JPS63117308A - 磁気抵抗効果型磁気ヘツド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気記録媒体に記録された磁化情報を、−輔磁
気異方性を有する強磁性体薄膜からなる磁気抵抗効果素
子（以下ＭＲ素子と略す）を介して読み取る磁気抵抗効
果型磁気ヘット（以ドＭＲヘッドと略す）およびそのＳ
Ｊ造方法に関するものである。

［従来の技術］ この種のいわゆる薄膜ＭＲヘッドは巻線型の磁気ヘッド
と比較して多くの利点があることが知られている。即ち
薄膜ＭＲヘッドは磁気テープ等の磁気記録媒体に古き込
まれた信号磁界を受けることによってＭＲ素子内部の磁
区方向、即ち磁化方向が変化すると内部抵抗がそれに応
じて変る。この内部抵抗の変化を外部出力として取り出
すものである。従って磁束応答型のヘッドであり磁気記
録媒体の移送速度に依存せずに信号磁界を再生できるも
のである。この薄膜ＭＲヘッドは半導体の微細加工技術
により高集積化、多素子化が容易であるので、高密度記
録が行なわれる固定ヘッド弐ＰＣＭ録音機の再生用磁気
ヘッドとして有望視されている。

さて、元来ＭＲ素子は外部磁界に対して二乗曲線をもつ
感応特性を示すことから、ＭＲ素子を再生ヘッドとして
構成する場合には素子形状をストライプ状（／ａ区の配
向を安定化する為）にすると共に線型応答特性を得る為
に所定のバイアス磁界を印加する構成を備えることが必
要である。更にＭＲＪ子に高分解機能を持たせるために
、ストライプ状のＭＲＪ子の上側に絶縁層を介して軟磁
性材料（パーマロイ、センダスト等）からなる層を、Ｍ
Ｒ素子に信号磁界を印加するヨークの磁気導入層として
設けることが必要である。

以上の点から従来の薄膜ＭＲヘッドの構造として第２図
および第３図に示すような、いわゆるヨークタイプの構
造が採用されている。なお第２図はＭＲヘッド要部の斜
視図、第３図は第２図のＡ−Ａ　′線による断面図であ
り、第２図においては構造を判り易く示すため後述する
絶縁層７〜９および絶縁性保護層１０の図示を省いてい
る。

第２図に示すようにＭＲヘッドは、ヘッド全体を支持す
る磁性基板６上に、ＭＲ素子ｌとこれから信号を取り出
すための信号電極２．２と、ＭＲ素子ｌにバイアス磁界
を印加するバイアス用電極３と、信号磁界を印加するヨ
ークの磁気導入層４．５とを設けて構成されている。そ
してこれらの各部材はそれぞれＦ、薄膜ないし層状に形
成され、第３図に示すように磁性ノ＾板６上に非磁性の
絶縁層７〜９を介して積層して設けられており、さらに
その上に全体を保護する絶縁性保護層１０が設けられて
いる。なお磁気導入層５の基端部は絶縁層７に形成され
たバックスルーホール１３を介して磁性基板６に接して
いる。

このような構造で、再生時には磁気記録媒体の信号磁界
がフロントギャップ１２を介して磁気導入層４．ＭＲ素
子１．磁気導入層５．および磁性基板６からなる磁路を
通りＭＲ素子１に印加される。そして信号磁界の強弱に
応じてＭＲ素子ｌの内部抵抗が変化し、この変化が再生
出力として取り出される。

次にこのようなＭＲヘッドの従来の製造方法を説明する
と、まずＮｉ−ＺｎまたはＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト
などから形成した磁性基板６上にＳ　ｉ　０２などから
絶縁層７をスパッタにより形成する。

次に絶縁層７上にバイアス用電極３としてＡｉ、Ｃｕな
どからなる導電膜をスパッタにより形成し、化学エツチ
ングあるいはイオンエツチングにより図示のパターンに
加工する。

続いてバイアス用電極３上に５ｉ０２などからなる絶縁
層８をスパッタにより形成する。

次に絶縁層８上にＭＲ素子１として一軸磁気異方性を右
するＮｉ−ＦｅあるいはＮｉ−Ｃｏ合金などからなる強
磁性合金薄膜を真空ム着により数＋ｏｏ　ＡのＩＩＱ厚
で形成し、化学エツチングあるいはイオンエツチングに
より図示のパターンに加工する。

