JPH08180329A

JPH08180329A - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH08180329A
Application number: JP32456394A
Authority: JP
Inventors: Hirotomo Shiina; 宏智椎名
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】記録磁界および消去磁界の漏れ磁界が上シー
ルド下ポール共通素子部の記録媒体対向面トラック幅方
向端部に集中することを防ぎ、不必要なサイドライティ
ングおよびサイドイレージングを防止することである。【構成】下シールド１、下シールドＭＲ素子間ギャッ
プ層２、バイアス層３，電流シャント膜４，パーマロイ
膜５，電極７，共通素子ＭＲ素子間ギャップ層８、共通
素子部９から構成されるＭＲヘッドと、上シールドと共
有される共通素子部９、上下ポール間ギャップ層１０、
上ポール１１から構成されるＩＤヘッドとを積層した複
合型ヘッドにおいて、共通素子部９の記録媒体対向面側
のトラック幅方向端部が、記録媒体対向面から滑らかに
後退することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置に用
いる磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】記録にインダクティブ型薄膜ヘッド（以
下、ＩＤヘッドと記す）を用い、再生に強磁性体の磁気
抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッド（以下、ＭＲ
ヘッドと記す）を用いるＩＤ／ＭＲ複合型磁気ヘッド
（以下、磁気ヘッドと記す）は、高い再生感度を有する
磁気ヘッドとして知られている。しかしながら、ＩＤヘ
ッドとＭＲヘッドとを単純に積層した従来の磁気ヘッド
では、ヘッド位置決め駆動方式として、揺動型のロータ
リ・アクチュエータを用いた場合、磁気記録媒体（以
下、記録媒体と記す）の内周と外周とでは、記録トラッ
クと再生トラックとの間に位置ずれを生じてしまう。こ
の位置ずれを低減するには、ＭＲヘッドの感磁部である
ＭＲ膜とＩＤヘッドのギャップセンター間との距離を極
力小さくする必要がある。

【０００３】この手段としては、例えば、IEEE TRANSAC
TIONS ON MAGNETICS,VOL.30,1994 p298 には、ＭＲヘッ
ドの上シールドとＩＤヘッドの下ポールとを共通の部材
で構成する、いわゆる上シールド下ポール共通素子部を
有するヘッド構造が開示されている。同文献では、上シ
ールド下ポール共通素子部の形状がトラック幅方向に長
く、かつトラック幅方向の端部において、記録媒体対向
面に対して垂直に後退する構造を備えている。しかしな
がら、上シールド下ポール共通素子部が記録媒体対向面
から垂直に後退する構造は、必ずしもＩＤヘッドの下ポ
ールとして最適ではなく、改良の余地があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、上シールド下ポ
ール共通素子部の形状は、下シールドと同一か、もしく
は特開平３−２７３５１４号公報に開示されているよう
に、少なくともトラック幅方向の長さがトラック幅の３
倍以上となる構造を採用していた。これは、ＭＲヘッド
の分解能を向上させる目的を優先したためである。この
従来技術において、磁気ヘッドの上シールド下ポール共
通素子部は、ＭＲヘッドのシールドとしては適している
がＩＤヘッドのポールとしては適していない。

【０００５】その理由は、従来の磁気ヘッドにおいて
は、上シールド下ポール共通素子部の記録媒体対向面側
トラック幅方向端部が、記録媒体対向面から垂直に後退
しているため、記録動作時もしくは消去動作時に上シー
ルド下ポール共通素子部の記録媒体対向面の端部に磁界
が集中しやすくなり、このために不必要なサイドライテ
ィングやサイドイレージングが起こるという問題がある
からである。

【０００６】この現象を図５を参照して具体的に説明す
る。図５は、従来のＩＤヘッドの磁界計算を行い、記録
媒体上での記録磁界強度分布を示したものであって、縦
軸は記録磁界の強度を示し、横軸はトラック幅方向を示
している。

【０００７】この磁界計算には、３次元の有限要素法を
用い、磁気ヘッドのモデルは、下ポールのトラックは幅
方向の長さを６０μｍとした。また、上下ポール間ギャ
ップ長を０．５９μｍとし、記録媒体とＩＤヘッドの磁
気スペーシングを０．０８μｍとした。そして、上シー
ルドと共有される下ポールの記録媒体対向面側トラック
幅方向端部は記録媒体対向面から垂直に後退させた。

