JPH0836717A - 磁気抵抗効果ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果ヘッドInfo
- Publication number
- JPH0836717A JPH0836717A JP6174418A JP17441894A JPH0836717A JP H0836717 A JPH0836717 A JP H0836717A JP 6174418 A JP6174418 A JP 6174418A JP 17441894 A JP17441894 A JP 17441894A JP H0836717 A JPH0836717 A JP H0836717A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- magnetic shield
- magnetoresistive
- layer
- head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 65
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910017061 Fe Co Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910020641 Co Zr Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910020520 Co—Zr Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910002796 Si–Al Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910020517 Co—Ti Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910017709 Ni Co Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910003267 Ni-Co Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910003262 Ni‐Co Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims 1
- NMFHJNAPXOMSRX-PUPDPRJKSA-N [(1r)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-1-[3-(2-morpholin-4-ylethoxy)phenyl]propyl] (2s)-1-[(2s)-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)butanoyl]piperidine-2-carboxylate Chemical compound C([C@@H](OC(=O)[C@@H]1CCCCN1C(=O)[C@@H](CC)C=1C=C(OC)C(OC)=C(OC)C=1)C=1C=C(OCCN2CCOCC2)C=CC=1)CC1=CC=C(OC)C(OC)=C1 NMFHJNAPXOMSRX-PUPDPRJKSA-N 0.000 abstract description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 52
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002470 thermal conductor Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910002593 Fe-Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気抵抗効果素子に発生した熱を効率的に除
去することができる温度上昇抑制効果の大きいＭＲヘッ
ドを提供する。 【構成】 磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜を線形応
答モードに保持するための横方向バイアス手段と、磁気
抵抗効果膜の磁区安定化のための縦方向バイアス手段と
からなる磁気抵抗効果素子６と、磁気抵抗効果素子６に
センス電流を供給するための電極３が、一対の磁気シー
ルド１，５の対向面間にギャップ２，４を介して設けら
れた構造を有するＭＲヘッドであって、磁気シールド
１，５の少なくとも一方を磁気シールド材料である第１
の層７と、磁気シールド材料よりも熱伝導率の大きな第
２の層８を交互に積層した多層膜で構成する。
去することができる温度上昇抑制効果の大きいＭＲヘッ
ドを提供する。 【構成】 磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜を線形応
答モードに保持するための横方向バイアス手段と、磁気
抵抗効果膜の磁区安定化のための縦方向バイアス手段と
からなる磁気抵抗効果素子６と、磁気抵抗効果素子６に
センス電流を供給するための電極３が、一対の磁気シー
