JP2741837B2 - 薄膜磁気抵抗ヘッド - Google Patents
薄膜磁気抵抗ヘッドInfo
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- 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
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-
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-
- G—PHYSICS
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- G11B5/40—Protective measures on heads, e.g. against excessive temperature
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、改善された分解能をも
つ薄膜磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドに関し、特に、最小のリ
ード・シールド短絡をもつ小さなギャップを備える薄膜
磁気抵抗ヘッドに関する。
つ薄膜磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドに関し、特に、最小のリ
ード・シールド短絡をもつ小さなギャップを備える薄膜
磁気抵抗ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気磁気記録技術において、薄膜磁束検
出ヘッドは、高面積密度容量の故に、電磁誘導ヘッドよ
りむしろ望ましい。また薄膜磁束検出ヘッドは作製がよ
り容易である。種々の薄膜作製技術によれば、薄膜磁束
検出ヘッドは基板上にバッチ製造され、次に、個々のユ
ニットに切り分けられる。ヘッドは、回転する磁気ディ
スクまたは移動する磁気テープからの磁束密度に応じて
抵抗を変化させる磁気抵抗素子を利用する。磁気抵抗素
子を通過する検出電流は、磁気抵抗素子の抵抗変化に比
例した電圧変化を与える。磁気抵抗素子の線形応答は、
磁気抵抗素子の抵抗変化が、磁気媒体から検出された磁
束密度の変化にいかに良く従うかに基づいている。ディ
スクまたはテープ駆動装置において、読取りヘッドから
の出力信号を処理する差動プリアンプが、磁気抵抗素子
に接続される。
出ヘッドは、高面積密度容量の故に、電磁誘導ヘッドよ
りむしろ望ましい。また薄膜磁束検出ヘッドは作製がよ
り容易である。種々の薄膜作製技術によれば、薄膜磁束
検出ヘッドは基板上にバッチ製造され、次に、個々のユ
ニットに切り分けられる。ヘッドは、回転する磁気ディ
スクまたは移動する磁気テープからの磁束密度に応じて
抵抗を変化させる磁気抵抗素子を利用する。磁気抵抗素
子を通過する検出電流は、磁気抵抗素子の抵抗変化に比
例した電圧変化を与える。磁気抵抗素子の線形応答は、
磁気抵抗素子の抵抗変化が、磁気媒体から検出された磁
束密度の変化にいかに良く従うかに基づいている。ディ
スクまたはテープ駆動装置において、読取りヘッドから
の出力信号を処理する差動プリアンプが、磁気抵抗素子
に接続される。
【０００３】磁気抵抗素子は、その薄膜面が上面と下面
と側面に境を接する薄膜層である。延長された下面は、
例えば、ディスクが回転するとき、磁気ディスクの面上
に浮き上がる空気ベアリング面の一部を形成する。磁気
抵抗素子は、一対のギャップ（絶縁）層間に挟まれ、ま
たこれらギャップ層は、一対のシールド層間に挟まれて
いる。シールド層間の距離は、ギャップと呼ばれる。ギ
ャップをより小さくすると、ＭＲヘッドの分解能がより
大きくなる。磁界は線形応答を改善するために磁気抵抗
素子の“ハード（ｈａｒｄ）”軸に沿って与えられ、磁
界は安定性を改善する（バルクハウゼンノイズの減少）
ために磁気抵抗素子の“磁化容易（ｅａｓｙ）”軸に沿
って与えられる。
と側面に境を接する薄膜層である。延長された下面は、
例えば、ディスクが回転するとき、磁気ディスクの面上
に浮き上がる空気ベアリング面の一部を形成する。磁気
抵抗素子は、一対のギャップ（絶縁）層間に挟まれ、ま
たこれらギャップ層は、一対のシールド層間に挟まれて
いる。シールド層間の距離は、ギャップと呼ばれる。ギ
ャップをより小さくすると、ＭＲヘッドの分解能がより
大きくなる。磁界は線形応答を改善するために磁気抵抗
素子の“ハード（ｈａｒｄ）”軸に沿って与えられ、磁
界は安定性を改善する（バルクハウゼンノイズの減少）
ために磁気抵抗素子の“磁化容易（ｅａｓｙ）”軸に沿
って与えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】小さなギャップを与え
るためには、磁気抵抗素子に隣接するギャップ層をでき
るだけ薄く保つことが望ましい。しかしながら、従来技
術においては、製造プロセス中に生成されるピンホール
により生じる電気的な短絡を避けるために、ギャップ層
を十分な厚さで作製しなければならない。ピンホール
は、ＭＲヘッドのリードを形成するリード層からギャッ
プ層を経てシールド層への電気的な短絡を生じさせる。
このような短絡は、一般に“リード・シールド短絡”と
称される。短絡の可能性は、リード層の全長に沿ったい
たる所で発生し得る。ギャップ層を経たリード層とシー
ルド層との間のいかなる短絡も、差動プリアンプへの２
つの端子でのインピーダンス平衡を破壊する。この不平
衡が、スライダ本体からのリード層に容量的に結合され
る電気ノイズの共通モード阻止性能を破壊する。リード
・シールド短絡はＭＲヘッドの性能をかなり劣化し、製
造プロセスでのヘッド歩留りを減少させる。
るためには、磁気抵抗素子に隣接するギャップ層をでき
るだけ薄く保つことが望ましい。しかしながら、従来技
術においては、製造プロセス中に生成されるピンホール
により生じる電気的な短絡を避けるために、ギャップ層
を十分な厚さで作製しなければならない。ピンホール
は、ＭＲヘッドのリードを形成するリード層からギャッ
プ層を経てシールド層への電気的な短絡を生じさせる。
このような短絡は、一般に“リード・シールド短絡”と
称される。短絡の可能性は、リード層の全長に沿ったい
たる所で発生し得る。ギャップ層を経たリード層とシー
ルド層との間のいかなる短絡も、差動プリアンプへの２
つの端子でのインピーダンス平衡を破壊する。この不平
衡が、スライダ本体からのリード層に容量的に結合され
る電気ノイズの共通モード阻止性能を破壊する。リード
・シールド短絡はＭＲヘッドの性能をかなり劣化し、製
造プロセスでのヘッド歩留りを減少させる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、分解能が改善
され，リード・シールド短絡を減少させた薄膜磁気抵抗
（ＭＲ）ヘッドを提供する。薄膜ギャップ層はより薄
く、これは磁気抵抗素子に更に小さなギャップ（シール
ド層間の距離）を与える。小さくされたギャップは、読
取りヘッドの分解能を改善する。これは、磁気抵抗ヘッ
ド内の薄膜にユニークな構造配置を与えることにより達
成でき、これによりリード・シールド短絡の問題が軽減
される。読取りヘッドの磁気抵抗検出素子部分は、上面
と下面と側面に境を接する膜面を有し、下面は空気ベア
リング面の一部を形成する。一対の検出電流薄膜リード
層（また“リード（ｌｅａｄｓ）”と称される）が設け
られる。各リード層は、磁気抵抗素子の各境界面へ電気
的に接続される。第１と第２薄膜ギャップ層および第１
と第２薄膜シールド層が設けられる。磁気抵抗素子とリ
ード層は、第１ギャップ層と第２ギャップ層との間に設
けられる。磁気抵抗素子，リード層および第１と第２ギ
ャップ層は、第１シールド層と第２シールド層との間に
設けられる。第１リード層は第１シールド層へ電気的に
短絡され、第２リード層は第２シールド層へ電気的に短
絡される。この短絡が磁気抵抗素子へのリード層の接続
部に実際に近い場所で行われることが望ましい。この構
造では、最小の距離のリード層が、中間ギャップ層を経
て各シールド層に接続される。この距離は、ポテンシャ
ル短絡を最小化するために５ミクロンほどに小さく維持
できる。シールド層へのリード層の接続後、リード層の
残りの部分を、ヘッドの製造中に除去できる。この構造
では、シールド層がリードとして機能する。シールド層
は２つのギャップ層により分離され、２つのギャップ層
でのピンホールが２つのシールド層を短絡するように一
致する可能性はかなり減少する。
され，リード・シールド短絡を減少させた薄膜磁気抵抗
（ＭＲ）ヘッドを提供する。薄膜ギャップ層はより薄
く、これは磁気抵抗素子に更に小さなギャップ（シール
ド層間の距離）を与える。小さくされたギャップは、読
取りヘッドの分解能を改善する。これは、磁気抵抗ヘッ
ド内の薄膜にユニークな構造配置を与えることにより達
成でき、これによりリード・シールド短絡の問題が軽減
される。読取りヘッドの磁気抵抗検出素子部分は、上面
と下面と側面に境を接する膜面を有し、下面は空気ベア
リング面の一部を形成する。一対の検出電流薄膜リード
層（また“リード（ｌｅａｄｓ）”と称される）が設け
られる。各リード層は、磁気抵抗素子の各境界面へ電気
的に接続される。第１と第２薄膜ギャップ層および第１
と第２薄膜シールド層が設けられる。磁気抵抗素子とリ
ード層は、第１ギャップ層と第２ギャップ層との間に設
けられる。磁気抵抗素子，リード層および第１と第２ギ
ャップ層は、第１シールド層と第２シールド層との間に
設けられる。第１リード層は第１シールド層へ電気的に
短絡され、第２リード層は第２シールド層へ電気的に短
絡される。この短絡が磁気抵抗素子へのリード層の接続
部に実際に近い場所で行われることが望ましい。この構
造では、最小の距離のリード層が、中間ギャップ層を経
て各シールド層に接続される。この距離は、ポテンシャ
ル短絡を最小化するために５ミクロンほどに小さく維持
できる。シールド層へのリード層の接続後、リード層の
残りの部分を、ヘッドの製造中に除去できる。この構造
では、シールド層がリードとして機能する。シールド層
は２つのギャップ層により分離され、２つのギャップ層
でのピンホールが２つのシールド層を短絡するように一
致する可能性はかなり減少する。
【０００６】本発明の他の特徴は、複数のシールド層と
ヘッドを取付けるスライダ（基板）との間の静電容量を
ほぼ等しくすることにある。これは、第１シールド層を
第１と第２部分に電気的に分割することにより行われ
る。前述のように、第１リード層は、第１シールド層の
第１部分へ電気的に短絡される。前述のように、第２リ
ード層へ電気的に短絡された第２シールド層が、また、
第１シールド層の第２部分へ電気的に短絡される。第１
シールド層の第１と第２部分のサイズは、次のように選
択される。すなわち、スライダに対する第１シールド層
部分の静電容量がスライダに対する第２シールド層およ
び第１シールド層の第２部分の静電容量にほぼ等しくす
る。適切に選択されたシールド層のサイズによれば、ス
ライダ本体と２つのシールド層との間の容量性結合が等
しくなる。全ての実際の目的に対しては、第２シールド
層とスライダとの間の静電容量が最小となるので、第１
シールド層を、ほぼ等しい容量性結合を得るために半分
に分割できる。これは、プリアンプでの共通モード阻止
性能を復元する。
ヘッドを取付けるスライダ（基板）との間の静電容量を
ほぼ等しくすることにある。これは、第１シールド層を
第１と第２部分に電気的に分割することにより行われ
る。前述のように、第１リード層は、第１シールド層の
第１部分へ電気的に短絡される。前述のように、第２リ
ード層へ電気的に短絡された第２シールド層が、また、
第１シールド層の第２部分へ電気的に短絡される。第１
シールド層の第１と第２部分のサイズは、次のように選
択される。すなわち、スライダに対する第１シールド層
部分の静電容量がスライダに対する第２シールド層およ
び第１シールド層の第２部分の静電容量にほぼ等しくす
る。適切に選択されたシールド層のサイズによれば、ス
ライダ本体と２つのシールド層との間の容量性結合が等
しくなる。全ての実際の目的に対しては、第２シールド
層とスライダとの間の静電容量が最小となるので、第１
シールド層を、ほぼ等しい容量性結合を得るために半分
に分割できる。これは、プリアンプでの共通モード阻止
性能を復元する。
【０００７】本発明の目的は、従来技術によるギャップ
より狭いギャップを有するが、ヘッドの中間ギャップ
