JP2002217473A - スピンバルブ型構造体およびその形成方法 - Google Patents
スピンバルブ型構造体およびその形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上
と短絡の防止とを両立させることが可能なスピンバルブ
型構造体を提供する。 【解決手段】 スピンバルブ型再生素子２０と上部絶縁
層１８との間に、高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料
よりなる副磁気シールド層２６を配設する。この副磁気
シールド層２６の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する
実質的なシールド間距離は、下部主磁気シールド層１５
と副磁気シールド層２６との間の距離（シールド間距離
Ｌ２）により規定される。副磁気シールド層２６を設け
ない場合と比較してシールド間距離Ｌ２が小さくなり、
このシールド間距離Ｌ２は上部絶縁層１８の層厚と無関
係である。小さいシールド間距離Ｌ２により半値幅ＰＷ
50が低減すると共に、上部絶縁層１８の層厚の確保によ
りスピンバルブ型再生素子２０と上部主磁気シールド層
１６との間の短絡が防止される。
と短絡の防止とを両立させることが可能なスピンバルブ
型構造体を提供する。 【解決手段】 スピンバルブ型再生素子２０と上部絶縁
層１８との間に、高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料
よりなる副磁気シールド層２６を配設する。この副磁気
シールド層２６の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する
実質的なシールド間距離は、下部主磁気シールド層１５
と副磁気シールド層２６との間の距離（シールド間距離
Ｌ２）により規定される。副磁気シールド層２６を設け
ない場合と比較してシールド間距離Ｌ２が小さくなり、
このシールド間距離Ｌ２は上部絶縁層１８の層厚と無関
係である。小さいシールド間距離Ｌ２により半値幅ＰＷ
50が低減すると共に、上部絶縁層１８の層厚の確保によ
りスピンバルブ型再生素子２０と上部主磁気シールド層
１６との間の短絡が防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気再生ヘッドに
用いられるスピンバルブ型構造体およびその形成方法に
関する。
用いられるスピンバルブ型構造体およびその形成方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスクシステムに用いられる磁気
再生ヘッドは、主に、２つの磁気シールドの間に、薄膜
が積層されてなる再生素子が配設された構成をなしてい
る。これらの２つの磁気シールドは、不要な磁界が再生
素子に到達することを防止するためのものである。再生
素子は、磁界中に置かれた物質（以下、単に「磁化物
質」という）の抵抗（磁気抵抗）の変化を検出すること
により再生機能を実行する。多くの磁化物質は、外部磁
界により容易に磁化可能な所定の方向性（容易軸）を有
しており、異方性を示す。容易軸に対して直交する方向
に磁化物質が磁化されると、磁気抵抗効果により抵抗が
増加し、一方、容易軸に対して平行な方向に磁化物質が
磁化されると抵抗が０になる。磁化物質の磁化方向の変
化に伴って抵抗が変化する現象を利用することにより、
例えば磁気ディスクなどの磁気記録媒体に書き込まれた
磁気信号（すなわち情報）を読み出すことが可能にな
る。
再生ヘッドは、主に、２つの磁気シールドの間に、薄膜
が積層されてなる再生素子が配設された構成をなしてい
る。これらの２つの磁気シールドは、不要な磁界が再生
素子に到達することを防止するためのものである。再生
素子は、磁界中に置かれた物質（以下、単に「磁化物
質」という）の抵抗（磁気抵抗）の変化を検出すること
により再生機能を実行する。多くの磁化物質は、外部磁
界により容易に磁化可能な所定の方向性（容易軸）を有
しており、異方性を示す。容易軸に対して直交する方向
に磁化物質が磁化されると、磁気抵抗効果により抵抗が
増加し、一方、容易軸に対して平行な方向に磁化物質が
磁化されると抵抗が０になる。磁化物質の磁化方向の変
化に伴って抵抗が変化する現象を利用することにより、
例えば磁気ディスクなどの磁気記録媒体に書き込まれた
磁気信号（すなわち情報）を読み出すことが可能にな
る。
【０００３】磁気抵抗効果は、例えば「スピンバルブ」
と呼ばれる構造を再生素子に適用することにより向上す
る。以下では、スピンバルブ構造が適用された再生素子
を「スピンバルブ型再生素子」と呼ぶ。このスピンバル
ブ型再生素子では、磁化物質全体の磁化方向に対して電
子スピンによる磁化方向ベクトルが平行（反平行を除
く）になると、結晶格子により電子が極めて散乱されに
くくなるという現象を利用している。スピンバルブ型再
生素子において生じる磁気抵抗効果は、特に、巨大磁気
抵抗（ＧＭＲ；Giant Magneto-resistive）効果と呼ば
れている。
と呼ばれる構造を再生素子に適用することにより向上す
る。以下では、スピンバルブ構造が適用された再生素子
を「スピンバルブ型再生素子」と呼ぶ。このスピンバル
ブ型再生素子では、磁化物質全体の磁化方向に対して電
子スピンによる磁化方向ベクトルが平行（反平行を除
く）になると、結晶格子により電子が極めて散乱されに
くくなるという現象を利用している。スピンバルブ型再
生素子において生じる磁気抵抗効果は、特に、巨大磁気
抵抗（ＧＭＲ；Giant Magneto-resistive）効果と呼ば
れている。
【０００４】スピンバルブ型再生素子の構造的特徴は、
主に、非磁性層を挟んで互いに離間された２つの磁性層
にある。非磁性層の層厚は、例えば、交換相互作用を無
視できる程度（原子レベルにおいて互いの磁気特性に影
響を及ぼし合わない程度）に２つの磁性層を互いに離間
させ、かつ２つの磁性層間の距離が伝導電子の平均自由
行程以内となるような層厚である。磁化方向が互いに反
対になるように磁化された２つの磁性層の内部を磁化方
向に沿って電流が流れるとすると、２つの磁性層を流れ
る電子のうちの半数の電子が散乱現象に寄与し、残りの
半数の電子は散乱現象に（一次近似的に）寄与しないこ
ととなる。このとき、散乱現象に寄与しない半数の電子
のみが高い確率で非磁性層を通過し、２つの磁性層間を
移行可能な平均自由行程を有することとなる。しかしな
がら、これらの電子は、一旦移動方向を変えると直ちに
散乱現象に寄与してしまい、移動方向が元の方向に戻ら
なくなるため、結果としてスピンバルブ型再生素子全体
の抵抗が極めて増加することとなる。
主に、非磁性層を挟んで互いに離間された２つの磁性層
にある。非磁性層の層厚は、例えば、交換相互作用を無
視できる程度（原子レベルにおいて互いの磁気特性に影
響を及ぼし合わない程度）に２つの磁性層を互いに離間
させ、かつ２つの磁性層間の距離が伝導電子の平均自由
行程以内となるような層厚である。磁化方向が互いに反
対になるように磁化された２つの磁性層の内部を磁化方
向に沿って電流が流れるとすると、２つの磁性層を流れ
る電子のうちの半数の電子が散乱現象に寄与し、残りの
半数の電子は散乱現象に（一次近似的に）寄与しないこ
ととなる。このとき、散乱現象に寄与しない半数の電子
のみが高い確率で非磁性層を通過し、２つの磁性層間を
移行可能な平均自由行程を有することとなる。しかしな
がら、これらの電子は、一旦移動方向を変えると直ちに
散乱現象に寄与してしまい、移動方向が元の方向に戻ら
なくなるため、結果としてスピンバルブ型再生素子全体
の抵抗が極めて増加することとなる。
【０００５】ＧＭＲ効果を利用するためには、２つの磁
性層のうちの一方の磁性層（すなわちピンド層）の磁化
方向を固定する必要がある。磁化方向の固定（ピンニン
グ）は、主に、以下の手順により行われる。すなわち、
磁界中において、成膜処理およびアニール処理を用いて
一方の磁性層（ピンド層）を形成したのち（磁化処
理）、この一方の磁性層上に反強磁性層（ピンニング
層）を形成し、反強磁性層により一方の磁性層の磁化方
向を固定する。なお、２つの磁性層のうちの他方の磁性
層（フリー層）の磁化方向は、例えば磁気ディスク等の
表面のビットに起因して生じる信号磁界により容易に変
化可能になっている。
性層のうちの一方の磁性層（すなわちピンド層）の磁化
方向を固定する必要がある。磁化方向の固定（ピンニン
グ）は、主に、以下の手順により行われる。すなわち、
磁界中において、成膜処理およびアニール処理を用いて
一方の磁性層（ピンド層）を形成したのち（磁化処
理）、この一方の磁性層上に反強磁性層（ピンニング
層）を形成し、反強磁性層により一方の磁性層の磁化方
向を固定する。なお、２つの磁性層のうちの他方の磁性
層（フリー層）の磁化方向は、例えば磁気ディスク等の
表面のビットに起因して生じる信号磁界により容易に変
化可能になっている。
【０００６】スピンバルブ型再生素子のうち、ピンド層
がフリー層よりも基体から遠い側に位置するものは「ト
ップスピンバルブ構造」と呼ばれ、一方、ピンド層がフ
リー層よりも基体に近い側に位置するものは「ボトムス
ピンバルブ構造」と呼ばれている。
がフリー層よりも基体から遠い側に位置するものは「ト
ップスピンバルブ構造」と呼ばれ、一方、ピンド層がフ
リー層よりも基体に近い側に位置するものは「ボトムス
ピンバルブ構造」と呼ばれている。
【０００７】スピンバルブ型再生素子を備えた磁気再生
ヘッド（スピンバルブ型構造体）では、スピンバルブ型
再生素子の両側に、このスピンバルブ型再生素子の長手
方向に対して平行な方向に磁化された２つの長手方向バ
イアス層が配設される。この長手方向バイアス層は、ス
ピンバルブ型再生素子に長手方向のバイアスを印加する
ことにより、特に、フリー層の単部近傍において複合的
な磁区が生じることを防止するためのものである。
ヘッド（スピンバルブ型構造体）では、スピンバルブ型
再生素子の両側に、このスピンバルブ型再生素子の長手
方向に対して平行な方向に磁化された２つの長手方向バ
イアス層が配設される。この長手方向バイアス層は、ス
ピンバルブ型再生素子に長手方向のバイアスを印加する
ことにより、特に、フリー層の単部近傍において複合的
な磁区が生じることを防止するためのものである。
【０００８】図８は、従来の磁気再生ヘッドの断面構成
を表している。この磁気再生ヘッドは、主に、下部磁気
シールド層１１（Ｓ１）と、下部絶縁層１１０と、スピ
ンバルブ型再生素子１２０と、上部絶縁層１３０と、上
部磁気シールド層１２（Ｓ２）とがこの順に積層された
構成をなしている。スピンバルブ型再生素子１２０の側
方には、下部絶縁層１１０およびスピンバルブ型再生素
子１２０に隣接するように長手方向バイアス層１４０が
配設されており、この長手方向バイアス層１４０上に、
絶縁層１３０に隣接するように導電リード層１５０が配
設されている。スピンバルブ型再生素子１２０は、主
に、フリー層１２１、スペーサ層１２２、ピンド層１２
３およびピンニング層１２４がこの順に積層された積層
体を含み、トップ型構造をなすものである。
を表している。この磁気再生ヘッドは、主に、下部磁気
シールド層１１（Ｓ１）と、下部絶縁層１１０と、スピ
ンバルブ型再生素子１２０と、上部絶縁層１３０と、上
部磁気シールド層１２（Ｓ２）とがこの順に積層された
構成をなしている。スピンバルブ型再生素子１２０の側
方には、下部絶縁層１１０およびスピンバルブ型再生素
子１２０に隣接するように長手方向バイアス層１４０が
配設されており、この長手方向バイアス層１４０上に、
絶縁層１３０に隣接するように導電リード層１５０が配
設されている。スピンバルブ型再生素子１２０は、主
に、フリー層１２１、スペーサ層１２２、ピンド層１２
３およびピンニング層１２４がこの順に積層された積層
体を含み、トップ型構造をなすものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、記録密度の
向上に伴い、磁気再生ヘッドの再生特性を向上させるた
めには、例えば、再生特性を決定する重要なパラメータ
のうちの一つである半値幅ＰＷ50（pulse width at 50%
threshold）を可能な限り小さくする必要がある。この
半値幅ＰＷ50とは、再生波形ピークの半分の高さにおけ
るピーク幅のことである。半値幅ＰＷ50を小さくするた
めの具体的手法としては、例えば、下部磁気シールド層
１１と上部磁気シールド層１２との間の距離（以下、
「シールド間距離」という。）Ｌ１を可能な限り小さく
することが挙げられる。
向上に伴い、磁気再生ヘッドの再生特性を向上させるた
めには、例えば、再生特性を決定する重要なパラメータ
のうちの一つである半値幅ＰＷ50（pulse width at 50%
threshold）を可能な限り小さくする必要がある。この
半値幅ＰＷ50とは、再生波形ピークの半分の高さにおけ
るピーク幅のことである。半値幅ＰＷ50を小さくするた
めの具体的手法としては、例えば、下部磁気シールド層
１１と上部磁気シールド層１２との間の距離（以下、
「シールド間距離」という。）Ｌ１を可能な限り小さく
することが挙げられる。
【００１０】しかしながら、図８に示した従来の磁気再
生ヘッドでは、例えば、上部絶縁層１３０の層厚を薄く
することにより約８０ｎｍ程度となるまでシールド間距
離Ｌ１を小さくすると、主に、図中に矢印１３で示した
導電リード層１５０の単部近傍において、スピンバルブ
型再生素子１２０と上部磁気シールド層１２との間で短
絡が生じてしまう。このため、従来の磁気再生ヘッドで
は、半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と短絡
の防止とを両立させることができないという問題があっ
た。
生ヘッドでは、例えば、上部絶縁層１３０の層厚を薄く
することにより約８０ｎｍ程度となるまでシールド間距
離Ｌ１を小さくすると、主に、図中に矢印１３で示した
導電リード層１５０の単部近傍において、スピンバルブ
型再生素子１２０と上部磁気シールド層１２との間で短
絡が生じてしまう。このため、従来の磁気再生ヘッドで
は、半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と短絡
の防止とを両立させることができないという問題があっ
た。
【００１１】なお、本発明の目的と同様の目的に係る先
願文献を調査したところ、いくつかの興味深い文献が発
見された。例えば、Kanai 等による米国特許第５９７８
１８２号では、第１の軟質磁性層を備えたスピンバルブ
型再生素子について開示されている。また、例えば、Ki
m 等による米国特許第５６０８５９３号では、クロムな
どよりなる非磁性下地層を備えたスピンバルブ型再生素
子について開示されており、Takada等による米国特許第
５８２８５２７号では、クロムよりなる下地層と硬質磁
性層とを含む安定化層について開示されている。さら
に、Ohsawa等による米国特許第５７７７５４２号、Dyke
s 等による米国特許第５６６８６８８号およびHsiao 等
による米国特許第５９９９３７９号では、スピンバルブ
型再生素子と共に磁気シールド層を備えた磁気再生ヘッ
ドについて開示されている。
願文献を調査したところ、いくつかの興味深い文献が発
見された。例えば、Kanai 等による米国特許第５９７８
１８２号では、第１の軟質磁性層を備えたスピンバルブ
型再生素子について開示されている。また、例えば、Ki
m 等による米国特許第５６０８５９３号では、クロムな
どよりなる非磁性下地層を備えたスピンバルブ型再生素
子について開示されており、Takada等による米国特許第
５８２８５２７号では、クロムよりなる下地層と硬質磁
性層とを含む安定化層について開示されている。さら
に、Ohsawa等による米国特許第５７７７５４２号、Dyke
s 等による米国特許第５６６８６８８号およびHsiao 等
による米国特許第５９９９３７９号では、スピンバルブ
型再生素子と共に磁気シールド層を備えた磁気再生ヘッ
ドについて開示されている。
【００１２】本発明の第１の目的は、半値幅ＰＷ50の低
減に基づく再生特性の向上と短絡の防止とを両立させる
ことが可能なスピンバルブ型構造体を提供することにあ
る。
減に基づく再生特性の向上と短絡の防止とを両立させる
ことが可能なスピンバルブ型構造体を提供することにあ
る。
【００１３】また、本発明の第２の目的は、上記したス
ピンバルブ型構造体の形成方法を提供することにある。
ピンバルブ型構造体の形成方法を提供することにある。
【００１４】また、本発明の第３の目的は、永久磁石ま
たは交換磁石のいずれかによりスピンバルブ型再生素子
に長手方向方バイアスを印加することが可能なスピンバ
ルブ型構造体を提供することにある。
たは交換磁石のいずれかによりスピンバルブ型再生素子
に長手方向方バイアスを印加することが可能なスピンバ
ルブ型構造体を提供することにある。
【００１５】また、本発明の第４の目的は、トップスピ
ンバルブ構造またはボトムスピンバルブ構造を有するス
ピンバルブ型構造体を提供することにある。
ンバルブ構造またはボトムスピンバルブ構造を有するス
ピンバルブ型構造体を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点に係
るスピンバルブ型構造体の形成方法は、第１の主磁気シ
ールド層の一面に設けられた第１の絶縁層上に磁性材料
を用いてフリー層を形成する工程と、このフリー層上に
非磁性材料を用いてスペーサ層を形成する工程と、この
スペーサ層上に磁性材料を用いてピンド層を形成する工
程と、このピンド層上に反強磁性材料を用いてピンニン
グ層を形成することにより、これらのフリー層、スペー
サ層、ピンド層およびピンニング層がこの順に積層され
た積層体を含むようにトップスピンバルブ型再生素子を
形成する工程と、このトップスピンバルブ型再生素子上
に減結合層を形成する工程と、この減結合層上に、電気
抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料
を用いて、残留磁化と層厚との積がフリー層についての
残留磁化と層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲
内の層厚となるように副磁気シールド層を形成する工程
と、第１の絶縁層が露出するまでトップスピンバルブ型
再生素子、減結合層および副磁気シールド層をパターニ
ングおよびエッチングすることにより、傾斜した内壁面
を有するように溝を選択的に形成する工程と、強磁性材
料を用いて第１の絶縁層の露出面および溝の内壁面に隣
接するように、トップスピンバルブ型再生素子に長手方
向バイアスを供給するための永久磁石層を形成する工程
と、この永久磁石層上に導電材料を用いて導電リード層
を形成する工程と、副磁気シールド層および導電リード
層上に第２の絶縁層を形成する工程と、この第２の絶縁
層上に第２の主磁気シールド層を形成する工程とを含む
ようにしたものである。
るスピンバルブ型構造体の形成方法は、第１の主磁気シ
ールド層の一面に設けられた第１の絶縁層上に磁性材料
を用いてフリー層を形成する工程と、このフリー層上に
非磁性材料を用いてスペーサ層を形成する工程と、この
スペーサ層上に磁性材料を用いてピンド層を形成する工
程と、このピンド層上に反強磁性材料を用いてピンニン
グ層を形成することにより、これらのフリー層、スペー
サ層、ピンド層およびピンニング層がこの順に積層され
た積層体を含むようにトップスピンバルブ型再生素子を
形成する工程と、このトップスピンバルブ型再生素子上
に減結合層を形成する工程と、この減結合層上に、電気
抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料
を用いて、残留磁化と層厚との積がフリー層についての
残留磁化と層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲
内の層厚となるように副磁気シールド層を形成する工程
と、第１の絶縁層が露出するまでトップスピンバルブ型
再生素子、減結合層および副磁気シールド層をパターニ
ングおよびエッチングすることにより、傾斜した内壁面
を有するように溝を選択的に形成する工程と、強磁性材
料を用いて第１の絶縁層の露出面および溝の内壁面に隣
接するように、トップスピンバルブ型再生素子に長手方
向バイアスを供給するための永久磁石層を形成する工程
と、この永久磁石層上に導電材料を用いて導電リード層
を形成する工程と、副磁気シールド層および導電リード
層上に第２の絶縁層を形成する工程と、この第２の絶縁
層上に第２の主磁気シールド層を形成する工程とを含む
ようにしたものである。
【００１７】本発明の第１の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法では、まず、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、磁性材料を用い
てフリー層が形成される。続いて、このフリー層上に、
非磁性材料を用いてスペーサ層が形成される。続いて、
このスペーサ層上に、磁性材料を用いてピンド層が形成
される。続いて、このピンド層上に、反強磁性材料を用
いてピンニング層が形成されることにより、これらのフ
リー層、スペーサ層、ピンド層およびピンニング層がこ
の順に積層された積層体を含むようにトップスピンバル
ブ型再生素子が形成される。続いて、このトップスピン
バルブ型再生素子上に減結合層が形成される。続いて、
この減結合層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍより大き
い高透磁率の強磁性材料を用いて、残留磁化と層厚との
積がフリー層についての残留磁化と層厚との積に対して
２倍以上５倍以下の範囲内の層厚となるように、副磁気
シールド層が形成される。続いて、第１の絶縁層が露出
するまでトップスピンバルブ型再生素子、減結合層およ
び薄膜磁気シールド層がパターニングおよびエッチング
されることにより、傾斜した内壁面を有するように溝が
選択的に形成される。続いて、強磁性材料を用いて、第
１の絶縁層の露出面および溝の内壁面に隣接するよう
に、トップスピンバルブ型再生素子に長手方向バイアス
を供給するための永久磁石層が形成される。続いて、こ
の永久磁石層上に、導電材料を用いて導電リード層が形
成される。続いて、副磁気シールド層および導電リード
層上に第２の絶縁層が形成される。最後に、この第２の
絶縁層上に第２の主磁気シールド層が形成されることに
より、スピンバルブ型構造体が完成する。
構造体の形成方法では、まず、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、磁性材料を用い
てフリー層が形成される。続いて、このフリー層上に、
非磁性材料を用いてスペーサ層が形成される。続いて、
このスペーサ層上に、磁性材料を用いてピンド層が形成
される。続いて、このピンド層上に、反強磁性材料を用
いてピンニング層が形成されることにより、これらのフ
リー層、スペーサ層、ピンド層およびピンニング層がこ
の順に積層された積層体を含むようにトップスピンバル
ブ型再生素子が形成される。続いて、このトップスピン
バルブ型再生素子上に減結合層が形成される。続いて、
この減結合層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍより大き
い高透磁率の強磁性材料を用いて、残留磁化と層厚との
積がフリー層についての残留磁化と層厚との積に対して
２倍以上５倍以下の範囲内の層厚となるように、副磁気
シールド層が形成される。続いて、第１の絶縁層が露出
するまでトップスピンバルブ型再生素子、減結合層およ
び薄膜磁気シールド層がパターニングおよびエッチング
されることにより、傾斜した内壁面を有するように溝が
選択的に形成される。続いて、強磁性材料を用いて、第
１の絶縁層の露出面および溝の内壁面に隣接するよう
に、トップスピンバルブ型再生素子に長手方向バイアス
を供給するための永久磁石層が形成される。続いて、こ
