JP2001067627A - ディスク記憶装置及び同装置に適用する磁気ヘッド装置 - Google Patents
ディスク記憶装置及び同装置に適用する磁気ヘッド装置Info
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- G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
- G11B5/3932—Magnetic biasing films
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】磁界検出層でのセンス電流に伴う電流磁界の方
向を一定化することにより、バルクハウゼンノイズの発
生を抑制し、結果的に高記録密度におけるデータ再生精
度を向上させるリードヘッドを提供することにある。 【解決手段】磁気検出層を有するＧＭＲ膜１に接合する
電極部１３の接合部分の近傍（範囲Ｌ）を、当該ＧＭＲ
膜１の接合部とほぼ同一高さに設定した構造のＧＭＲリ
ードヘッドが開示されている。電極部１３からの一定方
向のセンス電流が供給されることにより、ＧＭＲ膜１の
磁界検出層には一定方向の電流磁界が発生する。
向を一定化することにより、バルクハウゼンノイズの発
生を抑制し、結果的に高記録密度におけるデータ再生精
度を向上させるリードヘッドを提供することにある。 【解決手段】磁気検出層を有するＧＭＲ膜１に接合する
電極部１３の接合部分の近傍（範囲Ｌ）を、当該ＧＭＲ
膜１の接合部とほぼ同一高さに設定した構造のＧＭＲリ
ードヘッドが開示されている。電極部１３からの一定方
向のセンス電流が供給されることにより、ＧＭＲ膜１の
磁界検出層には一定方向の電流磁界が発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばディスクド
ライブに適用する磁気ヘッド装置に関し、特に磁気抵抗
効果型のリードヘッドを有する磁気ヘッド装置に関す
る。
ライブに適用する磁気ヘッド装置に関し、特に磁気抵抗
効果型のリードヘッドを有する磁気ヘッド装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えばハードディスクドライブ
（ＨＤＤ）などのディスクドライブでは、ディスク（記
録媒体）上に磁気的に記録したデータを読出す磁気ヘッ
ドとして、磁気抵抗効果型ヘッドが使用されている。こ
の磁気抵抗効果型ヘッドは、ＭＲ（ｍａｇｎｅｔｏｒｅ
ｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッドと呼ばれる読出し専用ヘッド
（リードヘッド）である。最近では、高性能のＧＭＲ
（ｇｉａｎｔＭＲ）ヘッドが主流になりつつある。
（ＨＤＤ）などのディスクドライブでは、ディスク（記
録媒体）上に磁気的に記録したデータを読出す磁気ヘッ
ドとして、磁気抵抗効果型ヘッドが使用されている。こ
の磁気抵抗効果型ヘッドは、ＭＲ（ｍａｇｎｅｔｏｒｅ
ｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッドと呼ばれる読出し専用ヘッド
（リードヘッド）である。最近では、高性能のＧＭＲ
（ｇｉａｎｔＭＲ）ヘッドが主流になりつつある。
【０００３】ＨＤＤでは、ＧＭＲヘッドからなるリード
ヘッドと、通常ではインダクティブヘッド（誘導型薄膜
ヘッド）からなるライトヘッドとが同一スライダ上に分
離されて実装された構造の磁気ヘッドが使用されてい
る。
ヘッドと、通常ではインダクティブヘッド（誘導型薄膜
ヘッド）からなるライトヘッドとが同一スライダ上に分
離されて実装された構造の磁気ヘッドが使用されてい
る。
【０００４】図９は、従来のＧＭＲヘッドの磁気抵抗素
子（ＧＭＲ素子）の近傍を、ウエハ面の方向から見た構
造を示す概念図である。磁気抵抗効果を示すＧＭＲ膜１
はその両端で、いわゆるセンス電流を流すための電極膜
９０に接合している。この電極膜９０からＧＭＲ膜１に
は、図１０に示すように、点線の方向にセンス電流が流
れる。このセンス電流により、実線で示す方向の磁界が
発生する。
子（ＧＭＲ素子）の近傍を、ウエハ面の方向から見た構
造を示す概念図である。磁気抵抗効果を示すＧＭＲ膜１
はその両端で、いわゆるセンス電流を流すための電極膜
９０に接合している。この電極膜９０からＧＭＲ膜１に
は、図１０に示すように、点線の方向にセンス電流が流
れる。このセンス電流により、実線で示す方向の磁界が
発生する。
【０００５】ここで、図９に示すように、電極膜９０は
ＧＭＲ膜１と接合する接合部における辺の高さ（図中Ｚ
方向の幅または膜厚）が大きいため、センス電流の向き
が当該接合部を境にして変化する。即ち、左側の電極膜
９０から下に向かって流れてきたセンス電流は、ＧＭＲ
膜１との接合部で方向を横方向に変化する。そして、Ｇ
ＭＲ膜１を流れるセンス電流は、反対側（右側）の電極
膜９０に出ると再び縦方向に方向を変えて流れる（図１
０を参照）。
ＧＭＲ膜１と接合する接合部における辺の高さ（図中Ｚ
方向の幅または膜厚）が大きいため、センス電流の向き
が当該接合部を境にして変化する。即ち、左側の電極膜
９０から下に向かって流れてきたセンス電流は、ＧＭＲ
膜１との接合部で方向を横方向に変化する。そして、Ｇ
ＭＲ膜１を流れるセンス電流は、反対側（右側）の電極
膜９０に出ると再び縦方向に方向を変えて流れる（図１
０を参照）。
【０００６】このようにセンス電流の方向が変化するた
め、それに伴って発生する磁界の方向は、ＧＭＲ膜１の
中央部分と両端の部分（接合部の近傍）とでは異なる。
従って、図１１に示すように、結果的にＧＭＲ膜１中の
磁界検出層（フリー層）の磁化方向は、中央部と端部
（接合部の近傍）とでは変化してしまう。
め、それに伴って発生する磁界の方向は、ＧＭＲ膜１の
中央部分と両端の部分（接合部の近傍）とでは異なる。
従って、図１１に示すように、結果的にＧＭＲ膜１中の
磁界検出層（フリー層）の磁化方向は、中央部と端部
（接合部の近傍）とでは変化してしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
のＧＭＲヘッドは、ＧＭＲ膜１にセンス電流を流すため
の電極膜９０とＧＭＲ膜１との接合部分で、電極膜９０
の高さ（膜厚）がＧＭＲ膜１よりも大きくなっている。
このため、センス電流の方向が当該接合部の近傍で急激
に変化し、結果的にＧＭＲ膜１の磁気検出層（フリー
層）の磁化方向が中央部と端部（接合部の近傍）とでは
変化してしまう。
のＧＭＲヘッドは、ＧＭＲ膜１にセンス電流を流すため
の電極膜９０とＧＭＲ膜１との接合部分で、電極膜９０
の高さ（膜厚）がＧＭＲ膜１よりも大きくなっている。
このため、センス電流の方向が当該接合部の近傍で急激
に変化し、結果的にＧＭＲ膜１の磁気検出層（フリー
層）の磁化方向が中央部と端部（接合部の近傍）とでは
変化してしまう。
【０００８】このため、以下のような問題が発生する。
ここで、図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、ディスク上のデータ
トラック（トラック幅ＴＷ）に記録されたデータ（サー
ボデータまたは記録データ）を、リードヘッドのＧＭＲ
膜１により再生する場合に、当該ヘッドの位置と再生信
号（正負のパルス信号）との関係を示す図である。即
ち、リードヘッドが記録データに対して、トラック幅方
向に位置ずれした場合（オフトラックと表現する）に、
再生信号である正負パルスの振幅が変化する。
ここで、図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、ディスク上のデータ
トラック（トラック幅ＴＷ）に記録されたデータ（サー
