JP2000311317A - スピンバルブ磁気抵抗センサ及びその製造方法、薄膜磁気ヘッド - Google Patents
スピンバルブ磁気抵抗センサ及びその製造方法、薄膜磁気ヘッドInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スピンバルブＭＲセンサにおいて、ピン磁性
層からフリー磁性層への静磁結合磁場の影響を軽減さ
せ、フリー磁性層に作用する静的磁場全体をできる限り
ゼロにバランスさせることにより、フリー磁性層の磁化
の向きを理想的なトラック幅方向との直交方向に制御
し、センサの再生出力波形の対称性を高める。 【解決手段】 基板１上に反強磁性層８、ピン磁性層
９、非磁性導電層１０及びフリー磁性層１１を積層して
ＭＲ膜５を形成し、これを所定のトラック幅及び深さに
エッチングした後、記録媒体対向面１３と反対側の後端
部を後方から垂直方向に関して或る角度でイオンミリン
グすることにより、フリー磁性層、非磁性導電層及びピ
ン磁性層を部分的にエッチングし、水平面に対して１５
°〜６０°の角度範囲で傾斜させる。フリー磁性層の後
端がピン磁性層及び非磁性導電層の後端より前方に位置
するので、ピン磁性層からフリー磁性層への静磁結合磁
場の磁路が長くなり、その影響が低減される。
層からフリー磁性層への静磁結合磁場の影響を軽減さ
せ、フリー磁性層に作用する静的磁場全体をできる限り
ゼロにバランスさせることにより、フリー磁性層の磁化
の向きを理想的なトラック幅方向との直交方向に制御
し、センサの再生出力波形の対称性を高める。 【解決手段】 基板１上に反強磁性層８、ピン磁性層
９、非磁性導電層１０及びフリー磁性層１１を積層して
ＭＲ膜５を形成し、これを所定のトラック幅及び深さに
エッチングした後、記録媒体対向面１３と反対側の後端
部を後方から垂直方向に関して或る角度でイオンミリン
グすることにより、フリー磁性層、非磁性導電層及びピ
ン磁性層を部分的にエッチングし、水平面に対して１５
°〜６０°の角度範囲で傾斜させる。フリー磁性層の後
端がピン磁性層及び非磁性導電層の後端より前方に位置
するので、ピン磁性層からフリー磁性層への静磁結合磁
場の磁路が長くなり、その影響が低減される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に自由側
（フリー）磁性層、非磁性導電層、固定側（ピン）磁性
層及び反強磁性層を積層しかつ該ピン磁性層を反強磁性
層により磁化固定したスピンバルブ型の磁気抵抗膜から
なる磁気抵抗センサ、及びその製造方法に関する。更に
本発明は、そのようなスピンバルブ磁気抵抗センサを読
取り素子として備えた薄膜磁気ヘッドに関する。
（フリー）磁性層、非磁性導電層、固定側（ピン）磁性
層及び反強磁性層を積層しかつ該ピン磁性層を反強磁性
層により磁化固定したスピンバルブ型の磁気抵抗膜から
なる磁気抵抗センサ、及びその製造方法に関する。更に
本発明は、そのようなスピンバルブ磁気抵抗センサを読
取り素子として備えた薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、再生用磁気ヘッドにおいて磁
界感度を高めるために、巨大磁気抵抗効果を示すスピン
バルブ膜構造の磁気抵抗（ＭＲ）センサが開発されてい
る。―般にスピンバルブＭＲ膜は、基板上に非磁性層を
挟んで対向する２つの磁性層を積層したサンドイッチ構
造からなる。固定側（ピン）磁性層は、その磁化が隣接
する反強磁性層との交換結合磁界により信号磁界と平行
に固定されるのに対し、自由側（フリー）磁性層の磁化
は、一般に永久磁石の磁界を利用したハードバイアス法
により単磁区化され、外部磁界により自由に回転する。
界感度を高めるために、巨大磁気抵抗効果を示すスピン
バルブ膜構造の磁気抵抗（ＭＲ）センサが開発されてい
る。―般にスピンバルブＭＲ膜は、基板上に非磁性層を
挟んで対向する２つの磁性層を積層したサンドイッチ構
造からなる。固定側（ピン）磁性層は、その磁化が隣接
する反強磁性層との交換結合磁界により信号磁界と平行
に固定されるのに対し、自由側（フリー）磁性層の磁化
は、一般に永久磁石の磁界を利用したハードバイアス法
により単磁区化され、外部磁界により自由に回転する。
【０００３】フリー磁性層の磁化が磁気記録媒体などか
らの外部磁場により回転すると、両磁性層間に生じた磁
化方向の角度差によりＭＲ膜の電気抵抗が変化すること
によって、磁気記録媒体に記録された信号が検出され
る。スピンバルブ膜は、ピン磁性層の磁化方向とフリー
磁性層の磁化方向とが直交した状態で使用するのが、よ
り広いダイナミックレンジで良好な線形応答性が得られ
