KR19990083021A - 자기 저항 헤드 - Google Patents

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KR19990083021A
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다까다아끼오
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

자기 검출기로서 MR 소자를 사용하고, 기판 상에 형성된 헤드 소자들을 구비하며, MR 소자에 병렬로 접속된 캐퍼시터를 포함하는 MR 헤드가 제공된다. 기판은 캐퍼시터를 형성하는 전극들 중 하나로서 동작하기 위해 도전성 재료로 만들어 진다. 이와 같은 구성으로, MR 헤드의 MR 소자는 ESD 또는 EOS에 의해 거의 손상되지 않는다.

Description

자기 저항 헤드{MAGNETORESISTIVE HEAD}
본 발명은 자기 기록 매체로부터 자계를 검출하는 자기 저항 소자를 포함하는 자기 저항 헤드에 관한 것이다.
자기 기록 매체로부터 자계를 검출하는 자기 저항 소자(이하 "MR 소자"라함)를 포함하는 자기 저항 헤드(이하 "MR 헤드"라함)는 MR 소자가 정전 방전(Electrostatic Discharge, ESD)이나 전기적 오버스트레스(Electrical Overstress, EOS)에 기인하여 손상되어 MR 헤드가 열화되는 문제점을 갖는 것으로 증명되었다.
보다 구체적으로, ESD 또는 EOS는 과잉 전류에 의해 발생되는 열 및 자계에 의해 손상되는 MR 소자로 흐르는 과잉 전류에 기인한다.
MR 헤드를 생산하는 웨이퍼 형성, 워킹, 어셈블링 등과 같은 연속된 공정에 의한 제조 중에 외부 전하가 MR 헤드 내로 유입되어 MR 헤드의 MR 소자로 과잉 전류가 흐르게 되고, 이 과잉 전류는 직간접적으로 MR 소자를 손상시키는 열과 자계를 생성한다.
웨이퍼 형성 공정에서, 함께 MR 헤드를 형성하는 헤드 소자들은 웨이퍼 기판 상에 형성된다는 것에 주목한다. 워킹 공정은 MR 헤드 소자들이 형성된 웨이퍼 기판이 개개의 MR 헤드 조각들로 나누어지고, 이 MR 헤드 조각들이 소정의 방식으로 만들어지는 공정이다. 어셈블링 공정에서는, 이와 같이 만들어진 MR 헤드가 헤드 베이스 상에 탑재되고, MR 헤드의 단자들이 소정의 배선들에 접속되어, MR 헤드를 포함하는 자기 헤드 장치가 조립된다.
상술한 것에 더해서, 자기 헤드 장치에서 MR 헤드를 조립한 후에도 ESD/EOS에 기인한 어떤 원인으로 MR 소자가 손상된다. 보다 구체적으로, MR 헤드가 하드 디스크 드라이브로 조립될 경우에, 예를 들어 전하는 자기 디스크로부터 MR 헤드로 흘러서, MR 헤드의 MR 소자로 흐르는 과잉 전류의 원인이 될 수 있다. 또한, 이와 같은 과잉 전류는 MR 소자를 손상시킨다.
MR 소자가 ESD/EOS에 기인하여 손상되는 것을 방지하기 위하여, MR 헤드의 ABS(Air Bearing Surface)를 DLC막(Diamond-like Carbon film)이나 텅스텐 등의 금속막으로 코팅하는 방법이 제안되었다.
그러나, ABS 표면을 DLC 또는 금속막으로 코팅하는 것은 MR 소자가 ESD/EOS에 기인하여 손상되는 것을 완전하게 방지하지 못한다.
MR 헤드가 자기 헤드 장치로 조립된 후에, MR 헤드의 ABS 표면을 코팅하는 것은 MR 소자가 손상되는 것을 방지하는데 효과적이다. 그러나, MR 소자가 초기 단계에서 손상되는 것을 방지하는 것이 불가능하기 때문에, MR 헤드 제고 공정의 최종 단계에서 코팅이 행해진다.
또한, ABS 표면을 금속막으로 코팅하는 것은 금속막이 MR 소자를 단락시키기 때문에 판독 출력이 더 낮게 된다.
따라서, 본 발명은 자기 기록 매체로부터 자계를 검출하는 MR 소자를 포함하는 MR 헤드를 제공함으로써 종래 기술의 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하는, 즉 MR 헤드의 ABS 표면을 코팅하지 않고도 ESD/EOS에 기인하여 MR 헤드 소자가 손상되는 것을 방지하는 것이 목적이다.
상기 목적은 자기 검출기로서 MR 소자를 사용하며, 기판 상에 형성된 헤드 소자들을 구비한 MR 헤드를 제공함으로써 달성될 수 있는데, 이 MR 헤드는 MR 소자에 병렬 접속된 캐퍼시터를 포함하고, 상기 기판은 캐퍼시터를 형성하는 전극들 중 하나로서 동작하는 도전성 재료로 만들어진다.
