JP2006092612A - 磁気記録再生システム、磁気抵抗型磁気ヘッド素子、及び磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録再生システム、磁気抵抗型磁気ヘッド素子、及び磁気記録媒体 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】磁気記録媒体を除電路とせず、再生用磁気ヘッドの静電荷（静電気）を除去可能とし、優れた電磁変換特性と良好なシステム安定性の両立を図る。
【解決手段】フラックスガイド２０を具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置と、磁気記録媒体とで構成される磁気記録再生システムにおいて、磁気抵抗型再生ヘッド素子は、静電荷を能率的に除去する、静電荷除去手段（１２、２９）を具備しているものとし、磁気記録媒体の磁性層形成面側の表面電気抵抗率は、１×１０8 Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであるものとする。
【選択図】図２
【解決手段】フラックスガイド２０を具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置と、磁気記録媒体とで構成される磁気記録再生システムにおいて、磁気抵抗型再生ヘッド素子は、静電荷を能率的に除去する、静電荷除去手段（１２、２９）を具備しているものとし、磁気記録媒体の磁性層形成面側の表面電気抵抗率は、１×１０8 Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであるものとする。
【選択図】図２
Description
本発明は、高い電磁変換特性と優れたシステム安定性を両立可能な磁気記録再生システム、これを構成する磁気抵抗型磁気ヘッド素子、及び磁気記録媒体に関する。
近年、デジタル記録等により、記録媒体の情報量は増大化しており、今後更なる高密度化、短波長記録化が進められていくと考えられている。
これに伴い、磁気記録再生装置に適用される磁気記録媒体においては、短波長出力、及びＣ／Ｎ特性の向上を図るべく、磁気特性を改善させ、記録再生信号を劣化させるスページングロスやモジュレーションノイズを低減化させるべく、磁性層の薄層化と表面の平滑化が図られている。このために、薄層の磁性層を設けた磁気記録媒体が開発、商品化されてきた。
そして、今後更なる短波長記録化に対応するべく、誘導型再生ヘッドよりも高感度な磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）を搭載した記録再生システムが主流になると考えられている。
これに伴い、磁気記録再生装置に適用される磁気記録媒体においては、短波長出力、及びＣ／Ｎ特性の向上を図るべく、磁気特性を改善させ、記録再生信号を劣化させるスページングロスやモジュレーションノイズを低減化させるべく、磁性層の薄層化と表面の平滑化が図られている。このために、薄層の磁性層を設けた磁気記録媒体が開発、商品化されてきた。
そして、今後更なる短波長記録化に対応するべく、誘導型再生ヘッドよりも高感度な磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）を搭載した記録再生システムが主流になると考えられている。
しかし、磁気抵抗型ヘッドのような高感度型の磁気ヘッドを適用する際には、従来の誘導型再生ヘッドでは起こらなかった素子の静電破壊（ＥＳＤ）についての問題が顕在化する。
これは、磁気記録媒体と磁気ヘッドとが摺動する時に発生する静電荷、いわゆる静電気が、磁気ヘッドから除電される際、素子の内部を通過すること等によって発生するジュール熱であり、素子破壊の原因になるものである。そしてこれは、磁気ヘッドを搭載した磁気記録再生システムの動作そのものを破壊、停止させるおそれがある。
これは、磁気記録媒体と磁気ヘッドとが摺動する時に発生する静電荷、いわゆる静電気が、磁気ヘッドから除電される際、素子の内部を通過すること等によって発生するジュール熱であり、素子破壊の原因になるものである。そしてこれは、磁気ヘッドを搭載した磁気記録再生システムの動作そのものを破壊、停止させるおそれがある。
このような素子の静電破壊を防止するために、従来においては、種々の技術的手段が提案されてきた。
例えば、ＭＲ素子を、磁気ヘッドとの摺動面に露出させず、ヘッドの内部構造とした技術が挙げられる。これにより素子の静電破壊を効果的に回避でき、さらには素子の摩耗による特性変化や、摺動ノイズ等に起因する信頼性の低下をも防止することができる。
例えば、ＭＲ素子を、磁気ヘッドとの摺動面に露出させず、ヘッドの内部構造とした技術が挙げられる。これにより素子の静電破壊を効果的に回避でき、さらには素子の摩耗による特性変化や、摺動ノイズ等に起因する信頼性の低下をも防止することができる。
ＭＲ素子をヘッドの内部構造とする場合における、磁気記録媒体から信号磁束を誘導する手法としては、例えば、軟磁性薄膜よりなるフラックスガイド素子を磁気記録媒体側に設け、その一端部を、磁気記録媒体側に露出するようにし、このフラックスガイド素子を通じ、磁気記録媒体に記録された磁化パターンから発生する磁束、いわゆるフラックスを、ＭＲ素子へ誘導する方法が挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。
従来の一般的なフラックスガイド型ＭＲヘッドについて、以下、図を参照して説明する。
図４９に示すフラックスガイド型ＭＲヘッド１０は、上下一対の磁気シールド層１５、２８間に設けられたシールド間ギャップ１８ａ〜１８ｃ中に、ＭＲ素子２２とフラックスガイド素子２０とがそれぞれ配設された構造となっている。
図４９に示すフラックスガイド型ＭＲヘッド１０は、上下一対の磁気シールド層１５、２８間に設けられたシールド間ギャップ１８ａ〜１８ｃ中に、ＭＲ素子２２とフラックスガイド素子２０とがそれぞれ配設された構造となっている。
フラックスガイド素子２０は、その一端部が、ＭＲヘッドの磁気記録媒体と対向する媒体対向面α1から外部に露出するように、媒体対向面α1に近接した位置に配設されている。そして、フラックスガイド素子２０から離間した位置に、ＭＲ素子２２が配設されており、ＭＲ素子２２が媒体対向面α1から露出しないようになされている。
このフラックスガイド型ＭＲヘッド１０では、磁気記録媒体からの信号磁界が、フラックスガイド素子２０を介してＭＲ素子２２に伝達される。
そして、ＭＲ素子２２に伝達された信号磁界に応じてＭＲ素子２２の抵抗値が変化し、このＭＲ素子２２の抵抗変化が電圧変化として検出されることで、磁気記録媒体に書き込まれた磁気信号の読み取りが行われる。
そして、ＭＲ素子２２に伝達された信号磁界に応じてＭＲ素子２２の抵抗値が変化し、このＭＲ素子２２の抵抗変化が電圧変化として検出されることで、磁気記録媒体に書き込まれた磁気信号の読み取りが行われる。
このとき、上記のような構造のフラックスガイド型ＭＲヘッド１０では、ＭＲ素子２２が媒体対向面α1から露出していないので、例えばテープ系の記録再生装置のように、磁気ヘッドが磁気記録媒体と接触することになる記録再生装置の再生用ヘッドとして用いられた場合でも、媒体対向面α1が摺動することで発生した静電荷が、媒体対向面α1に露出したＭＲ素子２２に直接流入し、ＭＲ素子２２を破壊する可能性を大いに減少させる。
同時に、磨耗による特性変化や、摺動ノイズ等に起因する信頼性の低下等の問題を生じさせることなく、適切に磁気信号の読み取りを行うことができる。
同時に、磨耗による特性変化や、摺動ノイズ等に起因する信頼性の低下等の問題を生じさせることなく、適切に磁気信号の読み取りを行うことができる。
このＭＲヘッド１０の構成について、以下に説明する。
下部磁気シールド層１５は、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ系合金（パーマロイ）やＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金（センダスト）等の軟磁性材料が、第１の基板１１上に、非磁性非導電下地層１４を介して、例えば３μｍ程度の膜厚で成膜され、所定の形状に成形されてなるものである。
この下部磁気シールド層１５は、上部磁気シールド層２８と共に、磁気テープからの信号磁界以外の外乱磁界を遮断する機能を有している。
下部磁気シールド層１５は、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ系合金（パーマロイ）やＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金（センダスト）等の軟磁性材料が、第１の基板１１上に、非磁性非導電下地層１４を介して、例えば３μｍ程度の膜厚で成膜され、所定の形状に成形されてなるものである。
この下部磁気シールド層１５は、上部磁気シールド層２８と共に、磁気テープからの信号磁界以外の外乱磁界を遮断する機能を有している。
シールド間ギャップ１８は、例えば、Ａｌ2Ｏ3等の非磁性非導電性材料が下部磁気シールド層１５上に成膜されてなるものであり、本発明を適用したＭＲヘッドにおいては、このシールド間ギャップ１８が、下部磁気シールド層１５上に成膜された第１のギャップ膜１８ａと、この第１のギャップ膜１８ａ上に成膜された第２のギャップ膜１８ｂと、この第２のギャップ膜１８ｂ上に成膜された第３のギャップ膜１８ｃとから構成されている。
一例として示すＭＲ素子では、第１のギャップ膜１８ａ上に、第２のギャップ膜１８ｂに覆われるようにしてフラックスガイド素子２０が形成され、第２のギャップ膜１８ｂ上に、第３のギャップ膜１８ｃに覆われるようにＭＲ素子２２が形成されている。
一例として示すＭＲ素子では、第１のギャップ膜１８ａ上に、第２のギャップ膜１８ｂに覆われるようにしてフラックスガイド素子２０が形成され、第２のギャップ膜１８ｂ上に、第３のギャップ膜１８ｃに覆われるようにＭＲ素子２２が形成されている。
フラックスガイド素子２０は、磁気テープからの信号磁界を吸収して、吸収した信号磁界をＭＲ素子２２へと効率よく誘導するためのものであり、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ系合金等の軟磁性材料が、シールド間ギャップ１８を構成する第１のギャップ膜１８ａ上に成膜され、その一端がＭＲヘッドの媒体接触面α1から外部に露出するように所定の形状に成形されてなるものである。
このフラックスガイド素子２０は、下部磁気シールド層１５までの距離と上部磁気シールド層２８までの距離とが等しくなるシールド間ギャップ１８の中間位置に設けられていることが望ましい。
すなわち、このＭＲヘッドにおいては、フラックスガイド素子２０の下方に位置する第１のギャップ膜１８ａと、フラックスガイド素子２０の上方に位置する第２のギャップ膜１８ｂの膜厚、及び第３のギャップ膜１８ｃの膜厚の和とが等しくされていることが望ましい。
このフラックスガイド素子２０は、下部磁気シールド層１５までの距離と上部磁気シールド層２８までの距離とが等しくなるシールド間ギャップ１８の中間位置に設けられていることが望ましい。
すなわち、このＭＲヘッドにおいては、フラックスガイド素子２０の下方に位置する第１のギャップ膜１８ａと、フラックスガイド素子２０の上方に位置する第２のギャップ膜１８ｂの膜厚、及び第３のギャップ膜１８ｃの膜厚の和とが等しくされていることが望ましい。
このフラックスガイド素子２０は、磁化容易軸がＭＲヘッドの媒体接触面α1に対して平行となるように、磁気異方性の制御がなされることが望ましい。
このようなフラックスガイド素子２０の磁気異方性の制御は、例えば、フラックスガイド素子２０となるＮｉ−Ｆｅ系合金等の軟磁性材料を磁界中スパッタにより成膜すること、あるいはフラックスガイド素子２０となるＮｉ−Ｆｅ系合金等の軟磁性材料を成膜した後に、固定磁場中アニール（ＳＦＡ：Static Field Anneal）処理を施すことによって行われる。
このようなフラックスガイド素子２０の磁気異方性の制御は、例えば、フラックスガイド素子２０となるＮｉ−Ｆｅ系合金等の軟磁性材料を磁界中スパッタにより成膜すること、あるいはフラックスガイド素子２０となるＮｉ−Ｆｅ系合金等の軟磁性材料を成膜した後に、固定磁場中アニール（ＳＦＡ：Static Field Anneal）処理を施すことによって行われる。
上述したように、フラックスガイド素子２０の磁気異方性の制御を行うようにすれば、フラックスガイド素子２０は、信号磁界に対するダイナミックレンジを大きくすることができる。
また、このフラックスガイド素子２０は、下部磁気シールド層１５及び上部磁気シールド層２８と電気的に接続されるように形成されてもよい。
この場合には、媒体接触面から露出するフラックスガイド素子２０と下部磁気シールド層１５及び上部磁気シールド層２８の全てが等電位となるため、これらの間での電気的短絡を未然に防止して、磁気信号の読み取りを適切に行うことができる。
なお、ＭＲヘッドにおいては、上記のように、フラックスガイド素子２０が媒体摺動面α1から露出し、このフラックスガイド素子２０によって信号磁界を吸収するようになされているので、このフラックスガイド素子２０の幅によりトラック幅が決定されることになる。
また、このフラックスガイド素子２０は、下部磁気シールド層１５及び上部磁気シールド層２８と電気的に接続されるように形成されてもよい。
この場合には、媒体接触面から露出するフラックスガイド素子２０と下部磁気シールド層１５及び上部磁気シールド層２８の全てが等電位となるため、これらの間での電気的短絡を未然に防止して、磁気信号の読み取りを適切に行うことができる。