ボデータまたは記録データ）を、リードヘッドのＧＭＲ
膜１により再生する場合に、当該ヘッドの位置と再生信
号（正負のパルス信号）との関係を示す図である。即
ち、リードヘッドが記録データに対して、トラック幅方
向に位置ずれした場合（オフトラックと表現する）に、
再生信号である正負パルスの振幅が変化する。
【０００９】リードヘッドを構成するＧＭＲ膜１の磁界
検出層が、図１１に示すような磁界分布が発生すると、
ヘッドの位置がオフトラックした場合に、ディスクから
の記録磁界（磁気記録データ）により、当該磁界検出層
の磁化方向が変化する角度範囲が変わってしまう。この
ため、図１２（Ａ）または（Ｃ）に示すように、再生信
号の正負パルスの振幅（高さ）が変化してしまう（上下
非対称度、アシンメトリの発生）。同時にこれは、ＧＭ
Ｒ膜の磁界検出層に磁区を生じさせ、いわゆるバルクハ
ウゼンノイズの原因にもなると推定される。
検出層が、図１１に示すような磁界分布が発生すると、
ヘッドの位置がオフトラックした場合に、ディスクから
の記録磁界（磁気記録データ）により、当該磁界検出層
の磁化方向が変化する角度範囲が変わってしまう。この
ため、図１２（Ａ）または（Ｃ）に示すように、再生信
号の正負パルスの振幅（高さ）が変化してしまう（上下
非対称度、アシンメトリの発生）。同時にこれは、ＧＭ
Ｒ膜の磁界検出層に磁区を生じさせ、いわゆるバルクハ
ウゼンノイズの原因にもなると推定される。
【００１０】ヘッドの位置により再生信号の正負パルス
の振幅が変化すると、ヘッドを位置決め制御するための
サーボデータの再生精度が劣化する。これにより、ヘッ
ドの位置ずれに対する再生エラーレートのマージンが小
さくなり、結果的にデータ再生精度が低下する問題が発
生する。特に、ディスクの高記録密度化を推進する上
で、データトラック幅を狭くするほど、すなわちリード
の間隔が小さくなるほど、前記の問題は顕在化すること
になる。
の振幅が変化すると、ヘッドを位置決め制御するための
サーボデータの再生精度が劣化する。これにより、ヘッ
ドの位置ずれに対する再生エラーレートのマージンが小
さくなり、結果的にデータ再生精度が低下する問題が発
生する。特に、ディスクの高記録密度化を推進する上
で、データトラック幅を狭くするほど、すなわちリード
の間隔が小さくなるほど、前記の問題は顕在化すること
になる。
【００１１】そこで、本発明の目的は、磁界検出層（フ
リー層）でのセンス電流に伴う電流磁界の方向（磁化方
向）を一定化することにより、バルクハウゼンノイズの
発生を抑制し、結果的に高記録密度におけるデータ再生
精度を向上させるリードヘッドを提供することにある。
リー層）でのセンス電流に伴う電流磁界の方向（磁化方
向）を一定化することにより、バルクハウゼンノイズの
発生を抑制し、結果的に高記録密度におけるデータ再生
精度を向上させるリードヘッドを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点は、
磁気検出層を有する磁気抵抗効果膜（ＧＭＲ膜）に接合
する電極部の接合部分の近傍を、当該磁気抵抗効果膜の
接合部とほぼ同一高さに設定した構造の磁気ヘッド装置
である。即ち、本発明は、磁気抵抗効果により、例えば
ディスク記録媒体から磁気記録データを読出すリードヘ
ッドにおいて、磁界検出層（フリー層）にバイアス電流
を流すための電極部を有するバイアス膜（ハードバイア
ス膜）の構造に関する。
磁気検出層を有する磁気抵抗効果膜（ＧＭＲ膜）に接合
する電極部の接合部分の近傍を、当該磁気抵抗効果膜の
接合部とほぼ同一高さに設定した構造の磁気ヘッド装置
である。即ち、本発明は、磁気抵抗効果により、例えば
ディスク記録媒体から磁気記録データを読出すリードヘ
ッドにおいて、磁界検出層（フリー層）にバイアス電流
を流すための電極部を有するバイアス膜（ハードバイア
ス膜）の構造に関する。
【００１３】このような構造により、本発明は、ＧＭＲ
膜に含まれる磁界検出層の両端部（電極部との接合部）
から中央部のほぼ全域で、センス電流に伴う電流磁界の
方向（磁化方向）を一定化（均一化）することができ
る。これにより、ＧＭＲ膜の磁界検出層全体の磁化方向
を一定にできる。従って、リードヘッドがディスク上の
データトラックからオフトラックした場合でも、当該ヘ
ッドからの再生信号における正負パルスの振幅比を一定
にすることができる。また、磁区の発生によるバルクハ
ウゼンノイズを抑制することも可能となる。これによ
り、ヘッド位置決め制御に必要なサーボデータの再生精
度を向上して、結果的にデータ再生エラーレートを向上
することができる。
膜に含まれる磁界検出層の両端部（電極部との接合部）
から中央部のほぼ全域で、センス電流に伴う電流磁界の
方向（磁化方向）を一定化（均一化）することができ
る。これにより、ＧＭＲ膜の磁界検出層全体の磁化方向
を一定にできる。従って、リードヘッドがディスク上の
データトラックからオフトラックした場合でも、当該ヘ
ッドからの再生信号における正負パルスの振幅比を一定
にすることができる。また、磁区の発生によるバルクハ
ウゼンノイズを抑制することも可能となる。これによ
り、ヘッド位置決め制御に必要なサーボデータの再生精
度を向上して、結果的にデータ再生エラーレートを向上
することができる。
【００１４】本発明の第２の観点は、ハードバイアス膜
の間隔を広くして、かつ同膜上に絶縁用の酸化膜を形成
することにより、電流を阻止して磁気的な不感帯にする
構造の磁気ヘッド装置である。換言すれば、ＧＭＲ膜に
含まれる磁界検出層（フリー層）での電流磁界の方向が
中央部と異なる両端部（電極部との接合部）は再生に寄
与しないために、センス電流を供給するための電極部の
間隔をハードバイアス膜（バイアス磁化印加膜）の間隔
よりも広くした構造である。
の間隔を広くして、かつ同膜上に絶縁用の酸化膜を形成
することにより、電流を阻止して磁気的な不感帯にする
構造の磁気ヘッド装置である。換言すれば、ＧＭＲ膜に
含まれる磁界検出層（フリー層）での電流磁界の方向が
中央部と異なる両端部（電極部との接合部）は再生に寄
与しないために、センス電流を供給するための電極部の
間隔をハードバイアス膜（バイアス磁化印加膜）の間隔
よりも広くした構造である。
【００１５】これにより、センス電流によって生ずる磁
界の方向を磁界検出膜（フリー層）全体に渡って一定に
するために、磁界検出膜の中でも再生には寄与しない部
分を積極的に電流の通り道として利用し、電流磁界の影
響を受ける部分はバイアス磁化印加膜により磁気的には
不感帯にしている。従って、フリー層でのセンス電流に
伴う磁界の方向を均一化にし、同時に当該フリー層にお
けるバルクハウゼンノイズの発生を抑制できる。
界の方向を磁界検出膜（フリー層）全体に渡って一定に
するために、磁界検出膜の中でも再生には寄与しない部
分を積極的に電流の通り道として利用し、電流磁界の影
響を受ける部分はバイアス磁化印加膜により磁気的には
不感帯にしている。従って、フリー層でのセンス電流に
伴う磁界の方向を均一化にし、同時に当該フリー層にお
けるバルクハウゼンノイズの発生を抑制できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態を説明する。
施の形態を説明する。
【００１７】（リードヘッドの構造）本実施形態は、Ｈ
ＤＤの磁気ヘッドを構成するＧＭＲ素子を利用したリー
ドヘッドを想定する。ＨＤＤの磁気ヘッドは、スライダ
上にリードヘッドとライトヘッドとが分離して実装され
た構造である。
ＤＤの磁気ヘッドを構成するＧＭＲ素子を利用したリー
ドヘッドを想定する。ＨＤＤの磁気ヘッドは、スライダ
上にリードヘッドとライトヘッドとが分離して実装され
