JP2613239B2 - 磁気抵抗効果型ヘツド - Google Patents

磁気抵抗効果型ヘツド

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気抵抗効果型ヘツドに係り、特に高密度磁
気記録に最適な磁気抵抗効果型ヘツドに関する。
〔従来の技術〕
従来のシヤントバイアス型磁気抵抗効果型ヘツドのシ
ヤント膜には、米国特許第3940797号明細書に記載のよ
うにTiあるいはTaが、また特開昭62−128015号公報に記
載のようにZrが用いられていた。
また、NiFe膜と電極との反応を抑えるバリア膜として
は、特開昭58−12126号公報にMo,Cr,Ti,W,Ta,Pt,Zr,Nb
の何れかを用いることが記載されている。しかし、この
膜は電極とMR膜との反応を防止するために、電極が存在
する部分にのみ電極とMR膜との間に設けられており、本
発明の様にMR膜の片面全面に設けて、バイアス磁界を印
加するシャント膜の記載はない。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来沢術がTiを用いたシヤントバイアス型磁気抵
抗ヘツドでは、175℃以上になるとNi−Fe合金（以下パ
ーマロイと呼ぶ）膜とTiの反応が起こり、磁気抵抗効果
膜であるパーマロイ膜の特性劣化が生ずる。また、Zrを
シヤント膜としたヘツドでは、パーマロイ膜との反応下
限温度は325℃まで改善されるが、ヘツドを作製する種
々のプロセスの温度条件からみて、まだ低く、電気抵抗
率が100〜150μΩcmとシャント膜としては高すぎる。Ta
はパーマロイとの反応開始温度が350℃と高いが、Ta薄
膜はパーマロイやTiに比較すると耐食性が悪く、電気抵
抗率も90〜200μΩcmと極めて高く、シヤント膜として
は不適当である。
本発明の目的は、シヤント型磁気抵抗効果型ヘツドに
最適な耐熱性に優れたシヤント膜をもつた磁気抵抗効果
型ヘツドを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、パーマロイ膜との反応開始温度が高く、
かつ電気抵抗がシヤント構造に適したNb膜を用いること
により達成される。
〔作用〕
どのような金属膜が組み合せ膜として適しているか
は、実際に種々の薄膜を用いて素子を作製して評価しな
ければならない。反応の面からみれば、反応は原子の熱
活性化に支配されるので、融点の高い金属が望ましい。
これと同時に耐食性の優れていることも必要である。Nb
は上記の点で優れた性質を有している。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を説明する。
実施例１ ガラス基板上にNi−19wt％Feの組成をもつパーマロイ
薄膜を電子ビーム蒸着法で形成した。パーマロイの厚さ
は400Åである。このパーマロイ薄膜の上に真空を破る
ことなく引き続きNb薄膜を電子ビーム蒸着法で約700Å
蒸着した。この２層膜を以下Nb/パーマロイ膜と呼ぶ。
この試料と比較するために同種のガラス基板上に上記と
同組成のパーマロイ膜を形成し、続けてTi膜を蒸着した
Ti/パーマロイ膜を作製した。これらの試料を同一条件
で比較するために、10-7Torrの真空炉中で一緒に並べて
熱処理を行なつた。第１図は熱処理温度とパーマロイ膜
の保磁力の変化を示したものである。第１図から明らか
なように、Ti/パーマロイ２層膜の保磁力は熱処理温度
が225℃以上になると増大し始める。これは、Tiとパー
マロイ膜の相互拡散等により、パーマロイ膜の蒸気特性
が劣化していることを示している。これに対して、Nb/
パーマロイ膜におけるパーマロイの保磁力は400℃まで
変化を示さず、425℃以上になると若干増大し、再膜間
に反応の起こることがわかる。
以上の実施例から明らかなように、NbはTiに比較して
約200℃反応温度が高く、パーマロイと金属とからなる
２層膜のパーマロイの耐熱性向上に顕著な効果を示す。
実施例２ Ti/パーマロイおよびNb/パーマロイのそれぞれの２層
膜を使用して作製したシヤント型磁気抵抗効果型ヘツド
における磁気再生特性を比較した。作製したヘツドを22
5℃で熱処理したのちの再生波形ではバククウゼン効果
によると思われるノイズが著しく、他方Nb/パーマロイ
膜を使用したものでは、同様のノイズは見られなかつ
た。Ti/パーマロイ膜を使用したヘツドでは、熱処理温
度が275℃以上になると再生出力が得られなくなる。こ
れに対してNbを用いたヘツドでは、400℃の熱処理をし
ても再生出力は正常で、425℃以上になるとノイズが多
くなる。
通常の電子ビーム蒸着法で得られるTi膜の比抵抗は55
〜60μΩcmであるのに対し、Nbは28〜30μΩcmと約1/2
の値が得られる。このため、シヤントバイアス膜の厚さ
をTiの約1/2に低減することができる。これは、シール
ド型磁気抵抗効果型ヘツドを作製する場合、シールド間
距離（通常ギヤツプと呼ばれる）を上記シヤント膜の厚
さ低減分だけ狭くできる利点もある。
Nb/パーマロイ２層膜は２端子の素子,3端子の差動型
素子など、何れの駆動方式でも同様に実施できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、シヤントバイアス型パーマロイ磁気
抵抗素子の耐熱温度を従来のTi/パーマロイ系に比較し
て約200℃高めることができるので、当該試料を用いた
磁気ヘツドを作製するプロセスが従来より約200℃高め
られる。このため、パーマロイ膜と下地との密着性,Nb/
パーマロイ膜上の酸化物絶縁膜との密着性，シールド用
蒸着パーマロイ薄膜の特性向上，エレクトロマイグレー
シヨンによる素子の破壊、などが著しく低減した。この
結果として、素子の歩留向上，不良率低減，使用中の故
障の発生の低減に著しい効果があつた。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来および本発明のパーマロイ膜とシヤント金
属膜間の反応を示すパーマロイ膜の保磁力と熱処理温度
の関係を示す図である。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】Ni−Fe合金膜から成る磁気抵抗効果膜と、
    実質的にNbから成るNb膜との２層膜を有し、上記Nb膜が
    Ni−Fe合金膜にバイアス磁界を印加するシャント膜を構
    成することを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。
  2. 【請求項２】上記Nb膜の比抵抗が28〜30μΩcmであるこ
    とを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  3. 【請求項３】上記２層膜を有する磁気抵抗効果素子が３
    端子の差動型に構成されたことを特徴とする請求項１ま
    たは２記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  4. 【請求項４】Ni−Fe合金膜から成る磁気抵抗効果膜を基
    板上に形成する工程、 シャント膜となるNb膜を電子ビーム蒸着法により上記磁
    気抵抗効果膜上に形成する工程、 とを少なくとも有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。
  5. 【請求項５】上記Nb膜の比抵抗が28〜30μΩcmであるこ
    とを特徴とする請求項４記載の磁気抵抗効果型ヘッドの
    製造方法。
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