JPH09326105A - 複合型薄膜磁気ヘッド - Google Patents
複合型薄膜磁気ヘッドInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】明瞭な記録状態を実現しつつ、磁気シールド機
能を十分に発揮し得る複合型磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】ＭＲ型磁気変換素子200及び誘導型磁気変
換素子300を有する。ＭＲ型磁気変換素子200は、磁気抵
抗効果膜210の両側に、第１の磁気シールド膜400と、第
２の磁気シールド膜311とを有する。誘導型磁気変換素
子300の第１の磁性膜312と、第２の磁気シールド膜311
は、非磁性膜313によって分離されている。非磁性膜313
は、第２の磁気シールド膜311及び第１の磁性膜312の間
に磁気的結合を生じさせる。第１の磁性膜312は、第１
のポール部Ｐ１の幅Ｗ１が第２の磁気シールド膜311の
幅Ｗ２よりも狭く、飽和磁束密度が第２の磁気シールド
膜311の飽和磁束密度よりも高い。
能を十分に発揮し得る複合型磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】ＭＲ型磁気変換素子200及び誘導型磁気変
換素子300を有する。ＭＲ型磁気変換素子200は、磁気抵
抗効果膜210の両側に、第１の磁気シールド膜400と、第
２の磁気シールド膜311とを有する。誘導型磁気変換素
子300の第１の磁性膜312と、第２の磁気シールド膜311
は、非磁性膜313によって分離されている。非磁性膜313
は、第２の磁気シールド膜311及び第１の磁性膜312の間
に磁気的結合を生じさせる。第１の磁性膜312は、第１
のポール部Ｐ１の幅Ｗ１が第２の磁気シールド膜311の
幅Ｗ２よりも狭く、飽和磁束密度が第２の磁気シールド
膜311の飽和磁束密度よりも高い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に用いられる複合型薄膜磁気ヘッドに関する。
に用いられる複合型薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型
磁気変換素子（以下ＭＲ磁気変換素子と称する）は、再
生出力が記録媒体の速度に依存せず、高出力が得られる
ため注目されている。この再生用ＭＲ磁気変換素子とと
もに、記録用誘導型磁気変換素子を併せ持つ薄膜ヘッド
は複合型薄膜磁気ヘッドと呼ばれている。
磁気変換素子（以下ＭＲ磁気変換素子と称する）は、再
生出力が記録媒体の速度に依存せず、高出力が得られる
ため注目されている。この再生用ＭＲ磁気変換素子とと
もに、記録用誘導型磁気変換素子を併せ持つ薄膜ヘッド
は複合型薄膜磁気ヘッドと呼ばれている。
【０００３】複合型薄膜磁気ヘッドにおいて、ＭＲ磁気
変換素子を構成する磁気抵抗効果素子の上下には、絶縁
層を介して上部磁気シールド膜と下部磁気シールド膜が
設けられている。これらの磁気シールド膜は不要な磁束
を吸収し、分解能および高周波特性を改善させ、記録密
度を向上させる役割を担っている。磁気シールド膜の材
料としては、高透磁率、高飽和磁束密度を有する材料が
用いられており、低保磁力、低磁歪のNi-Fe合金が多く
用いられている。
変換素子を構成する磁気抵抗効果素子の上下には、絶縁
層を介して上部磁気シールド膜と下部磁気シールド膜が
設けられている。これらの磁気シールド膜は不要な磁束
を吸収し、分解能および高周波特性を改善させ、記録密
度を向上させる役割を担っている。磁気シールド膜の材
料としては、高透磁率、高飽和磁束密度を有する材料が
用いられており、低保磁力、低磁歪のNi-Fe合金が多く
用いられている。
【０００４】特開平7-169023号公報には中間非磁性膜を
介してNi-Fe合金を多数積層した膜を磁気シールド膜と
した例が開示されている。これにより透磁率が向上し、
また、磁区が安定化することによってノイズが減少する
と報告されている。
介してNi-Fe合金を多数積層した膜を磁気シールド膜と
した例が開示されている。これにより透磁率が向上し、
また、磁区が安定化することによってノイズが減少する
と報告されている。
【０００５】ところで、磁気ディスク装置の小型化によ
り、磁気ヘッドには、上下シールド間ギャップを縮小
し、高記録密度化に対応することが望まれている。ま
た、ＭＲ磁気変換素子及び誘導型磁気変換素子を併せ持
つ複合型薄膜磁気ヘッドにおいては、両磁気変換素子の
位置をできるだけ近づける必要もある。
り、磁気ヘッドには、上下シールド間ギャップを縮小
し、高記録密度化に対応することが望まれている。ま
た、ＭＲ磁気変換素子及び誘導型磁気変換素子を併せ持
つ複合型薄膜磁気ヘッドにおいては、両磁気変換素子の
位置をできるだけ近づける必要もある。
【０００６】このような要望に対応する一つの手段とし
て、上部磁気シールド膜が誘導型磁気変換素子の下部磁
性膜を兼ねる構造が採用されている。この構造は特開昭
51-44917号公報に開示されている。
て、上部磁気シールド膜が誘導型磁気変換素子の下部磁
性膜を兼ねる構造が採用されている。この構造は特開昭
51-44917号公報に開示されている。
【０００７】ところが、上部磁気シールド膜が下部磁性
膜を兼ねている誘導型磁気変換素子は、下部磁性膜は摺
動面（空気ベアリング面）においてポールを形成してい
ない。このため、上部磁気シールド膜が下部磁性膜を兼
ねている誘導型磁気変換素子で書き込んだ場合、上部ポ
ール、下部ポールを有する誘導型磁気変換素子を用いて
書き込んだときよりも、記録状態が不明瞭（記録フリン
ジング）になってしまう。
膜を兼ねている誘導型磁気変換素子は、下部磁性膜は摺
動面（空気ベアリング面）においてポールを形成してい
ない。このため、上部磁気シールド膜が下部磁性膜を兼
ねている誘導型磁気変換素子で書き込んだ場合、上部ポ
ール、下部ポールを有する誘導型磁気変換素子を用いて
書き込んだときよりも、記録状態が不明瞭（記録フリン
ジング）になってしまう。
【０００８】近年、記録密度の増加に伴って、狭トラッ
ク化が非常に重要になってきており、再生効率ととも
に、狭トラックピッチで書き込んだ記録状態が重要とな
ってきており、上述した記録フリンジングの問題解決は
きわめて重要な課題となっている。日本応用磁気学会学
術講演概要集（1994年）の133頁には、ヘッドデザイン
による記録フリンジングを避けるため上下コア幅（上下
ポール幅）を揃えたポールトリミングデザインが提案さ
れているが、上部磁気シールド膜が下部磁性膜を兼ねて
いる構造については言及していない。
ク化が非常に重要になってきており、再生効率ととも
に、狭トラックピッチで書き込んだ記録状態が重要とな
ってきており、上述した記録フリンジングの問題解決は
きわめて重要な課題となっている。日本応用磁気学会学
術講演概要集（1994年）の133頁には、ヘッドデザイン
による記録フリンジングを避けるため上下コア幅（上下
ポール幅）を揃えたポールトリミングデザインが提案さ
れているが、上部磁気シールド膜が下部磁性膜を兼ねて
いる構造については言及していない。
【０００９】また、高記録密度化に伴って、記録媒体の
高保磁力化が進んでおり、誘導型磁気変換素子の記録能
力を高くする必要性が生じている。これに対しては誘導
型磁気変換素子の飽和磁束密度を大きくすることが考え
られており、Fe-N系等の多くの材料が検討されている。
例えば、日本応用磁気学会学術講演概要集、121頁、199
2年には第２の磁性膜をNiFe/FeN膜とした複合型薄膜磁
気ヘッドの記録再生特性が示されている。
高保磁力化が進んでおり、誘導型磁気変換素子の記録能