이 MR 헤드에서, 캐퍼시터가 MR 소자와 병렬로 접속되기 때문에, 외부의 전하가 고전압을 MR 소자로 인가한다면, 전류는 주로 캐퍼시터측으로 흐르게 된다. 그러므로, 전하가 외부에서 내부로 흘러 들어오더라도, 과잉 전류가 MR 소자로 흐르지 않는다. 즉, MR 헤드에서 MR 소자와 병렬로 접속된 캐퍼시터는 과잉 전류가 MR 소자로 흐르는 것을 효과적으로 방지하는 역할을 한다.
또한, MR 헤드에서, 헤드 소자들이 형성된 기판이 과잉 전류가 MR 헤드로 흐르는 것을 방지하는 캐퍼시터의 전극들 중 하나로서 사용된다. 캐퍼시터의 전극으로서 기판을 사용함으로써, 캐퍼시터의 캐퍼시티를 상대적으로 자유롭게 설정할 수 있다. 캐퍼시터의 캐퍼시티를 충분히 크게 설정함으로써, MR 소자에 매우 큰 전압이 인가될 때 발생한 대부분의 전하가 캐퍼시터측으로 유입되기 때문에, MR 소자가 ESD/EOS에 기인하여 손상되는 것이 거의 완벽하게 방지될 수 있다.
MR 소자의 ESD/EOS에 기인한 손상을 방지하는 캐퍼시터의 전극으로 기판을 사용함으로써, MR 헤드 제조 공정에서 헤드 소자를 형성하는 단계 이전에 캐퍼시터를 형성하는 것이 가능해진다. 이와 같이 헤드 소자의 형성 이전 단계에서, MR 소자의 ESD/EOS에 기인한 손상을 방지하는 캐퍼시터를 형성함으로써, MR 헤드가 제조되는 과정에서 조차, MR 소자가 ESD/EOS에 기인하여 손상되는 것이 방지될 수 있다.
본 발명의 상술한 목적들, 그 이외의 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들과 관련하여 본 발명의 양호한 실시예들을 이하에서와 같이 설명함에 의해서 보다 분명하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 MR 헤드를 포함하는 자기 헤드의 일 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도 2는 제1 컨덕터를 통해 절취한 도 1의 자기 헤드의 단면도.
도 3은 도 1의 MR 헤드에 포함된 MR 헤드의 등가 회로도.
도 4는 기판 및 도전층으로 구성된 캐퍼시터로 흐르는 전류 I1과, 외부 전하가 MR 내로 흐르는 경우에 MR 소자측으로 흐르는 전류 I2의 시간에 따른 변화를 도시한 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 MR 헤드를 포함하는 자기 헤드의 또 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 MR 헤드를 포함하는 자기 헤드의 또 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도 7은 제1 컨덕터를 통해 절취한 도 6의 자기 헤드의 단면도.
도 8은 제2 컨덕터를 통해 절취한 도 6의 자기 헤드의 단면도.
도 9는 제2 컨덕터를 통해 절취한 본 발명에 따른 MR 헤드를 포함하는 자기 헤드의 또 다른 실시예를 도시하는 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 MR 소자를 포함하는 MR 헤드의 또 다른 실시예를 도시하는 단면도.
도 11은 제2 컨덕터를 통하는 평면에 따라 절취한 도 10의 자기 헤드의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1A : 자기 헤드
2 : 기판
3 : 절연층
4 : 도전층
5 : 제1 자기 차폐층
6 : MR 소자
7 : 제2 자기 차폐층
<제1 실시예>
도 1 및 2에서는 본 발명에 따른 MR 헤드를 포함하는 자기 헤드의 제1 실시예가 도시된다. 도 1은 자기 헤드(1A)의 내부 구조를 보다 쉽게 이해할 수 있도록 소정의 부분을 절취한 제 1 실시예로서의 자기 헤드(1A)를 도시하는 전개도이며, 도 2는 도 1의 자기 헤드(1A)의 단면도.
자기 헤드(1A)는 하드 디스크 드라이브에 사용하는 것을 의도로 한다. 자기 헤드(1A)는 도전성 재료로 만들어져, 그 위에 본 발명에 따른 MR 헤드가 형성되는 기판(2) 및 MR 헤드 상에 형성된 유도 자기 헤드를 포함한다. MR 헤드는 판독 헤드로서 동작하며, 유도 자기 헤드는 기록 헤드로서 동작한다.
