JP2006252755A - 磁気ヘッドデバイスおよびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ＥＳＤ破壊を抑制すると共に記録ヘッドによるノイズ等からＣＰＰ型再生ヘッドを十分に保護することのできる構造を備えた磁気ヘッドデバイスを提供する。
【解決手段】この磁気ヘッドデバイスは、接地された基体２０と積層膜パターン１２Ａとの間に短絡機構３を設け、記録ヘッドにおける磁極層１８、下部シールド層１０および上部シールド層８の各々と基体２０とを電気的に接続し、かつ、それら相互間のキャパシタンスＣ２８〜Ｃ３０が全て等しくなるように調整したものである。これにより、製造時や使用時に発生して積層膜パターン１２Ａや磁極層１８、下部シールド層１０、上部シールド層８などに蓄積された静電荷を徐々に放出させることができ、結果としてＥＳＤ破壊を抑制することができる。その上、記録ヘッドによって生ずるノイズおよびクロストークによる積層膜パターン１２Ａの動作への影響も防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、膜面に対して垂直な方向に電流が流れることにより磁気抵抗効果を示すＣＰＰ−ＧＭＲ再生センサまたはＴＭＲ再生センサを備えた磁気ヘッドデバイスおよびその製造方法に関する。
一般に、磁気ディスク装置は、例えば図７に示したような構造を有する電磁気トランスデューサ１０１を複数備えている。各電磁気トランスデューサ１０１は記録ヘッド１０４および再生ヘッド１０２を備えており、それらを稼動させることで磁気データをハードディスクに記録すると共にその記録された磁気データを再生するようになっている。
再生ヘッド１０２は、通常、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；Giant Magnero-Resistance）に基づく電気抵抗の変化を示す磁気抵抗効果（ＭＲ）素子からなるセンサ１１３を有している。ＭＲ素子は極めて静電気放電（ＥＳＤ；electrostatic discharge）の影響を受けやすいものである。センサ１１３は上部シールド層１０８と下部シールド層１１０との間に設けられている。センサ１１３としては、例えばＣＩＰ（current-in-plane）型、ＣＰＰ（current-perpendicular-to-plane）型およびＴＭＲ（tunneling magneto-resistive）型の３つの形態のものを用いることができる。なお、図７は、ＣＩＰ型のセンサ１１３を有する再生ヘッド１０２に対応している。
記録ヘッド１０４は、下部磁極層（下部ポール）１１８、上部磁極層１１９およびこれらに挟まれた誘導コイル１１６（図７では断面を示す）を備えている。この誘導コイル１１６は極めてＥＳＤの影響を受けにくいものである。磁極層１１８は、再生ヘッド１０２を、記録ヘッド１０４において生じるノイズから隔離する機能も果たしている。記録ヘッド１０４は、駆動する際、上部シールド層１０８および下部シールド層１１０によって漂遊電磁場（stray electromagnetic field）から保護されるようになっている。
再生ヘッド１０２がＣＩＰ型のセンサ１１３を有するＣＰＰ構造である場合、第１の誘電体層（Ｄ１）１１１は下部シールド層１１０をセンサ１１３から絶縁し、第２の誘電体層（Ｄ２）１１５は上部シールド層１０８をセンサ１１３から絶縁するような構造となっている。ＣＩＰ構造では、センス電流が、センサ１１３の一側面から流入したのち積層面に沿って（積層面内方向に）通過して反対側の側面から流出するように導かれる。一方、ＣＰＰ構造やＴＭＲ構造では、センス電流は積層面と直交するようにセンサ１１３の上面から下面へ向かうように（またはその逆方向に）通過する。その場合、図７に示したＣＩＰ構造の場合とは異なり、上部シールド層１０８および下部シールド層１１０がセンサ１１３の上面および下面と直接接するように形成され、それらが実質的にセンス電流を案内すると共にそのセンス電流を抽出する（取り出す）電極として機能する。したがって、図７に示した第１および第２の誘電体層１１１，１１５に対応するものは、ＣＰＰ構造およびＴＭＲ構造においては存在しない。
上部シールド層１０８、下部シールド層１１０、第１および第２の誘電体層１１１，１１５、ならびにセンサ１１３は、スライダと呼ばれる基体１２０の上に設けられている。再生ヘッド１０２および記録ヘッド１０４は、通常、酸化アルミニウム（アルミナ）からなる堆積層１１２に埋設されている。導電リードが、その堆積層１１２の内部を通過し、堆積層１１２の一表面上に設けられたターミナルパッド１１４と接続されている。酸化アルミニウムからなる下地層１０５は、下部シールド層１１０と基体１２０との間に配置されている。誘電スペーサ層１０６は上部シールド層１０８の上面を、下部磁極層１１８の下面から隔離している。
基体１２０は、耐摩耗性セラミックからなり、電磁気トランスデューサ１０１を搭載するキャリアとして機能するものである。記録ヘッド１０４における下部磁極層１１８の一端面および再生ヘッド１０２におけるセンサ１１３の一端面は、それらを埋設する堆積層１１２の表面に現れており、基体１２０の一表面と共平面（co-planer）を形成している。この共平面はエアベアリング面（ＡＢＳ；air bearing surface）と呼ばれるものである。このエアベアリング面は、高い耐摩耗性を示す炭素被膜（ＣＯＣ；carbon overcoat）１２１によって保護されている。基体１２０は、ステンレス鋼からなるサスペンション１２３の先端に導電性接着剤１２４によって取り付けられており、これらをまとめてヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ；head gimbals assembly）と称する。導電性接着剤１２４は、基体１２０をサスペンション１２３と電気的に接続することで接地するように機能する。
ところで、既に述べたようにＭＲ素子は極めてＥＳＤの影響を受けやすいものであることから、従来より、ＭＲ素子を搭載した磁気ディスク装置や磁気テープ装置において、ＥＳＤを除去するためのいくつかの方法について研究されている。例えば、Tabatet等による特許文献１は特に注目すべき発明である。
特許文献１には、少なくとも排出用抵抗体（bleed resistor）を１つ有する磁気抵抗効果型トランスデューサが示されている。ブリード・レジスタは、アセンブリを基体と結合させるものである。Tabat等はセンサにおけるＧＭＲ構造については記載していないが、シールド層と基体とが高い抵抗を介して結合されている点が開示されている。
また、Lam等は、ＭＲ再生ヘッドをＥＳＤから保護する方法について開示している（特許文献２参照）。具体的には、ＨＧＡ（head gimbal assembly）に設けられた様々な接続パッド同士の間に抵抗体を連結するようにしている。
また、Denison等は、テープを再生するためのＭＲヘッドについて開示している（特許文献３参照）。このＭＲヘッドは、シールドとグラウンドとが抵抗接続（resistive connection）されることによってＥＳＤから保護されている。
また、Yuan等は、再生ヘッドセンサの保護について開示している（特許文献４参照）。ここでは、再生ヘッドセンサが媒体対向面からリセスし、その面を誘電層によって覆われるようになっている。この方法は、電気的な保護手法というよりも機械的な保護方法である。
米国特許第６７２８０８２号明細書 米国特許第６３７３６６０号明細書 米国特許第５５３９５９８号明細書 米国特許第６２１９２０５号明細書