なお、ＭＲヘッドにおいては、上記のように、フラックスガイド素子２０が媒体摺動面α1から露出し、このフラックスガイド素子２０によって信号磁界を吸収するようになされているので、このフラックスガイド素子２０の幅によりトラック幅が決定されることになる。
フラックスガイド素子２０の幅方向の両端部には、このフラックスガイド素子２０にバイアス磁界を印加するための一対のバイアス層が、それぞれ設けられている。
一対のバイアス層は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ合金等の強磁性材料が、シールド間ギャップ１８を構成する第１のギャップ膜１８ａ上に成膜され、所定の形状に成形されることにより形成される。
一対のバイアス層は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ合金等の強磁性材料が、シールド間ギャップ１８を構成する第１のギャップ膜１８ａ上に成膜され、所定の形状に成形されることにより形成される。
フラックスガイド素子２０は、このように幅方向の両端部に一対のバイアス層が設けられ、これら一対のバイアス層によりバイアス磁界が印加されることによって、磁区の安定化が図られることになる。
これら一対のバイアス層は、例えばＣｏＣｒＰｔにより薄膜状に形成されており、ＭＲヘッドの製造段階で所定の方向に着磁されてなる。
これにより、一対のバイアス層は、フラックスガイド素子２０に対してバイアス磁界を印加するよう機能する。
これら一対のバイアス層は、例えばＣｏＣｒＰｔにより薄膜状に形成されており、ＭＲヘッドの製造段階で所定の方向に着磁されてなる。
これにより、一対のバイアス層は、フラックスガイド素子２０に対してバイアス磁界を印加するよう機能する。
ＭＲ素子２２は、外部磁界の変化に応じて抵抗値が変化するものであり、上述したように、フラックスガイド素子２０よりも上層側、具体的には、シールド間ギャップ１８を構成する第２のギャップ膜１８ｂ上に、媒体接触面α1から露出しないように設けられている。
そして例えば、ＭＲ素子２２は、その媒体接触面α1側の一部が、シールド間ギャップ１８を構成する第２のギャップ膜１８ｂ（電気的絶縁膜）を介して、フラックスガイド素子２０の媒体接触面α1から離間した側の一部と、所定のオーバーラップ量をもってオーバーラップするように設けられることが望ましい。
すなわち、ＭＲヘッドにおいては、ＭＲ素子２２の媒体接触面α1側の一部とフラックスガイド素子２０の媒体接触面α1から離間した側の一部とが、第２のギャップ膜１８ｂを介して、積層方向に重なるような構造となっていることが望ましい。
そして例えば、ＭＲ素子２２は、その媒体接触面α1側の一部が、シールド間ギャップ１８を構成する第２のギャップ膜１８ｂ（電気的絶縁膜）を介して、フラックスガイド素子２０の媒体接触面α1から離間した側の一部と、所定のオーバーラップ量をもってオーバーラップするように設けられることが望ましい。
すなわち、ＭＲヘッドにおいては、ＭＲ素子２２の媒体接触面α1側の一部とフラックスガイド素子２０の媒体接触面α1から離間した側の一部とが、第２のギャップ膜１８ｂを介して、積層方向に重なるような構造となっていることが望ましい。
ＭＲ素子２２として、例えば、巨大磁気抵抗効果を示すスピンバルブ構造のＧＭＲ（Giant Magneto-Resistive）素子を用いてもよい。
スピンバルブ構造のＧＭＲ素子（ＭＲ素子２２）は、例えば、図示は無いが、Ｐｔ−Ｍｎ合金等よりなる反強磁性層と、Ｎｉ−Ｆｅ系合金やＣｏ、Ｃｏ−Ｆｅ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金等よりなる磁化固定層（ピン層）と、Ｃｕ等よりなる非磁性導電層と、Ｎｉ−Ｆｅ系合金やＣｏ、Ｃｏ−Ｆｅ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金等よりなる磁化自由層（フリー層）とが積層されてなる積層膜として構成される場合もあり、ピン層の磁化方向が反強磁性層からのバイアス磁界によって固定され、フリー層の磁化方向が信号磁界に応じて回転するようになっている。
そして、ＭＲヘッドのＭＲ素子として、以上のようなスピンバルブ構造のＧＭＲ素子を用いる場合には、フラックスガイド素子に最も近い位置にフリー層が配置されるように、ＧＭＲ素子を構成する各層が、順次積層形成されることになる。
スピンバルブ構造のＧＭＲ素子（ＭＲ素子２２）は、例えば、図示は無いが、Ｐｔ−Ｍｎ合金等よりなる反強磁性層と、Ｎｉ−Ｆｅ系合金やＣｏ、Ｃｏ−Ｆｅ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金等よりなる磁化固定層（ピン層）と、Ｃｕ等よりなる非磁性導電層と、Ｎｉ−Ｆｅ系合金やＣｏ、Ｃｏ−Ｆｅ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金等よりなる磁化自由層（フリー層）とが積層されてなる積層膜として構成される場合もあり、ピン層の磁化方向が反強磁性層からのバイアス磁界によって固定され、フリー層の磁化方向が信号磁界に応じて回転するようになっている。
そして、ＭＲヘッドのＭＲ素子として、以上のようなスピンバルブ構造のＧＭＲ素子を用いる場合には、フラックスガイド素子に最も近い位置にフリー層が配置されるように、ＧＭＲ素子を構成する各層が、順次積層形成されることになる。
ＭＲ素子の幅方向の両端部には、ＭＲ素子２２のフリー層に対してバイアス磁界を印加し、このフリー層の磁区を単磁区化してバルクハウゼンノイズを抑制する機能と、ＭＲ素子２２にセンス電流を供給する機能とを併せ持つ一対のバイアス兼電極層が設けられている。
これら一対のバイアス兼電極層は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ／ＴｉＷ／Ｔａ等よりなる積層膜が、その一端部がＭＲ素子２２の両端部に磁気的及び電気的に接続されるように成膜され、所定の形状に成形されてなる。
これら一対のバイアス兼電極層の他端部上に、導電材料よりなる外部端子がそれぞれ設けられている。
これら一対のバイアス兼電極層は、ＣｏＣｒＰｔにより形成された層が、ＭＲヘッドの製造段階で所定の方向に着磁されることにより、いわば永久磁石層として機能し、これにより、ＭＲ素子に対してバイアス磁界を印加するよう機能する。
これら一対のバイアス兼電極層は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ／ＴｉＷ／Ｔａ等よりなる積層膜が、その一端部がＭＲ素子２２の両端部に磁気的及び電気的に接続されるように成膜され、所定の形状に成形されてなる。
これら一対のバイアス兼電極層の他端部上に、導電材料よりなる外部端子がそれぞれ設けられている。
これら一対のバイアス兼電極層は、ＣｏＣｒＰｔにより形成された層が、ＭＲヘッドの製造段階で所定の方向に着磁されることにより、いわば永久磁石層として機能し、これにより、ＭＲ素子に対してバイアス磁界を印加するよう機能する。
ここで、一対のバイアス兼電極層は、ＭＲ素子２２に対してトラック幅方向にバイアス磁界を印加するように構成されていることが望ましい。これにより、ＭＲ素子２２におけるフリー層は、外部からの信号磁界がない状態でトラック幅方向に磁化されることとなる。したがって、ＭＲ素子２２は、外部からの信号磁界がない状態でピン層とフリー層との磁化方向を直角に配置することができ、信号磁界に対して磁気抵抗効果を最大限に発揮することができるようになる。
また、ＭＲヘッドにおいては、一対のバイアス層が、フラックスガイド素子に対して印加するバイアス磁界の方向と、一対のバイアス兼電極層がＭＲ素子に対して印加するバイアス磁界の方向とが同方向となるように構成されていることが望ましい。これにより、フラックスガイド素子２０は、ＭＲ素子２２におけるフリー層と同じ方向にバイアス磁界が印加されることとなり、外部からの信号磁界を最も効率よくＭＲ素子２２に誘導することができるようになる。
ＭＲヘッドは、上述した支持部材に支持された状態で、この支持部材に設けられた端子部に外部端子がワイヤボンディング等によって電気的に接続されることにより、上述した記録再生装置の回路部に接続されることになる。
そして、記録再生装置の回路部から、外部端子及びバイアス兼電極層を介してＭＲ素子２２にセンス電流が供給されることで、ＭＲ素子２２の信号磁界に応じた抵抗値変化が電圧変化として検出されることになる。
そして、記録再生装置の回路部から、外部端子及びバイアス兼電極層を介してＭＲ素子２２にセンス電流が供給されることで、ＭＲ素子２２の信号磁界に応じた抵抗値変化が電圧変化として検出されることになる。
上部磁気シールド層２８は、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ系合金、ＺｒＮｂＴａ等のアモルファス、あるいはＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金等の軟磁性材料が、シールド間ギャップ１８を構成する第３のギャップ膜１８ｃの平坦化された面上に、例えば３μｍ程度の膜厚で成膜され、所定の形状に成形されてなるものである。
この上部磁気シールド層２８は、上述したように、下部磁気シールド層１５と共に、磁気テープからの信号磁界以外の外乱磁界を遮断する機能を有する。
この上部磁気シールド層２８は、上述したように、下部磁気シールド層１５と共に、磁気テープからの信号磁界以外の外乱磁界を遮断する機能を有する。
上部磁気シールド層２８上に、図示は無いが、第２の基板が接合されることで、再生に特化したいわゆるフラックスガイド型ＭＲヘッド素子が完成する。
このような構造のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子は、一般的に、記録・再生を異なるヘッドチップにて分担するヘリカルスキャン型の磁気記録再生システムに使用されている。
このような構造のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子は、一般的に、記録・再生を異なるヘッドチップにて分担するヘリカルスキャン型の磁気記録再生システムに使用されている。
本発明に該当するフラックスガイド型ＭＲヘッドとは、このような形態のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子を使用したヘッドチップと呼ばれる形態、もしくはヘッドブロックと呼ばれる形態のヘッドをも含有ものである。
一方、上部磁気シールド層２８上に磁気記録用ヘッド素子を設けることも出来る。
図４９に示したフラックスガイド型ＭＲヘッド素子は、これに該当する形態をしている。
上部磁気シールド層２８上に、例えば、Ａｌ2Ｏ3等の非磁性非導電性材料からなるシールド間ギャップ膜（第４のギャップ膜）３０を成膜し、この第４のギャップ膜３０上に、例えばＮｉ−Ｆｅ系合金、ＺｒＮｂＴａ等のアモルファス、あるいは、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金等の軟磁性材料からなる上部磁気コア３５を形成し、この上部磁気コア３５と、該上部磁気シールド層２８を、磁気的に接続し、上部磁気コア３５と上部磁気シールド層２８を貫く一つの磁路を形成させる。
図４９に示したフラックスガイド型ＭＲヘッド素子は、これに該当する形態をしている。
上部磁気シールド層２８上に、例えば、Ａｌ2Ｏ3等の非磁性非導電性材料からなるシールド間ギャップ膜（第４のギャップ膜）３０を成膜し、この第４のギャップ膜３０上に、例えばＮｉ−Ｆｅ系合金、ＺｒＮｂＴａ等のアモルファス、あるいは、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金等の軟磁性材料からなる上部磁気コア３５を形成し、この上部磁気コア３５と、該上部磁気シールド層２８を、磁気的に接続し、上部磁気コア３５と上部磁気シールド層２８を貫く一つの磁路を形成させる。
さらに、上部磁気コア３５と上部磁気シールド２８から構成される磁路と鎖交する単数のコイル、もしくは複数のコイル、もしくは単数のコイルが複数周回することにより該磁路と鎖交するコイル、例えば第一コイル３３、もしくは第二コイル３４、もしくはその両方を形成する。
コイル相互間は、絶縁性を確保する為に、例えばフォトレジストパターンを加熱処理等により作成した絶縁層１１２を配する。
このような一例に示した様な磁気記録用ヘッド素子を併設させたような構造の磁気抵抗型再生ヘッドは、一般的に、いわゆるリニアスキャン型の磁気記録再生システムに使用されている。
コイル相互間は、絶縁性を確保する為に、例えばフォトレジストパターンを加熱処理等により作成した絶縁層１１２を配する。
このような一例に示した様な磁気記録用ヘッド素子を併設させたような構造の磁気抵抗型再生ヘッドは、一般的に、いわゆるリニアスキャン型の磁気記録再生システムに使用されている。
本発明のフラックスガイド型ＭＲヘッドとは、このような形態のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子を使用したヘッドチップと呼ばれる形態、もしくはヘッドブロックと呼ばれる形態のヘッドをも含有するものである。
しかし、いわゆるフラックスガイド型ＭＲヘッドは、その再生効率が、構造上、必然的に、ＭＲ素子が磁気記録媒体との摺動面に露出した、いわゆるシールド型ＭＲヘッドに劣ることとなる。
