JPS6379217A - シヤントバイアス磁気抵抗効果型磁気ヘツド - 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情報信号を磁性合
金薄膜からなる磁気抵抗効果素子を利用して検出する磁
気抵抗効果型磁気ヘッドに関し、詳細には上記磁気抵抗
効果素子と電気的に接触した状態で且つ平行に非磁性金
属膜を配設してなる、いわゆるシャントバイアス磁気抵
抗効果型磁気ヘッドに関する。

〔発明の概要〕

本発明は、基板上に非磁性金属膜と磁気抵抗効果膜を中
間絶縁膜を介して積層してなり、上記非磁性金属膜と磁
気抵抗効果膜とに電流を分流し、上記非磁性金属膜に流
れた電流によって励起された磁界により上記磁気抵抗効
果膜にバイアス磁界を印加するシャントバイアス磁気抵
抗効果型磁気ヘッドにおいて、 上記中間絶縁膜を挟んだ上記非磁性金属膜と磁気抵抗効
果膜との電気的な接続を、これら膜に設けられた溝内の
引き出し導体により確実に行うことにより、 上記接続の安定化を図り、ヘッド特性の向上を図ろうと
するものである。

〔従来の技術〕

磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、磁気抵抗効果素子の抵抗
が、該素子の磁化の向きと該素子に流した電流（センス
電流）の向きとの相対的な角度に依存していることを利
用したもので、磁気記録媒体からの磁界によって上記磁
気抵抗効果素子の抵抗率が変化し、この抵抗変化を再生
出力電圧として検出するものである。

この磁気抵抗効果型のヘッドは、従来の電磁誘導型（巻
線型）のヘッドと異なり、再生出力電圧が磁界の変化の
絶対値だけに依存し、ヘッドと媒体の相対速度に無関係
で、しかも磁界に対する感度が高いと言う特徴を存して
いる。したがって、高密度記録における再生専用のヘッ
ドとして実用化されていることは周知である。

従来、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドとして、例えば、
磁気抵抗効果膜（以下ＭＲＩＩ！という）と非磁性金属
膜よりなるバイアス用導体膜とを電気的に接触した状態
に配設した、いわゆるシャントバイアス磁気抵抗効果型
磁気ヘッド（以下シャントバイアスＭＲヘッドという）
が知られている。

このシャントバイアスＭＲヘッドは、ヘッドに通電され
た電流が上記非磁性金属膜とＭＲ膜に分流され、非磁性
金属膜に流れた電流（バイアス電流）によって生じるバ
イアス磁界により、ＭＲ膜内の磁化の向きが電流（セン
ス電流）の向きに対して例えば４５°に同けられる。そ
して、磁気記録媒体からの信号磁界によってＭＲ膜の抵
抗率が変化することを利用し、該信号磁界を再生出力電
圧として検出している。ここで、上記バイアス電流やセ
ンス電流は、非磁性金属膜とＭＲ膜の電気抵抗により左
右されるので、これら膜の抵抗値は常に安定である必要
がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで通常、上記非磁性金属膜やＭＲ１ｉ４はスパッ
タリング法等の薄膜形成技術によって成膜されている。

このため、これら膜の成膜時の相互拡散現象は避は難い
問題となっおり、膜特性が劣化してしまうという大きな
欠点があった。

かかる状況より、非磁性金属膜とＭＲ膜との間に中間絶
縁膜を介在させ、これら股間の電気的な接合を該絶縁膜
のピンホールにて行う構成としたシャントバイアスＭＲ
ヘッドが提案されている。

このように絶縁膜を介在させれば、上述拡散現象は解消
されるものの、これら膜の抵抗値が変動し易く、バイア
ス電流やセンス電流が不安定となってしまう。したがっ
て、再生感度が著しく劣化すると言う問題を抱えている
。特に、多チヤンネルヘッドにおいては、チャンネル間
の特性にバラツキが発生し易く、この改善が強く望まれ
ている。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであり、非磁性金属膜とＭＲ膜との電気的接続が安
定で、良好なヘッド特性を示すシャントバイアス磁気抵
抗効果型磁気ヘッドを提供することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上述の目的を達成するために、本発明は、基板上に非磁
性金属膜と磁気抵抗効果膜を中間絶縁膜を介して積層し
てなり、上記非磁性金属膜と磁気抵抗効果膜とに電流を
分流し、上記非磁性金属膜に流れた電流によって励起さ
れた磁界により上記磁気抵抗効果膜にバイアス磁界を印
加するシャントバイアス磁気抵抗効果型磁気ヘッドにお
いて、上記非磁性金属膜と磁気抵抗効果膜とは所定角度
で傾斜する傾斜面を有する溝内の引き出し導体により導
通されていることを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明では、中間絶縁膜を挟んで形成された非磁性金属
膜及び磁気抵抗効果膜に傾斜面を有する溝を形成し、該
傾斜面上の引き出し導体によって非磁性金属膜と磁気抵
抗効果膜の電気的接続を図っている。したがって、上記
接続は安定且つ確実に行われ、バイアス電流やセンス電
流を安定して供給できるので優れたヘッド特性が得られ
る。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した具体的な実施例について図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明を適用したシャントバイアスＭＲヘッド
の概略斜視図であり、第２図はその平面図、第３図は接
続部近傍の拡大断面図である。

