JP2000276716A - 磁気抵抗効果型ヘッドおよびその製造方法および磁気記憶装置 - Google Patents

磁気抵抗効果型ヘッドおよびその製造方法および磁気記憶装置

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JP2000276716A JP11079977A JP7997799A JP2000276716A JP 2000276716 A JP2000276716 A JP 2000276716A JP 11079977 A JP11079977 A JP 11079977A JP 7997799 A JP7997799 A JP 7997799A JP 2000276716 A JP2000276716 A JP 2000276716A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、再生ギャップ長が0.1μm以下
で、線記録密度として500kFCI超の高密度記録に
対する分解能を持った再生GMRヘッドを実現すること
である。さらに、この再生GMRヘッドを用いた磁気再
生記憶装置を提供することである。 【解決手段】 スライダ上に積層された、対向する2枚
の磁気シールド(21、24)と、前記対向する2枚の
磁気シールドの間にあって、媒体磁界を感磁する磁気抵
抗効果を有する中央領域(10)と、前記中央領域を両
側から挟み込むように形成され、前記中央領域にバイア
ス磁界と電流とを供給する端部領域(電極膜13、1
4、強磁性層11、12)とからなる磁気抵抗効果素子
とからなる磁気抵抗効果型ヘッドであって、前記中央領
域の少なくとも一端が少なくとも一方の磁気シールドと
直接接触していることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッ
ドである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気抵抗効果を利用
した磁気ヘッドおよび磁気記憶装置に関し、特に、磁気
媒体上に記録された磁化の反転周期が1インチ当たり5
00000以上の極めて記録密度の高い領域での、磁気
ヘッドおよび磁気記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記憶装置の大容量化に伴って、Ni
Fe膜の異方性磁気抵抗効果を応用した磁気抵抗効果型
ヘッド(以下、MRヘッドと記す)が実用化されてい
る。このMRヘッドについては、「IEEE Tra
ns.on Magn,.MAG7(1971) 15
0」において「A Magnetoresistiv
ity Readout Transducer」と
して論じられている。
【0003】近年、磁気記録密度の向上に対応して、M
Rヘッドよりも更に大幅な高出力化が可能な巨大磁気抵
抗効果(以下、GMRと記す)を用いたGMRヘッドが
注目されている。このGMRに於いて、特に、抵抗の変
化が2枚の隣接する磁性層の磁化方向間の余弦と対応す
る、一般にスピンバルブ効果と呼ばれる磁気抵抗効果は
小さな動作磁界で大きな抵抗変化をすることから、MR
ヘッドの次世代のGMRヘッドとして期待されている。
このスピンバルブ効果を用いたGMRヘッドについては
「IEEE Trans.on Magn,.Vol.
30,No.6(1994)3801」において「De
sign, Fabri- cation&Testin
g of Spin−Valve Read Head
s for High Density Record
ing」として論じられている。
【0004】磁気記録媒体上の記録密度は、磁気ヘッド
の幅方向、すなわちトラック幅方向をトラック密度、磁
気ヘッドの走行方向を線記録密度、トラック密度と線記
録密度の積を面記録密度と定義する。線記録密度が20
0kFCI(1インチ当たりの磁化反転数が200,0
00回)以上の、極めて記録密度の高い領域では、その
高出力性能によりGMRヘッドが使われる。また、この
際の再生ヘッドにおける磁気シールド間の距離、すなわ
ちシールド間ギャップは0.2μm程度である。例え
ば、線記録密度が200kFCIの場合、1つの磁化の
反転長は0.125μmであるから、1周期としては
0.25μmである。シールド間ギャップ長が0.2μ
mであれば、記録の1周期の方がギャップ長よりも長い
ことから、再生ヘッドとしてはこの記録密度に対しては
分解能を持つこととなる。
【0005】しかしながら、例えば、線記録密度が40
0kFCIの場合、1つの磁化の反転長は0.0625
μmであるから、1周期としては0.125μmとな
り、ギャップ長0.2μmのヘッドでは検出出来なくな
る。
【0006】GMRヘッドを含め、2枚の対向する磁気
シールド間に磁気抵抗効果素子を配置したMRヘッドで
は、シールド間ギャップ長は磁気抵抗効果素子の厚さ
と、この磁気抵抗効果素子を磁気シールドから電気的に
絶縁するための絶縁層の膜厚との合計となる。これが、
磁気記憶装置の記録、再生の単位長さとなる。
【0007】図5に従来用いられているMRヘッドの、
磁気媒体との対向面(一般にエアベアリングサーフェイ
ス、ABSと称す)から見た時の構造を示す。スライダ
となる基体20上に下側磁気シールド21が形成され、
電気的な絶縁を行うための絶縁層22を介してMR素子
が形成される。MR素子は、媒体からの磁界を感磁する
中央領域10、および、中央領域に、バイアス磁界を印
加するための強磁性層11,12と電流を供給するため
の導電層13,14を有する端部領域、から構成され
る。さらに上ギャップ層である絶縁層23を介して上側
磁気シールド24が形成される。以上が再生素子部であ
る。
【0008】MR磁気ヘッドは再生と記録を異なる個所
で行うことが特徴である。記録素子部においては上側磁
気シールド24は記録磁極26の一方と兼用され、記録
ギャップ層25を介して形成されたもう一方の記録磁極
26と対をなす。記録磁極26の一方と兼用の上側磁気
シールド24と、もう一方の記録磁極26との間には、
ABSからやや奥まった位置に、フォトレジストなどの
絶縁体によって絶縁されたコイルが設けられ、このコイ
ルに電流を流した際の発生磁界によって、前記記録磁極
26が励磁される。
【0009】再生素子の分解能は、2枚の対向する磁気
シールドの感磁部上下でのシールド間距離で決定され、
シールド間ギャップ、あるいは再生ギャップという。再
生ギャップ長は図5より、MR素子の中央領域10の膜
厚、下側の絶縁層22の膜厚、および上ギャップ層であ
る絶縁層23の膜厚の和となる。よって、高い分解能を
実現するためにはこれらの膜厚を薄くすることが重要で
ある。
【0010】次に、磁気抵抗効果型ヘッドの構成要素の
構造について記す。
【0011】中央領域の構成は、図3に示すように、G