【０００８】上記の計算条件で、記録電流を流したとき
に発生する磁界を計算した。図５は、上下ポール間ギャ
ップの下ポールから０．０７μｍの位置での記録磁界分
布である。同図は、下ポールのトラック幅方向端部の直
下近傍で、記録磁界の１／２程度の磁界強度を示す領域
があることを示している。この磁界強度は、磁性媒体に
信号を記録するのに十分な大きさであると同時に、記録
媒体に記録した信号を消去するにも十分な大きさであ
る。このように、上シールド下ポール共通素子部がトラ
ック幅方向端部で記録媒体対向面から垂直に後退する従
来のヘッド構造は、隣接トラックに不必要なサイドライ
ティングや不必要なサイドイレージングを行うという問
題を内包している。

【０００９】本発明の目的は、記録磁界および消去磁界
の漏れ磁界が、上シールド下ポール共通素子部の記録媒
体対向面側のトラック幅方向端部に集中することを防
ぎ、記録動作時に上シールド下ポール共通素子部が、隣
接トラックに不必要なサイドライティングを行うことを
防止し、また、消去動作時に同共通素子部が、隣接トラ
ックを不必要にイレージングするのを防止することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、下シールド
層，下シールド磁気抵抗効果素子間ギャップ層，磁気抵
抗効果素子層，電極層，上シールド磁気抵抗効果素子間
ギャップ層および上シールド層から構成される磁気抵抗
効果型ヘッドと、前記上シールド層と共用する下ポー
ル，ポール間ギャップおよび上ポールから構成されるイ
ンダクティブ型薄膜ヘッドとを積層してなる磁気ヘッド
において、前記上シールド下ポール共通素子部の記録媒
体対向面側のトラック幅方向端部が、前記記録媒体対向
面から滑らかに後退することを特徴とする。

【００１１】また、前記上シールド下ポール共通素子部
の記録媒体対向面側トラック幅方向端部が、前記記録媒
体対向面と記録媒体対向面から後退する面となす角度が
鈍角であってもよい。

【００１２】

【作用】磁気ヘッドの上シールド下ポール共通素子部
を、その記録媒体対向面トラック幅方向端部において、
記録媒体対向面より滑らかに後退させることもしくは記
録媒体対向面から後退する面と記録媒体対向面のなす各
が鈍角になるような構造にすることで、記録電流もしく
は消去電流を流した際に発生する磁界が上シールド下ポ
ール共通素子部の記録媒体対向面端部のエッジに集中す
る効果を抑えるとともに、記録動作時の漏れ磁界によっ
て、隣接トラックに不必要なサイドライティング（端部
による書き込み）されることを防止するとともに、同様
の効果により、消去動作時の漏れ磁界によって隣接トラ
ックが不必要にサイドイレージング（端部による消去）
されることを防止する。

【００１３】次に、本発明の磁気ヘッドの上シールド下
ポール共通素子端部が、記録媒体対向面から滑らかに後
退する面と記録媒体対向面のなす角度が鈍角となるよう
な構造を持つものと仮定して、磁界解析を行った結果を
図４に示す。

【００１４】図４は、図５に示す従来の磁気ヘッドモデ
ルの解析結果の場合と同様に、記録動作時における記録
媒体面上での磁界を示し、図５の解析結果と比較する
と、本発明の磁気ヘッドでは、共通素子部の記録媒体対
向面端部直下近傍の磁界が、特に大きくなるような現象
は観察されなかった。このことは、本発明の磁気ヘッド
の形状が共通素子部の記録媒体対向面端部における磁界
集中を緩和することにより、隣接トラックへの不必要な
サイドライティングやサイドイレージングを抑制する効
果があることを示している。

【００１５】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１６】図１は、本発明の実施例による（複合型）
磁気ヘッドを示す斜視図である。

