磁记录头及磁记录再现装置制造方法及图纸

一种磁头，其特征在于所述磁头包括：　　　　以预定间隔形成的一对上部和下部磁屏蔽层；　　　　在该一对上下磁屏蔽层之间，与所述上下磁屏蔽层间隔预定距离而形成的磁电阻效应膜；和　　　　电耦合在该磁电阻效应膜上的一对电极，　　　　其中在所述磁电阻效应膜在轨道宽度方向上的两侧面上，形成一对侧面磁屏蔽层，　　　　设定所述侧面磁屏蔽层与所述磁电阻效应膜在轨道宽度方向上的端部之间的间隔，以使所述磁电阻效应膜产生的再现元件的侧面读取小于由所述屏蔽间隔与磁隙规定的值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于磁记录再现装置的磁头及使用该磁头的磁记录再现装置。
技术介绍
磁记录再现装置具备磁记录信息的媒体；用于向/从该媒体中记录及再现信息的磁头；在根据来自磁头的输出信号再现信息的同时、根据输入信号来记录信息的记录再现动作控制电路；使媒体旋转或移动的机构；和用于确定磁头相对于媒体的位置的位置确定机构等。构成磁头的记录元件具备发生磁束的线圈；聚集磁束的一对磁芯；和为了产生磁场而配置在一对磁芯之间的记录间隙。在磁芯中，通常使用Ni80Fe20、Fe55Ni45等镍铁合金膜、Fe70Co30、Fe50Co50等铁钴合金膜、钴基合金膜、或将这些膜层叠两层的膜。各芯的膜厚在水平记录头的情况下，多设定在1-5微米的厚度。在垂直记录头的情况下，多将主磁极设定在50-200nm的厚度，将副磁极设定在1-数微米的厚度。通过向媒体施加由于线圈中流过记录电流而在记录间隙中产生的磁场来进行记录动作。构成磁头的再现元件具备一对磁屏蔽层；位于其间、与各屏蔽层间隔预定距离配置的磁电阻效应膜；和电耦合在磁电阻效应膜上的一对电极。为了根据记录信息以高分辨率来检测从媒体泄漏的磁场变化而存在一对磁屏蔽层。因为一对屏蔽层的间隔越窄，分辨率越高，所以具有随着今后的磁记录再现装置的高记录密度化，屏蔽间隔日益变窄的倾向。此外，磁屏蔽层还承担着将由于流过检测电流而从磁电阻效应膜中发生的热排到外部的任务。在磁屏蔽层中多使用Ni80Fe20膜或Ni80Fe20基的合金膜。另外，在衬底侧的屏蔽层(下部屏蔽层)中还使用仙台铁硅铝磁性合金(Fe-Al-Si)、钴基非结晶等合金膜。通常各屏蔽层的膜厚被设定为1-5微米的厚度。在面记录密度超出每平方英寸100G比特的磁记录再现装置的情况下，使用将利用巨磁电阻效应的GMR膜或利用隧道磁电阻效应的TMR膜作为磁电阻效应膜等的高灵敏度传感器。GMR膜由层叠膜构成，该层叠膜包括其磁化方向随从媒体泄漏的磁场而变化的厚度为1-10nm的第一铁磁性层；其磁化方向基本固定、厚度为0.5-5nm的第二铁磁性层；和插入在第一铁磁性层与第二铁磁性层之间、厚度为0.5-5nm的非磁性导体层。TMR膜由层叠膜构成，该层叠膜具有其磁化方向随从媒体泄漏的磁场而变化、厚度为1-10nm的第一铁磁性层；其磁化方向基本固定、厚度为0.5-5nm的第二铁磁性层；和插入在第一铁磁性层与第二铁磁性层之间、厚度为0.5-1nm的阻挡层(barrier layer)。虽然TMR膜的元件电阻比GMR膜高，但因为灵敏度较高，所以认为有望实现磁记录再现装置的高记录密度化。在磁记录再现装置中，通过向这些磁电阻效应膜施加检测电流，可将磁电阻效应膜的电阻变化作为输出(电压)信号而检测出来。在GMR元件的情况下，施加电流的方向比较自由。至此主要利用的是在GMR膜的平面内施加电流的类型。在面内流过电流的情况下，提出在轨道宽度方向上流过电流的方式(横向型)、和在与之垂直的元件高度方向上流过电流的方式(纵向型)，但在要求更高灵敏度的磁盘装置中，基本所有磁头都采用在轨道宽度方向上流过电流的方式(横向型)。这是因为在元件高度方向上流过电流的纵向型的情况下，必需在媒体相对面侧配置一个电极，不能将灵敏度最高的媒体相对面附近的传感器部顺利利用为输出，从而灵敏度不足。因此，在GMR膜的轨道宽度方向上的两端配置电极的横向型电极为当前的主流。