JPH10105919A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH10105919A JPH10105919A JP25488696A JP25488696A JPH10105919A JP H10105919 A JPH10105919 A JP H10105919A JP 25488696 A JP25488696 A JP 25488696A JP 25488696 A JP25488696 A JP 25488696A JP H10105919 A JPH10105919 A JP H10105919A
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- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 11
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- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高密度記録における書き込み・読み込み時の
性能向上をはかる。 【解決手段】 下部磁極３，ギャップ層４，導体コイル
６ａ〜６ｃおよび上部磁極を有する薄膜磁気ヘッドにお
いて、上部磁極が先端磁極と後端磁極とで構成されてお
り、上部後端磁極が上部先端磁極をすべてて覆って形成
され、上部後端磁極はスライダ浮上面１０に露出してい
る。そして、上部先端磁極と上部後端磁極の磁性材料は
異種材料からなり、かつ磁気的に結合している。この上
部先端磁極は高飽和磁束密度（Ｂｓ）の磁性材料からな
っている。これにより、書き込み時の磁界強度および磁
界勾配を大きくできるため、磁気記録媒体に書き込まれ
る磁化パターンの磁化反転領域を減少でき、再生出力の
半値幅（ＰＷ50）が減少し、リードエラーを抑制でき
る。
性能向上をはかる。 【解決手段】 下部磁極３，ギャップ層４，導体コイル
６ａ〜６ｃおよび上部磁極を有する薄膜磁気ヘッドにお
いて、上部磁極が先端磁極と後端磁極とで構成されてお
り、上部後端磁極が上部先端磁極をすべてて覆って形成
され、上部後端磁極はスライダ浮上面１０に露出してい
る。そして、上部先端磁極と上部後端磁極の磁性材料は
異種材料からなり、かつ磁気的に結合している。この上
部先端磁極は高飽和磁束密度（Ｂｓ）の磁性材料からな
っている。これにより、書き込み時の磁界強度および磁
界勾配を大きくできるため、磁気記録媒体に書き込まれ
る磁化パターンの磁化反転領域を減少でき、再生出力の
半値幅（ＰＷ50）が減少し、リードエラーを抑制でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドに
関し、特に薄膜磁気ヘッドにおける磁極の構成および材
料に関する。
関し、特に薄膜磁気ヘッドにおける磁極の構成および材
料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の薄膜磁気ヘッドは、図３に示すよ
うに、Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板１上にスパッタリング
法，フォトリソグラフィー技術、めっき法等によりＡｌ
2 Ｏ3 絶縁層２を形成し、下部磁極３を形成後、ギャッ
プ膜４を成膜し、有機絶縁膜５ａ〜５ｄ，コイル導体６
ａ〜６ｃを交互に積層し、次いで、上部磁極７，Ａｌ2
Ｏ3 保護膜１０を順次積層する。ここ下部磁極３および
上部磁極７には軟磁性体である１６〜２０ｗｔ％のＦｅ
組成からなるＮｉＦｅ（以下、８２ＮｉＦｅという）が
最もよく用いられている（例えば、特開平１−３１７２
１５号公報）。
うに、Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板１上にスパッタリング
法，フォトリソグラフィー技術、めっき法等によりＡｌ
2 Ｏ3 絶縁層２を形成し、下部磁極３を形成後、ギャッ
プ膜４を成膜し、有機絶縁膜５ａ〜５ｄ，コイル導体６
ａ〜６ｃを交互に積層し、次いで、上部磁極７，Ａｌ2
Ｏ3 保護膜１０を順次積層する。ここ下部磁極３および
上部磁極７には軟磁性体である１６〜２０ｗｔ％のＦｅ
組成からなるＮｉＦｅ（以下、８２ＮｉＦｅという）が
最もよく用いられている（例えば、特開平１−３１７２
１５号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の薄膜磁
気ヘッドは、上部磁極および下部磁極に８２ＮｉＦｅ膜
を用いているが、高密度記録を行うために磁気記録媒体
の保持力（Ｈｃ）を高くすると、記録時に書き込み電流
をさらに増加し、ギャップ部から発生する磁界強度（Ｈ
ｘ）を増加させる必要がある。