次は信号電極２．２としてＡｎ、ＣｕなどからなるＮＩ
　Ｉｉ！２をスパッタにより形成し、ＭＲ素子ｌの両端
部に接する図示のパターンにイオンエツチングで加工す
る。

さらにＭＲＪ子ｌ上に５ｉ０２などからなる絶縁層９を
スパッタにより形成した後、絶縁層７〜９をイオンエツ
チングしてフロントギャップ１２部分とバックスルーホ
ール１３を加工、形成する。

続いてパーマロイやセンダストなどの軟磁性材、からな
る磁気導入層４．５をスパッタにより形成し、イオンエ
ツチングにより図示のパターン形状に加工する。

最後に全体の上に５ｉ０２などからなる絶縁性保護層ｌ
Ｏをスパッタなどにより形成してＭＲヘッドが完成する
。

［発明が解決しようとする問題点］ ところがこのようなＭＲヘッドでは、ＭＲ素子ｌ上に絶
縁層９をスパッタで形成する時に絶縁層９に微小なピン
ホールができる場合がある。

この場合この上に形成される磁気導入層４．５が上記ピ
ンホールを介してＭＲ素子ｌと電気的に短絡してしまい
、ヘッドが不良品となってしまうという問題があった。

これに対して絶縁層９の厚さを例えばｌＩＬｍ以上と厚
くすればピンホールは解消されるが、そうするとＭＲ素
子ｌと磁気導入層４．５との間の磁気抵抗が増大し、Ｍ
Ｒヘッドの再生効率が低下するという問題があった。

［問題点を解決するための手段］ このような問題点を解決するため本発明によれば、ＦＪ
膜として形成された磁気抵抗効果素子上に、該素子に信
号磁界を印加する磁気導入層が非磁性絶縁層を介して積
層して設けられる磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、
前記絶縁層として第１の絶縁層と、該第１の絶縁層に形
成されるピンホールを塞ぐための無機材料よりなる第２
の絶縁層を積層して設けた構造を採用した。

また本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法
においては、薄膜として形成した磁気抵抗効果素子上に
第１の非磁性絶縁層を形成する工程と、該第１の絶縁層
上に非磁性無機絶縁材料の溶液を塗布した後にこれを焼
成して第２の非磁性絶縁層を形成する工程と、該第２の
絶縁層Ｊ二に前記磁気抵抗効果素子に信号磁界を印加す
る磁気導入層を形成する工程を有する構成を採用した。

［作　川］ 本発明のＭＲヘッドによればＭＲ素子、磁気導入層間の
第１と第２の絶縁層全体としてピンホールを無くすこと
ができ、ＭＲ素子、磁気導入層間の絶縁性を良好にする
ことができる。またこのようにして絶縁性を良好にでき
るため絶縁層全体をより薄くでき、ヘッドの再生効率を
向上できる。

また本発明の製造方法によれば、上記第１の絶縁層のピ
ンホールを確実に塞ぐ第２の絶縁層を形成できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例の詳細を説明する。

第１図は本発明の実施例によるヨークタイプのＭＲヘッ
ドの構造を説明する断面図である。同図において従来例
の第２図、第３図と同一もしくは相当する部分には同一
符号が付してあり、同一部分の説明は省略する。

第１図に示すように本実施例のＭＲヘッドの構造は従来
例とほぼ同様であるが、従来例と異なる点としてＭＲ素
子ｌと磁気導入層４．５間に２層の絶縁層９，１１を積
層して設けている。

そしてこの内で第１の絶縁層９は第３図の従来、例の絶
縁層９と同様の材料と方法で形成するが、その厚さは従
来例より薄くするものとし、第２の絶縁層１１は第１の
絶縁層９にできるピンホールを埋めて塞ぐものとする。

次に本実施例ヘッドの製造方法を説明する。

まず磁性基板６上に絶縁層７．バイアス用電極３、絶縁
層８．ＭＲ素子ｌおよび信号電極２．２をそれぞれ従来
と同様の材料と方法で順次形成する。

しかる後にＭＲ素子１上に絶縁層９を５ｉ０２やＳｉＯ
などからスパッタや真空蒸着などの方法により１０００
〜２０００　Ａの厚さで形成する。

次に絶縁層９上に絶縁層１１を形成するために、まず絶
縁層９上に非磁性の無機絶縁材料を溶剤に溶かした溶液
をスピンコードなどの方法により数１ｏｏｏＡの厚さで
塗布する。この溶液としては例えばシリコン系のもので
塗布型５ｉ０２などが用いられる。塗布された溶液は絶
縁層９上に拡がるとともに絶縁層９にできているピンホ
ールに充填される。

