JPH06333214A

JPH06333214A - 磁気抵抗効果型ヘッド

Info

Publication number: JPH06333214A
Application number: JP14421793A
Authority: JP
Inventors: Shingo Yagyu; 慎悟柳生
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1993-05-24
Filing date: 1993-05-24
Publication date: 1994-12-02

Abstract

(57)【要約】【目的】再生感度の低下を招くことなく、磁気抵抗効
果型ヘッドの特性のばらつきを防止して、良好に歩留り
や品質の向上を図る。【構成】トラック１６の部分では、ＭＲ膜１０と反強
磁性膜５６との間にＳｉＯ₂などによる分離層５２が形
成される。このため、トラック部分では、反強磁性膜５
６の交換結合力のＭＲ膜１０に対する影響が低減され、
再生感度の低下が防止される。また、反強磁性膜５６
は、主面上に連続膜として形成される。導電膜１４間に
駆動電圧を印加すると、ＭＲ膜１０とともに反強磁性膜
５６にも電流が流れるようになり、紙面奥行き方向のバ
イアス磁界が形成されてＭＲ膜１０に印加することがで
きる。これにより、反強磁性膜５６をバイアス層と兼用
することができ、バイアス層を別途設ける工程数を削減
できる。

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を利用した
薄膜ヘッドにかかり、更に具体的には、磁気抵抗効果を
有するＭＲ膜に磁界を印加するための反強磁性膜を備え
た磁気抵抗効果ヘッドの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気抵抗効果を利用した薄膜ヘッド（Ｍ
Ｒヘッド）は、再生出力が線速度に依存しないこと、再
生感度が高いことから、高密度磁気記録媒体の再生ヘッ
ドとして有効である。このＭＲヘッドにおいて良好な再
生信号波形を得るためには、磁気媒体からの磁界の変化
に対して、ＭＲ膜が回転磁化モードで作動することが望
ましい。そこで、ＭＲ膜内に磁区が発生しないようにバ
イアス磁界を加える方法が各種考案されている。

【０００３】この方法の一つとしては、ＭＲ膜上に反強
磁性膜を形成し、両者の交換結合力によって磁化の向き
をコントロールする方法がある。図３（Ａ）には、この
ような反強磁性膜を備えたＭＲヘッドの従来例が示され
ている。同図において、図示しない基板上に形成された
ＭＲ膜１０上には反強磁性膜１２が形成されており、こ
の反強磁性膜１２上には適宜の間隔を空けて電極となる
導電膜１４が形成されている。導電膜１４間の間隔が磁
気媒体からの磁界を読み取るためのトラック１６であ
る。

【０００４】ここで、ＭＲ膜１０と反強磁性膜１２との
接合部分を拡大して示すと、同図（Ｂ）に示すようにな
る。同図に矢印で磁化方向を示すように、反強磁性膜１
２の交換結合力が矢印ＦＡ，ＦＢで示すように作用し、
これによってＭＲ膜１０の磁化の向きがコントロールさ
れる。ところが、この従来例によれば、トラック１６の
部分でも反強磁性膜１２の交換結合力がＭＲ膜１０に作
用している。このため、反強磁性膜１２がない場合と比
較して再生感度が低下してしまう。

【０００５】このような不都合を改善するものとして、
例えば特開昭６２−４０６１０号公報に開示された磁気
抵抗性読取変換器がある。この従来例は、図３（Ｃ）に
示すように、反強磁性膜１２を、導電膜１４の下側のみ
に形成した，すなわちトラック１６の部分の反強磁性膜
を除いた構成となっており、これによって、トラック部
分の再生感度低下を防止しようとするものである。な
お、同図において、ＭＲ膜１０の下側にはスペーサ層又
は絶縁層１８を介してバイアス層２０が設けられてい
る。ＭＲヘッドにおいて線形性のよい再生波形を得るた
めには、磁気媒体からの磁界と磁気抵抗変化とが歪のな
い良好な関係となるように、ＭＲ膜１０の磁化を４５゜
程度傾ける必要がある。そこで、バイアス層２０に電流
を流すことによって磁界を生成し、トラック１６の幅
（左右方向）に対して垂直の方向，すなわち同図の奥行
き方向（紙面垂直方向）のバイアス磁界をＭＲ膜１０に
加えるようにする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記公報に
は具体的な製造方法についての開示はないが、図３
（Ｃ）に示すＭＲヘッドの反強磁性膜１２及び導電膜１
４を形成する手法として、エッチング法やリフトオフ法
などが挙げられる。

【０００７】まず、図４を参照しながらエッチング法か
ら説明すると、ＭＲ膜１０上に反強磁性膜１２及び導電
膜１４の各層を全体に形成する（同図（Ａ）参照）。そ
して、その後、適宜のパターン２２を形成し（同図
（Ｂ）参照）、導電膜１４，反強磁性膜１２をエッチン
グする。その後、パターン２２を除去する（同図（Ｃ）
参照）。この手法は、湿式あるいは乾式のいずれであっ
ても反強磁性膜１２の下に形成されているＭＲ膜１０へ
のダメージが大きく、実現は困難である。