た構造である。
【００１８】図１及び図２は、本実施形態のＧＭＲヘッ
ドの部分的構造を示す図である。図１はＧＭＲヘッドを
ウエハの上面から見た図であり、図２はディスク対向面
から（Ｚ方向から）見た断面図である。ここで、Ｘ方向
はディスク上のデータトラック幅（ＴＷ）の方向であ
り、Ｙ方向はデータトラックの進行方向（ディスクの回
転方向）である。
ドの部分的構造を示す図である。図１はＧＭＲヘッドを
ウエハの上面から見た図であり、図２はディスク対向面
から（Ｚ方向から）見た断面図である。ここで、Ｘ方向
はディスク上のデータトラック幅（ＴＷ）の方向であ
り、Ｙ方向はデータトラックの進行方向（ディスクの回
転方向）である。
【００１９】同実施形態のヘッドは、図２に示すよう
に、酸化アルミニウム層を有する基板（実際にはＡｌ2
Ｏ3 ・ＴｉＣ基板）２上に、下側磁気シールド層３と下
側磁気ギャップ４とが積層形成されている。下側磁気シ
ールド層３は、ＮｉＦｅ（ニッケル・鉄）合金、ＦｅＳ
ｉＡｌ（鉄・シリコン・アルミニウム）合金、アモルフ
ァス（ＣｏＺｒＮｂ）合金等の軟磁性材料からなる。下
側磁気ギャップ４は、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）
等の非磁性材料からなる。
に、酸化アルミニウム層を有する基板（実際にはＡｌ2
Ｏ3 ・ＴｉＣ基板）２上に、下側磁気シールド層３と下
側磁気ギャップ４とが積層形成されている。下側磁気シ
ールド層３は、ＮｉＦｅ（ニッケル・鉄）合金、ＦｅＳ
ｉＡｌ（鉄・シリコン・アルミニウム）合金、アモルフ
ァス（ＣｏＺｒＮｂ）合金等の軟磁性材料からなる。下
側磁気ギャップ４は、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）
等の非磁性材料からなる。
【００２０】下側磁気ギャップ４上には、ＧＭＲ素子で
ある磁気抵抗効果膜（以下ＧＭＲ膜と称す）１と、所定
の間隙をもって形成された一対のバイアス磁界印加膜
（ハードバイアス膜または単にバイアス膜と表記する）
５と、電極膜１３とが形成されている。ＧＭＲ膜１は、
図３に示すように、下地層１０上の外部磁界（ディスク
上の信号磁界）により磁化方向が変化する磁界検出層
（フリー層）６と、非磁性層７と、磁化固着層（ピン
層）８と、反強磁性層９とを順に積層した磁性多層膜を
有するいわゆるスピンバルブ膜（スピンバルブＧＭＲ
膜）である。
ある磁気抵抗効果膜（以下ＧＭＲ膜と称す）１と、所定
の間隙をもって形成された一対のバイアス磁界印加膜
（ハードバイアス膜または単にバイアス膜と表記する）
５と、電極膜１３とが形成されている。ＧＭＲ膜１は、
図３に示すように、下地層１０上の外部磁界（ディスク
上の信号磁界）により磁化方向が変化する磁界検出層
（フリー層）６と、非磁性層７と、磁化固着層（ピン
層）８と、反強磁性層９とを順に積層した磁性多層膜を
有するいわゆるスピンバルブ膜（スピンバルブＧＭＲ
膜）である。
【００２１】反強磁性層９上に設けられる保護層１１
は、例えばＴａやＴｉ等からなり、必要に応じて形成さ
れるものである。磁界検出層６は、例えばＣｏＦｅ（コ
バルト・鉄）合金層のようなＣｏ（コバルト）を含む強
磁性層を有する。非磁性層７は、磁界検出層６のＣｏを
含有する強磁性層上に設けられる。また、磁界検出層６
は、例えばＮｉ（ニケッル）が８０％で、Ｆｅ（鉄）が
２０％のようなＮｉＦｅ（ニッケル・鉄）合金等を使用
してもよい。
は、例えばＴａやＴｉ等からなり、必要に応じて形成さ
れるものである。磁界検出層６は、例えばＣｏＦｅ（コ
バルト・鉄）合金層のようなＣｏ（コバルト）を含む強
磁性層を有する。非磁性層７は、磁界検出層６のＣｏを
含有する強磁性層上に設けられる。また、磁界検出層６
は、例えばＮｉ（ニケッル）が８０％で、Ｆｅ（鉄）が
２０％のようなＮｉＦｅ（ニッケル・鉄）合金等を使用
してもよい。
【００２２】磁化固着層８は、Ｃｕ（銅）、Ａｕ
（金）、Ａｇ（銀）及びこれらの合金からなる非磁性層
７を介して磁界検出層６上に設けられている。磁化固着
層８は、磁界検出層６と同様なＣｏを含有する強磁性材
料、例えばＣｏＦｅ（コバルト・鉄）合金からなる。磁
化固着層８は、ＰｔＭｎ（白金・マンガン）合金、Ｉｒ
Ｍｎ（イリジウム・マンガン）合金、ＦｅＭｎ（鉄・マ
ンガン）合金、ＮｉＭｎ（ニッケル・マンガン）合金等
からなる反強磁性層９との交換結合により磁化固着され
ている。
（金）、Ａｇ（銀）及びこれらの合金からなる非磁性層
７を介して磁界検出層６上に設けられている。磁化固着
層８は、磁界検出層６と同様なＣｏを含有する強磁性材
料、例えばＣｏＦｅ（コバルト・鉄）合金からなる。磁
化固着層８は、ＰｔＭｎ（白金・マンガン）合金、Ｉｒ
Ｍｎ（イリジウム・マンガン）合金、ＦｅＭｎ（鉄・マ
ンガン）合金、ＮｉＭｎ（ニッケル・マンガン）合金等
からなる反強磁性層９との交換結合により磁化固着され
ている。
【００２３】このような多層膜からなるスピンバルブＧ
ＭＲ膜１は、ディスク上の信号磁界等の外部磁界を検出
する磁界検出部６に応じた形状、すなわちＸ方向の長さ
が所望のトラック幅（ＴＷ）となるように、記録トラッ
ク幅から外れた両端部外側を例えばエッチングで除去し
た形状に設定されている。このようなスピンバルブＧＭ
Ｒ膜１の両端部（エッジ部）外側には、スピンバルブＧ
ＭＲ膜１にバイアス磁界を印加する一対のバイアス膜５
が形成されており、いわゆるアバットジャンクション構
造を構成している。バイアス膜５には、例えばＣｏＰｔ
（コバルト・白金）合金等の硬質磁性膜や、ＮｉＭｎ
（ニッケル・マンガン）合金、ＦｅＭｎ（鉄・マンガ
ン）合金、ＩｒＭｎ（イリジウム・マンガン）合金、Ｐ
ｔＭｎ（白金・マンガン）合金などの反強磁性膜、軟磁
性膜と硬磁性膜との積層膜、または反強磁性膜と軟磁性
膜との積層膜等が用いられる。
ＭＲ膜１は、ディスク上の信号磁界等の外部磁界を検出
する磁界検出部６に応じた形状、すなわちＸ方向の長さ
が所望のトラック幅（ＴＷ）となるように、記録トラッ
ク幅から外れた両端部外側を例えばエッチングで除去し
た形状に設定されている。このようなスピンバルブＧＭ
Ｒ膜１の両端部（エッジ部）外側には、スピンバルブＧ
ＭＲ膜１にバイアス磁界を印加する一対のバイアス膜５
が形成されており、いわゆるアバットジャンクション構
造を構成している。バイアス膜５には、例えばＣｏＰｔ
（コバルト・白金）合金等の硬質磁性膜や、ＮｉＭｎ
（ニッケル・マンガン）合金、ＦｅＭｎ（鉄・マンガ
ン）合金、ＩｒＭｎ（イリジウム・マンガン）合金、Ｐ
ｔＭｎ（白金・マンガン）合金などの反強磁性膜、軟磁
性膜と硬磁性膜との積層膜、または反強磁性膜と軟磁性
膜との積層膜等が用いられる。
【００２４】このバイアス膜５の上には、Ｃｕ（銅）、
Ａｕ（金）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｔａ（タンタ
ル）、Ｗ（タングステン）等からなる一対の電極１３が
形成されている。この一対の電極１３より、ＧＭＲ膜１
にセンス電流が供給される。これらスピンバルブＧＭＲ
膜１、一対のバイアス膜５、一対の電極１３、下側磁気
ギャップ４及び上側磁気ギャップ１７は、ＧＭＲ再生素
子部１６を構成している。ＧＭＲ再生素子部１６の上に
は、上側磁気ギャップ１７を介して、上側磁気シールド
層１８が形成されている。上側磁気ギャップ１７は、下
側磁気ギャップ４と同様な非磁性絶縁材料からなる。ま
た、上側磁気シールド層１８は、下側磁気シールド層３
と同様な軟磁性材料からなる。これらと、下側磁気シー
ルド層３とを含めて、シールド型ＧＭＲヘッド１９を構
成している。
Ａｕ（金）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｔａ（タンタ
