JPH0714118A - 薄膜磁気ヘッドとその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドとその製造方法

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JPH0714118A
JPH0714118A JP15320093A JP15320093A JPH0714118A JP H0714118 A JPH0714118 A JP H0714118A JP 15320093 A JP15320093 A JP 15320093A JP 15320093 A JP15320093 A JP 15320093A JP H0714118 A JPH0714118 A JP H0714118A
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JP
Japan
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magnetic
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pole
anisotropy
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Withdrawn
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JP15320093A
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English (en)
Inventor
Kenichi Aoshima
賢一 青島
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスクなどの磁気記録媒体に情報を記
録・再生する薄膜磁気ヘッドとその製造方法に係り、と
くに主磁極の磁区制御に関し、主磁極の磁区を安定化す
ることを目的とする。 【構成】 主磁極の磁区上の全面もしくは予想される磁
区の形状に合わせた要部に反強磁性体を配設するように
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクなどの磁
気記録媒体に情報を記録・再生する薄膜磁気ヘッドとそ
の製造方法に係り、とくに主磁極の磁区制御に関する。
【0002】単磁極ヘッドにおける主磁極(磁気コア)
の磁区制御は、磁区の不安定性によるウイグル・ポップ
コーンノイズを低減させ、再生出力値の変動を抑えるた
めに大変重要である。そのため、磁気記録・再生特性を
良くする観点から主磁極の磁区を安定化させる有効な手
段が要望されている。
【0003】
【従来の技術】上述の磁気的ノイズの発生や再生出力値
の変動は主磁極の磁区を安定化させることで低減するこ
とができる。そのため、単磁極ヘッドにおける主磁極の
従来の磁区制御は、主磁極の磁気異方性を大きくすると
か、あるいは図7の主磁極の模式正面図に示すように主
磁極51の一部を物理的に削ってピン留め用切欠き52を付
設するなどして磁区61をピン留め(磁壁の移動が欠陥そ
の他のために制約を受ける現象)している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな上記磁区制御によれば、主磁極の磁気異方性を大き
くすると、主磁極の高さ方向の透磁率が下がり磁束が通
りにくくなるため大きくするには限度があり、また主磁
極に切欠きを設ける場合は切欠き近傍の磁区はピン留め
されるが、磁区が乱れ易くなり再生出力が安定しない等
の問題があった。
【0005】上記問題点に鑑み、本発明は主磁極の磁区
を安定化できる薄膜磁気ヘッドとその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の薄膜磁気ヘッドとその製造方法において
は、単磁極磁気ヘッドの主磁極において、分割される磁
区上の全面もしくは予想される磁区の形状に合わせた要
部に反強磁性体を配設するように構成する。
【0007】
【作用】分割される磁区上の全面もしくは要部に反強磁
性体を配設することにより、反強磁性体下の主磁極の磁
区は交換結合により動きにくくなり、また予想される磁
区の形状に合わせて必要な場所だけに磁区をピン留めす
ることで磁気特性を悪化することなく磁区制御ができ出
力を安定化することができる。
【0008】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
の要旨を詳細に説明する。図1は単磁極磁気ヘッドの模
式断面図である。単磁極磁気ヘッドは、フェライトなど
からなる基板(ウエーハ基板)1と、その片面の凹部1a
に設けた溶融ガラスなどからなる非磁性絶縁体2と、ウ
エーハ基板1と非磁性絶縁体2とを面一にした平坦面上
に AI2O3などの層間非磁性絶縁層3を介して成膜したCu
からなる積層コイル4と、その上に成膜したNi-Fe など