（絶縁）層内でシールド層への磁気抵抗素子リード層の
ピンホール短絡を排除する磁気抵抗ヘッドを提供するこ
とにある。
より狭いギャップを有するが、ヘッドの中間ギャップ
（絶縁）層内でシールド層への磁気抵抗素子リード層の
ピンホール短絡を排除する磁気抵抗ヘッドを提供するこ
とにある。
【０００８】本発明の他の目的は、前述の目的を達成
し、またリード層として機能するシールド層と、ヘッド
を取付けるスライダ（基板）との間の静電容量を等しく
して、ヘッドからの信号を受けるプリアンプで共通モー
ド阻止性能を改善することにある。
し、またリード層として機能するシールド層と、ヘッド
を取付けるスライダ（基板）との間の静電容量を等しく
して、ヘッドからの信号を受けるプリアンプで共通モー
ド阻止性能を改善することにある。
【０００９】本発明の更に他の目的は、前記目的で述べ
た種類の磁気抵抗ヘッドを使用する磁気ディスク駆動装
置を提供することにある。
た種類の磁気抵抗ヘッドを使用する磁気ディスク駆動装
置を提供することにある。
【００１０】
【実施例】図面を参照して実施例を説明するが、同じ参
照番号は、図面を通じて同一または類似の部材を示す。
磁気ディスク２４を回転させる回転テーブル２２を有す
る磁気ディスク駆動装置２０を図１に示す。回転テーブ
ル２２は、駆動装置制御源（図示せず）からの制御信号
に応答するモータ２６により回転される。磁気ディスク
２４が回転テーブルにより回転するとき、スライダ（基
板）２９に取付けられた磁気ヘッド２８を、空気ベアリ
ングにより磁気ディスク２４の面上に支持する。スライ
ダ２９とヘッド２８の下面は、空気ベアリング面と呼ば
れる面内にある。空気ベアリング面３０は、磁気ディス
クが回転すると、距離ｄだけ磁気ディスク２４の上面に
離間される。磁気ヘッド２８は、薄膜磁気抵抗素子３２
を備える。これらの構成要素の全てが、他のディスクお
よびヘッド（図示せず）を有することのできるディスク
・ハウジング３３内に設けられる。図２において、磁気
抵抗素子３２が、磁気ディスク２４の１本のトラック３
４に関連して示される。磁気抵抗素子３２は、上面３２
Ｔと下面３２Ｂに境を接する一対の対向する膜面３２Ｆ
を有する。長さｚおよび幅ｘを有する下面３２Ｂが、空
気ベアリング面（ＡＢＳ）３０の一部を形成する。図２
に示すように、磁気抵抗素子３２は、高さｙを有する。
照番号は、図面を通じて同一または類似の部材を示す。
磁気ディスク２４を回転させる回転テーブル２２を有す
る磁気ディスク駆動装置２０を図１に示す。回転テーブ
ル２２は、駆動装置制御源（図示せず）からの制御信号
に応答するモータ２６により回転される。磁気ディスク
２４が回転テーブルにより回転するとき、スライダ（基
板）２９に取付けられた磁気ヘッド２８を、空気ベアリ
ングにより磁気ディスク２４の面上に支持する。スライ
ダ２９とヘッド２８の下面は、空気ベアリング面と呼ば
れる面内にある。空気ベアリング面３０は、磁気ディス
クが回転すると、距離ｄだけ磁気ディスク２４の上面に
離間される。磁気ヘッド２８は、薄膜磁気抵抗素子３２
を備える。これらの構成要素の全てが、他のディスクお
よびヘッド（図示せず）を有することのできるディスク
・ハウジング３３内に設けられる。図２において、磁気
抵抗素子３２が、磁気ディスク２４の１本のトラック３
４に関連して示される。磁気抵抗素子３２は、上面３２
Ｔと下面３２Ｂに境を接する一対の対向する膜面３２Ｆ
を有する。長さｚおよび幅ｘを有する下面３２Ｂが、空
気ベアリング面（ＡＢＳ）３０の一部を形成する。図２
に示すように、磁気抵抗素子３２は、高さｙを有する。
【００１１】磁気抵抗素子３２は、ニッケル鉄（ＮｉＦ
ｅ）のような材料の薄膜を含む。この薄膜は、磁気ディ
スク２４のトラック３４が空気ベアリング面３０下で回
転すると、素子３２により検出された磁束密度の量に比
例して抵抗を変化させる。磁気抵抗素子３２の抵抗が磁
気ディスク・トラック３４からの変化磁束密度に従う精
度は、磁気抵抗素子３２の線形応答を決定する。一対の
導体３６と３８を、スライダ２９を取付けるアーム４０
を介して磁気抵抗素子３２へ接続する。導体３６と３８
を、磁気抵抗素子３２へ検出電流を供給する電流源４２
へ接続する。信号を伝送する検出電流は、磁気抵抗素子
の抵抗変化に対応する。電流は、磁気ディスク２４の面
に平行または垂直に磁気抵抗素子を通過できる。導体３
６と３８を、コンデンサ４６と４７を介してプリアンプ
４４へ接続する。読取りモードの動作中、検出電圧は、
導体３６を経てプリアンプ４４へ与えられる。プリアン
プ４４の出力４８は、回転する磁気ディスク２４から
の、磁気抵抗素子３２により検出された磁束密度を示す
増幅信号である。
ｅ）のような材料の薄膜を含む。この薄膜は、磁気ディ
スク２４のトラック３４が空気ベアリング面３０下で回
転すると、素子３２により検出された磁束密度の量に比
例して抵抗を変化させる。磁気抵抗素子３２の抵抗が磁
気ディスク・トラック３４からの変化磁束密度に従う精
度は、磁気抵抗素子３２の線形応答を決定する。一対の
導体３６と３８を、スライダ２９を取付けるアーム４０
を介して磁気抵抗素子３２へ接続する。導体３６と３８
を、磁気抵抗素子３２へ検出電流を供給する電流源４２
へ接続する。信号を伝送する検出電流は、磁気抵抗素子
の抵抗変化に対応する。電流は、磁気ディスク２４の面
に平行または垂直に磁気抵抗素子を通過できる。導体３
６と３８を、コンデンサ４６と４７を介してプリアンプ
４４へ接続する。読取りモードの動作中、検出電圧は、
導体３６を経てプリアンプ４４へ与えられる。プリアン
プ４４の出力４８は、回転する磁気ディスク２４から
の、磁気抵抗素子３２により検出された磁束密度を示す
増幅信号である。
【００１２】図２に示すように、トラック３４は、磁気
抵抗素子３２に対し側面方向に延びる。従って、磁気抵
抗素子３２の長さｚを、トラック３４の幅を横切る方向
に延長する。有効な長さｚは、磁気抵抗素子３２により
検出されるトラック幅を決定する。磁気抵抗素子３２に
よる読取り信号の分解能は、磁気抵抗ヘッド２８のギャ
ップの幅に依存する。ギャップの幅は、また、シールド
層から磁気抵抗素子の膜面３２Ｆを絶縁するギャップ層
の厚さに、磁気抵抗素子３２の厚さｘ（図２参照）を加
えたものに依存する。ギャップ層は後に詳細に説明す
る。シールド層は、ディスク２４のトラック３４（図１
と図２参照）の制限領域内に磁気抵抗素子の検出能力を
基本的に集中させる。ギャップ層をより薄くすると、こ
の領域は更に制限され、磁気抵抗素子３２により読取ら
れた読取り信号の分解能をより増大する。本発明の特徴
の１つは、磁気抵抗素子３２の分解能がリード・シール
ド短絡を最小化する構造において従来技術の磁気抵抗素
子に対して改善されるように、非常に薄いギャップ層を
与えることにある。
抵抗素子３２に対し側面方向に延びる。従って、磁気抵
抗素子３２の長さｚを、トラック３４の幅を横切る方向
に延長する。有効な長さｚは、磁気抵抗素子３２により
検出されるトラック幅を決定する。磁気抵抗素子３２に
よる読取り信号の分解能は、磁気抵抗ヘッド２８のギャ
ップの幅に依存する。ギャップの幅は、また、シールド
層から磁気抵抗素子の膜面３２Ｆを絶縁するギャップ層
の厚さに、磁気抵抗素子３２の厚さｘ（図２参照）を加
えたものに依存する。ギャップ層は後に詳細に説明す
る。シールド層は、ディスク２４のトラック３４（図１
と図２参照）の制限領域内に磁気抵抗素子の検出能力を
基本的に集中させる。ギャップ層をより薄くすると、こ
の領域は更に制限され、磁気抵抗素子３２により読取ら
れた読取り信号の分解能をより増大する。本発明の特徴
の１つは、磁気抵抗素子３２の分解能がリード・シール
ド短絡を最小化する構造において従来技術の磁気抵抗素
子に対して改善されるように、非常に薄いギャップ層を
与えることにある。
【００１３】図３および図４は、本発明の特徴を説明す
るための磁気抵抗ヘッド２８の一実施例の一部の略図で
ある。本実施例は、磁気ディスク２４（図１参照）の面
に平行に、および空気ベアリング面３０に平行に磁気抵
抗素子３２に沿って流れる検出電流を利用する。図２を
参照して前述したように、磁気抵抗素子３２は、上面３
２Ｔと下面３２Ｂ，および側面３２Ｓに境を接する膜面
３２Ｆを有する。図３に示すように、磁気抵抗素子３２
の下面３２Ｂが、空気ベアリング面３０の一部を形成す
る。磁気抵抗素子３２のリードを形成する第１と第２検
出電流薄膜リード層５０と５２が設けられ、第１リード
層５０が一方の磁気抵抗素子面３２Ｓへ電気的に接続さ
れ、第２リード層５２が他方の磁気抵抗素子面３２Ｓに
電気的に接続される。第１と第２薄膜ギャップ（絶縁）
層５４および５６が設けられ、第１および第２薄膜シー
ルド（導体）５８および６０が設けられる。磁気抵抗素
子３２およびリード層５０と５２は、膜面対膜面の直接
係合でギャップ層５４と５６との間に挟まれ、ギャップ
層５４および５６は、膜面対膜面の直接係合で薄膜シー
ルド層５８と６０との間に挟まれている。
るための磁気抵抗ヘッド２８の一実施例の一部の略図で
ある。本実施例は、磁気ディスク２４（図１参照）の面
に平行に、および空気ベアリング面３０に平行に磁気抵
抗素子３２に沿って流れる検出電流を利用する。図２を
参照して前述したように、磁気抵抗素子３２は、上面３
２Ｔと下面３２Ｂ，および側面３２Ｓに境を接する膜面
３２Ｆを有する。図３に示すように、磁気抵抗素子３２
の下面３２Ｂが、空気ベアリング面３０の一部を形成す
る。磁気抵抗素子３２のリードを形成する第１と第２検
出電流薄膜リード層５０と５２が設けられ、第１リード
層５０が一方の磁気抵抗素子面３２Ｓへ電気的に接続さ
れ、第２リード層５２が他方の磁気抵抗素子面３２Ｓに
電気的に接続される。第１と第２薄膜ギャップ（絶縁）
層５４および５６が設けられ、第１および第２薄膜シー
ルド（導体）５８および６０が設けられる。磁気抵抗素
子３２およびリード層５０と５２は、膜面対膜面の直接
係合でギャップ層５４と５６との間に挟まれ、ギャップ
層５４および５６は、膜面対膜面の直接係合で薄膜シー
ルド層５８と６０との間に挟まれている。
【００１４】従来の磁気抵抗ヘッドの問題は、図４を参
照することにより最も良く理解できる。磁気抵抗素子３
２に対するギャップ幅（シールド層５８と６０との間の
距離）を可能な限り狭くするためには、ギャップ層５４
と５６が可能な限り薄いことが望ましい。磁気材料であ
るシールド層５８と６０は、ギャップ層５４と５６によ
り与えられた、回転磁気ディスクからギャップ空間への
磁束を閉じ込める。ギャップをより狭くすると、磁気抵
抗素子３２の分解能はより増大する。従来技術では、ギ
ャップ層５４と５６の厚さに厳しい制限がある。ギャッ
プ層をより薄くすると、ピンホールがギャップ層により
存在するようになり、これにより、シールド層５８また
は６０へリード層５０または５２が短絡する。したがっ
て、従来技術では、短絡を生じるホールを避けるために
十分な厚さを有するギャップ層５４と５６を構成する。
もちろん、これは、ギャップを拡大させ、磁気抵抗素子
３２の分解能を減少させる。
照することにより最も良く理解できる。磁気抵抗素子３
２に対するギャップ幅（シールド層５８と６０との間の
距離）を可能な限り狭くするためには、ギャップ層５４
と５６が可能な限り薄いことが望ましい。磁気材料であ
るシールド層５８と６０は、ギャップ層５４と５６によ
り与えられた、回転磁気ディスクからギャップ空間への
磁束を閉じ込める。ギャップをより狭くすると、磁気抵
抗素子３２の分解能はより増大する。従来技術では、ギ
ャップ層５４と５６の厚さに厳しい制限がある。ギャッ
プ層をより薄くすると、ピンホールがギャップ層により
存在するようになり、これにより、シールド層５８また
は６０へリード層５０または５２が短絡する。したがっ
て、従来技術では、短絡を生じるホールを避けるために
十分な厚さを有するギャップ層５４と５６を構成する。
もちろん、これは、ギャップを拡大させ、磁気抵抗素子
３２の分解能を減少させる。
【００１５】本発明は、バイア６２で第１リード層５０
を第１シールド層５８へ電気的に短絡すること、バイア
６４で第２リード層５２を第２シールド層６０へ電気的
に短絡することにより、この問題を克服した。これは、
第１シールド層５８へ第１ギャップ層５４を経て延びる
バイア６２を第１リード層５０に設けることにより、第
２シールド層６０へ第２ギャップ層５６を経て延びるバ
イア６４を第２リード層５２へ設けることにより行うこ
とができる。各バイアへの磁気抵抗素子の各側面３２Ｓ
の距離を、約５ミクロンにできる。これは、リード層５
