JPS63205584A

JPS63205584A - 磁気抵抗センサ及びその製造方法

Info

Publication number: JPS63205584A
Application number: JP62260743A
Authority: JP
Inventors: グレッグ　スチーブン　モウリイ
Original assignee: Magnetic Peripherals Inc
Current assignee: Magnetic Peripherals Inc
Priority date: 1987-02-17
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1988-08-25
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: CA1299284C; DE3886562D1; EP0279537A3; EP0279537B1; JPH0721848B2; EP0279537A2; AU1136488A; DE3886562T2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は磁気抵抗センサ、より詳細には磁気ディスクド
ライブ用磁気抵抗センサ細片に関する。

［従来の技術］磁場の存在により生じる抵抗率の変化に応答する磁気抵
抗センサが磁気ディスクドライブのヘッド内読取トラン
スジューサとして次第に採用されつつあり、それは第１
に抵抗率の変化がディスク速度に無関係で磁束のみに依
存するためであり、第２にセンサ出力をセンス電流によ
り校正できるためである。

代表的に、これらのセンサは低保磁力の磁化容易軸に沿
って磁化されたＮｉＦｅ合金（パーマロイ）薄片からな
っている。他の多くの強磁性合金も候補にあげら゛れる
。通常細片は磁化容易軸がディスクの回転方向を横切し
且つディスク面に平行となるように載置されている。デ
ィスクからの磁束により細片の磁化ベクトルが回転し、
それにより横コンタクト間を流れるセンス電流に対する
抵抗率が変化する。抵抗率は磁化ベクトルと電流ベクト
ル間の角度の余弦二乗にほぼ従って変動する。

（すなわち、δ−ρ−Ｄ　−１ａＸ　＊ＣＯ３２θ、コ
コニ、θは磁化及び電流ベクトル圓の角度であり、ρは
抵抗率である）。この余弦二乗関係により、磁化及び電
流ベクトルが最初に一致しておれば、ディスク磁束によ
る抵抗率の初期変化は低く定方向である。従って、代表
的に、磁化容易軸磁化ベクトルもしくは電流ベクトルを
およそ４５°バイアスして磁化ベクトルの角変化に対す
る応答性を高め且つセンサ出力を線型化する。

［発明が解決しようとする問題点］磁気抵抗センサ細片が遭遇する一つの問題点は印加磁場
が存在する時に磁区の非可逆運動により生じるバルクハ
ウゼンノイズである、すなわち、磁化ベクトルのコヒー
レント回転は非均−で抑制され、磁区壁挙動に依存する
。このノイズ機構は細片のセンス電流領域内に一つの単
磁区を生成して解消される。

［問題を解決するための手段］センサ出力を線型化し且つセンス領域内に一つの単磁区
を与えるために多くの異なる手段が採用されている。セ
ンス領域内に単磁区を生じるために、例えば、細片の長
さをその高さに対して増大することが知られている。長
い細片の両端には多数の閉路磁区が生じることが知られ
ている。これらは外部磁場の影響下において中央に向っ
て移動する。しかしながら、長い細片は細片の横部分で
クロストークを免れず隣接トラックから細片のセンス領
域へ磁束を通すことがある。これに比して、短い細片は
ほとんど必ず多数の磁区に自然に“破砕する″。

センサ領域内の物理的寸法を比較的短くして縁域磁場を
低減するように細片を形成することによリセンサ領域内
に単磁区を与える努力がなされてきた。用土等（にａｗ
ａｋａｍｉ　ｅｔ　ａｌ）の米国特許第４゜５０３．３
９４号の第４ａ図を参照すれば、反対方向の磁化容易軸
を有する上下水平部の両端に垂直部を接続して無端ルー
プが構成されて（Ｘる。米国特許第４，５５５．７４０
号を参照すれば、細片は２本の中間上向延在脚を有して
いる。しかしながら、通常その間に磁気抵抗センサを搭
載する誘導性書込磁極により生じる強い横磁場（ｔｒａ
ｎｓｖｅｒｓｅ　ｍａａｎｅｔｉｃ　）が存在する時は
形成された細片でさえ多数の磁区へ“破砕される”。

