JPH0567314A - 磁気抵抗効果型ヘツドの製造方法 - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘツドの製造方法Info
- Publication number
- JPH0567314A JPH0567314A JP22781891A JP22781891A JPH0567314A JP H0567314 A JPH0567314 A JP H0567314A JP 22781891 A JP22781891 A JP 22781891A JP 22781891 A JP22781891 A JP 22781891A JP H0567314 A JPH0567314 A JP H0567314A
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- JP
- Japan
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- film
- magnetoresistive
- magnetic field
- head
- manufacturing
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】磁気抵抗効果型ヘッドの再生特性の安定化。
【構成】磁気抵抗効果素子１２上の少なくとも一部に交
換結合膜１３が形成されている磁気抵抗効果型ヘッド
を、交換結合膜１３を形成した後に磁気抵抗効果素子１
２の磁化容易方向と同一方向の外部磁界を印加しながら
交換結合膜１３のネール点以上に加熱する。 【効果】再生波形歪のない磁気抵抗効果型ヘッドを実現
することができる。
換結合膜１３が形成されている磁気抵抗効果型ヘッド
を、交換結合膜１３を形成した後に磁気抵抗効果素子１
２の磁化容易方向と同一方向の外部磁界を印加しながら
交換結合膜１３のネール点以上に加熱する。 【効果】再生波形歪のない磁気抵抗効果型ヘッドを実現
することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置、ある
いは磁気テープ装置に用いられる磁気ヘッドの再生素子
に関し、特に、再生感度が高く、かつ、再生波形歪のな
い磁気抵抗効果型ヘッドに関す。
いは磁気テープ装置に用いられる磁気ヘッドの再生素子
に関し、特に、再生感度が高く、かつ、再生波形歪のな
い磁気抵抗効果型ヘッドに関す。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果素子上に反強磁性膜として
ＦｅＭｎを形成し、バルクハウゼン雑音に起因した再生
波形歪を抑えるといった公知例は、例えば、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
（IEEE TRANSACTIONS ONMAGNETICS）VOL.２５，Ｎo.
５，１９８９ に記載されている。ここではウエハ段階
での素子特性を調べているに留まり、ヘッド化して記録
再生特性を調べた上での問題点は抽出されていない。実
際に磁気抵抗効果素子をヘッド化したり、また、記録再
生分離型ヘッドの再生素子として使うには、ウエハプロ
セス，機械加工プロセス上での問題点がある。例えば、
記録ヘッドを再生ヘッド上に形成した記録再生分離型ヘ
ッドのウエハプロセス中には、記録ヘッドのコイルを埋
め込むためのレジスト絶縁層を硬化させる高温プロセス
がある。このプロセスでは、ウエハを２００℃程度の高
温にまで加熱する必要がある。交換結合膜として、例え
ば、ＦｅＭｎ膜を用いた場合、この膜のキュリー点は１
６０℃前後にある。このため、レジスト絶縁層を硬化さ
せる高温プロセス中（２００℃程度）に浮遊磁界の影響
を受けて分散してしまう磁気抵抗効果素子の磁化方向に
対応してＦｅＭｎ膜の磁化方向が分散するなどの問題が
ある。このように磁気抵抗効果素子の磁化方向が分散し
た状態で素子を交換結合膜のキュリー点以上にまで昇温
すると、交換結合膜の磁化方向がばらついて磁気抵抗効
果素子の磁区構造を乱し、再生動作時にバルクハウゼン
雑音に起因した再生波形歪が発生するといった問題が生
じる。
ＦｅＭｎを形成し、バルクハウゼン雑音に起因した再生
波形歪を抑えるといった公知例は、例えば、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
（IEEE TRANSACTIONS ONMAGNETICS）VOL.２５，Ｎo.