ル）、Ｗ（タングステン）等からなる一対の電極１３が
形成されている。この一対の電極１３より、ＧＭＲ膜１
にセンス電流が供給される。これらスピンバルブＧＭＲ
膜１、一対のバイアス膜５、一対の電極１３、下側磁気
ギャップ４及び上側磁気ギャップ１７は、ＧＭＲ再生素
子部１６を構成している。ＧＭＲ再生素子部１６の上に
は、上側磁気ギャップ１７を介して、上側磁気シールド
層１８が形成されている。上側磁気ギャップ１７は、下
側磁気ギャップ４と同様な非磁性絶縁材料からなる。ま
た、上側磁気シールド層１８は、下側磁気シールド層３
と同様な軟磁性材料からなる。これらと、下側磁気シー
ルド層３とを含めて、シールド型ＧＭＲヘッド１９を構
成している。
【００２５】シールド型ＧＭＲヘッド１９の上には、誘
導型薄膜ヘッドであるライトヘッド２０が形成されてい
る。ライトヘッド２０は、上側磁気シールド層を兼ねる
下側記録磁極１７と、上側記録磁極２２と、記録磁気ギ
ャップ２１とからなる。記録磁気ギャップ２１は、酸化
アルミニウム（ＡｌＯｘ）等の非磁性絶縁材料からな
る。また、下側記録磁極１７と上側記録磁極２２とに記
録磁界を付与する記録コイル（図示せず）が、ディスク
対向面より後方側に形成されている。
導型薄膜ヘッドであるライトヘッド２０が形成されてい
る。ライトヘッド２０は、上側磁気シールド層を兼ねる
下側記録磁極１７と、上側記録磁極２２と、記録磁気ギ
ャップ２１とからなる。記録磁気ギャップ２１は、酸化
アルミニウム（ＡｌＯｘ）等の非磁性絶縁材料からな
る。また、下側記録磁極１７と上側記録磁極２２とに記
録磁界を付与する記録コイル（図示せず）が、ディスク
対向面より後方側に形成されている。
【００２６】次に、図１に示すように、本実施形態のＧ
ＭＲヘッドは、ＧＭＲ膜１の両端部と電極膜１３とが接
合している。ここで、図１は、ウエハ面からの見た図で
あるため、一対の電極１３の下側に位置するバイアス膜
５については図示しない。
ＭＲヘッドは、ＧＭＲ膜１の両端部と電極膜１３とが接
合している。ここで、図１は、ウエハ面からの見た図で
あるため、一対の電極１３の下側に位置するバイアス膜
５については図示しない。
【００２７】電極膜１３は、図１に示すように、ＧＭＲ
膜１との接合部の近傍（Ｌの範囲）では、ＧＭＲ膜１と
ほぼ同じ高さ（Ｚ方向の幅）になるように構成されてい
る。このＬの範囲は、電極膜１３幅が広い部分に対して
電気抵抗が高くなるため上限があり、また、流れるセン
ス電流の大きさやＧＭＲ膜１の高さに応じて下限も存在
する。例えばセンス電流を５ｍＡ程度とした場合には、
ヘッドの製造時に用いられるステッパのアライメント誤
差なども考慮して、例えば０．５μｍ程度が望ましい。
膜１との接合部の近傍（Ｌの範囲）では、ＧＭＲ膜１と
ほぼ同じ高さ（Ｚ方向の幅）になるように構成されてい
る。このＬの範囲は、電極膜１３幅が広い部分に対して
電気抵抗が高くなるため上限があり、また、流れるセン
ス電流の大きさやＧＭＲ膜１の高さに応じて下限も存在
する。例えばセンス電流を５ｍＡ程度とした場合には、
ヘッドの製造時に用いられるステッパのアライメント誤
差なども考慮して、例えば０．５μｍ程度が望ましい。
【００２８】（同実施形態の作用効果）以下、同実施形
態のＧＭＲ膜１に、電極膜１３からセンス電流を流した
場合の磁界検出層６に発生する磁界の方向について説明
する。
態のＧＭＲ膜１に、電極膜１３からセンス電流を流した
場合の磁界検出層６に発生する磁界の方向について説明
する。
【００２９】電極膜１３からのセンス電流の方向は、図
１に示すように、縦方向から横方向（ＧＭＲ膜１の方
向）に変化する。このとき、電極膜１３のＧＭＲ膜１と
の接合部の近傍（範囲Ｌ）では、ＧＭＲ膜１と高さがほ
ぼ同一である。従って、電極膜１３の接合部の近傍（範
囲Ｌ）からＧＭＲ膜１に流れるセンス電流の方向は、同
じ方向になる。これにより、ＧＭＲ膜１に含まれる磁界
検出層６には、センス電流に伴って電流磁界が発生する
ときに、中央部及び両端部のいずれの部分でも当該電流
磁界の方向が同じ方向になる。
１に示すように、縦方向から横方向（ＧＭＲ膜１の方
向）に変化する。このとき、電極膜１３のＧＭＲ膜１と
の接合部の近傍（範囲Ｌ）では、ＧＭＲ膜１と高さがほ
ぼ同一である。従って、電極膜１３の接合部の近傍（範
囲Ｌ）からＧＭＲ膜１に流れるセンス電流の方向は、同
じ方向になる。これにより、ＧＭＲ膜１に含まれる磁界
検出層６には、センス電流に伴って電流磁界が発生する
ときに、中央部及び両端部のいずれの部分でも当該電流
磁界の方向が同じ方向になる。
【００３０】以上のように、同実施形態のＧＭＲ再生素
子部１６の構造は、電極膜１３からＧＭＲ膜１に供給さ
れるセンス電流の方向は、ＧＭＲ膜１の全域でほぼ同じ
方向となり、一定化される。従って、ＧＭＲ膜１に含ま
れる磁界検出層６に加わる電流磁界の方向は、両端部か
ら中央部までほぼ同じ方向になり、均一化されることに
なる。
子部１６の構造は、電極膜１３からＧＭＲ膜１に供給さ
れるセンス電流の方向は、ＧＭＲ膜１の全域でほぼ同じ
方向となり、一定化される。従って、ＧＭＲ膜１に含ま
れる磁界検出層６に加わる電流磁界の方向は、両端部か
ら中央部までほぼ同じ方向になり、均一化されることに
なる。
【００３１】これにより、同実施形態のリードヘッドが
ディスク上のデータトラックからオフトラックした場合
でも、当該リードヘッドから出力される再生信号（サー
ボデータ）は、正負パルスの振幅値がほぼ一定となる
（図１２（Ｂ）に示す再生信号波形を参照）。このた
め、リードヘッドから出力されるサーボデータに対応す
る再生信号を使用して、磁気ヘッド（リードヘッドとラ
イトヘッドとが実装されたスライダ）の位置決め制御を
実行する場合に、位置決め精度が劣化するような事態を
防止できる。従って、ヘッドの位置決め精度に依存する
再生エラーレートのマージンを大きくすることが可能と
なり、特に高記録密度のディスクからのデータ再生精度
を向上することができる。
ディスク上のデータトラックからオフトラックした場合
でも、当該リードヘッドから出力される再生信号（サー
ボデータ）は、正負パルスの振幅値がほぼ一定となる
（図１２（Ｂ）に示す再生信号波形を参照）。このた
め、リードヘッドから出力されるサーボデータに対応す
る再生信号を使用して、磁気ヘッド（リードヘッドとラ
イトヘッドとが実装されたスライダ）の位置決め制御を
実行する場合に、位置決め精度が劣化するような事態を
防止できる。従って、ヘッドの位置決め精度に依存する
再生エラーレートのマージンを大きくすることが可能と
なり、特に高記録密度のディスクからのデータ再生精度
を向上することができる。
【００３２】（製造プロセス）以下、図４から図６を参
照して、同実施形態のＧＭＲ再生素子部１６の製造プロ
セスを説明する。ここで、各図４〜６において、図
（Ａ）はディスク対向面から見た断面図を示し、図
（Ｂ）にはウエハ面から見た図（形状）を示す。
照して、同実施形態のＧＭＲ再生素子部１６の製造プロ
セスを説明する。ここで、各図４〜６において、図
（Ａ）はディスク対向面から見た断面図を示し、図
（Ｂ）にはウエハ面から見た図（形状）を示す。
【００３３】まず、図４（Ａ）に示すように、酸化アル
ミニウム等の非磁性材料からなる下側磁気ギャップ膜４
の表面上に、スピンバルブＧＭＲ膜１を形成する。次
に、当該ＧＭＲ膜１が所定の幅になるように、フォトレ
ジスト４０を形成した後にイオンミリング等の方法でパ
ターニング処理を行なう。このとき、使用したフォトレ
ジスト４０は、この後のリフトオフ処理で使用するた
め、除去せずにそのまま残しておく（同図（Ｂ）を参
照）。ここで、リフトオフ処理を行う関係から、断面形