力を高くする必要性が生じている。これに対しては誘導
型磁気変換素子の飽和磁束密度を大きくすることが考え
られており、Fe-N系等の多くの材料が検討されている。
例えば、日本応用磁気学会学術講演概要集、121頁、199
2年には第２の磁性膜をNiFe/FeN膜とした複合型薄膜磁
気ヘッドの記録再生特性が示されている。
【００１０】磁気シールド膜としても、高飽和磁束密度
及び高透磁率であることは、シールド効果を高めること
になる。ところが、高い透磁率を有するシールド材料を
用いた場合、本来、磁気抵抗効果膜に取り込まれるべき
磁束をも磁気シールド膜が吸収してしまうため、再生感
度が低下する。このような問題点を解決する手段とし
て、特開平5-174334号公報は透磁率が磁気抵抗効果膜よ
りも小さな磁気シールド膜を用いる点を開示している。
しかし、上部磁気シールド膜が誘導型磁気変換素子の下
部磁性膜を兼ねる構造を採用する場合の上部磁気シール
ド膜の構造については、言及していない。
及び高透磁率であることは、シールド効果を高めること
になる。ところが、高い透磁率を有するシールド材料を
用いた場合、本来、磁気抵抗効果膜に取り込まれるべき
磁束をも磁気シールド膜が吸収してしまうため、再生感
度が低下する。このような問題点を解決する手段とし
て、特開平5-174334号公報は透磁率が磁気抵抗効果膜よ
りも小さな磁気シールド膜を用いる点を開示している。
しかし、上部磁気シールド膜が誘導型磁気変換素子の下
部磁性膜を兼ねる構造を採用する場合の上部磁気シール
ド膜の構造については、言及していない。
【００１１】更に、記録密度が増大し、ＭＲ磁気変換素
子の絶縁層が薄くなるにしたがって、磁気シールド膜が
再生感度、出力変動に及ぼす影響も無視できなくなって
くる。特に磁気抵抗効果素子としてスピンバルブ膜を用
いた場合、通常の磁気異方性磁気抵抗効果膜に比べて外
部磁界応答膜の膜厚が薄く、また、磁化の回転角が大き
いため、磁気シールド膜からの静磁界の影響も大きくな
る。
子の絶縁層が薄くなるにしたがって、磁気シールド膜が
再生感度、出力変動に及ぼす影響も無視できなくなって
くる。特に磁気抵抗効果素子としてスピンバルブ膜を用
いた場合、通常の磁気異方性磁気抵抗効果膜に比べて外
部磁界応答膜の膜厚が薄く、また、磁化の回転角が大き
いため、磁気シールド膜からの静磁界の影響も大きくな
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、記録
媒体の速度に依存しない高再生出力を得ることの可能な
再生用ＭＲ磁気変換素子とともに、記録用誘導型磁気変
換素子を併せ持つ複合型薄膜磁気ヘッドを提供すること
である。
媒体の速度に依存しない高再生出力を得ることの可能な
再生用ＭＲ磁気変換素子とともに、記録用誘導型磁気変
換素子を併せ持つ複合型薄膜磁気ヘッドを提供すること
である。
【００１３】本発明のもう一つの課題は、ＭＲ磁気変換
素子に対して不要な磁束を吸収し、分解能および高周波
特性を向上させた複合型薄膜磁気ヘッドを提供すること
である。
素子に対して不要な磁束を吸収し、分解能および高周波
特性を向上させた複合型薄膜磁気ヘッドを提供すること
である。
【００１４】本発明の更にもう一つの課題は、ＭＲ磁気
変換素子と誘導型磁気変換素子の位置を近づけた好まし
い素子配置構造の複合型薄膜磁気ヘッドを提供すること
である。
変換素子と誘導型磁気変換素子の位置を近づけた好まし
い素子配置構造の複合型薄膜磁気ヘッドを提供すること
である。
【００１５】本発明の更にもう一つの課題は、ＭＲ磁気
変換素子の第２の磁気シールド膜及び誘導型磁気変換素
子の第１の磁性膜を隣接させた構造において、第２の磁
気シールド膜及び第１の磁性膜を、それぞれに要求され
る特性を満たす材料によって独立に形成し得る複合型薄
膜磁気ヘッドを提供することである。
変換素子の第２の磁気シールド膜及び誘導型磁気変換素
子の第１の磁性膜を隣接させた構造において、第２の磁
気シールド膜及び第１の磁性膜を、それぞれに要求され
る特性を満たす材料によって独立に形成し得る複合型薄
膜磁気ヘッドを提供することである。
【００１６】本発明の更にもう一つの課題は、書き込み
能力及び記録密度を向上させると共に、サイドフリンジ
ングを防止し得る複合型薄膜磁気ヘッドを提供すること
である。
能力及び記録密度を向上させると共に、サイドフリンジ
ングを防止し得る複合型薄膜磁気ヘッドを提供すること
である。
【００１７】本発明の更にもう一つの課題は、記録能力
を向上させ、かつ、磁気シールド膜の影響によるＭＲ磁
気変換素子の再生感度の低下及び安定性の劣化を回避す
ることができる複合型薄膜磁気ヘッドを提供することで
ある。
を向上させ、かつ、磁気シールド膜の影響によるＭＲ磁
気変換素子の再生感度の低下及び安定性の劣化を回避す
ることができる複合型薄膜磁気ヘッドを提供することで
ある。
【００１８】本発明の更にもう一つの課題は、コンパク
トなヘッド構成のまま、明瞭な記録状態を実現できる複
合型磁気ヘッドを提供することである。
トなヘッド構成のまま、明瞭な記録状態を実現できる複
合型磁気ヘッドを提供することである。
【００１９】本発明のもう一つの課題は、明瞭な記録状
態を実現しつつ、磁気シールド機能を十分に発揮し得る
複合型磁気ヘッドを提供することである。
態を実現しつつ、磁気シールド機能を十分に発揮し得る
複合型磁気ヘッドを提供することである。
【００２０】本発明のもう一つの課題は、上述した複合
型磁気ヘッドを製造するのに適した方法を提供すること
である。
型磁気ヘッドを製造するのに適した方法を提供すること
である。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る複合型薄膜磁気ヘッドは、ＭＲ磁気
変換素子と、誘導型磁気変換素子とを有する。
ため、本発明に係る複合型薄膜磁気ヘッドは、ＭＲ磁気
変換素子と、誘導型磁気変換素子とを有する。
【００２２】前記ＭＲ磁気変換素子は、磁気抵抗効果膜
と、第１の磁気シールド膜と、第２の磁気シールド膜と
を含み、前記第１の磁気シールド膜及び前記第２の磁気
シールド膜が前記磁気抵抗効果膜の両側に備えられる。
と、第１の磁気シールド膜と、第２の磁気シールド膜と
を含み、前記第１の磁気シールド膜及び前記第２の磁気
シールド膜が前記磁気抵抗効果膜の両側に備えられる。
【００２３】前記誘導型磁気変換素子は、第１の磁性
膜、絶縁膜によって支持されたコイル膜、第２の磁性膜
及びギャップ膜による薄膜磁気回路を有し、前記第１の
磁性膜が前記第２の磁気シールド膜に隣接するようにし
て、前記磁気抵抗効果型磁気変換素子と組み合わされて
いる。
膜、絶縁膜によって支持されたコイル膜、第２の磁性膜
及びギャップ膜による薄膜磁気回路を有し、前記第１の
磁性膜が前記第２の磁気シールド膜に隣接するようにし
て、前記磁気抵抗効果型磁気変換素子と組み合わされて
いる。
【００２４】前記第１の磁性膜及び前記第２の磁気シー
ルド膜は、非磁性膜によって分離されており、前記非磁
性膜の膜厚は前記第２の磁気シールド膜及び前記第１の
磁性膜の間に磁気的結合を生じさせる値に選定されてい
る。
ルド膜は、非磁性膜によって分離されており、前記非磁
性膜の膜厚は前記第２の磁気シールド膜及び前記第１の
磁性膜の間に磁気的結合を生じさせる値に選定されてい
る。
【００２５】前記第１の磁性膜は、第１のポール部を有
し、前記第１のポール部の幅が前記第２の磁気シールド
膜の幅よりも狭い。更に、前記第１の磁性膜は、飽和磁
束密度が前記第２の磁気シールド膜の飽和磁束密度より
も高い。
し、前記第１のポール部の幅が前記第２の磁気シールド
膜の幅よりも狭い。更に、前記第１の磁性膜は、飽和磁
束密度が前記第２の磁気シールド膜の飽和磁束密度より
