JP2002319111A - 磁気抵抗効果型磁気ヘッド - Google Patents

磁気抵抗効果型磁気ヘッド

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JP2002319111A
JP2002319111A JP2001230049A JP2001230049A JP2002319111A JP 2002319111 A JP2002319111 A JP 2002319111A JP 2001230049 A JP2001230049 A JP 2001230049A JP 2001230049 A JP2001230049 A JP 2001230049A JP 2002319111 A JP2002319111 A JP 2002319111A
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Kenichiro Yamada
健一郎 山田
Naoki Mukoyama
直樹 向山
Hidehiko Suzuki
英彦 鈴木
Hitoshi Kanai
均 金井
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた磁気特性を有する磁区制御膜を最適な
位置に配置させた磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供す
る。 【解決手段】 磁気抵抗効果膜の両側に、下地層の上に
形成した磁区制御膜を設けて、自由磁性層を磁区制御す
る磁気抵抗効果型の磁気ヘッドであって、前記下地層を
厚く形成して、前記自由磁性層と対応する位置に前記磁
区制御膜を配置する。上記下地層はＴａ系金属層、Ｗ系
金属層、さらにＣｒ系金属層の積層構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク等
の磁気記録媒体から磁気記録情報を再生する際に用いら
れる磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータの外部記録装置として磁気
ディスク装置等の磁気再生装置が広く採用されている。
近年における磁気記録再生装置の大容量化に伴い磁気記
録媒体の記録密度が急激に向上している。これに伴い高
性能な磁気ヘッドへの要求が高くなっている。この要求
を満足するものとして、磁気記録媒体の速度に依存せず
高出力が得られる磁気抵抗効果型の磁気ヘッドが注目さ
れている。このような磁気ヘッドとしては、例えば単層
膜を用いるＭＲヘッド、スピンバルブ膜を用いるＭＲヘ
ッド及びトンネル効果膜を用いるＭＲヘッド等の磁気抵
抗効果型の磁気ヘッドが知られている。
【０００３】最近では特に、巨大磁気抵抗効果を利用す
るスピンバルブ膜を利用するＭＲヘッドがよく用いら
れ、トンネル効果型ＭＲヘッドについては多くの検討が
なされている。これらのＭＲヘッドは、その構成として
自由磁性層を含んでいる。磁気記録再生装置の高記録密
度化に対応してＭＲヘッドはより小型化されることにな
るが、このような状況下でＭＲヘッドを更に高性能化す
るには上記自由磁性層の磁区制御を確実に行う技術を確
立することが急務である。
【０００４】上記技術の１つとして、例えば磁気抵抗効
果膜としてのスピンバルブ膜の両側に磁区制御膜を接続
したスピンバルブ型ＭＲヘッドの構造が知られている。
図１はスピンバルブ型ＭＲヘッド１００の基本構成を示
す図である。なお、この図１では、後述する導体引出層
や上部の絶縁層は省略して示している。
【０００５】このスピンバルブ型ＭＲヘッド１００で
は、ギャップを形成するためのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）
等からなる絶縁層１０１が形成され、その上にはスピン
バルブ膜１０３を挟むように磁区制御膜１０６が形成さ
れている。この磁区制御膜１０６はＣｏ系材料等よりな
る硬磁性材料で形成されるのでハード膜と称される。こ
のハード膜１０６の下は、ハード膜１０６の結晶性を向
