JP2001023117A - 磁気抵抗効果型複合ヘッド及びそれを用いた磁気記憶装置並びに磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 書込み幅が０．５μｍ以下という狭幅の磁極
幅を必要十分な加工寸法公差をもって規定可能な磁気抵
抗効果型複合ヘッドを提供する。 【解決手段】 磁気抵抗効果型複合ヘッドはスピンバル
ブ素子から成る磁気抵抗効果素子３と、これに隣接しか
つセンス電流を供給する電極部５と、これらを読出しギ
ャップ２ａ、２ｂを介して挟みこむように形成された第
一の磁気シールド１と、第二の磁気シールド６とから構
成されている。この第二の磁気シールド６を第一の磁極
として、その上に書込み磁気ギャップ７、コイル９、コ
イル絶縁部１０ａ、１０ｂ、第二の磁極８、保護膜１１
を形成することで、インダクティブ型ヘッドが構成され
ている。

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型複合
ヘッド及びそれを用いた磁気記憶装置並びに磁気抵抗効
果型複合ヘッドの製造方法に関し、特に磁気記録装置に
用いられる磁気記録媒体から情報の読出し及び書込みを
行う磁気抵抗効果型ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型
ヘッドにおいては、近年のハード磁気ディスク装置の小
型化、大容量化を推進するキーデバイスであり、その中
でも抵抗変化が２枚の隣接する磁性層の磁化方向間の余
弦に対応するスピンバルブ効果を利用したものは小さな
信号磁界に対して大きな抵抗変化を示すことから、盛ん
に開発が進められている。

【０００３】最も実用的な構造は、図６に示すように、
一対の対向する第一の磁気シールド１及び第二の磁気シ
ールド６と、その間隙に磁気記録媒体（図示せず）から
の磁界を感知する磁気抵抗効果素子３が読出し磁気ギャ
ップ２ａ、２ｂを介して形成された磁気抵抗効果型ヘッ
ドと、第二の磁気シールド６を第一の磁極とし、第二の
磁極８が第一の磁極６に対して磁気抵抗効果素子３と反
対側に形成され、第一の磁極６及び第二の磁極８を励磁
するためのコイル（図示せず）が形成され、二つの磁極
の間に設けられた書込み磁気ギャップ７から発生する磁
界によって磁気記録媒体に情報の書込みを行うインダク
ティブ型ヘッドとが複合化された磁気抵抗効果型複合ヘ
ッドである。

【０００４】ここで、情報の書込み幅を規定する第二の
磁極８の幅は、近年の磁気記録装置の高記録密度化に伴
って１μｍ以下の狭幅を安定に確定できることが望まれ
ている。

【０００５】しかしながら、このような狭い書込みを行
う磁気抵抗効果型複合ヘッド及びその製造方法として、
以下に述べる２つの問題が顕在化している。一つは書込
みにじみの問題である。先に述べた一般的な複合型ヘッ
ドでは、第二の磁極８に対して対向する第一の磁極６は
第二の磁気シールドを兼ねる必要があるために幅広な構
造となっている。このような構造においては第二の磁極
８の幅よりも広い範囲にわたって書込み磁束が漏れる書
込みにじみ現象が問題となり、特に１μｍ以下の狭い書
込み幅を得るためには無視できないものである。

【０００６】もう一つは第二の磁極８の幅を規定するた
めの製造方法の問題である。従来より用いられてきたフ
レームメッキ法では、第二の磁極８の膜厚を従来と同等
に確保した上で狭幅の形状を得ることが困難となってお
り、特に１μｍ以下の狭幅を得るためには大幅な膜厚の
低減を余儀なくされ、その結果、書込み能力の低下が起
こっている。

【０００７】この問題を解決する方法として、例えば特
開平３−２９６９０７号公報に開示されているような集
束イオンビーム（ＦＩＢ：Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂ
ｅａｍ）を用い、磁極のトリミングを行なう方法が提案
されている。すなわち、図７に示すように、ウェハ工程
後のスライダ工程において、スライダ上の磁気ヘッドの
第二の磁極８の側部に集束イオンビームを照射し、この
部分をトリミングするとともに、第一の磁極７の一部を
同時にトリミングして両方の磁極の幅を揃えるように加
工する。

【０００８】この方法では書込み幅を規定する磁極の幅
をウェハ工程で得られた第二の磁極８の幅とは別個に形
成できるために、第二の磁極８の膜厚を制限する必要が
なく、さらに第一の磁極７と第二の磁極８との幅を同じ
寸法に規定することができるため、書込みにじみの問題
も同時に解決することができる。

