JPH07296331A - シールド付き書き込みポール構造を持つ磁気ヘッドアセンブリ - Google Patents
シールド付き書き込みポール構造を持つ磁気ヘッドアセンブリInfo
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- JPH07296331A JPH07296331A JP6199860A JP19986094A JPH07296331A JP H07296331 A JPH07296331 A JP H07296331A JP 6199860 A JP6199860 A JP 6199860A JP 19986094 A JP19986094 A JP 19986094A JP H07296331 A JPH07296331 A JP H07296331A
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- G—PHYSICS
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘導型書き込みヘッドと磁気抵抗効果型読み
取りヘッドを持った薄膜磁気ヘッドにおいて、書き込み
モードのときに、はみ出し磁束を効果的に減少させて、
より高いトラック密度でのデータ記録を可能にする。ヘ
ッドのスキュー誤差を減じるため、誘導型書き込みヘッ
ドと磁気抵抗効果型ヘッドを近接させる。ＭＲセンサ素
子を誘導型書き込みヘッドの書き込みはみ出し磁束から
シールドする。 【構成】 誘導型ヘッドは、パーマロイのような強磁性
材料で出来たＰ１層およびＰ２層１０８を含んでおり、
書き込み用変換ギャップを持つ磁気回路を形成する。Ｐ
１ポール層９８は、その下部から横に張り出したシール
ド部分１２２を一体に結合した断面凸字形状の段付き構
造になっている。ＭＲセンサ素子９０がＰ１ポール層９
８と下側シールド層８４との間に設けられている。
取りヘッドを持った薄膜磁気ヘッドにおいて、書き込み
モードのときに、はみ出し磁束を効果的に減少させて、
より高いトラック密度でのデータ記録を可能にする。ヘ
ッドのスキュー誤差を減じるため、誘導型書き込みヘッ
ドと磁気抵抗効果型ヘッドを近接させる。ＭＲセンサ素
子を誘導型書き込みヘッドの書き込みはみ出し磁束から
シールドする。 【構成】 誘導型ヘッドは、パーマロイのような強磁性
材料で出来たＰ１層およびＰ２層１０８を含んでおり、
書き込み用変換ギャップを持つ磁気回路を形成する。Ｐ
１ポール層９８は、その下部から横に張り出したシール
ド部分１２２を一体に結合した断面凸字形状の段付き構
造になっている。ＭＲセンサ素子９０がＰ１ポール層９
８と下側シールド層８４との間に設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、薄膜磁気ヘッドアセ
ンブリに関し、詳細には磁気抵抗効果センサ読み取りヘ
ッドを組み込んだ読み書きヘッドまたは変換器に関する
ものである。
ンブリに関し、詳細には磁気抵抗効果センサ読み取りヘ
ッドを組み込んだ読み書きヘッドまたは変換器に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】現在公知の磁気ヘッドアセンブリは、誘
導型書き込みヘッドおよび磁気抵抗効果型（ＭＲ）読み
取りヘッドを有して生産されている。典型的な誘導型書
き込みヘッドは、よく知られているように、変換ギャッ
プを持った磁気回路を形成するそれぞれＰ１・Ｐ２と称
する薄膜パーマロイ層を組み入れている。書き込みモー
ドのときには、データ信号を表す磁束が書き込みギャッ
プから発出し、書き込みギャップに近接した回転ディス
クの上に記録される。書き込み磁気フィールドに関連し
て好ましくないはみ出し磁束(fringing flux) のあるこ
とが知られている。そのような書き込みフィールドから
のはみ出し磁束は、書き込めるデータトラックの幅に限
界があり、したがってトラック密度、つまりインチ当た
りトラック数に限界がある、という有害な効果を有す
る。データトラック密度が増加できるように、そのよう
なはみ出し磁束を抑えるのが好ましい。
導型書き込みヘッドおよび磁気抵抗効果型（ＭＲ）読み
取りヘッドを有して生産されている。典型的な誘導型書
き込みヘッドは、よく知られているように、変換ギャッ
プを持った磁気回路を形成するそれぞれＰ１・Ｐ２と称
する薄膜パーマロイ層を組み入れている。書き込みモー
ドのときには、データ信号を表す磁束が書き込みギャッ
プから発出し、書き込みギャップに近接した回転ディス
クの上に記録される。書き込み磁気フィールドに関連し
て好ましくないはみ出し磁束(fringing flux) のあるこ
とが知られている。そのような書き込みフィールドから
のはみ出し磁束は、書き込めるデータトラックの幅に限
界があり、したがってトラック密度、つまりインチ当た
りトラック数に限界がある、という有害な効果を有す
る。データトラック密度が増加できるように、そのよう
なはみ出し磁束を抑えるのが好ましい。
【０００３】はみ出し磁束の問題に向けた一つの従来の
取り組みは、例えば米国特許第４，８０３，５８０号に
記載のようなシールド兼ポール素子を使用することであ
る。そのシールドは、Ｐ１およびＰ２ポールからの誘導
