JP2006139850A - Reproducing head, composite type thin-film magnetic head, and disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気抵抗効果素子の抵抗値が外部からの磁界により変化する現象を利用してディスク等の記憶媒体内の情報(データ)を磁気信号として再生する磁気抵抗効果型の再生ヘッド、記憶媒体への情報の記録を行う誘導型の記録ヘッドと当該再生ヘッドとが一体化された構造を有する複合型薄膜磁気ヘッド、および、当該複合型薄膜磁気ヘッドを用いてディスクの任意の位置に情報を書き込むと共に、任意の位置に書き込まれている情報を読み出すための制御を行うディスク装置(例えば、磁気ディスク装置)に関する。 The present invention relates to a magnetoresistive effect type reproducing head for reproducing information (data) in a storage medium such as a disk as a magnetic signal by utilizing a phenomenon in which the resistance value of the magnetoresistive effect element is changed by an external magnetic field, and a storage A composite thin film magnetic head having a structure in which an inductive recording head for recording information on a medium and the reproducing head are integrated, and information at an arbitrary position on the disk using the composite thin film magnetic head And a disk device (for example, a magnetic disk device) that performs control for reading information written at an arbitrary position.
近年、非磁性層(または低抵抗層)を介して積層された2種類の磁性層(例えば、磁化の方向が固定されているピンド層、および、磁化の方向が外部からの磁界により変化し得るフリー層)を有するような磁気抵抗効果を示す磁気抵抗効果素子(以下、MR(Magnetoresistance Effect)素子と略記することもある)を使用した磁気抵抗効果型磁気ヘッド(以下、MRヘッド(Magnetoresistive Head )と略記することもある)が、ディスク装置等の磁気記憶装置の再生ヘッドとして使用される傾向にある。この磁気抵抗効果型の再生ヘッドは、誘導型の磁気ヘッドに比べて高感度であり再生信号の出力がディスク等の記録媒体と磁気ヘッドとの間の相対速度に依存しないことや、薄膜IC(集積回路)等の微細素子加工技術により容易に作製され得ることからして、磁気記憶装置の高記録密度化および小型化に対して有利な磁気ヘッドである。実際には、上記の磁気抵抗効果型の再生ヘッドと、記憶媒体へのデータの記録を行う誘導型の記録ヘッドとが一体化された構造を有する複合型薄膜磁気ヘッドが、ディスク装置等の磁気記憶装置に組み込まれる。 In recent years, two types of magnetic layers stacked via a nonmagnetic layer (or a low resistance layer) (for example, a pinned layer in which the direction of magnetization is fixed, and the direction of magnetization can be changed by an external magnetic field. A magnetoresistive effect type magnetic head (hereinafter referred to as MR head (Magnetoresistive Head)) using a magnetoresistive effect element (hereinafter also abbreviated as MR (Magnetoresistance Effect) element) having a magnetoresistive effect having a free layer). However, it tends to be used as a reproducing head of a magnetic storage device such as a disk device. This magnetoresistive effect reproducing head has higher sensitivity than the induction type magnetic head, and the output of the reproduction signal does not depend on the relative speed between the recording medium such as a disk and the magnetic head, and the thin film IC ( The magnetic head can be easily manufactured by a fine element processing technique such as an integrated circuit), and thus is a magnetic head advantageous for increasing the recording density and size of the magnetic storage device. Actually, a composite thin film magnetic head having a structure in which the magnetoresistive reproducing head described above and an inductive recording head for recording data on a storage medium are integrated into a magnetic disk such as a disk device. Built in storage device.
また一方で、近年は、ディスク装置の大容量化と共にディスク等の記憶媒体上のトラックのビット長およびトラック幅が急激に狭くなってくる傾向にある。これに伴って、記憶媒体から磁気信号として検出される再生信号の出力も減少している。それゆえに、MRヘッドのような高感度の再生ヘッドの使用が望まれる。さらに、記憶媒体上のトラック幅が狭くなることによってMRヘッドおよびMR素子の微細化が進み、隣接するトラックからの漏洩磁界によって当該隣接トラックのデータを誤って読み取ってしまうおそれが生ずる。これを防止するために、MR素子のトラック幅方向の両側に、隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するためのシールドを設ける構造も知られている。 On the other hand, in recent years, there is a tendency that the bit length and the track width of a track on a storage medium such as a disk are abruptly reduced as the capacity of the disk device increases. Along with this, the output of the reproduction signal detected as a magnetic signal from the storage medium is also decreasing. Therefore, it is desired to use a high-sensitivity reproducing head such as an MR head. Furthermore, since the track width on the storage medium is narrowed, the miniaturization of the MR head and the MR element is advanced, and there is a possibility that the data of the adjacent track is erroneously read by the leakage magnetic field from the adjacent track. In order to prevent this, a structure is also known in which shields for shielding a leakage magnetic field from adjacent tracks are provided on both sides of the MR element in the track width direction.
一般に、ディスク等の記憶媒体は、再生ヘッドまたは複合型薄膜磁気ヘッドによるアクセスが可能な複数の同心円状のトラックにより構成されている。さらに、各々のトラックは、複数の記憶領域に区分されている。この複数の記憶領域の各々は、「セクタ」と呼ばれる。 In general, a storage medium such as a disk is composed of a plurality of concentric tracks that can be accessed by a reproducing head or a composite thin film magnetic head. Further, each track is divided into a plurality of storage areas. Each of the plurality of storage areas is called a “sector”.
さらに、MR素子を用いた再生ヘッドは、MR素子を構成する磁気抵抗効果膜が単磁区構造とならない場合、バルクハウゼンノイズが発生する。このバルクハウゼンノイズによって、記憶媒体から検出される再生信号の出力が大きく変動するという不都合な事態が生じてくる。この対策として、MR素子の磁気抵抗効果膜の磁区制御を行って当該磁気抵抗効果膜を単磁区構造にするために、下記の図31および図32に代表されるように、MR素子に一定のバイアス磁界(静磁界)を予め印加しておくための磁区制御膜が再生ヘッドに形成されている。 Further, a reproducing head using an MR element generates Barkhausen noise when the magnetoresistive film constituting the MR element does not have a single domain structure. Due to this Barkhausen noise, an inconvenient situation occurs in which the output of the reproduction signal detected from the storage medium varies greatly. As a countermeasure, in order to perform magnetic domain control of the magnetoresistive effect film of the MR element and to make the magnetoresistive effect film into a single magnetic domain structure, as shown in FIG. 31 and FIG. A magnetic domain control film for applying a bias magnetic field (static magnetic field) in advance is formed on the reproducing head.
図31は、従来の第1例に係る再生ヘッドの概略的構成を示す斜視図、図32は、従来の第2例に係る再生ヘッドの概略的構成を示す斜視図、そして、図33は、従来の第3例に係る再生ヘッドの概略的構成を示す斜視図である。 FIG. 31 is a perspective view showing a schematic configuration of a reproducing head according to a conventional first example, FIG. 32 is a perspective view showing a schematic configuration of a reproducing head according to a second conventional example, and FIG. It is a perspective view which shows schematic structure of the reproducing head which concerns on the conventional 3rd example.
図31の第1例において、再生ヘッド100は、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、このMR素子1を挟むように形成された上側電極端子2−1および下側電極端子2−2と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部3−1および下側シールド部3−2とを有する。
In the first example of FIG. 31, the reproducing
一般に、MRヘッドの高感度化を狙った構造の一つとして、MR素子の磁界による抵抗値の変化を比較的大きくするために、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP(Current Perpendicular to Plane)構造が使用されている。より詳細にいえば、図31に示すように、上側電極端子2−1および下側電極端子2−2を介して、定電圧源PSからMR素子1に対し所定の電圧Vを印加することによって、MR素子1の面内に対し垂直な方向に一定の電流を流すようにしている。
In general, as one of the structures aimed at increasing the sensitivity of the MR head, a CPP that allows a current to flow in a direction perpendicular to the plane of the
さらに、図31に示すように、MR素子1は、非磁性層(または低抵抗層)14を介して積層されたピンド層12およびフリー層13からなる2種類の磁性層を有する。ここで、ピンド層12は、反強磁性層11によって、磁化の方向が固定されている。また一方で、フリー層13は、記憶媒体上のトラックからの磁界によって磁化の方向が変化するようになっている。このフリー層13に対して前述のような磁区制御を行うために、MR素子1のトラック幅方向(MR素子の高さ方向および膜厚方向と直交する方向)の両側に、高い保磁力を有するハード膜600が設けられている。このハード膜600は、フリー層13に一定のバイアス磁界を印加するための磁区制御膜として機能する。より具体的には、ハード膜600として、CoPt(コバルト白金)等に代表される高保磁力膜またはPdPtMn(パラジウム白金マンガン)等に代表される反強磁性膜と強磁性膜との積層膜が、MR素子1のトラック幅方向の両側に形成されている。
Furthermore, as shown in FIG. 31, the
また一方で、図32の第2例において、再生ヘッド110は、前述の図31の場合と同様に、MR素子1と、上側電極端子2−1および下側電極端子2−2と、上側シールド部3−1および下側シールド部3−2とを有する。さらに、図32においても、前述の図31の場合と同様に、上側電極端子2−1および下側電極端子2−2を介して、定電圧源PSからMR素子1に対し所定の電圧Vを印加することによって、MR素子1の面内に対し垂直な方向に一定の電流を流すようにしている。
On the other hand, in the second example of FIG. 32, the reproducing
さらに、図32においては、MR素子1のフリー層(図31参照)に対して前述のような磁区制御を行うために、バイアス用反強磁性膜610と強磁性膜620との積層膜(図31のハード膜に相当する)が、MR素子1の膜厚方向(すなわち、トラックのビット長方向)の一方の側に積層されている。この積層膜もまた、フリー層に一定のバイアス磁界を印加するための磁区制御膜として機能する。
Further, in FIG. 32, in order to perform the magnetic domain control as described above on the free layer of the MR element 1 (see FIG. 31), a laminated film of the biasing
また一方で、図33に示すような再生ヘッド120では、磁気記憶装置の高記録密度化を促進するために、低い保磁力を有する軟磁性膜であるソフト膜630が、MR素子1のトラック幅方向の両側に形成されている。このソフト膜630は、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を確実に遮蔽するサイドシールドの機能を有する。これによって、記憶媒体上の所望のトラックと隣接トラックとの間で生ずるクロストークが確実に抑制されるので、信号対雑音比(S/N比)が良好な再生信号が得られると共に、互いに隣接するトラック間の間隔を比較的狭くすることができ、磁気記憶装置の高記録密度化が促進されると考えられる。
On the other hand, in the reproducing
ここで、磁気記憶装置の高記録密度化を図るために、図33のようにMR素子のトラック幅方向の両側にソフト膜を形成した場合、従来の再生ヘッドの構造では、図31のように、MR素子のトラック幅方向の両側に磁区制御膜として機能するハード膜を設けることはできない。 Here, in order to increase the recording density of the magnetic storage device, when soft films are formed on both sides in the track width direction of the MR element as shown in FIG. 33, the structure of the conventional read head is as shown in FIG. A hard film functioning as a magnetic domain control film cannot be provided on both sides of the MR element in the track width direction.