【０００９】また、特開平１１−７６０８号公報では磁
極トリミング工程を第二の磁極形成後に、膜厚方向に集
束イオンビームを照射し行う方法が開示されている。こ
の方法によれば、図８に示すように、スライダ工程では
なく、ウェハ工程において集束イオンビーム加工を行う
ことが可能となるため、媒体対向面に集束イオンビーム
による加工穴が露出しないこと、直接磁気抵抗効果素子
に集束イオンビームが照射されないために磁気抵抗効果
素子の静電破壊の問題が解決されることといったメリッ
トがある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の磁気抵
抗効果型ヘッドでは、実際にウェハ工程において、集束
イオンビーム加工による磁極トリミング加工を検討する
中で、以下のような問題が新たに生じることが明らかに
なってきている。

【００１１】すなわち、狭幅の磁極幅を集束イオンビー
ムによって作製すると、図９に示すように、磁極幅を規
定する加工穴側部に部分的に微少な凹凸が形成される。
その凹凸の幅は０．１μｍ程度と小さなものであるが、
例えば２０ギガビット／平方インチ以上の記録密度では
０．５μｍ以下の磁極幅が要求されることを考えると、
凹凸の幅はそのまま磁極幅の寸法公差として残存するた
めに無視できないものである。

【００１２】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、書込み幅が０．５μｍ以下という狭幅の磁極幅を
必要十分な加工寸法公差をもって規定することが可能な
磁気抵抗効果型複合ヘッド及びそれを用いた磁気記憶装
置並びに磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による磁気抵抗効
果型複合ヘッドは、各々対向して形成された一対の第一
及び第二の磁気シールドの間隙に、磁気記録媒体からの
磁界を感知する磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果
素子にセンス電流を供給する電極部とが読出し磁気ギャ
ップを介して形成された磁気抵抗効果型ヘッドと、前記
第二の磁気シールドを第一の磁極とし、当該第一の磁極
に対して前記磁気抵抗効果素子と反対側に形成された第
二の磁極と、前記第一及び第二の磁極を励磁するための
コイルとが形成され、前記第一の磁極と前記第二の磁極
との間に設けられた書込み磁気ギャップから発生する磁
界によって前記磁気記録媒体に情報の書込みを行うイン
ダクティブ型ヘッドとからなる磁気抵抗効果型複合ヘッ
ドであって、前記第二の磁極の上部に保護膜を積層する
ようにしている。

【００１４】本発明による磁気記憶装置は、各々対向し
て形成された一対の第一及び第二の磁気シールドの間隙
に、磁気記録媒体からの磁界を感知する磁気抵抗効果素
子と、前記磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給する電
極部とが読出し磁気ギャップを介して形成された磁気抵
抗効果型ヘッドと、前記第二の磁気シールドを第一の磁
極とし、当該第一の磁極に対して前記磁気抵抗効果素子
と反対側に形成された第二の磁極と、前記第一及び第二
の磁極を励磁するためのコイルとが形成され、前記第一
の磁極と前記第二の磁極との間に設けられた書込み磁気
ギャップから発生する磁界によって前記磁気記録媒体に
情報の書込みを行うインダクティブ型ヘッドとからな
り、前記第二の磁極の上部に保護膜を積層した磁気抵抗
効果型複合ヘッドを備え、前記磁気抵抗効果型複合ヘッ
ドと保磁力３５００Ｏｅ以上の磁気記録媒体との組合せ
によって面記録密度が２０ギガビット／平方インチ以上
の記録再生を行うようにしている。

【００１５】本発明による磁気抵抗効果型複合ヘッドの
製造方法は、各々対向して形成された一対の第一及び第
二の磁気シールドの間隙に、磁気記録媒体からの磁界を
感知する磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子に
センス電流を供給する電極部とが読出し磁気ギャップを
介して形成された磁気抵抗効果型ヘッドと、前記第二の
磁気シールドを第一の磁極とし、当該第一の磁極に対し
て前記磁気抵抗効果素子と反対側に形成された第二の磁
極と、前記第一及び第二の磁極を励磁するためのコイル
とが形成され、前記第一の磁極と前記第二の磁極との間
に設けられた書込み磁気ギャップから発生する磁界によ
って前記磁気記録媒体に情報の書込みを行うインダクテ
ィブ型ヘッドとからなる磁気抵抗効果型複合ヘッドの製
造方法であって、前記第二の磁極の幅を規定する方法
が、ウェハ工程において当該第二の磁極の上部に保護膜
を積層させる工程と、集束イオンビームを膜厚方向に照
射することによって当該第二の磁極の幅を規定するため
の凹部を形成する工程とからなっている。

【００１６】すなわち、本発明の磁気抵抗効果型複合ヘ
ッドは、一対の対向して形成された第一の磁気シールド
及び第二の磁気シールドの間隙に、磁気記録媒体からの
磁界を感知する磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子
にセンス電流を供給する電極部とが読出し磁気ギャップ
を介して形成された磁気抵抗効果型ヘッドと、第二の磁
気シールドを第一の磁極とし、当該第一の磁極に対して
磁気抵抗効果素子と反対側に形成された第二の磁極と、
第一の磁極及び第二の磁極を励磁するためのコイルが形
成され、第一の磁極と第二の磁極の間に設けられた書込
み磁気ギャップから発生する磁界によって磁気記録媒体
に情報の書込みを行うインダクティブ型ヘッドとからな
る磁気抵抗効果型複合ヘッドであり、第二の磁極の上部
に保護膜を積層している。

