JPH10188222A

JPH10188222A - 複合型薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH10188222A
Application number: JP8355271A
Authority: JP
Inventors: Satoru Hoshi; 悟星; Kenji Komaki; 賢治小巻; Hirohiko Kamimura; 裕彦上村
Original assignee: Read Rite SMI Corp
Current assignee: Read Rite SMI Corp
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-07-21
Also published as: US6025978A

Abstract

(57)【要約】【課題】磁性膜に飽和磁束密度（Ｂ_S）の高いものを
使用することを可能とし、優れた記録特性と分解能を持
つ複合型薄膜磁気ヘッドを開発する。【解決手段】基板６をベースとし、絶縁膜７、下部シ
ールド磁性膜８、磁気抵抗効果素子５、上部シールド磁
性膜１０、磁気ギャップ膜１１、記録インダクティブ磁
性膜１２及び保護層１８が積層されたものである。上部
シールド磁性膜１０、磁気ギャップ膜１１及び記録イン
ダクティブ磁性膜１２によって記録用インダクティブヘ
ッドが形成され、磁気抵抗効果素子５よって磁気抵抗効
果ヘッドが構成される。上部シールド磁性膜１０と記録
インダクティブ磁性膜１２は、パーマロイの電気めっき
による膜であり、磁気ギャップ膜１１側は磁気抵抗効果
素子側に比べてニッケルの濃度が薄い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録用インダクテ
ィブヘッドと再生用の磁気抵抗効果ヘッド（ＭＲヘッ
ド）を一体的に備える、ＭＲ−インダクティブ複合型薄
膜磁気ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピューターや、ワードプロセッサ等
の機器は、今日わが国の産業界に広く普及し、これらの
機器に内蔵される磁気記憶装置は、大容量化の一途をた
どっている。そして磁気記憶装置の大容量化に伴い、薄
膜磁気ヘッドの記録・再生性能の向上が望まれている。
この状況の下、従来のインダクティブヘッドに代わり、
記録用インダクティブヘッドと再生用の磁気抵抗効果ヘ
ッド（ＭＲヘッド magneto-resisitive head）を一体
的に備える、複合型薄膜磁気ヘッドが提案されている。

【０００３】複合型薄膜磁気ヘッド１の層構成は、図
１，２，３の通りであり、記録用インダクティブヘッド
と再生用の磁気抵抗効果ヘッドを一体的に積層したもの
である。即ち複合型薄膜磁気ヘッド１では、図面の上側
部分（図２、図３においてカッコＡで示される部分）に
よって記録用インダクティブヘッドが形成される。また
その下の層内に磁気抵抗効果素子５が内蔵され、当該部
分で磁気抵抗効果ヘッドＢが構成されている。各層を具
体的に説明すると次の通りである。

【０００４】複合型薄膜磁気ヘッド１は、Ａｌ₂ Ｏ₃ −
ＴｉＣのセラミック等からなる基板６をベースとし、該
基板６の上にＡｌ₂ Ｏ₃ の絶縁膜７が設けられている。
そして絶縁膜７上に下部シールド磁性膜８が積層されて
いる。さらにその下部シールド磁性膜８上に磁気抵抗効
果素子５が埋設されている。磁気抵抗効果素子５は、一
種の電流磁気効果を有する部材であり、材料が磁化され
ることにより、電気抵抗が変化するものである。磁気抵
抗効果を有する素材には、例えばＮｉＦｅ，ＮｉＦｅＣ
ｏ，ＮｉＣｏ，ＦｅＭｎ，Ｆｅ₃ Ｏ₄，ＣｏＰｔ／Ｃ
ｒ，Ｆｅ／Ｃｒ等があり、磁気抵抗効果素子５はこれら
の中から、適切なものが選択される。

