JPH0793715A

JPH0793715A - 薄膜磁気抵抗効果型ヘッド

Info

Publication number: JPH0793715A
Application number: JP23964893A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kuhara; 隆久原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 1995-04-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は再生ノイズの少ない、信頼性の高い
サイドタイプの薄膜磁気抵抗効果型ヘッドを提供するこ
とを目的とする。【構成】本発明の薄膜磁気抵抗効果型ヘッドは、記録
専用ヘッドと、ＭＲ素子３を使用し前記ＭＲ素子３を挟
む２枚の上部，下部シールド７，２を備えた再生専用ヘ
ッドとにより構成されるサイドタイプの薄膜磁気抵抗効
果型ヘッドであって、少なくとも前記ＭＲ素子３の前記
上部，下部シールド７，２のシールド形状が左右対称に
形成され、かつ、前記下部シールド２が前記ＭＲ素子３
のパッド１３の下に形成されていない構成を有してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高密度記憶再生装置等の
ハードディスク等に用いられる薄膜磁気抵抗効果型ヘッ
ド（以下薄膜ＭＲ効果型ヘッドと略す）に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピューターの高性能化に伴い
ハードディスクの小型化、高容量化が要求されており、
特に、小型化に伴い、記録媒体の回転速度が低下してき
ている。従って磁気ディスクからデータを読み出す際
に、信号の再生出力が記録媒体との速度に依存しない薄
膜ＭＲ効果型ヘッドの必要性が高くなっている。この薄
膜ＭＲ効果型ヘッドは従来の誘導型の薄膜ヘッドを記録
専用ヘッドとし、薄膜ＭＲ素子を再生専用ヘッドとして
使用した、いわゆる複合型薄膜磁気ヘッドである。薄膜
ＭＲ効果型ヘッドでは、ＭＲ素子を再生専用ヘッドとし
て使用しているため、読み取り出力が記録媒体との相対
速度に依存せず、原理的には記録媒体が低速でもデータ
を読み取ることができる。ところで、上述した薄膜ＭＲ
効果型ヘッドの構造には、ＭＲ素子の位置により３種類
のタイプが提案されている。ａ．記録専用ヘッドの磁気
回路の一部にＭＲ素子を形成したヨーク型、ｂ．記録専
用ヘッドのエアーギャップの間にＭＲ素子を形成したイ
ンギャップ型、ｃ．ＭＲ素子を形成後、その上に記録専
用ヘッドを形成したピギーバック型がある。最近、固定
ディスク用薄膜ＭＲ効果型ヘッドの主流になっているの
はｃ．ピギーバック型である。また、ヘッドの位置によ
りヘッド全体をスライダーの中央に配置したセンターエ
レメント型とヘッド全体をスライダーの端に配置したサ
イドエレメント型がある。センターエレメント型のヘッ
ドは浮上特性が安定しているが、ハードディスクの小型
化に伴いメディアの記録面に、より効率良く記録するた
めにはサイドエレメント型が見直され、最近はサイドエ
レメント型が主流となりつつある。

【０００３】以下に従来のサイドエレメント型の薄膜Ｍ
Ｒ効果型ヘッドについて説明する。図４は従来のサイド
エレメント型の薄膜ＭＲ効果型ヘッドのパターン図であ
る。１はアルチック（Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ）等で形成さ
れたセラミック基板、２はセラミック基板１上にセンダ
ストやＮｉＦｅ等で成膜された下部シールド、３はパー
マロイ等からなるＭＲ素子、４はＭＲ素子リード層、５
は上部リードギャップ層に形成されたＭＲ素子コンタク
トホール、６はＭＲ素子リード引き回し線、７はＮｉＦ
ｅメッキにより形成された上部シールド、８はＮｉＦｅ
メッキで形成された下部コア、９はバックギャップスル
ホール、１０は銅膜等よりなるコイル、１１は上部コ
ア、１２はコイルリード引き回し線、１３は一部が下部
シールド２の下に積層して形成された銅等からなるパッ
ドであり、その上にアルミナ等からなる保護層が形成さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のピギーバック型でサイドエレメント型の薄膜ＭＲ効果
型ヘッドでは、エレメントをスライダーの端に配置する
ため、薄膜ＭＲ素子のシールド形状は左右非対称に形成
され外部磁場の変動に対して、再生時の出力が不安定に
変動し、これが再生ノイズを惹起するという問題点を有
していた。そこで、この問題点を解決するためシールド
形状を左右対称にすることが考えられるが、左右対称に
するためには、従来はヘッド全体をスライダーの中央に
配置したセンターエレメント型にしなければならず、ハ
ードディスクの小型化に伴いメディアの記録面により効
率良く記録するためにはサイドエレメント型にしかでき
ないという機構上の問題点があった。これらの問題点を
解決するために、従来からシールドの材質を高保磁力、
高残留磁束密度の特性を持つものに改善したり、シール
ドの厚さを厚くして外部磁場の影響を抑える試みがなさ
れているが、いずれも外部磁場の変動に対して、再生時
の出力を安定化させることができないという問題点があ
った。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、再生ノイズの少ない、信頼性の高いサイドタイプの
薄膜磁気抵抗効果型ヘッド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】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載の薄膜磁気抵抗効果型ヘッド
は、記録専用ヘッドと、磁気抵抗素子を使用し前記磁気
抵抗素子を挟む２枚の上部，下部シールドを備えた再生
専用ヘッドとにより構成されるサイドタイプの薄膜磁気
抵抗効果型ヘッドであって、少なくとも前記磁気抵抗素
子の前記上部，下部シールドのシールド形状が左右対称
に形成され、かつ、前記下部シールドが前記磁気抵抗素
子のパッドの下に形成されていない構成を有している。
請求項２に記載の薄膜磁気抵抗効果型ヘッドは、請求項
１において、前記磁気抵抗素子を挟む前記上部，下部シ
ールドの内、前記上部シールドが前記下部シールドより
小さく形成された構成を有している。尚、上部シールド
の大きさは磁気抵抗素子等の大きさにより適宜選択され
るが、下部シールドよりも常に小さく形成する必要があ
る。

