JP2001250205A - Thin film magnetic head and of its manufacturing method - Google Patents

Thin film magnetic head and of its manufacturing method

Info

Publication number
JP2001250205A
JP2001250205A JP2000061480A JP2000061480A JP2001250205A JP 2001250205 A JP2001250205 A JP 2001250205A JP 2000061480 A JP2000061480 A JP 2000061480A JP 2000061480 A JP2000061480 A JP 2000061480A JP 2001250205 A JP2001250205 A JP 2001250205A
Authority
JP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
layer
film
bias
magnetic
antiferromagnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000061480A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Fukazawa
Masaya Sakaguchi
昌也 坂口
利雄 深澤
Original Assignee
Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film magnetic head having highly sensitive and stable reproducing performance and capable of supplying a stable longitudinal bias, in a reproducing head having a narrower gap length for reproducing a recorded signal of a short wavelength for highly recording density and its manufacturing method. SOLUTION: A lamination bias film consisting of three lamination films of a bias non-magnetic film, a bias ferromagnetic film and a bias anti- ferromagnetic film is formed on a free magnetic layer which constitutes a GMR element and the bias anti-ferromagnetic film and the bias ferromagnetic film are anti-ferromagnetically bonded to greatly stabilize the direction of magnetization of the bias ferromagnetic film. While, the free magnetic layer opposed to the bias ferromagnetic film through the bias non-magnetic film is ferromagnetically or anti-ferromgnetically bonded to the bias ferromagnetic film by selecting an appropriate film thickness of the bias non-magnetic film to give a stable longitudinal bias to the free magnetic layer. Thereby, the stable and highly sensitive reproducing characteristics causing less noise is realized.

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たバイアス磁界を与えて再生効率の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。 The present invention relates is applied to an apparatus for performing high-density recording and reproduction on the magnetic recording medium such as a magnetic disk apparatus (HDD apparatus), in particular, to the free magnetic layer of the magnetoresistive element stable giving a bias magnetic field relate high magnetoresistance effect type thin film magnetic head and manufacturing method thereof of regeneration efficiency.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置(HDD装置) In recent years, magnetic disk drives (HDD device)
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。 In recording and reproduction on the magnetic recording medium etc., it has been increasing the need for capacity improvement and recording capacity of processing speed, while efforts to increase the recording density has been enhanced is.

【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。 [0003] Hereinafter, will be explained with reference to the drawings a conventional thin-film magnetic head.

【0004】図27及び図28は、従来の薄膜磁気ヘッドを示す図であり、図27は斜視概略図、図28は薄膜磁気ヘッドの正面概略模式図である。 [0004] FIGS. 27 and 28 are views showing a conventional thin film magnetic head, FIG. 27 is a perspective schematic view, FIG. 28 is a front schematic view of a thin film magnetic head.

【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27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。 [0005] For example, thin-film magnetic head is used for recording and reproduction on the magnetic recording medium of the signal in the magnetic disk device, what is often called a so-called MR (GMR) inductive composite head shown in FIG. 27.

【0006】図27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271の上にAl 23 、A [0006] In FIG. 27, Permalloy, Al 2 O 3 on the Co-based amorphous magnetic film or Fe-based alloy magnetic layer lower shield layer 271 which is formed of a soft magnetic material such as, A
lN或いはSiO 2等の非磁性絶縁材料を用いて下部ギャップ絶縁層272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 lN or lower gap insulative layer 272 is deposited using a non-magnetic insulating material such as SiO 2, further magneto-resistive element on its upper surface (MR element or a GMR element. Hereinafter, GMR
素子と言う)273が積層成膜形成され、GMR素子2 Say elements) 273 are laminated to form a film forming, GMR element 2
73の左右両側端部にCoPt合金等の材料で縦バイアス層274が成膜される。 Longitudinal bias layer 274 is deposited on the left and right side end portions 73 of a material such as CoPt alloy. GMR素子273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274の上面に成膜するように、Cu、Cr或いはTa Contact with the ridge line is formed line of intersection between the upper surface and both side surfaces of the GMR element 273, as deposited on the upper surface of the longitudinal bias layer 274, Cu, Cr or Ta
等の材料を用いて電極リード層275が形成される。 Electrode lead layer 275 is formed using a material such as. ここで、電極リード層275は縦バイアス層274の上面及びGMR素子273の一部の上面にかかるようにして、電極リード層275を成膜しても良い。 Here, the electrode lead layer 275 rests on the part of the upper surface of the top and the GMR element 273 of the longitudinal bias layer 274 may be deposited electrode lead layer 275. 次に、電極リード層275とGMR素子273の露出した部分の上に、下部ギャップ絶縁層272と同様の非磁性絶縁材料を用いて上部ギャップ絶縁層276を成膜する。 Then, on the exposed portion of the electrode lead layer 275 and the GMR element 273, forming an upper gap insulative layer 276 using a non-magnetic insulating material similar to the lower gap insulative layer 272. 更に、 In addition,
上部ギャップ絶縁層276の上に、下部シールド層27 On the upper gap insulative layer 276, the lower shield layer 27
1と同じような軟磁性材料を用いて上部シールド層27 Upper shield layer 27 by using a similar soft magnetic material and 1
7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278を構成する。 7 was formed as film, forming a magnetoresistance effect type thin film magnetic head 278 for reproduction.

【0007】次に、上部シールド層277の上面に下部ギャップ絶縁層272と同様の非磁性絶縁材料を用いて記録ギャップ層279を成膜し、更に記録ギャップ層2 [0007] Next, by forming a recording gap layer 279 using the same non-magnetic insulating material and the lower gap insulative layer 272 on the upper surface of the upper shield layer 277, further the recording gap layer 2
79を介して上部シールド層277に対向し、且つ、他の部分で上部シールド層277に接している上部磁極2 79 opposed to the upper shield layer 277 through, and an upper magnetic pole 2 in contact with the upper shield layer 277 at other portions
80を軟磁性材料を用いて成膜形成し、記録ギャップ層279を介して上部シールド層277と上部磁極280 80 was formed as film by using a soft magnetic material, the upper shield layer 277 through the recording gap layer 279 and the upper magnetic pole 280
が対向している部分と上部磁極280が上部シールド層277に接している部分との間で、上部シールド層27 There between the part portions and an upper magnetic pole 280 are opposed is in contact with the upper shield layer 277, the upper shield layer 27
7と上部磁極280から絶縁材(図示せず)を介して絶縁された巻線コイル281が設けられて、記録用の誘導型薄膜磁気ヘッド部282を構成する。 7 and the winding coil 281, which is insulated via an insulating material (not shown) from the upper magnetic pole 280 is provided, constituting the inductive thin film magnetic head 282 for recording. ここで、上部シールド層277は再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド部278のシールド機能と記録用誘導型薄膜磁気ヘッド部282の下部磁極機能とを兼ね備えた機能を有している。 Here, the upper shield layer 277 has a function that combines the lower magnetic pole function of the recording inductive thin film magnetic head portion 282 and the shielding function of the reproducing magnetic resistance effect type thin film magnetic head 278.

【0008】図28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271の上面に成膜された下部ギャップ絶縁層272の上に、FeMn系合金膜、PtM [0008] As a front schematic view of the vicinity magnetoresistive element in the reproducing head portion of the thin film magnetic head 28, on the lower gap insulative layer 272 formed on the upper surface of the lower shield layer 271, FeMn system alloy film, PtM
n系合金膜等の材料である反強磁性層283、NiFe Antiferromagnetic layer 283 is a material such as n type alloy film, NiFe
系合金膜、Co、CoFe合金膜等を材料とする固定磁性層284、Cu等を材料とする非磁性層285、固定磁性層284と同様の材料とするフリー磁性層286及びTa等を材料とするキャップ層287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2 System alloy film, Co, a nonmagnetic layer 285 that the material fixed magnetic layer 284, Cu or the like to the material of the CoFe alloy film, a free magnetic layer 286 and Ta such that the same material as the pinned magnetic layer 284 material to are sequentially laminated to form a film cap layer 287, the ion left and right side end portions in the etching step such as milling scraped to have a surface inclined with GMR element 2
73を形成する。 73 to the formation. GMR素子273の左右両側端面に接して、左右一対の縦バイアス層274が形成され、その上に左右一対の電極リード層275が形成されている。 In contact with the left and right side end faces of the GMR element 273, a pair of left and right longitudinal bias layer 274 is formed, a pair of left and right electrode lead layer 275 is formed thereon.
更に、それらの上に、上部ギャップ絶縁層276が成膜され、更にその上に、上部シールド層277が形成されている。 Furthermore, on them, the upper gap insulative layer 276 is deposited, further thereon, an upper shield layer 277 is formed. 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28 Recently, in order to reproduce the recorded signal of the short wavelength corresponding to high recording density, the reproduction head gap length 28
8が益々小さくなってきている。 8 is becoming smaller and smaller.

【0009】巻線コイル281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282の上部磁極280と上部シールド層277に記録磁界が発生し、記録ギャップ層279を介して対向する上部磁極2 [0009] winding the coil 281 by the recording current is supplied, the recording magnetic field is generated in the upper magnetic pole 280 and the upper shield layer 277 of the recording inductive thin film magnetic head unit 282, face each other with a recording gap layer 279 the upper magnetic pole 2
80と上部シールド層277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。 Leakage flux between the 80 and the upper shield layer 277 has occurred, record the recording signal on a magnetic recording medium. また、信号が記録された磁気記録媒体からの信号磁界を再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド部278で再生し、GMR素子273による抵抗変化に応じた再生信号を電極リード層275の端子から検出する。 Also, to reproduce a signal magnetic field from a magnetic recording medium in which signals are recorded in the reproducing magnetic resistance effect type thin film magnetic head 278, detects a reproduction signal corresponding to the resistance change caused by the GMR device 273 from the terminal of the electrode lead layer 275 to.

【0010】 [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。 [SUMMARY OF THE INVENTION] However, in the reproducing head portion of the thin film magnetic head of the conventional structure described above, in order to reproduce the recorded signal in the short wavelength on the magnetic recording medium decreases the reproducing head gap length There is a need. 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素子の縦バイアス層近傍のフリー磁性層にはバイアス磁界がかかるが、フリー磁性層の中央部分(ヘッドギャップを形成する部分)ではバイアス磁界が弱まって、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ず、安定した再生信号を得るために、縦バイアス磁界を強くする対策を行うと、フリ Distance or lower gap insulative layer of the reproducing head gap length from the upper surface of the lower shielding layer to the lower surface of the upper shield layer, the sum of the thickness of each of the GMR elements and the upper gap insulative layer, it is GMR to reduce this distance will be a pair of left and right longitudinal bias layers on both sides of the element approaches the lower shield layer or the upper shielding layer, the magnetic field of the bias layer is easily escape to the lower shield layer or the upper shielding layer, the longitudinal bias layer of the GMR element Although the bias magnetic field is applied to the free magnetic layer in the vicinity, weakened central portion bias magnetic field in the (partial forming the head gap) of the free magnetic layer, the direction of magnetization of the free magnetic layer becomes unstable, noise increases and a stable reproduction signal obtained regardless, in order to obtain a stable reproduction signal, when the measures to strengthen the longitudinal bias field, pretend 磁性層の磁化は安定し、バルクハウゼンノイズは抑えられるが、感度が低下し、固定磁性層の磁化の方向も大きく傾き、対称性が悪化するという課題があった。 Magnetization of the magnetic layer is stable, Barkhausen noise can be suppressed, but the sensitivity is lowered, even the inclination increases the magnetization direction of the fixed magnetic layer, there is a problem that symmetry is deteriorated.

【0011】本発明は、上記の課題を解決し、GMR素子のフリー磁性層にかかる縦バイアス磁界を精度良く、 [0011] The present invention is to solve the above problems, high accuracy vertical bias magnetic field applied to the free magnetic layer of the GMR element,
安定したものにして、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、再生感度、 And to those stable to stabilize the direction of magnetization of the free magnetic layer to suppress the generation of Barkhausen noise, read sensitivity,
対称性等の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。 And to provide a good magnetoresistance effect type thin film magnetic head and manufacturing method thereof reproduction performance of symmetry like.

【0012】 [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、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の最上部に構成されたフリー磁性層の上に順次積層成膜されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜とからなるようにした構成を有している。 Means for Solving the Problems A thin film magnetic head of the present invention to achieve this object, an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, the magnetic resistance nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming consists of effect elements are sequentially laminated to form a film bias magnetic layer on the free magnetic layer configured on top of the magnetoresistive element, a laminated bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film It has to the configured. また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、バイアス強磁性膜がトラック幅方向の磁化の方向を有するようにした構成を有している。 The thin-film magnetic head of the present invention has a structure in which bias the ferromagnetic film has to have a direction of magnetization of the track width direction. 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と積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜との層間結合磁界の強さが8kA/m以下(100Oe以下)であるようにした構成を有している。 The thin-film magnetic head of the present invention, the strength of the interlayer coupling magnetic field with the biasing ferromagnetic layer constituting the free magnetic layer of the magnetoresistance effect element laminated bias film is at 8 kA / m or less (100 Oe or less) It has to the configured.

【0013】この構成によって、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜はバイアス反強磁性膜と強く反強磁性結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、磁気抵抗効果素子(MR素子或いはGMR素子。以下、GMR [0013] With this arrangement, biasing ferromagnetic film constituting the laminated bias film antiferromagnetically coupled strongly bias antiferromagnetic film, to easily control the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer by the bias antiferromagnetic film it can, magnetoresistive element (MR element or a GMR element. hereinafter, GMR
素子と言う)のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合或いは反強磁性的に結合し、その磁化の方向はバイアス強磁性膜と同方向或いは逆方向に向き易く、従って、結果的にフリー磁性層の磁化方向はバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、且つ、バイアス強磁性膜とフリー磁性層との間に介在するバイアス非磁性膜の膜厚によりバイアス強磁性膜とフリー磁性層との強磁性的な結合或いは反強磁性的な結合による層間結合磁界の強さを容易に制御することができる。 The free magnetic layer of say elements), the bias magnetic layer via the biasing ferromagnetic layer and the ferromagnetic coupling or antiferromagnetic coupling, and the direction of magnetization biasing ferromagnetic film and the same direction or reverse easily oriented in a direction, therefore, the magnetization direction of the resulting free magnetic layer can be easily controlled by the bias antiferromagnetic film, and bias magnetic interposed between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer it is possible to easily control the ferromagnetic coupling or antiferromagnetic coupling by the strength of the interlayer coupling magnetic field with the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer by the thickness of the film. そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられる。 Therefore, regardless of the reproducing head gap length, by controlling the bias antiferromagnetic film, the magnetization direction of the free magnetic layer can be realized easily be oriented in the track width direction, a bias magnetic field from the stack bias film fixed magnetic no impact on the layer, because not caused magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, symmetry of the degradation of the output waveform is suppressed. また、バイアス非磁性膜の膜厚を最適に選ぶことによって積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界として8kA/m以下の磁界の強さを安定して与えることができ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度が高い等の再生性能の向上を図ることができる。 Further, it is possible to provide a bias magnetic layer thickness 8 kA / m or less of the strength of the magnetic field as a bias magnetic field applied to the free magnetic layer from the stack bias layer by optimally choosing the stable, Barkhausen noise is small , it is possible to improve reproduction performance of the reproduction sensitivity is high or the like.

【0014】また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の最上部に構成されたフリー磁性層の上に順次積層成膜されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜とからなる積層バイアス膜と、バイアス反強磁性膜の上面に形成された左右一対の電極リード層とからなるようにした構成を有している。 Further, the thin film magnetic head of the present invention, the antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a magnetoresistive element nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming, the top of the magnetoresistive element sequentially laminated deposited bias magnetic layer on the free magnetic layer formed on a multilayer bias film made of the biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film was formed on the upper surface of the bias antiferromagnetic film It has been set to be from a pair of left and right electrode lead layer structure. また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の最上部に構成されたフリー磁性層の上に順次積層形成されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜とからなる積層バイアス膜と、磁気抵抗効果素子及び積層バイアス膜の少なくとも左右両側面に夫々接する左右一対の電極リード層とからなるようにした構成を有している。 The thin-film magnetic head of the present invention, the antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a magnetoresistive element nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming, it is configured on top of the magnetoresistive element sequentially laminated bias magnetic layer on the free magnetic layer, the biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film and the stack bias film made of a husband at least left and right side surfaces of the magnetoresistive element and the stack bias film s It has a configuration which is adapted consisting of a pair of electrode lead layer in contact. また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜の磁化の方向がトラック幅方向を有し、且つ、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の磁化の方向が、バイアス強磁性膜と反強磁性的に結合して、バイアス強磁性膜の磁化の方向と逆の方向を有するようにした構成を有している。 The thin-film magnetic head of the present invention, the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer constituting the laminated bias film has a track width direction and the direction of magnetization of the free magnetic layer constituting the magnetoresistive element, biasing ferromagnetic layer and antiferromagnetically coupled to, and has a structure in which to have a direction opposite of the magnetization of the biasing ferromagnetic layer.

【0015】この構成によって、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられる。 [0015] With this configuration, regardless of the reproducing head gap length, by controlling the bias antiferromagnetic film, free magnetization direction of the magnetic layer can be realized easily be oriented in the track width direction, from the stack bias film no effect of the bias magnetic field applied to the fixed magnetic layer, since no even magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, symmetry of the degradation of the output waveform is suppressed. また、バイアス非磁性膜の膜厚で積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界の強さを容易に制御することができるので、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度が高い等の再生性能の向上を図ることができる。 Further, it is possible to easily control the intensity of the bias magnetic field applied from the stack bias layer to the free magnetic layer in the thickness of the bias magnetic layer, reduce Barkhausen noise, improve reproduction performance of the reproduction sensitivity is high, etc. it can be achieved. また、リード形状、磁気抵抗効果素子及び積層バイアス膜形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能である。 Further, it is possible to easily control the reproduction track width lead shape, the magnetoresistive element and the stack bias film shape. また、バイアス強磁性膜とフリー磁性層とを反強磁性的に結合させるように、バイアス非磁性膜の膜厚を選ぶことによって、バイアス強磁性膜とフリー磁性膜における端面磁荷による漏れ磁界は、お互いに打ち消され、端部までより安定した磁化の方向が得られ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生性能の向上を図ることができる。 Also, as to antiferromagnetically couple the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer, by choosing the thickness of the bias magnetic layer, the leakage magnetic field by the end surface magnetic charge in the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer is , canceled to each other, a stable magnetization direction obtained from the end portion, Barkhausen noise is small, it is possible to improve reproduction performance.

【0016】また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の最上部に構成されたフリー磁性層の上に順次積層形成されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜とからなる積層バイアス膜と、磁気抵抗効果素子及び積層バイアス膜の左右両側面に夫々接する左右一対の縦バイアス層とからなるようにした構成を有している。 Further, the thin film magnetic head of the present invention, the antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a magnetoresistive element nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming, the top of the magnetoresistive element left and right side surfaces of the sequentially laminated form bias magnetic layer on the free magnetic layer configured, the stack bias film made of the biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film, the magnetoresistive element and the stack bias film It has a configuration which is adapted consisting of each contact pair of longitudinal bias layer. また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、左右一対の縦バイアス層の上面或いは積層バイアス膜の最上部にあるバイアス反強磁性膜の上面の左右の一部及び左右一対の縦バイアス層の上面の上に、左右一対の電極リード層を有するようにした構成を有している。 The thin-film magnetic head of the present invention, on the top surface of the part of the left and right of the upper surface of the bias antiferromagnetic film at the top of the upper surface or the stack bias films of the pair of left and right longitudinal bias layer and a pair of left and right longitudinal bias layer to have a structure in which to have a pair of electrode lead layer. また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜の磁化の方向がトラック幅方向を有し、且つ、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の磁化の方向が、バイアス強磁性膜と強磁性的に結合して、バイアス強磁性膜の磁化の方向と同じ方向を有するようにした構成を有している。 The thin-film magnetic head of the present invention, the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer constituting the laminated bias film has a track width direction and the direction of magnetization of the free magnetic layer constituting the magnetoresistive element, ferromagnetically coupled with biasing ferromagnetic film has a structure in which to have the same direction as the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer.

【0017】この構成によって、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられる。 [0017] With this configuration, regardless of the reproducing head gap length, bias by controlling the antiferromagnetic film, the free magnetization direction of the magnetic layer can be realized easily be oriented in the track width direction, from the stack bias film no effect of the bias magnetic field applied to the fixed magnetic layer, since no even magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, symmetry of the degradation of the output waveform is suppressed. また、バイアス非磁性膜の膜厚で積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界の強さを容易に制御することができるので、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度が高い等の再生性能の向上を図ることができる。 Further, it is possible to easily control the intensity of the bias magnetic field applied from the stack bias layer to the free magnetic layer in the thickness of the bias magnetic layer, reduce Barkhausen noise, improve reproduction performance of the reproduction sensitivity is high, etc. it can be achieved. また、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜とフリー磁性層の間に層間結合磁界があり、縦バイアス層によるバイアス磁界は大きくなくても良いため、縦バイアス層のバイアス磁界が固定磁性層に与える影響が小さく、固定磁性層の磁化方向の傾きが小さく、縦バイアス層からのバイアス磁界による出力波形の対称性の劣化や出力低下も抑えられる。 The bias magnetic layer via has interlayer coupling magnetic field between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer, since the bias magnetic field by the longitudinal bias layer may be greater, the bias magnetic field of the bias layer is pinned magnetic layer impact on small, low magnetization directions of inclination of the fixed magnetic layer, the symmetry of the degradation and output reduction of the output waveform by the bias magnetic field from the longitudinal bias layer is also suppressed. また、縦バイアス層の形状、GMR素子及び積層バイアス膜形状、リード形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能である。 The shape of the longitudinal bias layer, GMR element and laminated bias film shape, the lead shape can be easily controlled reproduction track width. また、バイアス強磁性膜とフリー磁性層とを強磁性的に結合させるようにバイアス非磁性膜の膜厚を選び、縦バイアス層からフリー磁性層にかかる磁界と積層バイアス層からフリー磁性層にかかる磁界の方向を同一にすることによって、バイアス強磁性膜とフリー磁性膜の端面磁荷による漏れ磁界は、縦バイアス層の端面磁荷による漏れ磁界によって打ち消され、 Further, the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer to select the thickness of the bias magnetic layer so as to ferromagnetically coupled, according to the free magnetic layer from the longitudinal bias layer and magnetic field applied to the free magnetic layer from the stack bias layer by the direction of the magnetic field in the same, the leakage magnetic field by the end surface magnetic charge of the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer, by the end surface magnetic charge of the bias layer is canceled out by the leakage magnetic field,
端部までより安定した磁化の方向が得られ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生性能の向上を図ることができる。 Stable direction of magnetization obtained from the end portion, Barkhausen noise is small, it is possible to improve reproduction performance.

【0018】また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、少なくとも積層バイアス膜を構成するバイアス反強磁性膜の上面に接したキャップ層を有するようにした構成を有している。 Further, the thin film magnetic head of the present invention has a structure in which to have the cap layer in contact with the upper surface of the bias antiferromagnetic film constituting at least laminated bias film.

【0019】この構成によって、前述の積層バイアス膜の構成によってもたらされる効果以外に、積層バイアス膜の上面の酸化が防止され、耐食性も向上し、それらによる特性劣化を抑えることができる。 [0019] With this configuration, in addition to the effect brought about by the structure of the multilayer bias film described above, the oxidation of the top surface of the stack bias film, corrosion resistance is improved, it is possible to suppress them by characteristic degradation.

【0020】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、非磁性層及びフリー磁性層を順次積層成膜し、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子を形成する第1の工程と、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の上に、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜を成膜して、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2の工程とを有している。 Further, the method of manufacturing the thin film magnetic head of the present invention, on the lower gap insulative layer, an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, sequentially stacked forming a nonmagnetic layer and the free magnetic layer, an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a first step of forming a magnetoresistive effect element including a non-magnetic layer and the free magnetic layer, on the free magnetic layer of the magnetoresistance effect element, bias magnetic layer, a bias by forming a ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film, and a second step of forming a bias magnetic layer, layered bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film.

