JPH0877517A - 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造法 - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造法Info
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- JPH0877517A JPH0877517A JP21448794A JP21448794A JPH0877517A JP H0877517 A JPH0877517 A JP H0877517A JP 21448794 A JP21448794 A JP 21448794A JP 21448794 A JP21448794 A JP 21448794A JP H0877517 A JPH0877517 A JP H0877517A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】磁気抵抗効果ヘッドを、高トラック密度に適し
た構造とする。 【構成】磁性膜１，２にて、非磁性膜３をはさみ、磁性
膜１，２の磁化のなす角度に依存して抵抗出力を得る巨
大磁気抵抗効果を用いた磁気抵抗効果ヘッドにおいて、
電極４と感磁部とが重ならずに、端部のみで接する形状
とする。 【効果】巨大磁気抵抗効果を利用した再生磁気ヘッドに
おいて、隣接トラックからのクロストークを減少し、か
つバルクハウゼンノイズを抑制した。
た構造とする。 【構成】磁性膜１，２にて、非磁性膜３をはさみ、磁性
膜１，２の磁化のなす角度に依存して抵抗出力を得る巨
大磁気抵抗効果を用いた磁気抵抗効果ヘッドにおいて、
電極４と感磁部とが重ならずに、端部のみで接する形状
とする。 【効果】巨大磁気抵抗効果を利用した再生磁気ヘッドに
おいて、隣接トラックからのクロストークを減少し、か
つバルクハウゼンノイズを抑制した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体の磁化の
向きにより情報を保存し、磁気ヘッドにより記録再生を
行う磁気記録装置の再生部に用いる、磁気抵抗効果型ヘ
ッドに関し、特に、巨大磁気抵抗効果を利用した高感度
な磁気抵抗効果型ヘッドに関する。
向きにより情報を保存し、磁気ヘッドにより記録再生を
行う磁気記録装置の再生部に用いる、磁気抵抗効果型ヘ
ッドに関し、特に、巨大磁気抵抗効果を利用した高感度
な磁気抵抗効果型ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録の高密度化に伴い、再生用磁気
ヘッドに高い感度が求められている。高感度の再生磁気
ヘッドとして、磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）と
呼ばれるものが知られている。磁気抵抗効果型ヘッド
は、記録媒体からの磁界を、素子の抵抗変化として検出
する。従来の一般的な磁気抵抗効果型ヘッドは、抵抗が
磁化と電流方向との間の角度θの関数としてcos2θに比
例して変化するという異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）に
基づいて動作する。
ヘッドに高い感度が求められている。高感度の再生磁気
ヘッドとして、磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）と
呼ばれるものが知られている。磁気抵抗効果型ヘッド
は、記録媒体からの磁界を、素子の抵抗変化として検出
する。従来の一般的な磁気抵抗効果型ヘッドは、抵抗が
磁化と電流方向との間の角度θの関数としてcos2θに比
例して変化するという異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）に
基づいて動作する。
【０００３】最近、異方性磁気抵抗効果とは別の原理で
動作する磁気抵抗効果型ヘッドとして、DienyらによるP
hysical Review B，第４３巻、１２９７〜１３００頁
「軟磁性多層膜における巨大磁気抵抗効果」に記載のよ
うに２層の磁性層を非磁性層で分離し、一方の磁性層に
反強磁性層からの交換バイアス磁界を印加する構造のヘ
ッドが考案された。このような多層膜に於いては、抵抗
Ｒは、２層の磁性層の磁化の間の角θの関数として、co
sθに比例して変化することが、上記Dienyらの論文に示
されており、このような効果を、巨大磁気抵抗効果（Ｇ
ＭＲ）と呼んでいる。このような多層膜により、磁界セ
ンサーを作ると、２層の磁性層のうち反強磁性層に接し
ていない方のみが磁化が自由に回転できるので、外部磁
界により、２層の磁化の間の角度θが変化し、これが抵
抗変化ΔＲとして検出できる。このような、多層膜の巨
大磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッドは、従
