JPH07114717A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH07114717A JPH07114717A JP28170593A JP28170593A JPH07114717A JP H07114717 A JPH07114717 A JP H07114717A JP 28170593 A JP28170593 A JP 28170593A JP 28170593 A JP28170593 A JP 28170593A JP H07114717 A JPH07114717 A JP H07114717A
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- 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
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＭＲ素子を使用した薄膜磁気ヘッドにおい
て、ＭＲ素子にセンス電流を与える電極層全体での抵抗
値を下げ、消費電力と発熱量を低下させる。 【構成】 ギャップ層１１の表面に三相構造のＭＲ素子
１２が積層され、ＭＲ素子１２と分離された位置に主電
極層２１，２１が形成されている。そして主電極層２１
とＭＲ素子１２との間が接続電極層２４，２４により接
続されている。接続電極層２４の導電体層２３はスライ
ダのＡＢＳ面と共に研磨されるため、機械的強度のある
タングステン（Ｗ）が使用されるが、主電極層２１、２
１は機械的強度が要求されないため、銅（Ｃｕ）などの
比抵抗の小さい材料を使用できる。よって主電極層２１
と接続電極層２４全体での抵抗値は従来のものよりも小
さくなる。
て、ＭＲ素子にセンス電流を与える電極層全体での抵抗
値を下げ、消費電力と発熱量を低下させる。 【構成】 ギャップ層１１の表面に三相構造のＭＲ素子
１２が積層され、ＭＲ素子１２と分離された位置に主電
極層２１，２１が形成されている。そして主電極層２１
とＭＲ素子１２との間が接続電極層２４，２４により接
続されている。接続電極層２４の導電体層２３はスライ
ダのＡＢＳ面と共に研磨されるため、機械的強度のある
タングステン（Ｗ）が使用されるが、主電極層２１、２
１は機械的強度が要求されないため、銅（Ｃｕ）などの
比抵抗の小さい材料を使用できる。よって主電極層２１
と接続電極層２４全体での抵抗値は従来のものよりも小
さくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば浮上式磁気ヘッ
ドなどとして使用される薄膜素子を使用した磁気ヘッド
に係り、特に消費電力と発熱量を低減させた薄膜磁気ヘ
ッドに関する。
ドなどとして使用される薄膜素子を使用した磁気ヘッド
に係り、特に消費電力と発熱量を低減させた薄膜磁気ヘ
ッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は、薄膜素子を使用した磁気ヘッド
の一例としてハードディスク装置用の浮上式磁気ヘッド
Ｈを示している。この磁気ヘッドＨのスライダ１は、
（イ）がディスク面の移動方向の上流側に向くリーディ
ング側で、（ロ）がトレーリング側である。スライダ１
のディスクに対向する面では、レール状のＡＢＳ面１
ａ，１ａ，１ｂと、ＡＢＳ面の間のエアーグルーブ１ｃ
とが形成されている。そしてスライダ１のトレーリング
側の端面１ｄに薄膜素子２が設けられている。
の一例としてハードディスク装置用の浮上式磁気ヘッド
Ｈを示している。この磁気ヘッドＨのスライダ１は、
（イ）がディスク面の移動方向の上流側に向くリーディ
ング側で、（ロ）がトレーリング側である。スライダ１
のディスクに対向する面では、レール状のＡＢＳ面１
ａ，１ａ，１ｂと、ＡＢＳ面の間のエアーグルーブ１ｃ
とが形成されている。そしてスライダ１のトレーリング
側の端面１ｄに薄膜素子２が設けられている。
【０００３】図１０は図９のＸ−Ｘ線断面の拡大図であ
り、薄膜素子２の概略構造を示している。この薄膜素子
２は、メッキパーマロイなどの下部シールド層３と上部
シールド層４との間に、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）
を含む再生ヘッド層１０が設けられている。上部シール
ド層４の表面には上部コア層５が形成され、上部シール
ド層４と上部コア層５との接続部５ａをほぼ中心として
平面状に螺旋形成されたコイル層６が設けられている。
そして上部コア層５とコイル層６とが保護膜７により覆
われている。上部シールド層４はコアとして機能し、こ
の上部シールド層４と上部コア層５との対向部がＡＢＳ
面１ｂに現れて、インダクティブ型記録ヘッドの磁気ギ
ャップＧが形成されている。
り、薄膜素子２の概略構造を示している。この薄膜素子
２は、メッキパーマロイなどの下部シールド層３と上部
シールド層４との間に、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）
を含む再生ヘッド層１０が設けられている。上部シール
ド層４の表面には上部コア層５が形成され、上部シール
ド層４と上部コア層５との接続部５ａをほぼ中心として
平面状に螺旋形成されたコイル層６が設けられている。
そして上部コア層５とコイル層６とが保護膜７により覆
われている。上部シールド層４はコアとして機能し、こ
の上部シールド層４と上部コア層５との対向部がＡＢＳ
面１ｂに現れて、インダクティブ型記録ヘッドの磁気ギ
ャップＧが形成されている。