【０００７】

【作用】この構成によって、少なくとも薄膜ＭＲ素子の
シールド形状を左右対称とし、かつ、下部シールドを薄
膜磁気抵抗素子のパッドの下に配置しない構造、前記薄
膜磁気抵抗素子を挟む２枚のシールドの内、上部シール
ドを下部シールドより小さな形状とすることにより、外
部ノイズに対する感度を小さくすることができるので再
生ノイズを少なくすることができる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例における薄膜ＭＲ
効果型ヘッドの要部パターン図である。図４の従来例と
異なるのは、ＭＲ素子３の下部シールド２と上部シール
ド７の形状が左右対称に形成されている点と、下部シー
ルド２がＭＲ素子３の下に形成されていない点と、上部
シールド７が下部シールド２よりも小さく形成されてい
る点である。

【００１０】以上のように構成された本実施例の薄膜Ｍ
Ｒ効果型ヘッドについて、以下その製造方法について説
明する。図２，図３はその製造工程を示す模式図であ
り、図２（ａ）は下部シールド形成工程図であり、図２
（ｂ）はＭＲ素子形成工程図であり、図２（ｃ）はＭＲ
素子コンタクトホール形成工程図であり、図３（ａ）は
上部シールド形成工程図であり、図３（ｂ）はバックギ
ャップスルホール形成工程図であり、図３（ｃ）はコイ
ルリード引き回し線形成工程図である。まず図２（ａ）
の工程において、アルチックタイプのセラミック基板１
の表面を仕上研磨した後、アルミナ等の絶縁材料をスパ
ッタリングまたは物理蒸着等の方法により、例えば４μ
ｍ形成した後、下部シールド２をセンダストまたは、Ｎ
ｉＦｅにより約２μｍ形成し、パターニングする。この
時、下部シールド２の形状を左右対称とし、かつ、下部
シールド２をＭＲ素子３のパッド１３の下に形成しない
ようにする。

【００１１】次に、図２（ｂ）の工程において、読み込
みヘッドの下部リードギャップをアルミナ等により２０
００Å形成後、軟磁性バイアス補助層を例えば５００Å
形成し、その上に非磁性層Ｔａ等を例えば１００Å形成
し、パーマロイのＭＲ素子３を４５０Å形成する。次
に、フォトレジストを全体に塗布し、ＭＲ素子３をパタ
ーニングする。これをイオンミリング法により矩形形状
に形成する。この上にバルクハウゼンノイズをコントロ
ールするための交換バイアス層を形成する。次いで、こ
の上にＭＲ素子リード層４を、フォトレジストによりパ
ターニングし、Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｕ又はＣｕ合金，Ｗ，Ｃ
ｒ，Ｍｏ，Ａｕ等の材料をスパッタリング又は蒸着法に
より約１２００Åの膜厚で形成した後、リフトオフし、
ＭＲ素子リード層４の形状を形成する。次に、上部リー
ドギャップ層のアルミナ膜を適当なバイアスを印加しな
がら、例えば２０００Å形成する。バイアススパッタは
コンベンショナル型のスパッタリング装置でＲＦバイア
スを基板に印加しながら行う。基板印加バイアス電圧は
−１００Ｖ未満では平坦化効果が少なく、−１００Ｖ以
上だとアルミナ膜の内部応力が大きくなり、ＭＲ素子３
の磁化を乱す原因となるので−１００Ｖを選択する。次
に、図２（ｃ）の工程において、この上部リードギャッ
プ層にＭＲ素子コンタクトホール５を形成しＭＲ素子リ
ード引き回し線６とのコンタクトを取る。次いで、図３
（ａ）の工程において、この上に上部シールド７をＮｉ
Ｆｅメッキにより形成後、下部コア８を同じくＮｉＦｅ
メッキにより形成する。この時、上部シールド７の形状
も左右対称に形成する。ＭＲ素子３を挟む２枚のシール
ドの内、上部シールド７を下部シールド２より小さな形
状とする構造を取るパターンとしてもよい。小さな形状
とすることにより外部ノイズに対する感度を小さくする
ことができる。

