JP2002124719A - 磁気抵抗効果装置およびその製造方法ならびに薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果装置およびその製造方法ならびに薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法

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幸一 照沼
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気抵抗効果装置の感度、出力および出力安
定性を向上させると共に、実効読み出しトラック幅を精
度よく決定できるようにする。 【解決手段】 磁気抵抗効果装置は、ＭＲ素子５と、こ
のＭＲ素子５の各側部に隣接するように配置されたバイ
アス磁界印加層１８と、ＭＲ素子５に対してセンス電流
を流す２つの電極層６とを備えている。電極層６はＭＲ
素子５の一方の面にオーバーラップするように配置され
ている。２つの電極層６のオーバーラップ量の合計は
０．３μｍ未満である。ＭＲ素子５は、スピンバルブ型
ＧＭＲ素子となっている。ＭＲ素子５は、下から順に積
層された下地層、フリー層、スペーサ層、ピンド層、反
強磁性層およびキャップ層とを有している。ピンド層
は、非磁性スペーサ層と、この非磁性スペーサ層を挟む
ように配置され２つの強磁性層とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果素子
を有する磁気抵抗効果装置およびその製造方法、ならび
に磁気抵抗効果素子を有する薄膜磁気ヘッドおよびその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められ
ている。薄膜磁気ヘッドとしては、読み出し用の磁気抵
抗効果素子（以下、ＭＲ（Magneto-resistive）素子と
も記す。）を有する再生ヘッドと書き込み用の誘導型電
磁変換素子を有する記録ヘッドとを積層した構造の複合
型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。
【０００３】ＭＲ素子としては、異方性磁気抵抗（Anis
otropic Magneto-resistive）効果を用いたＡＭＲ素子
や、巨大磁気抵抗（Giant Magneto-resistive ）効果を
用いたＧＭＲ素子や、トンネル磁気抵抗（Tunnel-type
Magnetoresistive）効果を用いたＴＭＲ素子等がある。
【０００４】再生ヘッドの特性としては、高感度および
高出力であることが要求される。この要求を満たす再生
ヘッドとして、既に、スピンバルブ型ＧＭＲ素子を用い
たＧＭＲヘッドが量産されている。
【０００５】再生ヘッドの特性としては、更に、バルク
ハウゼンノイズが小さいことが要求される。バルクハウ
ゼンノイズは、ＭＲ素子における磁区の磁壁の移動に起
因して発生するノイズである。このバルクハウゼンノイ
ズが発生すると、出力が急激に変化するため、信号対雑
音比（ＳＮ比）の低下、エラーレートの増加をまねく。
【０００６】バルクハウゼンノイズを低減する手段とし
ては、ＭＲ素子に対して長手方向にバイアス磁界（以
下、縦バイアス磁界とも言う。）を印加することが行わ
れている。ＭＲ素子に対する縦バイアス磁界の印加は、
例えば、ＭＲ素子の両側に、永久磁石や、強磁性層と反
強磁性層との積層体等によって構成されたバイアス磁界
印加層を配置することによって行われる。
【０００７】ＭＲ素子の両側にバイアス磁界印加層を配
置した構造の再生ヘッドでは、ＭＲ素子に信号検出用の
電流（以下、センス電流と言う。）を流すための２つの
電極層は、バイアス磁界印加層に接するように配置され
る。
【０００８】ところで、例えば特開平１１−３１３１３
号公報に記載されているように、ＭＲ素子の両側にバイ
アス磁界印加層を配置すると、ＭＲ素子においてバイア
ス磁界印加層に隣接する端部近傍に、バイアス磁界印加
層からの磁界によって磁化の方向が固定されて信号磁界
を感知することができない領域（以下、不感領域と言
う。）が生じることが知られている。
【０００９】そのため、電極層をＭＲ素子に重ならない
ように配置した場合には、センス電流が不感領域を通過
するため、再生ヘッドの出力が低下するという問題があ
った。
【００１０】この問題を解決するために、特開平８−４
５０３７号公報、特開平９−２８２６１８号公報、特開
平１１−３１３１３号、特開２０００−７６６２９号公
報等に示されるように、電極層をＭＲ素子に部分的に重
なる（以下、オーバーラップすると言う。）ように配置
することが行われている。
【００１１】ここで、一方の電極層がＭＲ素子にオーバ
ーラップする領域の長さ、すなわち一方の電極層の端部
とそれに対応するＭＲ素子の一方の端部との距離（以
下、オーバーラップ量と言う。）に注目する。特開平８
−４５０３７号公報には、特にオーバーラップ量の範囲
は記載されていない。特開平９−２８２６１８号公報に
記載されているオーバーラップ量の範囲は０．２５〜２
μｍになっている。特開平１１−３１３１３号に記載さ
れているオーバーラップ量の範囲は０．１５〜０．５μ
ｍになっている。また、特開２０００−７６６２９号公
報に記載されているオーバーラップ量の範囲は０．１５
〜５μｍになっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、再生ヘ
ッドを、ＭＲ素子の両側にバイアス磁界印加層を配置す
ると共に電極層をＭＲ素子にオーバーラップするように
配置した構造（以下、電極層オーバーラップ構造と言
う。）とすることによって、再生ヘッドの出力の低下を
防止しながら、バルクハウゼンノイズを低減することが
可能になる。
【００１３】しかしながら、本発明者の研究により、電
極層オーバーラップ構造の再生ヘッドでは、２つの電極
層の間隔すなわち光学的な磁気的読み出しトラック幅
と、実効的な磁気的読み出しトラック幅とが異なること
が分かった。更に、前記の各公報に記載されているオー
バーラップ量の範囲では、光学的な磁気的読み出しトラ
ック幅と実効的な磁気的読み出しトラック幅との差、お
よび実効的な磁気的読み出しトラック幅のばらつきが大
きく、再生ヘッドの特性上および歩留まり上、問題があ
ることが分かった。
【００１４】なお、特開２０００−１８７８１３号公報
には、スピンバルブ膜の感磁部の幅Ｌ２と永久磁石膜お
よび電極膜が感磁部にオーバーラップする部分の長さＬ
１との比Ｌ１／Ｌ２を０〜１０％にする技術が開示され
ている。この技術は、永久磁石膜がスピンバルブ膜にオ
ーバーラップすることによるノイズの発生を防止するこ
とを目的としている。前記公報には、感磁部に永久磁石
膜のみがオーバーラップする構造と、感磁部に永久磁石
膜と電極膜の双方がオーバーラップする構造とが開示さ
れているが、感磁部に永久磁石膜はオーバーラップせず
に、電極膜のみがオーバーラップする構造は開示されて
いない。
【００１５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、感度、出力および出力安定性を向上
させると共に、実効読み出しトラック幅を精度よく決定
できるようにした磁気抵抗効果装置および薄膜磁気ヘッ
ドならびにそれらの製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗効果装
置または薄膜磁気ヘッドは、互いに反対側を向く２つの
面と、それぞれ２つの面を連結する２つの側部とを有す
る磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の各側部に隣
接するように配置され、磁気抵抗効果素子に対してバイ
アス磁界を印加する２つのバイアス磁界印加層と、それ
ぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接するように
配置され、磁気抵抗効果素子に対して信号検出用の電流
を流す２つの電極層とを備え、２つのバイアス磁界印加
層は、磁気抵抗効果素子の一方の面に重ならないように
配置され、２つの電極層のうちの少なくとも一方は、磁
気抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるように配置
され、電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領
域の合計の長さは０．３μｍ未満であるものである。
【００１７】本発明の磁気抵抗効果装置または薄膜磁気
ヘッドでは、バイアス磁界印加層を設けると共に、２つ
のバイアス磁界印加層を、磁気抵抗効果素子の一方の面
に重ならないように配置し、２つの電極層のうちの少な
くとも一方を、磁気抵抗効果素子の一方の面に部分的に
重なるように配置することにより、磁気抵抗効果装置ま
たは薄膜磁気ヘッドの感度、出力および出力安定性が向
上する。更に、本発明では、電極層が磁気抵抗効果素子
の一方の面に重なる領域の合計の長さを０．３μｍ未満
とすることにより、実効読み出しトラック幅を精度よく
決定することが可能になる。
【００１８】本発明の磁気抵抗効果装置または薄膜磁気
ヘッドにおいて、２つの電極層は共に磁気抵抗効果素子
の一方の面に部分的に重なるように配置され、各電極層
が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域の長さは共
に０．１５μｍ未満であってもよい。
【００１９】また、本発明の磁気抵抗効果装置または薄
膜磁気ヘッドにおいて、２つの電極層の間隔は０．６μ
ｍ以下であってもよい。
【００２０】本発明の磁気抵抗効果装置の製造方法は、
互いに反対側を向く２つの面と、それぞれ２つの面を連
結する２つの側部とを有する磁気抵抗効果素子と、磁気
抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置され、磁気
抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加する２つのバ
イアス磁界印加層と、それぞれ各バイアス磁界印加層の
一方の面に隣接するように配置され、磁気抵抗効果素子
に対して信号検出用の電流を流す２つの電極層とを備え
た磁気抵抗効果装置を製造する方法である。
【００２１】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、互
いに反対側を向く２つの面と、それぞれ２つの面を連結
する２つの側部とを有する磁気抵抗効果素子と、磁気抵
抗効果素子の各側部に隣接するように配置され、磁気抵
抗効果素子に対してバイアス磁界を印加する２つのバイ
アス磁界印加層と、それぞれ各バイアス磁界印加層の一
方の面に隣接するように配置され、磁気抵抗効果素子に
対して信号検出用の電流を流す２つの電極層とを備えた
薄膜磁気ヘッドを製造する方法である。
【００２２】本発明の磁気抵抗効果装置の製造方法また
は薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効果素子を形
成する工程と、バイアス磁界印加層を形成する工程と、