MRの場合、下地膜30、反強磁性膜31、磁化固定膜
32、導電膜33、磁化自由膜34、保護膜35からな
る。これらの膜厚は、下地膜3nm、反強磁性膜20n
m、磁化固定膜3nm、導電膜2nm、磁化自由膜4n
m、保護膜3nmで35nm程度である。この中で反強
磁性膜の膜厚が他の厚さに対して突出して大きい。これ
は、反強磁性膜は、磁化固定膜の磁化を十分な耐熱性を
持って固定させなければならないために、使用できる材
質が限定されるためである。具体的にはPt−Mn合金
が使用できるが、この場合、反強磁性膜としての特性を
十分に発揮するためには20nm程度の膜厚が必要とな
る。膜厚が薄くても反強磁性を発生する材質は存在す
る。例えばIr−Mn合金は7nm程度の薄い膜でも反
強磁性体となる。しかし、Ir−Mn合金は耐熱性が低
いため、磁化固定膜の磁化を十分に固定することが出来
ない。中央領域はまた、図4に示す構成も可能であり、
下地膜30、磁化自由膜34、導電膜33、磁化固定膜
32、反強磁性膜31、保護膜35からなり、膜厚も同
の35nm程度である。
【0012】中央領域は、MRヘッドの心臓部であり、
充分な性能を維持するためには、膜の構成及び、膜厚を
大きく変更することは難しい。
【0013】図5において、下側の絶縁層22の膜厚は
絶縁膜としての機能を十分に保つことのできる膜厚であ
る必要がある。スパッタ法などによって形成されたアル
ミナ膜は良好な絶縁体となることから、絶縁層22とし
ては適当である。しかしながら、膜厚を薄くした場合、
ピンホールの発生は避けることができず、十分な絶縁膜
としての機能が劣化する。発明者の実験によれば膜厚が
30nmを下回るようになると、絶縁性劣化が顕在化す
るため、少なくともこの程度の膜厚が要求される。
【0014】また、上ギャップ層である絶縁層23の膜
厚は、MR素子の中央領域と端部領域の段差を十分に被
服しなければならないことから、下側の絶縁層22のよ
うに薄くすることは出来ない。特に、端部領域は、電流
を供給する導電膜13,14を薄くしすぎると、抵抗が
増大してしまい、S/Nの劣化を招く。導電層13,1
4として、比抵抗の小さい金を用いた場合でも80nm
程度の厚さが必要であり、強磁性膜11,12の厚さを
20nm程度と薄くしたとしても、合計で100nmの
膜厚となる。中央領域を前述のように35nm程度とし
た場合、中央領域と端部領域との膜厚差は65nmにも
なる。この段差を被服するために必要な上ギャップ層で
ある絶縁層23の膜厚は、絶縁性の高いアルミナ膜を用
いた場合でも50nmは必要である。
【0015】以上のように、再生ヘッドの分解能を高め
るためには再生ギャップ長を短くすることが必要である
が、MR素子の中央領域10の膜厚、下側の絶縁層22
の膜厚、および上ギャップ層である絶縁層23の膜厚に
は、上述のように、構造、材料による制約がある。再生
ギャップ長としては0.115μm程度が限界である。
それは、例えば、中央領域の反強磁性膜の膜厚を20n
mから7nm程度に薄く出来たとしても、0.1μm以
下の再生ギャップ長の実現は困難だからである。
【0016】以上の理由により、媒体上に記録された磁
化パタンの周期としては0.1μm以下、すなわち磁化
の反転長としては0.05μm以下、線記録密度として
は500kFCIを超える高密度記録に対する分解能を
持った再生ヘッド、すなわちGMRヘッドの実現は今ま
で不可能であった。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の問題を
解決し再生ギャップ長が0.1μm以下であり、線記録
密度として500kFCIを超える高密度記録に対する
分解能を持った再生ヘッド、すなわちGMRヘッドを実
現すること、さらに、線記録密度として500kFCI
を超える高密度記録を実現する磁気記憶装置を実現する
ことを目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、スライダ上に
順に積層された、対向する2枚の磁気シールドと、前記
対向する2枚の磁気シールドの間にあって、媒体磁界を
感磁する磁気抵抗効果を有する中央領域と、前記中央領
域を両側から挟み込むように形成され、前記中央領域に
バイアス磁界と電流とを供給する端部領域を有する磁気
抵抗効果素子とからなる磁気抵抗効果型ヘッドであっ
て、前記中央領域の一端が一方の磁気シールドと直接接
触していることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドであ
る。
【0019】この時、対向する2枚の磁気シールドの少
なくとも一方の磁気シールドには絶縁体を用いる。ま
た、対向する磁気シールド間の距離は0.1μm以下であ
る。
【0020】この磁気ヘッドは端部領域が強磁性層を含
んでおり、前記の強磁性層と、少なくとも一方の絶縁体
である磁気シールドとの間に、磁気分離層が介在してい
る。また、この磁気分離層は厚さが1nm以上、100
nm以下である事が好ましい。さらに、好ましくは、2
nm〜50nmの厚さであり、最も好ましくは、4nm
〜10nmの厚さである。
【0021】磁気ヘッドが形成されるスライダとしては
非磁性な絶縁物や、軟磁性な絶縁物が用いられる。具体
的には、Al23とTiCとの複合セラミック、NiZ
nフェライト等が用いられる。
【0022】もしも、スライダとして非磁性な絶縁物を
用いた場合、もう一方の絶縁体である磁気シールドは軟
磁性フェライトであってもよい。
【0023】スライダとなる軟磁性基体上に、前記軟磁
性基体を一方の磁気シールドとし、前記磁気シールドと
対向する他方の磁気シールドが形成され、前記対向する
磁気シールドの間にあって、媒体磁界を感磁する磁気抵
抗効果を有する中央領域と、前記中央領域を両側から挟
み込むように形成され、前記中央領域にバイアス磁界と
電流とを供給する端部領域を有する磁気抵抗効果型素子
を有する磁気抵抗効果型ヘッドであって、前記中央領域
の少なくとも一端が、少なくとも一方の磁気シールドと
直接接触していることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッ
ドである。
【0024】前記一方の磁気シールドである軟磁性基体
と前記磁気抵抗効果素子の一端が直接接触しており、か
つ、前記他方の磁気シールドが絶縁体である場合には、
前記他方の磁気シールドと前記磁気抵抗効果素子の他端
とが直接接触していてもよい。また、前記の対向する2
枚の磁気シールド間の距離は、高密度記録に対応するた
めに0.1μm以下でなければならない。
【0025】この磁気ヘッドは端部領域が強磁性層を含
み、この強磁性層と前に述べた一方の磁気シールドであ
る軟磁性基体との間に磁気分離層が存在していても良
い。ここで、この磁気分離層の厚さは1nm以上、10