ルド１，５の対向面間にギャップ２，４を介して設けら
れた構造を有するＭＲヘッドであって、磁気シールド
１，５の少なくとも一方を磁気シールド材料である第１
の層７と、磁気シールド材料よりも熱伝導率の大きな第
２の層８を交互に積層した多層膜で構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体から情報
の読み出しを行う磁気抵抗効果ヘッドに関するものであ
る。
の読み出しを行う磁気抵抗効果ヘッドに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と略
す）を再生用磁気ヘッドに応用した磁気抵抗効果ヘッド
（以下ＭＲヘッドと略す）は、近年のハード磁気ディス
ク装置の小型・大容量化に伴い、急速に普及しつつあ
る。記録密度の向上につれて高トラック密度化、すなわ
ち狭トラック化が進められているが、それに伴う出力減
少を補うために、ＭＲ素子に流れるセンス電流密度は、
大きくなる傾向にある。その大きさは、１０7 Ａ／ｃｍ
2 を超えるものであり、このような大電流密度下で使用
されるＭＲヘッドについては、信頼性確保の意味で、従
来以上に素子のジュール発熱による温度上昇に注意する
必要が生じている。温度上昇によるＭＲ素子の劣化につ
いては、抵抗変化率の変動、バイアス膜の磁気特性変
化、熱応力、ＡＢＳ面の熱酸化等が考えられるが、実用
上は、エレクトロマイグレーションの加速進行による寿
命低減が最も懸念される。例えば、環境温度に対し３０
℃程度の素子温度上昇があった場合、エレクトロマイグ
レーションにより断線に至るまでの寿命は、温度上昇が
ない場合に比べ、１０分の１以下程度まで減少すること
が予測される。
す）を再生用磁気ヘッドに応用した磁気抵抗効果ヘッド
（以下ＭＲヘッドと略す）は、近年のハード磁気ディス
ク装置の小型・大容量化に伴い、急速に普及しつつあ
る。記録密度の向上につれて高トラック密度化、すなわ
ち狭トラック化が進められているが、それに伴う出力減
少を補うために、ＭＲ素子に流れるセンス電流密度は、
大きくなる傾向にある。その大きさは、１０7 Ａ／ｃｍ
2 を超えるものであり、このような大電流密度下で使用
されるＭＲヘッドについては、信頼性確保の意味で、従
来以上に素子のジュール発熱による温度上昇に注意する
必要が生じている。温度上昇によるＭＲ素子の劣化につ
いては、抵抗変化率の変動、バイアス膜の磁気特性変
化、熱応力、ＡＢＳ面の熱酸化等が考えられるが、実用
上は、エレクトロマイグレーションの加速進行による寿
命低減が最も懸念される。例えば、環境温度に対し３０
℃程度の素子温度上昇があった場合、エレクトロマイグ
レーションにより断線に至るまでの寿命は、温度上昇が
ない場合に比べ、１０分の１以下程度まで減少すること
が予測される。
【０００３】素子温度上昇を低減する方法として、例え
ば、特開昭６１−２４２３１３号公報には、熱良導体で
ある金属薄膜体をＭＲ素子の媒体対向面と反対の側端部
上に接するように配置する方法が開示されている。この
方法によれば、ＭＲ素子に発生した熱は、素子の側端部
上に設けられた金属薄膜体より速やかに除去し得るの
で、ＭＲ素子の温度上昇を効果的に抑制することが可能
である。
ば、特開昭６１−２４２３１３号公報には、熱良導体で
ある金属薄膜体をＭＲ素子の媒体対向面と反対の側端部
上に接するように配置する方法が開示されている。この
方法によれば、ＭＲ素子に発生した熱は、素子の側端部
上に設けられた金属薄膜体より速やかに除去し得るの
で、ＭＲ素子の温度上昇を効果的に抑制することが可能
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の熱良導
体である金属薄膜体をＭＲ素子の媒体対向面と反対の側
端部上に接するように配置する方法では、ＭＲ素子に発
生した熱は、現実には、その多くが素子面内方向よりも
上下シールド方向へ逃げるために、温度上昇低減効果
は、あまり大きくないという問題があった。
体である金属薄膜体をＭＲ素子の媒体対向面と反対の側
端部上に接するように配置する方法では、ＭＲ素子に発
生した熱は、現実には、その多くが素子面内方向よりも
上下シールド方向へ逃げるために、温度上昇低減効果
は、あまり大きくないという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、より効率的にＭＲ素子に
発生した熱を除去することができる温度上昇抑制効果の
大きいＭＲヘッドを提供することにある。
発生した熱を除去することができる温度上昇抑制効果の
大きいＭＲヘッドを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気抵抗効果
膜と前記磁気抵抗効果膜を線形応答モードに保持するた
めの横方向バイアス手段と前記磁気抵抗効果膜の磁区安
定化のための縦方向バイアス手段とからなる磁気抵抗効
果素子と、前記磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給す
るための電極が、一対の磁気シールドの対向面間にギャ
ップ層を介して設けられた構造を有する磁気抵抗効果ヘ
ッドにおいて、前記磁気シールドの少なくとも一方が磁