電極層を形成する工程とを含み、２つのバイアス磁界印
加層は、磁気抵抗効果素子の一方の面に重ならないよう
に配置され、２つの電極層のうちの少なくとも一方は、
磁気抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるように配
置され、電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる
領域の合計の長さが０．３μｍ未満であるものである。
【００２３】本発明の磁気抵抗効果装置の製造方法また
は薄膜磁気ヘッドの製造方法では、バイアス磁界印加層
を設けると共に、２つのバイアス磁界印加層を、磁気抵
抗効果素子の一方の面に重ならないように配置し、２つ
の電極層のうちの少なくとも一方を、磁気抵抗効果素子
の一方の面に部分的に重なるように配置することによ
り、磁気抵抗効果装置または薄膜磁気ヘッドの感度、出
力および出力安定性が向上する。更に、本発明では、電
極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域の合計
の長さを０．３μｍ未満とすることにより、実効読み出
しトラック幅を精度よく決定することが可能になる。
【００２４】本発明の磁気抵抗効果装置の製造方法また
は薄膜磁気ヘッドの製造方法において、２つの電極層は
共に磁気抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるよう
に配置され、各電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に
重なる領域の長さは共に０．１５μｍ未満であってもよ
い。
【００２５】また、本発明の磁気抵抗効果装置の製造方
法または薄膜磁気ヘッドの製造方法において、２つの電
極層の間隔は０．６μｍ以下であってもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。 ［第１の実施の形態］始めに、図３ないし図６を参照し
て、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドお
よびその製造方法の概略について説明する。なお、図３
ないし図６において、（ａ）はエアベアリング面に垂直
な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に
平行な断面を示している。
【００２７】本実施の形態における薄膜磁気ヘッドの製
造方法では、まず、図３に示したように、アルティック
（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板
１の上に、スパッタ法等によって、アルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等の絶縁材料よりな
る絶縁層２を、例えば１〜２０μｍの厚さに形成する。
次に、絶縁層２の上に、磁性材料よりなる再生ヘッド用
の下部シールド層３を、例えば０．１〜５μｍの厚さに
形成する。下部シールド層３に用いる磁性材料は、Ｆｅ
ＡｉＳｉ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、Ｆｅ
Ｎ、ＦｅＺｒＮ、ＦｅＴａＮ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒ
Ｔａ等である。下部シールド層３は、スパッタ法または
めっき法等によって形成される。
【００２８】次に、下部シールド層３の上に、スパッタ
法等によって、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2等の絶縁材料よりな
る下部シールドギャップ膜４を、例えば１０〜２００ｎ
ｍの厚さに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４
の上に、スパッタ法等によって、再生用のＭＲ素子（磁
気抵抗効果素子）５を、例えば数十ｎｍの厚さに形成す
る。次に、図示しないが、スパッタ法等によって、下部
シールドギャップ膜４の上においてＭＲ素子５の各側部
に隣接するように、ＭＲ素子５に対して縦バイアス磁界
を印加する２つのバイアス磁界印加層を形成する。次
に、下部シールドギャップ膜４およびバイアス磁界印加
層の上に、スパッタ法等によって、ＭＲ素子５に電気的
に接続される一対の電極層６を、数十ｎｍの厚さに形成
する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子
５の上に、スパッタ法等によって、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2
等の絶縁材料よりなる上部シールドギャップ膜７を、例
えば１０〜２００ｎｍの厚さに形成する。
【００２９】なお、上記の再生ヘッドを構成する各層
は、レジストパターンを用いた一般的なエッチング方法
やリフトオフ法やこれらを併用した方法によってパター
ニングされる。
【００３０】次に、上部シールドギャップ膜７の上に、
磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用
いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、上部シー
ルド層と記す。）８を、例えば０．５〜４．０μｍの厚
さに形成する。なお、上部シールド層８に用いる磁性材
料は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＮ等の
軟磁性材料である。上部シールド層８は、スパッタ法ま
たはめっき法等によって形成される。
【００３１】次に、上部シールド層８の上に、スパッタ
法等によって、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2等の絶縁材料よりな
る記録ギャップ層９を、例えば１０〜５００ｎｍの厚さ
に形成する。次に、磁路形成のために、後述する薄膜コ
イルの中心部分において、記録ギャップ層９を部分的に
エッチングしてコンタクトホール９ａを形成する。
【００３２】次に、記録ギャップ層９の上において、薄
膜コイルを形成する部分に、例えば熱硬化させたフォト
レジストよりなる絶縁層１０を形成する。次に、絶縁層
１０の上に、フレームめっき法等によって、Ｃｕ等の導
電性材料よりなる薄膜コイルの第１層部分１１を形成す
る。次に、絶縁層１０および薄膜コイルの第１層部分１
１を覆うように、例えば熱硬化させたフォトレジストよ
りなる絶縁層１２を形成する。次に、絶縁層１２の上
に、フレームめっき法等によって、Ｃｕ等の導電性材料
よりなる薄膜コイルの第２層部分１３を形成する。次
に、絶縁層１２および薄膜コイルの第２層部分１３を覆
うように、例えば熱硬化させたフォトレジストよりなる
絶縁層１４を形成する。薄膜コイルの第１層部分１１と
第２層部分１３は、互いに接続され、コンタクトホール
９ａの回りに巻回される。第１層部分１１と第２層部分
１３を合わせた部分の厚さは例えば２〜５μｍとし、絶
縁層１０，１２，１４を合わせた部分の厚さは例えば３
〜２０μｍとする。
【００３３】次に、図４に示したように、エアベアリン
グ面（媒体対向面）３０から絶縁層１２，１４の上を経
て、コンタクトホール９ａにかけて、磁性材料からなる
記録ヘッド用の上部磁極層１５を、例えば３〜５μｍの
厚さに形成する。なお、上部磁極層１５に用いる磁性材
料は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＮ等の
軟磁性材料である。
【００３４】下部磁極層（上部シールド層８）および上
部磁極層１５のうち、エアベアリング面３０側において
記録ギャップ層９を介して互いに対向する部分が、それ
ぞれ下部磁極層（上部シールド層８）の磁極部分および
上部磁極層１５の磁極部分である。本実施の形態では、
上部磁極層１５の磁極部分は、記録トラック幅に等しい
幅を有し、記録トラック幅を規定している。また、下部
磁極層（上部シールド層８）と上部磁極層１５は、コン
タクトホール９ａを介して互いに磁気的に連結されてい
る。
【００３５】次に、図５に示したように、上部磁極層１
５の磁極部分をマスクとして、ドライエッチングによ
り、記録ギャップ層９を選択的にエッチングする。この
ときのドライエッチングには、例えば、ＢＣｌ2，Ｃｌ2
等の塩素系ガスや、ＣＦ4，ＳＦ6等のフッ素系ガス等の
ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用い
られる。次に、例えばアルゴンイオンミリングによっ
て、上部シールド層８を選択的に例えば０．３〜０．６
μｍ程度エッチングして、図５（ｂ）に示したようなト
リム構造とする。このトリム構造によれば、狭トラック
の書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効的なト
ラック幅の増加を防止することができる。
【００３６】次に、図６に示したように、スパッタ法等
によって、全体に、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2等の絶縁材料よ
りなる保護層１６を、例えば５〜５０μｍの厚さに形成
し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極
用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダ
の研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエ
アベアリング面３０を形成して本実施の形態に係る薄膜
磁気ヘッドが完成する。
【００３７】このようにして製造される本実施の形態に
係る薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面
（エアベアリング面３０）と再生ヘッドと記録ヘッドと
を備えている。再生ヘッドは、ＭＲ素子５と、エアベア
リング面３０側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するよ
うに配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部
シールド層３および上部シールド層８とを有している。
再生ヘッドは、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装置で
もある。
【００３８】記録ヘッドは、互いに磁気的に連結され、
エアベアリング面３０側において互いに対向する磁極部
分を含み、それぞれ少なくとも１つの層を含む下部磁極
層（上部シールド層８）および上部磁極層１５と、この
下部磁極層（上部シールド層８）の磁極部分と上部磁極
層１５の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層９
と、少なくとも一部が下部磁極層（上部シールド層８）
および上部磁極層１５の間に、これらに対して絶縁され
た状態で配設された薄膜コイル１１，１３とを有してい