【００１７】本発明の磁気ヘッドは、図１に示すよう
に、まず、基板（図示せず）上に厚さ２μｍのＮｉＦｅ
を用いた下シールド１を成膜し、これをイオンミリング
によって幅６０μｍにパターン化する。その上に厚さ
０．１１μｍのＡｌ₂Ｏ₃を用いた下シールド磁気抵抗
効果素子間ギャップ層（以下、下シールドＭＲ素子間ギ
ャップ層と記す）２をスパッタリングで形成する。さら
に、厚さ２５ｎｍのＣｏＺｒＭｏからなるバイアス膜
３、厚さ２０ｎｍのＴａからなる電流シャント膜４、お
よび厚さ２０ｎｍのパーマロイ膜５を順次積層したＭＲ
素子をスパッタリング法を用いて成膜する。

【００１８】ここで、バイアス膜３であるＣｏＺｒＭｏ
膜は、パーマロイ膜と磁気的に結合してバイアスを与
え、パーマロイの磁気抵抗効果が検出される。また、電
流シャント膜４は、パーマロイ膜５とバイアス膜３とを
磁気的に分離する。そして、これらの３層からなる膜は
レジストを付けた後、斜めイオンミリングによってパタ
ーニングする。

【００１９】その後、前記３層膜の両側に、永久磁石膜
６の下地層として厚さ１０μｍのＣｒを成膜し、その上
に永久磁石膜６として厚さ４００ｎｍのＣｏＣｒＴａを
成膜する。永久磁石膜６は、その後レジストを付けてイ
オンミリングでパターニングを行う。この永久磁石膜６
は、パーマロイ膜５およびバイアス膜３の磁気的安定化
をはかるものである。

【００２０】前記３層膜および永久磁石膜６の成膜後、
その上に厚さ２５０ｎｍのＡｕからなる電極７をスパッ
タリングで成膜する。そして、Ａｕを成膜後、トラック
幅部分のＡｕ膜をイオンミリングもしくはケミカルエッ
チングで除去してＭＲ素子を露出させる。これにより、
両側に残った電極７がトラック幅を決定する。

【００２１】次に、この上に厚さ０．１４μｍのＡｌ₂
Ｏ₃を用いて上シールド下ポール共通素子磁気抵抗効果
素子間ギャップ層（以下、共通素子ＭＲ素子間ギャップ
層と記す）８をスパッタリングで形成する。そして、そ
の上に上シールド下ポール共通素子部（以下、共通素子
部と記す）９の下地を形成し、さらに、その上に図１に
示すように、トラック幅方向端部が滑らかに記録媒体対
向面から後退する形状（後退部分１２として図示）を設
けたマスクを用いて、共通素子部９をフレームメッキに
より成膜する。

【００２２】その後、共通素子部９のケミカルエッチン
グを行う。続いて、上下ポール間ギャップ層１０を膜厚
０．５９μｍのＡｌ₂Ｏ₃を用いてスパッタリングで成
膜する。ギャップ層の上部には厚さ３μｍのレジスト処
理を行い、さらに、上下のポール、すなわち、上ポール
１１と共通素子部９とを連結させるために、イオンミリ
ングにより上下ポール間ギャップ層１０に穴を開ける。
また、レジストの上にはスパッタリングでコイル下地を
形成し、コイルのレジストパターンを露光した上で膜厚
４．３μｍのＣｕでコイル（図示せず）をメッキする。

【００２３】その後、ケミカルエッチングを行い、コイ
ルの下地を除去する。コイルの上には厚さ２μｍのレジ
スト処理を行い、さらに、その上に上ポールの下地膜を
スパッタリングによって成膜する。最後に、上ポール１
１を膜厚１．０μｍのＮｉＦｅを用いてメッキする。以
上の工程で製作した磁気ヘッドを実施例１とする。

【００２４】図２は、本発明の実施例２を示す斜視図で
あって、共通素子部のパターニングに用いるマスクとし
て、記録媒体対向面側トラック幅方向端部で記録媒体対
向面から後退する面（後退部分１３として図示）と記録
媒体対向面のなす角度αが、鈍角となるものを用いて磁
気ヘッドを製作したものである。なお、図２において、
図１に示す実施例１と同様の箇所については、重複を避
けるため説明を省略する。

