JPH06267035A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドの製造方法

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JPH06267035A
JPH06267035A JP5582893A JP5582893A JPH06267035A JP H06267035 A JPH06267035 A JP H06267035A JP 5582893 A JP5582893 A JP 5582893A JP 5582893 A JP5582893 A JP 5582893A JP H06267035 A JPH06267035 A JP H06267035A
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JP
Japan
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thin film
magnetic
lower yoke
film
head
Prior art date
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Withdrawn
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JP5582893A
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English (en)
Inventor
Naoko Okamoto
直子 岡本
Kiyoto Nakai
清人 中井
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 MR素子を用いた薄膜磁気ヘッドを製造する
とき、MR素子成膜の際に下部ヨークのトラック幅方向
の長さとMR素子端部との関係を適切に選定する。 【構成】 MR素子16を成膜するとき、その端部はト
ラック幅方向において下部ヨーク4の端部より少なくと
も200μm内部に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の電気抵抗が磁
界中で変化する磁気抵抗効果(以下これをMRという)
素子を用いた薄膜磁気ヘッドの製造方法の改良に関する
ものであり、その特性を向上するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気抵抗効果型の薄膜磁気ヘッドにおい
て、たとえばNi−FeのようなMR素子となる強磁性
薄膜には異方性分散があるため、MR素子の平均的磁化
容易軸の方向に対し、局所的な容易軸はある範囲内で傾
いている。これが、MR素子に磁界に対する特性に局所
的に“とび”を引起こしている。そして、MR素子は磁
電変換素子のため、この磁気的な“とび”が電気的ノイ
ズとなるので、これを磁気ヘッドの非動作点側に移動さ
せ、このノイズをなくす必要がある。このために、MR
素子の平均的磁化容易軸の方向をトラック幅方向に対し
て傾けて形成する方法が知られている。そして、MR素
子膜の平均的磁化容易軸の方向は、MR素子膜成膜中に
MR素子膜に印加される外部磁場の方向により決定され
る(薦田,南方 関西電気関係学会関西支部連合大会
S37 1989)。
【0003】この方法でMR素子を形成し、単独の薄膜
磁気ヘッドを製造する場合、従来は下部ヨークとして、
MR素子成膜温度TよりCurie温度(以下、これを
cと表わす)の低いフェライト基板等を用いており、
これらはMR素子成膜の際、その成膜温度で磁性体でな
くなるため、外部磁界は乱されることなくMR素子に印
加され、外部磁界を与えた方向にMR素子の平均的容易
軸を向けることができ成膜できた。
【0004】また、下部ヨークとしてTc がTより高い
FeAlSi等の、MR素子成膜温度で磁性体である膜
を用いる場合でも、その膜の面積がMR素子に対し十分
広いと、一様な外部磁界中において磁性体膜である下部
ヨークの近傍で生じる磁界の方向の変化はMR素子にお
よばず、一様な外部磁界方向にMR素子の平均的容易軸
を向けて成膜することができ、良好なヘッド特性が得ら
れた。この膜の面積はトラック幅方向の長さとこれに直
角の深さ方向の長さによって決定される。
【0005】しかし、近年、記録用ヘッドと再生用ヘッ
ド、右チャンネルあるいは左チャンネルの再生用ヘッド
同士を同一基板上に設けた複合型薄膜磁気ヘッドが開発
されている。このうち記録用ヘッドと再生用ヘッドの複
合型薄膜磁気ヘッドの断面図を図1に示す。
【0006】図1は、本発明の一実施例の断面図である
が、断面に関しては従来の例と共用できるので、図1に
ついて従来の例について説明する。
【0007】磁性体の基板101の表面に設けた溝10
1aには、非磁性層102が埋込まれ、その表面に第1
の絶縁薄膜3,さらにその表面に左右にずらして下部ヨ
ーク4およびそれに一部重なった第3の絶縁薄膜6が形
成されている。下部ヨーク4の表面には第2の絶縁薄膜
5,バイアス線7,第4の絶縁薄膜9,MR素子16,
第6の絶縁薄膜11,第1の上部ヨーク13および14
等が積層されている。
【0008】下部ヨーク4に一部重なった第3の絶縁薄
膜6の表面には導体巻線8,第5の絶縁薄膜10,第7