それゆえに、図33のようにMR素子のトラック幅方向の両側にソフト膜を形成した場合、従来の再生ヘッドは、図32のように、MR素子の膜厚方向の一方の側に磁区制御膜として機能する反強磁性膜と強磁性膜との積層膜を設けるような構造にせざるを得ない。 Therefore, when soft films are formed on both sides in the track width direction of the MR element as shown in FIG. 33, the conventional read head has a magnetic domain control film on one side in the film thickness direction of the MR element as shown in FIG. Therefore, a structure in which a laminated film of an antiferromagnetic film and a ferromagnetic film functioning as a structure is provided must be provided.
しかしながら、MR素子の膜厚方向の一方の側に反強磁性膜と強磁性膜との積層膜を設けるような構造にした場合、反強磁性膜と強磁性膜との積層膜がMR素子上に積層されるので、再生ヘッドの上側シールド部と下側シールド部との間の距離が増加してしまう。このため、再生ヘッドのトラックのビット長方向の長さ(すなわち、リードギャップ)が大きくなる。それゆえに、磁気記憶装置の高記録密度化に対応することが難しくなってくる。 However, when a structure in which a laminated film of an antiferromagnetic film and a ferromagnetic film is provided on one side in the film thickness direction of the MR element, the laminated film of the antiferromagnetic film and the ferromagnetic film is on the MR element. As a result, the distance between the upper shield part and the lower shield part of the read head increases. For this reason, the length of the track of the reproducing head in the bit length direction (that is, the read gap) is increased. Therefore, it becomes difficult to cope with the higher recording density of the magnetic storage device.
ここで、参考のため、前述のような従来の再生ヘッドの構造に関連した下記の特許文献1〜3を先行技術文献として呈示する。これらの特許文献1〜3のいずれにおいても、前述の従来の再生ヘッドと同様の問題が発生する。
Here, for reference, the following
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、S/N比が良好な再生信号を得ると共にディスク装置等の磁気記憶装置の高記録密度化に対応するために、ハード膜等による磁気抵抗効果素子の磁区制御を行うと共に記憶媒体上の所望のトラックと隣接トラックとの間で生ずるクロストークを確実に防止することができるような再生ヘッド、複合型薄膜磁気ヘッド、および当該複合型薄膜磁気ヘッドが組み込まれたディスク装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and in order to obtain a reproduction signal having a good S / N ratio and to cope with an increase in recording density of a magnetic storage device such as a disk device, a magnetic film formed by a hard film or the like. Read head, composite thin-film magnetic head, and composite thin-film magnetic head capable of performing magnetic domain control of a resistive element and reliably preventing crosstalk between a desired track and an adjacent track on a storage medium An object of the present invention is to provide a disk device in which a magnetic head is incorporated.
上記問題点を解決するために、本発明の一つの態様は、抵抗値が磁界により変化する磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子を挟むように形成された第1の電極端子および第2の電極端子とを有し、上記磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化を利用して記憶媒体内の任意の記憶領域の情報を磁気信号として再生する再生ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果素子に一定のバイアス磁界を予め印加しておくための高保磁力膜および軟磁性膜を含む積層部を、上記磁気抵抗効果素子の幅方向の両端に形成するように構成される。 In order to solve the above-described problems, one aspect of the present invention includes a magnetoresistive effect element whose resistance value varies depending on a magnetic field, a first electrode terminal formed so as to sandwich the magnetoresistive effect element, and a second electrode terminal. In a reproducing head that reproduces information of an arbitrary storage area in a storage medium as a magnetic signal by using a change in the resistance value of the magnetoresistive element, the magnetoresistive element A laminated portion including a high coercive force film and a soft magnetic film for applying a bias magnetic field in advance is formed at both ends in the width direction of the magnetoresistive effect element.
好ましくは、本発明の一つの態様において、上記高保磁力膜と上記軟磁性膜の間に非磁性膜が形成される。 Preferably, in one embodiment of the present invention, a nonmagnetic film is formed between the high coercive force film and the soft magnetic film.
さらに、好ましくは、本発明の一つの態様において、上記積層部は、少なくとも2つの軟磁性膜の間に少なくとも1つの高保磁力膜が形成された構成になっている。 Furthermore, preferably, in one aspect of the present invention, the laminated portion has a configuration in which at least one high coercive force film is formed between at least two soft magnetic films.
さらに、好ましくは、本発明の一つの態様において、上記積層部は、少なくとも1つの上記軟磁性膜と少なくとも1つの上記高保磁力膜とが積層された構成になっている。 Furthermore, preferably, in one aspect of the present invention, the stacked portion has a configuration in which at least one soft magnetic film and at least one high coercive force film are stacked.
また一方で、本発明の他の態様は、抵抗値が磁界により変化する磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子を挟むように形成された第1の電極端子および第2の電極端子とを有し、上記磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化を利用して記憶媒体内の所望の記憶領域の情報を磁気信号として再生する再生ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果素子に一定のバイアス磁界を予め印加しておくための反強磁性膜と当該反強磁性膜によって磁気的に固着された強磁性膜とが積層された積層膜および軟磁性膜を含む積層部を、上記磁気抵抗効果素子の幅方向の両端に形成するように構成される。 On the other hand, according to another aspect of the present invention, there is provided a magnetoresistive effect element whose resistance value is changed by a magnetic field, and a first electrode terminal and a second electrode terminal formed so as to sandwich the magnetoresistive effect element. In a reproducing head that reproduces information of a desired storage area in a storage medium as a magnetic signal using a change in resistance value of the magnetoresistive effect element, a constant bias magnetic field is applied in advance to the magnetoresistive effect element And a laminated portion including a soft magnetic film and a laminated film in which an antiferromagnetic film and a ferromagnetic film magnetically fixed by the antiferromagnetic film are laminated. It is comprised so that it may form in the both ends.
好ましくは、本発明の他の態様において、上記積層部は、上記反強磁性膜および上記強磁性膜の上記積層膜と、上記軟磁性膜との間に非磁性膜が形成された構成になっている。 Preferably, in another aspect of the present invention, the laminated portion has a configuration in which a nonmagnetic film is formed between the laminated film of the antiferromagnetic film and the ferromagnetic film, and the soft magnetic film. ing.
さらに、好ましくは、本発明の他の態様において、上記積層部は、少なくとも2つの軟磁性膜の間に少なくとも1つの上記反強磁性膜および上記強磁性膜の上記積層膜が形成された構成になっている。 Still preferably, in another aspect of the present invention, the laminated portion has a configuration in which at least one antiferromagnetic film and the laminated film of the ferromagnetic film are formed between at least two soft magnetic films. It has become.
さらに、好ましくは、本発明の他の態様において、少なくとも1つの上記軟磁性膜と少なくとも1つの上記反強磁性膜および上記強磁性膜の上記積層膜とが積層された構成になっている。 Further, preferably, in another aspect of the present invention, at least one soft magnetic film, at least one antiferromagnetic film, and the laminated film of the ferromagnetic film are laminated.
また一方で、本発明は、前述のような構成の再生ヘッドと、記憶媒体内の任意の記憶領域に情報を記録する記録ヘッドとが一体化された構造を有する複合型薄膜磁気ヘッドを提供する。 On the other hand, the present invention provides a composite thin film magnetic head having a structure in which a reproducing head having the above-described configuration and a recording head for recording information in an arbitrary storage area in a storage medium are integrated. .
また一方で、本発明は、前述のような構成の再生ヘッドと、記憶媒体内の任意の記憶領域に情報を記録する記録ヘッドとが一体化された構造を有する複合型薄膜磁気ヘッドと、ほぼ同心円状の複数のトラックからなる記憶領域が上記記憶媒体内に形成されたディスクと、上記ディスクの内周部の位置と外周部の位置との間を往復移動するように上記複合型薄膜磁気ヘッドを駆動するボイスコイルモータと、上記ディスクを回転可能に駆動するスピンドルモータと、上記複合型薄膜磁気ヘッドを用いて上記ディスクの任意の位置に情報を記録すると共に、当該任意の位置に記録されている情報を再生する動作を制御する制御部とを備えるディスク装置を提供する。 On the other hand, the present invention provides a composite type thin film magnetic head having a structure in which a reproducing head having the above-described structure and a recording head for recording information in an arbitrary storage area in a storage medium are integrated. The composite thin-film magnetic head is configured to reciprocate between a disk in which a storage area composed of a plurality of concentric tracks is formed in the storage medium, and an inner circumferential position and an outer circumferential position of the disk. A voice coil motor that drives the disk, a spindle motor that drives the disk to be rotatable, and the composite thin film magnetic head are used to record information at an arbitrary position of the disk and to be recorded at the arbitrary position. And a control unit that controls the operation of reproducing the stored information.
要約すれば、本発明では、再生ヘッドにおける磁気抵抗効果素子(MR素子)のトラック幅方向の両端に、磁区制御膜として機能する高保磁力膜(例えば、ハード膜)と、互いに隣接するトラック間のクロストークを抑制するための軟磁性膜(例えば、ソフト膜)との積層部を形成している。それゆえに、従来は両立させることができなかったような、高保磁力膜による磁気抵抗効果素子の磁区制御と軟磁性膜のサイドシールドによる隣接トラック間のクロストーク防止とを同時に実現することが可能になる。 In summary, in the present invention, a high coercive force film (for example, a hard film) functioning as a magnetic domain control film on both ends in the track width direction of a magnetoresistive effect element (MR element) in a reproducing head, and between adjacent tracks. A laminated portion with a soft magnetic film (for example, a soft film) for suppressing crosstalk is formed. Therefore, it is possible to simultaneously realize the magnetic domain control of the magnetoresistive effect element by the high coercive force film and the prevention of crosstalk between adjacent tracks by the side shield of the soft magnetic film, which could not be achieved at the same time. Become.