【0021】この方法によって、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜はバイアス反強磁性膜と強く反強磁性結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、GMR [0021] By this method, biasing ferromagnetic film constituting the laminated bias film antiferromagnetically coupled strongly bias antiferromagnetic film, to easily control the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer by the bias antiferromagnetic film it can, GMR
素子のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合或いは反強磁性的に結合し、その磁化の方向はバイアス強磁性膜と同方向或いは逆方向に向き易く、従って、結果的にフリー磁性層の磁化方向はバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、且つ、バイアス強磁性膜とフリー磁性層との間に介在するバイアス非磁性膜の膜厚によりバイアス強磁性膜とフリー磁性層との強磁性的な結合或いは反強磁性的な結合による層間結合磁界の強さを容易に制御することができる。 The free magnetic layer of the device, a bias magnetic film via the biasing ferromagnetic layer and the ferromagnetic coupling or antiferromagnetic coupling, and the orientation direction of the magnetization in the biasing ferromagnetic layer in the same direction or opposite direction easily, therefore, the magnetization direction of the resulting free magnetic layer can be easily controlled by the bias antiferromagnetic film, and the film of the bias magnetic film interposed between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer the ferromagnetic coupling or antiferromagnetic coupling by the strength of the interlayer coupling magnetic field with the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer can be easily controlled by the thickness. そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられ、バルクハウゼンノイズの少ない、再生感度の高い、再生性能の優れた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。 Therefore, regardless of the reproducing head gap length, by controlling the bias antiferromagnetic film, the magnetization direction of the free magnetic layer can be realized easily be oriented in the track width direction, a bias magnetic field from the stack bias film fixed magnetic no impact on the layer, because not caused magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, symmetry of the deterioration is suppressed in the output waveform with less Barkhausen noise, high reproducing sensitivity, the reproduction performance excellent magnetoresistive it can be manufactured effect type thin film magnetic head.

【0022】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、非磁性層及びフリー磁性層を順次積層成膜し、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子を形成する第1の工程と、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の上に、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜を成膜して、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2の工程と、積層バイアス膜のバイアス反強磁性膜の上に、左右一対の電極リード層を成膜形成する第3の工程を有している。 Further, the method of manufacturing the thin film magnetic head of the present invention, on the lower gap insulative layer, an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, sequentially stacked forming a nonmagnetic layer and the free magnetic layer, an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a first step of forming a magnetoresistive effect element including a non-magnetic layer and the free magnetic layer, on the free magnetic layer of the magnetoresistance effect element, bias magnetic layer, a bias by forming a ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film, a bias magnetic layer, a second step of forming a laminated bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film, the bias counter of stack bias film on the ferromagnetic film, and a pair of electrode lead layer has a third step of forming forms. また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、積層バイアス膜のバイアス反強磁性膜の上を覆うように電極リード層膜を成膜した後、バイアス反強磁性膜が露出するように、電極リード層膜の一部を削り取って、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。 A method for manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, after forming an electrode lead layer film so as to cover the bias antiferromagnetic film laminated bias film, as the bias antiferromagnetic film is exposed, the electrode by scraping a part of the lead layer film, and a third step of forming a pair of electrode lead layer. 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、反強磁性層膜、固定磁性層膜、非磁性層膜及びフリー磁性層膜を順次積層成膜して、磁気抵抗効果素子膜を形成する第1の工程と、磁気抵抗効果素子膜の最上部にあるフリー磁性層膜の上に、バイアス非磁性層膜、バイアス強磁性層膜及びバイアス反強磁性層膜を成膜して、積層バイアス層膜を形成した後、磁気抵抗効果素子膜及び積層バイアス層膜の左右両側部を夫々削り取り、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子とバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2の工程と、磁気抵抗効果素子と積層バイアス膜の積層部の少なくとも左右両側面に接するように A method for manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, on the lower gap insulative layer, the antiferromagnetic layer film, a pinned magnetic layer film, a nonmagnetic layer film and a free magnetic layer film are sequentially laminated to form a film, magnetic a first step of forming a resistive element layer, on the free magnetic layer film at the top of the magnetoresistive element layer, the bias magnetic layer film, the biasing ferromagnetic layer film and the bias antiferromagnetic layer film was deposited, after forming the stack bias layer films, the left and right side portions of the magnetoresistive element layer and the stack bias layer films each scraping, composed of an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic layer and the free magnetic layer the magnetoresistive element and the bias magnetic layer being a second step of forming a laminated bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film, at least the right and left of the laminate of the laminated bias films and the magnetoresistive element so as to contact the both side surfaces 右一対の電極リード層を成膜形成する第3の工程とを有している。 And a third step of forming forms a pair of right and electrode lead layer.

【0023】この方法によって、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化を抑えた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。 [0023] By this method, regardless of the reproducing head gap length, bias by controlling the antiferromagnetic film, a free magnetic layer magnetization direction can easily be realized by directing the track width direction, from the stack bias film no effect of the bias magnetic field applied to the fixed magnetic layer, since no even magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, it is possible to fabricate a magnetoresistance effect type thin film magnetic head with reduced symmetry of degradation of the output waveform. また、バイアス非磁性膜の膜厚で積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界の強さを容易に制御することができるので、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度の高い、再生性能の優れた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。 Further, since the strength of the bias magnetic field applied to the free magnetic layer from the stack bias film thickness of the bias magnetic layer can be easily controlled, Barkhausen noise is reduced, high reproduction sensitivity, an excellent reproduction performance it is possible to fabricate a magnetoresistance effect type thin film magnetic head. また、リード形状、磁気抵抗効果素子及び積層バイアス膜形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能な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。 Further, it is possible to produce a lead shape, magnetoresistive thin film head capable of easily controlling the reproduction track width by the magnetoresistive element and the stack bias film shape.

【0024】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、反強磁性層膜、固定磁性層膜、非磁性層膜及びフリー磁性層膜を順次積層成膜して、磁気抵抗効果素子膜を形成する第1の工程と、磁気抵抗効果素子膜の最上部にあるフリー磁性層膜の上に、バイアス非磁性層膜、バイアス強磁性層膜及びバイアス反強磁性層膜を成膜して、積層バイアス層膜を形成した後、磁気抵抗効果素子膜及び積層バイアス層膜の左右両側部を夫々削り取り、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子とバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2の工程と、磁気抵抗効果素子と積層バイアス膜の積層部の左右両側面に接するよう [0024] A method of manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, on the lower gap insulative layer, the antiferromagnetic layer film are sequentially laminated forming a fixed magnetic layer film, a nonmagnetic layer film and a free magnetic layer film Te, a first step of forming a magnetoresistive element layer, on the free magnetic layer film at the top of the magnetoresistive element layer, the bias magnetic layer film, biasing ferromagnetic layer film and a bias antiferromagnetic by forming a layer film, after forming the stack bias layer films, the left and right side portions of the magnetoresistive element layer and the stack bias layer films each scraping, the antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic layer and a free magnetic the magnetoresistive element and the bias magnetic layer composed of a layer, laminate portion of the second step and, the magnetoresistive element stack bias film forming the laminate bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film as in contact with the left and right side surfaces 左右一対の縦バイアス層を成膜形成する第3の工程と、左右一対の縦バイアス層の上に、 A pair of left and right longitudinal bias layer and the third step of depositing formed, on a pair of longitudinal bias layer,
左右一対の電極リード層を成膜形成する第4の工程とを有している。 And a pair of electrode lead layer and a fourth step of forming forms. また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、左右一対の縦バイアス層の上面及びバイアス反強磁性膜の上面の左右の一部の上に、左右一対の電極リード層を成膜形成する第4の工程を有している。 A method for manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, on a portion of the left and right of the upper surface of the top and biasing antiferromagnetic film of the pair of left and right longitudinal bias layer, the deposited form a pair of left and right electrode lead layer and a fourth step. また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、左右一対の縦バイアス層及びバイアス反強磁性膜の上を覆うように、電極リード層膜を成膜した後、バイアス反強磁性膜の上面の全部又は一部が露出するように、電極リード層膜の一部を削り取り、左右一対の電極リード層を形成する第4の工程を有している。 A method for manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, so as to cover the top of the pair of left and right longitudinal bias layer and a bias antiferromagnetic film, after forming an electrode lead layer film, the upper surface of the bias antiferromagnetic film as all or partially exposed, scraping a part of the electrode lead layer film, and a fourth step of forming a pair of electrode lead layer.

【0025】この方法によって、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化を抑えた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。 [0025] By this method, regardless of the reproducing head gap length, bias by controlling the antiferromagnetic film, the magnetization direction of the free magnetic layer can be realized easily be oriented in the track width direction, from the stack bias film no effect of the bias magnetic field applied to the fixed magnetic layer, since no even magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, it is possible to fabricate a magnetoresistance effect type thin film magnetic head with reduced symmetry of degradation of the output waveform. また、バイアス非磁性膜の膜厚で積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界の強さを容易に制御することができるので、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度の高い、再生性能の優れた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。 Further, since the strength of the bias magnetic field applied to the free magnetic layer from the stack bias film thickness of the bias magnetic layer can be easily controlled, Barkhausen noise is reduced, high reproduction sensitivity, an excellent reproduction performance it is possible to fabricate a magnetoresistance effect type thin film magnetic head. また、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜とフリー磁性層の間に層間結合磁界があり、縦バイアス層によるバイアス磁界は大きくなくても良いため、縦バイアス層のバイアス磁界が固定磁性層に与える影響が小さく、固定磁性層の磁化方向の傾きが小さく、縦バイアス層からのバイアス磁界による出力波形の対称性の劣化や出力低下も抑えた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。 The bias magnetic layer via has interlayer coupling magnetic field between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer, since the bias magnetic field by the longitudinal bias layer may be greater, the bias magnetic field of the bias layer is pinned magnetic layer small impact on a small magnetization directions of inclination of the fixed magnetic layer, is possible to manufacture a magnetoresistive thin-film magnetic head also suppressed symmetry degradation and output reduction of the output waveform by the bias magnetic field from the longitudinal bias layer it can. また、縦バイアス層の形状、G Further, the longitudinal bias layer shape, G
MR素子及び積層バイアス膜形状、リード形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能な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。 MR element and the stack bias film shape, it is possible to fabricate a magnetoresistance effect type thin film magnetic head capable of easily controlling the reproduction track width by a lead shape.

【0026】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の上に、 [0026] A method of manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, on the free magnetic layer constituting the magnetoresistive element,
バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜を成膜して、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成し、更に、バイアス反強磁性膜の上に、キャップ層を形成する工程を有している。 Bias magnetic layer, by forming a biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film, a bias magnetic layer, the laminated bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film is formed, further, the bias antiferroelectric on the magnetic film, and a step of forming a cap layer. 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バイアス反強磁性膜の露出した部分の上を覆うように、キャップ層を成膜する工程を有している。 A method for manufacturing a thin film magnetic head of the present invention so as to cover over the exposed portions of the pair of electrode lead layer and a bias antiferromagnetic film has a step of forming a cap layer. 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バイアス反強磁性膜の露出した部分の上に、キャップ層を成膜する第5の工程を有している。 A method for manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, on the exposed portion of the pair of electrode lead layer and a bias antiferromagnetic film, and a fifth step of depositing a capping layer. また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効果素子膜の最上部にあるフリー磁性層膜の上に、バイアス非磁性層膜、 A method for manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, on the free magnetic layer film at the top of the magnetoresistive element layer, the bias magnetic layer film,
バイアス強磁性層膜及びバイアス反強磁性層膜を成膜して、積層バイアス層膜を形成した後、更にその上に、キャップ層膜を成膜し、磁気抵抗効果素子膜、積層バイアス層膜及びキャップ層膜の左右両側部を削り取り、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子とバイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜とキャップ層とを形成する工程を有している。 By forming a biasing ferromagnetic layer film and the bias antiferromagnetic layer film, after forming the stack bias layer film further thereon, and forming a cap layer film magnetoresistive element film, stack bias layer film and scraped off right and left side portions of the cap layer film, an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic layer and the magnetoresistance effect element and the bias magnetic layer composed of the free magnetic layer, biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic and a step of forming a multilayer bias film and the cap layer composed of a film.

【0027】この方法によって、前述の積層バイアス膜の形成によってもたらされる効果以外に、積層バイアス膜の上面の酸化が防止され、耐食性も向上し、それらによる特性劣化が少ない、再生性能の優れた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。 [0027] By this method, in addition to the effect brought about by the formation of multilayer bias film described above, the oxidation of the top surface of the stack bias film, corrosion resistance was improved, they characteristic deterioration due to small, the reproduction performance excellent magnetic it can be manufactured resistance effect type thin film magnetic head.

【0028】 [0028]

【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、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、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、 The invention according to claim 1 of the embodiment of the present invention includes a magnetoresistive element via an insulating material between the lower shield layer and the upper shield layer, electrodes for supplying a signal current the magnetoresistance effect type thin film magnetic head comprising a read layer, a magnetoresistive element antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming,
磁気抵抗効果素子の最上部に構成されたフリー磁性層の上に順次積層成膜されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜とからなる構成を有することを特徴としたものであり、 To have a sequentially stacked deposited bias magnetic layer on the free magnetic layer configured on top, made of a laminated bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film structure of a magnetoresistive element It is those that was characterized by,
また、本発明の請求項6に記載の発明は、バイアス強磁性膜がトラック幅方向の磁化の方向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9に記載の発明は、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層と積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜との層間結合磁界の強さが8kA/m以下(100Oe以下)であることを特徴としたものであり、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜はバイアス反強磁性膜と強く反強磁性結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、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)のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合或いは反強磁性的に結合し、その磁化 The invention of claim 6 of the present invention has biasing ferromagnetic film is characterized by having a direction of magnetization of the track width direction, the invention described in claim 9 of the present invention , which was characterized by the strength of the interlayer coupling magnetic field with the biasing ferromagnetic layer constituting the free magnetic layer of the magnetoresistance effect element stack bias layer is 8 kA / m or less (100 Oe or less), biasing ferromagnetic film constituting the laminated bias film antiferromagnetically coupled strongly bias antiferromagnetic film, it is possible to easily control the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer by the bias antiferromagnetic film, magnetoresistive element free magnetic layer (MR element or a GMR element. hereinafter, referred to as GMR elements), biasing ferromagnetic layer and the ferromagnetic coupling or antiferromagnetic coupled via the bias magnetic layer, the magnetization 方向はバイアス強磁性膜と同方向或いは逆方向に向き易く、従って、結果的にフリー磁性層の磁化方向はバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、且つ、バイアス強磁性膜とフリー磁性層との間に介在するバイアス非磁性膜の膜厚によりバイアス強磁性膜とフリー磁性層との強磁性的な結合或いは反強磁性的な結合による層間結合磁界の強さを容易に制御することができる。 Direction tends orientation biasing ferromagnetic film and the same direction or in opposite directions, thus, resulting in the magnetization direction of the free magnetic layer can be easily controlled by the bias antiferromagnetic film, and, biasing ferromagnetic layer and the free to easily control the ferromagnetic coupling or antiferromagnetic coupling by the strength of the interlayer coupling magnetic field with the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer by the thickness of the bias magnetic layer interposed between the magnetic layer be able to. そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられる。 Therefore, regardless of the reproducing head gap length, by controlling the bias antiferromagnetic film, the magnetization direction of the free magnetic layer can be realized easily be oriented in the track width direction, a bias magnetic field from the stack bias film fixed magnetic no impact on the layer, because not caused magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, symmetry of the degradation of the output waveform is suppressed. また、バイアス非磁性膜の膜厚を最適に選ぶことによって積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界として8kA/m以下の磁界の強さを安定して与えることができ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度が高い等の再生性能の向上を図ることができるという作用を有している。 Further, it is possible to provide a bias magnetic layer thickness 8 kA / m or less of the strength of the magnetic field as a bias magnetic field applied to the free magnetic layer from the stack bias layer by optimally choosing the stable, Barkhausen noise is small has the effect that it is possible to improve reproduction performance of the reproduction sensitivity is high or the like.

【0029】本発明の請求項2に記載の発明は、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の最上部に構成されたフリー磁性層の上に順次積層成膜されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜とからなる積層バイアス膜と、バイアス反強磁性膜の上面に形成された左右一対の電極リード層とからなる構成を有することを特徴としたものであり、 The invention described in claim 2 of the present invention, the antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a magnetoresistive element nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming, of the magnetoresistive element sequentially laminated deposited bias magnetic layer on the free magnetic layer configured on top, and the stack bias film made of the biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film, formed on the upper surface of the bias antiferromagnetic film it is obtained by said having a structure consisting of a pair of right and left electrode lead layer,
また、本発明の請求項3に記載の発明は、反強磁性層、 The invention of claim 3 of the present invention, the antiferromagnetic layer,
固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の最上部に構成されたフリー磁性層の上に順次積層形成されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜とからなる積層バイアス膜と、磁気抵抗効果素子及び積層バイアス膜の少なくとも左右両側面に夫々接する左右一対の電極リード層とからなる構成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7に記載の発明は、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜の磁化の方向がトラック幅方向を有し、且つ、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の磁化の方向が、 Fixed magnetic layer, a magnetoresistive element nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming, sequentially laminated bias nonmagnetic on the free magnetic layer configured on top of the magnetoresistive element film, a multilayer bias film made of the biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film, by having at least comprising a respective contact pair of the electrode lead layer on left and right sides structure of the magnetoresistive element and the stack bias layer are as hereinbefore characterized, also, the invention according to claim 7 of the present invention, the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer constituting the laminated bias film has a track width direction and the magnetoresistive element the direction of magnetization of the free magnetic layer that forms is,
バイアス強磁性膜と反強磁性的に結合して、バイアス強磁性膜の磁化の方向と逆の方向を有することを特徴としたものであり、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられる。 Biasing ferromagnetic layer and antiferromagnetically coupled to, are those which are characterized by having a direction opposite to the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer, regardless of the reproducing head gap length, bias antiferromagnetic film by controlling a magnetization direction of the free magnetic layer can be realized easily be oriented in the track width direction, no effect of the bias magnetic field from the stack bias layer has on the fixed magnetic layer, the magnetization of the pinned magnetic layer by it order not occur tilt the symmetry of the degradation of the output waveform is suppressed. また、バイアス非磁性膜の膜厚で積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界の強さを容易に制御することができるので、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度が高い等の再生性能の向上を図ることができる。 Further, it is possible to easily control the intensity of the bias magnetic field applied from the stack bias layer to the free magnetic layer in the thickness of the bias magnetic layer, reduce Barkhausen noise, improve reproduction performance of the reproduction sensitivity is high, etc. it can be achieved. また、リード形状、磁気抵抗効果素子及び積層バイアス膜形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能である。 Further, it is possible to easily control the reproduction track width lead shape, the magnetoresistive element and the stack bias film shape. また、バイアス強磁性膜とフリー磁性層とを反強磁性的に結合させるように、バイアス非磁性膜の膜厚を選ぶことによって、バイアス強磁性膜とフリー磁性膜における端面磁荷による漏れ磁界は、お互いに打ち消され、端部までより安定した磁化の方向が得られ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生性能の向上を図ることができるという作用を有している。 Also, as to antiferromagnetically couple the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer, by choosing the thickness of the bias magnetic layer, the leakage magnetic field by the end surface magnetic charge in the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer is , canceled to each other, a stable magnetization direction obtained from the end portion, Barkhausen noise is reduced, has the effect that it is possible to improve reproduction performance.

【0030】また、本発明の請求項4に記載の発明は、 [0030] The invention described in Claim 4 of the present invention,
反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の最上部に構成されたフリー磁性層の上に順次積層形成されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜とからなる積層バイアス膜と、磁気抵抗効果素子及び積層バイアス膜の左右両側面に夫々接する左右一対の縦バイアス層とからなる構成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5 Antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a magnetoresistive element nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming, sequentially laminated on the free magnetic layer configured on top of the magnetoresistive element bias magnetic layer, and the stack bias film made of the biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film, structure comprising a magneto-resistance effect element and a pair of longitudinal bias layer in contact respectively on the left and right side surfaces of the stack bias film are as hereinbefore characterized by having, also, claim 5 of the present invention
に記載の発明は、左右一対の縦バイアス層の上面或いは積層バイアス膜の最上部にあるバイアス反強磁性膜の上面の左右の一部及び左右一対の縦バイアス層の上面の上に、左右一対の電極リード層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8に記載の発明は、 Invention, on the top surface of a portion of the left and right of the upper surface of the bias antiferromagnetic film at the top of the upper surface or the stack bias films of the pair of left and right longitudinal bias layer and a pair of left and right longitudinal bias layers described, pair It is as hereinbefore characterized by having electrode lead layer, the present invention as described in claim 8 of the present invention,
積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜の磁化の方向がトラック幅方向を有し、且つ、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の磁化の方向が、バイアス強磁性膜と強磁性的に結合して、バイアス強磁性膜の磁化の方向と同じ方向を有することを特徴としたものであり、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられる。 The direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer constituting the laminated bias film has a track width direction, and the direction of magnetization of the free magnetic layer constituting the magnetoresistive element, ferromagnetically coupled with biasing ferromagnetic film to, which was characterized by having the same direction as the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer, regardless of the reproducing head gap length, by controlling the bias antiferromagnetic film, the magnetization direction of the free magnetic layer that directed to the track width direction can be easily realized, no effect of the bias magnetic field from the stack bias layer has on the fixed magnetic layer, since no even magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, the output waveform symmetry deterioration is suppressed. また、 Also,
バイアス非磁性膜の膜厚で積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界の強さを容易に制御することができるので、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度が高い等の再生性能の向上を図ることができる。 Since the intensity of the bias magnetic field applied to the free magnetic layer from the stack bias film thickness of the bias magnetic layer can be easily controlled, Barkhausen noise is reduced, to improve the reproduction performance of the reproduction sensitivity is high, etc. be able to. また、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜とフリー磁性層の間に層間結合磁界があり、縦バイアス層によるバイアス磁界は大きくなくても良いため、縦バイアス層のバイアス磁界が固定磁性層に与える影響が小さく、 The bias magnetic layer via has interlayer coupling magnetic field between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer, since the bias magnetic field by the longitudinal bias layer may be greater, the bias magnetic field of the bias layer is pinned magnetic layer small impact on,
固定磁性層の磁化方向の傾きが小さく、縦バイアス層からのバイアス磁界による出力波形の対称性の劣化や出力低下も抑えられる。 Small inclination of the magnetization direction of the pinned magnetic layer, the symmetry of the degradation and output reduction of the output waveform by the bias magnetic field from the longitudinal bias layer is also suppressed. また、縦バイアス層の形状、GMR Further, the longitudinal bias layer shape, GMR
素子及び積層バイアス膜形状、リード形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能である。 Elements and layered bias film shape, the lead shape can be easily controlled reproduction track width. また、 Also,
バイアス強磁性膜とフリー磁性層とを強磁性的に結合させるようにバイアス非磁性膜の膜厚を選び、縦バイアス層からフリー磁性層にかかる磁界と積層バイアス層からフリー磁性層にかかる磁界の方向を同一にすることによって、バイアス強磁性膜とフリー磁性膜の端面磁荷による漏れ磁界は、縦バイアス層の端面磁荷による漏れ磁界によって打ち消され、端部までより安定した磁化の方向が得られ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生性能の向上を図ることができるという作用を有している。 A biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer to select the thickness of the bias magnetic layer so as to ferromagnetically coupled, the longitudinal bias layer from the magnetic field and the stack bias layer applied to the free magnetic layer of the magnetic field applied to the free magnetic layer by the direction of the same, the bias leakage magnetic field due to the end surface magnetic charge of the ferromagnetic film and the free magnetic layer is canceled by the leakage magnetic field due to the end surface magnetic charge of the bias layer, obtained direction of more stable magnetization to the end are, Barkhausen noise is reduced, it has the effect that it is possible to improve reproduction performance.

【0031】また、本発明の請求項10に記載の発明は、少なくとも積層バイアス膜を構成するバイアス反強磁性膜の上面に接したキャップ層を有することを特徴としたものであり、前述の積層バイアス膜の構成によってもたらされる効果以外に、積層バイアス膜の上面の酸化が防止され、耐食性も向上し、それらによる特性劣化を抑えることができるいう作用を有している。 Further, the invention according to claim 10 of the present invention is obtained by further comprising a cap layer in contact with the upper surface of the bias antiferromagnetic film constituting at least laminated bias film, lamination of the foregoing besides effect provided by the configuration of the bias layer, it is prevented upper surface oxidation of the stack bias film, corrosion resistance is improved, and has a function of say can suppress them by characteristic degradation.

