JP3188212B2 - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
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- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばハードディ
スク装置などの搭載されるＭＲ／インダクティブヘッド
複合型薄膜磁気ヘッドに係り、特にシールド層の磁化を
単磁区化して、ＭＲヘッドの再生特性を向上させた薄膜
磁気ヘッドに関する。
スク装置などの搭載されるＭＲ／インダクティブヘッド
複合型薄膜磁気ヘッドに係り、特にシールド層の磁化を
単磁区化して、ＭＲヘッドの再生特性を向上させた薄膜
磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の薄膜磁気ヘッドを記録媒
体の対向側から示した拡大断面図である。この薄膜磁気
ヘッドは、例えば浮上式ヘッドを構成するスライダのト
レーリング側端面に、磁気抵抗効果を利用した読み出し
ヘッドｈ1と、書き込み用のインダクティブヘッドｈ2と
が積層された構成となっている。図に示す薄膜磁気ヘッ
ドの最も下の層となる下部シールド層１は、例えばセン
ダストやＮｉ―Ｆｅ系合金（パーマロイ）などの軟磁性
材料により形成されている。なお、センダストは等方的
な軟磁性材料として、パーマロイは一軸異方性をもつ軟
磁性材料として一般的に知られている。
体の対向側から示した拡大断面図である。この薄膜磁気
ヘッドは、例えば浮上式ヘッドを構成するスライダのト
レーリング側端面に、磁気抵抗効果を利用した読み出し
ヘッドｈ1と、書き込み用のインダクティブヘッドｈ2と
が積層された構成となっている。図に示す薄膜磁気ヘッ
ドの最も下の層となる下部シールド層１は、例えばセン
ダストやＮｉ―Ｆｅ系合金（パーマロイ）などの軟磁性
材料により形成されている。なお、センダストは等方的
な軟磁性材料として、パーマロイは一軸異方性をもつ軟
磁性材料として一般的に知られている。
【０００３】下部シールド層１の上に、Ａｌ2Ｏ3（アル
ミナ）などの非磁性材料による下部ギャップ層２が形成
されている。そして前記下部ギャップ層２の上に磁気抵
抗効果素子層３が成膜されている。前記磁気抵抗効果素
子層３は、三層で構成されており、下から軟磁性層（Ｓ
ＡＬ層）、非磁性層（ＳＨＵＮＴ層）、磁気抵抗効果層
（ＭＲ層）の順に積層されている。通常、前記磁気抵抗
効果層は、Ｎｉ−Ｆｅ系合金（パーマロイ）の層、前記
非磁性層はＴａ（タンタル）の層であり、前記軟磁性層
はＮｉ−Ｆｅ−Ｎｂ系合金により形成されている。前記
磁気抵抗効果素子層３の両側には、縦バイアス層として
ハードバイアス層４が形成されている。ハードバイアス
層４における縦バイアス磁界は、例えばＸ方向に向けら
れ、磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層は図示Ｘ方向に揃え
られ、単磁区化された状態となっている。
ミナ）などの非磁性材料による下部ギャップ層２が形成
されている。そして前記下部ギャップ層２の上に磁気抵
抗効果素子層３が成膜されている。前記磁気抵抗効果素
子層３は、三層で構成されており、下から軟磁性層（Ｓ
ＡＬ層）、非磁性層（ＳＨＵＮＴ層）、磁気抵抗効果層
（ＭＲ層）の順に積層されている。通常、前記磁気抵抗
効果層は、Ｎｉ−Ｆｅ系合金（パーマロイ）の層、前記
非磁性層はＴａ（タンタル）の層であり、前記軟磁性層
はＮｉ−Ｆｅ−Ｎｂ系合金により形成されている。前記
磁気抵抗効果素子層３の両側には、縦バイアス層として
ハードバイアス層４が形成されている。ハードバイアス
層４における縦バイアス磁界は、例えばＸ方向に向けら
れ、磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層は図示Ｘ方向に揃え
られ、単磁区化された状態となっている。
【０００４】また、前記ハードバイアス層４の上にＣｕ
（銅）、Ｗ（タングステン）などの電気抵抗の小さい非
磁性導電性材料の主電極層５が形成されている。さらに
その上に、アルミナなどの非磁性材料による上部ギャッ
プ層６が形成されている。前記上部ギャップ層６の上に
は上部シールド層（下部コア層）７がパーマロイなどの
メッキにより形成されている。この上部シールド層７
は、インダクティブヘッドｈ2のリーディング側コア機
能と、読み出しヘッドｈ1の上部シールド機能とを兼用
したものとなっている。また読み出しヘッドｈ1では、
下部シールド層１と上部シールド層７との間隔によりギ
ャップ長Ｇｌ1が決定される。
（銅）、Ｗ（タングステン）などの電気抵抗の小さい非
磁性導電性材料の主電極層５が形成されている。さらに
その上に、アルミナなどの非磁性材料による上部ギャッ
プ層６が形成されている。前記上部ギャップ層６の上に
は上部シールド層（下部コア層）７がパーマロイなどの
メッキにより形成されている。この上部シールド層７
は、インダクティブヘッドｈ2のリーディング側コア機
能と、読み出しヘッドｈ1の上部シールド機能とを兼用
したものとなっている。また読み出しヘッドｈ1では、
下部シールド層１と上部シールド層７との間隔によりギ
ャップ長Ｇｌ1が決定される。
【０００５】前記上部シールド層７の上には、アルミナ
などによるギャップ層（非磁性材料層）８とポリイミド
またはレジスト材料により形成された絶縁層（図示しな
い）が積層され、前記絶縁層の上には螺旋状となるよう
にパターン形成されたコイル層９が設けられている。前
記コイル層９はＣｕ（銅）などの電気抵抗の小さい非磁
性導電材料で形成されている。そして前記コイル層９は
ポリイミドまたはレジスト材料で形成された絶縁層（図
示しない）に囲まれ、前記絶縁層の上にパーマロイなど
の磁性材料で形成された上部コア層１０がメッキ形成さ
れている。なお、前記上部コア層１０は記録媒体に記録
磁界を与えるインダクティブヘッドｈ2のトレーリング
側コア部として機能している。
などによるギャップ層（非磁性材料層）８とポリイミド
またはレジスト材料により形成された絶縁層（図示しな
い）が積層され、前記絶縁層の上には螺旋状となるよう
にパターン形成されたコイル層９が設けられている。前
記コイル層９はＣｕ（銅）などの電気抵抗の小さい非磁
性導電材料で形成されている。そして前記コイル層９は
ポリイミドまたはレジスト材料で形成された絶縁層（図
示しない）に囲まれ、前記絶縁層の上にパーマロイなど
の磁性材料で形成された上部コア層１０がメッキ形成さ
れている。なお、前記上部コア層１０は記録媒体に記録
磁界を与えるインダクティブヘッドｈ2のトレーリング
側コア部として機能している。
【０００６】前記上部コア層１０は、図に示すように記
録媒体の対向側で上部シールド層下部コア層７の上に前
記ギャップ層８を介して対向し、記録媒体に記録磁界を
与える磁気ギャップ長Ｇｌ2の磁気ギャップが形成され
ている。そして、前記上部コア層１０の上にアルミナな
どの保護層１１が設けられている。読み出しヘッドｈ1
では、記録媒体の外部磁界（紙面に対して垂直方向）に
より、前記磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層の抵抗値が変
化する。読み出しヘッドｈ1では、この抵抗値の変化を
利用し記録媒体の信号を読み取っている。
録媒体の対向側で上部シールド層下部コア層７の上に前
記ギャップ層８を介して対向し、記録媒体に記録磁界を
与える磁気ギャップ長Ｇｌ2の磁気ギャップが形成され
ている。そして、前記上部コア層１０の上にアルミナな
どの保護層１１が設けられている。読み出しヘッドｈ1
では、記録媒体の外部磁界（紙面に対して垂直方向）に
より、前記磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層の抵抗値が変
化する。読み出しヘッドｈ1では、この抵抗値の変化を
利用し記録媒体の信号を読み取っている。
【０００７】ところで、ＭＲ層の上下にはシールド層
１，７が形成されており、このシールド層１，７の不規
則な磁区の変化によるバルクハウゼンノイズが相互作用
によりＭＲ層に伝わってしまい、ＭＲ層の出力信号に悪
影響を与える。前記ＭＲ層の出力信号の信頼性を向上さ
せるには、磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層へ流入する外
部ノイズを低減させる必要がある。そのためには下部シ
ールド層１及び上部シールド層７の磁化方向を磁化容易
軸方向（Ｘ方向）に揃えて単磁区化し、前記シールド層
１，７の磁化反転（磁気的な可逆性）を良好にする必要
があると考えられている。
１，７が形成されており、このシールド層１，７の不規
則な磁区の変化によるバルクハウゼンノイズが相互作用
によりＭＲ層に伝わってしまい、ＭＲ層の出力信号に悪
影響を与える。前記ＭＲ層の出力信号の信頼性を向上さ
せるには、磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層へ流入する外
部ノイズを低減させる必要がある。そのためには下部シ
ールド層１及び上部シールド層７の磁化方向を磁化容易
軸方向（Ｘ方向）に揃えて単磁区化し、前記シールド層
１，７の磁化反転（磁気的な可逆性）を良好にする必要
があると考えられている。
【０００８】前記シールド層１，７の磁化方向の制御方
法として、従来では、下部シールド層１及び上部シール
ド層７が、パーマロイやＣｏ（コバルト）系アモルファ
ス合金のように、一軸異方性を付与できる軟磁性材料で
形成されるときには、前記下部シールド層１及び上部シ