しかしながら、ＭＲ素子は、ＥＳＤに敏感であるだけでなく、記録ヘッド１０４からのノイズやクロストークの影響をも受けやすいものである。近年における全体構成の小型化に伴い、再生ヘッドが記録ヘッドの極めて近くに配置されることでノイズやクロストークの影響を受け易くなっており、また、再生ヘッド自体の薄型化によってＥＳＤ破壊を生じ易くなってきている。このようなＥＳＤからＭＲ素子を含むセンサを保護するためには、ＥＳＤを開始してしまうレベルに達するよりも十分に早い段階においてＭＲ素子を含むセンサ、およびその周囲の構成要素に蓄積された電荷を除去する機構が要求される。
図８に、図７に示したＣＩＰ型の再生ヘッド１０２を備えた電磁気トランスデューサ１０１の、エアベアリング面１２２の側から眺めた概略構成を示す。矩形のボックス１５０，１５５は、ＣＩＰ構造に対応して、センサ１１３へセンス電流を流入させるための入力端子、またはセンサ１１３からセンス電流を出力させるための出力端子として機能するものである。端子１５０，１５５は、プリアンプＡＭＰの入力端子Ｔ１０１，Ｔ１０２とそれぞれ接続されている。プリアンプＡＭＰはセンサ１１３にバイアスを付与し、センサ信号を増幅するものであり、リード・バック回路を構成している。さらに、プリアンプＡＭＰは２つの出力端子Ｒｄｘ，Ｒｄｙを有している。上部シールド層１０８の上に位置する下部磁極層１１８は、誘電体層１０６によって上部シールド層１０８と分離されている。接続部１３０は下部磁極層１１８と上部シールド層１０８とを連結するものであり、下部磁極層１１８から上部シールド層１０８へと電荷の排出（drainage）が行われるようになっている。下部シールド層１１０と、サスペンション１２３を介して接地された基体１２０とを繋ぐ接続部１４０は、約２０ｋΩの抵抗を有している。上部シールド層１０８は、各々約２ｋΩの抵抗を有する抵抗体１６０，１６５を介してＣＩＰ型のセンサ１１３の両端面と接続している下部シールド層１１０に直接接続されている。上部シールド層１０８および下部シールド層１１０は、基体１２０やサスペンション１２３へ放電することができるようになっている。この構造は、ＣＩＰ型のＧＭＲセンサを、ＥＳＤ破壊から十分に保護することができるものである。
ところで、センサ１１３がＣＰＰ型およびＴＭＲ型である場合においても、ＥＳＤ破壊を未然に防止するための電流排出経路が必要である。しかしながら、ＣＰＰ型およびＴＭＲ型のセンサ１１３の場合には図８に示した配置構造とは異なり、上部シールド層１０８および下部シールド層１１０がセンサ１１３の上面または下面と接し、電気的に接続される。ここで、２つの抵抗体１６０，１６５はセンサ１１３と並列接続された状態となる。センサ１１３の抵抗値は、ＣＰＰ型では約５０Ωであり、ＴＭＲ型では約１０００Ω（１ｋΩ）である。この事実は、センサ１１３を通じて多くの電荷の排出を強いるか、リードバック回路（read-back circuitry）から離れ、センサ１１３から抵抗体１６０，１６５を通過するようにリードバック信号を短絡させることとなるかのどちらかを意味する。しかしこれらは、いずれも望ましい結果ではない。
図９は、センサ１１３がＣＰＰ型またはＴＭＲ型である場合の再生ヘッドの等価回路を示している。図９に示した等価回路には、ＥＳＤ破壊を防止するための機構（回路）が含まれていない。センサ１１３は、上部シールド層１０８および下部シールド層１１０に挟まれている。センス電流は、上部シールド層１０８と接続された端子１５０および下部シールド層１１０と接続された端子１５５のうちのいずれか一方から流入し、センサ１１３を通過したのち他方へ流出するようになっている。したがって、センス電流は、センサ１１３の内部を積層面に垂直な方向へ流れることとなる。図９には、さらに、下部磁極層１１８と上部シールド層１０８との間の容量結合（capacitative coupling）１２８、上部シールド層１０８と下部シールド層１１０との間の容量結合１２９、下部シールド層１１０と基体１２０との間に存在する容量結合１３０がそれぞれ示されている。各容量結合１２８〜１３０は、記録ヘッド１０４と再生ヘッド１０２との間、または再生ヘッド１０２と基体１２０との間において望ましくない程度に大きなクロストークを発生する。これらの容量結合１２８〜１３０は、下部磁極層１１８、上部シールド層１０８、下部シールド層１１０および基体１２０ならびにそれらの間に介在する絶縁層の構造によって決まるものである。このような容量結合は、図７および図８に示したＣＩＰ構造においてはそれほど大きな問題ではない。なぜなら、ＣＩＰ構造の場合、一対のリード層がセンサの両側に対称的に（バランス良く）配置されているからである。ところがＣＰＰ構造では、下部磁極層１１８と下部シールド層１１０（第１のリード層）との間のキャパシタンスは下部磁極層１１８と上部シールド層１０８（第２のリード層）との間のキャパシタンスと異なっている。同様に、基体１２０と下部シールド層１１０との間のキャパシタンスは、基体１２０と上部シールド層１０８との間のキャパシタンスと異なっている。一方、ＣＩＰ構造では、その構造により、下部シールド層および上部シールド層に対するキャパシタンスの全てが同程度となる。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、再生ヘッドおよび記録ヘッドを備え、製造時や使用時に発生する静電荷の放出に伴う静電放電（ＥＳＤ）破壊を抑制すると共に記録ヘッドによるノイズおよびクロストークから再生ヘッドを十分に保護することのできる構造を備えた磁気ヘッドデバイスを提供することにある。さらに、本発明の第２の目的は、そのような磁気ヘッドデバイスの製造方法を提供することにある。
本発明における磁気ヘッドデバイスの製造方法は、接地された基体を用意する第１のステップと、この基体上に、誘電体に取り囲まれたＣＰＰ−ＧＭＲ型の再生センサまたはＴＭＲ型の再生センサと、磁極層を含んで、この再生センサの近傍に配置された誘導型記録ヘッドと、再生センサを積層方向において挟むように隣接配置された第１および第２のシールド層とを形成すると共に、再生センサと基体との間に抵抗性かつ容量性の短絡機構を形成する第２のステップと、コモンモード・リジェクション（ＣＭＲ）回路構成を有するリードバック・プリアンプを用意し、再生センサの出力端子と、リードバック・プリアンプの入力端子とを接続する第３のステップとを含むようにしたものである。短絡機構については、磁極層、第１のシールド層および第２のシールド層のうちの少なくとも１つと基体とを電気的に接続し、かつ、磁極層と第１のシールド層との間の第１のキャパシタンスと、第１のシールド層と第２のシールド層との間の第２のキャパシタンスと、第２のシールド層と基体との間の第３のキャパシタンスとが互いに等しくなるように調整されたものとする。再生センサは、例えば外部出力のための導電性リード層と接続されている。ここで、再生センサの近傍に配置とは、記録ヘッドによる誘導磁界が再生センサの動作に影響を及ぼす範囲に配置された状態をいう。
本発明における磁気ヘッドデバイスは、接地された基体上に、誘電体に取り囲まれたＣＰＰ−ＧＭＲ型の再生センサまたはＴＭＲ型の再生センサと、磁極層を含んで再生センサの近傍に配置された誘導型記録ヘッドと、再生センサを積層方向において挟むように隣接配置された第１および第２のシールド層と、抵抗性かつ容量性の短絡機構と、ＣＭＲ回路構成を有し、再生センサの出力端子と接続された入力端子を有するリードバック・プリアンプとを備えるようにしたものである。ここで短絡機構は、基体と、磁極層、第１のシールド層および第２のシールド層のうちの少なくとも１つとを電気的に接続し、かつ、磁極層と第１のシールド層との間の第１のキャパシタンスと、第１のシールド層と第２のシールド層との間の第２のキャパシタンスと、第２のシールド層と基体との間の第３のキャパシタンスとが互いに等しくなるように調整されたものとする。
