JPH09198621A - 直列磁束ガイドを備えた高感度磁気抵抗センサ - Google Patents
直列磁束ガイドを備えた高感度磁気抵抗センサInfo
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Abstract
かつABSと平行な磁化容易軸を有するMR感知素子を
有する直交磁気抵抗(MR)読取りセンサを提供する。 【解決手段】 MRセンサはさらに、それぞれMR感知
素子の下部及び上部と直列な上部磁束ガイド及び下部磁
束ガイドを有する。下部磁束ガイドは、ABSから垂直
に延びる。下部リード及び上部リードは、MR感知素子
に感知電流を流すために、それぞれ間隔を置いて下部磁
束ガイド及び上部磁束ガイドに接続される。MR感知素
子と下部リードは、感知素子と下部リードの間に配置さ
れた絶縁層によって互いに電気絶縁される。感知素子を
下部リードから電気的に絶縁することによって、感知素
子の感知効率が下部リードのサイズと無関係になり、そ
れにより、直交MRセンサの性能と製造性が改善され
る。
Description
に記録された信号を読み取るための磁気抵抗読取りセン
サに関し、より詳細には、直列磁束ガイドを備えた改良
型直交磁気抵抗読取りセンサに関する。
ド)は、磁気ディスクの磁性表面からデータを、大きな
線密度で読み取ることができることが判明している。M
Rセンサは、そのMR感知素子(「MR層」や「MR材
料」とも呼ばれる)の抵抗の変化により、磁界をMR感
知素子が感知する磁束の強さと方向の関数として検出す
る。MR読取りセンサは、次のようないくつかの理由で
極めて興味深い。すなわち、MRセンサの固有ノイズ
は、誘導センサの固有ノイズよりも低く、それにより信
号対雑音比(S/N)性能が改善される。また、MRセ
ンサは、磁束の時間変化dΦ/dtを感知する誘導ヘッ
ドと比較して磁束(Φ)自体を感知するために、媒体上
に記録された信号の再生をMRセンサと媒体の相対速度
とは無関係にすることができる。また、MRセンサは、
ギガヘルツ(gHz)領域の帯域幅を有し、1平方イン
チ当り1ギガビットを十分に越える面積記憶密度が可能
になる。
Rセンサは、1)異方性磁気抵抗(AMR)センサと、
2)巨大磁気抵抗(GMR)センサに大きく2つに分類
される。AMRセンサでは、MR層の抵抗は、磁化方向
と、MR層中を流れる感知電流の向きとの角度をαとし
たとき、cos2αの関数として変化する。MR層は、
強磁性体材料から作成される。1991年5月21日に
クロンビ(Krounbi)他に譲渡された「Magnetoresistiv
e Read Transducer Having Hard MagneticBias」と題
する米国特許第5018037号明細書は、AMR効果
に基づいて動作するMRセンサを開示している。
は、非磁性体層で分離された磁性体層間の伝導電子のス
ピン依存伝達と、磁性体層と非磁性体層の境界及び磁性
体層内で起こるスピン依存散乱の関数として変化する。
磁性体層は、強磁性体材料から作成される。非磁性体金
属材料層で分離された2つの強磁性体材料層だけを使用
するGMRセンサは、一般に、スピン・バルブ(SV)
MRセンサと呼ばれる。適切な材料で作成されたGMR
センサは、感度が優れており、AMR効果を利用したセ
ンサで観察されるよりも大きな抵抗変化を示す。199
3年4月27日にディニー(Dieny)他に譲渡された「M
agnetoresistive Sensor Based On The Spin Valve Eff
ect」と題する米国特許第5206590号明細書は、
スピン・バルブ効果に基づいて動作するMRセンサを開
示している。
る。一方の構成では、感知電流が、MR感知素子内を空
気軸受面と平行に流れる。空気軸受面(ABS)とは、
磁気ディスク表面と隣接するスライダの表面のことであ
る。他方の構成では、感知電流は、MR感知素子内を空
気軸受面と垂直に流れる。前者の構成は、従来型MR読
取りセンサと呼ばれ、後者の構成は、直交MR読取りセ
ンサとして知られる。
上方に読取り面12を有する直交MRセンサ10の斜視
図を示す。読取り面12は、空気軸受面20の一部分を
なす。図2と図3はまた、それぞれ直交MRセンサ10
の正面図とABS図(空気軸受面から見たMRセンサの
図)を示す。MRセンサ10は、適切な基板60上に形
成されたMR感知素子50と、基板60上に形成された
バイアス端部領域52及び54と、下部リード56及び
上部リード58からなる。各バイアス端部領域は、感知
素子50との連続する接合部を形成する。さらに、下部
リード56は、MR感知素子50の下部と接触し、上部
リード58は、感知素子50の上部に接続される。MR
感知素子50の幅22は、MRセンサのトラック幅とし
て定義される。MR感知素子50は、ABS20と平行
に延びる磁化容易軸を有する。
いくつかの利点を有する。すなわち、リード・バック信
号の振幅をトラック幅22と実質上無関係にすることが
でき、ABSにおけるMRセンサの下部をシールドと一
緒に電気的に接地させることができ、それにより、感知
素子とシールドの間で電気的短絡が生じる問題が解消さ
れる。しかしながら、直交MRセンサは、いくつかの欠
点も有する。すなわち、(1)リード・バック感度が非
常に悪い。これは、感知素子の感度が、とりわけMR感
知素子と接触し感知素子から電流を分流させる下部リー
ドの高さにより大きな影響を受けるためである。たとえ
ば、感知素子の高さが約1.0ミクロンで、製造工程に
おける統計的ばらつきによるその高さの変動が約±0.