も高い。
【００２６】上述した本発明に係る複合型薄膜磁気ヘッ
ドは、ＭＲ磁気変換素子と、誘導型磁気変換素子とを有
するから、記録媒体の速度に依存しない高再生出力を得
ることの可能な再生用ＭＲ磁気変換素子とともに、記録
用誘導型磁気変換素子を併せ持つ複合型薄膜磁気ヘッド
を実現できる。
ドは、ＭＲ磁気変換素子と、誘導型磁気変換素子とを有
するから、記録媒体の速度に依存しない高再生出力を得
ることの可能な再生用ＭＲ磁気変換素子とともに、記録
用誘導型磁気変換素子を併せ持つ複合型薄膜磁気ヘッド
を実現できる。
【００２７】また、ＭＲ磁気変換素子において、第１の
磁気シールド膜及び第２の磁気シールド膜が磁気抵抗効
果膜の両側に備えられているから、第１の磁気シールド
膜及び第２の磁気シールド膜により、不要な磁束を吸収
し、分解能および高周波特性を向上させることができ
る。
磁気シールド膜及び第２の磁気シールド膜が磁気抵抗効
果膜の両側に備えられているから、第１の磁気シールド
膜及び第２の磁気シールド膜により、不要な磁束を吸収
し、分解能および高周波特性を向上させることができ
る。
【００２８】更に、誘導型磁気変換素子は、第１の磁性
膜、絶縁膜によって支持されたコイル膜、第２の磁性膜
及びギャップ膜による薄膜磁気回路を有するから、ギャ
ップ膜において、コイル膜に流れる電流に応じた書き込
み磁界を発生させることができる。
膜、絶縁膜によって支持されたコイル膜、第２の磁性膜
及びギャップ膜による薄膜磁気回路を有するから、ギャ
ップ膜において、コイル膜に流れる電流に応じた書き込
み磁界を発生させることができる。
【００２９】しかも、誘導型磁気変換素子は、第１の磁
性膜が第２の磁気シールド膜に隣接するようにして、磁
気抵抗効果型磁気変換素子と組み合わされているから、
両磁気変換素子の位置を近づけた好ましい素子配置構造
を実現できる。
性膜が第２の磁気シールド膜に隣接するようにして、磁
気抵抗効果型磁気変換素子と組み合わされているから、
両磁気変換素子の位置を近づけた好ましい素子配置構造
を実現できる。
【００３０】誘導型磁気変換素子に含まれる第１の磁性
膜及び第２の磁気シールド膜は、非磁性膜によって分離
されている。かかる構成によれば、第２の磁気シールド
膜及び第１の磁性膜を、それぞれに要求される特性を満
たす材料によって、独立に形成することができる。
膜及び第２の磁気シールド膜は、非磁性膜によって分離
されている。かかる構成によれば、第２の磁気シールド
膜及び第１の磁性膜を、それぞれに要求される特性を満
たす材料によって、独立に形成することができる。
【００３１】非磁性膜の膜厚は第２の磁気シールド膜及
び第１の磁性膜の間に磁気的結合を生じさせる値に選定
されている。このような構成によれば、第２の磁気シー
ルド膜及び第１の磁性膜の間に磁気的結合を生じさせ、
書き込み能力及び記録密度を向上させると共に、サイド
フリンジングを防止できる。非磁性膜の膜厚は、第２の
磁気シールド膜及び第１の磁性膜の間に磁気的結合を生
じさせるために重要である。厚過ぎると、第２の磁気シ
ールド膜及び第１の磁性膜の間の磁気的結合が不充分に
なり、薄過ぎると、ピンホール等による不良膜となる。
非磁性膜の厚みは、このような不具合が生じないような
値にしなければならない。
び第１の磁性膜の間に磁気的結合を生じさせる値に選定
されている。このような構成によれば、第２の磁気シー
ルド膜及び第１の磁性膜の間に磁気的結合を生じさせ、
書き込み能力及び記録密度を向上させると共に、サイド
フリンジングを防止できる。非磁性膜の膜厚は、第２の
磁気シールド膜及び第１の磁性膜の間に磁気的結合を生
じさせるために重要である。厚過ぎると、第２の磁気シ
ールド膜及び第１の磁性膜の間の磁気的結合が不充分に
なり、薄過ぎると、ピンホール等による不良膜となる。
非磁性膜の厚みは、このような不具合が生じないような
値にしなければならない。
【００３２】また、第１の磁性膜は、飽和磁束密度が第
２の磁気シールド膜の飽和磁束密度よりも高いから、記
録能力を向上させ、かつ、磁気シールド膜の影響による
ＭＲ磁気変換素子の再生感度の低下及び安定性の劣化を
回避することができる。
２の磁気シールド膜の飽和磁束密度よりも高いから、記
録能力を向上させ、かつ、磁気シールド膜の影響による
ＭＲ磁気変換素子の再生感度の低下及び安定性の劣化を
回避することができる。
【００３３】更に、誘導型磁気変換素子を構成する第１
のポール部の幅は、第２の磁気シールド膜の幅よりも狭
くなっている。このような構造であると、空気ベアリン
グ面において、第１の磁性膜のポール部を形成し、明瞭
な記録状態を実現することができる。
のポール部の幅は、第２の磁気シールド膜の幅よりも狭
くなっている。このような構造であると、空気ベアリン
グ面において、第１の磁性膜のポール部を形成し、明瞭
な記録状態を実現することができる。
【００３４】更に好ましくは、第１のポール部は、幅が
第２の磁性膜の第２のポール部の幅とほぼ同じにする。
これにより、より一層、明瞭な記録状態を実現できる。
第２の磁性膜の第２のポール部の幅とほぼ同じにする。
これにより、より一層、明瞭な記録状態を実現できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の複合型薄膜磁気ヘ
ッドの分解斜視図、図２は図１に示した複合型薄膜磁気
ヘッドの磁気変換素子部分を示す分解拡散図、図３は図
１に示した複合型薄膜磁気ヘッドの断面図、図４は図３
に示した複合型磁気ヘッドの磁気変換素子部分の拡大正
面断面図、図５は図３に示した複合型薄膜磁気ヘッドの
拡大側面断面図である。
ッドの分解斜視図、図２は図１に示した複合型薄膜磁気
ヘッドの磁気変換素子部分を示す分解拡散図、図３は図
１に示した複合型薄膜磁気ヘッドの断面図、図４は図３
に示した複合型磁気ヘッドの磁気変換素子部分の拡大正
面断面図、図５は図３に示した複合型薄膜磁気ヘッドの
拡大側面断面図である。
【００３６】図示の複合型薄膜磁気ヘッドは、スライダ
となる基体100の上に読み出し素子として用いられるＭ
Ｒ磁気変換素子200及び書き込み素子として用いられる
誘導型磁気変換素子300を有する。実施例は、ＭＲ磁気
変換素子200の上に誘導型磁気変換素子300を積層した構
造を示しているが、誘導型磁気変換素子300のうえにＭ
Ｒ磁気変換素子200を積層した構造であってもよい。
となる基体100の上に読み出し素子として用いられるＭ
Ｒ磁気変換素子200及び書き込み素子として用いられる
誘導型磁気変換素子300を有する。実施例は、ＭＲ磁気
変換素子200の上に誘導型磁気変換素子300を積層した構
造を示しているが、誘導型磁気変換素子300のうえにＭ
Ｒ磁気変換素子200を積層した構造であってもよい。
【００３７】基体100は、Al2O3−TiC等のセラミック構
造体で構成され、基体100の上には、Al2O3またはSiO2等
でなる絶縁膜120が設けられている。基体100は磁気ディ
スクと対向する一面側に空気ベアリング面（以下ABS面
と称する）130を有する。基体100としては、磁気ディス
クと対向する面側にレール部を設け、レール部の表面を
ABS面として利用するタイプの外に、磁気ディスクと対
向する面側がレール部を持たない平面状であって、平面
のほぼ全面をABS面として利用するタイプ等も知られて
いる。
造体で構成され、基体100の上には、Al2O3またはSiO2等
でなる絶縁膜120が設けられている。基体100は磁気ディ
スクと対向する一面側に空気ベアリング面（以下ABS面
と称する）130を有する。基体100としては、磁気ディス
クと対向する面側にレール部を設け、レール部の表面を
ABS面として利用するタイプの外に、磁気ディスクと対
