JP2001256617A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高記録密度化に伴う短波長の記録信号を再生
するために狭ギャップレングス化された再生ヘッドにお
いて、安定した縦バイアスを供給し、高感度で、且つ安
定した再生性能を有する薄膜磁気ヘッド及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 磁気抵抗効果素子の最上部に形成された
フリー磁性層の上に膜厚差による段差を有するバイアス
反強磁性膜を成膜形成することによって、膜厚の大きな
部分のバイアス反強磁性膜に接しているフリー磁性層の
部分の結合磁界を非常に強くし、膜厚の小さい部分のバ
イアス反強磁性膜に接しているフリー磁性層の部分の結
合磁界を小さくできるため、ギャップレングスに関わら
ずバルクハウゼンノイズが安定して抑えられ、且つ、再
生感度を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置（ＨＤＤ装置）
等の磁気記録媒体に対する記録・再生において、処理速
度の向上と記録容量の大容量化の必要性が増してきてお
り、高記録密度化への取り組みが強化されつつある。

【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。

【０００４】図２１及び図２２は、従来の薄膜磁気ヘッ
ドを示す図であり、図２１は斜視概略図、図２２は薄膜
磁気ヘッドの正面概略模式図である。

【０００５】例えば、磁気ディスク装置における信号の
磁気記録媒体への記録再生に用いられる薄膜磁気ヘッド
は、図２１に示すような所謂ＭＲ（ＧＭＲ）インダクテ
ィブ複合ヘッドと呼ばれているものが多い。

【０００６】図２１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２１１の上にＡｌ₂Ｏ₃、Ａ
ｌＮ或いはＳｉＯ₂等の非磁性絶縁材料を用いて下部ギ
ャップ絶縁層２１２が成膜され、更にその上面に磁気抵
抗効果素子（ＭＲ素子或いはＧＭＲ素子。以下、ＧＭＲ
素子と言う）２１３が積層成膜形成され、ＧＭＲ素子２
１３の左右両側端部にＣｏＰｔ合金等の材料で縦バイア
ス層２１４が成膜される。更に、ＧＭＲ素子２１３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２１４の上面に、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴａ等の材料
を用いて左右一対の電極リード層２１５が成膜される。
ここで、縦バイアス層２１４の上面及びＧＭＲ素子２１
３の一部の上面にかかるようにして、電極リード層２０
５を成膜しても良い。次に、電極リード層２１５とＧＭ
Ｒ素子２１３の露出した部分の上に、下部ギャップ絶縁
層２１２と同様の非磁性絶縁材料を用いて上部ギャップ
絶縁層２１６を成膜する。更に、上部ギャップ絶縁層２
１６の上に、下部シールド層２１１と同じような軟磁性
材料を用いて上部シールド層２１７を成膜形成し、再生
用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド部２１８を構成する。

【０００７】次に、上部シールド層２１７の上面に下部
ギャップ絶縁層２１２と同様の非磁性絶縁材料を用いて
記録ギャップ層２２１を成膜し、更に記録ギャップ層２
２１を介して上部シールド層２１７に対向し、且つ、他
の部分で上部シールド層２１７に接している上部磁極２
２２を軟磁性材料を用いて成膜形成し、記録ギャップ層
２２１を介して上部シールド層２１７と上部磁極２２２
が対向している部分と上部磁極２２２が上部シールド層
２１７に接している部分との間で、上部シールド層２１
７と上部磁極２２２から絶縁材（図示せず）を介して絶
縁された巻線コイル２２３が設けられて、記録用の誘導
型薄膜磁気ヘッド部２２０を構成する。ここで、上部シ
ールド層２１７は再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
部２１８のシールド機能と記録用誘導型薄膜磁気ヘッド
部２２０の下部磁極機能とを兼ね備えた機能を有してい
る。

【０００８】巻線コイル２２３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２２０の上
部磁極２２２と上部シールド層２１７に記録磁界が発生
し、記録ギャップ層２２１を介して対向する上部磁極２
２２と上部シールド層２１７との間に漏洩磁束が発生
し、磁気記録媒体に記録信号を記録する。また、信号が
記録された磁気記録媒体に記録された信号の磁界を再生
用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド部２１８で再生し、Ｇ
ＭＲ素子２１３による抵抗変化に応じた再生信号を電極
リード層２１５の端子から検出する。

【０００９】図２２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２１１の上面に成膜された下部
ギャップ絶縁層２１２の上に、ＦｅＭｎ系合金膜、Ｐｔ
Ｍｎ系合金膜等の材料である反強磁性層２２４、ＦｅＮ
ｉ系合金膜、パーマロイ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ合金膜等を材
料とする固定磁性層２２５、Ｃｕ等を材料とする非磁性
層２２６、固定磁性層２２５と同様の材料とするフリー
磁性層２２７及びＴａ等を材料とするキャップ層２２８
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２１３が形成されている。ＧＭＲ素子２１
３の左右両側端面に接して、左右一対の縦バイアス層２
１４が形成され、その上に左右一対の電極リード層２１
５が形成されている。更に、それらの上に、上部ギャッ
プ絶縁層２１６が成膜され、更にその上に、上部シール
ド層２１７が形成され、再生用磁気抵抗効果型薄膜ヘッ
ドを構成している。近年、高記録密度化に対応した短波
長の記録信号を再生するために、再生ヘッドギャップレ
ングス２２９が益々小さくなってきている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成の薄膜磁気ヘッドの再生ヘッド部において、磁
気記録媒体に短波長で記録された信号を再生するために
は、再生ヘッドギャップレングスを小さくする必要があ
る。再生ヘッドギャップレングスは下部シールド層の上
面から上部シールド層の下面までの距離即ち下部ギャッ
プ絶縁層、ＧＭＲ素子及び上部ギャップ絶縁層の夫々の
膜厚の和であり、この距離を小さくすることはＧＭＲ素
子の両側にある左右一対の縦バイアス層が下部シールド
層或いは上部シールド層に接近することになり、縦バイ
アス層の磁界が下部シールド層或いは上部シールド層に
逃げ易くなり、ＧＭＲ素子の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（トラック幅方向の中央部分）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れず、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、フリー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。

【００１１】本発明は、上記の課題を解決し、ＧＭＲ素
子のフリー磁性層の上に形成された膜厚の異なる段差を
有する反強磁性膜と反強磁性的に結合した結合磁界によ
って、フリー磁性層に安定した縦バイアスを加え、フリ
ー磁性層の磁化の方向を安定させ、バルクハウゼンノイ
ズの発生を抑え、再生性能の良好な磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッド及びその製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の薄膜磁気ヘッドは、反強磁性層、固定磁性
層、非磁性導電層及びフリー磁性層からなる磁気抵抗効
果素子と、膜厚差による段差のある第１の平面と第２の
平面を有するバイアス反強磁性膜とからなるようにした
構成を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、
膜厚の小さい第1の平面を構成するバイアス反強磁性膜
の部分に接しているフリー磁性層の部分の反強磁性結合
による結合磁界が ８ｋＡ／ｍ以下（１００Ｏｅ 以
下） であるようにした構成を有している。

【００１３】この構成によって、非常に強く磁化方向を
固定したい部分(フリー磁性層のトラック幅部分以外の
部分)に強いバイアス磁界をかけ、一方、バルクハウゼ
ンノイズを抑えるためにバイアス磁界はかけなければな
らないが、強い磁界をかけると再生感度が低下するため
あまり強い磁界をかけたくない部分(フリー磁性層のト
ラック幅部分)に最適なバイアス磁界をかけることが、
それぞれの部分の反強磁性膜の膜厚によって容易に制御
することが可能となる。つまり、膜厚の大きな第２の平
面の部分の反強磁性膜に接しているフリー磁性層には、
強い反強磁性結合による結合磁界が得られて、その磁化
の方向は非常に安定したものとなり、そのため、膜厚の
小さい第１の平面の部分の反強磁性膜に接しているフリ
ー磁性層の部分の反強磁性結合による結合磁界が小さく
ても、安定して膜厚の大きな第２の平面の部分の反強磁
性膜に接しているフリー磁性層の磁化の方向と同じ磁化
の方向に向き易くなり、また、膜厚の小さい第１の平面
の部分の反強磁性膜に接しているフリー磁性層の部分の
反強磁性結合磁界は小さいため、外部磁界即ち磁気記録
媒体からの磁界によって、その磁化の方向が変化し易く
なり、バルクハウゼンノイズの発生が少なく、再生感度
が高く、再生性能を安定化させることができる。また、
反強磁性膜との結合磁界によってバイアス磁界をかける
ため、ギャップレングスに関わらず同様の効果を有し、
かつ、こ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。また、第一
の平面の部分の反強磁性膜の膜厚を最適に選ぶことによ
って、反強磁性膜とフリー磁性層との結合磁界を８ｋＡ
／ｍ以下の強さに安定して与えることができ、再生性能
の向上を図ることができる。

