KR940704041A

KR940704041A - 집적 바이어스층 및 자기 차폐층을 구비한 자기 저항 헤드(magnetorestive head with integrated bias and magnetic shield layer)

Info

Publication number: KR940704041A
Application number: KR1019940702099A
Authority: KR
Inventors: 테어도어 에이. 슈워츠; 피터 지 비쇼프; 차크 엠 렁; 죠니 시 첸; 프레디프 테이암발리
Original assignee: 로저 로이 탐테; 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니
Priority date: 1991-12-18
Filing date: 1992-12-10
Publication date: 1994-12-12
Also published as: WO1993012519A1; JPH07502365A; EP0617828A1; US5311385A; US5312644A

Abstract

본 발명의 박막 자기 저항 재생 헤드(10)는 자기 차폐 및 자기 바이어스를 제공하는 막(16,28)을 가지고 있다. 적어도 하나의 자기 차폐층은 차폐 기능과 바이어스 기능이 조합되도록 전도성으로 되어 있다. 바람직하게도, 양차폐층은 도전성으로 되어 있다. 다중 소자 채널 헤드에서는 한 변환부에서 다음 변환부까지 자기/전도층이 직렬로 연장되어 있어 단일 바이어스 전류가 모든 변환부에 바이어스하도록 되어 있다.

Description

집적 바이어스층 및 자기 차폐층을 구비한 자기 저항 헤드(MAGNETORESTIVE HEAD WITH INTEGRATED BIAS AND MAGNETIC SHIELD LAYER)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명의 일실시예인 박막 자기 저항 헤드의 부분 사시도이다, 제2도는 제1도에 도시된 2-2선을 따라 취한 헤드의 단면도이다, 제3도는 제1도 및 제2도에 도시된 헤드의 일부의 분해 사시도로서 여기에는 상부 및 하부 차폐, MR소자, 센스 리드선 및 관련 절연층이 설명의 목적상 분리된 구성으로 도시되어 있다, 제4도는 단일 변환 소자에 대한 바람직한 전극 구성을 명백히 하기 위한 분해도로서 다른 방향에서 보았을 때 제1도에 도시된 것과 유사한 헤드의 부분분해 사시도이다.