（磁極は軟磁気シールドとして働いてセンサに直接隣接
しない磁場からセンサを絶縁する）。

また、読み取る前に“長い”すなわち形成された細片内
に縦磁場を与えることにより単磁区を形成する努力もな
されてきた。このような磁場は中央センサ領域内に比較
的安定な単磁区を形成するのに充分な強さでなければな
らない。この初期化磁場は一般的にバーバー磁極により
与えられ、それはまたセンス電流の方向を磁化容易軸磁
気ベクトルに対して傾けるのにも使用される。

短い細片に対しては、隣接永久磁石からの長手方向バイ
アスもしくは交換バイアスを生じる原子結合反強磁性材
により単磁区を維持する努力がなされてきた。前述した
ように、このようなバイアス手段はまた磁気ベクトルを
磁化容易軸から離れるように横切バイアスしてセンサ出
力を線型化するいくつかの応用にも設けられている。

これらの案（初期化及び永久）は共に、磁場をバイアス
すれば磁気ディスク上に予め記録された情報に逆影響を
及ぼし、さらに、永久バイアス磁場（横切及び長手方向
共）がセンサの有効異方性を高めてディスク磁束に対す
る感度を低下させるという欠点を有している。バーバー
磁極（傾斜電流）設計はセンサ領域の有効長がセンサコ
ンタクト間の長手方向距離よりも短いというもう一つの
欠点を有している。バーバー磁極はまた傾斜コンタクト
及び短絡細片を設けるのに精密なリソグラフィツク工程
を必要とする。

露出界面に（！ｉ気低抵抗材反強磁性材の）２つの異類
の材料が存在するため、交換バイアスは実際上、一般的
には使用されない。これにより腐蝕が生じてセンサ細片
が破壊されることがある。さらに、交換バイアスは吊子
力学相互作用効果であるため、高信頼度の原子相互作用
でなければならないが、このような工程は困難であり歩
留りも低い。さらに、この効果は温度依存性が強く、従
来のディスクドライブの代表的動作環境下では実質的に
低下する。

［作用］本発明は従来の磁気抵抗センサ細片のいくつかの問題を
扱う一連の改良からなり、−単独もしくは組合せにより
改良ヘッドが構成される。本発明は各々が個々の改良の
権利を主張しそれらを組合せて改良型磁気抵抗センサ及
びヘッドが形成される同時出願と共通である。

これらの改良には細片を擬似楕円形に形成することが含
まれる。この形状は細片の中央センス領域に極めて安定
な単磁区を有している。次の交換バイアス反強磁性材は
単磁区状態内に中央領域を維持する目的で任意の細片の
終端に原子結合することができる。交換材料の原子力学
効果により、材料は細片の全終端を覆う必要はないが、
露出界面領域から凹ませて腐蝕感性を低減することがで
きる。一度、擬似楕円形及び／もしくは境界制御交換安
定化により安定度が確立されると、２つの傾斜コンタク
ト（ｃａｎｔ　ｃｏｎｔａｃｔ）だけがＭＲセンサを線
型化する目的でｆｆ１５ｍ方向を変えればよい。

これにより、磁区状態の安定化に使用される任意のバー
バー磁極の必要性が完全になくなり、バーバー磁極が不
要になれば電気コンタクト数は僅か２つ、センスコンタ
クトまで減少する。

傾斜電流設計（ｃａｎｔｅｄｃｕｒｒｅｎｔ　ｄＯ８ｉ
ｌｌＩｎ　）は細片の磁化容易軸を磁気ディスクの水平
面に対して傾斜するようにパターン化しそれに応じてコ
ンタクトの内傾斜をゆるめることによりさらに改良され
る。これにより、大きな有効長手方向センス領域が得ら
れる。

さらに、センサをその非線型モードで作動させることに
より磁気強度や方向よりもデータ位置が重要であるコー
ド化デジタル応用では横切バイアスを完全になくすこと
ができる。動的範囲を小さくしながら、感知された読取
信号の導関数からのゼロ交差決定は非線型応答の勾配増
加により改良される。最後に、好ましくは、センサは誘
導書込ギャップの外側へ配置して、書込動作中に存在す
る強磁場による多磁区形成の有害な効果を回避する。