【0032】また、本発明の請求項11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、非磁性層及びフリー磁性層を順次積層成膜し、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子を形成する第1の工程と、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の上に、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜を成膜して、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2の工程とを有することを特徴としたものであり、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜はバイアス反強磁性膜と強く反強磁性結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、GMR素 Further, the invention according to claim 11 of the present invention, on the lower gap insulative layer, an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film, antiferroelectric magnetic layer, a pinned magnetic layer, a first step of forming a magnetoresistive effect element including a non-magnetic layer and the free magnetic layer, on the free magnetic layer of the magnetoresistance effect element, bias magnetic layer, by forming a biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film, and characterized by a second step of forming a bias magnetic layer, layered bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film are those with a bias ferromagnetic film constituting the laminated bias film antiferromagnetically coupled strongly bias antiferromagnetic film, it is possible to easily control the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer by the bias antiferromagnetic film can, GMR element のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合或いは反強磁性的に結合し、その磁化の方向はバイアス強磁性膜と同方向或いは逆方向に向き易く、従って、結果的にフリー磁性層の磁化方向はバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、且つ、バイアス強磁性膜とフリー磁性層との間に介在するバイアス非磁性膜の膜厚によりバイアス強磁性膜とフリー磁性層との強磁性的な結合或いは反強磁性的な結合による層間結合磁界の強さを容易に制御することができる。 The free magnetic layer, the bias magnetic layer via the biasing ferromagnetic layer and the ferromagnetic coupling or antiferromagnetic coupling, and the direction of magnetization easy direction in the same direction or in the reverse direction and the biasing ferromagnetic film , therefore, resulting in the magnetization direction of the free magnetic layer can be easily controlled by the bias antiferromagnetic film, and the thickness of the bias magnetic film interposed between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer the ferromagnetic coupling or antiferromagnetic coupling by the strength of the interlayer coupling magnetic field with the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer can be easily controlled by. そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられ、バルクハウゼンノイズの少ない、再生感度の高い、再生性能の優れた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。 Therefore, regardless of the reproducing head gap length, by controlling the bias antiferromagnetic film, the magnetization direction of the free magnetic layer can be realized easily be oriented in the track width direction, a bias magnetic field from the stack bias film fixed magnetic no impact on the layer, because not caused magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, symmetry of the deterioration is suppressed in the output waveform with less Barkhausen noise, high reproducing sensitivity, the reproduction performance excellent magnetoresistive It has the effect that it is possible to produce the effect type thin film magnetic head.

【0033】また、本発明の請求項12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、非磁性層及びフリー磁性層を順次積層成膜し、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子を形成する第1の工程と、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の上に、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜を成膜して、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2の工程と、積層バイアス膜のバイアス反強磁性膜の上に、左右一対の電極リード層を成膜形成する第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13に記載の発明は、請求項12の第3の工程において、積層バイア Further, the invention according to claim 12 of the present invention, on the lower gap insulative layer, an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film, antiferroelectric magnetic layer, a pinned magnetic layer, a first step of forming a magnetoresistive effect element including a non-magnetic layer and the free magnetic layer, on the free magnetic layer of the magnetoresistance effect element, bias magnetic layer, by forming a biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film, a bias magnetic layer, a second step of forming a laminated bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film, the bias of the stack bias film on the antiferromagnetic film is intended to further comprising a third step of forming forms a pair of electrode lead layer, the invention described in claim 13 of the present invention, claim in a third step 12, the laminated vias 膜のバイアス反強磁性膜の上を覆うように電極リード層膜を成膜した後、バイアス反強磁性膜が露出するように、電極リード層膜の一部を削り取って、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15に記載の発明は、下部ギャップ絶縁層の上に、 After forming the electrode lead layer film so as to cover the bias antiferromagnetic film of film, as the bias antiferromagnetic film is exposed, it scraped off a portion of the electrode lead layer film, a pair of left and right electrode lead are as hereinbefore characterized by having a third step of forming a layer, the invention described in claim 15 of the present invention, on the lower gap insulative layer,
反強磁性層膜、固定磁性層膜、非磁性層膜及びフリー磁性層膜を順次積層成膜して、磁気抵抗効果素子膜を形成する第1の工程と、磁気抵抗効果素子膜の最上部にあるフリー磁性層膜の上に、バイアス非磁性層膜、バイアス強磁性層膜及びバイアス反強磁性層膜を成膜して、積層バイアス層膜を形成した後、磁気抵抗効果素子膜及び積層バイアス層膜の左右両側部を夫々削り取り、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子とバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2の工程と、磁気抵抗効果素子と積層バイアス膜の積層部の少なくとも左右両側面に接するように左右一対の電極リード層を成膜形成する第3の工程とを有することを特徴と Antiferromagnetic layer film, a pinned magnetic layer film, a nonmagnetic layer film and a free magnetic layer film are sequentially laminated to form a film, a first step of forming a magnetoresistive element layer, the top of the magnetoresistive element film on the free magnetic layer film on the bias magnetic layer film, by forming a biasing ferromagnetic layer film and the bias antiferromagnetic layer film, after forming the stack bias layer films, the magnetoresistive element layer and lamination the left and right side portions of the bias layer film respectively scraping, antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic layer and the magnetoresistance effect element and the bias magnetic layer composed of the free magnetic layer, biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic a second step of forming a laminated bias film made of film, a third step of forming forms a pair of electrode lead layer in contact with at least the left and right side surfaces of the laminate of the laminated bias films and the magnetoresistive element and characterized in that it has bets たものであり、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化を抑えた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。 Are as hereinbefore, regardless of the reproducing head gap length, by controlling the bias antiferromagnetic film, can be realized the magnetization direction of the free magnetic layer easily be oriented in the track width direction, a bias magnetic field from the stack bias film There no impact on the fixed magnetic layer, since no even magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, it is possible to fabricate a magnetoresistance effect type thin film magnetic head with reduced symmetry of degradation of the output waveform. また、バイアス非磁性膜の膜厚で積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界の強さを容易に制御することができるので、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度の高い、再生性能の優れた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。 Further, since the strength of the bias magnetic field applied to the free magnetic layer from the stack bias film thickness of the bias magnetic layer can be easily controlled, Barkhausen noise is reduced, high reproduction sensitivity, an excellent reproduction performance it is possible to fabricate a magnetoresistance effect type thin film magnetic head. また、リード形状、磁気抵抗効果素子及び積層バイアス膜形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能な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。 Also it has the effect that lead shape can be manufactured magnetoresistive thin film head capable of easily controlling the reproduction track width by the magnetoresistive element and the stack bias film shape.

【0034】また、本発明の請求項17に記載の発明は、下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層膜、固定磁性層膜、非磁性層膜及びフリー磁性層膜を順次積層成膜して、磁気抵抗効果素子膜を形成する第1の工程と、磁気抵抗効果素子膜の最上部にあるフリー磁性層膜の上に、バイアス非磁性層膜、バイアス強磁性層膜及びバイアス反強磁性層膜を成膜して、積層バイアス層膜を形成した後、磁気抵抗効果素子膜及び積層バイアス層膜の左右両側部を夫々削り取り、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子とバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2の工程と、磁気抵抗効果素子と前記積層バイアス膜の積層部の左右両側面に接するよ [0034] The invention of the claim 17 of the present invention, on the lower gap insulative layer, the antiferromagnetic layer film, a pinned magnetic layer film are sequentially laminated forming a nonmagnetic layer film and a free magnetic layer film to a first step of forming a magnetoresistive element layer, on the free magnetic layer film at the top of the magnetoresistive element layer, the bias magnetic layer film, biasing ferromagnetic layer film and the bias antiferroelectric by forming a magnetic layer film, after forming the stack bias layer films, the left and right side portions of the magnetoresistive element layer and the stack bias layer films each scraping, the antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic layer and the free the magnetoresistive element and the bias magnetic layer composed of a magnetic layer, a second step of forming a laminated bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film, a magneto-resistance effect element of the stack bias layer in contact with the left and right side surfaces of the laminated part に左右一対の縦バイアス層を成膜形成する第3の工程と、左右一対の縦バイアス層の上に、左右一対の電極リード層を成膜形成する第4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18に記載の発明は、請求項17の第4の工程において、左右一対の縦バイアス層の上面及びバイアス反強磁性膜の上面の左右の一部の上に、左右一対の電極リード層を成膜形成する第4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、請求項17の第4の工程において、左右一対の縦バイアス層及びバイアス反強磁性膜の上を覆うように、電極リード層膜を成膜した後、バイアス反強磁性膜の上面の全部又は一部が露出するように、電極リード層膜の一部を削り取り、左右一対の電極リー A third step of the right and left pair of longitudinal bias layer deposited formed, on a pair of longitudinal bias layer, and wherein a fourth step of forming forms a pair of electrode lead layer It is intended the, also, of the invention according to claim 18 of the present invention, in the fourth step of claim 17, part of the left and right upper surfaces of the pair of left and right longitudinal bias layer and a bias antiferromagnetic film over, are as hereinbefore characterized by a fourth step of forming forms a pair of electrode lead layer, the invention according to claim 19 of the present invention, the fourth claim 17 in the process, so as to cover the top of the pair of left and right longitudinal bias layer and a bias antiferromagnetic film, after forming an electrode lead layer film, as all or part of the upper surface of the bias antiferromagnetic film is exposed , scraping a part of the electrode lead layer film, a pair of left and right electrodes Lee 層を形成する第4の工程を有することを特徴としたものであり、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化を抑えた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。 Is obtained by further comprising a fourth step of forming a layer, regardless of the reproducing head gap length, by controlling the bias antiferromagnetic film, directing the magnetization direction of the free magnetic layer in the track width direction it can easily be realized, no effect of the bias magnetic field from the stack bias layer has on the fixed magnetic layer, since no even magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, a magnetic resistance with reduced symmetry of degradation of the output waveform it can be manufactured effect type thin film magnetic head. また、バイアス非磁性膜の膜厚で積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界の強さを容易に制御することができるので、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度の高い、再生性能の優れた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。 Further, since the strength of the bias magnetic field applied to the free magnetic layer from the stack bias film thickness of the bias magnetic layer can be easily controlled, Barkhausen noise is reduced, high reproduction sensitivity, an excellent reproduction performance it is possible to fabricate a magnetoresistance effect type thin film magnetic head. また、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜とフリー磁性層の間に層間結合磁界があり、縦バイアス層によるバイアス磁界は大きくなくても良いため、縦バイアス層のバイアス磁界が固定磁性層に与える影響が小さく、固定磁性層の磁化方向の傾きが小さく、縦バイアス層からのバイアス磁界による出力波形の対称性の劣化や出力低下も抑えた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。 The bias magnetic layer via has interlayer coupling magnetic field between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer, since the bias magnetic field by the longitudinal bias layer may be greater, the bias magnetic field of the bias layer is pinned magnetic layer small impact on a small magnetization directions of inclination of the fixed magnetic layer, is possible to manufacture a magnetoresistive thin-film magnetic head also suppressed symmetry degradation and output reduction of the output waveform by the bias magnetic field from the longitudinal bias layer it can. また、縦バイアス層の形状、GMR素子及び積層バイアス膜形状、 The shape of the longitudinal bias layer, GMR element and laminated bias film shape,
リード形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能な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。 It has the effect that it is possible to fabricate a magnetoresistance effect type thin film magnetic head capable of easily controlling the reproduction track width by a lead shape.

【0035】また、本発明の請求項14に記載の発明は、請求項11の第2の工程において、磁気抵抗効果素子を構成するフリー磁性層の上に、バイアス非磁性膜, [0035] The invention of the claim 14 of the present invention, in the second step of claim 11, on the free magnetic layer of the magnetoresistance effect element, bias magnetic layer,
バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜を成膜して、 By forming a biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film,
バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成し、更に、バイアス反強磁性膜の上に、キャップ層を形成する第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16に記載の発明は、左右一対の電極リード層及びバイアス反強磁性膜の露出した部分の上を覆うように、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したものであり、また、本発明の請求項20に記載の発明は、左右一対の電極リード層及びバイアス反強磁性膜の露出した部分の上に、キャップ層を成膜する第5 Bias magnetic layer to form a multilayer bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film, further, the feature on the bias antiferromagnetic film, further comprising a second step of forming a cap layer is intended the, the invention of the claim 16 of the present invention, so as to cover over the exposed portions of the pair of electrode lead layer and a bias antiferromagnetic film, a fourth of forming a cap layer steps are as hereinbefore characterized by having, the invention described in claim 20 of the present invention, on the exposed portion of the pair of electrode lead layer and a bias antiferromagnetic film, the cap layer the deposited 5
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21に記載の発明は、磁気抵抗効果素子膜の最上部にあるフリー磁性層膜の上に、バイアス非磁性層膜、バイアス強磁性層膜及びバイアス反強磁性層膜を成膜して、積層バイアス層膜を形成した後、更にその上に、キャップ層膜を成膜し、磁気抵抗効果素子膜、積層バイアス層膜及びキャップ層膜の左右両側部を削り取り、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子とバイアス非磁性膜, Steps are as hereinbefore characterized by having, The invention described in Claim 21 of the present invention, on the free magnetic layer film at the top of the magnetoresistive element layer, the bias magnetic layer film , by forming a biasing ferromagnetic layer film and the bias antiferromagnetic layer film, after forming the stack bias layer film further thereon, and forming a cap layer film magnetoresistive element film, stack bias layer I scraped off the right and left side portions of the film and the cap layer film, an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic layer and the magnetoresistance effect element and the bias magnetic layer composed of the free magnetic layer,
バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜とキャップ層とを形成する第2の工程を有することを特徴としたものであり、前述の積層バイアス膜の形成によってもたらされる効果以外に、積層バイアス膜の上面の酸化が防止され、耐食性も向上し、それらによる特性劣化が少ない、再生性能の優れた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。 Is obtained by further comprising a second step of forming the biasing ferromagnetic layer and the bias antiferromagnetic consisting film stack bias layer and the cap layer, in addition to the effect brought about by the formation of multilayer bias film described above , is prevented oxidation of the top surface of the layered bias film, corrosion resistance was improved, they characteristic deterioration due to a small, has the effect that it is possible to produce an excellent magnetoresistive thin film head of the reproducing performance.

【0036】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。 [0036] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0037】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1を示す再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの概要説明図であり、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面側から見た磁気抵抗効果素子近傍を模式的に示した図である。 [0037] (Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic explanatory view of a reproducing magnetoresistive effect type thin film magnetic head shown a first embodiment of the present invention, from the head sliding surface facing the magnetic recording medium near the magnetoresistive element viewed is a diagram schematically showing.

【0038】図1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)の上に形成されたAl 23 、AlN或いはSiO 2等の非磁性絶縁材料を用いた下部ギャップ絶縁層(図示せず)の上に、I [0038] In FIG. 1, permalloy, Co-based amorphous magnetic film or Fe-based fine particle magnetic lower shield layer of soft magnetic material to a material such as a film (not shown) Al 2 O 3 formed on the, AlN or on the lower gap insulative layer using a non-magnetic insulating material such as SiO 2 (not shown), I
rMn、αFe 24 、NiO、FeMn系合金膜、Pt rMn, αFe 2 O 4, NiO , FeMn alloy film, Pt
Mn系合金膜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層3が順次積層されて形成され、その上に、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が形成され、反強磁性層1、固定磁性層2、非磁性層3及びフリー磁性層4で構成される磁気抵抗効果素子(MR素子或いはGMR素子。以下、GMR素子と言う)5が形成されている。 Antiferromagnetic layer 1, NiFe alloy film, Co, nonmagnetic layer 3, the material of the fixed magnetic layer 2, Cu or the like to the material of the CoFe alloy film and the like are sequentially stacked with a material such as Mn alloy film is formed, thereon, the same ferromagnetic material as the pinned magnetic layer and second free magnetic layer 4 is formed of a material, the antiferromagnetic layer 1, the fixed magnetic layer 2, a non-magnetic layer 3 and the free magnetic layer 4 configured magnetoresistive element (MR element or a GMR element. hereinafter, referred to as GMR elements) 5 are formed. G
MR素子5のフリー磁性層4の上に、Ru等の非磁性材料を用いたバイアス非磁性膜6が形成されており、その上に、NiFe系合金膜、Co、CoFe合金膜等を材料とするバイアス強磁性膜7が成膜形成されている。 On the free magnetic layer 4 of the MR element 5 are biased non-magnetic film 6 is formed using a nonmagnetic material such as Ru, on which the NiFe alloy film, Co, a CoFe alloy film material biasing ferromagnetic film 7 is formed as film. 更に、バイアス強磁性膜7の上に、GMR素子5の反強磁性層1とは異種の反強磁性材料(但し、場合によっては酸化金属膜を用いない方が良い)を用いてバイアス反強磁性膜8が形成され、バイアス非磁性膜6、バイアス強磁性膜7及びバイアス反強磁性膜8で構成される積層バイアス膜9を形成している。 Furthermore, on the biasing ferromagnetic layer 7, the anti-ferromagnetic material different from the antiferromagnetic layer 1 of the GMR element 5 (provided that it is better not to use a metal oxide film as the case may be) biasing antiferromagnetic with magnetic film 8 is formed, a bias magnetic layer 6, to form a configured stack bias film 9 by biasing ferromagnetic film 7 and a bias antiferromagnetic film 8. GMR素子5の固定磁性層2に磁化の方向を与えるための反強磁性層1の熱処理条件と積層バイアス膜9のバイアス強磁性膜7に磁化の方向を与えるためのバイアス反強磁性膜8の熱処理条件は、夫々の熱処理条件の加える磁場の強さ、処理温度或いは処理時間のうち少なくとも1つの条件が異なるものでなければならないので、GMR素子5の反強磁性層1 To give the direction of magnetization in the biasing ferromagnetic layer 7 of the heat treatment conditions and laminate bias film 9 of the antiferromagnetic layer 1 to give the direction of magnetization in the pinned magnetic layer 2 of the GMR element 5 bias of the antiferromagnetic film 8 the heat treatment conditions, the strength of the applied magnetic field of heat treatment conditions, respectively, at least one condition out of the processing temperature or processing time must be different, the antiferromagnetic layer 1 of the GMR element 5
の材料と積層バイアス膜の反強磁性膜8の材料は異種の反強磁性材料でなければならない。 The material of the antiferromagnetic film 8 of material and stacking the bias film must be antiferromagnetic material dissimilar. バイアス強磁性膜7 Bias ferromagnetic film 7
の磁化の方向はバイアス反強磁性膜8との反強磁性結合によって、トラック幅方向(例えば、X或いは−X方向)に非常に安定した状態に保たれる。 The direction of magnetization of the antiferromagnetic coupling between the bias antiferromagnetic film 8, the track width direction (e.g., X or -X direction) is kept very stable state. また、積層バイアス膜9のバイアス強磁性膜7とGMR素子5のフリー磁性膜4とはバイアス非磁性膜6を介して強磁性的に結合或いは反強磁性的に結合しており、GMR素子5のフリー磁性層4の磁化方向は、介在するバイアス非磁性膜6の膜厚に対応してバイアス強磁性膜7の磁化の方向と同じ方向或いは逆の方向に安定した状態を保つことになり、従って、結果的にフリー磁性層の磁化の方向はバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができる。 Further, the free magnetic layer 4 of the biasing ferromagnetic layer 7 and the GMR elements 5 of the laminated bias film 9 is ferromagnetically coupled or antiferromagnetically coupled via a bias magnetic layer 6, the GMR element 5 the magnetization direction of the free magnetic layer 4 is made to remain stable in the same direction or in opposite direction to the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer 7 corresponding to the thickness of the bias magnetic film 6 interposed, Therefore, the direction of magnetization of the resulting free magnetic layer can be easily controlled by the bias antiferromagnetic film.
また、積層バイアス膜9からフリー磁性層4にかかるバイアス磁界の大きさは、バイアス非磁性膜6の膜厚を変化させることによって、バイアス強磁性膜7とフリー磁性層4の層間結合磁界が変化するため容易に制御できる。 Also, the magnitude of the bias magnetic field applied from the stack bias film 9 to the free magnetic layer 4, by changing the thickness of the bias magnetic film 6, the interlayer coupling magnetic field biasing ferromagnetic film 7 and the free magnetic layer 4 changes It can be easily controlled to.

【0039】図2(a)に示すように、更に、それらの上に、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21があり、その上に、図示していないが、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る。 As shown in FIG. 2 (a), further on them, Cu, has electrode lead layer 21 material of pair using such as Cr or Ta, thereon is not shown is an upper gap insulative layer using the same insulating material as the lower gap insulative layer so as to cover the whole forming further thereon, an upper shield layer using the same soft magnetic material and the lower shield layer is formed Te, magnetoresistive thin film head is formed for a reproducing head. 本構造では、電極リード層21の形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能である。 In this structure, the shape of the electrode lead layer 21 can be easily controlled reproduction track width.

【0040】尚、左右一対の電極リード層21及びバイアス反強磁性膜8の露出した部分の上面を覆うようにT It should be noted, so as to cover the upper surface of the exposed portions of the pair of electrode lead layer 21 and a bias antiferromagnetic film 8 T
a等を材料としてキャップ層22を形成して酸化を防ぎ、耐食性を向上させるようにする方が好ましい。 a like to prevent formation to oxidize the capping layer 22 as a material, it is preferable to improve the corrosion resistance.

【0041】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方向(図1の紙面に垂直な方向)になるように、 [0041] As the direction of magnetization of the fixed magnetic layer 2 forming the GMR element 5 is in a Y direction perpendicular to the head sliding surface facing the magnetic recording medium (direction perpendicular to the plane of FIG. 1),
固定磁性層2にY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との反強磁性結合による結合磁界により、固定磁性層2の磁化の方向はY方向に固定される。 And a magnetic field is applied in the Y direction to the fixed magnetic layer 2, heat treatment at a predetermined temperature and time is (annealed), the coupling field by antiferromagnetic coupling with the antiferromagnetic layer 1, the direction of magnetization of the fixed magnetic layer 2 It is fixed in the Y direction. 一方、バイアス強磁性膜7の磁化の方向を固定磁性層2の磁化の方向に略直行した方向(図1において、トラック幅方向即ちX或いは−X方向)になるように設定するためのバイアス反強磁性膜8への磁界の強さ、熱処理温度或いは処理時間の条件の内、少なくとも1つの条件が、固定磁性層2の磁化の方向を設定するための反強磁性層1の熱処理条件と異なる条件で磁化の方向が設定できるようなバイアス反強磁性膜8の材料を選定して用いることが必要である。 On the other hand, the bias (in Figure 1, the track width direction i.e. X or -X direction) direction which is substantially perpendicular to the direction of magnetization in the direction of the magnetization of the fixed magnetic layer 2 of the ferromagnetic film 7 bias for setting so as to counter the strength of the magnetic field to the ferromagnetic film 8, among the conditions of the heat treatment temperature or treatment time, at least one condition is different from the anti-heat treatment conditions of the ferromagnetic layer 1 for setting the direction of magnetization of the fixed magnetic layer 2 it is necessary to use by selecting the material of the bias antiferromagnetic film 8, such as directions of magnetization can be set by the condition. また、これらの熱処理は、左右一対の電極リード層21の上に、キャップ層22が成膜された後、且つ、キャップ層22、電極リード層21、積層バイアス膜9及びGM Also, these heat treatments are on a pair of electrode lead layer 21, after the cap layer 22 is deposited, and the cap layer 22, the electrode lead layer 21, stacked bias films 9 and GM
R素子5が所定の形状にパターニングされて削り取られる前に、実施するのが好ましい。 Before R element 5 is scraped off is patterned into a predetermined shape, preferably carried out.

【0042】また、図2(b)に示すように、バイアス反強磁性層8の上面にキャップ層23が形成されていても良い。 Further, as shown in FIG. 2 (b), the cap layer 23 on the upper surface of the bias antiferromagnetic layer 8 may be formed. これらの場合の熱処理も、上述の熱処理の場合と同様に、固定磁性層2の磁化の方向を設定するための反強磁性層1に加える熱処理条件と積層バイアス膜9としての磁化の方向を設定するためのバイアス反強磁性膜8に加える熱処理条件とは異なることが必要であり、また、バイアス反強磁性膜8の上にキャップ層23を成膜した後、左右の電極リード層21を形成する前に実施するのが好ましい。 Heat treatment of these cases, as in the case of the heat treatment described above, setting the direction of magnetization of the magnetization direction of the fixed magnetic layer 2 as the antiferromagnetic layer 1 heat treatment conditions applied to the stack bias film 9 for setting heat treatment conditions applied to the bias antiferromagnetic film 8 for the needs be different, also, after forming the capping layer 23 on the bias antiferromagnetic film 8, forming the left and right electrode lead layer 21 preferably carried out prior to the. また、左右の電極リード層21を形成する前に、電極リード層21と接するキャップ層23の少なくとも一部を削り取ることにより、抵抗を低下させる効果もある。 Further, before forming the left and right electrode lead layer 21, by scraping at least a portion of the cap layer 23 in contact with the electrode lead layer 21, an effect of reducing the resistance.

