JPH10289417A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性に優れた高出力で狭シ−ルドギャップ
の薄膜磁気ヘッドを可能とする。 【解決手段】 下部シル−ド６としてFe-Si-Alをスパッ
タ法で成膜し、次に導体膜１０として厚さ20nmのCuをこ
の上に成膜し、更にCo84Nb12Zr4(5nm)/Ni68Fe2 0Co12(10
nm)/Co90Fe10(1nm)/Al2O3(2nm)/Co50Fe50(4nm)なる人工
格子MR膜（M1/T/M2)をスハ゜ッタ法でこの上に成膜し、又導体
膜１０として厚さ20nmのCuをスパッタ法でこの上に成膜
し、Ｉの部分をパタ−ニングした後、絶縁膜Ｉとして厚
さ100nmのSi3N4を反応スパッタ法で成膜し、ＭＲ素子部
にスル−ホ−ルを開けた後、上部シ−ルド３のFe-Si-Al
をスパッタ法で成膜する。
の薄膜磁気ヘッドを可能とする。 【解決手段】 下部シル−ド６としてFe-Si-Alをスパッ
タ法で成膜し、次に導体膜１０として厚さ20nmのCuをこ
の上に成膜し、更にCo84Nb12Zr4(5nm)/Ni68Fe2 0Co12(10
nm)/Co90Fe10(1nm)/Al2O3(2nm)/Co50Fe50(4nm)なる人工
格子MR膜（M1/T/M2)をスハ゜ッタ法でこの上に成膜し、又導体
膜１０として厚さ20nmのCuをスパッタ法でこの上に成膜
し、Ｉの部分をパタ−ニングした後、絶縁膜Ｉとして厚
さ100nmのSi3N4を反応スパッタ法で成膜し、ＭＲ素子部
にスル−ホ−ルを開けた後、上部シ−ルド３のFe-Si-Al
をスパッタ法で成膜する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＭＲ（磁気抵抗効
果）ヘッド部を有する薄膜磁気ヘッドに関するものであ
る。
果）ヘッド部を有する薄膜磁気ヘッドに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より磁気抵抗素子を用いた磁気抵抗
ヘッド（以下ＭＲヘッドという）部を有する薄膜磁気ヘ
ッドの開発が進められている。これらは図４に示すよう
に記録ヘッド部分は巻線部１に電流を流して発生する磁
界をヘッドコア２、３に集束して非磁性絶縁膜より成る
記録ギャップ部４からの漏れ磁界により媒体への記録を
行ういわゆるインダクティブ型の記録ヘッドとなってい
る。再生ヘッド部分は媒体からの信号磁界によりＭＲ素
子部５の抵抗が変化することより記録された信号の読み
出しを行う磁気抵抗効果型ヘッドとなっている。
ヘッド（以下ＭＲヘッドという）部を有する薄膜磁気ヘ
ッドの開発が進められている。これらは図４に示すよう
に記録ヘッド部分は巻線部１に電流を流して発生する磁
界をヘッドコア２、３に集束して非磁性絶縁膜より成る
記録ギャップ部４からの漏れ磁界により媒体への記録を
行ういわゆるインダクティブ型の記録ヘッドとなってい
る。再生ヘッド部分は媒体からの信号磁界によりＭＲ素
子部５の抵抗が変化することより記録された信号の読み
出しを行う磁気抵抗効果型ヘッドとなっている。
【０００３】このＭＲ素子部５は図４に示したように磁
性膜より成る上部シ−ルド３（記録ヘッドコア３と兼
用）と下部シ−ルド６の間のシ−ルドギャップ７中に、
絶縁膜８により上部、下部シ−ルドと絶縁されて配置さ
れている。シ−ルドギャップ長は再生すべき最短信号波
長と同等もしくはそれ以下にする必要があるため、高密
度記録の進展とともに絶縁膜８とＭＲ素子５の素子厚に
限界が生じ、将来は100nmより狭いシ−ルドギャップの
ヘッドが必要となる。この時50nm以下の膜厚で絶縁性が
良好な絶縁膜を成膜するのはかなり困難となり、これが
高密度記録達成の障害となる可能性がある。又この構造
の問題として絶縁膜を介してＭＲ素子部があり、ヘッド
再生動作時にＭＲ素子部のチャ−ジアップや絶縁膜の絶
縁破壊が問題となっていおり、絶縁膜が薄い超高密度ヘ
ッドほどこの問題が深刻なものとなる。
性膜より成る上部シ−ルド３（記録ヘッドコア３と兼
用）と下部シ−ルド６の間のシ−ルドギャップ７中に、
絶縁膜８により上部、下部シ−ルドと絶縁されて配置さ
