JPH0375927B2 - - Google Patents
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- JPH0375927B2 JPH0375927B2 JP10048682A JP10048682A JPH0375927B2 JP H0375927 B2 JPH0375927 B2 JP H0375927B2 JP 10048682 A JP10048682 A JP 10048682A JP 10048682 A JP10048682 A JP 10048682A JP H0375927 B2 JPH0375927 B2 JP H0375927B2
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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
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気記録媒体に記録された磁化情報
を、強磁性合金範膜からなる磁気抵抗効果素子を
利用して検出する磁気抵抗効果ヘツドに関するも
のである。（以下、磁気抵抗効果素子及び同ヘツ
ドをそれぞれMR素子、MRヘツドと略称する。） MRヘツドは磁界に対する感度が高いので、磁
気記録の高密度記録における再生用ヘツドとして
注目されているが、次に述べる様に、近年、記録
密度が一度と高まるにつれて、これに応じた改良
が必要とされている。
を、強磁性合金範膜からなる磁気抵抗効果素子を
利用して検出する磁気抵抗効果ヘツドに関するも
のである。（以下、磁気抵抗効果素子及び同ヘツ
ドをそれぞれMR素子、MRヘツドと略称する。） MRヘツドは磁界に対する感度が高いので、磁
気記録の高密度記録における再生用ヘツドとして
注目されているが、次に述べる様に、近年、記録
密度が一度と高まるにつれて、これに応じた改良
が必要とされている。
第１図は従来例を模式的に示したもので、スト
ライプ状のMR素子１が一定のスペーシングを隔
てて、記録媒体２に垂直に配設され、記録磁化３
から生じる信号磁界４の垂直成分の変化に伴う
MR素子両端の抵抗変化を、その両端に流すセン
ス電流ISを介して電圧変化として検出する。ここ
でMR素子内の磁化MSは図示しないバイアス磁
界印加手段によつて、あらかじめストライプ長手
方向に対して約45゜方向に向けられている。この
構成においては、媒体内記録密度が高まるにつれ
て、信号磁界が小さくなるので、抵抗変化に寄与
する信号磁界は、MR素子の媒体近傍部分にしか
加わらなくなりその結果、再生感度は、著しく低
下する傾向がある。そこでMR素子の幅Ｗを、有
効な信号磁界が加わる所迄狭くすることが考えら
れるが、この場合には次の問題を生じる。第一
に、幅方向の反磁界が増大するので、再生感度が
低下し、又、バイアス磁界も大きくする必要があ
る。第二に、抵抗値が高くなるので、発熱による
断線等の問題を生じ易くなる。第三に、MR素子
パターンを形成する際に、より高い精度が要求さ
れ、生産性の面で不利となる。従つて、従来構成
のままではMRヘツドも記録密度の向上に貢献す
ることが困難になるおそれがある。
ライプ状のMR素子１が一定のスペーシングを隔
てて、記録媒体２に垂直に配設され、記録磁化３
から生じる信号磁界４の垂直成分の変化に伴う
MR素子両端の抵抗変化を、その両端に流すセン
ス電流ISを介して電圧変化として検出する。ここ
でMR素子内の磁化MSは図示しないバイアス磁
界印加手段によつて、あらかじめストライプ長手
方向に対して約45゜方向に向けられている。この
構成においては、媒体内記録密度が高まるにつれ
て、信号磁界が小さくなるので、抵抗変化に寄与
する信号磁界は、MR素子の媒体近傍部分にしか
加わらなくなりその結果、再生感度は、著しく低
下する傾向がある。そこでMR素子の幅Ｗを、有
効な信号磁界が加わる所迄狭くすることが考えら
れるが、この場合には次の問題を生じる。第一