また一方で、前述の高保磁力膜の代わりに、反強磁性膜と強磁性膜との積層膜を形成しても、反強磁性膜により磁気的に固着された(ピニングされた)強磁性膜によって、磁気抵抗効果素子の磁区制御を実現することが可能になる。 On the other hand, instead of the above-mentioned high coercive force film, even if a laminated film of an antiferromagnetic film and a ferromagnetic film is formed, the ferromagnetic film is magnetically fixed (pinned) by the antiferromagnetic film Thus, it is possible to realize the magnetic domain control of the magnetoresistive effect element.
上記のように、磁気抵抗効果素子の磁区制御と記憶媒体上の隣接トラック間のクロストーク防止とを同時に実現することにより、磁気記憶装置の高密度記録化に対応した微細素子加工において、良好な歩留まりで再生ヘッドを容易に作製することが可能になり、かつ、バルクハウゼンノイズの無いS/N比の良好な再生信号を得ることが可能になる。 As described above, the magnetic domain control of the magnetoresistive effect element and the prevention of crosstalk between adjacent tracks on the storage medium can be realized at the same time, which is favorable in the fine element processing corresponding to the high density recording of the magnetic storage device. A reproducing head can be easily manufactured with a yield, and a reproducing signal having a good S / N ratio without Barkhausen noise can be obtained.
また一方で、本発明では、上記のような構成の磁気抵抗効果型の再生ヘッドと、記憶媒体への情報(データ)の記録を行う誘導型の記録ヘッドとが一体化された構造を有する複合型薄膜磁気ヘッドが、ディスク装置等の磁気記憶装置に組み込まれる。上記の再生ヘッドおよび記録ヘッドを有する複合型薄膜磁気ヘッドは、磁気記憶装置の高密度記録化に対応した微細素子加工において、良好な歩留まりで容易に作製することが可能である。 On the other hand, in the present invention, a composite having a structure in which the magnetoresistive effect reproducing head having the above-described configuration and an inductive recording head for recording information (data) on a storage medium are integrated. A thin film magnetic head is incorporated in a magnetic storage device such as a disk device. The composite thin-film magnetic head having the reproducing head and the recording head can be easily manufactured with a good yield in micro-element processing corresponding to high-density recording of a magnetic storage device.
また一方で、本発明では、上記のような構成の複合型薄膜磁気ヘッドが組み込まれたディスク装置を良好な歩留まりで容易に作製することができるので、ディスク装置の高密度記録化に対応することが容易に可能になる。 On the other hand, in the present invention, a disk device incorporating the composite thin film magnetic head having the above-described configuration can be easily manufactured with a good yield, and therefore, it can cope with high density recording of the disk device. Is easily possible.
以下、添付図面(図1〜図30)を参照しながら、本発明の好ましい実施例の構成を説明する。 Hereinafter, the configuration of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings (FIGS. 1 to 30).
図1は、本発明の基本原理に基づく基本実施例の概略的構成を示す斜視図である。なお、これ以降、前述した構成要素と同様のものについては、同一の参照番号を付して表す。 FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a basic embodiment based on the basic principle of the present invention. Hereinafter, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals.
図1に示すように、本発明の基本実施例に係る再生ヘッド10は、前述の従来の第1例(図31参照)の場合と同様に、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、このMR素子1を挟むように形成された上側電極端子(第1の電極端子)2−1および下側電極端子(第2の電極端子)2−2と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部(第1のシールド部)3−1および下側シールド部(第2のシールド部)3−2とを有する。
As shown in FIG. 1, the reproducing
図1においても、前述の従来の第1例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。より詳細にいえば、図1に示すように、上側電極端子2−1および下側電極端子2−2を介して、定電圧源PSからMR素子1に対し所定の電圧Vを印加することによって、MR素子1の面内に対し垂直な方向に一定の電流を流すようにしている。
Also in FIG. 1, a CPP structure is used in which a current flows in a direction perpendicular to the plane of the
さらに、図1に示すように、MR素子1は、非磁性層(または低抵抗層)14を介して積層されたピンド層12およびフリー層13からなる2種類の磁性層を有する。ここで、ピンド層12は、反強磁性層11によって、磁化の方向が固定されている。また一方で、フリー層13は、記憶媒体上のトラックからの磁界によって磁化の方向が変化するようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, the
さらに、図1の基本実施例では、MR素子1のトラック幅方向の両側に、フリー層13に一定のバイアス磁界を予め印加するための磁区制御膜として機能する高保磁力膜(ハード膜とも呼ばれる)5と、互いに隣接するトラック間のクロストークを抑制するための軟磁性膜(ソフト膜とも呼ばれる)4とを含む積層部6を形成している。この積層部6によって、従来は両立させることができなかったような、高保磁力膜5によるMR素子1の磁区制御と軟磁性膜4のサイドシールドによる隣接トラック間のクロストーク防止とを同時に実現することができるようになる。
Further, in the basic embodiment of FIG. 1, a high coercive force film (also called a hard film) that functions as a magnetic domain control film for applying a constant bias magnetic field to the
より詳細にいえば、従来は、図31および図33に基づいて説明したように、高保磁力膜と軟磁性膜とが同位置に存在するため、高保磁力膜による磁区制御と軟磁性膜による隣接トラック間のクロストーク防止とを同時に実現することはできなかった。また一方で、反強磁性膜による磁区制御を行う場合、図32に基づいて説明したように、反強磁性膜をMR素子上に積層するため、リードギャップに相当する上側シールド部および下側シールド部間の距離が増加し、磁気記憶装置の高記録密度化に対応することが難しかった。 More specifically, conventionally, since the high coercive force film and the soft magnetic film exist at the same position as described based on FIGS. 31 and 33, the magnetic domain control by the high coercive force film and the adjacent by the soft magnetic film. It was not possible to simultaneously prevent crosstalk between tracks. On the other hand, when the magnetic domain control is performed by the antiferromagnetic film, as described with reference to FIG. 32, since the antiferromagnetic film is laminated on the MR element, the upper shield portion and the lower shield corresponding to the read gap are formed. The distance between the parts has increased, and it has been difficult to cope with the higher recording density of the magnetic storage device.
これに対し、図1の基本実施例に係る再生ヘッドでは、図1に基づいて説明したように、高保磁力膜と軟磁性膜とを積層することで、高保磁力膜による磁区制御と軟磁性膜による隣接トラック間のクロストーク防止とを兼ね備えることができる。また一方で、高保磁力膜の代わりに、反強磁性膜と強磁性膜との積層膜を用いても、反強磁性膜により磁気的に固着された強磁性膜によって、磁気抵抗効果素子の磁区制御を実現することができる。 On the other hand, in the reproducing head according to the basic embodiment of FIG. 1, as described with reference to FIG. 1, the magnetic domain control and the soft magnetic film by the high coercive force film are performed by laminating the high coercive force film and the soft magnetic film. Can also prevent crosstalk between adjacent tracks. On the other hand, even if a laminated film of an antiferromagnetic film and a ferromagnetic film is used instead of the high coercive force film, the magnetic domain of the magnetoresistive effect element is obtained by the ferromagnetic film magnetically fixed by the antiferromagnetic film. Control can be realized.
好ましくは、図1の基本実施例に代表される再生ヘッドに使用されるMR素子は、非磁性の低抵抗層からなる低抵抗膜を2つの磁性膜(例えば、ピンド層およびフリー層)で挟んだ構造を有する素子であってよい。 Preferably, in the MR element used in the reproducing head represented by the basic embodiment of FIG. 1, a low resistance film composed of a nonmagnetic low resistance layer is sandwiched between two magnetic films (for example, a pinned layer and a free layer). It may be an element having a structure.
さらに、好ましくは、上記の再生ヘッドに使用されるMR素子は、ピンド層およびフリー層等からなる2つの強磁性膜のトンネル接合を利用した強磁性トンネル接合構造を有する素子であってよい。 Further preferably, the MR element used in the reproducing head described above may be an element having a ferromagnetic tunnel junction structure using a tunnel junction of two ferromagnetic films including a pinned layer and a free layer.
さらに、好ましくは、上記の再生ヘッドに使用されるMR素子は、少なくとも2つの磁性層と少なくとも1つの非磁性層とが積層された多層膜構造を有する素子であってよい。 Further preferably, the MR element used in the reproducing head described above may be an element having a multilayer film structure in which at least two magnetic layers and at least one nonmagnetic layer are laminated.
図2は、本発明の第1の実施例に係る再生ヘッドの概略的構成を示す斜視図である。なお、これ以降、MR素子のトラック幅方向、高さ方向および膜厚方向を、それぞれX方向、Y方向およびZ方向と表すこととする。 FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the reproducing head according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the track width direction, the height direction, and the film thickness direction of the MR element are represented as an X direction, a Y direction, and a Z direction, respectively.
図2に示すように、本発明の第1の実施例に係る再生ヘッド10は、前述の基本実施例(図1参照)の場合と同様に、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、このMR素子1を挟むように形成された上側電極端子2−1および下側電極端子2−2と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部3−1および下側シールド部3−2とを有する。図2においても、前述の基本実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
As shown in FIG. 2, the reproducing
さらに、図2に示すように、MR素子1は、非磁性層(または低抵抗層)14を介して積層されたピンド層12およびフリー層13からなる2種類の磁性層を有する。ここで、ピンド層12は、反強磁性層11によって、磁化の方向が固定されている。また一方で、フリー層13は、記憶媒体上のトラックからの磁界によって磁化の方向が変化するようになっている。
Furthermore, as shown in FIG. 2, the
さらに、図2の実施例に係る再生ヘッド10は、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、隣接トラック間のクロストークを抑制するための上側ソフト膜40と下側ソフト膜41との間に、磁区制御膜として機能するハード膜50が形成された構造になっている。このハード膜50により、MR素子1のフリー層13に一定のバイアス磁界を印加することによって、MR素子1のフリー層13の磁区制御が行われる。上記の上側ソフト膜40、ハード膜50および下側ソフト膜41によって、積層部(図1参照)として機能する積層膜60が構成される。
Further, the reproducing
好ましくは、上側ソフト膜40とハード膜50との間、および、ハード膜50と下側ソフト膜41との間に、非磁性膜がそれぞれ形成される。さらに、好ましくは、MR素子1と積層膜60との間に、非磁性の絶縁膜が形成される。
Preferably, a nonmagnetic film is formed between the upper
図2の実施例に係る再生ヘッドでは、上側ソフト膜40、ハード膜50および下側ソフト膜41の積層膜60によって、従来は両立させることができなかったような、ハード膜50によるMR素子の磁区制御と2つのソフト膜40、41のサイドシールドによる隣接トラック間のクロストーク防止とを同時に実現することができるようになる。
In the reproducing head according to the embodiment of FIG. 2, the MR element of the
図3は、本発明の実施例に係るディスク装置の概略的構成を示す平面図であり、図4は、本発明の実施例に係る複合型薄膜磁気ヘッドの概略的構成を示す正面図である。 FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of the disk device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a front view showing a schematic configuration of the composite thin film magnetic head according to the embodiment of the present invention. .