０または５２からシールド層５８または６０への短絡を
生じるギャップ層５４または５６でのピンホールの可能
性をほとんど消失させる。この構造では、各ギャップ層
５４および５６を、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲の
厚さで構成できる。この厚さのギャップ層は、磁気抵抗
素子３２に対し非常に狭い幅のギャップを与え、磁気デ
ィスクの高分解能読取りを与える。各ギャップ層５４お
よび５６は、酸化アルミニウムで作製できる絶縁層であ
る。バイア６２および６４の形成直後に、リード層５０
と５２の残りの部分を除去でき、あるいはヘッドの製造
中に５ミクロン以内で除去できる。
を第１シールド層５８へ電気的に短絡すること、バイア
６４で第２リード層５２を第２シールド層６０へ電気的
に短絡することにより、この問題を克服した。これは、
第１シールド層５８へ第１ギャップ層５４を経て延びる
バイア６２を第１リード層５０に設けることにより、第
２シールド層６０へ第２ギャップ層５６を経て延びるバ
イア６４を第２リード層５２へ設けることにより行うこ
とができる。各バイアへの磁気抵抗素子の各側面３２Ｓ
の距離を、約５ミクロンにできる。これは、リード層５
０または５２からシールド層５８または６０への短絡を
生じるギャップ層５４または５６でのピンホールの可能
性をほとんど消失させる。この構造では、各ギャップ層
５４および５６を、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲の
厚さで構成できる。この厚さのギャップ層は、磁気抵抗
素子３２に対し非常に狭い幅のギャップを与え、磁気デ
ィスクの高分解能読取りを与える。各ギャップ層５４お
よび５６は、酸化アルミニウムで作製できる絶縁層であ
る。バイア６２および６４の形成直後に、リード層５０
と５２の残りの部分を除去でき、あるいはヘッドの製造
中に５ミクロン以内で除去できる。
【００１６】図５および図６は、本発明の狭いギャップ
形状を利用する他の実施例の一部の簡単な図である。前
述のように、磁気抵抗素子３２は、空気ベアリング面３
０の一部を形成する延長された下面３２Ｂを有する。磁
気抵抗素子３２は、第１と第２ギャップ層６４と６６間
に配置され、またこれらギャップ層は第１シールド層６
８と第２シールド層７０との間に配置される。図５およ
び図６の実施例は、種々の面で図３および図４の実施例
とは異なる。リード層７２と７４は、磁気抵抗素子３２
の上面３２Ｔと下面３２Ｂに隣接して接続される。これ
らの接続は、空気ベアリング面３０と垂直で，磁気ディ
スク２４（図１参照）の面に垂直である方向に、検出電
流を磁気抵抗素子３２に流す。第１リード層７２は、ギ
ャップ層６４内に延びて第１シールド層６８へ第１リー
ド層７２を短絡するバイア７６を有する。第２リード層
７４は、第２ギャップ層６６を完全に通り抜けて、第２
シールド層７０へ電気的に接続される。この配置では、
ギャップ層６４と６６を薄くして、磁気抵抗素子３２に
狭いギャップを与えることができる。リード層７２と７
４のサイズを、ヘッドの製造中に最小化できる。リード
層７２を、バイア７６の形成直後にまたは短時間後に除
去できる。磁気抵抗素子３２の端部を横切る両方のリー
ド層の幅を、素子と同じ幅にでき、または１０ミクロン
のように少し広くできる。
形状を利用する他の実施例の一部の簡単な図である。前
述のように、磁気抵抗素子３２は、空気ベアリング面３
０の一部を形成する延長された下面３２Ｂを有する。磁
気抵抗素子３２は、第１と第２ギャップ層６４と６６間
に配置され、またこれらギャップ層は第１シールド層６
８と第２シールド層７０との間に配置される。図５およ
び図６の実施例は、種々の面で図３および図４の実施例
とは異なる。リード層７２と７４は、磁気抵抗素子３２
の上面３２Ｔと下面３２Ｂに隣接して接続される。これ
らの接続は、空気ベアリング面３０と垂直で，磁気ディ
スク２４（図１参照）の面に垂直である方向に、検出電
流を磁気抵抗素子３２に流す。第１リード層７２は、ギ
ャップ層６４内に延びて第１シールド層６８へ第１リー
ド層７２を短絡するバイア７６を有する。第２リード層
７４は、第２ギャップ層６６を完全に通り抜けて、第２
シールド層７０へ電気的に接続される。この配置では、
ギャップ層６４と６６を薄くして、磁気抵抗素子３２に
狭いギャップを与えることができる。リード層７２と７
４のサイズを、ヘッドの製造中に最小化できる。リード
層７２を、バイア７６の形成直後にまたは短時間後に除
去できる。磁気抵抗素子３２の端部を横切る両方のリー
ド層の幅を、素子と同じ幅にでき、または１０ミクロン
のように少し広くできる。
【００１７】本発明のより完全な実施例を、図７〜図１
１に示す。この実施例は、前述したように、空気ベアリ
ング面３０の一部を形成する延長された下面３２Ｂを有
する磁気抵抗素子３２を有する。図３および図４の実施
例と同様に、検出電流は、空気ベアリング面３０と平行
で，磁気ディスク２４（図１参照）の面と平行な方向に
磁気抵抗素子３２を流れる。検出電流は、磁気抵抗素子
の個々の面３２Ｓ（図４参照）へ接続される第１リード
層７８と第２リード層８０により供給される。図７およ
び図９に示すように、第１リード層７８は、第１ギャッ
プ層８４内に延びるバイア８２を有し、第１シールド層
８６へリード層７８を電気的に短絡する。第２シールド
層８８は、第２ギャップ層９２内に延びるバイア９０を
有し、第２シールド層８８へ第２リード層８０を電気的
に短絡する。この構造では、第１シールド層８６と第２
シールド層８８が、個々のバイア８２と９０から延びる
リード層として働く。
１に示す。この実施例は、前述したように、空気ベアリ
ング面３０の一部を形成する延長された下面３２Ｂを有
する磁気抵抗素子３２を有する。図３および図４の実施
例と同様に、検出電流は、空気ベアリング面３０と平行
で，磁気ディスク２４（図１参照）の面と平行な方向に
磁気抵抗素子３２を流れる。検出電流は、磁気抵抗素子
の個々の面３２Ｓ（図４参照）へ接続される第１リード
層７８と第２リード層８０により供給される。図７およ
び図９に示すように、第１リード層７８は、第１ギャッ
プ層８４内に延びるバイア８２を有し、第１シールド層
８６へリード層７８を電気的に短絡する。第２シールド
層８８は、第２ギャップ層９２内に延びるバイア９０を
有し、第２シールド層８８へ第２リード層８０を電気的
に短絡する。この構造では、第１シールド層８６と第２
シールド層８８が、個々のバイア８２と９０から延びる
リード層として働く。
【００１８】図７および図１０に示すように、第１端子
９４は、第１シールド層部分８６Ａ（後述する）へ接続
され、第２端子９６は第２シールド層８８へ接続され
る。端子９４は、バイア１００を第１シールド層部分８
６Ａへギャップ層８４と９２（図１０参照）内に延在さ
せる薄膜リード層９８により第１シールド層部分８６Ａ
へ接続される。また、図７および図１０に示すように、
端子９６は、書込み極（ｗｒｉｔｅ ｐｏｌｅ）層１０
４を経て第２シールド層８８へ電気的に接続される薄膜
リード層１０２により第２シールド層８８へ接続され
る。書込み極層１０４は、以下に更に詳細に説明する。
この構造では、図１に示される導体３６と３８は、端子
９４と９６へ接続され、読取り出力がヘッド２８から与
えられる。
９４は、第１シールド層部分８６Ａ（後述する）へ接続
され、第２端子９６は第２シールド層８８へ接続され
る。端子９４は、バイア１００を第１シールド層部分８
６Ａへギャップ層８４と９２（図１０参照）内に延在さ
せる薄膜リード層９８により第１シールド層部分８６Ａ
へ接続される。また、図７および図１０に示すように、
端子９６は、書込み極（ｗｒｉｔｅ ｐｏｌｅ）層１０
４を経て第２シールド層８８へ電気的に接続される薄膜
リード層１０２により第２シールド層８８へ接続され
る。書込み極層１０４は、以下に更に詳細に説明する。
この構造では、図１に示される導体３６と３８は、端子
９４と９６へ接続され、読取り出力がヘッド２８から与
えられる。
【００１９】図８〜図１１に示すように、ヘッド２８
は、基板２９（図１参照）に取付けられる。また基板
は、“スライダ”として知られている。というのは、基
板が、空気ベアリング面３０の一部を形成し、磁気ディ
スク２４の面上の空気ベアリング上をスライドしまたは
浮かび上がるからである。基板はヘッド２８の薄膜と比
較して十分に大きいので、プリアンプ４４でノイズを生
じる多量の漂遊磁界を捕捉できる。このノイズは、共通
モード阻止性能により除去できる。この共通モード阻止
性能は、端子９４および９６へのリード層として働く各
第１シールド層８６および第２シールド層８８と、大き
な基板層２９との間の容量性結合に依存する。第２シー
ルド層８８と基板２９との間の容量は、第１シールド層
８６と基板との間の容量と比較して小さい。これは、次
の理由による。すなわち、第２シールド層８８が第１シ
ールド層８６よりも基板２９から遠く離れており（図１
０参照）、その領域を、図７に示されるように、製造中
に小さくすることができる（第１シールド層８６の全領
域の約１／６の領域）。
は、基板２９（図１参照）に取付けられる。また基板
は、“スライダ”として知られている。というのは、基
板が、空気ベアリング面３０の一部を形成し、磁気ディ
スク２４の面上の空気ベアリング上をスライドしまたは
浮かび上がるからである。基板はヘッド２８の薄膜と比
較して十分に大きいので、プリアンプ４４でノイズを生
じる多量の漂遊磁界を捕捉できる。このノイズは、共通
モード阻止性能により除去できる。この共通モード阻止
性能は、端子９４および９６へのリード層として働く各
第１シールド層８６および第２シールド層８８と、大き
な基板層２９との間の容量性結合に依存する。第２シー
ルド層８８と基板２９との間の容量は、第１シールド層
８６と基板との間の容量と比較して小さい。これは、次
の理由による。すなわち、第２シールド層８８が第１シ
ールド層８６よりも基板２９から遠く離れており（図１
０参照）、その領域を、図７に示されるように、製造中
に小さくすることができる（第１シールド層８６の全領
域の約１／６の領域）。
【００２０】全ての実際の目的に対して、第１シールド
層８６は、プリアンプ４４の端子に現れる容量を制御す
る。したがって、本発明の好適な実施例において、第１
シールド層８６を、図７に示すように、２つの部分８６
Ａと８６Ｂに同等に分割する。部分８６Ａは第１端子９
４へ接続され、部分８６Ｂは第２シールド層８８および
第２端子９６へ接続される。図７および図１０から解る
ように、薄膜接続層９８が、ギャップ層８４と９２内を
延びるバイア１００により、第１シールド層の部分８６
Ａに第１端子９４を接続する。図７および図１１で解る
ように、端子９６からの薄膜接続層１０２は、バイア１
０６が設けられている。このバイアは、後述する第３ギ
ャップ層１０８，およびギャップ層８４と９２内を延び
て、第１シールド層部分８６Ｂと電気的接続を形成す
る。図７および図１０に示されるように、薄膜接続層１
０２が、第２シールド層８８に連続する。そこでは、薄
膜接続層１０２は、書込み極層１０４に沿った複数の層
を通るバイア１１０により第２シールド層８８との接続
を形成する。第２端子９６は、１１０で第２シールド層
８８への電気的な接続を有し、および１０６で第１シー
ルド層部分８６Ｂへの電気的な接続を有する。対照的
に、第１端子９４は、１００で第１シールド層部分８６
Ａへのみ電気的な接続を有する。第１シールド層８６を
同等に分割する代わりに、第１シールド層の第１の部分
８６Ａと第２の部分８６Ｂのサイズを、基板２９に対す
る第１シールド層部分８６Ａの容量が、第１シールド層
部分８６Ｂおよび第２シールド層８８の組合せの基板に
対する容量と正確に等しくなるように第２シールド層８
８の容量を考慮して選択できる。前述の教示では、端子
９４および９６でのインピーダンスがバランスし、プリ
アンプ４４でのノイズの適切な共通モード阻止性能が存
在する。
層８６は、プリアンプ４４の端子に現れる容量を制御す
る。したがって、本発明の好適な実施例において、第１
シールド層８６を、図７に示すように、２つの部分８６
Ａと８６Ｂに同等に分割する。部分８６Ａは第１端子９
４へ接続され、部分８６Ｂは第２シールド層８８および
第２端子９６へ接続される。図７および図１０から解る
ように、薄膜接続層９８が、ギャップ層８４と９２内を
延びるバイア１００により、第１シールド層の部分８６
Ａに第１端子９４を接続する。図７および図１１で解る
ように、端子９６からの薄膜接続層１０２は、バイア１
