JPH11273029A - Ｇｍｒヘッド、ｇｍｒヘッドの製造方法及び磁気ディスク駆動装置 - Google Patents

Ｇｍｒヘッド、ｇｍｒヘッドの製造方法及び磁気ディスク駆動装置

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JPH11273029A
JPH11273029A JP10069597A JP6959798A JPH11273029A JP H11273029 A JPH11273029 A JP H11273029A JP 10069597 A JP10069597 A JP 10069597A JP 6959798 A JP6959798 A JP 6959798A JP H11273029 A JPH11273029 A JP H11273029A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＧＭＲヘッドに関し、固定側磁性層から自由
側磁性層にかかる静磁気的な磁界を減少させ、動作点を
適正なバイアス点に位置させることを目的にする。 【解決手段】 ＧＭＲヘッドは、センサ部１０と該セン
サ部から素子高さ方向に並列関係で独立した磁界補正部
２０とを備え、センサ部１０は、自由側磁性層１２、中
間層１３，固定側磁性層１４及び反強磁性層１５を有
し、前記磁界補正部２０は、前記センサ部１０と同じ層
構成を有している。このように、センサ部１０と磁界補
正部２０とを素子高さｈ方向に並列関係で独立して形成
することにより、磁界補正部２０は、センサ部１０と同
じ工程により同時に容易に形成できる。このような構成
により、固定側磁性層１４から自由側磁性層１２にかか
る磁界を減少させることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、ＧＭＲヘ
ッド、ＧＭＲヘッドの製造方法及び磁気デュスク駆動装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】１９９０年代に入ってから、磁気ディス
ク駆動装置の上記機種の面記録密度は、１０年間で１０
０倍のペースで拡大してきた。このペースが続けば、２
０００〜２００１年頃に、１０Ｇビット／（インチ）２
になる。最近になって、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ giant m
agnetoresistive ）効果を利用したＧＭＲヘッドの試作
によって、この目標に向けて大きく前進した。
【０００３】図１３は、GMR ヘッド１００を磁気ディス
ク駆動装置に使用した場合の複合型磁気ヘッド１１２全
体の構成と、この複合型磁気ヘッド１１２に対面して位
置決めされた、例えば磁気ディスクのような記録媒体１
１４とを示している。複合型磁気ヘッド１１２は、大別
して、再生ヘッド１１６と記録ヘッド１１８とから構成
され、再生ヘッド１１６の再生上部シールド１２０が記
録ヘッド１１８の記録下部磁極（下部コア）１２０を兼
用するマージ型で、再生ヘッド１１６の背部に記録ヘッ
ド１１８を付加するピギーパック構造となっている。こ
こで、GMR ヘッド１００は、複合型磁気ヘッド１１２の
内の再生ヘッド１１６として使用されている。
【０００４】即ち、図１３に示すように、再生ヘッド１
１６は、GMR 素子１００を利用しており、GMR 膜１２２
及び電極端子１２４ａ，１２４ｂ並びにその両側に配置
された再生下部シールド１０２及び再生上部シールド１
２０から成る。記録ヘッド１１８は、記録コイル１２８
及びこの記録コイルの周囲を包囲する有機絶縁層１３０
と、この有機絶縁層１３０と磁極ギャップ膜１３２の両
側に配置された、記録下部磁極１２０と記録上部磁極１
３４とを有している。
【０００５】図１４は、一般的なＧＭＲヘッド１００の
構成を示す図である。ＧＭＲヘッド１００は、再生下部
シールド１０２に形成された下部ギャップ膜（図示せ
ず。）から成る基板１０１と、この基板の上に形成され
た自由側磁性層１０２と、この自由側磁性層の上に形成
された中間層１０３と、この中間層の上に形成された固
定側磁性層１０４と、この固定側磁性層の上に形成され
た反強磁性層１０５と、好ましくは自由側磁性層，中間
層及び固定側磁性層の両側端に夫々接続された電極端子
１２４ａ，１２４ｂ（図１３参照）とを有している。こ
れら自由側磁性層１０２、中間層１０３，固定側磁性層
１０４及び反強磁性層１０５を、スピンバルブ膜１２２
とも称している。
【０００６】図１５（Ａ）〜（Ｄ）は、磁化方向による
スピンバルブ膜の抵抗変化を説明する図である。図１５
に示すように、スピンバルブ膜１２２は４層構造を採
る。２層の（自由側、固定側）磁性層１０２，１０４
を、薄い中間層（非磁性中間層）１０３で分離し、片方
の（固定側）磁性層１０４の上に反強磁性層１０５を設
ける。こうすることで、反強磁性層１０５と接した固定
側磁性層１０４は、反強磁性層の固定側磁性層側の界面
部分反強磁性の磁化方向と同方向に磁化Ｍｐされた状態
になる。
【０００７】一方、中間層１０３で分離された（自由
側）磁性層１０２は、決まった磁化方向を採らない。図
１５（Ｃ）に示すように、固定側磁性層１０４は、一度
決まった磁化方向を保つ力（固定力）が大きく、自由側
磁性層１０２は固定力が小さくなる。ここに、外部磁界
をかけると、自由側磁性層１０２が磁化Ｍｆされ、磁化
方向が決まる。自由側磁性層１０２と固定側磁性層１０
４の磁化方向が、角度１８０度（逆方向）のとき（図１
５（Ａ）参照）、スピンバルブ膜の電気抵抗は最大にな
る。 図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、GMR 効果の発生原理
を説明する図である。図１６（Ａ）に示すように、自由
側磁性層１０２と固定側磁性層１０４の磁化方向が逆方
向のときは、自由側磁性層１０２と固定側磁性層１０４
の一方から他方に移動しようとする電子が、中間層（非
磁性層）／磁性層界面で高い確率で散乱するからであ
る。
【０００８】ここで、図１５（Ｂ）に示すように、自由
側磁性層１０２と固定側磁性層１０４の磁化方向を角度
ゼロ（同一）にすると、図１６（Ｂ）に示すように、中
間層（非磁性層）／磁性層界面での散乱が起きにくくな
り、電気抵抗が最小となる。更に説明すると、移動しよ
うとする電子には、アップスピンとダウンスピンの２種
類があり、磁化方向に対して何れか一方に散乱現象が生
じる。図１６（Ａ）と（Ｂ）の何れの場合も、電子の散
乱は発生しているが、図１６（Ａ）に比較して、図１６
（Ｂ）の方が、その発生する確率が低くなっている。
【０００９】角度０〜１８０度の範囲では、図１５
（Ｄ）に示すように、、スピンバルブ膜１２２の電気抵
抗は、固定側磁性層１０４の磁化Ｍｐの方向に対する自
由側磁性層１０２の磁化Ｍｆの相対的角度θの余弦（ｃ
ｏｓθ）に比例する。このように、スピンバルブ構造の
ＧＭＲ素子では、自由側磁性層の磁化方向が磁気記録媒
体からの外部信号磁界Ｈｓｉｇにより変化し、ＧＭＲ素
子の抵抗は固定側磁性層の磁化方向との相対角度θに比
例して変化する。
【００１０】従って、このようなＧＭＲ膜１２２を磁気
ヘッドとして用いる場合には、固定側磁性層１０４の磁
化Ｍｐの方向を一定の方向に固定し、外部信号磁界が印
加されていない状態における自由側磁性層１０２の磁化
Ｍｆの方向を固定側磁性層１０４と直交する方向（角度
９０度）に設定することにより、外部磁界に対して、抵
抗値がθ＝９０度の抵抗値を中心にしたゼロ〜±最大値
の対称的な線形出力として得られることになる。このよ
うな対称的な抵抗変化は、磁気ディスク駆動装置の再生
信号処理を容易にする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際のスピン
バルブ素子においては、自由側磁性層１０２にかかる磁
界には、磁気記録媒体からの外部信号磁界Ｈｓｉｇの他
に、主に、固定側磁性層１０４と自由側磁性層１０２と
の間に働く交換結合磁界、固定側磁性層１０４の端面に
生じる磁荷により発生する磁界、ＧＭＲ素子に流れるセ
ンス電流が発生するセンス電流磁界、等のノイズ磁界が
存在して、図で見てＹ軸方向（素子高さ方向）にかかっ
ている。従って、これらのノイズ磁界によって、外部信
号磁界Ｈｓｉｇが存在しない場合でも、自由側磁性層１
０２の磁化方向がＸ軸方向（素子幅方向）以外の方向を
向き、この結果、外部信号磁化により素子抵抗が非線形
的に変化する傾向にある。
【００１２】自由側磁性層１０２の磁化Ｍｆの方向をＸ
軸方向（素子幅方向）に向けるためには、Ｙ軸方向（素
子高さ方向）又はＸ軸方向（素子幅方向）に向かう新た
な磁界を印加して、上述のノイズ磁界をうち消す必要が
ある。これら印加される磁界の内、上述のＹ軸方向にか
かるノイズ磁界をうち消すに必要な磁界を、一般に、バ