ールド層７の磁化容易軸方向が、図４に示すＸ方向に向
けられるように、磁場中で成膜及びアニール処理などが
施されたり、または成膜及びアニール処理後にＸ方向が
磁化容易軸方向になるように磁化されていた。
法として、従来では、下部シールド層１及び上部シール
ド層７が、パーマロイやＣｏ（コバルト）系アモルファ
ス合金のように、一軸異方性を付与できる軟磁性材料で
形成されるときには、前記下部シールド層１及び上部シ
ールド層７の磁化容易軸方向が、図４に示すＸ方向に向
けられるように、磁場中で成膜及びアニール処理などが
施されたり、または成膜及びアニール処理後にＸ方向が
磁化容易軸方向になるように磁化されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、磁場中で成膜
及びアニール処理などが施されても、前記下部シールド
層１及び上部シールド層７の磁化が、磁化容易軸方向
（Ｘ方向）に完全に揃わない。つまり、下部シールド層
１及び上部シールド層７には、平均的な磁化容易軸方向
よりもややずれた方向に傾いている磁気モーメントの集
団がいくつか存在している。即ち、微視的には磁気異方
性が分散した状態（異方性分散）となっている。
及びアニール処理などが施されても、前記下部シールド
層１及び上部シールド層７の磁化が、磁化容易軸方向
（Ｘ方向）に完全に揃わない。つまり、下部シールド層
１及び上部シールド層７には、平均的な磁化容易軸方向
よりもややずれた方向に傾いている磁気モーメントの集
団がいくつか存在している。即ち、微視的には磁気異方
性が分散した状態（異方性分散）となっている。
【００１０】シールド層１，７に異方性分散が発生して
いると、薄膜磁気ヘッド全体のヒステリシスは膨らみ、
保磁力が大きくなってしまう。このため、困難軸方向
（図示垂直方向）におけるシールド層１，７の磁気的な
可逆性が悪化するばかりでなく、磁気抵抗効果を発揮す
る磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層へ伝わるバルクハウゼ
ンノイズが増加し、特に高周波領域における再生特性に
関しては、出力信号の信頼性が著しく低下する。また、
シールド層１，７の磁気的な可逆性が悪化することで、
記録媒体の記録ノイズを磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層
から遮断するといったシールド層本来のシールド機能が
低下するという問題も生じる。
いると、薄膜磁気ヘッド全体のヒステリシスは膨らみ、
保磁力が大きくなってしまう。このため、困難軸方向
（図示垂直方向）におけるシールド層１，７の磁気的な
可逆性が悪化するばかりでなく、磁気抵抗効果を発揮す
る磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層へ伝わるバルクハウゼ
ンノイズが増加し、特に高周波領域における再生特性に
関しては、出力信号の信頼性が著しく低下する。また、
シールド層１，７の磁気的な可逆性が悪化することで、
記録媒体の記録ノイズを磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層
から遮断するといったシールド層本来のシールド機能が
低下するという問題も生じる。
【００１１】図５は、図４に示す薄膜磁気ヘッドの読み
出しヘッドｈ1の構造を改良した従来例であり、図５に
示す薄膜磁気ヘッドは、記録媒体の対向側から示した部
分拡大断面図である。図に示すように、Ｃｏ（コバル
ト）やパーマロイなどの軟磁性材料で形成された下部シ
ールド層１の上全体に、例えばＮｉ−Ｍｎ（ニッケル−
マンガン）合金製の反強磁性層２０が形成されている。
下部シールド層１と反強磁性層２０とが接して形成され
ると、前記下部シールド層１は前記反強磁性層２０との
界面での交換結合による交換異方性磁界により、図示Ｘ
方向が磁化容易軸方向になるように単磁区化されて固定
されている。
出しヘッドｈ1の構造を改良した従来例であり、図５に
示す薄膜磁気ヘッドは、記録媒体の対向側から示した部
分拡大断面図である。図に示すように、Ｃｏ（コバル
ト）やパーマロイなどの軟磁性材料で形成された下部シ
ールド層１の上全体に、例えばＮｉ−Ｍｎ（ニッケル−
マンガン）合金製の反強磁性層２０が形成されている。
下部シールド層１と反強磁性層２０とが接して形成され
ると、前記下部シールド層１は前記反強磁性層２０との
界面での交換結合による交換異方性磁界により、図示Ｘ
方向が磁化容易軸方向になるように単磁区化されて固定
されている。
【００１２】同じ様に、上部シールド層７の下にも反強
磁性層２１が形成されており、前記上部シールド層７の
磁化は前記反強磁性層２１との交換異方性磁界により図
示Ｘ方向が磁化容易軸方向となるように単磁区化されて
固定されている。このように、下部シールド層１及び上
部シールド層７の磁化が、反強磁性層２０，２１との交
換異方性磁界により図示Ｘ方向が磁化容易軸となるよう
に単磁区化され固定されると、前記シールド層１，７に
異方性分散が発生せず、従って薄膜磁気ヘッド全体の困
難軸方向（紙面に対して垂直方向）における保磁力は小
さくなり、シールド層１，７の磁気的な可逆性は良好に
なるものと思われる。その結果、磁気抵抗効果素子３の
ＭＲ層の出力はバルクハウゼンノイズのないものとな
る。
磁性層２１が形成されており、前記上部シールド層７の
磁化は前記反強磁性層２１との交換異方性磁界により図
示Ｘ方向が磁化容易軸方向となるように単磁区化されて
固定されている。このように、下部シールド層１及び上
部シールド層７の磁化が、反強磁性層２０，２１との交
換異方性磁界により図示Ｘ方向が磁化容易軸となるよう
に単磁区化され固定されると、前記シールド層１，７に
異方性分散が発生せず、従って薄膜磁気ヘッド全体の困
難軸方向（紙面に対して垂直方向）における保磁力は小
さくなり、シールド層１，７の磁気的な可逆性は良好に
なるものと思われる。その結果、磁気抵抗効果素子３の
ＭＲ層の出力はバルクハウゼンノイズのないものとな
る。
【００１３】しかし、図５に示す構造では、下部シール
ド層１及び上部シールド層７が反強磁性層２０，２１と
の界面での交換異方性磁界により図示Ｘ方向が磁化容易
軸となるように単磁区化され固定されてしまい、そのた
めに、前記下部シールド層１及び上部シールド層７にお
ける困難軸方向（図示垂直方向）の軟磁性特性は悪くな
り、前記シールド層１，７の困難軸方向における透磁率
が低下してしまう。透磁率の低下によりシールド層１，
７のシールド機能は低下し、従ってＭＲ層が記録ノイズ
を引き込みやすくなるなど、再生特性は悪化する。
ド層１及び上部シールド層７が反強磁性層２０，２１と
の界面での交換異方性磁界により図示Ｘ方向が磁化容易
軸となるように単磁区化され固定されてしまい、そのた
めに、前記下部シールド層１及び上部シールド層７にお
ける困難軸方向（図示垂直方向）の軟磁性特性は悪くな
り、前記シールド層１，７の困難軸方向における透磁率
が低下してしまう。透磁率の低下によりシールド層１，
７のシールド機能は低下し、従ってＭＲ層が記録ノイズ
を引き込みやすくなるなど、再生特性は悪化する。
【００１４】また、記録媒体からの洩れ磁界の分解能を
高めるために、下部シールド層１と上部シールド層７と
の間隔で決定されるギャップ長Ｇｌ1は短いことが好ま
しく、このために、下部ギャップ層２及び上部ギャップ
層６はできる限り薄く形成される。しかし、図５に示す
構造では、下部シールド層１の上に反強磁性層２０が、
上部シールド層７の下に反強磁性層２１が形成されてい
るために、前記ギャップ長Ｇｌ1は、前記反強磁性層２
０，２１の膜厚分だけ厚くなってしまい、狭ギャップ化
を図れないという問題点もある。
高めるために、下部シールド層１と上部シールド層７と
の間隔で決定されるギャップ長Ｇｌ1は短いことが好ま
しく、このために、下部ギャップ層２及び上部ギャップ
層６はできる限り薄く形成される。しかし、図５に示す
構造では、下部シールド層１の上に反強磁性層２０が、
上部シールド層７の下に反強磁性層２１が形成されてい
るために、前記ギャップ長Ｇｌ1は、前記反強磁性層２
０，２１の膜厚分だけ厚くなってしまい、狭ギャップ化
を図れないという問題点もある。
【００１５】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、下部シールド層及び上部シールド層の両側
に永久磁石材料製のハード膜を形成し、前記下部シール
ド層及び上部シールド層を単磁区化することにより、ヒ
ステリシスをなくし保磁力を小さくし、記録媒体に対し
て垂直方向におけるシールド層の磁気的な可逆性を良好
にし、磁気抵抗効果素子層の出力信号の信頼性を向上さ
せた薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としている。
ものであり、下部シールド層及び上部シールド層の両側
に永久磁石材料製のハード膜を形成し、前記下部シール
ド層及び上部シールド層を単磁区化することにより、ヒ
ステリシスをなくし保磁力を小さくし、記録媒体に対し
て垂直方向におけるシールド層の磁気的な可逆性を良好
にし、磁気抵抗効果素子層の出力信号の信頼性を向上さ
せた薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としている。
【００１６】また、本発明は、下部コア層及び上部コア
層の下側または上側に一定の間隔を空けて反強磁性層を
形成することにより、読み取りトラック領域における前
記シールド層が単磁区化され且つ良好な軟磁性特性を示