0nm以下である。
【0026】また、スライダに対向する磁気シールドが
絶縁体である場合に前記強磁性層とスライダと対向した
磁気シールドとの間に、磁気分離層が介在していてもよ
い。この磁気分離層の厚さは1nm以上、100nm以
下である。
【0027】このようにして形成された磁気ヘッドは、
磁気媒体に記録された磁化パタンの最短反転長が0.0
5μm以下である磁気記憶装置の磁気記録再生系として
好適に使用される。
【0028】本発明では、端部領域は中央領域に電流
を供給する層とバイアス磁界を供給する層の2層で構
成されているが、この端部領域は2層である必要はな
く、中央領域に電流とバイアス磁界を供給することがで
きれば一層でも構わない。
【0029】
【発明の実施の形態】上述のように磁気シールドが絶縁
体となれば、磁気抵抗効果素子と磁気シールドとの間に
絶縁層を設ける必要がなくなり、再生ギャップを小さく
することが可能となる。そこで、まず、初めに、図2に
示す構成のヘッドを作製した。図2に示すヘッドは、図
5に示す従来のヘッドに対して、下側磁気シールド21
を絶縁体とし、図5における下側の絶縁層22を除いた
構造である。また、感磁部である中央領域は図3に示す
GMR構造である。この図2のヘッドの再生特性を測定
した。その結果、再生波形はウイグルと呼ばれる波形の
変動やバルクハウゼンノイズの顕著な、極めてノイズの
大きい特性となった。
【0030】この原因は、中央領域10のGMRの磁化
自由層(図3の34)は、端部領域の強磁性層11,1
2からの磁界によってバイアスされ単磁区化される必要
がある。この単磁区化によって素子の抵抗−磁界特性
(R−H特性)はヒステリシスやバルクハウゼンジャン
プのない安定な特性となる。図2のヘッドがウイグルや
バルクハウゼンノイズの顕著であったのは、磁化自由層
が単磁区化がなされていなかったためと考えられる。こ
れは、強磁性層11,12からの磁界が磁化自由層34
に効率良く印加されなかったためと考えられる。
【0031】従来のヘッド(図5)では、下側磁気シー
ルド21と強磁性層11,12との間には絶縁層22が
介在していた。この層は、絶縁性を保つとともに下側磁
気シールド21と強磁性層11,12との磁気的に分離
していたと考えられる。その結果、図5のヘッドの磁気
抵抗効果素子では、端部領域の強磁性層11,12から
の磁界が磁化自由層34に効率よく印加され、ヒステリ
シスやバルクハウゼンジャンプのない安定なR−H特性
を持つ素子となっていた。
【0032】それに対して、図2に示すヘッドでは絶縁
層22が介在していないために、下側磁気シールド21
と強磁性層11,12との磁気的な分離が充分でないも
のと考えられる。その結果、端部領域の強磁性層11,
12からの磁界が、下側磁気シールド21に多く流れ込
み、磁化自由層34に効率よく印加されない状況が発生
したと考えられる。その結果、磁化自由層は単磁区化さ
れず、そのR−H特性はヒステリシスやバルクハウゼン
ジャンプの顕著なものとなったと考えられる。
【0033】以上のように、ヒステリシスやバルクハウ
ゼンジャンプのない安定なR−H特性を実現するために
は、下側磁気シールド21と強磁性層11,12との磁
気的な分離が必要であると考えられた。そこで、有効な
磁気分離を行うために下側磁気シールド21と強磁性層
11,12とをどの程度隔てることが必要なのかを検討
した。
【0034】その結果、下側磁気シールド21と強磁性
層11,12との間に1nm以上の距離があれば、ウイ
グルやバルクハウゼンノイズを充分小さく抑えることが
でき、安定な再生特性が得られることが分かった。下側
磁気シールド21と強磁性層11,12との間が1nm
以下の場合には、ウイグルやバルクハウゼンノイズが顕
在化した。これは磁気的な分離膜を介在させたときに、
その膜厚が1nm以下となると、膜中にピンホールなど
の欠陥が顕著化し、磁気的な分離が不十分となるためと
考えられた。
【0035】また、磁気的な分離膜の膜厚の上限として
は、この磁気分離膜を端部領域の電極となる導電層1
3,14と兼用することが考えられ、その場合には、前
述したように、電極として十分な低抵抗が得られる80
nm以上が考えられる。前述したように、導電層をあま
り厚くすると、磁気抵抗効果素子の中央領域の厚さと端
部領域の厚さの差が大きくなる。この段差が大きいほど
これを被覆する絶縁膜の膜厚は厚くならざるを得ない。
さらに、この段差は記録磁極26と兼用される上側の上
側磁気シールド24の記録ギャップ層近傍を湾曲させる
原因となる。この湾曲が大きくなると、磁気媒体上に記
録された磁化形状が湾曲することとなり、再生波形の半
値幅を大きくするなど、高密度記録に支障を来たす問題
を発生させることとなる。よって、実質的に磁気的な分
離膜の膜厚の上限としては100nm程度が適切であ
る。以上を踏まえて、続いて図1に示す構成のヘッドを
作製した。図1に示すヘッドは、下側磁気シールド21
が絶縁体であり、図2に示すヘッドに対して、下側の下
側磁気シールド21と強磁性層11,12との間に磁気
分離層28,29が介在している。この図1のヘッドの
再生特性を測定した。その結果、ウイグルやバルクハウ
ゼンノイズの十分に小さい安定な特性となった。図1
(b)と図2(b)に、それぞれの磁気ヘッドのR−H
特性図を示した。
【0036】図2(a)のヘッドでは所々で印可磁界に
対して抵抗変化量が不連続に変化している。また、磁界
をある値まで増加して、その後ある値から減少させた場
合で、順方向と逆方向のR−Hカーブが一致せずヒステ
リシスが発生している。それに対し、図1(a)のヘッ
ドにおいては、R−Hカーブの不連続な変化もヒステリ
シスも見られない良好な再生特性を示した。
【0037】本発明による磁気ヘッドでは、不要な絶縁
膜が取り除かれて、磁気ギャップを狭くすることがで
き、500kFCI以上の密度で記録された磁気媒体の
再生を行うことが可能となった。
【0038】
【実施例】以下、図を用いて、本発明の実施例を説明す
る。
【0039】(実施例1)図1に、本発明によるスピン
バルブGMR素子を用いた再生、インダクティブ記録複
合ヘッドを媒体対向面(ABS)から観察した構造を示
す。スライダとなるAl23−TiCセラミックを材料
とするスライダ基体20上に、NiZnフェライト膜か
らなる膜厚1μmの下シールド層21形成した後、中央
領域10を下シールド層21に接触するように形成し
た。
【0040】中央領域10となるスピンバルブパタン
は、図3に示す構成であり、膜厚3nmのZr下地膜3
0、膜厚20nmのPtMn反強磁性膜31、膜厚3n
mのCoFe磁化固定膜32、膜厚2.1nmのCu非
磁性導電膜33、膜厚0.5nmのCoFe膜と膜厚3
nmのNiFe膜とからなる磁化自由膜34、膜厚3n
mのZr保護膜35からなる。中央領域10の幅を0.