の永久磁石層上に、導電材料を用いて導電リード層が形
成される。続いて、副磁気シールド層および導電リード
層上に第２の絶縁層が形成される。最後に、この第２の
絶縁層上に第２の主磁気シールド層が形成されることに
より、スピンバルブ型構造体が完成する。
【００１８】本発明の第２の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法は、フリー層を備えたスピンバルブ型
構造体を形成する方法であり、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて、
残留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と
層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚と
なるように副磁気シールド層を形成する工程と、この副
磁気シールド層上に減結合層を形成する工程と、この減
結合層上に、磁性材料を用いてフリー層を形成する工程
と、このフリー層上に、非磁性材料を用いてスペーサ層
を形成する工程と、このスペーサ層上に、磁性材料を用
いてピンド層を形成する工程と、このピンド層上に、反
強磁性材料を用いてピンニング層を形成することによ
り、フリー層、スペーサ層、ピンド層およびピンニング
層がこの順に積層された積層体を含むようにトップスピ
ンバルブ型再生素子を形成する工程と、第１の絶縁層が
露出するまで副磁気シールド層、減結合層およびトップ
スピンバルブ型再生素子をパターニングおよびエッチン
グすることにより、傾斜した内壁面を有するように溝を
選択的に形成する工程と、強磁性材料を用いて第１の絶
縁層および溝の内壁面に隣接するように、トップスピン
バルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給するための
永久磁石層を形成する工程と、この永久磁石層上に導電
材料を用いて導電リード層を形成する工程と、トップス
ピンバルブ型再生素子および導電リード層上に第２の絶
縁層を形成する工程と、この第２の絶縁層上に第２の主
磁気シールド層を形成する工程とを含むようにしたもの
である。
構造体の形成方法は、フリー層を備えたスピンバルブ型
構造体を形成する方法であり、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて、
残留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と
層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚と
なるように副磁気シールド層を形成する工程と、この副
磁気シールド層上に減結合層を形成する工程と、この減
結合層上に、磁性材料を用いてフリー層を形成する工程
と、このフリー層上に、非磁性材料を用いてスペーサ層
を形成する工程と、このスペーサ層上に、磁性材料を用
いてピンド層を形成する工程と、このピンド層上に、反
強磁性材料を用いてピンニング層を形成することによ
り、フリー層、スペーサ層、ピンド層およびピンニング
層がこの順に積層された積層体を含むようにトップスピ
ンバルブ型再生素子を形成する工程と、第１の絶縁層が
露出するまで副磁気シールド層、減結合層およびトップ
スピンバルブ型再生素子をパターニングおよびエッチン
グすることにより、傾斜した内壁面を有するように溝を
選択的に形成する工程と、強磁性材料を用いて第１の絶
縁層および溝の内壁面に隣接するように、トップスピン
バルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給するための
永久磁石層を形成する工程と、この永久磁石層上に導電
材料を用いて導電リード層を形成する工程と、トップス
ピンバルブ型再生素子および導電リード層上に第２の絶
縁層を形成する工程と、この第２の絶縁層上に第２の主
磁気シールド層を形成する工程とを含むようにしたもの
である。
【００１９】本発明の第２の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法では、まず、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて、
残留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と
層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚と
なるように副磁気シールド層が形成される。続いて、こ
の副磁気シールド層上に減結合層が形成される。続い
て、この減結合層上に磁性材料を用いてフリー層が形成
される。続いて、このフリー層上に非磁性材料を用いて
スペーサ層が形成される。続いて、このスペーサ層上に
磁性材料を用いてピンド層が形成される。続いて、この
ピンド層上に反強磁性材料を用いてピンニング層が形成
されることにより、これらのフリー層、スペーサ層、ピ
ンド層およびピンニング層がこの順に積層された積層体
を含むようにトップスピンバルブ型再生素子が形成され
る。続いて、第１の絶縁層が露出するまで副磁気シール
ド層、減結合層およびトップスピンバルブ型再生素子が
パターニングおよびエッチングされることにより、傾斜
した内壁面を有するように溝が選択的に形成される。続
いて、強磁性材料を用いて、第１の絶縁層の露出面およ
び溝の内壁面に隣接するように、トップスピンバルブ型
再生素子に長手方向バイアスを供給するための永久磁石
層が形成される。続いて、この永久磁石層上に導電材料
を用いて導電リード層が形成される。続いて、トップス
ピンバルブ型再生素子および導電リード層上に第２の絶
縁層が形成される。最後に、この第２の絶縁層上に第２
の主磁気シールド層が形成されることにより、フリー層
を備えたスピンバルブ型構造体が完成する。
構造体の形成方法では、まず、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて、
残留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と
層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚と
なるように副磁気シールド層が形成される。続いて、こ
の副磁気シールド層上に減結合層が形成される。続い
て、この減結合層上に磁性材料を用いてフリー層が形成
される。続いて、このフリー層上に非磁性材料を用いて
スペーサ層が形成される。続いて、このスペーサ層上に
磁性材料を用いてピンド層が形成される。続いて、この
ピンド層上に反強磁性材料を用いてピンニング層が形成
されることにより、これらのフリー層、スペーサ層、ピ
ンド層およびピンニング層がこの順に積層された積層体
を含むようにトップスピンバルブ型再生素子が形成され
る。続いて、第１の絶縁層が露出するまで副磁気シール
ド層、減結合層およびトップスピンバルブ型再生素子が
パターニングおよびエッチングされることにより、傾斜
した内壁面を有するように溝が選択的に形成される。続
いて、強磁性材料を用いて、第１の絶縁層の露出面およ
び溝の内壁面に隣接するように、トップスピンバルブ型
再生素子に長手方向バイアスを供給するための永久磁石
層が形成される。続いて、この永久磁石層上に導電材料
を用いて導電リード層が形成される。続いて、トップス
ピンバルブ型再生素子および導電リード層上に第２の絶
縁層が形成される。最後に、この第２の絶縁層上に第２
の主磁気シールド層が形成されることにより、フリー層
を備えたスピンバルブ型構造体が完成する。
【００２０】本発明の第３の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法は、第１の主磁気シールド層の一面に
設けられた第１の絶縁層上の所定の領域に導電材料を用
いて導電リード層を形成する工程と、この導電リード層
上に強磁性材料を用いて長手方向バイアスを供給するた
めの交換磁石層を選択的に形成する工程と、第１の絶縁
層および交換磁石層上に磁性材料を用いてフリー層を形
成する工程と、このフリー層上に非磁性材料を用いてス
ペーサ層を形成する工程と、このスペーサ層上に磁性材
料を用いてピンド層を形成する工程と、このピンド層上
に反強磁性材料を用いてピンニング層を形成することに
より、これらのフリー層、スペーサ層、ピンド層および
ピンニング層がこの順に積層された積層体を含むように
トップスピンバルブ型再生素子を形成する工程と、この
トップスピンバルブ型再生素子上に減結合層を形成する
工程と、この減結合層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍ
より大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残留磁化と層
厚との積がフリー層についての残留磁化と層厚との積に
対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚となるように副
磁気シールド層を形成する工程と、この副磁気シールド
層上に第２の絶縁層を形成する工程と、この第２の絶縁
層上に第２の主磁気シールド層を形成する工程とを含む
ようにしたものである。
構造体の形成方法は、第１の主磁気シールド層の一面に
設けられた第１の絶縁層上の所定の領域に導電材料を用
いて導電リード層を形成する工程と、この導電リード層
上に強磁性材料を用いて長手方向バイアスを供給するた
めの交換磁石層を選択的に形成する工程と、第１の絶縁
層および交換磁石層上に磁性材料を用いてフリー層を形
成する工程と、このフリー層上に非磁性材料を用いてス
ペーサ層を形成する工程と、このスペーサ層上に磁性材
料を用いてピンド層を形成する工程と、このピンド層上
に反強磁性材料を用いてピンニング層を形成することに
より、これらのフリー層、スペーサ層、ピンド層および
ピンニング層がこの順に積層された積層体を含むように
トップスピンバルブ型再生素子を形成する工程と、この
トップスピンバルブ型再生素子上に減結合層を形成する
工程と、この減結合層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍ
より大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残留磁化と層
厚との積がフリー層についての残留磁化と層厚との積に
対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚となるように副
磁気シールド層を形成する工程と、この副磁気シールド
層上に第２の絶縁層を形成する工程と、この第２の絶縁
層上に第２の主磁気シールド層を形成する工程とを含む
ようにしたものである。
【００２１】本発明の第３の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法では、まず、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の主磁気シールド層上の所定の
領域に導電材料を用いて導電リード層が形成される。続
いて、この導電リード層上に強磁性材料を用いて長手方
向バイアスを供給するための交換磁石層が選択的に形成
される。続いて、第１の絶縁層および交換磁石層上に磁
性材料を用いてフリー層が形成される。続いて、このフ
リー層上に非磁性材料を用いてスペーサ層が形成され
る。続いて、このスペーサ層上に磁性材料を用いてピン
ド層が形成される。続いて、このピンド層上に反強磁性
材料を用いてピンニング層が形成されることにより、こ
れらのフリー層、スペーサ層、ピンド層およびピンニン
グ層がこの順に積層された積層体を含むようにトップス
ピンバルブ型再生素子が形成される。続いて、このトッ
プスピンバルブ型再生素子上に減結合層が形成される。
続いて、この減結合層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍ
より大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残留磁化と層
厚との積がフリー層についての残留磁化と層厚との積に
対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚となるように副
磁気シールド層が形成される。続いて、この副磁気シー
ルド層上に第２の絶縁層が形成される。最後に、この第
２の絶縁層上に第２の主磁気シールド層が形成されるこ
とにより、スピンバルブ型構造体が完成する。
構造体の形成方法では、まず、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の主磁気シールド層上の所定の
領域に導電材料を用いて導電リード層が形成される。続
いて、この導電リード層上に強磁性材料を用いて長手方
向バイアスを供給するための交換磁石層が選択的に形成
される。続いて、第１の絶縁層および交換磁石層上に磁
性材料を用いてフリー層が形成される。続いて、このフ
リー層上に非磁性材料を用いてスペーサ層が形成され
る。続いて、このスペーサ層上に磁性材料を用いてピン
ド層が形成される。続いて、このピンド層上に反強磁性
材料を用いてピンニング層が形成されることにより、こ
れらのフリー層、スペーサ層、ピンド層およびピンニン
グ層がこの順に積層された積層体を含むようにトップス
ピンバルブ型再生素子が形成される。続いて、このトッ
プスピンバルブ型再生素子上に減結合層が形成される。
続いて、この減結合層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍ
より大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残留磁化と層
厚との積がフリー層についての残留磁化と層厚との積に
対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚となるように副
磁気シールド層が形成される。続いて、この副磁気シー
ルド層上に第２の絶縁層が形成される。最後に、この第
２の絶縁層上に第２の主磁気シールド層が形成されるこ
とにより、スピンバルブ型構造体が完成する。
【００２２】本発明の第４の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法は、フリー層を備えたスピンバルブ型
構造体を形成する方法であり、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残
留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と層
厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚とな
るように副磁気シールド層を形成する工程と、この副磁
気シールド層上に減結合層を形成する工程と、この減結
合層上に反強磁性材料を用いてピンニング層を形成する
工程と、このピンニング層上に磁性材料を用いてピンド
層を形成する工程と、このピンド層上に非磁性材料を用
いてスペーサ層を形成する工程と、このスペーサ層上に
磁性材料を用いてフリー層を形成することにより、これ
らのピンニング層、ピンド層、スペーサ層およびフリー
層がこの順に積層された積層体を含むようにボトムスピ
ンバルブ型再生素子を形成する工程と、フリー層を所定
の深さまでパターニングおよびエッチングすることによ
り、傾斜した内壁面を有するように溝を選択的に形成す
る工程と、フリー層のうちの溝以外の領域上に、タンタ
ル、酸化タンタルおよび酸化アルミニウムからなる群の
うちのいずれかを用いて保護層を形成する工程と、溝に
フリー層と同一の磁性材料を用いて埋込層を形成する工
程と、この埋込層上に強磁性材料を用いてボトムスピン
バルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給するための
交換磁石層を形成する工程と、この交換磁石層上に導電
材料を用いて導電リード層を形成する工程と、保護層お
よび導電リード層上に第２の絶縁層を形成する工程と、
この第２の絶縁層上に第２の主磁気シールド層を形成す
る工程とを含むようにしたものである。
構造体の形成方法は、フリー層を備えたスピンバルブ型
構造体を形成する方法であり、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残
留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と層
厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚とな
るように副磁気シールド層を形成する工程と、この副磁
気シールド層上に減結合層を形成する工程と、この減結
合層上に反強磁性材料を用いてピンニング層を形成する
工程と、このピンニング層上に磁性材料を用いてピンド
層を形成する工程と、このピンド層上に非磁性材料を用
いてスペーサ層を形成する工程と、このスペーサ層上に
磁性材料を用いてフリー層を形成することにより、これ
らのピンニング層、ピンド層、スペーサ層およびフリー
層がこの順に積層された積層体を含むようにボトムスピ
ンバルブ型再生素子を形成する工程と、フリー層を所定
の深さまでパターニングおよびエッチングすることによ
り、傾斜した内壁面を有するように溝を選択的に形成す
る工程と、フリー層のうちの溝以外の領域上に、タンタ
ル、酸化タンタルおよび酸化アルミニウムからなる群の
うちのいずれかを用いて保護層を形成する工程と、溝に
フリー層と同一の磁性材料を用いて埋込層を形成する工
程と、この埋込層上に強磁性材料を用いてボトムスピン
バルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給するための
交換磁石層を形成する工程と、この交換磁石層上に導電
材料を用いて導電リード層を形成する工程と、保護層お
よび導電リード層上に第２の絶縁層を形成する工程と、
この第２の絶縁層上に第２の主磁気シールド層を形成す
る工程とを含むようにしたものである。
【００２３】本発明の第４の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法では、まず、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残
留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と層
厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚とな
るように副磁気シールド層が形成される。続いて、この
副磁気シールド層上に減結合層が形成される。続いて、
この減結合層上に反強磁性材料を用いてピンニング層が
形成される。続いて、このピンニング層上に磁性材料を
用いてピンド層が形成される。続いて、このピンド層上
に非磁性材料を用いてスペーサ層が形成される。続い
て、このスペーサ層上に磁性材料を用いてフリー層が形
成されることにより、これらのピンニング層、ピンド
層、スペーサ層およびフリー層がこの順に積層された積
層体を含むようにボトムスピンバルブ型再生素子が形成
される。続いて、フリー層が所定の深さまでパターニン
グおよびエッチングされることにより、傾斜した内壁面
を有するように溝が選択的に形成される。続いて、フリ
ー層のうちの溝以外の領域上に、タンタル、酸化タンタ
ルおよび酸化アルミニウムからなる群のうちのいずれか
を用いて保護層が形成される。続いて、溝に、フリー層
と同一の磁性材料を用いて埋込層が形成される。続い
て、この埋込層上に強磁性材料を用いてボトムスピンバ
ルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給するための交
換磁石層が形成される。続いて、この交換磁石層上に導
電材料を用いて導電リード層が選択的に形成される。続
いて、保護層および導電リード層上に第２の絶縁層が形
成される。最後に、この第２の絶縁層上に第２の主磁気
シールド層が形成されることにより、フリー層を備えた
スピンバルブ型構造体が完成する。
構造体の形成方法では、まず、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残
留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と層
厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚とな
るように副磁気シールド層が形成される。続いて、この
副磁気シールド層上に減結合層が形成される。続いて、
この減結合層上に反強磁性材料を用いてピンニング層が
形成される。続いて、このピンニング層上に磁性材料を
用いてピンド層が形成される。続いて、このピンド層上
に非磁性材料を用いてスペーサ層が形成される。続い
て、このスペーサ層上に磁性材料を用いてフリー層が形
成されることにより、これらのピンニング層、ピンド
層、スペーサ層およびフリー層がこの順に積層された積
層体を含むようにボトムスピンバルブ型再生素子が形成
される。続いて、フリー層が所定の深さまでパターニン
グおよびエッチングされることにより、傾斜した内壁面
を有するように溝が選択的に形成される。続いて、フリ
ー層のうちの溝以外の領域上に、タンタル、酸化タンタ
ルおよび酸化アルミニウムからなる群のうちのいずれか
を用いて保護層が形成される。続いて、溝に、フリー層
と同一の磁性材料を用いて埋込層が形成される。続い
て、この埋込層上に強磁性材料を用いてボトムスピンバ
ルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給するための交
換磁石層が形成される。続いて、この交換磁石層上に導
電材料を用いて導電リード層が選択的に形成される。続
いて、保護層および導電リード層上に第２の絶縁層が形
成される。最後に、この第２の絶縁層上に第２の主磁気
シールド層が形成されることにより、フリー層を備えた
スピンバルブ型構造体が完成する。
【００２４】本発明の第５の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法は、フリー層を備えたスピンバルブ型
構造体を形成する方法であり、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残
留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と層
厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚とな
るように第１の副磁気シールド層を形成する工程と、こ
の第１の副磁気シールド層上に第１の減結合層を形成す
る工程と、この第１の減結合層上に磁性材料を用いてフ
リー層を形成する工程と、このフリー層上に非磁性材料
を用いてスペーサ層を形成する工程と、このスペーサ層
上に磁性材料を用いてピンド層を形成する工程と、この
ピンド層上に反強磁性材料を用いてピンニング層を形成
することにより、これらのフリー層、スペーサ層、ピン
ド層およびピンニング層がこの順に積層された積層体を
含むように二重シールドトップスピンバルブ型再生素子
を形成する工程と、この二重シールドトップスピンバル
ブ型再生素子上に第２の減結合層を形成する工程と、こ
の第２の減結合層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍより
大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残留磁化と層厚と
の積がフリー層についての残留磁化と層厚との積に対し
て２倍以上５倍以下の範囲内の層厚となるように第２の
副磁気シールド層を形成する工程と、第１の絶縁層が露
出するまで第１の副磁気シールド層、第１の減結合層、