すようになり、シールド層の透磁率を高く維持でき、磁
気抵抗効果素子層の再生信号の信頼性を向上させた薄膜
磁気ヘッドを提供することを目的としている。
層の下側または上側に一定の間隔を空けて反強磁性層を
形成することにより、読み取りトラック領域における前
記シールド層が単磁区化され且つ良好な軟磁性特性を示
すようになり、シールド層の透磁率を高く維持でき、磁
気抵抗効果素子層の再生信号の信頼性を向上させた薄膜
磁気ヘッドを提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、下部シールド
層の上に下部ギャップ層を介して形成された磁気抵抗効
果素子層と、この磁気抵抗効果素子層にバイアス磁界を
与えるバイアス層と、前記磁気抵抗効果素子層に検出電
流を与える主電極層と、前記主電極層の上に上部ギャッ
プ層を介して形成された上部シールド層とを有する薄膜
磁気ヘッドにおいて、少なくとも一方のシールド層の両
側には、永久磁石製のハード膜が形成されていることを
特徴とするものである。
層の上に下部ギャップ層を介して形成された磁気抵抗効
果素子層と、この磁気抵抗効果素子層にバイアス磁界を
与えるバイアス層と、前記磁気抵抗効果素子層に検出電
流を与える主電極層と、前記主電極層の上に上部ギャッ
プ層を介して形成された上部シールド層とを有する薄膜
磁気ヘッドにおいて、少なくとも一方のシールド層の両
側には、永久磁石製のハード膜が形成されていることを
特徴とするものである。
【００１８】または本発明は、下部シールド層の上に下
部ギャップ層を介して形成された磁気抵抗効果素子層
と、この磁気抵抗効果素子層にバイアス磁界を与えるバ
イアス層と、前記磁気抵抗効果素子層に検出電流を与え
る主電極層と、前記主電極層の上に上部ギャップ層を介
して形成された読み出しヘッドの上部シールド機能と、
インダクティブヘッドのリーディング側コア機能とを兼
ね備えた上部シールド層と、記録媒体との対向部で前記
上部シールド層と磁気ギャップを介して対向する上部コ
ア層と、前記上部シールド層及び上部コア層に磁界を与
えるコイル層とを有する薄膜磁気ヘッドおいて、少なく
とも一方のシールド層の両側には、永久磁石材料製のハ
ード膜が形成されていることを特徴とするものである。
部ギャップ層を介して形成された磁気抵抗効果素子層
と、この磁気抵抗効果素子層にバイアス磁界を与えるバ
イアス層と、前記磁気抵抗効果素子層に検出電流を与え
る主電極層と、前記主電極層の上に上部ギャップ層を介
して形成された読み出しヘッドの上部シールド機能と、
インダクティブヘッドのリーディング側コア機能とを兼
ね備えた上部シールド層と、記録媒体との対向部で前記
上部シールド層と磁気ギャップを介して対向する上部コ
ア層と、前記上部シールド層及び上部コア層に磁界を与
えるコイル層とを有する薄膜磁気ヘッドおいて、少なく
とも一方のシールド層の両側には、永久磁石材料製のハ
ード膜が形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】本発明では、下部シールド層の幅寸法を
ａ、上部シールド層の幅寸法をｂ、磁気抵抗効果素子層
の幅寸法をｃ、上部コア層の幅寸法をＴｗとしたとき、
前記幅寸法ａ，ｂは、Ｔｗ＜（ａ，ｂ）≦５ｃなる関係
を満足することが好ましい。
ａ、上部シールド層の幅寸法をｂ、磁気抵抗効果素子層
の幅寸法をｃ、上部コア層の幅寸法をＴｗとしたとき、
前記幅寸法ａ，ｂは、Ｔｗ＜（ａ，ｂ）≦５ｃなる関係
を満足することが好ましい。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】下部シールド層の幅寸法ａ及び上部シール
ド層の幅寸法ｂが、短すぎる（トラック幅Ｔｗよりも小
さくなる）と、ハード膜と磁気抵抗効果素子層との距離
が短くなり、前記ハード膜からの洩れ磁界が磁気抵抗効
果素子層に磁気的な干渉を及ぼす恐れがある。また、幅
寸法ａ，ｂが長すぎると（５ｃ以上になる）、下部シー
ルド層及び上部シールド層の全ての磁化（磁気モーメン
ト）が、ハード膜からの洩れ磁界（残留磁化）により、
単磁区化されにくく、異方性分散が発生する可能性があ
る。また本発明では、前記下部シールド層及び上部シー
ルド層の飽和磁化をＭｓ、下部シールド層の膜厚をＬ
1、上部シールド層の膜厚をＬ2、ハード膜の残留磁化を
Ｍｒ、前記ハード膜の膜厚をＬ3としたとき、Ｍｓ・
（Ｌ1，Ｌ2）≦Ｍｒ・Ｌ3なる関係を満足することが好
ましい。このような関係を満足することで、下部シール
ド層及び上部シールド層の磁化は、ハード膜の残留磁化
Ｍｒにより容易に磁化容易軸方向に揃えられ単磁区化さ
れる。また、前記ハード膜の保磁力Ｈｃが、５００Ｏｅ
（エルステッド）以上であることが好ましい。
ド層の幅寸法ｂが、短すぎる（トラック幅Ｔｗよりも小
さくなる）と、ハード膜と磁気抵抗効果素子層との距離
が短くなり、前記ハード膜からの洩れ磁界が磁気抵抗効
果素子層に磁気的な干渉を及ぼす恐れがある。また、幅
寸法ａ，ｂが長すぎると（５ｃ以上になる）、下部シー
ルド層及び上部シールド層の全ての磁化（磁気モーメン
ト）が、ハード膜からの洩れ磁界（残留磁化）により、
単磁区化されにくく、異方性分散が発生する可能性があ
る。また本発明では、前記下部シールド層及び上部シー
ルド層の飽和磁化をＭｓ、下部シールド層の膜厚をＬ
1、上部シールド層の膜厚をＬ2、ハード膜の残留磁化を
Ｍｒ、前記ハード膜の膜厚をＬ3としたとき、Ｍｓ・
（Ｌ1，Ｌ2）≦Ｍｒ・Ｌ3なる関係を満足することが好
ましい。このような関係を満足することで、下部シール
ド層及び上部シールド層の磁化は、ハード膜の残留磁化
Ｍｒにより容易に磁化容易軸方向に揃えられ単磁区化さ
れる。また、前記ハード膜の保磁力Ｈｃが、５００Ｏｅ
（エルステッド）以上であることが好ましい。
【００２４】また、本発明は、下部シールド層の上に下
部ギャップ層を介して形成された磁気抵抗効果素子層
と、この磁気抵抗効果素子層にバイアス磁界を与えるバ
イアス層と、前記磁気抵抗効果素子層に検出電流を与え
る主電極層と、前記主電極層の上に上部ギャップ層を介
して形成された上部シールド層とを有する薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、前記下部シールド層の下または上には、一
定の間隔Ｔ1を空けて、反強磁性層が形成され、さらに
前記上部シールド層の下または上には、一定の間隔Ｔ2
を空けて反強磁性層が形成されていることを特徴とする
ものである。あるいは本発明は、下部シールド層の上に
下部ギャップ層を介して形成された磁気抵抗効果素子層
と、この磁気抵抗効果素子層にバイアス磁界を与えるバ
イアス層と、前記磁気抵抗効果素子層に検出電流を与え
る主電極層と、前記主電極層の上に上部ギャップ層を介
して形成された読み出しヘッドの上部シールド機能と、
インダクティブヘッドのリーディング側コア機能とを兼
ね備えた上部シールド層と、記録媒体との対向部で前記
上部シールド層と磁気ギャップを介して対向する上部コ
ア層と、前記上部シールド層及び上部コア層に磁界を与
えるコイル層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記
下部シールド層の下または上には、一定の間隔Ｔ1を空
けて、反強磁性層が形成され、さらに前記上部シールド
層の下または上には、一定の間隔Ｔ2を空けて反強磁性
層が形成されていることを特徴とするものである。
部ギャップ層を介して形成された磁気抵抗効果素子層
と、この磁気抵抗効果素子層にバイアス磁界を与えるバ
イアス層と、前記磁気抵抗効果素子層に検出電流を与え
る主電極層と、前記主電極層の上に上部ギャップ層を介
して形成された上部シールド層とを有する薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、前記下部シールド層の下または上には、一
定の間隔Ｔ1を空けて、反強磁性層が形成され、さらに
前記上部シールド層の下または上には、一定の間隔Ｔ2
を空けて反強磁性層が形成されていることを特徴とする
ものである。あるいは本発明は、下部シールド層の上に
下部ギャップ層を介して形成された磁気抵抗効果素子層
と、この磁気抵抗効果素子層にバイアス磁界を与えるバ
イアス層と、前記磁気抵抗効果素子層に検出電流を与え
る主電極層と、前記主電極層の上に上部ギャップ層を介
して形成された読み出しヘッドの上部シールド機能と、
インダクティブヘッドのリーディング側コア機能とを兼
ね備えた上部シールド層と、記録媒体との対向部で前記
上部シールド層と磁気ギャップを介して対向する上部コ
ア層と、前記上部シールド層及び上部コア層に磁界を与
えるコイル層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記
下部シールド層の下または上には、一定の間隔Ｔ1を空
けて、反強磁性層が形成され、さらに前記上部シールド
層の下または上には、一定の間隔Ｔ2を空けて反強磁性
層が形成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
【００２６】また、磁気抵抗効果素子層の幅寸法をｃ、
上部コア層の幅寸法をＴｗとしたとき、前記反強磁性層
間に空けられた一定の間隔Ｔ1，Ｔ2はＴｗ＜（Ｔ1，Ｔ
2）≦５ｃなる関係を満足することが好ましい。
上部コア層の幅寸法をＴｗとしたとき、前記反強磁性層
間に空けられた一定の間隔Ｔ1，Ｔ2はＴｗ＜（Ｔ1，Ｔ
2）≦５ｃなる関係を満足することが好ましい。
【００２７】反強磁性層間に空けられた一定の間隔Ｔ
1，Ｔ2が短すぎると（トラック幅Ｔｗよりも短い）、つ