この再生効率の劣化を補うためには、ＭＲヘッド素子の代用として、さらに感度の高いスピンバルブ素子等の巨大磁気抵抗効果型（ＧＭＲ）素子が一般的に使用されるが、ＧＭＲ素子そのものは、ＭＲ素子に比較して静電気により破壊されやすいものであるため、ＧＭＲ素子をフラックスガイド型の磁気ヘッドに搭載したとすると、静電破壊に対する耐久性を図ることが一層重要となってくる。
この再生効率の劣化を補うためには、ＭＲヘッド素子の代用として、さらに感度の高いスピンバルブ素子等の巨大磁気抵抗効果型（ＧＭＲ）素子が一般的に使用されるが、ＧＭＲ素子そのものは、ＭＲ素子に比較して静電気により破壊されやすいものであるため、ＧＭＲ素子をフラックスガイド型の磁気ヘッドに搭載したとすると、静電破壊に対する耐久性を図ることが一層重要となってくる。
そこで、従来においては、静電破壊を防止するべく、静電荷（静電気）を除去するために、磁気記録媒体を除電路としていた。
すなわち、磁気記録媒体を構成する磁性層、非磁性層、バックコート層等の電気抵抗率を適宜減少させて磁気記録媒体の表面電気抵抗率を低下させ、除電路として機能するようにし、ＭＲ素子の静電破壊の防止を図っていた。
すなわち、磁気記録媒体を構成する磁性層、非磁性層、バックコート層等の電気抵抗率を適宜減少させて磁気記録媒体の表面電気抵抗率を低下させ、除電路として機能するようにし、ＭＲ素子の静電破壊の防止を図っていた。
表面電気抵抗率を低下させる具体的な方法としては、例えば、カーボンブラック等の導電性粒子を、磁性層、非磁性層、バックコート層の少なくともいずれかに含有させる方法が挙げられる。すなわち層中のカーボンブラック粒子同士が立体構造を形成することになり、除電路を構築するのである。
また、他の方法としては、磁性層、非磁性層、バックコート層を構成する材料である分散液中の磁性粉末や非磁性粉末を、カーボン等で被覆したカーボン被着型粒子とする方法が挙げられる。これにより、上記方法と同様に除電路が設けられる。
しかし、上記各方法のような、磁気記録媒体の構成層に除電路を設ける方法は、いずれも、層中に本来電磁変換特性に寄与しない、あるいはこれを劣化させる粒子が混入することとなり、さらにはその表面構造によって電磁変換特性の劣化を招来させたりするおそれが生じる。
すなわち、従来提案されている各種技術からは、ＭＲ素子を適用する磁気記録再生システムにおいて、優れた電磁変換特性と、素子の静電破壊を回避可能な安定した記録再生特性を両立する磁気記録再生システムが存在しなかったといえる。
上述したことから、本発明においては、特にフラックスガイド型ＭＲ素子を搭載した磁気記録再生装置と、磁気記録媒体との組み合わせにより構成される磁気記録再生システムに関し、素子に蓄積された静電荷（静電気）を、従来のように磁気記録媒体を除電路として機能させて除電を行い、フラックスガイド型ＭＲ素子の静電破壊を防止するのではなく、フラックスガイド型ＭＲ素子の構造として除電路を形成して、静電破壊を防止することとした。
本発明においては、少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置と、非磁性支持体に磁性層が形成された磁気記録媒体とで構成される磁気記録再生システムにおいて、磁気抵抗型磁気ヘッド素子は、静電荷除去手段を具備するものとし、磁気記録媒体を構成する磁性層の膜厚を０．３μｍ以下とし、磁性層形成面側の表面電気抵抗率を、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであるものとする。
また、本発明においては、少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置に適用する磁気記録媒体であって、非磁性支持体に膜厚０．３μｍ以下の磁性層が形成された構成を有し、磁気抵抗型磁気ヘッド素子は、静電荷除去手段を具備しているものとし、磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであるものとした磁気記録媒体を提供する。
また、本発明においては、少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置と、非磁性支持体に磁性層が形成された磁気記録媒体とで構成される磁気記録再生システムであって、フラックスガイド、もしくはフラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体が、磁気抵抗型磁気ヘッド素子内部の静電荷を除去する静電荷除去機能を備え、磁気記録媒体を構成する磁性層の膜厚は０．３μｍ以下であり、磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであるものとした磁気記録再生システムを提供する。
また、本発明においては、少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置に適用する磁気記録媒体であって、非磁性支持体に膜厚０．３μｍ以下の磁性層が形成されてなり、フラックスガイド、もしくはフラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体は、磁気抵抗型磁気ヘッド素子内部の静電荷を除去する静電荷除去機能を備えているものとし、磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであるものとした磁気記録媒体を提供する。
また、本発明においては、少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子であって、フラックスガイド、もしくはフラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体が、磁気抵抗型磁気ヘッド素子内部の静電荷を除去する機能を有しているものとした磁気抵抗型磁気ヘッド素子を提供する。
また、本発明においては、少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置と、非磁性支持体に磁性層が形成された磁気記録媒体とで構成される磁気記録再生システムであって、フラックスガイド、もしくはフラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体には、電極もしくは導電材料が接続されてなり、電極、もしくは導電材料は、磁気抵抗型磁気ヘッド素子内部の静電荷を除去する機能を有しており、磁気記録媒体を構成する磁性層の膜厚が０．３μｍ以下であり、磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであるものとした磁気記録再生システムを提供する。
また、本発明においては、少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置に適用する磁気記録媒体であって、非磁性支持体に磁性層が形成されてなり、フラックスガイド、もしくはフラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体に、電極もしくは導電材料が接続されてなり、電極、もしくは導電材料は、磁気抵抗型磁気ヘッド素子内部の静電荷を除去する機能を有しており、磁性層の膜厚は０．３μｍ以下であり、磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであるものとした磁気記録媒体を提供する。
また、本発明においては、少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子であって、フラックスガイド、もしくはフラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体に、電極、もしくは導電材料が接続されてなり、電極、もしくは導電材料は、磁気抵抗型磁気ヘッド素子内部の静電荷を除去する機能を有している磁気抵抗型磁気ヘッド素子を提供する。
本発明によれば、従来、除電路としての機能を磁気記録媒体に担わせていたために生じていた電磁変換特性の劣化の問題が回避され、高密度記録特性の向上が図られた。
また、本発明によれば、蓄積された静電気を、従来のように磁気記録媒体に形成した除電路を通じてではなく、フラックスガイド型ＭＲ素子内部に設けた除電路を通じて、効率よく除去するようにしたので、素子の静電気破壊を防止でき、かつ磁気記録媒体を構成する組成と磁気記録媒体の表面形状等を、より高い電磁変換特性を得るために特化した構成とすることが可能となり、高い電磁変換特性を得ることも可能となった。
以下、本発明を適用したフラックスガイド型ＭＲヘッド素子に関し、具体的な実施の形態について図を参照して説明する。
本発明に係るフラックスガイド型ＭＲヘッド素子は、静電荷を効率よく除去する役割を担う構造、すなわち除電路が、フラックスガイド型ＭＲ素子内部に具備されているところに特徴を有している。
本発明に係るフラックスガイド型ＭＲヘッド素子は、静電荷を効率よく除去する役割を担う構造、すなわち除電路が、フラックスガイド型ＭＲ素子内部に具備されているところに特徴を有している。
具体的には、フラックスガイド型ＭＲヘッド素子に具備されるフラックスガイド、もしくはフラックスガイドに物理的もしくは電気的に隣接する薄膜構造体に、静電荷を効率的に除去する除電機能を具備させる。
このような除電機能を有するヘッド素子構造として、例えば、フラックスガイド型ＭＲヘッド素子が具備するフラックスガイド、もしくはフラックスガイドに物理的もしくは電気的に隣接する薄膜構造体に、磁気記録における再生信号を取り出す目的とは異なる、静電荷を効率的に除去する電極、もしくは導電材料を少なくとも一つ以上具備させ、これを除電路とする方法等が挙げられる。
このような除電機能を有するヘッド素子構造として、例えば、フラックスガイド型ＭＲヘッド素子が具備するフラックスガイド、もしくはフラックスガイドに物理的もしくは電気的に隣接する薄膜構造体に、磁気記録における再生信号を取り出す目的とは異なる、静電荷を効率的に除去する電極、もしくは導電材料を少なくとも一つ以上具備させ、これを除電路とする方法等が挙げられる。
本発明に係るフラックスガイド型ＭＲ素子の一例の要部の概略図を図１（断面図）、図２（斜視図）に示す。
図１、及び図２に示すように、フラックスガイド型ＭＲヘッド素子は、下部磁気シールド層１５に隣接する金属製のアース外部端子１３ａを付加されており、アース外部端子１３ａと隣接するようにアース除電路１２が設けられている。更に、アース除電路１２と隣接するように、アース外部端子１３ｂが設けられている。また、上部磁気シールド層２８に隣接するように、アース除電路２９が設けられている。
図１、及び図２に示すように、フラックスガイド型ＭＲヘッド素子は、下部磁気シールド層１５に隣接する金属製のアース外部端子１３ａを付加されており、アース外部端子１３ａと隣接するようにアース除電路１２が設けられている。更に、アース除電路１２と隣接するように、アース外部端子１３ｂが設けられている。また、上部磁気シールド層２８に隣接するように、アース除電路２９が設けられている。
図１、及び図２に示した例においては、第一のシールド間ギャップとなる非磁性非導電性膜１８ａを形成する際に、非磁性非導電性膜１８ａを貫く微小な接続孔１９を、フラックスガイドのバイアス層２１のうちの一方２１ｂに隣接する部位に設け、この接続孔を埋める導電性材料、例えばバイアス層２１を構成する材料等を介して、下部磁気シールド層１５とバイアス層２１のうちの一方２１ｂとを電気的に接続するようにしている。
一方、第二のシールド間ギャップ１８ｂ、第三のシールド間ギャップ１８ｃ、ＭＲ素子２２や、フラックスガイドと上部磁気シールド２８とを絶縁するために設けられたフォトレジストパターン１０９、の三部位を貫く微小な接続孔を、フラックスガイドのバイアス層２１のうちの他の一方２１ａに隣接する部位に設け、この接続孔を埋める導電性材料、例えば上部磁気シールド２８を構成する材料そのものを介して、上部磁気シールド層２８と、バイアス層２１を構成する他の一方２１ａとを電気的に接続するようになされている。
上部磁気シールド層２８と、バイアス層２１とは電気的に接続している。
なお、上述した例においては、バイアス層２１と下部磁気シールド層１５、及びバイアス層２１と上部磁気シールド層２８とを、それぞれ電気的に接続するようにしたが、本発明は、このような構成に限定されるものではない。
なお、上述した例においては、バイアス層２１と下部磁気シールド層１５、及びバイアス層２１と上部磁気シールド層２８とを、それぞれ電気的に接続するようにしたが、本発明は、このような構成に限定されるものではない。
上述したような構成のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子の一例においては、ＭＲヘッドの媒体対向面α1にて発生した静電荷が、フラックスガイド２０へと侵入移動する際、フラックスガイド２０と接するバイアス層２１ｂ、このバイアス層２１ｂと接する下部シールド層１５、この下部シールド層１５と接するアース外部端子１３ａ、このアース外部端子１３ａと隣接したアース除電路１２、このアース除電路１２と隣接するアース外部端子１３ｂを通じて、静電荷がスムーズにフラックスガイド型ＭＲヘッド素子外部へと除去される（図２中の矢印に示す。）。
同様に静電荷は、フラックスガイド２０へと進入する際、フラックスガイド２０と接するバイアス層２１ａ、このバイアス層２１ａと接する上部磁気シールド層２８、上部磁気シールド層と隣接するアース除電路２９を通じて静電荷はスムーズにフラックスガイド型ＭＲヘッド素子外部へと除去される（図２中の矢印に示す。）。
