JPH07296337A - Magnetoresistance effect thin film magnetic head - Google Patents
Magnetoresistance effect thin film magnetic headInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体からの記
録磁界によって抵抗率が変化する磁気抵抗効果薄膜を用
い、その抵抗変化を再生出力電圧として検出する磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetoresistive thin film magnetic head which uses a magnetoresistive thin film whose resistivity changes according to a recording magnetic field from a magnetic recording medium and detects the resistance change as a reproduction output voltage.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ハードディスク装置における小型
大容量化が進行する中で、特にノート型パーソナルコン
ピュータに代表されるような可搬型コンピュータへの適
用が考慮される用途では、例えば２．５インチ程度の小
型ハードディスク装置に対する要求が高まっている。2. Description of the Related Art In recent years, as hard disk devices have become smaller and have larger capacities, particularly in applications where application to portable computers such as notebook personal computers is considered, for example, about 2.5 inches. There is an increasing demand for small hard disk drives.
【０００３】このような小型ハードディスクでは、ディ
スク径に依存して媒体速度が遅くなるため、再生出力が
媒体速度に依存する従来の誘導型磁気ヘッドでは、再生
出力が低下し、大容量化の妨げとなっている。In such a small hard disk, the medium speed becomes slow depending on the disk diameter, so that in the conventional induction type magnetic head in which the reproducing output depends on the medium speed, the reproducing output is lowered and the increase of the capacity is hindered. Has become.
【０００４】これに対して、磁界によって抵抗率が変化
する磁気抵抗効果素子（以下、単にＭＲ素子と称す
る。）の抵抗変化を再生出力電圧として検出する磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッド（以下、単にＭＲ薄膜ヘッドと
称する。）は、その再生出力が媒体速度に依存せず、低
媒体速度でも高再生出力が得られるという特徴を有する
ため、小型ハードディスクにおいて大容量化を実現する
磁気ヘッドとして注目されている。On the other hand, a magnetoresistive thin film magnetic head (hereinafter, simply referred to as "MR device") which detects a change in resistance of a magnetoresistive element (hereinafter simply referred to as "MR element") whose resistivity changes according to a magnetic field as a reproduction output voltage The MR thin film head) has a feature that its reproduction output does not depend on the medium speed and that high reproduction output can be obtained even at a low medium speed, and thus is attracting attention as a magnetic head that realizes a large capacity in a small hard disk. ing.
【０００５】このＭＲ薄膜ヘッドは、遷移金属に見られ
る磁化の向きとその内部を流れる電流の向きのなす角に
よって電気抵抗値が変化する、いわゆる磁気抵抗効果現
象を利用した再生用磁気ヘッドである。すなわち、磁気
記録媒体からの漏洩磁束を上記ＭＲ素子が受けると、そ
の磁束により上記ＭＲ素子の磁化の向きが反転し、上記
ＭＲ素子内部に流れる電流の向きに対して磁性量に応じ
た角度をもつようになる。それ故に上記ＭＲ素子の電気
抵抗値が変化し、この変化量に応じた電圧変化が電流が
流れているＭＲ素子の両端の電極に現れる。したがっ
て、この電圧変化を電圧信号として磁気記録信号を読み
だせることになる。This MR thin film head is a reproducing magnetic head utilizing a so-called magnetoresistive effect phenomenon in which the electric resistance value changes depending on the angle formed by the direction of magnetization seen in the transition metal and the direction of the current flowing therein. . That is, when the MR element receives a leakage magnetic flux from the magnetic recording medium, the direction of the magnetization of the MR element is reversed by the magnetic flux, and an angle corresponding to the magnetic amount is set with respect to the direction of the current flowing inside the MR element. I will have it. Therefore, the electric resistance value of the MR element changes, and a voltage change corresponding to the amount of change appears in the electrodes at both ends of the MR element through which the current flows. Therefore, the magnetic recording signal can be read by using this voltage change as a voltage signal.
【０００６】上記ＭＲ薄膜ヘッドは、スライダ材上に、
薄膜技術により上記ＭＲ素子や電極膜、絶縁層等を成膜
し、フォトリソ技術によってこれらを所定形状にエッチ
ングすることにより形成され、再生時のギャップ長を規
定して不要な磁束の上記ＭＲ素子への浸入を防止するた
めに、シールド材となる下部磁性磁極及び上部磁性磁極
を上下に配したシールド構造を採用している。The above-mentioned MR thin film head is
The MR element, the electrode film, the insulating layer, etc. are formed by the thin film technique, and are formed by etching them into a predetermined shape by the photolithography technique. In order to prevent the penetration of the magnetic field, a shield structure in which a lower magnetic pole and an upper magnetic pole, which serve as shield materials, are arranged vertically is adopted.