れている。シ−ルドギャップ長は再生すべき最短信号波
長と同等もしくはそれ以下にする必要があるため、高密
度記録の進展とともに絶縁膜８とＭＲ素子５の素子厚に
限界が生じ、将来は100nmより狭いシ−ルドギャップの
ヘッドが必要となる。この時50nm以下の膜厚で絶縁性が
良好な絶縁膜を成膜するのはかなり困難となり、これが
高密度記録達成の障害となる可能性がある。又この構造
の問題として絶縁膜を介してＭＲ素子部があり、ヘッド
再生動作時にＭＲ素子部のチャ−ジアップや絶縁膜の絶
縁破壊が問題となっていおり、絶縁膜が薄い超高密度ヘ
ッドほどこの問題が深刻なものとなる。
【０００４】そこで図３に示すようにＭＲ素子部５と上
部及び下部シ−ルド３、６を導体１０により接続して図
４のリ−ド部９の機能を上部及び下部シ−ルド３、６で
兼用する構造が提案されている（日本特願平８−３４５
５７）。この場合、導体部１０は20nm程度あるいはそれ
以下の膜厚も可能で超薄膜化は容易である。この構造で
はシ−ルド部とＭＲ素子部の間の超薄絶縁膜を必要とせ
ず、上記の超狭ギャップ化における絶縁膜の問題は無く
なる。特にＭＲ素子部にＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）を
示す人工格子膜を用いた場合は、電流方向が膜面に垂直
方向の方が面内方向より大きなＭＲ変化率を示すためこ
の構造が有効である。更にＧＭＲ素子部の非磁性層が絶
縁膜でトンネル型の場合、素子全体の膜面垂直方向の抵
抗が高くなりこの構造がより有効となる。なおこの場合
はＭＲ素子部全体が比較的薄膜化できるため、図４の絶
縁膜部８も比較的厚く出来るため、必ずしも上部及び下
部シ−ルドと図３で示した導体１０で接続する必要はな
くシ−ルド部とリ−ド部の間に絶縁膜を設けて隔離して
も良い。
部及び下部シ−ルド３、６を導体１０により接続して図
４のリ−ド部９の機能を上部及び下部シ−ルド３、６で
兼用する構造が提案されている（日本特願平８−３４５
５７）。この場合、導体部１０は20nm程度あるいはそれ
以下の膜厚も可能で超薄膜化は容易である。この構造で
はシ−ルド部とＭＲ素子部の間の超薄絶縁膜を必要とせ
ず、上記の超狭ギャップ化における絶縁膜の問題は無く
なる。特にＭＲ素子部にＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）を
示す人工格子膜を用いた場合は、電流方向が膜面に垂直
方向の方が面内方向より大きなＭＲ変化率を示すためこ
の構造が有効である。更にＧＭＲ素子部の非磁性層が絶
縁膜でトンネル型の場合、素子全体の膜面垂直方向の抵
抗が高くなりこの構造がより有効となる。なおこの場合
はＭＲ素子部全体が比較的薄膜化できるため、図４の絶
縁膜部８も比較的厚く出来るため、必ずしも上部及び下
部シ−ルドと図３で示した導体１０で接続する必要はな
くシ−ルド部とリ−ド部の間に絶縁膜を設けて隔離して
も良い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図２はＭＲ素子部に上
記トンネル型ＧＭＲ膜を用いた薄膜ヘッドの一例であ
る。図においてＳは磁気ディスク等の磁気記録媒体に面
する磁気ヘッドの表面であり、Ｌ１、Ｌ２は上述したＭ
Ｒ素子のリ−ド部で、反強磁性層のＡＦ、反強磁性層で
ピンニングされた磁性層Ｍ１、非磁性絶縁層Ｔによりこ
れと隔離されて自由に磁化回転が可能な軟磁性膜Ｍ２よ
り構成されたＭＲ素子部に接続されている。
記トンネル型ＧＭＲ膜を用いた薄膜ヘッドの一例であ
る。図においてＳは磁気ディスク等の磁気記録媒体に面
する磁気ヘッドの表面であり、Ｌ１、Ｌ２は上述したＭ
Ｒ素子のリ−ド部で、反強磁性層のＡＦ、反強磁性層で
ピンニングされた磁性層Ｍ１、非磁性絶縁層Ｔによりこ
れと隔離されて自由に磁化回転が可能な軟磁性膜Ｍ２よ
り構成されたＭＲ素子部に接続されている。
【０００６】しかしながらこの図２のような構成のＭＲ
素子部の場合は以下のような問題が発生する。即ち図２
において磁性層Ｍ１、Ｍ２と絶縁層Ｔはヘッド表面に出
ているため、磁気ディスクとコンタクトした場合、通常
は磁性層Ｍ１とＭ２は金属膜であるため、フロ−してお