但是，在采用于面内方向上施加电流的方式时，若为了随着今后磁记录再现装置的高记录密度化而使屏蔽间隔变窄，则会由于静电引起的损害等而破坏一侧或两侧的屏蔽层与磁电阻效应膜或耦合在磁电阻效应膜上的电极之间的绝缘，使再现信号振幅大幅度减少(振幅基本上变为0的情况也很多)或噪声增加的概率变高，这成为导致磁盘装置的误动作或磁头的合格率下降的原因。为了解决这些问题，提议在GMR膜的上下配置一对电极以便在GMR膜的膜厚方向上施加检测电流的CPP(current perpendicular to the plane)方式。此时，因为可由屏蔽层来兼作电极，所以不必注意屏蔽层与GMR膜、或屏蔽层与电极之间的绝缘。另外，通过设为CPP型，也可进一步提高GMR膜的磁电阻变化率，将CPP-GMR膜与TMR膜并列被认为是用于实现下一代高灵敏度磁头的有力替补。在TMR元件的情况下，必需对阻挡层沿膜厚方向施加电流。从而，电极配置在TMR膜的上下。此时，可由一个软磁性金属来兼用电极和屏蔽层。TMR元件也是一个CPP传感器，适用于今后的窄屏蔽间隔化。为了减少记录位置与再现用磁电阻效应膜的错位宽度，并且进一步使记录在磁记录再现装置中的信息高密度化，多使用使记录元件与再现元件在同一衬底上层叠的磁头。在这种一体型磁头的情况下，为了确保再现动作的稳定性或抑制噪声，多在记录元件与再现元件之间插入一层亚微细粒膜厚的铝等非磁性膜，以磁性分离记录元件和再现元件。在一体型磁头的情况下，不能通过非磁性分离膜完全地磁性分离记录元件和再现元件。由此，为了防止磁记录再现装置的误动作，将磁头构造成具有用于将构成磁电阻效应膜的第一铁磁性层保持为单一磁畴(domain)结构的磁畴控制层。由此使第一铁磁性层的磁畴结构即使在由于记录元件的影响而变形的情况下，也可通过磁畴控制层的作用而再次返回单一的磁畴结构。在第一铁磁性层不是单一磁畴结构的情况下，当进行记录动作时，由于再现波形的振幅或形状发生变化，使得磁记录再现装置不能正常地动作。作为磁畴控制结构，已知有在磁电阻效应膜的轨道宽度方向上的两端部上配置由永久磁铁构成的一对磁畴控制层(例如参照专利文献1)。在该结构中，由永久磁铁层产生的磁场将第一铁磁性层感应为单一磁畴状态。另外，还提出使用铁磁性膜与反铁磁性膜的层叠膜来代替永久磁铁层(例如参照专利文献2。)。并且，还提出了在磁电阻效应膜为TMR膜的情况下，将由永久磁铁构成的磁畴控制层层叠在TMR膜上的结构(例如参照专利文献3。)。另外，还提出有将由铁磁性膜与反铁磁性膜的层叠膜构成的磁畴控制层层叠在磁电阻效应膜上的结构(例如参照专利文献4。)。为了进一步高密度化记录在磁记录再现装置中的信息，磁头必需在1)屏蔽间隔变窄的同时，2)使记录元件和再现元件的磁道宽度变窄。这是因为通过使屏蔽间隔变窄，可以较高的线记录密度来记录再现信息，或通过使轨道宽度变窄，可以较高的磁道密度来记录再现信息。至此，通过主要较窄地形成记录元件的磁极宽度，并同时较窄地形成磁电阻效应膜的宽度或电极间隔，可对应于窄磁道化。另外，为了达到降低磁电阻效应型再现元件中的串音分量并提高再现信号的S/N的目的，提出将没有磁电阻效应膜的部分中的一对磁屏蔽层的间隔设为有磁电阻效应膜的部分中的屏蔽间隔的一半以下(例如参照专利文献5。)。通过采用该结构，可将在所谓整个屏蔽宽度的较宽范围(若以当前磁头为例，典型地为从10-100微米左右)中检测到的、大小为-25dB的由电磁感应等引起的串音分量减小到-30dB左右，从而有效地提高S/N。专利文献1特开平3-125311号公报专利文献2特开平7-57223号公报专利文献3特开平11-259824号公报专利文献4美国专利第6023395号说明书专利文献5特开平6-267027号公报非专利文献，1994，vol.30，p本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：中本一广，星屋裕之，石川千明，
申请(专利权)人：日立环球储存科技日本有限公司，
类型：发明
国别省市：