JPH1091920A - 磁気抵抗効果型ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘッドInfo
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- JPH1091920A JPH1091920A JP8240383A JP24038396A JPH1091920A JP H1091920 A JPH1091920 A JP H1091920A JP 8240383 A JP8240383 A JP 8240383A JP 24038396 A JP24038396 A JP 24038396A JP H1091920 A JPH1091920 A JP H1091920A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁化固定層の磁化と直交する縦バイアス磁界
によって磁化固定層の磁化が徐々に変化し、最終的にス
ピンバルブ動作が不可能となる、という問題を解決す
る。 【解決手段】 本発明に係る磁気抵抗効果型ヘッドは、
磁気記録媒体からの磁界によって磁化方向が変化する磁
化フリー層１と磁化方向が固定された磁化固定層３とを
有する中央領域と、この中央領域の両端に位置するとと
もにこの中央領域に対して縦バイアス磁界及び電流を供
給する端部領域とを備え、スピンバルブ効果による動作
を示す。端部領域は、縦バイアス磁界を磁化フリー層１
にのみ供給する。
によって磁化固定層の磁化が徐々に変化し、最終的にス
ピンバルブ動作が不可能となる、という問題を解決す
る。 【解決手段】 本発明に係る磁気抵抗効果型ヘッドは、
磁気記録媒体からの磁界によって磁化方向が変化する磁
化フリー層１と磁化方向が固定された磁化固定層３とを
有する中央領域と、この中央領域の両端に位置するとと
もにこの中央領域に対して縦バイアス磁界及び電流を供
給する端部領域とを備え、スピンバルブ効果による動作
を示す。端部領域は、縦バイアス磁界を磁化フリー層１
にのみ供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果を利
用して磁気記録媒体（以下、単に「媒体」という。）か
ら情報を読み取る磁気抵抗効果型ヘッドに関する。
用して磁気記録媒体（以下、単に「媒体」という。）か
ら情報を読み取る磁気抵抗効果型ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】媒体の小型化、大容量化にともなって、
読み取り用磁気ヘッドと媒体の相対速度が小さくなって
きていることから、再生出力が速度に依存しない磁気抵
抗効果型ヘッド（以下、「ＭＲヘッド」と記す。）への
期待が高まっている。このＭＲヘッドについては、「Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｍａｇｎ，．ＭＡＧ７（１
９７０） １５０」において「Ａ Ｍａｇｎｅｔｏｒｅ
ｓｉｓｔｉｖｉｔｙ Ｒｅａｄｏｕｔ Ｔｒａｎｓｄｕ
ｃｅｒ」として論じられている。
読み取り用磁気ヘッドと媒体の相対速度が小さくなって
きていることから、再生出力が速度に依存しない磁気抵
抗効果型ヘッド（以下、「ＭＲヘッド」と記す。）への
期待が高まっている。このＭＲヘッドについては、「Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｍａｇｎ，．ＭＡＧ７（１
９７０） １５０」において「Ａ Ｍａｇｎｅｔｏｒｅ
ｓｉｓｔｉｖｉｔｙ Ｒｅａｄｏｕｔ Ｔｒａｎｓｄｕ
ｃｅｒ」として論じられている。
【０００３】近年、このＭＲヘッドに対して更に大幅な
高出力化を実現できる巨大磁気抵抗効果が注目されてい
る。特に、電気抵抗の変化が２枚の隣接する磁性層の磁
化方向間の余弦と対応する（一般にスピンバルブ効果と
呼ばれる）磁気抵抗効果は、小さな動作磁界で大きな抵
抗変化をすることから、次世代のＭＲヘッドとして期待
されている。このスピンバルブ効果を用いたＭＲヘッド
については「ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ｏｎ Ｍａｇｎ，．
Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．６（１９９４）３８０１」におい
て「Ｄｅｓｉｇｎ，Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ＆Ｔｅｓｔ
ｉｎｇ ｏｆＳｐｉｎ−Ｖａｌｖｅ Ｒｅａｄ Ｈｅａ
ｄｓ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｒｅｃｏｒ
ｄｉｎｇ」として論じられている。このなかで、スピン
バルブ効果を発生させる２枚の磁性層の内の一方の磁性
層の磁化は、この磁性層に反強磁性層を積層することに
より発生する交換結合によって、ヘッド感磁部に進入す
る媒体磁界の方向に実質的に磁化方向を揃えるようにし
て固定されている。そして、この磁化が固定された磁性
層とＣｕ等の導電層を介して隣接するもう一方の磁性層
は、媒体磁界に対して自由に磁化方向を変えることがで
きる。
高出力化を実現できる巨大磁気抵抗効果が注目されてい
る。特に、電気抵抗の変化が２枚の隣接する磁性層の磁
化方向間の余弦と対応する（一般にスピンバルブ効果と
呼ばれる）磁気抵抗効果は、小さな動作磁界で大きな抵
抗変化をすることから、次世代のＭＲヘッドとして期待
されている。このスピンバルブ効果を用いたＭＲヘッド
については「ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ｏｎ Ｍａｇｎ，．
Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．６（１９９４）３８０１」におい
て「Ｄｅｓｉｇｎ，Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ＆Ｔｅｓｔ
ｉｎｇ ｏｆＳｐｉｎ−Ｖａｌｖｅ Ｒｅａｄ Ｈｅａ
ｄｓ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｒｅｃｏｒ
ｄｉｎｇ」として論じられている。このなかで、スピン
バルブ効果を発生させる２枚の磁性層の内の一方の磁性
層の磁化は、この磁性層に反強磁性層を積層することに
より発生する交換結合によって、ヘッド感磁部に進入す
る媒体磁界の方向に実質的に磁化方向を揃えるようにし
て固定されている。そして、この磁化が固定された磁性
層とＣｕ等の導電層を介して隣接するもう一方の磁性層
は、媒体磁界に対して自由に磁化方向を変えることがで
きる。
【０００４】このスピンバルブ効果を用いたＭＲヘッド
においては、磁化が媒体磁界に対応して変化する磁性層
を単磁区化することが、バルクハウゼンノイズを抑制す
るためには必要不可欠である。この単磁区化の方法とし
て、「ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｍａｇｎ，．Ｖｏ
ｌ．３２，Ｎｏ．１（１９９６）１４９」において「Ｓ
ｐｉｎ−Ｖａｌｖｅ Ｈｅａｄｓ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ
Ａｎｔｉｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ＮｉＯ Ｌａ
ｙｅｒｓ」として論じられている中でのＦｉｇｕｒｅ８
に示されている永久磁石層を用いた構造が用いられてき
た。Ｆｉｇｕｒｅ８を簡略化し、媒体と対向する面から
見た場合について層構成を示すと、図１０のようにな
る。すなわち、媒体磁界に対応して変化する磁化フリー
層１１１は、永久磁石層１１５，１１６の磁化によって
縦バイアス磁界が印加されて単磁区化する。このよう
に、反強磁性層１１４、磁化固定層１１３、導電層１１
２、磁化フリー層１１１からなるスピンバルブ積層膜を
中央の感磁部に相当する領域で全てパタン化し、その両
端に永久磁石層１１５，１１６を配置することによって
磁化フリー層１１１を単磁区化する方法が採られてき
た。なお、永久磁石層１１５，１１６には、電極層１１
７，１１８が被着されている。
においては、磁化が媒体磁界に対応して変化する磁性層
を単磁区化することが、バルクハウゼンノイズを抑制す
るためには必要不可欠である。この単磁区化の方法とし
て、「ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｍａｇｎ，．Ｖｏ
ｌ．３２，Ｎｏ．１（１９９６）１４９」において「Ｓ
ｐｉｎ−Ｖａｌｖｅ Ｈｅａｄｓ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ
Ａｎｔｉｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ＮｉＯ Ｌａ
ｙｅｒｓ」として論じられている中でのＦｉｇｕｒｅ８
に示されている永久磁石層を用いた構造が用いられてき
た。Ｆｉｇｕｒｅ８を簡略化し、媒体と対向する面から
見た場合について層構成を示すと、図１０のようにな