イアス磁界と呼んでいる。
【００１３】バイアス磁界は、原理的には、上述の交換
結合磁界、固定側磁性層からの磁界及びセンス電流磁界
の総和の大きさ及び方向を考慮する必要がある。そし
て、実際の磁気ヘッドの設計に於いては、このバイアス
磁界をゼロにするように、ＧＭＲ素子の設計をする必要
がある。一方、ＧＭＲヘッドの寸法は、磁気記録媒体の
記録密度に依存して決定される。磁気記録媒体の記録の
高密度化によって、磁気記録媒体に記録された磁化情報
の幅方向寸法（図１３のトラック幅）が極めて小さくな
るにつれ、このような磁化情報を正確に読み取るため、
素子の幅方向（Ｙ軸方向）寸法ｗを極めて小さくする必
要がある。
【００１４】この場合、素子高さ方向（Ｘ軸方法）寸法
ｈが、素子幅方向寸法ｗに比較して極端に長い場合に
は、このような細長い素子形状から自由側磁性層１０２
の磁化Ｍｆの方向が長手方向（Ｘ軸方法）に固定されや
すくなる。従って、スピンバルブ素子の素子高さ方向寸
法ｈは、素子幅方向寸法ｗと比較して、同一か又はそれ
以下であることが望ましい。同様に、外部信号磁界は、
素子高さ方向には侵入しにくくなるため、素子高さ寸法
ｈは、素子幅寸法寸法ｗに比較して、それ以下であるこ
とが望ましい。
【００１５】実際に使用される素子寸法数μｍ×数μｍ
のオーダのスピンバルブ素子に於いては、磁気記録媒体
の記録の高密度化に伴って素子高さｈが減少した場合に
は、固定側磁性層１０４から自由側磁性１０２に対する
静磁気的な結合（交換相互作用）が相対的に強くなり、
自由側磁性層１０２の磁化Ｍｆの方向は固定側磁性層１
０４の磁化方向に対して反平行状態に成り易く、適当な
バイアス点を実現することが困難となる。
【００１６】一方、ＧＭＲ素子の素子高さ方向寸法ｈを
維持しながら素子幅方向寸法ｗのみを小さくした場合に
は、磁気記録媒体からの外部信号磁界Ｈｓｉｇによって
自由側磁性層１０２の磁化は、磁気記録媒体に比較的近
い部分では外部信号磁界の変化に対応して回転するもの
の、比較的遠い部分では外部信号磁界が変化してもほと
んど変化しなく、抵抗変化として現れない。この結果、
ＧＭＲ素子の磁気記録媒体に比較的遠い部分は、再生出
力に寄与することが少なく、全体として再生感度は低下
する。
【００１７】高密度磁気記録の要請の観点からはＧＭＲ
素子の寸法は小さくせねばならず、一方、適正なバイア
ス点を確保する観点からは、素子高さｈを余り小さくす
ることは出来ない。この相反条件を解決するため、次善
の策として、ＧＭＲ素子の素子高さｈは比較的小さく
し、この条件下でバイアス点を適正位置に確保するた
め、バイアス磁界を打ち消す方向にセンス電流磁界が発
生するように電流方向を設定する方法も考えられる。し
かし、許容センス電流には一定の限度があり、センス電
流の方向の設定によるバイアス磁界の改善では大きな効
果は望めない。
【００１８】或いは、固定側磁性層１０４の磁化の量を
減らして、自由側磁性層に対する影響を減少する方策も
考えられるが、固定側磁性層は一定膜厚以上が必要であ
り、磁化量の減少には限界がある。或いは、固定側磁性
層１０４と自由側磁性層１０２との間の中間層（非磁性
層）１０３の厚さを相対的に薄くして、両層間に働く強
磁性的な磁気結合力を強くして、静磁性的な結合を補償
（compensate）する方策も考えられるが、中間層の膜厚
を１０数オングストロームのオーダで成膜しなければな
らず、実用的でない。
【００１９】更に、後で第３実施形態に関連して記載す
るデュアル型スピンバルブ構造を用いる場合には、磁気
抵抗変化が相対的に大きく再生感度が向上する反面、固
定側磁性層が二層となっているため、これらの固定側磁
性層からの漏れ磁界が一層増加し、上述のような方策で
は対応することが出来ず、バイアス磁化を実質的に減少
させる新たな方策が必要となる。
【００２０】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、新規
なＧＭＲヘッドを提供することを目的とする。更に、本
発明は、固定側磁性層から自由側磁性層にかかる静磁気
的な磁界を減少させて、動作点を適正なバイアス点に位
置させるＧＭＲヘッドを提供することを目的とする。
【００２１】更に、本発明は、新規なＧＭＲヘッドの製
造方法を提供することを目的とする。更に、本発明は、
固定側磁性層から自由側磁性層にかかる静磁気的な磁界
を減少させ、動作点を適正なバイアス点に位置させるＧ
ＭＲヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【００２２】更に、本発明は、これらＧＭＲヘッドを利
用した磁気ディスク駆動装置を提供することを目的とす
る。上記問題点に鑑みて、本発明に係るＧＭＲヘッド
は、該ＧＭＲヘッドが少なくとも自由側磁性層、中間層
及び固定側磁性層を有し、前記自由側磁性層に対して、
前記固定側磁性層を素子高さ方向に相対的に長くするこ
とにより、該固定側磁性層から該自由側磁性層にかかる
磁界の影響を減少したことを特徴とする。このような構
成を採択することにより、上述した課題であるバイアス
磁界の減少、即ち、主たる要因である固定側磁性層から
自由側磁性層にかかる漏洩磁界を減少させている。
【００２３】更に本発明にかかるＧＭＲヘッドは、セン
サ部と該センサ部から素子高さ方向に並列関係で独立し
た磁界補正部とを備え、前記センサ部は、少なくとも自
由側磁性層、中間層及び固定側磁性層を有し、前記磁界
補正部は、少なくとも前記固定側磁性層から素子高さ方
向に並列関係で独立した磁性層を有して、該固定側磁性
層から前記自由側磁性層にかかる磁界の影響を減少した
ことを特徴とする。
【００２４】更に本発明にかかるＧＭＲヘッドは、セン
サ部と該センサ部から素子高さ方向に並列関係で独立し
た磁界補正部とを備え、前記センサ部は、少なくとも自
由側磁性層、中間層及び固定側磁性層を有し、前記磁界
補正部は、前記センサ部と実質的に同じ層構成を有して
いる。このように、センサ部と磁界補正部とを素子高さ
方向に並列関係で独立して形成することにより、磁界補
正部は、センサ部と同じ工程により同時に容易に形成で
きる。
【００２５】また、上述した課題であるバイアス磁界の
減少、即ち、主たる要因である固定側磁性層からの磁界
を減少させるため、本発明は、固定側磁性層の素子高さ
寸法を自由側磁性層及び中間層の素子高さ寸法と異なる
寸法とすることで、固定側磁性層からの磁界を減少させ
ている。本発明は、スピンバルブ構造を構成する固定側
磁性層が自由側磁性層に対して作る磁界を弱めることに
より、自由側磁性層が固定側磁性層と反平行状態になる
ことを抑制している。この結果、外部信号磁界が存在し
ない状態で、自由側磁性層の磁化方向と固定側磁性層の
磁化方向を実質的に直交にすることが出来る。
【００２６】このような発明の原理は、以下の述べるＧ
ＭＲヘッドの各種の形態に適用し得る。更に本発明に係
るＧＭＲヘッドは、上述のＧＭＲヘッドに於いて、前記
センサ部が、少なくとも前記自由側磁性層、中間層，固
定側磁性層に加えて、反強磁性層をもつスピンバルブ膜
を有している。
【００２７】更に本発明に係るＧＭＲヘッドは、上述の
ＧＭＲヘッドに於いて、前記センサ部が、基板の上に、
前記自由側磁性層、前記中間層、前記固定側磁性層及び
反強磁性層がこの順序で形成されたシングル・スピンバ
ルブ構造を採ることが出来る。更に本発明に係るＧＭＲ
ヘッドは、上述のＧＭＲヘッドに於いて、前記センサ部
が、基板の上に、反強磁性層、前記固定側磁性層、前記
中間層及び前記自由側磁性層がこの順序で形成された層
構成反転型シングル・スピンバルブ構造を採ることが出
来る。
【００２８】更に本発明に係るＧＭＲヘッドは、上述の
ＧＭＲヘッドに於いて、前記センサ部が、基板の上に、
第一反強磁性層、第一固定側磁性層、第一中間層、自由
側磁性層、第二固定側磁性層及び第二反強磁性層がこの
順序で形成されたデュアル・スピンバルブ構造を採るこ
とが出来る。更に本発明に係るＧＭＲヘッドは、上述の
ＧＭＲヘッドに於いて、前記センサ部が、基板の上に、
自由側磁性層、中間層及び固定側磁性層から成る組を、
非磁性層を介して、複数組設けた超格子ＧＭＲ構造を採
ることが出来る。
【００２９】これらＧＭＲヘッドに於いて、磁界補正部
の機能を十分発揮するためには、前記センサ部と前記磁
界補正部は、素子高さ方向に０．１μｍ以下の素子間隔
を有して離れていることが好ましい。理想的には、この
素子間隔は、約０．０１μｍの素子間隔を隔てて離れて
いることが好ましい。更に本発明に係るＧＭＲヘッドの
製造方法は、基板上に、少なくとも自由側磁性層を積層
し、該自由側磁性層の上に中間層を積層し、該中間層の
上に固定側磁性層を積層し、該固定側磁性層の上に反強
磁性層を積層してスピンバルブ膜を形成し、前記スピン
バルブ膜を、素子高さ方向中間部で分離する、諸工程を