磁界ならびに記録ディスクの表面上の隣接トラックのは
み出し磁界の両方に対して効果的である。該特許デバイ
スにおいては、シールド兼ポール素子は、第一のデポジ
ットされたＰ１層とパーマロイシールドを含んで、Ｐ１
ポール層とシールドが同一厚さの非常に幅広い構造体に
形成されている。
取り組みは、例えば米国特許第４，８０３，５８０号に
記載のようなシールド兼ポール素子を使用することであ
る。そのシールドは、Ｐ１およびＰ２ポールからの誘導
磁界ならびに記録ディスクの表面上の隣接トラックのは
み出し磁界の両方に対して効果的である。該特許デバイ
スにおいては、シールド兼ポール素子は、第一のデポジ
ットされたＰ１層とパーマロイシールドを含んで、Ｐ１
ポール層とシールドが同一厚さの非常に幅広い構造体に
形成されている。
【０００４】回転駆動装置を使ったディスクドライブに
おいては、ヘッドが内周トラックから外周トラックへ移
動されるにつれて、磁気ヘッドのスキューが考慮される
べき要因となる。書き込みギャップと読み取りギャップ
の間隔が小さくなるほど、スキューの不都合な効果は減
少する。
おいては、ヘッドが内周トラックから外周トラックへ移
動されるにつれて、磁気ヘッドのスキューが考慮される
べき要因となる。書き込みギャップと読み取りギャップ
の間隔が小さくなるほど、スキューの不都合な効果は減
少する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、書
き込みモードのときにはみ出し磁束を効果的に減少させ
て、より高いトラック密度でデータの記録が出来るよう
な、改良された薄膜磁気ヘッドアセンブリを提供するこ
とである。
き込みモードのときにはみ出し磁束を効果的に減少させ
て、より高いトラック密度でデータの記録が出来るよう
な、改良された薄膜磁気ヘッドアセンブリを提供するこ
とである。
【０００６】この発明の他の目的は、ヘッドのスキュー
を補正するために近接して隔てられた誘導型書き込みギ
ャップとＭＲ読み取りギャップを持った薄膜磁気ヘッド
アセンブリを提供することである。
を補正するために近接して隔てられた誘導型書き込みギ
ャップとＭＲ読み取りギャップを持った薄膜磁気ヘッド
アセンブリを提供することである。
【０００７】さらに他の目的は、書き込みモードのとき
発生するはみ出し磁束を含む磁界からシールドされたＭ
Ｒセンサ素子を含む薄膜磁気ヘッドアセンブリを提供す
ることである。
発生するはみ出し磁束を含む磁界からシールドされたＭ
Ｒセンサ素子を含む薄膜磁気ヘッドアセンブリを提供す
ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、薄膜
読み取り／書き込み磁気ヘッドアセンブリは、誘導型書
き込みヘッドとＭＲセンサ素子で形成された磁気抵抗効
果型読み取りヘッドを含んでいる。誘導型ヘッドは、パ
ーマロイのような強磁性材料で出来たそれぞれＰ１およ
びＰ２層と称する第一および第二のポールを含んでお
り、書き込み用変換ギャップを持つ磁気回路を形成す
る。この発明に伴って、Ｐ１ポール層およびＰ１ポール
の下部から張り出し好ましくはパーマロイで出来たシー
ルド部分とを含んで、一体の段付き構造が提供される。
ＭＲセンサ素子が下側シールド層とＰ１ポール／シール
ド部分の段付き一体結合構造体との間に設けられてい
る。シールド部分のシールド幅は、シールド部分の上方
に位置したＰ１書き込みポールの幅に等しいかそれより
大である。
読み取り／書き込み磁気ヘッドアセンブリは、誘導型書
き込みヘッドとＭＲセンサ素子で形成された磁気抵抗効
果型読み取りヘッドを含んでいる。誘導型ヘッドは、パ
ーマロイのような強磁性材料で出来たそれぞれＰ１およ
びＰ２層と称する第一および第二のポールを含んでお
り、書き込み用変換ギャップを持つ磁気回路を形成す
る。この発明に伴って、Ｐ１ポール層およびＰ１ポール
の下部から張り出し好ましくはパーマロイで出来たシー
ルド部分とを含んで、一体の段付き構造が提供される。
ＭＲセンサ素子が下側シールド層とＰ１ポール／シール
ド部分の段付き一体結合構造体との間に設けられてい
る。シールド部分のシールド幅は、シールド部分の上方
に位置したＰ１書き込みポールの幅に等しいかそれより
大である。
【０００９】
【発明の作用】書き込みはみ出し磁界が、Ｐ１層と第二
のデポジットされたＰ２ポール層との間に形成された書
き込み変換ギャップの領域におけるＰ１層の上表面によ
って定まることは公知である。薄膜磁気ヘッドを支承す
るエアベアリングスライダのエアベアリング面でＰ１ポ
ールの幅が張り出しシールド部分Ｓ２の幅に比較して狭
くなっていることにより、誘導型書き込みポール対Ｐ１
・Ｐ２により誘起された書き込み磁界の側方へのはみ出
しが減少する。側方はみ出し磁束は、書き込み中のデー
タトラックのエッジのところでスキューした側方遷移と
して現れがちである。与えられたトラック間隔に対し
て、隣接トラックトランジションの側縁からの望ましく
ない信号は減少するであろう。書き込みはみ出し磁界の
減少は、データ信号記録を改良し、データトラックをよ
り狭くでき、それによりより高いトラック密度を実現す
る。
のデポジットされたＰ２ポール層との間に形成された書
き込み変換ギャップの領域におけるＰ１層の上表面によ
って定まることは公知である。薄膜磁気ヘッドを支承す
