JP2000285414A - Overlaid magnetoresistive element - Google Patents

Overlaid magnetoresistive element

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JP2000285414A
JP2000285414A JP11085250A JP8525099A JP2000285414A JP 2000285414 A JP2000285414 A JP 2000285414A JP 11085250 A JP11085250 A JP 11085250A JP 8525099 A JP8525099 A JP 8525099A JP 2000285414 A JP2000285414 A JP 2000285414A
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film
magnetoresistive
terminal
layer
magnetic domain
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Hitoshi Kishi
均 岸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent enlargement of a signal read width because of an overlaid structure and enhance a current utilization efficiency in relation to an overlaid magnetoresistive element. SOLUTION: Magnetic domain control films 7 are set at ends of a magnetoresistive film 6. A pair of terminal films 10 are set above the magnetoresistive film 6 and magnetic domain control films 7 for flowing a current to the magnetoresistive film 6. Moreover, the thickness of a part which becomes a lower part of a terminal part of an antiferromagnetic layer 5 constituting the magnetoresistive film 6 is made smaller than the thickness of a part without the terminal films 10. Detecting a current at an overlap part which is a trouble in an overlap structure is limited to a minimum, and therefore a core width and a good sensitivity to cope with a reduction in track width for a high recording density can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はオーバーレイド型磁
気抵抗効果素子に関するものであり、特に、ハードディ
スクドライブ(HDD)等の磁気記録装置の再生ヘッド
(リードヘッド)に用いるオーバーレイド構造の磁気抵
抗効果素子における電流利用効率を高めるための反強磁
性層の構造に特徴のあるオーバーレイド型磁気抵抗効果
素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an overlay type magnetoresistive element, and more particularly to a magnetoresistive effect of an overlay structure used for a reproducing head (read head) of a magnetic recording device such as a hard disk drive (HDD). The present invention relates to an overlaid type magnetoresistive element characterized by a structure of an antiferromagnetic layer for improving current use efficiency in the element.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピュータの外部記憶装置であ
るハードディスク装置等の小型化,大容量化の要請の高
まりに伴い、高密度磁気記録が可能なハードディスク装
置等の研究開発が急速に進められており、この様なハー
ドディスク装置に用いる再生ヘッドとしては再生出力が
磁気記録媒体と磁気ヘッド間の相対速度に依存せずに高
い出力が得られ、且つ、小型ディスクに対しても適用で
きる磁気抵抗効果素子(MR素子)を用いた再生専用の
磁気ヘッドが注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, research and development of a hard disk device capable of high-density magnetic recording and the like have been rapidly advanced along with a demand for miniaturization and large capacity of a hard disk device as an external storage device of a computer. As a reproducing head used in such a hard disk drive, a high output can be obtained without depending on a relative speed between a magnetic recording medium and a magnetic head, and a magnetoresistive effect applicable to a small disk. Attention has been paid to a read-only magnetic head using an element (MR element).

【0003】この様な再生専用ヘッドの高密度化・大容
量化に伴いリードヘッド素子の高感度化・微細化が求め
られており、一般的な見方では、40Gbit/inc
2(≒6.2Gbit/cm2 )の記録密度を実現す
るためには、磁気記録媒体に記録されるトラック幅は
0.3μm程度になるものと予想されている。
With the increase in density and capacity of such read-only heads, higher sensitivity and finer readhead elements are required. From a general point of view, 40 Gbit / inc.
In order to realize a recording density of h 2 (≒ 6.2 Gbit / cm 2 ), the track width recorded on the magnetic recording medium is expected to be about 0.3 μm.

【0004】ここで、図6(a)を参照して、従来の磁
気抵抗効果素子の概略的構成を説明する。 図6(a)参照 図6(a)は、従来の磁気抵抗効果素子の概略的断面図
であり、スライダーの母体となるAl2 3 −TiC基
板(図示せず)上に、Al2 3 膜(図示せず)を介し
てNiFe合金等からなる下部磁気シールド層(図示せ
ず)を設け、下部リードギャップ層となるAl2 3
41を介してTa層(図示せず)、NiFeフリー(f
ree)層42、CoFeフリー層43、Cu中間層4
4、CoFeピンド(pinned)層45、及び、P
dPtMn反強磁性層46の積層構造からなるスピンバ
ルブ膜を設けて所定の形状にパターニングしたのち、ス
ピンバルブ膜の両端にCoCrPtハードバイアス膜4
7、即ち、磁区制御膜を設け、次いで、一対のAl端子
膜48を形成する。次いで、再び、Al2 3 等の上部
リードギャップ層(図示せず)を介してNiFe合金等
からなる上部磁気シールド層(図示せず)を設けること
によって、リードヘッドの基本構成が完成する。
Here, a schematic configuration of a conventional magnetoresistive element will be described with reference to FIG. See FIG. 6 (a) Figure 6 (a) is a schematic sectional view of a conventional magnetoresistive element, on Al 2 O 3 -TiC substrate comprising a matrix of a slider (not shown), Al 2 O A lower magnetic shield layer (not shown) made of a NiFe alloy or the like is provided via three films (not shown), and a Ta layer (not shown) is provided via an Al 2 O 3 film 41 serving as a lower read gap layer. NiFe free (f
ree) layer 42, CoFe free layer 43, Cu intermediate layer 4
4. CoFe pinned layer 45 and P
After a spin valve film having a laminated structure of the dPtMn antiferromagnetic layer 46 is provided and patterned into a predetermined shape, a CoCrPt hard bias film 4 is formed on both ends of the spin valve film.
7, that is, a magnetic domain control film is provided, and then a pair of Al terminal films 48 are formed. Next, an upper magnetic shield layer (not shown) made of a NiFe alloy or the like is provided again via an upper read gap layer (not shown) of Al 2 O 3 or the like, thereby completing the basic configuration of the read head.

【0005】この場合、スピンバルブ膜が単磁区になら
ないとバルクハウゼンノイズが発生し、再生出力が大き
く変動するので、スピンバルブ膜の磁区を制御するため
にCoCrPtハードバイアス膜47を設けて高感度化
を目指している。
In this case, if the spin valve film does not form a single magnetic domain, Barkhausen noise is generated, and the reproduction output fluctuates greatly. Therefore, a CoCrPt hard bias film 47 is provided to control the magnetic domain of the spin valve film to provide high sensitivity. It is aiming for.

【0006】このリードヘッドにおける再生原理は、磁
気記録媒体等から外部磁場が印加されると、磁化が固定
されていない強磁性体層、即ち、NiFeフリー層42
及びCoFeフリー層43の磁化方向が外部磁場に一致
して自由に回転するため、磁化が固定された強磁性体
層、即ち、CoFeピンド層45の磁化方向と角度差を
生ずることになる。
The read principle of this read head is that when an external magnetic field is applied from a magnetic recording medium or the like, a ferromagnetic layer whose magnetization is not fixed, ie, a NiFe free layer 42
In addition, since the magnetization direction of the CoFe free layer 43 is freely rotated in accordance with the external magnetic field, an angle difference is generated between the magnetization direction of the ferromagnetic layer whose magnetization is fixed, that is, the CoFe pinned layer 45.

【0007】この角度差に依存して伝導電子のスピンに
依存した散乱が変化し、電気抵抗値が変化するので、こ
の電気抵抗値の変化をAl端子膜48から一定のセンス
電流を流し電圧値の変化として検出することによって、
外部磁場の状況、即ち、磁気記録媒体からの信号磁場を
取得するものであり、このスピンバルブ磁気抵抗センサ
の磁気抵抗変化率は約5%程度となる。
[0007] Since the scattering depending on the spin of the conduction electrons changes depending on the angle difference and the electrical resistance changes, the change in the electrical resistance is determined by applying a constant sense current from the Al terminal film 48 to the voltage value. By detecting as a change in
This is to acquire the status of the external magnetic field, that is, the signal magnetic field from the magnetic recording medium. The magnetoresistance change rate of this spin valve magnetoresistance sensor is about 5%.

