JPH0836718A - 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

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JPH0836718A
JPH0836718A JP17462294A JP17462294A JPH0836718A JP H0836718 A JPH0836718 A JP H0836718A JP 17462294 A JP17462294 A JP 17462294A JP 17462294 A JP17462294 A JP 17462294A JP H0836718 A JPH0836718 A JP H0836718A
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JP
Japan
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film
magnetic
intermediate layer
layer
magnetoresistive effect
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Withdrawn
Application number
JP17462294A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiyunichi Kane
淳一 兼
Yuji Uehara
裕二 上原
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0836718A publication Critical patent/JPH0836718A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気抵抗効果素子を検出素子として用いた、
再生専用の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの改善に関する。 【構成】軟磁性層上11に、コア幅間隔を空けて形成さ
れた下地膜12と、前記下地膜12及び前記軟磁性層1
1上に形成され、前記下地膜12上では硬磁性を呈し、
前記軟磁性層11上では軟磁性を呈する磁性膜13と、
前記下地膜12の間隙に選択形成され、非磁性を呈する
中間層14と、前記中間層14及び前記磁性膜13上に
形成された磁気抵抗効果素子と、前記中間層14の両側
の前記磁気抵抗効果素子上に形成された引き出し電極1
5,16とを有することを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドに関し、より詳しくは、磁気抵抗効果素子を感磁部
として用いた、再生専用の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
改善に関する。近年、コンピュータの外部記憶装置であ
る磁気記録装置の大容量化に伴い、高性能磁気ヘッドが
要求されている。この要求を満足するものとして、記録
媒体の速度に依存せず小径ディスクに対しても利用で
き、高い出力が得られるMRヘッドが注目されている。
【0002】
【従来の技術】従来の磁気抵抗効果型の再生磁気ヘッド
(以下MRヘッドと称する)は、図3に示すように、Ni
FeCrなどからなる軟磁性層1上に非磁性導体層2、磁気
抵抗効果(以下MRと称する)素子3が順次形成され、
MR素子3上に間隔をおいて検出電圧を検知する引き出
し電極5,6が形成され、さらにMR素子3の上であっ
て、引き出し電極5,6の両側に磁区制御用のFeMn膜4
が形成されてなる構造を有する(例えば、特開昭63−
117310などにその構造が示されている)。
【0003】上記のMRヘッドを用いて記録媒体の情報
を読み出す際の動作について以下で説明する。磁気ディ
スクなどの記録媒体はMRヘッドの下を当該ヘッドの膜
厚方向に移動する。MR素子3の長手方向には不図示の
定電流源によるセンス電流が流れているので、MR素子
3の中央領域であるセンス領域7に不図示の記録媒体か
らの信号磁界が入ると、センス領域7でのMR素子3の
電気抵抗が変化して、その両端の電圧が変化する。この
電圧変化を検出電圧として検知し、引き出し電極5,6
から取り出して、情報の読み出しを行っていた。
【0004】この際、MR素子3による再生出力を線形
化して線形応答モードを得るため、非磁性導体層2を介
してMR素子に軟磁性層1を近接させ、センス電流によ
る磁界で軟磁性層1の磁化をセンス電流に対して垂直に
飽和させる。そして、この飽和磁化が発生する磁界によ
りMR素子3のセンス領域に、センス電流に対して垂直
方向のバイアス(以下横バイアスと称する)を印加して
いた。
【0005】また、MRヘッドを安定動作する目的で、
磁区制御用磁性膜となる反強磁性体であるFeMn膜4膜を
MR素子3の両端に配置し、FeMn膜4とMR素子3との
交換相互作用でMR素子3の引き出し電極5,6間の磁
区を一方方向に制御して、上記の悪影響を抑止してい