ることから、理想的である。
らの外部磁場により回転すると、両磁性層間に生じた磁
化方向の角度差によりＭＲ膜の電気抵抗が変化すること
によって、磁気記録媒体に記録された信号が検出され
る。スピンバルブ膜は、ピン磁性層の磁化方向とフリー
磁性層の磁化方向とが直交した状態で使用するのが、よ
り広いダイナミックレンジで良好な線形応答性が得られ
ることから、理想的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、フリー磁性層の磁化の向きは、静的磁場の作用でト
ラック幅方向と直交していない。フリー磁性層に作用す
る静的磁場には、ピン磁性層からの静磁結合磁場、非磁
性層を介してピン磁性層からの交換結合磁場、及びバイ
アス電流による磁場の３つがある。これら３つの静的磁
場は、特にピン磁性層からの静磁結合磁場が他の２つの
静的磁場の和よりも大きいため、ゼロにバランスさせる
ことが困難である。
は、フリー磁性層の磁化の向きは、静的磁場の作用でト
ラック幅方向と直交していない。フリー磁性層に作用す
る静的磁場には、ピン磁性層からの静磁結合磁場、非磁
性層を介してピン磁性層からの交換結合磁場、及びバイ
アス電流による磁場の３つがある。これら３つの静的磁
場は、特にピン磁性層からの静磁結合磁場が他の２つの
静的磁場の和よりも大きいため、ゼロにバランスさせる
ことが困難である。
【０００５】フリー磁性層の磁化がトラック幅方向と直
交する向きからずれていると、センサの再生波形に非対
称性が生じる。この非対称性は、センサの磁気応答性を
低下させ、磁気安定性を損なう虞がある。通常、再生波
形の非対称性（歪率）は、センサの磁気性能に実質的な
影響を与えないように、例えば約±１５％の許容範囲に
制限される。しかし、磁気記録の高密度化、高速化をよ
り一層向上させるためには、再生出力波形の非対称性を
改善する必要がある。
交する向きからずれていると、センサの再生波形に非対
称性が生じる。この非対称性は、センサの磁気応答性を
低下させ、磁気安定性を損なう虞がある。通常、再生波
形の非対称性（歪率）は、センサの磁気性能に実質的な
影響を与えないように、例えば約±１５％の許容範囲に
制限される。しかし、磁気記録の高密度化、高速化をよ
り一層向上させるためには、再生出力波形の非対称性を
改善する必要がある。
【０００６】他方、センサの再生出力即ち磁気応答性を
向上させるためには、フリー磁性層の膜厚を薄くすれば
よい。これに対し、磁化方向が固定されるピン磁性層
は、膜の磁場安定性を維持するという観点から、その膜
厚をあまり薄くできない。従って、フリー磁性層の膜厚
を薄くするためには、ピン磁性層からの静的磁場の影響
を少なくする必要があり、さもなければ、スピンバルブ
膜の磁場安定性が欠如し、センサの再生出力波形に歪み
が生じて読取り能力が低下し、信頼性を低下させること
になる。
向上させるためには、フリー磁性層の膜厚を薄くすれば
よい。これに対し、磁化方向が固定されるピン磁性層
は、膜の磁場安定性を維持するという観点から、その膜
厚をあまり薄くできない。従って、フリー磁性層の膜厚
を薄くするためには、ピン磁性層からの静的磁場の影響
を少なくする必要があり、さもなければ、スピンバルブ
膜の磁場安定性が欠如し、センサの再生出力波形に歪み
が生じて読取り能力が低下し、信頼性を低下させること
になる。
【０００７】そこで、本発明は、上述した従来の問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、スピンバル
ブ膜構造のＭＲセンサにおいて、ピン磁性層からフリー
磁性層への静磁結合磁場の影響を軽減させ、それによっ
てフリー磁性層に作用する静的磁場全体をゼロにバラン
スさせ又はできる限り減少させることにより、フリー磁
性層の磁化の向きを理想的なトラック幅方向との直交方
向に制御し、センサの再生出力波形の対称性を高めて、
線形応答性を向上させかつ磁気安定性を確保することに
ある。
に鑑みてなされたものであり、その目的は、スピンバル
ブ膜構造のＭＲセンサにおいて、ピン磁性層からフリー
磁性層への静磁結合磁場の影響を軽減させ、それによっ
てフリー磁性層に作用する静的磁場全体をゼロにバラン
スさせ又はできる限り減少させることにより、フリー磁
性層の磁化の向きを理想的なトラック幅方向との直交方
向に制御し、センサの再生出力波形の対称性を高めて、
線形応答性を向上させかつ磁気安定性を確保することに
ある。
【０００８】本発明の別の目的は、かかるスピンバルブ
磁気抵抗センサを、従来の製造工程をそのまま利用して
容易に製造することができる方法を提供することにあ