本発明における磁気ヘッドデバイスの製造方法および磁気ヘッドデバイスでは、上記の従来技術とは異なり、抵抗性かつ容量性の短絡機構（resistive／capacitative shunting scheme）を設けるようにしたので、再生センサに隣接する第１および第２のシールド層に蓄積される静電荷や再生センサの近傍に位置する記録ヘッドの磁極層に蓄積される静電荷が、その蓄積量がＥＳＤを開始してしまうレベルに達する以前の段階において徐々に放出される。さらに、第１および第２のシールド層、磁極層、ならびに基体の相互間における容量性結合の大きさのバランスが適正化されることにより、第１および第２のシールド層の各々から振幅および位相の等しい（対称な）信号がそれぞれリードバック・プリアンプに入力される。コモンモード・リジェクション機能により、上記の容量性結合に起因するノイズやクロストークがキャンセルされた信号がリードバック・プリアンプから出力される。
本発明における磁気ヘッドデバイスの製造方法および磁気ヘッドデバイスでは、短絡機構を形成するステップにおいて、磁極層と基体とを直接接続または１００Ω以下の抵抗値を示すように低抵抗接続すると共に、第１のシールド層または第２のシールド層のいずれか一方と基体との間を１ｋΩ以上１００ｋΩ以下の抵抗値を示すように高抵抗接続することが望ましい。または、短絡機構を形成するステップにおいて、第１のシールド層および基体、ならびに第２のシールド層および基体の双方について、１ｋΩ以上１００ｋΩ以下の互いに等しい抵抗値を示すようにそれぞれ高抵抗接続すると共に、磁極層および基体を直接接続または１００Ω以下の抵抗値を示すように低抵抗接続することが望ましい。
さらに、本発明の磁気ヘッドデバイスの製造方法および磁気ヘッドデバイスでは、積層面内において互いに等しい面積を有するように第１のシールド層、第２のシールド層および磁極層を形成すると共に、同一の誘電体材料を用い、かつ互いに等しい厚さとなるように、基体と第２のシールド層とを分離する第１の誘電体層と、第１のシールド層と第２のシールド層とを分離する第２の誘電体層と、第１のシールド層と磁極層とを分離する第３の誘電体層とを形成するようにするとよい。すなわち、第１のシールド層、第２のシールド層および磁極層における積層面内における各面積とそれらを分離する各誘電体層の厚さとの比を等しくするとよい。
本発明における磁気ヘッドデバイスの製造方法または磁気ヘッドデバイスによれば、接地された基体とＣＰＰ−ＧＭＲ型またはＴＭＲ型の再生センサとの間に抵抗性かつ容量性の短絡機構を設け、誘導型記録ヘッドにおける磁極層ならびに第１および第２のシールド層のうちの少なくとも１つと基体とを電気的に接続し、かつ、第１〜第３のキャパシタンスを相互に等しくなるように調整したので、製造時や使用時に発生して再生センサや磁極層、あるいは第１および第２のシールド層などに蓄積された静電荷を徐々に除去することでＥＳＤ破壊を抑制することができる。その上、ＣＭＲ回路構成を有するリードバック・プリアンプを設けることで、ノイズやクロストークが十分にキャンセルされる構造を実現することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
最初に、図１（Ａ），１（Ｂ）、図２および図３を参照して、本発明における一実施の形態としての磁気ヘッドデバイスの構成について以下に説明する。本実施の形態の磁気ヘッドデバイスは、例えばハードディスク装置などに搭載され、磁気データを磁気記録媒体（ハードディスク）に記録すると共にその記録された磁気データを磁気抵抗効果によって再生するものである。
図１（Ａ），１（Ｂ）は、本実施の形態の磁気ヘッドデバイスにおけるエアベアリング面（以下、ＡＢＳ）２２と直交する断面（ＹＺ平面と平行な断面）の構成を表している。ただし、図１（Ａ）と図１（Ｂ）とは互いに異なる断面を表している。図２は、積層膜パターン１２Ａ〜１２Ｃを含む積層面（ＸＹ平面）に沿った平面構成を表す概略図である。図２に示したＩＡ−ＩＡ切断線に沿った矢視方向の断面が図１（Ａ）に対応し、ＩＢ−ＩＢ切断線に沿った矢視方向の断面が図１（Ｂ）に対応している。
この磁気ヘッドデバイスは、接地された基体２０上に、周囲が誘電体に取り囲まれたＣＰＰ−ＧＭＲ型またはＴＭＲ型の再生センサとして機能する積層膜パターン１２Ａを含む再生ヘッド２と、積層膜パターン１２Ａの近傍に配置された磁極層１８を含んでなる誘導型記録ヘッド４と、積層膜パターン１２Ａを積層方向において挟むように隣接配置された下部シールド層１０および上部シールド層８とを備えている。さらに、後述するように、基体２０と、磁極層１８、下部シールド層１０および上部シールド層８とをそれぞれ電気的に接続する抵抗性かつ容量性の短絡機構３と、リードバック・プリアンプ（以下、単にプリアンプＡＭＰとを備えている。
この磁気ヘッドデバイスでは、磁気記録媒体と対向するＡＢＳ２２に露出する側において、基体２０の上に、誘電体層５と、下部シールド層１０と、積層膜パターン１２Ａと、上部シールド層８と、誘電体層６と、磁極層１８とが順に積層されている。
基体２０は、例えば銀含有のエポキシ樹脂などの導電性樹脂（非線形抵抗）によってサスペンション（図示せず）に接地されている。あるいは、別途設けられた付加的な接地パッドを介してサスペンションに接地されるようにしてもよい。
誘電体層５は、酸化アルミニウムなどの誘電体材料からなり、厚さｔ１を有している。下部シールド層１０は、この誘電体層５によって基体２０と分離されており、その上面が積層膜パターン１２Ａと直接接している。積層膜パターン１２Ａは、磁気記録媒体からの磁気データの読み出し動作を行う際に磁界変化を検出する磁気抵抗効果膜（ＭＲ）パターン１３Ａと、導電性リード層パターン１４Ａとが順に積層されたものである。上部シールド層８の下面は積層膜パターン１２Ａの上面と直接接している。この上部シールド層８と磁極層１８との間に設けられた誘電体層６は、酸化アルミニウムなどの誘電体材料からなり、厚さｔ３を有している。
下部シールド層１０、上部シールド層８および磁極層１８は、ＡＢＳ２２から離れるように（Ｙ方向に沿って）等しい長さに亘って延在している。ここで、下部シールド層１０、上部シールド層８および磁極層１８は、積層面内（ＸＹ平面）において互いに同等の面積を有し、積層方向（Ｚ方向）に沿って互いに対応する領域を占めるように設けられている。
下部シールド層１０の後方（ＡＢＳ２２とは反対側）には誘電体層７が充填されており、その後方には導電性のビアホール８１が設けられている。ビアホール８１、誘電体層７および下部シールド層１０の各上面は基体２０の表面２０Ｓから同一の高さに位置し、共平面７７を形成するように平坦化されている。したがって、誘電体層７の厚さは下部シールド層１０の厚さと等しく、ビアホール８１の厚さは誘電体層５と下部シールド層１０との合計の厚さと等しい。
下部シールド層１０上における積層膜パターン１２Ａの後方の領域には、ＭＲ膜パターン１３Ｂと導電性リード層パターン１４Ｂとが積層されてなる積層膜パターン１２Ｂが配置されている。さらに、ビアホール８１の上には、ＭＲ膜パターン１３Ｃと導電性リード層パターン１４Ｃとが積層されてなる積層膜パターン１２Ｃが配置されている。これら積層膜パターン１２Ａ〜１２Ｃは互いに独立しており、それらの周囲を埋めるように誘電体層６５が設けられている。積層膜パターン１２Ａ〜１２Ｃおよび誘電体層６５は互いに同一の厚さを有し、それらの上面は平坦化され、共平面６６を形成している。
