JPH05151533A - 磁気抵抗効果型薄膜ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 狭トラック化に適したシ−ルドタイプの磁気
抵抗効果型薄膜ヘッドを提供することにある。 【構成】 基板上に略平行に配置した第１及び第２のシ
−ルド１１，１７間にシ−ルドギャップ１２，１５を介
してＭＲ素子１４を配置し、このＭＲ素子に所定のトラ
ック幅を形成するように第１及び第２の電極部１１ａ，
１７ａを設けた構成にして、シ−ルドと電極とを兼用す
るようにして、電極の厚みを薄くして実効トラックへの
影響を少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高記録密度を実現する
ための磁気抵抗効果型薄膜ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気抵抗効果（以下ＭＲ効果と称
す）を利用した磁気抵抗効果型薄膜ヘッド( 以下ＭＲヘ
ッドと称す) が磁気記録の再生手段として注目されてい
る。これはＭＲヘッドが高感度であり、出力が記録媒体
の速度に依存しない磁束応答型のヘッドであるためであ
り、従来のインダクティブヘッドにない特徴を有してい
る。このＭＲヘッドは、高感度のため狭トラックでも比
較的高出力が得られ、磁束応答型のため媒体速度の遅い
テープ使用の磁気記録装置や小径ディスク使用の磁気記
録装置においても高出力が得られ、このＭＲヘッドが益
々要望されている。

【０００３】図１０（Ａ）は従来構造のシールドタイプ
のＭＲヘッドの概略正面部分図で、図１０（Ｂ）はその
ｂ−ｂ断面図、図１０（Ｃ）は同ｃ−ｃ断面図である。
これらの図において、基板１上には軟磁性材料で形成さ
れたシールド２，３間に絶縁層４，５を介して磁気抵抗
効果素子（以下ＭＲ素子と称す）６が配置され、この素
子６の両端には通電及び出力を得るためのリード電極
７，８がそれぞれ接続されている。そして、ＭＲ素子６
へバイアス磁界を与えるためのバイアス線９が配置され
た構造となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のシー
ルドタイプのＭＲヘッドは、図１１の再生線記録密度特
性に示されるように、シールドのないヘッド（ＭＲ素子
とリード線およびバイアス磁界印加手段のみで構成され
るヘッド）に比べ、分解能が高く高密度化に適したヘッ
ドとされている。これは低域の信号磁界がシールドでカ
ットされるため低域での出力が低下して記録密度特性が
比較的フラットとなるためである。

【０００５】このシールドタイプのＭＲヘッドでは、シ
ールドとＭＲ素子の間隔（以下シールドギャップと称
す）が狭いほど高密度記録に適している。しかしなが
ら、トラック幅が１０μm 以下という風に狭トラック化
にした場合には、次のような問題が生じる。

【０００６】即ち、図１０（Ａ）に示したように、ＭＲ
素子６の両端には通電用のリード電極７，８が並置さ
れ、これらのリード電極７，８によりトラック幅が決定
される。そして、これらのＭＲ素子６及びリード電極
７，８上に非磁性材が成膜されてシールドギャップが形
成された後、シールド２，３が軟磁性材により成膜形成
される構造となっている。そのため、シールド２，３は
リード電極７，８の厚みよって形成される段差部ｄ，ｄ
を乗り越えて成膜されることになり、これらの段差部
ｄ，ｄによって傾斜部ｄ' ，ｄ' が形成されてしまい、
これらの傾斜部ｄ' ，ｄ' が実効トラック幅に多大な影
響をもたらすことになる。

【０００７】図１２は、これを実証するために本願出願
人が実験したＢ−Ｈ曲線で、同図において示されるよう
に、基板面に対して垂直方向（θ＝０度）から成膜した
場合に比べ、斜め方向（θ＝８０度）から成膜した場合
には、著しく特性が劣化してしまう。このことは、シー
ルド材が効果を及ぼす実効的なトラック幅が、リード電
極７，８で決定されるトラック幅より小さくなってしま
うことを意味している。

【０００８】図１３は、磁性材膜厚が0.5 μm 、段差プ
ロファイルが80度の場合の磁性膜の特性劣化領域を調べ
た図で、リード線電極厚が1 μm の時、軟磁性材の特性
劣化範囲はおよそ0.6 μmであり、リード線電極厚が大
きくなるほど劣化範囲が大きくなる。

【０００９】図１４（Ａ），（Ｂ）に示すように、例え
ば、電極厚が1 μm の時、トラック幅が100 μm といっ
たような広い場合には、シールドの実効トラック幅は9
8.8μm であり、トラック幅のほぼ99% でシールド効果
が有効に働く。しかし、トラック幅が2 μm といったよ
うな狭い場合には、実効トラック幅が0.8 μmとなって
しまい、ほぼ40% でシールド効果が無くなってしまう。