【００１７】この保護膜は絶縁膜であり、例えばアルミ
ナ膜からなる。また、第二の磁極の幅が当該第二の磁極
の上部に積層された保護膜ごしに、集束イオンビームを
膜厚方向に照射することによって形成された凹部によっ
て規定される。さらに、第二の磁極がＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ
から選ばれる金属の少なくとも２種を主成分とする合金
材料からなっている。

【００１８】第二の磁極は飽和磁束密度の異なる材料の
積層構造からなり、かつ書込み磁気ギャップに隣接する
側の材料がＣｏ−Ｆｅ−Ｎｉを主成分とする材料からな
っている。また、第二の磁極の上部に保護膜を介して第
三の磁極を有している。

【００１９】本発明の磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造
方法は、一対の対向して形成された第一の磁気シールド
及び第二の磁気シールドの間隙に、磁気記録媒体からの
磁界を感知する磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子
にセンス電流を供給する電極部とが読出し磁気ギャップ
を介して形成された磁気抵抗効果型ヘッドと、第二の磁
気シールドを第一の磁極とし、当該第一の磁極に対して
磁気抵抗効果素子と反対側に形成された第二の磁極と、
第一の磁極及び第二の磁極を励磁するためのコイルが形
成され、第一の磁極と第二の磁極との間に設けられた書
込み磁気ギャップから発生する磁界によって磁気記録媒
体に情報の書込みを行うインダクティブ型ヘッドとから
なる磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法である。

【００２０】第二の磁極の幅を規定する方法は、ウェハ
工程において当該第二の磁極の上部に保護膜を積層させ
る工程と、集束イオンビームを膜厚方向に照射すること
によって当該第二の磁極の幅を規定するための凹部を形
成する工程とからなる。

【００２１】また、当該第二の磁極の幅を規定後に、そ
の上部に保護膜によって分離された第三の磁極が形成さ
れる。さらに、第二の磁極の幅を規定するための凹部を
形成する工程において、凹部の加工位置を所定の位置決
めマークを基準に確定している。

【００２２】そして、位置決めマークが第二の磁極幅方
向位置を確定するマークと、第二の磁極のコア長方向位
置を確定するマークの複数の位置決めマークからなり、
それぞれ磁気抵抗効果素子のトラック幅を確定する工
程、インダクティブ型ヘッドのスロートハイトを確定す
る工程において同時に形成されている。

【００２３】さらに、位置決めマークは、集束イオンビ
ームを膜厚方向に照射することによって記第二の磁極の
幅を規定するための凹部を形成する工程において、ウェ
ハ面に露出している。

【００２４】また、本発明の磁気記憶装置は上記の磁気
抵抗効果型複合ヘッドを搭載し、保磁力３５００Ｏｅ以
上の磁気記録媒体との組合せによって面記録密度が２０
ギガビット／平方インチ以上の記録再生を行う磁気記憶
装置である。

【００２５】以下に、本発明の作用を説明する。面荒れ
が加工穴側部に形成される原因を調べたところ、集束イ
オンビーム加工時に加工部の温度が上昇し、磁極を構成
する磁性膜の結晶粒が粗大化することが加工面荒れに寄
与していることが明らかになってきている。すなわち、
第二の磁極の上面加工穴側部近傍の結晶粒が集束イオン
ビームの照射によって大きくなり、加工が進むにつれ、
この結晶粒の形状を転写するように加工穴側部が形成さ
れていくことがわかってきている。

【００２６】一方で、集束イオンビームによるエッチン
グレートが各結晶粒の結晶配向面によって異なること
も、加工穴側部の面荒れを加速する原因となっているこ
とがわかってきている。

【００２７】このような加工面荒れを抑制する施策につ
いて検討を重ねた結果、集束イオンビームを膜厚方向に
照射することによって第二の磁極の幅を規定するための
凹部を形成する工程の前に、第二の磁極の上部に適当な
保護膜を積層させることが有効であることを見出した。
これは第二の磁極上面の加工穴近傍において集束イオン
ビームが直接磁極磁性膜に照射されることが回避された
結果、加工穴側部の磁極磁性膜の結晶粒の粗大化が抑制
された効果であると考えられる。

【００２８】ここで、保護膜自身にも集束イオンビーム
照射による組織変化が小さいことが要求されるが、例え
ばアルミナ膜等の絶縁膜を用いることが効果的であるこ
とが見出されている。これによって、書込み幅が０．５
μｍ以下という狭幅の磁極幅を必要十分な加工寸法公差
をもって規定することが可能となる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図１（ａ）〜（ｄ）及び図２
（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例による磁気抵抗効果
型複合ヘッドの製造方法を示す断面図である。