共平面６６上には、積層膜パターン１２Ｂを覆うように導電性メタライズ層９１（図１（Ａ）参照）が設けられると共に、積層膜パターン１２Ｃを覆うように導電性メタライズ層９３が設けられている。さらに、誘電体層６５の上には導電性メタライズ層９２が選択的に設けられている。導電性メタライズ層９１と導電性メタライズ層９２とは互いに接していない。
上部シールド層８は、ＡＢＳ２２とは反対側の端部の下面が導電性メタライズ層９２と接続されるように構成されている。しかし、導電性メタライズ層９１の上には誘電体層６７が設けられているので、上部シールド層８と導電性メタライズ層９１とは互いに接していない。なお、誘電体層６５および誘電体層６７の合計の厚さをｔ２とする。
さらに、導電性メタライズ層９１と導電性メタライズ層９３とを繋ぐように高抵抗リード層７４が配置されると共に、導電性メタライズ層９２と導電性メタライズ層９３とを繋ぐように高抵抗リード層７２が配置されている。高抵抗リード層７２，７４は、それぞれ例えば１ｋΩ以上１００ｋΩ以下（好ましくは２０ｋΩ）の比較的高い抵抗値を示すものである。これらによって、下部シールド層１０と基体２０との間、および上部シールド層８と基体２０との間がそれぞれ高抵抗接続されることとなる。
上部シールド層８の後方には、導電性メタライズ層９３と接するように導電性のビアホール８２が設けられている。さらに上部シールド層８とビアホール８２との間を埋めるように誘電体層９８が形成されている。これら上部シールド層８、ビアホール８２および誘電体層９８の上面は平坦化されており、共平面８８を形成している。
磁極層１８の後方には誘電体層９９が充填され、さらにその後方には誘電体層９８および誘電体層６を貫通してビアホール８２と接するように接続層８３が設けられている。接続層８３の上面は、誘電体層９９および磁極層１８の各上面と共に共平面８４を形成している。
磁極層１８および接続層８３の上にはそれぞれスティッチトポール部材１７Ａ，１７Ｂが立設している。さらに、これらスティッチトポール部材１７Ａ，１７Ｂを繋ぐように接続層１５が設けられている。記録ヘッド４は、主に磁極層１８、スティッチトポール部材１７Ａ，１７Ｂ、接続層１５およびそれらと電気的に絶縁された誘導コイル（図示せず）によって構成されている。
図３は、図１（Ａ），１（Ｂ）および図２に示した磁気ヘッドデバイスにおける回路の概略構成を表している。この磁気ヘッドデバイスにおいては、磁極層１８と基体２０との間には抵抗Ｒ７０が形成され、上部シールド層８と基体２０との間には抵抗Ｒ７２が形成され、下部シールド層１０と基体２０との間には抵抗Ｒ７４が形成されているとみなすことができる。ここで、抵抗Ｒ７２，Ｒ７４は、抵抗Ｒ７０よりも高く、かつ互いに等しい抵抗値を示す。具体的には、抵抗Ｒ７０は１００Ω未満であることが望ましく、抵抗Ｒ７２，７４は１ｋΩ以上１００ｋΩ以下の範囲で互いに等しい値（特に２０ｋΩ）を示すことが望ましい。また、磁極層１８と上部シールド層８との間にはキャパシタ２８が存在し、上部シールド層８と下部シールド層１０との間にはキャパシタ２９が存在し、下部シールド層１０とスライダ基体２０との間にはキャパシタ３０が存在する。キャパシタ２８におけるキャパシタンスＣ２８の大きさは、磁極層１８および上部シールド層８の各面積とそれらの間に介在する誘電体層６（図１参照）の厚さｔ３によって決定される。キャパシタ２９におけるキャパシタンスＣ２９の大きさは、上部シールド層８および下部シールド層１０の各面積と、それらの間に介在する誘電体層６５および誘電体層６７の合計の厚さｔ２とによって決定される。さらに、キャパシタ３０におけるキャパシタンスＣ３０の大きさは、下部シールド層１０および基体２０の各面積と、それらの間に介在する誘電体層５の厚さｔ１とによって決定される。キャパシタ２８，２９，３０は、さらに、基体上に配置される金属性の内部連絡レイアウトのための付加的な非励振素子を含んでいる。これら、キャパシタ２８〜３０および抵抗Ｒ７０，Ｒ７２，Ｒ７４によって短絡機構３が構成されている。さらに、この磁気ヘッドデバイスは、コモンモード・リジェクション（ＣＭＲ）回路を構成すると共に、積層膜パターン１２Ａから上部シールド層８を経由した端子５０および下部シールド層１０を経由した端子５５とそれぞれ接続された入力端子Ｔ１，Ｔ２を有するプリアンプＡＭＰを備えている。さらに、プリアンプＡＭＰは２つの出力端子Ｒｄｘ，Ｒｄｙを有している。プリアンプＡＭＰはセンサ１１３に適切なバイアス電流（またはバイアス電圧）を付与すると共にリードバック信号を増幅するものである。
ここで、キャパシタンスＣ２８〜Ｃ３０のバランスをとり、すなわち全て等しい値とすることで、プリアンプＡＭＰに入力する場面において、コモン・モード・リジェクション（ＣＭＲ）によってノイズ消去（noise cancellation）を行うことが可能である。すなわち、キャパシタンスＣ２８〜Ｃ３０のバランスが適正化されることにより、上部シールド層８および下部シールド層１０の各々から端子５０，５５を介して振幅および位相の等しい（対称な）信号がそれぞれ端子Ｔ１，Ｔ２からプリアンプＡＭＰに入力される。プリアンプＡＭＰにおけるコモンモード・リジェクション機能により、端子Ｔ１から入力される信号におけるノイズ成分と、端子Ｔ２から入力される信号におけるノイズ成分とが互いにキャンセルし、結果として、上記の容量性結合に起因するノイズやクロストークなどの不要な成分がキャンセルされたリードバック信号が出力端子Ｒｄｘ，Ｒｄｙからそれぞれ出力される。
このような同等の大きさのキャパシタンスは、例えば、厚さｔ１〜ｔ３を互いに等しくするように製造段階において調整すると共に磁極層１８、上部シールド層８および下部シールド層１０の各面積を互いに等しくするように調整することによって実現される。
続いて、図４（Ａ），４（Ｂ）および図５を参照して、本実施の形態における磁気ヘッドデバイスの製造方法について説明する。
まず、基体２０を用意したのち、この基体２０上に全面に亘って誘電体層５を形成したのち、誘電体層５の上に、最終的にＡＢＳ２２となる位置を含むように下部シールド層１０を選択的に形成する。
次に下部シールド層１０の周囲を埋めるように誘電体層７を形成したのち、下部シールド層１０の後方（ＡＢＳ２２と反対側）に誘電体層５，７を貫通して基体２０と接続されるようにビアホール８１を形成する。さらに、これら下部シールド層１０、誘電体層７およびビアホール８１を平坦化処理することにより、共平面７７を形成する。
続いて、共平面７７の上に磁気抵抗効果膜と導電性リード層とを順に積層してパターニングすることにより、互いに独立して配置される積層膜パターン１２Ａ〜１２Ｃを選択的に形成する。こののち、共平面７７および積層膜パターン１２Ａ〜１２Ｃを覆うように全体に亘って誘電体層６５を形成し、これを平坦化処理することにより積層膜パターン１２Ａ〜１２Ｃの上面を含む共平面６６を形成する。
共平面６６を形成したのち、積層膜パターン１２Ｂの上に導電性メタライズ層９１（図４（Ａ）参照）を選択的に形成すると共に、誘電体層６６上に導電性メタライズ層９２（図４（Ｂ）参照）を選択的に形成する。この際、積層膜パターン１２Ｃの上に導電性メタライズ層９３を併せて形成する。さらに、全体を覆うように誘電体層６７Ａを形成したのち平坦化処理を行うことにより導電性メタライズ層９１〜９３の上面を含む共平面６７ＡＳを形成する。こののち、共平面ＡＳ上に導電性メタライズ層９１および導電性メタライズ層９３を繋ぐ高抵抗リード層７４（図４（Ａ）参照）と、導電性メタライズ層９２および導電性メタライズ層９３を繋ぐ高抵抗リード層７２（図４（Ｂ）参照）とを例えば同一の金属材料を用いてそれぞれ形成する。さらに、全体を覆うように誘電体層６７Ｂを形成したのち平坦化処理を行い、共平面６７ＢＳを形成する。誘電体層６７Ａと誘電体層６７Ｂとをまとめて誘電体層６７と総称する。
