JP2002197621A - 磁気抵抗効果型ヘッド、その製造方法、及び磁気記録再生装置 - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘッド、その製造方法、及び磁気記録再生装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気記録密度の高密度化に伴い、磁気抵抗効
果型ヘッドのシールド間隔が狭くなり、ギャップ絶縁膜
を薄くしなければならない。このとき、絶縁耐圧が低い
と磁気抵抗効果膜が静電破壊を起こしてしまうという問
題がある。 【解決手段】 磁気的信号を電気的信号に変換する磁気
抵抗効果膜５３と、前記磁気抵抗効果膜に電気検出電流
を流すための一対の電極５５とを有する磁気抵抗効果素
子が上部ギャップ絶縁膜５９及び下部ギャップ絶縁膜５
８を介して上部シールド５７及び下部シールド５２の間
に設けられた磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、ZnO、Si
C、SrTiO、Siなどの材料とSiO2、Al2O3などの絶縁材料
とのバリスタ多層膜５６を用いて磁気抵抗効果素子とシ
ールド間および両電極間を接続することにより、ギャッ
プ絶縁膜が薄くなっても、静電破壊に強い磁気抵抗効果
型ヘッドの提供が可能となる。
果型ヘッドのシールド間隔が狭くなり、ギャップ絶縁膜
を薄くしなければならない。このとき、絶縁耐圧が低い
と磁気抵抗効果膜が静電破壊を起こしてしまうという問
題がある。 【解決手段】 磁気的信号を電気的信号に変換する磁気
抵抗効果膜５３と、前記磁気抵抗効果膜に電気検出電流
を流すための一対の電極５５とを有する磁気抵抗効果素
子が上部ギャップ絶縁膜５９及び下部ギャップ絶縁膜５
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に設けられた磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、ZnO、Si
C、SrTiO、Siなどの材料とSiO2、Al2O3などの絶縁材料
とのバリスタ多層膜５６を用いて磁気抵抗効果素子とシ
ールド間および両電極間を接続することにより、ギャッ
プ絶縁膜が薄くなっても、静電破壊に強い磁気抵抗効果
型ヘッドの提供が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い磁気記録密度
に対応した磁気ヘッド、特に磁気抵抗効果型ヘッド、そ
の製造方法、および磁気記録再生装置に関する。
に対応した磁気ヘッド、特に磁気抵抗効果型ヘッド、そ
の製造方法、および磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在の磁気ディスク装置には、記録を誘
導型薄膜ヘッドで行い、再生を磁気抵抗効果型ヘッドで
行う記録再生分離型ヘッドが用いられる。磁気抵抗効果
型ヘッドは、外部磁界に依存して電気抵抗が変化する磁
気抵抗効果を用いており、図２に示すように、磁気抵抗
効果膜１４、磁区制御膜１５、電極１６からなる磁気抵
抗効果素子と、不要な磁界を遮断するための上下のシー
ルド膜１２，１８および素子とシールド膜間を遮断する
上下のギャップ膜（絶縁層）１３，１７から成り、上記
ギャップ膜（絶縁層）として、主にAl2O3膜が使われて
いる。
導型薄膜ヘッドで行い、再生を磁気抵抗効果型ヘッドで
行う記録再生分離型ヘッドが用いられる。磁気抵抗効果
型ヘッドは、外部磁界に依存して電気抵抗が変化する磁
気抵抗効果を用いており、図２に示すように、磁気抵抗
効果膜１４、磁区制御膜１５、電極１６からなる磁気抵
抗効果素子と、不要な磁界を遮断するための上下のシー
ルド膜１２，１８および素子とシールド膜間を遮断する
上下のギャップ膜（絶縁層）１３，１７から成り、上記
ギャップ膜（絶縁層）として、主にAl2O3膜が使われて
いる。
【０００３】高記録密度化にともなうシールド間隔が縮
まることにより、磁気抵抗効果素子／シールド間の絶縁
ギャップ膜の膜厚が薄くなるため、静電気あるいは電気
的ストレスにより磁気抵抗効果素子の電極間あるいは磁
気抵抗効果素子とシールド間に過電流が流れ、磁気抵抗
効果素子の破壊が起こりやすくなる。このため、絶縁膜
の高品質化により絶縁耐圧を向上させる方法、例えば、
特開平6-52517に記載のSiO2層とSi3N4層を積層する方法
や、特開平9-198619に記載のAlを熱酸化させる方法など
が開示されている。また、磁気抵抗効果素子あるいは磁
気抵抗効果素子／シールド間に過電流が流れないように
バイパスを設ける方法、例えば特開平7-169005に記載の
ショットキーダイオードにより磁気抵抗効果素子と設置
基準とを接続する方法、特開平8-45033、特開平11-2655
03に記載のバリスタ材料を用いて接続する方法などが開
示されている。
まることにより、磁気抵抗効果素子／シールド間の絶縁
ギャップ膜の膜厚が薄くなるため、静電気あるいは電気
的ストレスにより磁気抵抗効果素子の電極間あるいは磁
気抵抗効果素子とシールド間に過電流が流れ、磁気抵抗
効果素子の破壊が起こりやすくなる。このため、絶縁膜
の高品質化により絶縁耐圧を向上させる方法、例えば、
特開平6-52517に記載のSiO2層とSi3N4層を積層する方法
や、特開平9-198619に記載のAlを熱酸化させる方法など
が開示されている。また、磁気抵抗効果素子あるいは磁
気抵抗効果素子／シールド間に過電流が流れないように
バイパスを設ける方法、例えば特開平7-169005に記載の
ショットキーダイオードにより磁気抵抗効果素子と設置
基準とを接続する方法、特開平8-45033、特開平11-2655
03に記載のバリスタ材料を用いて接続する方法などが開
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】磁気記録密度の高密度
化に伴い、磁気抵抗効果型ヘッドの分解能を高めるた
め、下部シールドと上部シールドとの間隔を狭くする必
要があり、ギャップ絶縁膜を薄くしなければならない。
このとき、絶縁耐圧が低いと磁気抵抗効果膜が静電破壊
を起こしてしまうという問題がある。上記ギャップ絶縁
膜としては、主にAl2O3膜、さらにはSiO2層とSi3N4層の
積層膜などが知られているが、絶縁膜厚が薄くなると絶
縁耐圧が低くなってしまう問題がある。また、特開平7-
169005や特開平11-265503に記載のダイオードやバリス
タ特性を示す材料などにより磁気抵抗効果素子とシール
ド間を短絡させる方法では、ヘッドの静電破壊を防ぐこ
とのできる特性の薄膜を形成することが困難であり、加
えて、この薄膜をヘッド作製工程において作製する方法
が難しいなどの問題点があった。
化に伴い、磁気抵抗効果型ヘッドの分解能を高めるた
め、下部シールドと上部シールドとの間隔を狭くする必
要があり、ギャップ絶縁膜を薄くしなければならない。
このとき、絶縁耐圧が低いと磁気抵抗効果膜が静電破壊
を起こしてしまうという問題がある。上記ギャップ絶縁
膜としては、主にAl2O3膜、さらにはSiO2層とSi3N4層の
積層膜などが知られているが、絶縁膜厚が薄くなると絶
縁耐圧が低くなってしまう問題がある。また、特開平7-
169005や特開平11-265503に記載のダイオードやバリス
タ特性を示す材料などにより磁気抵抗効果素子とシール
ド間を短絡させる方法では、ヘッドの静電破壊を防ぐこ
とのできる特性の薄膜を形成することが困難であり、加
えて、この薄膜をヘッド作製工程において作製する方法
が難しいなどの問題点があった。
【０００５】本発明の目的は磁気記録密度の高密度化に
伴い、磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、上下シールド膜
間の間隔が狭小化し、ギャップ絶縁膜が薄膜化した場合
においても、磁気効果素子の絶縁破壊を防止可能とす
る、磁気ヘッド、そのための材料、同ヘッドの製造方
法、および同ヘッドを用いた磁気記録再生装置の提供を
行うことにある。
伴い、磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、上下シールド膜
間の間隔が狭小化し、ギャップ絶縁膜が薄膜化した場合
においても、磁気効果素子の絶縁破壊を防止可能とす
る、磁気ヘッド、そのための材料、同ヘッドの製造方
法、および同ヘッドを用いた磁気記録再生装置の提供を
行うことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、磁気的
信号を電気的信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁
気抵抗効果膜に電気検出電流を流すための一対の電極
と、前記一対の電極及び前記磁気抵抗効果膜の上下に配
置された上部ギャップ膜及び下部ギャップ膜と、前記上
下ギャップ膜の上下に配置された上部シールド膜及び下
部シールド膜とからなり、前記一対の電極と前記上部シ
ールド膜または前記下部シールド膜の少なくともどちら
か一方との間がバリスタ材料により電気的に接続されて
おり、かつ前記一対の電極間が前記バリスタ材料で接続
されている磁気抵抗効果型ヘッドにより達成される。
信号を電気的信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁
気抵抗効果膜に電気検出電流を流すための一対の電極
と、前記一対の電極及び前記磁気抵抗効果膜の上下に配
置された上部ギャップ膜及び下部ギャップ膜と、前記上
下ギャップ膜の上下に配置された上部シールド膜及び下
部シールド膜とからなり、前記一対の電極と前記上部シ
ールド膜または前記下部シールド膜の少なくともどちら
か一方との間がバリスタ材料により電気的に接続されて
おり、かつ前記一対の電極間が前記バリスタ材料で接続
されている磁気抵抗効果型ヘッドにより達成される。
【０００７】また、本発明の目的は、磁気的信号を電気
的信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果
膜に電気検出電流を流すための一対の電極と、前記一対
の電極及び前記磁気抵抗効果膜の上下に配置された上部
ギャップ膜及び下部ギャップ膜と、前記上下ギャップ膜
の上下に配置された上部シールド膜及び下部シールド膜
とからなり、前記上部ギャップ膜または前記下部ギャッ
プ膜の少なくとも一方にバリスタ材料を用いた磁気抵抗
効果型ヘッドにより達成される。
的信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果
膜に電気検出電流を流すための一対の電極と、前記一対
の電極及び前記磁気抵抗効果膜の上下に配置された上部
ギャップ膜及び下部ギャップ膜と、前記上下ギャップ膜
の上下に配置された上部シールド膜及び下部シールド膜
とからなり、前記上部ギャップ膜または前記下部ギャッ
プ膜の少なくとも一方にバリスタ材料を用いた磁気抵抗
効果型ヘッドにより達成される。