【０００４】図１１は、前記下部シールド層３と上部シ
ールド層４との間に形成された再生ヘッド層１０の構造
を示すものであり、図１０のＸＩ矢視方向から見た拡大
図である。また図１２は各層の具体的な形状を示す斜視
図である。図１１に示すように、再生ヘッド層１０で
は、下部シールド層３の表面に非磁性体であるアルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）のギャップ層１１が形成され、このギャッ
プ層１１上に磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）１２が積層
されている。このＭＲ素子１２の構造例としては、下か
らＳＡＬ膜１２ａ、非磁性材料のＳＨＵＮＴ膜１２ｂ、
磁気抵抗効果を有するＭＲ膜１２ｃの三層構造である。
ＭＲ素子１２の表面両側部は反強磁性膜（アンチフェロ
ー膜）１３，１３（ＦｅＭｎ）により覆われ、さらにそ
の表面が、例えばタングステン（Ｗ）を主体とした電極
層１４，１４により覆われている。さらに電極層１４，
１４の表面はアルミナなどの絶縁層１５により覆われ、
その上部が前記上部シールド層４となっている。
ールド層４との間に形成された再生ヘッド層１０の構造
を示すものであり、図１０のＸＩ矢視方向から見た拡大
図である。また図１２は各層の具体的な形状を示す斜視
図である。図１１に示すように、再生ヘッド層１０で
は、下部シールド層３の表面に非磁性体であるアルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）のギャップ層１１が形成され、このギャッ
プ層１１上に磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）１２が積層
されている。このＭＲ素子１２の構造例としては、下か
らＳＡＬ膜１２ａ、非磁性材料のＳＨＵＮＴ膜１２ｂ、
磁気抵抗効果を有するＭＲ膜１２ｃの三層構造である。
ＭＲ素子１２の表面両側部は反強磁性膜（アンチフェロ
ー膜）１３，１３（ＦｅＭｎ）により覆われ、さらにそ
の表面が、例えばタングステン（Ｗ）を主体とした電極
層１４，１４により覆われている。さらに電極層１４，
１４の表面はアルミナなどの絶縁層１５により覆われ、
その上部が前記上部シールド層４となっている。
【０００５】この再生ヘッド層１０では、ＭＲ膜１２ｃ
と、下部シールド層３または上部シールド層４との間の
距離によりギャップ長（Ｇｌ）が決められる。またトラ
ック幅Ｔｗは、ＭＲ膜１２ｃにおいて、電極層１４と１
４との間でセンス電流が流れる範囲により決められる。
従来の実際の再生ヘッド層１０では、図１２に示すよう
に、ＭＲ素子１２の表面と電極層１４，１４との間に、
アルミナなどの絶縁材料によるトラック幅設定膜１６が
積層され、このトラック幅設定膜１６によりトラック幅
Ｔｗが決められている。従来の電極層１４，１４は、全
体がタングステン（Ｗ）を主体としており、その上下両
層にタンタル（Ｔａ）層が設けられて、反強磁性膜１３
や絶縁層１５へ密着しやすいようにしている。電極層１
４，１４としてタングステン（Ｗ）が使用されているの
は主に以下の理由による。
と、下部シールド層３または上部シールド層４との間の
距離によりギャップ長（Ｇｌ）が決められる。またトラ
ック幅Ｔｗは、ＭＲ膜１２ｃにおいて、電極層１４と１
４との間でセンス電流が流れる範囲により決められる。
従来の実際の再生ヘッド層１０では、図１２に示すよう
に、ＭＲ素子１２の表面と電極層１４，１４との間に、
アルミナなどの絶縁材料によるトラック幅設定膜１６が
積層され、このトラック幅設定膜１６によりトラック幅
Ｔｗが決められている。従来の電極層１４，１４は、全
体がタングステン（Ｗ）を主体としており、その上下両
層にタンタル（Ｔａ）層が設けられて、反強磁性膜１３
や絶縁層１５へ密着しやすいようにしている。電極層１
４，１４としてタングステン（Ｗ）が使用されているの
は主に以下の理由による。
【０００６】まず、この電極層１４，１４は磁気ヘッド
Ｈのスライダ１のＡＢＳ面１ｂに露出する。このＡＢＳ
面１ｂは、スライダ１に薄膜素子２が積層された後に機
械的に研磨されるため、電極層１４，１４には機械的強
度の高い材料を使用することが必要になる。次に、電極
層１４には反強磁性膜１３が密着しているが、電極材料
としてＡｕ、Ｃｕ、Ａｇなどの一般的なものを使用する
と、反強磁性膜１３内のマンガン（Ｍｎ）が電極材料に
拡散してしまう。したがって、電極層１４の材料として
は、機械的な強度が高く、且つＭｎが拡散しにくい材料
でしかもなるべく比抵抗の小さい材料を選択することが
必要になり、この条件に近いものとしてタングステンが
使用されている。
Ｈのスライダ１のＡＢＳ面１ｂに露出する。このＡＢＳ
面１ｂは、スライダ１に薄膜素子２が積層された後に機
械的に研磨されるため、電極層１４，１４には機械的強
度の高い材料を使用することが必要になる。次に、電極
層１４には反強磁性膜１３が密着しているが、電極材料
としてＡｕ、Ｃｕ、Ａｇなどの一般的なものを使用する
と、反強磁性膜１３内のマンガン（Ｍｎ）が電極材料に
拡散してしまう。したがって、電極層１４の材料として
は、機械的な強度が高く、且つＭｎが拡散しにくい材料
でしかもなるべく比抵抗の小さい材料を選択することが
必要になり、この条件に近いものとしてタングステンが
使用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記構造の再生ヘッド
層１０では、以下に列記する問題がある。 （１）前記の理由により電極層１４がタングステンを主