状が逆テーパ、すなわちレジスト４０の表面の方がレジ
ストの底面よりも大きな面積を持つことが望ましい。
ミニウム等の非磁性材料からなる下側磁気ギャップ膜４
の表面上に、スピンバルブＧＭＲ膜１を形成する。次
に、当該ＧＭＲ膜１が所定の幅になるように、フォトレ
ジスト４０を形成した後にイオンミリング等の方法でパ
ターニング処理を行なう。このとき、使用したフォトレ
ジスト４０は、この後のリフトオフ処理で使用するた
め、除去せずにそのまま残しておく（同図（Ｂ）を参
照）。ここで、リフトオフ処理を行う関係から、断面形
状が逆テーパ、すなわちレジスト４０の表面の方がレジ
ストの底面よりも大きな面積を持つことが望ましい。
【００３４】次に、図５（Ａ）に示すように、下側磁気
ギャップ膜４の表面上に、バイアス膜５及び電極膜１３
を続けて形成する。このとき、スピンバルブＧＭＲ膜１
をパターニング処理したときに利用したフォトレジスト
４０を使用して、リフトオフ処理によりパターニング処
理を行なう（同図（Ｂ）を参照）。但し、同図（Ｂ）で
は、バイアス膜５は電極膜１３の下側に配置されるた
め、図示されない。
ギャップ膜４の表面上に、バイアス膜５及び電極膜１３
を続けて形成する。このとき、スピンバルブＧＭＲ膜１
をパターニング処理したときに利用したフォトレジスト
４０を使用して、リフトオフ処理によりパターニング処
理を行なう（同図（Ｂ）を参照）。但し、同図（Ｂ）で
は、バイアス膜５は電極膜１３の下側に配置されるた
め、図示されない。
【００３５】更に、図６（Ａ）に示すように、スピンバ
ルブＧＭＲ膜１の高さ方向と、バイアス膜５及び電極膜
１３をパターニング処理するために、フォトレジスト
（図示せず）を形成してイオンミリング等の方法により
パターニング処理を行なう（同図（Ｂ）を参照、バイア
ス膜５は電極膜１３の下側）。このとき、バイアス膜５
及び電極膜１３において、スピンバルブＧＭＲ膜１と同
じ高さになる部分の長さ（Ｌ）は、フォトレジストを露
光する時に生ずるアライメント誤差の分を考慮して決め
る。
ルブＧＭＲ膜１の高さ方向と、バイアス膜５及び電極膜
１３をパターニング処理するために、フォトレジスト
（図示せず）を形成してイオンミリング等の方法により
パターニング処理を行なう（同図（Ｂ）を参照、バイア
ス膜５は電極膜１３の下側）。このとき、バイアス膜５
及び電極膜１３において、スピンバルブＧＭＲ膜１と同
じ高さになる部分の長さ（Ｌ）は、フォトレジストを露
光する時に生ずるアライメント誤差の分を考慮して決め
る。
【００３６】以上の製造プロセスにより、ＧＭＲ膜１
と、ＧＭＲ膜１とほぼ同じ高さの接合部分を有するバイ
アス膜５と、電極膜１３とが形成される。また、シール
ド型ＧＭＲヘッド１９において、バイアス膜５及び電極
膜１３も、ＧＭＲ膜１との接合部近傍ではＧＭＲ膜１と
同じ高さを持つ部分が形成されている。このため、ＧＭ
Ｒ膜１に流れる電流の方向は、接合部の近傍及び中央部
分の全域で同じ方向になる。従って、当該電流に伴って
発生する電流磁界の方向は、ＧＭＲ膜１の全域で同じ方
向になる。これにより、ＧＭＲ膜１の全体に渡って同じ
方向に電流磁界が印加されるため、磁界検出層６の磁化
方向を一定方向にできる。従って、前述したように、デ
ータ再生時に、リードヘッドがデータトラックからオフ
トラックした場合でも、再生信号（サーボデータ）の正
負パルスの振幅の比を一定にすることができる。
と、ＧＭＲ膜１とほぼ同じ高さの接合部分を有するバイ
アス膜５と、電極膜１３とが形成される。また、シール
ド型ＧＭＲヘッド１９において、バイアス膜５及び電極
膜１３も、ＧＭＲ膜１との接合部近傍ではＧＭＲ膜１と
同じ高さを持つ部分が形成されている。このため、ＧＭ
Ｒ膜１に流れる電流の方向は、接合部の近傍及び中央部
分の全域で同じ方向になる。従って、当該電流に伴って
発生する電流磁界の方向は、ＧＭＲ膜１の全域で同じ方
向になる。これにより、ＧＭＲ膜１の全体に渡って同じ
方向に電流磁界が印加されるため、磁界検出層６の磁化
方向を一定方向にできる。従って、前述したように、デ
ータ再生時に、リードヘッドがデータトラックからオフ
トラックした場合でも、再生信号（サーボデータ）の正
負パルスの振幅の比を一定にすることができる。
【００３７】前述した同実施形態は、ＧＭＲ膜１の両端
部にバイアス膜５と電極膜１３とが位置する、いわゆる
アバットジャンクション構造を構成している。本発明
は、電極膜１３がＧＭＲ膜１と重なって、電極膜１３の
間隔により再生データトラック幅を規定するいわゆるリ
ードオーバーレイド構造にも適用できる。しかし、電極
膜１３がが重なった部分のＧＭＲ膜１中の磁界検出膜６
に加わる電流磁界の強度はＧＭＲ膜１の中央部分とは異
なるため、前述のアバットジャンクション構造の方が望
ましい。
部にバイアス膜５と電極膜１３とが位置する、いわゆる
アバットジャンクション構造を構成している。本発明
は、電極膜１３がＧＭＲ膜１と重なって、電極膜１３の
間隔により再生データトラック幅を規定するいわゆるリ
ードオーバーレイド構造にも適用できる。しかし、電極
膜１３がが重なった部分のＧＭＲ膜１中の磁界検出膜６
に加わる電流磁界の強度はＧＭＲ膜１の中央部分とは異
なるため、前述のアバットジャンクション構造の方が望
ましい。
【００３８】なお、ＧＭＲ膜１と電極膜１３との接合部
の近傍での電極膜１３の高さが全く同一でなく、その差
をある程度小さくする構造でもよい、この構造の場合で
も、ＧＭＲ膜１の電流磁界の方向をほぼ均一化する効果
が得られる。しかし、ヘッドの狭トラック化の推進に伴
って、ＧＭＲ膜１の感度、すなわち磁界検出層６の磁化
方向が外部磁界（ディスクの信号磁界）によって変化し
易すくなるため、電流磁界の影響も受け易くなる。この
ことから、同実施形態のように、電極膜１３の接合部及
びＧＭＲ膜１の高さは、ほぼ等しい方が望ましい。特
に、ディスク上のデータトラック幅が１μｍ以下のよう
な狭トラック化（高トラック密度化）の場合には、効果
が顕著になる。
の近傍での電極膜１３の高さが全く同一でなく、その差
をある程度小さくする構造でもよい、この構造の場合で
も、ＧＭＲ膜１の電流磁界の方向をほぼ均一化する効果
が得られる。しかし、ヘッドの狭トラック化の推進に伴
って、ＧＭＲ膜１の感度、すなわち磁界検出層６の磁化
方向が外部磁界（ディスクの信号磁界）によって変化し
易すくなるため、電流磁界の影響も受け易くなる。この
ことから、同実施形態のように、電極膜１３の接合部及
びＧＭＲ膜１の高さは、ほぼ等しい方が望ましい。特
に、ディスク上のデータトラック幅が１μｍ以下のよう
な狭トラック化（高トラック密度化）の場合には、効果
が顕著になる。
【００３９】（変形例）前述の実施形態は、電極膜１３
の形状を最適化することにより、ＧＭＲ膜１の端部での
磁界検出膜６の磁化方向を中央部分と同じにして、結果
的に磁化方向の均一化を実現する構造である。これに対
して、本変形例の構造は、センス電流に伴う電流磁界に
より磁化方向が変化する部分を、ディスクからの信号磁
界（磁気記録データ）に対して感度を無くす（磁気的に
不感帯にする）ものである。これにより、リードヘッド
がデータトラックからオフトラックした場合でも、再生
信号の正負パルスの振幅比の変化を抑制する。以下、図
７及び図８を参照して、本変形例を説明する。
の形状を最適化することにより、ＧＭＲ膜１の端部での
磁界検出膜６の磁化方向を中央部分と同じにして、結果
的に磁化方向の均一化を実現する構造である。これに対
して、本変形例の構造は、センス電流に伴う電流磁界に
より磁化方向が変化する部分を、ディスクからの信号磁
界（磁気記録データ）に対して感度を無くす（磁気的に
不感帯にする）ものである。これにより、リードヘッド
