JP3169595B2 - 磁気抵抗効果型ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘッドInfo
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- JP3169595B2 JP3169595B2 JP10295490A JP10295490A JP3169595B2 JP 3169595 B2 JP3169595 B2 JP 3169595B2 JP 10295490 A JP10295490 A JP 10295490A JP 10295490 A JP10295490 A JP 10295490A JP 3169595 B2 JP3169595 B2 JP 3169595B2
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- film
- magnetoresistive
- signal detection
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスク装置、あるいはVTR等の磁気記
録装置の信号再生用磁気抵抗効果型ヘッドにおける電極
材料、およびその構造に関するものである。
録装置の信号再生用磁気抵抗効果型ヘッドにおける電極
材料、およびその構造に関するものである。
従来の磁気抵抗効果型ヘッドは、例えば第３図に示す
ような構造となっている。この種の磁気抵抗効果型ヘッ
ドとしては、例えば特開昭60−163222が挙げられる。磁
気抵抗効果型ヘッドは、基板１上に形成された下部シー
ルド膜2,第１ギャップ層3,磁気抵抗効果膜4,該磁気抵抗
効果膜４の両側に形成された信号検出用電極5a,5b、図
示していないが該磁気抵抗効果膜４上に形成された第２
ギャップ層、および上部シールド膜より構成されてい
る。
ような構造となっている。この種の磁気抵抗効果型ヘッ
ドとしては、例えば特開昭60−163222が挙げられる。磁
気抵抗効果型ヘッドは、基板１上に形成された下部シー
ルド膜2,第１ギャップ層3,磁気抵抗効果膜4,該磁気抵抗
効果膜４の両側に形成された信号検出用電極5a,5b、図
示していないが該磁気抵抗効果膜４上に形成された第２
ギャップ層、および上部シールド膜より構成されてい
る。
該磁気抵抗効果膜４へのバイアス磁界印加法として
は、例えば該磁気抵抗効果膜４上に導体層を積層したシ
ャントバイアス法が挙げられる。磁気抵抗効果型ヘッド
においては信号検出用電極5a,5bの間隔がトラック幅、
すなわち信号磁界検知部となる。
は、例えば該磁気抵抗効果膜４上に導体層を積層したシ
ャントバイアス法が挙げられる。磁気抵抗効果型ヘッド
においては信号検出用電極5a,5bの間隔がトラック幅、
すなわち信号磁界検知部となる。
磁気抵抗効果ヘッドは信号磁界に対する磁気抵抗効果
膜４の電気抵抗の変化を、信号検出用電極5a,5b間に一
定直流電流を流しておくことにより電圧として検出す
る。
膜４の電気抵抗の変化を、信号検出用電極5a,5b間に一
定直流電流を流しておくことにより電圧として検出す
る。
上記従来ヘッドにおいては、信号検出用電極5a,5bの
側面が摺動面に露出している。このため、ヘッド使用中
に信号検出用電極5a,5bが腐食し、信頼性が低下する問
題があった。また、狭トラック時における信号検出用電
極の形成方法についても配慮されていなかった。
側面が摺動面に露出している。このため、ヘッド使用中
に信号検出用電極5a,5bが腐食し、信頼性が低下する問
題があった。また、狭トラック時における信号検出用電
極の形成方法についても配慮されていなかった。
本発明は、耐食性に優れ、かつ狭トラックな加工が可
能な信号検出用電極材料、構造を有する磁気抵抗効果型
ヘッドの提供を目的とする。
能な信号検出用電極材料、構造を有する磁気抵抗効果型
ヘッドの提供を目的とする。
上記目的を達成するために本発明においては、信号検
出用電極材料として耐食性に優れ、かつ微細加工が可能
な反応性プラズマエッチングでパターン化可能な材料を
用いるようにしたものである。この種の材料としてはN
b、Taあるいはこれらの材料を主とする合金が挙げられ
る。また、加工性、電流密度分布を考慮して少なくとも
磁気抵抗効果膜上に形成されている信号検出用電極材料
は、上記材料のうちの１つのみとした。
出用電極材料として耐食性に優れ、かつ微細加工が可能
な反応性プラズマエッチングでパターン化可能な材料を
用いるようにしたものである。この種の材料としてはN
b、Taあるいはこれらの材料を主とする合金が挙げられ
る。また、加工性、電流密度分布を考慮して少なくとも
磁気抵抗効果膜上に形成されている信号検出用電極材料
は、上記材料のうちの１つのみとした。