互いに接触し一部ショ−ト状態となるため、Ｔを介した
トンネル効果による磁気抵抗効果が阻害され素子本来の
特性が得られなくなる。更に通常この絶縁層Ｔはトンネ
ル効果を示すには数nm以下の超薄膜である必要があるた
め、両端にチャ−ジアップした場合、絶縁破壊を生じや
すく素子自体が破壊される問題がある。
素子部の場合は以下のような問題が発生する。即ち図２
において磁性層Ｍ１、Ｍ２と絶縁層Ｔはヘッド表面に出
ているため、磁気ディスクとコンタクトした場合、通常
は磁性層Ｍ１とＭ２は金属膜であるため、フロ−してお
互いに接触し一部ショ−ト状態となるため、Ｔを介した
トンネル効果による磁気抵抗効果が阻害され素子本来の
特性が得られなくなる。更に通常この絶縁層Ｔはトンネ
ル効果を示すには数nm以下の超薄膜である必要があるた
め、両端にチャ−ジアップした場合、絶縁破壊を生じや
すく素子自体が破壊される問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の薄膜磁気
ヘッドは図１に示した様に、基本的には磁性層Ｍ１（及
び反強磁性層ＡＦ）が磁気ヘッド表面に出ていない構成
とすることを特徴とするもので、磁性層Ｍ２にフロ−が
生じても、図の絶縁層Ｔあるいは絶縁膜Ｉに接触するだ
けで、磁性層Ｍ１とＭ２がショ−トしない構造とするも
のである。ここで検知すべき信号磁界により磁化回転を
する軟磁性層Ｍ２がヘッド表面近傍にあることが重要
で、その理由は磁気記録媒体からの信号磁界をなるべく
ヘッド表面より検知しないと感度と出力が低下してしま
うためである。図のリ−ドＬ２や絶縁層Ｔもヘッド表面
に出ない点線の位置までのものであっても良い。なおＭ
１が硬質磁性膜のように磁化回転し難い磁性膜であれ
ば、ＭＲ素子部の反強磁性層ＡＦは必ずしも必要ではな
い。又図のリ−ドＬ１，Ｌ２は図３に示したように直接
金属シ−ルド膜部に接合されても良いし、絶縁膜でシ−
ルド膜部と絶縁されても良い。チャ−ジアップ対策とし
ては前者が有効である。
ヘッドは図１に示した様に、基本的には磁性層Ｍ１（及
び反強磁性層ＡＦ）が磁気ヘッド表面に出ていない構成
とすることを特徴とするもので、磁性層Ｍ２にフロ−が
生じても、図の絶縁層Ｔあるいは絶縁膜Ｉに接触するだ
けで、磁性層Ｍ１とＭ２がショ−トしない構造とするも
のである。ここで検知すべき信号磁界により磁化回転を
する軟磁性層Ｍ２がヘッド表面近傍にあることが重要
で、その理由は磁気記録媒体からの信号磁界をなるべく
ヘッド表面より検知しないと感度と出力が低下してしま
うためである。図のリ−ドＬ２や絶縁層Ｔもヘッド表面
に出ない点線の位置までのものであっても良い。なおＭ
１が硬質磁性膜のように磁化回転し難い磁性膜であれ
ば、ＭＲ素子部の反強磁性層ＡＦは必ずしも必要ではな
い。又図のリ−ドＬ１，Ｌ２は図３に示したように直接
金属シ−ルド膜部に接合されても良いし、絶縁膜でシ−
ルド膜部と絶縁されても良い。チャ−ジアップ対策とし
ては前者が有効である。
【０００８】なお上記の薄膜ヘッドのでは検知すべき磁
界の方向が磁界により磁化回転して磁気抵抗効果を示す
軟磁性膜Ｍ２の磁化容易軸とほぼ直交しており、かつ磁
性膜Ｍ１の磁化容易軸と直交していることが線形性が良
くノイズの少ない出力を得るためには望ましい。
界の方向が磁界により磁化回転して磁気抵抗効果を示す
軟磁性膜Ｍ２の磁化容易軸とほぼ直交しており、かつ磁
性膜Ｍ１の磁化容易軸と直交していることが線形性が良
くノイズの少ない出力を得るためには望ましい。
【０００９】この様に本発明は信頼性が高く、シ−ルド
ギャップ長の極めて狭いＭＲ再生ヘッドを構成すること
が可能であり、これにより超高密度磁気記録用薄膜磁気
ヘッドを実現可能とするものである。
ギャップ長の極めて狭いＭＲ再生ヘッドを構成すること
が可能であり、これにより超高密度磁気記録用薄膜磁気
ヘッドを実現可能とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の薄膜磁気ヘッドのＭＲ素
子部に用いるのに適したＧＭＲを示す人工格子膜として
は以下のものがある。
子部に用いるのに適したＧＭＲを示す人工格子膜として