上させる目的で一般にＣｒ系材料を用いて形成した下地
層１０５が配設されている。
【０００６】そして、前記スピンバルブ型ＭＲヘッド１
００は、例えば図２（Ａ）〜（Ｆ）に示す製造プロセス
により製造される。この図２（Ａ）〜（Ｆ）に示される
スピンバルブ型ＭＲヘッド１００の製造プロセスでは、
スパッタリング法、エッチング法等を含む薄膜形成技術
を用いて絶縁層１０１上に順次、所定材料による成膜を
行って所望の積層構造を形成する。なお、図２では、ス
ピンバルブ膜１０３の左右の状態は同様であるので、左
側の状態のみを示している。
【０００７】図２（Ａ）は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よ
りなる絶縁層１０１の上にスピンバルブ膜１０３が成膜
された状態を示す。ここではスピンバルブ膜１０３の詳
細な層構成を示していないが、順積層タイプのスピンバ
ルブの場合には下から自由磁性層、非磁性層、固定磁性
層及び反強磁性層が順に積層され、逆積層タイプのスピ
ンバルブの場合には下から反強磁性層、固定磁性層、非
磁性層及び自由磁性層が順に積層されている。また、ス
ピンバルブ膜１０３の下、すなわちスピンバルブ膜１０
３と絶縁層１０１との間には下地層１０２が形成されて
いる。この下地層１０２は、スピンバルブ膜１０３の結
晶性を向上させるために適宜、配設される。
【０００８】また、図２（Ｂ）は、スピンバルブ膜１０
３及び下地層１０２をパターニングする工程を示す。こ
の工程でスピンバルブ膜１０３は、磁気記録媒体のトラ
ック幅（図２において左右方向）に応じた形状にパター
ニングされる。なお、続く図２（Ｃ）以後では下地層１
０２の図示を省略して示す。
【０００９】続く、図２（Ｃ）はハード膜用の下地層１
０５を成膜する工程であり、図２（Ｄ）はスピンバルブ
膜１０３の両端部に接するように前記下地層１０５上に
ハード膜１０６を成膜する工程である。
【００１０】図２（Ｅ）は、スピンバルブ膜１０３の磁
気抵抗変化を電気的に取り出すための導体引出層１０７
を、前記ハード膜１０６上に成膜する工程を示す。
【００１１】最後に、図２（Ｆ）に示すように、スピン
バルブ膜１０３及び導体引出層１０７の上面に絶縁層１
０９を成膜して従来のスピンバルブ型ＭＲヘッド１００
が形成される。
【００１２】上記のようなスピンバルブ型ＭＲヘッド１
００では、絶縁層１０１の上面に下地層１０２、そして
スピンバルブ膜１０３が載った状態、即ち絶縁層１０１
の上面と下地層１０２の底面が同一面内に位置する形態
となっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記スピン
バルブ膜１０３内の自由磁性層の磁区制御に関して以下
のような２つの問題がある。
【００１４】まず、第１の問題を前記図１並びに、図３
及び図４を用いて説明する。図３は、前記ハード膜１０
６の磁気特性について示している。特に、図３（Ａ）は
図１における領域ＴＥＲ−Ａでのハード膜１０６の磁気
特性について示し、図３（Ｂ）は図１における領域ＴＥ
Ｒ−Ｂでのハード膜１０６の磁気特性について示してい
る。
【００１５】図３（Ａ）に示されるハード膜１０６の磁
気特性は、保磁力１２３０Ｏｅ、角型０．８６であり良
好である。このように良好な磁気特性を示すのは、絶縁
層１０１上に形成されたハード膜用のＣｒ系下地層１０
５上にハード膜１０６が形成されるからである。
【００１６】しかし、領域ＴＥＲ−Ｂで示すスピンバル
ブ膜１０３とハード膜１０６との接合部の下にはスピン
バルブ膜１０３の一部、例えば反強磁性層が残存する。
よって、領域ＴＥＲ−Ｂで示す接合部では、反強磁性層
上に下地層１０５が形成され、さらにその上にハード膜
１０６が形成された積層状態が形成されてしまう。
【００１７】そして、上記領域ＴＥＲ−Ｂでは、領域Ｔ
ＥＲ−Ａと比較してハード膜の下地層１０５が薄く形成
される傾向があり、ハード膜１０６の結晶状態を向上さ
せるために配されている下地層１０５が十分に機能しな
くなる。即ち、スピンバルブ膜１０３は所定の結晶性を
有しており、その上に下地層１０５が形成されてしまう
