JPH07114709A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜磁気ヘッドの孤立再生波形に生じるアン
ダーシュートを解消して、より一層の高記録密度化を達
成する。 【構成】 基板１の上に磁気ギャップ１０を挟んで対向
する１対の磁極２１、２２を設け、少なくとも一方の磁
極の磁気ギャップとは反対側のエッジ２３、２４付近に
不純物をイオン注入し、その不純物領域２５、２６の透
磁率を、イオン注入していない領域に比して十分に低下
させまたは実質的に非磁性にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板の上に磁気ギャッ
プを挟んで対向する１対の磁極を有する高記録密度に適
した薄膜磁気ヘッドに関し、例えば磁気ディスク装置、
その他の磁気記録再生装置に使用される。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気ディスク記録装置の大容
量化に伴い、記録密度を高めるために薄膜磁気ヘッドが
採用されている。高記録密度を実現するためには、ヘッ
ド先端の磁極を形成する磁性膜の厚さ、即ちポール長を
小さくすることが必要である。

【０００３】従来の薄膜磁気ヘッドは、図７に示される
ように、セラミック材料の基板１にアルミナ等の絶縁膜
２を被着し、その上に下部磁性膜３及び上部磁性膜４
と、それらの間に有機絶縁層５〜７を介して積層された
導体コイル８、９とから構成される磁気回路を有する薄
膜磁気ヘッド素子が形成されている。図８に併せて示さ
れるように、上部磁性膜４及び下部磁性膜３の先端部
が、アルミナのギャップ膜１０を挟んで対向する上下一
対の磁極１１、１２を形成し、これによって磁気記録媒
体に情報の書込み・読出しを行う。

【０００４】このように薄膜磁気ヘッドはポール長が小
さいために、孤立波を記録再生した場合に、その読出波
形にアンダーシュートが発生することが知られている。
図９に於いて、記録媒体Ｍが矢印Ａの向きに進行する
と、それに書き込まれた磁化の反転部分ｍが磁気ギャッ
プ１０を通過する際に、読出し電圧の孤立再生波形Ｓに
主ピークが発生する。そして、磁化反転部ｍが前記各磁
極の外側エッジ部１３、１４を通過する際に、主ピーク
の裾部分を打ち消すような電圧が発生して、アンダーシ
ュートＵ1、Ｕ2を生じる。また、アンダーシュートは、
磁気ギャップ１０の中央から磁極の外側エッジ部１３、
１４までの寸法によって波形が変化し、ポール長が大き
くなるとそのピーク位置は主ピークから遠ざかる。

【０００５】かかるアンダーシュート波形は、孤立再生
波形の主ピークの両側に発生するため、隣接する孤立再
生波形に影響を及ぼし、再生信号の劣化や読出データの
エラー発生の原因となり、またピークシフトが大きくな
るために読出しのエラーマージンまたは位相マージンに
限界が生じ、記録密度の向上を妨げる原因になるという
問題点があった。

【０００６】そこで、従来技術によれば、アンダーシュ
ートを抑制するために、例えば特開昭６２−２８７４１
１号、特開平４−１３２０９号、特開平４−１３２１０
号、特開平４−６７４１１号、特開平４−１４６５１０
号各公報に記載されるような様々な改善策が提案されて
いる。即ち、特開昭６２−２８７４１１号公報では、上
下磁極の厚さを幅方向に変化させて、ギャップ膜に対し
て各磁極のエッジを非平行にし、特開平４−１３２０９
号及び同１３２１０号公報では、ギャップ膜またはそれ
を挟む各磁極の外側エッジを湾曲させて、各磁極の厚み
を変化させてアンダーシュートを小さく構成が開示され
ている。また、特開平４−６７４１１号公報では、磁極
を構成するＮｉ−Ｆｅ膜の組成をギャップ膜から遠くな
るほど透磁率が小さくなるように変化させ、特開平４−
１４６５１０号公報では、磁極端面の磁気ギャップと反
対側の部分を後退させ、磁界分布を急峻に変化させてア
ンダーシュートを解消する方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術に於て、特開昭６２−２８７４１１号公報の
ように非平行なエッジを有する非対称な上下磁極を形成
するためには、製造プロセスが極めて複雑になり、工数
の増加により歩留まりが低下しかつコストが増大する虞
れがある。また、特開平４−１３２０９号及び１３２１
０号公報によれば、めっき浴の組成を制御することによ
って断面形状を湾曲させた磁極をめっき膜として形成し
ているが、このようなめっき処理工程に於てプロセスの
安定性を維持することは実際上非常に困難である。特に
特開平４−１３２１０号の場合には、基板上に凹部を設
けかつその上に絶縁膜を形成した後に下部磁極を形成す
ることになり、追加の加工工程が必要でかつ精密な制御
が要求されるから量産性に不向きであり、工数の増加に
よる歩留まりの低下及びコストの上昇を招く。また、特
開平４−６７４１１号公報では、磁極のＦｅ組成比を段
階的に変化させるために磁性膜を段階的に形成しなけれ
ばならないが、大幅に工数が増加して歩留まりが低下
し、コストが大幅に上昇するという問題点がある。