【０００７】具体的に、例えば、センス電流がトラック
幅方向と直交する方向に流れる、いわゆる縦型のＭＲ薄
膜ヘッドは、非磁性の基板上に絶縁層，下部磁性磁極と
なる軟磁性膜及びＡｌ2 Ｏ3 或はＳｉＯ2 を材料とする
絶縁層が順次積層され、この絶縁層上に、ＭＲ素子が、
その長手方向が磁気記録媒体との対向面（磁気記録媒体
摺動面）と垂直になるように配され、且つその一方の端
面が磁気記録媒体摺動面に露出するかたちに形成されて
いる。さらに、ＭＲ素子の両端部上に、このＭＲ素子に
センス電流を提供するための前端電極及び後端電極が設
けられ、上記ＭＲ素子上にＡｌ2 Ｏ3 或はＳｉＯ2 を材
料とする絶縁層が形成されている。この絶縁層は上記前
端及び後端電極により狭持されたかたちとされている。
この絶縁層上には上記ＭＲ素子と対向してバイアス導体
が配されて、さらにこの上に絶縁層が形成され、上記絶
縁層上に上部磁性磁極となる軟磁性膜が積層されて上記
ＭＲ薄膜ヘッドが構成されている。Specifically, for example, a so-called vertical MR thin film head in which a sense current flows in a direction perpendicular to the track width direction is an insulating layer, a soft magnetic film to be a lower magnetic pole and an Al on a non-magnetic substrate. An insulating layer made of 2 O 3 or SiO 2 is sequentially laminated, and an MR element is formed on the insulating layer.
It is arranged so that its longitudinal direction is perpendicular to a surface (a magnetic recording medium sliding surface) facing the magnetic recording medium, and one end surface of the magnetic recording medium is exposed to the magnetic recording medium sliding surface. Further, a front end electrode and a rear end electrode for providing a sense current to the MR element are provided on both ends of the MR element, and an insulating layer made of Al 2 O 3 or SiO 2 is provided on the MR element. Are formed. The insulating layer is sandwiched between the front and rear electrodes.
A bias conductor is arranged on the insulating layer so as to face the MR element, an insulating layer is further formed on the bias conductor, and a soft magnetic film serving as an upper magnetic pole is laminated on the insulating layer to form the MR thin film. The head is configured.
【０００８】上記ＭＲ薄膜ヘッドは、上記ＭＲ素子を上
部磁性磁極及び下部磁性磁極で挟む構造としているた
め、上部及び下部磁性磁極のないものと比較して、再生
出力のＳ／Ｎ及び記録密度を向上させることができる。Since the MR thin film head has a structure in which the MR element is sandwiched between the upper magnetic pole and the lower magnetic pole, the S / N and the recording density of the reproduction output are higher than those of the head without the upper and lower magnetic poles. Can be improved.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＭＲ薄
膜ヘッドにおいては、上記ＭＲ素子の電気抵抗値の変化
は磁気記録媒体からの漏洩磁束のみによって起こること
を前提としている。ところが実際は、ＭＲ薄膜ヘッドの
作動時における上記ＭＲ素子の発熱による電気抵抗値の
変化を無視することはできない。ＭＲ素子の近傍に設け
られる材料に熱伝導率の比較的低いものを用いると、上
記ＭＲ素子に電気抵抗値変化を検出するためのセンス電
流を流し始めたときにＭＲ素子が発熱し、この発熱がＭ
Ｒ素子に電気抵抗値変化として現れてしまう。In the MR thin film head, it is premised that the change in the electric resistance value of the MR element is caused only by the leakage magnetic flux from the magnetic recording medium. However, in reality, the change in the electric resistance value due to the heat generation of the MR element during the operation of the MR thin film head cannot be ignored. If a material having a relatively low thermal conductivity is used as a material provided in the vicinity of the MR element, the MR element generates heat when a sense current for detecting a change in electric resistance value is started to flow through the MR element. Is M
It appears in the R element as a change in electric resistance.