まり前記反強磁性層と接触していない部分のシールド層
の幅（＝間隔Ｔ1，Ｔ2）が短くなりすぎると、反強磁性
層により固定されたシールド層（強磁性層）と磁気抵抗
効果素子層との距離が短くなり、反強磁性層によって固
定されたシールド層（強磁性層）からの洩れ磁界が、磁
気抵抗効果素子層に磁気的な干渉を及ぼしやすくなる。
また、シールド層が反強磁性層との界面での交換異方性
磁界により単磁区化され固定されてしまうという問題も
生じる。また、一定の間隔Ｔ1，Ｔ2が長すぎる（５ｃ以
上になる）、つまり前記反強磁性層と接触していない部
分のシールド層の幅（＝間隔Ｔ1，Ｔ2）が長くなりすぎ
ると、前記シールド層が反強磁性層との界面で発生する
交換異方性磁界により完全に単磁区化されにくくなる。
また本発明では、前記反強磁性層は、Ｐｔ−Ｍｎ（白金
−マンガン）系合金、Ｒｈ−Ｍｎ（ロジウム―マンガ
ン）系合金、Ｉｒ−Ｍｎ（イリジウム−マンガン）系合
金のいずれかの反強磁性材料で形成されていることが好
ましい。これらの反強磁性材料のうち、Ｐｔ−Ｍｎ系合
金とＰｄ−Ｍｎ系合金は、シールド層の上と下のどちら
に重ねられても、前記シールド層との界面で有効な交換
異方性磁界を発揮することができる。また、Ｉｒ−Ｍｎ
系合金は、シールド層の上に重ねられた場合に、シール
ド層との界面において交換結合を発揮できる。
1，Ｔ2が短すぎると（トラック幅Ｔｗよりも短い）、つ
まり前記反強磁性層と接触していない部分のシールド層
の幅（＝間隔Ｔ1，Ｔ2）が短くなりすぎると、反強磁性
層により固定されたシールド層（強磁性層）と磁気抵抗
効果素子層との距離が短くなり、反強磁性層によって固
定されたシールド層（強磁性層）からの洩れ磁界が、磁
気抵抗効果素子層に磁気的な干渉を及ぼしやすくなる。
また、シールド層が反強磁性層との界面での交換異方性
磁界により単磁区化され固定されてしまうという問題も
生じる。また、一定の間隔Ｔ1，Ｔ2が長すぎる（５ｃ以
上になる）、つまり前記反強磁性層と接触していない部
分のシールド層の幅（＝間隔Ｔ1，Ｔ2）が長くなりすぎ
ると、前記シールド層が反強磁性層との界面で発生する
交換異方性磁界により完全に単磁区化されにくくなる。
また本発明では、前記反強磁性層は、Ｐｔ−Ｍｎ（白金
−マンガン）系合金、Ｒｈ−Ｍｎ（ロジウム―マンガ
ン）系合金、Ｉｒ−Ｍｎ（イリジウム−マンガン）系合
金のいずれかの反強磁性材料で形成されていることが好
ましい。これらの反強磁性材料のうち、Ｐｔ−Ｍｎ系合
金とＰｄ−Ｍｎ系合金は、シールド層の上と下のどちら
に重ねられても、前記シールド層との界面で有効な交換
異方性磁界を発揮することができる。また、Ｉｒ−Ｍｎ
系合金は、シールド層の上に重ねられた場合に、シール
ド層との界面において交換結合を発揮できる。
【００２８】本発明では、シールド層の両側に永久磁石
製のハード膜が形成され、前記シールド層の磁化が、前
記ハード膜からの洩れ磁界（残留磁化）により磁化容易
軸方向に揃えられている。このため、前記シールド層に
異方性分散が発生しなくなり、従って薄膜磁気ヘッド全
体のヒステリシスがなくなり、保磁力が非常に小さくな
る。
製のハード膜が形成され、前記シールド層の磁化が、前
記ハード膜からの洩れ磁界（残留磁化）により磁化容易
軸方向に揃えられている。このため、前記シールド層に
異方性分散が発生しなくなり、従って薄膜磁気ヘッド全
体のヒステリシスがなくなり、保磁力が非常に小さくな
る。
【００２９】保磁力が小さくなることにより、シールド
層の磁化困難軸方向（記録媒体に対して垂直方向）にお
ける磁気的な可逆性が良好となり、磁気抵抗効果素子層
の再生出力信号の信頼性が向上する。
層の磁化困難軸方向（記録媒体に対して垂直方向）にお
ける磁気的な可逆性が良好となり、磁気抵抗効果素子層
の再生出力信号の信頼性が向上する。
【００３０】または、本発明では、シールド層の上また
は下に一定の間隔を空けて反強磁性層が形成される。従
来では図５に示すように下部シールド層１の上と上部シ
ールド層７の下全体に反強磁性層２０，２１が形成され
ていたが、このような構造では、シールド層が反強磁性
層との界面での交換異方性磁界により前記シールド層全
体の磁化が固定されてしまい、シールド層の軟磁性特性
が悪化するといった問題点があった。
は下に一定の間隔を空けて反強磁性層が形成される。従
来では図５に示すように下部シールド層１の上と上部シ
ールド層７の下全体に反強磁性層２０，２１が形成され
ていたが、このような構造では、シールド層が反強磁性
層との界面での交換異方性磁界により前記シールド層全
体の磁化が固定されてしまい、シールド層の軟磁性特性
が悪化するといった問題点があった。
【００３１】本発明では、図５に示す薄膜磁気ヘッドの
構造を改良し、例えば図２に示すように、反強磁性層１
４，１５が一定の間隔Ｔ1，Ｔ2を空けて形成されてい
る。このような構造とすることで、シールド層１，７全
体の磁化が交換異方性磁界により固定されることがな
く、反強磁性層１４，１５と接触する部分のシールド層
１，７のみが交換異方性磁界により固定されることとな
る。交換異方性磁界により固定されていない部分のシー
ルド層１，７は、交換結合磁界により固定されて単磁区
化されているシールド層１，７からの磁界により単磁区
化されていくが、反強磁性層と接触していないため、記
録媒体からの記録磁界により磁化反転できる程度の軟磁
性特性を有するものとなり、従来のようにシールド層
１，７全体の磁化が強固に固定されることがない。
構造を改良し、例えば図２に示すように、反強磁性層１
４，１５が一定の間隔Ｔ1，Ｔ2を空けて形成されてい
る。このような構造とすることで、シールド層１，７全
体の磁化が交換異方性磁界により固定されることがな
く、反強磁性層１４，１５と接触する部分のシールド層
１，７のみが交換異方性磁界により固定されることとな
る。交換異方性磁界により固定されていない部分のシー
ルド層１，７は、交換結合磁界により固定されて単磁区
化されているシールド層１，７からの磁界により単磁区
化されていくが、反強磁性層と接触していないため、記
録媒体からの記録磁界により磁化反転できる程度の軟磁
性特性を有するものとなり、従来のようにシールド層
１，７全体の磁化が強固に固定されることがない。
【００３２】このため反強磁性層と接触していない部分
のシールド層１，７の磁気的な可逆性は良好となり、前
記シールド層１，７の透磁率は高くなり、磁気抵抗効果
素子層の再生出力信号の信頼性が向上する。
のシールド層１，７の磁気的な可逆性は良好となり、前
記シールド層１，７の透磁率は高くなり、磁気抵抗効果
素子層の再生出力信号の信頼性が向上する。
【００３３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態の
薄膜磁気ヘッドを示すものであり、記録媒体の対向側か
ら示した拡大断面である。なお、ハードディスクなどの
磁気記録媒体の移動方向はＹ方向であり、磁気記録媒体
からの洩れ磁界の方向はＺ方向である。図１に示す薄膜
磁気ヘッドは、浮上式ヘッドを構成するスライダのトレ
ーリング側端面に形成されたものであり、読み出しヘッ
ドｈ1と、記録用のインダクティブヘッドｈ2とが積層さ
れたものとなっている。
薄膜磁気ヘッドを示すものであり、記録媒体の対向側か
ら示した拡大断面である。なお、ハードディスクなどの
磁気記録媒体の移動方向はＹ方向であり、磁気記録媒体
からの洩れ磁界の方向はＺ方向である。図１に示す薄膜
磁気ヘッドは、浮上式ヘッドを構成するスライダのトレ
ーリング側端面に形成されたものであり、読み出しヘッ
ドｈ1と、記録用のインダクティブヘッドｈ2とが積層さ
れたものとなっている。
【００３４】読み出しヘッドｈ1は、磁気抵抗効果を利
用してハードディスクなどの記録媒体からの洩れ磁界を
検出し、記録信号を読み取るものである。スライダのト
レーリング側端面には、軟磁性材料製の下部シールド層
１が幅寸法ａにより形成されている。前記下部シールド
層１は、パーマロイやＣｏ（コバルト）系アモルファス
合金のように一軸異方性を持つ軟磁性材や、センダスト
のように等方的な軟磁性材料により形成される。
用してハードディスクなどの記録媒体からの洩れ磁界を
検出し、記録信号を読み取るものである。スライダのト
レーリング側端面には、軟磁性材料製の下部シールド層
１が幅寸法ａにより形成されている。前記下部シールド
層１は、パーマロイやＣｏ（コバルト）系アモルファス
合金のように一軸異方性を持つ軟磁性材や、センダスト
のように等方的な軟磁性材料により形成される。
【００３５】前記下部シールド層１の両側にはハード膜
１２，１２が形成されている。このハード膜１２，１２
は、例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）系合金、Ｃｏ
−Ｐｄ−Ｃｒ（コバルト−パラジウム−コバルト）系合
金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ（コバルト−クロム−タンタル）
系合金などの永久磁石材料（硬磁性材料）で形成され
る。前記ハード膜１２，１２は、Ｘ方向に磁化されてお
り、これにより下部シールド層１は、Ｘ方向が磁化容易
軸方向になるように単磁区化される。
１２，１２が形成されている。このハード膜１２，１２
は、例えばＣｏ−Ｐｔ（コバルト−白金）系合金、Ｃｏ
−Ｐｄ−Ｃｒ（コバルト−パラジウム−コバルト）系合
金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ（コバルト−クロム−タンタル）
系合金などの永久磁石材料（硬磁性材料）で形成され
