JP2001256620A - 磁気抵抗センサおよびこれを搭載した磁気記録再生装置 - Google Patents
磁気抵抗センサおよびこれを搭載した磁気記録再生装置Info
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 狭い再生シールド間隔の磁気抵抗センサにお
いて、ギャップ層を通ってシールド層に漏れるセンス電
流を極力小さくして、高分解能、高再生出力が得られる
磁気抵抗センサおよび高記録密度に対応した磁気記録再
生装置を提供する。 【解決手段】 下部シールド層あるいは上部シールド層
の少なくとも何れか一方のシールド層において、強磁性
金属と酸化物の複合膜からなる磁性層をその一部もしく
は全部に用い、かつ、電極膜あるいは磁区制御膜と、上
記強磁性金属と酸化物の複合膜からなる磁性層との間に
絶縁保護膜を設けることにより、再生シールド間隔を狭
くしたときにも、シールド層に漏れるセンス電流を極力
抑えることができる。これにより、高記録密度に対応し
た高分解能、高出力を有する磁気ヘッドを提供すること
ができる。さらに、このような磁気ヘッドを搭載するこ
とにより、高い記録密度を有する磁気記録再生装置を実
現することができる。
いて、ギャップ層を通ってシールド層に漏れるセンス電
流を極力小さくして、高分解能、高再生出力が得られる
磁気抵抗センサおよび高記録密度に対応した磁気記録再
生装置を提供する。 【解決手段】 下部シールド層あるいは上部シールド層
の少なくとも何れか一方のシールド層において、強磁性
金属と酸化物の複合膜からなる磁性層をその一部もしく
は全部に用い、かつ、電極膜あるいは磁区制御膜と、上
記強磁性金属と酸化物の複合膜からなる磁性層との間に
絶縁保護膜を設けることにより、再生シールド間隔を狭
くしたときにも、シールド層に漏れるセンス電流を極力
抑えることができる。これにより、高記録密度に対応し
た高分解能、高出力を有する磁気ヘッドを提供すること
ができる。さらに、このような磁気ヘッドを搭載するこ
とにより、高い記録密度を有する磁気記録再生装置を実
現することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気的に記録された
情報を再生する磁気抵抗センサと、これを用いた磁気記
録再生装置に関し、特に再生分解能に優れた磁気抵抗セ
ンサ及び磁気記録再生装置に関するものである。
情報を再生する磁気抵抗センサと、これを用いた磁気記
録再生装置に関し、特に再生分解能に優れた磁気抵抗セ
ンサ及び磁気記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録再生装置、特に磁気ディスク装
置における記録密度の向上は著しく、磁気ディスク装置
のキー・デバイスである記録再生ヘッドには、記録素子
と再生素子ともに高性能化が要求されている。
置における記録密度の向上は著しく、磁気ディスク装置
のキー・デバイスである記録再生ヘッドには、記録素子
と再生素子ともに高性能化が要求されている。
【０００３】再生素子に着目すると、高記録密度化に対
して以下に述べる3つの技術が求められている。
して以下に述べる3つの技術が求められている。
【０００４】第一は、高感度化技術である。近年では、
磁気抵抗効果を利用したＭＲヘッドを用いることによ
り、高感度化が図られている。数Ｇｂ／ｉｎ2以下の記
録密度では、異方性磁気抵抗効果(ＡＭＲ効果)を用いて
磁気ディスク上の磁気的な信号を電気信号に変換してい
たが、それ以上の記録密度においては、ＡＭＲ効果をも
ってしても十分な感度を得ることができない。このた
め、ハイエンドの高記録密度仕様の磁気ディスク装置に
は、より感度が高い、巨大磁気抵抗効果(ＧＭＲ効果)を
用いたＭＲヘッドが用いられてきている。
磁気抵抗効果を利用したＭＲヘッドを用いることによ
り、高感度化が図られている。数Ｇｂ／ｉｎ2以下の記
録密度では、異方性磁気抵抗効果(ＡＭＲ効果)を用いて
磁気ディスク上の磁気的な信号を電気信号に変換してい
たが、それ以上の記録密度においては、ＡＭＲ効果をも
ってしても十分な感度を得ることができない。このた
め、ハイエンドの高記録密度仕様の磁気ディスク装置に
は、より感度が高い、巨大磁気抵抗効果(ＧＭＲ効果)を
用いたＭＲヘッドが用いられてきている。
【０００５】ＧＭＲ効果を用いたヘッドの一つとして、
特開平４−３５８３１０号公報には、スピンバルブ構造
と呼ばれる構造が記されている。これは、反強磁性層に
よって磁化が特定の方向に固定された固定層と、薄い非
磁性導電層を介して固定層に積層された自由層で構成さ
れており、固定層の磁化と自由層の磁化の相対的な角度
によって電気抵抗が変化するものである。
特開平４−３５８３１０号公報には、スピンバルブ構造
と呼ばれる構造が記されている。これは、反強磁性層に
よって磁化が特定の方向に固定された固定層と、薄い非
磁性導電層を介して固定層に積層された自由層で構成さ
れており、固定層の磁化と自由層の磁化の相対的な角度
によって電気抵抗が変化するものである。
【０００６】第二は、再生トラック幅の狭小化技術であ
り、磁気記録媒体のトラック幅を狭くすることによりト
ラック密度を向上させるものである。再生トラック幅
は、基本的には、抵抗変化を検知するためのセンス電流
を磁気抵抗効果膜に流すための電極の間隔で決まる。と
ころで、再生素子としては、バルクハウゼンノイズを抑
制するために磁気抵抗効果膜の両脇に磁区制御層を配置
することが必要である。これにより磁区制御層の近くの
磁気抵抗効果膜は、磁区制御層からの強い磁界のために
実効的に異方性磁界が大きくなり、外部磁界に対する感
度が極端に劣化する。このような現象は、再生トラック
幅が狭くなる程顕著になる。
り、磁気記録媒体のトラック幅を狭くすることによりト
ラック密度を向上させるものである。再生トラック幅
は、基本的には、抵抗変化を検知するためのセンス電流
を磁気抵抗効果膜に流すための電極の間隔で決まる。と
ころで、再生素子としては、バルクハウゼンノイズを抑
制するために磁気抵抗効果膜の両脇に磁区制御層を配置
することが必要である。これにより磁区制御層の近くの
磁気抵抗効果膜は、磁区制御層からの強い磁界のために
実効的に異方性磁界が大きくなり、外部磁界に対する感
度が極端に劣化する。このような現象は、再生トラック
幅が狭くなる程顕著になる。
【０００７】そのため、特開平９−２８２６１８号公報
には、電極の間隔を磁区制御層の間隔よりも狭くして、
外部磁界に対する感度の低い領域の信号を検出しない構
造が記されている。
には、電極の間隔を磁区制御層の間隔よりも狭くして、
外部磁界に対する感度の低い領域の信号を検出しない構
造が記されている。
【０００８】第三は、再生ヘッドにおけるシールド層の
間の距離（シールド間隔）の狭小化技術である。シール
ド間隔を狭くすると、より高い線記録密度まで高い分解
能で再生でき、線記録密度を向上させることができる。
現行の磁気ヘッドにおいては、シールド間隔はおよそ１
００ｎｍである。通常、シールド層は磁気抵抗効果膜を
挟むように上下に配置されている。更に、シールド層と
磁気抵抗効果膜の間には、センス電流を磁気抵抗効果膜
に流したときに、シールド層にセンス電流が漏れないよ
うに絶縁材料からなるギャップ層が設けられている。再
生シールド間隔が狭くなるとギャップ層の厚さも薄くな
り、絶縁膜特性の膜厚依存性やピンホールの存在のため
に、ギャップ層の絶縁性が保てなくなる。すると、セン
ス電流がギャップ層を突き抜けてシールド層に漏れてし
まい、磁気ヘッドの再生出力が低下してしまう。
間の距離（シールド間隔）の狭小化技術である。シール
ド間隔を狭くすると、より高い線記録密度まで高い分解
能で再生でき、線記録密度を向上させることができる。
現行の磁気ヘッドにおいては、シールド間隔はおよそ１
００ｎｍである。通常、シールド層は磁気抵抗効果膜を
挟むように上下に配置されている。更に、シールド層と
磁気抵抗効果膜の間には、センス電流を磁気抵抗効果膜
に流したときに、シールド層にセンス電流が漏れないよ
うに絶縁材料からなるギャップ層が設けられている。再
生シールド間隔が狭くなるとギャップ層の厚さも薄くな
り、絶縁膜特性の膜厚依存性やピンホールの存在のため
に、ギャップ層の絶縁性が保てなくなる。すると、セン
ス電流がギャップ層を突き抜けてシールド層に漏れてし
まい、磁気ヘッドの再生出力が低下してしまう。
【０００９】これを解決する一つの方法として、特開平
５−２６６４３７号公報には、少なくとも一方のシール
ド層の磁気抵抗効果膜側の表面に、絶縁性磁性層、具体
的にはＮｉＺｎフェライトを配置する構造が記されてい
る。
５−２６６４３７号公報には、少なくとも一方のシール
ド層の磁気抵抗効果膜側の表面に、絶縁性磁性層、具体
的にはＮｉＺｎフェライトを配置する構造が記されてい
る。
【００１０】また、例えば第１８回日本応用磁気学会学
術講演概要集（１９９４）の３１１ページなどには、上
記ＮｉＺｎフェライトよりは抵抗率は低いものの、１０
2〜１０7μΩ・ｃｍという一般の金属薄膜よりは大きな
抵抗率を有し、かつ良好な軟磁性を示すＣｏ−Ａｌ−Ｏ
系薄膜あるいはＦｅ−Ｓｉ−Ｏ系薄膜が記載されてい
る。
術講演概要集（１９９４）の３１１ページなどには、上
記ＮｉＺｎフェライトよりは抵抗率は低いものの、１０
2〜１０7μΩ・ｃｍという一般の金属薄膜よりは大きな
抵抗率を有し、かつ良好な軟磁性を示すＣｏ−Ａｌ−Ｏ
系薄膜あるいはＦｅ−Ｓｉ−Ｏ系薄膜が記載されてい
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】再生素子における高記
録密度化に対する技術のうち、第一、第二については各
々の従来技術に代表されるような有効な手段が提案され
ているが、第三の再生シールド間隔の狭小化については
課題が残されている。
録密度化に対する技術のうち、第一、第二については各
々の従来技術に代表されるような有効な手段が提案され
ているが、第三の再生シールド間隔の狭小化については
課題が残されている。
【００１２】特開平５−２６６４３７号公報に、ＮｉＺ
ｎフェライトからなる絶縁性磁性層を少なくとも一方の
シールド層の磁気抵抗効果膜側の表面に設けることが提
案されているが、ＮｉＺｎフェライトには以下に述べる
ような問題があると考えられる。ＮｉＺｎフェライト
は、バルクにおいてはスピネル構造を有し、高い透磁率
と１０5〜１０6μΩ・ｃｍ程度の抵抗率を持つことが知
られているが、スパッタリング法などにより、薄膜磁気
ヘッドの通常のプロセス温度（最高でも約３００℃）以
下で形成した薄膜においては、スピネル構造にならず非
晶質に近い薄膜になるという特性を持つ。そこで、Ｎｉ
Ｆｅフェライトを磁気ヘッドのシールド層として使う場
合、５００℃以上に基板を加熱して成膜するか、あるい
は成膜後に５００〜８００℃で熱処理を行うかなどの方
法によりスピネル構造を形成させる必要がある。
ｎフェライトからなる絶縁性磁性層を少なくとも一方の
シールド層の磁気抵抗効果膜側の表面に設けることが提
案されているが、ＮｉＺｎフェライトには以下に述べる
ような問題があると考えられる。ＮｉＺｎフェライト
は、バルクにおいてはスピネル構造を有し、高い透磁率
と１０5〜１０6μΩ・ｃｍ程度の抵抗率を持つことが知
られているが、スパッタリング法などにより、薄膜磁気
ヘッドの通常のプロセス温度（最高でも約３００℃）以
下で形成した薄膜においては、スピネル構造にならず非
晶質に近い薄膜になるという特性を持つ。そこで、Ｎｉ
Ｆｅフェライトを磁気ヘッドのシールド層として使う場
合、５００℃以上に基板を加熱して成膜するか、あるい
は成膜後に５００〜８００℃で熱処理を行うかなどの方
法によりスピネル構造を形成させる必要がある。
【００１３】しかしながら、ＧＭＲ効果を発現する磁気
抵抗効果膜は、一層の厚さが数十Å程度の積層膜である
ことから、その耐熱性は３００℃程度であるため、上記
のような高温プロセスを必要とするＮｉＺｎフェライト
をシールド層、特に上部シールド層の一部に用いた場合