向する面側がレール部を持たない平面状であって、平面
のほぼ全面をABS面として利用するタイプ等も知られて
いる。
【００３８】絶縁膜120の上には、第１の磁気シールド
膜（下部磁気シールド膜）400が積層され、第１の磁気
シールド膜400の上には、絶縁膜500が積層されている。
絶縁膜500はAl2O3またはSiO2等でなる。絶縁膜500の上
には、第２の磁気シールド膜（上部磁気シールド膜）31
1が設けられている。
膜（下部磁気シールド膜）400が積層され、第１の磁気
シールド膜400の上には、絶縁膜500が積層されている。
絶縁膜500はAl2O3またはSiO2等でなる。絶縁膜500の上
には、第２の磁気シールド膜（上部磁気シールド膜）31
1が設けられている。
【００３９】ＭＲ磁気変換素子200は絶縁膜500の中に埋
設された形態となっている。ＭＲ磁気変換素子200は、
磁気抵抗効果膜210とリード導体220とを有する。
設された形態となっている。ＭＲ磁気変換素子200は、
磁気抵抗効果膜210とリード導体220とを有する。
【００４０】誘導型磁気変換素子300は、第１の磁性膜
(下部磁性膜)312、第２の磁性膜（上部磁性膜)320、コ
イル膜330、アルミナ等でなるギャップ膜340、ノボラッ
ク樹脂等の有機樹脂で構成された絶縁膜350及び保護膜3
60などを有して、絶縁膜500の上に積層されている。第
１の磁性膜312及び第２の磁性膜320の先端部は微小厚み
のギャップ膜340を隔てて対向するポール部Ｐ１、Ｐ２
となっており、ポール部Ｐ１、Ｐ２において書き込みを
行なう。
(下部磁性膜)312、第２の磁性膜（上部磁性膜)320、コ
イル膜330、アルミナ等でなるギャップ膜340、ノボラッ
ク樹脂等の有機樹脂で構成された絶縁膜350及び保護膜3
60などを有して、絶縁膜500の上に積層されている。第
１の磁性膜312及び第２の磁性膜320の先端部は微小厚み
のギャップ膜340を隔てて対向するポール部Ｐ１、Ｐ２
となっており、ポール部Ｐ１、Ｐ２において書き込みを
行なう。
【００４１】第１の磁性膜312及び第２の磁性膜320は、
そのヨーク部がポール部Ｐ１、Ｐ２とは反対側にあるバ
ックギャップ部において、磁気回路を完成するように互
いに結合されている。絶縁膜350の上に、ヨーク部の結
合部のまわりを渦巻状にまわるように、コイル膜330が
形成されれている。
そのヨーク部がポール部Ｐ１、Ｐ２とは反対側にあるバ
ックギャップ部において、磁気回路を完成するように互
いに結合されている。絶縁膜350の上に、ヨーク部の結
合部のまわりを渦巻状にまわるように、コイル膜330が
形成されれている。
【００４２】上述のような複合構造において、非磁性膜
313の膜厚は第２の磁気シールド膜311及び第１の磁性膜
312の間に磁気的結合を生じさせる値に選定されてい
る。このような構成によれば、第２の磁気シールド膜31
1及び第１の磁性膜312の間に磁気的結合を生じさせ、書
き込み能力及び記録密度を向上させると共に、サイドフ
リンジングを防止できる。非磁性膜313の膜厚は、第２
の磁気シールド膜311及び第１の磁性膜312の間に磁気的
結合を生じさせるために重要である。厚過ぎると、第２
の磁気シールド膜311及び第１の磁性膜312の間の磁気的
結合が不充分になり、薄過ぎると、ピンホール等による
不良膜となる。非磁性膜313の厚みは、このような不具
合が生じないような値にしなければならない。非磁性膜
313の厚みは、一つの目安として、第２の磁気シールド
膜311及び第１の磁性膜312よりも薄くする。一例とし
て、第１の磁性膜312及び第２の磁気シールド膜311が約
１〜２μmの場合、非磁性膜313は0.01〜0.2μmの範囲、
より具体的には約0.05μm程度に設定する。別の目安と
して、非磁性膜313の膜厚は、誘導型磁気変換素子のギ
ャップ膜340の膜厚よりも小さくする。
313の膜厚は第２の磁気シールド膜311及び第１の磁性膜
312の間に磁気的結合を生じさせる値に選定されてい
る。このような構成によれば、第２の磁気シールド膜31
1及び第１の磁性膜312の間に磁気的結合を生じさせ、書
き込み能力及び記録密度を向上させると共に、サイドフ
リンジングを防止できる。非磁性膜313の膜厚は、第２
の磁気シールド膜311及び第１の磁性膜312の間に磁気的
結合を生じさせるために重要である。厚過ぎると、第２
の磁気シールド膜311及び第１の磁性膜312の間の磁気的
結合が不充分になり、薄過ぎると、ピンホール等による
不良膜となる。非磁性膜313の厚みは、このような不具
合が生じないような値にしなければならない。非磁性膜
313の厚みは、一つの目安として、第２の磁気シールド
膜311及び第１の磁性膜312よりも薄くする。一例とし
て、第１の磁性膜312及び第２の磁気シールド膜311が約
１〜２μmの場合、非磁性膜313は0.01〜0.2μmの範囲、
より具体的には約0.05μm程度に設定する。別の目安と
して、非磁性膜313の膜厚は、誘導型磁気変換素子のギ
ャップ膜340の膜厚よりも小さくする。
【００４３】また、第１の磁性膜312は、第１のポール
部Ｐ１を有しており、第１のポール部Ｐ１の幅Ｗ１が第
２の磁気シールド膜311の幅Ｗ２よりも狭くなっている
（図４参照）。
部Ｐ１を有しており、第１のポール部Ｐ１の幅Ｗ１が第
２の磁気シールド膜311の幅Ｗ２よりも狭くなっている
（図４参照）。
【００４４】誘導型磁気変換素子300を構成する第１の
磁性膜312の第１のポール部Ｐ１の幅Ｗ１が、第２の磁
気シールド膜311の幅Ｗ２よりも狭くなっているため、
空気ベアリング面130において、第１の磁性膜312のポー
ル部Ｐ１を形成し、明瞭な記録状態を実現することがで
きる。
磁性膜312の第１のポール部Ｐ１の幅Ｗ１が、第２の磁
気シールド膜311の幅Ｗ２よりも狭くなっているため、
空気ベアリング面130において、第１の磁性膜312のポー
ル部Ｐ１を形成し、明瞭な記録状態を実現することがで
きる。
【００４５】実施例では、第１のポール部Ｐ１は、幅Ｗ
１が第２の磁性膜320の第２のポール部Ｐ２の幅とほぼ
同じにしてある。これにより、より一層、明瞭な記録状
態を実現できる。
１が第２の磁性膜320の第２のポール部Ｐ２の幅とほぼ
同じにしてある。これにより、より一層、明瞭な記録状
態を実現できる。
【００４６】第２の磁気シールド膜311は、第１のポー
ル部Ｐ１の幅縮小にかかわらず、必要な幅及び面積を確
保できる。従って、不要な磁束を吸収するという第２の
磁気シールド膜311の本来の機能を十分にはたすことが
できる。
ル部Ｐ１の幅縮小にかかわらず、必要な幅及び面積を確
保できる。従って、不要な磁束を吸収するという第２の
磁気シールド膜311の本来の機能を十分にはたすことが
できる。
【００４７】更に、第２の磁気シールド膜311及び第１
の磁性膜312は、非磁性膜313によって分離されている。
このことは、第２の磁気シールド膜311及び第１の磁性
膜312を、それぞれに要求される特性を満たす材料によ
って、独立に形成することができることを意味する。
の磁性膜312は、非磁性膜313によって分離されている。
このことは、第２の磁気シールド膜311及び第１の磁性
膜312を、それぞれに要求される特性を満たす材料によ
って、独立に形成することができることを意味する。
【００４８】第２の磁気シールド膜311は、飽和磁束密
度が第１の磁性膜312の飽和磁束密度よりも低い材料に
よって形成する。こうすることにより、記録能力を向上
させ、かつ、磁気シールド膜の影響によるＭＲ磁気変換
素子200の再生感度の低下及び安定性の劣化を低減する
ことができる。
度が第１の磁性膜312の飽和磁束密度よりも低い材料に