良好な書込／読取特性を与えつつ細長い磁気抵抗センサ
をシールドする広い中央シールド／磁極を有するもう一
つのギャップ構造が付加される。

［実施例］第１図は磁化容易軸Ｍに沿って磁化された磁気抵抗セン
サ細片１０の擬似楕円形構造である。符号りで示す中央
部は真楕円のように湾曲するのではなく、比較的平坦な
側面を有している。全長と高さとのアスペクト比、ＡＩ
’（は３よりも小さいが、効果損失なしに大きくするこ
とができる。中央領域しから、側面は自然に小さな磁区
１２及び１４が形成されている頂端へ収束する。好まし
くは、Ｗ≦しであり、終端の長ざＥは最小でＬ程度であ
り最大値は特に限定されない。構造は大きな矢符で示す
極めて安定な中央領域単磁区を形成する。

この構造による実験により、全長が２５ミクロン、Ｌ部
が９ミクロン、幅Ｗが８ミクロンの２００〜５００人、
Ｎｉ：８２Ｆｅ：１８合金１１１１は中央領域の磁化ベ
クトルを磁化困難軸へ切り替えるのに３５０ｅを必要と
し、非パターン化バルク膜では０．７５　０ｅＬ、か必
要としないことが判った。これは係数で４６の改善と解
釈される。

誘導書込センサ綱片の磁極問もしくは磁極の次に非シー
ルドセンサが配置されている場合のように、高い横磁場
が予想される場合には、単磁区状態を開始もしくは維持
するのにまだ長手方向バイアスを必要とする。前記した
ように、これを達成する多くの異なる手段がある。例え
ば、バーバー磁極バイアスは１ｉｌｔｌ場を発生する。

さらに、永久磁気バイアスや交換バイアスもＷ１！！場
を与えることができる。新しい安定化手段を第２図に開
示する。

従来の交換安定化／バイアス技術は代表的に、最初基板
上に強磁性層を堆積し次にバターニング後両層が一致す
るように強磁性層上に反強磁性層を堆積させて準備され
ていた。

交換バイアスは分路効果により信号損失を生じることが
ある。縦磁場は負の温度依存性を有する。

最後にバイメタル膜構造による腐蝕の可能性がある。

磁化が薄膜細片の境界で幾分押えつけられると、境界間
の中央領域で平衡磁化方向を制御することができること
を考えれば磁区安定化工程を理解することができる。第
２図のクロスパッチ領域内にＦｅＭｎを堆積させること
により、前記標準交換バイアス技術の欠点を回避するこ
とができる。第一に、中央活性領域には交換材料がない
ため、電流分路による信号損失がない、第二に、縦磁場
の大きさではなく磁化方向のみを固定するという条件に
よりこの安定化技術は極めて温度不感性である。最後に
、適切なバターニングにより、任意の露出縁においてバ
イメタル界面を解消することができる。

実施例において、交換バイアス材料は導電性であるゆえ
にＦ４ＥｉＭｎである。

交換バイアス端を採用した安定な単磁区中央領域を有す
る実施例を第２図に示す。ここで、細片はＣ型であり比
較的狭い中央領域及び減磁場を中央領域からさらに遠く
へ導通させる上向延在脚２６．２８を有する横端を有し
ている。これにより、中央領域の単磁区の安定性が向上
する。後に施す（図示せぬ）傾斜電流端コンタクトパタ
ーンと一般的に合致する図示パターンについて次に説明
する工程を使用してこれらの終端に交換バイアス材料３
２．３４及び（図示せぬ）コンタクト金属化が施される
。この交換材料のパターンにより縁及び終端磁区が除去
され、安定な中央単磁区センス領域が与えられる。露出
界面における前記腐蝕問題を回避するために、レジスト
パターンは交換材料と細片１０の低縁、すなわち大概の
設計において磁気ディスクに露呈された縁との間に凹み
Ｓを設けるような形状とされる。