には、磁気抵抗効果膜の磁気抵抗特性が劣化してしまう
という問題がある。
抵抗効果膜は、一層の厚さが数十Å程度の積層膜である
ことから、その耐熱性は３００℃程度であるため、上記
のような高温プロセスを必要とするＮｉＺｎフェライト
をシールド層、特に上部シールド層の一部に用いた場合
には、磁気抵抗効果膜の磁気抵抗特性が劣化してしまう
という問題がある。
【００１４】一方で、例えば第１８回日本応用磁気学会
学術講演概要集（１９９４）の３１１ページなどに記載
の金属-酸化物の複合薄膜は、ＧＭＲ効果磁気抵抗効果
膜の耐熱温度以下のプロセスでも作成できるという利点
はある。しかしながら、抵抗率が大きくとも、膜厚が薄
く膜面積が広い場合には抵抗としては小さくなるため、
シールド膜厚の薄膜化を考慮すると十分な絶縁性を確保
することは困難である。
学術講演概要集（１９９４）の３１１ページなどに記載
の金属-酸化物の複合薄膜は、ＧＭＲ効果磁気抵抗効果
膜の耐熱温度以下のプロセスでも作成できるという利点
はある。しかしながら、抵抗率が大きくとも、膜厚が薄
く膜面積が広い場合には抵抗としては小さくなるため、
シールド膜厚の薄膜化を考慮すると十分な絶縁性を確保
することは困難である。
【００１５】また、再生シールド間隔の狭小化に伴いギ
ャップ層の膜厚も薄くせざるを得ないため、ギャップ層
の絶縁性も十分に確保することも困難となる。したがっ
て、シールド層にもセンス電流が漏れて、磁気ヘッドの
再生出力が大幅に減少するという問題が生じる。
ャップ層の膜厚も薄くせざるを得ないため、ギャップ層
の絶縁性も十分に確保することも困難となる。したがっ
て、シールド層にもセンス電流が漏れて、磁気ヘッドの
再生出力が大幅に減少するという問題が生じる。
【００１６】本発明の目的は、シールド間隔を狭くした
場合にも、センス電流のシールド層への漏れを無くし、
または極力小さくして、高い分解能と高い再生出力をと
もに実現する磁気ヘッドを提供することにある。更に他
の目的は、より高い記録密度に対応した磁気抵抗センサ
を備えた磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置を提供する
ことにある。
場合にも、センス電流のシールド層への漏れを無くし、
または極力小さくして、高い分解能と高い再生出力をと
もに実現する磁気ヘッドを提供することにある。更に他
の目的は、より高い記録密度に対応した磁気抵抗センサ
を備えた磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置を提供する
ことにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のような磁気抵抗センサを備えた磁気
ヘッドおよび磁気記録再生装置を提供する。
に、本発明は以下のような磁気抵抗センサを備えた磁気
ヘッドおよび磁気記録再生装置を提供する。
【００１８】すなわち、一対のシールド層と、これら一
対のシールド層の間に配置された磁気抵抗効果膜と、磁
気抵抗効果膜に信号検出電流を流すための電極と、磁気
抵抗効果膜のバルクハウゼンノイズを抑制するための磁
区制御層とを備えている磁気抵抗センサにおいて、前記
一対のシールド層と電極の間に絶縁保護膜を有する構成
とする。絶縁保護膜を設けることにより、絶縁保護膜を
設けた部分でのセンス電流のシールド層への漏れを無く
すことができる。
対のシールド層の間に配置された磁気抵抗効果膜と、磁
気抵抗効果膜に信号検出電流を流すための電極と、磁気
抵抗効果膜のバルクハウゼンノイズを抑制するための磁
区制御層とを備えている磁気抵抗センサにおいて、前記
一対のシールド層と電極の間に絶縁保護膜を有する構成
とする。絶縁保護膜を設けることにより、絶縁保護膜を
設けた部分でのセンス電流のシールド層への漏れを無く
すことができる。
【００１９】また、絶縁保護膜を配置することにより、
シールド層へのセンス電流の漏れを少なくすることがで
きる。センス電流がシールド層へ漏れる場合には、絶縁
保護膜が配置されていない領域を通ってシールド層へ漏
れるが、絶縁保護膜を設けることにより、センス電流が
流れることができる領域は絶縁保護膜を設けない場合に
比べて小さくなる。つまり、センス電流の分流経路が小
さくなることになる。分流経路が小さくなれば経路の電
気抵抗は大きくなるのでセンス電流は流れにくくなり、
シールド層へ漏れるセンス電流は少なくなる。
シールド層へのセンス電流の漏れを少なくすることがで
きる。センス電流がシールド層へ漏れる場合には、絶縁
保護膜が配置されていない領域を通ってシールド層へ漏
れるが、絶縁保護膜を設けることにより、センス電流が
流れることができる領域は絶縁保護膜を設けない場合に
比べて小さくなる。つまり、センス電流の分流経路が小
さくなることになる。分流経路が小さくなれば経路の電
気抵抗は大きくなるのでセンス電流は流れにくくなり、
シールド層へ漏れるセンス電流は少なくなる。
【００２０】ここで、絶縁保護膜は、次のように配置す
ることが好ましい。磁気ヘッドの再生分解能はシールド
間隔で決まるので、必要以上に広くすると再生特性が劣
化する。絶縁保護膜は電極とシールド層との間に形成さ
れるので、絶縁保護膜が配置されている領域ではシール
ド間隔が絶縁保護膜の分だけ増えることになる。従っ
て、絶縁保護膜は、少なくとも磁気抵抗効果膜の感磁部
（外部からの磁界に応じて抵抗変化を生じる部分）より
外側に配置することが必要である。ここで、磁気抵抗効
果膜の感磁部とは、一般に磁気抵抗効果膜の両端に形成
された電極間または磁区制御層間の領域に相当する。
ることが好ましい。磁気ヘッドの再生分解能はシールド
間隔で決まるので、必要以上に広くすると再生特性が劣
化する。絶縁保護膜は電極とシールド層との間に形成さ
れるので、絶縁保護膜が配置されている領域ではシール
ド間隔が絶縁保護膜の分だけ増えることになる。従っ
て、絶縁保護膜は、少なくとも磁気抵抗効果膜の感磁部
（外部からの磁界に応じて抵抗変化を生じる部分）より
外側に配置することが必要である。ここで、磁気抵抗効
果膜の感磁部とは、一般に磁気抵抗効果膜の両端に形成
された電極間または磁区制御層間の領域に相当する。
【００２１】また、基板上方から見て、少なくともシー
ルド層が存在する領域よりも内側まで絶縁保護膜を配置
した方が、センス電流がシールド層へ漏れる際の分流経
路を小さくできるという点で好ましい。
ルド層が存在する領域よりも内側まで絶縁保護膜を配置
した方が、センス電流がシールド層へ漏れる際の分流経
路を小さくできるという点で好ましい。
【００２２】絶縁保護膜は磁気抵抗効果膜の感磁部の外
側かつシールド層が存在する領域の内側に配置すればよ
いので、絶縁保護膜の配置されている領域と配置されて
いない領域の境界と、磁気抵抗効果膜の配置されている
領域と配置されていない領域の境界とが一致するように
絶縁保護膜を形成することは、原理的には可能である。
しかしながら、磁気抵抗効果膜の境界と絶縁保護膜の境
界とが一致するように絶縁保護膜を形成することは現行
のプロセス技術では難しく、磁気抵抗効果膜の外側には
絶縁保護膜が形成されていない領域がどうしても形成さ
れる。センス電流がシールド層に漏れる場合、センス電
流はこの領域を通って漏れる。
側かつシールド層が存在する領域の内側に配置すればよ
いので、絶縁保護膜の配置されている領域と配置されて
いない領域の境界と、磁気抵抗効果膜の配置されている
領域と配置されていない領域の境界とが一致するように
絶縁保護膜を形成することは、原理的には可能である。
しかしながら、磁気抵抗効果膜の境界と絶縁保護膜の境
界とが一致するように絶縁保護膜を形成することは現行
のプロセス技術では難しく、磁気抵抗効果膜の外側には
絶縁保護膜が形成されていない領域がどうしても形成さ
れる。センス電流がシールド層に漏れる場合、センス電
流はこの領域を通って漏れる。
【００２３】この場合において、磁気ヘッドの製造時に
電極または磁区制御膜を以下のようにパターンニングし
て形成すると、センス電流のシールド層への漏れをより
少なくすることができる。
電極または磁区制御膜を以下のようにパターンニングし
て形成すると、センス電流のシールド層への漏れをより
少なくすることができる。
【００２４】一般に、磁気抵抗効果膜の両端に形成され
ている一対の電極または磁区制御膜は、磁気抵抗効果膜
付近では間隔が一定であるが、素子高さ方向にある程度
高くなった位置では、磁気抵抗効果膜付近に比べて間隔
が拡がっているようにパターンニングされるのが普通で
ある。したがって、前記一対の電極または磁区制御膜
は、磁気抵抗効果膜が配置されている領域付近では、基
板上方から見て互いに平行な直線部分によって対向して
いると見なすことができる。前記素子高さ方向にある程
度高くなった位置では、電極または磁区制御膜の間隔は
拡がるので、前記の互いに平行な直線部分はその位置で
終わる。
ている一対の電極または磁区制御膜は、磁気抵抗効果膜
付近では間隔が一定であるが、素子高さ方向にある程度
高くなった位置では、磁気抵抗効果膜付近に比べて間隔
が拡がっているようにパターンニングされるのが普通で
ある。したがって、前記一対の電極または磁区制御膜
は、磁気抵抗効果膜が配置されている領域付近では、基
板上方から見て互いに平行な直線部分によって対向して
いると見なすことができる。前記素子高さ方向にある程
度高くなった位置では、電極または磁区制御膜の間隔は
拡がるので、前記の互いに平行な直線部分はその位置で
終わる。
【００２５】前述の通り、磁気抵抗効果膜の外側には、
絶縁保護膜が配置されていない領域が存在し、センス電
流がシールド層に漏れる場合、この領域を通って漏れ
る。センス電流がシールド層に漏れる場合、電極または
磁区制御膜の間隔が拡がっている領域では、間隔が広い
分だけ電流経路の電気抵抗が高くなるので、センス電流
はこの領域からは漏れにくい。よって、前記の互いに平
行な直線部分のうち、磁気抵抗効果膜と接していない部
分の長さをＨ１とし、前記平行な一対の直線の間隔をＷ
１としたときに、Ｈ１≦Ｗ１とすれば、漏れたセンス電
流が通る幅よりも長さが長くなり分流経路の抵抗値が大
きくなるので、センス電流の漏れは少なくなる。よっ
て、前記Ｈ１≦Ｗ１の関係を満たすように電極または磁
区制御膜を配置することにより、センス電流の漏れを抑
えることができる。シールド層としては、強磁性金属と
酸化物との混合物、または強磁性金属と酸化物の積層
膜、または酸化物軟磁性膜などの強磁性金属と酸化物の
複合膜等の高抵抗材料により構成することが好ましい。
シールド層を高抵抗材料で形成すると、シールド層自体
の抵抗が大きくなるため、センス電流がシールド層へ漏
れた場合の分流経路の抵抗が大きくなる。したがって、
センス電流のシールド層への漏れを少なくすることがで
きる。
絶縁保護膜が配置されていない領域が存在し、センス電
流がシールド層に漏れる場合、この領域を通って漏れ
る。センス電流がシールド層に漏れる場合、電極または
磁区制御膜の間隔が拡がっている領域では、間隔が広い
分だけ電流経路の電気抵抗が高くなるので、センス電流
はこの領域からは漏れにくい。よって、前記の互いに平
行な直線部分のうち、磁気抵抗効果膜と接していない部
分の長さをＨ１とし、前記平行な一対の直線の間隔をＷ
１としたときに、Ｈ１≦Ｗ１とすれば、漏れたセンス電
流が通る幅よりも長さが長くなり分流経路の抵抗値が大
きくなるので、センス電流の漏れは少なくなる。よっ
て、前記Ｈ１≦Ｗ１の関係を満たすように電極または磁
区制御膜を配置することにより、センス電流の漏れを抑
えることができる。シールド層としては、強磁性金属と
酸化物との混合物、または強磁性金属と酸化物の積層
膜、または酸化物軟磁性膜などの強磁性金属と酸化物の
複合膜等の高抵抗材料により構成することが好ましい。
シールド層を高抵抗材料で形成すると、シールド層自体
の抵抗が大きくなるため、センス電流がシールド層へ漏
れた場合の分流経路の抵抗が大きくなる。したがって、
センス電流のシールド層への漏れを少なくすることがで
きる。