MR 헤드는 소위 차폐 MR 헤드이며, 기판(2) 상에 형성된 절연층(3), 이 절연층(3) 상에 형성된 도전층(4), 절연층(3)을 통해 도전층(4) 상에 형성된 제1 자기 차폐층(5), 절연층(3)을 통해 제1 자기 차폐층(3) 상에 형성된 MR 소자(6) 및 절연층(3)을 통해 MR 소자(6) 상에 형성된 제2 자기 차폐층(7)을 포함한다.
기판(2)은 Al2O3-TiC와 같은 도전성 재료로 만들어 진다. 기판(2)은 자기 헤드(1A) 제조 공정 동안과 자기 헤드(1A)가 하드 디스크 드라이브 등으로 만들어질 때 접지된다.
절연층(3)은 Al2O3, SiO2등의 절연성 재료로 만들어 진다. 절연층(3)의 층 구성이 도 1 및 2에 도시되지는 않았지만, 함께 자기 헤드(1A)를 형성하는 층들이 기판(2) 상에 하나씩 형성되기 때문에, 절연층(3)은 실제로 복수의 층들로 구성된다.
도전층(4)은 Cr, Ti, Ta, W, Mo 및 Cu 등과 같은 도전성 재료나 이들의 합금으로 만들어 진다. 도전층(4)은 절연층(3)을 통해 기판(2)에 대향되게 배치된다. 이와 같이, 도전층(4)과 기판(2)은 캐퍼시터를 함께 형성한다.
기판(2)과 도전층(4)으로부터 형성된 캐퍼시터의 캐퍼시티는 하기의 수학식 1에 의해 표현된다:
여기서, ε: 기판(2)과 도전층(4) 사이의 절연층(3)의 유전 상수
d: 기판(2)과 도전층(4) 사이의 거리
S: 도전층(4)의 면적
그러므로, 캐퍼시터의 캐퍼시티는 기판(2)과 도전층(4) 사이의 거리 d 및 도전층(4)의 면적 S를 변화시킴으로써 자유롭게 설정될 수 있다.
캐퍼시터의 캐퍼시티는 MR 소자(6)가 ESD/EOS에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 충분히 크게 설정되는 것이 바람직하다는 것에 주의한다. 그러므로, 기판(2)과 도전층(4) 사이의 거리 d는 절연 파괴가 일어나지 않을 정도로 가능한한 작게 되는 것이 바람직하다. 또한, 도전층(4)의 면적 S는 가능한한 큰 것이 바람직하다. 도전층(4)의 면적 S는 기판 상부의 평탄면의 면적만큼 증가될 수 있다.
도전층(4)의 면적 S가 기판(2) 상부의 평탄면의 면적만큼 커지게 된다면, 도전층(4)은 자기 헤드(1A)의 옆면에서 노출될 것이라는 것에 주목한다. 자기 헤드(1A)의 옆면에서 회로가 단락되는 것을 방지하는 견지에서, 도전층(4)은 자기 헤드(1A)의 옆면에서 노출되는 것은 바람직하지 않다. 그러므로, 도전층(4)은 자기 헤드(1A)의 옆면에서 노출되지 않는 범위 내에서 가능한한 가장 큰 영역 S를 갖는 것이 바람직하다.
제1 자기 차폐층(5)은 절연층(3)을 통해 도전층(4) 상에 형성된다. 제1 자기 차폐층(5)은 MR 소자(6) 하부의 층들을 자기적으로 차폐한다. 이것은 Ni-Fe 등의 연자성체로 만들어 진다. MR 소자(6)는 절연층(3)을 통해 제1 자기 차폐층(5) 상에 형성된다.
MR 소자(6)는 저항이 외부 자계의 크기에 따라 변화하는 소자이다. 예를 들어, 스퍼터링범에 의해 하나씩 순서대로 형성된 Ta 층, NiFeNb 층, Ta 층, NiFe 층 및 Ta 층으로부터 형성된다. 이와 같이 구성된 MR 소자(6) 중에, 자기 저항 효과를 갖는 소위 소프트 인접층(Soft Adjacent Layer)이 되는 NiFe 층이 자기 디텍터로 작용한다. NiFeNb 층은 NiFe 층으로 수직 바이어스 자계를 인가하는 SAL 층도 된다. ME 소자(6)는 상술한 것으로만 구성될 수 있는 것이 아니라, 자기 판독 시스템의 요구에 따라서 필요에 따라 적절히 구성될 수 있다. 즉, 소위 거대 자기 저항(GMR) 효과를 보이는 MR 소자가 사용될 수 있다.
MR 소자(6)는 직사각형 모양으로 형성되고, 그 한쪽의 옆면은 자기 기록 매체에 대향하여 노출된다. MR 소자(6)는 영구 자석들(8 및 9)의 대향 단부들에 각각 배치되어 MR 소자(6)로 수평 바이어스 자계를 제공한다.