【０００５】磁気抵抗効果素子５の上部には、上部シー
ルド磁性膜１０が形成されている。上部シールド磁性膜
１０は、基板６の略全域の面積に渡って積層されてい
る。そして上部シールド磁性膜１０の上には、磁気ギャ
ップ膜１１があり、この磁気ギャップ膜１１を挟んで記
録インダクティブ磁性膜１２が積層されている。また記
録インダクティブ磁性膜１２の上部には保護層１８が設
けられている。磁気ギャップ膜１１と記録インダクティ
ブ磁性膜１２の平面形状は、図１の通りであり、前端部
分（磁気ギャップとなる部位）が細く作られており、内
側は面積がやや大きい。そして記録インダクティブ磁性
膜１２は、図１、図２の様に複合型薄膜磁気ヘッド１の
内側では上部シールド磁性膜１０及び磁気ギャップ膜１
１と離れた位置関係にあり、上部シールド磁性膜１０
と、記録インダクティブ磁性膜１２の間に、絶縁膜１
４、導体コイル膜１５及び絶縁膜１６が介在されてい
る。また上部シールド磁性膜１０と、記録インダクティ
ブ磁性膜１２は、後方のリアギャップ２０部分で結合さ
れ、導体コイル膜１５は、図１に示した様に、リアギャ
ップ２０を中心として渦巻き状に設けられている。

【０００６】一方、上部シールド磁性膜１０と、記録イ
ンダクティブ磁性膜１２の前端部同士は、磁気ギャップ
膜１１を介して対峙し、当該部分で磁気ギャップを構成
している。

【０００７】複合型薄膜磁気ヘッド１では、上部シール
ド磁性膜１０は、磁気抵抗効果素子５が上部に積層され
た記録用インダクティブヘッドＡの磁気影響を受けない
様に遮蔽する磁気シールドとしての機能と、インダクテ
ィブヘッドのコアの一方としての機能を兼ねている。

【０００８】そのため従来技術の上部シールド磁性膜
は、旧来のインダクティブヘッドのコアと同一素材の磁
性体が採用されている。具体的には、従来技術の複合型
薄膜磁気ヘッド１では、上部シールド磁性膜１０と、記
録インダクティブ磁性膜１２は、パーマロイ（Ｎｉ−Ｆ
ｅ）の磁性膜が使用されている。またこのパーマロイか
ら成る上部シールド磁性膜１０と、記録インダクティブ
磁性膜１２は、電気めっき法により形成される。そして
従来技術においては、これらの磁性膜の濃度（組成）
は、いずれも一定であり、どの部位においても均質であ
った。即ち従来技術の複合型薄膜磁気ヘッド１では、磁
性膜としてニッケル−鉄合金（パーマロイ）を成膜した
ものが採用されており、各膜の組成はどの部分でも均一
である。従って従来技術の複合型薄膜磁気ヘッド１にお
いては、磁性膜の飽和磁束密度（Ｂ_S）と、透磁率
（μ）は、どこの部位においても同一である。なお従来
技術の複合型薄膜磁気ヘッド１に使用するパーマロイの
磁性膜は、組成が８１〜８３ｗｔ％、Ｎｉのものが最適
とされていた。

【０００９】複合型薄膜磁気ヘッド１は、記録時におい
ては、導体コイル膜１５に信号電流を印加し、記録イン
ダクティブ磁性膜１２と上部シールド磁性膜１０が対向
する先端部の磁気ギャップに磁束を発生させ、磁気媒体
２２に信号を書き込む。再生時には、磁気媒体２２から
の磁束が、下部シールド磁性膜８と上部シールド磁性膜
１０との間を、磁化遷移領域が通過するタイミングで通
るので、その際磁束の変化により、下部シールド磁性膜
８と上部シールド磁性膜１０との間にある磁気抵抗効果
素子５の抵抗が変化し、再生信号が出力される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】複合型薄膜磁気ヘッド
１は、記録のためのヘッドと再生のためのヘッドとを分
離した構造であり、記録ヘッドと再生ヘッドをそれぞれ
最適化することにより旧来のインダクティブヘッドに比
べて良好な記録特性と分解能の高い再生出力が得られ
る。しかしながら、昨今のコンピューター等の磁気記憶
装置の、大容量化は加速度的であり、より優れた記録特
性と分解能を持つ複合型薄膜磁気ヘッドが求められてい
る。ここで、インダクティブヘッドにおいては、コアを
形成する磁性膜の飽和磁束密度（Ｂ_S）が高い程、ヘッ
ドの記録特性が良いことが知られている。またパーマロ
イの場合にあっては、ニッケルの含有量を減少させれ
ば、飽和磁束密度（Ｂ_S）が向上することが知られてい
る。しかしその一方で、パーマロイはニッケルの含有量
を減少させると、磁歪定数が増加してしまい、再生性能
が不安定となる問題があった。そのため旧来は、飽和磁
束密度（Ｂ_S）や磁歪定数のバランスの良い、組成が８
１〜８３ｗｔ％、Ｎｉのパーマロイがヘッドの磁性膜と
して最適とされていた。

