JP2001297412A - 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
するための狭ギャップレングス化された再生ヘッドにお
いて、安定した縦バイアスを供給し、高感度で、且つ安
定した再生性能を有する薄膜磁気ヘッド及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 ＧＭＲ素子を構成するフリー磁性層の上
に、バイアス非磁性膜及びバイアス硬質磁性膜の２層の
積層膜或いはバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及び
バイアス硬質磁性膜の３層の積層膜からなる積層バイア
ス膜を形成し、バイアス非磁性膜を介してバイアス硬質
磁性膜或いはバイアス強磁性膜に対向したフリー磁性層
は、バイアス非磁性膜の膜厚を適当な厚さに選ぶことに
よって、バイアス硬質磁性膜或いはバイアス強磁性膜と
フリー磁性層を強磁性的に結合或いは反強磁性的に結合
させて安定した縦バイアスをフリー磁性層に与え、ノイ
ズの発生が小さく、安定で且つ高感度な再生特性を実現
する。

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３４及び図３５は、従来の薄膜磁気ヘッ
ドを示す図であり、図３４は斜視概略図、図３５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３４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３４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３４１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３４２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）３４３が積層成膜形成され、ＧＭＲ素子３
４３の左右両側端部にＣｏＰｔ合金等の材料で縦バイア
ス層３４４が成膜される。ＧＭＲ素子３４３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
３４４の上面に成膜するように、Ｃｕ、Ｃｒ或いはＴａ
等の材料を用いて電極リード層３４５が形成される。こ
こで、電極リード層３４５は縦バイアス層３４４の上面
及びＧＭＲ素子３４３の一部の上面にかかるようにし
て、電極リード層３４５を成膜しても良い。次に、電極
リード層３４５とＧＭＲ素子３４３の露出した部分の上
に、下部ギャップ絶縁層３４２と同様の非磁性絶縁材料
を用いて上部ギャップ絶縁層３４６を成膜する。更に、
上部ギャップ絶縁層３４６の上に、下部シールド層３４
１と同じような軟磁性材料を用いて上部シールド層３４
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３４８を構成する。

【０００７】次に、上部シールド層３４７の上面に下部
ギャップ絶縁層３４２と同様の非磁性絶縁材料を用いて
記録ギャップ層３４９を成膜し、更に記録ギャップ層３
４９を介して上部シールド層３４７に対向し、且つ、他
の部分で上部シールド層３４７に接している上部磁極３
５０を軟磁性材料を用いて成膜形成し、記録ギャップ層
３４９を介して上部シールド層３４７と上部磁極３５０
が対向している部分と上部磁極３５０が上部シールド層
３４７に接している部分との間で、上部シールド層３４
７と上部磁極３５０から絶縁材（図示せず）を介して絶
縁された巻線コイル３５１が設けられて、記録用の誘導
型薄膜磁気ヘッド部３５２を構成する。ここで、上部シ
ールド層３４７は再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
部３４８のシールド機能と記録用誘導型薄膜磁気ヘッド
部３５２の下部磁極機能とを兼ね備えた機能を有してい
る。

【０００８】図３５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３４１の上面に成膜された下部ギ
ャップ絶縁層３４２の上に、ＦｅＭｎ系合金膜、ＰｔＭ
ｎ系合金膜等の材料である反強磁性層３５３、ＮｉＦｅ
系合金膜、Ｃｏ、ＣｏＦｅ合金膜等を材料とする固定磁
性層３５４、Ｃｕ等を材料とする非磁性層３５５、固定
磁性層３５４と同様の材料とするフリー磁性層３５６及
びＴａ等を材料とするキャップ層３５７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３
４３を形成する。ＧＭＲ素子３４３の左右両側端面に接
して、左右一対の縦バイアス層３４４が形成され、その
上に左右一対の電極リード層３４５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３４６が成膜
され、更にその上に、上部シールド層３４７が形成され
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３５
８が益々小さくなってきている。

【０００９】巻線コイル３５１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３５２の上
部磁極３５０と上部シールド層３４７に記録磁界が発生
し、記録ギャップ層３４９を介して対向する上部磁極３
５０と上部シールド層３４７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３４８で再生し、ＧＭＲ素子
３４３による抵抗変化に応じた再生信号を電極リード層
３４５の端子から検出する。

【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（ヘッドトラックを形成する部分の中央）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
子のフリー磁性層にかかる縦バイアス磁界を精度良く、
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、
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。

【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
ス非磁性膜及びバイアス硬質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。また、本
発明の薄膜磁気ヘッドは、バイアス硬質磁性膜がトラッ
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。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
るバイアス硬質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。

【００１３】この構成によって、磁気抵抗効果素子（Ｍ
Ｒ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硬
質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硬質磁性膜と同方向或いは逆
方向に向き易く、従って、フリー磁性層の磁化方向はバ
イアス硬質磁性膜を着磁するによって容易に制御するこ
とができ、且つ、バイアス硬質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
硬質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。そのため、再生ヘッドギャップレン
グスに関わらず、バイアス硬質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。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。

【００１４】また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、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
及びバイアス硬質磁性膜からなる積層バイアス膜からな
る構成を有している。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。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。

【００１５】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とバイアス硬質磁性膜は強く強磁
性結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をバイアス硬
質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
化の方向はバイアス硬質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。そのため、バイアス非磁性膜とバイア
ス硬質磁性膜の２層からなる積層バイアス膜と同じよう
に、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス
硬質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。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。更
に、その上に、バイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及
びバイアス硬質磁性膜の３層からなる積層バイアス膜と
してバイアス強磁性膜の上にバイアス硬質磁性膜を形成
することによって、硬質磁性材料の結晶性を良くする磁
性下地を有することになり、硬質磁性材料の特性が向上
することになり、フリー磁性層にかかる層間結合磁界が
より一層安定し、磁化を非常に安定させることができ、
再生性能の向上と安定化を図ることができる。

【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成
膜されたバイアス非磁性膜及びバイアス硬質磁性膜とか
らなる積層バイアス膜と、バイアス硬質磁性膜の上面に
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。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及びバイアス硬質
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。また、本発明の薄膜磁気ヘッドは、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
及びバイアス硬質磁性膜からなる積層バイアス膜とバイ
アス硬質磁性膜の上面に形成された左右一対の電極リー
ド層或いは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
からなる構成を有している。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硬質磁性膜
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
アス硬質磁性膜と反強磁性的に結合して、バイアス硬質
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。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
する前記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、前記バイアス強磁性膜の磁
化の方向と逆の方向を有している。

【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、バイアス硬質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。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。また、電極リード層形
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。ま
た、バイアス非磁性膜とバイアス硬質磁性膜の２層から
なる積層バイアス膜において、バイアス硬質磁性膜とフ
リー磁性層とを反強磁性的に結合させるように、或い
は、バイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス
硬質磁性膜の３層からなる積層バイアス膜においては、
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、２層からなる積層バイアス膜におけるバイアス硬
質磁性膜或いは３層からなる積層バイアス膜におけるバ
イアス硬質磁性膜及びバイアス強磁性膜とフリー磁性層
における端面磁荷による漏れ磁界は、お互いに打ち消さ
れて小さくなるため、端部までより安定した磁化の方向
が得られ易く、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。更に、３層からなる積層
バイアス膜においては、バイアス強磁性膜の上にバイア
ス硬質磁性膜を形成することによって、硬質磁性材料の
結晶性を良くする磁性下地を有することになり、硬質磁
性材料の特性が向上することになり、フリー磁性層にか
かる層間結合磁界がより一層安定し、磁化を非常に安定
させることができ、再生性能の向上と安定化を図ること
ができる。

【００１８】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及びバイアス硬質磁性膜とか
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。また、本
発明の薄膜磁気ヘッドは、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硬質磁性
膜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している。また、本発明の
薄膜磁気ヘッドは、（請求項８）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
硬質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。また、本発明の薄膜磁気ヘ
ッドは、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硬質磁性膜からなる積層バ
イアス膜と、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硬質磁性膜の上面の
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している。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
硬質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、バイアス硬質磁性膜と強磁性的に結合して、バ
イアス硬質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。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している。

【００１９】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、バイアス硬質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。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。また、バイアス非磁性膜
とバイアス硬質磁性膜の２層からなる積層バイアス膜に
おいては、バイアス非磁性膜を介してバイアス硬質磁性
膜とフリー磁性層の間に層間結合磁界があり、或いは、
バイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス硬質
磁性膜の３層からなる積層バイアス膜においては、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。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、電
極リード層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。また、２層からなる積層バイアス
膜においては、バイアス硬質磁性膜とフリー磁性層と
を、或いは３層からなる積層バイアス膜においては、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膜からフ
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、２層からなる積層バイアス膜におけるバイアス硬質
磁性膜及びフリー磁性膜或いは３層からなる積層バイア
ス膜におけるバイアス硬質磁性膜、バイアス強磁性膜及
び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。更に、３層からなる積層バイアス膜においては、バ
イアス強磁性膜の上にバイアス硬質磁性膜を形成するこ
とによって、硬質磁性材料の結晶性を良くする磁性下地
を有することになり、硬質磁性材料の特性が向上するこ
とになり、フリー磁性層にかかる層間結合磁界がより一
層安定し、磁化を非常に安定させることができ、再生性
能の向上と安定化を図ることができる。

【００２０】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硬質磁性膜の上
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。

【００２１】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。

【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
非磁性膜及びバイアス硬質磁性膜を成膜して、バイアス
非磁性膜及びバイアス硬質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。

【００２３】この方法によって、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硬質磁性膜
と強磁性的に結合或いは反強磁性的に結合し、その磁化
の方向はバイアス硬質磁性膜と同方向或いは逆方向に向
き易く、従って、フリー磁性層の磁化方向はバイアス硬
質磁性膜によって容易に制御することができ、且つ、バ
イアス硬質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硬質磁性膜とフリー
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。
そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バ
イアス硬質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。

【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、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硬質磁性膜を
成膜して、バイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバ
イアス硬質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。

【００２５】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硬質磁性膜と強く強磁
性結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をバイアス硬
質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
化の方向はバイアス硬質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。そのため、バイアス非磁性膜とバイア
ス硬質磁性膜の２層からなる積層バイアス膜と同じよう
に、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス
硬質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。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。更に、バイアス非磁
性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス硬質磁性膜の３層
からなる積層バイアス膜としてバイアス強磁性膜の上に
バイアス硬質磁性膜を形成することによって、硬質磁性
材料の結晶性を良くする磁性下地を有することになり、
硬質磁性材料の特性が向上することになり、フリー磁性
層にかかる層間結合磁界がより一層安定し、磁化を非常
に安定させることができ、再生性能が向上し、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。