【００１０】例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤ
Ｄ）に上述の如く上記ＭＲ素子の上下部にＡｌ2 Ｏ3 を
材料とする絶縁層を成膜したＭＲ薄膜ヘッドを用いる場
合、ＭＲ素子にセンス電流を投入した直後のＭＲ素子の
電気抵抗値は、図１６に示すように、上記ＭＲ素子の発
熱により定常状態に立ち上がるまで３００μｓ程度の時
間が必要である。上記ＨＤＤにおいては、高速の読み書
きが要求されるので、この立ち上がり時間が短いほど高
性能であるといえる。For example, a hard disk drive (HD
When the MR thin film head in which an insulating layer made of Al 2 O 3 is formed on the upper and lower portions of the MR element as described above is used in D), the electric resistance value of the MR element immediately after the sense current is applied to the MR element. As shown in FIG. 16, it takes about 300 μs for the MR element to generate a steady state due to heat generation. Since high-speed read / write is required in the HDD, it can be said that the shorter the rising time, the higher the performance.
【００１１】通常、上記立ち上がり時間を短縮するため
に、いわゆるプリアンプが用いられている。上記ＭＲ素
子を前記プリアンプに接続して直流オフセットの変動に
ついて調べたところ、図１７に示すように、定常状態に
立ち上がるまでの時間として１０μｓ程度まで短縮され
た。しかしながら、これでもまだ十分であるとはいえ
ず、上記ＭＲ素子の発熱に伴う電気抵抗値の変化を抑制
しなければ、これ以上上記立ち上がり時間を短縮するこ
とは極めて困難である。Generally, a so-called preamplifier is used to shorten the rise time. When the variation of the DC offset was examined by connecting the MR element to the preamplifier, as shown in FIG. 17, the time required to reach a steady state was shortened to about 10 μs. However, this is still not sufficient, and it is extremely difficult to further shorten the rise time unless the change in electric resistance value due to heat generation of the MR element is suppressed.
【００１２】上記ＭＲ素子に供給するセンス電流が４０
ｍＡに達するとＭＲ素子の温度が２００℃を越え、上記
ＭＲ素子の特性が熱的に著しく劣化する。ＭＲ素子の温
度を２００℃以下として上記ＭＲ素子の発熱に伴う電気
抵抗値の変化を抑制するにはセンス電流の密度を１００
ＧＡ／ｍ2 以下にしなければならず、したがって上記Ｍ
Ｒ素子の再生出力の著しい低下を招くことになる。The sense current supplied to the MR element is 40
When it reaches mA, the temperature of the MR element exceeds 200 ° C., and the characteristics of the MR element are significantly deteriorated due to heat. The temperature of the MR element is set to 200 ° C. or lower to suppress the change in the electric resistance value due to the heat generation of the MR element.
Must be below GA / m 2 and therefore M above
This will cause a remarkable decrease in the reproduction output of the R element.
【００１３】本発明は、上述の様々な課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、上記ＭＲ素
子の発熱を抑制するとともに上記ＭＲ素子の再生出力及
びＭＲ特性を向上させて製品の信頼性の大幅な向上を図
ることを可能とするＭＲ薄膜磁気ヘッドを提供すること
にある。The present invention has been made in view of the above-mentioned various problems. An object of the present invention is to suppress the heat generation of the MR element and improve the reproduction output and MR characteristics of the MR element. An object of the present invention is to provide an MR thin film magnetic head capable of significantly improving the reliability of products.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の対象となるもの
は、軟磁性体からなる下部磁性磁極と上部磁性磁極との
間に磁気抵抗効果素子が形成されてなるＭＲ薄膜磁気ヘ
ッドである。本発明は、上記磁気抵抗効果素子の上下に
熱伝導率の高い絶縁層を成膜して構成するものである。The object of the present invention is an MR thin film magnetic head having a magnetoresistive element formed between a lower magnetic pole and an upper magnetic pole made of a soft magnetic material. The present invention is configured by forming insulating layers having high thermal conductivity on the upper and lower sides of the magnetoresistive effect element.
【００１５】この場合、具体的には、磁気抵抗効果素子
の上下に成膜されている絶縁層の材料として酸化ベリリ
ウム或は窒化アルミニウムを用いる。これらの材料は熱
伝導性に優れ、例えばアルミナに比して１０倍程度の熱
伝導率を有している。In this case, specifically, beryllium oxide or aluminum nitride is used as the material of the insulating layers formed above and below the magnetoresistive effect element. These materials have excellent thermal conductivity, and have a thermal conductivity about 10 times that of alumina, for example.