る。前記ハード膜１２，１２は、Ｘ方向に磁化されてお
り、これにより下部シールド層１は、Ｘ方向が磁化容易
軸方向になるように単磁区化される。
【００３６】前記下部シールド層１及びハード膜１２，
１２の上には、Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）などの非磁性材料
により形成された下部ギャップ層２が設けられている。
下部ギャップ層２の上には磁気抵抗効果素子層３が、幅
寸法ｃにより設けられている。磁気抵抗効果素子層３は
三層構造であり、下から軟磁性材料（Ｃｏ−Ｚｒ−Ｍｏ
系合金またはＮｉ−Ｆｅ−Ｎｂ系合金）によるＳＡＬ
層、非磁性材料製のＳＨＵＮＴ層（例えばＴａ（タンタ
ル）、磁気抵抗効果を有するＭＲ層（Ｆｅ−Ｎｉ系合
金）により形成されている。磁気抵抗効果素子層３の両
側には、ＭＲ層にバイアス磁界を与えるハードバイアス
層４と、ＭＲ層に検出電流を与える主電極層５（Ｗ（タ
ングステン）またはＣｕ（銅））が形成されている。
１２の上には、Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）などの非磁性材料
により形成された下部ギャップ層２が設けられている。
下部ギャップ層２の上には磁気抵抗効果素子層３が、幅
寸法ｃにより設けられている。磁気抵抗効果素子層３は
三層構造であり、下から軟磁性材料（Ｃｏ−Ｚｒ−Ｍｏ
系合金またはＮｉ−Ｆｅ−Ｎｂ系合金）によるＳＡＬ
層、非磁性材料製のＳＨＵＮＴ層（例えばＴａ（タンタ
ル）、磁気抵抗効果を有するＭＲ層（Ｆｅ−Ｎｉ系合
金）により形成されている。磁気抵抗効果素子層３の両
側には、ＭＲ層にバイアス磁界を与えるハードバイアス
層４と、ＭＲ層に検出電流を与える主電極層５（Ｗ（タ
ングステン）またはＣｕ（銅））が形成されている。
【００３７】前記ハードバイアス層４はＸ方向に磁化さ
れており、これにより磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層は
Ｘ方向に単磁区化されている。さらに、前記磁気抵抗効
果素子層３及び主電極層５の上には、アルミナなどによ
る上部ギャップ層６が形成されている。前記上部ギャッ
プ層６の上には、読み出しヘッドｈ1の上部シールド機
能とインダクティブヘッドｈ2のリーディング側コア機
能とを兼用する上部シールド層（下部コア層）７が形成
されている。図に示すように、前記上部シールド層７
は、前述した下部シールド層１と同程度の幅寸法ｂによ
り形成されている。
れており、これにより磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層は
Ｘ方向に単磁区化されている。さらに、前記磁気抵抗効
果素子層３及び主電極層５の上には、アルミナなどによ
る上部ギャップ層６が形成されている。前記上部ギャッ
プ層６の上には、読み出しヘッドｈ1の上部シールド機
能とインダクティブヘッドｈ2のリーディング側コア機
能とを兼用する上部シールド層（下部コア層）７が形成
されている。図に示すように、前記上部シールド層７
は、前述した下部シールド層１と同程度の幅寸法ｂによ
り形成されている。
【００３８】前記上部シールド層７の両側にはハード膜
１３，１３が形成されている。このハード膜１３，１３
は、下部シールド層１の両側に形成されているハード膜
１２，１２と同じ様に永久磁石材料により形成されてい
る。前記ハード膜１３，１３はＸ方向に磁化されてお
り、これにより前記上部シールド層７の磁化はＸ方向が
磁化容易軸方向となるように単磁区化される。
１３，１３が形成されている。このハード膜１３，１３
は、下部シールド層１の両側に形成されているハード膜
１２，１２と同じ様に永久磁石材料により形成されてい
る。前記ハード膜１３，１３はＸ方向に磁化されてお
り、これにより前記上部シールド層７の磁化はＸ方向が
磁化容易軸方向となるように単磁区化される。
【００３９】ここで、下部シールド層１及び上部シール
ド層７の飽和磁化をＭｓ、下部シールド層１の膜厚をＬ
1、上部シールド層の膜厚７をＬ2、ハード膜１２，１３
の残留磁化をＭｒ、前記ハード膜の膜厚１２，１３をＬ
3としたとき、Ｍｓ・（Ｌ1，Ｌ2）≦Ｍｒ・Ｌ3なる関係
を満たすことが好ましい。このような関係を満たすこと
で、下部シールド層１及び上部シールド層７の磁化は、
ハード膜１２，１３の残留磁化により容易に単磁区化さ
れるものと思われる。
ド層７の飽和磁化をＭｓ、下部シールド層１の膜厚をＬ
1、上部シールド層の膜厚７をＬ2、ハード膜１２，１３
の残留磁化をＭｒ、前記ハード膜の膜厚１２，１３をＬ
3としたとき、Ｍｓ・（Ｌ1，Ｌ2）≦Ｍｒ・Ｌ3なる関係
を満たすことが好ましい。このような関係を満たすこと
で、下部シールド層１及び上部シールド層７の磁化は、
ハード膜１２，１３の残留磁化により容易に単磁区化さ
れるものと思われる。
【００４０】また、ハード膜１２，１３の保磁力Ｈｃは
５００Ｏｅ（エルステッド）以上であることが好まし
い。ハード膜１２，１３を保磁力を高くすることで、外
部磁界などにより、前記ハード膜１２，１３の磁化方向
（図示Ｘ方向）が変化することなく、磁化方向が安定に
保持されるからである。さらに、後述する上部コア層１
０の先端部１０ａの幅寸法をＴｗ（トラック幅）とした
とき、下部シールド層１の幅寸法ａ、及び上部シールド
層７の幅寸法ｂと磁気抵抗効果素子層３の幅寸法ｃと前
記トラック幅Ｔｗとの関係は、Ｔｗ＜（ａ，ｂ）≦５ｃ
であることが好ましい。
５００Ｏｅ（エルステッド）以上であることが好まし
い。ハード膜１２，１３を保磁力を高くすることで、外
部磁界などにより、前記ハード膜１２，１３の磁化方向
（図示Ｘ方向）が変化することなく、磁化方向が安定に
保持されるからである。さらに、後述する上部コア層１
０の先端部１０ａの幅寸法をＴｗ（トラック幅）とした
とき、下部シールド層１の幅寸法ａ、及び上部シールド
層７の幅寸法ｂと磁気抵抗効果素子層３の幅寸法ｃと前
記トラック幅Ｔｗとの関係は、Ｔｗ＜（ａ，ｂ）≦５ｃ
であることが好ましい。
【００４１】シールド層１，７の幅寸法ａ，ｂが短すぎ
ると（トラック幅Ｔｗよりも短くなる）、ハード膜１
２，１３と磁気抵抗効果素子層３との距離が短くなりす
ぎ、前記ハード膜１２，１３から洩れ磁界が、磁気抵抗
効果素子層３に磁気的な干渉を及ぼす可能性がある。ま
た、幅寸法ａ，ｂが長すぎると（５ｃ以上となる）、シ
ールド層１，７がハード膜１２，１３からの洩れ磁界
（残留磁化）により完全に単磁区化されにくく、シール
ド層１，７に異方性分散が発生する可能性がある。異方
性分散が発生すると、保磁力が大きくなり、磁気抵抗効
果素子層３のＭＲ層及びシールド層１，７の磁気的な可
逆性が悪化する。
ると（トラック幅Ｔｗよりも短くなる）、ハード膜１
２，１３と磁気抵抗効果素子層３との距離が短くなりす
ぎ、前記ハード膜１２，１３から洩れ磁界が、磁気抵抗
効果素子層３に磁気的な干渉を及ぼす可能性がある。ま
た、幅寸法ａ，ｂが長すぎると（５ｃ以上となる）、シ
ールド層１，７がハード膜１２，１３からの洩れ磁界
（残留磁化）により完全に単磁区化されにくく、シール
ド層１，７に異方性分散が発生する可能性がある。異方
性分散が発生すると、保磁力が大きくなり、磁気抵抗効
果素子層３のＭＲ層及びシールド層１，７の磁気的な可
逆性が悪化する。
【００４２】次に、図１に示すように、上部シールド層
（下部コア層）７及びハード膜１３，１３の上にはアル
ミナなどによるギャップ層（非磁性材料層）８が形成さ
れ、その上にポリイミドまたはレジスト材料製の絶縁層
（図示しない）を介して平面的に螺旋状となるようにパ
ターン形成されたコイル層９が設けられている。なお、
前記コイル層９はＣｕ（銅）などの電気抵抗の小さい非
磁性導電性材料で形成されている。さらに、前記コイル
層９はポリイミドまたはレジスト材料で形成された絶縁
層（図示しない）に囲まれ、前記絶縁層の上にインダク
ティブヘッドｈ2のトレーリング側コア部となる軟磁性
材料製の上部コア層１０が形成されている。なお、前記
上部コア層１０の幅寸法Ｔｗが、トラック幅となってい
る。
（下部コア層）７及びハード膜１３，１３の上にはアル
ミナなどによるギャップ層（非磁性材料層）８が形成さ
れ、その上にポリイミドまたはレジスト材料製の絶縁層
（図示しない）を介して平面的に螺旋状となるようにパ
ターン形成されたコイル層９が設けられている。なお、
前記コイル層９はＣｕ（銅）などの電気抵抗の小さい非
磁性導電性材料で形成されている。さらに、前記コイル
層９はポリイミドまたはレジスト材料で形成された絶縁
層（図示しない）に囲まれ、前記絶縁層の上にインダク
ティブヘッドｈ2のトレーリング側コア部となる軟磁性
材料製の上部コア層１０が形成されている。なお、前記
上部コア層１０の幅寸法Ｔｗが、トラック幅となってい
る。
【００４３】図１に示すように、前記上部コア層１０の
先端部１０ａは上部シールド層７の上に前記非磁性材料
層８を介して対向し、記録媒体に記録磁界を与える磁気
ギャップ長Ｇｌ2の磁気ギャップが形成されている。ま
た前記上部コア層１０の上には、アルミナなどの保護層
１１が設けられている。インダクティブヘッドｈ2で
は、コイル層９に記録電流が与えられ、コイル層９から
上部シールド層７及び上部コア層１０に記録磁界が誘導
される。そして、磁気ギャップ長Ｇｌ2の部分で上部シ
ールド層７と上部コア層１０の先端部１０ａとの間の洩
れ磁界により、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信
号が記録される。また、インダクティブヘッドｈ2にお