０６が設けられている。このバイアは、後述する第３ギ
ャップ層１０８，およびギャップ層８４と９２内を延び
て、第１シールド層部分８６Ｂと電気的接続を形成す
る。図７および図１０に示されるように、薄膜接続層１
０２が、第２シールド層８８に連続する。そこでは、薄
膜接続層１０２は、書込み極層１０４に沿った複数の層
を通るバイア１１０により第２シールド層８８との接続
を形成する。第２端子９６は、１１０で第２シールド層
８８への電気的な接続を有し、および１０６で第１シー
ルド層部分８６Ｂへの電気的な接続を有する。対照的
に、第１端子９４は、１００で第１シールド層部分８６
Ａへのみ電気的な接続を有する。第１シールド層８６を
同等に分割する代わりに、第１シールド層の第１の部分
８６Ａと第２の部分８６Ｂのサイズを、基板２９に対す
る第１シールド層部分８６Ａの容量が、第１シールド層
部分８６Ｂおよび第２シールド層８８の組合せの基板に
対する容量と正確に等しくなるように第２シールド層８
８の容量を考慮して選択できる。前述の教示では、端子
９４および９６でのインピーダンスがバランスし、プリ
アンプ４４でのノイズの適切な共通モード阻止性能が存
在する。
【００２１】幾つかの例においては、別個の読取りヘッ
ドおよび書込みヘッドを含む組合せを基板２９上に設け
ることが望ましい。図７および図８に示すように、これ
は、第１と第２薄膜書込み極層８８と１１２を設けるこ
とにより達成される。第２シールド層８８は、第１書込
み極層８８として働く。書込み極層の両方が、空気ベア
リング面３０の一部を形成する個々の下面８８Ｂと１１
２Ｂを有する。図８に示されるように、書込み極層８８
と１１２は、ギャップ（絶縁）層１０８により分離され
る。ギャップ層１０８の厚さは、書込みヘッドのギャッ
プを決定する。図７，図９および図１０に示されるよう
に、書込みヘッドは、薄膜コイル１１４を備えることが
できる。この薄膜コイルは、ギャップ層１０８と絶縁層
１１６により第１書込み極層８８から分離され、絶縁層
１１８と１２０により第２書込み極層１１２から分離さ
れる。図７に示すように、コイル１１４の一端１２２が
薄膜コネクタ１２６により第１書込み端子１２４へ電気
的に接続され、コイルの他端１２８が薄膜コネクタ１３
２により第２書込み端子１３０へ接続される。変化する
電流が書込み端子１２４と１３０によりコイル１１４内
へ導入されると、書込み極８８と１１２が、比例的に磁
化され、磁気ディスク２４の磁気面内へ対応する磁束密
度を誘導する。
ドおよび書込みヘッドを含む組合せを基板２９上に設け
ることが望ましい。図７および図８に示すように、これ
は、第１と第２薄膜書込み極層８８と１１２を設けるこ
とにより達成される。第２シールド層８８は、第１書込
み極層８８として働く。書込み極層の両方が、空気ベア
リング面３０の一部を形成する個々の下面８８Ｂと１１
２Ｂを有する。図８に示されるように、書込み極層８８
と１１２は、ギャップ（絶縁）層１０８により分離され
る。ギャップ層１０８の厚さは、書込みヘッドのギャッ
プを決定する。図７，図９および図１０に示されるよう
に、書込みヘッドは、薄膜コイル１１４を備えることが
できる。この薄膜コイルは、ギャップ層１０８と絶縁層
１１６により第１書込み極層８８から分離され、絶縁層
１１８と１２０により第２書込み極層１１２から分離さ
れる。図７に示すように、コイル１１４の一端１２２が
薄膜コネクタ１２６により第１書込み端子１２４へ電気
的に接続され、コイルの他端１２８が薄膜コネクタ１３
２により第２書込み端子１３０へ接続される。変化する
電流が書込み端子１２４と１３０によりコイル１１４内
へ導入されると、書込み極８８と１１２が、比例的に磁
化され、磁気ディスク２４の磁気面内へ対応する磁束密
度を誘導する。
【００２２】図８に示すように、磁気抵抗素子３２は、
４つの薄膜層により構成できる。第１層１３４は、Ｎｉ
ＦｅＲｈ，ＮｉＦｅＣｒ，ＮｉＦｅＮｂおよびＮｉＦｅ
Ｍｏから選択された材料より構成される軟膜バイアス層
とすることができる。第２層１３６は、絶縁材料であ
る。第３層１３８は、磁束密度に応じて抵抗を変化させ
る、ＮｉＦｅのような磁気抵抗材料である。第４層１４
０は、第３層１３８に対する保護層である。第１層１３
４の磁気材料は、空気ベアリング面３０を横断して磁化
される。これは、磁気抵抗素子へ垂直すなわち横断バイ
アス磁界を与える。軸方向バイアス、すなわち検出電流
軸に沿った磁気バイアスは、両リード下の高飽和保持
力，高モーメントの磁気薄膜（図示せず）により与えら
れる。第３層１３８の磁化容易軸が検出電流の方向であ
るとすると、横断バイアスがヘッドの線形応答を改善
し、軸方向バイアスが磁区壁を不規則に動かすことによ
り生じるバルクハウゼンノイズ（Ｂａｒｋｈａｕｓｅｎ
ｎｏｉｓｅ）を減少することにより性能を改善する。
改善された読取り性能を実現するために第３層１３８を
適切にバイアスするのに使用できる他の構造があること
を理解するべきである。
４つの薄膜層により構成できる。第１層１３４は、Ｎｉ
ＦｅＲｈ，ＮｉＦｅＣｒ，ＮｉＦｅＮｂおよびＮｉＦｅ
Ｍｏから選択された材料より構成される軟膜バイアス層
とすることができる。第２層１３６は、絶縁材料であ
る。第３層１３８は、磁束密度に応じて抵抗を変化させ
る、ＮｉＦｅのような磁気抵抗材料である。第４層１４
０は、第３層１３８に対する保護層である。第１層１３
４の磁気材料は、空気ベアリング面３０を横断して磁化
される。これは、磁気抵抗素子へ垂直すなわち横断バイ
アス磁界を与える。軸方向バイアス、すなわち検出電流
軸に沿った磁気バイアスは、両リード下の高飽和保持
力，高モーメントの磁気薄膜（図示せず）により与えら
れる。第３層１３８の磁化容易軸が検出電流の方向であ
るとすると、横断バイアスがヘッドの線形応答を改善
し、軸方向バイアスが磁区壁を不規則に動かすことによ
り生じるバルクハウゼンノイズ（Ｂａｒｋｈａｕｓｅｎ
ｎｏｉｓｅ）を減少することにより性能を改善する。
改善された読取り性能を実現するために第３層１３８を
適切にバイアスするのに使用できる他の構造があること
を理解するべきである。
【００２３】図７〜図１１に示される実施例を構成する
方法、および構成に用いられる材料は、以下のようなも
のとすることができる。図７〜図１１に示すように、磁
気抵抗素子３２が上部に作製される基板層２９は、普通
には酸化アルミニウムおよび炭化チタンから成るサーメ
ット材料である。一般に２〜１０ミクロンの範囲の酸化
アルミニウムのアンダーコート層１４１が、基板上に堆
積される。ＦｅＡｌＳｉ（センダスト）とすることので
きる第１シールド層８６が、全ウエハ上にスパッタ堆積
される。この層を、２ミクロンの厚さにすることができ
る。酸化アルミニウムとすることのできる第１ギャップ
層８４は、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲の厚さを有
し、全ウエハ上にスパッタ堆積される。リード層７８が
続いて堆積されるとき、第１シールド層８６へ８２でバ
イアを作製するために、開口が８２で第１ギャップ層８
４に作製される。この開口と続く開口とを、化学エッチ
ングにより作製できる。
方法、および構成に用いられる材料は、以下のようなも
のとすることができる。図７〜図１１に示すように、磁
気抵抗素子３２が上部に作製される基板層２９は、普通
には酸化アルミニウムおよび炭化チタンから成るサーメ
ット材料である。一般に２〜１０ミクロンの範囲の酸化
アルミニウムのアンダーコート層１４１が、基板上に堆
積される。ＦｅＡｌＳｉ（センダスト）とすることので
きる第１シールド層８６が、全ウエハ上にスパッタ堆積
される。この層を、２ミクロンの厚さにすることができ
る。酸化アルミニウムとすることのできる第１ギャップ
層８４は、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲の厚さを有
し、全ウエハ上にスパッタ堆積される。リード層７８が
続いて堆積されるとき、第１シールド層８６へ８２でバ
イアを作製するために、開口が８２で第１ギャップ層８
４に作製される。この開口と続く開口とを、化学エッチ
ングにより作製できる。
【００２４】磁気抵抗素子材料が、全ウエハ上に堆積さ
れる。素子３２は、４つの薄膜層により構成できる。第
１の層１３４は、一般に２５オングストローム〜４００
オングストロームの厚さ範囲の、合金ＮｉＦｅＲｈ，Ｎ
ｉＦｅＣｒ，ＮｉＦｅＮｂおよびＮｉＦｅＭｏから選択
される組成の一般の軟膜バイアス層である。第２の層１
３６は、β−Ｔａのような、高抵抗金属または誘電体の
スペーサ絶縁材料である。第３の層１３８は、５０オン
グストローム〜５００オングストロームの範囲の厚さを
もつ、ＮｉＦｅのような磁気抵抗材料である。第４の層
１４０は、一般に第３の層１３８を保護するための薄い
金属または絶縁体である。これらの４つの層の全部が、
単一の真空装置内で堆積できる。４つの層は、磁気抵抗
４層と称することができる。磁気抵抗４層は、リード層
７８と８０がスパッタ堆積される領域からフォトリソグ
ラフィック・プロセスを使用してエッチングされる。次
に、リード層７８と８０が、これらの領域にスパッタ堆
積される。導体層材料は、利用特性に依存して２００オ
ングストローム〜２０００オングストロームの範囲の厚
さをもつ、金属Ａｕ，Ｔａ，Ｗ，ＲｈおよびＲｕから選
択される。フォトリソグラフィおよびイオンミリングを
使用して、磁気抵抗４層が画成される。材料は、不必要
な領域からエッチングされる。
れる。素子３２は、４つの薄膜層により構成できる。第
１の層１３４は、一般に２５オングストローム〜４００
オングストロームの厚さ範囲の、合金ＮｉＦｅＲｈ，Ｎ
ｉＦｅＣｒ，ＮｉＦｅＮｂおよびＮｉＦｅＭｏから選択
される組成の一般の軟膜バイアス層である。第２の層１
３６は、β−Ｔａのような、高抵抗金属または誘電体の
スペーサ絶縁材料である。第３の層１３８は、５０オン
グストローム〜５００オングストロームの範囲の厚さを
もつ、ＮｉＦｅのような磁気抵抗材料である。第４の層
１４０は、一般に第３の層１３８を保護するための薄い
金属または絶縁体である。これらの４つの層の全部が、
単一の真空装置内で堆積できる。４つの層は、磁気抵抗
４層と称することができる。磁気抵抗４層は、リード層
７８と８０がスパッタ堆積される領域からフォトリソグ
ラフィック・プロセスを使用してエッチングされる。次
に、リード層７８と８０が、これらの領域にスパッタ堆
積される。導体層材料は、利用特性に依存して２００オ
ングストローム〜２０００オングストロームの範囲の厚
さをもつ、金属Ａｕ，Ｔａ，Ｗ，ＲｈおよびＲｕから選
択される。フォトリソグラフィおよびイオンミリングを
使用して、磁気抵抗４層が画成される。材料は、不必要
な領域からエッチングされる。
【００２５】酸化アルミニウムとすることのできる第２
ギャップ層９２は、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲の
厚さを有することができる。第２ギャップ層は全ウエハ
上に堆積される。前述したように、第１ギャップ層の厚
さは、また、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲である。
この厚さは、従来の読取りヘッドにより要求される各ギ
ャップ層に対する通常の０．５μｍより十分小さい。全
ギャップ、すなわち第１ギャップ層８４と第２ギャップ
層９２の厚さは、磁気抵抗素子３２に対する読取りギャ
ップとして知られている。本発明ではこれらのギャップ
層を薄くできるので、ヘッドの分解能が、従来技術の読
取りヘッドに対し十分に改善される。
ギャップ層９２は、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲の
厚さを有することができる。第２ギャップ層は全ウエハ
上に堆積される。前述したように、第１ギャップ層の厚
さは、また、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲である。
この厚さは、従来の読取りヘッドにより要求される各ギ
ャップ層に対する通常の０．５μｍより十分小さい。全
ギャップ、すなわち第１ギャップ層８４と第２ギャップ
層９２の厚さは、磁気抵抗素子３２に対する読取りギャ
ップとして知られている。本発明ではこれらのギャップ
層を薄くできるので、ヘッドの分解能が、従来技術の読
取りヘッドに対し十分に改善される。
【００２６】図９に示すように、開口が第２ギャップ層
９２内で９０に作製される。次に、第２シールド層８８