気ヘッドは、上部磁極および下部磁極に８２ＮｉＦｅ膜
を用いているが、高密度記録を行うために磁気記録媒体
の保持力（Ｈｃ）を高くすると、記録時に書き込み電流
をさらに増加し、ギャップ部から発生する磁界強度（Ｈ
ｘ）を増加させる必要がある。
【０００４】しかし、必要以上に書き込み電流を増加す
ると、８２ＮｉＦｅ膜が過飽和してしまい、Ｈｘは増加
するものの媒体保持力での磁界勾配が極端に低下するた
め、磁気記録媒体上に記録した磁化遷移長が長くなり、
隣接ビットとの区別が困難となる。これにより、再生時
にはオバーライト（Ｏ／Ｗ）特性の劣化，半値幅（ＰＷ
50）の増大，再生出力の低下などを引き起し、高密度記
録を行う場合に十分な記録・再生能力が得られないとい
う欠点がある。
ると、８２ＮｉＦｅ膜が過飽和してしまい、Ｈｘは増加
するものの媒体保持力での磁界勾配が極端に低下するた
め、磁気記録媒体上に記録した磁化遷移長が長くなり、
隣接ビットとの区別が困難となる。これにより、再生時
にはオバーライト（Ｏ／Ｗ）特性の劣化，半値幅（ＰＷ
50）の増大，再生出力の低下などを引き起し、高密度記
録を行う場合に十分な記録・再生能力が得られないとい
う欠点がある。
【０００５】本発明の目的は、高密度記録における書き
込み・読み込み時の性能向上をはかった薄膜磁気ヘッド
を提供することにある。
込み・読み込み時の性能向上をはかった薄膜磁気ヘッド
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、基板上に下部磁極，ギャップ層，導体コイルおよび
上部磁極を順次積層してなる薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記上部磁極は異種材料からなる上部先端磁極と上部後
端磁極とから構成され、それらの磁極が浮上面に露出
し、かつ磁気的に結合していることを特徴とする。
は、基板上に下部磁極，ギャップ層，導体コイルおよび
上部磁極を順次積層してなる薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記上部磁極は異種材料からなる上部先端磁極と上部後
端磁極とから構成され、それらの磁極が浮上面に露出
し、かつ磁気的に結合していることを特徴とする。
【０００７】そして、前記上部先端磁極の長さをＬ、前
記上部先端磁極の膜厚をｔ、前記下部磁極の膜厚をｔ1
としたとき、２μｍ≦Ｌ≦５μｍ、かつｔ＝ｔ1 ±０．
５μｍであることを特徴とする。
記上部先端磁極の膜厚をｔ、前記下部磁極の膜厚をｔ1
としたとき、２μｍ≦Ｌ≦５μｍ、かつｔ＝ｔ1 ±０．
５μｍであることを特徴とする。
【０００８】また、前記上部先端磁極は、高飽和磁束密
度（Ｂｓ）の磁性材料からなることを特徴とし、この高
飽和磁束密度（Ｂｓ）の磁性材料が、５２〜５７ｗｔ％
のＦｅ組成を有するＮｉＦｅ（４５ＮｉＦｅ）もしくは
ＦｅＴａＮであってもよい。本発明の薄膜磁気ヘッド
は、上部磁極の先端部に高Ｂｓ材料を用いることによ
り、よりも大きな書き込み電流を流しても磁極先端部で
過飽和することはない。
度（Ｂｓ）の磁性材料からなることを特徴とし、この高
飽和磁束密度（Ｂｓ）の磁性材料が、５２〜５７ｗｔ％
のＦｅ組成を有するＮｉＦｅ（４５ＮｉＦｅ）もしくは
ＦｅＴａＮであってもよい。本発明の薄膜磁気ヘッド
は、上部磁極の先端部に高Ｂｓ材料を用いることによ
り、よりも大きな書き込み電流を流しても磁極先端部で
過飽和することはない。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１０】図１は、本発明の薄膜磁気ヘッドの一実施
の形態を示す断面図である。図１を参照すると、まず、
スライダ材料となるＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板１の表面
に、スパッタリング法を用いて電磁変換素子をＡｌ2 Ｏ
3 −ＴｉＣ基板から絶縁するためのＡｌ2 Ｏ3 絶縁膜２
を形成し、この基板上にスパッタリング法，フォトリソ
グラフィー技術，電気めっき法によって下部磁極３を形
成する。
の形態を示す断面図である。図１を参照すると、まず、
スライダ材料となるＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板１の表面
に、スパッタリング法を用いて電磁変換素子をＡｌ2 Ｏ
3 −ＴｉＣ基板から絶縁するためのＡｌ2 Ｏ3 絶縁膜２
を形成し、この基板上にスパッタリング法，フォトリソ
グラフィー技術，電気めっき法によって下部磁極３を形
成する。
【００１１】このメッキ浴には、Ｎ．Ｃ．Ａｎｄｅｒｓ
ｏｎ ａｎｄ Ｃ．Ｒ．Ｇｒｏｖｅｒ．Ｊｒ．，Ｕ．
Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ ４，２７９，７０７（１９８１）に