次に焼成することにより上記溶液の層を硬化させて上記
の絶縁層１１が形成される。この場合上記ピンホール中
の溶液が硬化してピンホールが確実に塞がれる。

なおこの際の焼成温度は４００℃以下で、例えば３００
℃〜４００℃の範囲内の温度とする。これは４００℃以
上の温度で焼成した場合にはＭＲ素子ｌの一軸磁気異方
性が劣化しヘットの特性に悪影響を与えるからである。

またこの焼成は真空中で行なうことが望ましい、これは
大気中で焼成した場合にはＭＲ素子ｌの表面が醇化して
その特性が劣化するおそれがあるからである。

しかる後に従来例の場合と同様にしてフロントギャップ
１２部分とバックスルーホール１３を加工、形成し、磁
気導入層４．５および絶縁性保護層１０を形成して本実
施例のＭＲヘッドが完成する。

このような本実施例によれば絶縁層９にできるピンホー
ルが絶縁層１１により確実に塞がれ、絶縁層９．１１全
体としてピンホールを無くシ、ＭＲ素子ｌと磁気導入層
４．５の間の絶縁性を良好にすることができる。従って
ＭＲヘッドの製造にの歩留まりを向上でき、製造コスト
の低減が図れる。

また上記のようにして絶縁性を良好にできることから絶
縁層９．１１全体の厚さを従来例の絶縁層９より薄くで
き、ＭＲ素子１と磁気導入層４゜５の間の磁気抵抗を小
さくしてＭＲヘッドの再生効率を向上できる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ＭＲ
ヘッドにおいてＭＲ素子と磁気導入層間に第１と第２の
非磁性絶縁層が積層して設けられ、第２の絶縁層を例え
ば非磁性絶縁材料の塗布と焼成という［程で形成するこ
とにより、第１の絶縁層に形成されるピンホールを第２
の絶縁層で確実に塞ぎ１ＭＲ素子素子無磁気導入の絶縁
性を良好にでき、ＭＲヘッドの製造上の歩留まりを向と
して製造コストの低減が図れる。またＭＲ素子、磁気導
入層間の絶縁層全体の厚さを薄くでき１ＭＲヘッドの再
生効率の向−Ｆが図れるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるＭＲヘッドの構造を示す
要部の断面図、第２図は従来のＭＲヘッドの構造を示す
要部の斜視図、第３図は第２図のＡ−Ａ　′線による断
面図である。 ｌ・・・ＭＲ素子　　　　２・・・信号電極３・・・バ
イアス用電極　４．５・・・磁気導入層６・・・磁性基
板 ７〜９・・・絶縁層 １０・・・絶縁性保護層 １１・・・非磁性無機絶縁層 １２・・・フロントギャップ １３・・・バックスルーホール 特許出願人　キャノン電子株式会社 代　　理　　人　　弁理　■：　　加　　藤　　　　１
ν　　１　　゛　（ニ アル９．１１晩麻Ｌ ”　　　　　　　　　　　ＭＲヘッドｊド吾−のイ丁＼
ｆ７１図’、ｌ− ７〜９−・ＸねＩ４ 一、％　３　！Ｉ！′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）薄膜として形成された磁気抵抗効果素子上に、該素
   子に信号磁界を印加する磁気導入層が非磁性絶縁層を介
   して積層して設けられる磁気抵抗効果型磁気ヘッドにお
   いて、前記絶縁層として第１の絶縁層と、該第１の絶縁
   層に形成されるピンホールを塞ぐための無機材料よりな
   る第２の絶縁層を積層して設けたことを特徴とする磁気
   抵抗効果型磁気ヘッド。 ２）薄膜として形成した磁気抵抗効果素子上に第１の非
   磁性絶縁層を形成する工程と、該第１の絶縁層上に非磁
   性無機絶縁材料の溶液を塗布した後にこれを焼成して第
   ２の非磁性絶縁層を形成する工程と、該第２の絶縁層上
   に前記磁気抵抗効果素子に信号磁界を印加する磁気導入
   層を形成する工程を有することを特徴とする磁気抵抗効
   果型磁気ヘッドの製造方法。 ３）前記溶液の塗布後の焼成は４００℃以下の温度で行
   なうことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の磁
   気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。