【００３０】図１（ａ）〜（ｄ）は磁気ディスク装置と
して組立てられる際の媒体対向面に平行な面で切った時
の断面を示し、図２（ａ）〜（ｄ）は磁気ディスク装置
として組立てられる際の媒体対向面に垂直な面で切った
時の断面を示している。

【００３１】これら図１及び図２において、本発明の一
実施例による磁気抵抗効果型複合ヘッドはスピンバルブ
素子からなる磁気抵抗効果素子３と、これに隣接しかつ
センス電流を供給する電極部５と、これらを読出しギャ
ップ２ａ、２ｂを介して挟みこむように形成された第一
の磁気シールド１と、第二の磁気シールド６とから構成
され、読出し機能を有している。ここでは磁気抵抗効果
素子３の磁区制御のためにバイアス磁界を印加するバイ
アス磁界印加部４を備えた構造を示している。

【００３２】また、本発明の一実施例による磁気抵抗効
果型複合ヘッドでは第二の磁気シールド６を第一の磁極
として、その上に書込み磁気ギャップ７、コイル９、コ
イル絶縁部１０ａ、１０ｂ、第二の磁極８、保護膜１１
が形成され、書込み機能を有するインダクティブ型ヘッ
ドが構成されている。その上部には全体を保護するため
のオーバコート１３が設けられている。

【００３３】これら図１及び図２を参照して本発明の一
実施例による磁気抵抗効果型複合ヘッドの実際の作製例
について説明する。はじめに、スピンバルブ効果を利用
した読出し機能を有する磁気抵抗効果型ヘッドの作製法
について述べる。

【００３４】最終工程にてスライダ形状に加工される基
板（図示せず）としてはＡｌ₂ Ｏ₃−ＴｉＣ基板を用
い、その上にスパッタ法によって膜厚１μｍのＣｏ−Ｚ
ｒ−Ｔａ膜を形成している。その後、初期熱処理として
は、磁気記録装置として組立てられた時のトラック幅方
向に静磁場を印加しながら３５０℃、１時間の熱処理を
行っている。

【００３５】第一の磁気シールド１は上記の基板をパタ
ーニングして形成された後、読出しギャップ２ａとなる
０．０３μｍ厚のＡｌ₂ Ｏ₃ 膜がスパッタ法によって形
成される。続いて、その上にはスパッタ法によって基板
１側からＺｒ、Ｐｔ−Ｍｎ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ−
Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｚｒの順に成膜され、スピンバルブ
積層体が形成される。この場合、それぞれの膜厚はそれ
ぞれ３、１５、３、２、１、３、３ｎｍとしている。

【００３６】この成膜体に対してはスピンバルブ積層体
における磁化方向確定のために、第一の磁気シールド１
の初期熱処理時と直交する方向の静磁場中において、２
５０℃、５時間の熱処理が行われる。

【００３７】この熱処理が施された成膜体は所定形状に
パターニングされ、磁気抵抗効果素子部３が形成され
る。尚、磁気抵抗効果素子３のトラック幅を確定する工
程においては、同時に集束イオンビーム加工工程で用い
る位置決めマークが形成される。また、磁気抵抗効果素
子３の磁区制御のために、バイアス磁界を印加するバイ
アス磁界印加部４としては２０ｎｍ厚のＣｏ−Ｃｒ−Ｐ
ｔ膜がスパッタ法によって形成される。さらに、磁気抵
抗効果素子３にセンス電流を供給するための電極部５と
しては５０ｎｍ厚のＡｕ膜がスパッタ法によって形成さ
れる。

【００３８】読出しギャップ２ｂとなる０．０４μｍ厚
のＡｌ₂ Ｏ₃ 膜はスパッタ法によって形成される。その
後、第二の磁気シールド６となる膜厚２μｍのＮｉ−Ｆ
ｅ膜がフレームメッキ法によって形成される。

【００３９】続いて、書込み機能を有するインダクティ
ブ型ヘッドの作製法について述べる。上記の工程の後、
０．１μｍ厚のＡｌ₂ Ｏ₃ 膜からなる書込み磁気ギャッ
プ７はスパッタ法によって形成される。この書込み磁気
ギャップ７の上にはコイル絶縁部１０ａ、コイル部９、
コイル絶縁部１０ｂが順に形成される。

【００４０】コイル絶縁部１０ａ，１０ｂはフォトレジ
ストを２５０℃でハードベークすることによって形成さ
れる。また、コイル部９はＣｕメッキ膜によって形成さ
れる。尚、インダクティブ型ヘッドのスロートハイトは
コイル絶縁部１０ａによって確定しているが、この工程
において、集束イオンビーム加工工程で用いる位置決め
マークを同時に形成している。