【００２６】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
非磁性膜及びバイアス硬質磁性膜を成膜して、バイアス
非磁性膜及びバイアス硬質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
硬質磁性膜の上に、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。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硬質磁
性膜の上を覆うように電極リード層膜を成膜した後、バ
イアス硬質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。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及びバイアス硬質磁
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
非磁性膜及びバイアス硬質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
を有している。

【００２７】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、バイアス硬質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。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。また、電極リード層形状、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。

【００２８】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、
バイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス硬質
磁性膜を成膜して、バイアス非磁性膜、バイアス強磁性
膜及びバイアス硬質磁性膜からなる積層バイアス膜を形
成する第２の工程とバイアス硬質磁性膜の上に、左右一
対の電極リード層を成膜形成する第３の工程或いは電極
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。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、バイアス強磁性層膜及びバイアス硬質磁性層膜を成
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硬質磁性膜からなる積層
バイアス膜を形成する第２の工程を有している。

【００２９】この方法によって、バイアス非磁性膜とバ
イアス硬質磁性膜の２層からなる積層バイアス膜と同じ
ように、再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイ
アス硬質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。
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。更に、バイアス非
磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス硬質磁性膜の３
層からなる積層バイアス膜としてバイアス強磁性膜の上
にバイアス硬質磁性膜を形成することによって、硬質磁
性材料の結晶性を良くする磁性下地を有することにな
り、硬質磁性材料の特性が向上することになり、フリー
磁性層にかかる層間結合磁界がより一層安定し、磁化を
非常に安定させることができ、再生性能が向上し、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、バイアス硬質磁性膜の上面及び側面
に、電極リード層を形成することによって、電極リード
層形状、磁気抵抗効果素子及び積層バイアス膜形状によ
る再生トラック幅の制御が容易に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。

【００３０】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及びバイアス硬質磁性層膜を成
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及
びバイアス硬質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の工程とを有している。また、本発明の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法は、左右一対の縦バイアス層の上面及びバ
イアス硬質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。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硬質磁性膜の上を覆う
ように、電極リード層膜を成膜した後、バイアス硬質磁
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。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、バイ
アス強磁性層膜及びバイアス硬質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硬質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
或いは左右一対の縦バイアス層の上面及びバイアス硬質
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の工程或いは電極リード層膜の
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（。

【００３１】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、バイアス硬質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。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。また、バイアス非磁性膜とバイアス硬質磁性膜の
２層からなる積層バイアス膜においては、バイアス非磁
性膜を介してバイアス硬質磁性膜とフリー磁性層の間
に、或いはバイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバ
イアス硬質磁性膜の３層からなる積層バイアス膜におい
ては、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。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、電極リード層形状によっ
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。更
に、３層からなる積層バイアス膜においては、バイアス
強磁性膜の上にバイアス硬質磁性膜を形成することによ
って、硬質磁性材料の結晶性を良くする磁性下地を有す
ることになり、硬質磁性材料の特性が向上することにな
り、フリー磁性層にかかる層間結合磁界がより一層安定
し、磁化を非常に安定させることができ、再生性能が向
上し、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。

【００３２】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、
バイアス非磁性膜及びバイアス硬質磁性膜を成膜して、
バイアス非磁性膜及びバイアス硬質磁性膜からなる積層
バイアス膜を形成し、更に、バイアス硬質磁性膜の上
に、キャップ層を形成する工程を有している。また、本
発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効果素子
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硬質磁性膜を成膜して、バ
イアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス硬質磁
性膜からなる積層バイアス膜を形成し、更に、バイアス
硬質磁性膜の上に、キャップ層を形成する工程を有して
いる。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、左
右一対の電極リード層及びバイアス硬質磁性膜の露出し
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。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及びバイアス硬質磁性層膜
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
アス非磁性膜及びバイアス硬質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。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、バイアス強磁性層膜及びバイアス硬質磁
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硬質磁性膜からな
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。

【００３３】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。

【００３４】

【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、
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及びバイアス
硬質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、また、本発明の請求
項１０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１６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
構成するバイアス硬質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、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子或いはＧ
ＭＲ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硬質磁性膜と強
磁性的に結合或いは反強磁性的に結合し、その磁化の方
向はバイアス硬質磁性膜と同方向或いは逆方向に向き易
く、従って、フリー磁性層の磁化方向はバイアス硬質磁
性膜を着磁することによって容易に制御することがで
き、且つ、バイアス硬質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硬質磁
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。そのため、再生ヘッドギャップレングスに
関わらず、バイアス硬質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。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。

【００３５】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
磁気抵抗効果素子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硬質磁性膜からなる積層バイアス膜
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１１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１７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とバイアス硬質磁性膜は強く強磁性
結合し、バイアス強磁性膜の磁化の方向をバイアス硬質
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の
方向はバイアス硬質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。そのため、バイアス非磁性膜とバイアス硬
質磁性膜の２層からなる積層バイアス膜と同じように、
再生ヘッドギャップレングスに関わらず、バイアス硬質
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。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。更に、そ
の上に、バイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイ
アス硬質磁性膜の３層からなる積層バイアス膜としてバ
イアス強磁性膜の上にバイアス硬質磁性膜を形成するこ
とによって、硬質磁性材料の結晶性を良くする磁性下地
を有することになり、硬質磁性材料の特性が向上するこ
とになり、フリー磁性層にかかる層間結合磁界がより一
層安定し、磁化を非常に安定させることができ、再生性
能の向上と安定化を図ることができるという作用を有し
ている。

【００３６】また、本発明の請求項３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及びバイアス硬質磁性
膜とからなる積層バイアス膜と、バイアス硬質磁性膜の
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、また、本発明
の請求項４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形成されたバイアス非
磁性膜及びバイアス硬質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５に記載の発明は、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
アス硬質磁性膜からなる積層バイアス膜とバイアス硬質
磁性膜の上面に形成された左右一対の電極リード層或い
は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１２に記載の発明は、積層バイアス膜を構成
するバイアス硬質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、バイアス硬質磁性膜と反強磁性的に
結合して、バイアス硬質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、また、本発明の
請求項１３に記載の発明は、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、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、バイアス硬質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。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。また、電極リード層形
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。ま
た、バイアス非磁性膜とバイアス硬質磁性膜の２層から
なる積層バイアス膜においては、バイアス硬質磁性膜と
フリー磁性層とを反強磁性的に結合させるように、或い
は、バイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス
硬質磁性膜の３層からなる積層バイアス膜においては、
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、２層からなる積層バイアス膜におけるバイアス硬
質磁性膜或いは３層からなる積層バイアス膜におけるバ
イアス硬質磁性膜及び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
れて小さくなるため、端部までより安定した磁化の方向
が得られ易く、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。更に、３層からなる積層
バイアス膜においては、バイアス強磁性膜の上にバイア
ス硬質磁性膜を形成することによって、硬質磁性材料の
結晶性を良くする磁性下地を有することになり、硬質磁
性材料の特性が向上することになり、フリー磁性層にか
かる層間結合磁界がより一層安定し、磁化を非常に安定
させることができ、再生性能の向上と安定化を図ること
ができるという作用を有している。

【００３７】また、本発明の請求項６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
積層形成されたバイアス非磁性膜及びバイアス硬質磁性
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７に記載の発明は、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
性膜及びバイアス硬質磁性膜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８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硬質磁性
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９に記載の発
明は、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硬質磁性膜からなる積層バイ
アス膜と、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硬質磁性膜の上面の左
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１４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、バイアス硬質磁性膜
と強磁性的に結合して、バイアス硬質磁性膜の磁化の方
向と同じ方向を有することを特徴としたものであり、ま
た、本発明の請求項１５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、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、バイアス硬質磁性膜を制御す
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。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。また、バイアス
非磁性膜とバイアス硬質磁性膜の２層からなる積層バイ
アス膜においては、バイアス非磁性膜を介してバイアス
硬質磁性膜とフリー磁性層の間に、或いは、バイアス非
磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス硬質磁性膜の３
層からなる積層バイアス膜においては、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。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、電極リード層
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。また、２層からなる積層バイアス膜において
は、バイアス硬質磁性膜とフリー磁性層とを、或いは３
層からなる積層バイアス膜においては、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膜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、２層から
なる積層バイアス膜におけるバイアス硬質磁性膜及びフ
リー磁性膜或いは３層からなる積層バイアス膜における
バイアス硬質磁性膜、バイアス強磁性膜及びフリー磁性
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。更に、３層
からなる積層バイアス膜においては、バイアス強磁性膜
の上にバイアス硬質磁性膜を形成することによって、硬
質磁性材料の結晶性を良くする磁性下地を有することに
なり、硬質磁性材料の特性が向上することになり、フリ
ー磁性層にかかる層間結合磁界がより一層安定し、磁化
を非常に安定させることができ、再生性能の向上と安定
化を図ることができるという作用を有している。

【００３８】また、本発明の請求項１８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硬質
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という作用を有している。

【００３９】また、本発明の請求項１９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
非磁性膜及びバイアス硬質磁性膜を成膜して、バイアス
非磁性膜及びバイアス硬質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、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硬質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硬質
磁性膜と同方向或いは逆方向に向き易く、従って、フリ
ー磁性層の磁化方向はバイアス硬質磁性膜によって容易
に制御することができ、且つ、バイアス硬質磁性膜とフ
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
よりバイアス硬質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。そのため、再生ヘッド
ギャップレングスに関わらず、バイアス硬質磁性膜を制
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。

【００４０】また、本発明の請求項２０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硬質磁性膜を
成膜して、バイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバ
イアス硬質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硬質
磁性膜と強く強磁性結合し、バイアス強磁性膜の磁化の
方向をバイアス硬質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
リー磁性層の磁化の方向はバイアス硬質磁性膜によって
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。そのため、バイアス非
磁性膜とバイアス硬質磁性膜の２層からなる積層バイア
ス膜と同じように、再生ヘッドギャップレングスに関わ
らず、バイアス硬質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。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。更に、
バイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス硬質
磁性膜の３層からなる積層バイアス膜としてバイアス強
磁性膜の上にバイアス硬質磁性膜を形成することによっ
て、硬質磁性材料の結晶性を良くする磁性下地を有する
ことになり、硬質磁性材料の特性が向上することにな
り、フリー磁性層にかかる層間結合磁界がより一層安定
し、磁化を非常に安定させることができ、再生性能が向
上し、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という作用を有している。