気シールド材料である第１の層と、前記磁気シールド材
料よりも熱伝導率の大きな第２の層とを交互に積層した
多層膜から形成されることを特徴としている。
膜と前記磁気抵抗効果膜を線形応答モードに保持するた
めの横方向バイアス手段と前記磁気抵抗効果膜の磁区安
定化のための縦方向バイアス手段とからなる磁気抵抗効
果素子と、前記磁気抵抗効果素子にセンス電流を供給す
るための電極が、一対の磁気シールドの対向面間にギャ
ップ層を介して設けられた構造を有する磁気抵抗効果ヘ
ッドにおいて、前記磁気シールドの少なくとも一方が磁
気シールド材料である第１の層と、前記磁気シールド材
料よりも熱伝導率の大きな第２の層とを交互に積層した
多層膜から形成されることを特徴としている。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００８】図１は、本発明のＭＲヘッドの第１の実施
例を示す断面図である。Ａｌ2 Ｏ3−ＴｉＣ基板（図中
省略）上にスパッタ法により、磁気シールド材料層７を
形成する厚さ５００nmのＮｉ−Ｆｅ膜（Ｎｉ：８２％−
Ｆｅ：１２％，重量％）と、中間層８を形成する厚さ２
５０nmのＣｕ膜をＮｉ−Ｆｅ／Ｃｕ／Ｎｉ−Ｆｅ／Ｃｕ
／Ｎｉ−Ｆｅの順に交互に積層し、全膜厚が２μｍの下
部磁気シールド１を成膜した。続いて所定形状のフォト
レジストパターンを形成し、イオンエッチングにより下
部磁気シールド１のパターニングを行った。
例を示す断面図である。Ａｌ2 Ｏ3−ＴｉＣ基板（図中
省略）上にスパッタ法により、磁気シールド材料層７を
形成する厚さ５００nmのＮｉ−Ｆｅ膜（Ｎｉ：８２％−
Ｆｅ：１２％，重量％）と、中間層８を形成する厚さ２
５０nmのＣｕ膜をＮｉ−Ｆｅ／Ｃｕ／Ｎｉ−Ｆｅ／Ｃｕ
／Ｎｉ−Ｆｅの順に交互に積層し、全膜厚が２μｍの下
部磁気シールド１を成膜した。続いて所定形状のフォト
レジストパターンを形成し、イオンエッチングにより下
部磁気シールド１のパターニングを行った。
【０００９】次に、下部ギャップ２として厚さ２００nm
のＡｌ2 Ｏ3 膜をスパッタ法により成膜した後、ＭＲ膜
を線形応答モードに保持するための横方向バイアス手段
としてソフトフィルムバイアス法を、ＭＲ膜の磁区安定
化のための縦方向バイアス手段として交換結合バイアス
法を用いたＭＲ素子６を形成した。具体的には、ソフト
フィルムバイアス膜として厚さ３５nmのＣｏ−Ｚｒ−Ｍ
ｏ膜（Ｃｏ：８２％−Ｚｒ：６％−Ｍｏ：１２％，原子
％）を、非磁性スペーサ膜として厚さ２０nmのＴａ膜
を、ＭＲ膜として厚さ３０nmのＮｉ−Ｆｅ膜（Ｎｉ：８
２％−Ｆｅ：１８％，重量％）を、反強磁性膜として厚
さ２０nmのＦｅＭｎ膜（Ｆｅ：５０％−Ｍｎ：５０％，
重量％）をスパッタ法により連続成膜後、真空雰囲気中
で２７０℃、１時間の磁界中アニール処理を施し、さら
に除冷工程を経た後、所定形状に加工した。
のＡｌ2 Ｏ3 膜をスパッタ法により成膜した後、ＭＲ膜
を線形応答モードに保持するための横方向バイアス手段
としてソフトフィルムバイアス法を、ＭＲ膜の磁区安定
化のための縦方向バイアス手段として交換結合バイアス
法を用いたＭＲ素子６を形成した。具体的には、ソフト
フィルムバイアス膜として厚さ３５nmのＣｏ−Ｚｒ−Ｍ
ｏ膜（Ｃｏ：８２％−Ｚｒ：６％−Ｍｏ：１２％，原子
％）を、非磁性スペーサ膜として厚さ２０nmのＴａ膜
を、ＭＲ膜として厚さ３０nmのＮｉ−Ｆｅ膜（Ｎｉ：８
２％−Ｆｅ：１８％，重量％）を、反強磁性膜として厚
さ２０nmのＦｅＭｎ膜（Ｆｅ：５０％−Ｍｎ：５０％，
重量％）をスパッタ法により連続成膜後、真空雰囲気中
で２７０℃、１時間の磁界中アニール処理を施し、さら
に除冷工程を経た後、所定形状に加工した。
【００１０】続いてセンス電流を供給するための電極３
として、Ｔａ／Ａｕスパッタ膜（厚さ５nm／２５０nm）
を成膜し、所定形状のトラック部を形成するように加工
した。最後に上部ギャップ４として厚さ２５０nmのＡｌ
2 Ｏ3 膜をスパッタ法により成膜した後、下部シールド
１の作製工程と同様の方法で厚さ２μｍのＮｉ−Ｆｅ／
Ｃｕ多層膜からなる上部磁気シールド５を形成した。
として、Ｔａ／Ａｕスパッタ膜（厚さ５nm／２５０nm）
を成膜し、所定形状のトラック部を形成するように加工
した。最後に上部ギャップ４として厚さ２５０nmのＡｌ
2 Ｏ3 膜をスパッタ法により成膜した後、下部シールド
１の作製工程と同様の方法で厚さ２μｍのＮｉ−Ｆｅ／
Ｃｕ多層膜からなる上部磁気シールド５を形成した。
【００１１】以上のような構造を有するＭＲヘッドにつ
いて、センス電流通電による素子抵抗の変化から素子温
度上昇について見積った結果、電流密度３×１０7 Ａ／
ｃｍ2 において、温度上昇は１０℃であった。
いて、センス電流通電による素子抵抗の変化から素子温
度上昇について見積った結果、電流密度３×１０7 Ａ／
ｃｍ2 において、温度上昇は１０℃であった。
【００１２】図５は、従来のＭＲヘッドの断面図であ
る。下部磁気シールド１および上部磁気シールド５には
厚さ２μm のＮｉＦｅ単層膜（Ｎｉ：８２％−Ｆｅ：１
２％，重量％）が用いられており、それ以外は第１の実
施例と同一である。第１の実施例と同様にセンス電流通
電による素子抵抗の変化から素子温度上昇について見積
