JPH08287419A - 磁気抵抗効果型ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘッドInfo
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- JPH08287419A JPH08287419A JP8508895A JP8508895A JPH08287419A JP H08287419 A JPH08287419 A JP H08287419A JP 8508895 A JP8508895 A JP 8508895A JP 8508895 A JP8508895 A JP 8508895A JP H08287419 A JPH08287419 A JP H08287419A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】永久磁石膜からの漏洩磁界および交換結合によ
りバルクハウゼンノイズを抑制する磁気抵抗効果型ヘッ
ドにおいて、保磁力の高い永久磁石膜の材料および膜構
成を提供する。 【構成】永久磁石膜と中央能動領域を直接接触させ磁気
抵抗効果膜に漏洩磁界及び交換結合により縦バイアスを
印加する永久磁石膜に酸化物を添加することにより、永
久磁石膜の保磁力を増大させた磁気抵抗効果型ヘッド。 【効果】永久磁石膜の保磁力が増大することにより縦バ
イアス磁界が安定し、磁気抵抗効果型ヘッドのバルクハ
ウゼンノイズを抑制出来る。
りバルクハウゼンノイズを抑制する磁気抵抗効果型ヘッ
ドにおいて、保磁力の高い永久磁石膜の材料および膜構
成を提供する。 【構成】永久磁石膜と中央能動領域を直接接触させ磁気
抵抗効果膜に漏洩磁界及び交換結合により縦バイアスを
印加する永久磁石膜に酸化物を添加することにより、永
久磁石膜の保磁力を増大させた磁気抵抗効果型ヘッド。 【効果】永久磁石膜の保磁力が増大することにより縦バ
イアス磁界が安定し、磁気抵抗効果型ヘッドのバルクハ
ウゼンノイズを抑制出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気抵抗効果型ヘッド、
特に磁気ディスク装置などの磁気ヘッドに関する。
特に磁気ディスク装置などの磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）の
実用化には磁気抵抗効果膜（ＭＲ膜）の磁区の移動に起
因するバルクハウゼンノイズ（ＢＨＮ）を抑止する必要
がある。この方法としてＭＲ膜に縦方向のバイアス磁界
を印加することが有効であることが知られている。ま
た、センサの動作領域を線形領域に保つためにＭＲ膜に
横方向のバイアス磁界を印加することが有効であること
も公知であった。
実用化には磁気抵抗効果膜（ＭＲ膜）の磁区の移動に起
因するバルクハウゼンノイズ（ＢＨＮ）を抑止する必要
がある。この方法としてＭＲ膜に縦方向のバイアス磁界
を印加することが有効であることが知られている。ま
た、センサの動作領域を線形領域に保つためにＭＲ膜に
横方向のバイアス磁界を印加することが有効であること
も公知であった。
【０００３】特開平３−１２５３１号公報ではＭＲ膜を
有する中央能動領域の両側の端部領域にのみ存在する永
久磁石膜により縦方向バイアス磁界の印加方法を開示し
ている。その概念図を図１に示す。中央能動領域１１は
ＭＲ膜、横バイアスを印加するソフトバイアス膜（ＳＡ
Ｌ）と前記２磁性膜を分離する分離膜を有する。端部受
動領域１２は中央能動領域に縦バイアスを印加する永久
磁石膜より構成される。端部接合領域１３は図１の様に
中央能動領域に２つのテーパを有している。
有する中央能動領域の両側の端部領域にのみ存在する永
久磁石膜により縦方向バイアス磁界の印加方法を開示し
ている。その概念図を図１に示す。中央能動領域１１は
ＭＲ膜、横バイアスを印加するソフトバイアス膜（ＳＡ