る。上部磁極層１５の磁極部分は記録トラック幅を規定
している。
【００３９】次に、図１を参照して、本実施の形態にお
ける再生ヘッド、すなわち本実施の形態に係る磁気抵抗
効果装置の構成とその製造方法について詳しく説明す
る。図１は本実施の形態に係る磁気抵抗効果装置のエア
ベアリング面に平行な断面を示す断面図である。
【００４０】図１に示したように、本実施の形態に係る
磁気抵抗効果装置は、互いに反対側を向く２つの面と、
それぞれ２つの面を連結する２つの側部とを有するＭＲ
素子５と、このＭＲ素子５の各側部に隣接するように配
置され、ＭＲ素子５に対して縦バイアス磁界を印加する
２つのバイアス磁界印加層１８と、それぞれ各バイアス
磁界印加層１８の一方の面に隣接するように配置され、
ＭＲ素子５に対して信号検出用の電流であるセンス電流
を流す２つの電極層６とを備えている。図１では、電極
層６はバイアス磁界印加層１８の上に配置されている
が、バイアス磁界印加層１８のない領域では、電極層６
は下部シールドギャップ膜４の上に配置されている。磁
気抵抗効果装置は、下部シールドギャップ膜４と上部シ
ールドギャップ膜７とによって覆われている。
【００４１】磁気抵抗効果装置の製造方法は、下部シー
ルドギャップ膜４の上にＭＲ素子５を形成する工程と、
下部シールドギャップ膜４の上にバイアス磁界印加層１
８を形成する工程と、下部シールドギャップ膜４および
バイアス磁界印加層１８の上に電極層６を形成する工程
とを含む。
【００４２】本実施の形態では、２つの電極層６のうち
の少なくとも一方は、ＭＲ素子５の一方の面に部分的に
重なる（以下、オーバーラップすると言う。）ように配
置されている。２つの電極層６がＭＲ素子５の一方の面
にオーバーラップする領域の合計の長さは０．３μｍ未
満である。なお、一方の電極層６がＭＲ素子５の一方の
面にオーバーラップする領域の長さ（以下、オーバーラ
ップ量と言う。）は、一方の電極層６の端部とそれに対
応するＭＲ素子５の一方の端部との距離とする。また、
本実施の形態では、２つのバイアス磁界印加層１８は、
いずれもＭＲ素子５の一方の面にオーバーラップしてい
ない。
【００４３】図２は本実施の形態におけるＭＲ素子５の
層の構成を示す斜視図である。本実施の形態におけるＭ
Ｒ素子５は、スピンバルブ型ＧＭＲ素子となっている。
このＭＲ素子５は、下部シールドギャップ膜４側から順
に積層された下地層２１、軟磁性層よりなり、記録媒体
からの信号磁界に応じて磁化の方向が変化するフリー層
２２、非磁性の導電層よりなるスペーサ層２３、磁化の
方向が固定されたピンド層２４、ピンド層２４における
磁化の方向を固定する反強磁性層２５、およびキャップ
層２６を有している。ＭＲ素子５は、上記各層を下部シ
ールドギャップ膜４側から順に積層することによって製
造される。
【００４４】このようにＭＲ素子５は、互いに反対側を
向く２つの面を有するスペーサ層（非磁性層）２３と、
このスペーサ層２３の一方の面（下面）に隣接するよう
に配置されたフリー層（軟磁性層）２２と、スペーサ層
２３の他方の面（上面）に隣接するように配置され、磁
化の方向が固定されたピンド層２４と、このピンド層２
４におけるスペーサ層２３とは反対側の面に隣接するよ
うに配置され、ピンド層２４における磁化の方向を固定
する反強磁性層２５とを有している。
【００４５】本実施の形態では、ピンド層２４は、非磁
性スペーサ層２４ｂと、この非磁性スペーサ層２４ｂを
挟むように配置され２つの強磁性層２４ａ，２４ｃとを
含んでいる。ピンド層２４は、スペーサ層２３側から順
に強磁性層２４ａ、非磁性スペーサ層２４ｂ、強磁性層
２４ｃを積層することによって形成される。２つの強磁
性層２４ａ，２４ｃは、反強磁性結合し、磁化の方向が
互いに逆方向に固定されている。
【００４６】下地層２１の厚さは、例えば４〜６ｎｍで
ある。下地層２１の材料としては、例えばＴａやＮｉＣ
ｒが用いられる。
【００４７】フリー層２２の厚さは、例えば３〜８ｎｍ
である。フリー層２２は、単層で構成されていてもよい
し、２つ以上の層によって構成されていてもよい。ここ
では、フリー層２２が２つの軟磁性層で構成される場合
の例を挙げる。２つの層のうち、下地層２１側の層を第
１の軟磁性層と呼び、スペーサ層２３側の層を第２の軟
磁性層と呼ぶ。
【００４８】第１の軟磁性層の厚さは、例えば１〜８ｎ
ｍである。第１の軟磁性層は、例えば、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆ
ｅ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｈ、ＭｏおよびＮｂからなる群のう
ち少なくともＮｉを含む磁性材料により構成されてい
る。具体的には、第１の軟磁性層は、［ＮｉxＣｏyＦｅ
100-(x+y)］100-ZＭIZにより構成されることが好まし
い。式中、ＭIは、Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｈ、ＭｏおよびＮｂ
のうち少なくとも１種を表し、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ原
子％で７５≦ｘ≦９０、０≦ｙ≦１５、０≦ｚ≦１５の
範囲内である。
【００４９】第２の軟磁性層の厚さは、例えば０．５〜
３ｎｍである。第２の軟磁性層は、例えば、Ｎｉ、Ｃｏ
およびＦｅからなる群のうちの少なくともＣｏを含む磁
性材料により構成されている。具体的には、第２の軟磁
性層は、（１１１）面が積層方向に配向しているＣｏx
ＦｅyＮｉ100-(x+y)により構成されることが好ましい。
式中、ｘ，ｙはそれぞれ原子％で７０≦ｘ≦１００、０
≦ｙ≦２５の範囲内である。
【００５０】スペーサ層２３の厚さは、例えば１．８〜
３．０ｎｍである。スペーサ層２３は、例えば、Ｃｕ、
ＡｕおよびＡｇからなる群のうち少なくとも１種を８０
重量％以上含む非磁性の導電性材料により構成されてい
る。
【００５１】ピンド層２４の強磁性層２４ａ，２４ｃ
は、例えば、ＣｏおよびＦｅからなる群のうちの少なく
ともＣｏを含む強磁性材料により構成されている。特
に、この磁性材料の（１１１）面は積層方向に配向して
いることが好ましい。強磁性層２４ａ，２４ｃとを合わ
せた厚さは、例えば３〜４．５ｎｍである。
【００５２】非磁性スペーサ層２４ｂの厚さは、例えば
０．２〜１．２ｎｍである。非磁性スペーサ層２４ｂ
は、例えば、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ、ＣｒおよびＺｒからな
る群のうち少なくとも１種を含む非磁性材料により構成
されている。この非磁性スペーサ層２４ｂは、強磁性層
２４ａと強磁性層２４ｃとの間に反強磁性交換結合を生
じさせ、強磁性層２４ａの磁化と強磁性層２４ｃの磁化
とを互いに逆方向に固定するためのものである。なお、
強磁性層２４ａの磁化と強磁性層２４ｃの磁化が互いに
逆方向というのは、これら２つの磁化の方向が互いに１
８０°異なる場合のみならず、２つの磁化の方向が１８
０°±２０°異なる場合を含む。
【００５３】反強磁性層２５の厚さは、例えば５〜３０
ｎｍである。反強磁性層２５は、例えば、Ｐｔ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｒ、Ｃｒおよ
びＦｅからなる群のうちの少なくとも１種ＭIIと、Ｍｎ
とを含む反強磁性材料により構成されている。このうち
Ｍｎの含有量は３５原子％以上９５原子％以下、その他
の元素ＭIIの含有量は５原子％以上６５原子％以下であ
ることが好ましい。この反強磁性材料には、熱処理しな
くても反強磁性を示し、強磁性材料との間に交換結合磁
界を誘起する非熱処理系反強磁性材料と、熱処理により
反強磁性を示すようになる熱処理系反強磁性材料とがあ
る。この反強磁性層２５は、そのどちらにより構成され
ていてもよい。
【００５４】なお、非熱処理系反強磁性材料にはγ相を
有するＭｎ合金等があり、具体的には、ＲｕＲｈＭｎ、
ＦｅＭｎあるいはＩｒＭｎ等がある。熱処理系反強磁性
材料には規則結晶構造を有するＭｎ合金等があり、具体
的には、ＰｔＭｎ、ＮｉＭｎおよびＰｔＲｈＭｎ等があ
る。
【００５５】キャップ層２６の厚さは、例えば４〜６ｎ
ｍである。キャップ層２６の材料としては、例えばＴａ
が用いられる。
【００５６】図１に示したバイアス磁界印加層１８は、
硬磁性層（ハードマグネット）や、強磁性層と反強磁性
層との積層体等によって構成される。ここでは、バイア
ス磁界印加層１８が、下部シールドギャップ膜４側に配
置された強磁性層と、この強磁性層の上に形成された反
強磁性層との積層体によって構成される場合の例を挙げ
る。この場合、強磁性層の厚さは、例えば１０〜４０ｎ
ｍである。強磁性層は、例えば、ＮｉＦｅ、ＮｉＦｅと
ＣｏＦｅの積層膜あるいはＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏからなる群
のうちの少なくとも１種を含む磁性材料により構成され
ている。反強磁性層の厚さは、例えば１０〜２０ｎｍで
ある。反強磁性層は、例えば、非熱処理系反強磁性材料
で構成されてもよいし、熱処理系反強磁性材料で構成さ
れてもよいが、非熱処理系反強磁性材料のほうが好まし
い。
【００５７】バイアス磁界印加層１８は、上記の例に限
らず、例えば、ＴｉＷとＣｏＰｔとの積層体、あるいは
ＴｉＷとＣｏＣｒＰｔとの積層体のような硬磁性層で構
成してもよい。
【００５８】図１に示した電極層６は、ＴａとＡｕとの
積層体、ＴｉｗとＴａの積層体、あるいはＴｉＮとＴａ
の積層体等によって構成される。
【００５９】次に、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装
置および薄膜磁気ヘッドの作用について説明する。薄膜
磁気ヘッドは、記録ヘッドによって記録媒体に情報を記
録し、再生ヘッドである磁気抵抗効果装置によって、記
録媒体に記録されている情報を再生する。
【００６０】ここで、図２に示したように、磁気抵抗効
果装置のバイアス磁界印加層１８によるバイアス磁界の
方向をＸ方向とし、エアベアリング面３０に垂直な方向
をＹ方向とする。Ｘ方向とＹ方向は直交している。ＭＲ
素子５において、信号磁界がない状態では、フリー層２
２の磁化の方向は、バイアス磁界の方向であるＸ方向に
揃えられている。一方、ピンド層２４では、強磁性層２
４ｃの磁化の方向は、反強磁性層２５によってＹ方向に
固定され、強磁性層２４ａの磁化の方向は、強磁性層２
４ｃの磁化の方向とは逆方向のＹ方向に固定されてい
る。
【００６１】ＭＲ素子５では、記録媒体からの信号磁界
に応じてフリー層２２の磁化の方向が変化し、これによ
り、フリー層２２の磁化の方向とピンド層２４の強磁性
層２４ａの磁化の方向との間の相対角度が変化し、その
結果、ＭＲ素子５の抵抗値が変化する。ＭＲ素子５の抵
抗値は、２つの電極層６によってＭＲ素子５にセンス電
流を流したときの２つの電極層６間の電位差より求める
ことができる。このようにして、磁気抵抗効果装置によ
って、記録媒体に記録されている情報を再生することが
できる。