のでスピンバルブ膜１０３が下地層１０５の結晶性に悪
影響を与える。
【００１８】本発明者等は、例えばスピンバルブ膜１０
３の反強磁性層上に下地層１０５が形成されると、下地
層１０５の結晶制御機能が劣化してしまうことを確認し
ている。このように劣化した下地層１０５上に形成され
るハード膜１０６は当然に結晶状態を悪化させ、その磁
気特性も劣ることになる。よって、例えば、図３（Ｂ）
に示すように保磁力３３０Ｏｅ、角型０．８０である劣
化した磁気特性を有するハード膜１０６となってしま
う。
【００１９】図４は、結晶が劣化したハード膜１０６を
Ｘ線回析により示す図である。図４ではスピンバルブ膜
１０３に基づくＰＥＡＫ−１の他に、Ｃｏの（001）面
によるＰＥＡＫ−２が生じている。このＰＥＡＫ−２は
ハード膜１０６を構成するＣｏのｃ軸が膜厚方向に向く
結晶粒子が存在することを示すもので、図４によっても
保磁力及び角型が悪化することが確認できる。
【００２０】上記ＴＥＲ−Ｂ領域は、ハード膜１０６が
スピンバルブ膜１０３に接続する部分であり自由磁性層
にバイアス磁界を印加して磁区制御する上で重要であ
る。しかし、上記のように従来のスピンバルブ型ＭＲヘ
ッド１００では、この接続部分で磁気特性が劣化してし
まう傾向があるという第１の問題を有している。
【００２１】更に、前記スピンバルブ型ＭＲヘッド１０
０が有する第２の問題につてい説明する。今後のさらな
る高出力化のためはスピンバルブ型ＭＲヘッド１００の
薄膜化が進む。そのためにスピンバルブ膜１０３の薄層
化と共にその構成要素である自由磁性層の薄層化が促進
される。そして、これに伴いスピンバルブ膜１０３両端
に形成されるハード膜１０６の膜厚も薄く形成されるこ
とになる。
【００２２】図５は、薄膜化が進んだときのスピンバル
ブ型ＭＲヘッド１００の様子を拡大して示す図である。
図５（Ａ）は逆積層タイプを採用したスピンバルブ膜１
０３について示し、図５（Ｂ）は順積層タイプを採用し
たスピンバルブ膜１０３について示している。
【００２３】スピンバルブ型ＭＲヘッド１００の薄膜化
が進むと、図５（Ａ）に示す逆積層タイプの場合では、
自由磁性層１０３ＦＲの中心面が膜厚方向で上方にずれ
てハード膜１０６上面からＨＴ１上側に形成されること
になる。その逆に図５（Ｂ）に示す順積層タイプの場合
では、自由磁性層１０３ＦＲの中心面が膜厚方向で下方
にずれてハード膜１０６下面からＨＴ２下側に形成され
ることになる。
【００２４】上記のように膜厚方向で自由磁性層１０３
ＦＲの中心面位置がハード膜１０６からずれると、ハー
ド膜１０６により自由磁性層１０３ＦＲを十分に磁区制
御できなくなるという第２の問題を生じる。
【００２５】なお、上記第２の問題に対しては、上記図
５（Ａ）に示す逆積層タイプのＭＲヘッドに関し、例え
ば特開平１０−１２４８２３号、特開平１０−１５４３
１４号、特開２０００−１３２８１７号等に開示される
ように、スピンバルブ膜の一部である反強磁性層をハー
ド膜の下に残して底上げする技術についての提案があ
る。
【００２６】図６は、ハード膜の底上げに関する従来の
技術について示した図である。図６（Ａ）はスピンバル
ブ膜の一部である反強磁性層を残し、この上にハード膜
用の下地層１０５としてＣｒ系合金を用いた場合、図６
（Ｂ）は同様に反強磁性層を残し、この上にハード膜用
の下地層１０５としてＴａ系合金とＣｒ系合金との積層
体を用いた場合について示している。
【００２７】図６では、従来のＭＲヘッドの製造例を説
明した図２と同じ符号を用いて示している。ただし、特
にスピンバルブ膜１０３に関し参照符号１０３−１で反
強磁性層を、１０３−２で固定磁性層、非磁性層及び自
由磁性層ＦＲを纏めて示している。さらに、図６（Ｂ）
ではハード膜用の下地層１０５に関して２層を用いた場
合を示すため、参照符号１０５−１及び１０５−２を用
いて区別している。
【００２８】図７には、図２（Ｆ）のようにハード膜用
の下地層１０５の下に反強磁性層が存在していない従来
の一般的なＭＲヘッドの場合と、図６（Ａ）及び（Ｂ）
のようにハード膜用の下地層１０５を反強磁性層上に形