5ミクロン、下部リードの高さが約0.4ミクロンで、
この下部リードの高さの変動が約±0.2ミクロンであ
る場合、この製造工程で作成される一部のセンサでは、
ほぼすべての検出電流が下部リードによって分流され、
感知される信号の振幅が非常に小さくなる。(2)通
常、MRセンサ、特にスピン・バルブMRセンサでは、
感知素子の層を形成するために、銅(Cu)、コバルト
(Co)、鉄ニッケル(NiFe)などの材料を使用す
る。ヘッドとディスクの境界にこれらの材料があると、
ヘッドの腐蝕のためにヘッド故障が発生することがあ
る。また、(3)近接記録用では、ヘッドとディスクの
境界にMRセンサのMR感知素子があると、機械的ある
いは熱的現象のためにセンサが故障することがある。さ
らに、(4)MRセンサの性能は、その感知素子のスト
ライプ高さによって決まるため、ラッピング工程中に感
知素子のサイズを厳密に制御することが重要である。し
かし、MRセンサをラップするために利用されている機
械的ラッピング工程は、大きな製造公差を伴う。その結
果、ラッピング工程中にMRセンサのストライプ高さを
正確に制御することは極めて難しい。その結果、リード
・バック信号を感知する感知効率が予測できないMRセ
ンサが作成される。
同時に、直交MRセンサの感度及び耐腐蝕性を改善する
方法を教示する発明が必要とされる。
技術の直交MR読取りセンサに伴う信号感知感度の問題
を克服する、直交MR読取りセンサを教示することであ
る。
おけるリードがMR感知素子から電流を分流しない、直
交MRセンサを開示することである。
ドを有する直交MRセンサを開示することである。
度がラッピング工程における製造公差とは無関係な、直
交MRセンサを開示することである。
交MRセンサを開示することである。
点は、本発明の原理によれば、磁束ガイドと直列なMR
感知素子を有し、そのMR感知素子が、MR感知素子と
下部リードとの間に配置された絶縁層によってMRセン
サの下部リードから絶縁されている、直交MR読取りセ
ンサ(AMR読取りセンサまたはGMR読取りセンサ)
によって達成される。MR感知素子と下部リードの間に
絶縁層を入れることによって、感知素子に対する下部リ
ードのサイズ及び配置を制御する重要な工程ステップが
不要になり、したがって、直交センサの感知効率が大幅
に改善される。感知素子と下部リードの間に絶縁層を入
れることにより、下部リードとMR感知素子が、互いに
電気的に接触せず、したがって、感知電流が下部リード
によって感知素子から分路されなくなる。さらに、下部
リードは、感知素子と空気軸受面との間に配置された直
列磁束ガイドと接触する。この直列磁束ガイドは、MR
感知素子を分路させず、したがって、感知素子の感知効
率を低下させない。通常、直列磁束ガイドは、非腐蝕
性、またはMR感知素子を形成する際に使用される磁性
体材料よりも低い腐蝕性の磁性体材料からなる。この直
列磁束ガイドによって、腐蝕問題が解消され、近接記録
における機械的または熱的な問題が解消され、ラッピン
グ工程中にラップされるのがMR感知素子ではなく磁束
ガイドであるため、MRセンサがラッピング工程の影響
を受けることがなくなる。
用態様を十分に理解するために、添付図面と共に以下の
詳細な説明を参照されたい。以下の図面では、同じ参照
番号は、すべての図面を通じて同じまたは類似の部分を
示す。
ために現在企図されている最良の態様である。この説明
及びここに示したいくつかの代替実施形態は、本発明の
一般原理を例示するためのものであり、請求の範囲に記
載する本発明の概念を限定するものではない。
に示したような磁気ディスク記憶システムにおいて実施
するものとして示すが、磁気テープ記録システムなどの
他の磁気記録システムにも本発明が適用できることは明
らかである。図4に示したように、少なくとも1つの回
転式磁気ディスク312が、スピンドル314上に支持
され、ディスク・ドライブ・モータ318によって回転
される。各ディスク上の磁気記録媒体は、ディスク31
2上の同心データ・トラック(図示せず)の環状パター
ンの形である。
スライダ313が位置決めされ、各スライダ313は、