【００２６】また、シールド層は単層膜である必要はな
く、前述した高抵抗材料の膜と従来用いられてきたシー
ルド材料用の膜とを積層してシールド層を構成しても良
い。具体的には、シールド層の磁気抵抗効果膜側から、
強磁性金属と酸化物の複合膜からなる第２の磁性層と第
１の磁性層（抵抗は低くてもよい）の積層構造、あるい
は、第２の磁性層と絶縁層と第１の磁性層の積層構造な
どの構成である。
く、前述した高抵抗材料の膜と従来用いられてきたシー
ルド材料用の膜とを積層してシールド層を構成しても良
い。具体的には、シールド層の磁気抵抗効果膜側から、
強磁性金属と酸化物の複合膜からなる第２の磁性層と第
１の磁性層（抵抗は低くてもよい）の積層構造、あるい
は、第２の磁性層と絶縁層と第１の磁性層の積層構造な
どの構成である。
【００２７】シールド層を第1の磁性層と絶縁層と第2の
磁性層からなる積層構造にした場合、ヘッド製造時に第
1の磁性層と第2の磁性層に挟まれた絶縁層が帯電し絶縁
破壊することがある。これを防止するために、前記絶縁
層の一部であって絶縁保護膜で覆われている領域内に、
第１の磁性層と第２の磁性層を電気的に繋げるためのコ
ンタクト層を設ける。これにより、ヘッド製造時のシー
ルド層の絶縁破壊を防ぐことができ、高い歩留まりと高
い信頼性を実現することができる。
磁性層からなる積層構造にした場合、ヘッド製造時に第
1の磁性層と第2の磁性層に挟まれた絶縁層が帯電し絶縁
破壊することがある。これを防止するために、前記絶縁
層の一部であって絶縁保護膜で覆われている領域内に、
第１の磁性層と第２の磁性層を電気的に繋げるためのコ
ンタクト層を設ける。これにより、ヘッド製造時のシー
ルド層の絶縁破壊を防ぐことができ、高い歩留まりと高
い信頼性を実現することができる。
【００２８】前記コンタクト層を設けた場合にセンス電
流がシールド層へ漏れる場合を想定すると、センス電流
が漏れる経路としては、磁気抵抗効果膜近傍から第２の
磁性層を通り、さらにコンタクト層を通じて第１の磁性
層に至る経路が考えられる。しかしながら、磁気抵抗効
果膜近傍からコンタクト層までの距離が、第２の磁性層
の膜厚に比べて十分大きければ、センス電流の分流は僅
かであり、コンタクト層がないものと遜色のない再生特
性が得られる。
流がシールド層へ漏れる場合を想定すると、センス電流
が漏れる経路としては、磁気抵抗効果膜近傍から第２の
磁性層を通り、さらにコンタクト層を通じて第１の磁性
層に至る経路が考えられる。しかしながら、磁気抵抗効
果膜近傍からコンタクト層までの距離が、第２の磁性層
の膜厚に比べて十分大きければ、センス電流の分流は僅
かであり、コンタクト層がないものと遜色のない再生特
性が得られる。
【００２９】なお、磁気抵抗効果膜としては、比較的高
温プロセスに強い異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ効果）を
利用したセンサ膜のみならず、高感度が得られるＧＭＲ
効果磁気抵抗効果膜、さらには強磁性トンネル接合磁気
抵抗効果膜を用いることもできる。
温プロセスに強い異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ効果）を
利用したセンサ膜のみならず、高感度が得られるＧＭＲ
効果磁気抵抗効果膜、さらには強磁性トンネル接合磁気
抵抗効果膜を用いることもできる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態に
ついて、図面を用いて説明する。
ついて、図面を用いて説明する。
【００３１】[実施の形態１]図１は、本発明の一つの実
施形態の磁気抵抗センサを媒体対向面から見た構造を示
す図、図２は図１に示す磁気抵抗センサを中心部で素子
高さ方向に切ったときの断面構造を示す図である。図１
には磁気抵抗効果膜よりも下側の構造しか示していない
が、実際には磁区制御膜および下部ギャップ層上に、上
部ギャップ層および上部シールド層が形成されている。
図中、矢印１００は素子高さ方向を、矢印１０１はトラ
ック方向を表している。また、以下の説明において、材
料の組成は原子パーセントで記してある。
施形態の磁気抵抗センサを媒体対向面から見た構造を示
す図、図２は図１に示す磁気抵抗センサを中心部で素子
高さ方向に切ったときの断面構造を示す図である。図１
には磁気抵抗効果膜よりも下側の構造しか示していない
が、実際には磁区制御膜および下部ギャップ層上に、上
部ギャップ層および上部シールド層が形成されている。
図中、矢印１００は素子高さ方向を、矢印１０１はトラ
ック方向を表している。また、以下の説明において、材
料の組成は原子パーセントで記してある。
【００３２】基板１０上に、例えばアルミナなどからな
るベース絶縁膜１１を形成、精密研磨を施し、第１の磁
性層１２と第２の磁性層１４からなる下部シールド層を
形成する。第１の磁性層１２は、例えば厚さ２μｍのＮ
ｉ81Ｆｅ19膜であり、めっき法あるいはスパッタリング
法により作成する。第１の磁性層１２は、シールド層と
しての役割の他、磁気抵抗効果膜にセンス電流を流すこ
とにより発生するジュール熱を逃がす放熱層の役割も果
たしている。第２の磁性層１４は、抵抗の高い強磁性金
属と酸化物の複合膜であり、ここでは厚さ１.５ｎｍの
Ｃｏ90Ｆｅ10層と厚さ１.０ｎｍの酸化アルミニウム層
を交互に積層した全層厚が５０ｎｍの多層膜を用いた。
第２の磁性層１４の上に、厚さ１００ｎｍの下部絶縁保
護膜１５を、再生シールド間隔となる部分（下部シール
ド層と上部シールド層（図１、２には不図示）で磁気抵
抗効果膜１７が挟まれている部分）を除いて配置し、次
に厚さ２１ｎｍの酸化アルミナと酸化シリコンの混合膜
からなる下部ギャップ層１６を形成する。磁気抵抗効果
膜１７として、下部ギャップ層１６側から、Ｐｔ48Ｍｎ
52反強磁性層 １２ｎｍと、Ｃｏ １ｎｍとＲｕ ０.８ｎ
ｍとＣｏ ２ｎｍからなる固定層と、Ｃｕ非磁性導電層
２ｎｍと、Ｃｏ ０.５ｎｍとＮｉ81Ｆｅ19 ２.５ｎｍと
からなる自由層と、Ｔａ保護膜 3ｎｍからなるＧＭＲ効
果磁気抵抗効果膜を作成し、感磁部となる所定の領域に
リフトオフマスク材を形成した後、イオンミリング法で
ＧＭＲ効果磁気抵抗効果膜をエッチングする。エッチン
グ後、Ｃｒ下地膜とＣｏＣｒＰｔ膜からなる磁区制御膜
１８と、電極１９を成膜し、リフトオフマスク材を除去
する。この後、厚さ3６ｎｍの酸化アルミナと酸化シリ
コンの混合膜からなる上部ギャップ層（不図示）、上部
シールド層（不図示）を形成して、本実施の形態の磁気
抵抗センサの作成が完了する。本実施の形態において
は、再生シールド間隔は８０ｎｍと現行ヘッドよりも狭
い。
るベース絶縁膜１１を形成、精密研磨を施し、第１の磁
性層１２と第２の磁性層１４からなる下部シールド層を
形成する。第１の磁性層１２は、例えば厚さ２μｍのＮ
ｉ81Ｆｅ19膜であり、めっき法あるいはスパッタリング
法により作成する。第１の磁性層１２は、シールド層と
しての役割の他、磁気抵抗効果膜にセンス電流を流すこ
とにより発生するジュール熱を逃がす放熱層の役割も果
たしている。第２の磁性層１４は、抵抗の高い強磁性金
属と酸化物の複合膜であり、ここでは厚さ１.５ｎｍの
Ｃｏ90Ｆｅ10層と厚さ１.０ｎｍの酸化アルミニウム層
を交互に積層した全層厚が５０ｎｍの多層膜を用いた。
第２の磁性層１４の上に、厚さ１００ｎｍの下部絶縁保
護膜１５を、再生シールド間隔となる部分（下部シール
ド層と上部シールド層（図１、２には不図示）で磁気抵
抗効果膜１７が挟まれている部分）を除いて配置し、次
に厚さ２１ｎｍの酸化アルミナと酸化シリコンの混合膜
からなる下部ギャップ層１６を形成する。磁気抵抗効果
膜１７として、下部ギャップ層１６側から、Ｐｔ48Ｍｎ
52反強磁性層 １２ｎｍと、Ｃｏ １ｎｍとＲｕ ０.８ｎ
ｍとＣｏ ２ｎｍからなる固定層と、Ｃｕ非磁性導電層
２ｎｍと、Ｃｏ ０.５ｎｍとＮｉ81Ｆｅ19 ２.５ｎｍと
からなる自由層と、Ｔａ保護膜 3ｎｍからなるＧＭＲ効
果磁気抵抗効果膜を作成し、感磁部となる所定の領域に
リフトオフマスク材を形成した後、イオンミリング法で
ＧＭＲ効果磁気抵抗効果膜をエッチングする。エッチン
グ後、Ｃｒ下地膜とＣｏＣｒＰｔ膜からなる磁区制御膜
１８と、電極１９を成膜し、リフトオフマスク材を除去
する。この後、厚さ3６ｎｍの酸化アルミナと酸化シリ
コンの混合膜からなる上部ギャップ層（不図示）、上部
シールド層（不図示）を形成して、本実施の形態の磁気
抵抗センサの作成が完了する。本実施の形態において
は、再生シールド間隔は８０ｎｍと現行ヘッドよりも狭
い。
【００３３】なお、ＧＭＲ効果磁気抵抗効果膜、特にＰ
ｔ-Ｍｎ系のように規則型反強磁性体を用いたＧＭＲ効
果磁気抵抗効果膜の場合には、固定層と反強磁性層との
間に交換結合を生じさせ、固定層の磁化の方向を略素子
高さ方向１００に沿ったどちらか一方向に向けるため
に、熱処理が必要となる。この熱処理は、ＧＭＲ効果磁
気抵抗効果膜形成後に適宜行うことができる。また、自
由層の磁化の方向はトラック方向に向いていることが望
ましく、そのために固定層の方向を決めるための熱処理
の後で、熱処理を追加しても良い。
ｔ-Ｍｎ系のように規則型反強磁性体を用いたＧＭＲ効
果磁気抵抗効果膜の場合には、固定層と反強磁性層との
間に交換結合を生じさせ、固定層の磁化の方向を略素子
高さ方向１００に沿ったどちらか一方向に向けるため
に、熱処理が必要となる。この熱処理は、ＧＭＲ効果磁
気抵抗効果膜形成後に適宜行うことができる。また、自
由層の磁化の方向はトラック方向に向いていることが望
ましく、そのために固定層の方向を決めるための熱処理
の後で、熱処理を追加しても良い。
【００３４】磁気抵抗センサの上に、記録ギャップを介
して積層された一対の磁気コアからなる記録素子（不図
示）を作成すると、磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッ
ドとなるが、詳細は省略する。
して積層された一対の磁気コアからなる記録素子（不図
示）を作成すると、磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッ
ドとなるが、詳細は省略する。
【００３５】作成した磁気ヘッドについて、絶縁耐圧試
験と再生特性の評価を行った。絶縁耐圧試験は、ウェハ
上で選ばれた磁気ヘッドについて、下部及び上部シール
ド層と、ＧＭＲ効果磁気抵抗効果膜にセンス電流を供給
するための電極１９との間に電圧を印可し、１０Ｖ以上
の絶縁破壊電圧を有するヘッドを良品とした。測定した
ヘッド数に対する良品ヘッドの個数を歩留まりとして、
評価の指標に用いた。十分な絶縁耐圧が確保されている
ヘッドではセンス電流がシールド層へ漏れることはな
い。再生特性については、絶縁が確保されて所望のヘッ
ド抵抗になっているヘッドを用いて、約４０Ｇｂ／ｉｎ
2（１ｉｎｃｈ＝２．５４ｃｍ）の記録密度で磁気ディ
スクに記録されたパターンを再生し、３０ＭＨｚでの分
解能に着目し評価を行った。
験と再生特性の評価を行った。絶縁耐圧試験は、ウェハ
上で選ばれた磁気ヘッドについて、下部及び上部シール
ド層と、ＧＭＲ効果磁気抵抗効果膜にセンス電流を供給
するための電極１９との間に電圧を印可し、１０Ｖ以上
の絶縁破壊電圧を有するヘッドを良品とした。測定した
ヘッド数に対する良品ヘッドの個数を歩留まりとして、
評価の指標に用いた。十分な絶縁耐圧が確保されている
ヘッドではセンス電流がシールド層へ漏れることはな
い。再生特性については、絶縁が確保されて所望のヘッ
ド抵抗になっているヘッドを用いて、約４０Ｇｂ／ｉｎ
2（１ｉｎｃｈ＝２．５４ｃｍ）の記録密度で磁気ディ
スクに記録されたパターンを再生し、３０ＭＨｚでの分
解能に着目し評価を行った。
【００３６】比較のため、図２１及び図２２に示す第2
の磁性層１４がない従来構造の再生素子を有する磁気ヘ
ッドと、図２３及び図２４に示す下部保護絶縁膜１５を
設けずに第2の磁性層１４のみを配置した磁気ヘッドも
作成し、条件を揃えて同様の評価を行った。