【００１６】[0016]
【作用】本発明に係る磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドに
おいては、その構成要素である磁気抵抗効果素子の上下
に熱伝導率の高い絶縁層が成膜されているので、磁気抵
抗効果素子にセンス電流を供給した際に発生する発熱が
効率よく放熱されることになる。したがって、発熱によ
る磁気抵抗効果素子の電気抵抗値の変動が抑制され、セ
ンス電流を増大させて磁気抵抗効果素子の再生出力を向
上させることが可能となるとともに、磁気抵抗効果素子
を作動させる際の立ち上がり時間が短縮される。In the magnetoresistive effect thin film magnetic head according to the present invention, since the insulating layers having high thermal conductivity are formed above and below the magnetoresistive effect element, which is a constituent element thereof, the magnetoresistive effect element is sensed. The heat generated when the current is supplied is efficiently radiated. Therefore, the variation of the electric resistance value of the magnetoresistive effect element due to heat generation is suppressed, the sense current can be increased and the reproduction output of the magnetoresistive effect element can be improved, and at the time of operating the magnetoresistive effect element. Rise time is shortened.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明に係る磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッド（以下、単にＭＲ薄膜ヘッドと称する）の実施例
を図面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a magnetoresistive thin film magnetic head (hereinafter simply referred to as an MR thin film head) according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１８】上記実施例に係るＭＲ薄膜ヘッドは、図１
に示すように、長手方向が磁気記録媒体摺動面ａと直交
するように形成された磁気抵抗効果素子１（以下、単に
ＭＲ素子１と称する）が下部磁性磁極２と上部磁性磁極
３とで挟まれた構造となっており、いわゆる縦型ＭＲ薄
膜ヘッドとして構成されている。The MR thin film head according to the above embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a magnetoresistive effect element 1 (hereinafter simply referred to as MR element 1) formed so that its longitudinal direction is orthogonal to the sliding surface a of the magnetic recording medium is composed of a lower magnetic pole 2 and an upper magnetic pole 3. It has a sandwiched structure and is configured as a so-called vertical MR thin film head.
【００１９】具体的には、Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣよりなる
非磁性基板１１上に、絶縁層１２を介してＮｉ−Ｆｅ等
よりなる磁性膜である下部磁性磁極２が成膜され、この
下部磁性磁極２の表面上に酸化ベリリウム（ＢｅＯ）よ
りなる絶縁層１３が積層されている。Specifically, a lower magnetic pole 2 which is a magnetic film made of Ni--Fe or the like is formed on a non-magnetic substrate 11 made of Al 2 O 3 --TiC with an insulating layer 12 interposed therebetween. An insulating layer 13 made of beryllium oxide (BeO) is laminated on the surface of the magnetic pole 2.
【００２０】そして、上記絶縁層１３上に例えばＮｉ−
ＦｅよりなるＭＲ素子１が成膜され、さらにこのＭＲ素
子１上に酸化ベリリウムよりなる絶縁層１４が成膜さ
れ、その上にＭＲ素子１にバイアス磁界を印加するため
のバイアス導体１５が成膜されている。そして更にこの
バイアス導体１５上に二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）よりなる
絶縁層１６が形成され、その上にＮｉ−Ｆｅ等の磁性膜
による上部磁性磁極３が成膜されて上記ＭＲ薄膜ヘッド
が構成されている。On the insulating layer 13, for example, Ni--
An MR element 1 made of Fe is formed, an insulating layer 14 made of beryllium oxide is further formed on the MR element 1, and a bias conductor 15 for applying a bias magnetic field to the MR element 1 is formed thereon. Has been done. Further, an insulating layer 16 made of silicon dioxide (SiO 2 ) is further formed on the bias conductor 15, and an upper magnetic pole 3 made of a magnetic film such as Ni—Fe is formed on the insulating layer 16 to form the MR thin film head. ing.
【００２１】なお、絶縁層１３，１４の材料として酸化
ベリリウムの代わりに窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用
いてもよい。Aluminum nitride (AlN) may be used as the material of the insulating layers 13 and 14 instead of beryllium oxide.