4μmとし、その端部に中央領域にバイアス磁界を印可
する強磁性層としての永久磁石膜11,12を配置し
た。この強磁性層としての永久磁石膜11、12はCo
Ptを主成分とし膜厚は25nmである。この強磁性層
としての永久磁石膜11,12と磁気シールド膜の間に
磁気分離膜として膜厚10nmのCr膜を挿入した。さ
らに膜厚80nmのAu膜からなる電極膜13,14を
配置した。
【0041】上記の中央領域10であるGMR素子上
に、膜厚55nmのアルミナ膜からなる上ギャップ層で
ある絶縁層23、記録磁極26と兼用される膜厚2μm
のNiFe膜からなる上シールド膜24を形成し、さら
に膜厚0.1μmのアルミナ膜からなる記録ギャップ層
25を介して、膜厚2μmのCoFeNi膜からなる記
録磁極26を形成した。上シールド24と記録ギャップ
層25間には図1の奥行き方向に、フォトレジストによ
り絶縁された励磁コイルを形成した。
【0042】以上のヘッドの再生ギャップ長は0.08
96μmである。この時の製造方法を以下に述べる。
【0043】スライダとなるAl23−TiCウエハ上
に、NiZnフェライト膜からなる膜厚1μmの下シー
ルド層21を形成する方法はマグネトロンスパッタ法で
ある。NiZnフェライトからなるターゲットに13.
65MHzの高周波を印加し、3mTorrの圧力のA
rガスを導入し、ターゲットとウエハ間にプラズマを発
生させる。ターゲット表面をArイオンによりスパッタ
し、ウエハ上にNiZnフェライト膜を堆積させる。こ
の時、膜中の酸素が不足気味になる場合が生じたが、こ
の場合には、Arガスに数%程度酸素を混入させておく
ことによって、膜中の酸素を所望の量とすることができ
た。
【0044】NiZnフェライト膜の形成には蒸着法も
有効である。この場合にも、膜中の酸素量を制御するた
めに、真空中に酸素を導入する方法が可能である。
【0045】NiZnフェライトに限らず、軟磁性を実
現し、且つ、絶縁性の良好な軟磁性フェライト膜であれ
ば、下側磁気シールド21としては適用可能である。こ
の後、中央領域10のGMR素子を形成する方法を述べ
る。
【0046】まず、としてGMRである中央領域(ス
ピンバルブ膜)10を成膜する工程である。成膜はマグ
ネトロンスパッタ法を用いているが、高周波(RF)ス
パッタ法やイオンビームスパッタ法でも可能である。下
シールド層21側から、膜厚3nmのZr下地膜30、
膜厚20nmのPtMn反強磁性膜31、膜厚3nmの
CoFe磁化固定膜32、膜厚2.1nmのCu非磁性
導電膜33、膜厚0.5nmのCoFe膜と膜厚3nm
のNiFe膜とからなる磁化自由膜34、膜厚3nmの
Zr保護膜35の順に成膜した。
【0047】次にとして、この中央領域(スピンバル
ブ膜)をパタン化するためのフォトレジストパタンを形
成する工程である。次にとしてフォトレジストパタン
を用いてイオンビームエッチングにより中央領域(スピ
ンバルブ膜)をパタン化する工程である。次にとし
て、端部領域を成膜しリフトオフする工程である。本発
明ではこの工程をより精度の高いものとするために、ス
パッタ粒子の指向性の高い成膜技術として、イオンビー
ムスパッタ法を適用した。
【0048】イオンビームスパッタの条件としては、A
rガス圧力を1×10-5Torr、ターゲット中心とウ
エハ中心との距離を25cm、ウエハはウエハの中心を
軸として面内で10rpmで回転させた。イオンビーム
スパッタ法では、成膜時のアルゴンなどのガス圧力を、
通常のスパッタ法での数mTorrに対して、1×10
-4Torr以下と低くできることから、スパッタ粒子の
ガスによる散乱を抑制できること、さらにスパッタ粒子
を発散させる母材であるターゲットと、膜を堆積させる
基板との距離を20cm以上と長くすることが容易であ
ることから、飛来方向の揃ったスパッタ粒子を堆積させ
て膜を形成することが可能であった。さらに、成膜時の
基板の温度が低く押さえられるため、フォトレジストマ
スクが熱により変形しない。この方法によって磁気分離
膜として膜厚10nmのCr膜、強磁性層としての永久
磁石膜11,12としてCoPt膜を膜厚25nm、電
極膜として膜厚80nmのAu膜を連続的に成膜し、そ
の後フォトレジストパタンをリフトオフした。
【0049】更に上記の中央領域10であるGMR素子
上に、膜厚55nmのアルミナ膜からなる上ギャップ層
である絶縁層23をスパッタ法により形成した。次に、
記録磁極26と兼用される膜厚2μmのNiFe膜から
なる上シールド膜24を、フォトレジストによりパタン
化した所望の形状にめっきで形成し、さらに膜厚0.1
μmのアルミナ膜からなる記録ギャップ層25をスパッ
タ法により形成した。さらにフォトレジストにより絶縁
された励磁コイルを形成した後、膜厚2μmのCoFe
Ni膜からなる記録磁極26を、上シールド膜24と同
様、フォトレジストによりパタン化した所望の形状にめ
っきで形成した。以上により、再生ギャップ長が0.0
896μmのヘッドを作製した。本ヘッドの再生特性を
測定したところ、ウイグルやバルクハウゼンノイズの十
分に小さい安定な特性が実現した。また、再生ギャップ
長が0.0896μmと小さいことから、磁気媒体上に
記録された磁化反転長が0.05μm、1周期で0.1
μm、線記録密度で500kFCIの高密度記録に対し
ても分解能を有するヘッドであった。
【0050】(実施例2)図6に、本発明によるスピン
バルブGMR素子を用いた再生、インダクティブ記録複
合ヘッドを媒体対向面(ABS)から観察した構造を示
す。スライダとなるAl23−TiCセラミックを材料
とするスライダ基体20上に、NiZnフェライト膜か
らなる膜厚1μmの下シールド層21を形成した後、以
下に示す中央領域10であるGMR素子を形成した。
【0051】中央領域10となるスピンバルブパタン
は、図3に示す構成であり、膜厚3nmのZr下地膜3
0、膜厚20nmのPtMn反強磁性膜31、膜厚3n
mのCoFe磁化固定膜32、膜厚2.1nmのCu非
磁性導電膜33、膜厚0.5nmのCoFe膜と膜厚3
nmのNiFe膜とからなる磁化自由膜34、膜厚3n
mのZr保護膜35からなる。中央領域10のパタニン
グされた部分の幅を0.3μmとし、その端部に中央領
域にバイアス磁界を印可する強磁性層としての永久磁石
膜11,12を配置した。中央領域は図3において、少
なくとも保護膜35、磁化自由層34までは、前記の
0.3μm幅にパタニングし、磁化自由層34よりも下
の膜(膜30〜33)は端部領域と共通した構造であ
り、磁気分離層を兼ねている。強磁性層としての永久磁
石膜11,12はCoPtを主成分とし膜厚は25nm
である。さらに膜厚80nmのAu膜からなる電極膜1
3,14を配置した。
【0052】上記の中央領域10であるGMR素子上
に、膜厚50nmのアルミナ膜からなる上ギャップ層で
ある絶縁層23、記録磁極26と兼用される膜厚2μm
のNiFe膜からなる上シールド膜24を形成し、さら
に膜厚0.1μmのアルミナ膜からなる記録ギャップ層
25を介して、膜厚2μmのCoFeNi膜からなる記
録磁極26を形成した。上シールド24と記録ギャップ
層25間には図6の奥行き方向に、フォトレジストによ
り絶縁された励磁コイルを形成した。
【0053】以上のヘッドの再生ギャップ長は0.08
46μmである。本ヘッドの再生特性を測定したとこ
ろ、ウイグルやバルクハウゼンノイズの十分に小さい安
定な特性が実現した。また、再生ギャップ長が0.08
46μmと小さいことから、磁気媒体上に記録された磁
化反転長が0.05μm、1周期で0.1μm、線記録