の絶縁薄膜12,第2の上部ヨーク15等が積層されて
いる。
【0009】全体はパッシベーション膜17により覆わ
れている。この製造方法については後で詳述される。
【0010】第1のフロントギャップ10aは、第1の
上部ヨーク13と第6の絶縁薄膜11と下部ヨーク4に
より形成され、第2のフロントギャップ10bは下部ヨ
ーク4と第1の絶縁薄膜3と基板101により形成され
ており、磁気テープのような磁気記録媒体18はこれら
のフロントギャップに対向して図の上下方向に走行す
る。
【0011】再生用薄膜磁気ヘッド100aの磁気回路
は、第1の上部ヨーク13,第1のフロントギャップ1
0a,下部ヨーク4,第1の上部ヨーク14,MR素子
16等により構成されている。記録用薄膜磁気ヘッド1
00bの磁気回路は、第2の上部ヨーク15,下部ヨー
ク4,第2のフロントギャップ10b,基板101等に
より構成されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】図1において、再生用
薄膜磁気ヘッド100aの磁気回路を構成する磁性体で
ある下部ヨーク4の一部が、記録用薄膜磁気ヘッド10
0bの磁気回路の一部を構成しているため、共通の磁性
薄膜である下部ヨーク4の面積は、記録用薄膜磁気ヘッ
ド100bのトラック幅や、再生用および記録用薄膜磁
気ヘッド100aおよび100bの磁気回路により規制
を受ける。特にトラック幅により規制を受ける。
【0013】このため面積の小さい形状となり、MR素
子16の成膜の際に下部ヨーク4の端部で生じる磁界の
方向の変化による影響を受け、MR素子16の平均的容
易軸の方向を規制できなくなり、よいヘッド特性が得ら
れなかった。
【0014】本発明の目的は、MR素子成膜の際に磁気
的に影響を与える磁性薄膜である下部ヨーク4の面積に
関連するトラック幅方向の長さとMR素子の端部との関
係を適切に選定することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
の製造方法においては、磁気抵抗効果素子を成膜する
際、これに対向する磁性薄膜の端よりトラック幅方向に
おいて少なくとも200μm内部に形成するようにし
た。
【0016】
【作用】下部ヨークの端部とMR素子の端部とのトラッ
ク幅方向の距離を少なくとも200μmとすることによ
り、良好な特性が得られる。
【0017】
【実施例】図1は、本発明による複合型薄膜磁気ヘッド
の断面図である。これは以下のようにして製造される。
【0018】磁性体である基板101の表面に、ダイシ
ングまたはエッチングなどの手段により溝101aを形
成した後、溝部分にSiO2 ,Al2 3 、ガラス、ポ
リイミド等の非磁性層102を充填して表面を平坦化し
た後、SiO2 ,Al2 3等をスパッタ,蒸着,CV
Dなどの方法により第1の絶縁薄膜3を形成する。
【0019】この第1の絶縁薄膜3の上面に、Ni−F
e,FeAlSi,アモルファス(Co−Zr)等の磁
性薄膜をメッキ,スパッタ,蒸着等の方法により成膜
し、イオンミリング,ウエットエッチング等により加工
して下部ヨーク4を形成する。そして、この下部ヨーク
4の上面に、第1の絶縁薄膜3と同様の材料,方法によ
り成膜し、イオンミリング、ウエットエッチングなどの
手段により所定の形状に加工して第2の絶縁薄膜5およ
び第3の絶縁薄膜6を同時に形成する。
【0020】この第2および第3の絶縁薄膜5,6の上
部に、Al,Cu,Auなどの導体薄膜を、蒸着,スパ
ッタ等の方法により成膜し、フォトリソグラフィーを用
いてウエットエッチング,スパッタエッチング等の方法
により所定の形状に加工し、バイアス線7および導体巻
線8を同時に形成する。
【0021】次に、上記バイアス線7および導体巻線8
を覆うようにSiO2 等をスパッタ,蒸着,CVDなど
の方法により成膜し、所定の形状に加工して第4および
第5の絶縁薄膜9および10を形成する。
【0022】次に、第4の絶縁薄膜9の上部に、Ni−
Fe,Ni−Coなどを成膜し、フォトリソグラフィー
を用いて、ウエットエッチング,スパッタエッチング等
の方法により所定の形状に加工し、MR素子16を成膜
する。
【0023】次に、基板表面全体を覆うようにSi
2 ,Al2 3 などをスパッタ,蒸着,CVD等の方
法により絶縁薄膜を成膜し、下部ヨーク4の上部の、第
2および第4の絶縁薄膜5および9と、下部ヨーク4の
上部に一部重なる第3および第5の絶縁薄膜6および1
0の間に所定の間隔を有するように加工して、第6およ
び第7の絶縁薄膜11および12を同時に形成する。
【0024】そして、基板表面全面にNi−Fe,Fe
AlSi,アモルファス(Co−Zr)などの磁性薄膜
をメッキ,スパッタ,蒸着などの方法により成膜し、上
記MR素子16の上部においてギャップを有するように
加工して、再生用薄膜磁気ヘッド100aのための第1
の上部ヨーク13および14と記録用薄膜磁気ヘッド1
00bのための第2の上部ヨーク15を形成する。
【0025】その後、基板表面全面にSiO2 ,Al2
3 等の絶縁薄膜をスパッタ,蒸着,CVD等の方法に
より成膜しパッシベーション膜17を形成する。これに
よって複合型薄膜磁気ヘッド100が完成する。
【0026】上記の構造を有する複合型薄膜磁気ヘッド
において、下部ヨーク4として、MR素子16を成膜す