る。すなわち、媒体磁界に対応して変化する磁化フリー
層１１１は、永久磁石層１１５，１１６の磁化によって
縦バイアス磁界が印加されて単磁区化する。このよう
に、反強磁性層１１４、磁化固定層１１３、導電層１１
２、磁化フリー層１１１からなるスピンバルブ積層膜を
中央の感磁部に相当する領域で全てパタン化し、その両
端に永久磁石層１１５，１１６を配置することによって
磁化フリー層１１１を単磁区化する方法が採られてき
た。なお、永久磁石層１１５，１１６には、電極層１１
７，１１８が被着されている。
【０００５】図１０に示すようなスピンバルブ積層膜を
中央領域のみに形成する構造は、媒体磁界を感磁する中
央領域のみにスピンバルブ積層膜を存在させることによ
って、端部の感磁機能を全く無くしてノイズ発生を抑制
する方法として、従来のＭＲヘッドから継承されてきた
構造である。この構造については特開平３−１２５３１
１号公報に記載されている。従来のＭＲヘッドでは、磁
気抵抗効果層（以下、「ＭＲ層」という。）の媒体磁界
に対する直線応答を実現するために、磁気分離層を介し
てＭＲ層をバイアスするための軟磁性層が形成されてい
た。この軟磁性層は、上記のＭＲ層、磁気分離層、軟磁
性層の３層構造体に電流を流した際のＭＲ層を流れる電
流による磁界で一方向に磁化され、この磁化による磁界
でＭＲ層をバイアスしていた。この３層構造体では、媒
体磁界を感磁する中央領域以外の端部領域に３層膜が存
在した場合、特に軟磁性層が外部磁界の影響を受けやす
いためにノイズの発生原因となっていた。これを解決し
たのが前記の特開平３−１２５３１１号公報に記載され
ている素子構造である。そして、スピンバルブヘッドに
おいても、当然のことながら、スピンバルブ積層膜を中
央領域のみに形成する特開平３−１２５３１１号公報の
構造によって、低ノイズ特性を実現できていた。
中央領域のみに形成する構造は、媒体磁界を感磁する中
央領域のみにスピンバルブ積層膜を存在させることによ
って、端部の感磁機能を全く無くしてノイズ発生を抑制
する方法として、従来のＭＲヘッドから継承されてきた
構造である。この構造については特開平３−１２５３１
１号公報に記載されている。従来のＭＲヘッドでは、磁
気抵抗効果層（以下、「ＭＲ層」という。）の媒体磁界
に対する直線応答を実現するために、磁気分離層を介し
てＭＲ層をバイアスするための軟磁性層が形成されてい
た。この軟磁性層は、上記のＭＲ層、磁気分離層、軟磁
性層の３層構造体に電流を流した際のＭＲ層を流れる電
流による磁界で一方向に磁化され、この磁化による磁界
でＭＲ層をバイアスしていた。この３層構造体では、媒
体磁界を感磁する中央領域以外の端部領域に３層膜が存
在した場合、特に軟磁性層が外部磁界の影響を受けやす
いためにノイズの発生原因となっていた。これを解決し
たのが前記の特開平３−１２５３１１号公報に記載され
ている素子構造である。そして、スピンバルブヘッドに
おいても、当然のことながら、スピンバルブ積層膜を中
央領域のみに形成する特開平３−１２５３１１号公報の
構造によって、低ノイズ特性を実現できていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造では、本来単磁区化したい磁化フリー層のみならず、
反強磁性層との交換結合などによって永久磁石層による
バイアス磁界と垂直方向に磁化が固定されていなければ
ならない磁化固定層にも永久磁石による磁界が印加さ
れ、磁化固定層の磁化が、反強磁性層との交換結合して
いるにもかかわらず、徐々に永久磁石による磁界方向に
回転し、この結果、正常なスピンバルブ動作ができなく
なるという問題が発生することが明らかになってきた。
これは反強磁性体の保磁力が数千エルステッド以上と大
きく、永久磁石による磁界に比較して圧倒的に大きいこ
とから、従来考慮されてこなかった事柄である。
造では、本来単磁区化したい磁化フリー層のみならず、
反強磁性層との交換結合などによって永久磁石層による
バイアス磁界と垂直方向に磁化が固定されていなければ
ならない磁化固定層にも永久磁石による磁界が印加さ
れ、磁化固定層の磁化が、反強磁性層との交換結合して
いるにもかかわらず、徐々に永久磁石による磁界方向に
回転し、この結果、正常なスピンバルブ動作ができなく
なるという問題が発生することが明らかになってきた。
これは反強磁性体の保磁力が数千エルステッド以上と大
きく、永久磁石による磁界に比較して圧倒的に大きいこ
とから、従来考慮されてこなかった事柄である。
【０００７】
【発明の目的】そこで、本発明に係るＭＲヘッドは、磁
化固定層の磁化と直交する縦バイアス磁界によって磁化
固定層の磁化が徐々に変化し、最終的にスピンバルブ動
作が不可能となる、という問題を解決することを目的と
している。
化固定層の磁化と直交する縦バイアス磁界によって磁化
固定層の磁化が徐々に変化し、最終的にスピンバルブ動
作が不可能となる、という問題を解決することを目的と
している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、基体上に形成
され、媒体からの磁界を感磁する中央領域と、この中央
領域の両端面から中央領域を挟んで位置し、中央領域に
縦バイアスを印加する機能と電流を供給する機能とを有
する端部領域とを含む、スピンバルブ効果を用いたＭＲ
ヘッドである。そして、媒体からの磁界によって磁化が
変化する磁化フリー層のみに縦バイアス磁界を印加する
ために、磁化フリー層が中央領域のみに存在するようパ
タン化し、媒体からの磁界方向に磁化が固定された磁化
固定層が中央領域及び端部領域全体に存在する構成と
し、この端部領域に中央領域に縦バイアスを印加する永
久磁石層などを積層し、中央領域の磁化フリー層の端部
に直接接続する構造とする。又は、磁化フリー層が中央
領域及び端部領域にわたり存在し、磁化固定層も中央領
域及び端部領域にわたり存在し、中央領域に縦バイアス
を印加する永久磁石層などが端部領域の磁化フリー層に
直接積層されている構造とする。
され、媒体からの磁界を感磁する中央領域と、この中央
領域の両端面から中央領域を挟んで位置し、中央領域に
縦バイアスを印加する機能と電流を供給する機能とを有
する端部領域とを含む、スピンバルブ効果を用いたＭＲ
ヘッドである。そして、媒体からの磁界によって磁化が
変化する磁化フリー層のみに縦バイアス磁界を印加する
ために、磁化フリー層が中央領域のみに存在するようパ
タン化し、媒体からの磁界方向に磁化が固定された磁化
固定層が中央領域及び端部領域全体に存在する構成と
し、この端部領域に中央領域に縦バイアスを印加する永
久磁石層などを積層し、中央領域の磁化フリー層の端部
に直接接続する構造とする。又は、磁化フリー層が中央
領域及び端部領域にわたり存在し、磁化固定層も中央領
域及び端部領域にわたり存在し、中央領域に縦バイアス
を印加する永久磁石層などが端部領域の磁化フリー層に
直接積層されている構造とする。
【０００９】以上の構造によって、磁化固定層には縦バ
イアス磁界が印加されず、磁化フリー層にのみ縦バイア
ス磁界が印加されるスピンバルブヘッド構造が提供され
る。以上のスピンバルブヘッド構造に於いて、スピンバ
ルブを構成する積層膜における反強磁性層との交換結合
などによって磁化固定された磁性層が、媒体磁界を感磁
する中央領域のみならず、この中央領域に縦バイアスを
印加する機能や電流を供給する機能を有する端部領域に
も存在した場合、この端部領域からのノイズが実効的に
どの程度の影響を及ぼすかを明らかにする必要があっ
た。驚くべき事に、試作したスピンバルブヘッドの端部
領域からは中央領域に対して−５０ｄＢ以下の小さい信
号を検知したにすぎず、端部領域に反強磁性層との交換
結合などによって磁化固定された磁性層が存在しても、
ヘッドの実用動作上、全く問題ないことが明らかになっ
た。
イアス磁界が印加されず、磁化フリー層にのみ縦バイア
ス磁界が印加されるスピンバルブヘッド構造が提供され
る。以上のスピンバルブヘッド構造に於いて、スピンバ
ルブを構成する積層膜における反強磁性層との交換結合
などによって磁化固定された磁性層が、媒体磁界を感磁
する中央領域のみならず、この中央領域に縦バイアスを
印加する機能や電流を供給する機能を有する端部領域に
も存在した場合、この端部領域からのノイズが実効的に
どの程度の影響を及ぼすかを明らかにする必要があっ
た。驚くべき事に、試作したスピンバルブヘッドの端部
領域からは中央領域に対して−５０ｄＢ以下の小さい信
号を検知したにすぎず、端部領域に反強磁性層との交換
結合などによって磁化固定された磁性層が存在しても、
ヘッドの実用動作上、全く問題ないことが明らかになっ
た。
【００１０】また、以上の構造によって、磁化固定層と
して、それ自体の保磁力によって磁化を固定できる永久
磁石の適用が現実的となる。すなわち、磁化固定の方法
として、従来からの反強磁性層と磁性層との積層膜の適
用と、永久磁石層との適用が可能である。また、縦バイ
アスを実現する方法として、永久磁石層の適用と、反強
磁性層と磁性層との積層膜の適用とが可能である。よっ
て、両者の掛け合わせで４通りの方法が可能となる。こ
の内、縦バイアスとスピンバルブの磁化固定の両方に、