二重シールドトップスピンバルブ型再生素子、第２の減
結合層および第２の副磁気シールド層をパターニングお
よびエッチングすることにより、傾斜した内壁面を有す
るように溝を選択的に形成する工程と、強磁性材料を用
いて第１の絶縁層の露出面および溝の内壁面に隣接する
ように二重シールドトップスピンバルブ型再生素子に長
手方向バイアスを供給するための永久磁石層を選択的に
形成する工程と、この永久磁石層上に導電材料を用いて
導電リード層を選択的に形成する工程と、第２の副磁気
シールド層および導電リード層上に第２の絶縁層を形成
する工程と、この第２の絶縁層上に第２の主磁気シール
ド層を形成する工程とを含むようにしたものである。
構造体の形成方法は、フリー層を備えたスピンバルブ型
構造体を形成する方法であり、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残
留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と層
厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚とな
るように第１の副磁気シールド層を形成する工程と、こ
の第１の副磁気シールド層上に第１の減結合層を形成す
る工程と、この第１の減結合層上に磁性材料を用いてフ
リー層を形成する工程と、このフリー層上に非磁性材料
を用いてスペーサ層を形成する工程と、このスペーサ層
上に磁性材料を用いてピンド層を形成する工程と、この
ピンド層上に反強磁性材料を用いてピンニング層を形成
することにより、これらのフリー層、スペーサ層、ピン
ド層およびピンニング層がこの順に積層された積層体を
含むように二重シールドトップスピンバルブ型再生素子
を形成する工程と、この二重シールドトップスピンバル
ブ型再生素子上に第２の減結合層を形成する工程と、こ
の第２の減結合層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍより
大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残留磁化と層厚と
の積がフリー層についての残留磁化と層厚との積に対し
て２倍以上５倍以下の範囲内の層厚となるように第２の
副磁気シールド層を形成する工程と、第１の絶縁層が露
出するまで第１の副磁気シールド層、第１の減結合層、
二重シールドトップスピンバルブ型再生素子、第２の減
結合層および第２の副磁気シールド層をパターニングお
よびエッチングすることにより、傾斜した内壁面を有す
るように溝を選択的に形成する工程と、強磁性材料を用
いて第１の絶縁層の露出面および溝の内壁面に隣接する
ように二重シールドトップスピンバルブ型再生素子に長
手方向バイアスを供給するための永久磁石層を選択的に
形成する工程と、この永久磁石層上に導電材料を用いて
導電リード層を選択的に形成する工程と、第２の副磁気
シールド層および導電リード層上に第２の絶縁層を形成
する工程と、この第２の絶縁層上に第２の主磁気シール
ド層を形成する工程とを含むようにしたものである。
【００２５】本発明の第５の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法では、まず、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残
留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と層
厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚とな
るように第１の副磁気シールド層が形成される。続い
て、この第１の副磁気シールド層上に第１の減結合層が
形成される。続いて、この第１の減結合層上に磁性材料
を用いてフリー層が形成される。続いて、このフリー層
上に非磁性材料を用いてスペーサ層が形成される。続い
て、このスペーサ層上に磁性材料を用いてピンド層が形
成される。続いて、このピンド層上に反強磁性材料を用
いてピンニング層が形成されることにより、これらのフ
リー層、スペーサ層と、ピンド層およびピンニング層が
この順に積層された積層体を含むように二重シールドト
ップスピンバルブ型再生素子が形成される。続いて、こ
の二重シールドトップスピンバルブ型再生素子上に第２
の減結合層が形成される。続いて、この第２の減結合層
上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の
強磁性材料を用いて残留磁化と層厚との積がフリー層に
ついての残留磁化と層厚との積に対して２倍以上５倍以
下の範囲内の層厚となるように第２の副磁気シールド層
が形成される。続いて、第１の絶縁層が露出するまで第
１の副磁気シールド層、第１の減結合層、二重シールド
トップスピンバルブ型再生素子、第２の減結合層および
第２の副磁気シールド層がパターニングおよびエッチン
グされることにより、傾斜した内壁面を有するように溝
が選択的に形成される。続いて、強磁性材料を用いて第
１の絶縁層の露出面および溝の内壁面に隣接するように
二重シールドトップスピンバルブ型再生素子に長手方向
バイアスを供給するための永久磁石層が形成される。続
いて、この永久磁石層上に導電材料を用いて導電リード
層が選択的に形成される。続いて、第２の副磁気シール
ド層および導電リード層上に第２の絶縁層が形成され
る。最後に、この第２の絶縁層上に第２の主磁気シール
ド層が形成されることにより、フリー層を備えたスピン
バルブ型構造体が完成する。
構造体の形成方法では、まず、第１の主磁気シールド層
の一面に設けられた第１の絶縁層上に、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料を用いて残
留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と層
厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内の層厚とな
るように第１の副磁気シールド層が形成される。続い
て、この第１の副磁気シールド層上に第１の減結合層が
形成される。続いて、この第１の減結合層上に磁性材料
を用いてフリー層が形成される。続いて、このフリー層
上に非磁性材料を用いてスペーサ層が形成される。続い
て、このスペーサ層上に磁性材料を用いてピンド層が形
成される。続いて、このピンド層上に反強磁性材料を用
いてピンニング層が形成されることにより、これらのフ
リー層、スペーサ層と、ピンド層およびピンニング層が
この順に積層された積層体を含むように二重シールドト
ップスピンバルブ型再生素子が形成される。続いて、こ
の二重シールドトップスピンバルブ型再生素子上に第２
の減結合層が形成される。続いて、この第２の減結合層
上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の
強磁性材料を用いて残留磁化と層厚との積がフリー層に
ついての残留磁化と層厚との積に対して２倍以上５倍以
下の範囲内の層厚となるように第２の副磁気シールド層
が形成される。続いて、第１の絶縁層が露出するまで第
１の副磁気シールド層、第１の減結合層、二重シールド
トップスピンバルブ型再生素子、第２の減結合層および
第２の副磁気シールド層がパターニングおよびエッチン
グされることにより、傾斜した内壁面を有するように溝
が選択的に形成される。続いて、強磁性材料を用いて第
１の絶縁層の露出面および溝の内壁面に隣接するように
二重シールドトップスピンバルブ型再生素子に長手方向
バイアスを供給するための永久磁石層が形成される。続
いて、この永久磁石層上に導電材料を用いて導電リード
層が選択的に形成される。続いて、第２の副磁気シール
ド層および導電リード層上に第２の絶縁層が形成され
る。最後に、この第２の絶縁層上に第２の主磁気シール
ド層が形成されることにより、フリー層を備えたスピン
バルブ型構造体が完成する。
【００２６】本発明の第６の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法は、第１の主磁気シールド層を形成す
る工程と、この第１の主磁気シールド層の一面側にスピ
ンバルブ型再生素子を形成する工程と、このスピンバル
ブ型再生素子を挟んで第１の主磁気シールド層と対向す
るように第２の主磁気シールド層を形成する工程と、第
１の主磁気シールド層とスピンバルブ型再生素子との間
に第１の絶縁層を形成する工程と、スピンバルブ型再生
素子と第２の主磁気シールド層との間に第２の絶縁層を
形成する工程と、第１の絶縁層とスピンバルブ型再生素
子との間の領域またはスピンバルブ型再生素子と第２の
絶縁層との間の領域の少なくとも一方に副磁気シールド
層を形成する工程とを含むようにしたものである。
構造体の形成方法は、第１の主磁気シールド層を形成す
る工程と、この第１の主磁気シールド層の一面側にスピ
ンバルブ型再生素子を形成する工程と、このスピンバル
ブ型再生素子を挟んで第１の主磁気シールド層と対向す
るように第２の主磁気シールド層を形成する工程と、第
１の主磁気シールド層とスピンバルブ型再生素子との間
に第１の絶縁層を形成する工程と、スピンバルブ型再生
素子と第２の主磁気シールド層との間に第２の絶縁層を
形成する工程と、第１の絶縁層とスピンバルブ型再生素
子との間の領域またはスピンバルブ型再生素子と第２の
絶縁層との間の領域の少なくとも一方に副磁気シールド
層を形成する工程とを含むようにしたものである。
【００２７】本発明の第６の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法では、第１の絶縁層とスピンバルブ型
再生素子との間の領域またはスピンバルブ型再生素子と
第２の絶縁層との間の領域の少なくとも一方に副磁気シ
ールド層が形成される。
構造体の形成方法では、第１の絶縁層とスピンバルブ型
再生素子との間の領域またはスピンバルブ型再生素子と
第２の絶縁層との間の領域の少なくとも一方に副磁気シ
ールド層が形成される。
【００２８】本発明の第１の観点に係るスピンバルブ型
構造体は、第１の主磁気シールド層と、この第１の主磁
気シールド層上に配設された第１の絶縁層と、この第１
の絶縁層上に配設され、磁性材料よりなるフリー層と、
非磁性材料よりなるスペーサ層と、磁性材料よりなるピ
ンド層と、反強磁性材料よりなるピンニング層とがこの
順に積層された積層体を含むトップスピンバルブ型再生
素子と、このトップスピンバルブ型構造体上に配設され
た減結合層と、この減結合層上に配設され、電気抵抗が
１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料よりな
り、残留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁
化と層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内であ
る副磁気シールド層と、トップスピンバルブ型再生素
子、減結合層および副磁気シールド層に第１の絶縁層が
露出するように選択的に設けられた傾斜した内壁面を有
する溝に第１の絶縁層の露出面および溝の内壁面に隣接
して配設され、トップスピンバルブ型再生素子に長手方
向バイアスを供給するための強磁性材料よりなる永久磁
石層と、この永久磁石層上に配設され、導電材料よりな
る導電リード層と、副磁気シールド層および導電リード
層上に配設された第２の絶縁層と、この第２の絶縁層上
に配設された第２の主磁気シールド層とを備えるように
したものである。
構造体は、第１の主磁気シールド層と、この第１の主磁
気シールド層上に配設された第１の絶縁層と、この第１
の絶縁層上に配設され、磁性材料よりなるフリー層と、
非磁性材料よりなるスペーサ層と、磁性材料よりなるピ
ンド層と、反強磁性材料よりなるピンニング層とがこの
順に積層された積層体を含むトップスピンバルブ型再生
素子と、このトップスピンバルブ型構造体上に配設され
た減結合層と、この減結合層上に配設され、電気抵抗が
１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料よりな
り、残留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁
化と層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内であ
る副磁気シールド層と、トップスピンバルブ型再生素
子、減結合層および副磁気シールド層に第１の絶縁層が
露出するように選択的に設けられた傾斜した内壁面を有
する溝に第１の絶縁層の露出面および溝の内壁面に隣接
して配設され、トップスピンバルブ型再生素子に長手方
向バイアスを供給するための強磁性材料よりなる永久磁
石層と、この永久磁石層上に配設され、導電材料よりな
る導電リード層と、副磁気シールド層および導電リード
層上に配設された第２の絶縁層と、この第２の絶縁層上
に配設された第２の主磁気シールド層とを備えるように
したものである。
【００２９】本発明の第１の観点に係るスピンバルブ型
構造体では、高透磁率および高電気抵抗の強磁性材料よ
りなる副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に
寄与する実質的なシールド間距離が、第１の主磁気シー
ルド層と副磁気シールド層との間の距離により規定され
る。
構造体では、高透磁率および高電気抵抗の強磁性材料よ
りなる副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に
寄与する実質的なシールド間距離が、第１の主磁気シー
ルド層と副磁気シールド層との間の距離により規定され
る。
【００３０】本発明の第２の観点に係るスピンバルブ型
構造体は、フリー層を備えたものであり、第１の主磁気
シールド層と、この第１の主磁気シールド層上に配設さ
れた第１の絶縁層と、この第１の絶縁層上に配設され、
電気抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性
材料よりなり、残留磁化と層厚との積がフリー層につい
ての残留磁化と層厚との積に対して２倍以上５倍以下の
範囲内である副磁気シールド層と、この副磁気シールド
層上に配設された減結合層と、この減結合層上に配設さ
れ、磁性材料よりなるフリー層と、非磁性材料よりなる
スペーサ層と、磁性材料よりなるピンド層と、反強磁性
材料よりなるピンニング層がこの順に積層された積層体
を含むトップスピンバルブ型再生素子と、副磁気シール
ド層、減結合層およびトップスピンバルブ型再生素子に
第１の絶縁層が露出するように選択的に設けられた傾斜
した内壁面を有する溝に第１の絶縁層の露出面および溝
の内壁面に隣接して配設され、トップスピンバルブ型再
生素子に長手方向バイアスを供給するための強磁性材料
よりなる永久磁石層と、この永久磁石層上に配設され、
導電材料よりなる導電リード層と、トップスピンバルブ
型再生素子および導電リード層上に配設された第２の絶
縁層と、この第２の絶縁層上に配設された第２の主磁気
シールド層とを備えるようにしたものである。
構造体は、フリー層を備えたものであり、第１の主磁気
シールド層と、この第１の主磁気シールド層上に配設さ
れた第１の絶縁層と、この第１の絶縁層上に配設され、
電気抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性
材料よりなり、残留磁化と層厚との積がフリー層につい
ての残留磁化と層厚との積に対して２倍以上５倍以下の
範囲内である副磁気シールド層と、この副磁気シールド
層上に配設された減結合層と、この減結合層上に配設さ
れ、磁性材料よりなるフリー層と、非磁性材料よりなる
スペーサ層と、磁性材料よりなるピンド層と、反強磁性
材料よりなるピンニング層がこの順に積層された積層体
を含むトップスピンバルブ型再生素子と、副磁気シール
ド層、減結合層およびトップスピンバルブ型再生素子に
第１の絶縁層が露出するように選択的に設けられた傾斜
した内壁面を有する溝に第１の絶縁層の露出面および溝
の内壁面に隣接して配設され、トップスピンバルブ型再
生素子に長手方向バイアスを供給するための強磁性材料
よりなる永久磁石層と、この永久磁石層上に配設され、
導電材料よりなる導電リード層と、トップスピンバルブ
型再生素子および導電リード層上に配設された第２の絶
縁層と、この第２の絶縁層上に配設された第２の主磁気
シールド層とを備えるようにしたものである。
【００３１】本発明の第２の観点に係るスピンバルブ型
構造体では、高透磁率および高電気抵抗の強磁性材料よ
りなる副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に
寄与する実質的なシールド間距離が、副磁気シールド層
と第２の主磁気シールド層との間の距離により規定され
る。
構造体では、高透磁率および高電気抵抗の強磁性材料よ
りなる副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に
寄与する実質的なシールド間距離が、副磁気シールド層
と第２の主磁気シールド層との間の距離により規定され
る。
【００３２】本発明の第３の観点に係るスピンバルブ型
構造体は、第１の主磁気シールド層と、この第１の主磁
気シールド層上に配設された第１の絶縁層と、この第１
の絶縁層上の所定の領域に配設され、導電材料よりなる
導電リード層と、この導電リード層上に配設され、長手
方向バイアスを供給するための強磁性材料よりなる交換
磁石層と、第１の絶縁層および交換磁石層上に配設さ
れ、磁性材料よりなるフリー層と、非磁性材料よりなる
スペーサ層と、磁性材料よりなるピンド層と、反強磁性
材料よりなるピンニング層とがこの順に積層された積層
体を含むトップスピンバルブ型再生素子と、このトップ
スピンバルブ型再生素子上に配設された減結合層と、こ
の減結合層上に配設され、電気抵抗が１２５μΩｃｍよ
り大きい高透磁率の強磁性材料よりなり、残留磁化と層
厚との積がフリー層についての残留磁化と層厚との積に
対して２倍以上５倍以下の範囲内である副磁気シールド
層と、この副磁気シールド層上に配設された第２の絶縁
層と、この第２の絶縁層上に配設された第２の主磁気シ
ールド層とを備えるようにしたものである。
構造体は、第１の主磁気シールド層と、この第１の主磁
気シールド層上に配設された第１の絶縁層と、この第１
の絶縁層上の所定の領域に配設され、導電材料よりなる
導電リード層と、この導電リード層上に配設され、長手
方向バイアスを供給するための強磁性材料よりなる交換
磁石層と、第１の絶縁層および交換磁石層上に配設さ
れ、磁性材料よりなるフリー層と、非磁性材料よりなる
スペーサ層と、磁性材料よりなるピンド層と、反強磁性
材料よりなるピンニング層とがこの順に積層された積層
体を含むトップスピンバルブ型再生素子と、このトップ
スピンバルブ型再生素子上に配設された減結合層と、こ
の減結合層上に配設され、電気抵抗が１２５μΩｃｍよ
り大きい高透磁率の強磁性材料よりなり、残留磁化と層
厚との積がフリー層についての残留磁化と層厚との積に
対して２倍以上５倍以下の範囲内である副磁気シールド
層と、この副磁気シールド層上に配設された第２の絶縁
層と、この第２の絶縁層上に配設された第２の主磁気シ
ールド層とを備えるようにしたものである。
【００３３】本発明の第３の観点に係るスピンバルブ型
構造体では、高透磁率および高電気抵抗の強磁性材料よ
りなる副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に
寄与する実質的なシールド間距離が、第１の主磁気シー
ルド層と副磁気シールド層との間の距離により規定され
る。
構造体では、高透磁率および高電気抵抗の強磁性材料よ
りなる副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に
寄与する実質的なシールド間距離が、第１の主磁気シー
ルド層と副磁気シールド層との間の距離により規定され
る。
【００３４】本発明の第４の観点に係るスピンバルブ型
構造体は、フリー層を備えたものであり、第１の主磁気
シールド層と、この第１の主磁気シールド層上に配設さ
れた第１の絶縁層と、この第１の絶縁層上に配設され、
電気抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性
材料よりなり、残留磁化と層厚との積がフリー層につい
ての残留磁化と層厚との積に対して２倍以上５倍以下の
範囲内である副磁気シールド層と、この副磁気シールド
層上に配設された減結合層と、この減結合層上に配設さ
れ、反強磁性材料よりなるピンニング層と、磁性材料よ
りなるピンド層と、非磁性材料よりなるスペーサ層と、
フリー層とがこの順に積層された積層体を含むボトムス
ピンバルブ型再生素子と、フリー層に設けられた所定の
深さをなすと共に傾斜した内壁面を有する溝に配設さ
れ、フリー層と同一の磁性材料よりなる埋込層と、フリ
ー層のうちの溝以外の領域上に配設され、タンタル、酸
化タンタルおよび酸化アルミニウムからなる群のうちの
いずれかよりなる保護層と、埋込層上に配設され、ボト
ムスピンバルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給す
るための強磁性材料よりなる交換磁石層と、この交換磁
石層上に配設され、導電材料よりなる導電リード層と、
保護層および導電リード層上に配設された第２の絶縁層
と、この第２の絶縁層上に配設された第２の主磁気シー
ルド層とを備えるようにしたものである。
構造体は、フリー層を備えたものであり、第１の主磁気
シールド層と、この第１の主磁気シールド層上に配設さ
れた第１の絶縁層と、この第１の絶縁層上に配設され、
電気抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性
材料よりなり、残留磁化と層厚との積がフリー層につい
ての残留磁化と層厚との積に対して２倍以上５倍以下の
範囲内である副磁気シールド層と、この副磁気シールド
層上に配設された減結合層と、この減結合層上に配設さ
れ、反強磁性材料よりなるピンニング層と、磁性材料よ
りなるピンド層と、非磁性材料よりなるスペーサ層と、
フリー層とがこの順に積層された積層体を含むボトムス
ピンバルブ型再生素子と、フリー層に設けられた所定の
深さをなすと共に傾斜した内壁面を有する溝に配設さ
れ、フリー層と同一の磁性材料よりなる埋込層と、フリ
ー層のうちの溝以外の領域上に配設され、タンタル、酸
化タンタルおよび酸化アルミニウムからなる群のうちの
いずれかよりなる保護層と、埋込層上に配設され、ボト
ムスピンバルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給す
るための強磁性材料よりなる交換磁石層と、この交換磁
石層上に配設され、導電材料よりなる導電リード層と、
保護層および導電リード層上に配設された第２の絶縁層
と、この第２の絶縁層上に配設された第２の主磁気シー
ルド層とを備えるようにしたものである。
【００３５】本発明の第４の観点に係るスピンバルブ型
構造体では、高透磁率および高電気抵抗の強磁性材料よ
りなる副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に
寄与する実質的なシールド間距離が、副磁気シールド層
と第２の主磁気シールド層との間の距離により規定され
る。
構造体では、高透磁率および高電気抵抗の強磁性材料よ
りなる副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に
寄与する実質的なシールド間距離が、副磁気シールド層
と第２の主磁気シールド層との間の距離により規定され
る。
【００３６】本発明の第５の観点に係るスピンバルブ型
構造体は、フリー層を備えたものであり、第１の主磁気
シールド層と、この第１の主磁気シールド層上に配設さ
れた第１の絶縁層と、この第１の絶縁層上に配設され、
