JPH01159818A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高密度記録化に対応した薄膜磁気ヘッドに関す
るものである。

従来の技術 近年、外部記憶装置の高密度化に伴い磁気記録技術分野
においては、トラック密度の向上によるマルチトラック
化が進行し、トラック密度を決定する電磁変換素子とし
て、薄膜形成技術及び微細加工技術全駆使した薄膜磁気
ヘッドが注目されており、特に狭トラツク幅を有するマ
ルチトラックヘツドにおいては、各トラックの均一高精
度位置調整が可能であるという利点を有し、コンピュー
タ用磁気テープ装置等の電磁変換素子として用いられて
いる。そして、最近では、記録・再生一体型マルチトラ
ック薄膜ヘッドも提案され始めている。

以下図面を参照しながら、上述した従来例の記録・再生
一体型マルチトラック薄膜ヘッドについて説明する。

第３図は特に再生ヘッドについては磁気抵抗（ＭＲ）効
果を利用したＭＲ再生ヘッドを用いた記録・再生一体型
マルチトラック薄膜ヘッドの１トラツクでの断面図であ
る。２１は磁性基板であり、２２ば磁性基板２１よにス
パッタリング法等によって成膜された第１の絶縁層であ
る。２３はＮｉ　−Ｆｅ等エクなる磁気抵抗効果素子で
真空蒸着。

スパッタリング法等により形成し、フォトリングラフィ
等の微細加工技術によりパターン化されており、この磁
気抵抗効果素子２３のトラック幅方向の両端近傍には、
磁気抵抗効果素子２３の抵抗変化を検出するためにリー
ド電極（図示せず）が接続されている。２４は磁気抵抗
効果素子２３及び第１の絶縁層２２上にスパッタリング
法等により成膜された第２の絶縁層であり、２６は第２
の絶縁層２４上に積層させた第１の強磁性薄膜である。

２６は第１の強磁薄膜２６にスパッタリング法等により
成膜された第３の絶縁層であり、この膜厚にエフ、フロ
ントギャップ部３５のギャップ長が決定される。２８は
電気伝導体を真空蒸着及びスパッタリング法等により形
成されたコイルであり、２９はその上にスパッタリング
法等により形成された第４の絶縁層で、上面は平坦化処
理が施されている。２７はフォトリングラフィ及びエツ
チングにエフ形成されたバックギャップ部であジ、３０
は真空蒸着、スパッタリング法等にエフ成膜された第２
の強磁性薄膜層であり、上部磁性コアに相当する。３１
は保護層で、更にその上に、保護基板３３が接着される
。

以上のように構成される記録・再生一体型マルチトラッ
ク薄膜ヘッドにおいて、第１の強磁性体層より下層部に
ＭＲ再生ヘッド、土層部に記録ヘッドが構成されるが、
第１の強磁性体層は、ＭＲ再生ヘッドの磁気シールドと
記録ヘッドの下部磁性コアとを兼用している。

そしてＭＲ再生ヘッドは、磁気抵抗効果素子が直接磁気
テープに対して摺動することにより磁気テープの磁束を
磁気抵抗効果素子に流入させ、それにエフ生じる抵抗変
化をリード電極より流れるセンス電流で電圧変化として
検出する。

次に記録ヘッドは、下部磁性コアによって構成される閉
磁路に、コイル７流により発生した磁束を誘導して、フ
ロントギャップ部から磁束を浅部させる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の工うな薄膜磁気ヘッドにおいては、 （１）構造的に磁気抵抗素子がテープ摺動面に露出して
いるため、テープ摺動による偏摩耗が発生して、磁気抵
抗素子の感度劣化が発生する。又。

テープ摺動面の研磨は機械加工によって行われているが
、上記のような構造では、数種の材料の層が各々テープ
摺動面に露出しているため、表面の均一研磨に限界があ
り、各層の境界において凸凹が生じ、テープ摺動もしく
はヘッド面のクリーニングに際して一部損傷や剥離が発
生する可能性が高い。特に磁気抵抗素子は薄く２００人
〜５００人程度であるので容易に損傷を受け、特性の早
期劣化を招く。更に、金属蒸着テープに対しては、磁気
抵抗素子のセンス電流が漏洩によるテープの劣化及び再
生検出信号が正確に得られない。

＠）蒸着膜及びスパッタ膜を何層も積層させているため
に膜厚が厚く、複雑な構造であるので、製造工程におけ
る工数が多い。更には、数種類の材料を積層させている
ために製造過程における熱処理？必然的に多く行ってい
るので熱膨張率の相違による剥離を発生し易い。

