CN1337672A - 磁隧道效应型磁头和记录器/播放器 - Google Patents

磁隧道效应型磁头和记录器/播放器 Download PDF

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Abstract

在具有与导电间隙层25和27一起夹在一对磁屏蔽层24和28之间的磁隧道连接元件26的磁隧道效应型磁头20中,导电间隙层25和27由至少一层包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的非磁性金属层形成。所以,能改善磁头20的与磁记录介质相对的面。

Description

磁隧道效应型磁头和记录器/播放器
技术领域
本发明涉及具有磁隧道连接元件的磁隧道效应型磁头，磁隧道连接元件与导电间隙层一起夹在一对磁屏蔽层之间，还涉及适于利用磁隧道效应型磁头向磁记录介质记录信号和/或从磁记录介质回放信号的记录器/播放器。
背景技术
众所周知，在层叠结构中所谓的磁隧道效应具有夹在一对磁层之间的薄绝缘层，当在该对磁层之间施加预定电压时，所谓的隧道电流的电导变化取决于该对磁层之间相对的磁化角度。即，具有夹在该对磁层之间的薄绝缘层的层叠结构对流过绝缘层的隧道电流呈现出磁阻效应。
根据磁隧道效应，由于被磁化时磁层的极化性，理论上能计算出该对磁层之间的磁阻系数或比值，具体地说，在该对磁层由Fe形成时，磁阻系数或比值约为40％。
因此，作为磁阻效应元件，具有夹在一对磁层之间的薄绝缘层的层叠结构的磁隧道连接元件(下面称为“TMR”)在该领域中一直在吸引着人们的注意力。特别在磁头领域中，人们把注意力集中在所谓的磁隧道效应型磁头上(下面称为“TMR磁头”)，该种磁头用TMR元件作为磁敏元件，检测来自磁记录介质的磁信号。
现在参见图1，举例示出了传统的TMR磁头。图1是从记录介质侧看的TMR磁头的示意性端视图。TMR磁头由参见数字100总体表示。
如图1所示，TMR磁头100是所谓的具有TMR元件104的屏蔽TMR磁头，TMR元件104与间隙层103一起夹在一对上下磁屏蔽层101和102之间。TMR磁头100是层叠结构的，其中，上面的组成元件通过薄膜层叠工艺形成在基片105上。在TMR磁头100中，该对磁屏蔽层101和102用作TMR元件104的电极。在该对磁屏蔽层101和102之间夹有间隙层103的非磁性导电层106和107，使该对磁屏蔽层101和102与TMR元件104彼此电连接。而且，在TMR磁头100中，邻接非磁性导电层107的突起107a的TMR元件104的一部分用作TMR元件104的磁性传感部分104a。磁性传感部分104a的读出磁道宽度为Tw。
参见图2，举例示出了传统的屏蔽MR(磁阻)磁头。图2是从记录介质侧看的MR磁头的示意性端视图。MR磁头由参见数字200总体表示。如图2所示，MR磁头200具有MR元件204和一对形成在MR元件204两端的上下导电层205和206，与间隙层203一起夹在一对上下磁屏蔽层201和202之间。MR磁头200是层叠结构的，其中以上组成元件通过薄膜形成工艺形成在基片207上。在MR磁头200中，放在该对导电层205和206之间的部分MR元件204用作MR元件204的磁性传感部分204a。磁性传感部分204a的读出磁道宽度为Tw。
在屏蔽MR磁头200中，由于为了达到更高的记录密度而减小间隙，形成间隙层203的非磁性非导电层更薄了。具体地说，因为将该对导电层205和206放置在MR元件两端的形成步骤，难以在MR元件204上形成厚度均匀的上非磁性非导电层。在该对磁屏蔽层201和202与MR元件204之间的距离即内部屏蔽距离因要读出高密度记录在磁记录介质中的信号的缘故而减小，因此极难保证该对磁屏蔽层201和202与MR元件204之间的绝缘。
相反，在图1所示的TMR磁头100中，那对磁屏蔽层101和102用作电极，使得可以将间隙层103作薄，由此能减小那对磁屏蔽层101和102与TMR元件104之间的距离。所以，在TMR磁头100中，能将间隙作窄，从而能高密度地记录到磁记录介质中。
为了产生上述TMR磁头100，准备大体盘形基片，通过薄膜形成工艺在基片上一个一个地形成TMR磁头100的组成元件，之后，将基片切成独立的磁头片，从而一块生产多个TMR磁头100。
但是，在生产TMR磁头100的过程中，与间隙层103一起形成的非磁性导电层106和107在未抛光的情况下被拉长，当通过在面板上对其进行抛光来调整其深度方向上TMR元件104的高度时，使得夹住TMR元件104的那对磁屏蔽层101和102之间可能会电短路。即，在图3所示的某些情况下，由于拉长了非磁性导电层106和107，在生产出的TMR磁头100的中间相对的面上产生缺陷108。
在由此生产出的TMR磁头100中，电流不流过TMR元件104的磁性传感部分104a，从磁记录介质中几乎检测不到回放输出。
发明内容
因此，本发明的目的是为了克服现有技术的上述缺陷，即通过提供一种产量提高的、高质量的磁隧道效应型磁头，在所述磁头的结构中，磁隧道连接元件与导电间隙层一起夹在一对磁屏蔽层之间，由此改善与磁记录介质相对的面，以及通过一种利用这种MR磁头向和/或从磁性记录介质记录和/或回放信号的记录器/播放器。
以上目的是通过一种具有磁隧道连接元件的磁隧道效应型磁头来实现的，所述磁隧道连接元件与导电间隙层一起夹在一对磁屏蔽层之间。导电间隙层由至少一层包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的非磁性金属层形成。
由于在上述磁隧道效应型磁头中的导电间隙层由至少一层包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的非磁性金属层形成，因此磁头的与磁记录介质相对的面能得到改善。
此外，上述目的通过一种具有磁隧道连接元件的磁隧道效应型磁头来实现的，所述磁隧道连接元件与导电间隙层一起夹在一对磁屏蔽层之间。导电间隙层由至少一层包含选自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的两种或两种以上元素的合金的非磁性金属层形成。