るエアベアリングスライダのエアベアリング面でＰ１ポ
ールの幅が張り出しシールド部分Ｓ２の幅に比較して狭
くなっていることにより、誘導型書き込みポール対Ｐ１
・Ｐ２により誘起された書き込み磁界の側方へのはみ出
しが減少する。側方はみ出し磁束は、書き込み中のデー
タトラックのエッジのところでスキューした側方遷移と
して現れがちである。与えられたトラック間隔に対し
て、隣接トラックトランジションの側縁からの望ましく
ない信号は減少するであろう。書き込みはみ出し磁界の
減少は、データ信号記録を改良し、データトラックをよ
り狭くでき、それによりより高いトラック密度を実現す
る。
【００１０】
【実施例】以下図面を参照して、この発明の実施例につ
いて詳しく説明する。
いて詳しく説明する。
【００１１】図１に示すように、従来の読み書き磁気ヘ
ッド１０は、Ｐ１ポール兼磁気シールドを含む層１２を
有する誘導型部分を備えて成っている。このＰ１ポール
兼シールド１２は、一定厚さの単層で形成さている。Ｍ
Ｒセンサ読み取り素子２６は、電気リード１４とともに
Ｐ１ポール兼磁気シールド構造体の下面の下方に位置し
ている。第二シールド２２がＭＲセンサ素子２６の下方
に設けられている。このタイプの従来型読み書きヘッド
の例は、米国特許第４，８０３，５８０号に記載されて
おり、それはＰ１ポールと隣接シールドを一層にして用
い、ポールとシールドの両者が同一厚さの比較的幅広の
ポール兼シールド構造体となっている。Ｐ２ポール層１
８の底面から間隔を置いたＰ１ポール層の頂面が書き込
みはみ出し磁界の広がり程度を決める。該特許デバイス
では、Ｐ１ポールピースが幅広のため、はみ出し磁界が
大きくなり、トラック密度が減少する。また、該特許に
記載の比較的厚いＰ１ポール兼シールド層により定義さ
れる誘導型ギャップとＭＲセンサ素子との間隔のため、
必然的に記録データトラックの幅が広くなり、結果的に
トラック密度が低下する。
ッド１０は、Ｐ１ポール兼磁気シールドを含む層１２を
有する誘導型部分を備えて成っている。このＰ１ポール
兼シールド１２は、一定厚さの単層で形成さている。Ｍ
Ｒセンサ読み取り素子２６は、電気リード１４とともに
Ｐ１ポール兼磁気シールド構造体の下面の下方に位置し
ている。第二シールド２２がＭＲセンサ素子２６の下方
に設けられている。このタイプの従来型読み書きヘッド
の例は、米国特許第４，８０３，５８０号に記載されて
おり、それはＰ１ポールと隣接シールドを一層にして用
い、ポールとシールドの両者が同一厚さの比較的幅広の
ポール兼シールド構造体となっている。Ｐ２ポール層１
８の底面から間隔を置いたＰ１ポール層の頂面が書き込
みはみ出し磁界の広がり程度を決める。該特許デバイス
では、Ｐ１ポールピースが幅広のため、はみ出し磁界が
大きくなり、トラック密度が減少する。また、該特許に
記載の比較的厚いＰ１ポール兼シールド層により定義さ
れる誘導型ギャップとＭＲセンサ素子との間隔のため、
必然的に記録データトラックの幅が広くなり、結果的に
トラック密度が低下する。
【００１２】ディスクドライブの作動中は、読み書きヘ
ッドまたは変換器１０は、この技術分野でよく知られて
いるように、エアベアリングスライダに支えられて、回
転磁気ディスクに近接して浮上している。ヘッドが内周
から外周へと移動していくにつれて、無視できないスキ
ュー変化が生じる。もし、書き込み変換ギャップと読み
取りギャップの間隔が不当に大きいと、スキューの問題
はより深刻となる。
ッドまたは変換器１０は、この技術分野でよく知られて
いるように、エアベアリングスライダに支えられて、回
転磁気ディスクに近接して浮上している。ヘッドが内周
から外周へと移動していくにつれて、無視できないスキ
ュー変化が生じる。もし、書き込み変換ギャップと読み
取りギャップの間隔が不当に大きいと、スキューの問題
はより深刻となる。
【００１３】図２に示すように、読み書き磁気ヘッド構
造体４０は、Ｐ１ポール層４２とＰ２ポール層４８を持
って形成される。この発明によれば、Ｐ１ポールは、Ｐ
１ポール層部分４２の下部にはたし４４を有して形成さ
れており、Ｐ１ポール／シールド一体結合構造として段
付き形状となっている。作動領域を有するＭＲセンサ素
子２６が、シールド部分４４の下方に位置し、誘導型ヘ
ッドで記録されたデータを読み取る。第二のシールド２
２がＭＲセンサ素子２６の下方に設けられ、追加のシー
ルド効果が得られている。これらポール層、シールド、
およびＭＲセンサ素子は、好ましくはパーマロイで作ら
れる。
造体４０は、Ｐ１ポール層４２とＰ２ポール層４８を持
って形成される。この発明によれば、Ｐ１ポールは、Ｐ
１ポール層部分４２の下部にはたし４４を有して形成さ
れており、Ｐ１ポール／シールド一体結合構造として段
付き形状となっている。作動領域を有するＭＲセンサ素
子２６が、シールド部分４４の下方に位置し、誘導型ヘ
ッドで記録されたデータを読み取る。第二のシールド２
２がＭＲセンサ素子２６の下方に設けられ、追加のシー
ルド効果が得られている。これらポール層、シールド、
およびＭＲセンサ素子は、好ましくはパーマロイで作ら
れる。
【００１４】ポールとシールドの一体結合構造により、
書き込みモード時に発現するはみ出し磁界の大きさが顕
著に減少する。ポール／シールド構造体が段付き形状を
なし、書き込みギャップの領域でＰ１層の幅が狭くＰ１
