JPH07302411A - 磁気抵抗効果型磁気ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型磁気ヘッドInfo
- Publication number
- JPH07302411A JPH07302411A JP6096093A JP9609394A JPH07302411A JP H07302411 A JPH07302411 A JP H07302411A JP 6096093 A JP6096093 A JP 6096093A JP 9609394 A JP9609394 A JP 9609394A JP H07302411 A JPH07302411 A JP H07302411A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- magnetoresistive effect
- magnetic
- magnetoresistive
- soft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】薄い磁区制御層でも、十分に磁気抵抗効果膜の
感磁部中に縦バイアスを発生させ、バルクハウゼンノイ
ズを完全に抑制し、高感度で信頼性の高い磁気抵抗効果
磁気ヘッドを提供する。 【構成】磁気的信号を電気的に変換する磁気抵抗効果膜
７０と、磁気抵抗効果膜７０に信号検出電流を流すため
の一対の電極と、磁気抵抗効果膜７０に磁気的に長手方
向に縦バイアスを印加するための磁区制御層と、磁気抵
抗効果膜７０を高感度化するために横バイアスを印加す
るためのソフト膜４０と、磁気抵抗効果膜とソフト膜４
０とを電気的磁気的に隔離する分離膜を有する磁気抵抗
効果型磁気ヘッドにおいて、磁気抵抗効果膜７０及びソ
フト膜４０が実質的に中央の感磁部領域のみに形成さ
れ、ソフト膜４０の端部領域に感磁部のエッジに密着し
てプレーナ膜５０を設け、磁気抵抗効果膜７０がソフト
膜４０とプレーナ膜５０上の平坦な分離膜上に形成され
る。
感磁部中に縦バイアスを発生させ、バルクハウゼンノイ
ズを完全に抑制し、高感度で信頼性の高い磁気抵抗効果
磁気ヘッドを提供する。 【構成】磁気的信号を電気的に変換する磁気抵抗効果膜
７０と、磁気抵抗効果膜７０に信号検出電流を流すため
の一対の電極と、磁気抵抗効果膜７０に磁気的に長手方
向に縦バイアスを印加するための磁区制御層と、磁気抵
抗効果膜７０を高感度化するために横バイアスを印加す
るためのソフト膜４０と、磁気抵抗効果膜とソフト膜４
０とを電気的磁気的に隔離する分離膜を有する磁気抵抗
効果型磁気ヘッドにおいて、磁気抵抗効果膜７０及びソ
フト膜４０が実質的に中央の感磁部領域のみに形成さ
れ、ソフト膜４０の端部領域に感磁部のエッジに密着し
てプレーナ膜５０を設け、磁気抵抗効果膜７０がソフト
膜４０とプレーナ膜５０上の平坦な分離膜上に形成され
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
テープ等の磁気記録装置に用いられる磁気抵抗効果を利
用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドに関する。
テープ等の磁気記録装置に用いられる磁気抵抗効果を利
用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果型磁気ヘッドの主要な問題
は、磁気抵抗効果膜に磁壁が存在した場合、磁気記録媒
体の磁性面からの信号磁界により磁壁が不規則に移動し
て、バルクハウゼンノイズとよばれるノイズが発生する
ことである。このため、磁気抵抗効果膜の磁壁を消滅さ
せる必要がある。
は、磁気抵抗効果膜に磁壁が存在した場合、磁気記録媒
体の磁性面からの信号磁界により磁壁が不規則に移動し
て、バルクハウゼンノイズとよばれるノイズが発生する
ことである。このため、磁気抵抗効果膜の磁壁を消滅さ
せる必要がある。
【０００３】磁気抵抗効果膜の磁壁を消滅する方法とし
て、図２（ａ）に示すように、米国特許第4663685 号に
記載された磁気抵抗効果素子は、磁気抵抗効果膜の上側
両端部に反強磁性体で構成される磁区制御層を設置し、
この反強磁性体と磁気抵抗効果膜との間に生じる交換結
合を利用している。これは、磁気抵抗効果膜の両端部だ
けに縦方向バイアスを発生することにより、両端の領域
を単磁区状態に保ち、これによって磁気抵抗効果膜の中
央にある感磁部にも単磁区状態を誘発する。
て、図２（ａ）に示すように、米国特許第4663685 号に
記載された磁気抵抗効果素子は、磁気抵抗効果膜の上側
両端部に反強磁性体で構成される磁区制御層を設置し、
この反強磁性体と磁気抵抗効果膜との間に生じる交換結
合を利用している。これは、磁気抵抗効果膜の両端部だ
けに縦方向バイアスを発生することにより、両端の領域
を単磁区状態に保ち、これによって磁気抵抗効果膜の中
央にある感磁部にも単磁区状態を誘発する。
【０００４】米国特許第5005096 号には、スペーサを挟
んで磁気抵抗効果膜の上側両端部に硬磁性バイアス層を
設置し、硬磁性バイアス層と磁気抵抗効果膜との間の交
換結合によって端部領域のみに発生される縦方向バイア