る。
磁気抵抗センサを、従来の製造工程をそのまま利用して
容易に製造することができる方法を提供することにあ
る。
【０００９】更に、本発明の目的は、かかるスピンバル
ブ磁気抵抗センサを備えることにより、より高記録密度
化・高速化を達成可能な高性能の薄膜磁気ヘッドを提供
することにある。
ブ磁気抵抗センサを備えることにより、より高記録密度
化・高速化を達成可能な高性能の薄膜磁気ヘッドを提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するためのものであり、基板上に積層した自由側
磁性層と、固定側磁性層と、これら両磁性層間に挟まれ
た非磁性層と、固定側磁性層に隣接する反強磁性層とか
らなる磁気抵抗膜を備え、自由側磁性層の記録媒体対向
面と反対側の後端が、固定側磁性層及び非磁性層の後端
より前方に位置することを特徴とするスピンバルブ磁気
抵抗センサが提供される。
を達成するためのものであり、基板上に積層した自由側
磁性層と、固定側磁性層と、これら両磁性層間に挟まれ
た非磁性層と、固定側磁性層に隣接する反強磁性層とか
らなる磁気抵抗膜を備え、自由側磁性層の記録媒体対向
面と反対側の後端が、固定側磁性層及び非磁性層の後端
より前方に位置することを特徴とするスピンバルブ磁気
抵抗センサが提供される。
【００１１】これにより、磁気抵抗膜の後端において磁
路が長くなるので、固定側磁性層から自由側磁性層への
静磁結合磁場の影響を低減させることができ、それによ
り自由側磁性層に作用する静的磁場全体をバランスさせ
てゼロに近付けることができ、再生出力波形の対称性
（アシンメトリ）が向上する。従って、自由側磁性層の
膜厚を薄くしても、再生出力波形をその歪が改善される
ように制御できるので、再生出力の向上を図ることがで
きる。
路が長くなるので、固定側磁性層から自由側磁性層への
静磁結合磁場の影響を低減させることができ、それによ
り自由側磁性層に作用する静的磁場全体をバランスさせ
てゼロに近付けることができ、再生出力波形の対称性
（アシンメトリ）が向上する。従って、自由側磁性層の
膜厚を薄くしても、再生出力波形をその歪が改善される
ように制御できるので、再生出力の向上を図ることがで
きる。
【００１２】或る実施例では、反強磁性層が基板側に配
置されるスピンバルブ構造の磁気抵抗膜において、その
記録媒体対向面と反対側の後端部が、水平面に対して或
る角度で傾斜するように形成される。この磁気抵抗膜後
端部の傾斜角度は、水平面に対して６０°以下、特に１
５°〜６０°の範囲にあると好都合である。
置されるスピンバルブ構造の磁気抵抗膜において、その
記録媒体対向面と反対側の後端部が、水平面に対して或
る角度で傾斜するように形成される。この磁気抵抗膜後
端部の傾斜角度は、水平面に対して６０°以下、特に１
５°〜６０°の範囲にあると好都合である。
【００１３】このような磁気抵抗膜を有するスピンバル
ブ磁気抵抗センサは、基板上に反強磁性層、固定側磁性
層、非磁性導電層及び自由側磁性層を積層して磁気抵抗
膜を形成し、該磁気抵抗膜を所定のトラック幅及び深さ
にエッチングした後に、その記録媒体対向面と反対側の
後端部を、後方から水平面に関して或る角度でイオンミ
リングして、自由側磁性層の後端が固定側磁性層及び非
磁性層の後端より前方に位置するように傾斜させること
により、従来の製造工程に僅か１工程を追加するだけ
で、簡単に製造することができる。
ブ磁気抵抗センサは、基板上に反強磁性層、固定側磁性
層、非磁性導電層及び自由側磁性層を積層して磁気抵抗
膜を形成し、該磁気抵抗膜を所定のトラック幅及び深さ
にエッチングした後に、その記録媒体対向面と反対側の
後端部を、後方から水平面に関して或る角度でイオンミ
リングして、自由側磁性層の後端が固定側磁性層及び非
磁性層の後端より前方に位置するように傾斜させること
により、従来の製造工程に僅か１工程を追加するだけ
で、簡単に製造することができる。
【００１４】本発明の別の側面によれば、このようなス
ピンバルブ磁気抵抗センサを備えることにより、再生性
能の線形応答性に優れ、高記録密度化・高速化の可能な
薄膜磁気ヘッドが提供される。
ピンバルブ磁気抵抗センサを備えることにより、再生性
能の線形応答性に優れ、高記録密度化・高速化の可能な
薄膜磁気ヘッドが提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用したスピン
バルブＭＲセンサの好適な実施例の構造を示している。
このスピンバルブＭＲセンサは、ガラスやシリコン、Ａ
ｌ2Ｏ3・ＴｉＣなどのセラミック材料からなる基板１上
