JPH0729122A - 磁気抵抗効果ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果ヘッド及びその製造方法

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JPH0729122A
JPH0729122A JP5171795A JP17179593A JPH0729122A JP H0729122 A JPH0729122 A JP H0729122A JP 5171795 A JP5171795 A JP 5171795A JP 17179593 A JP17179593 A JP 17179593A JP H0729122 A JPH0729122 A JP H0729122A
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JP
Japan
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magnetoresistive
electrodes
head
polishing
pair
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Pending
Application number
JP5171795A
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English (en)
Inventor
Hirotsugu Fukuoka
弘継 福岡
Norifumi Miyamoto
詔文 宮本
Takao Imagawa
尊雄 今川
Mitsuo Suda
三雄 須田
Yukimasa Okada
行正 岡田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気抵抗効果ヘッドの再生出力を高める。 【構成】 磁性薄膜1上に設けた電極21,22の間隔
を、媒体対向端部101付近のみで狭くする。これによ
り、電極21,22間に流れる電流は、記録媒体からの
磁界を多く受ける媒体対向端部101付近に多く流れる
ようになるので、再生出力を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録装置に用いら
れる磁気ヘッドに係り、特に、磁気記録されている情報
の再生を行なう磁気抵抗効果ヘッド及びその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録装置に用いられる磁気ヘッドに
おいて、情報の記録機能と再生機能を分離し、別々の磁
気ヘッドを備える場合がある。そして、再生用の磁気ヘ
ッドに、磁気抵抗効果を有する磁性薄膜(以降、MR膜
と呼ぶ)を用いることがある。図2に、従来の磁気抵抗
効果ヘッドの主要部を示す。図2(a)は斜視図、図2
(b)は正面図である。MR膜1には電流を流すための
電極21,22が設けられており、この電極間隔W0
磁界を検出できる領域、すなわち磁気ヘッドの再生トラ
ック幅となる。MR膜1の磁界を検出する部分は、トラ
ック幅W0 とMR膜のトラック幅に垂直な方向の長さ
(以降、MR高さと呼ぶ)Hで囲まれた領域である。
【0003】MR高さHは、記録媒体と対向する磁気ヘ
ッドの面を鏡面に加工する工程において機械的な研磨加
工で形成される。従来の磁気ヘッド形成工程を図3によ
り説明する。磁気ヘッドは、MR膜1、電極21,22
等で構成される磁気ヘッド素子10を、セラミック等の
基板5の上にホトリソグラフィー技術により格子状に多
数形成する工程を経て、素子が形成された基板を数個の
素子の組で1列ずつ切り出す。その後、記録媒体に対向
する面に研磨加工を施し、素子毎に切り離して磁気ヘッ
ドが完成される。すなわち、上記の研磨加工は、磁気ヘ
ッド製造の最終工程で行われる。
【0004】電磁誘導型の磁気ヘッドが磁界の変化によ
って再生電圧を発生するのに対し、MR膜を用いた磁気
ヘッド(磁気抵抗効果ヘッド)では、磁界の強さと電流
密度にほぼ比例した再生電圧が得られる。このように、
磁気抵抗効果ヘッドは、再生電圧が記録媒体の移動速度
に関係しないため、記録媒体の移動速度が小さい磁気テ
ープ、小型の磁気ディスク装置に適している。しかし、
記録媒体上に記録された磁化信号領域からの磁界は、記
録媒体からの距離が大きくなると急激に減少する。特
に、記録密度が高くなると磁界の減衰は顕著になる。磁
気抵抗効果ヘッドは、記録媒体からの磁界を検出してい
るため、記録密度が高くなると磁界検出感度が大きく下
がる。
【0005】この磁界検出感度の低下を抑えるために
は、MR高さHを小さくするか、電流を媒体対向端部に
集中させる必要がある。しかし、前者の方法には限界が
あり、MR高さを小さくし過ぎると、静電気による電流
密度が大きくなりMR膜が破壊しやすくなる。また、後
者の方法としては、例えば特開平4−3305号公報に
記載されているように、電極にスルーホールをあける方
法がある。これは、MR膜の磁界感度が高いところのみ
に電流を流す方法で、高感度化が期待できる。しかし、
この場合は、スルーホールをあけるためのプロセスが別