【００１１】これに対して複合型薄膜磁気ヘッド１で
は、インダクティブヘッドが記録だけに使用され、再生
は磁気抵抗効果ヘッドによって行うので、磁性膜の飽和
磁束密度（Ｂ_S）を向上させることによって副次的に発
生するインダクティブヘッドの再生性能の低下は問題と
はならない。しかしながら複合型薄膜磁気ヘッド１で
は、前記したように一方の磁性膜に、コアとしての機能
と磁気シールドとしての機能を要求している。そして磁
気シールドとしての機能を十分に発揮させるためには、
飽和磁束密度（Ｂ_S）は低い方が望ましい。そのため複
合型薄膜磁気ヘッド１においても、磁性膜の飽和磁束密
度（Ｂ_S）に上限があり、満足できる記録特性を発揮さ
せることはできなかった。

【００１２】本発明は、当該技術分野における上記の要
求に応えることを目的とするものであり、磁性膜に飽和
磁束密度（Ｂ_S）の高いものを使用することを可能と
し、優れた記録特性と分解能を持つ複合型薄膜磁気ヘッ
ドを開発することを技術的課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そして上記した課題を解
決するための請求項１記載の発明は、磁気ギャップを挟
んで対向する二つの磁性膜層を有する記録用インダクテ
ィブヘッドと、磁気抵抗効果素子を有する再生用の磁気
抵抗効果ヘッドが積層された複合型薄膜磁気ヘッドにお
いて、磁気抵抗効果素子に隣接した磁性膜層は、ギャッ
プ側の飽和磁束密度が磁気抵抗効果素子側に比べて高い
ことを特徴とする複合型薄膜磁気ヘッドである。

【００１４】本発明の複合型薄膜磁気ヘッドは、磁気抵
抗効果素子に隣接した磁性膜層の飽和磁束密度（Ｂ_S）
を不均一にし、ギャップ側の飽和磁束密度（Ｂ_S）を磁
気抵抗効果素子側のそれに対して高くしたものである。
そのため本発明の複合型薄膜磁気ヘッドでは、信号電流
を印加すると、磁気ギャップに強力な磁束が発生し、磁
気媒体２２に正確に信号を記録することができる。また
本発明で採用する磁性膜は、ギャップと反対に位置する
部位の飽和磁束密度（Ｂ_S）が低いため、磁気シールド
としての性能が高く、磁気抵抗効果素子が、記録用イン
ダクティブヘッドから受ける磁気の影響が小さい。

【００１５】また上記した発明をより具体化した請求項
２記載の発明は、前記磁気抵抗効果素子に隣接した磁性
膜層は、ニッケルと鉄との合金であり、当該磁性膜層の
ギャップ側のニッケルの濃度は、磁気抵抗効果素子側か
らギャップ側に向かうに従って低いことを特徴とする請
求項１に記載の複合型薄膜磁気ヘッドである。