【００１４】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、下部ギャップ絶縁層の上に、反強磁性層、固定磁性
層、非磁性層及びフリー磁性層を順次積層成膜して、磁
気抵抗効果素子を形成する第１の工程と、磁気抵抗効果
素子の上を覆うように、バイアス反強磁性層膜を成膜し
た後、バイアス反強磁性層膜の一部を削除し、第１の平
面を有する膜厚の小さい部分と第２の平面を有する膜厚
の大きい部分とからなる段差のあるバイアス反強磁性膜
を形成する第２の工程と、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、バイアス反強磁性
膜の第１の平面の少なくとも一部が露出するように、少
なくとも電極リード層膜の一部を削除して、左右一対の
電極リード層を形成する第３の工程とを有している。ま
た、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、バイアス反
強磁性膜の第１の平面上に茸型レジストを形成して、バ
イアス反強磁性膜の上に左右一対の電極リード層を形成
する第３の工程を有している。また、本発明の薄膜磁気
ヘッドの製造方法は、フリー磁性層の上を覆うように、
バイアス反強磁性層膜を成膜する第２の工程と、更に、
その上を覆うように、電極リード層膜を成膜した後、バ
イアス反強磁性層膜の一部が削り取られて露出するよう
に、電極リード層膜及びバイアス反強磁性層膜の夫々の
一部を削除して、削除されて露出したバイアス反強磁性
層膜の上面を第１の平面、成膜時のバイアス反強磁性層
膜の上面を第２の平面とする膜厚差による段差を有する
バイアス反強磁性膜及びバイアス反強磁性膜の第２の平
面上に左右一対の電極リード層を形成する第３の工程と
を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方
法は、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て、
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を覆うように、第１
のバイアス反強磁性膜を成膜し、第１のバイアス反強磁
性膜の上面に茸型レジストを形成して、左右一対の第２
のバイアス反強磁性膜を成膜形成し、第１のバイアス反
強磁性膜の露出している上面を第１の平面、第２のバイ
アス反強磁性膜の上面を第２の平面とし、且つ、第１の
平面の部分の膜厚は第１のバイアス反強磁性膜の膜厚で
あり、第２の平面の部分の膜厚は第１のバイアス反強磁
性膜の膜厚と第２のバイアス反強磁性膜の膜厚との和で
あり、それらの間に膜厚差を有する段差があるバイアス
反強磁性膜を形成する第２の工程と、第２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の工程とを有している。また、本発明の薄膜磁気
ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効果素子を構成する前記
フリー磁性層の上を覆うように、第１のバイアス反強磁
性膜を成膜し、第１のバイアス反強磁性膜の上面に茸型
レジストを形成して、第１のバイアス反強磁性膜の上面
をクリーニングした後、左右一対の第２のバイアス反強
磁性膜を成膜形成し、第１のバイアス反強磁性膜の露出
している上面を第１の平面、第２のバイアス反強磁性膜
の上面を第２の平面とし、第１の平面と第２の平面との
間に膜厚差による段差があるバイアス反強磁性膜を形成
する第２の工程を有している。また、本発明の薄膜磁気
ヘッドの製造方法は、前記第２の工程にて形成したレジ
ストを削除した後、第１のバイアス反強磁性膜の露出し
た部分及び左右一対の第２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、第１のバイアス
反強磁性膜の少なくとも一部が露出するように、少なく
とも電極リード層膜の一部を削除して、左右一対の電極
リード層を形成する第３の工程を有している。また、本
発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、第２の工程にて形
成したレジストを削除した後、第１のバイアス反強磁性
膜の第１の平面の上に、茸型レジストを形成して、左右
一対の電極リード層を形成する第３の工程を有してい
る。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、段差
を有するバイアス反強磁性膜の上に形成された左右一対
の電極リード層及びバイアス反強磁性膜の第１の平面の
露出した部分の上を覆うように、キャップ層を形成する
第４の工程を有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法は、下部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
成膜して、磁気抵抗効果素子を形成する第１の工程と、
フリー磁性層の上を覆うように第１のバイアス反強磁性
膜を成膜し、更に、その上を覆うようにキャップ層を成
膜した後、キャップ層の上に茸型レジストを形成して、
第１のバイアス反強磁性膜が露出するように、少なくと
もキャップ層の一部を削り取り、その上に、左右一対の
第２のバイアス反強磁性膜を成膜形成して、キャップ層
に接した第１のバイアス反強磁性膜の上面を第１の平
面、第２のバイアス反強磁性膜の上面を第２の平面と
し、且つ、第１の平面の部分の膜厚は第１のバイアス反
強磁性膜の膜厚であり、第２の平面の部分の膜厚は第１
のバイアス反強磁性膜の膜厚と第２のバイアス反強磁性
膜の膜厚との和であり、それらの間に膜厚差を有する段
差があるバイアス反強磁性膜を形成する第２の工程と、
第２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の工程とを有している。また、
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、第２の工程にて
形成されたレジストを削除した後、キャップ層の上に茸
型レジストを形成して、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。また、本発明の薄膜
磁気ヘッドの製造方法は、第２の工程にて形成されたレ
ジストを削除した後、第２のバイアス反強磁性膜及びキ
ャップ層の上を覆うように、電極リード層膜を成膜し、
キャップ層の少なくとも一部が露出するように、少なく
とも電極リード層膜の一部を削除して、左右一対の電極
リード層を形成する第３の工程を有している。

【００１５】この方法によって、膜厚差による段差を有
する反強磁性膜をフリー磁性層の上に形成することによ
り、非常に強く磁化方向を固定したい部分(フリー磁性
層のトラック幅部分以外の部分)に強いバイアス磁界を
かけ、一方、バルクハウゼンノイズを抑えるためにバイ
アス磁界はかけなければならないが、強い磁界をかける
と再生感度が低下するためあまり強い磁界をかけたくな
い部分(フリー磁性層のトラック幅方向中央部)に最適な
バイアス磁界をかけることが、それぞれの部分の反強磁
性膜の膜厚によって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。つま
り、左右の膜厚の大きな部分に接しているフリー磁性層
は非常に強い反強磁性結合による結合磁界で結合され、
一方ヘッドトラック部近傍においては、フリー磁性層は
膜厚の小さい反強磁性膜に接しており、比較的小さな反
強磁性結合磁界によって結合されるが、その磁化の方向
は、膜厚の大きな反強磁性膜と強い反強磁性結合による
結合磁界を有しているフリー磁性層の磁化の方向と同じ
方向に向くことになり、非常に安定した磁化の方向が得
られ、ノイズの少ない、再生感度の高い、高再生性能の
磁気抵抗効果型薄膜ヘッドを作製することができる。更
に、上面がクリーニングされた第１の反強磁性膜の上
に、第２の反強磁性膜が成膜形成されるため、第１の反
強磁性膜と第２の反強磁性膜の間で、非常に良好な密着
性および磁気的な結合が安定して得られ、フリー磁性層
の磁化の方向が非常に安定し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。また、キャップ層を形
成することにより、反強磁性膜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。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、下部シールド層と上部シールド層との間に絶縁材を
介して磁気抵抗効果素子を有し、前記磁気抵抗効果素子
に接して設けられた縦バイアス層と、信号電流を流すた
めの電極リード層からなる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及
びフリー磁性層からなる磁気抵抗効果素子と、膜厚差に
よる段差のある第１の平面と第２の平面を有するバイア
ス反強磁性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、また、本発明の請求項２に記載の発明は、
膜厚の小さい第1の平面を構成するバイアス反強磁性膜
の部分に接しているフリー磁性層の部分の反強磁性結合
による結合磁界が ８ｋＡ／ｍ 以下 （１００Ｏｅ
以下） であることを特徴としたものであり、非常に強
く磁化方向を固定したい部分(フリー磁性層のトラック
幅部分以外の部分)に強いバイアス磁界をかけ、一方、
バルクハウゼンノイズを抑えるためにバイアス磁界はか
けなければならないが、強い磁界をかけると再生感度が
低下するためあまり強い磁界をかけたくない部分(フリ
ー磁性層のトラック幅方向中央部)に最適なバイアス磁
界をかけることが、それぞれの部分の反強磁性膜の膜厚
によって容易に制御することが可能となる。つまり、膜
厚の大きな第２の平面の部分の反強磁性膜に接している
フリー磁性層には、強い反強磁性結合による結合磁界が
得られて、その磁化の方向は非常に安定したものとな
り、そのため、膜厚の小さい第１の平面の部分の反強磁
性膜に接しているフリー磁性層の部分の反強磁性結合に
よる結合磁界が小さくても、安定して膜厚の大きな第２
の平面の部分の反強磁性膜に接しているフリー磁性層の
磁化の方向と同じ磁化の方向に向き易くなり、また、膜
厚の小さい第１の平面の部分の反強磁性膜に接している
フリー磁性層の部分の反強磁性結合磁界は小さいため、
外部磁界即ち磁気記録媒体からの磁界によって、その磁
化の方向が変化し易くなり、バルクハウゼンノイズの発
生が少なく、再生感度が高く、再生性能を安定化させる
ことができる。また、反強磁性膜との結合磁界によって
バイアス磁界をかけるため、ギャップレングスに関わら
ず同様の効果を有し、かつ、こ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。また、第一の平面の部分の反強磁性膜の膜厚を
最適に選ぶことによって、反強磁性膜とフリー磁性層と
の結合磁界を８ｋＡ／ｍ以下の強さに安定して与えるこ
とができ、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。