【０００８】また本発明の目的は、磁気的信号を電気的
信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜
に電気検出電流を流すための一対の電極と、前記一対の
電極及び前記磁気抵抗効果膜の上下に配置された上部ギ
ャップ膜及び下部ギャップ膜と、前記上下ギャップ膜の
上下に配置された上部シールド膜及び下部シールド膜と
からなり、前記一対の電極の引き出し端子から見て磁気
抵抗効果素子のない側で、前記上部シールド膜及び前記
下部シールド膜と前記電極の引き出し端子から伸ばした
配線とがバリスタ材料により接続されている磁気抵抗効
果型ヘッドにより達成される。
信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜
に電気検出電流を流すための一対の電極と、前記一対の
電極及び前記磁気抵抗効果膜の上下に配置された上部ギ
ャップ膜及び下部ギャップ膜と、前記上下ギャップ膜の
上下に配置された上部シールド膜及び下部シールド膜と
からなり、前記一対の電極の引き出し端子から見て磁気
抵抗効果素子のない側で、前記上部シールド膜及び前記
下部シールド膜と前記電極の引き出し端子から伸ばした
配線とがバリスタ材料により接続されている磁気抵抗効
果型ヘッドにより達成される。
【０００９】また、本発明の目的は、磁気的信号を電気
的信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果
膜に電気検出電流を流すための一対の電極と、前記一対
の電極及び前記磁気抵抗効果膜の上下に配置された上部
ギャップ膜及び下部ギャップ膜と、前記上下ギャップ膜
の上下に配置された上部シールド膜及び下部シールド膜
とからなり、前記磁区制御膜および電極がバリスタ材料
を介して前記上部または前記下部のシールド膜と接続さ
れている磁気抵抗効果型ヘッドにより達成される。
的信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果
膜に電気検出電流を流すための一対の電極と、前記一対
の電極及び前記磁気抵抗効果膜の上下に配置された上部
ギャップ膜及び下部ギャップ膜と、前記上下ギャップ膜
の上下に配置された上部シールド膜及び下部シールド膜
とからなり、前記磁区制御膜および電極がバリスタ材料
を介して前記上部または前記下部のシールド膜と接続さ
れている磁気抵抗効果型ヘッドにより達成される。
【００１０】また、本発明の目的は、磁気的信号を電気
的信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果
膜に電気検出電流を流すための一対の電極と、前記一対
の電極及び前記磁気抵抗効果膜の上下に配置された上部
ギャップ膜及び下部ギャップ膜と、前記上下ギャップ膜
の上下に配置された上部シールド膜及び下部シールド膜
とからなり、前記電極と前記磁気抵抗効果素子で囲まれ
た少なくとも一部分がバリスタ材料で形成されており、
かつ前記バリスタ特性を示す材料で前記上部シールド膜
と前記下部シールド膜とを接続した磁気抵抗効果型ヘッ
ドにより達成される。
的信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果
膜に電気検出電流を流すための一対の電極と、前記一対
の電極及び前記磁気抵抗効果膜の上下に配置された上部
ギャップ膜及び下部ギャップ膜と、前記上下ギャップ膜
の上下に配置された上部シールド膜及び下部シールド膜
とからなり、前記電極と前記磁気抵抗効果素子で囲まれ
た少なくとも一部分がバリスタ材料で形成されており、
かつ前記バリスタ特性を示す材料で前記上部シールド膜
と前記下部シールド膜とを接続した磁気抵抗効果型ヘッ
ドにより達成される。
【００１１】また、本発明の目的は、前記磁気抵抗効果
型ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果膜を素子高さ方向
にパターニングして後に前記バリスタ材料を埋め込むこ
とにより前記磁気抵抗効果素子と前記上下のシールド膜
間をバリスタ材料で接続したことを特徴とする磁気抵抗
効果型ヘッドの製造方法により達成される。
型ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果膜を素子高さ方向
にパターニングして後に前記バリスタ材料を埋め込むこ
とにより前記磁気抵抗効果素子と前記上下のシールド膜
間をバリスタ材料で接続したことを特徴とする磁気抵抗
効果型ヘッドの製造方法により達成される。
【００１２】また、本発明の目的は、２層以上の磁性層
を非磁性層で分割し、磁性層の相対的な磁化の向きによ
り電流が変化する事により磁気検出をする多層膜と、前
記多層膜の両側に設けたバルクハウゼンノイズを抑止す
るために縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御膜
と、前記多層膜に電気検出電流を膜垂直方向に流すため
に上下に設けた一対の電極と、上下の電極を分離するた
めの絶縁をとるためのギャップ膜と、多層膜を挟むよう
に配置された上部シールドおよび下部シールドが設けら
れた磁気デバイスにおいて、上部シールドと下部シール
ドとの間あるいは上下の電極との間にダイオード、トラ
ンジスタ、あるいはバリスタ材料を形成したことを特徴
とする磁気抵抗効果型ヘッドにより達成される。
を非磁性層で分割し、磁性層の相対的な磁化の向きによ
り電流が変化する事により磁気検出をする多層膜と、前
記多層膜の両側に設けたバルクハウゼンノイズを抑止す
るために縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御膜
と、前記多層膜に電気検出電流を膜垂直方向に流すため
に上下に設けた一対の電極と、上下の電極を分離するた
めの絶縁をとるためのギャップ膜と、多層膜を挟むよう
に配置された上部シールドおよび下部シールドが設けら
れた磁気デバイスにおいて、上部シールドと下部シール
ドとの間あるいは上下の電極との間にダイオード、トラ
ンジスタ、あるいはバリスタ材料を形成したことを特徴
とする磁気抵抗効果型ヘッドにより達成される。
【００１３】また、本発明の目的は、２層以上の磁性層
を非磁性層で分割し、磁性層の相対的な磁化の向きによ
り電流が変化する事により磁気検出をする多層膜と、前
記多層膜の両側に設けたバルクハウゼンノイズを抑止す
るために縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御膜
と、前記多層膜に電気検出電流を膜垂直方向に流すため
に上下に設けた一対の電極と、上下の電極を分離するた
めの絶縁をとるためのギャップ膜と、多層膜を挟むよう
に配置された上部シールドおよび下部シールドが設けら
れた磁気デバイスにおいて、磁区制御膜の上部または下
部の少なくとも一方にダイオード、トランジスタ、ある
いはバリスタ材料を介して上下のシールドまたは電極と
を接続したことを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドによ
り達成される。
を非磁性層で分割し、磁性層の相対的な磁化の向きによ
り電流が変化する事により磁気検出をする多層膜と、前
記多層膜の両側に設けたバルクハウゼンノイズを抑止す
るために縦バイアス磁界を印加する一対の磁区制御膜
と、前記多層膜に電気検出電流を膜垂直方向に流すため
に上下に設けた一対の電極と、上下の電極を分離するた
めの絶縁をとるためのギャップ膜と、多層膜を挟むよう
に配置された上部シールドおよび下部シールドが設けら
れた磁気デバイスにおいて、磁区制御膜の上部または下
部の少なくとも一方にダイオード、トランジスタ、ある
いはバリスタ材料を介して上下のシールドまたは電極と
を接続したことを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドによ
り達成される。
【００１４】また、本発明の目的は、磁気抵抗効果膜の
静電破壊防止バイパス形成膜として、Al2O3、SiO2、Ta2
O5、Bi2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、
Nb2O5あるいはこれらを主成分とする酸化膜とZnO、Si
C、BaTiO、Si、SrTiOから選ばれる膜との多層構造を有
したバリスタ材料を少なくとも一部に用いた磁気抵抗効
果型ヘッドにより達成される。
静電破壊防止バイパス形成膜として、Al2O3、SiO2、Ta2
O5、Bi2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、
Nb2O5あるいはこれらを主成分とする酸化膜とZnO、Si
C、BaTiO、Si、SrTiOから選ばれる膜との多層構造を有
したバリスタ材料を少なくとも一部に用いた磁気抵抗効
果型ヘッドにより達成される。
【００１５】また、本発明の目的は、ZnO、SiC、BaTi
O、Si、SrTiOあるいはこれらを主成分とする膜から成る
材料を前記バリスタ材料として用いた前記の磁気抵抗効
果型ヘッドにより達成される。
O、Si、SrTiOあるいはこれらを主成分とする膜から成る
材料を前記バリスタ材料として用いた前記の磁気抵抗効
果型ヘッドにより達成される。
【００１６】また、本発明の目的は、Al2O3、SiO2、Ta2
O5、Bi2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、
Nb2O5あるいはこれらを主成分とする酸化膜とZnO、SiC,
BaTiO、Si、SrTiOから選ばれる膜との多層構造を有した
バリスタ特性を示す材料を前記バリスタ材料として用い
た前記の磁気抵抗効果型ヘッドにより達成される。
O5、Bi2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、
Nb2O5あるいはこれらを主成分とする酸化膜とZnO、SiC,
BaTiO、Si、SrTiOから選ばれる膜との多層構造を有した
バリスタ特性を示す材料を前記バリスタ材料として用い
た前記の磁気抵抗効果型ヘッドにより達成される。
【００１７】また、本発明の目的は、前記の記載の多層
膜において、Al2O3、SiO2、Ta2O5、Bi2O5、MnO、NiO、C
oO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5あるいはこれらを
主成分とする酸化膜の膜厚が５nm以下であることを特徴
とする磁気抵抗効果型ヘッドにより達成される。
膜において、Al2O3、SiO2、Ta2O5、Bi2O5、MnO、NiO、C
oO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5あるいはこれらを
主成分とする酸化膜の膜厚が５nm以下であることを特徴
とする磁気抵抗効果型ヘッドにより達成される。
【００１８】また、２層以上の磁性層を非磁性層で分割