よって形成する。こうすることにより、記録能力を向上
させ、かつ、磁気シールド膜の影響によるＭＲ磁気変換
素子200の再生感度の低下及び安定性の劣化を低減する
ことができる。
【００４９】ＭＲ磁気変換素子200の下側に配置される
第１の磁気シールド膜400として、飽和磁束密度が磁気
抵抗効果膜210の飽和磁束密度よりも小さい低飽和磁束
密度材料を用いることができる。かかる低飽和磁束密度
材料を用いることにより、第１の磁気シールド膜400の
影響による磁気ヘッドの再生感度を向上させ、再生出力
を向上させることができる。
第１の磁気シールド膜400として、飽和磁束密度が磁気
抵抗効果膜210の飽和磁束密度よりも小さい低飽和磁束
密度材料を用いることができる。かかる低飽和磁束密度
材料を用いることにより、第１の磁気シールド膜400の
影響による磁気ヘッドの再生感度を向上させ、再生出力
を向上させることができる。
【００５０】第１の磁性膜312としては、Ni-Fe合金より
も飽和磁束密度が大きなFe-Zr-N合金を用いることがで
きる。高飽和磁束密度材料を用いるのは、周知のよう
に、オーバーライト特性をはじめとする記録特性を向上
させるためである。ここでは前記組成系の合金を用いて
いるが、組成系はこれに限定されるものではなく、他に
も例えばCo、Fe、Niの３元系合金等を用いることが可能で
ある。
も飽和磁束密度が大きなFe-Zr-N合金を用いることがで
きる。高飽和磁束密度材料を用いるのは、周知のよう
に、オーバーライト特性をはじめとする記録特性を向上
させるためである。ここでは前記組成系の合金を用いて
いるが、組成系はこれに限定されるものではなく、他に
も例えばCo、Fe、Niの３元系合金等を用いることが可能で
ある。
【００５１】第２の磁気シールド膜311としては、Ni-Fe
合金よりも飽和磁束密度が小さなNi-Fe-Ta合金を用い
る。第２の磁気シールド膜311として、前述した低飽和
磁束密度材料を用いるのは、飽和磁束密度が高い材料を
用いると、磁気シールド膜からの静磁界の影響が強く、
磁界応答磁性膜の磁化反転が鈍り、感度が低下するため
である。加えて、磁気シールド膜の透磁率と飽和磁束密
度が大きすぎる場合には、特開平5-174334号公報にも記
載されていたように、本来、磁気抵抗効果膜に取り込ま
れる磁束まで磁気シールド膜に吸収され、感度が低下す
るためである。但し、透磁率までかなり小さくすると、
磁気シールド膜としての機能が不充分になる。そこで本
実施例では比較的透磁率は高く、飽和磁束密度が小さな
上記組成材料を磁気シールド膜として用いている。ここ
では前記組成系の合金を用いているが、他にも例えばNi
-Fe-Cr、Ni-Fe-Nb、Ni-Fe-Rh等のNi-Fe金属系、Co-金属
非晶質合金系等を用いることが可能である。
合金よりも飽和磁束密度が小さなNi-Fe-Ta合金を用い
る。第２の磁気シールド膜311として、前述した低飽和
磁束密度材料を用いるのは、飽和磁束密度が高い材料を
用いると、磁気シールド膜からの静磁界の影響が強く、
磁界応答磁性膜の磁化反転が鈍り、感度が低下するため
である。加えて、磁気シールド膜の透磁率と飽和磁束密
度が大きすぎる場合には、特開平5-174334号公報にも記
載されていたように、本来、磁気抵抗効果膜に取り込ま
れる磁束まで磁気シールド膜に吸収され、感度が低下す
るためである。但し、透磁率までかなり小さくすると、
磁気シールド膜としての機能が不充分になる。そこで本
実施例では比較的透磁率は高く、飽和磁束密度が小さな
上記組成材料を磁気シールド膜として用いている。ここ
では前記組成系の合金を用いているが、他にも例えばNi
-Fe-Cr、Ni-Fe-Nb、Ni-Fe-Rh等のNi-Fe金属系、Co-金属
非晶質合金系等を用いることが可能である。
【００５２】非磁性膜313としては、Au、Ag、Ti、Taを用い
ることができる。その他にも、工程上問題のない範囲に
おいて、その他の金属または酸化物を使用し得る。
ることができる。その他にも、工程上問題のない範囲に
おいて、その他の金属または酸化物を使用し得る。
【００５３】第２の磁気シールド膜311、第１の磁性膜3
12及び非磁性膜313の膜厚は、一例として、第２の磁気
シールド膜311が約２μm、第１の磁性膜312が約１μm、
非磁性膜313が約0.05μmである。
12及び非磁性膜313の膜厚は、一例として、第２の磁気
シールド膜311が約２μm、第１の磁性膜312が約１μm、
非磁性膜313が約0.05μmである。
【００５４】図６は図１に示した複合型薄膜磁気ヘッド
に含まれるＭＲ磁気変換素子200の更に詳しい構造を示
す拡大断面図である。基体100の上に積層された下地絶
縁膜120上に、第１の磁気シールド膜400、絶縁膜510、
ＭＲ磁気変換素子200、絶縁膜520、第２の磁気シールド
膜311が順次積層されている。
に含まれるＭＲ磁気変換素子200の更に詳しい構造を示
す拡大断面図である。基体100の上に積層された下地絶
縁膜120上に、第１の磁気シールド膜400、絶縁膜510、
ＭＲ磁気変換素子200、絶縁膜520、第２の磁気シールド
膜311が順次積層されている。
【００５５】ＭＲ磁気変換素子200を構成する磁気抵抗
効果膜210は、磁気異方性磁気抵抗効果膜を利用したも
のであってもよいが、スピンバルブ膜によって構成する
ことが更に望ましい。図示の磁気抵抗効果膜210はスピ
ンバルブ膜によって構成されている。図示されたスピン
バルブ膜は、磁界応答膜（第１の強磁性膜)211、非磁性
膜212、磁化固定膜（第２の強磁性膜)213及び反強磁性
膜214を含んでいる。このようなスピンバルブ膜の膜構
成の他、他の膜構成を採用できることは勿論である。
効果膜210は、磁気異方性磁気抵抗効果膜を利用したも
のであってもよいが、スピンバルブ膜によって構成する
ことが更に望ましい。図示の磁気抵抗効果膜210はスピ
ンバルブ膜によって構成されている。図示されたスピン
バルブ膜は、磁界応答膜（第１の強磁性膜)211、非磁性
膜212、磁化固定膜（第２の強磁性膜)213及び反強磁性
膜214を含んでいる。このようなスピンバルブ膜の膜構
成の他、他の膜構成を採用できることは勿論である。
【００５６】スピンバルブ膜によって構成される磁気抵
抗効果膜210は、例えば2.5μmのトラック幅に形成さ
れ、その両端にリード導体220が備えられている。リー
ド導体220は、Co-Pt合金膜221及び電極膜222を備えてい
る。Co-Pt合金膜221は、スピンバルブ膜に縦バイアス磁
界を印加することにより、スピンバルブ膜の磁界応答膜
211に磁区制御を与えるために備えられている。
抗効果膜210は、例えば2.5μmのトラック幅に形成さ
れ、その両端にリード導体220が備えられている。リー
ド導体220は、Co-Pt合金膜221及び電極膜222を備えてい
る。Co-Pt合金膜221は、スピンバルブ膜に縦バイアス磁
界を印加することにより、スピンバルブ膜の磁界応答膜
211に磁区制御を与えるために備えられている。
【００５７】図示されたスピンバルブ膜は、具体的に
は、次のような膜構成になる。まず磁界応答膜211は、
約0.1μmの膜厚を持つNiFe膜でなる。磁界応答膜211の
下には、約0.05μmの膜厚を持つTa膜でなる下地膜が備
えられている。非磁性膜212は約0.025μmの膜厚を持つ
Ｃｕ膜である。磁化固定膜213は、約0.05μmの膜厚を持
つNiFe膜である。反強磁性膜214は、約0.1μmの膜厚を
持つFeMn膜で構成され、約0.05μmの膜厚を持つTa膜で
なる保護膜を有する。但し、これらの膜構成及び膜厚の
数値は一例であり、何ら限定するものではなく、他の膜
構成を採用できる。