【００１７】また、本発明の請求項３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て、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
の上を覆うように、バイアス反強磁性層膜を成膜した
後、バイアス反強磁性層膜の一部を削除し、第１の平面
を有する膜厚の小さい部分と第２の平面を有する膜厚の
大きい部分とからなる段差のあるバイアス反強磁性膜を
形成する第２の工程と、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、バイアス反強磁性膜
の第１の平面の少なくとも一部が露出するように、少な
くとも電極リード層膜の一部を削除して、左右一対の電
極リード層を形成する第３の工程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４に記載の発
明は、請求項３の第３の工程において、バイアス反強磁
性膜の第１の平面上に茸型レジストを形成して、バイア
ス反強磁性膜の上に左右一対の電極リード層を形成する
第３の工程を有することを特徴としたものであり、ま
た、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項３の第２
の工程及び第３の工程において、フリー磁性層の上を覆
うように、バイアス反強磁性層膜を成膜する第２の工程
と、更に、その上を覆うように、電極リード層膜を成膜
した後、バイアス反強磁性層膜の一部が削り取られて露
出するように、電極リード層膜及びバイアス反強磁性層
膜の夫々の一部を削除して、削除されて露出したバイア
ス反強磁性層膜の上面を第１の平面、成膜時のバイアス
反強磁性層膜の上面を第２の平面とする膜厚差による段
差を有するバイアス反強磁性膜及びバイアス反強磁性膜
の第２の平面上に左右一対の電極リード層を形成する第
３の工程とを有することを特徴としたものであり、ま
た、本発明の請求項６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て、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
ー磁性層の上を覆うように、第１のバイアス反強磁性膜
を成膜し、第１のバイアス反強磁性膜の上面に茸型レジ
ストを形成して、左右一対の第２のバイアス反強磁性膜
を成膜形成し、第１のバイアス反強磁性膜の露出してい
る上面を第１の平面、第２のバイアス反強磁性膜の上面
を第２の平面とし、且つ、第１の平面の部分の膜厚は第
１のバイアス反強磁性膜の膜厚であり、第２の平面の部
分の膜厚は第１のバイアス反強磁性膜の膜厚と第２のバ
イアス反強磁性膜の膜厚との和であり、それらの間に膜
厚差を有する段差があるバイアス反強磁性膜を形成する
第２の工程と、第２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
８に記載の発明は、請求項６の第３の工程において、第
２の工程にて形成したレジストを削除した後、第１のバ
イアス反強磁性膜の露出した部分及び左右一対の第２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、第１のバイアス反強磁性膜の少なくとも一部
が露出するように、少なくとも電極リード層膜の一部を
削除して、左右一対の電極リード層を形成する第３の工
程を有することを特徴としたものであり、また、本発明
の請求項９に記載の発明は、請求項６の第３の工程にお
いて、第２の工程にて形成したレジストを削除した後、
第１のバイアス反強磁性膜の第１の平面の上に、茸型レ
ジストを形成して、左右一対の電極リード層を形成する
第３の工程を有することを特徴としたものであり、非常
に強く磁化方向を固定したい部分(フリー磁性層のトラ
ック幅部分以外の部分)に強いバイアス磁界をかけ、一
方、バルクハウゼンノイズを抑えるためにバイアス磁界
はかけなければならないが、強い磁界をかけると再生感
度が低下するためあまり強い磁界をかけたくない部分
(フリー磁性層のトラック幅方向中央部)に最適なバイア
ス磁界をかけることが、それぞれの部分の反強磁性膜の
膜厚によって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。つまり、膜
厚差による段差を有する反強磁性膜をフリー磁性層の上
に形成することによって、左右の膜厚の大きな部分に接
しているフリー磁性層は非常に強い反強磁性結合による
結合磁界で結合され、一方ヘッドトラック部近傍におい
てはフリー磁性層は膜厚の小さい反強磁性膜に接してお
り、比較的小さな反強磁性結合磁界によって結合される
が、その磁化の方向は、膜厚の大きな反強磁性膜と強い
反強磁性結合による結合磁界を有しているフリー磁性層
の磁化の方向と同じ方向に向くことになり、非常に安定
した磁化の方向が得られ、ノイズの少ない、再生感度の
高い、高再生性能の磁気抵抗効果型薄膜ヘッドを作製す
ることができるという作用を有している。

【００１８】また、本発明の請求項７に記載の発明は、
請求項６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を覆うように、第１のバイアス
反強磁性膜を成膜し、第１のバイアス反強磁性膜の上面
に茸型レジストを形成して、第１のバイアス反強磁性膜
の上面をクリーニングした後、左右一対の第２のバイア
ス反強磁性膜を成膜形成し、第１のバイアス反強磁性膜
の露出している上面を第１の平面、第２のバイアス反強
磁性膜の上面を第２の平面とし、第１の平面と第２の平
面との間に膜厚差による段差があるバイアス反強磁性膜
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、膜厚差による段差を有する反強磁性膜をフリー磁
性層の上に形成することによって、フリー磁性層には非
常に安定した磁化の方向が得られることになり、更に、
上面がクリーニングされた第１の反強磁性膜の上に、第
２の反強磁性膜が成膜形成されるため、第１の反強磁性
膜と第２の反強磁性膜の間で、非常に良好な密着性およ
び磁気的な結合が安定して得られ、フリー磁性層の磁化
の方向が非常に安定したものとなり、ノイズの少ない、
再生感度の高い、高再生性能の磁気抵抗効果型薄膜ヘッ
ドを作製することができるという作用を有している。

【００１９】また、本発明の請求項１０に記載の発明
は、段差を有するバイアス反強磁性膜の上に形成された
左右一対の電極リード層及びバイアス反強磁性膜の第１
の平面の露出した部分の上を覆うように、キャップ層を
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、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て、磁気抵抗効果
素子を形成する第１の工程と、フリー磁性層の上を覆う
ように第１のバイアス反強磁性膜を成膜し、更に、その
上を覆うようにキャップ層を成膜した後、キャップ層の
上に茸型レジストを形成して、第１のバイアス反強磁性
膜が露出するように、少なくともキャップ層の一部を削
り取り、その上に、左右一対の第２のバイアス反強磁性
膜を成膜形成して、キャップ層に接した第１のバイアス
反強磁性膜の上面を第１の平面、第２のバイアス反強磁
性膜の上面を第２の平面とし、且つ、第１の平面の部分
の膜厚は第１のバイアス反強磁性膜の膜厚であり、第２
の平面の部分の膜厚は第１のバイアス反強磁性膜の膜厚
と第２のバイアス反強磁性膜の膜厚との和であり、それ
らの間に膜厚差を有する段差があるバイアス反強磁性膜
を形成する第２の工程と、第２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１２に記載の発明は、請求項１１の第３の工
程において、第２の工程にて形成されたレジストを削除
した後、キャップ層の上に茸型レジストを形成して、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１１の第３の工程におい
て、第２の工程にて形成されたレジストを削除した後、
第２のバイアス反強磁性膜及びキャップ層の上を覆うよ
うに、電極リード層膜を成膜し、キャップ層の少なくと
も一部が露出するように、少なくとも電極リード層膜の
一部を削除して、左右一対の電極リード層を形成する第
３の工程を有することを特徴としたものであり、膜厚差
による段差を有する反強磁性膜をフリー磁性層の上に形
成することによって、フリー磁性層には非常に安定した
磁化の方向が得られることになり、更に、少なくともバ
イアス反強磁性膜の露出している部分の上に、キャップ
層を成膜することによって、バイアス反強磁性膜の露出
した部分の酸化を防止し、耐食性を向上させることがで
き、それらによる特性劣化が少なく、ノイズの少ない、
再生感度の高い、高再生性能の磁気抵抗効果型薄膜ヘッ
ドを作製することができるという作用を有している。

【００２０】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。

【００２１】（実施の形態１）図１及び図２は、本発明
の実施の形態１の概要を示す概略説明図で、図１は磁気
記録媒体に対向するヘッド摺動面側から見た正面概略模
式図、図２は磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面側か
ら見た薄膜磁気ヘッドの一部の正面概略模式図である。

【００２２】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）の上に成膜さ
れたＡｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ或いはＳｉＯ₂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
ｒＭｎ、αＦｅ₂Ｏ₄、ＮｉＯ、ＦｅＭｎ系合金膜、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及び固定磁性層２
と同様の強磁性材料を材料とするフリー磁性層４で構成
された磁気抵抗効果素子５（ＭＲ素子或いはＧＭＲ素
子。以下、ＧＭＲ素子と言う）が構成されている。更
に、ＧＭＲ素子５を構成する最上部にあるフリー磁性層
４の上面に、膜厚が異なることによって第１の平面６及
び第２の平面７のある段差を有し、且つ、反強磁性層１
とは異種の反強磁性材料（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
形成されている。更に、バイアス反強磁性膜８の上に、
左右一対の電極リード層９が形成されている。

