(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部シールド層と、この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を発揮する多層膜と、この多層膜にバイアス磁界を与えるバイアス層と、前記多層膜にセンス電流を与える電極層と、前記多層膜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備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記上部シールド層と前記下部シールド層のうちの少なくとも一方には、トラック幅方向の左右両側に位置する両側部に、永久磁石膜からなるハードバイアス膜が、該一方のシールド層の積層方向について上下に位置する上面および下面のうち他方のシールド層に臨む前記上面または下面から露出しないように内部に埋設されていて、
前記ハードバイアス膜の磁気記録媒体寄りの端面が、磁気記録媒体との対向面よりも内部に後退していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記上部及び下部シールド層のうちハードバイアス膜を設けていない他方のシールド層のトラック幅方向の両側部の上面側および下面のうちの少なくとも一方には、一対の反強磁性膜が積層されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記ハードバイアス膜によって磁化方向が揃えられている前記上部および下部のシールド層のうちの一方のシールド層の磁化方向と、前記反強磁性膜との交換異方性磁界により磁化方向が揃えられている他方のシールド層の磁化方向とは反平行であることを特徴とする請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
下部シールド層と、この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を発揮する多層膜と、この多層膜にバイアス磁界を与えるバイアス層と、前記多層膜にセンス電流を与える電極層と、前記多層膜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、上部シールド層の上に磁気ギャップ層を介して積層された上部コア層とを備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記上部シールド層と前記下部シールド層のうちの少なくとも一方には、トラック幅方向の両側部に、永久磁石膜からなるハードバイアス膜が、該一方のシールド層の積層方向について上下に位置する上面および下面のうち他方のシールド層に臨む前記上面または下面から露出しないように内部に埋設されていて、
前記ハードバイアス膜の磁気記録媒体寄りの端面が、磁気記録媒体との対向面よりも内部に後退していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
前記上部及び下部シールド層のうちハードバイアス膜を設けていない他方のシールド層のトラック幅方向の両側部の上面および下面の少なくとも一方には、一対の反強磁性膜が積層されていることを特徴とする請求項４に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記ハードバイアス膜によって磁化方向が揃えられている前記上部および下部のシールド層のうちの一方のシールド層の磁化方向と、前記反強磁性膜との交換異方性磁界により磁化方向が揃えられている他方のシールド層の磁化方向とは反平行であることを特徴とする請求項５に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
下部シールド層と、この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を発揮する多層膜と、この多層膜にバイアス磁界を与えるバイアス層と、前記多層膜にセンス電流を与える電極層と、前記多層膜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、前記上部シールド層の上に形成された非磁性中間層と、この非磁性中間層の上に磁気ギャップ層を介して対向する下部コア層及び上部コア層とを備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記上部シールド層と前記下部シールド層のうちの少なくとも一方には、トラック幅方向の両側部に、永久磁石膜からなるハードバイアス膜が、該一方のシールド層の積層方向について上下に位置する上面および下面のうち他方のシールド層に臨む前記上面または下面から露出しないように内部に埋設されていて、
前記ハードバイアス膜の磁気記録媒体寄りの端面が、磁気記録媒体との対向面よりも内部に後退していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記上部及び下部シールド層のうちハードバイアス膜を設けていない他方のシールド層のトラック幅方向の両側部の上面および下面の少なくとも一方には、一対の反強磁性膜が積層されていることを特徴とする請求項７に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
前記ハードバイアス膜によって磁化方向が揃えられている前記上部および前記下部のシールド層のうちの一方のシールド層の磁化方向と、前記反強磁性膜との交換異方性磁界により磁化方向が揃えられている他方のシールド層の磁化方向とは反平行であることを特徴とする請求項８に記載の薄膜磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【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に搭載される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再生特性を向上させることができる薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
