JP2620500B2 - 磁気抵抗センサ及びその製造方法 - Google Patents
磁気抵抗センサ及びその製造方法Info
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に磁気媒体に記録
された情報信号を読出すための磁気トランスデューサに
関し、特に、改良されたセンサの伝導部（リード）を有
する磁気抵抗読取りトランスデューサに関する。
された情報信号を読出すための磁気トランスデューサに
関し、特に、改良されたセンサの伝導部（リード）を有
する磁気抵抗読取りトランスデューサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術における磁気トランスデュー
サは高い線密度である磁気媒体表面からデータを読出し
できる磁気抵抗（ＭＲ）センサ、又はヘッドとされてい
る。ＭＲセンサは磁気抵抗の材料で作られた読取り素子
によって磁束の大きさと方向を検知し、読取り素子の抵
抗変化によって磁界の信号を検出する。電気伝導部はＭ
Ｒセンサを増幅器及び検出回路に結合し、検知電流とバ
イアス電流をＭＲセンサに供給して抵抗変化の検出を行
い、ＭＲ読取り素子の線形動作点を設定する。
サは高い線密度である磁気媒体表面からデータを読出し
できる磁気抵抗（ＭＲ）センサ、又はヘッドとされてい
る。ＭＲセンサは磁気抵抗の材料で作られた読取り素子
によって磁束の大きさと方向を検知し、読取り素子の抵
抗変化によって磁界の信号を検出する。電気伝導部はＭ
Ｒセンサを増幅器及び検出回路に結合し、検知電流とバ
イアス電流をＭＲセンサに供給して抵抗変化の検出を行
い、ＭＲ読取り素子の線形動作点を設定する。
【０００３】一般に伝導部は、よく知られている良導体
である低抵抗率の材料で構成される。例えば、Nomura等
に付与された米国特許第４６２２６１３号は伝導部が
銅、金及び銀で形成されたＭＲセンサを記述する。Kamo
等に付与された米国特許第４６６３６８４号は伝導部が
金又はアルミニウムで形成されたＭＲセンサを記述す
る。
である低抵抗率の材料で構成される。例えば、Nomura等
に付与された米国特許第４６２２６１３号は伝導部が
銅、金及び銀で形成されたＭＲセンサを記述する。Kamo
等に付与された米国特許第４６６３６８４号は伝導部が
金又はアルミニウムで形成されたＭＲセンサを記述す
る。
【０００４】他の例では伝導部は多層構造を利用してい
る。米国特許第４５０３３９４号は伝導部が２層で形成
されるＭＲセンサを開示する。第１の層がＣｒ、Ｍｏ、
Ｔｉ、及び第２の層がＡｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄで構成す
るグループから選択された材料で形成される。米国特許
第４９１４５３８号は薄膜の上部層を有するタングステ
ンの薄膜から成る伝導部を持つＭＲセンサを開示する。
これは二者択一的にタングステンの薄膜を上部層又は下
部層にすることもでき、何れの場合でも薄膜の上部層或
は下部層はＴｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ及びＴｉＷか
ら成るグループから選択された材料で構成する。
る。米国特許第４５０３３９４号は伝導部が２層で形成
されるＭＲセンサを開示する。第１の層がＣｒ、Ｍｏ、
Ｔｉ、及び第２の層がＡｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄで構成す
るグループから選択された材料で形成される。米国特許
第４９１４５３８号は薄膜の上部層を有するタングステ
ンの薄膜から成る伝導部を持つＭＲセンサを開示する。
これは二者択一的にタングステンの薄膜を上部層又は下
部層にすることもでき、何れの場合でも薄膜の上部層或
は下部層はＴｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ及びＴｉＷか
ら成るグループから選択された材料で構成する。
【０００５】ＭＲセンサの伝導部の応用では材料が、例
えば、半導体デバイスのような他の相互接続の導体との
比較において非常に厳しい必要条件に直面する。これは
伝導部がスライドするエアー・ベアリング面（ＡＢＳ）
で露出するので、引き続くプロセスで頻繁に生ずるヘッ
ドとディスクとの接触における苛酷な機械的環境、及び
化学的腐食が生じる厳しい腐食環境、更に悪動作環境に
おける実際の使用等に対する保護が少ないからである。
従って、伝導部はＭＲセンサがインストールされるディ
スク・ファイルの動作寿命中に発生するディスクとの頻
繁な接触に耐える十分な機械的安定性、及び腐食環境に
耐える十分な化学的安定性を持つ必要がある。同時係属
中の1992年 1月21日出願、米国特許出願第８２２７７６
号はセンサの製造プロセス中及びセンサの使用寿命中に
おいて安定した適切な特性をもたらす伝導部の構造と材
料を用いたＭＲセンサを開示する。
えば、半導体デバイスのような他の相互接続の導体との
比較において非常に厳しい必要条件に直面する。これは
伝導部がスライドするエアー・ベアリング面（ＡＢＳ）
で露出するので、引き続くプロセスで頻繁に生ずるヘッ
ドとディスクとの接触における苛酷な機械的環境、及び
化学的腐食が生じる厳しい腐食環境、更に悪動作環境に
おける実際の使用等に対する保護が少ないからである。
従って、伝導部はＭＲセンサがインストールされるディ
スク・ファイルの動作寿命中に発生するディスクとの頻
繁な接触に耐える十分な機械的安定性、及び腐食環境に
耐える十分な化学的安定性を持つ必要がある。同時係属
中の1992年 1月21日出願、米国特許出願第８２２７７６
号はセンサの製造プロセス中及びセンサの使用寿命中に
おいて安定した適切な特性をもたらす伝導部の構造と材
料を用いたＭＲセンサを開示する。
【０００６】米国特許第４６２２６１３号は伝導部がス
ライドするＡＢＳで露出しないＭＲセンサ、すなわち、
ヘッドを開示する。伝導部が露出しないのでＭＲセンサ
は、スライドするＡＢＳと媒体とのインタフェースの環
境に関連する機械的及び腐食の問題を防止或は最小にす
る。開示されたＭＲヘッドは一方のエッジがヘッド（ス
ライダ）のＡＢＳで露出し、他方のエッジはヘッド・エ
アー・ベアリング面から離れて配置された、ストライプ
形状に形成されたＭＲ素子を有する。伝導部又は電極は
ヘッド表面で伝導部の部分が露出しないように、ヘッド
のＡＢＳから離れて配置されたＭＲストライプのエッジ
部と電気的且つ物理的に接触するように形成される。し