上述した図２に示したような構成の除電路は、本発明の一例に過ぎず、この構成に全く限定されるものではない。
例えば、図３に示すように、アース除電路１２が、下部磁気シールドと接触せず、直接、バイアス層２１に隣接するようにし、フラックスガイド２０から進入した静電荷が、バイアス層２１を経由し、アース除電路１２へと容易に抜ける構造としてもよい。
すなわち、アース除電路１２、２９が、バイアス層２１と電気的に接続されていれば、どのような構造であってもよい。
例えば、図３に示すように、アース除電路１２が、下部磁気シールドと接触せず、直接、バイアス層２１に隣接するようにし、フラックスガイド２０から進入した静電荷が、バイアス層２１を経由し、アース除電路１２へと容易に抜ける構造としてもよい。
すなわち、アース除電路１２、２９が、バイアス層２１と電気的に接続されていれば、どのような構造であってもよい。
なお、ＭＲ素子２２としては、一例として巨大磁気抵抗効果を示すスピンバルブ構造のＧＭＲ素子を適用することができるが、異方性磁気抵抗効果を示すＡＭＲ(Anisotropic Magneto-Resistive)素子を用いた場合や、他の構造のＧＭＲ素子を用いた場合、更には強磁性トンネル磁気抵抗効果を示すＴＭＲ（Tunneling Magneto-Resistive）素子を用いた場合も、同様の効果を発揮することができる。
ここで、ＭＲ素子２２としてＴＭＲ素子を用いた場合を例示すれば、ＭＲヘッドは、ＴＭＲ素子の成膜面に対して垂直な方向にセンス電流を流すことが可能な構造とされるべきである。
具体的には、図４に示すように、シールド間ギャップ１８を構成する第２のギャップ膜１８ｂ上に導電材料よりなる上側電極２００が設けられ、その一端部が、ＭＲ素子２２の上面に接続されており、上側電極２００の他端部上には、外部端子３６が設けられた構造である。
具体的には、図４に示すように、シールド間ギャップ１８を構成する第２のギャップ膜１８ｂ上に導電材料よりなる上側電極２００が設けられ、その一端部が、ＭＲ素子２２の上面に接続されており、上側電極２００の他端部上には、外部端子３６が設けられた構造である。
また、このＭＲヘッドでは、シールド間ギャップ１８を構成する第１のギャップ膜１８ａ、すなわちＭＲ素子２２の直下に設けられる第１のギャップ膜１８ａの材料としてＴａ等の非磁性導電性材料が用いられ、この第１のギャップ膜１８ａが、下側電極として機能するようになされている。
そして、この第１のギャップ膜１８ａの媒体接触面α1から離間した側と接続されるように、外部端子３６が設けられている。
そして、この第１のギャップ膜１８ａの媒体接触面α1から離間した側と接続されるように、外部端子３６が設けられている。
ここで、ＭＲ素子２２として、ＴＭＲ素子を用いた場合には、一例として、このＴＭＲ素子の両端部に、ＣｏＣｒＰｔ／ＴｉＷ／Ｔａ等よりなるバイアス兼電極層２８ａ，２８ｂに変えて、例えばＣｏ−γＦｅ2Ｏ3等よりなるＴＭＲ素子安定化のための絶縁性バイアス層が設けられる場合があるが、本発明の本質には抵触するものではない。
また、ＴＭＲ素子は、一例として、Ｆｅ−Ｍｎ合金等よりなる反強磁性層と、Ｎｉ−Ｆｅ系合金やＣｏ、Ｃｏ−Ｆｅ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金等よりなる磁化固定層（ピン層）と、Ａｌ2Ｏ3等よりなる絶縁層と、Ｎｉ−Ｆｅ系合金やＣｏ、Ｃｏ−Ｆｅ系合金、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金等よりなる磁化自由層（フリー層）とが積層されてなる積層膜として構成され、フラックスガイド素子２０に最も近い位置にフリー層が配置されるように、上記各層が、上記順序で、非磁性導電成材料よりなる第１のギャップ膜１８ａ上に順次積層形成されるものがあるが、これについても本発明の本質に何ら影響を与えるものではなく、ＴＭＲ素子がどのような構成であっても、本発明の範囲に属する。
このように、ＭＲ素子２２としてＴＭＲ素子を適用した場合にも、アース除電路１２、２９を設けることができる。
これらアース除電路１２、２９は、下部磁気シールド１５や、上部磁気シールド２８を中継するか否かに関わらず、バイアス層２１と電気的に接続されることにより、フラックスガイド２０から進入した静電荷を効率的に除去することができる。
これらアース除電路１２、２９は、下部磁気シールド１５や、上部磁気シールド２８を中継するか否かに関わらず、バイアス層２１と電気的に接続されることにより、フラックスガイド２０から進入した静電荷を効率的に除去することができる。
上記においては、フラックスガイド素子２０よりも上層側にＭＲ素子２２が設けられたＭＲヘッドを例に挙げて説明したが、これらの例に限定されず、例えば、図５に示すように、フラックスガイド素子２０よりも下層側、すなわち、シールド間ギャップ１８中において下部磁気シールド層１５に近接する側にＭＲ素子２２を設けるようにしても、ＭＲヘッドは上述した例と同様の効果を発揮することができる。
ところで、図５に示す感磁部α2においては、下部磁気シールド層１５と、上部磁気シールド層２８との間の中間位置に、フラックスガイド素子２０が設けられている。
このフラックスガイド素子２０よりも下層側、すなわちシールド間ギャップ１８中において下部磁気シールド層１５に近接する側にＭＲ素子２２が設けられた構造となっている。
このため、ＭＲ素子２２と下部磁気シールド層１５との間に、電気的及び磁気的に絶縁するための充分な距離が保てない場合がある。
このような場合には、下部磁気シールド層１５のＭＲ素子２２に対応した位置、すなわち、成膜方向においてＭＲ素子２２と重なる位置に、ＭＲ素子２２と下部磁気シールド層１５との間の距離を確保するためのグルーブ（溝部）が設けられてもよい。
このように下部磁気シールド層１５のＭＲ素子２２に対応した位置にグルーブを設けて、ＭＲ素子２２と下部磁気シールド層１５との間に充分な距離を確保するようにしておけば、フラックスガイド素子２０からＭＲ素子２２へ誘導される信号磁界が下部磁気シールド層１５へ漏洩することを確実に防止して、フラックスガイド素子２０からＭＲ素子２２への信号磁界の伝達効率の低下を抑制できると共に、ＭＲ素子２２と下部磁気シールド層１５とが電気的に短絡することに起因してＭＲ素子２２に素子破壊が生じるといった不都合を有効に抑制することができる。
このフラックスガイド素子２０よりも下層側、すなわちシールド間ギャップ１８中において下部磁気シールド層１５に近接する側にＭＲ素子２２が設けられた構造となっている。
このため、ＭＲ素子２２と下部磁気シールド層１５との間に、電気的及び磁気的に絶縁するための充分な距離が保てない場合がある。
このような場合には、下部磁気シールド層１５のＭＲ素子２２に対応した位置、すなわち、成膜方向においてＭＲ素子２２と重なる位置に、ＭＲ素子２２と下部磁気シールド層１５との間の距離を確保するためのグルーブ（溝部）が設けられてもよい。
このように下部磁気シールド層１５のＭＲ素子２２に対応した位置にグルーブを設けて、ＭＲ素子２２と下部磁気シールド層１５との間に充分な距離を確保するようにしておけば、フラックスガイド素子２０からＭＲ素子２２へ誘導される信号磁界が下部磁気シールド層１５へ漏洩することを確実に防止して、フラックスガイド素子２０からＭＲ素子２２への信号磁界の伝達効率の低下を抑制できると共に、ＭＲ素子２２と下部磁気シールド層１５とが電気的に短絡することに起因してＭＲ素子２２に素子破壊が生じるといった不都合を有効に抑制することができる。
ところで、図４９に示した従来構造のＭＲ素子においても、図５に示した本発明構造のＭＲ素子においても、感磁部においては、ＭＲ素子２２とフラックスガイド素子２０とが積層方向において異なる高さ位置にそれぞれ形成され、ＭＲ素子２２は、フラックスガイド素子２０とオーバーラップした構造を例示した。
これは、オーバーラップという構造をとることで、ＭＲ素子２２とフラックスガイド素子２０との間の距離をごく僅かな距離に精度良く設定することができ、フラックスガイド素子２０からＭＲ素子２２への信号磁界の伝達効率を極めて良好なものとすることができるためである。但し、本発明はこのようなＭＲ素子の構成にも限定されるものではない。
これは、オーバーラップという構造をとることで、ＭＲ素子２２とフラックスガイド素子２０との間の距離をごく僅かな距離に精度良く設定することができ、フラックスガイド素子２０からＭＲ素子２２への信号磁界の伝達効率を極めて良好なものとすることができるためである。但し、本発明はこのようなＭＲ素子の構成にも限定されるものではない。
感磁部α2において、ＭＲ素子２２とフラックスガイド素子２０とが積層方向において異なる高さ位置にそれぞれ形成され、かつオーバーラップしていないものでも良い。
感磁部α2において、ＭＲ素子２２とフラックスガイド素子２０とが積層方向において同一の高さ位置にそれぞれ形成されていても良い。
更には、図６に示すように、ＭＲ素子２２よりも更に媒体接触面α1から離間する側に第２のフラックスガイド素子２０ｂを設けるようにしてもよい。
その際、第２のフラックスガイド素子２０ｂは、その媒体接触面α1側の一部が、シールド間ギャップ１８を構成する第２のギャップ膜１８ｂ（電気的絶縁膜）を介して、ＭＲ素子２２の媒体接触面α1から離間した側の一部とオーバーラップするように、第２のギャップ膜上に設けられるような構造としてもよい。
このような構造は、本発明にて例示するフラックスガイド型ＭＲヘッド素子の一例に過ぎず、本発明の対象となるフラックスガイド型ＭＲヘッド素子の範囲は、フラックスガイド型ＭＲヘッド素子に具備される、いずれの感磁部α2構造にも限定されない。
その際、第２のフラックスガイド素子２０ｂは、その媒体接触面α1側の一部が、シールド間ギャップ１８を構成する第２のギャップ膜１８ｂ（電気的絶縁膜）を介して、ＭＲ素子２２の媒体接触面α1から離間した側の一部とオーバーラップするように、第２のギャップ膜上に設けられるような構造としてもよい。
このような構造は、本発明にて例示するフラックスガイド型ＭＲヘッド素子の一例に過ぎず、本発明の対象となるフラックスガイド型ＭＲヘッド素子の範囲は、フラックスガイド型ＭＲヘッド素子に具備される、いずれの感磁部α2構造にも限定されない。
このように、本発明においては、いずれの感磁部α2構造をもつフラックスガイド型ＭＲヘッドであっても、静電荷を効率良く除電する機能が、ＭＲヘッド内部に具備されていることが最大の特徴であり、これにより、磁気記録媒体内部にこの除電機能を具備させる必要がなくなり、記録再生特性の劣化が回避でき、記録再生特性の向上と、静電気による装置の破壊の無い信頼の高さを、磁気記録媒体とヘッドとの総合システムとして改善、両立させることができた。
本発明の一例として挙げた図２に示す構造のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子の製造方法について、以下に説明する。
先ず表面に酸化膜がコーティングされた非磁性基板（第一の基板１１）を用意する。
次に、図７に示すように、第一の基板１１上に、フォトリソグラフティ技術によって下部磁気シールド層１５のアースとなる電極パターン１００形成する。
次に、図８に示すように、フォトレジストパターン１００上にスパッタリング法等によって最終的に下部磁気シールド層１５のアースとなる導電材料１２を成膜する。
次に、図７に示すように、第一の基板１１上に、フォトリソグラフティ技術によって下部磁気シールド層１５のアースとなる電極パターン１００形成する。
次に、図８に示すように、フォトレジストパターン１００上にスパッタリング法等によって最終的に下部磁気シールド層１５のアースとなる導電材料１２を成膜する。
次に、フォトレジストパターン１００上に成膜された導電材料１２をフォトレジストパターン１００と共にリフトオフによって除去することで、図９に示すように、下部磁気シールド層１５のアースとなる電極１２が形成された状態となる。
次に、図１０に示すように、フォトリソグラフティ技術によって外部端子パターン１０１を形成する。
その後、図１１に示すように、電極（アース電極）１２上に、メッキ法等により導電材よりなる外部端子１３ａ、１３ｂを例えば３μｍ程度の膜厚に形成する。
次に、図１０に示すように、フォトリソグラフティ技術によって外部端子パターン１０１を形成する。
その後、図１１に示すように、電極（アース電極）１２上に、メッキ法等により導電材よりなる外部端子１３ａ、１３ｂを例えば３μｍ程度の膜厚に形成する。
更に、図１２に示すように、アース電極１２上にＡｌ2Ｏ3等の非磁性非導電性膜１４を、スパッタリング法等により、例えば２μｍ程度の膜厚で成膜する。
そして、非磁性非導電性膜１４を、例えばダイヤモンド砥粒によるラッピング技術、ケミカルポリッシング技術等によりアース電極外部端子１３a、１３bの上面が露出するまで研磨する。これにより、図１２に示すように、アース電極１２が非磁性非導電性膜１４で覆われて表面が平坦化されると共に外部端子１３aと１３bが導通された状態となる。
そして、非磁性非導電性膜１４を、例えばダイヤモンド砥粒によるラッピング技術、ケミカルポリッシング技術等によりアース電極外部端子１３a、１３bの上面が露出するまで研磨する。これにより、図１２に示すように、アース電極１２が非磁性非導電性膜１４で覆われて表面が平坦化されると共に外部端子１３aと１３bが導通された状態となる。
次に、アース外部端子１３a、１３ｂの上面が露出した状態の非磁性非導電性膜１４上に、Ｎｉ−Ｆｅ系合金基板やＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金等の軟磁性薄膜１５を、スパッタリング法、あるいはメッキ法等の成膜方法によって、例えば３μｍ程度の膜厚で成膜する。