含んでいる。この場合、前記前記スピンバルブ膜を、素
子高さ方向中間部で分離する工程は、イオンミル法によ
って行われることが好ましい。
【００３０】更に本発明に係る磁気ディスク駆動装置
は、少なくとも、上述した何れかのＧＭＲヘッドと、前
記ＧＭＲヘッドに対向して配置された磁気ディスクと、
前記ＧＭＲヘッド及び前記磁気ディスクを制御する制御
機構とを備えている。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＧＭＲヘッ
ド、ＧＭＲヘッドの製造方法及び磁気デュスク駆動装置
の第１〜４の実施形態に関し、添付の図面を参照しなが
ら詳細に説明する。以下に説明する実施形態の原理は、
ＧＭＲ素子のセンサ部の固定側磁性層と同一方向に磁化
を固定した磁性層を、素子高さ方向に並列関係でこの固
定側磁性層と独立に配置することにより、センサ部の固
定側磁性層からこの磁性層に対する漏洩磁界の影響を減
少させていることにある。この結果、バイアス点の改善
が達成される。以下、この原理が、ＧＭＲ素子の諸形態
に対応して、どのように実現されているかを第１〜第４
の実施形態に沿って説明する。
【００３２】なお、図面中、同一の要素に対しては、同
一の符号を付して、重複した説明を省略する。 ［ＧＭＲヘッド］ （第１実施形態）図１は、第１実施形態に係るＧＭＲ素
子の構成を示す図である。このＧＭＲ素子は、そのセン
サ部１０の構造から、図６に示すＧＭＲ素子との対比に
おいて、「シングル・スピンバルブ構造」とも呼ばれて
いる。
【００３３】図１に示すシングル・スピンバルブ構造
は、基板１１上に、概略的に、センサ部１０と磁界補正
部２０が設けられている。従来のスピンバルブ構造と比
較して、磁界補正部２０が追加的に設けられている点で
相違する。センサ部１０として、基板１１と、この基板
の上に形成された自由側磁性層（「フリー層」とも言
う。）１２と、この自由側磁性層の上に形成された中間
層（非磁性金属層）１３と、この中間層の上に形成され
た固定側磁性層（「ピンド層」ともいう。）１４と、こ
の固定側磁性層の上に形成された反強磁性層（「ピニン
グ層」とも言う。）１５とが、この順序で積層されてい
る。
【００３４】反強磁性層１５は隣接する固定側磁性層１
４の磁化方向を固定する機能を担っている。そのため、
これを取り去ると、固定側磁性層１４の磁化方向が外部
磁界によって変わり易くなる。しかし、固定側磁性層１
４に硬質磁性層を使用すれば磁化方向は固定されるの
で、その場合は反強磁性層１５を省略することができ
る。しかし、現時点においては、ＧＭＲ素子に反強磁性
層１５を設けた方が、一層良好なＧＭＲ特性を示してい
る。
【００３５】ＧＭＲ素子の外形寸法を特定するため、磁
気記録媒体である磁気ディスク（図示せず。）に対向す
る面であるＡＢＳ面（Air Bearing surface ）から見
て、幅方向の長さを素子幅ｗと称し、センサ部１０の奥
行き方向の長さを素子高さｈと称し、センサ部１０と磁
界補正部２０の間隔を素子間隔ｇ称する。このセンサ部
１０の物理的な外形寸法は、公称値で、ｗ＝０．３μ
ｍ、ｈ＝０．３μｍ、ｇ＝０．０１μｍである。
【００３６】なお、本明細書では、説明上、ＧＭＲ素子
の磁化方向を容易に特定するため、素子幅ｗ方向をＸ軸
方向、素子高さｈ方向をＹ軸方向、各層の膜厚方向又は
積層方向をＺ軸方向と規定する。これら各要素は、本実
施形態では、次のような膜厚及び組成から成っている。
基板１１は、再生下部シールド層（図１１参照）の上に
下部ギャップ膜として設けられた絶縁膜から成り、この
絶縁膜には、表面を平坦化するために膜厚約５０オング
ストローム〔Å〕のタンタル（Ｔａ）からなる薄膜が下
地層として被覆されている。
【００３７】自由側磁性層１２は、図では一層に描かれ
ているが、実際には、膜厚約４０Åの鉄ニッケル（Ｆｅ
Ｎｉ）から成る薄膜と膜厚約２５Åの鉄コバルト（Ｃｏ
Ｆｅ）から成る薄膜の２層構造となっている。中間層１
３は、非磁性金属層であり、膜厚約２４Åの銅（Ｃｕ）
の薄膜から成る。
【００３８】固定側磁性層１４は、自由側磁性層１２と
同じコバルト鉄（ＣｏＦｅ）の薄膜からなり、膜厚は約
２２Åとなっている。反強磁性層１５は、膜厚約２５０
Åのパラジウム白金マンガン（ＰｄＰｔＭｎ）の薄膜か
ら成っている。一方、磁界補正部２０は、センサ部１１
と同一の層構成にすることが出来る。しかし、磁界補正
部２０の各層のなかで本発明を実現するに必須な部材
は、センサ部１０の固定側磁性層１４に対応する磁性層
２４であり、他の各層は必ずしも必須なものではない。
磁界補正部２０をセンサ部１１と同一の層構成とした理
由は、このシングル・スピンバルブ構造の製造上、磁界
補正部２０をセンサ部１０と同一工程により容易に製造
し得るという理由に過ぎない。
【００３９】従って、図１に示す磁界補正部２０は、セ
ンサ部１１と同一の層構成を有している。しかし、セン
サ部１０の各層に関する命名の「自由側」，「固定側」
は各々の機能を表す部分であり、磁界補正部２０では夫
々そのような機能を期待し又は十分発揮されている訳で
ないので、これら機能表示部分は省略されている。即
ち、磁界補正部２０は、センサ部１０と同一基板１１の
上に形成された磁性層２２と、この磁性層の上に形成さ
れた中間層（非磁性金属層）２３と、この中間層の上に
形成された磁性層２４と、この磁性層の上に形成された
反強磁性層２５とが、この順序で積層されている。各層
を形成する薄膜の組成、膜厚、物理的外形寸法は、セン
サ部１０の対応する各層のそれらと夫々同一でよい。
【００４０】図２は、図１のセンサ部１０内にある固定
側磁性層１４の磁化Ｍｐの方向を説明する図である。固
定側磁性層１４は、図中、実線の矢印で示されるよう
に、素子高さ方向（Ｙ軸方向）に固定的に磁化されてい
る。この磁化方向の固定は、先ず、製造工程の最終段階
で、反強磁性層１５が、磁界中熱処理される。反強磁性
層１５の下地層として隣接している固定側磁性層１４
は、反強磁性層の固定側磁性層側の界面部分の磁化の交
換相互作用によって、この界面部分の磁化方向と同方向
に固定的に磁化された状態になる。
【００４１】また、磁界補正部２０はセンサ部１０と同
一構成を有し、同一処理工程を経て製造されるため、こ
の固定側磁性層１４に対応する磁界補正部２０内の磁性
層２４も図に示すように磁化Ｍｐの方向と同一方向に磁
化Ｍｐ′されている。但し、予め磁性層２４の磁化方向
を固定することは必須なものでなく、固定側磁性層１４
の磁化Ｍｐが固定されることにより、固定側磁性層１４
の漏洩磁界中にある磁性層２４も必然的に図示のように
磁化さることは容易に理解される。
【００４２】センサ部１０の自由側磁性層１２は、固定
側磁性層１４の磁化Ｍｐに対して角度約９０度を成すよ
うにＸ軸方向に磁区制御されている（図中、破線の矢印
で示す。）。しかし、自由側磁性層１２の磁区制御は非
常に弱く、磁化Ｍｆの方向は固定的なものでない。即
ち、固定側磁性層１４は一度決まった磁化方向を保つ力
（固定力）が非常に大きく、一方、自由側磁性層１２の
固定力は非常に小さくなっている。
【００４３】このような状態で、外部磁界、即ち磁気デ
ィスク（図示せず。）からの信号磁界Ｈｓｉｇがかかる
ると、自由側磁性層１２の磁化Ｍｆの方向が回転して変
化する。固定側磁性層１４の磁化Ｍｐに対し、自由側磁
性層１２の磁化Ｍｆの相対的方向が角度１８０度と逆方
向のとき、スピンバルブ膜の電気抵抗は最大となる。ま
た、固定側磁性層１４の磁化Ｍｐに対し、自由側磁性層
１２の磁化Ｍｆの相対的方向が角度ゼロと同一方向のと
き、スピンバルブ膜の電気抵抗は最小となる。これら角
度０〜１８０度の間では、スピンバルブ素子の電気抵抗
は、固定側磁性層１４の磁化方向に対して自由側磁性層
１２の磁化方向の成す相対的な角度θの余弦（ｃｏｓ
θ）に比例する。
【００４４】従って、スピンバルブ素子の両端に形成さ
れた一対の電極膜（図１１参照）の間に一定電流（セン
ス電流）を流すことにより、外部信号磁界Ｈｓｉｇによ
るスピンバルブ素子の抵抗変化は、電圧変化として検出
できる。図３は、図１のシングル・スピンバルブ構造の
特徴及び効果を説明するため用いたモデルであり、この
シングル・スピンバルブ素子は、Ｘ軸方向から見て表さ
れている。発明者等は、自由側磁性層１２が固定側磁性
層１４から受ける磁界の影響を、自由側磁性層１２の膜
厚方向（Ｚ軸方向）中心部において素子幅方向（Ｙ軸方
向）に沿って求めるため、図中、×印で示す箇所の磁界
分布を算出している。
【００４５】図４は、図３のシングル・スピンバルブ構
造のモデルに基づき計算された、固定側磁性層１４から
自由側磁性層１２にかかる磁界の素子高さｈ方向（Ｙ軸
方向）成分を示すグラフである。この計算は、市販のア
プリケーション・ソフトを使用し、積分要素法によって
行われた。グラフの横軸は、センサ部１０の素子高さ寸