かしながら、ＭＲ素子と伝導部間の接触面が小さいため
に余計な製造上の問題が生じ、ＭＲ素子と伝導部間の電
気的接触の信頼性は低い。一方、伝導部とＭＲ素子間と
の接触面が十分に大きい場合は製造及び信頼性の問題を
避けられるが、ＭＲ素子上で重なる伝導部の長さはセン
サの最小高さを限定するので、高密度データ記録アプリ
ケーションにおいて高レベルの読出し信号を与えるセン
サの能力を制限する。電気的接触の信頼性を改良するた
めに、伝導部が金属の導体層によって重ねられるように
金属導体層がＭＲストライプの主の表面に形成される。
金属の導体層がスライドするＡＢＳで露出されるので、
ＭＲヘッド面が硬質合金だけで構成されるように金属の
導体層はかなり硬い金属で製造しなければならない。
ライドするＡＢＳで露出しないＭＲセンサ、すなわち、
ヘッドを開示する。伝導部が露出しないのでＭＲセンサ
は、スライドするＡＢＳと媒体とのインタフェースの環
境に関連する機械的及び腐食の問題を防止或は最小にす
る。開示されたＭＲヘッドは一方のエッジがヘッド（ス
ライダ）のＡＢＳで露出し、他方のエッジはヘッド・エ
アー・ベアリング面から離れて配置された、ストライプ
形状に形成されたＭＲ素子を有する。伝導部又は電極は
ヘッド表面で伝導部の部分が露出しないように、ヘッド
のＡＢＳから離れて配置されたＭＲストライプのエッジ
部と電気的且つ物理的に接触するように形成される。し
かしながら、ＭＲ素子と伝導部間の接触面が小さいため
に余計な製造上の問題が生じ、ＭＲ素子と伝導部間の電
気的接触の信頼性は低い。一方、伝導部とＭＲ素子間と
の接触面が十分に大きい場合は製造及び信頼性の問題を
避けられるが、ＭＲ素子上で重なる伝導部の長さはセン
サの最小高さを限定するので、高密度データ記録アプリ
ケーションにおいて高レベルの読出し信号を与えるセン
サの能力を制限する。電気的接触の信頼性を改良するた
めに、伝導部が金属の導体層によって重ねられるように
金属導体層がＭＲストライプの主の表面に形成される。
金属の導体層がスライドするＡＢＳで露出されるので、
ＭＲヘッド面が硬質合金だけで構成されるように金属の
導体層はかなり硬い金属で製造しなければならない。
【０００７】実用的なＭＲ読取りセンサを得るために克
服すべき上述の機械的及び材料の問題に加えて、ＭＲセ
ンサの動作中に発生する信号雑音は、読出される記憶デ
ータの正確な検出を可能にする高Ｓ／Ｎ比を得るために
最小にされなければならない。ＭＲセンサの雑音の主要
素はＭＲセンサの全抵抗である。ＭＲセンサの雑音を最
小にするには、ＭＲ読取り素子の抵抗と伝導部の抵抗と
を含むＭＲセンサの全抵抗を最小にすることが望まし
い。
服すべき上述の機械的及び材料の問題に加えて、ＭＲセ
ンサの動作中に発生する信号雑音は、読出される記憶デ
ータの正確な検出を可能にする高Ｓ／Ｎ比を得るために
最小にされなければならない。ＭＲセンサの雑音の主要
素はＭＲセンサの全抵抗である。ＭＲセンサの雑音を最
小にするには、ＭＲ読取り素子の抵抗と伝導部の抵抗と
を含むＭＲセンサの全抵抗を最小にすることが望まし
い。
【０００８】伝導部の抵抗を最小にするための従来の方
法には、伝導部の厚みを厚くして伝導部全体の断面積を
広くする方法、及び低抵抗率を有する伝導性材料を利用
する方法がある。これら２つの方法には限界がある。伝
導部の厚さの増加はヘッド又はスライドするＡＢＳ及び
その周辺において伝導部とＭＲ素子との段高さを増加さ
せ、製造上の困難さを増し、ＡＢＳと媒体とのインタフ
ェースでの機械的問題を悪化させる。また、この増加し
た段高さはＭＲ素子の第２のシールド・ギャップの段の
包み込みの問題、誘導書込み素子の成膜表面の曲率の増
加の問題を生じさせることになる。低抵抗率の材料の使
用においては、スライドするＡＢＳで露出する全てのセ
ンサの材料が満足すべき多くのかなり厳しい機械的、電
気化学的必要条件を満たす、新しい伝導部の材料の選択
問題が生じる。
法には、伝導部の厚みを厚くして伝導部全体の断面積を
広くする方法、及び低抵抗率を有する伝導性材料を利用
する方法がある。これら２つの方法には限界がある。伝
導部の厚さの増加はヘッド又はスライドするＡＢＳ及び
その周辺において伝導部とＭＲ素子との段高さを増加さ
せ、製造上の困難さを増し、ＡＢＳと媒体とのインタフ
ェースでの機械的問題を悪化させる。また、この増加し
た段高さはＭＲ素子の第２のシールド・ギャップの段の
包み込みの問題、誘導書込み素子の成膜表面の曲率の増
加の問題を生じさせることになる。低抵抗率の材料の使
用においては、スライドするＡＢＳで露出する全てのセ
ンサの材料が満足すべき多くのかなり厳しい機械的、電
気化学的必要条件を満たす、新しい伝導部の材料の選択
問題が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はＭＲ伝
導部の抵抗が最小の伝導部を有する磁気抵抗センサを提
供することにある。
導部の抵抗が最小の伝導部を有する磁気抵抗センサを提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、磁気抵
抗（ＭＲ）読取りトランスデューサ機構はＭＲ層と複数
の電気伝導部とで構成する。電気伝導部は離隔した位置
でＭＲ層に直接又は間接的に電気的に接続される。伝導
部は、従来技術で知られているようにＭＲ層の端部領域
上に重なり、スライドするＡＢＳに延びている適切な材
料で形成された主の又は第１の電流搬送部と、スライド
するＡＢＳから離れた位置にあり、主の伝導部に重なっ
て形成する第２の電流搬送部とで構成する。１つ以上の
伝導層を主の伝導部に加えると伝導部の断面積を増加さ
せるので、その結果、伝導部全体の抵抗を実質的に減少
させる。電流搬送用の第２の層に利用される材料は、低
抵抗率の伝導材料から選択される。一方、第２の伝導層
は主の電流搬送伝導部と同一材料にすることができる。
これは第２の伝導層はスライドするＡＢＳで露出しない
ので機械的、電気化学的な必要条件が本質的に減らされ
ることになり、適切な伝導部の材料を得る伝導性材料の
選択範囲が広くなる。例えば、銅（Ｃｕ）は従来技術に
おいて、一般に使われた金（Ａｕ）の約１／２である抵
抗率の伝導層をもたらす適切な選択である。必要なら
ば、第２の伝導層は２つのタンタル層（Ｔａ）層のよう
な、２つの保護層に挟まれる伝導層を有する多層構造と
することができ、後で行われるセンサ処理工程から伝導
性の材料を保護する。例としてＴａ／Ｃｕ／Ｔａ層の構
造が有る。１つ以上の伝導層をスライドするＡＢＳから
