JPH0887723A - 下積みされた縦方向の多層の磁気抵抗体を有する磁気ヘッド - Google Patents
下積みされた縦方向の多層の磁気抵抗体を有する磁気ヘッドInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 下積みされた縦方向の多層の磁気抵抗体を有
する磁気ヘッドを開示する。 【解決手段】 本発明によるヘッドは絶縁リッジ（１
４）の形を取っている磁気層（１６）と、縦モードで動
作し磁気層を下積みにする多層の磁気抵抗体（ＭＲ）を
有している。応用分野は磁気記録の分野である。
する磁気ヘッドを開示する。 【解決手段】 本発明によるヘッドは絶縁リッジ（１
４）の形を取っている磁気層（１６）と、縦モードで動
作し磁気層を下積みにする多層の磁気抵抗体（ＭＲ）を
有している。応用分野は磁気記録の分野である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は下積みされた縦方向
の多層の磁気抵抗体を有する磁気ヘッドに関する。該磁
気ヘッドは磁気記録の分野で使用されている。本発明に
よるヘッドは読み出し専用のヘッドとしてセンサーを構
成することができ、または読み出し書き込みヘッドとす
ることができる。
の多層の磁気抵抗体を有する磁気ヘッドに関する。該磁
気ヘッドは磁気記録の分野で使用されている。本発明に
よるヘッドは読み出し専用のヘッドとしてセンサーを構
成することができ、または読み出し書き込みヘッドとす
ることができる。
【０００２】
【従来の技術】本発明は基本的に水平方向の薄膜ヘッド
に適用される。この種のヘッドは図１に示されている。
切断面には半導体基板１０と、一般には二重らせん状の
導体巻線１３を有した下側の極部分１２が見えている。
絶縁リッジ１４はヘッドの上側部分に位置しており、平
らな頂点と二つの傾斜した側面がある。この層はリッジ
の形を取っており、従って二つの水平方向の横部分１８
1 、１８2 と、リッジの側面に対応した二つの傾斜した
中間部分２０1 、２０2 と、リッジの頂点を覆いヘッド
の極部分を形成する二つの水平方向の中央部分２２1 、
２２2 とがある。これらの極部分はヘッドの間隙２４に
より分離している。
に適用される。この種のヘッドは図１に示されている。
切断面には半導体基板１０と、一般には二重らせん状の
導体巻線１３を有した下側の極部分１２が見えている。
絶縁リッジ１４はヘッドの上側部分に位置しており、平
らな頂点と二つの傾斜した側面がある。この層はリッジ
の形を取っており、従って二つの水平方向の横部分１８
1 、１８2 と、リッジの側面に対応した二つの傾斜した
中間部分２０1 、２０2 と、リッジの頂点を覆いヘッド
の極部分を形成する二つの水平方向の中央部分２２1 、
２２2 とがある。これらの極部分はヘッドの間隙２４に
より分離している。
【０００３】該ヘッドには更に上側の磁気層１６の一方
の端１８1 から他方の端１８2 まで通る磁気抵抗要素Ｍ
Ｒがある。該要素は磁気層１６と接触しており閉じた磁
気回路を形成している。
の端１８1 から他方の端１８2 まで通る磁気抵抗要素Ｍ
Ｒがある。該要素は磁気層１６と接触しており閉じた磁
気回路を形成している。
【０００４】図の平面に直角な方向に電流が横切る導体
要素３０は偏極手段の役目をしている。
要素３０は偏極手段の役目をしている。
【０００５】上側の層１６と下側の層１２により形成さ
れる磁気書き込み回路には二つの磁気層１２、１６の間
に形成された二つの補助間隙２６1 、２６2 が割り込ま
れている。他の変形では、これらの間隙はほかの場所に
位置させることができ、１つのみの間隙とすることもで
きる。これらの間隙の目的は書き込み回路の磁気抵抗を
増やすことと、磁気抵抗体を備えた読み出し回路のため
にあることである。この種のヘッドはＥＰ−Ａ−４７５
３９７に記載されている。
れる磁気書き込み回路には二つの磁気層１２、１６の間
に形成された二つの補助間隙２６1 、２６2 が割り込ま
れている。他の変形では、これらの間隙はほかの場所に
位置させることができ、１つのみの間隙とすることもで
きる。これらの間隙の目的は書き込み回路の磁気抵抗を
増やすことと、磁気抵抗体を備えた読み出し回路のため