Ｌ）と前記２磁性膜を分離する分離膜を有する。端部受
動領域１２は中央能動領域に縦バイアスを印加する永久
磁石膜より構成される。端部接合領域１３は図１の様に
中央能動領域に２つのテーパを有している。
【０００４】この永久磁石膜は、永久磁石膜からの漏洩
磁界と、永久磁石膜と中央能動領域との接合領域での結
合磁界により中央能動領域に縦バイアスを与える。永久
磁石膜はＢＨＮ抑制のために磁気媒体からの磁界に対し
て安定に中央能動領域に磁界を印加する必要がある。こ
のためには永久磁石膜の保磁力として１０００Ｏｅ以上
が必要である。永久磁石膜はＣoＰt、ＣoＣrＰt等の永
久磁石膜が用いられる。Ｃo系磁性膜はＣr等の下地膜を
用いることにより高保磁力が得られることが知られてい
る。しかし、図２の様に地下層２１を用いると永久磁石
膜２２と中央能動領域２３との接合領域で交換結合しな
いために有効的な縦バイアスが減少し、ＢＨＮ、波形変
動の原因となる。一方、図３の様に単層のＣo系磁性膜
を用いた場合は永久磁石膜３１と中央能動領域３２が直
接接触し結合磁界が大きくなるが、単層のＣo系磁性膜
の保磁力は下地膜としてＣr膜を用いた場合と比較して
保磁力が小さいため波形変動を抑制できない。また、単
層のＣo系磁性膜の保磁力は膜厚が１０ｎｍ〜３０ｎｍ
で最大値をとることが知られているが、ＢＨＮ、波形変
動抑制に必要なバイアス磁界を中央能動領域に与えるの
に必要な厚膜においてはＣr下地膜を用いた場合の保磁
力と比較して極端に減少する。これは永久磁石膜の膜厚
を厚くすることにより永久磁石膜の磁化が膜面と垂直に
向きやすくなるためである。よって端部領域に用いられ
る永久磁石膜は単層で高保磁力を示す膜である必要があ
るが、単純に単層のＣo系磁性膜を用いただけでは上記
理由によりＢＨＮ、波形変動を抑制できない。
磁界と、永久磁石膜と中央能動領域との接合領域での結
合磁界により中央能動領域に縦バイアスを与える。永久
磁石膜はＢＨＮ抑制のために磁気媒体からの磁界に対し
て安定に中央能動領域に磁界を印加する必要がある。こ
のためには永久磁石膜の保磁力として１０００Ｏｅ以上
が必要である。永久磁石膜はＣoＰt、ＣoＣrＰt等の永
久磁石膜が用いられる。Ｃo系磁性膜はＣr等の下地膜を
用いることにより高保磁力が得られることが知られてい
る。しかし、図２の様に地下層２１を用いると永久磁石
膜２２と中央能動領域２３との接合領域で交換結合しな
いために有効的な縦バイアスが減少し、ＢＨＮ、波形変
動の原因となる。一方、図３の様に単層のＣo系磁性膜
を用いた場合は永久磁石膜３１と中央能動領域３２が直
接接触し結合磁界が大きくなるが、単層のＣo系磁性膜
の保磁力は下地膜としてＣr膜を用いた場合と比較して
保磁力が小さいため波形変動を抑制できない。また、単
層のＣo系磁性膜の保磁力は膜厚が１０ｎｍ〜３０ｎｍ
で最大値をとることが知られているが、ＢＨＮ、波形変
動抑制に必要なバイアス磁界を中央能動領域に与えるの
に必要な厚膜においてはＣr下地膜を用いた場合の保磁
力と比較して極端に減少する。これは永久磁石膜の膜厚
を厚くすることにより永久磁石膜の磁化が膜面と垂直に
向きやすくなるためである。よって端部領域に用いられ
る永久磁石膜は単層で高保磁力を示す膜である必要があ
るが、単純に単層のＣo系磁性膜を用いただけでは上記
理由によりＢＨＮ、波形変動を抑制できない。
【０００５】特開平３−１２５３１号公報では上記の構
造を持つ磁気ヘッドの製造方法についても開示してい
る。特開平３−１２５３１号公報の実施例では、まずＳ
ＡＬ４１、分離膜４２およびＭＲ膜４３を成膜する（図
４ａ）。その後、図４ｂの様なステンシル状のホトレジ
スト４４を形成する。続いてこのレジスト材によってマ
スクされていない領域の上記ＳＡＬ、上記分離膜および
上記ＭＲ膜をイオンミリングにより除去する（図４
ｃ）。上記ＳＡＬ、上記分離膜および上記ＭＲ膜のマス
クされている領域は中央能動領域４５を形成する。この