【０００８】そこで、請求項１記載の薄膜磁気ヘッド
は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、アンダーシュートを有
効に抑制して情報の再生特性を向上させ、情報の読出し
エラーを有効に防止して、より高記録密度化を実現する
ことができる薄膜磁気ヘッドを提供しようとするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するためのものであり、請求項１記載の薄膜磁気
ヘッドは、基板の上に磁気ギャップを挟んで対向する１
対の磁極を有し、その少なくとも一方の磁極が、磁気ギ
ャップとは反対側のエッジ付近に不純物をイオン注入し
た領域を有することを特徴とする。

【００１０】

【作用】従って、請求項１記載の薄膜磁気ヘッドによれ
ば、不純物をイオン注入することによって透磁率が低下
し、磁極の磁気ギャップとは反対側のエッジ付近の領域
を、磁気ギャップ側のイオン注入されていない領域より
も十分に低い透磁率または実質的に非磁性にすることが
できるので、それによって、磁気記録媒体に記録されて
いる情報を再生する際に、従来は磁極の外側エッジ部分
を疑似ギャップとしてその部分に集中し、アンダーシュ
ートの原因となっていた磁束が、本発明によれば分散す
るので、再生波形に於けるアンダーシュートの発生を抑
制することができる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明について添付図面を参照しつ
つ好適な実施例を用いて説明する。

【００１２】図１には、本発明を適用した面内記録再生
用薄膜磁気ヘッドの好適な実施例が断面示されている。
Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ系のセラミック材料からなる基板１に
は、アルミナ等の絶縁膜２が被着され、その上に例えば
パーマロイ合金、センダスト、アモルファス合金等をス
パッタリングまたはめっき等することによって、下部磁
性膜３が所定の寸法・形状に形成されている。下部磁性
膜３上には、アルミナ等のギャップ膜１０が形成され、
かつその上にノボラック樹脂等の絶縁層５〜７及びＣｕ
からなる導体コイル８、９が順次積層されている。そし
て、下部磁性膜３の位置に整合させて上部磁性膜４が形
成され、更に全体がアルミナ等の保護膜１５により被覆
されている。下部磁性膜３及び上部磁性膜４の各先端部
は、磁気ギャップを形成するギャップ膜１０に離隔され
て対向する上下一対の磁極２１、２２を形成している。

【００１３】両磁極２１、２２は、その膜厚が通常より
も相当厚く形成される。図２及び図３に良く示されるよ
うに、本発明の要部を構成する各磁極２１、２２には、
ギャップ膜１０とは反対側に、外側エッジ部２３、２４
に沿って不純物をイオン注入した不純物領域２５、２６
が設けられている。不純物領域２５、２６は、ギャップ
膜１０の側に約２〜４μｍ程度の一定の幅で不純物をイ
オン注入しない部分が残るように、十分に制御して形成
される。

【００１４】イオン注入は、薄膜磁気ヘッドの先端に不
純物領域２５、２６を除いてレジスト２７をパターン形
成し、これをマスクとして図中矢印で示すように記録媒
体側から高加速電圧で不純物イオンを打ち込むようにし
て行う。イオン注入技術は、当業者によく知られるよう
に本発明のような超微細加工に適しており、不純物の濃
度、注入の深さが、ギャップ膜１０側から外側エッジ部
２３、２４に向けて徐々に大きくかつ深くなるように、
イオンの加速電圧、電流、注入時間等を制御することは
比較的容易である。これによって、図２のように各磁極
の端面から内部に向けてそれぞれ外側エッジ部２３、２
４側に傾斜した不純物領域２５、２６が得られる。磁気
記録媒体側から見た前記各磁極の透磁率は、これらの領
域に於いてギャップ膜１０側から外側エッジ部２３、２
４に向けて徐々にかつ十分に低くなる。