（３）第２の強磁性薄膜を記録ヘッドの下部磁性コア及
び再生ヘッドの上部磁性コアとして兼用しており、特に
記録ヘッドの下部磁性コアにおいては記録特性を向上さ
せる為には、第２の強磁性薄膜の厚みを６μｍ程度にし
なければならない。この第２の強磁性膜が磁性基板と上
部磁性コアの中間に位置しているので、記録電流にょク
コイルに発生した熱及び上下磁性コアに発生する渦電流
により発生した熱が逃げにくくなり、特性の劣化、剥離
を生じ易い。又、この強磁性薄膜として高透凪率なアモ
ルファス膜を用いると、その製造過程において熱処理を
加えるため。

強磁性薄膜の磁気抵抗素子土に位置する層数により磁気
抵抗素子の特性劣化が生じる。そして特に、アモルファ
ス膜は絶縁層との付着力が弱く、製造過程での洗浄時及
び積層膜厚が厚くなることによる各層での膜の内部応力
の増大にニジ剥離し易い。

等の問題点を含んでいる。

本発明は上記の点に鑑み、磁気抵抗素子全テープ摺動面
に露出させることなく、又、極めて薄型の記録・再生一
体型マルチトラックの薄膜磁気ヘッドを提供することを
目的とするものである。

間開点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の薄膜志気ヘッドは、
磁性基板上に形成された第１の絶縁層と、第１の絶縁層
上に形成されたコイルと、云イル上に形成された第２の
絶縁層と、第２の絶縁層上に形成された磁気抵抗素子と
、磁気抵抗素子上に形成された第３の絶縁層と、第３の
絶縁層上に形成された第１の上部磁性コアと、第１の上
部礎性コア上に形成された第４の絶縁層と、第４の絶縁
層上に形成された第２の上部磁性コアとを有し、第４の
絶縁層のフロントギャップ、バックギャップ間における
断面形状が磁気抵抗素子に対してテーパ角を有するスト
ライブ状であり、第４の絶縁層下端が第３の絶縁層を介
して、磁気抵抗素子上に位置する構成となっている。

作用 本発明は上記構成により、記録時においては、第１の上
部磁性コアと第２の上部母性コアの対向面積が大きいた
めあまり磁束を減することなく磁路が形成され再生時に
おいては、志気抵抗素子は第１の上部磁性コア及び第２
の上部磁性コアの漏洩磁束により抵抗変化を生じ、それ
をセンス電流に流すことにより検出信号を発生させる。

又、コイルに直流電流を流すことにより磁気バイアスを
発生させて、志気抵抗素子の最適化を行なうことができ
る。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における薄膜ヘッドの１トラ
ツクの全体の概略構成を示す図であり、第２図は第１図
人−人′における断面図である。ただし、第１図は第２
の上部磁性コア形成後であるのに対して第２図は保護基
板接着後の完成図である。

第２図において、１は鏡面研磨された高透磁率を有する
強磁性体からなる磁性基板であり、２は磁性基板１の上
にスパッタリング法、ＣＶＤ等によって１μｍ以下の厚
みで成膜されたＳｉＯ，、，１２０，。

Ｓｉ３Ｎ４等からなる第１の絶縁層であジ、３は第１の
絶縁層１土に真空蒸着、スパッタリング法等によってＡ
ｕ　、ムｌ　、　Ｃｕ等の導電性薄膜を形成し、フォト
リソグラフィを駆使した微細加工技術により所定のコイ
ル状に整形されるが、この時磁気抵抗素子５の検出用セ
ンス電流を流すための７極として、第１図に示すリード
電極１ｅも同時に形成される。４はその上に形成された
８１０２等の第２の絶縁層であり、第２の絶縁層４の上
面、かつコイル３０厘土に磁気抵抗効果金有するＮｉ　
−Ｆｅ等の強磁性金属薄膜を真空蒸着及びスパッタリン
グ法等により成膜し、フォトリングラフィ全用いた微細
加工技術にエフ所定の形状にパターン整形して、磁気抵
抗素子６を形成する。６はその上にスパッタリング法等
にＸり形成されたム１２０３による第３の絶縁層であり
、その後バックギャップ部７をイオンエツチング法を用
いたエツチングにより除去する。その後、磁気ボールと
してアモルファス強母性金属薄膜等の高透磁率強磁性金
属薄膜を電子ビーム蒸着及びスパッタリング法等により
成膜し、フォトリングラフィを用いた微細加工技術によ
り所定の形状にパターン化を行って第１の上部磁性コア
８を形成する。その上ＶｃＳｉ０２ｔ−スパッタリング
等により第４の絶縁層９ｆｔ、形成し、その後、フォト
リングラフィ及びフッ酸によるケミカルエツチングによ
り第３の絶縁層６の直上部を除去する。その上に第１の
上部磁性コア８と同様の高透磁率強磁性金属薄膜を電子
ビーム蒸着及びスパッタリング法により成膜し、フォト
リングラフィを用いた微細加工技術にエージ所定の形状
にパターン化し、第２の上部磁性コア１Ｑが形成される
。この後、磁場中アニール処理全行なうことによりアモ
ルファス強磁性金属薄膜の特性向上を図る。そして更に
、保護層１１′Ｊｋスパツタリング法及び真空蒸着等に
より第４の絶縁層９、第２の上部磁性コア１０土に積層
させ、保護基板１３を接着して薄膜磁気ヘッドは完成す
る。