スを有する磁気抵抗効果素子が記載されている。この特
許で提案されたスペーサの材料はＣｒ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｗ
等で、硬磁性バイアス層の材料はＣｏＮｉＣｒ，ＣｏＣ
ｒ，ＣｏＰｔＣｒなどの特殊な特性を持ったＣｏ合金で
ある。
んで磁気抵抗効果膜の上側両端部に硬磁性バイアス層を
設置し、硬磁性バイアス層と磁気抵抗効果膜との間の交
換結合によって端部領域のみに発生される縦方向バイア
スを有する磁気抵抗効果素子が記載されている。この特
許で提案されたスペーサの材料はＣｒ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｗ
等で、硬磁性バイアス層の材料はＣｏＮｉＣｒ，ＣｏＣ
ｒ，ＣｏＰｔＣｒなどの特殊な特性を持ったＣｏ合金で
ある。
【０００５】上記二つの特許は、いずれも磁気抵抗効果
膜の端部領域にのみ縦方向バイアスを発生させ、中央の
感磁部には横方向バイアスしか発生させていないため、
感磁部領域と端部領域との間に磁壁が生じバルクハウゼ
ンノイズを完全に抑制することができなかった。
膜の端部領域にのみ縦方向バイアスを発生させ、中央の
感磁部には横方向バイアスしか発生させていないため、
感磁部領域と端部領域との間に磁壁が生じバルクハウゼ
ンノイズを完全に抑制することができなかった。
【０００６】さらに、米国特許第5018037 号には、図２
（ｂ）に示すように、磁気抵抗効果膜が実質的に中央の
感磁部領域のみに設けられており、硬磁性バイアス層が
磁気抵抗効果膜の両端部の感磁部のエッジに密着して設
けられ、磁気抵抗効果膜の感磁部中に縦方向バイアスを
発生させるような磁気抵抗効果素子が記載されている。
（ｂ）に示すように、磁気抵抗効果膜が実質的に中央の
感磁部領域のみに設けられており、硬磁性バイアス層が
磁気抵抗効果膜の両端部の感磁部のエッジに密着して設
けられ、磁気抵抗効果膜の感磁部中に縦方向バイアスを
発生させるような磁気抵抗効果素子が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図２（ｂ）に示すよう
な米国特許第5018037 号に記載されている磁気抵抗効果
素子は、磁気抵抗効果膜の感磁部中に縦方向バイアスを
発生させるため、今後、トラック幅が記録密度の向上に
伴って狭くなると、過剰な磁束量を磁気抵抗効果膜に発
生し、そのため磁区制御層からくる磁束量を最小限にす
るために、望ましくないほど薄い磁区制御層を使用しな
ければならない。しかし、磁気抵抗効果膜の感磁部のエ
ッジ全体に磁区制御層が形成されていないと、磁気抵抗
効果膜に縦方向バイアスを十分に発生せず、バルクハウ
ゼンノイズを完全に抑制することができない。また、磁
気抵抗効果膜の端部の段差が大きく、磁気抵抗効果膜と
磁区制御層との接合部で接触不良が起こりやすく、信頼
性の点でも問題がある。
な米国特許第5018037 号に記載されている磁気抵抗効果
素子は、磁気抵抗効果膜の感磁部中に縦方向バイアスを
発生させるため、今後、トラック幅が記録密度の向上に
伴って狭くなると、過剰な磁束量を磁気抵抗効果膜に発
生し、そのため磁区制御層からくる磁束量を最小限にす
るために、望ましくないほど薄い磁区制御層を使用しな
ければならない。しかし、磁気抵抗効果膜の感磁部のエ
ッジ全体に磁区制御層が形成されていないと、磁気抵抗
効果膜に縦方向バイアスを十分に発生せず、バルクハウ
ゼンノイズを完全に抑制することができない。また、磁
気抵抗効果膜の端部の段差が大きく、磁気抵抗効果膜と
磁区制御層との接合部で接触不良が起こりやすく、信頼
性の点でも問題がある。
【０００８】本発明の目的は、薄い磁区制御層でも磁気
抵抗効果膜の感磁部中に十分に縦方向バイアスを発生さ
せ、バルクハウゼンノイズを完全に抑制するような構造
を提案することにある。
抵抗効果膜の感磁部中に十分に縦方向バイアスを発生さ
せ、バルクハウゼンノイズを完全に抑制するような構造
を提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の主旨は次の通りである。即ち、本発明の磁気抵抗効
果型磁気ヘッドは、磁気抵抗効果を用いて磁気的信号を
電気的に変換する磁気抵抗効果膜と、上記磁気抵抗効果
膜に信号検出電流を流すための一対の電極と、上記磁気
抵抗効果膜に磁気的に長手方向に縦バイアスを印加する
ための磁区制御層と、上記磁気抵抗効果膜を高感度化す
るために横バイアスを印加するためのソフト膜と、上記
磁気抵抗効果膜とソフト膜とを電気的磁気的に隔離する
分離膜を有し、上記磁気抵抗効果膜及びソフト膜が実質
的に中央の感磁部領域のみに形成され、ソフト膜の端部
領域の一方上に感磁部のエッジに密着してプレーナ膜が
延びて、ソフト膜とプレーナ膜上に分離膜を平坦に形成
させ、磁気抵抗効果膜の端部領域の一方上に感磁部のエ
ッジに密着して磁区制御層が延びて、磁気抵抗効果膜の
感磁部中に縦バイアスを発生させることを特徴とする。
明の主旨は次の通りである。即ち、本発明の磁気抵抗効
果型磁気ヘッドは、磁気抵抗効果を用いて磁気的信号を
電気的に変換する磁気抵抗効果膜と、上記磁気抵抗効果