に、幅方向の反磁界が増大するので、再生感度が
低下し、又、バイアス磁界も大きくする必要があ
る。第二に、抵抗値が高くなるので、発熱による
断線等の問題を生じ易くなる。第三に、MR素子
パターンを形成する際に、より高い精度が要求さ
れ、生産性の面で不利となる。従つて、従来構成
のままではMRヘツドも記録密度の向上に貢献す
ることが困難になるおそれがある。
本発明の目的は第一にMR素子を、幅をあまり
狭くすることなく、しかも信号磁界の分布に沿つ
た形を媒体近傍に形成することによつて、再生感
度の高いMRヘツドを提供すること、第二に、バ
イアス磁界印加手段として、いわゆるシヤントバ
イアス法を改良して適用することによつて構成の
単純化を図ることにある。ここで、シヤントバイ
アス法とは、MR素子に接触して、平行に導電体
層を設け、MR素子両端に流す電流が一部分流す
る様にし、この分流電流によつて生じる磁界をバ
イアス磁界とするものである。（IEEE Trans・
on Mag・vol.Mag−11，no.5，Sept1975参照） 本発明のMRヘツドは、非磁性基体上に設けら
れ、基体面から離れるにつれて互いに近づくよう
な２つの斜面を有する突起の当該２つの斜面のう
ちの一つの斜面上に、第１の導電体層が形成さ
れ、次に、この突起を覆う様に強磁性合金薄膜か
ら成るMR素子が形成され、さらにこの突起の前
記２つの斜面のうち、前記第１の導電体層が形成
された斜面でない他方の斜面上に第２の導電体層
が形成された構成を有することを特徴とする。
狭くすることなく、しかも信号磁界の分布に沿つ
た形を媒体近傍に形成することによつて、再生感
度の高いMRヘツドを提供すること、第二に、バ
イアス磁界印加手段として、いわゆるシヤントバ
イアス法を改良して適用することによつて構成の
単純化を図ることにある。ここで、シヤントバイ
アス法とは、MR素子に接触して、平行に導電体
層を設け、MR素子両端に流す電流が一部分流す
る様にし、この分流電流によつて生じる磁界をバ
イアス磁界とするものである。（IEEE Trans・
on Mag・vol.Mag−11，no.5，Sept1975参照） 本発明のMRヘツドは、非磁性基体上に設けら
れ、基体面から離れるにつれて互いに近づくよう
な２つの斜面を有する突起の当該２つの斜面のう
ちの一つの斜面上に、第１の導電体層が形成さ
れ、次に、この突起を覆う様に強磁性合金薄膜か
ら成るMR素子が形成され、さらにこの突起の前
記２つの斜面のうち、前記第１の導電体層が形成
された斜面でない他方の斜面上に第２の導電体層
が形成された構成を有することを特徴とする。
次に、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
第２図は本発明によるMRヘツドを示す図であ
る。又、第３図は第２図のｘ，x′間の断面図であ
る。これらの図において、本発明のMRヘツドは
非磁性基体６上に設けられた、基体面から離れる
につれて互いに近づくような、２つの斜面を有す
る屋根状突起７の片側斜面に第１の導電体層９が
形成され、次に、この突起７全体を覆う様に強磁
性合金薄膜から成るMR素子８が形成され、さら
に前記突起７の導電体層９が形成された斜面とは
別の片側斜面に第２の導電体層１０が形成された
ものから成り、さらに、この上に絶縁層１１を形
成した後、前記MR素子８の突端が現われる迄研
磨することによつて、平らな記録媒体対向面１２
を有している。尚、第２図では図の煩雑さをさけ
るために第１の導電体層９及び絶縁層１１は省略
してある。又、MR素子８は、電流供給端子Ａ、
Ｂが取り出されている。
る。又、第３図は第２図のｘ，x′間の断面図であ
る。これらの図において、本発明のMRヘツドは
非磁性基体６上に設けられた、基体面から離れる
につれて互いに近づくような、２つの斜面を有す
る屋根状突起７の片側斜面に第１の導電体層９が
形成され、次に、この突起７全体を覆う様に強磁
性合金薄膜から成るMR素子８が形成され、さら
に前記突起７の導電体層９が形成された斜面とは
別の片側斜面に第２の導電体層１０が形成された
