JPH0330108A - 磁気抵抗効果ヘッド - 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】 星粟上Δ凱且立立 この発明は、磁気記録技術に関し、特にオーディオや、
コンピュータの外部記憶装置等に利用される薄膜マルチ
トラック磁気ヘッドの再生用磁気？抗効果ヘッド（以下
ＭＲヘッドと略称する）の構造に関する。

従米△皮直 従来この種の薄膜ＭＲヘッドは、第６図に示すように鏡
面研磨された磁性フェライト１，上に、複数の磁気ヘッ
ドを薄膜で形成するにあたリセンサ部が第６図（ｂ）の
ように、絶縁層２、ＭＲセンサ層３、磁気バイアス用シ
ャント層４、絶縁層兼接着層５、上部磁性フェライト１
。という順に、又は、第６図（Ｃ）のとおりに絶縁層２
、磁気バイアス用シャント層４、ＭＲセンサ層３、絶縁
層兼接着層５、上部磁性フェライト１■という順に形成
されていた。ここで、フェライト基・板１、，ｌ２は、
ＭＲセンサ３による出力の分解能を向上させるための磁
気シールドの役割と、ＭＲセンサ３及びシャント層４に
流れるセンス電流によって磁化され、それによって発生
する磁界によってＭＲセンサを磁気バイアスする役割を
果たす。バイアス用シャント層４は、ＭＲセンサ３を磁
気バイアスするために十分な電流を確保するために設け
る。

？イアス層４とＭＲセンサ層３の成膜順序は、バイアス
層４が磁気シールドギャップ内において、ＭＲセンサ層
３を磁気バイアスしやすいように中心位置より、フェラ
イト基板側ｈ又は１■のいずれかに近づけて成膜し、Ｍ
Ｒセンサ層３は、バイアス層４と重ねてフェライト基板
側に遠位置に配置すれば、どちらが先でもかまわない。

ＭＲセンサは、磁界に対して、抵抗が変化する性質を持
ち、これに電流を流すことによって磁気テープ等の媒体
上の信号磁界による迂抗変化を、電圧変化として読み出
す機能を有する。磁気バイアス層は、センサの磁界応答
性に線形性を持たせるために用いる。

よ゛ ところで近年の磁気記録密度向上の要請のために、この
種の薄膜磁気ヘッドにおいても、大きく２つの改善が行
なわれてきた。すなわち１つは、トラック密度の向上と
、他の１つは線記録密度の向上である。しかし、このた
めに、薄膜ＭＲヘッドにおいては、次の問題点が明らか
になった。マ？チトラックヘッドにおいては、トラック
密度の向上によって隣接トラックとの間隔が狭くなるた
めに、電流の漏れ及び磁界，電界の漏れ等が起こりやす
くなる。さらに線記録密度の向上のためには、ＭＲヘッ
ドのシールド間隔、すなわち、第６図（ｂ）（ｃ）でフ
ェライト基板Ｌ，１■間の間隔Ｓを狭くしなければいけ
ないが、そのためには、ギャップ内の膜の形成順序に工
夫を加えなければいけなくなる。すなわち前述したよう
にシャントバイアス型ＭＲヘッドにおいては、ＭＲセン
サを効率よく磁気バイアスするため磁気シールドギャッ
プ内において、中央よりシャント層側にずらした配置に
しなければいけない。そしてこのタイプのＭＲヘッドで
は、上側のフェライト基板は、接着剤で接着する方法を
採用するが、接着層の膜厚を精度よく再現することが技
術的に困難である。シャントバイアス型ＭＲヘッドでは
、ＭＲセンサ層及びシャントＢの磁気シールドギャップ
内での位置は、特にシャント層側の距離を正確に作成し
なければいけないので、これらのプロセス上の制限によ
って磁気シールドギャップ内の膜形成順序は、磁性フェ
ライト基板、絶縁層、バイアス用シャント層、ＭＲセン
サ層、絶縁層、接着層、上部磁性フェライト基板とする
のが妥当である。そして磁気シールドギャップを狭くす
るために、この膜構成は、次のようにする。すなわち磁
性フェライト基板として絶縁性の高いニッケルジンクフ
ェライト基板を用い、その上に直接バイアス用シャント
層、ＭＲセンサ層、絶縁層、接着層、上部フェライトの
形成順序とする。こうすれば従来フェライト基板上に形
成していた第１番目の絶縁層を省略出来るので、ギャッ
プを狭くすることができ、高密度再生が可能となる。と
ころがこの膜構成プロセスでは、次の問題が起こる。す
なわち、ＭＲセンサ層は、Ｎｌ−Ｆｅ系合金を３００℃
付近で、成膜しなければいけない。３００℃の雰囲気中
では、第７図（ａ）に示すごとく、ニッケルジンクフェ
ライト１３と、あらかじめ成膜されている磁気バイアス
用シャント層４であるチタンとの界面において、第７図
（ｂ）のように原子の拡散現象が起こる。チタン原子が
磁性フェライト中に拡散することによって、ニッケルジ
ンクフェライト基板ｌ３の絶縁性が極端に悪化する。こ
のために第７図（ｂ）に示すように隣接トラック間で電
流が漏洩するという問題が生じる。以上述べた理由のた
めに、ＭＲセンサを用いたマルチトラック薄膜磁気ヘッ
ドでは、高トラック密度になればなるほど電流の漏洩も
多くなり、高密度化が困難であった。