由于在上述磁隧道效应型磁头中的导电间隙层由至少一层包含选自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的两种或两种以上元素的合金的非磁性金属层形成，因此磁头的与磁记录介质相对的面能得到改善。
此外，上述目的通过一种记录器/播放器来实现，该记录器/播放器利用具有磁隧道连接元件的磁隧道效应型磁头向和/或从磁记录介质记录和/或回放信号，所述磁隧道连接元件与导电间隙层一起夹在一对磁屏蔽层之间。磁隧道效应型磁头中的导电间隙层由至少一层包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的非磁性金属层形成。所以，记录器/播放器能向和/或从磁记录介质记录和/或回放信号。
由于在上述记录器/播放器中使用的磁隧道效应型磁头中的导电间隙层由至少一层包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的非磁性金属层形成，因此磁头的与磁记录介质相对的面能得到改善。
此外，上述目的通过一种记录器/播放器来实现，该记录器/播放器利用具有磁隧道连接元件的磁隧道效应型磁头向和/或从磁记录介质记录和/或回放信号，所述磁隧道连接元件与导电间隙层一起夹在一对磁屏蔽层之间。磁隧道效应型磁头中的导电间隙层由至少一层包含选自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的两种或两种以上元素的合金的非磁性金属层形成。
由于在上述记录器/播放器中使用的磁隧道效应型磁头中的导电间隙层由至少一层包含选自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的两种或两种以上元素的合金的非磁性金属层形成，因此磁头的与磁记录介质相对的面能得到改善。所以，记录器/播放器能向和/或从磁记录介质记录和/或回放信号。
通过以下结合附图对本发明最佳实施例的详细说明可以使本发明的这些以及其他目的、特征和优点变得更清楚。
附图说明
图1是从与记录介质相对的面看的传统屏蔽TMR磁头的主要部分的端视图，用于解释TMR磁头的结构；
图2是与记录介质相对的面看的传统屏蔽TMR磁头的主要部分的端视图，用于解释TMR磁头的结构；
图3是出现缺陷的屏蔽TMR磁头的端视图；
图4是一例硬盘驱动器的示意性分解视图；
图5是图4所示硬盘驱动器的磁头滑动器的示意性分解视图；
图6是从与记录介质相对的面看的本发明磁头的主要部分的端视图；
图7是在磁头滑动块生产过程中形成在基片上的第一软磁层的示意性平面图；
图8是沿图7中X1-X1’剖开的示意性截面图；
图9是在磁头滑动块生产过程中形成在第一软磁层上的第一抗蚀图的示意性平面图；
图10是沿图9中X2-X2’剖开的示意性截面图；
图11是在磁头滑动块生产过程中形成在基片上的下屏蔽层的示意性平面图；
图12是沿图11中X3-X3’剖开的示意性截面图；
图13是在磁头滑动块生产过程中形成在基片上且抛光直至露出下屏蔽层表面的第一非磁性非导电层的示意性平面图；
图14是沿图13中X4-X4’剖开的示意性截面图；
图15是在磁头滑动块生产过程中形成在平坦基片上的第一非磁性非导电层的示意性平面图；
图16是沿图15中X5-X5’剖开的示意性截面图；
图17是在磁头滑动块生产过程中形成在第一非磁性非导电层的磁隧道连接层的示意性平面图；
图18是沿图17中X6-X6’剖开的示意性截面图；
图19是在磁头滑动块生产过程中形成在磁隧道连接层上的第二抗蚀图的示意性平面图；
图20是沿图19中X7-X7’剖开的示意性截面图；
图21是在磁头滑动块生产过程中形成在下屏蔽层上的下非磁性导电层和磁隧道连接层的示意性平面图；
图22是沿图21中X8-X8’剖开的示意性截面图；
图23是在磁头滑动块生产过程中形成在基片上且抛光直至露出磁隧道连接层表面的第二非磁性导电层和磁隧道连接层的示意性平面图；
图24是沿图23中X9-X9’剖开的示意性截面图；
图25是在磁头滑动块生产过程中在将成为TMR元件的磁性传感器的部分磁隧道连接层周围形成的凹口的示意性平面图；
图26是沿图25中X10-X10’剖开的示意性截面图；
图27是在磁头滑动块生产过程中在TMR元件的磁性传感器的正上方形成的第三抗蚀图的示意性平面图；
图28是沿图27中X11-X11’剖开的示意性截面图；
图29是在磁头滑动块生产过程中在TMR元件的磁性传感器的正上方形成的具有接触孔的第三非磁性非导电层的示意性平面图；
图30是沿图29中X12-X12’剖开的示意性截面图；
图31是在磁头滑动块生产过程中形成在第三非磁性非导电层上的第四抗蚀图的示意性平面图；
图32是沿图31中X13-X13’剖开的示意性截面图；
图33是在磁头滑动块生产过程中形成在第三非磁性导电层上的上非磁性导电层和上屏蔽层的示意性平面图；
图34是沿图33中X14-X14’剖开的示意性截面图；
图35是在磁头滑动块生产过程中形成在基片上且抛光直至露出上屏蔽层表面的第四非磁性非导电层的示意性平面图；
图36是沿图35中X15-X15’剖开的示意性截面图；
图37是在磁头滑动块生产过程中形成在平坦基片上的第五非磁性非导电层的示意性平面图；
图38是沿图35中X16-X16’剖开的示意性截面图；
图39是在磁头滑动块生产过程中形成在第五非磁性非导电层上的上芯层的示意性平面图；
图40是沿图35中X17-X17’剖开的示意性截面图；
图41是在磁头滑动块生产过程中形成在基片上且抛光直至露出上芯层表面的第六非磁性非导电层的示意性平面图；
图42是沿图35中X18-X18’剖开的示意性截面图；
图43是在磁头滑动块生产过程中形成在平坦基片上的薄膜线圈、后磁轭和引线的示意性平面图；
图44是在磁头滑动块生产过程中形成在引线端部上的外部连接端子的示意性平面图；
图45是在磁头滑动块生产过程中形成在基片上且抛光直至露出外部连接端子的保护层的示意性截面图；
图46是在磁头滑动块生产过程中通过将基片切成条状形成的多个条形磁头块的示意性平面图；
图47是在磁头滑动块生产过程中通过将磁头块分成单个磁头片生产的多个磁头滑动器的示意性透视图。
具体实施方式
注意，为了更容易理解，放大了附图中磁头的特征部分，因此，磁头组成元件之间的所有尺寸比例与本发明的实际磁头的尺寸相同。