膜に信号検出電流を流すための一対の電極と、上記磁気
抵抗効果膜に磁気的に長手方向に縦バイアスを印加する
ための磁区制御層と、上記磁気抵抗効果膜を高感度化す
るために横バイアスを印加するためのソフト膜と、上記
磁気抵抗効果膜とソフト膜とを電気的磁気的に隔離する
分離膜を有し、上記磁気抵抗効果膜及びソフト膜が実質
的に中央の感磁部領域のみに形成され、ソフト膜の端部
領域の一方上に感磁部のエッジに密着してプレーナ膜が
延びて、ソフト膜とプレーナ膜上に分離膜を平坦に形成
させ、磁気抵抗効果膜の端部領域の一方上に感磁部のエ
ッジに密着して磁区制御層が延びて、磁気抵抗効果膜の
感磁部中に縦バイアスを発生させることを特徴とする。
【００１０】また、上記プレーナ膜は、Ｔｉ，Ｔａ，Ｃ
ｒ，Ｃ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗのうちのいずれかの金属材、Ａ
ｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 のうちのいずれ
かの絶縁材、或いは上記絶縁膜に第３元素を添加して構
成した絶縁材からなり、その膜厚は０.０１μｍ〜０.０
３μｍであることが望ましい。
ｒ，Ｃ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗのうちのいずれかの金属材、Ａ
ｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 のうちのいずれ
かの絶縁材、或いは上記絶縁膜に第３元素を添加して構
成した絶縁材からなり、その膜厚は０.０１μｍ〜０.０
３μｍであることが望ましい。
【００１１】さらに、上記ソフト膜及びプレーナ膜上に
設けられた分離膜は、Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ｚ
ｒＯ2 のうちのいずれかの絶縁材、或いは上記絶縁膜に
第３元素を添加して構成した絶縁材からなり、その膜厚
は、０.０１μｍ〜０.０５μｍであることが望ましい。
設けられた分離膜は、Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ｚ
ｒＯ2 のうちのいずれかの絶縁材、或いは上記絶縁膜に
第３元素を添加して構成した絶縁材からなり、その膜厚
は、０.０１μｍ〜０.０５μｍであることが望ましい。
【００１２】
【作用】本発明によると、ソフト膜の端部領域にプレー
ナ膜を形成することによって、磁気抵抗効果膜を平坦な
分離膜上に形成でき、高感度で信頼性の高い磁気抵抗効
果型磁気ヘッドを作製することができる。また磁気抵抗
効果膜の端部の段差が小さくなるため、磁区制御層と磁
気抵抗効果膜の接合部の密着性が良くなり、更に、磁気
抵抗効果膜の感磁部のエッジ全体に磁区制御層を形成す
ることができるため、バルクハウゼンノイズを完全に抑
制でき、信頼性の高いヘッドを作製することができる。
ナ膜を形成することによって、磁気抵抗効果膜を平坦な
分離膜上に形成でき、高感度で信頼性の高い磁気抵抗効
果型磁気ヘッドを作製することができる。また磁気抵抗
効果膜の端部の段差が小さくなるため、磁区制御層と磁
気抵抗効果膜の接合部の密着性が良くなり、更に、磁気
抵抗効果膜の感磁部のエッジ全体に磁区制御層を形成す
ることができるため、バルクハウゼンノイズを完全に抑
制でき、信頼性の高いヘッドを作製することができる。
【００１３】また、本発明によると、ソフト膜上の分離
膜に絶縁膜を用いることによって、磁気抵抗効果膜の分
流比が向上し高感度な磁気抵抗効果ヘッドを作製するこ
とができる。
膜に絶縁膜を用いることによって、磁気抵抗効果膜の分
流比が向上し高感度な磁気抵抗効果ヘッドを作製するこ
とができる。
【００１４】
【実施例】本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの一実施
例について、図３の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの断面図
を用いて説明する。
例について、図３の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの断面図
を用いて説明する。
【００１５】磁気抵抗効果型磁気ヘッドとは、非磁性セ
ラミックス基板１０上に形成された下部シールド膜２０
と、この下部シールド膜２０の上に下部ギャップ膜３０
とを備えている。下部ギャップ膜３０の上にソフト膜４
０と、ソフト膜４０の端部領域にプレーナ膜５０が形成
されている。このソフト膜４０とプレーナ膜５０の上に
ソフト膜と磁気抵抗効果膜とを分離する分離膜６０が形
成され、その上に磁気抵抗効果膜７０が中央の感磁部領
域のみに形成されている。磁気抵抗効果膜７０の端部領
域の一方上に磁気抵抗効果膜７０の感磁部のエッジ３に
密着した磁区制御層８０と、更にその上に信号読み出し
用電極９０と、これを覆うように上部ギャップ膜１０
０，上部磁気シールド膜１１０及び保護膜１２０とを備
えている。各層，各膜の作用及び材料を次に説明する。
上部磁気シールド膜１１０及び下部磁気シールド膜２０
は磁気抵抗効果膜７０に信号以外の磁界が影響するのを