った結果、従来のＭＲヘッドの素子温度上昇は、電流密
度３×１０7 Ａ／ｃｍ2において４８℃で、第１の実施
例のＭＲヘッドにおける値の５倍程度の大きさであっ
た。これは、両者の磁気シールドの熱伝導率の差によっ
て放熱効率が大きく異なるためと考えられ、第１の実施
例に示した方法により効率的にＭＲ素子に発生した熱を
除去することができ、温度上昇抑制効果の大きいＭＲヘ
ッドを提供できることが示された。
る。下部磁気シールド１および上部磁気シールド５には
厚さ２μm のＮｉＦｅ単層膜（Ｎｉ：８２％−Ｆｅ：１
２％，重量％）が用いられており、それ以外は第１の実
施例と同一である。第１の実施例と同様にセンス電流通
電による素子抵抗の変化から素子温度上昇について見積
った結果、従来のＭＲヘッドの素子温度上昇は、電流密
度３×１０7 Ａ／ｃｍ2において４８℃で、第１の実施
例のＭＲヘッドにおける値の５倍程度の大きさであっ
た。これは、両者の磁気シールドの熱伝導率の差によっ
て放熱効率が大きく異なるためと考えられ、第１の実施
例に示した方法により効率的にＭＲ素子に発生した熱を
除去することができ、温度上昇抑制効果の大きいＭＲヘ
ッドを提供できることが示された。
【００１３】図２に、磁気シールド材料層７を形成する
Ｎｉ−Ｆｅ膜の厚さＤ1 と、中間層８を形成するＣｕ膜
の厚さＤ2 の膜厚比Ｄ1 ／Ｄ2 を１から５０まで変化さ
せたときの素子温度上昇値ΔＴ、飽和磁束密度ＢS 、透
磁率μ（測定周波数１０ＭＨｚ）を示す。下部磁気シー
ルド１および上部磁気シールド５の全膜厚は、それぞれ
２μｍの一定値とした。電流密度は３×１０7 Ａ／ｃｍ
2 とした。Ｄ1 ／Ｄ2が大きくなるにつれて素子温度上
昇抑制効果は小さくなり、Ｎｉ−Ｆｅ単層膜を用いた場
合の値に近くなる。逆に、膜厚比Ｄ1 ／Ｄ2 が小さくな
ると、μはほとんど変化しないものの、ＢS の低下が問
題となる。この結果から、本来磁気シールドに要求され
る高透磁率・高飽和磁束密度を損なうことなく温度上昇
を抑制するためには、膜厚比Ｄ1 ／Ｄ2 が２〜１０程度
であること望ましいといえる。
Ｎｉ−Ｆｅ膜の厚さＤ1 と、中間層８を形成するＣｕ膜
の厚さＤ2 の膜厚比Ｄ1 ／Ｄ2 を１から５０まで変化さ
せたときの素子温度上昇値ΔＴ、飽和磁束密度ＢS 、透
磁率μ（測定周波数１０ＭＨｚ）を示す。下部磁気シー
ルド１および上部磁気シールド５の全膜厚は、それぞれ
２μｍの一定値とした。電流密度は３×１０7 Ａ／ｃｍ
2 とした。Ｄ1 ／Ｄ2が大きくなるにつれて素子温度上
昇抑制効果は小さくなり、Ｎｉ−Ｆｅ単層膜を用いた場
合の値に近くなる。逆に、膜厚比Ｄ1 ／Ｄ2 が小さくな
ると、μはほとんど変化しないものの、ＢS の低下が問
題となる。この結果から、本来磁気シールドに要求され
る高透磁率・高飽和磁束密度を損なうことなく温度上昇
を抑制するためには、膜厚比Ｄ1 ／Ｄ2 が２〜１０程度
であること望ましいといえる。
【００１４】図３に、磁気シールド材料層７を形成する
Ｎｉ−Ｆｅ膜の厚さＤ1 と中間層８を形成するＣｕ膜の
厚さＤ2 の膜厚比Ｄ1 ／Ｄ2 を５に固定した状態で、下
部磁気シールド１および上部磁気シールド５の膜厚を
０．２μｍから８μｍまで変化させたときの素子温度上
昇値ΔＴ、分解能ε（５ｋＦＣＩにおける出力と５５ｋ
ＦＣＩにおける出力の比で定義）を示す。下部磁気シー
ルド１および上部磁気シールド５の膜厚は同一とした。
電流密度は３×１０7 Ａ／ｃｍ2 とした。磁気シールド
の膜厚が厚くなると温度上昇抑制効果は大きくなるが、
５μｍ以上ではほぼ一定している。また、磁気シールド
の膜厚が０．５μｍ以下では温度上昇値が急激に大きく
なり、さらに磁気シールドの飽和現象のために分解能が
悪くなる。この結果から磁気シールドの膜厚は、０．５
〜５μｍの範囲にあることが望ましいといえる。
Ｎｉ−Ｆｅ膜の厚さＤ1 と中間層８を形成するＣｕ膜の
厚さＤ2 の膜厚比Ｄ1 ／Ｄ2 を５に固定した状態で、下
部磁気シールド１および上部磁気シールド５の膜厚を
０．２μｍから８μｍまで変化させたときの素子温度上
昇値ΔＴ、分解能ε（５ｋＦＣＩにおける出力と５５ｋ
ＦＣＩにおける出力の比で定義）を示す。下部磁気シー
ルド１および上部磁気シールド５の膜厚は同一とした。
電流密度は３×１０7 Ａ／ｃｍ2 とした。磁気シールド
の膜厚が厚くなると温度上昇抑制効果は大きくなるが、
５μｍ以上ではほぼ一定している。また、磁気シールド
の膜厚が０．５μｍ以下では温度上昇値が急激に大きく
なり、さらに磁気シールドの飽和現象のために分解能が
悪くなる。この結果から磁気シールドの膜厚は、０．５
〜５μｍの範囲にあることが望ましいといえる。
【００１５】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図４は、ＭＲヘッドの第２の実施例を示す断面図
である。Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板（図中省略）上にスパ
ッタ法により、磁気シールド材料層７を形成する厚さ５
００ｎｍのＦｅ−Ｔａ−Ｎ膜（Ｆｅ：７８％−Ｔａ：９
％−Ｎ：１３％，原子％）と、中間層８を形成する厚さ
２５０ｎｍのＣｕ膜をＦｅ−Ｔａ−Ｎ／Ｃｕ／Ｆｅ−Ｔ
ａ−Ｎ／Ｃｕ／Ｆｅ−Ｔａ−Ｎの順に交互に積層し、全