成した場合のＭＲヘッドとを比較した結果を示してい
る。
【００２９】図７の横軸はヘッド出力、縦軸はバルクハ
ウゼン不良率を示している。この図７においては、ヘッ
ド出力が高く、バルクハウゼン不良率が低いヘッドであ
る程好ましいＭＲヘッドとなる。なお、従来の一般的な
ＭＲヘッドについて複数の試験を行ってデータ処理し、
図７の縦軸、横軸で基準値１としている。よって、ヘッ
ド出力については１を越えた場合、バルクハウゼン不良
率について１未満となれば改善されていると見ることが
できる。
【００３０】しかし、図６（Ａ）のＭＲヘッドは図７中
で白抜きの四角を円で囲んで示すように、ヘッド出力に
ついては改善は殆ど確認できず、バルクハウゼン不良率
は増加してしまう傾向にある。よって、単に反強磁性層
を用いてハード膜１０６の位置を底上げし、自由磁性層
ＦＲの位置に合せた構造としても高感度なＭＲヘッドを
形成できないことが分かる。
【００３１】なお、図６（Ａ）に示したＭＲヘッドのハ
ード膜１０６に関しては、その磁気特性は先に示した図
３（Ｂ）の場合と同様に劣化したものとなる。
【００３２】また、図６（Ｂ）はハード膜用の下地層１
０５を２層とし、一般的なＣｒ系下地とＴａ系下地とを
併用した場合を示している。すなわち、図６（Ｂ）は下
地層１０５として１０５−１（Ｔａ）の上に１０５−２
（Ｃｒ）を形成した場合である。このＭＲヘッドについ
ても、前記図７中で白抜きの三角を円で囲んで示してい
る。このＭＲヘッドの場合はヘッド出力に改善が見られ
るが、バルクハウゼン不良率については殆ど改善されな
いことが確認できる。
【００３３】図６に示した従来のＭＲヘッドの場合は、
反強磁性層がハード膜用の下地層１０５の下に存在して
いるので、自由磁性層ＦＲの高さ位置にハード膜１０６
を配置させることについては有効である。しかし、前述
したように反強磁性層がその上に形成されるハード膜用
の下地層１０５の結晶状態を悪化させるので、結果とし
て好ましいＭＲヘッドを形成することができないことに
なる。
【００３４】以上のように、第２の問題を解決するため
単に反強磁性層を底上げに用いた場合についは、先に説
明した第１の問題点とも関連して、高感度なＭＲヘッド
を得ることができない。
【００３５】よって、上記第１、第２の問題を有するス
ピンバルブ型ＭＲヘッド１００は、磁気記録媒体から信
号磁界を高感度に検出できないという問題を生じる。
【００３６】したがって、本発明の第１の目的は優れた
磁気特性を有する磁区制御膜を備えた磁気抵抗効果型磁
気ヘッドを提供することであり、また第２の目的は最適
な位置に磁区制御膜を配置させた磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドを提供することであり、さらに、第３の目的は優れ
た磁気特性を有する磁区制御膜を最適な位置に配置させ
た磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供することである。
【００３７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、請求
項１に記載の如く、磁気抵抗効果膜の両側に、下地層と
該下地層の上に形成される磁区制御膜とを設けて、前記
磁気抵抗効果膜を磁区制御する磁気抵抗効果型の磁気ヘ
ッドであって、前記下地層は、タンタル（Ｔａ）系金属
層上にタングステン（Ｗ）系金属層を形成した積層構造
を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドにより達成される。
【００３８】また、請求項２に記載の如く、請求項１に
記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記下地層
は、前記タングステン系金属層上にさらにクロム（Ｃ
ｒ）系金属層を形成した積層構造としてもよい。
【００３９】請求項１及び２に記載の発明によれば、良
好な結晶状態を有し、優れた磁気特性を有する磁区制御
膜を備えた磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを提供できる。