来の異方性磁気抵抗効果を利用したヘッドと比べて、大
きい磁気抵抗変化量ΔＲを示すことが知られている。
動作する磁気抵抗効果型ヘッドとして、DienyらによるP
hysical Review B，第４３巻、１２９７〜１３００頁
「軟磁性多層膜における巨大磁気抵抗効果」に記載のよ
うに２層の磁性層を非磁性層で分離し、一方の磁性層に
反強磁性層からの交換バイアス磁界を印加する構造のヘ
ッドが考案された。このような多層膜に於いては、抵抗
Ｒは、２層の磁性層の磁化の間の角θの関数として、co
sθに比例して変化することが、上記Dienyらの論文に示
されており、このような効果を、巨大磁気抵抗効果（Ｇ
ＭＲ）と呼んでいる。このような多層膜により、磁界セ
ンサーを作ると、２層の磁性層のうち反強磁性層に接し
ていない方のみが磁化が自由に回転できるので、外部磁
界により、２層の磁化の間の角度θが変化し、これが抵
抗変化ΔＲとして検出できる。このような、多層膜の巨
大磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型ヘッドは、従
来の異方性磁気抵抗効果を利用したヘッドと比べて、大
きい磁気抵抗変化量ΔＲを示すことが知られている。
【０００４】ＡＭＲとＧＭＲを利用したヘッドを区別す
るために、それぞれＡＭＲヘッド，巨大磁気抵抗効果型
ヘッド（ＧＭＲヘッド）と呼ぶことがある。
るために、それぞれＡＭＲヘッド，巨大磁気抵抗効果型
ヘッド（ＧＭＲヘッド）と呼ぶことがある。
【０００５】一方、ＡＭＲヘッドとＧＭＲヘッドに共通
の課題として、バルクハウゼンノイズの抑制がある。磁
気抵抗効果膜に、磁壁などが入って磁化状態が不安定で
あると大きなノイズが発生する。このノイズを抑止する
ためには、磁気抵抗効果膜に対して、トラック幅方向に
いわゆる「縦バイアス磁界」を印加することが有効であ
ることがＡＭＲヘッドに関しては、よく知られている。
巨大磁気抵抗効果型ヘッドにおいても、自由側磁性層の
磁化状態を安定化させるために、縦バイアスを印加する
方法が特開平4−358310 号に開示されている。これによ
ると、磁性膜の両端部に強磁性もしくは反強磁性の膜を
積層して、これと感磁部磁性膜との交換結合により縦バ
イアス磁界を与え、磁化状態を安定させる。
の課題として、バルクハウゼンノイズの抑制がある。磁
気抵抗効果膜に、磁壁などが入って磁化状態が不安定で
あると大きなノイズが発生する。このノイズを抑止する
ためには、磁気抵抗効果膜に対して、トラック幅方向に
いわゆる「縦バイアス磁界」を印加することが有効であ
ることがＡＭＲヘッドに関しては、よく知られている。
巨大磁気抵抗効果型ヘッドにおいても、自由側磁性層の
磁化状態を安定化させるために、縦バイアスを印加する
方法が特開平4−358310 号に開示されている。これによ
ると、磁性膜の両端部に強磁性もしくは反強磁性の膜を
積層して、これと感磁部磁性膜との交換結合により縦バ
イアス磁界を与え、磁化状態を安定させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような、従来提
案されてきた巨大磁気抵抗効果を利用した磁気ヘッド
は、トラック幅方向の感度分布の裾が長いため、高いト
ラック密度での再生において隣接トラックからのクロス
トークが大きいという問題があった。
案されてきた巨大磁気抵抗効果を利用した磁気ヘッド
は、トラック幅方向の感度分布の裾が長いため、高いト
ラック密度での再生において隣接トラックからのクロス
トークが大きいという問題があった。
【０００７】また、磁区制御のために縦バイアス膜を設
けた場合にも、図２（ｂ）のように磁性層と重なる部分
が存在すると、硬磁性層の端部と感磁部磁性層の重なる
部分Ａに置いて磁界が急激に変化するために、この近傍
に磁壁など不規則な磁化状態が発生しやすく、バルクハ
ウゼンノイズや出力波形の変動の原因となる。
けた場合にも、図２（ｂ）のように磁性層と重なる部分
が存在すると、硬磁性層の端部と感磁部磁性層の重なる
部分Ａに置いて磁界が急激に変化するために、この近傍
に磁壁など不規則な磁化状態が発生しやすく、バルクハ
ウゼンノイズや出力波形の変動の原因となる。
【０００８】本発明の目的は、巨大磁気抵抗効果を用い
た、高出力なノイズの少ない磁気抵抗効果型ヘッドを、
高トラック密度に適した構造にて実現することである。
た、高出力なノイズの少ない磁気抵抗効果型ヘッドを、
高トラック密度に適した構造にて実現することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、巨大磁気抵
抗効果を用いた磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、磁気抵
抗効果膜が、電極の間隔に対して十分に小さな重なり部
分を除いて、電極にはさまれた内側のみに存在すること