【００４１】続いて、第二の磁極８として、フレームメ
ッキ法によってＣｏ−Ｆｅ−Ｎｉ膜とＮｉ−Ｆｅ膜の複
合メッキ膜とが順に形成される。膜厚はそれぞれ１μｍ
としている［図１（ａ）及び図２（ａ）参照］。

【００４２】磁極幅を規定する凹部は集束イオンビーム
を用い、以下の手順で形成している。はじめに、第二の
磁極８を覆う保護膜１１として、０．１μｍ厚のアルミ
ナ膜がスパッタ法によって形成される［図１（ｂ）及び
図２（ｂ）参照］。

【００４３】尚、二つの位置決めマークは本アルミナ膜
スパッタ工程、あるいはそれ以前の工程において、直接
エッチングされたり、あるいは膜堆積がなされないよう
に配慮している。これは位置決めマークの検出精度を向
上させるためである。

【００４４】上記の凹部はウェハ面に露出した二つの位
置決めマークを基準に、集束イオンビームによって第二
の磁極側部に形成している［図１（ｃ）及び図２（ｃ）
参照］。磁極幅は０．５μｍとし、また第一の磁極６の
掘り深さは０．３μｍとしている。

【００４５】この工程の後、第一の磁極６及び第二の磁
極８の磁化方向確定のために、磁気記録装置として組立
てられた時のトラック幅方向の静磁場中において、２５
０℃、１時間の熱処理を行っている。最後に、全体をカ
バーするように、Ａｌ₂ Ｏ₃膜からなるオーバコート１
３を形成している［図１（ｄ）及び図２（ｄ）参照］。

【００４６】以上のウェハ工程を終えた後、ウェハをバ
ー形状に切出す工程、バーの媒体対向面を研磨する工程
を順次行い、最後にバーを所定のスライダ形状に加工・
切断し、サスペンションとのアセンブリ工程を経て磁気
抵抗効果型ヘッドの作製が完了する。

【００４７】次に、本発明の一実施例による磁気抵抗効
果型複合ヘッドと比較するため、第二の磁極８の上部に
保護膜としてアルミナ膜を積層せずに、集束イオンビー
ム加工を行って作製した磁気抵抗効果型複合ヘッドにつ
いて述べる。尚、この磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造
方法においてはこの工程以外の工程が全く同一となって
いる。

【００４８】以上の工程によって作製された磁気抵抗効
果型複合ヘッドに対し、実際に書込み／読出し評価を行
うことで実効記録幅を測定すると、本発明の一実施例に
よる磁気抵抗効果型複合ヘッドでは実効記録幅の標準偏
差σの３倍値が０．０８μｍである。

【００４９】これに対し、保護膜としてアルミナ膜を積
層せずに作製した磁気抵抗効果型複合ヘッドでは０．２
μｍとばらつきの大きな結果となる。これは本発明の一
実施例による磁気抵抗効果型複合ヘッドの場合、第二の
磁極８の上部には保護膜としてアルミナ膜を積層するこ
とで、磁極上面の加工穴近傍において集束イオンビーム
による結晶粒の粗大化が抑制されたためと考えられる。

【００５０】また、本発明の一実施例による磁気抵抗効
果型複合ヘッドでは集束イオンビームによる凹部の形成
位置をそれぞれ、磁極幅方向及びコア長方向の望ましい
位置に正確に確定することができる。すなわち、磁極幅
方向については読出し素子のトラック幅位置を基準とし
た加工が可能となるため、読出し／書込みトラック位置
の正確な位置関係が実現可能となる。

【００５１】また、スロートハイト位置と凹部のコア長
方向との位置関係は書込み特性に大きく影響することが
わかっているが、本発明ではコア長方向についてはスロ
ートハイト位置を基準とした加工が可能であるため、安
定した書込み特性が実現可能となる。

【００５２】さらに、第二の磁極８の一部（書込み磁気
ギャップ７に隣接する側）には、飽和磁束密度が２テス
ラと大きいＣｏ−Ｆｅ−Ｎｉ膜を使用しているために、
２０ギガビット／平方インチ以上の高記録密度に適した
３５００Ｏｅ以上の高保磁力媒体に十分な書込み特性を
発現することができる。

【００５３】図３は本発明の一実施例による磁気抵抗効
果型複合ヘッドを用いた磁気記憶装置の構成を示すブロ
ック図である。本発明の一実施例による磁気抵抗効果型
複合ヘッドによって書込み幅が０．５μｍ以下という狭
幅の磁極幅を必要十分な加工寸法公差をもって規定する
ことが可能となること、高記録密度に適した３５００Ｏ
ｅ以上の高保磁力媒体への十分な書込み特性が得られる
ことから、この磁気抵抗効果型複合ヘッドを搭載するこ
とによって面記録密度が２０ギガビット／平方インチ以
上の磁気記憶装置が実現される。