【００２２】ここで、上記ＭＲ薄膜ヘッドにおいては、
ＭＲ素子１を、その長手方向が磁気記録媒体との対向
面、即ち磁気記録媒体摺動面ａと垂直になるように配置
し、その一方の端面を磁気記録媒体摺動面ａに露出させ
たかたちとなっている。このＭＲ素子１の磁気記録媒体
摺動面ａ側の一端部分と、この一端部分から所定距離隔
てた部分に、それぞれ導電膜による電極（前端電極１７
ａ及び後端電極１７ｂ）が形成されている。これら前端
電極１７ａ及び後端電極１７ｂは、ＭＲ素子１の長手方
向に沿って（即ち、上記磁気記録媒体摺動面ａと直交す
る方向に）センス電流を流す目的で形成される。すなわ
ち、前端電極１７ａ及び後端電極１７ｂにより上記ＭＲ
素子１及び絶縁層１４が狭持されたかたちとなってい
る。Here, in the MR thin film head,
The MR element 1 was arranged such that its longitudinal direction was perpendicular to the surface facing the magnetic recording medium, that is, the magnetic recording medium sliding surface a, and one end surface thereof was exposed to the magnetic recording medium sliding surface a. It is in the form. An electrode (front end electrode 17) made of a conductive film is provided at one end of the MR element 1 on the magnetic recording medium sliding surface a side and at a part separated from the one end by a predetermined distance.
a and the rear end electrode 17b) are formed. The front end electrode 17a and the rear end electrode 17b are formed for the purpose of passing a sense current along the longitudinal direction of the MR element 1 (that is, in the direction orthogonal to the sliding surface a of the magnetic recording medium). That is, the MR by the front end electrode 17a and the rear end electrode 17b is
The element 1 and the insulating layer 14 are sandwiched.
【００２３】このとき、上記ＭＲ薄膜ヘッドにおいて
は、ＭＲ素子１中、前端及び後端電極電極１７ａ，１７
ｂ間の領域が磁気抵抗効果を示すことになり、この領域
がＭＲ部１の感磁部を構成することになる。At this time, in the MR thin film head, in the MR element 1, the front and rear electrode electrodes 17a and 17a are formed.
The region between b shows the magnetoresistive effect, and this region constitutes the magnetic sensitive portion of the MR portion 1.
【００２４】上記ＭＲ薄膜ヘッドを作製するには、図２
に示すように、先ずＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ等を材料とする
非磁性基板１１上に絶縁層１２を介して、所定のレジス
トパターン形成後にイオンビームエッチング法によりＮ
ｉ−Ｆｅ等の磁性膜による下部磁性磁極２を形成する。To prepare the MR thin film head, the process shown in FIG.
As shown in FIG. 1, first, a predetermined resist pattern is formed on the non-magnetic substrate 11 made of Al 2 O 3 —TiC or the like with the insulating layer 12 interposed therebetween, and then an N-beam etching method is performed.
The lower magnetic pole 2 is formed of a magnetic film such as i-Fe.
【００２５】その後、図３に示すように、下部磁性磁極
２上にアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）層を下部磁性磁極２が十
分隠れる厚さまでスパッタ形成し、図４に示すように下
部磁性磁極２の表面が現れるまで研磨を施す。After that, as shown in FIG. 3, an alumina (Al 2 O 3 ) layer is formed on the lower magnetic pole 2 by sputtering to a thickness such that the lower magnetic pole 2 is sufficiently hidden, and as shown in FIG. Polish until the surface appears.
【００２６】そして、図５に示すように、下部磁性磁極
２及びアルミナ層上に酸化ベリリウム（ＢｅＯ）を材料
として絶縁層１３をスパッタ形成した後、ファイン研磨
を施して絶縁層１３の表面の粗度を良好にする。Then, as shown in FIG. 5, an insulating layer 13 is sputtered on the lower magnetic pole 2 and the alumina layer using beryllium oxide (BeO) as a material, and then fine polishing is performed to roughen the surface of the insulating layer 13. Make the degree good.
【００２７】次いで、図６に示すように、絶縁層１３上
にＮｉ−Ｆｅを所定の磁場中で蒸着させ、ＭＲ素子１形
状にエッチングを施す。その後、酸化ベリリウムを材料
として絶縁層１４を膜厚３００ｎｍ程にスパッタ形成
し、上記電極を成膜するための電極孔２１を形成する。
すなわち、先ずレジストを塗布してレジスト層を形成
し、マスクを用いてレジスト層を所定形状に形成する。
そして、図７に示すように、絶縁層１４にリアクティブ
イオンエッチング（ＲＩＥ）を施して所定パターンに電
極孔２１を形成した後に上記レジスト層を除去する。Next, as shown in FIG. 6, Ni—Fe is vapor-deposited on the insulating layer 13 in a predetermined magnetic field to etch the shape of the MR element 1. After that, the insulating layer 14 is sputtered to a thickness of about 300 nm using beryllium oxide as a material, and the electrode hole 21 for forming the above electrode is formed.