【００２３】尚、左右一対の電極リード層９及びバイア
ス反強磁性膜８の露出している部分の上に、Ｔａ等の非
磁性材料を材料としてキャップ層１０を成膜し、バイア
ス反強磁性膜８の露出した部分の酸化を防止し、耐食性
を向上させるのが好ましい。

【００２４】固定磁性層２或いはフリー磁性層４の夫々
に磁化の方向を付加する反強磁性層１或いはバイアス反
強磁性膜８への夫々の熱処理（アニール処理）は、キャ
ップ層１０が形成された後、且つキャップ層１０、電極
リード層９及びバイアス反強磁性膜８が所定の形状にパ
ターニングされて削り取られる前に、実施するのが良
い。また、固定磁性層２に磁化の方向を設定するための
反強磁性層１の熱処理条件とフリー磁性層に磁化の方向
を付加するためのバイアス反強磁性膜８の熱処理条件と
は、磁界の強さ、熱処理温度及び熱処理時間の少なくと
も１つの条件が異なるように、反強磁性層１及びバイア
ス反強磁性膜８の夫々の材料を選定しなければならな
い。

【００２５】固定磁性層２は、反強磁性層１と強く反強
磁性結合し、その結合磁界によって、その磁化の方向が
Ｙ方向（紙面に直角の方向）に強く固定されている。他
方、フリー磁性層４は、その上面にある膜厚差による段
差を有するバイアス反強磁性膜８と反強磁性結合による
結合磁界によって結合され、その磁化の方向がＸ方向
（トラック幅方向）になるように磁化されているが、バ
イアス反強磁性膜８の膜厚によってその反強磁性結合に
よる結合磁界の強さが異なることになり、膜厚の小さい
第１の平面６の部分のバイアス反強磁性膜８に接してい
るフリー磁性層４の部分と、膜厚の大きい第２の平面７
の部分のバイアス反強磁性膜８に接しているフリー磁性
層４の部分では、その結合磁界の強さに差が生ずる。一
般的に、膜厚が大きくなるにしたがって、その結合磁界
も大きくなり、或る範囲以上になれば飽和するという特
性を有し、その変化特性はバイアス反強磁性膜８の材料
により異なる。

【００２６】図３はフリー磁性層にかかる結合磁界の強
さと再生出力の関係をシミュレーションした図であり、
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るこ
とが分かる。特に、８ｋＡ／ｍ以下（１００Ｏｅ以下）
で急激に出力が向上している。

【００２７】従って、膜厚の小さい第1の平面６の部分
のバイアス反強磁性膜８に接しているフリー磁性層４の
部分において、バイアス反強磁性膜の第1の平面の部分
の膜厚及びフリー磁性層に磁化の方向を与える熱処理条
件（磁界の強さ、熱処理温度及び熱処理時間）を適当に
設定し、バイアス反強磁性膜と第1の平面の部分のフリ
ー磁性層との反強磁性結合による結合磁界が、８ｋＡ／
ｍ以下（１００Ｏｅ以下）になるようにすることによっ
て、高い再生出力を得ることができる。

【００２８】また、ＧＭＲ素子５を構成する固定磁性層
２が、図２（ａ）に示すように、反強磁性層１の上に、
第１の固定磁性層膜２１、非磁性層膜２２、第２の固定
磁性層膜２３が積層成膜された構成を有している積層固
定磁性層２４であっても良い。この時、第１の固定磁性
層膜２１及び第２の固定磁性層膜２３の間に介在する非
磁性層膜２２の膜厚によって、その非磁性層膜２２を介
して対向する第１の固定磁性層膜２１及び第２の固定磁
性層膜２３の磁化の方向が夫々同じ方向になったり、或
いはお互いに逆の方向になったりする。

【００２９】また、ＧＭＲ素子５を構成するフリー磁性
層４が、図２（ｂ）に示すように、フリー磁性層４と同
様の材料を用いて、第１のフリー磁性層膜２５、第２の
フリー磁性層膜２６、………、第ｎのフリー磁性層膜２
７と順次積層成膜され、且つ、隣り合うフリー磁性層膜
の材料はお互いに異種の材料を用いて成膜されている積
層フリー磁性層２８でも良いのは言うまでもない。

【００３０】尚、本実施の形態１において、磁気抵抗効
果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ＧＭＲ素子について説明をしてきたが、非
磁性層としてＡｌ₂Ｏ₃等の非磁性絶縁材を用いた所謂Ｔ
ＭＲ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。

【００３１】以上のように本実施の形態１によれば、非
常に強く磁化方向を固定したい部分(フリー磁性層のト
ラック幅部分以外の部分)に強いバイアス磁界をかけ、
一方、バルクハウゼンノイズを抑えるためにバイアス磁
界はかけなければならないが、強い磁界をかけると再生
感度が低下するためあまり強い磁界をかけたくない部分
(フリー磁性層のトラック幅部分)に最適なバイアス磁界
をかけることが、それぞれの部分の反強磁性膜の膜厚に
よって容易に制御することが可能となる。つまり、膜厚
の大きな第２の平面の部分の反強磁性膜に接しているフ
リー磁性層には、強い反強磁性結合による結合磁界が得
られて、その磁化の方向は非常に安定したものとなり、
そのため、膜厚の小さい第１の平面の部分の反強磁性膜
に接しているフリー磁性層の部分の反強磁性結合による
結合磁界が小さくても、安定して膜厚の大きな第２の平
面の部分の反強磁性膜に接しているフリー磁性層の磁化
の方向と同じ磁化の方向に向き易くなり、また、膜厚の
小さい第１の平面の部分の反強磁性膜に接しているフリ
ー磁性層の部分の反強磁性結合磁界は小さいため、外部
磁界即ち磁気記録媒体からの磁界によって、その磁化の
方向が変化し易くなり、バルクハウゼンノイズの発生が
少なく、再生感度が高く、再生性能を安定化させること
ができる。また、バイアス反強磁性膜との結合磁界によ
ってバイアス磁界をかけるため、ギャップレングスに関
わらず同様の効果を有し、かつ、こ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。また、第一の平面の部分の反強磁性膜の膜
厚を最適に選ぶことによって、反強磁性膜とフリー磁性
層との結合磁界を８ｋＡ／ｍ以下の強さに安定して与え
ることができ、再生性能の向上を図ることができる。

【００３２】また、積層固定磁性層にすることによっ
て、反強磁性層との結合磁界による磁化の方向が非常に
安定し、且つ、非磁性層膜の膜厚を適当な範囲で選ぶこ
とによって、非磁性層膜を介して対向する２つの固定磁
性層膜の間で、反強磁性的に強く結合させることがで
き、磁化の方向が強く固定され、且つ、お互いの磁化の
方向が逆の方向になって端面磁荷による漏れ磁界が抑え
られ、端面における磁化の方向も非常に安定したものと
なる。

【００３３】（実施の形態２）図４〜図１１は本発明の
実施の形態２を示す概略説明図であり、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、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面の
近傍をヘッド摺動面に平行な面で断面にした概略断面図
である。以下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッドの製造方法を各工程順に説明する。

【００３４】図４に示すように、ＡｌＴｉＣ等を材料と
した基板４０の上に成膜され、パーマロイ、Ｃｏ系アモ
ルファス磁性膜或いはＦｅ系微粒子磁性膜等の軟磁性材
料を素材とする下部シールド層４１の上にＡｌ₂Ｏ₃、Ａ
ｌＮ或いはＳｉＯ₂等の非磁性絶縁材料を用いて下部ギ
ャップ絶縁層４２を成膜する。

【００３５】次に、第１の工程として、図５（ａ）に示
すように、下部ギャップ絶縁層４２の上に、ＩｒＭｎ、
αＦｅ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、ＦｅＭｎ系合金膜、ＮｉＭｎ系合
金膜或いはＰｔＭｎ系合金膜等の材料を用いて反強磁性
層５１を成膜し、更に、図５（ｂ）に示すように、その
上に、ＮｉＦｅ系合金膜、Ｃｏ或いはＣｏＦｅ合金膜等
を材料として固定磁性層５２を成膜する。次に、図５
（ｃ）に示すように、固定磁性層５２の上に、Ｃｕ等を
材料とする非磁性層５３を成膜する。更に、図５（ｄ）
に示すように、非磁性層５３の上に、固定磁性層５２と
同様の材料を用いてフリー磁性層５４を成膜し、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が薄膜で順次積層成膜されたＧＭＲ素子５５を
形成する。