영구 자석들(8 및 9)은 MR 소자(6)의 동작을 안정화하기 위하여 MR 소자(6)로 수평 바이어스 자계를 인가하도록 구비된다. 이들은 큰 보자력을 갖는 경자성체, 구체적으로 CoMiPt, CoCrPt 등으로 만들어 지는 것이 바람직하다.
MR 소자(6)의 일단에 접촉하여 배치된 영구 자석(8)에는 제1 컨덕터(10)가 접속되며, MR 소자(6)의 다른 일단에 접촉하여 배치된 영구 자석(9)에는 제2 컨덕터(11)가 접속된다. 이 컨덕터들(10 및 11)은 MR 소자(6)로 센스 전류를 공급하기 위하여 구비된다. 예를 들어, 이들은 Cr, Ti, Ta, W, Mo 및 Cu 또는 이들의 합금으로 만들어 진다.
영구 자석(8)에 접촉하는, 제1 컨덕터(10)의 일단은 절연층(3)에 매립되도록 형성되며, 다른 일단은 노출되도록 형성된다. 노출된 부분은 MR 소자(6)의 외부 접속용 제1 단자 역할을 한다. 자기 헤드에 의해 자기 신호가 기록 매체로부터 판독될 경우에, 센스 전류는 제1 컨덕터(10)를 경유해 제1 외부 접속 단자로부터 MR 소자(6)로 공급된다.
동일하게, 영구 자석(9)에 접촉하는, 제2 컨덕터(11)의 일단은 절연층(3)에 매립되도록 형성되며, 다른 일단은 노출되도록 형성된다. 노출된 부분은 MR 소자의 외부 접속용 제2 단자 역할을 한다. 자기 신호가 자기 헤드에 의해 기록 매체로부터 판독될 때, 제2 외부 접속 단자는 접지 전위에 접속된다.
또한, 절연층(3)은 제1 컨덕터(10)의 하부에 형성되며, 제1 컨덕터(10)가 도전층(4)에 접속되도록 통과하는 개구가 그 내부에 형성된다. 즉, MR 헤드의 도전층(4)은 MR 소자(6)의 일단에 전기적으로 접속된다. 주목해야 할 것은 제2 컨덕터(11)는 도전층(4)에 접속되지 않는다는 사실이다.
제2 자기 차폐층(7)은 절연층(3)을 통해 MR 소자(6), 영구 자석들(8 및 9) 및 컨덕터들(10 및 11) 상에 형성된다. 제2 자기 차폐층(7)은 MR 소자(6) 상의 층들을 자기적으로 차폐시킨다. 이 층은 Ni-Fe 등의 연자성체로 만들어 진다. MR 소자(6) 상의 층들을 자기적으로 차폐하는 기능에 부가하여, MR 소자 상에 형성된 유도 자기 헤드의 자기 코어로서도 제2 자기 차폐층(7)이 기능한다는 것을 주목한다.
MR 헤드 상에 형성된 유도 자기 헤드는 제2 자기 차폐층(7) 및 상부 코어(12)로부터 형성된 자기 코어, 및 자기 코어 상에 감긴 박막 코일(13)을 포함한다.
상부 코어(12)는 유도 자기 헤드의 자기 코어 역할을 하는 폐자기 회로를 제2 자기 차폐층(7)과 함께 형성한다. 이것은 Ni-Fe 등의 연자성체로 만들어 진다.제2 자기 차폐층(7)과 상부 코어(12)는 자기 기록 매체에 대향하여 노출된 전단을 가지며, 이들은 서로 후단들(rear ends)이 접촉된다. 제2 자기 차폐층(7)과 상부 코어(12)는 이들 사이의 소정의 갭(t1)과 대향 자기 기록 매체를 제공하도록 형성된 전단들(front ends)을 갖는다.
보다 구체적으로, 자기 헤드(1A)에서, 제2 자기 차폐층(7)은 MR 소자(6) 상의 상부 층들을 자기적으로 차폐하며, 유도 자기 헤드의 자기 코어로서도 작용하고, 제2 자기 차폐층(7)과 상부 코어(12)는 함께 유도 자기 헤드의 자기 코어를 형성한다. 제2 자기 차폐층(7)과 상부 코어(12) 사이에 형성된 갭(t1) 및 대향하는 자기 기록 매체는 유도 자기 헤드의 기록 자기 갭을 제공한다.
또한, 제2 자기 차폐층(7)은 절연층(3)에 매립된 박막 코일(13)이 그 위에 형성된다. 박막 코일(13)은 제2 자기 차폐층(7)과 상부 코어(12)로부터 형성된 자기 코어에 감긴다. 박막 코일(13)의 단부 중 하나는 노출된다(도시 생략). 단자는 유도 자기 헤드의 외부 접속용 단자로서의 역할을 하는 박막 코일(13)의 어느 일단 상에 형성된다. 즉, 자기 헤드가 자기 기록 매체에 자기 신호를 기록할 때, 박막 코일(13)은 이들 외부 접속 단자들로부터 기록 전류가 공급된다.