That is, first, a resist is applied to form a resist layer, and the resist layer is formed into a predetermined shape using a mask.
Then, as shown in FIG. 7, the insulating layer 14 is subjected to reactive ion etching (RIE) to form the electrode holes 21 in a predetermined pattern, and then the resist layer is removed.
【００２８】そして、図８に示すように、バイアス導体
１５と、Ｗ，Ｔｉ，Ｍｏ等を材料とする前端電極１７ａ
及び後端電極１７ｂとを、スパッタ成膜後、ＲＩＥエッ
チングを施すことにより形成する。Then, as shown in FIG. 8, the bias conductor 15 and the front end electrode 17a made of W, Ti, Mo or the like are used.
The rear electrode 17b and the rear end electrode 17b are formed by performing RIE etching after sputtering film formation.
【００２９】次いで、図９に示すように、後述するＳＯ
Ｇ（スピン・オン・グラス）をスピンコート（又はディ
ッピング，吹き付け）によって塗布し、２００〜３００
℃位の温度にて焼結することによって絶縁層１６を形成
する。Next, as shown in FIG.
G (spin on glass) is applied by spin coating (or dipping, spraying), and 200 to 300
The insulating layer 16 is formed by sintering at a temperature of about ° C.
【００３０】ここで、上記ＳＯＧとは、ＳｉＯ2 （二酸
化珪素）系被膜形成用塗布液のことであり、各種電子部
品材料を製造する工程でＳｉＯ2 を主成分とする被膜を
塗布−焼成法で形成する目的で用いられる。このＳＯＧ
の組成は、珪素化合物（ＲnＳｉ（ＯＨ）4-n ，ここ
で、ｎは１〜４）及び添加材（拡散用不純物，ガラス質
形成材，有機バインダ）を有機溶剤（アルコール主成
分，エステル，ケトン）に溶解したものである。Here, the SOG is a coating liquid for forming a SiO 2 (silicon dioxide) -based coating film, and a coating / baking method in which a coating film containing SiO 2 as a main component is applied in a process of manufacturing various electronic component materials. It is used for the purpose of forming. This SOG
Is a silicon compound (R n Si (OH) 4-n , where n is 1 to 4) and an additive material (diffusion impurities, vitreous forming material, organic binder) in an organic solvent (alcohol main component, Ester, ketone).
【００３１】そして、図１０に示すように、上記の如く
形成した絶縁層１６上にめっき下地膜としてＴｉ／Ｎｉ
−Ｆｅ膜をセパッタ形成した後、図１１に示すように、
レジストフレーム２２を形成し、Ｎｉ−Ｆｅめっきを施
して、レジストフレーム２２を除去し、更に所定の形状
にレジストを形成し、ウェットエッチングを施してレジ
ストを除去することにより図１２に示すように上部磁性
磁極３を形成する。Then, as shown in FIG. 10, Ti / Ni is used as a plating base film on the insulating layer 16 formed as described above.
After forming the —Fe film by sepatter, as shown in FIG.
A resist frame 22 is formed, Ni—Fe plating is performed, the resist frame 22 is removed, a resist is further formed in a predetermined shape, and wet etching is performed to remove the resist, thereby removing the upper portion as shown in FIG. The magnetic pole 3 is formed.
【００３２】以上の工程を経ることにより、上記ＭＲ薄
膜ヘッドが完成する。Through the above steps, the MR thin film head is completed.
【００３３】本実施例においては、その構成要素である
上記ＭＲ素子１の上下に熱伝導率の高い酸化ベリリウム
よりなる絶縁層１３，１４が成膜されている。ちなみ
に、この酸化ベリリウムの熱伝導率は２．１０Ｗ／ｃｍ
・℃であり、従来これらの絶縁層の材料として用いられ
ている二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）及びアルミナ（Ａｌ2 Ｏ
3 ）の０．１２，０．２６Ｗ／ｃｍ・℃と比して熱伝導
性が格段に優れている材料である。したがって、ＭＲ素
子１にセンス電流を供給した際に発生する発熱が効率よ
く放熱されることになる。In this embodiment, it is the constituent element.
Beryllium oxide having high thermal conductivity above and below the MR element 1
Insulating layers 13 and 14 are formed. By the way
The thermal conductivity of this beryllium oxide is 2.10 W / cm.
-° C, which is conventionally used as the material for these insulating layers
Silicon dioxide (SiO2) And alumina (Al2O
3) 0.12, 0.26 W / cm · ° C compared with heat conduction
It is a material with outstanding properties. Therefore, the MR element
The heat generated when the sense current is supplied to the child 1 is efficient
Heat will be dissipated.