共平面６７ＢＳを形成したのち、誘電体層６７Ｂ上の下部シールド層１０に対応する領域に上部シールド層８を形成する。ここでは、ＡＢＳ２２側の一端部の下面が誘電体層６７Ａ，６７Ｂを貫通して積層膜パターン１２Ａと接続され、かつ、ＡＢＳ２２側とは反対側の他端部の下面が接続部６４において導電性メタライズ層９２の上面と接するように上部シールド層８を形成する（図４（Ｂ）参照）。
続いて、図５に示したように、上部シールド層８の周囲（後方）を埋めるように誘電体層９８を形成したのち、誘電体層９８を貫通して積層膜パターン１２Ｃと電気的に接続されるようにビアホール８１を形成する。さらに、これら上部シールド層８、誘電体層９８およびビアホール８２を平坦化処理することにより、共平面８８を形成する。
共平面８８を形成したのち、全面に亘って誘電体層６を形成し、この誘電体層６上における上部シールド層８に対応する領域に磁極層１８を選択的に形成する。さらに、全面に亘って誘電体層９９を形成したのち、誘電体層６，９９を貫通してビアホール８２の上面と接するように接続層８３を形成する。こののち、平坦化処理を行うことにより、磁極層１８、誘電体層９９および接続層８３を含む共平面８４を形成する。
共平面８４を形成したのち、図１（Ａ），１（Ｂ）に示したスティッチトポール部材１７Ａ，１７Ｂを磁極層１８および接続層８３の上にそれぞれ立設させ、それらスティッチトポール部材１７Ａ，１７Ｂを繋ぐように接続層１５を形成する。さらに、書込動作時において書込磁界を発生させる誘導コイルなどを形成することによって、再生ヘッド２および記録ヘッド４の形成が完了する。最後に、ＣＭＲ回路を有するプリアンプＡＭＰを用意し、端子５０，５５と、プリアンプＡＭＰの入力端子Ｔ１，Ｔ２とをそれぞれ接続することで磁気ヘッドデバイスが完成する。
本実施の形態の磁気ヘッドデバイスを製造するにあたっては、誘電体層５の厚さｔ１と、誘電体層６５および誘電体層６７の合計の厚さｔ２と、誘電体層６の厚さｔ３とを全て同じ厚さとすると共に下部シールド層１０、上部シールド層８および磁極層１８のＸＹ平面における面積を全て等しくする。あるいは、下部シールド層１０、上部シールド層８、下部ポール１８における各面積と厚さｔ１〜ｔ３の各々との比を一定に維持するように、面積および厚さを変化させてもよい。こうすることで、磁極層１８と上部シールド層８との間のキャパシタンス２８と、下部シールド層１０と上部シールド層８との間のキャパシタンス２９と、下部シールド層１０と基体２０との間のキャパシタンス３０とが互いに等しくなる。
このように、本実施の形態では、抵抗性かつ容量性の短絡機構を設けるようにしたので、再生センサとしての積層膜パターン１２Ａと接する上部シールド層８および下部シールド層１０に蓄積される静電荷や、積層膜パターン１２Ａの近傍に位置する磁極層１８に蓄積される静電荷が徐々に放出される。したがって、ＥＳＤ破壊の発生を防止することができる。さらに、上部シールド層８および下部シールド層１０、磁極層１８、ならびに基体２０の相互間における容量性結合の大きさのバランスが適正化され、それらの容量性結合に起因するノイズやクロストークが軽減される。
なお、上述の特許文献１（Tabat等）には、再生ヘッドのシールド層が基体と容量（性）結合しているという事実は示されている。しかしながら、再生ヘッドと記録ヘッド間との間におけるノイズやクロストークを誘発する容量結合に関連した問題については言及していない。さらに、Tabat等は短絡機構が、容量（性）結合によって引き起こされる再生ヘッドおよび記録ヘッド間のノイズやクロストークを防止すると同時にＥＳＤをも防止するという点については開示していない。また、特許文献３（Denison等）では、本発明とは異なり、記録ヘッドに関する記載やヘッドとその周囲との間の容量結合に関する記載はみられない。
本発明の実施例について以下に説明する。
実施例としては、本発明の磁気ヘッドデバイスを駆動した際の、プリアンプへの入力段階におけるノイズ変化（noise pickup）の周波数依存性を測定した。図６にその結果を示す。
なお、ここでは、以下に示すケース（１）〜（５）についてモデル化した。ケース（５）が本発明の磁気ヘッドデバイスに相当する実施例であり、ケース（１）〜（４）は本発明の磁気ヘッドデバイスの効果を対比説明するための比較例である。
（１）上部シールド層８と基体２０との間、および下部シールド層１０と基体２０との間に２０ｋΩの抵抗体を介して短絡路を設けたが、キャパシタンス２９〜３０が不均衡である場合。
（２）短絡路を全く設けなかった場合。
（３）下部シールド層１０と基体２０との間にのみ２０ｋΩの抵抗体を介して短絡路を設けたが、キャパシタンス２９〜３０が不均衡である場合。
（４）新たに５番目のターミナルパッドを設け、基体２０とそのターミナルパッドとを２０ｋΩの抵抗体を介して接続することにより短絡路を形成した場合。
（５）上部シールド層８と基体２０との間、および下部シールド層１０と基体２０との間に２０ｋΩの抵抗体を介して短絡路を設けると共に、キャパシタンス２９〜３０が均一である場合（本発明）。
図６は、全てのケースについて１００〜３００メガヘルツ（ＭＨｚ）の範囲において測定したノイズ電圧を示している。但し、本発明に対応するケース（５）については、ノイズが検出されなかったので、図６には図示していない。図６は、ノイズおよびクロストーク低減という観点における本発明の優位性を証明する結果となっている。
以上、実施の形態および実施例（以下、実施の形態等という。）を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。すなわち当技術分野を熟知した当業者であれば理解できるように、上記実施の形態は本願発明の一具体例であり、本願発明は、上記の内容に限定されるものではない。本発明の範囲と一致する限り、製造方法、材料、構造および寸法などについての修正および変更がなされてもよい。
本発明における磁気ヘッドデバイスの構成を表す断面図である。 図１に示した磁気ヘッドデバイスにおける積層膜パターンを含む平面構成を表す概略図である。 図１に示した磁気ヘッドデバイスにおける回路図である。 本発明における磁気ヘッドデバイスの製造方法における一工程を表す断面図である。 図４に続く一工程を表す断面図である。 本発明の磁気ヘッドデバイスにおけるノイズ電圧の周波数依存性を示す特性図である。 一般的なＣＩＰ−ＧＭＲヘッドを備えた磁気ヘッドデバイスの構成を表す断面図である。 一般的なＣＩＰ−ＧＭＲヘッドをエアベアリング面から眺めた概略構成図である。 一般的なＣＩＰ−ＧＭＲヘッドにおける回路図である。
符号の説明
２…再生ヘッド、３…短絡機構、４…記録ヘッド、５…（第１の）誘電体層、６…（第６の）誘電体層、７…（第２の）誘電体層、８…上部シールド層、１０…下部シールド層、１２Ａ〜１２Ｃ…積層膜パターン、１３Ａ〜１３Ｃ…磁気抵抗効果膜パターン、１４Ａ〜１４Ｃ…導電性リード層パターン、２０…基体、６５…（第３の）誘電体層、６６…（第２の）共平面、６７…（第４の）誘電体層、７２，７４…高抵抗リード層、７７…（第１の）共平面、８１…（第１の）ビアホール、８２…（第２の）ビアホール、８３…接続層、８４…（第４の）共平面、８８…（第３の）共平面、９１，９２，９３…導電性メタライズ層、９８…（第５の）誘電体層、ＡＭＰ…プリアンプ。

Claims (17)

  1. 基体を用意する第１のステップと、