【００１０】従って、狭トラック化が進む程、トラック
幅に対するリード電極の段差による軟磁性材の劣化範囲
が相対的に大きくなり、益々劣化が生じてしまう、と言
う問題が発生する。そこで、本発明が解決するための課
題は、上述の問題点を解決して狭トラック化に適応した
ヘッドを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願発明は、前記問題点
を解決することを目的とするもので、以下の構成の薄膜
ヘッドを提供しようというものである。即ち、基板上に
略平行に配置した軟磁性材から成る第１及び第２のシ−
ルド間に絶縁層から成るシ−ルドギャップを介して磁気
抵抗素子を配置し、この磁気抵抗素子に所定のトラック
幅を形成するように第１及び第２の電極部を設け、バイ
アス印加手段によりバイアス磁界を印加する構成の磁気
抵抗効果型薄膜ヘッドにおいて、 前記シ−ルドギャッ
プ側の第１及び第２のシ−ルドの一部を、前記磁気抵抗
素子と接触させて前記第１及び第２の電極部としたこと
を特徴とする磁気抵抗効果型薄膜ヘッド。

【００１２】

【作用】基板上に略平行に配置した第１及び第２のシ−
ルド間にシ−ルドギャップを介して磁気抵抗素子を配置
し、この磁気抵抗素子に所定のトラック幅を形成するよ
うに第１及び第２の電極部と共に、バイアス印加手段を
設けた磁気抵抗効果型薄膜ヘッドであり、シ−ルドギャ
ップ側の第１及び第２のシ−ルドの一部を、前記第１及
び第２の電極部とすることにより、シ−ルドと電極とを
兼用するようにして、シ−ルドの乗り越える段差を小さ
くして実効トラックへの影響を減少させる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の磁気抵抗効
果型薄膜ヘッドの一実施例につき、製造工程に従って説
明する。尚、工程図中、図（Ａ）は概略断面図を示し、
図（Ｂ）は斜視図を夫々示してある。 第１工程〔図１（Ａ），（Ｂ）参照〕 非磁性基板１０上に第１のシールド１１となる軟磁性材
を蒸着やスパッタ等の薄膜形成技術により成膜し、後部
側を図１（Ｂ）に示すようにＩＣ製造で用いられている
ようなフォトリソグラフィー技術により、リ−ド線部１
１ｂとしての形状に形成する。

【００１４】第２工程（図２参照） 第１のシールドギャップとなる非磁性材料１２を全面に
成膜する。 第３工程〔図３（Ａ），（Ｂ）参照〕 この後の工程で形成されるＭＲ素子と前記非磁性材料１
２とを接続させるための第１のスルーホール１３を形成
する。

【００１５】第４工程〔図４（Ａ），（Ｂ）参照〕 更に前面側（シールドギャップ形成側）には、NiFeやNi
CoのＭＲ効果を示す磁性材料（ＭＲ素子）１４が成膜さ
れて、素子形状に加工処理される。そして、本実施例で
は、ここで、図示はしてないが、シャントバイアス法に
よりバイアス印加手段を同時に形成している。この場
合、シャントバイアスのためのＴi 導体をNiFeやNiCoの
ＭＲ効果を示す磁性材料を連続成膜して素子形状にして
いる。そして、この時、ＭＲ素子１４とシールド１１と
はスルーホール１３を通じて接続されることになり、シ
ールド１１のこの接続部分が電極部１１ａとなる。この
電極部１１ａの内端によりトラック幅の一端側が決定さ
れることになる。

【００１６】第５工程（図５参照） 第２のシールドギャップとなる非磁性材１５を全面に成
膜する。 第６工程〔図６（Ａ），（Ｂ）参照〕 この後の工程で形成される非磁性材料と前記ＭＲ素子１
４とを接続させるための第２のスルーホール１６を形成
する。

【００１７】第７工程〔図７（Ａ），（Ｂ）参照〕 更に上面側に、軟磁性材１７を前記第１工程と同様な方
法で成膜及び加工して第２のシールドを形成する。この
時、スルーホール１６を通じて軟磁性材１７とＭＲ素子
１４とが接続され、この軟磁性材１７の接続部分が電極
部１７ａとされる。この電極部１７ａの内端が前記電極
１１ａの内端に対向し、この内側の位置で、トラック幅
の他端側を決定して、例えば、１〜１０μm のトラック
幅を形成する。また、軟磁性材１７の後部側にはリ−ド
線部１１ｂと同様にリ−ド線部１７ｂを形成する。