が、全ウエハ上にスパッタ堆積され、バイアが９０に設
けられて、第２シールド層８８へ第２リード層８０を短
絡する。ＮｉＦｅとすることのできる第２シールド層が
メッキされる。この材料は、パーマロイとして知られて
いる。第２シールド層８８は、フォトリソグラフィック
および化学エッチング・プロセスにより、図７に示され
るように、その最終の形状が与えられる。次に、第１シ
ールド層８６は、フォトリソグラフィックおよび化学エ
ッチング・プロセスを使用して、図７に示されるよう
に、その最終形状（部分８６Ａと８６Ｂ）が与えられ
る。酸化アルミニウムとすることのできる第３のギャッ
プ層１０８が、０．４μｍ〜０．６μｍの範囲の厚さで
全ウエハ上に堆積される。図１０および図１１に示され
るように、複数の層内の１１０と１０６に開口が形成さ
れ、第２端子９６から第２シールド層８８と第１シール
ド層部分８６Ｂへの接続層１０２の接続部を作製する。
図１０に示されるように、開口１００が、層４８と９２
内に形成され、接続層９８を第１端子９４から第１シー
ルド層部分８６Ａへ接続する。次に、ハードベークされ
たフォトレジストの第１絶縁層１１６が堆積される。銅
導体の書込みヘッドコイル１１４が、光およびメッキ・
プロセスを使用して設けられる。次に、ハードベークさ
れたフォトレジストの絶縁層１１８および１２０が堆積
される。書込み極１１２が、フォトリソグラフィック・
プロセスを使用して、図７に示されように、メッキさ
れ，画成される。また、コイルの端子１２２と１２８
で、図７に示されるように、書込み端子１２４と１３０
との間に接続が形成される。読取り端子および書込み端
子の接続が、銅メッキおよびフォトリソグラフィック・
プロセスを使用して形成される。最後に、１０〜２０ミ
クロンの範囲の厚さの酸化アルミニウムのオーバコート
１４４が、全ウエハ上に堆積される。この層は、スライ
ダ作製プロセス中にヘッドの一体性を維持するために必
要とされる。
９２内で９０に作製される。次に、第２シールド層８８
が、全ウエハ上にスパッタ堆積され、バイアが９０に設
けられて、第２シールド層８８へ第２リード層８０を短
絡する。ＮｉＦｅとすることのできる第２シールド層が
メッキされる。この材料は、パーマロイとして知られて
いる。第２シールド層８８は、フォトリソグラフィック
および化学エッチング・プロセスにより、図７に示され
るように、その最終の形状が与えられる。次に、第１シ
ールド層８６は、フォトリソグラフィックおよび化学エ
ッチング・プロセスを使用して、図７に示されるよう
に、その最終形状（部分８６Ａと８６Ｂ）が与えられ
る。酸化アルミニウムとすることのできる第３のギャッ
プ層１０８が、０．４μｍ〜０．６μｍの範囲の厚さで
全ウエハ上に堆積される。図１０および図１１に示され
るように、複数の層内の１１０と１０６に開口が形成さ
れ、第２端子９６から第２シールド層８８と第１シール
ド層部分８６Ｂへの接続層１０２の接続部を作製する。
図１０に示されるように、開口１００が、層４８と９２
内に形成され、接続層９８を第１端子９４から第１シー
ルド層部分８６Ａへ接続する。次に、ハードベークされ
たフォトレジストの第１絶縁層１１６が堆積される。銅
導体の書込みヘッドコイル１１４が、光およびメッキ・
プロセスを使用して設けられる。次に、ハードベークさ
れたフォトレジストの絶縁層１１８および１２０が堆積
される。書込み極１１２が、フォトリソグラフィック・
プロセスを使用して、図７に示されように、メッキさ
れ，画成される。また、コイルの端子１２２と１２８
で、図７に示されるように、書込み端子１２４と１３０
との間に接続が形成される。読取り端子および書込み端
子の接続が、銅メッキおよびフォトリソグラフィック・
プロセスを使用して形成される。最後に、１０〜２０ミ
クロンの範囲の厚さの酸化アルミニウムのオーバコート
１４４が、全ウエハ上に堆積される。この層は、スライ
ダ作製プロセス中にヘッドの一体性を維持するために必
要とされる。
【００２７】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 （１）上面と下面と側面に境を接する２つの対向する膜
面を有し、下面が空気ベアリング面の一部を構成する、
磁気抵抗検出素子と、それぞれが前記磁気抵抗素子の個
々の面へ電気的に接続される、一対の第１および第２検
出電流薄膜リード層とを備え、前記磁気抵抗素子と前記
第１および第２リード層とは、第１ギャップ層と第２薄
膜ギャップ層との間に設けられ、前記磁気抵抗素子と、
前記第１および第２リード層と、前記第１および第２ギ
ャップ層とは、第１シールド層と第２シールド層との間
に設けられ、前記第１リード層は、前記第１シールド層
へ電気的に短絡され、前記第２リード層は、前記第２シ
ールド層へ電気的に短絡されることを特徴とする薄膜磁
気抵抗ヘッドである。 （２）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを有する磁気媒
体駆動装置において、ハウジングと、前記ハウジング内
に設けられ、磁気ディスクを支持し，回転する回転テー
ブルと、前記ハウジング内に設けられたスライダを有
し、前記回転テーブル上に支持された磁気ディスクに対
して動作関係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘッドを支
持する支持部とを備えることを特徴とする磁気媒体駆動
装置である。 （３）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
第１シールド層は、第１と第２部分に別個に分割され、
前記第１リード層は、前記第１シールド層の第１部分に
電気的に短絡され、前記第２シールド層は、前記第１シ
ールド層の第２部分に電気的に短絡され、前記磁気抵抗
素子を支持するスライダを備え、前記第１シールド層と
前記スライダとの間の静電容量が、前記第２シールド層
および前記第１シールド層の第２部分と前記スライダと
の間の静電容量にほぼ等しくなるように、前記第１シー
ルド層の第１と第２部分のサイズを選択することを特徴
とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （４）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、薄膜
ギャップ層により分離される一対の薄膜書込み極層を備
え、各極層は一対の空気ベアリング面を形成する下面を
有し、１つの書込み極層は、前記第２シールド層であ
り、書込み極層内に磁束を誘導する薄膜コイル層を備え
ることを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （５）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
磁気抵抗素子，前記リード層，前記第１と第２ギャップ
層および前記第１と第２シールド層の各々が、第１と第
２膜面を有し、前記磁気抵抗素子および前記リード層
は、前記第１ギャップ層と前記第２ギャップ層との間に
挟まれ、前記磁気抵抗素子の第１の膜面および前記リー
ド層の第１膜面は、前記第１ギャップ層の第２の膜面に
直接に係合され、前記磁気抵抗素子およびリード層の第
２膜面は、前記第２ギャップ層の第１膜面に直接に係合
され、前記第１と第２ギャップ層は、前記第１シールド
層と前記第２シールド層との間に挟まれ、前記第１ギャ
ップ層の第１膜面は、前記第１シールド層の第２膜面に
直接に係合し、前記第２ギャップ層の第２膜面は、前記
第２シールド層の第１膜面に直接に係合されることを特
徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （６）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
第１シールド層へ前記第１リード層を電気的に短絡する
ために、前記第１リード層は、前記第１シールド層へ前
記第１ギャップ層内を延びるバイアを有し、前記第２シ
ールド層へ前記第２リード層を電気的に短絡するため
に、前記第２シールド層は、前記第２リード層へ前記第
２ギャップ層内を延びるバイアを有することを特徴とす
る薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （７）（６）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
磁気抵抗素子の各側面と各バイアとの間の距離が約５ミ
クロンであることを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドであ
る。 （８）（７）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
各ギャップ層は、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲の厚
さを有することを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドであ
る。 （９）（８）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
各ギャップ層は、酸化アルミニウムであることを特徴と
する薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１０）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前
記磁気抵抗素子は、４つの薄膜層より成り、前記磁気抵
抗素子の第１層は、ＮｉＦｅＲｈ，ＮｉＦｅＣｒ，Ｎｉ
ＦｅＮｂおよびＮｉＦｅＭｏの群から選択される軟膜バ
イアス層であり、前記磁気抵抗素子の第２層は、絶縁材
料であり、前記磁気抵抗素子の第３層は、磁束密度に応
じて抵抗を変化させる磁気抵抗材料であり、前記磁気抵
抗素子の第４層は、前記第３の層に対する保護層である
ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１１）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前
記第１シールド層はＦｅＡｌＳｉであり、前記第２シー
ルド層は約２μｍの厚さを有する層ＮｉＦｅであり、前
記各リード層は、Ａｕ，Ｔａ，Ｗ，ＲｈおよびＲｕの群
から選択される材料であり、２００オングストローム〜
２０００オングストロームの範囲の厚さを有することを
特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１２）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前
記各ギャップ層は、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲の
厚さを有することを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドであ
る。 （１３）（１２）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記磁気抵抗素子，前記リード層，前記第１と第２ギャ
ップ層および前記第１と第２シールド層の各々が、第１
と第２膜面を有し、前記磁気抵抗素子およびリード層
は、前記第１ギャップ層と前記第２ギャップ層との間に
挟まれ、前記磁気抵抗素子の第１膜面および前記リード
層の第１膜面は、前記第１ギャップ層の第２膜面に直接
に係合し、前記磁気抵抗素子およびリード層の第２膜面
は、前記第２ギャップ層の第１膜面に直接に係合され、
前記第１と第２ギャップ層は、前記第１シールド層と前
記第２シールド層との間に挟まれ、前記第１ギャップ層
の第１膜面は、前記第１シールド層の第２膜面に直接に
係合され、前記第２ギャップ層の第２膜面は、前記第２
シールド層の第１膜面に直接に係合されることを特徴と
する薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１４）（１３）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記第１シールド層へ前記第１リード層を電気的に短絡
するために、前記第１リード層は、前記第１シールド層
へ前記第１ギャップ層内を延びるバイアを有し、前記第
２シールド層へ前記第２リード層を電気的に短絡するた
めに、前記第２シールド層は、前記第２リード層へ前記