とき上記３層膜が付着している基板をイオンビームに対
し適切な角度を維持したまま回転させる。基板の回転は
基板中心を回転の中心とし、角速度ベクトルが基板面に
対し垂直になるようにする。この様にイオンミリングす
ることにより図４ｃの様なテーパ４６が形成される。次
に端部受動領域４７を形成する。永久磁石膜４８及び電
極膜４９を付着する（図４ｄ）。当然これらの膜は上記
ステンシルおよび上記テーパ上にも付着する。ステンシ
ル上に付着した永久磁石膜および電極膜は、リフトオフ
によりステンシルと共に除去される（図４ｅ）。以上の
工程により接合部でのみ中央能動領域と端部受動領域が
接するＭＲヘッドが形成される。
造を持つ磁気ヘッドの製造方法についても開示してい
る。特開平３−１２５３１号公報の実施例では、まずＳ
ＡＬ４１、分離膜４２およびＭＲ膜４３を成膜する（図
４ａ）。その後、図４ｂの様なステンシル状のホトレジ
スト４４を形成する。続いてこのレジスト材によってマ
スクされていない領域の上記ＳＡＬ、上記分離膜および
上記ＭＲ膜をイオンミリングにより除去する（図４
ｃ）。上記ＳＡＬ、上記分離膜および上記ＭＲ膜のマス
クされている領域は中央能動領域４５を形成する。この
とき上記３層膜が付着している基板をイオンビームに対
し適切な角度を維持したまま回転させる。基板の回転は
基板中心を回転の中心とし、角速度ベクトルが基板面に
対し垂直になるようにする。この様にイオンミリングす
ることにより図４ｃの様なテーパ４６が形成される。次
に端部受動領域４７を形成する。永久磁石膜４８及び電
極膜４９を付着する（図４ｄ）。当然これらの膜は上記
ステンシルおよび上記テーパ上にも付着する。ステンシ
ル上に付着した永久磁石膜および電極膜は、リフトオフ
によりステンシルと共に除去される（図４ｅ）。以上の
工程により接合部でのみ中央能動領域と端部受動領域が
接するＭＲヘッドが形成される。
【０００６】上記テーパ長を長くすることにより中央能
動領域と端部受動領域の電気的信頼性を向上することが
出来る。しかしテーパ上の永久磁石膜は保磁力が小さ
く、端部接合部が長くなると磁気的信頼性が低下する。
これはテーパ部での永久磁石膜は軟磁性膜であるＭＲ膜
またはＳＡＬ上に付着している為である。永久磁石膜と
軟磁性膜の２層膜の保磁力は
動領域と端部受動領域の電気的信頼性を向上することが
出来る。しかしテーパ上の永久磁石膜は保磁力が小さ
く、端部接合部が長くなると磁気的信頼性が低下する。
これはテーパ部での永久磁石膜は軟磁性膜であるＭＲ膜
またはＳＡＬ上に付着している為である。永久磁石膜と
軟磁性膜の２層膜の保磁力は
【０００７】
【数６】Ｈc＝｛Ｈc(PM)・Ｂs(PM)・t(PM)-Ｈc(SM)・Ｂs
(SM)・t(SM)｝/｛Ｂs(PM)・t(PM)+Ｂs(SM)・t(SM)} Ｈc；保磁力 Ｂs；飽和磁束密度 ｔ；膜厚 で与えられると考えられる。ただし（ＰＭ）、（ＳＭ）
はそれぞれ永久磁石膜、軟磁性膜であることを示す。こ
れにより永久磁石膜と軟磁性膜の２層は永久磁石膜単層
に比較して保磁力が小さくなることが分かる。よって端
部接合領域での永久磁石膜とＭＲ膜またはＳＡＬの２層
膜の保磁力を高くし、磁気的信頼性を向上させる事は難
しい。
(SM)・t(SM)｝/｛Ｂs(PM)・t(PM)+Ｂs(SM)・t(SM)} Ｈc；保磁力 Ｂs；飽和磁束密度 ｔ；膜厚 で与えられると考えられる。ただし（ＰＭ）、（ＳＭ）
はそれぞれ永久磁石膜、軟磁性膜であることを示す。こ
れにより永久磁石膜と軟磁性膜の２層は永久磁石膜単層
に比較して保磁力が小さくなることが分かる。よって端
部接合領域での永久磁石膜とＭＲ膜またはＳＡＬの２層
膜の保磁力を高くし、磁気的信頼性を向上させる事は難
しい。
【０００８】また、特にＭＲ膜またはＳＡＬとしてＮi
Ｆe等のｆ．ｃ．ｃ．構造の金属を、永久磁石膜として
ＣoＣrＰt等のｈ．ｃ．ｐ．のＣo系磁性膜を用いた場