上記信号検出用電極材料は比抵抗が大きい。このため
上記信号検出用電極材料のみで電極5a,5bを構成すると
電気抵抗が増加してしまい、発熱，ノイズの原因とな
る。本発明においては磁気抵抗効果膜上以外の領域に形
成されている信号検出用電極は比抵抗の小さいCu,Al、
およびその合金薄膜、あるいは上記Nb等の薄膜との積層
構造とした。
上記信号検出用電極材料のみで電極5a,5bを構成すると
電気抵抗が増加してしまい、発熱，ノイズの原因とな
る。本発明においては磁気抵抗効果膜上以外の領域に形
成されている信号検出用電極は比抵抗の小さいCu,Al、
およびその合金薄膜、あるいは上記Nb等の薄膜との積層
構造とした。
第１図を用いて説明する。基本的構造は第３図に示し
た従来の磁気抵抗効果型ヘッドと同じである。
た従来の磁気抵抗効果型ヘッドと同じである。
本発明においては摺動面に露出する信号検出用電極材
料として前述したNb、Taあるいはそれらを主とする合金
を用いた。これらの材料は耐食性に優れているととも
に、Cl系,F系ハロゲンガスを反応ガスとした反応性プラ
ズマエッチングで加工可能である。それによって、狭ト
ラックで、信頼性の高い磁気抵抗効果型ヘッドを提供で
きる。
料として前述したNb、Taあるいはそれらを主とする合金
を用いた。これらの材料は耐食性に優れているととも
に、Cl系,F系ハロゲンガスを反応ガスとした反応性プラ
ズマエッチングで加工可能である。それによって、狭ト
ラックで、信頼性の高い磁気抵抗効果型ヘッドを提供で
きる。
また、信号検出用電極5a,5b上に積層された薄膜はCu,
Al、あるいはそれらの合金で形成されている。これによ
り信号検出用電極の電気抵抗を下げることができ、発
熱，ノイズを低下できる。
Al、あるいはそれらの合金で形成されている。これによ
り信号検出用電極の電気抵抗を下げることができ、発
熱，ノイズを低下できる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
〔実施例１〕 第１図を用いて述べる。基板１にはAl2O3・TiC板を用
いた。基板１上に下部シールド膜２、および第１ギャッ
プ層３を積層する。成膜にはスパッタリング法を用い
た。下部シールド膜２はNiFe合金で、膜厚は１μｍであ
る。また、第１ギャップ層３はSiO2で、膜厚は0.3μｍ
である。続いて磁気抵抗効果膜４となるNiFe合金薄膜を
蒸着法で堆積する。膜厚は0.04μｍとした。磁気抵抗効
果膜４は通常のホトリソグラフィ技術により幅（トラッ
ク幅方向の長さ）30μm,高さ（トラック幅方向に対し垂
直方向の長さ）10μｍの長方形状にパターニングし、そ
の後、信号検出用電極5a,5bを形成した。信号検出用電
極5a,5bの材料としてはNbを用いた。
いた。基板１上に下部シールド膜２、および第１ギャッ
プ層３を積層する。成膜にはスパッタリング法を用い
た。下部シールド膜２はNiFe合金で、膜厚は１μｍであ
る。また、第１ギャップ層３はSiO2で、膜厚は0.3μｍ
である。続いて磁気抵抗効果膜４となるNiFe合金薄膜を
蒸着法で堆積する。膜厚は0.04μｍとした。磁気抵抗効
果膜４は通常のホトリソグラフィ技術により幅（トラッ
ク幅方向の長さ）30μm,高さ（トラック幅方向に対し垂
直方向の長さ）10μｍの長方形状にパターニングし、そ
の後、信号検出用電極5a,5bを形成した。信号検出用電
極5a,5bの材料としてはNbを用いた。
信号検出用電極5a,5bの形成は以下の方法で行なっ
た。磁気抵抗効果４の表面をわずかにスパッタクリーニ
ングした後、Nb膜を堆積する。スパッタクリーニングは
磁気抵抗効果膜４と信号検出用電極5a,5bとの電気的接
続を良好にするため行なう。Nb膜の厚さは0.2μｍであ
る。Nb膜のパターニングは平行平板型反応性プラズマエ
ッチング法で行なった。反応ガスはCF4＋４％O2ガスで
ある。パターニング時のマスクはホトレジスト膜であ
る。トラック幅は２μｍである。この際、磁気抵抗効果
膜４へのダメージが懸念されるが、磁気抵抗効果膜４で
あるNiFe膜は上記エッチング法ではほとんどエッチング
されず、磁気特性の劣化はみられなかった。
た。磁気抵抗効果４の表面をわずかにスパッタクリーニ
ングした後、Nb膜を堆積する。スパッタクリーニングは
磁気抵抗効果膜４と信号検出用電極5a,5bとの電気的接
続を良好にするため行なう。Nb膜の厚さは0.2μｍであ
る。Nb膜のパターニングは平行平板型反応性プラズマエ
ッチング法で行なった。反応ガスはCF4＋４％O2ガスで
ある。パターニング時のマスクはホトレジスト膜であ
る。トラック幅は２μｍである。この際、磁気抵抗効果
膜４へのダメージが懸念されるが、磁気抵抗効果膜４で
あるNiFe膜は上記エッチング法ではほとんどエッチング