ポールの頂面が小さくなっているので、はみ出し磁界の
量が減じられる。したがって、記録データトラックを狭
くすることができ、トラックを近接して並べられるの
で、結果として記録トラック密度が増大する。ポール／
シールド構造体のシールド部分４４の張り出し部を通る
磁束の量は比較的少ないので、厚めのシード層（めつき
用導電化処理層）または薄いめっき層を用いてシールド
層４４を形成することができる。
書き込みモード時に発現するはみ出し磁界の大きさが顕
著に減少する。ポール／シールド構造体が段付き形状を
なし、書き込みギャップの領域でＰ１層の幅が狭くＰ１
ポールの頂面が小さくなっているので、はみ出し磁界の
量が減じられる。したがって、記録データトラックを狭
くすることができ、トラックを近接して並べられるの
で、結果として記録トラック密度が増大する。ポール／
シールド構造体のシールド部分４４の張り出し部を通る
磁束の量は比較的少ないので、厚めのシード層（めつき
用導電化処理層）または薄いめっき層を用いてシールド
層４４を形成することができる。
【００１５】さらに、張り出しシールド部分４４と下側
シールド２２とが組み合わさって、ＭＲセンサ素子２６
にとって効果的なシールドを提供する。特に、下側シー
ルド２２が非常に幅広くＭＲセンサ素子２６および上側
シールドの幅を超えて延びているときは、効果的であ
る。下側シールド２２は、十分に幅広に作られ、ＭＲセ
ンサ素子２６は、所望のトラック幅と長さ方向バイアス
を確保するに足る幅に作られる。上側シールド４４は、
下側シールド２２があるため、ＭＲセンサ素子２６に比
べて長くても短くてもよい。Ｐ１ポール層部分４２は、
底面シールド部分４４より狭く、その幅は、製造誤差の
許す限りＰ２ポール層４８の幅に近づける。
シールド２２とが組み合わさって、ＭＲセンサ素子２６
にとって効果的なシールドを提供する。特に、下側シー
ルド２２が非常に幅広くＭＲセンサ素子２６および上側
シールドの幅を超えて延びているときは、効果的であ
る。下側シールド２２は、十分に幅広に作られ、ＭＲセ
ンサ素子２６は、所望のトラック幅と長さ方向バイアス
を確保するに足る幅に作られる。上側シールド４４は、
下側シールド２２があるため、ＭＲセンサ素子２６に比
べて長くても短くてもよい。Ｐ１ポール層部分４２は、
底面シールド部分４４より狭く、その幅は、製造誤差の
許す限りＰ２ポール層４８の幅に近づける。
【００１６】一体段付き構造体のシールド部分の張り出
し（上側シールド）と幅広の第二シールド（下側シール
ド）とにより提供されるシールド効果は、ＭＲ読み取り
ヘッドの性能に反映される。この発明で実施した張り出
しシールド部分４４の追加シールド効果は、ヘッドの感
度、ノイズ特性、パルス幅および横読み取りを改良す
る。
し（上側シールド）と幅広の第二シールド（下側シール
ド）とにより提供されるシールド効果は、ＭＲ読み取り
ヘッドの性能に反映される。この発明で実施した張り出
しシールド部分４４の追加シールド効果は、ヘッドの感
度、ノイズ特性、パルス幅および横読み取りを改良す
る。
【００１７】図３を参照して、読み取り書き込みヘッド
アセンブリは、例えば、アルミナ−チタン−カーバイド
の複合材料のような絶縁材料の基板８２を有して出来て
いる。パーマロイのような軟磁性層８４が例えば蒸着、
スパッタリング、めっきなどにより非磁性基板８２の上
にデポジットされる。その上に、Ａｌ2Ｏ3のような適当
な非磁性材料の第一絶縁層８８Ａがデポジットされ読み
取りギャップを形成する。そして、絶縁層８８Ａの上に
ＭＲセンサ層９０がデポジットされる。そして、ＦｅＭ
ｎ交換材料のような縦方向バイアス材料がデポジットさ
れてもよい。ホトリソグラフおよびエッチング手段がＭ
Ｒセンサ素子９０とそのリード９２を定義するために用
いられる。
アセンブリは、例えば、アルミナ−チタン−カーバイド
の複合材料のような絶縁材料の基板８２を有して出来て
いる。パーマロイのような軟磁性層８４が例えば蒸着、
スパッタリング、めっきなどにより非磁性基板８２の上
にデポジットされる。その上に、Ａｌ2Ｏ3のような適当
な非磁性材料の第一絶縁層８８Ａがデポジットされ読み
取りギャップを形成する。そして、絶縁層８８Ａの上に
ＭＲセンサ層９０がデポジットされる。そして、ＦｅＭ
ｎ交換材料のような縦方向バイアス材料がデポジットさ
れてもよい。ホトリソグラフおよびエッチング手段がＭ
Ｒセンサ素子９０とそのリード９２を定義するために用
いられる。
【００１８】ＭＲセンサ素子９０の両端に相互結線を形
成するために電気接片（リード）がデポジットされパタ
ーン取りされ、検出用電流源および電圧検出手段に接続
される。電気リードおよびバイアス材料は、同時にパタ
ーン付けされてもよい。リードは、一つまたは複数のパ
ターン工程で仕上げられてもよい。
成するために電気接片（リード）がデポジットされパタ
ーン取りされ、検出用電流源および電圧検出手段に接続
される。電気リードおよびバイアス材料は、同時にパタ
ーン付けされてもよい。リードは、一つまたは複数のパ
ターン工程で仕上げられてもよい。
【００１９】Ａｌ2Ｏ3の第二絶縁層８８ＢがＭＲセンサ
素子９０の上にデポジットされ、読み取りギャップを完
成する。次いで、パーマロイのような適当な軟磁性材料
で出来た書き込みポール／磁気シールド一体結合構造９
