JP2004030899A - テープドライブ読取ヘッド内の磁気抵抗センサ、および薄膜読取ヘッドの製造方法 - Google Patents
テープドライブ読取ヘッド内の磁気抵抗センサ、および薄膜読取ヘッドの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】磁束誘導路によって、腐食に弱いセンサ材料をテープ支持表面で露出させずに、テープドライブヘッド内でＧＭＲセンサを使用できるようにする。
【解決手段】テープドライブ読書きヘッド内にある、磁束誘導路で保護される磁気抵抗センサはテープ支持表面を有し、さらに磁気抵抗検知要素と、磁気抵抗検知要素の表面に配置されて、テープ支持表面の一部を形成する磁束誘導路とを含む。
【選択図】 図２
【解決手段】テープドライブ読書きヘッド内にある、磁束誘導路で保護される磁気抵抗センサはテープ支持表面を有し、さらに磁気抵抗検知要素と、磁気抵抗検知要素の表面に配置されて、テープ支持表面の一部を形成する磁束誘導路とを含む。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は一般的にデータ記憶システムに関し、より特定的には、磁気抵抗センサを採用した読取ヘッドを有するデータ記憶システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
データ記憶システムに関して、記憶密度の増加に伴い、読取ヘッド内の磁気抵抗センサが読取の際に検知する磁界は小さくなっている。このため読取感度の向上に対する要求は依然として存在している。
【０００３】
読取ヘッドの性能を向上させる１つのやり方は、従来の異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサの代わりに巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）センサを用いることであるが、それは、ＧＭＲセンサがＡＭＲセンサと比較して磁界に対しより大きな応答を提供するからである。ＧＭＲまたは「スピンバルブ」センサは、ＡＭＲセンサの磁気抵抗（ＭＲ）係数よりも大幅に高いＭＲ係数を特徴としている。ＧＭＲセンサは典型的に、薄い非強磁性層によって隔てられた２つの強磁性層からなる、挟み込み式の構造体である。強磁性層の一方は「固定（ｐｉｎｎｅｄ）層」と呼ばれているが、それはこの層が、「ピニング（ｐｉｎｎｉｎｇ）層」と一般に称される隣接する反強磁性層によって、反強磁性交換結合を通じて、固定され変わらない方向で磁気的に固定または配向付けられるからである。他方の強磁性層は「自由（ｆｒｅｅ）」層または「非固定（ｕｎｐｉｎｎｅｄ）」層と呼ばれるが、それは磁化が外部の磁界の存在に応答して回転できるからである。磁気記録媒体が生じさせるものなどの磁界があるときに検知電流をセンサに与えると、ＧＭＲセンサの抵抗が変化し、結果として与えた検知電流による電圧が変化する。この電圧変化を測定し、これを用いて情報を読戻すことができる。適当な材料から製作されたＧＭＲセンサは、ＡＭＲセンサで見られるよりも向上した感度および増大した抵抗変化を提供する。したがってＧＭＲセンサは、磁気ディスクおよびテープドライブなどのデータ記憶システムにとって好ましい種類の磁気抵抗センサとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ヘッド表面（ディスクドライブのヘッドに関しては空気ベアリング表面または「ＡＢＳ」、テープドライブのヘッドに関してはテープ支持表面または「ＴＢＳ」としても知られる）に露出させられる、ＧＭＲセンサ内の材料のうちいくつかは極めて腐食に弱く、このためＧＭＲセンサを利用したヘッドは、これが動作すると予想される環境下で腐食に対して極度に敏感となっている。ディスクドライブのヘッドは工場でクリーンな室内条件の下に封止された環境で動作するため、しばしばかなり厳しい雰囲気にさらされて動作しなければならないテープドライブのヘッドよりも腐食を受けにくい。また、典型的にディスクドライブヘッドのＡＢＳは薄い保護膜で覆われ、この保護膜は、ディスクドライブヘッドの空気ベアリング表面上にあって硬く摩耗抵抗が高いものである。しかし残念ながら保護膜は、テープ記録の性質上、テープドライブのヘッドに相応しい解決法ではない。テープ記録は常にテープとヘッドとの接触を伴い、テープの表面はディスクの表面よりも粗い。このため保護膜は許容できない時間ですり減ってしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の一局面で、テープ支持表面を有する、テープドライブ読取ヘッド内の磁気抵抗センサは、磁気抵抗検知要素と、磁気抵抗検知要素の表面に配置されて、テープ支持表面の一部を形成する磁束誘導路とを含む。
【０００６】
この発明の実施例は以下の特徴点のうち１つ以上を含み得る。
磁気抵抗検知要素はＧＭＲ要素であっても、またはＡＭＲ要素であってもよい。
【０００７】
ＧＭＲ要素はスペーサ層、反強磁性交換層および固定層を含むことができ、磁束誘導路は、テープ支持表面にスペーサ層、反強磁性交換層および固定層が露出することを磁束誘導路が防ぐ程度にまでＧＭＲ要素の表面を覆うことができる。
【０００８】
磁束誘導路は透磁性材料からなることができ、この透磁性材料はニッケル−鉄合金であり得る。
【０００９】
この発明の別の局面では、テープドライブヘッドは書込部分および読取部分を含み、読取ヘッド部分は、テープ支持表面を有する磁気抵抗センサを含む。磁気抵抗センサは磁気抵抗検知要素と、磁気抵抗検知要素の表面に配置されて、磁気抵抗センサのテープ支持表面の一部を形成する磁束誘導路とを含む。
【００１０】
この発明のさらに別の局面では、テープドライブは磁気テープと、磁気テープに記録された情報を読取るための読取ヘッドと、読取ヘッド内の磁気抵抗センサとを含む。磁気抵抗センサはテープ支持表面を有し、さらに磁気抵抗検知要素と、磁気抵抗検知要素の表面に配置されて、磁気抵抗センサのテープ支持表面の一部を形成する磁束誘導路とを含む。
【００１１】
