JP2000348313A - Production of spin valve film and production of magnetoresistive magnetic head - Google Patents

Production of spin valve film and production of magnetoresistive magnetic head

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JP2000348313A
JP2000348313A JP11160112A JP16011299A JP2000348313A JP 2000348313 A JP2000348313 A JP 2000348313A JP 11160112 A JP11160112 A JP 11160112A JP 16011299 A JP16011299 A JP 16011299A JP 2000348313 A JP2000348313 A JP 2000348313A
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Japan
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film
magnetic
antiferromagnetic
layer
spin valve
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JP11160112A
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Japanese (ja)
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Shigehisa Ogawara
重久 大河原
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make an antiferromagnetic film thinner and to minimize the degradation in characteristics by a heat treatment. SOLUTION: This process for producing the spin valve film formed by laminating a first magnetic film, a nonmagnetic film, a second magnetic film and the antiferromagnetic film formed by a Pt-Mn alloy consists in subjecting the antiferromagnetic film to the heat treatment within a range enclosed by four points; the point A (280 deg.C, 15 nm), point B (310 deg.C, 15 nm), point C (280 deg.C, 30 nm) and the point D (280 deg.C, 30 nm) in a graph with which the heat treatment temperature of the antiferromagnetic film is taken at the abscissa and the thickness of the antiferromagnetic film as the ordinate.

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、磁気抵抗効果素子
の一種であるスピンバルブ膜の製造方法に関する。ま
た、磁気記録媒体からの磁気信号を検出する感磁素子と
してスピンバルブ膜を備えた磁気抵抗効果型磁気ヘッド
の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a spin valve film, which is a kind of a magnetoresistive element. The present invention also relates to a method for manufacturing a magnetoresistive head having a spin valve film as a magnetic sensing element for detecting a magnetic signal from a magnetic recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気抵抗効果素子は、外部磁界の大きさ
によって抵抗値が変化する素子であり、例えば、磁気ヘ
ッドにおける磁気記録媒体からの磁気信号を検出する感
磁素子として使用されている。そして、この磁気抵抗効
果素子を備えた磁気ヘッドは、一般に磁気抵抗効果型磁
気ヘッド(以下、MRヘッドという。)と呼ばれてい
る。
2. Description of the Related Art A magnetoresistive element is an element whose resistance value changes according to the magnitude of an external magnetic field, and is used, for example, as a magneto-sensitive element for detecting a magnetic signal from a magnetic recording medium in a magnetic head. A magnetic head provided with this magnetoresistive element is generally called a magnetoresistive magnetic head (hereinafter referred to as an MR head).

【0003】磁気抵抗効果素子としては、従来から、異
方性磁気抵抗効果を示すNi−Fe合金膜やNi−Co
合金膜等を用いた磁気抵抗効果素子が広く使用されてい
た。しかしながら、上述のような従来の磁気抵抗効果素
子は、磁気抵抗変化率が小さいために、より大きな磁気
抵抗変化率を示す磁気抵抗効果素子が望まれている。
[0003] Conventionally, as a magnetoresistive element, a Ni—Fe alloy film or a Ni—Co alloy exhibiting an anisotropic magnetoresistive effect has been used.
A magnetoresistive element using an alloy film or the like has been widely used. However, since the above-described conventional magnetoresistance effect element has a small magnetoresistance change rate, a magnetoresistance effect element exhibiting a larger magnetoresistance change rate is desired.

【0004】そこで、より大きな磁気抵抗変化率を示す
磁気抵抗効果素子として、一対の磁性膜を非磁性膜を介
して接合し、一方の磁性膜上に反強磁性膜を接合した、
いわゆるスピンバルブ膜が提案されている。
Therefore, as a magnetoresistive element exhibiting a larger magnetoresistance change rate, a pair of magnetic films are joined via a nonmagnetic film, and an antiferromagnetic film is joined on one of the magnetic films.
A so-called spin valve film has been proposed.

【0005】このスピンバルブ膜を備えたMRヘッド
は、例えば図14に示すように、スピンバルブ膜100
が非磁性材料からなる再生ギャップ101内に配された
構成とされている。このスピンバルブ膜100は、第1
の磁性膜102と、非磁性膜103と、第2の磁性膜1
04と、反強磁性膜105とがこの順で積層されてな
る。スピンバルブ膜100において、第2の磁性膜10
4は、反強磁性膜105と接して配されているために、
この反強磁性膜105との間に働く交換結合磁界によっ
て、ある一致した方向に磁化された状態となる(以下、
このような第2の磁性膜104をピン層104とい
う。)。一方、第1の磁性膜102は、非磁性膜103
を介して第2の磁性膜104と分離して配されているた
めに、微弱な外部磁界に対しても磁気方向が容易に回転
する(以下、このような第1の磁性膜102をフリー層
102という。)。
[0005] For example, as shown in FIG.
Are arranged in a reproducing gap 101 made of a non-magnetic material. The spin valve film 100 has a first
Magnetic film 102, non-magnetic film 103, and second magnetic film 1
04 and the antiferromagnetic film 105 are laminated in this order. In the spin valve film 100, the second magnetic film 10
4 is disposed in contact with the antiferromagnetic film 105,
Due to the exchange coupling magnetic field acting between the antiferromagnetic film 105 and the antiferromagnetic film 105, the film is magnetized in a certain direction (hereinafter, referred to as "magnetized").
Such a second magnetic film 104 is referred to as a pinned layer 104. ). On the other hand, the first magnetic film 102 is a non-magnetic film 103
And the second magnetic film 104 is separated from the second magnetic film 104, the magnetic direction is easily rotated even by a weak external magnetic field (hereinafter, such a first magnetic film 102 is free layer). 102).

【0006】以上のように構成されたMRヘッドでは、
外部磁界が印加されると、この外部磁界の向きと強さと
に応じて、フリー層102の磁化方向が決まる。そし
て、MRヘッドでは、ピン層104の磁化方向とフリー
層102の磁化方向とが180゜逆となるとき、電気抵
抗が最大となる。一方、ピン層104の磁化方向とフリ
ー層102の磁化方向とが同一となるときに、電気抵抗
が最小となる。
In the MR head constructed as described above,
When an external magnetic field is applied, the magnetization direction of the free layer 102 is determined according to the direction and strength of the external magnetic field. In the MR head, when the magnetization direction of the pinned layer 104 is 180 ° opposite to the magnetization direction of the free layer 102, the electric resistance becomes maximum. On the other hand, when the magnetization direction of the pinned layer 104 is the same as the magnetization direction of the free layer 102, the electric resistance is minimized.

【0007】したがって、MRヘッドでは、磁気記録媒
体に印加された外部磁界に応じて電気抵抗が変化するた
めに、この抵抗変化を読み取ることによって外部磁界の
検出を行うことができる。
[0007] Therefore, in the MR head, since the electric resistance changes according to the external magnetic field applied to the magnetic recording medium, the external magnetic field can be detected by reading the resistance change.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したM
Rヘッドでは、磁気記録媒体の高記録密度化に伴って、
再生ギャップ101の間隔G、いわゆる再生ギャップ長
を狭くする必要がある。このため、MRヘッドでは、ス
ピンバルブ膜100をできるだけ薄く形成することが望
まれている。
The above-mentioned M
In the R head, as the recording density of the magnetic recording medium increases,
It is necessary to reduce the gap G of the reproducing gap 101, that is, the so-called reproducing gap length. Therefore, in the MR head, it is desired that the spin valve film 100 be formed as thin as possible.

【0009】しかしながら、MRヘッドにおいて、感磁
部となるスピンバルブ膜100のフリー層102やピン
層104の膜厚は、Msや磁気特性、或いはESD性と
いう点から自ずと制限されてしまう。また、MRヘッド
では、図14に示すように、スピンバルブ膜100を構
成するフリー層102が再生ギャップ101の略中心に
位置するように構成されている。このため、MRヘッド
では、反強磁性膜105の膜厚が厚すぎると、この反強
磁性膜104側の再生ギャップ101の膜厚Sが薄くな
り過ぎてしまい、この部分における絶縁性の確保の問題
が生じることとなる。したがって、MRヘッドでは、反
強磁性膜105の臨界膜厚が問題とされていた。
However, in the MR head, the thicknesses of the free layer 102 and the pinned layer 104 of the spin valve film 100 serving as the magnetic sensing portion are naturally limited in terms of Ms, magnetic characteristics, and ESD characteristics. In the MR head, as shown in FIG. 14, the free layer 102 constituting the spin valve film 100 is configured to be located substantially at the center of the reproducing gap 101. For this reason, in the MR head, if the thickness of the antiferromagnetic film 105 is too large, the thickness S of the reproducing gap 101 on the antiferromagnetic film 104 side becomes too small, and it is necessary to secure insulation at this portion. Problems will arise. Therefore, in the MR head, the critical thickness of the antiferromagnetic film 105 has been regarded as a problem.

【0010】ここで、反強磁性膜としては、成膜した段
階で反強磁性の特性を示す規則系合金からなる規則系反
強磁性膜と、成膜後に熱処理を行うことで反強磁性の特
性を示す不規則系合金からなる不規則系反強磁性膜の2
種類が挙げられる。このうち、不規則系反強磁性膜は、
特性の面において規則系反強磁性膜よりも優れている。
その反面、不規則系反強磁性膜は、熱処理により規則化
を行わなければならず、また膜厚を薄くすると規則化し
にくくなる。したがって、不規則系反強磁性膜では、規
則化の推進と特性確保のため、ある程度の膜厚が必要と
なる。
Here, as the antiferromagnetic film, a regular antiferromagnetic film made of a regular alloy exhibiting antiferromagnetic properties at the stage of film formation, and a heat treatment after film formation, Of an irregular antiferromagnetic film made of an irregular alloy exhibiting properties
Types. Among them, the irregular antiferromagnetic film is
In terms of characteristics, it is superior to an ordered antiferromagnetic film.
On the other hand, the disordered antiferromagnetic film must be regularized by heat treatment. Therefore, in order to promote ordering and secure characteristics, the antiferromagnetic random film needs to have a certain thickness.

【0011】このため、従来のMRヘッドでは、不規則
系反強磁性膜の膜厚が薄すぎた場合に、熱処理によって
反強磁性膜が規則化せず、良好な特性を得ることができ
ないといった問題があった。
For this reason, in the conventional MR head, when the thickness of the irregular antiferromagnetic film is too small, the antiferromagnetic film is not ordered by the heat treatment, and good characteristics cannot be obtained. There was a problem.

【0012】そこで、本発明はこのような従来の事情に
鑑みて提案されたものであり、反強磁性膜をより薄膜化
するとともに、熱処理による特性の低下を最小限に抑え
たスピンバルブ膜の製造方法を提供することを目的とす
る。また、そのようなスピンバルブ膜を備えた磁気抵抗
効果型磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とす
る。
In view of the foregoing, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned circumstances, and a spin valve film having a thinner antiferromagnetic film and minimizing deterioration in characteristics due to heat treatment has been proposed. It is intended to provide a manufacturing method. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a magnetoresistive head having such a spin valve film.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明に係るスピンバルブ膜の製造方法は、第1の磁性膜
と、非磁性膜と、第2の磁性膜と、Pt−Mn合金によ
って形成された反強磁性膜とが積層されてなるスピンバ
ルブ膜の製造方法であって、反強磁性膜の熱処理温度を
横軸とし、反強磁性膜の膜厚を縦軸としたグラフにおい
て、点A(280℃,15nm)、点B(310℃,1
5nm)、点C(280℃,30nm)、点D(250
℃,30nm)の4点で囲まれる範囲で、反強磁性膜に
対して熱処理を行うことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a spin valve film, comprising: a first magnetic film, a non-magnetic film, a second magnetic film, and a Pt-Mn alloy; A method for manufacturing a spin valve film in which the formed antiferromagnetic film and the antiferromagnetic film are stacked, wherein a horizontal axis represents the heat treatment temperature of the antiferromagnetic film, and a vertical axis represents the thickness of the antiferromagnetic film. Point A (280 ° C., 15 nm), Point B (310 ° C., 1 nm)
5 nm), point C (280 ° C., 30 nm), point D (250
(.Degree. C., 30 nm) in a range surrounded by four points.

【0014】以上のように本発明に係るスピンバルブ膜
の製造方法では、反強磁性膜の膜厚が薄膜化されるとと
もに、熱処理後において高い交換結合磁界が得られる。
As described above, in the method of manufacturing the spin valve film according to the present invention, the thickness of the antiferromagnetic film is reduced, and a high exchange coupling magnetic field is obtained after the heat treatment.

【0015】また、この目的を達成する本発明に係る磁
気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法は、磁気記録媒体か
らの磁気信号を検出する感磁素子として、第1の磁性膜
と、非磁性膜と、第2の磁性膜と、Pt−Mn合金によ
って形成された反強磁性膜とが積層されてなるスピンバ
ルブ膜を備えた磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法で
あって、反強磁性膜に対する熱処理温度を横軸とし、反
強磁性膜の膜厚を縦軸としたグラフにおいて、点A(2
80℃,15nm)、点B(310℃,15nm)、点
C(280℃,30nm)、点D(250℃,30n
m)の4点で囲まれる範囲で、反強磁性膜に対して熱処
理を行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a magneto-resistance effect type magnetic head according to the present invention is characterized in that a first magnetic film and a non-magnetic film are used as a magnetic sensing element for detecting a magnetic signal from a magnetic recording medium. And a second magnetic film, and a method of manufacturing a magnetoresistive magnetic head having a spin valve film formed by laminating an antiferromagnetic film formed of a Pt—Mn alloy, wherein the antiferromagnetic film In the graph in which the horizontal axis represents the heat treatment temperature with respect to and the vertical axis represents the thickness of the antiferromagnetic film, the point A (2
80 ° C., 15 nm), point B (310 ° C., 15 nm), point C (280 ° C., 30 nm), point D (250 ° C., 30 n)
m) heat-treating the antiferromagnetic film in a range surrounded by the four points.

【0016】以上のように本発明に係る磁気抵抗効果型
磁気ヘッドの製造方法では、反強磁性膜の膜厚が薄膜化
されるとともに、熱処理後において高い交換結合磁界が
得られる。このため、作製された磁気ヘッドの出力特性
が良好なものとなる。
As described above, in the method of manufacturing a magnetoresistive head according to the present invention, the thickness of the antiferromagnetic film is reduced, and a high exchange coupling magnetic field is obtained after the heat treatment. For this reason, the output characteristics of the manufactured magnetic head are improved.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0018】先ず、本発明の実施の形態として図1に示
したスピンバルブ膜1の製造方法について説明する。
First, a method of manufacturing the spin valve film 1 shown in FIG. 1 will be described as an embodiment of the present invention.

【0019】このスピンバルブ膜1は、図1に示すよう
に、基板2上に、第1の磁性膜3と、非磁性膜4と、第
2の磁性膜5と、反強磁性膜6とがこの順で積層されて
なる。基板2は、例えば、Al23、Al23−TiC
(アルチック)、ダイヤモンドライクカーボン(DL
C)等の硬質の非磁性非導電性材料により略平板状に形
成されている。
As shown in FIG. 1, the spin valve film 1 includes a first magnetic film 3, a non-magnetic film 4, a second magnetic film 5, and an anti-ferromagnetic film 6 on a substrate 2. Are stacked in this order. The substrate 2 is made of, for example, Al 2 O 3 , Al 2 O 3 —TiC
(Altic), diamond-like carbon (DL
It is formed in a substantially flat plate shape from a hard non-magnetic non-conductive material such as C).

【0020】第1の磁性膜3は、例えば、Ni−Fe合
金、Co−Fe合金、Co−Ni−Fe合金等の良好な
軟磁気特性を示す磁性材料によって、基板2上に形成さ
れている。また、第1の磁性膜3は、例えば、Ni−F
e合金と、Co−Fe合金との積層構造によって形成さ
れてもよい。これにより、第1の磁性膜3におけるスピ
ン依存散乱を抑制することができる。
The first magnetic film 3 is formed on the substrate 2 by a magnetic material exhibiting good soft magnetic properties such as a Ni—Fe alloy, a Co—Fe alloy, a Co—Ni—Fe alloy, for example. . The first magnetic film 3 is made of, for example, Ni-F
It may be formed by a laminated structure of an e alloy and a Co—Fe alloy. Thereby, spin-dependent scattering in the first magnetic film 3 can be suppressed.

【0021】非磁性膜4は、例えば、Cu、Cu−Ni
合金等の非磁性材料によって、第1の磁性層3上に形成
されている。
The non-magnetic film 4 is made of, for example, Cu, Cu-Ni
The first magnetic layer 3 is formed of a non-magnetic material such as an alloy.

【0022】第2の磁性膜5は、第1の磁性層3と同様
に、良好な軟磁気特性を示す磁性材料によって、非磁性
膜4上に形成されている。
The second magnetic film 5, like the first magnetic layer 3, is formed on the non-magnetic film 4 by a magnetic material exhibiting good soft magnetic characteristics.

【0023】反強磁性膜6は、不規則合金としてPt−
Mn合金からなる反強磁性材料を用いて、第2の磁性膜
5上に形成されている。
The antiferromagnetic film 6 is made of Pt-
It is formed on the second magnetic film 5 using an antiferromagnetic material made of a Mn alloy.

【0024】このスピンバルブ膜1において、第2の磁
性膜5は、反強磁性膜6と接して配されているために、
この反強磁性膜6との間に働く交換結合力によって、あ
る一致した方向に磁化された状態となる(以下、このよ
うな第2の磁性膜5をピン層5という。)。一方、第1
の磁性膜3は、非磁性膜4を介してフリー層5と分離し
て配されているために、微弱な外部磁界に対しても磁化
方向が容易に回転する(以下、このような第1の磁性膜
3をフリー層3という。)。
In this spin valve film 1, since the second magnetic film 5 is disposed in contact with the antiferromagnetic film 6,
Due to the exchange coupling force acting between the antiferromagnetic film 6 and the antiferromagnetic film 6, it is magnetized in a certain direction (hereinafter, such a second magnetic film 5 is referred to as a pinned layer 5). Meanwhile, the first
Since the magnetic film 3 is disposed separately from the free layer 5 via the non-magnetic film 4, the magnetization direction easily rotates even with a weak external magnetic field (hereinafter, such a first magnetic field). Is referred to as a free layer 3).

【0025】以上のように構成されたスピンバルブ膜1
は、外部磁界を印加されると、この外部磁界の向きと強
さとに応じて、フリー層3の磁化方向が決まる。そし
て、スピンバルブ膜1は、ピン層5の磁化方向とフリー
層3の磁化方向とが180゜逆のときに、電気抵抗が最
大となる。また、スピンバルブ膜1は、ピン層5の磁化
方向とフリー層3の磁化方向とが同一となるときに、電
気抵抗が最小となる。
The spin valve film 1 constructed as described above
When an external magnetic field is applied, the magnetization direction of the free layer 3 is determined according to the direction and strength of the external magnetic field. The electrical resistance of the spin valve film 1 becomes maximum when the magnetization direction of the pinned layer 5 and the magnetization direction of the free layer 3 are 180 ° opposite to each other. The electrical resistance of the spin valve film 1 is minimized when the magnetization direction of the pinned layer 5 and the magnetization direction of the free layer 3 are the same.

【0026】したがって、スピンバルブ膜1において
は、印加された外部磁界に応じて電気抵抗が変化するた
めに、この抵抗変化を読み取ることによって外部磁界の
検出を行うことができる。
Therefore, in the spin valve film 1, since the electric resistance changes according to the applied external magnetic field, the external magnetic field can be detected by reading the resistance change.

【0027】また、スピンバルブ膜1において、基板2
とフリー層3との間には、この第1のフリー層3の下地
として、例えばTa等によって形成される下地層を形成
するようにしてもよい。また、スピンバルブ膜1におい
て、反強磁性膜6上には、例えばTa等によって形成さ
れる保護膜を形成するようにしてもよい。スピンバルブ
膜1は、下地層や保護膜を備えて形成されることによっ
て、比抵抗の増加を防止することができる。
In the spin valve film 1, the substrate 2
A base layer made of, for example, Ta or the like may be formed between the first free layer 3 and the free layer 3 as a base. In the spin valve film 1, a protective film made of, for example, Ta may be formed on the antiferromagnetic film 6. By forming the spin valve film 1 with a base layer and a protective film, an increase in specific resistance can be prevented.

【0028】さらに、上述の説明において、スピンバル
ブ膜1は、基板2上に、第1の磁性膜3と、非磁性膜4
と、第2の非磁性膜5と、反強磁性膜6とがこの順で積
層された構成としたが、かかる構成に限定されるもので
はない。例えば、スピンバルブ膜1においては、基板2
上に、反強磁性膜6と、第2の非磁性膜(ピン層)5
と、非磁性膜4と、第1の磁性膜(フリー層)3とがこ
の順で積層された構成であってもよい。
Further, in the above description, the spin valve film 1 comprises the first magnetic film 3 and the non-magnetic film 4
And the second nonmagnetic film 5 and the antiferromagnetic film 6 are stacked in this order, but the present invention is not limited to such a structure. For example, in the spin valve film 1, the substrate 2
An antiferromagnetic film 6 and a second nonmagnetic film (pin layer) 5
, A non-magnetic film 4 and a first magnetic film (free layer) 3 may be laminated in this order.

【0029】スピンバルブ膜1では、上述した各膜が数
nm程度の非常に薄い膜厚で形成された積層構造とされ
ている。したがって、スピンバルブ膜1は、超高真空ス
パッタ装置を用いて成膜することが望ましい。これによ
り、スピンバルブ膜1は、各膜の膜質を良好なものとす
ることができるとともに、各膜の膜厚を精度よく形成す
ることができる。
The spin valve film 1 has a laminated structure in which each of the above-described films is formed with a very small thickness of about several nm. Therefore, it is desirable that the spin valve film 1 is formed using an ultra-high vacuum sputtering apparatus. Thereby, the spin-valve film 1 can improve the quality of each film and can accurately form the thickness of each film.

【0030】ここで、超高真空スパッタ装置の一例を図
2に示す。この超高真空スパッタ装置10は、基板準備
室11と、逆スパッタによって基板クリーニングを行う
予備プロセス室12と、スパッタリングによる成膜を減
圧下にて行うことが可能な成膜室13との3室構造とさ
れている。なお、成膜室13におけるバックグラウンド
の到達真空度は、例えば1.0×10-9Pa程度まで可
能とされている。
FIG. 2 shows an example of an ultra-high vacuum sputtering apparatus. This ultra-high vacuum sputtering apparatus 10 has three chambers: a substrate preparation chamber 11, a preliminary process chamber 12 for cleaning a substrate by reverse sputtering, and a film formation chamber 13 capable of performing film formation by sputtering under reduced pressure. It has a structure. Note that the ultimate vacuum degree of the background in the film forming chamber 13 can be, for example, about 1.0 × 10 −9 Pa.

【0031】この超高真空スパッタ装置10は、スパッ
タリングカソード14として、誘導結合RFプラズマ支
援マグネトロンカソードを使用しており、ターゲット上
にRFコイルが配されている。これにより、低ガス圧下
においても放電が可能となっており、高いイオン化率が
得られるようになされている。
The ultra-high vacuum sputtering apparatus 10 uses an inductively-coupled RF plasma-assisted magnetron cathode as a sputtering cathode 14, and an RF coil is arranged on a target. Thus, discharge can be performed even under a low gas pressure, and a high ionization rate can be obtained.

【0032】また、超高真空スパッタ装置10の成膜室
13には、スパッタリングカソード14が複数設けられ
ている。そして、上述したスピンバルブ膜1を製造する
際には、これら各スパッタリングカソード14に、例え
ば、Ni−Feターゲット、Cuターゲット、Pt−M
nターゲットをそれぞれ配して用いる。
Further, a plurality of sputtering cathodes 14 are provided in the film forming chamber 13 of the ultra-high vacuum sputtering apparatus 10. When the above-described spin valve film 1 is manufactured, for example, a Ni—Fe target, a Cu target, a Pt—M
n targets are arranged and used.

【0033】スピンバルブ膜1を製造する際には、基板
2を成膜室13内に配置し、真空ポンプ(図示せず。)
によって成膜室13内を十分に減圧し、例えば5×10
-8Torr以下とする。そして、成膜室13内の真空度
を調節しながらArガスを導入する。そして、基板2が
配置された陽極板(図示せず。)に正の電圧を印加し、
例えばNi−Feターゲットが配設されたスパッタリン
グカソード14に負の電圧を印加する。これにより、N
i−Feターゲットに高純度Arを衝突させてNi−F
eをスパッタし、基板2上にNi−Feからなる第1の
磁性膜3を積層する。
When manufacturing the spin valve film 1, the substrate 2 is placed in the film forming chamber 13, and a vacuum pump (not shown) is used.
The pressure inside the film forming chamber 13 is sufficiently reduced by, for example, 5 × 10
-8 Torr or less. Then, Ar gas is introduced while adjusting the degree of vacuum in the film forming chamber 13. Then, a positive voltage is applied to an anode plate (not shown) on which the substrate 2 is arranged,
For example, a negative voltage is applied to the sputtering cathode 14 on which a Ni—Fe target is provided. This gives N
High purity Ar is made to collide with an i-Fe target to produce Ni-F
e, and a first magnetic film 3 made of Ni—Fe is laminated on the substrate 2.

【0034】次に、陽極板に正の電圧を印加し、例えば
Cuターゲットが配設されたスパッタリングカソード1
4に負の電圧を印加する。これにより、第1の磁性層3
上に、さらにCuからなる非磁性膜4を積層する。
Next, a positive voltage is applied to the anode plate, and for example, the sputtering cathode 1 on which a Cu target is provided is provided.
4 is applied with a negative voltage. Thereby, the first magnetic layer 3
A non-magnetic film 4 made of Cu is further laminated thereon.

【0035】次に、陽極板に正の電圧を印加し、例えば
Ni−Feターゲットが配設されたスパッタリングカソ
ード14に負の電圧を印加する。これにより、非磁性層
4上に、さらにNi−Fe合金からなる第2の磁性膜5
を積層する。
Next, a positive voltage is applied to the anode plate, and a negative voltage is applied to the sputtering cathode 14 provided with, for example, a Ni—Fe target. Thereby, the second magnetic film 5 made of a Ni—Fe alloy is further formed on the nonmagnetic layer 4.
Are laminated.

【0036】次に、陽極板に正の電圧を印加し、例えば
Pt−Mnターゲットが配設されたスパッタリングカソ
ード14に負の電圧を印加する。これにより、第2の磁
性膜5上に、さらにPt−Mn合金からなる反強磁性膜
6を積層する。
Next, a positive voltage is applied to the anode plate, and a negative voltage is applied to the sputtering cathode 14 on which, for example, a Pt-Mn target is provided. Thus, an antiferromagnetic film 6 made of a Pt—Mn alloy is further laminated on the second magnetic film 5.

【0037】スピンバルブ膜1は、以上のように製造さ
れることによって、基板2上に、第1の磁性膜3と、非
磁性膜4と、第2の磁性膜5と、反強磁性膜6とがこの
順に積層された構造をなす。
The spin valve film 1 is manufactured as described above, so that the first magnetic film 3, the non-magnetic film 4, the second magnetic film 5, the anti-ferromagnetic film 6 are laminated in this order.

【0038】なお、上述したスピンバルブ膜1の製造工
程においては、各膜を形成する材料に応じて、各スパッ
タリングカソード14にターゲットとなる材料を配設す
ればよい。
In the manufacturing process of the spin valve film 1 described above, a target material may be provided for each sputtering cathode 14 according to the material for forming each film.

【0039】このスピンバルブ膜1において、反強磁性
膜6は、不規則系合金であるPt−Mn合金が用いられ
ている。このPt−Mn合金は、熱安定性に優れ、規則
系合金よりも優れた特性を有している。しかしながら、
スピンバルブ膜1を作製するに際しては、このPt−M
n合金からなる反強磁性膜6を規則化するための熱処理
を施す必要がある。
In the spin valve film 1, the antiferromagnetic film 6 is made of a Pt-Mn alloy which is an irregular alloy. This Pt-Mn alloy has excellent thermal stability and has properties superior to those of the ordered alloy. However,
When producing the spin valve film 1, the Pt-M
It is necessary to perform a heat treatment for ordering the antiferromagnetic film 6 made of the n alloy.

【0040】そこで、スピンバルブ膜の特性を維持しつ
つ、反強磁性膜の臨界膜厚を下げる確認を行った。以
下、スピンバルブ膜を構成する反強磁性膜の熱処理条件
を変化させることによって、このスピンバルブ膜の特性
がどのように変化するかを調べた結果について説明す
る。
Therefore, it was confirmed that the critical film thickness of the antiferromagnetic film was reduced while maintaining the characteristics of the spin valve film. Hereinafter, a result of examining how the characteristics of the spin valve film change by changing the heat treatment conditions of the antiferromagnetic film constituting the spin valve film will be described.

【0041】先ず、熱処理時間を例えば1時間(h)と
し、反強磁性膜の膜厚を例えば30nmとして、熱処理
温度を、例えば230℃、250℃、280℃、310
℃と変化させたときのスピンバルブ膜における反強磁性
膜の熱処理温度に対する依存性について調べた。なお、
これら熱処理温度を変化させてそれぞれ作製したスピン
バルブ膜の外部磁界変化と抵抗変化率との関係を示した
グラフを図3に示す。
First, the heat treatment time is, for example, 1 hour (h), the thickness of the antiferromagnetic film is, for example, 30 nm, and the heat treatment temperature is, for example, 230 ° C., 250 ° C., 280 ° C., 310 ° C.
The dependence of the antiferromagnetic film on the heat treatment temperature of the spin valve film when the temperature was changed to ° C was investigated. In addition,
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the change in the external magnetic field and the rate of change in resistance of the spin valve films manufactured by changing the heat treatment temperature.

【0042】図3から明らかなように、熱処理温度を2
30℃としたスピンバルブ膜では、熱処理温度が低くす
ぎたために、反強磁性膜が規則化せず、反強磁性膜とし
ての特性を示していないのが分かる。また、熱処理温度
を250℃としたスピンバルブ膜でも、熱処理温度が低
くく、反強磁性膜の規則化が不十分であるために、好ま
しい特性を示していないのが分かる。
As is clear from FIG.
It can be seen that in the spin valve film set at 30 ° C., the heat treatment temperature was too low, so that the antiferromagnetic film was not ordered and did not exhibit properties as an antiferromagnetic film. Further, it can be seen that even a spin valve film having a heat treatment temperature of 250 ° C. does not exhibit favorable characteristics because the heat treatment temperature is low and the ordering of the antiferromagnetic film is insufficient.

【0043】一方、熱処理温度を280℃としたスピン
バルブ膜では、反強磁性膜の規則化により、反強磁性膜
と交換結合する層との交換結合磁界の大きさHpinが、
pin>800(Oe)となっていることが分かる。ま
た、熱処理温度を310℃としたスピンバルブ膜でも、
pin>800(Oe)となり、好ましい特性を示して
いることが分かる。また、このスピンバルブ膜は、上記
熱処理温度を280℃としたスピンバルブ膜よりも抵抗
変化率が大きく、優れた特性を示していることが分か
る。
On the other hand, in the spin valve film in which the heat treatment temperature is 280 ° C., the magnitude of the exchange coupling magnetic field H pin between the antiferromagnetic film and the layer that is exchange-coupled is increased due to the ordering of the antiferromagnetic film.
It can be seen that H pin > 800 (Oe). Further, even in a spin valve film having a heat treatment temperature of 310 ° C.,
H pin > 800 (Oe), which indicates that preferable characteristics are exhibited. Further, it can be seen that this spin valve film has a larger rate of change in resistance than the spin valve film in which the heat treatment temperature is set to 280 ° C., and shows excellent characteristics.

【0044】このように、スピンバルブ膜では、反強磁
性膜の特性が熱処理温度によって顕著に変化することが
分かる。
As described above, it can be seen that in the spin valve film, the characteristics of the antiferromagnetic film change significantly depending on the heat treatment temperature.

【0045】次に、今度は反強磁性膜の熱処理温度を、
例えば250℃とし、反強磁性膜の膜厚を例えば30n
mとして、熱処理時間を、例えば1h、4h、5h、1
5hと変化させたときのスピンバルブ膜における反強磁
性膜の熱処理時間に対する依存性について調べた。な
お、これら熱処理時間を変化させてそれぞれ作製したス
ピンバルブ膜の外部磁界変化と抵抗変化率との関係を示
したグラフを図4に示す。
Next, the heat treatment temperature of the antiferromagnetic film
For example, the temperature is set to 250 ° C. and the thickness of the antiferromagnetic film is set to, for example, 30 n
m, the heat treatment time is, for example, 1 h, 4 h, 5 h, 1
The dependence on the heat treatment time of the antiferromagnetic film in the spin valve film when the time was changed to 5 h was examined. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the change in the external magnetic field and the rate of change in resistance of the spin valve films manufactured by changing the heat treatment time.

【0046】図4から明らかなように、熱処理時間を1
hとしたスピンバルブ膜では、熱処理時間が短すぎたた
めに、反強磁性膜の規則化が不十分であり、反強磁性膜
として好ましい特性を示していないことが分かる。
As is apparent from FIG.
It can be seen that in the spin valve film of h, since the heat treatment time was too short, the ordering of the antiferromagnetic film was insufficient, and the spin valve film did not exhibit desirable characteristics as an antiferromagnetic film.

【0047】一方、熱処理時間を4hとしたスピンバル
ブ膜では、反強磁性膜の規則化により、Hpin>800
(Oe)となり、好ましい特性を示しているのが分か
る。また、熱処理時間を5hとしたスピンバルブ膜や、
熱処理時間を15hとしたスピンバルブ膜についても、
pin>800(Oe)となり、好ましい特性を示して
いることが分かる。このうち、熱処理時間を4hとした
スピンバルブ膜は、他のスピンバルブ膜よりも抵抗変化
率が大きく、優れた特性を示していることが分かる。
On the other hand, in the case of a spin valve film in which the heat treatment time is 4 hours, H pin > 800 due to the regularization of the antiferromagnetic film.
(Oe), which indicates that preferable characteristics are exhibited. Also, a spin valve film having a heat treatment time of 5 hours,
Regarding the spin valve film having a heat treatment time of 15 hours,
H pin > 800 (Oe), which indicates that preferable characteristics are exhibited. Among these, it can be seen that the spin valve film having the heat treatment time of 4 hours has a larger resistance change rate than the other spin valve films and exhibits excellent characteristics.

【0048】このように、スピンバルブ膜では、反強磁
性膜の特性を維持しつつ、この反強磁性膜の臨界膜厚を
下げる問題に対しては、これら熱処理条件を最適化する
ことで、反強磁性膜の膜厚を薄膜化できることを見出し
た。
As described above, with respect to the problem of reducing the critical film thickness of the antiferromagnetic film while maintaining the characteristics of the antiferromagnetic film in the spin valve film, these heat treatment conditions can be optimized. It has been found that the thickness of the antiferromagnetic film can be reduced.

【0049】そこで、反強磁性膜は、その膜厚が厚いほ
ど規則化しやすい傾向を示すが、薄膜化の観点から30
nm以下とし、スピンバルブ膜の特性が、Hpin>80
0(Oe)、Hf<12(Oe)となる良好な範囲を求
めることにより、この反強磁性膜を15nmまで薄膜化
することを可能とした。
Therefore, the antiferromagnetic film tends to be ordered as the film thickness increases, but from the viewpoint of thinning, the antiferromagnetic film tends to be more ordered.
nm or less, and the characteristics of the spin valve film are H pin > 80.
0 (Oe), by obtaining a good range of the H f <12 (Oe), made it possible to thin the antiferromagnetic film to 15 nm.

【0050】この反強磁性膜の熱処理温度と膜厚との関
係を図5に示す。図5は、反強磁性膜の熱処理温度を横
軸とし、反強磁性膜の膜厚を縦軸としたグラフである。
FIG. 5 shows the relationship between the heat treatment temperature and the film thickness of the antiferromagnetic film. FIG. 5 is a graph in which the horizontal axis represents the heat treatment temperature of the antiferromagnetic film and the vertical axis represents the thickness of the antiferromagnetic film.

【0051】なお、熱処理時間については、反強磁性膜
の膜厚が厚いほど規則化しやすく、熱処理をしすぎた場
合に拡散して磁気ヘッドの出力低下を招く虞があること
から、ここでは熱処理時間を4hとした。但し、必ずし
もこの熱処理時間に限定されるものではなく、熱劣化が
生じない程度まで熱処理を行うことが好ましい。
The heat treatment time is more easily regulated as the thickness of the antiferromagnetic film is larger. If the heat treatment is excessive, the heat treatment may be diffused to lower the output of the magnetic head. The time was 4 hours. However, the heat treatment time is not necessarily limited, and it is preferable to perform the heat treatment to such an extent that thermal deterioration does not occur.

【0052】なお、図5には、上述した熱処理時間を1
hとした場合についても、Hpin>800(Oe)、Hf
<12(Oe)となる点を併せて付してある。
FIG. 5 shows that the above-mentioned heat treatment time is 1
h, H pin > 800 (Oe), H f
<12 (Oe) is also added.

【0053】その結果、図5に示すように、点A(28
0℃,15nm)、点B(310℃,15nm)、点C
(280℃,30nm)、点D(250℃,30nm)
の4点で囲まれる範囲で、反強磁性膜に対して熱処理を
行うことにより、反強磁性膜の特性を維持しつつ、熱処
理後においてHpin>800(Oe)の高い交換結合磁
界を得ることができることが明らかとなった。
As a result, as shown in FIG.
0 ° C., 15 nm), point B (310 ° C., 15 nm), point C
(280 ° C., 30 nm), point D (250 ° C., 30 nm)
By performing heat treatment on the antiferromagnetic film within the range surrounded by the four points, a high exchange coupling magnetic field of H pin > 800 (Oe) is obtained after the heat treatment while maintaining the characteristics of the antiferromagnetic film. It became clear that we could do that.

【0054】このように、本発明を適用したスピンバル
ブ膜の製造方法では、反強磁性膜の熱処理条件を最適化
することにより、この反強磁性膜の特性を維持しつつ、
薄膜化することができる。
As described above, in the method of manufacturing the spin valve film to which the present invention is applied, by optimizing the heat treatment conditions of the antiferromagnetic film, the characteristics of the antiferromagnetic film can be maintained.
It can be thinned.

【0055】次に、本発明に係る磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドの製造方法について説明する。本手法は、例えば、
図6に示すような磁気抵抗効果型磁気ヘッド20(以
下、MRヘッド20という。)を製造する際に適用され
る。そこで、先ず、本発明を適用して製造するMRヘッ
ド20について説明する。なお、図6は、MRヘッド2
0を磁気記録媒体の摺動面側から見た側面図である。ま
た、以下の説明では、MRヘッド20を構成する各部材
並びにその材料、大きさ、膜厚及び成膜方法等について
具体的な例を挙げるが、本発明は以下の例に限定される
ものではない。
Next, a method of manufacturing the magnetoresistive head according to the present invention will be described. This method, for example,
This is applied when manufacturing a magnetoresistive head 20 (hereinafter referred to as an MR head 20) as shown in FIG. Therefore, first, the MR head 20 manufactured by applying the present invention will be described. FIG. 6 shows the MR head 2
0 is a side view of the magnetic recording medium as viewed from the sliding surface side. Further, in the following description, specific examples of each member constituting the MR head 20 and its material, size, film thickness, film forming method, and the like will be described, but the present invention is not limited to the following examples. Absent.

【0056】MRヘッド20は、例えばAl23−Ti
C(アルチック)等の硬質の非磁性材料により略平板状
に形成された基板21と、この基板21上に形成された
第1の非磁性層22と、この第1の非磁性層22上で高
さをそれぞれ略同一に形成された下部磁気シールド層2
3及び第2の非磁性層24と、これら下部磁気シールド
層23及び第2の非磁性層24の上に形成された第3の
非磁性層25と、この第3の非磁性層25上に形成され
た磁気抵抗効果素子26(以下、MR素子26とい
う。)及び一対の電極27と、これらMR素子26及び
一対の電極27が形成された第3の非磁性層25上に形
成された第4の非磁性層28と、MR素子26の直上に
位置して第4の非磁性層28上に形成された中間磁気シ
ールド層29とにより構成される。
The MR head 20 is made of, for example, Al 2 O 3 —Ti
A substrate 21 formed of a hard non-magnetic material such as C (altic) in a substantially flat plate shape, a first non-magnetic layer 22 formed on the substrate 21, and a first non-magnetic layer 22 formed on the first non-magnetic layer 22; Lower magnetic shield layer 2 having substantially the same height.
The third and second nonmagnetic layers 24, the third nonmagnetic layer 25 formed on the lower magnetic shield layer 23 and the second nonmagnetic layer 24, and the third nonmagnetic layer 25 The formed magnetoresistive element 26 (hereinafter, referred to as MR element 26) and a pair of electrodes 27, and the third nonmagnetic layer 25 formed on the third nonmagnetic layer 25 on which the MR element 26 and the pair of electrodes 27 are formed. 4 and a middle magnetic shield layer 29 formed on the fourth nonmagnetic layer 28 immediately above the MR element 26.

【0057】このMRヘッド20は、磁気記録媒体の摺
動面において、下部磁気シールド層23と中間磁気シー
ルド層29との間に第2の非磁性層24、第3の非磁性
層25及び第4の非磁性層28が配されることにより、
MR素子26を挟み込んで再生ギャップが形成されるこ
ととなる。
The MR head 20 has a second non-magnetic layer 24, a third non-magnetic layer 25, and a third non-magnetic layer 25 between the lower magnetic shield layer 23 and the intermediate magnetic shield layer 29 on the sliding surface of the magnetic recording medium. By disposing the four nonmagnetic layers 28,
A reproduction gap is formed with the MR element 26 interposed therebetween.

【0058】また、このMRヘッド20には、記録用の
ヘッドとして、中間磁気シールド層29上にインダクテ
ィブヘッドが形成されている。このインダクティブヘッ
ドは、中間磁気シールド層29上に、磁気記録媒体の摺
動面側の端部が所定の厚みとなるように形成された第5
の非磁性層30と、この第5の非磁性層30内に形成さ
れた薄膜コイル(図示せず。)と、第5の非磁性層30
上に形成されるとともに薄膜コイルの略中心付近で中間
磁気シールド層29と接するように形成された上部磁気
シールド層31とにより構成される。
In the MR head 20, an inductive head is formed on the intermediate magnetic shield layer 29 as a recording head. The inductive head has a fifth magnetic head formed on the intermediate magnetic shield layer 29 such that the end on the sliding surface side of the magnetic recording medium has a predetermined thickness.
A non-magnetic layer 30, a thin-film coil (not shown) formed in the fifth non-magnetic layer 30, and a fifth non-magnetic layer 30
An upper magnetic shield layer 31 formed on the upper surface and in contact with the intermediate magnetic shield layer 29 substantially near the center of the thin film coil.

【0059】このインダクディブヘッドは、中間磁気シ
ールド層29と上層磁気シールド層31とによって磁気
コアが構成されるとともに、磁気記録媒体の摺動面にお
いて、これら中間磁気シールド層29と上層磁気シール
ド層31との間に第5の非磁性層30が配されることに
より、磁気ギャップが形成されることとなる。
In this inductive head, a magnetic core is formed by an intermediate magnetic shield layer 29 and an upper magnetic shield layer 31, and the intermediate magnetic shield layer 29 and the upper magnetic shield layer are formed on the sliding surface of the magnetic recording medium. By disposing the fifth non-magnetic layer 30 between the first non-magnetic layer 31 and the first magnetic layer 31, a magnetic gap is formed.

【0060】MRヘッド20は、上述した各層及び各部
材が薄膜状に形成されて基板21上に積層されてなる。
また、MRヘッド20は、記録媒体の摺動面で上述した
各層及び各部材が外方に臨み、略同一面を構成してい
る。MRヘッド20は、MR素子26が下部磁気シール
ド層23と中間磁気シールド層29とで挟まれた構造と
なっており、いわゆる横型MRヘッドとして構成され
る。
The MR head 20 is formed by laminating the above-described layers and members in the form of a thin film on a substrate 21.
Further, in the MR head 20, the above-mentioned layers and members face outward on the sliding surface of the recording medium, and constitute substantially the same surface. The MR head 20 has a structure in which an MR element 26 is sandwiched between a lower magnetic shield layer 23 and an intermediate magnetic shield layer 29, and is configured as a so-called horizontal MR head.

【0061】第1の非磁性層22は、非磁性材料により
基板2上に形成されており、例えば30μmの厚みで形
成される。本実施の形態においては、第1の非磁性層2
2として、例えば5μmの厚みでAl23を形成した。
The first non-magnetic layer 22 is formed of a non-magnetic material on the substrate 2 and has a thickness of, for example, 30 μm. In the present embodiment, the first non-magnetic layer 2
As No. 2, for example, Al 2 O 3 was formed with a thickness of 5 μm.

【0062】下部磁気シールド層23は、MRヘッド2
0における記録媒体の摺動面から所定の幅で臨むよう
に、第1の非磁性層22上に形成されている。下部磁気
シールド層23は、例えばFe−Al−Si合金(セン
ダスト)、Fe−Si−Ru−Ga合金、Fe−Ta−
N合金等の高い耐熱性を有し、且つ良好な軟磁気特性を
示す金属磁性層を3〜5μmの厚みで形成されている。
本実施の形態においては、下部磁気シールド層23とし
て、センダストをドライエッチング法によって形成し
た。
The lower magnetic shield layer 23 is formed of the MR head 2
The first non-magnetic layer 22 is formed on the first non-magnetic layer 22 so as to reach a predetermined width from the sliding surface of the recording medium at 0. The lower magnetic shield layer 23 is made of, for example, Fe-Al-Si alloy (Sendust), Fe-Si-Ru-Ga alloy, Fe-Ta-
A metal magnetic layer having high heat resistance such as N alloy and exhibiting good soft magnetic characteristics is formed with a thickness of 3 to 5 μm.
In the present embodiment, sendust is formed as the lower magnetic shield layer 23 by a dry etching method.

【0063】第2の非磁性層24は、下部磁気シールド
層23と略同一面を構成するように、下部磁気シールド
層23と略同一の厚みで第1の非磁性層22上に形成さ
れている。第2の非磁性層24は、例えばAl23等の
非磁性材料によって形成されている。
The second non-magnetic layer 24 is formed on the first non-magnetic layer 22 with substantially the same thickness as the lower magnetic shield layer 23 so as to form substantially the same plane as the lower magnetic shield layer 23. I have. The second non-magnetic layer 24 is formed of a non-magnetic material such as, for example, Al 2 O 3 .

【0064】第3の非磁性層25は、略同一面を構成す
る下部磁気シールド層23及び第2の非磁性層24の上
に0.3〜0.5μm程度の厚みで形成されている。第
3の非磁性層25は、MR素子26や一対の電極27に
流れる電流を短絡してしまうことがないように、電気絶
縁性を有する非磁性材料によって形成されている。
The third nonmagnetic layer 25 is formed with a thickness of about 0.3 to 0.5 μm on the lower magnetic shield layer 23 and the second nonmagnetic layer 24 constituting substantially the same plane. The third non-magnetic layer 25 is formed of a non-magnetic material having an electrical insulating property so that a current flowing through the MR element 26 and the pair of electrodes 27 is not short-circuited.

【0065】MR素子26は、下部磁気シールド層23
の直上に位置して、第3の非磁性層25上に略矩形形状
に形成される。このMR素子26は、その長手方向が磁
気記録媒体の面内方向に対して垂直となるように配され
ている。
The MR element 26 has a lower magnetic shield layer 23
Is formed on the third nonmagnetic layer 25 in a substantially rectangular shape. The MR element 26 is arranged so that its longitudinal direction is perpendicular to the in-plane direction of the magnetic recording medium.

【0066】また、MR素子26は、上述したスピンバ
ルブ膜1と同等の膜構造とされており、第1の磁性層
と、非磁性層と、第2の磁性層と、反強磁性層とがこの
順で積層された構造の、いわゆるスピンバルブ型MR素
子である。
The MR element 26 has the same film structure as the spin valve film 1 described above, and includes a first magnetic layer, a non-magnetic layer, a second magnetic layer, and an antiferromagnetic layer. Are so-called spin-valve MR elements having a structure laminated in this order.

【0067】一対の電極27は、MR素子26の長手方
向の両端にそれぞれ接続されている。一対の電極27
は、MR素子26の長手方向に沿ってセンス電流を供給
する目的で形成され、導電性材料によって形成されてい
る。また、一対の電極27の厚みは、MR素子26の厚
みと比較してやや大とされている。
The pair of electrodes 27 are respectively connected to both ends of the MR element 26 in the longitudinal direction. A pair of electrodes 27
Are formed for the purpose of supplying a sense current along the longitudinal direction of the MR element 26, and are formed of a conductive material. The thickness of the pair of electrodes 27 is slightly larger than the thickness of the MR element 26.

【0068】第4の非磁性層28は、非磁性絶縁材料に
よって、MR素子26及び一対の電極27が形成された
第3の非磁性層25上に形成されている。言い換える
と、MRヘッド20においては、MR素子26及び一対
の電極27が、第2の非磁性層25と第4の非磁性層2
8との間に埋め込まれて挟持された構成とされる。ま
た、第4の非磁性層28は、非磁性であるとともに、電
気絶縁性を有する材料によって形成されているために、
MR素子26及び一対の電極27に流れる電流を短絡し
てしまうことがない。
The fourth nonmagnetic layer 28 is formed of a nonmagnetic insulating material on the third nonmagnetic layer 25 on which the MR element 26 and the pair of electrodes 27 are formed. In other words, in the MR head 20, the MR element 26 and the pair of electrodes 27 are formed by the second nonmagnetic layer 25 and the fourth nonmagnetic layer 2.
8 and is sandwiched between them. Further, since the fourth nonmagnetic layer 28 is formed of a material that is nonmagnetic and has electrical insulation properties,
The current flowing through the MR element 26 and the pair of electrodes 27 is not short-circuited.

【0069】中間磁気シールド層29は、MRヘッド1
における記録媒体の摺動面から所定の幅で臨むように、
第4の非磁性層28上に形成されている。中間磁気シー
ルド層29は、上述した磁気シールド層23と同様に、
良好な軟磁気特性を示す金属磁性材料からなり、スパッ
タリング等の成膜方法によって形成されている。
The intermediate magnetic shield layer 29 is formed of the MR head 1
In order to face a predetermined width from the sliding surface of the recording medium in,
It is formed on the fourth nonmagnetic layer 28. The intermediate magnetic shield layer 29 is similar to the magnetic shield layer 23 described above.
It is made of a metallic magnetic material exhibiting good soft magnetic properties, and is formed by a film forming method such as sputtering.

【0070】MRヘッド20において、下部磁気シール
ド層23と、中間磁気シールド層29とは、磁気記録媒
体からの信号磁界のうち、再生対象外の磁界がMR素子
26に引き込まれないように機能する。すなわち、MR
ヘッド20においては、下部磁気シールド層23と中間
磁気シールド層29とがMR素子26の上下に第3の非
磁性層25と第4の非磁性層28とを介して配されてい
るために、磁気記録媒体からの信号磁界のうち、再生対
象外の磁界が下部磁気シールド層23と中間磁気シール
ド層29とに導かれ、再生対象の信号磁界だけがMR素
子26に引き込まれる。
In the MR head 20, the lower magnetic shield layer 23 and the intermediate magnetic shield layer 29 function to prevent a magnetic field outside the target of reproduction from being drawn into the MR element 26 among signal magnetic fields from the magnetic recording medium. . That is, MR
In the head 20, since the lower magnetic shield layer 23 and the intermediate magnetic shield layer 29 are disposed above and below the MR element 26 via the third nonmagnetic layer 25 and the fourth nonmagnetic layer 28, Of the signal magnetic field from the magnetic recording medium, a magnetic field outside the reproduction target is guided to the lower magnetic shield layer 23 and the intermediate magnetic shield layer 29, and only the reproduction target signal magnetic field is drawn into the MR element 26.

【0071】したがって、MRヘッド9においては、下
部磁気シールド層23と中間磁気シールド層29とのM
R素子26における間隔が、いわゆる再生ギャップ長と
なる。すなわち、MRヘッド20においては、第3の非
磁性層25と第4の非磁性層28との厚みの合計が再生
ギャップ長となる。
Therefore, in the MR head 9, the M of the lower magnetic shield layer 23 and the intermediate magnetic shield layer 29
The interval in the R element 26 is a so-called reproduction gap length. That is, in the MR head 20, the total thickness of the third non-magnetic layer 25 and the fourth non-magnetic layer 28 is the read gap length.

【0072】第5の非磁性層30は、中間磁気シールド
層29が形成された第4の非磁性層28上に形成され、
非磁性材料によって形成されている。第5の非磁性層3
0内には、図示しない薄膜コイルが形成されている。
The fifth non-magnetic layer 30 is formed on the fourth non-magnetic layer 28 on which the intermediate magnetic shield layer 29 has been formed.
It is formed of a non-magnetic material. Fifth nonmagnetic layer 3
A thin-film coil (not shown) is formed in 0.

【0073】上部磁気シールド層31は、中間磁気シー
ルド層29の直上に位置して第5の非磁性層30上に形
成されており、磁性材料によって形成されている。
The upper magnetic shield layer 31 is formed on the fifth non-magnetic layer 30 just above the intermediate magnetic shield layer 29 and is made of a magnetic material.

【0074】MRヘッド20においては、上述したよう
に、中間磁気シールド層29と、第5の非磁性層30
と、薄膜コイルと、上部磁気シールド層31とによっ
て、記録用のヘッドとしてのインダクティブヘッドが構
成される。
In the MR head 20, as described above, the intermediate magnetic shield layer 29 and the fifth non-magnetic layer 30
, The thin-film coil, and the upper magnetic shield layer 31 constitute an inductive head as a recording head.

【0075】以上のように構成されたMRヘッド20で
は、磁気記録媒体に記録された磁気信号を再生する際
に、MR素子26に対して一定電流のセンス電流が供給
される。 このMRヘッド20においては、MR素子2
6の抵抗値が、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて変
化する。このため、MRヘッド1においては、MR素子
26に対して一定電流のセンス電流を供給すると、MR
素子26の抵抗値の変化に基づいてセンス電流の電圧値
が変化する。したがって、このMRヘッド20において
は、センス電流の電圧値の変化を測定することによっ
て、磁気記録媒体からの信号磁界を検出することができ
る。
In the MR head 20 configured as described above, a constant sense current is supplied to the MR element 26 when reproducing a magnetic signal recorded on the magnetic recording medium. In this MR head 20, the MR element 2
6 changes according to the signal magnetic field from the magnetic recording medium. Therefore, in the MR head 1, when a constant current is supplied to the MR element 26,
The voltage value of the sense current changes based on the change in the resistance value of the element 26. Therefore, in this MR head 20, the signal magnetic field from the magnetic recording medium can be detected by measuring the change in the voltage value of the sense current.

【0076】また、このMRヘッド20は、磁気記録媒
体に磁気信号を記録する際に、中間磁気シールド層29
上に形成されたインダクティブヘッドの薄膜コイルに対
して、記録信号に応じた電流が供給される。そして、こ
のインダクティブヘッドでは、薄膜コイルから発生する
磁界により、中間磁気シールド層29と上部磁気シール
ド層31とによって構成された磁気コアに磁束が流れ
る。これにより、このインダクティブヘッドでは、中間
磁気シールド層29、第5の非磁性層30及び上部磁気
シールド層31により形成された磁気ギャップに漏れ磁
界を発生する。インダクティブヘッドは、この漏れ磁界
を磁気記録媒体に対して印加することによって、磁気信
号を記録する。
When recording a magnetic signal on a magnetic recording medium, the MR head 20 has an intermediate magnetic shield layer 29.
A current corresponding to the recording signal is supplied to the thin film coil of the inductive head formed above. In this inductive head, a magnetic flux flows through a magnetic core formed by the intermediate magnetic shield layer 29 and the upper magnetic shield layer 31 by a magnetic field generated from the thin film coil. Thereby, in the inductive head, a leakage magnetic field is generated in the magnetic gap formed by the intermediate magnetic shield layer 29, the fifth nonmagnetic layer 30, and the upper magnetic shield layer 31. The inductive head records the magnetic signal by applying the leakage magnetic field to the magnetic recording medium.

【0077】上述したMRヘッド20を製造する際に
は、先ず、図7に示すように、例えばAl23−TiC
(アルチック)等の硬質の非磁性材料により略平板状に
形成された基板材40を用意し、この基板材40の主面
40aに対して鏡面研磨加工を施す。基板材40は、最
終的にMRヘッド20の基板21となるものであり、後
述するように、その主面40a上にMRヘッド20のヘ
ッド素子が多数形成される。
When manufacturing the above-described MR head 20, first, as shown in FIG. 7, for example, Al 2 O 3 —TiC
A substrate material 40 made of a hard non-magnetic material such as (Altic) or the like is formed in a substantially flat plate shape, and the main surface 40a of the substrate material 40 is mirror-polished. The substrate material 40 eventually becomes the substrate 21 of the MR head 20, and a number of head elements of the MR head 20 are formed on the main surface 40a, as described later.

【0078】次に、図8に示すように、基板材40の主
面40a上に、最終的に第1の非磁性層22となる第1
の非磁性膜41を成膜する。本実施の形態においては、
第1の非磁性膜41として、Al23を5μmの厚みに
形成した。また、本実施の形態においては、第1の非磁
性膜41の表面が平滑となるように、成膜後に研磨加工
を施した。
Next, as shown in FIG. 8, on the main surface 40a of the substrate material 40, the first
Is formed. In the present embodiment,
As the first nonmagnetic film 41, Al 2 O 3 was formed to a thickness of 5 μm. In the present embodiment, the first nonmagnetic film 41 is polished after the film formation so that the surface of the first nonmagnetic film 41 becomes smooth.

【0079】次に、図9に示すように、第1の非磁性膜
41上に、最終的に下部磁気シールド層23となる第1
の磁性膜42を成膜する。第1の磁性膜42は、例えば
Fe−Al−Si合金(センダスト)、Fe−Si−R
u−Ga合金、Fe−Ta−N合金等の良好な軟磁気特
性を示す材料によって成膜される。本実施の形態におい
ては、第1の磁性膜42を成膜する際に、レジストパタ
ーンを用いてドライエッチング法によってセンダストを
3〜5μm程度の厚みに成膜した。
Next, as shown in FIG. 9, on the first non-magnetic film 41, the first
Of the magnetic film 42 is formed. The first magnetic film 42 is made of, for example, Fe-Al-Si alloy (Sendust), Fe-Si-R
The film is formed of a material exhibiting good soft magnetic characteristics, such as a u-Ga alloy and an Fe-Ta-N alloy. In the present embodiment, when the first magnetic film 42 is formed, sendust is formed to a thickness of about 3 to 5 μm by a dry etching method using a resist pattern.

【0080】次に、図10に示すように、第1の磁性膜
42が成膜された第1の非磁性膜41上に、最終的に第
2の非磁性層24となる非磁性膜43を成膜する。第2
の非磁性膜43は、例えばダイヤモンドライクカーボン
(DLC)やAl23等の非磁性材料によって成膜す
る。本実施の形態においては、ダイヤモンドライクカー
ボンを高周波スパッタリング法によって3〜5μm程度
の厚みで成膜した。また、このとき、第1の磁性膜42
の磁気特性を制御するために、外部から磁場を印加しな
がら第2の非磁性膜43を成膜してもよい。
Next, as shown in FIG. 10, on the first non-magnetic film 41 on which the first magnetic film 42 is formed, a non-magnetic film 43 which will eventually become the second non-magnetic layer 24 is formed. Is formed. Second
The non-magnetic film 43 is formed of a non-magnetic material such as diamond-like carbon (DLC) or Al 2 O 3 . In the present embodiment, diamond-like carbon was formed to a thickness of about 3 to 5 μm by a high frequency sputtering method. At this time, the first magnetic film 42
The second nonmagnetic film 43 may be formed while applying a magnetic field from the outside in order to control the magnetic characteristics of the second nonmagnetic film 43.

【0081】次に、図11に示すように、第2の非磁性
膜43に対して研磨加工を施して、この第2の非磁性膜
43に埋め込まれた第1の磁性膜42を露出させる。す
なわち、第1の磁性膜42と第2の非磁性膜43とが同
一面を構成するように、第2の磁性膜に対して研磨加工
を施す。
Next, as shown in FIG. 11, the second non-magnetic film 43 is polished to expose the first magnetic film 42 embedded in the second non-magnetic film 43. . That is, the second magnetic film is polished so that the first magnetic film 42 and the second nonmagnetic film 43 form the same surface.

【0082】このとき、第1の磁性膜42と第2の非磁
性膜との表面粗度が1nm以下となる程度まで研磨する
ことが望ましい。これにより、後の工程によって形成さ
れる第3の非磁性膜25の厚みを精度よく形成すること
ができる。
At this time, it is desirable that the first magnetic film 42 and the second non-magnetic film are polished until the surface roughness becomes 1 nm or less. Thus, the thickness of the third nonmagnetic film 25 formed in a later step can be formed with high accuracy.

【0083】次に、図12に示すように、同一面を構成
する第1の磁性膜42と第2の非磁性膜43との上に、
最終的に第3の非磁性層25となる第3の非磁性膜44
を成膜する。本実施の形態においては、第3の非磁性膜
4として、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)を高
周波プラズマ法によって0.3〜0.5μmの厚みで成
膜した。このとき、第1の磁性膜42の磁気特性を制御
するために、外部から磁場を印加しながら第3の非磁性
膜44を成膜してもよい。また、第3の非磁性膜44を
成膜後に、この第3の非磁性膜44の表面粗度が1nm
以下となる程度まで研磨することが望ましい。これによ
り、後の工程において、第3の非磁性膜44上に形成さ
れるMR薄膜45及び一対の電極46の厚み等を精度よ
く成膜することができる。これにより、最終的に完成す
るMRヘッド20の再生効率を向上させることができ
る。
Next, as shown in FIG. 12, on the first magnetic film 42 and the second non-magnetic film 43 forming the same surface,
Third non-magnetic film 44 that finally becomes third non-magnetic layer 25
Is formed. In the present embodiment, diamond-like carbon (DLC) is formed as the third nonmagnetic film 4 to have a thickness of 0.3 to 0.5 μm by a high-frequency plasma method. At this time, in order to control the magnetic characteristics of the first magnetic film 42, the third nonmagnetic film 44 may be formed while applying a magnetic field from the outside. After forming the third non-magnetic film 44, the surface roughness of the third non-magnetic film 44 is 1 nm.
It is desirable to polish to the following degree. Thus, in a later step, the thickness and the like of the MR thin film 45 and the pair of electrodes 46 formed on the third nonmagnetic film 44 can be accurately formed. Thereby, the reproduction efficiency of the MR head 20 finally completed can be improved.

【0084】次に、図13に示すように、第3の非磁性
膜44上に、MR素子26を構成する薄膜(以下、MR
薄膜45という。)をスパッタリング等により成膜す
る。MR薄膜45は、上述したスピンバルブ膜1の製造
方法と同様にして成膜する。すなわち、例えば上述した
超高真空スパッタ装置10等のスパッタ装置を用いて、
第1の磁性膜(フリー層)と、非磁性膜と、第2の磁性
膜(ピン層)と、反強磁性膜とを順次、第3の非磁性膜
44上に成膜する。
Next, as shown in FIG. 13, on the third nonmagnetic film 44, a thin film (hereinafter referred to as MR) constituting the MR element 26 is formed.
It is called a thin film 45. ) Is formed by sputtering or the like. The MR thin film 45 is formed in the same manner as in the method of manufacturing the spin valve film 1 described above. That is, for example, by using a sputtering apparatus such as the above-described ultra-high vacuum sputtering apparatus 10,
A first magnetic film (free layer), a non-magnetic film, a second magnetic film (pinned layer), and an antiferromagnetic film are sequentially formed on the third non-magnetic film 44.

【0085】そして、反強磁性膜を上述したPt−Mn
合金からなる不規則系反強磁性膜とし、この反強磁性膜
の熱処理温度を横軸とし、反強磁性膜の膜厚を縦軸とし
たグラフにおいて、点A(280℃,15nm)、点B
(310℃,15nm)、点C(280℃,30n
m)、点D(250℃,30nm)の4点で囲まれる範
囲で、反強磁性膜に対して熱処理を行うことにより、反
強磁性膜の特性を維持しつつ、熱処理後においてHpin
>800(Oe)の高い交換結合磁界を得ることができ
る。したがって、作製されたMRヘッド20の出力特性
が良好なものとなる。
Then, the antiferromagnetic film is formed of the above-mentioned Pt-Mn.
In a graph having an irregular antiferromagnetic film made of an alloy, the heat treatment temperature of the antiferromagnetic film as abscissa and the thickness of the antiferromagnetic film as ordinate, a point A (280 ° C., 15 nm), B
(310 ° C., 15 nm), point C (280 ° C., 30 n
m) and heat treatment is performed on the antiferromagnetic film in a range surrounded by the four points of point D (250 ° C., 30 nm) to maintain the characteristics of the antiferromagnetic film while maintaining the H pin after the heat treatment.
A high exchange coupling magnetic field of> 800 (Oe) can be obtained. Therefore, the output characteristics of the manufactured MR head 20 are improved.

【0086】次に、MR薄膜45の両端部に、一対の電
極46を成膜する。一対の電極26は、例えばCu等の
導電性材料を用いて、例えば蒸着法、スパッタリング法
等の手法により、MR薄膜45の長手方向の両端部にそ
れぞれ成膜する。
Next, a pair of electrodes 46 is formed on both ends of the MR thin film 45. The pair of electrodes 26 are respectively formed on both ends in the longitudinal direction of the MR thin film 45 by using a conductive material such as Cu, for example, by a method such as an evaporation method or a sputtering method.

【0087】次に、MR薄膜45及び一対の電極46が
形成された第3の非磁性膜44上に、第4の非磁性層2
8を構成する第4の非磁性膜47を成膜する。第4の非
磁性膜47は、例えばAl23等の非磁性絶縁材料によ
ってスパッタリング等の手法により成膜する。
Next, the fourth nonmagnetic layer 2 is formed on the third nonmagnetic film 44 on which the MR thin film 45 and the pair of electrodes 46 are formed.
A fourth non-magnetic film 47 constituting 8 is formed. The fourth nonmagnetic film 47 is formed from a nonmagnetic insulating material such as Al 2 O 3 by a method such as sputtering.

【0088】次に、第4の非磁性膜47上に、中間磁気
シールド層29を構成する第2の磁性膜48を成膜す
る。第2の磁性膜48は、良好な軟磁気特性を示す材料
によってスパッタリング等の手法により成膜する。
Next, a second magnetic film 48 constituting the intermediate magnetic shield layer 29 is formed on the fourth non-magnetic film 47. The second magnetic film 48 is formed from a material exhibiting good soft magnetic characteristics by a technique such as sputtering.

【0089】次に、第2の磁性膜48上に、第5の非磁
性層30を構成する第5の非磁性膜49を成膜する。第
5の非磁性膜49は、例えばAl23等の非磁性材料に
よってスパッタリング等の手法により成膜する。このと
き、第5の非磁性膜49内に、図示しない薄膜コイルを
形成する。薄膜コイルは、後述する第3の磁性膜50と
第2の磁性膜48との接続部を略中心として、第5の非
磁性膜49内でスパイラル状に形成する。
Next, a fifth non-magnetic film 49 constituting the fifth non-magnetic layer 30 is formed on the second magnetic film 48. The fifth nonmagnetic film 49 is formed from a nonmagnetic material such as Al 2 O 3 by a method such as sputtering. At this time, a thin-film coil (not shown) is formed in the fifth nonmagnetic film 49. The thin-film coil is formed in a spiral shape in the fifth non-magnetic film 49 with a connection portion between a third magnetic film 50 and a second magnetic film 48 described later being substantially at the center.

【0090】次に、第5の非磁性膜49上に、上部磁気
シールド層31を構成する第3の磁性膜50を成膜す
る。第3の磁性膜50は、良好な軟磁気特性を示す材料
によってスパッタリング等の手法により成膜する。第3
の磁性膜50は、薄膜コイルの略中心付近で第2の磁性
膜48と接続されるように成膜する。これにより、第3
の磁性膜50と第2の磁性膜48とは、MRヘッド20
において、記録用ヘッドとしてのインダクティブヘッド
の磁気コアを構成する。
Next, a third magnetic film 50 constituting the upper magnetic shield layer 31 is formed on the fifth nonmagnetic film 49. The third magnetic film 50 is formed from a material exhibiting good soft magnetic characteristics by a technique such as sputtering. Third
The magnetic film 50 is formed so as to be connected to the second magnetic film 48 substantially near the center of the thin film coil. As a result, the third
The magnetic film 50 and the second magnetic film 48 are
, A magnetic core of an inductive head as a recording head is formed.