５，１９８９ に記載されている。ここではウエハ段階
での素子特性を調べているに留まり、ヘッド化して記録
再生特性を調べた上での問題点は抽出されていない。実
際に磁気抵抗効果素子をヘッド化したり、また、記録再
生分離型ヘッドの再生素子として使うには、ウエハプロ
セス，機械加工プロセス上での問題点がある。例えば、
記録ヘッドを再生ヘッド上に形成した記録再生分離型ヘ
ッドのウエハプロセス中には、記録ヘッドのコイルを埋
め込むためのレジスト絶縁層を硬化させる高温プロセス
がある。このプロセスでは、ウエハを２００℃程度の高
温にまで加熱する必要がある。交換結合膜として、例え
ば、ＦｅＭｎ膜を用いた場合、この膜のキュリー点は１
６０℃前後にある。このため、レジスト絶縁層を硬化さ
せる高温プロセス中（２００℃程度）に浮遊磁界の影響
を受けて分散してしまう磁気抵抗効果素子の磁化方向に
対応してＦｅＭｎ膜の磁化方向が分散するなどの問題が
ある。このように磁気抵抗効果素子の磁化方向が分散し
た状態で素子を交換結合膜のキュリー点以上にまで昇温
すると、交換結合膜の磁化方向がばらついて磁気抵抗効
果素子の磁区構造を乱し、再生動作時にバルクハウゼン
雑音に起因した再生波形歪が発生するといった問題が生
じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ウエハプロ
セス、あるいは機械加工プロセス中にばらついてしまう
磁気抵抗効果素子および交換結合膜の磁化方向を、磁気
抵抗効果素子が形成された際の磁化容易方向により完全
に揃えることを目的とする。
セス、あるいは機械加工プロセス中にばらついてしまう
磁気抵抗効果素子および交換結合膜の磁化方向を、磁気
抵抗効果素子が形成された際の磁化容易方向により完全
に揃えることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的はウエハプロセ
ス、あるいは機械加工プロセス終了後にヘッド素子を磁
気抵抗効果素子の磁化容易方向と同一方向の外部磁界を
印加した雰囲気中で交換結合膜のキュリー点以上に加熱
し、その後、磁界を印加した状態で室温まで徐々に冷却
することで達成される。
ス、あるいは機械加工プロセス終了後にヘッド素子を磁
気抵抗効果素子の磁化容易方向と同一方向の外部磁界を
印加した雰囲気中で交換結合膜のキュリー点以上に加熱
し、その後、磁界を印加した状態で室温まで徐々に冷却
することで達成される。
【０００５】
【作用】図１(ａ)に示すように磁気抵抗効果素子は、も
ともとの磁化容易方向を向いた外部磁界を印加すること
で素子内の磁化方向を完全に揃えて単磁区化することが
できる。しかし、これとは１８０度反対方向に外部磁界
を印加すると、図１(ｂ)に示したように、素子内の磁化
方向が細かい単位で分散してしまうといった問題が生じ
る。また、もともとの磁化容易方向に対して０度、ある
いは１８０度からずれた方向に外部磁界を印加すると、
図１(ｃ)のように素子内がいくつもの磁区に分かれてし
まう。図１(ｂ)，(ｃ)に示したように、素子内の磁化方
向が分散していると再生動作時の波形歪の原因となるバ
ルクハウゼン雑音を発生させるといった問題がある。雑
音を発生させずに安定な再生特性を確保するには、ま
ず、図１(ａ)のように、素子内の磁化方向を揃える必要
がある。さらに再生特性を安定させるには、磁気抵抗効
果素子内の磁化変化を起こしにくくする方法が有効であ
り、このため交換結合膜が用いられる。交換結合膜はキ
ュリー点以上に加熱されると、図２(ａ)に示すように、
磁化方向が外部磁界の印加方向を向くようになる。ここ
で図２(ｂ)に示すように温度を徐々に室温まで下げてい
くと、交換結合膜内の磁化方向は膜厚方向に対して交互
の方向を向き、磁気抵抗効果素子との境界では磁気抵抗
効果素子と反対方向を向いて磁気抵抗効果素子内の磁化
を固着する働きがある。ただしこの場合、初期の磁気抵
抗効果素子内の磁化状態が乱れていては、バルクハウゼ
ン雑音を低減するといった効果はなくなる。よって、安
定した再生特性を得るためにはウエハプロセス、あるい
は機械加工プロセス終了後にヘッド素子を磁気抵抗効果
素子の磁化容易方向と同一方向の外部磁界を印加した雰
囲気中で交換結合膜のキュリー点以上に加熱し、その後
は磁界を印加した状態で室温まで徐々に冷却する必要が
ある。
ともとの磁化容易方向を向いた外部磁界を印加すること
で素子内の磁化方向を完全に揃えて単磁区化することが
できる。しかし、これとは１８０度反対方向に外部磁界
を印加すると、図１(ｂ)に示したように、素子内の磁化
方向が細かい単位で分散してしまうといった問題が生じ
る。また、もともとの磁化容易方向に対して０度、ある
いは１８０度からずれた方向に外部磁界を印加すると、
図１(ｃ)のように素子内がいくつもの磁区に分かれてし
まう。図１(ｂ)，(ｃ)に示したように、素子内の磁化方
向が分散していると再生動作時の波形歪の原因となるバ
ルクハウゼン雑音を発生させるといった問題がある。雑
音を発生させずに安定な再生特性を確保するには、ま
ず、図１(ａ)のように、素子内の磁化方向を揃える必要
がある。さらに再生特性を安定させるには、磁気抵抗効
果素子内の磁化変化を起こしにくくする方法が有効であ
り、このため交換結合膜が用いられる。交換結合膜はキ
ュリー点以上に加熱されると、図２(ａ)に示すように、
磁化方向が外部磁界の印加方向を向くようになる。ここ
で図２(ｂ)に示すように温度を徐々に室温まで下げてい