【００３６】第２の工程として、図６（ａ）に示すよう
に、ＧＭＲ素子５５の上に、ＧＭＲ素子５５を構成する
反強磁性層５１とは異種の反強磁性材料（但し、場合に
よっては、αＦｅ₂Ｏ₃、ＮｉＯ等の酸化金属材料は使わ
ないほうが良い）を用いてバイアス反強磁性層膜６１を
成膜した後、図６（ｂ）に示すように、ＧＭＲ素子５５
及びバイアス反強磁性層膜６１の略中央部即ちヘッドト
ラック幅を形成する部分の近傍において、フォトレジス
トを塗布してバイアス反強磁性層膜６１の一部をドライ
エッチング等の方法により削り取り、削り取られて膜厚
が小さくなっている第１の平面６２及び左右の削り取ら
れていない膜厚の大きい第２の平面６３を有する段差の
ある反強磁性膜６４を形成する。

【００３７】第３の工程として、図７（ａ）に示すよう
に、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴａ等の非磁性材料を用いて電極
リード層膜７１を段差のあるバイアス反強磁性膜６４の
上に成膜し、図７（ｂ）に示すように、バイアス反強磁
性膜６４の膜厚の小さい部分の第１の平面６２の一部が
露出するように、フォトレジストを塗布してドライエッ
チング等の方法により、少なくとも電極リード層膜７１
の一部を削り取って、左右一対の電極リード層７２を形
成する。 第４の工程として、図８に示すように、左右
一対の電極リード層７２及びバイアス反強磁性膜６４の
第１の平面６２の一部の露出した部分の上に、Ｔａ等の
材料を用いてキャップ層８１を成膜する。

【００３８】次に、図示しないが、キャップ層８１、左
右一対の電極リード層７２及びバイアス反強磁性膜６４
を所定の形状にパターニングして削り取り、更に、それ
らの上に、下部ギャップ絶縁層４２と同様の絶縁材料を
用いて上部ギャップ絶縁層を成膜し、更に、その上に、
下部シールド層４１と同様の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。

【００３９】また、前述の第１の工程として、図９
（ａ）に示すように、下部ギャップ絶縁層４２の上に、
反強磁性層５１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た第１の
固定磁性層膜９０１、Ｒｕ等の非磁性材料を用いた第１
の非磁性層膜９０２、第１の固定磁性層膜９０１と同様
の材料を用いた第２の固定磁性層膜９０３を順次積層成
膜して、積層固定磁性層９１を形成し、その上に、Ｃｕ
等を材料とする非磁性層５３及び第１の固定磁性層膜９
０１等の材料と同様の材料を用いたフリー磁性層５４を
順次成膜して、ＧＭＲ素子９２を形成しても良い。

【００４０】また、前述の第１の工程として、図９
（ｂ）に示すように、下部ギャップ絶縁層４２の上に、
反強磁性層５１、固定磁性層５２及び非磁性層５３を順
次成膜し、更に、その上に第１のフリー磁性層膜９１
１、第２のフリー磁性層膜９１２、………、第ｎのフリ
ー磁性層膜９１３（ｎは２以上の正の整数）を順次積層
成膜して、積層フリー磁性層９３を形成して、ＧＭＲ素
子９４を形成しても良い。

【００４１】また、第１の工程にて積層成膜してＧＭＲ
素子５５を形成する装置と第２の工程にてバイアス反強
磁性層膜６１を成膜する装置が異なる場合には、第２の
工程として、フリー磁性層５４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５４の上面の酸化膜、異物或いは汚れ
等を取り除いた後、図６に示すように、バイアス反強磁
性層膜６１を成膜して、ドライエッチング等の方法によ
り、バイアス反強磁性層膜６１の一部を削り取り、膜厚
差を有する段差のあるバイアス反強磁性膜６４を形成し
た方が好ましい。この時、フリー磁性層５４の上面をク
リーニングすることによって、フリー磁性層５４とバイ
アス反強磁性膜６４との間には異物の介在がなく、非常
に良好な密着性および磁気的な結合が安定して得られる
ため、バイアス反強磁性膜６４とフリー磁性層５４の結
合磁界の強さが低下することなく、より安定した結合磁
界を得ることができる。

【００４２】また、前述の第３の工程において、図１０
に示すように、バイアス反強磁性膜６４の第１の平面６
２の上に、茸型レジスト１０１を形成して、バイアス反
強磁性膜６４の上に左右一対の電極リード層１０２を成
膜形成しても良い。

【００４３】また、第２の工程及び第３の工程におい
て、第２の工程として、前述の第２の工程と同様にして
図６（ａ）に示すように、フリー磁性層５４の上を覆う
ように、バイアス反強磁性層膜６１を成膜した後、第３
の工程として、図１１（ａ）に示すように、更にその上
を覆うように、電極リード層膜１１１を成膜し、図１１
（ｂ）に示すように、フォトレジストを塗布して、電極
リード層膜１１１及びバイアス反強磁性層膜６１の一部
をドライエッチング等の方法により削り取って、中央部
の膜厚が小さい第１の平面１１２を有し、左右に膜厚の
大きい第２の平面１１３を有する段差のあるバイアス反
強磁性膜１１４及びバイアス反強磁性膜１１４の第２の
平面１１３の上に左右一対の電極リード層１１５を形成
しても良い。尚、バイアス反強磁性層膜６１を成膜する
前に、フリー磁性層５４の上面をクリーニングしておい
ても良いのは言うまでもない。

【００４４】以上のように本実施の形態２によれば、非
常に強く磁化方向を固定したい部分(フリー磁性層のト
ラック幅部分以外の部分)に強いバイアス磁界をかけ、
一方、バルクハウゼンノイズを抑えるためにバイアス磁
界はかけなければならないが、強い磁界をかけると再生
感度が低下するためあまり強い磁界をかけたくない部分
(フリー磁性層のトラック幅部分)に最適なバイアス磁界
をかけることが、それぞれの部分の反強磁性膜の膜厚に
よって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。つまり、バイアス
反強磁性膜とフリー磁性層との反強磁性結合した結合磁
界は、バイアス反強磁性膜の膜厚によって変化する。即
ち、バイアス反強磁性膜の膜厚が大きい程、結合磁界が
大きくなり、ある程度以上の膜厚になればその結合磁界
が飽和するという特性を利用して、膜厚差による段差を
有するバイアス反強磁性膜をフリー磁性層の上に形成す
ることによって、左右の膜厚の大きな部分に接している
フリー磁性層は非常に強い結合磁界で結合され、一方ヘ
ッドトラック部近傍においてはフリー磁性層は膜厚の小
さいバイアス反強磁性膜に接しており、比較的小さな結
合磁界によって結合されるが、その磁化の方向は、膜厚
の大きなバイアス反強磁性膜と強い結合磁界を有してい
るフリー磁性層の磁化の方向と同じ方向に向くことにな
り、非常に安定した磁化の方向が得られることになり、
ノイズの少ない、再生感度の高い、高再生性能の磁気抵
抗効果型薄膜ヘッドを作製することができる。また、バ
イアス反強磁性膜との結合磁界によってバイアス磁界を
かけるため、ギャップレングスに関わらず同様の効果を
有し、かつ、こ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た磁気抵抗
効果型薄膜ヘッドを作製することができる。

【００４５】尚、キャップ層を成膜することにより、バ
イアス反強磁性膜の露出した部分の酸化を防止し、耐食
性を向上させることができる。

【００４６】また、固定磁性層或いはフリー磁性層の夫
々に磁化の方向を付加する反強磁性層或いはバイアス反
強磁性膜への夫々の熱処理（アニール処理）は、キャッ
プ層が形成された後、且つキャップ層、電極リード層及
びバイアス反強磁性膜が所定の形状にパターニングされ
て削り取られる前に、実施するのが良い。また、固定磁
性層に磁化の方向を設定するための反強磁性層の熱処理
条件とフリー磁性層に磁化の方向を付加するためのバイ
アス反強磁性膜の熱処理条件とは、磁界の強さ、熱処理
温度及び熱処理時間の少なくとも１つの条件が異なるよ
うに、反強磁性層及びバイアス反強磁性膜の夫々の材料
を選定しなければならない。

【００４７】尚、積層固定磁性層を形成することによっ
て、所定の方向に磁化の方向が強く固定された固定磁性
層の端面磁荷による漏れ磁界を、非磁性層膜を介して形
成された固定磁性層膜で打ち消すことになり、ノイズを
抑えることに効果がある。

【００４８】（実施の形態３）図１２〜図１６は本発明
の実施の形態３を示す概略説明図であり、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、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面
の近傍をヘッド摺動面に平行な面で断面にした概略断面
図である。以下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型薄
膜磁気ヘッドの製造方法を各工程順に説明する。

【００４９】前述の実施の形態２と同様にして、第１の
工程として、図５（ａ）に示すように、下部ギャップ絶
縁層４２の上に、ＩｒＭｎ、αＦｅ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｆｅ
Ｍｎ系合金膜、ＮｉＭｎ系合金膜或いはＰｔＭｎ系合金
膜等の材料を用いて反強磁性層５１を成膜し、更に、図
５（ｂ）に示すように、その上に、ＮｉＦｅ系合金膜、
Ｃｏ或いはＣｏＦｅ合金膜等を材料として固定磁性層５
２を成膜する。次に、図５（ｃ）に示すように、固定磁
性層５２の上に、Ｃｕ等を材料とする非磁性層５３を成
膜する。更に、図５（ｄ）に示すように、非磁性層５３
の上に、固定磁性層５２と同様の材料を用いてフリー磁
性層５４を成膜し、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が薄膜で順次積層成
膜されたＧＭＲ素子５５を形成する。

