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発明の名称 磁気抵抗効果ヘッド
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−16913
公開日 平成9年(1997)1月17日
出願番号 特願平7−162539
出願日 平成7年(1995)6月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】京本 直樹 (外2名)
発明者 土岐 薫
要約 目的
MR素子のみでなく横バイアス用の軟磁性膜に対しても単一ドメイン化をはかり、バルクハウゼンノイズを軽減し再生特性を改善したMRヘッドを提供する。

構成
中心能動領域と、その両側に隣接して形成された受動領域とからなり、この中心能動領域が少なくとも軟磁性膜からなる横バイアス膜,中間層金属膜,MR素子膜の3層が連続的に形成されたMRヘッドにおいて、MR素子膜6と中間層金属膜5は中心能動領域のみに形成され、横バイアス膜4は中心能動領域および受動領域にわたって形成され、受動領域の横バイアス膜4上に、反強磁性膜8,軟磁性膜9,電極下地膜10および電極膜11の順に形成され、反強磁性膜8は受動領域の軟磁性膜9および横バイアス膜4と交換結合することにより、MR素子6と横バイアス膜4との双方に縦バイアスを発生させるようにする。
特許請求の範囲
【請求項1】 所定の長さと幅を有する中心能動領域と、その両側に隣接して形成された2つの受動領域とからなり、前記中心能動領域が少なくとも軟磁性膜からなる横バイアス膜,中間層金属膜,磁気抵抗効果素子膜の3層が連続的に形成されたものから成る磁気抵抗効果ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果素子膜および前記中間層金属膜は前記中心能動領域のみに形成され、かつ前記横バイアス膜は前記中心能動領域の全域と前記2つの受動領域の一部とに形成され、さらに前記受動領域の横バイアス膜上に順次形成した反強磁性膜,軟磁性膜,下地膜,電極膜を備え、前記反強磁性膜が前記受動領域の軟磁性膜および横バイアス膜と交換結合することにより、前記磁気抵抗効果素子および前記横バイアス膜の双方に縦バイアスを発生させるようにしたことを特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。
【請求項2】 前記2つの受動領域の一部が、前記2つの受動領域の全域であることを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果ヘッド。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に書き込まれた磁気的情報を磁気抵抗効果を利用して読み出しを行う磁気抵抗効果ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク装置の高密度化に伴い、狭トラック幅,高線密度での記録再生に対応可能な磁気ヘッドとして、再生感度の高い磁気抵抗効果素子(以下、MR素子と称す)を備えた磁気抵抗効果ヘッド(以下、MRヘッドと称す)が実用化され始めている。MRヘッドにおいては、信号磁界に対して線形応答出力に近付けるための、磁気抵抗効果素子膜(以下、MR素子膜と称す)の高さ方向の横バイアス磁界と、バルクハウゼンノイズを低減するためと、MR素子膜のトラック幅方向の縦バイアスとが必要であることが知られている。
【0003】このようなMRヘッド素子部の代表的な従来例としては、例えば、特開平3−125311号公報に開示されている。これは、図4に示すように、横バイアス方法として、MR素子下地絶縁膜23上には、MR素子膜26に中間層金属膜25を介して軟磁性膜(SAL膜)から成る横バイアス膜24を設けたSALバイアスが用いられ、縦バイアスとしては、MR素子膜26の端部領域上に設けられた交換結合膜22による方法が用いられている。また、交換結合膜22上には電極膜27が形成されている。
【0004】特に、後者の縦バイアスでは、交換結合膜22により隣接するMR素子膜26の両端部分においてトラック幅方向の縦バイアスを発生させ、これにより、MR素子膜26全体の単一ドメイン化が可能となり、バルクハウゼンノイズが低減される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のMRヘッドでは、MR素子膜26の端部領域上に設けられた交換結合膜22によりMR素子膜の単一ドメイン化ははかられているが、横バイアス膜24は単一ドメイン化が成されていないため、動作時におけるドメイン変化によりバイアス磁界に乱れを生じ、そのために再生出力にバルクハウゼンノイズが混入し、再生特性が低下するという欠点がある。
