JPH026491Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は磁気記憶媒体に書き込まれた磁気的情
報を、いわゆる磁気抵抗効果を利用して読み出し
を行う強磁性磁気抵抗効果素子（以下MR素子と
称す）を備えた磁気抵抗効果ヘツド（以下、MR
ヘツドと称す）に関する。

（従来技術とその問題点） MRヘツドは、磁気記録における記録密度の向
上に大きく貢献する再生専用磁気ヘツドとして注
目されている。

一般に、高記録密度を達成するためには磁気記
憶媒体上のトラツク走行方向の綿密度の向上及び
トラツク密度の向上が必要である。従つて、これ
等の磁気的に記録された情報を電気的な信号に変
換するMRヘツドはトラツク走行方向の分解能及
びトラツク幅方向の分解能の向上が要求される。

上記、トラツク走行方向の高分解能特性を得る
ために、第２図に示す様なMRヘツドが一般に用
いられる。

第２図は、従来のMRヘツドを磁気記憶媒体摺
動面から見た正面図であり、第３図は第２図にお
けるMR素子と該MR素子にセンス電流を供給す
るための薄膜導体からなる電極との配置を示す。
図のMRヘツドは基板７上にMR素子１及び該
MR素子１の両端にセンス電流を供給するための
１対の電極２とが電気絶縁層３，４を介して高透
磁率磁性体からなる磁気シールド５，６で狭まれ
た構成を有している。

かかる構成のMRヘツドは二つの磁気シールド
５，６の間隔（ギヤツプ長）が小さい時、即ち、
電気絶縁層３，４が薄い程、高分解能特性が得ら
れる。

しかし、電気絶縁層を薄く設定すると、磁気記
憶媒体に対面する摺動面を所定の寸法まで研摩す
る際、MR素子１の両端に設けられた１対の電極
は、一般にAu，Cu等の延性の大きい材料で構成
されているため、電極２がだれ、磁気シールド
５，６と部分的に接触する危険があつた。この様
な現象は磁気記憶媒体との摺動時によつても発生
する。上記MR素子１の電極２と磁気シールド
５，６との接触が生ずれば、MR素子に供合する
センス電流が磁気シールドにも分流するためMR
素子の出力値が変動し、不安定なものとなる。

前記、従来の問題を解決するため、第４図に示
す様な電極構造を有するMRヘツドが、例えば特
開昭58−115622に開示されている。第４図は第３
図と同様MR素子１と１対の電極２の位置関係を
示し、簡単のため磁気シールド等は省略してい
る。

第４図におけるMRヘツドは、第３図と比較す
ると明らかな如く、電極２が磁気記憶媒体との摺
動面より後退した位置に設けられ、直接摺動面に
露出しない構成となつているため、摺動による磁
気シールドとの接触を避けることができる。

しかし、第４図の構成では、電極２を通じて供
給されるセンス電流が、MR素子１の両端、即ち
電極２の近傍で不均一な分布を示し、この領域で
はMR素子１の出力が低下するおそれがあつた。
特にトラツク幅方向の記録密度を高めるためMR
素子１の長さ（電極間の距離）を小さくすれば、
センス電流の分布は更に不均一になり、出力及び
分解能の低下が大きくなるという問題があつた。

更に、MRヘツドの電極と磁気シールドとの接
触は、前述した摺動面に露出した部分のみなら
ず、MRヘツドの内部でも生ずる。これは、高分
解能特性を達成するため、二つの磁気シールド間
の絶縁膜の厚みを、MR素子の電極の厚みより薄
く形成された場合に多く発生し絶縁層の電極部分
におけるステツプカバレージが悪化するのが原因
でこの部分を通じて、電極と磁気シールドの接触
が生ずる。これ等の現象は第３図及び第４図に示
す電極構成によらずMRヘツドの製作歩留を大き
く低下させていた。