途必要となる。また、他の従来例として特開平2−24
6007号公報に記載された方法がある。これは、電極
間隔をMR高さ方向に変え、MR膜に流れる電流に分布
を作るものである。しかし、磁気ヘッドの製造におい
て、媒体対向面は、前述のように研磨加工により形成す
るのが一般的である。この場合、研磨加工のばらつきに
より、電極間隔がばらついてしまう問題があり、特開平
2−246007号公報の方法を実現するためには研磨
加工を高精度に制御する必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、再生出力を
高めることができ、高記録密度磁気記録装置に適した磁
気抵抗効果ヘッドを提供することを第1の目的とする。
また、本発明は、特殊な加工プロセスや高精度な研磨加
工機を必要とせずに、前記磁気抵抗効果ヘッドを製造す
る方法を提供することを第2の目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記第1の目的は、磁気
抵抗効果ヘッドの磁性薄膜に電流を流すための一対の電
極形状を、媒体対向端部近傍で電極間隔が磁性薄膜の高
さ方向にほぼ一定、かつ前記磁性薄膜の媒体対向端部と
は反対側の端部での電極間隔に比べ小さくすることによ
って達成される。具体的には、電極形状を先端で横方向
に突出する段部を有する形状とし、この横方向に突出し
た段部を互いに対向させて配置すればよい。
【0008】前記第2の目的は、磁気抵抗効果ヘッド素
子の電極作製プロセス時に研磨加工制御用素子を同時に
形成し、これを用いて研磨加工を制御するすることによ
り達成することができる。研磨加工制御用素子は基板上
に磁気抵抗効果ヘッド素子と一緒に作製され、磁気抵抗
効果ヘッド素子の電極形状と同じ形状で、研磨する部分
を短絡させた電極を有する。この磁気抵抗効果ヘッド素
子と研磨加工制御用素子とを同時に研磨し、研磨加工制
御用素子の電極短絡部分が研磨によって除去されたこと
を電極間の電気抵抗の変化から検知して研磨工程を終了
させることによって、所望形状の電極を有する磁気抵抗
効果ヘッドを精度良く作製する。
【0009】前記第2の目的は、研磨加工制御用素子を
磁気抵抗効果ヘッド素子と別個に作製することなく、研
磨加工で除去する部分を短絡させた磁気抵抗効果ヘッド
素子の電極を形成し、その電極間抵抗の変化をモニター
しながら研磨加工を行うことによっても達成することが
できる。
【0010】
【作用】磁気抵抗効果ヘッドのトラック幅になる媒体対
向端部での電極間隔を他の部分の電極間隔より小さくす
ることにより、MR膜に流れる電流は媒体磁場の影響を
強く受ける媒体対向端部に集中するので、再生出力が高
くなる。また、電極間隔がMR高さ方向に一定であるの
で、研磨加工のばらつきによる影響を受けにくい。
【0011】本発明の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法に
よると、研磨加工制御用素子の使用により、研磨加工の
終了時を精度良く検知することができるため、高感度で
特性の揃った磁気抵抗効果ヘッドを量産することができ
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 〔実施例1〕図1は、本発明による磁気抵抗効果ヘッド
の主要部を表わした図であり、図1(a)は斜視図、図
1(b)は正面図である。
【0013】MR高さがHであるMR膜1には、電極2
1,22が設けられている。電極21,22は対向する
段部25,26を有し、電極間隔は媒体対向端部101
でW 0 、反対側の端部でW1 である。W1 はW0 より大
きくする。媒体対向端部101での電極間隔W0 が、磁
気抵抗効果ヘッドの再生のトラック幅になる。電極2
1,22間に電圧を印加するときMR膜に流れる電流
は、電極間隔に反比例する。W1 がW0 に比べて十分大
きい場合には、電極間隔がW0 である領域に電流が集中
して流れる。このため、磁界を検出する部分はW0 とH
0 で囲まれた領域となり、MR膜のMR高さは実質的に
0 となる。
【0014】このように、本実施例によると、電極形状
によりMR高さを実質的に小さくできる。媒体対向面1
01を形成するための研磨加工のばらつきが、H0 以下
になるように研磨加工の精度とH0 の大きさを決めるこ
とにより、電極間隔W0 が確保できる。また、磁気抵抗
効果ヘッドの性能としてのMR膜の高さはH0 であって
も、物理的なMR膜の高さはHであるので、MR膜全体
としては大きな電流容量を確保することができる。した
がって、静電気等により電極21,22間に大きな電流
が流れるようなことがあっても、電流密度が大きくなっ
てMR膜1が破損するようなことがない。
【0015】〔実施例2〕次に、実施例1に示した磁気
抵抗効果ヘッドの製造工程における研磨加工の実施例を
図4及び図5を用いて説明する。磁気ヘッドの製造工程
は、図3に示す従来工程とほぼ同様である。セラミック
等の基板5の上にMR膜1、電極21,22等で構成さ
れる磁気抵抗効果ヘッド素子10をホトリソグラフィー
技術により格子状に多数形成する際、研磨加工制御用素
子3を磁気抵抗効果ヘッド素子10の外側に形成する。