【００４１】また、本発明の請求項２１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
非磁性膜及びバイアス硬質磁性膜を成膜して、バイアス
非磁性膜及びバイアス硬質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
硬質磁性膜の上に、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２２に記載の発明は、請求項２１
の第３の工程において、積層バイアス膜のバイアス硬質
磁性膜の上を覆うように電極リード層膜を成膜した後、
バイアス硬質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２６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
層膜及びバイアス硬質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及びバイアス硬質磁性
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
アス硬質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。
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。また、電極リード
層形状、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。

【００４２】また、本発明の請求項２３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硬質
磁性膜を成膜して、バイアス非磁性膜、バイアス強磁性
膜及びバイアス硬質磁性膜からなる積層バイアス膜を形
成する第２の工程とバイアス硬質磁性膜の上に、左右一
対の電極リード層を成膜形成する第３の工程或いは電極
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２７に記載の発明は、請
求項２６の第２の工程において、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硬質磁性層膜を成
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硬質磁性膜からなる積層
バイアス膜を形成する第２の工程を有することを特徴と
したものであり、バイアス非磁性膜とバイアス硬質磁性
膜の２層からなる積層バイアス膜と同じように、再生ヘ
ッドギャップレングスに関わらず、バイアス硬質磁性膜
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。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。更に、バイアス非磁性膜、バイ
アス強磁性膜及びバイアス硬質磁性膜の３層からなる積
層バイアス膜としてバイアス強磁性膜の上にバイアス硬
質磁性膜を形成することによって、硬質磁性材料の結晶
性を良くする磁性下地を有することになり、硬質磁性材
料の特性が向上することになり、フリー磁性層にかかる
層間結合磁界がより一層安定し、磁化を非常に安定させ
ることができ、再生性能が向上し、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、バイアス硬質磁性膜の上及び側面に、電極リード層
を形成することによって、電極リード層形状、磁気抵抗
効果素子及び積層バイアス膜形状による再生トラック幅
の制御が容易に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。

【００４３】また、本発明の請求項２９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及びバイアス硬質磁性層膜を成
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及
びバイアス硬質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３０に記載の発明は、請求項２９
の第４の工程において、左右一対の縦バイアス層の上面
及びバイアス硬質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
３１に記載の発明は、請求項２９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硬質磁性膜の
上を覆うように、電極リード層膜を成膜した後、バイア
ス硬質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の工程を有することを特徴としたも
のであり、また、本発明の請求項３２に記載の発明は、
請求項２９の第２の工程において、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硬質磁性層膜を
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硬質磁性膜からなる
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の工程或いは左右一対の縦バイアス層の上面及び
バイアス硬質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の工程或いは電極
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
ス硬質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。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。また、バイアス非磁
性膜とバイアス硬質磁性膜の２層からなる積層バイアス
膜においては、バイアス非磁性膜を介してバイアス硬質
磁性膜とフリー磁性層の間に、或いはバイアス非磁性
膜、バイアス強磁性膜及びバイアス硬質磁性膜の３層か
らなる積層バイアス膜においては、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。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、電極リード層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。更に、３層からなる積層バイア
ス膜においては、バイアス強磁性膜の上にバイアス硬質
磁性膜を形成することによって、硬質磁性材料の結晶性
を良くする磁性下地を有することになり、硬質磁性材料
の特性が向上することになり、フリー磁性層にかかる層
間結合磁界がより一層安定し、磁化を非常に安定させる
ことができ、再生性能が向上し、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という
作用を有している。

【００４４】また、本発明の請求項２４に記載の発明
は、請求項１９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、バイアス非磁性膜及
びバイアス硬質磁性膜を成膜して、バイアス非磁性膜及
びバイアス硬質磁性膜からなる積層バイアス膜を形成
し、更に、バイアス硬質磁性膜の上に、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２５に記載の発明は、請求項
１９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、バイアス強
磁性膜及びバイアス硬質磁性膜を成膜して、バイアス非
磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス硬質磁性膜から
なる積層バイアス膜を形成し、更に、バイアス硬質磁性
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２８
及び請求項３３に記載の発明は、左右一対の電極リード
層及びバイアス硬質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することを特徴と
したものでありまた、本発明の請求項３４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及びバイアス硬質磁性層膜
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及
びバイアス硬質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、また、本発明の請求項３５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
バイアス硬質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硬
質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。

【００４５】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。

【００４６】（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。

【００４７】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ＧＭＲ素子５が形成されている。ＧＭＲ素子５
のフリー磁性層４の上に、Ｒｕ、Ｃｕ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、ＣｏＰｔ等の硬質磁性材料を用いてバイアス硬質磁
性膜７が形成され、バイアス非磁性膜６及びバイアス硬
質磁性膜７で構成される積層バイアス膜８を形成してい
る。積層バイアス膜８のバイアス硬質磁性膜７とＧＭＲ
素子５のフリー磁性層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、Ｇ
ＭＲ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硬質磁性膜
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４
の磁化の方向はバイアス硬質磁性膜７の着磁の方向によ
って容易に制御することができる。また、積層バイアス
膜８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、バイアス硬質磁性膜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。

【００４８】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。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２２を容易に制
御することが可能である。

【００４９】尚、左右一対の電極リード層２１及びバイ
アス硬質磁性膜７の露出した部分の上面を覆うようにＴ
ａ等を材料としてキャップ層２３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。

【００５０】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、
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。一方、バイアス硬質磁
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）になるように常温にて着磁し、バイアス硬
質磁性膜７との層間結合磁界によって、フリー磁性層４
の磁化の方向をトラック幅方向に設定する。また、固定
磁性層２に所定の磁化の方向を与えるための反強磁性層
１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２３が成膜された後、且つ、キャップ層２３、
電極リード層２１、積層バイアス膜８及びＧＭＲ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。

【００５１】また、図２（ｂ）に示すように、バイアス
硬質磁性膜７の上面にキャップ層２４が形成されていて
も良い。この場合も、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に加える熱処理はバイアス硬質
磁性膜７の上にキャップ層２４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。
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２４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。

【００５２】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、
バイアス硬質磁性膜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硬質磁性膜７と反強
磁性的な結合をしてバイアス硬質磁性膜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
硬質磁性膜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。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、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。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。特に８ｋＡ／ｍ
以下で安定させることは困難である。

【００５３】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硬質磁性
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。

【００５４】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８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。

【００５５】尚、図４に示すように、固定磁性層２を、
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、
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。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、表１の如き結果を得た。

【００５６】

【表１】

【００５７】以上のように本実施の形態１によれば、磁
気抵抗効果素子（ＭＲ素子或いはＧＭＲ素子。以下、Ｇ
ＭＲ素子と言う）のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜
を介してバイアス硬質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硬質磁性
膜と同方向或いは逆方向に向き易く、フリー磁性層の磁
化方向はバイアス硬質磁性膜によって容易に制御するこ
とができ、且つ、バイアス硬質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
硬質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。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。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。また、電極リード層の形状
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。

【００５８】（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。

【００５９】図５において、前述の実施の形態1と同じ
ようにして、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が順次積層成膜され、ＧＭＲ素子５
が形成されている。その上に、バイアス非磁性膜５１、
Ｆｅ系合金膜、ＦｅＮ系合金膜等を材料とするバイアス
強磁性膜５２及びバイアス硬質磁性膜５３が順次積層成
膜されて、積層バイアス膜５４が形成されている。バイ
アス強磁性膜５２の磁化の方向はバイアス硬質磁性膜５
３との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。
また、積層バイアス膜５４のバイアス強磁性膜５２とＧ
ＭＲ素子５のフリー磁性膜４とはバイアス非磁性膜５１
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５１の膜厚に対応してバイアス強
磁性膜５２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４の磁化の方向はバイアス硬質磁性膜５３の着磁
の方向によって容易に制御することができる。また、積
層バイアス膜５４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５１の膜厚を変化さ
せることによって、バイアス強磁性膜５２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。

【００６０】また、バイアス強磁性膜の上にバイアス硬
質磁性膜を形成することによって、硬質磁性材料の結晶
性を良くする磁性下地を有することになり、硬質磁性材
料の特性が向上して、フリー磁性層にかかる層間結合磁
界がより一層安定し、磁化を非常に安定させることがで
きる。

【００６１】図６（ａ）に示すように、前述の実施の形
態1と同様にして、バイアス硬質磁性膜５３の上に、左
右一対の電極リード層６１が形成されている。その上
に、全体を覆うように下部ギャップ絶縁層と同様の絶縁
材料を用いて上部ギャップ絶縁層（図示せず）が形成さ
れ、更に、その上に、下部シールド層と同様の軟磁性材
料を用いて上部シールド層（図示せず）が形成されて、
再生ヘッド用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドが構成され
る。前述の実施の形態１と同様に、本構造でも、電極リ
ード層６１の形状によって再生トラック幅６２を容易に
制御することが可能である。

【００６２】尚、前述の１実施の形成１と同様に、左右
一対の電極リード層６１及びバイアス硬質磁性膜５３の
露出した部分の上面を覆うようにキャップ層６３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。

【００６３】また、図６（ｂ）に示すように、バイアス
硬質磁性膜５３の上面にキャップ層６４が形成されてい
ても良い。

【００６４】尚、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に加える熱処理の実施のタイミング
は、前述の実施の形態１と同じである。

【００６５】また、左右の電極リード層６１を形成する
前に、電極リード層６１と接するキャップ層６４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。

【００６６】更に、バイアス非磁性膜５１の膜厚が大き
くなるにしたがって、フリー磁性層４とバイアス強磁性
膜５２は強磁性的に結合或いは反強磁性的に結合し、フ
リー磁性層４の磁化の方向はバイアス強磁性膜５２の磁
化の方向と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。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におけ
る図３に示される特性を有し、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。

【００６７】従って、バイアス非磁性膜５１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５２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５１の膜厚を設定する
ことができる。

【００６８】尚,前述の実施の形態１と同様に、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５４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。

【００６９】また、前述の実施の形態１と同様に、固定
磁性層２を積層固定磁性層としても良いのは言うまでも
ない。

【００７０】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硬
質磁性膜と強く強磁性結合し、バイアス強磁性膜の磁化
の方向をバイアス硬質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硬質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。

【００７１】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。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。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。

【００７２】更に、バイアス強磁性膜の上にバイアス硬
質磁性膜を形成することによって、硬質磁性材料の結晶
性を良くする磁性下地を有することになり、硬質磁性材
料の特性が向上して、フリー磁性層にかかる層間結合磁
界がより一層安定し、磁化を非常に安定させることがで
き、再生性能の一層の向上と安定化を図ることができ
る。