体として形成されているが、タングステンはＡｕ、Ｃ
ｕ、Ａｇなどの電極材料に比べて比抵抗が大きく、よっ
て電極層１４全体としての抵抗値が非常に大きくなる。
ＭＲ素子１２には電極層１４により定電流が与えられる
が、抵抗値が高いため、この電流により電極層１４の発
熱量が高くなりＭＲ素子１２の動作に影響を与えること
になる。また電極層１４の発熱により消費電力も大きく
なる。
層１０では、以下に列記する問題がある。 （１）前記の理由により電極層１４がタングステンを主
体として形成されているが、タングステンはＡｕ、Ｃ
ｕ、Ａｇなどの電極材料に比べて比抵抗が大きく、よっ
て電極層１４全体としての抵抗値が非常に大きくなる。
ＭＲ素子１２には電極層１４により定電流が与えられる
が、抵抗値が高いため、この電流により電極層１４の発
熱量が高くなりＭＲ素子１２の動作に影響を与えること
になる。また電極層１４の発熱により消費電力も大きく
なる。
【０００８】（２）電極層１４が比抵抗の大きなタング
ステンにより形成されているため、導体全体としての抵
抗値を上げないためには電極層１４の断面積を大きくし
なければならない。そのため電極層１４の膜厚が大きく
なり、図１１に示す（Ｇｌ）を短くするのに限界があ
る。この（Ｇｌ）を短くできないと、高密度記録された
信号の再生に対応できなくなる。さらに電極層１４が厚
いと、Ｔｗの部分での段差が激しくなり、電極層１４の
表面に絶縁層１５を均一に形成できなくなる。また電極
層１４の材料としてＡｕ、Ｃｕ、Ａｇなどを使用した場
合、Ｍｎの拡散を防ぐために、反強磁性層１３と電極層
１４の間に厚いバリヤ層を設けなければならず、この場
合も膜厚が大きくなって（Ｇｌ）を短くできなくなる。
ステンにより形成されているため、導体全体としての抵
抗値を上げないためには電極層１４の断面積を大きくし
なければならない。そのため電極層１４の膜厚が大きく
なり、図１１に示す（Ｇｌ）を短くするのに限界があ
る。この（Ｇｌ）を短くできないと、高密度記録された
信号の再生に対応できなくなる。さらに電極層１４が厚
いと、Ｔｗの部分での段差が激しくなり、電極層１４の
表面に絶縁層１５を均一に形成できなくなる。また電極
層１４の材料としてＡｕ、Ｃｕ、Ａｇなどを使用した場
合、Ｍｎの拡散を防ぐために、反強磁性層１３と電極層
１４の間に厚いバリヤ層を設けなければならず、この場
合も膜厚が大きくなって（Ｇｌ）を短くできなくなる。
【０００９】（３）図１２に示すように、従来はＭＲ素
子１２の上にトラック幅設定膜１６を設けて、トラック
幅Ｔｗを決めていた。トラック幅設定膜１６の材料であ
るアルミナはエッチングができない材料であるためにリ
フトオフによる成膜を行うことになり、その成膜過程が
繁雑である。また反強磁性膜１３と電極層１４とがトラ
ック幅設定膜１６の両側部に必ず重なるように成膜・パ
ターニングしなければならず、これらの層のパターニン
グに高精度な作業が必要になる。
子１２の上にトラック幅設定膜１６を設けて、トラック
幅Ｔｗを決めていた。トラック幅設定膜１６の材料であ
るアルミナはエッチングができない材料であるためにリ
フトオフによる成膜を行うことになり、その成膜過程が
繁雑である。また反強磁性膜１３と電極層１４とがトラ
ック幅設定膜１６の両側部に必ず重なるように成膜・パ
ターニングしなければならず、これらの層のパターニン
グに高精度な作業が必要になる。
【００１０】本発明は上記課題を解決するものであり、
電極層全体の抵抗値を下げて消費電力を低下させ、また
ＭＲ素子部分での電極層を従来よりも薄くすることを可
能にした薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としてい
る。
電極層全体の抵抗値を下げて消費電力を低下させ、また
ＭＲ素子部分での電極層を従来よりも薄くすることを可
能にした薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としてい
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による薄膜磁気ヘ
ッドは、ギャップ層上に、磁気抵抗効果を有する薄膜が
含まれた磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子と
分離された主電極層とが形成され、磁気抵抗効果素子と
主電極層とが接続電極層により接続されていることを特
徴とするものである。
ッドは、ギャップ層上に、磁気抵抗効果を有する薄膜が
含まれた磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子と
分離された主電極層とが形成され、磁気抵抗効果素子と
主電極層とが接続電極層により接続されていることを特
徴とするものである。
【００１２】さらに、接続電極層が磁気抵抗効果素子の
表面に積層され、この接続電極層間のギャップによりト
ラック幅が決められているものである。
表面に積層され、この接続電極層間のギャップによりト
ラック幅が決められているものである。
【００１３】接続電極層は、反強磁性膜のみにより形成
してもよいし、反強磁性膜と他の電極材料層とが積層さ
れたものであってもよい。
してもよいし、反強磁性膜と他の電極材料層とが積層さ
れたものであってもよい。
【００１４】
【作用】本発明では、主電極層が、磁気抵抗効果素子か
ら分離されしかも磁気抵抗効果素子になるべく近い位置
に形成されている。そして主電極層と磁気抵抗効果素子
とが接続電極層により導通されている。したがって、主