は以下のものがある。
【００１１】Ａ）磁化曲線の角型性の良好な硬質磁性層
と軟磁性層、更に両磁性膜の間の磁気的な結合を弱める
べく両磁性層間に設けられた非磁性絶縁層より成り、検
知すべき磁界方向が前記硬質磁性膜の磁化容易軸方向と
なるように構成されているもの。このＧＭＲ膜において
は軟磁性層のみが信号磁界により磁化回転し、硬質磁性
層は磁化反転せず軟磁性層と硬質磁性層の磁化方向のな
す角度に応じて抵抗が変化する。
と軟磁性層、更に両磁性膜の間の磁気的な結合を弱める
べく両磁性層間に設けられた非磁性絶縁層より成り、検
知すべき磁界方向が前記硬質磁性膜の磁化容易軸方向と
なるように構成されているもの。このＧＭＲ膜において
は軟磁性層のみが信号磁界により磁化回転し、硬質磁性
層は磁化反転せず軟磁性層と硬質磁性層の磁化方向のな
す角度に応じて抵抗が変化する。
【００１２】Ｂ）金属反強磁性層と磁気的に結合した磁
性膜、及び軟磁性層、更に両磁性層間の磁気的な結合を
弱めるべく両磁性層間に設けられた非磁性絶縁層２より
成り、検知すべき磁界方向が上記反強磁性層と磁気的に
結合した磁性膜の磁化容易軸方向となるように構成され
ているもの。このＧＭＲ膜においては信号磁界により軟
磁性層のみが磁化回転し、反強磁性層と磁気的に結合し
た磁性膜層は磁化反転せず、このピンニングされた磁性
層と軟磁性層の磁化方向のなす角度に応じて抵抗変化が
生じる。
性膜、及び軟磁性層、更に両磁性層間の磁気的な結合を
弱めるべく両磁性層間に設けられた非磁性絶縁層２より
成り、検知すべき磁界方向が上記反強磁性層と磁気的に
結合した磁性膜の磁化容易軸方向となるように構成され
ているもの。このＧＭＲ膜においては信号磁界により軟
磁性層のみが磁化回転し、反強磁性層と磁気的に結合し
た磁性膜層は磁化反転せず、このピンニングされた磁性
層と軟磁性層の磁化方向のなす角度に応じて抵抗変化が
生じる。
【００１３】上記Ａのタイプは反強磁性層を必要としな
いためＭＲ素子部の膜厚が薄くできるのが特徴である。
Ｂのタイプは反強磁性層でピンニングされた磁性層を用
いるため、Ａタイプのように角形の良好な硬質磁性層を
必要とせず、磁性層の選択が広いのが特徴である。
いためＭＲ素子部の膜厚が薄くできるのが特徴である。
Ｂのタイプは反強磁性層でピンニングされた磁性層を用
いるため、Ａタイプのように角形の良好な硬質磁性層を
必要とせず、磁性層の選択が広いのが特徴である。
【００１４】更に上記ＧＭＲ膜において各磁性層と非磁
性層の少なくとも一方の界面に厚さ0.1nm以上のCoを主
成分とする界面磁性層を挿入すると界面でのスピン散乱
が高揚されより大きなＭＲ変化を膜は示すようになる。
軟磁性層と非磁性層の間に挿入する場合は界面磁性層の
厚さが1.5nm以上と軟磁性層の軟磁気特性が劣化するの
で、その層厚は0.1〜1.5nmとすることが望ましい。
性層の少なくとも一方の界面に厚さ0.1nm以上のCoを主
成分とする界面磁性層を挿入すると界面でのスピン散乱
が高揚されより大きなＭＲ変化を膜は示すようになる。
軟磁性層と非磁性層の間に挿入する場合は界面磁性層の
厚さが1.5nm以上と軟磁性層の軟磁気特性が劣化するの
で、その層厚は0.1〜1.5nmとすることが望ましい。
【００１５】上記シ−ルドギャップ長にゆとりのある場
合は上記ＭＲ素子部を絶縁膜を介してシ−ルドギャップ
内に設けても良いし、ゆとりの無い場合は上記ＭＲ素子
と金属シル−ド膜部を非磁性導体膜を介して接合しても
良い。
合は上記ＭＲ素子部を絶縁膜を介してシ−ルドギャップ
内に設けても良いし、ゆとりの無い場合は上記ＭＲ素子
と金属シル−ド膜部を非磁性導体膜を介して接合しても
良い。
【００１６】以上のＧＭＲ膜においては軟磁性層として
はNiXCoYFeZを主成分とし、原子組成比でXは0.6〜0.9、
Yは0〜0.4、Zは0〜0.3であるものを用いると感度が良い
ＭＲ素子が得られる。
はNiXCoYFeZを主成分とし、原子組成比でXは0.6〜0.9、
Yは0〜0.4、Zは0〜0.3であるものを用いると感度が良い
ＭＲ素子が得られる。
【００１７】又軟磁性層にNiX'CoY'FeZ'を主成分し、原
子組成比でX'は0〜0.4、Y'は0.2〜0.95、Zは0〜0.5であ