【００６２】次に、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装
置および薄膜磁気ヘッドの特徴の一つである電極層６の
オーバーラップ量の規定と、それによる作用、効果につ
いて説明する。以下の説明では、２つの電極層６が共に
ＭＲ素子５の上面にオーバーラップするように配置さ
れ、各電極層６のオーバーラップ量は共に０．１５μｍ
未満であり、且つ等しいものとする。また、この場合に
おける一方の電極層６のオーバーラップ量をＬ0とす
る。
【００６３】ハードディスク装置の高記録密度化に伴
い、薄膜磁気ヘッドでは、書き込みトラック幅および読
み出しトラック幅の縮小が要求される。そこで、実験に
より、磁気抵抗効果装置における電極層６のオーバーラ
ップ量Ｌ0が読み出しトラック幅に与える影響について
調べた。この実験では、図７に示したように２つの電極
層６が共にＭＲ素子５の上面にオーバーラップしない構
造の磁気抵抗効果装置、すなわちオーバーラップ量Ｌ0
がゼロの磁気抵抗効果装置と、図８に示したように２つ
の電極層６が共にＭＲ素子５の上面にオーバーラップし
た構造の磁気抵抗効果装置であって、オーバーラップ量
Ｌ0が０．０５μｍ、０．１０μｍ、０．１５μｍ、
０．２０μｍの４種類の磁気抵抗効果装置について、そ
れぞれ、２００個ずつ製造し、それらの出力と実効的な
磁気的読み出しトラック幅（magneticread width）とを
調べた。
【００６４】以下の説明では、図７および図８に示した
ように、光学的な磁気的読み出しトラック幅となる２つ
の電極層６の間隔（以下、電極間隔と言う。）を符号MR
T1で表し、ＭＲ素子５の上面における幅（以下、素子幅
と言う。）を符号MRT2で表す。また、図７に示したオー
バーラップ量Ｌ0がゼロの磁気抵抗効果装置の出力を基
準として各磁気抵抗効果装置の出力を百分率で表したも
のを、規格化出力と言い、符号Norm_TAAで表す。また、
実効的な磁気的読み出しトラック幅（以下、実効トラッ
ク幅と言う。）の平均値を符号MRW_meanで表し、実効ト
ラック幅の標準偏差を符号MRW_stdで表し、実効トラッ
ク幅のばらつき（標準偏差の３倍）を符号MRW_3stdで表
し、実効トラック幅のばらつきより予想される実効トラ
ック幅の最大値を符号MRW_max(3std)で表す。
【００６５】なお、実効トラック幅は、薄膜磁気ヘッド
をトラック横断方向に移動させて再生ヘッドの出力をモ
ニタリングしたときの出力の半値幅より測定した。
【００６６】また、実験では、実効トラック幅の狙い値
を０．３６μｍとし、全ての磁気抵抗効果装置について
電極間隔MRT1を０．３５μｍとした。実験結果を、以下
の表に示す。
【００６７】
【表１】
【００６８】この表から、オーバーラップ量Ｌ0が大き
くなるほど、磁気抵抗効果装置の出力が大きくなること
が分かる。オーバーラップ量Ｌ0がゼロのときを基準に
すると、オーバーラップ量Ｌ0が０．０５μｍのときに
既に出力は約５０％向上し、オーバーラップ量Ｌ0が
０．２０μｍのときには出力は約２倍に向上している。
【００６９】ここで、図９および図１０を参照して、電
極層６がＭＲ素子５にオーバーラップすることによって
磁気抵抗効果装置の出力が大きくなる理由について説明
する。図９は、２つの電極層６が共にＭＲ素子５の上面
にオーバーラップしない構造の磁気抵抗効果装置におけ
るセンス電流の流れを示している。図１０は、２つの電
極層６が共にＭＲ素子５の上面にオーバーラップした構
造の磁気抵抗効果装置におけるセンス電流の流れを示し
ている。
【００７０】図９および図１０に示したように、ＭＲ素
子５の両側にはバイアス磁界印加層１８が配置されてい
るので、ＭＲ素子５においてバイアス磁界印加層１８に
隣接する端部近傍には、バイアス磁界印加層１８からの
磁界によって磁化の方向が固定されて信号磁界を感知す
ることができない領域（以下、不感領域と言う。）５Ｂ
が生じる。この不感領域５Ｂは磁気抵抗効果装置の出力
に寄与しない。ＭＲ素子５のうち、不感領域５Ｂ以外の
領域は、信号磁界を感知することができる活性化領域５
Ａとなる。
【００７１】図９に示したように、２つの電極層６が共
にＭＲ素子５の上面にオーバーラップしない構造の磁気
抵抗効果装置では、センス電流が２つの不感領域５Ｂを
通過するため、出力が低下する。これに対し、図１０に
示したように、２つの電極層６が共にＭＲ素子５の上面
にオーバーラップした構造の磁気抵抗効果装置では、２
つの電極層６がＭＲ素子５の活性化領域５Ａの上にまで
存在しているので、図９に示した磁気抵抗効果装置に比
べて、不感領域５Ｂを通過するセンス電流の割合が減
る。図１０に示した磁気抵抗効果装置では、特に、信号
磁界に応じてＭＲ素子５が低抵抗となった状態におい
て、電流は電気抵抗が小さい所を通過しようとすること
から、結果的にセンス電流は活性化領域５Ａのみを通過
しようとする。以上のことから、電極層６がＭＲ素子５
にオーバーラップすることによって磁気抵抗効果装置の
出力は大きくなる。
【００７２】前記の表から分かるように、オーバーラッ
プ量Ｌ0が大きくなるほど磁気抵抗効果装置の出力が大
きくなる。しかしながら、薄膜磁気ヘッドの特性として
要求される実効トラック幅に着目すると、前記の表か
ら、オーバーラップ量Ｌ0が大きくなるほど、実効トラ
ック幅に悪影響を与えていることが分かる。この悪影響
を分かりやすくするために、オーバーラップ量Ｌ0と実
効トラック幅の平均値MRW_meanおよび実効トラック幅の
ばらつきより予想される実効トラック幅の最大値MRW_ma
x(3std)との関係を、図１１の特性図として示す。図１
１には、符号３１で示す実線によって、実効トラック幅
の狙い値（０．３６μｍ）のレベルも示している。ま
た、ハードディスク装置の特性を確保するために実効ト
ラック幅に要求される規格の一つとして、実効トラック
幅が、その狙い値の±１５％以内であることが要求され
る。そこで、実効トラック幅の狙い値（０．３６μｍ）
＋１５％の値を規格最大値とする。図１１には、符号３
２で示す破線によって、規格最大値のレベルも示してい
る。
【００７３】前記の表および図１１から、電極間隔MRT1
が０．３５μｍで一定であるにも関わらず、オーバーラ
ップ量Ｌ0の増加と共に、実効トラック幅の平均値MRW_m
eanと実効トラック幅のばらつきMRW_3stdが大きくなっ
ていることが分かる。この現象が生じる理由の一つとし
ては、次のようなことが考えられる。すなわち、オーバ
ーラップ量Ｌ0が増加すると、電極間隔MRT1は一定であ
るが素子幅MRT2は大きくなるため、縦バイアス磁界の効
果が薄れ、その結果、実効トラック幅が不安定になると
考えられる。
【００７４】図１１から分かるように、オーバーラップ
量Ｌ0が０．１５μｍのときには、実効トラック幅の平
均値MRW_meanは規格最大値に極めて近く、実効トラック
幅のばらつきより予想される実効トラック幅の最大値MR
W_max(3std)は、規格最大値よりも約０．０３μｍ大き
くなっている。この場合には、製造される全ヘッドのう
ち、実効トラック幅が規格最大値を越えるヘッドの割合
がかなり多くなり、ヘッドの歩留まりが悪くなることが
予想される。
【００７５】オーバーラップ量Ｌ0が０．２０μｍにな
ると、実効トラック幅の平均値MRW_meanは規格最大値を
越え、実効トラック幅のばらつきより予想される実効ト
ラック幅の最大値MRW_max(3std)は、規格最大値よりも
約０．０９μｍ大きく、実効トラック幅の狙い値よりも
約０．１４μｍ大きくなっている。
【００７６】以上のことから、電極間隔MRT1を０．３５
μｍとした場合には、ヘッドの歩留まりの観点から、オ
ーバーラップ量Ｌ0を０．１５μｍ以上とすることは好
ましくない。
【００７７】電極間隔MRT1を０．３５μｍよりも小さく
すれば、オーバーラップ量Ｌ0を０．１５μｍ以上とし
ても、規格を満たすようなヘッドを製造することが可能
である。しかしながら、電極間隔MRT1を０．３５μｍよ
りも小さくすることは、電極層６の製造に、技術的に大
きな負担を与えることになる。
【００７８】従って、電極層６の製造技術およびヘッド
の歩留まりの観点から、オーバーラップ量Ｌ0は０．１
５μｍ未満とするのが好ましい。
【００７９】また、図１１から分かるように、オーバー
ラップ量Ｌ0が０．１０μｍの場合には、実効トラック
幅のばらつきより予想される実効トラック幅の最大値MR
W_max(3std)は、規格最大値よりもわずかに大きい程度
である。また、オーバーラップ量Ｌ0が０．０５μｍの
場合には、実効トラック幅のばらつきより予想される実
効トラック幅の最大値MRW_max(3std)は、規格最大値よ
りも小さくなる。従って、ヘッドの歩留まりを向上させ
る目的のためには、オーバーラップ量Ｌ0は０．１０μ
ｍ以下とするのが好ましく、０．０５μｍ以下とするの
が、より好ましい。
【００８０】図１２は、オーバーラップ量Ｌ0と規格化
出力Norm_TAAとの対応関係を示す特性図である。この図
から、オーバーラップ量Ｌ0がわずかでもあれば、出力
の向上が期待できることが分かる。
【００８１】図１３は、図１２におけるオーバーラップ
量Ｌ0が０〜０．０６μｍの範囲を拡大して示す特性図
である。出力の測定誤差を±５％見込んでも、規格化出
力Norm_TAAが１０５％以上であれば、確実に出力の向上
は期待できる。規格化出力Norm_TAAが１０５％となるオ
ーバーラップ量Ｌ0は約０．００３μｍである。従っ
て、オーバーラップ量Ｌ0は０．００３μｍ以上とする
のが好ましい。
【００８２】次に、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装
置および薄膜磁気ヘッドにおいて、バイアス磁界印加層
１８はＭＲ素子５の上面にオーバーラップせず、電極層
６はＭＲ素子５の上面にオーバーラップしていることに
よる作用、効果について説明する。
【００８３】図１４および図１５に、本実施の形態に対
する２つの比較例の磁気抵抗効果装置を示す。図１４に
示した磁気抵抗効果装置では、バイアス磁界印加層１８
はＭＲ素子５の上面にオーバーラップしているが、電極
層６はＭＲ素子５の上面にオーバーラップしていない。
図１５に示した磁気抵抗効果装置では、バイアス磁界印
加層１８と電極層６の双方がＭＲ素子５の上面にオーバ
ーラップしている。図１４および図１５に示したよう
に、バイアス磁界印加層１８がＭＲ素子５の上面にオー
バーラップしていると、ＭＲ素子５のフリー層におい
て、バイアス磁界印加層１８がＭＲ素子５の上面にオー
バーラップしている領域の下の部分に、磁化の方向がバ
イアス磁界印加層１８によって設定しようとする磁化の
方向とは逆方向となる磁区５Ｃが生じる。その結果、バ
ルクハウゼンノイズの発生率が増加してしまう。なお、
図１４および図１５において、矢印は磁化の方向を表し
ている。
【００８４】図１５に示したように、バイアス磁界印加
層１８と電極層６の双方をＭＲ素子５の上面にオーバー
ラップさせれば、磁区５Ｃを通過するセンス電流の割合
が減るので、図１４に示した磁気抵抗効果装置に比べれ
ば、バルクハウゼンノイズの発生率を抑えることができ
る。しかし、それでも、図１５に示した磁気抵抗効果装