し、磁性層の相対的な磁化の向きにより電流が変化する
事により磁気検出をする多層膜と、前記多層膜の両側に
設けたバルクハウゼンノイズを抑止するために縦バイア
ス磁界を印加する一対の磁区制御膜と、前記多層膜に電
気検出電流を膜垂直方向に流すために上下に設けた一対
の電極と、上下の電極を分離するための絶縁をとるため
のギャップ膜と、多層膜を挟むように配置された上部シ
ールドおよび下部シールドが設けられた磁気デバイスに
おいても同様に、上下の電極間にバリスタ、トランジス
タ、ダイオード特性を示す材料を形成することにより、
静電破壊に強いトンネル磁気抵抗効果型ヘッド構造を見
出した。
し、磁性層の相対的な磁化の向きにより電流が変化する
事により磁気検出をする多層膜と、前記多層膜の両側に
設けたバルクハウゼンノイズを抑止するために縦バイア
ス磁界を印加する一対の磁区制御膜と、前記多層膜に電
気検出電流を膜垂直方向に流すために上下に設けた一対
の電極と、上下の電極を分離するための絶縁をとるため
のギャップ膜と、多層膜を挟むように配置された上部シ
ールドおよび下部シールドが設けられた磁気デバイスに
おいても同様に、上下の電極間にバリスタ、トランジス
タ、ダイオード特性を示す材料を形成することにより、
静電破壊に強いトンネル磁気抵抗効果型ヘッド構造を見
出した。
【００１９】さらに、ZnO、SiC、Siなどのバリスタ特性
を示す材料とSiO2、Al2O3などの酸化物材料とを多層に
することにより、薄膜の場合でもバリスタ特性を示し、
膜構成、電極面積を調整することにより、静電破壊に対
してより強い磁気抵抗効果型ヘッドを供給できる。
を示す材料とSiO2、Al2O3などの酸化物材料とを多層に
することにより、薄膜の場合でもバリスタ特性を示し、
膜構成、電極面積を調整することにより、静電破壊に対
してより強い磁気抵抗効果型ヘッドを供給できる。
【００２０】また、本発明の目的は、前記の磁気抵抗効
果型ヘッドと誘導型薄膜ヘッドとを組み合わせた磁気ヘ
ッドにより達成される。
果型ヘッドと誘導型薄膜ヘッドとを組み合わせた磁気ヘ
ッドにより達成される。
【００２１】また、本発明の目的は、前記の磁気ヘッド
を搭載した磁気記録再生装置により達成される。
を搭載した磁気記録再生装置により達成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施例を挙げ、
図表を参照しながらさらに具体的に説明する。 （実施例１）図３に本発明の磁気抵抗効果型ヘッドのバ
リスタ膜の構成例を示す。膜構成は、基板２１、下部電
極膜２２の上にバリスタ膜としてZnO膜２３またはZnO／
SiO2多層膜２３／２４を形成した（図３にはZnO／SiO2
多層膜２３／２４の場合を示した）。膜の作製はRFスパ
ッタリング法を用い、同じチャンバ内においてZnOター
ゲットおよびSiO2ターゲットからスパッタすることによ
りSiO2／ZnO多層膜及びZnO単層膜を作製した。
図表を参照しながらさらに具体的に説明する。 （実施例１）図３に本発明の磁気抵抗効果型ヘッドのバ
リスタ膜の構成例を示す。膜構成は、基板２１、下部電
極膜２２の上にバリスタ膜としてZnO膜２３またはZnO／
SiO2多層膜２３／２４を形成した（図３にはZnO／SiO2
多層膜２３／２４の場合を示した）。膜の作製はRFスパ
ッタリング法を用い、同じチャンバ内においてZnOター
ゲットおよびSiO2ターゲットからスパッタすることによ
りSiO2／ZnO多層膜及びZnO単層膜を作製した。
【００２３】作製した磁気ギャップ膜のＩ(電流)−Ｖ
（電圧）特性評価は、図４に示すように、Si基板３１上
に下部電極膜３２（厚さ1μm）のNiFe、評価するZnO膜
またはZnO／SiO2多層膜３３、上部電極膜３４（厚さ1μ
m×1mmφ）のAlを順次形成し、下部電極膜と上部電極膜
の間に電圧を印加してそのリーク電流を測定する方法に
より行なった。
（電圧）特性評価は、図４に示すように、Si基板３１上
に下部電極膜３２（厚さ1μm）のNiFe、評価するZnO膜
またはZnO／SiO2多層膜３３、上部電極膜３４（厚さ1μ
m×1mmφ）のAlを順次形成し、下部電極膜と上部電極膜
の間に電圧を印加してそのリーク電流を測定する方法に
より行なった。
【００２４】図１にこれらの膜のI-V特性を示す。ZnO(3
0nm)単層膜では電流値が高くなる電位（バリスタ電位）
が非常に低い。これに対し、[ZnO(4nm)/SiO2(1nm)]×6
の多層膜では抵抗値が低くなっており、バリスタ電位が
高くなっている。この結果から、前記多層膜のバリスタ
特性が優れていることがわかる。
0nm)単層膜では電流値が高くなる電位（バリスタ電位）
が非常に低い。これに対し、[ZnO(4nm)/SiO2(1nm)]×6
の多層膜では抵抗値が低くなっており、バリスタ電位が
高くなっている。この結果から、前記多層膜のバリスタ
特性が優れていることがわかる。
【００２５】次に、多層膜の膜構成を変えたときのI-V
特性の変化を図５に示す。図中のSiO2膜厚が５．５nm以
上と厚い場合（●）、多層膜は絶縁性を持ち、リーク電
流値が低いが、6V以上の電圧を印加すると絶縁破壊し、
元に戻らない。一方、SiO2膜厚が４.7nm以下の場合は、
すべての多層膜においてバリスタ特性を示し、電圧を印
加した後も元の状態に戻る。この結果から、バリスタ特
性を得るには、酸化膜の膜厚はおよそ5nm以下であるこ
とが好ましいことがわかる。また、図中のSiO2の膜厚を
１nmとした９周期の多層膜において、低電圧におけるリ
ーク電流値が低いことから、SiO2膜厚をできるだけ薄く
して、挿入するSiO2の層数を多くするほうが好ましいこ
とがわかる。また、リーク電流は電極面積を小さくする
ことにより、さらに小さくすることができる。次に上記
多層膜を用いて再生ヘッド、すなわち本発明の磁気効果
型ヘッドを本発明の製造方法で形成した。そのヘッド作
製工程を基板上方から見た概略図６を用いて示す。ま
ず、 Al2O3などの絶縁層を薄膜形成し、精密研磨した非
磁性基板４１上に、下部シールド膜４２として2.0μm厚
のNi-Fe膜をパターン形成する（図６(a)）。Al2O3膜(20
nm)を下部ギャップ膜４３として製膜後、フォトリソグ
ラフィによりレジストで窓を形成し、イオンミリングに
よりシールドに到達するまでを掘り込んだ。そして、[Z
nO(4nm)/SiO2(1nm)]×６層の多層膜４４を形成した後、
レジストを剥離する（図６(b)）。次に、磁気抵抗効果
膜４５として多層スピンバルブ膜を形成した。膜構成
は、[Ta(3nm)／Ni-Fe (2 nm)／Co(0.5nm)／Cu(2nm)／Co
(1 nm)／Ru(0.7nm)／Co (2 nm)／Mn-Pt(12 nm)]であ
る。そして磁気抵抗効果膜４５をイオンミリング法によ
り所定の形状にパターニング後、バルクハウゼンノイズ
を抑制するためのCo-Ptからなる磁区制御膜４６、TaW／
Taからなる電極４７を形成した（図６(c)）。これによ
り、電極４７と下部シールド膜４２がバリスタ材料多層
膜４４により接続された。
特性の変化を図５に示す。図中のSiO2膜厚が５．５nm以
上と厚い場合（●）、多層膜は絶縁性を持ち、リーク電
流値が低いが、6V以上の電圧を印加すると絶縁破壊し、
元に戻らない。一方、SiO2膜厚が４.7nm以下の場合は、
すべての多層膜においてバリスタ特性を示し、電圧を印
加した後も元の状態に戻る。この結果から、バリスタ特
性を得るには、酸化膜の膜厚はおよそ5nm以下であるこ
とが好ましいことがわかる。また、図中のSiO2の膜厚を
１nmとした９周期の多層膜において、低電圧におけるリ
ーク電流値が低いことから、SiO2膜厚をできるだけ薄く
して、挿入するSiO2の層数を多くするほうが好ましいこ
とがわかる。また、リーク電流は電極面積を小さくする
ことにより、さらに小さくすることができる。次に上記
多層膜を用いて再生ヘッド、すなわち本発明の磁気効果
型ヘッドを本発明の製造方法で形成した。そのヘッド作
製工程を基板上方から見た概略図６を用いて示す。ま
ず、 Al2O3などの絶縁層を薄膜形成し、精密研磨した非
磁性基板４１上に、下部シールド膜４２として2.0μm厚
のNi-Fe膜をパターン形成する（図６(a)）。Al2O3膜(20
nm)を下部ギャップ膜４３として製膜後、フォトリソグ
ラフィによりレジストで窓を形成し、イオンミリングに
よりシールドに到達するまでを掘り込んだ。そして、[Z
nO(4nm)/SiO2(1nm)]×６層の多層膜４４を形成した後、
レジストを剥離する（図６(b)）。次に、磁気抵抗効果
膜４５として多層スピンバルブ膜を形成した。膜構成
は、[Ta(3nm)／Ni-Fe (2 nm)／Co(0.5nm)／Cu(2nm)／Co
(1 nm)／Ru(0.7nm)／Co (2 nm)／Mn-Pt(12 nm)]であ
る。そして磁気抵抗効果膜４５をイオンミリング法によ
り所定の形状にパターニング後、バルクハウゼンノイズ
を抑制するためのCo-Ptからなる磁区制御膜４６、TaW／
Taからなる電極４７を形成した（図６(c)）。これによ
り、電極４７と下部シールド膜４２がバリスタ材料多層
膜４４により接続された。
【００２６】次に、その上に厚さ25nmのAl2O3上部ギャ
ップ膜４８を形成後、レジストにより窓を形成し、イオ
ンミリング法により電極に到達するまで掘り込んだ後、
[ZnO(4nm)/SiO2(1nm)]×６のバリスタ膜４９形成、レ
ジスト剥離を行った（図６(d)）。そして、この上に厚
さ3.0μｍのNi-Feからなる上部シールド膜５０をパター
ン形成した（図６(e)）。これにより、電極４７と上部
シールド膜５０がバリスタ材料多層膜４９を介して接続
されたことになる。
ップ膜４８を形成後、レジストにより窓を形成し、イオ
ンミリング法により電極に到達するまで掘り込んだ後、
[ZnO(4nm)/SiO2(1nm)]×６のバリスタ膜４９形成、レ
ジスト剥離を行った（図６(d)）。そして、この上に厚
さ3.0μｍのNi-Feからなる上部シールド膜５０をパター
ン形成した（図６(e)）。これにより、電極４７と上部
シールド膜５０がバリスタ材料多層膜４９を介して接続
されたことになる。
【００２７】以上の方法により作製した本発明の磁気ヘ
ッドの斜視図を図７に示す。基板５１の上に下部シール
ド膜５２が形成され、その上に下部ギャップ膜５８、更
に磁気抵抗効果膜５３、これを挟んで磁区制御膜５４、
電極５５が形成され、この電極は図後方にて上下のバリ
スタ材料多層膜（ZnO／SiO2膜）と接続している。バリ
スタ材料膜の前面では電極５５の上に上部ギャップ膜、
さらにその上に、バリスタ材料多層膜領域も含めて上部
シールド膜が配置されている。
ッドの斜視図を図７に示す。基板５１の上に下部シール
ド膜５２が形成され、その上に下部ギャップ膜５８、更
に磁気抵抗効果膜５３、これを挟んで磁区制御膜５４、
電極５５が形成され、この電極は図後方にて上下のバリ
スタ材料多層膜（ZnO／SiO2膜）と接続している。バリ