反強磁性層と磁性層との積層膜を適用した場合、両者の
交換結合のブロッキング温度を変えることによって、互
いに直交する磁化を固定することができる。また、共に
永久磁石層を用いた場合、両者の保磁力を変えることに
よって、互いに直交する磁化を固定することができる。
して、それ自体の保磁力によって磁化を固定できる永久
磁石の適用が現実的となる。すなわち、磁化固定の方法
として、従来からの反強磁性層と磁性層との積層膜の適
用と、永久磁石層との適用が可能である。また、縦バイ
アスを実現する方法として、永久磁石層の適用と、反強
磁性層と磁性層との積層膜の適用とが可能である。よっ
て、両者の掛け合わせで４通りの方法が可能となる。こ
の内、縦バイアスとスピンバルブの磁化固定の両方に、
反強磁性層と磁性層との積層膜を適用した場合、両者の
交換結合のブロッキング温度を変えることによって、互
いに直交する磁化を固定することができる。また、共に
永久磁石層を用いた場合、両者の保磁力を変えることに
よって、互いに直交する磁化を固定することができる。
【００１１】
【００１２】
【実施例１】図２を用いて、磁気ディスク用のＭＲヘッ
ドを作製した実施例を説明する。図２は媒体と対向する
面からＭＲヘッドを観察したときの層構成を示す。スラ
イダを構成するＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＯ複合セラミック材料
からなるウエハ１０１上に、スパッタ法により、膜厚２
μｍのＮｉＦｅからなる磁気シールド層１０２を形成
し、膜厚０．０８μｍのアルミナからなる磁気ギャップ
層１０３上に、媒体磁界を感磁する中央領域１０５、及
び中央領域１０５に縦バイアス磁界と電流とを供給する
機能を有する端部領域１０４を形成した。
ドを作製した実施例を説明する。図２は媒体と対向する
面からＭＲヘッドを観察したときの層構成を示す。スラ
イダを構成するＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＯ複合セラミック材料
からなるウエハ１０１上に、スパッタ法により、膜厚２
μｍのＮｉＦｅからなる磁気シールド層１０２を形成
し、膜厚０．０８μｍのアルミナからなる磁気ギャップ
層１０３上に、媒体磁界を感磁する中央領域１０５、及
び中央領域１０５に縦バイアス磁界と電流とを供給する
機能を有する端部領域１０４を形成した。
【００１３】中央領域１０５及び端部領域１０４の詳細
は図１のとおりである。磁気ギャップ層１０３上に、膜
厚３０ｎｍのＮｉＯからなる反強磁性層４、膜厚３ｎｍ
のＮｉＦｅからなる磁化固定層３を順次積層した。この
とき磁化固定層３と反強磁性層４との間の交換結合によ
り、磁化固定層３を図面手前から奥の一方向に磁化固定
する。ＮｉＯ膜とＮｉＦｅ膜との交換結合のブロッキン
グ温度が１８０℃程度であるため、所望の磁化方向に直
流磁界を５００エルステッドの強度で印加しながら２０
０℃に１分程度加熱することにより、磁化固定した。
は図１のとおりである。磁気ギャップ層１０３上に、膜
厚３０ｎｍのＮｉＯからなる反強磁性層４、膜厚３ｎｍ
のＮｉＦｅからなる磁化固定層３を順次積層した。この
とき磁化固定層３と反強磁性層４との間の交換結合によ
り、磁化固定層３を図面手前から奥の一方向に磁化固定
する。ＮｉＯ膜とＮｉＦｅ膜との交換結合のブロッキン
グ温度が１８０℃程度であるため、所望の磁化方向に直
流磁界を５００エルステッドの強度で印加しながら２０
０℃に１分程度加熱することにより、磁化固定した。
【００１４】さらに、膜厚２．５ｎｍのＣｕからなる導
電層２、膜厚６ｎｍのＮｉＦｅからなる磁化フリー層１
を順次積層した。磁化フリー層１は、フォトレジストに
よるマスクを形成し、イオンビームエッチングにより、
中央領域１０５のみに存在するようにパタン化した。こ
の磁化フリー層１をパタン化したフォトレジストマスク
を用いて、スパッタ法により膜厚１５ｎｍのＣｏＰｔＣ
ｒからなる永久磁石層５，６、及び膜厚５ｎｍのＴａを
介して膜厚１５０ｎｍのＡｕからなる電極層７，８を形
成し、リフトオフにより端部領域１０４を形成した。Ｃ
ｏＰｔＣｒ膜の保磁力が１ｋエルステッドであるため３
ｋエルステッドの直流磁界で、永久磁石層５，６を縦バ
イアス方向に着磁した。
電層２、膜厚６ｎｍのＮｉＦｅからなる磁化フリー層１
を順次積層した。磁化フリー層１は、フォトレジストに
よるマスクを形成し、イオンビームエッチングにより、
中央領域１０５のみに存在するようにパタン化した。こ
の磁化フリー層１をパタン化したフォトレジストマスク
を用いて、スパッタ法により膜厚１５ｎｍのＣｏＰｔＣ
ｒからなる永久磁石層５，６、及び膜厚５ｎｍのＴａを
介して膜厚１５０ｎｍのＡｕからなる電極層７，８を形
成し、リフトオフにより端部領域１０４を形成した。Ｃ
ｏＰｔＣｒ膜の保磁力が１ｋエルステッドであるため３
ｋエルステッドの直流磁界で、永久磁石層５，６を縦バ
イアス方向に着磁した。
【００１５】図１に示す構造を、以下「スピンバルブ素
子」という。このスピンバルブ素子上に、図２に示す膜
厚０．１μｍのアルミナからなる磁気ギャップ層１０
６、膜厚３μｍのＮｉＦｅからなる磁気シールド層１０
７を形成した。さらに、この磁気シールド層１０７を一
方の磁極とする記録用のインダクティブヘッド（図示せ
ず）を積層した。膜厚０．３５μｍのアルミナからなる
磁気ギャップ層１０８を介して、ＮｉＦｅよりなるもう
一方の磁極１０９を形成した。磁気シールド層１０７と
磁極１０９との間には、フォトレジストを熱硬化した絶
縁層により被覆されたＣｕよりなるコイル（図示せず）
を形成した。最後に、素子全体をアルミナ層１１０によ
りコートし、スピンバルブ素子の電極端子、及び記録用
インダクティブの電極端子を取り出しウエハ工程を終了
した。
子」という。このスピンバルブ素子上に、図２に示す膜
厚０．１μｍのアルミナからなる磁気ギャップ層１０
６、膜厚３μｍのＮｉＦｅからなる磁気シールド層１０
７を形成した。さらに、この磁気シールド層１０７を一
方の磁極とする記録用のインダクティブヘッド（図示せ
ず）を積層した。膜厚０．３５μｍのアルミナからなる
磁気ギャップ層１０８を介して、ＮｉＦｅよりなるもう
一方の磁極１０９を形成した。磁気シールド層１０７と
磁極１０９との間には、フォトレジストを熱硬化した絶
縁層により被覆されたＣｕよりなるコイル（図示せず）
を形成した。最後に、素子全体をアルミナ層１１０によ
りコートし、スピンバルブ素子の電極端子、及び記録用
インダクティブの電極端子を取り出しウエハ工程を終了
した。
【００１６】このとき比較用として、図１０に示す従来
のスピンバルブ素子を持つウエハを作製した。図１０に
おいては、反強磁性層１１４、磁化固定層１１３、導電
層１１２、磁化フリー層１１１の材質及び膜厚は、図１
と同様とした。図１０では、図１での磁化フリー層１を
中央領域１０５でパタン化する工程において、磁化フリ
ー層１１のみならず全層をパタン化した。
のスピンバルブ素子を持つウエハを作製した。図１０に
おいては、反強磁性層１１４、磁化固定層１１３、導電
層１１２、磁化フリー層１１１の材質及び膜厚は、図１
と同様とした。図１０では、図１での磁化フリー層１を
中央領域１０５でパタン化する工程において、磁化フリ
ー層１１のみならず全層をパタン化した。
【００１７】以上のウエハから一つ一つの素子を搭載し
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、図１０
のスピンバルブ素子のＭＲヘッドでは、長時間動作させ
ると次第に磁化固定層１１３の磁化方向が縦バイアス磁
界の方向に変化してくることが再生波形から示された。
それに対して、図１のスピンバルブ素子でのＭＲヘッド
は、長時間の動作で安定であった。これは、図１の構造
では、端部領域１０４からの縦バイアス磁界が磁化フリ
ー層１にのみ加わり、磁化固定層３には実際上加わらな
い構造であるのに対して、図３の従来の素子では、磁化
フリー層１１１に加わる縦バイアス磁界は、磁化固定層
１１３にも加わることによると言える。
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、図１０
のスピンバルブ素子のＭＲヘッドでは、長時間動作させ
ると次第に磁化固定層１１３の磁化方向が縦バイアス磁
界の方向に変化してくることが再生波形から示された。
それに対して、図１のスピンバルブ素子でのＭＲヘッド
は、長時間の動作で安定であった。これは、図１の構造
では、端部領域１０４からの縦バイアス磁界が磁化フリ
ー層１にのみ加わり、磁化固定層３には実際上加わらな
い構造であるのに対して、図３の従来の素子では、磁化
フリー層１１１に加わる縦バイアス磁界は、磁化固定層
１１３にも加わることによると言える。
【００１８】さらに、図１の素子を持つＭＲヘッドのオ
フトラック特性を評価した結果、オフトラック時の信号
強度はオントラック時のそれの−５０ｄＢ以下と十分に
小さいことが分かり、端部領域１０４に磁化固定層３が
存在する構造としても、端部領域１０４からの信号は中
央領域１０５に実際上問題ないことが確認された。
フトラック特性を評価した結果、オフトラック時の信号