法（Ｙ軸方向）が０．３μｍであることよりＡＢＳ面を
基準にして、この基準からの距離、即ちＡＢＳ面をゼ
ロ、ＡＢＳ面の反対側（磁界補正部対向面）を０．３μ
ｍとなるように目盛ってある。縦軸は、固定側磁性層１
４から自由側磁性層１２にかかる磁界の素子高さｈ方向
成分（Ｙ軸方向成分）をエルステッド（Ｏｅ）単位で示
している。また、図中の特性曲線は、素子間隔ｇをパラ
メータとしている。
【００４６】実線で示す特性曲線は、従来技術の磁界補
正部２０を設けていない場合、即ち素子間隔ｇ＝∞の場
合を示す。磁界補正部２０を設けた場合、素子間隔ｇを
変化させて、自由側磁性層１２にかかる磁界の大きさを
求めている。素子間隔ｇ＝０．１μｍのときを破線で示
し、ｇ＝０．０５μｍのときを点線で示し、ｇ＝０．０
１μｍのときを一点鎖線で、夫々示している。
【００４７】このグラフより、従来技術の磁界補正部２
０が存在しない場合（実線）に比較して、磁界補正部２
０を設けた方が、自由側磁性層１２にかかる磁界が抑制
されていることが分かる。更に、素子間隔ｇが小さい方
が、即ちセンサ部１０と磁界補正部２０がより接近して
いる方が、自由側磁性層１２にかかる磁界が一層抑制さ
れていることが分かる。例えば、素子高さｈの中間位置
ｈ＝０．１５μｍの位置で、従来技術の磁界補正部２０
が存在しないとき（ｇ＝∞）、固定側磁性層１４から自
由側磁性層１２に対して磁界が５８ Ｏｅ程度かかって
いる。これに対し、本実施形態の磁界補正部２０を設け
たとき、素子間隔ｇ＝０．１μｍでは磁界が５４ Ｏｅ
であり、ｇ＝０．０５μｍでは磁界が５０ Ｏｅであ
り、ｇ＝０．０１μｍでは磁界が４３ Ｏｅと減少して
いる。即ち、素子間隔ｇは小さければ小さいほど、自由
側磁性層１２にかかる磁界は一層減少している。
【００４８】この結果、代表的には、固定側磁性層１５
が作る磁場は、素子間隔ｇ＝０．０１μｍのとき自由側
磁性層１２のＹ軸方向中間位置で、従来技術の５８ Ｏ
ｅから４３ Ｏｅに減少する。ここで、図３に示すシン
グル・スピンバルブ構造では、自由側磁性層１２と固定
側磁性層１４とは、中間層１３を介して積層状態にあ
る。このような薄い中間層を介した構成では、自由側磁
性層１２と固定側磁性層１４との交換相互作用により結
合（interlayer coupling ）され、この交換結合磁界の
大きさは中間層１３の膜厚が約２４Åの場合で約２０
Ｏｅとなる。この交換結合磁界は、これら自由側磁性層
１２，固定側中間層１３及び固定側磁性層１４の構成が
同一である限り、磁界補正部２０又は磁性層２４の存在
の有無に拘わらず、同一である。
【００４９】従って、これら代表的な計算値からこの交
換結合磁界分を夫々差し引くと、結局、バイアス磁界分
は３８ Ｏｅから２３ Ｏｅへと、約４０％減少する。
この減少分は、ＧＭＲ素子のセンサ部１０に対して並列
関係にこれと独立に配置された磁界補正部２０の磁性層
２４の存在によって相殺された結果と考えられる。な
お、本実施形態において、磁界補正部２０の磁性層２４
が予め磁化方向が固定されていない場合でも、センサ部
１０の固定側磁性層１４からの漏洩磁界によってこの磁
性層２４は磁化させることより、同一の効果が得られる
と考えられる。
【００５０】図８（Ａ）及び（Ｂ）は、上述の作用・効
果を単純化して定性的に説明する図である。図８では、
図を見易くするために、センサ部１０の自由側磁性層１
２と固定側磁性層１４及び磁界補正部２０の磁性層２４
以外の各要素は全て省略している。図８（Ａ）に示すよ
うに、固定側磁性層１４はＹ軸正方向に固定的に磁化さ
れている。固定側磁性層１４の周囲には磁界の場が形成
され、従来の磁界補正部が存在しない場合、固定側磁性
層１４のＮ極から発生する漏れ磁束Ｂ１の大部分は自由
側磁性層１２に到達し、また、自由側磁性層１２から発
生する漏れ磁束Ｂ１の大部分は固定側磁性層１４に到達
する。従って、自由側磁性層１２は、理想的には、Ｘ軸
方向に磁化されている必要があるにかかわらず、Ｙ軸負
の方向に磁化される傾向にある。
【００５１】図８（Ｂ）は、このような状況下に於い
て、固定側磁性層１４に素子高さ方向（Ｙ軸方向）に並
列関係で、僅かな間隔を空けて独立して、磁性層２４を
設けた場合を示す。磁性層２４は、原則として、固定側
磁性層２４と同一製造工程を経て同一構成に形成されて
いる。従って、磁性層２４も、固定側磁性層２４と同じ
ようにＹ軸正方向に固定的に磁化されている。このよう
な場合、固定側磁性層１４のＮ極から発生する漏れ磁束
の大部分Ｂ２は磁性層２４に到達し、僅かな漏れ磁束部
分Ｂ３のみが自由側磁性層１２の一端に到達する。
【００５２】磁性層２４の他端から発生する磁束Ｂ４
は、自由側磁性層１２に到達するが、この間の距離は、
固定側磁性層１４から自由側磁性層１２までの距離に比
較して、概して２倍以上に離れている。磁束密度は距離
ｒの自乗に反比例するため、磁性層２４の他端から自由
側磁性層１２に到達する磁束密度は１／４以下に減少し
ている。
【００５３】この結果、磁性層２４により、自由側磁性
層１２が固定側磁性層１４から受ける漏れ磁界の影響は
大幅に減少し、自由側磁性層１２がＹ軸負方向に磁化さ
れる程度は大幅に減少する。自由側磁性層１２は、理想
的には、固定側磁性層１４の磁化方向に対して角度約９
０度を成すように磁区制御されていることが望ましい。
本実施形態では、磁界補正部の磁性層２４を設けること
により、自由側磁性層１２に対する固定側磁性層１４の
影響を大幅に減少し、シングル・スピンバルブ構造のＧ
ＭＲ素子をこの理想状態に近づけることが出来る。
【００５４】なお、上述したように、磁性層２４は、前
もって磁化されていなくてもよい。磁性層２４を固定側
磁性層１４の磁界の場に配置することにより、Ｙ軸正方
向に容易に磁化されるからである。更に、図８（Ｂ）か
ら、センサ部１０と磁界補正部２０の間、即ち固定側磁
性層１４と磁性層２４の間の間隔ｇが存在しない場合で
も同一効果を奏することが分かり、素子間隔ｇは必ずし
も必要がないことが分かる。従って、本発明は、シング
ル・スピンバルブ構造に於いて、自由側磁性層１２に対
し、固定側磁性層１４を素子高さ方向（Ｙ軸方向）に相
対的に長くしたことを特徴とする発明として把握し得
る。
【００５５】しかし、磁界抑制機能を奏する磁性層２４
の部分を別個独立して形成することは、その支持構造が
無いため製造上困難である。この間隔ｇは、磁性層２４
を固定側磁性層１４に対しＹ軸方向に並列関係で設ける
ことを可能にするＧＭＲ素子の製造上の要請から設けら
れている。しかし、次ぎに説明する第２実施形態では、
磁性層２４を基板上に形成すればよいので、素子間隔ｇ
は必ずしも必要でない。
【００５６】本実施形態によれば、ＧＭＲヘッドにおい
て、センサ部に対して並列に配置された磁界補正部を設
け、この磁界補正部にセンサ部の固定側磁性層と同一磁
化方向を有する磁性層を形成することにより、センサ部
の作る漏洩磁界を弱めることが出来る。この結果、適当
なバイアス設計が可能となる。 （第２実施形態）図５は、第２実施形態に係るＧＭＲ素
子の構成を示す図である。第２実施形態に係るＧＭＲ素
子は、第１実施形態に係るＧＭＲ素子の構成（図３参
照）と比較して、基板上の各層の積層順序が反転してい
る点で相違する。本明細書では、このスピンバルブ素子
を「層構成反転型シングル・スピンバルブ構造」とも呼
んでいる。
【００５７】図５に示すＧＭＲ素子は、基板１上に、概
略的に、センサ部１０と磁界補正部２０が設けられてい
る。センサ部１０として、基板１１と、この基板の上に
形成された反強磁性層１５と、この反強磁性層の上に形
成された固定側磁性１４と、この固定側磁性層の上に形
成された中間層１３と、この中間層の上に形成された自
由側磁性層１２とが、この順序で積層されている。な
お、固定側磁性層１４に硬質磁性層を使用すれば、反強
磁性層１５を省略することもできる。
【００５８】磁界補正部２０は、センサ部１０と同一構
成にすることが出来る。即ち、磁界補正部２０は、基板
１１の上に形成された反強磁性層２５と、この反強磁性
層の上に形成された磁性層２４と、この磁性層の上に形
成された中間層２３と、この中間層の上に形成された磁
性層２２とが、この順序で積層されている。磁界補正部
２０の各層のなかで本発明を実現するに必須な部材は磁
性層２４であり、他の各層は必ずしも必須なものではな
い。
【００５９】図５に示す層構成反転型シングル・スピン
バルブ構造を有するＧＭＲ素子は、基板１上のセンサ部
１０及び磁界補正部２０の各層の積層順序が逆になって
いることを除いて、図１に示すＧＭＲ素子と同じであ
る。従って、図５に示すＧＭＲ素子の動作は、図１に示
すＧＭＲ素子のそれと同じである。同様に、図５に示す
ＧＭＲ素子は、例えば、図４及び図８に関連して説明し
たような図１のＧＭＲ素子の有する特徴・効果を有して
いる。更に、磁界補正部２０では、反強磁性層２５の上