記載のＬＣＤ−Ｂ浴を一部改良したものを使用し、１６
〜２０ｗｔ％のＦｅ組成を有するＮｉＦｅ（８２ＮｉＦ
ｅ）を用いた。
ｏｎ ａｎｄ Ｃ．Ｒ．Ｇｒｏｖｅｒ．Ｊｒ．，Ｕ．
Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ ４，２７９，７０７（１９８１）に
記載のＬＣＤ−Ｂ浴を一部改良したものを使用し、１６
〜２０ｗｔ％のＦｅ組成を有するＮｉＦｅ（８２ＮｉＦ
ｅ）を用いた。
【００１２】次に、スパッタリング法により、外部磁界
を発生させるための非磁性のギャップ膜４（例えば、Ａ
ｌ2 Ｏ3 膜等）を形成し、下部磁極３と上部後端磁極７
ｂの接続部に対応する部分をイオンミリング法により除
去し、フォトリソグラフィー技術にてパターニングした
フォトレジストをハードベーク（焼成）して有機絶縁膜
５ａを形成しフォトリソグラフィー技術，スパッタリン
グ法，電気メッキ法によりコイル導体６ａを形成する。
そして、フォトリソグラフィー技術にてパターニングし
たフォトレジストをハードベークして有機絶縁膜５ｂを
形成する。
を発生させるための非磁性のギャップ膜４（例えば、Ａ
ｌ2 Ｏ3 膜等）を形成し、下部磁極３と上部後端磁極７
ｂの接続部に対応する部分をイオンミリング法により除
去し、フォトリソグラフィー技術にてパターニングした
フォトレジストをハードベーク（焼成）して有機絶縁膜
５ａを形成しフォトリソグラフィー技術，スパッタリン
グ法，電気メッキ法によりコイル導体６ａを形成する。
そして、フォトリソグラフィー技術にてパターニングし
たフォトレジストをハードベークして有機絶縁膜５ｂを
形成する。
【００１３】次に、フォトリソグラフィー技術によりレ
ジストフレームを形成した後、電気メッキ法によって上
部先端磁極７ａを形成する。この上部先端磁極７ａの材
料には高Ｂｓ磁性材料を用いた。本実施例では、高Ｂｓ
磁性材料として５２〜５７ｗｔ％のＦｅ組成を有するＮ
ｉＦｅ膜（４５ＮｉＦｅ）を用いた。このとき、上部先
端磁極７ａの長さＬはスライダ浮上面１０から２〜５μ
ｍの範囲内とし、また、上部先端磁極７ａの膜厚ｔは下
部磁極３膜厚ｔ1 ±０．５μｍとした。
ジストフレームを形成した後、電気メッキ法によって上
部先端磁極７ａを形成する。この上部先端磁極７ａの材
料には高Ｂｓ磁性材料を用いた。本実施例では、高Ｂｓ
磁性材料として５２〜５７ｗｔ％のＦｅ組成を有するＮ
ｉＦｅ膜（４５ＮｉＦｅ）を用いた。このとき、上部先
端磁極７ａの長さＬはスライダ浮上面１０から２〜５μ
ｍの範囲内とし、また、上部先端磁極７ａの膜厚ｔは下
部磁極３膜厚ｔ1 ±０．５μｍとした。
【００１４】続いて、フォトリソグラフィー技術，スパ
ッタリング法，電気メッキ法により、有機絶縁膜５ａ〜
５ｄとコイル導体６ａ〜６ｃとを所定の層数になるまで
繰り返し形成する。本実施例の場合は３層に形成した。
ッタリング法，電気メッキ法により、有機絶縁膜５ａ〜
５ｄとコイル導体６ａ〜６ｃとを所定の層数になるまで
繰り返し形成する。本実施例の場合は３層に形成した。
【００１５】さらに、フォトリソグラフィー技術、電気
メッキ法により上部後端磁極７ｂを上部先端磁極７ａを
すべて覆い、かつ、上部後端磁極７ｂの後部が下部磁極
３に接合されるように形成する。そして、上部後端磁極
７ｂには８２ＮｉＦｅを用い、最後にＡｌ2 Ｏ3 保護膜
９により全体を覆って薄膜磁気ヘッドが完成する。
メッキ法により上部後端磁極７ｂを上部先端磁極７ａを
すべて覆い、かつ、上部後端磁極７ｂの後部が下部磁極
３に接合されるように形成する。そして、上部後端磁極
７ｂには８２ＮｉＦｅを用い、最後にＡｌ2 Ｏ3 保護膜
９により全体を覆って薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００１６】次に、本発明の薄膜磁気ヘッドの動作につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１７】図１を参照すると、まず、コイル導体６に
電流を流すことによって発生する磁束を下部磁極３，上
部先端磁極７ａ，上部後端磁極７ｂに誘導し、ギャップ
膜４を介して上部先端磁極７ａと下部磁極３が対向する
部分より外部磁場を発生させ、磁気記録媒体（図示せ
ず）を磁化することにより情報を記録する。このとき、
磁気記録媒体に記録される磁化パターンは、磁界強度
（Ｈ）と上部磁極側から発生する磁界分布の影響を受け
る。
電流を流すことによって発生する磁束を下部磁極３，上
部先端磁極７ａ，上部後端磁極７ｂに誘導し、ギャップ
膜４を介して上部先端磁極７ａと下部磁極３が対向する
部分より外部磁場を発生させ、磁気記録媒体（図示せ
ず）を磁化することにより情報を記録する。このとき、
磁気記録媒体に記録される磁化パターンは、磁界強度