상술한 바와 같이 구성된 자기 헤드(1A)에서, 기판(2) 및 도전층(4)으로부터 형성된 캐퍼시터는 MR 소자(6)로 흐르는 과잉 전류를 방지하는 역할을 한다. 이것은 MR 헤드의 등가 회로를 도시하는 도 3을 참조하여 이하에서 설명된다.
도 3에서는 참조적으로 A로 표시된 점선은 MR 소자(6)를 손상시키는 인자가 되는 전기 전원(electric charge source)를 가리킨다. 보다 구체적으로는, 전기 전원은 DC 소스 E 및 저항기 R의 결합이다.
도 3에 도시된 바와 같이, MR 소자(6)의 일단은 외부 회로에 접속된다. MR 헤드가 구동될 경우에, 센스 전류 Is는 외부 회로로부터 MR 소자(6)로 공급된다. MR 소자(6)의 단부들 중에, 제1 컨덕터(10)가 접속된 일단은 제1 외부 접속 단자가 역시 접속되는 외부 회로에 접속된다. MR 소자(6)의 다른 일단은 제2 컨덕터(11)를 경유해 접지 전위에 접속된다. 즉, 제2 외부 접속 단자는 접지 전위에 접속된다.
이 MR 헤드에서, 기판(2)과 도전층(4)으로부터 형성된 캐퍼시터 C1은 제1 컨덕터(10)가 접속되는 MR 소자(6)의 사이드에서 MR 소자(6)와 병렬로 접속된다. MR 소자(6)에 접속된 캐퍼시터 C1의 사이드는 도전층(4)에 대응한다는 것에 주의한다. 반면에, MR 소자(6)에 접속되지 않은 캐퍼시터 C1의 사이드는 기판(2)에 대응하며, 접지 전위에 접속된다. 도 3에서,저항기 R1은 MR 소자(6)와 도전층(4) 사이에 접속된 저항기[즉, 제1 컨덕터(10)의 저항기]이다.
실제로, 기생 캐퍼시티는 MR 소자(6)에서도 발생되지만, 기판(2)과 도전층(4)으로부터 형성된 캐퍼시터 C1의 캐퍼시티와 비교해 그 값이 매우 작기 때문에, 여기서는 무시되며, 더이상 설명하지 않는다.
도 3에 참조적으로 A로 도시된 전원으로부터 내부로 전하가 유입될 때 캐퍼시터 C1으로 흐르는 전류 I1은 하기의 수학식 2에 의해 구해진 값이되며, 같은 시간에 MR 소자로 흐르는 전류 I2는 하기의 수학식 3에 의해 구해진 값이다.
여기서, F=RR1+ R1Rmr+ RmrR 이다.
이와 같은 관계를 나타내는 수학식 1 및 2로부터 보여지는 바와 같이, 캐퍼시터 C1으로 흐르는 전류 I1및 MR 소자(6)로 흐르는 전류 I2는 소정의 시상수에 따라서 변화한다. 보다 구체적으로, 전하가 전원으로부터 내부로 유입될 때, 캐퍼시터 C1으로 흐르는 전류 I1및 MR 소자(6)로 흐르는 전류 I2는 도 4에 도시된 바와 같이 변화한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전하가 전원으로부터 MR 헤드 내로 유입되는 초기에는, 전류는 기판(2) 및 도전층(4)으로 구성된 캐퍼시터 C1으로 흐르게 되며, MR 소자(6)로는 거의 전류가 흐르지 않는다.
ESD/EOS에 기인한 MR 소자의 손상은 고전압이 순간적으로 인가될 경우에 발생한다. 그래서, 실제로 DC 전원 E는 소정의 시상수를 갖는 전원이다. 그러므로, 캐퍼시터 C1이 충분한 캐퍼시티와 충분히 큰 시상수를 갖는다면, MR 소자(6)로 흐르는 전류는 거의 없게 된다.
상술한 MR 헤드에서, 캐퍼시터 C1의 캐퍼시티는 캐퍼시터 C1을 함께 형성하는 기판(2)과 도전층(4) 사이의 거리 d와 도전층(4)의 면적 S를 앞서 설명한 바와 같이 변화시킴으로써 자유롭게 설정될 수 있다. 캐퍼시터 C1이 외부로부터 유입되는 전하에 대해 충분히 큰 시상수를 갖도록, 캐퍼시터 C1의 캐퍼시티가 설정되면, 외부 전하가 유입될 지라도 MR 소자(6)로 흐르는 전류는 거의 없게 된다. 그 결과, MR 소자(6)는 손상되지 않는다.