に磁性層２４を形成すればよく、その後の工程でこの磁
性層２４より上方の中間層２３と磁性層２２の形成を省
略することが出来る。 （第３実施形態）図６は、第３実施形態のＧＭＲ素子の
構成を示し、図１のシングル・スピンバルブ構造との対
比から、「デュアル・スピンバルブ構造」を呼ばれてい
る。即ち、図５に示す層構成反転シングル・スピンバル
ブ構造の上に図３のシングル・スピンバルブ構造の基板
を除いた各層を重ね、両素子の自由側磁性層１２及び磁
性層２２を共通化した構成を有する。観点を変えれば、
自由側磁性層１２を中心に、膜厚方向（Ｚ軸方向）に線
対称の層構成を有している。
【００６０】図６に示すデュアル・スピンバルブ構造
は、基板１上に、大別して、センサ部１０と磁界補正部
２０が設けられている。センサ部１０として、基板１１
と、この基板の上に形成された第一反強磁性層１５−１
と、この第一反強磁性層の上に形成された第一固定側磁
性層１４−１と、この第一固定側磁性層の上に形成され
た第一中間層１３−１と、この第一中間層の上に形成さ
れた自由側磁性層１２と、この自由側磁性層の上に形成
された第二中間層１３−２と、この第二中間層の上に形
成された第二固定側磁性層１４−２と、この第二固定側
磁性層の上に形成された第二反強磁性層１５−２とが、
この順序で積層されている。
【００６１】なお、このＧＭＲ素子の第一及び第二固定
側磁性層１４−１，１４−２の双方又は何れか一方に硬
質磁性層を使用すれば、それに対応して第一及び第二反
強磁性層１５−１，１５−２を省略することもできる。
図６のデュアル・スピンバルブ構造は、Ｚ軸方向の膜厚
方向の長さが異なるだけで、素子幅ｗ、素子高さｈ及び
素子間隔ｇは、第１図のシングル・スピンバルブ構造の
それらと同一であってよい。同様に、このデュアル・ス
ピンバルブ構造の各要素は、図１のシングル・スピンバ
ルブ構造の対応する各要素の膜厚及び組成と夫々同じで
あってよい。
【００６２】同様に、磁界補正部２０は、センサ部１１
と同一の層構成にすることが出来る。しかし、磁界補正
部２０の各層のなかで本発明を実現するに必須な部材
は、センサ部１０の第一及び第二の磁性層１４−１，１
４−２に対応する磁性層２４−１，２４−２だけであ
り、他の各層は必ずしも必須なものではない。磁界補正
部２０をセンサ部１１と同一の層構成とした理由は、こ
のスピンバルブ素子の製造上、容易に製造し得るという
理由に過ぎない。
【００６３】第一及び第二固定側磁性層１４−１，１４
−２は、図中、実線の矢印で示されるように、Ｙ軸方向
に固定的に磁化Ｍｐ１，Ｍｐ２されている。また、磁界
補正部２０はセンサ部１０と同一構成を有し、同一処理
工程を経て製造されるため、この固定側磁性層１４−
１，１４−２に対応する磁界補正部２０の磁性層２４−
１，２４−２も夫々同一方向に磁化Ｍｐ１′，Ｍｐ２′
されている。但し、磁性層２４の磁化方向を予め固定す
ることは、必須なものでなく、固定側磁性層１４の磁化
Ｍｐ１，Ｍｐ２が固定されることにより、磁性層２４も
必然的に図示のように磁化さることは容易に理解され
る。
【００６４】なお、センサ部１０の自由側磁性層１２
は、固定側磁性層１４−１，１４−２の磁化方向に対し
て角度約９０度を成して、非常に弱く磁区制御されてい
る。このような状態で、外部磁界、即ち磁気ディスク
（図示せず。）からの信号磁界Ｈｓｉｇがかかるると、
自由側磁性層１２の磁化の方向が回転して変化する。ス
ピンバルブ素子の電気抵抗は、第一及び第二固定側磁性
層１４−１，１４−２の磁化方向に対する、自由側磁性
層１２の磁化の相対的な角度θの余弦（ｃｏｓθ）に比
例する。デュアル・スピンバルブ構造では、図１のシン
グル・スピンバルブ構造に比較して、磁性層／非磁性層
の界面数が多いため相対的に高い抵抗変化が期待できる
特徴を有している。
【００６５】ＧＭＲ素子の両端に形成された一対の電極
膜（図１１参照）の間に一定電流（センス電流）を流す
ことにより、外部信号磁界によるＧＭＲ素子の抵抗変化
は、電圧変化として検出できる。図７は、図６のデュア
ル構造のＧＭＲ素子のモデルに基づき計算された自由側
磁性層にかかる磁界のＹ軸（素子高さｈ）方向成分を示
すグラフであり、図４のグラフに対応している。グラフ
の横軸は、図４と同じスケールに目盛ってある。縦軸
は、固定側磁性層１４から自由側磁性層１２にかかる磁
界の素子高さｈ方向成分をエルステッド単位で示してい
る。しかし、固定側磁性層が二層有ることより、フルス
ケールは二倍の３００ Ｏｅに目盛られている。
【００６６】実線で示す特性曲線は、同様に従来技術の
磁界補正部２０を設けていない場合を示す。このグラフ
より、従来技術の磁界補正部２０が存在しない場合に比
較して、磁界補正部２０を設けた方が、自由側磁性層１
２にかかる磁界が抑制されていることが分かる。更に、
素子間隔ｇが小さい方が、自由側磁性層１２にかかる磁
界が一層抑制されていることが分かる。例えば、素子高
さｈの中間位置ｈ＝０．１５μｍの位置では、従来技術
の磁界補正部２０が存在しないとき、磁界は１０７ Ｏ
ｅ程度かかっている。これに対し、本実施形態の磁界補
正部２０を設けたとき、素子間隔ｇ＝０．１μｍでは磁
界が１０２ Ｏｅであり、ｇ＝０．０５μｍでは磁界が
９６ Ｏｅであり、ｇ＝０．０１μｍでは磁界が８２
Ｏｅとなっている。即ち、素子間隔ｇは小さければ小さ
いほど、固定側磁性層１４−１，１４−２から自由側磁
性層１２にかかる磁界は一層減少していることが分か
る。
【００６７】この結果、代表的には、固定側磁性層１５
が作る磁場は、素子間隔ｇ＝０．０１μｍのときに自由
側磁性層１２のＹ軸方向中間位置（０．１５ｍｍの位
置）で、従来技術の１０７ Ｏｅから８２ Ｏｅに減少
している。図６に示すデュアル構造のＧＭＲ素子では、
自由側磁性層１２と第一固定側磁性層１４−１が第一中
間層１３−１を介して積層状態にあり、同様に、自由側
磁性層１２と第二固定側磁性層１４−２が第二中間層１
３−２を介して積層状態にある。このような構成では、
自由側磁性層１２と第一及び第二固定側磁性層１４−
１，１４−２とが夫々交換相互作用により結合（interl
ayer coupling ）し、この結合の大きさは、第一及び第
二中間層１３−１，１３−２の膜厚が夫々約２４Åの場
合に各々約２０ Ｏｅ、合計で約４０ Ｏｅとなる。
【００６８】従って、これら代表的な計算値からこの合
計の結合分を夫々差し引くと、結局、バイアス磁界分は
６７ Ｏｅから４２ Ｏｅへと約３７％減少する。この
減少分は、デュアル・スピンバルブ構造のセンサ部に対
して並列関係に独立に配置された磁界補正部２０の磁性
層２４−１，２４−２の存在によって相殺された結果と
思われる。
【００６９】また、本実施形態においては、磁界補正部
２０の磁性層２４−１，２４−２の両方又はいずれか一
方が磁化固定されていない場合でも、センサ部１０の固
定側磁性層１４−１，１４−２からの漏洩磁界によって
これら磁性層２４−１，２４−２は夫々磁化させること
より、同一の効果が得られると考えられる。図９（Ａ）
及び（Ｂ）は、上述の効果を単純化して定性的に説明す
る図であり、図１５に対応するものである。図９では、
図を見易くするために、センサ部１０の自由側磁性層１
２，第一及び第二の固定側磁性層１４−１，１４−２及
び磁界補正部２０の磁性層２４以外の各要素は全て省略
している。図９（Ａ）に示すように、両固定側磁性層１
４−１，１４−２は、各々、Ｙ軸正方向に固定的に磁化
されている。各固定側磁性層１４−１，１４−２の周囲
には磁界の場が形成され、磁界補正部が存在しない場
合、固定側磁性層１４−１，１４−２の各Ｎ極から発生
する漏れ磁束Ｂ１−１，Ｂ１−２の大部分は自由側磁性
層１２に到達し、また、自由側磁性層１２から発生する
漏れ磁束Ｂ１−１，Ｂ１−２の大部分は固定側磁性層１
４に到達する。従って、自由側磁性層１２は、理想的に
は、固定側磁性層１４の磁化方向に対して角度約９０度
を成すようにＸ軸方向に磁区制御されていることが望ま
しいに拘わらず、Ｙ軸負の方向に磁化される傾向にあ
る。
【００７０】図９（Ｂ）は、このような状況下に於い
て、各固定側磁性層１４−１，１４−２に素子高さ方向
（Ｙ軸方向）に並列関係で、僅かな間隔を空けて独立し
て、磁性層２４−１，２４−２を夫々設けた場合を示
す。これら磁性層２４−１，２４−２は、原則として、
固定側磁性層１４−１，１４−２と同一製造工程を経て
同一構成に形成されている。従って、これら磁性層も、
固定側磁性層と同じようにＹ軸正方向に固定的に磁化Ｍ
ｐ１′，Ｍｐ２′されている。このような場合、固定側
磁性層１４のＮ極から発生する漏れ磁束の大部分Ｂ２−
１，Ｂ２−２は磁性層２４−１，２４−２に夫々到達
し、僅かな漏れ磁束部分Ｂ３−１，Ｂ３−２のみが自由
側磁性層１２の一端に到達する。
【００７１】磁性層２４−１、２４−２の他端から発生