がデータトラックからオフトラックした場合でも、再生
信号の正負パルスの振幅比の変化を抑制する。以下、図
７及び図８を参照して、本変形例を説明する。
【００４０】図７は、ＧＭＲヘッドの再生素子部のみを
ディスク対向面から見た断面図である。Ｘ方向がディス
ク上のデータトラック幅の方向であり、Ｙ方向がデータ
トラックの進行方向（ディスクの回転方向）である。
ディスク対向面から見た断面図である。Ｘ方向がディス
ク上のデータトラック幅の方向であり、Ｙ方向がデータ
トラックの進行方向（ディスクの回転方向）である。
【００４１】本変形例のＧＭＲ再生素子部は、図７に示
すように、バイアス磁界印加膜（バイアス膜）２４と、
ＧＭＲ膜２８と、電極膜２３とを有する。電極膜２３の
間隔は、バイアス膜２４の間隔よりも広く設定されてい
る。また、後述するように、バイアス膜２４は、絶縁用
酸化膜（図８の８０）により、電極膜２３からのセンス
電流が流れない構造とするか、酸化ニッケル（ＮｉＯ）
などの抵抗の大きい材料を用いることにより、センス電
流が流れない構造にする。
すように、バイアス磁界印加膜（バイアス膜）２４と、
ＧＭＲ膜２８と、電極膜２３とを有する。電極膜２３の
間隔は、バイアス膜２４の間隔よりも広く設定されてい
る。また、後述するように、バイアス膜２４は、絶縁用
酸化膜（図８の８０）により、電極膜２３からのセンス
電流が流れない構造とするか、酸化ニッケル（ＮｉＯ）
などの抵抗の大きい材料を用いることにより、センス電
流が流れない構造にする。
【００４２】ＧＭＲ膜２８は、同実施形態のＧＭＲ膜１
と同様のスピンバルブ膜構成であり、磁界検出層（フリ
ー層）２５と、非磁性中間層２６（非磁性層７に相当）
と、磁化固着層（ピン層）２７と、保護層（図示せず）
とを有する。
と同様のスピンバルブ膜構成であり、磁界検出層（フリ
ー層）２５と、非磁性中間層２６（非磁性層７に相当）
と、磁化固着層（ピン層）２７と、保護層（図示せず）
とを有する。
【００４３】このようなＧＭＲ再生素子部の製造プロセ
スを、図８を参照して説明する。
スを、図８を参照して説明する。
【００４４】まず、同図（Ａ）に示すように、酸化アル
ミニウム（ＡｌＯｘ）等からなる下側磁気ギャップ２９
上にバイアス膜２４を成膜する。そして、バイアス膜２
４の間隔が例えば１μｍとなるように、イオンミリング
法等によりパターニング処理を行なう。この時、バイア
ス膜２４の内側端部の角度が９０度以下となるようにミ
リングする。バイアス膜２４の内側端部の角度は、ミリ
ングを行う時のイオンビームの入射角度を変えることに
より、所望の角度に調整することができる。ここで、バ
イアス膜２４の内側端部の角度を９０度以下にするの
は、この上に成膜するＧＭＲ膜２８がバイアス膜２４の
角で切れるのを防ぐこと、さらには上部再生シールドと
ＧＭＲ膜との絶縁を十分に確保するためである。
ミニウム（ＡｌＯｘ）等からなる下側磁気ギャップ２９
上にバイアス膜２４を成膜する。そして、バイアス膜２
４の間隔が例えば１μｍとなるように、イオンミリング
法等によりパターニング処理を行なう。この時、バイア
ス膜２４の内側端部の角度が９０度以下となるようにミ
リングする。バイアス膜２４の内側端部の角度は、ミリ
ングを行う時のイオンビームの入射角度を変えることに
より、所望の角度に調整することができる。ここで、バ
イアス膜２４の内側端部の角度を９０度以下にするの
は、この上に成膜するＧＭＲ膜２８がバイアス膜２４の
角で切れるのを防ぐこと、さらには上部再生シールドと
ＧＭＲ膜との絶縁を十分に確保するためである。
【００４５】ここで、バイアス膜２４としては酸化ニッ
ケル（ＮｉＯ）などの抵抗の大きい材料を用いるか、表
面上に絶縁用酸化膜（ＡｌＯｘやＳｉＯｘ等の絶縁材
料）８０を形成する。これにより、バイアス膜２４にセ
ンス電流ガ流れることを阻止できる。特に、バイアス膜
２４が硬質磁性膜や、軟磁性膜と硬磁性膜との積層膜、
あるいは反強磁性膜と硬磁性膜との積層膜などのように
導電性が高い場合には、前記絶縁用酸化膜８０をパター
ニング処理の後に形成する。
ケル（ＮｉＯ）などの抵抗の大きい材料を用いるか、表
面上に絶縁用酸化膜（ＡｌＯｘやＳｉＯｘ等の絶縁材
料）８０を形成する。これにより、バイアス膜２４にセ
ンス電流ガ流れることを阻止できる。特に、バイアス膜
２４が硬質磁性膜や、軟磁性膜と硬磁性膜との積層膜、
あるいは反強磁性膜と硬磁性膜との積層膜などのように
導電性が高い場合には、前記絶縁用酸化膜８０をパター
ニング処理の後に形成する。
【００４６】次に、同図（Ｂ）に示すように、ＧＭＲ膜
２８をバイアス膜２４上に形成する。具体的には、前述
の実施形態と同様に、磁界検出層（フリー層）２５、非
磁性中間層２６、磁化固着層（ピン層）２７、及び保護
層を連続的に成膜した後、イオンミリング方法等により
パターニング処理を行なう。このとき、ＧＭＲ膜２８の
端部は、バイアス膜２４に重なりを持つように形成す
る。重なる部分の長さＬは、この上に電極膜を形成する
時のアライメント誤差を考慮して、０．５μｍ以上の長
さを持つようにするのが望ましい。
２８をバイアス膜２４上に形成する。具体的には、前述
の実施形態と同様に、磁界検出層（フリー層）２５、非
磁性中間層２６、磁化固着層（ピン層）２７、及び保護
層を連続的に成膜した後、イオンミリング方法等により
パターニング処理を行なう。このとき、ＧＭＲ膜２８の
端部は、バイアス膜２４に重なりを持つように形成す
る。重なる部分の長さＬは、この上に電極膜を形成する
時のアライメント誤差を考慮して、０．５μｍ以上の長
さを持つようにするのが望ましい。
【００４７】次に、同図（Ｃ）に示すように、電極膜２
３を形成する。電極膜２３は、前述したように、Ｃｕ
（銅）、Ａｕ（金）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｔａ（タ
ンタル）、Ｔｉ（チタン）あるいはこれらの合金等から
なり、リフトオフ法やイオンミリング法によりパターニ
ング処理を行う。このようにして、バイアス膜２４の間
隔の方が電極膜２３の間隔よりも狭く、バイアス膜２４
により再生トラック幅が規定されるＧＭＲ再生部を形成
することができる。
３を形成する。電極膜２３は、前述したように、Ｃｕ
（銅）、Ａｕ（金）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｔａ（タ
ンタル）、Ｔｉ（チタン）あるいはこれらの合金等から
なり、リフトオフ法やイオンミリング法によりパターニ
ング処理を行う。このようにして、バイアス膜２４の間
隔の方が電極膜２３の間隔よりも狭く、バイアス膜２４
により再生トラック幅が規定されるＧＭＲ再生部を形成
することができる。
【００４８】なお、ＧＭＲ再生部の上には、前述の実施
形態と同様に、上側再生ギャップ膜、上部再生シールド
を兼ねた下部記録磁極、記録コイル、及び上部記録磁極
を形成し、リード／ライト分離型の磁気ヘッドを形成す
る。また、バイアス膜２４上に、絶縁用酸化膜８０を形
成する代わりに、電気抵抗が大きな酸化物反強磁性膜を
使用して直接ＧＭＲ膜２８を形成してもよい。さらに、
バイアス膜２４の対向する内側端部はそれぞれ９０度以
下の傾斜を有することが望ましい。
形態と同様に、上側再生ギャップ膜、上部再生シールド
を兼ねた下部記録磁極、記録コイル、及び上部記録磁極
を形成し、リード／ライト分離型の磁気ヘッドを形成す
る。また、バイアス膜２４上に、絶縁用酸化膜８０を形
成する代わりに、電気抵抗が大きな酸化物反強磁性膜を
使用して直接ＧＭＲ膜２８を形成してもよい。さらに、
バイアス膜２４の対向する内側端部はそれぞれ９０度以
下の傾斜を有することが望ましい。
【００４９】このようなＧＭＲ再生部では、電極膜２３