電極層を比抵抗の小さい導電材料により形成すれば電極
層全体の抵抗値を低くできる。よって、接続電極層の材
料は比較的自由に選べることができる。接続電極層は従
来のようにタングステンを主体とした機械的強度の高い
ものであってもよいし、あるいは接続電極層が電極層全
体に占める抵抗値の割合いが小さくなるため、接続電極
層を反強磁性膜により構成することが可能になる。電極
層全体での抵抗値が従来よりも大幅に低くなるため、電
極層の発熱を抑えることができ、消費電力を下げること
ができる。また接続電極層を従来よりも薄くできるた
め、図１１に示した（Ｇｌ）を短くでき、高密度記録さ
れたデータの再生に対応できるようになる。
ら分離されしかも磁気抵抗効果素子になるべく近い位置
に形成されている。そして主電極層と磁気抵抗効果素子
とが接続電極層により導通されている。したがって、主
電極層を比抵抗の小さい導電材料により形成すれば電極
層全体の抵抗値を低くできる。よって、接続電極層の材
料は比較的自由に選べることができる。接続電極層は従
来のようにタングステンを主体とした機械的強度の高い
ものであってもよいし、あるいは接続電極層が電極層全
体に占める抵抗値の割合いが小さくなるため、接続電極
層を反強磁性膜により構成することが可能になる。電極
層全体での抵抗値が従来よりも大幅に低くなるため、電
極層の発熱を抑えることができ、消費電力を下げること
ができる。また接続電極層を従来よりも薄くできるた
め、図１１に示した（Ｇｌ）を短くでき、高密度記録さ
れたデータの再生に対応できるようになる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１と図
２は、本発明の第１実施例による薄膜磁気ヘッドの形成
過程を示している。まず下部シールド層３の表面にギャ
ップ層１１を形成する。そして最初に図１に示すよう
に、ギャップ層１１の表面に主電極層２１，２１を形成
する。この実施例では、主電極層２１，２１がＡＢＳ面
１ｂ（図９参照）から露出せず、ＡＢＳ面１ｂの研磨と
無関係な位置にあるため、主電極層の材料は機械的強度
が要求されない。よって主電極層２１，２１の材料とし
て比抵抗の小さい材料で例えば銅（Ｃｕ）を使用するこ
とが可能である。またギャップ層１１および絶縁層１５
との密着性を良くするために、Ｃｕの上下両層にクロム
（Ｃｒ）が連続スパッタリングされる。よって主電極層
２１，２１の層構成はＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒである。
２は、本発明の第１実施例による薄膜磁気ヘッドの形成
過程を示している。まず下部シールド層３の表面にギャ
ップ層１１を形成する。そして最初に図１に示すよう
に、ギャップ層１１の表面に主電極層２１，２１を形成
する。この実施例では、主電極層２１，２１がＡＢＳ面
１ｂ（図９参照）から露出せず、ＡＢＳ面１ｂの研磨と
無関係な位置にあるため、主電極層の材料は機械的強度
が要求されない。よって主電極層２１，２１の材料とし
て比抵抗の小さい材料で例えば銅（Ｃｕ）を使用するこ
とが可能である。またギャップ層１１および絶縁層１５
との密着性を良くするために、Ｃｕの上下両層にクロム
（Ｃｒ）が連続スパッタリングされる。よって主電極層
２１，２１の層構成はＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒである。
【００１６】次に図１に示すように、ギャップ層１１上
の、主電極層２１，２１と連続しない位置に、ＭＲ素子
１２を積層する。図１１に示したのと同様に、このＭＲ
素子１２は、下からＳＡＬ膜１２ａ、ＳＨＵＮＴ膜１２
ｂ、ＭＲ膜１２ｃが積層されて構成されているものであ
る。主電極層２１，２１と、ＭＲ素子１２との平面距離
δは短いことが望ましく例えばδは１μｍ程度が好まし
い。そして、主電極層２１，２１と、ＭＲ素子１２の最
表面のＭＲ膜１２ａとを、接続電極層２２，２２により
接続する。図２の実施例では、接続電極層２２，２２
が、反強磁性膜（アンチフェロー膜）を兼ねており、Ｆ
ｅＭｎによりパターン形成されている。ただしギャップ
層１１を構成しているアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）と密着させ
るために、接続電極層２２，２２とギャップ層１１の境
界にはＮｉＦｅが形成され、よって接続電極層２２は層
構成がＮｉＦｅ／ＦｅＭｎとなるように連続スパッタリ
ングされている。また図２に示す接続電極層２２，２２
の上にアルミナの絶縁層１５（図１１参照）が直接形成
される場合には、この絶縁層１５との密着のために、接
続電極層２２，２２の層構造を、ＮｉＦｅ／ＦｅＭｎ／
Ｔａとすることが好ましい。なお図２では、ＭＲ素子１
２に積層された接続電極層２２と２２とのギャップがト
ラック幅Ｔｗとなる。
の、主電極層２１，２１と連続しない位置に、ＭＲ素子
１２を積層する。図１１に示したのと同様に、このＭＲ
素子１２は、下からＳＡＬ膜１２ａ、ＳＨＵＮＴ膜１２
ｂ、ＭＲ膜１２ｃが積層されて構成されているものであ
る。主電極層２１，２１と、ＭＲ素子１２との平面距離
δは短いことが望ましく例えばδは１μｍ程度が好まし
い。そして、主電極層２１，２１と、ＭＲ素子１２の最
表面のＭＲ膜１２ａとを、接続電極層２２，２２により
接続する。図２の実施例では、接続電極層２２，２２
が、反強磁性膜（アンチフェロー膜）を兼ねており、Ｆ
ｅＭｎによりパターン形成されている。ただしギャップ
層１１を構成しているアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）と密着させ
