JPH08185613A

JPH08185613A - 磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH08185613A
Application number: JP34050494A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Shoji; 司茂庄; Atsushi Toyoda; 田篤志豊
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1994-12-29
Filing date: 1994-12-29
Publication date: 1996-07-16
Anticipated expiration: 2014-11-08
Also published as: JP2973850B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＭＲヘッドの実効ギャップ長を狭くして再生
分解能を向上させる。ＭＲ膜の活性部とその左右に配置
される単磁区形成用永久バイアス磁石膜の位置ずれをな
くす。【構成】下シールド１８の上に下ギャップ２０を成膜
する。その上にリード膜として電気導電膜６４と、ＭＲ
膜４６に対する単磁区形成用永久バイアス磁石膜を構成
する磁石膜６２とを積層して成膜する。このリード膜を
削って下ギャップ２０に達する略々台形状の溝６６を形
成して左右に分割されたリード３０，３１を形成する。
この左右に分割されたリード３０，３１を電気的に接続
するように溝６６に沿ってＭＲ膜４６を有する磁気セン
サ膜２８を成膜する。この磁気センサ膜２８の上に上ギ
ャップ３２を成膜する。その上に上シールド３４を成膜
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ハードディスク用再
生ヘッド等に用いられるＭＲ（磁気抵抗効果）ヘッドの
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＲヘッドは、ＭＲ素子を用いて磁気記
録媒体の磁極から発生する磁界を検出して記録情報を再
生する再生専用の磁気ヘッドで、誘導型磁気ヘッドに比
べてトラック密度、線記録密度を向上できる利点があ
り、例えばハードディスク用の誘導型・ＭＲ型複合磁気
ヘッドとして、記録用の誘導型磁気ヘッドと組合わせて
使用される。

【０００３】従来のハードディスク用誘導型・ＭＲ型複
合磁気ヘッドを図２に示す。図２において、（ａ）はポ
ール中心線で切った断面側面図、（ｂ）は記録媒体対向
面側から見た斜視図である。誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘ
ッド１０は、ＭＲ型磁気ヘッド１２の上に誘導型磁気ヘ
ッド１４を積層して構成されている。両ヘッド１２，１
４とも薄膜形成技術を利用して作られている。

【０００４】ＭＲ型磁気ヘッド１２は、スライダ基板１
６の後端面に保護膜１７を介して下シールド１８が構成
され、その上に絶縁層を構成する下ギャップ２０が積層
されている。下ギャップ２０上にはＭＲ膜４６、スペー
サ４８、ＳＡＬ（Soft Adjacent Layer ：近接軟磁性
層）バイアス膜５０を積層した磁気センサ膜２８がその
先端部を記録媒体対向面（スライダ面）２４に臨ませて
構成されている。磁気センサ膜２８の上には、その中央
部にトラック幅決め用絶縁膜２９としてアルミナ膜が成
膜され、その上から磁気センサ膜２８の左右両側に、リ
ード（リード・コンダクタ）３０，３１が接合されてい
る。ＭＲ膜４６のうち、リード３０，３１が接合されて
いない部分が感応部となり、リード３０，３１が接合さ
れている部分が非感応部となる。磁気センサ膜２８およ
びリード３０，３１の上には、絶縁層を構成する上ギャ
ップ３２が構成され、さらにその上に上シールド３４が
構成されている。

【０００５】誘導型磁気ヘッド１４は、ＭＲ型磁気ヘッ
ド１２の上シールド３４を下コアとして兼用し、その上
に書き込みギャップ３６、コイル３７および絶縁層３
８、上コア４０、保護膜４２を順次積層して構成されて
いる。

【０００６】図２の誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッド１０
は、記録時は、誘導型磁気ヘッド１４のコイル３７に記
録信号を流すことにより、上下コア４０，３４間のギャ
ップ３６に記録磁界が発生して、この磁界で記録媒体に
対する記録が行なわれる。また、再生時は、ＭＲ型磁気
ヘッド１２のリード３０，３１を通じてＳＡＬバイアス
膜５０に電流を流してＭＲ膜４６にバイアス磁界を印加
した状態でリード３０，３１を通じてＭＲ膜４６にセン
ス電流を流して記録媒体上のトラックをトレースするこ
とにより、トラック上の情報に応じてＭＲ膜４６の両端
の電圧が変調されて再生が行なわれる。

【０００７】図２の誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッド１０
の作製工程を図３〜５を参照して説明する。（１）基板（アルチック（Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ）等の
セラミック材等）１６の上に形成された保護膜（アルミ
ナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等）１７の上に下シールド１８を形成
する。下シールド１８は、パーマロイ（ＮｉＦｅ）、セ
ンダスト等の軟磁性膜をスパッタ、蒸着あるいはメッキ
などにより基板１６上に堆積して構成される。下シール
ド１８の上には、アルミナ等の非磁性材料で下ギャップ
２０を形成する。

【０００８】（２）次に、ＭＲ膜４６（ＮｉＦｅ
等）、スペーサ４８（Ｔｉ等）、ＳＡＬバイアス膜５０
（ＣｏＺｒＭ（ＭはＮｂ，Ｍｏ等）等）を積層して磁気
センサ膜２８を形成する。（３）磁気センサ膜２８を矩形にカットする。なお、
ＭＲ膜４６はその長手方向（記録媒体の面に平行でトラ
ックに直角な方向）に磁化容易軸が形成される。そし
て、磁気センサ膜２８の上にＭＲ膜４６の活性部（感応
部）の幅（再生トラック幅Ｔｗ）を決めるためのトラッ
ク幅決め用絶縁膜２９をアルミナ等で成膜する。