８がスパッタリング、蒸着、めっき、その他適宜な手段
で第二アルミナ絶縁層８８Ｂの上に形成される。シール
ド付きＰ１ポール構造体９８の段付き形状は、後述する
ように、適宜の順次処理工程により形成される。Ａｌ2
Ｏ3のような第三絶縁層１００が、十分な厚さのシール
ド付きＰ１ポール９８の上にデポジットされ、書き込み
変換ギャップ１００を形成する。それから、導電コイル
１０２が適当な巻数の銅または他の適当な材料でデポジ
ットされ、パターン取りされ、絶縁材料の層１０４、１
０６の中に埋設される。この絶縁材料は、加熱硬化した
ホトレジストであってもよい。書き込み用Ｐ２ポール層
１０８は、Ｐ１ポール層９８に後端結合部（図示せず）
で接触しており、連続的な磁気回路を形成している。Ｐ
２ポール層１０８の上には、絶縁保護外皮（図示せず）
が設けられる。
素子９０の上にデポジットされ、読み取りギャップを完
成する。次いで、パーマロイのような適当な軟磁性材料
で出来た書き込みポール／磁気シールド一体結合構造９
８がスパッタリング、蒸着、めっき、その他適宜な手段
で第二アルミナ絶縁層８８Ｂの上に形成される。シール
ド付きＰ１ポール構造体９８の段付き形状は、後述する
ように、適宜の順次処理工程により形成される。Ａｌ2
Ｏ3のような第三絶縁層１００が、十分な厚さのシール
ド付きＰ１ポール９８の上にデポジットされ、書き込み
変換ギャップ１００を形成する。それから、導電コイル
１０２が適当な巻数の銅または他の適当な材料でデポジ
ットされ、パターン取りされ、絶縁材料の層１０４、１
０６の中に埋設される。この絶縁材料は、加熱硬化した
ホトレジストであってもよい。書き込み用Ｐ２ポール層
１０８は、Ｐ１ポール層９８に後端結合部（図示せず）
で接触しており、連続的な磁気回路を形成している。Ｐ
２ポール層１０８の上には、絶縁保護外皮（図示せず）
が設けられる。
【００２０】ＭＲ読み取りギャップ８８Ａ、８８Ｂは、
典型的には、１マイクロメートル未満であり、書き込み
ギャップ１００も、典型的には、１マイクロメートル未
満である。
典型的には、１マイクロメートル未満であり、書き込み
ギャップ１００も、典型的には、１マイクロメートル未
満である。
【００２１】以下、図４〜１０を参照しながら、図３の
段付き書き込みポール／シールド構造体９８を形成する
方法を述べる。この発明により書き込み用Ｐ１ポール層
１２８の張り出しシールド部分１２２を形成するための
模範的な一連のホトレジストおよびデポジット工程を図
４〜７に図解する。このプロセスにおいて、導電性シー
ド層が第二読み取りギャップ８８の上にデポジットされ
る。その後、ホトレジスト層がＭＲセンサ素子９０と整
列する窓を定義するためにデポジットされる。シールド
部分１２２を形成するために、パーマロイのような軟磁
性材層が導電シード層の上に所定の厚さまでめっきされ
る。典型的な厚さは、１〜１０マイクロメートルの範囲
であろう。図４に示すように、第二ホトレジストパター
ン１２６がデポジットされ、磁性層１２２の上に中央窓
を定義する。この窓パターン１２６は、順次デポジット
される軟磁性材料層部分１２８が張り出し部１２２と対
称にオーバラップする寸法を定義する。第二軟磁性層が
書き込み変換ギャップの長さのほぼ１〜３倍の所定の厚
さまでデポジットされ、書き込み用Ｐ１ポール層部分１
２８を形成する。
段付き書き込みポール／シールド構造体９８を形成する
方法を述べる。この発明により書き込み用Ｐ１ポール層
１２８の張り出しシールド部分１２２を形成するための
模範的な一連のホトレジストおよびデポジット工程を図
４〜７に図解する。このプロセスにおいて、導電性シー
ド層が第二読み取りギャップ８８の上にデポジットされ
る。その後、ホトレジスト層がＭＲセンサ素子９０と整
列する窓を定義するためにデポジットされる。シールド
部分１２２を形成するために、パーマロイのような軟磁
性材層が導電シード層の上に所定の厚さまでめっきされ
る。典型的な厚さは、１〜１０マイクロメートルの範囲
であろう。図４に示すように、第二ホトレジストパター
ン１２６がデポジットされ、磁性層１２２の上に中央窓
を定義する。この窓パターン１２６は、順次デポジット
される軟磁性材料層部分１２８が張り出し部１２２と対
称にオーバラップする寸法を定義する。第二軟磁性層が
書き込み変換ギャップの長さのほぼ１〜３倍の所定の厚
さまでデポジットされ、書き込み用Ｐ１ポール層部分１
２８を形成する。
【００２２】図６〜７に示すように、Ｐ１ポール層部分
１２８の上にデポジットされたＡｌ2Ｏ3のような絶縁層
１００により、書き込み変換ギャップが形成され、それ
に他のシード層が続く。第三のホトレジストパターンが
第三の窓を定義する。次いで、パーマロイの最終層がそ
の窓１３０の中に所望の厚さまでデポジットされ、書き
込み用Ｐ２ポール層１３２を形成する。図７に示された
段高さｄ1、ｄ2および幅ｗの最終的厚さは、読み取り書
き込みギャップ間隔を最小に保ちながら、書き込みはみ
出し磁界を最小限にし、ＭＲセンサ素子のシールドを最
大限にするように、選定される。ｄ1、ｄ2の好ましい値
は、ギャップ長のほぼ１〜３倍であり、ｗについては、
Ｐ２の幅より約０〜１．５マイクロメートル大きい値で
ある。
１２８の上にデポジットされたＡｌ2Ｏ3のような絶縁層