【００１５】図４は、上記実施例の薄膜磁気ヘッドによ
る孤立波の再生波形を示している。透磁率が高いギャッ
プ膜１０側の領域では、従来と同様に急峻な波形の主ピ
ークが発生している。不純物領域２５、２６を設けたこ
とによって、透磁率がギャップ膜１０から離反するに従
い低下しているので、外側エッジ部２３、２４への磁束
の集中が無くなり、従来は図中破線で示されるように主
ピークの両側に発生するアンダーシュートが、実線で示
されるように実質的に無視し得る程度にまで小さくな
る。

【００１６】図５及び図６には、本発明の第２実施例に
よる薄膜磁気ヘッドの要部が示されている。この実施例
では、不純物領域２８、２９が、図５に示すように磁極
２１、２２の端面から内部に向けて一定の深さに、イオ
ン注入されていない領域に比して実質的に非磁性となる
程度に不純物イオンを打ち込む。更に不純物領域２８、
２９は、図６に示すように、磁気記録媒体側から見てギ
ャップ膜１０側のイオン注入されていない領域との境界
が、各磁極の全幅に亘って凹凸に例えば波形に形成され
ている。このような形状の不純物領域は、両磁極２１、
２２及びギャップ膜１０の端面に塗布されるレジスト３
０の両縁部を波形にパターニングすることによって容易
に得られる。

【００１７】本実施例では、不純物領域２８、２９を実
質的に非磁性に形成したので、再生時には、磁気記録媒
体側から見て、両磁極のイオン注入されていない部分を
真の磁極として、前記不純物領域との境界が実質的に磁
極の外側エッジ部となる。この外側エッジ部は、上述し
たように波形を付与したことによってぼかされ、磁束が
分散されるので、上記第１実施例と同様にアンダーシュ
ートを小さくすることができる。

【００１８】以上、本発明の好適な実施例について詳細
に説明したが、当業者に明らかなように、本発明は、そ
の技術的範囲内に於て上記各実施例に様々な変形・変更
を加えて実施することができる。例えば、上下磁極のい
ずれか一方に不純物領域を設けた場合には、磁気記録媒
体の進行方向にリーディングエッジまたはトレーリング
エッジの一方のアンダーシュートを抑制することができ
る。また、磁極の膜厚、不純物領域の大きさ、形状、イ
オン注入の強さ等は、薄膜磁気ヘッドの使用条件等必要
に応じて様々に変化させることができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２０】請求項１記載の薄膜磁気ヘッドによれば、
公知のイオン注入技術を用いて、磁極の磁気ギャップと
は反対側のエッジ付近の領域に不純物を打ち込むことに
よって、その透磁率を十分に低下させまたは実質的に非
磁性にすることができ、それによりアンダーシュートの
原因である磁極の外側エッジ部分に集中する磁束を分散
させることができるので、磁気記録媒体の信号を再生す
る際に、再生波形のアンダーシュートを有効に抑制する
ことができる。これによって、情報の再生特性が向上し
てデータの読出しエラーが防止され、より高記録密度化
を実現可能な薄膜磁気ヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による薄膜磁気ヘッドの第１実施例を概
略的に示す断面図である。

【図２】第１実施例の磁極の構造を示す拡大断面図であ
る。

【図３】図２の磁極を記録媒体側から見た端面図であ
る。

【図４】第１実施例の薄膜磁気ヘッドによる再生波形を
示す線図である。

【図５】本発明の第２実施例による磁極の構造を示す拡
大断面図である。

【図６】第２実施例の磁極を記録媒体側から見た端面図
である。

【図７】従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す断面図であ
る。

【図８】図７の薄膜磁気ヘッドの磁極先端部分を磁気記
録媒体側から見た拡大図である。

【図９】従来の薄膜磁気ヘッドの孤立再生波形を示す線
図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 絶縁膜 ３ 下部磁性膜 ４ 上部磁性膜 ５〜７ 絶縁層 ８、９ 導体コイル １０ ギャップ膜 １１ 下部磁極 １２ 上部磁極 １３、１４ 外側エッジ部 １５ 保護膜 ２１、２２ 磁極 ２３、２４ 外側エッジ部 ２５、２６ 不純物領域 ２７ レジスト ２８、２９ 不純物領域 ３０ レジスト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の上に磁気ギャップを挟んで対向
   する１対の磁極を有する薄膜磁気ヘッドであって、 少なくとも一方の前記磁極が、前記磁気ギャップとは反
   対側のエッジ付近に不純物をイオン注入した領域を有す
   ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。