【００５４】図３において、本発明の一実施例による磁
気記憶装置は駆動用モータ２０と、記録媒体２１と、磁
気抵抗効果型複合ヘッド２２と、サスペンション２３
と、アーム２４と、ボイスコイルモータ２５と、記録再
生チャネル２６と、制御ユニット２７とから構成されて
いる。

【００５５】本発明の一実施例による磁気抵抗効果型複
合ヘッド２２は駆動用モータ２０によって回転される記
録媒体２１の磁気記憶面に対向してサスペンション２３
及びアーム２４によって取り付けられており、ボイスコ
イルモータ２５によってトラッキングされる。

【００５６】書込み及び読出し動作はヘッドへの記録再
生チャネル２６からの信号によって行われる。これら記
録再生チャネル２６と、ヘッドの位置決めを行うボイス
コイルモータ２５と、記録媒体２１を回転させる駆動用
モータ２０とはそれぞれ制御ユニット２７によって制御
される。

【００５７】上記の磁気記憶装置においては記録媒体の
保磁力を３５００Ｏｅ以上とすることによって、２０ギ
ガビット／平方インチ以上の書込みが実現し、面記録密
度が２０ギガビット／平方インチ以上の磁気記憶装置が
実現される。

【００５８】図４（ａ）〜（ｅ）及び図５（ａ）〜
（ｅ）は本発明の他の実施例による磁気抵抗効果型複合
ヘッドの製造方法を示す断面図である。図４（ａ）〜
（ｅ）は磁気ディスク装置として組立てられる際の媒体
対向面に平行な面で切った時の断面を示し、図５（ａ）
〜（ｅ）は磁気ディスク装置として組立てられる際の媒
体対向面に垂直な面で切った時の断面を示している。

【００５９】本発明の他の実施例による磁気抵抗効果型
複合ヘッドは、第二の磁極８の膜厚を１μｍ厚のＣｏ−
Ｆｅ−Ｎｉ膜のみで形成したこと、集束イオンビームに
よって第二の磁極側部に凹部を形成した後にフレームメ
ッキ法を用いて１μｍ厚のＮｉ−Ｆｅ膜からなる第三の
磁極１２を形成する工程［図４（ｄ）及び図５（ｄ）参
照］を加えた以外は、本発明の一実施例による磁気抵抗
効果型複合ヘッドと同様の工程にて作製されている。

【００６０】上記の工程を追加して作製される磁気抵抗
効果型複合ヘッドに対しても、本発明の一実施例による
磁気抵抗効果型複合ヘッドと同様に、高い寸法精度及び
２０ギガビット／平方インチ以上の高記録密度に適した
３５００Ｏｅ以上の高保磁力媒体への十分な書込み特性
が得られる。

【００６１】また、第二の磁極８と第三の磁極１２の複
合体として構成される上部磁極が絶縁膜によって分離さ
れた構造であるため、渦電流損失の少ない高周波書込み
特性が同時に実現される。

【００６２】上述した工程による集束イオンビームを用
いた狭幅磁極の形成時に、第二の磁極８の上部に保護膜
を形成することによって、特に書込み幅が０．５μｍ以
下という非常に狭い磁極幅の形成を必要十分な加工精度
をもって実現可能となる。尚、本発明の一実施例及び他
の実施例では保護膜としてアルミナ膜を用いているが、
他の電気絶縁性を有する膜であってもかまわない。ま
た、保護膜としてのアルミナ膜厚を０．１μｍとした例
について述べたが、集束イオンビームの膜厚方向の侵入
深さが２０〜４０ｎｍであることから、これと同等以上
の膜厚があれば同様の効果が得られる。

【００６３】このように、上述した工程による集束イオ
ンビームを用いた狭幅磁極の形成時に、第二の磁極８の
上部に保護膜を形成することによって、特に書込み幅が
０．５μｍ以下という狭幅の磁極幅を必要十分な加工寸
法公差をもって規定することが可能な磁気抵抗効果型複
合ヘッドを得ることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
々対向して形成された一対の第一及び第二の磁気シール
ドの間隙に、磁気記録媒体からの磁界を感知する磁気抵
抗効果素子と、磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給す
る電極部とが読出し磁気ギャップを介して形成された磁
気抵抗効果型ヘッドと、第二の磁気シールドを第一の磁
極とし、当該第一の磁極に対して磁気抵抗効果素子と反
対側に形成された第二の磁極と、第一及び第二の磁極を
励磁するためのコイルとが形成され、第一の磁極と第二
の磁極との間に設けられた書込み磁気ギャップから発生
する磁界によって磁気記録媒体に情報の書込みを行うイ
ンダクティブ型ヘッドとからなる磁気抵抗効果型複合ヘ
ッドにおいて、第二の磁極の上部に保護膜を積層するこ
とによって、書込み幅が０．５μｍ以下という狭幅の磁
極幅を必要十分な加工寸法公差をもって規定することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例による磁気
抵抗効果型複合ヘッドの製造方法を示す断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例による磁気
抵抗効果型複合ヘッドの製造方法を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例による磁気抵抗効果型複合ヘ
ッドを用いた磁気記憶装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施例による磁
気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法を示す断面図であ
る。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施例による磁
気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法を示す断面図であ
る。