置では、バイアス磁界印加層１８がＭＲ素子５の上面に
オーバーラップせずに、電極層６がＭＲ素子５の上面に
オーバーラップしている構造の磁気抵抗効果装置に比べ
ると、バルクハウゼンノイズの発生率は大きくなる。
【００８５】上記のことを確認するための実験を行っ
た。この実験では、タイプＡ、Ｂ、ＣおよびＤの４種類
の磁気抵抗効果装置について、電極間隔MRT1とバルクハ
ウゼンノイズの発生率との関係を調べた。以下の説明で
は、一方のバイアス磁界印加層１８がＭＲ素子５の上面
にオーバーラップする領域の長さを、バイアス磁界印加
層１８のオーバーラップ量と言い、Ｌ１で表す。なお、
電極層６のオーバーラップ量は、前の説明と同様にＬ０
で表す。
【００８６】タイプＡの磁気抵抗効果装置は、図７に示
したように、バイアス磁界印加層１８と電極層６の双方
がＭＲ素子５の上面にオーバーラップしない構造の磁気
抵抗効果装置である。タイプＡでは、Ｌ１とＬ０が共に
０．００μｍである。
【００８７】タイプＢの磁気抵抗効果装置は、本実施の
形態に係る磁気抵抗効果装置の一例である。タイプＢの
磁気抵抗効果装置では、バイアス磁界印加層１８はＭＲ
素子５の上面にオーバーラップせずに、電極層６はＭＲ
素子５の上面にオーバーラップしている。タイプＢで
は、Ｌ１を０．００μｍとし、Ｌ０を０．１０μｍとし
ている。
【００８８】タイプＣの磁気抵抗効果装置は、図１５に
示したように、バイアス磁界印加層１８と電極層６の双
方がＭＲ素子５の上面にオーバーラップした構造の磁気
抵抗効果装置である。タイプＣでは、Ｌ１を０．０８μ
ｍとし、Ｌ０を０．１０μｍとしている。
【００８９】タイプＤの磁気抵抗効果装置は、図１４に
示したように、バイアス磁界印加層１８はＭＲ素子５の
上面にオーバーラップしているが、電極層６はＭＲ素子
５の上面にオーバーラップしていない構造の磁気抵抗効
果装置である。タイプＤでは、Ｌ１を０．０８μｍと
し、Ｌ０を０．００μｍとしている。
【００９０】上記の４種類の磁気抵抗効果装置につい
て、電極間隔MRT1とバルクハウゼンノイズの発生率との
関係を調べた実験結果を、以下の表と図１６に示す。な
お、以下の表中の数字は、バルクハウゼンノイズの発生
率（％）を表している。
【００９１】
【表２】
【００９２】上の表と図１６から分かるように、電極間
隔MRT1が０．６μｍよりも大きい範囲では、４種類の磁
気抵抗効果装置間でバルクハウゼンノイズの発生率に大
きな違いはない。しかし、電極間隔MRT1が０．６μｍ以
下の範囲では、電極間隔MRT1が小さくなるほど顕著に、
４種類の磁気抵抗効果装置間でバルクハウゼンノイズの
発生率に違いが生じる。電極間隔MRT1が０．６μｍ以下
の範囲では、タイプＤ、タイプＡ、タイプＣ、タイプＢ
の順に、バルクハウゼンノイズの発生率が高くなってい
る。すなわち、この範囲では、本実施の形態に係る磁気
抵抗効果装置であるタイプＢの磁気抵抗効果装置におけ
るバルクハウゼンノイズの発生率は、タイプＡ，Ｃ，Ｄ
の磁気抵抗効果装置におけるバルクハウゼンノイズの発
生率よりも低くなっている。また、この範囲では、タイ
プＢの磁気抵抗効果装置におけるバルクハウゼンノイズ
の発生率は、電極間隔MRT1が小さくなるほど低下する。
これに対し、タイプＡ，Ｃ，Ｄの磁気抵抗効果装置にお
けるバルクハウゼンノイズの発生率は、電極間隔MRT1が
小さくなるほど増加する。
【００９３】タイプＣ，Ｄの磁気抵抗効果装置におい
て、電極間隔MRT1が小さくなるほどバルクハウゼンノイ
ズの発生率が増加するのは、電極間隔MRT1が小さくなる
ほど、ＭＲ素子５の全幅に対する磁区５Ｃの幅の割合が
大きくなり、磁区５Ｃの影響が増大するためと考えられ
る。タイプＡの磁気抵抗効果装置において、電極間隔MR
T1が小さくなるほどバルクハウゼンノイズの発生率が増
加するのは、電極間隔MRT1が小さくなるほど、ＭＲ素子
５の全幅に対する不感領域の幅の割合が大きくなり、不
感領域の影響が増大するためと考えられる。
【００９４】上記の実験結果から、本実施の形態に係る
磁気抵抗効果装置によれば、タイプＡ，Ｃ，Ｄのような
他の構造の磁気抵抗効果装置に比べて、バルクハウゼン
ノイズを低減できることが分かる。また、この実験結果
から、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装置では、電極
間隔MRT1が０．６μｍ以下の場合に、バルクハウゼンノ
イズを低減する効果が顕著になることが分かる。
【００９５】次に、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装
置および薄膜磁気ヘッドの他の特徴であるピンド層２４
の構造と、それによる作用、効果について説明する。
【００９６】まず、本実施の形態との比較のために製造
した比較例の磁気抵抗効果装置について説明する。比較
例の磁気抵抗効果装置は、ＭＲ素子として、通常のピン
ド層を含むスピンバルブ型ＧＭＲ素子を有している。図
１７は、比較例におけるＭＲ素子１０５の層の構成を示
している。このＭＲ素子１０５は、下部シールドギャッ
プ膜側から順に積層された下地層１２１、フリー層１２
２、スペーサ層１２３、ピンド層１２４、反強磁性層１
２５およびキャップ層１２６を有している。ピンド層１
２４は、本実施の形態におけるピンド層２４とは異な
り、非磁性スペーサ層を有さず、強磁性層のみで構成さ
れている。また、比較例の磁気抵抗効果装置では、本実
施の形態に係る磁気抵抗効果装置と同様に、電極層がＭ
Ｒ素子の上面にオーバーラップした構造となっており、
オーバーラップ量も本実施の形態の場合と等しくなって
いる。
【００９７】次に、上述の比較例の磁気抵抗効果装置
と、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装置について、バ
ルクハウゼンノイズの発生率を調べた結果について説明
する。バルクハウゼンノイズの発生率は、比較例の磁気
抵抗効果装置では１５％であったのに対し、本実施の形
態に係る磁気抵抗効果装置では０％であった。このこと
から、本実施の形態に係る磁気抵抗効果装置によれば、
バルクハウゼンノイズを十分に低減できることが分か
る。
【００９８】以下、図１８ないし図２０を参照して、本
実施の形態に係る磁気抵抗効果装置によってバルクハウ
ゼンノイズを十分に低減できることの理由について説明
する。
【００９９】図１８は、本実施の形態に係る磁気抵抗効
果装置および比較例の磁気抵抗効果装置のフリー層２
２，１２２の平面図である。ＭＲ素子５，１０５の両側
にはバイアス磁界印加層１８が配置されているので、図
１８に示したように、フリー層２２，１２２においてバ
イアス磁界印加層１８に隣接する端部近傍には、バイア
ス磁界印加層１８からの磁界によって磁化の方向が固定
されて信号磁界を感知することができない不感領域Ｂが
生じる。フリー層２２，１２２のうち残りの領域は活性
化領域Ａとなる。しかしながら、電極層がＭＲ素子の上
面にオーバーラップした構造の場合には、電極層が活性
化領域Ａの上にまで存在しているので、活性化領域Ａ内
には、その両端近傍に、センス電流が流れにくい領域Ａ
2が生じる。活性化領域Ａ内において、２つの領域Ａ2の
間は、センス電流がよく流れる領域Ａ1となる。
【０１００】また、図１８には、フリー層２２，１２２
が受ける磁界とその方向を矢印で表している。図１８に
おいて、符号４１で示す矢印は縦バイアス磁界とその方
向を表し、符号４２で示す矢印はピンド層２４，１２４
からの磁界とその方向を表し、符号４３で示す矢印はセ
ンス電流によって発生する磁界とその方向を表してい
る。
【０１０１】図１９は比較例におけるフリー層１２２の
磁化の状態を示す平面図、図２０は本実施の形態におけ
るフリー層２２の磁化の状態を示す平面図である。図１
９および図２０において、フリー層１２２，２２内の矢
印が磁化の方向を表している。図１９および図２０に示
したように、フリー層１２２，２２内の活性化領域Ａの
うち、センス電流がよく流れる領域Ａ1の磁化の方向は
縦バイアス磁界４１の方向に一致している。しかし、セ
ンス電流が流れにくい領域Ａ2における磁化の方向は、
縦バイアス磁界４１の方向とピンド層１２４，２４から
の磁界４２の方向との中間の方向になっている。これ
は、センス電流が流れにくい領域Ａ2では、領域Ａ1に比
べて、センス電流によって発生する磁界４３が小さくな
り、相対的に、ピンド層１２４，２４からの磁界４２の
影響を強く受けるためである。このようにして、フリー
層１２２，２２内の活性化領域Ａでは、磁化の方向が不
均一になる。
【０１０２】図１９および図２０に示したように、本実
施の形態における領域Ａ2の磁化の方向は、比較例にお
ける領域Ａ2の磁化の方向に比べて、縦バイアス磁界４
１の方向に近づいている。その理由は、以下の通りであ
る。すなわち、本実施の形態におけるピンド層２４で
は、２つの強磁性層２４ａ，２４ｃが反強磁性結合して
いるため、ピンド層２４によって発生される磁界は、２
つの強磁性層２４ａ，２４ｃを通過するように閉じてい
る。従って、本実施の形態におけるピンド層２４によっ
て発生される磁界は、比較例における通常のピンド層１
２４によって発生される磁界に比べて、フリー層２２，
１２４に与える影響が小さくなる。
【０１０３】以上のことから、本実施の形態に係る磁気
抵抗効果装置では、比較例の磁気抵抗効果装置に比べ
て、フリー層１２２，２２内の活性化領域Ａにおける磁
化の方向が均一化される。その結果、本実施の形態に係
る磁気抵抗効果装置では、比較例の磁気抵抗効果装置に
比べて、バルクハウゼンノイズがより低減される。
【０１０４】ところで、先の電極層６のオーバーラップ
量の規定に関する説明では、２つの電極層６が共にＭＲ
素子５の上面にオーバーラップするように配置され、各
電極層６のオーバーラップ量は共に０．１５μｍ未満で
あり、且つ等しいものとした。しかしながら、このよう
にヘッドを設計しても、実際に電極層６を形成する工程
では、２つの電極層６の位置がずれる場合がある。その
結果、図２１に示したように、２つの電極層６のオーバ
ーラップ量が異なってしまったり、極端な場合には、図
２２に示したように、一方の電極層６のみがＭＲ素子５
の上面にオーバーラップする場合が生じ得る。
【０１０５】そこで、図２１や図２２に示したように２
つの電極層６のオーバーラップ量が異なる磁気抵抗効果
装置を作製して、ヘッドの特性への影響を調べる実験を
行った。この実験では、２つの電極層６がＭＲ素子５の
一方の面にオーバーラップする領域の合計の長さが０．
３μｍ未満の一定の値になるように、図８、図２１およ
び図２２に示した各磁気抵抗効果装置を作製し、これら
の特性を測定し、比較した。その結果、磁気抵抗効果装
置の出力、実効トラック幅の平均値、実効トラック幅の
ばらつき（標準偏差の３倍）およびバルクハウゼンノイ
ズの発生率に関して、図２１および図２２に示した磁気
抵抗効果装置であっても、図８に示した磁気抵抗効果装
置とほぼ同等の特性が得られることが分かった。
【０１０６】従って、本実施の形態では、２つの電極層
６のうちの少なくとも一方が、ＭＲ素子５の一方の面に
オーバーラップし、２つの電極層６のオーバーラップ量