ものから成り、さらに、この上に絶縁層１１を形
成した後、前記MR素子８の突端が現われる迄研
磨することによつて、平らな記録媒体対向面１２
を有している。尚、第２図では図の煩雑さをさけ
るために第１の導電体層９及び絶縁層１１は省略
してある。又、MR素子８は、電流供給端子Ａ、
Ｂが取り出されている。
MR素子８はパーマロイやCo−Niを、蒸着や
スパツタリングにより成膜した後、マスク処理を
施して形成される。第１及び第２の導電体層９，
１０としては前記MR素子と比抵抗があまり変わ
らない10-4〜10-6ΩcmオーダのTi等を、蒸着もし
くはスパツタリングにより成膜した後マスク処理
を施して形成されたものが適する。又、非磁性基
体６としてはセラミツクフエライト、SiO2、
Al2O3、シリコン等が用いられ、絶縁層１１とし
ては、SiO2やAl2O3のスパツタ膜が用いられる。
スパツタリングにより成膜した後、マスク処理を
施して形成される。第１及び第２の導電体層９，
１０としては前記MR素子と比抵抗があまり変わ
らない10-4〜10-6ΩcmオーダのTi等を、蒸着もし
くはスパツタリングにより成膜した後マスク処理
を施して形成されたものが適する。又、非磁性基
体６としてはセラミツクフエライト、SiO2、
Al2O3、シリコン等が用いられ、絶縁層１１とし
ては、SiO2やAl2O3のスパツタ膜が用いられる。
ここで、非磁性基体６上に設けられる、基体面
から離れるにつれて互いに近づくような２つの斜
面を有する屋根状突起７の形成法を非磁性基体６
としてSiO2を用いた場合について説明する。例
えば第４図に示す様に、SiO2基板６上に、厚さ
1.5μm、幅2.4μm、長さ20μmの形状にボジタイプ
フオトレジストを形成した後、アルゴン圧PAr＝
２×10-4Torr、電圧500V、電流密度0.8mA／cm2
で45分間イオンミリングを行うと、第５図に示す
様に、高さ1.5μm、頂上での幅0.2μm×18μm、角
度約58゜の斜面を有する突起７が形成される。こ
の突起７の片側斜面上に、第１の導電体層９とし
て、厚さ数百〜数千オングストロームのTi膜を
形成し、この上に磁気抵抗効果の大きいパーマロ
イやCo−Ni等の強磁性合金薄膜を厚さ数百〜数
千オングストローム形成した後、マスク処理によ
つて突起７の斜面に沿つた幅が４〜5μmのMR素
子８が形成される。さらにこの突起７の他方の片
側斜面上に、第２の導電体層１０として、厚さ数
百〜数千オングストロームのTi膜が形成される。
から離れるにつれて互いに近づくような２つの斜
面を有する屋根状突起７の形成法を非磁性基体６
としてSiO2を用いた場合について説明する。例
えば第４図に示す様に、SiO2基板６上に、厚さ
1.5μm、幅2.4μm、長さ20μmの形状にボジタイプ
フオトレジストを形成した後、アルゴン圧PAr＝
２×10-4Torr、電圧500V、電流密度0.8mA／cm2
で45分間イオンミリングを行うと、第５図に示す
様に、高さ1.5μm、頂上での幅0.2μm×18μm、角
度約58゜の斜面を有する突起７が形成される。こ
の突起７の片側斜面上に、第１の導電体層９とし
て、厚さ数百〜数千オングストロームのTi膜を
形成し、この上に磁気抵抗効果の大きいパーマロ
イやCo−Ni等の強磁性合金薄膜を厚さ数百〜数
千オングストローム形成した後、マスク処理によ
つて突起７の斜面に沿つた幅が４〜5μmのMR素
子８が形成される。さらにこの突起７の他方の片
側斜面上に、第２の導電体層１０として、厚さ数
百〜数千オングストロームのTi膜が形成される。
第６〜８図は本発明によるMRヘツドの再生動
作を定性的に説明するための図である。第６図に
よると、MR素子８は突起７の頂上を境にして、
第１の導電体層９に隣接する斜面上のPOと、第
２の導電体層１０に隣接する斜面上のOQの２つ
の短冊に分けられる。第２図に示した電流供給端
子Ａ，Ｂから、MR素子８及び第１、第２の導電
体層９，１０に、例えば第６図において紙面に垂
直に上から下に直流電流を流すと、第１、第２の