【０００９】（４）磁気センサ膜２８の両端に電極取
り出し用の高導電膜リード３０，３１（Ｗ，Ｔａ等）を
形成する。リード３０，３１は、トラック幅決め用絶縁
膜２９の上で相互に切り離されている。（５）磁気センサ膜２８およびリード３０，３１の上
に上ギャップ３２（アルミナ等）の膜を全面に形成す
る。（６）上シールド３４を形成する。上シールド３４
は、書き込みヘッドの下コアを兼ねている。

【００１０】（７）上シールド兼下コア３４の上に書
き込みのための書き込みギャップ３６（アルミナ等）を
形成する。（８）コイル３７および絶縁層３８を形成する。（９）コイル３７および絶縁層３８を跨ぐように上コ
ア４０を形成し、書き込みヘッド（誘導型磁気ヘッド）
とする。そして、最後に保護膜４２（図２（ａ））を形
成して完成する。

【００１１】誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッドでは、ＭＲ
型磁気ヘッドで再生した時のオフトラック特性（ポール
がトラック幅方向に移動した時の再生出力レベルの変化
特性）を測定すると、図６に実線で示すようにトラック
中心に対し非対称となり、かつサイドローブと呼ばれる
小さなこぶが生じる。これは、トラックずれを生じる
と、トラックからの磁界によって影響を受けたＭＲ膜４
６の非活性部（活性部（すなわちトラック幅Ｔｗ）の外
側の部分）の磁化が、活性部の磁化を回転させるように
作用するためである。そして、活性部の幅（トラック幅
Ｔｗ）を小さくすればするほどサイドローブが大きくな
る。また、この関係は、電流の向きが反対になれば丁度
反対になり、今度は左側にサイドローブが発生する。こ
のようなサイドローブの発生はトラッキングサーボに大
きな障害をもたらし、狭トラックでのサーボができなく
なるため、高密度記録を実現する上での障害となってい
た。

【００１２】サイドロープを低減する方法として、ＭＲ
膜４６の左右の非感応部（リード３０，３１が接合され
ている部分）に重ねて配設される一軸異方性バイアス磁
石膜（図示せず）の磁化（ＭＲ膜４６の異方性磁界と同
じ向き）を強めることが考えられる。しかし、こうする
と、ＭＲ膜４６の磁化の向きを４５°に保つためにはＳ
ＡＬバイアス膜５０によるバイアス磁界を強めなければ
ならず、記録媒体からの磁界に対するＭＲ膜４６の磁化
の向きの変化（すなわちＭＲ膜４６の抵抗変化）が小さ
くなり、再生感度が低下する。これは特に狭トラックの
ときに著しい。

【００１３】そこで、従来の誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘ
ッドにおけるＭＲ再生ヘッドのオフトラック特性を改善
して、狭トラックによる高密度記録再生を可能にした誘
導型・ＭＲ型磁気ヘッドとして、本発明者らによって発
明され、本出願人がこの出願と同日付で出願した特許出
願（発明の名称「ＭＲヘッドおよびその製造方法」）の
明細書および図面に記載された発明がある。これは、Ｍ
Ｒ膜が、記録媒体との対向面側から見て、略々直線状に
形成された直線部と、その両側において当該直線部に対
し傾斜して形成された傾斜部とを有してなるものであ
る。同明細書および図面に記載されたその具体例を図７
に示す。図７において、（ａ）は記録媒体対向面側から
見た斜視図、（ｂ）はその正面図である。誘導型・ＭＲ
型複合磁気ヘッド４１は、ＭＲ型磁気ヘッド１２の上に
誘導型磁気ヘッド１４を積層して構成されている。両ヘ
ッド１２，１４とも薄膜形成技術を利用して作られてい
る。

【００１４】ＭＲ型磁気ヘッド１２は、スライダ基板１
６の後端面に保護膜１７を介して下シールド１８が２層
（１８−１，１８−２）に構成されている。下シールド
１８−２は台形状（逆台形状）に掘り込まれている。下
シールド１８の上には、この台形状に沿って絶縁層を構
成する下ギャップ２０が積層されている。下ギャップ２
０上には、ＭＲ膜４６、スペーサ４８、ＳＡＬバイアス
膜５０を積層した磁気センサ膜２８が成膜されている。
これにより、ＭＲ膜４６には、再生時にトラックの記録
信号の磁化反転境界線に対し略々平行に配置される略々
直線状の直線部４６−１と、その両側において直線部４
６−１に対し（したがって、トラックの記録信号の磁化
反転境界線に対し）角度θをもって傾斜して形成された
傾斜部４６−２，４６−３と、さらにその外側において
下シールド１８の頂面上に形成された外縁部４６−４，
４６−５が構成されている。