の合計が０．３μｍ未満であればよい。また、ヘッドの
歩留まりを向上させる目的のためには、オーバーラップ
量の合計は０．２０μｍ以下とするのが好ましく、０．
１０μｍ以下とするのが、より好ましい。また、オーバ
ーラップ量の合計は０．００６μｍ以上とするのが好ま
しい。
【０１０７】以上説明したように、本実施の形態に係る
磁気抵抗効果装置および薄膜磁気ヘッドならびにそれら
の製造方法では、ＭＲ素子５の各側部に隣接するように
バイアス磁界印加層１８を設けると共に、２つの電極層
６のうちの少なくとも一方を、ＭＲ素子５の上面にオー
バーラップするように配置している。これにより、本実
施の形態によれば、磁気抵抗効果装置（再生ヘッド）の
出力の低下を防止しながらバルクハウゼンノイズを低減
することが可能になり、磁気抵抗効果装置（再生ヘッ
ド）の感度、出力および出力安定性を向上させることが
できる。
【０１０８】また、本実施の形態によれば、２つのバイ
アス磁界印加層１８をＭＲ素子５の上面にオーバーラッ
プしないように配置したので、バルクハウゼンノイズを
より低減することができ、これにより、磁気抵抗効果装
置（再生ヘッド）の出力安定性をより向上させることが
できる。
【０１０９】また、本実施の形態では、２つの電極層６
のオーバーラップ量の合計を０．３μｍ未満としたの
で、実効読み出しトラック幅を精度よく決定することが
可能になる。
【０１１０】また、本実施の形態において、電極間隔MR
T1が０．６μｍ以下の場合には、バルクハウゼンノイズ
を低減して、磁気抵抗効果装置（再生ヘッド）の出力安
定性を向上させるという効果が顕著になる。
【０１１１】また、本実施の形態では、ＭＲ素子５を、
ピンド層２４が、非磁性スペーサ層２４ｂと、この非磁
性スペーサ層２４ｂを挟むように配置され、磁化の方向
が互いに逆方向に固定された２つの強磁性層２４ａ，２
４ｃとを含む構造のスピンバルブ型ＧＭＲ素子としたの
で、バルクハウゼンノイズを十分に低減でき、出力安定
性をより向上させることができる。
【０１１２】[第２の実施の形態]次に、図２３を参照し
て、本発明の第２の実施の形態に係る磁気抵抗効果装置
および薄膜磁気ヘッドならびにそれらの製造方法につい
て説明する。図２３は、本実施の形態におけるＭＲ素子
の層の構成を示す斜視図である。本実施の形態における
ＭＲ素子５５では、フリー層２２が、下地層２１側から
順に積層された第１の軟磁性層２２ａ、中間層２２ｂお
よび第２の軟磁性層２２ｃを含んでいる。中間層２２ｂ
は、ＭＲ素子５５の抵抗変化率を大きくするために設け
られている。ＭＲ素子５５のその他の構成は、第１の実
施の形態におけるＭＲ素子５と同様である。
【０１１３】中間層２２ｂは、例えば、第１の軟磁性層
２２ａおよび第２の軟磁性層２２ｃよりも電気抵抗が大
きく、且つ磁性を有していてもよい。この場合の中間層
２２ｂは、センス電流がＭＲ素子５５を流れる際に、少
なくとも一部の電子を反射して電子の移動する経路を制
限することによって、ＭＲ素子５５の抵抗変化率を大き
くする。この場合の中間層２２ｂの厚さは０．５〜１ｎ
ｍが好ましい。また、中間層２２ｂは、例えば、酸化
物、窒化物または酸化窒化物のうちの少なくとも１種を
含んでいることが好ましい。それは、磁気的に安定であ
り、出力変動を小さくすることができるからである。ま
た、中間層２２ｂは、第１の軟磁性層２２ａの構成元素
のうちの少なくとも１種を含んでいることが好ましい。
それは、第１の軟磁性層２２ａの一部を酸化、窒化また
は酸化および窒化することにより、良好な中間層２２ｂ
を容易に得ることができるからである。また、中間層２
２ｂは、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｈ、ＩｒおよびＰ
ｔからなる群のうちの少なくとも１種を含むようにして
もよい。
【０１１４】また、中間層２２ｂは、第１の軟磁性層２
２ａと第２の軟磁性層２２ｃを構成する元素が拡散され
た金属層であってもよい。この場合には、中間層２２ｂ
としては、例えば、膜厚が０．１〜０．５ｎｍのＴａ膜
を用いることができる。なお、中間層２２ｂは、Ａｌ、
Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、
Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、ＩｒおよびＰｔからなる群のうち
の少なくとも１種を含むようにしてもよい。ＭＲ素子５
５を構成する各層の形成後にアニーリングを行うことに
より、中間層２２ｂには、第１の軟磁性層２２ａと第２
の軟磁性層２２ｃを構成する元素が拡散され、第１の軟
磁性層２２ａと第２の軟磁性層２２ｃには、中間層２２
ｂを構成する金属元素が拡散する。この場合の中間層２
２ｂは、フリー層２２のシート抵抗を大きくすることに
よって、ＭＲ素子５５の抵抗変化率を大きくする。
【０１１５】なお、本実施の形態において、中間層２２
ｂは、第１の軟磁性層２２ａの中間や第２の軟磁性層２
２ｃの中間に設けてもよい。
【０１１６】本実施の形態によれば、ＭＲ素子５５の抵
抗変化率を大きくすることができる。本実施の形態にお
けるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形
態と同様である。
【０１１７】[第３の実施の形態]次に、図２４を参照し
て、本発明の第３の実施の形態に係る磁気抵抗効果装置
および薄膜磁気ヘッドならびにそれらの製造方法につい
て説明する。図２４は、本実施の形態におけるＭＲ素子
の層の構成を示す斜視図である。本実施の形態における
ＭＲ素子６５では、ピンド層２４が反射層２４ｄを含ん
でいる。図２４に示した例では、反射層２４ｄは、強磁
性層２４ａと非磁性スペーサ層２４ｂとの間に配置され
ている。
【０１１８】反射層２４ｄは、強磁性層２４ａ，２４ｃ
よりも電気抵抗が大きく、且つ磁性を有している。反射
層２４ｄは、センス電流がＭＲ素子６５を流れる際に、
少なくとも一部の電子を反射して電子の移動する経路を
制限することによって、ＭＲ素子６５の抵抗変化率を大
きくする。
【０１１９】反射層２４ｄの厚さは０．５〜１ｎｍが好
ましい。また、反射層２４ｄは、例えば、酸化物、窒化
物または酸化窒化物のうちの少なくとも１種を含んでい
ることが好ましい。それは、磁気的に安定であり、出力
変動を小さくすることができるからである。また、反射
層２４ｄは、強磁性層２４ａの構成元素のうちの少なく
とも１種を含んでいることが好ましい。それは、強磁性
層２４ａの一部を酸化、窒化または酸化および窒化する
ことにより、良好な反射層２４ｄを容易に得ることがで
きるからである。また、反射層２４ｄは、添加物とし
て、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｈ、ＩｒおよびＰｔか
らなる群のうちの少なくとも１種を含んでいることが好
ましい。それは、熱安定性を向上させることができるか
らである。具体的に、反射層２４ｄは、Ｎｉ、Ｃｏおよ
びＦｅからなる群のうちの少なくともＣｏと、Ｏおよび
Ｎからなる群のうちの少なくとも１種と、Ｍｎ、Ｃｒ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｈ、ＩｒおよびＰｔからなる群のうちの
少なくとも１種を含んでいることが好ましい。
【０１２０】なお、反射層２４ｄは、強磁性層２４ａの
中間や強磁性層２４ｃの中間に設けてもよい。
【０１２１】本実施の形態によれば、ＭＲ素子５５の抵
抗変化率を大きくすることができる。本実施の形態にお
けるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形
態と同様である。
【０１２２】なお、本発明は、上記各実施の形態に限定
されず、種々の変更が可能である。例えば、ＭＲ素子の
層の構成は、実施の形態に示した例に対して、各層の順
序が逆であってもよい。
【０１２３】また、実施の形態では、基体側に読み取り
用の磁気抵抗効果装置を形成し、その上に、書き込み用
の誘導型電磁変換素子を積層した構造の薄膜磁気ヘッド
について説明したが、この積層順序を逆にしてもよい。
【０１２４】また、読み取り専用として用いる場合に
は、薄膜磁気ヘッドを、読み取り用の磁気抵抗効果装置
だけを備えた構成としてもよい。
【０１２５】また、本発明の磁気抵抗効果装置は、薄膜
磁気ヘッドの再生ヘッドに限らず、回転位置センサ、磁
気センサ、電流センサ等にも適用することができる。
【０１２６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし３の
いずれかに記載の磁気抵抗効果装置、請求項４ないし６
のいずれかに記載の磁気抵抗効果装置の製造方法、請求
項７ないし９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド、もし
くは請求項１０ないし１２のいずれかに記載の薄膜磁気
ヘッドの製造方法によれば、磁気抵抗効果素子の各側部
に隣接するようにバイアス磁界印加層を設け、２つのバ
イアス磁界印加層を、磁気抵抗効果素子の一方の面に重
ならないように配置し、２つの電極層のうちの少なくと
も一方を、磁気抵抗効果素子の一方の面に部分的に重な
るように配置するようにしたので、磁気抵抗効果装置ま
たは薄膜磁気ヘッドの感度、出力および出力安定性を向
上させることができるという効果を奏する。更に、本発
明によれば、２つの電極層が磁気抵抗効果素子の一方の
面に重なる領域の合計の長さを０．３μｍ未満としたの
で、実効読み出しトラック幅を精度よく決定することが
可能になるという効果を奏する。
【０１２７】また、請求項３記載の磁気抵抗効果装置、
請求項６記載の磁気抵抗効果装置の製造方法、請求項９
記載の薄膜磁気ヘッド、もしくは請求項１２記載の薄膜
磁気ヘッドの製造方法によれば、２つの電極層の間隔を
０．６μｍ以下としたので、磁気抵抗効果装置または薄
膜磁気ヘッドの出力安定性を向上させるという効果を顕
著に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁気抵抗効果
装置のエアベアリング面に平行な断面を示す断面図であ
る。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるＭＲ素子の
層の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法における一工程を説明するための断面図で
ある。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッ
ドの断面図である。
【図７】２つの電極層が共にＭＲ素子の上面にオーバー
ラップしない構造の磁気抵抗効果装置を示す説明図であ
る。
【図８】２つの電極層が共にＭＲ素子の上面にオーバー
ラップした構造の磁気抵抗効果装置を示す説明図であ
る。
【図９】２つの電極層が共にＭＲ素子の上面にオーバー
ラップしない構造の磁気抵抗効果装置におけるセンス電
流の流れを示す説明図である。
【図１０】２つの電極層が共にＭＲ素子の上面にオーバ
ーラップした構造の磁気抵抗効果装置におけるセンス電
流の流れを示す説明図である。