【００１２】次に、図３（ｂ）の工程において、コンベ
ンショナル型のバイアススパッタリング装置により磁気
ギャップの材料であるアルミナ膜を例えば０．６μｍ形
成する。これに、バックコンタクトの穴を開けるためレ
ジストによりバックコンタクトパターンを形成しミリン
グ法により磁気ギャップ層に穴を開ける。この後、第一
絶縁層としてレジストを塗布しこれをパターニングしベ
ーキングする。この上に銅等からなるコイル１０を銅の
下地電極により化学メッキ法で形成する。再びレジスト
で第一絶縁層と同様な方法で第二絶縁層を形成する。次
いで、図３（ｃ）の工程において、この上に上部コア１
１をＮｉＦｅメッキにより形成する。この時、コイルリ
ード引き回し線１２も同時に形成するが、ＭＲ素子３の
引き出し電極部のＭＲ素子リード引き回し線６と記録専
用ヘッドのコイルリード引き回し線１２の一部は重ねあ
ったパターンとする。その後、銅等でパッド１３を形成
し、保護層をアルミナにより形成し薄膜ＭＲ効果型ヘッ
ドとする。

【００１３】以上のようにして製造された本実施例の薄
膜ＭＲ効果型ヘッドを用い実装テストを行った。尚、比
較例として図４に示す従来例のものを用い同様にして行
った。その結果、比較例の上部，下部のシールド形状が
左右対称でないパターンでは、外部磁界の影響が大き
く、そのため再生ノイズが大きいのに対し、実施例で
は、外部磁界の影響が極めて減少し、再生ノイズが少な
くなることがわかった。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明は、少なくとも薄膜
磁気抵抗素子のシールド形状を左右対称とし、かつ、下
部シールドを薄膜磁気抵抗素子のパッドの下に配置しな
い構造とすることにより、また、前記薄膜磁気抵抗素子
を挟む２枚のシールドの内、上部シールドを下部シール
ドより小さな形状とすることにより、外部ノイズの影響
を著しく抑制できるので、再生ノイズの少ない、信頼性
の極めて高い低原価で量産性に優れた薄膜ＭＲ効果型ヘ
ッドを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における薄膜ＭＲ効果型ヘッ
ドの要部パターン図

【図２】（ａ）薄膜ＭＲ効果型ヘッドの下部シールド形
成工程図（ｂ）薄膜ＭＲ効果型ヘッドのＭＲ素子形成工程図（ｃ）薄膜ＭＲ効果型ヘッドのＭＲ素子コンタクトホー
ル形成工程図

【図３】（ａ）薄膜ＭＲ効果型ヘッドの上部シールド形
成工程図（ｂ）薄膜ＭＲ効果型ヘッドのバックギャップスルホー
ル形成工程図（ｃ）薄膜ＭＲ効果型ヘッドのコイルリード引き回し線
形成工程図

【図４】従来のサイドエレメント型の薄膜ＭＲ効果型ヘ
ッドのパターン図

【符号の説明】

１セラミック基板２下部シールド３ＭＲ素子４ＭＲ素子リード層５ＭＲ素子コンタクトホール６ＭＲ素子リード引き回し線７上部シールド８下部コア９バックギャップスルホール１０コイル１１上部コア１２コイルリード引き回し線１３パッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録専用ヘッドと、磁気抵抗素子を使用し
前記磁気抵抗素子を挟む２枚の上部，下部シールドを備
えた再生専用ヘッドとにより構成されるサイドタイプの
薄膜磁気抵抗効果型ヘッドであって、少なくとも前記磁
気抵抗素子の前記上部，下部シールドのシールド形状が
左右対称に形成され、かつ、前記下部シールドが前記磁
気抵抗素子のパッドの下に形成されていないことを特徴
とする薄膜磁気抵抗効果型ヘッド。
【請求項２】請求項１の薄膜磁気抵抗効果型ヘッドであ
って、前記磁気抵抗素子を挟む前記上部，下部シールド
の内、前記上部シールドが前記下部シールドより小さく
形成されていることを特徴とする薄膜磁気抵抗効果型ヘ
ッド。