図１１は、従来の薄膜磁気ヘッドを磁気記録媒体との対向面であるＡＢＳ面（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）側から示す拡大断面図である。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出しヘッドｈ１と、記録用のインダクティブヘッドｈ２とを積層している。
【０００３】
同図に示す薄膜磁気ヘッドにおいて、下部シールド層１０１は、例えばセンダストやＮｉ−Ｆｅ系合金（パーマロイ）などの軟磁性材料で形成されている。下部シールド層１０１の上に、非磁性材料による下部ギャップ層１０２が形成されている。そして、この下部ギャップ層１０２の上に、磁気抵抗効果、例えばＡＭＲ効果を発揮する多層膜１０３が形成されている。
【０００４】
この多層膜１０３の両側には、縦バイアス層として、バイアス層１０４が形成されており、この縦バイアス磁界はＸ方向に向けられ、多層膜１０３が同じＸ方向に揃えられて単磁区化された状態になる。また、バイアス層１０４の上には、非磁性、かつ、導電性の材料で電極層１０５が形成されている。
【０００５】
さらに、その上に、非磁性材料による上部ギャップ層１０６が形成され、その上部ギャップ層１０６の上には上部シールド層１０７が形成されている。そして、上部シールド層１０７の上には、絶縁層（図示しないが）が積層され、この絶縁層の上には、螺旋状のパターンに形成されたコイル層１０８が設けられている。また、この絶縁層の上には、上部コア層１０９がパーマロイなどの磁性材料でメッキ形成されている。
【０００６】
この上部コア層１０９は、磁気記録媒体に記録磁界を与えるヘッドｈ２のトレーリング側コア部として機能している。上部コア層１０９は、図示のように、ＡＢＳ面側で上部シールド層１０７の上にギャップ層１１０を介して対向し、磁気記録媒体に記録磁界を与える磁気ギャップが形成される。
【０００７】
このような構成の薄膜磁気ヘッドでは、磁気記録媒体の信号磁界（紙面に対して垂直方向から印加）により、多層膜１０３の磁気抵抗効果層（ＡＭＲ層）の抵抗値が変化し、この抵抗変化を利用して、ヘッドｈ１が磁気記録媒体から記録情報を読取っている。
【０００８】
ところで、このような薄膜磁気ヘッドでは、多層膜１０３の上下に形成されている上部シールド層１０７と下部シールド層１０１に不規則な磁区の変化が発生すると、上部シールド層１０７及び下部シールド層１０１と、多層膜１０３との相互作用により、バルクハウゼンノイズが磁気記録媒体からの再生信号に重畳するなどの悪影響をもたらす。そこで、これらのシールド層１０１、１０７に対して、磁化方向を磁化容易軸（Ｘ）方向に揃えて単磁区化させ、シールド層１０１、１０７の磁化反転（磁気的可逆性）を良好にすることが必要になっている。
【０００９】
このような事情から、これらシールド層１０１、１０７の磁化方向の制御として、一軸異方性を付与できる軟磁性材料、例えばパーマロイやＣｏ系アモルファス合金などを使用し、これを磁場中で成膜及びアニ−ル処理を施したり、成膜及びアニ−ル処理後にＸ方向を磁化容易軸とするように磁化させることが行われてきた。
【００１０】
しかしながら、このような方法では、これらのシールド層１０１、１０７の磁化方向を完全に揃えることが難しく、微視的にみると、磁気異方性が分散した状態（異方性分散）を生じて磁化容易軸がずれてしまう。特に、上部コア層１０９、上部シールド層（下部コア層）１０７の間に記録磁界を発生させるたびに、上部シールド層（下部コア層）１０７に不規則な磁区の変化が発生する。
【００１１】
そこで、例えば図１２に示すような薄膜磁気ヘッドが提案されている。この薄膜磁気ヘッドは図１２に示すように、上下のシールド層１０７、１０１毎にトラック幅（Ｔｗ）方向の両側に、永久磁石膜からなるハードバイアス膜１１１、１１２をそれぞれ形成したものであり、これによってシールド層１０１、１０７の磁化を容易軸方向に揃えることができる。
【００１２】
ところで、一般に、物性的に見ると、永久磁石のような硬磁性体では、端部に磁極が形成されるため、その端部近傍の特に角部での磁界の強さが最も強くなる傾向がある。この薄膜磁気ヘッドでも、ハードバイアス膜のハイト方向の両端部近傍の角部での磁界が強い。
【００１３】
しかも、その一方の端部がＡＢＳ面と同一面にまで達する状態で形成されて露出しているため、例えばこのハードバイアス膜が磁気記録媒体へ磁気的な影響を及ぼし、不要な書き込みや、書き込まれている情報を消去したり、磁気抵抗効果素子へ悪影響をもたらす、といった不都合を生じている。特に、記録情報の高密度化、狭ギャップ化の傾向とともに、磁気抵抗効果素子へ与えるノイズが問題となる虞れがある。
【００１４】
また、このような点からなるべく、シールド層の磁区制御に用いるハードバイアス膜を減らすため、特に記録時の記録磁界によって、不規則な磁区の変動が発生し易い下部コア層の両側のハードバイアス膜を設けたものが提案されている。これを図１２に示す。
【００１５】
しかしながら、この図１２に示す薄膜磁気ヘッドは、下部コア層を兼用する上部シールド層１０７のトラック幅（Ｘ）方向の両側のみにバイアス層１１１を形成しているので、このバイアス層１１１のトラック幅（Ｘ）方向の両側に位置する端部のうちＡＢＳ面に臨む角部とよぶ部位から発生する磁界は、前述したように大きい。
【００１６】
このため、ここからの漏れ磁界（静磁界）が図１２に示すように下部シールド層１０１に作用し、バイアス層１１１と下部シールド層との間に複数の磁界ループＡ１、Ｂ１、Ｃ１を形成する。そして、この磁界ループＡ１、Ｂ１、Ｃ１が存在するために、下部シールド層１０１のＡ領域とＢ領域、Ｃ領域との磁界の方向が異なるために、下部シールド層１０１内に多磁区が形成されやすく、異方分散性となりやすい。その結果、バルクハウゼンノイズを発生し易いといった問題点を生じている。
【００１７】
また、この図１２に示すような構成の薄膜磁気ヘッドで、仮に、下部シールド層１０１の両側にも図１２に破線で示すバイアス層１１２が形成されていたとしても、同様に、前述の磁界ループに起因した多磁区化の問題を依然として発生する虞れがある。因みに、この場合には、下部シールド層１０１内のＢ領域とＣ領域とにバイアス層１１２の磁化方向とは逆向きの磁化が形成される。