【図１１】オーバーラップ量と実効トラック幅の平均値
および実効トラック幅の最大値との関係を示す特性図で
ある。
【図１２】オーバーラップ量と規格化出力との対応関係
を示す特性図である。
【図１３】図１２におけるオーバーラップ量が０〜０．
０６μｍの範囲を拡大して示す特性図である。
【図１４】バイアス磁界印加層はＭＲ素子の上面にオー
バーラップしているが、電極層はＭＲ素子の上面にオー
バーラップしていない磁気抵抗効果装置を示す説明図で
ある。
【図１５】バイアス磁界印加層と電極層の双方がＭＲ素
子の上面にオーバーラップしている磁気抵抗効果装置を
示す説明図である。
【図１６】４種類の磁気抵抗効果装置について電極間隔
とバルクハウゼンノイズの発生率との関係を調べた実験
結果を示す特性図である。
【図１７】比較例におけるＭＲ素子の層の構成を示す斜
視図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態に係る磁気抵抗効
果装置および比較例の磁気抵抗効果装置のフリー層の平
面図である。
【図１９】比較例におけるフリー層の磁化の状態を示す
平面図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態におけるフリー層
の磁化の状態を示す平面図である。
【図２１】２つの電極層のオーバーラップ量が異なる磁
気抵抗効果装置を示す説明図である。
【図２２】一方の電極層のみがＭＲ素子の上面にオーバ
ーラップする磁気抵抗効果装置を示す説明図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態におけるＭＲ素子
の層の構成を示す斜視図である。
【図２４】本発明の第３の実施の形態におけるＭＲ素子
の層の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４…下部
シールドギャップ膜、５…ＭＲ素子、６…電極層、７…
…上部シールドギャップ膜、８…上部シールド層、９…
記録ギャップ層、１１…薄膜コイルの第１層部分、１３
…薄膜コイルの第２層部分、１５…上部磁極層、１６…
保護層、１８…バイアス磁界印加層、２１…下地層、２
２…フリー層、２３…スペーサ層、２４…ピンド層、２
４ａ…強磁性層、２４ｂ…非磁性スペーサ層、２４ｃ…
強磁性層、２５…反強磁性層、２６…キャップ層。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１月２２日（２００２．１．２
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項３】 互いに反対側を向く２つの面と、それぞ
れ前記２つの面を連結する２つの側部とを有する磁気抵
抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
れ、前記磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加
する２つのバイアス磁界印加層と、 それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接するよ
うに配置され、前記磁気抵抗効果素子に対して信号検出
用の電流を流す２つの電極層とを備えた磁気抵抗効果装
置の製造方法であって、 前記磁気抵抗効果素子を形成する工程と、 前記バイアス磁界印加層を形成する工程と、 前記電極層を形成する工程とを含み、 前記２つのバイアス磁界印加層は、前記磁気抵抗効果素
子の一方の面に重ならないように配置され、 前記２つの電極層のうちの少なくとも一方は、前記磁気
抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるように配置さ
れ、電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域
の合計の長さは０．３μｍ未満であり、且つ前記２つの
電極層の間隔は０．６μｍ以下であり、 前記磁気抵抗効果素子は、互いに反対側を向く２つの面
を有する非磁性層と、前記非磁性層の一方の面に隣接す
るように配置された軟磁性層と、前記非磁性層の他方の
面に隣接するように配置され、磁化の方向が固定された
ピンド層と、前記ピンド層における非磁性層とは反対側
の面に隣接するように配置され、前記ピンド層における
磁化の方向を固定する反強磁性層とを有し、且つ前記軟
磁性層は前記非磁性層よりも前記電極層から離れた位置
に配置され、 前記磁気抵抗効果素子の前記２つの側部は、前記電極層
から離れるほどそれらの間隔が広がるように傾斜してい
る ことを特徴とする磁気抵抗効果装置の製造方法。
【請求項４】 前記２つの電極層は共に前記磁気抵抗効
果素子の一方の面に部分的に重なるように配置され、各
電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域の長
さは共に０．１５μｍ未満であることを特徴とする請求
項３記載の磁気抵抗効果装置の製造方法。
【請求項５】 互いに反対側を向く２つの面と、それぞ
れ前記２つの面を連結する２つの側部とを有する磁気抵
抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
れ、前記磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加
する２つのバイアス磁界印加層と、 それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接するよ
うに配置され、前記磁気抵抗効果素子に対して信号検出
用の電流を流す２つの電極層とを備えた薄膜磁気ヘッド
であって、 前記２つのバイアス磁界印加層は、前記磁気抵抗効果素
子の一方の面に重ならないように配置され、 前記２つの電極層のうちの少なくとも一方は、前記磁気
抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるように配置さ
れ、電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域
の合計の長さは０．３μｍ未満であり、且つ前記２つの
電極層の間隔は０．６μｍ以下であり、 前記磁気抵抗効果素子は、互いに反対側を向く２つの面
を有する非磁性層と、前記非磁性層の一方の面に隣接す
るように配置された軟磁性層と、前記非磁性層の他方の
面に隣接するように配置され、磁化の方向が固定された
ピンド層と、前記ピンド層における非磁性層とは反対側
の面に隣接するように配置され、前記ピンド層における
磁化の方向を固定する反強磁性層とを有し、且つ前記軟
磁性層は前記非磁性層よりも前記電極層から離れた位置
に配置され、 前記磁気抵抗効果素子の前記２つの側部は、前記電極層
から離れるほどそれらの間隔が広がるように傾斜してい
る ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】 前記２つの電極層は共に前記磁気抵抗効
果素子の一方の面に部分的に重なるように配置され、各
電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域の長
さは共に０．１５μｍ未満であることを特徴とする請求
項５記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】 互いに反対側を向く２つの面と、それぞ
れ前記２つの面を連結する２つの側部とを有する磁気抵
抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
れ、前記磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加
する２つのバイアス磁界印加層と、 それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接するよ
うに配置され、前記磁気抵抗効果素子に対して信号検出
用の電流を流す２つの電極層とを備えた薄膜磁気ヘッド
の製造方法であって、 前記磁気抵抗効果素子を形成する工程と、 前記バイアス磁界印加層を形成する工程と、 前記電極層を形成する工程とを含み、 前記２つのバイアス磁界印加層は、前記磁気抵抗効果素
子の一方の面に重ならないように配置され、 前記２つの電極層のうちの少なくとも一方は、前記磁気
抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるように配置さ
れ、電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域
の合計の長さは０．３μｍ未満であり、且つ前記２つの
電極層の間隔は０．６μｍ以下であり、 前記磁気抵抗効果素子は、互いに反対側を向く２つの面
を有する非磁性層と、前記非磁性層の一方の面に隣接す
るように配置された軟磁性層と、前記非磁性層の他方の
面に隣接するように配置され、磁化の方向が固定された
ピンド層と、前記ピンド層における非磁性層とは反対側
の面に隣接するように配置され、前記ピンド層における
磁化の方向を固定する反強磁性層とを有し、且つ前記軟
磁性層は前記非磁性層よりも前記電極層から離れた位置
に配置され、 前記磁気抵抗効果素子の前記２つの側部は、前記電極層
から離れるほどそれらの間隔が広がるように傾斜してい
る ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】 前記２つの電極層は共に前記磁気抵抗効
果素子の一方の面に部分的に重なるように配置され、各
電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域の長
さは共に０．１５μｍ未満であることを特徴とする請求
項７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】また、本発明の磁気抵抗効果装置または薄
膜磁気ヘッドにおいて、２つの電極層の間隔は０．６μ
ｍ以下である。また、磁気抵抗効果素子は、互いに反対
側を向く２つの面を有する非磁性層と、非磁性層の一方
の面に隣接するように配置された軟磁性層と、非磁性層
の他方の面に隣接するように配置され、磁化の方向が固
定されたピンド層と、ピンド層における非磁性層とは反
対側の面に隣接するように配置され、ピンド層における
磁化の方向を固定する反強磁性層とを有し、且つ軟磁性
層は非磁性層よりも電極層から離れた位置に配置され、
磁気抵抗効果素子の２つの側部は、電極層から離れるほ
どそれらの間隔が広がるように傾斜している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】また、本発明の磁気抵抗効果装置の製造方
法または薄膜磁気ヘッドの製造方法において、２つの電
極層の間隔は０．６μｍ以下である。また、磁気抵抗効
果素子は、互いに反対側を向く２つの面を有する非磁性
層と、非磁性層の一方の面に隣接するように配置された
軟磁性層と、非磁性層の他方の面に隣接するように配置
され、磁化の方向が固定されたピンド層と、ピンド層に
おける非磁性層とは反対側の面に隣接するように配置さ