電気抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性
材料よりなり、残留磁化と層厚との積がフリー層につい
ての残留磁化と層厚との積に対して２倍以上５倍以下の
範囲内である第１の副磁気シールド層と、この第１の副
磁気シールド層上に配設された第１の減結合層と、この
第１の減結合層上に配設され、磁性材料よりなるフリー
層と、非磁性材料よりなるスペーサ層と、磁性材料より
なるピンド層と、反強磁性材料よりなるピンニング層と
がこの順に積層された積層体を含む二重シールドトップ
スピンバルブ型再生素子と、この二重シールドトップス
ピンバルブ型再生素子上に配設された第２の減結合層
と、この第２の減結合層上に配設され、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料よりなり、
残留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と
層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内である第
２の副磁気シールド層と、第１の副磁気シールド層、第
１の減結合層、二重シールドトップスピンバルブ型再生
素子、第２の減結合層および第２の副磁気シールド層に
第１の絶縁層が露出するように選択的に設けられた傾斜
した内壁面を有する溝に第１の絶縁層の露出面および溝
の内壁面に隣接して配設され、二重シールドトップスピ
ンバルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給するため
の強磁性材料よりなる永久磁石層と、この永久磁石層上
に配設され、導電材料よりなる導電リード層と、第２の
副磁気シールド層および導電リード層上に配設された第
２の絶縁層と、この第２の絶縁層上に配設された第２の
主磁気シールド層とを備えるようにしたものである。
構造体は、フリー層を備えたものであり、第１の主磁気
シールド層と、この第１の主磁気シールド層上に配設さ
れた第１の絶縁層と、この第１の絶縁層上に配設され、
電気抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性
材料よりなり、残留磁化と層厚との積がフリー層につい
ての残留磁化と層厚との積に対して２倍以上５倍以下の
範囲内である第１の副磁気シールド層と、この第１の副
磁気シールド層上に配設された第１の減結合層と、この
第１の減結合層上に配設され、磁性材料よりなるフリー
層と、非磁性材料よりなるスペーサ層と、磁性材料より
なるピンド層と、反強磁性材料よりなるピンニング層と
がこの順に積層された積層体を含む二重シールドトップ
スピンバルブ型再生素子と、この二重シールドトップス
ピンバルブ型再生素子上に配設された第２の減結合層
と、この第２の減結合層上に配設され、電気抵抗が１２
５μΩｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料よりなり、
残留磁化と層厚との積がフリー層についての残留磁化と
層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内である第
２の副磁気シールド層と、第１の副磁気シールド層、第
１の減結合層、二重シールドトップスピンバルブ型再生
素子、第２の減結合層および第２の副磁気シールド層に
第１の絶縁層が露出するように選択的に設けられた傾斜
した内壁面を有する溝に第１の絶縁層の露出面および溝
の内壁面に隣接して配設され、二重シールドトップスピ
ンバルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給するため
の強磁性材料よりなる永久磁石層と、この永久磁石層上
に配設され、導電材料よりなる導電リード層と、第２の
副磁気シールド層および導電リード層上に配設された第
２の絶縁層と、この第２の絶縁層上に配設された第２の
主磁気シールド層とを備えるようにしたものである。
【００３７】本発明の第５の観点に係るスピンバルブ型
構造体では、高透磁率および高電気抵抗の強磁性材料よ
りなる第１の副磁気シールド層および第２の副磁気シー
ルド層との存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的
なシールド間距離が、第１の副磁気シールド層と第２の
主磁気シールド層との間の距離により規定される。
構造体では、高透磁率および高電気抵抗の強磁性材料よ
りなる第１の副磁気シールド層および第２の副磁気シー
ルド層との存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的
なシールド間距離が、第１の副磁気シールド層と第２の
主磁気シールド層との間の距離により規定される。
【００３８】本発明の第６の観点に係るスピンバルブ型
構造体は、第１の主磁気シールド層と、この第１の主磁
気シールド層の一面側に配設されたスピンバルブ型再生
素子と、このスピンバルブ型再生素子を挟んで第１の主
磁気シールド層と対向して配設された第２の主磁気シー
ルド層と、第１の主磁気シールド層とスピンバルブ型再
生素子との間に配設された第１の絶縁層と、スピンバル
ブ型再生素子と第２の主磁気シールド層との間に配設さ
れた第２の絶縁層と、第１の絶縁層とスピンバルブ型再
生素子との間の領域またはスピンバルブ型再生素子と第
２の絶縁層との間の領域の少なくとも一方に配設された
副磁気シールド層とを備えるようにしたものである。
構造体は、第１の主磁気シールド層と、この第１の主磁
気シールド層の一面側に配設されたスピンバルブ型再生
素子と、このスピンバルブ型再生素子を挟んで第１の主
磁気シールド層と対向して配設された第２の主磁気シー
ルド層と、第１の主磁気シールド層とスピンバルブ型再
生素子との間に配設された第１の絶縁層と、スピンバル
ブ型再生素子と第２の主磁気シールド層との間に配設さ
れた第２の絶縁層と、第１の絶縁層とスピンバルブ型再
生素子との間の領域またはスピンバルブ型再生素子と第
２の絶縁層との間の領域の少なくとも一方に配設された
副磁気シールド層とを備えるようにしたものである。
【００３９】本発明の第６の観点に係るスピンバルブ型
構造体では、第１の絶縁層とスピンバルブ型再生素子と
の間の領域またはスピンバルブ型再生素子と第２の絶縁
層との間の領域の少なくとも一方に配設された副磁気シ
ールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的
なシールド間距離が、副磁気シールド層に基づいて規定
される。
構造体では、第１の絶縁層とスピンバルブ型再生素子と
の間の領域またはスピンバルブ型再生素子と第２の絶縁
層との間の領域の少なくとも一方に配設された副磁気シ
ールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的
なシールド間距離が、副磁気シールド層に基づいて規定
される。
【００４０】本発明の第１、第２、第３または第４の観
点に係るスピンバルブ型構造体の形成方法では、ニッケ
ル鉄クロム合金、コバルトニオブジルコニウム合金、コ
バルトニオブハフニウム合金、コバルトジルコニウムハ
フニウム合金、鉄コバルト合金窒化物、鉄コバルトクロ
ム合金、鉄コバルトタンタル合金および鉄コバルトチタ
ン合金からなる群のうちのいずれかを用いて、透磁率が
５００より大きくなるように副磁気シールド層を形成す
るのが好ましい。
点に係るスピンバルブ型構造体の形成方法では、ニッケ
ル鉄クロム合金、コバルトニオブジルコニウム合金、コ
バルトニオブハフニウム合金、コバルトジルコニウムハ
フニウム合金、鉄コバルト合金窒化物、鉄コバルトクロ
ム合金、鉄コバルトタンタル合金および鉄コバルトチタ
ン合金からなる群のうちのいずれかを用いて、透磁率が
５００より大きくなるように副磁気シールド層を形成す
るのが好ましい。
【００４１】本発明の第５の観点に係るスピンバルブ型
構造体の形成方法では、ニッケル鉄クロム合金、コバル
トニオブジルコニウム合金、コバルトニオブハフニウム
合金、コバルトジルコニウムハフニウム合金、鉄コバル
ト合金窒化物、鉄コバルトクロム合金、鉄コバルトタン
タル合金および鉄コバルトチタン合金からなる群のうち
のいずれかを用いて、透磁率が５００より大きくなるよ
うに第１の副磁気シールド層および第２の副磁気シール
ド層を形成するのが好ましい。
構造体の形成方法では、ニッケル鉄クロム合金、コバル
トニオブジルコニウム合金、コバルトニオブハフニウム
合金、コバルトジルコニウムハフニウム合金、鉄コバル
ト合金窒化物、鉄コバルトクロム合金、鉄コバルトタン
タル合金および鉄コバルトチタン合金からなる群のうち
のいずれかを用いて、透磁率が５００より大きくなるよ
うに第１の副磁気シールド層および第２の副磁気シール
ド層を形成するのが好ましい。
【００４２】本発明の第１、第２、第３または第４の観
点に係るスピンバルブ型構造体では、副磁気シールド層
が、ニッケル鉄クロム合金、コバルトニオブジルコニウ
ム合金、コバルトニオブハフニウム合金、コバルトジル
コニウムハフニウム合金、鉄コバルト合金窒化物、鉄コ
バルトクロム合金、鉄コバルトタンタル合金および鉄コ
バルトチタン合金からなる群のうちのいずれかよりな
り、その透磁率が５００より大きくなるようにするのが
好ましい。
点に係るスピンバルブ型構造体では、副磁気シールド層
が、ニッケル鉄クロム合金、コバルトニオブジルコニウ
ム合金、コバルトニオブハフニウム合金、コバルトジル
コニウムハフニウム合金、鉄コバルト合金窒化物、鉄コ
バルトクロム合金、鉄コバルトタンタル合金および鉄コ
バルトチタン合金からなる群のうちのいずれかよりな
り、その透磁率が５００より大きくなるようにするのが
好ましい。
【００４３】本発明の第５の観点に係るスピンバルブ型
構造体では、第１の副磁気シールド層および第２の副磁
気シールド層が、ニッケル鉄クロム合金、コバルトニオ
ブジルコニウム合金、コバルトニオブハフニウム合金、
コバルトジルコニウムハフニウム合金、鉄コバルト合金
窒化物、鉄コバルトクロム合金、鉄コバルトタンタル合
金および鉄コバルトチタン合金からなる群のうちのいず
れかよりなり、その透磁率が５００より大きくなるよう
にするのが好ましい。
構造体では、第１の副磁気シールド層および第２の副磁
気シールド層が、ニッケル鉄クロム合金、コバルトニオ
ブジルコニウム合金、コバルトニオブハフニウム合金、
コバルトジルコニウムハフニウム合金、鉄コバルト合金
窒化物、鉄コバルトクロム合金、鉄コバルトタンタル合
金および鉄コバルトチタン合金からなる群のうちのいず
れかよりなり、その透磁率が５００より大きくなるよう
にするのが好ましい。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面を参
照して説明する。
照して説明する。
【００４５】まず、図１を参照して、本発明の第１の実
施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係
るスピンバルブ型構造体としての磁気再生ヘッドの断面
構成を表すものである。なお、本実施の形態に係る磁気
再生ヘッドのうちの主な構成要素の材質および層厚につ
いては表１に列挙してあるので、以下、図１と共に表１
を随時参照して説明する。
施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係
るスピンバルブ型構造体としての磁気再生ヘッドの断面
構成を表すものである。なお、本実施の形態に係る磁気
再生ヘッドのうちの主な構成要素の材質および層厚につ
いては表１に列挙してあるので、以下、図１と共に表１
を随時参照して説明する。
【００４６】
【表１】
【００４７】《磁気再生ヘッドの構成》この磁気再生ヘ
ッドは、主に、下部主磁気シールド層１５（Ｓ１）と、
下部絶縁層１７と、スピンバルブ型再生素子２０と、減
結合層２５と、副磁気シールド層２６と、上部絶縁層１
８と、上部主磁気シールド層１６（Ｓ２）とがこの順に
積層された構成をなしている。スピンバルブ型再生素子
２０、減結合層２５および副磁気シールド層２６には、
下部絶縁層１７が露出するように溝２９が選択的に設け
られており、この溝２９の内壁面３０は、下部絶縁層１
７の延在面に対して傾斜している。下部絶縁層１７の露
出面および溝２９の内壁面３０の双方と隣接するように
永久磁石層２７が配設され、この永久磁石層２７上に上
部絶縁層１８と隣接するように導電リード層２８が配設
されている。なお、図１では、一組の永久磁石層２７お
よび導電リード層２８しか示していないが、スピンバル
ブ型再生素子２０を挟んだ反対側には、図示しないもう
一組の永久磁石層２７および導電リード層２８が配設さ
れている。
ッドは、主に、下部主磁気シールド層１５（Ｓ１）と、
下部絶縁層１７と、スピンバルブ型再生素子２０と、減
結合層２５と、副磁気シールド層２６と、上部絶縁層１
８と、上部主磁気シールド層１６（Ｓ２）とがこの順に
積層された構成をなしている。スピンバルブ型再生素子
２０、減結合層２５および副磁気シールド層２６には、
下部絶縁層１７が露出するように溝２９が選択的に設け
られており、この溝２９の内壁面３０は、下部絶縁層１
７の延在面に対して傾斜している。下部絶縁層１７の露
出面および溝２９の内壁面３０の双方と隣接するように
永久磁石層２７が配設され、この永久磁石層２７上に上
部絶縁層１８と隣接するように導電リード層２８が配設
されている。なお、図１では、一組の永久磁石層２７お
よび導電リード層２８しか示していないが、スピンバル
ブ型再生素子２０を挟んだ反対側には、図示しないもう
一組の永久磁石層２７および導電リード層２８が配設さ
れている。
【００４８】ここで、図１に示した磁気再生ヘッド（請
求項１または請求項１２）のうち、下部主磁気シールド
層１５が本発明における「第１の主磁気シールド層」の
一具体例に対応し、上部主磁気シールド層１６が本発明
における「第２の主磁気シールド層」の一具体例に対応
する。また、下部絶縁層１７が本発明における「第１の
絶縁層」の一具体例に対応し、上部絶縁層１８が本発明
における「第２の絶縁層」の一具体例に対応する。
求項１または請求項１２）のうち、下部主磁気シールド
層１５が本発明における「第１の主磁気シールド層」の
一具体例に対応し、上部主磁気シールド層１６が本発明
における「第２の主磁気シールド層」の一具体例に対応
する。また、下部絶縁層１７が本発明における「第１の
絶縁層」の一具体例に対応し、上部絶縁層１８が本発明
における「第２の絶縁層」の一具体例に対応する。
【００４９】下部主磁気シールド層１５および上部主磁
気シールド層１６は、主に、不要な磁界がスピンバルブ
型再生素子２０に到達することを防止するためのシール
ド材である。
気シールド層１６は、主に、不要な磁界がスピンバルブ
型再生素子２０に到達することを防止するためのシール
ド材である。
【００５０】下部絶縁層１７は、下部主磁気シールド層
１５とスピンバルブ型再生素子２０との間を電気的に分
離するためのものであり、上部絶縁層１８は、上部主磁
気シールド層１６とスピンバルブ型再生素子２０との間
を電気的に分離するためのものである。これらの下部絶
縁層１７および上部絶縁層１８は、例えば酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2 Ｏ3 ；以下、単に「アルミナ」という。）
や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などにより構成されてお
り、その層厚は約１０．０ｎｍ〜２０．０ｎｍである。
１５とスピンバルブ型再生素子２０との間を電気的に分
離するためのものであり、上部絶縁層１８は、上部主磁
気シールド層１６とスピンバルブ型再生素子２０との間
を電気的に分離するためのものである。これらの下部絶
縁層１７および上部絶縁層１８は、例えば酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2 Ｏ3 ；以下、単に「アルミナ」という。）
や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などにより構成されてお
り、その層厚は約１０．０ｎｍ〜２０．０ｎｍである。
【００５１】スピンバルブ型再生素子２０は、例えば、
フリー層２１、スペーサ層２２と、ピンド層２３と、ピ
ンニング層２４とがこの順に積層された積層体を含んで
構成されており、再生機能を実行するものである。この
スピンバルブ型再生素子２０は、例えば、ピンド層２３
がフリー層２１よりも下地の下部絶縁層１７から遠い側
に位置するトップ型構造をなすものである。フリー層２
１は、例えばコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ（Ｃｏ：９０重
量％，Ｆｅ：１０重量％））やニッケル鉄合金（ＮｉＦ
ｅ（Ｎｉ：８１重量％，Ｆｅ：１９重量％））などの磁
性材料により構成されており、その層厚は約０．５ｎｍ
〜５．０ｎｍである。スペーサ層２２は、例えば銅（Ｃ
ｕ）などの非磁性材料により構成されており、その層厚
は約１．２ｎｍ〜２．２ｎｍである。ピンド層２３は、
例えばコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ（Ｃｏ：９０重量％，
Ｆｅ：１０重量％））により構成されており、その層厚
は約１．０ｎｍ〜３．０ｎｍである。ピンニング層２４
は、例えばニッケルマンガン合金（ＮｉＭｎ（Ｎｉ：４
５重量％，Ｍｎ：５５重量％））やマンガン白金合金
（ＭｎＰｔ（Ｍｎ：５０重量％，Ｐｔ：５０重量％））
などの反強磁性材料により構成されており、その層厚は
約８．０ｎｍ〜２０．０ｎｍである。ここで、スピンバ
ルブ型再生素子２０が本発明における「トップスピンバ
ルブ型再生素子（請求項１または請求項１２）」の一具
体例に対応する。
フリー層２１、スペーサ層２２と、ピンド層２３と、ピ
ンニング層２４とがこの順に積層された積層体を含んで
構成されており、再生機能を実行するものである。この
スピンバルブ型再生素子２０は、例えば、ピンド層２３
がフリー層２１よりも下地の下部絶縁層１７から遠い側
に位置するトップ型構造をなすものである。フリー層２
１は、例えばコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ（Ｃｏ：９０重
量％，Ｆｅ：１０重量％））やニッケル鉄合金（ＮｉＦ
ｅ（Ｎｉ：８１重量％，Ｆｅ：１９重量％））などの磁
性材料により構成されており、その層厚は約０．５ｎｍ
〜５．０ｎｍである。スペーサ層２２は、例えば銅（Ｃ
ｕ）などの非磁性材料により構成されており、その層厚
は約１．２ｎｍ〜２．２ｎｍである。ピンド層２３は、
例えばコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ（Ｃｏ：９０重量％，
Ｆｅ：１０重量％））により構成されており、その層厚
は約１．０ｎｍ〜３．０ｎｍである。ピンニング層２４
は、例えばニッケルマンガン合金（ＮｉＭｎ（Ｎｉ：４
５重量％，Ｍｎ：５５重量％））やマンガン白金合金
（ＭｎＰｔ（Ｍｎ：５０重量％，Ｐｔ：５０重量％））
などの反強磁性材料により構成されており、その層厚は
約８．０ｎｍ〜２０．０ｎｍである。ここで、スピンバ
ルブ型再生素子２０が本発明における「トップスピンバ
ルブ型再生素子（請求項１または請求項１２）」の一具
体例に対応する。
【００５２】減結合層２５は、主に、スピンバルブ型再
生素子２０のうちのピンニング層２４と副磁気シールド
層２６との間の交換結合を防止するためのものである。
この減結合層２５は、例えば酸化タンタル、ニッケルク
ロム合金またはニッケル鉄クロム合金のいずれかにより
構成されており、その層厚は約２．０ｎｍ〜５．０ｎｍ
である。
生素子２０のうちのピンニング層２４と副磁気シールド
層２６との間の交換結合を防止するためのものである。
この減結合層２５は、例えば酸化タンタル、ニッケルク
ロム合金またはニッケル鉄クロム合金のいずれかにより
構成されており、その層厚は約２．０ｎｍ〜５．０ｎｍ
である。
【００５３】副磁気シールド層２６は、主に、後述する
シールド間距離Ｌ２を規定するためのものであり、高透
磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料、例えばニッケル鉄ク
ロム合金（ＮｉＦｅＣｒ）、コバルトニオブジルコニウ
ム合金（ＣｏＮｂＺｒ）、コバルトニオブハフニウム合
金（ＣｏＮｂＨｆ）、コバルトジルコニウムハフニウム
合金（ＣｏＺｒＨｆ）、鉄コバルト合金窒化物（ＦｅＣ
ｏＮ）、鉄コバルトクロム合金（ＦｅＣｏＣｒ）、鉄コ
バルトタンタル合金（ＦｅＣｏＴａ）および鉄コバルト
チタン合金（ＦｅＣｏＴｉ）からなる群のうちのいずれ
かにより構成されている。副磁気シールド層２６の層厚
は、約２．０ｎｍ〜５．０ｎｍである。
シールド間距離Ｌ２を規定するためのものであり、高透
磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料、例えばニッケル鉄ク
ロム合金（ＮｉＦｅＣｒ）、コバルトニオブジルコニウ
ム合金（ＣｏＮｂＺｒ）、コバルトニオブハフニウム合
金（ＣｏＮｂＨｆ）、コバルトジルコニウムハフニウム
合金（ＣｏＺｒＨｆ）、鉄コバルト合金窒化物（ＦｅＣ
ｏＮ）、鉄コバルトクロム合金（ＦｅＣｏＣｒ）、鉄コ
バルトタンタル合金（ＦｅＣｏＴａ）および鉄コバルト
チタン合金（ＦｅＣｏＴｉ）からなる群のうちのいずれ
かにより構成されている。副磁気シールド層２６の層厚
は、約２．０ｎｍ〜５．０ｎｍである。
【００５４】副磁気シールド層２６の電気抵抗は、上記
した層厚に関する制約の範囲内において可能な限り大き
いことが好ましく、具体的には、フリー層２１の電気抵
抗の約５倍より大きいことが好ましい。フリー層２１の
電気抵抗値が約２５μΩｃｍであることから、副磁気シ
ールド層２６の電気抵抗は、約１２５μΩｃｍより大き
く、約１０００００μΩｃｍより小さいことが好まし
い。また、副磁気シールド層２６の透磁率は、約５００
より大きく、約３０００より小さいことが好ましい。さ
らに、副磁気シールド２６についての総磁気モーメント
ＭｒＴ（＝残留磁化Ｍｒ×層厚Ｔ）は、フリー層２１に
ついての総磁気モーメントＭｒＴに対して約２倍〜５倍
であることが好ましく、約４倍より大きいことがより好
ましい。
した層厚に関する制約の範囲内において可能な限り大き
いことが好ましく、具体的には、フリー層２１の電気抵
抗の約５倍より大きいことが好ましい。フリー層２１の
電気抵抗値が約２５μΩｃｍであることから、副磁気シ
ールド層２６の電気抵抗は、約１２５μΩｃｍより大き
く、約１０００００μΩｃｍより小さいことが好まし
い。また、副磁気シールド層２６の透磁率は、約５００
より大きく、約３０００より小さいことが好ましい。さ
らに、副磁気シールド２６についての総磁気モーメント
ＭｒＴ（＝残留磁化Ｍｒ×層厚Ｔ）は、フリー層２１に
ついての総磁気モーメントＭｒＴに対して約２倍〜５倍
であることが好ましく、約４倍より大きいことがより好
ましい。
【００５５】この副磁気シールド層２６は、上部磁気シ
ールド層１６と同様に、不要な磁界がスピンバルブ型再
生素子２０に到達することを防止する機能を有してい
る。すなわち、強磁性材料よりなる副磁気シールド層２
６は、永久磁石層２７によってバイアスが印加される
と、磁化方向が所定の方向に固定され、その磁化方向の
回転度合いがフリー層２１の回転度合いよりも極めて小
さくなることにより、例えば上部主磁気シールド層１６
から生じるフリンジ磁界がフリー層２１に到達すること
を防止する。これにより、フリー層２１の正常な駆動動
作が確保される。永久磁石層２７によって発生した局所
的な磁界により、副磁気シールド層２６の高透磁率が維
持され、それらの単部近傍が磁化されなくなる。また、
副磁気シールド層２６は、上記したように電気抵抗が大
きいため、バイアス印加時において生じる電流磁界の影
響をフリー層２１にほとんど及ぼさない。
ールド層１６と同様に、不要な磁界がスピンバルブ型再
生素子２０に到達することを防止する機能を有してい