（Ｈ）と上部磁極側から発生する磁界分布の影響を受け
る。
【００１８】本実施例では、ギャップ膜４に隣接した上
部先端磁極７ａには、８２ＮｉＦｅよりも飽和磁束密度
（Ｂｓ）の高い磁性材料として４５ＮｉＦｅを用いてい
る。このため、上部先端磁極７ａの飽和が抑えられ、図
４（ａ）に示すように、本発明の薄膜磁気ヘッドのギャ
ップ近傍における磁界分布は、図４（ｂ）に示す従来の
薄膜磁気ヘッドのギャップ近傍における磁界分布に比較
して強い磁界強度（Ｈ）が得られ磁界勾配が鋭化する。
従って、より高保磁力（Ｈｃ）の磁気記録媒体でも飽和
記録を行うことができる。
部先端磁極７ａには、８２ＮｉＦｅよりも飽和磁束密度
（Ｂｓ）の高い磁性材料として４５ＮｉＦｅを用いてい
る。このため、上部先端磁極７ａの飽和が抑えられ、図
４（ａ）に示すように、本発明の薄膜磁気ヘッドのギャ
ップ近傍における磁界分布は、図４（ｂ）に示す従来の
薄膜磁気ヘッドのギャップ近傍における磁界分布に比較
して強い磁界強度（Ｈ）が得られ磁界勾配が鋭化する。
従って、より高保磁力（Ｈｃ）の磁気記録媒体でも飽和
記録を行うことができる。
【００１９】次に、本発明の別の実施の形態について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００２０】図２は、本発明の薄膜磁気ヘッドの別の実
施の形態を示す断面図である。図２を参照すると、本実
施例では、上部先端磁極７ａに高Ｂｓ磁性材料のＦｅＴ
ａＮを用いている。上述した実施例（第１の実施例）の
場合と同様に、下部磁極３までを形成する。次いで、ポ
ールハイトを形成するためのＡｌ2 Ｏ3 絶縁膜をスパッ
タリングし、フォトリソグラフィー技術にてフォトレジ
ストをパターニングし、イオンミリング法によりＡｌ2
Ｏ3 絶縁膜８を形成し、ギャップ膜４をスパッタリング
により形成する。
施の形態を示す断面図である。図２を参照すると、本実
施例では、上部先端磁極７ａに高Ｂｓ磁性材料のＦｅＴ
ａＮを用いている。上述した実施例（第１の実施例）の
場合と同様に、下部磁極３までを形成する。次いで、ポ
ールハイトを形成するためのＡｌ2 Ｏ3 絶縁膜をスパッ
タリングし、フォトリソグラフィー技術にてフォトレジ
ストをパターニングし、イオンミリング法によりＡｌ2
Ｏ3 絶縁膜８を形成し、ギャップ膜４をスパッタリング
により形成する。
【００２１】後工程は、第１の実施例の場合と同様に、
有機絶縁層５（５ａ〜５ｄ），コイル導体６（６ａ〜６
ｃ）を交互に形成し、さらに、上部後端磁極７ｂを形成
する。
有機絶縁層５（５ａ〜５ｄ），コイル導体６（６ａ〜６
ｃ）を交互に形成し、さらに、上部後端磁極７ｂを形成
する。
【００２２】ここで、ポールハイトを形成するためにＡ
ｌ2 Ｏ3 絶縁膜８を形成した理由は、ＦｅＴａＮに対し
て磁気異方性を定着させるには、高温処理（例えば、５
００℃程度）が必要であるが、第１の実施例の場合よう
に、有機絶縁膜５ｂを用いてポールハイトを形成する
と、有機絶縁膜５（５ａ〜５ｄ）が高温で劣化すること
による。
ｌ2 Ｏ3 絶縁膜８を形成した理由は、ＦｅＴａＮに対し
て磁気異方性を定着させるには、高温処理（例えば、５
００℃程度）が必要であるが、第１の実施例の場合よう
に、有機絶縁膜５ｂを用いてポールハイトを形成する
と、有機絶縁膜５（５ａ〜５ｄ）が高温で劣化すること
による。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜磁気
ヘッドは、上部磁極のギャップ隣接部に飽和磁束密度の
高い５２〜５７ｗｔ％のＦｅ組成を有する４５ＮｉＦｅ
を積層するため、書き込み時の能力を向上させることが
できる。
ヘッドは、上部磁極のギャップ隣接部に飽和磁束密度の
高い５２〜５７ｗｔ％のＦｅ組成を有する４５ＮｉＦｅ
を積層するため、書き込み時の能力を向上させることが
できる。
【００２４】また、書き込み時の磁界強度および磁界勾
配を大きくできるため、磁気記録媒体に書き込まれる磁
化パターンの磁化反転領域を減少でき、読み込み時の再
生出力の半値幅（ＰＷ50）が減少し、再生時のリードエ
ラーを抑制できるという効果がある。
配を大きくできるため、磁気記録媒体に書き込まれる磁
化パターンの磁化反転領域を減少でき、読み込み時の再
生出力の半値幅（ＰＷ50）が減少し、再生時のリードエ
ラーを抑制できるという効果がある。
【図１】本発明の薄膜磁気ヘッドの一実施の形態を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の薄膜磁気ヘッドの別の実施の形態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】従来の薄膜磁気ヘッドの一例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】本発明および従来の薄膜磁気ヘッドの磁界分布