캐퍼시터 C1에 축적된 전하가 MR 소자(6)로 유입될 경우에, MR 소자(6)를 손상시킬 가능성이 있다. 그러나, 실제로는 MR 소자(6)와 캐퍼시터 C1사이에 저항기 R1이 제공되기 때문에, 캐퍼시터 C1내의 전하가 MR 소자(6)를 심각하게 손상시키지 않도록 전력은 저항기 R1에 의해 소모된다.
상술한 바와 같이, MR 헤드에서 전하가 외부로부터 유입될 때, 기판(2)과 도전층(4)으로 구성된 캐퍼시터 C1에 전하가 축적되어, MR 소자(6)는 손상될 가능성이 없게 된다.
자기 헤드(1A)에서, 도전층(4)이 형성된 후에야 MR 소자(6)가 기판(2) 상에 MR 헤드를 형성하며 형성된다. 이와 같이, 외부 전하가 유입될 때 전류를 유출하는 경로는 MR 소자(6)가 형성되기 전에도 이미 존재한다. 그러므로, MR 소자(6)가 자기 헤드(1A)를 제조하는 전 공정에 걸쳐 ESD/EOS에 기인해 손상되는 것이 방지될 수 있는 구성을 자기 헤드(1A)는 갖는다.
<제2 실시예>
지금부터는 도 5를 참조하는데, 이 도면은 본 발명에 따른 MR 헤드를 포함하는 자기 헤드의 제2 실시예를 도시한다. 자기 헤드는 참조 부호 1B로 일반적으로 표시된다. 도 5는 자기 헤드(1B)의 내부 구조가 보다 용이하게 이해될 수 있도록 소정의 부분들을 절단하여 도시한 제2 실시예로서의 자기 헤드(1B)의 단면도이다. 도 5 및 6 내지 11에서, 도 1 및 2와 동일한 소자들은 동일하게 도시되고 동일한 참조 부호로 표시되므로, 더 설명하지는 않는다.
도 5에 도시된 자기 헤드(1B)는 제1 컨덕터(10)가 제1 자기 차폐층(5)에 그것을 통해 접속되는 개구를 제1 컨덕터(10) 아래에 형성된 절연층(3)에 형성된다. 도 5에서, 제1 컨덕터(10)와 제1 자기 차폐층(5)이 서로 접속되는 부분이 원 B1으로 둘러싸인 부분으로 보여진다.
이 자기 헤드(1B)에서, 도전층(4), 제1 자기 차폐층(5) 및 MR 소자(6)는 등전위면을 갖기 때문에, MR 소자(6)가 ESD/EOS에 의해 손상되는 것이 보다 효과적으로 방지될 수 있다.
<제3 실시예>
이하에서는, 본 발명에 따른 MR 헤드를 포함하는 자기 헤드의 제3 실시예를 도시하는 도 6 내지 8을 참조하여 설명한다. 자기 헤드는 참조 부호 1C로 일반적으로 표시된다. 도 5는 자기 헤드(1C)의 내부 구조가 보다 용이하게 이해될 수 있도록 소정의 부분들을 절단하여 도시한 제3 실시예로서의 자기 헤드(1C)의 단면도이다. 도 7은 제1 컨덕터(10)를 통과하는 평면을 따라 절취한 자기 헤드(1C)의 단면도이며, 도 8은 제2 컨덕터(11)를 통과하는 평면을 따라 절취한 자기 헤드(1C)의 단면도이다.
도 6 내지 8에 도시된 자기 헤드(1C)는 절연층(3)을 경유해 기판(2) 상에 형성된 제1 도전층(4a) 및 절연층(3)을 경유해 제1 도전층(4a) 상에 형성된 제2 도전층(4b)을 포함한다. 제1 자기 차폐층(5)은 절연층(3)을 경유해 제2 도전층(4b) 상에 형성된다. 다시 말해서, 자기 헤드(1C)는 도 1 및 2에 도시된 자기 헤드(1A)의 도전층(4)을 대신해 제1 및 제2 도전층들(4a 및 4b)를 포함한다.
도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 자기 헤드(1C)는 제1 컨덕터(10)가 제1 도전층(4a)에 그것을 통해 접속되는 개구를 제1 컨덕터(10) 아래에 형성된 절연층(3)에 형성한다. 다시 말해서, 자기 헤드(1C) 내에 포함된 MR 헤드에서, 제1 도전층(4a)은 MR 소자(6)의 일단에 전기적으로 접속된다. 제2 컨덕터(11)는 제1 도전층(4a)에 접속되지 않는다는 것에 주의한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2 컨덕터(11)가 그것을 통해 제 2 도전층(4b)에 접속되는 개구는 제2 컨덕터(11) 아래에 형성된 절연층(3) 내에 형성된다. 다시 말해서, MR 헤드 내의 제2 도전층은 MR 소자(6)의 다른 일단에 전기적으로 접속된다. 제1 컨덕터(10)는 제2 도전층(4b)에 접속되지 않는다는 것에 주의한다.