る。すなわち、強磁性材料よりなる副磁気シールド層２
６は、永久磁石層２７によってバイアスが印加される
と、磁化方向が所定の方向に固定され、その磁化方向の
回転度合いがフリー層２１の回転度合いよりも極めて小
さくなることにより、例えば上部主磁気シールド層１６
から生じるフリンジ磁界がフリー層２１に到達すること
を防止する。これにより、フリー層２１の正常な駆動動
作が確保される。永久磁石層２７によって発生した局所
的な磁界により、副磁気シールド層２６の高透磁率が維
持され、それらの単部近傍が磁化されなくなる。また、
副磁気シールド層２６は、上記したように電気抵抗が大
きいため、バイアス印加時において生じる電流磁界の影
響をフリー層２１にほとんど及ぼさない。
【００５６】永久磁石層２７は、スピンバルブ型再生素
子２０に長手方向バイアスを印加するためのものであ
り、例えばコバルトクロム白金合金（ＣｏＣｒＰｔ）な
どの強磁性材料により構成されている。
子２０に長手方向バイアスを印加するためのものであ
り、例えばコバルトクロム白金合金（ＣｏＣｒＰｔ）な
どの強磁性材料により構成されている。
【００５７】導電リード層２８は、スピンバルブ型再生
素子２０にセンス電流を付与するためのものであり、導
電材料により構成されている。この導電リード層２８の
一端部は、副磁気シールド層２６と電気的に接続されて
いる。
素子２０にセンス電流を付与するためのものであり、導
電材料により構成されている。この導電リード層２８の
一端部は、副磁気シールド層２６と電気的に接続されて
いる。
【００５８】なお、下部絶縁層１７の延在面に対する垂
線Ｐと溝２９の内壁面３０との間の角度θは、約２０°
である。
線Ｐと溝２９の内壁面３０との間の角度θは、約２０°
である。
【００５９】この磁気再生ヘッドでは、永久磁石層２７
によりスピンバルブ型再生素子２０に長手方向バイアス
が印加された状態において、導電リード層２８を通じて
スピンバルブ型再生素子２０にセンス電流が付与される
と、スピンバルブ型再生素子２０においてＧＭＲ効果が
生じる。このＧＭＲ効果を利用して、磁気記録媒体に記
録された信号磁界がスピンバルブ型再生素子２０によっ
て検出されることにより、情報の再生が行われる。
によりスピンバルブ型再生素子２０に長手方向バイアス
が印加された状態において、導電リード層２８を通じて
スピンバルブ型再生素子２０にセンス電流が付与される
と、スピンバルブ型再生素子２０においてＧＭＲ効果が
生じる。このＧＭＲ効果を利用して、磁気記録媒体に記
録された信号磁界がスピンバルブ型再生素子２０によっ
て検出されることにより、情報の再生が行われる。
【００６０】《磁気再生ヘッドの形成方法》次に、図１
を参照して、磁気再生ヘッドの形成方法について説明す
る。なお、磁気再生ヘッドの各構成要素の材質、層厚お
よび構造的特徴等については既に説明したので、以下で
は、それらの説明を随時省略する。
を参照して、磁気再生ヘッドの形成方法について説明す
る。なお、磁気再生ヘッドの各構成要素の材質、層厚お
よび構造的特徴等については既に説明したので、以下で
は、それらの説明を随時省略する。
【００６１】磁気再生ヘッドを形成する際には、まず、
一面に下部絶縁層１７が設けられた下部主磁気シールド
層１５を準備したのち、この下部絶縁層１７上に、フリ
ー層２１、スペーサ層２２、ピンド層２３およびピンニ
ング層２４をこの順に積層することにより、トップ型構
造をなすスピンバルブ型再生素子２０を形成する。
一面に下部絶縁層１７が設けられた下部主磁気シールド
層１５を準備したのち、この下部絶縁層１７上に、フリ
ー層２１、スペーサ層２２、ピンド層２３およびピンニ
ング層２４をこの順に積層することにより、トップ型構
造をなすスピンバルブ型再生素子２０を形成する。
【００６２】続いて、スピンバルブ型再生素子２０上
に、減結合層２５を形成したのち、この減結合層２５上
に、本発明の特徴部分である副磁気シールド層２６を形
成する。
に、減結合層２５を形成したのち、この減結合層２５上
に、本発明の特徴部分である副磁気シールド層２６を形
成する。
【００６３】続いて、既存のパターニング処理およびエ
ッチング処理を用いて、下部絶縁層１７が露出するまで
スピンバルブ型再生素子２０、減結合層２５および副磁
気シールド層２６を選択的に掘り下げることにより、溝
２９を形成する。溝２９を形成する際には、その内壁面
３０が下部絶縁層１７の延在面に対して傾斜するように
する。
ッチング処理を用いて、下部絶縁層１７が露出するまで
スピンバルブ型再生素子２０、減結合層２５および副磁
気シールド層２６を選択的に掘り下げることにより、溝
２９を形成する。溝２９を形成する際には、その内壁面
３０が下部絶縁層１７の延在面に対して傾斜するように
する。
【００６４】続いて、下部絶縁層１７の露出面および溝
２９の内壁面３０に隣接するように、永久磁石層２７を
形成する。続いて、磁界中において、永久磁石層２７に
アニール処理を施す。このアニール処理により、永久磁
石層２７の磁化方向が所定の方向に固定される。なお、
このアニール処理は必ずしも永久磁石層２７の形成直後
に行われる必要はなく、磁気再生ヘッドの形成後に行わ
れるようにしてもよい。
２９の内壁面３０に隣接するように、永久磁石層２７を
形成する。続いて、磁界中において、永久磁石層２７に
アニール処理を施す。このアニール処理により、永久磁
石層２７の磁化方向が所定の方向に固定される。なお、
このアニール処理は必ずしも永久磁石層２７の形成直後
に行われる必要はなく、磁気再生ヘッドの形成後に行わ
れるようにしてもよい。
【００６５】続いて、永久磁石層２７上に導電リード層
２８を形成する。最後に、副磁気シールド層２６および
導電リード層２８上に上部絶縁層１８および上部主磁気
シールド層１６をこの順に形成することにより、磁気再
生ヘッドが完成する。
２８を形成する。最後に、副磁気シールド層２６および
導電リード層２８上に上部絶縁層１８および上部主磁気
シールド層１６をこの順に形成することにより、磁気再
生ヘッドが完成する。
【００６６】《第１の実施の形態の作用および効果》以
上説明したように、本実施の形態に係る磁気再生ヘッド
およびその製造方法では、スピンバルブ型再生素子２０
と上部絶縁層１８との間に、高透磁率かつ高電気抵抗の
強磁性材料よりなる副磁気シールド層２６を配設するよ
うにしたので、以下の理由により、半値幅ＰＷ50の低減
に基づく再生特性の向上と短絡の防止とを両立させるこ
とができる。
上説明したように、本実施の形態に係る磁気再生ヘッド
およびその製造方法では、スピンバルブ型再生素子２０
と上部絶縁層１８との間に、高透磁率かつ高電気抵抗の
強磁性材料よりなる副磁気シールド層２６を配設するよ
うにしたので、以下の理由により、半値幅ＰＷ50の低減
に基づく再生特性の向上と短絡の防止とを両立させるこ
とができる。
【００６７】すなわち、本実施の形態では、副磁気シー
ルド層２６の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質
的なシールド間距離が、下部主磁気シールド層１５と副
磁気シールド層２６との間の距離（シールド間距離Ｌ
２）により規定される。このシールド間距離Ｌ２は、上
部絶縁層１８を含まずに規定されるものであり、副磁気
シールド層２６を配設しない従来の磁気再生ヘッドにお
いて下部磁気シールド層１１と上部磁気シールド層１２
との間の距離により規定されるシールド間距離Ｌ１（図
８参照）よりも小さくなる。したがって、本実施の形態
では、上部絶縁層１８の寄生容量が再生特性に寄与しな
くなるため、従来の場合よりも半値幅ＰＷ 50が低減し、
再生特性が向上する。
ルド層２６の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質
的なシールド間距離が、下部主磁気シールド層１５と副
磁気シールド層２６との間の距離（シールド間距離Ｌ
２）により規定される。このシールド間距離Ｌ２は、上
部絶縁層１８を含まずに規定されるものであり、副磁気
シールド層２６を配設しない従来の磁気再生ヘッドにお
いて下部磁気シールド層１１と上部磁気シールド層１２
との間の距離により規定されるシールド間距離Ｌ１（図
８参照）よりも小さくなる。したがって、本実施の形態
では、上部絶縁層１８の寄生容量が再生特性に寄与しな
くなるため、従来の場合よりも半値幅ＰＷ 50が低減し、
再生特性が向上する。
【００６８】しかも、本実施の形態では、上部絶縁層１
８の層厚に関係なくシールド間距離Ｌ２が規定されるた
め、シールド間距離Ｌ２を可能な限り小さくしつつ、上
部絶縁層１８の層厚を十分に確保することが可能にな
る。したがって、本実施の形態では、スピンバルブ型再
生素子２０と上部主磁気シールド層１６との間の短絡が
防止される。
８の層厚に関係なくシールド間距離Ｌ２が規定されるた
め、シールド間距離Ｌ２を可能な限り小さくしつつ、上
部絶縁層１８の層厚を十分に確保することが可能にな
る。したがって、本実施の形態では、スピンバルブ型再
生素子２０と上部主磁気シールド層１６との間の短絡が
防止される。
【００６９】［第２の実施の形態］次に、図２を参照し
て、本発明の第２の実施の形態について説明する。
て、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００７０】図２は、本実施の形態に係るスピンバルブ
型構造体としての磁気再生ヘッドの断面構成を表すもの
である。なお、図２では、上記第１の実施の形態におい
て説明した構成要素と同一の部分に同一の符号を付して
いる。
型構造体としての磁気再生ヘッドの断面構成を表すもの
である。なお、図２では、上記第１の実施の形態におい
て説明した構成要素と同一の部分に同一の符号を付して
いる。
【００７１】《磁気再生ヘッドの構成》本実施の形態に
係る磁気再生ヘッドは、スピンバルブ型再生素子２０と
上部主磁気シールド層１６との間に減結合層２５および
副磁気シールド層２６がこの順に配設された上記第１の
実施の形態の場合（図１参照）とは異なり、下部主磁気
シールド層１５とスピンバルブ型再生素子２０との間に
副磁気シールド層３６および減結合層２５がこの順に配
設されたものである。この副磁気シールド層３６は、副
磁気シールド層２６と同様の機能、材質および構成を有
するものである。
係る磁気再生ヘッドは、スピンバルブ型再生素子２０と
上部主磁気シールド層１６との間に減結合層２５および
副磁気シールド層２６がこの順に配設された上記第１の
実施の形態の場合（図１参照）とは異なり、下部主磁気
シールド層１５とスピンバルブ型再生素子２０との間に
副磁気シールド層３６および減結合層２５がこの順に配
設されたものである。この副磁気シールド層３６は、副
磁気シールド層２６と同様の機能、材質および構成を有
するものである。
【００７２】なお、本実施の形態に係る磁気再生ヘッド
について、上記特徴的部分以外の各構成要素の機能、材
質および構成、ならびにその動作機構は、例えば、上記
第１の実施の形態の場合と同様である。
について、上記特徴的部分以外の各構成要素の機能、材
質および構成、ならびにその動作機構は、例えば、上記
第１の実施の形態の場合と同様である。
【００７３】ここで、図２に示した磁気再生ヘッド（請
求項３または請求項１４）のうち、下部主磁気シールド
層１５が本発明における「第１の主磁気シールド層）」
の一具体例に対応し、上部主磁気シールド層１６が本発
明における「第２の主磁気シールド層」の一具体例に対
応する。また、下部絶縁層１７が本発明における「第１
の絶縁層」の一具体例に対応し、上部絶縁層１８が本発
明における「第２の絶縁層」の一具体例に対応する。さ
らに、スピンバルブ型再生素子２０が、本発明における
「トップスピンバルブ型再生素子」の一具体例に対応す
る。
求項３または請求項１４）のうち、下部主磁気シールド
層１５が本発明における「第１の主磁気シールド層）」
の一具体例に対応し、上部主磁気シールド層１６が本発
明における「第２の主磁気シールド層」の一具体例に対
応する。また、下部絶縁層１７が本発明における「第１
の絶縁層」の一具体例に対応し、上部絶縁層１８が本発
明における「第２の絶縁層」の一具体例に対応する。さ
らに、スピンバルブ型再生素子２０が、本発明における
「トップスピンバルブ型再生素子」の一具体例に対応す
る。
【００７４】《磁気再生ヘッドの形成方法》この磁気再
生ヘッドを形成する際には、下部主磁気シールド層１５
の一面に設けられた下部絶縁層１７上に、副磁気シール
ド層３６および減結合層２５をこの順に形成したのち、
この減結合層２５上にスピンバルブ型再生素子２０を形
成する点を除き、上記第１の実施の形態の場合と同様で
ある。もちろん、上記したように副磁気シールド層３６
および減結合層２５を形成することにより、上記第１の
実施の形態において説明した減結合層２５および副磁気
シールド２６を形成する工程は不要になる。
生ヘッドを形成する際には、下部主磁気シールド層１５
の一面に設けられた下部絶縁層１７上に、副磁気シール
ド層３６および減結合層２５をこの順に形成したのち、
この減結合層２５上にスピンバルブ型再生素子２０を形
成する点を除き、上記第１の実施の形態の場合と同様で
ある。もちろん、上記したように副磁気シールド層３６
および減結合層２５を形成することにより、上記第１の
実施の形態において説明した減結合層２５および副磁気
シールド２６を形成する工程は不要になる。
【００７５】《第２の実施の形態の作用および効果》本
実施の形態では、下部絶縁層１７とスピンバルブ型再生
素子２０との間に、高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材
料よりなる副磁気シールド層３６を配設するようにした
ので、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド間距離
は、副磁気シールド層３６と上部主磁気シールド層１６
との間の距離（シールド間距離Ｌ３）により規定される
こととなり、このシールド間距離Ｌ３は、従来の磁気再
生ヘッドについてのシールド間距離Ｌ１（図８参照）よ
りも小さくなる。したがって、本実施の形態では、上記
第１の実施の形態の場合と同様の作用により、半値幅Ｐ
Ｗ50の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防止とを両
立させることができる。
実施の形態では、下部絶縁層１７とスピンバルブ型再生
素子２０との間に、高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材
料よりなる副磁気シールド層３６を配設するようにした
ので、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド間距離
は、副磁気シールド層３６と上部主磁気シールド層１６
との間の距離（シールド間距離Ｌ３）により規定される
こととなり、このシールド間距離Ｌ３は、従来の磁気再
生ヘッドについてのシールド間距離Ｌ１（図８参照）よ
りも小さくなる。したがって、本実施の形態では、上記
第１の実施の形態の場合と同様の作用により、半値幅Ｐ
Ｗ50の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防止とを両
立させることができる。
【００７６】［第３の実施の形態］次に、図３を参照し
て、本発明の第３の実施の形態に係るスピンバルブ型構
造体について説明する。
て、本発明の第３の実施の形態に係るスピンバルブ型構
造体について説明する。
【００７７】図３は、本実施の形態に係るスピンバルブ
型構造体としての磁気再生ヘッドの断面構成を表すもの
である。なお、図３では、上記第１の実施の形態におい
て説明した構成要素と同一の部分に同一の符号を付して
いる。
型構造体としての磁気再生ヘッドの断面構成を表すもの
である。なお、図３では、上記第１の実施の形態におい
て説明した構成要素と同一の部分に同一の符号を付して
いる。
【００７８】《磁気再生ヘッドの構成》本実施の形態に
係る磁気再生ヘッドは、パターニング処理およびエッチ
ング処理を用いて形成された溝２９に永久磁石層２７お
よび導電リード層２８がこの順に配設された上記第１ま
たは第２の実施の形態の場合と異なり、溝２９を形成せ
ずに下部絶縁層１７上に導電リード層４７および交換磁
石層４８がこの順に配設されたものである。スピンバル
ブ型再生素子２０、減結合層２５、副磁気シールド層４
６、上部絶縁層１８および上部主磁気シールド層１６
は、下部絶縁層１７および交換磁石層４８上にこの順に
配設されている。
係る磁気再生ヘッドは、パターニング処理およびエッチ
ング処理を用いて形成された溝２９に永久磁石層２７お
よび導電リード層２８がこの順に配設された上記第１ま
たは第２の実施の形態の場合と異なり、溝２９を形成せ
ずに下部絶縁層１７上に導電リード層４７および交換磁
石層４８がこの順に配設されたものである。スピンバル
ブ型再生素子２０、減結合層２５、副磁気シールド層４
６、上部絶縁層１８および上部主磁気シールド層１６
は、下部絶縁層１７および交換磁石層４８上にこの順に
配設されている。
【００７９】ここで、図３に示した磁気再生ヘッド（請
求項５または請求項１６）のうち、下部主磁気シールド
層１５が本発明における「第１の主磁気シールド層」の
一具体例に対応し、上部主磁気シールド層１６が本発明
における「第２の主磁気シールド層」の一具体例に対応
する。また、下部絶縁層１７が本発明における「第１の
絶縁層」の一具体例に対応し、上部絶縁層１８が本発明
における「第２の絶縁層」の一具体例に対応する。さら
に、スピンバルブ型再生素子２０が、本発明における
「トップスピンバルブ型再生素子」の一具体例に対応す
る。
求項５または請求項１６）のうち、下部主磁気シールド
層１５が本発明における「第１の主磁気シールド層」の
一具体例に対応し、上部主磁気シールド層１６が本発明
における「第２の主磁気シールド層」の一具体例に対応
する。また、下部絶縁層１７が本発明における「第１の
絶縁層」の一具体例に対応し、上部絶縁層１８が本発明
における「第２の絶縁層」の一具体例に対応する。さら
に、スピンバルブ型再生素子２０が、本発明における
「トップスピンバルブ型再生素子」の一具体例に対応す
る。
【００８０】副磁気シールド層４６および導電リード層
４７は、それぞれ副磁気シールド層２６および導電リー
ド層２８と同様の機能、材質および構成を有するもので
ある。交換磁石層４８は、スピンバルブ型再生素子２０
に長手方向バイアスを印加するためのものであり、強磁
性材料により構成されている。
４７は、それぞれ副磁気シールド層２６および導電リー
ド層２８と同様の機能、材質および構成を有するもので
ある。交換磁石層４８は、スピンバルブ型再生素子２０
に長手方向バイアスを印加するためのものであり、強磁
性材料により構成されている。
【００８１】なお、本実施の形態に係る磁気再生ヘッド
について、上記特徴的部分以外の各構成要素の機能、材
質および構成、ならびにその動作機構は、例えば、上記
第１または第２の実施の形態の場合と同様である。
について、上記特徴的部分以外の各構成要素の機能、材
質および構成、ならびにその動作機構は、例えば、上記
第１または第２の実施の形態の場合と同様である。
【００８２】《磁気再生ヘッドの形成方法》この磁気再
生ヘッドを形成する際には、まず、下部主磁気シールド
層１５の一面に設けられた下部絶縁層１７上の所定の領
域に導電リード層４７を選択的に形成したのち、この導
電リード層４７上に交換磁石層４８を形成する。続い
て、下部絶縁層１７および交換磁石層４８上に、スピン
バルブ型再生素子２０、減結合層２５、副磁気シールド
層４６、上部絶縁層１８および上部主磁気シールド層１
６をこの順に形成することにより、磁気再生ヘッドが完
成する。
生ヘッドを形成する際には、まず、下部主磁気シールド
層１５の一面に設けられた下部絶縁層１７上の所定の領
域に導電リード層４７を選択的に形成したのち、この導
電リード層４７上に交換磁石層４８を形成する。続い
て、下部絶縁層１７および交換磁石層４８上に、スピン
バルブ型再生素子２０、減結合層２５、副磁気シールド
層４６、上部絶縁層１８および上部主磁気シールド層１
６をこの順に形成することにより、磁気再生ヘッドが完
成する。
【００８３】《第３の実施の形態の作用および効果》本
実施の形態では、スピンバルブ型再生素子２０と上部絶
縁層１８との間に、高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材
料よりなる副磁気シールド層４６を配設するようにした
ので、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド間距離
は、下部主磁気シールド層１５と副磁気シールド層４６
との間の距離（シールド間距離Ｌ４）により規定される
こととなり、このシールド間距離Ｌ４は、従来の磁気再
生ヘッドについてのシールド間距離Ｌ１（図８参照）よ
りも小さくなる。したがって、本実施の形態では、上記
第１の実施の形態の場合と同様の作用により、図３に示
したように磁気再生ヘッドを構成した場合においても、
半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防
止とを両立させることができる。
実施の形態では、スピンバルブ型再生素子２０と上部絶
縁層１８との間に、高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材
料よりなる副磁気シールド層４６を配設するようにした
ので、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド間距離
は、下部主磁気シールド層１５と副磁気シールド層４６
との間の距離（シールド間距離Ｌ４）により規定される
こととなり、このシールド間距離Ｌ４は、従来の磁気再
生ヘッドについてのシールド間距離Ｌ１（図８参照）よ
りも小さくなる。したがって、本実施の形態では、上記
第１の実施の形態の場合と同様の作用により、図３に示
したように磁気再生ヘッドを構成した場合においても、
半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防
止とを両立させることができる。
【００８４】特に、本実施の形態では、溝２９を形成し
たのち、この溝２９に永久磁石層２７および導電リード
層２８を形成した上記第１または第２の実施の形態の場
合とは異なり、下部絶縁層１７上に導電リード層４７お
よび交換磁石層４８を直接形成するようにしたので、パ
ターニング処理やエッチング処理を用いて溝２９を形成
する煩雑な工程が不要になる。したがって、本実施の形
態では、上記第１または第２の実施の形態の場合より
も、磁気再生ヘッドを容易に形成することができる。
たのち、この溝２９に永久磁石層２７および導電リード
層２８を形成した上記第１または第２の実施の形態の場
合とは異なり、下部絶縁層１７上に導電リード層４７お
よび交換磁石層４８を直接形成するようにしたので、パ
ターニング処理やエッチング処理を用いて溝２９を形成
する煩雑な工程が不要になる。したがって、本実施の形
態では、上記第１または第２の実施の形態の場合より
も、磁気再生ヘッドを容易に形成することができる。
【００８５】［第４の実施の形態］次に、図４を参照し
て、本発明の第４の実施の形態について説明する。
て、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００８６】図４は、本実施の形態に係るスピンバルブ
型構造体としての磁気再生ヘッドの断面構成を表すもの
である。なお、図４では、上記第３の実施の形態におい
て説明した構成要素と同一の部分に同一の符号を付して
いる。
型構造体としての磁気再生ヘッドの断面構成を表すもの
である。なお、図４では、上記第３の実施の形態におい
て説明した構成要素と同一の部分に同一の符号を付して
いる。
【００８７】《磁気再生ヘッドの構成》本実施の形態に
係る磁気再生ヘッドは、導電リード層４７および交換磁
石層４８がこの順に下部絶縁層１７上に配設された上記