【００１５】下シールド１８−１と１８−２の間には、
ＭＲ膜４６の直線部４６−１を挟んでその両側にかつ直
線部４６−１と略々同一面上に単磁区形成用の固定バイ
アス（長手方向バイアス）用永久磁石５４（一軸異方性
バイアス磁石膜）が磁気スペーサ５６，５８で挟まれた
状態で配設されている。この単磁区形成用永久バイアス
磁石５４はＭＲ膜５６の直線部４６−１と傾斜部４６−
２，４６−３との間の段差で生じる形状異方効果を減じ
てＭＲ膜４６の一軸異方性を改善（増強）する働きをす
る。単磁区形成用永久バイアス磁石５４は、ＭＲ膜４６
のトラック幅に平行な方向（ＭＲ膜４６の磁化容易軸方
向）に着磁されている。ＭＲ膜４６の傾斜部４６−２，
４６−３は、この固定バイアス磁石５４を跨ぐようにし
てトラック幅方向に延びている。

【００１６】磁気センサ膜２８の上には、リード３０，
３１が、傾斜部４６−２，４６−３の始まる直前の直線
部４６−１の両端部付近から傾斜部４６−２，４６−３
および外縁部４６−４，４６−５にかけて形成されてい
る。これにより、ＭＲ膜４６は、直線部４６−１（正確
には直線部４６−１のうちリード３０，３１で挟まれた
区間）が信号再生に関与する活性部（感応部）４６ｃを
構成し、リード３０，３１が形成された傾斜部４６−
２，４６−３および外縁部４６−４，４６−５がリード
３０，３１からの電流が流入するリード部４６ａ，４６
ｂ（非感応部）を構成する。磁気センサ膜２８およびリ
ード３０，３１の上には、絶縁層を構成する上ギャップ
３２が構成され、さらにその上に上シールド３４が構成
されている。

【００１７】誘導型磁気ヘッド１４は、ＭＲ型磁気ヘッ
ド１２の上シールド３４を下コアとして兼用し、その上
に書き込みギャップ３６、コイル３７および絶縁層３
８、上コア４０、保護膜４２を順次積層して構成されて
いる。

【００１８】図７の誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッド４１
は、記録時は、誘導型磁気ヘッド１４のコイル３７に記
録信号を流すことにより、上下コア４０，３４間のギャ
ップ３６に記録磁界が発生して、この磁界で記録媒体に
対する記録が行なわれる。また、再生時は、ＭＲ型磁気
ヘッド１２のリード３０，３１を通じてＳＡＬバイアス
膜５０に電流を流してＭＲ膜４６にバイアス磁界を印加
した状態でリード３０，３１を通じてＭＲ膜４６にセン
ス電流を流して記録媒体上のトラックをトレースするこ
とにより、トラック上の情報に応じてＭＲ膜４６の両端
の電圧が変調されて再生が行なわれる。誘導型磁気ヘッ
ド１４による書き込みトラック幅Ｔｗは上コア４０のポ
ール幅で規定され、ＭＲ膜４６の活性部４６ｃの幅（リ
ード３０，３１間の距離）はトラック幅Ｔｗに略々等し
く設定される。

【００１９】以上の構成によれば、再生時には、図８に
示すように、ＭＲ膜４６の活性部４６ｃがトラック５２
の記録信号の磁化反転境界線６０に対し平行に（アジマ
ス角０°で）トレースする（オントラック時）。これに
対し、リード部４６ａ，４６ｂを構成する傾斜部４６−
２，４６−３は記録信号の磁化反転境界線６０に対しア
ジマス角θ（θは例えば４０°前後）をもってトレース
する（オフトラック時）。したがって、トラックの記録
信号に対し、活性部４６ｃでは従来どおりの高い感度が
得られ、リード部４６ａ，４６ｂでは拾う信号の量を大
幅に低減させることができる。したがって、トラック５
２が活性部４６ｃから左右にずれても、活性部４６ｃ以
外からの信号の影響が少なくなり、オフトラック特性は
図９に示すように、中心ずれやサイドローブの発生が抑
えられたものとなる。これにより狭トラックでもトラッ
キングサーボが可能になり、高密度記録再生が可能とな
る。また、隣接トラックからのクロストークも低減され
る。なお、リード部４６ａ，４６ｂの外側の外縁部４６
−４，４６−５は記録信号の磁化反転境界線６０に対し
平行であるが、活性部４６ｃから離れているため、再生
出力には影響を及ぼさない。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】前記図７の誘導型・Ｍ
Ｒ型複合磁気ヘッド４１によれば、活性部４６ｃが所期
の位置に形成されるように、リード３０，３１の内端部
の位置を高精度にカットする必要があった。また、下シ
ールド１８を２層（１８−１，１８−２）に分けて成膜
する必要がある等製造工程が複雑であった。

【００２１】この発明は、上述の点に鑑みてなされたも
ので、ＭＲ膜が平行部とその両側に傾斜部を有するタイ
プの磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドにおいて、活性部の位置
を高精度に規定することができ、また製造工程を簡略化
することができる新規な構造の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッ
ドおよびその製造方法を提供しようとするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の磁気抵抗
型薄膜磁気ヘッドは、下シールドと、この下シールドの
上に形成された絶縁膜を構成する下ギャップと、この下
ギャップの上に形成され、当該下ギャップに達する断面
略々台形状の溝によって左右に分割されたリードと、こ
の左右のリードを電気的に接続するように前記溝に沿っ
て形成されたＭＲ膜を有する磁気センサ膜と、この磁気
センサ膜の上に形成された絶縁膜を構成する上ギャップ
と、この上ギャップの上に形成された上シールドとを具
備してなるものである。

【００２３】請求項２記載の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッド
は、前記リードが、電気導電膜と磁石膜の積層体で構成
され、当該磁石膜が前記溝の底部に位置するＭＲ膜に対
する単磁区形成用永久バイアス磁石膜を構成してなるも
のである。