【００４０】また、上記第２の目的は、請求項３に記載
の如く、磁気抵抗効果膜の両側に、下地層と該下地層の
上に形成される磁区制御膜とを設けて、前記磁気抵抗効
果膜内の自由磁性層を磁区制御する磁気抵抗効果型の磁
気ヘッドであって、前記下地層を厚く形成して、前記自
由磁性層と対応する位置に前記磁区制御膜を配置させた
磁気抵抗効果型磁気ヘッド、によって達成される。
【００４１】また、上記第２の目的は、請求項４に記載
の如く、磁気抵抗効果膜の両側に、下地層と該下地層の
上に形成される磁区制御膜とを設けて、前記磁気抵抗効
果膜内の自由磁性層を磁区制御する磁気抵抗効果型の磁
気ヘッドであって、前記下地層の下に厚さ調整用の非磁
性層を付加して、前記自由磁性層と対応する位置に前記
磁区制御膜を配置させた磁気抵抗効果型磁気ヘッドによ
って達成される。
【００４２】また、上記第２の目的は、請求項５に記載
の如く、絶縁層の上に形成される磁気抵抗効果膜の両側
に、下地層と該下地層の上に形成される磁区制御膜とを
設けて、前記磁気抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御
する磁気抵抗効果型の磁気ヘッドであって、前記下地層
下にある部分の前記絶縁層を他の部分よりも低く形成し
て、前記自由磁性層と対応する位置に前記磁区制御膜を
配置させた磁気抵抗効果型磁気ヘッドによって達成され
る。
【００４３】また、上記第２の目的は、請求項６に記載
の如く、磁気抵抗効果膜の両側に、下地層と該下地層の
上に形成される磁区制御膜とを設けて、前記磁気抵抗効
果膜内の自由磁性層を磁区制御する磁気抵抗効果型の磁
気ヘッドであって、膜厚方向における前記自由磁性層の
中心面位置を、前記磁区制御膜の中心面位置と同一位置
から該磁区制御膜の膜厚の２５％上方へずれた位置まで
の範囲内に形成した磁気抵抗効果型磁気ヘッドによって
も達成される。
【００４４】請求項３から６に記載の発明によれば、磁
区制御すべき自由磁性層に対応する最適な位置に磁区制
御膜が配置されるので、効率的な磁区制御がなされてい
る磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを提供できる。
【００４５】そして、請求項７に記載の如く、請求項３
から６のいずれかに記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドに
おいて、前記下地層は、タンタル（Ｔａ）系金属層上に
タングステン（Ｗ）系金属層を形成した積層構造を有す
る構成とすることが好ましい。
【００４６】また、請求項８に記載の如く、請求項７に
記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記下地層
は、前記タングステン系金属層上にさらにクロム（Ｃ
ｒ）系金属層を形成した積層構造とすることがより好ま
しい。
【００４７】請求項７及び８に記載の発明によれば、最
適な位置に配置された磁区制御膜が優れた磁気特性を有
するので、さらに良好な磁区制御がなされている磁気抵
抗効果型の磁気ヘッドを提供できる。
【００４８】また、請求項９に記載の如く、第１の下地
層の上に形成された磁気抵抗効果膜の両側に、第２の下
地層と該第２の下地層の上に形成される磁区制御膜とを
設けて、前記磁気抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御
する磁気抵抗効果型の磁気ヘッドであって、前記第１の
下地層の上に前記第２の下地層を形成して、前記自由磁
性層と対応する位置に前記磁区制御膜を配置させた磁気
抵抗効果型磁気ヘッド、によっても前記第２の目的を達
成することができる。
【００４９】また、請求項１０に記載の如く、請求項９
に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記第１
の下地層と前記第２の下地層との間に、厚さ調整用の非
磁性層が付加した構成としてもよい。
【００５０】また、請求項１１に記載の如く、請求項９