膜厚が２μｍの下部磁気シールド１を成膜した。続いて
真空雰囲気中で５５０℃、１時間のアニール処理を施し
た後、所定形状に加工した。それ以後の作製工程は、第
１の実施例と同一とした。ただし、上部磁気シールド５
は、厚さ２μｍのＮｉＦｅ単層膜（Ｎｉ：８２％−Ｆ
ｅ：１２％，重量％）により形成した。
する。図４は、ＭＲヘッドの第２の実施例を示す断面図
である。Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板（図中省略）上にスパ
ッタ法により、磁気シールド材料層７を形成する厚さ５
００ｎｍのＦｅ−Ｔａ−Ｎ膜（Ｆｅ：７８％−Ｔａ：９
％−Ｎ：１３％，原子％）と、中間層８を形成する厚さ
２５０ｎｍのＣｕ膜をＦｅ−Ｔａ−Ｎ／Ｃｕ／Ｆｅ−Ｔ
ａ−Ｎ／Ｃｕ／Ｆｅ−Ｔａ−Ｎの順に交互に積層し、全
膜厚が２μｍの下部磁気シールド１を成膜した。続いて
真空雰囲気中で５５０℃、１時間のアニール処理を施し
た後、所定形状に加工した。それ以後の作製工程は、第
１の実施例と同一とした。ただし、上部磁気シールド５
は、厚さ２μｍのＮｉＦｅ単層膜（Ｎｉ：８２％−Ｆ
ｅ：１２％，重量％）により形成した。
【００１６】以上のような構造を有するＭＲヘッドにつ
いて、センス電流通電による素子抵抗の変化から素子温
度上昇について見積もった結果、電流密度３×１０7 Ａ
／ｃｍ2 において温度上昇は１５℃で、従来のＭＲヘッ
ドに対し十分な温度上昇抑制効果を有するＭＲヘッドを
提供できることが示された。
いて、センス電流通電による素子抵抗の変化から素子温
度上昇について見積もった結果、電流密度３×１０7 Ａ
／ｃｍ2 において温度上昇は１５℃で、従来のＭＲヘッ
ドに対し十分な温度上昇抑制効果を有するＭＲヘッドを
提供できることが示された。
【００１７】なお、上述の実施例では、磁気シールド材
料としてＮｉ−Ｆｅ，Ｆｅ−Ｔａ−Ｎを用いた場合につ
いて示したが、他にＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ，Ｆｅ−Ｃｏ，Ｎ
ｉ−Ｃｏ，Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｎ，
Ｆｅ−Ｔａ，Ｆｅ−Ｔｉ，Ｃｏ−Ｚｒ，Ｃｏ−Ｔａ，Ｃ
ｏ−Ｔｉを主成分とする材料を用いることができる。ま
た、中間層材料としてＣｕを用いた場合について示した
が、他にＡｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｐｔ，Ｔａ，
Ｔｉ，Ｗ等の導電性材料やＡｌＮ，ＳｉＣ，ＢＮ等の絶
縁性材料を用いることができる。
料としてＮｉ−Ｆｅ，Ｆｅ−Ｔａ−Ｎを用いた場合につ
いて示したが、他にＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ，Ｆｅ−Ｃｏ，Ｎ
ｉ−Ｃｏ，Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｎ，
Ｆｅ−Ｔａ，Ｆｅ−Ｔｉ，Ｃｏ−Ｚｒ，Ｃｏ−Ｔａ，Ｃ
ｏ−Ｔｉを主成分とする材料を用いることができる。ま
た、中間層材料としてＣｕを用いた場合について示した
が、他にＡｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｐｔ，Ｔａ，
Ｔｉ，Ｗ等の導電性材料やＡｌＮ，ＳｉＣ，ＢＮ等の絶
縁性材料を用いることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＭＲヘッド
は、磁気シールドが、磁気シールド材料層と、磁気シー
ルド材料層よりも熱伝導率の大きな中間層から形成され
る多層膜構造を有することにより、ＭＲ素子に発生した
熱の多くは、上下磁気シールド方向へ逃げるために、多
層膜化による磁気シールドの熱伝導率向上によって、よ
り効率的にＭＲ素子に発生した熱を除去することができ
る。
は、磁気シールドが、磁気シールド材料層と、磁気シー
ルド材料層よりも熱伝導率の大きな中間層から形成され
る多層膜構造を有することにより、ＭＲ素子に発生した
熱の多くは、上下磁気シールド方向へ逃げるために、多
層膜化による磁気シールドの熱伝導率向上によって、よ
り効率的にＭＲ素子に発生した熱を除去することができ
る。
【００１９】また、このときの磁気シールド材料層と中
間層との膜厚比を最適な範囲に設定することにより、磁
気シールド材料に要求される高透磁率・高飽和磁束密度
を損なうことなく熱伝導率を向上させ、温度上昇を抑制
することができる。
間層との膜厚比を最適な範囲に設定することにより、磁
気シールド材料に要求される高透磁率・高飽和磁束密度
を損なうことなく熱伝導率を向上させ、温度上昇を抑制
することができる。
【図１】本発明のＭＲヘッドの第１の実施例を示す断面
図である。
図である。
【図２】磁気シールド材料層と中間層の膜厚比Ｄ1 ／Ｄ
2 を変えた時の素子温度上昇値ΔＴ、飽和磁束密度
ＢS 、透磁率μを示す図である。
2 を変えた時の素子温度上昇値ΔＴ、飽和磁束密度
ＢS 、透磁率μを示す図である。
【図３】磁気シールド膜厚Ｄを変えたときの素子温度上
昇値ΔＴ、分解能εを示す図である。
昇値ΔＴ、分解能εを示す図である。
【図４】本発明のＭＲヘッドの第２の実施例を示す断面