【００２４】請求項３記載の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッド
の製造方法は、下シールドの上に絶縁膜を構成する下ギ
ャップを成膜し、この下ギャップの上にリード材を成膜
し、このリード膜を削って前記下ギャップに達する略々
台形状の溝を形成して左右に分割されたリードを形成
し、この左右に分割されたリードを電気的に接続するよ
うに前記溝に沿ってＭＲ膜を有する磁気センサ膜を成膜
し、この磁気センサ膜の上に絶縁膜を構成する上ギャッ
プを成膜し、この上ギャップの上に上シールドを成膜し
てなるものである。

【００２５】請求項４記載の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッド
の製造方法は、前記リード膜を、電気導電膜と、前記Ｍ
Ｒ膜に対する単磁区形成用永久バイアス磁石膜を構成す
る磁石膜とを積層して構成し、前記溝を当該積層体に対
して一括加工してなるものである。

【００２６】

【作用】請求項１記載の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドによ
れば、上ギャップの上にリードを形成し、このリードに
下ギャップに達する略々台形状の溝を形成してリードを
左右に分割し、この溝に沿ってＭＲ膜を有する磁気セン
サ膜を形成したので、リードと磁気センサ膜の位置関係
を一義的に決めることができ、活性部の位置を高精度に
規定することができる。また、磁気センサ膜の下に前記
図７の下シールド１８−２に代えてリードを配置するの
で、下シールドを２層に分けて形成しなくてすみ、構成
が簡単になって製造工程を簡略化することができる。ま
た、前記図２の従来構造では、トラック幅決め用絶縁材
２９を積層してトラック幅を規定するため、実効ギャッ
プｇ（上下シールド間の距離。図２（ａ）参照）が広く
なって、再生分割能を低下させていたが、この発明によ
れば、溝の底面の幅でトラック幅を規定できるので、ト
ラック幅決め用絶縁材を不要にすることができ、実効ギ
ャップを狭くして再生分解能を向上させることができ
る。

【００２７】請求項２記載の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッド
によれば、磁石膜がＭＲ膜に対する単磁区形成用永久バ
イアス磁石膜を構成するので、ＭＲ膜の台形底面部分と
傾斜面部分の境界部の段差による形状異方効果が減じら
れて、ＭＲ膜の一軸異方性が改善される。また、前記図
２の従来構造によれば、ＭＲ膜４６の活性部の両側にＭ
Ｒ膜４６に対する単磁区形成用永久バイアス磁石膜を配
置する場合、トラック幅決め用絶縁材２９を成膜してト
ラック幅決めカット（図３（３））を行った後、単磁区
形成用永久バイアス磁石膜の成膜およびカットをし、さ
らにリード３０，３１の成膜およびカットをするため、
各工程で位置合せが必要となる。そして、このときのわ
ずかな位置のずれがヘッド活性部の左右の特性の変動の
原因となる。特にヘッド活性部の幅が狭ければ狭いほど
この影響は大きくなる。これに対し、請求項２記載の磁
気ヘッドによれば、リードを電気導電膜と磁石膜を積層
して構成し、この積層体に対して溝を構成したので、ヘ
ッド活性部とその両側の磁石材料の相対位置が高精度に
決まり、ヘッド活性部の左右バランスずれを回避するこ
とができる。

【００２８】請求項３記載の製造方法によれば、請求項
１記載の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドを容易に製造するこ
とができる。

【００２９】請求項４記載の製造方法によれば、請求項
２記載の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドを容易に作ることが
できる。

【００３０】

【実施例】この発明の実施例を以下説明する。（実施例１）リードを電気導電膜と磁石膜の積層構造と
し、かつ下に磁石膜を配置し、上に電気導電膜を配置し
た一実施例を図１に示す。図１において、（ａ）は記録
媒体対向面側から見た斜視図、（ｂ）はその正面図であ
る。誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッド６０は、ＭＲ型磁気
ヘッド１２の上に誘導型磁気ヘッド１４を積層して構成
されている。両ヘッド１２，１４とも薄膜形成技術を利
用して作られている。

【００３１】ＭＲ型磁気ヘッド１２は、スライダ基板１
６の後端面に保護膜１７を介して下シールド１８が構成
されている。下シールド１８は台形状（逆台形状）に掘
り込まれている。下シールド１８の上には、この逆台形
状に沿って絶縁層を構成する下ギャップ２０が積層され
ている。下ギャップ２０上には、リード３０，３１が形
成されている。リード３０，３１は、磁石膜（ＣｏＣｒ
Ｔａ等の硬磁性膜）６２と電気導電膜（Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ
等の非磁性導電膜）６４を積層して構成されている。こ
れらの積層体は、下ギャップ２０に達する台形状の溝６
６によって分割されて、リード３０，３１を構成してい
る。