第３の実施の形態の場合（図３参照）とは異なり、スピ
ンバルブ型再生素子２０のうちのフリー層２１に設けら
れた所定の深さの溝５９に、導電リード層４７および交
換磁石層４８がこの順に配設されたものである。
係る磁気再生ヘッドは、導電リード層４７および交換磁
石層４８がこの順に下部絶縁層１７上に配設された上記
第３の実施の形態の場合（図３参照）とは異なり、スピ
ンバルブ型再生素子２０のうちのフリー層２１に設けら
れた所定の深さの溝５９に、導電リード層４７および交
換磁石層４８がこの順に配設されたものである。
【００８８】この磁気再生ヘッドでは、主に、下部主磁
気シールド層１５上に設けられた下部絶縁層１７上に、
副磁気シールド層５６、減結合層２５、スピンバルブ型
再生素子２０、保護層５１、上部絶縁層１８および上部
主磁気シールド層１６がこの順に積層された構成をなし
ている。スピンバルブ型再生素子２０は、例えば、上記
第１〜第３の実施の形態とは異なり、ピンニング層２
４、ピンド層２３、スペーサ層２２およびフリー層２１
がこの順に積層され、ピンド層２３がフリー層２１より
も下地の下部絶縁層１７に近い側に位置するボトム型構
造をなすものである。スピンバルブ型再生素子２０およ
び保護層５１には、保護層５１を貫通すると共にフリー
層２１のうちの所定の深さまで達する溝５９が設けられ
ている。この溝５９は、上記第１〜第３の実施の形態に
おいて説明した溝２９と同様に、フリー層２１の延在面
に対して傾斜した内壁面６０を有している。フリー層２
１の露出面および溝５９の内壁面６０の双方と隣接する
ように埋込層５２が配設されており、この埋込層５２上
に、交換磁石層４８と、上部絶縁層１８に隣接する導電
リード層４７とがこの順に配設されている。交換磁石層
４８および導電リード層４７のそれぞれの一端部は、保
護層５１と接続されている。
気シールド層１５上に設けられた下部絶縁層１７上に、
副磁気シールド層５６、減結合層２５、スピンバルブ型
再生素子２０、保護層５１、上部絶縁層１８および上部
主磁気シールド層１６がこの順に積層された構成をなし
ている。スピンバルブ型再生素子２０は、例えば、上記
第１〜第３の実施の形態とは異なり、ピンニング層２
４、ピンド層２３、スペーサ層２２およびフリー層２１
がこの順に積層され、ピンド層２３がフリー層２１より
も下地の下部絶縁層１７に近い側に位置するボトム型構
造をなすものである。スピンバルブ型再生素子２０およ
び保護層５１には、保護層５１を貫通すると共にフリー
層２１のうちの所定の深さまで達する溝５９が設けられ
ている。この溝５９は、上記第１〜第３の実施の形態に
おいて説明した溝２９と同様に、フリー層２１の延在面
に対して傾斜した内壁面６０を有している。フリー層２
１の露出面および溝５９の内壁面６０の双方と隣接する
ように埋込層５２が配設されており、この埋込層５２上
に、交換磁石層４８と、上部絶縁層１８に隣接する導電
リード層４７とがこの順に配設されている。交換磁石層
４８および導電リード層４７のそれぞれの一端部は、保
護層５１と接続されている。
【００８９】ここで、図４に示した磁気再生ヘッド（請
求項７または請求項１８）のうち、下部主磁気シールド
層１５が本発明における「第１の主磁気シールド層」の
一具体例に対応し、上部主磁気シールド層１６が本発明
における「第２の主磁気シールド層」の一具体例に対応
する。また、下部絶縁層１７が本発明における「第１の
絶縁層」の一具体例に対応し、上部絶縁層１８が本発明
における「第２の絶縁層」の一具体例に対応する。さら
に、スピンバルブ型再生素子２０が、本発明における
「ボトムスピンバルブ型再生素子」の一具体例に対応す
る。
求項７または請求項１８）のうち、下部主磁気シールド
層１５が本発明における「第１の主磁気シールド層」の
一具体例に対応し、上部主磁気シールド層１６が本発明
における「第２の主磁気シールド層」の一具体例に対応
する。また、下部絶縁層１７が本発明における「第１の
絶縁層」の一具体例に対応し、上部絶縁層１８が本発明
における「第２の絶縁層」の一具体例に対応する。さら
に、スピンバルブ型再生素子２０が、本発明における
「ボトムスピンバルブ型再生素子」の一具体例に対応す
る。
【００９０】副磁気シールド層５６は、上記第３の実施
の形態における副磁気シールド層４６と同様の機能、材
質および構成を有するものである。保護層５１は、フリ
ー層２１の酸化およびコンタミネーションを防止するた
めのものであり、例えばタンタル、酸化タンタルおよび
アルミナからなる群のうちのいずれかにより構成されて
いる。埋込層５２は、フリー層２１と同一の材料、例え
ばニッケル鉄合金により構成されている。
の形態における副磁気シールド層４６と同様の機能、材
質および構成を有するものである。保護層５１は、フリ
ー層２１の酸化およびコンタミネーションを防止するた
めのものであり、例えばタンタル、酸化タンタルおよび
アルミナからなる群のうちのいずれかにより構成されて
いる。埋込層５２は、フリー層２１と同一の材料、例え
ばニッケル鉄合金により構成されている。
【００９１】なお、本実施の形態に係る磁気再生ヘッド
について、上記特徴的部分以外の各構成要素の機能、材
質および構成、ならびにその動作機構は、例えば、上記
第３の実施の形態の場合と同様である。
について、上記特徴的部分以外の各構成要素の機能、材
質および構成、ならびにその動作機構は、例えば、上記
第３の実施の形態の場合と同様である。
【００９２】《磁気再生ヘッドの形成方法》この磁気再
生ヘッドを形成する際には、まず、下部主磁気シールド
層１５の一面に設けられた下部絶縁層１７上に、副磁気
シールド層５６、減結合層２５およびスピンバルブ型再
生素子２０をこの順に形成する。続いて、既存のパター
ニング処理およびエッチング処理を用いて、所定の深さ
に達するまでフリー層２１を選択的に掘り下げることに
より、溝５９を形成する。この溝５９を形成する際に
は、その内壁面６０が、フリー層２１の延在面に対して
傾斜するようにする。続いて、フリー層２１のうちの溝
５９以外の領域上に保護層５１を選択的に形成する。続
いて、フリー層２１の露出面および溝５９の内壁面６０
の双方と隣接するように埋込層５２を形成したのち、こ
の埋込層５２上に交換磁石層４８および導電リード層４
７をこの順に形成する。最後に、保護層５１および導電
リード層４７上に、上部絶縁層１８および上部主磁気シ
ールド層１６をこの順に形成することにより、磁気再生
ヘッドが完成する。
生ヘッドを形成する際には、まず、下部主磁気シールド
層１５の一面に設けられた下部絶縁層１７上に、副磁気
シールド層５６、減結合層２５およびスピンバルブ型再
生素子２０をこの順に形成する。続いて、既存のパター
ニング処理およびエッチング処理を用いて、所定の深さ
に達するまでフリー層２１を選択的に掘り下げることに
より、溝５９を形成する。この溝５９を形成する際に
は、その内壁面６０が、フリー層２１の延在面に対して
傾斜するようにする。続いて、フリー層２１のうちの溝
５９以外の領域上に保護層５１を選択的に形成する。続
いて、フリー層２１の露出面および溝５９の内壁面６０
の双方と隣接するように埋込層５２を形成したのち、こ
の埋込層５２上に交換磁石層４８および導電リード層４
７をこの順に形成する。最後に、保護層５１および導電
リード層４７上に、上部絶縁層１８および上部主磁気シ
ールド層１６をこの順に形成することにより、磁気再生
ヘッドが完成する。
【００９３】《第４の実施の形態の作用および効果》本
実施の形態では、下部絶縁層１７とスピンバルブ型再生
素子２０との間に、高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材
料よりなる副磁気シールド層５６を配設するようにした
ので、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド間距離
は、副磁気シールド層５６と上部主磁気シールド層１６
との間の距離（シールド間距離Ｌ５）により規定される
こととなり、このシールド間距離Ｌ５は、従来の磁気再
生ヘッドについてのシールド間距離Ｌ１（図８参照）よ
りも小さくなる。したがって、本実施の形態では、上記
第１の実施の形態の場合と同様の作用により、図４に示
したように磁気再生ヘッドを構成した場合においても、
半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防
止とを両立させることができる。
実施の形態では、下部絶縁層１７とスピンバルブ型再生
素子２０との間に、高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材
料よりなる副磁気シールド層５６を配設するようにした
ので、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド間距離
は、副磁気シールド層５６と上部主磁気シールド層１６
との間の距離（シールド間距離Ｌ５）により規定される
こととなり、このシールド間距離Ｌ５は、従来の磁気再
生ヘッドについてのシールド間距離Ｌ１（図８参照）よ
りも小さくなる。したがって、本実施の形態では、上記
第１の実施の形態の場合と同様の作用により、図４に示
したように磁気再生ヘッドを構成した場合においても、
半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防
止とを両立させることができる。
【００９４】［第５の実施の形態］次に、図５を参照し
て、本発明の第５の実施の形態について説明する。
て、本発明の第５の実施の形態について説明する。
【００９５】図５は、本実施の形態に係るスピンバルブ
型構造体としての磁気再生ヘッドの断面構成を表すもの
である。なお、図５では、上記第１の実施の形態におい
て説明した構成要素と同一の部分に同一の符号を付して
いる。
型構造体としての磁気再生ヘッドの断面構成を表すもの
である。なお、図５では、上記第１の実施の形態におい
て説明した構成要素と同一の部分に同一の符号を付して
いる。
【００９６】《磁気再生ヘッドの構成》本実施の形態に
係る磁気再生ヘッドは、単一の副磁気シールド層のみ
（副磁気シールド層２６）を備えた上記第１の実施の形
態の場合（図１参照）とは異なり、２つの副磁気シール
ド層（下部副磁気シールド層６６，上部副磁気シールド
層６７）を備えるようにしたものである。
係る磁気再生ヘッドは、単一の副磁気シールド層のみ
（副磁気シールド層２６）を備えた上記第１の実施の形
態の場合（図１参照）とは異なり、２つの副磁気シール
ド層（下部副磁気シールド層６６，上部副磁気シールド
層６７）を備えるようにしたものである。
【００９７】この磁気再生ヘッドでは、下部絶縁層１７
とスピンバルブ型再生素子２０との間に下部副磁気シー
ルド層６６および下部減結合層２５Ａがこの順に配設さ
れていると共に、上記第１の実施の形態において減結合
層２５および副磁気シールド層２６が配設されていた箇
所に、上部減結合層２５Ｂおよび上部副磁気シールド層
６７がこの順に配設されている。溝２９は、下部副磁気
シールド層６６、下部減結合層２５Ａ、スピンバルブ型
再生素子２０、上部減結合層２５Ｂおよび上部副磁気シ
ールド層６７を貫通するように設けられている。スピン
バルブ型再生素子２０は、下部副磁気シールド層６６と
上部副磁気シールド層６７との間に配設された二重シー
ルド仕様のトップ型構造をなすものである。
とスピンバルブ型再生素子２０との間に下部副磁気シー
ルド層６６および下部減結合層２５Ａがこの順に配設さ
れていると共に、上記第１の実施の形態において減結合
層２５および副磁気シールド層２６が配設されていた箇
所に、上部減結合層２５Ｂおよび上部副磁気シールド層
６７がこの順に配設されている。溝２９は、下部副磁気
シールド層６６、下部減結合層２５Ａ、スピンバルブ型
再生素子２０、上部減結合層２５Ｂおよび上部副磁気シ
ールド層６７を貫通するように設けられている。スピン
バルブ型再生素子２０は、下部副磁気シールド層６６と
上部副磁気シールド層６７との間に配設された二重シー
ルド仕様のトップ型構造をなすものである。
【００９８】ここで、図５に示した磁気再生ヘッド（請
求項９または請求項２０）のうち、下部主磁気シールド
層１５が本発明における「第１の主磁気シールド層」の
一具体例に対応し、上部主磁気シールド層１６が本発明
における「第２の主磁気シールド層」の一具体例に対応
し、下部副磁気シールド層６６が本発明における「第１
の副磁気シールド層」の一具体例に対応し、上部副磁気
シールド層６７が本発明における「第２の副磁気シール
ド層」の一具体例に対応する。また、下部絶縁層１７が
本発明における「第１の絶縁層」の一具体例に対応し、
上部絶縁層１８が本発明における「第２の絶縁層」の一
具体例に対応し、下部減結合層２５Ａが本発明における
「第１の減結合層」の一具体例に対応し、上部減結合層
２５Ｂが本発明における「第２の減結合層」の一具体例
に対応する。さらに、スピンバルブ型再生素子２０が、
本発明における「二重シールドトップスピンバルブ型再
生素子」の一具体例に対応する。
求項９または請求項２０）のうち、下部主磁気シールド
層１５が本発明における「第１の主磁気シールド層」の
一具体例に対応し、上部主磁気シールド層１６が本発明
における「第２の主磁気シールド層」の一具体例に対応
し、下部副磁気シールド層６６が本発明における「第１
の副磁気シールド層」の一具体例に対応し、上部副磁気
シールド層６７が本発明における「第２の副磁気シール
ド層」の一具体例に対応する。また、下部絶縁層１７が
本発明における「第１の絶縁層」の一具体例に対応し、
上部絶縁層１８が本発明における「第２の絶縁層」の一
具体例に対応し、下部減結合層２５Ａが本発明における
「第１の減結合層」の一具体例に対応し、上部減結合層
２５Ｂが本発明における「第２の減結合層」の一具体例
に対応する。さらに、スピンバルブ型再生素子２０が、
本発明における「二重シールドトップスピンバルブ型再
生素子」の一具体例に対応する。
【００９９】下部副磁気シールド層６６および上部副磁
気シールド層６７は、いずれも上記第１の実施の形態に
おける副磁気シールド層２６と同様の機能、材質および
構成を有するものである。また、下部減結合層２５Ａお
よび上部減結合層２５Ｂは、いずれも上記第１の実施の
形態における減結合層２５と同様の機能、材質および構
成を有するものである。
気シールド層６７は、いずれも上記第１の実施の形態に
おける副磁気シールド層２６と同様の機能、材質および
構成を有するものである。また、下部減結合層２５Ａお
よび上部減結合層２５Ｂは、いずれも上記第１の実施の
形態における減結合層２５と同様の機能、材質および構
成を有するものである。
【０１００】なお、本実施の形態に係る磁気再生ヘッド
について、上記特徴的部分以外の各構成要素の機能、材
質および構成、ならびにその動作機構は、例えば、上記
第１の実施の形態の場合と同様である。
について、上記特徴的部分以外の各構成要素の機能、材
質および構成、ならびにその動作機構は、例えば、上記
第１の実施の形態の場合と同様である。
【０１０１】《磁気再生ヘッドの形成方法》この磁気再
生ヘッドを形成する際には、まず、下部主磁気シールド
層１５の一面に設けられた下部絶縁層１７上に、下部副
磁気シールド層６６、下部減結合層２５Ａ、スピンバル
ブ型再生素子２０、上部減結合層２５Ｂ、上部副磁気シ
ールド層６７をこの順に形成する。続いて、既存のパタ
ーニング処理およびエッチング処理を用いて、下部絶縁
層１７が露出するまで下部副磁気シールド層６６、下部
減結合層２５Ａ、スピンバルブ型再生素子２０、上部減
結合層２５Ｂ、上部副磁気シールド層６７を選択的に掘
り下げることにより、溝２９を形成する。この溝２９を
形成する際には、その内壁面３０が下部絶縁層１７層の
延在面に対して傾斜するようにする。続いて、下部絶縁
層１７の露出面および溝２９の内壁面３０に隣接するよ
うに永久磁石層２７を形成したのち、この永久磁石層２
７上に導電リード層２８を形成する。最後に、上部副磁
気シールド層６７および導電リード層２７上に、上部絶
縁層１８および上部主磁気シールド層１６をこの順に形
成することにより、磁気再生ヘッドが完成する。なお、
アニール処理を利用した永久磁石層２７の磁化方向の固
定に関する詳細は、例えば、上記第１の実施の形態にお
いて説明した場合と同様である。
生ヘッドを形成する際には、まず、下部主磁気シールド
層１５の一面に設けられた下部絶縁層１７上に、下部副
磁気シールド層６６、下部減結合層２５Ａ、スピンバル
ブ型再生素子２０、上部減結合層２５Ｂ、上部副磁気シ
ールド層６７をこの順に形成する。続いて、既存のパタ
ーニング処理およびエッチング処理を用いて、下部絶縁
層１７が露出するまで下部副磁気シールド層６６、下部
減結合層２５Ａ、スピンバルブ型再生素子２０、上部減
結合層２５Ｂ、上部副磁気シールド層６７を選択的に掘
り下げることにより、溝２９を形成する。この溝２９を
形成する際には、その内壁面３０が下部絶縁層１７層の
延在面に対して傾斜するようにする。続いて、下部絶縁
層１７の露出面および溝２９の内壁面３０に隣接するよ
うに永久磁石層２７を形成したのち、この永久磁石層２
７上に導電リード層２８を形成する。最後に、上部副磁
気シールド層６７および導電リード層２７上に、上部絶
縁層１８および上部主磁気シールド層１６をこの順に形
成することにより、磁気再生ヘッドが完成する。なお、
アニール処理を利用した永久磁石層２７の磁化方向の固
定に関する詳細は、例えば、上記第１の実施の形態にお
いて説明した場合と同様である。
【０１０２】《第５の実施の形態の作用および効果》本
実施の形態では、下部絶縁層１７とスピンバルブ型再生
素子２０との間に高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料
よりなる下部副磁気シールド層６６を配設すると共に、
スピンバルブ型再生素子２０と上部絶縁層１８との間に
下部副磁気シールド層６６と同様の構成材料よりなる上
部副磁気シールド層６７を配設するようにしたので、半
値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド間距離は、下部
副磁気シールド層６６と上部副磁気シールド層６７との
間の距離（シールド間距離Ｌ６）により規定されること
となり、このシールド間距離Ｌ６は、従来の磁気再生ヘ
ッドについてのシールド間距離Ｌ１（図８参照）よりも
小さくなる。したがって、本実施の形態では、上記第１
の実施の形態の場合と同様の作用により、半値幅ＰＷ50
の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防止とを両立さ
せることができる。
実施の形態では、下部絶縁層１７とスピンバルブ型再生
素子２０との間に高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料
よりなる下部副磁気シールド層６６を配設すると共に、
スピンバルブ型再生素子２０と上部絶縁層１８との間に
下部副磁気シールド層６６と同様の構成材料よりなる上
部副磁気シールド層６７を配設するようにしたので、半
値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド間距離は、下部
副磁気シールド層６６と上部副磁気シールド層６７との
間の距離（シールド間距離Ｌ６）により規定されること
となり、このシールド間距離Ｌ６は、従来の磁気再生ヘ
ッドについてのシールド間距離Ｌ１（図８参照）よりも
小さくなる。したがって、本実施の形態では、上記第１
の実施の形態の場合と同様の作用により、半値幅ＰＷ50
の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防止とを両立さ
せることができる。
【０１０３】特に、本実施の形態では、下部主磁気シー
ルド層１５と上部主磁気シールド層１６との間に配設さ
れた２つの副磁気シールド層（下部副磁気シールド層６
６および上部副磁気シールド層６７）によりシールド間
距離Ｌ６が規定されるため、このシールド間距離Ｌ６
は、単一の副磁気シールドを備えた上記第１〜第４の実
施の形態における磁気再生ヘッドについてのシールド間
距離Ｌ２〜Ｌ５よりもさらに小さくなる。したがって、
本実施の形態では、半値幅ＰＷ50をより低減させ、再生
特性をより向上させることができる。
ルド層１５と上部主磁気シールド層１６との間に配設さ
れた２つの副磁気シールド層（下部副磁気シールド層６
６および上部副磁気シールド層６７）によりシールド間
距離Ｌ６が規定されるため、このシールド間距離Ｌ６
は、単一の副磁気シールドを備えた上記第１〜第４の実
施の形態における磁気再生ヘッドについてのシールド間
距離Ｌ２〜Ｌ５よりもさらに小さくなる。したがって、
本実施の形態では、半値幅ＰＷ50をより低減させ、再生
特性をより向上させることができる。
【０１０４】上記した磁気再生ヘッドについての再生特
性の向上は、図６および図７に示した結果から明らかで
ある。
性の向上は、図６および図７に示した結果から明らかで
ある。
【０１０５】図６は磁気再生ヘッドの再生出力波形を表
すものであり、図中の「横軸」はダウントラック位置
（μｍ）を示し、「縦軸」は出力電圧を示している。図
６に示した波形７１（破線）はシールド間距離Ｌ１＝約
８０．０ｎｍの従来の磁気再生ヘッド（図８参照）を表
し、波形７２（実線）はシールド間距離Ｌ６＝約３０．
０ｎｍ，シールド間距離Ｌ７（下部主磁気シールド層１
５と上部主磁気シールド層１６との間の距離）Ｌ７＝約
１００．０ｎｍの本実施の形態に係る磁気再生ヘッド
（図５参照）を表している。なお、図６には、再生出力
波形と共にその下向きのピーク近傍領域（６Ｒ）を部分
的に拡大したものも示しており、この拡大部分について
は、波形７１，７２間の相違を明確に表すために縦横比
を調整している。図６に示した再生出力波形から、表２
に示した結果が得られた。表２は、副磁気シールド層の
有無による半値幅ＰＷ50の比較結果を表すものであり、
半値幅ＰＷ50（ｎｍ），シールド間距離（ｎｍ），対応
シールド間距離（ｎｍ）を示してる。この対応シールド
間距離とは、本実施の形態に係る磁気再生ヘッドについ
て得られた半値幅ＰＷ50と同等の半値幅ＰＷ50を従来の
磁気再生ヘッドにおいて得るために必要なシールド間距
離Ｌ１をいう。
すものであり、図中の「横軸」はダウントラック位置
（μｍ）を示し、「縦軸」は出力電圧を示している。図
６に示した波形７１（破線）はシールド間距離Ｌ１＝約
８０．０ｎｍの従来の磁気再生ヘッド（図８参照）を表
し、波形７２（実線）はシールド間距離Ｌ６＝約３０．
０ｎｍ，シールド間距離Ｌ７（下部主磁気シールド層１
５と上部主磁気シールド層１６との間の距離）Ｌ７＝約
１００．０ｎｍの本実施の形態に係る磁気再生ヘッド
（図５参照）を表している。なお、図６には、再生出力
波形と共にその下向きのピーク近傍領域（６Ｒ）を部分
的に拡大したものも示しており、この拡大部分について
は、波形７１，７２間の相違を明確に表すために縦横比
を調整している。図６に示した再生出力波形から、表２
に示した結果が得られた。表２は、副磁気シールド層の
有無による半値幅ＰＷ50の比較結果を表すものであり、
半値幅ＰＷ50（ｎｍ），シールド間距離（ｎｍ），対応
シールド間距離（ｎｍ）を示してる。この対応シールド
間距離とは、本実施の形態に係る磁気再生ヘッドについ
て得られた半値幅ＰＷ50と同等の半値幅ＰＷ50を従来の
磁気再生ヘッドにおいて得るために必要なシールド間距
離Ｌ１をいう。
【０１０６】
【表２】
【０１０７】表２に示した結果から判るように、半値幅
ＰＷ50は、副磁気シールド層を備えていない従来の磁気
再生ヘッド（副磁気シールド層無）について約７０．０
ｎｍとなり、下部副磁気シールド層６６および上部副磁
気シールド層６７を備えた本実施の形態に係る磁気再生
ヘッド（副磁気シールド層有）について約５５．０ｎｍ
となった。このことから、本実施の形態においてより低
減した半値幅ＰＷ50を得られることが確認された。本実
施の形態に係る磁気再生ヘッドについて得られた半値幅
ＰＷ50（＝約５５．０ｎｍ）は、従来の薄膜磁気ヘッド