第２ギャップ層内を延びるバイアを有することを特徴と
する薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１５）（１４）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを有するデ
ィスク駆動装置において、ハウジングと、前記ハウジン
グ内に設けられ、磁気ディスクを支持し，回転する回転
テーブルと、前記ハウジング内に設けられたスライダを
有し、前記回転テーブル上に支持された磁気ディスクに
対して動作関係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘッドを
支持する支持部とを備えることを特徴とする磁気媒体駆
動装置である。 （１６）（１４）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記第１シールド層は、第１と第２部分に別個に分割さ
れ、前記第１リード層は、前記第１シールド層の第１部
分に電気的に短絡され、前記第２シールド層は、前記第
１シールド層の第２部分に電気的に短絡され、前記磁気
抵抗素子を支持するスライダを備え、前記第１シールド
層と前記スライダとの間の静電容量が、前記第２シール
ド層および前記第１シールド層の第２部分と前記スライ
ダとの間の静電容量にほぼ等しくなるように、前記第１
シールド層の第１と第２部分のサイズを選択する、こと
を特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１７）（１６）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
一対の薄膜書込み極層を備え、これら各層は、空気ベア
リング面の一部を形成する下面を有し、１つの書込み極
層は前記第２シールド層であり、前記書込み極内に磁束
を誘導する薄膜コイルを備えることを特徴とする薄膜磁
気抵抗ヘッドである。 （１８）（１７）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを有する磁
気ディスク駆動装置において、ハウジングと、前記ハウ
ジング内に設けられ、磁気ディスクを支持し，回転する
回転テーブルと、前記ハウジング内に設けられたスライ
ダを有し、前記回転テーブルにより支持された磁気ディ
スクに対して動作関係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘ
ッドを支持する支持部とを備えることを特徴とする磁気
ディスク駆動装置である。 （１９）（１７）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記磁気抵抗素子の各側面と各バイアとの間の距離が約
５ミクロンであることを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド
である。 （２０）（１９）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記各ギャップ層は、酸化アルミニウムであることを特
徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （２１）（２０）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記磁気抵抗素子は、４つの薄膜層より成り、前記磁気
抵抗素子の第１層は、ＮｉＦｅＲｈ，ＮｉＦｅＣｒ，Ｎ
ｉＦｅＮｂおよびＮｉＦｅＭｏの群から選択される軟膜
バイアス層であり、前記磁気抵抗素子の第２層は、絶縁
材料であり、前記磁気抵抗素子の第３層は、磁束密度に
応じて抵抗を変化させる磁気抵抗材料であり、前記磁気
抵抗素子の第４層は、前記第３の層に対する保護層であ
ることを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （２２）（２１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記各シールド層は、ＦｅＡｌＳｉであり、約２μｍの
厚さを有し、前記各リード層は、Ａｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｒ
ｈ，およびＲｕの群から選択される材料であり、２００
オングストローム〜２０００オングストロームの範囲の
厚さを有することを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドであ
る。 （２３）（２２）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを有する磁
気ディスク駆動装置において、ハウジングと、前記ハウ
ジング内に設けられ、磁気ディスクを支持し，回転する
回転テーブルと、前記ハウジング内に設けられたスライ
ダを有し、前記回転テーブルにより支持された磁気ディ
スクに対して動作関係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘ
ッドを支持する支持部とを備えることを特徴とする磁気
ディスク駆動装置である。
の事項を開示する。 （１）上面と下面と側面に境を接する２つの対向する膜
面を有し、下面が空気ベアリング面の一部を構成する、
磁気抵抗検出素子と、それぞれが前記磁気抵抗素子の個
々の面へ電気的に接続される、一対の第１および第２検
出電流薄膜リード層とを備え、前記磁気抵抗素子と前記
第１および第２リード層とは、第１ギャップ層と第２薄
膜ギャップ層との間に設けられ、前記磁気抵抗素子と、
前記第１および第２リード層と、前記第１および第２ギ
ャップ層とは、第１シールド層と第２シールド層との間
に設けられ、前記第１リード層は、前記第１シールド層
へ電気的に短絡され、前記第２リード層は、前記第２シ
ールド層へ電気的に短絡されることを特徴とする薄膜磁
気抵抗ヘッドである。 （２）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを有する磁気媒
体駆動装置において、ハウジングと、前記ハウジング内
に設けられ、磁気ディスクを支持し，回転する回転テー
ブルと、前記ハウジング内に設けられたスライダを有
し、前記回転テーブル上に支持された磁気ディスクに対
して動作関係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘッドを支
持する支持部とを備えることを特徴とする磁気媒体駆動
装置である。 （３）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
第１シールド層は、第１と第２部分に別個に分割され、
前記第１リード層は、前記第１シールド層の第１部分に
電気的に短絡され、前記第２シールド層は、前記第１シ
ールド層の第２部分に電気的に短絡され、前記磁気抵抗
素子を支持するスライダを備え、前記第１シールド層と
前記スライダとの間の静電容量が、前記第２シールド層
および前記第１シールド層の第２部分と前記スライダと
の間の静電容量にほぼ等しくなるように、前記第１シー
ルド層の第１と第２部分のサイズを選択することを特徴
とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （４）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、薄膜
ギャップ層により分離される一対の薄膜書込み極層を備
え、各極層は一対の空気ベアリング面を形成する下面を
有し、１つの書込み極層は、前記第２シールド層であ
り、書込み極層内に磁束を誘導する薄膜コイル層を備え
ることを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （５）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
磁気抵抗素子，前記リード層，前記第１と第２ギャップ
層および前記第１と第２シールド層の各々が、第１と第
２膜面を有し、前記磁気抵抗素子および前記リード層
は、前記第１ギャップ層と前記第２ギャップ層との間に
挟まれ、前記磁気抵抗素子の第１の膜面および前記リー
ド層の第１膜面は、前記第１ギャップ層の第２の膜面に
直接に係合され、前記磁気抵抗素子およびリード層の第
２膜面は、前記第２ギャップ層の第１膜面に直接に係合
され、前記第１と第２ギャップ層は、前記第１シールド
層と前記第２シールド層との間に挟まれ、前記第１ギャ
ップ層の第１膜面は、前記第１シールド層の第２膜面に
直接に係合し、前記第２ギャップ層の第２膜面は、前記
第２シールド層の第１膜面に直接に係合されることを特
徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （６）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
第１シールド層へ前記第１リード層を電気的に短絡する
ために、前記第１リード層は、前記第１シールド層へ前
記第１ギャップ層内を延びるバイアを有し、前記第２シ
ールド層へ前記第２リード層を電気的に短絡するため
に、前記第２シールド層は、前記第２リード層へ前記第
２ギャップ層内を延びるバイアを有することを特徴とす
る薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （７）（６）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
磁気抵抗素子の各側面と各バイアとの間の距離が約５ミ
クロンであることを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドであ
る。 （８）（７）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
各ギャップ層は、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲の厚
さを有することを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドであ
る。 （９）（８）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前記
各ギャップ層は、酸化アルミニウムであることを特徴と
する薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１０）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前
記磁気抵抗素子は、４つの薄膜層より成り、前記磁気抵
抗素子の第１層は、ＮｉＦｅＲｈ，ＮｉＦｅＣｒ，Ｎｉ
ＦｅＮｂおよびＮｉＦｅＭｏの群から選択される軟膜バ
イアス層であり、前記磁気抵抗素子の第２層は、絶縁材
料であり、前記磁気抵抗素子の第３層は、磁束密度に応
じて抵抗を変化させる磁気抵抗材料であり、前記磁気抵
抗素子の第４層は、前記第３の層に対する保護層である
ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１１）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前
記第１シールド層はＦｅＡｌＳｉであり、前記第２シー
ルド層は約２μｍの厚さを有する層ＮｉＦｅであり、前
記各リード層は、Ａｕ，Ｔａ，Ｗ，ＲｈおよびＲｕの群
から選択される材料であり、２００オングストローム〜
２０００オングストロームの範囲の厚さを有することを
特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１２）（１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、前
記各ギャップ層は、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲の
厚さを有することを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドであ
る。 （１３）（１２）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記磁気抵抗素子，前記リード層，前記第１と第２ギャ
ップ層および前記第１と第２シールド層の各々が、第１
と第２膜面を有し、前記磁気抵抗素子およびリード層