の磁性層１４がない従来構造の再生素子を有する磁気ヘ
ッドと、図２３及び図２４に示す下部保護絶縁膜１５を
設けずに第2の磁性層１４のみを配置した磁気ヘッドも
作成し、条件を揃えて同様の評価を行った。
【００３７】結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】従来構造、第2の磁性層のみ配置した構
造、本実施の形態の構造とでは、絶縁耐圧試験の歩留ま
りに差が出ており、従来構造では６３．７％であったの
に対し、第2の磁性層のみを配置した構造では７４．７
％、更に本実施の形態のように、第2の磁性層１４と下
部絶縁保護膜１５の両方を配置した構造では、歩留まり
は９８．６％にまで向上している。一方、第2の磁性層
１４を配置した磁気ヘッドにおいては、第１の磁性層に
比べ第2の磁性層１４の透磁率が低い場合には分解能の
劣化が懸念されるが、分解能は従来構造とほぼ同等の値
が得られていることが分かる。これらの評価結果から、
本発明を採用することにより、再生シールド間隔が８０
ｎｍと狭い場合においても、高い分解能を有するヘッド
を歩留まり良く製造することが確認できた。
造、本実施の形態の構造とでは、絶縁耐圧試験の歩留ま
りに差が出ており、従来構造では６３．７％であったの
に対し、第2の磁性層のみを配置した構造では７４．７
％、更に本実施の形態のように、第2の磁性層１４と下
部絶縁保護膜１５の両方を配置した構造では、歩留まり
は９８．６％にまで向上している。一方、第2の磁性層
１４を配置した磁気ヘッドにおいては、第１の磁性層に
比べ第2の磁性層１４の透磁率が低い場合には分解能の
劣化が懸念されるが、分解能は従来構造とほぼ同等の値
が得られていることが分かる。これらの評価結果から、
本発明を採用することにより、再生シールド間隔が８０
ｎｍと狭い場合においても、高い分解能を有するヘッド
を歩留まり良く製造することが確認できた。
【００４０】上記においては、第２の磁性層１４とし
て、厚さ１.５ｎｍのＣｏ90Ｆｅ10層と厚さ１.０ｎｍの
酸化アルミニウム層を交互に積層した全層厚が５０ｎｍ
の多層膜を用いたが、これは強磁性金属と酸化物の複合
膜の特定の一例であって、これに限定されるものではな
い。一般的には、ＭＦｅ2O4（ＭはＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇなどから選ばれる少なくとも一
種類以上の元素）に近い組成を有する酸化物軟磁性膜
や、強磁性金属と酸化物の混合膜あるいは多層膜を用い
ることができる。ここで、強磁性金属とは、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉから選ばれる少なくとも一種類以上の強磁性元
素を含む金属であり、酸化物とは、酸化アルミニウム、
酸化シリコン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸
化タンタルなどから選ばれる少なくとも一種類以上で構
成される酸化物のことである。強磁性金属と酸化物の複
合膜の成膜方法としては、スパッタリング法が一般的で
あり、組成を調整してあるターゲットから成膜する方
法、強磁性金属ターゲットと酸化物ターゲットから同時
に成膜する方法あるいは交互に成膜する方法などがあ
る。
て、厚さ１.５ｎｍのＣｏ90Ｆｅ10層と厚さ１.０ｎｍの
酸化アルミニウム層を交互に積層した全層厚が５０ｎｍ
の多層膜を用いたが、これは強磁性金属と酸化物の複合
膜の特定の一例であって、これに限定されるものではな
い。一般的には、ＭＦｅ2O4（ＭはＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇなどから選ばれる少なくとも一
種類以上の元素）に近い組成を有する酸化物軟磁性膜
や、強磁性金属と酸化物の混合膜あるいは多層膜を用い
ることができる。ここで、強磁性金属とは、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉから選ばれる少なくとも一種類以上の強磁性元
素を含む金属であり、酸化物とは、酸化アルミニウム、
酸化シリコン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸
化タンタルなどから選ばれる少なくとも一種類以上で構
成される酸化物のことである。強磁性金属と酸化物の複
合膜の成膜方法としては、スパッタリング法が一般的で
あり、組成を調整してあるターゲットから成膜する方
法、強磁性金属ターゲットと酸化物ターゲットから同時
に成膜する方法あるいは交互に成膜する方法などがあ
る。
【００４１】さらに、磁気抵抗効果膜１７として、下部
ギャップ側から反強磁性層／固定層／非磁性導電層／自
由層という積層順のＧＭＲ効果磁気抵抗効果膜を用いた
が、これは本実施の形態の特定の一例であり、積層順を
逆に自由層／非磁性導電層／固定層／反強磁性層とした
ＧＭＲ効果磁気抵抗効果膜でも、横バイアス膜／非磁性
導電層／ＡＭＲ膜の構成からなるＡＭＲ効果磁気抵抗効
果膜でもよい。また、磁区制御膜１８と電極１９は、必
ずしも磁気抵抗効果膜１７の両脇に配置しなくとも、図
３のように、磁気抵抗効果膜１７の両端に乗り上げるよ
うに配置しても良い。
ギャップ側から反強磁性層／固定層／非磁性導電層／自
由層という積層順のＧＭＲ効果磁気抵抗効果膜を用いた
が、これは本実施の形態の特定の一例であり、積層順を
逆に自由層／非磁性導電層／固定層／反強磁性層とした
ＧＭＲ効果磁気抵抗効果膜でも、横バイアス膜／非磁性
導電層／ＡＭＲ膜の構成からなるＡＭＲ効果磁気抵抗効
果膜でもよい。また、磁区制御膜１８と電極１９は、必
ずしも磁気抵抗効果膜１７の両脇に配置しなくとも、図
３のように、磁気抵抗効果膜１７の両端に乗り上げるよ
うに配置しても良い。
【００４２】[実施の形態２]実施の形態１では、下部シ
ールド層が第１の磁性層１２と第２の磁性層１４の２層
から構成されているが、図４に示すように、第２の磁性
層１４のみの１層で構成しても良い。その場合、外部か
らの磁界に対して第２の磁性層１４全体が磁気的に飽和
しないことが必要であるから、本実施の形態の第２の磁
性層１４は実施の形態１におけるそれに比べて飽和磁束
密度と膜厚の積が大きい方が、安定な再生特性が得られ
る。また、図示されてはいないが、図１と同様、下部ギ
ャップ層１６および電極１９上には上部ギャップ層及び
上部シールド層が形成されている。
ールド層が第１の磁性層１２と第２の磁性層１４の２層
から構成されているが、図４に示すように、第２の磁性
層１４のみの１層で構成しても良い。その場合、外部か
らの磁界に対して第２の磁性層１４全体が磁気的に飽和
しないことが必要であるから、本実施の形態の第２の磁
性層１４は実施の形態１におけるそれに比べて飽和磁束
密度と膜厚の積が大きい方が、安定な再生特性が得られ
る。また、図示されてはいないが、図１と同様、下部ギ
ャップ層１６および電極１９上には上部ギャップ層及び
上部シールド層が形成されている。
【００４３】[実施の形態３]実施の形態１では、下部シ
ールド層が第１の磁性層１２と第２の磁性層１４の２層
が直接積層されているが、センス電流の漏れをより小さ
くするために、図５に示すように、第１の磁性層１２と
第２の磁性層１４の間に絶縁層１３を設けても良い。絶
縁層１３としては、酸化アルミニウム、酸化シリコン、
酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタルなど
の酸化物、あるいはこれらの混合物を用いるのが好まし
い。また、図示されてはいないが、図１同様、下部ギャ
ップ層１６および電極１９上には上部ギャップ層及び上
部シールド層が形成されている。
ールド層が第１の磁性層１２と第２の磁性層１４の２層
が直接積層されているが、センス電流の漏れをより小さ
くするために、図５に示すように、第１の磁性層１２と
第２の磁性層１４の間に絶縁層１３を設けても良い。絶
縁層１３としては、酸化アルミニウム、酸化シリコン、
酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタルなど
の酸化物、あるいはこれらの混合物を用いるのが好まし
い。また、図示されてはいないが、図１同様、下部ギャ
ップ層１６および電極１９上には上部ギャップ層及び上
部シールド層が形成されている。
【００４４】[実施の形態４]第2の磁性層は、必ずしも
第１の磁性層と同じ大きさで配置する必要はない。図６
は、第２の磁性層１４を第１の磁性層１２と同じ大きさ
で配置せずに磁気抵抗効果膜１７近傍のみに配置した磁
気ヘッドを媒体対向面から見た構造を示す図、図７は、
図６に示す磁気ヘッドを磁気抵抗効果膜中心部で素子高
さ方向に沿って切ったときの断面構造を示す図である。
図示されてはいないが、図１と同様に、下部ギャップ層
１６および電極１９上には上部ギャップ層及び上部シー
ルド層が形成されている。
第１の磁性層と同じ大きさで配置する必要はない。図６
は、第２の磁性層１４を第１の磁性層１２と同じ大きさ
で配置せずに磁気抵抗効果膜１７近傍のみに配置した磁
気ヘッドを媒体対向面から見た構造を示す図、図７は、
図６に示す磁気ヘッドを磁気抵抗効果膜中心部で素子高
さ方向に沿って切ったときの断面構造を示す図である。
図示されてはいないが、図１と同様に、下部ギャップ層
１６および電極１９上には上部ギャップ層及び上部シー
ルド層が形成されている。
【００４５】再生分解能は、磁気抵抗効果膜１７が配置
されている部分での下部シールド層と上部シールド層と
の間隔（再生シールド間隔）で決まることから、磁気抵
抗効果膜１７が配置されている部分から離れたところで
は、上部シールドと下部シールドの間隔は必ずしも再生
シールド間隔と等しくする必要はない。また、下部絶縁
保護膜１５が設けられている部分でのシールド層へのセ
ンス電流の漏れは防止できるので、下部絶縁保護膜１５
を設けることができない磁気抵抗効果膜１７近傍のみ第
２の磁性層１４を配置すればよい。なお、このような構
造にしても、再生特性が劣化することはない。
されている部分での下部シールド層と上部シールド層と
の間隔（再生シールド間隔）で決まることから、磁気抵
抗効果膜１７が配置されている部分から離れたところで
は、上部シールドと下部シールドの間隔は必ずしも再生
シールド間隔と等しくする必要はない。また、下部絶縁
保護膜１５が設けられている部分でのシールド層へのセ
ンス電流の漏れは防止できるので、下部絶縁保護膜１５
を設けることができない磁気抵抗効果膜１７近傍のみ第
２の磁性層１４を配置すればよい。なお、このような構
造にしても、再生特性が劣化することはない。
【００４６】また、これに似た構造として、図８のよう
に、第１の磁性層１２の上に下部絶縁保護膜１５を形成
した後に、第２の磁性層１４を配置する構造にすること
もできる。
に、第１の磁性層１２の上に下部絶縁保護膜１５を形成
した後に、第２の磁性層１４を配置する構造にすること
もできる。
【００４７】[実施の形態５]図９は、磁気抵抗効果膜１
７の両脇に、磁区制御膜１８と電極膜１９を配置する工
程が終了後の状態を、基板上方から見た図（図１を紙面
の上方から見た図）である。図９においては、下部ギャ
ップ層１６が最下層に見えるが、すぐ下には下部絶縁保
護膜１５、あるいは第２の磁性層１４がある。点線３０
は下部絶縁保護膜が配置されている領域と配置されてい
ない領域の境界を示しており、下部絶縁保護膜１５は点
線3０の外側に配置されている。下部絶縁保護膜１５が
配置されているため、点線３０の外側ではセンス電流が
第２の磁性層１４などに漏れることはないが、磁気抵抗
効果膜１７が配置されている点線3０の内側は、下部ギ
ャップ層１６と第２の磁性層１５が積層されているた
め、下部絶縁保護膜１５が配置されている部分に比べる
と、センス電流が漏れる危険性がある。
７の両脇に、磁区制御膜１８と電極膜１９を配置する工
程が終了後の状態を、基板上方から見た図（図１を紙面
の上方から見た図）である。図９においては、下部ギャ