    前記基体上に、誘電体に取り囲まれたＣＰＰ−ＧＭＲ型の再生センサまたはＴＭＲ型の再生センサと、磁極層を含んで前記再生センサの近傍に配置された誘導型記録ヘッドと、前記再生センサを積層方向において挟むように隣接配置された第１および第２のシールド層とを形成すると共に、前記磁極層、第１のシールド層および第２のシールド層のうちの少なくとも１つと前記基体とを電気的に接続し、かつ、前記磁極層と前記第１のシールド層との間の第１のキャパシタンスと、前記第１のシールド層と前記第２のシールド層との間の第２のキャパシタンスと、前記第２のシールド層と前記基体との間の第３のキャパシタンスとが互いに等しくなるように調整された抵抗性かつ容量性の短絡機構を形成する第２のステップと、
    コモンモード・リジェクション（ＣＭＲ）回路構成を有するリードバック・プリアンプを用意し、前記再生センサの出力端子と、前記リードバック・プリアンプの入力端子とを接続する第３のステップと
    を含むことを特徴とする磁気ヘッドデバイスの製造方法。
  2. 前記短絡機構を形成するステップでは、
    前記磁極層と前記基体とを直接接続または１００Ω以下の抵抗値を示すように低抵抗接続すると共に、前記第１のシールド層または第２のシールド層のいずれか一方と前記基体との間を１ｋΩ以上１００ｋΩ以下の抵抗値を示すように高抵抗接続する
    ことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドデバイスの製造方法。
  3. 前記短絡機構を形成するステップでは、
    前記磁極層と前記基体とを直接接続または１００Ω以下の抵抗値を示すように低抵抗接続する
    ことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドデバイスの製造方法。
  4. 前記短絡機構を形成するステップでは、
    前記第１のシールド層および前記基体、ならびに前記第２のシールド層および前記基体の双方について、１ｋΩ以上１００ｋΩ以下の互いに等しい抵抗値を示すようにそれぞれ高抵抗接続すると共に、前記磁極層および前記基体を直接接続または１００Ω以下の抵抗値を示すように低抵抗接続する
    ことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドデバイスの製造方法。
  5. 積層面内において互いに等しい面積を有するように前記第１のシールド層、第２のシールド層および磁極層を形成すると共に、同一の誘電体材料を用い、かつ互いに等しい厚さとなるように、前記基体と前記第２のシールド層とを分離する第１の誘電体層と、前記第１のシールド層と前記第２のシールド層とを分離する第２の誘電体層と、前記第１のシールド層と前記磁極層とを分離する第３の誘電体層とを形成する
    ことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドデバイスの製造方法。
  6. 前記第１のシールド層、第２のシールド層および磁極層における積層面内における各面積とそれらを分離する各誘電体層の厚さとの比を等しくする
    ことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドデバイスの製造方法。
  7. 前記第２のステップは、
    基体上に第１の誘電体層を形成する工程と、
    前記第１の誘電体層の上に前記第１のシールド層を選択的に形成する工程と、
    前記第１のシールド層の周囲を埋めるように第２の誘電体層を形成する工程と、
    前記第１および第２の誘電体層を貫通して前記基体と接続され、かつ、自らの上面が前記第２の誘電体層の上面および第２のシールド層の上面と共に第１の共平面をなす第１のビアホールを形成する工程と、
    前記第１の共平面の上に、磁気抵抗効果膜と導電性リード層とを順に積層してパターニングすることにより互いに独立して配置される第１から第３の積層膜パターンを選択的に形成する工程と、
    前記第１の共平面および第１から第３の積層膜パターンを覆うように第３の誘電体層を形成する工程と、
    前記第３の誘電体層を平坦化処理することにより前記第１から第３の積層膜パターンの上面を含む第２の共平面を形成する工程と、
    前記第２の積層膜パターン上に第１の導電性メタライズ層を選択的に形成すると共に前記第３の誘電体層上に第２の導電性メタライズ層を選択的に形成する工程と、
    前記第３の誘電体層ならびに前記第１および第２の導電性メタライズ層を覆うように第４の誘電体層を形成する工程と、
    前記第４の誘電体層上の前記第１のシールド層に対応する領域に、前記第４の誘電体層を貫通して前記第２の導電性メタライズ層および第１の積層膜パターンにおける各々の上面と接続されるように第２のシールド層を形成する工程と、
    前記第２のシールド層の周囲を埋めるように第５の誘電体層を形成する工程と、
    前記第５の誘電体層を貫通して前記第３の積層膜パターンと電気的に接続され、かつ、自らの上面が前記第５の誘電体層の上面および第２のシールド層の上面と共に第３の共平面をなす第２のビアホールを形成する工程と、
    少なくとも前記第２のシールド層を覆うように第６の誘電体層を形成する工程と、
    前記第６の誘電体層上における前記第２のシールド層に対応する領域に磁極層を選択的に形成する工程と、
    前記第６の誘電体層を貫通して前記第２のビアホールの上面と接し、かつ、自らの上面が前記磁極層の上面と共に第４の共平面をなす接続層を形成する工程と
    を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドデバイスの製造方法。
  8. 前記第１の導電性メタライズ層または前記第２の導電性メタライズ層と前記第３の積層膜パターンとを電気的に接続する工程をさらに含む
    ことを特徴とする請求項７に記載の磁気ヘッドデバイスの製造方法。
  9. 前記第３の積層膜パターンを、前記第１の導電性メタライズ層および第２の導電性メタライズ層の双方と互いに等しい抵抗を示すように電気的に接続する工程をさらに含む
    ことを特徴とする請求項７に記載の磁気ヘッドデバイスの製造方法。
  10. 前記第１のシールド層または前記第２のシールド層と前記基体との間の抵抗値が１ｋΩ以上１００ｋΩ以下の抵抗値を示すように、前記第１の導電性メタライズ層または前記第２の導電性メタライズ層と前記第３の積層膜パターンとを電気的に接続する高抵抗リード層を形成する
    ことを特徴とする請求項８に記載の磁気ヘッドデバイスの製造方法。
  11. 前記第１のシールド層と前記基体との間の抵抗値および前記第２のシールド層と前記基体との間の抵抗値が１ｋΩ以上１００ｋΩ以下の範囲で互いに等しくなるように、前記第１の導電性メタライズ層と前記第３の積層膜パターンとを電気的に接続する第１の高抵抗リード層、および前記第２の導電性メタライズ層と前記第３の積層膜パターンとを電気的に接続する第２の高抵抗リード層をそれぞれ形成する
    ことを特徴とする請求項９記載の磁気ヘッドデバイスの製造方法。
  12. 接地された基体上に、
    周囲を誘電体に取り囲まれたＣＰＰ−ＧＭＲ型の再生センサまたはＴＭＲ型の再生センサと、
    磁極層を含んで前記再生センサの近傍に配置された誘導型記録ヘッドと、
    前記再生センサを積層方向において挟むように隣接配置された第１および第２のシールド層と、
    前記基体と、前記磁極層、第１のシールド層および第２のシールド層のうちの少なくとも１つとを電気的に接続し、かつ、前記磁極層と前記第１のシールド層との間の第１のキャパシタンスと、前記第１のシールド層と前記第２のシールド層との間の第２のキャパシタンスと、前記第２のシールド層と前記基体との間の第３のキャパシタンスとが互いに等しくなるように調整された抵抗性かつ容量性の短絡機構と、