スタ材料膜の前面では電極５５の上に上部ギャップ膜、
さらにその上に、バリスタ材料多層膜領域も含めて上部
シールド膜が配置されている。
【００２８】このヘッドでは、高い電圧が印加された場
合には電流がバリスタ材料多層膜（ZnO／SiO2膜）を経
由して電極とシールド間あるいは両電極間に流れるた
め、磁気抵抗効果素子の静電破壊を防ぐ事ができる。図
１０の表に電極とシールド間に電圧５Vおよび１０Ｖま
で印加したときの、本発明構造と従来構造の磁気抵抗効
果型ヘッドの良品率、すなわち歩留まりを示す。
合には電流がバリスタ材料多層膜（ZnO／SiO2膜）を経
由して電極とシールド間あるいは両電極間に流れるた
め、磁気抵抗効果素子の静電破壊を防ぐ事ができる。図
１０の表に電極とシールド間に電圧５Vおよび１０Ｖま
で印加したときの、本発明構造と従来構造の磁気抵抗効
果型ヘッドの良品率、すなわち歩留まりを示す。
【００２９】図１０に示した表のように、バリスタ材料
を使用した本発明の抵抗効果型ヘッドは、１０Ｖという
高い電圧が印加された場合において、高い良品率、すな
わち歩留まりを維持していることから、本発明により絶
縁性が良好な磁気抵抗効果型ヘッドが提供できたことが
わかる。
を使用した本発明の抵抗効果型ヘッドは、１０Ｖという
高い電圧が印加された場合において、高い良品率、すな
わち歩留まりを維持していることから、本発明により絶
縁性が良好な磁気抵抗効果型ヘッドが提供できたことが
わかる。
【００３０】本実施例ではヘッド作製法としてギャップ
膜を掘り込んでそこにバリスタ材料を埋め込んで作製し
ているが、ギャップ膜及びバリスタ膜の両方ともリフト
オフ法により作製することもできる。さらに、ZnO／SiO
2膜が両電極間をも接続するように形成されているが、
図８に示すように、単にシールドと電極間を接続するの
みの構成においても、磁気抵抗効果素子の静電破壊を防
ぐ事ができる。しかし、ＭＲ端子間に非常に高い電圧が
印加された場合に、図７に示す構造のように電極間をも
短絡したほうが静電破壊を起こさないため好ましい。
膜を掘り込んでそこにバリスタ材料を埋め込んで作製し
ているが、ギャップ膜及びバリスタ膜の両方ともリフト
オフ法により作製することもできる。さらに、ZnO／SiO
2膜が両電極間をも接続するように形成されているが、
図８に示すように、単にシールドと電極間を接続するの
みの構成においても、磁気抵抗効果素子の静電破壊を防
ぐ事ができる。しかし、ＭＲ端子間に非常に高い電圧が
印加された場合に、図７に示す構造のように電極間をも
短絡したほうが静電破壊を起こさないため好ましい。
【００３１】また、本実施例では、ZnOとSiO2の多層膜
の場合について述べたが、ZnOの代わりにSiC、BaTiO、S
iなどのバリスタ膜を、SiO2膜の代わりにAl2O3、Ta2O
5、Bi2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、N
b2O5などの酸化膜を用いた多層膜の場合においても同様
な効果が得られる。また、多層膜の代わりにZnO、SiC、
BaTiO、Si あるいはこれらを主成分とする単層膜を用い
ても構わない。しかし、多層膜を用いたほうが膜構成の
選択によるバリスタ電位およびリーク電流の制御が可能
となるためより好ましい。 （実施例２）実施例１で用いたZnO/SiO2多層膜をギャッ
プ膜に用いた本発明の別構成の再生ヘッド、すなわち、
磁気抵抗効果型ヘッドを作製した。このヘッドを媒体対
向面から見た図２を用いて、以下にその構成を示す。実
施例１と同様に、Al2O3などの絶縁層を薄膜形成し、精
密研磨した非磁性基板１１上に、下部シールド膜１２と
して２．０μｍ厚のNi-Fe膜を形成する。その上に下部
ギャップ膜１３として[ZnO(3nm)／SiO2(1nm)]×4多層膜
を作製した。次に、磁気抵抗効果膜１４として多層スピ
ンバルブ膜を形成した。その膜構成は、[Ta(3nm)／Ni-F
e(2nm)／Co(0.5nm)／Cu(2nm)／Co(1nm)／Ru(0.7nm)／Co
(2nm)／Mn-Pt(12nm)]である。
の場合について述べたが、ZnOの代わりにSiC、BaTiO、S
iなどのバリスタ膜を、SiO2膜の代わりにAl2O3、Ta2O
5、Bi2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、N
b2O5などの酸化膜を用いた多層膜の場合においても同様
な効果が得られる。また、多層膜の代わりにZnO、SiC、
BaTiO、Si あるいはこれらを主成分とする単層膜を用い
ても構わない。しかし、多層膜を用いたほうが膜構成の
選択によるバリスタ電位およびリーク電流の制御が可能
となるためより好ましい。 （実施例２）実施例１で用いたZnO/SiO2多層膜をギャッ
プ膜に用いた本発明の別構成の再生ヘッド、すなわち、
磁気抵抗効果型ヘッドを作製した。このヘッドを媒体対
向面から見た図２を用いて、以下にその構成を示す。実
施例１と同様に、Al2O3などの絶縁層を薄膜形成し、精
密研磨した非磁性基板１１上に、下部シールド膜１２と
して２．０μｍ厚のNi-Fe膜を形成する。その上に下部
ギャップ膜１３として[ZnO(3nm)／SiO2(1nm)]×4多層膜
を作製した。次に、磁気抵抗効果膜１４として多層スピ
ンバルブ膜を形成した。その膜構成は、[Ta(3nm)／Ni-F
e(2nm)／Co(0.5nm)／Cu(2nm)／Co(1nm)／Ru(0.7nm)／Co
(2nm)／Mn-Pt(12nm)]である。
【００３２】次に、磁気抵抗効果膜１４をイオンミリン
グ法により所定の形状にパターニング後、バルクハウゼ
ンノイズを抑制するためのCo-Ptからなる磁区制御層２
５およびTaW／Taからなる電極１６を形成した。その上
に上部ギャップ１７として [ZnO(3nm)／SiO2(1nm)]×6
多層膜を厚さ3.0μmのNi-Feからなる上部シールド膜１
８を形成した。
グ法により所定の形状にパターニング後、バルクハウゼ
ンノイズを抑制するためのCo-Ptからなる磁区制御層２
５およびTaW／Taからなる電極１６を形成した。その上
に上部ギャップ１７として [ZnO(3nm)／SiO2(1nm)]×6
多層膜を厚さ3.0μmのNi-Feからなる上部シールド膜１
８を形成した。
【００３３】比較のため、下部ギャップ膜１３および上
部ギャップ膜１７として同じ膜厚のAl2O3膜を用いた磁
気ヘッドも作製した。図９にこれらのヘッドにおいて、
シールドと素子との間に電圧を印加させたときの電流値
を示す。Al2O3膜を用いた場合には電圧を５Ｖ程度印加
すると絶縁破壊し、元に戻らないのに対し、ZnO／SiO2
多層膜を用いた場合、１０Ｖ印加してもその時のリーク
電流値は高くなるものの、長時間電圧を印加しなければ
絶縁破壊は起こらず、再生ヘッドの特性を再評価しても
劣化は認められなかった。
部ギャップ膜１７として同じ膜厚のAl2O3膜を用いた磁
気ヘッドも作製した。図９にこれらのヘッドにおいて、
シールドと素子との間に電圧を印加させたときの電流値
を示す。Al2O3膜を用いた場合には電圧を５Ｖ程度印加
すると絶縁破壊し、元に戻らないのに対し、ZnO／SiO2
多層膜を用いた場合、１０Ｖ印加してもその時のリーク
電流値は高くなるものの、長時間電圧を印加しなければ
絶縁破壊は起こらず、再生ヘッドの特性を再評価しても
劣化は認められなかった。
【００３４】本実施例では、ZnOとSiO2の多層膜の場合
について述べたが、ZnOの代わりにSiC、BaTiO、Siなど
のバリスタ膜を、SiO2膜の代わりにAl2O3、Ta2O5、Bi2O
5、MnO,NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO、Nb2O5など
の酸化膜を用いた多層膜の場合においても同様な効果が
得られる。また、多層膜の代わりにZnO、SiC、BaTiO、S
iあるいはこれらを主成分とする単層膜を用いても構わ
ないが、多層膜を用いたほうが膜構成を選択することに
よりバリスタ電位およびリーク電流を制御することがで
きるため好ましい。 （実施例３）実施例１の多層膜を用いた本発明のさらに
別構成の再生ヘッド、すなわち、磁気抵抗効果型ヘッド
を作製した。図１７、図１８、図１９は、このヘッドを
基板上部から見たものであり、図１７は磁気抵抗効果素
子まで形成した図、図１８は上部シールド膜まで形成し
た図である。また図１９は、図１８のＡ−Ａ’の断面図
を示す。
について述べたが、ZnOの代わりにSiC、BaTiO、Siなど
のバリスタ膜を、SiO2膜の代わりにAl2O3、Ta2O5、Bi2O
5、MnO,NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO、Nb2O5など
の酸化膜を用いた多層膜の場合においても同様な効果が
得られる。また、多層膜の代わりにZnO、SiC、BaTiO、S
iあるいはこれらを主成分とする単層膜を用いても構わ
ないが、多層膜を用いたほうが膜構成を選択することに
よりバリスタ電位およびリーク電流を制御することがで
きるため好ましい。 （実施例３）実施例１の多層膜を用いた本発明のさらに
別構成の再生ヘッド、すなわち、磁気抵抗効果型ヘッド
を作製した。図１７、図１８、図１９は、このヘッドを
基板上部から見たものであり、図１７は磁気抵抗効果素
子まで形成した図、図１８は上部シールド膜まで形成し
た図である。また図１９は、図１８のＡ−Ａ’の断面図
を示す。
【００３５】図１７と図１９に示すように、下部シール
ド膜７１と同電位の配線，すなわち、下部シールド引き
出し電極７２と、引き出し端子７６から磁気抵抗効果素
子に接続する電極７４とは別に引き出した同電位の引き
出し電極７５とは、ZnO／Bi2O5多層膜７９で接続されて
いる。
ド膜７１と同電位の配線，すなわち、下部シールド引き
出し電極７２と、引き出し端子７６から磁気抵抗効果素
子に接続する電極７４とは別に引き出した同電位の引き
出し電極７５とは、ZnO／Bi2O5多層膜７９で接続されて
いる。
【００３６】また、同様にして図１８と図１９に示すよ
うに、上部シールド膜７７と同電位の配線，すなわち、
上部シールド引き出し電極７８と引き出し端子７６から
磁気抵抗効果素子に接続する電極７４とは別に引き出し
た同電位の引き出し電極７５は、ZnO／Bi2O5多層膜７９
で接続されている。このようにすることにより、磁気抵
抗効果素子とシールド間に高い電圧が印加された場合に
はバリスタ多層膜材料を介してシールド膜に過電流が流
れることにより、磁気抵抗効果素子の静電破壊を防ぐこ
とができる。また、その場合に発生する熱の影響も素子
から遠い位置に設置されているため影響は少ない。
うに、上部シールド膜７７と同電位の配線，すなわち、
上部シールド引き出し電極７８と引き出し端子７６から
磁気抵抗効果素子に接続する電極７４とは別に引き出し
た同電位の引き出し電極７５は、ZnO／Bi2O5多層膜７９
で接続されている。このようにすることにより、磁気抵