るために、接続電極層２２，２２とギャップ層１１の境
界にはＮｉＦｅが形成され、よって接続電極層２２は層
構成がＮｉＦｅ／ＦｅＭｎとなるように連続スパッタリ
ングされている。また図２に示す接続電極層２２，２２
の上にアルミナの絶縁層１５（図１１参照）が直接形成
される場合には、この絶縁層１５との密着のために、接
続電極層２２，２２の層構造を、ＮｉＦｅ／ＦｅＭｎ／
Ｔａとすることが好ましい。なお図２では、ＭＲ素子１
２に積層された接続電極層２２と２２とのギャップがト
ラック幅Ｔｗとなる。
【００１７】図３は第２実施例を示している。この実施
例では、図２にて反強磁性層および接続電極層として兼
用されていたＮｉＦｅ／ＦｅＭｎの層２２，２２の表面
に、さらに電極材料としてタングステンＷを主体とする
層２３が積層されている。この層２３はＦｅＭｎの層２
２および絶縁層１５との密着のために、Ｔａ／Ｗ／Ｔａ
の層構造となっている。図３では、反強磁性膜としての
層２２とＷを主体とする層２３とにより接続電極層２４
が形成されている。ここで層２３としてタングステン
（Ｗ）を使用しているのは、層２２のＦｅＭｎのＭｎが
拡散しにくいからである。図３の実施例での接続電極層
２４は層２２にさらに導電性の層２３が積層されている
ものであるため、図２に示すＮｉＦｅ／ＦｅＭｎだけの
接続電極層２２に比較して抵抗値が小さくなっている。
図３では、層２２と２３とが接続電極層２４の全体にお
いて重なっているが、図４に示す第３実施例では、反強
磁性膜であるＮｉＦｅ／ＦｅＭｎの層２２がＭＲ素子１
２の表面を覆う部分にのみ設けられ、層２２は主電極層
２１まで延びていない。そしてＴａ／Ｗ／Ｔａ層が接続
電極層２３となって、ＭＲ素子１２と主電極層２１との
間を接続している。
例では、図２にて反強磁性層および接続電極層として兼
用されていたＮｉＦｅ／ＦｅＭｎの層２２，２２の表面
に、さらに電極材料としてタングステンＷを主体とする
層２３が積層されている。この層２３はＦｅＭｎの層２
２および絶縁層１５との密着のために、Ｔａ／Ｗ／Ｔａ
の層構造となっている。図３では、反強磁性膜としての
層２２とＷを主体とする層２３とにより接続電極層２４
が形成されている。ここで層２３としてタングステン
（Ｗ）を使用しているのは、層２２のＦｅＭｎのＭｎが
拡散しにくいからである。図３の実施例での接続電極層
２４は層２２にさらに導電性の層２３が積層されている
ものであるため、図２に示すＮｉＦｅ／ＦｅＭｎだけの
接続電極層２２に比較して抵抗値が小さくなっている。
図３では、層２２と２３とが接続電極層２４の全体にお
いて重なっているが、図４に示す第３実施例では、反強
磁性膜であるＮｉＦｅ／ＦｅＭｎの層２２がＭＲ素子１
２の表面を覆う部分にのみ設けられ、層２２は主電極層
２１まで延びていない。そしてＴａ／Ｗ／Ｔａ層が接続
電極層２３となって、ＭＲ素子１２と主電極層２１との
間を接続している。
【００１８】図２ないし図４に示す各実施例では、図１
２の従来例のようなトラック幅設定膜１６が設けられて
おらず、層２２と２２とのギャップ（図２）、層２４と
２４とのギャップ（図３）、層２３と２３とのギャップ
（図４）によって、それぞれトラック幅Ｔｗが決められ
ている。そこで、図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、トラック
幅Ｔｗを決めるための加工方法の一例を示している。図
５では、層の構成が図４に示すものである場合を模式的
に示している。
２の従来例のようなトラック幅設定膜１６が設けられて
おらず、層２２と２２とのギャップ（図２）、層２４と
２４とのギャップ（図３）、層２３と２３とのギャップ
（図４）によって、それぞれトラック幅Ｔｗが決められ
ている。そこで、図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、トラック
幅Ｔｗを決めるための加工方法の一例を示している。図
５では、層の構成が図４に示すものである場合を模式的
に示している。
【００１９】まず、図５（Ａ）では、ギャップ層１１の
表面にＭＲ素子１２を形成し、次に反強磁性膜（ＮｉＦ
ｅ／ＦｅＭｎ）２２を形成した後に、ＭＲ素子１２から
主電極層２１，２１までの一定の面積内にＴａ／Ｗ／Ｔ
ａ層２３Ａを成膜する。図５（Ｂ）では、Ｔａ／Ｗ／Ｔ
ａ層２３Ａの表面をイオンミーリングによりエッチング
しテーパ面２３ａなどを形成する。そしてトラック幅Ｔ
ｗの領域を残して他の領域の層２３Ａ表面にレジスト膜
２６を形成する。そしてレジスト膜２６が形成されてい
ない領域をＲＩＥにより異方性エッチングし、図５
（Ｃ）に示すように、トラック幅Ｔｗを決める。なおＲ
ＩＥは周知のプラズマエッチングの一種であり、被エッ
チング体側にＲＦを印加してバイアス電圧を発生しやす
くし、放電によるイオンを反応に使用するものである。
この方法により、図１２に示すようなトラック幅設定膜
１６を設けなくてもトラック幅Ｔｗを高精度に決めるこ
とができるようになる。
表面にＭＲ素子１２を形成し、次に反強磁性膜（ＮｉＦ
ｅ／ＦｅＭｎ）２２を形成した後に、ＭＲ素子１２から
主電極層２１，２１までの一定の面積内にＴａ／Ｗ／Ｔ
ａ層２３Ａを成膜する。図５（Ｂ）では、Ｔａ／Ｗ／Ｔ
ａ層２３Ａの表面をイオンミーリングによりエッチング
しテーパ面２３ａなどを形成する。そしてトラック幅Ｔ
ｗの領域を残して他の領域の層２３Ａ表面にレジスト膜
２６を形成する。そしてレジスト膜２６が形成されてい
ない領域をＲＩＥにより異方性エッチングし、図５