【００３２】リード３０，３１の上には、溝６６に沿っ
てＭＲ膜４６、スペーサ４８、ＳＡＬバイアス膜５０を
積層した磁気センサ膜２８が成膜されている。これによ
り、ＭＲ膜４６には、再生時にトラックの記録信号の磁
化反転境界線に対し略々平行に配置される（言い換えれ
ば、書き込みギャップ３８に対し略々平行に配置され
る）直線部４６−１（台形の底面部）と、その両側にお
いて直線部４６−１に対し（したがって、トラックの記
録信号の磁化反転境界線に対し）角度θをもって傾斜し
て形成された傾斜部４６−２，４６−３と、さらにその
外側においてリード３１の頂面上に形成された外縁部４
６−４，４６−５が構成されている。直線部４６−１は
下ギャップ２０に接している。傾斜部４６−２，４６−
３および外縁部４６−４，４６−５はリード３０，３１
と電気的に接続されている。これにより、ＭＲ膜４６
は、リード３０，３１の内側下端部の尖った部分で峻別
された直線部４６−１が活性部４６ｃを構成してトラッ
ク幅Ｔｗを規定し、リード３０，３１と接続された傾斜
部４６−２，４６−３および外縁部４６−４，４６−５
がリード部４６ａ，４６ｂを構成して直線部４６−１に
電流を供給する。

【００３３】なお、傾斜部４６−２，４６−３の角度θ
は、２０°＜θ＜７５° 位が望ましい。すなわち、角度θは大きいほうがアジマ
ス効果が大きく得られるが、あまり大きすぎると、傾斜
部４６−２，４６−３で磁気センサ膜２８の堆積膜（ス
パッタ等による）が薄くなる。また、傾斜部４６−２，
４６−３と直線部４６−１との境界部分（段差部）で磁
気センサ膜２８に積層不良（クレバス）が生じ、著しい
場合は導通しなくなる。したがって、磁気センサ膜２８
を均一に積層しかつ積層不良をなくすには、角度θの上
限は７５°位が望ましい。

【００３４】一方、角度θがあまり小さいと、傾斜部４
６−２，４６−３と直線部４６−１との境界が明確にな
らなくなる。また、アジマス効果が低下する。したがっ
て、角度θの下限は２０°位が望ましい。

【００３５】前記リード３０，３１の磁石膜６２は、単
磁化形成用永久バイアス磁石（一軸異方性バイアス磁石
膜）として、ＭＲ膜５６の直線部４６−１と傾斜部４６
−２，４６−３との間の段差で生じる形状異方効果を減
じて一軸異方性を改善する働きをする。磁石膜６２は、
ＭＲ膜４６のトラック幅に平行な方向（ＭＲ膜４６の磁
化容易軸方向）に着磁されている。磁気センサ膜２８お
よびリード３０，３１の上には、絶縁層を構成する上ギ
ャップ３２が構成され、さらにその上に上シールド３４
が構成されている。

【００３６】尚、前記図７の構造では、単磁区形成用永
久バイアス磁石膜５４は、パーマロイ等で構成された下
シールド１８−１，１８−２の間に挟み込まれているた
め、磁石膜５４と下シールド１８−１，１８−２が直接
接合されていると、磁石膜５４と下シールド１８−１，
１８−２が磁気的に結合して、外部への磁界の発生がほ
とんどなくなってしまう。これを防止するため、磁石膜
５４と下シールド１８−１，１８−２間に非磁性の磁気
スペーサ５６，５８を介在させる必要がある。これに対
し、図１の構造によれば、単磁区形成用永久バイアス磁
石膜６２は、非磁性の下ギャップ２０と非磁性の電気導
電膜６４の間に挟み込まれているため、別途磁気スペー
サを介在させる必要がなく、構成および工程が簡単であ
る。

【００３７】誘導型磁気ヘッド１４は、ＭＲ型磁気ヘッ
ド１２の上シールド３４を下コアとして兼用し、その上
に書き込みギャップ３６、コイルおよび絶縁層３８、上
コア４０、保護膜４２を順次積層して構成されている。

【００３８】図１の誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッド６０
は、記録時は、誘導型磁気ヘッド１４のコイル３７に記
録信号を流すことにより、上下コア４０，３４間のギャ
ップ３６に記録磁界が発生して、この磁界で記録媒体に
対する記録が行なわれる。また、再生時は、ＭＲ型磁気
ヘッド１２のリード３０，３１を通じてＳＡＬバイアス
膜５０に電流を流してＭＲ膜４６にバイアス磁界を印加
した状態でリード３０，３１を通じてＭＲ膜４６にセン
ス電流を流して記録媒体上のトラックをトレースするこ
とにより、トラック上の情報に応じてＭＲ膜４６の両端
の電圧が変調されて再生が行なわれる。誘導型磁気ヘッ
ド１４による書き込みトラック幅Ｔｗは上コア４０のポ
ール幅で規定され、ＭＲ素子４６の感応部４６ｃの幅
（リード３０，３１の先端間の距離）はトラック幅Ｔｗ
に略々等しく設定される。

【００３９】図１の誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッド６０
の作製工程を図１０〜図１３を参照して説明する。（１）基板（アルチック（Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ）等の
セラミック材等）１６の上に形成された保護膜（アルミ
ナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等）の上に下シールド１８および下ギ
ャップ２０を形成する。下シールド１８は、パーマロイ
（ＮｉＦｅ）、センダスト等の軟磁性膜をスパッタ、蒸
着あるいはメッキなどにより基板１６上に堆積して構成
される。下ギャップ２０はアルミナ等の絶縁材を堆積し
て構成される。

【００４０】（２）下ギャップ２０の上に、硬磁性膜
６２と電気導電膜６４をスパッタ、蒸着あるいはメッキ
などにより積層する。このとき、後述する（４）の全面
ミリングで削られる分を見込んで上層の電気導電膜６４
を厚めに成膜する。一例として、硬磁性膜６２としてＣ
ｏＣｒＴａを１００〜１０００オングストローム、電気
導電膜６４としてＷあるいはＴａを１５００〜４５００
オングストローム成膜する。