【図６】従来の磁気抵抗効果型複合ヘッドを示す断面図
である。

【図７】従来の集束イオンビームを用いた磁気抵抗効果
型複合ヘッドの製造方法を示す図である。

【図８】従来の集束イオンビームを用いた磁気抵抗効果
型複合ヘッドの製造方法を示す図である。

【図９】従来の集束イオンビームを用いた磁気抵抗効果
型複合ヘッドの製造方法における加工穴側部の模式図で
ある。

【符号の説明】

１ 第一の磁気シールド ２ａ，２ｂ 読出しギャップ ３ 磁気抵抗効果素子 ４ バイアス磁界印加部 ５ 電極部 ６ 第二の磁気シールド兼第一の磁極 ７ 書込み磁気ギャップ ８ 第二の磁極 ９ コイル １０ａ、１０ｂ コイル絶縁部 １１ 保護膜 １２ 第三の磁極 １３ オーバコート ２０ 駆動用モータ ２１ 記録媒体 ２２ 磁気抵抗効果型複合ヘッド ２３ サスペンション ２４ アーム ２５ ボイスコイルモータ ２６ 記録再生チャネル ２７ 制御ユニット

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々対向して形成された一対の第一及び
   第二の磁気シールドの間隙に、磁気記録媒体からの磁界
   を感知する磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子
   にセンス電流を供給する電極部とが読出し磁気ギャップ
   を介して形成された磁気抵抗効果型ヘッドと、 前記第二の磁気シールドを第一の磁極とし、当該第一の
   磁極に対して前記磁気抵抗効果素子と反対側に形成され
   た第二の磁極と、前記第一及び第二の磁極を励磁するた
   めのコイルとが形成され、前記第一の磁極と前記第二の
   磁極との間に設けられた書込み磁気ギャップから発生す
   る磁界によって前記磁気記録媒体に情報の書込みを行う
   インダクティブ型ヘッドとからなる磁気抵抗効果型複合
   ヘッドであって、前記第二の磁極の上部に保護膜を積層
   するようにしたことを特徴とする磁気抵抗効果型複合ヘ
   ッド。
2. 【請求項２】 前記保護膜は、絶縁膜であることを特徴
   とする請求項１記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
3. 【請求項３】 前記保護膜は、アルミナ膜であることを
   特徴とする請求項２記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
4. 【請求項４】 前記第二の磁極の幅が当該第二の磁極の
   上部に積層された保護膜ごしに、集束イオンビームを膜
   厚方向に照射することによって形成された凹部で規定さ
   れるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３
   のいずれか記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
5. 【請求項５】 前記第二の磁極は、ＣｏとＮｉとＦｅと
   のうちの少なくとも２種を主成分とする合金材料からな
   ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記
   載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
6. 【請求項６】 前記第二の磁極は、飽和磁束密度の異な
   る材料の積層構造からなりかつ前記書込み磁気ギャップ
   に隣接する側の材料がＣｏ−Ｆｅ−Ｎｉを主成分とする
   材料からなることを特徴とする請求項１から請求項４の
   いずれか記載の磁気抵抗効果型複合ヘッド。
7. 【請求項７】 前記保護膜の上部に第三の磁極を積層す
   るようにしたことを特徴とする請求項１から請求項６の
   いずれか磁気抵抗効果型複合ヘッド。
8. 【請求項８】 各々対向して形成された一対の第一及び
   第二の磁気シールドの間隙に、磁気記録媒体からの磁界
   を感知する磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子
   にセンス電流を供給する電極部とが読出し磁気ギャップ
   を介して形成された磁気抵抗効果型ヘッドと、 前記第二の磁気シールドを第一の磁極とし、当該第一の
   磁極に対して前記磁気抵抗効果素子と反対側に形成され
   た第二の磁極と、前記第一及び第二の磁極を励磁するた
   めのコイルとが形成され、前記第一の磁極と前記第二の
   磁極との間に設けられた書込み磁気ギャップから発生す
   る磁界によって前記磁気記録媒体に情報の書込みを行う
   インダクティブ型ヘッドとからなり、前記第二の磁極の
   上部に保護膜を積層した磁気抵抗効果型複合ヘッドを有
   し、 前記磁気抵抗効果型複合ヘッドと保磁力３５００Ｏｅ以
   上の磁気記録媒体との組合せによって面記録密度が２０
   ギガビット／平方インチ以上の記録再生を行うようにし
   たことを特徴とする磁気記憶装置。
