JPH06162450A - 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造方法

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JPH06162450A
JPH06162450A JP43A JP31046992A JPH06162450A JP H06162450 A JPH06162450 A JP H06162450A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 31046992 A JP31046992 A JP 31046992A JP H06162450 A JPH06162450 A JP H06162450A
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JP
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film
bias
soft magnetic
magnetization
magnetic
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Fumiaki Beppu
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低電流でバイアス用軟磁性膜を簡単に磁化飽
和させ、バイアス効率の高いMRヘッドを提供する。 【構成】 バイアス用軟磁性膜、スペーサー用非磁性
膜、磁気抵抗効果膜からなる3層膜において、上記バイ
アス用軟磁性膜の磁化容易軸がMR膜を流れるセンス電
流と直角方向になっているMRヘッド。 【効果】 低電流でバイアス用軟磁性膜を簡単に磁化飽
和することができるので、バイアス効率の高いMRヘッ
ドが提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録に用いられる磁
気抵抗効果型ヘッド(以下「MRヘッド」という。)及
びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】データ記録用の磁気ディスク装置は記録
密度の高密度化が年々進歩している。これに伴い磁気ヘ
ッドは高密度化に対応可能なMRヘッドの開発が進めら
れている。ところでMRヘッドにおいて、磁気記録媒体
の発生磁界に対応した再生出力波形を得るためには、M
R膜を線形領域で動作させなければならない。そのた
め、なんらかの方法でMR膜にバイアス磁界を加える必
要がある。
【0003】バイアス磁界を加える方法の一つとして
は、低電流で高いバイアス効率の得られるSAL(Soft
Ajacent Layer)バイアス方式が提案されている。この
SALバイアス方式は、MR膜の近傍にスペーサーを挟
んでバイアス用軟磁性膜を具備した構造をとり、MR膜
を流れるセンス電流により発生する磁界によって、バイ
アス用軟磁性膜を磁化させ、この磁化されたバイアス用
軟磁性膜によってMR膜を所定の角度だけ磁化を回転さ
せるバイアス方式である。ところで、一般にバイアス用
軟磁性膜の磁化容易軸方向は図7に示すように、MR膜
と等しくセンス電流の流れる向きと平行となっている。
このため、センス電流によって発生する磁界は、バイア
ス用軟磁性膜を磁化困難軸方向に磁化させている。そし
て、バイアス用軟磁性膜は飽和磁化状態で使用されるた
め、小さい磁界で磁化飽和するように異方性磁界Hkが
小さいことが望まれている。また、他の特性としては、
電気抵抗が大きいこと、磁気抵抗効果が小さいこと、磁
気歪定数が小さいことが望まれ、これらの要件を満たす
ものとしてCo系アモルファス合金などか有望視されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、MR膜は再
生効率を高めるため薄膜化が進み膜厚が500(Å)か
ら300(Å)へ、さらにはそれ以下へと進んでいる。
これに伴い、バイアス用軟磁性膜も、より一層薄い膜厚
において優れた軟磁気特性が要求される。しかし、一般
に極めて薄い膜において良好な軟磁気特性を得ることは
難しい。このことはバイアス用軟磁性膜として有望なC
o系アモルファス合金においても同様である。Co系ア
モルファス合金は、500(Å)以上の膜厚において
は、優れた軟磁気特性を示すが、それ未満の膜厚では良
好な軟磁気特性を示さない。特に、異方性磁界Hkは膜
厚依存性が著しく、膜圧500(Å)ではHk=5(O
e)であっても膜厚300(Å)となるとHk=20
(Oe)となる。すなわち、500(Å)未満の膜厚に
おいてCo系アモルファス合金を使用すると、この膜の
軟磁気特性は非常に悪くなり、低電流で高いバイアス効
率が得られることを特徴とするSALバイアス方式にバ
イアス用軟磁性膜として使用することは不適当であっ
た。
【0005】本発明は上記の問題点を解決するもので、
優れた軟磁気特性をもつバイアス用軟磁性膜を具備した
バイアス効率の高いMRヘッド及びその製造方法を提供
することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、第1発明では、磁気抵抗効果膜の近傍にバ
イアス用軟磁性膜を具備したSALバイアス方式からな
り、前記バイアス用軟磁性膜がアモルファス合金であっ
て、このアモルファス合金の磁化容易軸が前記磁気抵抗
効果膜を流れるセンス電流の流れる向きに直角である磁
気抵抗効果型ヘッドとした。
【0007】また、第2発明では、バイアス用軟磁性膜
を斜め入射スパッタ又は斜め入射蒸着によって形成する
磁気抵抗効果型ヘッドの製造方法とした。
【0008】
【作用】本発明の第1発明では、バイアス用軟磁性膜、
スペーサー用非磁性膜、磁気抵抗効果膜からなる3層膜
よりなり、前記バイアス用軟磁性膜の磁化容易軸がMR
膜を流れるセンス電流と直角方向であるので、低電流で
バイアス用軟磁性膜を容易に磁化飽和することができる
ので、バイアス効率の高いMRヘッドが提供できる。
【0009】また、第2発明では、バイアス用軟磁性膜
は斜め入射スパッタ又は斜め入射蒸着によって形成され
るので、バイアス効率の高いMRヘッドが得られるよう
になった。
【0010】
【実施例】図1に本発明のMRヘッドの構成を示す。1
はバイアス用軟磁性膜、2は非磁性スペーサー膜、3は
MR膜、4は電極膜であり、本発明のMRヘッドは、基
板上にバイアス用軟磁性膜1、非磁性スペーサー膜2、
MR膜3、電極膜4の順で形成されている。これらはフ
ォトリソグラフィ技術を用いて形成され、本実施例では
MR幅3(μm)、MR長20(μm)にパターンニン
グされている。Xは本実施例のバイアス用軟磁性膜の磁
化容易軸方向、YはMR膜の磁化容易軸方向、Uはセン
ス電流の流れる方向、Vはセンス電流によって発生する
磁界の方向である。
【0011】ここでバイアス用軟磁性膜1にはCoMo
Taアモルファス合金を用い、矢印Xの方向が磁化容易
軸になるように斜め入射スパッタによって膜厚300
(Å)を形成した。ここで、斜め入射スパッタ法を用い
た理由は、後の工程におけるMR膜の形成(磁場中スパ
ッタ)の影響を受けて磁化容易軸の方向が変化しないよ
うにするためである。非磁性スペーサー膜2にはチタン
(Ti)を用い、スパッタによって膜厚200(Å)を
形成した。MR膜3にはFeNiを用い、矢印Yの方向
が磁化容易軸になるように100(Oe)の磁場中スパ
ッタによって膜厚300(Å)を形成した、電極膜4に
はAuを用い、電子ビーム蒸着によって膜厚2000
(Å)を形成した。
【0012】図2及び図3にこのようにして得られた多
層膜の磁気特性を示す。図2から分かるように、センス
電流の方向と磁化容易軸とが平行の磁気特性は、MR膜
であるFeNiの磁化容易軸の磁気特性とバイアス用軟
磁性膜の磁化困難軸の磁気特性とをたし合せて得られる
B−Hループになっている。一方、図3からセンス電流
の方向と磁化容易軸とが直角の磁気特性は、MR膜であ
るFeNiの磁化困難軸の磁気特性とバイアス用軟磁性
膜の磁化容易軸の磁気特性とをたし合せて得られるB−
Hループになっている。これらのB−HループからMR
膜であるFeNiの磁化容易軸は矢印Y方向、又、バイ
アス用軟磁性膜であるCoMoTaアモルファス合金の
磁化容易軸は矢印X方向で、保磁力Hc=4(Oe)で
あることが分かった。すなわち、本実施例において、バ
イアス用軟磁性膜をセンス電流と直角方向に磁化するた
めには保磁力Hc=4(Oe)よりも大きい発生磁界が
あればよい。 (比較例)本実施例の比較例としてバイアス用軟磁性膜
1にCoMoTaアモルファス合金を用い、磁化容易軸
を従来と同様に矢印Yの方向となるように異方性磁界1
00(Oe)の磁場中スパッタによって膜厚300
(Å)を形成した。その他の膜は実施例と全く同一方法
によって形成した。
【0013】図8及び図9にこのようにして得られた多
層膜の磁気特性を示す。図8から分かるように、センス
電流の方向と磁化容易軸とが平行の磁気特性は、MR膜
であるFeNiの磁化容易軸の磁気特性とバイアス用軟
磁性膜の磁化容易軸の磁気特性とをたし合せて得られる
B−Hループになっている。一方、図9よりセンス電流
の方向と磁化容易軸とが直角の磁気特性は、MR膜であ
るFeNiの磁化困難軸の磁気特性とバイアス用軟磁性
膜の磁化困難軸の磁気特性とをたし合せて得られるB−
Hループになっている。これらのB−Hループから、M
R膜であるFeNiの磁化容易軸は図7の矢印Y方向、
又、バイアス用軟磁性膜であるCoMoTaアモルファ
ス合金の磁化容易軸は矢印Z方向で異方性磁界Hkは2
0(Oe)であることが分かった。すなわち、比較例に
おいて、バイアス用軟磁性膜をセンス電流の方向と磁化
容易軸とが直角になるよう磁化するためには異方性磁界
Hkが20(Oe)よりも大きい発生磁界が必要とな
る。
【0014】次に、実施例と比較例において作成された
膜に電極4を通して直流センス電流を流し、矢印Xの方
向に60Hzの交流磁界を加え、そのときに得られるR
−H曲線を調べた。図4及び図5にセンス電流が8(m
A)での本実施例及び比較例から得られたR−H曲線を
示す。
【0015】図4より本実施例ではR−H曲線のカーブ
が左にシフトしておりバイアス効果がみられる。本実施
