ギャップ膜上に形成された磁気抵抗効果膜と、該磁気抵
抗効果膜上に形成された第２ギャップ膜とを有する磁気
ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果膜の両側に形成され
かつ前記第１ギャップ膜と第２ギャップ膜で挟まれた部
分であって少なくとも摺動面に露出した部分が、Ｎｂ，
Ｔａ、Ｃｒのいずれか１またはいずれか１を含有する合
金を含むことを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項５】請求項４記載の磁気ヘッドにおいて、磁気
抵抗効果膜の両側に形成されかつ第１ギャップ膜と第２
ギャップ膜で挟まれた部分であって摺動面に露出しない
部分が、ＡｌまたはＣｕのいずれか１もしくはＡｌまた
はＣｕのいずれか１を含有する合金を含むことを特徴と
する磁気抵抗効果型ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29180599A JP2000090420A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29180599A JP2000090420A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気ディスク装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10295490A Division JP3169595B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000090420A true JP2000090420A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=17773659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29180599A Pending JP2000090420A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気ディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000090420A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7245460B2 (en) | 2001-07-05 | 2007-07-17 | Tdk Corporation | Magnetoresistive effective type element, method for fabricating the same, thin film magnetic head, magnetic head device and magnetic disk drive device |
| JP2016045971A (ja) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | 日東電工株式会社 | 回路付サスペンション基板の製造方法 |
-
1999
- 1999-10-14 JP JP29180599A patent/JP2000090420A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7245460B2 (en) | 2001-07-05 | 2007-07-17 | Tdk Corporation | Magnetoresistive effective type element, method for fabricating the same, thin film magnetic head, magnetic head device and magnetic disk drive device |
| JP2016045971A (ja) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | 日東電工株式会社 | 回路付サスペンション基板の製造方法 |
| US10225930B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-03-05 | Nitto Denko Corporation | Method of producing suspension board with circuit |
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