【００１８】
【発明の目的】
本発明の目的は、上記した事情に鑑み、シールド層の磁化を所定の方向に安定化させることにより、ノイズの発生を抑え、安定した状態で良好な記録再生を行うことができる薄膜磁気ヘッドを得ることにある。
【００１９】
【発明の概要】
本発明は、下部シールド層と、この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を発揮する多層膜と、この多層膜にバイアス磁界を与えるバイアス層と、多層膜にセンス電流を与える電極層と、多層膜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備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、上記上部シールド層と下部シールド層のうちの少なくとも一方には、トラック幅方向の左右両側に位置する両側部に、永久磁石膜からなるハードバイアス膜が、該一方のシールド層の積層方向について上下に位置する上面および下面のうち他方のシールド層に臨む上面または下面から露出しないように内部に埋設されていて、ハードバイアス膜の磁気記録媒体寄りの端面が、磁気記録媒体との対向面よりも内部に後退していることを特徴としている。
【００２１】
前記上部及び下部シールド層のうちハードバイアス膜を設けていない他方のシールド層のトラック幅方向の両側部の上面側および下面のうちの少なくとも一方には、一対の反強磁性膜が積層形成される。
【００２２】
前記ハードバイアス膜によって磁化方向が揃えられている前記上部および下部のシールド層のうちの一方のシールド層の磁化方向と、前記反強磁性膜との交換異方性磁界により磁化方向が揃えられている他方のシールド層の磁化方向とは反平行（１８０°をなす反対方向）であるのが好ましい。
【００２３】
また本発明は、下部シールド層と、この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を発揮する多層膜と、この多層膜にバイアス磁界を与えるバイアス層と、多層膜にセンス電流を与える電極層と、多層膜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、上部シールド層の上に磁気ギャップ層を介して積層された上部コア層とを備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、上記上部シールド層と下部シールド層のうちの少なくとも一方には、トラック幅方向の両側部に、永久磁石膜からなるハードバイアス膜が、該一方のシールド層の積層方向について上下に位置する上面および下面のうち他方のシールド層に臨む上面または下面から露出しないように内部に埋設されていて、ハードバイアス膜の磁気記録媒体寄りの端面が、磁気記録媒体との対向面よりも内部に後退していることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明でも、前記上部及び下部シールド層のうちハードバイアス膜を設けていない他方のシールド層のトラック幅方向の両側部の上面および下面の少なくとも一方には、一対の反強磁性膜が積層されていることが好ましい。
【００２６】
また、本発明でも、前記ハードバイアス膜によって磁化方向が揃えられている前記上部および下部のシールド層のうちの一方のシールド層の磁化方向と、前記反強磁性膜との交換異方性磁界により磁化方向が揃えられている他方のシールド層の磁化方向とは反平行であるのが好ましい。
【００２７】
さらに本発明は、下部シールド層と、この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を発揮する多層膜と、この多層膜にバイアス磁界を与えるバイアス層と、多層膜にセンス電流を与える電極層と、多層膜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、上部シールド層の上に形成された非磁性中間層と、この非磁性中間層の上に磁気ギャップ層を介して対向する下部コア層及び上部コア層とを備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、上記上部シールド層と下部シールド層のうちの少なくとも一方には、トラック幅方向の両側部に、永久磁石膜からなるハードバイアス膜が、該一方のシールド層の積層方向について上下に位置する上面および下面のうち他方のシールド層に臨む上面または下面から露出しないように内部に埋設されていて、ハードバイアス膜の磁気記録媒体寄りの端面が、磁気記録媒体との対向面よりも内部に後退していることを特徴としている。
【００２９】
また、本発明でも、前記上部及び下部シールド層のうちハードバイアス膜を設けていない他方のシールド層のトラック幅方向の両側部の上面および下面の少なくとも一方には、一対の反強磁性膜が積層されているのが好ましい。
【００３０】
また、本発明でも、前記ハードバイアス膜によって磁化方向が揃えられている前記上部および下部のシールド層のうちの一方のシールド層の磁化方向と、前記反強磁性膜との交換異方性磁界により磁化方向が揃えられている他方のシールド層の磁化方向とは反平行であるのが好ましい。
【００３１】
【発明の実施形態】
以下、この発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
［第１の実施形態］
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るマージド（ｍｅｒｇｅｄ）タイプの薄膜磁気ヘッドを磁気記録媒体（図略）との対向面となるＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面からみた正面図、同図（Ｂ）はこの薄膜磁気ヘッドを積層方向の上側からみた平面図である。なお、図示外のハードディスクまたは磁気テープなどの磁気記録媒体の移動方向はＺ方向であり、磁気記録媒体からの信号磁界の方向はＹ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リ、読出しヘッドｈ１と、記録用のインダクティブヘッドｈ２とが積層されている。
【００３２】