【0008】この様な磁気抵抗効果素子において、磁気
記録媒体上に微細な幅で書き込まれたトラックからの信
号を、隣接するトラックの影響を受けずに読み込むため
にはリードヘッドの読み取り幅、即ち、コア幅49を磁
気記録媒体に記録されたトラック幅よりも狭く形成する
必要がある。
In such a magnetoresistive element, in order to read a signal from a track written on a magnetic recording medium with a fine width without being affected by an adjacent track, the read width of a read head, ie, the read width of a read head, , The core width 49 must be smaller than the track width recorded on the magnetic recording medium.

【0009】しかし、スピンバルブ膜の両端部のCoC
rPtハードバイアス膜47と接する部分においては、
CoCrPtハードバイアス膜47からの巨大な磁界が
印加されるため、両端部の0.1〜0.2μm程度の領
域においてはNiFeフリー層42及びCoFeフリー
層43の動きが鈍くなり不感部分50が発生する。
However, the CoC at both ends of the spin valve film is used.
In the portion in contact with the rPt hard bias film 47,
Since a huge magnetic field is applied from the CoCrPt hard bias film 47, the movement of the NiFe free layer 42 and the CoFe free layer 43 becomes slow in the region of about 0.1 to 0.2 μm at both ends, and a dead portion 50 is generated. I do.

【0010】この不感部分50の発生によって、実質的
なコア幅を外観的なコア幅よりも0.2〜0.4μm広
く形成することが必要となり、0.3μmのトラックを
読み取らせるためには0.8μm程度のコア幅が必要に
なる。しかし、この不感部分50における磁気抵抗変化
は小さく、また、スピンバルブ膜の電気抵抗はAl端子
膜48に比べて遙に大きいため、実際のコア幅を必要な
コア幅よりも大きく形成した場合には、磁気抵抗効果素
子の出力を著しく低下させる結果となる。
Due to the generation of the dead portion 50, it is necessary to form the substantial core width 0.2 to 0.4 μm wider than the apparent core width, and to read a 0.3 μm track. A core width of about 0.8 μm is required. However, the change in magnetoresistance in the insensitive portion 50 is small, and the electrical resistance of the spin valve film is much larger than that of the Al terminal film 48. Therefore, when the actual core width is formed larger than the required core width. Results in significantly lowering the output of the magnetoresistive element.

【0011】そこで、この様な問題を解決するために、
オーバーレイド型磁気抵抗効果素子の研究が現在行われ
ているので、このオーバーレイド型磁気抵抗効果素子を
図6(b)を参照して説明する。 図6(b)参照 図6(b)は、従来のオーバーレイド型磁気抵抗効果素
子の概略的断面図であり、基本的構成は図6(a)のリ
ードと全く同様であるが、オーバーレイド型磁気抵抗効
果素子においては、一対のAl端子膜51の間隔に比べ
て、CoCrPtハードバイアス膜47の間隔を広くと
る様な構造、即ち、オーバーレイド構造を採用したもの
であり、この様な構造にすることによって、不感部分5
0が再生出力を検出するAl端子膜51から遠ざかり不
感部分50には電流が流れないため、効率良く出力を取
り出すことが可能になる。
Therefore, in order to solve such a problem,
Since research on an overlaid type magnetoresistive element is currently being conducted, this overlaid type magnetoresistive element will be described with reference to FIG. FIG. 6 (b) is a schematic cross-sectional view of a conventional overlay type magnetoresistive element. The basic configuration is exactly the same as that of the lead of FIG. 6 (a). The magnetoresistive effect element adopts a structure in which the distance between the CoCrPt hard bias films 47 is wider than the distance between the pair of Al terminal films 51, that is, an overlaid structure. To make the dead part 5
Since 0 is away from the Al terminal film 51 for detecting the reproduction output, no current flows in the insensitive portion 50, so that the output can be efficiently taken out.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には、ス
ピンバルブ膜の上部にあるPdPtMn反強磁性層46
の電気抵抗が他の層に比べて高いため、Al端子膜51
から流れ込む電流が分散して不感部分50にも一部電流
が流れてしまい、効率を下げる原因となっていた。
However, actually, the PdPtMn antiferromagnetic layer 46 on the top of the spin valve film is actually used.
Has a higher electrical resistance than the other layers,
The current flowing from the scattered portion flows and a part of the current also flows to the insensitive portion 50, which causes a reduction in efficiency.

【0013】また、不感部分50となる部分において
も、実際には、小さくはあるが磁気抵抗効変化が発生す
るため、微細に形成されるべきコア幅52を拡げてしま
う原因となる。
In addition, even in the portion which becomes the insensitive portion 50, although the magnetoresistive effect changes although it is small, it causes the core width 52 to be finely formed to be widened.

【0014】したがって、本発明は、オーバーレイド構
造に伴う信号読み取り幅の拡大を防止し、電流利用効率
を高めることを目的とする。
Accordingly, it is an object of the present invention to prevent the signal reading width from being increased due to the overlaid structure and to increase the current use efficiency.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図1を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図1は、
磁気抵抗効果素子の概略的断面図であり、図における符
号1,3は、それぞれ、例えば下部リードギャップ層と
なる基板、及び、中間層である。 図1参照 (1)本発明は、磁気抵抗効果膜6の両端に磁区制御膜
7を設け、磁気抵抗効果膜6及び磁区制御膜7の上部に
磁気抵抗効果膜6に電流を流すための一対の端子膜10
を設けたオーバーレイド型磁気抵抗効果素子において、
磁気抵抗効果膜6を構成する反強磁性層5の端子部の下
部となる部分の厚さが、端子膜10が形成されていない
部分の厚さよりも薄いことを特徴とする。
FIG. 1 is an explanatory view of the principle configuration of the present invention. Referring to FIG. 1, means for solving the problems in the present invention will be described. In addition, FIG.
It is a schematic sectional view of a magnetoresistive effect element, and numerals 1 and 3 in a figure are a substrate used as a lower read gap layer, for example, and an intermediate layer, respectively. See FIG. 1 (1) In the present invention, a magnetic domain control film 7 is provided at both ends of a magnetoresistive film 6, and a pair of magnetic field control films 7 is provided above the magnetoresistive film 6 and the magnetic domain control film 7. Terminal film 10
In the overlay type magnetoresistive element provided with
The thickness of a portion below the terminal portion of the antiferromagnetic layer 5 constituting the magnetoresistive film 6 is smaller than the thickness of the portion where the terminal film 10 is not formed.

【0016】この様に、磁気抵抗効果膜6を構成する反
強磁性層5の端子部の下部となる部分の厚さが、端子膜
10が形成されていない部分、即ち、肉厚部8の厚さよ
りも薄くして電気抵抗を小さくすることによって、電流
の分散を小さくすることができるとともに、コア幅の増
大を抑制することができる。
As described above, the thickness of the lower portion of the terminal portion of the antiferromagnetic layer 5 constituting the magnetoresistive effect film 6 is the portion where the terminal film 10 is not formed, that is, the thickness of the thick portion 8. By reducing the electric resistance by making the thickness smaller than the thickness, the dispersion of the current can be reduced, and the increase in the core width can be suppressed.