现在参见图4，以示意图的形式示出了一个硬盘驱动器作为本发明实施例。硬盘驱动器本体由参见数字1总体表示。通常，硬盘驱动器本体1装在外壳(未示出)中。如图所示，硬盘驱动器本体1有机架2和磁头致动器5，在机架2上，设有通过主轴电动机(未示出)旋转的磁盘3，在磁头致动器5的端部设置上面安装有磁头的磁头滑动器4，磁头向磁盘3写入信息或从磁盘3读出信息。
在与上面安装磁盘3、磁头致动器5的一侧相对的机架2一侧上，在硬盘驱动器上进一步设有在信息写入或读出时处理信息的信号处理电路、包括用于磁头的伺服控制的伺服控制电路的控制电路6、控制整个系统的系统控制器以及其他控制电路。
磁盘3是所谓的硬盘，包括大体盘形、其中形成有中央孔的基片，以及一个叠一个形成在基片上的磁性层、保护层等。在该硬盘驱动器中，多个磁盘3装配在主轴电动机的转轴7上的中央孔处并通过夹持器8固定。当旋转控制电路控制的主轴电动机时，磁盘3在图4中箭头A的方向上以预定速度旋转。
磁头致动器5包括可绕其主轴9转动的支撑臂10、固定在支撑臂10的另一端且具有预定弹性的悬架12和安装到悬架12的自由端上的磁头滑动器4。
音圈电动机11有安装到支撑臂10上的线圈13和与线圈13相对地安装到机架2上的磁铁14。当提供电流时，线圈13产生磁场，作用于布置在线圈13对面的磁铁14的磁性使支撑臂10在图4中箭头B的方向即磁盘3的径向上绕主轴9转过预定角度。
此外，悬架12有安装在其自由端上的磁头滑动器4。它在支撑磁头滑动器4的同时弹性地朝磁盘3压迫磁头滑动器4。
从图4和5可以看出，磁头滑动器4被大体模制成矩形，这样支撑在为每个磁盘3提供的每个支撑臂10的每个悬架12的自由端上以便于磁盘3的单个记录层相对。而且，磁头滑动器4有与磁盘3相对的面4a(该表面在下文称为“中间相对的面”)，其上形成有空气支承表面(ABS)，以便在磁盘3旋转时通过产生的气流产生悬浮。
具体地说，当安装在悬架12自由端上的磁头滑动器4被磁盘3旋转时产生的气流抬起，离开并处于磁盘3上面预定距离时，安装在磁头滑动器4上的磁头20向磁盘3的信号记录层写信号或从磁盘3的信号记录层读出信号。注意，磁头滑动器4的ABS表面形状不限于任何特殊的形状而可以是任意形状。
磁头由参见数字20总体表示。如图4所示，磁头20位于在与以图4中箭头A方向旋转的磁盘3相对地浮起行进的磁头滑动器4的后端。
如图5和6所示，磁头20是复合型薄膜磁头，例如包括作为读出头的磁隧道效应型磁头(下文称为“TMR磁头”)和作为写入头的感应式薄膜磁头22的组合。注意，图6是从中间相对的面4a看的磁头20的示意性端视图。
在磁头20中，组成元件例如读出和写入头通过电镀、溅射等薄膜形成技术形成。所以，有利的是，能很容易地减小磁道和间隙的尺寸和以高分辨力完成读/写。
更特别地，采用薄膜层叠工艺生产磁头20，这将在以后描述。在磁头20中，在例如铝钛碳化物(AL2O3-TiC)这样的硬非磁性材料的基片23上形成在磁隧道效应下作为读出头从磁盘3读出信号的TMR磁头21，作为写入头，感应式薄膜磁头22在电磁感应的作用下向磁盘3写入信号。在磁头20中，形成每个读写磁头的组成元件从中间相对的面4a露出并基本彼此齐平。
下面描述TMR磁头21和感应式薄膜磁头22。首先，以上TMR磁头21是所谓的屏蔽TMR磁头，包括与屏蔽间隙层一起夹在一对上下磁屏蔽层之间的磁隧道连接元件(下文称为“TMR元件”)。具体地说，如图6所示，TMR磁头21包括形成在基片23上的下屏蔽层24、形成在下屏蔽层24上的下非磁性导电层25、形成在下非磁性导电层25上的TMR元件26、形成在TMR元件26上的上非磁性导电层27、形成在上非磁性导电层27上的上屏蔽层28。AL2O3这样的非磁性非导电材料29填充在包括从基片23到上屏蔽层28的层周围的空间中。
TMR元件26是磁性传感器，在所谓的磁隧道效应下检测来自磁盘3的信号。磁隧道效应是使得流过TMR元件26的隧道电流的电导变化取决于来自磁盘3的磁场的磁化方向。磁隧道效应用于检测隧道电流的电压变化和读出记录在磁盘3中的信号。
具体地说，TMR元件26包括通过将仅可在预定固定方向上磁化的固定磁化层30和磁化方向的变化取决于外部磁场的自由磁化层31层叠而形成的磁隧道连接层33，隧道势垒层32位于这些层30和31之间。
在磁隧道连接层33中，固定磁化层30具有三层结构，在三层结构中例如：厚度为3nm的NiFe层、厚度为10nm的IrMn层和厚度为4nm的CoFe层一层叠一层地层叠在下非磁性导电层25上作为下层形成的厚度为3nm的Ta层上。以上IrMn层是反铁磁层，与在预定方向上磁化的CoFe层交换耦合。
而且，隧道势垒层32例如是厚度为1.3nm的氧化铝(AL2O3)层，作为绝缘层形成在固定磁化层30的CoFe层上。
两层结构的自由磁化层31中，例如在隧道势垒层32上形成厚度为4nm的CoFe层，在CoFe层上形成厚度为5nm的NiFe层。此外，在自由磁化层31上，例如形成有厚度为5nm的Ta层作为上层。以上CoFe层将增加旋转极化性。NiFe层的矫顽力小，因此可极化方向取决于外部磁场。这些CoFe和NiFe层一起形成TMR元件的磁性传感器26a。
当磁隧道连接层33由这种螺旋塞(a spin valve)层叠结构制成时，TMR元件能具有大磁阻系数或比值。注意，形成磁隧道连接层33的层的材料和厚度不限于上面描述的那些，而是可以根据TMR元件26的使用目的分别选择适当的材料和适当的厚度。
在从自由磁化层31到固定磁化层30中间的范围内腐蚀TMR元件26，同时不腐蚀将成为TMR元件26的磁性传感器26a的那部分磁隧道连接层33，使得相对于磁盘3的磁道宽度Tw1受到限制。注意，在该实施例中，磁道宽度Tw1约为5μm，但可以根据系统要求等将其设为适当值。
在TMR磁头21中，下屏蔽层24和下非磁性导电层25用作TMR元件26的固定磁化层30的电极，而上屏蔽层28和上非磁性导电层27用作自由磁化层31的电极，使得隧道电流流过隧道势垒层32到达TMR元件26。
更特别地，在下非磁性导电层25中，TMR元件26的固定磁化层30与下屏蔽层24电连接。另一方面，上非磁性导电层27具有邻接将成为磁性传感器26a的部分TMR元件26的突起27a，由此上非磁性导电层27的自由磁化层31与上屏蔽层28经过突起27a彼此电连接。