する磁束Ｂ４−１，Ｂ４−２は、自由側磁性層１２に夫
々到達するが、この間の距離は、相対的に長い。磁束密
度は距離ｒの自乗に反比例するため、各各磁性層２４の
他端から自由側磁性層１２に到達する磁束密度は１／４
以下に減少している。なお、上述したように間隔ｇは必
ずしも必要はない。
【００７２】この結果、磁性層２４−１，２４−２によ
り、固定側磁性層１４−１，１４−２が自由側磁性層１
２に対して与える漏れ磁界の影響は大幅に減少し、自由
側磁性層１２がＹ軸負方向に磁化される程度は大幅に減
少する。自由側磁性層１２は、理想的には、固定側磁性
層１４の磁化方向に対して角度約９０度を成すように磁
区制御されていることが望ましい。本実施形態では、磁
界補正部の磁性層２４を設けることにより、自由側磁性
層１２に対する固定側磁性層１４の影響を大幅に減少
し、デュアル・スピンバルブ構造のＧＭＲ素子をこの理
想状態に近づけることが出来る。
【００７３】本実施形態によれば、ＧＭＲヘッドにおい
て、センサ部に対して並列に配置された磁界補正部を設
け、この磁界補正部にセンサ部の固定側磁性層と同一磁
化方向を有する磁性層を形成することにより、センサ部
の作る漏洩磁界を弱めることが出来る。この結果、適当
なバイアス設計が可能となる。 （第４実施形態）図１０は、第４実施形態に係るＧＭＲ
素子の構成を示す図である。第４の実施形態に係るＧＭ
Ｒ素子は超格子ＧＭＲと称せられている。超格子ＧＭＲ
は、自由側磁性層１２と中間層１３から成る組を多数組
積み重ねた多層構造、又は自由側磁性層１２，中間層１
３及び固定側磁性層１４からなる組を、非磁性層１６を
介して、多数組積み重ねた多層構造をとる。固定側磁性
層１４は硬質磁性膜から成り、このため反強磁性層を必
要としない。
【００７４】図１０に示す超格子ＧＭＲ素子は、センサ
部１０として、基板１の上に、１番目の組として第一自
由側磁性層１２−１，中間層１３−１及び固定側磁性層
１４−１の組、２番目の組として第二自由側磁性層１２
−２，中間層１３−２及び固定側磁性層１４−２の組、
……、ｎ番目の組として第ｎ自由側磁性層１２−ｎ，中
間層１３−ｎ及び固定側磁性層１４−ｎの組が順次積層
されている。各組の間には、非磁性層１６が夫々介在配
置されている。
【００７５】更に、超格子ＧＭＲ素子は、センサ部１０
と同一構成の磁界補正部２０を有する。しかし、この磁
界補正部２０の内、必須の部材は、磁性層２４−１，磁
性層２４−２，……，磁性層２４−ｎであることを承知
されたい。図１０に示す超格子ＧＭＲ素子に外部磁界を
加えると、保磁力の弱い自由側磁性層１２の磁化方向が
回転し、固定側磁性層１４の磁化方向と一致したとき
（即ち、θ＝０度）、電気抵抗は最小となり、逆になっ
たとき（即ち、θ＝１８０度）、電気抵抗は最大とな
る。超格子ＧＭＲ素子は、界面の数がスピンバルブ構造
に比較して多いので、抵抗変化を大きくすることが出来
る特徴を有する。しかし、層構成が複雑になり、製造面
において低価格化は期待できない。
【００７６】図１０に示す超格子ＧＭＲ素子は、基板１
上のセンサ部１０及び磁界補正部２０が、各々、反強磁
性層を除くシングル・スピンバルブ構造が多数組み積層
された特徴を有している。従って、図１０に示す超格子
ＧＭＲ素子の動作は、図１に示すＧＭＲ素子のそれと同
様に理解できる。同様に、図１０に示す超格子ＧＭＲ素
子は、磁性層と非磁性層の界面の面数が多いことを除
き、例えば図４及び図８に関連して説明したような図１
のＧＭＲ素子と同じであり、図１のＧＭＲ素子の有する
特徴・効果を有している。 ［ＧＭＲヘッドの製造方法］次ぎに、第１〜第４の実施
形態のＧＭＲ素子の製造方法について簡単に説明する。
【００７７】図１１は、第１実施形態（図１参照）のシ
ングル・スピンバルブ構造をもつＧＭＲ素子の製造工程
フローを説明する図である。図１１（Ａ）に示すよう
に、基板１上に、センサ部１０及び磁界補正部２０の各
層（スピンバルブ膜）が一体にスパッタリング法により
成膜される。即ち、センサ部１０の自由側磁性層１２、
中間層１３、固定側磁性層１４、反強磁性層１５及びこ
れらに対応する磁界補正部２０の各層が、順次、同時に
成膜される。その上に、この後のイオンミルに耐え得る
ように、レジストとアルミナから成るオーバハング形状
の二層構造レジスト１７が形成される。
【００７８】図１１（Ｂ）に示すように、スパッタリン
グにより積層された部分は、イオンミルにより、センサ
部１０、間隔部分ｇ及び磁界補正部２０の全体に相当す
る矩形形状にパターニングされる。図１１（Ｃ）に示す
ように、下地層としてのハード膜１８及びその上に電極
膜１９を成膜する。この際、ハード膜１８及び電極膜１
９は、センサ部１０の素子幅方向両端部にのみ配置する
ことが好ましい。センサ部１０と磁界補正部２０の両方
にセンス電流が流れる場合に比較して、センサ部１０の
自由側磁性層１２に選択的にセンス電流が流れた方が、
抵抗変化率が大きく、効率的であるからである。
【００７９】反対に、センサ部１０と磁界補正部２０の
両方にセンス電流が流れた場合、ＧＭＲヘッド全体とし
て、総合的な抵抗変化率は低下してしまう。その理由
は、磁気ディスク（図示せず。）を基準にして磁界補正
部２０はセンサ部１０より遠方にあるため、外部信号磁
界Ｈｓｉｇによる磁化方向の変化が小さく、抵抗変化率
は相対的に小さいからである。しかし、ＧＭＲヘッドの
製造上の観点からは、センサ部１０と磁界補正部２０の
両方の幅方向両端部に対して、ハード膜１８及び電極膜
１９を成膜するする方が、製造工程が複雑にならず、効
率的である。結局、得られるＧＭＲヘッドの特性と、余
分にかかる製造コストとの兼ね合いから、何れかが選択
される。
【００８０】図１１（Ｄ）に示すように、二層構造レジ
スト１７をリフトオフする。図１１（Ｅ）に示すよう
に、センサ部１０と磁界補正部２０の間の間隔ｇ（図１
参照）に相当する部分を溝とした二層構造レジスト１７
ｇが形成される。その後、イオンミルによって、素子間
隔ｇに相当する溝を形成し、その後この二重構造レジス
トをリフトオフする。
【００８１】以上の工程により、図１に示すＧＭＲ素子
が製造される。なお、製造方法はこれに限定されず、各
種の選択性エッチング，リフトオフ，イオンミル，写真
製版技術を応用して任意に採用し得る。第２実施形態の
層構成反転型シングル・スピンバルブ構造（図５参照）
の製造法は、図１１（Ａ）の各層の成膜順序を逆にする
ことを除き、第１実施形態のＧＭＲ素子のそれと同じで
ある。
【００８２】第３実施形態のデュアル・スピンバルブ構
造のＧＭＲ素子（図６参照）の製造法は、図１１（Ａ）
の各層の成膜時に第二中間層１３−２，第二固定側磁性
層１４−２，第二反強磁性層１５−２を追加的に成膜す
ることを除き、第２実施形態のＧＭＲ素子のそれと同じ
である。第４実施形態の超格子ＧＭＲ素子（図１０参
照）の製造法は、図１１（Ａ）の各層の成膜時に図１０
に示すように各層を成膜することを除き、第１実施形態
のＧＭＲ素子のそれと同じである。 ［磁気ディスク駆動装置］図１２は、本実施形態に係る
磁気ディスク駆動装置の要部を示す図である。上述した
構成を有し、上述した製造工程で製造されたＧＭＲヘッ
ドを用いた磁気ディスク駆動装置を簡単に説明する。こ
の磁気ディスク駆動装置は、磁気記録媒体として磁気デ
ィスク３０が搭載され、回転駆動される。この磁気ディ
スク３０の表面に対向し、約２０ｎｍ程度の浮上量でGM
R ヘッド３２が配置され、記録再生動作が行われる。ヘ
ッド３２の位置決めは、通常のアクチュエータと電磁式
微動アクチュエータを組み合わせた２段式アクチュエー
タ３４を採用している。更に、吸着フリー・スライダ３
６を採用してスライダと磁気ディスクの吸着を防いでい
る。
【００８３】
【発明の効果】本発明によれば、新規なＧＭＲヘッドを
提供することが出来る。更に本発明によれば、固定側磁
性層から自由側磁性層にかかる静磁気的な磁界を減少さ
せ、動作点を適正なバイアス点に位置させるＧＭＲヘッ
ドを提供することが出来る。
【００８４】更に本発明によれば、新規なＧＭＲヘッド
の製造方法を提供することが出来る。更に本発明によれ
ば、固定側磁性層から自由側磁性層にかかる静磁気的な
磁界を減少させ、動作点を適正なバイアス点に位置させ
るＧＭＲヘッドの製造方法を提供することが出来る。
【００８５】更に本発明によれば、これらＧＭＲヘッド
を利用した磁気ディスク駆動装置を提供することが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 シングル・スピン構造を有するＧＭＲ素子の
構成を示す図である。
【図２】 図１のＧＭＲ素子の固定側磁性層の磁化方向
を説明する図である。
【図３】 図１のＧＭＲ素子の自由側磁性層の磁界分布
を計算するために用いたシングル・スピン構造のモデル
を説明する図である。