に、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）からなる下地層２、ＮｉＦｅ
を主成分とするめっき膜やスパッタ膜又はセンダスト等
の鉄軽合金膜等の軟磁性特性に優れた下部シールド層
３、及びアルミナからなる下部絶縁層４を設け、その上
にＭＲ膜５が形成されている。図示していないが、ＭＲ
膜５のトラック幅方向両側には、磁区制御層として永久
磁石からなるハードバイアス層、及びその上にセンス電
流の電極としてリード層が設けられている。
バルブＭＲセンサの好適な実施例の構造を示している。
このスピンバルブＭＲセンサは、ガラスやシリコン、Ａ
ｌ2Ｏ3・ＴｉＣなどのセラミック材料からなる基板１上
に、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）からなる下地層２、ＮｉＦｅ
を主成分とするめっき膜やスパッタ膜又はセンダスト等
の鉄軽合金膜等の軟磁性特性に優れた下部シールド層
３、及びアルミナからなる下部絶縁層４を設け、その上
にＭＲ膜５が形成されている。図示していないが、ＭＲ
膜５のトラック幅方向両側には、磁区制御層として永久
磁石からなるハードバイアス層、及びその上にセンス電
流の電極としてリード層が設けられている。
【００１６】ＭＲ膜５の上には、アルミナからなる上部
絶縁層６と、下部シールド層３と同様にＮｉＦｅ系等の
軟磁気特性に優れためっき膜又はスパッタ合金膜からな
る上部シールド層７とが積層されている。更にその上に
は、上部シールド層７を下部磁性膜とするインダクティ
ブヘッドが書込み素子として形成され、読出し素子とし
ての前記スピンバルブＭＲセンサと一体化されて複合型
薄膜磁気ヘッドを構成している。
絶縁層６と、下部シールド層３と同様にＮｉＦｅ系等の
軟磁気特性に優れためっき膜又はスパッタ合金膜からな
る上部シールド層７とが積層されている。更にその上に
は、上部シールド層７を下部磁性膜とするインダクティ
ブヘッドが書込み素子として形成され、読出し素子とし
ての前記スピンバルブＭＲセンサと一体化されて複合型
薄膜磁気ヘッドを構成している。
【００１７】本実施例のＭＲ膜５は、下部絶縁層４の上
に例えばＰｔＭｎ系合金からなる反強磁性層８、Ｃｏ系
やＣｏＦｅ系の軟磁性膜からなるピン磁性層９、Ｃｕや
Ａｇの非磁性導電層１０、及びＮｉＦｅ膜とＣｏＦｅ膜
との２層構造からなるフリー磁性層１１を順に積層した
所謂ボトムスピンバルブ構造である。下部絶縁層４と反
強磁性層８との間に、図示しない例えばタンタル（Ｔ
ａ）膜やそれとニッケル−鉄−クロム（ＮｉＦｅＣｒ）
膜との２層構造からなる下地層を設けると、その上に積
層するＭＲ膜５の各層の（１１１）配向性を高めること
ができ、磁気変換特性の向上に有利である。
に例えばＰｔＭｎ系合金からなる反強磁性層８、Ｃｏ系
やＣｏＦｅ系の軟磁性膜からなるピン磁性層９、Ｃｕや
Ａｇの非磁性導電層１０、及びＮｉＦｅ膜とＣｏＦｅ膜
との２層構造からなるフリー磁性層１１を順に積層した
所謂ボトムスピンバルブ構造である。下部絶縁層４と反
強磁性層８との間に、図示しない例えばタンタル（Ｔ
ａ）膜やそれとニッケル−鉄−クロム（ＮｉＦｅＣｒ）
膜との２層構造からなる下地層を設けると、その上に積
層するＭＲ膜５の各層の（１１１）配向性を高めること
ができ、磁気変換特性の向上に有利である。
【００１８】従来のスピンバルブＭＲ膜は、図１におい
て想像線１２で示すように、その記録媒体対向面１３と
は反対側の後端部が水平面に関して略直角である。これ
に対して、本実施例のＭＲ膜５は、ピン磁性層９、非磁
性導電層１０及びフリー磁性層１１を含む記録媒体対向
面１３と反対側の後端部が、水平面に関して或る角度θ
で傾斜している。このため、フリー磁性層１１の後端が
ピン磁性層９の後端より前方に位置し、ＭＲ膜５の前記
後端部において、ピン磁性層９からフリー磁性層１１に
作用する静磁結合磁場の磁路１４が、従来の磁路１５よ
り大幅に長くなる。
て想像線１２で示すように、その記録媒体対向面１３と
は反対側の後端部が水平面に関して略直角である。これ
に対して、本実施例のＭＲ膜５は、ピン磁性層９、非磁
性導電層１０及びフリー磁性層１１を含む記録媒体対向
面１３と反対側の後端部が、水平面に関して或る角度θ
で傾斜している。このため、フリー磁性層１１の後端が
ピン磁性層９の後端より前方に位置し、ＭＲ膜５の前記
後端部において、ピン磁性層９からフリー磁性層１１に
作用する静磁結合磁場の磁路１４が、従来の磁路１５よ
り大幅に長くなる。
【００１９】次に、図２を用いて図１に示すスピンバル
ブＭＲセンサを製造する工程を説明する。先ず、図２Ａ
に示すように、従来の製造工程に従って前記基板の下部