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
磁区制御用磁性膜たるFeMn膜4は非常に腐食しやすく、
耐久性に欠けるという問題があった。本発明はこのよう
な問題に鑑みてなされたものであって、腐食しやすいFe
Mn膜を用いることなく、MR素子の両端の磁区制御が容
易にでき、耐久性が高い磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、軟磁性
層上に、コア幅間隔を空けて形成された下地膜と、前記
下地膜及び前記軟磁性層上に形成され、前記下地膜上で
は硬磁性を呈し、前記軟磁性層上では軟磁性を呈する磁
性膜と、前記下地膜の間隙に選択形成され、非磁性を呈
する中間層と、前記中間層及び前記磁性膜上に形成され
た磁気抵抗効果素子と、前記中間層の両側の前記磁気抵
抗効果素子上に形成された引き出し電極とを有すること
を特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドによって解決す
る。
【0008】軟磁性層上に、コア幅間隔を空けて形成さ
れた下地膜と、前記下地膜上に選択形成され、前記下地
膜上では硬磁性を呈する磁性膜と、前記軟磁性層上の前
記下地膜と前記磁性膜との間隙に選択形成された中間層
と、前記中間層及び前記下地膜上に形成された磁気抵抗
効果素子と、前記中間層の両側の前記磁気抵抗効果素子
上に形成された引き出し電極を有することを特徴とする
磁気抵抗効果型磁気ヘッドによって解決する。
【0009】
【作 用】本発明によれば、軟磁性層上に、コア幅間隔
を空けて例えばタングステン又はクロム膜からなる下地
膜が形成され、下地膜及び軟磁性層上に例えばCoCrTa膜
などからなり、硬磁性膜上では硬磁性を呈し、軟磁性層
上では軟磁性を呈する磁性膜が形成され、下地膜の間隙
にタンタル又はチタンからなる中間層が選択形成され、
中間層及び磁性膜上に磁気抵抗効果素子(以下MR素子
と称する)が形成され、中間層の両側の磁気抵抗効果素
子上に引き出し電極が形成されてなる。
【0010】ところで、タングステン又はクロム膜から
なる下地膜の上にCoCrTa膜が形成されると、結晶性の関
係からこの下地膜上のCoCrTa膜が硬磁性体となることは
周知である。このため、MR素子のコア幅領域以外の領
域であるMR素子の両端の領域に形成された下地膜上の
CoCrTa膜は硬磁性膜になり、この硬磁性膜と化したCoCr
Ta膜と、その上に形成された磁気抵抗効果素子との交換
相互作用により、MR素子の両端の磁区を一方方向に制
御することができる。
【0011】これにより、バルクハウゼン雑音の悪影響
を抑止する目的で、MR素子の両端の磁区を制御するた
めに従来必要であった反強磁性体であるFeMn膜を用いる
ことなく、MR素子の両端の磁区を制御することができ
るので、従来生じていた、腐食し易いFeMn膜を磁区制御
用磁性膜として用いることによる耐久性の低下という問
題を極力抑止することが可能になる。
【0012】また、下地膜以外の領域すなわちコア幅領
域でのCoCrTa膜は、その下地膜が軟磁性層になってい
て、この領域では軟磁性を示すので、これによりMR素
子の中央領域であるセンス領域に横バイアスを印加する
こともできる。なお、本発明において、軟磁性層上に、
コア幅間隔を空けて例えばタングステン又はクロム膜か
らなる下地膜が形成され、下地膜上にCoCrTa膜が選択形
成され、軟磁性層上の下地膜とCoCrTa膜との間隙にタン
タル又はチタンからなる中間層が選択形成され、中間層
及びCoCrTa膜上に磁気抵抗効果素子が形成され、中間層
の両側の磁気抵抗効果素子上に引き出し電極が形成され
てなる。
【0013】この場合には、下地膜上のCoCrTa膜は硬磁
性を呈し、軟磁性層上に形成された中間層は軟磁性を呈
するので、上記の本発明に係る磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドと同様にして、腐食しやすいFeMn膜を用いることなく
MR素子の両端の磁区を容易に制御することができ、当
該磁気抵抗効果型磁気ヘッドの耐久性が向上する。
【0014】
【実施例】そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。 (第1実施例)まず、不図示の基板上に形成された膜厚
200〜300Å程度のNiFeCr膜などの軟磁性層11上
に、3μm以下の、ほぼコア幅間隔を形成したタングス
テン(W)からなる下地膜12を100Å程度の厚さ
に、スパッタ法にて形成する。次にイオンミリングによ
り軟磁性層11と下地膜12との表面を清浄化した後、
CoCrTa膜13をスパッタ法にて200〜300Å程度の
厚さに形成する。
【0015】その後、CoCrTa膜13上のセンス領域18
となる部分に、タンタル(Ta)からなる膜厚100Å、
幅3μm以下の中間層14をリフトオフ法などによって
選択形成し、CoCrTa膜13と中間層14との表面をイオ
ンミリングにより清浄化した後、スパッタ法にて膜厚2
00〜300Å程度のMR素子15を形成し、所定のパ