下非磁性导电层25和上非磁性导电层27与布置在TMR元件26和下上屏蔽层24和28之间的间隔中的非磁性非导电材料29一起形成屏蔽间隙层，该屏蔽间隙层使TMR元件26与下上屏蔽层24和28彼此隔离。
下上屏蔽层24和28例如每个由厚度为2.3μm的CoZrNbTa的非晶叠层形成。下上屏蔽层24和28通过下和上非磁性导电层25和27为TMR元件26供电。
下上屏蔽层24和28的宽度足以磁屏蔽TMR元件26并由此提供一对磁屏蔽层，该对磁屏蔽层将TMR元件26夹在位于它们之间的下非磁性导电层25和上非磁性导电层27之间，从而防止将来自磁盘3的信号磁场的不被读出的部分引入TMR元件26。即，在TMR磁头21中，不由TMR元件26读出的信号磁场被引入下屏蔽层24和上屏蔽层28，而将要被读出的信号磁场引入TMR元件26。因此，在TMR磁头21中，TMR元件26具有改进的频率特性和读出分辨力。
在TMR磁头21中，下上屏蔽层24和28与TMR元件26之间的距离是所谓的内部屏蔽距离(间隙长度)。
在TMR磁头21中，设有分别与下上屏蔽层24和28电连接的引线34a和34b，如图5所示。外部连接端子35a和35b设在引线34a和34b的端部，以便从磁头滑动器4的读出端面上露出。
引线34a和34b由铜(Cu)这样的导电材料形成薄的。而且，外部连接端子35a和35b由金(Au)这样的导电材料形成，并且在也由金(Au)形成的导体通过丝焊等方法与设在悬架12上的导线端子电连接时能与外部电路接触。
另一方面，如图5和6所示，感应式薄膜磁头22包括由与上屏蔽层28所用材料相同的材料形成的下芯层36、形成在下芯层36上两者之间有磁间隙37的上芯层38、与上芯层38连接并和下芯层36一起在离开中间相对的面4a的另一端形成后间隙的后磁轭39。下和上芯层36和38之间的空隙也用例如AL2O3这样的非磁性非导电材料29填充。
在感应式薄膜磁头22中，在下芯层36和后磁轭39之间设有薄膜线圈40，薄膜线圈40缠绕在后间隙和电连接在薄膜线圈40内周端部和外周端部之间的引线41a和41b周围。外部连接端子42a和42b设在引线41a和41b的端部，以便从磁头滑动器4的读出端露出。
下芯层36、上芯层38和后磁轭39与磁芯一起形成闭合磁路。芯层38由导电软磁材料例如非晶叠层模制而成，具有预定宽度。芯层38布置在下芯层36对面，非磁性非导电材料29放在两者之间以形成宽度为磁道宽度Tw2的磁间隙37。注意磁道宽度Tw2可以根据系统要求等设为适当值。
注意在感应式薄膜磁头22中，在磁间隙37处出现的边缘场能通过在与宽度相当于磁道宽度Tw2的上芯层38相对的下芯层36中形成凹度而变薄，从而能将很微弱的磁信号高度准确地记录在磁盘3上。
薄膜线圈40由Cu这样的导电材料螺旋形地形成。
与前面提到的引线34类似，引线41a和41b由Cu这样的导电材料形成薄的。
而且，与前面提到的外部连接端子35(35a和35b)类似，外部连接端子42a和42b由导电材料例如金(Au)形成，当也用金(Au)形成的导体通过丝焊等方法与设在悬架12上的导线端子电连接时，外部连接端子能与外部电路接触。
在磁头20中，除了露出外部连接端子35和42的一部分，磁头滑动器4在其后端面上形成非磁性非导电材料29的保护层例如Al2O3，以保护薄膜线圈40和引线34和41。
当通过如以上描述的那样构造的磁头20的TMR磁头21从磁盘3读出信号时，在TMR元件26的固定磁化层30和自由磁化层31之间施加预定电压。此时，流过TMR元件26的隧道势垒层32的隧道电流的电导随来自磁盘3的信号磁场而变化。因此，在TMR磁头21中，通过TMR元件26的隧道电流的电压值将变化。通过检测TMR元件26的电压值的变化，能从磁盘3读出信号。
另一方面，当通过感应式薄膜磁头22向磁盘3写入信号时，向薄膜线圈40提供与写入信号相对应的电流。此时，在感应式薄膜磁头22中，来自薄膜线圈40的磁场将向磁芯提供磁通，导致从磁间隙37出现边缘磁场。因此，用感应式薄膜磁头22，能通过向磁盘3提供边缘磁场向磁盘3写入信号。
在磁头20中，作为读出头的TMR磁头21是根据本发明的磁隧道效应型磁头。TMR磁头21的下非磁性导电层25和上非磁性导电层27每个都由至少一层包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的非磁性金属层形成。
也就是说，下非磁性导电层25和上非磁性导电层27中的每一个都由包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的单层形成或由包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的至少两层层叠而成。
通常用铝(Al)形成非磁性金属层。但是，在本发明中用于形成非磁性金属层的金属例如Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr相对较硬且机械特性比铝更出色。
根据本发明，TMR磁头21具有由机械特性比铝(Al)出色的非磁性导电材料形成的非磁性层。当在生产TMR磁头的过程中把将成为中间相对的面4a的非磁性金属层的表面抛光时(这将在后面描述)，能防止提供下和上非磁性导电层25和27的非磁性金属层在未抛光的情况下被拉长以及由于非磁性金属层的拉长在TMR磁头21的中间相对的面4a中造成缺陷。
也就是说，下和上非磁性导电层25和27中的每一个可以由两层金属层层叠而成，一层金属层包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素，一层金属层包含选自Al、Pt、Cu和Au的金属元素。
还是在该TMR磁头21中，当在生产TMR磁头的过程中把将成为中间相对的面4a的非磁性金属层的表面抛光时(这将在后面描述)，能防止提供下和上非磁性导电层25和27的非磁性金属层在未抛光的情况下被拉长以及由于非磁性金属层的拉长在TMR磁头21的中间相对的面4a中造成缺陷。
在这种情况下，在两层或多层非磁性金属层的层叠中，包含选自Al、Pt、Cu和Au的金属元素的金属层所形成的表面具有良好的表面粗糙度和出色的平滑度。由于用非常平滑的金属层形成要通过下非磁性导电层25的非磁性金属层，因此能防止在形成于下非磁性导电层25上的TMR元件26中，在彼此接触的固定磁化层30和自由磁化层31之间会破坏作得极薄的隧道势垒层32，导致两者之间电短路。