そして、この軟磁性薄膜１５を、フォトリソグラフティ技術とイオンエッチング技術によって所定の形状に加工し、図１３に示すように、アース外部端子１３a、１３ｂの上面が露出した状態の非磁性非導電性膜１４上に、下部磁気シールド層１５が形成されると共にアース電極外部端子１３ａが下部磁気シールド層１５と導通がなされた状態となる。
そして、この軟磁性薄膜１５を、フォトリソグラフティ技術とイオンエッチング技術によって所定の形状に加工し、図１３に示すように、アース外部端子１３a、１３ｂの上面が露出した状態の非磁性非導電性膜１４上に、下部磁気シールド層１５が形成されると共にアース電極外部端子１３ａが下部磁気シールド層１５と導通がなされた状態となる。
次に、図１４に示すように、下部磁気シールド層１５上にフォトリソグラフティ技術とイオンエチング技術によって、この下部磁気シールド層１５に例えば深さ１μｍ程度のグルーブ１６を形成する。
なお、グルーブ１６を形成する際は、フォトリソグラフティ時にフォトレジストを所定の条件にて熱処理することによって、このフォトレジスト断面形状に傾斜を持たせた上で、イオンエッチング等を行うようにする。
これにより、グルーブ１６は、その壁面が例えば４５°程度の傾斜角度で傾斜した形状に形成する。
なお、グルーブ１６を形成する際は、フォトリソグラフティ時にフォトレジストを所定の条件にて熱処理することによって、このフォトレジスト断面形状に傾斜を持たせた上で、イオンエッチング等を行うようにする。
これにより、グルーブ１６は、その壁面が例えば４５°程度の傾斜角度で傾斜した形状に形成する。
次に、グルーブ１６が形成された下部磁気シールド層１５上に、Ａｌ2Ｏ3等の非磁性非導電性膜１７を、スパッタリング法等により、例えば２．５μｍ程度の膜厚に成膜する。
この非磁性非導電性膜１７を、例えばダイヤモンド砥粒によるラッピング技術、及びケミカルポリッシング技術等により、下部磁気シールド層１５上面が露出するまで研磨する。
これにより、グルーブ１６内に非磁性非導電性膜１７が充填されて表面が平坦化された状態となる。
この非磁性非導電性膜１７を、例えばダイヤモンド砥粒によるラッピング技術、及びケミカルポリッシング技術等により、下部磁気シールド層１５上面が露出するまで研磨する。
これにより、グルーブ１６内に非磁性非導電性膜１７が充填されて表面が平坦化された状態となる。
次に、グルーブ１６内に非磁性非導電性膜１７が充填された状態の下部磁気シールド層１５上に、再度、Ａｌ2Ｏ3等の非磁性非導電性膜１８ａをスパッタリング法等により所定の膜厚で成膜し、ケミカルポリッシング技術等により、例えば４２.５ｎｍ程度の膜厚になるまで研磨する。
これにより、図１５に示すように、下部磁気シールド層１５上に、シールド間ギャップ１８を構成する第１のギャップ膜１８ａが形成された状態となる。
これにより、図１５に示すように、下部磁気シールド層１５上に、シールド間ギャップ１８を構成する第１のギャップ膜１８ａが形成された状態となる。
次に、図１６に示すように、フォトリソグラフティ技術によって第１のギャップ膜１８a上に、下部磁気シールド１５とフラックスガイド２０との導通を行うためのフォトレジストパターン１０３を形成する。このレジストパターン１０３は、下部磁気シールド層１５とフラックスガイドとの接続孔とされる位置に開口部１０３ｈを有しているものとする。
そして、フォトレジストパターン１０３をマスクとして、イオンエッチングを行い、図１７に示すように下部磁気シールド層１５とフラックスガイドとの接続孔１９が形成される。
そして、フォトレジストパターン１０３をマスクとして、イオンエッチングを行い、図１７に示すように下部磁気シールド層１５とフラックスガイドとの接続孔１９が形成される。
次に、図１８に示すように、接続孔１９が形成された第一のギャップ膜１８ａ上に最終的にフラックスガイド素子２０となるＮｉ−Ｆｅ系合金等の軟磁性膜２０を、スパッタリング法等により、例えば３０ｎｍ程度の膜厚に成膜する。
このとき、軟磁性膜２０は、最終的に得られるフラックスガイド素子２０の磁化容易軸が媒体接触面１ａに対して平行となるように、磁気異方性の制御を行う。
軟磁性膜２０の磁気異方性の制御は、例えば、軟磁性膜２０を磁界中スパッタにより成膜すること、あるいは第１ギャップ膜１８ａ上に軟磁性膜２０を成膜した後に、固定磁場中アニール処理を施すことによって行うことができる。
このとき、軟磁性膜２０は、最終的に得られるフラックスガイド素子２０の磁化容易軸が媒体接触面１ａに対して平行となるように、磁気異方性の制御を行う。
軟磁性膜２０の磁気異方性の制御は、例えば、軟磁性膜２０を磁界中スパッタにより成膜すること、あるいは第１ギャップ膜１８ａ上に軟磁性膜２０を成膜した後に、固定磁場中アニール処理を施すことによって行うことができる。
次に、図１９に示すように、フォトリソグラフティ技術によって、軟磁性膜２０上に、一対のバイアス層（２１ａ、２１ｂ）を形成するための、フォトレジストパターン１０４を形成する。
このフォトレジストパターン１０４は、一対のバイアス層２１ａ，２１ｂが形成される位置に、開口部１０４ａ、１０４ｂを有しているものとする。
そして、このフォトレジストパターン１０４をマスクとしてイオンエッチングを行い、一対のバイアス層２１a、２１ｂが形成される位置の軟磁性膜２０を除去する。
このフォトレジストパターン１０４は、一対のバイアス層２１ａ，２１ｂが形成される位置に、開口部１０４ａ、１０４ｂを有しているものとする。
そして、このフォトレジストパターン１０４をマスクとしてイオンエッチングを行い、一対のバイアス層２１a、２１ｂが形成される位置の軟磁性膜２０を除去する。
次に、図２０に示すように、フォトレジストパターン１０４上に、最終的に一対のバイアス層２１ａ、２１ｂとなるＣｏＣｒＰｔ合金等の強磁性膜２１を、スパッタリング法等により、例えば５０ｎｍ程度の膜厚に成膜する。
このとき、フォトレジストパターン１０４の開口部１０４ａ、１０４ｂが設けられた位置、すなわち一対のバイアス層の２１ａ、２１ｂが形成される位置では、最終的にスラックスガイド素子となる軟磁性膜２０が除去されているので、一対のバイアス層２１ａ、２１ｂとなる強磁性膜２１が、シールド間ギャップ１８を構成する第１のギャップ膜１８ａ上に成膜される。
また、このとき、下部磁気シールド層と強磁性膜２１は、導通した状態となる。
このとき、フォトレジストパターン１０４の開口部１０４ａ、１０４ｂが設けられた位置、すなわち一対のバイアス層の２１ａ、２１ｂが形成される位置では、最終的にスラックスガイド素子となる軟磁性膜２０が除去されているので、一対のバイアス層２１ａ、２１ｂとなる強磁性膜２１が、シールド間ギャップ１８を構成する第１のギャップ膜１８ａ上に成膜される。
また、このとき、下部磁気シールド層と強磁性膜２１は、導通した状態となる。
次に、フォトレジストパターン１０４上に成膜された強磁性膜２１をフォトレジストパターン１０４と共にリフトオフによって除去し、図２１に示すように、軟磁性膜２０に一対のバイアス層２１ａ、２１ｂが埋め込まれた状態となる。
次に、図２２に示すように、フォトリソグラフティ技術によって、一対のバイアス層２１ａ、２１ｂ上から、フラックスガイド素子が形成される位置の軟磁性膜２０上に亘って、フラックスガイド素子を形成するためのフォトレジストパターン１０５を形成する。
そして、フォトレジストパターン１０５をマスクとしてイオンエッチングを行い、フラックスガイド素子２０が形成される位置以外の軟磁性膜２０を除去することにより、図２３に示す一対のバイアス層２１ａ、２１ｂに接続されたフラックスガイド素子２０が形成される。
そして、フォトレジストパターン１０５をマスクとしてイオンエッチングを行い、フラックスガイド素子２０が形成される位置以外の軟磁性膜２０を除去することにより、図２３に示す一対のバイアス層２１ａ、２１ｂに接続されたフラックスガイド素子２０が形成される。
上述のようにして、第１ギャップ膜上１８ａ上、一対のバイアス層２１ａ、２１ｂ間にフラックスガイド素子２０を形成した後、再度、Ａｌ2Ｏ3等の非磁性非導電性膜１８ｂがスパッタリング法等により所定の膜厚で成膜し、ケミカルポリッシング技術等によりフラックスガイド素子２０上における膜厚が４２.５ｎｍ程度になるまで、すなわち下部磁気シールド層１５の上面から非磁性非導電性膜の上面までの距離が１３５ｎｍとなるまで研磨する。
これにより、図２４に示すように、第１ギャップ膜１８ａ上にフラックスガイド素子２０を覆うように第２のギャップ膜１８ｂが形成される。
これにより、図２４に示すように、第１ギャップ膜１８ａ上にフラックスガイド素子２０を覆うように第２のギャップ膜１８ｂが形成される。
次に、図２５に示すように、平坦化した第２のギャップ膜１８ｂ上に、最終的にスピンバルブ構造のＧＭＲ素子（ＭＲ素子）となる積層膜２２をスパッタリング法等により、例えば５０ｎｍの膜厚に成膜する。
積層膜２２は、最終的に得られるＧＭＲ素子のフリー層の磁化容易軸が無磁界の状態で媒体接触面１ａに対して平行となり、ピン層の磁化容易軸が媒体接触面１ａに対して垂直となるように成膜される。
また、フリー層が前の工程で成膜されたフラックスガイド素子２０に最も近接するように最下層に形成される。
積層膜２２は、最終的に得られるＧＭＲ素子のフリー層の磁化容易軸が無磁界の状態で媒体接触面１ａに対して平行となり、ピン層の磁化容易軸が媒体接触面１ａに対して垂直となるように成膜される。
また、フリー層が前の工程で成膜されたフラックスガイド素子２０に最も近接するように最下層に形成される。
次に、図２６に示すように、フォトリソグラフティ技術によって、積層膜２２上に、一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂを形成するためのフォトレジストパターン１０６を形成する。
すなわち、フォトレジストパターン１０６には、一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂを形成するために相当する位置に開口部１０６ａ、１０６ｂを設ける。
そして、フォトレジストパターン１０６をマスクとしてイオンエッチングを行い、一対のバイアス層２３ａ、２３ｂが形成される位置の積層膜２２を除去する。
すなわち、フォトレジストパターン１０６には、一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂを形成するために相当する位置に開口部１０６ａ、１０６ｂを設ける。
そして、フォトレジストパターン１０６をマスクとしてイオンエッチングを行い、一対のバイアス層２３ａ、２３ｂが形成される位置の積層膜２２を除去する。
次に、図２７に示すように、フォトレジストパターン１０６上に、最終的に一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂとなるＣｏＣｒＰｔ／ＴｉＷ／Ｔａ等の積層膜２３を、スパッタリング法等により例えば５０ｎｍ程度の膜厚に成膜する。
このとき、フォトレジストパターン１０６の開口部１０６ａ、１０６ｂが設けられた位置、すなわち一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂが形成される位置では、最終的にＭＲ素子となる積層膜２２が除去されるので、一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂとなる積層膜２３が、第２のギャップ膜１８ｂ上に成膜される。
このとき、フォトレジストパターン１０６の開口部１０６ａ、１０６ｂが設けられた位置、すなわち一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂが形成される位置では、最終的にＭＲ素子となる積層膜２２が除去されるので、一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂとなる積層膜２３が、第２のギャップ膜１８ｂ上に成膜される。
次に、フォトレジストパターン１０６上に成膜された積層膜２３をフォトレジストパターン１０６上と共にリフトオフによって除去する。これにより、図２８に示すように、積層膜２２に一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂが埋め込まれた状態となる。
次に、図２９に示すように、フォトリソグラフティ技術によって、一対のバイアス層２３ａ、２３ｂ上からＭＲ素子が形成される位置の積層膜に２２上に亘って、ＭＲ素子を形成するためのフォトレジストパターン１０７を形成する。
そして、フォトレジストパターン１０７をマスクとしてイオンエッチングを行い、ＭＲ素子が形成される位置に相当する部分以外の積層膜を除去し、図３０に示すように、一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂに接続されたＭＲ素子２２が形成される。
そして、フォトレジストパターン１０７をマスクとしてイオンエッチングを行い、ＭＲ素子が形成される位置に相当する部分以外の積層膜を除去し、図３０に示すように、一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂに接続されたＭＲ素子２２が形成される。
次に、一対のバイアス兼電極層２３ａ、２３ｂに接続されたＭＲ素子２２が形成された第２のギャップ膜１８ｂ上に、Ａｌ2Ｏ3等よりなる非磁性非導電性膜１８ｃをスパッタリング法等により所定の膜厚で成膜し、ケミカルポリッシング技術等により、ＭＲ素子２２上における膜厚が１３５ｎｍ程度になるまで研磨する。