強度はオントラック時のそれの−５０ｄＢ以下と十分に
小さいことが分かり、端部領域１０４に磁化固定層３が
存在する構造としても、端部領域１０４からの信号は中
央領域１０５に実際上問題ないことが確認された。
【００１９】
【実施例２】スピンバルブ素子を図３に示す構成とした
ＭＲヘッドを作製した。図３において、スピンバルブ積
層膜の磁化固定層４３を、膜厚１０ｎｍ、保磁力２００
０エルステッドのＣｏＰｔＣｒとし、図に示すように図
面手前から奥方向に着磁した。さらに、膜厚２．５ｎｍ
のＣｕを用いた導電層４２、膜厚５ｎｍのＮｉＦｅを用
いた磁化フリー層４１を積層、実施例１と同様の方法で
中央領域をパタン化した。さらに、膜厚１０ｎｍのＮｉ
Ｆｅからなる縦バイアス磁性層４９、膜厚１５ｎｍのＦ
ｅＭｎからなる反強磁性層４５、４６及び膜厚１５０ｎ
ｍのＡｕからなる電極層４７、４８を順次積層した後、
リフトオフにより端部領域を形成した。ＦｅＭｎとＮｉ
Ｆｅとの交換結合のブロッキング温度が１５０℃である
ため、縦バイアスを想定した方向に５００エルステッド
と、磁化固定層４３の磁化を変えない程度の磁界を印加
しながら素子を１６０℃に加熱し、縦バイアス磁性層４
９の磁化を反強磁性層４５、４６との交換結合により、
縦バイアス磁界方向に揃えた。
ＭＲヘッドを作製した。図３において、スピンバルブ積
層膜の磁化固定層４３を、膜厚１０ｎｍ、保磁力２００
０エルステッドのＣｏＰｔＣｒとし、図に示すように図
面手前から奥方向に着磁した。さらに、膜厚２．５ｎｍ
のＣｕを用いた導電層４２、膜厚５ｎｍのＮｉＦｅを用
いた磁化フリー層４１を積層、実施例１と同様の方法で
中央領域をパタン化した。さらに、膜厚１０ｎｍのＮｉ
Ｆｅからなる縦バイアス磁性層４９、膜厚１５ｎｍのＦ
ｅＭｎからなる反強磁性層４５、４６及び膜厚１５０ｎ
ｍのＡｕからなる電極層４７、４８を順次積層した後、
リフトオフにより端部領域を形成した。ＦｅＭｎとＮｉ
Ｆｅとの交換結合のブロッキング温度が１５０℃である
ため、縦バイアスを想定した方向に５００エルステッド
と、磁化固定層４３の磁化を変えない程度の磁界を印加
しながら素子を１６０℃に加熱し、縦バイアス磁性層４
９の磁化を反強磁性層４５、４６との交換結合により、
縦バイアス磁界方向に揃えた。
【００２０】以上のウエハから一つ一つの素子を搭載し
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、このス
ピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定
なスピンバルブ動作を実現することが判明した。さら
に、図３の素子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を
評価した結果、オフトラック時の信号強度はオントラッ
ク時のそれの−５０ｄＢ以下と十分に小さいことが確認
された。
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、このス
ピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定
なスピンバルブ動作を実現することが判明した。さら
に、図３の素子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を
評価した結果、オフトラック時の信号強度はオントラッ
ク時のそれの−５０ｄＢ以下と十分に小さいことが確認
された。
【００２１】
【実施例３】スピンバルブ素子を図４に示す構成とした
ＭＲヘッドを作製した。図４において、スピンバルブ積
層膜の磁化固定層５３を、膜厚１０ｎｍ、保磁力２ｋエ
ルステッドのＣｏＰｔＣｒとし、図に示すように図面手
前から奥方向に着磁した。さらに、膜厚２．５ｎｍのＣ
ｕを用いた導電層５２、膜厚５ｎｍのＮｉＦｅを用いた
磁化フリー層５１を積層、実施例１と同様の方法で中央
領域をパタン化した。さらに、膜厚１５ｎｍのＣｏＰｔ
Ｃｒからなる永久磁石層５５，５６、及び膜厚５ｎｍの
Ｔａを介して膜厚１５０ｎｍのＡｕの電極層５７，５８
を形成し、リフトオフにより端部領域を形成した。永久
磁石層５５，５６の保磁力が７００エルステッドである
ため１ｋエルステッドの直流磁界で、永久磁石層５５，
５６を縦バイアス方向に着磁した。このとき磁化固定層
５３のＣｏＰｔＣｒの磁化は保持力が２ｋエルステッド
と大きいため、実効的に変化しない。
ＭＲヘッドを作製した。図４において、スピンバルブ積
層膜の磁化固定層５３を、膜厚１０ｎｍ、保磁力２ｋエ
ルステッドのＣｏＰｔＣｒとし、図に示すように図面手
前から奥方向に着磁した。さらに、膜厚２．５ｎｍのＣ
ｕを用いた導電層５２、膜厚５ｎｍのＮｉＦｅを用いた
磁化フリー層５１を積層、実施例１と同様の方法で中央
領域をパタン化した。さらに、膜厚１５ｎｍのＣｏＰｔ
Ｃｒからなる永久磁石層５５，５６、及び膜厚５ｎｍの
Ｔａを介して膜厚１５０ｎｍのＡｕの電極層５７，５８
を形成し、リフトオフにより端部領域を形成した。永久
磁石層５５，５６の保磁力が７００エルステッドである
ため１ｋエルステッドの直流磁界で、永久磁石層５５，
５６を縦バイアス方向に着磁した。このとき磁化固定層
５３のＣｏＰｔＣｒの磁化は保持力が２ｋエルステッド
と大きいため、実効的に変化しない。
【００２２】以上のウエハから一つ一つの組み込んで、
記録再生特性を評価した。その結果、このスピンバルブ
素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定なスピンバ
ルブ動作を実現することが判明した。さらに、図４の素
子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を評価した結
果、オフトラック時の信号強度はオントラック時のそれ
の−５０ｄＢ以下と十分に小さいことが確認された。
記録再生特性を評価した。その結果、このスピンバルブ
素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定なスピンバ
ルブ動作を実現することが判明した。さらに、図４の素
子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を評価した結
果、オフトラック時の信号強度はオントラック時のそれ
の−５０ｄＢ以下と十分に小さいことが確認された。
【００２３】
【実施例４】スピンバルブ素子の構成を図５に示す構成
としたＭＲヘッドを作製した。図５において膜厚３０ｎ
ｍのＮｉＭｎからなる反強磁性層６４、膜厚３ｎｍのＮ
ｉＦｅからなる磁化固定層６３を積層した。このとき磁
化固定層６３と反強磁性層６４との間の交換結合によ
り、磁化固定層６３を図面手前から奥の一方向に磁化固
定する。ＮｉＭｎとＮｉＦｅとの交換結合のブロッキン
グ温度が４００℃程度であるため、所望の磁化方向に直
流磁界を５００エルステッドの強度で印加しながら２７
０℃で１０時間加熱し、磁化固定した。さらに、膜厚
２．５ｎｍのＣｕを用いた導電層６２、膜厚５ｎｍのＮ
ｉＦｅを用いた磁化フリー層６１を積層、実施例１と同
様の方法で中央領域をパタン化した。さらに、膜厚１０
ｎｍのＮｉＦｅからなる縦バイアス磁性層６９、膜厚１
５ｎｍのＦｅＭｎからなる反強磁性層６５、６６及び膜
厚１５０ｎｍのＡｕからなる電極層６７、６８を順次積
層した後、リフトオフにより端部領域を形成した。Ｆｅ
ＭｎとＮｉＦｅとの交換結合のブロッキング温度が１５
０℃であるため、縦バイアスを想定した方向に５００エ
ルステッドの磁界中で、磁化固定層６３と反強磁性層６
４のブロッキング温度を超えない１６０℃に加熱し、縦
バイアス磁性層６９の磁化を縦バイアス磁界方向に揃え
た。
としたＭＲヘッドを作製した。図５において膜厚３０ｎ
ｍのＮｉＭｎからなる反強磁性層６４、膜厚３ｎｍのＮ
ｉＦｅからなる磁化固定層６３を積層した。このとき磁
化固定層６３と反強磁性層６４との間の交換結合によ
り、磁化固定層６３を図面手前から奥の一方向に磁化固
定する。ＮｉＭｎとＮｉＦｅとの交換結合のブロッキン
グ温度が４００℃程度であるため、所望の磁化方向に直
流磁界を５００エルステッドの強度で印加しながら２７
０℃で１０時間加熱し、磁化固定した。さらに、膜厚
２．５ｎｍのＣｕを用いた導電層６２、膜厚５ｎｍのＮ
ｉＦｅを用いた磁化フリー層６１を積層、実施例１と同
様の方法で中央領域をパタン化した。さらに、膜厚１０
ｎｍのＮｉＦｅからなる縦バイアス磁性層６９、膜厚１
５ｎｍのＦｅＭｎからなる反強磁性層６５、６６及び膜
厚１５０ｎｍのＡｕからなる電極層６７、６８を順次積
層した後、リフトオフにより端部領域を形成した。Ｆｅ
ＭｎとＮｉＦｅとの交換結合のブロッキング温度が１５
０℃であるため、縦バイアスを想定した方向に５００エ
ルステッドの磁界中で、磁化固定層６３と反強磁性層６
４のブロッキング温度を超えない１６０℃に加熱し、縦
バイアス磁性層６９の磁化を縦バイアス磁界方向に揃え
た。
【００２４】以上のウエハから一つ一つの素子を搭載し
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、このス
ピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定
なスピンバルブ動作を実現することが判明した。さら
に、図５の素子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を
評価した結果、オフトラック時の信号強度はオントラッ
ク時のそれの−５０ｄＢ以下と十分に小さいことが確認
された。
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、このス
ピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定
なスピンバルブ動作を実現することが判明した。さら
に、図５の素子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を
評価した結果、オフトラック時の信号強度はオントラッ
ク時のそれの−５０ｄＢ以下と十分に小さいことが確認
された。
【００２５】
【実施例５】図２を用いて、磁気ディスク用のＭＲヘッ
ドを作製した実施例を説明する。図２は媒体と対向する
面からＭＲヘッドを観察したときの層構成を示す。スラ
イダを構成するＡｌ2 Ｏ3 −Ｔｉｏ複合セラミック材料
からなるウエハ１０１上に、スパッタ法により、膜厚２
μｍのＮｉＦｅからなる磁気シールド層１０２を形成
し、膜厚０．０８μｍのアルミナからなる磁気ギャップ
層１０３上に、媒体磁界を感磁する中央領域１０５、及
び中央領域１０５に縦バイアス磁界と電流とを供給する
機能を有する端部領域１０４を形成した。
ドを作製した実施例を説明する。図２は媒体と対向する
面からＭＲヘッドを観察したときの層構成を示す。スラ
イダを構成するＡｌ2 Ｏ3 −Ｔｉｏ複合セラミック材料
からなるウエハ１０１上に、スパッタ法により、膜厚２
μｍのＮｉＦｅからなる磁気シールド層１０２を形成
し、膜厚０．０８μｍのアルミナからなる磁気ギャップ
層１０３上に、媒体磁界を感磁する中央領域１０５、及
び中央領域１０５に縦バイアス磁界と電流とを供給する
機能を有する端部領域１０４を形成した。
【００２６】中央領域１０５及び端部領域１０４の詳細
は図６に示す。ギャップ層１０３上に膜厚３０ｎｍのＮ
ｉＯからなる反強磁性層１４、膜厚３ｎｍのＮｉＦｅか
らなる磁化固定層１３を積層した。このとき磁化固定層
１３と反強磁性層１４との間の交換結合により、磁化固
定層１３を図面手前から奥の一方向に磁化固定する。Ｎ
ｉＯとＮｉＦｅとの交換結合のブロッキング温度が１８
０℃程度であるため、所望の磁化方向に直流磁界を５０
０エルステッドの強度で印加しながら２００℃で１分程
度加熱し、磁化固定した。さらに、膜厚２．５ｎｍのＣ
ｕからなる導電層１２、膜厚６ｎｍのＮｉＦｅからなる
磁化フリー層１１を積層した。この磁化フリー層１１上
にフォトレジストによるマスクを形成し、このフォトレ
ジストマスクを用いて、スパッタ法により膜厚１５ｎｍ
のＣｏＰｔＣｒからなる永久磁石層１５，１６、及び膜
厚５ｎｍのＴａを介して膜厚１５０ｎｍのＡｕからなる
電極層１７，１８を形成し、リフトオフにより端部領域
を形成した。ＣｏＰｔＣｒの保磁力が１ｋエルステッド
であるため３ｋエルステッドの直流磁界で、永久磁石層
１５，１６を縦バイアス方向に着磁した。
は図６に示す。ギャップ層１０３上に膜厚３０ｎｍのＮ
ｉＯからなる反強磁性層１４、膜厚３ｎｍのＮｉＦｅか
らなる磁化固定層１３を積層した。このとき磁化固定層
１３と反強磁性層１４との間の交換結合により、磁化固
定層１３を図面手前から奥の一方向に磁化固定する。Ｎ
ｉＯとＮｉＦｅとの交換結合のブロッキング温度が１８
０℃程度であるため、所望の磁化方向に直流磁界を５０
０エルステッドの強度で印加しながら２００℃で１分程
度加熱し、磁化固定した。さらに、膜厚２．５ｎｍのＣ
ｕからなる導電層１２、膜厚６ｎｍのＮｉＦｅからなる
磁化フリー層１１を積層した。この磁化フリー層１１上
にフォトレジストによるマスクを形成し、このフォトレ
ジストマスクを用いて、スパッタ法により膜厚１５ｎｍ
のＣｏＰｔＣｒからなる永久磁石層１５，１６、及び膜
厚５ｎｍのＴａを介して膜厚１５０ｎｍのＡｕからなる
電極層１７，１８を形成し、リフトオフにより端部領域
を形成した。ＣｏＰｔＣｒの保磁力が１ｋエルステッド
であるため３ｋエルステッドの直流磁界で、永久磁石層
１５，１６を縦バイアス方向に着磁した。
【００２７】以上のスピンバルブ素子上に、図２に示す
膜厚０．１μｍのアルミナからなる磁気ギャップ層１０
６、膜厚３μｍのＮｉＦｅからなる磁気シールド層１０
６を形成した。さらに、この磁気シールド層１０７を一
方の磁極とする記録用のインダクティブヘッド（図示せ
ず）を積層した。膜厚０．３５μｍのアルミナからなる
磁気ギャップ層１０８を介して、ＮｉＦｅよりなるもう
一方の磁極１０９を形成した。この磁気シールド層１０
７及び磁極１０９間には、フォトレジストを熱硬化した
絶縁層により被覆されたＣｕよりなるコイル（図示せ
ず）を形成した。最後に、以上の素子全体をアルミナ層
１１０によりコートし、スピンバルブ素子の電極端子及
び記録用インダクティブの電極端子を取り出し、ウエハ
工程を終了した。
膜厚０．１μｍのアルミナからなる磁気ギャップ層１０
６、膜厚３μｍのＮｉＦｅからなる磁気シールド層１０
６を形成した。さらに、この磁気シールド層１０７を一
方の磁極とする記録用のインダクティブヘッド（図示せ
ず）を積層した。膜厚０．３５μｍのアルミナからなる
磁気ギャップ層１０８を介して、ＮｉＦｅよりなるもう
一方の磁極１０９を形成した。この磁気シールド層１０
７及び磁極１０９間には、フォトレジストを熱硬化した
絶縁層により被覆されたＣｕよりなるコイル（図示せ
ず）を形成した。最後に、以上の素子全体をアルミナ層
１１０によりコートし、スピンバルブ素子の電極端子及
び記録用インダクティブの電極端子を取り出し、ウエハ
工程を終了した。
【００２８】以上のウエハから一つ一つの素子を搭載し
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、図６の
スピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安
定であった。これは図２の構造では、端部領域１０４か
らの縦バイアス磁界が磁化フリー層１１にのみ加わり、
磁化固定層１３には実際上加わらない構造であることに
よると言える。さらに、図６の素子を持つＭＲヘッドの
オフトラック特性を評価した結果、オフトラック時の信
号強度はオントラック時のそれの−５０ｄＢ以下と十分
に小さいことが分かり、端部領域１０４に磁化固定層１
３が存在する構造としても、端部領域１０４からの信号
は中央領域１０５に実際上問題ないことが確認された。
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、図６の
スピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安
定であった。これは図２の構造では、端部領域１０４か
らの縦バイアス磁界が磁化フリー層１１にのみ加わり、
磁化固定層１３には実際上加わらない構造であることに
よると言える。さらに、図６の素子を持つＭＲヘッドの
オフトラック特性を評価した結果、オフトラック時の信
号強度はオントラック時のそれの−５０ｄＢ以下と十分
に小さいことが分かり、端部領域１０４に磁化固定層１
３が存在する構造としても、端部領域１０４からの信号
は中央領域１０５に実際上問題ないことが確認された。
【００２９】
【実施例６】スピンバルブ素子を図７に示す構成とした
ＭＲヘッドを作製した。図７において、スピンバルブ積
層膜の磁化固定層７３を、膜厚１０ｎｍ、保磁力２ｋエ
ルステッドのＣｏＰｔＣｒとし、図に示すように図面手
前から奥方向に着磁した。さらに、膜厚２．５ｎｍのＣ
ｕを用いた導電層７２、膜厚５ｎｍのＮｉＦｅを用いた
磁化フリー層７１を積層した。さらに、膜厚１０ｎｍの
ＮｉＦｅからなる縦バイアス磁性層７９、膜厚１５ｎｍ
のＦｅＭｎからなる反強磁性層７５，７６及び膜厚１５
０ｎｍのＡｕからなる電極層７７、７８を順次積層した
後、リフトオフにより端部領域を形成した。ＦｅＭｎと
ＮｉＦｅとの交換結合のブロッキング温度が１５０℃で
あるため、縦バイアスを想定した方向に５００エルステ
ッドと、磁化固定層７３の磁化を変えない程度の磁界を
印加しながら素子を１６０℃に加熱し、縦バイアス磁性
層７９の磁化を反強磁性層７５，７６との交換結合によ
り、縦バイアス磁界方向に揃えた。
ＭＲヘッドを作製した。図７において、スピンバルブ積
層膜の磁化固定層７３を、膜厚１０ｎｍ、保磁力２ｋエ
ルステッドのＣｏＰｔＣｒとし、図に示すように図面手
前から奥方向に着磁した。さらに、膜厚２．５ｎｍのＣ
ｕを用いた導電層７２、膜厚５ｎｍのＮｉＦｅを用いた
磁化フリー層７１を積層した。さらに、膜厚１０ｎｍの
ＮｉＦｅからなる縦バイアス磁性層７９、膜厚１５ｎｍ
のＦｅＭｎからなる反強磁性層７５，７６及び膜厚１５
０ｎｍのＡｕからなる電極層７７、７８を順次積層した
後、リフトオフにより端部領域を形成した。ＦｅＭｎと
