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JP2836571B2 - 磁気ヘッド - Google Patents

磁気ヘッド

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JP2836571B2
JP2836571B2 JP7692496A JP7692496A JP2836571B2 JP 2836571 B2 JP2836571 B2 JP 2836571B2 JP 7692496 A JP7692496 A JP 7692496A JP 7692496 A JP7692496 A JP 7692496A JP 2836571 B2 JP2836571 B2 JP 2836571B2
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head
pole
magnetic
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film
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宏智 椎名
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録装置に用い
られる磁気ヘッドに関し、特に磁気抵抗効果型ヘッドと
薄膜ヘッドとを複合した複合型の磁気ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、磁気記録装置に搭載される磁気記
録媒体に対して、情報の記録および再生等の磁気情報処
理を行う磁気ヘッドとして、インダクタを利用した薄膜
ヘッドが用いられてきた。しかし、近年における情報処
理の分解能が極めて高く、しかも磁気記録媒体に対する
相対速度の依存性がないことを特徴とする磁気抵抗効果
型ヘッド(MRヘッド)が開発され、再生側にこのMR
ヘッドを用いるとともに、記録側には従来の薄膜ヘッド
(インダクティブヘッド:IDヘッド)を用いた複合型
磁気ヘッドが提案されている。
【0003】さらに、近年では、この複合型磁気ヘッド
において、記録トラックと再生トラックの位置ずれを低
減する目的から、MRヘッドの上シールドと、IDヘッ
ドの下ポールとを共通素子で構成し、IDヘッドの記録
ギャップ部からMRヘッドの感磁部までの距離を短くし
た磁気ヘッドが提案されている。図3はその一例を示す
磁気ヘッドを示しており、同図(a),(b),(c)
はそれぞれ磁気記録媒体の記録面に平行な方向からの正
面図、同じく垂直な方向の断面図、電極部の平面図であ
る。この複合型磁気ヘッドは、上側にIDヘッドが、下
側にMRヘッドが配置され、上側のIDヘッドを構成す
る上ポール12と下ポールのうち、下ポールを下側のM
Rヘッドの一部を構成する上シールドとを一体に形成し
て下ポール上シールド共通素子部2として構成してい
る。
【0004】なお、この複合型磁気ヘッドにおいて、I
Dヘッドは、上ポール12と前記共通化された下ポール
2とを磁気記録媒体とは反対側の端部において接合した
ポール接合部13を包囲するようにコイル14が配設さ
れる。また、MRヘッドは、下シールド1と、前記のよ
うに共通化された上シールド2との間にそれぞれギャッ
プ層3,4を介して軟磁性膜6、非磁性膜7、磁気抵抗
効果膜8を三層に積層し、この三層膜の両側に磁界印加
層9を配設し、この磁界印加層9に接して、電極10を
形成したものである。この電極10は、磁気抵抗効果膜
8の両側に対を成して延設され、その他端部は磁気記録
媒体と反対側に延長され、所要のセンス電流が流れるよ
うに構成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような複合型磁気
ヘッドでは、IDヘッドのポール接合部13がMRヘッ
ドの電極10のセンス電流の経路に対向する位置に配置
されている。このため、記録動作時にIDヘッドのポー
ル接合部13から洩れる磁束がMRヘッドの電極10の
センス電流経路内を貫くことになり、電極対間に誘導電
圧が生じてしまう。因みに、MRヘッドの電極10に沿
った位置におけるポール接合部13での磁束密度は、図
4に示すように、ポール接合部13の直下部分15にお
ける磁束密度が約2000Gにも達する分布であり、こ
の高い磁束密度によって電極10における誘導電圧が発
生されている。特に、前記したようにIDヘッドの下ポ
ールとMRヘッドの上シールドを共通化した複合型磁気
ヘッドでは、ポール接合部13から電極10までの距離
が短くなるため、この現象が顕著なものとなる。
【0006】そこで、従来のこの種の磁気ヘッドでは、
電極間に誘導電圧が生じることを防ぐ目的から、記録動
作中にセンス電流経路を開放するような制御を行ってい
る。しかしながら、この対策では、センス電流のオフか
らオンへの切り換えに2〜4μS程度の時間がかかり、
磁気記録媒体に対するフォーマット効率が低下されると
いう問題が生じる。また、磁気記録媒体に対する記録動
作と同時に記録情報の照合を行う方式の磁気記録装置の
磁気ヘッドとして採用することができないという問題も
ある。
【0007】本発明の目的は、MRヘッドの電極におけ