離れた位置にある主な伝導部上に重ねて形成すると、伝
導部全体の抵抗を減らす一方で、ヘッド表面周辺で増加
する伝導部とＭＲ素子との段高さを最小にする。
抗（ＭＲ）読取りトランスデューサ機構はＭＲ層と複数
の電気伝導部とで構成する。電気伝導部は離隔した位置
でＭＲ層に直接又は間接的に電気的に接続される。伝導
部は、従来技術で知られているようにＭＲ層の端部領域
上に重なり、スライドするＡＢＳに延びている適切な材
料で形成された主の又は第１の電流搬送部と、スライド
するＡＢＳから離れた位置にあり、主の伝導部に重なっ
て形成する第２の電流搬送部とで構成する。１つ以上の
伝導層を主の伝導部に加えると伝導部の断面積を増加さ
せるので、その結果、伝導部全体の抵抗を実質的に減少
させる。電流搬送用の第２の層に利用される材料は、低
抵抗率の伝導材料から選択される。一方、第２の伝導層
は主の電流搬送伝導部と同一材料にすることができる。
これは第２の伝導層はスライドするＡＢＳで露出しない
ので機械的、電気化学的な必要条件が本質的に減らされ
ることになり、適切な伝導部の材料を得る伝導性材料の
選択範囲が広くなる。例えば、銅（Ｃｕ）は従来技術に
おいて、一般に使われた金（Ａｕ）の約１／２である抵
抗率の伝導層をもたらす適切な選択である。必要なら
ば、第２の伝導層は２つのタンタル層（Ｔａ）層のよう
な、２つの保護層に挟まれる伝導層を有する多層構造と
することができ、後で行われるセンサ処理工程から伝導
性の材料を保護する。例としてＴａ／Ｃｕ／Ｔａ層の構
造が有る。１つ以上の伝導層をスライドするＡＢＳから
離れた位置にある主な伝導部上に重ねて形成すると、伝
導部全体の抵抗を減らす一方で、ヘッド表面周辺で増加
する伝導部とＭＲ素子との段高さを最小にする。
【００１１】
【実施例】本発明は、図１で示されるように磁気ディス
ク記憶装置として実施されることを記述しているが、本
発明は、例えば磁気テープ記録装置を始めとする他の磁
気記録装置にも適用できることは明らかである。少くと
も１つの回転可能な磁気ディスク１２は、スピンドル１
４で支持されてディスク駆動モータ１８によって回転す
る。各ディスクの磁気記録媒体は、磁気ディスク１２の
同心のデータ・トラック（図示なし）の環状パターンの
形式である。
ク記憶装置として実施されることを記述しているが、本
発明は、例えば磁気テープ記録装置を始めとする他の磁
気記録装置にも適用できることは明らかである。少くと
も１つの回転可能な磁気ディスク１２は、スピンドル１
４で支持されてディスク駆動モータ１８によって回転す
る。各ディスクの磁気記録媒体は、磁気ディスク１２の
同心のデータ・トラック（図示なし）の環状パターンの
形式である。
【００１２】少なくとも１つのスライダ１３が磁気ディ
スク１２上に位置し、各スライダ１３は１つ以上の磁気
読取り／書込みセンサ又はヘッド２１を支える。ディス
クが回転すると、ヘッド２１がデータを記憶しているデ
ィスク面２２の異なる部分をアクセスできるようにスラ
イダ１３はディスク上を半径方向に往復運動する。各ス
ライダ１３はサスペンション１５によってアクチュエー
タ・アーム１９に取付けられている。サスペンション１
５はスライダ１３をディスク面２２に対して押付けでき
るように、僅かな、ばね力を与える。各アクチュエータ
・アーム１９はアクチュエータ手段２７に取付けられて
いる。図１で示されるアクチュエータ手段はボイス・コ
イル・モータ（ＶＣＭ）である。ＶＣＭは固定磁界内に
おいてコイル可動であり、コイル動作の方向及び速さは
供給される電流によって制御される。
スク１２上に位置し、各スライダ１３は１つ以上の磁気
読取り／書込みセンサ又はヘッド２１を支える。ディス
クが回転すると、ヘッド２１がデータを記憶しているデ
ィスク面２２の異なる部分をアクセスできるようにスラ
イダ１３はディスク上を半径方向に往復運動する。各ス
ライダ１３はサスペンション１５によってアクチュエー
タ・アーム１９に取付けられている。サスペンション１
５はスライダ１３をディスク面２２に対して押付けでき
るように、僅かな、ばね力を与える。各アクチュエータ
・アーム１９はアクチュエータ手段２７に取付けられて
いる。図１で示されるアクチュエータ手段はボイス・コ
イル・モータ（ＶＣＭ）である。ＶＣＭは固定磁界内に
おいてコイル可動であり、コイル動作の方向及び速さは
供給される電流によって制御される。
【００１３】ディスク記憶装置の動作中、ディスク１２
の回転はスライダ１３とディスク面２２との間にエアー
・ベアリングを発生する。エアー・ベアリングはサスペ
ンション１５の僅かなばね力と釣り合って、スライダ１
３をディスク面から少しだけ離して維持し、動作中に一
定の間隔を保たせる。
の回転はスライダ１３とディスク面２２との間にエアー
・ベアリングを発生する。エアー・ベアリングはサスペ
ンション１５の僅かなばね力と釣り合って、スライダ１
３をディスク面から少しだけ離して維持し、動作中に一
定の間隔を保たせる。
【００１４】ディスク記憶装置の様々な構成要素は、制
御装置２９によって生成される信号によって動作中に制
御される。これらの信号には、例えばアクセス制御信
号、内部クロック信号があり、構成要素には論理制御回
路、記憶手段、マイクロプロセッサ等が含まれる。制御
装置２９は制御信号を発生し、ライン２３のモータ制御
信号及びライン２８のヘッド位置制御信号を始めとする
様々な装置の動作を制御する。ライン２８の制御信号は
所定の現在のプロファイルを知らせ、選択されたスライ
ダ１３を関連するディスク１２の所定のデータ・トラッ
クに最適に移動させて位置づかせる。読取り及び書込み
信号は記録チャネル回路２５によって読取り／書込みヘ
ッド２１と連絡する。
御装置２９によって生成される信号によって動作中に制
御される。これらの信号には、例えばアクセス制御信
号、内部クロック信号があり、構成要素には論理制御回
路、記憶手段、マイクロプロセッサ等が含まれる。制御
装置２９は制御信号を発生し、ライン２３のモータ制御
信号及びライン２８のヘッド位置制御信号を始めとする
様々な装置の動作を制御する。ライン２８の制御信号は
所定の現在のプロファイルを知らせ、選択されたスライ
ダ１３を関連するディスク１２の所定のデータ・トラッ
クに最適に移動させて位置づかせる。読取り及び書込み
信号は記録チャネル回路２５によって読取り／書込みヘ
ッド２１と連絡する。
【００１５】上記の典型的な磁気ディスク記憶装置の説
明及びそれに伴う図１の図解は説明用のためだけであ