防止し、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの信号分解能を高め
る作用をする。その材料は、ＮｉＦｅ合金，ＮｉＣｏ合
金，ＦｅＳｉＡｌ合金であり、これらの膜厚はおよそ
０.５〜３.０μｍである。
ラミックス基板１０上に形成された下部シールド膜２０
と、この下部シールド膜２０の上に下部ギャップ膜３０
とを備えている。下部ギャップ膜３０の上にソフト膜４
０と、ソフト膜４０の端部領域にプレーナ膜５０が形成
されている。このソフト膜４０とプレーナ膜５０の上に
ソフト膜と磁気抵抗効果膜とを分離する分離膜６０が形
成され、その上に磁気抵抗効果膜７０が中央の感磁部領
域のみに形成されている。磁気抵抗効果膜７０の端部領
域の一方上に磁気抵抗効果膜７０の感磁部のエッジ３に
密着した磁区制御層８０と、更にその上に信号読み出し
用電極９０と、これを覆うように上部ギャップ膜１０
０，上部磁気シールド膜１１０及び保護膜１２０とを備
えている。各層，各膜の作用及び材料を次に説明する。
上部磁気シールド膜１１０及び下部磁気シールド膜２０
は磁気抵抗効果膜７０に信号以外の磁界が影響するのを
防止し、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの信号分解能を高め
る作用をする。その材料は、ＮｉＦｅ合金，ＮｉＣｏ合
金，ＦｅＳｉＡｌ合金であり、これらの膜厚はおよそ
０.５〜３.０μｍである。
【００１６】磁気シールド膜１１０，２０に隣接して配
置される上部ギャップ膜１００及び下部ギャップ膜３０
は、磁気抵抗効果膜７０と、上部磁気シールド膜１１０
及び下部磁気シールド膜２０を電気的，磁気的に隔離す
る作用をし、ガラス，Al2O3等の非磁性，絶縁物よりな
る。上部及び下部ギャップ膜１００，３０の膜厚は、磁
気抵抗効果型磁気ヘッドの再生分解能に影響するため、
磁気ディスク装置に望まれる記録密度に依存し、通常
０.１〜０.４μｍの範囲にある。
置される上部ギャップ膜１００及び下部ギャップ膜３０
は、磁気抵抗効果膜７０と、上部磁気シールド膜１１０
及び下部磁気シールド膜２０を電気的，磁気的に隔離す
る作用をし、ガラス，Al2O3等の非磁性，絶縁物よりな
る。上部及び下部ギャップ膜１００，３０の膜厚は、磁
気抵抗効果型磁気ヘッドの再生分解能に影響するため、
磁気ディスク装置に望まれる記録密度に依存し、通常
０.１〜０.４μｍの範囲にある。
【００１７】ソフト膜４０は、磁気抵抗効果膜７０を高
感度化するために、横バイアスを印加する作用を持つ。
その材料は、ＮｉＦｅＮｂ，ＮｉＦｅＺｒＯ2,ＮｉＦｅ
Ｒｈ及びＮｉＦｅＣｏが用いられ、膜厚は０.０１〜０.
０５μｍである。
感度化するために、横バイアスを印加する作用を持つ。
その材料は、ＮｉＦｅＮｂ，ＮｉＦｅＺｒＯ2,ＮｉＦｅ
Ｒｈ及びＮｉＦｅＣｏが用いられ、膜厚は０.０１〜０.
０５μｍである。
【００１８】プレーナ膜５０の材料は、Ｔｉ，Ｔａ，Ｃ
ｒ，Ｃ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗの金属膜，絶縁膜としてはＡｌ
2Ｏ3，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 が良い。また、絶
縁膜に第３元素を添加して構成しても良い。
ｒ，Ｃ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗの金属膜，絶縁膜としてはＡｌ
2Ｏ3，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 が良い。また、絶
縁膜に第３元素を添加して構成しても良い。
【００１９】分離膜６０は磁気抵抗効果膜７０とソフト
膜４０とを、またソフト膜４０と磁区制御層８０とを磁
気的に分離する作用を持つ。その材料は、Ａｌ2Ｏ3，Si
O2，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 などの絶縁材、或いは絶縁材に
第３元素を添加した材料が用いられ、その膜厚は０.０
１〜０.０５μｍである。
膜４０とを、またソフト膜４０と磁区制御層８０とを磁
気的に分離する作用を持つ。その材料は、Ａｌ2Ｏ3，Si
O2，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 などの絶縁材、或いは絶縁材に
第３元素を添加した材料が用いられ、その膜厚は０.０
１〜０.０５μｍである。
【００２０】磁気抵抗効果膜７０はＮｉＦｅ合金，Ｎｉ
Ｃｏ合金，ＮｉＦｅＣｏ合金のように、磁化の方向によ
って電気抵抗が変化する強磁性膜が用いられる。その膜
厚は、０.０１〜０.０４μｍである。
Ｃｏ合金，ＮｉＦｅＣｏ合金のように、磁化の方向によ
って電気抵抗が変化する強磁性膜が用いられる。その膜
厚は、０.０１〜０.０４μｍである。
【００２１】磁区制御層８０は磁気抵抗効果膜７０を単
磁区状態にするために長さ方向の縦バイアスを与える作
用がある。その材料はＣｏＰｔ,ＣｏＣｒＰｔ,ＣｏＣｒ
Ｔａなどの硬磁性材が用いられ、その膜厚は０.０１〜
０.０４μｍである。
磁区状態にするために長さ方向の縦バイアスを与える作