このシャントバイアスＭＲヘッドにおいては、Ｎｉ−Ｚ
ｎフェライトやＭｎ−Ｚｎフェライト等の磁性基板（１
）上に、Ｓ　ｉ　Ｏｚ等よりなる絶縁膜（２）を介して
、バイアス磁界を発生するための非磁性金属膜（３）が
形成され、更に該非磁性金属膜（３）上に中間絶縁膜（
４）を介してＭｎ膜（５）が積層形成されている。上記
非磁性金属膜（３）及びＭｎ膜（５）は、それぞれ略コ
字状に形成され、この両端部がこれら膜（３）　、　（
５）の電気的接続を図る接続部（６ａ）　、　＜６ｂ）
を構成し、該接続部（６ａ）　、　（６ｂ）間の非磁性
金属膜（３）及びＭｎ膜（５）が怒磁部（６Ｃ）を構成
している。

ここで、上記接続部（６ａ）　、　（６ｂ）には、磁気
記録媒体対向面に対応する磁性基板＜１）の端面（１ａ
）に対して略直交方向に延在する溝（８）が形成され、
この溝（８）を含む接続部（６ａ）　、　（６ｂ）の近
傍から上記端面（１ａ）の反対側に向かって、引き出し
導体（９）が延在形成されている。

上記溝（８）は、非磁性金属膜（３）、中間絶縁膜（４
）、Ｍｎ膜（５）の３層に対し所定の角度θで傾斜する
傾斜面（８ａ）　、　（８ｂ）により形成されている。

上記角度θが大きすぎると、例えば傾斜面（８ａ）　、
　（８ｂ）上の引き出し導体（９）の膜厚の確保等が困
難なことから、上記角度θは４５°未満に設定すること
が好ましい。この結果、非磁性金属膜（３）とＭｎ膜（
５）とは傾斜面（８ａ）上の引き出し導体（９）により
確実に接続される。

このように、本実施例のシャントバイアスＭＲヘッドで
は、上記引き出し導体（９）から供給される電流が、上
記溝（８）部において各膜（３）　、　（Ｓ）の抵抗値
に対応して安定して分流される。したがって、成膜時に
発生する前記相互拡散を防止するために非磁性金属膜（
３）とＭｎ膜（５）間に中間絶縁膜（４）を介在させて
も、溝（８）内の引き出し導体（９）により安定してバ
イアス電流やセンス電流を供給できるので、再生感度等
が向上し、優れたヘッド特性を得ることができる。特に
、多チヤンネルヘッドに本発明を適用すれば、チャンネ
ル間のヘッド特性のバラツキがなくなると言う利点があ
る。

なお通常は、図示してないが、上記惑磁部（６ｃ）や接
続部（６ａ）　、　（６ｂ）等を覆うように保護膜や保
護板等が形成され、感硼部や接続部を保護している。

ここで、上記実施例では、基板として磁性基板り１）を
使用しているが、例えばセラミック等よりなる非磁性基
板を使用しても良い。この場合、絶縁膜（２）は必ずし
も必要ではない。

また、惑磁部（６ｃ）を構成する非磁性金属膜（３）と
Ｍ　Ｒｒ４（５）の膜厚や材料は、電気抵抗及び磁気特
性等を考慮して選定される。具体的に、上記非磁性金属
膜（３）の材料としては、非磁性で相当抵抗性を示すも
ので、例えばＴｉ、Ｍｏ等が挙げられる。上記非磁性金
属膜（５）の材料としては、Ｆｅ。

Ｎｉ、Ｃｏの単体、若しくはこれらの２種以上の合金が
挙げられる。

次に、上述のシャントバイアスＭＲヘッドにおける接続
部の構造をより明確なものとするために、その製造方法
について、第４図に示す接続部近傍の要部断面図を参照
しながら説明する。

本発明のシャントバイアスＭＲヘッドを作成するには、
先ず、第４図（Ａ）に示すように、ウェハ等よりなる磁
性基板（１）の−平面（１ｂ）の全面に亘って絶縁膜（
２）を形成した後、該絶縁膜（２）上にスパッタリング
法等の真空薄膜形成技術やフォトリソグラフィ技術等の
微細加工技術を用いて非磁性金属膜（３）、中間絶縁膜
（４）　、　Ｍ　Ｒ膜（５）をこの順に積層形成すると
ともに、所定形状にバターニングを施す。この時、上記
Ｍｎ膜（５）はＳ　ｉ　Ｏ２等よりなる中間絶縁膜（４
）を介して積層しているので、Ｍｎ膜（５）の成膜時に
相互拡散現象が生じることはない、したがりて、Ｍｎ膜
（５）や非磁性金属膜（３）の膜特性を充分に発揮でき
る。