る。ディスク記憶装置が多数のディスクとアクチュエー
タとを有し、各アクチュエータが多数のスライダを支え
るのは明らかである。
明及びそれに伴う図１の図解は説明用のためだけであ
る。ディスク記憶装置が多数のディスクとアクチュエー
タとを有し、各アクチュエータが多数のスライダを支え
るのは明らかである。
【００１６】ここで図２、図３及び図４を参照するに、
本発明の好ましい実施例が米国特許第４６６３６８５号
記載の磁気抵抗読取りセンサで例示されている。磁気抵
抗（ＭＲ）読取りセンサ３０は、適切な基板（図示な
し）上に形成された適切な磁気抵抗特性を持つ強磁性体
の層３２を有する層構造から成る。ＭＲセンサ３０は２
つの領域に区分できる。データの実際の検知が行われる
中央活性領域３４と端部領域３３である。端部領域３３
が長さ方向のバイアス及び活性中央領域３４が横方向の
バイアスである領域３３と３４は従来技術で知られてい
る方法とは異なる方法でバイアスされる。端部領域３３
の長さ方向のバイアスは、ＭＲ層３２と直接的な物理的
接触において形成されるバイアス層３５によって作り出
される。バイアス層３５は反強磁性材料又は硬質強磁性
材料の何れかで構成される。活性領域３４の横方向のバ
イアスは薄膜非磁性スペーサ層３９によってＭＲ層３２
から分離されている軟質磁性薄膜層３７によって作り出
される。ＭＲ層３２と軟質磁性薄膜層３７の分離目的
は、中央活性領域内においてＭＲ層３２と軟質磁性バイ
アス層３７との間の磁気交換結合を防止することにあ
る。電気伝導部４１は第１の又は主の電流搬送伝導部３
８と第２の電流搬送伝導層３６とを有する。伝導層３６
はＭＲセンサ３０を外部回路（図１に示される）に結合
する主の伝導部３８の主要な表面部に付着されている。
主の伝導部３８はセンサ端部領域３３のＭＲ素子３２に
重なってセンサＡＢＳ面３１に延びる。第２の伝導層３
６は主の伝導部３８に重なり、且つ物理的に接触するよ
うに付着され、センサのＡＢＳ ３１（図３、図４に図
示）から奥まった又は離れた位置４４から延びている。
ここにおける第２の伝導層３６の唯一の必要条件は、Ａ
ＢＳから十分に離れてＡＢＳで露出しないこと、及びセ
ンサ面３１から離れた位置４４から延びてＭＲ層３２に
重ならないようにすることである。本実施例では主の伝
導部は長さ方向のバイアス層３５に対して物理的に接触
するように付着されるが、しかし、他の実施例において
は主の伝導部はＭＲ層３２と直接に物理的に接触してい
る。主の伝導部３８の内部のエッジ間に配置されたＭＲ
層３２の部分は、活性領域３４の部分を有し、出力信号
が発生する。
本発明の好ましい実施例が米国特許第４６６３６８５号
記載の磁気抵抗読取りセンサで例示されている。磁気抵
抗（ＭＲ）読取りセンサ３０は、適切な基板（図示な
し）上に形成された適切な磁気抵抗特性を持つ強磁性体
の層３２を有する層構造から成る。ＭＲセンサ３０は２
つの領域に区分できる。データの実際の検知が行われる
中央活性領域３４と端部領域３３である。端部領域３３
が長さ方向のバイアス及び活性中央領域３４が横方向の
バイアスである領域３３と３４は従来技術で知られてい
る方法とは異なる方法でバイアスされる。端部領域３３
の長さ方向のバイアスは、ＭＲ層３２と直接的な物理的
接触において形成されるバイアス層３５によって作り出
される。バイアス層３５は反強磁性材料又は硬質強磁性
材料の何れかで構成される。活性領域３４の横方向のバ
イアスは薄膜非磁性スペーサ層３９によってＭＲ層３２
から分離されている軟質磁性薄膜層３７によって作り出
される。ＭＲ層３２と軟質磁性薄膜層３７の分離目的
は、中央活性領域内においてＭＲ層３２と軟質磁性バイ
アス層３７との間の磁気交換結合を防止することにあ
る。電気伝導部４１は第１の又は主の電流搬送伝導部３
８と第２の電流搬送伝導層３６とを有する。伝導層３６
はＭＲセンサ３０を外部回路（図１に示される）に結合
する主の伝導部３８の主要な表面部に付着されている。
主の伝導部３８はセンサ端部領域３３のＭＲ素子３２に
重なってセンサＡＢＳ面３１に延びる。第２の伝導層３
６は主の伝導部３８に重なり、且つ物理的に接触するよ
うに付着され、センサのＡＢＳ ３１（図３、図４に図
示）から奥まった又は離れた位置４４から延びている。
ここにおける第２の伝導層３６の唯一の必要条件は、Ａ
ＢＳから十分に離れてＡＢＳで露出しないこと、及びセ
ンサ面３１から離れた位置４４から延びてＭＲ層３２に
重ならないようにすることである。本実施例では主の伝
導部は長さ方向のバイアス層３５に対して物理的に接触
するように付着されるが、しかし、他の実施例において
は主の伝導部はＭＲ層３２と直接に物理的に接触してい
る。主の伝導部３８の内部のエッジ間に配置されたＭＲ
層３２の部分は、活性領域３４の部分を有し、出力信号
が発生する。
【００１７】図３の説明を続けるに、出力信号ｉs はＭ
Ｒセンサ３０に対して電気的に接続されている伝導部４
１を利用して検知手段４３に出力する。上記出力信号ｉ
s は検知手段４３を使用可能にし、例えば、磁気媒体に
以前に記録されたデータからＭＲセンサ３０によって捉
えられた、磁界から生じる中央領域３４の抵抗変化を求
めるようにする。バイアス・ソース４５も又、伝導部４
１に接続されてバイアス電流を供給する。バイアス電流
は軟質磁性バイアス層３７と結合されて従来技術で知ら
れている方法で活性領域３４の横方向のバイアスを作り
出す。一般に、検知手段４３とバイアス・ソース４５
は、読取り／書込みの記録チャネル回路２５（図１に示
される）に組込まれる。
Ｒセンサ３０に対して電気的に接続されている伝導部４
１を利用して検知手段４３に出力する。上記出力信号ｉ
s は検知手段４３を使用可能にし、例えば、磁気媒体に
以前に記録されたデータからＭＲセンサ３０によって捉
えられた、磁界から生じる中央領域３４の抵抗変化を求
めるようにする。バイアス・ソース４５も又、伝導部４
１に接続されてバイアス電流を供給する。バイアス電流
は軟質磁性バイアス層３７と結合されて従来技術で知ら
れている方法で活性領域３４の横方向のバイアスを作り
出す。一般に、検知手段４３とバイアス・ソース４５
は、読取り／書込みの記録チャネル回路２５（図１に示
される）に組込まれる。
【００１８】本発明による伝導部４１の主の伝導部３８
の構造は、例えば、Ａｕ、金−ニッケル（ＡｕＮｉ）又
はアルミニウム（Ａｌ）を始めとする適切な電気材料の
単一の層であることができる。代替として主の伝導部３
８は、主の電流搬送層４７とこれを覆う粘着性の上部層