（考案の目的） 本考案は、このような欠点を招来することな
く、高記録密度の再生が可能な信頼性の高い磁気
抵抗効果ヘツドを提供することにある。

（考案の構成） 本考案によれば、強磁性薄膜より成る磁気抵抗
効果素子と前記磁気抵抗効果素子の一方の面の両
端付近に接触して配置された一対の薄膜電極とが
所定の厚みを有する絶縁層を介して高透磁率磁性
体から成る磁気シールドによつて狭まれており、
前記一対の薄膜電極が磁気記憶媒体と対面する摺
動面に露出した構成を有する磁気抵抗効果ヘツド
において、前記一対の薄膜電極が接触している側
の前記絶縁層の厚みが、前記磁気抵抗効果素子を
覆う領域に比べ前記薄膜電極を覆う領域で、より
厚く設定され、かつ前記薄膜電極の摺動面におけ
る断面形状が、前記磁気抵抗効果素子と接する側
で広がつたテーパ状になつていることを特徴とす
る磁気抵抗効果ヘツドが得られる。

（構成の詳細な説明） 本考案は、上述の構成をとることにより従来技
術の問題点を解決した。

即ち、本考案では、摺動面から見た薄膜電極の
断面がテーパ状となつているため、これを覆うよ
うに成膜される絶縁層の厚みが薄膜電極の厚みよ
り薄く設定されても、ステツプカバレージが劣化
することはなく、良好な絶縁性が確保でき、その
一方で電極部と磁気シールドとの間の絶縁層の厚
みを充分大きく設定することにより、電極のダレ
による、磁気シールドとの接触を防止している。
従つて、薄膜電極を摺動面より後退させる必要が
なくなりトラツク幅方向の記録密度を大きく向上
させることができる。

以下、更に本考案の構成例について図面を参照
して詳細に説明する。

第１図は本考案の構成例を示す図で、第２図と
同様に磁気記憶媒体摺動面から見たMRヘツドの
正面図である。図において、MR素子１の長さ方
向（トラツク幅方向）の両端にAu，Cu等から成
る電極２が該MR素子１に接触する面が広がる様
にテーパ状の断面を有して接続してある。又、
MR素子１及び電極２の上層及び下層にAl₂O₃，
SiO₂等から成る絶縁層３及び４が成膜され、更
に、MR素子１が電極２と接続されていない領
域、即ち、信号磁界を検知する領域を除き、絶縁
層３の上層に更にAl₂O₃，SiO₂等からなる補助絶
縁層８が被着されている。従つて、電極２と磁気
シールド５との実質的な距離は絶縁層３と補助絶
縁層８の膜厚の和に等しい。補助絶縁層８の材質
は選択的コツチングができる様に絶縁層３の材質
とは異なる方が望ましい。例えば、絶縁層３に
Al₂O₃が選択されたならば、補助絶縁層８は
SiO₂，Si₃N₄が望ましい。これはCF₄とO₂の混合
ガス雰囲気を用いた反応性イオンエツチング法に
て選択的にエツチング可能である。又電極２の断
面を図の様なテーパ状にするには、例えばシン・
ソリツド・フイルムズ（Thin Solid Films）
1972年、第９巻、447頁に記載のL.H.Hall氏等に
よる論文に開示された手法と同様な手法を用いて
実現できる。即ち電極２となるべく導体膜の上層
にCr，Ti等の制御層を設け、まず該制御層を所
定の寸法に周知のフオトリソグラフイ技術を用い
てエツチングした後、導体膜を適当なエツチヤン
ト（例えば導体膜がAuであればヨードヨウ化カ
リ溶液等のMR素子１及び制御層に対しては何等
反応しない液）によつてエツチングする。この時
の導体膜と制御層との界面における導体膜のエツ
チング速度は、導体膜とMR素子１との界面にお
ける導体膜のエツチング速度より大きくなる様に
制御層を選択する。この結果、導体膜のエツチン
グによつて形成された電極２はMR素子１に接す
る側で広がる様なテーパ状断面が得られる。所定
のテーパ状断面が得られた後Cr，Ti等の制御層
は、除去してもしなくても良い。除去しない場合
は、次に被着される絶縁層３を電極２上に強固に
接着する効果を持つ。