第２図に示す構造を形成する工程を第３図に示す。ステ
ップ１：磁化容易軸に沿った均一な磁場中で、明確にす
るために図示せぬ、基板上に磁気抵抗材料の細片が蒸着
、スパッタ等されパターン化される。ステップ２：ホト
レジスト層を施し従来の工程を使用してパターン化し、
内向きに傾斜した側面を有するアイランドレジスト層２
０を形成する。ステップ３：次に組合体上に交換材料２
２を蒸着、スパッタ等する。ステップ４：コンタクト金
属化２３を堆積する。ステップ５：リフトオフ工程を使
用して、レジスト、交換材料２４及びそれに粘着してい
る金属２３を除去する。

第４図は両端の交換材料が平坦化中央領域りへ延在して
いる擬似楕円細片を示す。同様な凹みＳ３６を設けなけ
ればならない。

第５図は磁気ディスク５０上の代表的ヘッドのシールド
４２及び４４間に搭載された第２図もしくは第４図の交
換バイアス細片１０の断面図を示す。図において、交換
材料３２はヘッド表面上短い距１１３６だけ凹んでおり
、コンタクトメタル３８は細片１０へ延在して交換材料
３２の露呈を遮へいする脚４０を有している。シールド
４２．４４の少くとも一方は誘導書込装置の一つの磁極
を有している。シールドは代表的にＡｌ２Ｏ３等の非磁
性材料からなるスペーサ５２を介して分離されている。

凹み３６を設けることにより、コンタクト３８は磁気抵
抗材１０と直接接触する脚４０を有する。これにより、
交換材３２は露呈から遮へいされる。大概のセンサ細片
はディスクが回転停止する時にディスク表面５０上に降
りて、９吊のセンサ細片材を研磨する。交換材が露呈さ
れて潜在腐蝕を引き起すまで、凹み対研磨度の量がセン
サ細片の寿命を決定する。

強い横磁場が存在すると、比較的安定な単磁区へＷＡ域
も多磁区へ°°被破砕れ″、バルクハウゼンノイズの源
となる。強ｗｉ場は誘導書込装置の磁極先端間、すなわ
ち従来の最抗磁性ヘッド位置に存在する。磁気抵抗セン
サ細片に対する誘導書込磁極端の影響を低減するために
、センサ細片を誘導書込磁極端に並べて配置することが
知られている。

例えばり−（Ｌｅｅ）の米国特許出願第４．３２１゜６
４１号を参照されたい。この種の構造は軟磁性シールド
、シールド／１１極後端及び磁極先端を必要とする。主
としてＭＲ材７６．７８（米国特許第４．３２１，６４
１号の第４図もしくは第７図参照）がｖｉ１極後端９０
のシールドを越えて延在するため、本特許の設計は完全
に満足できるものではない。第６図及び第７図の設計は
磁気抵抗センサに対して非常に磁気的に静かな領域を与
える。

誘導書込トランスジューサの磁極からの残留磁束は非常
に低く、長手方向バイアスなしに（例えば、第１図の擬
似楕円１０等の）非常に安定で形成された単磁区センサ
を高低ａ度で作動させることができる。

第６図は改良された設計の基本素子の断面図である。好
ましくは、アルミ酸化物６２である酸化物層が、好まし
くはＮｉＺｎである軟磁性基板６０上に堆積される。次
に磁気抵抗センサ材６４が磁場中で堆積されパターン化
される。［所望ならば、次に交換バイアス材を堆積して
パターン化する。］次に、磁気抵抗細片６４上にメタル
コンタクト６６が堆積される。次に、第２の酸化物層６
８が堆積される。これら２つの酸化物層６２及び６８が
読取ギャップを構成する。次に、ポリイミドｔなわちホ
トレジスト７０が図示するように堆積及びパターン化さ
れ、センサ細片のギャップ端に隣接する層を除去する。

次に、好ましくはＮＩＦｅ（パーマロイ）である、一層
の強磁性材７０が施される。この層７０は後続磁極／シ
ールドを構成する。次に、自送ギャップ酸化物７５（酸
化アルミもしくは二酸化シリコン）が堆積され、続いて
第２のポリイミドすなわちホトレジスト７４が施される
。メタルコイル７８が堆積されパターン化される。二層
のポリイミドすなわちホードレジスト７６を堆積してパ
ターン化しコイル２８に隣接しない部分を除去する。最
後に、最終強磁性材層７９を堆積してコイルを包囲し且
つ他方の強磁性層７２と接触して連続磁束径路を形成す
る。パッケージの形成後、代表的に適切な非磁性材内に
封止されギャップ端を処理（通常ラップ）してギャップ
を露呈し信頼度の高いギャップ高さを与える。