この読出しヘッドｈ１は、磁気抵抗効果を利用してハードディスクなどの磁気記録媒体からの信号磁界を検出し、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、軟磁性材料からなる下部シールド層１が形成されている。
【００３３】
この下部シールド層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、一軸異方性をもつ軟磁性材やセンダストのような等方的な軟磁性材料により形成される。
【００３４】
前記下部シールド層１の上側には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの非磁性材料により、下部ギャップ層２１が形成され、この下部ギャップ層２１上には、磁気抵抗効果を発揮する多層膜２が設けられている。
【００３５】
この多層膜２は、図示しないが、下から順に、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層、フリー磁性層の順に積層させ、スピンバルブ型磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）を構成している。なお、多層膜２の積層体は、下から順に、フリー磁性層、非磁性導電層、固定磁性層、反強磁性層の順に積層してもよい。また、多層膜２は、磁気抵抗効果層、軟磁性層を備えた異方性磁気抵抗効果素子（ＡＭＲ）で構成してもよい。
【００３６】
多層膜２の反強磁性層は、ＰｔＭｎ（プラチナ・マンガン）から形成されているが、例えば、元素Ｘ（ただし、Ｘは、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓのうち１種または２種以上の元素である）とＭｎとを含有する反強磁性材料、あるいは、元素Ｘと元素Ｘ′合金（ただし、元素Ｘ′は、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｐｂ、及び希土類元素のうち１種または２種以上の元素である）とＭｎを含有する反強磁性材料により形成することができる。
【００３７】
前記固定磁性層は、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉＦｅ合金などにより形成される。この固定磁性層が積層された後、ハイト方向（図示Ｙ方向）への磁場中アニールを施すことで、固定磁性層と反強磁性層との界面で発生する交換結合磁界により、固定磁性層の磁化はハイト方向（図示Ｙ方向）に強固に固定される。
【００３８】
前記非磁性導電層は、例えばＣｕなどの電気抵抗の低い導電性材料によって形成される。この非磁性導電層上にはフリー磁性層が形成される。このフリー磁性層は、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金、Ｃｏ、ＣｏＮｉＦｅ合金などにより形成される。前記保護層はＴａなどで形成される。
【００３９】
このように略台形状に形成した多層膜２の両側領域には、下から順にバイアス層２２、電極層２３がそれぞれ積層されている。なお、バイアス層２２の下には図示しないバイアス下地層を形成してもよい。
【００４０】
バイアス層２２の下に形成するバイアス下地層は、例えば、結晶構造が体心立方構造（ｂｃｃ構造）の金属膜で形成される。具体的には、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａのいずれか１種または２種以上の元素で形成することができるが、特に、Ｃｒ膜で形成することが好ましい。このＣｒ膜は、バイアス層２２の結晶配向を整える機能に優れ、バイアス層２２の保磁力を適切に大きくすることができるからである。
【００４１】
バイアス層２２は、ＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などの硬磁性材料で形成される。電極層２３には、Ａｕ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｗなどが一般に使用されている。さらに、このバイアス層２２上には、電極層２３が形成される。
【００４２】
次に、磁気抵抗効果を発揮する多層膜２、及び電極層２３の上には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの非磁性材料の上部ギャップ層２４が形成される。この上部ギャップ層２４の上には、読出しヘッドｈ１の上部シールド機能を有する上部シールド層３が形成される。
【００４３】
この上部シールド層３には、パーマロイやＣｏ（コバルト）系アモルファス合金のように、一軸異方性をもつ軟磁性材やセンダストのような等方的な軟磁性材料により形成される。なお、この実施形態では、上部シールド層３が、記録用のインダクティブヘッドｈ２側の下部コア層を兼用している。この上部シールド層３には、トラック幅（Ｔｗ）方向の両側領域に位置する両側部３Ａに、本発明の特徴の一つである、永久磁石膜のハードバイアス膜４が形成されている。
【００４４】
このハードバイアス膜４は、上部シールド層３に対して、磁化方向を磁化容易軸方向（Ｘ方向）に揃えて単磁区化させ、上部シールド層３の磁化反転（磁気的可逆性）を良好にするためのものであり、多層膜２中のバイアス層２２と同様に、ＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などの硬磁性材料で形成される。
【００４５】
本実施形態では、特に、このハードバイアス膜４のハイト（Ｙ）方向の前後に位置する両端面４Ａ、４Ａ´（図１（Ｂ）参照）が磁界が最も強い磁極の形成部分となるが、このうち特に、本発明では、磁気記録媒体の対向面寄りの端面４Ａを、磁気記録媒体（図略）との対向面となるＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面よりもハイト（Ｙ）方向の内部側にΔｈだけ後退して形成させている。
【００４６】