を特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドを用いることによっ
て解決される。
抗効果を用いた磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、磁気抵
抗効果膜が、電極の間隔に対して十分に小さな重なり部
分を除いて、電極にはさまれた内側のみに存在すること
を特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドを用いることによっ
て解決される。
【００１０】
【作用】図１に本発明による磁気抵抗効果型ヘッドの概
念図を示す。実際には、表示された部分をはさんで上下
に磁気シールド層が有り、さらに誘導型の記録ヘッドが
その上に積層されるが、本図および以下の図では、見や
すくするために、これらの部分を省略する。
念図を示す。実際には、表示された部分をはさんで上下
に磁気シールド層が有り、さらに誘導型の記録ヘッドが
その上に積層されるが、本図および以下の図では、見や
すくするために、これらの部分を省略する。
【００１１】図１にて、磁性層１，２にて非磁性層３を
はさんだ部分を、磁気抵抗効果膜と呼ぶ。一方の磁性層
２の磁化の向きを固定するために、反強磁性層５を設け
る。磁性層１の磁化の向き及び磁性層２の磁化の向きの
なす角度をθとすると、磁気抵抗効果膜の抵抗変化ΔＲ
は、cosθ に比例する成分を有する。従来、巨大磁気抵
抗効果を利用した磁気ヘッドとして提案されてきたもの
は、図２（ａ）のように、電極４を磁気抵抗効果膜に重
ねて設けたもの、もしくは、図２（ｂ）のように、縦バ
イアスのための硬磁性層９および電極４を磁気抵抗効果
膜に重ねて設けたものであった。これに対して、図１に
示す本発明のヘッド構造では、電極と磁気抵抗効果膜は
互いに重なる部分を実質的に持たない。
はさんだ部分を、磁気抵抗効果膜と呼ぶ。一方の磁性層
２の磁化の向きを固定するために、反強磁性層５を設け
る。磁性層１の磁化の向き及び磁性層２の磁化の向きの
なす角度をθとすると、磁気抵抗効果膜の抵抗変化ΔＲ
は、cosθ に比例する成分を有する。従来、巨大磁気抵
抗効果を利用した磁気ヘッドとして提案されてきたもの
は、図２（ａ）のように、電極４を磁気抵抗効果膜に重
ねて設けたもの、もしくは、図２（ｂ）のように、縦バ
イアスのための硬磁性層９および電極４を磁気抵抗効果
膜に重ねて設けたものであった。これに対して、図１に
示す本発明のヘッド構造では、電極と磁気抵抗効果膜は
互いに重なる部分を実質的に持たない。
【００１２】また、磁気抵抗効果膜の磁化状態を安定さ
せ、ノイズの発生を抑止するために、トラック幅方向に
縦バイアス磁界を印加する。本発明では、図１（ｂ）の
ように、この縦バイアス磁界を印加するために電極の上
部又は下部に硬磁性層９を設け、電極と同時にパターニ
ングする。硬磁性層９の材料としては、薄膜で大きな保
磁力が得られる、ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＴ
ａ，ＳｍＣｏ等が使用できる。縦バイアス印加のために
は、硬磁性層９の代わりに、反強磁性層と磁性層を積層
した膜を用い、反強磁性層から強磁性層に交換結合磁界
が加わるようにしても、同様の効果が得られる。
せ、ノイズの発生を抑止するために、トラック幅方向に
縦バイアス磁界を印加する。本発明では、図１（ｂ）の
ように、この縦バイアス磁界を印加するために電極の上
部又は下部に硬磁性層９を設け、電極と同時にパターニ
ングする。硬磁性層９の材料としては、薄膜で大きな保
磁力が得られる、ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＴ
ａ，ＳｍＣｏ等が使用できる。縦バイアス印加のために
は、硬磁性層９の代わりに、反強磁性層と磁性層を積層
した膜を用い、反強磁性層から強磁性層に交換結合磁界
が加わるようにしても、同様の効果が得られる。
【００１３】硬磁性層による縦バイアス効果の大きさ
は、その残留磁束密度Ｂｒ(Ｈ)と膜厚ｄ(Ｈ)の積にほぼ
比例すると考えられる。そこで、これを、磁気抵抗効果
膜中の自由に動ける磁性層の飽和磁束密度Ｂｓ(Ｓ)と膜
厚ｄ(Ｓ)の積で、規格化した値； 硬磁性層の磁化比≡Ｂｒ(Ｈ)ｄ(Ｈ)／(Ｂｓ(Ｓ)ｄ
(Ｓ)） が縦バイアスのよい尺度になる。図３は、このようにし
て定義された硬磁性層の磁化比を横軸にとって、本発明
の磁気抵抗効果型ヘッドのバルクハウゼンノイズの発生
頻度とヘッド出力をプロットしたものである。これよ
り、バルクハウゼンノイズ抑止のためには、硬磁性層の
磁化比が０.７ 以上である必要があることがわかる。一
方、硬磁性膜の磁性比が大きくなると、次第に感磁部の
磁化が媒体磁界に対して回転しにくくなり、これが２を
越えると、出力が硬磁性層がない場合の９０％以下に低
下してしまう。そこで、これらの結果より、硬磁性層の