を示す模式図である。
を示す模式図である。
１ Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板 ２，８ Ａｌ2 Ｏ3 絶縁膜 ３ 下部磁極 ４ ギャップ膜 ５ａ〜５ｄ 有機絶縁膜 ６ａ〜６ｃ コイル導体 ７ 上部磁極 ７ａ ４５ＮｉＦｅ上部先端磁極 ７ｂ ８２ＮｉＦｅ上部後端磁極 ９ Ａｌ2 Ｏ3 保護膜 １０ スライダ浮上面 Ｌ 上部先端磁極の長さ ｔ 上部先端磁極の膜厚 ｔ1 下部磁極の膜厚
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に下部磁極，ギャップ層，導体コ
イルおよび上部磁極を順次積層してなる薄膜磁気ヘッド
において、前記上部磁極は異種材料からなる上部先端磁
極と上部後端磁極とから構成され、それらの磁極が浮上
面に露出し、かつ磁気的に結合していることを特徴とす
る薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】 前記上部先端磁極の長さをＬ、前記上部
先端磁極の膜厚をｔ、前記下部磁極の膜厚をｔ1 とした
とき、 ２μｍ≦Ｌ≦５μｍ かつ ｔ＝ｔ1 ±０．５μｍ であることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッ
ド。 - 【請求項３】 前記上部先端磁極は、高飽和磁束密度
（Ｂｓ）の磁性材料からなることを特徴とする請求項１
または２記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項４】 前記高飽和磁束密度（Ｂｓ）の磁性材料
が、５２〜５７ｗｔ％のＦｅ組成を有するＮｉＦｅ（４
５ＮｉＦｅ）もしくはＦｅＴａＮであることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれか１項記載の薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25488696A JPH10105919A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 薄膜磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25488696A JPH10105919A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10105919A true JPH10105919A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17271211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25488696A Pending JPH10105919A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 薄膜磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10105919A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130805A (en) * | 1997-11-19 | 2000-10-10 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head having upper pole chip formed over insulating layer |
| US7810226B2 (en) | 2006-03-24 | 2010-10-12 | Tdk Corporation | Method of manufacturing a thin-film magnetic head having an element having a lower layer with a narrower width |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP25488696A patent/JPH10105919A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6609291B1 (en) | 1997-11-19 | 2003-08-26 | Tdk Corporation | Method of manufacturing a thin film magnetic head |
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