【図４】 図１のＧＭＲ素子の自由側磁性層の磁界分布
の計算結果を示すグラフである。
【図５】 層構成反転型シングル・スピン構造を有する
ＧＭＲ素子の構成を示す図である。
【図６】 デュアル・スピン構造を有するＧＭＲ素子の
構成を示す図である。
【図７】 図６のデュアル・スピン構造を有するＧＭＲ
素子における自由側磁性層の磁界分布の計算結果を示す
グラフである。
【図８】 図３のシングル・スピン構造を有するＧＭＲ
素子における自由側磁性層の磁化方向を説明する図であ
る。
【図９】 図６のデュアル・スピン構造を有するＧＭＲ
素子における自由側磁性層の磁化方向を説明する図であ
る。
【図１０】 超格子ＧＭＲ素子の構成を示す図である。
【図１１】 図１のシングル・スピン構造を有するＧＭ
Ｒ素子の製造工程フローを示す図である。
【図１２】 図１，図５，図６又は図１０に示すＧＭＲ
素子を用いた磁気ディスク駆動装置の要部を示す図であ
る。
【図１３】 ＧＭＲヘッドが用いられる複合型磁気ヘッ
ドと磁気ディスクの要部を示す図である。
【図１４】 スピンバルブ素子を説明する図である。
【図１５】 スピンバルブ素子の動作を説明する図であ
る。
【図１６】 スピンバルブ素子のＧＭＲ効果を説明する
図である。
【符号の説明】
１０：センサ部、 １１：基板、 １２：自由側磁性層
（フリー層）、 １３，２３：中間層（非磁性金属
層）、 １４：固定側磁性層（ピンド層）、 １５，２
５：反強磁性層（ピニング層）、 １６：非磁性層、
１７：オーバハング形状レジスト、 １８：ハード膜、
１９：電極膜、 ２０：磁界補正部、 ２２，２４：
磁性層、ｗ：素子幅、 ｈ：素子高さ、 ｇ：素子間
隔、 Ｍｐ：固定側磁性層の磁化、 Ｍｐ′：磁性層の
磁化、 Ｍｆ：自由側磁性層の磁化、
フロントページの続き (72)発明者 岸 均 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 田中 厚志 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 近藤 玲子 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＧＭＲヘッドに於いて、該ＧＭＲヘッド
    が少なくとも自由側磁性層、中間層及び固定側磁性層を
    有し、 前記自由側磁性層に対して、前記固定側磁性層を素子高
    さ方向に相対的に長くすることにより、該固定側磁性層
    から該自由側磁性層にかかる磁界の影響を減少したこと
    を特徴とする、ＧＭＲヘッド。
  2. 【請求項２】 ＧＭＲヘッドに於いて、 センサ部と該センサ部から素子高さ方向に並列関係で独
    立した磁界補正部とを備え、 前記センサ部は、少なくとも、自由側磁性層、中間層及
    び固定側磁性層を有し、 前記磁界補正部は、少なくとも前記固定側磁性層から素
    子高さ方向に並列関係で独立した磁性層を有して、該固
    定側磁性層から前記自由側磁性層にかかる磁界の影響を
    減少したことを特徴とする、ＧＭＲヘッド。
  3. 【請求項３】 ＧＭＲヘッドに於いて、 センサ部と該センサ部から素子高さ方向に並列関係で独
    立した磁界補正部とを備え、 前記センサ部は、少なくとも、自由側磁性層、中間層及
    び固定側磁性層を有し、 前記磁界補正部は、前記センサ部と実質的に同じ層構成
    を有している、ＧＭＲヘッド。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のＧＭＲヘッドに於いて、 前記センサ部が、少なくとも前記自由側磁性層、中間
    層，固定側磁性層に加えて、反強磁性層をもつスピンバ
    ルブ膜を有している、ＧＭＲヘッド。
  5. 【請求項５】 請求項３記載のＧＭＲヘッドに於いて、 前記センサ部が、基板の上に、前記自由側磁性層、前記
    中間層、前記固定側磁性層及び反強磁性層がこの順序で
    形成されたシングル・スピンバルブ構造を採る、ＧＭＲ
    ヘッド。
  6. 【請求項６】 請求項３記載のＧＭＲヘッドに於いて、 前記センサ部が、基板の上に、反強磁性層、前記固定側
    磁性層、前記中間層及び前記自由側磁性層がこの順序で
    形成された層構成反転型シングル・スピンバルブ構造を
    採る、ＧＭＲヘッド。
  7. 【請求項７】 請求項３記載のＧＭＲヘッドに於いて、 前記センサ部が、基板の上に、少なくとも、第一固定側
    磁性層、第一中間層、自由側磁性層及び第二固定側磁性
    層がこの順序で形成されたデュアル・スピンバルブ構造
    を採る、ＧＭＲヘッド。
  8. 【請求項８】 請求項３記載のＧＭＲヘッドに於いて、 前記センサ部が、基板の上に、第一反強磁性層、第一固
    定側磁性層、第一中間層、自由側磁性層、第二固定側磁
    性層及び第二反強磁性層がこの順序で形成されたデュア
    ル・スピンバルブ構造を採る、ＧＭＲヘッド。
  9. 【請求項９】 請求項３記載のＧＭＲヘッドに於いて、 前記センサ部が、基板の上に、自由側磁性層、中間層及
    び固定側磁性層から成る組を、非磁性層を介して、複数
    組設けた超格子ＧＭＲ構造を採る、ＧＭＲヘッド。
  10. 【請求項１０】 請求項３に記載のＧＭＲヘッドに於い
    て、 前記センサ部と前記磁界補正部は、素子高さ方向に０．
    １μｍ以下の素子間隔を有して離れている、ＧＭＲヘッ
    ド。
  11. 【請求項１１】 請求項３に記載のＧＭＲヘッドに於い
    て、 前記センサ部と前記磁界補正部は、素子高さ方向に０．
    ０１μｍの素子間隔を隔てて離れている、ＧＭＲヘッ
    ド。
  12. 【請求項１２】 基板上に、少なくとも自由側磁性層を
    積層し、該自由側磁性層の上に中間層を積層し、該中間
    層の上に固定側磁性層を積層し、該固定側磁性層の上に
    反強磁性層を積層してスピンバルブ膜を形成し、 前記スピンバルブ膜を、素子高さ方向中間部で分離す
    る、諸工程を含む、ＧＭＲヘッドの製造方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載のＧＭＲヘッドの製
    造方法において、 前記前記スピンバルブ膜を、素子高さ方向中間部で分離
    する工程は、イオンミル法によって行われる、ＧＭＲヘ
    ッドの製造方法。
  14. 【請求項１４】 少なくとも、請求項１乃至１１の何れ
    か１項に記載のＧＭＲヘッドと、 前記ＧＭＲヘッドに対向して配置された磁気ディスク
    と、 前記ＧＭＲヘッド及び前記磁気ディスクを制御する制御
    機構とを備えた磁気記録装置。
  15. 【請求項１５】 ＧＭＲヘッドに於いて、 外部信号磁界の変化を検出するセンサ部内の固定側磁性
    層の磁化方向に対して実質的に同一方向に磁化を固定し
    た磁性層を、該センサ部と並列関係に素子高さ方向に独
    立して配置したことを特徴をする、ＧＭＲヘッド。
  16. 【請求項１６】 ＧＭＲヘッドに於いて、 外部信号磁界の変化を検出するセンサ部と同一構成の積
    層膜を、該センサ部と並列関係で該センサ部と独立に配
    置された磁界補正部を設け、該センサ部の固定側磁性層
    及び該磁界補正部の磁性層の向きを実質的に同一方向と
    することを特徴とする、ＧＭＲヘッド。
  17. 【請求項１７】 請求項１４〜１７の何れか一項に記載
    のＧＭＲヘッドに於いて、 前記磁界補正部の磁性層の幅寸法が、前記センサ部の固
    定側磁性層の幅寸法と実質的に同一である、ＧＭＲヘッ
    ド。
  18. 【請求項１８】 請求項１４〜１７の何れか一項に記載
    のＧＭＲヘッドに於いて、 前記磁界補正部の磁性層と前記センサ部の固定側磁性層
    との素子高さ方向の間隔が０．０１μｍ以下である、Ｇ
    ＭＲヘッド。
  19. 【請求項１９】 請求項１４〜１７の何れか一項に記載
    のＧＭＲヘッドに於いて、 前記スピンバルブのセンサ部はデュアル・スピンバルブ
    であることを特徴とする、ＧＭＲヘッド。
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US09/191,940 US6327121B1 (en) 1998-03-19 1998-11-13 GMR head, method for its manufacture, and magnetic disc drive utilizing the head
DE19854519A DE19854519A1 (de) 1998-03-19 1998-11-26 GMR-Kopf, Verfahren für dessen Herstellung und Magnetplattenlaufwerk mit Verwendung des Kopfes