【００１６】請求項２に記載の発明は、磁性膜層にニッ
ケルと鉄を含有する合金を採用し、磁性膜層のニッケル
の濃度は、磁気抵抗効果素子側からギャップ側に向かう
に従って低下させている。ここで、ニッケルと鉄との合
金では、一般にニッケルの含有量が低い組成の場合に、
飽和磁束密度（Ｂ_S）が高い。本発明では、磁性膜層
に、ニッケルの濃度が磁気抵抗効果素子側からギャップ
側に向かうに従って低下したものを採用したので、当該
磁性膜層は、ギャップ側の飽和磁束密度（Ｂ_S）が他層
側に比べて高く、磁気媒体２２に正確に信号を書き込む
ことができる。

【００１７】また同様の目的を達成する請求項３の発明
は、前記磁気抵抗効果前記磁気抵抗効果素子に隣接した
磁性膜層は、二種以上の金属層が積層されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載の複合型薄膜磁気ヘッ
ドである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下さらに本発明の実施の形態に
ついて説明する。本発明の実施形態の複合型薄膜磁気ヘ
ッド１は、外観上は、従来技術のそれと全く同一であ
る。即ち本発明の実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１の
構成は、前述した図１乃至図３の通りであり、Ａｌ₂ Ｏ
₃ −ＴｉＣのセラミック等からなる基板６をベースと
し、絶縁膜７、下部シールド磁性膜８、磁気抵抗効果素
子５、上部シールド磁性膜１０、磁気ギャップ膜１１、
記録インダクティブ磁性膜１２及び保護層１８が積層さ
れたものである。また上部シールド磁性膜１０と、記録
インダクティブ磁性膜１２の間に、絶縁膜１４と導体コ
イル膜１５及び絶縁膜１６が介在されている。そして上
部シールド磁性膜１０、磁気ギャップ膜１１、記録イン
ダクティブ磁性膜１２等の部位によって、記録用インダ
クティブヘッドが構成され、磁気抵抗効果素子５の部位
によって再生用磁気抵抗効果ヘッドが構成される。

【００１９】本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１で肝
心な点は、上部シールド磁性膜１０と、記録インダクテ
ィブ磁性膜１２の組成及び物理的性質である。以下、こ
の点について詳細に説明する。

【００２０】本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１の、
前端部における層構成は、図４の通りであり、図面下側
から、基板６、絶縁膜７、下部シールド磁性膜８、磁気
抵抗効果素子５、上部シールド磁性膜１０、磁気ギャッ
プ膜１１、絶縁膜１４、導体コイル膜１５、絶縁膜１
６、記録インダクティブ磁性膜１２及び保護層１８が積
層されており、上部シールド磁性膜１０と記録インダク
ティブ磁性膜１２によって磁気ギャップが構成されてい
る。

【００２１】そして本実施形態では、上部シールド磁性
膜１０と記録インダクティブ磁性膜１２がニッケル−鉄
の二元合金（パーマロイ）を素材とするものであるが、
その組成は一様ではなく、膜の厚さ方向（図４の上下方
向で）でニッケルと鉄との配分量が異なり、ギャップ側
に向かうに従ってニッケルの割合が低下している。即
ち、上部シールド磁性膜１０では、図面下側の磁気抵抗
効果素子５に接した位置での組成割合が、ニッケル８３
ｗｔ％であるのに対し、磁気ギャップ膜１１に接した位
置では、ニッケル７５ｗｔ％である。またより理想的に
は、上部シールド磁性膜１０では、図面下側の磁気抵抗
効果素子５に接した位置での組成割合がニッケル８３ｗ
ｔ％であって、磁気ギャップ膜１１に接した位置では、
ニッケル４８ｗｔ％である。記録インダクティブ磁性膜
１２でも同様であり、図面上端側の保護層１８に接した
部位での組成割合が、ニッケル８３ｗｔ％であるのに対
し、磁気ギャップ膜１１に接した位置では、ニッケル７
５ｗｔ％となっている。またより理想的には、保護層１
８に接した部位での組成割合が、ニッケル８３ｗｔ％で
あって、磁気ギャップ膜１１に接した位置では、ニッケ
ル４８ｗｔ％である。