次に上記のようにして構成される薄膜磁気ヘッドの動作
について説明する。

記録ヘッドとして使用する場合、コイル３に供給した記
録電流により発生する磁束を、磁性基板１、バックギャ
ップ部７、第２の上部磁性コア１ｏに進入させる。ここ
で第４の絶縁層９の磁気抵抗及び磁気抵抗素子６よの第
３の絶縁層６の磁気抵抗の大きさを、第４の絶縁層９の
膜厚及び第１の上部磁性コア８の、テーパー角を形成時
に調整することにより、第２の土部磁性コア１ｏに進入
した磁束を、第４の絶縁層９全通して第１の上部磁性コ
ア８に流入式せ、フロントギャップ部１６を有する閉磁
路を形成し、微小間隙からの漏洩磁束により、信号！磁
気テープ１４に記録する。

再生ヘッドとして使用する場合、磁気テープ１４からの
磁束は第１の上部磁性コア８に進入し、第３の絶縁層６
、磁気抵抗素子６、第３の絶縁層６、第２の上部磁性コ
ア１０ｔ−経由してバックギャップ部７に至る。ここで
、磁気抵抗素子５を通る磁束は第４の絶縁層９及び第３
の絶縁層６の各磁気抵抗の大きさによって決まる。そし
て、この磁気抵抗素子６に流れる磁束にエリ抵抗変化を
生じ、リード電極１６エジセンス電流を流すことにエリ
検出信号が得られる。その際、検出させる再生信号の感
度及び直線向上のために磁気抵抗素子６にバイアス磁界
を印加させる必要があるが、上記構造の薄膜磁気ヘッド
においてはコイル３に直流電流を流すことにエリ、磁気
抵抗素子６の最適化を行なうことができる。

以上のように本実施例によれば、第４の絶縁層９の断面
形状を磁気抵抗素子５に対しテーパ角を有するストライ
プ状にして、第１及び第２の上部磁性コア間に挿入すφ
ことにより、製造が容易でかつ薄型、高信頼性の記録・
再生一体型マルチトラック薄膜ヘッドを実現することが
できる。

発明の効果 以上のように本発明は、上部磁性コアを２分割し、その
断面形状がストライプ状の絶縁層を磁気抵抗素子よ部に
構成して、記録ヘッド内に再生信号検出部を有し、記録
電流を流すコイルを再生信号検出部である磁気抵抗素子
のバイアス導体とすることにより再生感度の向上を図る
ことができ、又、記録時において、記録時信号によって
常に再生信号が発生するので、従来の技術では困難であ
った記録時における記録モニタを行なうことができる製
造容易かつ薄型、高信頼性な記録・再生−体型マルチト
ラックの薄膜ヘッドを実現できるものである。

尚、本発明においては、その構成上、コイルの線幅が微
小になってもテーパ角は何度でも調整することが容易に
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における薄膜磁気ヘッドの１
トラツクの全体図、第２図は第１図ムー五′間の断面図
、第３図は従来例の薄膜磁気ヘッドの断面図である。 １・・・・・・磁性基板、２・旧・・第１の絶縁層、３
・・・・・−コイル、４・・・・・・第２の絶縁層、６
・・川・磁気抵抗素子、６・・・・・・第３の絶縁層、
７・・・・・・バックギャップ部、８・・・・・・第１
の上部磁性コア、９・・・・・・第４の絶縁層、１０・
・・・・・第２の土部磁性コア、１１・・・・・・保護
層、１２・・・・・・接着層、１３・・・・・・保護基
板、１４・・・・・・磁気テープ、１６・・・・・・フ
ロントギャップ部、１６・・・・・・リード電極。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名Ｉ５
−・−フロントギャップ祁 ２Ｉ−磁性＠征 鵠−・・接羞層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性基板と、上記磁性基板上に形成された第１の絶縁層
   と、上記第１の絶縁層上に形成されたコイルと、上記コ
   イル上に形成された第２の絶縁層と、上記第２の絶縁層
   上に形成された磁気抵抗素子と、上記磁気抵抗素子上に
   形成された第３の絶縁層と、上記第３の絶縁層上に形成
   された第１の上部磁性コアと、上記第１の上部磁性コア
   上に形成された第４の絶縁層と、上記第４の絶縁層上に
   形成された第２の上部磁性コアとを有し、上記第４の絶
   縁層のフロントギャップ、バックギャップ間における断
   面形状が上記磁気抵抗素子に対してテーパー角を有する
   ストライプ状であり、上記第４の絶縁層の下端が上記第
   ３の絶縁層を介して、上記磁気抵抗素子上に位置するこ
   とを特徴とする薄膜磁気ヘッド。