この様に構成された本考案のMRヘツドでは、
MRヘツドのトラツク走行方向の記録密度を決定
する磁気シールド５及び６の間隔（即ち、絶縁層
３，４及びMR素子１の厚みの総和）と電極２と
磁気シールド５との間隔（即ち、絶縁層３と補助
絶縁層８の厚みの和）とを独立に設定できる。即
ち、前者は所望する記録密度に応じて設定し、後
者はMRヘツドの研摩工程中もしくは磁気記憶媒
体との摺動中に、電極２がダレても、少くなくと
も磁気シールド５と接触しない間隔に設定するこ
とができる。つまり電極２の厚み以上に絶縁層３
と補助絶縁層８の厚みの和が厚くなる様に補助絶
縁層８の厚みを調整すれば良い。

更に、電極２の断面がテーパ状となつているた
め、絶縁層３の厚みが電極２の厚みより小さくな
つてもステツプカバレージの劣化はない。従つて
電極２のエツジにおける磁気シールド５との短絡
及び絶縁不良が解消され、製作歩留及び信頼性が
大きく向上する。これは、高記録密度を達成する
ため絶縁層３，４を任意に薄く設定することを可
能とし、また、電極２の厚みを大きく設定するこ
とを可能とする。後者は電極２の有する電気抵抗
を低下させるのに有効である。

更に、本考案では第３図と同様電極が直接、磁
気記憶媒体との摺動面に露出する構成であるた
め、トラツク幅方向の記録密度を向上させるため
トラツク幅（一対の電極２の間隔）を小さく設定
しても、該電極２を経由してMR素子１に供給さ
れるセンス電流の分布はトラツク幅方向で一様で
あり、高トラツク密度化に充分対処しうるもので
ある。

以上、第１図を用いて絶縁層３上に補助絶縁層
８を付加する構成について述べたが、他の構成と
して、絶縁層３を予め厚く設定した後、MR素子
１の信号磁界を検知する領域に接する絶縁層３が
所定の厚みとなる様に、周知のフオトリソグラフ
イ技術を用いてエツチングしても良い。

（考案の効果） 以上、説明した様に、本考案によれば、MR素
子が磁気シールドに狭まれた構成のMRヘツドに
おいて、MR素子の電極部に被着された絶縁層の
厚みが信号磁界を検知するMR素子の領域に被着
された絶縁層の厚みより大きく設定されるため、
磁気記憶媒体と摺動時及び製造工程の研摩時にお
ける磁気シールドと電極の接触を防止でき電気的
信頼性及び製造歩留が大きく向上する。又、MR
素子の電極の断面形状がテーパ状になつているた
め、信号磁界を検知するMR素子の領域に被着さ
れた絶縁層の厚みを、電気的信頼性を損うことな
く、薄く設定できるので、トラツク走向方向の分
解能を向上させることができる。更に、MR素子
の電極を摺動面より後退させる必要がないので、
センス電流のトラツク幅方向の不均一な分布を呈
することなく、狭トラツク化が可能となり、トラ
ツク密度を向上させることができる。

以上の様に本考案では、信頼性が高く、高密度
記録に適したMRヘツドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の磁気抵抗効果ヘツド一実施例
の構成を磁気記憶媒体摺動面から見た正面図、第
２図は従来の磁気抵抗効果ヘツドを磁気記憶媒体
摺動面から見た正面図、第３図及び第４図は従来
の磁気抵抗効果ヘツドの磁気抵抗効果素子と電極
との位置関係を示す斜視図である。 図において、１……MR素子、２……電極、
３，４……絶縁層、５，６……磁気シールド、８
……補助絶縁層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 強磁性薄膜より成る磁気抵抗効果素子と前記磁
   気抵抗効果素子の両端付近に接触して配置された
   一対の薄膜電極とが所定の厚みを有する絶縁層を
   介して高透磁率磁性体から成る磁気シールドによ
   つて挟まれており、前記一対の薄膜電極が磁気記
   憶媒体と対面する摺動面に露出した構成を有する
   磁気抵抗効果ヘツドにおいて、前記一対の薄膜電
   極が接触している側の前記絶縁層の厚みが前記磁
   気抵抗効果素子を覆う領域に比べ、前記薄膜電極
   を覆う領域で、より厚く設定され、かつ前記薄膜
   電極の摺動面における断面形状が、前記磁気抵抗
   効果素子と接する側で広がつたテーパ状になつて
   いることを特徴とする磁気抵抗効果ヘツド。