は、次のような膜構成になる。まず磁界応答膜211は、
約0.1μmの膜厚を持つNiFe膜でなる。磁界応答膜211の
下には、約0.05μmの膜厚を持つTa膜でなる下地膜が備
えられている。非磁性膜212は約0.025μmの膜厚を持つ
Ｃｕ膜である。磁化固定膜213は、約0.05μmの膜厚を持
つNiFe膜である。反強磁性膜214は、約0.1μmの膜厚を
持つFeMn膜で構成され、約0.05μmの膜厚を持つTa膜で
なる保護膜を有する。但し、これらの膜構成及び膜厚の
数値は一例であり、何ら限定するものではなく、他の膜
構成を採用できる。
【００５８】第１の磁気シールド膜400としては、Ni-Fe
-Ta合金薄膜を用いることができる。Ni-Fe-Ta合金薄膜
は低飽和磁束密度材料であり、用いた理由は前述と同様
のものである。
-Ta合金薄膜を用いることができる。Ni-Fe-Ta合金薄膜
は低飽和磁束密度材料であり、用いた理由は前述と同様
のものである。
【００５９】第２の磁性膜320は第１層321及び第２層32
2の２層膜となっている。第１層321としてはFe-Zr-N、
第２層322としてNi-Fe膜を用いることができる。Fe-Zr-
N合金膜は高飽和磁束密度材料であり、記録特性を向上
させる。第２の磁性膜320は、Fe-Zr-N単層膜である方が
飽和磁束密度が大きくなり望ましいが、製法上、ここで
はFe-Zr-Nでなる第１層321及びNi-Feでなる第２層322の
積層膜としてある。膜厚に関しては、一例であるが、第
１層321が約0.5μm、第２層322が約２μmである。
2の２層膜となっている。第１層321としてはFe-Zr-N、
第２層322としてNi-Fe膜を用いることができる。Fe-Zr-
N合金膜は高飽和磁束密度材料であり、記録特性を向上
させる。第２の磁性膜320は、Fe-Zr-N単層膜である方が
飽和磁束密度が大きくなり望ましいが、製法上、ここで
はFe-Zr-Nでなる第１層321及びNi-Feでなる第２層322の
積層膜としてある。膜厚に関しては、一例であるが、第
１層321が約0.5μm、第２層322が約２μmである。
【００６０】ＭＲ磁気変換素子200の絶縁膜500としては
Al2O3を用いることができる。その膜厚は、第１の磁気
シールド膜400と磁気抵抗効果膜210との間の絶縁膜510
が0.12μm、磁気抵抗効果膜210と第２の磁気シールド膜
311との間の絶縁膜520が約0.1μmである。誘導型磁気変
換素子300の絶縁膜350としてはフォトレジスト膜が用い
られる。
Al2O3を用いることができる。その膜厚は、第１の磁気
シールド膜400と磁気抵抗効果膜210との間の絶縁膜510
が0.12μm、磁気抵抗効果膜210と第２の磁気シールド膜
311との間の絶縁膜520が約0.1μmである。誘導型磁気変
換素子300の絶縁膜350としてはフォトレジスト膜が用い
られる。
【００６１】次に、本発明に係る複合型薄膜磁気ヘッド
の製造方法について、図７〜図１１を参照して説明す
る。
の製造方法について、図７〜図１１を参照して説明す
る。
【００６２】まず、磁気抵抗効果膜であるスピンバルブ
膜はイオンビームスパッタにより成膜した。成膜条件は
到達真空度が5×10-5Ｐａ未満、成膜時真空度は1.2×10
-2Ｐａ程度、Ａｒガス流量は７sccm、スパッタガンの加
速電圧は３００Ｖ、イオン電流は３０mAとした。なお、
いずれも成膜時にはおよそ１００Oeの磁界を印加した。
膜構成を下に示す。
膜はイオンビームスパッタにより成膜した。成膜条件は
到達真空度が5×10-5Ｐａ未満、成膜時真空度は1.2×10
-2Ｐａ程度、Ａｒガス流量は７sccm、スパッタガンの加
速電圧は３００Ｖ、イオン電流は３０mAとした。なお、
いずれも成膜時にはおよそ１００Oeの磁界を印加した。
膜構成を下に示す。
【００６３】 下地膜：Ta膜、膜厚0.05μm 磁界応答膜： NiFe膜、膜厚0.1μm 非磁性膜：Cu膜、膜厚0.025μm 磁化固定膜 : Co膜、膜厚0.03μm 反強磁性膜：FeMn膜、膜厚0.1μm 保護膜：Ta膜、膜厚0.05μm 上記膜構成において、ＭＲ変化率は4.5％、磁界感度は
0.5 %/Oeであった。
0.5 %/Oeであった。
【００６４】第１の磁気シールド膜400及び第２の磁気
シールド膜311として用いられるNi-Fe-Ta膜の成膜はＲ
Ｆマグネトロンスパッタによって行った。ＲＦマグネト
ロンスパッタ成膜条件は到達真空度が1×10-4Ｐａ未
満、成膜時真空度は4×10-1Ｐａ程度、Ａｒガス流量は
３０sccm、ＲＦパワーは1000Ｗとした。成膜したNi-Fe-
Ta膜の組成は(Ni-18Fe)−7.2Ta(at％）であり、磁気特
性は、飽和磁束密度が７kGauss、透磁率が1800であっ
た。膜厚は第１の磁気シールド膜が１μm、上部シール
ド下層膜が２μmとした。
シールド膜311として用いられるNi-Fe-Ta膜の成膜はＲ
Ｆマグネトロンスパッタによって行った。ＲＦマグネト
ロンスパッタ成膜条件は到達真空度が1×10-4Ｐａ未
満、成膜時真空度は4×10-1Ｐａ程度、Ａｒガス流量は
３０sccm、ＲＦパワーは1000Ｗとした。成膜したNi-Fe-
Ta膜の組成は(Ni-18Fe)−7.2Ta(at％）であり、磁気特
性は、飽和磁束密度が７kGauss、透磁率が1800であっ
た。膜厚は第１の磁気シールド膜が１μm、上部シール
ド下層膜が２μmとした。
【００６５】第１の磁性膜312として用いたFe-Zr-N膜の
成膜もＲＦマグネトロンスパッタを用いて行った。ＲＦ
マグネトロンスパッタ成膜条件は到達真空度が1×10-4
Ｐａ未満、成膜時真空度は4×10-1Ｐａ程度、Ａｒガス
流量は２５sccm、ＲＦパワーは1400Ｗとした。Fe-Zr-N
膜の組成はFe-7Zr-8N(at％）であり、磁気特性は、飽和
磁束密度が１４kGauss、透磁率が2500であった。膜厚は
１μmとした。
成膜もＲＦマグネトロンスパッタを用いて行った。ＲＦ
マグネトロンスパッタ成膜条件は到達真空度が1×10-4
Ｐａ未満、成膜時真空度は4×10-1Ｐａ程度、Ａｒガス
流量は２５sccm、ＲＦパワーは1400Ｗとした。Fe-Zr-N
膜の組成はFe-7Zr-8N(at％）であり、磁気特性は、飽和
磁束密度が１４kGauss、透磁率が2500であった。膜厚は
１μmとした。
【００６６】第１の磁性膜312の上には、書き込みギャ
ップとなる絶縁膜340としてAl2O3が成膜されており、更
にフォトレジストからなる絶縁膜350と、それに支持さ
れたコイル膜330が形成されている（例えば図５参
照）。
ップとなる絶縁膜340としてAl2O3が成膜されており、更
にフォトレジストからなる絶縁膜350と、それに支持さ
れたコイル膜330が形成されている（例えば図５参
照）。
【００６７】絶縁膜350の上には、第２の磁性膜321とな
るFe-Zr-N合金膜をＲＦマグネトロンスパッタにより形
成する。その上に、フォトレジストからなるフレーム１
４を形成する。図７は上記工程を経た後の状態を示して
いる。
るFe-Zr-N合金膜をＲＦマグネトロンスパッタにより形
成する。その上に、フォトレジストからなるフレーム１
４を形成する。図７は上記工程を経た後の状態を示して
いる。
【００６８】次に、図８に示すように、フレームめっき
により第２の磁性膜320の上層322となるNi-Fe合金膜を
形成する。
により第２の磁性膜320の上層322となるNi-Fe合金膜を
形成する。
【００６９】次に、フレーム１４を除去した後、めっき
成膜したNi-Fe合金膜322を犠牲マスクとして、フレーム
により覆われていた部分を非磁性膜313であるＡｕに達
するまでイオンミリングする。図９はこの工程を終了し