【００２２】本実施形態では、ニッケルの組成の厚さ方
向の変化は、無段階的であり、いずれの磁性膜において
も、ニッケルの割合は、磁気ギャップ膜１１に向かうに
従って漸次減少している。

【００２３】そのため本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッ
ド１では、上部シールド磁性膜１０と記録インダクティ
ブ磁性膜１２の双方とも、飽和磁束密度（Ｂ_S）は一様
ではない。より詳細には、上部シールド磁性膜１０は、
磁気ギャップ膜１１に近い位置程、飽和磁束密度
（Ｂ_S）が高く、磁気抵抗効果素子５に近い位置では、
逆に飽和磁束密度（Ｂ_S）が低い。記録インダクティブ
磁性膜１２においては、磁気ギャップ膜１１に近い位置
程、飽和磁束密度（Ｂ_S）が高く、保護層１８に近づく
ほど飽和磁束密度（Ｂ_S）が低い。

【００２４】即ちニッケル−鉄の二元合金においては、
ニッケルの割合と、飽和磁束密度（Ｂ_S）との間に強い
相関があり、図６に示すように、ニッケルが４０ｗｔ％
程度以上の範囲においてはニッケルの割合が多い程、飽
和磁束密度（Ｂ_S）が高い。本実施形態では、前記した
様に、ニッケルの割合は、磁気ギャップ膜１１に向かう
に従って漸次減少しているので、磁気ギャップ膜１１に
近い位置程、飽和磁束密度（Ｂ_S）が高いものとなって
いる。

【００２５】また、ニッケルの割合と、透磁率（μ）と
の間には図７の様な関係があるため、本実施形態におい
ては、磁性膜１０，１２は、磁気ギャップ膜１１に近い
位置程、透磁率（μ）が低い。層構成に則して説明する
と、上部シールド磁性膜１０は、磁気ギャップ膜１１に
近い位置程、透磁性（μ）が低く、磁気抵抗効果素子５
に近い位置では、逆に透磁率（μ）が高い。記録インダ
クティブ磁性膜１２においては、磁気ギャップ膜１１に
近い位置程、透磁率（μ）が低く、保護層１８に近づく
ほど透磁率（μ）が高い。

【００２６】従って本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド
１は、ギャップに近接した位置での飽和磁束密度
（Ｂ_S）が高いため、磁気ギャップに強力な磁束が発生
し、磁気媒体２２に正確に信号を記録することができ
る。また本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１は、磁気
抵抗効果素子５に近い位置での飽和磁束密度（Ｂ_S）が
低く、且つ透磁率（μ）が高いために、磁気抵抗効果素
子５へのシールド効果が高い。

【００２７】以上の実施形態においては、ニッケル−鉄
の二元合金（パーマロイ）を例として取り上げ、この組
成を無段階に変化させた形態を示した。パーマロイの組
成は、本実施形態の様に、無段階に変化させることが理
想であるが、ある程度、段階的に変化させても良い。た
だし、パーマロイの組成を極端に段階的に変化させる
と、界面部分が疑似ギャップとして機能してしまう場合
もあるので、組成の変化は滑らかであることが望まし
い。

【００２８】また以上の実施形態においては、ニッケル
−鉄の二元合金（パーマロイ）を例に挙げたが、他の合
金でも本発明ヘの適用は可能である。本発明の適用が可
能な合金としては、例えばＭｎ−Ｚｎフェライト，Ｆｅ
ＡｌＳｉ，ＦｅＧａＳｉＲｕ，ＣｏＦｅＳｉＢ，ＣｏＮ
ｂＺｒ，ＣｏＮｂＺｒ／ＣｏＮｂＺｒＮ，ＦｅＴａＮ，
ＦｅＴａＣ等が挙げられる。

【００２９】また前記した実施形態では、合金を構成す
る金属の種類は、一定であって、その配合量を変化せさ
ることによって飽和磁束密度（Ｂ_S）を変化させたが、
種類の異なる金属を積層することによっても同様の目的
を達成することができる。