くと、交換結合膜内の磁化方向は膜厚方向に対して交互
の方向を向き、磁気抵抗効果素子との境界では磁気抵抗
効果素子と反対方向を向いて磁気抵抗効果素子内の磁化
を固着する働きがある。ただしこの場合、初期の磁気抵
抗効果素子内の磁化状態が乱れていては、バルクハウゼ
ン雑音を低減するといった効果はなくなる。よって、安
定した再生特性を得るためにはウエハプロセス、あるい
は機械加工プロセス終了後にヘッド素子を磁気抵抗効果
素子の磁化容易方向と同一方向の外部磁界を印加した雰
囲気中で交換結合膜のキュリー点以上に加熱し、その後
は磁界を印加した状態で室温まで徐々に冷却する必要が
ある。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。まず、図３は本発明で作製した両側シールドタイプ
のシャントバイアス型磁気抵抗効果ヘッドの感磁部付近
を、媒体対向面から見た図である。シールド膜１０には
平坦性に優れた膜厚１μｍのＣｏ系非晶質合金膜を用い
ている。極薄絶縁層１１はアルミナ膜である。磁気抵抗
効果素子１２はパーマロイであり、膜厚は１５ｎｍ以下
である。パーマロイ上には交換結合膜としてキュリー点
が１６０℃前後にある膜厚４０ｎｍのＦeＭn１３、およ
び膜厚３０ｎｍのＮｂシャント膜１４が形成されてい
る。この実施例ではＦｅＭｎ膜が磁気抵抗効果素子上全
面に形成されているが、全面に形成する必要は必ずしも
ない。なお磁気抵抗効果型ヘッドのトラック幅は一対の
Ｃｕリード線１５の間隔で規定されており、この間隔は
１μｍである。また一対のシールド層の間隔は０.２５
μｍ 以下である。このヘッドをチップ加工終了後に磁
場中で熱処理することにより、再生特性の変化を調べた
結果について次に述べる。
る。まず、図３は本発明で作製した両側シールドタイプ
のシャントバイアス型磁気抵抗効果ヘッドの感磁部付近
を、媒体対向面から見た図である。シールド膜１０には
平坦性に優れた膜厚１μｍのＣｏ系非晶質合金膜を用い
ている。極薄絶縁層１１はアルミナ膜である。磁気抵抗
効果素子１２はパーマロイであり、膜厚は１５ｎｍ以下
である。パーマロイ上には交換結合膜としてキュリー点
が１６０℃前後にある膜厚４０ｎｍのＦeＭn１３、およ
び膜厚３０ｎｍのＮｂシャント膜１４が形成されてい
る。この実施例ではＦｅＭｎ膜が磁気抵抗効果素子上全
面に形成されているが、全面に形成する必要は必ずしも
ない。なお磁気抵抗効果型ヘッドのトラック幅は一対の
Ｃｕリード線１５の間隔で規定されており、この間隔は
１μｍである。また一対のシールド層の間隔は０.２５
μｍ 以下である。このヘッドをチップ加工終了後に磁
場中で熱処理することにより、再生特性の変化を調べた
結果について次に述べる。
【０００７】図４は熱処理時の温度変化をモニタした結
果である。昇温は１０℃／分程度の速さで行ない、素子
温度が２００℃に達したらここで３０分間保持する。そ
の後は約４℃／分のペースで徐々に冷却を行なった。な
お、この熱処理は窒素雰囲気中で行なっている。ここで
熱処理時の外部磁界の印加方向と測定される再生波形と
の関係を図５に示す。この測定はスパッタ媒体を用い記
録密度を１ＫＦＣＩに設定して行なった。なお、ヘッド
媒体間のスペーシング０．０５μｍである。外部からの
印加磁界は大きさが１ＫＯｅの直流磁界である。図５の
結果から外部磁界の印加方向を磁気抵抗効果素子の磁化
容易方向と揃えることで、再生歪のない安定した再生特
性を得られることがわかる。次に、外部から印加する直
流磁界の大きさによって再生波形歪がどのように変化す
るのかを測定した結果を図６に示す。この測定はセンス
電流を上下パルスの振幅値が対称となる最適値からゼロ
に戻すという操作を百回繰り返して行なった場合、再生
波形に歪の現れる回数をパーセンテージで表したもので
ある。測定は六個のヘッドを用いて行なったが、この結
果から外部磁界強度を１ＫＯｅにすれば再生波形歪率は
５％以下におさえることができ実用上問題とならないこ
とがわかった。
果である。昇温は１０℃／分程度の速さで行ない、素子
温度が２００℃に達したらここで３０分間保持する。そ
の後は約４℃／分のペースで徐々に冷却を行なった。な
お、この熱処理は窒素雰囲気中で行なっている。ここで
熱処理時の外部磁界の印加方向と測定される再生波形と
の関係を図５に示す。この測定はスパッタ媒体を用い記
録密度を１ＫＦＣＩに設定して行なった。なお、ヘッド
媒体間のスペーシング０．０５μｍである。外部からの
印加磁界は大きさが１ＫＯｅの直流磁界である。図５の
結果から外部磁界の印加方向を磁気抵抗効果素子の磁化
容易方向と揃えることで、再生歪のない安定した再生特
性を得られることがわかる。次に、外部から印加する直
流磁界の大きさによって再生波形歪がどのように変化す
るのかを測定した結果を図６に示す。この測定はセンス
電流を上下パルスの振幅値が対称となる最適値からゼロ
に戻すという操作を百回繰り返して行なった場合、再生
波形に歪の現れる回数をパーセンテージで表したもので
ある。測定は六個のヘッドを用いて行なったが、この結
果から外部磁界強度を１ＫＯｅにすれば再生波形歪率は
５％以下におさえることができ実用上問題とならないこ
とがわかった。
【０００８】
【発明の効果】本発明により、再生波形歪のない磁気抵
抗効果型ヘッドを実現することが可能になる。
抗効果型ヘッドを実現することが可能になる。
【図１】磁気抵抗効果素子内の磁化状態の説明図。
