JPH11175928A - 磁気抵抗効果ヘッド及び磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気抵抗効果ヘッド及び磁気記録再生装置

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JPH11175928A
JPH11175928A JP34466997A JP34466997A JPH11175928A JP H11175928 A JPH11175928 A JP H11175928A JP 34466997 A JP34466997 A JP 34466997A JP 34466997 A JP34466997 A JP 34466997A JP H11175928 A JPH11175928 A JP H11175928A
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JP
Japan
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film
magnetic
magnetoresistive
electrodes
head
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JP34466997A
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English (en)
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Katsumi Hoshino
勝美 星野
Matahiro Komuro
又洋 小室
Yoshiaki Kawato
良昭 川戸
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】磁気抵抗効果型ヘッドでは、電極が厚くなった
場合、トラックの端部における磁気抵抗効果膜と上部シ
ールドとの距離が、中央部における距離と比較して大き
くなるため、読みにじみが生じ、S/N比が低下する。 【解決手段】電極が磁気抵抗効果素子の内側に乗り上げ
た構造を有した狭トラック対応の磁気抵抗効果型ヘッド
において、電極の一部に軟磁性膜を配置することによ
り、前記軟磁性膜がシールドと同じ効果を示し、トラッ
ク端部の読みにじみを低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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,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の磁気ヘッドに
は、記録を薄膜磁気ヘッドで、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を用いている。近年
の面記録密度の向上により、非常に狭いトラック幅に記
録した信号を読み取る再生用磁気抵抗効果型ヘッドが必
要となる。今までの磁気抵抗効果型ヘッドは、図4に示
すように、磁区制御膜上に電極を形成しており、電極間
距離により、トラック幅が規定されていた。この構造に
おいて、トラック幅が狭くなると、磁気抵抗効果膜が小
さくなることによる特性の劣化や歩留まりの低減などの
問題が生じる。
【0003】磁気抵抗効果型ヘッドの狭いトラック幅を
規定する方法としては、例えば、特開平8−45037号公報
あるいは特開平8−339512 号公報に記載されているよう
に、電極が磁気抵抗効果膜の内側まで乗り上げることに
より、磁気抵抗効果膜の幅よりも電極間距離を小さくし
て、トラック幅を規定する方法がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、電極が
磁気抵抗効果膜の内側まで乗り上げることにより、トラ
ック幅を狭くすることができる。しかし、電極の抵抗を
下げるために、電極を厚くした場合、トラック中心部に
おける磁気抵抗効果膜と上部シールド間距離と、トラッ
ク端部における磁気抵抗効果膜と上部シールド間距離と
の差が大きくなるために、読みにじみが起こる問題があ
る。
【0005】本発明の目的は、上述の狭いトラック構造
を有し、読みにじみの少なく、S/N比の高い磁気抵抗
効果型ヘッドを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】電極が磁気抵抗効果膜の
内側に乗り上げた構造を有する磁気抵抗効果ヘッドにお
いて、電極の一部を軟磁性膜に置き換えることにより、
再生トラック端部における読みにじみが小さくなる。こ
れにより、S/N比の高い、狭いトラック幅を有する磁
気抵抗効果型ヘッドを作製することができる。
【0007】また、上記磁気抵抗効果型ヘッドを搭載す
ることにより、磁気記録再生装置が得えられる。
【0008】
【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。
【0009】(実施例1)図1(a)に、ヘッド先端部
を媒体対向面から見た、本発明の構造を有する磁気抵抗
効果型ヘッドを示す。図1(b)は、磁気抵抗効果素子
部を拡大したものである。アルミナ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12として、CoZrNb膜を形成する。下部ギャッ
プ膜13であるアルミナの上に磁気抵抗効果膜として、
スピンバルブ膜14を形成後、パターニングした。ここ
で、スピンバルブ膜は、Ni−Fe/Co/Cu/Co
/Cr−Mn−Pt膜を用いた。次に、バルクハウゼン
ノイズを抑制するために、磁気抵抗効果膜の両脇に磁区
制御層15としてCo−Cr−Pt永久磁石膜を設け
た。電極16は磁気抵抗効果膜と接合するように形成す
る。
【0010】ここで、電極16は、Ni−Fe/Wの2
層構造(電極16B/16A)とし、軟磁性層であるN
i−Fe層と磁気抵抗効果膜との距離(Gst)が、後
に形成される上部シールドと磁気抵抗効果素子との素子
中央部における距離(Gsc)と同じになるように膜厚を
調整した。電極を形成後、上部ギャップ膜17であるア
ルミナを形成後、上部シールド18として、Ni−Fe
−Nを形成、パターニング後、保護膜19を形成した。
【0011】図2には、電極間距離と読みにじみ量との
関係を示す。電極16に軟磁性膜を用いない場合、再生
トラック端部は磁気抵抗効果膜と上部シールドの距離が
Gstと広くなり、読みにじみが生じる。これに対し、本
実施例の磁気ヘッドのように、トラック中央部における
磁気抵抗効果膜と上部シールドとの距離(Gsc)と、
電極の一部に形成した軟磁性膜と磁気抵抗効果膜との距
離(Gss)とが同じになるように、軟磁性膜を形成す
ることにより、前記軟磁性膜がシールドと同じ効果を示
し、トラック端部における読みにじみが少ない。この結
果、S/N比が向上する。
【0012】本実施例では、トラック中央部における磁