【００３０】図９は、種類の異なる金属を積層して上部
シールド磁性膜１０と、記録インダクティブ磁性膜１２
を成膜した例である。本実施形態では磁性膜１０、１２
は、いずれもギャップに近い位置にＣｏＺｒＴａが積層
され、他方側にはパーマロイが積層されている。なおＣ
ｏＺｒＴａに代わってＣｏＺｒＮｉの採用も可能であ
る。

【００３１】本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１にお
いても、ギャップに近接した位置での飽和磁束密度（Ｂ
_S）が高いため、磁気ギャップに発生する磁束は強力で
あり、磁気媒体２２に正確に信号を記録することができ
る。また本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１は、磁気
抵抗効果素子５に近い位置での飽和磁束密度（Ｂ_S）が
低く、且つ透磁率（μ）が高いために、磁気抵抗効果素
子５へのシールド効果が高い。ただし、本実施形態の様
に、異種の合金を積層して磁性膜を構成する形態では、
図１０の様に異種の合金の界面が疑似ギャップとして機
能してしまう場合があり、セカンドピークが発生する懸
念があるので注意すべきである。また異種の合金を積層
して磁性膜を構成する形態では、界面に局電池が出来て
微小な腐食が起こる懸念があり、注意すべきである。

【００３２】以上の実施形態では、いずれも上部シール
ド磁性膜１０と、記録インダクティブ磁性膜１２の双方
について、飽和磁束密度（Ｂ_S）が異なるものを採用し
たが、上部シールド磁性膜１０だけを飽和磁束密度（Ｂ
_S）が異なる構成としても良い。

【００３３】次に、本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド
１の製造方法について説明する。まず複合型薄膜磁気ヘ
ッド１の大まかな製造工程を説明すると、次の通りであ
る。即ちＡｌ₂ Ｏ₃ −ＴｉＣのセラミック等からなる基
板６に、所定の前処理を施し、スパッタリングによっ
て、Ａｌ₂ Ｏ₃ の絶縁膜７を積層する。続いて電気メッ
キによって、パーマロイの下部シールド磁性膜８を成膜
する。下部シールド磁性膜８の電気メッキは、公知のそ
れと同一である。次に、スパッタリングによって、磁気
抵抗効果素子５を成膜する。更に続いて上部シールド磁
性膜１０を、電気メッキによって成膜する。ここで、上
部シールド磁性膜１０を成膜する際の電気メッキは、本
発明に特有のものである。電気メッキの方法を公知の部
分を含めて説明すると、次の通りである。即ち、磁気抵
抗効果素子５の層の表面に、めっき下地膜（図示せず）
を設け、その上にフォトレジストをスピンコーティング
等の手段によって塗布する。そしてフォトレジスト上に
フォトマスクを配置して露光し、さらに現像して磁気抵
抗効果素子５の層の表面に所定形状のレジストフレーム
をパターニングする。続いて、この基板７をバレルめっ
き槽に浸漬し、電気めっきを行う。

【００３４】電気メッキは、パーマロイを析出させるた
めのものであり、Ｆｅ²⁺イオンとＮｉ²⁺イオンを含有す
る。ここでＦｅ²⁺イオンの供給源は、硫酸第一鉄（ FeS
O₄・7H₂O )、塩化第一鉄（FeCl₂・4H₂O )、硝酸第一鉄
（ Fe(NO₃)₂ ) 、ほうふっ化第一鉄（ Fe(BF₄)₂ )、ス
ルファミン酸第一鉄（ Fe( SO₃・NH₂ )₂ )等が挙げら
れ、これらが単独又は選択的に混合して使用される。本
実施形態においては、薄膜の密度が高くなると言う点
で、Ｆｅ²⁺イオンの供給源として硫酸第一鉄（ FeSO₄・
7H₂O )、又は塩化第一鉄（ FeCl₂・4H₂O )の採用が望ま
しい。最も適するＦｅ²⁺イオンの供給源は、磁性めっき
に普通に使用される様に、硫酸第一鉄（ FeSO₄・7H₂O )
である。