【0017】また、この様に肉薄部9を構成することに
よって、肉薄部9の下部の固定層4が磁気記録媒体から
の磁界により磁化の固定されていない磁性層、即ち、フ
リー層2とほぼ同一の動きを始めるため、この部分には
磁気抵抗効果は殆ど現れず、コア幅が拡がるのを防ぐこ
とができる。
Further, by forming the thin portion 9 in this manner, the fixed layer 4 below the thin portion 9 is substantially equal to the magnetic layer whose magnetization is not fixed by the magnetic field from the magnetic recording medium, ie, the free layer 2. Since the same movement is started, the magnetoresistive effect hardly appears in this portion, and it is possible to prevent the core width from expanding.

【0018】(2)また、本発明は、磁気抵抗効果膜6
の両端に磁区制御膜7を設け、磁気抵抗効果膜6及び磁
区制御膜7の上部に磁気抵抗効果膜6に電流を流すため
の一対の端子膜10を設けたオーバーレイド型磁気抵抗
効果素子において、磁気抵抗効果膜6を構成する反強磁
性層5の端子膜10の端部直下となる一部分の厚さが、
端子膜10が形成されていない部分の厚さよりも薄いこ
とを特徴とする。
(2) The present invention relates to a magnetoresistive film 6
In the overlaid type magnetoresistive element, a magnetic domain control film 7 is provided at both ends of the magnetoresistive effect film, and a pair of terminal films 10 for supplying a current to the magnetoresistive effect film 6 are provided above the magnetic domain control film 7. The thickness of a part of the antiferromagnetic layer 5 constituting the magnetoresistive film 6 immediately below the end of the terminal film 10 is:
It is characterized in that it is thinner than the portion where the terminal film 10 is not formed.

【0019】この様に、反強磁性層5の端子膜10の端
部直下となる一部分を肉薄部9としても良く、両端に残
存する肉厚の反強磁性層5によって固定層4に対するピ
ンニング力を劣化させることがない。
As described above, a portion of the antiferromagnetic layer 5 immediately below the end of the terminal film 10 may be a thin portion 9, and the pinning force on the fixed layer 4 is increased by the thick antiferromagnetic layer 5 remaining at both ends. Does not deteriorate.

【0020】(3)また、本発明は、磁気抵抗効果膜6
の両端に磁区制御膜7を設け、磁気抵抗効果膜6及び磁
区制御膜7の上部に磁気抵抗効果膜6に電流を流すため
の一対の端子膜10を設けたオーバーレイド型磁気抵抗
効果素子において、磁気抵抗効果膜6を構成する反強磁
性層5の端子部の下部となる部分を除去したことを特徴
とする。
(3) The present invention relates to a magnetoresistive film 6
In the overlaid type magnetoresistive element, a magnetic domain control film 7 is provided at both ends of the magnetoresistive effect film, and a pair of terminal films 10 for supplying a current to the magnetoresistive effect film 6 are provided above the magnetic domain control film 7. A feature of the present invention is that a portion of the antiferromagnetic layer 5 constituting the magnetoresistive film 6 which is under the terminal portion is removed.

【0021】この様に、反強磁性層5の端子部の下部と
なる部分を除去することによって、端子膜10及び磁気
抵抗効果膜6間の接続抵抗による電流の分散の抑制が期
待できる。また、コア幅以外での磁気抵抗変化は全く起
こらなくなるため、効率はさらに向上し、且つ、コア幅
を残った反強磁性層5、即ち、肉厚部8の幅のみとする
ことができる。
As described above, by removing the portion below the terminal portion of the antiferromagnetic layer 5, it can be expected to suppress the current dispersion due to the connection resistance between the terminal film 10 and the magnetoresistive film 6. Further, since no change in magnetoresistance occurs except at the core width, the efficiency is further improved, and the core width can be reduced to only the width of the remaining antiferromagnetic layer 5, that is, the thickness of the thick portion 8.

【0022】(4)また、本発明は、磁気抵抗効果膜6
の両端に磁区制御膜7を設け、磁気抵抗効果膜6及び磁
区制御膜7の上部に磁気抵抗効果膜6に電流を流すため
の一対の端子膜10を設けたオーバーレイド型磁気抵抗
効果素子において、磁気抵抗効果膜6を構成する反強磁
性層5の端子膜10の端部直下となる一部分を除去した
ことを特徴とする。
(4) The present invention relates to the magnetoresistive film 6
In the overlaid type magnetoresistive element, a magnetic domain control film 7 is provided at both ends of the magnetoresistive effect film, and a pair of terminal films 10 for supplying a current to the magnetoresistive effect film 6 are provided above the magnetic domain control film 7. In addition, a part of the antiferromagnetic layer 5 constituting the magnetoresistive effect film 6 immediately below the end of the terminal film 10 is removed.

【0023】この様に、反強磁性層5を除去する場合、
反強磁性層5の端子膜10の端部直下となる一部分を除
去しても良く、両端に残存する反強磁性層5によって固
定層4、即ち、ピンド層に対するピンニング力を劣化さ
せることがない。
As described above, when the antiferromagnetic layer 5 is removed,
A part of the antiferromagnetic layer 5 immediately below the end of the terminal film 10 may be removed, and the pinning force on the fixed layer 4, that is, the pinned layer does not deteriorate due to the antiferromagnetic layers 5 remaining on both ends. .

【0024】(5)また、本発明は、磁気抵抗効果膜6
の両端に磁区制御膜7を設け、磁気抵抗効果膜6及び磁
区制御膜7の上部に磁気抵抗効果膜6に電流を流すため
の一対の端子膜10を設けたオーバーレイド型磁気抵抗
効果素子において、磁気抵抗効果膜6を構成する反強磁
性層5及び固定層4の端子部の下部となる部分を除去し
たことを特徴とする。
(5) The present invention relates to a magnetoresistive film 6
In the overlaid type magnetoresistive element, a magnetic domain control film 7 is provided at both ends of the magnetoresistive effect film, and a pair of terminal films 10 for supplying a current to the magnetoresistive effect film 6 are provided above the magnetic domain control film 7. In addition, a portion of the antiferromagnetic layer 5 and the fixed layer 4 that constitute the magnetoresistive film 6 and a lower portion of the terminal portion is removed.

【0025】この様に、反強磁性層5を除去する場合、
固定層4の端子膜10の下部となる部分も除去した方が
好ましく、電気抵抗の一層の低下が期待され、電流の分
散を低減することができる。
As described above, when the antiferromagnetic layer 5 is removed,
It is also preferable to remove the portion of the fixed layer 4 below the terminal film 10, and it is expected that the electric resistance is further reduced and the distribution of current can be reduced.

【0026】(6)また、本発明は、磁気抵抗効果膜6
の両端に磁区制御膜7を設け、磁気抵抗効果膜6及び磁
区制御膜7の上部に磁気抵抗効果膜6に電流を流すため
の一対の端子膜10を設けたオーバーレイド型磁気抵抗
効果素子において、磁気抵抗効果膜6を構成する反強磁
性層5及び固定層4の端子膜10の端部直下となる一部
分を除去したことを特徴とする。
(6) The present invention relates to a magnetoresistive film 6
In the overlaid type magnetoresistive element, a magnetic domain control film 7 is provided at both ends of the magnetoresistive effect film, and a pair of terminal films 10 for supplying a current to the magnetoresistive effect film 6 are provided above the magnetic domain control film 7. A part of the antiferromagnetic layer 5 and the fixed layer 4 that constitute the magnetoresistive film 6 and a portion immediately below the end of the terminal film 10 is removed.

【0027】この様に、固定層4を除去する場合、端子
膜10の端部直下となる一部分を除去しても良く、両端
に残存する反強磁性層5によって固定層4に対するピン
ニング力を劣化させることがない。
As described above, when the fixed layer 4 is removed, a portion immediately below the end of the terminal film 10 may be removed, and the pinning force on the fixed layer 4 is degraded by the antiferromagnetic layers 5 remaining on both ends. I will not let you.