図である。
図である。
【図５】磁気シールドに磁気シールド材料単層膜を用い
た従来のＭＲヘッドを示す断面図である。
た従来のＭＲヘッドを示す断面図である。
１ 下部磁気シールド ２ 下部ギャップ ３ 電極 ４ 上部ギャップ ５ 上部磁気シールド ６ 磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子） ７ 磁気シールド材料層 ８ 中間層
Claims (5)
- 【請求項１】磁気抵抗効果膜と前記磁気抵抗効果膜を線
形応答モードに保持するための横方向バイアス手段と前
記磁気抵抗効果膜の磁区安定化のための縦方向バイアス
手段とからなる磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果
素子にセンス電流を供給するための電極が、一対の磁気
シールドの対向面間にギャップ層を介して設けられた構
造を有する磁気抵抗効果ヘッドにおいて、 前記磁気シールドの少なくとも一方が磁気シールド材料
である第１の層と、前記磁気シールド材料よりも熱伝導
率の大きな第２の層とを交互に積層した多層膜から形成
されることを特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項２】前記第１の層の厚さをＤ1 とし前記第２の
層の厚さをＤ2 としたときに、その膜厚比Ｄ1 ／Ｄ2 が
２〜１０の範囲にあることを特徴とする請求項１記載の
磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項３】前記第１の層がＮｉ−Ｆｅ，Ｆｅ−Ｔａ−
Ｎ，Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ，Ｆｅ−Ｃｏ，Ｎｉ−Ｃｏ，Ｎｉ
−Ｆｅ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｎ，Ｆｅ−Ｔａ，Ｆ
ｅ−Ｔｉ，Ｃｏ−Ｚｒ，Ｃｏ−Ｔａ，Ｃｏ−Ｔｉのいず
れかを主成分とする材料から構成されることを特徴とす
る請求項１記載の磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項４】前記第２の層がＣｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，
Ｃｒ，Ｍｏ，Ｐｔ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｗ，ＡｌＮ，ＳｉＣ，
ＢＮのいずれかの材料から構成されることを特徴とする
請求項１記載の磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項５】前記磁気シールドの全膜厚が０．５〜５μ
ｍの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の磁気抵
抗効果ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6174418A JPH0836717A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6174418A JPH0836717A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0836717A true JPH0836717A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=15978210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6174418A Pending JPH0836717A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0836717A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5930084A (en) * | 1996-06-17 | 1999-07-27 | International Business Machines Corporation | Stabilized MR sensor and flux guide joined by contiguous junction |
| US6597545B2 (en) * | 2000-05-25 | 2003-07-22 | Seagate Technology Llc | Shield design for magnetoresistive sensor |
| US6731474B2 (en) * | 2000-11-27 | 2004-05-04 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same |
| US6859347B2 (en) * | 2001-01-04 | 2005-02-22 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Magnetic transducer with electrically conductive shield for reducing electromagnetic interference |