1つまたは複数の磁気読み書きヘッド321を支持す
る。ディスクが回転するとき、スライダ313は、ディ
スク表面322の上を半径方向内側及び外側に移動し、
その結果、ヘッド321は、所望のデータが書き込まれ
たディスクの様々な部分にアクセスすることができる。
各スライダ313は、サスペンション315によってア
クチュエータ・アーム319に取り付けられる。サスペ
ンション315は、スライダ313をディスク表面32
2に対してバイアスさせるわずかなばね力を提供する。
各アクチュエータ・アーム319は、アクチュエータ手
段327に取り付けられる。アクチュエータ手段は、図
4に示したようなボイス・コイル・モータ(VCM)で
よい。VCMは、固定磁界内で移動可能なコイルを含
み、コイルの動きの方向と速度は、制御装置329によ
って供給されるモータ電流信号によって制御される。
ク312の回転によって、スライダ313とディスク表
面322の間に空気軸受が生じ、スライダに上向きの力
または揚力を加える。したがって、空気軸受は、サスペ
ンション315のわずかなばね力と釣り合い、通常の作
動中に、スライダ313をディスク表面から離してほぼ
一定のわずかな間隔だけ上に持ち上げる。
は、動作中、アクセス制御信号や内部クロック信号など
制御ユニット329で生成される制御信号によって制御
される。通常、制御ユニット329は、論理制御回路、
記憶手段、及びマイクロプロセッサを含む。制御ユニッ
ト329は、線323上のドライブ・モータ制御信号や
線328上のヘッド位置シーク制御信号などの制御信号
を生成して、様々なシステム動作を制御する。線328
上の制御信号は、スライダ313をディスク312上の
所望のデータ・トラックへと最適に移動させ位置決めす
るために必要な電流プロファイルを提供する。読み取り
信号及び書き込む信号は、記録チャネル325を介して
読み書きヘッド321との間で通信される。
ての上記の説明、及びそれに付随する図4の説明図は、
単に説明を目的としたものである。ディスク記憶システ
ムが、多数のディスクとアクチュエータを含み、各アク
チュエータが、複数のスライダを支持できることは明ら
かである。
本発明の好ましい実施形態の直交MRセンサ400の、
上部リードと下部リードを配置した後の前面図、空気軸
受面の図、及びその線AA’に沿った断面図が示されて
いる。MRセンサ400は、スピン・バルブ材料からな
るMR感知素子410(図7に示す)を備え、MR感知
素子は下部452と上部454を有する。MR感知素子
410は第1のギャップ層G1の上に形成され、第1の
ギャップ層は第1のシールド層S1の上に形成される。
第1のシールド層は、適切な基板434の上に形成され
る。MRセンサ400はさらに、端部領域412及び4
14を含み、各端部領域は、感知素子を長手方向にバイ
アスするための縦バイアス材料を含む。各端部領域はさ
らに、感知素子410との連続した接合部を形成する。
さらに、MRセンサ400は、空気軸受面(ABS)4
40、感知素子410の下部と直列な下部磁束ガイド4
16、及び感知素子410の上部と直列な上部磁束ガイ
ド418を有する。下部磁束ガイドは、ABS440に
対して垂直に延びる。MRセンサ400はさらに、磁束
ガイド416及び418にそれぞれ間隔を置いて接続さ
れた下部リード422及び上部リード424を含む。下
部リード及び上部リードは、MR感知素子中をABSに
垂直に感知電流を流すために使用される。本発明の好ま
しい実施形態において、MRセンサ400はさらに、感
知素子410と下部リード422の間に配置された、M
R感知素子と下部リードの電気的接触を防ぐ絶縁層42
0を含む。絶縁層420の追加によって、下部リードの
サイズが大きくても小さくても、感知素子410の信号
感知効率には影響しない。すなわち、絶縁層420は、
下部リード422が感知素子410から感知電流を分流
させるのを防ぐ。この絶縁層の追加によって、下部リー
ドのサイズ、及び感知素子に対する下部リードの配置の
正確さが、製造工程においてクリティカルなステップで
なくなるため、本発明の直交MRセンサの全体的な製造