る際に、MR素子成膜温度にて磁性体である、すなわ
ち、MR素子よりTc の高い材料を用いた。そして、下
部ヨーク4が下記の表1のように面積の小さいAおよび
面積の大きいBの場合について検討した。
【0027】
【表1】
【0028】それぞれの場合において、そのトラック幅
方向(図1の紙面に対して直角方向)に対し、30度傾
けた方向に一様な外部磁界を印加してMR素子16を成
膜し、上記下部ヨーク4の中央部にトラック幅600μ
mにパターン化されたMR素子16を用いたヘッドにお
いて、Aの場合は、MR素子の特性がトラック幅方向で
ばらつきが大きく、ヘッドとして使用できなかった。し
かし、下部ヨーク4の面積をBの大きさに広げた場合に
おいては、MR素子の特性のトラック幅方向のばらつき
は大幅に改善され、ヘッドとして使用できる良好な特性
を得た。表1において、深さ方向は図面に平行に磁気記
録媒体に直角な方向である。深さ方向の大きさも磁界の
変化に影響するが、本発明においては、特にMR素子1
6と下部ヨーク4のトラック幅方向の関係について検討
した。
【0029】MR素子は、左右両チャンネルを再生する
ものとし下部ヨークの中心線に対し左右に2個配列して
ある。
【0030】図2は、上記のことを確認するために有限
要素法を用いたシミュレーション結果を示すグラフであ
る。実施例と同じ図1のヘッド構造で表1に示す大きさ
を持つ2種類の場合について、磁性薄膜である下部ヨー
ク4の比透磁率を1000として行なった。その結果、
下部ヨーク4の内部の磁界の方向は、下部ヨーク4の形
状と面積に依存することが分かった。この下部ヨーク4
がその周辺の磁界に影響を与える。
【0031】そして、MR素子成膜部に相当する、下部
ヨーク4の2.5μm上部の、MR素子16が形成され
る場所における磁界の方向を、一様外部磁界方向に対し
てどれだけ傾いているか計算した結果が図2に示されて
いる。
【0032】実際のヘッドでMR素子16が形成される
部分(以下MR素子部と表わす)は矢印で示した部分で
ある。
【0033】図2により、Aの場合は、一様外部磁界の
方向にMR素子部の磁界の方向は傾斜せず、ほとんどト
ラック幅方向を向いている。また、MR素子部の端と下
部ヨーク4の端との距離が100μmのため、MR素子
部の端での磁界の方向が大きく変化し、一様外部磁界の
方向にMR素子の平均的容易軸を向けることができな
い。
【0034】しかし、磁性薄膜の面積を広げたBの場合
は、Aの場合よりMR素子部の磁界の方向が一様外部磁
界の方向に向いており、MR素子部の端と下部ヨークの
端との距離が300μm以上内部にあるため、Aの場合
のように下部ヨークの端部で起こる磁界の変化の影響を
受けにくくなり、MR素子部のトラック幅方向の磁界の
方向の変化が小さくなり、下部ヨーク4の面積を広げる
ことにより、MR素子の平均的容易軸を外部磁界の方向
にほぼ向けることができる。
【0035】また、下部ヨーク4の膜厚が1μm〜15
μmで、MR素子部が下部ヨークの端より200μm以
上内部にある場合についても、Bの場合と同様にMR素
子の平均的容易軸を外部磁界の方向に向けることができ
る。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドにおいて、下部ヨークがパターンの大きさに制限
を受ける場合においても良好なMR素子の特性が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】複合型薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【図2】下部ヨークの面積の小さい場合と大きい場合の
トラック幅方向のMR素子部における磁界の変化を示す
グラフである。
【符号の説明】
100 複合型薄膜磁気ヘッド 100a 再生用薄膜磁気ヘッド 100b 記録用薄膜磁気ヘッド 10a 第1のフロントギャップ 10b 第2のフロントギャップ 101 基板 101a 溝 102 非磁性層 3 第1の絶縁薄膜 4 下部ヨーク 5 第2の絶縁薄膜 6 第3の絶縁薄膜 7 バイアス線 8 導体巻線 9 第4の絶縁薄膜 10 第5の絶縁薄膜 11 第6の絶縁薄膜 12 第7の絶縁薄膜 13,14 第1の上部ヨーク 15 第2の上部ヨーク 16 MR素子 17 パッシベーション膜 18 磁気記録媒体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気抵抗効果素子に対向するパターン化
    された磁性薄膜上部に成膜され、膜面内方向に一様磁界
    を与えることにより一軸異方性を付与される、磁気抵抗
    効果素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、 磁気抵抗効果素子をパターン化された磁性薄膜の端より
    トラック幅方向において少なくとも200μm内部に形
    成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
JP5582893A 1993-03-16 1993-03-16 薄膜磁気ヘッドの製造方法 Withdrawn JPH06267035A (ja)

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