JPH05159247A - 磁気抵抗効果ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果ヘッドInfo
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- JPH05159247A JPH05159247A JP32491191A JP32491191A JPH05159247A JP H05159247 A JPH05159247 A JP H05159247A JP 32491191 A JP32491191 A JP 32491191A JP 32491191 A JP32491191 A JP 32491191A JP H05159247 A JPH05159247 A JP H05159247A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 abstract 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
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- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
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- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高分解能で高線記録密度に適したシールド型
ＭＲヘッドを提供する。 【構成】 下シールド５、下シールド間ギャップ７、バ
イアス膜３、シャント膜２、ＭＲ膜１からなるＭＲ素子
層、電極４、上シールド間ギャップ８、上シールド６が
積層した構造をもつシールド型ＭＲヘッドにおいて、Ｍ
Ｒ膜と上シールドとの間の距離と、ＭＲ膜と下シールド
との間の距離を等しくする。
ＭＲヘッドを提供する。 【構成】 下シールド５、下シールド間ギャップ７、バ
イアス膜３、シャント膜２、ＭＲ膜１からなるＭＲ素子
層、電極４、上シールド間ギャップ８、上シールド６が
積層した構造をもつシールド型ＭＲヘッドにおいて、Ｍ
Ｒ膜と上シールドとの間の距離と、ＭＲ膜と下シールド
との間の距離を等しくする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置，磁
気テープ装置等の磁気記録装置に使用されるシールド型
磁気抵抗効果ヘッドに関する。
気テープ装置等の磁気記録装置に使用されるシールド型
磁気抵抗効果ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果ヘッド（以下、ＭＲヘッド
と記す）は、高い再生感度を有し、かつ、再生出力が磁
気記録媒体−磁気ヘッド間の相対速度に依存しないの
で、磁気記録装置の高密度化，小型化に対して有利なデ
バイスである。ＭＲヘッドにおいて、磁気抵抗効果素子
（以下、ＭＲ素子と記す）は、一般に、磁気記録媒体に
対して垂直に配置され、磁気記録媒体から発生する磁束
のうち、磁気記録媒体に垂直な成分を検出する。分解能
を高めたＭＲヘッドの例として、ＭＲ素子の両側に軟磁
性体からなる磁気シールドを配置したシールド型ＭＲヘ
ッドが知られており、１９７５年刊のアイ・イー・イー
・イー・トランザクションズ・オン・マグネティクス誌
第ＭＡＧ−１１巻１２０６ページ、特開昭６０−１５１
８１６号公報、特開昭６３−１８４９０６号公報、特公
昭６３−５０７６９号公報などに示されている。
と記す）は、高い再生感度を有し、かつ、再生出力が磁
気記録媒体−磁気ヘッド間の相対速度に依存しないの
で、磁気記録装置の高密度化，小型化に対して有利なデ
バイスである。ＭＲヘッドにおいて、磁気抵抗効果素子
（以下、ＭＲ素子と記す）は、一般に、磁気記録媒体に
対して垂直に配置され、磁気記録媒体から発生する磁束
のうち、磁気記録媒体に垂直な成分を検出する。分解能
を高めたＭＲヘッドの例として、ＭＲ素子の両側に軟磁
性体からなる磁気シールドを配置したシールド型ＭＲヘ
ッドが知られており、１９７５年刊のアイ・イー・イー
・イー・トランザクションズ・オン・マグネティクス誌
第ＭＡＧ−１１巻１２０６ページ、特開昭６０−１５１
８１６号公報、特開昭６３−１８４９０６号公報、特公
昭６３−５０７６９号公報などに示されている。
【０００３】シールド型ＭＲヘッドにおいては、磁気シ
ールドが磁気記録媒体から発する磁束のうちの余分な磁