４９との多層化層とすることができる。例えば、電流搬
送層４７の材質はルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉ
ｒ）又はロジウム（Ｒｈ）であり、上部層４９はチタン
（Ｔｉ）又はＴａである（図４参照）。主の伝導部３８
として使用に適し、多層化された伝導部の他の実施例
は、前述の米国特許出願及び米国特許第４９１４５３８
号で記述されているので参照されたい。
の構造は、例えば、Ａｕ、金−ニッケル（ＡｕＮｉ）又
はアルミニウム（Ａｌ）を始めとする適切な電気材料の
単一の層であることができる。代替として主の伝導部３
８は、主の電流搬送層４７とこれを覆う粘着性の上部層
４９との多層化層とすることができる。例えば、電流搬
送層４７の材質はルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉ
ｒ）又はロジウム（Ｒｈ）であり、上部層４９はチタン
（Ｔｉ）又はＴａである（図４参照）。主の伝導部３８
として使用に適し、多層化された伝導部の他の実施例
は、前述の米国特許出願及び米国特許第４９１４５３８
号で記述されているので参照されたい。
【００１９】Ｒｕ、Ｉｒ又はＲｈだけの薄膜の伝導部は
信頼性が高いことがわかっている。主の電流搬送層の片
側又は両側の粘着層は、ある動作環境において高信頼性
を与える。Ｒｕ、Ｉｒ及びＲｈの３つの全ての材料は伝
導部３８、４１として適切な材料である。これは、これ
らの材料が卓越した硬さ、耐腐食性及び隣接する層に対
してよく混じり合う傾向が多少あるからである。Ｒｕ、
Ｉｒ及びＲｈの硬さと機械的強さは、掻きキズ及び汚れ
（電気的短絡）を始めとする機械的損傷に対して保護を
与え、センサ面３１での露出における適切な材料とな
る。
信頼性が高いことがわかっている。主の電流搬送層の片
側又は両側の粘着層は、ある動作環境において高信頼性
を与える。Ｒｕ、Ｉｒ及びＲｈの３つの全ての材料は伝
導部３８、４１として適切な材料である。これは、これ
らの材料が卓越した硬さ、耐腐食性及び隣接する層に対
してよく混じり合う傾向が多少あるからである。Ｒｕ、
Ｉｒ及びＲｈの硬さと機械的強さは、掻きキズ及び汚れ
（電気的短絡）を始めとする機械的損傷に対して保護を
与え、センサ面３１での露出における適切な材料とな
る。
【００２０】前述のように伝導部４１の第２の伝導層３
６はセンサのＡＢＳ ３１から離れた位置に置かれた位
置４４から延びているので、スライドするＡＢＳ／ディ
スクとのインタフェースにおける苛酷な環境に露出され
ない。従って、伝導部４１のステップ高さ、すなわち厚
さは２つのより小さい段に分けることができ、第２の段
は主の伝導部３８のエッジ及びＡＢＳ ３１に対して間
隔がある。この間隔のためにヘッド表面３１の形態は、
伝導部４１と同じ厚みの伝導部を有するセンサと比較し
た場合、より滑らかである。第２のギャップの材料（図
示なし）による被覆が等しく成膜され、伝導部とシール
ド間の絶縁がより大となる。更に、第２の伝導層３６の
段高さがＡＢＳ ３１に現れないので第２の伝導層３６
の追加は、ＡＢＳ ３１での伝導部の段高さによる誘導
書込みヘッド（図示なし）の磁極端の曲率に影響を与え
ない。
６はセンサのＡＢＳ ３１から離れた位置に置かれた位
置４４から延びているので、スライドするＡＢＳ／ディ
スクとのインタフェースにおける苛酷な環境に露出され
ない。従って、伝導部４１のステップ高さ、すなわち厚
さは２つのより小さい段に分けることができ、第２の段
は主の伝導部３８のエッジ及びＡＢＳ ３１に対して間
隔がある。この間隔のためにヘッド表面３１の形態は、
伝導部４１と同じ厚みの伝導部を有するセンサと比較し
た場合、より滑らかである。第２のギャップの材料（図
示なし）による被覆が等しく成膜され、伝導部とシール
ド間の絶縁がより大となる。更に、第２の伝導層３６の
段高さがＡＢＳ ３１に現れないので第２の伝導層３６
の追加は、ＡＢＳ ３１での伝導部の段高さによる誘導
書込みヘッド（図示なし）の磁極端の曲率に影響を与え
ない。
【００２１】第２の伝導層３６が離れた位置に置かれ、
且つＡＢＳ ３１において露出されないので、機械的、
電気化学的必要条件が大いに減少されることから第２の
伝導層３６として使用する適切な伝導性の材料の選択幅
がより広くなる。一般に、第２の伝導層３６の導体に利
用される材料は良導体でなければならず、例えば、Ｃ
ｕ、Ａｇ、Ａｕ、ＡｕＮｉ及びＡｌを始めとする金属導
体が適切な材料である。第２の伝導層３６は単一層或い
はまた多層化構造とすることができる。例えば、Ｔａ又
はクロム（Ｃｒ）の上部層によって保護されたＡｕ層、
又は前述のＴａ／Ｃｕ／Ｔａの三層構造である。前述と
同様な方法で第２の伝導層３６は伝導性材料で多重層を
構成することができ、各々の重なる層は下部層に重な
り、且つ下部層の端部からオフセット、すなわち離れて
いる。
且つＡＢＳ ３１において露出されないので、機械的、
電気化学的必要条件が大いに減少されることから第２の
伝導層３６として使用する適切な伝導性の材料の選択幅
がより広くなる。一般に、第２の伝導層３６の導体に利
用される材料は良導体でなければならず、例えば、Ｃ
ｕ、Ａｇ、Ａｕ、ＡｕＮｉ及びＡｌを始めとする金属導
体が適切な材料である。第２の伝導層３６は単一層或い
はまた多層化構造とすることができる。例えば、Ｔａ又
はクロム（Ｃｒ）の上部層によって保護されたＡｕ層、
又は前述のＴａ／Ｃｕ／Ｔａの三層構造である。前述と
同様な方法で第２の伝導層３６は伝導性材料で多重層を
構成することができ、各々の重なる層は下部層に重な
り、且つ下部層の端部からオフセット、すなわち離れて
いる。
【００２２】ここで図５及び図６を参照すると、本発明
の第２の実施例が図示されている。ＭＲ読取りセンサ５
０は、該センサの中央活性領域５６だけに延びて重なる
ＭＲ層５４と、適切な基板５１上に付着された該センサ
の各端部領域５８における硬質強磁性バイアス層５３と
で構成する。各端部領域５８における硬質強磁性バイア
ス層５３はＭＲ層５４と突き合わせ接続を形成し、ＭＲ
読取りセンサ５０の長さ方向のバイアスを作り出す。電
気伝導部５２は第１の又は主の電流搬送伝導部５５と、
該伝導部５５の主要な表面に付着された第２の電流搬送
伝導層５７とで構成し、ＭＲ読取りセンサ５０を外部回
路（図１で図示）と結合する。図２、図３の記述内容と
は対象的に、主の伝導部５５はセンサ５０の各端部領域
の硬質強磁性バイアス層５３だけに重なってセンサのＡ
ＢＳ表面６１に延び、ＭＲ層５４とは重ならない。第２