密度で500kFCIの高密度記録に対しても分解能を
有するヘッドであった。
【0054】(実施例3)図7に、本発明によるスピン
バルブGMR素子を用いた再生、インダクティブ記録複
合ヘッドを媒体対向面(ABS)から観察した構造を示
す。スライダとなるAl23−TiCセラミックを材料
とするスライダ基体20上に、CoTaZr膜からなる
膜厚1μmの下シールド層21、膜厚30nmのアルミ
ナ膜22を形成した後、以下に示すように中央領域10
であるGMR素子を形成した。
【0055】中央領域10となるスピンバルブパタン
は、図4に示す構成であり、膜厚3nmのZr下地膜3
0、膜厚20nmのPtMn反強磁性膜31、膜厚3n
mのCoFe磁化固定膜32、膜厚2.1nmのCu非
磁性導電膜33、膜厚0.5nmのCoFe膜と膜厚3
nmのNiFe膜とからなる磁化自由膜34、膜厚3n
mのZr保護膜35からなる。中央領域10のパタニン
グされた部分の幅を0.4μmとし、その端部に中央領
域にバイアス磁界を印可する強磁性層としての永久磁石
膜11,12としてCoPt膜を膜厚は25nm、さら
に膜厚90nmのAu膜からなる電極膜13,14を配
置した。
【0056】上記の中央領域10であるGMR素子上
に、順に膜厚2μmのNiZnフェライト膜、および膜
厚0.5μmのCoFeNi膜の積層構造からなる上シ
ールド膜24を形成し、さらに膜厚0.1μmのアルミ
ナ膜からなる記録ギャップ層25を介して、膜厚2μm
のCoFeNi膜からなる記録磁極26を形成した。上
シールド24と記録ギャップ層25間には図7の奥行き
方向に、フォトレジストにより絶縁された励磁コイルを
形成した。
【0057】以上のヘッドの再生ギャップ長は0.06
46μmである。本ヘッドの再生特性を測定したとこ
ろ、ウイグルやバルクハウゼンノイズの十分に小さい安
定な特性が実現した。また、再生ギャップ長が0.06
46μmと小さいことから、磁気媒体上に記録された磁
化反転長が0.04μm、1周期で0.08μm、線記
録密度で625kFCIの高密度記録に対しても分解能
を有するヘッドであった。
【0058】(実施例4)図8に、本発明によるスピン
バルブGMR素子を用いた再生、インダクティブ記録複
合ヘッドを媒体対向面(ABS)から観察した構造を示
す。スライダとなるAl23−TiCセラミックを材料
とするスライダ基体20上に、NiZnフェライト膜か
らなる膜厚1μmの下シールド層21を形成した後、以
下に示すように中央領域10であるGMR素子を形成し
た。
【0059】中央領域10となるスピンバルブパタン
は、図3に示す構成であり、膜厚3nmのZr下地膜3
0、膜厚20nmのPtMn反強磁性膜31、膜厚2n
mのCoFe磁化固定膜32、膜厚2.1nmのCu非
磁性導電膜33、膜厚0.5nmのCoFe膜と膜厚2
nmのNiFe膜とからなる磁化自由膜34、膜厚27
nmのZr保護膜35からなる。保護膜35が27nm
と厚いのは、再生ギャップの中央に磁化自由層34を配
置するためである。
【0060】中央領域10の幅を0.25μmとし、そ
の端部に中央領域にバイアス磁界を印可する強磁性層と
しての永久磁石膜11,12を配置した。この強磁性層
としての永久磁石膜11,12はCoPtを主成分とし
膜厚は25nmである。この強磁性層としての永久磁石
膜11,12と磁気シールド膜の間に磁気分離膜として
膜厚5nmのCr膜を挿入した。さらに膜厚80nmの
Au膜からなる電極膜13,14を配置した。
【0061】上記の中央領域10であるGMR素子上
に、順に膜厚2μmのNiZnフェライト膜、および膜
厚0.5μmのCoFeNi膜の積層構造からなる上シ
ールド膜24を形成し、さらに膜厚0.1μmのアルミ
ナ膜からなる記録ギャップ層25を介して、膜厚2μm
のCoFeNi膜からなる記録磁極26を形成した。上
シールド24と記録ギャップ層25間には図8の奥行き
方向に、フォトレジストにより絶縁された励磁コイルを
形成した。
【0062】以上のヘッドの再生ギャップ長は0.05
66μmである。本ヘッドの再生特性を測定したとこ
ろ、ウイグルやバルクハウゼンノイズの十分に小さい安
定な特性が実現した。また、再生ギャップ長が0.05
66μmと小さいことから、磁気媒体上に記録された磁
化反転長が0.03μm、1周期で0.06μm、線記
録密度で833kFCIの高密度記録に対しても分解能
を有するヘッドであった。
【0063】(実施例5)図9に、本発明によるスピン
バルブGMR素子を用いた再生、インダクティブ記録複
合ヘッドを媒体対向面(ABS)から観察した構造を示
す。スライダとなるAl23−TiCセラミックを材料
とするスライダ基体20上に、NiZnフェライト膜か
らなる膜厚1μmの下シールド層21を形成した後、以
下に示すように中央領域10であるGMR素子を形成し
た。
【0064】中央領域10となるスピンバルブパタン
は、図3に示す構成であり、膜厚3nmのZr下地膜3
0、膜厚20nmのPtMn反強磁性膜31、膜厚2n
mのCoFe磁化固定膜32、膜厚2.1nmのCu非
磁性導電膜33、膜厚0.5nmのCoFe膜と膜厚2
nmのNiFe膜とからなる磁化自由膜34、膜厚27
nmのZr保護膜35からなる。保護膜35が27nm
と厚いのは、再生ギャップの中央に磁化自由層34を配
置するためである。
【0065】中央領域10のパタニングされた部分の幅
を0.3μmとし、その端部に中央領域にバイアス磁界
を印可する強磁性層としての永久磁石膜11,12を配
置した。中央領域は図3において、少なくとも保護膜3
5、磁化自由層34までは、前記の0.3μm幅にパタ
ニングし、磁化自由層34よりも下の膜(膜30〜3
3)は端部領域と共通した構造であり、磁気分離層を兼
ねている。強磁性層としての永久磁石膜11,12はC
oPtを主成分とし膜厚は25nmである。さらに膜厚
80nmのAu膜からなる電極膜13,14を配置し
た。
【0066】上記の中央領域10であるGMR素子上
に、順に膜厚2μmのNiZnフェライト膜、および膜
厚0.5μmのCoFeNi膜の積層構造からなる上シ
ールド膜24を形成し、さらに膜厚0.1μmのアルミ
ナ膜からなる記録ギャップ層25を介して、膜厚2μm
のCoFeNi膜からなる記録磁極26を形成した。上
シールド24と記録ギャップ層25間には図9の奥行き
方向に、フォトレジストにより絶縁された励磁コイルを
形成した。
【0067】以上のヘッドの再生ギャップ長は0.05
66μmである。本ヘッドの再生特性を測定したとこ
ろ、ウイグルやバルクハウゼンノイズの十分に小さい安
定な特性が実現した。また、再生ギャップ長が0.05
66μmと小さいことから、磁気媒体上に記録された磁
化反転長が0.03μm、1周期で0.06μm、線記
録密度で833kFCIの高密度記録に対しても分解能
を有するヘッドであった。
【0068】(実施例6)図10に、本発明によるスピ
ンバルブGMR素子を用いた再生、インダクティブ記録
複合ヘッドを媒体対向面(ABS)から観察した構造を
示す。スライダとなる軟磁性NiZnフェライト基体3
6上に、以下に示すように中央領域10であるGMR素
子を形成した。
【0069】中央領域10となるスピンバルブパタン
は、図3に示す構成であり、膜厚3nmのZr下地膜3
0、膜厚20nmのPtMn反強磁性膜31、膜厚3n
mのCoFe磁化固定膜32、膜厚2.1nmのCu非
磁性導電膜33、膜厚0.5nmのCoFe膜と膜厚3
nmのNiFe膜とからなる磁化自由膜34、膜厚3n
mのZr保護膜35からなる。中央領域10の幅を0.