Claims

기록 매체(33)를 따라 이격화된 자화 영역(36)에 기록된 정보와 상호작용하는 박막 자기 헤드(10)에 있어서, 자기 저항 효과를 나타내는 적어도 단일층의 재료를 포함하고 제1평면에 놓여 있는 매체(33)에 가장 가까운 곳에 상기 적어도 단일층의 에지를 갖는 자기 저항 변환 소자(20)와; 상기 자기 저항 소자(20)이 양쪽에 각각 배치되어 있으며 상기 기록된 정보의 가장 짧은 파장과 비슷하거나 그보다 작은 고정 거리로부터 이격된 대향면을 갖는 한 쌍의 자기 투과선 차폐층(16,18)을 구비하는데, 매체에 가장 가까운 2개의 각 투과층의 에지는 상기 제1평면에 있고, 상기 적어도 하나의 자기 투과층은 전기 전도성 재료로 형성되어, 이로써 단파장 기록의 재생이 가능하도록 상기 자기 저항 소자를 자기적으로 차폐하면서 자신을 통과하는 전류로 하여금 상기 자기 저항 소자에 대해 관련 자기 바이어스 필드를 생성하게 하며, 상기 자기 저항 투과층의 두께는 투과성 부재들간의 상기 고정 거리의 적어도 3배이며; 상기 전기 전도성 자기 투과층과 접촉하여 이것을 통해 흐르는 전류가 상기 자기 저항 소자에 자계 바이어싱을 생성하게 하는 수단(36,38)을 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제1항에 있어서, 상기 자기 저항 효과를 나타내는 재료층은 상기 평면으로부터 벗어나 연장하는 소정의 스트라이프 높이를 갖도록 구성되고, 상기 자기 투과층의 각 쌍은 상기 스트라이프 높이의 1배 내지 10배의 범위에 있는 높이로서 상기 평면으로부터 벗어나 연장하는 높이를 갖도록 구성되며, 이로써 상기 전기 전도성 자기 투과층을 통과하는 전류와 상기 변환 소자 근처에서의 바이어스 필드가 집중되는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제2항에 있어서, 상기 헤드는 적어도 하나의 도전층으로부터 형성된 센스 리드선(22)을 추가로 구비하는데, 이 도전층의 두 부분은 서로 절연되어 있고 자기 저항 소자와 접촉하고 있어 센스 전류가 전기 저항 소자를 통해 흐르게 하고, 상기 부분들의 하나의 에지는 상기 평면에 있으며, 상기 평면에 있는 상기 부분들간의 거리는 자기 저항 활성 영역의 길이를 한정하는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제3항에 있어서, 상기 투과층들중 한 층의 에지에 인접한 영역에는 그 층의 상부에서 그 인접 에지를 따라 연장하는 절연층(34)이 제공되어 이로써 상기 센스 리드선이 그것과 단락됨이 없이 그 위로 통과할 수 있는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제1항에 있어서, 상기 변환 소자와 상기 자기 투과층 사이에 배치된 비전도성이며 비자기 절연 재료로 구성된 층(18,26)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제1항에 있어서, 상기 변환 소자는 100 내지 500Å의 두께와 1-15㎛의 끝 마무리된 스트라이프 높이를 갖는 자기 저항층을 포함하고, 상기 각 투과성 차폐재료층은 25,000 내지 100,000Å의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제1항에 있어서, 상기 자기 투과층 모두는 전기 도전성을 가지며, 상기 접촉 수단은 상기 모든 도전층과 접촉하여 이 도전층을 통해 반대 방향으로 흐르는 전류가 자계를 생성하게 하는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제1항에 있어서, 상기 자기 저항 재료층은 복수의 전기적으로 분리된 부분들을 갖도록 구성되고, 복수의 이격된 변환 소자를 형성하며, 상기 각 부분은 상기 평면에 있는 에지를 가지며 별도의 센스 전류로 하여금 그곳을 통해 흐르게 하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 자기 투과층은 상기 투과층을 통해 흐르는 전류가 상기 각 변환 소자에 바이어스 필드를 생성하도록 상기 모든 부분에 인접한 곳에 연속적인 직렬 전류를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제9항에 있어서, 상기 자기 투과층 모두는 전기 도전성을 가지며, 상기 접촉 수단은 상기 모든 도전층과 접촉하여 이 도전층을 통해 반대 방향으로 흐르는 전류가 자계를 생성하게 하고, 상기 전기 전도성 자기 투과층들중 하나는 그 전체적인 크기가 다른 것보다 작도록 구성되어 상기 작은 층에서의 전류로가 큰 층의 에지와 교차하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제1항에 있어서, 상기 자기 저항층은 헤드가 동작되는 주파수에서 낮은 보자력 및 높은 투과율을 갖는 니켈-철 합금을 포함하고, 상기 니켈-철 합금의 전도도는 20-28μΩ-㎝인 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제1항에 있어서, 상기 자기 투과층은 헤드가 동작되는 주파수에서 낮은 보자력 및 높은 투과율을 갖는 니켈-철 합금을 포함하고, 상기 니켈-철 합금의 전도도는 20-28μΩ-㎝인 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
제1항에 있어서, 상기 자기 저항층은 상기 자기 투과층들 사이에 이들 층들중 하나와 가까운 상태로 비대칭적으로 위치되는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드.
박막 자기 저항 기록 헤드를 제조하는 방법에 있어서, 비전도성, 비자기 표면을 갖는 기판(12)을 제공하는 단계와; 제1차폐층을 통해 흐르는 전류로 하여금 자기 바이어스 필드를 제공하게 하는 수단과 함께 구성되어 상기 제1차폐층을 형성하기 위해 전기 전도성, 저보자력 및 고투자율을 갖는 재료로 구성된 박막층(16)을 상기 기판 표면상에 증착하는 단계와; 상기 제1차폐층 위에 제1박막 절연층을 증착하는 단계와; 상기 제1박막 절연층 위에 저보자력, 고투자율을 갖는 자기 저항 재료로 구성된 박막층(20)을 증착하는 단계와; 한 쌍의 센스 리드선을 자기 저항 재료막에 제공하도록 구성된 전도성 재료의 박막922)을 상기 자기 저항 재료층 위에 증착하는 단계를 포함하는데, 상기 리드선간의 거리는 자기 저항층에 의해 형성되는 변환기의 길이를 한정하고, 외부 접속을 쉽게 하는 접촉 패드를 제공하도록 자기 저항층의 제1에지로부터 벗어나 연장하며, 상기 도전성 박막위에 제2박막 절연층(26)을 증착하는 단계와; 제2차폐층을 통해 흐르는 전류로 하여금 상기 바이어스 필드를 제공하게 하는 수단과 함께 구성되어 상기 제2차페층을 형성하기 위해 전기 전도성, 저보자력 및 고투자율을 갖는 재료로 구성된 제2박막층(28)을 상기 제2박막층 위에 증착하는 단계와; 상기 모든 층에 공통인 상기 에지를 따라 표면을 형성하는 단계를 포함하는데, 상기 표면으로부터 자기 저항막의 대향 에지까지의 거리는 상기 변환기의 목 높이를 한정하고, 상기 각 자기 투과층의 두께는 상기 자기 투과층의 대향면간의 거리의 적어도 3배인 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 제1에지로부터 벗어나 연장하는 소정의 스트라이프 높이를 갖도록 박막 자기 저항 재료를 구성하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 표면으로부터 벗어나 연장하는 높이가 상기 스트라이프 높이의 1배 내지 10배가 되도록 상기 자기 투과층의 쌍을 구성함으로써 상기 전기 전도성 자기 투과층을 통과하는 전류와 상기 변환 소자 근처에서의 바이어스 필드가 집중되게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 투과층들중 한 층의 상부에서 그 인접에지를 따라 연장하는 절연층을 구비한 상기 투과층들중 한 층의 에지에 인접한 영역을 제공하는 단계를 포함하여 상기 센스 리드선이 그것과 단락됨이 없이 그 위로 통과할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 자기 저항막의 두께를 10 내지 50㎚(100 내지 500Å)으로 하고 스트라이프 높이를 1-15㎛로 하는 단계와, 상기 각 투과성 재료층의 두께를 2,500 내지 10,000㎚(25,000 내지 100,000Å)으로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 복수의 전기적으로 분리된 부분들을 갖도록 구성되고 복수의 이격된 변환소자를 형성하는 상기 자기 저항 재료층을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 각 부분은 상기 평면에 있는 에지를 가지며 별도의 센서 전류로 하여금 그곳을 통해 흐르게 하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 투과층을 통해 흐르는 전류가 상기 각 변환 소자에 바이어스 필드를 생성하도록 상기 모든 부분에 인접한 곳에 연속적인 직렬 전류를 제공하도록 구성된 상기 적어도 하나의 자기 투과층을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 자기 투과층의 상부층이 그 전체적인 크기가 다른 것보다 작도록 구성되어 상기 작은 층에서의 전류로가 큰 층의 에지와 교차하지 않도록 한 상기 전기 전도성 자기 투과층을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.