【0043】更に、バイアス非磁性膜6の膜厚が小さければ、GMR素子5のフリー磁性層4の磁化の方向は、 [0043] Furthermore, smaller film thickness of the bias magnetic layer 6, the direction of magnetization of the free magnetic layer 4 of the GMR element 5,
バイアス強磁性膜7との強磁性的な結合によってバイアス強磁性膜の磁化の方向と同じ方向のままであり、それよりもバイアス非磁性膜6の膜厚が大きくなるとフリー磁性層4の磁化の方向はバイアス強磁性膜7と反強磁性的な結合をしてバイアス強磁性膜7の磁化の方向と逆方向になり、更に、バイアス非磁性膜6の膜厚が大きくなるとフリー磁性層4の磁化の方向は再びバイアス強磁性膜7の磁化の方向と同じ方向になるというように、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、層間結合磁界の強さも徐々に減衰してゆく。 Biased by ferromagnetic coupling between the ferromagnetic film 7 remains in the same direction as the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer, the magnetization of the free magnetic layer 4 if the thickness of the bias magnetic layer 6 than larger direction becomes the direction opposite to the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic film 7 and the antiferromagnetic coupling and biasing ferromagnetic film 7, further bias of the nonmagnetic film 6 thickness is the free magnetic layer 4 increases direction of magnetization so that again the same direction as the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer 7, the thickness depending on the direction is changed and periodically the direction of the same direction or opposite magnetization, the intensity also gradual interlayer coupling magnetic field slide into decay.
一方、図3はフリー磁性層にかかる層間結合磁界の強さと再生出力の関係をシミュレーションした結果であり、 On the other hand, FIG. 3 is a simulation of the strength and the reproduction output relationship of the interlayer coupling magnetic field applied to the free magnetic layer,
フリー磁性層に付加された磁界の強さが非常に強い場合に比較して小さい時の方が再生出力は非常に高くなっており、特に層間結合磁界が8kA/m以下で大幅に再生出力が増加していることが分かる。 Free reproduction output towards when the strength of the additional magnetic fields in the magnetic layer is smaller than when very strong is very high, especially significantly reproduced output interlayer coupling magnetic field is not more than 8 kA / m It increased it can be seen that. 従来のようにフリー磁性層の上に直接バイアス用反強磁性膜が成膜された場合には、フリー磁性層とバイアス用反強磁性膜とは非常に強く反強磁性結合し、フリー磁性層にかかる磁界の強さは使用するバイアス用反強磁性膜の材料、膜厚により決まるため、フリー磁性層にかかる磁界の強さを微妙に制御することは非常に難しい。 When the biasing antiferromagnetic film directly on a conventional manner free magnetic layer is deposited, the antiferromagnetically coupled very strongly with the free magnetic layer and the bias antiferromagnetic films, the free magnetic layer materials biasing antiferromagnetic film strength of the magnetic field is to be used according to, for determined by the film thickness, it is very difficult to finely control the intensity of the magnetic field applied to the free magnetic layer. 特に8kA/m以下で安定させることは困難である。 It is difficult to particularly stabilize below 8 kA / m.

【0044】従って、バイアス非磁性膜6の膜厚を適切な範囲に設定することによって、フリー磁性層4の磁化の方向がトラック幅方向に付加されたバイアス強磁性膜7の磁化の方向と同じ或いは逆の方向で、且つ、層間結合磁界の強さが8kA/m以下(100Oe以下)になるようにすることができ、高い再生出力を得ることができるようにバイアス非磁性膜6の膜厚を設定することができる。 [0044] Thus, bias by the thickness of the nonmagnetic film 6 is set to an appropriate range, the same direction of magnetization of the free magnetic layer 4 is the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer 7 attached to the track width direction or in the reverse direction, and the strength of the interlayer coupling magnetic field can be made to be a 8 kA / m or less (100 Oe or less), the thickness of the bias magnetic layer 6 so as to obtain a high reproduction output it can be set.

【0045】層間結合磁界によってフリー磁性層4にバイアス磁界をかけるため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、フリー磁性層4の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易にでき、積層バイアス膜9からのバイアス磁界が固定磁性層2に与える影響はなく、それによる固定磁性層2の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられる。 [0045] Since the biasing magnetic field to the free magnetic layer 4 by interlayer coupling magnetic field, regardless of the reproducing head gap length, can the magnetization direction of the free magnetic layer 4 easily be oriented in the track width direction, from the stack bias film 9 the effect of the bias magnetic field is applied to the fixed magnetic layer 2 but, since not caused magnetization of the slope of the fixed magnetic layer 2 caused thereby, symmetry of the degradation of the output waveform is suppressed.

【0046】尚、図4に示すように、固定磁性層2を、 [0046] Incidentally, as shown in FIG. 4, the fixed magnetic layer 2,
第1の固定磁性層膜41、非磁性材料を用いた固定中間非磁性層膜42及び第2の固定磁性層膜43が積層されて形成された積層固定磁性層44とし、反強磁性層1、 The first pinned magnetic layer film 41, a laminated pinned magnetic layer 44 fixed intermediate nonmagnetic layer film 42 and the second fixed magnetic layer film 43 is formed by laminating using a non-magnetic material, the antiferromagnetic layer 1 ,
積層固定磁性層44、非磁性層3及びフリー磁性層4からなるGMR素子45を形成しても良い。 Stacking a pinned magnetic layer 44 may be formed non-magnetic layer 3 and the GMR element 45 consisting of the free magnetic layer 4. 検討結果によれば、この場合の第1の固定磁性層膜41と第2の固定磁性層膜43とを反強磁性的に非常に強く結合させるための固定中間非磁性層膜42の膜厚は、用いる非磁性材料により異なり、 According to the study results, the thickness of the first pinned magnetic layer film 41 and the second fixed intermediate for the fixed magnetic layer film 43 are antiferromagnetically coupled very strongly nonmagnetic layer film 42 in this case Unlike a non-magnetic material to be used,

【0047】 [0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】の如き結果を得た。 [0048] were obtained, such as the results of.

【0049】以上のように本実施の形態1によれば、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜はバイアス反強磁性膜と強く反強磁性結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、磁気抵抗効果素子(MR素子或いはGMR [0049] According to the first embodiment as described above, biasing ferromagnetic film constituting the laminated bias film antiferromagnetically coupled strongly bias antiferromagnetic film, a bias in the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer can be easily controlled by the antiferromagnetic film, the magnetoresistive element (MR element or GMR
素子。 element. 以下、GMR素子と言う)のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合或いは反強磁性的に結合し、その磁化の方向はバイアス強磁性膜と同方向或いは逆方向に向き易く、結果的にフリー磁性層の磁化方向はバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、且つ、バイアス強磁性膜とフリー磁性層との間に介在するバイアス非磁性膜の膜厚によりバイアス強磁性膜とフリー磁性層との強磁性的な結合或いは反強磁性的な結合による層間結合磁界の強さを容易に制御することができる。 Hereinafter, a free magnetic layer of say GMR element), biasing ferromagnetic layer and the ferromagnetic coupling or antiferromagnetic coupled via the bias magnetic layer, the direction of the magnetization is the same as biasing ferromagnetic film easily oriented in a direction or in the opposite direction, resulting in the magnetization direction of the free magnetic layer can be easily controlled by the bias antiferromagnetic film, and bias non interposed between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer it is possible to easily control the ferromagnetic coupling or antiferromagnetic coupling by the strength of the interlayer coupling magnetic field with the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer by the thickness of the magnetic film. そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられる。 Therefore, regardless of the reproducing head gap length, the free magnetic layer magnetization direction can be easily realized be oriented in the track width direction, no effect of the bias magnetic field from the stack bias layer has on the fixed magnetic layer, a pinned magnetic by it order not occur magnetization of inclination of the layers, the symmetry of the degradation of the output waveform is suppressed. また、バイアス非磁性膜の膜厚を最適に選ぶことによって積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界として8kA/m以下の磁界の強さを安定して与えることができ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度が高い等の再生性能の向上を図ることができる。 Further, it is possible to provide a bias magnetic layer thickness 8 kA / m or less of the strength of the magnetic field as a bias magnetic field applied to the free magnetic layer from the stack bias layer by optimally choosing the stable, Barkhausen noise is small , it is possible to improve reproduction performance of the reproduction sensitivity is high or the like. また、リード形状のみによって再生トラック幅を容易に制御することが可能である。 Further, it is possible to easily control the reproduction track width only by the lead shape.

【0050】(実施の形態2)図5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側から見た磁気抵抗効果素子近傍を模式的に示した図である。 [0050] FIG. 5 (Embodiment 2), a summary illustration of the reproducing magnetoresistive thin film head showing the second embodiment of the present invention, from the head sliding surface facing the magnetic recording medium near the magnetoresistive element viewed is a diagram schematically showing.

【0051】図5(a)に示すように、下部シールド層(図示せず)、下部ギャップ絶縁層(図示せず)の上に、反強磁性層51、固定磁性層52、非磁性層53及びフリー磁性層54が順次積層成膜され、反強磁性層5 [0051] As shown in FIGS. 5 (a), (not shown) the lower shield layer, on the lower gap insulative layer (not shown), the antiferromagnetic layer 51, a pinned magnetic layer 52, nonmagnetic layer 53 and the free magnetic layer 54 are sequentially laminated to form a film, the antiferromagnetic layer 5
1、固定磁性層52、非磁性層53及びフリー磁性層5 1, the fixed magnetic layer 52, nonmagnetic layer 53 and the free magnetic layer 5
4からなるGMR素子500が形成されている。 GMR element 500 is formed of four. 更に、 In addition,
その上に、バイアス非磁性膜55、バイアス強磁性膜5 Thereon, the bias magnetic layer 55, biasing ferromagnetic film 5
6及びバイアス反強磁性膜57が積層成膜されて積層バイアス膜501が形成されており、積層成膜形成されたGMR素子500及び積層バイアス膜501の左右両側面に接して左右一対の電極リード層58が形成されている。 6 and biasing antiferromagnetic film 57 has been laminated to form a film laminated bias film 501 is formed, the left and right side surfaces in contact with the pair of left and right electrode leads of the laminated film forming the formed GMR element 500 and the laminated bias film 501 layer 58 is formed. 尚、左右一対の電極リード層58はGMR素子50 Incidentally, a pair of left and right electrode lead layer 58 is GMR element 50
0及び積層バイアス層501の左右両側面及びバイアス反強磁性膜57の上面の一部の上に成膜形成されていても良い。 0 and may be formed as film on a portion of the upper surface of the left and right side surfaces and a bias antiferromagnetic film 57 of the stack bias layer 501. 更に、その上に、図示していないが、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が形成され、更に、その上に、上部シールド層が形成されて、再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドが構成される。 Furthermore, thereon, not shown, is an upper gap insulative layer using the same insulating material as the lower gap insulative layer so as to cover the whole forming further thereon, an upper shield layer is formed a magnetoresistive thin-film magnetic head is constructed for reproduction. 本構造では、電極リード層58 In this structure, the electrode lead layer 58
形状、GMR素子500及び積層バイアス膜501形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能である。 Shape, the GMR element 500 and the laminated bias film 501 shape it is possible to easily control the reproduction track width.

【0052】尚、左右一対の電極リード層58及びバイアス反強磁性膜57の露出した部分の上面を覆うようにTa等を材料としてキャップ層59を形成して酸化を防ぎ、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。 [0052] Incidentally, by forming the capping layer 59 prevents the oxidation as a material of Ta or the like so as to cover the upper surface of the exposed portions of the pair of electrode lead layer 58 and a bias antiferromagnetic film 57, so as to improve corrosion resistance it goes without saying that may be. 固定磁性層52の磁化の方向を設定するための反強磁性層51に加える熱処理条件と積層バイアス膜501としての磁化の方向を設定するためのバイアス反強磁性膜57に加える熱処理条件とは異なることが必要であり、キャップ層59の成膜後、キャップ層5 Different from the heat treatment conditions applied to bias the antiferromagnetic film 57 to set the direction of magnetization of the magnetization direction of the fixed magnetic layer 52 as a multilayer bias film 501 and the heat treatment conditions applied to the antiferromagnetic layer 51 for setting it is necessary, after the formation of the cap layer 59, the cap layer 5
9、電極リード層58、積層バイアス膜501及びGM 9, the electrode lead layer 58, stacked bias films 501 and GM
R素子500がパターニングされて所定の形状に形成される前に、熱処理を実施するのが良い。 Before R element 500 is formed by patterning into a predetermined shape, is better to carry out the heat treatment.

【0053】また、図5(b)に示すように、左右一対の電極リード層503の間にあり、バイアス反強磁性膜57の露出した上面に接するようにキャップ層502が形成されていても良い。 [0053] Further, as shown in FIG. 5 (b), is between the pair of electrode lead layer 503, even if the cap layer 502 is formed in contact with the exposed upper surface of the bias antiferromagnetic film 57 good. この時の固定磁性層の磁化方向を設定するための反強磁性層51に加える熱処理と積層バイアス膜501としての磁化の方向を設定するためのバイアス反強磁性膜57に加える熱処理は、キャップ層502が積層バイアス膜501を構成するバイアス反強磁性膜57の上に成膜された後、左右一対の電極リード層503が形成される前に実施するのが好ましい。 Heat treatment applied to the bias antiferromagnetic film 57 to set the direction of magnetization of the heat treatment and laminated bias film 501 added to the antiferromagnetic layer 51 for setting the magnetization direction of the pinned magnetic layer at this time, the cap layer after 502 has been deposited on the bias antiferromagnetic film 57 constituting the laminated bias film 501, preferably carried out before the pair of electrode lead layer 503 is formed.

【0054】また、フリー磁性層54は、バイアス非磁性膜55を介してバイアス強磁性膜56と反強磁性的に結合し、バイアス強磁性膜56の磁化の方向と逆方向の磁化方向をGMR素子500のフリー磁性層54に与えるように、バイアス非磁性膜55の膜厚の厚さを設定する。 [0054] Further, the free magnetic layer 54, the bias magnetic layer 55 through the antiferromagnetically coupled with biasing ferromagnetic film 56, GMR magnetization directions of the magnetization direction opposite to the direction of the biasing ferromagnetic layer 56 to give the free magnetic layer 54 of the device 500, setting the thickness of the film thickness of the bias magnetic layer 55. それによって、バイアス強磁性膜56とフリー磁性膜54における端面磁荷による漏れ磁界は、お互いに打ち消され、端部までより安定した磁化の方向が得られ、 Thereby, the leakage magnetic field due to the end surface magnetic charge in the biasing ferromagnetic layer 56 and the free magnetic layer 54 is canceled each other, a stable magnetization direction obtained from the end portion,
バルクハウゼンノイズを低減できる。 It is possible to reduce the Barkhausen noise.

【0055】また、フリー磁性層54とバイアス強磁性膜56との反強磁性的な層間結合磁界の強さが8kA/ [0055] Further, the antiferromagnetic strength of the interlayer coupling magnetic field between the free magnetic layer 54 and the biasing ferromagnetic film 56 is 8 kA /
m以下になるように、バイアス非磁性膜55の膜厚の厚さを設定して、フリー磁性層54の磁化の方向(例えば、X方向の場合)をバイアス強磁性膜56の磁化の方向(−X方向)と逆の方向の磁化の方向にする。 m to be less than the bias to set the film thickness The thickness of the nonmagnetic film 55, the direction of magnetization of the free magnetic layer 54 (e.g., X when direction) the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer 56 ( to the direction of the -X direction) and in the opposite direction magnetization. バイアス非磁性膜55の膜厚と、フリー磁性層54及びバイアス強磁性膜56の磁化の方向との関係及びフリー磁性層にかかる層間結合磁界の強さと再生出力の関係は前述の実施の形態1と同様である。 The thickness of the bias magnetic layer 55, free magnetic layer 54 and the biasing ferromagnetic layer of the interlayer coupling magnetic field according to the relationship and the free magnetic layer and the magnetization direction of the 56 intensity and reproduction output relationship exemplary foregoing embodiment 1 is the same as that. 従って、バイアス非磁性膜55の膜厚を適切な範囲に設定することによって、反強磁性的に結合した層間結合磁界の強さが8kA/m以下になるようにすることができる。 Therefore, by setting the thickness of the bias magnetic layer 55 in the appropriate range, the strength of the interlayer coupling magnetic field linked antiferromagnetically can be made to be below 8 kA / m.

【0056】また、従来のようにフリー磁性層に磁化の方向を与えるためのGMR素子の側面に接した縦バイアス層がないため、縦バイアス層からの磁界によって固定磁性層52の磁化の方向が傾くこともなく、出力波形の対称性を悪化させることもない。 [0056] Further, since there is no longitudinal bias layer in contact with the side surface of the GMR elements to provide a conventional manner in the direction of magnetization in the free magnetic layer, the magnetic field from the longitudinal bias layer magnetization direction of the fixed magnetic layer 52 no tilting, never deteriorate the symmetry of the output waveform.

【0057】尚、フリー磁性層54は、バイアス非磁性膜55を介してバイアス強磁性膜56と強磁性的に結合し、バイアス強磁性膜56の磁化の方向と同じ方向の磁化の方向がGMR素子500のフリー磁性層54に与えられるように、且つ、その強磁性的な結合による層間結合磁界の強さが8kA/m以下の強さになるように、バイアス非磁性膜55の膜厚の厚さを設定して、フリー磁性層54の磁化の方向(例えば、X方向の場合)をバイアス強磁性膜56の磁化の方向(X方向)と同じ方向の磁化の方向にした場合でも、端面磁荷による漏れ磁界による端部での磁化方向の乱れは発生するが再生出力向上及びバルクハウゼンノイズ低減の効果はある。 [0057] Incidentally, the free magnetic layer 54, the bias magnetic layer 55 through the ferromagnetically coupled with biasing ferromagnetic film 56, the direction of the same direction of magnetization and the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic film 56 GMR as given in the free magnetic layer 54 of the element 500, and its ferromagnetic strength of the interlayer coupling magnetic field of bonding so that the following intensity 8 kA / m, the thickness of the bias magnetic layer 55 by setting the thickness, free direction of magnetization of the magnetic layer 54 (e.g., if the X direction) even when the direction of the same direction of magnetization and the direction (X direction) of the magnetization of the biasing ferromagnetic layer 56, the end face the magnetization direction of the turbulence at the end due to the leakage magnetic field due to magnetic charges albeit effect of reproduction output increase and Barkhausen noise reduction occurs.

【0058】尚、前述の実施の形態1と同様に、固定磁性層52を積層固定磁性層としても良いのは言うまでもない。 [0058] Incidentally, as in the first embodiment described above, also may of course a fixed magnetic layer 52 as a multilayer fixed magnetic layer.

【0059】以上のように本実施の形態2によれば、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜はバイアス反強磁性膜と強く反強磁性結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、磁気抵抗効果素子(MR素子或いはGMR [0059] According to the second embodiment described above, biasing ferromagnetic film constituting the laminated bias film antiferromagnetically coupled strongly bias antiferromagnetic film, a bias in the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer can be easily controlled by the antiferromagnetic film, the magnetoresistive element (MR element or GMR
素子。 element. 以下、GMR素子と言う)のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と反強磁性的に結合し、その磁化の方向はバイアス強磁性膜と逆方向に向き易く、従って、結果的にフリー磁性層の磁化方向はバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、且つ、バイアス強磁性膜とフリー磁性層との間に介在するバイアス非磁性膜の膜厚によりバイアス強磁性膜とフリー磁性層との反強磁性的な結合による層間結合磁界の強さを容易に制御することができる。 Hereinafter, a free magnetic layer of say GMR element), a bias ferromagnetic film and the antiferromagnetic coupled via the bias magnetic layer, the direction of the magnetization easy direction to bias the ferromagnetic film and the opposite direction, thus , resulting in the magnetization direction of the free magnetic layer can be easily controlled by the bias antiferromagnetic film, and, biased by the thickness of the bias magnetic film interposed between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer the antiferromagnetic coupling by the strength of the interlayer coupling magnetic field between the ferromagnetic film and the free magnetic layer can be easily controlled. そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられる。 Therefore, regardless of the reproducing head gap length, by controlling the bias antiferromagnetic film, the magnetization direction of the free magnetic layer can be realized easily be oriented in the track width direction, a bias magnetic field from the stack bias film fixed magnetic no impact on the layer, because not caused magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, symmetry of the degradation of the output waveform is suppressed. また、 Also,
バイアス非磁性膜の膜厚を最適に選ぶことによって積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界として8kA/m以下の磁界の強さを安定して与えることができ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度が高い等の再生性能の向上を図ることができる。 It can provide a bias magnetic layer thickness 8 kA / m or less of the strength of the magnetic field as a bias magnetic field applied to the free magnetic layer from the stack bias layer by optimally choosing the stable, Barkhausen noise is small, reproduction sensitivity can be improved playback performance such as high. また、リード形状、磁気抵抗効果素子及び積層バイアス膜形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能で、バイアス強磁性膜とフリー磁性層とを反強磁性的に結合させるように、バイアス非磁性膜の膜厚を選ぶことによって、バイアス強磁性膜とフリー磁性膜における端面磁荷による漏れ磁界は、お互いに打ち消され、端部までより安定した磁化の方向が得られ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生性能の向上を図ることができる。 The lead shape, is possible to easily control the reproduction track width by the magnetoresistive element and the layered bias film shape, so as to antiferromagnetically couple the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer, a bias non by choosing the thickness of the magnetic film, the leakage magnetic field by the end surface magnetic charge in the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer is canceled out each other, a stable magnetization direction obtained from the end portion, Barkhausen noise is small , it is possible to improve reproduction performance.

【0060】(実施の形態3)図6は、本発明の実施の形態3を示す再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの概要説明図であり、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面側から見た磁気抵抗効果素子近傍を模式的に示した図である。 [0060] (Embodiment 3) FIG. 6 is a schematic explanatory view of a reproducing magnetoresistive effect type thin film magnetic head shown a third embodiment of the present invention, from the head sliding surface facing the magnetic recording medium near the magnetoresistive element viewed is a diagram schematically showing.

【0061】図6(a)において、下部シールド層(図示せず)、下部ギャップ絶縁層(図示せず)の上に、反強磁性層61、固定磁性層62、非磁性層63及びフリー磁性層64が順次積層成膜されており、反強磁性層6 [0061] In FIG. 6 (a), the lower shield layer (not shown), on the lower gap insulative layer (not shown), the antiferromagnetic layer 61, a pinned magnetic layer 62, nonmagnetic layer 63 and the free magnetic layer 64 are sequentially laminated to form a film, the antiferromagnetic layer 6
1、固定磁性層62、非磁性層63及びフリー磁性層6 1, the fixed magnetic layer 62, nonmagnetic layer 63 and the free magnetic layer 6
4からなるGMR素子600が形成されている。 GMR element 600 is formed of four. 更に、 In addition,
その上に、バイアス非磁性膜65、バイアス強磁性膜6 Thereon, the bias magnetic layer 65, biasing ferromagnetic film 6
6及びバイアス反強磁性膜67が積層成膜されて積層バイアス膜601が形成されており、夫々積層成膜形成されたGMR素子600及び積層バイアス膜601の左右両側面に接してCoPt系合金膜等の硬質磁性膜からなる左右一対の縦バイアス層68が形成されている。 6 and biasing antiferromagnetic film 67 are being stacked bias film 601 is formed laminated film deposition, respectively CoPt alloy film in contact with the left and right side surfaces of the laminated film forming the formed GMR element 600 and the laminated bias film 601 pair of longitudinal bias layer 68 made of a hard magnetic film and the like are formed. 左右一対の縦バイアス層68の上に、左右一対の電極リード層69が成膜形成されている。 On a pair of longitudinal bias layer 68, a pair of left and right electrode lead layer 69 is formed as film. 尚、左右一対の電極リード層69は左右一対の縦バイアス層68の上面及び露出したバイアス反強磁性膜67の上面の一部の上に成膜形成されていても良い。 Incidentally, a pair of left and right electrode lead layer 69 may be formed as film on a portion of the upper surface of the bias antiferromagnetic film 67 with the top-surface and exposed pair of longitudinal bias layer 68. 更に、その上に、図示していないが、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が形成され、更に、その上に、上部シールド層が形成されて、再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドが構成される。 Furthermore, thereon, not shown, is an upper gap insulative layer using the same insulating material as the lower gap insulative layer so as to cover the whole forming further thereon, an upper shield layer is formed a magnetoresistive thin-film magnetic head is constructed for reproduction. 本構造では、縦バイアス層68の形状、GMR素子600及び積層バイアス膜601形状、電極リード層69形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能である。 In this structure, the shape of the longitudinal bias layer 68, it is possible to easily control the reproduction track width GMR element 600 and the laminated bias film 601 shape, the electrode lead layer 69 shape.