の磁性膜からなる主磁極5とで構成する。
【0009】図2は図1の主磁極の模式正面図で、単磁
極磁気ヘッドを成膜面(左方)側から見た図で、単体の
磁気ヘッドに切り出す前のウエーハ基板1上に整列成膜
した複数の主磁極の中の1パターンを示す。
【0010】主磁極5の形状は野球のホームベース形を
しており、細くなった先端面は磁気記録媒体との対向面
で、主磁極5を分割する実線は磁壁61を示す。主磁極5
の磁区6は、成膜に用いる磁性体の形状や磁気的性質に
よって決まり、反時計方向のループと時計方向のループ
の磁気異方性を交互に示す 180°磁区6aとその両端(主
磁極の幅方向の両縁端)にある三角磁区6bとに分割され
ている。
【0011】つぎの図3(a),(b) は本発明の磁区制御を
行う第1の実施例の主磁極の模式正面図である。図3
(a) において、主磁極5の磁区6のうち、反時計方向ル
ープのY正方向(上矢印方向)の三角磁区6b、即ち6b-1
は、その上に局部的に成膜したFe-Mn などからなる反強
磁性体7、即ち7b-1(右上がり斜線部分)を備え、それ
ぞれの反強磁性体7b-1にはその三角磁区6b-1の磁気異方
性と同一方向の磁気異方性が付与されている。
【0012】図3(b) において、さらに時計方向ループ
のY負方向(下矢印方向)の三角磁区6b、即ち6b-2は、
図3(a) と同様にその上に局部的に成膜したFe-Mn など
からなる反強磁性体7、即ち7b-2(右下がり斜線部分)
を備え、それぞれの反強磁性体7b-2にはその三角磁区6b
-2の磁気異方性と同一方向の磁気異方性が付与されてい
る。
【0013】このように、図3(a) においては、反時計
方向ループの三角磁区上に磁気異方性が同一方向の反強
磁性体(Fe-Mn)を局部的に備え、三角磁区をピン留めす
ることにより、反強磁性体はその三角磁区の不安定な動
きを妨げて磁区を安定に制御することができる。
【0014】また、図3(b) においては、図3(a) の反
時計方向ループの三角磁区の他に更に時計方向ループの
三角磁区上にも磁気異方性が同一方向の反強磁性体(Fe
-Mn)を備え、結局、各ループのすべての三角磁区上にそ
の磁気異方性が同方向の反強磁性体を備えピン留めする
ことにより、より一層磁区を安定に制御し、主磁極の高
さ方向の透磁率を下げることなく磁束を通り易くし薄膜
磁気ヘッドとしての再生出力値の変動を抑えることがで
きる。
【0015】つぎの図4は第2の実施例である。主磁極
の磁区のうち、反時計方向ループのX負方向(左矢印方
向)の 180°磁区6a、即ち6a-1と時計方向ループのX正
方向(右矢印方向)の 180°磁区6a-2上に、主磁極5の
幅方向全長に渡り且つ主磁極中心に細長く斜線で示す反
強磁性体7、即ち7a-1,7a-2 を備える。この反強磁性体
7a-1,7a-2 は主磁極5の高さ方向の幅が 180°磁区の1/
2 程度で、長さが両端の三角磁区6bの頂点近くまでとす
る。
【0016】それぞれの反強磁性体7a-1,7a-2 にはその
下層の 180°磁区6a-1,6a-2 と同一方向の磁気異方性が
付与してある。このように構成することですべての 180
°磁区の中央部分がピン留めされるため、磁区を安定に
制御できて上記第1の実施例と同じように薄膜磁気ヘッ
ドとしての再生出力値の変動を抑えることができる。
【0017】つぎの図5は第3の実施例である。第2の
実施例のように反強磁性体7、即ち71をすべての 180°
磁区6a-1,6a-2 の全長に渡って設けるのでなく、本実施
例ではすべての 180°磁区6a-1,6a-2 の両側だけ、即ち
主磁極5の幅方向の両縁端にある三角磁区6bの近傍に部
分的に設け、中央部分を除いている点が異なり、第2の
実施例と同様にそれぞれの反強磁性体71、即ち71a-1,71
a-2 にはその下層の 180°磁区6a-1,6a-2 と同一方向の
磁気異方性が付与してある。
【0018】このように構成することにより、第2の実
施例と同様にすべての 180°磁区の部分がピン留めされ
て磁区を安定に制御できるため、再生出力値の変動を抑
えることができると共に、反強磁性体が 180°磁区の全
長に渡らず 180°磁区の中央部分を除く両端部だけにあ
るため、第2の実施例に比べて磁束が通り易くなって再
生効率が向上し、磁気回路としての効率も良くなるので
再生出力値の変動を抑えるとともに、出力値をより増大
することができる。
【0019】つぎに、本発明の第1の実施例における反
強磁性体(Fe-Mn)を主磁極(Ni-Fe)上に局部的に配設す
る第1の製造方法を説明する。図6はスパッタリング装
置の要部斜視図に示す。図示するようにウエーハ基板1
の前工程で成膜した図示しない積層コイル上に、スパッ
タリング装置の真空チャンバ10a 内でNi-Fe などからな
る厚さ 0.2μmの磁性膜(図示略)を永久磁石11が印加
する磁場中で基板全面に成膜する。この永久磁石11はウ
エーハ基板1を保持する基板ホルダ12の裏側に配設して