【０００８】次に、図５を参照しながらリフトオフ法に
ついて説明すると、ＭＲ膜１０上の全体にレジスト層２
４を形成する（同図（Ａ）参照）。そして、その後、適
宜のレジストパターンを形成し（同図（Ｂ）参照）、反
強磁性膜１２，導電膜１４を蒸着法やスパッタ法によっ
て形成する（同図（Ｃ）参照）。

【０００９】このリフトオフ法は、もっとも現実性のあ
る手法であるが、レジスト層２４に対するパターン形成
のレジスト現像後に残査２６が生ずる可能性がある（同
図（Ｂ）参照）。他方、図３（Ｂ）に矢印ＦＡ，ＦＢで
示した交換結合は原子レベルでの相互作用に起因して生
じている。このため、ＭＲ膜１０と反強磁性膜１２との
境界に残査２６などの不純物が存在すると、かかる交換
結合の磁界がばらつくようになり、ひいては製品の特性
にばらつきが生ずるようになる。また、フォトレジスト
は一般に耐熱性が低いため、レジスト層２４の成膜時に
十分な基板加熱を行うことができない。すると、成膜後
に膜剥離が発生することがあり、製品の歩留まりや品質
が低下するようになる。

【００１０】本発明は、これらの点に着目したもので、
再生感度の低下を招くことなく、ＭＲヘッドの特性のば
らつきを防止して、良好に歩留りや品質の向上を図るこ
とができる磁気抵抗効果型ヘッドを提供することをその
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の発明は、少なくとも、磁気抵抗効果を有する
ＭＲ膜と、これに電流を加えるための導電膜と、これに
磁界を加えるための反強磁性膜とを構成要素として含む
磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、前記ＭＲ膜と反強磁性
膜との間であって、磁気媒体から信号を読み取るトラッ
ク部分に、それらＭＲ膜及び反強磁性膜を分離するため
の分離層を形成したことを特徴とする。

【００１２】第２の発明は、前記磁気抵抗効果型ヘッド
において、前記反強磁性膜を前記導電膜間に連続して形
成するとともに、この反強磁性膜に電流を加えることに
よって、反強磁性膜の交換結合作用による磁界と直交す
る方向のバイアス磁界を発生させることを特徴とする。
第３の発明は、前記磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、前
記分離層を銅又はその合金によって形成したことを特徴
とする。

【００１３】

【作用】本発明によれば、ＭＲ膜上のトラック幅に相当
する箇所に分離層が形成される。これによって、ＭＲ膜
と反強磁性膜とが分離され、トラック部分における交換
相互作用が回避されるので、感度の低下は低減されるよ
うになる。また、反強磁性膜を連続して形成することが
できるとともに、これに電流を流してバイアス磁界を形
成することも可能となるので、バイアス用の層を省略し
て製造工程を簡略化できる。更に、分離層として銅やそ
の合金を用いることで、反強磁性特性の良好な反強磁性
膜を得ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明による磁気抵抗効果型ヘッドの
実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明す
る。なお、上述した従来技術と同一の構成部分又は従来
技術に対応する構成部分には、同一の符号を用いること
とする。

【００１５】＜第１実施例＞最初に、図２を参照しなが
ら、第１実施例にかかるＭＲヘッドの製造方法について
説明する。例えば、セラミックなどによる基板５０の主
面上に、スパッタ法によってＦｅＮｉ合金などによるＭ
Ｒ膜１０を５０ｎｍの厚さに形成する（同図（Ａ）参
照）。そして、スパッタ法によってＳｉＯ₂などによる
分離層５２を５０ｎｍの厚さに形成する（同図（Ｂ）参
照）。

【００１６】次に、この分離層５２上に、フォトレジス
トによる所望のパターン５４を形成する（同図（Ｃ）参
照）。そして、例えばＣＦ₄ガスを用いたドライエッチ
ングを行って、分離層５２を所望の形状に加工する（同
図（Ｄ）参照）。この場合に、ＣＦ₄ガスを用いたドラ
イエッチングが、分離層５２の下地のＭＲ膜１０にダメ
ージを与えることはない。

【００１７】次に、フォトレジストによるパターン５４
を剥離するとともに（同図（Ｅ）参照）、主面の十分な
洗浄を行う。その後、例えばＦｅＭｎなどによる反強磁
性膜５６をスパッタ法によって主面全体に形成する（同
図（Ｆ）参照）。このように、反強磁性膜５６の形成時
にはリフトオフ法のようなフォトレジストは使用されな
い。このため、膜形成の条件が緩和され、良好な成膜が
可能となる。また、成膜前に十分な洗浄が可能なため、
不純物の影響を極力避けることができる。更に、反強磁
性膜５６上に、前記分離層５２の部分をトラック１６と
して、導電膜１４が形成され、図１に示すＭＲヘッドが
得られる。