【図２】交換結合膜内の磁化状態の説明図。
【図３】本発明による磁気ヘッドの感磁部を摺動面側か
ら見た断面図。
ら見た断面図。
【図４】本発明の実施例による熱処理を行なう際の素子
温度の時間変化の説明図。
温度の時間変化の説明図。
【図５】本発明の効果の説明図。
【図６】本発明による磁場中熱処理を行なう際の印加磁
界強度と再生波形歪との関係を示す特性図。
界強度と再生波形歪との関係を示す特性図。
１０…シールド膜、１１…絶縁層、１２…磁気抵抗効果
素子、１３…交換結合膜、１４…シャント膜、１５…リ
ード線。
素子、１３…交換結合膜、１４…シャント膜、１５…リ
ード線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 由比藤 勇 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 小山 直樹 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 北田 正弘 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 中谷 亮一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (8)
- 【請求項１】磁気抵抗効果素子上の少なくとも一部に磁
気抵抗効果素子との間で磁気的な交換結合を引き起こす
反強磁性膜が形成されている磁気抵抗効果型ヘッドにお
いて、前記反強磁性膜が形成された後、前記磁気抵抗効
果素子の磁化容易方向と同一方向の外部磁界を印加した
状態で前記反強磁性膜のキュリー点以上の温度まで一度
昇温した後、室温まで徐々に冷却す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２】請求項１において、前記磁気抵抗効果素子
の磁化容易方向は、前記磁気抵抗効果素子を蒸着法、あ
るいはスパッタ法により形成する際に加える外部磁界の
印加方向により決定される磁気抵抗効果型ヘッドの製造
方法。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記磁気抵抗
効果素子を形成する際に印加される磁界方向と同一方向
の外部磁界が、前記磁気抵抗効果素子との間で交換結合
を引き起こす反強磁性膜を形成する際にも印加される磁
気抵抗効果型ヘッドの製造方法。 - 【請求項４】請求項１において、前記磁気抵抗効果素子
との間で交換結合を引き起こす反強磁性膜はＦｅとＭｎ
を主成分とする合金膜である磁気抵抗効果型ヘッドの製
造方法。 - 【請求項５】請求項１において、磁界中での熱処理を全
ウエハプロセス終了後に行う磁気抵抗効果型ヘッドの製
造方法。 - 【請求項６】請求項１において、磁界中での熱処理は、
摺動面を研磨した後に行う磁気抵抗効果型ヘッドの製造
方法。 - 【請求項７】請求項１において、前記磁気抵抗効果素子
の磁化容易方向に印加する磁界が１ＫＯｅ以上である磁
気抵抗効果型ヘッドの製造方法。 - 【請求項８】請求項１において、磁気抵抗効果素子の磁
化容易方向はトラック幅方向である磁気抵抗効果型ヘッ
ドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22781891A JPH0567314A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 磁気抵抗効果型ヘツドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22781891A JPH0567314A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 磁気抵抗効果型ヘツドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0567314A true JPH0567314A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16866859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22781891A Pending JPH0567314A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 磁気抵抗効果型ヘツドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0567314A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH076330A (ja) * | 1993-06-14 | 1995-01-10 | Tdk Corp | 磁気抵抗効果ヘッドの製造方法 |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP22781891A patent/JPH0567314A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH076330A (ja) * | 1993-06-14 | 1995-01-10 | Tdk Corp | 磁気抵抗効果ヘッドの製造方法 |
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