この発明のさらに別の局面で、薄膜読取ヘッドを製造する方法は、絶縁体からなる読取ギャップ層の表面にＧＭＲ膜を与える工程と、このＧＭＲ膜を処理して、上に磁束誘導路を配置したＧＭＲ検知要素を製作する工程とを含み、磁束誘導路は薄膜読取ヘッドのテープ支持表面の一部を形成する。
【００１２】
この発明の特定の実現例は以下の利点のうち１つ以上を提供し得る。磁束誘導路は、腐食に弱い材料、たとえばＣｕ、またより低い程度ではあるがＣｏＦｅおよびＡＦＭ交換材料などをテープ支持表面で露出させることなく、テープドライブヘッド内にＧＭＲセンサを使用することを可能にする。磁束誘導路はさらに、ＧＭＲセンサの製造で典型的に用いられる、制御可能性がより低い機械的ラップ仕上ではなく、高精度のフォトリソグラフィ技術によってＧＭＲ要素のストライプ高さを規定することを可能にする。磁束誘導路はニッケル鉄（ＮｉＦｅ）フラックスなど高い透磁性の材料からなることができ、こうしてＧＭＲセンサへ容易に磁束を導くことができる。さらに、磁束誘導路は単一の磁区内に維持される（すなわち磁壁の運動がない）ため、磁束はより自由に伝導できる。
【００１３】
この発明の他の特徴点および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、磁気テープドライブシステム１０は読書きヘッド１２を含み、読書きヘッド１２は支持体１４に装着される。磁気テープ１６は、１対のリール２０および２２によって、順方向または逆方向のいずれかで、支持体１４およびヘッド１２の平面状の「テープ支持表面」（または「ＴＢＳ」）１８を通過するように線状に動かされる。ドライブコントローラ２４はリール２０および２２の回転を順方向および逆方向に制御する。
【００１５】
支持体１４は可動支持体２６上に装着され、この可動支持体２６が磁気テープ１６へ横切るように動くことで、ヘッド１２は長手方向に動くテープ１６にある磁気情報信号を読書きできる。ヘッド１２は、テープにある読取サーボ情報を読取って自分自身を所望のトラック内に保つことができる。ヘッド１２はサーボ情報を位置コントローラ２８に与え、位置コントローラ２８はサーボ情報を処理して、ヘッドの動きに関する信号を可動支持体２６に与える。さらに、ヘッド１２は読書きコントローラ３０に接続され、読書きコントローラ３０はヘッド１２がテープから読取ったデータを処理し、さらに書込データをヘッド１２に与えてテープ１６に記録させる。
【００１６】
図２は、書込ヘッド部分４０および読取ヘッド部分４２を有するヘッド１２の側断面図である。読取りヘッド部分４２は磁気抵抗（ＭＲ）テープセンサ４４を採用したものである。一実施例では、ＭＲセンサは巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）センサである。センサ４４は磁束誘導路４５を含み、磁束誘導路４５はＧＭＲ要素４６とテープ支持表面１８との間でＧＭＲ要素４６の側面に配置され、図に示すようにテープ支持表面１８の一部を形成する。磁束誘導路４５は読取動作中にテープ１６から磁束を導く助けとなり、さらに、腐食に極めて敏感なＧＭＲ要素４６などのＭＲタイプのセンサ要素の場合には、このような要素に対する腐食保護を提供するが、これについては後で図６〜９を参照してより詳細に説明する。
【００１７】
図３は図２のテープ支持表面を示す図である。図２および図３を参照して、ＭＲセンサ４４は下部読取ギャップ層４７と上部読取ギャップ層４８との間に挟まれ、これら読取ギャップ層は下部シールド層５０と上部シールド層５２との間に挟まれる。下部シールド層５０の他方の側には下地層５３（図には示さない基板上に形成される）がある。外部の磁界に応答してＭＲセンサ４４の抵抗は変化する。ＭＲセンサ４４を通じて導かれる検知電流は、これら抵抗の変化が電圧の変化として現われることを引き起こす。次に電圧の変化は図１に示すデータコントローラ３０によって処理される。
【００１８】
書込ヘッド部分４０は、第１の絶縁層５６と第２の絶縁層５８とに挟まれたコイル層５４を含む。第３の絶縁層６０を用いて読書きヘッド１２を平面化し、こうしてコイル層５４が引き起こす第２の絶縁層５８におけるリプルをなくすこともできる。第１、第２および第３の絶縁層は当該技術で「絶縁積層（ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｓｔａｃｋ）」と呼ばれている。コイル層５４、ならびに第１、第２および第３の絶縁層５６、５８および６０は、下部磁極片層６２と上部磁極片層６４との間に挟まれる。下部磁極片層６２と上部磁極片層６４とはバックギャップ６６で磁気的に結合される。上部磁極片層６４は上部磁極端７０を有し、上部磁極端７０はヘッドテープ支持表面１８において、書込ギャップ層７２で下部磁極片層６２から隔てられる。上部磁極片層６４の上にはオーバーコート層７６がある。
【００１９】
ここに例示する実施例は、単一の強磁性層が読取ヘッドの第２のシールド層および書込ヘッドの第１の磁極片層として機能する、併合型ヘッドであるが、第２のシールド層と第１の磁極片層とは別々の層であってもよいことが認識されるであろう。
【００２０】
図４を参照して、やはりテープ支持表面から見たＧＭＲセンサ４４がより詳細に示される。ＧＭＲセンサ４４は磁束誘導路４５と、ＧＭＲ要素４６（これは磁束誘導路４５に隠されているため、この図では見ることができない）とを含む。ＧＭＲセンサ４４はさらに、永久磁石８２ａおよび８２ｂ、ならびに導体８４ａおよび８４ｂを含む。典型的には、検知要素４６との当接接合を形成する永久磁石は、バルクハウゼン雑音を抑制し、検知要素４６内に単一の磁区状態を維持する（すなわち磁壁の形成を防ぐ）のに用いられる。永久磁石８２ａ，８２ｂはまた、磁束誘導路４５との当接接合を形成して磁束誘導路内に単一の磁区状態をもたらし、こうして媒体からの磁束を、磁壁の運動なしに磁束誘導路を通じて自由に伝えることができる。
【００２１】