【0062】尚、前述の実施の形態1と同様に、積層バイアス膜601のバイアス反強磁性膜67とGMR素子600の反強磁性層61の材料は、バイアス強磁性膜6 [0062] Incidentally, as in the first embodiment described above, the material of the antiferromagnetic layer 61 of the bias of the stack bias layer 601 antiferromagnetic film 67 and the GMR element 600, biasing ferromagnetic film 6
6或いは固定磁性層62の夫々に磁化の方向を与えるための夫々の熱処理条件のうち少なくとも1つの条件が異なる材料でなければならない。 6 or at least one condition of the heat treatment conditions each for providing a direction of magnetization in each of the fixed magnetic layer 62 must be a different material.

【0063】また、左右一対の電極リード層69及びバイアス反強磁性膜67の露出した部分の上面を覆うようにTa等を材料としてキャップ層60を形成して酸化を防ぐようにしても良いということは言うまでもない。 [0063] Also, as to form a capping layer 60 as a material of Ta or the like so as to cover the upper surface of the exposed portions of the pair of electrode lead layer 69 and a bias antiferromagnetic film 67 may be prevent oxidation it goes without saying. この時、バイアス強磁性膜66或いは固定磁性層62の夫々に磁化の方向を与えるための熱処理は、GMR素子6 At this time, the heat treatment for giving the direction of magnetization in each of the biasing ferromagnetic film 66 or the fixed magnetic layer 62, GMR element 6
00の上に積層バイアス膜601が形成された後、GM After lamination bias film 601 is formed on the 00, GM
R素子600及び積層バイアス膜601が台形状に削り取られる前に、実施するのが好ましい。 Before R elements 600 and stack bias layer 601 is scraped off in a trapezoidal shape, preferably carried out. また、図6 In addition, FIG. 6
(b)に示すように、左右一対の電極リード層69の間にあり、バイアス反強磁性膜67の露出した上面に接するようにキャップ層602が形成されていても良い。 (B), the is between the pair of electrode lead layer 69, the cap layer 602 in contact with the exposed upper surface of the bias antiferromagnetic film 67 may be formed. この時の熱処理も、キャップ層602が積層バイアス膜6 Also the heat treatment at this time, the cap layer 602 is laminated bias film 6
01の上に成膜された後、GMR素子600、積層バイアス膜601及びキャップ層602が台形状に削り取られる前に、実施するのが好ましい。 After being deposited on the 01, GMR element 600, before the stack bias layer 601 and the cap layer 602 is scraped off in a trapezoidal shape, preferably carried out.

【0064】フリー磁性層64は、バイアス非磁性膜6 [0064] The free magnetic layer 64, bias non-magnetic film 6
5を介してバイアス強磁性膜66と強磁性的に結合し、 5 ferromagnetically coupled with biasing ferromagnetic film 66 through,
バイアス強磁性膜66の磁化の方向と同一方向の磁化方向をGMR素子600のフリー磁性層64に与えるように、バイアス非磁性膜65の膜厚の厚さを設定する。 To provide the magnetization direction of the magnetization of the same direction of the biasing ferromagnetic layer 66 to the free magnetic layer 64 of the GMR device 600, setting the thickness of the film thickness of the bias magnetic layer 65. それによって、バイアス強磁性膜66とフリー磁性膜64 Thereby, biasing ferromagnetic layer 66 and the free magnetic layer 64
における端面磁荷による漏れ磁界は、縦バイアス層68 Leakage magnetic field due to the end surface magnetic charge in the bias layer 68
の端面磁荷による漏れ磁界によって打ち消され、端部までより安定した磁化の方向が得られ、バルクハウゼンノイズを低減できる。 Counteracted by the end surface magnetic charge by the leakage magnetic field, a stable magnetization direction obtained from the end portion, can be reduced Barkhausen noise.

【0065】また、フリー磁性層64とバイアス強磁性膜66との強磁性的な層間結合磁界の強さが8kA/m [0065] The ferromagnetic strength of the interlayer coupling magnetic field between the free magnetic layer 64 and the biasing ferromagnetic film 66 is 8 kA / m
以下の強さになるように、バイアス非磁性膜65の膜厚の厚さを設定して、フリー磁性層64の磁化の方向(例えば、X方向の場合)をバイアス強磁性膜66の磁化の方向(X方向)と同じ方向の磁化の方向にする。 So that the following intensity, by setting the thickness of the film thickness of the bias magnetic layer 65, the magnetization of the free magnetic layer 64 direction (for example, in the case of X-direction) of the magnetization of the biasing ferromagnetic layer 66 to the direction of the same direction of magnetization direction (X direction). バイアス非磁性膜65の膜厚と、フリー磁性層64及びバイアス強磁性膜66の磁化の方向との関係及びフリー磁性層にかかる層間結合磁界の強さと再生出力の関係は前述の実施の形態1と同様である。 The thickness of the bias magnetic layer 65, free magnetic layer 64 and the biasing ferromagnetic layer relationship and the interlayer coupling magnetic field applied to the free magnetic layer and the magnetization direction of the 66 intensity and reproduction output relationship foregoing embodiment 1 is the same as that. 従って、バイアス非磁性膜65の膜厚を適切な範囲に設定することによって、強磁性的に結合した層間結合磁界の強さが8kA/m以下になるようにすることができる。 Therefore, by setting the thickness of the bias magnetic layer 65 in the appropriate range, the strength of the interlayer coupling magnetic field ferromagnetically coupled can be made to be below 8 kA / m.

【0066】また、縦バイアス層68の磁化の方向も、 [0066] Also, the direction of magnetization of the longitudinal bias layer 68,
積層バイアス膜601のバイアス強磁性膜66及びそれと強磁性的に結合したフリー磁性層64の磁化の方向と同じ方向になるように磁化する。 Magnetized to be the same direction as the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer 66 and the free magnetic layer 64 that is ferromagnetically coupled to that of the laminated bias film 601. 積層バイアス膜601 Layered bias film 601
のバイアス強磁性膜66と強磁性的に結合してフリー磁性層64が層間結合磁界を有しているため、縦バイアス層68の磁界の強さを大きくしなくても、フリー磁性層64の磁化の方向は非常に安定しており、且つ、縦バイアス層68の磁界の大きさが大きくないので、縦バイアス層68が固定磁性層62の磁化の方向に与える影響は小さく、固定磁性層62の磁化方向の傾きが小さく、再生波形の対称性悪化を抑制できる。 Biasing ferromagnetic film 66 and the ferromagnetic binds free magnetic layer 64 because it has an interlayer coupling magnetic field, without increasing the strength of the magnetic field of the bias layer 68, the free magnetic layer 64 of the the direction of magnetization is very stable, and, because the magnetic field of the magnitude of the longitudinal bias layer 68 is not large, the influence of the longitudinal bias layer 68 has on the direction of magnetization of the fixed magnetic layer 62 is small, the fixed magnetic layer 62 small inclination of the magnetization direction of, can be suppressed symmetry deterioration of the reproduced waveform.

【0067】尚、フリー磁性層にかかるバイアス磁界は、バイアス強磁性膜との層間結合磁界と縦バイアス層からの磁界があるが、縦バイアス層の磁界はバイアス強磁性膜とフリー磁性層の端面磁荷による漏れ磁界を、縦バイアス層の端面磁荷による漏れ磁界によって打ち消される程度の小さな磁界で良い。 [0067] The bias magnetic field applied to the free magnetic layer, it is the magnetic field from the interlayer coupling magnetic field and the longitudinal bias layer with biasing ferromagnetic layer, the end faces of the magnetic field of the bias layer is biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer the leakage magnetic field by the magnetic charge, or a small magnetic field enough to by the end surface magnetic charge of the bias layer is canceled by the leakage magnetic field.

【0068】また、実施の形態1と同様に、固定磁性層62を図4に示されるような積層固定磁性層としても良いのは言うまでもない。 [0068] Also, as in the first embodiment, also it may of course as laminated pinned magnetic layer as shown the fixed magnetic layer 62 in FIG.

【0069】以上のように本実施の形態3によれば、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜はバイアス反強磁性膜と強く反強磁性結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、GMR素子のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合し、 [0069] According to the third embodiment as described above, biasing ferromagnetic film constituting the laminated bias film antiferromagnetically coupled strongly bias antiferromagnetic film, a bias in the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer the antiferromagnetic film can be easily controlled, a free magnetic layer of the GMR element, ferromagnetically coupled to the biasing ferromagnetic layer via a bias magnetic layer,
その磁化の方向はバイアス強磁性膜と同方向に向き易く、従って、結果的にフリー磁性層の磁化方向はバイアス反強磁性膜によって容易に制御することができ、且つ、バイアス強磁性膜とフリー磁性層との間に介在するバイアス非磁性膜の膜厚によりバイアス強磁性膜とフリー磁性層との強磁性的な結合による層間結合磁界の強さを容易に制御することができる。 That direction of magnetization easy direction to bias the ferromagnetic film and the same direction, therefore resulting in the magnetization direction of the free magnetic layer can be easily controlled by the bias antiferromagnetic film, and, biasing ferromagnetic layer and the free can be easily controlled by the thickness of the bias magnetic film interposed a ferromagnetic strength of the interlayer coupling magnetic field due to the binding of the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer between the magnetic layer. そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス反強磁性膜を制御することによって、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられる。 Therefore, regardless of the reproducing head gap length, by controlling the bias antiferromagnetic film, the magnetization direction of the free magnetic layer can be realized easily be oriented in the track width direction, a bias magnetic field from the stack bias film fixed magnetic no impact on the layer, because not caused magnetization of the slope of the fixed magnetic layer caused thereby, symmetry of the degradation of the output waveform is suppressed. また、バイアス非磁性膜の膜厚を最適に選ぶことによって積層バイアス膜からフリー磁性層にかかるバイアス磁界として8 Further, 8 as a bias magnetic field applied to the free magnetic layer from the stack bias layer by choosing the thickness of the bias magnetic layer optimally
kA/m以下の磁界の強さを安定して与えることができ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生感度が高い等の再生性能の向上を図ることができる。 kA / m can be given the intensity of the following field stable, less Barkhausen noise, it is possible to improve the reproduction performance of the reproduction sensitivity is high or the like. また、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合したフリー磁性層の層間結合磁界があり、縦バイアス層によるバイアス磁界は大きくなくても良いため、縦バイアス層のバイアス磁界が固定磁性層に与える影響が小さく、固定磁性層の磁化方向の傾きが小さく、縦バイアス層からのバイアス磁界による出力波形の対称性の劣化や出力低下も抑えることができる。 Further, there is an interlayer coupling magnetic field through a bias magnetic film biasing ferromagnetic layer and the ferromagnetic specifically bound free magnetic layer, since it is the bias field is not huge by longitudinal bias layer, the longitudinal bias layer bias field There small influence on the pinned magnetic layer, reduce the magnetization direction of the inclination of the fixed magnetic layer, the symmetry of the degradation and output reduction of the output waveform by the bias magnetic field from the longitudinal bias layer can be suppressed. また、縦バイアス層の形状、GMR素子及び積層バイアス膜形状、リード形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能で、バイアス強磁性膜とフリー磁性層とを強磁性的に結合させるようにバイアス非磁性膜の膜厚を選び、縦バイアス層からフリー磁性層にかかる磁界と積層バイアス層からフリー磁性層にかかる磁界の方向を同一にすることによって、バイアス強磁性膜とフリー磁性層の端面磁荷による漏れ磁界は、縦バイアス層の端面磁荷による漏れ磁界によって打ち消され、端部までより安定した磁化の方向が得られ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生性能の向上を図ることができる。 The shape of the longitudinal bias layer, GMR element and laminated bias film shape, can be easily controlled reproduction track width by the lead shape and a biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer so as to ferromagnetically coupled select the thickness of the bias magnetic film by the same from the magnetic field and the stack bias layer applied to the free magnetic layer in the direction of the magnetic field applied to the free magnetic layer from the longitudinal bias layer, the end face of the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer leakage magnetic field by the magnetic charge is canceled by the leakage magnetic field due to the end surface magnetic charge of the bias layer, a stable magnetization direction obtained from the end portion, Barkhausen noise is small, it is possible to improve reproduction performance.

【0070】尚、前述の実施の形態1〜実施の形態3において、GMR素子を構成する非磁性層としてCu等の非磁性導電材を用いた所謂MR素子或いはGMR素子について説明をしてきたが、非磁性層としてAl 23等の非磁性絶縁材を用いた所謂TMR素子に対しても電極リード層等の構成を変えて本発明を適用することができるのは言うまでもないことである。 [0070] Incidentally, in the first to third embodiments described above have been explained so-called MR element or GMR element using a nonmagnetic conductive material such as Cu as the non-magnetic layer constituting the GMR element, can be applied to Al 2 O 3 present invention by changing the structure of such an electrode lead layer against so-called TMR element using a non-magnetic insulating material such as a non-magnetic layer is needless to say.

【0071】(実施の形態4)図7〜図15は、本発明の実施の形態4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。 [0071] (Embodiment 4) FIG. 7 to FIG. 15, a process outline explanatory diagram for explaining a manufacturing process of the reproducing magnetoresistive thin film head showing a fourth embodiment of the present invention, a magnetic it is a cross-sectional view taken along the head sliding surface parallel to the plane in the vicinity of the head sliding surface facing the recording medium. 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。 Hereinafter, a manufacturing method of reproducing magneto-resistance effect type thin film magnetic head described the order of steps with reference to the drawings.

【0072】図7に示すように、AlTiC等を材料とした基材の上に、SiO 2等の絶縁材が成膜された基板70の上に、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71が成膜され、その上にAl 23 、Al [0072] As shown in FIG. 7, on the material as the base material or the like AlTiC, on the substrate 70 an insulating material such as SiO 2 is deposited, permalloy, Co-based amorphous magnetic film or the Fe-based fine particles lower shield layer 71 to the material of the soft magnetic material such as a magnetic film is deposited, Al 2 O 3 thereon, Al
N或いはSiO 2等の非磁性絶縁材料を用いて下部ギャップ絶縁層72を成膜する。 Forming the lower gap insulative layer 72 with N or non-magnetic insulating material such as SiO 2.

【0073】第1の工程として、図8に示すように、下部ギャップ絶縁層72の上に、IrMn、FeMn系合金膜、NiMn系合金膜、PtMn系合金膜、αFe 2 [0073] As a first step, as shown in FIG. 8, on the lower gap insulative layer 72, IrMn, FeMn alloy film, NiMn alloy film, PtMn alloy film, alpha iron 2
3或いはNiO等の材料を用いて反強磁性層81を成膜し、更に、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82を成膜する。 O 3 or depositing an antiferromagnetic layer 81 by using a material such as NiO, further thereon, forming a fixed magnetic layer 82 NiFe alloy film, a Co or CoFe alloy film as a material. 次に、固定磁性層82の上に、Cu等を材料とする非磁性層83を成膜する。 Next, on the pinned magnetic layer 82, forming the non-magnetic layer 83 to the Cu or the like as a material. 更に、非磁性層83の上に、 Further, on the non-magnetic layer 83,
固定磁性層82と同様の材料を用いてフリー磁性層84 The free magnetic layer 84 using a material similar to that of the pinned magnetic layer 82
を成膜し、反強磁性層81、固定磁性層82、非磁性層83及びフリー磁性層84からなるGMR素子85を形成する。 It was formed, the antiferromagnetic layer 81, a pinned magnetic layer 82, to form the GMR element 85 made of a non-magnetic layer 83 and the free magnetic layer 84.

【0074】第2の工程として、図9に示すように、G [0074] As a second step, as shown in FIG. 9, G
MR素子85の最上部に構成されるフリー磁性層84の上に、Ru等の非磁性材料を用いてバイアス非磁性膜9 On the free magnetic layer 84 formed on top of the MR element 85, the bias magnetic film by using a non-magnetic material such as Ru 9
1、NiFe系合金膜、Co、CoFe合金膜等の強磁性材料を用いてバイアス強磁性膜92及び反強磁性層8 1, NiFe alloy film, Co, biasing ferromagnetic using ferromagnetic material such as CoFe alloy film layer 92 and the antiferromagnetic layer 8
1とは異種の反強磁性材料(但し、場合によっては、酸化金属膜は使用しない方が良い)を用いてバイアス反強磁性膜93を成膜し、バイアス非磁性膜91、バイアス強磁性膜92及びバイアス反強磁性膜93からなる積層バイアス膜94を形成する。 1 a heterologous antiferromagnetic material (however, in some cases, it is better to metal oxide film is not used) by forming a bias antiferromagnetic film 93 with a bias magnetic layer 91, biasing ferromagnetic film 92 and forming a laminated bias film 94 made of the bias antiferromagnetic film 93.

【0075】第3の工程として、図10に示すように、 [0075] As a third step, as shown in FIG. 10,
積層バイアス膜94のバイアス反強磁性膜93の上に、 On the bias antiferromagnetic film 93 of the layered bias film 94,
茸型レジスト101を形成して、Cu、Cr或いはTa Forming a mushroom-type resist 101, Cu, Cr or Ta
等の非磁性導電材料を用いて左右一対の電極リード層1 Pair of electrode lead layer using a nonmagnetic conductive material such as 1
02を成膜形成する。 02 to the deposition formation.

【0076】次に、図11に示すように、それらの上に、下部ギャップ絶縁層72と同様の絶縁材料を用いて上部ギャップ絶縁層111を成膜し、更に、上部ギャップ絶縁層111の上に、下部シールド層71と同じような軟磁性材料を用いて上部シールド層112を成膜形成して、再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド113を作製する。 [0076] Next, as shown in FIG. 11, on top of them, the upper gap insulative layer 111 formed using the same insulating material as the lower gap insulative layer 72, further, on the upper gap insulative layer 111 in the upper shield layer 112 was deposited formed using the same soft magnetic material as the lower shielding layer 71, to prepare a reproducing magnetoresistive effect type thin film magnetic head 113. 本製造方法で作製することにより、電極リード層102の形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能である。 By fabricating in this manufacturing method, the shape of the electrode lead layer 102 can be easily controlled reproduction track width.

【0077】尚、第4の工程として、図12に示すように、GMR素子85の最上部にあるフリー磁性層84の上に形成された積層バイアス膜94のバイアス反強磁性膜93の露出した部分の酸化を防防ぎ、耐食性を向上させるために、左右一対の電極リード層102及びバイアス反強磁性膜93の露出した部分の上に、Ta等の材料でキャップ層121を成膜する工程を追加するのが好ましい。 [0077] As a fourth step, as shown in FIG. 12, the exposed bias antiferromagnetic film 93 of the laminated bias film 94 formed on the free magnetic layer 84 at the top of the GMR element 85 oxidation of the parts prevents explosion, in order to improve the corrosion resistance, on the exposed portion of the pair of electrode lead layer 102 and a bias antiferromagnetic film 93, the step of forming a cap layer 121 of a material such as Ta it is preferable to add.

【0078】前述の実施の形態1と同様にして、GMR [0078] In the same manner as Embodiment 1 in the illustrated, GMR
素子85を構成する固定磁性層82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方向(図11の紙面に垂直な方向)になるように、Y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81との反強磁性結合による結合磁界により、固定磁性層82の磁化の方向はY方向に固定される。 As the direction of magnetization of the fixed magnetic layer 82 constituting the element 85 is in the Y direction orthogonal to the head sliding surface facing the magnetic recording medium (direction perpendicular to the plane of FIG. 11), a magnetic field is applied to the Y-direction is, the heat treatment at a predetermined temperature and time is (annealed), the coupling field by antiferromagnetic coupling with the antiferromagnetic layer 81, the direction of magnetization of the fixed magnetic layer 82 is fixed in the Y direction. 一方、積層バイアス膜94のバイアス強磁性膜92の磁化方向を固定磁性層82の磁化の方向に略直行した方向(図11において、トラック幅方向即ちX或いは−X方向)になるようにする。 On the other hand, (11, track width direction i.e. X or -X direction) direction which is substantially perpendicular to the magnetization direction in the direction of the magnetization of the fixed magnetic layer 82 of the biasing ferromagnetic layer 92 of the laminated bias film 94 so that the. バイアス強磁性膜9 Bias ferromagnetic film 9
2の磁化の方向を設定するための熱処理における磁場の強さ、熱処理温度或いは処理時間の条件の内、少なくとも1つの条件が、固定磁性層82の磁化方向の設定をするための反強磁性層81の熱条件と異なる条件で磁化の方向が設定できるように、GMR素子85の反強磁性層81とは異なる反強磁性材料をバイアス反強磁性膜93 Magnetic field strength in the heat treatment for setting the directions of the two magnetization, of the conditions of the heat treatment temperature or treatment time, at least one condition, the antiferromagnetic layer for the setting of the magnetization directions of the fixed magnetic layer 82 as can set the direction of magnetization different conditions and thermal conditions of 81, a bias antiferromagnetic film 93 different antiferromagnetic material and the antiferromagnetic layer 81 of the GMR elements 85
の材料として選定して用いることが必要である。 It is necessary to use in the selection of the material. また、 Also,
前述の熱処理は、左右一対の電極リード層102の上に、キャップ層121が成膜された後、且つ、キャップ層121、電極リード層102、積層バイアス膜94及びGMR素子85が所定の形状にパターニングされて削り取られる前に、実施するのが好ましい。 Heat treatment of the foregoing, on a pair of electrode lead layer 102, after the cap layer 121 is deposited, and the cap layer 121, electrode lead layer 102, layered bias film 94 and the GMR element 85 is in a predetermined shape before being scraped is patterned, preferably carried out.

【0079】また、フリー磁性層84に磁化の方向を付加する方法は、前述の実施の形態1で記述したものと同様であり、積層バイアス膜94のバイアス非磁性膜91 [0079] Also, a method of adding the direction of magnetization in the free magnetic layer 84 is the same as described above in the first embodiment, the bias of the stack bias layer 94 non-magnetic film 91
の膜厚によって、フリー磁性層84の層間結合磁界の強さを制御して、8kA/m以下になるようにすることにより、再生出力が向上する。 The film thickness, by controlling the strength of the interlayer coupling magnetic field of the free magnetic layer 84, by the so below 8 kA / m, the reproduction output is improved.

【0080】また、第1の工程として、図13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81の上に、第1の固定磁性層膜131、 [0080] As the first step, as shown in FIG. 13, on the antiferromagnetic layer 81 formed on the lower gap insulative layer (not shown), the first fixed magnetic layer film 131 ,
固定中間非磁性層膜132、第2の固定磁性層膜133 Fixing the intermediate nonmagnetic layer film 132, the second fixed magnetic layer film 133
を順次積層成膜した積層固定磁性層134を形成し、更にその上に非磁性層83を成膜し、更に、その上に、フリー磁性層84を成膜してGMR素子135を形成しても良い。 Sequentially forming a laminated film-formed laminated pinned magnetic layer 134, further forming a non-magnetic layer 83 thereon, further thereon, to form a GMR element 135 by forming the free magnetic layer 84 it may be.