【００３５】またＮｉ²⁺イオンの供給源は、硫酸ニッケ
ル（ NiSO₄・6H₂O )、塩化ニッケル（ NiSO₄・6H₂O )、
ぎ酸ニッケル(Ni(COOH)₂) 、スルファミン酸ニッケル
(Ni(NH₂SO₃ )₂ ) 、ほうふっ化ニッケル（ Ni(BF₄)₂ )
、臭化ニッケル( NiBr₂)等が挙げられ、これらが単独
又は選択的に混合して使用される。そして本発明では、
合金めっきに普通に使用される硫酸ニッケル（ NiSO₄・
6H₂O )、塩化ニッケル（ NiCl₂・6H₂O )、がＮｉ²⁺イオ
ンの供給源として最も適する。

【００３６】そして本実施形態では、電気めっきの過程
において、電流密度を時間と共に大幅に変化される。即
ちめっきの初期においては、低い電流密度でめっきを行
い、時間の経過と共に電流密度を増加させていく。その
結果、成膜が進むに従って膜中のニッケルの濃度が減少
して行く。

【００３７】その後、公知のエッチング作業によって、
レジストフレームと、余分のめっき下地膜を除去する。
続いて、公知のスパッタリングによってＡｌ₂ Ｏ₃ のギ
ャップ膜１１を積層する。さらに続いて公知の方法によ
って、絶縁膜１４を積層する。またその上にＣｕの導体
コイル膜１５を積層する。導体コイル膜１５の積層に
は、公知の電気めっき技術が利用される。

【００３８】さらにその上に、記録インダクティブ磁性
膜１２を成膜する。記録インダクティブ磁性膜１２の成
膜手段は、前記した上部シールド磁性膜１０と略同一で
あるが、上部シールド磁性膜１０は、めっきの初期にお
いては、低い電流密度でめっきを行い、時間の経過と共
に電流密度を増加させたのに対し、今回は、逆にめっき
の初期においては、高い電流密度でめっきを行い、時間
の経過と共に電流密度を減少させる。その結果、成膜が
進むに従って膜中のニッケルの濃度が増加して行く。そ
してその上に、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等の保護層１８をスパッタリ
ング等の方法によって設ける。

【００３９】本実施形態の方法によって製造された複合
型薄膜磁気ヘッド１は、ギャップに近接した位置でのニ
ッケルの濃度が低く、飽和磁束密度（Ｂ_S）が高いた
め、磁気ギャップに強力な磁束が発生し、磁気媒体２２
に正確に信号を書き込むことができる。また磁気抵抗効
果素子５に近い位置では、ニッケルの濃度が高く、飽和
磁束密度（Ｂ_S）が低く、且つ透磁率（μ）が高いため
に、磁気抵抗効果素子５へのシールド効果が高い。

【００４０】上記した方法では、めっきの際の電流密度
を変化せさることにより、析出するパーマロイの組成を
変化させたが、他に、またはこれと並行してメッキ浴の
配合を時間と共に変化させてゆく方法も可能である。即
ち時間の経過と共に、メッキ浴中のＮｉ²⁺イオンの割合
を変化させてゆく。例えば上部シールド磁性膜１０を成
膜する際には、めっきの初期においては、Ｎｉ²⁺イオン
の濃度を上げておき、時間の経過と共にＮｉ²⁺イオンの
濃度を低下させていく。また記録インダクティブ磁性膜
１２を成膜する際には、めっきの初期においては、Ｎｉ
²⁺イオンの濃度を低いものとし、時間の経過と共にＮｉ
²⁺イオンの濃度を上げていく。

【００４１】またさらに上記の変形例として、複数のメ
ッキ槽を用意し、このメッキ槽にＮｉ²⁺イオンの濃度が
異なるめっき液を入れ、基板を所定の順番でメッキ槽に
入れてめっきを行うことも可能である（多槽連続成膜成
長方式）。