歩留りが大幅に向上する。
信号感知効率に影響しないので、下部リード422を比
較的大きくすることができる。下部リードが大きいと、
下部リードを第2のシールド層S2(図17と図18に
示した開口部560)に接続する製造ステップが簡単に
なる。第2のシールド層S2と下部リード422の接続
によって、S2層、下部リード422、及び感知素子4
10はすべて同じ電位になり、それにより感知素子とシ
ールドとの間の電気的短絡によって起こる問題が解消さ
れる。
素子と下部リードの間に配置された絶縁層(「上部絶縁
体」(TI)と呼ぶ)と、さらにMR感知素子と直列な
磁束ガイドを有する本発明の直交スピン・バルブMRセ
ンサを製造するための好ましい方法の例が示されてい
る。適切な基板512上に第1のシールドS1を付着さ
せ、S1の上に第1の読取りギャップG1を付着させ、
G1の上にスピン・バルブMR材料SVを付着させる工
程ステップは当技術分野では周知なので省略する。図8
と図9は、それぞれ、スピン・バルブMRセンサ材料の
上に上部絶縁体(TI)530を付着した後の工程ステ
ップの上面図及び線AA’に沿った側面図を示す。
ォトレジスト材料を付着させ、パターン形成して下部磁
束ガイドと上部磁束ガイドを形成するための領域を画定
し、それに続いてフォトレジストを現像し、フォトレジ
ストが現像、溶解された領域内の上部絶縁体とセンサ材
料を除去する。この場合、上部絶縁体とセンサ材料は、
たとえば、イオン・ビーム・ミリングやスパッタ・エッ
チングによって除去する。次に、NiFeや鉄ニッケル
合金などの透磁性材料を付着させて、下部磁束ガイドと
上部磁束ガイドを形成する。次に、残っているフォトレ
ジストを溶解して、フォトレジストの上の磁束ガイドを
除去または「リフト・オフ」し、予め定義された領域だ
けに磁束ガイドを残す。図10と図11は、それぞれ、
上記の工程ステップの完了時における上面図とその線A
A’に沿った断面図を示す。
れる)540と542を、各安定化領域が、バイアス材
料546と絶縁材料548を含むように形成する。各安
定化領域は、MR感知素子と連続した接合部を形成す
る。交換結合または静磁気結合によってMR感知素子と
磁束ガイドの長手方向のバイアスを行うために、通常
は、NiFe/NiMnやCoPtCrなどの材料が使
用される。絶縁を行うためには、通常、SiO2やAl2
O3などの材料が使用される。安定化領域540と54
2を形成するには、フォトレジスト材料を表面530の
上に付着し、パータン形成して領域540と542を画
定し、続いてフォトレジストを現像し、フォトレジスト
が現像された領域内の上部絶縁体とセンサ材料を除去す
る。上部絶縁体とセンサ材料は、たとえば、イオン・ビ
ーム・ミリングやスパッタ・エッチングによって除去さ
れる。次に、バイアス材料と絶縁材料を付着させて、領
域540と542を形成する。次に、残っているフォト
レジストを溶解して、フォトレジストの上のバイアス材
料と絶縁材料を除去または「リフト・オフ」し、予め定
義した領域だけにバイアス材料と絶縁材料を残す。
40と542を形成した後の上記工程ステップの完了時
における上面図とその線AA’に沿った斜め断面図を示
す。領域540と542の形成により、MR感知素子の
トラック幅536も画定されることに留意されたい。ま
た、磁束ガイド532と534、安定化領域540と5
42があいまって、MR感知素子544の高さと幅を画
定することにも留意されたい。
54を形成するために、フォトレジスト材料を表面53
0の上に付着させ、パターン形成し現像して、下部リー
ド及び上部リードを形成すべき領域を画定する。次に、
リード材料を付着させて、下部リード及び上部リードを
形成する。次に、フォトレジスト材料を溶解し、レジス
トの上のリード材料を除去または「リフト・オフ」し、
予め定義した領域だけにリード材料を残す。図14と図
15は、それぞれ、上記の工程ステップの完了時におけ
る上面図とその線AA’に沿った断面図を示す。MR感
知素子544と下部リード552の間に絶縁体層530
があり、感知素子と下部リードの電気接触を防ぐので、