束を吸収し、低線記録密度領域から高線記録密度領域に
至るまで、ＭＲ素子が検出する磁束量はほぼ一定にな
る。よって、ＭＲ素子により再生される出力電圧は、低
線記録密度領域から高線記録密度領域に至るまで振幅が
一定となり、波形干渉が小さく読み取り誤りのない信号
を得ることができる。
ールドが磁気記録媒体から発する磁束のうちの余分な磁
束を吸収し、低線記録密度領域から高線記録密度領域に
至るまで、ＭＲ素子が検出する磁束量はほぼ一定にな
る。よって、ＭＲ素子により再生される出力電圧は、低
線記録密度領域から高線記録密度領域に至るまで振幅が
一定となり、波形干渉が小さく読み取り誤りのない信号
を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】磁気シールドを配置し
てＭＲヘッドの分解能を高めるためには、ＭＲ膜とシー
ルドとの間の距離を小さくするためギャップ層を薄くす
ることが有効である。しかし、ギャップ層を薄くするこ
とはＭＲ素子層あるいは電極とシールドが電気的にショ
ートしてしまう危険を伴っている。従って、ギャップ層
の厚さはギャップ層材料の質や電極の形状により制限さ
れ、線記録密度に応じて決定する必要がある。
てＭＲヘッドの分解能を高めるためには、ＭＲ膜とシー
ルドとの間の距離を小さくするためギャップ層を薄くす
ることが有効である。しかし、ギャップ層を薄くするこ
とはＭＲ素子層あるいは電極とシールドが電気的にショ
ートしてしまう危険を伴っている。従って、ギャップ層
の厚さはギャップ層材料の質や電極の形状により制限さ
れ、線記録密度に応じて決定する必要がある。
【０００５】図３は従来のシールド形ＭＲヘッドの断面
図の一例である。下シールド間ギャップ７、上シールド
間ギャップ８はＳｉＯ2 であり、それぞれの厚さは０．
２、０．３μｍである。上シールド間ギャップは電極の
角でのショートを避けるために下シールド間ギャップよ
り大きくなっている。また、ＭＲ膜１、シャント膜２、
バイアス膜３の膜厚はそれぞれ、０．０４、０．０２、
０．０６μｍである。分解能を決定するのは、ＭＲ素子
層と上下シールドとの間の距離であるが、ＭＲ素子層と
下シールド５との間の距離１０が０．２μｍであるのに
対して、ＭＲ素子層と上シールド６との間の距離９は
０．３８μｍと異なっている。この上下の異なるギャッ
プ長が分解能に与える影響は明らかになっていなかっ
た。なお、図中４は電極を示している。
図の一例である。下シールド間ギャップ７、上シールド
間ギャップ８はＳｉＯ2 であり、それぞれの厚さは０．
２、０．３μｍである。上シールド間ギャップは電極の
角でのショートを避けるために下シールド間ギャップよ
り大きくなっている。また、ＭＲ膜１、シャント膜２、
バイアス膜３の膜厚はそれぞれ、０．０４、０．０２、
０．０６μｍである。分解能を決定するのは、ＭＲ素子
層と上下シールドとの間の距離であるが、ＭＲ素子層と
下シールド５との間の距離１０が０．２μｍであるのに
対して、ＭＲ素子層と上シールド６との間の距離９は
０．３８μｍと異なっている。この上下の異なるギャッ
プ長が分解能に与える影響は明らかになっていなかっ
た。なお、図中４は電極を示している。
【０００６】本発明の目的は、高い分解能を得ることの
できる磁気抵抗効果ヘッドを提供することにある。
できる磁気抵抗効果ヘッドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性基板上
に下シールド層、下シールド間ギャップ層、磁気抵抗効
果層及びバイアス層からなる磁気抵抗効果素子、電極
層、上シールド間ギャップ層、上シールド層を積層した
構造を有する磁気抵抗効果ヘッドにおいて、前記磁気抵
抗効果層と下シールド層との間の距離と、磁気抵抗効果
層と上シールド層との間の距離が等しいことを特徴とす
る。
に下シールド層、下シールド間ギャップ層、磁気抵抗効
果層及びバイアス層からなる磁気抵抗効果素子、電極
層、上シールド間ギャップ層、上シールド層を積層した
構造を有する磁気抵抗効果ヘッドにおいて、前記磁気抵
抗効果層と下シールド層との間の距離と、磁気抵抗効果
層と上シールド層との間の距離が等しいことを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】シールド型ＭＲヘッドの分解能の解析として、
デービスらによる相反定理を用いたものが、１９７５年
刊のアイ・イー・イー・イー・トランザクションズ・オ
ン・マグネティクス誌第ＭＡＧ−１１巻１６８９ページ
に示されている。そこでは、ＭＲ膜と上下シールドとの