上部シールド層３の上には、非磁性材料で磁気ギャップ層６が形成される。この磁気ギャップ層６上には、ポリイミドまたはレジスト材料を用いた図示外の絶縁層を介して平面的に螺旋状にパターン形成されたコイル層２５が設けられている。なお、このコイル層２５は、Ｃｕなどの電気抵抗の小さな非磁性、かつ、導電性の材料で形成される。このコイル層２５上には、絶縁層を介して記録用の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上部コア層７が軟磁性材料で形成されている。なお、この上部コア層７のＸ方向の幅寸法が、トラック幅Ｔｗとなる。
【００４７】
▲１▼従って、この実施形態によれば、上部シールド層３のトラック幅（Ｘ）方向の両側に永久磁石のハードバイアス膜４を形成し、この上部シールド層３を、ハードバイアス膜４との接触面からの漏れ磁界（残留磁化）により、トラック幅（Ｘ）方向が磁化容易軸方向となるように単磁区化することによって、薄膜磁気ヘッドとしてのヒシテリシスが無くなり、保磁力は非常に小さくなる。
【００４８】
▲２▼このハードバイアス膜４は、前述したように、端面４Ａを磁気記録媒体の対向面となるＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面から後退させた内部に設けることにより、ハードバイアス膜４が磁気記録媒体に対して離間するので、例えば、磁気記録媒体への不要な磁気的書込み、或は書き込まれている情報の不必要な消去、といった問題を防止できる。
【００４９】
▲３▼このハードバイアス膜４は、上部シールド層３に埋め込まれており、積層方向（Ｚ）の下側に位置する下面４Ｂは上部シールド層３から外部へ露出しないようになっている。このように、ハードバイアス膜４を埋め込むことで、ハードバイアス膜４の角部４Ｅから漏れ出る磁界が減少し、下部シールド層１、上部シールド層３の一軸異方性が安定化するという効果が得られる。
【００５０】
即ち、ハードバイアス膜４、４と下部シールド層１との間には、上部シールド層３において、下部シールド層１に臨む下面寄りの一部３Ｂ（以下、これを延出部とよぶ）が延出して形成されている。この延出部３Ｂが存在することにより、ハードバイアス膜４、４の角部４Ｅは、延出部３Ｂで被覆される。このハードバイアス膜４、４の角部４Ｅが、上部シールド層３の延出部３Ｂで覆われていることにより、上部シールド層３と下部シールド層１との間には、局部的な磁気ループが形成されるのを回避することができる。
【００５１】
▲４▼さらに、このハードバイアス膜４と上部シールド層３とは、直接接触しており、強磁性結合が相互作用しているため、上部シールド層３の延出部３Ｂをハードバイアス膜４の磁化方向と同一方向に磁化し、ハードバイアス膜４、４の角部４Ｆにおける磁気勾配を緩慢にさせる効果をもたらしている。
【００５２】
▲５▼また、前述したように、上部シールド層３は一対のハードバイアス膜４により磁化方向を揃えて単磁区化できるが、上部シールド層３のトラック幅（Ｘ）方向の両側部３Ａと下部シールド層１の両側部１Ａとにおける静磁界Ｂ２、Ｃ２の磁界ループ（磁路）の形成により、下部シールド層１の磁化方向も揃えることができる。従って、上部シールド層３は、記録時の記録磁界および磁気記録媒体からの信号磁界が印加されても、磁化反転が可逆的に発生し、不規則な磁区の変化を伴わずに、出力信号にはバルクハウゼンノイズが重畳することがない。
【００５３】
なお、この実施形態では、ハードバイアス膜４、４の積層方向（Ｚ）の上側に位置する上面４Ｄは、上部シールド層３から外部に露出しているが、上部シールド層３の一部に埋め込んで露出しないように形成してもよい。
【００５４】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図２（Ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るマージド（ｍｅｒｇｅｄ）タイプの薄膜磁気ヘッドを磁気記録媒体（図略）との対向面となるＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面からみた概略正面図、同図（Ｂ）はこの薄膜磁気ヘッドを積層方向の上側からみた概略平面図である。なお、図示外のハードディスクまたは磁気テープなどの磁気記録媒体の移動方向はＺ方向であり、磁気記録媒体からの信号磁界の方向はＹ方向である。図２に示す薄膜磁気ヘッドが、第１の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドと異なるところは、ハードバイアス膜４を上部シールド層３に形成する替わりに、下部シールド層１にハードバイアス膜４を形成している点である。
【００５５】
即ち、この下部シールド層１には、トラック幅（Ｘ）方向の両側端部に位置する両側部１Ａに、永久磁石膜からなるハードバイアス膜４が形成されている。このハードバイアス膜４は、下部部シールド層１に対して、磁化方向を磁化容易軸方向（Ｘ方向）に揃えて単磁区化させ、下部シールド層１の磁化反転（磁気的可逆性）を良好にするためのものであり、多層膜２中のバイアス層２２と同様に、ＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などの硬磁性材料で形成される。
【００５６】
また、本実施形態でも、特に、このハードバイアス膜４のハイト（Ｙ）方向の前後に位置する両端面４Ａ、４Ａ´（図２（Ｂ）参照）が磁界が最も強い磁極の形成部分となるが、このうち特に、本発明では、磁気記録媒体の対向面寄りの端面４Ａを、磁気記録媒体（図略）との対向面となるＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面よりもハイト（Ｙ）方向の内部側にΔｈだけ後退して形成させている。
【００５７】
▲１▼従って、この実施形態によれば、下部シールド層１のトラック幅（Ｘ）方向の両側に永久磁石膜のハードバイアス膜４を形成し、この下部シールド層１を、ハードバイアス膜４との接触面からの漏れ磁界（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することによって、薄膜磁気ヘッドとしてのヒシテリシスが無くなり、保磁力は非常に小さくなる。
【００５８】