からＧＭＲ膜２８にセンス電流が供給される。ここで、
ＧＭＲ再生部を有するリードヘッドの再生トラック幅
は、バイアス膜２４の間隔に依存した値になる。ＧＭＲ
膜２８では、センス電流に伴うバイアス磁界による磁界
検出層２５の磁化方向は、ＧＭＲ膜２８の中央部と、電
極膜２３の近傍とでは異なる。
からＧＭＲ膜２８にセンス電流が供給される。ここで、
ＧＭＲ再生部を有するリードヘッドの再生トラック幅
は、バイアス膜２４の間隔に依存した値になる。ＧＭＲ
膜２８では、センス電流に伴うバイアス磁界による磁界
検出層２５の磁化方向は、ＧＭＲ膜２８の中央部と、電
極膜２３の近傍とでは異なる。
【００５０】この場合、磁界検出層２５の直下にはバイ
アス膜２４があるため、バイアス磁界により磁界検出層
の磁化は、ディスクからの信号磁界（磁気記録データ）
では変化しない。換言すれば、ディスクからの信号磁界
により磁化方向が変化し、再生動作に寄与するのは、バ
イアス膜２４の間にある磁界検出層２５だけである。こ
の磁界検出層２５の部分での磁化方向は、前述したよう
に、センス電流磁界による影響を受けないため一定の方
向を向いている。したがって、リードヘッドがデータト
ラックからオフトラックしたときにも、再生信号の正負
パルスの振幅比は一定になる。従って、再生信号の正負
パルスの振幅比が変化しないため、特にデータ再生時の
位置ずれに対するエラーレートの劣化が少なくなり、位
置決め誤差に対するマージンが大きくなる。
アス膜２４があるため、バイアス磁界により磁界検出層
の磁化は、ディスクからの信号磁界（磁気記録データ）
では変化しない。換言すれば、ディスクからの信号磁界
により磁化方向が変化し、再生動作に寄与するのは、バ
イアス膜２４の間にある磁界検出層２５だけである。こ
の磁界検出層２５の部分での磁化方向は、前述したよう
に、センス電流磁界による影響を受けないため一定の方
向を向いている。したがって、リードヘッドがデータト
ラックからオフトラックしたときにも、再生信号の正負
パルスの振幅比は一定になる。従って、再生信号の正負
パルスの振幅比が変化しないため、特にデータ再生時の
位置ずれに対するエラーレートの劣化が少なくなり、位
置決め誤差に対するマージンが大きくなる。
【００５１】なお、本変形例では、バイアス膜２４の間
隔は電極膜２３よりも狭く設定されているため、電極膜
２３の端部よりも内側にバイアス膜２４の端部が位置し
ている。バイアス膜２４の近傍にある磁界検出層２５
は、バイアス磁界が強いためにディスクからの信号磁界
には反応しない。そのため、再生トラック幅はバイアス
膜２４の間隔により調整することが可能となる。実際の
再生トラック幅は、バイアス膜２４の間隔よりも０．１
μｍ程度小さな値である。
隔は電極膜２３よりも狭く設定されているため、電極膜
２３の端部よりも内側にバイアス膜２４の端部が位置し
ている。バイアス膜２４の近傍にある磁界検出層２５
は、バイアス磁界が強いためにディスクからの信号磁界
には反応しない。そのため、再生トラック幅はバイアス
膜２４の間隔により調整することが可能となる。実際の
再生トラック幅は、バイアス膜２４の間隔よりも０．１
μｍ程度小さな値である。
【００５２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、Ｇ
ＭＲなどの磁気抵抗効果型のリードヘッドにおいて、磁
界検出層（フリー層）でのセンス電流に伴う電流磁界の
方向（磁化方向）を一定化することにより、バルクハウ
ゼンノイズの発生を抑制することができる。従って、本
発明のリードヘッドによりディスクからデータを再生す
るときに、再生信号の正負パルスの振幅比を一定化し、
結果的に再生エラーレートの向上、及びサーボデータを
再生してヘッドの位置決め制御を実行するときの位置決
め精度の向上を図ることが可能となる。特に、本発明の
リードヘッドを、高記録密度のディスクドライブに適用
すれば有用である。
ＭＲなどの磁気抵抗効果型のリードヘッドにおいて、磁
界検出層（フリー層）でのセンス電流に伴う電流磁界の
方向（磁化方向）を一定化することにより、バルクハウ
ゼンノイズの発生を抑制することができる。従って、本
発明のリードヘッドによりディスクからデータを再生す
るときに、再生信号の正負パルスの振幅比を一定化し、
結果的に再生エラーレートの向上、及びサーボデータを
再生してヘッドの位置決め制御を実行するときの位置決
め精度の向上を図ることが可能となる。特に、本発明の
リードヘッドを、高記録密度のディスクドライブに適用
すれば有用である。
【図１】本発明の実施形態に関係するＧＭＲヘッドの部
分的構造を示す図。
分的構造を示す図。
【図２】同実施形態のＧＭＲヘッドの部分的構造を示す
図。
図。
【図３】同実施形態のＧＭＲヘッドのＧＭＲ膜の構造を
示す図。
示す図。
【図４】同実施形態のＧＭＲヘッドの製造プロセスを説
明するための図。
明するための図。
【図５】同実施形態のＧＭＲヘッドの製造プロセスを説
明するための図。
明するための図。
【図６】同実施形態のＧＭＲヘッドの製造プロセスを説
明するための図。
明するための図。
【図７】同実施形態の変形例に関係するＧＭＲヘッドの
部分的構造を示す図。
部分的構造を示す図。
【図８】同変形例に関係するＧＭＲヘッドの製造プロセ
スを説明するための図。
スを説明するための図。
【図９】従来のＧＭＲヘッドの構造を示す概念図。
【図１０】同ヘッドにおけるセンス電流と磁界の方向を
説明するための概念図。
説明するための概念図。
【図１１】同ヘッドにおいて、ＧＭＲ膜の磁気検出層に
発生する磁界の方向を説明するための概念図。
発生する磁界の方向を説明するための概念図。
【図１２】同ヘッドの問題点を説明するための図。
１，２８…ＧＭＲ膜（磁気抵抗効果膜） ２…基板 ３…下側磁気シールド層 ４…下側磁気ギャップ ５，２４…バイアス磁界印加膜（バイアス膜） ６，２５…磁界検出層（フリー層） ７，２６…非磁性中間層（非磁性層） ８，２７…磁化固着層（ピン層） ９…反強磁性層 １０…非磁性下地層 １１…保護層 １３，２３…電極膜 １６…ＧＭＲ再生素子部 １７…上側磁気ギャップ １８…上側磁気シールド層 １９…シールド型ＧＭＲヘッド ２０…ライトヘッド（誘導型薄膜ヘッド） ２１…記録磁気ギャップ ２２…上側記録磁極 ２６…非磁性中間層
Claims (10)
- 【請求項１】 磁気抵抗素子を使用する磁気ヘッド装置
であって、 外部からの磁界に応じた磁化方向と、センス電流の電流
方向とに基づいて抵抗値が変化する磁気抵抗効果膜と、 前記磁気抵抗効果膜に接合して前記センス電流を流すた
めの電極部を有し、当該電極部と前記磁気抵抗効果膜と
の接合部分がほぼ同一高さに設定された構造のバイアス
膜とを具備したことを特徴とする磁気ヘッド装置。 - 【請求項２】 ディスク記録媒体を使用するディスクド
ライブに適用し、当該ディスク記録媒体から磁気記録デ
ータを磁気抵抗効果を利用して読出すリードヘッドを有
する磁気ヘッド装置であって、 前記リードヘッドは、 前記ディスク記録媒体上の磁気記録データからの磁界に
応じた磁化方向と、センス電流の電流方向とに基づいて
抵抗値が変化する磁界検出膜を有する磁気抵抗効果膜
と、 前記磁気抵抗効果膜に接合して前記センス電流を流すた
めの電極部を有し、当該電極部と前記磁気抵抗効果膜と
の接合部分がほぼ同一高さに設定された構造のバイアス
膜とを具備していることを特徴とする磁気ヘッド装置。 - 【請求項３】 前記磁気抵抗効果膜は、外部磁界により
磁化方向が変化する磁界検出層、当該磁界検出層上に積
層された非磁性層及び磁化固着層を有し、 前記電極部から前記磁界検出層に流れる前記センス電流
の方向を一定化させて、当該センス電流に伴う磁化方向