＝　　　　　　　　１＋めの　・ この発明は、上述の従来の諸問題を解消する目的で提唱
するもので、磁気シールド材も兼ねるフェライト基板上
に、直接各々のシャントバイアス層を多数形成し、それ
らのシャントバイアス層上に、それぞれＭＲセンサ層を
形成させるとともと、上記のフェライト基板上で、シャ
ン１・バイアス層及びＭＲセンサ層で構成される各ＭＲ
素子間に、ＭＲ素子同士を絶縁するガラスを溝埋め込み
あるいは、付着させたことを特徴としている。

つまりこの発明では、薄膜ＭＲヘッドは、フェライト基
板、ＴＩ等のシャントバイアス層、ＭＲセ？サ層が直接
積層されるとともに、ＭＲヘッド間同士は、積層される
フェライト基板へ埋め込みが付着されたガラスで絶縁さ
れる構造である。

也且 上記の構成によると、ガラスとバイアス用シャント材で
あるチタンとの拡散現象は３００″Ｃにおいてニッケル
ジンクフェライトとチタンとの間で起こる拡散に比べて
非常に少ないので、ＭＲセンサの成膜温度においても、
トラック間に配置されたガラス溝にチタンの拡散が無視
できるほど微量となり、隣接トラック間の絶縁性は良好
となる。そして、フェライト上に直接バイアス用シャン
ト層を形成できるのでＭＲヘッドの狭ギャップ化が可能
となる。

災皿囲 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図（ａ），（ｂ）はこの発明の一実施例の薄膜
ＭＲヘッドのテープ摺動面付近の斜視図である。理解を
容易にするために上側のフェライト基板１■は、第１図
（ａ）で省略してある。第１？（ｂ）は第１図（ａ）中
矢印方向より摺動面付近を観察した場合における断面図
である。１１は下側フェライト基板、１■は上側フェラ
イト基板である。２は、ＡｊｚＯａ．ＳＩＯ■等の絶縁
層、３は磁気抵抗効果素子であるＮｉ−Ｆｅ系合金で形
成するＭＲセンサ層４は、磁気バイアス用シャント層で
あるチタン、５は接着層、６１はガラス溝、８はリード
用金である。上記した薄膜ＭＲヘッドを得るための加工
プロセスを図面を参照して説明する。第２図（ａ）〜〈
ｆ）は、本発明のＭＲヘッドのウエハプロセスを示す図
である。図で（ａ）は、ニッケルジンクフェライト表面
を鏡面に研磨したところ。（ｂ）は、基板上に一定トラ
ックピッチでダイサー等を用いて溝を入れ、ガラスを充
填したところ。（ｃ）は、前記基板上にバイアス用シャ
ント層であるチタン及び３００℃にて、ＭＲセンサ材料
Ｎｉ−Ｆｅ系合金を成膜、冷却後、リード材Ａｕｇを成
膜したところ。（ｄ）は前記基板上のチタン層４、ＭＲ
センサ層３、金リード層８を一括してセンサ形状にパタ
ーンニングし、ＭＲセンサ層３上の金を除去した？ころ
。（ｅ）は、その上に絶縁材Ａｊ２０３，Ｓ１０■等を
成膜後、リード線引出し部上の絶縁材を除去後、接着剤
を用いて上側フェライト基板１。を接着する様子。（ｆ
）はさらにＭＲセンサ部がテーブ摺動面に露出するよう
に、テープ摺動面を研磨加工したところである。