抗効果素子とシールド間に高い電圧が印加された場合に
はバリスタ多層膜材料を介してシールド膜に過電流が流
れることにより、磁気抵抗効果素子の静電破壊を防ぐこ
とができる。また、その場合に発生する熱の影響も素子
から遠い位置に設置されているため影響は少ない。
【００３７】本実施例では、ZnOとBi2O5の多層膜の場合
について述べたが、ZnOの代わりにSiC、BaTiO、Siなど
の材料を、Bi2O5膜の代わりにAl2O3、Ta2O5、SiO2、Mn
O、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5などの酸
化膜を用いた多層膜の場合においても同様な効果が得ら
れる。また、ZnO、SiC、BaTiO、Siあるいはこれらを主
成分とする膜を用いても構わないが、多層膜を用いたほ
うが膜構成を選択することによりバリスタ電位およびリ
ーク電流を制御することができるため好ましい。 （実施例４）実施例１の多層膜を用いた本発明のさらに
別構成の再生ヘッド、すなわち、磁気抵抗効果型ヘッド
を作製した。このヘッドを以下媒体対向面から見た図１
１を用いて、以下にその構成を説明する。実施例１と同
様に、Al2O3などの絶縁層を薄膜形成し、精密研磨した
非磁性基板８１上に、下部シールド膜８２として2.0μ
ｍ厚のNi-Fe膜を形成する。次に[ZnO(4nm)／SiO2(1nm)]
×５の多層膜８３を形成後、素子位置の部分をミリング
によりシールドまで削り、下部ギャップ膜８４として１
５nmのAl2O3膜をリフトオフ法によりパターン形成す
る。次に、磁気抵抗効果膜８５として多層スピンバルブ
膜を形成した。膜構成は、[Ta(3nm)／Ni-Fe(2nm)／Co
(0.5nm)／Cu(2nm)／Co(1nm)／Ru(0.7nm)／Co(2nm)／Mn-
Pt(12nm)]である。
について述べたが、ZnOの代わりにSiC、BaTiO、Siなど
の材料を、Bi2O5膜の代わりにAl2O3、Ta2O5、SiO2、Mn
O、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5などの酸
化膜を用いた多層膜の場合においても同様な効果が得ら
れる。また、ZnO、SiC、BaTiO、Siあるいはこれらを主
成分とする膜を用いても構わないが、多層膜を用いたほ
うが膜構成を選択することによりバリスタ電位およびリ
ーク電流を制御することができるため好ましい。 （実施例４）実施例１の多層膜を用いた本発明のさらに
別構成の再生ヘッド、すなわち、磁気抵抗効果型ヘッド
を作製した。このヘッドを以下媒体対向面から見た図１
１を用いて、以下にその構成を説明する。実施例１と同
様に、Al2O3などの絶縁層を薄膜形成し、精密研磨した
非磁性基板８１上に、下部シールド膜８２として2.0μ
ｍ厚のNi-Fe膜を形成する。次に[ZnO(4nm)／SiO2(1nm)]
×５の多層膜８３を形成後、素子位置の部分をミリング
によりシールドまで削り、下部ギャップ膜８４として１
５nmのAl2O3膜をリフトオフ法によりパターン形成す
る。次に、磁気抵抗効果膜８５として多層スピンバルブ
膜を形成した。膜構成は、[Ta(3nm)／Ni-Fe(2nm)／Co
(0.5nm)／Cu(2nm)／Co(1nm)／Ru(0.7nm)／Co(2nm)／Mn-
Pt(12nm)]である。
【００３８】次に、磁気抵抗効果膜８５をイオンミリン
グ法により所定の形状にパターニングし、バルクハウゼ
ンノイズを抑制するためのCo-Ptからなる磁区制御層８
６およびTaW／Taからなる電極８７を形成した。その上
に上部ギャップ８８として厚さ２５nmのAl2O3膜をリフ
トオフ法により形成した後、 [ZnO(4nm)／SiO2(1nm)]×
５の多層膜８９を上部ギャップの外側に形成する。最後
に厚さ3.0μｍのNi-Feからなる上部シールド膜９０を形
成した。
グ法により所定の形状にパターニングし、バルクハウゼ
ンノイズを抑制するためのCo-Ptからなる磁区制御層８
６およびTaW／Taからなる電極８７を形成した。その上
に上部ギャップ８８として厚さ２５nmのAl2O3膜をリフ
トオフ法により形成した後、 [ZnO(4nm)／SiO2(1nm)]×
５の多層膜８９を上部ギャップの外側に形成する。最後
に厚さ3.0μｍのNi-Feからなる上部シールド膜９０を形
成した。
【００３９】本構造にすることにより、通常の再生過程
においてはZnO／SiO2多層膜の抵抗が高いため、リーク
電流は無視できるほど小さく、高い電圧が印加された場
合に過剰なリーク電流はZnO/SiO2膜を経由してシールド
膜へ流れるため、磁気抵抗効果素子の絶縁破壊を防ぐこ
とができる。
においてはZnO／SiO2多層膜の抵抗が高いため、リーク
電流は無視できるほど小さく、高い電圧が印加された場
合に過剰なリーク電流はZnO/SiO2膜を経由してシールド
膜へ流れるため、磁気抵抗効果素子の絶縁破壊を防ぐこ
とができる。
【００４０】本実施例では、ZnOとSiO2の多層膜の場合
について述べたが、ZnOの代わりにSiC、BaTiO、Siなど
の材料を、SiO2膜の代わりにAl2O3、Ta2O5、Bi2O5、Mn
O、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5などを用
いても同様な効果が得られる。また、ZnO、SiC、BaTi
O、Siあるいはこれらを主成分とする膜を用いても構わ
ないが、多層膜を用いたほうが膜構成を選択することに
よりバリスタ電位およびリーク電流を制御することがで
きるため好ましい。 （実施例５）実施例１で示した多層膜を用いた本発明の
さらに別構成の再生ヘッド、すなわち、磁気抵抗効果型
ヘッドを作製した。このヘッドを基板上部から見た図１
２を用いて以下に説明する。実施例１と同様に、Al2O3
などの絶縁層を薄膜形成し、精密研磨した非磁性基板９
１上に、2.0μｍ厚のNi-Fe膜の下部シールド層９２、厚
さ15nmのAl2O3膜の下部ギャップ膜９３、磁気抵抗効果
膜として多層スピンバルブ膜９４を順次形成した。スピ
ンバルブ膜構成は、[Ta(3nm)／Ni-Fe(2nm)／Co(0.5nm)
／Cu(2 nm)／Co(1 nm)／Ru(0.7nm)／Co (2 nm)／ Mn-Pt
(12 nm)]である。
について述べたが、ZnOの代わりにSiC、BaTiO、Siなど
の材料を、SiO2膜の代わりにAl2O3、Ta2O5、Bi2O5、Mn
O、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5などを用
いても同様な効果が得られる。また、ZnO、SiC、BaTi
O、Siあるいはこれらを主成分とする膜を用いても構わ
ないが、多層膜を用いたほうが膜構成を選択することに
よりバリスタ電位およびリーク電流を制御することがで
きるため好ましい。 （実施例５）実施例１で示した多層膜を用いた本発明の
さらに別構成の再生ヘッド、すなわち、磁気抵抗効果型
ヘッドを作製した。このヘッドを基板上部から見た図１
２を用いて以下に説明する。実施例１と同様に、Al2O3
などの絶縁層を薄膜形成し、精密研磨した非磁性基板９
１上に、2.0μｍ厚のNi-Fe膜の下部シールド層９２、厚
さ15nmのAl2O3膜の下部ギャップ膜９３、磁気抵抗効果
膜として多層スピンバルブ膜９４を順次形成した。スピ
ンバルブ膜構成は、[Ta(3nm)／Ni-Fe(2nm)／Co(0.5nm)
／Cu(2 nm)／Co(1 nm)／Ru(0.7nm)／Co (2 nm)／ Mn-Pt
(12 nm)]である。
【００４１】次に、磁気抵抗効果膜９４をイオンミリン
グ法によりパターニングし、バルクハウゼンノイズを抑
制するためのCo-Ptからなる磁区制御層９５およびTaW／
Taからなる電極９６を形成する（図１２（ａ））。次に
磁気抵抗効果素子の素子高さを決めるため、レジスト９
７によりパターニングを行い、レジスト９７をマスクと
して下部シールド９２に到達するまでイオンミリングし
た後、保護膜として [ZnO(4nm)／SiO2(1nm)]×５の多層
膜９８を形成する（図１２（ｂ））。
グ法によりパターニングし、バルクハウゼンノイズを抑
制するためのCo-Ptからなる磁区制御層９５およびTaW／
Taからなる電極９６を形成する（図１２（ａ））。次に
磁気抵抗効果素子の素子高さを決めるため、レジスト９
７によりパターニングを行い、レジスト９７をマスクと
して下部シールド９２に到達するまでイオンミリングし
た後、保護膜として [ZnO(4nm)／SiO2(1nm)]×５の多層
膜９８を形成する（図１２（ｂ））。
【００４２】レジストを剥離した後（図１２（ｃ））、
その上に上部ギャップ膜９９として、膜厚さ２５nmのAl
2O3膜をリフトオフ法によりパターン形成し（図１２
（ｄ））、最後に厚さ３．０μｍのNi-Feからなる上部
シールド膜１００を形成した。以上の方法により作製し
た磁気ヘッドにおけるＢ−Ｂ’面の断面図を図１２
（ｅ）に示す。
その上に上部ギャップ膜９９として、膜厚さ２５nmのAl
2O3膜をリフトオフ法によりパターン形成し（図１２
（ｄ））、最後に厚さ３．０μｍのNi-Feからなる上部
シールド膜１００を形成した。以上の方法により作製し
た磁気ヘッドにおけるＢ−Ｂ’面の断面図を図１２
（ｅ）に示す。
【００４３】この図に示されたように、バリスタ膜によ
り磁気抵抗効果膜９４は上部シールド１００及び下部の
シールド９２と電気的に接続されており、本構造にする
ことにより、両電極間または磁気抵抗効果素子とシール
ド間に高い電圧が印加されても、バリスタ多層膜を経由
してリーク電流が流れるため、磁気抵抗効果素子の絶縁
破壊を防ぐことができる。本実施例では、ZnOとSiO2の
多層膜の場合について述べたが、ZnOの代わりにSiC、Ba
TiO、Siなどの材料をSiO2膜の代わりにAl2O3、Ta2O5、B
i2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5
などを用いても同様な効果が得られる。また、ZnO、Si
C、BaTiO、Si あるいはこれらを主成分とする単層膜を
用いても構わないが、多層膜を用いたほうが膜構成を選
択することによりバリスタ電位およびリーク電流を制御
することができるため好ましい。 （実施例６）実施例１で示した多層膜を用いた本発明の
さらに別構成の再生ヘッド、すなわち、磁気抵抗効果型
ヘッドとしてトンネル磁気ヘッドを作製した。このヘッ
ドの構成を図１３を用いて以下に説明する。実施例１と
同様に、Al2O3などの絶縁層を薄膜形成し、精密研磨し
た非磁性基板１０１上に、下部シールド膜１０２として
2.0μｍ厚のNi-Fe膜を形成する。次に、下部電極１０
３、磁気抵抗効果膜としてトンネルスピンバルブ膜１０
４、上部電極１０５を連続形成し、所定の形状にパター
ニングを行った。ここで、電極にはRuを用い、トンネル
スピンバルブ膜の構成は [Ta(3nm)／Ni-Fe(2nm)／Co(0.