図２〜４のヘッド構造における読取ヘッド部分は、以下の態様で製造することができる。下部シールド層５０は磁気材料からなり、絶縁体の層５３上に形成されるが、この層はアルミナからなり基板（図示せず）上に堆積されている。下部シールド層５０上には、たとえばアルミナまたは窒化アルミニウムが堆積されて、絶縁体の層としての下部読取ギャップ層４７を形成する。下部読取ギャップ層４７上にはＧＭＲ膜が堆積されてＧＭＲ要素４６を形成する。ＧＭＲ要素４６は、フォトレジストのパターニング、エッチング、スパッタリングおよびリフトオフの作業順序で形成されるが、これについては後で説明する。絶縁体の層としての上部読取ギャップ層４８が、下部読取ギャップ層４７およびＧＭＲ要素４６上に形成される。上部シールド層５２／下部磁極６２が上部読取ギャップ層４８上に形成される。上部シールド層は磁気材料からなり、ヘッド１２の読取ヘッド部分および書込ヘッド部分の両方のために用いられる。
【００２２】
図５は、ＧＭＲ要素４６の代表的なＧＭＲ多層積層９０を示す。この構造は、典型的にタンタル（Ｔａ）からなるキャップ層９２と、ＩｒＭｎなど好適な伝導性材料のピニングまたは反強磁性（ＡＦＭ）交換層９４とを含み、これは強磁性層（「固定」層）９５を磁気的に固定するように機能する。典型的に銅（Ｃｕ）など好適な遷移金属からなるスペーサ層９６が固定層９５に隣接して位置する。スペーサ層９６の他方の側に隣接して自由磁性層が位置付けられる。自由層はＮｉＦｅからなる単一の層であっても、または多数の層であってもよく、多数の層は、図に示すように、典型的にＮｉＦｅからなる自由層９８、および自由層９８とスペーサ９６との間にある散布層１００（ｄｕｓｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）（典型的にコバルト−鉄からなる）を含む。自由層９８の他方の側に隣接して緩衝層または基層１０２があり、これは典型的にキャップ９２と同様Ｔａからなる。任意には、図に示すように固定層９５を「合成反強磁性」（ＳＡＦ）固定層として実現してもよく、これは、ルテニウム（Ｒｕ）の層で隔てられた固定層１０４および基準層１０６として示す２つの対向するＣｏＦｅの固定層を含む。
【００２３】
面と平行に電流を流す（ＣＩＰ）モードでの動作においては、テープドライブ電流源から供給され、導体８４ａおよび永久磁石８２ａを通る電流経路で伝えられる検知電流は、ＧＭＲ積層要素の平面を流れ、永久磁石８２ｂおよび導体８４ｂを通る電流経路を介して積層から出る。
【００２４】
なお、スピンバルブは図９Ａおよび図９Ｂで後に例示するトップタイプまたはボトムタイプのスピンバルブであり得る。ボトムスピンバルブでは、交換層はスピンバルブの層の残りの形成に先立ち形成される。トップスピンバルブでは、自由層、スペーサ層および固定層がまず形成され、固定層の上にピニング層が形成されてその磁気モーメントを固定する。
【００２５】
ＭＲセンサ４４をＧＭＲセンサとして例示しているが、ＭＲセンサ４４は複数のＭＲタイプセンサのうちどのセンサであってもよく、これにはトップタイプまたはボトムタイプのスピンバルブＧＭＲ、ＡＭＲ、ＳＡＦ ＧＭＲ、およびスピントンネルが含まれるが、これらに限定はされない。さらに、ここに記載の実施例はＣＩＰモードで動作するスピンバルブ構造を利用したＧＭＲセンサであるが、面と垂直に電流を流す（ＣＰＰ）モードで動作するスピンバルブＧＭＲセンサを用いてもよいことが理解されるであろう。
【００２６】
図６を参照して、ＧＭＲ積層の膜（一例が図５に示される）が下部読取ギャップ層上に積層されてから、図４のセンサ４４を製造する例示のプロセス１１０が始まる（工程１１２）。プロセス１１０は、ＧＭＲ薄膜に対して、磁束誘導路で保護されるＧＭＲ要素４６をパターニングおよび規定する工程を含み、これはフィルムに好適なフォトレジストを与えて、磁束誘導路材料が所望でない領域すべてをこのフォトレジストで覆う工程（工程１１４）と、エッチング処理、好ましくはイオンミリング動作を用いて、フォトレジストに覆われていない露出した積層材料を除去する工程（工程１１６）とによって行なわれる。これに代わる実施例では、プロセス１１０で終点検出を用いて、部分的に（たとえば半分まで）基層１０２を通った点でエッチングを終わらせることができる。プロセス１１０はさらに、磁束誘導路材料、好ましくはＮｉＦｅまたはその他良好な磁束伝導を提供できる材料を堆積させる工程（工程１１８）と、フォトレジストのリフトオフによって磁束誘導路を形成する工程（工程１２０）とを含む。リフトオフ作業の後、この構造体はさらに公知の態様で処理され、こうして永久磁石および導体が製作される（工程１２２）。先に述べたように、永久磁石はＧＭＲ要素および磁束誘導路内に単一の磁区状態をもたらす。磁束誘導路内における単一の磁区状態によって、磁壁の運動なしに媒体からの磁束が磁束誘導路を通じて自由に伝えられ、この結果高い透磁性を得ることができる。
【００２７】
図７Ａ〜７Ｄは、この製造プロセスのさまざまな段階におけるＧＭＲセンサを例示する。図７Ａを参照して、プロセス工程１１４に対応する構造１３０（部分図）では、ＧＭＲ膜１３４の上面に位置付けられた、ＧＭＲ要素のパターニングのためのフォトレジスト１３２が示される。図７Ｂを参照して、工程１１６に対応する構造１４０（部分図）では、膜１３４に対してエッチングを行なった結果であるＧＭＲ要素構造体１４２が示される。ＧＭＲ要素構造体１４２は、イオンミリングを用いて、膜の積層のうち所望でない部分をエッチングで取除くことにより形成される。イオンミリングは当該技術で周知のプロセスに属するものである。イオンミリングの際、膜の積層のうち、フォトレジスト１３２の外部に位置する部分をエッチングで取除く。膜の積層の面の法線に対して或る角度（典型的に垂直から約５度）でイオンビームを向ける。この態様で、膜の積層のうち或る部分がフォトレジストの影の中に入り、膜の積層は、エッチングされると、図に示すように傾斜側１４３を有することになる。
【００２８】
従来のＧＭＲセンサの製造では、ＧＭＲ膜のテープ支持表面にはエッチングをせず、その代わりにラップ仕上によって所望のＧＭＲ要素のストライプ高さを達成する。ラップ仕上処理の際にはＧＭＲ要素のサイズを正確に制御することが極めて重要であるが、それは、ＧＭＲセンサの性能がその検知要素のストライプ高さに依存するからである。しかしながら、機械的ラップ仕上処理はこれに関連したかなりの製造上の公差を有するため、ラップ仕上処理の際にストライプ高さを正確に制御することは極めて困難である。これとは対照的に、プロセス１１４では、適当に寸法付けられたフォトレジストを使用することにより、ラップ仕上処理で可能であるよりも高い精度でストライプ寸法を制御することが可能となる。