用がある。その材料はＣｏＰｔ,ＣｏＣｒＰｔ,ＣｏＣｒ
Ｔａなどの硬磁性材が用いられ、その膜厚は０.０１〜
０.０４μｍである。
【００２２】信号検出電極９０は、磁気抵抗効果膜７０
に十分な電流、例えば、１×１０6〜２０×１０6Ａ／cm
2を流すため、通常電気抵抗が小さいＡｕ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｃｕ，Ｗなどの単層及び積層膜が用いられる。
に十分な電流、例えば、１×１０6〜２０×１０6Ａ／cm
2を流すため、通常電気抵抗が小さいＡｕ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｃｕ，Ｗなどの単層及び積層膜が用いられる。
【００２３】次に本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
製造方法について述べる。尚、下記の薄膜形成法及びパ
ターニング法は周知の技術であるスパッタリング法，イ
オンミリング法及びエッチング法等を用いた。図４
（ａ）〜（ｄ）及び図５（ａ）〜（ｄ）は、ソフト膜４
０とプレーナ膜５０を作製するための特定の実施例を示
している。
製造方法について述べる。尚、下記の薄膜形成法及びパ
ターニング法は周知の技術であるスパッタリング法，イ
オンミリング法及びエッチング法等を用いた。図４
（ａ）〜（ｄ）及び図５（ａ）〜（ｄ）は、ソフト膜４
０とプレーナ膜５０を作製するための特定の実施例を示
している。
【００２４】先ず、基板１０にＮｉＦｅＮからなる下部
磁気シールド膜２０を１μｍ形成し、その上に、下部ギ
ャップ膜３０、例えば、Ａｌ2Ｏ3膜を０.１μｍ 以上形
成する。従来は図３（ｂ）に示すようにソフト膜，シャ
ント膜，磁気抵抗効果膜を連続的に形成し、パターニン
グして磁気抵抗効果層を作製した後、磁区制御層である
ＣｏＣｒＰｔ膜など永久磁石膜を形成していた。本発明
は、図４に示すように、下部ギャップ膜３０上にソフト
膜４０とするＮｉＦｅＮｂを０.０２μｍ 形成し、感磁
部８５に相当する領域に残存するようにパターニングす
る（図４(ａ)）。次にプレーナ膜５０、例えば、Ａｌ2
Ｏ3膜を少なくともソフト膜４０と同じ厚さ０.０２μｍ
以上形成し（図４(ｂ))、その上にホトレジスト膜５５
を平坦になるよう形成する（図４（ｃ))。このホトレジ
スト膜５５の厚さは、ソフト膜４０上で約０.０８μｍ
である。その後、イオンミリング法により所定の厚さに
加工する（図４（ｄ))。この時、Ａｌ2Ｏ3膜及びホトレ
ジスト膜のミリングレートが同程度で、かつＮｉＦｅＮ
ｂ膜のミリングレートがＡｌ2Ｏ3膜及びホトレジスト膜
より遅くなるようなミリング条件を選定しなければなら
ない。
磁気シールド膜２０を１μｍ形成し、その上に、下部ギ
ャップ膜３０、例えば、Ａｌ2Ｏ3膜を０.１μｍ 以上形
成する。従来は図３（ｂ）に示すようにソフト膜，シャ
ント膜，磁気抵抗効果膜を連続的に形成し、パターニン
グして磁気抵抗効果層を作製した後、磁区制御層である
ＣｏＣｒＰｔ膜など永久磁石膜を形成していた。本発明
は、図４に示すように、下部ギャップ膜３０上にソフト
膜４０とするＮｉＦｅＮｂを０.０２μｍ 形成し、感磁
部８５に相当する領域に残存するようにパターニングす
る（図４(ａ)）。次にプレーナ膜５０、例えば、Ａｌ2
Ｏ3膜を少なくともソフト膜４０と同じ厚さ０.０２μｍ
以上形成し（図４(ｂ))、その上にホトレジスト膜５５
を平坦になるよう形成する（図４（ｃ))。このホトレジ
スト膜５５の厚さは、ソフト膜４０上で約０.０８μｍ
である。その後、イオンミリング法により所定の厚さに
加工する（図４（ｄ))。この時、Ａｌ2Ｏ3膜及びホトレ
ジスト膜のミリングレートが同程度で、かつＮｉＦｅＮ
ｂ膜のミリングレートがＡｌ2Ｏ3膜及びホトレジスト膜
より遅くなるようなミリング条件を選定しなければなら
ない。
【００２５】表１は、Ａｌ2Ｏ3膜，ホトレジスト膜及び
金属膜（ＮｉＦｅ）のミリングレートに及ぼす反応ガス
の影響を示したものである。
金属膜（ＮｉＦｅ）のミリングレートに及ぼす反応ガス
の影響を示したものである。
【００２６】
【表１】
【００２７】純Ａｒガス雰囲気中では、Ａｌ2Ｏ3膜，ホ
トレジスト膜及びＮｉＦｅ膜のミリングレート比はホト
レジスト膜のレートを１として２.６：１：０.２であ
る。ＡｒガスにＣＨＦ3 ガスを混入すると、Ａｌ2Ｏ3膜
のレートは遅くなり、一方ホトレジスト膜及びＮｉＦｅ
膜のレートは速くなって、７０％ＣＨＦ3 混入ガスでは
２.１：１：０.８となる。ＡｒガスにＣＨＦ3 ガスを８
５％混入した場合は、Ａｌ2Ｏ3膜とホトレジスト膜のレ
ートはほぼ同じで、ＮｉＦｅ膜は両者に比べて約２０％
遅いことが分かる。また、ＣＦ4 ガス雰囲気中のミリン
グレート比は１.２：１：０.３で、８５％ＣＨＦ3 混入
ガスと同様Ａｌ2Ｏ3膜とホトレジスト膜のレートはほぼ
同じで、ＮｉＦｅ膜のミリング速度は両者の約３０％で
あることが分かる。この結果より、プレーナ膜にＡｌ2
Ｏ3膜を用いて本実施例の方法で作製した場合のＡｌ2Ｏ
3膜及びホトレジスト膜はＡｒガス＋８５％ＣＨＦ3 ガ
ス或いはＣＦ4ガス雰囲気中でミリングすれば良いこと