자기 헤드(1C)에서, 기판(2)과 제1 도전층(4a)은 함께 캐퍼시터를 형성하며, 제1 및 제2 도전층(4a 및 4b)도 역시 함께 캐퍼시터를 형성한다. 기판(2)과 제1 도전층(4a)으로부터 형성된 캐퍼시터는 캐퍼시티가 Ca이고, 제1 및 제2 도전층(4a 및 4b)으로부터 형성된 캐퍼시터는 캐퍼시티가 Cb라고 가정한다.
이 경우에, 캐퍼시터들은 서로 병렬로 접속되어 있기 때문에, 전체 캐퍼시터 C는 Ca + Cb이다. 그러므로, 이와 같은 자기 헤드(1C)에서의 캐퍼시터들의 캐퍼시티는 ESD/EOS에 기인하여 MR 소자가 손상되는 것을 더 효과적으로 방지하기 위해 자기 헤드들(1A 및 1B)에서 보다 더 크게 만들어 질 수 있다. 즉, ESD/EOS에 기인한 MR 소자의 손상이 보다 발생하지 않는 것을 보증하는 캐퍼시터들을 두개의 도전층들(4a 및 4b)가 함께 형성한다.
<제4 실시예>
이하에서는, 본 발명에 따른 MR 소자를 포함하는 자기 헤드의 제4 실시예를 도시하는 도 9를 참조하여 설명한다. 자기 헤드는 참조 부호 1D로 일반적으로 표시된다. 도 9는 제2 컨덕터(11)를 통과하는 평면을 따라 절취한 자기 헤드(1D)의 제4 실시예의 단면도이다. 도 9에서, 도 6 내지 8과 유사하거나 동일한 소자들은 유사하거나 동일한 참조 번호로 표히되며, 여기서는 더 이상 설명하지 않는다.
도 9에 도시된 자기 헤드(1D)는 제2 컨덕터(11)가 제1 자기 차폐층(5)에 그것을 통해 접속되는 개구를 제2 컨덕터(11) 아래에 형성된 절연층(3) 내에 형성한다. 주목할 것은, 도 9에서는 제2 컨덕터(11)와 제1 자기 차폐층(5)이 서로 접속되는 부분이 원 B2로 둘러싸인 부분으로 보여진다는 것이다.
자기 헤드(1D)에서, 제2 도전층(4b), 제1 자기 차폐층(5) 및 MR 소자(6)는 등전위면을 가지므로, MR 소자(6)는 ESD/EOS에 기인한 손상으로부터 보다 효과적으로 방지될 수 있다.
<제5 실시예>
이하에서는, 본 발명에 따른 MR 소자를 포함하는 자기 헤드의 제5 실시예를 도시하는 도 10 및 11을 참조하여 설명한다. 자기 헤드는 참조 부호 1E로 일반적으로 표시된다. 도 10은 제1 컨덕터(10)를 통과하는 평면을 따라 절취한 자기 헤드(1E)의 단면도이며, 도 11은 제2 컨덕터(11)를 통과하는 평면을 따라 절취한 자기 헤드(1E)의 단면도이다.
자기 헤드(1E)는 절연층(3a)을 경유해, 자기 기록 매체를 마주하는 측에 대향하는 측면 상에 형성된 도전층(4c) 및 이 도전층(4c) 상에 형성된 절연층(3b)을 갖는다.
도 10에 도시된 바와 같이, 자기 헤드(1E)는 제1 컨덕터(10)가 그것을 통해 노출되는 개구가 그 내부에 형성되는 절연층을 제1 컨덕터(10) 상에 형성한다. 이 부분은 제1 외부 접속 단자로서 사용된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 절연층(3)은 제2 컨덕터(11) 상에도 형성된다. 절연층(3)은 제2 컨덕터(11)가 그것을 통해 노출되는 개구를 그 내부에 형성한다. 이 부분은 제2 외부 접속 단자로서 사용된다.
자기 헤드(1E)에서, 절연층(3a)을 경유해 자기 기록 매체를 마주보며 대향하여 자기 헤드(1E)의 측면 상에 형성된 도전층(4c)이 도 10에 도시된 바와 같이 제1 컨덕터(10)에 접속된다. 다시 말해서, MR 헤드 내의 도전층(4c)은 MR 소자(6)의 일단에 전기적으로 접속된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제2 컨덕터(11)는 도전층(4c)에 접속되지 않는다는 것에 주의해야 한다.