又は１０に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドでおいて、
前記第２の下地層は、タンタル（Ｔａ）系金属層上にタ
ングステン（Ｗ）系金属層を形成した積層構造を有する
構成としてもよい。
【００５１】また、請求項１２に記載の如く、請求項１
１に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドでおいて、前記タ
ングステン（Ｗ）系金属層は、チタン（Ｔｉ）及びバナ
ジウム（Ｖ）からなる群から少なくとも１つを選択した
材料との合金層とすることができる。
【００５２】請求項９から１２に記載の発明によれば、
磁区制御すべき自由磁性層に対応する最適位置に磁区制
御膜が配置されるので、効率的な磁区制御がなされてい
る磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを提供できる。
【００５３】また、上記第２の目的は、請求項１３に記
載の如く、磁界検出が行われる磁気抵抗効果膜の両側
に、該磁気抵抗効果膜を構成している層の一部分を残し
て形成した膜残部を設け、該膜残部上に下地層と該下地
層の上に形成される磁区制御膜とを形成して、前記磁気
抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御する磁気抵抗効果
型の磁気ヘッドであって、前記下地層は、タンタル（Ｔ
ａ）系金属層上にタングステン（Ｗ）系金属層を形成し
た積層構造を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドによって
も達成される。
【００５４】請求項１３に記載の発明によれば、磁気抵
抗効果膜を構成している層の一部分を用いて磁区制御す
べき自由磁性層に対応する最適位置に磁区制御膜が配置
されるので、効率的な磁区制御がなされている磁気抵抗
効果型の磁気ヘッドを提供できる。
【００５５】特に請求項１３の発明の場合、製造工程で
磁界検出を行う磁気抵抗効果膜の両側は従来パターニン
グ等で削除する部分であり、この部分を底上げに用いる
ことができるので無駄を省いた効率的な構造となる。
【００５６】また、請求項１４に記載の如く、請求項１
３に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記下
地層は、前記タングステン系金属層上にさらにクロム
（Ｃｒ）系金属層を形成した積層構造としてもよい。
【００５７】請求項１４に記載の発明によれば、良好な
結晶状態を有し、優れた磁気特性を有する磁区制御膜を
備えた磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを提供できる。
【００５８】また、請求項１５に記載の如く、請求項１
３又は１４に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおい
て、前記磁気抵抗効果膜は逆積層タイプのスピンバルブ
膜であり、前記膜残部はスピンバルブ膜の反強磁性層と
してもよい。
【００５９】請求項１５に記載の発明によれば、スピン
バルブ膜の反強磁性層を底上げに用いることができるの
で効率的な構造となる。
【００６０】請求項１〜１５での磁気抵抗効果膜として
は、例えば積層構造のスピンバルブ膜やトンネル効果膜
があり、その自由磁性層が磁区制御される。また、この
磁気抵抗効果膜は単層構造でもよい。
【００６１】そして、前記請求項１から１５のいずれか
に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドを磁気記録媒体から
の磁気情報を再生する磁気再生装置に搭載すれば、高感
度に磁気情報を再生できる。
【００６２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の複
数の実施例を説明する。
【００６３】先ず前述した第１の問題点を解決する本発
明の実施例では、磁区制御膜（以下、ハード膜という）
の結晶配向性を向上させるために配設される下地層が、