【００３４】このとき、ＭＲ素子１にセンス電流を投入
した直後のＭＲ素子１の電気抵抗値は、図１３及び図１
４（図１３中、円内で示す部分の拡大図）に示すよう
に、定常状態に立ち上がるまでに要する時間が、従来用
いられていたアルミナよりなる絶縁層と比較して短く、
しかも上記ＭＲ素子１の発熱が抑制された分だけ電気抵
抗値が低下していることがわかる。At this time, the electric resistance value of the MR element 1 immediately after the sense current is applied to the MR element 1 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 4 (enlarged view of the part indicated by a circle in FIG. 13), the time required to rise to a steady state is shorter than that of the conventionally used insulating layer made of alumina,
Moreover, it can be seen that the electric resistance value is reduced by the amount by which the heat generation of the MR element 1 is suppressed.
【００３５】さらに、上記立ち上がり時間を短縮するた
めに、いわゆるプリアンプを用いた際に、上記ＭＲ素子
を前記プリアンプに接続して直流オフセットの変動につ
いて調べたところ、図１５に示すように、定常状態に立
ち上がるまでの時間を１０μｓより短くすることができ
た。Further, when a so-called preamplifier is used in order to shorten the rise time, the MR element is connected to the preamplifier and the fluctuation of the DC offset is examined. As shown in FIG. It was possible to shorten the time required to stand up to 10 μs.
【００３６】このように、本実施例においては、発熱に
よる上記ＭＲ素子１の電気抵抗値の変動が抑制され、セ
ンス電流を増大させてＭＲ素子１の再生出力を向上させ
ることが可能となるとともに、ＭＲ素子１を作動させる
際の立ち上がり時間が短縮されることになる。As described above, in the present embodiment, the fluctuation of the electric resistance value of the MR element 1 due to heat generation is suppressed, the sense current is increased, and the reproduction output of the MR element 1 can be improved. , The rise time when operating the MR element 1 is shortened.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明に係る磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドによれば、軟磁性体からなる下部磁性磁極と上部磁
性磁極との間に磁気抵抗効果素子が形成されてなる磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果
素子の上下に熱伝導率の高い絶縁層、例えば酸化ベリリ
ウム或は窒化アルミニウムよりなる絶縁層を成膜して構
成したので、磁気抵抗効果素子の発熱を抑制するととも
に磁気抵抗効果素子の再生出力及びＭＲ特性を向上させ
て製品の信頼性の大幅な向上を図ることが可能となる。According to the magnetoresistive thin film magnetic head of the present invention, the magnetoresistive thin film is formed by forming the magnetoresistive element between the lower magnetic pole and the upper magnetic pole made of the soft magnetic material. In the magnetic head, an insulating layer having a high thermal conductivity, for example, an insulating layer made of beryllium oxide or aluminum nitride is formed above and below the magnetoresistive effect element, so that heat generation of the magnetoresistive effect element is suppressed and It is possible to improve the reproduction output and MR characteristics of the magnetoresistive effect element and significantly improve the reliability of the product.
【図１】本実施例に係る磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
の要部を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a main part of a magnetoresistive effect thin film magnetic head according to an embodiment.
【図２】非磁性基板上に絶縁層を介して下部磁性磁極が
形成された様子を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a lower magnetic pole is formed on a non-magnetic substrate via an insulating layer.
【図３】下部磁性磁極上にアルミナ層が形成された様子
を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing how an alumina layer is formed on a lower magnetic pole.
【図４】アルミナ層に研磨を施された様子を模式的に示
す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an alumina layer is polished.
【図５】下部磁性磁極及びアルミナ層上に酸化ベリリウ
ムよりなる絶縁層が成膜された様子を模式的に示す断面
図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an insulating layer made of beryllium oxide is formed on the lower magnetic pole and the alumina layer.
【図６】ＭＲ素子が成膜された様子を模式的に示す断面
図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing how an MR element is formed.
【図７】ＭＲ素子上に酸化ベリリウムよりなる絶縁層が
成膜された様子を模式的に示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view schematically showing a state in which an insulating layer made of beryllium oxide is formed on the MR element.
【図８】バイアス導体及び前端，後端電極が形成された
様子を模式的に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a bias conductor and front and rear electrodes are formed.