第７図は実施例の二重ギャップヘッドの基本素子の端面
図である。明確にするために、スペーサ層は省いである
。図示されているのは、フェライト基板６０、磁気抵抗
細片６４、長さしの中央センサ領域６５を画定する横方
向メタルコンタクト６６、強磁性後続磁極／シールド７
２及び先行磁化７９である。図示するように、後続磁極
／シールドによる磁気反鏡を介して先行磁極７９の長さ
が書込トラック幅を画定する。この長さは磁気抵抗細片
６４の中央領域６５の長さしくプラス処理保護周波数帯
）に対応している。（クロストークを回避するために、
長さしは書込トラック幅よりも意図的に小さくされてい
る。）代表的に、安定な中央領域単磁区を与えるのを助
けるために、磁気抵抗細片はトラック幅よりも長い。後
続磁極／シールド７２は磁気抵抗センサ６４と同じ長さ
として、書込工程に生じる側部周辺磁場から完全に遮へ
いするのが重要である。これにより、先行及び後続磁極
７９．７２は異なる長さとされる。しかしながら、これ
は書込トラック幅に影響を及ぼすことはなく、それは先
行磁極７９の長さと前記ミラー効果により画定されるこ
とが判った。

オーディオ等の多くの応用に対しては、磁気抵抗センサ
の線型動作が望ましい。前記したように、線型化は磁化
容易軸磁化ベクトルの傾斜もしくは電流ベクトルの傾斜
を必要とする。磁化ベクトルの傾斜は代表的に異方性を
増大して抵抗率変化範囲従ってセンサの感度を低減する
。同様に、電流の傾斜により、第８図に示すように匹敵
する感度損失を生じる。

第８図は代表的な傾斜電流バイアス技術を示し、ここで
、長さしの磁気抵抗細片９２と密接する導体８０．８２
がソース８８から一般的にコンタクト間のＬｅＨ方向に
傾斜電流を与える。電流方向は一般的にコンタクトの表
面８４．８６に直角である。これらの表面は最大線型性
及び感度に対して、４０°と４５°間の角度θｂで一般
的に傾斜している。（符号８８が定電流源であれば電圧
センサ、定電圧源であればトランスインピーダンス電流
センサ、′ソフト”ソースであれば？！８！センサとす
ることができる）手段９０により抵抗率の変化が感知さ
れる。抵抗率の変化は、調査により、長手方向のコンタ
クト間の長さＬよりも短い長さＬｅｆｔに一般的に比例
する。次に、Ｌは狭いトラックのトラック幅にほぼ等し
くセンス領域の長さを画定する。このようにして、装置
の感度は比Ｌｅｆｆ／　Ｌだけ低減される。Ｌが隣接ト
ラックから有意のクロストークをピックアップするのに
充分な長さとなるため、Ｌｅｆｔをトラック幅に匹敵さ
せるのは好ましくない。

第９図はコンタクト面８４．８６の傾斜をおよそ５０°
の角度θｂ′にゆるめる改良された傾斜ｉｌ流センサを
示す。これにより、磁化容易軸に対しておよそ４０°〜
４５°の角度を維持しながらＬｅｆｔ従って感度が実質
的に増大する。その理由は、その磁化容易軸自体がおよ
そ１０°の角度θいだけ傾斜するように磁気抵抗細片が
パターン化されているためである。

図において、コンタクト面８４．８６は各々、好ましく
は５０’の角度θｂ′だけ傾斜している。

磁気抵抗細片の低縁９６は従来技術と同様に磁気ディス
ク面に平行であるが、上縁９８は角度θＰでそこにパタ
ーン化されていて下縁とおよそ１０°の角度θいの磁化
容易軸磁化ベクトルを生じる。