ターニング工程を経て、その上にセンス幅領域を挟むよ
うにして引き出し電極16,17を形成する。以上の製
造工程では、一様な磁界をヘッドの長手方向に印加して
いる。
【0016】以上の製造方法により、図1に示すような
MRヘッドが完成する。ところで、W膜やクロム(Cr)
膜上のCoCrTaは、成長過程においてCoCrTaの六方晶が膜
面内で横方向(以下この方向を膜面内方向と称する)に
成長する。そのため、膜面内方向では硬磁性となる。ま
た、例えばNiFe膜など、軟磁性を呈する膜上のCoCrTaで
は、成長過程においてCoCrTaの六方晶が膜面に対して垂
直に成長する。そのため、膜面内方向に垂直な方向では
硬磁性となっているが、膜面内方向では軟磁性を示すと
いう現象は周知である。
【0017】この現象により、上記のMRヘッドにおい
て、MR素子15の両端の領域の、Wからなる下地膜1
2上のCoCrTa膜13は選択的に硬磁性膜13A、13C
となっている。また、軟磁性層11の上では、同様に結
晶性の関係から軟磁性となっている。このため、下地膜
12上の硬磁性膜13A、13Cと化したCoCrTa膜13
と、その上に形成されたMR素子15との交換相互作用
により、MR素子15のセンス領域の磁区を一方方向に
制御して、バルクハウゼン雑音による悪影響を抑止して
安定動作をはかることが可能になる。
【0018】これにより、MR素子の両端の磁区を制御
するために従来必要であった、反強磁性体であるFeMn膜
を用いることなくその両端の磁区を制御することができ
るので、従来問題となっていた、腐食し易いFeMn膜を用
いることによる耐久性の低下という問題を極力抑止する
ことが可能になる。さらに、軟磁性層11上のCoCrTa膜
13は軟磁性を呈するので、これによりMR素子15の
中央領域であるセンス領域18に横バイアスを印加する
ことも可能になる。
【0019】上記のMRヘッドを用いて記録媒体の情報
を読み出す際の動作について以下で簡単に説明する。磁
気ディスクなどの記録媒体はこのヘッドの下を当該ヘッ
ドの膜厚方向に移動する。MR素子15の長手方向には
不図示の定電流源によるセンス電流が流れているので、
MR素子15の中央領域であるセンス領域18に不図示
の記録媒体からの信号磁界が入ると、センス領域18で
のMR素子15の電気抵抗が変化して、その両端の電圧
が変化する。この電圧変化を検出電圧として検知し、引
き出し電極16,17から取り出して、情報の読み出し
を行う。 (第2実施例)以下で、本発明の第2実施例に係るMR
ヘッドについて図2を参照しながら説明する。なお、第
1実施例のMRヘッドと共通する事項については、重複
を避けるため、説明を省略する。
【0020】まず、不図示の基板上に形成された膜厚2
00〜300Å程度のNiFeCr膜などの軟磁性層21上
に、3μm以下のコア幅間隔を形成したWからなる下地
膜22をスパッタ法にて100Å程度の厚さに形成す
る。次にイオンミリングにより軟磁性層21と下地膜2
2とを清浄化した後、スパッタ法にてCoCrTa膜23を、
200〜300Å程度の厚さで、下地膜22上に選択形
成する。
【0021】その後、コア幅領域に形成された下地膜2
2及びCoCrTa膜23の間隙となる部分に、Taからなり、
膜厚100Å程度の中間層24をリフトオフ法などによ
って選択形成し、CoCrTa膜13と中間層24との表面を
イオンミリングにより清浄化した後、スパッタ法にてM
R素子25を200〜300Å程度の厚さに形成し、所
定のパターニング工程を経た後、MR素子25上の、セ
ンス領域28を挟むようにして引き出し電極26,27
を形成する。
【0022】以上の製造方法により、図2に示すような
MRヘッドが完成する。その読み出し時の動作について
は第1実施例と同様なので説明を省略する。本実施例が
第1実施例と異なる点は、全面にCoCrTa膜を形成せずに
下地膜22上に選択形成し、下地膜22及びCoCrTa膜2
3の間隙となる領域に中間層24が充填されるように選
択形成している点である。
【0023】すなわち、上記のMRヘッドによると、第
1実施例と同様にして、センス領域28以外に形成され
た下地膜22上のCoCrTa膜23は選択的に硬磁性膜とな
っている。このため、下地膜22上の硬磁性膜と化した
CoCrTa膜23は、その上に形成されたMR素子25との
交換相互作用により、MR素子25の両端の磁区を一方
方向に制御することができる。
【0024】これにより、第1実施例と同様にして、M
R素子の両端の磁区を制御するために従来必要であった
反強磁性体であるFeMn膜を用いることなく磁区を制御す
ることができるので、従来問題となっていた、腐食し易
いFeMn膜を用いることで耐久性に欠けていたという問題
を解決することが可能になる。また、下地膜以外の領域
すなわちコア幅領域ではCoCrTa膜23が形成されておら
ず、そこには中間層が形成されているのみなので、この
領域では中間層24が軟磁性になっており、これにより
MR素子26の中央領域であるセンス領域28に横バイ
アスを印加することが可能になる。
【0025】(その他の実施例)上述の第1、第2実施