た後の状態を示している。
成膜したNi-Fe合金膜322を犠牲マスクとして、フレーム
により覆われていた部分を非磁性膜313であるＡｕに達
するまでイオンミリングする。図９はこの工程を終了し
た後の状態を示している。
【００７０】その後、図１０のようにポール部分にレジ
ストでカバー１６を施し、最後に化学的エッチングを行
ない、さらにカバーレジストを除去する。これにより、
図１１の構造が形成される。
ストでカバー１６を施し、最後に化学的エッチングを行
ない、さらにカバーレジストを除去する。これにより、
図１１の構造が形成される。
【００７１】ここで、上記カバーレジストと非磁性膜31
3であるＡｕが、エッチャントにより浸食されない。こ
のため、エッチャントによる第２の磁気シールド膜311
のダメージを回避することができる。
3であるＡｕが、エッチャントにより浸食されない。こ
のため、エッチャントによる第２の磁気シールド膜311
のダメージを回避することができる。
【００７２】本実施例の複合型薄膜磁気ヘッドに対し、
比較例として上部シールド兼第１の磁性膜をNiFe単層膜
とした複合型薄膜磁気ヘッドも作成し、両者の電磁変換
特性を比較した。なお、NiFe単層膜の膜厚は2.5μmとし
た。ここで、書き込みヘッドのコイルは１４Ｔ、記録ギ
ャップ長は0.35μm、シールド間ギャップ長は0.28μm、
ＭＲ素子の高さは1.5μm、スロートハイトは1.4μm、書
き込みトラック幅を3.2μm、読み込みトラック幅を2.5
μmとした。媒体は２０００Oe、ｔBRが１００Gμmのも
のを用いた。
比較例として上部シールド兼第１の磁性膜をNiFe単層膜
とした複合型薄膜磁気ヘッドも作成し、両者の電磁変換
特性を比較した。なお、NiFe単層膜の膜厚は2.5μmとし
た。ここで、書き込みヘッドのコイルは１４Ｔ、記録ギ
ャップ長は0.35μm、シールド間ギャップ長は0.28μm、
ＭＲ素子の高さは1.5μm、スロートハイトは1.4μm、書
き込みトラック幅を3.2μm、読み込みトラック幅を2.5
μmとした。媒体は２０００Oe、ｔBRが１００Gμmのも
のを用いた。
【００７３】表１にオフトラック特性測定の結果をまと
めてある。 ここで、実効ライトトラック幅はオフトラックプロファ
イルの半値幅として求めている。測定は、線記録密度２
０kFCI、浮上量７０nmにて行なった。
めてある。 ここで、実効ライトトラック幅はオフトラックプロファ
イルの半値幅として求めている。測定は、線記録密度２
０kFCI、浮上量７０nmにて行なった。
【００７４】光学的トラック幅の差を記録フリンジング
としたとき、記録フリンジング量は第１の磁性膜を２層
とし、その上層にポールを形成した場合の方が小さくな
っている。これにより、本発明の構造により、より明瞭
な記録状態が実現されているといえる。
としたとき、記録フリンジング量は第１の磁性膜を２層
とし、その上層にポールを形成した場合の方が小さくな
っている。これにより、本発明の構造により、より明瞭
な記録状態が実現されているといえる。
【００７５】以下にポールを高磁束密度材料としたこと
の効果について述べる。ポールの飽和磁束密度が低い場
合、記録電流を増加させると、ポール先端部の磁気的飽
和により媒体の磁化遷移領域が広がり、出力が低下す
る。再生出力の飽和特性の測定結果から、規格化出力が
１／２となる線記録密度をＤ５０としたとき、比較例の
Ｄ５０が約１１０kFCIであるのに対し、本発明例では約
１１５kFCIの値が得られている。この差も記録磁界分布
の差によるものといえる。
の効果について述べる。ポールの飽和磁束密度が低い場
合、記録電流を増加させると、ポール先端部の磁気的飽
和により媒体の磁化遷移領域が広がり、出力が低下す
る。再生出力の飽和特性の測定結果から、規格化出力が
１／２となる線記録密度をＤ５０としたとき、比較例の
Ｄ５０が約１１０kFCIであるのに対し、本発明例では約
１１５kFCIの値が得られている。この差も記録磁界分布
の差によるものといえる。
【００７６】表２に、本発明例と、比較例の複合型薄膜
磁気ヘッドの再生出力並びに再生出力波形の半値幅を示
す。なお、センス電流値は６mAとした。 表２の結果から、磁気抵抗効果膜210に隣接する第２の
磁気シールド膜311として飽和磁束密度が７kGaussと小
さいNi-Fe-Ta合金膜を用いることにより、スピンバルブ
膜の磁界応答膜に対する磁気シールド膜311からの静磁
界の影響が低減するため、あるいは必要以上に磁束を吸
収することがなくなるため、再生出力が向上することが
わかる。また、出力再生波形の半値幅はいずれの第１の
磁気シールド膜を用いた場合においても大きな違いはな
く、磁気シールド膜として機能していることが確認され
る。
磁気ヘッドの再生出力並びに再生出力波形の半値幅を示
す。なお、センス電流値は６mAとした。 表２の結果から、磁気抵抗効果膜210に隣接する第２の
磁気シールド膜311として飽和磁束密度が７kGaussと小
さいNi-Fe-Ta合金膜を用いることにより、スピンバルブ
膜の磁界応答膜に対する磁気シールド膜311からの静磁
界の影響が低減するため、あるいは必要以上に磁束を吸
収することがなくなるため、再生出力が向上することが
わかる。また、出力再生波形の半値幅はいずれの第１の
磁気シールド膜を用いた場合においても大きな違いはな
く、磁気シールド膜として機能していることが確認され
る。
【００７７】なお、飽和磁束密度並びに透磁率が非常に
小さな材料を第１の磁気シールド膜として用いると、当
然、磁気シールド膜としての機能が不充分となり、出力
再生波形の半値幅が広がることになるので、本実施例の
ように半値幅を広げずに再生出力を向上させられる材料
を選択する必要がある。
小さな材料を第１の磁気シールド膜として用いると、当
然、磁気シールド膜としての機能が不充分となり、出力
再生波形の半値幅が広がることになるので、本実施例の
ように半値幅を広げずに再生出力を向上させられる材料
を選択する必要がある。
【００７８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。 （ａ）記録媒体の速度に依存しない高再生出力を得るこ
との可能な再生用ＭＲ磁気変換素子とともに、記録用誘
導型磁気変換素子を併せ持つ複合型薄膜磁気ヘッドを提
供することができる。 （ｂ）ＭＲ磁気変換素子にとって不要な磁束を吸収し、
分解能および高周波特性を向上させた複合型薄膜磁気ヘ
ッドを提供することができる。 （ｃ）ＭＲ磁気変換素子と誘導型磁気変換素子の位置を
近づけた好ましい素子配置構造を持つ複合型薄膜磁気ヘ
ッドを提供することができる。 （ｄ）ＭＲ磁気変換素子の第２の磁気シールド膜及び誘
導型磁気変換素子の第１の磁性膜を隣接させた構造にお
いて、第２の磁気シールド膜及び第１の磁性膜を、それ
ぞれに要求される特性を満たす材料によって独立に形成
し得る複合型薄膜磁気ヘッドを提供することができる。 （ｅ）書き込み能力及び記録密度を向上させると共に、
サイドフリンジングを防止し得る複合型薄膜磁気ヘッド
を提供することができる。 （ｆ）記録能力を向上させ、かつ、磁気シールド膜の影
響によるＭＲ磁気変換素子の再生感度の低下及び安定性
の劣化を回避し得る複合型薄膜磁気ヘッドを提供するこ
とができる。 （ｇ）コンパクトなヘッド構成のまま、明瞭な記録状態
を実現できる複合型磁気ヘッドを提供することができ
る。 （ｈ）明瞭な記録状態を実現しつつ、磁気シールド機能
を十分に発揮し得る複合型磁気ヘッドを提供することが
できる。
のような効果が得られる。 （ａ）記録媒体の速度に依存しない高再生出力を得るこ
との可能な再生用ＭＲ磁気変換素子とともに、記録用誘