【0028】(7)また、本発明は、上記(1)乃至
(6)のいずれかにおいて、磁気抵抗効果膜6が、シン
グルスピンバルブ膜、或いは、磁化の固定されていない
磁性層を共有するデュアルスピンバルブ膜のいずれかで
あることを特徴とする。
(7) According to the present invention, in any one of the above (1) to (6), the magnetoresistive effect film 6 shares a single spin valve film or a magnetic layer whose magnetization is not fixed. It is one of the dual spin valve films.

【0029】この様に、オーバーレイド型磁気抵抗効果
素子に用いる磁気抵抗効果膜6としては、シングルスピ
ンバルブ膜、或いは、磁化の固定されていない磁性層を
共有するデュアルスピンバルブ膜のいずれでも良く、デ
ュアルスピンバルブ膜を用いた場合には、感度が向上す
るが構造が複雑化する。
As described above, the magnetoresistive film 6 used for the overlay type magnetoresistive element may be either a single spin valve film or a dual spin valve film sharing a magnetic layer whose magnetization is not fixed. When the dual spin valve film is used, the sensitivity is improved but the structure is complicated.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】ここで、図2及び図3を参照し
て、本発明の第1の実施の形態のリードヘッドに用いる
オーバーレイド型磁気抵抗効果素子の製造工程を説明す
る。 図2(a)参照 まず、Al2 3 −TiC基板(図示せず)上にスパッ
タ法を用いて厚さ2μmのAl2 3 膜(図示せず)を
堆積させたのち、選択電解メッキ法を用いて、100
〔Oe〕の磁界を印加しながら、厚さが、1〜3μm、
例えば、3μmのNiFe膜を形成して下部磁気シール
ド層(図示せず)とし、次いで、スパッタ法を用いて、
厚さが、例えば、500Å(=50nm)のAl2 3
膜11を堆積させたのち、イオンミリング法によって所
定形状にパターニングすることによって下部リードギャ
ップ層を形成し、次いで、スピンバルブ膜を堆積させ
る。
Referring to FIGS. 2 and 3, a description will be given of a process of manufacturing an overlay type magnetoresistive element used in a read head according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2A, first, a 2 μm thick Al 2 O 3 film (not shown) is deposited on an Al 2 O 3 —TiC substrate (not shown) by a sputtering method, and then selective electrolytic plating is performed. Using the method, 100
While applying a magnetic field of [Oe], the thickness is 1 to 3 μm,
For example, a 3 μm NiFe film is formed to form a lower magnetic shield layer (not shown), and then a sputtering method is used.
Al 2 O 3 having a thickness of, for example, 500 ° (= 50 nm)
After depositing the film 11, a lower read gap layer is formed by patterning into a predetermined shape by an ion milling method, and then a spin valve film is deposited.

【0031】このスピンバルブ膜としては、フリー層と
なるNiFeフリー層12に異方性を付与できる大き
さ、例えば、80〔Oe〕の磁界を印加しながらスパッ
タ法を用いて、下地層となる厚さが、例えば、50Åの
Ta膜(図示せず)を形成したのち、厚さが、例えば、
40ÅのNiFeフリー層12、厚さが、例えば、25
ÅCoFeフリー層13、厚さが、例えば、25ÅのC
u中間層14、厚さが、例えば、25ÅのCoFeピン
ド層15、厚さが20〜300Å、例えば、250Åの
PdPtMn膜反強磁性層16、及び、厚さが60Åの
Ta保護膜(図示せず)を順次積層させて形成する。な
お、この場合のNiFeの組成は、例えば、Ni81Fe
19であり、CoFeの組成は、例えば、Co90Fe10
あり、また、PdPtMnの組成は、例えば、Pd31
17Mn52であり、印加磁界が過大な場合には、スパッ
タ法による膜厚の分布等に悪影響を及ぼすことが考えら
れる。
The spin valve film is used as a base layer by sputtering while applying a magnetic field of 80 [Oe] to the NiFe free layer 12 serving as a free layer. After forming a Ta film (not shown) with a thickness of, for example, 50 °, the thickness is, for example,
40 ° NiFe free layer 12, having a thickness of, for example, 25
{CoFe free layer 13, thickness of, for example, 25} C
u intermediate layer 14, a CoFe pinned layer 15 having a thickness of, for example, 25 °, a PdPtMn film antiferromagnetic layer 16 having a thickness of 20 to 300 °, for example, 250 °, and a Ta protective film having a thickness of 60 ° (shown in FIG. Are sequentially laminated. The composition of NiFe in this case is, for example, Ni 81 Fe
19 , the composition of CoFe is, for example, Co 90 Fe 10 , and the composition of PdPtMn is, for example, Pd 31 P
a t 17 Mn 52, when the applied magnetic field is too large, it is considered that adversely affect the film thickness distribution and the like by a sputtering method.

【0032】次いで、CoFeピンド層15の磁化方向
を固定するために、成膜時に印加した磁界と直交する方
向の200kA/mの直流磁場を印加しながら、真空中
で230℃で1〜3時間の熱処理を行うことによってP
dPtMn反強磁性層16の磁化方向を印加した直流磁
場の方向とする。なお、この場合、230℃の熱処理工
程において、Cu中間層14を構成するCuとNiFe
フリー層12との間の相互拡散が生じないように、両者
の間にバリア層となるCoFeフリー層13を設けてフ
リー層を2層構造としている。
Next, in order to fix the magnetization direction of the CoFe pinned layer 15, while applying a DC magnetic field of 200 kA / m in a direction perpendicular to the magnetic field applied at the time of film formation, at 230 ° C. for 1 to 3 hours in a vacuum. The heat treatment of P
The magnetization direction of the dPtMn antiferromagnetic layer 16 is the direction of the applied DC magnetic field. In this case, in the heat treatment step at 230 ° C., Cu and NiFe
In order to prevent mutual diffusion with the free layer 12, a CoFe free layer 13 serving as a barrier layer is provided between the two to form a two-layer free layer.

【0033】図2(b)参照 次いで、コア幅に素子両側の不感部分を加えた幅のレジ
ストパターン17をマスクとしてArイオンを用いたイ
オンミリングを施すことによって、スピンバルブ膜の露
出部を除去する。因に、40Gbit/inch2 の記
録密度を持つ磁気記録媒体信号を読み取る場合には、コ
ア幅が0.25μmであり、不感部分の幅が0.15μ
mであるとすると、レジストパターン17の幅を0.5
5μm程度にする必要がある。
Next, as shown in FIG. 2B, the exposed portion of the spin valve film is removed by performing ion milling using Ar ions using the resist pattern 17 having a width obtained by adding the dead portion on both sides of the element to the core width as a mask. I do. For reading a magnetic recording medium signal having a recording density of 40 Gbit / inch 2 , the core width is 0.25 μm and the width of the dead portion is 0.15 μm.
m, the width of the resist pattern 17 is 0.5
It is necessary to be about 5 μm.

【0034】図2(c)参照 次いで、全面に、磁区制御膜となる高保磁力膜であるC
oCrPtハードバイアス膜18をスピンバルブ膜より
若干薄くなるように、例えば、200Å程度の厚さとな
る様にスパッタ法を用いて堆積させる。なお、この場合
のCoCrPtの組成は、例えば、Co78Cr10Pt12
である。
Next, as shown in FIG. 2C, a high coercive force film C serving as a magnetic domain control film is formed on the entire surface.
The oCrPt hard bias film 18 is deposited by sputtering so as to be slightly thinner than the spin valve film, for example, to have a thickness of about 200 °. The composition of CoCrPt in this case is, for example, Co 78 Cr 10 Pt 12
It is.