間の距離が等しい場合の孤立再生波形の半値幅（以下、
ＰＷ50と記す）が示されている。そこで用いられたモデ
ルをＭＲ膜と上下シールドとの間の距離が異なる場合に
適用すると、ＰＷ50は、
デービスらによる相反定理を用いたものが、１９７５年
刊のアイ・イー・イー・イー・トランザクションズ・オ
ン・マグネティクス誌第ＭＡＧ−１１巻１６８９ページ
に示されている。そこでは、ＭＲ膜と上下シールドとの
間の距離が等しい場合の孤立再生波形の半値幅（以下、
ＰＷ50と記す）が示されている。そこで用いられたモデ
ルをＭＲ膜と上下シールドとの間の距離が異なる場合に
適用すると、ＰＷ50は、
【０００９】
【数１】
【００１０】となる。ここで、ｄ，ａ，Ｔ，ｇ１，ｇ２
はそれぞれスペーシング，磁化遷移長，ＭＲ膜厚，ＭＲ
膜と上シールドとの間の距離，ＭＲ膜と下シールドとの
間の距である。ＭＲ膜と上下シールドとの間の距離が異
なることにより、第１項が生じており、距離の差がＰＷ
50を大きくし、分解能を低下させることが分かる。ま
た、その影響はスペーシング，磁化遷移長が小さくなる
ほど強くなる、従って、ＭＲ膜と上シールドとの間の距
離とＭＲ膜と下シールドとの間の距離を等しくすること
により、高い分解能を持つシールド型ＭＲヘッドを得る
ことができる。
はそれぞれスペーシング，磁化遷移長，ＭＲ膜厚，ＭＲ
膜と上シールドとの間の距離，ＭＲ膜と下シールドとの
間の距である。ＭＲ膜と上下シールドとの間の距離が異
なることにより、第１項が生じており、距離の差がＰＷ
50を大きくし、分解能を低下させることが分かる。ま
た、その影響はスペーシング，磁化遷移長が小さくなる
ほど強くなる、従って、ＭＲ膜と上シールドとの間の距
離とＭＲ膜と下シールドとの間の距離を等しくすること
により、高い分解能を持つシールド型ＭＲヘッドを得る
ことができる。
【００１１】
【実施例】図は本発明の実施例を示す断面図である。
【００１２】この磁気抵抗効果ヘッドは、次のようにし
て製造される。まず、セラミックの非磁性基板上の厚さ
３μｍのパーマロイを用いた下シールド５が、メッキ法
により成膜され、イオンミリングにより幅１００μｍに
パターン化される。その上に、厚さ０．２３μｍのＳｉ
Ｏ2 を用いた下シールド間ギャップ７がスパッタリング
法により成膜される。さらに、厚さ０．０５μｍのＣｏ
ＺｒＭｏを用いたバイアス膜３、厚さ０．０２μｍのＴ
ｉを用いたシャント膜２、及び厚さ０．０４μｍのパー
マロイを用いたＭＲ膜１がスパッタリング法により成膜
される。バイアス膜３は、ＭＲ膜と磁気的に結合してバ
イアス磁界を与え、ＭＲ膜の磁気抵抗効果が検出され
る。シャント膜２は、ＭＲ膜１とバイアス膜３を磁気的
に分離する。その上に、厚さ０．２μｍのＡｕを用いた
電極４が蒸着法により成膜され、フォトリソグラフィー
技術とイオンエッチング技術を用いてＭＲ素子と電極４
が同時にパターン化される。次に、ＭＲ素子の検出部分
８μｍのみ、電極４が化学エッチングにより除去され
る。さらに、厚さ０．３μｍのＳｉＯ2 膜を用いた上シ
ールド間ギャップ８がスパッタリング法により成膜さ
れ、その上に、厚さ３μｍのパーマロイを用いた上シー
ルド６がメッキ法により成膜され、フォトリソグラフィ
ー技術とイオンエッチング技術を用いて幅１００μｍの
パターンに形成される。
て製造される。まず、セラミックの非磁性基板上の厚さ
３μｍのパーマロイを用いた下シールド５が、メッキ法
により成膜され、イオンミリングにより幅１００μｍに
パターン化される。その上に、厚さ０．２３μｍのＳｉ
Ｏ2 を用いた下シールド間ギャップ７がスパッタリング
法により成膜される。さらに、厚さ０．０５μｍのＣｏ
ＺｒＭｏを用いたバイアス膜３、厚さ０．０２μｍのＴ
ｉを用いたシャント膜２、及び厚さ０．０４μｍのパー
マロイを用いたＭＲ膜１がスパッタリング法により成膜
される。バイアス膜３は、ＭＲ膜と磁気的に結合してバ
イアス磁界を与え、ＭＲ膜の磁気抵抗効果が検出され
る。シャント膜２は、ＭＲ膜１とバイアス膜３を磁気的
に分離する。その上に、厚さ０．２μｍのＡｕを用いた
電極４が蒸着法により成膜され、フォトリソグラフィー
技術とイオンエッチング技術を用いてＭＲ素子と電極４
が同時にパターン化される。次に、ＭＲ素子の検出部分
８μｍのみ、電極４が化学エッチングにより除去され
る。さらに、厚さ０．３μｍのＳｉＯ2 膜を用いた上シ
ールド間ギャップ８がスパッタリング法により成膜さ
れ、その上に、厚さ３μｍのパーマロイを用いた上シー
ルド６がメッキ法により成膜され、フォトリソグラフィ