る誘導電圧の発生を抑制し、電極におけるセンス電流の
切り換えを不要にした複合型の磁気ヘッドを提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッドは、
下シールド、磁気抵抗効果素子、センス電流が通流され
る電極、上シールドを備えるMRヘッドと、下ポール、
コイル、前記下ポールに接合される上ポールとを備える
IDヘッドとを一体的に構成した複合型の磁気ヘッドに
おいて、MRヘッドの電極のセンス電流経路内にIDヘ
ッドの上下のポールの接合部が位置されない構成とされ
る。あるいは、MRヘッドの電極はIDヘッドの上下の
ポールの接合部に対向する領域部分がポール接合部に対
して重なるような階層構造とされる。特に、本発明は、
MRヘッドの上シールドまたは下シールドがIDヘッド
の下ポールまたは上ポールとで共通素子として一体化さ
れた磁気ヘッドに用いて好適である。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態の磁
気ヘッドを示しており、同図(a),(b),(c)は
それぞれ図3の従来構造に対応して示した正面図、断面
図、電極部の平面図である。この複合型磁気ヘッドの構
造を、その製造工程順に説明する。先ず、図外の基板上
に厚さ2μmのNiFeを用いた下シールド1を成膜す
る。その上に、厚さ0.11μmのAl2 3 を用いた
下シールド軟磁性膜間ギャップ層3をスパッタリングで
形成する。その上に軟磁性膜6として膜厚15nmのC
oZrMoアモルファス膜、非磁性膜7として膜厚10
nmのTa膜、磁気抵抗効果膜8として膜厚15nmの
NiFe膜をスパッタリングを用いて成膜する。
【0010】次に、これらの積層体がトラック部領域、
すなわち感磁部領域5のみに残存するようにイオンエッ
チングによってパターニングし、メサ状に形成する。さ
らに、メサ状に形成された三層膜の両側に磁界印加層9
の下地膜として厚さ10μmのCr膜を成膜し、その上
にスパッタリングにより磁界印加層9として膜厚25n
mのCoCrPt膜を形成する。また、前記した三層膜
6,7,8及び磁界印加層9を成膜後、電極成膜のため
のレジストパターンを形成し、その上に厚さ150nm
のAuからなる電極膜をスパッタリングにより成膜す
る。その後、電極膜をリフトオフして電極10を形成す
る。このとき、リフトオフ後に形成される電極パターン
からなるセンス電流経路で囲まれる領域に後述するポー
ル接合部13の直下部15が含まれないようにレジスト
パターンの形成を行う。
【0011】次に、この上に厚さ0.14μmのAl2
3 を用いて上シールド磁気抵抗効果膜間ギャップ層4
をスパッタリングにより形成する。そして、その上に、
上シールドの下地層を形成した後、厚さ3μmのNiF
eからなる上シールド下ポール共通素子部2をマスクを
用いてフレームメッキにより成膜する。続いて、上下ポ
ール間ギャップ層11を0.4μmのAl2 3 を用い
てスパッタリングで成膜する。同ギャップ層の上部には
厚さ3μmのレジスト処理を行い、さらに上下のポール
を連結させるため、イオンミリングによって上下ポール
間ギャップ層に穴をあける。また、レジストの上にはス
パッタリングでコイル下地を形成し、コイルのレジスト
パターンを露光した上で膜厚4.3μmのCuでコイル
14をメッキする。
【0012】その後、ケミカルエッチングを行い、コイ
ルの下地を除去し、コイルの上に厚さ2μmのレジスト
処理を行い、さらにその上に上ポールの下地膜をスパッ
タリングにより成膜する。最後に、上ポール12を膜厚
4μmのNeFeを用いてメッキする。このとき、上下
ポール間に開けた穴を、上ポール成膜用のNeFeが塞
ぎ、ポール接合部13が形成される。
【0013】このように構成された磁気ヘッドでは、M
Rヘッドの電極10は、IDヘッドの上下の各ポールを
接合しているポール接合部13の直下の部分15には存
在していない。したがって、図4に示したように、ポー
ル接合部13に生じる高い漏れ磁束が電極10に直接影
響を与えることが抑制される。したがって、電極10に
センス電流が通流される場合でも、対をなしている電極
10の間に誘導電圧が生じることが抑制される。したが
って、この磁気ヘッドでは記録動作時にMRヘッド側の
電極を開放にするという制御が不要であり、センス電流
の切替に伴うフォーマット効率の低下が改善され、かつ
記録情報の照合を行う磁気ディスク装置への適用が可能
となる。
【0014】図2は本発明の第2の実施形態を示してお
り、同図(a),(b),(c)はそれぞれ図1の構造
に対応して示した正面図、断面図、電極部の平面図であ
る。この複合型磁気ヘッドの構成において、第1の実施
形態と同じ部分には同一符号を付して詳細な説明は省略
している。この実施形態では、MRヘッドの電極10
は、IDヘッドのポール接合部13の直下の部分15に
おいては、対をなしている電極10の一方を他方の上方
に配置させて電極を階層構造とし、かつ前記ポール接合
部13を含む垂直線上で上下方向に重なるように形成し
ている。
【0015】この第2の実施形態では、ポール接合部1
3の直下部分15に高い漏れ磁束が存在し、この漏れ磁
束が電極10に影響しても、センス電流を通流する電極
10は磁束方向に重ねられているために、センス電流経