下部リードのサイズと配置は重要な工程ステップではな
くなったことに留意されたい。
後、下部リード552の上のG2に、下部リード552
を第2のシールド層S2に接続するための開口部560
を作成する。図16と図17は、それぞれ、上記工程ス
テップの完了時における上面図とその線AA’に沿った
断面図を示す。
ールドS2ならびに書込みヘッド・コイル及び書込み極
を付着させパターン形成して、完全な読み書きヘッドを
形成する。図18は、シールドS2を形成した後の本発
明の直交MRセンサの線AA’に沿った断面図を示す。
ができるので、開口部560を比較的大きくすることが
でき、シールドS2と下部リード552の間で高い効率
の電気接続を実現できることに留意されたい。下部リー
ド552とシールドS2の間の高効率の電気接続によっ
て、MR感知素子544、下部リード552及びシール
ドS2はすべて同じ電位になり、したがって、感知素子
とシールドの間の電気的短絡から生じる問題が解消され
る。
詳細に示し説明したが、本発明の趣旨、範囲及び教示か
ら逸脱することなく様々な修正を行えることが、当業者
には理解されよう。たとえば、本発明の好ましい実施形
態を、直列な磁束ガイドを備えたスピン・バルブMRセ
ンサに関して説明したが、本発明は、直列磁束ガイドを
備えた異方性MRセンサにも同じく適用できる。また、
本発明の好ましい実施形態においては、絶縁体層を使っ
て下部リードから感知素子を分離したが、同じまたは別
の絶縁層を使って、感知素子を上部リードから分離する
こともできる。したがって、本明細書に開示した本発明
は、例示した実施形態によって制限されず、併記の特許
請求の範囲によってのみ制限されることを理解された
い。
の事項を開示する。
子と、前記磁気抵抗感知素子の下部と直列な第1の磁束
ガイドと、前記第1の磁束ガイドと接触し、絶縁層によ
って前記磁気抵抗感知素子から電気絶縁された下部リー
ドとを含む直交磁気抵抗センサ。 (2)前記磁気抵抗センサが、スピン・バルブ磁気抵抗
感知材料を含むことを特徴とする、上記(1)に記載の
直交磁気抵抗センサ。 (3)前記磁気センサが、異方性磁気抵抗感知材料を含
むことを特徴とする、上記(1)に記載の直交磁気抵抗
センサ。 (4)前記磁気感知素子の上部と直列な第2の磁束ガイ
ドをさらに含む、上記(1)に記載の直交磁気抵抗セン
サ。 (5)前記第2の磁束ガイドと接触し、前記絶縁層によ
って前記磁気抵抗感知素子から電気絶縁された上部リー
ドをさらに含むことを特徴とする、上記(4)に記載の
直交磁気抵抗センサ。 (6)データを記録する磁気記憶媒体と、前記データを
読み取る磁気抵抗センサと、前記磁気抵抗センサに結合
され、前記磁気記憶媒体に記録されたデータ・ビットを
表す印加磁界に応答した前記磁気抵抗感知素子内の抵抗
変化を検出する記録チャネルとを含み、前記磁気抵抗セ
ンサが、下部と上部を有する磁気抵抗感知素子と、前記
磁気抵抗感知素子の下部と直列な磁束ガイドと、前記磁
束ガイドと接触し、絶縁層によって前記磁気抵抗感知素
子から電気絶縁された下部リードとを含むことを特徴と
する磁気記憶システム。 (7)前記磁気抵抗センサが、スピン・バルブ磁気抵抗
感知材料を含むことを特徴とする、上記(6)に記載の
磁気記憶システム。 (8)前記磁気抵抗センサが、異方性磁気抵抗感知材料
を含むことを特徴とする、上記(6)に記載の磁気記憶
システム。 (9)前記磁気抵抗感知素子の上部と直列な第2の磁束
ガイドをさらに含むことを特徴とする、上記(6)に記
載の磁気記憶システム。 (10)前記第2の磁束ガイドと接触し、前記絶縁層に
よって前記磁気抵抗感知素子から電気絶縁された上部リ
ードをさらに含むことを特徴とする、上記(9)に記載
の磁気記憶システム。 (11)空気軸受面を備える直交磁気抵抗(MR)セン
サであって、下部と上部を有し、前記空気軸受面に対し
て垂直であり、前記空気軸受面と平行な磁化容易軸を有
するMR感知素子と、前記磁気抵抗感知素子の下部及び
上部と直列な第1の磁束ガイド及び第2の磁束ガイド
と、前記第1の磁束ガイド及び第2の磁束ガイドにそれ
ぞれ離間して接続された下部リード及び上部リードを含