【0081】また、第2の工程として、GMR素子85 [0081] As a second step, GMR element 85
の最上部に成膜されたフリー磁性層84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84の表面の酸化膜、異物或いは汚れ等を取り除いた後、図9に示すように、GMR The upper surface of the free magnetic layer 84 which is deposited on top cleaned by a method such as pre-sputtering or ECR with Ar or the like, after removing the oxide film on the surface of the free magnetic layer 84, the foreign matter or dirt, 9 as shown in, GMR
素子85の最上部に構成されるフリー磁性層84の上に、バイアス非磁性膜91、バイアス強磁性膜92及び反強磁性層81と異種の反強磁性材料(場合により、酸化金属膜は使用しない方が良い)を用いてバイアス反強磁性膜93を成膜して積層バイアス膜94を形成しても良い。 On the free magnetic layer 84 formed on top of the element 85, the bias magnetic layer 91, optionally biasing ferromagnetic layer 92 and the antiferromagnetic layer 81 and the different antiferromagnetic material (, metal oxide film using good) may be formed stacked bias film 94 by forming a bias antiferromagnetic film 93 with a person who does not. フリー磁性層84をクリーニングすることによって、フリー磁性層84とバイアス非磁性膜91との間には異物の介在がなく、バイアス強磁性膜92とバイアス非磁性膜91を介して強磁性的な結合或いは反強磁性的な結合によるフリー磁性層84の層間結合磁界の強さが低下することなく、安定した層間結合磁界を維持することができる。 By cleaning the free magnetic layer 84, without intervention of the foreign matter between the free magnetic layer 84 and the bias magnetic layer 91, ferromagnetic coupling through the biasing ferromagnetic layer 92 and the bias magnetic layer 91 or antiferromagnetic coupling without the strength of the interlayer coupling magnetic field of the free magnetic layer 84 is lowered due to, it is possible to maintain a stable interlayer coupling magnetic field. また、フリー磁性層84とバイアス非磁性膜91との界面以外の場合でも、同様の効果が得られる。 Moreover, even if other than the interface between the free magnetic layer 84 and the bias magnetic layer 91, the same effect can be obtained. 特に、真空中連続成膜できなかった界面での効果が顕著である。 In particular, it is remarkable effect at the interface could not be formed successively in a vacuum.

【0082】また、第3の工程として、図14(a)に示すように、積層バイアス膜94のバイアス反強磁性膜93の上に、Cu、Cr或いはTa等の非磁性導電材料を用いて電極リード層膜141を成膜し、図14(b) [0082] As a third step, as shown in FIG. 14 (a), on the bias antiferromagnetic film 93 of the laminated bias film 94, Cu, using a non-magnetic conductive material such as Cr or Ta the electrode lead layer film 141 is formed, and FIG. 14 (b)
に示すように、バイアス反強磁性膜93が露出するように、フォトレジストを塗布して、電極リード層膜141 As shown, as the bias antiferromagnetic film 93 is exposed, it is coated with a photoresist, electrode lead layer film 141
の一部を削り取り、左右一対の電極リード層142を形成しても良い。 Scraping a part of, it may be formed a pair of left and right electrode lead layer 142.

【0083】また、第3の工程として、図15(a)に示すように、積層バイアス膜94のバイアス反強磁性膜93の上に、キャップ層膜151を成膜した後、図15 [0083] As a third step, as shown in FIG. 15 (a), on the bias antiferromagnetic film 93 of the laminated bias film 94, after forming the capping layer film 151, FIG. 15
(b)に示すように、キャップ層膜151の上に、茸型レジスト152を形成して、バイアス反強磁性膜93の上に、左右一対の電極リード層153を成膜形成しても良い。 (B), on the cap layer film 151, to form a mushroom-type resist 152, on the bias antiferromagnetic film 93, a pair of electrode lead layer 153 may be formed form .

【0084】以上のように本実施の形態4によれば、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜はバイアス反強磁性膜と反強磁性結合によって強く結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をトラック幅方向に向くようにされ、GMR素子のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合或いは反強磁性的に結合し、その磁化の方向をトラック幅方向に向き易くし、且つ、バイアス強磁性膜とフリー磁性層との間に介在するバイアス非磁性膜の膜厚によりバイアス強磁性膜とフリー磁性層との強磁性的に結合或いは反強磁性的に結合した層間結合磁界の強さを制御することができ、バイアス非磁性膜の膜厚を最適に選ぶことによって、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜とフリー磁性層との層間結合 [0084] According to the fourth embodiment as described above, biasing ferromagnetic film constituting the laminated bias film strongly bonded by antiferromagnetic coupling and biasing antiferromagnetic film, the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer the is to face in the track width direction, the free magnetic layer of the GMR element, biasing ferromagnetic layer and the ferromagnetic coupling or antiferromagnetic coupled via the bias magnetic layer, the track in the direction of its magnetization to facilitate orientation in the width direction and ferromagnetically coupled or antiferromagnetically with biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer by the thickness of the bias magnetic film interposed between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer manner it is possible to control the intensity of the combined interlayer coupling magnetic field, by choosing the thickness of the bias magnetic layer optimally, interlayer coupling between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer via the bias magnetic layer 界を、安定して8kA/m以下の強さにでき、安定した磁化の方向が得られることになる。 The field, can be stably below strength 8 kA / m in, so that the direction of the stable magnetization can be obtained. そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられ、バルクハウゼンノイズの少ない、再生感度の高い、再生性能の優れた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。 Therefore, regardless of the reproducing head gap length, the free magnetic layer magnetization direction can be easily realized be oriented in the track width direction, no effect of the bias magnetic field from the stack bias layer has on the fixed magnetic layer, a pinned magnetic by it order not occur magnetization of inclination of the layers, the symmetry of the deterioration is suppressed in the output waveform with less Barkhausen noise, high reproduction sensitivity, it is possible to produce an excellent magnetoresistive thin film head of the reproducing performance . また、リード形状のみによって再生トラック幅を容易に制御することが可能な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。 Further, it is possible to fabricate a magnetoresistance effect type thin film magnetic head capable of easily control the reproduction track width only by the lead shape.

【0085】(実施の形態5)図16〜図21は、本発明の実施の形態5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。 [0085] (Embodiment 5) FIGS. 16 to 21 are process outline explanatory diagram for explaining a manufacturing process of the reproducing magnetoresistive thin film head showing a fifth embodiment of the present invention, a magnetic it is a cross-sectional view taken along the head sliding surface parallel to the plane in the vicinity of the head sliding surface facing the recording medium. 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。 Hereinafter, a manufacturing method of reproducing magneto-resistance effect type thin film magnetic head described the order of steps with reference to the drawings.

【0086】前述の実施の形態4と同様に、図7に示すように、基板70の上に成膜された下部シールド層71 [0086] Similarly to Embodiment 4 of the foregoing embodiment, as shown in FIG. 7, the lower shield layer is deposited on the substrate 70 71
の上に、下部ギャップ絶縁層72を成膜する。 Over, forming the lower gap insulative layer 72.

【0087】第1の工程として、図16に示すように、 [0087] As a first step, as shown in FIG. 16,
下部ギャップ絶縁層72の上に、反強磁性層膜161、 On the lower gap insulative layer 72, the antiferromagnetic layer film 161,
固定磁性層膜162、非磁性層膜163及びフリー磁性層膜164を順次積層成膜し、反強磁性層膜161、固定磁性層膜162、非磁性層膜163及びフリー磁性層膜164からなるGMR素子膜165を形成する。 Fixed magnetic layer film 162, are sequentially laminated forming a nonmagnetic layer film 163 and the free magnetic layer film 164, made of an antiferromagnetic layer film 161, the fixed magnetic layer film 162, the non-magnetic layer film 163 and the free magnetic layer film 164 forming the GMR element film 165.

【0088】第2の工程として、図17に示すように、 [0088] As a second step, as shown in FIG. 17,
GMR素子膜165を構成するフリー磁性層膜164の上に、バイアス非磁性層膜1701、バイアス強磁性層膜1702及びバイアス反強磁性層膜1703を成膜して、積層バイアス層膜1704を形成した後、茸型レジスト170を形成して、GMR素子膜165及び積層バイアス層膜1704が積層された膜の夫々の両側部をエッチング等の方法によって削り取り、反強磁性層17 On the free magnetic layer film 164 constituting the GMR element film 165, bias magnetic layer film 1701, by forming a biasing ferromagnetic layer film 1702 and the bias antiferromagnetic layer film 1703, forming a stack bias layer film 1704 after, to form a mushroom-type resist 170, scraping the sides of the respective film GMR elements films 165 and stack bias layer film 1704 are stacked by a method such as etching, the antiferromagnetic layer 17
1、固定磁性層172、非磁性層173及びフリー磁性層174とで構成されるGMR素子175とバイアス非磁性膜176、バイアス強磁性膜177及びバイアス反強磁性膜178からなる積層バイアス膜179を形成する。 1, the fixed magnetic layer 172, a nonmagnetic layer 173 and the GMR element 175 composed of the free magnetic layer 174 and the bias magnetic layer 176, a stack bias layer 179 made of biasing ferromagnetic layer 177 and a bias antiferromagnetic film 178 Form.

【0089】第3の工程として、図18に示すように、 [0089] As a third step, as shown in FIG. 18,
茸型レジスト170を利用して、GMR素子175及び積層バイアス膜179の左右両側面に、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181を成膜形成する。 By using mushroom type resist 170, the left and right side surfaces of the GMR element 175 and the laminated bias film 179, Cu, a pair of electrode lead layer 181 is deposited formed of a nonmagnetic material such as Cr or Ta. 尚、左右一対の電極リード層1 Incidentally, a pair of left and right electrode lead layer 1
81はGMR素子175及び積層バイアス層179の左右両側面及びバイアス反強磁性膜178の上面の一部の上に成膜形成されていても良い。 81 may be formed as film on a portion of the upper surface of the left and right side surfaces and a bias antiferromagnetic film 178 of the GMR element 175 and the stack bias layer 179. また、第2の工程と第3の工程において、同一の茸型レジスト170を使用したが、異なる茸型レジストを用いても良い。 Further, in the second step and the third step, but using the same mushroom-type resist 170, may use different mushroom resist.

【0090】次に、図示しないが、左右一対の電極リード層及び積層バイアス膜の上を覆うように絶縁材料を用いて上部ギャップ絶縁層を成膜し、更に、上部ギャップ絶縁層の上に、軟磁性材料を用いて上部シールド層を成膜形成して、再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製する。 [0090] Next, although not shown, the upper gap insulative layer is formed using an insulating material so as to cover the top of the pair of electrode lead layer and the laminated bias film, further, on the upper gap insulative layer, the upper shield layer is deposited formed of a soft magnetic material, to prepare a reproducing magnetoresistive thin film head. 本製造方法で作製することにより、電極リード層181形状、GMR素子175及び積層バイアス膜1 By fabricating in the manufacturing method, electrode lead layer 181 shape, GMR elements 175 and stack bias layer 1
79形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能である。 By 79 the shape it is possible to easily control the reproduction track width.

【0091】尚、第4の工程として、図19に示すように、左右一対の電極リード層181及び露出している積層バイアス膜179を構成するバイアス反強磁性膜17 [0091] As a fourth step, as shown in FIG. 19, the bias constitute a pair of electrode lead layer 181 and exposed are stacked bias film 179 antiferromagnetic film 17
8の上に、Ta等の材料でキャップ層191を成膜する工程を追加する方が良いのは言うまでもない。 On the 8, the better to add a step of forming a cap layer 191 of a material such as Ta course.

【0092】前述の実施の形態4と同様に、GMR素子175の反強磁性層171及び積層バイアス膜179のバイアス反強磁性膜178として使用する材料は、反強磁性層171及びバイアス反強磁性膜178の夫々に磁化の方向を付加するための夫々の熱処理条件の内、少なくとも1つの条件が異なる反強磁性材料を用いることが必要である。 [0092] Like the fourth embodiment described above, the material used as a bias antiferromagnetic film 178 of the antiferromagnetic layers 171 and stack bias layer 179 of the GMR element 175, antiferromagnetic layer 171 and a bias antiferromagnetic of the heat treatment conditions of each for adding the direction of magnetization s husband film 178, it is necessary to use at least one condition is different antiferromagnetic material.

【0093】また、他の一例として、上述の第2の工程として、図20に示すように、GMR素子膜165を構成するフリー磁性層膜164の上に、バイアス非磁性層膜1701、バイアス強磁性層膜1702及びバイアス反強磁性層膜1703を成膜して、積層バイアス層膜1 [0093] As another example, the second step described above, as shown in FIG. 20, on the free magnetic layer film 164 constituting the GMR element film 165, bias magnetic layer film 1701, bias strength a magnetic layer film 1702 and the bias antiferromagnetic layer film 1703 was deposited, laminated bias layer film 1
704を積層成膜形成し、更にその上に、キャップ層膜2001を成膜した後、茸型レジス200を形成して、 The 704 was laminated to form a film formed further thereon, after forming a capping layer film 2001, forming a mushroom-type register 200,
GMR素子膜165、積層バイアス層膜1704及びキャップ層膜2001が積層された膜の夫々の両側部をエッチング等の方法によって削り取り、反強磁性層20 GMR element film 165, both side portions of the respective stack bias layer film 1704 and the cap layer film 2001 are stacked film scraped by a method such as etching, the antiferromagnetic layer 20
1、固定磁性層202、非磁性層203及びフリー磁性層204とで構成されるGMR素子205とバイアス非磁性膜206、バイアス強磁性膜207及びバイアス反強磁性膜208からなる積層バイアス膜209及びキャップ層210を形成する。 1, the fixed magnetic layer 202, a nonmagnetic layer 203 and the GMR device 205 and the bias magnetic layer 206 composed of the free magnetic layer 204, biasing ferromagnetic layer 207 and a bias antiferromagnetic film 208 laminated bias film 209 and made of forming a cap layer 210.

【0094】第3の工程として、図21に示すように、 [0094] As a third step, as shown in FIG. 21,
茸型レジスト200を利用して、GMR素子205、積層バイアス膜209及びキャップ層210の左右両側面に、左右一対の電極リード層211を成膜形成しても良い。 Using the mushroom-type resist 200, GMR element 205, the left and right side surfaces of the stack bias layer 209 and the cap layer 210, a pair of electrode lead layer 211 may be formed form.

【0095】GMR素子205の反強磁性層201及び積層バイアス膜209のバイアス反強磁性膜208の夫々に磁化の方向を付加するための夫々の熱処理は、キャップ層膜2001を成膜した後、エッチングによってG [0095] The antiferromagnetic layer 201 and the heat treatment each for respectively adding the magnetization direction of the bias antiferromagnetic film 208 of the stacked bias film 209 of the GMR element 205, after forming the capping layer film 2001, G by etching
MR素子、積層バイアス膜及びキャップ層が形成される前に、実施するのが良い。 MR element, before lamination bias film and the cap layer is formed, is good to implement.

【0096】フリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と反強磁性的に結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向(トラック幅方向)と逆方向の磁化方向をGMR素子のフリー磁性層に与えられるように、 [0096] The free magnetic layer, the bias magnetic layer are antiferromagnetically coupled and biasing ferromagnetic film via a biasing ferromagnetic layer magnetization direction (track width direction) and the backward direction of the magnetization direction GMR element as it is given in the free magnetic layer,
バイアス非磁性膜の膜厚を設定する。 Setting the thickness of the bias magnetic layer. それによって、バイアス強磁性膜とフリー磁性膜における端面磁荷による漏れ磁界は、お互いに打ち消され、端部までより安定した磁化の方向が得られ、バルクハウゼンノイズを低減できる。 Thereby, the leakage magnetic field due to the end surface magnetic charge in the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer is canceled out each other, a stable magnetization direction obtained from the end portion, can be reduced Barkhausen noise.

【0097】また、フリー磁性層とバイアス強磁性膜との反強磁性的な層間結合磁界の強さが8kA/m以下の強さになるように、バイアス非磁性膜の膜厚を設定して、フリー磁性層の磁化の方向(例えば、X方向の場合)をバイアス強磁性膜の磁化の方向(−X方向)と逆方向の磁化の方向にする。 [0097] Further, as the antiferromagnetic strength of the interlayer coupling magnetic field between the free magnetic layer and the biasing ferromagnetic film becomes less strength 8 kA / m, by setting the thickness of the bias magnetic layer , the direction of magnetization of the free magnetic layer (e.g., if the X direction) is in the direction opposite the direction of magnetization and the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer (-X direction). バイアス非磁性膜の膜厚と、 And the thickness of the bias non-magnetic film,
フリー磁性層及びバイアス強磁性膜の磁化の方向との関係は前述の実施の形態1と同様である。 Relationship between the direction of magnetization of the free magnetic layer and the biasing ferromagnetic layer is the same as in the first embodiment. 従って、バイアス非磁性膜の膜厚を適切な範囲に設定することによって、フリー磁性層の磁化の方向がバイアス強磁性膜の磁化の方向と逆の方向で、且つ、反強磁性的に結合した層間結合磁界の強さが8kA/m以下になるようにすることができる。 Therefore, by setting the thickness of the bias magnetic layer in an appropriate range, the direction of magnetization of the free magnetic layer in the direction opposite to the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer, and, bonded antiferromagnetically the strength of the interlayer coupling magnetic field can be made to be below 8 kA / m.

【0098】また、従来のようにフリー磁性層に磁化の方向を与えるためのGMR素子の側面に接した縦バイアス層がないため、縦バイアス層からの磁界によって固定磁性層52の磁化の方向が傾くこともなく、出力波形の対称性を悪化させることもない。 [0098] Further, since there is no longitudinal bias layer in contact with the side surface of the GMR elements to provide a conventional manner in the direction of magnetization in the free magnetic layer, the magnetic field from the longitudinal bias layer magnetization direction of the fixed magnetic layer 52 no tilting, never deteriorate the symmetry of the output waveform.

【0099】また、従来のようにフリー磁性層に磁化の方向を与えるためのGMR素子の側面に接した縦バイアス層がないため、縦バイアス層からの磁界が固定磁性層の磁化の方向に与える影響がなく、固定磁性層の磁化の方向が傾くこともなく、対称性を悪化させることもない。 [0099] Further, since there is no longitudinal bias layer in contact with the side surface of the GMR elements to provide a conventional manner in the direction of magnetization in the free magnetic layer, the magnetic field from the longitudinal bias layer has on the direction of magnetization of the fixed magnetic layer effect no, without even the direction of the magnetization of the fixed magnetic layer is inclined, nor to exacerbate symmetry. また、フリー磁性層の磁化の方向とバイアス強磁性膜の磁化の方向を逆の方向にすることによって、端面磁荷による漏れ磁界が抑えられ、且つ、端部においても磁化が安定し、フリー磁性層の磁化の方向が一層安定することになる。 Further, by making the direction of magnetization of the magnetization direction and the biasing ferromagnetic layer of the free magnetic layer in the opposite direction, the leakage magnetic field is suppressed by the end surface magnetic charge, and also the magnetization is stabilized at the end, the free magnetic the direction of magnetization of the layers will be more stable.

【0100】尚、フリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向と同じ方向の磁化の方向がGMR [0100] Incidentally, the free magnetic layer, the bias magnetic layer and ferromagnetically coupled with the biasing ferromagnetic film through the direction of the same direction of magnetization and the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic film GMR
素子のフリー磁性層に与えられるように、且つ、その強磁性的な結合による層間結合磁界の強さが8kA/m以下の強さになるように、バイアス非磁性膜の膜厚の厚さを設定して、フリー磁性層の磁化の方向(例えば、X方向の場合)をバイアス強磁性膜の磁化の方向(X方向) As applied to the free magnetic layer of the element, and its strength of the interlayer coupling magnetic field by ferromagnetic coupling is to be equal to or less than the strength 8 kA / m, the thickness of the bias magnetic layer thickness set, the direction of magnetization of the free magnetic layer (e.g., X when direction) the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer (X direction)
と同じ方向の磁化の方向にした場合でも、端面磁荷による漏れ磁界による端部での磁化方向の乱れは発生するが再生出力向上及びバルクハウゼンノイズ低減の効果はある。 Even when the direction of the same direction of magnetization, the magnetization direction of the turbulence at the end due to the leakage magnetic field due to the end surface magnetic charge is albeit effect of reproduction output increase and Barkhausen noise reduction occurs.

【0101】以上のように本実施の形態5によれば、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜はバイアス反強磁性膜と反強磁性結合によって強く結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をトラック幅方向に向くようにされ、GMR素子のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と反強磁性的に結合し、その磁化の方向をトラック幅方向に向き易くし、且つ、バイアス強磁性膜とフリー磁性層との間に介在するバイアス非磁性膜の膜厚によりバイアス強磁性膜とフリー磁性層との反強磁性的に結合した層間結合磁界の強さを制御することができ、バイアス非磁性膜の膜厚を最適に選ぶことによって、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜とフリー磁性層との層間結合磁界を、安定して8kA/ [0102] According to the fifth embodiment as described above, biasing ferromagnetic film constituting the laminated bias film strongly bonded by antiferromagnetic coupling and biasing antiferromagnetic film, the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer the is to face in the track width direction, the free magnetic layer of the GMR element, biasing ferromagnetic film and the antiferromagnetic coupled via the bias magnetic layer, to facilitate the orientation direction of the magnetization in the track width direction and antiferromagnetically coupled to control the strength of the interlayer coupling magnetic field with the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer by the thickness of the bias magnetic film interposed between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer you can be, by choosing the thickness of the bias magnetic layer optimally, the interlayer coupling magnetic field between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer via a bias magnetic film, stably 8 kA /
m以下の強さにでき、安定した磁化の方向が得られることになる。 m can be a less strength, so that the direction of the stable magnetization can be obtained. そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられ、バルクハウゼンノイズの少ない、再生感度の高い、再生性能の優れた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。 Therefore, regardless of the reproducing head gap length, the free magnetic layer magnetization direction can be easily realized be oriented in the track width direction, no effect of the bias magnetic field from the stack bias layer has on the fixed magnetic layer, a pinned magnetic by it order not occur magnetization of inclination of the layers, the symmetry of the deterioration is suppressed in the output waveform with less Barkhausen noise, high reproduction sensitivity, it is possible to produce an excellent magnetoresistive thin film head of the reproducing performance . また、リード形状、GMR素子及び積層バイアス膜形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能で、バイアス強磁性膜とフリー磁性層とを反強磁性的に結合させるように、バイアス非磁性膜の膜厚を選ぶことによって、バイアス強磁性膜とフリー磁性膜における端面磁荷による漏れ磁界は、お互いに打ち消され、端部までより安定した磁化の方向が得られ、バルクハウゼンノイズが少なく、 The lead shape, is possible to easily control the reproduction track width by the GMR element and the layered bias film shape, so as to antiferromagnetically couple the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer, the bias magnetic layer of by selecting the thickness, the leakage magnetic field by the end surface magnetic charge in the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer is canceled out each other, a stable magnetization direction obtained from the end portion, Barkhausen noise is reduced,
再生性能の優れた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。 It can be produced an excellent magnetoresistive thin film head of the reproducing performance.

【0102】(実施の形態6)図22〜図26は、本発明の実施の形態6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。 [0102] (Embodiment 6) FIGS. 22 26 are process outline explanatory diagram for explaining a manufacturing process of the reproducing magnetoresistive effect type thin film magnetic head shown a sixth embodiment of the present invention, a magnetic it is a cross-sectional view taken along the head sliding surface parallel to the plane in the vicinity of the head sliding surface facing the recording medium. 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。 Hereinafter, a manufacturing method of reproducing magneto-resistance effect type thin film magnetic head described the order of steps with reference to the drawings.

【0103】前述の実施の形態5と同様に、第1の工程及び第2の工程により、図17に示すように、GMR素子175及び積層バイアス膜179を形成した後、第3 [0103] Similarly to Embodiment 5 in the illustrated, the first and second steps, as shown in FIG. 17, after forming the GMR element 175 and the laminated bias film 179, third
の工程として、図22に示すように、GMR素子175 As a process, as shown in FIG. 22, GMR element 175
及び積層バイアス膜179の左右両側面に、CoPt系合金膜等の硬質磁性材料を用いて左右一対の縦バイアス層221を成膜形成する。 And left and right side surfaces of the stack bias layer 179, a pair of left and right longitudinal bias layer 221 is deposited formed of a hard magnetic material such as CoPt alloy film.