図3に示すディスク装置200は、大まかにいって、ディスク装置内のディスク205、複合型薄膜磁気ヘッド18、スピンドルモータ220およびボイスコイルモータ140等を収納するためのディスクエンクロージャ201と、複合型薄膜磁気ヘッド18によりディスク205に対するデータ書き込み動作およびデータ読み出し動作等を制御する制御部(図示していない)とにより構成される。上記のディスクエンクロージャ201には、スピンドル210に結合されるスピンドルモータ220によって回転駆動される単一または複数のハードディスク等の回転するディスク205が同軸上に設けられている。スピンドルモータ220の動作は、制御部のサーボコントローラ(図示していない)により制御されている。ディスク205の表面(または裏面)の磁気記録面には、複数のトラック(または複数のシリンダ)が形成されており、このトラックの任意の位置のセクタに所定のデータに対応するデータパターンが書き込まれている。
The
ここで、「シリンダ」とは、複数のディスクが積層されて配置されている場合に、各々のディスク上で複数の薄膜磁気ヘッドによって同時にアクセスすることが可能な垂直方向の複数のトラックの集合体(すなわち、シリンダ状の複数のトラック)を指し示す用語である。 Here, “cylinder” refers to an assembly of a plurality of tracks in the vertical direction that can be simultaneously accessed by a plurality of thin film magnetic heads on each disk when a plurality of disks are stacked and arranged. (Ie, a plurality of cylinder-shaped tracks).
より詳細にいえば、複合型薄膜磁気ヘッド18は、図4に示すように、図2の実施例に代表されるようなディスク205の磁気記録面の任意の位置に記録されているデータを磁気信号として再生するための(データ読み出し動作用の)磁気抵抗効果型の再生ヘッド10と、上側磁極16および下側電極17間のギャップ(空隙)Gを利用してディスク205の磁気記録面の任意の位置にデータを記録するための(データ書き込み動作用の)誘導型の記録ヘッド15とが一体化された構造になっている。
More specifically, as shown in FIG. 4, the composite thin film
さらに、再び図3に示すように、複合型薄膜磁気ヘッド18は、ヘッド支持用のアーム170の先端に実装されている。このアーム170は、サーボコントローラにより制御されるボイスコイルモータ140によって、ディスク205の内周部(インナ側)の位置と外周部(アウタ側)の位置との間を往復移動するように駆動される。これによって、ディスク200の磁気記録面でデータが書き込まれている全てのデータ領域のセクタに対するアクセスを行うことが可能になる。ここで、アーム170の往復移動がスムーズに行えるようにするために、ボイスコイルモータ140の中心部にピボットベアリング300が取り付けられている。
Further, as shown in FIG. 3 again, the composite thin film
例えば、ボイスコイルモータ140によってアーム170が矢印Bの方向に回転することにより、複合型薄膜磁気ヘッド18がディスク205の半径方向に移動し、所望のトラックを走査することが可能になる。ボイスコイルモータ140およびアーム170を含む構成要素は、ヘッドアクチュエータとも呼ばれている。さらに、このヘッドアクチュエータにはフレキシブルプリント基板(通常、FPC(Flexible Printed Circuit)と略記される)310が取り付けられており、このフレキシブルプリント基板310を経由して、ボイスコイルモータ140および複合型薄膜磁気ヘッド18の動作を制御するためのサーボ信号が供給される。
For example, when the
ディスク205の外周部には、ランプ機構180が配置されており、アーム170の先端に係合して複合型薄膜磁気ヘッド18をディスク205から離間させて保持するようになっている。
A
ついで、図5〜図10を参照しながら、本発明の第1の実施例に係る再生ヘッドの作製工程に関して詳細に説明する。 Next, with reference to FIG. 5 to FIG. 10, the manufacturing process of the reproducing head according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.
図5は、図2の実施例に係る再生ヘッドの主要部の構成を示す斜視図、図6は、上記実施例に係る再生ヘッドの作製工程を説明するための断面図(その1)、図7は、上記実施例に係る再生ヘッドの作製工程を説明するための断面図(その2)、図8は、上記実施例に係る再生ヘッドの作製工程を説明するための断面図(その3)、図9は、上記実施例に係る再生ヘッドの作製工程を説明するための断面図(その4)、そして、図10は、上記実施例に係る再生ヘッドの作製工程を説明するための断面図(その5)である。 FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the main part of the read head according to the embodiment of FIG. 2, and FIG. 6 is a cross-sectional view (No. 1) for explaining the read head manufacturing process according to the embodiment. 7 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the reproducing head according to the above embodiment (part 2), and FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the reproducing head according to the above embodiment (part 3). FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the reproducing head according to the embodiment (No. 4), and FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the reproducing head according to the embodiment. (No. 5).
図5においては、図2の実施例に係る再生ヘッドの作製工程が容易に理解されるようにするために、最上部の上側シールド部3−1と最下部の下側シールド部3−2とを取り外した状態での再生ヘッド10の概略的な構造を示すようにしている。それゆえに、図5の再生ヘッド10の構造は、シールド部3−1および下側シールド部3−2以外は、前述の図2の再生ヘッド10の構造と同一である。したがって、ここでは、図5の再生ヘッド10に関する再度の説明を省略する。
In FIG. 5, in order to easily understand the manufacturing process of the reproducing head according to the embodiment of FIG. 2, the uppermost upper shield part 3-1 and the lowermost lower shield part 3-2 A schematic structure of the reproducing
図6〜図10の左側の側面図(a)においては、再生ヘッド10の端子幅の中央部におけるMR素子の高さ方向の断面図が図示されており、同図の右側の正面図(b)においては、再生ヘッド10の端子幅の中央部におけるMR素子の幅方向(トラック幅方向)の断面図が図示されている。図2の実施例に係る再生ヘッドの作製工程を以下に記す。
In FIGS. 6 to 10, the left side view (a) shows a cross-sectional view in the height direction of the MR element at the center of the terminal width of the read
まず第1に、図6に示すように、基板上に下側シールド部3−2、下側電極端子2−2、MR素子1、および上側電極端子2−1を基板上に順次成膜する。
First, as shown in FIG. 6, the lower shield part 3-2, the lower electrode terminal 2-2, the
ここで、下側電極端子2−2は成膜せず、下側シールド部3−2が下側電極端子を兼ねてもよい。この場合は、下側電極端子と下側シールド部の材料を同じにすることが好ましい。さらに、上側電極端子2−1は成膜せず、後に成膜される上側シールド3−1が上側電極端子を兼ねてもよい。この場合は、上側電極端子と上側シールド部の材料を同じにすることが好ましい。 Here, the lower electrode terminal 2-2 may not be formed, and the lower shield part 3-2 may also serve as the lower electrode terminal. In this case, it is preferable to use the same material for the lower electrode terminal and the lower shield part. Further, the upper electrode terminal 2-1 may not be formed, and the upper shield 3-1 to be formed later may also serve as the upper electrode terminal. In this case, it is preferable to use the same material for the upper electrode terminal and the upper shield part.
好ましくは、MR素子1として、巨大磁気抵抗効果素子(通常、GMR(Giant Magnetoresistance Effect)素子と略記する)からなるNiFe/Cu/NiFe/IrMn(パーマロイ/銅/パーマロイ/イリジウム・マンガン)等のスピンバルブ膜、NiFe/Cu/CoFeB/Ru/CoFeB/PdPtMn(パーマロイ/銅/コバルト鉄ホウ素/ルテニウム/コバルト鉄ホウ素/パラジウム白金マンガン)等の積層フェリ型スピンバルブ膜、または、NiFe/Al2O3/NiFe/PdPtMn(パーマロイ/酸化アルミニウム/パーマロイ/パラジウム白金マンガン)等のトンネル接合型磁気抵抗効果膜等が用いられる。
Preferably, the
第2に、図7に示すように、所望の形状になるようにレジスト7−1のパターンニングを行う。このレジスト7−1をマスクとして、上側電極端子2−1、MR素子1、および下側電極端子2−2の一部をイオンミリング等によりエッチングする。この時点で、後に成膜するハード膜50(例えば図5参照)がMR素子の中のフリー層の近傍に配置されるようにするために、エッチングの深さを調節することが望ましい。
Second, as shown in FIG. 7, the resist 7-1 is patterned so as to have a desired shape. Using the resist 7-1 as a mask, the upper electrode terminal 2-1, the
第3に、図7に示すように、レジスト7−1を除去せずに非磁性かつ非導電性の絶縁膜7−2を成膜する。この絶縁膜としてはAl2O3(酸化アルミニウム)等を用いる。 Third, as shown in FIG. 7, a nonmagnetic and nonconductive insulating film 7-2 is formed without removing the resist 7-1. As this insulating film, Al 2 O 3 (aluminum oxide) or the like is used.
第4に、図8に示すように、レジスト7−1を除去せずに下側ソフト膜41、下側非磁性膜43、ハード膜50、上側非磁性膜42、および上側ソフト膜40を順次成膜する。この上側ソフト膜および下側ソフト膜としてはNiFe(パーマロイ)等を用いる。また一方で、ハード膜としてはCoPt(コバルト白金)やCoCrPt(コバルト・クロム白金)等を用いる。
Fourth, as shown in FIG. 8, the lower
第5に、図9に示すように、レジスト7−1を除去した後、再度所望の形状になるようにレジスト8−1のパターンニングを行う。つぎに、このレジスト8−1をマスクとして、上側電極端子、MR素子、下側電極端子、ハード膜、上側および下側ソフト膜、上側および下側非磁性膜等をイオンミリング等によりエッチングする。つぎに絶縁膜8−2を成膜する。 Fifth, as shown in FIG. 9, after removing the resist 7-1, the resist 8-1 is patterned so as to have a desired shape again. Next, using the resist 8-1 as a mask, the upper electrode terminal, the MR element, the lower electrode terminal, the hard film, the upper and lower soft films, the upper and lower nonmagnetic films and the like are etched by ion milling or the like. Next, an insulating film 8-2 is formed.