み、前記第1の磁束ガイドが、前記空気軸受面に対して
垂直に延び、前記下部リードが、絶縁層によって前記磁
気抵抗感知素子から電気絶縁されていることを特徴とす
る直交磁気抵抗センサ。 (12)前記磁気抵抗センサが、スピン・バルブ磁気抵
抗感知材料を含むことを特徴とする、上記(11)に記
載の直交磁気抵抗センサ。 (13)前記磁気抵抗センサが、異方性磁気抵抗感知材
料を含むことを特徴とする、上記(11)に記載の直交
磁気抵抗センサ。 (14)前記磁気抵抗感知素子の上部と直列な第2の磁
束ガイドをさらに含むことを特徴とする、上記(11)
に記載の直交磁気抵抗センサ。 (15)前記第2の磁束ガイドと接触し、前記絶縁層に
よって前記磁気抵抗感知素子から電気絶縁された上部リ
ードをさらに含むことを特徴とする、上記(14)に記
載の直交磁気抵抗センサ。 (16)データを記録する磁気記憶媒体と、前記データ
を読み取る磁気抵抗(MR)センサと、前記磁気抵抗セ
ンサに結合され、前記磁気記憶媒体に記録されたデータ
・ビットを表す印加磁界に応答した前記磁気抵抗感知素
子における抵抗変化を検出する記録チャネルとを含み、
前記磁気抵抗センサが、下部と上部を有し、空気軸受面
と垂直であり、前記空気軸受面と平行な磁化容易軸を有
するMR感知素子と、前記磁気抵抗感知素子の下部及び
上部と直列な第1及び第2の磁束ガイドと、前記第1及
び第2の磁束ガイドにそれぞれ離間に接続された上部リ
ード及び下部リードを含む磁気抵抗センサとを含み、前
記下部リードが、絶縁層によって前記磁気抵抗感知素子
から電気絶縁されていることを特徴とする磁気記憶シス
テム。 (17)前記磁気抵抗センサが、スピン・バルブ磁気抵
抗感知材料を含むことを特徴とする、上記(16)に記
載の磁気記憶システム。 (18)前記磁気抵抗センサが、異方性磁気抵抗感知材
料を含むことを特徴とする、上記(16)に記載の磁気
記憶システム。 (19)前記磁気抵抗感知素子の上部と直列な第2の磁
束ガイドをさらに含むことを特徴とする、上記(16)
に記載の磁気記憶システム。 (20)前記第2の磁束ガイドと接触し、前記絶縁層に
よって前記磁気抵抗感知素子から電気絶縁された上部リ
ードをさらに含むことを特徴とする、上記(19)に記
載の磁気記憶システム。 (21)適切な基板の上に形成されたシールド材料の上
に形成された読取りギャップ材料の上に、MRセンサ材
料を付着させる段階と、前記MRセンサ材料の上に上部
絶縁材料を付着させる段階と、前記上部絶縁材料の上に
フォトレジスト材料を付着させ、それに続いてフォトレ
ジストを予め定義された領域にパターン形成し現像して
下部磁束ガイドを画定し、続いて前記予め定義された領
域内の上部絶縁材料とMRセンサ材料とを除去する段階
と、磁束ガイド材料を前記予め定義された領域内に付着
させて下部磁束ガイドを形成し、続いて残りのフォトレ
ジストを溶解させる段階と、フォトレジスト材料を付着
させ、続いて予め定義された領域内のフォトレジストを
パターン形成し現像してMRセンサの安定化領域を画定
し、続いて前記予め定義された領域内の上部絶縁材料と
MRセンサ材料とを除去する段階と、バイアス材料と絶
縁材料とを前記予め定義された領域に付着させて、安定
化領域を形成し、続いて残りのフォトレジストを溶解さ
せる段階と、フォトレジスト材料を付着させ、それに続
いてフォトレジストをパータン形成し現像して、下部リ
ード及び上部リードを画定する段階と、リード材料を付
着させて下部リード及び上部リードを形成し、続いてフ
ォトレジスト材料を溶解させる段階とを含む直交磁気抵
抗(MR)センサを製造する方法。 (22)MRセンサ材料を付着させる段階が、スピン・
バルブMR感知材料を付着させる段階を含むことを特徴
とする、上記(21)に記載の直交磁気抵抗(MR)セ
ンサを製造する方法。 (23)MRセンサ材料を付着させる段階が、異方性M
R感知材料を付着させる段階を含むことを特徴とする、
上記(21)に記載の直交磁気抵抗(MR)センサを製
造する方法。
ラックとの関係を示す斜視図である。
である。
簡略化したブロック図である。
直交MRセンサの正面図である。