    コモンモード・リジェクション（ＣＭＲ）回路構成を有し、前記再生センサの出力端子と接続された入力端子を有するリードバック・プリアンプと
    を備えたことを特徴とする磁気ヘッドデバイス。
  13. 前記短絡機構は、前記磁極層と前記基体とを直接接続または１００Ω以下の抵抗値を示すように低抵抗接続すると共に、前記第１のシールド層または第２のシールド層のうちのいずれか一方と前記基体とを１ｋΩ以上１００ｋΩ以下の抵抗値を示すように高抵抗接続するものである
    ことを特徴とする請求項１２に記載の磁気ヘッドデバイス。
  14. 前記短絡機構は、前記磁極層と前記基体とを直接接続または１００Ω以下の抵抗値を示すように低抵抗接続するものである
    ことを特徴とする請求項１２に記載の磁気ヘッドデバイス。
  15. 前記短絡機構は、
    前記第１のシールド層および第２のシールド層の各々と前記基体とを１ｋΩ以上１００ｋΩ以下の互いに等しい抵抗値を示すようにそれぞれ高抵抗接続すると共に、前記磁極層と前記基体とを直接接続または１００Ω以下の抵抗値を示すように低抵抗接続するものである
    ことを特徴とする請求項１２に記載の磁気ヘッドデバイス。
  16. 前記第１のシールド層、第２のシールド層および磁極層は互いに等しい平面積を有し、
    前記基体と前記第２のシールド層とを分離する第１の誘電体層、前記第１のシールド層と前記第２のシールド層とを分離する第２の誘電体層、前記第１のシールド層と前記磁極層とを分離する第３の誘電体層は、全て同一の誘電体材料からなり、かつ互いに等しい厚さを有する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の磁気ヘッドデバイス。
  17. 前記第２のシールド層の形成面積と前記第１の誘電体層の厚さとの比、前記第１のシールド層の形成面積と前記第２の誘電体層の厚さとの比、および前記磁極層の形成面積と前記第３の誘電体層の厚さとの比は、互いに等しい
    ことを特徴とする請求項１２に記載の磁気ヘッドデバイス。

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007287191A (ja) * 2006-04-12 2007-11-01 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 薄膜磁気ヘッド
JP2008112562A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv インピーダンス調整機能を有する膜面に垂直に電流を流す（ｃｐｐ）磁気抵抗センサ
JP2008226306A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Tdk Corp 薄膜構造体のコンタクト形成方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7397636B2 (en) * 2002-08-07 2008-07-08 Headway Technologies, Inc. GMR head design that suppresses tribocharge during its assembly
JP2005293663A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Tdk Corp 複合型薄膜磁気ヘッド
US7474513B1 (en) * 2005-06-29 2009-01-06 Storage Technology Corp. Magneto-resistive (MR) transducer having an electrostatic discharge (ESD) element and separation structure in contact with magnetic media
US7375931B2 (en) * 2005-09-30 2008-05-20 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Magnetic recording head with ESD shunt trace
US7706109B2 (en) * 2005-10-18 2010-04-27 Seagate Technology Llc Low thermal coefficient of resistivity on-slider tunneling magneto-resistive shunt resistor
US7864489B2 (en) * 2007-02-26 2011-01-04 Tdk Corporation Thin-film magnetic head having an antistatic layer preventing a protective coat from being electrostatically charged
US7389577B1 (en) 2007-06-26 2008-06-24 Western Digital (Fremont), Llc Method to fabricate an ESD resistant tunneling magnetoresistive read transducer
US8315009B2 (en) * 2007-09-28 2012-11-20 Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. System and method for changing resonant frequency in hard disk drive components
US8040632B2 (en) * 2007-12-12 2011-10-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Grounding structure of TMR and GMR heads with a flying on-demand heater
US20090154031A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 Bumanlag Napoleon B Diode shunting for electrostatic discharge protection in a hard disk drive magnetic head
US8089295B2 (en) * 2007-12-31 2012-01-03 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Wafer level balanced capacitance design for magnetic heads
US8199444B2 (en) * 2008-01-16 2012-06-12 International Business Machines Corporation Shunt for magnetoresistive transducer heads for electrostatic discharge protection