細片９４は下縁９６に平行な均一磁場において適切な基
板上に堆積されたバルク膜から形成される。その後、従
来のリソグラフィツク技術を使用してバルク膜をパター
ン化し、上縁が下縁に対して上向きに延在する角度をな
すパターンを形成する。この形状により磁化容易軸磁化
ベクトルは上縁の角度よりは小さいが上向きに傾斜する
。１０°のネット磁化容易軸回転を達成するには、設計
者は非偏向磁化容易軸ベクトルの強さをサイズ、長さ、
厚さと平衡させ、磁気抵抗材の組成を上向縁角度と平衡
させなければならない。

実施例において、細片９４は８０　：　２ＯＮｉＦｅ合
金で構成され、およそ５００人厚１しはおよそ９μ、ｈ
（点１０４におけるセンサ高さ）はおよそ８μ、θＰは
１０°、且つθｂ′は５０°でθいは１０°である。第
１０図は傾斜磁化容易軸擬似楕円１００及びコンタクト
面８４．８６に対する相対方位を示す（コンタクトの平
衡は図示せず）。

最もデジタルな応用に対して、データは（例えば、可変
長２．７）コードでディスク上に書き込まれ、その方向
や大きさよりも遷移位置（パルスピーク）のみが重要で
ある。パルス振幅は修飾子をトリガして信号とノイズを
識別する。このようにして、磁化ベクトル回転の初期感
度を改善することを除けば、センサを線型に作動させる
理由はない。このようにして、磁気抵抗センサの最終的
改良は前記パターン化されたバイアス以外は横切バイア
スを全く与えず、センサを非線型モードで作動させ、デ
ィスク磁束に応答する磁化ベクトル回転が４０〜５０°
程度となるように磁気抵抗センサ及びディスク磁束を設
計することである。

遷移位置くパルスピーク）が重要であるため、通常ディ
スクからの信号を微分してゼロ交差を検出する。ノイズ
がゼロ交差位置を不明確にするため、究極的にノイズが
データ密度を制限する。しかしながら、センサをバイア
スしなければ、センサは非線型モードで作動しく従来技
術の説明の等式を参照）、微分は線型バイアスセンサよ
りも急峻なゼロ交差勾配を有する。この増大したゼロ交
差勾配により、ノイズ感度が低下し、ゼロ交差位置をよ
り正確に検出することができ、その他は全て同じである
。

センサから適切な非線型信号を得るために、磁化ベクト
ルはバイアスされた場合よりも余計に回転しなければな
らず、その原理の説明については第１１図を参照された
い。図の上部は正規化磁気抵抗応答（前記余弦二乗応答
）グラフの半分を示す。図の下部は２つの磁束入力信号
のグラフであリ、左側１０４は非線型磁気抵抗センサの
入力信号を表わし、右側は線型磁気抵抗センサの入力を
示す。２つの信号は著しく異なる大きさで示されている
が、磁気抵抗センサの相対応答が図示する相対差に比例
すれば実際には同じ大きさとすることができる。事実、
ディスク及びセンサの相対応答を調整するのが好ましい
。

線型動作モードにおいて、入力パルス１０６は状ｆｌ１
１，２．３及び４を通過し、センサは抵抗率状態１’　
、２’　、３’及び４′を移動して応答する（反対極性
パルスに対しては、１′の反対側の状態となる）。全状
態に対して、入出力は線型応答となる。

非線型モードにおいて、入力信号１０４は状態Ａ−＋Ｆ
を通道し、センサは状１１Ａ’→Ｆ′で応答する（反対
極性信号パルスは同じ出力を生じるが、抵抗率曲線の他
方の半分から生じる）。出力は領域Ｄ′→Ｆ′まで非線
型であり、そこで再び入力の線型応答とな、る。

図から、非線型センサの全応答（Ａ’からＦ’　）は線
型センサからの全応答（１′から４′　）よりも大きい
ことが判る。このようにして、全感度が大きくなり、遷
移中心（パルスピーク）をより正確に探し出すことがで
きる。実際のセンサ出ノｊは２５〜３０％増大する。

第１１図を示す応答を達成するのにいくつかの材料を選
択できるが、好ましい選択はパーマ０イからなるセンサ
及び従来のフライヤ上にヘッドを搭載して示す磁化ベク
トル回転を生じるのに充分な磁束を有する磁気ディスク
材である。