【００１８】第８工程（図８参照） そして、この工程では保護膜１８が外表面を覆うように
設けられる。その際、リード線部１１ｂ，１７ｂの後端
部側をマスキング、或いは、成膜後のエッチング等の処
理により端部側を露出させて、ヘッド組立時の配線が可
能なように後工程処理をして、磁気抵抗効果型薄膜ヘッ
ドを完成する。図９は、その磁気抵抗効果型薄膜ヘッド
の概略正面部分図である。

【００１９】従って、本実施例に係る磁気抵抗効果型薄
膜ヘッドによれば、電極部とシールドとを兼用した構成
としているので、前記従来例のように電極部とシールド
とを別部材で載置させる構成とは異なり、シ−ルドの乗
り越える段差を小さくでき、その分、段差厚に起因する
傾斜部の磁気特性の劣化がなくなり、実効トラックへの
影響を減少させることができる。この場合、シ−ルドが
乗り越える段差は、シールドギャップ厚に相当するせい
ぜい0.1 〜0.3 μm 程度であり、シールド有効幅に影響
を及ぼすようなことは無い。 また、この場合、シール
ドギャップ厚が大きくなるすぎると、磁気劣化範囲が広
がってしまうため、シールドギャップ厚が略0.3 μm 以
下の時に効果が大なものとなる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、抵抗効果型薄膜ヘッド
基板上に略平行に配置された軟磁性材から成る第１及び
第２のシ−ルド間に絶縁層から成るシ−ルドギャップを
介して磁気抵抗素子を配置し、この磁気抵抗素子に所定
のトラック幅を形成するよう設けられる第１及び第２の
電極部を介してバイアス磁界を与える構成の磁気抵抗効
果型薄膜ヘッドにおいて、前記シ−ルドギャップ側の第
１及び第２のシ−ルドの一部を、前記第１及び第２の電
極部として形成したことを特徴とする磁気抵抗効果型薄
膜ヘッドとしているので、シ−ルドと電極とを兼用でき
ることになり、その分、電極の厚みを薄くして実効トラ
ックへの影響を少なくすることができ、狭トラック化に
おいてもシ−ルド効果を劣化させるようなことがなくな
り、良好な磁気特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る抵抗効果型薄膜ヘッドの製造時に
おける第１工程を示すための一実施例図である。

【図２】抵抗効果型薄膜ヘッドの製造時における第２工
程を示すための一実施例図である。

【図３】抵抗効果型薄膜ヘッドの製造時における第３工
程を示すための一実施例図である。

【図４】抵抗効果型薄膜ヘッドの製造時における第４工
程を示すための一実施例図である。

【図５】抵抗効果型薄膜ヘッドの製造時における第５工
程を示すための一実施例図である。

【図６】抵抗効果型薄膜ヘッドの製造時における第６工
程を示すための一実施例図である。

【図７】抵抗効果型薄膜ヘッドの製造時における第７工
程を示すための一実施例図である。

【図８】抵抗効果型薄膜ヘッドの製造時における第８工
程を示すための一実施例図である。

【図９】本発明の一実施例に係る抵抗効果型薄膜ヘッド
の概略正面部分図である。

【図１０】（Ａ）は従来構造のシ−ルドタイプの概略正
面部分図である。（Ｂ）は、（Ａ）図のｂ−ｂ断面図で
ある。（Ｃ）は、（Ａ）図のｃ−ｃ断面図である。

【図１１】再生線記録密度特性を示す図である。

【図１２】Ｂ−Ｈ曲線図である。

【図１３】磁性膜の劣化特性を示す図である。

【図１４】トラック幅とシ−ルド効果との関係を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１０ 非磁性基板 １１ 第１のシ−ルド（軟磁性材） １１ａ，１７ａ 電極部 １２ 第１のシ−ルドギャップ（非磁性材料） １３ 第１のスル−ホ−ル １４ 磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子） １５ 第２のシ−ルドギャップ（非磁性材料） １６ 第２のスル−ホ−ル １７ 第２のシ−ルド（軟磁性材） １８ 保護膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に略平行に配置した軟磁性材から
   成る第１及び第２のシ−ルド間に絶縁層から成るシ−ル
   ドギャップを介して磁気抵抗素子を配置し、この磁気抵
   抗素子に所定のトラック幅を形成するように第１及び第
   ２の電極部を設け、バイアス印加手段によりバイアス磁
   界を印加する構成の磁気抵抗効果型薄膜ヘッドにおい
   て、 前記シ−ルドギャップ側の第１及び第２のシ−ルドの一
   部を、前記磁気抵抗素子と接触させて前記第１及び第２
   の電極部としたことを特徴とする磁気抵抗効果型薄膜ヘ
   ッド。