のシールド間距離Ｌ１をＬ１＝約４５．０ｎｍとした場
合にほぼ等しい値であった。
ＰＷ50は、副磁気シールド層を備えていない従来の磁気
再生ヘッド（副磁気シールド層無）について約７０．０
ｎｍとなり、下部副磁気シールド層６６および上部副磁
気シールド層６７を備えた本実施の形態に係る磁気再生
ヘッド（副磁気シールド層有）について約５５．０ｎｍ
となった。このことから、本実施の形態においてより低
減した半値幅ＰＷ50を得られることが確認された。本実
施の形態に係る磁気再生ヘッドについて得られた半値幅
ＰＷ50（＝約５５．０ｎｍ）は、従来の薄膜磁気ヘッド
のシールド間距離Ｌ１をＬ１＝約４５．０ｎｍとした場
合にほぼ等しい値であった。
【０１０８】下部副磁気シールド層６６および上部副磁
気シールド層６７は磁性材料により構成されているた
め、これらの下部副磁気シールド層６６および上部副磁
気シールド層６７に適正なバイアスが印加されないと、
下部主磁気シールド層１５や上部主磁気シールド層１６
から生じるフリンジ磁界によりフリー層２１の駆動特性
が悪影響を受け、スピンバルブ型再生素子２０の性能が
不安定になる。本実施の形態に係る磁気再生ヘッドで
は、下部副磁気シールド層６６および上部副磁気シール
ド層６７の双方と永久磁石層２７が隣接しているため、
この永久磁石層２７によりトラック幅方向に沿った横方
向バイアスが発生し、この横方向バイアスがフリー層２
１に印加される。永久磁石層２７により局所的に発生し
た磁界により、下部副磁気シールド層６６および上部副
磁気シールド層６７の高透磁率が維持され、それらの単
部近傍が磁化されなくなる。
気シールド層６７は磁性材料により構成されているた
め、これらの下部副磁気シールド層６６および上部副磁
気シールド層６７に適正なバイアスが印加されないと、
下部主磁気シールド層１５や上部主磁気シールド層１６
から生じるフリンジ磁界によりフリー層２１の駆動特性
が悪影響を受け、スピンバルブ型再生素子２０の性能が
不安定になる。本実施の形態に係る磁気再生ヘッドで
は、下部副磁気シールド層６６および上部副磁気シール
ド層６７の双方と永久磁石層２７が隣接しているため、
この永久磁石層２７によりトラック幅方向に沿った横方
向バイアスが発生し、この横方向バイアスがフリー層２
１に印加される。永久磁石層２７により局所的に発生し
た磁界により、下部副磁気シールド層６６および上部副
磁気シールド層６７の高透磁率が維持され、それらの単
部近傍が磁化されなくなる。
【０１０９】図７は本実施の形態に係る磁気再生ヘッド
のバイアス強度依存性を表すものであり、図中の「横
軸」は磁気モーメントＭｒＴ（ｍｅｍｕ（ミリ電磁単
位）／ｃｍ2 ）を示し、「縦軸」は電圧（μＶ）を示し
ている。図７に示した曲線８１はバイアス強度が不十分
な場合を表し、曲線８２はバイアス強度が十分な場合を
表している。
のバイアス強度依存性を表すものであり、図中の「横
軸」は磁気モーメントＭｒＴ（ｍｅｍｕ（ミリ電磁単
位）／ｃｍ2 ）を示し、「縦軸」は電圧（μＶ）を示し
ている。図７に示した曲線８１はバイアス強度が不十分
な場合を表し、曲線８２はバイアス強度が十分な場合を
表している。
【０１１０】図７に示した結果から判るように、曲線８
１と曲線８２とは図中に示した領域８３において交わ
る。この結果に基づき、下部副磁気シールド層６６およ
び上部副磁気シールド層６７に適正な横方向バイアスを
印加するための安定化定数を算出したところ、安定化定
数（ＭｒＴ）PM／（ＭｒＴ）TFS ＝１であった。なお、
上記した（ＭｒＴ）PMは永久磁石層２７の総磁気モーメ
ントを表し、（ＭｒＴ） TFS は下部副磁気シールド層６
６および上部副磁気シールド層６７の総磁気モーメント
を表している。
１と曲線８２とは図中に示した領域８３において交わ
る。この結果に基づき、下部副磁気シールド層６６およ
び上部副磁気シールド層６７に適正な横方向バイアスを
印加するための安定化定数を算出したところ、安定化定
数（ＭｒＴ）PM／（ＭｒＴ）TFS ＝１であった。なお、
上記した（ＭｒＴ）PMは永久磁石層２７の総磁気モーメ
ントを表し、（ＭｒＴ） TFS は下部副磁気シールド層６
６および上部副磁気シールド層６７の総磁気モーメント
を表している。
【０１１１】下部副磁気シールド層６６および上部副磁
気シールド層６７は、いずれもフリー層２１の層厚の約
２倍より大きい層厚を有するため、それらの磁化方向の
回転度合いは、一般に、フリー層２１の磁化方向の回転
度合いよりも極めて小さくなる。このため、フリー層２
１に印加されるバイアス強度は、下部主磁気シールド層
１５や上部主磁気シールド層１６により生じるフリンジ
磁界の影響をほとんど受けなくなる。また、フリー層１
２に印加されるバイアス強度は、下部副磁気シールド層
６６および上部副磁気シールド層６７の高抵抗性に基づ
き、バイアス印加時において下部副磁気シールド層６６
や上部副磁気シールド層６７により生じる電流磁界の影
響もほとんど受けなくなる。下部副磁気シールド層６６
や上部副磁気シールド層６７の磁化方向は、通常、トラ
ック幅方向に沿うように回転する。
気シールド層６７は、いずれもフリー層２１の層厚の約
２倍より大きい層厚を有するため、それらの磁化方向の
回転度合いは、一般に、フリー層２１の磁化方向の回転
度合いよりも極めて小さくなる。このため、フリー層２
１に印加されるバイアス強度は、下部主磁気シールド層
１５や上部主磁気シールド層１６により生じるフリンジ
磁界の影響をほとんど受けなくなる。また、フリー層１
２に印加されるバイアス強度は、下部副磁気シールド層
６６および上部副磁気シールド層６７の高抵抗性に基づ
き、バイアス印加時において下部副磁気シールド層６６
や上部副磁気シールド層６７により生じる電流磁界の影
響もほとんど受けなくなる。下部副磁気シールド層６６
や上部副磁気シールド層６７の磁化方向は、通常、トラ
ック幅方向に沿うように回転する。
【０１１２】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の
変形が可能である。すなわち、上記実施の形態において
説明した磁気再生ヘッドの構成やその製造方法に関する
詳細は、必ずしもこれに限られるものではなく、下部主
磁気シールド層と上部主磁気シールド層との間に、高透
磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料よりなる副磁気シール
ド層を設け、実質的なシールド間距離を小さくすること
により半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と短
絡の防止とを両立させることが可能な限り、自由に変形
可能である。
たが、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の
変形が可能である。すなわち、上記実施の形態において
説明した磁気再生ヘッドの構成やその製造方法に関する
詳細は、必ずしもこれに限られるものではなく、下部主
磁気シールド層と上部主磁気シールド層との間に、高透
磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料よりなる副磁気シール
ド層を設け、実質的なシールド間距離を小さくすること
により半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と短
絡の防止とを両立させることが可能な限り、自由に変形
可能である。
【０１１３】具体的には、例えば、上記各実施の形態の
スピンバルブ型再生素子は、必ずしも各実施の形態にお
いて説明した構造（トップ型構造またはボトム型構造）
に限られるものではなく、トップ型構造に代えてボトム
型構造、あるいはボトム型構造に代えてトップ型構造を
それぞれなすようにしてもよい。また、これらのスピン
バルブ型再生素子は、トップ型構造やボトム型構造に代
えて、例えば、シンセティック反強磁性スピンバルブ構
造や二重スピンバルブ構造をなすようにしてもよい。
スピンバルブ型再生素子は、必ずしも各実施の形態にお
いて説明した構造（トップ型構造またはボトム型構造）
に限られるものではなく、トップ型構造に代えてボトム
型構造、あるいはボトム型構造に代えてトップ型構造を
それぞれなすようにしてもよい。また、これらのスピン
バルブ型再生素子は、トップ型構造やボトム型構造に代
えて、例えば、シンセティック反強磁性スピンバルブ構
造や二重スピンバルブ構造をなすようにしてもよい。
【０１１４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１または請
求項２に記載のスピンバルブ型構造体の形成方法あるい
は請求項１２または請求項１３に記載のスピンバルブ型
構造体によれば、トップスピンバルブ型再生素子と第２
の絶縁層との間に高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料
よりなる副磁気シールド層を配設するようにしたので、
副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与す
る実質的なシールド間距離が第１の主磁気シールド層と
副磁気シールド層との間の距離により規定されることと
なり、このシールド間距離は副磁気シールド層を配設し
ない従来の磁気再生ヘッドにおけるシールド間距離より
も小さくなる。これにより、第２の絶縁層の寄生容量が
再生特性に寄与しなくなる。しかも、第２の絶縁層の層
厚に関係なくシールド間距離が規定されるため、第２の
絶縁層の層厚を十分に確保することが可能になる。した
がって、半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と
短絡の防止とを両立させることができる。
求項２に記載のスピンバルブ型構造体の形成方法あるい
は請求項１２または請求項１３に記載のスピンバルブ型
構造体によれば、トップスピンバルブ型再生素子と第２
の絶縁層との間に高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料
よりなる副磁気シールド層を配設するようにしたので、
副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与す
る実質的なシールド間距離が第１の主磁気シールド層と
副磁気シールド層との間の距離により規定されることと
なり、このシールド間距離は副磁気シールド層を配設し
ない従来の磁気再生ヘッドにおけるシールド間距離より
も小さくなる。これにより、第２の絶縁層の寄生容量が
再生特性に寄与しなくなる。しかも、第２の絶縁層の層
厚に関係なくシールド間距離が規定されるため、第２の
絶縁層の層厚を十分に確保することが可能になる。した
がって、半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と
短絡の防止とを両立させることができる。
【０１１５】また、請求項３または請求項４に記載のス
ピンバルブ型構造体の形成方法あるいは請求項１４また
は請求項１５に記載のスピンバルブ型構造体によれば、
第１の絶縁層とトップスピンバルブ型再生素子との間に
高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料よりなる副磁気シ
ールド層を配設するようにしたので、この副磁気シール
ド層の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシ
ールド間距離が従来の場合よりも小さくなると共に、第
２の絶縁層の層厚を十分に確保することが可能になる。
したがって、半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向
上と短絡の防止とを両立させることができる。
ピンバルブ型構造体の形成方法あるいは請求項１４また
は請求項１５に記載のスピンバルブ型構造体によれば、
第１の絶縁層とトップスピンバルブ型再生素子との間に
高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料よりなる副磁気シ
ールド層を配設するようにしたので、この副磁気シール
ド層の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシ
ールド間距離が従来の場合よりも小さくなると共に、第
２の絶縁層の層厚を十分に確保することが可能になる。
したがって、半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向
上と短絡の防止とを両立させることができる。
【０１１６】また、請求項５または請求項６に記載のス
ピンバルブ型構造体の形成方法あるいは請求項１６また
は請求項１７に記載のスピンバルブ型構造体によれば、
第１の絶縁層上に導電リード層および交換磁石層をこの
順に形成すると共に、トップスピンバルブ型再生素子と
第２の絶縁層との間に高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性
材料よりなる副磁気シールド層を配設するようにしたの
で、この副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50
に寄与する実質的なシールド間距離が小さくなると共
に、第２の絶縁層の層厚を十分に確保することが可能に
なる。したがって、第１の絶縁層上に導電リード層およ
び交換磁石層が配設された構成をなす場合においても、
半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防
止とを両立させることができる。
ピンバルブ型構造体の形成方法あるいは請求項１６また
は請求項１７に記載のスピンバルブ型構造体によれば、
第１の絶縁層上に導電リード層および交換磁石層をこの
順に形成すると共に、トップスピンバルブ型再生素子と
第２の絶縁層との間に高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性
材料よりなる副磁気シールド層を配設するようにしたの
で、この副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50
に寄与する実質的なシールド間距離が小さくなると共
に、第２の絶縁層の層厚を十分に確保することが可能に
なる。したがって、第１の絶縁層上に導電リード層およ
び交換磁石層が配設された構成をなす場合においても、
半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防
止とを両立させることができる。
【０１１７】また、請求項７または請求項８に記載のス
ピンバルブ型構造体の形成方法あるいは請求項１８また
は請求項１９に記載のスピンバルブ型構造体によれば、
フリー層に選択的に設けた溝に埋込層、交換磁石層およ
び導電リード層をこの順に形成すると共に、第１の絶縁
層とボトムスピンバルブ型再生素子との間に高透磁率か
つ高電気抵抗の強磁性材料よりなる副磁気シールド層を
配設するようにしたので、この副磁気シールド層の存在
により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド間距
離が小さくなると共に、第２の絶縁層の層厚を十分に確
保することが可能になる。したがって、フリー層に選択
的に設けた溝に埋込層、交換磁石層および導電リード層
が配設された構成をなす場合においても、半値幅ＰＷ50
の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防止とを両立さ
せることができる。
ピンバルブ型構造体の形成方法あるいは請求項１８また
は請求項１９に記載のスピンバルブ型構造体によれば、
フリー層に選択的に設けた溝に埋込層、交換磁石層およ
び導電リード層をこの順に形成すると共に、第１の絶縁
層とボトムスピンバルブ型再生素子との間に高透磁率か
つ高電気抵抗の強磁性材料よりなる副磁気シールド層を
配設するようにしたので、この副磁気シールド層の存在
により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド間距
離が小さくなると共に、第２の絶縁層の層厚を十分に確
保することが可能になる。したがって、フリー層に選択
的に設けた溝に埋込層、交換磁石層および導電リード層
が配設された構成をなす場合においても、半値幅ＰＷ50
の低減に基づく再生特性の向上と短絡の防止とを両立さ
せることができる。
【０１１８】また、請求項９または請求項１０に記載の
スピンバルブ型構造体の形成方法あるいは請求項２０ま
たは請求項２１に記載のスピンバルブ型構造体によれ
ば、第１の絶縁層とトップスピンバルブ型再生素子との
間に高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料よりなる第１
の副磁気シールド層を配設すると共に、トップスピンバ
ルブ型再生素子と第２の絶縁層との間に第１の副磁気シ
ールド層と同一の材料よりなる第２の副磁気シールド層
を配設するようにしたので、これらの第１および第２の
副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与す
る実質的なシールド間距離が小さくなると共に、第２の
絶縁層の層厚を十分に確保することが可能になる。した
がって、半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と
短絡の防止とを両立させることができる。特に、第１お
よび第２の副磁気シールド層により規定される実質的な
シールド間距離は、単一の副磁気シールド層が配設され
る場合のシールド間距離よりも小さくなるため、半値幅
ＰＷ50をより低減させ、再生特性をより向上させること
ができる。
スピンバルブ型構造体の形成方法あるいは請求項２０ま
たは請求項２１に記載のスピンバルブ型構造体によれ
ば、第１の絶縁層とトップスピンバルブ型再生素子との
間に高透磁率かつ高電気抵抗の強磁性材料よりなる第１
の副磁気シールド層を配設すると共に、トップスピンバ
ルブ型再生素子と第２の絶縁層との間に第１の副磁気シ
ールド層と同一の材料よりなる第２の副磁気シールド層
を配設するようにしたので、これらの第１および第２の
副磁気シールド層の存在により、半値幅ＰＷ50に寄与す
る実質的なシールド間距離が小さくなると共に、第２の
絶縁層の層厚を十分に確保することが可能になる。した
がって、半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上と
短絡の防止とを両立させることができる。特に、第１お
よび第２の副磁気シールド層により規定される実質的な
シールド間距離は、単一の副磁気シールド層が配設され
る場合のシールド間距離よりも小さくなるため、半値幅
ＰＷ50をより低減させ、再生特性をより向上させること
ができる。
【０１１９】また、請求項１１記載のスピンバルブ型構
造体の形成方法または請求項２２記載のスピンバルブ型
構造体によれば、第１の絶縁層とスピンバルブ型再生素
子との間の領域またはスピンバルブ型再生素子と第２の
絶縁層との間の領域の少なくとも一方に副磁気シールド
層を配設するようにしたので、この副磁気シールド層の
存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド
間距離が副磁気シールド層に基づいて規定される。これ
により、従来の場合よりもシールド間距離を小さくし、
かつ第２の絶縁層の層厚を十分に確保することが可能に
なるため、半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上
と短絡の防止とを両立させることができる。
造体の形成方法または請求項２２記載のスピンバルブ型
構造体によれば、第１の絶縁層とスピンバルブ型再生素
子との間の領域またはスピンバルブ型再生素子と第２の
絶縁層との間の領域の少なくとも一方に副磁気シールド
層を配設するようにしたので、この副磁気シールド層の
存在により、半値幅ＰＷ50に寄与する実質的なシールド
間距離が副磁気シールド層に基づいて規定される。これ
により、従来の場合よりもシールド間距離を小さくし、
かつ第２の絶縁層の層厚を十分に確保することが可能に
なるため、半値幅ＰＷ50の低減に基づく再生特性の向上
と短絡の防止とを両立させることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁気再生ヘッ
ドの断面構成を表す断面図である。
ドの断面構成を表す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る磁気再生ヘッ
ドの断面構成を表す断面図である。
ドの断面構成を表す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る磁気再生ヘッ
ドの断面構成を表す断面図である。
ドの断面構成を表す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る磁気再生ヘッ
ドの断面構成を表す断面図である。
ドの断面構成を表す断面図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る磁気再生ヘッ
ドの断面構成を表す断面図である。
ドの断面構成を表す断面図である。
【図６】磁気再生ヘッドの再生出力波形を表すものであ
る。
る。
【図７】磁気再生ヘッドのバイアス強度依存性を表すも
のである。
のである。
【図８】従来の磁気再生ヘッドの断面構成を表す断面図
である。
である。
１５…下部主磁気シールド層、１６…上部主磁気シール
ド層、１７…下部絶縁層、１８…上部絶縁層、２０…ス
ピンバルブ型再生素子、２１…フリー層、２２…スペー
サ層、２３…ピンド層、２４…ピンニング層、２５…減
結合層、２５Ａ…下部減結合層、２５Ｂ…上部減結合
層、２６，３６，４６，５６…副磁気シールド層、２７
…永久磁石層、２８，４７…導電リード層、２９，５９
…溝、３０，６０…内壁面、４８…交換磁石層、５１…
保護層、５２…埋込層、６６…下部副磁気シールド層、
６７…上部副磁気シールド層、Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ
６，Ｌ６，Ｌ７…シールド間距離。
ド層、１７…下部絶縁層、１８…上部絶縁層、２０…ス
ピンバルブ型再生素子、２１…フリー層、２２…スペー
サ層、２３…ピンド層、２４…ピンニング層、２５…減
結合層、２５Ａ…下部減結合層、２５Ｂ…上部減結合
層、２６，３６，４６，５６…副磁気シールド層、２７
…永久磁石層、２８，４７…導電リード層、２９，５９
…溝、３０，６０…内壁面、４８…交換磁石層、５１…
保護層、５２…埋込層、６６…下部副磁気シールド層、
６７…上部副磁気シールド層、Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ
６，Ｌ６，Ｌ７…シールド間距離。
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/32 Ｈ０１Ｌ 43/12 Ｈ０１Ｌ 43/12 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ (72)発明者 成宗 洪 アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95120 サンノゼ カルカテラ ドライブ 7174 (72)発明者 幼鳳 鄭 アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95130 サンノゼ カストロ ドライブ 1812 (72)発明者 ▲煥▼中 廖 アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94539 フレモント ベナベンテ アベニ ュー 39757 (72)発明者 介威 張 アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95130 カッパーティノ ノーマンディー ウェイ 7680 Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AD55 AD65 5D034 BA03 BA04 CA06 5E049 AA01 AA04 AA07 AC05 BA12 CB02 DB12