次に、第４図（Ｂ）に示すように、上記Ｍｎ膜（５）上
にフォトレジスト（１０）を用いて溝＜！　ｔ　、溝深
さｈのレジストパターンを形成する。

次いで、第４図（Ｃ）に示すように、上記フォトレジス
ト（１０）をマスクとし、イオンエツチング等のドライ
エツチングの手法にて溝（８）を形成する。この場合、
傾斜面（８ａ）　、　（８ｂ）の傾斜角度θは、ドライ
エツチングにおける所謂シャドウ効果を利用して制御で
きる。すなわち、上記レジストパターン（１０）の溝幅
を及び溝深さｈを最適値に設定す　−ることにより角度
θが制御できる。以上で傾斜角度θの傾斜面（８ａ）　
、　（８ｂ）を有する溝（８）が形成される。

最後に、第４図（Ｄ）に示すように、上記溝（８）を含
む接続部（６ａ）の近傍から磁性基板（１）の後端側に
向かって延在するように引き出し電極部（９）を形成し
て、非磁性金属膜（３）とＭＲ膜（５）との接続を図り
、第１図ないし第３図に示すシャントバイアスＭＲヘッ
ドを完成する。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
この実施例に限定ささるものではなく、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲において種々の構造を取り得ることは言
うまでもない。

例えば、非磁性金属膜（３）とＭＲ膜り５）との電気的
接続を図るために形成される溝は、必ずしも基板（１）
の端面（１ａ）に対して直交方向に延在するように形成
する必要はない。例えば、第５図に示すように、上記端
面（１ａ）と略平行に位置するように溝（１１）を形成
し、該溝（１１）に跨るように引き出し導体（９）を設
は非磁性金属１１！（３）とＭＲ膜（５）との接続を図
ったヘッドであっても、先の実施例と同一の作用・効果
が得られることは言うまでもない。

あるいは、第６図に示すように、磁性基板（１）上の絶
縁膜（２）上に、先ずＭＲ膜（５）を形成し、その後、
中間絶縁膜（４）を介して非磁性金属膜（３）を形成し
た構造のシャントバイアスＭＲヘッドにも本発明は適用
可能であることば言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
非磁性金属膜とＭＲ膜とを接続部に設けられた溝の傾斜
面上の引き出し導体により確実に接続していることより
、バイアス電流やセンス電流が安定して供給されるので
、再生感度が高く、ヘッド特性が良好なシャントバイア
スＭＲヘッドが提供できる。

ンネル間の特性のバラツキも抑えられるので、その実用
価値は極めて高いと言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシャントバイアス磁気抵抗効果型磁気
ヘッドの一実施例を示す概略的な斜視図、第２図はその
平面図、第３図は第２図中Ａ−Ａ線におシする要部拡大
断面図である。 第４図は本発明のシャントバイアス磁気抵抗効果型磁気
ヘッドの製造方法をその工程順序に従って示す接続部の
要部拡大断面図であり、第４図（Ａ）は非磁性金属膜、
中間絶縁膜、Ｉ気抵抗効果膜の積層工程を、第４図（Ｂ
）はフォトレジストの形成工程を、第４図（Ｃ）は溝の
形成工程を、第４図（Ｄ）は引き出し導体の形成工程を
それぞれ示す。 第５図及び第６図は本発明の他の実施例を示すもので、
第５図は溝を感磁部と略平行に形成した実施例を示す概
略的な平面図、第６図は磁気抵抗効果膜上に中間絶縁膜
を介して非磁性金属膜を形成した実施例を示す要部拡大
断面図である。 １・・・・・・基板（磁性基板） ３・・・・・・非磁性金属膜 ４・・・・・・中間絶縁膜 ５・・・・・・磁気抵抗効果膜（ＭＲ膜）８・・・・・
・溝 ８ａ、８ｂ・・・・傾斜面 ９・・・・・・引き出し導体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板上に非磁性金属膜と磁気抵抗効果膜を中間絶縁膜を
   介して積層してなり、 上記非磁性金属膜と磁気抵抗効果膜とに電流を分流し、
   上記非磁性金属膜に流れた電流によって励起された磁界
   により上記磁気抵抗効果膜にバイアス磁界を印加するシ
   ャントバイアス磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、 上記非磁性金属膜と磁気抵抗効果膜とは所定角度で傾斜
   する傾斜面を有する溝内の引き出し導体により導通され
   ていることを特徴とするシャントバイアス磁気抵抗効果
   型磁気ヘッド。