【００２９】
図７Ｃを参照して、プロセス工程１１８に対応する構造１５０の部分図で、フォトレジスト１３２の上面および側面に堆積された磁束誘導路材料、すなわち磁束誘導路材料１５２ａ、およびテープ支持表面側１４３に堆積された磁束誘導路材料１５２ｂが示される。磁束誘導路材料は厚み１５４で堆積される。より薄い磁束誘導路が好ましいが、それはより厚い磁束誘導路ではより多くの電流分路が予想され、その結果ＮｉＦｅセンサ材料を通じての電流が少なくなり、このため出力信号が低くなるからである。
【００３０】
図７Ｄを参照して、プロセス工程１２０から、図７Ｃに例示した堆積厚みを用いた結果である構造１７０（部分図で示す）が示される。フォトレジスト、およびフォトレジスト上に堆積された不必要な材料は取除かれており、磁束誘導路構造体１７２およびＧＭＲ要素構造体１４２のみが残される。構造１７０をさらに処理する、たとえば磁束誘導路構造体１７２をテープ支持表面１８へ（矢印「Ａ」の方向で）ラップ仕上して磁束誘導路４５を形成すること、およびＧＭＲ要素構造体１４２をさらに処理してＧＭＲ要素４４を製作することが認識されるであろう。
【００３１】
図８はＧＭＲセンサ４４の上面図であり、すなわちＧＭＲ要素４６と、磁束誘導路構造体１７２つまりラップ仕上前の磁束誘導路４５との上面図である。さらに永久磁石８２ａおよび８２ｂもまた示される。図４に示した導体層８４ａ，８４ｂはこの図では省略してある。
【００３２】
図９Ａおよび図９Ｂは、図８の線Ｂ−Ｂ′で切って見た側部断面における、トップスピンバルブＧＭＲセンサ４４およびボトムスピンバルブセンサ４４′を示す。磁束誘導路４５はテープ支持表面１８の一部を形成し、こうしてＧＭＲ要素４６のＣｕ、ＣｏＦｅおよびＡＦＭ交換層材料など腐食に弱い材料を、磁気テープとの接触の際にテープ支持表面で典型的に遭遇する腐食性の材料から隔離する。参照番号１８０で表わすＧＭＲ要素のストライプ高さは、ＮｉＦｅの高さであって、磁束誘導路の裏側（すなわちＧＭＲ要素４６の前方側部と境を接する側）と、アルミナ絶縁体４８に当接するＧＭＲ要素の裏側とにより定められる高さである。
【００３３】
なお、この発明の実施の形態は上記に限定されるものではなく、前掲の特許請求の範囲およびそれに均等の範囲に包含されるすべての実施態様を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】薄膜読書きヘッドを有する磁気テープドライブシステムを簡略化して示す図である。
【図２】図１に示す読書きヘッドを示す側断面図である。
【図３】読書きヘッドの読取部分にある磁気抵抗（ＭＲ）センサを示す、テープ支持体表面の図である。
【図４】ＭＲ要素（図示せず）を保護するための磁束誘導路と永久磁石とを備えた、（図２および図３に示す）ＭＲセンサを示す、テープ支持表面の図である。
【図５】例示のＧＭＲ膜の積層を示す、テープ支持表面の図である。
【図６】磁束誘導路を備えたＧＭＲセンサを製造するためのプロセスを示す流れ図である。
【図７】Ａ〜Ｄは、図６のプロセスのさまざまな段階におけるＧＭＲ要素の構造を示す断面図である。
【図８】磁束誘導路および永久磁石の形成後におけるＧＭＲセンサを示す上面図である。
【図９】ＡおよびＢはそれぞれ、磁束誘導路を備えたトップスピンバルブＧＭＲセンサ、および磁束誘導路を備えたボトムスピンバルブＧＭＲセンサを、図８に示す線Ｂ−Ｂ′で切って見た断面図である。
【符号の説明】
１０ 磁気テープドライブシステム、１２ 読書きヘッド、１４ 支持体、１６ テープ、２４ ドライブコントローラ、２６ 可動支持体、２８ 位置コントローラ、３０ 読書きコントローラ、４０ 書込ヘッド部分、４２ 読取ヘッド部分、４４ 磁気抵抗テープセンサ、４５ 磁束誘導路、４６ ＧＭＲ要素、４７ 下部読取ギャップ層、４８ 上部読取ギャップ層、５０ 下部シールド層、５２ 上部シールド層、５３ 下地層、５４ コイル層、５６ 第１の絶縁層、５８ 第２の絶縁層、６０ 第３の絶縁層、６２ 下部磁極片層、６４ 上部磁極片層、７０ 上部磁極端、７２ 書込ギャップ層、７６ オーバーコート層、８２ 永久磁石、８４ 導体、９０ ＧＭＲ多層積層、９２ キャップ層、９４ 反強磁性交換層、９５ 合成反強磁性固定層、９６ スペーサ層、９８ 自由層、１００ 散布層、１０２ 基層、１０４ 固定層、１０６ 基準層、１０８ ルテニウム層、１３２ フォトレジスト、１３４ ＧＭＲ膜、１４２ ＧＭＲ要素構造体、１４３ テープ支持表面側、１５２ 磁束誘導路材料、１７２ 磁束誘導路構造体、１８０ ストライプ高さ。
【発明の属する技術分野】
この発明は一般的にデータ記憶システムに関し、より特定的には、磁気抵抗センサを採用した読取ヘッドを有するデータ記憶システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
データ記憶システムに関して、記憶密度の増加に伴い、読取ヘッド内の磁気抵抗センサが読取の際に検知する磁界は小さくなっている。このため読取感度の向上に対する要求は依然として存在している。
【０００３】
読取ヘッドの性能を向上させる１つのやり方は、従来の異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサの代わりに巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）センサを用いることであるが、それは、ＧＭＲセンサがＡＭＲセンサと比較して磁界に対しより大きな応答を提供するからである。ＧＭＲまたは「スピンバルブ」センサは、ＡＭＲセンサの磁気抵抗（ＭＲ）係数よりも大幅に高いＭＲ係数を特徴としている。ＧＭＲセンサは典型的に、薄い非強磁性層によって隔てられた２つの強磁性層からなる、挟み込み式の構造体である。強磁性層の一方は「固定（ｐｉｎｎｅｄ）層」と呼ばれているが、それはこの層が、「ピニング（ｐｉｎｎｉｎｇ）層」と一般に称される隣接する反強磁性層によって、反強磁性交換結合を通じて、固定され変わらない方向で磁気的に固定または配向付けられるからである。