導電体層９，１０に分流する電流によつて生じる
いわゆるシヤントバイアス磁界によつて、MR素
子８のPOとOQの部分には、互いに逆方向のバイ
アス磁化状態１４が得られる。
作を定性的に説明するための図である。第６図に
よると、MR素子８は突起７の頂上を境にして、
第１の導電体層９に隣接する斜面上のPOと、第
２の導電体層１０に隣接する斜面上のOQの２つ
の短冊に分けられる。第２図に示した電流供給端
子Ａ，Ｂから、MR素子８及び第１、第２の導電
体層９，１０に、例えば第６図において紙面に垂
直に上から下に直流電流を流すと、第１、第２の
導電体層９，１０に分流する電流によつて生じる
いわゆるシヤントバイアス磁界によつて、MR素
子８のPOとOQの部分には、互いに逆方向のバイ
アス磁化状態１４が得られる。
第７図は、MR素子８の幅方向の磁化MW（Ｐか
らＯ及びＯからＱ方向を正にとる）の分布を示し
たものであり、１５は上述のバイアス状態、１６
は突起７の頂上が媒体記録磁化３のＳ極上に来
て、信号磁界印加方向がＰからＯ及びＱからＯ方
向の場合、１７は逆方向信号磁界印加時のそれぞ
れに対応した磁化分布を示す。この磁化分布の変
化に対応して、電流供給端子Ａ，Ｂからは、信号
磁界に対応した、再生出力が得られる。すなわ
ち、本構成のMRヘツドの動作は第８図に示す
MR素子の抵抗変化△ρと、幅方向の磁化MWと
の関係１８において、電気的には並列接続された
２つの短形状MR素子POとOQとが、それぞれ逆
方向（B1及びB2）にバイアスされ、これらに逆
方向の信号磁界４が印加される時に、同方向の抵
抗変化１９，２０を生じる場合に相当する。
らＯ及びＯからＱ方向を正にとる）の分布を示し
たものであり、１５は上述のバイアス状態、１６
は突起７の頂上が媒体記録磁化３のＳ極上に来
て、信号磁界印加方向がＰからＯ及びＱからＯ方
向の場合、１７は逆方向信号磁界印加時のそれぞ
れに対応した磁化分布を示す。この磁化分布の変
化に対応して、電流供給端子Ａ，Ｂからは、信号
磁界に対応した、再生出力が得られる。すなわ
ち、本構成のMRヘツドの動作は第８図に示す
MR素子の抵抗変化△ρと、幅方向の磁化MWと
の関係１８において、電気的には並列接続された
２つの短形状MR素子POとOQとが、それぞれ逆
方向（B1及びB2）にバイアスされ、これらに逆
方向の信号磁界４が印加される時に、同方向の抵
抗変化１９，２０を生じる場合に相当する。
ここで、MR素子８は、媒体内の磁化３から生
じる信号磁界４の分布に沿つた形をしており、し
かも媒体対向面から、約2μm以内の媒体に極めて
近い位置に形成されているので、信号磁界４の変
化を、効率良く、抵抗変化として検出できる。
又、幅をあまり狭くしなくても良いので抵抗上昇
に伴う発熱の問題も少なく、又、MR素子パター
ン作製も容易である。
じる信号磁界４の分布に沿つた形をしており、し
かも媒体対向面から、約2μm以内の媒体に極めて
近い位置に形成されているので、信号磁界４の変
化を、効率良く、抵抗変化として検出できる。
又、幅をあまり狭くしなくても良いので抵抗上昇
に伴う発熱の問題も少なく、又、MR素子パター
ン作製も容易である。
また実施例に示した記録媒体対向面を形成する
絶縁層は設置することが望ましいが、設置しない
場合でも本発明の特長が失なわれることはない。
また非磁性基体上に形成する突起はその先端がエ
ツジ状になつていてもよく、またその断面の形状
は図面のような左右対称でなくともよく、さらに
その斜面は曲面であつてもかまわない。
絶縁層は設置することが望ましいが、設置しない
場合でも本発明の特長が失なわれることはない。
また非磁性基体上に形成する突起はその先端がエ
ツジ状になつていてもよく、またその断面の形状
は図面のような左右対称でなくともよく、さらに
その斜面は曲面であつてもかまわない。
以上、述べた様に、本発明によれば再生感度が
高く構成が単純なMRヘツドを提供できる。
高く構成が単純なMRヘツドを提供できる。
第１図は、従来のMRヘツドを示す図、第２図
は本発明によるMRヘツドを示す図、第３図は第