るものを用いると比較的大きなＭＲ変化率を示すＭＲ素
子が得られる。
子組成比でX'は0〜0.4、Y'は0.2〜0.95、Zは0〜0.5であ
るものを用いると比較的大きなＭＲ変化率を示すＭＲ素
子が得られる。
【００１８】軟磁性層に非晶質磁性膜であるCoMnB, CoF
eB等を用いると薄い膜厚で軟磁性を示し、かつＧＭＲ特
性を示すＭＲ素子が得られる。CoNbZrを用いると大きな
ＭＲ比は得られないが界面磁性膜を付けることによりＭ
Ｒ比は増加し全体としても良好な軟磁気特性を示す。又
上記NiFeCo系軟磁性層と積層した構造としても良い。
eB等を用いると薄い膜厚で軟磁性を示し、かつＧＭＲ特
性を示すＭＲ素子が得られる。CoNbZrを用いると大きな
ＭＲ比は得られないが界面磁性膜を付けることによりＭ
Ｒ比は増加し全体としても良好な軟磁気特性を示す。又
上記NiFeCo系軟磁性層と積層した構造としても良い。
【００１９】非磁性絶縁層としては緻密で安定な絶縁膜
が得られるものが良く、Alの酸化物薄膜がその一例であ
る。
が得られるものが良く、Alの酸化物薄膜がその一例であ
る。
【００２０】硬質磁性層としては主成分としてCoを含有
するものを用いると大きなＭＲ変化率が得られる。硬質
磁性層の角型比（＝残留磁化／飽和磁化）が0.7以上で
あることをが望ましく、この条件は線形性が良くかつ大
きなＭＲ変化率を示すＭＲ素子を得るのに重要である。
するものを用いると大きなＭＲ変化率が得られる。硬質
磁性層の角型比（＝残留磁化／飽和磁化）が0.7以上で
あることをが望ましく、この条件は線形性が良くかつ大
きなＭＲ変化率を示すＭＲ素子を得るのに重要である。
【００２１】酸化物反強磁性膜は抵抗が高いため本発明
のヘッド構造から酸化物は望ましくなく、反強磁性膜と
しては導電性の金属膜が必要で、耐食性の観点からFeMn
は好ましくなく、NiMn,IrMn,PtMn,CrMn等が望ましいも
のの一例である。
のヘッド構造から酸化物は望ましくなく、反強磁性膜と
しては導電性の金属膜が必要で、耐食性の観点からFeMn
は好ましくなく、NiMn,IrMn,PtMn,CrMn等が望ましいも
のの一例である。
【００２２】（実施例）以下具体的な実施例により本発
明の効果を説明する。
明の効果を説明する。
【００２３】（実施例１）基板上に下部シル−ドとして
Fe-Si-Alをスパッタ法で成膜し、次に導体膜として厚さ
20nmのCuをこの上に成膜し、更にCo84Nb12Zr4(5nm)/Ni
68Fe20Co12(10nm)/Co90Fe10(1nm)/Al2O3(2nm)/Co50Fe50
(4nm)なる人工格子MR膜をスハ゜ッタ法でこの上に成膜し、又
導体膜として厚さ20nmのCuをスパッタ法でこの上に成膜
し、図１に示したようなＭＲ素子部にパタ−ニングした
後、絶縁膜として厚さ100nmのSi3N4を反応スパッタ法で
成膜し、ＭＲ素子部にスル−ホ−ルを開けた後、上部シ−
ルドのFe-Si-Alをスパッタ法で成膜し本発明タイプ゜の
ＭＲヘッドを作製した。
Fe-Si-Alをスパッタ法で成膜し、次に導体膜として厚さ
20nmのCuをこの上に成膜し、更にCo84Nb12Zr4(5nm)/Ni
68Fe20Co12(10nm)/Co90Fe10(1nm)/Al2O3(2nm)/Co50Fe50
(4nm)なる人工格子MR膜をスハ゜ッタ法でこの上に成膜し、又
導体膜として厚さ20nmのCuをスパッタ法でこの上に成膜
し、図１に示したようなＭＲ素子部にパタ−ニングした
後、絶縁膜として厚さ100nmのSi3N4を反応スパッタ法で
成膜し、ＭＲ素子部にスル−ホ−ルを開けた後、上部シ−
ルドのFe-Si-Alをスパッタ法で成膜し本発明タイプ゜の
ＭＲヘッドを作製した。
【００２４】比較のため同様な方法で構造が図２に示し
たようなＭＲ素子部を有するＭＲヘッドを作成した。
たようなＭＲ素子部を有するＭＲヘッドを作成した。
【００２５】作成した両ヘッドの再生出力特性を測定し
たところ図１のタイプのヘッドは安定した高出力特性を
示したが、図２のタイプのヘッドは初期特性は高出力で
あったが、出力が不安定となり、特性が低下することが