いて、ハードディスクなどの記録媒体に対して高密度に
磁気信号を記録できるようにするために、インダクティ
ブヘッドｈ2の磁気ギャップ長Ｇｌ2はできる限り短く形
成される。
先端部１０ａは上部シールド層７の上に前記非磁性材料
層８を介して対向し、記録媒体に記録磁界を与える磁気
ギャップ長Ｇｌ2の磁気ギャップが形成されている。ま
た前記上部コア層１０の上には、アルミナなどの保護層
１１が設けられている。インダクティブヘッドｈ2で
は、コイル層９に記録電流が与えられ、コイル層９から
上部シールド層７及び上部コア層１０に記録磁界が誘導
される。そして、磁気ギャップ長Ｇｌ2の部分で上部シ
ールド層７と上部コア層１０の先端部１０ａとの間の洩
れ磁界により、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信
号が記録される。また、インダクティブヘッドｈ2にお
いて、ハードディスクなどの記録媒体に対して高密度に
磁気信号を記録できるようにするために、インダクティ
ブヘッドｈ2の磁気ギャップ長Ｇｌ2はできる限り短く形
成される。
【００４４】本発明では、下部シールド層１及び上部シ
ールド層７の両側に永久磁石材料製のハード膜１２，１
３，が形成されており、前記下部シールド層１及び上部
シールド層７は、ハード膜１２，１３との接触面からの
洩れ磁界（残留磁化）により、Ｘ方向が磁化容易軸方向
となるように単磁区化されている。このため薄膜磁気ヘ
ッド全体としてのヒステリシスがなくなり、保磁力は非
常に小さくなる。従って、シールド層１，７の困難軸方
向（図示垂直方向）における磁気的な可逆性が良好にな
り、磁気抵抗効果素子層３の再生出力信号の信頼性を向
上でき、特に高周波領域に対応できる。また、シールド
層１，７の磁気的な可逆性が良好になることにより、磁
気抵抗効果素子層３のＭＲ層を記録ノイズから遮断する
といったシールド機能が向上する。さらに、シールド材
料の選択性が広がるといった効果も期待できる。
ールド層７の両側に永久磁石材料製のハード膜１２，１
３，が形成されており、前記下部シールド層１及び上部
シールド層７は、ハード膜１２，１３との接触面からの
洩れ磁界（残留磁化）により、Ｘ方向が磁化容易軸方向
となるように単磁区化されている。このため薄膜磁気ヘ
ッド全体としてのヒステリシスがなくなり、保磁力は非
常に小さくなる。従って、シールド層１，７の困難軸方
向（図示垂直方向）における磁気的な可逆性が良好にな
り、磁気抵抗効果素子層３の再生出力信号の信頼性を向
上でき、特に高周波領域に対応できる。また、シールド
層１，７の磁気的な可逆性が良好になることにより、磁
気抵抗効果素子層３のＭＲ層を記録ノイズから遮断する
といったシールド機能が向上する。さらに、シールド材
料の選択性が広がるといった効果も期待できる。
【００４５】図２は、本発明の第２の実施形態の薄膜磁
気ヘッドを示すものであり、記録媒体の対向側から示し
た部分拡大断面である。さらに、図３は、本発明の第３
の実施形態の薄膜磁気ヘッドを示すものであり、記録媒
体の対向側から示した部分拡大断面図である。なお、ハ
ードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向はＹ方向で
あり、磁気記録媒体からの洩れ磁界の方向はＺ方向であ
る。図に示すように、パーマロイ、Ｃｏ（コバルト）ま
たはＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏ（ニッケル−鉄−コバルト）系合
金などで形成された下部シールド層１の下側には、一定
の間隔Ｔ1を空けて、反強磁性層１４，１４が形成され
ている。
気ヘッドを示すものであり、記録媒体の対向側から示し
た部分拡大断面である。さらに、図３は、本発明の第３
の実施形態の薄膜磁気ヘッドを示すものであり、記録媒
体の対向側から示した部分拡大断面図である。なお、ハ
ードディスクなどの磁気記録媒体の移動方向はＹ方向で
あり、磁気記録媒体からの洩れ磁界の方向はＺ方向であ
る。図に示すように、パーマロイ、Ｃｏ（コバルト）ま
たはＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏ（ニッケル−鉄−コバルト）系合
金などで形成された下部シールド層１の下側には、一定
の間隔Ｔ1を空けて、反強磁性層１４，１４が形成され
ている。
【００４６】反強磁性層１４，１４と下部シールド層１
とが積層された状態で、所定の大きさの磁界中で熱処理
を施すことにより、前記両層の界面で交換異方性磁界が
得られ、反強磁性層１４，１４上の下部シールド層１の
磁化方向がＸ方向に固定される。一方、反強磁性層１
４，１４が形成されていない幅寸法Ｔ1上の下部シール
ド層１は、前記反強磁性層１４，１４との交換異方性磁
界により、磁化方向がＸ方向に固定された下部シールド
層１からの磁界により単磁区化されて、磁化方向がＸ方
向に揃えられ、よって前記下部シールド層１全体がＸ方
向に単磁区化されていく。また、反強磁性層１４，１４
に一定の間隔Ｔ1を空けることで、Ｔ1の範囲の前記下部
シールド層１の磁化が固定されることなく、良好な軟磁
性特性を有して単磁区化されているため、前記下部シー
ルド層１の紙面垂直方向における磁気的な可逆性は良好
なものとなっている。
とが積層された状態で、所定の大きさの磁界中で熱処理
を施すことにより、前記両層の界面で交換異方性磁界が
得られ、反強磁性層１４，１４上の下部シールド層１の
磁化方向がＸ方向に固定される。一方、反強磁性層１
４，１４が形成されていない幅寸法Ｔ1上の下部シール
ド層１は、前記反強磁性層１４，１４との交換異方性磁
界により、磁化方向がＸ方向に固定された下部シールド
層１からの磁界により単磁区化されて、磁化方向がＸ方
向に揃えられ、よって前記下部シールド層１全体がＸ方
向に単磁区化されていく。また、反強磁性層１４，１４
に一定の間隔Ｔ1を空けることで、Ｔ1の範囲の前記下部
シールド層１の磁化が固定されることなく、良好な軟磁
性特性を有して単磁区化されているため、前記下部シー
ルド層１の紙面垂直方向における磁気的な可逆性は良好
なものとなっている。
【００４７】前記下部シールド層１上には、非磁性材料
製の下部ギャップ層２が形成されており、前記下部ギャ
ップ層２上には、磁気抵抗効果素子層３が積層されてい
る。前記磁気抵抗効果素子層３の両側には、ハードバイ
アス層４及び主電極層５が積層され、さらにその上に、
非磁性材料製の上部ギャップ層６が形成されている。前
記上部ギャップ層６の上には、読み出しヘッドｈ1の上
部シールド機能とインダクティブヘッドｈ2のリーディ
ング側コア機能とを兼用する上部シールド層（下部コア
層）７が形成されている。
製の下部ギャップ層２が形成されており、前記下部ギャ
ップ層２上には、磁気抵抗効果素子層３が積層されてい
る。前記磁気抵抗効果素子層３の両側には、ハードバイ
アス層４及び主電極層５が積層され、さらにその上に、
非磁性材料製の上部ギャップ層６が形成されている。前
記上部ギャップ層６の上には、読み出しヘッドｈ1の上
部シールド機能とインダクティブヘッドｈ2のリーディ
ング側コア機能とを兼用する上部シールド層（下部コア
層）７が形成されている。
【００４８】前記上部シールド層７の上には、一定の幅
寸法Ｔ2を空けて反強磁性層１５，１５が形成されてい
る。反強磁性層１５，１５と接する部分の上部シールド
層７は、反強磁性層１５，１５との界面での交換異方性
磁界によりＸ方向が磁化容易軸となるように単磁区化さ
れて固定され、反強磁性層と接しない部分の上部シール
ド層７の磁化はＸ方向が磁化容易軸となるように揃えら
れ、よって前記上部シールド層７全体がＸ方向に単磁区
化される。さらに、前記反強磁性層１５，１５及び幅寸
法Ｔ2の上部シールド層７の上には、ギャップ層（図示
しない）を介して前記上部シールド層７と対向する位置
に上部コア層１０の先端部１０ａが形成されている。前
記上部コア層１０の先端部１０ａは幅寸法Ｔｗで形成さ
れており、この幅寸法Ｔｗがトラック幅となっている。
寸法Ｔ2を空けて反強磁性層１５，１５が形成されてい
る。反強磁性層１５，１５と接する部分の上部シールド
層７は、反強磁性層１５，１５との界面での交換異方性
磁界によりＸ方向が磁化容易軸となるように単磁区化さ
れて固定され、反強磁性層と接しない部分の上部シール
ド層７の磁化はＸ方向が磁化容易軸となるように揃えら
れ、よって前記上部シールド層７全体がＸ方向に単磁区
化される。さらに、前記反強磁性層１５，１５及び幅寸
法Ｔ2の上部シールド層７の上には、ギャップ層（図示
しない）を介して前記上部シールド層７と対向する位置
に上部コア層１０の先端部１０ａが形成されている。前
記上部コア層１０の先端部１０ａは幅寸法Ｔｗで形成さ
れており、この幅寸法Ｔｗがトラック幅となっている。
【００４９】次に、図３に示す薄膜磁気ヘッドの構造と
図２に示す薄膜磁気ヘッドの構造とを比較してみると、
図３に示す薄膜磁気ヘッドでは、下部シールド層１の上
に一定の幅寸法Ｔ1を空けて反強磁性層１４，１４が形
成されており、これ以外の点では図２及び図３に示す薄
膜磁気ヘッドは全く同じ構造となっている。図３に示す
薄膜磁気ヘッドの下部シールド層１及び上部シールド層
７も、図２に示す下部シールド層１及び上部シールド層
７と同じ様に、反強磁性層１４，１５との界面での交換
異方性磁界によりＸ方向に単磁区化されている。
図２に示す薄膜磁気ヘッドの構造とを比較してみると、
図３に示す薄膜磁気ヘッドでは、下部シールド層１の上
に一定の幅寸法Ｔ1を空けて反強磁性層１４，１４が形
成されており、これ以外の点では図２及び図３に示す薄