の伝導層５７は主の伝導部５５に重なり、物理的接触す
るように成膜されており、センサのＡＢＳ ６１から離
れた位置６３から延びている（図６で図示）。第２の伝
導層５７はＭＲ層５４に対して重ならないようにセンサ
表面６１から離隔した位置６３から延びる。硬質強磁性
バイアス層５３はＭＲ層５４に対して電気的且つ磁気的
持続性をもたらす。硬質強磁性バイアス層５３は、例え
ばコバルト（Ｃｏ）、Ｃｒ、コバルト−白金（ＣｏＰ
ｔ）又はＣｏＣｒＰｔである金属の単一層でもよいが、
タングステン（Ｗ）又はＡｕを始めとする下部層及び／
又は上部層を使用することが望ましい。従来技術で知ら
れるように、横方向のバイアスが中央活性領域５６で必
要である。このバイアスは軟質磁性層バイアス、分流バ
イアス、バーバ磁極バイアスの構成又は他の互換性を持
つ横方向のバイアス技術によって与えられる。横方向の
構成は示されていないが、ＭＲ層５４を表すブロックに
含まれている。
の第２の実施例が図示されている。ＭＲ読取りセンサ５
０は、該センサの中央活性領域５６だけに延びて重なる
ＭＲ層５４と、適切な基板５１上に付着された該センサ
の各端部領域５８における硬質強磁性バイアス層５３と
で構成する。各端部領域５８における硬質強磁性バイア
ス層５３はＭＲ層５４と突き合わせ接続を形成し、ＭＲ
読取りセンサ５０の長さ方向のバイアスを作り出す。電
気伝導部５２は第１の又は主の電流搬送伝導部５５と、
該伝導部５５の主要な表面に付着された第２の電流搬送
伝導層５７とで構成し、ＭＲ読取りセンサ５０を外部回
路（図１で図示）と結合する。図２、図３の記述内容と
は対象的に、主の伝導部５５はセンサ５０の各端部領域
の硬質強磁性バイアス層５３だけに重なってセンサのＡ
ＢＳ表面６１に延び、ＭＲ層５４とは重ならない。第２
の伝導層５７は主の伝導部５５に重なり、物理的接触す
るように成膜されており、センサのＡＢＳ ６１から離
れた位置６３から延びている（図６で図示）。第２の伝
導層５７はＭＲ層５４に対して重ならないようにセンサ
表面６１から離隔した位置６３から延びる。硬質強磁性
バイアス層５３はＭＲ層５４に対して電気的且つ磁気的
持続性をもたらす。硬質強磁性バイアス層５３は、例え
ばコバルト（Ｃｏ）、Ｃｒ、コバルト−白金（ＣｏＰ
ｔ）又はＣｏＣｒＰｔである金属の単一層でもよいが、
タングステン（Ｗ）又はＡｕを始めとする下部層及び／
又は上部層を使用することが望ましい。従来技術で知ら
れるように、横方向のバイアスが中央活性領域５６で必
要である。このバイアスは軟質磁性層バイアス、分流バ
イアス、バーバ磁極バイアスの構成又は他の互換性を持
つ横方向のバイアス技術によって与えられる。横方向の
構成は示されていないが、ＭＲ層５４を表すブロックに
含まれている。
【００２３】ここで図７乃至図１４を参照するに、図５
及び図６に示すＭＲセンサ５０の特定の実施例のＭＲセ
ンサ７０の製造プロセスの実施例が示されている。この
製造プロセスには適切な基板（図示なし）上への成膜、
ＮｉＦｅ又はセンダスト（ＡｌＳｉＦｅ）等の磁性材料
の第１のシールド層７１、二酸化けい素（ＳｉＯ2 ）又
はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を始めとする絶縁材料の第１の
ギャップ層７３、及びセンサ層７５の製造工程が含まれ
る。センサ層７５は軟質磁性薄膜層、非磁性スペーサ層
及びＭＲ層を含む三層で構成する。ＭＲ層は、例えば第
１のギャップ層７３上に付着されたブランケットのＮｉ
Ｆｅ等の強磁性体の層である。次の工程では、写真製版
技術を利用して二層フォトレジスト剥離ステンシル・マ
スク７７を形成し、センサ層７５及び第１又は主の伝導
部８１をパターン化する。ステンシル・マスク７７はセ
ンサ層７５の各エッジを画定し、図９で示されるように
センサ層７５を製造するのに使用される。センサの三層
ブランケットの材料はサブトラクティブ法によって長さ
方向のバイアス層７９及び第１の伝導部８１を下層にす
る領域において除去される。サブトラクティブ法にはス
パッタリング・エッチング、イオン・ミリング又は化学
エッチング法等がある。硬質磁性のバイアス層が好まし
いが代わりに交換バイアス層でもよい。長さ方向のバイ
アス層７９と第１の伝導部８１は次に、図１０で示され
るように金属剥離プロセスのステンシル・マスク７７を
利用してブランケットの付着及びパターン化が行われ
る。ブランケットの付着中にステンシル・マスク７７上
に付着された全ての磁性及び伝導性材料はステンシル・
マスクとともに除去される。この工程は剥離プロセスに
よって行われ、センサ端部領域だけに第１の伝導部８１
を覆う長さ方向のバイアス層７９を有するセンサ７０を
作り出す。各々の長さ方向のバイアス層７９は、センサ
の中央活性領域上だけに延びるセンサの三層部７５と連
続する接続を有する。次に工程は図１１で示されるよう
に、写真製版技術及びイオン・ミリング技術を用いてセ
ンサ・ストライプ７６がパターン化する。次に第２の伝
導部８３は写真製版技術、ブランケット成膜技術及び金
属剥離技術を用いて形成される。これは図１２で示され
る長さ方向のバイアス層７９と第１の伝導部８１の形成
方法と同じである。図５及び図６で説明したように第２
の伝導部８３は第１の伝導部８１に重なり、第１の伝導
部上の、センサのＡＢＳ ８５から離れた又は奥まった
位置８４から延びる。ＭＲセンサ７０の完成には、図１
３で示されるように第２のギャップ層８７と第２の磁気
シールド層８９がブランケット成膜によって形成され
る。次にプロセスは、誘導書込みヘッド及び他の完全な
磁気読取り／書込みトランスデューサ（図示なし）の構
成要素を形成する。
及び図６に示すＭＲセンサ５０の特定の実施例のＭＲセ
ンサ７０の製造プロセスの実施例が示されている。この
製造プロセスには適切な基板（図示なし）上への成膜、
ＮｉＦｅ又はセンダスト（ＡｌＳｉＦｅ）等の磁性材料
の第１のシールド層７１、二酸化けい素（ＳｉＯ2 ）又
はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を始めとする絶縁材料の第１の
ギャップ層７３、及びセンサ層７５の製造工程が含まれ
る。センサ層７５は軟質磁性薄膜層、非磁性スペーサ層
及びＭＲ層を含む三層で構成する。ＭＲ層は、例えば第
１のギャップ層７３上に付着されたブランケットのＮｉ
Ｆｅ等の強磁性体の層である。次の工程では、写真製版
技術を利用して二層フォトレジスト剥離ステンシル・マ