ップ層１６が最下層に見えるが、すぐ下には下部絶縁保
護膜１５、あるいは第２の磁性層１４がある。点線３０
は下部絶縁保護膜が配置されている領域と配置されてい
ない領域の境界を示しており、下部絶縁保護膜１５は点
線3０の外側に配置されている。下部絶縁保護膜１５が
配置されているため、点線３０の外側ではセンス電流が
第２の磁性層１４などに漏れることはないが、磁気抵抗
効果膜１７が配置されている点線3０の内側は、下部ギ
ャップ層１６と第２の磁性層１５が積層されているた
め、下部絶縁保護膜１５が配置されている部分に比べる
と、センス電流が漏れる危険性がある。
【００４８】図１のように、磁気抵抗効果膜１７の両脇
に、磁区制御膜１８が下に、電極膜１９が上に配置され
ている場合には、センス電流は、一方の磁区制御膜１８
及び電極１９から磁気抵抗効果膜１７を通って、もう一
方の磁区制御膜１８及び電極１９に流れる。センス電流
が第２の磁性層１４に漏れる場合、点線3０内の磁気抵
抗効果膜１７が存在しない領域でトラック方向１０１に
沿って、一方の磁区制御膜１８から、下部ギャップ層１
６、第２の磁性層１４を通してもう一方の磁区制御膜１
８に流れることになる。
に、磁区制御膜１８が下に、電極膜１９が上に配置され
ている場合には、センス電流は、一方の磁区制御膜１８
及び電極１９から磁気抵抗効果膜１７を通って、もう一
方の磁区制御膜１８及び電極１９に流れる。センス電流
が第２の磁性層１４に漏れる場合、点線3０内の磁気抵
抗効果膜１７が存在しない領域でトラック方向１０１に
沿って、一方の磁区制御膜１８から、下部ギャップ層１
６、第２の磁性層１４を通してもう一方の磁区制御膜１
８に流れることになる。
【００４９】このとき、点線3０の内側において、磁区
制御膜１８が略平行な一対の直線で磁気抵抗効果膜１７
を挟持しており、その略平行な一対の直線のうち磁気抵
抗効果膜１７と接していない部分の長さをＨ１とし、略
平行な一対の直線の間隔をＷ１としたときに、Ｈ１≦Ｗ
１とすると、この部分における第２の磁性層１４の抵抗
を高くすることができるので、第２の磁性層１４に漏れ
るセンス電流を小さく抑えることができる。
制御膜１８が略平行な一対の直線で磁気抵抗効果膜１７
を挟持しており、その略平行な一対の直線のうち磁気抵
抗効果膜１７と接していない部分の長さをＨ１とし、略
平行な一対の直線の間隔をＷ１としたときに、Ｈ１≦Ｗ
１とすると、この部分における第２の磁性層１４の抵抗
を高くすることができるので、第２の磁性層１４に漏れ
るセンス電流を小さく抑えることができる。
【００５０】なお、上記とは逆に磁気抵抗効果膜１７の
両脇に、電極膜１９が下に、磁区制御膜１８が上に配置
されている場合には、 Ｗ１は、電極膜１９の間隔とな
る。
両脇に、電極膜１９が下に、磁区制御膜１８が上に配置
されている場合には、 Ｗ１は、電極膜１９の間隔とな
る。
【００５１】[実施の形態６]図１０は、本実施の形態の
磁気抵抗センサの、磁気抵抗効果膜を含むように素子高
さ方向に沿って切ったときの断面構造を示す図である。
また、図示されてはいないが、図１同様、下部ギャップ
層１６および電極１９上には上部ギャップ層及び上部シ
ールド層が形成されている。
磁気抵抗センサの、磁気抵抗効果膜を含むように素子高
さ方向に沿って切ったときの断面構造を示す図である。
また、図示されてはいないが、図１同様、下部ギャップ
層１６および電極１９上には上部ギャップ層及び上部シ
ールド層が形成されている。
【００５２】実施の形態３（図５）の構造では、ウェハ
工程中、組立工程中あるいは再生動作中に帯電した場
合、絶縁層１３が静電破壊して、センス電流が第１の磁
性層１２まで漏れる可能性がある。図１０のように、絶
縁層１３において、後に絶縁層１３の上方に下部絶縁保
護膜１５が配置される領域の一部に導電体からなるコン
タクト層２０を設けて、第１の磁性層１２と第２の磁性
層１４を電気的に接続すると、絶縁層１３に電荷が溜ま
ることがないので、静電破壊を防ぐことができる。これ
は、第２の磁性層１４を構成する材料の比抵抗が高いた
めに可能な構造である。この部分の比抵抗が低い場合に
は、電流はコンタクト層２０を通して第１の磁性層１２
に漏れるので、再生出力が著しく劣化する。
工程中、組立工程中あるいは再生動作中に帯電した場
合、絶縁層１３が静電破壊して、センス電流が第１の磁
性層１２まで漏れる可能性がある。図１０のように、絶
縁層１３において、後に絶縁層１３の上方に下部絶縁保
護膜１５が配置される領域の一部に導電体からなるコン
タクト層２０を設けて、第１の磁性層１２と第２の磁性
層１４を電気的に接続すると、絶縁層１３に電荷が溜ま
ることがないので、静電破壊を防ぐことができる。これ
は、第２の磁性層１４を構成する材料の比抵抗が高いた
めに可能な構造である。この部分の比抵抗が低い場合に
は、電流はコンタクト層２０を通して第１の磁性層１２
に漏れるので、再生出力が著しく劣化する。
【００５３】コンタクト層２０の材料は導電体であれば
よいので、一般的な金属を用いることができる。また、
コンタクト層２０の位置は、センス電流の漏れが起こる
と予想される磁気抵抗効果膜１７近傍から離れている方
が、電流の流れる経路が長くなり抵抗が大きくなってセ
ンス電流が漏れにくくなるため、好ましい。また、電流
経路の抵抗を大きくするという理由から、コンタクト層
２０の面積は、第１の磁性層１２と第２の磁性層１４の
電気的な接続が確保できる限り、小さいことが好まし
い。
よいので、一般的な金属を用いることができる。また、
コンタクト層２０の位置は、センス電流の漏れが起こる
と予想される磁気抵抗効果膜１７近傍から離れている方
が、電流の流れる経路が長くなり抵抗が大きくなってセ
ンス電流が漏れにくくなるため、好ましい。また、電流
経路の抵抗を大きくするという理由から、コンタクト層
２０の面積は、第１の磁性層１２と第２の磁性層１４の
電気的な接続が確保できる限り、小さいことが好まし
い。
【００５４】なお、図１０においては、コンタクト層２
０を磁気抵抗効果膜１７の素子高さ方向１００の延長線
上に設けてあるが、必ずしも素子高さ方向１００の延長
線上に設ける必要はなく、下部絶縁保護膜１５の下部で
あればよい。
０を磁気抵抗効果膜１７の素子高さ方向１００の延長線
上に設けてあるが、必ずしも素子高さ方向１００の延長
線上に設ける必要はなく、下部絶縁保護膜１５の下部で
あればよい。
【００５５】[実施の形態７]実施の形態６までは下部シ
ールド層の構造について述べたが、本発明は上部シール
ド層にも適用できる。
ールド層の構造について述べたが、本発明は上部シール
ド層にも適用できる。
【００５６】図１１および図１２は、本発明の実施の形
態７の磁気抵抗センサの媒体対向面における構造を示す
図、及び磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿
って切ったときの断面構造を示す図である。なお、図１
１、図１２では、下部ギャップ層１６より上の構造のみ
示しているが、下部ギャップ層１６の下には、実際には
下部シールド層が形成されている。
態７の磁気抵抗センサの媒体対向面における構造を示す
図、及び磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿
って切ったときの断面構造を示す図である。なお、図１
１、図１２では、下部ギャップ層１６より上の構造のみ
示しているが、下部ギャップ層１６の下には、実際には
下部シールド層が形成されている。
【００５７】下部ギャップ層１６までの作成は、通常の
作成方法と同様であり、基板上に精密研磨を施した絶縁
層と、下部シールド層とをそれぞれ所定の形状に形成す
るものである。下部ギャップ層１６の上に磁気抵抗効果
膜１７と、磁区制御層１８と、電極膜１９を、実施の形
態１と同様の方法で作成する。上部ギャップ層２１を成
膜した後、上部絶縁保護膜２２を、再生シールド間隔と
なる部分（下部シールド層（図１１、１２には不図示）
と上部シールド層で磁気抵抗効果膜１７が挟まれている
部分）を除いて、例えばリフトオフ法などの方法により
形成する。その上に、上部シールド層として、抵抗の高
い強磁性金属と酸化物の複合膜である第２の磁性層２3
と、磁気シールドおよび放熱の役割を果たす第１の磁性
層２５とを積層する。
作成方法と同様であり、基板上に精密研磨を施した絶縁
層と、下部シールド層とをそれぞれ所定の形状に形成す
るものである。下部ギャップ層１６の上に磁気抵抗効果
膜１７と、磁区制御層１８と、電極膜１９を、実施の形
態１と同様の方法で作成する。上部ギャップ層２１を成
膜した後、上部絶縁保護膜２２を、再生シールド間隔と
なる部分（下部シールド層（図１１、１２には不図示）
と上部シールド層で磁気抵抗効果膜１７が挟まれている
部分）を除いて、例えばリフトオフ法などの方法により
形成する。その上に、上部シールド層として、抵抗の高
い強磁性金属と酸化物の複合膜である第２の磁性層２3
と、磁気シールドおよび放熱の役割を果たす第１の磁性
層２５とを積層する。
【００５８】ここで、第２の磁性層２3としては、実施
の形態１と同様に、例えば、厚さ１.５ｎｍのＣｏ90Ｆ
ｅ10層と厚さ１.０ｎｍの酸化アルミニウム層を交互に
積層した全層厚が５０ｎｍの多層膜を用いることがで
き、この他にも、ＭＦｅ2O4（ＭはＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇなどから選ばれる少なくとも一
種類以上の元素）に近い組成を有する酸化物軟磁性膜
や、強磁性金属と酸化物の混合膜あるいは多層膜も用い
ることができる。
の形態１と同様に、例えば、厚さ１.５ｎｍのＣｏ90Ｆ
ｅ10層と厚さ１.０ｎｍの酸化アルミニウム層を交互に
積層した全層厚が５０ｎｍの多層膜を用いることがで
き、この他にも、ＭＦｅ2O4（ＭはＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇなどから選ばれる少なくとも一
種類以上の元素）に近い組成を有する酸化物軟磁性膜
や、強磁性金属と酸化物の混合膜あるいは多層膜も用い
ることができる。
【００５９】さらに記録ギャップを介して積層された一
対の磁気コアからなる記録素子（不図示）を作成して、
磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッドが完成する。
対の磁気コアからなる記録素子（不図示）を作成して、
磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッドが完成する。
【００６０】本実施の形態に記載した磁気抵抗センサの
構造と、実施の形態１から６で述べた磁気抵抗センサの
構造とを組み合わせることにより、実施の形態１で述べ
た磁気抵抗センサよりも再生シールド間隔が狭い磁気抵
抗センサを作成することも可能である。
構造と、実施の形態１から６で述べた磁気抵抗センサの
構造とを組み合わせることにより、実施の形態１で述べ
た磁気抵抗センサよりも再生シールド間隔が狭い磁気抵
抗センサを作成することも可能である。
【００６１】[実施の形態８]実施の形態７では、上部シ
ールド層が第２の磁性層２3と第１の磁性層２５の２層
から構成されているが、図１３に示すように、第２の磁
性層２3のみの１層で構成しても良い。その場合、第２
の磁性層２3としては、実施の形態７におけるそれに比
べて飽和磁束密度と膜厚の積を大きくする必要がある。
なお図示していないが、下部ギャップ層１６の下には、
実際には下部シールド層が形成されている。
ールド層が第２の磁性層２3と第１の磁性層２５の２層
から構成されているが、図１３に示すように、第２の磁
性層２3のみの１層で構成しても良い。その場合、第２
の磁性層２3としては、実施の形態７におけるそれに比
べて飽和磁束密度と膜厚の積を大きくする必要がある。
なお図示していないが、下部ギャップ層１６の下には、
実際には下部シールド層が形成されている。
【００６２】[実施の形態９]実施の形態７では、上部シ
ールド層が第２の磁性層２3と第１の磁性層２５の２層