膜磁気ヘッドは全く同じ構造となっている。図３に示す
薄膜磁気ヘッドの下部シールド層１及び上部シールド層
７も、図２に示す下部シールド層１及び上部シールド層
７と同じ様に、反強磁性層１４，１５との界面での交換
異方性磁界によりＸ方向に単磁区化されている。
【００５０】ところで、図２に示す薄膜磁気ヘッドは、
図３に示す薄膜磁気ヘッドに比べて狭ギャップ化という
点で優れた構造となっている。図２に示すように、下部
シールド層１と上部シールド層７との間隔によって決定
されるギャップ長Ｇｌ1は、図３に示すギャップ長Ｇｌ1
に比べて短くなっていることがわかる。これは、図３で
は、下部シールド層１の上に反強磁性層１４，１４が形
成されているためであり、この反強磁性層１４，１４の
膜厚分だけ図３に示すギャップ長Ｇｌ1は長くなってい
る。
図３に示す薄膜磁気ヘッドに比べて狭ギャップ化という
点で優れた構造となっている。図２に示すように、下部
シールド層１と上部シールド層７との間隔によって決定
されるギャップ長Ｇｌ1は、図３に示すギャップ長Ｇｌ1
に比べて短くなっていることがわかる。これは、図３で
は、下部シールド層１の上に反強磁性層１４，１４が形
成されているためであり、この反強磁性層１４，１４の
膜厚分だけ図３に示すギャップ長Ｇｌ1は長くなってい
る。
【００５１】なお、ギャップ長Ｇｌ1が短くなることに
より、記録媒体からの洩れ磁界の分解能を高めることが
可能となる。また、他の実施形態として図２に示す上部
シールド層７の上に形成されている反強磁性層１５，１
５が前記上部シールド層７の下側に形成され、シールド
層１，７の下側に反強磁性層１４，１５が形成されてい
る構造としてもよい。
より、記録媒体からの洩れ磁界の分解能を高めることが
可能となる。また、他の実施形態として図２に示す上部
シールド層７の上に形成されている反強磁性層１５，１
５が前記上部シールド層７の下側に形成され、シールド
層１，７の下側に反強磁性層１４，１５が形成されてい
る構造としてもよい。
【００５２】本発明では、反強磁性層１４，１５を構成
する反強磁性材料として、Ｐｔ−Ｍｎ（白金−マンガ
ン）系合金、Ｉｒ−Ｍｎ（イリジウム−マンガン）系合
金、Ｒｈ−Ｍｎ（ロジウム−マンガン）系合金などを例
示できるが、これらの反強磁性材料のうち、Ｉｒ−Ｍｎ
系合金は、その上にシールド層が形成される場合、交換
結合を発揮できないという性質を有している。つまり図
２に示すように反強磁性層１４，１４上にシールド層１
が形成されるような場合は、シールド層１，７の上と下
のどちらに重ねられても、交換異方性磁界を発揮できる
Ｐｔ―Ｍｎ系合金やＲｈ―Ｍｎ系合金を使用することが
好ましい。
する反強磁性材料として、Ｐｔ−Ｍｎ（白金−マンガ
ン）系合金、Ｉｒ−Ｍｎ（イリジウム−マンガン）系合
金、Ｒｈ−Ｍｎ（ロジウム−マンガン）系合金などを例
示できるが、これらの反強磁性材料のうち、Ｉｒ−Ｍｎ
系合金は、その上にシールド層が形成される場合、交換
結合を発揮できないという性質を有している。つまり図
２に示すように反強磁性層１４，１４上にシールド層１
が形成されるような場合は、シールド層１，７の上と下
のどちらに重ねられても、交換異方性磁界を発揮できる
Ｐｔ―Ｍｎ系合金やＲｈ―Ｍｎ系合金を使用することが
好ましい。
【００５３】なお、図２に示す上部シールド層７上に形
成されている反強磁性層１５及び図３に示す反強磁性層
１４，１５には、前述した反強磁性材料のどれでも使用
可能である。また、前述した反強磁性材料以外に従来か
ら使用されているＦｅ−Ｍｎ（鉄−マンガン）系合金や
Ｎｉ−Ｍｎ（ニッケル−マンガン）系合金などを使用し
てもよい。
成されている反強磁性層１５及び図３に示す反強磁性層
１４，１５には、前述した反強磁性材料のどれでも使用
可能である。また、前述した反強磁性材料以外に従来か
ら使用されているＦｅ−Ｍｎ（鉄−マンガン）系合金や
Ｎｉ−Ｍｎ（ニッケル−マンガン）系合金などを使用し
てもよい。
【００５４】本発明では、少なくとも下部シールド層１
の上または下に一定の幅寸法Ｔ1を空けて反強磁性層１
４，１４が形成され、さらに上部シールド層７の上また
は下に一定の幅寸法Ｔ2を空けて反強磁性層１５，１５
が形成されている。このため、反強磁性層１４，１５と
接する部分のシールド層１，７は、反強磁性層１４，１
５との界面での交換異方性磁界によりＸ方向が磁化容易
軸となるように固定され単磁区化される。また、反強磁
性層１４，１５と接しない部分のシールド層１，７は、
交換結合磁界によりＸ方向が磁化容易軸となるように固
定されて単磁区化された部分のシールド層１，７からの
磁界により、Ｘ方向が磁化容易軸となるように磁化が揃
えられて単磁区化され、よってシールド層１，７全体が
単磁区化されるようになっている。また、反強磁性層１
４，１５が一定の間隔Ｔ1，Ｔ2を空けて形成されること
で、Ｔ1，Ｔ2の範囲のシールド層１，７の磁化が固定さ
れることがなく、良好な軟磁性特性を示し、よって前記
シールド層１，７の困難軸方向（紙面垂直方向）におけ
る磁気的な可逆性が良好になる。
の上または下に一定の幅寸法Ｔ1を空けて反強磁性層１
４，１４が形成され、さらに上部シールド層７の上また
は下に一定の幅寸法Ｔ2を空けて反強磁性層１５，１５
が形成されている。このため、反強磁性層１４，１５と
接する部分のシールド層１，７は、反強磁性層１４，１
５との界面での交換異方性磁界によりＸ方向が磁化容易
軸となるように固定され単磁区化される。また、反強磁
性層１４，１５と接しない部分のシールド層１，７は、
交換結合磁界によりＸ方向が磁化容易軸となるように固
定されて単磁区化された部分のシールド層１，７からの
磁界により、Ｘ方向が磁化容易軸となるように磁化が揃
えられて単磁区化され、よってシールド層１，７全体が
単磁区化されるようになっている。また、反強磁性層１
４，１５が一定の間隔Ｔ1，Ｔ2を空けて形成されること
で、Ｔ1，Ｔ2の範囲のシールド層１，７の磁化が固定さ
れることがなく、良好な軟磁性特性を示し、よって前記
シールド層１，７の困難軸方向（紙面垂直方向）におけ
る磁気的な可逆性が良好になる。
【００５５】従って前記シールド層１，７の透磁率は高
くなり、磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層を記録ノイズか
ら遮断するといったシールド機能が向上し、再生特性が
良好なものとなる。また、反強磁性層１４，１４（１
５，１５）間に空けられた一定の間隔Ｔ1，Ｔ2を適正に
調節することにより、前記シールド層１，７が薄膜化さ
れても、Ｔ1，Ｔ2の範囲のシールド層は磁化が固定され
ていないため、記録媒体からの磁界に対し磁化反転でき
る良好な軟磁性特性を有し、前記シールド層１，７の透
磁率を高いまま維持することが可能となる。このように
本発明はシールド層１，７の薄膜化に対応でできるもの
となっている。
くなり、磁気抵抗効果素子層３のＭＲ層を記録ノイズか
ら遮断するといったシールド機能が向上し、再生特性が
良好なものとなる。また、反強磁性層１４，１４（１
５，１５）間に空けられた一定の間隔Ｔ1，Ｔ2を適正に
調節することにより、前記シールド層１，７が薄膜化さ
れても、Ｔ1，Ｔ2の範囲のシールド層は磁化が固定され
ていないため、記録媒体からの磁界に対し磁化反転でき
る良好な軟磁性特性を有し、前記シールド層１，７の透
磁率を高いまま維持することが可能となる。このように
本発明はシールド層１，７の薄膜化に対応でできるもの
となっている。
【００５６】また、反強磁性層１４，１４（１５，１
５）間に空けられた一定の幅寸法Ｔ1，Ｔ2と、磁気抵抗
効果素子層３の幅寸法ｃと、トラック幅Ｔｗとが、Ｔｗ
＜（Ｔ1，Ｔ2）≦５ｃなる関係を満たしていることが好
ましい。幅寸法Ｔ1，Ｔ2が短すぎると（トラック幅Ｔｗ
よりも小さい）、シールド層１，７はＸ方向が磁化容易
軸となるように固定されてしまい、前記シールド層１，
７の困難軸方向（紙面垂直方向）における軟磁性特性が
低下し、従って前記シールド層１，７の困難軸方向にお
ける透磁率が低下してしまう。また、反強磁性層１４，
１５と磁気抵抗効果素子層３との距離が短くなり、反強
磁性層１４，１５より固定されたシールド層１，７（強
磁性層）からの洩れ磁界が、磁気抵抗効果素子層３に磁
気的な干渉を及ぼしやすくなるという問題も発生する。
５）間に空けられた一定の幅寸法Ｔ1，Ｔ2と、磁気抵抗
効果素子層３の幅寸法ｃと、トラック幅Ｔｗとが、Ｔｗ
＜（Ｔ1，Ｔ2）≦５ｃなる関係を満たしていることが好
ましい。幅寸法Ｔ1，Ｔ2が短すぎると（トラック幅Ｔｗ
よりも小さい）、シールド層１，７はＸ方向が磁化容易
軸となるように固定されてしまい、前記シールド層１，
７の困難軸方向（紙面垂直方向）における軟磁性特性が
低下し、従って前記シールド層１，７の困難軸方向にお
ける透磁率が低下してしまう。また、反強磁性層１４，
１５と磁気抵抗効果素子層３との距離が短くなり、反強
磁性層１４，１５より固定されたシールド層１，７（強
磁性層）からの洩れ磁界が、磁気抵抗効果素子層３に磁
気的な干渉を及ぼしやすくなるという問題も発生する。
【００５７】幅寸法Ｔ1，Ｔ2が長すぎると（５ｃ以上で
ある）、反強磁性層１４，１５との界面での交換異方性
磁界によりＸ方向に磁化されていないシールド層１，７
の幅（＝間隔Ｔ1，Ｔ2）が長くなりすぎ、シールド層全
体が単磁区化されにくくなり、従って前記シールド層
１，７に異方性分散が発生するという問題が発生しやす
くなる。なお、本発明では、読み出しヘッドｈ1とイン
ダクティブヘッドｈ2とが積層された薄膜磁気ヘッドに
ついて説明してきたが、読み出しヘッドｈ1だけで構成