【0035】図3(d)参照 次いで、レジストパターン17上に堆積したCoCrP
tハードバイアス膜18をレジストパターン17と共に
除去したのち、新たなレジストパターン19をマスクと
してイオンミリングを施すことによって、PdPtMn
反強磁性層16の露出部を約170Å程度除去し、厚さ
が、例えば、80Å程度の肉薄部20を形成する。
Next, as shown in FIG. 3D, the CoCrP deposited on the resist
After the hard bias film 18 is removed together with the resist pattern 17, ion milling is performed using the new resist pattern 19 as a mask to obtain PdPtMn.
The exposed portion of the antiferromagnetic layer 16 is removed by about 170 ° to form a thin portion 20 having a thickness of, for example, about 80 °.

【0036】図3(e)参照 次いで、レジストパターン19を除去したのち、スパッ
タ法によって、Al膜を全面に、例えば、1000Å程
度の厚さに堆積させたのち、コア幅に相当する開口部を
有するレジストパターン21をマスクとしてイオンミリ
ングを施すことによって、露出しているAl膜を除去し
て一対のAl端子膜22を形成する。
Next, after removing the resist pattern 19, an Al film is deposited on the entire surface to a thickness of, for example, about 1000 ° by sputtering, and an opening corresponding to the core width is formed. The exposed Al film is removed by ion milling using the resist pattern 21 as a mask to form a pair of Al terminal films 22.

【0037】図3(f)参照 次いで、レジストパターン21を除去することによっ
て、コア幅23がPdPtMn反強磁性層16の凸部の
幅に相当するシングルスピンバルブ膜を用いたオーバー
レイド型磁気抵抗効果素子の基本構造が完成する。
Next, by removing the resist pattern 21, an overlay type magnetoresistance using a single spin-valve film whose core width 23 corresponds to the width of the projection of the PdPtMn antiferromagnetic layer 16 is obtained. The basic structure of the effect element is completed.

【0038】この場合、Al端子膜22と接するPdP
tMn反強磁性層16の肉薄部20の厚さが薄いので、
図において矢印で示す電流の分散が少なくなり、コア幅
23、即ち、読み取り幅に相当する領域に効率的に電流
が流れるので、高い出力が得られる。
In this case, the PdP contacting the Al terminal film 22
Since the thin portion 20 of the tMn antiferromagnetic layer 16 is thin,
In the drawing, the dispersion of the current indicated by the arrow is reduced, and the current efficiently flows in the core width 23, that is, the area corresponding to the read width, so that a high output is obtained.

【0039】また、肉薄部20の直下で且つ不感部分2
4に隣接するCoFeピンド層15は、肉薄部20から
のピニング力が弱くなるので、磁気記録媒体からの磁界
によってNiFeフリー層12とほぼ同一の動きを始め
るため、この部分は磁気抵抗効果が殆ど現れない微変化
部分25となり、それによって、実効的なコア幅が拡が
ることを抑制することができる。
The dead portion 2 directly below the thin portion 20
In the CoFe pinned layer 15 adjacent to No. 4, the pinning force from the thin portion 20 is weakened, so that the magnetic field from the magnetic recording medium starts to move almost the same as the NiFe free layer 12. The small change portion 25 does not appear, thereby suppressing the effective core width from expanding.

【0040】次に、図4及び図5を参照して、本発明の
第2乃至第5の実施の形態のオーバーレイド型磁気抵抗
効果素子を簡単に説明するが、この第2乃至第5の実施
の形態においては、基本的製造工程は上記の第1の実施
の形態と全く同様であるので、同様である部分の説明は
省略する。まず、図4(a)を参照して、本発明の第2
の実施の形態を説明する。
Next, with reference to FIGS. 4 and 5, the overlay type magnetoresistive element according to the second to fifth embodiments of the present invention will be briefly described. In the embodiment, the basic manufacturing steps are exactly the same as those in the first embodiment, and the description of the same parts will be omitted. First, referring to FIG.
An embodiment will be described.

【0041】図4(a)参照 図4(a)は、本発明の第2の実施の形態のオーバーレ
イド型磁気抵抗効果素子の概略的断面図であり、上記の
第1の実施の形態との相違は、上述の図3(d)の工程
において、PdPtMn反強磁性層16の露出部を完全
に除去して肉薄部をなくしたものである。
FIG. 4A is a schematic sectional view of an overlay type magnetoresistive element according to a second embodiment of the present invention. The difference is that the exposed portion of the PdPtMn antiferromagnetic layer 16 is completely removed in the step of FIG.

【0042】この第2の実施の形態においては、Al端
子膜22とCoFeピンド層15とが直接電気的に接触
するので、図において矢印で示す電流の分散がより少な
くなり、コア幅23、即ち、読み取り幅に相当する領域
にさらに効率的に電流が流れるので、高い出力が得られ
る。
In the second embodiment, since the Al terminal film 22 and the CoFe pinned layer 15 are in direct electrical contact with each other, the distribution of the current indicated by the arrow in the figure becomes smaller, and the core width 23, ie, the core width 23, is reduced. Since the current flows more efficiently in the area corresponding to the reading width, a high output can be obtained.

【0043】また、PdPtMn反強磁性層16を除去
した領域で且つ不感部分24に隣接するCoFeピンド
層15は、PdPtMn反強磁性層16からのピニング
力が作用しないので、この部分は磁気抵抗効果が全く起
こらない無変化部分26となり、それによって、実効的
なコア幅が拡がることを抑制することができる。
Further, the pinning force from the PdPtMn antiferromagnetic layer 16 does not act on the CoFe pinned layer 15 in the region from which the PdPtMn antiferromagnetic layer 16 has been removed and is adjacent to the insensitive portion 24. No change occurs in the non-change portion 26, whereby the effective core width can be suppressed from being increased.

【0044】次に、図4(b)を参照して、本発明の第
3の実施の形態を説明する。 図4(b)参照 図4(b)は、本発明の第3の実施の形態のオーバーレ
イド型磁気抵抗効果素子の概略的断面図であり、上記の
第1の実施の形態との相違は、上述の図3(d)の工程
の後に、コア幅23の近傍の肉薄部20を選択的に除去
したものであり、例えば、図3(d)の工程の後に、レ
ジストパターン19を残存させた状態で新たなレジスト
を塗布し、レジストパターン19の両側の近傍のみが除
去されるように露光・現像し、この新たなレジストパタ
ーンをマスクとしてイオンミリングを施すことによって
肉薄部20の露出部を除去すれば良い。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of the overlay type magnetoresistive element according to the third embodiment of the present invention. The difference from the above-described first embodiment is as follows. 3D, the thin portion 20 near the core width 23 is selectively removed after the step of FIG. 3D. For example, the resist pattern 19 is left after the step of FIG. A new resist is applied in this state, exposed and developed so that only the vicinity of both sides of the resist pattern 19 is removed, and ion milling is performed using the new resist pattern as a mask to remove the exposed portion of the thin portion 20. You only have to remove it.

【0045】この第3の実施の形態においては、コア幅
23近傍においてAl端子膜22とCoFeピンド層1
5とが直接電気的に接触するので、図において矢印で示
す電流の分散がより少なくなり、読み取り幅に相当する
領域にさらに効率的に電流が流れるので、高い出力が得
られる。
In the third embodiment, the Al terminal film 22 and the CoFe pinned layer
5 makes direct electrical contact, the variance of the current indicated by the arrow in the figure becomes smaller, and the current flows more efficiently in the area corresponding to the read width, so that a high output is obtained.