直交MRセンサの空気軸受面の図である。
直交MRセンサの断面図である。
子と直列な磁束ガイドとを備えた本発明の直交MRセン
サを製作する工程のある段階を示す図である。
子と直列な磁束ガイドとを備えた本発明の直交MRセン
サを製作する工程の図8に続く段階を示す図である。
素子と直列な磁束ガイドとを備えた本発明の直交MRセ
ンサを製作する工程の図9に続く段階を示す図である。
素子と直列な磁束ガイドとを備えた本発明の直交MRセ
ンサを製作する工程の図10に続く段階を示す図であ
る。
素子と直列な磁束ガイドとを備えた本発明の直交MRセ
ンサを製作する工程の図11に続く段階を示す図であ
る。
素子と直列な磁束ガイドとを備えた本発明の直交MRセ
ンサを製作する工程の図12に続く段階を示す図であ
る。
素子と直列な磁束ガイドとを備えた本発明の直交MRセ
ンサを製作する工程の図13に続く段階を示す図であ
る。
素子と直列な磁束ガイドとを備えた本発明の直交MRセ
ンサを製作する工程の図14に続く段階を示す図であ
る。
素子と直列な磁束ガイドとを備えた本発明の直交MRセ
ンサを製作する工程の図15に続く段階を示す図であ
る。
素子と直列な磁束ガイドとを備えた本発明の直交MRセ
ンサを製作する工程の図16に続く段階を示す図であ
る。
素子と直列な磁束ガイドとを備えた本発明の直交MRセ
ンサを製作する工程の図17に続く段階を示す図であ
る。
Claims (23)
- 【請求項1】下部と上部を有する磁気抵抗感知素子と、 前記磁気抵抗感知素子の下部と直列な第1の磁束ガイド
と、 前記第1の磁束ガイドと接触し、絶縁層によって前記磁
気抵抗感知素子から電気絶縁された下部リードとを含む
直交磁気抵抗センサ。 - 【請求項2】前記磁気抵抗センサが、スピン・バルブ磁
気抵抗感知材料を含むことを特徴とする、請求項1に記
載の直交磁気抵抗センサ。 - 【請求項3】前記磁気センサが、異方性磁気抵抗感知材
料を含むことを特徴とする、請求項1に記載の直交磁気
抵抗センサ。 - 【請求項4】前記磁気感知素子の上部と直列な第2の磁
束ガイドをさらに含む、請求項1に記載の直交磁気抵抗
センサ。 - 【請求項5】前記第2の磁束ガイドと接触し、前記絶縁
層によって前記磁気抵抗感知素子から電気絶縁された上
部リードをさらに含むことを特徴とする、請求項4に記
載の直交磁気抵抗センサ。 - 【請求項6】データを記録する磁気記憶媒体と、 前記データを読み取る磁気抵抗センサと、 前記磁気抵抗センサに結合され、前記磁気記憶媒体に記
録されたデータ・ビットを表す印加磁界に応答した前記
磁気抵抗感知素子内の抵抗変化を検出する記録チャネル
とを含み、 前記磁気抵抗センサが、 下部と上部を有する磁気抵抗感知素子と、 前記磁気抵抗感知素子の下部と直列な磁束ガイドと、 前記磁束ガイドと接触し、絶縁層によって前記磁気抵抗
感知素子から電気絶縁された下部リードとを含むことを
特徴とする磁気記憶システム。 - 【請求項7】前記磁気抵抗センサが、スピン・バルブ磁
気抵抗感知材料を含むことを特徴とする、請求項6に記
載の磁気記憶システム。 - 【請求項8】前記磁気抵抗センサが、異方性磁気抵抗感
知材料を含むことを特徴とする、請求項6に記載の磁気
記憶システム。 - 【請求項9】前記磁気抵抗感知素子の上部と直列な第2
の磁束ガイドをさらに含むことを特徴とする、請求項6
に記載の磁気記憶システム。 - 【請求項10】前記第2の磁束ガイドと接触し、前記絶
縁層によって前記磁気抵抗感知素子から電気絶縁された
上部リードをさらに含むことを特徴とする、請求項9に
記載の磁気記憶システム。 - 【請求項11】空気軸受面を備える直交磁気抵抗(M
R)センサであって、 下部と上部を有し、前記空気軸受面に対して垂直であ
り、前記空気軸受面と平行な磁化容易軸を有するMR感
知素子と、 前記磁気抵抗感知素子の下部及び上部と直列な第1の磁
束ガイド及び第2の磁束ガイドと、 前記第1の磁束ガイド及び第2の磁束ガイドにそれぞれ
離間して接続された下部リード及び上部リードを含み、 前記第1の磁束ガイドが、前記空気軸受面に対して垂直
に延び、前記下部リードが、絶縁層によって前記磁気抵