他方の強磁性層は「自由（ｆｒｅｅ）」層または「非固定（ｕｎｐｉｎｎｅｄ）」層と呼ばれるが、それは磁化が外部の磁界の存在に応答して回転できるからである。磁気記録媒体が生じさせるものなどの磁界があるときに検知電流をセンサに与えると、ＧＭＲセンサの抵抗が変化し、結果として与えた検知電流による電圧が変化する。この電圧変化を測定し、これを用いて情報を読戻すことができる。適当な材料から製作されたＧＭＲセンサは、ＡＭＲセンサで見られるよりも向上した感度および増大した抵抗変化を提供する。したがってＧＭＲセンサは、磁気ディスクおよびテープドライブなどのデータ記憶システムにとって好ましい種類の磁気抵抗センサとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ヘッド表面（ディスクドライブのヘッドに関しては空気ベアリング表面または「ＡＢＳ」、テープドライブのヘッドに関してはテープ支持表面または「ＴＢＳ」としても知られる）に露出させられる、ＧＭＲセンサ内の材料のうちいくつかは極めて腐食に弱く、このためＧＭＲセンサを利用したヘッドは、これが動作すると予想される環境下で腐食に対して極度に敏感となっている。ディスクドライブのヘッドは工場でクリーンな室内条件の下に封止された環境で動作するため、しばしばかなり厳しい雰囲気にさらされて動作しなければならないテープドライブのヘッドよりも腐食を受けにくい。また、典型的にディスクドライブヘッドのＡＢＳは薄い保護膜で覆われ、この保護膜は、ディスクドライブヘッドの空気ベアリング表面上にあって硬く摩耗抵抗が高いものである。しかし残念ながら保護膜は、テープ記録の性質上、テープドライブのヘッドに相応しい解決法ではない。テープ記録は常にテープとヘッドとの接触を伴い、テープの表面はディスクの表面よりも粗い。このため保護膜は許容できない時間ですり減ってしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の一局面で、テープ支持表面を有する、テープドライブ読取ヘッド内の磁気抵抗センサは、磁気抵抗検知要素と、磁気抵抗検知要素の表面に配置されて、テープ支持表面の一部を形成する磁束誘導路とを含む。
【０００６】
この発明の実施例は以下の特徴点のうち１つ以上を含み得る。
磁気抵抗検知要素はＧＭＲ要素であっても、またはＡＭＲ要素であってもよい。
【０００７】
ＧＭＲ要素はスペーサ層、反強磁性交換層および固定層を含むことができ、磁束誘導路は、テープ支持表面にスペーサ層、反強磁性交換層および固定層が露出することを磁束誘導路が防ぐ程度にまでＧＭＲ要素の表面を覆うことができる。
【０００８】
磁束誘導路は透磁性材料からなることができ、この透磁性材料はニッケル−鉄合金であり得る。
【０００９】
この発明の別の局面では、テープドライブヘッドは書込部分および読取部分を含み、読取ヘッド部分は、テープ支持表面を有する磁気抵抗センサを含む。磁気抵抗センサは磁気抵抗検知要素と、磁気抵抗検知要素の表面に配置されて、磁気抵抗センサのテープ支持表面の一部を形成する磁束誘導路とを含む。
【００１０】
この発明のさらに別の局面では、テープドライブは磁気テープと、磁気テープに記録された情報を読取るための読取ヘッドと、読取ヘッド内の磁気抵抗センサとを含む。磁気抵抗センサはテープ支持表面を有し、さらに磁気抵抗検知要素と、磁気抵抗検知要素の表面に配置されて、磁気抵抗センサのテープ支持表面の一部を形成する磁束誘導路とを含む。
【００１１】
この発明のさらに別の局面で、薄膜読取ヘッドを製造する方法は、絶縁体からなる読取ギャップ層の表面にＧＭＲ膜を与える工程と、このＧＭＲ膜を処理して、上に磁束誘導路を配置したＧＭＲ検知要素を製作する工程とを含み、磁束誘導路は薄膜読取ヘッドのテープ支持表面の一部を形成する。
【００１２】
この発明の特定の実現例は以下の利点のうち１つ以上を提供し得る。磁束誘導路は、腐食に弱い材料、たとえばＣｕ、またより低い程度ではあるがＣｏＦｅおよびＡＦＭ交換材料などをテープ支持表面で露出させることなく、テープドライブヘッド内にＧＭＲセンサを使用することを可能にする。磁束誘導路はさらに、ＧＭＲセンサの製造で典型的に用いられる、制御可能性がより低い機械的ラップ仕上ではなく、高精度のフォトリソグラフィ技術によってＧＭＲ要素のストライプ高さを規定することを可能にする。磁束誘導路はニッケル鉄（ＮｉＦｅ）フラックスなど高い透磁性の材料からなることができ、こうしてＧＭＲセンサへ容易に磁束を導くことができる。さらに、磁束誘導路は単一の磁区内に維持される（すなわち磁壁の運動がない）ため、磁束はより自由に伝導できる。
【００１３】
この発明の他の特徴点および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、磁気テープドライブシステム１０は読書きヘッド１２を含み、読書きヘッド１２は支持体１４に装着される。磁気テープ１６は、１対のリール２０および２２によって、順方向または逆方向のいずれかで、支持体１４およびヘッド１２の平面状の「テープ支持表面」（または「ＴＢＳ」）１８を通過するように線状に動かされる。ドライブコントローラ２４はリール２０および２２の回転を順方向および逆方向に制御する。
【００１５】
支持体１４は可動支持体２６上に装着され、この可動支持体２６が磁気テープ１６へ横切るように動くことで、ヘッド１２は長手方向に動くテープ１６にある磁気情報信号を読書きできる。ヘッド１２は、テープにある読取サーボ情報を読取って自分自身を所望のトラック内に保つことができる。ヘッド１２はサーボ情報を位置コントローラ２８に与え、位置コントローラ２８はサーボ情報を処理して、ヘッドの動きに関する信号を可動支持体２６に与える。さらに、ヘッド１２は読書きコントローラ３０に接続され、読書きコントローラ３０はヘッド１２がテープから読取ったデータを処理し、さらに書込データをヘッド１２に与えてテープ１６に記録させる。
【００１６】