【００５０】第２の工程として、図１２（ａ）に示すよ
うに、ＧＭＲ素子５５の上に、ＧＭＲ素子５５を構成す
る反強磁性層５１とは異種の反強磁性材料（但し、場合
によっては、αＦｅ₂Ｏ₃、ＮｉＯ等の酸化金属材料は使
わないほうが良い）を用いて第１のバイアス反強磁性膜
１２１を成膜する。次に、図１２（ｂ）に示すように、
茸型レジスト１２２を形成して、第１のバイアス反強磁
性膜１２１の上に、第１のバイアス反強磁性膜１２１と
同様の反強磁性材料を用いて左右一対の第２のバイアス
反強磁性膜１２３を成膜形成し、第１のバイアス反強磁
性膜１２１の上面である第１の平面１２４とその第１の
バイアス反強磁性膜１２１の上に形成された第２のバイ
アス反強磁性膜１２３の上面である第２の平面１２５を
有し、第１の平面部ではその膜厚は第１のバイアス反強
磁性膜１２１の膜厚そのものであり、第２の平面部では
第１のバイアス反強磁性膜１２１と第２のバイアス反強
磁性膜１２３の夫々の膜厚の和であり、膜厚差による段
差を有するバイアス反強磁性膜１２６を形成することが
できる。ここで、第１のバイアス反強磁性膜１２１及び
第２のバイアス反強磁性膜１２３の材料は、フリー磁性
層５４に磁化の方向を付加するための熱処理条件（加え
る磁界の強さ、熱処理温度及び熱処理時間）が固定磁性
層５２に磁化の方向を付加するための反強磁性層５１の
熱処理条件と少なくとも１つの条件において異なるよう
に選ばれなければならない。また、第１のバイアス反強
磁性膜１２１と第２のバイアス反強磁性膜１２３の材料
は、第２の反強磁性膜１２３を形成することによりフリ
ー磁性層との結合磁界が大きくなるのであれば異種の反
強磁性材料であっても良く、この時、第１のバイアス反
強磁性膜１２１と第２のバイアス反強磁性膜１２３に適
した条件で熱処理を実施することが必要になる。

【００５１】第３の工程として、図１３に示すように、
茸型レジスト１２２を利用して、左右一対の第２のバイ
アス反強磁性膜１２３の上に、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴａ等
の非磁性材料を用いて左右一対の電極リード層１３１を
成膜形成する。

【００５２】第４の工程として、図１４に示すように、
左右一対の電極リード層１３１及び第１のバイアス反強
磁性膜１２１の露出した部分の上に、Ｔａ等の材料を用
いてキャップ層１４１を成膜する。

【００５３】次に、図示しないが、キャップ層１４１、
左右一対の電極リード層１３１及びバイアス反強磁性膜
１２６を所定の形状にパターニングして削り取り、更
に、それらの上に、下部ギャップ絶縁層４２と同様の絶
縁材料を用いて上部ギャップ絶縁層を成膜し、更に、そ
の上に、下部シールド層４１と同様の軟磁性材料を用い
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。

【００５４】尚、前述の実施の形態２の第１の工程の他
の例と同様にして、積層固定磁性層或いは積層フリー磁
性層を形成して、ＧＭＲ素子を形成することができるの
は言うまでもない。

【００５５】また、第２の工程の他の一例として、図１
２（ｂ）に示すように、茸型レジスト１２２を形成し
て、第１のバイアス反強磁性膜１２１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、第１のバイアス反強磁性膜１２１の表面の酸
化膜、レジストの残滓、異物或いは汚れ等を取り除いた
後、第１のバイアス反強磁性膜１２１の上に、第１のバ
イアス反強磁性膜１２１と同様の反強磁性材料を用いて
左右一対の第２のバイアス反強磁性膜１２３を成膜形成
することにより、第１のバイアス反強磁性膜１２１と第
２のバイアス反強磁性膜１２３との間には異物の介在が
なく、非常に良好な密着性および磁気的な結合が安定し
て得られるため、バイアス反強磁性膜とフリー磁性層の
結合磁界の強さが低下することなく、より安定した結合
磁界を得ることができる。。

【００５６】また、第２の工程の他の例として、前述の
実施の形態２の第２の工程の他の例と同じように、第２
の工程における第１のバイアス反強磁性層膜６１を成膜
する装置が第１の工程におけるＧＭＲ素子５５を形成す
る装置と異なるときは、フリー磁性層５４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５４の表面の酸化膜、レジ
ストの残滓、異物或いは汚れ等を取り除いた後、図１２
に示す第２の工程と同じようにして、クリーニングされ
たフリー磁性層５４の上を覆うように第１のバイアス反
強磁性膜１２１を成膜し、その上に茸型レジスト１２２
を形成して、左右一対の第２のバイアス反強磁性膜１２
３を成膜形成した方が良い。前述の実施の形態２と同様
に、バイアス反強磁性膜とフリー磁性層の結合磁界の強
さが低下することなく、より安定した結合磁界を得るこ
とができる。

【００５７】また、第３の工程の他の一例として、第２
の工程で形成した茸型レジストを削除した後、図１５
（ａ）に示すように、左右一対の第２のバイアス反強磁
性膜１２３及び第１のバイアス反強磁性膜１２１の露出
した部分の上を覆うように、電極リード層膜１５１を成
膜し、図１５（ｂ）に示すように、第１のバイアス反強
磁性膜１２１の第１の平面１２４の一部が露出するよう
に、フォトレジストを塗布してドライエッチング等の方
法により、少なくとも電極リード層膜１５１の一部を削
除して、左右一対の電極リード層１５２を形成しても良
い。

【００５８】また、第３の工程の他の例として、第２の
工程で形成した茸型レジストを削除した後、図１６に示
すように、第１のバイアス反強磁性膜１２１の上に、別
の茸型レジスト１６１を形成して、左右一対の電極リー
ド層１６２を成膜形成しても良い。

【００５９】以上のように本実施の形態３によれば、前
述の実施の形態２と同様に、膜厚の大きなバイアス反強
磁性膜に接しているフリー磁性層は非常に強い結合磁界
によりバイアス反強磁性膜と反強磁性結合し、膜厚の小
さいバイアス反強磁性膜に接しているフリー磁性層の磁
化の方向は、膜厚の大きなバイアス反強磁性膜に接して
いるフリー磁性層と同じ磁化の方向に安定して向くこと
になり、非常に安定した磁化の方向が得られ、また、上
面がクリーニングされた第１の反強磁性膜の上に、第２
の反強磁性膜を成膜形成することによって、第１の反強
磁性膜と第２の反強磁性膜の間で、非常に良好な密着性
および磁気的な結合が安定して得られ、膜厚の大きな反
強磁性膜と強い反強磁性結合による結合磁界を有してい
るフリー磁性層の磁化の方向が非常に安定したものとな
り、ノイズの少ない、再生感度の高い、高再生性能の磁
気抵抗効果型薄膜ヘッドを作製することができる。ま
た、バイアス反強磁性膜との結合磁界によってバイアス
磁界をかけるため、ギャップレングスに関わらず同様の
効果を有し、かつ、こ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た磁
気抵抗効果型薄膜ヘッドを作製することができる。

【００６０】尚、前述の実施の形態２〜実施の形態３に
おいて、固定磁性層及びフリー磁性層に夫々所定の方向
に磁化の方向を付加する熱処理は、第４の工程として、
キャップ層が成膜された後、且つ、キャップ層、電極リ
ード層、バイアス反強磁性膜及びＧＭＲ素子が所定の形
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。ここで、固定磁性層に磁化の方向を付加す
る反強磁性層への熱処理条件（磁界の強さ、処理温度及
び処理時間）と、フリー磁性層に磁化の方向を付加する
バイアス反強磁性膜への熱処理条件は少なくとも１つの
条件項目が異なるように、夫々固定磁性層に接する反強
磁性層及びフリー磁性層に接するバイアス反強磁性膜の
材料を選ばねばならないのは言うまでもない。

【００６１】（実施の形態４）図１７〜図２０は、本発
明の実施の形態４を示す概略説明図であり、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、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動
面の近傍をヘッド摺動面に平行な面で断面にした概略断
面図である。以下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型
薄膜磁気ヘッドの製造方法を各工程順に説明する。

【００６２】前述の実施の形態２の第１の工程と同じよ
うにして、図５に示されるように、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
次積層成膜されたＧＭＲ素子５５を形成する。