US8274762B2 (en) * 2008-05-30 2012-09-25 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Methods and systems for using resistivity of sensor film in an element shunt
US8130473B2 (en) * 2008-10-30 2012-03-06 Tdk Corporation Multi-channel thin-film magnetic head and magnetic tape drive apparatus with the multi-channel thin-film magnetic head
US8472146B2 (en) 2010-08-27 2013-06-25 HGST Netherlands B.V. Current perpendicular magnetoresistive sensor with a dummy shield for capacitance balancing
US8531800B1 (en) 2012-11-29 2013-09-10 HGST Netherlands B.V. Magnetic write head having dual parallel capacitors for integrated transmission line compensation
US8873192B1 (en) * 2013-07-30 2014-10-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Magnetic tape heads
JP5766321B1 (ja) * 2014-03-07 2015-08-19 三菱電機株式会社 Ｔｍｒ磁気センサ、及びその製造方法
US9437251B1 (en) 2014-12-22 2016-09-06 Western Digital (Fremont), Llc Apparatus and method having TDMR reader to reader shunts

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002358611A (ja) * 2001-03-09 2002-12-13 Seagate Technology Llc 電荷ブリード抵抗を一体にした磁気変換器
JP2006221739A (ja) * 2005-02-10 2006-08-24 Tdk Corp 複合型薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスクドライブ装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5539598A (en) 1994-12-08 1996-07-23 International Business Machines Corporation Electrostatic protection for a shielded MR sensor
US6219205B1 (en) 1995-10-10 2001-04-17 Read-Rite Corporation High density giant magnetoresistive transducer with recessed sensor
US6373660B1 (en) 2000-03-14 2002-04-16 Read-Rite Corporation Method and system for providing a permanent shunt for a head gimbal assembly
JP2002100009A (ja) * 2000-09-22 2002-04-05 Mitsumi Electric Co Ltd 磁気抵抗効果型磁気ヘッド
US6654209B2 (en) * 2001-01-10 2003-11-25 Seagate Technology Llc Low resistance lead structure for a low resistance magnetic read head
US6760199B2 (en) * 2001-07-23 2004-07-06 International Business Machines Corporation Read/write head assembly employing independent read/write shield-pairing and charge-clamped magnetoresistive sensors
US6627932B1 (en) 2002-04-11 2003-09-30 Micron Technology, Inc. Magnetoresistive memory device
US7016168B2 (en) * 2003-11-20 2006-03-21 Headway Technologies, Inc. Method of increasing CPP GMR in a spin valve structure
US7206172B2 (en) * 2004-02-20 2007-04-17 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Electrical lapping guide embedded in a shield of a magnetic head
US7707707B2 (en) * 2005-01-04 2010-05-04 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method for providing a temporary deep shunt on wafer structures for electrostatic discharge protection during processing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002358611A (ja) * 2001-03-09 2002-12-13 Seagate Technology Llc 電荷ブリード抵抗を一体にした磁気変換器
JP2006221739A (ja) * 2005-02-10 2006-08-24 Tdk Corp 複合型薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスクドライブ装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007287191A (ja) * 2006-04-12 2007-11-01 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 薄膜磁気ヘッド
JP4704947B2 (ja) * 2006-04-12 2011-06-22 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ 薄膜磁気ヘッド
JP2008112562A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv インピーダンス調整機能を有する膜面に垂直に電流を流す（ｃｐｐ）磁気抵抗センサ
JP2008226306A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Tdk Corp 薄膜構造体のコンタクト形成方法

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