ある。なお、50はスパッタ粒子である。
【0020】つぎに、フォトリソグラフィ技術により磁
性膜の必要部分をレジスト膜(図示略)でマスキングし
た後、露出部分をイオンビームミリングにより除去し、
さらに先のレジスト膜を除去して図2に示したホームベ
ース形の主磁極5をパターニング形成する。そのとき、
図2の実線で分割したように、主磁極5には一方向の磁
気異方性、即ち磁性体の形状や磁気的性質によって決ま
る時計方向ループと反時計方向ループの磁気異方性を交
互に示す 180°磁区6aとその両端にある三角磁区6bとで
なる磁区6が形成される。
【0021】つぎに、永久磁石11によりY正方向(上矢
印方向)の磁場を印加しながらFe-Mn からなる厚さ0.05
μmの反強磁性体(図示略)を全面に成膜する。その
後、Y正方向の磁気異方性をもった三角磁区上だけに反
強磁性体が残るようにフォトリソグラフィ技術により必
要部分をレジスト膜でマスキングした後、露出部分をイ
オンビームミリングにより除去し、さらに先のレジスト
膜を除去することにより、Y正方向の磁気異方性が付与
された三角形状の反強磁性体をパターニング形成するこ
とで前述した図3(a) の主磁極を得る。
【0022】つぎに、その逆方向、即ち永久磁石11をさ
らに90°回転してY負方向(下矢印方向)に磁場を印加
しながら反強磁性体を全面に成膜し、同様のフォトリソ
グラフィ技術によりY負方向の磁気異方性をもった三角
磁区上だけに三角形状の反強磁性体を残してパターニン
グ形成することで前述した図3(b) の主磁極を得る。な
お、磁場方向の転換は永久磁石11の向きをステップモー
タ13により90°回転して行うが、ウエーハ基板1側を回
転してもよい。
【0023】これにより、図3(b) の第1の実施例に示
したように、主磁極の磁区を構成する三角磁区上すべて
にその三角磁区の磁気異方性と同じ方向の磁気異方性を
付与した反強磁性体を備える主磁極が完成する。
【0024】なお、三角磁区上の反強磁性体の形状は、
三角形状だけでなくピン留めする磁区の形状に合わせた
他の形状であってもよい。また、上記反強磁性体のパタ
ーニングはイオンビームミリングによるのでなくドライ
エッチング法などによるリフトオフ(剥離)によって形
成してもよい。
【0025】また、上記説明のスパッタリング装置の真
空チャンバ内において印加する磁場の方向は、反強磁性
体の成膜時に永久磁石を回転しピン留めする磁区の磁気
異方性の方向に永久磁石の印加する磁場を合わせて行っ
たが、つぎのように反強磁性体を成膜後、ピン留めする
磁区の磁気異方性の方向に合わせた磁場中で熱処理を行
い反強磁性体の磁気異方性を方向転換するつぎの第2の
製造方法でも可能である。
【0026】即ち先ず、ウエーハ基板の中心部分で150
Oeの磁場を印加してウエーハ基板上に主磁極をパターニ
ング成膜する。続いて成膜する反強磁性体も同一方向の
磁場で行う。(真空チャンバ内で第1の製造方法のよう
に永久磁石を回転する必要はない)そうして、その反強
磁性体を成膜したウエーハ基板を真空熱処理炉に移し、
2500 Oe の磁場中で 280℃、1時間保持の熱処理を行
う。このとき印加する真空熱処理炉内の磁場の方向は、
主磁極成膜時の磁気異方性の方向に対して成膜面内で直
交する方向になるように真空熱処理炉付属の永久磁石は
予め、セットしてある。加熱することにより反強磁性体
(FeMn)の磁気異方性は熱処理時の磁場方向に倣って方向
転換される。
【0027】つぎに、例えばピン留めする三角磁区の磁
気異方性のY正方向と一致しない他の磁区上の反強磁性
体は上記第1の実施例と同様のフォトリソグラフィ技術
により除去することにより、先の図3(a) の第1の実施
例に示した同じパターンの反強磁性体を得る。
【0028】このように、第2の製造方法では、磁場中
熱処理で磁気異方性の変化しない強磁性体(NiFe)と磁場
中熱処理で磁気異方性が変化する反強磁性体(FeMn)とを
選択組合せることにより、主磁極(NiFe)の磁気異方性の
向きは熱処理では変化せず、反強磁性体(FeMn)の磁気異
方性は熱処理時の磁場方向に倣って方向転換することが
できるため、第1の製造方法で用いたスパッタリング装
置の真空チャンバにおける永久磁石の回転手段(上記第
1の製造方法ではステップモータによる)は必要なく、
作業がより簡単化される。
【0029】一方、第1の製造方法は、反強磁性体の成
膜時に永久磁石(あるいはウエーハ基板側)を回転手段
により所定角度だけ回転することによって磁気異方性の
方向を互いに合わせることができるため、強磁性、反強
磁性の磁性体の組合せは自由に選択でき、熱処理の必要
はないという利点がある。
【0030】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
主磁極の磁区を安定化することができるため磁気的ノイ
ズや再生出力値の変動を低減することができるといった