【００６３】第２の工程として、図１７（ａ）に示すよ
うに、ＧＭＲ素子５５の最上部にあるフリー磁性層５４
の上を覆うように、第１のバイアス反強磁性膜１７１を
成膜し、更にその上に、キャップ層１７２を成膜する。
次に、図１７（ｂ）に示すように、キャップ層１７２の
上に茸型レジスト１７３を形成して、第１のバイアス反
強磁性膜１７１の表面が左右に露出するように、キャッ
プ層１７２を削り取り、図１７（ｃ）に示すように、そ
の上に、左右一対の第２のバイアス反強磁性膜１７４を
成膜形成して、膜厚の異なる段差を有する反強磁性膜１
７５を形成する。

【００６４】第３の工程として、図１８に示すように、
茸型レジスト１７３を利用して、左右一対の第２のバイ
アス反強磁性膜１７４の上に、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴａ等
の非磁性材料を用いて左右一対の電極リード層１８１を
成膜形成する。

【００６５】それ以降の工程は、前述の実施の形態２と
同じである。

【００６６】尚、前述の実施の形態２の第１の工程の他
の例と同様にして、積層固定磁性層或いは積層フリー磁
性層を形成しても良いことは言うまでもない。

【００６７】また、第２の工程の他の一例として、前述
の実施の形態３の第２の工程の他の一例と同じように、
図１７（ｂ）に示すように、キャップ層１７２の上に茸
型レジスト１７３を形成して、第１のバイアス反強磁性
膜１７１の表面が左右に露出するように、キャップ層１
７２を削り取り、別の装置を用いて第２のバイアス反狭
磁性膜を成膜形成する場合には、露出した第１のバイア
ス反強磁性膜１７１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、第１の
バイアス反強磁性膜１７１の表面の酸化膜、レジストの
残滓、異物或いは汚れ等を取り除いた後、第１のバイア
ス反強磁性膜１７１の上に、左右一対の第２のバイアス
反強磁性膜１７４を成膜形成して、膜厚の異なる段差を
有する反強磁性膜１７５を形成した方が好ましい。上面
がクリーニングされた第１の反強磁性膜の上に、第２の
反強磁性膜を成膜形成することによって、第１の反強磁
性膜と第２の反強磁性膜の間で、非常に良好な密着性お
よび磁気的な結合が安定して得られ、膜厚の大きな反強
磁性膜と強い反強磁性結合による結合磁界を有している
フリー磁性層の磁化の方向が非常に安定したものとな
る。

【００６８】また、第２の工程における第１のバイアス
反強磁性層膜１７１を成膜する装置が第１の工程におけ
るＧＭＲ素子５５を形成する装置と異なる場合は、第２
の工程の他の一例として、前述の実施の形態３の第２の
工程の他の例と同じように、フリー磁性層５４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５４の表面の酸化膜、
レジストの残滓、異物或いは汚れ等を取り除いた後、図
１７に示す第２の工程と同じようにして、クリーニング
されたフリー磁性層５４の上を覆うように第１のバイア
ス反強磁性膜１７１を成膜し、更にその上に、キャップ
層１７２を成膜して、その上に茸型レジスト１７３を形
成して、左右一対の第２のバイアス反強磁性膜１７４を
成膜形成した方が良い。この時、フリー磁性層５４の上
面をクリーニングすることによって、フリー磁性層５４
と第１のバイアス反強磁性膜１７１との間には異物の介
在がなく、非常に良好な密着性および磁気的な結合が安
定して得られるため、バイアス反強磁性膜とフリー磁性
層の結合磁界の強さが低下することなく、より安定した
結合磁界を得ることができる。

【００６９】また、第３の工程の他の一例として、第２
の工程で形成された茸型レジストを削除した後、図１９
に示すように、第２のバイアス反強磁性膜１７４及び露
出しているキャップ層１７２の上を覆うように、電極リ
ード層膜１９１を成膜し、その後、キャップ層１７２の
一部が露出するように、フォトレジストを塗布してドラ
イエッチング等の方法により電極リード層膜１９１を削
り取り、左右一対の電極リード層１９２を形成しても良
い。また、電極リード層を削り取った後、バイアス反強
磁性膜１７１を削らないようにキャップ層１７２の材料
を選択することも可能である。

【００７０】また、第３の工程の他の例として、第２の
工程で形成された茸型レジストを削除した後、図２０に
示すように、キャップ層１７２の上に、別の茸型レジス
ト２０１を形成して、左右一対の電極リード層２０２を
形成しても良い。

【００７１】尚、固定磁性層及びフリー磁性層に夫々所
定の方向に磁化の方向を付加するための反強磁性層及び
バイアス反強磁性膜への夫々の熱処理は、キャップ層が
成膜された後、且つ、バイアス反強磁性膜及びＧＭＲ素
子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。ここで、固定磁性層に磁化
の方向を付加するための反強磁性層への熱処理条件（磁
界、処理温度及び処理時間）と、フリー磁性層に磁化の
方向を付加するためのバイアス反強磁性膜への熱処理条
件は少なくとも１つの条件項目が異なるように、夫々固
定磁性層に接する反強磁性層及びフリー磁性層に接する
バイアス反強磁性膜の材料を選ばねばならないのは言う
までもない。

【００７２】以上のように本実施の形態４によれば、前
述の前述の実施の形態２及び実施の形態３と同様に、膜
厚の大きなバイアス反強磁性膜に接しているフリー磁性
層の非常に強い反強磁性結合により、膜厚の小さいバイ
アス反強磁性膜に接しているフリー磁性層の磁化の方向
は、膜厚の大きなバイアス反強磁性膜に接しているフリ
ー磁性層と同じ磁化の方向に向き易くなることになり、
非常に安定した磁化の方向が得られ、また、上面がクリ
ーニングされた第１の反強磁性膜の上に、第２の反強磁
性膜を成膜形成することによって、第１の反強磁性膜と
第２の反強磁性膜の間で、非常に良好な密着性および磁
気的な結合が安定して得られ、膜厚の大きな反強磁性膜
と強い反強磁性結合による結合磁界を有しているフリー
磁性層の磁化の方向が非常に安定したものとなり、ま
た、本製造方法によって第１の反強磁性膜の上にキャッ
プ層を設けることによって、バイアス反強磁性膜が露出
する時間を大幅に削減できるため、バイアス反強磁性膜
の特性劣化を抑えることができ、バルクハウゼンノイズ
の少ない、再生感度の高い、優れた再生性能の磁気抵抗
効果型薄膜ヘッドを作製することができる。

【００７３】

【発明の効果】以上のように本発明は、反強磁性膜に接
している軟磁性膜の結合磁界は、反強磁性膜の膜厚が大
きければ大きくなり、ある範囲以上になれば略飽和する
という特性を利用して、ＧＭＲ素子のフリー磁性層の上
に、ヘッドトラックを構成する部分の近傍では膜厚が小
さく、ヘッドトラック近傍以外は膜厚が大きくなるよう
に段差を有するバイアス反強磁性膜を設けることによっ
て、膜厚の大きな部分のバイアス反強磁性膜に接してい
るフリー磁性層の部分は、バイアス反強磁性膜と反強磁
性結合して非常に強い結合磁界で結合され、その磁化の
方向は非常に安定したものとなり、そのため膜厚の小さ
い部分のバイアス反強磁性膜に接している部分のフリー
磁性層は小さい結合磁界でも、安定して膜厚の大きいバ
イアス反強磁性膜に接しているフリー磁性層の部分の磁
化方向と同じ方向に向き易く安定した磁化の方向が得ら
れ、また、膜厚の小さい部分の反強磁性膜に接している
フリー磁性層の部分の反強磁性結合磁界が小さいため、
磁気記録媒体からの磁界によって磁化の方向が変化し易
くなり、バルクハウゼンノイズが小さく、再生感度が高
い等の再生性能を向上できるという効果が、再生ギャッ
プレングスに関わらず得らる。また、そのような優れた
再生性能を有する磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドが作製
できるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す薄膜磁気ヘッドの
正面概略模式図

【図２】本発明の実施の形態１の他の例を示す薄膜磁気
ヘッドの一部の正面概略模式図

【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
係を示すグラフ

【図４】本発明の実施の形態２を説明する薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程の一部の工程を示す概略説明図