を前記磁界検出層の全体に渡って均一化させることを特
徴とする請求項１記載の磁気ヘッド装置。 - 【請求項４】 前記電極部において、前記磁気抵抗効果
膜との接合部の高さがほぼ同一である前記電極部の幅が
０．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の
磁気ヘッド装置。 - 【請求項５】 データを磁気的に記録するディスク記録
媒体と、 前記ディスク記録媒体から磁気記録データを磁気抵抗効
果を利用して読出すリードヘッドであって、 前記ディスク記録媒体上の磁気記録データからの磁界に
応じた磁化方向と、センス電流の電流方向とに基づいて
抵抗値が変化する磁界検出膜を有する磁気抵抗効果膜
と、 前記磁気抵抗効果膜に接合して前記センス電流を流すた
めの電極部を有し、当該電極部と前記磁気抵抗効果膜と
の接合部分がほぼ同一高さに設定された構造のバイアス
膜とを有する磁気ヘッド装置と、を具備したことを特徴
とするディスク記憶装置。 - 【請求項６】 磁気抵抗素子を使用する磁気ヘッド装置
であって、 所定の間隔をもって配置されているバイアス磁化印加膜
と、 前記バイアス磁化印加膜に端部が重なるように設けられ
て、外部磁界により磁化方向が変化する磁界検出層と、 前記磁界検出層上に積層形成された非磁性層および磁化
固着層とを有し、前記バイアス磁化印加膜とは電気的に
絶縁されている磁気抵抗効果膜を備え、 前記バイアス磁化印加膜の前記端部よりも外側にリード
端が位置し、かつ前記磁気抵抗効果膜の端部に重なるよ
うに設けられて、前記磁気抵抗効果膜にセンス電流を供
給する一対の電極部を具備したことを特徴とする磁気ヘ
ッド装置。 - 【請求項７】 前記バイアス磁化印加膜の間隔と前記電
極部の間隔との差が１μｍ以上であることを特徴とする
請求項６記載の磁気ヘッド装置。 - 【請求項８】 ディスク記録媒体を使用するディスクド
ライブに適用し、当該ディスク記録媒体から磁気記録デ
ータを磁気抵抗効果を利用して読出すリードヘッドを有
する磁気ヘッド装置であって、 前記リードヘッドは、 所定の間隔をもって配置されているバイアス磁化印加膜
と、 前記バイアス磁化印加膜に端部が重なるように設けられ
て、前記ディスク記録媒体上の磁気記録データからの磁
界に応じて磁化方向が変化する磁界検出層と、 前記磁界検出層上に積層形成された非磁性層および磁化
固着層とを有し、前記バイアス磁化印加膜とは電気的に
絶縁されている磁気抵抗効果膜を備え、 前記バイアス磁化印加膜の前記端部よりも外側にリード
端が位置し、かつ前記磁気抵抗効果膜の端部に重なるよ
うに設けられて、前記磁気抵抗効果膜にセンス電流を供
給する一対の電極部を具備したことを特徴とする磁気ヘ
ッド装置。 - 【請求項９】 磁気抵抗素子を使用する磁気ヘッド装置
であって、 所定の間隔をもって配置されているバイアス磁化印加膜
と、 前記バイアス磁化印加膜に端部が重なるように設けられ
て、外部磁界により磁化方向が変化する磁界検出層を有
する磁気抵抗効果膜と、 前記磁気抵抗効果膜の端部に重なるように設けられて、
前記磁気抵抗効果膜にセンス電流を供給する電極部と、 前記バイアス磁化印加膜上に設けられて、前記電極部か
ら前記バイアス磁化印加膜へのセンス電流の流れを阻止
して、かつ前記磁気抵抗効果膜の端部を磁気的な不感帯
にするための絶縁用酸化膜とを具備したことを特徴とす
る磁気ヘッド装置。 - 【請求項１０】 データを磁気的に記録するディスク記
録媒体を有するディスク記憶装置であって、 所定の間隔をもって配置されているバイアス磁化印加膜
と、 前記バイアス磁化印加膜に端部が重なるように設けられ
て、前記ディスク記録媒体上の磁気記録データからの磁
界に応じた磁化方向が変化する磁界検出層を有する磁気
抵抗効果膜と、 前記磁気抵抗効果膜の端部に重なるように設けられて、
前記磁気抵抗効果膜にセンス電流を供給する電極部と、 前記バイアス磁化印加膜上に設けられて、前記電極部か
ら前記バイアス磁化印加膜へのセンス電流の流れを阻止
して、かつ前記磁気抵抗効果膜の端部を磁気的な不感帯
にするための絶縁用酸化膜とを有する磁気ヘッド装置を
具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24616599A JP2001067627A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | ディスク記憶装置及び同装置に適用する磁気ヘッド装置 |
| US09/538,945 US6583970B1 (en) | 1999-08-31 | 2000-03-31 | Magnetoresistive head device incorporating joints between magnetoresistive layer and sense current conductors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24616599A JP2001067627A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | ディスク記憶装置及び同装置に適用する磁気ヘッド装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004182588A Division JP2004303413A (ja) | 2004-06-21 | 2004-06-21 | ディスク記憶装置及び同装置に適用する磁気ヘッド装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001067627A true JP2001067627A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17144484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24616599A Pending JP2001067627A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | ディスク記憶装置及び同装置に適用する磁気ヘッド装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2001067627A (ja) |
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| US6816345B1 (en) * | 2001-09-24 | 2004-11-09 | Western Digital (Fremont), Inc. | Magnetoresistive sensors having submicron track widths and method of making |
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1999
- 1999-08-31 JP JP24616599A patent/JP2001067627A/ja active Pending
-
2000
- 2000-03-31 US US09/538,945 patent/US6583970B1/en not_active Expired - Fee Related
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| US6583970B1 (en) | 2003-06-24 |
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