は、前記第１ギャップ層と前記第２ギャップ層との間に
挟まれ、前記磁気抵抗素子の第１膜面および前記リード
層の第１膜面は、前記第１ギャップ層の第２膜面に直接
に係合し、前記磁気抵抗素子およびリード層の第２膜面
は、前記第２ギャップ層の第１膜面に直接に係合され、
前記第１と第２ギャップ層は、前記第１シールド層と前
記第２シールド層との間に挟まれ、前記第１ギャップ層
の第１膜面は、前記第１シールド層の第２膜面に直接に
係合され、前記第２ギャップ層の第２膜面は、前記第２
シールド層の第１膜面に直接に係合されることを特徴と
する薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１４）（１３）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記第１シールド層へ前記第１リード層を電気的に短絡
するために、前記第１リード層は、前記第１シールド層
へ前記第１ギャップ層内を延びるバイアを有し、前記第
２シールド層へ前記第２リード層を電気的に短絡するた
めに、前記第２シールド層は、前記第２リード層へ前記
第２ギャップ層内を延びるバイアを有することを特徴と
する薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１５）（１４）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを有するデ
ィスク駆動装置において、ハウジングと、前記ハウジン
グ内に設けられ、磁気ディスクを支持し，回転する回転
テーブルと、前記ハウジング内に設けられたスライダを
有し、前記回転テーブル上に支持された磁気ディスクに
対して動作関係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘッドを
支持する支持部とを備えることを特徴とする磁気媒体駆
動装置である。 （１６）（１４）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記第１シールド層は、第１と第２部分に別個に分割さ
れ、前記第１リード層は、前記第１シールド層の第１部
分に電気的に短絡され、前記第２シールド層は、前記第
１シールド層の第２部分に電気的に短絡され、前記磁気
抵抗素子を支持するスライダを備え、前記第１シールド
層と前記スライダとの間の静電容量が、前記第２シール
ド層および前記第１シールド層の第２部分と前記スライ
ダとの間の静電容量にほぼ等しくなるように、前記第１
シールド層の第１と第２部分のサイズを選択する、こと
を特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （１７）（１６）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
一対の薄膜書込み極層を備え、これら各層は、空気ベア
リング面の一部を形成する下面を有し、１つの書込み極
層は前記第２シールド層であり、前記書込み極内に磁束
を誘導する薄膜コイルを備えることを特徴とする薄膜磁
気抵抗ヘッドである。 （１８）（１７）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを有する磁
気ディスク駆動装置において、ハウジングと、前記ハウ
ジング内に設けられ、磁気ディスクを支持し，回転する
回転テーブルと、前記ハウジング内に設けられたスライ
ダを有し、前記回転テーブルにより支持された磁気ディ
スクに対して動作関係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘ
ッドを支持する支持部とを備えることを特徴とする磁気
ディスク駆動装置である。 （１９）（１７）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記磁気抵抗素子の各側面と各バイアとの間の距離が約
５ミクロンであることを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド
である。 （２０）（１９）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記各ギャップ層は、酸化アルミニウムであることを特
徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （２１）（２０）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記磁気抵抗素子は、４つの薄膜層より成り、前記磁気
抵抗素子の第１層は、ＮｉＦｅＲｈ，ＮｉＦｅＣｒ，Ｎ
ｉＦｅＮｂおよびＮｉＦｅＭｏの群から選択される軟膜
バイアス層であり、前記磁気抵抗素子の第２層は、絶縁
材料であり、前記磁気抵抗素子の第３層は、磁束密度に
応じて抵抗を変化させる磁気抵抗材料であり、前記磁気
抵抗素子の第４層は、前記第３の層に対する保護層であ
ることを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドである。 （２２）（２１）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおいて、
前記各シールド層は、ＦｅＡｌＳｉであり、約２μｍの
厚さを有し、前記各リード層は、Ａｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｒ
ｈ，およびＲｕの群から選択される材料であり、２００
オングストローム〜２０００オングストロームの範囲の
厚さを有することを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッドであ
る。 （２３）（２２）記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを有する磁
気ディスク駆動装置において、ハウジングと、前記ハウ
ジング内に設けられ、磁気ディスクを支持し，回転する
回転テーブルと、前記ハウジング内に設けられたスライ
ダを有し、前記回転テーブルにより支持された磁気ディ
スクに対して動作関係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘ
ッドを支持する支持部とを備えることを特徴とする磁気
ディスク駆動装置である。
【００２８】明らかなように、本発明の多くの変形例お
よび変更例は、前述の教示により可能である。本発明の
範囲内で、前記実施例以外の態様も実施をできることが
理解されるであろう。
よび変更例は、前述の教示により可能である。本発明の
範囲内で、前記実施例以外の態様も実施をできることが
理解されるであろう。
【００２９】
【発明の効果】本発明により、従来技術によるギャップ
より狭いギャップを有するが、ヘッドの中間ギャップ
（絶縁）層内でシールド層への磁気抵抗素子リード層の
ピンホール短絡を排除する磁気抵抗ヘッドが得られる。
より狭いギャップを有するが、ヘッドの中間ギャップ
（絶縁）層内でシールド層への磁気抵抗素子リード層の
ピンホール短絡を排除する磁気抵抗ヘッドが得られる。
【図１】読取りモードの動作中にヘッドからの信号を受
信し，処理するプリアンプと共に、薄膜磁気抵抗ヘッド
を使用する磁気ディスク駆動装置を示す略図である。
信し，処理するプリアンプと共に、薄膜磁気抵抗ヘッド
を使用する磁気ディスク駆動装置を示す略図である。
【図２】磁気ディスクのトラック上に配置された薄膜磁
気抵抗ヘッドの磁気抵抗素子部分の略図である。
気抵抗ヘッドの磁気抵抗素子部分の略図である。
【図３】薄膜磁気抵抗ヘッドの側面図であり、その詳細
を示すためにヘッドの層を除去してある。
を示すためにヘッドの層を除去してある。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。
【図５】他の薄膜磁気抵抗ヘッドの側面図であり、その
詳細を示すために層を除去してある。
詳細を示すために層を除去してある。
【図６】図５で示された幾つかの薄膜の平面図であり、
その詳細を示すものである。
その詳細を示すものである。
【図７】より完全な薄膜磁気抵抗ヘッド部分の略膜面図
である。
である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図で
ある。
ある。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸにおける断面図である。
【図１０】図７のＸ−Ｘにおける断面図である。
【図１１】図７のＸＩ−ＸＩ線における断面図である。
２０ 磁気ディスク駆動装置 ２２ 回転テーブル ２４ 磁気ディスク ２６ モータ ２８ ヘッド ２９ スライダ ３０ 空気ベアリング面 ３２ 磁気抵抗素子 ３３ ディスクハウジング ３４ トラック ３２Ｆ 対向膜面 ３２Ｔ 上面 ３２Ｂ 下面 ３２Ｓ 側面 ３６，３８ リード ４０ アーム ４２ 電流源 ４４，４８ プリアンプ ４６，４７ コンデンサ ５０，５２，７２，７４，７８，８０，１０２ リード
層 ５４，５６，６６，８４，９２，１０８ ギャップ層 ５８，６０，６８，７０，８６，８８ シールド層 ６２，６４，７６，８２，９０，１００，１０６，１１
０ バイア ９４，９６，１２２，１２８ 端子 ９８，１０２ 薄膜リード層 １０４，１１２ 書込み極層 １１４ コイル １１６，１１８，１２０ 絶縁層 １３０ 書込み端子 １２６ コネクタ １３４ 第１層 １３６ 第２層 １３８ 第３層 １４０ 第４層 １４１ アンダーコート層 １４４ オーバーコート層
層 ５４，５６，６６，８４，９２，１０８ ギャップ層 ５８，６０，６８，７０，８６，８８ シールド層 ６２，６４，７６，８２，９０，１００，１０６，１１
０ バイア ９４，９６，１２２，１２８ 端子 ９８，１０２ 薄膜リード層 １０４，１１２ 書込み極層 １１４ コイル １１６，１１８，１２０ 絶縁層 １３０ 書込み端子 １２６ コネクタ １３４ 第１層 １３６ 第２層 １３８ 第３層 １４０ 第４層 １４１ アンダーコート層 １４４ オーバーコート層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デヴィッド・ユージェネ・ハイム アメリカ合衆国 カリフォルニア州 レ ッドウッド シティ グランド ストリ ート 502 (56)参考文献 特開 平５−54336（ＪＰ，Ａ)
Claims (23)
- 【請求項１】上面と下面と一対の側面に境を接する２つ
の対向する膜面を有し、下面が空気ベアリング面の一部
を構成する、磁気抵抗検出素子と、 前記磁気抵抗素子の上面へ電気的に接続された第１検出
電流薄膜リード層、および前記磁気抵抗素子の下面に電
気的に接続された第２検出電流薄膜リード層と、 第１と第２薄膜ギャップ層および第１と第２薄膜シール
ド層と、 前記磁気抵抗検出素子は、前記第１ギャップ層と前記第
２ギャップ層との間に設けられ、 前記磁気抵抗素子，前記リード層および前記第１と第２
ギャップ層は、前記第１シールド層と前記第２シールド
層との間に設けられ、 前記第２シールド層へ前記第２リード層を電気的に接続
する手段と、 前記第１シールド層と前記第１リード層とを電気的に接
続する手段と、 を備えることにより、前記磁気抵抗素子、前記リード
層、及び前記ギャップ層とからなる前記シールド層間の
距離を小さくすることを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッ
ド。 - 【請求項２】請求項１記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを有す
る磁気媒体駆動装置において、 ハウジングと、 前記ハウジング内に設けられ、磁気ディスクを支持し，
回転する回転テーブルと、 前記ハウジング内に設けられたスライダを有し、前記回
転テーブル上に支持された磁気ディスクに対して動作関
係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘッドを支持する支持
部と、 を備えることを特徴とする磁気媒体駆動装置。 - 【請求項３】請求項１記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおい
て、 前記第１シールド層は、第１と第２部分に別個に分割さ
れ、 前記第１リード層は、前記第１シールド層の第１部分に
電気的に短絡され、前記第２シールド層は、前記第１シ