所以，在TMR磁头21中，能防止TMR元件26的磁阻系数降低，从而保证可靠的回放输出。
还是在TMR磁头21中，下非磁性导电层25和上非磁性导电层27可以由至少一层非磁性金属层形成，该金属层包含选自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的两种或两种以上元素的合金。
也就是说，下非磁性导电层25和上非磁性导电层27可以由包含选自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的两种或两种以上元素的合金的单层形成或者由包含选自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的两种或两种以上元素的合金的至少两层层叠而成。
还是在该TMR磁头21中，当在生产TMR磁头的过程中把将成为中间相对的面4a的非磁性金属层的表面抛光时(这将在后面描述)，能防止提供下和上非磁性导电层25和27的非磁性金属层在未抛光的情况下被拉长以及由于非磁性金属层的拉长在TMR磁头21的中间相对的面4a中造成缺陷。
而且，能避免在TMR元件26中，在彼此接触的固定磁化层30和自由磁化层31之间会破坏作得极薄的隧道势垒层32，导致两者之间电短路。
如上所述，由于TMR磁头21能具有良好的与磁盘3相对的相对表面4a且能缩小TMR元件26和下、上屏蔽层24和28之间的间隙，因此能高密度地将数据记录到磁记录介质上。
此外，在该硬盘驱动器中，由于TMR磁头21能具有与磁盘3相对的良好的表面4a，因此能提供可靠的回放输出并从磁盘3准确地读出数据。
下面将描述其上安装有上述磁头20的磁头滑动器4的生产方法。
注意在参见附图的以下说明中，为了容易理解，放大了图4-6中磁头的特征部分，因此，磁头组成元件之间的所有尺寸比例与本发明的实际磁头的尺寸相同。此外，在下面的描述中，详细描述磁头20的组成元件、材料、尺寸和组成元件的层厚度；但是，本发明不限于下面的描述。例如，下面举例描述所谓的与在硬盘驱动器中实际使用的磁头具有类似结构的屏蔽TMR磁头，但可以是用软磁材料作为磁路一部分的所谓的磁轭型磁头。即，本发明不限于这种例子。
现在参见图7和8，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在基片上的第一软磁层的平面图。图7是第一软磁层的示意性平面图，图8是沿图7中X1-X1’剖开的示意性截面图。首先在磁头20的生产过程中，准备直径约4英寸的盘形基片50，如图7和8所示。基片50的表面是镜面抛光的。接着，通过溅射或类似方法在基片50上形成将提供下屏蔽层24的第一软磁层51。
基片50最后是前面提到的磁头20的基片23。通过薄膜形成工艺在基片50的主侧上一个接一个地形成磁头20的不同组成元件之后，将基片50切成单独的磁头片，从而能一起生产多个上面安装有磁头20的磁头滑动器4。
注意，基片50最好由铝钛碳化物(Al2O3-TiC)或类似物形成。另一方面，第一软磁层51由例如厚度为2.3μm的CoZrNbTa的非晶叠层形成。
下面，参见图9和10，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在第一软磁层51上的第一抗蚀图。图9是第一抗蚀图的示意性平面图，图10是沿图9中X2-X2’剖开的示意性截面图。向第一软磁层51上涂光刻胶并固化形成抗蚀剂层。用光刻术将抗蚀剂层形成预定形式的图案，从而形成图9和10所示的第一抗蚀图52。具体地说，为了使抗蚀剂层具有预定图案，首先将抗蚀剂层对应于期望的图案暴露出来。接着，将抗蚀剂层的露出部分在显影液中溶解并去除，然后进行后期烘焙。这样，通过预定形状的抗蚀图。
下面，参见图11和12，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在基片50上的下屏蔽层24。图11是形成在基片50上的下屏蔽层24的示意性平面图，图12是沿图11中X3-X3’剖开的示意性截面图。用第一抗蚀图52作为掩模，通过干腐蚀腐蚀第一软磁层51，之后从第一软磁层51上去除第一抗蚀图。这样，如图11和12所示，形成多个下屏蔽层24。注意下屏蔽层24应形成得足够大以磁性地屏蔽将在后面工艺中形成的TMR元件26的下层。
下面，参见图13和14，示出了在磁头滑动块生产过程中形成在基片50上且抛光直至露出下屏蔽层24表面的第一非磁性非导电层54。图13是形成在基片50上的第一非磁性非导电层54的示意性平面图。图14是沿图13中X4-X4’剖开的示意性截面图。如图所示，例如通过在基片50上溅射由Al2O3形成第一非磁性非导电层53，之后抛光层53直至露出在基片50上形成的多个下屏蔽层24。这样，第一非磁性非导电层53插在基片50和下屏蔽层24之间，从而提供在基片50上形成下屏蔽层的平坦表面。
接着，参见图15和16，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在平坦基片50上的第一非磁性导电层54。图15是形成在平坦基片50上的第一非磁性导电层54的示意性平面图，图16是沿图15中X5-X5’剖开的示意性截面图。在磁头滑动器生产过程的这个步骤中，利用溅射或类似方法在基片50上形成第一非磁性导电层54，第一非磁性导电层54提供如图所示的下非磁性导电层25。第一非磁性导电层54是前面提到的非磁性金属层，其厚度可以根据记录在磁记录介质中的信号的频率等设为适当值。厚度例如约为100nm。
下面，参见图17和18，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在第一非磁性导电层54上的磁隧道连接层55。图17是形成在第一非磁性导电层54上的磁隧道连接层55的示意性平面图，图18是沿图17中X6-X6’剖开的示意性截面图。如图所示，将提供前面提到的磁隧道连接层33的磁隧道连接层55通过在第一非磁性导电层54上溅射等形成。