第6に、図10に示すように、レジスト8−1を除去した後、上側シールド部3−1を成膜する。 Sixth, as shown in FIG. 10, after the resist 8-1 is removed, the upper shield part 3-1 is formed.
以上の構造において、上側ソフト膜40は、上側シールド部3−1と電気的にも磁気的にも接触してよい。また一方で、上側非磁性膜42および下側非磁性膜43が絶縁膜であり、上側ソフト膜40、上側非磁性膜42、ハード膜50、下側非磁性膜43、および下側ソフト膜41において、MR素子1の抵抗値の変化の検出に影響を及ぼす程度に電流が流れない場合を想定する。この場合、下側ソフト膜41と下側電極端子2−2、もしくは下側電極端子2−2を下側シールド部3−2が兼用するときには、下側ソフト膜41と下側シールド部3−2とは電気的にも磁気的にも接触してよい。
In the above structure, the upper
上記の説明の中で、上側シールド部3−1、下側シールド部3−2、上側電極端子2−1、および下側電極端子2−2はめっき法や蒸着法やスパッタリング法等により成膜され、MR素子1、上側ソフト膜40、上側非磁性膜42、ハード膜50、下側非磁性膜43、下側ソフト膜41、および絶縁膜7−2、8−2はスパッタリング法等により成膜される。
In the above description, the upper shield part 3-1, the lower shield part 3-2, the upper electrode terminal 2-1, and the lower electrode terminal 2-2 are formed by plating, vapor deposition, sputtering, or the like. The
上記の再生ヘッドの作製工程により、MR素子のトラック幅方向の両端部に絶縁膜を介してハード膜と上側および下側ソフト膜との積層膜が配置されることになる。この積層膜によって、フリー層の磁区制御を行うと共に、隣接トラックからの漏洩磁界の影響を受けないようにすることが可能になる。この結果、高記録密度にてトラックにデータを記録することができるようになり、磁気記憶装置の高記録密度化に対応することが可能な複合型薄膜磁気ヘッドが得られる。 By the above-described reproducing head manufacturing process, the laminated film of the hard film and the upper and lower soft films is disposed on both ends in the track width direction of the MR element via the insulating film. With this laminated film, it is possible to control the magnetic layer of the free layer and not to be affected by the leakage magnetic field from the adjacent track. As a result, data can be recorded on the track at a high recording density, and a composite thin film magnetic head that can cope with an increase in the recording density of the magnetic storage device can be obtained.
図11は、図2の実施例の第1変形例の概略的構成を示す斜視図である。図11の第1変形例に係る再生ヘッド10は、前述の図2の実施例の場合とほぼ同様に、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、隣接トラック間のクロストークを抑制するための上側ソフト膜40と下側ソフト膜41との間に、磁区制御膜として機能するハード膜50が形成された構造になっている。上記の上側ソフト膜40、ハード膜50および下側ソフト膜41によって、積層膜60が構成される。
FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of a first modification of the embodiment of FIG. The reproducing
さらに、図11の第1変形例に係る再生ヘッド10においては、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部30−1および下側シールド部30−2とが形成されているが、前述の図2の実施例に示したような上側電極端子および下側電極端子は形成されていない。換言すれば、図11の第1変形例では、上側シールド部30−1および下側シールド部30−2が、上側電極端子および下側電極端子をそれぞれ兼用する構造になっている。この場合、上側シールド部、下側シールド部、上側電極端子および下側電極端子の材料を同じにすることが望ましい。なお、図11の第1変形例においても、前述の図2の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
Furthermore, in the reproducing
図11の第1変形例によれば、上側電極端子および下側電極端子を形成する必要がないので、再生ヘッドの作製工程の簡略化が図れる。 According to the first modification of FIG. 11, since it is not necessary to form the upper electrode terminal and the lower electrode terminal, the manufacturing process of the reproducing head can be simplified.
図12は、図2の実施例の第2変形例の概略的構成を示す斜視図である。図12の第1変形例に係る再生ヘッド10は、前述の図2の実施例の場合とほぼ同様に、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、隣接トラック間のクロストークを抑制するための上側ソフト膜40と下側ソフト膜41との間に、磁区制御膜として機能するハード膜50が形成された構造になっている。上記の上側ソフト膜40、ハード膜50および下側ソフト膜41によって、積層膜60が構成される。
FIG. 12 is a perspective view showing a schematic configuration of a second modification of the embodiment of FIG. The reproducing
さらに、図12の第2変形例に係る再生ヘッド10においても、前述の図11の第1変形例の場合とほぼ同様に、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部31−1および下側シールド部31−2とが形成されているが、上側電極端子および下側電極端子は形成されていない。換言すれば、図12の第2変形例においても、上側シールド部31−1および下側シールド部31−2が、上側電極端子および下側電極端子をそれぞれ兼用する構造になっている。なお、図12の第2変形例においても、前述の図2の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
Further, also in the reproducing
ただし、図12の第2変形例においては、前述の図11の第1変形例の場合と異なり、に、上側シールド部31−1の形状が、前述の図2の実施例における上側シールド部3−1と上側電極端子2−1とを合体した形状になっている。
However, in the second modified example of FIG. 12, unlike the case of the first modified example of FIG. 11 described above, the shape of the upper shield part 31-1 is the same as that of the
それゆえに、図12の第2変形例によれば、前述の図2の実施例とほぼ同じ条件で、上側シールド部にシールド機能を持たせることができると共にMR素子の面内に垂直な方向に電流を流すことができる。 Therefore, according to the second modification of FIG. 12, the upper shield part can be provided with a shielding function under substantially the same conditions as those of the above-described embodiment of FIG. 2, and in the direction perpendicular to the plane of the MR element. Current can flow.
図13は、図2の実施例の第3変形例の概略的構成を示す斜視図である。図13の第3変形例に係る再生ヘッド10は、前述の図2の実施例の場合とほぼ同様に、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、隣接トラック間のクロストークを抑制するための上側ソフト膜40と下側ソフト膜41との間に、磁区制御膜として機能するハード膜50が形成された構造になっている。上記の上側ソフト膜40、ハード膜50および下側ソフト膜41によって、積層膜60が構成される。
FIG. 13 is a perspective view showing a schematic configuration of a third modification of the embodiment of FIG. The reproducing
さらに、図13の第3変形例に係る再生ヘッド10においては、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、このMR素子に予め形成された上側MR素子電極端子部15−1および下側MR素子電極端子部15−2と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部3−1および下側シールド部3−2とが形成されている。換言すれば、図13の第3変形例では、両端部に電極端子部が予め形成されているMR素子を使用して再生ヘッドを作製するようにしている。なお、図13の第3変形例においても、前述の図2の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
Further, in the reproducing
図13の第3変形例によれば、既存の電極端子部を利用することで再生ヘッドの作製工程の中で上側電極端子および下側電極端子をわざわざ形成する必要がなくなるので、再生ヘッドの作製工程の簡略化が図れる。 According to the third modification of FIG. 13, it is unnecessary to form the upper electrode terminal and the lower electrode terminal in the reproducing head manufacturing process by using the existing electrode terminal portion. The process can be simplified.
図14は、図2の実施例の第4変形例の概略的構成を示す斜視図である。図14の第4変形例に係る再生ヘッド10においては、前述の図13の第3変形例の場合と同様に、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、このMR素子に予め形成された上側MR素子電極端子部15−1および下側MR素子電極端子部15−2と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部3−1および下側シールド部3−2とが形成されている。なお、図14の第4変形例においても、前述の図2の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
FIG. 14 is a perspective view showing a schematic configuration of a fourth modification of the embodiment of FIG. In the reproducing
さらに、図14の第4変形例に係る再生ヘッド10は、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、隣接トラック間のクロストークを抑制するための上側ソフト膜40と、磁区制御膜として機能するハード膜50とが形成された構造になっている。上記の上側ソフト膜40およびハード膜50によって、積層膜61が構成される。換言すれば、図14の第4変形例では、下側ソフト膜を省略し、上側ソフト膜40のみによってクロストークを抑制する。
Furthermore, the reproducing
それゆえに、図14の第4変形例によれば、再生ヘッドの作製工程の中で下側ソフト膜をわざわざ形成する必要がなくなるので、再生ヘッドの作製工程の簡略化が図れる。 Therefore, according to the fourth modified example of FIG. 14, it is not necessary to bother forming the lower soft film in the manufacturing process of the reproducing head, so that the manufacturing process of the reproducing head can be simplified.
図15は、図2の実施例の第5変形例の概略的構成を示す斜視図である。図15の第5変形例に係る再生ヘッド10においては、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、このMR素子に予め形成された上側MR素子電極端子部15−1および下側MR素子電極端子部15−2と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部32−1および下側シールド部32−2とが形成されている。なお、図15の第5変形例においても、前述の図2の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
FIG. 15 is a perspective view showing a schematic configuration of a fifth modification of the embodiment of FIG. In the reproducing
さらに、図15の第5変形例に係る再生ヘッド10は、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、ソフト膜は形成されず、磁区制御膜として機能するハード膜50のみが形成された構造になっている。その代わりに、上側ソフト膜および下側ソフト膜の部分をそれぞれ包含するような形状で上側シールド部32−1および下側シールド部32−2が形成されている。換言すれば、図15の第5変形例では、上側シールド部32−1および下側シールド部32−2が、上側ソフト膜および下側ソフト膜をそれぞれ兼用する構造になっており、かつ、上側ソフト膜および下側ソフト膜の部分をそれぞれ包含するような形状になっている。
Further, in the reproducing
それゆえに、図15の第5変形例によれば、再生ヘッドの作製工程の中で上側ソフト膜および下側ソフト膜をわざわざ形成する必要がなくなるので、再生ヘッドの作製工程の簡略化が図れる。 Therefore, according to the fifth modification of FIG. 15, it is not necessary to bother forming the upper soft film and the lower soft film in the reproducing head manufacturing process, so that the reproducing head manufacturing process can be simplified.