が直接積層されているが、センス電流の漏れをより小さ
くするために、図１４に示すように、第２の磁性層２3
と第１の磁性層２５の間に絶縁層２４を設けても良い。
絶縁層２４の膜厚としては１０から５００ｎｍ程度が好
ましい。なお、図示されていないが、図１１，図１２と
同様、下部ギャップ層１６の下には下部シールド層が形
成されている。
ールド層が第２の磁性層２3と第１の磁性層２５の２層
が直接積層されているが、センス電流の漏れをより小さ
くするために、図１４に示すように、第２の磁性層２3
と第１の磁性層２５の間に絶縁層２４を設けても良い。
絶縁層２４の膜厚としては１０から５００ｎｍ程度が好
ましい。なお、図示されていないが、図１１，図１２と
同様、下部ギャップ層１６の下には下部シールド層が形
成されている。
【００６３】上部シールド層を本実施の形態の構造に、
下部シールド層を実施の形態の３の構造（図５）にする
と、第２の磁性層２３と第１の磁性層２５との間、およ
び第１の磁性層１２と第２の磁性層１４との間に、絶縁
層２４および１３が設けられているため絶縁耐圧が著し
く向上する。第２の磁性層１４と２３、および絶縁層１
３と２４を配置しない構造では、再生シールド間隔を５
０ｎｍにすると、絶縁耐圧試験において１０Ｖ以上の絶
縁耐圧を有するヘッドは殆どないが、下部シールド層と
上部シールド層の両方を上記のような構造にすると、絶
縁耐圧試験の歩留まりは９２．２％であった。原理的に
は下部ギャップ層１６および上部ギャップ層２１を設け
る必要はないので、再生シールド間隔は磁気抵抗効果膜
１７の厚さまで狭くすることができる。
下部シールド層を実施の形態の３の構造（図５）にする
と、第２の磁性層２３と第１の磁性層２５との間、およ
び第１の磁性層１２と第２の磁性層１４との間に、絶縁
層２４および１３が設けられているため絶縁耐圧が著し
く向上する。第２の磁性層１４と２３、および絶縁層１
３と２４を配置しない構造では、再生シールド間隔を５
０ｎｍにすると、絶縁耐圧試験において１０Ｖ以上の絶
縁耐圧を有するヘッドは殆どないが、下部シールド層と
上部シールド層の両方を上記のような構造にすると、絶
縁耐圧試験の歩留まりは９２．２％であった。原理的に
は下部ギャップ層１６および上部ギャップ層２１を設け
る必要はないので、再生シールド間隔は磁気抵抗効果膜
１７の厚さまで狭くすることができる。
【００６４】[実施の形態１０]図１５及び図１６は、第
２の磁性層２３を第１の磁性層２５と同じ大きさで配置
するのではなく、磁気抵抗効果膜１７近傍のみに配置し
た磁気抵抗センサの媒体対向面における構造を示す図、
及び磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿って
切ったときの断面構造を示す図である。
２の磁性層２３を第１の磁性層２５と同じ大きさで配置
するのではなく、磁気抵抗効果膜１７近傍のみに配置し
た磁気抵抗センサの媒体対向面における構造を示す図、
及び磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿って
切ったときの断面構造を示す図である。
【００６５】同様の構成を下部シールド層に適用した場
合について実施の形態４で説明したが、同様の理由で、
この構造においても良好な再生特性が得られる。また、
図示されていないが、図１５および図１６では、実際に
は下部ギャップ層１６の下には下部シールド層が形成さ
れている。
合について実施の形態４で説明したが、同様の理由で、
この構造においても良好な再生特性が得られる。また、
図示されていないが、図１５および図１６では、実際に
は下部ギャップ層１６の下には下部シールド層が形成さ
れている。
【００６６】[実施の形態１１]図１７は、下部ギャップ
層の上に磁気抵抗効果膜１７と磁区制御膜１８と電極膜
１９とを形成し、上部ギャップ層２１および上部絶縁保
護膜２２の配置が終了した後の状態を、基板上方から見
た図（図１１、１２を紙面の上から見た図）である。
層の上に磁気抵抗効果膜１７と磁区制御膜１８と電極膜
１９とを形成し、上部ギャップ層２１および上部絶縁保
護膜２２の配置が終了した後の状態を、基板上方から見
た図（図１１、１２を紙面の上から見た図）である。
【００６７】図１７において、上部絶縁保護膜２２が配
置されている領域は実線３３の外側であり、実線３３の
内側には上部ギャップ層２１、その下には磁気抵抗効果
膜１７（破線で図示）、磁区制御膜１８、電極膜１９
（破線で図示）などが配置されている。磁区制御膜１８
と電極膜１９は、浮上面４０近傍では磁気抵抗効果膜１
７と接しており、さらに素子高さ方向１００の広い範囲
に延びている（図１７では、電極膜１９の端部が磁気抵
抗効果膜１７と接しているものとして、１９で指示され
ている）。
置されている領域は実線３３の外側であり、実線３３の
内側には上部ギャップ層２１、その下には磁気抵抗効果
膜１７（破線で図示）、磁区制御膜１８、電極膜１９
（破線で図示）などが配置されている。磁区制御膜１８
と電極膜１９は、浮上面４０近傍では磁気抵抗効果膜１
７と接しており、さらに素子高さ方向１００の広い範囲
に延びている（図１７では、電極膜１９の端部が磁気抵
抗効果膜１７と接しているものとして、１９で指示され
ている）。
【００６８】この後の工程で第２の磁性層２3と第１の
磁性層２５などが形成されることになるが、センス電流
が磁気抵抗効果膜１７、磁区制御膜１８、電極膜１９以
外に漏れる可能性があるのは、上部絶縁保護膜２２が形
成されていない実線３３の内側の領域である。この領域
でセンス電流が漏れる経路としては、一方の電極膜１９
から上部ギャップ層２１、第２の磁性層２3を通しても
う一方の電極膜１９に、トラック方向１０１に沿って流
れることになる。
磁性層２５などが形成されることになるが、センス電流
が磁気抵抗効果膜１７、磁区制御膜１８、電極膜１９以
外に漏れる可能性があるのは、上部絶縁保護膜２２が形
成されていない実線３３の内側の領域である。この領域
でセンス電流が漏れる経路としては、一方の電極膜１９
から上部ギャップ層２１、第２の磁性層２3を通しても
う一方の電極膜１９に、トラック方向１０１に沿って流
れることになる。
【００６９】このとき、実線３３の内側において、電極
膜１９の端部が磁気抵抗効果膜１７の上面と、磁気抵抗
効果膜１７の素子高さ方向の長さより長い略平行な一対
の直線で接しており、その略平行な一対の直線のうち前
記磁気抵抗効果膜と接していない部分の長さをH２と
し、略平行な一対の直線の間隔をＷ２としたときに、 Ｈ２ ≦Ｗ２ とすると、第２の磁性層２3の抵抗を高くすることがで
きるので、第２の磁性層２3に漏れるセンス電流を小さ
く抑えることができる。
膜１９の端部が磁気抵抗効果膜１７の上面と、磁気抵抗
効果膜１７の素子高さ方向の長さより長い略平行な一対
の直線で接しており、その略平行な一対の直線のうち前
記磁気抵抗効果膜と接していない部分の長さをH２と
し、略平行な一対の直線の間隔をＷ２としたときに、 Ｈ２ ≦Ｗ２ とすると、第２の磁性層２3の抵抗を高くすることがで
きるので、第２の磁性層２3に漏れるセンス電流を小さ
く抑えることができる。
【００７０】なお、上記とは逆に、磁区制御膜１８の端
部が磁気抵抗効果膜１７の上面と接している場合には、
Ｗ２は、磁区制御膜１８の間隔となる。
部が磁気抵抗効果膜１７の上面と接している場合には、
Ｗ２は、磁区制御膜１８の間隔となる。
【００７１】[実施の形態１２］図１８は、本発明の実
施の形態１２の磁気抵抗センサの、磁気抵抗効果膜を含
むように素子高さ方向に沿って切ったときの断面構造を
示す図である。
施の形態１２の磁気抵抗センサの、磁気抵抗効果膜を含
むように素子高さ方向に沿って切ったときの断面構造を
示す図である。
【００７２】実施の形態６において、第１の磁性層１２
と絶縁層１３と第２の磁性層１４で構成されている下部
シールド層の絶縁層１３の一部にコンタクト層２０を設
けることにより、静電破壊に対して強くなることを述べ
たが、上部シールド層においても同様の構造をとること
ができる。また、図示されていないが、図１８において
は、下部ギャップ層の下には下部シールド層が形成され
ている。
と絶縁層１３と第２の磁性層１４で構成されている下部
シールド層の絶縁層１３の一部にコンタクト層２０を設
けることにより、静電破壊に対して強くなることを述べ
たが、上部シールド層においても同様の構造をとること
ができる。また、図示されていないが、図１８において
は、下部ギャップ層の下には下部シールド層が形成され
ている。
【００７３】すなわち、上部シールド層を第２の磁性層
２３と絶縁層２４と第１の磁性層２５で構成し、絶縁層
２４において、その下方に上部絶縁保護膜２２が配置さ
れる領域の一部に導電体からなるコンタクト層２６を設
けるものである。コンタクト層２６の材料や配置する位
置は、実施の形態６と同様である。また、下部シールド
層と上部シールド層の両方にコンタクト層を設ける場合
に、基板上方から見たコンタクト層２０、２６の位置が
必ずしも一致する必要はない。
２３と絶縁層２４と第１の磁性層２５で構成し、絶縁層
２４において、その下方に上部絶縁保護膜２２が配置さ
れる領域の一部に導電体からなるコンタクト層２６を設
けるものである。コンタクト層２６の材料や配置する位
置は、実施の形態６と同様である。また、下部シールド
層と上部シールド層の両方にコンタクト層を設ける場合
に、基板上方から見たコンタクト層２０、２６の位置が
必ずしも一致する必要はない。
【００７４】[実施の形態１３]図１９は、本発明の実施
の形態１３の磁気抵抗センサの、磁気抵抗効果膜を含む
ように素子高さ方向に沿って切ったときの断面構造を示
す図である。本実施の形態は、磁気抵抗効果膜として強
磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜を用いている。ここ
で、トンネル接合磁気抵抗効果膜とは、絶縁層（トンネ
ル障壁層）を挟んだ二つの強磁性層間に作用するトンネ
ル現象を利用した磁気抵抗効果膜を言い、二つの強磁性
層の磁化の向きが平行の時と反平行の時で絶縁層を通し
て流れる電流に差があることを利用した磁気抵抗効果膜
である。
の形態１３の磁気抵抗センサの、磁気抵抗効果膜を含む
ように素子高さ方向に沿って切ったときの断面構造を示
す図である。本実施の形態は、磁気抵抗効果膜として強
磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜を用いている。ここ
で、トンネル接合磁気抵抗効果膜とは、絶縁層（トンネ
ル障壁層）を挟んだ二つの強磁性層間に作用するトンネ
ル現象を利用した磁気抵抗効果膜を言い、二つの強磁性
層の磁化の向きが平行の時と反平行の時で絶縁層を通し
て流れる電流に差があることを利用した磁気抵抗効果膜
である。
【００７５】精密研磨を施したベース絶縁膜１１を有す
る基板１０上に、シールド層と下部電極の役割をする第
１の磁性層１２を形成し所定の形状にパターニングす
る。下部絶縁保護膜１５としてアルミナを成膜し、ＣＭ
Ｐ（化学的機械研磨）などの方法により平坦化する。強
磁性金属と酸化物の複合膜からなる第２の磁性層１４を
磁気抵抗センサの先端側（図１９の左側）に配置し、再
び下部絶縁保護膜１５であるアルミナを、第２の強磁性
層１４とほぼ同じ高さになるように成膜する。磁気抵抗
センサ先端に、下部磁性層とトンネル障壁層と上部磁性
層からなる強磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜3６を形
成した後、その周辺にトンネル障壁層である絶縁膜3７
を設け強磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜3６の側壁を
保護する。さらに強磁性金属と酸化物の複合膜からなる
第２の磁性層２3を、第２の磁性層１４と同様に磁気抵
抗センサの先端側に配置した後、上部絶縁保護膜２２を
形成する。このとき、少なくとも強磁性トンネル接合磁
気抵抗効果膜3６の上方は、上部絶縁保護膜２２に被覆