にあることである。この種のヘッドはＥＰ−Ａ−４７５
３９７に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この種のヘッドはある
面では十分であるが、測定用の信号が弱いという欠点が
ある。読み出し磁束は上側の磁気層１６と磁気抵抗体Ｍ
Ｒにより形成される一番目の回路と、上側の磁気層と下
側の磁気層により形成される二番目の回路の間で分割さ
れており、二番目の磁気回路が割り込まれているにも拘
らず、磁気抵抗体を横切る磁束の割合は低いままであ
る。
面では十分であるが、測定用の信号が弱いという欠点が
ある。読み出し磁束は上側の磁気層１６と磁気抵抗体Ｍ
Ｒにより形成される一番目の回路と、上側の磁気層と下
側の磁気層により形成される二番目の回路の間で分割さ
れており、二番目の磁気回路が割り込まれているにも拘
らず、磁気抵抗体を横切る磁束の割合は低いままであ
る。
【０００７】本発明の目的はこの欠点を取り除くことで
ある。
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は読み出し磁束が
磁気抵抗体に良好に結合され、磁気抵抗体の感度が改善
されている磁気ヘッドを提案している。本発明の目的は
基本的に次の三つの手立てを組み合わせることにより行
なわれる： −磁気抵抗体は特別なタイプ、すなわち多層でありモノ
リシックタイプではない、 −磁気抵抗体は縦モードで機能し、横モードでは機能し
ない、 −最後に、磁気抵抗体は上側の磁気層の形を取り入れて
おり水平ではなく、この意味で基準は下積みされた磁気
抵抗に取られている。
磁気抵抗体に良好に結合され、磁気抵抗体の感度が改善
されている磁気ヘッドを提案している。本発明の目的は
基本的に次の三つの手立てを組み合わせることにより行
なわれる： −磁気抵抗体は特別なタイプ、すなわち多層でありモノ
リシックタイプではない、 −磁気抵抗体は縦モードで機能し、横モードでは機能し
ない、 −最後に、磁気抵抗体は上側の磁気層の形を取り入れて
おり水平ではなく、この意味で基準は下積みされた磁気
抵抗に取られている。
【０００９】本発明の一番目の特徴として、多層の磁気
抵抗の材料は非磁気金属層により分離された磁気層の積
層により作られていることが知られている。
抵抗の材料は非磁気金属層により分離された磁気層の積
層により作られていることが知られている。
【００１０】多層の構造体には１９９２年９月発行の
“ＩＥＥＥ ＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎＪｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｓ ｉｎ Ｊａｐａｎ”，ｖｏｌ．
７，Ｎｏ．９のペ−ジ６７４から６８４に記載のＨ．Ｙ
ＡＭＡＭＯＴＯ，Ｔ．ＳＨＩＮＪＯによる“Ｍａｇｎｅ
ｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅ
ｒｓ”の論文のように、コバルト、鉄、銅、クロム、ニ
ッケル、鉄−ニッケル合金、銀、金、モリブデン、ルテ
ニウムおよびマンガンが使用されている。
“ＩＥＥＥ ＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎＪｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｓ ｉｎ Ｊａｐａｎ”，ｖｏｌ．
７，Ｎｏ．９のペ−ジ６７４から６８４に記載のＨ．Ｙ
ＡＭＡＭＯＴＯ，Ｔ．ＳＨＩＮＪＯによる“Ｍａｇｎｅ
ｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅ
ｒｓ”の論文のように、コバルト、鉄、銅、クロム、ニ
ッケル、鉄−ニッケル合金、銀、金、モリブデン、ルテ
ニウムおよびマンガンが使用されている。
【００１１】本発明の二番目の特徴として、本発明の場
合である磁気抵抗要素を通る測定電流と検出される磁界
が共に線形であり、要素の縦に向けられるならば磁気抵
抗要素は縦モードで動作することが指摘できる。
合である磁気抵抗要素を通る測定電流と検出される磁界
が共に線形であり、要素の縦に向けられるならば磁気抵