▲２▼このハードバイアス膜４は前述したように、磁気記録媒体の対向面寄りの端面４Ａを磁気記録媒体の対向面となるＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面から後退させた内部に設けることにより、ハードバイアス膜４が磁気記録媒体に対して離間するので、例えば、磁気記録媒体への不要な磁気的書込み、或は書き込まれている情報の不必要な消去、といった問題を防止できる。
【００５９】
▲３▼しかも、このハードバイアス膜４は、下部シールド層１に埋め込まれており、積層方向（Ｚ）の上側に位置する上面４Ｄは下部シールド層１から外部へ露出しないようになっている。このように、ハードバイアス膜４を埋めこむことで、ハードバイアス膜４の角部４Ｅから漏れ出る磁界が減少し、下部シールド層１と上部シールド層３の一軸異方性が安定化するといった効果が得られる。
【００６０】
即ち、ハードバイアス膜４と上部シールド層３との間には、下部シールド層１において、上部シールド層３に臨む上面寄りの一部１Ｂ（以下、これを延出部とよぶ）が延出して形成されており、この延出部１Ｂが存在することにより、ハードバイアス膜４、４の角部４Ｅは上部シールド層３に向けて露出せずに済む。その結果、このハードバイアス膜４、４の角部４Ｅが、下部シールド層１の延出部１Ｂで覆われていることにより、下部シールド層１と上部シールド層３との間には、局部的な磁気ループが形成されるのを回避することができる。
【００６１】
▲４▼さらに、ハードバイアス膜４と下部シールド層１とは、直接接触しており、強磁性結合が相互作用しているため、下部シールド層１の延出部１Ｂをハードバイアス膜４の磁化方向と同一方向に磁化し、ハードバイアス膜４、４の角部４Ｆにおける磁気勾配を緩慢にさせる効果をもたらす。
【００６２】
▲５▼また、前述したように、下部シールド層１は一対のハードバイアス膜４により磁化方向を揃えて単磁区化できるが、下部シールド層１のトラック幅（Ｘ）方向の両側部１Ａと上部シールド層３の両側部３Ａとにおける静磁界Ｂ２、Ｃ２の磁界ループ（磁路）の形成により、上部シールド層３の磁化方向も揃えることができる。従って、下部シールド層１は、記録時の記録磁界および磁気記録媒体からの信号磁界が印加されても、磁化反転が可逆的に発生し、不規則な磁区の変化を伴わずに、出力信号にはバルクハウゼンノイズが重畳することがない。
【００６３】
なお、この実施形態では、ハードバイアス膜４の積層方向（Ｚ）の下側に位置する下面４Ｂは、下部シールド層１から外部に露出しているが、下部シールド層１の一部に埋め込んで露出しないように形成してもよい。
【００６４】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について、図３を参照しながら説明する。なお、この実施形態において、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。図３に示す薄膜磁気ヘッドが、第１の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドと異なるところは、下部シール層１の積層（Ｚ）方向の上下両面のうち上面に、反強磁性膜２７が形成されている点であり、この反強磁性膜２７との交換結合により、下部シールド層１は上部シールド層３の磁化方向と反対方向に磁化が揃えられている。また、下部シールド層１は、積層（Ｚ）方向の上下両面のうち下面に、反強磁性膜２８が形成される構成としてもよく、或いは上面及び下面の双方にそれぞれ反強磁性膜２７、２８が形成されていてもよい。
【００６５】
一方、上部シールド層３には、トラック幅（Ｘ）方向の両側端部に位置する両側部３Ａに、永久磁石膜からなるハードバイアス膜４が形成されている。このハードバイアス膜４は、上部シールド層３に対して、磁化方向を磁化容易軸方向（Ｘ方向）に揃えて単磁区化させ、上部シールド層３の磁化反転（磁気的可逆性）を良好にするためのものであり、多層膜２中のバイアス層２２と同様に、ＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などの硬磁性材料で形成される。
【００６６】
従って、この実施形態によれば、この上部シールド層３は、ハードバイアス膜４により磁化方向が揃えられ、単磁区化できる一方、下部シールド層１は反強磁性膜２７との交換異方性磁界により、磁化方向が揃えられ、単磁区化できる。
なお、上部シールド層３と下部シールド層１との磁化方向は反平行が好ましく、この場合、上部シールド層３と下部シールド層１との両側部３Ａ、１Ａで発生する静磁界Ｂ２、Ｃ２による磁界ループにより、磁化方向がより安定となる。
【００６７】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について、図４を参照しながら説明する。なお、この実施形態において、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図４に示す薄膜磁気ヘッドが、第１の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドと異なるところは、上部シールド層３の積層（Ｚ）方向の上下に位置する両面のうち上面に反強磁性膜２９が形成されている点であり、この反強磁性膜２９との交換結合により、上部シールド層３は下部シールド層１の磁化方向と反対方向に磁化が揃えられている。また、上部シールド層３は、積層（Ｚ）方向の上下に位置する両面のうち下面に反強磁性膜３０が形成された構成としてもよく、或いは上面及び下面の双方にそれぞれ反強磁性膜２９、３０が形成されていてもよい。
【００６８】
一方、下部シールド層１には、トラック幅（Ｘ）方向の両側端部に位置する両側部１Ａに、永久磁石膜からなるハードバイアス膜４が形成されている。このハードバイアス膜４は、下部シールド層１に対して、磁化方向を磁化容易軸方向（Ｘ方向）に揃えて単磁区化させ、下部シールド層１の磁化反転（磁気的可逆性）を良好にするためのものであり、多層膜２中のバイアス層２２と同様に、ＣｏＰｔ合金やＣｏＰｔＣｒ合金などの硬磁性材料で形成される。
【００６９】
従って、この実施形態によれば、この下部シールド層１は、ハードバイアス膜４により磁化方向が揃えられ、単磁区化できる一方、上部シールド層３は反強磁性膜２９との交換異方性磁界により、磁化方向が揃えられ、単磁区化できる。