１００により、書き込み変換ギャップが形成され、それ
に他のシード層が続く。第三のホトレジストパターンが
第三の窓を定義する。次いで、パーマロイの最終層がそ
の窓１３０の中に所望の厚さまでデポジットされ、書き
込み用Ｐ２ポール層１３２を形成する。図７に示された
段高さｄ1、ｄ2および幅ｗの最終的厚さは、読み取り書
き込みギャップ間隔を最小に保ちながら、書き込みはみ
出し磁界を最小限にし、ＭＲセンサ素子のシールドを最
大限にするように、選定される。ｄ1、ｄ2の好ましい値
は、ギャップ長のほぼ１〜３倍であり、ｗについては、
Ｐ２の幅より約０〜１．５マイクロメートル大きい値で
ある。
【００２３】段付きの書き込みポール／シールド一体結
合構造体の構造を形成するためのこの発明に従った他の
方法を図８〜１０に示す。強磁性体層４６（後にＰ１ポ
ール層部分４２と張り出し磁気シールド部分４４にな
る）が絶縁基板（図示せず）の上に総厚さｔになるまで
デポジットされる。書き込みギャップを形成するため
に、強磁性体層４６の上にＡｌ2Ｏ3のような絶縁層１０
０がデポジットされる。図３を参照して述べたように、
コイル１０２、絶縁層１０４、１０６、そしてＰ２ポー
ル層４８とＰ１ポール層４２の間の後端結合部が形成さ
れる。最終マスク層１４０が、ホトレジストまたはチタ
ンその他の適当な材料を使ってデポジットされパターン
取りされる。別法として、Ｐ２ポール層は、製造中、Ｐ
２ポール層の仕上がり厚さより厚く作ることもでき、そ
れによりセルフアラインマスクを提供して別個のマスク
工程の必要性をなくすことができる。例えば、イオンビ
ームエッチングまたはリアクティブイオンエッチングに
より、Ｐ２ポール層４８、書き込みギャップ絶縁材料１
００、Ｐ１ポール層４２の一部を除去する。これらの層
は、層１４０のホトレジストパターン取りにより露光さ
れたところが取り除かれる。エッチングは、層４８およ
び１００が完全に突き抜けるまで続けられる。エッチン
グは、層４６の半ばで中止し、厚さｄ1 の書き込みポー
ル部分４２と厚さｄ2 のシールド部分４４を有し書き込
みギャップのところで定義される幅ｗの延長体を有する
異形断面のシールド４４付きＰ１ポール４２を残す。出
来上がり構造体には、エッチングに使うイオンビームの
散乱効果により、幾分僅かな外側傾斜が残る。
合構造体の構造を形成するためのこの発明に従った他の
方法を図８〜１０に示す。強磁性体層４６（後にＰ１ポ
ール層部分４２と張り出し磁気シールド部分４４にな
る）が絶縁基板（図示せず）の上に総厚さｔになるまで
デポジットされる。書き込みギャップを形成するため
に、強磁性体層４６の上にＡｌ2Ｏ3のような絶縁層１０
０がデポジットされる。図３を参照して述べたように、
コイル１０２、絶縁層１０４、１０６、そしてＰ２ポー
ル層４８とＰ１ポール層４２の間の後端結合部が形成さ
れる。最終マスク層１４０が、ホトレジストまたはチタ
ンその他の適当な材料を使ってデポジットされパターン
取りされる。別法として、Ｐ２ポール層は、製造中、Ｐ
２ポール層の仕上がり厚さより厚く作ることもでき、そ
れによりセルフアラインマスクを提供して別個のマスク
工程の必要性をなくすことができる。例えば、イオンビ
ームエッチングまたはリアクティブイオンエッチングに
より、Ｐ２ポール層４８、書き込みギャップ絶縁材料１
００、Ｐ１ポール層４２の一部を除去する。これらの層
は、層１４０のホトレジストパターン取りにより露光さ
れたところが取り除かれる。エッチングは、層４８およ
び１００が完全に突き抜けるまで続けられる。エッチン
グは、層４６の半ばで中止し、厚さｄ1 の書き込みポー
ル部分４２と厚さｄ2 のシールド部分４４を有し書き込
みギャップのところで定義される幅ｗの延長体を有する
異形断面のシールド４４付きＰ１ポール４２を残す。出
来上がり構造体には、エッチングに使うイオンビームの
散乱効果により、幾分僅かな外側傾斜が残る。
【００２４】図１０を参照して、以上記載の構造物をイ
オンミリングを用いて生産するためには、下記のディメ
ンションが好ましい。すなわち、６０゜≦θ1 ≦９０
゜、 ７５゜≦θ2 ≦９０゜、０゜≦θ3 ≦３０
゜、 ９０゜≦θ4 ≦１２０゜、１ｇ≦ｄ1 ≦３
ｇ、 ここに、ｇは書き込みギャップの厚さである。
オンミリングを用いて生産するためには、下記のディメ
ンションが好ましい。すなわち、６０゜≦θ1 ≦９０
゜、 ７５゜≦θ2 ≦９０゜、０゜≦θ3 ≦３０
゜、 ９０゜≦θ4 ≦１２０゜、１ｇ≦ｄ1 ≦３
ｇ、 ここに、ｇは書き込みギャップの厚さである。
【００２５】この発明の実施に当たっては、段付き形状
でＰ１ポールと結合している磁気シールド部分の厚さ
は、大体０．５〜１マイクロメートルの範囲にあり、同
様にＭＲセンサ素子の下方に設けられている磁気シール
ド層は、０．５〜１マイクロメートルの大凡の範囲にあ
る。
でＰ１ポールと結合している磁気シールド部分の厚さ
は、大体０．５〜１マイクロメートルの範囲にあり、同
様にＭＲセンサ素子の下方に設けられている磁気シール
ド層は、０．５〜１マイクロメートルの大凡の範囲にあ
る。
【００２６】
【発明の効果】シールド区域の上側部分が誘導型書き込
みヘッド構造の下側ポールを形成するところの本件段付
き形状のために、書き込み磁界のはみ出し磁束の影響
は、効果的に減じられる。はみ出しが減るので、ディス