抗要素は縦モードで動作することが指摘できる。
【００１２】縦モードで使用される多層の磁気抵抗は
“スピンバルブ”か反強磁性結合タイプ（すなわち、磁
界がゼロの時、磁気層は交互に反対の磁気を帯びる）の
いずれかである。本発明は特に後者の磁気抵抗のタイプ
に適用できる。
“スピンバルブ”か反強磁性結合タイプ（すなわち、磁
界がゼロの時、磁気層は交互に反対の磁気を帯びる）の
いずれかである。本発明は特に後者の磁気抵抗のタイプ
に適用できる。
【００１３】本発明の三番目の特徴である磁気抵抗の基
礎的な特性として、読み出し磁束との結合が改善され
る。ヘッドの間隙で生ずるこの磁束はある方法で作られ
た磁気抵抗を横切る。
礎的な特性として、読み出し磁束との結合が改善され
る。ヘッドの間隙で生ずるこの磁束はある方法で作られ
た磁気抵抗を横切る。
【００１４】このように、本発明はより詳細には平らな
頂点と二つの傾斜した側面を有する絶縁リッジを覆う磁
気層を備え、前記磁気層はリッジの頂点の上に磁気ヘッ
ドの間隙により離れた二つの極部分を有し、ヘッドは更
に磁気層の一方の端から他方の端まで通る磁気抵抗を備
え、磁気抵抗要素は縦モードで動作する多層の磁気抵抗
であり、前記磁気抵抗は磁気層の形を取る磁気層の全長
の下で広がり、薄い絶縁層により離れていることを特徴
とする磁気ヘッドに関する。
頂点と二つの傾斜した側面を有する絶縁リッジを覆う磁
気層を備え、前記磁気層はリッジの頂点の上に磁気ヘッ
ドの間隙により離れた二つの極部分を有し、ヘッドは更
に磁気層の一方の端から他方の端まで通る磁気抵抗を備
え、磁気抵抗要素は縦モードで動作する多層の磁気抵抗
であり、前記磁気抵抗は磁気層の形を取る磁気層の全長
の下で広がり、薄い絶縁層により離れていることを特徴
とする磁気ヘッドに関する。
【００１５】
【発明の実施の形態】図２は本発明による磁気読み出し
ヘッドの断面図である。図２において、図１に既に示し
た要素、すなわちリッジまたはピン１４、横部分１８
1 、１８2 により形成されている上側磁気層１６、傾斜
部分２０1 、２０2 、およびヘッドの間隙２４により離
れている極部分２２1 、２２2 が見えている。
ヘッドの断面図である。図２において、図１に既に示し
た要素、すなわちリッジまたはピン１４、横部分１８
1 、１８2 により形成されている上側磁気層１６、傾斜
部分２０1 、２０2 、およびヘッドの間隙２４により離
れている極部分２２1 、２２2 が見えている。
【００１６】層１６はＦｅ−Ｎｉである。この層の厚さ
は数マイクロメータ（例えば３μｍ）である。この層の
長さはヘッドの長さでありほぼ２００μｍである。磁気
層１６はシリカで製造されヘッドの可動平面を定める絶
縁物２６を載せている。
は数マイクロメータ（例えば３μｍ）である。この層の
長さはヘッドの長さでありほぼ２００μｍである。磁気
層１６はシリカで製造されヘッドの可動平面を定める絶
縁物２６を載せている。
【００１７】図２に示すヘッドは更に層１６の下に位置
し、例えばＳｉＯ2 の薄い絶縁層３６により分離された
磁気抵抗ＭＲを有している。磁気抵抗は二つの水平の端
と、二つの傾斜した部分と、ヘッドの間隙２４の丁度下
にある上側の平面部分を有している。磁気抵抗の二つの
端は二つの電気接触子３４1 、３４2 の上に載ってい
る。それ故、従来の技術に記載されたように層１６と磁
気抵抗により形成される連続した磁気回路はないが、磁
気的結合のみがある。
し、例えばＳｉＯ2 の薄い絶縁層３６により分離された
磁気抵抗ＭＲを有している。磁気抵抗は二つの水平の端
と、二つの傾斜した部分と、ヘッドの間隙２４の丁度下
にある上側の平面部分を有している。磁気抵抗の二つの
端は二つの電気接触子３４1 、３４2 の上に載ってい
る。それ故、従来の技術に記載されたように層１６と磁
気抵抗により形成される連続した磁気回路はないが、磁
気的結合のみがある。
【００１８】磁気抵抗ＭＲは幅および厚さに比べて長さ
が非常に大きいので、減磁界は弱い。
が非常に大きいので、減磁界は弱い。
【００１９】図示のヘッドは更に図の平面に直角な電流
が横切る電気導体３０を有している。この電流に関係の
ある磁界は磁気抵抗に対し縦方向の磁界であり、縦モー