【００１８】次に、以上のようにして製造されたＭＲヘ
ッドの作用について説明すると、トラック１６の部分で
は、ＭＲ膜１０と反強磁性膜５６との間にＳｉＯ₂など
による分離層５２が形成されている。このため、トラッ
ク部分では、図３（Ｂ）に示した反強磁性膜５６の交換
結合力のＭＲ膜１０に対する影響が低減されるようにな
る。従って、トラック１６の部分に反強磁性膜５６が存
在するものの、再生感度の低下は良好に防止される。

【００１９】また、反強磁性膜５６は、主面上に連続膜
として形成されている。このため、導電膜１４間に駆動
電圧を印加すると、ＭＲ膜１０とともに反強磁性膜５６
にも電流が流れるようになる。すると、紙面奥行き方向
に磁界が形成されるようになり、これをバイアス磁界と
してＭＲ膜１０に印加することができる。すなわち、反
強磁性膜５６を、前記従来例のバイアス層２０（図３
（Ｃ）参照）と兼用することができ、新たにバイアス層
を設ける必要がなくなって工程数の削減を図ることがで
きる。

【００２０】＜第２実施例＞次に、本発明の第２実施例
について説明する。この第２実施例の構成は、上述した
第１実施例と同じであるが、分離層５２としてＳｉＯ₂
などの絶縁材料の代わりに、金属，例えば銅（Ｃｕ，純
度はそれ程高くなくても十分である）が用いられる。こ
れは、反強磁性膜５６としてＦｅＭｎを選択した場合、
その成膜をＣｕを下地材料として行うことで、良好な反
強磁性特性を得ることができることを根拠とする。

【００２１】なお、ＦｅＭｎは、ＭＲ膜であるＦｅＮｉ
を下地とした場合にも良好な反強磁性を示すことから、
ＭＲ膜１０と反強磁性膜５６とが直接接する部分では良
好な交換結合が得られ、前記第１実施例でも十分に当初
の目的を達成することができる。しかし、ＳｉＯ₂など
による分離層５２上のＦｅＭｎが反強磁性を示さないこ
とに起因する再生特性の不良が発生することがあるよう
な場合には、第２実施例が有効である。

【００２２】＜他の実施例＞なお、本発明は、何ら上記
実施例に限定されるものではなく、例えば次のようなも
のも含まれる。（１）上述した実施例に示した各部の材料などは一例で
あり、同様の作用を奏するように他のものを用いてよ
い。例えば、ＭＲ膜の材料としては、他にＮｉＣｏ，，
ＦｅＮｉＣｏなどがあり、反強磁性膜の材料としては、
他にＮｉＯなどがある。また、前記第２実施例における
分離層として、Ｃｕの合金，例えばＣｕ−Ｚｎ，Ｃｕ−
Ｎｉなどを用いてもよい。（２）前記実施例では、反強磁性膜に通電を行ってバイ
アス磁界を発生したが、図３（Ｃ）のようにバイアス層
を形成しこれに通電を行ってバイアス磁界を形成するよ
うにしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による磁気
抵抗効果型ヘッドによれば、次のような効果がある。（１）トラック部分におけるＭＲ膜と反強磁性膜との間
に分離層を形成することとしたので、再生感度の低下を
招くことなく、ＭＲヘッドの特性のばらつきを防止し
て、良好に歩留りや品質の向上を図ることができる。（２）導電膜間に連続して反強磁性膜を形成するととも
に、この反強磁性膜に電流を加えてバイアス磁界を発生
させることとしたので、製造工程の短縮を図ることがで
きる。（３）前記分離層として、銅又はその合金を使用するこ
ととしたので、良好な反強磁性特性を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気抵抗効果型ヘッドの実施例を
媒体摺接面側から見た構成図である。

【図２】前記実施例の主要な製造工程を示す説明図であ
る。

【図３】従来の磁気抵抗効果型ヘッドの例を示す構成図
である。

【図４】前記従来例のエッチング法による主要製造工程
を示す説明図である。

【図５】前記従来例のリフトオフ法による主要製造工程
を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…ＭＲ膜、１２，５６…反強磁性膜、１４…導電
膜、１６…トラック、１８…スペーサ層、２０…バイア
ス層、２２，５４…パターン、２４…レジスト層、２６
…残査、５０…基板、５２…分離層、ＦＡ，ＦＢ…交換
結合を示す矢印。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、磁気抵抗効果を有するＭＲ
膜と、これに電流を加えるための導電膜と、これに磁界
を加えるための反強磁性膜とを構成要素として含む磁気
抵抗効果型ヘッドにおいて、前記ＭＲ膜と反強磁性膜と
の間であって、磁気媒体から信号を読み取るトラック部
分に、それらＭＲ膜及び反強磁性膜を分離するための分
離層を形成したことを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッ
ド。
【請求項２】請求項１記載の磁気抵抗効果型ヘッドに
おいて、前記反強磁性膜を前記導電膜間に連続して形成
するとともに、この反強磁性膜に電流を加えることによ
って、反強磁性膜の交換結合作用による磁界と直交する
方向のバイアス磁界を発生させることを特徴とする磁気
抵抗効果型ヘッド。
【請求項３】請求項１又は２に記載の磁気抵抗効果型
ヘッドにおいて、前記分離層を銅又はその合金によって
形成したことを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。