クドライブの書き込みモードのときのトラック密度をよ
り高くすることができる。Ｐ１ポール、Ｐ２ポールおよ
び磁束検知ＭＲ素子の配置は、Ｐ１ポール／シールド部
分を一体結合構造としてあるので、書き込みギャップと
読み取りギャップのより接近した間隔を可能とする。延
長されたシールド８４は、シールド効果を高め、シール
ド１２２をあまり微妙でなくする。
みヘッド構造の下側ポールを形成するところの本件段付
き形状のために、書き込み磁界のはみ出し磁束の影響
は、効果的に減じられる。はみ出しが減るので、ディス
クドライブの書き込みモードのときのトラック密度をよ
り高くすることができる。Ｐ１ポール、Ｐ２ポールおよ
び磁束検知ＭＲ素子の配置は、Ｐ１ポール／シールド部
分を一体結合構造としてあるので、書き込みギャップと
読み取りギャップのより接近した間隔を可能とする。延
長されたシールド８４は、シールド効果を高め、シール
ド１２２をあまり微妙でなくする。
【図１】 従来の延ばされた書き込みポール兼シールド
構造を有する薄膜読み書きヘッドアセンブリの要部を示
す断面図である。
構造を有する薄膜読み書きヘッドアセンブリの要部を示
す断面図である。
【図２】 この発明による段付きＰ１ポール／シールド
の一体結合構造を有する薄膜読み書きヘッドアセンブリ
の要部を示す断面図である。
の一体結合構造を有する薄膜読み書きヘッドアセンブリ
の要部を示す断面図である。
【図３】 図２の新規なヘッドアセンブリを図解する読
み書きヘッドアセンブリの要部を示す一部断面斜視図で
ある。
み書きヘッドアセンブリの要部を示す一部断面斜視図で
ある。
【図４】 この発明による薄膜読み書きヘッド構造の製
造ステップを示す要部断面図である。
造ステップを示す要部断面図である。
【図５】 この発明による薄膜読み書きヘッド構造の製
造ステップを示す要部断面図である。
造ステップを示す要部断面図である。
【図６】 この発明による薄膜読み書きヘッド構造の製
造ステップを示す要部断面図である。
造ステップを示す要部断面図である。
【図７】 この発明による薄膜読み書きヘッド構造の製
造ステップを示す要部断面図である。
造ステップを示す要部断面図である。
【図８】 この発明に従って順次デポジットされる層を
イオンミリングまたはエッチングして製造されるヘッド
構造の要部断面図である。
イオンミリングまたはエッチングして製造されるヘッド
構造の要部断面図である。
【図９】 この発明に従って順次デポジットされる層を
イオンミリングまたはエッチングして製造されるヘッド
構造の要部断面図である。
イオンミリングまたはエッチングして製造されるヘッド
構造の要部断面図である。
【図１０】 この発明に従って順次デポジットされる層
をイオンミリングまたはエッチングして製造されるヘッ
ド構造の要部断面図である。
をイオンミリングまたはエッチングして製造されるヘッ
ド構造の要部断面図である。
１０…読み書き磁気ヘッド、１２…Ｐ１ポール兼磁気シ
ールド、１４…電気リード、１８…Ｐ２ポール層、２０
…ギャップ、２２…第二シールド層、２６…ＭＲセンサ
素子、４０…読み書き磁気ヘッド、４２…Ｐ１ポール層
部分、４４…張り出し磁気シールド部分、４８…Ｐ２ポ
ール層、８２…基板、８４…第二シールド層、８８Ａ…
第一絶縁層、８８Ｂ…第二絶縁層、９０…ＭＲセンサ素
子、９２…電気リード、９８…シールド付きＰ１ポー
ル、１００…第三絶縁層、１０２…導電コイル、１０４
…絶縁材料層、１０６…絶縁材料層、１０８…Ｐ２ポー
ル層、１２２…張り出しシールド部分、１２６…第二ホ
トレジストパターン、１２８…Ｐ１ポール層部分、１３
０…窓、１３２…Ｐ２ポール層、１４０…ホトレジスト
層
ールド、１４…電気リード、１８…Ｐ２ポール層、２０
…ギャップ、２２…第二シールド層、２６…ＭＲセンサ
素子、４０…読み書き磁気ヘッド、４２…Ｐ１ポール層
部分、４４…張り出し磁気シールド部分、４８…Ｐ２ポ
ール層、８２…基板、８４…第二シールド層、８８Ａ…
第一絶縁層、８８Ｂ…第二絶縁層、９０…ＭＲセンサ素
子、９２…電気リード、９８…シールド付きＰ１ポー
ル、１００…第三絶縁層、１０２…導電コイル、１０４
…絶縁材料層、１０６…絶縁材料層、１０８…Ｐ２ポー
ル層、１２２…張り出しシールド部分、１２６…第二ホ
トレジストパターン、１２８…Ｐ１ポール層部分、１３
０…窓、１３２…Ｐ２ポール層、１４０…ホトレジスト
層
Claims (14)
- 【請求項１】 書き込み用変換ギャップを持った磁気回
路を形成するための第一および第二の磁気ポールを有
し、書き込みモードのときに側方に磁束がはみ出る可能
性のある誘導型書き込み磁気ヘッドと、 該第一の磁気ポールの下部から段付きの輪郭形状を成し
て張り出した磁気シールド部分と、 該張り出したシールド部分の下方に位置し、データ読み
取りのための作動領域を持った所定の読み取りギャップ
を有する磁気抵抗効果センサ素子と、 該センサ素子の下方に設けられ、該センサ素子の作動領
域より幅広の磁気シールド層とを備えて成り、 データ書き込みのときに発生する側方はみ出し磁束フィ
ールドが効果的に低減されることを特徴とするデータ読
み書き用磁気ヘッドアセンブリ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の磁気ヘッドアセンブリ