【００４１】（３）磁気センサ膜２８の活性部４６ｃ
を幅決めするために、電気導電膜６４および磁石膜６２
を垂直にカットして凹部６６を形成する。カットする凹
部６６の幅は形成しようとする活性部４６ｃの幅よりも
やや小とする。凹部６６を形成するには、例えば電気導
電膜６４上にレジストをこれら積層膜６２，６４の３倍
以上の膜厚に塗布し、このレジストを所望の活性部４６
ｃの幅で垂直にカットして電気導電膜６４の表面を露出
させ、その上からミリング等の異方性エッチングを施す
ことにより、露出した幅で電気導電膜６４および磁石膜
６２を垂直に掘り込むことによって実現される。このと
き、後述する（４）の全面ミリングで削られる分を見込
んで、磁石膜６２をその分残して掘り込みを止める。掘
り込みを終了したらレジストを除去する。

【００４２】（４）電気導電膜６４の上からイオンビ
ームを垂直に照射して、全面をミリングする。全面ミリ
ングの過程を図１４により説明する。ｉ）予め垂直カットしたパターン ii）上面から垂直にミリング粒子を当てる。このと
き、凹部６７の上部開口部のエッジの部分はミリング粒
子に対し傾斜しているので、エッジの部分は最もレート
の速い角度で削られていき（平面を削るときの３倍程度
の速さ）、傾斜面６８を生じる。

【００４３】iii) ミリングが進行していき、下ギャッ
プ２０が露出する。このとき、傾斜面６８にわずかに段
差ｄが残った状態となり、この段差ｄを解消するために
ミリングを続行（追加ミリング）する。下ギャップ２０
（アルミナ）のミリング速度は、電気導電膜６４（Ｗ，
Ｔａ，Ｎｂ等）や磁石膜６２（ＣｏＣｒＴａ）のミリン
グ速度に比べて遅い（１／３程度）ので、追加ミリング
を行なっても、下ギャップ２０はあまり削られない。

【００４４】iv）所定時間追加ミリングを行なうと、
段差ｄが解消されて、凹部６７の内壁面全体に傾斜面６
８が形成される。一旦傾斜面６８が完成した後は、同一
傾斜面形状を保ちながらゆっくりと底面７０の幅が拡大
する。そして、底面７０の幅が所望の活性部の幅（すな
わちトラック幅Ｔｗ）に達したところで全面ミリングを
停止して、台形状の溝６６が完成する。

【００４５】実験では、上記（３）の工程で磁石膜６２
の表面が露出するところまで凹部６７を垂直に掘り込
み、その後（４）の工程で、全面ミリングを、電気電導
膜６４および磁石膜６２を全て削り取るに要する時間の
１／３〜１／５の時間実行したところウェファー内の全
体で（１枚のウェファーに多数のヘッドを一度に作
る。）、段差のない完全な傾斜面が形成された。このと
き下ギャップ２０はあまり削られない状態で露出した。
また、底部７０の幅は、所望の活性部の幅（すなわちト
ラック幅Ｔｗ）に正確に形成された。

【００４６】（５）台形状の溝６６が形成されたら、
ウェファー全面に磁気センサ膜２８として、ＭＲ膜４６
（ＮｉＦｅ等）、スペーサ４８（Ｔｉ等）、ＳＡＬバイ
アス膜５０（ＣｏＺｒＭ（Ｎｂ，Ｍｏ等）等の軟磁性
膜）を積層する。（６）磁気センサ膜２８を矩形にカットする。

【００４７】（７）全面に、上シールド３４と磁気セ
ンサ膜２８との絶縁および上シールド３４とリード３
０，３１とのシールドギャップのためにアルミナの無機
絶縁膜を成膜して、上ギャップ３２を形成する。このと
き、前記図２のトラック幅決め用絶縁材２９に相当する
ものがなく、前記図２や前記図７のようなリード３０，
３１の内端部の段差もないので、上ギャップ３２の厚さ
を最小限に薄くすることが可能となる。

【００４８】（８）軟磁性膜（ＮｉＦｅ、センダスト
等）をメッキ、あるいは蒸着、スパッタ等で堆積して、
上シールド３４を形成する。上シールド３４は、書き込
みヘッドの下コアを兼ねている。（９）上シール
ド兼下コア３４の表面の凹凸を解消するため、ラップ等
の機械研磨で上シールド兼下コア３４の表面を平にす
る。

【００４９】（10）上シールド兼下コア３４の上に書
き込みのための書き込みギャップ３６（アルミナ等）を
形成する。（11）コイル３７および絶縁層３８を形成する。（12）コイル３７および絶縁層３８を跨ぐように上コ
ア４０を形成し、書き込みヘッド（誘導型磁気ヘッド）
１４を形成する。そして、最後に保護膜を被せて完成す
る。