【００４２】上記した電流密度を変更する方法と、めっ
き浴の濃度を変えていくやり方を比較すると、ニッケル
の濃度をより滑らかな曲線を描いて変化させることがで
きるという点で、電流密度を変更する方法が優れ、より
大きい変化幅を設けることができるという点で、めっき
浴の濃度を変えていくやり方が優れる。電流密度を変化
させる方法と、多槽連続成膜成長方式とを併用し、電流
密度の変化と、各メッキ浴の組成の差異を粒径成膜成長
が均一成長となる様に配慮した場合、上部シールド磁性
膜１０及び記録インダクティブ磁性膜１２は、位置によ
ってニッケル８３ｗｔ％からニッケル４８ｗｔ％の組成
の相違を持たせることが可能であり、かつその変化を無
段階とすることが可能である。

【００４３】

【発明の効果】本発明の複合型薄膜磁気ヘッドでは、磁
性膜は、ギャップ側の飽和磁束密度（Ｂ_S）が磁気抵抗
効果素子側に比べて高い。そのため本発明の複合型薄膜
磁気ヘッドでは、信号電流を印加すると、磁気ギャップ
に強力な磁束が発生し、記録時における磁場強度が高
く、且つ傾配が高い。そのため本発明の複合型薄膜磁気
ヘッドは、記録特性に優れる効果がある。また本発明で
採用する磁性膜は、磁気抵抗効果素子側の飽和磁束密度
（Ｂ_S）が低いため、磁気シールドとしての性能も高
く、磁気抵抗効果素子がインダクティブヘッドから受け
る磁気の影響は小さく、再生性能も高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な複合型薄膜磁気ヘッドの内部構造を示
す斜視図である。

【図２】一般的な複合型薄膜磁気ヘッドの断面図であ
る。

【図３】図２の複合型薄膜磁気ヘッドのギャップ部分の
拡大断面図である。

【図４】本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１を、ヘッ
ドギャップ側から見て、模式的に表した説明図である。

【図５】本実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１における
ニッケル濃度と飽和磁束密度（Ｂ_S）及び透磁率（μ）
の分布を示した説明図である。

【図６】パーマロイにおけるニッケルの含有量と、飽和
磁束密度（Ｂ_S）との関係を示すグラフである。

【図７】パーマロイにおけるニッケルの含有量と、透磁
率（μ）との関係を示すグラフである。

【図８】変形実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１におけ
るニッケル濃度と飽和磁束密度（Ｂ_S）及び透磁率
（μ）の分布を示した説明図である。

【図９】変形実施形態の複合型薄膜磁気ヘッド１におけ
る金属組成と飽和磁束密度（Ｂ_S）及び透磁率（μ）の
分布を示した説明図である。

【図１０】異種金属を積層した磁性膜を採用した変形実
施形態の複合型薄膜磁気ヘッドの断面図である。

【符号の説明】

１複合型薄膜磁気ヘッド５磁気抵抗効果素子６基板７絶縁膜８下部シールド磁性膜１０上部シールド磁性膜１１磁気ギャップ膜１２記録インダクティブ磁性膜１８保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ギャップを挟んで対向する二つの磁
性膜層を有する記録用インダクティブヘッドと、磁気抵
抗効果素子を有する再生用の磁気抵抗効果ヘッドが積層
された複合型薄膜磁気ヘッドにおいて、磁気抵抗効果素
子に隣接した磁性膜層は、ギャップ側の飽和磁束密度が
磁気抵抗効果素子側に比べて高いことを特徴とする複合
型薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】前記磁気抵抗効果素子に隣接した磁性膜
層は、ニッケルと鉄との合金であり、当該磁性膜層のギ
ャップ側のニッケルの濃度は、磁気抵抗効果素子側から
ギャップ側に向かうに従って低いことを特徴とする請求
項１に記載の複合型薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】前記磁気抵抗効果素子に隣接した磁性膜
層は、二種以上の金属層が積層されたものであることを
特徴とする請求項１に記載の複合型薄膜磁気ヘッド。