【0046】また、肉薄部20の残存部、即ち、反強磁
性層27からのピニング力によってもCoFeピンド層
15はピニングされるので、PdPtMn反強磁性層1
6直下のCoFeピンド層15は確実にピニングされる
ことになる。なお、肉薄部20の除去部のCoFeピン
ド層15は、肉薄部20からのピニング力が作用する
が、その力はあまり強くないので、磁気記録媒体からの
磁界によってNiFeフリー層12とほぼ同一の動きを
始め、この部分は磁気抵抗効果が殆ど現れない微変化部
分25となり、それによって、実効的なコア幅が拡がる
ことを抑制することができる。
The CoFe pinned layer 15 is also pinned by the remaining portion of the thin portion 20, that is, the pinning force from the antiferromagnetic layer 27, so that the PdPtMn antiferromagnetic layer 1
The CoFe pinned layer 15 immediately below 6 is surely pinned. Although the pinning force from the thin portion 20 acts on the CoFe pinned layer 15 at the portion where the thin portion 20 is removed, the force is not so strong. When the movement starts, this portion becomes a small change portion 25 where the magnetoresistance effect hardly appears, thereby suppressing the effective core width from expanding.

【0047】次に、図4(c)を参照して、本発明の第
4の実施の形態を説明する。 図4(c)参照 図4(c)は、本発明の第4の実施の形態のオーバーレ
イド型磁気抵抗効果素子の概略的断面図であり、上記の
第1の実施の形態との相違は、上述の図3(d)の工程
において、PdPtMn反強磁性層16の露出部を完全
に除去するとともに、その下のCoFeピンド層15も
除去したものである。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4C is a schematic cross-sectional view of an overlay type magnetoresistive element according to a fourth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment described above is as follows. 3D, the exposed portion of the PdPtMn antiferromagnetic layer 16 is completely removed, and the CoFe pinned layer 15 thereunder is also removed.

【0048】この第4の実施の形態においては、Al端
子膜22とCu中間層14とが直接電気的に接触するの
で、図において矢印で示す電流の分散がより少なくな
り、読み取り幅に相当する領域にさらに効率的に電流が
流れるので、高い出力が得られる。
In the fourth embodiment, since the Al terminal film 22 and the Cu intermediate layer 14 are in direct electrical contact, the variance of the current indicated by the arrow in the figure becomes smaller, which corresponds to the reading width. Since the current flows more efficiently in the region, a high output is obtained.

【0049】また、CoFeピンド層15を除去した領
域においては、ピンド層が存在しないので磁気抵抗効果
が全く起こらない無変化部分26となり、それによっ
て、実効的なコア幅が拡がることを抑制することができ
る。
In the region where the CoFe pinned layer 15 has been removed, the pinned layer does not exist, so that there is no change in the portion 26 where no magnetoresistance effect occurs, thereby suppressing the effective core width from expanding. Can be.

【0050】次に、図5を参照して、本発明の第5の実
施の形態を説明する。 図5参照 図5は、本発明の第5の実施の形態のオーバーレイド型
磁気抵抗効果素子の概略的断面図であり、上記の第1の
実施の形態との相違は、スピンバルブ膜として所謂デュ
アルスピンバルブ膜を用いるとともに、上述の図3
(d)の工程において、PdPtMn反強磁性層16の
露出部を完全に除去したものである。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic sectional view of an overlay type magnetoresistive element according to a fifth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that a so-called spin valve film is used. While using a dual spin valve film, FIG.
In the step (d), the exposed portion of the PdPtMn antiferromagnetic layer 16 is completely removed.

【0051】即ち、上記の第2の実施の形態におけるス
ピンバルブ膜として所謂デュアルスピンバルブ膜を用い
たものであり、スピンバルブ膜を堆積させる際に、Ni
Feフリー層14を共有する形で上下対称に形成すれば
良く、例えば、下地層となる厚さが、例えば、50Åの
Ta膜(図示せず)を形成したのち、厚さが20〜30
0Å、例えば、250ÅのPdPtMn膜反強磁性層3
1、厚さが、例えば、25ÅのCoFeピンド層30、
厚さが、例えば、25ÅのCu中間層29、厚さが、例
えば、25ÅのCoFeフリー層28、厚さが、例え
ば、40ÅのNiFeフリー層12、厚さが、例えば、
25ÅのCoFeフリー層13、厚さが、例えば、25
ÅのCu中間層14、厚さが、例えば、25ÅのCoF
eピンド層15、厚さが20〜300Å、例えば、25
0ÅのPdPtMn膜反強磁性層16、及び、厚さが6
0ÅのTa保護膜(図示せず)を順次積層させれば良
い。
That is, a so-called dual spin-valve film is used as the spin-valve film in the above-described second embodiment.
The Fe-free layer 14 may be formed symmetrically up and down in a shared manner. For example, after forming a Ta film (not shown) having a thickness of 50 ° as an underlayer, the thickness may be 20 to 30 μm.
0 °, for example, 250 ° PdPtMn film antiferromagnetic layer 3
1, a CoFe pinned layer 30 having a thickness of, for example, 25 °,
The Cu intermediate layer 29 having a thickness of, for example, 25 °, the CoFe free layer 28 having a thickness of, for example, 25 °, the NiFe free layer 12 having a thickness of, for example, 40 °, and the thickness being, for example,
25 ° CoFe free layer 13 having a thickness of, for example, 25
CuCu intermediate layer 14 and a thickness of, for example, 25ÅCoF
e-pinned layer 15 having a thickness of 20 to 300 °, for example, 25
0 ° PdPtMn film antiferromagnetic layer 16 and thickness 6
A 0 ° Ta protection film (not shown) may be sequentially laminated.

【0052】この第5の実施の形態における、基本的な
作用効果は、上記の第2の実施の形態の場合と同様に、
Al端子膜22とCoFeピンド層15とが直接電気的
に接触するので電流の分散がより少なくなり、読み取り
幅に相当する領域にさらに効率的に電流が流れるので、
高い出力が得られる。
The basic operation and effect of the fifth embodiment are similar to those of the second embodiment.
Since the Al terminal film 22 and the CoFe pinned layer 15 are in direct electrical contact with each other, current dispersion is reduced, and current flows more efficiently in a region corresponding to the read width.
High output is obtained.

【0053】以上、本発明の各実施の形態を説明してき
たが、本発明は各実施の形態に記載した構成に限られる
ものではなく、各種の変更が可能である。例えば、デュ
アルスピンバルブ膜を用いた磁気抵抗効果素子について
は、図5に示す1例しか示していないが、上記の第1の
実施の形態に対応するようにPdPtMn反強磁性層1
6の周辺部を残して肉薄部としても良く、或いは、上記
の第3の実施の形態に対応するようにさらに肉薄部の一
部を選択的に除去しても良く、さらには、上記の第4の
実施の形態に対応するように、CoFeピンド層15の
周辺部を除去しても良いものである。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the configuration described in each embodiment, and various modifications are possible. For example, only one example shown in FIG. 5 is shown for a magnetoresistive effect element using a dual spin valve film, but the PdPtMn antiferromagnetic layer 1 corresponds to the above-described first embodiment.
6 may be left as a thin portion, or a portion of the thin portion may be selectively removed to correspond to the third embodiment. The peripheral portion of the CoFe pinned layer 15 may be removed to correspond to the fourth embodiment.

【0054】また、上記の第3の実施の形態において
は、肉薄部のみを選択的に除去しているが、除去部の下
のCoFeピンド層15も除去しても良いものであり、
さらには、この様にコア幅の両側に除去部を形成する際
には、PdPtMn反強磁性層16に肉薄部を形成する
ことなく、コア幅の両側のPdPtMn反強磁性層16
を除去しても良く、さらには、その下のCoFeピンド
層15を除去しても良いものである。
In the third embodiment, only the thin portion is selectively removed. However, the CoFe pinned layer 15 below the removed portion may be removed.
Further, when removing portions are formed on both sides of the core width in this manner, the PdPtMn antiferromagnetic layers 16 on both sides of the core width are formed without forming thin portions in the PdPtMn antiferromagnetic layer 16.
May be removed, and the underlying CoFe pinned layer 15 may be removed.