9. 【請求項９】 前記保護膜は、絶縁膜であることを特徴
   とする請求項８記載の磁気記憶装置。
10. 【請求項１０】 前記保護膜は、アルミナ膜であること
    を特徴とする請求項９記載の磁気記憶装置。
11. 【請求項１１】 前記第二の磁極の幅が当該第二の磁極
    の上部に積層された保護膜ごしに、集束イオンビームを
    膜厚方向に照射することによって形成された凹部で規定
    されるようにしたことを特徴とする請求項８から請求項
    １０のいずれか記載の磁気記憶装置。
12. 【請求項１２】 前記第二の磁極は、ＣｏとＮｉとＦｅ
    とのうちの少なくとも２種を主成分とする合金材料から
    なることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれ
    か記載の磁気記憶装置。
13. 【請求項１３】 前記第二の磁極は、飽和磁束密度の異
    なる材料の積層構造からなりかつ前記書込み磁気ギャッ
    プに隣接する側の材料がＣｏ−Ｆｅ−Ｎｉを主成分とす
    る材料からなることを特徴とする請求項８から請求項１
    １のいずれか記載の磁気記憶装置。
14. 【請求項１４】 前記保護膜の上部に第三の磁極を積層
    するようにしたことを特徴とする請求項８から請求項１
    ３のいずれか磁気記憶装置。
15. 【請求項１５】 各々対向して形成された一対の第一及
    び第二の磁気シールドの間隙に、磁気記録媒体からの磁
    界を感知する磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素
    子にセンス電流を供給する電極部とが読出し磁気ギャッ
    プを介して形成された磁気抵抗効果型ヘッドと、 前記第二の磁気シールドを第一の磁極とし、当該第一の
    磁極に対して前記磁気抵抗効果素子と反対側に形成され
    た第二の磁極と、前記第一及び第二の磁極を励磁するた
    めのコイルとが形成され、前記第一の磁極と前記第二の
    磁極との間に設けられた書込み磁気ギャップから発生す
    る磁界によって前記磁気記録媒体に情報の書込みを行う
    インダクティブ型ヘッドとからなる磁気抵抗効果型複合
    ヘッドの製造方法であって、 前記第二の磁極の幅を規定する方法が、ウェハ工程にお
    いて当該第二の磁極の上部に保護膜を積層させる工程
    と、集束イオンビームを膜厚方向に照射することによっ
    て当該第二の磁極の幅を規定するための凹部を形成する
    工程とからなることを特徴とする磁気抵抗効果型複合ヘ
    ッドの製造方法。
16. 【請求項１６】 前記保護膜は、絶縁膜であることを特
    徴とする請求項１５記載の磁気抵抗効果型複合ヘッドの
    製造方法。
17. 【請求項１７】 前記保護膜は、アルミナ膜であること
    を特徴とする請求項１６記載の磁気抵抗効果型複合ヘッ
    ドの製造方法。
18. 【請求項１８】 前記第二の磁極の幅を規定後に、その
    上部に前記保護膜によって分離された第三の磁極を形成
    する工程を含むことを特徴とする請求項１５から請求項
    １７のいずれか記載の磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造
    方法。
19. 【請求項１９】 前記第二の磁極の幅を規定するための
    凹部を形成する工程において、凹部の加工位置を所定の
    位置決めマークを基準に確定するようにしたことを特徴
    とする請求項１５から請求項１８のいずれか記載の磁気
    抵抗効果型複合ヘッドの製造方法。
20. 【請求項２０】 前記位置決めマークは、前記第二の磁
    極幅方向位置を確定するマークと、前記第二の磁極のコ
    ア長方向位置を確定するマークの複数の位置決めマーク
    とからなることを特徴とする請求項１９記載の磁気抵抗
    効果型複合ヘッドの製造方法。
21. 【請求項２１】 前記位置決めマークのうちの第二の磁
    極幅方向位置を確定するマークは、前記磁気抵抗効果素
    子のトラック幅を確定する工程において同時に形成する
    ようにしたことを特徴とする請求項２０記載の磁気抵抗
    効果型複合ヘッドの製造方法。
22. 【請求項２２】 前記位置決めマークのうちの第二の磁
    極のコア長方向位置を確定するマークは、前記インダク
    ティブ型ヘッドのスロートハイトを確定する工程におい
    て同時に形成するようにしたことを特徴とする請求項２
    ０記載の磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法。
23. 【請求項２３】 前記位置決めマークは、集束イオンビ
    ームを膜厚方向に照射することにより前記第二の磁極の
    幅を規定するための凹部を形成する工程において、ウェ
    ハ面に露出するようにしたことを特徴とする請求項１９
    記載の磁気抵抗効果型複合ヘッドの製造方法。