されないようにする。これにより、この後にシールド層
と上部電極の役割をする第１の磁性層２５を作成したと
きに、第２の磁性層２3と電気的な接触が確保され、セ
ンス電流は、上部電極とシールドを兼ねる第１の磁性層
２５および第２の磁性層２3から、強磁性トンネル接合
磁気抵抗効果膜3６をその膜厚方向に通過し、下部電極
とシールドを兼ねる第２の磁性層１４および第１の磁性
層１２へと流れる。
る基板１０上に、シールド層と下部電極の役割をする第
１の磁性層１２を形成し所定の形状にパターニングす
る。下部絶縁保護膜１５としてアルミナを成膜し、ＣＭ
Ｐ（化学的機械研磨）などの方法により平坦化する。強
磁性金属と酸化物の複合膜からなる第２の磁性層１４を
磁気抵抗センサの先端側（図１９の左側）に配置し、再
び下部絶縁保護膜１５であるアルミナを、第２の強磁性
層１４とほぼ同じ高さになるように成膜する。磁気抵抗
センサ先端に、下部磁性層とトンネル障壁層と上部磁性
層からなる強磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜3６を形
成した後、その周辺にトンネル障壁層である絶縁膜3７
を設け強磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜3６の側壁を
保護する。さらに強磁性金属と酸化物の複合膜からなる
第２の磁性層２3を、第２の磁性層１４と同様に磁気抵
抗センサの先端側に配置した後、上部絶縁保護膜２２を
形成する。このとき、少なくとも強磁性トンネル接合磁
気抵抗効果膜3６の上方は、上部絶縁保護膜２２に被覆
されないようにする。これにより、この後にシールド層
と上部電極の役割をする第１の磁性層２５を作成したと
きに、第２の磁性層２3と電気的な接触が確保され、セ
ンス電流は、上部電極とシールドを兼ねる第１の磁性層
２５および第２の磁性層２3から、強磁性トンネル接合
磁気抵抗効果膜3６をその膜厚方向に通過し、下部電極
とシールドを兼ねる第２の磁性層１４および第１の磁性
層１２へと流れる。
【００７６】一般的に、センス電流を磁気抵抗効果膜の
膜厚方向に流す素子の場合には、膜面方向に流す場合に
比べて、再生シールド間隔を狭くすることが可能である
と考えられる。しかしながら、強磁性トンネル接合磁気
抵抗効果膜3６においては、その素子抵抗がセンサ膜の
面積に反比例し、例えば、その面積が０.２５μｍ×０.
２５μｍの場合には数百から数千Ω以上になる。一方
で、強磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜3６にセンス電
流を流すための電極の面積は、センサ膜の面積に比べて
かなり大きく、また、再生シールド間隔が狭くなるのに
伴い障壁層保護絶縁膜3７の膜厚も薄くなるので、セン
ス電流が強磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜3６以外の
電極間で漏れる可能性が十分にある。そのため、上述の
ように、強磁性金属と酸化物の複合膜である第２の磁性
層１４、２3と絶縁保護膜１５、２２を設けることによ
り、膜面方向（図１９の紙面に垂直な面）へのセンス電
流の広がりが制限され、実効的な電極面積が小さくな
り、その結果電極間での漏れを抑えることができる。
膜厚方向に流す素子の場合には、膜面方向に流す場合に
比べて、再生シールド間隔を狭くすることが可能である
と考えられる。しかしながら、強磁性トンネル接合磁気
抵抗効果膜3６においては、その素子抵抗がセンサ膜の
面積に反比例し、例えば、その面積が０.２５μｍ×０.
２５μｍの場合には数百から数千Ω以上になる。一方
で、強磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜3６にセンス電
流を流すための電極の面積は、センサ膜の面積に比べて
かなり大きく、また、再生シールド間隔が狭くなるのに
伴い障壁層保護絶縁膜3７の膜厚も薄くなるので、セン
ス電流が強磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜3６以外の
電極間で漏れる可能性が十分にある。そのため、上述の
ように、強磁性金属と酸化物の複合膜である第２の磁性
層１４、２3と絶縁保護膜１５、２２を設けることによ
り、膜面方向（図１９の紙面に垂直な面）へのセンス電
流の広がりが制限され、実効的な電極面積が小さくな
り、その結果電極間での漏れを抑えることができる。
【００７７】ここで、強磁性金属と酸化物の複合膜であ
る第２の磁性層１４、２3は、比抵抗が高い材料で構成
されているが、その膜厚があまり厚くなければ、強磁性
トンネル接合磁気抵抗効果膜3６の素子抵抗に比べて小
さくなるので、電極の一部に用いても問題はない。
る第２の磁性層１４、２3は、比抵抗が高い材料で構成
されているが、その膜厚があまり厚くなければ、強磁性
トンネル接合磁気抵抗効果膜3６の素子抵抗に比べて小
さくなるので、電極の一部に用いても問題はない。
【００７８】なお、図１９では、強磁性トンネル接合磁
気抵抗効果膜3６が磁気抵抗センサの先端部に配置され
媒体対向面に露出した構造になっているが、磁束を導入
するヨーク材を設けて、強磁性トンネル接合磁気抵抗効
果膜3６が媒体対向面に露出しない構造にしても、本実
施の形態の基本的な構成を適用することができる。
気抵抗効果膜3６が磁気抵抗センサの先端部に配置され
媒体対向面に露出した構造になっているが、磁束を導入
するヨーク材を設けて、強磁性トンネル接合磁気抵抗効
果膜3６が媒体対向面に露出しない構造にしても、本実
施の形態の基本的な構成を適用することができる。
【００７９】[実施の形態１４]実施の形態１から１３に
示した磁気ヘッドと記録素子を組み合わせた記録再生磁
気ヘッドを用いると、より記録密度が高い磁気記録再生
装置を提供することができる。図２０は、その一実施の
形態の概略図である。磁気記録再生装置は、情報を磁気
的に記録する磁気記録媒体２０１と、これを回転させる
モーター２０２と、本願の磁気ヘッドを搭載した磁気ヘ
ッドスライダ２０3と、これを支えるサスペンション２
０４と、磁気ヘッドの位置決めを行うアクチュエーター
２０５と、情報（記録再生信号）を処理するリード／ラ
イト回路２０６などを有している。磁気ヘッド２０3を
構成する下部シールド層あるいは上部シールド層の少な
くとも一方に、第２の磁性層１４あるいは２3を用いた
上記実施の形態で述べた構造を適用し、さらに磁気抵抗
効果膜１７にＧＭＲ効果磁気抵抗効果膜あるいは強磁性
トンネル接合磁気抵抗効果膜を用いると、再生シールド
間隔が狭く、かつ高い出力が得られる磁気ヘッドを安定
して提供することができ、高い記録密度の磁気記録再生
装置を実現することができる。
示した磁気ヘッドと記録素子を組み合わせた記録再生磁
気ヘッドを用いると、より記録密度が高い磁気記録再生
装置を提供することができる。図２０は、その一実施の
形態の概略図である。磁気記録再生装置は、情報を磁気
的に記録する磁気記録媒体２０１と、これを回転させる
モーター２０２と、本願の磁気ヘッドを搭載した磁気ヘ
ッドスライダ２０3と、これを支えるサスペンション２
０４と、磁気ヘッドの位置決めを行うアクチュエーター
２０５と、情報（記録再生信号）を処理するリード／ラ
イト回路２０６などを有している。磁気ヘッド２０3を
構成する下部シールド層あるいは上部シールド層の少な
くとも一方に、第２の磁性層１４あるいは２3を用いた
上記実施の形態で述べた構造を適用し、さらに磁気抵抗
効果膜１７にＧＭＲ効果磁気抵抗効果膜あるいは強磁性
トンネル接合磁気抵抗効果膜を用いると、再生シールド
間隔が狭く、かつ高い出力が得られる磁気ヘッドを安定
して提供することができ、高い記録密度の磁気記録再生
装置を実現することができる。
【００８０】また、上記磁気記録再生装置を複数台組み
合わせることで、ディスクアレイ装置を組むことができ
る。この場合、複数の磁気記録再生装置を同時に扱うた
め、情報の処理能力を速くでき、また装置の信頼性を高
めることができる。
合わせることで、ディスクアレイ装置を組むことができ
る。この場合、複数の磁気記録再生装置を同時に扱うた
め、情報の処理能力を速くでき、また装置の信頼性を高
めることができる。
【００８１】
【発明の実施の効果】上述してきたように、本発明によ
れば、下部あるいは上部シールド層の少なくとも何れか
一方のシールド層において、強磁性金属と酸化物の複合
膜からなる磁性層をその一部もしくは全部に用い、か
つ、電極膜あるいは磁区制御膜と、上記強磁性金属と酸
化物の複合膜からなる磁性層との間に絶縁保護膜を設け
ることにより、再生シールド間隔を狭くしたときにも、
シールド層に漏れるセンス電流を極力抑えることができ
る。これにより、高記録密度に対応した高分解能、高出
力を有する磁気ヘッドを提供することができる。さら
に、このような磁気ヘッドを搭載することにより、高い
記録密度を有する磁気記録再生装置を実現することがで
きる。
れば、下部あるいは上部シールド層の少なくとも何れか
一方のシールド層において、強磁性金属と酸化物の複合
膜からなる磁性層をその一部もしくは全部に用い、か
つ、電極膜あるいは磁区制御膜と、上記強磁性金属と酸
化物の複合膜からなる磁性層との間に絶縁保護膜を設け
ることにより、再生シールド間隔を狭くしたときにも、
シールド層に漏れるセンス電流を極力抑えることができ
る。これにより、高記録密度に対応した高分解能、高出
力を有する磁気ヘッドを提供することができる。さら
に、このような磁気ヘッドを搭載することにより、高い
記録密度を有する磁気記録再生装置を実現することがで
きる。
【図１】本発明の一つの実施形態の磁気抵抗センサの媒
体対向面の構造を示す図。
体対向面の構造を示す図。
【図２】図１の実施の形態の磁気抵抗センサにおいて磁
気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に切ったときの
断面構造を示す図。
気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に切ったときの
断面構造を示す図。
【図３】本発明の一つの実施形態の磁気抵抗センサで、
図１とは磁区制御膜、電極膜の配置が異なる構造を示す
図。
図１とは磁区制御膜、電極膜の配置が異なる構造を示す
図。
【図４】本発明の実施の形態２における磁気抵抗センサ
の媒体対向面の構造を示す図。
の媒体対向面の構造を示す図。
【図５】本発明の実施の形態３における磁気抵抗センサ
の媒体対向面の構造を示す図。
の媒体対向面の構造を示す図。
【図６】本発明の実施の形態４における磁気抵抗センサ
の媒体対向面の構造を示す図。
の媒体対向面の構造を示す図。
【図７】本発明の実施の形態４の磁気抵抗センサにおい
て磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿って切
ったときの断面構造を示す図。
て磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿って切
ったときの断面構造を示す図。
【図８】本発明の実施の形態４と類似の構造を有する磁
気抵抗センサの媒体対向面の構造を示す図。
気抵抗センサの媒体対向面の構造を示す図。
【図９】本発明の実施の形態５であって、磁気抵抗効果
膜１７の両脇に磁区制御膜１８と電極膜１９を配置する
工程が終了後の磁気抵抗センサの構造を基板上方から見
た図。
膜１７の両脇に磁区制御膜１８と電極膜１９を配置する
工程が終了後の磁気抵抗センサの構造を基板上方から見
た図。
【図１０】本発明の実施の形態６の磁気抵抗センサにお
いて磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿って
切ったときの断面構造を示す図。
いて磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿って
切ったときの断面構造を示す図。
【図１１】本発明の実施の形態７の磁気抵抗センサの媒