図２は、書込ヘッド部分４０および読取ヘッド部分４２を有するヘッド１２の側断面図である。読取りヘッド部分４２は磁気抵抗（ＭＲ）テープセンサ４４を採用したものである。一実施例では、ＭＲセンサは巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）センサである。センサ４４は磁束誘導路４５を含み、磁束誘導路４５はＧＭＲ要素４６とテープ支持表面１８との間でＧＭＲ要素４６の側面に配置され、図に示すようにテープ支持表面１８の一部を形成する。磁束誘導路４５は読取動作中にテープ１６から磁束を導く助けとなり、さらに、腐食に極めて敏感なＧＭＲ要素４６などのＭＲタイプのセンサ要素の場合には、このような要素に対する腐食保護を提供するが、これについては後で図６〜９を参照してより詳細に説明する。
【００１７】
図３は図２のテープ支持表面を示す図である。図２および図３を参照して、ＭＲセンサ４４は下部読取ギャップ層４７と上部読取ギャップ層４８との間に挟まれ、これら読取ギャップ層は下部シールド層５０と上部シールド層５２との間に挟まれる。下部シールド層５０の他方の側には下地層５３（図には示さない基板上に形成される）がある。外部の磁界に応答してＭＲセンサ４４の抵抗は変化する。ＭＲセンサ４４を通じて導かれる検知電流は、これら抵抗の変化が電圧の変化として現われることを引き起こす。次に電圧の変化は図１に示すデータコントローラ３０によって処理される。
【００１８】
書込ヘッド部分４０は、第１の絶縁層５６と第２の絶縁層５８とに挟まれたコイル層５４を含む。第３の絶縁層６０を用いて読書きヘッド１２を平面化し、こうしてコイル層５４が引き起こす第２の絶縁層５８におけるリプルをなくすこともできる。第１、第２および第３の絶縁層は当該技術で「絶縁積層（ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｓｔａｃｋ）」と呼ばれている。コイル層５４、ならびに第１、第２および第３の絶縁層５６、５８および６０は、下部磁極片層６２と上部磁極片層６４との間に挟まれる。下部磁極片層６２と上部磁極片層６４とはバックギャップ６６で磁気的に結合される。上部磁極片層６４は上部磁極端７０を有し、上部磁極端７０はヘッドテープ支持表面１８において、書込ギャップ層７２で下部磁極片層６２から隔てられる。上部磁極片層６４の上にはオーバーコート層７６がある。
【００１９】
ここに例示する実施例は、単一の強磁性層が読取ヘッドの第２のシールド層および書込ヘッドの第１の磁極片層として機能する、併合型ヘッドであるが、第２のシールド層と第１の磁極片層とは別々の層であってもよいことが認識されるであろう。
【００２０】
図４を参照して、やはりテープ支持表面から見たＧＭＲセンサ４４がより詳細に示される。ＧＭＲセンサ４４は磁束誘導路４５と、ＧＭＲ要素４６（これは磁束誘導路４５に隠されているため、この図では見ることができない）とを含む。ＧＭＲセンサ４４はさらに、永久磁石８２ａおよび８２ｂ、ならびに導体８４ａおよび８４ｂを含む。典型的には、検知要素４６との当接接合を形成する永久磁石は、バルクハウゼン雑音を抑制し、検知要素４６内に単一の磁区状態を維持する（すなわち磁壁の形成を防ぐ）のに用いられる。永久磁石８２ａ，８２ｂはまた、磁束誘導路４５との当接接合を形成して磁束誘導路内に単一の磁区状態をもたらし、こうして媒体からの磁束を、磁壁の運動なしに磁束誘導路を通じて自由に伝えることができる。
【００２１】
図２〜４のヘッド構造における読取ヘッド部分は、以下の態様で製造することができる。下部シールド層５０は磁気材料からなり、絶縁体の層５３上に形成されるが、この層はアルミナからなり基板（図示せず）上に堆積されている。下部シールド層５０上には、たとえばアルミナまたは窒化アルミニウムが堆積されて、絶縁体の層としての下部読取ギャップ層４７を形成する。下部読取ギャップ層４７上にはＧＭＲ膜が堆積されてＧＭＲ要素４６を形成する。ＧＭＲ要素４６は、フォトレジストのパターニング、エッチング、スパッタリングおよびリフトオフの作業順序で形成されるが、これについては後で説明する。絶縁体の層としての上部読取ギャップ層４８が、下部読取ギャップ層４７およびＧＭＲ要素４６上に形成される。上部シールド層５２／下部磁極６２が上部読取ギャップ層４８上に形成される。上部シールド層は磁気材料からなり、ヘッド１２の読取ヘッド部分および書込ヘッド部分の両方のために用いられる。
【００２２】
図５は、ＧＭＲ要素４６の代表的なＧＭＲ多層積層９０を示す。この構造は、典型的にタンタル（Ｔａ）からなるキャップ層９２と、ＩｒＭｎなど好適な伝導性材料のピニングまたは反強磁性（ＡＦＭ）交換層９４とを含み、これは強磁性層（「固定」層）９５を磁気的に固定するように機能する。典型的に銅（Ｃｕ）など好適な遷移金属からなるスペーサ層９６が固定層９５に隣接して位置する。スペーサ層９６の他方の側に隣接して自由磁性層が位置付けられる。自由層はＮｉＦｅからなる単一の層であっても、または多数の層であってもよく、多数の層は、図に示すように、典型的にＮｉＦｅからなる自由層９８、および自由層９８とスペーサ９６との間にある散布層１００（ｄｕｓｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）（典型的にコバルト−鉄からなる）を含む。自由層９８の他方の側に隣接して緩衝層または基層１０２があり、これは典型的にキャップ９２と同様Ｔａからなる。任意には、図に示すように固定層９５を「合成反強磁性」（ＳＡＦ）固定層として実現してもよく、これは、ルテニウム（Ｒｕ）の層で隔てられた固定層１０４および基準層１０６として示す２つの対向するＣｏＦｅの固定層を含む。
【００２３】
面と平行に電流を流す（ＣＩＰ）モードでの動作においては、テープドライブ電流源から供給され、導体８４ａおよび永久磁石８２ａを通る電流経路で伝えられる検知電流は、ＧＭＲ積層要素の平面を流れ、永久磁石８２ｂおよび導体８４ｂを通る電流経路を介して積層から出る。
【００２４】
なお、スピンバルブは図９Ａおよび図９Ｂで後に例示するトップタイプまたはボトムタイプのスピンバルブであり得る。ボトムスピンバルブでは、交換層はスピンバルブの層の残りの形成に先立ち形成される。トップスピンバルブでは、自由層、スペーサ層および固定層がまず形成され、固定層の上にピニング層が形成されてその磁気モーメントを固定する。
【００２５】