合、次のような理由でテーパ上の永久磁石膜の保磁力が
小さくなる。Ｃo系の永久磁石膜はｃ軸が磁化容易軸と
なる。よって、ｃ軸が膜面内に配向したとき面内方向の
保磁力が高くなることが知られている。しかしＣo系磁
性膜の配向性は下地膜の影響が大きく、特に下地膜が
ｆ．ｃ．ｃ．構造である時、Ｃo系磁性膜のｃ軸は膜面
と垂直に膜成長し易くなる。よってＭＲ膜及びＳＡＬ上
でのＣo系磁性膜の保磁力は（数６）で与えられる保磁
力よりも更に小さく、これらの材料の組合せでは低ノイ
ズヘッドを作製することは難しい。
Ｆe等のｆ．ｃ．ｃ．構造の金属を、永久磁石膜として
ＣoＣrＰt等のｈ．ｃ．ｐ．のＣo系磁性膜を用いた場
合、次のような理由でテーパ上の永久磁石膜の保磁力が
小さくなる。Ｃo系の永久磁石膜はｃ軸が磁化容易軸と
なる。よって、ｃ軸が膜面内に配向したとき面内方向の
保磁力が高くなることが知られている。しかしＣo系磁
性膜の配向性は下地膜の影響が大きく、特に下地膜が
ｆ．ｃ．ｃ．構造である時、Ｃo系磁性膜のｃ軸は膜面
と垂直に膜成長し易くなる。よってＭＲ膜及びＳＡＬ上
でのＣo系磁性膜の保磁力は（数６）で与えられる保磁
力よりも更に小さく、これらの材料の組合せでは低ノイ
ズヘッドを作製することは難しい。
【０００９】一方、ＩＥＥＥトランザクションオンマグ
ネティクス２８巻３１０２ページ（ＩＥＥＥ Ｔrans．
Ｍagn.、２８（１９９２）３１０２）、ジャーナルオブ
アプライドフィジックス７５巻６１４７ページ（Ｊ．Ａ
ppl．Ｐhys.、７５（１９９４）６１４７）にＣo系永久
磁石膜においてＳiＯ2、ＺrＯ2等の酸化物を添加するこ
とにより保磁力が高くなることが報告されている。Ｃo
系磁性膜に酸化物を添加することにより保磁力が増加す
る原因は永久磁石膜の結晶粒界に析出した酸化物により
各結晶粒の磁気的結合が遮断されるためである。しか
し、これらの報告ではＣo系永久磁石膜は高温成膜であ
り、しかも軟磁性膜上に形成されておらず、特に軟磁気
特性を示すＮiＦe膜上での検討はなされていない。
ネティクス２８巻３１０２ページ（ＩＥＥＥ Ｔrans．
Ｍagn.、２８（１９９２）３１０２）、ジャーナルオブ
アプライドフィジックス７５巻６１４７ページ（Ｊ．Ａ
ppl．Ｐhys.、７５（１９９４）６１４７）にＣo系永久
磁石膜においてＳiＯ2、ＺrＯ2等の酸化物を添加するこ
とにより保磁力が高くなることが報告されている。Ｃo
系磁性膜に酸化物を添加することにより保磁力が増加す
る原因は永久磁石膜の結晶粒界に析出した酸化物により
各結晶粒の磁気的結合が遮断されるためである。しか
し、これらの報告ではＣo系永久磁石膜は高温成膜であ
り、しかも軟磁性膜上に形成されておらず、特に軟磁気
特性を示すＮiＦe膜上での検討はなされていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＢＨＮ、波
形変動抑制を目的に、永久磁石膜と中央能動領域を直接
接触させて永久磁石膜からの漏洩磁界および永久磁石膜
と中央能動領域の交換結合を利用したヘッド構造で、保
磁力の高い永久磁石膜の材料およびその膜構成を提供す
ることにある。
形変動抑制を目的に、永久磁石膜と中央能動領域を直接
接触させて永久磁石膜からの漏洩磁界および永久磁石膜
と中央能動領域の交換結合を利用したヘッド構造で、保
磁力の高い永久磁石膜の材料およびその膜構成を提供す
ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する手
段の一つとして、本発明ではＭＲセンサ端部受動領域に
配置される永久磁石膜としてＣo系磁性膜に酸化物を添
加した膜を用いる。酸化物をＣo系磁性膜に添加すると
Ｃo系磁性膜の保磁力が大きくなる。つまり（数６）に
於けるＨc(PM)が大きくなるためＨcが大きくなり、中央
能動領域が媒体からの磁界に対して安定的に磁区制御さ