【００７３】（実施の形態３）図７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。

【００７４】図７（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７１、固定磁性層７２、非磁性層７３及
びフリー磁性層７４が順次積層成膜され、反強磁性層７
１、固定磁性層７２、非磁性層７３及びフリー磁性層７
４からなるＧＭＲ素子７００が形成されている。更に、
その上に、バイアス非磁性膜７５及びバイアス硬質磁性
膜７６が積層成膜されて積層バイアス膜７０１が形成さ
れており、積層成膜形成されたＧＭＲ素子７００及び積
層バイアス膜７０１の左右両側面に接して左右一対の電
極リード層７７が形成されている。尚、左右一対の電極
リード層７７はＧＭＲ素子７００及び積層バイアス層７
０１の左右両側面及びバイアス硬質磁性膜７６の上面の
一部の上に成膜形成されていても良い。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。本構造では、電極リード層７７の形状、ＧＭＲ素子
７００及び積層バイアス膜７０１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。

【００７５】尚、左右一対の電極リード層７７及びバイ
アス硬質磁性膜７６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７８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。

【００７６】また、固定磁性層７２の磁化の方向を設定
するための反強磁性層７１に加える熱処理はキャップ層
７８の成膜後、キャップ層７８、電極リード層７７、積
層バイアス膜７０１及びＧＭＲ素子７００がパターニン
グされて所定の形状に形成される前に、実施するのが良
い。

【００７７】また、図７（ｂ）に示すように、左右一対
の電極リード層７０２の間にあり、バイアス硬質磁性膜
７６の露出した上面に接するようにキャップ層７０３が
形成されていても良い。この時の固定磁性層７２の磁化
方向を設定するための反強磁性層７１に加える熱処理
は、キャップ層７０３が積層バイアス膜７０１を構成す
るバイアス硬質磁性膜７６の上に成膜された後、左右一
対の電極リード層７０２が形成される前に実施するのが
好ましい。

【００７８】また、フリー磁性層７４は、バイアス非磁
性膜７５を介してバイアス硬質磁性膜７６と反強磁性的
に結合し、バイアス硬質磁性膜７６の磁化の方向と逆方
向の磁化方向をＧＭＲ素子７００のフリー磁性層７４に
与えるように、バイアス非磁性膜７５の膜厚の厚さを設
定する。それによって、バイアス硬質磁性膜７６とフリ
ー磁性膜７４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。

【００７９】また、フリー磁性層７４とバイアス硬質磁
性膜７６との反強磁性的な層間結合磁界の強さが８ｋＡ
／ｍ以下になるように、バイアス非磁性膜７５の膜厚の
厚さを設定して、フリー磁性層７４の磁化の方向（例え
ば、Ｘ方向の場合）をバイアス硬質磁性膜７６の磁化の
方向（−Ｘ方向）と逆の方向の磁化の方向にする。バイ
アス非磁性膜７５の膜厚と、フリー磁性層７４及びバイ
アス硬質磁性膜７６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。従って、バイアス非磁
性膜７５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。

【００８０】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７２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。

【００８１】尚、フリー磁性層７４は、バイアス非磁性
膜７５を介してバイアス硬質磁性膜７６と強磁性的に結
合し、バイアス硬質磁性膜７６の磁化の方向と同じ方向
の磁化の方向がＧＭＲ素子７００のフリー磁性層７４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７５の膜厚の厚さを設定して、フ
リー磁性層７４の磁化の方向（例えば、Ｘ方向の場合）
をバイアス硬質磁性膜７６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
生ヘッドギャップレングスに関わらずバイアス磁界が安
定してかけられるという効果はある。

【００８２】尚、前述の実施の形態１と同様に、固定磁
性層７２を積層固定磁性層としても良いのは言うまでも
ない。

【００８３】以上のように本実施の形態３によれば、Ｇ
ＭＲ素子のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介して
バイアス硬質磁性膜と反強磁性的に結合し、その磁化の
方向はバイアス硬質磁性膜と逆方向に向き易く、従っ
て、フリー磁性層の磁化方向はバイアス硬質磁性膜によ
って容易に制御することができ、且つ、バイアス硬質磁
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硬質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。そのため、再生ヘッドギャップレン
グスに関わらず、バイアス硬質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。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。また、電極リード層形状、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、バイアス硬質磁性膜とフリ
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、バイアス硬質磁性
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。

【００８４】（実施の形態４）図８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。

【００８５】図８(ａ)において、前述の実施の形態３と
同様にして、反強磁性層７１、固定磁性層７２、非磁性
層７３及びフリー磁性層７４が順次積層成膜され、ＧＭ
Ｒ素子７００が形成されている。更に、その上に、バイ
アス非磁性膜８１、バイアス強磁性膜８２及びバイアス
硬質磁性膜８３が積層成膜されて積層バイアス膜８４が
形成されており、積層成膜形成されたＧＭＲ素子７００
及び積層バイアス膜８４の左右両側面に接して左右一対
の電極リード層８５が形成されている。尚、左右一対の
電極リード層８５はＧＭＲ素子７００及び積層バイアス
層８４の左右両側面及びバイアス硬質磁性膜８３の上面
の一部の上に成膜形成されていても良い。

【００８６】本構造では、電極リード層８５形状、ＧＭ
Ｒ素子７００及び積層バイアス膜８４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。

【００８７】尚、左右一対の電極リード層８５及びバイ
アス硬質磁性膜８３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８６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。また、図８（ｂ）に示すように、左右
一対の電極リード層８７の間にあり、バイアス硬質磁性
膜８３の露出した上面に接するようにキャップ層８８が
形成されていても良い。固定磁性層７２の磁化の方向を
設定するための反強磁性層７１に加える熱処理の実施の
タイミングは、前述の実施の形態３と同じである。

【００８８】また、左右の電極リード層８７を形成する
前に、電極リード層８７と接するキャップ層８８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。

【００８９】また、フリー磁性層７４は、バイアス非磁
性膜８１を介してバイアス強磁性膜８２と反強磁性的に
結合し、バイアス強磁性膜８２の磁化の方向と逆方向の
磁化方向をＧＭＲ素子７００のフリー磁性層７４に与え
るように、バイアス非磁性膜８１の膜厚の厚さを設定す
る。それによって、バイアス強磁性膜８２とフリー磁性
膜７４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。

【００９０】また、フリー磁性層７４とバイアス強磁性
膜８２との反強磁性的な層間結合磁界の強さが８ｋＡ／
ｍ以下になるように、バイアス非磁性膜８１の膜厚の厚
さを設定して、フリー磁性層７４の磁化の方向（例え
ば、Ｘ方向の場合）をバイアス強磁性膜８２の磁化の方
向（−Ｘ方向）と逆の方向の磁化の方向にする。バイア
ス非磁性膜８１の膜厚と、フリー磁性層７４及びバイア
ス強磁性膜８２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。従って、バイアス非磁性膜
８１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。

【００９１】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７２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のは前述の実施の形態３
と同様である。

【００９２】尚、フリー磁性層７４は、バイアス非磁性
膜８１を介してバイアス強磁性膜８２と強磁性的に結合
し、バイアス強磁性膜８２の磁化の方向と同じ方向の磁
化の方向がＧＭＲ素子７００のフリー磁性層７４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８１の膜厚の厚さを設定して、フリー磁
性層７４の磁化の方向（例えば、Ｘ方向の場合）をバイ
アス強磁性膜８２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、前述の実施の形態３と同様
に、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、再生ヘッドギャップレングスに関わ
らずバイアス磁界が安定してかけられるという効果はあ
る。

【００９３】尚、前述の実施の形態１と同様に、固定磁
性層７２を積層固定磁性層としても良いのは言うまでも
ない。

【００９４】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硬
質磁性膜と強く強磁性結合し、バイアス強磁性膜の磁化
の方向をバイアス硬質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。従って、前述の実施
の形態３と同じような効果があり、更にその他に、前述
の実施の形態２と同様に、バイアス強磁性膜の上にバイ
アス硬質磁性膜を形成することによって、硬質磁性材料
の結晶性を良くする磁性下地を有することになり、硬質
磁性材料の特性が向上して、フリー磁性層にかかる層間
結合磁界がより一層安定し、磁化を非常に安定させるこ
とができ、再生性能の一層の向上と安定化を図ることが
できる。

【００９５】（実施の形態５）図９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。

【００９６】図９（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９１、固定磁性層９２、非磁性層９３及びフリ
ー磁性層９４が順次積層成膜されてＧＭＲ素子９０が形
成されている。更に、その上に、バイアス非磁性膜９５
及びバイアス硬質磁性膜９６が積層成膜されて積層バイ
アス膜９７が形成されており、夫々積層成膜形成された
ＧＭＲ素子９０及び積層バイアス膜９７の左右両側面に
接してＣｏＰｔ系合金膜等の硬質磁性材料からなる左右
一対の縦バイアス層９８が形成されている。左右一対の
縦バイアス層９８の上に、左右一対の電極リード層９９
が成膜形成されている。尚、左右一対の電極リード層９
９は左右一対の縦バイアス層９８の上面及び露出したバ
イアス硬質磁性膜９６の上面の一部の上に成膜形成され
ていても良い。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。本構造では、縦バイア
ス層９８の形状、ＧＭＲ素子９０及び積層バイアス膜９
７形状、電極リード層９９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。

【００９７】また、左右一対の電極リード層９９及びバ
イアス硬質磁性膜９６の露出した部分の上面を覆うよう
にキャップ層９０１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。この時、固定磁性層
９２に磁化の方向を与えるための熱処理は、前述の実施
の形態３と同じである。また、図９（ｂ）に示すよう
に、左右一対の電極リード層９０２の間にあり、バイア
ス硬質磁性膜９６の露出した上面に接するようにキャッ
プ層９０４が形成されていても良い。この時の磁化の方
向を与えるための熱処理は、キャップ層９０４が積層バ
イアス膜９７の上に成膜された後、ＧＭＲ素子９０、積
層バイアス膜９７及びキャップ層９０４が台形状に削り
取られる前に、実施するのが好ましい。

【００９８】フリー磁性層９４は、バイアス非磁性膜９
５を介してバイアス硬質磁性膜９６と強磁性的に結合
し、バイアス硬質磁性膜９６の磁化の方向と同一方向の
磁化方向をＧＭＲ素子９０のフリー磁性層９４に与える
ように、バイアス非磁性膜９５の膜厚の厚さを設定す
る。それによって、バイアス硬質磁性膜９６とフリー磁
性膜９４における端面磁荷による漏れ磁界は、縦バイア
ス９６８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。