この研磨加工制御用素子3は、磁気抵抗効果ヘッドの電
極形成プロセス時に形成されたものである。そして、磁
気抵抗効果ヘッド素子10を一列ずつ切り出す際、両端
に研磨加工制御用素子3が含まれるようにする。この研
磨加工制御用素子3を用いて研磨加工を制御し、磁気ヘ
ッドを製造する。
【0016】研磨加工工程を図5により説明する。図5
(a)は研磨加工前の形状を示す。左側が磁気ヘッド素
子10、右側が研磨加工制御用素子3である。研磨加工
制御用素子3は、磁気抵抗効果ヘッドの電極形成プロセ
ス時に形成されたもので、MR膜を有さず、磁気抵抗効
果素子10の電極とほぼ同じ形状で、高さH0 を残して
両極間を短絡させた形状の電極を有する。
【0017】図5(b)に示すように、研磨加工におい
ては、磁気抵抗効果ヘッド素子と研磨加工制御用素子と
を同時に研磨し、抵抗検出器4によって研磨加工制御用
素子3の電極間の電気抵抗を測定する。研磨加工が進ん
で、研磨加工制御用素子3の電極短絡部が除去される
と、抵抗検出器4で測定される電極間電気抵抗は無限大
となる。このとき研磨加工を終了させると、図5(c)
に示すように、磁気抵抗効果ヘッド素子の電極間隔一定
で対向している長さH0 を精度良く形成することができ
る。なお、研磨加工制御用素子3は必ずしも磁気抵抗効
果ヘッド素子列の両端に設ける必要はなく、場合によっ
ては一端だけに、あるいは中間に設けてもよい。
【0018】〔実施例3〕前記実施例は、研磨加工制御
用素子を用いて研磨加工を制御するものであるが、磁気
抵抗効果ヘッド素子と研磨加工制御用素子の距離が離れ
ると、研磨加工の曲がり等により、加工精度が低下する
ことがある。
【0019】高精度な研磨制御を必要とする場合は、図
6(a)に示すように、研磨加工で除去すべき部分を短
絡させた電極21,22を電極形成プロセスによって形
成した磁気抵抗効果ヘッド素子を用いることができる。
研磨加工中は、図6(b)に示すように、抵抗検出器4
によって電極21,22間の電気抵抗をモニターする。
予定量の研磨が終了すると、図6(c)のように電極2
1,22の短絡部分が除去されて電極間電気抵抗が大き
く変化するので、それを検知して研磨加工を終了する。
この場合、研磨加工により短絡部分が除去されても、電
極間の抵抗は前記実施例2の場合のように無限大にはな
らないが、大きな抵抗変化は検出できる。
【0020】本実施例によると、磁気抵抗効果ヘッド素
子自体で研磨加工の制御を行うため、高精度の制御が可
能である。また、電極21,22を短絡させて制御機能
をもたせた素子も最終製品になるため、製品の歩留まり
を低下させることなく、基板から切り出される一つの素
子列中に多くの制御素子を含ませることができる。素子
毎に切り離した上で本実施例の研磨加工を行うことによ
り、個々の磁気抵抗効果ヘッド素子を極めて高精度に研
磨することも可能である。
【0021】ここで、MR膜1は、巨大磁気抵抗効果を
有する磁性薄膜を用いてもよい。また、多層に形成さ
れ、各層の磁化方向の差異によって抵抗効果が生じる磁
性薄膜を用いてもよい。磁気ヘッドは、磁気記録装置に
おけるキーデバイスである。大容量の磁気記録装置で
は、多数の磁気ヘッドが用いられる。磁気ヘッドの特性
を均一化することは、磁気記録装置の大容量化の鍵をに
ぎり、磁気ヘッドの感度は、高密度記録化の鍵をにぎ
る。本発明によると、高感度で特性の揃った磁気抵抗効
果ヘッドを量産することができる。そして、本発明によ
る磁気ヘッドを、磁気記録装置に用いることにより、高
記録密度で大容量の磁気記録装置を構成することができ
る。
【0022】
【発明の効果】本発明の磁気抵抗効果ヘッドでは、電極
間に流れる電流が記録媒体からの磁界の影響を強く受け
るMR膜の媒体対向端部付近に多く流れるので、磁気抵
抗効果による再生出力を高めることができる。また、本
発明の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法によると、実質的
なMR高さが所定値になるように、研磨工程を高精度に
制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気抵抗効果ヘッドにおける磁性薄膜
と電極の位置関係を示す図。
【図2】従来の磁気抵抗効果ヘッドにおける磁性薄膜と
電極の位置関係を示す図。
【図3】従来技術による磁気抵抗効果ヘッドの製造方法
の説明図。
【図4】本発明による磁気抵抗効果ヘッドの製造方法の
説明図。
【図5】本発明の一実施例による研磨加工制御の説明
図。
【図6】本発明の他の実施例による研磨加工制御の説明
図。
【符号の説明】
1…MR膜 3…研磨加工制御用素子 4…抵抗検出器 10…磁気抵抗効果ヘッド素子 21,22…電極 25,26…段部 101…MR膜の媒体対向端部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須田 三雄 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 岡田 行正 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気抵抗効果を有する磁性薄膜と該磁性