れる。
段の一つとして、本発明ではＭＲセンサ端部受動領域に
配置される永久磁石膜としてＣo系磁性膜に酸化物を添
加した膜を用いる。酸化物をＣo系磁性膜に添加すると
Ｃo系磁性膜の保磁力が大きくなる。つまり（数６）に
於けるＨc(PM)が大きくなるためＨcが大きくなり、中央
能動領域が媒体からの磁界に対して安定的に磁区制御さ
れる。
【００１２】さらに酸化物を添加することにより結晶配
向が乱れ、下地膜の影響が小さくなる。またＣo系磁性
膜に酸化物を添加することにより保磁力が増加する原因
は永久磁石膜の結晶粒界に析出した酸化物により各結晶
粒の磁気的結合が遮断されるためである。よってこの機
構により保磁力が増加している永久磁石膜の保磁力は下
地膜の影響を受けにくい。従って（数６）のＨc(PM)が
大きくなると共に、ＮiFe等の軟磁性膜上のＣo系磁性膜
においても（数６）で期待される保磁力が得られる。よ
って酸化物を添加したＣo系磁性膜では特に端部接合領
域でのＨcが増大するためＢＨＮ抑止効果が大きくな
る。
向が乱れ、下地膜の影響が小さくなる。またＣo系磁性
膜に酸化物を添加することにより保磁力が増加する原因
は永久磁石膜の結晶粒界に析出した酸化物により各結晶
粒の磁気的結合が遮断されるためである。よってこの機
構により保磁力が増加している永久磁石膜の保磁力は下
地膜の影響を受けにくい。従って（数６）のＨc(PM)が
大きくなると共に、ＮiFe等の軟磁性膜上のＣo系磁性膜
においても（数６）で期待される保磁力が得られる。よ
って酸化物を添加したＣo系磁性膜では特に端部接合領
域でのＨcが増大するためＢＨＮ抑止効果が大きくな
る。
【００１３】また上記の課題を解決するもう一つの手段
として、本発明では永久磁石膜を非磁性層により分割さ
れた多層膜とする。単層のＣo系永久磁石膜の保磁力は
膜厚１０ｎｍ〜３０ｎｍにおいて最大値をとる。そこで
永久磁石膜を非磁性層で分割された多層構造とする。各
永久磁石膜の膜厚は最も保磁力の高くなる膜厚に設定す
ることにより単層厚膜での保磁力の低下を回避できる。
ここで全永久磁石膜の膜厚は中央能動領域に適切なバイ
アス磁界を与えるように設定される。
として、本発明では永久磁石膜を非磁性層により分割さ
れた多層膜とする。単層のＣo系永久磁石膜の保磁力は
膜厚１０ｎｍ〜３０ｎｍにおいて最大値をとる。そこで
永久磁石膜を非磁性層で分割された多層構造とする。各
永久磁石膜の膜厚は最も保磁力の高くなる膜厚に設定す
ることにより単層厚膜での保磁力の低下を回避できる。
ここで全永久磁石膜の膜厚は中央能動領域に適切なバイ
アス磁界を与えるように設定される。
【００１４】
（実施例１）図５は本実施例の磁気抵抗効果型ヘッドの
構造を示したものである。以下図５を用いて実施例を説
明する。まずＳＡＬ５１、分離膜５２およびＭＲ膜５３
を成膜した。ＭＲ膜５３としてＮiＦeを用いた。その
後、中央能動領域５４上にステンシル状のホトレジスト
を形成した。続いてこのレジスト材によってマスクされ
ていない領域の上記ＳＡＬ５１、上記分離膜５２および
上記ＭＲ膜５３をイオンミリングにより除去した。この
とき基板をイオンビームに対し適切な角度を維持したま
ま回転させることによりテーパ５５を形成した。次に端
部受動領域５６を形成する永久磁石膜５７および電極膜
５８を付着した。永久磁石膜としてＣo0.8 2Ｃr0.09Ｐ
t0.09膜およびＣo0.80Ｃr0.08Ｐt0.09(ＺrＯ2)0.03膜を
用いた。今回の永久磁石膜はＲＦスパッタ法により形成
し、ターゲット上にＺrＯ2チップを配置することにより
ＣoＣrＰt膜中のＺrＯ2濃度を調節した。永久磁石５７
の膜厚は中央能動領域５４に与えるバイアス磁界がＣ
o0.82Ｃr0.09Ｐt0.09膜とＣo0.80Ｃr0.08Ｐt0.09(ＺrＯ
2)0.03膜で同じになるようそれぞれ５０ｎｍ，５２ｎｍ
に選んだ。それぞれの永久磁石膜の保磁力は600Ｏｅ及