されている薄膜磁気ヘッドのシールド層にも詳述した構
成が適用できる。
ある）、反強磁性層１４，１５との界面での交換異方性
磁界によりＸ方向に磁化されていないシールド層１，７
の幅（＝間隔Ｔ1，Ｔ2）が長くなりすぎ、シールド層全
体が単磁区化されにくくなり、従って前記シールド層
１，７に異方性分散が発生するという問題が発生しやす
くなる。なお、本発明では、読み出しヘッドｈ1とイン
ダクティブヘッドｈ2とが積層された薄膜磁気ヘッドに
ついて説明してきたが、読み出しヘッドｈ1だけで構成
されている薄膜磁気ヘッドのシールド層にも詳述した構
成が適用できる。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、シールド
層の両側に永久磁石製のハード膜が形成され、前記シー
ルド層の磁化が、前記ハード膜からの洩れ磁界（残留磁
化）によりＸ方向が磁化容易軸になるように揃えられ単
磁区化されている。このため、前記シールド層に異方性
分散が発生しなくなり、従って薄膜磁気ヘッド全体のヒ
ステリシスがなくなり、保磁力が非常に小さくなる。
層の両側に永久磁石製のハード膜が形成され、前記シー
ルド層の磁化が、前記ハード膜からの洩れ磁界（残留磁
化）によりＸ方向が磁化容易軸になるように揃えられ単
磁区化されている。このため、前記シールド層に異方性
分散が発生しなくなり、従って薄膜磁気ヘッド全体のヒ
ステリシスがなくなり、保磁力が非常に小さくなる。
【００５９】シールド層が単磁区化され、保磁力が小さ
くなることにより、前記シールド層の磁化困難軸方向
（記録媒体に対して垂直方向）における磁気的な可逆性
が良好となり、磁気抵抗効果素子層の再生出力信号の信
頼性は向上する。
くなることにより、前記シールド層の磁化困難軸方向
（記録媒体に対して垂直方向）における磁気的な可逆性
が良好となり、磁気抵抗効果素子層の再生出力信号の信
頼性は向上する。
【００６０】また本発明では、シールド層の上または下
に一定の間隔を空けて反強磁性層が形成される。このた
めシールド層１，７全体が交換異方性磁界により磁化が
固定されることがなく、反強磁性層と接触する部分のシ
ールド層のみが交換異方性磁界により磁化が固定される
ようになっている。反強磁性層に接していない部分のシ
ールド層は、交換異方性磁界により磁化が固定されてい
るシールド層からの磁界により磁化が揃えられ単磁区化
されていくため、シールド層１，７全体が交換異方性磁
界により磁化が固定され単磁区化される場合に比べて、
軟磁性特性が低下することがない。従って、前記シール
ド層の困難軸方向における磁気的な可逆性は向上し、前
記シールド層の透磁率は高くなる。透磁率が高くなるこ
とにより、磁気抵抗効果を有するＭＲ層を記録ノイズか
ら遮断するといったシールド機能が良好になり、再生特
性は向上する。
に一定の間隔を空けて反強磁性層が形成される。このた
めシールド層１，７全体が交換異方性磁界により磁化が
固定されることがなく、反強磁性層と接触する部分のシ
ールド層のみが交換異方性磁界により磁化が固定される
ようになっている。反強磁性層に接していない部分のシ
ールド層は、交換異方性磁界により磁化が固定されてい
るシールド層からの磁界により磁化が揃えられ単磁区化
されていくため、シールド層１，７全体が交換異方性磁
界により磁化が固定され単磁区化される場合に比べて、
軟磁性特性が低下することがない。従って、前記シール
ド層の困難軸方向における磁気的な可逆性は向上し、前
記シールド層の透磁率は高くなる。透磁率が高くなるこ
とにより、磁気抵抗効果を有するＭＲ層を記録ノイズか
ら遮断するといったシールド機能が良好になり、再生特
性は向上する。
【図１】本発明の第１の実施形態の構造を示す薄膜磁気
ヘッドの拡大断面図、
ヘッドの拡大断面図、
【図２】本発明の第２の実施形態の構造を示す薄膜磁気
ヘッドの部分拡大断面図、
ヘッドの部分拡大断面図、
【図３】本発明の第３の実施形態の構造を示す薄膜磁気
ヘッドの部分拡大断面図、
ヘッドの部分拡大断面図、
【図４】第１の従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す拡大
断面図、
断面図、
【図５】第２の従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分
拡大断面図、
拡大断面図、
１ 下部シールド層 ２ 下部ギャップ層 ３ 磁気抵抗効果素子層 ４ ハードバイアス層 ５ 主電極層 ６ 上部ギャップ層 ７ 上部シールド層（下部コア層） ８ ギャップ層（非磁性材料層） ９ コイル層 １０ 上部コア層 １２，１３ ハード膜 １４，１５ 反強磁性層 ｈ1 読み出しヘッド ｈ2 インダクティブヘッド
Claims (9)
- 【請求項１】 下部シールド層の上に下部ギャップ層を
介して形成された磁気抵抗効果素子層と、この磁気抵抗
効果素子層にバイアス磁界を与えるバイアス層と、前記
磁気抵抗効果素子層に検出電流を与える主電極層と、前
記主電極層の上に上部ギャップ層を介して形成された上
部シールド層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、少な
くとも一方のシールド層の両側には、永久磁石製のハー
ド膜が形成されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ド。 - 【請求項２】 下部シールド層の上に下部ギャップ層を
介して形成された磁気抵抗効果素子層と、この磁気抵抗
効果素子層にバイアス磁界を与えるバイアス層と、前記
磁気抵抗効果素子層に検出電流を与える主電極層と、前
記主電極層の上に上部ギャップ層を介して形成された読
み出しヘッドの上部シールド機能と、インダクティブヘ
ッドのリーディング側コア機能とを兼ね備えた上部シー
ルド層と、記録媒体との対向部で前記上部シールド層と
磁気ギャップを介して対向する上部コア層と、前記上部
シールド層及び上部コア層に磁界を与えるコイル層とを
有する薄膜磁気ヘッドおいて、少なくとも一方のシール
ド層の両側には、永久磁石材料製のハード膜が形成され
ていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項３】 下部シールド層の幅寸法をａ、上部シー
ルド層の幅寸法をｂ、磁気抵抗効果素子層の幅寸法を
ｃ、上部コア層の幅寸法をＴｗとしたとき、前記幅寸法
ａ，ｂは、Ｔｗ＜（ａ，ｂ）≦５ｃなる関係を満足する
請求項２記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項４】 前記下部シールド層及び上部シールド層
の飽和磁化をＭｓ、下部シールド層の膜厚をＬ1、上部
シールド層の膜厚をＬ2、ハード膜の残留磁化をＭｒ、
前記ハード膜の膜厚をＬ3としたとき、Ｍｓ・（Ｌ1，Ｌ
2）≦Ｍｒ・Ｌ3なる関係を満足する請求項１ないし３の
いずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項５】 前記ハード膜の保磁力Ｈｃが、５００Ｏ
ｅ（エルステッド）以上である請求項１ないし４のいず
れかに記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項６】 下部シールド層の上に下部ギャップ層を
介して形成された磁気抵抗効果素子層と、この磁気抵抗
効果素子層にバイアス磁界を与えるバイアス層と、前記
磁気抵抗効果素子層に検出電流を与える主電極層と、前
記主電極層の 上に上部ギャップ層を介して形成された上
部シールド層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記
下部シールド層の下または上には、一定の間隔Ｔ1を空
けて、反強磁性層が形成され、さらに前記上部シールド
層の下または上には、一定の間隔Ｔ2を空けて反強磁性
層が形成されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項７】 下部シールド層の上に下部ギャップ層を
介して形成された磁気抵抗効果素子層と、この磁気抵抗
効果素子層にバイアス磁界を与えるバイアス層と、前記
磁気抵抗効果素子層に検出電流を与える主電極層と、前
記主電極層の上に上部ギャップ層を介して形成された読
み出しヘッドの上部シールド機能と、インダクティブヘ
ッドのリーディング側コア機能とを兼ね備えた上部シー
ルド層と、記録媒体との対向部で前記上部シールド層と
磁気ギャップを介して対向する上部コア層と、前記上部
シールド層及び上部コア層に磁界を与えるコイル層とを
有する薄膜磁気ヘッドおいて、前記下部シールド層の下
または上には、一定の間隔Ｔ1を空けて、反強磁性層が
形成され、さらに前記上部シールド層の下または上に
は、一定の間隔Ｔ2を空けて反強磁性層が形成されてい
ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項８】 磁気抵抗効果素子層の幅寸法をｃ、上部
コア層の幅寸法をＴｗとしたとき、前記反強磁性層間に
空けられた一定の間隔Ｔ1，Ｔ2はＴｗ＜（Ｔ1，Ｔ2）≦
５ｃなる関係を満足する請求項７記載の薄膜磁気ヘッ
ド。 - 【請求項９】 前記反強磁性層は、Ｐｔ−Ｍｎ（白金−
マンガン）系合金、Ｒｈ−Ｍｎ（ロジウム―マンガン）
系合金、Ｉｒ−Ｍｎ（イリジウム−マンガン）系合金の
いずれかの反強磁性材料で形成されている請求項６ない
し８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
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