例では、下地膜の材質としてWを用いていたが、本発明
はこれに限らず、たとえばクロム(Cr)でも、同様の効
果を奏する。また、同様にして中間層の材質としてTaを
用いていたが、本発明はこれに限らず、たとえばチタン
(Ti)でも、同様の効果を奏する。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、軟磁
性層上に、コア幅間隔を空けて例えばタングステン又は
クロム膜からなる下地膜が形成され、下地膜及び軟磁性
層上に例えばCoCrTa膜などからなり、硬磁性膜上では硬
磁性を呈し、軟磁性層上では軟磁性を呈する磁性膜が形
成され、下地膜の間隙にタンタル又はチタンからなる中
間層が選択形成され、中間層及び磁性膜上にMR素子が
形成され、中間層の両側の磁気抵抗効果素子上に引き出
し電極が形成されてなる。
【0027】これにより、バルクハウゼン雑音の悪影響
を抑止する目的で、MR素子の両端の磁区を制御するた
めに従来必要であった反強磁性体であるFeMn膜を用いる
ことなく、MR素子の両端の磁区を制御することができ
るので、従来生じていた、腐食し易いFeMn膜を磁区制御
用磁性膜として用いることによる耐久性の低下という問
題を極力抑止することが可能になる。
【0028】また、下地膜以外の領域すなわちコア幅領
域でのCoCrTa膜は、その下地膜が軟磁性層になってい
て、この領域では軟磁性を示すので、これによりMR素
子の中央領域であるセンス領域に横バイアスを印加する
ことも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るMRヘッドの構造を
説明する斜視図である。
【図2】本発明の第2実施例に係るMRヘッドの構造を
説明する斜視図である。
【図3】従来例に係るMRヘッドの構造を説明する斜視
図である。
【符号の説明】
1 軟磁性層 2 非磁性導体層 3 MR素子 4 FeMn膜 5 引き出し電極 6 引き出し電極 7 センス領域 11 軟磁性層 12 下地膜 13 CoCrTa膜 14 中間層 15 MR素子 16 引き出し電極 17 引き出し電極 18 センス領域 21 軟磁性層 22 下地膜 23 CoCrTa膜 24 中間層 25 MR素子 26 引き出し電極 27 引き出し電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軟磁性層上に、コア幅間隔を空けて形成
    された下地膜と、 前記下地膜及び前記軟磁性層上に形成され、前記下地膜
    上では硬磁性を呈し、前記軟磁性層上では軟磁性を呈す
    る磁性膜と、 前記下地膜の間隙に選択形成され、非磁性を呈する中間
    層と、 前記中間層及び前記磁性膜上に形成された磁気抵抗効果
    素子と、 前記中間層の両側の前記磁気抵抗効果素子上に形成され
    た引き出し電極とを有することを特徴とする磁気抵抗効
    果型磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 軟磁性層上に、コア幅間隔を空けて形成
    された下地膜と、 前記下地膜上に選択形成され、前記下地膜上では硬磁性
    を呈する磁性膜と、 前記軟磁性層上の前記下地膜と前記磁性膜との間隙に選
    択形成された中間層と、 前記中間層及び前記下地膜上に形成された磁気抵抗効果
    素子と、 前記中間層の両側の前記磁気抵抗効果素子上に形成され
    た引き出し電極を有することを特徴とする磁気抵抗効果
    型磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記下地膜はタングステン又はクロム膜
    からなり、前記中間層はタンタル又はチタンからなり、
    かつ前記磁性膜はCoCrTa膜からなることを特徴とする請
    求項1または請求項2記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッ
    ド。
JP17462294A 1994-07-26 1994-07-26 磁気抵抗効果型磁気ヘッド Withdrawn JPH0836718A (ja)

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JP17462294A JPH0836718A (ja) 1994-07-26 1994-07-26 磁気抵抗効果型磁気ヘッド

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08147638A (ja) * 1994-11-22 1996-06-07 Nec Corp 磁気抵抗効果型読み取り変換器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08147638A (ja) * 1994-11-22 1996-06-07 Nec Corp 磁気抵抗効果型読み取り変換器

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Effective date: 20011002