    薄膜上に配置された一対の電極とを少なくとも含む磁気
    抵抗効果ヘッドにおいて、前記磁性薄膜の媒体対向端部
    近傍での電極間隔が磁性薄膜の高さ方向にほぼ一定であ
    り、かつ前記磁性薄膜の媒体対向端部とは反対側の端部
    での電極間隔に比べて狭いことを特徴とする磁気抵抗効
    果ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記一対の電極は横方向に突出した段部
    を有し、該横方向に突出した段部を互いに対向させて配
    置されていることを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗
    効果ヘッド。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の磁気抵抗効果ヘッ
    ドを含む磁気記録装置。
  4. 【請求項4】 基板上に磁気抵抗効果を有する磁性薄膜
    と一対の電極を備える磁気抵抗効果ヘッド素子を格子状
    に配列して複数個形成する第1の工程と、前記基板から
    前記磁気抵抗効果ヘッド素子を前記一対の電極の離間方
    向に一列ずつ切断する第2の工程と、前記一列ずつ切断
    した磁気抵抗効果ヘッド素子の媒体対向端部を研磨する
    第3の工程とを含む磁気抵抗効果ヘッドの製造方法にお
    いて、 前記第1の工程において前記第3の工程で研磨除去すべ
    き部分を短絡させた一対の電極を備える研磨加工制御用
    素子を同時に作製し、前記第3の工程において前記研磨
    加工制御用素子の電極間の電気抵抗をモニターしながら
    前記磁気抵抗効果ヘッド素子の媒体対向端部と前記研磨
    加工制御用素子とを同時に研磨し、前記電気抵抗の変化
    から前記短絡部分の除去を検知して前記第3の工程を終
    了させることを特徴とする磁気抵抗効果ヘッドの製造方
    法。
  5. 【請求項5】 基板上に磁気抵抗効果を有する磁性薄膜
    と一対の電極を備える磁気抵抗効果ヘッド素子を格子状
    に配列して複数個形成する第1の工程と、前記基板から
    前記磁気抵抗効果ヘッド素子を前記一対の電極の離間方
    向に一列ずつ切断する第2の工程と、前記一列ずつ切断
    した磁気抵抗効果ヘッド素子の媒体対向端部を研磨する
    第3の工程とを含む磁気抵抗効果ヘッドの製造方法にお
    いて、 前記第1の工程において前記第3の工程で研磨除去すべ
    き部分を短絡させた一対の電極を備える磁気抵抗効果ヘ
    ッド素子を同時に作製し、前記第3の工程において前記
    短絡部分を有する一対の電極間の電気抵抗をモニター
    し、該電気抵抗の変化から前記短絡部分の除去を検知し
    て前記第3の工程を終了させることを特徴とする磁気抵
    抗効果ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項6】 基板上に磁気抵抗効果を有する磁性薄膜
    と後記研磨工程で研磨除去すべき部分を短絡させた一対
    の電極を有する磁気抵抗効果ヘッド素子を形成する工程
    と、基板から前記磁気抵抗効果ヘッド素子を切断する工
    程と、前記一対の電極間の電気抵抗をモニターしながら
    前記切断した磁気抵抗効果ヘッド素子の媒体対向端部を
    研磨し、前記電気抵抗の変化から前記短絡部分の除去を
    検知して研磨工程を終了させることを特徴とする磁気抵
    抗効果ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項7】 前記一対の電極は横方向に突出した段部
    を対向させた形状に形成することを特徴とする請求項5
    又は6記載の磁気抵抗効果ヘッドの製造方法。
JP5171795A 1993-07-12 1993-07-12 磁気抵抗効果ヘッド及びその製造方法 Pending JPH0729122A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6816345B1 (en) * 2001-09-24 2004-11-09 Western Digital (Fremont), Inc. Magnetoresistive sensors having submicron track widths and method of making

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6816345B1 (en) * 2001-09-24 2004-11-09 Western Digital (Fremont), Inc. Magnetoresistive sensors having submicron track widths and method of making

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Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20040405