【0104】第4の工程として、図23(a)に示すように、GMR素子175の上にある積層バイアス膜17 [0104] As a fourth step, as shown in FIG. 23 (a), the laminated bias film above the GMR element 175 17
9のバイアス反強磁性膜178の上にある茸型レジスト170を利用して、左右一対の縦バイアス層221の上に、GMR素子175の上面と両側面の交線である稜線に接するように左右一対の電極リード層231を成膜形成する。 Using the mushroom-type resist 170 overlying the 9 bias antiferromagnetic film 178, on the right and left pair of longitudinal bias layer 221, in contact with the ridge line is a line of intersection of the upper surface and side surfaces of the GMR element 175 a pair of left and right electrode lead layer 231 is deposited forming. 尚、図23(b)に示すように、左右一対の電極リード層231は、左右一対の縦バイアス層221の上及びバイアス反強磁性膜178の上面の一部の上にかかるように成膜形成しても良い。 As shown in FIG. 23 (b), the pair of electrode lead layer 231 is formed so as to take over a part of the upper surface of the upper and the bias antiferromagnetic film 178 of the pair of left and right longitudinal bias layer 221 formed may be. また、第3の工程と第4の工程において、同一の茸型レジスト170を使用したが、異なる茸型レジストを用いても良い。 In the third step and the fourth step, although using the same mushroom-type resist 170, it may use different mushroom resist. 或いは、第4の工程の他の一例として、図24(a)及び図24 Alternatively, as another example of the fourth step, FIG. 24 (a) and 24
(b)に示すように、左右一対の縦バイアス層221及びバイアス反強磁性膜178の上を覆うように電極リード層膜241を成膜した後、フォトレジストを塗布して、バイアス反強磁性膜178の上面の全部又は一部が露出するように、電極リード層膜241の一部を削り取り、左右一対の電極リード層242を形成しても良い。 (B), after the electrode lead layer film 241 so as to cover the pair of longitudinal bias layer 221 and a bias antiferromagnetic film 178 is formed, a photoresist is applied, the bias antiferromagnetic as all or part of the upper surface of the film 178 is exposed, scraping a part of the electrode lead layer film 241 may be formed a pair of left and right electrode lead layer 242.

【0105】次に、図示しないが、それらの上に、上部ギャップ絶縁層を成膜し、更に、上部ギャップ絶縁層の上に、上部シールド層を成膜形成して、再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを作製する。 [0105] Next, although not shown, thereon, depositing the upper gap insulative layer, further, on the upper gap insulative layer, the upper shield layer is formed as film, magnetoresistive reproduction making a thin film magnetic head. 本製造方法で作製することにより、縦バイアス層221形状、GMR素子1 By fabricating in this manufacturing method, the longitudinal bias layer 221 shape, GMR element 1
75及び積層バイアス膜179形状、電極リード層23 75 and layered bias film 179 shaped electrode lead layer 23
1、242形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能である。 By 1,242 shape it is possible to easily control the reproduction track width.

【0106】尚、第5の工程として、図25に示すように、左右一対の電極リード層231及びバイアス反強磁性膜178の露出した部分の上に、Ta等の材料でキャップ層251を成膜する工程を追加するのが好ましい。 [0106] As a fifth step, as shown in FIG. 25, on the exposed portion of the pair of electrode lead layer 231 and a bias antiferromagnetic film 178, a cap layer 251 formed of a material such as Ta preferred is to add the step of film.

【0107】尚、前述の実施の形態3と同様に、GMR [0107] Incidentally, as in the third embodiment described above, GMR
素子175の反強磁性層171及び積層バイアス膜17 The antiferromagnetic layer of the element 175 171 and stack bias layer 17
9のバイアス反強磁性膜178に用いる反強磁性材料は、固定磁性層172或いはバイアス強磁性膜177の夫々に磁化の方向を与えるための夫々の熱処理条件のうち少なくとも1つの条件が異なる反強磁性材料でなければならない。 Antiferromagnetic material used for the biasing antiferromagnetic film 178 of 9 antiferroelectric least one condition is different among the heat treatment conditions each for providing a direction of magnetization in each of the fixed magnetic layer 172 or the biasing ferromagnetic layer 177 It must be a magnetic material. また、GMR素子膜165の上に積層バイアス層膜1704が形成された後、エッチングによってそれらの左右両側部が削り取られる前に、熱処理を実施するのが好ましい。 Further, after being formed stack bias layer film 1704 on the GMR element film 165, before the right and left sides thereof by etching is scraped, it is preferred to carry out the heat treatment.

【0108】また、第2の工程の他の一例として、図1 [0108] Further, as another example of the second step, FIG. 1
6におけるGMR素子膜165を構成するフリー磁性層膜164の上面をAr等によるプリスパッタ或いはEC Pre-sputtering or EC the upper surface of the free magnetic layer film 164 constituting the GMR element film 165 in 6 by Ar, etc.
R等の方法によってクリーニングし、フリー磁性層膜1 It was cleaned by the method of R, etc., the free magnetic layer film 1
64の表面の酸化膜、異物或いは汚れ等を取り除いた後、図17に示すように、バイアス非磁性層膜170 64 oxide film on the surface of, after removing foreign matters or dirt, etc., as shown in FIG. 17, the bias magnetic layer film 170
1、バイアス強磁性層膜1702及びバイアス反強磁性層膜1703を順次積層成膜し、茸型レジスト170を形成して、それらの積層された膜の夫々の左右両側部をエッチング等の方法によって削り取り、反強磁性層17 1, sequentially stacked forming the biasing ferromagnetic layer film 1702 and the bias antiferromagnetic layer film 1703, forming a mushroom-type resist 170, the left and right side portions of each of those of the laminated film by a method such as etching scraping, anti-ferromagnetic layer 17
1、固定磁性層172、非磁性層173及びフリー磁性層174で構成されるGMR素子175と、バイアス非磁性膜176、バイアス強磁性膜177及びバイアス反強磁性膜178からなる積層バイアス膜179を形成しても良い。 1, the fixed magnetic layer 172, a GMR element 175 composed of a non-magnetic layer 173 and the free magnetic layer 174, bias magnetic layer 176, a stack bias layer 179 made of biasing ferromagnetic layer 177 and a bias antiferromagnetic film 178 formed may be.

【0109】また、第2の工程の他の例として、図26 [0109] As another example of the second step, FIG. 26
に示すように、バイアス反強磁性層膜1703を成膜した後、更に、その上に、Ta等の非磁性材料を用いてキャップ層膜2601を成膜し、茸型レジスト(図示せず)を形成して、それらの積層された膜の夫々の左右両側部をエッチング等の方法によって削り取り、反強磁性層261、固定磁性層262、非磁性層263及びフリー磁性層264で構成されるGMR素子265と、バイアス非磁性膜266、バイアス強磁性膜267及びバイアス反強磁性膜268からなる積層バイアス膜269及びキャップ層260を形成しても良い。 As shown in, after forming a bias antiferromagnetic layer film 1703, further thereon, forming a capping layer film 2601 by using a nonmagnetic material such as Ta, mushroom-type resist (not shown) to form, the left and right side portions of each of those of the laminated film scraped by a method such as etching, GMR composed of an antiferromagnetic layer 261, fixed magnetic layer 262, a nonmagnetic layer 263 and the free magnetic layer 264 and elements 265, bias magnetic layer 266 may be formed biasing ferromagnetic layer 267 and the stack bias layer 269 and the cap layer 260 made of a bias antiferromagnetic film 268. この時、固定磁性層262及びバイアス強磁性膜267の夫々に磁化の方向を付加するための熱処理は、キャップ層膜2601 At this time, the heat treatment for adding the direction of magnetization in each of the fixed magnetic layer 262 and the biasing ferromagnetic layer 267, a cap layer film 2601
を成膜した後、エッチングによりGMR素子膜165、 After forming the, GMR element film 165 by etching,
積層バイアス層膜1704及びキャップ層膜2601の左右両側部が削り取られる前に、実施するのが好ましい。 Before the left and right side portions of the stack bias layer film 1704 and the cap layer film 2601 is scraped preferably carried.

【0110】GMR素子を構成するフリー磁性層は、積層バイアス膜を構成するバイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向と同一方向の磁化方向をGMR素子のフリー磁性層に与えられるように、バイアス非磁性膜の膜厚の厚さを設定する。 [0110] The free magnetic layer constituting the GMR element is ferromagnetically coupled to the biasing ferromagnetic layer via a bias magnetic film constituting the laminated bias film, the magnetization of the biasing ferromagnetic film direction and in the same direction as given magnetization direction in the free magnetic layer of the GMR element, setting the thickness of the film thickness of the bias magnetic layer. それによって、バイアス強磁性膜とフリー磁性膜における端面磁荷による漏れ磁界は、縦バイアス層の端面磁荷による漏れ磁界によって打ち消され、 Thereby, the leakage magnetic field by the end surface magnetic charge in the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer, by the end surface magnetic charge of the bias layer is canceled out by the leakage magnetic field,
端部までより安定した磁化の方向が得られ、バルクハウゼンノイズを低減できる。 Stable direction of magnetization obtained from the end portion, can be reduced Barkhausen noise.

【0111】また、フリー磁性層とバイアス強磁性膜との強磁性的な層間結合磁界の強さが8kA/m以下の強さになるように、バイアス非磁性膜の膜厚を設定して、 [0111] Moreover, as the ferromagnetic strength of the interlayer coupling magnetic field between the free magnetic layer and the biasing ferromagnetic film becomes less strength 8 kA / m, by setting the thickness of the bias magnetic layer,
フリー磁性層の磁化の方向(例えば、X方向の場合)をバイアス強磁性膜の磁化の方向(X方向)と同じ方向の磁化の方向にする。 The direction of magnetization of the free magnetic layer (e.g., if the X direction) is the direction of the same direction of magnetization and the direction (X direction) of the magnetization of the biasing ferromagnetic layer. バイアス非磁性膜の膜厚と、フリー磁性層及びバイアス強磁性膜の磁化の方向との関係及びフリー磁性層にかかる層間結合磁界の強さと再生出力の関係は前述の実施の形態1と同様である。 The thickness of the bias magnetic layer, the relationship and the relationship of the strength and the reproduction output of the interlayer coupling magnetic field applied to the free magnetic layer and the magnetization direction of the free magnetic layer and the biasing ferromagnetic film similar to that of the first embodiment is there. 従って、バイアス非磁性膜の膜厚を適切な範囲に設定することによって、強磁性的に結合した層間結合磁界の強さが8kA/ Therefore, by setting the thickness of the bias magnetic layer in an appropriate range, the strength of the interlayer coupling magnetic field ferromagnetically coupled 8 kA /
m以下になるようにすることができる。 m can be made to be below.

【0112】また、縦バイアス層の磁化の方向も、積層バイアス膜のバイアス強磁性膜及びそれと強磁性的に結合したフリー磁性層の磁化の方向と同じ方向になるように磁化する。 [0112] Further, the direction of magnetization of the bias layer is also magnetized to be the same direction as the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer and therewith ferromagnetically coupled with the free magnetic layer of the laminate bias film. 積層バイアス膜のバイアス強磁性膜と強磁性的に結合してフリー磁性層が層間結合磁界を有しているため、縦バイアス層の磁界の強さを大きくしなくても、フリー磁性層の磁化の方向は非常に安定しており、 Since the biasing ferromagnetic layer and the ferromagnetic coupled to the free magnetic layer of the laminate bias film has an interlayer coupling magnetic field, without increasing the strength of the magnetic field of the bias layer, the magnetization of the free magnetic layer the direction is very stable,
且つ、縦バイアス層の磁界の大きさが大きくないので、 And, since the magnitude of the magnetic field of the bias layer is not large,
縦バイアス層が固定磁性層の磁化の方向に与える影響は小さく、固定磁性層の磁化の方向が傾きが小さく、再生波形の対称性悪化を抑制できる。 Effect of longitudinal bias layer has on the direction of magnetization of the fixed magnetic layer is small, the direction of magnetization of the fixed magnetic layer is small inclination, it can be suppressed symmetry deterioration of the reproduced waveform.

【0113】尚、図12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膜151 [0113] Incidentally, as shown in FIG. 12, the antiferromagnetic layer film 151 formed on the lower gap insulative layer (not shown)
の上に、第1の固定磁性層膜、固定中間非磁性層膜、第2の固定磁性層膜を順次積層成膜した積層固定磁性層を形成しても良いのは言うまでもない。 On the first pinned magnetic layer film, fixed intermediate nonmagnetic layer film, the may be formed laminated pinned magnetic layer are sequentially stacked forming a second fixed magnetic layer film course.

【0114】以上のように本実施の形態6によれば、積層バイアス膜を構成するバイアス強磁性膜はバイアス反強磁性膜と反強磁性結合によって強く結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をトラック幅方向に向くようにされ、GMR素子のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合し、その磁化の方向をトラック幅方向に向き易くし、且つ、バイアス強磁性膜とフリー磁性層との間に介在するバイアス非磁性膜の膜厚によりバイアス強磁性膜とフリー磁性層との強磁性的に結合した層間結合磁界の強さを制御することができ、バイアス非磁性膜の膜厚を最適に選ぶことによって、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜とフリー磁性層との層間結合磁界を、安定して8kA/m以下の強さにでき、 [0114] According to the sixth embodiment as described above, biasing ferromagnetic film constituting the laminated bias film strongly bonded by antiferromagnetic coupling and biasing antiferromagnetic film, the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer the is to face in the track width direction, the free magnetic layer of the GMR element, ferromagnetically coupled to the biasing ferromagnetic layer via a bias magnetic layer, to facilitate the orientation direction of the magnetization in the track width direction, and, controlling the biasing ferromagnetic layer and the ferromagnetic bound strength of the interlayer coupling magnetic field between the free magnetic layer by the thickness of the intervening bias nonmagnetic film between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer can be, biased by optimally choosing the thickness of the nonmagnetic layer, the interlayer coupling magnetic field between the biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer via a bias magnetic film, stably 8 kA / m to less strength can, 定した磁化の方向が得られることになる。 So that the direction of the boss was magnetization can be obtained. そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、フリー磁性層の磁化方向をトラック幅方向に向けることが容易に実現でき、積層バイアス膜からのバイアス磁界が固定磁性層に与える影響はなく、それによる固定磁性層の磁化の傾きも生じないため、出力波形の対称性の劣化が抑えられ、バルクハウゼンノイズの少ない、再生感度の高い、再生性能の優れた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。 Therefore, regardless of the reproducing head gap length, the free magnetic layer magnetization direction can be easily realized be oriented in the track width direction, no effect of the bias magnetic field from the stack bias layer has on the fixed magnetic layer, a pinned magnetic by it order not occur magnetization of inclination of the layers, the symmetry of the deterioration is suppressed in the output waveform with less Barkhausen noise, high reproduction sensitivity, it is possible to produce an excellent magnetoresistive thin film head of the reproducing performance .

【0115】また、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜と強磁性的に結合したフリー磁性層の層間結合磁界があり、縦バイアス層によるバイアス磁界は大きくなくても良いため、縦バイアス層のバイアス磁界が固定磁性層に与える影響が小さく、固定磁性層の磁化方向の傾きが小さく、縦バイアス層からのバイアス磁界による出力波形の対称性の劣化や出力低下も抑えた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。 [0115] Further, there is an interlayer coupling magnetic field of the free magnetic layer that is ferromagnetically coupled to the biasing ferromagnetic layer via a bias magnetic layer, since it is the bias field is not huge by longitudinal bias layer, the longitudinal bias layer of the bias magnetic field is small influence on the pinned magnetic layer, reduce the magnetization direction of the inclination of the fixed magnetic layer, the magnetoresistance effect type thin film with suppressed even symmetry degradation and output reduction of the output waveform by the bias magnetic field from the longitudinal bias layer it can be manufactured magnetic head.

【0116】また、縦バイアス層の形状、磁気抵抗効果素子及び積層バイアス膜形状、リード形状によって再生トラック幅を容易に制御することが可能で、バイアス強磁性膜とフリー磁性層とを強磁性的に結合させるようにバイアス非磁性膜の膜厚を選び、縦バイアス層からフリー磁性層にかかるの磁界と積層バイアス層からフリー磁性層にかかる磁界の方向を同一にすることによって、バイアス強磁性膜とフリー磁性膜の端面磁荷による漏れ磁界は、縦バイアス層の端面磁荷による漏れ磁界によって打ち消され、端部までより安定した磁化の方向が得られ、バルクハウゼンノイズが少なく、再生性能の優れた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。 [0116] The shape of the longitudinal bias layer, the magnetoresistive element and the layered bias film shape, can be easily controlled reproduction track width by the lead shape, ferromagnetic and biasing ferromagnetic layer and the free magnetic layer select the thickness of the bias magnetic layer so as to bind to, by the same the direction of the magnetic field applied to the free magnetic layer from the longitudinal bias layer according to the magnetic field to the free magnetic layer stack bias layer, biasing ferromagnetic film a leakage magnetic field due to the end surface magnetic charge of the free magnetic layer is canceled by the leakage magnetic field due to the end surface magnetic charge of the bias layer, obtained a stable direction of the magnetization from the end portion, Barkhausen noise is small, excellent reproduction performance It was capable of producing a magnetoresistance effect type thin film magnetic head.

【0117】 [0117]

【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、バイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜の3層の積層膜からなる積層バイアス膜を形成し、バイアス反強磁性膜とバイアス強磁性膜を強く反強磁性結合させ、バイアス強磁性膜の磁化の方向(トラック幅方向)を非常に安定させたものとする。 The present invention as described above, according to the present invention is, on the free magnetic layer constituting the GMR element, a bias magnetic layer, laminated bias having a laminated film of three layers of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film film is formed, a bias antiferromagnetic film and is biasing ferromagnetic layer antiferromagnetic coupling strongly, it is assumed that the highly stabilizing the biasing ferromagnetic layer the magnetization direction of the (track width direction). 一方、バイアス非磁性膜を介してバイアス強磁性膜に対向しているフリー磁性層は、バイアス非磁性膜の膜厚が増すに従って、或る膜厚でフリー磁性層の磁化の方向がバイアス強磁性膜の磁化の方向と逆の方向を向き、更に膜厚が大きくなれば、お互いの磁化の方向が同じとなり、更に膜厚が大きくなれば、また逆の方向を向くというように、膜厚によって、フリー磁性層とバイアス強磁性膜は、お互いの磁化の方向が交互に同じ向きになったり、逆の向きになったりすると同時に、膜厚が大きくなればなる程、フリー磁性層のバイアス強磁性膜との層間結合磁界の強さは減衰してゆくことになり、バイアス非磁性膜の膜厚によってフリー磁性層に付加される磁化の方向と層間結合磁界によるバイアス磁界を制御することができることになり On the other hand, the bias magnetic layer through the free magnetic layer facing the biasing ferromagnetic film, the bias in accordance with the thickness of the nonmagnetic layer is increased, the direction of magnetization of the free magnetic layer is biasing ferromagnetic at certain thickness faces the opposite direction of the magnetization of the film, the larger the further the film thickness direction is the same next to the magnetization of each other, the larger the further the film thickness and so on face in the opposite direction, the thickness , the free magnetic layer and the biasing ferromagnetic film, or become the same direction alternately the direction of magnetization of each other, and at the same time or in reverse direction, as the film thickness becomes the larger, biasing ferromagnetic free magnetic layer the strength of the interlayer coupling magnetic field with the film will be slide into decay, that by the thickness of the bias magnetic layer can be controlled bias magnetic field by the direction and the interlayer coupling magnetic field of the magnetization to be added to the free magnetic layer will バイアス非磁性膜の膜厚を適当な膜厚に選ぶことによって、フリー磁性層に、バイアス強磁性膜の磁化の方向と同じ方向或いは逆の方向に磁化の方向を有するように、且つ安定したバイアス磁界の強さを与えることができるという効果があり、また、積層バイアス膜からフリー磁性層に付加されるバイアス磁界が固定磁性層の磁化の方向を傾けることがなく、出力波形の対称性が良く、バルクハウゼンノイズが小さく、再生感度を向上させる効果があり、特に、 By choosing the thickness of the bias magnetic layer to a suitable thickness, the free magnetic layer, so as to have a direction of magnetization in the same direction or in opposite direction to the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic film, and stable bias There is an effect that it is possible to provide the strength of the magnetic field, also without the bias magnetic field to be applied to the free magnetic layer from the laminate bias film inclines the direction of the magnetization of the fixed magnetic layer, good symmetry of the output waveform Barkhausen noise is small, there is the effect of improving the reproduction sensitivity, in particular,
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。 The thin film magnetic head having a narrow reproducing head gap length for reproducing a high recording density has been recorded signals is very effective. また、そのような優れた再生性能を有する薄膜磁気ヘッドを容易に作製することができるというものである。 Also, it is that the thin-film magnetic head having such a good reproduction performance can be easily manufactured.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施の形態1を示す薄膜磁気ヘッドの概略説明模式図 Schematic explanatory schematic view of a thin film magnetic head showing a first embodiment of the present invention; FIG

【図2】本発明の実施の形態1の他の一例を示す薄膜磁気ヘッドの概略説明模式図 2 is a schematic explanatory schematic view of a thin film magnetic head showing another example of the first embodiment of the present invention

【図3】本発明の実施の形態1を説明するためのフリー磁性層に付加された層間結合磁界の強さと再生出力の関係を示す図 Shows the Figure 3 the intensity of the added interlayer coupling magnetic field to the free magnetic layer and the playback output relationship for the first embodiment will be described of the present invention

【図4】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一部の概略説明図 Partial schematic illustration of a thin film magnetic head showing another example of the first embodiment of the present invention; FIG

【図5】本発明の実施の形態2を示す薄膜磁気ヘッドの概略説明模式図 Figure 5 is a schematic explanatory schematic view of a thin film magnetic head showing a second embodiment of the present invention

【図6】本発明の実施の形態3を示す薄膜磁気ヘッドの概略説明模式図 Figure 6 is a schematic explanatory schematic view of a thin film magnetic head showing a third embodiment of the present invention

【図7】本発明の実施の形態4における薄膜磁気ヘッドの製造工程の一部の工程を示す説明概略図 [7] Description schematic view showing a part of steps of the manufacturing process of the thin-film magnetic head according to the fourth embodiment of the present invention

【図8】本発明の実施の形態4における第1の工程を示す説明概略図 Figure 8 is an explanatory diagram schematically showing a first step in the fourth embodiment of the present invention

【図9】本発明の実施の形態4における第2の工程を示す説明概略図 Figure 9 is an explanatory diagram schematically showing a second step in the fourth embodiment of the present invention

【図10】本発明の実施の形態4における第3の工程を示す説明概略図 Figure 10 is an explanatory schematic view illustrating a third step in the fourth embodiment of the present invention

【図11】本発明の実施の形態4における他の一部の工程を示す説明概略図 Figure 11 is an explanatory schematic view showing another part of the process in the fourth embodiment of the present invention

【図12】本発明の実施の形態4における第4の工程を示す説明概略図 Figure 12 is an explanatory schematic view illustrating a fourth step in the fourth embodiment of the present invention

【図13】本発明の実施の形態4における第1の工程の他の一例を示す説明概略図 Figure 13 is an explanatory schematic view showing another example of the first step in the fourth embodiment of the present invention

【図14】本発明の実施の形態4における第3の工程の他の一例を示す説明概略図 Figure 14 is an explanatory schematic view showing another example of a third step in the fourth embodiment of the present invention

【図15】本発明の実施の形態4における第3の工程の他の例を示す説明概略図 Figure 15 is an explanatory schematic view showing another example of a third step in the fourth embodiment of the present invention

【図16】本発明の実施の形態5における第1の工程を示す説明概略図 Figure 16 is an explanatory diagram schematically showing a first step in the fifth embodiment of the present invention

【図17】本発明の実施の形態5における第2の工程を示す説明概略図 Figure 17 is an explanatory diagram schematically showing a second step in the fifth embodiment of the present invention

【図18】本発明の実施の形態5における第3の工程を示す説明概略図 Figure 18 is an explanatory schematic view showing a third step in the fifth embodiment of the present invention

【図19】本発明の実施の形態5における第4の工程を示す説明概略図 Figure 19 is an explanatory schematic view illustrating a fourth step in the fifth embodiment of the present invention

【図20】本発明の実施の形態5の他の一例における第2の工程を示す説明概略図 Figure 20 is an explanatory schematic view showing a second step in another example of the fifth embodiment of the present invention

【図21】本発明の実施の形態5の他の一例における第3の工程を示す説明概略図 Figure 21 is an explanatory schematic view illustrating a third step in another example of the fifth embodiment of the present invention

【図22】本発明の実施の形態6における第3の工程を示す説明概略図 Figure 22 is an explanatory schematic view illustrating a third step in the sixth embodiment of the present invention

【図23】本発明の実施の形態6における第4の工程を示す説明概略図 Figure 23 is an explanatory schematic view illustrating a fourth step in the sixth embodiment of the present invention

【図24】本発明の実施の形態6における第4の工程の他の一例を示す説明概略図 [24] Fourth explanatory schematic diagram showing another example of the process in the sixth embodiment of the present invention

【図25】本発明の実施の形態6における第5の工程を示す説明概略図 Figure 25 is an explanatory schematic view showing a fifth step in the sixth embodiment of the present invention

【図26】本発明の実施の形態6における第2の工程の他の一例を示す説明概略図 Figure 26 is an explanatory schematic view showing another example of a second step in the sixth embodiment of the present invention