スク７７を形成し、センサ層７５及び第１又は主の伝導
部８１をパターン化する。ステンシル・マスク７７はセ
ンサ層７５の各エッジを画定し、図９で示されるように
センサ層７５を製造するのに使用される。センサの三層
ブランケットの材料はサブトラクティブ法によって長さ
方向のバイアス層７９及び第１の伝導部８１を下層にす
る領域において除去される。サブトラクティブ法にはス
パッタリング・エッチング、イオン・ミリング又は化学
エッチング法等がある。硬質磁性のバイアス層が好まし
いが代わりに交換バイアス層でもよい。長さ方向のバイ
アス層７９と第１の伝導部８１は次に、図１０で示され
るように金属剥離プロセスのステンシル・マスク７７を
利用してブランケットの付着及びパターン化が行われ
る。ブランケットの付着中にステンシル・マスク７７上
に付着された全ての磁性及び伝導性材料はステンシル・
マスクとともに除去される。この工程は剥離プロセスに
よって行われ、センサ端部領域だけに第１の伝導部８１
を覆う長さ方向のバイアス層７９を有するセンサ７０を
作り出す。各々の長さ方向のバイアス層７９は、センサ
の中央活性領域上だけに延びるセンサの三層部７５と連
続する接続を有する。次に工程は図１１で示されるよう
に、写真製版技術及びイオン・ミリング技術を用いてセ
ンサ・ストライプ７６がパターン化する。次に第２の伝
導部８３は写真製版技術、ブランケット成膜技術及び金
属剥離技術を用いて形成される。これは図１２で示され
る長さ方向のバイアス層７９と第１の伝導部８１の形成
方法と同じである。図５及び図６で説明したように第２
の伝導部８３は第１の伝導部８１に重なり、第１の伝導
部上の、センサのＡＢＳ ８５から離れた又は奥まった
位置８４から延びる。ＭＲセンサ７０の完成には、図１
３で示されるように第２のギャップ層８７と第２の磁気
シールド層８９がブランケット成膜によって形成され
る。次にプロセスは、誘導書込みヘッド及び他の完全な
磁気読取り／書込みトランスデューサ（図示なし）の構
成要素を形成する。
【００２４】上記プロセスによって製造されたＭＲ読取
りセンサ７０が図１４に示されている。図８は又、セン
サのエッジすなわち、ＡＢＳを示し、センサの表面は以
前に記録された磁気データが読出される磁気記録媒体に
対して近接した位置にある。センサ７０は該センサの中
央活性領域上に延びるＭＲ素子７６と長さ方向のバイア
ス層７９及び第１の伝導部８１とで構成する。長さ方向
のバイアス層７９はＭＲ素子７６と突き合わせ接続８８
を形成し、該ＭＲ素子７６と長さ方向のバイアス層に重
なる第１の伝導部８１との間に電気的接続をもたらす。
長さ方向のバイアス層７９はセンサ７０の端部領域上に
延び、センサの動作中に長さ方向のバイアス磁界を与え
る。上述の第１の伝導部８１に重なる第２の伝導部８３
は、センサのＡＢＳから奥まった所に位置しているの
で、ＡＢＳ／媒体表面のインターフェースにて露出され
ない。
りセンサ７０が図１４に示されている。図８は又、セン
サのエッジすなわち、ＡＢＳを示し、センサの表面は以
前に記録された磁気データが読出される磁気記録媒体に
対して近接した位置にある。センサ７０は該センサの中
央活性領域上に延びるＭＲ素子７６と長さ方向のバイア
ス層７９及び第１の伝導部８１とで構成する。長さ方向
のバイアス層７９はＭＲ素子７６と突き合わせ接続８８
を形成し、該ＭＲ素子７６と長さ方向のバイアス層に重
なる第１の伝導部８１との間に電気的接続をもたらす。
長さ方向のバイアス層７９はセンサ７０の端部領域上に
延び、センサの動作中に長さ方向のバイアス磁界を与え
る。上述の第１の伝導部８１に重なる第２の伝導部８３
は、センサのＡＢＳから奥まった所に位置しているの
で、ＡＢＳ／媒体表面のインターフェースにて露出され
ない。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、ＭＲ伝導部の抵抗が最
小の伝導部を有する磁気抵抗センサが提供される。
小の伝導部を有する磁気抵抗センサが提供される。
【図１】本発明を実施する磁気ディスク記憶装置の単純
化したブロック図である。
化したブロック図である。
【図２】本発明を実施するＭＲ読取りセンサ機構の特定
の実施例の端部図である。
の実施例の端部図である。
【図３】図２で示されるＭＲセンサの平面図である。
【図４】図３のライン４−４の断面部分の図である。
【図５】本発明を実施するＭＲ読取りセンサ機構の他の
実施例の端部を示す図である。
実施例の端部を示す図である。
【図６】図５で示されるＭＲ読取りセンサの平面図であ
る。
る。
【図７】図５で示される特定の実施例のＭＲ読取りセン
サの端部を示す図である。
サの端部を示す図である。
【図８】図５で示される特定の実施例のＭＲ読取りセン
サの端部を示す図である。
サの端部を示す図である。
【図９】図５で示される特定の実施例のＭＲ読取りセン
サの端部を示す図である。
サの端部を示す図である。
【図１０】図５で示される特定の実施例のＭＲ読取りセ
ンサの端部を示す図である。
ンサの端部を示す図である。
【図１１】図５で示される特定の実施例のＭＲ読取りセ
ンサの端部を示す図である。
ンサの端部を示す図である。
【図１２】図５で示される特定の実施例のＭＲ読取りセ
ンサの端部を示す図である。
ンサの端部を示す図である。
【図１３】図５で示される特定の実施例のＭＲ読取りセ
ンサの端部を示す図である。
ンサの端部を示す図である。
【図１４】図７乃至図１３で示される本発明に従うＭＲ
読取りセンサの製造プロセスの実施例を例示する図であ
る。
読取りセンサの製造プロセスの実施例を例示する図であ
る。
１２ 磁気ディスク １３ スライダ １４ スピンドル １５ サスペンション １８ ディスク駆動モータ ２１ ヘッド ２２ ディスク面 ２５ 記録チャネル回路 ２９ 制御ユニット ３０ 磁気抵抗（ＭＲ）読取りセンサ ３２ ＭＲ層 ３３ 端部領域 ３４ 中央活性領域 ４３ 検知手段 ４５ バイアス・ソース ５０ ＭＲ読取りセンサ ５６ 中央活性領域 ５７ 伝導層 ７５ センサ ７７ 二層フォトレジスト剥離ステンシル・マスク ７９ 長さ方向のバイアス層 ８１ 第１の伝導部 ８３ 第２の伝導部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケニス・チン−ヤン・クン アメリカ合衆国95120、カリフォルニア 州サンホセ、パセオ・プエブロ・ドライ ブ 6168 (72)発明者 ロドニー・エドガー・リー アメリカ合衆国93907、カリフォルニア 州サリナス、ノースウッド・プレイス 17845 (72)発明者 ニール・レスリー・ロバートソン アメリカ合衆国95008、カリフォルニア 州キャンプベル、ベント・ドライブ 1125 (56)参考文献 特開 平４−3306（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−68706（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】基板上に形成された磁気抵抗材料の層と、 相互に離隔した複数の位置で上記磁気抵抗材料の層に電