（Ｃ）に示すように、トラック幅Ｔｗを決める。なおＲ
ＩＥは周知のプラズマエッチングの一種であり、被エッ
チング体側にＲＦを印加してバイアス電圧を発生しやす
くし、放電によるイオンを反応に使用するものである。
この方法により、図１２に示すようなトラック幅設定膜
１６を設けなくてもトラック幅Ｔｗを高精度に決めるこ
とができるようになる。
【００２０】次に図１２に示す従来例と、図３に示す実
施例とでの、抵抗値の比較を行った。図６（Ａ）は図１
２に示したのと同等の従来例であり、電極層１４，１４
が直接ＭＲ素子１２に接続されている。電極層１４はタ
ングステン（Ｗ）であり、面積抵抗値は単位面積あたり
１．８Ωである。電極層１４の膜厚は１０００オングス
トロームとし、電極層１４の寸法比を（β１／α１）＝
３とした。図６（Ｂ）に示す電極層１４の抵抗値Ｒ１
は、５．４Ωとなり、全体の電極抵抗としてＲ１×２＝
１０．８Ωとなる。
施例とでの、抵抗値の比較を行った。図６（Ａ）は図１
２に示したのと同等の従来例であり、電極層１４，１４
が直接ＭＲ素子１２に接続されている。電極層１４はタ
ングステン（Ｗ）であり、面積抵抗値は単位面積あたり
１．８Ωである。電極層１４の膜厚は１０００オングス
トロームとし、電極層１４の寸法比を（β１／α１）＝
３とした。図６（Ｂ）に示す電極層１４の抵抗値Ｒ１
は、５．４Ωとなり、全体の電極抵抗としてＲ１×２＝
１０．８Ωとなる。
【００２１】図７（Ａ）は本発明の電極構造であり、図
６（Ａ）に示す電極層１４の図示下端を削って主電極層
２１とした。この主電極層２１の寸法比は（β２／α
２）＝２．５である。そして主電極層２１とＭＲ素子１
２を接続する接続電極層２４，２４を形成した。接続電
極層２４の実質的な寸法比を（β３／α３）＝０．５と
した。主電極層２１は膜厚１５００オングストロームの
銅（Ｃｕ）、接続電極層２４は膜厚１０００オングスト
ロームのタングステン（Ｗ）とした。Ｃｕの面積抵抗値
は単位面積あたり０．１５Ωである。図７（Ｂ）に示す
ように、主電極層２１の抵抗値をＲ２、接続電極層２４
の抵抗値をＲ３とすると、電極全体としてはＲ２×２＋
Ｒ３×２＝０．３７５×２＋０．９×２＝０．７５＋
１．８＝２．５５となり、図７では全体の電極抵抗値が
２．５５Ωとなって、図６の場合の１０．８Ωに比べ大
幅に低下するのが解る。
６（Ａ）に示す電極層１４の図示下端を削って主電極層
２１とした。この主電極層２１の寸法比は（β２／α
２）＝２．５である。そして主電極層２１とＭＲ素子１
２を接続する接続電極層２４，２４を形成した。接続電
極層２４の実質的な寸法比を（β３／α３）＝０．５と
した。主電極層２１は膜厚１５００オングストロームの
銅（Ｃｕ）、接続電極層２４は膜厚１０００オングスト
ロームのタングステン（Ｗ）とした。Ｃｕの面積抵抗値
は単位面積あたり０．１５Ωである。図７（Ｂ）に示す
ように、主電極層２１の抵抗値をＲ２、接続電極層２４
の抵抗値をＲ３とすると、電極全体としてはＲ２×２＋
Ｒ３×２＝０．３７５×２＋０．９×２＝０．７５＋
１．８＝２．５５となり、図７では全体の電極抵抗値が
２．５５Ωとなって、図６の場合の１０．８Ωに比べ大
幅に低下するのが解る。
【００２２】また図６に示す従来例と、図７に示す実施
例において、センス電流と消費電力との関係を計算する
と図８の線図に示す通りとなり、本発明の実施例では、
従来に比べて消費電力が大幅に低下するのが解る。な
お、上記実施例では主電極層２１がＣｕを主体としたＣ
ｒ／Ｃｕ／Ｃｒの層構造となっているが、主電極材料と
しては他にＡｕ、Ａｇ、Ａｌ，Ｍｏなどが使用可能であ
る。また主電極材料がギャップ層１１などに密着しにく
いものである場合には、この主電極層２１の下層、上層
または両層に対し、密着層が使用される。この密着層は
前記実施例でのＣｒ以外に、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＣｒ、Ｔ
ａ、ＷＴｉ、ＴｉＮ、ＴａＭｏなどが使用可能である。
例において、センス電流と消費電力との関係を計算する
と図８の線図に示す通りとなり、本発明の実施例では、
従来に比べて消費電力が大幅に低下するのが解る。な
お、上記実施例では主電極層２１がＣｕを主体としたＣ
ｒ／Ｃｕ／Ｃｒの層構造となっているが、主電極材料と
しては他にＡｕ、Ａｇ、Ａｌ，Ｍｏなどが使用可能であ
る。また主電極材料がギャップ層１１などに密着しにく
いものである場合には、この主電極層２１の下層、上層
または両層に対し、密着層が使用される。この密着層は
前記実施例でのＣｒ以外に、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＣｒ、Ｔ
ａ、ＷＴｉ、ＴｉＮ、ＴａＭｏなどが使用可能である。
【００２３】また接続電極層２４のうちの導電体層２３
として、タングステン（Ｗ）以外の材料で、主電極材料
として挙げたＡｕ、Ａｇ、Ａｌ，Ｍｏを使用してもよ
い。また前述のそれぞれ密着層を同時に形成してもよ
い。ただし本発明では、接続電極層に比べて主電極層２
１の比抵抗が小さい場合に効果があるものとなる。な
お、上記実施例では図９に示すような浮上式磁気ヘッド
においてインダクティブ型記録ヘッドと併用される場合
を想定しているが、本発明による薄膜磁気ヘッドの使用
用途は浮上式磁気ヘッドに限られるものではなく、種々
の磁気ヘッドとして実施可能である。
として、タングステン（Ｗ）以外の材料で、主電極材料
として挙げたＡｕ、Ａｇ、Ａｌ，Ｍｏを使用してもよ
い。また前述のそれぞれ密着層を同時に形成してもよ