図16は、図2の実施例の第6変形例の概略的構成を示す斜視図である。図16の第6変形例に係る再生ヘッド10においては、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、このMR素子に予め形成された上側MR素子電極端子部15−1および下側MR素子電極端子部15−2と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部33−1および下側シールド部33−2とが形成されている。なお、図16の第6変形例においても、前述の図2の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
FIG. 16 is a perspective view showing a schematic configuration of a sixth modification of the embodiment of FIG. In the reproducing
さらに、図16の第6変形例に係る再生ヘッド10は、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、ソフト膜は形成されず、磁区制御膜として機能するハード膜50のみが形成された構造になっている。その代わりに、上側ソフト膜の近傍に上側シールド部33−1が形成されている。換言すれば、図16の第6変形例では、上側シールド部33−1が、上側ソフト膜を兼用する構造になっている。ただし、図16の第6変形例では、上側シールド部33−1のみが、上側ソフト膜の部分を包含するような形状になっており、下側シールド部33−2の形状は、前述の図14の第4変形例の場合と変わらない。
Further, in the reproducing
それゆえに、図16の第6変形例によれば、再生ヘッドの作製工程の中で下側ソフト膜をわざわざ形成する必要がなくなるので、再生ヘッドの作製工程の簡略化が図れる。 Therefore, according to the sixth modification of FIG. 16, it is not necessary to bother forming the lower soft film in the reproducing head manufacturing process, so that the reproducing head manufacturing process can be simplified.
図17は、図2の実施例の第7変形例の概略的構成を示す斜視図である。図17の第7変形例に係る再生ヘッド10においては、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、このMR素子に予め形成された上側MR素子電極端子部15−1および下側MR素子電極端子部15−2と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部34−1および下側シールド部34−2とが形成されている。なお、図17の第7変形例においても、前述の図2の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
FIG. 17 is a perspective view showing a schematic configuration of a seventh modification of the embodiment of FIG. In the reproducing
さらに、図17の第7変形例に係る再生ヘッド10は、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、磁区制御膜として機能するハード膜50と、隣接トラック間のクロストークを抑制するための下側ソフト膜41とが形成された構造になっている。換言すれば、図17の第7変形例では、上側シールド部34−1が、上側ソフト膜を兼用する構造になっており、かつ、上側ソフト膜の部分を包含するような形状になっている。
Furthermore, the
それゆえに、図17の第7変形例によれば、再生ヘッドの作製工程の中で上側ソフト膜をわざわざ形成する必要がなくなるので、再生ヘッドの作製工程の簡略化が図れる。 Therefore, according to the seventh modification of FIG. 17, it is not necessary to form the upper soft film in the reproducing head manufacturing process, so that the reproducing head manufacturing process can be simplified.
図18は、図2の実施例の第8変形例の概略的構成を示す斜視図である。図18の第8変形例に係る再生ヘッド10においては、前述の図15の第5変形例の場合と同様に、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部35−1および下側シールド部35−2とが形成されている。しかしながら、図18の第8変形例に係る再生ヘッド10においては、前述の図15の第5変形例の場合と異なり、上側MR素子電極端子部および下側MR素子電極端子部がMR素子に予め形成されていない。
FIG. 18 is a perspective view showing a schematic configuration of an eighth modification of the embodiment of FIG. In the reproducing
換言すれば、図18の第8変形例では、上側シールド部35−1および下側シールド部35−2が、上側MR素子電極端子部および下側MR素子電極端子部をそれぞれ兼用する構造になっている。なお、図18の第8変形例においても、前述の図2の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
In other words, in the eighth modified example of FIG. 18, the upper shield part 35-1 and the lower shield part 35-2 have a structure that also serves as the upper MR element electrode terminal part and the lower MR element electrode terminal part, respectively. ing. In the eighth modification of FIG. 18 as well, the CPP structure in which current flows in the direction perpendicular to the in-plane of the
さらに、図18の第8変形例に係る再生ヘッド10は、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、ソフト膜は形成されず、磁区制御膜として機能するハード膜50のみが形成された構造になっている。その代わりに、上側ソフト膜および下側ソフト膜の部分をそれぞれ包含するような形状で上側シールド部35−1および下側シールド部35−2が形成されている。換言すれば、図18の第8変形例では、上側シールド部35−1および下側シールド部35−2が、上側ソフト膜および下側ソフト膜をそれぞれ兼用する構造になっており、かつ、上側ソフト膜および下側ソフト膜の部分をそれぞれ包含するような形状になっている。さらに、上側シールド部35−1および下側シールド部35−2は、前述のように、上側MR素子電極端子部および下側MR素子電極端子部をそれぞれ兼用する構造にもなっている。
Further, in the reproducing
それゆえに、図18の第8変形例によれば、上側MR素子電極端子部、下側MR素子電極端子部、上側ソフト膜、および下側ソフト膜をわざわざ形成する必要がなくなるので、再生ヘッドの作製工程が顕著に簡略化される。 Therefore, according to the eighth modified example of FIG. 18, it is not necessary to form the upper MR element electrode terminal portion, the lower MR element electrode terminal portion, the upper soft film, and the lower soft film. The manufacturing process is significantly simplified.
図19は、図2の実施例の第9変形例の概略的構成を示す斜視図である。図19の第9変形例に係る再生ヘッド10においては、前述の図16の第6変形例の場合と同様に、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部36−1および下側シールド部36−2とが形成されている。しかしながら、図19の第9変形例に係る再生ヘッド10においては、前述の図16の第6変形例の場合と異なり、上側MR素子電極端子部および下側MR素子電極端子部がMR素子に予め形成されていない。
FIG. 19 is a perspective view showing a schematic configuration of a ninth modification of the embodiment of FIG. In the reproducing
換言すれば、図19の第9変形例では、上側シールド部36−1および下側シールド部36−2が、上側MR素子電極端子部および下側MR素子電極端子部をそれぞれ兼用する構造になっている。なお、図19の第9変形例においても、前述の図2の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
In other words, in the ninth modification of FIG. 19, the upper shield part 36-1 and the lower shield part 36-2 have a structure that also serves as the upper MR element electrode terminal part and the lower MR element electrode terminal part, respectively. ing. In the ninth modification of FIG. 19 as well, as in the case of the embodiment of FIG. 2 described above, a CPP structure is used in which current flows in a direction perpendicular to the in-plane of the
さらに、図19の第9変形例に係る再生ヘッド10は、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、ソフト膜は形成されず、磁区制御膜として機能するハード膜50のみが形成された構造になっている。その代わりに、上側ソフト膜の近傍に上側シールド部36−1が形成されている。換言すれば、図19の第9変形例では、上側シールド部36−1が、上側ソフト膜を兼用する構造になっている。ただし、図19の第9変形例では、上側シールド部36−1のみが、上側ソフト膜の部分を包含するような形状になっており、下側シールド部36−2の形状は、前述の図16の第6変形例の場合と変わらない。さらに、上側シールド部36−1および下側シールド部36−2は、前述のように、上側MR素子電極端子部および下側MR素子電極端子部をそれぞれ兼用する構造にもなっている。
Further, in the reproducing
それゆえに、図19の第9変形例によれば、上側MR素子電極端子部、下側MR素子電極端子部、および上側ソフト膜をわざわざ形成する必要がなくなるので、再生ヘッドの作製工程が顕著に簡略化される。 Therefore, according to the ninth modification of FIG. 19, it is not necessary to bother to form the upper MR element electrode terminal portion, the lower MR element electrode terminal portion, and the upper soft film. Simplified.
図20は、図2の実施例の第10変形例の概略的構成を示す斜視図である。図20の第10変形例に係る再生ヘッド10においては、前述の図17の第7変形例の場合と同様に、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部37−1および下側シールド部37−2とが形成されている。しかしながら、図20の第10変形例に係る再生ヘッド10においては、前述の図17の第7変形例の場合と異なり、上側MR素子電極端子部および下側MR素子電極端子部がMR素子に予め形成されていない。
FIG. 20 is a perspective view showing a schematic configuration of a tenth modification of the embodiment of FIG. In the reproducing
換言すれば、図20の第10変形例では、上側シールド部37−1および下側シールド部37−2が、上側MR素子電極端子部および下側MR素子電極端子部をそれぞれ兼用する構造になっている。なお、図20の第10変形例においても、前述の図2の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
In other words, in the tenth modified example of FIG. 20, the upper shield part 37-1 and the lower shield part 37-2 have a structure that also serves as the upper MR element electrode terminal part and the lower MR element electrode terminal part, respectively. ing. In the tenth modification of FIG. 20 as well, the CPP structure in which current flows in a direction perpendicular to the in-plane of the
さらに、図20の第10変形例に係る再生ヘッド10は、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、磁区制御膜として機能するハード膜50と、隣接トラック間のクロストークを抑制するための下側ソフト膜41とが形成された構造になっている。換言すれば、図20の第10変形例では、上側シールド部37−1が、上側ソフト膜を兼用する構造になっており、かつ、上側ソフト膜の部分を包含するような形状になっている。さらに、上側シールド部37−1および下側シールド部37−2は、前述のように、上側MR素子電極端子部および下側MR素子電極端子部をそれぞれ兼用する構造にもなっている。
Furthermore, the
それゆえに、図20の第10変形例によれば、上側MR素子電極端子部、下側MR素子電極端子部、および上側ソフト膜をわざわざ形成する必要がなくなるので、再生ヘッドの作製工程が顕著に簡略化される。 Therefore, according to the tenth modification of FIG. 20, there is no need to bother to form the upper MR element electrode terminal portion, the lower MR element electrode terminal portion, and the upper soft film. Simplified.
図21は、本発明の第2の実施例に係る再生ヘッドの概略的構成を示す斜視図である。図21に示すように、本発明の第2の実施例に係る再生ヘッド10は、前述の基本実施例(図1参照)の場合と同様に、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、このMR素子1を挟むように形成された上側電極端子2−1および下側電極端子2−2と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部3−1および下側シールド部3−2とを有する。図21においても、前述の基本実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
FIG. 21 is a perspective view showing a schematic configuration of a reproducing head according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 21, the reproducing
さらに、図21の実施例に係る再生ヘッド10は、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、隣接トラック間のクロストークを抑制するための上側ソフト膜40と、磁区制御膜として機能するハード膜50とが形成された構造になっている。このハード膜50により、MR素子1のフリー層(図2参照)に一定のバイアス磁界を印加することによって、MR素子1のフリー層の磁区制御が行われる。上記の上側ソフト膜40およびハード膜50によって、積層部(図1参照)として機能する積層膜62が構成される。
Furthermore, the reproducing
好ましくは、上側ソフト膜40とハード膜50との間に、非磁性膜が形成される。さらに、好ましくは、MR素子1と積層膜62との間に、非磁性の絶縁膜が形成される。
Preferably, a nonmagnetic film is formed between the upper
図21の実施例に係る再生ヘッドでは、上側ソフト膜40およびハード膜50の積層膜62によって、従来は両立させることができなかったような、ハード膜50によるMR素子の磁区制御と上側ソフト膜40のサイドシールドによる隣接トラック間のクロストーク防止とを同時に実現することができるようになる。
In the reproducing head according to the embodiment of FIG. 21, the magnetic domain control of the MR element by the
ついで、図22および図23を参照しながら、本発明の第2の実施例に係る再生ヘッドの作製工程に関して説明する。 Next, a manufacturing process of the reproducing head according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図22は、図21の実施例に係る再生ヘッドの主要部の構成を示す斜視図であり、図23は、上記実施例に係る再生ヘッドの作製工程を説明するための断面図である。 FIG. 22 is a perspective view showing a configuration of a main part of the reproducing head according to the embodiment of FIG. 21, and FIG. 23 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the reproducing head according to the embodiment.