わかった。
たところ図１のタイプのヘッドは安定した高出力特性を
示したが、図２のタイプのヘッドは初期特性は高出力で
あったが、出力が不安定となり、特性が低下することが
わかった。
【００２６】（実施例２）基板上に下部シル−ドとして
Fe-Si-Alをスパッタ法で成膜し、次に導体膜として厚さ
20nmのCuをこの上に成膜し、更にNi68Fe20Co12(10nm)/C
o90Fe10(1nm)/Al2O3(2nm)/Co(5nm)/Ir20Mn80(10nm)なる
人工格子ＭＲ膜をスパッタ法でこの上に成膜し、又導体
膜として厚さ20nmのCuをスパッタ法でこの上に成膜し、
図１に示したようなＭＲ素子部にパタ−ニングした後、
絶縁膜として厚さ100nmのSi3N4を反応スパッタ法で成膜
し、ＭＲ素子部にスル−ホ−ルを開けた後、上部シ−ル
ドのFe-Si-Alをスパッタ法で成膜し本発明タイプのＭＲ
ヘッドを作製した。
Fe-Si-Alをスパッタ法で成膜し、次に導体膜として厚さ
20nmのCuをこの上に成膜し、更にNi68Fe20Co12(10nm)/C
o90Fe10(1nm)/Al2O3(2nm)/Co(5nm)/Ir20Mn80(10nm)なる
人工格子ＭＲ膜をスパッタ法でこの上に成膜し、又導体
膜として厚さ20nmのCuをスパッタ法でこの上に成膜し、
図１に示したようなＭＲ素子部にパタ−ニングした後、
絶縁膜として厚さ100nmのSi3N4を反応スパッタ法で成膜
し、ＭＲ素子部にスル−ホ−ルを開けた後、上部シ−ル
ドのFe-Si-Alをスパッタ法で成膜し本発明タイプのＭＲ
ヘッドを作製した。
【００２７】比較のため同様な方法で構造が図２に示し
たようなＭＲ素子部を有するＭＲヘッドを作成した。
たようなＭＲ素子部を有するＭＲヘッドを作成した。
【００２８】作成した両ヘッドの再生出力特性を測定し
たところ図１のタイプのヘッドは安定した高出力特性を
示したが、図２のタイプのヘッドは初期特性は高出力で
あったが、出力が不安定となり、特性が低下することが
わかった。
たところ図１のタイプのヘッドは安定した高出力特性を
示したが、図２のタイプのヘッドは初期特性は高出力で
あったが、出力が不安定となり、特性が低下することが
わかった。
【００２９】
【発明の効果】本発明は信頼性に優れた高出力で狭シ−
ルドギャップの薄膜磁気ヘッドを可能とするものであ
る。
ルドギャップの薄膜磁気ヘッドを可能とするものであ
る。
【図１】本発明薄膜磁気ヘッドの一例を示す図
【図２】比較の薄膜磁気ヘッドの一例を示す図
【図３】シ−ルド部とＭＲ素子部が導体部で接続された
薄膜ヘッドの一例を示す図
薄膜ヘッドの一例を示す図
【図４】従来の薄膜ヘッドの一例を示す図
Ｌ１，Ｌ２ リ−ド部 Ｍ１ 磁性層（もしくは硬質磁性層） Ｍ２ 軟磁性層 Ｔ 非磁性絶縁層 ＡＦ 反強磁性層 Ｉ 絶縁膜部 Ｓ ヘッド表面部 １ 巻き線導体部 ２ ヘッドコア部 ３ ヘッドコア部（上部シ−ルドと兼用） ４ 記録ギャップ部 ５ ＭＲ素子部 ６ 下部シ−ルド部 ７ シ−ルドギャップ部 ８ 絶縁膜部 ９ リ−ド部 １０ 導体部
Claims (11)
- 【請求項１】シ−ルド型ＭＲ（磁気抵抗効果）ヘッド部
を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、シ−ルドギャップ中
に磁気抵抗変化を示すＭＲ素子部があり、ＭＲ素子部が
ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）を示す非磁性絶縁層を介し
た二つの磁性層を有する膜より構成され、該磁性層の一
方が軟磁性を示し、かつ磁気記録媒体と相対するこの薄
膜磁気ヘッドの表面近傍に設けられ、もう一方の磁性層
は該軟磁性を示す磁性層よりは該薄膜ヘッドの表面より
後方に設けられ、前記ＭＲ素子部の膜面に垂直方向に電
流が流れるようにリ−ド部が配置されていることを特徴
とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】特にシ−ルド部が金属磁性膜より成り、上
部及び下部シ−ルド金属磁性膜部とＭＲ素子部が非磁性
導体膜により接合されており、前記上部及び下部シ−ル