び1200Ｏｅであった。ステンシル上に付着した永久磁石
膜および電極膜は、リフトオフによりステンシルと共に
除去した。
構造を示したものである。以下図５を用いて実施例を説
明する。まずＳＡＬ５１、分離膜５２およびＭＲ膜５３
を成膜した。ＭＲ膜５３としてＮiＦeを用いた。その
後、中央能動領域５４上にステンシル状のホトレジスト
を形成した。続いてこのレジスト材によってマスクされ
ていない領域の上記ＳＡＬ５１、上記分離膜５２および
上記ＭＲ膜５３をイオンミリングにより除去した。この
とき基板をイオンビームに対し適切な角度を維持したま
ま回転させることによりテーパ５５を形成した。次に端
部受動領域５６を形成する永久磁石膜５７および電極膜
５８を付着した。永久磁石膜としてＣo0.8 2Ｃr0.09Ｐ
t0.09膜およびＣo0.80Ｃr0.08Ｐt0.09(ＺrＯ2)0.03膜を
用いた。今回の永久磁石膜はＲＦスパッタ法により形成
し、ターゲット上にＺrＯ2チップを配置することにより
ＣoＣrＰt膜中のＺrＯ2濃度を調節した。永久磁石５７
の膜厚は中央能動領域５４に与えるバイアス磁界がＣ
o0.82Ｃr0.09Ｐt0.09膜とＣo0.80Ｃr0.08Ｐt0.09(ＺrＯ
2)0.03膜で同じになるようそれぞれ５０ｎｍ，５２ｎｍ
に選んだ。それぞれの永久磁石膜の保磁力は600Ｏｅ及
び1200Ｏｅであった。ステンシル上に付着した永久磁石
膜および電極膜は、リフトオフによりステンシルと共に
除去した。
【００１５】これらのヘッドの電気磁気変換特性を測定
した結果、出力変動２０％、波形変動１０％であったＣ
o0.82Ｃr0.09Ｐt0.09膜を用いたヘッドに対し、Ｃo0.80
Ｃr0.08Ｐt0.09(ＺrＯ2)0.03膜を用いたヘッドでは出力
変動５％以内、波形変動５％以内に低減することができ
た。よって、Ｃo0.80Ｃr0.08Ｐt0.09(ＺrＯ2)0.03膜を
永久磁石膜に用いることによりＢＨＮ及び波形変動抑制
効果が高くなることを確認した。
した結果、出力変動２０％、波形変動１０％であったＣ
o0.82Ｃr0.09Ｐt0.09膜を用いたヘッドに対し、Ｃo0.80
Ｃr0.08Ｐt0.09(ＺrＯ2)0.03膜を用いたヘッドでは出力
変動５％以内、波形変動５％以内に低減することができ
た。よって、Ｃo0.80Ｃr0.08Ｐt0.09(ＺrＯ2)0.03膜を
永久磁石膜に用いることによりＢＨＮ及び波形変動抑制
効果が高くなることを確認した。
【００１６】（実施例２）次に実施例１における永久磁
石膜の材料の検討を行った。永久磁石膜はＲＦスパッタ
法により形成し、ターゲット上にＺrＯ2またはＴa2Ｏ5
チップを配置することによりＣoＣrＰt膜中の酸化物濃
度を調節した。図６に膜厚４０ｎｍでの（Ｃo0.82Ｃr0.
09Ｐt0.09)1-xＺx膜（Ｚ＝ＺrＯ2，Ｔa2Ｏ5）の磁気特
性を示す。ＺrＯ2添加膜では酸化物濃度３ｍｏｌ％で保
磁力が1200Ｏｅ以上となることが分かった。Ｔa2Ｏ5に
於いても保磁力1200Ｏｅ以上が得られた。ＺrＯ2，Ｔa2
Ｏ5添加膜において酸化物濃度が大きいことに保磁力が
低下しているのは、永久磁石膜面内での組成のばらつき
と結晶性が乱れてアモルファス的になるためである。こ
れらの系では保磁力が1000Ｏｅ以上となるのは酸化物濃
度０．５ｍｏｌ％〜４ｍｏｌ％であった。またことなっ
た組成のＣoＣrＰt膜を用いた検討では好ましい酸化物
濃度は０．５ｍｏｌ％〜１０ｍｏｌ％であった。また保
磁力を増大させる酸化物としてＴi酸化物、Ｖ酸化物、
Ｎb酸化物、Ｍo酸化物、Ｈf酸化物、Ｗ酸化物、Ａl酸化
物、Ｓi酸化物、Ｃr酸化物が考えられる。
石膜の材料の検討を行った。永久磁石膜はＲＦスパッタ
法により形成し、ターゲット上にＺrＯ2またはＴa2Ｏ5
チップを配置することによりＣoＣrＰt膜中の酸化物濃
度を調節した。図６に膜厚４０ｎｍでの（Ｃo0.82Ｃr0.