図22においては、図21の実施例に係る再生ヘッドの作製工程が容易に理解されるようにするために、最上部の上側シールド部3−1と最下部の下側シールド部3−2とを取り外した状態での再生ヘッド10の概略的な構造を示すようにしている。それゆえに、図22の再生ヘッド10の構造は、シールド部3−1および下側シールド部3−2以外は、前述の図21の再生ヘッド10の構造と同一である。したがって、ここでは、図22の再生ヘッド10に関する再度の説明を省略する。
In FIG. 22, in order to easily understand the manufacturing process of the reproducing head according to the embodiment of FIG. 21, the uppermost upper shield part 3-1, the lowermost lower shield part 3-2, A schematic structure of the reproducing
図23の左側の側面図(a)においては、再生ヘッド10の端子幅の中央部におけるMR素子の高さ方向の断面図が図示されており、同図の右側の正面図(b)においては、再生ヘッド10の端子幅の中央部におけるMR素子の幅方向(トラック幅方向)の断面図が図示されている。図21の実施例に係る再生ヘッドの作製工程を以下に記す。ただし、ソフト膜とハード膜との積層膜の構成以外の部分は、前述の図5〜図10の第1の実施例と同様であるため、ここでは再度の説明を省略する。
In the left side view (a) of FIG. 23, a sectional view in the height direction of the MR element at the center of the terminal width of the reproducing
図23においては、下側ソフト膜、下側非磁性膜、ハード膜、上側非磁性膜、および上側ソフト膜を順次成膜する代わりに、ハード膜50、上側非磁性膜42、および上側ソフト膜40のみの積層膜とする。以上の構造において、上側ソフト膜40は、上側シールド部3−1と電気的にも磁気的にも接触してよい。
In FIG. 23, instead of sequentially forming the lower soft film, the lower nonmagnetic film, the hard film, the upper nonmagnetic film, and the upper soft film, the
図24は、図21の実施例の第1変形例の概略的構成を示す斜視図である。図24の第1変形例に係る再生ヘッド10は、前述の図21の実施例の場合とほぼ同様に、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、隣接トラック間のクロストークを抑制するための上側ソフト膜40と、磁区制御膜として機能するハード膜50とが形成された構造になっている。上記の上側ソフト膜40およびハード膜50によって、積層膜62が構成される。
FIG. 24 is a perspective view showing a schematic configuration of a first modification of the embodiment of FIG. The reproducing
さらに、図24の第1変形例に係る再生ヘッド10においては、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部30−1および下側シールド部30−2とが形成されているが、前述の図21の実施例に示したような上側電極端子および下側電極端子は形成されていない。換言すれば、図24の第1変形例では、上側シールド部30−1および下側シールド部30−2が、上側電極端子および下側電極端子をそれぞれ兼用する構造になっている。なお、図24の第1変形例においても、前述の図21の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
Furthermore, in the reproducing
図24の第1変形例によれば、上側電極端子および下側電極端子を形成する必要がないので、再生ヘッドの作製工程の簡略化が図れる。 According to the first modification of FIG. 24, it is not necessary to form the upper electrode terminal and the lower electrode terminal, so that the manufacturing process of the reproducing head can be simplified.
図25は、図21の実施例の第2変形例の概略的構成を示す斜視図である。図25の第1変形例に係る再生ヘッド10は、前述の図21の実施例の場合とほぼ同様に、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、隣接トラック間のクロストークを抑制するための上側ソフト膜40と、磁区制御膜として機能するハード膜50とが形成された構造になっている。上記の上側ソフト膜40およびハード膜50によって、積層膜62が構成される。
FIG. 25 is a perspective view showing a schematic configuration of a second modification of the embodiment of FIG. The reproducing
さらに、図25の第2変形例に係る再生ヘッド10においても、前述の図24の第1変形例の場合とほぼ同様に、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部31−1および下側シールド部31−2とが形成されているが、上側電極端子および下側電極端子は形成されていない。換言すれば、図25の第2変形例においても、上側シールド部31−1および下側シールド部31−2が、上側電極端子および下側電極端子をそれぞれ兼用する構造になっている。なお、図25の第2変形例においても、前述の図21の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
Further, also in the reproducing
ただし、図25の第2変形例においては、前述の図24の第1変形例の場合と異なり、上側シールド部31−1の形状が、前述の図21の実施例における上側シールド部3−1と上側電極端子2−1とを合体した形状になっている。 However, in the second modified example of FIG. 25, unlike the first modified example of FIG. 24 described above, the shape of the upper shield part 31-1 is the upper shield part 3-1 in the embodiment of FIG. And the upper electrode terminal 2-1.
それゆえに、図25の第2変形例によれば、前述の図21の実施例とほぼ同じ条件で、上側シールド部にシールド機能を持たせることができると共にMR素子の面内に垂直な方向に電流を流すことができる。 Therefore, according to the second modification of FIG. 25, the upper shield part can be provided with a shielding function under substantially the same conditions as those of the above-described embodiment of FIG. 21, and in the direction perpendicular to the plane of the MR element. Current can flow.
図26は、本発明の第3の実施例に係る再生ヘッドの概略的構成を示す斜視図である。図26に示すように、本発明の第1の実施例に係る再生ヘッド10は、前述の基本実施例(図1参照)の場合と同様に、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、このMR素子1を挟むように形成された上側電極端子2−1および下側電極端子2−2と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部3−1および下側シールド部3−2とを有する。図26においても、前述の基本実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
FIG. 26 is a perspective view showing a schematic configuration of a reproducing head according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 26, the reproducing
さらに、図26の実施例に係る再生ヘッド10は、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、隣接トラック間のクロストークを抑制するための上側ソフト膜40と下側ソフト膜41との間に、磁区制御膜として機能する反強磁性膜51と強磁性膜52とが積層された積層膜が形成された構造になっている。換言すれば、図26の実施例に係る再生ヘッド10では、反強磁性膜51により強磁性膜52が磁気的に固着される構造になっている。上記の上側ソフト膜40、反強磁性膜51と強磁性膜52とが積層された積層膜、および下側ソフト膜41によって、積層部(図1参照)として機能する積層膜63が構成される。
Further, the reproducing
図26の実施例に係る再生ヘッドでは、反強磁性膜51により磁気的に固着された(ピニングされた)強磁性膜52から、MR素子1のフリー層に一定のバイアス磁界を印加することによって、MR素子の磁区制御を実現することが可能になる。
In the reproducing head according to the embodiment of FIG. 26, a constant bias magnetic field is applied from the
上記のように、図26の第3の実施例に係る再生ヘッド10では、前述の第1および第2の実施例のハード膜の代わりに、反強磁性膜と強磁性膜とが積層された積層膜を形成することによって、MR素子の磁区制御膜としての機能を持たせることができるようになる。
As described above, in the reproducing
代替的な例として、少なくとも一つのソフト膜と少なくとも一つの反強磁性膜および強磁性膜の積層膜とが積層された構造にしても、MR素子の磁区制御を実現することが可能になる。 As an alternative example, the magnetic domain control of the MR element can be realized even in a structure in which at least one soft film and at least one antiferromagnetic film and a laminated film of ferromagnetic films are laminated.
好ましくは、上側ソフト膜40と反強磁性膜51および強磁性膜52の積層膜との間、および、反強磁性膜51および強磁性膜52の積層膜と下側ソフト膜41との間に、非磁性膜がそれぞれ形成される。さらに、好ましくは、MR素子1と積層膜63との間に、非磁性の絶縁膜が形成される。
Preferably, between the upper
図26の実施例に係る再生ヘッドでは、上側ソフト膜40、反強磁性膜51および強磁性膜52の積層膜、および下側ソフト膜41の積層膜63によって、従来は両立させることができなかったような、反強磁性膜51および強磁性膜52の積層膜によるMR素子の磁区制御と2つのソフト膜40、41のサイドシールドによる隣接トラック間のクロストーク防止とを同時に実現することができるようになる。
In the reproducing head according to the embodiment of FIG. 26, it is impossible to achieve both conventionally by the
ついで、図27および図28を参照しながら、本発明の第3の実施例に係る再生ヘッドの作製工程に関して説明する。 Next, a manufacturing process of the reproducing head according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図27は、図26の実施例に係る再生ヘッドの主要部の構成を示す斜視図であり、図28は、上記実施例に係る再生ヘッドの作製工程を説明するための断面図である。 FIG. 27 is a perspective view showing a configuration of a main part of the reproducing head according to the embodiment of FIG. 26, and FIG. 28 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the reproducing head according to the embodiment.