CN98117092A CN1110795C (zh) 1998-03-19 1998-12-11 巨磁阻磁头、其制造方法及使用该磁头的磁盘驱动器
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017040628A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 株式会社デンソー 磁気センサ

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3692832B2 (ja) * 1999-05-21 2005-09-07 富士ゼロックス株式会社 記録再生ヘッドおよび記録再生ディスク装置
US6469877B1 (en) * 1999-06-15 2002-10-22 Read-Rite Corporation Spin valve device with improved exchange layer defined track width and method of fabrication
US6437949B1 (en) * 2000-02-08 2002-08-20 Seagate Technology Llc Single domain state laminated thin film structure
US6807031B2 (en) 2000-02-08 2004-10-19 Seagate Technology Llc Single domain state laminated thin film structure for use as a magnetic layer of a transducing head
JP3575683B2 (ja) * 2000-10-05 2004-10-13 松下電器産業株式会社 多素子型磁気抵抗素子
JP2001351209A (ja) * 2000-06-06 2001-12-21 Fujitsu Ltd スピンバルブヘッド及びその製造方法ならびに磁気ディスク装置
JP3558996B2 (ja) * 2001-03-30 2004-08-25 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気再生装置及び磁気記憶装置
JP3974587B2 (ja) * 2003-04-18 2007-09-12 アルプス電気株式会社 Ｃｐｐ型巨大磁気抵抗効果ヘッド
US7035059B2 (en) * 2003-07-18 2006-04-25 Hitachi Global Storage Technologies, Netherland B.V. Head with self-pinned structure having pinned layer extending beyond track edges of the free layer
US7118814B1 (en) * 2004-03-02 2006-10-10 Storage Technology Corporation Apparatus and method for step-stabilization of GMR-based read sensors
US7324310B2 (en) 2004-04-30 2008-01-29 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Self-pinned dual CPP sensor exchange pinned at stripe back-end to avoid amplitude flipping
JP2007088415A (ja) * 2005-08-25 2007-04-05 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気記憶装置、および磁気メモリ装置
US20110026169A1 (en) * 2009-07-28 2011-02-03 Hardayal Singh Gill Dual cpp gmr head using a scissor sensor
US11415645B2 (en) 2019-08-23 2022-08-16 Western Digital Technologies, Inc. Magnetic sensor array with one TMR stack having two free layers

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4001890A (en) * 1974-08-05 1977-01-04 Honeywell Information Systems, Inc. Double chip flying head
US5206590A (en) * 1990-12-11 1993-04-27 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect
US5287238A (en) * 1992-11-06 1994-02-15 International Business Machines Corporation Dual spin valve magnetoresistive sensor
JP3208906B2 (ja) * 1993-03-24 2001-09-17 松下電器産業株式会社 磁気抵抗効果型磁気ヘッド
US5528440A (en) * 1994-07-26 1996-06-18 International Business Machines Corporation Spin valve magnetoresistive element with longitudinal exchange biasing of end regions abutting the free layer, and magnetic recording system using the element
US5867025A (en) * 1994-11-21 1999-02-02 International Business Machines Corporation Magnetoresistive spin valve sensor with stepped layers
US5493467A (en) * 1994-12-27 1996-02-20 International Business Machines Corporation Yoke spin valve MR read head
US5838521A (en) * 1995-04-17 1998-11-17 Read-Rite Corporation Magnetoresistive transducer having laminated magnetic shields
JPH0922510A (ja) 1995-07-05 1997-01-21 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果素子及びその製造方法及び磁気記録装置及びその製造方法
DE69616676T2 (de) * 1995-07-18 2002-05-16 Hewlett-Packard Co.(A Delaware Corporation), Palo Alto Magnetoresistiver Aufnahmekopf
US5648885A (en) * 1995-08-31 1997-07-15 Hitachi, Ltd. Giant magnetoresistive effect sensor, particularly having a multilayered magnetic thin film layer
US5768071A (en) * 1997-06-19 1998-06-16 International Business Machines Corporation Spin valve sensor with improved magnetic stability of the pinned layer
JPH1196513A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Fujitsu Ltd 磁気ヘッド及びこれを有する磁気記憶装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017040628A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 株式会社デンソー 磁気センサ

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