4μmとし、その端部に中央領域にバイアス磁界を印可
する強磁性層としての永久磁石膜11,12を配置し
た。この強磁性層としての永久磁石膜11,12はCo
Ptを主成分とし膜厚は25nmである。この強磁性層
としての永久磁石膜11,12と磁気シールド膜の間に
磁気分離膜として膜厚10nmのCr膜を挿入した。さ
らに膜厚80nmのAu膜からなる電極膜13,14を
配置した。
【0070】上記の中央領域10であるGMR素子上
に、膜厚55nmのアルミナ膜からなる上ギャップ層で
ある絶縁層23、記録磁極26と兼用される膜厚2μm
のNiFe膜からなる上シールド膜24を形成し、さら
に膜厚0.1μmのアルミナ膜からなる記録ギャップ層
25を介して、膜厚2μmのCoFeNi膜からなる記
録磁極26を形成した。上シールド24と記録ギャップ
層25間には図10の奥行き方向に、フォトレジストに
より絶縁された励磁コイルを形成した。
【0071】以上のヘッドの再生ギャップ長は0.08
96μmである。この時の製造方法を以下に述べる。ス
ライダとなる軟磁性NiZnフェライト基体36上に、
直接、中央領域10であるGMR素子を形成する方法を
述べる。まず、として中央領域でありGMR素子であ
るスピンバルブ膜10を成膜する工程である。成膜はマ
グネトロンスパッタ法を用いているが、高周波(RF)
スパッタ法やイオンビームスパッタ法でも可能である。
下シールド層21側から、膜厚3nmのZr下地膜3
0、膜厚20nmのPtMn反強磁性膜31、膜厚3n
mのCoFe磁化固定膜32、膜厚2.1nmのCu非
磁性導電膜33、膜厚0.5nmのCoFe膜と膜厚3
nmのNiFe膜とからなる磁化自由膜34、膜厚3n
mのZr保護膜35の順に成膜した。
【0072】次にとして、この中央領域(スピンバル
ブ膜)をパタン化するためのフォトレジストパタンを形
成する工程である。次にとしてフォトレジストパタン
を用いてイオンビームエッチングにより中央領域(スピ
ンバルブ膜)をパタン化する工程である。次にとし
て、端部領域を成膜しリフトオフする工程である。本発
明ではこの工程をより精度の高いものとするために、ス
パッタ粒子の指向性の高い成膜技術として、イオンビー
ムスパッタ法を適用した。
【0073】イオンビームスパッタの条件としては、A
rガス圧力を1×10-5Torr、ターゲット中心とウ
エハ中心との距離を25cm、ウエハはウエハの中心を
軸として面内で10rpmで回転させた。イオンビーム
スパッタ法では、成膜時のアルゴンなどのガス圧力を、
通常のスパッタ法での数mTorrに対して、1×10
-4Torr以下と低くできることから、スパッタ粒子の
ガスによる散乱を抑制できること、さらにスパッタ粒子
を発散させる母材であるターゲットと、膜を堆積させる
基板との距離を20cm以上と長くすることが容易であ
ることから、飛来方向の揃ったスパッタ粒子を堆積させ
て膜を形成することが可能であった。さらに、成膜時の
基板の温度が低く押さえられるため、フォトレジストマ
スクの熱による変形が発生しない。この方法によって磁
気分離膜として膜厚10nmのCr膜、強磁性層として
の永久磁石膜11,12としてCoPt膜を膜厚25n
m、電極膜として膜厚80nmのAu膜を連続的に成膜
し、その後フォトレジストパタンをリフトオフした。
【0074】更に上記の中央領域10であるGMR素子
上に、膜厚55nmのアルミナ膜からなる上ギャップ層
である絶縁層23をスパッタ法により形成した。次に、
記録磁極26と兼用される膜厚2μmのNiFe膜から
なる上シールド膜24を、フォトレジストによりパタン
化した所望の形状にめっきで形成し、さらに膜厚0.1
μmのアルミナ膜からなる記録ギャップ層25をスパッ
タ法により形成した。さらにフォトレジストにより絶縁
された励磁コイルを形成した後、膜厚2μmのCoFe
Ni膜からなる記録磁極26を、上シールド膜24と同
様、フォトレジストによりパタン化した所望の形状にめ
っきで形成した。以上により、再生ギャップ長が0.0
896μmのヘッドを作製した。
【0075】本ヘッドの再生特性を測定したところ、ウ
イグルやバルクハウゼンノイズの十分に小さい安定な特
性が実現した。また、再生ギャップ長が0.0896μ
mと小さいことから、磁気媒体上に記録された磁化反転
長が0.05μm、1周期で0.1μm、線記録密度で
500kFCIの高密度記録に対しても分解能を有する
ヘッドであった。
【0076】(実施例7)図11に、本発明によるスピ
ンバルブGMR素子を用いた再生、インダクティブ記録
複合ヘッドを媒体対向面(ABS)から観察した構造を
示す。スライダとなる軟磁性NiZnフェライト基体3
6上に、以下に示すように中央領域10であるGMR素
子を形成した。中央領域10となるスピンバルブパタン
は、図3に示す構成であり、膜厚3nmのZr下地膜3
0、膜厚20nmのPtMn反強磁性膜31、膜厚3n
mのCoFe磁化固定膜32、膜厚2.1nmのCu非
磁性導電膜33、膜厚0.5nmのCoFe膜と膜厚3
nmのNiFe膜とからなる磁化自由膜34、膜厚3n
mのZr保護膜35からなる。中央領域10のパタニン
グされた部分の幅を0.3μmとし、その端部に中央領
域にバイアス磁界を印可する強磁性層としての永久磁石
膜11,12を配置した。中央領域は図3において、少
なくとも保護膜35、磁化自由層34までは、前記の
0.3μm幅にパタニングし、磁化自由層34よりも下
の膜(膜30〜33)は端部領域と共通した構造であ
り、磁気分離層を兼ねている。強磁性層としての永久磁
石膜11,12はCoPtを主成分とし膜厚は25nm
である。さらに膜厚80nmのAu膜からなる電極膜1
3,14を配置した。
【0077】上記の中央領域10であるGMR素子上
に、膜厚50nmのアルミナ膜からなる上ギャップ層で
ある絶縁層23、記録磁極26と兼用される膜厚2μm
のNiFe膜からなる上シールド膜24を形成し、さら
に膜厚0.1μmのアルミナ膜からなる記録ギャップ層
25を介して、膜厚2μmのCoFeNi膜からなる記
録磁極26を形成した。上シールド24と記録ギャップ
層25間には図11の奥行き方向に、フォトレジストに
より絶縁された励磁コイルを形成した。
【0078】以上のヘッドの再生ギャップ長は0.08
46μmである。本ヘッドの再生特性を測定したとこ
ろ、ウイグルやバルクハウゼンノイズの十分に小さい安
定な特性が実現した。また、再生ギャップ長が0.08
46μmと小さいことから、磁気媒体上に記録された磁
化反転長が0.05μm、1周期で0.1μm、線記録
密度で500kFCIの高密度記録に対しても分解能を
有するヘッドであった。