気的に結合された複数の電気伝導リ−ド構造であって、
各電気伝導リ−ド構造が、磁気センサの露出面に延びる
第１の伝導層、及び該第１の伝導層に電気的且つ物理的
に結合する第２の伝導層を有し、該第２の伝導層が上記
第１の伝導層上の、上記露出面から離隔した位置にあ
り、且つ上記第１の伝導層及び上記第２の伝導層の少な
くとも一方が多層の伝導構造であるような上記複数の電
気伝導リ−ド構造とを有し、これによって信号出力手段
が、１対の上記電気伝導リ−ド構造間に結合されると
き、上記磁気抵抗材料の層によって捕捉される磁界に応
答する該磁気抵抗材料中の抵抗変化を検知できる磁気抵
抗センサ。 - 【請求項２】上記複数の電気伝導リ−ド構造が、上記磁
気センサの中央活性領域によって分離された複数の端部
領域の磁気抵抗材料の層の上方にのみ設けられたことを
特徴とする請求項１記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項３】上記磁気抵抗材料の層と上記第１の伝導層
との間に電気的且つ物理的に結合する、長さ方向のバイ
アス層を更に有することを特徴とする請求項２記載の磁
気センサ。 - 【請求項４】上記長さ方向のバイアス層が上記端部領域
のみに形成されることを特徴とする請求項３記載の磁気
センサ。 - 【請求項５】上記第１の伝導層が、ルテニウム、イリジ
ウム、及びロジウムよりなる群から選択された材料の層
を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気センサ。 - 【請求項６】上記第１の伝導層が、上記選択された材料
の層上に、チタニウム又はタンタルの粘着層を含むこと
を特徴とする請求項５記載の磁気センサ。 - 【請求項７】上記第２の伝導層が、銅、銀、金、アルミ
ニウム、及び金ニッケル合金よりなる群から選択された
材料の層を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気セ
ンサ。 - 【請求項８】上記第２の伝導層が、上記選択された材料
の層上に、タンタル又はクロムの保護層を含むことを特
徴とする請求項７記載の磁気センサ。 - 【請求項９】各々の多層の伝導リ−ド構造の少なくとも
１つの層が上記磁気抵抗センサの露出面から離隔した位
置にある、複数の多層の伝導リ−ド構造を有する磁気抵
抗センサの製造方法であって、 上記磁気抵抗センサの中央活性領域を画定する磁気抵抗
層を付着するステップと、 上記磁気抵抗センサの上記中央活性領域上に第１のステ
ンシル・マスクを形成するステップと、 長さ方向のバイアス層を得るために、上記第１のステン
シル・マスクによって覆われない上記磁気抵抗センサの
領域の上に磁性層を付着するステップと、 上記磁性層の上に電気伝導性の第１の伝導リ−ド構造の
層を付着するステップと、 上記中央活性領域によって分離された上記磁気抵抗セン
サの受動の端部領域を画定する上記第１のステンシル・
マスクを除去し、磁性材料の長さ方向のバイアス層を得
るようにし、その上に上記受動の端部領域における第１
の伝導リ−ド構造の層が設けられ、上記端部領域の上記
磁性材料が上記磁気抵抗層の１つの端部との突き合わせ
結合を形成するようにしたステップと、 上記磁気抵抗センサの上記中央活性領域と上記受動の端
部領域の選択された部分とを覆うために第２のステンシ
ル・マスクを形成するステップと、 上記第２のステンシル・マスクによって覆われない上記
受動の端部領域の部分の上に、電気伝導材料の第２の伝
導リ−ド構造の層を付着させるステップと、 上記第１の伝導リ−ド構造の層のそれぞれの上に、且つ
上記磁気抵抗センサの露出面から離隔した位置に、上記
第２の伝導リ−ド構造の層を画定するため、上記第２の
ステンシル・マスクを除去するステップと、 を有する製造方法。 - 【請求項１０】各々の多層の伝導リ−ド構造の少なくと
も１つの層が上記磁気抵抗センサの露出面から離隔した
位置にある、複数の多層の伝導リ−ド構造を有する磁気
抵抗センサの製造方法であって、 磁気抵抗層を付着するステップと、 上記磁気抵抗センサの中央活性領域を覆う第１のステン
シル・マスクを形成するステップと、 上記磁気抵抗センサの上記中央活性領域を画定するた
め、上記第１のステンシル・マスクによって覆われない
上記磁気抵抗層の部分を除去するステップと、 長さ方向のバイアス層を得るために、上記第１のステン
シル・マスクによって覆われない上記磁気抵抗センサの
領域の上に磁性層を付着するステップと、 上記磁性層の上に電気伝導性の第１の伝導リ−ド構造の
層を付着するステップと、 上記中央活性領域によって分離された上記磁気抵抗セン
サの受動の端部領域を画定する上記第１のステンシル・
マスクを除去し、磁性材料の長さ方向のバイアス層を得
るようにし、その上に上記受動の端部領域における第１
の伝導リ−ド構造の層が設けられ、上記端部領域の上記
磁性材料が上記磁気抵抗層の１つの端部との突き合わせ
結合を形成するようにしたステップと、 上記磁気抵抗センサの上記中央活性領域と上記受動の端
部領域の選択された部分とを覆うために第２のステンシ
ル・マスクを形成するステップと、 上記第２のステンシル・マスクによって覆われない上記
受動の端部領域の部分の上に、電気伝導材料の第２の伝
導リ−ド構造の層を付着させるステップと、 上記第１の伝導リ−ド構造の層のそれぞれの上に、且つ
上記磁気抵抗センサの露出面から離隔した位置に、上記
第２の伝導リ−ド構造の層を画定するため、上記第２の
ステンシル・マスクを除去するステップと、 を有する製造方法。
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|---|---|---|---|
| US95582092A | 1992-10-02 | 1992-10-02 | |
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