ＮｉＦｅとの交換結合のブロッキング温度が１５０℃で
あるため、縦バイアスを想定した方向に５００エルステ
ッドと、磁化固定層７３の磁化を変えない程度の磁界を
印加しながら素子を１６０℃に加熱し、縦バイアス磁性
層７９の磁化を反強磁性層７５，７６との交換結合によ
り、縦バイアス磁界方向に揃えた。
【００３０】以上のウエハから一つ一つの素子を搭載し
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、このス
ピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定
なスピンバルブ動作を実現することが判明した。さら
に、図７の素子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を
評価した結果、オフトラック時の信号強度はオントラッ
ク時のそれの−５０ｄＢ以下と十分に小さいことが確認
された。
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、このス
ピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定
なスピンバルブ動作を実現することが判明した。さら
に、図７の素子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を
評価した結果、オフトラック時の信号強度はオントラッ
ク時のそれの−５０ｄＢ以下と十分に小さいことが確認
された。
【００３１】
【実施例７】スピンバルブ素子を図８に示す構成とした
ＭＲヘッドを作製した。図８において、スピンバルブ積
層膜の磁化固定層８３を、膜厚１０ｎｍ、保磁力２ｋエ
ルステッドのＣｏＰｔＣｒとし、図に示すように図面手
前から奥方向に着磁した。さらに、膜厚２．５ｎｍのＣ
ｕを用いた導電層８２、膜厚５ｎｍのＮｉＦｅを用いた
磁化フリー層８１を積層した。さらに、膜厚１５ｎｍの
ＣｏＰｔＣｒからなる永久磁石層８５、８６、及び膜厚
５ｎｍのＴａを介して膜厚１５０ｎｍのＡｕからなる電
極層８７、８８を形成し、リフトオフにより端部領域を
形成した。永久磁石層８５、８６の保磁力が７００エル
ステッドであるため１ｋエルステッドの直流磁界で、永
久磁石層８５、８６をバイアス方向に着磁した。このと
き、磁化固定層８３のＣｏＰｔＣｒの磁化は、保磁力が
２ｋエルステッドと大きいため、実効的に変化しない。
ＭＲヘッドを作製した。図８において、スピンバルブ積
層膜の磁化固定層８３を、膜厚１０ｎｍ、保磁力２ｋエ
ルステッドのＣｏＰｔＣｒとし、図に示すように図面手
前から奥方向に着磁した。さらに、膜厚２．５ｎｍのＣ
ｕを用いた導電層８２、膜厚５ｎｍのＮｉＦｅを用いた
磁化フリー層８１を積層した。さらに、膜厚１５ｎｍの
ＣｏＰｔＣｒからなる永久磁石層８５、８６、及び膜厚
５ｎｍのＴａを介して膜厚１５０ｎｍのＡｕからなる電
極層８７、８８を形成し、リフトオフにより端部領域を
形成した。永久磁石層８５、８６の保磁力が７００エル
ステッドであるため１ｋエルステッドの直流磁界で、永
久磁石層８５、８６をバイアス方向に着磁した。このと
き、磁化固定層８３のＣｏＰｔＣｒの磁化は、保磁力が
２ｋエルステッドと大きいため、実効的に変化しない。
【００３２】以上のウエハから一つ一つの素子を搭載し
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、このス
ピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定
なスピンバルブ動作を実現することが判明した。さら
に、図８の素子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を
評価した結果、オフトラック時の信号強度はオントラッ
ク時のそれの−５０ｄＢ以下と十分に小さいことが確認
された。
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、このス
ピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定
なスピンバルブ動作を実現することが判明した。さら
に、図８の素子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を
評価した結果、オフトラック時の信号強度はオントラッ
ク時のそれの−５０ｄＢ以下と十分に小さいことが確認
された。
【００３３】
【実施例８】スピンバルブ素子を図９に示す構成とした
ＭＲヘッドを作製した。図９において、膜厚３０ｎｍの
ＮｉＭｎからなる反強磁性層９４、膜厚３ｎｍのＮｉＦ
ｅ層からなる磁化固定層９３を積層した。このとき磁化
固定層９３と反強磁性層９４との間の交換結合により、
磁化固定層９３を図面手前から奥の一方向に磁化固定す
る。ＮｉＭｎとＮｉＦｅとの交換結合のブロッキング温
度が４００℃程度であるため、所望の磁化方向に直流磁
界を５００エルステッドの強度で印加しながら２７０℃
で１０時間加熱し、磁化固定した。さらに、膜厚２．５
ｎｍのＣｕを用いた導電層９２、膜厚５ｎｍのＮｉＦｅ
を用いた磁化フリー層６１を積層した。さらに、膜厚５
ｎｍのＮｉＦｅからなる縦バイアス磁性層９９。膜厚１
５ｎｍのＦｅＭｎからなる反強磁性層９５、９６及び膜
厚１５０ｎｍのＡｕからなる電極９７、９８を順次積層
したのち、リフトオフにより端部領域を形成した。Ｆｅ
ＭｎとＮｉＦｅとの交換結合ブロックキング温度が１５
０℃であるため、縦バイアスを想定した方向に５００エ
ルステッドの磁界中で、スピンバルブの磁化固定層９３
と反強磁性層９４のブロッキング温度を超えない１６０
℃に加熱し、縦バイアス磁性層９９の磁化を縦バイアス
磁界方向に揃えた。
ＭＲヘッドを作製した。図９において、膜厚３０ｎｍの
ＮｉＭｎからなる反強磁性層９４、膜厚３ｎｍのＮｉＦ
ｅ層からなる磁化固定層９３を積層した。このとき磁化
固定層９３と反強磁性層９４との間の交換結合により、
磁化固定層９３を図面手前から奥の一方向に磁化固定す
る。ＮｉＭｎとＮｉＦｅとの交換結合のブロッキング温
度が４００℃程度であるため、所望の磁化方向に直流磁
界を５００エルステッドの強度で印加しながら２７０℃
で１０時間加熱し、磁化固定した。さらに、膜厚２．５
ｎｍのＣｕを用いた導電層９２、膜厚５ｎｍのＮｉＦｅ
を用いた磁化フリー層６１を積層した。さらに、膜厚５
ｎｍのＮｉＦｅからなる縦バイアス磁性層９９。膜厚１
５ｎｍのＦｅＭｎからなる反強磁性層９５、９６及び膜
厚１５０ｎｍのＡｕからなる電極９７、９８を順次積層
したのち、リフトオフにより端部領域を形成した。Ｆｅ
ＭｎとＮｉＦｅとの交換結合ブロックキング温度が１５
０℃であるため、縦バイアスを想定した方向に５００エ
ルステッドの磁界中で、スピンバルブの磁化固定層９３
と反強磁性層９４のブロッキング温度を超えない１６０
℃に加熱し、縦バイアス磁性層９９の磁化を縦バイアス
磁界方向に揃えた。
【００３４】以上のウエハから一つ一つの素子を搭載し
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、このス
ピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定
なスピンバルブ動作を実現することが判明した。さら
に、図９の素子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を
評価した結果、オフトラック時の信号強度はオントラッ
ク時のそれの−５０ｄＢ以下と十分小さいことが確認さ
れた。
たスライダを加工し、ジンバルバネを有するアームに組
み込んで、記録再生特性を評価した。その結果、このス
ピンバルブ素子でのＭＲヘッドは、長時間の動作で安定
なスピンバルブ動作を実現することが判明した。さら
に、図９の素子を持つＭＲヘッドのオフトラック特性を
評価した結果、オフトラック時の信号強度はオントラッ
ク時のそれの−５０ｄＢ以下と十分小さいことが確認さ
れた。
【００３５】
【発明の効果】本発明に係るＭＲヘッドよれば、磁化固
定層には縦バイアス磁界が印加されず、磁化フリー層に
のみ縦バイアス磁界が印加されるスピンバルブヘッド構
造を実現できるので、長時間にわたり安定したスピンバ
ルブ動作を実現できる。また、端部領域からの信号強度
が中央領域の信号強度に影響することを実質的に防止で
きる。
定層には縦バイアス磁界が印加されず、磁化フリー層に
のみ縦バイアス磁界が印加されるスピンバルブヘッド構
造を実現できるので、長時間にわたり安定したスピンバ
ルブ動作を実現できる。また、端部領域からの信号強度
が中央領域の信号強度に影響することを実質的に防止で
きる。
【図１】本発明に係るＭＲヘッドの実施例１を示す要部
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明に係るＭＲヘッドの全体の一例を示す構
成図である。
成図である。
【図３】本発明に係るＭＲヘッドの実施例２を示す要部
構成図である。
構成図である。
【図４】本発明に係るＭＲヘッドの実施例３を示す要部
