KR940024665A - 입자 다층 자기 저항 센서 - Google Patents

Abstract

자기 저항 판독 센서는 비자기 전기 도전 재료에 삽입된 강자기 재료의 일반적으로 평편한 입자의 복수층으로 구성되는 입자 다층 감지 소자를 포함한다. 스페이서층에 의해 자기 저항 감지 소자로부터 분리된 바이어스층은 원하는 비신호점에서 자기 저항 감지 소자를 바이어스하기 위해 자계를 제공한다. 강자기 재료와 비자기 재료는 상호 혼합불가능하며, 또는 혼합가능하거나 부분적으로 혼합가능한 상호 확산을 제어하는 방식으로 처리될 수 있다. 자기 저항 감지 소자는 기판 위에 강자기 재료층과 비자기 도전 재료층을 교대로 피착하고, 다음에 그 구조를 어닐링함으로써 형성된다. 어닐링 주기동안 강자기층 상하의 비자기 재료층은 입자 경계에서 침투하여 비자기 재료 매트릭스에 삽입된 강자기 입자의 층이나 평면을 형성하기 위해 강자기층의 연속성을 파괴한다.

Description

입자 다층 자기 저항 센서

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제 1도는 본 발명을 구현하는 자기 디스크 저장 시스템의 간략화된 블록도, 제 2도는 본 발명의 원리에 따른 입자 다층 자기 저항 감지 소자의 바람직한 실시예를 나타내는 사시도, 제 3도는 어닐 공정 전에 제 2도에 도시된 다층 감지 소자를 설명하는 단면도, 제 4도는 각 자구(mahentic domamain)의 방향을 나타내는 제 2도에 도시된 어닐된 다층 감지 소자의 사시도.

Claims (45)