ド金属磁性膜部がＭＲ素子部へ電流を流すリ−ドの一部
を兼ねていることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気
ヘッド。 - 【請求項３】特にＭＲ素子部が非磁性層を介した反強磁
性金属層に磁気的に結合した磁性層と軟磁性層より成る
ことを特徴とする請求項１または２記載の薄膜磁気ヘッ
ド - 【請求項４】特にＧＭＲ素子部が非磁性層を介した磁化
曲線の角型性の良好な硬質磁性層と軟磁性層より成り、
検知すべき磁界方向が該硬質磁性層の磁化容易軸方向と
なるように構成されていることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項５】特にＧＭＲ素子部が磁性層と非磁性層の少
なくとも一方の界面に厚さ0.1nm以上のCoを主成分とす
る界面磁性層を有する構成より成ることを特徴とする請
求項１、２，３、４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッ
ド。 - 【請求項６】特に界面磁性層を軟磁性層と非磁性層の間
に挿入する場合はその厚さが0.1〜1.5nmであることを特
徴とする請求項５記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項７】特に軟磁性層がNiXCoYFeZを主成分とし、
原子組成比でXは0.6〜0.9、Yは0〜0.4、Zは0〜0.3であ
ることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６のい
ずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項８】特に軟磁性層がNiX'CoY'FeZ'を主成分し、
原子組成比でX'は0〜0.4、Y'は0.2〜0.95、Zは0〜0.5で
あることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６
の」いずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項９】特に軟磁性層が非晶質磁性膜であることを
特徴とする請求項１，２，３，４，５，６のいずれかに
記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項１０】特に硬質磁性層の角型比（＝残留磁化／
飽和磁化）が0.7以上であることを特徴とする請求項４
記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項１１】特に金属反強磁性膜がNiMn,IrMn,PtMn,C
rMnのいずれかより成ることを特徴とする請求項３記載
の薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09549397A JP3528511B2 (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | 薄膜磁気ヘッド |
| EP98106520A EP0872828B1 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-09 | Thin film magnetic head |
| DE69824783T DE69824783D1 (de) | 1997-04-14 | 1998-04-09 | Dünnfilmmagnetkopf |
| US09/058,610 US6078484A (en) | 1997-04-14 | 1998-04-10 | Thin film magnetic head |
| CN98101194A CN1132158C (zh) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | 薄膜磁头 |
| KR1019980013190A KR100295355B1 (ko) | 1997-04-14 | 1998-04-14 | 박막자기헤드 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10289417A true JPH10289417A (ja) | 1998-10-27 |