なお、上部シールド層３と下部シールド層１との磁化方向は反平行が好ましく、この場合、上部シールド層３と下部シールド層１との両側部３Ａ、１Ａで発生する静磁界Ｂ２、Ｃ２による磁界ループにより、磁化方向がより安定となる。
【００７０】
［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態について、図５を参照しながら説明する。なお、この実施形態において、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図５に示す薄膜磁気ヘッドが、図１に示す第１の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドと異なるのは、上部シールド層３がシールド専用層であり、非磁性中間層２６を介して下部コア層５がコア専用層として設けられている点である。
従って、このような構成によれば、下部コア専用層として下部コア層５が設けられているため、記録磁界の生成時に、上部シールド層３に直接磁界を印加されずにすみ、上部シールド層３内の不規則な磁区の発生をさらに防止することができる。
【００７１】
なお、この実施形態では、ハードバイアス膜４、４の積層（Ｚ）方向の上下に位置する上面４Ｄ及び下面４Ｂが上部シールド層３に埋め込まれて外部に露出しないようになっているが、このように露出させないように構成することで、下部コア層５には、静磁界による多磁区の発生を抑制することができる。これにより、安定した記録磁界を磁気記録媒体に供給することができる。
また、ハードバイアス膜４は、製造を容易にするために、上面４Ｄを上部シールド層３の上面と同一位置まで形成して非磁性中間層２６に、直接、臨ませるようにしてもよい。
【００７２】
［第６の実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態について、図６を参照しながら説明する。なお、この実施形態において、第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図６に示す薄膜磁気ヘッドが、図２に示す第２の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドと異なるところは、上部シールド層３がシールド専用層であり、非磁性中間層２６を介して下部コア層５がコア専用層として設けられている点である。
従って、このような構成によれば、下部コア専用層として下部コア層５が設けられているため、記録磁界の生成時に、上部シールド層３に直接磁界を印加させずにすみ、上部シールド層３内の不規則な磁区の発生をさらに防止することができる。
【００７３】
なお、この実施形態では、ハードバイアス膜４が下部シールド層１に埋め込まれて上面４Ｄ及び下面４Ｂが外部に露出しないようになっている。このように上面４Ｄ及び下面４Ｂを露出させないようにハードバイアス膜４を埋めこむことで、ハードバイアス膜４の角部４Ｅから漏れ出る磁界が減少し、下部シールド層１、上部シールド層３の一軸異方性が安定化するといった効果が得られる。
また、ハードバイアス膜４は、製造を容易にするために、上面４Ｄを下部シールド層１の上面と同一位置まで形成して上部ギャップ層２４に臨ませるようにしてもよい。
【００７４】
［第７の実施形態］
次に、本発明の第７の実施形態について、図７を参照しながら説明する。なお、この実施形態において、第３の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図７に示す薄膜磁気ヘッドが、図３に示す第３の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドと異なるのは、上部シールド層３がシールド専用層であり、非磁性中間層２６を介して下部コア層５がコア専用層として設けられている点である。
従って、このような構成によれば、下部コア専用層として下部コア層５が設けられているため、記録磁界の生成時に、上部シールド層３に直接磁界を印加されずにすみ、上部シールド層３内の不規則な磁区の発生をさらに防止することができる。
【００７５】
なお、この実施形態では、ハードバイアス膜４、４の上面４Ｄ及び下面４Ｂが上部シールド層３に埋め込まれて外部に露出しないようになっているが、このように、ハードバイアス膜４を埋め込んで露出させないようにすることで、ハードバイアス膜４の角部４Ｅから漏れ出る磁界が減少し、下部シールド層１と上部シールド層３の一軸異方性が安定化するといった効果が得られる。
また、ハードバイアス膜４は、製造を容易にするために、上面４Ｄを上部シールド層３の上面と同一位置まで形成して非磁性中間層２６に臨ませるようにしてもよい。
【００７６】
［第８の実施形態］
次に、本発明の第８の実施形態について、図８を参照しながら説明する。なお、この実施形態において、第４の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図８に示す薄膜磁気ヘッドが、図４に示す第４の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドと異なるのは、上部シールド層３がシールド専用層であり、非磁性中間層２６を介して下部コア層５がコア専用層として設けられている点である。
従って、このような構成によれば、下部コア専用層として下部コア層５が設けられているため、記録磁界の生成時に、上部シールド層３に直接磁界を印加されずにすみ、上部シールド層３内の不規則な磁区の発生をさらに防止することができる。
【００７７】
また、この薄膜磁気ヘッドでも、第４の実施形態と同様に、上部シールド層３の上下両面のうち、上面に反強磁性膜２９が形成されており、この反強磁性膜２９との交換結合により、上部シールド層３は下部シールド層１の磁化方向と反対方向に磁化が揃えられている。
また、この薄膜磁気ヘッドでも、第４の実施形態と同様に、上部シールド層３は、上下両面のうち、下面に反強磁性膜３０が形成された構成としてもよく、或いは上面及び下面の双方にそれぞれ反強磁性膜２９、３０が形成されていてもよい。
【００７８】
［第９の実施形態］