い。ただし本発明では、接続電極層に比べて主電極層２
１の比抵抗が小さい場合に効果があるものとなる。な
お、上記実施例では図９に示すような浮上式磁気ヘッド
においてインダクティブ型記録ヘッドと併用される場合
を想定しているが、本発明による薄膜磁気ヘッドの使用
用途は浮上式磁気ヘッドに限られるものではなく、種々
の磁気ヘッドとして実施可能である。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明では、電極層全体の
電気抵抗値を大幅に下げることができ、電流が与えられ
たときの発熱量を低下させ、消費電力を少なくできる。
また接続電極層は肉厚を薄くできるのでＭＲ素子部分の
厚さ寸法を小さくでき、高密度記録された信号の再生に
適するものとなる。
電気抵抗値を大幅に下げることができ、電流が与えられ
たときの発熱量を低下させ、消費電力を少なくできる。
また接続電極層は肉厚を薄くできるのでＭＲ素子部分の
厚さ寸法を小さくでき、高密度記録された信号の再生に
適するものとなる。
【図１】本発明の第１実施例の薄膜磁気ヘッドの製造過
程を示す斜視図、
程を示す斜視図、
【図２】図１において接続電極層が形成された状態を示
す斜視図、
す斜視図、
【図３】第２実施例の薄膜磁気ヘッドにおいて接続電極
層が形成された状態を示す斜視図、
層が形成された状態を示す斜視図、
【図４】第３実施例の薄膜磁気ヘッドにおいて接続電極
層が形成された状態を示す斜視図、
層が形成された状態を示す斜視図、
【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はトラック幅Ｔｗを決める
ための加工工程を示す断面図、
ための加工工程を示す断面図、
【図６】（Ａ）は従来の電極層を示す平面図、（Ｂ）は
その抵抗回路図、
その抵抗回路図、
【図７】（Ａ）は本発明の電極層を示す平面図、（Ｂ）
はその抵抗回路図、
はその抵抗回路図、
【図８】図６と図７に示すものにおいて、センス電流に
対する消費電力の変化を示す線図、
対する消費電力の変化を示す線図、
【図９】薄膜磁気ヘッドの一例として浮上式磁気ヘッド
を示す斜視図、
を示す斜視図、
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面の拡大図、
【図１１】図１０のＸＩ矢視拡大正面図、
【図１２】従来の電極層形成パターンおよびトラック幅
Ｔｗを示す斜視図、
Ｔｗを示す斜視図、
１ スライダ １ａ，１ｂ ＡＢＳ面 ２ 薄膜素子 ３，４ シールド層 １０ 再生ヘッド層 １１ ギャップ層 １２ ＭＲ素子 １２ａ ＳＡＬ膜 １２ｂ ＳＨＵＮＴ膜 １２ｃ ＭＲ膜、 １５ 絶縁層 ２１ 主電極層 ２２ 反強磁性層 ２３ 導体層 ２４ 接続電極層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 直周 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 橋本 秀幸 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 ギャップ層上に、磁気抵抗効果を有する
薄膜が含まれた磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果
素子と分離された主電極層とが形成され、磁気抵抗効果
素子と主電極層とが接続電極層により接続されているこ
とを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】 接続電極層は磁気抵抗効果素子の表面に
積層され、この接続電極層間のギャップによりトラック
幅が決められている請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項３】 接続電極層は、反強磁性膜である請求項
１または２記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項４】 接続電極層は、反強磁性膜と他の電極材
料層とが積層されたものである請求項１または２記載の
薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28170593A JPH07114717A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 薄膜磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28170593A JPH07114717A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07114717A true JPH07114717A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17642835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28170593A Pending JPH07114717A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 薄膜磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114717A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5958612A (en) * | 1996-11-28 | 1999-09-28 | Nec Corporation | Magnetoresistive read transducer |