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ID=14139134
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0872828B1 (ja) |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6718621B1 (en) | 1999-05-11 | 2004-04-13 | Nec Corporation | Magnetoresistive head production method |
| US6735058B2 (en) | 2002-02-04 | 2004-05-11 | International Business Machines Corporation | Current-perpendicular-to-plane read head with an amorphous magnetic bottom shield layer and an amorphous nonmagnetic bottom lead layer |
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| JP3235572B2 (ja) * | 1998-09-18 | 2001-12-04 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果素子，磁気抵抗効果センサ及びそれらを利用したシステム |
| JP2000113421A (ja) * | 1998-10-08 | 2000-04-21 | Hitachi Ltd | 磁気トンネル接合磁気抵抗ヘッド |
| DE19982238T1 (de) | 1998-10-12 | 2001-02-15 | Fujitsu Ltd | Magnetsensor, Magnetkopf, Magnetcodierer und Festplattenvorrichtung |
| US6185079B1 (en) | 1998-11-09 | 2001-02-06 | International Business Machines Corporation | Disk drive with thermal asperity reduction circuitry using a magnetic tunnel junction sensor |
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| JP2008052885A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-03-06 | Fujitsu Ltd | 磁気センサ及び磁気ディスク装置 |
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- 1997-04-14 JP JP09549397A patent/JP3528511B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1998-04-09 EP EP98106520A patent/EP0872828B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 DE DE69824783T patent/DE69824783D1/de not_active Expired - Lifetime
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- 1998-04-14 CN CN98101194A patent/CN1132158C/zh not_active Expired - Fee Related
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