【００９９】また、フリー磁性層９４とバイアス硬質磁
性膜９６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９５の膜
厚の厚さを設定して、フリー磁性層９４の磁化の方向
（例えば、Ｘ方向の場合）をバイアス硬質磁性膜９６の
磁化の方向（Ｘ方向）と同じ方向の磁化の方向にする。
バイアス非磁性膜９５の膜厚と、フリー磁性層９４及び
バイアス硬質磁性膜９６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。従って、バイアス
非磁性膜９５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。

【０１００】また、縦バイアス層９８の磁化の方向も、
積層バイアス膜９７のバイアス硬質磁性膜９６及びそれ
と強磁性的に結合したフリー磁性層９４の磁化の方向と
同じ方向になるように磁化する。積層バイアス膜９７の
バイアス硬質磁性膜９６と強磁性的に結合してフリー磁
性層９４が層間結合磁界を有しているため、縦バイアス
層９８の磁界の強さを大きくしなくても、フリー磁性層
９４の磁化の方向は非常に安定しており、且つ、縦バイ
アス層９８の磁界の大きさが大きくないので、縦バイア
ス層９８が固定磁性層９２の磁化の方向に与える影響は
小さく、固定磁性層９２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。

【０１０１】尚、フリー磁性層にかかるバイアス磁界
は、バイアス硬質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
硬質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。

【０１０２】また、実施の形態１と同様に、固定磁性層
９２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。

【０１０３】以上のように本実施の形態５によれば、Ｇ
ＭＲ素子のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介して
バイアス硬質磁性膜と強磁性的に結合し、その磁化の方
向はバイアス硬質磁性膜と同方向に向き易く、従って、
フリー磁性層の磁化方向はバイアス硬質磁性膜によって
容易に制御することができ、且つ、バイアス硬質磁性膜
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
厚によりバイアス硬質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。そのため、再生ヘッドギャップレングスに
関わらず、バイアス硬質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。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。また、バイアス非磁性膜を介してバイア
ス硬質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。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、電極リード層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、バイアス硬質磁
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
ス硬質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。

【０１０４】(実施の形態６)図１０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。

【０１０５】図１０において、 前述の実施の形態５と
同じようにして、反強磁性層９１、固定磁性層９２、非
磁性層９３及びフリー磁性層９４が順次積層成膜され、
ＧＭＲ素子９０が形成されている。その上に、バイアス
非磁性１０１、バイアス強磁性膜１０２及びバイアス硬
質磁性膜１０３が順次積層成膜されて、積層バイアス膜
１０４が形成されている。夫々積層成膜形成されたＧＭ
Ｒ素子９０及び積層バイアス膜１０４の左右両側面に接
して左右一対の縦バイアス層１０５が形成され、更に、
左右一対の縦バイアス層１０５の上に、左右一対の電極
リード層１０６が成膜形成されている。尚、左右一対の
電極リード層１０６は左右一対の縦バイアス層１０５の
上面及び露出したバイアス硬質磁性膜１０３の上面の一
部の上に成膜形成されていても良い。本構造では、前述
の実施の形態５と同様に、縦バイアス層１０５の形状、
ＧＭＲ素子９０及び積層バイアス膜１０４形状、電極リ
ード層１０６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。

【０１０６】また、左右一対の電極リード層１０６及び
バイアス硬質磁性膜１０４の露出した部分の上面を覆う
ようにキャップ層１０７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。また、図１０
（ｂ）に示すように、左右一対の電極リード層１０８の
間にあり、バイアス硬質磁性膜１０３の露出した上面に
接するようにキャップ層１０９が形成されていても良
い。この時、固定磁性層９２に磁化の方向を与えるため
の熱処理を実施するタイミングは、前述の実施の形態５
と同様のタイミングで行うのが好ましい。

【０１０７】バイアス強磁性膜１０２の磁化の方向はバ
イアス硬質磁性膜１０３との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。更に、フリー磁性層９４は、バイ
アス非磁性膜１０１を介してバイアス強磁性膜１０２と
強磁性的に結合し、バイアス強磁性膜１０２の磁化の方
向と同一方向の磁化方向をＧＭＲ素子９０のフリー磁性
層９４に与えるように、バイアス非磁性膜１０２の膜厚
の厚さを設定する。それによって、バイアス強磁性膜１
０２とフリー磁性膜９４における端面磁荷による漏れ磁
界は、縦バイアス層１０５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。

【０１０８】また、フリー磁性層９４とバイアス強磁性
膜１０２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１０１の
膜厚の厚さを設定して、フリー磁性層９４の磁化の方向
（例えば、Ｘ方向の場合）をバイアス強磁性膜１０２の
磁化の方向（Ｘ方向）と同じ方向の磁化の方向にする。
バイアス非磁性膜１０１の膜厚と、フリー磁性層９４及
びバイアス強磁性膜１０２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。従って、バイア
ス非磁性膜１０１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８ｋ
Ａ／ｍ以下になるようにすることができる。

【０１０９】また、縦バイアス層１０５の磁化の方向
も、積層バイアス膜１０４のバイアス強磁性膜１０２及
びそれと強磁性的に結合したフリー磁性層９４の磁化の
方向と同じ方向になるように磁化する。積層バイアス膜
１０４のバイアス強磁性膜１０２と強磁性的に結合して
フリー磁性層９４が層間結合磁界を有しているため、縦
バイアス層１０５の磁界の強さを大きくしなくても、フ
リー磁性層９４の磁化の方向は非常に安定しており、且
つ、縦バイアス層１０５の磁界の大きさが大きくないの
で、縦バイアス層１０５が固定磁性層９２の磁化の方向
に与える影響は小さく、固定磁性層９２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。

【０１１０】尚、フリー磁性層にかかるバイアス磁界
は、前述の実施の形態５と同様に、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。

【０１１１】また、実施の形態１と同様に、固定磁性層
９２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。

【０１１２】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、
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。従って、従って、前述
の実施の形態５と同じような効果があり、更にその他
に、前述の実施の形態２と同様に、バイアス強磁性膜の
上にバイアス硬質磁性膜を形成することによって、硬質
磁性材料の結晶性を良くする磁性下地を有することにな
り、硬質磁性材料の特性が向上して、フリー磁性層にか
かる層間結合磁界がより一層安定し、磁化を非常に安定
させることができ、再生性能の一層の向上と安定化を図
ることができる。

【０１１３】尚、前述の実施の形態１〜実施の形態６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Ａｌ₂Ｏ₃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。

【０１１４】（実施の形態７）図１１〜図２０は、本発
明の実施の形態７を示す再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドの製造工程を説明するための工程概要説明図であ
り、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面の近傍におけ
るヘッド摺動面と平行な面で切断した断面図である。以
下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
の製造方法を各工程順に説明する。

【０１１５】図１１に示すように、ＡｌＴｉＣ等を材料
とした基材の上に、ＳｉＯ₂等の絶縁材が成膜された基
板１１０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１１１が成膜され、その上にＡｌ
₂Ｏ₃、ＡｌＮ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１１２を成膜する。

【０１１６】第１の工程として、図１２に示すように、
下部ギャップ絶縁層１１２の上に、ＩｒＭｎ、ＦｅＭｎ
系合金膜、ＮｉＭｎ系合金膜、ＰｔＭｎ系合金膜、αＦ
ｅ₂Ｏ₃或いはＮｉＯ等の材料を用いて反強磁性層１２１
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１２２を
成膜する。次に、固定磁性層１２２の上に、Ｃｕ等を材
料とする非磁性層１２３を成膜する。更に、非磁性層１
２３の上に、固定磁性層１２２と同様の材料を用いてフ
リー磁性層１２４を成膜し、反強磁性層１２１、固定磁
性層１２２、非磁性層１２３及びフリー磁性層１２４か
らなるＧＭＲ素子１２５を形成する。

【０１１７】第２の工程として、図１３に示すように、
ＧＭＲ素子１２５の最上部に構成されるフリー磁性層１
２４の上に、Ｒｕ、Ｃｕ等の非磁性材料を用いてバイア
ス非磁性膜１３１及びＣｏＰｔ等の硬質磁性材料を用い
てバイアス硬質磁性膜１３２を成膜し、バイアス非磁性
膜１３１及びバイアス硬質磁性膜１３２からなる積層バ
イアス膜１３３を形成する。

【０１１８】第３の工程として、図１４に示すように、
積層バイアス膜１３３のバイアス硬質磁性膜１３２の上
に、茸型レジスト１４１を形成して、Ｃｕ、Ｃｒ或いは
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１４２を成膜形成する。

【０１１９】次に、図１５に示すように、それらの上
に、下部ギャップ絶縁層１１２と同様の絶縁材料を用い
て上部ギャップ絶縁層１５１を成膜し、更に、上部ギャ
ップ絶縁層１５１の上に、下部シールド層１１１と同じ
ような軟磁性材料を用いて上部シールド層１５２を成膜
形成して、再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド１５３
を作製する。本製造方法で作製することにより、電極リ
ード層１４２の形状によって再生トラック幅１５４を容
易に制御することが可能である。

【０１２０】尚、第４の工程として、図１６に示すよう
に、ＧＭＲ素子１２５の最上部にあるフリー磁性層１２
４の上に形成された積層バイアス膜１３３のバイアス硬
質磁性膜１３２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１４２及
びバイアス硬質磁性膜１３２の露出した部分の上に、Ｔ
ａ等の材料でキャップ層１６１を成膜する工程を追加す
るのが好ましい。

【０１２１】前述の実施の形態１と同様にして、ＧＭＲ
素子１２５を構成する固定磁性層１２２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１５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１２１との反強磁性結合による
結合磁界により、固定磁性層１２２の磁化の方向はＹ方
向に固定される。一方、積層バイアス膜９４のバイアス
硬質磁性膜１３２の磁化方向を固定磁性層１２２の磁化
の方向に略直交した方向（図１５において、トラック幅
方向即ちＸ或いは−Ｘ方向）になるように常温にて着磁
する。また、前述の固定磁性層１２２に磁化の方向を与
えるための熱処理は、左右一対の電極リード層１４２の
上に、キャップ層１６１が成膜された後、且つ、キャッ
プ層１６１、電極リード層１４２、積層バイアス膜１３
３及びＧＭＲ素子１２５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。

【０１２２】また、フリー磁性層１２４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１３３のバイアス非磁性膜
１３１の膜厚によって、フリー磁性層１２４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。