であって、 該磁気シールド層が該磁気シールド部分より幅広である
ことを特徴とするもの。 - 【請求項３】 請求項１に記載の磁気ヘッドアセンブリ
であって、 該磁気ポール、シールド部分、シールド層およびセンサ
素子が同じ軟磁性材料で出来ていることを特徴とするも
の。 - 【請求項４】 請求項１に記載の磁気ヘッドアセンブリ
であって、 該センサ素子に検知電流を供給するために外部回路への
接続のため該センサ素子に接続された電気リードを含ん
で成ることを特徴とするもの。 - 【請求項５】 請求項１に記載の磁気ヘッドアセンブリ
であって、 該シールド部分の厚さが約０．５〜１マイクロメートル
程度であることを特徴とするもの。 - 【請求項６】 請求項１に記載の磁気ヘッドアセンブリ
であって、 該シールド層の厚さが約０．５〜１マイクロメートル程
度であることを特徴とするもの。 - 【請求項７】 請求項１に記載の磁気ヘッドアセンブリ
であって、 該所定の読み取りギャップの厚さが１マイクロメートル
より小さいことを特徴とするもの。 - 【請求項８】 請求項１に記載の磁気ヘッドアセンブリ
であって、 該第一および第二のポールが書き込みギャップの厚さの
約１〜３倍に等しい段の高さを定義していることを特徴
とするもの。 - 【請求項９】 誘導型書き込みヘッドおよび読み取りギ
ャップ内にセンサ素子を有する磁気抵抗効果型読み取り
ヘッドを備えて成り、該誘導型ヘッドが第一ポール層と
張り出し磁束シールド部分を有する段付き構造に形成さ
れて成る薄膜磁気ヘッドの形成方法であって、 該読み取りギャップの上に導電性のシード層をデポジッ
トするステップと、 該センサ素子と整列して第一の窓を定義するためにホト
レジスト層をデポジットするステップと、 該シールド部分を形成するために該導電性シード層の上
に軟磁性材料の第一の層をデポジットするステップと、 該第一の層の上に中央窓を定義するステップと、 該第一のポール層を形成するために該中央窓により定義
される領域に軟磁性材料の第二の層をデポジットし、該
シールド部分は該第一のポール層より幅広とするステッ
プとを有して成るもの。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の方法であって、 書き込みギャップを形成するために該第一ポール層の上
に絶縁層をデポジットするステップと、 該第一ポール層とともに磁気回路を形成するために第二
ポール層を定義しかつめっきするステップを含んでなる
ことを特徴とするもの。 - 【請求項１１】 誘導型書き込みヘッドおよび読み取り
ギャップ内にセンサ素子を有する磁気抵抗効果型読み取
りヘッドを備えて成り、該誘導型ヘッドが第一ポール層
と張り出し磁束シールド部分を有する段付き構造に形成
されて成る薄膜磁気ヘッドの形成方法であって、 磁束シールド部分を形成するために第一の磁性層を定義
しデポジットするステップと、 第一の磁気ポールを形成するために第二の磁性層を定義
しデポジットするステップであって、該第二の磁性層を
該第一の磁気シールド層と一体とし、該第一の磁気シー
ルド層を第二の磁性層より幅広で該第二の磁性層の幅よ
り外に張り出すようにすることを特徴とするステップ
と、 書き込み変換ギャップを形成するために非磁性の絶縁層
をデポジットするステップと、 電気的コイルと絶縁材料とを、隣接する導電層から該コ
イル手段を絶縁するように定義しデポジットするステッ
プと、 第二の磁気ポールを形成するために第三の磁性層を定義
しデポジットするステップと、 該第二の磁気ポール層の上にホトレジストのマスキング
層をデポジットするステップと、 該第二の磁気ポール層、該書き込みギャップ層および該
第一の磁気ポール層の一部をエッチングして、第一ポー
ル／シールド部分の段付き一体結合構造を形成するステ
ップとを有して成るもの。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の方法であって、 該磁気ポールをデポジットするステップがめっきにより
行われることを特徴とするもの。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の方法であって、 該マスキング層をデポジットするステップがホトレジス
ト、酸化アルミ、チタンまたは酸化チタンを使用するこ
とを含んでいることを特徴とするもの。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法であって、 該第二の磁性層をデポジットするステップが、セルフア
ラインマスクを提供するために、該第三の磁性層を該第
二のポール層の仕上がり厚さより大なる厚さまでめっき
するステップを包含することにより、第二のポール層を
形成するための別個のマスキングステップの必要性をな
くしたことを特徴とするもの。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11235693A | 1993-08-27 | 1993-08-27 | |
| US08/112,356 | 1993-08-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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