路内を磁束が貫くことがなく、両電極間に誘導電圧が発
生することが抑制される。したがって、この磁気ヘッド
でにおいても記録動作時にMRヘッド側の電極を開放に
するという制御が不要であり、センス電流の切替に伴う
フォーマット効率の低下が改善され、かつ記録情報の照
合を行う磁気ディスク装置への適用が可能となる。
【0016】なお、前記した第1の実施形態の磁気ヘッ
ドと、第2の実施形態の磁気ヘッドとにおける記録磁界
により誘導される電圧による再生出力を、図3に示した
従来の磁気ヘッドでの再生出力と比較するための測定を
行った。記録周波数は1MHz、記録電流は60mA
(p−p)としたところ、従来構造の磁気ヘッドでは再
生出力が600μVであった。これに対し、第1の実施
形態の磁気ヘッドでは、再生出力は観察されなかった。
また、実施形態2の磁気ヘッドにおいても同じく再生出
力は観察されなかった。この測定結果から、第1及び第
2の実施形態の各磁気ヘッドでは、IDヘッドからの漏
れ磁束による誘導電圧が発生しないことが判る。
【0017】ここで、前記実施形態では、MRヘッドの
上シールドとIDヘッドの下ポールとを共通素子として
構成した例を示しているが、MRヘッドとIDヘッドの
上下配置が逆にされる磁気ヘッドでは、MRヘッドの下
シールドとIDヘッドの上ポールとを共通素子として構
成した磁気ヘッドにおいても本発明を適用することがで
きる。また、本発明は、MRヘッドのシールドとIDヘ
ッドのポールとが共通化されていない構成の複合型磁気
ヘッドにおいても同様に適用することができる。さら
に、前記実施形態では、軟磁性膜によってバイアスをか
けるタイプの磁気抵抗効果素子を例示したが、シャント
型バイアスタイプの磁気抵抗効果素子を用いた複合型磁
気ヘッドにおいても、あるいはスピンバルブ膜を用いた
複合型磁気ヘッドにおいても同様に適用することができ
る。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、MRヘッ
ドの電極のセンス電流経路内に、IDヘッドの上下ポー
ルの接合部が対向されていないため、ポール接合部によ
って生じる漏れ磁束がMRヘッドの電極に影響してセン
ス電流中に誘導電圧が生じることが防止できる。これに
より、記録動作時にMRヘッド側の電極を開放にすると
いう制御が不要となり、センス電流の切替に伴うフォー
マット効率の低下が改善され、かつ記録情報の照合を行
う磁気ディスク装置への適用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の正面図、縦断面図、
電極部の平面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態の正面図、縦断面図、
電極部の平面図である。
【図3】従来の磁気ヘッドの正面図、縦断面図、電極部
の平面図である。
【図4】電極のセンス電流経路内での磁束密度分布を示
す図である。
【符号の説明】
1 下シールド 2 上シールド下ポール共通素子部 3 下ギャップ層 4 上ギャップ層 5 感磁部領域 6 軟磁性膜 7 非磁性膜 8 磁気抵抗効果膜 9 磁界印加層 10 電極 11 ポール間ギャップ 12 上ポール 13 ポール接合部 14 コイル 15 ポール接合部直下部

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下シールド、磁気抵抗効果素子、センス
    電流が通流される電極、上シールドを備える磁気抵抗効
    果ヘッドと、下ポール、コイル、前記下ポールに接合さ
    れる上ポールとを備えるインダクティブヘッドとを一体
    的に構成した複合型の磁気ヘッドにおいて、前記電極の
    センス電流経路内に前記上下のポールの接合部が位置さ
    れないことを特徴とする磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 下シールド、磁気抵抗効果素子、センス
    電流が通流される電極、上シールドを備える磁気抵抗効
    果ヘッドと、下ポール、コイル、前記下ポールに接合さ
    れる上ポールとを備えるインダクティブヘッドとを一体
    的に構成した複合型の磁気ヘッドにおいて、前記電極は
    前記上下のポールの接合部に対向する領域部分がポール
    接合部に対して重なるように階層構造とされることを特
    徴とする磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 磁気抵抗効果ヘッドがインダクティブヘ
    ッドの下側に配置され、磁気抵抗効果ヘッドの上シール
    ドとインダクティブヘッドの下ポールとが共通素子とし
    て一体化されてなる請求項1または2の磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 磁気抵抗効果ヘッドがインダクティブヘ
    ッドの上側に配置され、磁気抵抗効果ヘッドの下シール
    ドとインダクティブヘッドの上ポールとが共通素子とし
    て一体化されてなる請求項1または2の磁気ヘッド。
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