図27においては、図26の実施例に係る再生ヘッドの作製工程が容易に理解されるようにするために、最上部の上側シールド部3−1と最下部の下側シールド部3−2とを取り外した状態での再生ヘッド10の概略的な構造を示すようにしている。それゆえに、図27の再生ヘッド10の構造は、シールド部3−1および下側シールド部3−2以外は、前述の図26の再生ヘッド10の構造と同一である。したがって、ここでは、図27の再生ヘッド10に関する再度の説明を省略する。
In FIG. 27, in order to easily understand the manufacturing process of the reproducing head according to the embodiment of FIG. 26, the uppermost upper shield part 3-1, the lowermost lower shield part 3-2, A schematic structure of the reproducing
図28の左側の側面図(a)においては、再生ヘッド10の端子幅の中央部におけるMR素子の高さ方向の断面図が図示されており、同図の右側の正面図(b)においては、再生ヘッド10の端子幅の中央部におけるMR素子の幅方向(トラック幅方向)の断面図が図示されている。図26の実施例に係る再生ヘッドの作製工程を以下に記す。ただし、ソフト膜と反強磁性膜および強磁性膜の積層膜の構成以外の部分は、前述の図5〜図10の第1の実施例と同様であるため、ここでは再度の説明を省略する。
In the left side view (a) of FIG. 28, a sectional view in the height direction of the MR element at the center of the terminal width of the reproducing
図28においては、下側ソフト膜、下側非磁性膜、ハード膜、上側非磁性膜、および上側ソフト膜を順次成膜する代わりに、下側ソフト膜41、下側非磁性膜43、強磁性膜52、反強磁性膜51、上側非磁性膜42、および上側ソフト膜40を順次成膜する。以上の構造において、上側ソフト膜40は、上側シールド部3−1と電気的にも磁気的にも接触してよい。また一方で、強磁性膜52および反強磁性膜51に関していえば、その積層の順番を逆にし、下側が反強磁性膜51となってもよい。
In FIG. 28, instead of sequentially forming the lower soft film, the lower nonmagnetic film, the hard film, the upper nonmagnetic film, and the upper soft film, the lower
さらに、下側ソフト膜、下側非磁性膜、ハード膜、上側非磁性膜、および上側ソフト膜を順次成膜する代わりに、強磁性膜52、反強磁性膜51、上側非磁性膜42、および上側ソフト膜40のみの積層膜としてもよい。この際にも、上側ソフト膜40は、上側シールド部3−1と電気的にも磁気的にも接触してよい。
Further, instead of sequentially forming the lower soft film, the lower nonmagnetic film, the hard film, the upper nonmagnetic film, and the upper soft film, the
図29は、図26の実施例の第1変形例の概略的構成を示す斜視図である。図29の第1変形例に係る再生ヘッド10は、前述の図26の実施例の場合とほぼ同様に、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、隣接トラック間のクロストークを抑制するための上側ソフト膜40と下側ソフト膜41との間に、磁区制御膜として機能する反強磁性膜51および強磁性膜52の積層膜が形成された構造になっている。上記の上側ソフト膜40、反強磁性膜51および強磁性膜52の積層膜、および下側ソフト膜41によって、積層膜63が構成される。
FIG. 29 is a perspective view showing a schematic configuration of a first modification of the embodiment of FIG. The reproducing
さらに、図29の第1変形例に係る再生ヘッド10においては、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部30−1および下側シールド部30−2とが形成されているが、前述の図26の実施例に示したような上側電極端子および下側電極端子は形成されていない。換言すれば、図29の第1変形例では、上側シールド部30−1および下側シールド部30−2が、上側電極端子および下側電極端子をそれぞれ兼用する構造になっている。なお、図29の第1変形例においても、前述の図26の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
Further, in the reproducing
図29の第1変形例によれば、上側電極端子および下側電極端子を形成する必要がないので、再生ヘッドの作製工程の簡略化が図れる。 According to the first modification of FIG. 29, since it is not necessary to form the upper electrode terminal and the lower electrode terminal, the manufacturing process of the reproducing head can be simplified.
図30は、図26の実施例の第2変形例の概略的構成を示す斜視図である。図30の第1変形例に係る再生ヘッド10は、前述の図26の実施例の場合とほぼ同様に、MR素子1のトラック幅方向(X方向)の両側にて、隣接トラック間のクロストークを抑制するための上側ソフト膜40と下側ソフト膜41との間に、磁区制御膜として機能する反強磁性膜51および強磁性膜52の積層膜が形成された構造になっている。上記の上側ソフト膜40、反強磁性膜51および強磁性膜52の積層膜、および下側ソフト膜41によって、積層膜63が構成される。
FIG. 30 is a perspective view showing a schematic configuration of a second modification of the embodiment of FIG. The reproducing
さらに、図30の第2変形例に係る再生ヘッド10においても、前述の図29の第1変形例の場合とほぼ同様に、抵抗値が磁界により変化するMR素子1と、記憶媒体上の隣接トラックからの漏洩磁界を遮蔽するための上側シールド部31−1および下側シールド部31−2とが形成されているが、上側電極端子および下側電極端子は形成されていない。換言すれば、図30の第2変形例においても、上側シールド部31−1および下側シールド部31−2が、上側電極端子および下側電極端子をそれぞれ兼用する構造になっている。なお、図25の第2変形例においても、前述の図26の実施例の場合と同様に、MR素子1の面内に対し垂直な方向に電流を流すCPP構造が使用されている。
Further, also in the reproducing
ただし、図30の第2変形例においては、前述の図29の第1変形例の場合と異なり、上側シールド部31−1の形状が、前述の図26の実施例における上側シールド部3−1と上側電極端子2−1とを合体した形状になっている。 However, in the second modification example of FIG. 30, unlike the case of the first modification example of FIG. 29 described above, the shape of the upper shield part 31-1 is the same as that of the upper shield part 3-1. And the upper electrode terminal 2-1.
それゆえに、図30の第2変形例によれば、前述の図26の実施例とほぼ同じ条件で、上側シールド部にシールド機能を持たせることができると共にMR素子の面内に垂直な方向に電流を流すことができる。 Therefore, according to the second modification of FIG. 30, the upper shield part can be provided with a shielding function under substantially the same conditions as in the above-described embodiment of FIG. 26, and in a direction perpendicular to the plane of the MR element. Current can flow.
本発明は、磁気抵抗効果型素子の面内に垂直な方向に電流を流すCPP構造の再生ヘッドに適用されるのみでなく、MR素子の面内方向に電流を流すCIP(Current In-plane to Plane )構造の再生ヘッドにも適用され得る。さらに、本発明は、磁気抵抗効果型の再生ヘッドと誘導型の記録ヘッドとが一体化された構造の複合型薄膜磁気ヘッド、および、複合型薄膜磁気ヘッドが組み込まれた磁気ディスク装置等の高記録密度の磁気記憶装置に適用され得る。 The present invention is not only applied to a read head having a CPP structure in which a current flows in a direction perpendicular to the plane of the magnetoresistive element, but also a current in-plane to CIP (current in-plane to flow) in the in-plane direction of the MR element. Plane) can be applied to a reproducing head having a structure. Furthermore, the present invention provides a composite thin film magnetic head having a structure in which a magnetoresistive read head and an inductive recording head are integrated, and a magnetic disk device incorporating the composite thin film magnetic head. It can be applied to a magnetic storage device having a recording density.
1 磁気抵抗効果素子(MR素子)
2−1 上側電極端子
2−2 下側電極端子
3−1 上側シールド部
3−2 下側シールド部
4 軟磁性膜
5 高保磁力膜
6 積層部
7−1 レジスト
7−1 絶縁膜
8−1 レジスト
8−2 絶縁膜
10 再生ヘッド
15 記録ヘッド
18 複合型薄膜磁気ヘッド
40 上側ソフト膜
41 下側ソフト膜
42 上側非磁性膜
43 下側非磁性膜
50 ハード膜
51 反強磁性膜
52 強磁性膜
60 積層膜
61 積層膜
62 積層膜
63 積層膜
140 ボイスコイルモータ
200 ディスク装置
201 ディスクエンクロージャ
205 ディスク
210 スピンドル
220 スピンドルモータ
1 Magnetoresistive effect element (MR element)
2-1 Upper electrode terminal 2-2 Lower electrode terminal 3-1 Upper shield part 3-2 Lower shield part 4 Soft magnetic film 5 High
Claims (10)
前記磁気抵抗効果素子に一定のバイアス磁界を予め印加しておくための高保磁力膜および軟磁性膜を含む積層部を、前記磁気抵抗効果素子の幅方向の両端に形成することを特徴とする再生ヘッド。 A magnetoresistive effect element whose resistance value varies depending on a magnetic field; and a first electrode terminal and a second electrode terminal formed so as to sandwich the magnetoresistive effect element; In a reproducing head that reproduces information of an arbitrary storage area in a storage medium as a magnetic signal by using a change,
A reproduction unit comprising: a laminated portion including a high coercive force film and a soft magnetic film for applying a constant bias magnetic field to the magnetoresistive element in advance at both ends in the width direction of the magnetoresistive element; head.
前記磁気抵抗効果素子に一定のバイアス磁界を予め印加しておくための反強磁性膜と該反強磁性膜によって磁気的に固着された強磁性膜とが積層された積層膜および軟磁性膜を含む積層部を、前記磁気抵抗効果素子の幅方向の両端に形成することを特徴とする再生ヘッド。 A magnetoresistive effect element whose resistance value varies depending on a magnetic field; and a first electrode terminal and a second electrode terminal formed so as to sandwich the magnetoresistive effect element; In a reproducing head that reproduces information of a desired storage area in a storage medium as a magnetic signal using a change,
A laminated film and a soft magnetic film in which an antiferromagnetic film for applying a constant bias magnetic field to the magnetoresistive element in advance and a ferromagnetic film magnetically fixed by the antiferromagnetic film are laminated; A reproducing head comprising: a laminated portion including both ends of the magnetoresistive element in the width direction.
ほぼ同心円状の複数のトラックからなる記憶領域が前記記憶媒体内に形成されたディスクと、
前記ディスクの内周部の位置と外周部の位置との間を往復移動するように前記複合型薄膜磁気ヘッドを駆動するボイスコイルモータと、
前記ディスクを回転可能に駆動するスピンドルモータと、
前記複合型薄膜磁気ヘッドを用いて前記ディスクの任意の位置に情報を記録すると共に、該任意の位置に記録されている情報を再生する動作を制御する制御部とを備えることを特徴とするディスク装置。 A composite thin-film magnetic head having a structure in which the reproducing head according to any one of claims 1 to 8 and a recording head for recording information in an arbitrary storage area in a storage medium are integrated;
A disk in which a storage area consisting of a plurality of substantially concentric tracks is formed in the storage medium;
A voice coil motor that drives the composite thin film magnetic head so as to reciprocate between the position of the inner periphery and the position of the outer periphery of the disk;
A spindle motor that rotatably drives the disk;
A disk comprising: a controller for recording information at an arbitrary position of the disk using the composite thin film magnetic head and controlling an operation of reproducing the information recorded at the arbitrary position apparatus.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9721731B2 (en) | 2009-12-18 | 2017-08-01 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Systems and methods to connect sintered aluminum electrodes of an energy storage device |
-
2004
- 2004-11-11 JP JP2004328165A patent/JP2006139850A/en active Pending
Cited By (2)
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US9721731B2 (en) | 2009-12-18 | 2017-08-01 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Systems and methods to connect sintered aluminum electrodes of an energy storage device |
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