5nm)／Al-O (1nm)／Co(1 nm)／Mn-Pt(12 nm)]である。
次にバルクハウゼンノイズを抑制するためトンネルスピ
ンバルブ膜の両脇に、下部Al2O3絶縁層１０６および上
部Al2O3絶縁層１０８で挟んだのCo-Ptからなる磁区制御
膜１０７を形成した。その後、イオンミリング法により
下部電極まで素子の一部を削り、その穴に[ZnO(4nm)／S
iO2(1nm)]×５の多層膜１０９を埋め込む。その後、厚
さ3.0μｍのNi-Feからなる上部シールド膜１１０を形成
した。これにより、上部電極と下部電極の間に過剰な電
圧が印加されたときの電流のバイパスが形成されたこと
になる。
り磁気抵抗効果膜９４は上部シールド１００及び下部の
シールド９２と電気的に接続されており、本構造にする
ことにより、両電極間または磁気抵抗効果素子とシール
ド間に高い電圧が印加されても、バリスタ多層膜を経由
してリーク電流が流れるため、磁気抵抗効果素子の絶縁
破壊を防ぐことができる。本実施例では、ZnOとSiO2の
多層膜の場合について述べたが、ZnOの代わりにSiC、Ba
TiO、Siなどの材料をSiO2膜の代わりにAl2O3、Ta2O5、B
i2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5
などを用いても同様な効果が得られる。また、ZnO、Si
C、BaTiO、Si あるいはこれらを主成分とする単層膜を
用いても構わないが、多層膜を用いたほうが膜構成を選
択することによりバリスタ電位およびリーク電流を制御
することができるため好ましい。 （実施例６）実施例１で示した多層膜を用いた本発明の
さらに別構成の再生ヘッド、すなわち、磁気抵抗効果型
ヘッドとしてトンネル磁気ヘッドを作製した。このヘッ
ドの構成を図１３を用いて以下に説明する。実施例１と
同様に、Al2O3などの絶縁層を薄膜形成し、精密研磨し
た非磁性基板１０１上に、下部シールド膜１０２として
2.0μｍ厚のNi-Fe膜を形成する。次に、下部電極１０
３、磁気抵抗効果膜としてトンネルスピンバルブ膜１０
４、上部電極１０５を連続形成し、所定の形状にパター
ニングを行った。ここで、電極にはRuを用い、トンネル
スピンバルブ膜の構成は [Ta(3nm)／Ni-Fe(2nm)／Co(0.
5nm)／Al-O (1nm)／Co(1 nm)／Mn-Pt(12 nm)]である。
次にバルクハウゼンノイズを抑制するためトンネルスピ
ンバルブ膜の両脇に、下部Al2O3絶縁層１０６および上
部Al2O3絶縁層１０８で挟んだのCo-Ptからなる磁区制御
膜１０７を形成した。その後、イオンミリング法により
下部電極まで素子の一部を削り、その穴に[ZnO(4nm)／S
iO2(1nm)]×５の多層膜１０９を埋め込む。その後、厚
さ3.0μｍのNi-Feからなる上部シールド膜１１０を形成
した。これにより、上部電極と下部電極の間に過剰な電
圧が印加されたときの電流のバイパスが形成されたこと
になる。
【００４４】本実施例では多層バリスタ膜に関して述べ
たが、トンネル磁気ヘッドでは静電破壊電圧が低いた
め、ZnO、SiC、Si、BaTiO、SrTiOあるいはこれらを主成
分とするバリスタ単層膜、トランジスタ、ダイオードな
どを用いても効果が得られる。さらに、本実施例では、
ZnOとSiO2の多層膜の場合について述べたが、ZnOの代わ
りにSiC、BaTiO、Siなどの材料を、SiO2膜の代わりにAl
2O3、Ta2O5、Bi2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO
2、ZrO2、Nb2O5などの酸化膜を用いた多層膜の場合にお
いても同様な効果が得られる。
たが、トンネル磁気ヘッドでは静電破壊電圧が低いた
め、ZnO、SiC、Si、BaTiO、SrTiOあるいはこれらを主成
分とするバリスタ単層膜、トランジスタ、ダイオードな
どを用いても効果が得られる。さらに、本実施例では、
ZnOとSiO2の多層膜の場合について述べたが、ZnOの代わ
りにSiC、BaTiO、Siなどの材料を、SiO2膜の代わりにAl
2O3、Ta2O5、Bi2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO
2、ZrO2、Nb2O5などの酸化膜を用いた多層膜の場合にお
いても同様な効果が得られる。
【００４５】また、本実施例ではトンネルスピンバルブ
を用いたが、通常のスピンバルブ膜構成あるいはスピン
バルブの非磁性層として半導体材料を用いても構わな
い。あるいは磁性層と非磁性層を複数回積層した膜にお
いても同様な効果が得られる。
を用いたが、通常のスピンバルブ膜構成あるいはスピン
バルブの非磁性層として半導体材料を用いても構わな
い。あるいは磁性層と非磁性層を複数回積層した膜にお
いても同様な効果が得られる。
【００４６】また、２層以上の磁性層を非磁性層で分割
し、磁性層の相対的な磁化の向きにより電流が変化する
事により磁気検出をする多層膜と、前記多層膜の両側に
設けたバルクハウゼンノイズを抑止するために縦バイア
ス磁界を印加する一対の磁区制御膜と、前記多層膜に電
気検出電流を膜垂直方向に流すために上下に設けた一対
の電極と、上下の電極を分離するための絶縁をとるため
のギャップ膜と、多層膜を挟むように配置された上部シ
ールドおよび下部シールドが設けられた磁気デバイスに
おいても、上下の電極間にバリスタ膜、トランジスタ膜
あるいはダイオードなどを用いることにより静電破壊に
対して優れた磁気ヘッドも供給可能である。 （実施例７）実施例６とは別構成の本発明の再生ヘッ
ド、すなわち、磁気抵抗効果型ヘッドとしてトンネル磁
気ヘッドを作製した。このヘッドの構成を図１４を用い
て以下に説明する。
し、磁性層の相対的な磁化の向きにより電流が変化する
事により磁気検出をする多層膜と、前記多層膜の両側に
設けたバルクハウゼンノイズを抑止するために縦バイア
ス磁界を印加する一対の磁区制御膜と、前記多層膜に電
気検出電流を膜垂直方向に流すために上下に設けた一対
の電極と、上下の電極を分離するための絶縁をとるため
のギャップ膜と、多層膜を挟むように配置された上部シ
ールドおよび下部シールドが設けられた磁気デバイスに
おいても、上下の電極間にバリスタ膜、トランジスタ膜
あるいはダイオードなどを用いることにより静電破壊に
対して優れた磁気ヘッドも供給可能である。 （実施例７）実施例６とは別構成の本発明の再生ヘッ
ド、すなわち、磁気抵抗効果型ヘッドとしてトンネル磁
気ヘッドを作製した。このヘッドの構成を図１４を用い
て以下に説明する。
【００４７】まず、Al2O3などの絶縁層を薄膜形成し、
精密研磨した非磁性基板１１１上に、下部シールド膜１
１２として２．０μｍ厚のNi-Fe膜を形成する。次に、
下部電極１１３、磁気抵抗効果膜としてのトンネルスピ
ンバルブ膜１１４、上部電極１１５を連続形成し、所定
の形状にパターニングを行った。ここで、電極にはRuを
用い、トンネルスピンバルブ膜として[Ta(3nm)／Ni-Fe
(2nm)／Co(0.5nm)／Al-O (1nm)／Co(1nm)／Mn-Pt(12n
m)]を用いた。トンネルスピンバルブ膜をパターニング
し、両脇にバリスタ膜１１６、バルクハウゼンノイズを
抑制するためのCo-Ptからなる磁区制御膜１１７、バリ
スタ多層膜１１８を連続形成した。ここで、バリスタ多
層膜１１６および１１８として、ZnO(３０nm)膜を用い
た。その後、厚さ３．０μｍのNi-Feからなる上部シー
ルド膜１１９を形成した。これにより、磁区制御膜１１
７を介して、上部電極と下部電極の間にバリスタ膜が形
成され、過剰な電圧が印加されたときの電流のバイパス
が形成された。本実施例ではZnO(３０nm)の場合に関し
て述べたが、SiC、Si、BaTiO、SrTiOあるいはこれらを
主成分とするバリスタ単層膜、トランジスタ、ダイオー
ドなどを用いても効果が得られる。さらに、ZnO、SiC、
BaTiO、Siなどのバリスタ材料と、SiO2、Al2O3、Ta2O
5、Bi2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、N
b2O5などの酸化膜との多層膜を用いても同様な効果が得
られる。
精密研磨した非磁性基板１１１上に、下部シールド膜１
１２として２．０μｍ厚のNi-Fe膜を形成する。次に、
下部電極１１３、磁気抵抗効果膜としてのトンネルスピ
ンバルブ膜１１４、上部電極１１５を連続形成し、所定
の形状にパターニングを行った。ここで、電極にはRuを
用い、トンネルスピンバルブ膜として[Ta(3nm)／Ni-Fe
(2nm)／Co(0.5nm)／Al-O (1nm)／Co(1nm)／Mn-Pt(12n
m)]を用いた。トンネルスピンバルブ膜をパターニング
し、両脇にバリスタ膜１１６、バルクハウゼンノイズを
抑制するためのCo-Ptからなる磁区制御膜１１７、バリ
スタ多層膜１１８を連続形成した。ここで、バリスタ多
層膜１１６および１１８として、ZnO(３０nm)膜を用い
た。その後、厚さ３．０μｍのNi-Feからなる上部シー
ルド膜１１９を形成した。これにより、磁区制御膜１１
７を介して、上部電極と下部電極の間にバリスタ膜が形
成され、過剰な電圧が印加されたときの電流のバイパス
が形成された。本実施例ではZnO(３０nm)の場合に関し
て述べたが、SiC、Si、BaTiO、SrTiOあるいはこれらを
主成分とするバリスタ単層膜、トランジスタ、ダイオー
ドなどを用いても効果が得られる。さらに、ZnO、SiC、
BaTiO、Siなどのバリスタ材料と、SiO2、Al2O3、Ta2O
5、Bi2O5、MnO、NiO、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、N
b2O5などの酸化膜との多層膜を用いても同様な効果が得
られる。
【００４８】また、本実施例ではトンネルスピンバルブ
を用いたが、通常のスピンバルブ膜構成あるいはスピン
バルブの非磁性層として半導体材料を用いても構わな
い。あるいは磁性層と非磁性層を複数回積層した膜にお
いても同様な効果が得られる。 （実施例８）実施例１で作製した磁気抵抗効果型ヘッド
と記録ヘッドを組み合わせた本発明の磁気ヘッドを作製
した。図１５は、記録再生分離型ヘッドの一部分を切断
した場合の斜視図である。再生ヘッドの構成は実施例１
と同じ構成とした。記録ヘッドの下部磁極１２３は、再
生ヘッドの上部シールドと兼用とし、記録ヘッドのコイ
ル１２４、および上部磁極１２５は、それぞれ電気めっ
き法により作製したCuおよび４６wt%Ni-Fe膜を用いた。
記録ヘッドの磁気ギャップ膜及び保護膜はAl2O3膜を用
いた。記録ヘッドのトラック幅は０．４μｍ、再生ヘッ
ドのトラック幅は０．３μｍとした。
を用いたが、通常のスピンバルブ膜構成あるいはスピン
バルブの非磁性層として半導体材料を用いても構わな
い。あるいは磁性層と非磁性層を複数回積層した膜にお
いても同様な効果が得られる。 （実施例８）実施例１で作製した磁気抵抗効果型ヘッド
と記録ヘッドを組み合わせた本発明の磁気ヘッドを作製
した。図１５は、記録再生分離型ヘッドの一部分を切断
した場合の斜視図である。再生ヘッドの構成は実施例１
と同じ構成とした。記録ヘッドの下部磁極１２３は、再
生ヘッドの上部シールドと兼用とし、記録ヘッドのコイ
ル１２４、および上部磁極１２５は、それぞれ電気めっ
き法により作製したCuおよび４６wt%Ni-Fe膜を用いた。
記録ヘッドの磁気ギャップ膜及び保護膜はAl2O3膜を用
いた。記録ヘッドのトラック幅は０．４μｍ、再生ヘッ
ドのトラック幅は０．３μｍとした。
【００４９】本発明の磁気ヘッドは、従来の磁気ヘッド
と比較して、絶縁破壊を起こしにくい構造を用いている
ため、本発明の磁気抵抗効果型ヘッドの製造方法は、製
造におけるヘッドの良品率、すなわち歩留まりの高い磁