ドで動作する。この部品はシリカまたはシリコンで作ら
れている基板３２の上に置かれている。
が横切る電気導体３０を有している。この電流に関係の
ある磁界は磁気抵抗に対し縦方向の磁界であり、縦モー
ドで動作する。この部品はシリカまたはシリコンで作ら
れている基板３２の上に置かれている。
【００２０】前述のヘッドは専ら磁気情報を読み出すた
めに使用され、言い換えればセンサーである。このデバ
イスはサポートの上に情報を書き込むことが適するよう
に作ることができ、従って読み出し／書き込みヘッドを
得ることができる。
めに使用され、言い換えればセンサーである。このデバ
イスはサポートの上に情報を書き込むことが適するよう
に作ることができ、従って読み出し／書き込みヘッドを
得ることができる。
【００２１】この種のヘッドの断面を図３に示す。図３
では、上側の磁気層１６と、下積みされた磁気抵抗ＭＲ
と、接触子３４1 、３４2 が見える。更に二つの支柱４
２1、４２2 により広げられた下側の磁気層４０と、二
つの支柱の上に支えられる二つの磁気集中器４４1 、４
４2 がある。導体巻線４６により書き込み電流が流れ
る。
では、上側の磁気層１６と、下積みされた磁気抵抗ＭＲ
と、接触子３４1 、３４2 が見える。更に二つの支柱４
２1、４２2 により広げられた下側の磁気層４０と、二
つの支柱の上に支えられる二つの磁気集中器４４1 、４
４2 がある。導体巻線４６により書き込み電流が流れ
る。
【００２２】二つの集中器４４1 と４４2 は厚さが数マ
イクロメータで、長さが例えば５０μｍから８０μｍで
ある。幅は図４に示すように、ヘッドの中央に向かって
減少している。幅はほぼ６０μｍからほぼ１０μｍまで
減少している。狭い領域の幅は上側の磁気層１６の幅に
等しい。
イクロメータで、長さが例えば５０μｍから８０μｍで
ある。幅は図４に示すように、ヘッドの中央に向かって
減少している。幅はほぼ６０μｍからほぼ１０μｍまで
減少している。狭い領域の幅は上側の磁気層１６の幅に
等しい。
【００２３】集中器４４1 、４４2 と上側の磁気層１６
の間には二つの絶縁間隙があり、ヘッドの全体の磁気回
路をさえぎっており、前記の間隙内には磁気抵抗の端が
位置している。
の間には二つの絶縁間隙があり、ヘッドの全体の磁気回
路をさえぎっており、前記の間隙内には磁気抵抗の端が
位置している。
【００２４】読み出し／書き込みヘッドには、（図２の
導体３０の）読み出しヘッドの場合のように、偏極導体
が必要でない。その理由は弱い電流を通すことにより巻
線４６が磁気抵抗に対し縦方向の偏極手段として使用さ
れるからである。これは図３の実施態様の場合である。
導体３０の）読み出しヘッドの場合のように、偏極導体
が必要でない。その理由は弱い電流を通すことにより巻
線４６が磁気抵抗に対し縦方向の偏極手段として使用さ
れるからである。これは図３の実施態様の場合である。
【００２５】図５Ａから図５Ｄは本発明による読み出し
ヘッド（または読み出し／書き込みヘッドの上側の部
分）を製造する過程の４つの段階を示している。最初の
段階は基板５０である（すなわち小部品は既に巻線のあ
る磁束用の閉じた回路を備えている）。前記基板の上に
は絶縁層５２が堆積されている（図５Ａ）。
ヘッド（または読み出し／書き込みヘッドの上側の部
分）を製造する過程の４つの段階を示している。最初の
段階は基板５０である（すなわち小部品は既に巻線のあ
る磁束用の閉じた回路を備えている）。前記基板の上に
は絶縁層５２が堆積されている（図５Ａ）。
【００２６】この後には、樹脂マスクが載せられた絶縁
層が堆積され、エッチングにより該絶縁物はマスクの回
りが取り除かれ、マスクの下に絶縁ピンすなわちリッジ
５４のみが置かれる。この後には金属層が堆積され、該
金属層はエッチングされ、後で接触要素を形成する二つ
の端部５６1 、５６2 が得られる（図５Ｂ）。
層が堆積され、エッチングにより該絶縁物はマスクの回
りが取り除かれ、マスクの下に絶縁ピンすなわちリッジ
５４のみが置かれる。この後には金属層が堆積され、該
金属層はエッチングされ、後で接触要素を形成する二つ
の端部５６1 、５６2 が得られる（図５Ｂ）。
【００２７】この後には、例えばＡｇ／ＦｅＮｉである