２図のｘ，x′間の断面図、第４図、第５図は本発
明の磁気抵抗効果ヘツドの作製方法を説明するた
めの図、第６〜８図は、本発明の動作を説明する
ための図であり、第６図は、動作時の断面図、第
７図はMR素子内磁化分布を示す図、第８図は、
MR素子の抵抗変化と信号磁界の関係を示す図で
ある。 図において、１，８はMR素子、２は記録媒
体、３は媒体内磁化、４は信号磁界、５，１４は
MR素子内のバイアス磁化、６は非磁性基体、７
は非磁性基体上の突起、９は第１の導電体層、１
０は第２の導電体層、１１は絶縁層、１２は記録
媒体対向面、１３はレジスト、１５，１６，１７
はMR素子内磁化分布曲線、１８はMR素子の抵
抗変化と磁化との関係を示す曲線、１９，２０は
抵抗変化を示す曲線。
は本発明によるMRヘツドを示す図、第３図は第
２図のｘ，x′間の断面図、第４図、第５図は本発
明の磁気抵抗効果ヘツドの作製方法を説明するた
めの図、第６〜８図は、本発明の動作を説明する
ための図であり、第６図は、動作時の断面図、第
７図はMR素子内磁化分布を示す図、第８図は、
MR素子の抵抗変化と信号磁界の関係を示す図で
ある。 図において、１，８はMR素子、２は記録媒
体、３は媒体内磁化、４は信号磁界、５，１４は
MR素子内のバイアス磁化、６は非磁性基体、７
は非磁性基体上の突起、９は第１の導電体層、１
０は第２の導電体層、１１は絶縁層、１２は記録
媒体対向面、１３はレジスト、１５，１６，１７
はMR素子内磁化分布曲線、１８はMR素子の抵
抗変化と磁化との関係を示す曲線、１９，２０は
抵抗変化を示す曲線。
Claims (1)
- １ 非磁性基体上に設けられ、その基体面から離
れるにつれて互いに近づくような２つの斜面を有
する突起の当該２つの斜面のうちの一方の斜面上
に第１の導電体層が形成され、次に、この突起を
覆う様に強磁性合金薄膜から成る磁気抵抗効果素
子が形成され、さらにこの突起の前記２つの斜面
のうち、前記第１の導電体層が形成された斜面で
ない他方の斜面上に第２の導電体層が形成された
構成を有することを特徴とする磁気抵抗効果ヘツ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10048682A JPS58218025A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 磁気抵抗効果ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10048682A JPS58218025A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 磁気抵抗効果ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218025A JPS58218025A (ja) | 1983-12-19 |
| JPH0375927B2 true JPH0375927B2 (ja) | 1991-12-03 |
Family
ID=14275253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10048682A Granted JPS58218025A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 磁気抵抗効果ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218025A (ja) |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP10048682A patent/JPS58218025A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58218025A (ja) | 1983-12-19 |
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