これにより、図３１に示すように、第２のギャップ膜１８ｂ上に、ＭＲ素子２２を覆うように第３のギャップ膜１８ｃが形成された状態となる。
これにより、図３１に示すように、第２のギャップ膜１８ｂ上に、ＭＲ素子２２を覆うように第３のギャップ膜１８ｃが形成された状態となる。
次に、図３２に示すように、フォトリソグラフティ技術によって第３のギャップ膜１８ｃ上にＭＲ素子２２と後述する電極２６を接続するための接続孔２４と、フラックスガイドと後述する電極２７を接続する接続孔２５のフォトレジストパターン１０８を形成する。
そして、フォトレジストパターン１０８をマスクとしてイオンエッチングを行い、図３３に示すように、ＭＲ素子２２と電極２６の接続孔２４ｈ、フラックスガイド２０と電極２７の接続孔２５ｈを形成する。
そして、フォトレジストパターン１０８をマスクとしてイオンエッチングを行い、図３３に示すように、ＭＲ素子２２と電極２６の接続孔２４ｈ、フラックスガイド２０と電極２７の接続孔２５ｈを形成する。
次に、フォトリソグラフティ技術、及びスパッタリング技術等によりＭＲ素子２２と、後述する外部端子３６を結ぶための電極２６を図３４のように形成する。
次に、図３５に示すように、フォトリソグラフティ技術によって導電材料膜からなる電極２６と中間磁気シールド２８とを絶縁するフォトレジストパターン１０９を形成する。
このとき、フォトレジストパターン１０９には、フラックスガイド２０と中間シールド２８を接続する接続孔１０９ｈも同時に形成する。
また、このフォトレジストパターン１０９は熱処理を行うことにより電気的に絶縁層となる。
次に、図３５に示すように、フォトリソグラフティ技術によって導電材料膜からなる電極２６と中間磁気シールド２８とを絶縁するフォトレジストパターン１０９を形成する。
このとき、フォトレジストパターン１０９には、フラックスガイド２０と中間シールド２８を接続する接続孔１０９ｈも同時に形成する。
また、このフォトレジストパターン１０９は熱処理を行うことにより電気的に絶縁層となる。
次に、熱処理されたフォトレジストパターン１０９上に、Ｎｉ−Ｆｅ系合金やＺｒＮｂＴａ等のアモルファス、あるいはＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金等の軟磁性薄膜２８を、スパッタリング法、あるいはメッキ法等の成膜方法によって、例えば３μｍ程度の膜厚に成膜する。
そして軟磁性薄膜２８をフォトリソグラフィ技術とイオンエッチング技術によって所定の形状に加工し、図３６に示すように、第３のギャップ膜１８ｃ上に、中間磁気シールド２８を形成する。
そして軟磁性薄膜２８をフォトリソグラフィ技術とイオンエッチング技術によって所定の形状に加工し、図３６に示すように、第３のギャップ膜１８ｃ上に、中間磁気シールド２８を形成する。
次に、図３７に示すように、中間磁気シールド２８上に、フォトリソグラフティ技術によって中間磁気シールド層２８のアースとなる電極パターン１１０を形成する。
次に、図３８に示すように、電極パターン１１０上に、スパッタリング法等によって最終的に中間磁気シールド層２８のアース電極となる導電材料２９を成膜する。
次に、フォトレジストパターン１１０上に、成膜された導電材料２９をフォトレジストパターン１１０と共にリフトオフによって除去し、図３９に示すように、中間磁気シールド層２８のアースとなる電極２９が形成される。
次に、Ａｌ2Ｏ3等の非磁性非導電性膜をスパッタリング法等により所定の膜厚で成膜する。これにより、図４０に示すように、シールド間ギャップ３０を構成する第４のギャップ膜３０が形成される。
次に、フォトレジストパターン１１０上に、成膜された導電材料２９をフォトレジストパターン１１０と共にリフトオフによって除去し、図３９に示すように、中間磁気シールド層２８のアースとなる電極２９が形成される。
次に、Ａｌ2Ｏ3等の非磁性非導電性膜をスパッタリング法等により所定の膜厚で成膜する。これにより、図４０に示すように、シールド間ギャップ３０を構成する第４のギャップ膜３０が形成される。
以上が、いわゆるフラックスガイド型ＭＲヘッドの、再生に寄与する部位の作製方法である。
一般的に、記録ヘッド素子と再生ヘッド素子が、それぞれ異なるヘッドチップに形成された、いわゆるヘリカルスキャン型磁気記録再生システムの再生用ヘッド素子一個としては、上述した工程を持ってして完成する。
次に、再生ヘッド素子部に隣接する部分の作製方法について説明する。
一般的に、記録ヘッド素子と再生ヘッド素子が、それぞれ異なるヘッドチップに形成された、いわゆるヘリカルスキャン型磁気記録再生システムの再生用ヘッド素子一個としては、上述した工程を持ってして完成する。
次に、再生ヘッド素子部に隣接する部分の作製方法について説明する。
次に、図４１に示すように、フォトリソグラフティ技術、及びイオンエッチング技術によって第４のギャップ膜３０に中間磁気シールド２８と上部磁気コア３５を接続する接続孔３１と外部端子３６と外部回路を接続する接続孔３２を形成する。
次に、図４２に示すように、第４のギャップ膜３０上に、メッキ法等によって導電材料よりなる第１コイル３３を形成する。
次に、図４３に示すように、第１コイル３３と、後述する第２コイル３４の絶縁するため第一コイルを覆ったフォトレジストパターン１１１を形成する。
このフォトレジストパターン１１１は熱処理を行うことにより電気的に絶縁層となる。
次に、図４３に示すように、第１コイル３３と、後述する第２コイル３４の絶縁するため第一コイルを覆ったフォトレジストパターン１１１を形成する。
このフォトレジストパターン１１１は熱処理を行うことにより電気的に絶縁層となる。
次に、図４４に示すように、フォトレジストパターン１１１上にメッキ法等によって導電材料よりなる第２コイル３４を形成する。
その後、図４５に示すように、第２コイル３４と上部磁気コア３５を絶縁するため第２コイルを覆ったフォトレジストパターン１１２を形成する。
このフォトレジストパターン１１２は熱処理を行うことにより電気的に絶縁層となる。
その後、図４５に示すように、第２コイル３４と上部磁気コア３５を絶縁するため第２コイルを覆ったフォトレジストパターン１１２を形成する。
このフォトレジストパターン１１２は熱処理を行うことにより電気的に絶縁層となる。
次に、図４６に示すように、フォトレジストパターン１１２上にＮｉ−Ｆｅ系合金やＺｒＮｂＴａ等のアモルファス、あるいはＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金等の軟磁性薄膜を、スパッタリング法、あるいはメッキ法等の成膜方法によって、例えば３μｍ程度の膜厚に成膜する。そしてこの軟磁性薄膜をフォトリソグラフティ技術とイオンエッチング技術によって所定の形状に加工し、フォトレジストパターン１１２上に上部磁気コア３５を形成する。
次に、ＭＲ素子に接続された電極２６上、アース電極２９上、コイル電極上に、メッキ法等によって導電材料よりなる外部端子３６を形成する。
再生ヘッド素子部と、記録ヘッド素子部が併設されたヘッドの一例としては、上述したような作製方法で得られる。
一般的に、記録ヘッド素子と再生ヘッド素子が、隣接した一体型ヘッド素子となり、一体型ヘッド素子が、同一のヘッドチップ、もしくはヘッドブロックに隣接して複数個存在した、いわゆるリニアスキャン型磁気記録再生システムの再生用ヘッド素子１個に関しては、上述した工程をもって完成する。
一般的に、記録ヘッド素子と再生ヘッド素子が、隣接した一体型ヘッド素子となり、一体型ヘッド素子が、同一のヘッドチップ、もしくはヘッドブロックに隣接して複数個存在した、いわゆるリニアスキャン型磁気記録再生システムの再生用ヘッド素子１個に関しては、上述した工程をもって完成する。
次に、従来公知の方法により、多数のヘッド素子が形成された基板を横方向にヘッド素子が並ぶように短冊状に切り分ける。
次に、短冊状に切り出された基板上に他の基板を貼り付ける。
基板の貼り付けには、例えば樹脂系の接着剤を用いて行う。その後、もう一つの基板を同様に樹脂系の接着剤にて貼り付ける。
続いて、ヘッド素子を分割するために、ＭＲ素子の切断を行う。
続いて、円筒研磨加工を施し、ヘッドチップを合体させ最終的に、ＭＲヘッドが完成する。
次に、短冊状に切り出された基板上に他の基板を貼り付ける。
基板の貼り付けには、例えば樹脂系の接着剤を用いて行う。その後、もう一つの基板を同様に樹脂系の接着剤にて貼り付ける。
続いて、ヘッド素子を分割するために、ＭＲ素子の切断を行う。
続いて、円筒研磨加工を施し、ヘッドチップを合体させ最終的に、ＭＲヘッドが完成する。
上述したような工程により、本発明に係るヘリカルスキャン型磁気記録再生システム用のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子と、ヘッドブロック、あるいはリニアスキャン型記録再生システム用のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子とヘッドチップを作製することができる。
但し、本発明におけるフラックスガイド型ＭＲヘッド素子の製造方法は、一例に過ぎず、上記製造方法に限定されるものではない。
また、本発明に係る磁気ヘッドは、その用途、及び形状の適正が、いわゆるヘリカルスキャン型磁気記録再生システム用か、あるいは、いわゆるリニア型記録再生システム用かに影響を受けるものではない。
本発明においては、静電荷を効率良く除電する機能が、フラックスガイド型ＭＲヘッド素子内部に具備されている事が最大の特徴であり、これにより、磁気記録媒体内部にこの除電機能を具備させる必要を廃し、磁気記録媒体が通常、除電路を具備させたことによる記録再生特性の劣化を阻止し、記録再生特性の向上と、静電気による装置の破壊の無い信頼の高さを、磁気記録媒体とヘッドとの総合システムとして改善、両立させた事こそ、本発明の最大の特徴といえる。
従って、本発明におけるヘッド素子、ヘッドチップ、ヘッドブロックの製造方法、及び使用用途になんら限定されるものではない。
以下、本発明の具体的な実施例のサンプルを作製し、それぞれ特性評価を行った。
まず、実験に使用する磁気記録媒体を以下の方法により作製した。
以下の組成に従って、磁性層を形成するための磁性分散液組成物を調整した。
〔磁性層形成用分散液の組成〕
微細強磁性粉末（鉄−コバルト合金系メタル磁性粉）：１００重量部
結合剤：ポリエステル系ポリウレタン樹脂：８重量部
（量平均分子量４１２００）
結合剤：塩化ビニル系共重合体（平均重合度３５０）：１０重量部
無機粉末（研磨剤）：α−アルミナ：５重量部
（粒径２００ｎｍ、比表面積／ＢＥＴ法１１．１ｍ2／ｇ）
潤滑剤：ステアリン酸：１重量部
：ステアリン酸ブチル：２重量部
溶剤：メチルエチルケトン：２０重量部
：トルエン：２０重量部
：シクロヘキサノン：１０重量部
まず、実験に使用する磁気記録媒体を以下の方法により作製した。
以下の組成に従って、磁性層を形成するための磁性分散液組成物を調整した。
〔磁性層形成用分散液の組成〕
微細強磁性粉末（鉄−コバルト合金系メタル磁性粉）：１００重量部
結合剤：ポリエステル系ポリウレタン樹脂：８重量部
（量平均分子量４１２００）
結合剤：塩化ビニル系共重合体（平均重合度３５０）：１０重量部
無機粉末（研磨剤）：α−アルミナ：５重量部
（粒径２００ｎｍ、比表面積／ＢＥＴ法１１．１ｍ2／ｇ）
潤滑剤：ステアリン酸：１重量部
：ステアリン酸ブチル：２重量部
溶剤：メチルエチルケトン：２０重量部
：トルエン：２０重量部
：シクロヘキサノン：１０重量部
上記材料をニーダーで混練処理し、さらにメチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノンで希釈した後、サンドミル分散し、サンドミル分散中の分散液を３つに分けた。
第一の分散液に対しては、さらにサンドミル分散を行い、これを分散液Ａとした。
第二の分散液に対しては、カーボンブラック０．５重量部を追添加し、その後、再びサンドミル分散を行い、これを分散液Ｂとした。
第三の分散液は、カーボンブラック１０重量部を追添加し、その後、再びサンドミル分散を行い、これを分散液Ｃとした。
第一の分散液に対しては、さらにサンドミル分散を行い、これを分散液Ａとした。
第二の分散液に対しては、カーボンブラック０．５重量部を追添加し、その後、再びサンドミル分散を行い、これを分散液Ｂとした。
第三の分散液は、カーボンブラック１０重量部を追添加し、その後、再びサンドミル分散を行い、これを分散液Ｃとした。
次に、以下の組成に従い、非磁性層形成用の非磁性分散液組物を調製した。
〔非磁性層用分散液組成Ｉ〕
非磁性粉末：α−酸化鉄（ヘマタイト）：１００重量部
結合剤：ポリエステル系ポリウレタン樹脂：８重量部
（量平均分子量４１２００）
結合剤：塩化ビニル系共重合体（平均重合度３５０）：１０重量部
無機粉末（研磨剤）：α−アルミナ：５重量部
（粒径２００ｎｍ、比表面積／ＢＥＴ法１１．１ｍ2／ｇ）
潤滑剤：ステアリン酸：１重量部
：ステアリン酸ブチル：２重量部
溶剤：メチルエチルケトン：２０重量部
：トルエン：２０重量部
：シクロヘキサノン：１０重量部
〔非磁性層用分散液組成Ｉ〕
非磁性粉末：α−酸化鉄（ヘマタイト）：１００重量部
結合剤：ポリエステル系ポリウレタン樹脂：８重量部
（量平均分子量４１２００）
結合剤：塩化ビニル系共重合体（平均重合度３５０）：１０重量部
無機粉末（研磨剤）：α−アルミナ：５重量部
（粒径２００ｎｍ、比表面積／ＢＥＴ法１１．１ｍ2／ｇ）
潤滑剤：ステアリン酸：１重量部
：ステアリン酸ブチル：２重量部
溶剤：メチルエチルケトン：２０重量部
：トルエン：２０重量部