【０１２３】また、第１の工程として、図１７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１２１の上に、第１の固定磁性層膜１７
１、固定中間非磁性層膜１７２、第２の固定磁性層膜１
７３を順次積層成膜した積層固定磁性層１７４を形成
し、更にその上に非磁性層１２３を成膜し、更に、その
上に、フリー磁性層１２４を成膜してＧＭＲ素子１７５
を形成しても良い。

【０１２４】また、第２の工程として、ＧＭＲ素子１２
５の最上部に成膜されたフリー磁性層１２４の上面をＡ
ｒ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１２４の表面の酸化膜、
異物或いは汚れ等を取り除いた後、図１３に示すよう
に、ＧＭＲ素子１２５の最上部に構成されるフリー磁性
層１２４の上に、バイアス非磁性膜１３１及びバイアス
硬質磁性膜１３２を成膜して積層バイアス膜１３３を形
成しても良い。フリー磁性層１２４をクリーニングする
ことによって、フリー磁性層１２４とバイアス非磁性膜
１３１との間には異物の介在がなく、バイアス硬質磁性
膜１３２とバイアス非磁性膜１３１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１２４
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。また、フリー磁性
層１２４とバイアス非磁性膜１３１との界面以外の場合
でも、同様の効果が得られる。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。

【０１２５】また、第３の工程として、図１８（ａ）に
示すように、積層バイアス膜１３３のバイアス硬質磁性
膜１３２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１８１を成膜し、図１８
（ｂ）に示すように、バイアス硬質磁性膜１３２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１８１の一部を削り取り、左右一対の電極リード層１
８２を形成しても良い。

【０１２６】また、第３の工程として、図１９（ａ）に
示すように、積層バイアス膜１３３のバイアス硬質磁性
膜１３２の上に、キャップ層膜１９１を成膜した後、図
１９（ｂ）に示すように、キャップ層膜１９１の上に、
茸型レジスト１９２を形成して、バイアス硬質磁性膜１
３２の上に、左右一対の電極リード層１９３を成膜形成
しても良い。

【０１２７】上述の実施の形態は、バイアス非磁性膜及
びバイアス硬質磁性膜の２層からなる積層バイアス膜に
ついて記述してきたが、上述の第２の工程において、図
２０に示すように、ＧＭＲ素子１２５の最上部に構成さ
れるフリー磁性層１２４の上に、バイアス非磁性膜２０
１、Ｆｅ系合金膜等の強磁性材料を用いてバイアス強磁
性膜２０２及びバイアス硬質磁性膜２０３を成膜し、バ
イアス非磁性膜２０１、バイアス強磁性膜２０２及びバ
イアス硬質磁性膜２０３の３層からなる積層バイアス膜
２０４を形成して、２層からなる積層バイアス膜に置き
換えて３層からなる積層バイアス膜を形成しても良い。

【０１２８】バイアス非磁性膜２０１、バイアス強磁性
膜２０２及びバイアス硬質磁性膜２０３からなる３層の
積層バイアス膜２０４として、バイアス強磁性膜２０２
の上にバイアス硬質磁性膜２０３を形成することによっ
て、硬質磁性材料の結晶性を良くする磁性下地を有する
ことになり、硬質磁性材料の特性が向上する。

【０１２９】以上のように本実施の形態７によれば、Ｇ
ＭＲ素子のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介して
バイアス硬質磁性膜（２層の場合）或いはバイアス強磁
性膜（３層の場合）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、バイアス硬質磁性膜或いはバイアス強磁性膜
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
厚によりバイアス硬質磁性膜或いは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硬質磁性膜或いはバイアス
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、安定した磁化の方向が得
られることになる。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。また、
電極リード層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。

【０１３０】更に、３層からなる積層バイアス膜の場合
には、バイアス強磁性膜の上にバイアス硬質磁性膜を形
成することによって、硬質磁性材料の結晶性を良くする
磁性下地を有することになり、硬質磁性材料の特性が向
上して、フリー磁性層にかかる層間結合磁界がより一層
安定し、磁化を非常に安定させることができ、再生性能
が一層向上し、安定化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。

【０１３１】（実施の形態８）図２１〜図２７は、本発
明の実施の形態８を示す再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドの製造工程を説明するための工程概要説明図であ
り、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面の近傍におけ
るヘッド摺動面と平行な面で切断した断面図である。以
下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
の製造方法を各工程順に説明する。

【０１３２】前述の実施の形態７と同様に、図１１に示
すように、基板１１０の上に成膜された下部シールド層
１１１の上に、下部ギャップ絶縁層１１２を成膜する。

【０１３３】第１の工程として、図２１に示すように、
下部ギャップ絶縁層１１２の上に、反強磁性層膜２１
１、固定磁性層膜２１２、非磁性層膜２１３及びフリー
磁性層膜２１４を順次積層成膜し、反強磁性層膜２１
１、固定磁性層膜２１２、非磁性層膜２１３及びフリー
磁性層膜２１４からなるＧＭＲ素子膜２１５を形成す
る。

【０１３４】第２の工程として、図２２に示すように、
ＧＭＲ素子膜２１５を構成するフリー磁性層膜２１４の
上に、バイアス非磁性層膜２２０１及びバイアス硬質磁
性層膜２２０２を成膜して、積層バイアス層膜２２０３
を形成した後、茸型レジスト２２０を形成して、ＧＭＲ
素子膜２１５及び積層バイアス層膜２２０３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２２１、固定磁性層２２２、非磁性層
２２３及びフリー磁性層２２４とで構成されるＧＭＲ素
子２２５とバイアス非磁性膜２２６及びバイアス硬質磁
性膜２２７からなる積層バイアス膜２２８を形成する。

【０１３５】第３の工程として、図２３に示すように、
茸型レジスト２２０を利用して、ＧＭＲ素子２２５及び
積層バイアス膜２２８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
２３１を成膜形成する。尚、左右一対の電極リード層２
３１はＧＭＲ素子２２５及び積層バイアス層２２８の左
右両側面及びバイアス硬質磁性膜２２７の上面の一部の
上に成膜形成されていても良い。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２２０を使用し
たが、異なる茸型レジストを用いても良い。

【０１３６】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。本製造方法で作製することにより、電極リード
層２３１形状、ＧＭＲ素子２２５及び積層バイアス膜２
２８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。

【０１３７】尚、第４の工程として、図２４に示すよう
に、左右一対の電極リード層２３１及び露出している積
層バイアス膜２２８を構成するバイアス硬質磁性膜２２
７の上に、Ｔａ等の材料でキャップ層２４１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。

【０１３８】また、他の一例として、上述の第２の工程
として、図２５に示すように、ＧＭＲ素子膜２１５を構
成するフリー磁性層膜２１４の上に、バイアス非磁性層
膜２２０１及びバイアス硬質磁性層膜２２０２を成膜し
て、積層バイアス層膜２２０３を積層成膜形成し、更に
その上に、キャップ層膜２５０１を成膜した後、茸型レ
ジスト２５０を形成して、ＧＭＲ素子膜２１５、積層バ
イアス層膜２２０３及びキャップ層膜２５０１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２５１、固定磁性層２５２、非磁性
層２５３及びフリー磁性層２５４とで構成されるＧＭＲ
素子２５５とバイアス非磁性膜２５６及びバイアス硬質
磁性膜２５７からなる積層バイアス膜２５８及びキャッ
プ層２５９を形成する。

【０１３９】次に、第３の工程として、図２６に示すよ
うに、茸型レジスト２５０を利用して、ＧＭＲ素子２５
５、積層バイアス膜２５８及びキャップ層２５９の左右
両側面に、左右一対の電極リード層２６１を成膜形成し
ても良い。

【０１４０】ＧＭＲ素子２５５の固定磁性層２５２に磁
化の方向を付加するための熱処理は、キャップ層膜２５
０１を成膜した後、エッチングによってＧＭＲ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。

【０１４１】フリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介し
てバイアス硬質磁性膜と反強磁性的に結合し、バイアス
硬質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、バイアス非磁性膜の膜厚を設定する。それによっ
て、バイアス硬質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。

【０１４２】また、フリー磁性層とバイアス硬質磁性膜
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）をバイアス硬質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。バイアス非磁性膜の膜厚
と、フリー磁性層及びバイアス硬質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。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硬質磁性
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。

【０１４３】また、上述の説明においては、積層バイア
ス膜をバイアス非磁性膜とバイアス硬質磁性膜の２層か
らなる積層膜についてのものであるが、図２７に示すよ
うに、第２の工程として、図２１におけるＧＭＲ素子膜
２１５の上に、バイアス非磁性層膜２７０１、バイアス
強磁性層膜２７０２及びバイアス硬質磁性層膜２７０３
を順次積層成膜して、積層バイアス層膜２７０４を形成
し、その上に、茸型レジスト２７５を形成して、ＧＭＲ
素子膜２１５及び積層バイアス層膜２７０４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２２１、固定磁性層２２２、非磁性層
２２３及びフリー磁性層２２４とで構成されるＧＭＲ素
子２２５とバイアス非磁性膜２７１、バイアス強磁性膜
２７２及びバイアス硬質磁性膜２７３からなる積層バイ
アス膜２７４を形成しても良い。

【０１４４】バイアス非磁性膜２７１、バイアス強磁性
膜２７２及びバイアス硬質磁性膜２７３からなる３層の
積層バイアス膜２７４として、バイアス強磁性膜２７２
の上にバイアス硬質磁性膜２７３を形成することによっ
て、硬質磁性材料の結晶性を良くする磁性下地を有する
ことになり、硬質磁性材料の特性が向上する。また、バ
イアス強磁性膜はバイアス硬質磁性膜と強く強磁性結合
し、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Ｇ
ＭＲ素子のフリー磁性層に与えられるように、バイアス
非磁性膜の膜厚を設定する。それによって、バイアス硬
質磁性膜及び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て小さ
くなり、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。また、上述の２層の
積層バイアス膜と同様に、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即ちバイアス硬質磁性膜の磁
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。

【０１４５】また、積層バイアス膜が２層であっても３
層であっても、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２２２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。

【０１４６】尚、フリー磁性層は、バイアス非磁性膜を
介してバイアス硬質磁性膜（２層の積層バイアス膜の場
合）或いはバイアス強磁性膜（３層の積層バイアス膜の
場合）と強磁性的に結合し、バイアス硬質磁性膜或いは
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８
ｋＡ／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）をバイアス硬質磁性膜或いはバイ
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、再生ヘッドギャ
ップレングスに関わらずバイアス磁界が安定してかけら
れるという効果はある。