が分かる。
トレジスト膜及びＮｉＦｅ膜のミリングレート比はホト
レジスト膜のレートを１として２.６：１：０.２であ
る。ＡｒガスにＣＨＦ3 ガスを混入すると、Ａｌ2Ｏ3膜
のレートは遅くなり、一方ホトレジスト膜及びＮｉＦｅ
膜のレートは速くなって、７０％ＣＨＦ3 混入ガスでは
２.１：１：０.８となる。ＡｒガスにＣＨＦ3 ガスを８
５％混入した場合は、Ａｌ2Ｏ3膜とホトレジスト膜のレ
ートはほぼ同じで、ＮｉＦｅ膜は両者に比べて約２０％
遅いことが分かる。また、ＣＦ4 ガス雰囲気中のミリン
グレート比は１.２：１：０.３で、８５％ＣＨＦ3 混入
ガスと同様Ａｌ2Ｏ3膜とホトレジスト膜のレートはほぼ
同じで、ＮｉＦｅ膜のミリング速度は両者の約３０％で
あることが分かる。この結果より、プレーナ膜にＡｌ2
Ｏ3膜を用いて本実施例の方法で作製した場合のＡｌ2Ｏ
3膜及びホトレジスト膜はＡｒガス＋８５％ＣＨＦ3 ガ
ス或いはＣＦ4ガス雰囲気中でミリングすれば良いこと
が分かる。
【００２８】図６は、本発明の特徴であるプレーナ膜５
０の膜厚と磁気抵抗効果膜のバイアス磁界、ΔＶ−Ｈカ
ーブ及びΔＶ−Ｈカーブの半値幅を示している。プレー
ナ膜がソフト膜より薄い場合はバイアス磁界は約３５Ｏ
ｅであるが、プレーナ膜が厚くソフト膜の厚さ以上にな
るとバイアス磁界は約５０Ｏｅと大きくなる。しかし、
プレーナ膜厚とともにΔＶ−Ｈカーブの半値幅が大きく
なり、磁気抵抗効果膜の異方性磁界が大きくなって再生
出力の低下につながる。一方バルクハウゼンノイズも、
プレーナ膜がソフト膜より薄い場合には発生している
が、ソフト膜とほぼ同じ厚さ（２０ｎｍ）で抑制されて
いることが分かる。これは、プレーナ膜の膜厚によっ
て、ＣｏＣｒＰｔ膜の形成される位置が変化することが
原因である。この結果より、望ましいプレーナ膜の膜厚
はソフト膜とほぼ同じ厚さで０.０１〜０.０３μｍであ
ることが分かる。
０の膜厚と磁気抵抗効果膜のバイアス磁界、ΔＶ−Ｈカ
ーブ及びΔＶ−Ｈカーブの半値幅を示している。プレー
ナ膜がソフト膜より薄い場合はバイアス磁界は約３５Ｏ
ｅであるが、プレーナ膜が厚くソフト膜の厚さ以上にな
るとバイアス磁界は約５０Ｏｅと大きくなる。しかし、
プレーナ膜厚とともにΔＶ−Ｈカーブの半値幅が大きく
なり、磁気抵抗効果膜の異方性磁界が大きくなって再生
出力の低下につながる。一方バルクハウゼンノイズも、
プレーナ膜がソフト膜より薄い場合には発生している
が、ソフト膜とほぼ同じ厚さ（２０ｎｍ）で抑制されて
いることが分かる。これは、プレーナ膜の膜厚によっ
て、ＣｏＣｒＰｔ膜の形成される位置が変化することが
原因である。この結果より、望ましいプレーナ膜の膜厚
はソフト膜とほぼ同じ厚さで０.０１〜０.０３μｍであ
ることが分かる。
【００２９】次に図５に示した別の実施例について説明
する。先ず下部ギャップ膜３０上にソフト膜４０である
ＮｉＦｅＮｂを形成する。次にホトレジスト等適切な材
料の膜を適当な厚さ、例えば、０.１μｍ 形成し、ホト
レジスト膜を感磁部にのみ残存するようにパターニング
する（図５（ａ))。イオンミリング法及びエッチング法
等によりソフト膜４０をパターニングする（図５
（ｂ))。その後、プレーナ膜であるＡｌ2Ｏ3膜を形成し
（図５（ｃ))、リフトオフ工程により、ホトレジスト膜
上のＡｌ2Ｏ3膜をホトレジスト膜とともに除去する（図
５（ｄ))。
する。先ず下部ギャップ膜３０上にソフト膜４０である
ＮｉＦｅＮｂを形成する。次にホトレジスト等適切な材
料の膜を適当な厚さ、例えば、０.１μｍ 形成し、ホト
レジスト膜を感磁部にのみ残存するようにパターニング
する（図５（ａ))。イオンミリング法及びエッチング法
等によりソフト膜４０をパターニングする（図５
（ｂ))。その後、プレーナ膜であるＡｌ2Ｏ3膜を形成し
（図５（ｃ))、リフトオフ工程により、ホトレジスト膜
上のＡｌ2Ｏ3膜をホトレジスト膜とともに除去する（図
５（ｄ))。
【００３０】この方法で作製したソフト膜４０及びプレ
ーナ膜５０上に第１の分離膜６０、例えば、Ａｌ2Ｏ3膜
を所定の位置に０.０２μｍ 形成する。更に磁気抵抗効
果膜７０としてＮｉＦｅ膜を０.０２μｍ 形成する。図
５に示す作製方法と同様に、ホトレジスト膜を０.１μ
ｍ 形成し、感磁部領域１にのみ残存するようにパター
ニングする。その後磁区制御層８０である、例えば、Ｃ
ｏＣｒＰｔ膜を形成し、更に電極９０を形成して、リフ
トオフ工程により、ホトレジスト膜上のCoCrPt膜及び電
極膜をホトレジスト膜とともに除去する。ここで、磁区
制御層８０はＣｒ，Ｔａ，Ｗ，Ａｕなどを下側層或いは
上側層として使用しても良い。また、磁区制御層８０の
膜厚は、磁気抵抗効果膜７０との所望量の磁化比により
与えられる。
ーナ膜５０上に第１の分離膜６０、例えば、Ａｌ2Ｏ3膜
を所定の位置に０.０２μｍ 形成する。更に磁気抵抗効
果膜７０としてＮｉＦｅ膜を０.０２μｍ 形成する。図
５に示す作製方法と同様に、ホトレジスト膜を０.１μ
ｍ 形成し、感磁部領域１にのみ残存するようにパター
ニングする。その後磁区制御層８０である、例えば、Ｃ
ｏＣｒＰｔ膜を形成し、更に電極９０を形成して、リフ
トオフ工程により、ホトレジスト膜上のCoCrPt膜及び電