ールド層の第２部分に電気的に短絡され、 前記磁気抵抗素子を支持するスライダを備え、 前記第１シールド層と前記スライダとの間の静電容量
が、前記第２シールド層および前記第１シールド層の第
２部分と前記スライダとの間の静電容量にほぼ等しくな
るように、前記第１シールド層の第１と第２部分のサイ
ズを選択する、 ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項４】請求項１記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおい
て、 薄膜ギャップ層により分離される一対の薄膜書込み極層
を備え、各極層は一対の空気ベアリング面を形成する下
面を有し、 １つの書込み極層は、前記第２シールド層であり、 書込み極層内に磁束を誘導する薄膜コイル層を備える、 ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項５】請求項１記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおい
て、 前記磁気抵抗素子，前記リード層，前記第１と第２ギャ
ップ層および前記第１と第２シールド層の各々が、第１
と第２膜面を有し、 前記磁気抵抗素子および前記リード層は、前記第１ギャ
ップ層と前記第２ギャップ層との間に挟まれ、前記磁気
抵抗素子の第１の膜面および前記リード層の第１膜面
は、前記第１ギャップ層の第２の膜面に直接に係合さ
れ、前記磁気抵抗素子およびリード層の第２膜面は、前
記第２ギャップ層の第１膜面に直接に係合され、 前記第１と第２ギャップ層は、前記第１シールド層と前
記第２シールド層との間に挟まれ、前記第１ギャップ層
の第１膜面は、前記第１シールド層の第２膜面に直接に
係合し、前記第２ギャップ層の第２膜面は、前記第２シ
ールド層の第１膜面に直接に係合される、 ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項６】請求項１記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおい
て、 前記第１シールド層へ前記第１リード層を電気的に短絡
するために、前記第１リード層は、前記第１シールド層
へ前記第１ギャップ層内を延びるバイアを有し、 前記第２シールド層へ前記第２リード層を電気的に短絡
するために、前記第２シールド層は、前記第２リード層
へ前記第２ギャップ層内を延びるバイアを有する、 ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項７】請求項６記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおい
て、 前記磁気抵抗素子の各側面と各バイアとの間の距離が約
５ミクロンであることを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッ
ド。 - 【請求項８】請求項７記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおい
て、 前記各ギャップ層は、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲
の厚さを有することを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項９】請求項８記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにおい
て、 前記各ギャップ層は、酸化アルミニウムであることを特
徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項１０】請求項１記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにお
いて、 前記磁気抵抗素子は、４つの薄膜層より成り、 前記磁気抵抗素子の第１層は、ＮｉＦｅＲｈ，ＮｉＦｅ
Ｃｒ，ＮｉＦｅＮｂおよびＮｉＦｅＭｏの群から選択さ
れる軟膜バイアス層であり、 前記磁気抵抗素子の第２層は、絶縁材料であり、 前記磁気抵抗素子の第３層は、磁束密度に応じて抵抗を
変化させる磁気抵抗材料であり、 前記磁気抵抗素子の第４層は、前記第３の層に対する保
護層である、 ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項１１】請求項１記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにお
いて、 前記第１シールド層はＦｅＡｌＳｉであり、前記第２シ
ールド層は約２μｍの厚さを有する層ＮｉＦｅであり、 前記各リード層は、Ａｕ，Ｔａ，Ｗ，ＲｈおよびＲｕの
群から選択される材料であり、２００オングストローム
〜２０００オングストロームの範囲の厚さを有する、 ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項１２】請求項１記載の薄膜磁気抵抗ヘッドにお
いて、 前記各ギャップ層は、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲
の厚さを有することを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項１３】請求項１２記載の薄膜磁気抵抗ヘッドに
おいて、 前記磁気抵抗素子，前記リード層，前記第１と第２ギャ
ップ層および前記第１と第２シールド層の各々が、第１
と第２膜面を有し、 前記磁気抵抗素子およびリード層は、前記第１ギャップ
層と前記第２ギャップ層との間に挟まれ、前記磁気抵抗
素子の第１膜面および前記リード層の第１膜面は、前記
第１ギャップ層の第２膜面に直接に係合し、前記磁気抵
抗素子およびリード層の第２膜面は、前記第２ギャップ
層の第１膜面に直接に係合され、 前記第１と第２ギャップ層は、前記第１シールド層と前
記第２シールド層との間に挟まれ、前記第１ギャップ層
の第１膜面は、前記第１シールド層の第２膜面に直接に
係合され、前記第２ギャップ層の第２膜面は、前記第２
シールド層の第１膜面に直接に係合される、 ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項１４】請求項１３記載の薄膜磁気抵抗ヘッドに
おいて、 前記第１シールド層へ前記第１リード層を電気的に短絡
するために、前記第１リード層は、前記第１シールド層
へ前記第１ギャップ層内を延びるバイアを有し、 前記第２シールド層へ前記第２リード層を電気的に短絡
するために、前記第２シールド層は、前記第２リード層
へ前記第２ギャップ層内を延びるバイアを有する、 ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項１５】請求項１４記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを
有するディスク駆動装置において、 ハウジングと、 前記ハウジング内に設けられ、磁気ディスクを支持し，
回転する回転テーブルと、 前記ハウジング内に設けられたスライダを有し、前記回
転テーブル上に支持された磁気ディスクに対して動作関
係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘッドを支持する支持
部と、 を備えることを特徴とする磁気媒体駆動装置。 - 【請求項１６】請求項１４記載の薄膜磁気抵抗ヘッドに
おいて、 前記第１シールド層は、第１と第２部分に別個に分割さ
れ、 前記第１リード層は、前記第１シールド層の第１部分に
電気的に短絡され、前記第２シールド層は、前記第１シ
ールド層の第２部分に電気的に短絡され、 前記磁気抵抗素子を支持するスライダを備え、 前記第１シールド層と前記スライダとの間の静電容量
が、前記第２シールド層および前記第１シールド層の第
２部分と前記スライダとの間の静電容量にほぼ等しくな
るように、前記第１シールド層の第１と第２部分のサイ
ズを選択する、ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項１７】請求項１６記載の薄膜磁気抵抗ヘッドに
おいて、 一対の薄膜書込み極層を備え、これら各層は、空気ベア
リング面の一部を形成する下面を有し、 １つの書込み極層は前記第２シールド層であり、 前記書込み極内に磁束を誘導する薄膜コイルを備える、 ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項１８】請求項１７記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを
有する磁気ディスク駆動装置において、 ハウジングと、 前記ハウジング内に設けられ、磁気ディスクを支持し，
回転する回転テーブルと、 前記ハウジング内に設けられたスライダを有し、前記回
転テーブルにより支持された磁気ディスクに対して動作
関係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘッドを支持する支
持部と、 を備えることを特徴とする磁気ディスク駆動装置。 - 【請求項１９】請求項１７記載の薄膜磁気抵抗ヘッドに
おいて、 前記磁気抵抗素子の各側面と各バイアとの間の距離が約
５ミクロンであることを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッ
ド。 - 【請求項２０】請求項１９記載の薄膜磁気抵抗ヘッドに
おいて、 前記各ギャップ層は、酸化アルミニウムであることを特
徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項２１】請求項２０記載の薄膜磁気抵抗ヘッドに
おいて、 前記磁気抵抗素子は、４つの薄膜層より成り、 前記磁気抵抗素子の第１層は、ＮｉＦｅＲｈ，ＮｉＦｅ
Ｃｒ，ＮｉＦｅＮｂおよびＮｉＦｅＭｏの群から選択さ
れる軟膜バイアス層であり、 前記磁気抵抗素子の第２層は、絶縁材料であり、 前記磁気抵抗素子の第３層は、磁束密度に応じて抵抗を
変化させる磁気抵抗材料であり、 前記磁気抵抗素子の第４層は、前記第３の層に対する保
護層である、 ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項２２】請求項２１記載の薄膜磁気抵抗ヘッドに
おいて、 前記各シールド層は、ＦｅＡｌＳｉであり、約２μｍの
厚さを有し、 前記各リード層は、Ａｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｈ，およびＲｕ
の群から選択される材料であり、２００オングストロー
ム〜２０００オングストロームの範囲の厚さを有する、 ことを特徴とする薄膜磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項２３】請求項２２記載の薄膜磁気抵抗ヘッドを
有する磁気ディスク駆動装置において、 ハウジングと、 前記ハウジング内に設けられ、磁気ディスクを支持し，
回転する回転テーブルと、 前記ハウジング内に設けられたスライダを有し、前記回
転テーブルにより支持された磁気ディスクに対して動作
関係にあるように前記薄膜磁気抵抗ヘッドを支持する支
持部と、 を備えることを特徴とする磁気ディスク駆動装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US10348793A | 1993-08-06 | 1993-08-06 | |
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| US5935453A (en) * | 1995-11-16 | 1999-08-10 | International Business Machines Corporation | MR sensor having end regions with planar sides |
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| US5843537A (en) * | 1997-03-07 | 1998-12-01 | Quantum Corporation | Insulator cure process for giant magnetoresistive heads |
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