| US6914750B2 (en) * | 2001-10-05 | 2005-07-05 | Headway Technologies, Inc. | Thermal protrusion reduction in magnet heads by utilizing heat sink layers |
| KR20200093450A (ko) * | 2019-01-28 | 2020-08-05 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | 전자파 감쇠체 및 전자 장치 |
| CN111889511A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-06 | 中南大学 | 一种CuFe合金梯度复合材料及其制备方法与应用 |
| KR20210120904A (ko) * | 2020-03-26 | 2021-10-07 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | 전자파 감쇠체, 전자 장치, 성막 장치 및 성막 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214318A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Hitachi Ltd | 磁気読取装置 |
-
1994
- 1994-07-26 JP JP6174418A patent/JPH0836717A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214318A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Hitachi Ltd | 磁気読取装置 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5930084A (en) * | 1996-06-17 | 1999-07-27 | International Business Machines Corporation | Stabilized MR sensor and flux guide joined by contiguous junction |
| US6181532B1 (en) | 1996-06-17 | 2001-01-30 | International Business Machines Corporation | Stabilized MR sensor and flux/heat guide joined by contiguous junction |
| US6239955B1 (en) | 1996-06-17 | 2001-05-29 | International Business Machines Corporation | Stabilized MR sensor and heat guide joined by contiguous junction |
| US6597545B2 (en) * | 2000-05-25 | 2003-07-22 | Seagate Technology Llc | Shield design for magnetoresistive sensor |
| US6731474B2 (en) * | 2000-11-27 | 2004-05-04 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head and method of manufacturing the same |
| US6859347B2 (en) * | 2001-01-04 | 2005-02-22 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Magnetic transducer with electrically conductive shield for reducing electromagnetic interference |
| US6914750B2 (en) * | 2001-10-05 | 2005-07-05 | Headway Technologies, Inc. | Thermal protrusion reduction in magnet heads by utilizing heat sink layers |
| KR20200093450A (ko) * | 2019-01-28 | 2020-08-05 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | 전자파 감쇠체 및 전자 장치 |
| US11049818B2 (en) | 2019-01-28 | 2021-06-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electromagnetic wave attenuator and electronic device |