次に、本発明の第９の実施形態について、図９を参照しながら説明する。なお、この実施形態において、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図９に示す薄膜磁気ヘッドが、図１に示す第１の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドと異なる点は、下部シールド層１と上部シールド層３の双方に、ハードバイアス膜４が形成されており、下部シールド層１と上部シールド層３の磁化方向が同一であるところである。なお、この場合に、静磁界の単一磁界ループは形成されない。
【００７９】
しかしながら、この実施形態でも、ハードバイアス膜４の端面４Ａを磁気記録媒体の対向面側の端面に露出させずにハイト（Ｙ）方向の内部に後退させた状態に形成してあるため、磁気記録媒体上の情報を消去するといった虞れはない。また、下部シールド層１と上部シールド層３とにハードバイアス膜４が形成されているため、各々のシールド層は単磁区化されて磁化方向が揃っている。
【００８０】
［第１０の実施形態］
次に、本発明の第１０の実施形態について、図１０を参照しながら説明する。なお、この実施形態において、第９の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図１０に示す薄膜磁気ヘッドが、図９に示す第９の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドと異なるのは、上部シールド層３がシールド専用層であり、非磁性中間層２６を介して下部コア層５がコア専用層として設けられている点である。
従って、このような構成によれば、下部コア専用層として下部コア層５が設けられているため、記録磁界の生成時に、上部シールド層３に直接磁界を印加されずにすみ、上部シールド層３内の不規則な磁区の発生をさらに防止できる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、上部シールド層及び下部シールド層のうち少なくとも一方のシールド層には、トラック幅方向の両端部側に、永久磁石膜からなるハードバイアス膜が埋設されているとともに、このハードバイアス膜の磁気記録媒体と対向する面側の端面が、磁気記録媒体との対向面よりも内部へ後退している。
【００８２】
従って、シールド層の磁化を所定の方向に安定化させることができるばかりか、ハードバイアス膜が磁気記録媒体に対して離間するので、例えば、このハードバイアス膜が磁気記録媒体へ磁気的な悪影響を及ぼし、不要な書き込みや、書き込まれている情報を不必要に消去したり、磁気抵抗効果素子へ悪影響をもたらす、といった不都合が発生するのを同時に防止できるようになる。これにより、ノイズの発生を抑え、安定した状態で良好な記録再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た正面図、（Ｂ）は、同平面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た正面図、（Ｂ）は、同平面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た正面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た正面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た正面図である。
【図６】本発明の第６の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た正面図である。
【図７】本発明の第７の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た正面図である。
【図８】本発明の第８の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た正面図である。
【図９】本発明の第９の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た正面図である。
【図１０】本発明の第１０の実施形態に係る薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た正面図である。
【図１１】従来の薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面側から見た断面図である。
【図１２】従来の他の薄膜磁気ヘッドをＡＢＳ面側から見た断面図である。
【符号の説明】
１        下部シールド層
１Ａ      両側部
１Ｂ      延出部
２        多層膜
２１      下部ギャップ層
２２      バイアス層
２３      電極層
２４      上部ギャップ層
２５      コイル層
２６      非磁性中間層
２７      反強磁性膜
２８      反強磁性膜
２９      反強磁性膜
３        上部シールド層
３Ａ      両側部
３Ｂ      延出部
４        ハードバイアス膜
４Ａ      端面
４Ｂ      下面
４Ｄ      上面
４Ｅ      角部
４Ｆ      角部
５        下部コア層
６        磁気ギャップ層
７        上部コア層
Ｂ２      静磁界
Ｃ２      静磁界
ｈ１      読出しヘッド
ｈ２      インダクティブヘッド（記録用）
Ｘ        トラック幅方向
Ｙ        ハイト方向
Ｚ        積層方向
【図１】
0003631449.tif 000002
【図２】
0003631449.tif 000003
【図３】
0003631449.tif 000004
【図４】
0003631449.tif 000005
【図５】
0003631449.tif 000006
【図６】
0003631449.tif 000007
【図７】
0003631449.tif 000008
【図８】
0003631449.tif 000009
【図９】
0003631449.tif 000010
【図１０】
0003631449.tif 000011
【図１１】
0003631449.tif 000012
【図１２】
0003631449.tif 000013