【図５】本発明の実施の形態２における第１の工程を示
す概略説明図

【図６】本発明の実施の形態２における第２の工程を示
す概略説明図

【図７】本発明の実施の形態２における第３の工程を示
す概略説明図

【図８】本発明の実施の形態２における第４の工程を示
す概略説明図

【図９】本発明の実施の形態２における第１の工程の他
の例を示す概略説明図

【図１０】本発明の実施の形態２における第３の工程の
他の一例を示す概略説明図

【図１１】本発明の実施の形態２における第３の工程の
他の例を示す概略説明図

【図１２】本発明の実施の形態３における第２の工程を
示す概略説明図

【図１３】本発明の実施の形態３における第３の工程を
示す概略説明図

【図１４】本発明の実施の形態３における第４の工程を
示す概略説明図

【図１５】本発明の実施の形態３における第３の工程の
他の例を示す概略説明図

【図１６】本発明の実施の形態３における第３の工程の
他の例を示す概略説明図

【図１７】本発明の実施の形態４における第２の工程を
示す概略説明図

【図１８】本発明の実施の形態４における第３の工程を
示す概略説明図

【図１９】本発明の実施の形態４における第３の工程の
他の一例を示す概略説明図

【図２０】本発明の実施の形態４における第３の工程の
他の例を示す概略説明図

【図２１】従来の薄膜磁気ヘッドを示す斜視概略図

【図２２】従来の薄膜磁気ヘッドを示す正面概略模式図

【符号の説明】

１、５１、２２４ 反強磁性層 ２、５２、２２５ 固定磁性層 ３、５３、２２６ 非磁性層 ４、５４、２２７ フリー磁性層 ５、５５、９２、９４、２１３ 磁気抵抗効果素子（Ｇ
ＭＲ素子） ６、６２、１１２、１２４ 第１の平面 ７、６３、１１３、１２５ 第２の平面 ８、６４、１１４、１２６、１７５ バイアス反強磁性
膜 ９、７２、１０２、１１５、１３１、１５２、１６２、
１８１、１９２、２０２、２１５ 電極リード層 １０、８１、１４１、１７２、２２８ キャップ層 ４０ 基板 ４１、２１１ 下部シールド層 ４２、２１２ 下部ギャップ絶縁層 ６１ バイアス反強磁性層膜 ７１、１１１、１５１、１９１ 電極リード層膜 ９１ 積層固定磁性層 ９３ 積層フリー磁性層 １０１、１２２、１６１、１６３、２０１ 茸型レジス
ト １２１、１７１ 第１のバイアス反強磁性膜 １２３、１７４ 第２のバイアス反強磁性膜 ２１４ 縦バイアス層 ２１６ 上部ギャップ絶縁層 ２１７ 上部シールド層 ２１８ 再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド ２２０ 記録用誘導型薄膜磁気ヘッド ２２１ 記録ギャップ層 ２２２ 上部磁極 ２２３ 巻線コイル ２２９ 再生ヘッドギャップレングス ９０１ 第１の固定磁性層膜 ９０２ 第１の非磁性層膜 ９０３ 第２の固定磁性層膜 ９１１ 第１のフリー磁性層膜 ９１２ 第２のフリー磁性層膜 ９１３ 第ｎのフリー磁性層膜

Claims (13)

【特許請求の範囲】
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、前記磁気抵
   抗効果素子に接して設けられた縦バイアス層と、信号電
   流を流すための電極リード層からなる磁気抵抗効果型薄
   膜磁気ヘッドにおいて、 反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性
   層からなる磁気抵抗効果素子と、 膜厚差による段差のある第１の平面と第２の平面を有す
   るバイアス反強磁性膜と、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。
2. 【請求項２】 膜厚の小さい前記第1の平面を構成する
   前記バイアス反強磁性膜の部分に接している前記フリー
   磁性層の部分の反強磁性結合による結合磁界が ８ｋＡ／ｍ 以下 （１００Ｏｅ 以下） であることを特徴とする請求項1に記載の薄膜磁気ヘッ
   ド。
3. 【請求項３】 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
   成膜して、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の上を覆うように、バイアス反強
   磁性層膜を成膜した後、前記バイアス反強磁性層膜の一
   部を削除し、第１の平面を有する膜厚の小さい部分と第
   ２の平面を有する膜厚の大きい部分とからなる段差のあ
   るバイアス反強磁性膜を形成する第２の工程と、 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、前記バイアス反強磁性膜の第１の平面の
   少なくとも一部が露出するように、少なくとも電極リー
   ド層膜の一部を削除して、左右一対の電極リード層を形
   成する第３の工程と、を有することを特徴とする薄膜磁
   気ヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３の第３の工程において、前記バ
   イアス反強磁性膜の第１の平面上に茸型レジストを形成
   して、前記バイアス反強磁性膜の上に左右一対の電極リ
   ード層を形成する第３の工程を有することを特徴とする
   請求項３に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３の第２の工程及び第３の工程に
   おいて、前記フリー磁性層の上を覆うように、バイアス
   反強磁性層膜を成膜する第２の工程と、 更に、その上を覆うように、電極リード層膜を成膜した
   後、前記バイアス反強磁性層膜の一部が削り取られて露
   出するように、前記電極リード層膜及び前記バイアス反
   強磁性層膜の夫々の一部を削除して、削除されて露出し
   た前記バイアス反強磁性層膜の上面を第１の平面、成膜
   時の前記バイアス反強磁性層膜の上面を第２の平面とす
   る膜厚差による段差を有するバイアス反強磁性膜及び前
   記バイアス反強磁性膜の第２の平面上に左右一対の電極
   リード層を形成する第３の工程と、を有することを特徴
   とする請求項３に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
6. 【請求項６】 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
   成膜して、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
   を覆うように、第１のバイアス反強磁性膜を成膜し、前
   記第１のバイアス反強磁性膜の上面に茸型レジストを形
   成して、左右一対の第２のバイアス反強磁性膜を成膜形
   成し、前記第１のバイアス反強磁性膜の露出している上
   面を第１の平面、前記第２のバイアス反強磁性膜の上面
   を第２の平面とし、且つ、前記第１の平面の部分の膜厚
   は前記第１のバイアス反強磁性膜の膜厚であり、前記第
   ２の平面の部分の膜厚は前記第１のバイアス反強磁性膜
   の膜厚と前記第２のバイアス反強磁性膜の膜厚との和で
   あり、それらの間に膜厚差を有する段差があるバイアス
   反強磁性膜を形成する第２の工程と、 前記第２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。
7. 【請求項７】 請求項６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を覆う
   ように、第１のバイアス反強磁性膜を成膜し、前記第１
   のバイアス反強磁性膜の上面に茸型レジストを形成し
   て、前記第１のバイアス反強磁性膜の上面をクリーニン
   グした後、左右一対の第２のバイアス反強磁性膜を成膜
   形成し、前記第１のバイアス反強磁性膜の露出している
   上面を第１の平面、前記第２のバイアス反強磁性膜の上
   面を第２の平面とし、前記第１の平面と前記第２の平面
   との間に膜厚差による段差があるバイアス反強磁性膜を
   形成する第２の工程を有することを特徴とする請求項６
   に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
8. 【請求項８】 請求項６の第３の工程において、前記第
   ２の工程にて形成したレジストを削除した後、前記第１
   のバイアス反強磁性膜の露出した部分及び左右一対の前
   記第２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、前記第１のバイアス反強磁性膜の少
   なくとも一部が露出するように、少なくとも前記電極リ
   ード層膜の一部を削除して、左右一対の電極リード層を
   形成する第３の工程を有することを特徴とする請求項６
   或いは請求項７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製
   造方法。
9. 【請求項９】 請求項６の第３の工程において、前記第
   ２の工程にて形成したレジストを削除した後、前記第１
   のバイアス反強磁性膜の第１の平面の上に、茸型レジス
   トを形成して、左右一対の電極リード層を形成する第３
   の工程を有することを特徴とする請求項６或いは請求項
   ７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
10. 【請求項１０】 段差を有する前記バイアス反強磁性膜
    の上に形成された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第１の平面の露出した部分の上を
    覆うように、キャップ層を形成する第４の工程を有する
    ことを特徴とする請求項３〜請求項９のいずれかに記載
    の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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
    成膜して、磁気抵抗効果素子を形成する第１の工程と、 前記フリー磁性層の上を覆うように第１のバイアス反強
    磁性膜を成膜し、更に、その上を覆うようにキャップ層
    を成膜した後、前記キャップ層の上に茸型レジストを形
    成して、前記第１のバイアス反強磁性膜が露出するよう
    に、少なくとも前記キャップ層の一部を削り取り、その
    上に、左右一対の第２のバイアス反強磁性膜を成膜形成
    して、前記キャップ層に接した前記第１のバイアス反強
    磁性膜の上面を第１の平面、前記第２のバイアス反強磁
    性膜の上面を第２の平面とし、且つ、前記第１の平面の
    部分の膜厚は前記第１のバイアス反強磁性膜の膜厚であ
    り、前記第２の平面の部分の膜厚は前記第１のバイアス
    反強磁性膜の膜厚と前記第２のバイアス反強磁性膜の膜
    厚との和であり、それらの間に膜厚差を有する段差があ
    るバイアス反強磁性膜を形成する第２の工程と、 前記第２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。
12. 【請求項１２】 請求項１１の第３の工程において、前
    記第２の工程にて形成されたレジストを削除した後、前
    記キャップ層の上に茸型レジストを形成して、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
    を特徴とする請求項１１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造
    方法。
13. 【請求項１３】 請求項１１の第３の工程において、前
    記第２の工程にて形成されたレジストを削除した後、前
    記第２のバイアス反強磁性膜及び前記キャップ層の上を
    覆うように、電極リード層膜を成膜し、前記キャップ層
    の少なくとも一部が露出するように、少なくとも前記電
    極リード層膜の一部を削除して、左右一対の電極リード
    層を形成する第３の工程を有することを特徴とする請求
    項１１或いは請求項１２のいずれかに記載の薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法。