第１２図は擬似楕円１０非傾斜コンタクト８４゜８６、
定電流ｌ１８Ｂ及び電圧センサ９ｏからなる好ましい磁
気抵抗センサを示す。好ましくは、このセンサは第６図
及び第７図のダブルギャップセンサ内に載置されている
。バイアスを全然与えない場合、センサは非線型モード
で作動する。ダブルギャップセンサのシールドされた第
２のギャップ内の形状及び位置によりセンサは単磁区状
態に維持される。所与の応用に対してこのような実施例
が充分頑丈ではない場合、前記したように領域１１０及
び１１２に交換材料を設けてさらに安定度を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は擬似楕円磁気抵抗センサ細片の立面図、第２図
は両端に交換バイアス材料を有する第１図の細片を示す
図、第３図は磁気抵抗細片の両端にのみ交換バイアス堆
積を行う基本ステップ図、第４図は両端に交換バイアス
材料を有し上向きに突出する終端を有する細長い磁気抵
抗細片図、第５図は凹んだ交換バイアス材料のある磁気
抵抗センサを有する磁気抵抗センサの断面図、第６図は
二重ギャップ磁気抵抗センサの層構造図、第７図は二部
ギャップ磁気抵抗センサの基本素子の立面図、第８図は
従来技術の傾斜ｌＲ流コンタクト及びそこに接続された
電気回路図、第９図は本発明の磁化容易軸パターンバイ
アス細片及びゆるめられた傾斜電流コンタクトを示す図
、第１０図は磁化容易軸パターンバイアス擬似磁気抵抗
細片を示す図、第１１図は線型及び非線型モードの磁気
抵抗センサの相対応答特性図、第１２図は非傾斜応答に
対して非傾斜コンタクトを有する擬似楕円磁気センサの
構成図である。［参照符号の説明］１０．６４．９２．９４・・・磁気抵抗細片１２．１４
・・・磁区２０・・・アイランドレジスト層２２．２４・・・交換材料２３・・・コンタクト金属化２６．２８・・・上向延在脚３２．３４・・・交換バイアス材料３８．６０・・・メタルコンタクト４０・・・脚４２．４４・・・シールド５０・・・磁気ディスク５２・・・スペーサ６０・・・軟磁性基板６２．６８・・・酸化物層７０．７４．７６・・・ホトレジスト７２．７９・・・後続先行磁極７５・・・書込ギャップ酸化物７８・・・メタルコイル８０．８２・・・導体８４．８６・・・非傾斜コンタクト８８・・・定電流源９ｏ・・・電圧センサ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中央センス領域及び該中央センス領域の外側での
みセンサに原子結合されている交換バイアス材を有する
細長い磁気抵抗センサ細片。
（２）中央センス領域内に安定な単磁区を有し該中央セ
ンス領域の外側でのみ前記センサに交換バイアス材が原
子結合されている形成された磁気抵抗センサ細片。
（３）特許請求の範囲第（１）項において、前記細片は
長手部分を有しその中央に中央センス領域が配置され、
さらに前記中央センス領域の外側で長手部分に接続され
た一対の垂直延在部を有する磁気抵抗センサ細片。
（４）特許請求の範囲第（２）項において、前記細片は
中央に中央センス領域が配置された長手部分を有し、さ
らに前記中央センス領域の外側で長手部分に接続された
一対の垂直延在部を有する磁気抵抗センサ細片。
（５）特許請求の範囲第（２）項において、前記細片は
擬似楕円形である磁気抵抗センサ細片。
（６）特許請求の範囲第（１）項において、前記細片は
底縁を有し、前記交換バイアス材は前記底縁から短い距
離だけ凹んでいる磁気抵抗センサ細片。
（７）特許請求の範囲第（２）項において、前記細片は
底縁を有し、前記交換バイアス材は前記底縁から短い距
離だけ凹んでいる磁気抵抗センサ細片。
（８）特許請求の範囲第（３）項において、前記細片は