【０１４７】以上のように本実施の形態８によれば、前
述の実施の形態７と同様に、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硬質磁性膜（２
層の積層バイアス膜の場合）或いはバイアス強磁性膜
（３層の積層バイアス膜の場合）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、バイアス硬質磁性膜或いは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
りバイアス硬質磁性膜或いは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
硬質磁性膜或いは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、安定した磁化の方向が得られることになる。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。また、電極リード層形状、ＧＭ
Ｒ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、バイアス硬質磁性膜と
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、バイアス硬質
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。

【０１４８】更に、３層からなる積層バイアス膜の場合
には、バイアス強磁性膜の上にバイアス硬質磁性膜を形
成することによって、硬質磁性材料の結晶性を良くする
磁性下地を有することになり、硬質磁性材料の特性が向
上して、フリー磁性層にかかる層間結合磁界がより一層
安定し、磁化を非常に安定させることができ、再生性能
が一層向上し、安定化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。

【０１４９】（実施の形態９）図２８〜図３３は、本発
明の実施の形態９を示す再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドの製造工程を説明するための工程概要説明図であ
り、磁気記録媒体に対向するヘッド摺動面の近傍におけ
るヘッド摺動面と平行な面で切断した断面図である。以
下、図面を用いて再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
の製造方法を各工程順に説明する。

【０１５０】前述の実施の形態８と同様に、第１の工程
及び第２の工程により、図２２に示すように、ＧＭＲ素
子２２５及び積層バイアス膜２２８を形成した後、第３
の工程として、図２８に示すように、ＧＭＲ素子２２５
及び積層バイアス膜２２８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２８１を成膜形成する。

【０１５１】第４の工程として、図２９（ａ）に示すよ
うに、ＧＭＲ素子２２５の上にある積層バイアス膜２２
８のバイアス硬質磁性膜２２７の上にある第２の工程で
形成された茸型レジスト２２０を利用して、左右一対の
縦バイアス層２８１の上に、ＧＭＲ素子２２５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２９１を成膜形成する。尚、図２９（ｂ）に示
すように、左右一対の電極リード層２９１は、左右一対
の縦バイアス層２８１の上及びバイアス硬質磁性膜２２
７の上面の一部の上にかかるように成膜形成しても良
い。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２２０を使用したが、異なる茸型レジストを
用いても良い。或いは、第４の工程の他の一例として、
図３０（ａ）及び図３０（ｂ）に示すように、左右一対
の縦バイアス層２８１及びバイアス硬質磁性膜２２７の
上を覆うように電極リード層膜３０１を成膜した後、フ
ォトレジストを塗布して、バイアス硬質磁性膜２２７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
３０１の一部を削り取り、左右一対の電極リード層３０
２を形成しても良い。

【０１５２】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。本製造方法で作製す
ることにより、縦バイアス層２８１形状、ＧＭＲ素子２
２５及び積層バイアス膜２２８形状、電極リード層２９
１、３０２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。

【０１５３】尚、第５の工程として、図３１に示すよう
に、左右一対の電極リード層２９１及びバイアス硬質磁
性膜２２７の露出した部分の上に、Ｔａ等の材料でキャ
ップ層３１１を成膜する工程を追加するのが好ましい。

【０１５４】また、ＧＭＲ素子２２５の固定磁性層２２
２に磁化の方向を付加するための熱処理は、ＧＭＲ素子
膜２１５の上に積層バイアス層膜２２０３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。

【０１５５】また、第２の工程の他の一例として、図２
１におけるＧＭＲ素子膜２１５を構成するフリー磁性層
膜２１４の上面をＡｒ等によるプリスパッタ或いはＥＣ
Ｒ等の方法によってクリーニングし、フリー磁性層膜２
１４の表面の酸化膜、異物或いは汚れ等を取り除いた
後、図２２に示すように、バイアス非磁性層膜２２０１
及びバイアス硬質磁性層膜２２０２を順次積層成膜し、
茸型レジスト２２０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２２１、固定磁性層２２２、非磁性層
２２３及びフリー磁性層２２４で構成されるＧＭＲ素子
２２５と、バイアス非磁性膜２２６及びバイアス硬質磁
性膜２２７からなる積層バイアス膜２２８を形成しても
良い。

【０１５６】また、第２の工程の他の例として、図３２
に示すように、バイアス硬質磁性層膜２２０２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３２０１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３２１、固定磁性層３２２、非磁性層３２３及びフリ
ー磁性層３２４で構成されるＧＭＲ素子３２５と、バイ
アス非磁性膜３２６及びバイアス硬質磁性膜３２７から
なる積層バイアス膜３２８及びキャップ層３２９を形成
しても良い。この時、固定磁性層３２２に磁化の方向を
付加するための熱処理は、キャップ層膜３２０１を成膜
した後、エッチングによりＧＭＲ素子膜２１５、積層バ
イアス層膜２２０３及びキャップ層膜３２０１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。

【０１５７】また、上述の説明においては、積層バイア
ス膜をバイアス非磁性膜とバイアス硬質磁性膜の２層か
らなる積層膜についてのものであるが、前述の実施の形
態８と同様に、図３３に示すように、第２の工程とし
て、図２１におけるＧＭＲ素子膜２１５の上に、バイア
ス非磁性層膜３３０１、バイアス強磁性層膜３３０２及
びバイアス硬質磁性層膜３３０３を順次積層成膜して、
積層バイアス層膜３３０４を形成し、その上に、茸型レ
ジスト３３０を形成して、ＧＭＲ素子膜２１５及び積層
バイアス層膜３３０４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３３
１、固定磁性層３３２、非磁性層３３３及びフリー磁性
層３３４とで構成されるＧＭＲ素子３３５とバイアス非
磁性膜３３６、バイアス強磁性膜３３７及びバイアス硬
質磁性膜３３８からなる積層バイアス膜３３９を形成し
ても良い。

【０１５８】バイアス非磁性膜３３６、バイアス強磁性
膜３３７及びバイアス硬質磁性膜３３８からなる３層の
積層バイアス膜３３９として、バイアス強磁性膜３３７
の上にバイアス硬質磁性膜３３８を形成することによっ
て、硬質磁性材料の結晶性を良くする磁性下地を有する
ことになり、硬質磁性材料の特性が向上する。

【０１５９】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
アス硬質磁性膜（２層の積層バイアス膜の場合）或いは
バイアス強磁性膜（３層の積層バイアス膜の場合）と強
磁性的に結合し、バイアス硬質磁性膜或いはバイアス強
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。それによって、バイアス硬質
磁性膜及びフリー磁性層或いはバイアス硬質磁性膜、バ
イアス強磁性膜及びフリー磁性層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、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。

【０１６０】また、フリー磁性層とバイアス硬質磁性膜
或いは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、フリー磁性層の磁化の方向
（例えば、Ｘ方向の場合）をバイアス硬質磁性膜或いは
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。バイアス非磁性膜の膜厚と、フリー
磁性層及びバイアス硬質磁性膜或いはバイアス強磁性膜
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或
いは実施の形態２と同様である。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／ｍ以下に
なるようにすることができる。

【０１６１】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硬質磁性膜或いはバイアス強磁性
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。積層バイアス膜
のバイアス硬質磁性膜或いは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、且
つ、縦バイアス層の磁界の大きさが大きくないので、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。

【０１６２】尚、図４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。

【０１６３】以上のように本実施の形態９によれば、Ｇ
ＭＲ素子のフリー磁性層は、バイアス非磁性膜を介して
バイアス硬質磁性膜（２層の積層バイアス膜の場合）或
いはバイアス強磁性膜（３層の積層バイアス膜の場合）
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、バイアス硬質磁性膜或いはバイア
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硬質磁性膜或いはバイアス
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
介してバイアス硬質磁性膜或いは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、安定した磁化の方向が得られることに
なる。そのため、再生ヘッドギャップレングスに関わら
ず、積層バイアス膜が２層或いは３層のいずれの場合に
おいても、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。

【０１６４】また、バイアス非磁性膜を介してバイアス
硬質磁性膜或いは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。

【０１６５】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、電極リード層形状によって再生
トラック幅を容易に制御することが可能で、バイアス硬
質磁性膜或いは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
層バイアス膜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、バイアス硬質磁性膜或いはバイ
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。

【０１６６】更に、３層からなる積層バイアス膜の場合
には、前述の実施の形態７、実施の形態８と同様に、バ
イアス強磁性膜の上にバイアス硬質磁性膜を形成するこ
とによって、硬質磁性材料の結晶性を良くする磁性下地
を有することになり、硬質磁性材料の特性が向上して、
フリー磁性層にかかる層間結合磁界がより一層安定し、
磁化を非常に安定させることができ、再生性能が一層向
上し、安定化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。

【０１６７】

【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、バイアス非磁性膜及びバイ
アス硬質磁性膜の２層の積層膜或いはバイアス非磁性
膜、バイアス強磁性膜及びバイアス硬質磁性膜の３層の
積層膜からなる積層バイアス膜を形成し、バイアス非磁
性膜を介してバイアス硬質磁性膜（２層の積層バイアス
膜の場合）或いはバイアス強磁性膜（３層の積層バイア
ス膜の場合）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硬質磁性膜或いはバイアス強
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硬質磁性膜或いは
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硬質
磁性膜或いは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、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、バイアス硬質磁性膜或いは
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
アス磁界によって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、また、
バイアス非磁性膜、バイアス強磁性膜及びバイアス硬質
磁性膜の３層からなる積層バイアス膜を形成することに
よって、硬質磁性材料の結晶性を良くする磁性下地を有
することができ、硬質磁性材料の特性が向上して、フリ
ー磁性層にかかる層間結合磁界がより一層安定し、磁化
を非常に安定させることができる。これらの効果は、特
に、高記録密度化された記録信号を再生するための狭再
生ヘッドギャップレングスを有する薄膜磁気ヘッドには
非常に有効である。また、そのような優れた再生性能を
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。