ー技術とイオンエッチング技術を用いて幅１００μｍの
パターンに形成される。
【００１３】本実施例においてはＭＲ膜１と上下シール
ド６，５との間の距離９，１０は、ともに０．３μｍで
ある。同様にして、下シールド間ギャップ７が０．２μ
ｍ、上シールド間ギャップ８が０．３μｍのものを比較
例１とした。比較例１においては、ＭＲ膜と上下シール
ドとの間の距離はそれぞれ、０．３３μｍ、０．２７μ
ｍである。また、実施例１において、ＭＲ膜１とバイア
ス膜３の位置を入れ換えたものを比較例２とした。比較
例２においてはＭＲ膜と上下シールドとの間の距離はそ
れぞれ、０．２３μｍ、０．３７μｍである。。
ド６，５との間の距離９，１０は、ともに０．３μｍで
ある。同様にして、下シールド間ギャップ７が０．２μ
ｍ、上シールド間ギャップ８が０．３μｍのものを比較
例１とした。比較例１においては、ＭＲ膜と上下シール
ドとの間の距離はそれぞれ、０．３３μｍ、０．２７μ
ｍである。また、実施例１において、ＭＲ膜１とバイア
ス膜３の位置を入れ換えたものを比較例２とした。比較
例２においてはＭＲ膜と上下シールドとの間の距離はそ
れぞれ、０．２３μｍ、０．３７μｍである。。
【００１４】これらのシールド型ＭＲヘッドの記録密度
特性の測定を行ったところ、表１の結果が得られた。線
記録密度の尺度としては５ｋＦＣｌの出力と５０ｋＦＣ
ｌの出力の比で定義される分解能を用いた。これらのヘ
ッドのＭＲ膜と上下シールドとの間の距離の和は全て
０．６μｍであるが、ＭＲ膜と上下シールドとの間の距
離がともに等しい実施例１のヘッドが最も優れた分解能
を持ち、高線記録密度を達成できることがわかる。
特性の測定を行ったところ、表１の結果が得られた。線
記録密度の尺度としては５ｋＦＣｌの出力と５０ｋＦＣ
ｌの出力の比で定義される分解能を用いた。これらのヘ
ッドのＭＲ膜と上下シールドとの間の距離の和は全て
０．６μｍであるが、ＭＲ膜と上下シールドとの間の距
離がともに等しい実施例１のヘッドが最も優れた分解能
を持ち、高線記録密度を達成できることがわかる。
【００１５】
【表１】
【００１６】次に、実施例２としてシャントバイアス法
を用いた例を示す。図２は実施例２を示す断面図であ
る。本実施例ではＭＲ素子はパーマロイでできたＭＲ膜
１とＴｉでできたシャント膜２だけからできており、Ｔ
ｉ膜に流れる電流により生じる磁界がバイアス磁界とな
る。その他の構成は、図１の実施例１の構成と同じであ
る。ＭＲ膜１の膜厚は０．０４μｍ、シャント膜２の膜
厚は０．１５μｍ、下シールド間ギャップ７は０．２μ
ｍ、上シールド間ギャップ８は０．３５μｍであり、Ｍ
Ｒ膜と上下シールドとの間の距離はともに０．３５μｍ
である。同様にして、ＭＲ膜１とシャント膜２の積層順
序を変えたヘッドを作成し、比較例２とした。比較例３
のヘッドのＭＲ膜と下シールドとの間の距離は０．２μ
ｍであり、ＭＲ膜と上シールドとの間の距離は０．５μ
ｍである。
を用いた例を示す。図２は実施例２を示す断面図であ
る。本実施例ではＭＲ素子はパーマロイでできたＭＲ膜
１とＴｉでできたシャント膜２だけからできており、Ｔ
ｉ膜に流れる電流により生じる磁界がバイアス磁界とな
る。その他の構成は、図１の実施例１の構成と同じであ
る。ＭＲ膜１の膜厚は０．０４μｍ、シャント膜２の膜
厚は０．１５μｍ、下シールド間ギャップ７は０．２μ
ｍ、上シールド間ギャップ８は０．３５μｍであり、Ｍ
Ｒ膜と上下シールドとの間の距離はともに０．３５μｍ
である。同様にして、ＭＲ膜１とシャント膜２の積層順
序を変えたヘッドを作成し、比較例２とした。比較例３
のヘッドのＭＲ膜と下シールドとの間の距離は０．２μ
ｍであり、ＭＲ膜と上シールドとの間の距離は０．５μ
ｍである。
【００１７】これらのシールドＭＲヘッドの記録密度特
性を行い、分解能を求めたところ、実施例２のヘッドで
は５０％、比較例３のヘッドでは３２％の分解能が得ら
れた。この実施例より、シャントバイアス法によるシー
ルド型ＭＲヘッドにおいても本発明が適用されることが
わかる。
性を行い、分解能を求めたところ、実施例２のヘッドで
は５０％、比較例３のヘッドでは３２％の分解能が得ら
れた。この実施例より、シャントバイアス法によるシー
ルド型ＭＲヘッドにおいても本発明が適用されることが
わかる。
【００１８】また、本発明で得られた結果が、実施例で
示したソフトフィルムバイアス法，シャントバイアス法
以外のバイアス法についても成り立つことは言うまでも
ない。
示したソフトフィルムバイアス法，シャントバイアス法
以外のバイアス法についても成り立つことは言うまでも