絶縁層４上に所定の材料をそれぞれ所定の膜厚にスパッ
タリングすることにより、ＭＲ膜５を構成する反強磁性
層８、ピン磁性層９、非磁性導電層１０及びフリー磁性
層１１を積層する。この上にフォトリソグラフィ技術を
用いてマスク１６を形成し、露出する前記各膜層をイオ
ンミリングで除去することにより、図２Ｂに示すよう
に、ＭＲ膜５を所定のトラック幅及び記録媒体対向面１
３に関して所定の深さｄに画定する。
ブＭＲセンサを製造する工程を説明する。先ず、図２Ａ
に示すように、従来の製造工程に従って前記基板の下部
絶縁層４上に所定の材料をそれぞれ所定の膜厚にスパッ
タリングすることにより、ＭＲ膜５を構成する反強磁性
層８、ピン磁性層９、非磁性導電層１０及びフリー磁性
層１１を積層する。この上にフォトリソグラフィ技術を
用いてマスク１６を形成し、露出する前記各膜層をイオ
ンミリングで除去することにより、図２Ｂに示すよう
に、ＭＲ膜５を所定のトラック幅及び記録媒体対向面１
３に関して所定の深さｄに画定する。
【００２０】次にＭＲ膜５の前記後端部を、後方から垂
直方向に関して角度θでイオンミリングしてピン磁性層
９、非磁性導電層１０及びフリー磁性層１１をエッチン
グ処理することにより、水平面に関して概ね角度θをな
す傾斜面を形成する（図２Ｃ）。この傾斜面により、フ
リー磁性層１１の後端はピン磁性層９の後端より前方に
位置する。本実施例では、この傾斜角度θを４５°に設
定したが、後述するように１５°〜６０°の範囲内に設
定すると好都合である。この上に、従来と同様にアルミ
ナ上部絶縁層６、上部シールド層７及び保護層１２を成
膜して、図１の積層構造が得られる。
直方向に関して角度θでイオンミリングしてピン磁性層
９、非磁性導電層１０及びフリー磁性層１１をエッチン
グ処理することにより、水平面に関して概ね角度θをな
す傾斜面を形成する（図２Ｃ）。この傾斜面により、フ
リー磁性層１１の後端はピン磁性層９の後端より前方に
位置する。本実施例では、この傾斜角度θを４５°に設
定したが、後述するように１５°〜６０°の範囲内に設
定すると好都合である。この上に、従来と同様にアルミ
ナ上部絶縁層６、上部シールド層７及び保護層１２を成
膜して、図１の積層構造が得られる。
【００２１】このようにして形成した本発明のスピンバ
ルブＭＲ膜５において、前記傾斜角度θを変化させ、そ
れによる磁路長の変化とセンサの再生出力の対称性との
関係を測定し、その結果を図３に示す。この実験におけ
るバイアス電流は５ｍＡ、ピン磁性層９からフリー磁性
層１１への静磁結合磁場は１３Ｏｅ(エルステッド)であ
った。図３に示すように、傾斜角度θを従来構造の９０
°から小さくするに連れて、再生波形の非対称性が−８
％から徐々にゼロに近付くように変化し、特にθ＝１５
°〜６０°の範囲において良好な状態となるが、それ以
上小さくなると逆に劣化することが分かる。
ルブＭＲ膜５において、前記傾斜角度θを変化させ、そ
れによる磁路長の変化とセンサの再生出力の対称性との
関係を測定し、その結果を図３に示す。この実験におけ
るバイアス電流は５ｍＡ、ピン磁性層９からフリー磁性
層１１への静磁結合磁場は１３Ｏｅ(エルステッド)であ
った。図３に示すように、傾斜角度θを従来構造の９０
°から小さくするに連れて、再生波形の非対称性が−８
％から徐々にゼロに近付くように変化し、特にθ＝１５
°〜６０°の範囲において良好な状態となるが、それ以
上小さくなると逆に劣化することが分かる。
【００２２】図４は、本発明によるスピンバルブＭＲセ
ンサの変形例の構造を示している。この変形例では、Ｍ
Ｒ膜５の後端部が、フリー磁性層１１の後端が非磁性導
電層１０及びピン磁性層９の後端より前方に位置する階
段状に形成されている。このような構造は、従来の製造
工程を用いて例えば図２Ｂに示すような所定のトラック
幅及び深さを有するＭＲ膜を形成した後、フリー磁性層
１１の上にその後端位置１１’を画定するマスクを形成
し、垂直にイオンミリングしてフリー磁性層の露出部分
を、その下側の非磁性導電層の表面が露出するまで完全
にエッチングすることにより容易に得られる。
ンサの変形例の構造を示している。この変形例では、Ｍ
Ｒ膜５の後端部が、フリー磁性層１１の後端が非磁性導
電層１０及びピン磁性層９の後端より前方に位置する階
段状に形成されている。このような構造は、従来の製造
工程を用いて例えば図２Ｂに示すような所定のトラック
幅及び深さを有するＭＲ膜を形成した後、フリー磁性層
１１の上にその後端位置１１’を画定するマスクを形成
し、垂直にイオンミリングしてフリー磁性層の露出部分
を、その下側の非磁性導電層の表面が露出するまで完全