つぎに第３図は、隣接するトラック間にガラス溝６■を
設けた場合に、チタン層４のＴＩの拡散が隣接トラック
にまで連続しない様子を示す図である。Ｔ１の拡散が深
さｄｔまで起こるとすると、フェライト基板ｈに対する
拡散方向が等方的であることを考慮すれば、ガラス溝深
さｄ１はｄ，＞ｄｔを満たすように設定すればよい。こ
の実施例によれば、隣接したトラック間にガラス溝が配
置されており、ＭＲセンサ層３の最適成膜温度である３
００℃においても既に成膜されているＴ１のガラス溝６
１内での拡散が起こらず、よって隣接トラック間での電
気的シロートが起こりにくいという利点がある。さらに
、ガラスは非磁性材料なので、隣接トラック間での電気
的クロストークも低減でき？。

第４図（ａ）は、この発明の第２実施例の薄膜ＭＲヘッ
ドの斜視図である。同図（ｂ）は（ａ）図において矢印
Ａ方向から観察した場合における磁気シールドギャップ
近傍の摺動面図である。この実施例は、前記第１の実施
例のガラス溝６１に代えて、第５図に示すように隣接ト
ラック間にあらかじめ絶縁材であるＡｊ２０３．ＳＩ０
２，ガラス等６■を配置したことを除いて第１の実施例
と同様であるため同一部分には、同一番号を付して、そ
の説明を省略する。この実施例ではあらかじめ隣接トラ
ック間に絶縁材Ａｆ２０３，ＳＩＯ。，ガラス溝６。を
配置してある。第５図は、第２実施例において拡散防止
膜６。を配置した場合にＴ１の拡散が隣接トラックにま
で連続しない様子を示す図である。前述したとおりチタ
ンの拡散深さがｄ０だとすると拡散防止膜ｄ２はｄ２＞
２ｄ，を満たすように設定すればよい。

この構成だとフェライト基板１１上に溝加工を加えなく
ても済み絶縁材等を形成するのにフォトリソグラフィー
技術で可能なため、高精度形成が比較的簡単であり、ト
ラックピッチが小さいときでも、絶縁材の配置が容易で
あるという利点がある。

発動４ｌ與良 以上説明したように、この発明は、磁性フェライト基板
上の隣接トラック間に、ガラス溝を配置したことにより
、ＭＲセンサ層の最適成膜温度である３００゜Ｃにおい
ても、バイアス用シャント材であるチタンが隣接トラッ
ク間に配置されたガラス等にほとんど拡散しないため、
電流の漏洩がほとんど起こらず、又隣接トラック間に配
置されるガラスが非磁性材料であることから、磁気的漏
洩も合わせて防止でき、これらによってクロストーク等
について問題なく、狭ギャップのＭＲヘッドの製造が可
能どなり、高密度記録も効率よく再生できるＭＲヘッド
が可能となる。

？をＡ方向で観察した場合の断面図、第２図（ａ）〜（
ｒ）は、そのＭＲヘッドを得るプロセスを示すＭＲヘッ
ドの斜視図、第３図はそのＭＲヘッドのガラス溝深さ設
定を示す断面図、第４図（ａ），（ｂ）はこの発明の第
二実施例を示すＭＲヘッドの斜視図及びＡ方視の断面図
、第５図はそのＭＲヘッドのガラス付着幅を示す断面図
、第６図（ａ）．（ｂ），（Ｃ）は従来のＭＲヘッドを
示す斜視図、及び断面図、第７図（ａ）．（ｂ）はその
従来ＭＲヘッドのチタン拡散及びトラック間のショート
を説明する斜視図である。

１■＋１２・・・フェライト基板、 ３・・・ＭＲセンサ層、 ４・・・シャントバイアス層（チタン）、６．，６。・
・・ガラス。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の第一実施例を示すＭＲヘッド
の斜視図、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）ヘッ第　］　
　図　　（０） 第２図 （ｂ） 第 ろ 図 ろ 第 ６ 図 （ｂ） 第 ４ 図 （Ｑ） （ｂ） 第 ７ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気シールド材も兼ねるフェライト基板上に、直接各々
   のシャントバイアス層を多数形成し、それらのシャント
   バイアス層上に、それぞれＭＲセンサ層を形成させると
   ともに、上記のフェライト基板上で、シャントバイアス
   層及びＭＲセンサ層で構成される各ＭＲ素子間に、ＭＲ
   素子同士を絶縁するガラスを溝埋め込みあるいは、付着
   させたことを特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。