【図27】従来の薄膜磁気ヘッドを示す斜視概略図 Perspective schematic view of FIG. 27 the conventional thin film magnetic head

【図28】従来の薄膜磁気ヘッドを示す正面概略模式図 Figure 28 is a front schematic view showing a conventional thin film magnetic head

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1、51、61、81、171、201、261、28 1,51,61,81,171,201,261,28
3 反強磁性層 2、52、62、82、172、202、262、28 3 antiferromagnetic layer 2,52,62,82,172,202,262,28
4 固定磁性層 3、53、63、83、173、203、263、28 4 fixed magnetic layer 3,53,63,83,173,203,263,28
5 非磁性層 4、54、64、84、174、204、264、28 5 non-magnetic layer 4,54,64,84,174,204,264,28
6 フリー磁性層 5、45、85、135、175、205、265、2 6 free magnetic layer 5,45,85,135,175,205,265,2
73、500、600磁気抵抗効果素子(GMR素子) 6、55、65、91、176、206、266 バイアス非磁性膜 7、56、66、92、177、207、267 バイアス強磁性膜 8、57、67、93、178、208、268 バイアス反強磁性膜 9、94、179、209、269、501、601 73,500,600 magnetoresistive element (GMR element) 6,55,65,91,176,206,266 bias nonmagnetic film 7,56,66,92,177,207,267 biasing ferromagnetic film 8,57 , 67,93,178,208,268 bias antiferromagnetic film 9,94,179,209,269,501,601
積層バイアス膜 21、58、69、102、142、153、181、 Layered bias film 21,58,69,102,142,153,181,
211、231、242、275、503 電極リード層 22、23、59、60、121、191、210、2 211,231,242,275,503 electrode lead layer 22,23,59,60,121,191,210,2
51、260、287、 502、602 キャップ層 41、131 第1の固定磁性層膜 42、132 固定中間非磁性層膜 43、133 第2の固定磁性層膜 44、134 積層固定磁性層 68、221、274 縦バイアス層 70 基板 71、271 下部シールド層 72、272 下部ギャップ絶縁層 101、152、170、200 茸型レジスト 111、276 上部ギャップ絶縁層 112、277 上部シールド層 113、278 再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド 141、241 電極リード層膜 151、2001、2601 キャップ層膜 161 反強磁性層膜 162 固定磁性層膜 163 非磁性層膜 164 フリー磁性層膜 165 磁気抵抗効果素子膜(GMR素子膜) 279 記録ギャップ層 280 上部磁極 281 巻線コイル 51,260,287, 502, 602 capping layer 41,131 first pinned magnetic layer film 42,132 fixed intermediate nonmagnetic layer film 43,133 second pinned magnetic layer film 44,134 laminated pinned magnetic layer 68,221 , 274 bias layer 70 substrate 71,271 lower shielding layer 72,272 lower gap insulative layers 101,152,170,200 mushroom resist 111,276 upper gap insulative layer 112,277 upper shield layer 113,278 reproducing magnetoresistive effect thin film magnetic head 141, 241 electrode lead layer film 151,2001,2601 capping layer film 161 antiferromagnetic layer film 162 fixed magnetic layer film 163 nonmagnetic layer film 164 free magnetic layer film 165 magnetoresistive element film (GMR element film) 279 recording gap layer 280 upper magnetic pole 281 winding coils 282 記録用誘導型薄膜磁気ヘッド 288 再生ヘッドギャップレングス 1701 バイアス非磁性層膜 1702 バイアス強磁性層膜 1703 バイアス反強磁性層膜 1704 積層バイアス層膜 282 recording inductive thin film magnetic head 288 reproducing head gap length 1701 bias nonmagnetic layer film 1702 biasing ferromagnetic layer film 1703 bias antiferromagnetic layer film 1704 laminated bias layer film

Claims (21)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【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、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、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の最上部に構成された前記フリー磁性層の上に順次積層成膜されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜と、からなる構成を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 1. A has the magnetoresistive element via an insulating material between the lower shield layer and the upper shield layer, the magnetoresistance effect type thin film magnetic head made of the electrode lead layer for supplying a signal current, counter ferromagnetic layer, a fixed magnetic layer, a magnetoresistive element nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming, sequentially laminated on the free magnetic layer configured on top of the magnetoresistive element thin-film magnetic head and having deposited bias magnetic layer, and the stack bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film, a structure consisting of.
  2. 【請求項2】 反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の最上部に構成された前記フリー磁性層の上に順次積層成膜されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜とからなる積層バイアス膜と、 前記バイアス反強磁性膜の上面に形成された左右一対の電極リード層と、からなる構成を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 Wherein the antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a magnetoresistive element nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming, the free magnetic constructed on top of the magnetoresistive element sequentially laminated deposited bias magnetic layer on the layer, biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic and layered bias film made of a film, the bias antiferromagnetic film formed on the upper surface a pair of electrode leads of thin-film magnetic head and having a layer, the structure comprising.
  3. 【請求項3】 反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の最上部に構成された前記フリー磁性層の上に順次積層形成されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜とからなる積層バイアス膜と、 前記磁気抵抗効果素子及び前記積層バイアス膜の少なくとも左右両側面に夫々接する左右一対の電極リード層と、からなる構成を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 Wherein the antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a magnetoresistive element nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming, the free magnetic constructed on top of the magnetoresistive element sequentially laminated bias magnetic layer over the layer, and laminated bias film made of the biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film, respectively against the at least right and left side surfaces of the magnetoresistive element and the stack bias layer thin-film magnetic head and having a pair of electrode lead layer, a structure consisting of.
  4. 【請求項4】 反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層が順次積層成膜形成された磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の最上部に構成された前記フリー磁性層の上に順次積層形成されたバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜とからなる積層バイアス膜と、 前記磁気抵抗効果素子及び前記積層バイアス膜の左右両側面に夫々接する左右一対の縦バイアス層と、からなる構成を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 Wherein the antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a magnetoresistive element nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film forming, the free magnetic constructed on top of the magnetoresistive element sequentially laminated bias magnetic layer over the layer, and laminated bias film made of the biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film, left and right respectively in contact with the left and right side surfaces of the magnetoresistive element and the stack bias layer thin-film magnetic head and having a pair of longitudinal bias layer, a structure consisting of.
  5. 【請求項5】 左右一対の前記縦バイアス層の上面或いは前記積層バイアス膜の最上部にある前記バイアス反強磁性膜の上面の左右の一部及び左右一対の前記縦バイアス層の上面の上に、左右一対の電極リード層を有することを特徴とする請求項4に記載の薄膜磁気ヘッド。 5. A on the top surface of the pair of left and right longitudinal bias layer of the upper surface or the bias antiferromagnetic part of the left and right of the upper surface of the film and the pair of the longitudinal bias layer at the top of the stack bias layer , thin-film magnetic head according to claim 4, characterized in that it comprises a pair of electrode lead layer.
  6. 【請求項6】 前記バイアス強磁性膜がトラック幅方向の磁化の方向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。 6. The thin film magnetic head according to any one of claims 1 to 5, wherein the biasing ferromagnetic layer is characterized by having a direction of magnetization of the track width direction.
  7. 【請求項7】 前記積層バイアス膜を構成する前記バイアス強磁性膜の磁化の方向がトラック幅方向を有し、且つ、前記磁気抵抗効果素子を構成する前記フリー磁性層の磁化の方向が、前記バイアス強磁性膜と反強磁性的に結合して、前記バイアス強磁性膜の磁化の方向と逆の方向を有することを特徴とする請求項2或いは請求項3のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。 7. A direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer constituting the stack bias layer has a track width direction, and the direction of magnetization of the free magnetic layer constituting the magnetoresistive element, wherein biasing ferromagnetic layer and antiferromagnetically coupled to the thin film magnetic head according to claim 2 or claim 3, characterized in that it has a direction opposite of the magnetization of the biasing ferromagnetic layer .
  8. 【請求項8】 前記積層バイアス膜を構成する前記バイアス強磁性膜の磁化の方向がトラック幅方向を有し、且つ、前記磁気抵抗効果素子を構成する前記フリー磁性層の磁化の方向が、前記バイアス強磁性膜と強磁性的に結合して、前記バイアス強磁性膜の磁化の方向と同じ方向を有することを特徴とする請求項4或いは請求項5のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。 8. direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer constituting the stack bias layer has a track width direction, and the direction of magnetization of the free magnetic layer constituting the magnetoresistive element, wherein ferromagnetically coupled with biasing ferromagnetic film, a thin film magnetic head according to claim 4 or claim 5 characterized in that it has the same direction as the direction of magnetization of the biasing ferromagnetic layer.
  9. 【請求項9】 前記磁気抵抗効果素子を構成する前記フリー磁性層と前記積層バイアス膜を構成する前記バイアス強磁性膜との層間結合磁界の強さが8kA/m以下(100Oe以下)であることを特徴とする請求項1〜 It 9. strength of the interlayer coupling magnetic field between the biasing ferromagnetic layer constituting the stack bias layer and the free magnetic layer constituting the magnetoresistive effect element is 8 kA / m or less (100 Oe or less) claim 1, wherein
    請求項8のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。 The thin-film magnetic head according to any one of claims 8.
  10. 【請求項10】 少なくとも前記積層バイアス膜を構成する前記バイアス反強磁性膜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9のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。 10. A thin-film magnetic head according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises at least a cap layer in contact with the upper surface of the bias antiferromagnetic film constituting the laminated bias film.
  11. 【請求項11】 下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層を順次積層成膜し、前記反強磁性層、前記固定磁性層、前記非磁性層及び前記フリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子を形成する第1の工程と、 前記磁気抵抗効果素子を構成する前記フリー磁性層の上に、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜を成膜して、前記バイアス非磁性膜,前記バイアス強磁性膜及び前記バイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2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。 11. A top of the lower gap insulative layer, an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film, the antiferromagnetic layer, the fixed magnetic layer, the nonmagnetic a first step of forming a magnetoresistive element composed of layers and the free magnetic layer, on the free magnetic layer constituting the magnetoresistive effect element, the bias magnetic layer, biasing ferromagnetic layer and the bias an antiferromagnetic film was deposited, the bias magnetic layer, thin film characterized by having a second step of forming a laminated bias film made of the biasing ferromagnetic layer and the bias antiferromagnetic film the method of manufacturing a magnetic head.
  12. 【請求項12】 下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層を順次積層成膜し、前記反強磁性層、前記固定磁性層、前記非磁性層及び前記フリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子を形成する第1の工程と、 前記磁気抵抗効果素子を構成する前記フリー磁性層の上に、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜を成膜して、前記バイアス非磁性膜,前記バイアス強磁性膜及び前記バイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2の工程と、 前記積層バイアス膜の前記バイアス反強磁性膜の上に、 12. A top of the lower gap insulative layer, an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic layer and the free magnetic layer are sequentially laminated to form a film, the antiferromagnetic layer, the fixed magnetic layer, the nonmagnetic a first step of forming a magnetoresistive element composed of layers and the free magnetic layer, on the free magnetic layer constituting the magnetoresistive effect element, the bias magnetic layer, biasing ferromagnetic layer and the bias antiferromagnetic film is deposited, the bias magnetic layer, and a second step of forming the biasing ferromagnetic layer and the laminated bias film made of the bias antiferromagnetic film, the bias counter of the stack bias layer on top of the ferromagnetic film,
    左右一対の電極リード層を成膜形成する第3の工程と、 A pair of left and right electrode lead layer and the third step of forming forms,
    を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 Method of manufacturing a thin film magnetic head is characterized in that it has a.
  13. 【請求項13】 請求項12の第3の工程において、前記積層バイアス膜の前記バイアス反強磁性膜の上を覆うように電極リード層膜を成膜した後、前記バイアス反強磁性膜が露出するように、前記電極リード層膜の一部を削り取って、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12に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 In the third step of 13. The method of claim 12, after forming an electrode lead layer film so as to cover over said bias antiferromagnetic film of the laminated bias film, the bias antiferromagnetic film is exposed as for the portion of the electrode lead layer film scraped off, the method of manufacturing the thin film magnetic head according to claim 12, characterized in that it comprises a third step of forming a pair of electrode lead layer.
  14. 【請求項14】 請求項11の第2の工程において、前記磁気抵抗効果素子を構成する前記フリー磁性層の上に、バイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜を成膜して、前記バイアス非磁性膜,前記バイアス強磁性膜及び前記バイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成し、更に、前記バイアス反強磁性膜の上に、キャップ層を形成する第2の工程を有することを特徴とする請求項11〜請求項13のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 In the second step of 14. The method of claim 11, on the free magnetic layer constituting the magnetoresistive effect element, the bias magnetic layer, the biasing ferromagnetic layer and a bias antiferromagnetic film was formed Te, the bias magnetic layer, wherein forming the biasing ferromagnetic layer and the laminated bias film made of the bias antiferromagnetic film, further, on the bias antiferromagnetic film, a second step of forming a cap layer method of manufacturing a thin film magnetic head according to any one of claims 11 to claim 13, characterized in that it comprises a.
  15. 【請求項15】 下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層膜、固定磁性層膜、非磁性層膜及びフリー磁性層膜を順次積層成膜して、磁気抵抗効果素子膜を形成する第1 15. A top of the lower gap insulative layer, the antiferromagnetic layer film, a pinned magnetic layer film, a nonmagnetic layer film and a free magnetic layer film are sequentially laminated to form a film, first to form a magnetoresistive element film 1
    の工程と、 前記磁気抵抗効果素子膜の最上部にある前記フリー磁性層膜の上に、バイアス非磁性層膜、バイアス強磁性層膜及びバイアス反強磁性層膜を成膜して、積層バイアス層膜を形成した後、前記磁気抵抗効果素子膜及び前記積層バイアス層膜の左右両側部を夫々削り取り、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子とバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2の工程と、 前記磁気抵抗効果素子と前記積層バイアス膜の積層部の少なくとも左右両側面に接するように左右一対の電極リード層を成膜形成する第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。 And step, said on the free magnetic layer film at the top of the magnetoresistive element layer, a bias magnetic layer film, the biasing ferromagnetic layer film and the bias antiferromagnetic layer film is formed, laminated bias after forming the layer film, the magnetic husband left and right side portions of the resistive element layer and the stack bias layer film people scraped off, antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, the magnetoresistance effect consists of the non-magnetic layer and the free magnetic layer element and the bias magnetic layer, a second step of forming a laminated bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film, at least on the left and right side surfaces of the laminate of the laminated bias layer and said magnetoresistive element third step and method of manufacturing a thin film magnetic head is characterized in that it has a a pair of electrode lead layer is deposited formed in contact with.
  16. 【請求項16】 左右一対の前記電極リード層及び前記バイアス反強磁性膜の露出した部分の上を覆うように、 16. so as to cover over the exposed portions of the pair of the electrode lead layer and the bias antiferromagnetic film,
    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12、請求項13或いは請求項15のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 The fourth claim 12, characterized in that it comprises a step, the method of manufacturing the thin film magnetic head according to claim 13 or claim 15 for forming a capping layer.
  17. 【請求項17】 下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層膜、固定磁性層膜、非磁性層膜及びフリー磁性層膜を順次積層成膜して、磁気抵抗効果素子膜を形成する第1 To 17. On the lower gap insulative layer, the antiferromagnetic layer film, a pinned magnetic layer film, a nonmagnetic layer film and a free magnetic layer film are sequentially laminated to form a film, first to form a magnetoresistive element film 1
    の工程と、 前記磁気抵抗効果素子膜の最上部にある前記フリー磁性層膜の上に、バイアス非磁性層膜、バイアス強磁性層膜及びバイアス反強磁性層膜を成膜して、積層バイアス層膜を形成した後、前記磁気抵抗効果素子膜及び前記積層バイアス層膜の左右両側部を夫々削り取り、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子とバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第2の工程と、 前記磁気抵抗効果素子と前記積層バイアス膜の積層部の左右両側面に接するように左右一対の縦バイアス層を成膜形成する第3の工程と、 左右一対の前記縦バイアス層の上に、左右一対の電極リード層を成膜形成する第4の工程と、を有することを特徴とする薄 And step, said on the free magnetic layer film at the top of the magnetoresistive element layer, a bias magnetic layer film, the biasing ferromagnetic layer film and the bias antiferromagnetic layer film is formed, laminated bias after forming the layer film, the magnetic husband left and right side portions of the resistive element layer and the stack bias layer film people scraped off, antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, the magnetoresistance effect consists of the non-magnetic layer and the free magnetic layer element and the bias magnetic layer, a second step of forming a laminated bias film made of biasing ferromagnetic film and a bias antiferromagnetic film, in contact with the left and right side surfaces of the laminate of the laminated bias layer and said magnetoresistive element having a third step of forming forms a pair of longitudinal bias layers as, on the left and right of the longitudinal bias layer, and a fourth step of forming forms a pair of electrode lead layer, the thin characterized by 磁気ヘッドの製造方法。 The method of manufacturing a magnetic head.
  18. 【請求項18】 請求項17の第4の工程において、左右一対の前記縦バイアス層の上面及び前記バイアス反強磁性膜の上面の左右の一部の上に、左右一対の電極リード層を成膜形成する第4の工程を有することを特徴とする請求項17に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 In the fourth step of the claim 17, over a portion of the left and right upper surfaces and said biasing antiferromagnetic film of the pair of left and right longitudinal bias layer, formed a pair of electrode lead layer method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 17, characterized in that it comprises a fourth step of film formation.
  19. 【請求項19】 請求項17の第4の工程において、左右一対の前記縦バイアス層及び前記バイアス反強磁性膜の上を覆うように、電極リード層膜を成膜した後、前記バイアス反強磁性膜の上面の全部又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り取り、左右一対の電極リード層を形成する第4の工程を有することを特徴とする請求項17に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 In the fourth step of 19. Claim 17, so as to cover the pair of the longitudinal bias layer and said bias antiferromagnetic film, after forming an electrode lead layer film, the bias antiferroelectric as all or part of the top surface of the magnetic film is exposed, a portion of the electrode lead layer film scraped, to claim 17, characterized in that it comprises a fourth step of forming a pair of electrode lead layer method of manufacturing a thin film magnetic head according.
  20. 【請求項20】 左右一対の前記電極リード層及び前記バイアス反強磁性膜の露出した部分の上に、キャップ層を成膜する第5の工程を有することを特徴とする請求項17〜請求項19のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 To 20. On the exposed portions of the pair of the electrode lead layer and the bias antiferromagnetic film, according to claim 17 claim, characterized in that it comprises a fifth step of forming a cap layer method of manufacturing a thin film magnetic head according to 19 any one of.
  21. 【請求項21】 前記磁気抵抗効果素子膜の最上部にある前記フリー磁性層膜の上に、バイアス非磁性層膜、バイアス強磁性層膜及びバイアス反強磁性層膜を成膜して、積層バイアス層膜を形成した後、更にその上に、キャップ層膜を成膜し、前記磁気抵抗効果素子膜、前記積層バイアス層膜及び前記キャップ層膜の左右両側部を削り取り、反強磁性層、固定磁性層、非磁性層及びフリー磁性層で構成される磁気抵抗効果素子とバイアス非磁性膜,バイアス強磁性膜及びバイアス反強磁性膜からなる積層バイアス膜とキャップ層とを形成する第2の工程を有することを特徴とする請求項15或いは請求項17〜 To 21. On the free magnetic layer film at the top of the magnetoresistive element layer, by forming the bias magnetic layer film, the biasing ferromagnetic layer film and the bias antiferromagnetic layer film, laminated after the formation of the bias layer film further thereon, forming a capping layer film, the magnetoresistive element film, scraped off the left and right side portions of the stack bias layer film and the cap layer film, an antiferromagnetic layer, fixed magnetic layer, a nonmagnetic layer and the magnetoresistance effect element and the bias magnetic layer composed of the free magnetic layer, a second to form the biasing ferromagnetic layer and the bias antiferromagnetic consisting film stack bias layer and the cap layer claim 15 or claim 17 characterized by having a step
    請求項19のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 Method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 19.
JP2000061480A 2000-03-07 2000-03-07 Thin film magnetic head and of its manufacturing method Pending JP2001250205A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000061480A JP2001250205A (en) 2000-03-07 2000-03-07 Thin film magnetic head and of its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000061480A JP2001250205A (en) 2000-03-07 2000-03-07 Thin film magnetic head and of its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001250205A true true JP2001250205A (en) 2001-09-14

Family

ID=18581613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000061480A Pending JP2001250205A (en) 2000-03-07 2000-03-07 Thin film magnetic head and of its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001250205A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005123334A (en) * 2003-10-15 2005-05-12 Yamaha Corp Method for manufacturing magneto-resistive effect film
US7230803B2 (en) 2001-10-22 2007-06-12 Hitachi, Ltd. Magnetic head with magnetic domain control structure having anti-ferromagnetic layer and plural magnetic layers
US7440241B2 (en) 2004-11-15 2008-10-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive head using longitudinal biasing method with 90-degree magnetic interlayer coupling and manufacturing method thereof
US7535683B2 (en) 2004-01-23 2009-05-19 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive head with improved in-stack longitudinal biasing layers

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7230803B2 (en) 2001-10-22 2007-06-12 Hitachi, Ltd. Magnetic head with magnetic domain control structure having anti-ferromagnetic layer and plural magnetic layers
JP2005123334A (en) * 2003-10-15 2005-05-12 Yamaha Corp Method for manufacturing magneto-resistive effect film
JP4572524B2 (en) * 2003-10-15 2010-11-04 ヤマハ株式会社 Method for manufacturing a magneto-resistance effect film
US7535683B2 (en) 2004-01-23 2009-05-19 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive head with improved in-stack longitudinal biasing layers
US7440241B2 (en) 2004-11-15 2008-10-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive head using longitudinal biasing method with 90-degree magnetic interlayer coupling and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6198610B1 (en) Magnetoresistive device and magnetoresistive head
US6331773B1 (en) Pinned synthetic anti-ferromagnet with oxidation protection layer
US6064552A (en) Magnetoresistive head having magnetic yoke and giant magnetoresistive element such that a first electrode is formed on the giant magnetoresistive element which in turn is formed on the magnetic yoke which acts as a second electrode
US20030123198A1 (en) Magnetic sensor using magneto-resistive effect, a magnetic head using magneto-resistive effect, a magnetic reproducing apparatus, a method of manufacturing a magnetic sensor using magneto-resistive effect and a method of manufacturing a magnetic head using magneto-resistive effect
US20020191348A1 (en) Dual spin-valve thin-film magnetic element
US6643107B1 (en) Spin valve thin film magnetic element and method of manufacturing the same
US6538858B1 (en) Spin-valve thin film element and method of manufacturing the same
US20040207959A1 (en) CPP giant magnetoresistive head with large-area metal film provided between shield and element
US20040207960A1 (en) Self-pinned CPP giant magnetoresistive head with antiferromagnetic film absent from current path
US20020036876A1 (en) Magnetoresistive element, method for manufacturing the same, and magnetic device using the same
US20050275975A1 (en) Novel hard bias design for extra high density recording
US6714388B2 (en) Magnetic sensing element having improved magnetic sensitivity
US7023670B2 (en) Magnetic sensing element with in-stack biasing using ferromagnetic sublayers
US20010014001A1 (en) Magnetoresistance effect magnetic head and magnetic effect reproducing apparatus
US6556391B1 (en) Biasing layers for a magnetoresistance effect magnetic head using perpendicular current flow
US20030197987A1 (en) CPP magnetic sensing element
US6201669B1 (en) Magnetoresistive element and its manufacturing method
JP2001237471A (en) Magnetoresistance effect element and its manufacturing method, magnetoresistance effect type head, magnetic recording device, and magnetoresistance effect memory element
JPH11316919A (en) Spin tunnel magnetoresistive effect magnetic head
US20020086182A1 (en) Spin tunnel magnetoresistive effect film and element, magnetoresistive sensor using same, magnetic apparatus, and method for manufacturing same
US6483674B1 (en) Spin valve head, production process thereof and magnetic disk device
US20010036046A1 (en) Magnetoresistive-effect thin film, magnetoresistive-effect element, and magnetoresistive-effect magnetic head
US20060103991A1 (en) Magnetoresistive head using longitudinal biasing method with 90-degree magnetic interlayer coupling and manufacturing method thereof
US6765767B2 (en) Magnetoresistive head on a side wall for increased recording densities
US6671136B2 (en) Magnetic head and magnetic disk apparatus