にエッチングすることにより容易に得られる。
【００２３】更に別の変形例では、露出した非磁性導電
層の上にその後端位置１０’を画定するマスクを形成
し、同様に垂直にイオンミリングしてピン磁性層９の表
面が露出するまで完全にエッチングすることにより、非
磁性導電層後端１０’をピン磁性層９の後端より前方に
かつフリー磁性層の後端より後方に位置するような階段
状に形成することができる。いずれの場合にも、ＭＲ膜
５の後端部において、図１の実施例と同様にピン磁性層
９からフリー磁性層１１に作用する静磁結合磁場の磁路
１４を従来より大幅に長くすることができる。
層の上にその後端位置１０’を画定するマスクを形成
し、同様に垂直にイオンミリングしてピン磁性層９の表
面が露出するまで完全にエッチングすることにより、非
磁性導電層後端１０’をピン磁性層９の後端より前方に
かつフリー磁性層の後端より後方に位置するような階段
状に形成することができる。いずれの場合にも、ＭＲ膜
５の後端部において、図１の実施例と同様にピン磁性層
９からフリー磁性層１１に作用する静磁結合磁場の磁路
１４を従来より大幅に長くすることができる。
【００２４】また、本発明は、図１のスピンバルブＭＲ
センサにおいて反強磁性層を基板とは反対側に、かつフ
リー磁性層を基板側に配置して各膜層を逆の順に積層し
た所謂トップスピンバルブ構造についても同様に適用す
ることができる。この実施例では、先ず基板上にフリー
磁性層を成膜し、かつフォトリソグラフィ技術及びイオ
ンミリングを用いて所望の深さに画定した後、ＭＲ膜の
他の膜層を積層しかつ従来と同様にフォトリソグラフィ
技術とイオンミリングとによりＭＲ膜全体を所定のトラ
ック幅及び深さに形成する。
センサにおいて反強磁性層を基板とは反対側に、かつフ
リー磁性層を基板側に配置して各膜層を逆の順に積層し
た所謂トップスピンバルブ構造についても同様に適用す
ることができる。この実施例では、先ず基板上にフリー
磁性層を成膜し、かつフォトリソグラフィ技術及びイオ
ンミリングを用いて所望の深さに画定した後、ＭＲ膜の
他の膜層を積層しかつ従来と同様にフォトリソグラフィ
技術とイオンミリングとによりＭＲ膜全体を所定のトラ
ック幅及び深さに形成する。
【００２５】以上、本発明の好適な実施例について詳細
に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるもので
なく、これに様々な変形・変更を加えて実施することが
できる。例えば、本発明は、ピン磁性層が非磁性導電層
を挟んで強磁性的に結合する１対の強磁性層膜から構成
され、印加磁界の存在下で反強磁性層とそれに隣接する
一方の強磁性膜とが交換結合する所謂シンセティック(s
ynthetic)タイプのスピンバルブ構造にも、同様に適用
することができる。
に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるもので
なく、これに様々な変形・変更を加えて実施することが
できる。例えば、本発明は、ピン磁性層が非磁性導電層
を挟んで強磁性的に結合する１対の強磁性層膜から構成
され、印加磁界の存在下で反強磁性層とそれに隣接する
一方の強磁性膜とが交換結合する所謂シンセティック(s
ynthetic)タイプのスピンバルブ構造にも、同様に適用
することができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。本発明の
スピンバルブ磁気抵抗センサによれば、固定側磁性層か
ら自由側磁性層への静磁結合磁場を、その磁路を磁気抵
抗膜の後端において長くすることにより低減させ、自由
側磁性層に作用する静的磁場全体をバランスさせてゼロ
に近付け又は大幅に減少させることができるので、再生
出力波形の非対称性が大幅に改善され、再生性能が向上
するとともに、再生出力波形の歪を制御できるので、自
由側磁性層の膜厚を薄くして再生出力の向上を図ること
ができる。
ので、以下に記載されるような効果を奏する。本発明の
スピンバルブ磁気抵抗センサによれば、固定側磁性層か
ら自由側磁性層への静磁結合磁場を、その磁路を磁気抵
抗膜の後端において長くすることにより低減させ、自由
側磁性層に作用する静的磁場全体をバランスさせてゼロ
に近付け又は大幅に減少させることができるので、再生
出力波形の非対称性が大幅に改善され、再生性能が向上
するとともに、再生出力波形の歪を制御できるので、自
由側磁性層の膜厚を薄くして再生出力の向上を図ること
ができる。
【００２７】更に本発明によれば、より高記録密度化・
高速化を達成可能な高性能の薄膜磁気ヘッドを提供する
ことができる。