【0055】また、上記の第1の実施の形態において
は、PdPtMn反強磁性層16の周辺部の全体を肉薄
部20としているが、コア幅の両側の近傍のみを肉薄部
としても良いものであり、また、スピンバルブ膜がデュ
アルスピンバルブ膜の場合にもコア幅の両側の近傍のみ
を肉薄部としても良いものである。
In the first embodiment described above, the entire peripheral portion of the PdPtMn antiferromagnetic layer 16 is made the thin portion 20, but only the portions on both sides of the core width may be made thin. In addition, even when the spin valve film is a dual spin valve film, the thin portions may be formed only in the vicinity of both sides of the core width.

【0056】また、本発明の第1乃至第4の実施の形態
の説明においては、スピンバルブ膜として、NiFe/
CoFe/Cu/CoFe/PdPtMnからなるシン
グルスピンバルブ膜を用いているが、この様なシングル
スピンバルブ膜に限られるものではなく、例えば、Ni
Fe/Cu/NiFe/FeMn等の他の積層構造のシ
ングルスピンバルブ膜を用いても良いものである。
In the description of the first to fourth embodiments of the present invention, NiFe /
Although a single spin valve film made of CoFe / Cu / CoFe / PdPtMn is used, it is not limited to such a single spin valve film.
A single spin valve film having another laminated structure such as Fe / Cu / NiFe / FeMn may be used.

【0057】また、上記の各実施の形態の説明において
は、磁区制御膜として、高保磁力膜のCoCrPtを用
いているが、CoCrPtに限られるものではなく、C
oPt,CoCr等の他の高保磁力膜を用いても良く、
さらには、PdPtMn等の反強磁性体膜を用いても良
いものである。
In the description of each of the above embodiments, CoCrPt of a high coercive force film is used as the magnetic domain control film. However, the present invention is not limited to CoCrPt.
Other high coercivity films such as oPt and CoCr may be used,
Further, an antiferromagnetic film such as PdPtMn may be used.

【0058】また、上記の各実施の形態においては、N
iFe、CoFe、PdPtMn、及び、CoCrPt
として、夫々、Ni81Fe19、Co90Fe10、Pd31
17Mn52、及び、Co78Cr10Pt12を用いている
が、この様な組成比に限られるものではなく、必要とす
る磁気特性及び加工特性等に応じて適宜組成比を選択す
れば良いものである。
In each of the above embodiments, N
iFe, CoFe, PdPtMn, and CoCrPt
Ni 81 Fe 19 , Co 90 Fe 10 , Pd 31 P
Although t 17 Mn 52 and Co 78 Cr 10 Pt 12 are used, the composition ratio is not limited to such a composition ratio. If the composition ratio is appropriately selected according to the required magnetic characteristics and processing characteristics, etc. Good thing.

【0059】また、上記の本発明の各実施の形態の説明
においては、リード電極としてAl端子膜22を用いて
いるが、この様なAl膜に限られるものではなく、Au
膜を用いても良いし、或いは、単独のW膜やTa膜を用
いても良いものであり、さらには、例えば、10nmの
Ta膜、10nmのTiW膜、及び、80nmのTa膜
を順次堆積させることによって多層膜構造としても良い
ものである。
In the above description of each embodiment of the present invention, the Al terminal film 22 is used as the lead electrode. However, the present invention is not limited to such an Al film.
A film may be used, or a single W film or Ta film may be used. Further, for example, a 10 nm Ta film, a 10 nm TiW film, and an 80 nm Ta film are sequentially deposited. By doing so, a multilayer film structure may be obtained.

【0060】また、上記の本発明の各実施の形態の説明
においては、Al端子膜22のパターニング工程におい
てもイオンミリングを用いているが、イオンミリングの
代わりにRIE(反応性イオンエッチング)を用いても
良いものである。
In the above description of each embodiment of the present invention, ion milling is also used in the patterning step of the Al terminal film 22, but RIE (reactive ion etching) is used instead of ion milling. It is a good thing.

【0061】また、上記の本発明の各実施の形態の説明
においては、HDDに用いるリードヘッドを前提にして
いるので、基板としてAl2 3 −TiC基板を用いて
いるが、単に、磁気抵抗効果素子として形成する場合に
は、表面にSiO2 膜を形成したSi基板或いはガラス
基板等の基板を用いても良いものである。
In the above description of each embodiment of the present invention, since a read head used for an HDD is premised, an Al 2 O 3 —TiC substrate is used as a substrate. When formed as an effect element, a substrate such as a Si substrate or a glass substrate having a SiO 2 film formed on the surface may be used.

【0062】また、本発明の各実施の形態の説明におい
ては、単独のリードヘッドを前提に説明しているが、本
発明はこの様な単独のリードヘッドに限られるものでは
なく、誘導型の薄膜磁気ヘッドと積層した複合型薄膜磁
気ヘッドにも適用されるものである。
In the description of each embodiment of the present invention, a single read head has been described. However, the present invention is not limited to such a single read head, but is an inductive type. The present invention is also applied to a composite type thin film magnetic head laminated with a thin film magnetic head.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明によれば、リードヘッドを構成す
る磁気抵抗効果素子の本来の読み取り領域となる領域以
外の反強磁性層を薄くするか或いは少なくとも読み取り
領域の両側の反強磁性層を除去することによって電流分
布を制御することができ、それによって、オーバーレイ
ド構造で問題となるオーバーラップ部分の電流検出を最
小限にすることができるので、高記録密度化に伴うトラ
ック幅の減少に対応できるコア幅及び良好な感度を得る
ことができ、ひいては、高記録密度のHDD装置の普及
に寄与するところが大きい。
According to the present invention, the thickness of the antiferromagnetic layer other than the original read area of the magnetoresistive element constituting the read head is reduced, or at least the antiferromagnetic layers on both sides of the read area are reduced. The removal allows the current distribution to be controlled, thereby minimizing the current detection in the overlap portion, which is a problem in the overlay structure. A core width and a good sensitivity that can be obtained can be obtained, which greatly contributes to the spread of high-density HDD devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の原理的構成の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a basic configuration of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態の途中までの製造工
程の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a manufacturing process partway through the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態の図2以降の製造工
程の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a manufacturing process of the first embodiment of the present invention after FIG. 2;