ない。
【００１９】なお、上記実施例では、シールドとしてパ
ーマロイを用いたが、他の軟磁性材料であっても同様の
効果が得られる。
ーマロイを用いたが、他の軟磁性材料であっても同様の
効果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明による磁気抵抗効
果ヘッドにおいては、高い分解能を得ることができる。
果ヘッドにおいては、高い分解能を得ることができる。
【図１】本発明の実施例１の磁気抵抗効果ヘッドを示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の実施例２の磁気抵抗効果ヘッドを示す
断面図である。
断面図である。
【図３】従来のシールド型ＭＲヘッドを示す断面図であ
る。
る。
１ ＭＲ膜 ２ シャント膜 ３ バイアス膜 ４ 電極 ５ 下シールド ６ 上シールド ７ 下シールド間ギャップ ８ 上シールド間ギャップ ９ ＭＲ膜と下シールドの距離 １０ ＭＲ膜と上シールドの距離
Claims (1)
- 【請求項１】非磁性基板上に下シールド層、下シールド
間ギャップ層、磁気抵抗効果層及びバイアス層からなる
磁気抵抗効果素子、電極層、上シールド間ギャップ層、
上シールド層を積層した構造を有する磁気抵抗効果ヘッ
ドにおいて、前記磁気抵抗効果層と下シールド層との間
の距離と、磁気抵抗効果層と上シールド層との間の距離
が等しいことを特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32491191A JPH05159247A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32491191A JPH05159247A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05159247A true JPH05159247A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18171001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32491191A Pending JPH05159247A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05159247A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5428491A (en) * | 1993-12-03 | 1995-06-27 | Eastman Kodak Company | Magnetoresistive head with deposited biasing magnet |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59231728A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜磁気ヘツド |
| JPS62143223A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-26 | Hitachi Ltd | ソフトバイアス型磁気抵抗効果素子 |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP32491191A patent/JPH05159247A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59231728A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜磁気ヘツド |
| JPS62143223A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-26 | Hitachi Ltd | ソフトバイアス型磁気抵抗効果素子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5428491A (en) * | 1993-12-03 | 1995-06-27 | Eastman Kodak Company | Magnetoresistive head with deposited biasing magnet |
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