【図９】バイアス導体及び前端，後端電極上に二酸化珪
素よりなる絶縁層が成膜された様子を模式的に示す断面
図である。FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an insulating layer made of silicon dioxide is formed on a bias conductor and front and rear end electrodes.
【図１０】めっき用の下地膜が形成された様子を模式的
に示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing how a base film for plating is formed.
【図１１】レジストフレームが形成された様子を模式的
に示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing how a resist frame is formed.
【図１２】絶縁層上に上部磁性磁極が形成された様子を
模式的に示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing how an upper magnetic pole is formed on an insulating layer.
【図１３】本実施例に係るＭＲ薄膜ヘッドにおけるＭＲ
素子にセンス電流を供給した直後の電気抵抗値変化を示
す特性図である。FIG. 13 is an MR of the MR thin film head according to the present embodiment.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a change in electric resistance value immediately after supplying a sense current to the element.
【図１４】図１２中、円内で示す部分の拡大図である。FIG. 14 is an enlarged view of a portion shown in a circle in FIG.
【図１５】本実施例に係るＭＲ薄膜ヘッドにおけるＭＲ
素子をプリアンプに接続した際の直流オフセットの変動
を示す特性図である。FIG. 15 is an MR of the MR thin film head according to the present embodiment.
It is a characteristic view which shows the fluctuation | variation of a DC offset when an element is connected to a preamplifier.
【図１６】従来のＭＲ薄膜ヘッドにおけるＭＲ素子にセ
ンス電流を供給した直後の電気抵抗値変化を示す特性図
である。FIG. 16 is a characteristic diagram showing a change in electric resistance value immediately after supplying a sense current to an MR element in a conventional MR thin film head.
【図１７】従来のＭＲ薄膜ヘッドにおけるＭＲ素子をプ
リアンプに接続した際の直流オフセットの変動を示す特
性図である。FIG. 17 is a characteristic diagram showing a change in DC offset when an MR element in a conventional MR thin film head is connected to a preamplifier.
１ ＭＲ素子 ２ 下部磁性磁極 ３ 上部磁性磁極 １１ 基板 １２，１３，１４，１６ 絶縁層 １５ バイアス導体 １７ａ 前端電極 １７ｂ 後端電極 1 MR element 2 Lower magnetic pole 3 Upper magnetic pole 11 Substrate 12, 13, 14, 16 Insulating layer 15 Bias conductor 17a Front end electrode 17b Rear end electrode
Claims (2)
性磁極との間に磁気抵抗効果素子が形成されてなる磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいて、 上記磁気抵抗効果素子の上下の少なくとも一方に接して
熱伝導率の高い絶縁層が成膜されてなることを特徴とす
る磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。1. A magnetoresistive effect type thin film magnetic head having a magnetoresistive effect element formed between a lower magnetic pole and an upper magnetic pole made of a soft magnetic material, wherein at least one of the upper and lower sides of the magnetoresistive effect element is provided. A magnetoresistive thin-film magnetic head, characterized in that an insulating layer having a high thermal conductivity is formed in contact therewith.
る絶縁層が酸化ベリリウム或は窒化アルミニウムを材料
とすることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッド。2. The magnetoresistive thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the insulating layers formed above and below the magnetoresistive element are made of beryllium oxide or aluminum nitride.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9153994A JPH07296337A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Magnetoresistance effect thin film magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9153994A JPH07296337A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Magnetoresistance effect thin film magnetic head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07296337A true JPH07296337A (en) | 1995-11-10 |
Family
ID=14029282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9153994A Pending JPH07296337A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Magnetoresistance effect thin film magnetic head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07296337A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6188549B1 (en) * | 1997-12-10 | 2001-02-13 | Read-Rite Corporation | Magnetoresistive read/write head with high-performance gap layers |
| US6252749B1 (en) * | 1997-09-17 | 2001-06-26 | Alps Electric Co., Ltd. | Thin film magnetic head having a gap layer with improved thermal conductivity |
| US8335057B2 (en) | 2008-08-22 | 2012-12-18 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | CPP magnetoresistive head |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP9153994A patent/JPH07296337A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6252749B1 (en) * | 1997-09-17 | 2001-06-26 | Alps Electric Co., Ltd. | Thin film magnetic head having a gap layer with improved thermal conductivity |
| US6188549B1 (en) * | 1997-12-10 | 2001-02-13 | Read-Rite Corporation | Magnetoresistive read/write head with high-performance gap layers |
| US8335057B2 (en) | 2008-08-22 | 2012-12-18 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | CPP magnetoresistive head |
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|---|---|---|---|
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