高速化を達成可能な高性能の薄膜磁気ヘッドを提供する
ことができる。
【図１】本発明によるスピンバルブＭＲセンサの好適実
施例の構成を示す概略断面図である。
施例の構成を示す概略断面図である。
【図２】Ａ図〜Ｃ図は、図１のスピンバルブＭＲセンサ
の製造過程を工程順に示す図である。
の製造過程を工程順に示す図である。
【図３】図１のスピンバルブＭＲセンサにおいて、ＭＲ
膜後端部の傾斜角度θと再生波形の対称性との関係を示
す線図である。
膜後端部の傾斜角度θと再生波形の対称性との関係を示
す線図である。
【図４】本発明によるスピンバルブＭＲセンサの変形例
の構成を示す断面図である。
の構成を示す断面図である。
１ 基板 ２ 下地層 ３ 下部シールド層 ４ 下部絶縁層 ５ ＭＲ膜 ６ 上部絶縁層 ７ 上部シールド層 ８ 反強磁性層 ９ ピン磁性層 １０ 非磁性導電層 １０’ 非磁性導電層後端 １１ フリー磁性層 １１’ フリー磁性層後端 １２ 想像線 １３ 記録媒体対向面 １４、１５ 磁路 １６ マスク
Claims (6)
- 【請求項１】 基板上に積層した自由側磁性層と、固定
側磁性層と、前記両磁性層間に挟まれた非磁性層と、前
記固定側磁性層に隣接する反強磁性層とからなる磁気抵
抗膜を備え、前記自由側磁性層の記録媒体対向面と反対
側の後端が、前記固定側磁性層及び前記非磁性層の後端
より前方に位置することを特徴とするスピンバルブ磁気
抵抗センサ。 - 【請求項２】 前記反強磁性層が基板側に配置され、前
記磁気抵抗膜の記録媒体対向面と反対側の後端部が、水
平面に対して或る角度で傾斜していることを特徴とする
請求項１に記載のスピンバルブ磁気抵抗センサ。 - 【請求項３】 水平面に対する前記傾斜の角度が６０°
以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のス
ピンバルブ磁気抵抗センサ。 - 【請求項４】 前記傾斜の角度が１５°〜６０°の範囲
にあることを特徴とする請求項３に記載のスピンバルブ
磁気抵抗センサ。 - 【請求項５】 基板上に反強磁性層、固定側磁性層、非
磁性導電層及び自由側磁性層を積層して磁気抵抗膜を形
成し、前記磁気抵抗膜を所定のトラック幅及び深さにエ
ッチングした後に、該磁気抵抗膜の記録媒体対向面と反
対側の後端部を、後方から水平面に関して或る角度でイ
オンミリングすることにより、前記自由側磁性層の後端
が前記固定側磁性層及び前記非磁性層の後端より前方に
位置するように傾斜させる過程を含むことを特徴とする
スピンバルブ磁気抵抗センサの製造方法。 - 【請求項６】 請求項１乃至４のいずれかに記載のスピ
ンバルブ磁気抵抗センサを備えることを特徴とする薄膜
磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122649A JP2000311317A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | スピンバルブ磁気抵抗センサ及びその製造方法、薄膜磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122649A JP2000311317A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | スピンバルブ磁気抵抗センサ及びその製造方法、薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000311317A true JP2000311317A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=14841209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11122649A Pending JP2000311317A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | スピンバルブ磁気抵抗センサ及びその製造方法、薄膜磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000311317A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7190559B2 (en) | 2002-09-27 | 2007-03-13 | Tdk Corporation | Thin-film magnetic head having the length of the pinned and antiferromagnetic layers greater than the width dimension thereof and/or the length of the free layer |