자기 헤드(1E)에서, 절연층(3a)을 경유해 자기 기록 매체를 마주보며 대향하여 자기 헤드(1E)의 측면 상에 형성된 도전층(4c) 및 기판(2)은 ESD/EOS에 기인한 MR 소자(6)의 손상을 방지하기 위해 캐퍼시터를 함께 형성한다. 이와 같은 구성은 기판(2)이 두껍고 기판(2)의 상부 평탄면의 면적이 마주보는 자기 기록 매체에 대향하는 자기 헤드의 측면의 면적보다 더 클 경우에 사용하기에 적절하다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 본 발명에 따른 MR 헤드를 포함하는 자기 헤드의 5개의 비제한적인 실시예들에 관하여 설명되었다. 즉, 본 발명에 따른 MR 헤드는 헤드 소자들이 형성되는 기판이 ESD/EOS에 기인한 MR 소자의 손상을 방지하기 위한 캐퍼시터의 전극으로 사용되는 것에 특징이 있지만, 본 발명은 상술한 실시예들에 포함된 관점들에만 제한되지는 않는다. 그러므로, 도전층은 절연층을 경유해 기판의 바닥면(즉, 헤드 소자들이 형성되지 않는 부분) 상에 형성되어 MR 소자가 ESD/EOS에 기인하여 손상되는 것을 방지하는 캐퍼시터를 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 외부 전하가 MR 소자로 고전압을 인가하도록 유입되는 경우에 전하가 캐퍼시터 내부로 흐르도록, 본 발명에 따른 MR 헤드는 MR 소자와 병렬로 접속된 캐퍼시터를 구비한다. 그러므로, 본 발명에 따른 MR 헤드에서, 전하가 외부로부터 유입되는 경우일지라도, 과잉 전류는 MR로 유입되지 않는다. 이와 같이, 본 발명에 따른 MR 헤드의 MR 소자는 ESD/EOS에 의해 거의 손상되지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 MR 헤드는 캐퍼시터의 캐퍼시티가 상대적으로 자유롭게 설정될 수 있도록 캐퍼시터를 형성하는 전극으로 기판을 사용한다. 그러므로, 본 발명에 따른 MR 헤드에서, ESD/EOS에 기인한 MR 소자의 손상을 방지하기 위한 캐퍼시터의 캐퍼시티는 충분히 크게 설정될 수 있으므로, MR 소자가 ESD/EOS에 기인해 손상되는 것이 거의 완벽하게 방지될 수 있다.
상술한 바에 더해서, 본 발명에 따른 MR 헤드가 캐퍼시터를 형성하는 전극으로 기판을 사용하기 때문에, MR 헤드를 제조하는 공정에서 헤드 소자들이 형성되기 전에, EDS/EOS에 기인한 MR 소자의 손상을 방지하도록 의도되는 캐퍼시터를 형성하는 것이 가능하게 된다. 그러므로, 본 발명에 따르면, MR 소자는 MR 헤드 제조 공정 중에 손상되는 것이 방지될 수 있다.

Claims (5)

  1. 자기 검출기로서 자기 저항 소자를 사용하며, 기판 상에 헤드 소자들을 구비한 자기 저항 헤드에 있어서,
    상기 자기 저항 소자와 병렬로 접속된 캐퍼시터를 포함하며,
    상기 기판은 상기 캐퍼시터를 형성하는 전극들 중 하나로서 작용하도록 도전성 재료로 만들어 지는
    자기 저항 헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    절연층을 경유해 상기 기판 상에 형성된 도전층,
    상기 절연층을 경유해 상기 도전층 상에 형성된 제1 자기 차폐층 - 상기 자기 저항 소자는 상기 절연층을 경유해 상기 제1 자기 차폐층 상에 형성됨 -, 및
    상기 절연층을 경유해 상기 자기 저항 소자 상에 형성된 제2 자기 차폐층 - 상기 절연층은 상기 자기 저항 소자의 일단에 전기적으로 접속되며, 상기 캐퍼시터는 상기 기판 및 도전층으로부터 형성됨 -
    을 더 포함하는 자기 저항 헤드.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 자기 차폐층은 상기 도전층에 전기적으로 접속되는 자기 저항 헤드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연층을 경유해 상기 기판 상에 형성된 제1 도전층,
    상기 절연층을 경유해 상기 제1 도전층 상에 형성된 제2 도전층
    상기 절연층을 경유해 상기 제2 도전층 상에 형성된 제1 자기 차폐층 - 상기 자기 저항 소자는 상기 절연층을 경유해 상기 제1 자기 차폐층 상에 형성됨 -, 및
    상기 절연층을 경유해 상기 자기 저항 소자 상에 형성된 제2 자기 차폐층 - 상기 제1 도전층은 상기 자기 저항 소자의 일단에 전기적으로 접속되며, 상기 캐퍼시터는 상기 기판 및 상기 제1 도전층으로부터 형성됨 -
    을 더 포함하는 자기 저항 헤드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 자기 차폐층은 상기 제2 도전층에 전기적으로 접속되는 자기 저항 헤드.
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