極膜をホトレジスト膜とともに除去する。ここで、磁区
制御層８０はＣｒ，Ｔａ，Ｗ，Ａｕなどを下側層或いは
上側層として使用しても良い。また、磁区制御層８０の
膜厚は、磁気抵抗効果膜７０との所望量の磁化比により
与えられる。
【００３１】最後に上部ギャップ膜１００及び上部磁気
シールド膜１１０を形成することにより、本発明の磁気
抵抗効果型磁気ヘッドの作製が完了する。
シールド膜１１０を形成することにより、本発明の磁気
抵抗効果型磁気ヘッドの作製が完了する。
【００３２】
【発明の効果】ソフト膜の端部領域にプレーナ膜を形成
し、その上に分離膜を平坦に形成した後、磁気抵抗効果
膜及び磁区制御層を形成することで、磁気抵抗効果膜の
両端の段差が小さくなり、薄い磁区制御層でも磁気抵抗
効果膜の感磁部に十分に縦バイアスを発生させ、バルク
ハウゼンノイズを完全に抑制することができる。これに
よって、信頼性の高い磁気抵抗効果型磁気ヘッドを作製
することができた。
し、その上に分離膜を平坦に形成した後、磁気抵抗効果
膜及び磁区制御層を形成することで、磁気抵抗効果膜の
両端の段差が小さくなり、薄い磁区制御層でも磁気抵抗
効果膜の感磁部に十分に縦バイアスを発生させ、バルク
ハウゼンノイズを完全に抑制することができる。これに
よって、信頼性の高い磁気抵抗効果型磁気ヘッドを作製
することができた。
【００３３】また、分離膜に絶縁膜を用いることによっ
て、磁気抵抗効果膜とソフト膜との分流比が向上し、高
感度な磁気抵抗効果膜を作製することができた。
て、磁気抵抗効果膜とソフト膜との分流比が向上し、高
感度な磁気抵抗効果膜を作製することができた。
【図１】本発明の一実施例の磁気抵抗効果素子の断面
図。
図。
【図２】従来の磁気抵抗効果素子の断面図。
【図３】本発明の一実施例の磁気抵抗効果型ヘッドの断
面図。
面図。
【図４】ソフト膜及びプレーナ膜の作製方法の説明図。
【図５】ソフト膜及びプレーナ膜の作製方法の説明図。
【図６】プレーナ膜の膜厚によるバイアス磁界、ΔＶ−
Ｈカーブ及びΔＶ−Ｈカーブの半値幅の変化の説明図。
Ｈカーブ及びΔＶ−Ｈカーブの半値幅の変化の説明図。
１…感磁部領域、２…端部領域、３，４…隣接接合部、
４０…ソフト膜、５０…プレーナ膜、６０…第１分離
膜、７０…磁気抵抗効果膜、８０…磁区制御層。
４０…ソフト膜、５０…プレーナ膜、６０…第１分離
膜、７０…磁気抵抗効果膜、８０…磁区制御層。
Claims (4)
- 【請求項１】磁気抵抗効果を用いて磁気的信号を電気的
に変換する磁気抵抗効果膜と、上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、上記磁気抵抗効
果膜に磁気的に長手方向に縦バイアスを印加するための
磁区制御層と、上記磁気抵抗効果膜を高感度化するため
に横バイアスを印加するためのソフト膜と、上記磁気抵
抗効果膜と上記ソフト膜とを電気的磁気的に隔離する分
離膜を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、 上記磁気抵抗効果膜及び上記ソフト膜が実質的に中央の
感磁部領域のみに形成され、上記ソフト膜の端部領域の
一方上に感磁部のエッジに密着してプレーナ膜が延び
て、上記ソフト膜と上記プレーナ膜上に上記分離膜を平
坦に形成させ、更に上記磁気抵抗効果膜の端部領域の一
方上に感磁部のエッジに密着して上記磁区制御層が延び
て、上記磁気抵抗効果膜の感磁部中に縦バイアスを発生
させることを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項２】請求項１において、上記プレーナ膜がＴ
ｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｃ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗのうちのいずれか
の金属材、Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 の
うちのいずれかの絶縁材、或いは上記絶縁膜に第３元素
を添加して構成した絶縁材からなる磁気抵抗効果型磁気
ヘッド。 - 【請求項３】請求項１において、上記プレーナ膜の膜厚
が０.０１μｍ〜０.０３μｍである磁気抵抗効果型磁気
ヘッド。 - 【請求項４】請求項１において、上記ソフト膜及び上記
プレーナ膜上に設けられた分離膜がＡｌ2Ｏ3，Ｓｉ
Ｏ2 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 のうちのいずれかの絶縁材、
或いは上記絶縁膜に第３元素を添加して構成した絶縁材
からなり、その膜厚が、０.０１μｍ〜０.０５μｍ で