磁化比は、０.７ と２の間にあることが必要であること
がわかる。
は、その残留磁束密度Ｂｒ(Ｈ)と膜厚ｄ(Ｈ)の積にほぼ
比例すると考えられる。そこで、これを、磁気抵抗効果
膜中の自由に動ける磁性層の飽和磁束密度Ｂｓ(Ｓ)と膜
厚ｄ(Ｓ)の積で、規格化した値； 硬磁性層の磁化比≡Ｂｒ(Ｈ)ｄ(Ｈ)／(Ｂｓ(Ｓ)ｄ
(Ｓ)） が縦バイアスのよい尺度になる。図３は、このようにし
て定義された硬磁性層の磁化比を横軸にとって、本発明
の磁気抵抗効果型ヘッドのバルクハウゼンノイズの発生
頻度とヘッド出力をプロットしたものである。これよ
り、バルクハウゼンノイズ抑止のためには、硬磁性層の
磁化比が０.７ 以上である必要があることがわかる。一
方、硬磁性膜の磁性比が大きくなると、次第に感磁部の
磁化が媒体磁界に対して回転しにくくなり、これが２を
越えると、出力が硬磁性層がない場合の９０％以下に低
下してしまう。そこで、これらの結果より、硬磁性層の
磁化比は、０.７ と２の間にあることが必要であること
がわかる。
【００１４】縦バイアスの印加のために、硬磁性層の代
わりに、互いに交換結合した強磁性層と、反強磁性層を
用いた場合にも同様の状況が発生する。この場合は、縦
バイアス用の強磁性層の飽和磁化Ｂｓ(Ｌ)と膜厚ｄ(Ｌ)
を用いて、 縦バイアス磁化比≡Ｂｓ(Ｌ)ｄ(Ｌ)／(Ｂｓ(Ｓ)ｄ
(Ｓ)） が定義できる。再生出力とノイズ抑制を両立させるため
には、この縦バイアス磁化比が、０.７ から２の間にな
ければならない。
わりに、互いに交換結合した強磁性層と、反強磁性層を
用いた場合にも同様の状況が発生する。この場合は、縦
バイアス用の強磁性層の飽和磁化Ｂｓ(Ｌ)と膜厚ｄ(Ｌ)
を用いて、 縦バイアス磁化比≡Ｂｓ(Ｌ)ｄ(Ｌ)／(Ｂｓ(Ｓ)ｄ
(Ｓ)） が定義できる。再生出力とノイズ抑制を両立させるため
には、この縦バイアス磁化比が、０.７ から２の間にな
ければならない。
【００１５】このように電極と磁気抵抗効果膜の重なり
部分を実質的に取り除いたヘッドを作製するには、例え
ば、特開平3−125311 号に記載されているような方法を
採用すればよい。これを、図５により説明する。（ａ）
基板１１上に複数の磁性層および非磁性層を含む磁気抵
抗効果膜１２を設ける。（ｂ）この磁気抵抗効果膜１２
上にフォトレジスト１５にて、フォトリソグラフィー技
術を用いてステンシルを形成する。（ｃ）イオンミリン
グ等の方法により、フォトレジスト１５の乗っていない
部分の磁気抵抗効果膜１２を除去する。（ｄ）この上
に、フォトレジスト１５残したまま硬磁性膜９および電
極４をスパッタ法により成膜する。(ｅ)フォトレジスト
１５を剥離し、電極膜の不要部分をリフトオフにより除
去する。これにより、目標とするヘッド形状が実現す
る。
部分を実質的に取り除いたヘッドを作製するには、例え
ば、特開平3−125311 号に記載されているような方法を
採用すればよい。これを、図５により説明する。（ａ）
基板１１上に複数の磁性層および非磁性層を含む磁気抵
抗効果膜１２を設ける。（ｂ）この磁気抵抗効果膜１２
上にフォトレジスト１５にて、フォトリソグラフィー技
術を用いてステンシルを形成する。（ｃ）イオンミリン
グ等の方法により、フォトレジスト１５の乗っていない
部分の磁気抵抗効果膜１２を除去する。（ｄ）この上
に、フォトレジスト１５残したまま硬磁性膜９および電
極４をスパッタ法により成膜する。(ｅ)フォトレジスト
１５を剥離し、電極膜の不要部分をリフトオフにより除
去する。これにより、目標とするヘッド形状が実現す
る。
【００１６】図５（ｅ）では、電極や磁区抵抗効果膜の
パターン端部が垂直に切り取られているように描かれて
いるが、実際には、端部では、レジストの陰になるため
に、ミリング量も，成膜量も連続的に減少し、出来上が
るものの断面は、図６のようになり、各層が傾斜を持っ
て重なる。このように、ある程度の幅を持つ傾斜面で電
極４，硬磁性層９，磁気抵抗効果膜１２が互いに接して
いることは、電気的な接続を確保するためには、むしろ
有利である。
パターン端部が垂直に切り取られているように描かれて
いるが、実際には、端部では、レジストの陰になるため
に、ミリング量も，成膜量も連続的に減少し、出来上が
るものの断面は、図６のようになり、各層が傾斜を持っ
て重なる。このように、ある程度の幅を持つ傾斜面で電
極４，硬磁性層９，磁気抵抗効果膜１２が互いに接して
いることは、電気的な接続を確保するためには、むしろ
有利である。
【００１７】図７に本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド、および従来型（図２（ａ））の巨大磁気抵抗効果
型ヘッドの再生感度分布を示す。本発明ヘッドの感度分
布は、従来の構造の巨大磁気抵抗効果ヘッドと比べて、
より裾の広がりが少なくなっている。このように感度分
布の裾の広がりが少ないヘッドは、高いトラック密度に
て記録を行った場合に、隣のトラックからの再生クロス
トークを低減でき、有利である。
ッド、および従来型（図２（ａ））の巨大磁気抵抗効果
型ヘッドの再生感度分布を示す。本発明ヘッドの感度分
布は、従来の構造の巨大磁気抵抗効果ヘッドと比べて、
より裾の広がりが少なくなっている。このように感度分
布の裾の広がりが少ないヘッドは、高いトラック密度に
て記録を行った場合に、隣のトラックからの再生クロス
トークを低減でき、有利である。
【００１８】本発明の主な利点は、（１）トラック幅が
感磁部の磁性層の幅によって規定され、これよりも外側
に磁性膜が存在しないために、再生感度のにじみを低減
でき、隣接トラックからのクロストークを低減できる。
（２）電流の向きと硬磁性層の着磁の向きが決定される
と、感磁部磁性膜の磁化の向きが唯一に規定されるた
め、磁壁が入りにくく、バルクハウゼンノイズの発生を
抑止できる。
感磁部の磁性層の幅によって規定され、これよりも外側
に磁性膜が存在しないために、再生感度のにじみを低減
でき、隣接トラックからのクロストークを低減できる。
（２）電流の向きと硬磁性層の着磁の向きが決定される
と、感磁部磁性膜の磁化の向きが唯一に規定されるた
め、磁壁が入りにくく、バルクハウゼンノイズの発生を
抑止できる。
【００１９】
【実施例】以下実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００２０】［実施例１］図８に本発明の実施例１の磁
気抵抗効果素子の構造の概念図を示す。磁性層１，２に
て非磁性層３をはさんで感磁部を構成する。磁性層１，
２としては、ともに厚さ５ｎｍのパーマロイ(Ｎｉ80Ｆ
ｅ20)を、非磁性層３としては、厚さ２ｎｍのＣｕを用
いる。反強磁性層５として、膜厚５０ｎｍのＮｉＯを用
いた。これを図５にて示したプロセスを用いてパターニ
ングした。硬磁性層９および電極４を磁性膜に接するよ
うにして設け、両者を同時にパターニングする。硬磁性
層としては、膜厚１０ｎｍのＣｏＰｔ、電極としては、
Ａｕを用いる。
気抵抗効果素子の構造の概念図を示す。磁性層１，２に
て非磁性層３をはさんで感磁部を構成する。磁性層１，
２としては、ともに厚さ５ｎｍのパーマロイ(Ｎｉ80Ｆ
ｅ20)を、非磁性層３としては、厚さ２ｎｍのＣｕを用
いる。反強磁性層５として、膜厚５０ｎｍのＮｉＯを用
いた。これを図５にて示したプロセスを用いてパターニ
ングした。硬磁性層９および電極４を磁性膜に接するよ
うにして設け、両者を同時にパターニングする。硬磁性
層としては、膜厚１０ｎｍのＣｏＰｔ、電極としては、
Ａｕを用いる。
【００２１】図４に、このようにして作製した、トラッ
ク幅４μｍ，磁気抵抗効果膜の深さ方向の幅２μｍの、
シールドのない磁気抵抗効果素子の磁界対抵抗曲線を示
す。磁界ゼロの原点付近では、印加磁界に対して、抵抗
変化は、近似的に線形になっており、この部分を使用し
て、媒体磁界を抵抗変化として検出できる。
ク幅４μｍ，磁気抵抗効果膜の深さ方向の幅２μｍの、
シールドのない磁気抵抗効果素子の磁界対抵抗曲線を示
す。磁界ゼロの原点付近では、印加磁界に対して、抵抗
変化は、近似的に線形になっており、この部分を使用し
て、媒体磁界を抵抗変化として検出できる。
【００２２】この素子を、上下のシールド膜ではさみ、
磁気抵抗効果型再生ヘッドを作製した。このとき下部シ
ールドは、非晶質Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ（２μｍ）を用い、
上部シールドは、パーマロイ（２μｍ）を用いた。シー
ルド間のギャップ絶縁膜としては、スパッタ法により形
成したアルミナ膜を用いた。このようにして作製した磁
気抵抗効果型ヘッドにおいて、バルクハウゼンノイズは
認められず、良好な出力特性を示した。
磁気抵抗効果型再生ヘッドを作製した。このとき下部シ
ールドは、非晶質Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ（２μｍ）を用い、
上部シールドは、パーマロイ（２μｍ）を用いた。シー
ルド間のギャップ絶縁膜としては、スパッタ法により形
成したアルミナ膜を用いた。このようにして作製した磁
気抵抗効果型ヘッドにおいて、バルクハウゼンノイズは
認められず、良好な出力特性を示した。
【００２３】図７はこのようにして作製した磁気ヘッ
ド、および図２（ｂ）の構造の従来型の巨大磁気抵抗効
果ヘッドの再生感度分布である。測定は、０.８μｍ 幅
の記録トラックを、トラック幅方向に位置をずらせなが
ら再生することによって行った。再生ヘッドの形状は、
トラック幅４μｍ，上下シールド間隔０.５μｍ ，磁気
抵抗効果膜の深さ方向の幅は２μｍのものを用いた。本
発明ヘッドの感度分布は、従来型の巨大磁気抵抗効果ヘ
ッドと比べて、より裾が短くなっている。このように本
発明の磁気抵抗効果型ヘッドは、感度分布の裾の広がり
が少なく、高いトラック密度にて記録を行った場合に、
隣のトラックからの再生クロストークを低減でき、有利
であることを確認した。
ド、および図２（ｂ）の構造の従来型の巨大磁気抵抗効
果ヘッドの再生感度分布である。測定は、０.８μｍ 幅
の記録トラックを、トラック幅方向に位置をずらせなが
ら再生することによって行った。再生ヘッドの形状は、
トラック幅４μｍ，上下シールド間隔０.５μｍ ，磁気
抵抗効果膜の深さ方向の幅は２μｍのものを用いた。本
発明ヘッドの感度分布は、従来型の巨大磁気抵抗効果ヘ
ッドと比べて、より裾が短くなっている。このように本
発明の磁気抵抗効果型ヘッドは、感度分布の裾の広がり
が少なく、高いトラック密度にて記録を行った場合に、
隣のトラックからの再生クロストークを低減でき、有利
であることを確認した。
【００２４】［実施例２］図９に本発明の実施例２の磁
気抵抗効果素子の構造の概念図を示す。磁性層１，２に
て非磁性層３をはさんで感磁部を構成する。磁性層１，
２としては、ともに厚さ５ｎｍのパーマロイ(Ｎｉ80Ｆ
ｅ20)を、非磁性層３としては、厚さ２ｎｍのＣｕを用
いる。反強磁性層５として、膜厚１０ｎｍのＦｅＭｎを
用いた。これを図５にて示したプロセスを用いてパター
ニングした。縦バイアス用強磁性層１６，縦バイアス用
反強磁性層１７、および電極４を磁性膜に接するように
して設け、両者を同時にパターニングする。縦バイアス
用強磁性層としてはパーマロイ（１０ｎｍ）、縦バイア
ス用反強磁性層としてはＮｉＭｎ（４０ｎｍ）を積層し
た膜を用い、両者を交換結合させた。電極４としては、
Ａｕを用いた。
気抵抗効果素子の構造の概念図を示す。磁性層１，２に
て非磁性層３をはさんで感磁部を構成する。磁性層１，
２としては、ともに厚さ５ｎｍのパーマロイ(Ｎｉ80Ｆ
ｅ20)を、非磁性層３としては、厚さ２ｎｍのＣｕを用
いる。反強磁性層５として、膜厚１０ｎｍのＦｅＭｎを
用いた。これを図５にて示したプロセスを用いてパター
ニングした。縦バイアス用強磁性層１６，縦バイアス用
反強磁性層１７、および電極４を磁性膜に接するように
して設け、両者を同時にパターニングする。縦バイアス
用強磁性層としてはパーマロイ（１０ｎｍ）、縦バイア
ス用反強磁性層としてはＮｉＭｎ（４０ｎｍ）を積層し
た膜を用い、両者を交換結合させた。電極４としては、
Ａｕを用いた。
【００２５】この素子を、上下のシールド膜ではさみ、
磁気抵抗効果型再生ヘッド作製した。このとき下部シー
ルドは、非晶質Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ（２μｍ）を用い、上
部シールドは、パーマロイ（２μｍ）を用いた。シール
ド間のギャップ絶縁膜としては、スパッタ法により形成
したアルミナ膜を用い、シールド間隔は０.５μｍ とし
た。このようにして作製した磁気抵抗効果型ヘッドにお
いて、バルクハウゼンノイズは認められず、良好な再生
出力特性を示した。また、感度分布は裾が短くなってお
り、隣のトラックからの再生クロストークを低減できる
ことを確認した。
磁気抵抗効果型再生ヘッド作製した。このとき下部シー
ルドは、非晶質Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ（２μｍ）を用い、上
部シールドは、パーマロイ（２μｍ）を用いた。シール
ド間のギャップ絶縁膜としては、スパッタ法により形成
したアルミナ膜を用い、シールド間隔は０.５μｍ とし
た。このようにして作製した磁気抵抗効果型ヘッドにお
いて、バルクハウゼンノイズは認められず、良好な再生
出力特性を示した。また、感度分布は裾が短くなってお
り、隣のトラックからの再生クロストークを低減できる
ことを確認した。
【００２６】
【発明の効果】上記のように、本発明により、トラック
幅方向の感度分布の広がりの小さい、隣接トラックから
のクロストークの小さい再生ヘッドが実現した。
幅方向の感度分布の広がりの小さい、隣接トラックから
のクロストークの小さい再生ヘッドが実現した。
【図１】本発明による磁気抵抗効果ヘッドの概念図。
【図２】従来の磁気抵抗効果ヘッドの概念図。
【図３】硬磁性膜の磁化比と出力，バルクハウゼンノイ
ズ発生率の関係。
ズ発生率の関係。
【図４】本発明磁気抵抗効果素子の磁界−抵抗変化特
性。
性。
【図５】本発明の磁気抵抗効果素子の作製プロセス。
【図６】本発明の磁気抵抗効果素子の断面図。
【図７】本発明の磁気抵抗効果型ヘッドの感度分布。
【図８】本発明実施例１の磁気抵抗効果型ヘッドの概念
図。
図。
【図９】本発明実施例２の磁気抵抗効果型ヘッドの概念
図。
図。
１，２…磁性層、３…非磁性層、４…電極、５…反強磁
性層、９…硬磁性層、１０…硬磁性層の磁化、１１…基
板、１２…磁気抵抗効果膜、１５…フォトレジスト、１
６…縦バイアス用強磁性層、１７…縦バイアス用反強磁
性層。
性層、９…硬磁性層、１０…硬磁性層の磁化、１１…基
板、１２…磁気抵抗効果膜、１５…フォトレジスト、１
６…縦バイアス用強磁性層、１７…縦バイアス用反強磁
性層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中本 一広 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 府山 盛明 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (9)
- 【請求項１】少なくとも２層の磁性層及びそれらを分離
する非磁性層からなる磁気抵抗効果膜および上記磁気抵
抗効果膜に電流を供給する複数の電極を有し、上記２つ
の磁性層の磁化の向きの差によって抵抗変化を得る磁気
抵抗効果型ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果膜が、上
記電極の間隔に比して十分に小さな幅の重なり部分を除
いて、上記電極にはさまれた内側部分のみに存在するこ
とを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２】上記電極と上記磁気抵抗効果膜の重なり部
分の幅が上記電極の間隔の５分の１以下であることを特
徴とする請求項１の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項３】上記電極の下もしくは上に、硬磁性膜を設
け、上記電極と上記硬磁性膜のトラック内側方向の端部
が実質的に一致していることを特徴とする請求項１の磁
気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項４】上記磁気抵抗効果膜を構成する上記磁性層
のうち少なくとも一層に接して反強磁性膜を設け、この
反強磁性膜との磁気的な交換結合によって、上記磁性層
の磁化に一方向異方性が印加されていることを特徴とす
る請求項１の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項５】上記反強磁性膜がＮｉＯであることを特徴
とする請求項４の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項６】上記磁気抵抗効果膜を構成する磁性層のう
ち最も磁化回転しやすい磁性層の膜厚と飽和磁束密度を
ｄ(Ｓ)およびＢｓ(Ｓ)、上記硬磁性層の膜厚と残留磁束
密度をｄ(Ｈ)およびＢｒ(Ｈ)とすると、それらの間に、 ０.７≦Ｂｒ(Ｈ)ｄ(Ｈ)／(Ｂｓ(Ｓ)ｄ(Ｓ)）≦２ の関係式が成り立つことを特徴とする請求項３の磁気抵
抗効果型ヘッド。 - 【請求項７】少なくとも２層の磁性層及びそれらを分離
する非磁性層からなる磁気抵抗効果膜および上記磁気抵
抗効果膜に電流を供給する複数の電極を有し、上記２つ
の磁性層の磁化の向きの差によって抵抗変化を得る磁気
抵抗効果型ヘッドおよびその製造方法において、上記磁
気抵抗効果膜を、その上に形成したステンシルを用い
て、イオンミリングもしくはエッチングによりパターニ
ングした後に、このステンシルを残したまま電極膜を成
膜し、上記電極膜のうちステンシル上の部分をリフトオ
フ法によって除去し、これによって、上記磁気抵抗効果
膜の上記電極と重なる部分を、電極間隔に比して十分に
小さな幅の重なり部分を除いて、実質的に取り除くこと
を含む工程により製造され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８】上記電極の下もしくは上に、互いに交換結
合した縦バイアス用反強磁性層と縦バイアス用強磁性層
を設け、上記電極，上記縦バイアス用反強磁性層および
上記縦バイアス用磁性層のトラック内側方向の端部が実
質的に一致していることを特徴とする請求項１の磁気抵
抗効果型ヘッド。 - 【請求項９】上記磁気抵抗効果膜を構成する磁性層のう
ち最も磁化回転しやすい磁性層の膜厚と飽和磁束密度を
ｄ(Ｓ)およびＢｓ(Ｓ)、上記縦バイアス用磁性層の膜厚
と飽和磁束密度をｄ(Ｌ)およびＢｓ(Ｌ)とすると、それ
らの間に、 ０.７≦Ｂｓ(Ｌ)ｄ(Ｌ)／(Ｂｓ(Ｓ)ｄ(Ｓ)）≦２ の関係式が成り立つことを特徴とする請求項８の磁気抵
抗効果型ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21448794A JPH0877517A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21448794A JPH0877517A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0877517A true JPH0877517A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16656532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21448794A Pending JPH0877517A (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0877517A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998012758A1 (fr) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dispositif a effet magnetoresistif |
| WO1999008265A1 (fr) * | 1997-08-07 | 1999-02-18 | Tdk Corporation | Autocollant adhesif en caoutchouc et feuille autocollante adhesive en caoutchouc fabriquee avec cet adhesif |
| US6115221A (en) * | 1996-12-03 | 2000-09-05 | Nec Corporation | Magnetic head slider support mechanism and magnetic disk storage |
| US7027271B2 (en) | 2000-08-04 | 2006-04-11 | Tdk Corporation | Magnetoresistive device in a thin-film magnetic head and method of manufacturing same having particular electrode overlay configuration |
| US8867178B2 (en) * | 2012-10-16 | 2014-10-21 | HGST Netherlands B.V. | Read sensor with a hard bias layer having a high static field resistance |
-
1994
- 1994-09-08 JP JP21448794A patent/JPH0877517A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998012758A1 (fr) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dispositif a effet magnetoresistif |
| US6104275A (en) * | 1996-09-20 | 2000-08-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Magnetoresistive element |
| US6115221A (en) * | 1996-12-03 | 2000-09-05 | Nec Corporation | Magnetic head slider support mechanism and magnetic disk storage |
| WO1999008265A1 (fr) * | 1997-08-07 | 1999-02-18 | Tdk Corporation | Autocollant adhesif en caoutchouc et feuille autocollante adhesive en caoutchouc fabriquee avec cet adhesif |
| US6144524A (en) * | 1997-08-07 | 2000-11-07 | Tdk Corporation | Spin valve magnetoresistance device and method of designing the same |
| US7027271B2 (en) | 2000-08-04 | 2006-04-11 | Tdk Corporation | Magnetoresistive device in a thin-film magnetic head and method of manufacturing same having particular electrode overlay configuration |
| US8867178B2 (en) * | 2012-10-16 | 2014-10-21 | HGST Netherlands B.V. | Read sensor with a hard bias layer having a high static field resistance |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20031224 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040127 |