可见，通过溅射等方法形成磁隧道连接层55，该层由作为下层的厚度为3nm的Ta层、作为固定磁化层30的厚度为3nm的NiFe层、10nm的IrMn层和4nm的CoFe层、作为隧道势垒层32的厚度为1.3nm的氧化铝(Al2O3)层、作为自由磁化层31的4nm的CoFe层和5nm的NiFe层以及作为上层的厚度约为5nm的Ta层一个叠一个按顺序层叠而成。
注意，一起组成以上磁隧道连接层55的层的材料和厚度不限于上面提到的，而是可以根据TMR元件26的使用目的适当进行选择。
下面，参见图19和20，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在磁隧道连接层55上的第二抗蚀图56。图19是形成在磁隧道连接层55上的第二抗蚀图的示意性平面图，图20是沿图19中X7-X7’剖开的示意性截面图。向磁隧道连接层55上涂光刻胶并固化形成抗蚀剂层。之后，用光刻术将抗蚀剂层形成预定形式的图案，从而形成图示的第二抗蚀图56。
下面，参见图21和22，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在下屏蔽层24上的下非磁性导电层25和磁隧道连接层55。图21示出了形成在下屏蔽层24上的下非磁性导电层25和磁隧道连接层55的示意性平面图，图22是沿图21中X8-X8’剖开的示意性截面图。如图所示，用第二抗蚀图56作为掩模腐蚀磁隧道连接层55和第一非磁性导电层54，之后去除第二抗蚀图56。这样，在下屏蔽层24上形成具有预定形状的下非磁性导电层25和磁隧道连接层33。
下面，参见图23和24，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在基片50上并抛光直至露出磁隧道连接层33的表面的第二非磁性非导电层57和磁隧道连接层33。图23是形成在基片50上并抛光直至露出磁隧道连接层33的表面的第二非磁性非导电层57和磁隧道连接层33的示意性平面图，图24是沿图23中X9-X9剖开的示意性截面图。如图所示，用溅射或类似方法在基片50上形成Al2O3的第二非磁性非导电层57，之后抛光第二非磁性非导电层57直至露出形成在基片50上的多个磁隧道连接层33。这样，第二非磁性非导电层57插在基片50、下非磁性导电层25和磁隧道连接层33之间，在基片50上未形成下非磁性导电层25和磁隧道连接层33的地方通过平坦表面。
下面，参见图25和26，示出了在磁头滑动器生产过程中将成为TMR元件26的磁性传感器26a的部分磁隧道连接层33周围形成的凹口。图25是图23所示的部分C的示意性平面图，尺寸放大了，图26是沿图25中X10-X10’剖开的示意性截面图。如图所示，向平坦的基片50上涂光刻胶并固化形成抗蚀剂层。用光刻术将抗蚀剂层形成预定形式的图案。之后，用形成图案的抗蚀剂层作为掩模进行腐蚀，通过离子腐蚀，腐蚀除将成为TMR元件26的磁性传感器26a的部分层33以外的从自由磁化层31到固定磁化层30中间的范围内的磁隧道连接层33。此后，从基片50上去除抗蚀剂层。这样，TMR元件26相对于磁盘3的磁道宽度Tw1得到限定。注意，在该实施例中，磁道宽度Tw1约为5μm，但不限于该值。可以根据系统要求将磁道宽度Tw1设为适当值。
下面，参见图27和28，示出了在磁头滑动器生产过程中在TMR元件26的磁性传感器26a正上方形成的第三抗蚀图58。图27是图23中部分C的放大了尺寸的示意性平面图，图28是沿图27中X11-X11’剖开的示意性截面图。向基片50上涂光刻胶并固化形成抗蚀剂层。用光刻术将抗蚀剂层形成预定形式的图案，从而如图27和28所示在TMR元件26的磁性传感器26a正上方形成第三抗蚀图58。
下面，参见图29和30，示出了在磁头滑动器生产过程中在TMR元件26的磁性传感器26a正上方形成的具有接触孔的第三非磁性非导电层。图29是图23中部分C的放大了尺寸的示意性平面图，图30是沿图29中X12-X12’剖开的示意性截面图。通过溅射或类似方法用第三抗蚀图58形成例如Al2O3的第三非磁性非导电层59，之后，沿第三抗蚀图58上的第三非磁性非导电层59去除第三抗蚀图58，从而在TMR元件26的磁性传感器26a正上方形成开放的具有接触孔60的第三非磁性非导电层59。
下面，参见图31和32，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在第三非磁性非导电层59上的第四抗蚀图。图31是图23中部分C的放大了尺寸的示意性平面图，图32是沿图31中X13-X13’剖开的示意性截面图。如图所示，向第三非磁性非导电层59上涂光刻胶并固化形成抗蚀剂层。之后，用光刻术将抗蚀剂层形成预定形式的图案，从而形成具有如图31和32所示预定形状的开口61的第四抗蚀图61。
下面，参见图33和34，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在第三非磁性非导电层59上的上非磁性导电层和上屏蔽层28。图33是图23中部分C的放大了尺寸的示意性平面图，图34是沿图33中X14-X14’剖开的示意性截面图。如图所示，通过溅射或类似方法用第四抗蚀图61形成将提供上非磁性导电层27的第二非磁性导电层62。此时，第二非磁性导电层62将插在第三非磁性非导电层59中的接触孔60中。这样，形成邻接TMR元件26的磁性传感器26a的上非磁性导电层27的突起27a。注意，第二非磁性导电层62由前面提到的磁性金属层形成，其厚度可以根据记录在磁记录介质中的信号的频率等设置为适当的值。
接着，用溅射或类似方法等在第二非磁性导电层62上形成将通过上屏蔽层28和下芯层36的第二软磁层63。第二软磁层63例如由厚度为2.3μm的CoZrNbTa的非晶叠层形成。注意，第二软磁层63可以不由非晶叠层形成，可以利用溅射以外的其他方法例如电镀和蒸发方法形成。
接着，掩形成在第四抗蚀图61上的第二非磁性导电层62和第二软磁层63去除第四抗蚀图61。这样，在第三非磁性非导电层59上形成上非磁性导电层27和上屏蔽层28。