ある磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6096093A JPH07302411A (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6096093A JPH07302411A (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07302411A true JPH07302411A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=14155787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6096093A Pending JPH07302411A (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07302411A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6137663A (en) * | 1996-12-24 | 2000-10-24 | Nec Corporation | Magnetic head and method for magnetic recording and playback |
-
1994
- 1994-05-10 JP JP6096093A patent/JPH07302411A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6137663A (en) * | 1996-12-24 | 2000-10-24 | Nec Corporation | Magnetic head and method for magnetic recording and playback |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0172018B1 (ko) | 자기 저항 효과 소자 | |
| US5327313A (en) | Magnetoresistance effect type head having a damage immune film structure | |
| JPH0562130A (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘツドおよびその製造方法 | |
| JP2002208119A (ja) | 巨大磁気抵抗効果型ヘッドおよびその製造方法 | |
| US5671105A (en) | Magneto-resistive effect thin-film magnetic head | |
| JPH07296340A (ja) | 磁気抵抗効果素子およびその素子を使用した薄膜磁気ヘッド | |
| JPH05135332A (ja) | 磁気抵抗効果再生ヘツドおよびそれを用いた磁気記録装置 | |
| JPH07220246A (ja) | 磁気抵抗効果膜、磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気記録再生装置 | |
| EP0482642B1 (en) | Composite magnetoresistive thin-film magnetic head | |
| JP3981856B2 (ja) | 薄膜磁気ヘッド | |
| JP2510625B2 (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘツド | |
| JPH04245011A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド | |
| JP3678434B2 (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法 | |
| JPH05250642A (ja) | 磁気抵抗効果センサ | |
| JPH06176326A (ja) | 磁気ヘッド及びその製造方法 | |
| JPH09231523A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド | |
| JP2661068B2 (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド | |
| JPH08221717A (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド | |
| JPH07176021A (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド | |
| JPH05242433A (ja) | 磁気ヘッド | |
| JP2000207713A (ja) | 薄膜磁気ヘッド | |
| JPH0918069A (ja) | 磁気抵抗装置およびそれを形成するためのプロセス | |
| JPH11296818A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド及び磁気ヘッド並びに磁気記録再生装置 | |
| JPH09161241A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド | |
| JPH09231522A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド |