JP2001176028A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘッド及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高記録密度化に伴う短波長の記録信号を再生
するための狭ギャップレングス化された再生ヘッドにお
いて、安定した縦バイアスを供給し、高感度で、且つ安
定した再生性能を有する薄膜磁気ヘッド及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 ＧＭＲ素子のフリー磁性層の上に、夫々
左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟磁性膜の３層か
らなる左右一対の積層縦バイアス層を構成し、非磁性膜
を介して硬質磁性膜と軟磁性膜とを反強磁性的に結合さ
せて非常に安定した磁化の方向を持たせ、硬質磁性膜と
フリー磁性層とを強磁性結合させることによって、フリ
ー磁性層に安定した縦バイアスを与えることができ、ま
た、積層縦バイアス層を構成することによって、端面磁
荷による漏れ磁界が抑えられ、且つ、フリー磁性層及び
固定磁性層へ不要な磁界がかからないので、ノイズの発
生が小さく、対称性が良く、安定で且つ高感度な再生特
性を実現することができる。
するための狭ギャップレングス化された再生ヘッドにお
いて、安定した縦バイアスを供給し、高感度で、且つ安
定した再生性能を有する薄膜磁気ヘッド及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 ＧＭＲ素子のフリー磁性層の上に、夫々
左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟磁性膜の３層か
らなる左右一対の積層縦バイアス層を構成し、非磁性膜
を介して硬質磁性膜と軟磁性膜とを反強磁性的に結合さ
せて非常に安定した磁化の方向を持たせ、硬質磁性膜と
フリー磁性層とを強磁性結合させることによって、フリ
ー磁性層に安定した縦バイアスを与えることができ、ま
た、積層縦バイアス層を構成することによって、端面磁
荷による漏れ磁界が抑えられ、且つ、フリー磁性層及び
固定磁性層へ不要な磁界がかからないので、ノイズの発
生が小さく、対称性が良く、安定で且つ高感度な再生特
性を実現することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
（ＨＤＤ装置）等の磁気記録媒体に対して高密度の記録
・再生を行う装置に適用され、特に、磁気抵抗効果素子
のフリー磁性層に安定し、且つ、効果的なバイアス磁界
を与えてノイズが小さく、且つ、再生感度が高い磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関するもの
である。
（ＨＤＤ装置）等の磁気記録媒体に対して高密度の記録
・再生を行う装置に適用され、特に、磁気抵抗効果素子
のフリー磁性層に安定し、且つ、効果的なバイアス磁界
を与えてノイズが小さく、且つ、再生感度が高い磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気ディスク装置（ＨＤＤ装置）
等の磁気記録媒体に対する記録・再生において、処理速
度の向上と記録容量の大容量化の必要性が増してきてお
り、高記録密度化への取り組みが強化されつつある。
等の磁気記録媒体に対する記録・再生において、処理速
度の向上と記録容量の大容量化の必要性が増してきてお
り、高記録密度化への取り組みが強化されつつある。
【０００３】以下、従来の薄膜磁気ヘッドについて図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【０００４】図１６及び図１７は、従来の薄膜磁気ヘッ
ドを示す図であり、図１６は斜視概略図、図１７は薄膜
磁気ヘッドの正面概略模式図である。
ドを示す図であり、図１６は斜視概略図、図１７は薄膜
磁気ヘッドの正面概略模式図である。
【０００５】例えば、磁気ディスク装置における信号の
磁気記録媒体への記録再生に用いられる薄膜磁気ヘッド
は、図１６に示すような所謂ＭＲ（ＧＭＲ）インダクテ
ィブ複合ヘッドと呼ばれているものが多い。
磁気記録媒体への記録再生に用いられる薄膜磁気ヘッド
は、図１６に示すような所謂ＭＲ（ＧＭＲ）インダクテ
ィブ複合ヘッドと呼ばれているものが多い。
【０００６】図１６において、パーマロイ、Ｃｏ系アモ
ルファス磁性膜或いはＦｅ系合金磁性膜等の軟磁性材料
で成膜された下部シールド層１６１の上にＡｌ2Ｏ3、Ａ
ｌＮ或いはＳｉＯ2等の非磁性絶縁材料を用いて下部ギ
ャップ絶縁層１６２が成膜され、更にその上面に磁気抵
抗効果素子（ＭＲ素子或いはＧＭＲ素子。以下、ＧＭＲ
素子と言う）１６３が積層成膜形成され、ＧＭＲ素子１
６３の左右両側端部にＣｏＰｔ合金等の材料で左右一対
の縦バイアス層１６４が成膜される。更に、ＧＭＲ素子
１６３の上面とその両側面とのなす交線である稜線に接
し、縦バイアス層１６４の上面に、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴ
ａ等の材料を用いて左右一対の電極リード層１６５が成
膜される。ここで、縦バイアス層１６４の上面及びＧＭ
Ｒ素子１６３の一部の上面にかかるようにして、電極リ
ード層１６５を成膜しても良い。次に、電極リード層１
６５とＧＭＲ素子１６３の露出した部分の上に、下部ギ
ャップ絶縁層１６２と同様の非磁性絶縁材料を用いて上
部ギャップ絶縁層１６６を成膜する。更に、上部ギャッ
プ絶縁層１６６の上に、下部シールド層１６１と同じよ
うな軟磁性材料を用いて上部シールド層１６７を成膜形
成し、再生用の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド部１６８
を構成する。
ルファス磁性膜或いはＦｅ系合金磁性膜等の軟磁性材料
で成膜された下部シールド層１６１の上にＡｌ2Ｏ3、Ａ
ｌＮ或いはＳｉＯ2等の非磁性絶縁材料を用いて下部ギ
ャップ絶縁層１６２が成膜され、更にその上面に磁気抵
抗効果素子（ＭＲ素子或いはＧＭＲ素子。以下、ＧＭＲ
素子と言う）１６３が積層成膜形成され、ＧＭＲ素子１
６３の左右両側端部にＣｏＰｔ合金等の材料で左右一対
の縦バイアス層１６４が成膜される。更に、ＧＭＲ素子
１６３の上面とその両側面とのなす交線である稜線に接
し、縦バイアス層１６４の上面に、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴ
ａ等の材料を用いて左右一対の電極リード層１６５が成
膜される。ここで、縦バイアス層１６４の上面及びＧＭ
Ｒ素子１６３の一部の上面にかかるようにして、電極リ
ード層１６５を成膜しても良い。次に、電極リード層１
６５とＧＭＲ素子１６３の露出した部分の上に、下部ギ
ャップ絶縁層１６２と同様の非磁性絶縁材料を用いて上
部ギャップ絶縁層１６６を成膜する。更に、上部ギャッ
プ絶縁層１６６の上に、下部シールド層１６１と同じよ
うな軟磁性材料を用いて上部シールド層１６７を成膜形
成し、再生用の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド部１６８
を構成する。
【０００７】次に、上部シールド層１６７の上面に下部
ギャップ絶縁層１６２と同様の非磁性絶縁材料を用いて
記録ギャップ層１７１を成膜し、更に記録ギャップ層１
７１を介して上部シールド層１６７に対向し、且つ、他
の部分で上部シールド層１６７に接している上部磁極１
７２を軟磁性材料を用いて成膜形成し、記録ギャップ層
１７１を介して上部シールド層１６７と上部磁極１７２
が対向している部分と上部磁極１７２が上部シールド層
１６７に接している部分との間で、上部シールド層１６
７と上部磁極１７２から絶縁材（図示せず）を介して絶
縁された巻線コイル１７３が設けられて、記録用の誘導
型薄膜磁気ヘッド部１７０を構成する。ここで、上部シ
ールド層１６７は再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
部１６８のシールド機能と記録用誘導型薄膜磁気ヘッド
部１７０の下部磁極機能とを兼ね備えた機能を有してい
る。
ギャップ絶縁層１６２と同様の非磁性絶縁材料を用いて
記録ギャップ層１７１を成膜し、更に記録ギャップ層１
７１を介して上部シールド層１６７に対向し、且つ、他
の部分で上部シールド層１６７に接している上部磁極１
７２を軟磁性材料を用いて成膜形成し、記録ギャップ層
１７１を介して上部シールド層１６７と上部磁極１７２
が対向している部分と上部磁極１７２が上部シールド層
１６７に接している部分との間で、上部シールド層１６
７と上部磁極１７２から絶縁材（図示せず）を介して絶
縁された巻線コイル１７３が設けられて、記録用の誘導
型薄膜磁気ヘッド部１７０を構成する。ここで、上部シ
ールド層１６７は再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
部１６８のシールド機能と記録用誘導型薄膜磁気ヘッド
部１７０の下部磁極機能とを兼ね備えた機能を有してい
る。
【０００８】巻線コイル１７３に記録電流が供給される
ことにより、記録用誘導型薄膜磁気ヘッド部１７０の上
部磁極１７２と上部シールド層１６７に記録磁界が発生
し、記録ギャップ層１７１を介して対向する上部磁極１
７２と上部シールド層１６７との間に漏洩磁束が発生
し、磁気記録媒体に記録信号を記録する。また、信号が
記録された磁気記録媒体に記録された信号の磁界を再生
用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド部１６８で再生し、Ｇ
ＭＲ素子１６３による抵抗変化に応じた再生信号を電極
リード層１６５の端子から検出する。
ことにより、記録用誘導型薄膜磁気ヘッド部１７０の上
部磁極１７２と上部シールド層１６７に記録磁界が発生
し、記録ギャップ層１７１を介して対向する上部磁極１
７２と上部シールド層１６７との間に漏洩磁束が発生
し、磁気記録媒体に記録信号を記録する。また、信号が
記録された磁気記録媒体に記録された信号の磁界を再生
用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド部１６８で再生し、Ｇ
ＭＲ素子１６３による抵抗変化に応じた再生信号を電極
リード層１６５の端子から検出する。
【０００９】図１７に、薄膜磁気ヘッドの再生ヘッド部
における磁気抵抗効果素子近傍の正面概略模式図を示す
ように、下部シールド層１６１の上面に成膜された下部
ギャップ絶縁層１６２の上に、ＩｒＭｎ、ＦｅＭｎ系合
金膜、ＰｔＭｎ系合金膜、αＦｅ2Ｏ3或いはＮｉＯ等の
材料である反強磁性層１７４、ＮｉＦｅ系合金膜、Ｃ
ｏ、ＣｏＦｅ合金膜等を材料とする固定磁性層１７５、
Ｃｕ等を材料とする非磁性導電層１７６、固定磁性層と
同様の材料とするフリー磁性層１７７及びＴａ等を材料
とするキャップ層１７８が順次積層成膜され、イオンミ
リング等のエッチング工程で左右両側端部が傾斜した面
を持つように削り取られてＧＭＲ素子１６３が形成され
ている。ＧＭＲ素子１６３の左右両側端面に接して、左
右一対の縦バイアス層１６４が形成され、その上に左右
一対の電極リード層１６５が形成されている。更に、そ
れらの上に、上部ギャップ絶縁層１６６が成膜され、更
にその上に、上部シールド層１６７が形成され、再生用
磁気抵抗効果型薄膜ヘッド１６８を構成している。近
年、高記録密度化に対応した短波長の記録信号を再生す
るために、再生ヘッドギャップレングス１７９が益々小
さくなってきている。
における磁気抵抗効果素子近傍の正面概略模式図を示す
ように、下部シールド層１６１の上面に成膜された下部
ギャップ絶縁層１６２の上に、ＩｒＭｎ、ＦｅＭｎ系合
金膜、ＰｔＭｎ系合金膜、αＦｅ2Ｏ3或いはＮｉＯ等の
材料である反強磁性層１７４、ＮｉＦｅ系合金膜、Ｃ
ｏ、ＣｏＦｅ合金膜等を材料とする固定磁性層１７５、
Ｃｕ等を材料とする非磁性導電層１７６、固定磁性層と
同様の材料とするフリー磁性層１７７及びＴａ等を材料
とするキャップ層１７８が順次積層成膜され、イオンミ
リング等のエッチング工程で左右両側端部が傾斜した面
を持つように削り取られてＧＭＲ素子１６３が形成され
ている。ＧＭＲ素子１６３の左右両側端面に接して、左
右一対の縦バイアス層１６４が形成され、その上に左右
一対の電極リード層１６５が形成されている。更に、そ
れらの上に、上部ギャップ絶縁層１６６が成膜され、更
にその上に、上部シールド層１６７が形成され、再生用
磁気抵抗効果型薄膜ヘッド１６８を構成している。近
年、高記録密度化に対応した短波長の記録信号を再生す
るために、再生ヘッドギャップレングス１７９が益々小
さくなってきている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成の薄膜磁気ヘッドの再生ヘッド部において、磁
気記録媒体に短波長で記録された信号を再生するために
は、再生ヘッドギャップレングスを小さくする必要があ
る。再生ヘッドギャップレングスは下部シールド層の上
面から上部シールド層の下面までの距離即ち下部ギャッ
プ絶縁層、ＧＭＲ素子及び上部ギャップ絶縁層の夫々の
膜厚の和であり、この距離を小さくすることはＧＭＲ素
子の両側にある左右一対の縦バイアス層が下部シールド
層或いは上部シールド層に接近することになり、縦バイ
アス層の磁界が下部シールド層或いは上部シールド層に
逃げ易くなり、ＧＭＲ素子のフリー磁性層との結合が弱
まって、フリー磁性層の磁化の方向が不安定になり、ノ
イズが増加し、安定した再生信号が得られないという課
題があった。また、高密度記録化のため、記録トラック
幅が狭小化され、左右一対の縦バイアス層の間隔が小さ
くなり、縦バイアス層の磁界を強くすると、ＧＭＲ素子
のフリー磁性層の磁界が強くなりすぎて、外部磁場に対
する磁化の方向が変化し難くなり、再生感度を低下させ
るという課題があった。更に、縦バイアス磁界によっ
て、固定磁性層の磁化の方向がトラック幅方向に傾き易
くなるという大きな課題があった。
来の構成の薄膜磁気ヘッドの再生ヘッド部において、磁
気記録媒体に短波長で記録された信号を再生するために
は、再生ヘッドギャップレングスを小さくする必要があ
る。再生ヘッドギャップレングスは下部シールド層の上
面から上部シールド層の下面までの距離即ち下部ギャッ
プ絶縁層、ＧＭＲ素子及び上部ギャップ絶縁層の夫々の
膜厚の和であり、この距離を小さくすることはＧＭＲ素
子の両側にある左右一対の縦バイアス層が下部シールド
層或いは上部シールド層に接近することになり、縦バイ
アス層の磁界が下部シールド層或いは上部シールド層に
逃げ易くなり、ＧＭＲ素子のフリー磁性層との結合が弱
まって、フリー磁性層の磁化の方向が不安定になり、ノ
イズが増加し、安定した再生信号が得られないという課
題があった。また、高密度記録化のため、記録トラック
幅が狭小化され、左右一対の縦バイアス層の間隔が小さ
くなり、縦バイアス層の磁界を強くすると、ＧＭＲ素子
のフリー磁性層の磁界が強くなりすぎて、外部磁場に対
する磁化の方向が変化し難くなり、再生感度を低下させ
るという課題があった。更に、縦バイアス磁界によっ
て、固定磁性層の磁化の方向がトラック幅方向に傾き易
くなるという大きな課題があった。
【００１１】本発明は、上記の課題を解決し、ＧＭＲ素
子のフリー磁性層の上に形成された積層膜の硬質磁性膜
とフリー磁性層とを強磁性結合させ、且つ、非磁性膜を
介して形成された軟磁性膜と硬質磁性膜とを反強磁性的
に結合させることによって、フリー磁性層に安定した縦
バイアスを加え、フリー磁性層の磁化の方向を安定さ
せ、バルクハウゼンノイズの発生を抑え、対称性が良
く、再生性能の良好な磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及
びその製造方法を提供することを目的とする。
子のフリー磁性層の上に形成された積層膜の硬質磁性膜
とフリー磁性層とを強磁性結合させ、且つ、非磁性膜を
介して形成された軟磁性膜と硬質磁性膜とを反強磁性的
に結合させることによって、フリー磁性層に安定した縦
バイアスを加え、フリー磁性層の磁化の方向を安定さ
せ、バルクハウゼンノイズの発生を抑え、対称性が良
く、再生性能の良好な磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及
びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の薄膜磁気ヘッドは、反強磁性層、固定磁性
層、非磁性導電層及びフリー磁性層からなる磁気抵抗効
果素子と、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の
上に、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁
性膜とからなる左右一対の積層縦バイアス層とからなる
ようにした構成を有している。また、本発明の薄膜磁気
ヘッドは、磁気抵抗効果素子を構成する固定磁性層が、
非磁性層膜を介して固定磁性層膜が複数層積層された積
層固定磁性層であるようにした構成を有している。ま
た、本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗効果素子を構
成するフリー磁性層が、その隣り合うフリー磁性層膜の
材料を異種の軟磁性材料で複数層積層された積層フリー
磁性層であるようにした構成を有している。また、本発
明の薄膜磁気ヘッドは、軟質磁性膜の磁化方向が、左右
一対の硬質磁性膜の磁化の方向と逆方向になるような積
層縦バイアス層を構成する左右一対の非磁性膜の厚さで
あるようにした構成を有している。
に本発明の薄膜磁気ヘッドは、反強磁性層、固定磁性
層、非磁性導電層及びフリー磁性層からなる磁気抵抗効
果素子と、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の
上に、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁
性膜とからなる左右一対の積層縦バイアス層とからなる
ようにした構成を有している。また、本発明の薄膜磁気
ヘッドは、磁気抵抗効果素子を構成する固定磁性層が、
非磁性層膜を介して固定磁性層膜が複数層積層された積
層固定磁性層であるようにした構成を有している。ま
た、本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗効果素子を構
成するフリー磁性層が、その隣り合うフリー磁性層膜の
材料を異種の軟磁性材料で複数層積層された積層フリー
磁性層であるようにした構成を有している。また、本発
明の薄膜磁気ヘッドは、軟質磁性膜の磁化方向が、左右
一対の硬質磁性膜の磁化の方向と逆方向になるような積
層縦バイアス層を構成する左右一対の非磁性膜の厚さで
あるようにした構成を有している。
【００１３】この構成によって、フリー磁性層の上に左
右一対の硬質磁性膜を成膜し、常温で着磁することによ
って、硬質磁性膜と強磁性結合したフリー磁性層の磁化
の方向が非常に安定なものとなり、一方、非磁性膜を介
して軟質磁性膜を成膜形成することによって、硬質磁性
膜と軟質磁性膜との間で反強磁性的に結合し、夫々の磁
化の方向も非常に安定したものとなる。また、フリー磁
性層の上に成膜された左右一対の軟質磁性膜と左右一対
の非磁性膜を介して対向している左右一対の硬質磁性膜
を着磁することによって、反強磁性的に結合した軟質磁
性膜に安定した磁化の方向を与え、軟質磁性膜と強磁性
結合しているフリー磁性層の磁化の方向も非常に安定し
たものとなる。非磁性膜の膜厚が適切に選ばれて、反強
磁性的に結合した硬質磁性膜と軟磁性膜の夫々の磁化の
方向は逆方向であり、端面磁荷による漏れ磁界が抑えら
れ、且つ、端部においても磁化が安定し、硬質磁性膜或
いは軟質磁性膜の端部に対向している部分のフリー磁性
層も磁化が安定してトラック幅方向に向き、且つ、フリ
ー磁性層及び固定磁性層へ不要な磁界がかからないた
め、バルクハウゼンノイズの発生が少なく、対称性が良
く、再生感度が高く、安定した再生性能を得ることがで
きる。
右一対の硬質磁性膜を成膜し、常温で着磁することによ
って、硬質磁性膜と強磁性結合したフリー磁性層の磁化
の方向が非常に安定なものとなり、一方、非磁性膜を介
して軟質磁性膜を成膜形成することによって、硬質磁性
膜と軟質磁性膜との間で反強磁性的に結合し、夫々の磁
化の方向も非常に安定したものとなる。また、フリー磁
性層の上に成膜された左右一対の軟質磁性膜と左右一対
の非磁性膜を介して対向している左右一対の硬質磁性膜
を着磁することによって、反強磁性的に結合した軟質磁
性膜に安定した磁化の方向を与え、軟質磁性膜と強磁性
結合しているフリー磁性層の磁化の方向も非常に安定し
たものとなる。非磁性膜の膜厚が適切に選ばれて、反強
磁性的に結合した硬質磁性膜と軟磁性膜の夫々の磁化の
方向は逆方向であり、端面磁荷による漏れ磁界が抑えら
れ、且つ、端部においても磁化が安定し、硬質磁性膜或
いは軟質磁性膜の端部に対向している部分のフリー磁性
層も磁化が安定してトラック幅方向に向き、且つ、フリ
ー磁性層及び固定磁性層へ不要な磁界がかからないた
め、バルクハウゼンノイズの発生が少なく、対称性が良
く、再生感度が高く、安定した再生性能を得ることがで
きる。
【００１４】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層、固定磁性
層、非磁性導電層及びフリー磁性層を順次積層成膜し
て、磁気抵抗効果素子を形成する第１の工程と、フリー
磁性層の上に、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及
び軟質磁性膜を順次積層成膜して、左右一対の積層縦バ
イアス層を形成する第２の工程と、左右一対の前記積層
膜の上に、更に、左右一対の電極リード層を形成する第
３の工程とを有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法は、フリー磁性層の上に、硬質磁性層膜、
非磁性層膜及び軟質磁性層膜を順次積層成膜した後、フ
リー磁性層の上面の一部が露出するように、硬質磁性層
膜、非磁性層膜及び軟質磁性層膜の一部を削除して、夫
々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜を形
成して、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質
磁性膜からなる左右一対の積層縦バイアス層を形成する
第２の工程を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法は、フリー磁性層の上に、夫々左右一対の
軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜を順次積層成膜し
て、左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工程
を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方
法は、フリー磁性層の上に、軟質磁性層膜、非磁性層膜
及び硬質磁性層膜を順次積層成膜した後、フリー磁性層
の上面の一部が露出するように、軟質磁性層膜、非磁性
層膜及び硬質磁性層膜の一部を削除して、夫々左右一対
の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜を形成して、夫
々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜から
なる左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工程
を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方
法は、積層縦バイアス層及び磁気抵抗効果素子の露出し
た上面を覆うように電極リード層膜を成膜し、磁気抵抗
効果素子の一部が露出するように、電極リード層膜の一
部を削除して、左右一対の電極リード層を形成する第３
の工程を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの
製造方法は、レジストを形成して、積層縦バイアス層及
び磁気抵抗効果素子の露出した上面の一部の上に、左右
一対の電極リード層を形成する第３の工程を有してい
る。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気
抵抗効果素子の最上部に形成されたフリー磁性層の上を
覆うように硬質磁性層膜、非磁性層膜及び軟質磁性層膜
を順次積層成膜する第２の工程と、更に、その上に軟質
磁性層膜を覆うように電極リード層膜を成膜した後、磁
気抵抗効果素子の最上部に形成されたフリー磁性層の一
部が露出するように、積層成膜された硬質磁性層膜、非
磁性層膜、軟質磁性層膜及び前記電極リード層膜の一部
を削除して、フリー磁性層の上に夫々左右一対の硬質磁
性膜、非磁性膜、軟質磁性膜及び電極リード層を形成
し、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性
膜からなる左右一対の積層縦バイアス層及び左右一対の
電極リード層を形成する第３の工程とを有している。ま
た、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効
果素子の最上部に形成されたフリー磁性層の上を覆うよ
うに、軟質磁性層膜、非磁性層膜及び硬質磁性層膜を順
次積層成膜する第２の工程と、更に、その上に前記硬質
磁性層膜を覆うように電極リード層膜を成膜した後、磁
気抵抗効果素子の最上部に形成されたフリー磁性層の一
部が露出するように、積層成膜された軟質磁性層膜、非
磁性層膜、硬質磁性層膜及び電極リード層膜の一部を削
除して、フリー磁性層の上に夫々左右一対の軟質磁性
膜、非磁性膜、硬質磁性膜及び電極リード層を形成し、
夫々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜か
らなる左右一対の積層縦バイアス層及び左右一対の電極
リード層を形成する第３の工程とを有している。また、
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、左右一対の電極
リード層及び磁気抵抗効果素子の最上部にある前記フリ
ー磁性層の露出した上面に、酸化防止、耐食性向上のた
めのキャップ層を成膜する第４の工程を有している。ま
た、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下部シール
ド層の上に成膜された下部ギャップ絶縁層の上面に、反
強磁性層を成膜し、更にその上に、第１の固定磁性層
膜、非磁性層膜、第２の固定磁性層膜からなる積層固定
磁性層を成膜し、その上に、非磁性導電層及びフリー磁
性層を順次積層成膜して、磁気抵抗効果素子を形成する
第１の工程を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法は、下部シールド層の上に成膜された下部
ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層、固定磁性層及び非
磁性導電層を順次積層成膜し、更にその上に、第１のフ
リー磁性層膜、第２のフリー磁性層膜、…………、第ｎ
のフリー磁性層膜（ｎは２以上の正の整数）を異種の軟
磁性材料で交互に積層成膜した積層フリー磁性層を形成
して、磁気抵抗効果素子を形成する第１の工程を有して
いる。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下
部ギャップ絶縁層の上面に、反強磁性層、固定磁性層、
非磁性導電層及びフリー磁性層を順次積層成膜して、磁
気抵抗効果素子を形成し、更にその上に、キャップ層を
成膜する第１の工程と、レジストを形成して、磁気抵抗
効果素子の上にあるキャップ層の一部を削除してフリー
磁性層を露出させ、露出したフリー磁性層の上に、夫々
左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜を順次
積層成膜して、硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜か
らなる左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工
程と、積層縦バイアス層の上に、左右一対の電極リード
層を形成する第３の工程とを有している。また、本発明
の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、フリー磁性層の両側部
が露出するようにキャップ層の一部を削り取り、露出し
たフリー磁性層の上に、夫々左右一対の軟質磁性膜、非
磁性膜及び硬質磁性膜を順次積層成膜して、軟質磁性
膜、非磁性膜及び硬質磁性膜からなる左右一対の積層縦
バイアス層を形成する第２の工程を有している。また、
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、積層縦バイアス
層及びキャップ層の露出した上面を覆うように電極リー
ド層膜を成膜し、キャップ層の上面の全部或いは一部が
露出するように、電極リード層膜の一部を削除して、左
右一対の電極リード層を形成する第３の工程を有してい
る。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、積層
縦バイアス層及びキャップ層の露出した上面の一部の上
に、レジストを形成して、左右一対の電極リード層を形
成する第３の工程を有している。
は、下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層、固定磁性
層、非磁性導電層及びフリー磁性層を順次積層成膜し
て、磁気抵抗効果素子を形成する第１の工程と、フリー
磁性層の上に、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及
び軟質磁性膜を順次積層成膜して、左右一対の積層縦バ
イアス層を形成する第２の工程と、左右一対の前記積層
膜の上に、更に、左右一対の電極リード層を形成する第
３の工程とを有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法は、フリー磁性層の上に、硬質磁性層膜、
非磁性層膜及び軟質磁性層膜を順次積層成膜した後、フ
リー磁性層の上面の一部が露出するように、硬質磁性層
膜、非磁性層膜及び軟質磁性層膜の一部を削除して、夫
々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜を形
成して、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質
磁性膜からなる左右一対の積層縦バイアス層を形成する
第２の工程を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法は、フリー磁性層の上に、夫々左右一対の
軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜を順次積層成膜し
て、左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工程
を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方
法は、フリー磁性層の上に、軟質磁性層膜、非磁性層膜
及び硬質磁性層膜を順次積層成膜した後、フリー磁性層
の上面の一部が露出するように、軟質磁性層膜、非磁性
層膜及び硬質磁性層膜の一部を削除して、夫々左右一対
の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜を形成して、夫
々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜から
なる左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工程
を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方
法は、積層縦バイアス層及び磁気抵抗効果素子の露出し
た上面を覆うように電極リード層膜を成膜し、磁気抵抗
効果素子の一部が露出するように、電極リード層膜の一
部を削除して、左右一対の電極リード層を形成する第３
の工程を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの
製造方法は、レジストを形成して、積層縦バイアス層及
び磁気抵抗効果素子の露出した上面の一部の上に、左右
一対の電極リード層を形成する第３の工程を有してい
る。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気
抵抗効果素子の最上部に形成されたフリー磁性層の上を
覆うように硬質磁性層膜、非磁性層膜及び軟質磁性層膜
を順次積層成膜する第２の工程と、更に、その上に軟質
磁性層膜を覆うように電極リード層膜を成膜した後、磁
気抵抗効果素子の最上部に形成されたフリー磁性層の一
部が露出するように、積層成膜された硬質磁性層膜、非
磁性層膜、軟質磁性層膜及び前記電極リード層膜の一部
を削除して、フリー磁性層の上に夫々左右一対の硬質磁
性膜、非磁性膜、軟質磁性膜及び電極リード層を形成
し、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性
膜からなる左右一対の積層縦バイアス層及び左右一対の
電極リード層を形成する第３の工程とを有している。ま
た、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効
果素子の最上部に形成されたフリー磁性層の上を覆うよ
うに、軟質磁性層膜、非磁性層膜及び硬質磁性層膜を順
次積層成膜する第２の工程と、更に、その上に前記硬質
磁性層膜を覆うように電極リード層膜を成膜した後、磁
気抵抗効果素子の最上部に形成されたフリー磁性層の一
部が露出するように、積層成膜された軟質磁性層膜、非
磁性層膜、硬質磁性層膜及び電極リード層膜の一部を削
除して、フリー磁性層の上に夫々左右一対の軟質磁性
膜、非磁性膜、硬質磁性膜及び電極リード層を形成し、
夫々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜か
らなる左右一対の積層縦バイアス層及び左右一対の電極
リード層を形成する第３の工程とを有している。また、
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、左右一対の電極
リード層及び磁気抵抗効果素子の最上部にある前記フリ
ー磁性層の露出した上面に、酸化防止、耐食性向上のた
めのキャップ層を成膜する第４の工程を有している。ま
た、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下部シール
ド層の上に成膜された下部ギャップ絶縁層の上面に、反
強磁性層を成膜し、更にその上に、第１の固定磁性層
膜、非磁性層膜、第２の固定磁性層膜からなる積層固定
磁性層を成膜し、その上に、非磁性導電層及びフリー磁
性層を順次積層成膜して、磁気抵抗効果素子を形成する
第１の工程を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法は、下部シールド層の上に成膜された下部
ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層、固定磁性層及び非
磁性導電層を順次積層成膜し、更にその上に、第１のフ
リー磁性層膜、第２のフリー磁性層膜、…………、第ｎ
のフリー磁性層膜（ｎは２以上の正の整数）を異種の軟
磁性材料で交互に積層成膜した積層フリー磁性層を形成
して、磁気抵抗効果素子を形成する第１の工程を有して
いる。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下
部ギャップ絶縁層の上面に、反強磁性層、固定磁性層、
非磁性導電層及びフリー磁性層を順次積層成膜して、磁
気抵抗効果素子を形成し、更にその上に、キャップ層を
成膜する第１の工程と、レジストを形成して、磁気抵抗
効果素子の上にあるキャップ層の一部を削除してフリー
磁性層を露出させ、露出したフリー磁性層の上に、夫々
左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜を順次
積層成膜して、硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜か
らなる左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工
程と、積層縦バイアス層の上に、左右一対の電極リード
層を形成する第３の工程とを有している。また、本発明
の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、フリー磁性層の両側部
が露出するようにキャップ層の一部を削り取り、露出し
たフリー磁性層の上に、夫々左右一対の軟質磁性膜、非
磁性膜及び硬質磁性膜を順次積層成膜して、軟質磁性
膜、非磁性膜及び硬質磁性膜からなる左右一対の積層縦
バイアス層を形成する第２の工程を有している。また、
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、積層縦バイアス
層及びキャップ層の露出した上面を覆うように電極リー
ド層膜を成膜し、キャップ層の上面の全部或いは一部が
露出するように、電極リード層膜の一部を削除して、左
右一対の電極リード層を形成する第３の工程を有してい
る。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、積層
縦バイアス層及びキャップ層の露出した上面の一部の上
に、レジストを形成して、左右一対の電極リード層を形
成する第３の工程を有している。
【００１５】この方法によって、硬質磁性膜とフリー磁
性層が接している部分においては、硬質磁性膜とフリー
磁性層とは強磁性結合し、フリー磁性層の磁化の方向は
強く安定した状態で保持され、一方、左右一対の硬質磁
性膜に接していない部分のフリー磁性層の磁化の方向も
安定して硬質磁性膜とフリー磁性層が接している部分と
同じ磁化の方向に向きやすくなり、また、左右一対の硬
質磁性膜の上に、非磁性膜を介して軟質磁性膜を成膜形
成することによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間で
反強磁性的に結合し、硬質磁性膜の磁化の方向が非常に
安定したものとなる。或いは、フリー磁性層の上に成膜
された左右一対の軟質磁性膜と左右一対の非磁性膜を介
して対向している左右一対の硬質磁性膜は、反強磁性的
に結合して、軟質磁性膜に安定した磁化の方向を与え、
軟質磁性膜と強磁性結合しているフリー磁性層の磁化の
方向も非常に安定したものとなり、軟質磁性膜に接して
いない部分でのフリー磁性層の磁化の方向は軟質磁性膜
に接している部分と同じ磁化の方向に向き易くなる。非
磁性膜を介して軟質磁性膜に対向して硬質磁性膜を成膜
形成することによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間
で反強磁性的に結合し、夫々の磁化の方向も非常に安定
したものとなる。また、非磁性膜の膜厚が適切に選ばれ
て、反強磁性的に結合した硬質磁性膜と軟磁性膜の夫々
の磁化の方向は逆方向であり、端面磁荷による漏れ磁界
が抑えられ、且つ、端部においても磁化が安定し、硬質
磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対向している部分のフ
リー磁性層も磁化が安定してトラック幅方向に向き、且
つ、フリー磁性層及び固定磁性層への不要な磁界もかか
らず、バルクハウゼンノイズの発生が少なく、対称性が
良く、安定した再生感度の高い再生性能を有する再生用
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製することができ
る。
性層が接している部分においては、硬質磁性膜とフリー
磁性層とは強磁性結合し、フリー磁性層の磁化の方向は
強く安定した状態で保持され、一方、左右一対の硬質磁
性膜に接していない部分のフリー磁性層の磁化の方向も
安定して硬質磁性膜とフリー磁性層が接している部分と
同じ磁化の方向に向きやすくなり、また、左右一対の硬
質磁性膜の上に、非磁性膜を介して軟質磁性膜を成膜形
成することによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間で
反強磁性的に結合し、硬質磁性膜の磁化の方向が非常に
安定したものとなる。或いは、フリー磁性層の上に成膜
された左右一対の軟質磁性膜と左右一対の非磁性膜を介
して対向している左右一対の硬質磁性膜は、反強磁性的
に結合して、軟質磁性膜に安定した磁化の方向を与え、
軟質磁性膜と強磁性結合しているフリー磁性層の磁化の
方向も非常に安定したものとなり、軟質磁性膜に接して
いない部分でのフリー磁性層の磁化の方向は軟質磁性膜
に接している部分と同じ磁化の方向に向き易くなる。非
磁性膜を介して軟質磁性膜に対向して硬質磁性膜を成膜
形成することによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間
で反強磁性的に結合し、夫々の磁化の方向も非常に安定
したものとなる。また、非磁性膜の膜厚が適切に選ばれ
て、反強磁性的に結合した硬質磁性膜と軟磁性膜の夫々
の磁化の方向は逆方向であり、端面磁荷による漏れ磁界
が抑えられ、且つ、端部においても磁化が安定し、硬質
磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対向している部分のフ
リー磁性層も磁化が安定してトラック幅方向に向き、且
つ、フリー磁性層及び固定磁性層への不要な磁界もかか
らず、バルクハウゼンノイズの発生が少なく、対称性が
良く、安定した再生感度の高い再生性能を有する再生用
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製することができ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、下部シールド層と上部シールド層との間に絶縁材を
介して磁気抵抗効果素子を有し、磁気抵抗効果素子に接
して設けられた縦バイアス層と、信号電流を流すための
電極リード層からなる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドに
おいて、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフ
リー磁性層からなる磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果
素子を構成するフリー磁性層の上に、夫々左右一対の硬
質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜とからなる左右一対
の積層縦バイアス層とで構成されたことを特徴としたも
のであり、また、本発明の請求項２に記載の発明は、磁
気抵抗効果素子を構成する固定磁性層が、非磁性層膜を
介して固定磁性層膜が複数層積層された積層固定磁性層
で構成されたことを特徴としたものであり、また、本発
明の請求項４に記載の発明は、積層固定磁性層におい
て、非磁性層膜の膜厚が、０．４〜３ｎｍの範囲にある
ことを特徴としたものであり、また、本発明の請求項7
に記載の発明は、軟質磁性膜の磁化方向が、左右一対の
硬質磁性膜の磁化の方向と逆方向になるような積層縦バ
イアス層を構成する左右一対の前記非磁性膜の厚さを有
することを特徴としたものであり、フリー磁性層の上に
左右一対の硬質磁性膜を成膜し、常温で着磁することに
よって、硬質磁性膜と強磁性結合したフリー磁性層の磁
化の方向が非常に安定なものとなり、一方、非磁性膜を
介して軟質磁性膜を成膜形成することによって、硬質磁
性膜と軟質磁性膜との間で反強磁性的に結合し、夫々の
磁化の方向も非常に安定したものとなる。また、フリー
磁性層の上に成膜された左右一対の軟質磁性膜と左右一
対の非磁性膜を介して対向している左右一対の硬質磁性
膜を着磁することによって、反強磁性的に結合した軟質
磁性膜に安定した磁化の方向を与え、軟質磁性膜と強磁
性結合しているフリー磁性層の磁化の方向も非常に安定
したものとなる。また、非磁性膜の膜厚が適切に選ばれ
て、反強磁性的に結合した硬質磁性膜と軟磁性膜の夫々
の磁化の方向は逆方向であり、端面磁荷による漏れ磁界
が抑えられ、且つ、端部においても磁化が安定し、硬質
磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対向している部分のフ
リー磁性層も磁化が安定してトラック幅方向に向き、且
つ、フリー磁性層及び固定磁性層へ不要な磁界がかから
ないため、バルクハウゼンノイズの発生が少なく、対称
性が良く、再生感度が高く、安定した再生性能を得るこ
とができるという作用を有している。
は、下部シールド層と上部シールド層との間に絶縁材を
介して磁気抵抗効果素子を有し、磁気抵抗効果素子に接
して設けられた縦バイアス層と、信号電流を流すための
電極リード層からなる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドに
おいて、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフ
リー磁性層からなる磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果
素子を構成するフリー磁性層の上に、夫々左右一対の硬
質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜とからなる左右一対
の積層縦バイアス層とで構成されたことを特徴としたも
のであり、また、本発明の請求項２に記載の発明は、磁
気抵抗効果素子を構成する固定磁性層が、非磁性層膜を
介して固定磁性層膜が複数層積層された積層固定磁性層
で構成されたことを特徴としたものであり、また、本発
明の請求項４に記載の発明は、積層固定磁性層におい
て、非磁性層膜の膜厚が、０．４〜３ｎｍの範囲にある
ことを特徴としたものであり、また、本発明の請求項7
に記載の発明は、軟質磁性膜の磁化方向が、左右一対の
硬質磁性膜の磁化の方向と逆方向になるような積層縦バ
イアス層を構成する左右一対の前記非磁性膜の厚さを有
することを特徴としたものであり、フリー磁性層の上に
左右一対の硬質磁性膜を成膜し、常温で着磁することに
よって、硬質磁性膜と強磁性結合したフリー磁性層の磁
化の方向が非常に安定なものとなり、一方、非磁性膜を
介して軟質磁性膜を成膜形成することによって、硬質磁
性膜と軟質磁性膜との間で反強磁性的に結合し、夫々の
磁化の方向も非常に安定したものとなる。また、フリー
磁性層の上に成膜された左右一対の軟質磁性膜と左右一
対の非磁性膜を介して対向している左右一対の硬質磁性
膜を着磁することによって、反強磁性的に結合した軟質
磁性膜に安定した磁化の方向を与え、軟質磁性膜と強磁
性結合しているフリー磁性層の磁化の方向も非常に安定
したものとなる。また、非磁性膜の膜厚が適切に選ばれ
て、反強磁性的に結合した硬質磁性膜と軟磁性膜の夫々
の磁化の方向は逆方向であり、端面磁荷による漏れ磁界
が抑えられ、且つ、端部においても磁化が安定し、硬質
磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対向している部分のフ
リー磁性層も磁化が安定してトラック幅方向に向き、且
つ、フリー磁性層及び固定磁性層へ不要な磁界がかから
ないため、バルクハウゼンノイズの発生が少なく、対称
性が良く、再生感度が高く、安定した再生性能を得るこ
とができるという作用を有している。
【００１７】また、本発明の請求項９に記載の発明は、
下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層、固定磁性層、
非磁性導電層及びフリー磁性層を順次積層成膜して、磁
気抵抗効果素子を形成する第１の工程と、フリー磁性層
の上に、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質
磁性膜を順次積層成膜して、左右一対の積層縦バイアス
層を形成する第２の工程と、左右一対の前記積層膜の上
に、更に、左右一対の電極リード層を形成する第３の工
程とを有することを特徴としたものであり、また、本発
明の請求項１０に記載の発明は、磁気抵抗効果素子の最
上部に形成されたフリー磁性層をクリーニングした後、
フリー磁性層の上に左右一対の硬質磁性膜、左右一対の
非磁性膜及び左右一対の軟質磁性膜を積層成膜して、左
右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工程を有す
ることを特徴としたものであり、また、本発明の請求項
１１に記載の発明は、フリー磁性層の上に、硬質磁性層
膜、非磁性層膜及び軟質磁性層膜を順次積層成膜した
後、フリー磁性層の上面の一部が露出するように、硬質
磁性層膜、非磁性層膜及び軟質磁性層膜の一部を削除し
て、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性
膜を形成して、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及
び軟質磁性膜からなる左右一対の積層縦バイアス層を形
成する第２の工程を有することを特徴としたものであ
り、また、本発明の請求項１３に記載の発明は、フリー
磁性層の上に、夫々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及
び硬質磁性膜を順次積層成膜して、左右一対の積層縦バ
イアス層を形成する第２の工程を有することを特徴とし
たものであり、また、本発明の請求項１７に記載の発明
は、積層縦バイアス層及び磁気抵抗効果素子の露出した
上面を覆うように電極リード層膜を成膜し、磁気抵抗効
果素子の一部が露出するように、電極リード層膜の一部
を削除して、左右一対の電極リード層を形成する第３の
工程を有することを特徴としたものであり、また、本発
明の請求項１９に記載の発明は、磁気抵抗効果素子の最
上部に形成されたフリー磁性層の上を覆うように硬質磁
性層膜、非磁性層膜及び軟質磁性層膜を順次積層成膜す
る第２の工程と、更に、その上に軟質磁性層膜を覆うよ
うに電極リード層膜を成膜した後、磁気抵抗効果素子の
最上部に形成されたフリー磁性層の一部が露出するよう
に、積層成膜された硬質磁性層膜、非磁性層膜、軟質磁
性層膜及び電極リード層膜の一部を削除して、フリー磁
性層の上に夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜、軟質
磁性膜及び電極リード層を形成し、夫々左右一対の硬質
磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜からなる左右一対の積
層縦バイアス層及び左右一対の前記電極リード層を形成
する第３の工程とを有することを特徴としたものであ
り、また、本発明の請求項２４に記載の発明は、下部ギ
ャップ絶縁層の上面に、反強磁性層、固定磁性層、非磁
性導電層及びフリー磁性層を順次積層成膜して、磁気抵
抗効果素子を形成し、更にその上に、キャップ層を成膜
する第１の工程と、レジストを形成して、磁気抵抗効果
素子の上にあるキャップ層の一部を削除してフリー磁性
層を露出させ、露出したフリー磁性層の上に、夫々左右
一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜を順次積層
成膜して、硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜からな
る左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工程
と、積層縦バイアス層の上に、左右一対の電極リード層
を形成する第３の工程とを有することを特徴としたもの
であり、また、本発明の請求項２５に記載の発明は、フ
リー磁性層の両側部が露出するようにキャップ層の一部
を削り取り、露出したフリー磁性層の上に、夫々左右一
対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜を順次積層成
膜して、軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜からなる
左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工程を有
することを特徴としたものであり、硬質磁性膜とフリー
磁性層が接している部分においては、硬質磁性膜とフリ
ー磁性層とは強磁性結合し、フリー磁性層の磁化の方向
は強く安定した状態で保持され、一方、左右一対の硬質
磁性膜に接していない部分のフリー磁性層の磁化の方向
も安定して硬質磁性膜とフリー磁性層が接している部分
と同じ磁化の方向に向きやすくなり、また、左右一対の
硬質磁性膜の上に、非磁性膜を介して軟質磁性膜を成膜
形成することによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間
で反強磁性的に結合し、硬質磁性膜の磁化の方向が非常
に安定したものとなる。或いは、フリー磁性層の上に成
膜された左右一対の軟質磁性膜と左右一対の非磁性膜を
介して対向している左右一対の硬質磁性膜は、反強磁性
的に結合して、軟質磁性膜に安定した磁化の方向を与
え、軟質磁性膜と強磁性結合しているフリー磁性層の磁
化の方向も非常に安定したものとなり、軟質磁性膜に接
していない部分でのフリー磁性層の磁化の方向は軟質磁
性膜に接している部分と同じ磁化の方向に向き易くな
る。非磁性膜を介して軟質磁性膜に対向して硬質磁性膜
を成膜形成することによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜
との間で反強磁性的に結合し、夫々の磁化の方向も非常
に安定したものとなる。また、非磁性膜の膜厚が適切に
選ばれて、反強磁性的に結合した硬質磁性膜と軟磁性膜
の夫々の磁化の方向は逆方向であり、端面磁荷による漏
れ磁界が抑えられ、且つ、端部においても磁化が安定
し、硬質磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対向している
部分のフリー磁性層も磁化が安定してトラック幅方向に
向き、且つ、フリー磁性層及び固定磁性層への不要な磁
界もかからず、バルクハウゼンノイズの発生が少なく、
対称性が良く、安定した再生感度の高い再生性能を有す
る再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製すること
ができるという作用を有している。
下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層、固定磁性層、
非磁性導電層及びフリー磁性層を順次積層成膜して、磁
気抵抗効果素子を形成する第１の工程と、フリー磁性層
の上に、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質
磁性膜を順次積層成膜して、左右一対の積層縦バイアス
層を形成する第２の工程と、左右一対の前記積層膜の上
に、更に、左右一対の電極リード層を形成する第３の工
程とを有することを特徴としたものであり、また、本発
明の請求項１０に記載の発明は、磁気抵抗効果素子の最
上部に形成されたフリー磁性層をクリーニングした後、
フリー磁性層の上に左右一対の硬質磁性膜、左右一対の
非磁性膜及び左右一対の軟質磁性膜を積層成膜して、左
右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工程を有す
ることを特徴としたものであり、また、本発明の請求項
１１に記載の発明は、フリー磁性層の上に、硬質磁性層
膜、非磁性層膜及び軟質磁性層膜を順次積層成膜した
後、フリー磁性層の上面の一部が露出するように、硬質
磁性層膜、非磁性層膜及び軟質磁性層膜の一部を削除し
て、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性
膜を形成して、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及
び軟質磁性膜からなる左右一対の積層縦バイアス層を形
成する第２の工程を有することを特徴としたものであ
り、また、本発明の請求項１３に記載の発明は、フリー
磁性層の上に、夫々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及
び硬質磁性膜を順次積層成膜して、左右一対の積層縦バ
イアス層を形成する第２の工程を有することを特徴とし
たものであり、また、本発明の請求項１７に記載の発明
は、積層縦バイアス層及び磁気抵抗効果素子の露出した
上面を覆うように電極リード層膜を成膜し、磁気抵抗効
果素子の一部が露出するように、電極リード層膜の一部
を削除して、左右一対の電極リード層を形成する第３の
工程を有することを特徴としたものであり、また、本発
明の請求項１９に記載の発明は、磁気抵抗効果素子の最
上部に形成されたフリー磁性層の上を覆うように硬質磁
性層膜、非磁性層膜及び軟質磁性層膜を順次積層成膜す
る第２の工程と、更に、その上に軟質磁性層膜を覆うよ
うに電極リード層膜を成膜した後、磁気抵抗効果素子の
最上部に形成されたフリー磁性層の一部が露出するよう
に、積層成膜された硬質磁性層膜、非磁性層膜、軟質磁
性層膜及び電極リード層膜の一部を削除して、フリー磁
性層の上に夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜、軟質
磁性膜及び電極リード層を形成し、夫々左右一対の硬質
磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜からなる左右一対の積
層縦バイアス層及び左右一対の前記電極リード層を形成
する第３の工程とを有することを特徴としたものであ
り、また、本発明の請求項２４に記載の発明は、下部ギ
ャップ絶縁層の上面に、反強磁性層、固定磁性層、非磁
性導電層及びフリー磁性層を順次積層成膜して、磁気抵
抗効果素子を形成し、更にその上に、キャップ層を成膜
する第１の工程と、レジストを形成して、磁気抵抗効果
素子の上にあるキャップ層の一部を削除してフリー磁性
層を露出させ、露出したフリー磁性層の上に、夫々左右
一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜を順次積層
成膜して、硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜からな
る左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工程
と、積層縦バイアス層の上に、左右一対の電極リード層
を形成する第３の工程とを有することを特徴としたもの
であり、また、本発明の請求項２５に記載の発明は、フ
リー磁性層の両側部が露出するようにキャップ層の一部
を削り取り、露出したフリー磁性層の上に、夫々左右一
対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜を順次積層成
膜して、軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜からなる
左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２の工程を有
することを特徴としたものであり、硬質磁性膜とフリー
磁性層が接している部分においては、硬質磁性膜とフリ
ー磁性層とは強磁性結合し、フリー磁性層の磁化の方向
は強く安定した状態で保持され、一方、左右一対の硬質
磁性膜に接していない部分のフリー磁性層の磁化の方向
も安定して硬質磁性膜とフリー磁性層が接している部分
と同じ磁化の方向に向きやすくなり、また、左右一対の
硬質磁性膜の上に、非磁性膜を介して軟質磁性膜を成膜
形成することによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間
で反強磁性的に結合し、硬質磁性膜の磁化の方向が非常
に安定したものとなる。或いは、フリー磁性層の上に成
膜された左右一対の軟質磁性膜と左右一対の非磁性膜を
介して対向している左右一対の硬質磁性膜は、反強磁性
的に結合して、軟質磁性膜に安定した磁化の方向を与
え、軟質磁性膜と強磁性結合しているフリー磁性層の磁
化の方向も非常に安定したものとなり、軟質磁性膜に接
していない部分でのフリー磁性層の磁化の方向は軟質磁
性膜に接している部分と同じ磁化の方向に向き易くな
る。非磁性膜を介して軟質磁性膜に対向して硬質磁性膜
を成膜形成することによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜
との間で反強磁性的に結合し、夫々の磁化の方向も非常
に安定したものとなる。また、非磁性膜の膜厚が適切に
選ばれて、反強磁性的に結合した硬質磁性膜と軟磁性膜
の夫々の磁化の方向は逆方向であり、端面磁荷による漏
れ磁界が抑えられ、且つ、端部においても磁化が安定
し、硬質磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対向している
部分のフリー磁性層も磁化が安定してトラック幅方向に
向き、且つ、フリー磁性層及び固定磁性層への不要な磁
界もかからず、バルクハウゼンノイズの発生が少なく、
対称性が良く、安定した再生感度の高い再生性能を有す
る再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製すること
ができるという作用を有している。
【００１８】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００１９】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１を示す説明概要図であり、磁気記録媒体に対向す
るヘッド摺動面側から見た磁気抵抗効果素子の近傍の正
面概略模式図である。
形態１を示す説明概要図であり、磁気記録媒体に対向す
るヘッド摺動面側から見た磁気抵抗効果素子の近傍の正
面概略模式図である。
【００２０】図１（ａ）において、パーマロイ、Ｃｏ系
アモルファス磁性膜或いはＦｅ系微粒子磁性膜等の軟磁
性材料を素材とする下部シールド層（図示せず）の上に
Ａｌ 2Ｏ3、ＡｌＮ或いはＳｉＯ2等の非磁性絶縁材料を
用いて成膜された下部ギャップ絶縁層（図示せず）があ
り、その上に、ＩｒＭｎ、ＦｅＭｎ系合金膜、ＰｔＭｎ
系合金膜、αＦｅ2Ｏ3或いはＮｉＯ等の材料である反強
磁性層１、ＮｉＦｅ系合金膜、Ｃｏ、ＣｏＦｅ合金膜等
を材料とする固定磁性層２、Ｃｕ等を材料とする非磁性
導電層３及び固定磁性層２と同様の強磁性材料を材料と
するフリー磁性層４で構成された磁気抵抗効果素子５
（ＭＲ素子或いはＧＭＲ素子。以下、ＧＭＲ素子と言
う）が構成されている。更に、ＧＭＲ素子５を構成する
フリー磁性層４の上面に、夫々左右一対のＣｏＰｔ系合
金等の材料を用いた硬質磁性膜６と、Ｒｕ等の非磁性材
料を用いた非磁性膜７及び、更にその上にフリー磁性層
４と同様の材料を用いた軟質磁性膜８とからなる左右一
対の積層縦バイアス層９が構成されている。フリー磁性
層４の磁化の方向は、その上に形成された硬質磁性膜６
と強磁性結合することによって、硬質磁性膜６と同じ磁
化の方向となり、非常に安定した状態に保たれ、また、
硬質磁性膜６の磁化の方向は、非磁性膜７を介して対向
する軟質磁性膜８と反強磁性的に結合し、非常に安定し
た磁化の方向を保つ。更に、それらの上に、従来例と同
様に、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴａ等の材料を用いた左右一対
の電極リード層１０があり、その上に全体を覆うように
下部ギャップ絶縁層と同様の絶縁材料を用いて上部ギャ
ップ絶縁層（図示せず）が形成され、更に、その上に、
下部シールド層と同様の軟磁性材料を用いて上部シール
ド層（図示せず）が形成されて、再生ヘッド用磁気抵抗
効果型薄膜磁気ヘッドが構成されている。
アモルファス磁性膜或いはＦｅ系微粒子磁性膜等の軟磁
性材料を素材とする下部シールド層（図示せず）の上に
Ａｌ 2Ｏ3、ＡｌＮ或いはＳｉＯ2等の非磁性絶縁材料を
用いて成膜された下部ギャップ絶縁層（図示せず）があ
り、その上に、ＩｒＭｎ、ＦｅＭｎ系合金膜、ＰｔＭｎ
系合金膜、αＦｅ2Ｏ3或いはＮｉＯ等の材料である反強
磁性層１、ＮｉＦｅ系合金膜、Ｃｏ、ＣｏＦｅ合金膜等
を材料とする固定磁性層２、Ｃｕ等を材料とする非磁性
導電層３及び固定磁性層２と同様の強磁性材料を材料と
するフリー磁性層４で構成された磁気抵抗効果素子５
（ＭＲ素子或いはＧＭＲ素子。以下、ＧＭＲ素子と言
う）が構成されている。更に、ＧＭＲ素子５を構成する
フリー磁性層４の上面に、夫々左右一対のＣｏＰｔ系合
金等の材料を用いた硬質磁性膜６と、Ｒｕ等の非磁性材
料を用いた非磁性膜７及び、更にその上にフリー磁性層
４と同様の材料を用いた軟質磁性膜８とからなる左右一
対の積層縦バイアス層９が構成されている。フリー磁性
層４の磁化の方向は、その上に形成された硬質磁性膜６
と強磁性結合することによって、硬質磁性膜６と同じ磁
化の方向となり、非常に安定した状態に保たれ、また、
硬質磁性膜６の磁化の方向は、非磁性膜７を介して対向
する軟質磁性膜８と反強磁性的に結合し、非常に安定し
た磁化の方向を保つ。更に、それらの上に、従来例と同
様に、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴａ等の材料を用いた左右一対
の電極リード層１０があり、その上に全体を覆うように
下部ギャップ絶縁層と同様の絶縁材料を用いて上部ギャ
ップ絶縁層（図示せず）が形成され、更に、その上に、
下部シールド層と同様の軟磁性材料を用いて上部シール
ド層（図示せず）が形成されて、再生ヘッド用磁気抵抗
効果型薄膜磁気ヘッドが構成されている。
【００２１】尚、図１（ｂ）に示すように、左右一対の
電極リード層１０及びＧＭＲ素子５を構成するフリー磁
性層４の露出した部分の上面を覆うように、或いは、図
１（ｃ）に示すように、左右一対の積層縦バイアス層９
又は電極リード層１０の間に、ＧＭＲ素子５の上面に接
するように、Ｔａ等を材料としてキャップ層１１或いは
１２を形成してフリー磁性層４の酸化を防ぎ、耐食性を
向上させるようにしても良いということは言うまでもな
い。
電極リード層１０及びＧＭＲ素子５を構成するフリー磁
性層４の露出した部分の上面を覆うように、或いは、図
１（ｃ）に示すように、左右一対の積層縦バイアス層９
又は電極リード層１０の間に、ＧＭＲ素子５の上面に接
するように、Ｔａ等を材料としてキャップ層１１或いは
１２を形成してフリー磁性層４の酸化を防ぎ、耐食性を
向上させるようにしても良いということは言うまでもな
い。
【００２２】ＧＭＲ素子５を構成する固定磁性層２の磁
化の方向が磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面と直行
するＹ軸方向（図１（ａ）の紙面に垂直な方向）になる
ように、Ｙ軸方向に磁場が与えられて、所定の温度及び
時間で熱処理（アニール）され、反強磁性層１との交換
結合磁界により、固定磁性層２の磁化の方向はＹ軸方向
に強く固定される。一方で、常温でトラック幅方向（Ｘ
軸方向）に磁場を加えて、左右一対の積層縦バイアス層
９の硬質磁性膜６の磁化の方向がＸ軸方向（Ｘ方向或い
は−Ｘ方向）になるように着磁され、硬質磁性膜６と強
磁性結合されたフリー磁性層４の磁化の方向が決まる。
固定磁性層２に所定の方向に磁化の方向を付加するため
の熱処理は、キャップ層１１或いは１２が形成された後
に実施するのが好ましい。
化の方向が磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面と直行
するＹ軸方向（図１（ａ）の紙面に垂直な方向）になる
ように、Ｙ軸方向に磁場が与えられて、所定の温度及び
時間で熱処理（アニール）され、反強磁性層１との交換
結合磁界により、固定磁性層２の磁化の方向はＹ軸方向
に強く固定される。一方で、常温でトラック幅方向（Ｘ
軸方向）に磁場を加えて、左右一対の積層縦バイアス層
９の硬質磁性膜６の磁化の方向がＸ軸方向（Ｘ方向或い
は−Ｘ方向）になるように着磁され、硬質磁性膜６と強
磁性結合されたフリー磁性層４の磁化の方向が決まる。
固定磁性層２に所定の方向に磁化の方向を付加するため
の熱処理は、キャップ層１１或いは１２が形成された後
に実施するのが好ましい。
【００２３】また、左右一対の積層縦バイアス層９を構
成する左右一対の非磁性膜７の膜厚の厚さが小さけれ
ば、軟質磁性膜８の磁化の方向は硬質磁性膜６の磁化の
方向と同じ方向のままであり、他方、非磁性膜７の膜厚
が大きすぎると軟質磁性膜８の磁化の方向は再び元の方
向即ち硬質磁性膜６の磁化の方向と同じ方向になり、膜
厚によって磁化の方向が同じ方向或いは逆の方向と周期
的に変化し、結合磁界の強さも徐々に減衰してゆく。従
って、非磁性膜７の膜厚は適切な範囲に設定する必要が
ある。即ち、非磁性膜７の膜厚の厚さを設定して、硬質
磁性膜６と反強磁性的に結合させて、軟質磁性膜８の磁
化の方向（例えば、−Ｘ方向の場合）を硬質磁性膜６の
磁化の方向（Ｘ方向）と逆方向の磁化の方向にする。検
討結果によれば、軟質磁性膜８を硬質磁性膜６に反強磁
性的に結合させるための非磁性膜７の膜厚は、用いる非
磁性材料により異なり、表１の如き結果を得た。
成する左右一対の非磁性膜７の膜厚の厚さが小さけれ
ば、軟質磁性膜８の磁化の方向は硬質磁性膜６の磁化の
方向と同じ方向のままであり、他方、非磁性膜７の膜厚
が大きすぎると軟質磁性膜８の磁化の方向は再び元の方
向即ち硬質磁性膜６の磁化の方向と同じ方向になり、膜
厚によって磁化の方向が同じ方向或いは逆の方向と周期
的に変化し、結合磁界の強さも徐々に減衰してゆく。従
って、非磁性膜７の膜厚は適切な範囲に設定する必要が
ある。即ち、非磁性膜７の膜厚の厚さを設定して、硬質
磁性膜６と反強磁性的に結合させて、軟質磁性膜８の磁
化の方向（例えば、−Ｘ方向の場合）を硬質磁性膜６の
磁化の方向（Ｘ方向）と逆方向の磁化の方向にする。検
討結果によれば、軟質磁性膜８を硬質磁性膜６に反強磁
性的に結合させるための非磁性膜７の膜厚は、用いる非
磁性材料により異なり、表１の如き結果を得た。
【００２４】
【表１】
【００２５】また、上述の実施の形態において、左右一
対の積層縦バイアス層９は夫々左右一対の硬質磁性膜、
非磁性膜及び軟質磁性膜をフリー磁性層４の上に順次積
層成膜したが、図２（ａ）に示すように、フリー磁性層
４の上に、順次、左右一対の軟質磁性膜２１、左右一対
の非磁性膜２２及び左右一対の硬質磁性膜２３を積層成
膜して、左右一対の積層縦バイアス層２４を形成して、
硬質磁性膜２３をＸ軸方向に着磁し、非磁性膜２２を介
して対向している軟質磁性膜２１と反強磁性的に結合し
て、軟質磁性膜２１の磁化の方向を与え、軟質磁性膜２
１と強磁性結合しているフリー磁性層４に安定した磁化
の方向を与えることもでき、同様の効果が得られる。こ
の場合にも、非磁性膜２２を介して対向している硬質磁
性膜２３と軟質磁性膜２１の磁化の方向は、非磁性膜２
２の膜厚によって変化するのは言うまでもないことであ
る。
対の積層縦バイアス層９は夫々左右一対の硬質磁性膜、
非磁性膜及び軟質磁性膜をフリー磁性層４の上に順次積
層成膜したが、図２（ａ）に示すように、フリー磁性層
４の上に、順次、左右一対の軟質磁性膜２１、左右一対
の非磁性膜２２及び左右一対の硬質磁性膜２３を積層成
膜して、左右一対の積層縦バイアス層２４を形成して、
硬質磁性膜２３をＸ軸方向に着磁し、非磁性膜２２を介
して対向している軟質磁性膜２１と反強磁性的に結合し
て、軟質磁性膜２１の磁化の方向を与え、軟質磁性膜２
１と強磁性結合しているフリー磁性層４に安定した磁化
の方向を与えることもでき、同様の効果が得られる。こ
の場合にも、非磁性膜２２を介して対向している硬質磁
性膜２３と軟質磁性膜２１の磁化の方向は、非磁性膜２
２の膜厚によって変化するのは言うまでもないことであ
る。
【００２６】尚、前述の実施の形態において、固定磁性
層及びフリー磁性層は、夫々単一の材料で形成されてい
るように記述されているが、図２（ｂ）に示すように、
固定磁性層を第１の固定磁性層膜２００１、非磁性層膜
２００２及び第２の固定磁性層膜２００３で構成される
複数層の固定磁性層を積層した積層固定磁性層２５であ
っても良い。この場合にも、前述の積層縦バイアス層の
場合と同様に、非磁性層膜２００２の膜厚によって、第
１の固定磁性層膜２００１と第２の固定磁性層膜２００
３の磁化の方向が同じ方向或いは逆の方向になり、表１
に示された膜厚が非磁性層膜の膜厚として適用される。
層及びフリー磁性層は、夫々単一の材料で形成されてい
るように記述されているが、図２（ｂ）に示すように、
固定磁性層を第１の固定磁性層膜２００１、非磁性層膜
２００２及び第２の固定磁性層膜２００３で構成される
複数層の固定磁性層を積層した積層固定磁性層２５であ
っても良い。この場合にも、前述の積層縦バイアス層の
場合と同様に、非磁性層膜２００２の膜厚によって、第
１の固定磁性層膜２００１と第２の固定磁性層膜２００
３の磁化の方向が同じ方向或いは逆の方向になり、表１
に示された膜厚が非磁性層膜の膜厚として適用される。
【００２７】また、図２（ｃ）に示すように、フリー磁
性層も第１のフリー磁性層膜４００１、第２のフリー磁
性層膜４００２………第ｎのフリー磁性層膜４００３と
いうように、互いに隣り合うフリー磁性層膜が異種の軟
磁性材料を用いて積層された積層フリー磁性層２６であ
っても良い。
性層も第１のフリー磁性層膜４００１、第２のフリー磁
性層膜４００２………第ｎのフリー磁性層膜４００３と
いうように、互いに隣り合うフリー磁性層膜が異種の軟
磁性材料を用いて積層された積層フリー磁性層２６であ
っても良い。
【００２８】以上のように本実施の形態１によれば、左
右一対の非磁性膜を介して左右一対の軟質磁性膜に対向
させて左右一対の硬質磁性膜を成膜形成し、例えばＸ軸
方向（トラック幅方向）に磁化の方向を有するように、
左右一対の硬質磁性膜を常温で着磁することによって、
硬質磁性膜と軟質磁性膜との間で非常に強く反強磁性的
に結合し、夫々の磁化の方向はトラック幅方向に揃い、
非常に強く安定したものとなる。一方、非常に安定した
磁化の方向を有する硬質磁性膜と強磁性結合したフリー
磁性層の磁化の方向もトラック幅方向に揃い、非常に安
定なものとなり、左右一対の硬質磁性膜と接しているフ
リー磁性層の間にあるフリー磁性層の部分の磁化の方向
も左右一対の硬質磁性膜と接しているフリー磁性層の磁
化の方向と同じ方向に向き易くなる。
右一対の非磁性膜を介して左右一対の軟質磁性膜に対向
させて左右一対の硬質磁性膜を成膜形成し、例えばＸ軸
方向（トラック幅方向）に磁化の方向を有するように、
左右一対の硬質磁性膜を常温で着磁することによって、
硬質磁性膜と軟質磁性膜との間で非常に強く反強磁性的
に結合し、夫々の磁化の方向はトラック幅方向に揃い、
非常に強く安定したものとなる。一方、非常に安定した
磁化の方向を有する硬質磁性膜と強磁性結合したフリー
磁性層の磁化の方向もトラック幅方向に揃い、非常に安
定なものとなり、左右一対の硬質磁性膜と接しているフ
リー磁性層の間にあるフリー磁性層の部分の磁化の方向
も左右一対の硬質磁性膜と接しているフリー磁性層の磁
化の方向と同じ方向に向き易くなる。
【００２９】また、左右一対の非磁性膜を介してフリー
磁性層の上に成膜された左右一対の軟質磁性膜と左右一
対の非磁性膜を介して対向している左右一対の硬質磁性
膜を、例えばＸ方向に磁化の方向を有するように着磁す
ることによって、反強磁性的に結合した軟質磁性膜に非
常に安定した磁化の方向（例えば、−Ｘ方向）を与え、
左右一対の軟質磁性膜と強磁性結合している部分のフリ
ー磁性層の磁化の方向も非常に安定したものとなり、左
右一対の軟質磁性膜に接しているフリー磁性層の間のフ
リー磁性層の部分の磁化の方向も左右一対の軟質磁性膜
に接しているフリー磁性層の磁化の方向と同じ方向に向
き易くなる。
磁性層の上に成膜された左右一対の軟質磁性膜と左右一
対の非磁性膜を介して対向している左右一対の硬質磁性
膜を、例えばＸ方向に磁化の方向を有するように着磁す
ることによって、反強磁性的に結合した軟質磁性膜に非
常に安定した磁化の方向（例えば、−Ｘ方向）を与え、
左右一対の軟質磁性膜と強磁性結合している部分のフリ
ー磁性層の磁化の方向も非常に安定したものとなり、左
右一対の軟質磁性膜に接しているフリー磁性層の間のフ
リー磁性層の部分の磁化の方向も左右一対の軟質磁性膜
に接しているフリー磁性層の磁化の方向と同じ方向に向
き易くなる。
【００３０】非磁性膜を介して軟質磁性膜と硬質磁性膜
とを対向させて成膜形成し、非磁性膜の膜厚を適切に選
ぶことによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間で非常
に強く反強磁性的に結合し、夫々の磁化の方向が非常に
安定したものとなる。一方で、非常に安定した磁化の方
向を有する左右一対の硬質磁性膜或いは左右一対の軟質
磁性膜に接したフリー磁性層の磁化の方向も安定してト
ラック幅方向に揃い、左右一対の硬質磁性膜或いは左右
一対の軟質磁性膜に接したフリー磁性層の間にあるフリ
ー磁性層の磁化の方向も左右一対の硬質磁性膜或いは左
右一対の軟質磁性膜に接したフリー磁性層の磁化の方向
と同じ方向に向き易くなり、更に、非磁性膜の膜厚が適
切に選ばれて、反強磁性的に結合した硬質磁性膜と軟磁
性膜の夫々の磁化の方向は逆方向であり、端面磁荷によ
る漏れ磁界が抑えられ、且つ、端部においても磁化が安
定し、硬質磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対向してい
る部分のフリー磁性層も磁化が安定してトラック幅方向
に向き、且つ、フリー磁性層及び固定磁性層へ不要な磁
界がかからないため、バルクハウゼンノイズの発生が少
なく、対称性が良くなり、再生感度が高く、再生性能を
安定化させることができる。
とを対向させて成膜形成し、非磁性膜の膜厚を適切に選
ぶことによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間で非常
に強く反強磁性的に結合し、夫々の磁化の方向が非常に
安定したものとなる。一方で、非常に安定した磁化の方
向を有する左右一対の硬質磁性膜或いは左右一対の軟質
磁性膜に接したフリー磁性層の磁化の方向も安定してト
ラック幅方向に揃い、左右一対の硬質磁性膜或いは左右
一対の軟質磁性膜に接したフリー磁性層の間にあるフリ
ー磁性層の磁化の方向も左右一対の硬質磁性膜或いは左
右一対の軟質磁性膜に接したフリー磁性層の磁化の方向
と同じ方向に向き易くなり、更に、非磁性膜の膜厚が適
切に選ばれて、反強磁性的に結合した硬質磁性膜と軟磁
性膜の夫々の磁化の方向は逆方向であり、端面磁荷によ
る漏れ磁界が抑えられ、且つ、端部においても磁化が安
定し、硬質磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対向してい
る部分のフリー磁性層も磁化が安定してトラック幅方向
に向き、且つ、フリー磁性層及び固定磁性層へ不要な磁
界がかからないため、バルクハウゼンノイズの発生が少
なく、対称性が良くなり、再生感度が高く、再生性能を
安定化させることができる。
【００３１】（実施の形態２）図３〜図１２は、本発明
の実施の形態２を示す再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドの製造工程を説明するための工程概要説明図であ
り、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面の近傍におけ
るヘッド摺動面と平行な面で切断した断面図である。以
下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
の製造方法を各工程順に説明する。
の実施の形態２を示す再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドの製造工程を説明するための工程概要説明図であ
り、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面の近傍におけ
るヘッド摺動面と平行な面で切断した断面図である。以
下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
の製造方法を各工程順に説明する。
【００３２】図３に示すように、ＡｌＴｉＣ等を材料と
した基板３０の上に成膜され、パーマロイ、Ｃｏ系アモ
ルファス磁性膜或いはＦｅ系微粒子磁性膜等の軟磁性材
料を素材とする下部シールド層３１の上にＡｌ2Ｏ3、Ａ
ｌＮ或いはＳｉＯ2等の非磁性絶縁材料を用いて下部ギ
ャップ絶縁層３２を成膜する。
した基板３０の上に成膜され、パーマロイ、Ｃｏ系アモ
ルファス磁性膜或いはＦｅ系微粒子磁性膜等の軟磁性材
料を素材とする下部シールド層３１の上にＡｌ2Ｏ3、Ａ
ｌＮ或いはＳｉＯ2等の非磁性絶縁材料を用いて下部ギ
ャップ絶縁層３２を成膜する。
【００３３】第１の工程として、図４（ａ）に示すよう
に、下部ギャップ絶縁層３２の上に、ＩｒＭｎ、ＦｅＭ
ｎ系合金膜、ＮｉＭｎ系合金膜、ＰｔＭｎ系合金膜、α
Ｆｅ 2Ｏ3或いはＮｉＯ等の材料を用いて反強磁性層４１
を成膜し、更に、図４（ｂ）に示すように、その上に、
ＮｉＦｅ系合金膜、Ｃｏ或いはＣｏＦｅ合金膜等を材料
として固定磁性層４２を成膜する。次に、図４（ｃ）に
示すように、固定磁性層４２の上に、Ｃｕ等を材料とす
る非磁性導電層４３を成膜する。更に、図４（ｄ）に示
すように、非磁性導電層４３の上に、固定磁性層４２と
同様の材料を用いてフリー磁性層４４を成膜し、反強磁
性層４１、固定磁性層４２、非磁性導電層４３及びフリ
ー磁性層４４が薄膜で順次積層成膜されたＧＭＲ素子４
５を形成する。
に、下部ギャップ絶縁層３２の上に、ＩｒＭｎ、ＦｅＭ
ｎ系合金膜、ＮｉＭｎ系合金膜、ＰｔＭｎ系合金膜、α
Ｆｅ 2Ｏ3或いはＮｉＯ等の材料を用いて反強磁性層４１
を成膜し、更に、図４（ｂ）に示すように、その上に、
ＮｉＦｅ系合金膜、Ｃｏ或いはＣｏＦｅ合金膜等を材料
として固定磁性層４２を成膜する。次に、図４（ｃ）に
示すように、固定磁性層４２の上に、Ｃｕ等を材料とす
る非磁性導電層４３を成膜する。更に、図４（ｄ）に示
すように、非磁性導電層４３の上に、固定磁性層４２と
同様の材料を用いてフリー磁性層４４を成膜し、反強磁
性層４１、固定磁性層４２、非磁性導電層４３及びフリ
ー磁性層４４が薄膜で順次積層成膜されたＧＭＲ素子４
５を形成する。
【００３４】第２の工程として、図５（ａ）に示すよう
に、茸型レジスト５１を用いて、フリー磁性層４４の上
に、夫々左右一対のＰｔＭｎ系合金膜等を材料とした硬
質（ハード）磁性膜５２、その上にＲｕ等を材料とする
非磁性膜５３及びフリー磁性層４４と同様の材料を用い
て軟質磁性膜５４を順次成膜積層して、左右一対の積層
縦バイアス層５５を形成する。
に、茸型レジスト５１を用いて、フリー磁性層４４の上
に、夫々左右一対のＰｔＭｎ系合金膜等を材料とした硬
質（ハード）磁性膜５２、その上にＲｕ等を材料とする
非磁性膜５３及びフリー磁性層４４と同様の材料を用い
て軟質磁性膜５４を順次成膜積層して、左右一対の積層
縦バイアス層５５を形成する。
【００３５】第３の工程として、図５（ｂ）に示すよう
に、更に、茸型レジスト５１を利用して、積層縦バイア
ス層５５の上にＣｕ、Ｃｒ或いはＴａ等の非磁性材料を
用いて左右一対の電極リード層５６を成膜する。
に、更に、茸型レジスト５１を利用して、積層縦バイア
ス層５５の上にＣｕ、Ｃｒ或いはＴａ等の非磁性材料を
用いて左右一対の電極リード層５６を成膜する。
【００３６】次に、図６（ａ）に示すように、それらの
上に、下部ギャップ絶縁層３２と同様の絶縁材料を用い
て上部ギャップ絶縁層６１を成膜し、更に、図６（ｂ）
に示すように、上部ギャップ絶縁層６１の上に、下部シ
ールド層３１と同じような軟磁性材料を用いて上部シー
ルド層６２を成膜形成して、再生用磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッド６３を作製する。
上に、下部ギャップ絶縁層３２と同様の絶縁材料を用い
て上部ギャップ絶縁層６１を成膜し、更に、図６（ｂ）
に示すように、上部ギャップ絶縁層６１の上に、下部シ
ールド層３１と同じような軟磁性材料を用いて上部シー
ルド層６２を成膜形成して、再生用磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッド６３を作製する。
【００３７】尚、第４の工程として、図７（ａ）に示す
ように、ＧＭＲ素子４５の露出した部分にあたるフリー
磁性層４４の酸化を防止するために、左右一対の電極リ
ード層５６及びＧＭＲ素子４５の露出した部分の上に、
Ｔａ等の材料でキャップ層７１を成膜する工程を追加す
るのが好ましい。この時、図７（ｂ）に示すように、キ
ャップ層７１を有する再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッド７２を作製することができる。
ように、ＧＭＲ素子４５の露出した部分にあたるフリー
磁性層４４の酸化を防止するために、左右一対の電極リ
ード層５６及びＧＭＲ素子４５の露出した部分の上に、
Ｔａ等の材料でキャップ層７１を成膜する工程を追加す
るのが好ましい。この時、図７（ｂ）に示すように、キ
ャップ層７１を有する再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッド７２を作製することができる。
【００３８】磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面と直
行するＹ軸方向（図６（ａ）或いは図６（ｂ）の紙面に
垂直な方向）に磁場を加えて、所定の温度で、所定時間
で反強磁性層４１をアニール（熱処理）して、反強磁性
層４１の磁化の方向をＹ軸方向になるようにし、反強磁
性層４１との交換結合磁界により固定磁性層４２の磁化
の方向をＹ軸方向に固定する。また、常温においてトラ
ック幅方向（Ｘ軸方向）に磁場を加えて硬質磁性膜５２
を着磁して、硬質磁性膜５２と強磁性結合しているフリ
ー磁性層４４の磁化の方向を硬質磁性膜５２と同じ方向
に付加する。磁化の方向を付加するための熱処理（アニ
ール処理）は、前述の第４の工程におけるキャップ層が
形成された後、且つ、図示しないがキャップ層、電極リ
ード層、積層膜がパターニングされて削り取られる前に
行うのが好ましい。
行するＹ軸方向（図６（ａ）或いは図６（ｂ）の紙面に
垂直な方向）に磁場を加えて、所定の温度で、所定時間
で反強磁性層４１をアニール（熱処理）して、反強磁性
層４１の磁化の方向をＹ軸方向になるようにし、反強磁
性層４１との交換結合磁界により固定磁性層４２の磁化
の方向をＹ軸方向に固定する。また、常温においてトラ
ック幅方向（Ｘ軸方向）に磁場を加えて硬質磁性膜５２
を着磁して、硬質磁性膜５２と強磁性結合しているフリ
ー磁性層４４の磁化の方向を硬質磁性膜５２と同じ方向
に付加する。磁化の方向を付加するための熱処理（アニ
ール処理）は、前述の第４の工程におけるキャップ層が
形成された後、且つ、図示しないがキャップ層、電極リ
ード層、積層膜がパターニングされて削り取られる前に
行うのが好ましい。
【００３９】また、第２の工程として、図５（ａ）に示
すように、ＧＭＲ素子４５を構成するフリー磁性層４４
の上に、茸型のレジスト５１を形成し、ＧＭＲ素子４５
の最上部に成膜されたフリー磁性層４４の上面をＡｒ等
によるプリスパッタ或いはＥＣＲ等の方法によってクリ
ーニングし、フリー磁性層４４の表面の酸化膜、レジス
トの残滓、異物或いは汚れ等を取り除いた後、フリー磁
性層４４の上に左右一対の硬質磁性膜５２、非磁性膜５
３及び軟質磁性膜５４を順次積層成膜して、左右一対の
積層縦バイアス層５５を形成しても良い。フリー磁性層
の上面をクリーニングすることによって、フリー磁性層
と硬質磁性膜との間には異物の介在がなく、フリー磁性
層と硬質磁性膜との強磁性結合による結合磁界は低下す
ることがなく、強い結合磁界を維持することができる。
すように、ＧＭＲ素子４５を構成するフリー磁性層４４
の上に、茸型のレジスト５１を形成し、ＧＭＲ素子４５
の最上部に成膜されたフリー磁性層４４の上面をＡｒ等
によるプリスパッタ或いはＥＣＲ等の方法によってクリ
ーニングし、フリー磁性層４４の表面の酸化膜、レジス
トの残滓、異物或いは汚れ等を取り除いた後、フリー磁
性層４４の上に左右一対の硬質磁性膜５２、非磁性膜５
３及び軟質磁性膜５４を順次積層成膜して、左右一対の
積層縦バイアス層５５を形成しても良い。フリー磁性層
の上面をクリーニングすることによって、フリー磁性層
と硬質磁性膜との間には異物の介在がなく、フリー磁性
層と硬質磁性膜との強磁性結合による結合磁界は低下す
ることがなく、強い結合磁界を維持することができる。
【００４０】また、上述の第２の工程において、図８
（ａ）に示すように、フリー磁性層３４の上に、ＣｏＰ
ｔ系合金膜等を材料とした硬質磁性層膜８０１、Ｒｕ等
を材料とする非磁性層膜８０２及びフリー磁性層と同様
の材料を用いた軟質磁性層膜８０３をフリー磁性層４４
が覆われるように順次積層して成膜し、次に、図８
（ｂ）に示すように、フォトレジストを塗布してドライ
エッチング等の方法により硬質磁性層膜８０１、非磁性
層膜８０２及び軟質磁性層膜８０３の夫々の一部を削り
取り、ＧＭＲ素子を構成するフリー磁性層４４の上面が
露出するようにして、夫々左右一対の硬質磁性膜８１、
非磁性膜８２及び軟質磁性膜８３を形成し、左右一対の
積層縦バイアス層８４を形成しても良い。また、この時
にも、フリー磁性層４４の上面をＡｒ等によるプリスパ
ッタ或いはＥＣＲ等の方法によってクリーニングし、フ
リー磁性層４４の表面の酸化膜、異物或いは汚れ等を取
り除いた後、硬質磁性層膜８０１、非磁性層膜８０２及
び軟質磁性層膜８０３をフリー磁性層４４が覆われるよ
うに順次積層して成膜しても良いのは言うまでもないこ
とである。
（ａ）に示すように、フリー磁性層３４の上に、ＣｏＰ
ｔ系合金膜等を材料とした硬質磁性層膜８０１、Ｒｕ等
を材料とする非磁性層膜８０２及びフリー磁性層と同様
の材料を用いた軟質磁性層膜８０３をフリー磁性層４４
が覆われるように順次積層して成膜し、次に、図８
（ｂ）に示すように、フォトレジストを塗布してドライ
エッチング等の方法により硬質磁性層膜８０１、非磁性
層膜８０２及び軟質磁性層膜８０３の夫々の一部を削り
取り、ＧＭＲ素子を構成するフリー磁性層４４の上面が
露出するようにして、夫々左右一対の硬質磁性膜８１、
非磁性膜８２及び軟質磁性膜８３を形成し、左右一対の
積層縦バイアス層８４を形成しても良い。また、この時
にも、フリー磁性層４４の上面をＡｒ等によるプリスパ
ッタ或いはＥＣＲ等の方法によってクリーニングし、フ
リー磁性層４４の表面の酸化膜、異物或いは汚れ等を取
り除いた後、硬質磁性層膜８０１、非磁性層膜８０２及
び軟質磁性層膜８０３をフリー磁性層４４が覆われるよ
うに順次積層して成膜しても良いのは言うまでもないこ
とである。
【００４１】また、第２の工程として、図９に示すよう
に、茸型レジスト９１を用いて、フリー磁性層４４の上
に、フリー磁性層４４と同様の材料を用いた夫々左右一
対の軟質磁性膜９２、その上にＲｕ等を材料とする非磁
性膜９３及びＣｏＰｔ系合金膜等を材料とした硬質磁性
膜９４を順次成膜積層して、左右一対の積層縦バイアス
層９５を形成しても良い。
に、茸型レジスト９１を用いて、フリー磁性層４４の上
に、フリー磁性層４４と同様の材料を用いた夫々左右一
対の軟質磁性膜９２、その上にＲｕ等を材料とする非磁
性膜９３及びＣｏＰｔ系合金膜等を材料とした硬質磁性
膜９４を順次成膜積層して、左右一対の積層縦バイアス
層９５を形成しても良い。
【００４２】また、第２の工程として、図９に示すよう
に、ＧＭＲ素子４５の上に、茸型のレジスト９１を形成
し、ＧＭＲ素子４５の最上部に成膜されたフリー磁性層
４４の上面をＡｒ等によるプリスパッタ或いはＥＣＲ等
の方法によってクリーニングし、フリー磁性層３４の表
面の酸化膜、レジストの残滓、異物或いは汚れ等を取り
除いた後、フリー磁性層４４の上に夫々左右一対の軟質
磁性膜９２、非磁性膜９３及び硬質磁性膜９４を順次積
層成膜して、左右一対の積層縦バイアス層９５を形成し
ても良い。
に、ＧＭＲ素子４５の上に、茸型のレジスト９１を形成
し、ＧＭＲ素子４５の最上部に成膜されたフリー磁性層
４４の上面をＡｒ等によるプリスパッタ或いはＥＣＲ等
の方法によってクリーニングし、フリー磁性層３４の表
面の酸化膜、レジストの残滓、異物或いは汚れ等を取り
除いた後、フリー磁性層４４の上に夫々左右一対の軟質
磁性膜９２、非磁性膜９３及び硬質磁性膜９４を順次積
層成膜して、左右一対の積層縦バイアス層９５を形成し
ても良い。
【００４３】また、上述の第２の工程において、図１０
（ａ）に示すように、フリー磁性層４４の上を覆うよう
に、フリー磁性層と同様の軟磁性材料を用いた軟質磁性
層膜１０１、Ｒｕ等を材料とする非磁性層膜１０２及び
ＣｏＰｔ系合金膜等を材料とした硬質磁性層膜１０３を
順次積層して成膜し、次に、図１０（ｂ）に示すよう
に、フォトレジストを塗布してドライエッチング等の方
法により軟質磁性層膜１０１、非磁性層膜１０２及び硬
質磁性層膜１０３の夫々の一部を削り取り、ＧＭＲ素子
４５のフリー磁性層４４の上面が露出するようにして、
夫々左右一対の軟質磁性膜１０４、非磁性膜１０５及び
硬質磁性膜１０６を形成し、左右一対の積層縦バイアス
層１０７を形成しても良い。この時、ＧＭＲ素子４５の
最上部に成膜されたフリー磁性層４４の上面をＡｒ等に
よるプリスパッタ或いはＥＣＲ等の方法によってクリー
ニングし、フリー磁性層４４の表面の酸化膜、異物或い
は汚れ等を取り除いた後、フリー磁性層４４の上に、フ
リー磁性層と同様の軟磁性材料を用いた軟質磁性層膜１
０１、Ｒｕ等を材料とする非磁性層膜１０２及びＣｏＰ
ｔ系合金膜等を材料とした硬質磁性層膜１０３を順次積
層して成膜しても良いのは言うまでもない。
（ａ）に示すように、フリー磁性層４４の上を覆うよう
に、フリー磁性層と同様の軟磁性材料を用いた軟質磁性
層膜１０１、Ｒｕ等を材料とする非磁性層膜１０２及び
ＣｏＰｔ系合金膜等を材料とした硬質磁性層膜１０３を
順次積層して成膜し、次に、図１０（ｂ）に示すよう
に、フォトレジストを塗布してドライエッチング等の方
法により軟質磁性層膜１０１、非磁性層膜１０２及び硬
質磁性層膜１０３の夫々の一部を削り取り、ＧＭＲ素子
４５のフリー磁性層４４の上面が露出するようにして、
夫々左右一対の軟質磁性膜１０４、非磁性膜１０５及び
硬質磁性膜１０６を形成し、左右一対の積層縦バイアス
層１０７を形成しても良い。この時、ＧＭＲ素子４５の
最上部に成膜されたフリー磁性層４４の上面をＡｒ等に
よるプリスパッタ或いはＥＣＲ等の方法によってクリー
ニングし、フリー磁性層４４の表面の酸化膜、異物或い
は汚れ等を取り除いた後、フリー磁性層４４の上に、フ
リー磁性層と同様の軟磁性材料を用いた軟質磁性層膜１
０１、Ｒｕ等を材料とする非磁性層膜１０２及びＣｏＰ
ｔ系合金膜等を材料とした硬質磁性層膜１０３を順次積
層して成膜しても良いのは言うまでもない。
【００４４】また、第３の工程として、図１１（ａ）に
示すように、積層縦バイアス層５５が形成された後、茸
型レジストを削除して、積層縦バイアス層５５及び露出
したＧＭＲ素子４５の上を覆うように、電極リード層膜
１１０１を成膜し、次に、図１１（ｂ）に示すように、
フォトレジストを塗布して、ＧＭＲ素子４５の上面の一
部が露出するように電極リード層膜１１０１の一部を削
除して、左右一対の電極リード層１１１を形成しても良
い。
示すように、積層縦バイアス層５５が形成された後、茸
型レジストを削除して、積層縦バイアス層５５及び露出
したＧＭＲ素子４５の上を覆うように、電極リード層膜
１１０１を成膜し、次に、図１１（ｂ）に示すように、
フォトレジストを塗布して、ＧＭＲ素子４５の上面の一
部が露出するように電極リード層膜１１０１の一部を削
除して、左右一対の電極リード層１１１を形成しても良
い。
【００４５】また、図１１（ｃ）に示すように、第３の
工程として、積層縦バイアス層５５が形成された後、積
層縦バイアス層５５を形成するための茸型レジストを削
除して、別個の茸型レジスト１１２を形成して、左右一
対の積層縦バイアス層５５及びＧＭＲ素子４５の露出し
た部分の一部を覆うようにして左右一対の電極リード層
１１３を形成しても良い。
工程として、積層縦バイアス層５５が形成された後、積
層縦バイアス層５５を形成するための茸型レジストを削
除して、別個の茸型レジスト１１２を形成して、左右一
対の積層縦バイアス層５５及びＧＭＲ素子４５の露出し
た部分の一部を覆うようにして左右一対の電極リード層
１１３を形成しても良い。
【００４６】また、前述の第２の工程及び第３の工程に
おいて、第２の工程として、図１２（ａ）に示すよう
に、ＧＭＲ素子の最上部にあるフリー磁性層４４の上面
を覆うように、硬質磁性層膜１２０１、非磁性層膜１２
０２及び軟質磁性層膜１２０３を順次積層成膜し、第３
の工程として、図１２（ｂ）に示すように、更にその上
に、電極リード層膜１２０４を積層成膜した後、図１２
（ｃ）に示すように、フリー磁性層４４の一部が露出す
るように、ドライエッチング等の方法により、硬質磁性
層膜１２０１、非磁性層膜１２０２、軟質磁性層膜１２
０３及び電極リード層膜１２０４を削り取り、夫々左右
一対の硬質磁性膜１２０５、非磁性膜１２０６及び軟質
磁性膜１２０７からなる積層縦バイアス層１２０９及び
左右一対の電極リード層１２０８を形成しても良い。ま
た、前述の硬質磁性層膜１２０１及び軟質磁性層膜１２
０３に替えて、硬質磁性層膜１２０１の替わりにフリー
磁性層４４とは同様の軟磁性材料を用いた軟質磁性層膜
を、軟質磁性層膜１２０３の替わりに硬質磁性層膜を積
層成膜しても良いのは言うまでもない。
おいて、第２の工程として、図１２（ａ）に示すよう
に、ＧＭＲ素子の最上部にあるフリー磁性層４４の上面
を覆うように、硬質磁性層膜１２０１、非磁性層膜１２
０２及び軟質磁性層膜１２０３を順次積層成膜し、第３
の工程として、図１２（ｂ）に示すように、更にその上
に、電極リード層膜１２０４を積層成膜した後、図１２
（ｃ）に示すように、フリー磁性層４４の一部が露出す
るように、ドライエッチング等の方法により、硬質磁性
層膜１２０１、非磁性層膜１２０２、軟質磁性層膜１２
０３及び電極リード層膜１２０４を削り取り、夫々左右
一対の硬質磁性膜１２０５、非磁性膜１２０６及び軟質
磁性膜１２０７からなる積層縦バイアス層１２０９及び
左右一対の電極リード層１２０８を形成しても良い。ま
た、前述の硬質磁性層膜１２０１及び軟質磁性層膜１２
０３に替えて、硬質磁性層膜１２０１の替わりにフリー
磁性層４４とは同様の軟磁性材料を用いた軟質磁性層膜
を、軟質磁性層膜１２０３の替わりに硬質磁性層膜を積
層成膜しても良いのは言うまでもない。
【００４７】また、第１の工程として、図２（ｂ）に示
すように、下部ギャップ絶縁層（図示せず）の上に形成
された反強磁性層（図示せず）の上に、第１の固定磁性
層２００１、第１の非磁性導電層２００２、第２の固定
磁性層２００３を順次積層成膜して、夫々非磁性導電層
を介して複数層の固定磁性層を積層した積層固定磁性層
２５を形成し、更にその上に非磁性導電層（図示せ
ず）、フリー磁性層（図示せず）を成膜してＧＭＲ素子
（図示せず）を形成しても良い。
すように、下部ギャップ絶縁層（図示せず）の上に形成
された反強磁性層（図示せず）の上に、第１の固定磁性
層２００１、第１の非磁性導電層２００２、第２の固定
磁性層２００３を順次積層成膜して、夫々非磁性導電層
を介して複数層の固定磁性層を積層した積層固定磁性層
２５を形成し、更にその上に非磁性導電層（図示せ
ず）、フリー磁性層（図示せず）を成膜してＧＭＲ素子
（図示せず）を形成しても良い。
【００４８】また、図２（ｃ）に示すように、下部ギャ
ップ絶縁層の上に反強磁性層、固定磁性層及び非磁性導
電層（夫々図示せず）を積層成膜し、その上に、第１の
フリー磁性層膜４００１、第２のフリー磁性層膜４００
２、………、第ｎのフリー磁性層膜４００３（ｎは２以
上の正の整数）というように、且つ、互いに隣り合うフ
リー磁性層膜は異種の軟磁性材料を用いて積層成膜し、
積層フリー磁性層２６を形成して、ＧＭＲ素子（図示せ
ず）を形成しても良いということは言うまでもない。
ップ絶縁層の上に反強磁性層、固定磁性層及び非磁性導
電層（夫々図示せず）を積層成膜し、その上に、第１の
フリー磁性層膜４００１、第２のフリー磁性層膜４００
２、………、第ｎのフリー磁性層膜４００３（ｎは２以
上の正の整数）というように、且つ、互いに隣り合うフ
リー磁性層膜は異種の軟磁性材料を用いて積層成膜し、
積層フリー磁性層２６を形成して、ＧＭＲ素子（図示せ
ず）を形成しても良いということは言うまでもない。
【００４９】尚、積層縦バイアス層の非磁性膜の膜厚
は、使用する非磁性材料によって異なるが、硬質磁性膜
と軟質磁性膜とを反強磁性的に強く結合するために、前
述の実施の形態１における表１に示されるような膜厚で
形成するのが好ましいのは言うまでもないことである。
また、積層固定磁性層の形成においても同じである。
は、使用する非磁性材料によって異なるが、硬質磁性膜
と軟質磁性膜とを反強磁性的に強く結合するために、前
述の実施の形態１における表１に示されるような膜厚で
形成するのが好ましいのは言うまでもないことである。
また、積層固定磁性層の形成においても同じである。
【００５０】以上のように本実施の形態２によれば、左
右一対の硬質磁性膜の上に、非磁性膜を介して軟質磁性
膜を成膜し、例えばＸ軸方向（トラック幅方向）に磁化
の方向を有するように左右一対の硬質磁性膜を着磁する
ことによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間で反強磁
性的に結合し、硬質磁性膜の磁化の方向が非常に安定し
たものとなり、一方、左右一対の硬質磁性膜とフリー磁
性層が接している部分におけるフリー磁性層は硬質磁性
膜と強磁性結合しており、その磁化の方向もトラック幅
方向に揃い、非常に安定した磁化の方向（トラック幅方
向）を有することになり、左右一対の硬質磁性膜に接し
ていない部分のフリー磁性層の磁化の方向も硬質磁性膜
とフリー磁性層が接している部分と同じ磁化の方向に向
き易くなる。或いは他の例として示した場合も略同様の
効果を有し、フリー磁性層の上に成膜された左右一対の
軟質磁性膜と左右一対の非磁性膜を介して対向している
左右一対の硬質磁性膜を、例えばＸ軸方向（トラック幅
方向）に磁化の方向を有するように着磁することによっ
て、反強磁性的に結合した軟質磁性膜に安定した磁化の
方向を与え、軟質磁性膜と強磁性結合しているフリー磁
性層の磁化の方向もトラック幅方向に揃い、非常に安定
したものとなり、軟質磁性膜に接していない部分でのフ
リー磁性層の磁化の方向は軟質磁性膜に接している部分
と同じ磁化の方向に向き易くなる。更に、非磁性膜の膜
厚が適切に選ばれて、反強磁性的に結合した硬質磁性膜
と軟磁性膜の夫々の磁化の方向は逆方向であり、端面磁
荷による漏れ磁界が抑えられ、且つ、端部においても磁
化が安定し、硬質磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対向
している部分のフリー磁性層も磁化が安定してトラック
幅方向に向き、且つ、フリー磁性層及び固定磁性層への
不要な磁界もかからず、バルクハウゼンノイズの発生が
少なく、対称性が良くなり、安定した再生感度の高い再
生性能を有する再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを
作製することができる。
右一対の硬質磁性膜の上に、非磁性膜を介して軟質磁性
膜を成膜し、例えばＸ軸方向（トラック幅方向）に磁化
の方向を有するように左右一対の硬質磁性膜を着磁する
ことによって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間で反強磁
性的に結合し、硬質磁性膜の磁化の方向が非常に安定し
たものとなり、一方、左右一対の硬質磁性膜とフリー磁
性層が接している部分におけるフリー磁性層は硬質磁性
膜と強磁性結合しており、その磁化の方向もトラック幅
方向に揃い、非常に安定した磁化の方向（トラック幅方
向）を有することになり、左右一対の硬質磁性膜に接し
ていない部分のフリー磁性層の磁化の方向も硬質磁性膜
とフリー磁性層が接している部分と同じ磁化の方向に向
き易くなる。或いは他の例として示した場合も略同様の
効果を有し、フリー磁性層の上に成膜された左右一対の
軟質磁性膜と左右一対の非磁性膜を介して対向している
左右一対の硬質磁性膜を、例えばＸ軸方向（トラック幅
方向）に磁化の方向を有するように着磁することによっ
て、反強磁性的に結合した軟質磁性膜に安定した磁化の
方向を与え、軟質磁性膜と強磁性結合しているフリー磁
性層の磁化の方向もトラック幅方向に揃い、非常に安定
したものとなり、軟質磁性膜に接していない部分でのフ
リー磁性層の磁化の方向は軟質磁性膜に接している部分
と同じ磁化の方向に向き易くなる。更に、非磁性膜の膜
厚が適切に選ばれて、反強磁性的に結合した硬質磁性膜
と軟磁性膜の夫々の磁化の方向は逆方向であり、端面磁
荷による漏れ磁界が抑えられ、且つ、端部においても磁
化が安定し、硬質磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対向
している部分のフリー磁性層も磁化が安定してトラック
幅方向に向き、且つ、フリー磁性層及び固定磁性層への
不要な磁界もかからず、バルクハウゼンノイズの発生が
少なく、対称性が良くなり、安定した再生感度の高い再
生性能を有する再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを
作製することができる。
【００５１】また、積層縦バイアス層の形成前に、フリ
ー磁性層の表面をクリーニングすることによって、フリ
ー磁性層と硬質磁性膜或いは軟質磁性膜との間に異物の
介在がなく、フリー磁性層とその上に形成された硬質磁
性膜或いは軟質磁性膜との強磁性結合を強い状態で保持
することができ、一層安定した磁化の方向をフリー磁性
層に与えることができて、より安定した再生感度の高い
再生性能を有する再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
を作製することができる。
ー磁性層の表面をクリーニングすることによって、フリ
ー磁性層と硬質磁性膜或いは軟質磁性膜との間に異物の
介在がなく、フリー磁性層とその上に形成された硬質磁
性膜或いは軟質磁性膜との強磁性結合を強い状態で保持
することができ、一層安定した磁化の方向をフリー磁性
層に与えることができて、より安定した再生感度の高い
再生性能を有する再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
を作製することができる。
【００５２】（実施の形態３）図１３〜図１５は、本発
明の実施の形態２を示す再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドの製造工程を説明するための工程概要説明図であ
り、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面の近傍におけ
るヘッド摺動面と平行な面で切断した断面図である。以
下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
の製造方法を各工程順に説明する。
明の実施の形態２を示す再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドの製造工程を説明するための工程概要説明図であ
り、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面の近傍におけ
るヘッド摺動面と平行な面で切断した断面図である。以
下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
の製造方法を各工程順に説明する。
【００５３】第１の工程として、図１３（ａ）に示すよ
うに、反強磁性層４１、固定磁性層４２、非磁性導電層
４３及びフリー磁性層４４が積層成膜され、ＧＭＲ素子
１３１を形成し、フリー磁性層４４の上に、Ｔａ等の材
料を用いて酸化防止のためのキャップ層１３２を成膜す
る。
うに、反強磁性層４１、固定磁性層４２、非磁性導電層
４３及びフリー磁性層４４が積層成膜され、ＧＭＲ素子
１３１を形成し、フリー磁性層４４の上に、Ｔａ等の材
料を用いて酸化防止のためのキャップ層１３２を成膜す
る。
【００５４】次に、第２の工程として、図１３（ｂ）に
示すように、茸型のレジスト１３３を形成して、ＧＭＲ
素子１３１のフリー磁性層４４が露出するように、ＧＭ
Ｒ素子１３１のキャップ層１３２の両側部を削除し、そ
の上に、夫々左右一対の硬質磁性膜１３４、非磁性膜１
３５及び軟質磁性膜１３６を順次積層成膜して、左右一
対の積層縦バイアス層１３７を形成する。
示すように、茸型のレジスト１３３を形成して、ＧＭＲ
素子１３１のフリー磁性層４４が露出するように、ＧＭ
Ｒ素子１３１のキャップ層１３２の両側部を削除し、そ
の上に、夫々左右一対の硬質磁性膜１３４、非磁性膜１
３５及び軟質磁性膜１３６を順次積層成膜して、左右一
対の積層縦バイアス層１３７を形成する。
【００５５】第３の工程として、図１３（ｃ）に示すよ
うに、左右一対の積層縦バイアス層１３７の上に、左右
一対の電極リード層１３８を成膜形成し、他の工程は前
述の実施の形態２と同様の工程によって、再生用磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製することもできる。
うに、左右一対の積層縦バイアス層１３７の上に、左右
一対の電極リード層１３８を成膜形成し、他の工程は前
述の実施の形態２と同様の工程によって、再生用磁気抵
抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製することもできる。
【００５６】また、第２の工程として、図１４（ａ）に
示すように、茸型のレジスト１３３を形成して、ＧＭＲ
素子１３１のフリー磁性層４４が露出するように、ＧＭ
Ｒ素子１３１のキャップ層１３２の両側部を削除し、そ
の上に、夫々左右一対のフリー磁性層４４と同様の軟磁
性材料を用いた軟質磁性膜１４１、非磁性膜１４２及び
硬質磁性膜１４３を順次積層成膜して、左右一対の積層
縦バイアス層１４４を形成し、その上に、図１４（ｂ）
に示すように、左右一対の電極リード層１４５を成膜形
成しても良いのは言うまでもない。
示すように、茸型のレジスト１３３を形成して、ＧＭＲ
素子１３１のフリー磁性層４４が露出するように、ＧＭ
Ｒ素子１３１のキャップ層１３２の両側部を削除し、そ
の上に、夫々左右一対のフリー磁性層４４と同様の軟磁
性材料を用いた軟質磁性膜１４１、非磁性膜１４２及び
硬質磁性膜１４３を順次積層成膜して、左右一対の積層
縦バイアス層１４４を形成し、その上に、図１４（ｂ）
に示すように、左右一対の電極リード層１４５を成膜形
成しても良いのは言うまでもない。
【００５７】また、第２の工程として、図１３（ｂ）に
示すように、茸型のレジスト１３３を形成して、ＧＭＲ
素子１３１のフリー磁性層４４が露出するように、ＧＭ
Ｒ素子１３１のキャップ層１３２の両側部を削除した
後、露出したフリー磁性層４４の表面をＡｒ等によるプ
リスパッタ或いはＥＣＲ等の方法によってクリーニング
し、その上に、夫々左右一対の硬質磁性膜１３４、非磁
性膜１３５及び軟質磁性膜１３６を順次積層成膜して、
左右一対の積層縦バイアス層１３７を形成しても良い。
この場合においても、硬質磁性膜と軟質磁性膜を入れ替
えて左右一対の積層縦バイアス層を形成しても良いのは
言うまでもない。
示すように、茸型のレジスト１３３を形成して、ＧＭＲ
素子１３１のフリー磁性層４４が露出するように、ＧＭ
Ｒ素子１３１のキャップ層１３２の両側部を削除した
後、露出したフリー磁性層４４の表面をＡｒ等によるプ
リスパッタ或いはＥＣＲ等の方法によってクリーニング
し、その上に、夫々左右一対の硬質磁性膜１３４、非磁
性膜１３５及び軟質磁性膜１３６を順次積層成膜して、
左右一対の積層縦バイアス層１３７を形成しても良い。
この場合においても、硬質磁性膜と軟質磁性膜を入れ替
えて左右一対の積層縦バイアス層を形成しても良いのは
言うまでもない。
【００５８】また、第３の工程として、図１５（ａ）或
いは図１５（ｂ）に示すように、左右一対の積層縦バイ
アス層１３７及びキャップ層１３２の露出した部分の上
を覆うように、電極リード層膜１５１を成膜した後、キ
ャップ層１３２の上面の全部（図１５（ａ）に示す）或
いは一部（図１５（ｂ）に示す）が露出するように、ド
ライエッチング等の方法により電極リード層膜１５１を
削除して、左右一対の電極リード層１５２を形成しても
良い。
いは図１５（ｂ）に示すように、左右一対の積層縦バイ
アス層１３７及びキャップ層１３２の露出した部分の上
を覆うように、電極リード層膜１５１を成膜した後、キ
ャップ層１３２の上面の全部（図１５（ａ）に示す）或
いは一部（図１５（ｂ）に示す）が露出するように、ド
ライエッチング等の方法により電極リード層膜１５１を
削除して、左右一対の電極リード層１５２を形成しても
良い。
【００５９】また、第３の工程として、左右一対の積層
縦バイアス層１３７を形成するためのレジストを削除し
た後、図１５（ｃ）に示すように、キャップ層１３２の
上に別の茸型レジスト１５３を形成して、積層縦バイア
ス層１３７及びキャップ層１３２の一部の上に左右一対
の電極リード層１５４を成膜形成しても良い。
縦バイアス層１３７を形成するためのレジストを削除し
た後、図１５（ｃ）に示すように、キャップ層１３２の
上に別の茸型レジスト１５３を形成して、積層縦バイア
ス層１３７及びキャップ層１３２の一部の上に左右一対
の電極リード層１５４を成膜形成しても良い。
【００６０】また、第１の工程として、前述の実施の形
態２と同様に、積層固定磁性層を有するＧＭＲ素子或い
は積層フリー磁性層を有するＧＭＲ素子或いはそれらの
両者を有するＧＭＲ素子を形成しても良い。
態２と同様に、積層固定磁性層を有するＧＭＲ素子或い
は積層フリー磁性層を有するＧＭＲ素子或いはそれらの
両者を有するＧＭＲ素子を形成しても良い。
【００６１】尚、積層縦バイアス層の非磁性層及び積層
固定磁性層の非磁性層膜の夫々の膜厚は、使用する非磁
性材料により異なるが、前述の実施の形態２と同様に、
前述の実施の形態１における表１に示される膜厚で形成
するのが好ましい。
固定磁性層の非磁性層膜の夫々の膜厚は、使用する非磁
性材料により異なるが、前述の実施の形態２と同様に、
前述の実施の形態１における表１に示される膜厚で形成
するのが好ましい。
【００６２】以上のように本実施の形態３によれば、前
述の実施の形態２と同様に、左右一対の硬質磁性膜の上
に、非磁性膜を介して軟質磁性膜を成膜形成することに
よって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間で反強磁性的に
結合し、硬質磁性膜の磁化の方向が非常に安定したもの
となり、左右一対の硬質磁性膜とフリー磁性層が接して
いる部分においては、硬質磁性膜と強磁性結合してフリ
ー磁性層の磁化の方向が硬質磁性膜と同じ方向に揃い、
安定した状態で保持され、左右一対の硬質磁性膜に接し
ていない部分のフリー磁性層の磁化の方向も安定して硬
質磁性膜とフリー磁性層が接している部分と同じ磁化の
方向に向き易くなる。また、他の例として、フリー磁性
層の上に成膜された左右一対の軟質磁性膜に左右一対の
非磁性膜を介して対向している左右一対の硬質磁性膜を
形成した場合においても、同様の効果があり、反強磁性
的に結合した軟質磁性膜に安定した磁化の方向を与え、
軟質磁性膜と強磁性結合しているフリー磁性層の磁化の
方向も軟質磁性膜の磁化の方向に揃い、非常に安定した
ものとなり、更に、軟質磁性膜と接していない部分での
フリー磁性層の磁化の方向は軟質磁性膜に接している部
分と同じ磁化の方向に向き易くなる。一方、非磁性膜の
膜厚が適切に選ばれて、反強磁性的に結合した硬質磁性
膜と軟磁性膜の夫々の磁化の方向は逆方向であり、端面
磁荷による漏れ磁界が抑えられ、且つ、端部においても
磁化が安定し、硬質磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対
向している部分のフリー磁性層も磁化が安定してトラッ
ク幅方向に向き、且つ、フリー磁性層及び固定磁性層へ
の不要な磁界もかからず、バルクハウゼンノイズの発生
が少なく、対称性の良好な安定した再生感度の高い再生
性能を有する再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作
製することができる。
述の実施の形態２と同様に、左右一対の硬質磁性膜の上
に、非磁性膜を介して軟質磁性膜を成膜形成することに
よって、硬質磁性膜と軟質磁性膜との間で反強磁性的に
結合し、硬質磁性膜の磁化の方向が非常に安定したもの
となり、左右一対の硬質磁性膜とフリー磁性層が接して
いる部分においては、硬質磁性膜と強磁性結合してフリ
ー磁性層の磁化の方向が硬質磁性膜と同じ方向に揃い、
安定した状態で保持され、左右一対の硬質磁性膜に接し
ていない部分のフリー磁性層の磁化の方向も安定して硬
質磁性膜とフリー磁性層が接している部分と同じ磁化の
方向に向き易くなる。また、他の例として、フリー磁性
層の上に成膜された左右一対の軟質磁性膜に左右一対の
非磁性膜を介して対向している左右一対の硬質磁性膜を
形成した場合においても、同様の効果があり、反強磁性
的に結合した軟質磁性膜に安定した磁化の方向を与え、
軟質磁性膜と強磁性結合しているフリー磁性層の磁化の
方向も軟質磁性膜の磁化の方向に揃い、非常に安定した
ものとなり、更に、軟質磁性膜と接していない部分での
フリー磁性層の磁化の方向は軟質磁性膜に接している部
分と同じ磁化の方向に向き易くなる。一方、非磁性膜の
膜厚が適切に選ばれて、反強磁性的に結合した硬質磁性
膜と軟磁性膜の夫々の磁化の方向は逆方向であり、端面
磁荷による漏れ磁界が抑えられ、且つ、端部においても
磁化が安定し、硬質磁性膜或いは軟質磁性膜の端部に対
向している部分のフリー磁性層も磁化が安定してトラッ
ク幅方向に向き、且つ、フリー磁性層及び固定磁性層へ
の不要な磁界もかからず、バルクハウゼンノイズの発生
が少なく、対称性の良好な安定した再生感度の高い再生
性能を有する再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作
製することができる。
【００６３】
【発明の効果】以上のように本発明は、ＧＭＲ素子を構
成するフリー磁性層の上に、硬質磁性膜、非磁性膜及び
軟磁性膜の３層からなる積層縦バイアス層を構成し、常
温でトラック幅方向に着磁された左右一対の硬質磁性膜
に非磁性膜を介して形成された軟磁性膜を反強磁性的に
結合させることによって、夫々の左右一対の硬質磁性膜
と軟質磁性膜に非常に安定した磁化の方向を与え、左右
一対の硬質磁性膜或いは左右一対の軟質磁性膜とフリー
磁性層とを強磁性結合させることによって、フリー磁性
層に安定した縦バイアスを与えることができる。また、
磁化された硬質磁性膜は端部でも磁化が安定し、更に、
端面磁荷による漏れ磁界が抑えられるため、フリー磁性
層及び固定磁性層へ不要な磁界がかからないので、ノイ
ズの発生が小さく、対称性が良く、安定で且つ高感度な
再生特性を実現することができるという効果があり、特
に、高記録密度化された記録信号を再生するための狭再
生ヘッドギャップレングスを有する薄膜磁気ヘッドには
非常に有効である。また、そのような優れた再生性能の
薄膜磁気ヘッドを容易に作製することができる。
成するフリー磁性層の上に、硬質磁性膜、非磁性膜及び
軟磁性膜の３層からなる積層縦バイアス層を構成し、常
温でトラック幅方向に着磁された左右一対の硬質磁性膜
に非磁性膜を介して形成された軟磁性膜を反強磁性的に
結合させることによって、夫々の左右一対の硬質磁性膜
と軟質磁性膜に非常に安定した磁化の方向を与え、左右
一対の硬質磁性膜或いは左右一対の軟質磁性膜とフリー
磁性層とを強磁性結合させることによって、フリー磁性
層に安定した縦バイアスを与えることができる。また、
磁化された硬質磁性膜は端部でも磁化が安定し、更に、
端面磁荷による漏れ磁界が抑えられるため、フリー磁性
層及び固定磁性層へ不要な磁界がかからないので、ノイ
ズの発生が小さく、対称性が良く、安定で且つ高感度な
再生特性を実現することができるという効果があり、特
に、高記録密度化された記録信号を再生するための狭再
生ヘッドギャップレングスを有する薄膜磁気ヘッドには
非常に有効である。また、そのような優れた再生性能の
薄膜磁気ヘッドを容易に作製することができる。
【図１】本発明の実施の形態１を示す薄膜磁気ヘッドの
磁気抵抗効果素子近傍の正面概略模式図
磁気抵抗効果素子近傍の正面概略模式図
【図２】本発明の実施の形態１の他の例を示す薄膜磁気
ヘッドの磁気抵抗効果素子近傍の正面概略模式図
ヘッドの磁気抵抗効果素子近傍の正面概略模式図
【図３】本発明の実施の形態２における薄膜磁気ヘッド
の製造工程の一部を示す概略説明図
の製造工程の一部を示す概略説明図
【図４】本発明の実施の形態２における第１の工程を示
す概略説明図
す概略説明図
【図５】本発明の実施の形態２における第２の工程及び
第２の工程を示す概略説明図
第２の工程を示す概略説明図
【図６】本発明の実施の形態２における薄膜磁気ヘッド
の製造工程の他の一部を示す概略説明図
の製造工程の他の一部を示す概略説明図
【図７】本発明の実施の形態２における第４の工程を示
す概略説明図
す概略説明図
【図８】本発明の実施の形態２における第２の工程の他
の一例を示す概略説明図
の一例を示す概略説明図
【図９】本発明の実施の形態２における第２の工程の他
の例を示す概略説明図
の例を示す概略説明図
【図１０】本発明の実施の形態２における第２の工程の
他の例を示す概略説明図
他の例を示す概略説明図
【図１１】本発明の実施の形態２における第３の工程の
他の例を示す概略説明図
他の例を示す概略説明図
【図１２】本発明の実施の形態２における第２の工程及
び第３の工程の他の例を示す概略説明図
び第３の工程の他の例を示す概略説明図
【図１３】本発明の実施の形態３における第１の工程〜
第３の工程を示す概略説明図
第３の工程を示す概略説明図
【図１４】本発明の実施の形態３における第２の工程の
他の一例を示す概略説明図
他の一例を示す概略説明図
【図１５】本発明の実施の形態３における第３の工程の
他の例を示す概略説明図
他の例を示す概略説明図
【図１６】従来の薄膜磁気ヘッドを示す斜視概略図
【図１７】従来の薄膜磁気ヘッドを示す正面概略模式図
１、４１、１７４ 反強磁性層 ２、４２、１７５ 固定磁性層 ３、４３、１７６ 非磁性導電層 ４、４４、１７７ フリー磁性層 ５、４５、１３１、１６３ 磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ
素子） ６、２３、５２、８１、９４、１０６、１３４、１４
３、１２０５ 硬質磁性膜 ７、２２、５３、８２、９３、１０５、１３５、１４
２、１２０６ 非磁性膜 ８、２１、５４、８３、９２、１０４、１３６、１４
１、１２０７ 軟質磁性膜 ９、５５、８４、９５、１０７、１３７、１４４、１２
０９ 積層縦バイアス層 １０、５６、１１１、１１３、１３８、１４５、１５
２、１５４、１６５、１２０８ 電極リード層 １１、１２、７１、１３２、１７８ キャップ層 ２５ 積層固定磁性層 ２６ 積層フリー磁性層 ３０ 基板 ３１、１６１ 下部シールド層 ３２、１６２ 下部ギャップ絶縁層 ５１、９１、１３３、１５３ 茸型レジスト ６１、１６６ 上部ギャップ絶縁層 ６２、１６７ 上部シールド層 ６３、７２、１６８ 再生用磁気抵抗効果素子型薄膜磁
気ヘッド １０３、８０１、１２０１ 硬質磁性層膜 １０２、８０２、１２０２ 非磁性層膜 １０１、８０３、１２０３ 軟質磁性層膜 １１２ フォトレジスト １５１、１１０１、１２０４ 電極リード層膜 １６４ 縦バイアス層 １７０ 記録用誘導型薄膜磁気ヘッド １７１ 記録ギャップ層 １７２ 上部磁極 １７３ 巻線コイル １７９ 再生ヘッドギャップレングス ２００１ 第１の固定磁性層膜 ２００２ 非磁性層膜 ２００３ 第２の固定磁性層膜 ４００１ 第１のフリー磁性層膜 ４００２ 第２のフリー磁性層膜 ４００３ 第ｎのフリー磁性層膜
素子） ６、２３、５２、８１、９４、１０６、１３４、１４
３、１２０５ 硬質磁性膜 ７、２２、５３、８２、９３、１０５、１３５、１４
２、１２０６ 非磁性膜 ８、２１、５４、８３、９２、１０４、１３６、１４
１、１２０７ 軟質磁性膜 ９、５５、８４、９５、１０７、１３７、１４４、１２
０９ 積層縦バイアス層 １０、５６、１１１、１１３、１３８、１４５、１５
２、１５４、１６５、１２０８ 電極リード層 １１、１２、７１、１３２、１７８ キャップ層 ２５ 積層固定磁性層 ２６ 積層フリー磁性層 ３０ 基板 ３１、１６１ 下部シールド層 ３２、１６２ 下部ギャップ絶縁層 ５１、９１、１３３、１５３ 茸型レジスト ６１、１６６ 上部ギャップ絶縁層 ６２、１６７ 上部シールド層 ６３、７２、１６８ 再生用磁気抵抗効果素子型薄膜磁
気ヘッド １０３、８０１、１２０１ 硬質磁性層膜 １０２、８０２、１２０２ 非磁性層膜 １０１、８０３、１２０３ 軟質磁性層膜 １１２ フォトレジスト １５１、１１０１、１２０４ 電極リード層膜 １６４ 縦バイアス層 １７０ 記録用誘導型薄膜磁気ヘッド １７１ 記録ギャップ層 １７２ 上部磁極 １７３ 巻線コイル １７９ 再生ヘッドギャップレングス ２００１ 第１の固定磁性層膜 ２００２ 非磁性層膜 ２００３ 第２の固定磁性層膜 ４００１ 第１のフリー磁性層膜 ４００２ 第２のフリー磁性層膜 ４００３ 第ｎのフリー磁性層膜
Claims (31)
- 【請求項１】 下部シールド層と上部シールド層との間
に絶縁材を介して磁気抵抗効果素子を有し、前記磁気抵
抗効果素子に接して設けられた縦バイアス層と、信号電
流を流すための電極リード層からなる磁気抵抗効果型薄
膜磁気ヘッドにおいて、 反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性
層からなる磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の上に、
夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜と
からなる左右一対の積層縦バイアス層と、で構成された
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】 前記磁気抵抗効果素子を構成する前記固
定磁性層が、非磁性層膜を介して固定磁性層膜が複数層
積層された積層固定磁性層で構成されたことを特徴とす
る請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項３】 前記積層固定磁性層において、前記非磁
性層膜を介して対向した前記固定磁性層膜の磁化の方向
がお互いに逆の方向になるような前記非磁性層膜の膜厚
を有することを特徴とする請求項２に記載の薄膜磁気ヘ
ッド。 - 【請求項４】 前記積層固定磁性層において、前記非磁
性層膜の膜厚が、０．４〜３ｎｍの範囲にあることを特
徴とする請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項５】 前記磁気抵抗効果素子を構成する前記フ
リー磁性層が、その隣り合うフリー磁性層膜の材料を異
種の軟磁性材料で複数層積層された積層フリー磁性層で
構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいず
れかに記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項６】 左右一対の前記積層縦バイアス層の間に
あり、且つ、前記磁気抵抗効果素子の上面に接したキャ
ップ層を有することを特徴とする請求項１〜請求項５の
いずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項７】 前記軟質磁性膜の磁化方向が、左右一対
の前記硬質磁性膜の磁化の方向と逆方向になるような前
記積層縦バイアス層を構成する左右一対の前記非磁性膜
の厚さを有することを特徴とする請求項１〜請求項６の
いずれかに記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項８】 左右一対の前記非磁性膜の膜厚が０．４
〜３ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜請求
項６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項９】 下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性
層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を順次
積層成膜して、磁気抵抗効果素子を形成する第１の工程
と、 前記フリー磁性層の上に、夫々左右一対の硬質磁性膜、
非磁性膜及び軟質磁性膜を順次積層成膜して、左右一対
の積層縦バイアス層を形成する第２の工程と、 左右一対の前記積層膜の上に、更に、左右一対の電極リ
ード層を形成する第３の工程と、 を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項１０】 請求項９の第２の工程において、前記
磁気抵抗効果素子の最上部に形成された前記フリー磁性
層をクリーニングした後、前記フリー磁性層の上に左右
一対の硬質磁性膜、左右一対の非磁性膜及び左右一対の
軟質磁性膜を積層成膜して、左右一対の積層縦バイアス
層を形成する第２の工程を有することを特徴とする請求
項９に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項１１】 請求項９の第２の工程において、前記
フリー磁性層の上に、硬質磁性層膜、非磁性層膜及び軟
質磁性層膜を順次積層成膜した後、前記フリー磁性層の
上面の一部が露出するように、前記硬質磁性層膜、前記
非磁性層膜及び前記軟質磁性層膜の一部を削除して、夫
々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜を形
成して、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質
磁性膜からなる左右一対の積層縦バイアス層を形成する
第２の工程を有することを特徴とする請求項９に記載の
薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項１２】 請求項９の第２の工程において、前記
フリー磁性層の上面をクリーニングした後、前記フリー
磁性層の上に、硬質磁性層膜、非磁性層膜及び軟質磁性
層膜を順次積層成膜した後、前記フリー磁性層の上面の
一部が露出するように、前記硬質磁性層膜、前記非磁性
層膜及び前記軟質磁性層膜の一部を削除して、夫々左右
一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜を形成し
て、夫々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性
膜からなる左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２
の工程を有することを特徴とする請求項９に記載の薄膜
磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項１３】 請求項９の第２の工程において、前記
フリー磁性層の上に、夫々左右一対の軟質磁性膜、非磁
性膜及び硬質磁性膜を順次積層成膜して、左右一対の積
層縦バイアス層を形成する第２の工程を有することを特
徴とする請求項９に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項１４】 請求項９の第２の工程において、前記
磁気抵抗効果素子の最上部に形成された前記フリー磁性
層をクリーニングした後、前記フリー磁性層の上に、夫
々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜を積
層成膜して、左右一対の積層縦バイアス層を形成する第
２の工程を有することを特徴とする請求項９に記載の薄
膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項１５】 請求項９の第２の工程において、前記
フリー磁性層の上に、軟質磁性層膜、非磁性層膜及び硬
質磁性層膜を順次積層成膜した後、前記フリー磁性層の
上面の一部が露出するように、前記軟質磁性層膜、前記
非磁性層膜及び前記硬質磁性層膜の一部を削除して、夫
々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜を形
成して、夫々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質
磁性膜からなる左右一対の積層縦バイアス層を形成する
第２の工程を有することを特徴とする請求項９に記載の
薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項１６】 請求項９の第２の工程において、前記
フリー磁性層の上面をクリーニングした後、前記フリー
磁性層の上に、軟質磁性層膜、非磁性層膜及び硬質磁性
層膜を順次積層成膜した後、前記フリー磁性層の上面の
一部が露出するように、前記軟質磁性層膜、前記非磁性
層膜及び前記硬質磁性層膜の一部を削除して、夫々左右
一対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜を形成し
て、夫々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性
膜からなる左右一対の積層縦バイアス層を形成する第２
の工程を有することを特徴とする請求項９に記載の薄膜
磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項１７】 請求項９の第３の工程において、前記
積層縦バイアス層及び前記磁気抵抗効果素子の露出した
上面を覆うように電極リード層膜を成膜し、前記磁気抵
抗効果素子の一部が露出するように、前記電極リード層
膜の一部を削除して、左右一対の電極リード層を形成す
る第３の工程を有することを特徴とする請求項９〜請求
項１６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項１８】 請求項９の第３の工程において、レジ
ストを形成して、前記積層縦バイアス層及び前記磁気抵
抗効果素子の露出した上面の一部の上に、左右一対の電
極リード層を形成する第３の工程を有することを特徴と
する請求項９〜請求項１６のいずれかに記載の薄膜磁気
ヘッドの製造方法。 - 【請求項１９】 請求項９の第２の工程及び第３の工程
において、前記磁気抵抗効果素子の最上部に形成された
前記フリー磁性層の上を覆うように硬質磁性層膜、非磁
性層膜及び軟質磁性層膜を順次積層成膜する第２の工程
と、 更に、その上に前記軟質磁性層膜を覆うように電極リー
ド層膜を成膜した後、前記磁気抵抗効果素子の最上部に
形成された前記フリー磁性層の一部が露出するように、
積層成膜された前記硬質磁性層膜、前記非磁性層膜、前
記軟質磁性層膜及び前記電極リード層膜の一部を削除し
て、前記フリー磁性層の上に夫々左右一対の硬質磁性
膜、非磁性膜、軟質磁性膜及び電極リード層を形成し、
夫々左右一対の前記硬質磁性膜、前記非磁性膜及び前記
軟質磁性膜からなる左右一対の積層縦バイアス層及び左
右一対の前記電極リード層を形成する第３の工程と、を
有することを特徴とする請求項９に記載の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法。 - 【請求項２０】 請求項９の第２の工程及び第３の工程
において、前記磁気抵抗効果素子の最上部に形成された
前記フリー磁性層の上を覆うように、軟質磁性層膜、非
磁性層膜及び硬質磁性層膜を順次積層成膜する第２の工
程と、 更に、その上に前記硬質磁性層膜を覆うように電極リー
ド層膜を成膜した後、前記磁気抵抗効果素子の最上部に
形成された前記フリー磁性層の一部が露出するように、
積層成膜された前記軟質磁性層膜、前記非磁性層膜、前
記硬質磁性層膜及び前記電極リード層膜の一部を削除し
て、前記フリー磁性層の上に夫々左右一対の軟質磁性
膜、非磁性膜、硬質磁性膜及び電極リード層を形成し、
夫々左右一対の前記軟質磁性膜、前記非磁性膜及び前記
硬質磁性膜からなる左右一対の積層縦バイアス層及び左
右一対の前記電極リード層を形成する第３の工程と、を
有することを特徴とする請求項９に記載の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法。 - 【請求項２１】 左右一対の前記電極リード層及び前記
磁気抵抗効果素子の最上部にある前記フリー磁性層の露
出した上面に、酸化防止、耐食性向上のためのキャップ
層を成膜する第４の工程を有することを特徴とする請求
項９〜請求項２０のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの
製造方法。 - 【請求項２２】 下部シールド層の上に成膜された下部
ギャップ絶縁層の上面に、反強磁性層を成膜し、更にそ
の上に、第１の固定磁性層膜、非磁性層膜、第２の固定
磁性層膜からなる積層固定磁性層を成膜し、その上に、
非磁性導電層及びフリー磁性層を順次積層成膜して、磁
気抵抗効果素子を形成する第１の工程を有することを特
徴とする請求項９〜請求項２１のいずれかに記載の薄膜
磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項２３】 下部シールド層の上に成膜された下部
ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層、固定磁性層及び非
磁性導電層を順次積層成膜し、更にその上に、第１のフ
リー磁性層膜、第２のフリー磁性層膜、…………、第ｎ
のフリー磁性層膜（ｎは２以上の正の整数）を異種の軟
磁性材料で交互に積層成膜した積層フリー磁性層を形成
して、磁気抵抗効果素子を形成する第１の工程を有する
ことを特徴とする請求項９〜請求項２２のいずれかに記
載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項２４】 下部ギャップ絶縁層の上面に、反強磁
性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を順
次積層成膜して、磁気抵抗効果素子を形成し、更にその
上に、キャップ層を成膜する第１の工程と、 レジストを形成して、前記磁気抵抗効果素子の上にある
前記キャップ層の一部を削除して前記フリー磁性層を露
出させ、露出した前記フリー磁性層の上に、夫々左右一
対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜を順次積層成
膜して、前記硬質磁性膜、前記非磁性膜及び前記軟質磁
性膜からなる左右一対の積層縦バイアス層を形成する第
２の工程と、 前記積層縦バイアス層の上に、左右一対の電極リード層
を形成する第３の工程と、 を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項２５】 請求項２４の第２の工程において、前
記フリー磁性層の両側部が露出するように前記キャップ
層の一部を削り取り、露出した前記フリー磁性層の上
に、夫々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性
膜を順次積層成膜して、前記軟質磁性膜、前記非磁性膜
及び前記硬質磁性膜からなる左右一対の積層縦バイアス
層を形成する第２の工程を有することを特徴とする請求
項２４に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項２６】 請求項２４の第２の工程において、前
記フリー磁性層の両側部が露出するように、前記キャッ
プ層の一部を削り取り、露出した前記フリー磁性層の上
面をクリーニングした後、前記フリー磁性層の上に、夫
々左右一対の硬質磁性膜、非磁性膜及び軟質磁性膜を順
次積層成膜して、前記硬質磁性膜、前記非磁性膜及び前
記軟質磁性膜からなる左右一対の積層縦バイアス層を形
成する第２の工程を有することを特徴とする請求項２４
に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項２７】 請求項２４の第２の工程において、前
記フリー磁性層の両側部が露出するように、前記キャッ
プ層の一部を削り取り、露出した前記フリー磁性層の上
面をクリーニングした後、前記フリー磁性層の上に、夫
々左右一対の軟質磁性膜、非磁性膜及び硬質磁性膜を順
次積層成膜して、前記軟質磁性膜、前記非磁性膜及び前
記硬質磁性膜からなる左右一対の積層縦バイアス層を形
成する第２の工程を有することを特徴とする請求項２４
に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項２８】 請求項２４の第１の工程において、下
部ギャップ絶縁層の上面に、反強磁性層を成膜し、更に
その上に、第１の固定磁性層膜、非磁性層膜、第２の固
定磁性層膜からなる積層固定磁性層を成膜し、その上
に、非磁性導電層及びフリー磁性層を順次積層成膜し
て、磁気抵抗効果素子を形成し、更にその上に、キャッ
プ層を成膜する第１の工程を有することを特徴とする請
求項２４〜請求項２７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法。 - 【請求項２９】 請求項２４の第１の工程において、下
部ギャップ絶縁層の上面に、反強磁性層、固定磁性層及
び非磁性導電層を順次積層成膜し、更にその上に、第１
のフリー磁性層膜、第２のフリー磁性層膜、…………、
第ｎのフリー磁性層膜（ｎは２以上の正の整数）を積層
成膜し、且つ隣り合うフリー磁性層膜がお互いに異種の
軟磁性材料を用いて交互に積層された積層フリー磁性層
を形成して、磁気抵抗効果素子を形成し、更にその上
に、キャップ層を成膜する第１の工程を有することを特
徴とする請求項２４〜請求項２８のいずれかに記載の薄
膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項３０】 請求項２４の第３の工程において、前
記積層縦バイアス層及び前記キャップ層の露出した上面
を覆うように電極リード層膜を成膜し、前記キャップ層
の上面の全部或いは一部が露出するように、前記電極リ
ード層膜の一部を削除して、左右一対の電極リード層を
形成する第３の工程を有することを特徴とする請求項２
４〜請求項２９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製
造方法。 - 【請求項３１】 請求項２４の第３の工程において、前
記積層縦バイアス層及び前記キャップ層の露出した上面
の一部の上に、レジストを形成して、左右一対の電極リ
ード層を形成する第３の工程を有することを特徴とする
請求項２４〜請求項２９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法。
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