下面，参见图35和36，誓词户了在磁头滑动器生产过程中形成在基片50上且抛光直至露出上屏蔽层28的表面的第四非磁性非导电层64。图35是图23中部分C的放大了尺寸的示意性平面图，图36是沿图35中X15-X15’剖开的示意性截面图。通过溅射或类似方法在基片50上形成例如Al2O3的第四非磁性非导电层64，接着抛光直至露出形成在基片50上的多个上屏蔽层28。这样，将第四非磁性非导电层64插在基片50和上屏蔽层28之间，在基片50上未形成上屏蔽层28的地方提供平坦表面。
下面，参见图37和38，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在基片50上的第五非磁性非导电层65。图37是图23中部分C的放大了尺寸的示意性平面图，图38是沿图37中X16-X16’剖开的示意性截面图。如图所示，通过溅射或类似方法在平坦的基片50上形成将提供磁间隙37的第五非磁性非导电层65。第五非磁性非导电层65最好是由Al2O3或类似物质形成。
下面，参见图39和40，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在第五非磁性非导电层66上的上芯层38。图39是图23中部分C的放大了尺寸的示意性平面图，图40是沿图39中X17-X17’剖开的示意性截面图。如图所示，向第五非磁性非导电层65上涂光刻胶并固化形成抗蚀剂层。用光刻术将抗蚀剂层形成预定形式的图案。通过溅射或类似方法用形成图案后的抗蚀剂层由例如非晶叠层形成第三软磁层66，之后，沿形成在抗蚀剂层上的第三软磁层66去除抗蚀剂层。这样，在第五非磁性非导电层64上具有预定宽度的上芯层38。而且，第五非磁性非导电层64相对上芯层38露出，第五非磁性非导电层65放在它们之间，将磁间隙37的宽度限定为磁道宽度Tw2。注意，磁道宽度Tw2可以根据系统要求设置为合适值。
下面，参见图41和42，示出了在磁头滑动器生产过程中形成在基片50上并抛光直至露出上芯层表面的第六非磁性非导电层67。图41是图23中部分C的放大了尺寸的示意性平面图，图42是沿图41中X18-X18’剖开的示意性截面图。通过溅射或类似方法在基片50上形成例如Al2O3的第六非磁性非导电层67，之后，抛光直至形成在基片50上的多个上芯层38露出。这样，将第六非磁性非导电层67插在基片50和上芯层38之间，通过在基片50上不形成上芯层38的平坦表面。
下面，如图43所示，薄膜线圈40、后磁轭39和引线34及41形成在整平的基片50上。
通过溅射在下芯层36和后磁轭39彼此邻接部分的周围螺旋状地形成薄膜线圈40，形成非磁性非导电层以覆盖该薄膜线圈40。薄膜线圈40由Cu这样的导电材料形成。
后磁轭39与上芯层38一起形成，同时在螺旋状形成的薄膜线圈40的大体中央部分邻接下芯层36。这样，下芯层36、上芯层38和后磁轭39将与感应式薄膜磁头22一起形成。
对于引线34和41，形成有分别与下和上屏蔽层24和28电连接的引线34a和34b，以及将分别与薄膜线圈40的内外周端电连接的引线41a和41b。更特别地，利用光刻术将光刻胶形成预定形状。用光刻胶作为掩模进行腐蚀，形成下屏蔽层24和上屏蔽层28以及端子凹口，在端子凹口中，露出邻接薄膜线圈40的内外周端的部分。通过用例如硫酸铜溶液进行电镀形成厚度约为6μm的Cu的导电层，之后，沿形成在光刻胶上的导电层去除光刻胶。这样，下屏蔽层24、上屏蔽层28、薄膜线圈40的内外周端和插在端子凹口内的导电层彼此电连接。之后，通过用硫酸铜溶液电镀形成有预定形状的Cu导电层，以便与插在端子凹口内的导电层连接。这样，形成图43所示的引线34a、34b、41a和41b。注意，通过电镀以外的其他方法形成导电层也可以，只要不对其他层产生负作用。
下面，在图44中分别示出了形成在引线34和41的端部上的外部连接端子35和42。对于外部连接端子35和42，分别形成有与引线34a和34b电连接的外部连接端子35a和35b，以及分别与引线41a和41b电连接的外部连接端子42a和42b。更特别地，利用光刻术将光刻胶形成预定形状。例如通过溅射、电镀或类似方法用有图案的光刻胶形成Au导电层，沿形成在光刻胶上的导电层去除光刻胶。这样，形成如图46所示的外部连接端子35a、35b、42a和42b。
下面，如图45所示，通过溅射或类似方法在基片50上形成例如Al2O3的保护层68，之后，抛光直至露出形成在基片50上的外部连接端子35和42。具体地说，例如通过溅射由Al2O3形成厚度约4μm的保护层68。注意，也可以不用Al2O3形成保护层68，只要该材料是非磁性非导电性的。考虑到有害环境特性和耐磨性，保护层68最好应由Al2O3形成。此外，为了形成保护层60，可以采用例如蒸发工艺来代替溅射。抛光外部连接端子35和42直至它们的表面露出。在该抛光中，例如用粒度约为2μm的的钻石磨粒抛光外部连接端子35和42直至它们的表面露出。接着，用硅磨粒对表面的镜面进行抛光。这样，等得到上面形成有多个最终为磁头20的磁头元件69的基片50。
下面，如图46所示，将上面形成由多个磁头元件69的基片50切成条，提供条状磁头块70，在磁头块中并排布置将形成磁头20的磁头元件69。
下面，在面板上抛光将作为中间相对的面的磁头块70的薄膜来调整磁头元件69的高度。
通常，在将分别提供下和上非磁性导电层25和27的第一非磁性导电层54和第二非磁性导电层62由例如Al形成的情况下，当实行以上抛光时，要提供下非磁性导电层25和上非磁性导电层27的第一非磁性导电层54和第二非磁性导电层62将在未抛光的情况下被拉长，并且由于第一非磁性导电层54和第二非磁性导电层62的拉长会在磁头滑动器4的TMR磁头21的中间相对的面4a中造成缺陷。
然而，由于要分别提供下非磁性导电层25和上非磁性导电层27的第一非磁性导电层54和第二非磁性导电层62由前面提到的非磁性金属层形成，因此能避免要分别提供下非磁性导电层25和上非磁性导电层27的第一非磁性导电层54和第二非磁性导电层62在未被抛光的情况下被拉长以及由于非磁性金属层的拉长在TMR磁头21的中间相对的面4a中造成缺陷。
这样，与磁头20一起形成的组成元件从中间相对的面4a中露出，并彼此大体齐平。
下面，使磁头块70凹进并逐渐变细，形成磁头滑动器4的空载表面(ABS)，然后将其分成独立的磁头片。这样，如图47所示生产多个磁头滑动器4，在每个磁头滑动器4上安装磁头20。