れ、ピンド層における磁化の方向を固定する反強磁性層
とを有し、且つ軟磁性層は非磁性層よりも電極層から離
れた位置に配置され、磁気抵抗効果素子の２つの側部
は、電極層から離れるほどそれらの間隔が広がるように
傾斜している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１２６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１または２記
載の磁気抵抗効果装置、請求項３または４記載の磁気抵
抗効果装置の製造方法、請求項５または６記載の薄膜磁
気ヘッド、もしくは請求項７または８記載の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法によれば、磁気抵抗効果素子の各側部に
隣接するようにバイアス磁界印加層を設け、２つのバイ
アス磁界印加層を、磁気抵抗効果素子の一方の面に重な
らないように配置し、２つの電極層のうちの少なくとも
一方を、磁気抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なる
ように配置するようにしたので、磁気抵抗効果装置また
は薄膜磁気ヘッドの感度、出力および出力安定性を向上
させることができるという効果を奏する。更に、本発明
によれば、２つの電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面
に重なる領域の合計の長さを０．３μｍ未満としたの
で、実効読み出しトラック幅を精度よく決定することが
可能になるという効果を奏する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１２７】また、本発明によれば、２つの電極層の間
隔を０．６μｍ以下としたので、磁気抵抗効果装置また
は薄膜磁気ヘッドの出力安定性を向上させるという効果
を顕著に発揮させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 10/26 Ｈ０１Ｌ 43/12 Ｈ０１Ｌ 43/12 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ (72)発明者 高野 研一 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 照沼 幸一 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 岩井 譲 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 2G017 AA10 AD55 5D034 BA04 BA05 BA08 BA12 BB02 CA04 CA08 5E049 AA01 AA04 AA07 AA09 AC00 AC05 BA12 CB01 DB02 DB12 GC01

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに反対側を向く２つの面と、それぞ
    れ前記２つの面を連結する２つの側部とを有する磁気抵
    抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
    れ、前記磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加
    する２つのバイアス磁界印加層と、 それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接するよ
    うに配置され、前記磁気抵抗効果素子に対して信号検出
    用の電流を流す２つの電極層とを備えた磁気抵抗効果装
    置であって、 前記２つのバイアス磁界印加層は、前記磁気抵抗効果素
    子の一方の面に重ならないように配置され、 前記２つの電極層のうちの少なくとも一方は、前記磁気
    抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるように配置さ
    れ、電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域
    の合計の長さは０．３μｍ未満であることを特徴とする
    磁気抵抗効果装置。
  2. 【請求項２】 前記２つの電極層は共に前記磁気抵抗効
    果素子の一方の面に部分的に重なるように配置され、各
    電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域の長
    さは共に０．１５μｍ未満であることを特徴とする請求
    項１記載の磁気抵抗効果装置。
  3. 【請求項３】 前記２つの電極層の間隔は０．６μｍ以
    下であることを特徴とする請求項１または２記載の磁気
    抵抗効果装置。
  4. 【請求項４】 互いに反対側を向く２つの面と、それぞ
    れ前記２つの面を連結する２つの側部とを有する磁気抵
    抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
    れ、前記磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加
    する２つのバイアス磁界印加層と、 それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接するよ
    うに配置され、前記磁気抵抗効果素子に対して信号検出
    用の電流を流す２つの電極層とを備えた磁気抵抗効果装
    置の製造方法であって、 前記磁気抵抗効果素子を形成する工程と、 前記バイアス磁界印加層を形成する工程と、 前記電極層を形成する工程とを含み、 前記２つのバイアス磁界印加層は、前記磁気抵抗効果素
    子の一方の面に重ならないように配置され、 前記２つの電極層のうちの少なくとも一方は、前記磁気
    抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるように配置さ
    れ、電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域
    の合計の長さは０．３μｍ未満であることを特徴とする
    磁気抵抗効果装置の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記２つの電極層は共に前記磁気抵抗効
    果素子の一方の面に部分的に重なるように配置され、各
    電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域の長
    さは共に０．１５μｍ未満であることを特徴とする請求
    項４記載の磁気抵抗効果装置の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記２つの電極層の間隔は０．６μｍ以
    下であることを特徴とする請求項４または５記載の磁気
    抵抗効果装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 互いに反対側を向く２つの面と、それぞ
    れ前記２つの面を連結する２つの側部とを有する磁気抵
    抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
    れ、前記磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加
    する２つのバイアス磁界印加層と、 それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接するよ
    うに配置され、前記磁気抵抗効果素子に対して信号検出
    用の電流を流す２つの電極層とを備えた薄膜磁気ヘッド
    であって、 前記２つのバイアス磁界印加層は、前記磁気抵抗効果素
    子の一方の面に重ならないように配置され、 前記２つの電極層のうちの少なくとも一方は、前記磁気
    抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるように配置さ
    れ、電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域
    の合計の長さは０．３μｍ未満であることを特徴とする
    薄膜磁気ヘッド。
  8. 【請求項８】 前記２つの電極層は共に前記磁気抵抗効
    果素子の一方の面に部分的に重なるように配置され、各
    電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域の長
    さは共に０．１５μｍ未満であることを特徴とする請求
    項７記載の薄膜磁気ヘッド。
  9. 【請求項９】 前記２つの電極層の間隔は０．６μｍ以
    下であることを特徴とする請求項７または８記載の薄膜
    磁気ヘッド。
  10. 【請求項１０】 互いに反対側を向く２つの面と、それ
    ぞれ前記２つの面を連結する２つの側部とを有する磁気
    抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の各側部に隣接するように配置さ
    れ、前記磁気抵抗効果素子に対してバイアス磁界を印加
    する２つのバイアス磁界印加層と、 それぞれ各バイアス磁界印加層の一方の面に隣接するよ
    うに配置され、前記磁気抵抗効果素子に対して信号検出
    用の電流を流す２つの電極層とを備えた薄膜磁気ヘッド
    の製造方法であって、 前記磁気抵抗効果素子を形成する工程と、 前記バイアス磁界印加層を形成する工程と、 前記電極層を形成する工程とを含み、 前記２つのバイアス磁界印加層は、前記磁気抵抗効果素
    子の一方の面に重ならないように配置され、 前記２つの電極層のうちの少なくとも一方は、前記磁気
    抵抗効果素子の一方の面に部分的に重なるように配置さ
    れ、電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域
    の合計の長さは０．３μｍ未満であることを特徴とする
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記２つの電極層は共に前記磁気抵抗
    効果素子の一方の面に部分的に重なるように配置され、
    各電極層が磁気抵抗効果素子の一方の面に重なる領域の
    長さは共に０．１５μｍ未満であることを特徴とする請
    求項１０記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記２つの電極層の間隔は０．６μｍ
    以下であることを特徴とする請求項１０または１１記載
    の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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