【0006】本発明の目的は、MR素子のみでなく、横バイアス膜に対しても単一ドメイン化をはかることにより、バルクハウゼンノイズを軽減して再生特性を改善したMRヘッドを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定の長さと幅を有する中心能動領域と、その両側に隣接して形成された2つの受動領域とからなり、前記中心能動領域が少なくとも軟磁性膜からなる横バイアス膜,中間層金属膜,磁気抵抗効果素子膜の3層が連続的に形成されたものから成るMRヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果素子膜および前記中間層金属膜は前記中心能動領域のみに形成され、かつ前記横バイアス膜は前記中心能動領域の全域と前記2つの受動領域の一部とに形成され、さらに前記受動領域の横バイアス膜上に順次形成した反強磁性膜,軟磁性膜,下地膜,電極膜を備え、前記反強磁性膜が前記受動領域の軟磁性膜および横バイアス膜と交換結合することにより、前記磁気抵抗効果素子および前記横バイアス膜の双方に縦バイアスを発生させるようにしたことを特徴とする。また、前記2つの受動領域の一部が、前記2つの受動領域の全域であってもよい。
【0008】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明する。
【0009】図1は、本発明の第1の実施例のMR素子部を示す平面図である。また、図2は、図1のA−A′線断面図である。
【0010】通常、MRヘッドのMR素子部は、所定の絶縁層を介して、一対のシールドの間に配設され、さらに、磁気記録媒体に記録を行うためのインダクティブヘッドと組み合わせた、いわゆる複合ヘッドとして構成されるが、ここでは、本発明の特徴となるところを明確にするために、シールドおよびインダクティブヘッドを省略し、MR素子部のみ示してある。
【0011】図1および図2を参照すると、本実施例のMR素子部は、磁気記録媒体に書き込まれた磁気的情報の感磁部に相当する中心能動領域1と、その両側に隣接して形成された受動領域2とから成っている。この中心能動領域1は、MR素子下地絶縁膜3上に軟磁性膜からなる横バイアス膜4,中間層金属膜5,MR素子膜6および絶縁膜7の4層が連続的に形成されたものからなり、MR素子膜6と中間層金属膜5とは中心能動領域1のみに形成され、横バイアス膜4は中心能動領域1および受動領域2にわたって形成されている。
【0012】この構成は、横バイアス膜4,中間層金属膜5,MR素子膜6および絶縁膜7の4層を連続的にスパッタ後、図1の破線で示す横バイアス膜の外形12に、いわゆるウィング(翼)状にパターニングし、続いて、中心能動領域1の相当部にレジストステンシルを形成し、受動領域部2を横バイアス膜4を残してミリングすることにより得る。そして、このようにして形成された受動領域2の横バイアス膜4上に、反強磁性膜8,軟磁性膜9,電極下地膜10および電極膜11を順次形成したものである。
【0013】本発明の構成の特徴は、反強磁性膜8が、受動領域2の横バイアス膜4および軟磁性膜9の両方に隣接して設けられ、互いに交換結合していることにある。軟磁性膜9は、反強磁性膜8との交換結合により一方向に磁化し、この磁化からの磁界が、MR素子6に対して縦方向(トラック幅方向)のバイアス磁界を生じる。すなわち、この軟磁性膜9は疑似的な永久磁石として作用し、MR素子6にトラック幅方向の縦バイアス磁界を発生させることにより、MR素子膜6の単一ドメイン化がはかられる。
【0014】一方、横バイアス膜4に対しては、両側の受動領域2において反強磁性膜8と交換結合することにより、トラック幅方向の縦バイアス磁界を発生させ、これにより、横バイアス膜4全体の単一ドメイン化が可能となる。なお、MR素子6に対する横バイアスは、従来例と同様に、SALバイアスにより発生する。
【0015】ここで、横バイアス膜4として用いる軟磁性膜としては、例えば、CoZr,CoZrMo,NiFeRh等が用いられ、また、反磁性膜8としては、FeMn,NiMn,FeMnCr,NiMnCr等が用いられ、さらに、中間層金属膜5としてはTa,Ti、絶縁膜7としては、Al2 3 ,Ta2 5 等が用いられる。
【0016】また、MR素子膜6もしくは受動領域の軟磁性膜9としては、例えば、NiFe,NiFeCo等が用いられ、電極膜11としては、Au,Ta,W,Mo等が用いられるが、電極下地膜10は、電極膜11がW,Moの場合には概して不要であるが、Au電極の場合には、密着性向上の観点からTa,Moが用いられ、また、Ta電極の場合は、抵抗値低減の観点からW,WTiが用いられる。
【0017】次に、本発明の第2の実施例について説明する。
【0018】図3は、本発明の第2の実施例のMR素子部を示す断面図である。図3を参照すると、本実施例は、第1の実施例の場合と同様に、MR素子下地絶縁膜13上に軟磁性膜からなる横バイアス膜14,中間層金属膜15,MR素子膜16および絶縁膜17の4層が連続的に形成されており、さらに、反強磁性膜18によりMR素子膜16および横バイアス膜14の双方に縦バイアスを発生させ、単一ドメイン化を実現できる。また、横バイアス膜14の外形は、第1の実施例では、図1の破線に示すように、ウィング状に形成されているが、第2の実施例では、反強磁性膜18,軟磁性膜19,電極下地膜20および電極膜21の外形と同じになるようにパターニングされているため、ウィング状のパターニングが不要な分だけ、プロセスが簡略化されている。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明のMRヘッドは、MR素子膜および横バイアス膜の双方に、縦バイアスを発生させることにより、双方の膜の単一ドメイン化をはかることができ、バルクハウゼンノイズの発生を低減し、再生特性を改善したMRヘッドを提供できるという効果がある。




 

 


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