09Ｐt0.09)1-xＺx膜（Ｚ＝ＺrＯ2，Ｔa2Ｏ5）の磁気特
性を示す。ＺrＯ2添加膜では酸化物濃度３ｍｏｌ％で保
磁力が1200Ｏｅ以上となることが分かった。Ｔa2Ｏ5に
於いても保磁力1200Ｏｅ以上が得られた。ＺrＯ2，Ｔa2
Ｏ5添加膜において酸化物濃度が大きいことに保磁力が
低下しているのは、永久磁石膜面内での組成のばらつき
と結晶性が乱れてアモルファス的になるためである。こ
れらの系では保磁力が1000Ｏｅ以上となるのは酸化物濃
度０．５ｍｏｌ％〜４ｍｏｌ％であった。またことなっ
た組成のＣoＣrＰt膜を用いた検討では好ましい酸化物
濃度は０．５ｍｏｌ％〜１０ｍｏｌ％であった。また保
磁力を増大させる酸化物としてＴi酸化物、Ｖ酸化物、
Ｎb酸化物、Ｍo酸化物、Ｈf酸化物、Ｗ酸化物、Ａl酸化
物、Ｓi酸化物、Ｃr酸化物が考えられる。
【００１７】（実施例３）次に実施例２において検討し
た（Ｃo0.082Ｃr0.09Ｐt0.09)0.097(ＺrＯ2)0.03膜を永
久磁石膜として用い、永久磁石膜の多層化による高保磁
力化を検討した。図７のように非磁性層７１により永久
磁石膜７２及び７３を分割した３層膜を形成した。永久
磁石膜７１及び永久磁石膜７２の膜厚はそれぞれ単層膜
で保磁力が最大となる２０ｎｍとした。非磁性としては
Ｃrを用いた。これはＣr膜上のＣｏ系磁性膜の保磁力が
大きいためである。非磁性層７１の膜厚は５ｎｍとし
た。非磁性層の膜厚は永久磁石膜７２と永久磁石膜７３
の磁気的結合が消滅しない膜厚に設定すればよく、２ｎ
ｍ〜１０ｎｍが適当である。これにより図７の多層膜の
保磁力は単層膜での保磁力と同等の１２５０Ｏｅが得ら
れた。
た（Ｃo0.082Ｃr0.09Ｐt0.09)0.097(ＺrＯ2)0.03膜を永
久磁石膜として用い、永久磁石膜の多層化による高保磁
力化を検討した。図７のように非磁性層７１により永久
磁石膜７２及び７３を分割した３層膜を形成した。永久
磁石膜７１及び永久磁石膜７２の膜厚はそれぞれ単層膜
で保磁力が最大となる２０ｎｍとした。非磁性としては
Ｃrを用いた。これはＣr膜上のＣｏ系磁性膜の保磁力が
大きいためである。非磁性層７１の膜厚は５ｎｍとし
た。非磁性層の膜厚は永久磁石膜７２と永久磁石膜７３
の磁気的結合が消滅しない膜厚に設定すればよく、２ｎ
ｍ〜１０ｎｍが適当である。これにより図７の多層膜の
保磁力は単層膜での保磁力と同等の１２５０Ｏｅが得ら
れた。
【００１８】
【発明の効果】本発明の永久磁石膜を端部領域にもちい
ることにより電気磁気変換特性の安定した、バルクハウ
ゼンノイズ及び波形変動の小さい磁気抵抗効果型ヘッド
を提供できる。
ることにより電気磁気変換特性の安定した、バルクハウ
ゼンノイズ及び波形変動の小さい磁気抵抗効果型ヘッド
を提供できる。
【図１】従来の磁気抵抗効果型ヘッドの概念図である。
【図２】縦バイアス膜として下地膜と永久磁石膜の積層
膜を用いた磁気抵抗効果型ヘッドの構造図である。
膜を用いた磁気抵抗効果型ヘッドの構造図である。
【図３】縦バイアス膜として単層の永久磁石膜を用いた
磁気抵抗効果型ヘッドの構造図である。
磁気抵抗効果型ヘッドの構造図である。
【図４】従来の磁気抵抗効果型ヘッドの構造方法を示す
図である。
図である。
【図５】本発明の実施例１の磁気抵抗効果型ヘッドの構
造図である。
造図である。
【図６】本発明の実施例２による永久磁石膜の保磁力の
膜組成依存性を示すグラフである。
膜組成依存性を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例３による永久磁石膜及び非磁性
層の多層膜の構成図である。
層の多層膜の構成図である。
１１，２３，３２，４５，５４…中央能動領域、１２，
４７，５６…端部受動領域、 １３，５５…端部
接合領域、２１…下地層、
７２…非磁性層、２２，３１，４８，５７，７１，７３
…永久磁石膜、４１，５１…ソフトバイアス膜（ＳＡ
Ｌ）、４２，５２…分離膜、４３，５３…磁気抵抗効果
膜（ＭＲ膜）、 ４４…ホトレジスト、４６…テーパ、
４９，５８…電極膜。
４７，５６…端部受動領域、 １３，５５…端部
接合領域、２１…下地層、
７２…非磁性層、２２，３１，４８，５７，７１，７３
…永久磁石膜、４１，５１…ソフトバイアス膜（ＳＡ
Ｌ）、４２，５２…分離膜、４３，５３…磁気抵抗効果
膜（ＭＲ膜）、 ４４…ホトレジスト、４６…テーパ、