気ヘッドの作製を可能とする。また、実施例２から実施
例７に用いたいずれの再生ヘッドの場合も同様な効果が
得られる。 （実施例９）本発明の記録再生分離型ヘッドを用い、磁
気ディスク装置を作製した。図１６に磁気ディスク装置
の構造の概略図を示す。磁気記録媒体１３１には残留磁
束密度３４００OeのCo-Cr-Pt系合金からなる材料を用い
た。磁気ヘッド１３３における再生ヘッドは実施例１で
用いた再生ヘッドを用いた。これにより、従来のAl2O3
単層膜を用いた磁気ヘッドと比較して、その製造におい
ての良品率、すなわち歩留まりの高い磁気ヘッドの作製
が可能となる。また、再生ヘッドとして実施例２から実
施例７に用いたどのヘッドを用いても同様な効果が得ら
れる。これにより、記録密度の高い磁気ディスク装置を
作製できる。本発明の磁気ヘッドは２０Gbit/in2以上の
記録密度を有する磁気記録再生装置に有効である。ま
た、４０Gbit/in2以上の記録密度を有する磁気記録再生
装置には、必須となる。
と比較して、絶縁破壊を起こしにくい構造を用いている
ため、本発明の磁気抵抗効果型ヘッドの製造方法は、製
造におけるヘッドの良品率、すなわち歩留まりの高い磁
気ヘッドの作製を可能とする。また、実施例２から実施
例７に用いたいずれの再生ヘッドの場合も同様な効果が
得られる。 （実施例９）本発明の記録再生分離型ヘッドを用い、磁
気ディスク装置を作製した。図１６に磁気ディスク装置
の構造の概略図を示す。磁気記録媒体１３１には残留磁
束密度３４００OeのCo-Cr-Pt系合金からなる材料を用い
た。磁気ヘッド１３３における再生ヘッドは実施例１で
用いた再生ヘッドを用いた。これにより、従来のAl2O3
単層膜を用いた磁気ヘッドと比較して、その製造におい
ての良品率、すなわち歩留まりの高い磁気ヘッドの作製
が可能となる。また、再生ヘッドとして実施例２から実
施例７に用いたどのヘッドを用いても同様な効果が得ら
れる。これにより、記録密度の高い磁気ディスク装置を
作製できる。本発明の磁気ヘッドは２０Gbit/in2以上の
記録密度を有する磁気記録再生装置に有効である。ま
た、４０Gbit/in2以上の記録密度を有する磁気記録再生
装置には、必須となる。
【００５０】
【発明の効果】上述のように本発明により静電破壊を防
止でき、その製造において、良品率、すなわち、歩留ま
りの高いヘッドを作製・供給可能となる。さらに、バリ
スタ膜としてZnO、SiC、SrTiO、Siなどのバリスタ材料
とSiO2、Al2O3などの酸化物絶縁材料との多層膜を用い
てバリスタ電位及びリーク電流を制御することにより、
さらに高い効果が得られるさらに、上記磁気抵抗効果型
ヘッドと誘導型薄膜磁気ヘッドを組み合わせることによ
り良好な記録再生磁気ヘッドが得られる。さらに、この
磁気ヘッドを搭載した磁気記録再生装置は優れた高記録
密度特性を有する。
止でき、その製造において、良品率、すなわち、歩留ま
りの高いヘッドを作製・供給可能となる。さらに、バリ
スタ膜としてZnO、SiC、SrTiO、Siなどのバリスタ材料
とSiO2、Al2O3などの酸化物絶縁材料との多層膜を用い
てバリスタ電位及びリーク電流を制御することにより、
さらに高い効果が得られるさらに、上記磁気抵抗効果型
ヘッドと誘導型薄膜磁気ヘッドを組み合わせることによ
り良好な記録再生磁気ヘッドが得られる。さらに、この
磁気ヘッドを搭載した磁気記録再生装置は優れた高記録
密度特性を有する。
【図１】本発明のZnOおよびZnO/SiO2多層膜のI-V特性
例。
例。
【図２】磁気抵抗効果型ヘッドの媒体対向面から見た断
面図。
面図。
【図３】本発明のバリスタ膜構成。
【図４】絶縁耐圧の測定方法を示す説明図。
【図５】本発明のZnO/SiO2多層膜における膜構成を変化
させたときのI-V特性例。
させたときのI-V特性例。
【図６】本発明の第１の実施形態における磁気ヘッドの
基板面から見た作製工程を示す図。
基板面から見た作製工程を示す図。
【図７】本発明の第１の実施形態における磁気ヘッドの
斜視図。
斜視図。
【図８】本発明の第１の実施形態における別構成の磁気
ヘッドの斜視図。
ヘッドの斜視図。
【図９】従来の磁気ヘッド、および本発明の第２の実施
形態における磁気ヘッドのI-V特性例。
形態における磁気ヘッドのI-V特性例。
【図１０】本発明構造と従来構造の磁気抵抗効果型ヘッ
ドの良品率、すなわち歩留まりを示す表。
ドの良品率、すなわち歩留まりを示す表。
【図１１】本発明の第４の実施形態における磁気抵抗効
果型ヘッドの媒体対向面から見た断面図。
果型ヘッドの媒体対向面から見た断面図。
【図１２】本発明の第５の実施形態における磁気抵抗効
果型ヘッドの基板面から見た作製工程を示す図および断
面図。
果型ヘッドの基板面から見た作製工程を示す図および断
面図。
【図１３】本発明の第６の実施形態における磁気抵抗効
果型ヘッドの斜視図。
果型ヘッドの斜視図。
【図１４】本発明の第７の実施形態における磁気抵抗効
果型ヘッドの斜視図。
果型ヘッドの斜視図。
【図１５】本発明の磁気ヘッドを示す斜視図。
【図１６】本発明の磁気記録再生装置を示す図。
【図１７】本発明の第３の実機形態における磁気ヘッド
の基板面図。
の基板面図。
【図１８】本発明の第３の実機形態における磁気ヘッド
の基板面図。
の基板面図。
【図１９】本発明の第３の実機形態における磁気ヘッド
の断面図。
の断面図。
11、21、31、41、51、61、81、91、101、111…基板、1
2、22、32、42、52、62、71、82、92、102、112、122…
下部シールド膜、24、80、106、108 酸化絶縁膜、2
3、44、49、56、66、79、83、89、98、109、116、118
バリスタ膜、13、43、84、93、…下部ギャップ膜、1
4、45、53、63、73、85、94、121…磁気抵抗効果膜、1
5、46、54、64、86、107、117、128…磁区制御膜、16、
34、47、55、65、74、87、96、103、105、113、115、12
7…電極、17、48、88、99…上部ギャップ膜、18、50、5
7、67、77、90、100、110、119、123…上部シールド
膜、33…I-V特性評価膜、72…下部シールド引き出し電
極、75…引き出し電極、76…電極端子、78…上部シール
ド引き出し電極、97…レジスト、104、114、…トンネル
磁気抵抗効果膜、124…コイル、125…上部磁極、126.…
基体、131…磁気記録媒体、132…磁気記録媒体駆動部、
133…磁気ヘッド、134.…磁気ヘッド駆動部、35…記録
再生信号処理系。
2、22、32、42、52、62、71、82、92、102、112、122…
下部シールド膜、24、80、106、108 酸化絶縁膜、2
3、44、49、56、66、79、83、89、98、109、116、118
バリスタ膜、13、43、84、93、…下部ギャップ膜、1
4、45、53、63、73、85、94、121…磁気抵抗効果膜、1
5、46、54、64、86、107、117、128…磁区制御膜、16、
34、47、55、65、74、87、96、103、105、113、115、12
7…電極、17、48、88、99…上部ギャップ膜、18、50、5
7、67、77、90、100、110、119、123…上部シールド
膜、33…I-V特性評価膜、72…下部シールド引き出し電
極、75…引き出し電極、76…電極端子、78…上部シール
ド引き出し電極、97…レジスト、104、114、…トンネル
磁気抵抗効果膜、124…コイル、125…上部磁極、126.…
基体、131…磁気記録媒体、132…磁気記録媒体駆動部、
133…磁気ヘッド、134.…磁気ヘッド駆動部、35…記録
再生信号処理系。
Claims (14)
- 【請求項１】磁気的信号を電気的信号に変換する磁気抵
抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に電気検出電流を流す
ための一対の電極と、前記一対の電極及び前記磁気抵抗
効果膜の上下に配置された上部ギャップ膜及び下部ギャ
ップ膜と、前記上下ギャップ膜の上下に配置された上部
シールド膜及び下部シールド膜とからなり、前記一対の
電極と前記上部シールド膜または前記下部シールド膜の
少なくともどちらか一方との間がバリスタ材料により電
気的に接続されており、かつ前記一対の電極間が前記バ
リスタ材料で接続されている磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２】磁気的信号を電気的信号に変換する磁気抵
抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に電気検出電流を流す
ための一対の電極と、前記一対の電極及び前記磁気抵抗
効果膜の上下に配置された上部ギャップ膜及び下部ギャ
ップ膜と、前記上下ギャップ膜の上下に配置された上部
シールド膜及び下部シールド膜とからなり、前記上部ギ
ャップ膜または前記下部ギャップ膜の少なくとも一方に
バリスタ材料を用いた磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項３】磁気的信号を電気的信号に変換する磁気抵
抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に電気検出電流を流す
ための一対の電極と、前記一対の電極及び前記磁気抵抗
効果膜の上下に配置された上部ギャップ膜及び下部ギャ
ップ膜と、前記上下ギャップ膜の上下に配置された上部
シールド膜及び下部シールド膜とからなり、前記一対の
電極の引き出し端子から見て磁気抵抗効果素子のない側
で、前記上部シールド膜及び前記下部シールド膜と前記
電極の引き出し端子から伸ばした配線とがバリスタ材料
により接続されている磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項４】磁気的信号を電気的信号に変換する磁気抵
抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に電気検出電流を流す
ための一対の電極と、前記一対の電極及び前記磁気抵抗
効果膜の上下に配置された上部ギャップ膜及び下部ギャ
ップ膜と、前記上下ギャップ膜の上下に配置された上部
シールド膜及び下部シールド膜とからなり、前記磁区制
御膜および電極がバリスタ材料を介して前記上部または
前記下部のシールド膜と接続されている磁気抵抗効果型
ヘッド。 - 【請求項５】磁気的信号を電気的信号に変換する磁気抵
抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に電気検出電流を流す
ための一対の電極と、前記一対の電極及び前記磁気抵抗
効果膜の上下に配置された上部ギャップ膜及び下部ギャ
ップ膜と、前記上下ギャップ膜の上下に配置された上部
シールド膜及び下部シールド膜とからなり、前記電極と
前記磁気抵抗効果素子で囲まれた少なくとも一部分がバ
リスタ材料で形成されており、かつ前記バリスタ特性を
示す材料で前記上部シールド膜と前記下部シールド膜と
を接続した磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項６】磁気的信号を電気的信号に変換する磁気抵
抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に電気検出電流を流す
ための一対の電極と、前記一対の電極及び前記磁気抵抗
効果膜の上下に配置された上部ギャップ膜及び下部ギャ
ップ膜と、前記上下ギャップ膜の上下に配置された上部
シールド膜及び下部シールド膜とからなり、前記電極と
前記磁気抵抗効果素子で囲まれた少なくとも一部分がバ
リスタ材料で形成されており、かつ前記バリスタ特性を
示す材料で前記上部シールド膜と前記下部シールド膜と