底縁を有し、前記交換バイアス材は前記底縁から短い距
離だけ凹んでいる磁気抵抗センサ細片。
（９）特許請求の範囲第（４）項において、前記細片は
底縁を有し、前記交換材は前記底縁から短い距離だけ凹
んでいる磁気抵抗センサ細片。
（１０）特許請求の範囲第（５）項において、前記細片
は底縁を有し、前記交換バイアス材は前記底縁から短い
距離だけ凹んでいる磁気抵抗センサ細片。
（１１）特許請求の範囲第（２）項において、さらに、
各々が擬似楕円形細片の横尖端と接触する２つの電気的
コンタクトを含む磁気抵抗センサ細片。
（１２）特許請求の範囲第（１１）項において、前記コ
ンタクトは前記中央センス領域内に平行傾斜面を有する
磁気抵抗センサ細片。
（１３）特許請求の範囲第（１１）項において、前記コ
ンタクトは中央センサ領域内に非傾斜平行面を有する磁
気抵抗センサ細片。
（１４）特許請求の範囲第（１）項において、前記細片
は一対の誘導書込磁極及び前記磁極間の第１のギャップ
と前記磁極中の後続磁極と軟磁性シールド間の第２のギ
ャップとの２つのギャップを形成する前記軟磁性シール
ドからなる磁気ヘッド内に載置されており、前記細片は
前記第２のギツヤプ内に載置され、前記磁極の中の先行
磁極はトラック幅を画定する長さを有し、中央センサ領
域は先行磁極とほぼ同じ長さであり、後続磁極は少くと
も前記細片と同じ長さを有する磁気抵抗センサ細片。
（１５）特許請求の範囲第（１４）項において、軟磁性
シールドは少くとも前記細片と同じ長さである磁気抵抗
センサ細片。
（１６）特許請求の範囲第（１１）項において、前記細
片は一対の誘導書込磁極及び前記磁極間の第１のギャッ
プと前記磁極の中の後続磁極と軟磁性シールド間の第２
のギツヤプとの２つのギャップを形成する前記軟磁性シ
ールドからなる磁気ヘッド内に載置されており、前記細
片は前記第２のギャップ内に載置され、前記磁極の中の
先行磁極はトラック幅を画定する長さを有し、中央セン
サ領域は前記先行磁極とほぼ同じ長さであり、後続磁極
は少くとも前記細片と同じ中さを有する磁気抵抗センサ
細片。
（１７）特許請求の範囲第（１６）項において、さらに
前記各コンタクト間に接続された電流源及びさらに前記
各コンタクト間に接続された電圧感知回路を有する磁気
抵抗センサ細片
（１８）特許請求の範囲第（１３）項において、さらに
前記各コンタクト間に接続された定電流源及びさらに前
記各コンタクト間に接続された電圧感知回路を含む磁気
抵抗センサ細片。
（１９）中央センス領域及び前記中央センス領域の外側
でのみ磁気抵抗細片に原子結合される交換バイアス材を
有する磁気抵抗センサ細片の製法において、磁場内で磁気抵抗材薄層を堆積し、磁気抵抗材をパターン化してセンサ細片を画定し、磁気抵抗材上にホトレジスト層を堆積し、ホトレジストをパターン化して中央センス領域のみを被
覆し、磁気抵抗材及びホトレジスト上に交換バイアス材層を堆
積し、コンタクト材層を堆積し、リフトオフ処理によりホトレジスト及び交換バイアス材
及びそこに粘着するコンタクト材を除去し、交換バイアス材の無い中央センス領域を有し交換バイア
ス材が中央センス領域の外側で細片に原子結合されコン
タクトが交換バイアス材と接触している磁気抵抗センサ
細片を画定する、段階からなる磁気抵抗センサ細片の製造方法。
（２０）特許請求の範囲第（１９）項において、さらに
、中央センス領域の両側で凹み領域を被覆するようよう
にホトレジストをパターン化し、交換バイアス材のない中央センス領域の両側に中央セン
ス領域及び２つの凹み領域有し且つ交換バイアス材が中
央センス及び凹み領域の外側で細片に原子結合する磁気
抵抗細片を画定するように磁気抵抗材及び交換バイアス
材をパターン化する、ことを含む磁気抵抗センサ細片の
製造方法。