| US6867952B2 (en) | 2002-01-22 | 2005-03-15 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetic sensing element with ESD resistance improved by adjusting the lengths of antiferromagnetic layers and free layer in the height direction |
| JP2013109821A (ja) * | 2011-11-17 | 2013-06-06 | Seagate Technology Llc | 凹凸、ヘッドと媒体との間の間隔および／またはヘッドと媒体との接触についての検出を向上させた抵抗温度センサ |
| US9111572B2 (en) | 2010-11-17 | 2015-08-18 | Seagate Technology Llc | Asperity and head-media contact detection using multi-stage temperature coefficient of resistance sensor |
| JP2016161410A (ja) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 株式会社東芝 | 歪検出素子、圧力センサ及びマイクロフォン |
| US9607659B2 (en) | 2010-11-08 | 2017-03-28 | Seagate Technology Llc | Detection system using heating element temperature oscillations |
-
1993
- 1993-10-15 JP JP28170593A patent/JPH07114717A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5958612A (en) * | 1996-11-28 | 1999-09-28 | Nec Corporation | Magnetoresistive read transducer |
| US6867952B2 (en) | 2002-01-22 | 2005-03-15 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetic sensing element with ESD resistance improved by adjusting the lengths of antiferromagnetic layers and free layer in the height direction |
| US9607659B2 (en) | 2010-11-08 | 2017-03-28 | Seagate Technology Llc | Detection system using heating element temperature oscillations |
| US9111572B2 (en) | 2010-11-17 | 2015-08-18 | Seagate Technology Llc | Asperity and head-media contact detection using multi-stage temperature coefficient of resistance sensor |
| US9390741B2 (en) | 2010-11-17 | 2016-07-12 | Saegate Technology Llc | Head transducer with multiple resistance temperature sensors for head-medium spacing and contact detection |
| US9449629B2 (en) | 2010-11-17 | 2016-09-20 | Seagate Technology Llc | Resistive temperature sensors for improved asperity, head-media spacing, and/or head-media contact detection |
| US9812161B2 (en) | 2010-11-17 | 2017-11-07 | Seagate Technology Llc | Resistive temperature sensors for improved asperity, head-media spacing, and/or head-media contact detection |
| JP2013109821A (ja) * | 2011-11-17 | 2013-06-06 | Seagate Technology Llc | 凹凸、ヘッドと媒体との間の間隔および／またはヘッドと媒体との接触についての検出を向上させた抵抗温度センサ |
| JP2016161410A (ja) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 株式会社東芝 | 歪検出素子、圧力センサ及びマイクロフォン |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000523 |