：シクロヘキサノン：１０重量部
上記材料を、ニーダーで混練処理し、さらにメチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノンで希釈した後、サンドミル分散し、サンドミル分散中の分散液を３つに分けた。
第一の分散液に対しては、更にサンドミル分散を行い、これを分散液Ｄとした。
第二の分散液に対しては、カーボンブラック０．５重量部を追添加し、その後、再びサンドミル分散を行い、これを分散液Ｅとした。
第三の分散液に対しては、カーボンブラック２０重量部を追添加し、その後、再びサンドミル分散を行い、これを分散液Ｆとした。
上記分散液Ｄ、Ｅ、Ｆにポリイソシアネート（日本ポリウレタン製硬化剤「コロネートＬ」）４重量部添加し、撹拌した。
第一の分散液に対しては、更にサンドミル分散を行い、これを分散液Ｄとした。
第二の分散液に対しては、カーボンブラック０．５重量部を追添加し、その後、再びサンドミル分散を行い、これを分散液Ｅとした。
第三の分散液に対しては、カーボンブラック２０重量部を追添加し、その後、再びサンドミル分散を行い、これを分散液Ｆとした。
上記分散液Ｄ、Ｅ、Ｆにポリイソシアネート（日本ポリウレタン製硬化剤「コロネートＬ」）４重量部添加し、撹拌した。
次に、以下の組成に従い、非磁性層形成用の非磁性分散液組物を調製した。
〔非磁性層用分散液組成II〕
非磁性粉末：カーボン被着型α−酸化鉄：１００重量部
結合剤：ポリエステル系ポリウレタン樹脂：８重量部
（量平均分子量４１２００）
結合剤：塩化ビニル系共重合体（平均重合度３５０）：１０重量部
無機粉末（研磨剤）：α−アルミナ：５重量部
（粒径２００ｎｍ、比表面積／ＢＥＴ法１１．１ｍ2／ｇ）
潤滑剤：ステアリン酸：１重量部
：ステアリン酸ブチル：２重量部
溶剤：メチルエチルケトン：２０重量部
：トルエン：２０重量部
：シクロヘキサノン：１０重量部
〔非磁性層用分散液組成II〕
非磁性粉末：カーボン被着型α−酸化鉄：１００重量部
結合剤：ポリエステル系ポリウレタン樹脂：８重量部
（量平均分子量４１２００）
結合剤：塩化ビニル系共重合体（平均重合度３５０）：１０重量部
無機粉末（研磨剤）：α−アルミナ：５重量部
（粒径２００ｎｍ、比表面積／ＢＥＴ法１１．１ｍ2／ｇ）
潤滑剤：ステアリン酸：１重量部
：ステアリン酸ブチル：２重量部
溶剤：メチルエチルケトン：２０重量部
：トルエン：２０重量部
：シクロヘキサノン：１０重量部
上記材料を、ニーダーで混練処理し、さらにメチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノンで希釈した後、サンドミル分散し、サンドミル分散中の分散液を２つに分けた。
第一の分散液は、更にサンドミル分散を行い、これを分散液Ｇとした。
第二の分散液には、この第二の分散液を重量１％に対し、上記分散液Ａを重量９９％加え、更にサンドミル分散を行い、これを分散液Ｈとした。
上記分散液Ｇ、Ｈにポリイソシアネート（日本ポリウレタン製硬化剤「コロネートＬ」）４重量部添加し、撹拌した。
第一の分散液は、更にサンドミル分散を行い、これを分散液Ｇとした。
第二の分散液には、この第二の分散液を重量１％に対し、上記分散液Ａを重量９９％加え、更にサンドミル分散を行い、これを分散液Ｈとした。
上記分散液Ｇ、Ｈにポリイソシアネート（日本ポリウレタン製硬化剤「コロネートＬ」）４重量部添加し、撹拌した。
分散液Ｄ、分散液Ｅ、分散液Ｆ、分散液Ｇ、もしくは分散液Ｈをそれぞれ非磁性支持体上に、１μｍの厚さに塗布し、未乾燥の非磁性層上に、分散液Ａ、分散液Ｂ、分散液Ｃのいずれかを、下記表１に示す所定の膜厚となるように同時塗布した。
その後、磁場配向処理を行い、乾燥処理を行い巻取り、更にカレンダー処理を施した。
更に、硬化処理を行った。
その後、下記組成のバックコート層用分散液へポリイソシアネート（日本ポリウレタン製硬化剤「コロネートＬ」）１０重量部を添加し、これを、磁性層とは反対側の面に塗布し、０．５μｍの膜厚のバックコート層を形成した。
更に、硬化処理を行った。
その後、下記組成のバックコート層用分散液へポリイソシアネート（日本ポリウレタン製硬化剤「コロネートＬ」）１０重量部を添加し、これを、磁性層とは反対側の面に塗布し、０．５μｍの膜厚のバックコート層を形成した。
〔バックコート層用分散液組成〕
無機粉末：カーボンブラック：１００重量部
（粒径４０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１１２．０ｍｌ／１００ｇ）
結合剤：ポリエステル系ポリウレタン樹脂：１３重量部
（量平均分子量７１２００）
結合剤：フェノキシ樹脂（平均重合度１００）：４３重量部
結合剤：ニトロセルロース樹脂（平均重合度９０）：１０重量部
溶剤：メチルエチルケトン：５００重量部
：トルエン：５００重量部
無機粉末：カーボンブラック：１００重量部
（粒径４０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１１２．０ｍｌ／１００ｇ）
結合剤：ポリエステル系ポリウレタン樹脂：１３重量部
（量平均分子量７１２００）
結合剤：フェノキシ樹脂（平均重合度１００）：４３重量部
結合剤：ニトロセルロース樹脂（平均重合度９０）：１０重量部
溶剤：メチルエチルケトン：５００重量部
：トルエン：５００重量部
上述したように、磁性層用分散液Ａ〜Ｃ、非磁性層形成用分散液Ｄ〜Ｈを適宜組み合わせ、磁性層の膜厚を制御して媒体１〜２８を作製し、それぞれ１２ｍｍの幅にスリットし、サンプルテープとした。
次に、フラックスガイド型ＭＲヘッド素子を具備するヘッドチップ、ヘッドブロックを、上述したような製造工程に準じて作製し、サンプルヘッドとした。
サンプルヘッドとしては、いわゆるヘリカルスキャン型磁気記録再生システム用のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子を具備するヘッドブロックと、リニアスキャン型記録再生システム用のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子を具備するヘッドチップを用意した。
サンプルヘッドとしては、いわゆるヘリカルスキャン型磁気記録再生システム用のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子を具備するヘッドブロックと、リニアスキャン型記録再生システム用のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子を具備するヘッドチップを用意した。
また、比較のために、従来構造のヘッド素子、すなわち、図２に示すような、アース除電路１２、２９を具備しない構成の、ヘリカルスキャン型磁気記録再生システム用のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子を具備するヘッドブロックと、リニアスキャン型記録再生システム用のフラックスガイド型ＭＲヘッド素子を具備するヘッドチップを用意した。
上記テープサンプル、及びヘッドサンプルを、組み合わせた磁気記録システムについて、磁性層表面の表面粗度、磁性層表面の表面電気抵抗率、磁気記録媒体の静磁気特性、磁気記録再生システムのＣ／Ｎ特性、走行後の磁気記録再生システムの安定性を評価した。
評価方法を以下に示す。
評価方法を以下に示す。
〔表面粗度測定〕
商品名：Nano Scope IIIa / D-3000 （ディジタルインスツルメント社製）を使用して５０×５０μｍ2の範囲を測定した。
指標とする表面粗度はＲａを用いた。それぞれのパラメータを表１に示す。
商品名：Nano Scope IIIa / D-3000 （ディジタルインスツルメント社製）を使用して５０×５０μｍ2の範囲を測定した。
指標とする表面粗度はＲａを用いた。それぞれのパラメータを表１に示す。
〔表面電気抵抗率測定〕
評価は、図４８に示すような、評価装置を使用して行った。
互いに対向する１／４円弧状の金属電極３０１、３０２上に、磁気記録媒体３０３の評価サンプルを、磁性面側が金属電極３０１、３０２に接するように設置し、両端に１５０ｇｆの錘３０４を吊り下げた。
但し、対向する金属電極間距離は１／２インチとした。
また、金属電極３０１、３０２の奥行き、すなわち磁気記録媒体の設置面の幅は、磁気記録媒体の幅よりも広くとり、磁気記録媒体の幅方向全体が、金属電極に充分に接するようにした。
この後、電圧印加機（兼、抵抗測定機）３０５により、両電極間に直流電圧を十Ｖ〜数百Ｖかけ、両金属電極間、すなわち磁気記録媒体を流れる電流を計測し、電気抵抗を算出した。
電気抵抗（単位Ω）から、所定の演算を行い、表面電気抵抗率（単位：Ω／ｓｑ）へと換算したものを下記表１に示した。
評価は、図４８に示すような、評価装置を使用して行った。
互いに対向する１／４円弧状の金属電極３０１、３０２上に、磁気記録媒体３０３の評価サンプルを、磁性面側が金属電極３０１、３０２に接するように設置し、両端に１５０ｇｆの錘３０４を吊り下げた。
但し、対向する金属電極間距離は１／２インチとした。
また、金属電極３０１、３０２の奥行き、すなわち磁気記録媒体の設置面の幅は、磁気記録媒体の幅よりも広くとり、磁気記録媒体の幅方向全体が、金属電極に充分に接するようにした。
この後、電圧印加機（兼、抵抗測定機）３０５により、両電極間に直流電圧を十Ｖ〜数百Ｖかけ、両金属電極間、すなわち磁気記録媒体を流れる電流を計測し、電気抵抗を算出した。
電気抵抗（単位Ω）から、所定の演算を行い、表面電気抵抗率（単位：Ω／ｓｑ）へと換算したものを下記表１に示した。
〔静磁気特性〕
磁気記録媒体の静磁気特性評価には振動試料型磁力計、いわゆるＶＳＭをを用いて評価を行った。
本発明における磁気記録媒体の静磁気特性評価では、ＶＳＭによって計測される物理量である角型比（Ｒｓ）を使用し、下記表１に示した。
角型比（Ｒｓ）は、ＶＳＭによるところのＭ−Ｈ履歴曲線、いわゆるメジャーループを描かせた際の、Ｍの最大値Ｍｓと、メジャーループ第一象限と第二象限の境界Ｈ＝０における残留磁化Ｍｒとの比、すなわちＭｒ／Ｍｓと定義し、百分率（％）で表したものを、下記表１に示した。
磁気記録媒体の静磁気特性評価には振動試料型磁力計、いわゆるＶＳＭをを用いて評価を行った。
本発明における磁気記録媒体の静磁気特性評価では、ＶＳＭによって計測される物理量である角型比（Ｒｓ）を使用し、下記表１に示した。
角型比（Ｒｓ）は、ＶＳＭによるところのＭ−Ｈ履歴曲線、いわゆるメジャーループを描かせた際の、Ｍの最大値Ｍｓと、メジャーループ第一象限と第二象限の境界Ｈ＝０における残留磁化Ｍｒとの比、すなわちＭｒ／Ｍｓと定義し、百分率（％）で表したものを、下記表１に示した。
〔電磁変換特性〕
各サンプルテープは、適用した２種類のヘッド形状にあわせ、それぞれに適した評価装置を用いて測定を行った。
ひとつのヘッドチップ内部に、再生ヘッド素子のみを備え、記録ヘッド素子が存在しない、いわゆるヘリカルスキャン型磁気記録再生システム用の再生ヘッドに関しては、ヘッドチップに加え、別途、記録ヘッド（ＭＩＧ 、ギャップ０．１５μｍ）を装着した回転式ドラムを具備するヘリカルスキャン型磁気記録再生装置を用い評価を行った。
一方、ひとつのヘッドブロック内部に、複数個の再生ヘッド素子と、再生ヘッド素子に隣接する複数個の記録ヘッド素子を備えた、いわゆるリニアスキャン型磁気記録再生システム用の再生ヘッドに関しては、ヘッドブロックを装着した、リニアスキャン型磁気記録再生装置を用い、評価を行った。
その際、ヘッドブロックに具備された記録ヘッドを用いて記録し、同じく、ヘッドブロックに具備された再生ヘッドを用いて再生を行った。
いわゆるヘリカルスキャン型磁気記録再生システム用ヘッド、または、いわゆるリニアスキャン型磁気記録再生システム用ヘッド、いずれの評価においても、波長０．２５μｍの信号を記録後、再生出力とノイズを、スペクトラムアナライザーを用いて測定した。
また、再生信号から±２ＭＨｚの周波数成分の大きさをノイズレベルと定義し、ノイズ出力の再生信号出力比をＣ／Ｎ特性とした。
いわゆるヘリカルスキャン型磁気記録再生システム用ヘッドでの測定結果を下記表２、３に、いわゆるリニアスキャン型磁気記録再生システム用ヘッドでの測定結果を下記表４、５に示した。
各表の比較例１おけるＣ／Ｎ値を基準値０．０ｄＢとし、各表における比較例と実施例のＣ／Ｎ値を、相対値として、それぞれ表２〜５に示した。
各サンプルテープは、適用した２種類のヘッド形状にあわせ、それぞれに適した評価装置を用いて測定を行った。
ひとつのヘッドチップ内部に、再生ヘッド素子のみを備え、記録ヘッド素子が存在しない、いわゆるヘリカルスキャン型磁気記録再生システム用の再生ヘッドに関しては、ヘッドチップに加え、別途、記録ヘッド（ＭＩＧ 、ギャップ０．１５μｍ）を装着した回転式ドラムを具備するヘリカルスキャン型磁気記録再生装置を用い評価を行った。
一方、ひとつのヘッドブロック内部に、複数個の再生ヘッド素子と、再生ヘッド素子に隣接する複数個の記録ヘッド素子を備えた、いわゆるリニアスキャン型磁気記録再生システム用の再生ヘッドに関しては、ヘッドブロックを装着した、リニアスキャン型磁気記録再生装置を用い、評価を行った。
その際、ヘッドブロックに具備された記録ヘッドを用いて記録し、同じく、ヘッドブロックに具備された再生ヘッドを用いて再生を行った。
いわゆるヘリカルスキャン型磁気記録再生システム用ヘッド、または、いわゆるリニアスキャン型磁気記録再生システム用ヘッド、いずれの評価においても、波長０．２５μｍの信号を記録後、再生出力とノイズを、スペクトラムアナライザーを用いて測定した。