例のようにバイアス磁界の印加されたR−H曲線におい
ては、MR膜を線形領域で動作させることができ、媒体
の発生磁界に相似の出力波形を得ることができる。
【0016】一方、図5より比較例でR−H曲線のカー
ブがほとんどシフトしておらずバイアス効果がみられな
い。このようなR−H曲線ではMR膜を線形領域で動作
させることができない。これらは、バイアス用軟磁性膜
の磁化容易軸方向の違いによってMR膜のバイアス角度
が大きく異なることを示している。
【0017】本実施例ではバイアス用軟磁性膜に異方性
磁界Hkの大きい膜厚300(Å)のCo系アモルファ
ス合金を使用しているが、この膜の磁化容易軸方向をセ
ンス電流によって発生する磁界方向Vと平行にすること
によりバイアス用軟磁性膜を簡単に磁化飽和させ、この
膜を優れたバイアス用軟磁性膜として用いている。一
方、比較例ではバイアス用軟磁性膜に異方性磁界Hkの
大きい膜厚300(Å)のCo系アモルファス合金を使
用して、この膜の磁化困難軸方向をセンス電流によって
発生する磁界方向Vと平行にしているため、バイアス用
軟磁性膜がほとんど磁化されずこの膜を不都合なバイア
ス用軟磁性膜として用いている。
【0018】図6に各電流におけるバイアス磁界(飽和
したバイアス磁界で規格化した値)を示す。本実施例で
は、センス電流が5(mA)でバイアス磁界が飽和して
いるが、比較例ではセンス電流が20(mA)でやっと
バイアス磁界が飽和する。すなわち、本実施例のMRヘ
ッドはバイアス効率が非常に高く、低センス電流で使用
するMRヘッドに最適である。このように例えばセンス
電流が8(mA)の低電流でバイアス用軟磁性膜に30
0(Å)のCo系アモルファス合金を使ったMRヘッド
を使用する場合、本実施例のMRヘッドはバイアス磁界
が十分印加されていて実用可能であるが、従来の技術に
みられる比較例ではバイアス磁界が不十分なため実用不
可能となる。
【0019】
【発明の効果】本発明の第1発明では、バイアス用軟磁
性膜、スペーサー用非磁性膜、磁気抵抗効果膜からなる
3層膜において、上記バイアス用軟磁性膜の磁化容易軸
をMR膜を流れるセンス電流と直角方向にすることによ
り、低電流でバイアス用軟磁性膜を容易に磁化飽和する
ことができるので、バイアス効率の高いMRヘッドが提
供できる。
【0020】第2発明では、バイアス用軟磁性膜は斜め
入射スパッタ又は斜め入射蒸着によって形成されるの
で、バイアス効率の高いMRヘッドが得られるようにな
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例のMRヘッドの構成図
【図2】本実施例の多層膜の磁気特性を表わす図で、セ
ンス電流と平行方向の場合である。
【図3】本実施例の多層膜の磁気特性を表わす図で、セ
ンス電流と直角方向の場合である。
【図4】本実施例のR−H曲線を表わす図
【図5】比較例のR−H曲線を表わす図
【図6】本実施例と比較例においてバイアス磁界のセン
ス電流依存性を表わす図
【図7】従来例のMRヘッドの構成図
【図8】従来例の多層膜の磁気特性を表わす図で、セン
ス電流と平行方向の場合である。
【図9】従来例の多層膜の磁気特性を表わす図で、セン
ス電流と直角方向の場合である。
【符号の説明】
1 バイアス用軟磁性膜 2 非磁性スペーサー膜 3 磁気抵抗効果膜 4 電極膜 X 本実施例のバイアス用軟磁性膜の磁化容易軸方向 Y 磁気抵抗効果膜の磁化容易軸方向 U センス電流の流れる方向 V センス電流によって発生する磁界の方向

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気抵抗効果膜の近傍にバイアス用軟磁
    性膜を具備したSAL(Soft Ajacent Layer)バイアス
    方式からなり、前記バイアス用軟磁性膜がアモルファス
    合金であって、このアモルファス合金の磁化容易軸が前
    記磁気抵抗効果膜を流れるセンス電流の流れる向きに直
    角であることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。
  2. 【請求項2】 バイアス用軟磁性膜を斜め入射スパッタ
    又は斜め入射蒸着によって形成することを特徴とする磁
    気抵抗効果型ヘッドの製造方法。
JP43A 1992-11-19 1992-11-19 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造方法 Pending JPH06162450A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP43A JPH06162450A (ja) 1992-11-19 1992-11-19 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造方法
US08/950,840 US5870261A (en) 1992-11-19 1997-10-15 Magnetoresistive head

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