ＭＲセンサ４４をＧＭＲセンサとして例示しているが、ＭＲセンサ４４は複数のＭＲタイプセンサのうちどのセンサであってもよく、これにはトップタイプまたはボトムタイプのスピンバルブＧＭＲ、ＡＭＲ、ＳＡＦ ＧＭＲ、およびスピントンネルが含まれるが、これらに限定はされない。さらに、ここに記載の実施例はＣＩＰモードで動作するスピンバルブ構造を利用したＧＭＲセンサであるが、面と垂直に電流を流す（ＣＰＰ）モードで動作するスピンバルブＧＭＲセンサを用いてもよいことが理解されるであろう。
【００２６】
図６を参照して、ＧＭＲ積層の膜（一例が図５に示される）が下部読取ギャップ層上に積層されてから、図４のセンサ４４を製造する例示のプロセス１１０が始まる（工程１１２）。プロセス１１０は、ＧＭＲ薄膜に対して、磁束誘導路で保護されるＧＭＲ要素４６をパターニングおよび規定する工程を含み、これはフィルムに好適なフォトレジストを与えて、磁束誘導路材料が所望でない領域すべてをこのフォトレジストで覆う工程（工程１１４）と、エッチング処理、好ましくはイオンミリング動作を用いて、フォトレジストに覆われていない露出した積層材料を除去する工程（工程１１６）とによって行なわれる。これに代わる実施例では、プロセス１１０で終点検出を用いて、部分的に（たとえば半分まで）基層１０２を通った点でエッチングを終わらせることができる。プロセス１１０はさらに、磁束誘導路材料、好ましくはＮｉＦｅまたはその他良好な磁束伝導を提供できる材料を堆積させる工程（工程１１８）と、フォトレジストのリフトオフによって磁束誘導路を形成する工程（工程１２０）とを含む。リフトオフ作業の後、この構造体はさらに公知の態様で処理され、こうして永久磁石および導体が製作される（工程１２２）。先に述べたように、永久磁石はＧＭＲ要素および磁束誘導路内に単一の磁区状態をもたらす。磁束誘導路内における単一の磁区状態によって、磁壁の運動なしに媒体からの磁束が磁束誘導路を通じて自由に伝えられ、この結果高い透磁性を得ることができる。
【００２７】
図７Ａ〜７Ｄは、この製造プロセスのさまざまな段階におけるＧＭＲセンサを例示する。図７Ａを参照して、プロセス工程１１４に対応する構造１３０（部分図）では、ＧＭＲ膜１３４の上面に位置付けられた、ＧＭＲ要素のパターニングのためのフォトレジスト１３２が示される。図７Ｂを参照して、工程１１６に対応する構造１４０（部分図）では、膜１３４に対してエッチングを行なった結果であるＧＭＲ要素構造体１４２が示される。ＧＭＲ要素構造体１４２は、イオンミリングを用いて、膜の積層のうち所望でない部分をエッチングで取除くことにより形成される。イオンミリングは当該技術で周知のプロセスに属するものである。イオンミリングの際、膜の積層のうち、フォトレジスト１３２の外部に位置する部分をエッチングで取除く。膜の積層の面の法線に対して或る角度（典型的に垂直から約５度）でイオンビームを向ける。この態様で、膜の積層のうち或る部分がフォトレジストの影の中に入り、膜の積層は、エッチングされると、図に示すように傾斜側１４３を有することになる。
【００２８】
従来のＧＭＲセンサの製造では、ＧＭＲ膜のテープ支持表面にはエッチングをせず、その代わりにラップ仕上によって所望のＧＭＲ要素のストライプ高さを達成する。ラップ仕上処理の際にはＧＭＲ要素のサイズを正確に制御することが極めて重要であるが、それは、ＧＭＲセンサの性能がその検知要素のストライプ高さに依存するからである。しかしながら、機械的ラップ仕上処理はこれに関連したかなりの製造上の公差を有するため、ラップ仕上処理の際にストライプ高さを正確に制御することは極めて困難である。これとは対照的に、プロセス１１４では、適当に寸法付けられたフォトレジストを使用することにより、ラップ仕上処理で可能であるよりも高い精度でストライプ寸法を制御することが可能となる。
【００２９】
図７Ｃを参照して、プロセス工程１１８に対応する構造１５０の部分図で、フォトレジスト１３２の上面および側面に堆積された磁束誘導路材料、すなわち磁束誘導路材料１５２ａ、およびテープ支持表面側１４３に堆積された磁束誘導路材料１５２ｂが示される。磁束誘導路材料は厚み１５４で堆積される。より薄い磁束誘導路が好ましいが、それはより厚い磁束誘導路ではより多くの電流分路が予想され、その結果ＮｉＦｅセンサ材料を通じての電流が少なくなり、このため出力信号が低くなるからである。
【００３０】
図７Ｄを参照して、プロセス工程１２０から、図７Ｃに例示した堆積厚みを用いた結果である構造１７０（部分図で示す）が示される。フォトレジスト、およびフォトレジスト上に堆積された不必要な材料は取除かれており、磁束誘導路構造体１７２およびＧＭＲ要素構造体１４２のみが残される。構造１７０をさらに処理する、たとえば磁束誘導路構造体１７２をテープ支持表面１８へ（矢印「Ａ」の方向で）ラップ仕上して磁束誘導路４５を形成すること、およびＧＭＲ要素構造体１４２をさらに処理してＧＭＲ要素４４を製作することが認識されるであろう。
【００３１】
図８はＧＭＲセンサ４４の上面図であり、すなわちＧＭＲ要素４６と、磁束誘導路構造体１７２つまりラップ仕上前の磁束誘導路４５との上面図である。さらに永久磁石８２ａおよび８２ｂもまた示される。図４に示した導体層８４ａ，８４ｂはこの図では省略してある。
【００３２】
図９Ａおよび図９Ｂは、図８の線Ｂ−Ｂ′で切って見た側部断面における、トップスピンバルブＧＭＲセンサ４４およびボトムスピンバルブセンサ４４′を示す。磁束誘導路４５はテープ支持表面１８の一部を形成し、こうしてＧＭＲ要素４６のＣｕ、ＣｏＦｅおよびＡＦＭ交換層材料など腐食に弱い材料を、磁気テープとの接触の際にテープ支持表面で典型的に遭遇する腐食性の材料から隔離する。参照番号１８０で表わすＧＭＲ要素のストライプ高さは、ＮｉＦｅの高さであって、磁束誘導路の裏側（すなわちＧＭＲ要素４６の前方側部と境を接する側）と、アルミナ絶縁体４８に当接するＧＭＲ要素の裏側とにより定められる高さである。
【００３３】
なお、この発明の実施の形態は上記に限定されるものではなく、前掲の特許請求の範囲およびそれに均等の範囲に包含されるすべての実施態様を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】薄膜読書きヘッドを有する磁気テープドライブシステムを簡略化して示す図である。