【0091】本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドの製造方法では、以上のようにしてMRヘッド20を
製造する。かかる製造方法によれば、反強磁性膜の特性
を維持しつつ、この反強磁性膜を薄膜化することができ
る。したがって、かかる製造方法によれば、MR薄膜4
5を薄く形成することができ、上述した再生ギャップ長
を狭くすることが可能となり、磁気記録媒体の高記録密
度化に対応したMRヘッドを製造することができる。ま
た、反強磁性膜が薄膜化されたことから、再生ギャップ
における第4の非磁性層28の層厚を維持することがで
き、この第4の非磁性層28側の絶縁性を向上させるこ
とができる。
In the method of manufacturing a magnetoresistive head according to the present invention, the MR head 20 is manufactured as described above. According to this manufacturing method, the thickness of the antiferromagnetic film can be reduced while maintaining the characteristics of the antiferromagnetic film. Therefore, according to this manufacturing method, the MR thin film 4
5 can be formed thin, and the above-described reproduction gap length can be narrowed, and an MR head corresponding to a high recording density of a magnetic recording medium can be manufactured. Further, since the thickness of the antiferromagnetic film is reduced, the thickness of the fourth nonmagnetic layer 28 in the reproducing gap can be maintained, and the insulating property of the fourth nonmagnetic layer 28 can be improved. Can be.

【0092】なお、このMR薄膜45の製造工程におい
ては、第3の非磁性膜44と第1の磁性層との間に、例
えばTa等によって下地層を形成してもよい。また、反
強磁性層上に、例えばTa等によって保護層を形成して
もよい。このように下地層や保護層を備えてMR薄膜4
5を成膜することによって、このMR薄膜45の比抵抗
の増加を防止することができる。
In the manufacturing process of the MR thin film 45, an underlayer may be formed between the third nonmagnetic film 44 and the first magnetic layer using, for example, Ta. Further, a protective layer may be formed on the antiferromagnetic layer by, for example, Ta. Thus, the MR thin film 4 having the underlayer and the protective layer is provided.
By forming the film 5, the increase in the specific resistance of the MR thin film 45 can be prevented.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係るス
ピンバルブ膜の製造方法によれば、反強磁性膜の熱処理
条件を最適化することにより、この反強磁性膜の特性を
維持しつつ、反強磁性膜を薄膜化することができる。
As described above, according to the spin valve film manufacturing method of the present invention, the characteristics of the antiferromagnetic film are maintained by optimizing the heat treatment conditions of the antiferromagnetic film. In addition, the thickness of the antiferromagnetic film can be reduced.

【0094】また、本発明に係る磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドの製造方法によれば、反強磁性膜の熱処理条件を最
適化することにより、この反強磁性膜の特性を維持しつ
つ、反強磁性膜を薄膜化することができる。したがっ
て、再生ギャップ長を狭くすることが可能となり、磁気
記録媒体の高記録密度化に対応した磁気ヘッドを製造す
ることができる。
According to the method of manufacturing a magneto-resistance effect type magnetic head of the present invention, by optimizing the heat treatment conditions for the antiferromagnetic film, the characteristics of the antiferromagnetic film can be maintained while maintaining the characteristics of the antiferromagnetic film. The magnetic film can be made thinner. Therefore, the read gap length can be reduced, and a magnetic head corresponding to a higher recording density of a magnetic recording medium can be manufactured.

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

【図1】本発明を適用して製造するスピンバルブ膜を示
す要部断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a spin valve film manufactured by applying the present invention.

【図2】同スピンバルブ膜を成膜する超高真空スパッタ
装置を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an ultra-high vacuum sputtering apparatus for forming the spin valve film.

【図3】反強磁性膜の熱処理温度を変化させてそれぞれ
作製したスピンバルブ膜の外部磁界変化と抵抗変化率と
の関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an external magnetic field change and a resistance change rate of a spin valve film manufactured by changing a heat treatment temperature of an antiferromagnetic film.

【図4】反強磁性膜の熱処理時間を変化させてそれぞれ
作製したスピンバルブ膜の外部磁界変化と抵抗変化率と
の関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between a change in external magnetic field and a rate of change in resistance of a spin valve film manufactured by changing the heat treatment time of an antiferromagnetic film.

【図5】スピンバルブ膜における反強磁性膜に対する熱
処理温度と反強磁性膜の膜厚との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the heat treatment temperature for an antiferromagnetic film in a spin valve film and the thickness of the antiferromagnetic film.

【図6】本発明を適用して製造するMRヘッドを示す要
部側面図である。
FIG. 6 is a main part side view showing an MR head manufactured by applying the present invention.

【図7】本発明に係るMRヘッドの製造方法を説明する
ための図であり、基板材を示す要部断面図である。
FIG. 7 is a view for explaining the method for manufacturing the MR head according to the present invention, and is a cross-sectional view of a principal part showing a substrate material.

【図8】同方法を説明するための図であり、第1の非磁
性膜を成膜した基板材を示す要部断面図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the same method, and is a cross-sectional view of a main part showing a substrate material on which a first nonmagnetic film is formed.

【図9】同方法を説明するための図であり、第1の磁性
膜を成膜した基板材を示す要部断面図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the same method, and is a cross-sectional view of a principal part showing a substrate material on which a first magnetic film is formed.

【図10】同方法を説明するための図であり、第2の非
磁性膜を成膜した基板材を示す要部断面図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining the same method, and is a cross-sectional view of a principal part showing a substrate material on which a second nonmagnetic film is formed.

【図11】同方法を説明するための図であり、第2の非
磁性膜に研磨加工を施した状態を示す要部断面図であ
る。
FIG. 11 is a diagram illustrating the same method, and is a cross-sectional view of a main part showing a state where a second non-magnetic film is polished;

【図12】同方法を説明するための図であり、第3の非
磁性膜を形成した基板材を示す要部断面図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining the same method, and is a cross-sectional view of a principal part showing a substrate material on which a third nonmagnetic film is formed.

【図13】同方法を説明するための図であり、MRヘッ
ドを構成する各部材が形成された状態を示す要部断面図
である。
FIG. 13 is a view for explaining the same method, and is a cross-sectional view of a main part showing a state where members constituting the MR head are formed.

【図14】MRヘッドの一構成例を模式的に示した図で
ある。
FIG. 14 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an MR head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スピンバルブ膜、3 第1の磁性膜(フリー層)、
4 非磁性膜、5 第2の磁性膜(ピン層)、6 反強
磁性膜、20 MRヘッド、23 下部磁気シールド
層、24 第2の非磁性層、25 第3の非磁性層、2
6 磁気抵抗効果素子(MR素子)、28 第4の非磁
性層、29 中間磁気シールド層
1 spin valve film, 3rd magnetic film (free layer),
4 Non-magnetic film, 5 Second magnetic film (pin layer), 6 Antiferromagnetic film, 20 MR head, 23 Lower magnetic shield layer, 24 Second non-magnetic layer, 25 Third non-magnetic layer, 2
6 magnetoresistive element (MR element), 28 fourth nonmagnetic layer, 29 intermediate magnetic shield layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の磁性膜と、非磁性膜と、第2の磁
性膜と、Pt−Mn合金によって形成された反強磁性膜
とが積層されてなるスピンバルブ膜の製造方法であっ
て、 上記反強磁性膜に対する熱処理温度を横軸とし、当該反
強磁性膜の膜厚を縦軸としたグラフにおいて、点A(2
80℃,15nm)、点B(310℃,15nm)、点
C(280℃,30nm)、点D(250℃,30n
m)の4点で囲まれる範囲で、当該反強磁性膜に対して
熱処理を行うことを特徴とするスピンバルブ膜の製造方
法。
1. A method for manufacturing a spin valve film comprising a first magnetic film, a non-magnetic film, a second magnetic film, and an antiferromagnetic film formed of a Pt—Mn alloy. In the graph in which the horizontal axis represents the heat treatment temperature for the antiferromagnetic film and the vertical axis represents the thickness of the antiferromagnetic film, the point A (2
80 ° C., 15 nm), point B (310 ° C., 15 nm), point C (280 ° C., 30 nm), point D (250 ° C., 30 n)
m) performing a heat treatment on the antiferromagnetic film in a range surrounded by the four points of m).
【請求項2】 磁気記録媒体からの磁気信号を検出する
感磁素子として、第1の磁性膜と、非磁性膜と、第2の
磁性膜と、Pt−Mn合金によって形成された反強磁性
膜とが積層されてなるスピンバルブ膜を備えた磁気抵抗
効果型磁気ヘッドの製造方法であって、 上記反強磁性膜に対する熱処理温度を横軸とし、当該反
強磁性膜の膜厚を縦軸としたグラフにおいて、点A(2
80℃,15nm)、点B(310℃,15nm)、点
C(280℃,30nm)、点D(250℃,30n
m)の4点で囲まれる範囲で、当該反強磁性膜に対して
熱処理を行うことを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドの製造方法。
2. A magnetic sensing element for detecting a magnetic signal from a magnetic recording medium, comprising: a first magnetic film, a non-magnetic film, a second magnetic film, and an antiferromagnetic material formed of a Pt—Mn alloy. A method for manufacturing a magnetoresistive magnetic head including a spin valve film formed by laminating films, wherein a horizontal axis indicates a heat treatment temperature for the antiferromagnetic film, and a vertical axis indicates a film thickness of the antiferromagnetic film. In the graph, the point A (2
80 ° C., 15 nm), point B (310 ° C., 15 nm), point C (280 ° C., 30 nm), point D (250 ° C., 30 n)
m) heat-treating the antiferromagnetic film in a range surrounded by the four points of m).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102943153A (en) * 2012-11-30 2013-02-27 中国船舶重工集团公司第七一○研究所 Thermomagnetic treatment device and method for magneto-resistive elements of spin valves

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