４９，５８…電極膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光岡 勝也 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 成重 真治 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 (4)
- 【請求項１】磁気抵抗効果膜、磁気抵抗効果膜に横バイ
アスを印加するための横バイアス膜及び磁気抵抗効果膜
とバイアス膜の間の分離膜よりなる中央能動領域と、中
央能動領域により離隔された中央能動領域に縦バイアス
を印加するための一対の永久磁石膜及び前記磁気抵抗効
果膜に信号検出電流を流すための一対の電極膜を含む端
部受動領域を有する磁気抵抗効果型ヘッドにあって前記
永久磁石膜が酸化物を含むことを特徴とする磁気抵抗効
果型ヘッド。 - 【請求項２】前記請求項１において永久磁石膜がＣoと
Ｐt及び、Ｔi酸化物、Ｖ酸化物、Ｚr酸化物、Ｎb酸化
物、Ｍo酸化物、Ｈf酸化物、Ｔa酸化物、Ｗ酸化物、Ａl
酸化物、Ｓi酸化物、Ｃr酸化物の内の少なくとも１元素
を含むことを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項３】前記請求項１において永久磁石膜が（数
１）〜（数５）の組成からなることを特徴とする磁気抵
抗効果型ヘッド。 【数１】（ＣoaＣrbＰtc)1-x(ＭＯy)x 【数２】０.０１＜ｘ＜０.２０ 【数３】０.４＜ｙ＜３ 【数４】ａ＋ｂ＋ｃ＝１ 【数５】Ｍ＝Ｔi、Ｖ、Ｚr、Ｍo、Ｈf、Ｔa、Ｗ、Ａl、
Ｓi、Ｃｒ - 【請求項４】前記請求項１において前記永久磁石膜が非
磁性層により２層以上に分割されていることを特徴とす
る磁気抵抗効果型ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8508895A JPH08287419A (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8508895A JPH08287419A (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08287419A true JPH08287419A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=13848858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8508895A Pending JPH08287419A (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08287419A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100290104B1 (ko) * | 1997-12-25 | 2001-05-15 | 아끼구사 나오유끼 | 스핀밸브·헤드및그제조방법및스핀밸브·헤드를사용한자기디스크구동장치 |
| US8072712B2 (en) | 2007-05-07 | 2011-12-06 | Tdk Corporation | Tunneling magnetic sensing element having two-layered hard bias layer |
-
1995
- 1995-04-11 JP JP8508895A patent/JPH08287419A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100290104B1 (ko) * | 1997-12-25 | 2001-05-15 | 아끼구사 나오유끼 | 스핀밸브·헤드및그제조방법및스핀밸브·헤드를사용한자기디스크구동장치 |
| US8072712B2 (en) | 2007-05-07 | 2011-12-06 | Tdk Corporation | Tunneling magnetic sensing element having two-layered hard bias layer |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040316 |