されず、磁気特性の劣化はみられなかった。
信号検出用電極5a,5bを形成後、磁気抵抗効果膜４上
以外の信号検出用電極5a,5b上に低電気抵抗膜６を形成
する。これは、上記Nb膜のみで信号検出用電極5a,5bを
形成すると電極5a,5bの電気抵抗が大きくなりすぎ、発
熱，ノイズの原因となるためである。ここでは低電気抵
抗膜６としてCuを用いた。Cu合金,Al,Al合金でも有効で
ある。膜厚は１μｍとした。さらに、これらパターン上
に第２ギャップ層（SiO2、膜厚0.3μｍ）第２ギャップ
層内にあってバイアス磁界を印加するためのソフト膜上
部シールド膜（NiFe,膜厚１μｍ）（以上は図示省略）
を形成した。
以外の信号検出用電極5a,5b上に低電気抵抗膜６を形成
する。これは、上記Nb膜のみで信号検出用電極5a,5bを
形成すると電極5a,5bの電気抵抗が大きくなりすぎ、発
熱，ノイズの原因となるためである。ここでは低電気抵
抗膜６としてCuを用いた。Cu合金,Al,Al合金でも有効で
ある。膜厚は１μｍとした。さらに、これらパターン上
に第２ギャップ層（SiO2、膜厚0.3μｍ）第２ギャップ
層内にあってバイアス磁界を印加するためのソフト膜上
部シールド膜（NiFe,膜厚１μｍ）（以上は図示省略）
を形成した。
以上により本発明による磁気抵抗効果型ヘッドが形成
される。本磁気抵抗効果型ヘッドにおいては、記録媒体
との摺動面に露出する材料はAl2O3・TiC,SiO2,NiFe,Nb
である。これらの材料はいずれも高い耐食性を有してお
り、ヘッド使用中に腐食しヘッドの信頼性を低下させる
可能性が著しく小さい。例えば、相対湿度80％，温度60
℃の恒温恒湿槽に5000時間放置した後においても、再生
出力値の低下は３％未満であった。これに対し、信号検
出用電極5a,5bとしてCuを用いたヘッドにおいては、100
時間で著しい腐食が生じ、使用できない状態に至った。
される。本磁気抵抗効果型ヘッドにおいては、記録媒体
との摺動面に露出する材料はAl2O3・TiC,SiO2,NiFe,Nb
である。これらの材料はいずれも高い耐食性を有してお
り、ヘッド使用中に腐食しヘッドの信頼性を低下させる
可能性が著しく小さい。例えば、相対湿度80％，温度60
℃の恒温恒湿槽に5000時間放置した後においても、再生
出力値の低下は３％未満であった。これに対し、信号検
出用電極5a,5bとしてCuを用いたヘッドにおいては、100
時間で著しい腐食が生じ、使用できない状態に至った。
また、信号検出用電極5a,5bのパターニングに微細加
工に優れた反応性プラズマエッチング法を用いることが
できる。このため、狭トラックな加工にも有利で、サブ
ミクロンのトラック幅をもつヘッドも作製可能であっ
た。
工に優れた反応性プラズマエッチング法を用いることが
できる。このため、狭トラックな加工にも有利で、サブ
ミクロンのトラック幅をもつヘッドも作製可能であっ
た。
〔実施例２〕 実施例１で述べたNb以外の材料でも同様の効果が得ら
れる。Nb以外の材料としてはTaあるいはそれらを主とす
る合金がある。TaはNbと同様にCF4を主とする反応ガス
でパターニングが可能である。ヘッド構造も第１図に示
したものと同じでよい。しかし、磁気抵抗効果膜４が非
常に薄いことから、第２図に示すように磁気抵抗効果膜
表面に保護膜７をあらかじめ形成しておくことが望まし
い。ここでは保護膜７としてSiO2、Al2O3膜を用いた。
膜厚は0.1μｍとした。なお、この保護膜７が第２ギャ
ップ層の１部を兼ねることも可能である。
れる。Nb以外の材料としてはTaあるいはそれらを主とす
る合金がある。TaはNbと同様にCF4を主とする反応ガス
でパターニングが可能である。ヘッド構造も第１図に示
したものと同じでよい。しかし、磁気抵抗効果膜４が非
常に薄いことから、第２図に示すように磁気抵抗効果膜
表面に保護膜７をあらかじめ形成しておくことが望まし
い。ここでは保護膜７としてSiO2、Al2O3膜を用いた。
膜厚は0.1μｍとした。なお、この保護膜７が第２ギャ
ップ層の１部を兼ねることも可能である。
本発明によれば、記録媒体との摺動面に露出する信号
検出電極を、高耐食性で微細加工に優れた反応性プラズ
マエッチング法で加工可能な材料で形成する。これによ
り狭トラックで高い信頼性をもつ磁気抵抗効果型ヘッド
を作製できる。
検出電極を、高耐食性で微細加工に優れた反応性プラズ
マエッチング法で加工可能な材料で形成する。これによ
り狭トラックで高い信頼性をもつ磁気抵抗効果型ヘッド
を作製できる。
第１図，第２図は本発明の実施例になる磁気ヘッドの要
部斜視図、第３図は従来の磁気ヘッドの要部斜視図。 １……基板、２……下部シールド膜、３……第１ギャッ
プ層、４……磁気抵抗効果膜、5a,5b……信号検出用電