1. 비자기적 전기 도전 재료층에 삽입된 강자기 재료의 최소한 하나의 불연속층을 구비하는 자기 저항감지 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
2. 제 1항에 있어서, 상기 강자기 재료 및 상기 비자기 재료가 상호 혼합될 수 없는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
3. 제 1항에 있어서, 상기 강자기 재료의 불연속층이 상기 강자기 재료의 편원(oblate)입자층을 형성하는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
4. 제 3항에 있어서, 상기 자기 저항 감지 소자에 자기 바이어스계를 공급하기 위한 자기 재료의 바이어스층, 및 상기 바이어스층과 상기 자기 저항 감지 소자 사이에 배치되어 상기 바이어스층을 상기 자기 저항감지 소자로부터 자기적으로 분리하는 비자기 재료 스페이서층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
5. 제 3항에 있어서, 상기 자기 저항 감지 소자가 상기 비자기 도전 재료의 N개층의 삽입된 N개의 상기 강자기 입자층을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
6. 제 5항에 있어서, 상기 수 N이 3에서 10까지의 범위 내에서 선택되는 것을 특징으로 하는 입자 다층자기 저항 센서.
7. 제 6항에 있어서,상기 수 N이 5인 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
8. 제 3항에 있어서, 상기 강자기 입자가 철, 코발트, 니켈, 니켈-철 및 철, 코발트, 니켈 또는 니켈-철에 기초한 강자기 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 강자기 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
9. 제 8항에 있어서, 상기 강자기 입자가 니켈-철로 이루어진 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항센서.
10. 제 8항에 있어서, 상기 강자기 입자가 니켈-철-코발트로 이루어진 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
11. 제 5항에 있어서,상기 강자기 입자가 니켈-철-납으로 이루어진 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
12. 제 11항에 있어서, 상기 니켈-철-납 합금에 0.1 내지 20중량% 내의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
13. 제 5항에 있어서, 상기 강자기 입자가 니켈-철-음으로 이루어진 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
14. 제 13항에 있어서, 상기 니켈-철-은 합금에 포함된 은의 양이 1 내지 20중량%의 범위에서 선택되는 것을 특지으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
15. 제 1항에 있어서,상기 비자기 전기 도전층이 음, 금, 구리와 루테늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
16. 제 15항에 있어서, 상기 비자기 전기 도전층이 은으로 이루어진 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
17. 제 4항에 있어서, 상기 바이어스층이 상기 자기 바이어스계를 제공하기 위한 소프트(soft)자기 재료층을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
18. 제 17항에 있어서, 상기 소프트 자기 재료층이 니켈-철과 니켈-철-로듐으로 구성된 군으로부터 선택된 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
19. 제 4항에 있어서, 상기 바이어스 층이 상기 자기 바이어스계를 제공하기 위한 하드(hard)자기 재료층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
20. 제 19항에 있어서, 상기 하드 자기 재료가 코발트-백금과 코발트-백금-크로늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
21. 제 3항에 있어서, 상기 강자기 입자가 약 10옹스트롬에서 약 30옹스크롬 사이의 범위내의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
22. 제 3항에 있어서, 상기 강자기 입자가 약 20옹스트롬의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
23. 제 3항에 있어서, 상기 비자기 도전층이 상기 비자기 도전 재료의 도전 전자의 평균 자유 경로 길이보다 두께가 작은 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
24. 제 23항에 있어서, 상기 비자기 도전층이 약 10~50옹스트롬 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 입자 다층자기 저하 센서.
25. 제 24항에 있어서, 상기 비자기 도전층이 약 25옹스트롬의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저하 센서.
26. 제 4항에 있어서, 상기 스페이서층이 탄탈륨, 지르코늄, 티타튬,치트륨 및 하프늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
27. 제 26항에 있어서, 상기 스페이서층이 탄탈륨으로 구성되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항센서.
28. 데이타의 기록을 위해 그 표면상에 한정된 복수의 트랙을 갖는 자기 저장 매체; 비자기 전기 도전 재료층에 삽입된 강자기 재료의 편평한 입자의 최소한 1개의 층을 포함하는 자기 저항 감지 소자, 상기 자기 저항 감지 소자에 대해 자기 바이어스계를 제공하기 위한 자기 재료 바이어스층, 상기 바이어스층과 상기 자기 저항 감지 소자 사이에 위치하여 상기 바이어스층을 상기 자기 저항 감지 소자로 부터 분리하는 비자기 재료 스페이서층을 구비하는 입자 다층 자기 저항 센서, 및 상기 입자 다층 자기 저항 센서를 외부 회로에 접속하고 감지 전류를 상기 자기 저항 감지 소자에 결합시키기 위하여 상기 자기 저항 감지 소자의 대향 단부에 각각 접속된 도전 리드(lead)를 포함하며, 자기 변환기와 상기 자기 저장 매체 사이의 상대 운동 중 상기 자기 저장 매체에 대해 밀접히 이격된 위치로 유지되는 자기 변환기; 상기 자기 변환기를 상기 자기 저장 매체 상의 선택된 데이타 트랙으로 이동시키기 위해 상기 자기 변환기에 견합된 액츄에이터 수단; 및 상기 입자 다층 자기 저항 센서에 의한 이터셉트(intercept)되어 상기 자기 저장 매체에 기록된 데이타비트를 나타내는 인가된 자계에 반응하여 상기 자기 저항 감지 소자의 저항 변화를 검출하기 위해 상기 입자 다층 자기 저항 센서에 결합된 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 저장 시스템.
29. 제 28항에 있어서, 상기 자기 저항 감지 소자에 대한 자기 용이축이 상기 데이타 트랙의 트랙폭에 실제로 평행하고, 상기 자기 저항 감지 소자 수직축에 평행하도록 지향되는 것을 특징으로 하는 자기 저장 시스템.
30. 제 28항에 있어서, 상기 자기 저항 감지 소자가 비자기 도전 재료의 상기 층에 삽입된 상기 입자의 N개 층으로 구성되며, 상기 수 N은 2~20은 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
31. 적절한 기판위에 비자기 도전 재료의 제 1층과 강자기 재료의 제 2층을 포함하는 복수의 이중층을 피착하는 단계, 및 상기 단계에 의해 얻어지는 다층 장치를 선정된 온도에서 닐링하는 단계를 포함하고, 상기 강자기 재료의 제2층 각각은 상기 어닐링 주기동안 복수의 강자기 입자로 쪼개어지며, 상기 제 1층의 상기 비자기 도전 재료가 중간에서 흘러나와 상기 강자기 입자들을 둘러 싸는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조방법.
32. 제 31항에 있어서, 상기 비자기 도전 재료와 상기 강자기 재료가 상호 혼합불가능한 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조 방법.
33. 제 31항에 있어서, 상기 강자기 입자가 상기 비자기 도전 재료 내의 도전 전자에 대한 평균 자유 경로보다 작게 각 상기 층 안에서 간격지어진 일반적으로 평편한 디스크형 입자인 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조방법.
34. 제 31항에 있어서, 상기 이중층의 수가 2~10개의 중층 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조 방법.
35. 제 34항에 있어서, 상기 이중층의 수가 5인 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조 방법.
36. 제 31항에 있어서, 상기 정해진 온도가 섭씨 100~500도의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조방법.
37. 제 31항에 있어서, 상기 강자기 재료의 제 2층이 철, 코발트, 니켈, 니켈-철과, 철, 코발트, 니켈 또는 니켈-철에 기초한 강자기 합금으로 이루어진 군으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조 방법.
38. 제 37항에 있어서, 상기 강자기 재료의 제 2층이 니켈-철로 구성된 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조방법.
39. 제 37항에 있어서, 상기 강자기 재료의 제 2층이 니켈-철-납으로 구성된 것을 특징으로 하는 입자다층 자기 저항 장치의 제조방법.
40. 제 37항에 있어서, 상기 강자기 재료의 제 2층이 니켈-철-은으로 구성된 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조 방법.
41. 제 31항에 있어서, 상기 강자기 재료의 제 2층이 약 10~30옹스트롬의 범위에서 선택되는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조 방법.
42. 제 31항에 있어서, 상기 비자기 도전 재료의 제 1층이 약20~50옹스트롬의 범위에서 선택된 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조 방법.
43. 제 31항에 있어서, 상기 어닐링 단계가 상기 복수층 장치의 수직축을 따라 방향지어진 인가 자계 하에서 상기 복수층 장치를 어닐링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 장치의 제조방법.
44. 기판 : 상기 기판의 주 표면에 피착된 분리층: 상기 자기 저항 감지 소자에 자기 바이어스계를 제공하기 위해 상기 분리층에 피착된 자기 재료의 바이어스층: 비자기 전기 도전 재료에 삽입된 강자기 재료의 복수의 편평한 입자층을 포함하고, 상기 바이어스층 위에 피착된 자기 저항 감지 소자; 및 상기 바이어스층에 피착되고, 상기 바이어스층을 상기 자기 저항 감지 소자로부터 자기적으로 분리하기 위해 상기 바이어스층과 상기 자기 저항 감지 소자사이에 배치도니 비자기 재료 스페이서층을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.
45. 제 44항에 있어서, 상기 입자층의 수가 2~10의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 입자 다층 자기 저항 센서.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.