Claims (22)
- 【請求項１】 第１の主磁気シールド層の一面に設けら
れた第１の絶縁層上に、磁性材料を用いてフリー層を形
成する工程と、 このフリー層上に、非磁性材料を用いてスペーサ層を形
成する工程と、 このスペーサ層上に、磁性材料を用いてピンド層を形成
する工程と、 このピンド層上に、反強磁性材料を用いてピンニング層
を形成することにより、これらのフリー層、スペーサ
層、ピンド層およびピンニング層がこの順に積層された
積層体を含むように、トップスピンバルブ型再生素子を
形成する工程と、 このトップスピンバルブ型再生素子上に、減結合層を形
成する工程と、 この減結合層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍより大き
い高透磁率の強磁性材料を用いて、残留磁化と層厚との
積が、前記フリー層についての残留磁化と層厚との積に
対して２倍以上５倍以下の範囲内となるように、副磁気
シールド層を形成する工程と、 前記第１の絶縁層が露出するまで前記トップスピンバル
ブ型再生素子、前記減結合層および前記副磁気シールド
層をパターニングおよびエッチングすることにより、傾
斜した内壁面を有するように溝を選択的に形成する工程
と、 強磁性材料を用いて、前記第１の絶縁層の露出面および
前記溝の内壁面に隣接するように、前記トップスピンバ
ルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給するための永
久磁石層を形成する工程と、 この永久磁石層上に、導電材料を用いて導電リード層を
形成する工程と、 前記副磁気シールド層および前記導電リード層上に、第
２の絶縁層を形成する工程と、 この第２の絶縁層上に、第２の主磁気シールド層を形成
する工程とを含むことを特徴とするスピンバルブ型構造
体の形成方法。 - 【請求項２】 ニッケル鉄クロム合金（ＮｉＦｅＣ
ｒ）、コバルトニオブジルコニウム合金（ＣｏＮｂＺ
ｒ）、コバルトニオブハフニウム合金（ＣｏＮｂＨ
ｆ）、コバルトジルコニウムハフニウム合金（ＣｏＺｒ
Ｈｆ）、鉄コバルト合金窒化物（ＦｅＣｏＮ）、鉄コバ
ルトクロム合金（ＦｅＣｏＣｒ）、鉄コバルトタンタル
合金（ＦｅＣｏＴａ）および鉄コバルトチタン合金（Ｆ
ｅＣｏＴｉ）からなる群のうちのいずれかを用いて、透
磁率が５００より大きくなるように、前記副磁気シール
ド層を形成することを特徴とする請求項１記載のスピン
バルブ型構造体の形成方法。 - 【請求項３】 フリー層を備えたスピンバルブ型構造体
の形成方法であって、 第１の主磁気シールド層の一面に設けられた第１の絶縁
層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率
の強磁性材料を用いて、残留磁化と層厚との積が、前記
フリー層についての残留磁化と層厚との積に対して２倍
以上５倍以下の範囲内となるように、副磁気シールド層
を形成する工程と、 この副磁気シールド層上に、減結合層を形成する工程
と、 この減結合層上に、磁性材料を用いて前記フリー層を形
成する工程と、 このフリー層上に、非磁性材料を用いてスペーサ層を形
成する工程と、 このスペーサ層上に、磁性材料を用いてピンド層を形成
する工程と、 このピンド層上に、反強磁性材料を用いてピンニング層
を形成することにより、これらのフリー層、スペーサ
層、ピンド層およびピンニング層がこの順に積層された
積層体を含むように、トップスピンバルブ型再生素子を
形成する工程と、 前記第１の絶縁層が露出するまで前記副磁気シールド
層、前記減結合層および前記トップスピンバルブ型再生
素子をパターニングおよびエッチングすることにより、
傾斜した内壁面を有するように溝を選択的に形成する工
程と、 強磁性材料を用いて、前記第１の絶縁層の露出面および
前記溝の内壁面に隣接するように、前記トップスピンバ
ルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給するための永
久磁石層を形成する工程と、 この永久磁石層上に、導電材料を用いて導電リード層を
形成する工程と、 前記トップスピンバルブ型再生素子および前記導電リー
ド層上に、第２の絶縁層を形成する工程と、 この第２の絶縁層上に、第２の主磁気シールド層を形成
する工程とを含むことを特徴とするスピンバルブ型構造
体の形成方法。 - 【請求項４】 ニッケル鉄クロム合金、コバルトニオブ
ジルコニウム合金、コバルトニオブハフニウム合金、コ
バルトジルコニウムハフニウム合金、鉄コバルト合金窒
化物、鉄コバルトクロム合金、鉄コバルトタンタル合金
および鉄コバルトチタン合金からなる群のうちのいずれ
かを用いて、透磁率が５００より大きくなるように、前
記副磁気シールド層を形成することを特徴とする請求項
３記載のスピンバルブ型構造体の形成方法。 - 【請求項５】 第１の主磁気シールド層の一面に設けら
れた第１の絶縁層上の所定の領域に、導電材料を用いて
導電リード層を選択的に形成する工程と、 この導電リード層上に、強磁性材料を用いて、長手方向
バイアスを供給するための交換磁石層を形成する工程
と、 前記第１の絶縁層および前記交換磁石層上に、磁性材料
を用いてフリー層を形成する工程と、 このフリー層上に、非磁性材料を用いてスペーサ層を形
成する工程と、 このスペーサ層上に、磁性材料を用いてピンド層を形成
する工程と、 このピンド層上に、反強磁性材料を用いてピンニング層
を形成することにより、これらのフリー層、スペーサ
層、ピンド層およびピンニング層がこの順に積層された
積層体を含むように、トップスピンバルブ型再生素子を
形成する工程と、 このトップスピンバルブ型再生素子上に、減結合層を形
成する工程と、 この減結合層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍより大き
い高透磁率の強磁性材料を用いて、残留磁化と層厚との
積が、前記フリー層についての残留磁化と層厚との積に
対して２倍以上５倍以下の範囲内となるように、副磁気
シールド層を形成する工程と、 この副磁気シールド層上に、第２の絶縁層を形成する工
程と、 この第２の絶縁層上に、第２の主磁気シールド層を形成
する工程とを含むことを特徴とするスピンバルブ型構造
体の形成方法。 - 【請求項６】 ニッケル鉄クロム合金、コバルトニオブ
ジルコニウム合金、コバルトニオブハフニウム合金、コ
バルトジルコニウムハフニウム合金、鉄コバルト合金窒
化物、鉄コバルトクロム合金、鉄コバルトタンタル合金
および鉄コバルトチタン合金からなる群のうちのいずれ
かを用いて、透磁率が５００より大きくなるように、前
記副磁気シールド層を形成することを特徴とする請求項
５記載のスピンバルブ型構造体の形成方法。 - 【請求項７】 フリー層を備えたスピンバルブ型構造体
の形成方法であって、 第１の主磁気シールド層の一面に設けられた第１の絶縁
層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率
の強磁性材料を用いて、残留磁化と層厚との積が、前記
フリー層についての残留磁化と層厚との積に対して２倍
以上５倍以下の範囲内となるように、副磁気シールド層
を形成する工程と、 この副磁気シールド層上に、減結合層を形成する工程
と、 この減結合層上に、反強磁性材料を用いてピンニング層
を形成する工程と、 このピンニング層上に、磁性材料を用いてピンド層を形
成する工程と、 このピンド層上に、非磁性材料を用いてスペーサ層を形
成する工程と、 このスペーサ層上に、磁性材料を用いて前記フリー層を
形成することにより、これらのピンニング層、ピンド
層、スペーサ層およびフリー層がこの順に積層された積
層体を含むように、ボトムスピンバルブ型再生素子を形
成する工程と、 前記フリー層を所定の深さまでパターニングおよびエッ
チングすることにより、傾斜した内壁面を有するように
溝を選択的に形成する工程と、 前記フリー層のうちの前記溝以外の領域上に、タンタル
（Ｔａ）、酸化タンタル（ＴａＯ）および酸化アルミニ
ウムからなる群のうちのいずれかを用いて、保護層を形
成する工程と、 前記溝に、前記フリー層と同一の磁性材料を用いて埋込
層を形成する工程と、 この埋込層上に、強磁性材料を用いて、前記ボトムスピ
ンバルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給するため
の交換磁石層を形成する工程と、 この交換磁石層上に、導電材料を用いて導電リード層を
形成する工程と、 前記保護層および前記導電リード層上に、第２の絶縁層
を形成する工程と、 この第２の絶縁層上に、第２の主磁気シールド層を形成
する工程とを含むことを特徴とするスピンバルブ型構造
体の形成方法。 - 【請求項８】 ニッケル鉄クロム合金、コバルトニオブ
ジルコニウム合金、コバルトニオブハフニウム合金、コ
バルトジルコニウムハフニウム合金、鉄コバルト合金窒
化物、鉄コバルトクロム合金、鉄コバルトタンタル合金
および鉄コバルトチタン合金からなる群のうちのいずれ
かを用いて、透磁率が５００より大きくなるように、前
記副磁気シールド層を形成することを特徴とする請求項
７記載のスピンバルブ型構造体の形成方法。 - 【請求項９】 フリー層を備えたスピンバルブ型構造体
の形成方法であって、 第１の主磁気シールド層の一面に設けられた第１の絶縁
層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍより大きい高透磁率
の強磁性材料を用いて、残留磁化と層厚との積が、前記
フリー層についての残留磁化と層厚との積に対して２倍
以上５倍以下の範囲内となるように、第１の副磁気シー
ルド層を形成する工程と、 この第１の副磁気シールド層上に、第１の減結合層を形
成する工程と、 この第１の減結合層上に、磁性材料を用いて前記フリー
層を形成する工程と、 このフリー層上に、非磁性材料を用いてスペーサ層を形
成する工程と、 このスペーサ層上に、磁性材料を用いてピンド層を形成
する工程と、 このピンド層上に、反強磁性材料を用いてピンニング層
を形成することにより、これらのフリー層、スペーサ
層、ピンド層およびピンニング層がこの順に積層された
積層体を含むように、二重シールドトップスピンバルブ
型再生素子を形成する工程と、 この二重シールドトップスピンバルブ型再生素子上に、
第２の減結合層を形成する工程と、 この第２の減結合層上に、電気抵抗が１２５μΩｃｍよ
り大きい高透磁率の強磁性材料を用いて、残留磁化と層
厚との積が、前記フリー層についての残留磁化と層厚と
の積に対して２倍以上５倍以下の範囲内となるように、
第２の副磁気シールド層を形成する工程と、 前記第１の絶縁層が露出するまで前記第１の副磁気シー
ルド層、前記第１の減結合層、前記二重シールドトップ
スピンバルブ型再生素子、前記第２の減結合層および前
記第２の副磁気シールド層をパターニングおよびエッチ
ングすることにより、傾斜した内壁面を有するように溝
を選択的に形成する工程と、 強磁性材料を用いて、前記第１の絶縁層の露出面および
前記溝の内壁面に隣接するように、前記二重シールドト
ップスピンバルブ型再生素子に長手方向バイアスを供給
するための永久磁石層を形成する工程と、 この永久磁石層上に、導電材料を用いて導電リード層を
形成する工程と、 前記第２の副磁気シールド層および前記導電リード層上
に、第２の絶縁層を形成する工程と、 この第２の絶縁層上に、第２の主磁気シールド層を形成
する工程とを含むことを特徴とするスピンバルブ型構造
体の形成方法。 - 【請求項１０】 ニッケル鉄クロム合金、コバルトニオ
ブジルコニウム合金、コバルトニオブハフニウム合金、
コバルトジルコニウムハフニウム合金、鉄コバルト合金
窒化物、鉄コバルトクロム合金、鉄コバルトタンタル合
金および鉄コバルトチタン合金からなる群のうちのいず
れかを用いて、透磁率が５００より大きくなるように、
前記第１の副磁気シールド層および前記第２の副磁気シ
ールド層を形成することを特徴とする請求項９記載のス
ピンバルブ型構造体の形成方法。 - 【請求項１１】 第１の主磁気シールド層を形成する工
程と、 この第１の主磁気シールド層の一面側にスピンバルブ型
再生素子を形成する工程と、 このスピンバルブ型再生素子を挟んで前記第１の主磁気
シールド層と対向するように第２の主磁気シールド層を
形成する工程と、 前記第１の主磁気シールド層と前記スピンバルブ型再生
素子との間に第１の絶縁層を形成する工程と、 前記スピンバルブ型再生素子と前記第２の主磁気シール
ド層との間に第２の絶縁層を形成する工程と、 前記第１の絶縁層と前記スピンバルブ型再生素子との間
の領域または前記スピンバルブ型再生素子と前記第２の
絶縁層との間の領域の少なくとも一方に、副磁気シール
ド層を形成する工程とを含むことを特徴とするスピンバ
ルブ型構造体の形成方法。 - 【請求項１２】 第１の主磁気シールド層と、 この第１の主磁気シールド層上に配設された第１の絶縁
層と、 この第１の絶縁層上に配設され、磁性材料よりなるフリ
ー層と、非磁性材料よりなるスペーサ層と、磁性材料よ
りなるピンド層と、反強磁性材料よりなるピンニング層
とがこの順に積層された積層体を含むトップスピンバル
ブ型再生素子と、 このトップスピンバルブ型再生素子上に配設された減結
合層と、 この減結合層上に配設され、電気抵抗が１２５μΩｃｍ
より大きい高透磁率の強磁性材料よりなり、残留磁化と
層厚との積が、前記フリー層についての残留磁化と層厚
との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内である副磁気
シールド層と、 前記トップスピンバルブ型再生素子、前記減結合層およ
び前記副磁気シールド層に前記第１の絶縁層が露出する
ように選択的に設けられた、傾斜した内壁面を有する溝
に、前記第１の絶縁層の露出面および前記溝の内壁面に
隣接して配設され、前記トップスピンバルブ型再生素子
に長手方向バイアスを供給するための強磁性材料よりな
る永久磁石層と、 この永久磁石層上に配設され、導電材料よりなる導電リ
ード層と、 前記副磁気シールド層および前記導電リード層上に配設
された第２の絶縁層と、 この第２の絶縁層上に配設された第２の主磁気シールド
層とを備えたことを特徴とするスピンバルブ型構造体。 - 【請求項１３】 前記副磁気シールド層は、ニッケル鉄
クロム合金、コバルトニオブジルコニウム合金、コバル
トニオブハフニウム合金、コバルトジルコニウムハフニ
ウム合金、鉄コバルト合金窒化物、鉄コバルトクロム合
金、鉄コバルトタンタル合金および鉄コバルトチタン合
金からなる群のうちのいずれかよりなり、その透磁率は
５００より大きいことを特徴とする請求項１２記載のス
ピンバルブ型構造体。 - 【請求項１４】 フリー層を備えたスピンバルブ型構造
体であって、 第１の主磁気シールド層と、 この第１の主磁気シールド層上に配設された第１の絶縁
層と、 この第１の絶縁層上に配設され、電気抵抗が１２５μΩ
ｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料よりなり、残留磁
化と層厚との積が、前記フリー層についての残留磁化と
層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内である副
磁気シールド層と、 この副磁気シールド層上に配設された減結合層と、 この減結合層上に配設され、磁性材料よりなる前記フリ
ー層と、非磁性材料よりなるスペーサ層と、磁性材料よ
りなるピンド層と、反強磁性材料よりなるピンニング層
がこの順に積層された積層体を含むトップスピンバルブ
型再生素子と、 前記副磁気シールド層、前記減結合層および前記トップ
スピンバルブ型再生素子に前記第１の絶縁層が露出する
ように選択的に設けられた、傾斜した内壁面を有する溝
に、前記第１の絶縁層の露出面および前記溝の内壁面に
隣接して配設され、前記トップスピンバルブ型再生素子
に長手方向バイアスを供給するための強磁性材料よりな
る永久磁石層と、 この永久磁石層上に配設され、導電材料よりなる導電リ
ード層と、 前記トップスピンバルブ型再生素子および前記導電リー
ド層上に配設された第２の絶縁層と、 この第２の絶縁層上に配設された第２の主磁気シールド
層とを備えたことを特徴とするスピンバルブ型構造体。 - 【請求項１５】 前記副磁気シールド層は、ニッケル鉄
クロム合金、コバルトニオブジルコニウム合金、コバル
トニオブハフニウム合金、コバルトジルコニウムハフニ
ウム合金、鉄コバルト合金窒化物、鉄コバルトクロム合
金、鉄コバルトタンタル合金および鉄コバルトチタン合
金からなる群のうちのいずれかよりなり、その透磁率は
５００より大きいことを特徴とする請求項１４記載のス
ピンバルブ型構造体。 - 【請求項１６】 第１の主磁気シールド層と、 この第１の主磁気シールド層上に配設された第１の絶縁
層と、 この第１の絶縁層上の所定の領域に選択的に配設され、
導電材料よりなる導電リード層と、 この導電リード層上に配設され、長手方向バイアスを供
給するための強磁性材料よりなる交換磁石層と、 前記第１の絶縁層および前記交換磁石層上に配設され、
磁性材料よりなるフリー層と、非磁性材料よりなるスペ
ーサ層と、磁性材料よりなるピンド層と、反強磁性材料
よりなるピンニング層とがこの順に積層された積層体を
含むトップスピンバルブ型再生素子と、 このトップスピンバルブ型再生素子上に配設された減結
合層と、 この減結合層上に配設され、電気抵抗が１２５μΩｃｍ
より大きい高透磁率の強磁性材料よりなり、残留磁化と
層厚との積が、前記フリー層についての残留磁化と層厚
との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内である副磁気
シールド層と、 この副磁気シールド層上に配設された第２の絶縁層と、 この第２の絶縁層上に配設された第２の主磁気シールド
層とを備えたことを特徴とするスピンバルブ型構造体。 - 【請求項１７】 前記副磁気シールド層は、ニッケル鉄
クロム合金、コバルトニオブジルコニウム合金、コバル
トニオブハフニウム合金、コバルトジルコニウムハフニ
ウム合金、鉄コバルト合金窒化物、鉄コバルトクロム合
金、鉄コバルトタンタル合金および鉄コバルトチタン合
金からなる群のうちのいずれかよりなり、その透磁率は
５００より大きいことを特徴とする請求項１６記載のス
ピンバルブ型構造体。 - 【請求項１８】 フリー層を備えたスピンバルブ型構造
体であって、 第１の主磁気シールド層と、 この第１の主磁気シールド層上に配設された第１の絶縁
層と、 この第１の絶縁層上に配設され、電気抵抗が１２５μΩ
ｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料よりなり、残留磁
化と層厚との積が、前記フリー層についての残留磁化と
層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内である副
磁気シールド層と、 この副磁気シールド層上に配設された減結合層と、 この減結合層上に配設され、反強磁性材料よりなるピン
ニング層と、磁性材料よりなるピンド層と、非磁性材料
よりなるスペーサ層と、フリー層とがこの順に積層され
た積層体を含むボトムスピンバルブ型再生素子と、 前記フリー層に設けられた、所定の深さをなすと共に傾
斜した内壁面を有する溝に配設され、前記フリー層と同
一の磁性材料よりなる埋込層と、 前記フリー層のうちの前記溝以外の領域上に配設され、
タンタル、酸化タンタルおよび酸化アルミニウムからな
る群のうちのいずれかよりなる保護層と、 前記埋込層上に配設され、前記ボトムスピンバルブ型再
生素子に長手方向バイアスを供給するための強磁性材料
よりなる交換磁石層と、 この交換磁石層上に配設され、導電材料よりなる導電リ
ード層と、 前記保護層および前記導電リード層上に配設された第２
の絶縁層と、 この第２の絶縁層上に配設された第２の主磁気シールド
層とを備えたことを特徴とするスピンバルブ型構造体。 - 【請求項１９】 前記副磁気シールド層は、ニッケル鉄
クロム合金、コバルトニオブジルコニウム合金、コバル
トニオブハフニウム合金、コバルトジルコニウムハフニ
ウム合金、鉄コバルト合金窒化物、鉄コバルトクロム合
金、鉄コバルトタンタル合金および鉄コバルトチタン合
金からなる群のうちのいずれかよりなり、その透磁率は
５００より大きいことを特徴とする請求項１８記載のス
ピンバルブ型構造体。 - 【請求項２０】 フリー層を備えたスピンバルブ型構造
体であって、 第１の主磁気シールド層と、 この第１の主磁気シールド層上に配設された第１の絶縁
層と、 この第１の絶縁層上に配設され、電気抵抗が１２５μΩ
ｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料よりなり、残留磁
化と層厚との積が、前記フリー層についての残留磁化と
層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内である第
１の副磁気シールド層と、 この第１の副磁気シールド層上に配設された第１の減結
合層と、 この第１の減結合層上に配設され、磁性材料よりなる前
記フリー層と、非磁性材料よりなるスペーサ層と、磁性
材料よりなるピンド層と、反強磁性材料よりなるピンニ
ング層とがこの順に積層された積層体を含む二重シール
ドトップスピンバルブ型再生素子と、 この二重シールドトップスピンバルブ型再生素子上に配
設された第２の減結合層と、 この第２の減結合層上に配設され、電気抵抗が１２５μ
Ωｃｍより大きい高透磁率の強磁性材料よりなり、残留
磁化と層厚との積が、前記フリー層についての残留磁化
と層厚との積に対して２倍以上５倍以下の範囲内である
第２の副磁気シールド層と、 前記第１の副磁気シールド層、前記第１の減結合層、前
記二重シールドトップスピンバルブ型再生素子、前記第
２の減結合層および前記第２の副磁気シールド層に前記
第１の絶縁層が露出するように選択的に設けられた、傾
斜した内壁面を有する溝に、前記第１の絶縁層の露出面
および前記溝の内壁面に隣接して配設され、前記二重シ
ールドトップスピンバルブ型再生素子に長手方向バイア
スを供給する強磁性材料よりなる永久磁石層と、 この永久磁石層上に配設され、導電材料よりなる導電リ
ード層と、 前記第２の副磁気シールド層および前記導電リード層上
に配設された第２の絶縁層と、 この第２の絶縁層上に配設された第２の主磁気シールド
層とを備えたことを特徴とするスピンバルブ型構造体。 - 【請求項２１】 前記第１の副磁気シールド層および前
記第２の副磁気シールド層は、ニッケル鉄クロム合金、
コバルトニオブジルコニウム合金、コバルトニオブハフ
ニウム合金、コバルトジルコニウムハフニウム合金、鉄
コバルト合金窒化物、鉄コバルトクロム合金、鉄コバル
トタンタル合金および鉄コバルトチタン合金からなる群
のうちのいずれかよりなり、その透磁率は５００より大
きいことを特徴とする請求項２０記載のスピンバルブ型
構造体。 - 【請求項２２】 第１の主磁気シールド層と、 この第１の主磁気シールド層の一面側に配設されたスピ
ンバルブ型再生素子と、 このスピンバルブ型再生素子を挟んで前記第１の主磁気
シールド層と対向して配設された第２の主磁気シールド
層と、 前記第１の主磁気シールド層と前記スピンバルブ型再生
素子との間に配設された第１の絶縁層と、 前記スピンバルブ型再生素子と前記第２の主磁気シール
ド層との間に配設された第２の絶縁層と、 前記第１の絶縁層と前記スピンバルブ型再生素子との間
の領域または前記スピンバルブ型再生素子と前記第２の
絶縁層との間の領域の少なくとも一方に配設された副磁
気シールド層とを備えたことを特徴とするスピンバルブ
型構造体。
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