導型磁気変換素子を併せ持つ複合型薄膜磁気ヘッドを提
供することができる。 （ｂ）ＭＲ磁気変換素子にとって不要な磁束を吸収し、
分解能および高周波特性を向上させた複合型薄膜磁気ヘ
ッドを提供することができる。 （ｃ）ＭＲ磁気変換素子と誘導型磁気変換素子の位置を
近づけた好ましい素子配置構造を持つ複合型薄膜磁気ヘ
ッドを提供することができる。 （ｄ）ＭＲ磁気変換素子の第２の磁気シールド膜及び誘
導型磁気変換素子の第１の磁性膜を隣接させた構造にお
いて、第２の磁気シールド膜及び第１の磁性膜を、それ
ぞれに要求される特性を満たす材料によって独立に形成
し得る複合型薄膜磁気ヘッドを提供することができる。 （ｅ）書き込み能力及び記録密度を向上させると共に、
サイドフリンジングを防止し得る複合型薄膜磁気ヘッド
を提供することができる。 （ｆ）記録能力を向上させ、かつ、磁気シールド膜の影
響によるＭＲ磁気変換素子の再生感度の低下及び安定性
の劣化を回避し得る複合型薄膜磁気ヘッドを提供するこ
とができる。 （ｇ）コンパクトなヘッド構成のまま、明瞭な記録状態
を実現できる複合型磁気ヘッドを提供することができ
る。 （ｈ）明瞭な記録状態を実現しつつ、磁気シールド機能
を十分に発揮し得る複合型磁気ヘッドを提供することが
できる。
【図１】本発明に係る複合型薄膜磁気ヘッドの分解斜視
図である。
図である。
【図２】図１に示した複合型薄膜磁気ヘッドの磁気変換
素子部分を示す分解拡散図である。
素子部分を示す分解拡散図である。
【図３】図１に示した複合型薄膜磁気ヘッドの断面図で
ある。
ある。
【図４】図３に示した複合型磁気ヘッドの磁気変換素子
部分の拡大正面断面図である。
部分の拡大正面断面図である。
【図５】図３に示した複合型薄膜磁気ヘッドの拡大側面
断面図である。
断面図である。
【図６】スピンバルブ膜を用いた磁気抵抗効果素子部分
の拡大断面図である。
の拡大断面図である。
【図７】本発明に係る複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法
に含まれる工程を示す図である。
に含まれる工程を示す図である。
【図８】図７に示した工程の後に実行される工程を示す
図である。
図である。
【図９】図８に示した工程の後に実行される工程を示す
図である。
図である。
【図１０】図９に示した工程の後に実行される工程を示
す図である。
す図である。
【図１１】図１０に示した工程の後に実行される工程を
示す図である。
示す図である。
２００ ＭＲ磁気変換素子 ３００ 誘導型磁気変換素子 ２１０ 磁気抵抗効果膜 ３１１ 第２の磁気シールド膜 ３１２ 第１の磁性膜 ３１３ 非磁性膜 ３２０ 第２の磁性膜 ３３０ コイル膜 ３４０ ギャップ膜 ３５０ 絶縁膜
Claims (10)
- 【請求項１】 磁気抵抗効果型磁気変換素子と、誘導型
磁気変換素子とを含む複合型薄膜磁気ヘッドであって、 前記磁気抵抗効果型磁気変換素子は、磁気抵抗効果膜
と、第１の磁気シールド膜と、第２の磁気シールド膜と
を含み、前記第１の磁気シールド膜及び前記第２の磁気
シールド膜が前記磁気抵抗効果膜の両側に備えられてお
り、 前記誘導型磁気変換素子は、第１の磁性膜、絶縁膜によ
って支持されたコイル膜、第２の磁性膜及びギャップ膜
による薄膜磁気回路を有し、前記第１の磁性膜が前記第
２の磁気シールド膜に隣接するようにして、前記磁気抵
抗効果型磁気変換素子と組み合わされており、 前記第１の磁性膜及び前記第２の磁気シールド膜は、非
磁性膜によって分離されており、前記非磁性膜は、膜厚
が前記第２の磁気シールド膜及び前記第１の磁性膜の間
に磁気的結合を生じさせる値に選定されており、 前記第１の磁性膜は、第１のポール部を有し、前記第１
のポール部の幅が前記第２の磁気シールド膜の幅よりも
狭くなっており、更に、前記第１の磁性膜は、飽和磁束
密度が前記第２の磁気シールド膜の飽和磁束密度よりも
高い複合型薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】 請求項１に記載された複合型薄膜磁気ヘ
ッドであって、 前記非磁性膜は、膜厚が前記第２の磁気シールド膜及び
前記第１の磁性膜よりも薄い複合型薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項３】 請求項１に記載された複合型薄膜磁気ヘ
ッドであって、 前記第２の磁性膜は、第２のポール部を有しており、 前記第２のポール部は、幅が前記第１のポール部の幅と
ほぼ同じである複合型薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項４】 請求項３に記載された複合型薄膜磁気ヘ
ッドであって、 前記第２のポール部と前記第１のポール部との間にギャ
ップ膜が備えられており、 前記非磁性膜の膜厚は、前記ギャップ膜の膜厚よりも小
さい複合型薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項５】 請求項１に記載された複合型薄膜磁気ヘ
ッドであって、 前記第２の磁気シールド膜は、飽和磁束密度が１０kGau
ss未満であり、 前記第１の磁性膜は、飽和磁束密度が１０kGauss以上で
ある複合型薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項６】 請求項５に記載された複合型薄膜磁気ヘ
ッドであって、 前記第２の磁気シールド膜は、Ni、Fe、Ta、Tiの少なくと
も一種を含む合金膜、もしくはCo系非晶質合金膜であ
り、 前記第１の磁性膜は、Fe、Zr、Nを含む合金膜である複合
型薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項７】 請求項６に記載された複合型薄膜磁気ヘ
ッドであって、 前記非磁性膜は、Au、Ag、Ti、Taのいずれかの金属膜であ
る複合型薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項８】 請求項１に記載された複合型薄膜磁気ヘ
ッドであって、 前記磁気抵抗効果型磁気変換素子は、スピンバルブ膜構
造を有する複合型薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項９】 請求項８に記載された複合型薄膜磁気ヘ
ッドであって、 前記スピンバルブ膜構造は、第１の強磁性膜、非磁性
膜、第２の強磁性膜及び反強磁性膜を含んでおり、 前記第１の強磁性膜及び前記第２の強磁性膜は、前記非
磁性膜によって分離されており、 前記反強磁性膜は、前記第１の強磁性膜または前記第２
の強磁性膜の何れか一方に付着されている複合型薄膜磁
気ヘッド。 - 【請求項１０】 磁気抵抗効果型磁気変換素子と、誘導
型磁気変換素子とを有する複合型薄膜磁気ヘッドを製造
する方法であって、 前記磁気抵抗効果型磁気変換素子の上に、第２の磁気シ
ールド膜、非磁性膜及び第１の磁性膜よりなる積層膜を
形成し、更に、その上に、前記誘導型磁気変換素子のギ
ャップ膜及び絶縁膜によって支持されたコイル膜を順次
積層し、 次に、前記誘導型磁気変換素子の第２の磁性膜をフレー
ムめっき法によって形成し、 次に、前記フレームを除去した後、前記フレームで覆わ
れていた領域において、前記第２の磁気シールド膜、前
記非磁性膜及び前記第１の磁性膜よりなる積層膜を、前
記非磁性膜までイオンミリングすることにより、前記第
１の磁性膜の幅を前記第２の磁気シールド膜の幅よりも
狭くする複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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