構成図である。
構成図である。
【図５】本発明に係るＭＲヘッドの実施例４を示す要部
構成図である。
構成図である。
【図６】本発明に係るＭＲヘッドの実施例５を示す要部
構成図である。
構成図である。
【図７】本発明に係るＭＲヘッドの実施例６を示す要部
構成図である。
構成図である。
【図８】本発明に係るＭＲヘッドの実施例７を示す要部
構成図である。
構成図である。
【図９】本発明に係るＭＲヘッドの実施例８を示す要部
構成図である。
構成図である。
【図１０】従来のＭＲヘッドを示す要部構成図である。
１，１１，４１，５１，６１，７１，８１，９１ 磁化
フリー層 ２，１２，４２，５２，６２，７２，８２，９２ 導電
層 ３，１３，４３，５３，６３，７３，８３，９３ 磁化
固定層 ４，１４，６４，９４ 反強磁性層（中央領域側） ５，６，１５，１６，５５，５６，８５，８６ 永久磁
石層 ７，８，１７，１８，４７，４８，５７，５８，６７，
６８，７７，７８，８７，８８，９７，９８ 電極層 ４５，４６，６５，６６，７５，７６，９５，９６ 反
強磁性層（端部領域側） ４９，６９，７９，９９ 縦
バイアス磁性層 １０４ 端部領域 １０５ 中央領域
フリー層 ２，１２，４２，５２，６２，７２，８２，９２ 導電
層 ３，１３，４３，５３，６３，７３，８３，９３ 磁化
固定層 ４，１４，６４，９４ 反強磁性層（中央領域側） ５，６，１５，１６，５５，５６，８５，８６ 永久磁
石層 ７，８，１７，１８，４７，４８，５７，５８，６７，
６８，７７，７８，８７，８８，９７，９８ 電極層 ４５，４６，６５，６６，７５，７６，９５，９６ 反
強磁性層（端部領域側） ４９，６９，７９，９９ 縦
バイアス磁性層 １０４ 端部領域 １０５ 中央領域
Claims (27)
- 【請求項１】 磁気記録媒体からの磁界によって磁化方
向が変化する磁化フリー層と磁化方向が固定された磁化
固定層とを有する中央領域と、この中央領域の両端に位
置するとともにこの中央領域に対して縦バイアス磁界及
び電流を供給する端部領域とを備え、スピンバルブ効果
による動作を示す磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、 前記端部領域が前記縦バイアス磁界を前記磁化フリー層
にのみ供給することを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッ
ド。 - 【請求項２】 前記端部領域に設けられた永久磁石層に
よって前記縦バイアス磁界が供給される請求項１記載の
磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項３】 前記端部領域に設けられた反強磁性体層
と縦バイアス磁性層との積層体によって前記縦バイアス
磁界が供給される請求項１記載の磁気抵抗効果型ヘッ
ド。 - 【請求項４】 前記磁化固定層と反強磁性体層との交換
結合により当該磁化固定層の磁化方向が固定された請求
項１記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項５】 前記磁化固定層の保磁力により当該磁化
固定層の磁化方向が固定された請求項１記載の磁気抵抗
効果型ヘッド。 - 【請求項６】 前記端部領域に設けられた永久磁石層に
よって前記縦バイアス磁界が供給され、前記磁化固定層
と反強磁性体層との交換結合により当該磁化固定層の磁
化方向が固定された請求項１記載の磁気抵抗効果型ヘッ
ド。 - 【請求項７】 前記端部領域に設けられた反強磁性体層
と縦バイアス磁性層との積層体によって前記縦バイアス
磁界が供給され、前記磁化固定層の保磁力により当該磁
化固定層の磁化方向が固定された請求項１記載の磁気抵
抗効果型ヘッド。 - 【請求項８】 前記端部領域に設けられた永久磁石層に
よって前記縦バイアス磁界が供給され、前記磁化固定層
の保磁力により当該磁化固定層の磁化方向が固定され、
前記永久磁石層の保磁力と前記磁化固定層の保磁力とが
異なる請求項１記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項９】 前記端部領域に設けられた第一の反強磁
性体層と縦バイアス磁性層との積層体によって前記縦バ
イアス磁界が供給され、前記磁化固定層と第二の反強磁
性体層との交換結合により当該磁化固定層の磁化方向が
固定され、前記第一の反強磁性体層と前記縦バイアス磁
性層とのブロッッキング温度と、前記磁化固定層と前記
第二の反強磁性体層との交換結合のブロッッキング温度
とが異なる請求項１記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項１０】 前記磁化フリー層が前記中央領域のみ
に存在し、前記磁化固定層が前記中央領域及び前記端部
領域にわたり存在する請求項１記載の磁気抵抗効果型ヘ
ッド。 - 【請求項１１】 前記端部領域に設けられた永久磁石層
によって前記縦バイアス磁界が供給される請求項１０記
載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項１２】 前記端部領域に設けられた反強磁性体
層と縦バイアス磁性層との積層体によって前記縦バイア
ス磁界が供給される請求項１０記載の磁気抵抗効果型ヘ
ッド。 - 【請求項１３】 前記磁化固定層と反強磁性体層との交
換結合により当該磁化固定層の磁化方向が固定された請
求項１０記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項１４】 前記磁化固定層の保磁力により当該磁
化固定層の磁化方向が固定された請求項１０記載の磁気
抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項１５】 前記端部領域に設けられた永久磁石層
によって前記縦バイアス磁界が供給され、前記磁化固定
層と反強磁性体層との交換結合により当該磁化固定層の
磁化方向が固定された請求項１０記載の磁気抵抗効果型
ヘッド。 - 【請求項１６】 前記端部領域に設けられた反強磁性体
層と縦バイアス磁性層との積層体によって前記縦バイア
ス磁界が供給され、前記磁化固定層の保磁力により当該
磁化固定層の磁化方向が固定された請求項１０記載の磁
気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項１７】 前記端部領域に設けられた永久磁石層
によって前記縦バイアス磁界が供給され、前記磁化固定
層の保磁力により当該磁化固定層の磁化方向が固定さ
れ、前記永久磁石層の保磁力と前記磁化固定層の保磁力
とが異なる請求項１０記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項１８】 前記端部領域に設けられた第一の反強
磁性体層と縦バイアス磁性層との積層体によって前記縦
バイアス磁界が供給され、前記磁化固定層と第二の反強
磁性体層との交換結合により当該磁化固定層の磁化方向
が固定され、前記第一の反強磁性体層と前記縦バイアス
磁性層とのブロッッキング温度と、前記磁化固定層と前
記第二の反強磁性体層との交換結合のブロッッキング温
度とが異なる請求項１０記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項１９】 前記磁化フリー層が前記中央領域及び
前記端部領域にわたり存在し、前記磁化固定層が前記中
央領域及び前記端部領域にわたり存在する請求項１記載
の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２０】 前記端部領域に設けられた永久磁石層
によって前記縦バイアス磁界が供給される請求項１９記
載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２１】 前記端部領域に設けられた反強磁性体
層と縦バイアス磁性層との積層体によって前記縦バイア
ス磁界が供給される請求項１９記載の磁気抵抗効果型ヘ
ッド。 - 【請求項２２】 前記磁化固定層と反強磁性体層との交
換結合により当該磁化固定層の磁化方向が固定された請
求項１９記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２３】 前記磁化固定層の保磁力により当該磁
化固定層の磁化方向が固定された請求項１９記載の磁気
抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２４】 前記端部領域に設けられた永久磁石層
によって前記縦バイアス磁界が供給され、前記磁化固定
層と反強磁性体層との交換結合により当該磁化固定層の
磁化方向が固定された請求項１９記載の磁気抵抗効果型
ヘッド。 - 【請求項２５】 前記端部領域に設けられた反強磁性体
層と縦バイアス磁性層との積層体によって前記縦バイア
ス磁界が供給され、前記磁化固定層の保磁力により当該
磁化固定層の磁化方向が固定された請求項１９記載の磁
気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２６】 前記端部領域に設けられた永久磁石層
によって前記縦バイアス磁界が供給され、前記磁化固定