多層の磁気抵抗層６０が堆積される。この層はエッチン
グされ所要の長さと幅が与えられる（図５Ｃ）。
多層の磁気抵抗層６０が堆積される。この層はエッチン
グされ所要の長さと幅が与えられる（図５Ｃ）。
【００２８】この部分は例えばＳｉＯ2 の薄い絶縁層６
２により覆われる（図５Ｄ）。あらゆる周知の過程を使
用することにより、ヘッドの間隙６６を有した上側の磁
気層６４が製造される。ヘッドは絶縁物６８により可動
平面が定められる。
２により覆われる（図５Ｄ）。あらゆる周知の過程を使
用することにより、ヘッドの間隙６６を有した上側の磁
気層６４が製造される。ヘッドは絶縁物６８により可動
平面が定められる。
【図１】従来の技術の磁気読み出しヘッドの断面図。
【図２】本発明による磁気読み出しヘッドの断面図。
【図３】本発明による磁気読み出し／書き込みヘッドの
断面図。
断面図。
【図４】磁束集中器の平面図。
【図５Ａ】本発明によるヘッドを形成する過程の第一段
階の図。
階の図。
【図５Ｂ】本発明によるヘッドを形成する過程の第二段
階の図。
階の図。
【図５Ｃ】本発明によるヘッドを形成する過程の第三段
階の図。
階の図。
【図５Ｄ】本発明によるヘッドを形成する過程の第四段
階の図。
階の図。
１０ 半導体基板 １２ 下側の磁気層 １３ 導体巻線 １４ 絶縁リッジ １６ 上側の磁気層 １８1 、１８2 横部分 ２０1 、２０2 中間部分 ２２1 、２２2 中央部分 ２４ ヘッドの間隙 ２６1 、２６2 補助間隙 ３０ 電気導体 ３２ 基板 ３４1 、３４2 電気接触子 ３６ 絶縁層 ４０ 下側の磁気層 ４２1 、４２2 支柱 ４４1 、４４2 磁束集中器 ４６ 導体巻線 ５０ 基板 ５２ 絶縁層 ５４ リッジ ５６1 、５６2 端部 ６０ 磁気抵抗層 ６２ 絶縁層 ６４ 磁気層 ６６ ヘッドの間隙 ６８ 絶縁物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−ピエール ラザリ フランス国， 38700 コレン， シュマ ン ドゥ マラノ， 45番地
Claims (5)
- 【請求項１】 平らな頂点と二つの傾斜した側面を有す
る絶縁リッジ（１４）を覆う磁気層（１６）を備え、前
記磁気層（１６）はリッジ（１４）の頂点の上に磁気ヘ
ッドの間隙（２４）により離れた二つの極部分（２２
1 、２２2 ）を備え、ヘッドは更に磁気層の一方の端
（１８1 ）から他方の端（１８2 ）まで広がる磁気抵抗
要素（ＭＲ）を備え、該磁気抵抗要素（ＭＲ）は縦モー
ドで動作する多層の磁気抵抗体であり、前記磁気抵抗体
（ＭＲ）は前記層（１８1 、１８2、２０1 、２０2 、
２２1 、２２2 ）の形を取る磁気層（１６）の全長の下
で広がり、前記磁気抵抗体（ＭＲ）は薄い絶縁層（３
６）により磁気層（１６）から離れており、磁気抵抗体
（ＭＲ）が磁気層（１６）と絶縁リッジ（１４）の間に
挿入されていることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項２】 磁気抵抗体（ＭＲ）の二つの端に二つの
電気接触子（３４1、３４2 ）を有することを特徴とす
る請求項１に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項３】 横切って配置された偏極導体（３０）を
更に有することを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッ
ド。 - 【請求項４】 磁束（４２1 、４２2 、４４1 、４４
2 ）を閉じている磁気回路と磁束を閉じている回路に磁
気的に結合された導体巻線（４６）を更に有し、ヘッド
が読み出しと書き込みの両方を動作でき、磁気抵抗体
（ＭＲ）が磁束を閉じている回路と接触していないが前
記の磁束を閉じている回路内に磁気抵抗体の端を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッド。 - 【請求項５】 磁気的に閉じている回路が二つの磁束集
中器（４４1 、４４2 ）を有していることを特徴とする
請求項４に記載の磁気ヘッド。
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