【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
概略説明模式図

【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

【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１の他の例を示す薄膜磁気
ヘッドの一部の概略説明図

【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

【図６】本発明の実施の形態２の一例を示す薄膜磁気ヘ
ッドの概略説明模式図

【図７】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

【図８】本発明の実施の形態４を示す薄膜磁気ヘッドの
概略説明模式図

【図９】本発明の実施の形態５を示す薄膜磁気ヘッドの
概略説明模式図

【図１０】本発明の実施の形態６を示す薄膜磁気ヘッド
の概略説明模式図

【図１１】本発明の実施の形態７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

【図１２】本発明の実施の形態７における第１の工程を
示す説明概略図

【図１３】本発明の実施の形態７における第２の工程を
示す説明概略図

【図１４】本発明の実施の形態７における第３の工程を
示す説明概略図

【図１５】本発明の実施の形態７における他の一部の工
程を示す説明概略図

【図１６】本発明の実施の形態７における第４の工程を
示す説明概略図

【図１７】本発明の実施の形態７における第１の工程の
他の一例を示す説明概略図

【図１８】本発明の実施の形態７における第３の工程の
他の一例を示す説明概略図

【図１９】本発明の実施の形態７における第３の工程の
他の例を示す説明概略図

【図２０】本発明の実施の形態７における３層からなる
積層バイアス膜の例を示す説明概略図

【図２１】本発明の実施の形態８における第１の工程を
示す説明概略図

【図２２】本発明の実施の形態８における第２の工程を
示す説明概略図

【図２３】本発明の実施の形態８における第３の工程を
示す説明概略図

【図２４】本発明の実施の形態８における第４の工程を
示す説明概略図

【図２５】本発明の実施の形態８の他の一例における第
２の工程を示す説明概略図

【図２６】本発明の実施の形態８の他の一例における第
３の工程を示す説明概略図

【図２７】本発明の実施の形態８における３層からなる
積層バイアス膜の例を示す説明概略図

【図２８】本発明の実施の形態９における第３の工程を
示す説明概略図

【図２９】本発明の実施の形態９における第４の工程を
示す説明概略図

【図３０】本発明の実施の形態９における第４の工程の
他の一例を示す説明概略図

【図３１】本発明の実施の形態９における第５の工程を
示す説明概略図

【図３２】本発明の実施の形態９における第２の工程の
他の一例を示す説明概略図

【図３３】本発明の実施の形態９における３層からなる
積層バイアス膜の例を示す説明概略図

【図３４】従来の薄膜磁気ヘッドを示す斜視概略図

【図３５】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、７１、９１、１２１、２２１、２５１、３２１、３
３１、３５３ 反強磁性層 ２、７２、９２、１２２、２２２、２５２、３２２、３
３２、３５４ 固定磁性層 ３、７３、９３、１２３、２２３、２５３、３２３、３
３３、３５５ 非磁性層 ４、７４、９４、１２４、２２４、２５４、３２４、３
３４、３５６ フリー磁性層 ５、４５、９０、１２５、１７５、２２５、２５５、３
２５、３３５、３４３、７００、 磁気抵抗効果素子
（ＧＭＲ素子） ６、５１、７５、８１、９５、１０１、１３１、２０
１、２２６、２５６、２７１、３２６、３３６ バイア
ス非磁性膜 ７、５３、７６、８３、９６、１０３、１３２、２０
３、２２７、２５７、２７３、３２７、３３８ バイア
ス硬質磁性膜 ８、５４、８４、９７、１０４、１３３、２０４、２２
８、２５８、２７４、３２８、３３９、７０１、 積層
バイアス膜 ２１、６１、７７、８５、８７、９９、１０６、１０
８、１４２、１８２、１９３、２３１、２６１、２９
１、３０２、３４５、７０２、９０２ 電極リード層 ２２、６２、１５４ トラック幅 ２３、２４、６３、６４、７８、８６、８８、１０７、
１０９、１６１、２４１、２５９、３１１、３２９、３
５７、７０３、９０１、９０４ キャップ層 ４１、１７１ 第１の固定磁性層膜 ４２、１７２ 固定中間非磁性層膜 ４３、１７３ 第２の固定磁性層膜 ４４、１７４ 積層固定磁性層 ５２、８２、１０２、２０２、２７２、３３７ バイア
ス強磁性膜 ９８、１０５、２８１、３４４ 縦バイアス層 １１０ 基板 １１１、３４１ 下部シールド層 １１２、３４２ 下部ギャップ絶縁層 １４１、１９２、２２０、２５０、２７５、３３０ 茸
型レジスト １５１、３４６ 上部ギャップ絶縁層 １５２、３４７ 上部シールド層 １５３、３４８ 再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド １８１、３０１ 電極リード層膜 １９１、２５０１、３２０１ キャップ層膜 ２１１ 反強磁性層膜 ２１２ 固定磁性層膜 ２１３ 非磁性層膜 ２１４ フリー磁性層膜 ２１５ 磁気抵抗効果素子膜（ＧＭＲ素子膜） ３４９ 記録ギャップ層 ３５０ 上部磁極 ３５１ 巻線コイル ３５２ 記録用誘導型薄膜磁気ヘッド ３５８ 再生ヘッドギャップレングス ２２０１、２７０１、３３０１ バイアス非磁性層膜 ２２０２、２７０３、３３０３ バイアス硬質磁性層膜 ２２０３、２７０４、３３０４ 積層バイアス層膜 ２７０２、３３０２ バイアス強磁性層膜

Claims (35)

【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、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及び
   バイアス硬質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。
2. 【請求項２】 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硬質磁性膜
   からなる積層バイアス膜からなる構成を有することを特
   徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 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及び
   バイアス硬質磁性膜とからなる積層バイアス膜と、 前記バイアス硬質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。
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及び
   バイアス硬質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。
5. 【請求項５】 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硬質磁性膜
   からなる積層バイアス膜からなる構成を有することを特
   徴とする請求項３或いは請求項４のいずれかに記載の薄
   膜磁気ヘッド。
6. 【請求項６】 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及び
   バイアス硬質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。
7. 【請求項７】 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硬質磁性膜
   からなる積層バイアス膜からなる構成を有することを特
   徴とする請求項６に記載の薄膜磁気ヘッド。
8. 【請求項８】 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硬質
   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６に記載の薄膜磁気ヘッド。
9. 【請求項９】 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硬質磁性膜
   からなる積層バイアス膜と、 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硬質磁性膜の上面の
   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６に記載の薄膜磁気ヘッド。
10. 【請求項１０】 前記バイアス硬質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３、請求項４、請求項６或いは請求項８のいずれ
    かに記載の薄膜磁気ヘッド。
11. 【請求項１１】 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項請求項２、
    請求項５、請求項７或いは請求項９のいずれかに記載の
    薄膜磁気ヘッド。
12. 【請求項１２】 前記積層バイアス膜を構成する前記バ
    イアス硬質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、前記バイアス硬質磁性膜と反強
    磁性的に結合して、前記バイアス硬質磁性膜の磁化の方
    向と逆の方向を有することを特徴とする請求項３或いは
    請求項４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
13. 【請求項１３】 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５に記載の薄膜磁
    気ヘッド。
14. 【請求項１４】 前記積層バイアス膜を構成する前記バ
    イアス硬質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、前記バイアス硬質磁性膜と強磁
    性的に結合して、前記バイアス硬質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６或いは請
    求項８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
15. 【請求項１５】 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７或いは請求項９の
    いずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
16. 【請求項１６】 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
    アス硬質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、請求項３、請求項４、請求項６、請求項８、請求項
    １０、請求項１２或いは請求項１４のいずれかに記載の
    薄膜磁気ヘッド。
17. 【請求項１７】 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２、
    請求項５、請求項７、請求項９、請求項１１、請求項１
    ３或いは請求項１５のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッ
    ド。
18. 【請求項１８】 少なくとも前記積層バイアス膜を構成
    する前記バイアス硬質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１７のいず
    れかに記載の薄膜磁気ヘッド。
19. 【請求項１９】 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、バイアス非磁性膜及びバイアス硬質磁性膜を成膜し
    て、前記バイアス非磁性膜及び前記バイアス硬質磁性膜
    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。
20. 【請求項２０】 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
    硬質磁性膜を成膜して、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硬質磁性膜からなる積
    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。
21. 【請求項２１】 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、バイアス非磁性膜及びバイアス硬質磁性膜を成膜し
    て、前記バイアス非磁性膜及び前記バイアス硬質磁性膜
    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硬質磁性膜の上に、
    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。
22. 【請求項２２】 請求項２１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硬質磁性膜の上を覆う
    ように電極リード層膜を成膜した後、前記バイアス硬質
    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２１に記載の薄膜
    磁気ヘッドの製造方法。
23. 【請求項２３】 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
    性膜及びバイアス硬質磁性膜を成膜して、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硬質
    磁性膜からなる積層バイアス膜を形成する第２の工程を
    有することを特徴とする請求項２１或いは請求項２２の
    いずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
24. 【請求項２４】 請求項１９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、バイアス非磁性膜及びバイアス硬質磁性膜を成膜し
    て、前記バイアス非磁性膜及び前記バイアス硬質磁性膜
    からなる積層バイアス膜を形成し、更に、前記バイアス
    硬質磁性膜の上に、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１９、請求項２１或いは
    請求項２２のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
    法。
25. 【請求項２５】 請求項２０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
    硬質磁性膜を成膜して、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硬質磁性膜からなる積
    層バイアス膜を形成し、更に、前記バイアス硬質磁性膜
    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２０或いは請求項２３のいずれかに
    記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
26. 【請求項２６】 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、 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及びバイアス硬質磁性
    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
    イアス非磁性膜及びバイアス硬質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。
27. 【請求項２７】 請求項２６の第２の工程において、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
    びバイアス硬質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
    及びバイアス硬質磁性膜からなる積層バイアス膜を形成
    する第２の工程を有することを特徴とする請求項２６に
    記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
28. 【請求項２８】 左右一対の前記電極リード層及び前記
    バイアス硬質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
    する請求項２１〜請求項２３、請求項２６或いは請求項
    ２７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
29. 【請求項２９】 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、 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及びバイアス硬質磁性
    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
    イアス非磁性膜及びバイアス硬質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
    徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
30. 【請求項３０】 請求項２９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硬質
    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２９に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
31. 【請求項３１】 請求項２９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硬質磁性膜
    の上を覆うように、電極リード層膜を成膜した後、前記
    バイアス硬質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２９に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
    法。
32. 【請求項３２】 請求項２９の第２の工程において、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
    びバイアス硬質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
    及びバイアス硬質磁性膜からなる積層バイアス膜を形成
    する第２の工程を有することを特徴とする請求項２９〜
    請求項３１のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
    法。
33. 【請求項３３】 左右一対の前記電極リード層及び前記
    バイアス硬質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
    ２９〜請求項３２のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの
    製造方法。
34. 【請求項３４】 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及び
    バイアス硬質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及びバイアス硬質磁性
    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２６或いは請
    求項２９〜請求項３１のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッ
    ドの製造方法。
35. 【請求項３５】 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硬質磁性層膜を成膜し
    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硬質磁性膜からなる
    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２７或いは請求項３２の
    いずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。