| EP1818915A2 (en) | 2006-02-14 | 2007-08-15 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | A magnetoresistive head and a manufacturing method thereof |
| US7369371B2 (en) | 2005-08-15 | 2008-05-06 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetoresistive sensor having a shape enhanced pinned layer |
| JP2013058304A (ja) * | 2012-11-16 | 2013-03-28 | Hgst Netherlands B V | 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造方法 |
| JP2014220031A (ja) * | 2013-05-06 | 2014-11-20 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | バックエッジ表面を持つデータ読取機 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP11122649A patent/JP2000311317A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7190559B2 (en) | 2002-09-27 | 2007-03-13 | Tdk Corporation | Thin-film magnetic head having the length of the pinned and antiferromagnetic layers greater than the width dimension thereof and/or the length of the free layer |
| US7369371B2 (en) | 2005-08-15 | 2008-05-06 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetoresistive sensor having a shape enhanced pinned layer |
| EP1818915A2 (en) | 2006-02-14 | 2007-08-15 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | A magnetoresistive head and a manufacturing method thereof |
| JP2007220154A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造方法 |
| EP1818915A3 (en) * | 2006-02-14 | 2008-02-06 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | A magnetoresistive head and a manufacturing method thereof |
| US7859799B2 (en) | 2006-02-14 | 2010-12-28 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetoresistive head and a manufacturing method thereof |
| JP2013058304A (ja) * | 2012-11-16 | 2013-03-28 | Hgst Netherlands B V | 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造方法 |
| JP2014220031A (ja) * | 2013-05-06 | 2014-11-20 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | バックエッジ表面を持つデータ読取機 |
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