産業上極めて有用な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による一実施例の単磁極磁気ヘッドの
模式断面図
【図2】 図1の主磁極の模式正面図
【図3】 本発明の磁区制御を行う第1の実施例の主磁
極の模式正面図
【図4】 本発明による第2の実施例の主磁極の模式正
面図
【図5】 本発明による第3の実施例の主磁極の模式正
面図
【図6】 本発明による第1の製造方法で用いるスパッ
タリング装置の要部斜視図
【図7】 従来技術による主磁極に付設したピン留め用
切欠きを示す模式正面図
【符号の説明】
1は基板(ウエーハ基板) 5は主磁極 6は磁区 6aは 180°磁区 6bは三角磁区 7は反強磁性体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主磁極(5) の磁区(6) 上の全面、もしく
    は予想される磁区(6) の形状に合わせた要部に、該磁区
    (6) の磁気異方性と同一方向の磁気異方性を付与した反
    強磁性体(7) を配設することを特徴とする薄膜磁気ヘッ
    ド。
  2. 【請求項2】 主磁極(5) の幅方向両縁端の各三角磁区
    (6b)上に、該三角磁区(6b)の磁気異方性と同一方向の磁
    気異方性を付与した反強磁性体(7) を配設することを特
    徴とする薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 主磁極(5) のすべての 180°磁区(6a)上
    に、該 180°磁区(6a)の磁気異方性と同一方向の磁気異
    方性を付与した反強磁性体(7) を配設することを特徴と
    する薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 主磁極(5) のすべての 180°磁区(6a)の
    両端の三角磁区(6b)近傍だけに該 180°磁区(6a)の磁気
    異方性と同一方向の磁気異方性を付与した反強磁性体
    (7) を配設することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】 磁気異方性が一方向に付与されるように
    印加した磁場中で基板(1) 上に主磁極(5) となる磁性膜
    を成膜する工程と、前記主磁極(5) の磁区(6) のうちピ
    ン留めする磁区と同一方向の磁気異方性を付与する磁場
    中で反強磁性体(7) を成膜する工程と、前記ピン留めす
    る磁区上だけに該反強磁性体(7) を残してパターニング
    する工程とを含むことを特徴とする請求項2乃至4のい
    ずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項6】 磁気異方性が一方向に付与されるように
    印加した磁場中で基板(1) 上に主磁極(5) となる磁性膜
    を成膜する工程と、前記同一磁場中で反強磁性体(7) を
    成膜する工程と、前記主磁極(5) の磁区のうちピン留め
    する磁区の磁気異方性と同一方向の磁気異方性を付与す
    る磁場中で熱処理を行い前記反強磁性体(7) の磁気異方
    性を該ピン留めする磁場の磁気異方性の方向に倣わせる
    工程と、前記ピン留めする磁区上だけに該反強磁性体
    (7) を残してパターニングする工程とを含むことを特徴
    とする請求項2乃至4のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッ
    ドの製造方法。
JP15320093A 1993-06-24 1993-06-24 薄膜磁気ヘッドとその製造方法 Withdrawn JPH0714118A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7359146B2 (en) 2003-07-16 2008-04-15 Tdk Corporation Perpendicular magnetic recording element having stacked FM and AFM films applying magnetic bias along easy axis of soft magnetic film
US7463449B2 (en) 2004-11-10 2008-12-09 Tdk Corporation Magnetic head for perpendicular magnetic recording, head gimbal assembly, head arm assembly and magnetic disk drive
US7573675B2 (en) 2005-03-18 2009-08-11 Tdk Corporation Thin film magnetic head

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