気抵抗効果膜と上部シールドとの距離(Gsc)と、電
極の一部に形成した軟磁性膜と磁気抵抗効果膜との距離
(Gss)とが同じになるように、軟磁性膜を形成した
が、距離Gssは、Gss≦2・Gsc程度であること
が好ましい。これは、Gss>2・Gscとなると、電
極内に形成した軟磁性膜のシールドとしての効果が大き
く低減してしまうためである。また、電極16はすべて
軟磁性膜に置き換えることも可能である。しかし、電極
16は磁区制御層15や磁気抵抗効果素子14と直接接
触しており、これらの磁気特性に影響を与える可能性が
あるため、電極の下側には非磁性層を形成することが好
ましい。
【0013】また、本実施例では、電極として、Ni−
Fe/W2層膜を用いたが、Co−Ni−FeやCo−
Niなどの他の軟磁気特性を示す材料と、貴金属元素や
Ta,Cr,Nbなどの導電性の高い種々の非磁性材料
とを組み合わせた2層膜あるいは多層膜でも構わない。
また、電極の形成法においても、ミリング法,リフトオ
フ法,RIE法,フレームめっき法など、いかなる手法
も用いることができる。
【0014】さらに、本実施例では下部シールド12お
よび上部シールド18として、Co−Zr−NbやNi
−Fe−Nを用いたが、パーマロイ(Ni−Fe),セ
ンダスト(Al−Si−Fe),Co系非晶質膜などの
他の低保磁力,高透磁率の軟磁性材料を用いることがで
きる。また、磁気抵抗効果膜としては、他の磁性層/非
磁性層/磁性層/反強磁性層の構造を有するスピンバル
ブ膜や[磁性層/非磁性層]を複数回積層した巨大磁気
抵抗効果膜、あるいは、横バイアス磁界印加手段を備え
たNi−Fe膜やNi−Co膜などの異方性磁気抵抗効
果膜を用いることができる。さらに、磁区制御層15と
して、Co−Cr−Pt永久磁石膜を用いたが、他の永
久磁石膜や、磁性層/反強磁性層積層膜を用いてもよ
い。
【0015】(実施例2)実施例1の磁気抵抗効果型ヘ
ッドと記録用の薄膜磁気ヘッドを組み合わせた記録再生
分離型ヘッドを作製した。薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗
効果型ヘッドの上部シールドを下部コアと兼用とし、上
部シールド上にめっき法で作製したコイルをレジストで
おおい、Ni−Feからなる上部コアを形成、所定の形
状にパターニング後、保護膜でおおった。
【0016】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3(a),(b)に磁気デ
ィスク装置の構造図を示す。
【0017】磁気記録媒体21にはCo−Cr−Pt系
の材料を用いた。記録トラック幅を1.0μm、再生ト
ラック幅を0.85μmとした。磁気抵抗効果型ヘッド
の磁気抵抗効果膜には再生出力の高いスピンバルブ膜を
用いており、かつ、電極を磁気抵抗効果膜の内側に乗り
上げた構造を有し、電極の一部に軟磁性膜を配置して再
生トラック端部の読みにじみを少なくすることによりS
/N比が高くなり、狭いトラック幅でも再生可能な、記
録密度の高い磁気記録再生装置が作製できる。
【0018】本発明の磁気ヘッドは、特に4Gb/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、10Gb/in2 以上の記録密度を有する磁気
記録再生装置には、必須と考えられる。
【0019】
【発明の効果】上述のように、電極が磁気抵抗効果膜の
内側に乗り上げて、再生トラック幅を狭くした磁気抵抗
効果ヘッドにおいて、電極の一部に軟磁性膜を配置する
ことにより、再生トラック端部における読みにじみを少
なくし、S/Nを向上させることができる。また、上記
磁気抵抗効果型ヘッドと記録用の薄膜磁気ヘッドを組み
合わせた記録再生分離型ヘッドを用いることにより、高
性能磁気記録再生装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気抵抗効果型ヘッドを示す断面図。
【図2】電極間距離と読みにじみ量との関係を示すグラ
フ。
【図3】(a)及び(b)は本発明の磁気ディスク装置
の平面図及び側断面図。
【図4】従来の磁気抵抗効果型ヘッドを示す断面図。
【符号の説明】
11…基板、12…下部シールド、13…下部ギャッ
プ、14…磁気抵抗効果膜、15…磁区制御膜、16…
電極、16A…非磁性電極、16B…軟磁性電極、17
…上部ギャップ、18…上部シールド、19…保護膜、
21…磁気記録媒体、22…磁気記録媒体駆動部、23
…磁気ヘッド、24…磁気ヘッド駆動部、25…記録再
生信号処理系。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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の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、前記磁気抵抗効果膜に信号検出電流を流す
    ための一対の電極とを有する磁気抵抗効果素子が、絶縁
    層を介して上部シールド及び下部シールドの間に設けら
    れた磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、媒体対向面におけ
    る前記一対の電極間の距離が、磁気抵抗効果膜の長さよ
    りも短い構造を有し、かつ、電極の少なくとも一部が、
    軟磁性膜で構成されたことを特徴とする磁気抵抗効果型
    ヘッド。
  2. 【請求項2】前記軟磁性膜が、Ni,Co,Feの少な
    くとも2種類以上の合金を主成分とした軟磁性膜である
    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】前記の磁気抵抗効果膜が、非磁性層で分離
    された複数の磁性層と反強磁性層を含み、前記複数の磁
    性層のうち少なくとも一層は反強磁性層と交換結合して
    おり、前記非磁性層で分離された磁性層の磁化の向きに
    より磁気抵抗効果が生じる多層膜であることを特徴とす
    る請求項1,2記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  4. 【請求項4】請求項1,2又は3記載の磁気抵抗効果型
    ヘッドと薄膜磁気ヘッドを組み合わせた磁気ヘッドであ
    ることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。
  5. 【請求項5】請求項1ないし4記載の磁気ヘッドを搭載
    したことを特徴とする磁気記録再生装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1416474A2 (en) * 2002-10-29 2004-05-06 Hitachi, Ltd. Magnetic sensor
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