为了如上所述生产磁头滑动器4，将磁头滑动器4安装在悬架12的自由端上，设在悬架12上的导线端子用金(Au)的导体通过丝焊或类似方法与磁头20的外部连接端子35和42电连接。这样，能使磁头20与外部电路接触。如图所示，磁头滑动器4将安装到硬盘驱动器上，同时固定到悬架12上。
用通过上述过程生产的磁头滑动器4，能防止抛光磁头块70时通过TMR磁头21的下非磁性导电层25和上非磁性导电层27的非磁性金属层在未抛光的情况下被拉长以及由于非磁性金属层的拉长在TMR磁头21的中间相对的面4a中造成的缺陷。
考虑每个由单层Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr形成的屏蔽TMR磁头，以及每个由Al、Cu、Au或Pt的金属层和包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的一种金属元素的金属层层叠而成的屏蔽TMR磁头，作为形成下非磁性导电层25和上非磁性导电层27中每一个的非磁性金属层，在由于非磁性金属层的拉长在屏蔽TMR磁头中造成缺陷时估算产量。
产量估算结果如表1所示。注意，在表1中，圆圈表示产量为80％或以上，三角表示产量为30％-80％，叉号表示产量少于30％。
表1
  Al   Cu   Au    Pt   Ta   Ti   Cr   W   Mo    V   Nb   Zr
  单层   ×   ×   ×    Δ   о   о   о   ο   ο   ο   ο   ο
  叠层   ο   ο   ο    ο   /   /   /   /   /   /   /   /
从表1所示的估算结果看出，在TMR磁头分别由通常作为非磁性金属层的Al、Cu、Au和Pt的单层的Al、Cu或Au形成的情况下，TMR磁头的产量低，当TMR磁头由Pt层形成时产量也不高。
相反，从表1可见，当根据本发明用Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb或Zr作为TMR磁头中的非磁性金属层时，每个TMR磁头的产量很高。
还可以看出，当使用Al、Cu、Au或Pt的金属层和包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的一种金属元素的金属层的叠层时，TMR磁头的产量很高。
此外，考虑由包含合金AlTa、AlTi、AlCr、AlW、AlMo、AlV、AlNb和AlZr中每一个的单层形成的每个屏蔽TMR磁头作为用于形成下非磁性导电层25和上非磁性导电层27的非磁性金属层，在由于非磁性金属层的拉长在屏蔽TMR磁头中造成缺陷时估算产量。
产量估算结果如表2所示。注意在表2中，圆圈表示产量为80％或以上，三角表示产量为30％-80％，叉号表示产量少于30％。仅供参见，也示出了对每个由单层Al、Cu、Au或Pt形成的屏蔽TMR磁头的产量估算结果。
表2
  Al  Cu   Au   Pt  AlTa  AlTi  AlCr  AlW  AlMo  AlV  AlNb  AlZr
单层   ×  ×   ×   Δ   ο   ο   ο   ο   ο   ο   ο   ο
从表2所示的估算结果可见，能用合金AlTa、AlTi、AlCr、AlW、AlMo、AlV、AlNb和AlZr中每一个生产TMR磁头作为非磁性金属层，产量得到了提高。
在这种情况下，显然，甚至能用包括包含这些合金中的每一种的金属层的叠层高产量地生产TMR磁头。
如上所述，本发明能防止TMR磁头21中的下屏蔽层24和上屏蔽层28之间的电短路，能高产量地批量生产高质量的TMR磁头21而不增加制造成本，大大提高了生产率。
以上描述的本发明，涉及包括作为读出头的TMR磁头21和作为写入头的感应式薄膜磁头22的复合型薄膜磁头。当然，本发明适用于仅由TMR磁头构造的磁头。
如上所述，所描述的本发明涉及作为本发明记录器/播放器的一个例子的硬盘驱动器。但是，本发明也适用于用软磁盘作为记录介质的磁盘驱动器、用磁带作为记录介质的磁带驱动器等等。

Claims (6)

1.一种具有磁隧道连接元件的磁隧道效应型磁头，所述磁隧道连接元件与导电间隙层一起夹在一对磁屏蔽层之间，其中，导电间隙层由至少一层包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的非磁性金属层形成。
2.根据权利要求1所述的磁隧道效应型磁头，其中，导电间隙层由至少两层非磁性金属层形成，所述两层非磁性金属层包括：包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的金属层，和包含选自Al、Pt、Cu和Au的金属元素的金属层。
3.一种具有磁隧道连接元件的磁隧道效应型磁头，所述磁隧道连接元件与导电间隙层一起夹在一对磁屏蔽层之间，其中，导电间隙层由至少一层包含选自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的两种或两种以上元素的合金的非磁性金属层形成。
4.一种记录器/播放器，利用具有磁隧道连接元件的磁隧道效应型磁头向和/或从磁记录介质记录和/或回放信号，所述磁隧道连接元件与导电间隙层一起夹在一对磁屏蔽层之间，其中，导电间隙层由至少一层包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的非磁性金属层形成。
5.根据权利要求4所述的记录器/播放器，其中，导电间隙层由至少两层非磁性金属层形成，所述两层非磁性金属层包括：包含选自Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的金属元素的金属层，和包含选自Al、Pt、Cu和Au的金属元素的金属层。
6.一种记录器/播放器，利用具有磁隧道连接元件的磁隧道效应型磁头向和/或从磁记录介质记录和/或回放信号，所述磁隧道连接元件与导电间隙层一起夹在一对磁屏蔽层之间，其中，导电间隙层由至少一层包含选自Al、Pt、Cu、Au、Ta、Ti、Cr、W、Mo、V、Nb和Zr的两种或两种以上元素的合金的非磁性金属层形成。
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