極、６……低電気抵抗膜、７……保護膜。
部斜視図、第３図は従来の磁気ヘッドの要部斜視図。 １……基板、２……下部シールド膜、３……第１ギャッ
プ層、４……磁気抵抗効果膜、5a,5b……信号検出用電
極、６……低電気抵抗膜、７……保護膜。
フロントページの続き (72)発明者 小山 直樹 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−17215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−71117（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】磁気抵抗効果膜と、該磁気抵抗効果膜に電
流を流すために該磁気抵抗効果膜の両側に形成された一
対の電極とを有し、該電極のうち摺動面に露出する部分
がNb、Taあるいはこれらの材料を主とする合金により形
成されていることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２】下部シールド膜、該下部シールド膜上に形
成された下部ギャップ膜、該下部ギャップ膜上に形成さ
れた磁気抵抗効果膜、該磁気抵抗効果膜に電流を流すた
めに該磁気抵抗効果膜の両側に形成された一対の電極
と、前記磁気抵抗効果膜上に形成された上部ギャップ膜
と、該上部ギャップ膜上に形成された上部シールド膜と
を有し、前記電極のうち摺動面に露出する部分がNb、Ta
あるいはこれらの材料を主とする合金により形成されて
いることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項３】前記電極は信号検出用電極であることを特
徴とする請求項１または２に記載の磁気抵抗効果型ヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10295490A JP3169595B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10295490A JP3169595B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29180599A Division JP2000090420A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気ディスク装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH043306A JPH043306A (ja) | 1992-01-08 |
| JP3169595B2 true JP3169595B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=14341203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10295490A Expired - Lifetime JP3169595B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3169595B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5268806A (en) * | 1992-01-21 | 1993-12-07 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive transducer having tantalum lead conductors |
| JP2620500B2 (ja) * | 1992-10-02 | 1997-06-11 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 磁気抵抗センサ及びその製造方法 |
| JPH08293106A (ja) * | 1995-04-20 | 1996-11-05 | Nec Corp | 磁気抵抗効果型ヘッド |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP10295490A patent/JP3169595B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH043306A (ja) | 1992-01-08 |
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Legal Events
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