| KR20210120904A (ko) * | 2020-03-26 | 2021-10-07 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | 전자파 감쇠체, 전자 장치, 성막 장치 및 성막 방법 |
| CN111889511A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-06 | 中南大学 | 一种CuFe合金梯度复合材料及其制备方法与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0851411B1 (en) | Thin film magnetic head and magnetic recording/reproducing apparatus | |
| JP3137580B2 (ja) | 磁性多層膜、磁気抵抗効果素子および磁気変換素子 | |
| US6333842B1 (en) | Magneto-resistance effect type composite head and production method thereof | |
| US6721147B2 (en) | Longitudinally biased magnetoresistance effect magnetic head and magnetic reproducing apparatus | |
| US6747841B1 (en) | Optimization of temperature dependent variations in shield and pole recession/protrusion through use of a composite overcoat layer | |
| JP2004335071A (ja) | Ｃｐｐ型巨大磁気抵抗効果ヘッド | |
| JP2001176028A (ja) | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 | |
| US20060157810A1 (en) | CPP magneto-resistive element, method of manufacturing CPP magneto-resistive element, magnetic head, and magnetic memory apparatus | |
| JPH0836717A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド | |
| KR20000047905A (ko) | 박막 자기 헤드 | |
| JPH0969211A (ja) | 磁気抵抗効果膜，磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置 | |
| JPH1197763A (ja) | スピンバルブ型薄膜素子 | |
| JPH09205234A (ja) | 磁気抵抗効果素子及び磁気抵抗効果センサ | |
| US7443635B2 (en) | Magnetic detector including antiferromagnetic layer, amorphous barrier layer, base layer, and hard layer arranged in that order and method for manufacturing magnetic detector | |
| JPH06349031A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド | |
| JPH0950612A (ja) | 磁気抵抗効果膜，磁気抵抗効果素子，磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置 | |
| JPH07220246A (ja) | 磁気抵抗効果膜、磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気記録再生装置 | |
| JP5113163B2 (ja) | トンネル型磁気検出素子 | |
| JP2000150235A (ja) | スピンバルブ磁気抵抗センサ及び薄膜磁気ヘッド | |
| JP2008078378A (ja) | トンネル型磁気検出素子及びその製造方法 | |
| JP4018464B2 (ja) | 磁界センサーおよび磁気ディスク装置 | |
| US5800935A (en) | Magnetoresistive head | |
| JP2001250205A (ja) | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 | |
| JP2669376B2 (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド | |
| JP2000090419A (ja) | 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980203 |