層の保磁力により当該磁化固定層の磁化方向が固定さ
れ、前記永久磁石層の保磁力と前記磁化固定層の保磁力
とが異なる請求項１９記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２７】 前記端部領域に設けられた第一の反強
磁性体層と縦バイアス磁性層との積層体によって前記縦
バイアス磁界が供給され、前記磁化固定層と第二の反強
磁性体層との交換結合により当該磁化固定層の磁化方向
が固定され、前記第一の反強磁性体層と前記縦バイアス
磁性層とのブロッッキング温度と、前記磁化固定層と前
記第二の反強磁性体層との交換結合のブロッッキング温
度とが異なる請求項１９記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8240383A JPH1091920A (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8240383A JPH1091920A (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1091920A true JPH1091920A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17058677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8240383A Pending JPH1091920A (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1091920A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001176034A (ja) * | 1999-10-12 | 2001-06-29 | Headway Technologies Inc | 磁気抵抗構造の製造方法および磁気抵抗型ヘッドの製造方法 |
| US6762915B2 (en) * | 2001-09-05 | 2004-07-13 | Seagate Technology Llc | Magnetoresistive sensor with oversized pinned layer |
| US6829122B2 (en) | 2001-02-15 | 2004-12-07 | Fujitsu Limited | Magnetic head of a magnetoresistance type having an underlying layer having a laminated structure of a tungsten-group metal layer formed on a tantalum-group metal layer |
| JP2005123334A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Yamaha Corp | 磁気抵抗効果膜の製造方法 |
| CN1323386C (zh) * | 2003-07-24 | 2007-06-27 | 株式会社东芝 | 磁电阻元件、磁头和磁记录/再现装置 |
| US7298596B2 (en) * | 2000-08-03 | 2007-11-20 | Nec Corporation | Magneto-resistance effect element, magneto-resistance effect head, magneto-resistance transducer system, and magnetic storage system |
| US7835116B2 (en) * | 2005-09-09 | 2010-11-16 | Seagate Technology Llc | Magnetoresistive stack with enhanced pinned layer |
| JP2013008439A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Seagate Technology Llc | センサ積層体、シールド、および第１のシールド安定化構造を備える装置、センサ積層体、シールド、および磁性層を備える装置、データ記憶媒体、記録ヘッド、およびアームを備える装置、ならびに、センサ構造を設け、これをアニールするステップを備える方法 |
| CN106964905A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-07-21 | 深圳市圭华自动化设备有限公司 | 一种激光打二维码设备的定位工作台 |
| JP2022077691A (ja) * | 2020-11-12 | 2022-05-24 | アルプスアルパイン株式会社 | 磁気センサ、磁気抵抗効果素子および電流センサ |
-
1996
- 1996-09-11 JP JP8240383A patent/JPH1091920A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001176034A (ja) * | 1999-10-12 | 2001-06-29 | Headway Technologies Inc | 磁気抵抗構造の製造方法および磁気抵抗型ヘッドの製造方法 |
| US7298596B2 (en) * | 2000-08-03 | 2007-11-20 | Nec Corporation | Magneto-resistance effect element, magneto-resistance effect head, magneto-resistance transducer system, and magnetic storage system |
| US6829122B2 (en) | 2001-02-15 | 2004-12-07 | Fujitsu Limited | Magnetic head of a magnetoresistance type having an underlying layer having a laminated structure of a tungsten-group metal layer formed on a tantalum-group metal layer |
| US6762915B2 (en) * | 2001-09-05 | 2004-07-13 | Seagate Technology Llc | Magnetoresistive sensor with oversized pinned layer |
| CN1323386C (zh) * | 2003-07-24 | 2007-06-27 | 株式会社东芝 | 磁电阻元件、磁头和磁记录/再现装置 |
| JP2005123334A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Yamaha Corp | 磁気抵抗効果膜の製造方法 |
| US7835116B2 (en) * | 2005-09-09 | 2010-11-16 | Seagate Technology Llc | Magnetoresistive stack with enhanced pinned layer |
| US8184409B2 (en) | 2005-09-09 | 2012-05-22 | Seagate Technology Llc | Magnetoresistive device with enhanced pinned layer |
| US8520344B2 (en) | 2005-09-09 | 2013-08-27 | Seagate Technology Llc | Magnetoresistive device with enhanced pinned layer |
| JP2013008439A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Seagate Technology Llc | センサ積層体、シールド、および第１のシールド安定化構造を備える装置、センサ積層体、シールド、および磁性層を備える装置、データ記憶媒体、記録ヘッド、およびアームを備える装置、ならびに、センサ構造を設け、これをアニールするステップを備える方法 |
| CN106964905A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-07-21 | 深圳市圭华自动化设备有限公司 | 一种激光打二维码设备的定位工作台 |
| JP2022077691A (ja) * | 2020-11-12 | 2022-05-24 | アルプスアルパイン株式会社 | 磁気センサ、磁気抵抗効果素子および電流センサ |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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