【図２】図１に示す読書きヘッドを示す側断面図である。
【図３】読書きヘッドの読取部分にある磁気抵抗（ＭＲ）センサを示す、テープ支持体表面の図である。
【図４】ＭＲ要素（図示せず）を保護するための磁束誘導路と永久磁石とを備えた、（図２および図３に示す）ＭＲセンサを示す、テープ支持表面の図である。
【図５】例示のＧＭＲ膜の積層を示す、テープ支持表面の図である。
【図６】磁束誘導路を備えたＧＭＲセンサを製造するためのプロセスを示す流れ図である。
【図７】Ａ〜Ｄは、図６のプロセスのさまざまな段階におけるＧＭＲ要素の構造を示す断面図である。
【図８】磁束誘導路および永久磁石の形成後におけるＧＭＲセンサを示す上面図である。
【図９】ＡおよびＢはそれぞれ、磁束誘導路を備えたトップスピンバルブＧＭＲセンサ、および磁束誘導路を備えたボトムスピンバルブＧＭＲセンサを、図８に示す線Ｂ−Ｂ′で切って見た断面図である。
【符号の説明】
１０ 磁気テープドライブシステム、１２ 読書きヘッド、１４ 支持体、１６ テープ、２４ ドライブコントローラ、２６ 可動支持体、２８ 位置コントローラ、３０ 読書きコントローラ、４０ 書込ヘッド部分、４２ 読取ヘッド部分、４４ 磁気抵抗テープセンサ、４５ 磁束誘導路、４６ ＧＭＲ要素、４７ 下部読取ギャップ層、４８ 上部読取ギャップ層、５０ 下部シールド層、５２ 上部シールド層、５３ 下地層、５４ コイル層、５６ 第１の絶縁層、５８ 第２の絶縁層、６０ 第３の絶縁層、６２ 下部磁極片層、６４ 上部磁極片層、７０ 上部磁極端、７２ 書込ギャップ層、７６ オーバーコート層、８２ 永久磁石、８４ 導体、９０ ＧＭＲ多層積層、９２ キャップ層、９４ 反強磁性交換層、９５ 合成反強磁性固定層、９６ スペーサ層、９８ 自由層、１００ 散布層、１０２ 基層、１０４ 固定層、１０６ 基準層、１０８ ルテニウム層、１３２ フォトレジスト、１３４ ＧＭＲ膜、１４２ ＧＭＲ要素構造体、１４３ テープ支持表面側、１５２ 磁束誘導路材料、１７２ 磁束誘導路構造体、１８０ ストライプ高さ。
Claims (23)
- テープ支持表面を有する、テープドライブ読取ヘッド内の磁気抵抗センサであって、
磁気抵抗検知要素と、
磁気抵抗検知要素の表面に配置され、テープ支持表面の一部を形成する磁束誘導路とを含む、磁気抵抗センサ。 - 前記磁気抵抗検知要素は巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）要素を含む、請求項１に記載の磁気抵抗センサ。
- 前記磁束誘導路は透磁性材料を含む、請求項１に記載の磁気抵抗センサ。
- 前記透磁性材料はニッケル−鉄合金を含む、請求項３に記載の磁気抵抗センサ。
- 前記磁気抵抗検知要素は異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）要素を含む、請求項１に記載の磁気抵抗センサ。
- 前記ＧＭＲ要素はボトムスピンバルブＧＭＲ要素を含む、請求項２に記載の磁気抵抗センサ。
- 前記ＧＭＲ要素はトップスピンバルブＧＭＲ要素を含む、請求項２に記載の磁気抵抗センサ。
- 前記ＧＭＲ要素は合成反強磁性層を含む、請求項２に記載の磁気抵抗センサ。
- 前記ＧＭＲ要素はスペーサ層、反強磁性交換層および固定層を含み、前記磁束誘導路は、テープ支持表面にスペーサ層、反強磁性交換層および固定層が露出することを前記磁束誘導路が防ぐ程度にまで、ＧＭＲ要素の表面を覆う、請求項２に記載の磁気抵抗センサ。
- テープドライブで用いるヘッドであって、
書込ヘッド部分と、
読取ヘッド部分とを含み、前記読取ヘッド部分は、テープ支持表面を有する磁気抵抗センサを含み、
前記磁気抵抗センサは、磁気抵抗検知要素と、磁気抵抗検知要素の表面に配置されて、磁気抵抗センサのテープ支持表面の一部を形成する磁束誘導路とを含む、ヘッド。 - 前記磁気抵抗検知要素は巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）要素を含む、請求項１０に記載のヘッド。
- 前記磁束誘導路は透磁性材料を含む、請求項１０に記載のヘッド。
- 前記透磁性材料はニッケル−鉄合金を含む、請求項１２に記載のヘッド。
- 前記磁気抵抗検知要素は異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）要素を含む、請求項１０に記載のヘッド。
- 前記ＧＭＲ要素はボトムスピンバルブＧＭＲ要素を含む、請求項１１に記載のヘッド。
- 前記ＧＭＲ要素はトップスピンバルブＧＭＲ要素を含む、請求項１１に記載のヘッド。
- 前記ＧＭＲ要素は合成反強磁性層を含む、請求項１１に記載のヘッド。
- 前記ＧＭＲ要素はスペーサ層、反強磁性交換層および固定層を含み、前記磁束誘導路は、テープ支持表面にスペーサ層、反強磁性交換層および固定層が露出することを前記磁束誘導路が防ぐ程度にまで、ＧＭＲ要素の表面を覆う、請求項１１に記載のヘッド。
- テープドライブであって、
磁気テープと、
前記磁気テープに記録された情報を読取るための読取ヘッドと、
前記読取ヘッド内にある磁気抵抗センサとを含み、前記磁気抵抗センサはテープ支持表面を有し、
前記磁気抵抗センサは、磁気抵抗検知要素と、磁気抵抗検知要素の表面に配置されて、磁気抵抗センサのテープ支持表面の一部を形成する磁束誘導路とを含む、テープドライブ。 - 前記磁気抵抗センサはＧＭＲ要素である、請求項１９に記載のテープドライブ。
- 前記ＧＭＲ要素は、スペーサ層、反強磁性交換層および固定層を含み、前記磁束誘導路は、テープ支持表面にスペーサ層、反強磁性交換層および固定層が露出することを前記磁束誘導路が防ぐ程度にまで、前記ＧＭＲ要素の表面を覆う、請求項２０に記載のテープドライブ。
- 薄膜読取ヘッドを製造する方法であって、
絶縁体からなる読取ギャップ層の表面にＧＭＲ膜を与える工程と、
前記ＧＭＲ膜を処理して、磁束誘導路が上に配置されたＧＭＲ検知要素を製作する工程とを含み、前記磁束誘導路は、薄膜読取ヘッドのテープ支持表面の一部を形成する、方法。 - 前記磁束誘導路はニッケル−鉄合金材料を含む、請求項２２に記載の方法。
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