を接続した磁気抵抗効果型ヘッドの製造において、前記
磁気抵抗効果膜を素子高さ方向にパターニングして後に
前記バリスタ材料を埋め込むことにより前記磁気抵抗効
果素子と前記上下のシールド膜間をバリスタ材料で接続
することを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドの製造方
法。 - 【請求項７】２層以上の磁性層を非磁性層で分割し、磁
性層の相対的な磁化の向きにより電流が変化する事によ
り磁気検出をする多層膜と、前記多層膜の両側に設けた
バルクハウゼンノイズを抑止するために縦バイアス磁界
を印加する一対の磁区制御膜と、前記多層膜に電気検出
電流を膜垂直方向に流すために上下に設けた一対の電極
と、上下の電極を分離するための絶縁をとるためのギャ
ップ膜と、多層膜を挟むように配置された上部シールド
および下部シールドが設けられた磁気デバイスにおい
て、上部シールドと下部シールドとの間あるいは上下の
電極との間にダイオード、トランジスタ、あるいはバリ
スタ材料を形成したことを特徴とする磁気抵抗効果型ヘ
ッド。 - 【請求項８】２層以上の磁性層を非磁性層で分割し、磁
性層の相対的な磁化の向きにより電流が変化する事によ
り磁気検出をする多層膜と、前記多層膜の両側に設けた
バルクハウゼンノイズを抑止するために縦バイアス磁界
を印加する一対の磁区制御膜と、前記多層膜に電気検出
電流を膜垂直方向に流すために上下に設けた一対の電極
と、上下の電極を分離するための絶縁をとるためのギャ
ップ膜と、多層膜を挟むように配置された上部シールド
および下部シールドが設けられた磁気デバイスにおい
て、磁区制御膜の上部または下部の少なくとも一方にダ
イオード、トランジスタ、あるいはバリスタ材料を介し
て上下のシールドまたは電極とを接続したことを特徴と
する磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項９】磁気抵抗効果膜の静電破壊防止バイパス形
成膜として、Al2O3、SiO2、Ta2O5、Bi2O5、MnO、NiO、C
oO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5あるいはこれらを
主成分とする酸化膜とZnO、SiC、BaTiO、Si、SrTiOから
選ばれる膜との多層構造を有したバリスタ材料を少なく
とも一部に用いた磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項１０】ZnO、SiC、BaTiO、Si、SrTiOあるいはこ
れらを主成分とする膜から成る材料を前記バリスタ材料
として用いた請求項１から請求項８のいずれかに記載の
磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項１１】Al2O3、SiO2、Ta2O5、Bi2O5、MnO、Ni
O、CoO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5あるいはこれ
らを主成分とする酸化膜とZnO、SiC、BaTiO、Si、SrTiO
から選ばれる膜との多層構造を有したバリスタ特性を示
す材料を前記バリスタ材料として用いた請求項１から請
求項８のいずれかに記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項１２】請求項１０から請求項１１に記載の多層
膜において、Al2O3、SiO2、Ta2O5、Bi2O5、MnO、NiO、C
oO、Fe-O、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5あるいはこれらを
主成分とする酸化膜の膜厚が５nm以下であることを特徴
とする磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項１３】請求項１から請求項１２に記載の磁気抵
抗効果型ヘッドと誘導型薄膜ヘッドとを組み合わせた磁
気ヘッド 。 - 【請求項１４】請求項１３に記載の磁気ヘッドを搭載し
た磁気記録再生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000400887A JP2002197621A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 磁気抵抗効果型ヘッド、その製造方法、及び磁気記録再生装置 |
| US09/940,517 US7061727B2 (en) | 2000-12-28 | 2001-08-29 | Magnetoresistive head using multilayered varistor material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000400887A JP2002197621A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 磁気抵抗効果型ヘッド、その製造方法、及び磁気記録再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002197621A true JP2002197621A (ja) | 2002-07-12 |
| JP2002197621A5 JP2002197621A5 (ja) | 2006-06-08 |
Family
ID=18865397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000400887A Pending JP2002197621A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 磁気抵抗効果型ヘッド、その製造方法、及び磁気記録再生装置 |
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|---|---|
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| US7239488B2 (en) * | 2004-03-09 | 2007-07-03 | Sae Magnetics (H.K.), Ltd. | MR sensor on an insulating substrate and method of manufacture |
| US7420787B2 (en) * | 2005-08-15 | 2008-09-02 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetoresistive sensor having a shape enhanced pinned layer |
| EP1946336A1 (en) * | 2005-10-19 | 2008-07-23 | Littelfuse Ireland Development Company Limited | A varistor and production method |
| JP4565452B2 (ja) * | 2006-07-27 | 2010-10-20 | セイコーインスツル株式会社 | ヘッドジンバル機構及び情報記録再生装置 |
| JP4957378B2 (ja) * | 2007-05-23 | 2012-06-20 | Ｔｄｋ株式会社 | 磁気ヘッド装置 |
| US8045298B2 (en) * | 2007-12-20 | 2011-10-25 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Three terminal magnetic sensing device having a track width defined in a localized region by a patterned insulator and methods of making the same |
| US7969687B2 (en) * | 2008-05-21 | 2011-06-28 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetic head with delayed connection heater shunting |
| US11087791B1 (en) * | 2020-05-05 | 2021-08-10 | Western Digital Technologies, Inc. | Data storage device with voltage-assisted magnetic recording (VAMR) for high density magnetic recording |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4317149A (en) * | 1980-06-02 | 1982-02-23 | International Business Machines Corporation | Magnetic head having static discharge means |
| US4800454A (en) * | 1987-08-10 | 1989-01-24 | Magnetic Peripherals Inc. | Static charge protection for magnetic thin film data transducers |
| JP3186199B2 (ja) * | 1992-04-03 | 2001-07-11 | 株式会社村田製作所 | 積層型バリスタ |
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| KR950012334A (ko) | 1993-10-29 | 1995-05-16 | 윌리엄 티. 엘리스 | 자기 저항 헤드 어셈블리 및 자기 저항 헤드를 정전하 방전으로부터 보호하는 방법 |
| JPH0845033A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-02-16 | Fujitsu Ltd | 磁気ヘッド、磁気記録装置及び磁気ヘッドの製造方法 |
| US5920978A (en) * | 1995-03-01 | 1999-07-13 | Fujitsu Limited | Method of making a thin film magnetic slider |
| JPH0991623A (ja) * | 1995-09-19 | 1997-04-04 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド及びその製造方法 |
| JPH09198619A (ja) | 1996-01-22 | 1997-07-31 | Nec Corp | 磁気抵抗効果型ヘッドおよびその製造方法 |
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-
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- 2000-12-28 JP JP2000400887A patent/JP2002197621A/ja active Pending
-
2001
- 2001-08-29 US US09/940,517 patent/US7061727B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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