【００２５】さらに、比較のために、共通素子部９のパ
ターニングに用いるマスクとして、記録媒体対向面側の
トラック幅方向端部が、図１，図２に示すような後退部
分１２，１３を持たず、記録媒体対向面から垂直に後退
しているものを用いて磁気ヘッドを製作し、比較例１と
した。図３は、比較例１を示す斜視図である。なお、図
３においても、図１に示す実施例１と同様の箇所につい
ては、重複を避けるため説明を省略する。

【００２６】次に、本発明の実施例１，実施例２および
比較例１を用いて行った試験結果について説明する。

【００２７】まず、実施例１，実施例２および比較例１
の各磁気ヘッドで記録（書き込み）動作を行い、再生出
力を測定した。次に、各磁気ヘッドを共通素子部の記録
媒体対向面側トラック幅方向端部が、記録トラックの真
上にくるように、磁気ヘッドの位置を移動させ（シーク
動作を行い）、その状態で記録動作を行った。その後、
再び磁気ヘッドを元の位置に移動させ再生出力を測定し
た。このときの出力値の変化量を表したのが表１であ
る。なお、実験結果は最初に測定した再生出力値を１と
して比で示した。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１の結果から、従来タイプの磁気ヘッド
である比較例１は、最初に測定した再生出力よりも、記
録実験後に再生出力が２０％減少した。これに対して実
施例１および実施例２では、実験の前後において出力変
動は認められなかった。

【００３０】次に、上記と同様の記録動作を行い再生出
力を測定した後、上記と同様にシーク動作を行った。そ
の後、今度は消去動作を行い、再び磁気ヘッドを元の位
置に移動させ再生出力を測定した。このときの出力値の
変化を表したのが表２である。なお、実験結果は最初に
測定した再生出力値を１として比で示した。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２の結果から、従来タイプの磁気ヘッド
である比較例１は、最初に測定した再生出力値よりも、
消去実験後に再生出力が２０％減少した。これに対し実
施例１および実施例２では実験の前後で出力変動は認め
られなかった。

【００３３】上記の実験では、比較例１において、記録
実験動作後および消去動作実験後に出力がそれぞれ２０
％減少したが、磁気ヘッドの出力減少は、記録媒体のＨ
ｃ，磁気的スペーシング，記録電流の大きさ，消去電流
の大きさ等によって左右されるものであり、例えば、記
録媒体と磁気ヘッドとが偶然に接触した場合などに、こ
の再生出力の減少量が変動することは言うまでもない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による磁気
ヘッドによれば、記録電流もしくは消去電流を流した時
に発生する磁界が、共通素子部の記録媒体対向面側トラ
ック幅方向端部に集中する効果を抑え、記録動作時の漏
れ磁界による隣接トラックへの不必要なサイドライティ
ングを防止できるという効果がある。

【００３５】また、同様の効果により、消去動作時の漏
れ磁界による隣接トラックへの不必要なサイドイレージ
ングを防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す斜視図である。

【図３】従来の典型的な磁気ヘッドを示す斜視図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施例の磁気ヘッドをモデルに
磁界計算を行った、記録動作時における記録磁界の記録
媒体面上での分布を示す図である。

【図５】従来の典型的な磁気ヘッドをモデルに磁界計算
を行った、記録動作時における記録磁界の記録媒体面上
での分布を示す図である。

【符号の説明】

１下シールド２下シールドＭＲ素子間ギャップ層３バイアス膜４電流シャント膜５パーマロイ膜６永久磁石膜７電極８共通素子ＭＲ素子間ギャップ層９共通素子部１０上下ポール間ギャップ層１１上ポール１２，１３後退部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下シールド層，下シールド磁気抵抗効果
素子間ギャップ層，磁気抵抗効果素子層，電極層，上シ
ールド磁気抵抗効果素子間ギャップ層および上シールド
層から構成される磁気抵抗効果型ヘッドと、前記上シー
ルド層と共用する下ポール，ポール間ギャップおよび上
ポールから構成されるインダクティブ型薄膜ヘッドとを
積層してなる複合型磁気ヘッドにおいて、前記上シール
ド下ポール共通素子部の記録媒体対向面側のトラック幅
方向端部が、前記記録媒体対向面から滑らかに後退する
ことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】前記上シールド下ポール共通素子部の記
録媒体対向面側トラック幅方向端部が、前記記録媒体対
向面と記録媒体対向面から後退する面となす角度が鈍角
であることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。