【図4】本発明の第2乃至第4の実施の形態の磁気抵抗
効果素子の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a magnetoresistive element according to second to fourth embodiments of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施の形態の磁気抵抗効果素子
の断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a magnetoresistive element according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】従来の磁気抵抗効果素子の概略的断面図であ
る。
FIG. 6 is a schematic sectional view of a conventional magnetoresistance effect element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 フリー層 3 中間層 4 固定層 5 反強磁性層 6 磁気抵抗効果膜 7 磁区制御膜 8 肉厚部 9 肉薄部 10 端子膜 11 Al2 3 膜 12 NiFeフリー層 13 CoFeフリー層 14 Cu中間層 15 CoFeピンド層 16 PdPtMn反強磁性層 17 レジストパターン 18 CoCrPtハードバイアス膜 19 レジストパターン 20 肉薄部 21 レジストパターン 22 Al端子膜 23 コア幅 24 不感部分 25 微変化部分 26 無変化部分 27 反強磁性層 28 CoFeフリー層 29 Cu中間層 30 CoFeピンド層 31 PdPtMn反強磁性層 41 Al2 3 膜 42 NiFeフリー層 43 CoFeフリー層 44 Cu中間層 45 CoFeピンド層 46 PdPtMn反強磁性層 47 CoCrPtハードバイアス膜 48 Al端子膜 49 コア幅 50 不感部分 51 Al端子膜 52 コア幅1 substrate 2 free layer 3 intermediate layer 4 fixed layer 5 antiferromagnetic layer 6 magnetoresistive film 7 domain control film 8 thick portion 9 thin portions 10 terminal film 11 Al 2 O 3 film 12 NiFe free layer 13 CoFe free layer 14 Cu intermediate layer 15 CoFe pinned layer 16 PdPtMn antiferromagnetic layer 17 resist pattern 18 CoCrPt hard bias film 19 resist pattern 20 thin part 21 resist pattern 22 Al terminal film 23 core width 24 dead part 25 slight change part 26 no change part 27 anti Ferromagnetic layer 28 CoFe free layer 29 Cu intermediate layer 30 CoFe pinned layer 31 PdPtMn antiferromagnetic layer 41 Al 2 O 3 film 42 NiFe free layer 43 CoFe free layer 44 Cu intermediate layer 45 CoFe pinned layer 46 PdPtMn antiferromagnetic layer 47 CoCrPt hard via Film 48 Al terminal film 49 core width 50 dead part 51 Al terminal film 52 core width

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気抵抗効果膜の両端に磁区制御膜を設
け、前記磁気抵抗効果膜及び磁区制御膜の上部に磁気抵
抗効果膜に電流を流すための一対の端子膜を設けたオー
バーレイド型磁気抵抗効果素子において、前記磁気抵抗
効果膜を構成する反強磁性層の前記端子部の下部となる
部分の厚さが、前記端子膜が形成されていない部分の厚
さよりも薄いことを特徴とするオーバーレイド型磁気抵
抗効果素子。
An overlay type wherein a magnetic domain control film is provided at both ends of a magnetoresistive film, and a pair of terminal films for supplying a current to the magnetoresistive film are provided above the magnetoresistive film and the magnetic domain control film. In the magnetoresistive element, a thickness of a portion of the antiferromagnetic layer constituting the magnetoresistive effect film which is below the terminal portion is smaller than a thickness of a portion where the terminal film is not formed. Overlay type magnetoresistive element.
【請求項2】 磁気抵抗効果膜の両端に磁区制御膜を設
け、前記磁気抵抗効果膜及び磁区制御膜の上部に磁気抵
抗効果膜に電流を流すための一対の端子膜を設けたオー
バーレイド型磁気抵抗効果素子において、前記磁気抵抗
効果膜を構成する反強磁性層の前記端子膜の端部直下と
なる一部分の厚さが、前記端子膜が形成されていない部
分の厚さよりも薄いことを特徴とするオーバーレイド型
磁気抵抗効果素子。
2. An overlaid type in which a magnetic domain control film is provided at both ends of a magnetoresistive film, and a pair of terminal films for supplying a current to the magnetoresistive film are provided above the magnetoresistive film and the magnetic domain control film. In the magnetoresistive element, the thickness of a portion of the antiferromagnetic layer that forms the magnetoresistive effect film immediately below an end of the terminal film is smaller than the thickness of a portion where the terminal film is not formed. Characteristic overlay type magnetoresistive element.
【請求項3】 磁気抵抗効果膜の両端に磁区制御膜を設
け、前記磁気抵抗効果膜及び磁区制御膜の上部に磁気抵
抗効果膜に電流を流すための一対の端子膜を設けたオー
バーレイド型磁気抵抗効果素子において、前記磁気抵抗
効果膜を構成する反強磁性層の前記端子部の下部となる
部分を除去したことを特徴とするオーバーレイド型磁気
抵抗効果素子。
3. An overlay type wherein a magnetic domain control film is provided at both ends of the magnetoresistive film, and a pair of terminal films for supplying a current to the magnetoresistive film are provided above the magnetoresistive film and the magnetic domain control film. An overlay type magnetoresistive element, wherein a portion of the antiferromagnetic layer constituting the magnetoresistive film, which is below the terminal portion, is removed.
【請求項4】 磁気抵抗効果膜の両端に磁区制御膜を設
け、前記磁気抵抗効果膜及び磁区制御膜の上部に磁気抵
抗効果膜に電流を流すための一対の端子膜を設けたオー
バーレイド型磁気抵抗効果素子において、前記磁気抵抗
効果膜を構成する反強磁性層の前記端子膜の端部直下と
なる一部分を除去したことを特徴とするオーバーレイド
型磁気抵抗効果素子。
4. An overlay type in which a magnetic domain control film is provided at both ends of a magnetoresistive effect film, and a pair of terminal films for supplying current to the magnetoresistive effect film are provided above the magnetoresistive effect film and the magnetic domain control film. An overlaid type magnetoresistive element, wherein a part of an antiferromagnetic layer constituting the magnetoresistive film, which is immediately below an end of the terminal film, is removed.
【請求項5】 磁気抵抗効果膜の両端に磁区制御膜を設
け、前記磁気抵抗効果膜及び磁区制御膜の上部に磁気抵
抗効果膜に電流を流すための一対の端子膜を設けたオー
バーレイド型磁気抵抗効果素子において、前記磁気抵抗
効果膜を構成する反強磁性層及び固定層の前記端子部の
下部となる部分を除去したことを特徴とするオーバーレ
イド型磁気抵抗効果素子。
5. An overlay type in which a magnetic domain control film is provided at both ends of a magnetoresistive effect film, and a pair of terminal films for supplying a current to the magnetoresistive effect film are provided above the magnetoresistive effect film and the magnetic domain control film. An overlay type magnetoresistive element, wherein a portion of the antiferromagnetic layer and the fixed layer constituting the magnetoresistive film, which is below the terminal portion, is removed.
【請求項6】 磁気抵抗効果膜の両端に磁区制御膜を設
け、前記磁気抵抗効果膜及び磁区制御膜の上部に磁気抵
抗効果膜に電流を流すための一対の端子膜を設けたオー
バーレイド型磁気抵抗効果素子において、前記磁気抵抗
効果膜を構成する反強磁性層及び固定層の前記端子膜の
端部直下となる一部分を除去したことを特徴とするオー
バーレイド型磁気抵抗効果素子。
6. An overlay type in which a magnetic domain control film is provided at both ends of a magnetoresistive film, and a pair of terminal films for supplying a current to the magnetoresistive film are provided above the magnetoresistive film and the magnetic domain control film. An overlaid type magnetoresistive element, wherein a part of the antiferromagnetic layer and the fixed layer constituting the magnetoresistive film, which are directly below an end of the terminal film, are removed.
【請求項7】 上記磁気抵抗効果膜が、シングルスピン
バルブ膜、或いは、磁化の固定されていない磁性層を共
有するデュアルスピンバルブ膜のいずれかであることを
特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のオー
バーレイド型磁気抵抗効果素子。
7. The method according to claim 1, wherein the magnetoresistive effect film is one of a single spin valve film and a dual spin valve film sharing a magnetic layer whose magnetization is not fixed. The overlay type magnetoresistive element according to any one of the preceding claims.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6744607B2 (en) 2002-03-21 2004-06-01 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Exchange biased self-pinned spin valve sensor with recessed overlaid leads
US6751070B2 (en) * 2001-11-01 2004-06-15 Tdk Corporation Thin film magnetic head and method for fabricating the same
US6961223B2 (en) * 2000-10-27 2005-11-01 Alps Electric Co., Ltd. Spin-valve thin-film magnetic element without sensing current shunt and thin-film magnetic head including the same
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US7107667B2 (en) 2001-11-01 2006-09-19 Tdk Corporation Method for fabricating thin film magnetic head

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