抗感知素子から電気絶縁されていることを特徴とする直
交磁気抵抗センサ。 - 【請求項12】前記磁気抵抗センサが、スピン・バルブ
磁気抵抗感知材料を含むことを特徴とする、請求項11
に記載の直交磁気抵抗センサ。 - 【請求項13】前記磁気抵抗センサが、異方性磁気抵抗
感知材料を含むことを特徴とする、請求項11に記載の
直交磁気抵抗センサ。 - 【請求項14】前記磁気抵抗感知素子の上部と直列な第
2の磁束ガイドをさらに含むことを特徴とする、請求項
11に記載の直交磁気抵抗センサ。 - 【請求項15】前記第2の磁束ガイドと接触し、前記絶
縁層によって前記磁気抵抗感知素子から電気絶縁された
上部リードをさらに含むことを特徴とする、請求項14
に記載の直交磁気抵抗センサ。 - 【請求項16】データを記録する磁気記憶媒体と、 前記データを読み取る磁気抵抗(MR)センサと、 前記磁気抵抗センサに結合され、前記磁気記憶媒体に記
録されたデータ・ビットを表す印加磁界に応答した前記
磁気抵抗感知素子における抵抗変化を検出する記録チャ
ネルとを含み、 前記磁気抵抗センサが、 下部と上部を有し、空気軸受面と垂直であり、前記空気
軸受面と平行な磁化容易軸を有するMR感知素子と、 前記磁気抵抗感知素子の下部及び上部と直列な第1及び
第2の磁束ガイドと、 前記第1及び第2の磁束ガイドにそれぞれ離間に接続さ
れた上部リード及び下部リードを含む磁気抵抗センサと
を含み、 前記下部リードが、絶縁層によって前記磁気抵抗感知素
子から電気絶縁されていることを特徴とする磁気記憶シ
ステム。 - 【請求項17】前記磁気抵抗センサが、スピン・バルブ
磁気抵抗感知材料を含むことを特徴とする、請求項16
に記載の磁気記憶システム。 - 【請求項18】前記磁気抵抗センサが、異方性磁気抵抗
感知材料を含むことを特徴とする、請求項16に記載の
磁気記憶システム。 - 【請求項19】前記磁気抵抗感知素子の上部と直列な第
2の磁束ガイドをさらに含むことを特徴とする、請求項
16に記載の磁気記憶システム。 - 【請求項20】前記第2の磁束ガイドと接触し、前記絶
縁層によって前記磁気抵抗感知素子から電気絶縁された
上部リードをさらに含むことを特徴とする、請求項19
に記載の磁気記憶システム。 - 【請求項21】適切な基板の上に形成されたシールド材
料の上に形成された読取りギャップ材料の上に、MRセ
ンサ材料を付着させる段階と、 前記MRセンサ材料の上に上部絶縁材料を付着させる段
階と、 前記上部絶縁材料の上にフォトレジスト材料を付着さ
せ、それに続いてフォトレジストを予め定義された領域
にパターン形成し現像して下部磁束ガイドを画定し、続
いて前記予め定義された領域内の上部絶縁材料とMRセ
ンサ材料とを除去する段階と、 磁束ガイド材料を前記予め定義された領域内に付着させ
て下部磁束ガイドを形成し、続いて残りのフォトレジス
トを溶解させる段階と、 フォトレジスト材料を付着させ、続いて予め定義された
領域内のフォトレジストをパターン形成し現像してMR
センサの安定化領域を画定し、続いて前記予め定義され
た領域内の上部絶縁材料とMRセンサ材料とを除去する
段階と、 バイアス材料と絶縁材料とを前記予め定義された領域に
付着させて、安定化領域を形成し、続いて残りのフォト
レジストを溶解させる段階と、 フォトレジスト材料を付着させ、それに続いてフォトレ
ジストをパータン形成し現像して、下部リード及び上部
リードを画定する段階と、 リード材料を付着させて下部リード及び上部リードを形
成し、続いてフォトレジスト材料を溶解させる段階とを
含む直交磁気抵抗(MR)センサを製造する方法。 - 【請求項22】MRセンサ材料を付着させる段階が、ス
ピン・バルブMR感知材料を付着させる段階を含むこと
を特徴とする、請求項21に記載の直交磁気抵抗(M
R)センサを製造する方法。 - 【請求項23】MRセンサ材料を付着させる段階が、異
方性MR感知材料を付着させる段階を含むことを特徴と
する、請求項21に記載の直交磁気抵抗(MR)センサ
を製造する方法。
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