また、再生信号から±２ＭＨｚの周波数成分の大きさをノイズレベルと定義し、ノイズ出力の再生信号出力比をＣ／Ｎ特性とした。
いわゆるヘリカルスキャン型磁気記録再生システム用ヘッドでの測定結果を下記表２、３に、いわゆるリニアスキャン型磁気記録再生システム用ヘッドでの測定結果を下記表４、５に示した。
各表の比較例１おけるＣ／Ｎ値を基準値０．０ｄＢとし、各表における比較例と実施例のＣ／Ｎ値を、相対値として、それぞれ表２〜５に示した。
〔走行後の磁気記録再生システムの安定性〕
上記電磁変換特性の評価方法記載の、それぞれの評価システムにおいて、１００パス程度のシャトル試験を行い、その後、磁気記録媒体を該磁気記録再生システムから取り外し、クリーニング等の処理を行った。
その後、再び磁気記録媒体を該磁気記録再生システムへ装填し、再び１００パス程度のシャトル試験を行った。
この操作を繰り返し数百回行ったのち、再び、上記、電磁変換特性を評価した。
この手法により、それぞれの磁気記録再生システム、即ち、それぞれの磁気記録媒体と再生ヘッド素子の組み合わせである比較例、実施例に関し、再生ヘッド素子が全く故障なく、再評価が可能であった場合には、システムが安定とみなし○を、そうでない場合には不安定とみなして×を記載した。
上記電磁変換特性の評価方法記載の、それぞれの評価システムにおいて、１００パス程度のシャトル試験を行い、その後、磁気記録媒体を該磁気記録再生システムから取り外し、クリーニング等の処理を行った。
その後、再び磁気記録媒体を該磁気記録再生システムへ装填し、再び１００パス程度のシャトル試験を行った。
この操作を繰り返し数百回行ったのち、再び、上記、電磁変換特性を評価した。
この手法により、それぞれの磁気記録再生システム、即ち、それぞれの磁気記録媒体と再生ヘッド素子の組み合わせである比較例、実施例に関し、再生ヘッド素子が全く故障なく、再評価が可能であった場合には、システムが安定とみなし○を、そうでない場合には不安定とみなして×を記載した。
上記表２及び表３は、上記表１に記載した媒体１〜２８と、ヘッド内部に除電路を有しないヘリカルスキャン型磁気記録システム用再生ヘッド素子、又はヘッド内部に除電路を有しているヘリカルスキャン型磁気記録システム用再生ヘッド素子との、各々の組み合わせ時における、Ｃ／Ｎ特性と、システム安定性の評価を示したものである。
また、上記表４及び表５は、上記表１に記載した媒体１〜２８と、ヘッド内部に除電路を有しないリニアスキャン型磁気記録システム用再生ヘッド素子、又はヘッド内部に除電路を有するリニアスキャン型磁気記録システム用再生ヘッド素子との、各々の組み合わせ時における、Ｃ／Ｎ特性と、システム安定性の評価を示したものである。
表２、４に示すように、ヘッド内部に除電路を設けた構成のヘリカルスキャン型磁気記録システム用再生ヘッド、あるいはリニアスキャン型磁気記録システム再生ヘッドを適用した実施例１〜１５においては、何れの場合も、優れたＣ／Ｎ特性と、良好なシステム安定性評価が得られた。
この実施例１〜１５において使用された媒体２〜７、媒体１１〜１６、及び媒体２６から２８は、それぞれ構成が異なるものであるが、いずれも磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ以上１×１０13Ω／ｓｑ以下である。
すなわち、これらにおいては、従来、磁気記録媒体の表面電気抵抗率を下げるために意図的に混入していた導電物質を除去、あるいは極めて微量としたり、あるいは含有される導電物質の形態を例えば被着型といった特殊な形態として、意図的に表面電気抵抗率を低減化させたりしなくても、再生ヘッド素子内部に除電路が設けられている磁気記録再生システムを適用したことにより、優れた電磁変換特性、及びシステム安定性の両立が図られたことが明らかになった。
すなわち、これらにおいては、従来、磁気記録媒体の表面電気抵抗率を下げるために意図的に混入していた導電物質を除去、あるいは極めて微量としたり、あるいは含有される導電物質の形態を例えば被着型といった特殊な形態として、意図的に表面電気抵抗率を低減化させたりしなくても、再生ヘッド素子内部に除電路が設けられている磁気記録再生システムを適用したことにより、優れた電磁変換特性、及びシステム安定性の両立が図られたことが明らかになった。
また、実施例１〜１５においては使用した媒体２〜７、媒体１１〜１６、媒体２６〜２８の磁性層膜厚は異なっているものであるが、本発明に係る再生ヘッド素子の特性を兼ね備えた磁気記録再生システムを適用したことによりいずれも優れた評価が得られた。
一方、表３、及び表５に示すように、比較例１〜３、７〜９、１９〜２１、３４〜３６は、ヘッド内部に除電路を有しない磁気記録システム用再生ヘッド素子を備えた記録再生システムを適用したものであるが、磁気記録媒体の磁性層の表面電気抵抗が極めて低いため、システム安定性については良好な評価が得られたが、磁気記録媒体が構成上、除電路としての機能を有しているためにＣ／Ｎ特性が劣化してしまった。
また、比較例４〜６、１０〜１２、２２〜２４、３７〜３９においては、ヘッド内部に除電路を有する磁気記録システム用再生ヘッド素子を備えた記録再生システムを適用し、かつ磁気記録媒体の磁性層の表面電気抵抗が極めて低いものとしたため、システム安定性についての評価は良好であったが、やはりＣ／Ｎ特性については、実用上充分な値が得られなかった。
一方、比較例１３から１８、及び比較例２５〜３３においては、ヘッド内部に除電路を有しない磁気記録システム用再生ヘッド素子を備えた記録再生システムを適用し、かつ磁気記録媒体として、磁性層の表面電気抵抗率を１×１０8Ω／ｓｑ以上１×１０13Ω／ｓｑ以下の数値範囲とし意図的な低減化を図らなかったものを適用したが、これらにおいては、磁気ヘッドの静電荷（静電気）を効果的に除去することができず、システム安定性が悪化した。
比較例４０、４１においては、磁性層の膜厚が０．４μｍと厚いため、上記のように、高感度型の再生ヘッドを用いると、いずれにおいてもノイズが高くなってしまい、Ｃ／Ｎ特性が劣化した。
また、ヘッド内部に除電路を有しない磁気記録システム用再生ヘッド素子を備えた記録再生システムを適用した比較例４０においては、磁気ヘッドの静電荷（静電気）を効果的に除去することができず、システム安定性が悪化した。
また、ヘッド内部に除電路を有しない磁気記録システム用再生ヘッド素子を備えた記録再生システムを適用した比較例４０においては、磁気ヘッドの静電荷（静電気）を効果的に除去することができず、システム安定性が悪化した。
上述したことから明らかなように、本発明によれば、磁気抵抗型ヘッドを搭載する記録再生システムと、磁気記録媒体との組み合わせに関して、磁気抵抗型ヘッドの静電気破壊防止策として蓄積された電荷、いわゆる静電気を、磁気抵抗型ヘッド内部に設けた除電路を介して除去するようにしたことにより、静電気破壊を防止でき、更には、磁気記録媒体の構成を電磁変換特性の向上に特化したものとすることが可能となり、これらの両立が図られた。
１０……ＭＲヘッド、１１……第１の基板、１２……導電材料（電極）、１３ａ，１３ｂ……外部端子、１４……非磁性非導電性膜、１５……軟磁性薄膜（磁気シールド層）、１６……グルーブ、１７……非磁性非導電性膜、１８ａ……非磁性非導電性膜（第１のギャップ膜）、１８ｂ……第２のギャップ膜、１８ｃ……第３のギャップ膜、２０……軟磁性膜（フラックスガイド素子）、２０ｂ……第２のフラックスガイド素子、２１……強磁性膜、２１ａ，２１ｂ……バイアス層、２２……積層膜（ＭＲ素子）、２３……積層膜、２３ａ，２３ｂ……バイアス層兼電極層、２４……接続孔、２４ｈ……接続孔、２５……接続孔、２５ｈ……接続孔、２６……電極、２７……電極、２８……軟磁性膜（中間磁気シールド）、２９……導電材料、３０……第４のギャップ膜、３１……接続孔、３２……接続孔、３３……第１コイル、３４……第２コイル、３５……上部磁気コア、３６……外部端子、１００……電極パターン、１０１……外部端子パターン、１０３……フォトレジストパターン、１０３ｈ……開口部、１０４ａ，１０４ｂ……開口部、１０５……フォトレジストパターン、１０６……フォトレジストパターン、１０６ａ，１０６ｂ……開口部、１０７……フォトレジストパターン、１０８……フォトレジストパターン、１０９……フォトレジストパターン、１１０……電極パターン、１１１……フォトレジストパターン、１１２……フォトレジストパターン、２００……上側電極、３０１，３０２……電極、３０３……磁気記録媒体、３０４……錘、３０５……電圧印加機（兼、抵抗測定機）
Claims (8)
- 少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置と、
非磁性支持体に磁性層が形成された磁気記録媒体とで構成される磁気記録再生システムであって、
前記磁気抵抗型磁気ヘッド素子は、静電荷除去手段を具備してなり、
前記磁気記録媒体を構成する磁性層の膜厚が０．３μｍ以下で、
前記磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであることを特徴とする磁気記録再生システム。 - 少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置に適用する磁気記録媒体であって、
非磁性支持体に磁性層が形成されてなり、
前記磁気抵抗型再生ヘッド素子は、静電荷除去手段を具備しているものとし、
前記磁性層の膜厚は０．３μｍ以下であり、
前記磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであることを特徴とする磁気記録媒体。 - 少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置と、
非磁性支持体に磁性層が形成された磁気記録媒体とで構成される磁気記録再生システムであって、
前記フラックスガイド、もしくは当該フラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体が、前記磁気抵抗型再生ヘッド素子内部の静電荷を除去する、静電荷除去機能を備えており、
前記磁気記録媒体を構成する磁性層の膜厚は０．３μｍ以下であり、
前記磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであることを特徴とする磁気記録再生システム。 - 少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置に適用する磁気記録媒体であって、
非磁性支持体に磁性層が形成されてなり、
前記フラックスガイド、もしくは当該フラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体は、前記磁気抵抗型磁気ヘッド素子内部の静電荷を除去する、静電荷除去機能を備えており、
前記磁性層の膜厚は０．３μｍ以下であり、
前記磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであることを特徴とする磁気記録媒体。 - 少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型再生ヘッド素子であって、
前記フラックスガイド、もしくは当該フラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体が、前記磁気抵抗型磁気ヘッド素子内部の静電荷を除去する機能を有していることを特徴とする磁気抵抗型磁気ヘッド素子。 - 少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置と、
非磁性支持体に磁性層が形成された磁気記録媒体とで構成される磁気記録再生システムであって、
前記フラックスガイド、もしくは当該フラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体には、電極もしくは導電材料が接続されてなり、
前記電極、もしくは前記導電材料は、前記磁気抵抗型磁気ヘッド素子内部の静電荷を除去する機能を有しており、
前記磁気記録媒体を構成する磁性層の膜厚が０．３μｍ以下であり、
前記磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであることを特徴とする磁気記録再生システム。 - 少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子を有する磁気記録再生装置に適用する磁気記録媒体であって、
非磁性支持体に磁性層が形成されてなり、
前記フラックスガイド、もしくは当該フラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体に、電極もしくは導電材料が接続されてなり、
前記電極、もしくは前記導電材料は、前記磁気抵抗型磁気ヘッド素子内部の静電荷を除去する機能を有しており、
前記磁性層の膜厚は０．３μｍ以下であり、
前記磁性層形成面側の表面電気抵抗率が、１×１０8Ω／ｓｑ〜１×１０13Ω／ｓｑであることを特徴とする磁気記録媒体。 - 少なくとも一以上のフラックスガイドを具備する磁気抵抗型磁気ヘッド素子であって、
前記フラックスガイド、もしくは当該フラックスガイドに物理的、もしくは電気的に接続する薄膜構造体に、電極、もしくは導電材料が接続されてなり、
前記電極、もしくは前記導電材料は、前記磁気抵抗型磁気ヘッド素子内部の静電荷を除去する機能を有していることを特徴とする磁気抵抗型磁気ヘッド素子。
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