【0079】(実施例8)図12に、本発明によるスピ
ンバルブGMR素子を用いた再生、インダクティブ記録
複合ヘッドを媒体対向面(ABS)から観察した構造を
示す。スライダとなる軟磁性NiZnフェライト基体3
6上に、以下に示す中央領域10であるGMR素子を形
成した。
【0080】中央領域10となるスピンバルブパタン
は、図3に示す構成であり、膜厚3nmのZr下地膜3
0、膜厚15nmのPtMn反強磁性膜31、膜厚2n
mのCoFe磁化固定膜32、膜厚2.1nmのCu非
磁性導電膜33、膜厚0.5nmのCoFe膜と膜厚2
nmのNiFe膜とからなる磁化自由膜34、膜厚22
nmのZr保護膜35からなる。保護膜35が22nm
と厚いのは、再生ギャップの中央に磁化自由層34を配
置するためである。
【0081】中央領域10の幅を0.25μmとし、そ
の端部に中央領域にバイアス磁界を印可する強磁性層と
しての永久磁石膜11,12を配置した。この強磁性層
としての永久磁石膜11,12はCoPtを主成分とし
膜厚は25nmである。この強磁性層としての永久磁石
膜11,12と磁気シールド膜の間に磁気分離膜として
膜厚5nmのCr膜を挿入した。さらに膜厚80nmの
Au膜からなる電極膜13,14を配置した。
【0082】上記の中央領域10であるGMR素子上
に、順に膜厚2μmのNiZnフェライト膜、および膜
厚0.5μmのCoFeNi膜の積層構造からなる上シ
ールド膜24を形成し、さらに膜厚0.1μmのアルミ
ナ膜からなる記録ギャップ層25を介して、膜厚2μm
のCoFeNi膜からなる記録磁極26を形成した。上
シールド24と記録ギャップ層25間には図12の奥行
き方向に、フォトレジストにより絶縁された励磁コイル
を形成した。
【0083】以上のヘッドの再生ギャップ長は0.04
66μmである。本ヘッドの再生特性を測定したとこ
ろ、ウイグルやバルクハウゼンノイズの十分に小さい安
定な特性が実現した。また、再生ギャップ長が0.04
66μmと小さいことから、磁気媒体上に記録された磁
化反転長が0.025μm、1周期で0.05μm、線
記録密度で1000kFCIの高密度記録に対しても分
解能を有するヘッドであった。
【0084】(実施例9)図13に、本発明によるスピ
ンバルブGMR素子を用いた再生、インダクティブ記録
複合ヘッドを媒体対向面(ABS)から観察した構造を
示す。スライダとなる軟磁性NiZnフェライト基体3
6上に、以下に示すように中央領域10であるGMR素
子を形成した。
【0085】中央領域10となるスピンバルブパタン
は、図3に示す構成であり、膜厚3nmのZr下地膜3
0、膜厚15nmのPtMn反強磁性膜31、膜厚2n
mのCoFe磁化固定膜32、膜厚2.1nmのCu非
磁性導電膜33、膜厚0.5nmのCoFe膜と膜厚2
nmのNiFe膜とからなる磁化自由膜34、膜厚22
nmのZr保護膜35からなる。保護膜35が27nm
と厚いのは、再生ギャップの中央に磁化自由層34を配
置するためである。
【0086】中央領域10のパタニングされた部分の幅
を0.3μmとし、その端部に中央領域にバイアス磁界
を印可する強磁性層としての永久磁石膜11,12を配
置した。中央領域は図3において、少なくとも保護膜3
5、磁化自由層34までは、前記の0.3μm幅にパタ
ニングし、磁化自由層34よりも下の膜(膜30〜3
3)は端部領域と共通した構造であり、磁気分離層を兼
ねている。強磁性層としての永久磁石膜11,12はC
oPtを主成分とし膜厚は25nmである。さらに膜厚
80nmのAu膜からなる電極膜13,14を配置し
た。
【0087】上記の中央領域10であるGMR素子上
に、順に膜厚2μmのNiZnフェライト膜、および膜
厚0.5μmのCoFeNi膜の積層構造からなる上シ
ールド膜24を形成し、さらに膜厚0.1μmのアルミ
ナ膜からなる記録ギャップ層25を介して、膜厚2μm
のCoFeNi膜からなる記録磁極26を形成した。上
シールド24と記録ギャップ層25間には図13の奥行
き方向に、フォトレジストにより絶縁された励磁コイル
を形成した。
【0088】以上のヘッドの再生ギャップ長は0.04
66μmである。本ヘッドの再生特性を測定したとこ
ろ、ウイグルやバルクハウゼンノイズの十分に小さい安
定な特性が実現した。また、再生ギャップ長が0.04
66μmと小さいことから、磁気媒体上に記録された磁
化反転長が0.025μm、1周期で0.05μm、線
記録密度で1000kFCIの高密度記録に対しても分
解能を有するヘッドであった。
【0089】(実施例10)本発明により再生ギャップ
長が0.1μm以下の高密度ヘッドが実現したことか
ら、線記録密度で500kFCI以上の高密度記録が実
現する。これは、トラック密度を80kTPIとすると
およそ40ギガビット/平方インチおよびそれ以上に相
当する。このヘッドを搭載した装置の構成を図12に示
す。駆動用のモータ101で回転する磁気媒体102の、磁気
記録面に対向して本発明のヘッド103が、サスペンショ
ン104、アーム105により取り付けられ、ヴォイスコイル
モータ(VCM)106でトラッキングされる。記録再生動作
は、ヘッドへの記録再生チャネル107からの信号により
行われ、この記録再生チャネル、ヘッドの位置決めを行
うVCM、および媒体を回転させる駆動モータは、制御
ユニット108により連動している。
【0090】以上の磁気記憶装置において、磁気媒体1
02の保磁力を3500Oe以上、媒体とヘッドの磁気
間隙を30nm以下とすることによって、およそ40ギ
ガビット/平方インチおよびそれ以上の記憶装置が実現
する。
【0091】
【発明の効果】本発明により、再生ギャップ長が0.1
μm以下であり、線記録密度として500kFCIを超
える高密度記録に対する分解能を持った再生GMRヘッ
ドが実現し、さらに、線記録密度として500kFCI
を超える高密度記録を実現する磁気記憶装置が実現す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)本発明によるヘッド構成を示す。 (B)図1のヘッドによる抵抗−磁界曲線を示す。
【図2】(A)本発明に至る前の検討段階での構成を示
す。 (B)図2のヘッドによる抵抗−磁界曲線を示す。
【図3】中央領域(スピンバルブGMR素子)構成を示
す。
【図4】中央領域(スピンバルブGMR素子)構成を示
す。
【図5】従来のヘッド構成を示す。
【図6】本発明によるヘッド構成を示す。
【図7】本発明によるヘッド構成を示す。
【図8】本発明によるヘッド構成を示す。
【図9】本発明によるヘッド構成を示す。