【００５０】以上のように構成された図１の誘導型・Ｍ
Ｒ型薄膜磁気ヘッド６０によれば、次のような効果が得
られる。（ａ）電気導電膜６４および磁石膜６２の積層体から
なるリード３０，３１の一部を、傾斜面６８を持つ溝状
に一括加工し、この溝状にカットしたリード３０，３１
の内側下端部の尖った部分間の距離でトラック幅Ｔｗが
決まるため、トラック幅決め用絶縁材（図２（ｂ））を
積層する必要がなく、工程が簡単になる。また、トラッ
ク幅決め用絶縁材が不要なので、リード３０，３１を積
層した状態で各部の段差は傾斜面６８による段差と、リ
ード３０，３１の上面での磁気センサ膜２８の外端部の
段差しかなく、これら段差部のカバレージ（被覆性）を
損うことなく、上ギャップ３２の膜を薄く形成すること
が可能である（ギャップ膜２０，３２が薄い程実効ギャ
ップｇが小さくなり、再生分解能を上げて高密度対応が
可能となる。）。

【００５１】（ｂ）前記図７の構造の下シールド第２
層１８−２に代えてリード３０，３１を形成するので、
下シールド第２層１８−２が不要になり、工程が簡略化
される。

【００５２】（ｃ）台形状の溝６６を形成してリード
３０，３１を形成する時にトラック幅Ｔｗと磁石膜６２
の配設位置が同時に決まるため、リード３０，３１と磁
石膜６２（単磁区形成用永久バイアス磁石）の相対位置
関係は磁気感応部（活性部）４６ｃの両端で高精度で揃
えることができる。これにより、ＭＲ磁気ヘッド１２の
トラックプロフィールがウェファー内の全ての位置で対
称性がよいものが得られ、高記録密度用の狭トラックＭ
Ｒヘッドが高歩留りで実現される。

【００５３】（ｄ）図１０の工程（４）の全面ミリン
グ（詳細を図１４に示す。）において、傾斜面６８が完
成する迄の時間は短い（平面を削る時の３倍程度の速度
で進行していく）。しかし、一旦傾斜面６８が完成した
後は、同一傾斜面形状を保ちながらゆっくりと底面７０
の幅が拡大する。したがって、全面ミリング時に追加の
過剰ミリングによって台形状の溝７０の幅の微調整が容
易である。

【００５４】（実施例２）この発明の他の実施例を図１
５に示す。これは、リード３０，３１を、下に電気導電
膜６４を配置し、上に磁石膜６２を配置した２層積層構
造としたものである。図１５の誘導型・ＭＲ型複合磁気
ヘッド７２の作製工程を図１６〜図１９に示す。図１６
（２）のリード膜の成膜工程では、はじめに電気導電膜
６４としてＷあるいはＴａを１５００〜４５００オング
ストローム成膜し、その上に磁石膜６２としてＣｏＣｒ
Ｔａを１００〜１０００オングストローム成膜する。ま
た、同（３）の垂直ミリングでは、電気導電膜６４がわ
ずかに残る程度まで掘り込み、同（４）の全面ミリング
では磁石膜６２および電気導電膜６４を全て削るのに要
する時間の１／３〜１／５の時間を実行したところ、完
全な傾斜面６８が得られ、溝６６の底面７０に下ギャッ
プ２０が露出した。他の工程は前記実施例１と同じであ
る。この実施例２によれば、実施例１で述べた効果
（ａ）〜（ｄ）が同様に得られる。

【００５５】（実施例３）この発明のさらに別の実施例
を図２０に示す。これは、リード３０，３１を、下に第
１の磁石膜６２−１を配置し、その上に電気導電膜６４
を配置し、さらにその上に第２の磁石膜６２−２を配置
した３層積層構造としたものである。図２０の誘導型・
ＭＲ型複合磁気ヘッド７４の作製工程を図２１〜図２４
に示す。図２１（２）のリード膜の成膜工程では、はじ
めに第１の磁石膜６２−１としてＣｏＣｒＴａを１００
〜１０００オングストローム成膜し、その上に電気導電
膜６４としてＷあるいはＴａを２０００〜４０００オン
グストローム成膜し、その上に第２の磁石膜６２−２と
してＣｏＣｒＴａを１００〜１０００オングストローム
成膜する。また、同（３）の垂直ミリングでは、第１の
磁石膜６２−１の表面が出る程度まで掘り込み、同
（４）の全面ミリングでは第２の磁石膜６２−２および
電気導電膜６４を全て削るのに要する時間の１／３〜１
／５の時間を実行したところ、完全な傾斜面６８が得ら
れ、溝６６の底面７０に下ギャップ２０が露出した。他
の工程は前記実施例１と同じである。この実施例３によ
れば、実施例１で述べた効果（ａ）〜（ｄ）が同様に得
られる。

【００５６】なお、リードを、電気導電膜、磁石膜、電
気電導膜の３層構造にしたり、その他の積層構造とする
こともできる。また、磁気センサ膜の構成は前記実施例
で示したものに限らない。また、前記各実施例ではリー
ドを磁石膜と電気導電膜の積層構造としたが、請求項
１，３の発明では、磁石膜だけでリードを構成すること
もできる。また、この発明は、ＳＡＬバイアス方式以外
のＭＲヘッドにも適用することができる。また、この発
明はハードディスク用以外のＭＲヘッドにも適用するこ
とができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の磁
気抵抗型薄膜磁気ヘッドによれば、上ギャップの上にリ
ードを形成し、このリードに下ギャップに達する略々台
形状の溝を形成してリードを左右に分割し、この溝に沿
ってＭＲ膜を有する磁気センサ膜を形成したので、リー
ドと磁気センサ膜の位置関係を一義的に決めることがで
き、活性部の位置を高精度に規定することができる。ま
た、磁気センサ膜の下に前記図７の下シールド１８−２
に代えてリードを配置するので、下シールドを２層に分
けて形成しなくてすみ、構成が簡単になって製造工程を
簡略化することができる。また、前記図２の従来構造で
は、トラック幅決め用絶縁材２９を積層してトラック幅
を規定するため、実効ギャップｇ（上下シールド間の距
離。図２（ａ）参照）が広くなって、再生分割能を低下
させていたが、この発明によれば、溝の底面の幅でトラ
ック幅を規定できるので、トラック幅決め用絶縁材を不
要にすることができ、実効ギャップを狭くして再生分解
能を向上させることができる。