体対向面における構造を示す図。
体対向面における構造を示す図。
【図１２】図１１の実施の形態の磁気抵抗センサにおい
て磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿って切
ったときの断面構造を示す図。
て磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿って切
ったときの断面構造を示す図。
【図１３】本発明の実施の形態８における磁気抵抗セン
サの媒体対向面の構造を示す図。
サの媒体対向面の構造を示す図。
【図１４】本発明の実施の形態９における磁気抵抗セン
サの媒体対向面の構造を示す図。
サの媒体対向面の構造を示す図。
【図１５】本発明の実施の形態１０における磁気抵抗セ
ンサの媒体対向面の構造を示す図。
ンサの媒体対向面の構造を示す図。
【図１６】本発明の実施の形態１０の磁気抵抗センサに
おいて磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿っ
て切ったときの断面構造を示す図。
おいて磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿っ
て切ったときの断面構造を示す図。
【図１７】本発明の実施の形態１１であって、上部絶縁
保護膜２２を配置する工程が終了後の磁気抵抗センサの
構造を基板上方から見た図。
保護膜２２を配置する工程が終了後の磁気抵抗センサの
構造を基板上方から見た図。
【図１８】本発明の実施の形態１２の磁気抵抗センサに
おいて磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿っ
て切ったときの断面構造を示す図。
おいて磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿っ
て切ったときの断面構造を示す図。
【図１９】本発明の実施の形態１３の磁気抵抗センサに
おいて磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿っ
て切ったときの断面構造を示す図。
おいて磁気抵抗効果膜を含むように素子高さ方向に沿っ
て切ったときの断面構造を示す図。
【図２０】本発明の実施の形態１４の磁気記録再生装置
の概略図。
の概略図。
【図２１】絶縁保護膜は有するが、第2の磁性層を有さ
ない構造の磁気抵抗センサを媒体対抗面から見た図。
ない構造の磁気抵抗センサを媒体対抗面から見た図。
【図２２】図２１の磁気抵抗センサを磁気抵抗効果膜を
含むように素子高さ方向に沿って切ったときの断面構造
を示す図。
含むように素子高さ方向に沿って切ったときの断面構造
を示す図。
【図２３】絶縁保護膜を持たない従来構造の磁気抵抗セ
ンサを媒体対抗面から見た図。
ンサを媒体対抗面から見た図。
【図２４】図２３の磁気抵抗センサを磁気抵抗効果膜を
含むように素子高さ方向に沿って切ったときの断面構造
を示す図。
含むように素子高さ方向に沿って切ったときの断面構造
を示す図。
１０：基板、１１：ベース絶縁膜、１２,２５：第１の
磁性層、１３,２４：絶縁層、１４,２3：第２の磁性
層、１５：下部絶縁保護膜、１６：下部ギャップ層、１
７：磁気抵抗効果膜、１８：磁区制御膜、１９：電極
膜、２０,２６：コンタクト層、２１：上部ギャップ
層、２２：上部絶縁保護膜、3０：下部絶縁保護膜の境
界線、3１：下部シールド層側における磁区制御膜ある
いは電極膜のトラック方向の最短距離、3２：磁気抵抗
効果膜と下部絶縁保護膜との距離、33：上部絶縁保護膜
の境界線、3４：上部シールド層側におけ磁区制御膜あ
るいは電極膜のトラック方向の最短距離、3５：磁気抵
抗効果膜と上部絶縁保護膜との距離、3６：強磁性トン
ネル接合磁気抵抗効果膜、3７：障壁層保護絶縁膜、４
０：媒体対向面を示す矢印、１００：素子高さ方向、１
０１：トラック方向、２０１：磁気記録媒体、２０２：
モーター、２０3：磁気ヘッド、２０４：サスペンショ
ン、２０５：アクチュエーター、２０６：リード／ライ
ト回路。
磁性層、１３,２４：絶縁層、１４,２3：第２の磁性
層、１５：下部絶縁保護膜、１６：下部ギャップ層、１
７：磁気抵抗効果膜、１８：磁区制御膜、１９：電極
膜、２０,２６：コンタクト層、２１：上部ギャップ
層、２２：上部絶縁保護膜、3０：下部絶縁保護膜の境
界線、3１：下部シールド層側における磁区制御膜ある
いは電極膜のトラック方向の最短距離、3２：磁気抵抗
効果膜と下部絶縁保護膜との距離、33：上部絶縁保護膜
の境界線、3４：上部シールド層側におけ磁区制御膜あ
るいは電極膜のトラック方向の最短距離、3５：磁気抵
抗効果膜と上部絶縁保護膜との距離、3６：強磁性トン
ネル接合磁気抵抗効果膜、3７：障壁層保護絶縁膜、４
０：媒体対向面を示す矢印、１００：素子高さ方向、１
０１：トラック方向、２０１：磁気記録媒体、２０２：
モーター、２０3：磁気ヘッド、２０４：サスペンショ
ン、２０５：アクチュエーター、２０６：リード／ライ
ト回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芳田 伸雄 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 川邉 隆 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 中本 一広 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 5D034 BA04 BA08 BA15 BA17 BB08 BB12 CA06 CA08 5E049 AA04 AA07 BA16 CB01 CC01 FC01
Claims (12)
- 【請求項１】基板と、一対のシールド層と、前記一対の
シールド層の間に配置された磁気抵抗効果膜と、前記磁
気抵抗効果膜に電流を流すための一対の電極と、磁区制
御層とを備えた磁気ヘッドであって、前記一対のシール
ド層の何れか一方と前記電極との間に絶縁保護膜を有す
ることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項２】前記一対のシールド層の何れか一方が、磁
気抵抗効果膜側から第２の磁性層と第１の磁性層が積層
され、かつ前記第２の磁性層が強磁性金属と酸化物との
混合物または強磁性金属と酸化物の積層膜または酸化物
軟磁性膜からなることを特徴とする請求項１記載の磁気
ヘッド。 - 【請求項３】前記一対のシールド層の何れか一方が、磁
気抵抗効果膜側から第２の磁性層と絶縁層と第１の磁性
層が積層されており、前記第２の磁性層が強磁性金属と
酸化物との混合物または強磁性金属と酸化物の積層膜ま
たは酸化物軟磁性膜からなることを特徴とする請求項１
記載の磁気ヘッド。 - 【請求項４】前記一対のシールド層のいずれか一方とと
前記磁気抵抗効果膜との間にギャップ層を備えているこ
とを特徴とする請求項１から３に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項５】前記絶縁保護膜は、基板上方から見て前記
磁気抵抗効果膜の上部または下部であって前記磁気抵抗
効果膜を除く領域に配置されており、前記絶縁保護膜が
配置されている領域と配置されていない領域の境界線
が、前記一対のシールド層が存在する領域内に含まれて
いることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記
載の磁気ヘッド。 - 【請求項６】前記一対の電極または前記磁区制御膜は、
その間隔が磁気抵抗効果膜近傍では一定で、素子高さ方
向に一定の高さだけ高くなった位置で拡がるように形成
されており、かつ前記一対の電極または磁区制御膜は磁
気抵抗効果膜近傍で互いに平行な直線部分を有し、前記
平行な直線部分のうち前記磁気抵抗効果膜と接していな
い部分の長さをＨ１とし、前記略平行な一対の直線の間
隔をＷ１としたとき、 Ｈ１≦Ｗ１ であることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項７】請求項３に記載の磁気ヘッドであって、前
記下部シールド層または上部シールド層に含まれる絶縁
層の一部に前記第１の磁性層と第２の磁性層を電気的に
繋げるためのコンタクト層が設けられていることを特徴
とする磁気ヘッド。 - 【請求項８】一対のシールド層と、前記一対のシールド
層の間に配置された一対の電極と、前記一対の電極の中
に配置された強磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜と、前
記強磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜の両端に形成され
た絶縁膜とを備えた磁気ヘッドであって、前記絶縁膜と
前記一対のシールド層の間に絶縁保護膜を有することを
特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項９】前記一対のシールド層の何れか一方が、前
記強磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜からみて第２の磁
性層と第１の磁性層とが積層された構造を有し、前記第
２の磁性層は強磁性金属と酸化物の混合物または強磁性
金属と酸化物の積層膜または酸化物軟磁性膜からなるこ
とを特徴とする請求項８に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項１０】前記一対のシールド層の一部が、前記強
磁性トンネル接合磁気抵抗効果膜に電流を流すための電
極を兼ねていることを特徴とする請求項９に記載の磁気
ヘッド。 - 【請求項１１】情報を記録する磁気記録媒体と、前記磁
気記録媒体に情報を記録するための記録素子と、前記磁
気記録媒体に記録された情報を検出するための再生素子
を有する記録再生ヘッドと、前記記録再生ヘッドに記録
信号および再生信号を送受信するリード/ライト回路
と、前記記録再生ヘッドを前記磁気記録媒体上の所定の
位置に移動させるアクチュエータ手段と、前記リード/
ライト回路とアクチュエータ手段を制御する記録再生動
作制御手段とを備えた磁気記録再生装置において、前記
再生素子は、基板と、一対のシールド層と、前記一対の
シールド層の間に配置された磁気抵抗効果膜と、前記磁
気抵抗効果膜に電流を流すための一対の電極と、磁区制
御層とを備えた磁気ヘッドであって、前記一対のシール
ド層の何れか一方と前記電極との間に絶縁保護膜を有す
ることを特徴とする磁気記録再生装置。 - 【請求項１２】情報を記録する磁気記録媒体と、前記磁
気記録媒体に情報を記録するための記録素子と、前記磁
気記録媒体に記録された情報を検出するための再生素子
を有する記録再生ヘッドと、前記記録再生ヘッドに記録
信号および再生信号を送受信するリード/ライト回路
と、前記記録再生ヘッドを前記磁気記録媒体上の所定の
位置に移動させるアクチュエータ手段と、前記リード/
ライト回路とアクチュエータ手段を制御する記録再生動
作制御手段とを備えた磁気記録再生装置において、前記
再生素子は、下部シールド層と上部シールド層からなり
その一部が電極を兼ねている一対のシールド層と、前記
一対のシールド層の間に配置された強磁性トンネル接合
磁気抵抗効果膜と、前記強磁性トンネル接合磁気抵抗効
果膜の両端に形成された絶縁膜とを備え、前記下部シー
ルド層または前記上部シールド層の何れかが前記強磁性
トンネル接合磁気抵抗効果膜からみて第２の磁性層と第
１の磁性層とが積層された構造を有し、前記第２の磁性
層は強磁性金属と酸化物の混合物または強磁性金属と酸
化物の積層膜または酸化物軟磁性膜からなり、前記障壁
層保護絶縁膜と前記第１の磁性層との間に下部絶縁保護
膜または上部絶縁保護膜を有することを特徴とする磁気
記録再生装置。
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