【図10】本発明によるヘッド構成を示す。
【図11】本発明によるヘッド構成を示す。
【図12】本発明によるヘッド構成を示す。
【図13】本発明によるヘッド構成を示す。
【図14】本発明による磁気記憶装置構成を示す。
【符号の説明】
10:中央領域 11、12:強磁性層 13、14:導伝層 20:スライダ基体 21:下シールド層 22:絶縁層 23:上ギャップ層 24:上シールド膜 25:記録ギャップ層 26:記録磁極 27:オーバーコート層 28、29:磁気分離層 30:下地膜 31:反強磁性膜 32:磁化固定膜 33:非磁性導伝膜 34:磁化自由膜 35:保護膜 36:軟磁性フェライト基体 101:駆動用モーター 102:磁気媒体 103:本発明の磁気ヘッド 104:サスペンション 105:アーム 106:ボイスコイルモーター 107:記録再生チャンネル 108:制御ユニット

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スライダ上に A)積層された対向する2枚の磁気シールド および該2枚の磁気シールドの間にあって B)B−1)媒体磁界を感じする磁気抵抗効果を有する
    中央領域 および B−2)前記中央領域にバイアス磁界と電流を供給する
    ための一対の対向する端部領域を備えた磁気抵抗効果素
    子を有する磁気抵抗効果型ヘッドであって、前記中央領
    域が少なくとも一方の前記磁気シールドと直接接触して
    いることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記対向する2枚の磁気シールドの少な
    くとも一方の前記中央領域と接する磁気シールドが絶縁
    体である事を特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果型
    ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記対向する2枚の磁気シールド間の距
    離が0.1μm以下であることを特徴とする請求項2記載の
    磁気抵抗効果型ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記端部領域が強磁性層を含み、前記強
    磁性層と、前記少なくとも一方の絶縁体である磁気シー
    ルドとの間に、磁気分離層が介在していることを特徴と
    する請求項2または3のどちらかに記載の磁気抵抗効果
    型ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記磁気分離層の厚さが1nm以上、1
    00nm以下であることを特徴とする、請求項4記載の
    磁気抵抗効果型ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記スライダとして、非磁性な絶縁体を
    用いる事を特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記
    載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記スライダとして非磁性な絶縁体を用
    い、少なくとも一方の絶縁体である磁気シールドが軟磁
    性フェライトであることを特徴とする請求項2〜5に記
    載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  8. 【請求項8】 スライダとなる軟磁性基体上に、前記軟
    磁性基体を一方の磁気シールドとし、前記磁気シールド
    と対向する他方の磁気シールドが形成され、前記対向す
    る磁気シールドの間にあって、媒体磁界を感磁する磁気
    抵抗効果を有する中央領域と、前記中央領域を両側から
    挟み込むように形成され、前記中央領域にバイアス磁界
    と電流とを供給する端部領域を有する磁気抵抗効果型素
    子とからなる磁気抵抗効果型ヘッドであって、前記中央
    領域が、少なくとも一方の磁気シールドと直接接触して
    いることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記一方の磁気シールドである軟磁性基
    体と前記磁気抵抗効果素子の一端が直接接触しており、
    かつ、前記他方の磁気シールドが絶縁体である場合に
    は、前記他方の磁気シールドと前記磁気抵抗効果素子の
    他端とが直接接触していることを特徴とする請求項8記
    載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  10. 【請求項10】 前記対向する2枚の磁気シールド間の
    距離が0.1μm以下であることを特徴とする請求項9
    記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  11. 【請求項11】 前記磁気抵抗効果素子の中央領域にバ
    イアス磁界と電流とを供給する端部領域が強磁性層を含
    み、前記強磁性層と前記一方の磁気シールドである軟磁
    性基体との間に磁気分離層が介在していることを特徴と
    する請求項8〜10のいずれか一項に記載の磁気抵抗効
    果型ヘッド。
  12. 【請求項12】 前記磁気分離層の厚さが1nm以上、
    100nm以下であることを特徴とする、請求項11記
    載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  13. 【請求項13】 前記他方の磁気シールドが絶縁体であ
    る場合に前記強磁性層と前記他方の磁気シールドとの間
    に、磁気分離層が介在していることを特徴とする請求項
    8〜12のいずれか一項に記載の磁気抵抗効果型ヘッ
    ド。
  14. 【請求項14】 前記磁気分離層の厚さが1nm以上、
    100nm以下であることを特徴とする請求項13記載
    の磁気抵抗効果型ヘッド。
  15. 【請求項15】 磁気媒体に記録された磁化パタンの最
    短反転長が0.05μm以下である磁気記録再生系に使
    用されることを特徴とする、請求項1〜14に記載の磁
    気抵抗効果型ヘッド。
  16. 【請求項16】 請求項15記載の磁気抵抗効果型ヘッ
    ドを磁気再生記録系の構成要素として用いた磁気記憶装
    置。
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