【００５８】請求項２記載の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッド
によれば、磁石膜がＭＲ膜に対する単磁区形成用永久バ
イアス磁石膜を構成するので、ＭＲ膜の台形底面部分と
傾斜面部分の境界部の段差による形状異方効果が減じら
れて、ＭＲ膜の一軸異方性が改善される。また、リード
を電気導電膜と磁石膜を積層して構成し、この積層体に
対して溝を構成したので、ヘッド活性部とその両側の磁
石材料の相対位置が高精度に決まり、ヘッド活性部の左
右バランスずれを回避することができる。

【００５９】請求項３記載の製造方法によれば、請求項
１記載の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドを容易に製造するこ
とができる。

【００６０】また、請求項４記載の製造方法によれば、
請求項２記載の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドを容易に作る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明をハードディスク用誘導型・ＭＲ型
複合磁気ヘッドに適用した第１実施例を示す図で、
（ａ）は記録媒体対向面側から見た斜視図、（ｂ）はそ
の正面図である。

【図２】従来のハードディスク用誘導型・ＭＲ型複合
磁気ヘッドを示す断面側面図および記録媒体対向面側か
ら見た斜視図である。

【図３】図２の誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッドの作製
工程を示す工程図である。

【図４】図３の続きを示す工程図である。

【図５】図４の続きを示す工程図である。

【図６】従来のＭＲ型磁気ヘッドによるオフトラック
特性を示す図である。

【図７】ＭＲヘッドの磁気センサ膜を台形状に成膜し
た誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッドを示す図で、（ａ）は
記録媒体対向面側から見た斜視図、（ｂ）はその正面図
である。

【図８】図７のＭＲ素子４６による再生時の動作を説
明する平面図である。

【図９】図１のＭＲ素子４６によるオフトラック特性
を示す図である。

【図１０】図１の誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッドの作
製工程の一実施例を示す工程図である。

【図１１】図１０の続きを示す工程図である。

【図１２】図１１の続きを示す工程図である。

【図１３】図１２の続きを示す工程図である。

【図１４】図１０（４）の掘り込み加工の具体例を示
す工程図である。

【図１５】この発明をハードディスク用誘導型・ＭＲ
型複合磁気ヘッドに適用した第２実施例の主要部を示す
斜視図である。

【図１６】図１５の磁気ヘッドの作製工程の一実施例
を示す工程図である。

【図１７】図１６の続きを示す工程図である。

【図１８】図１７の続きを示す工程図である。

【図１９】図１８の続きを示す工程図である。

【図２０】この発明をハードディスク用誘導型・ＭＲ
型複合磁気ヘッドに適用した第３実施例の主要部を示す
斜視図である。

【図２１】図２０の磁気ヘッドの作製工程の一実施例
を示す工程図である。

【図２２】図２１の続きを示す工程図である。

【図２３】図２２の続きを示す工程図である。

【図２４】図２３の続きを示す工程図である。

【符号の説明】

１２ＭＲ型磁気ヘッド（磁気抵抗型薄膜磁気ヘッド）１８下シールド２０下ギャップ２８磁気センサ膜３０，３１リード４６ＭＲ膜６２磁石膜６４電気導電膜６６台形状の溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下シールドと、この下シールドの上に形成された絶縁膜を構成する下ギ
ャップと、この下ギャップの上に形成され、当該下ギャップに達す
る断面略々台形状の溝によって左右に分割されたリード
と、この左右のリードを電気的に接続するように前記溝に沿
って形成されたＭＲ膜を有する磁気センサ膜と、この磁気センサ膜の上に形成された絶縁膜を構成する上
ギャップと、この上ギャップの上に形成された上シールドとを具備し
てなる磁気抵抗型薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】前記リードが、電気導電膜と磁石膜の積層
体で構成され、当該磁石膜が前記溝の底部に位置するＭ
Ｒ膜に対する単磁区形成用永久バイアス磁石膜を構成し
てなる請求項１記載の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】下シールドの上に絶縁膜を構成する下ギャ
ップを成膜し、この下ギャップの上にリード材を成膜
し、このリード膜を削って前記下ギャップに達する略々
台形状の溝を形成して左右に分割されたリードを形成
し、この左右に分割されたリードを電気的に接続するよ
うに前記溝に沿ってＭＲ膜を有する磁気センサ膜を成膜
し、この磁気センサ膜の上に絶縁膜を構成する上ギャッ
プを成膜し、この上ギャップの上に上シールドを成膜し
てなる磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】前記リード膜を、電気導電膜と、前記ＭＲ
膜に対する単磁区形成用永久バイアス磁石膜を構成する
磁石膜とを積層して構成し、前記溝を当該積層体に対し
て一括加工してなる請求項３記載の磁気抵抗型薄膜磁器
ヘッドの製造方法。