異なる機能を有する層を積層した積層構造を有してい
る。第１の問題点を解決するのに好ましい実施例は図８
及び図９に示される。
【００６４】なお、以下に示す実施例では、磁気抵抗効
果膜の下に配される第１の下地層と区別するために、ハ
ード膜の結晶性を向上させるために配される第２の下地
層を特にハード膜下地層と称する。
【００６５】図８は、第１実施例の磁気抵抗効果型の磁
気ヘッド１０（以下、単にＭＲヘッド１０とする）につ
いて示す図である。図８（Ａ）は、ＭＲヘッド１０の要
部構成を示す図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）中で
の磁気抵抗効果膜とハード膜とが接合する領域ＴＥＲ−
Ｂでのハード膜の磁気特性を示す図である。図８（Ｃ）
は、領域ＴＥＲ−Ｂでのハード膜のＸ線回析図である。
【００６６】本第１実施例のＭＲヘッド１０は磁気抵抗
効果膜１３を有している。この磁気抵抗効果膜１３の両
側には、ハード膜下地層１５及びこの上に形成したハー
ド膜１６が接合されている。磁気抵抗効果膜１３及びハ
ード膜下地層１５は、ギャップを形成するための絶縁層
１１上に形成されている。
【００６７】本実施例のハード膜下地層１５は、異なる
機能を有する金属層を積層した構造を有している。例え
ば、ハード膜下地層１５はタンタル（Ｔａ）系金属層１
５−１、タングステン（Ｗ）系金属層１５−２及びクロ
ム（Ｃｒ）系金属層１５−３が下から順に積層された構
造である。
【００６８】タンタル系金属層１５−１は磁気抵抗効果
膜１３と接合する領域ＴＥＲ−Ｂで結晶構造を分断させ
る機能を有する。すなわち、タンタル系金属層１５−１
は、従来のＭＲヘッドで問題となっているハード膜下地
層下に残存する磁気抵抗効果膜が与える結晶への影響を
リセットする。
【００６９】また、タングステン系金属層１５−２或い
はクロム系金属層１５−３は、ハード膜１６の結晶配向
性を向上させる。タングステン系金属層１５−２は、そ
の上に形成される層の結晶を均一化し、結晶の配向性を
定める機能を有していると推測される。また、クロム系
金属層１５−３は、その上に形成される層の格子間隔を
微調整する機能を有していると推測される。
【００７０】さらに、上記タンタル系金属層１５−１に
ついて、ハード膜１６の磁気特性、耐食性、耐熱性など
を向上させる目的で、他の金属或いは非金属を添加して
もよい。また、上記タングステン系金属層１５−２及び
クロム系金属層１５−３についても、その電気伝導性を
改善する、或いはハード膜１６との結晶格子の整合性を
取る、或いは磁気特性、耐食性、耐熱性などを向上させ
る目的で、他の金属或いは非金属を添加してもよい。例
えば、タングステンにチタン（Ｔｉ）及びバナジウム
（Ｖ）の少なくとも一方を添加することで電気伝導度を
改善することができる。前記タングステン系金属層は
１．７〜１０ｎｍの膜厚で形成することが推奨される。
【００７１】また、クロム系金属層１５−３にモリブデ
ン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）及びタングステン（Ｗ）
から選択される少なくとも１つを添加してもよい。この
場合には、クロム系金属層１５−３の結晶格子間隔を変
化させて微調整でき、ハード膜１６との結晶整合性が向
上するのでハード膜１６の磁気特性を改善できる。
【００７２】また、前記磁気抵抗効果膜１３はスピンバ
ルブ膜等の積層膜や単層膜を採用できる。本実施例では
図８（Ａ）に示したＭＲヘッド１０の磁気抵抗効果膜１
３として、反強磁性層を下にして積層したスピンバルブ
膜を用いた。ＭＲヘッド１０の領域ＴＥＲ−Ｂでは、反
強磁性層が残りこの上にハード膜下地層１５及びハード
膜１６が形成されていることになる。
【００７３】この点についてより詳細に説明すると、本
実施例では磁気抵抗効果膜１３として反強磁性層を下に
した逆積層タイプのスピンバルブ膜を用いた。このスピ
ンバルブ膜の下には結晶性を向上させる目的でＮｉＦｅ
の下地層を配設した。よって、図８（Ａ）の領域ＴＥＲ
−Ｂでは、下からＮｉＦｅ／反強磁性層（ＰｄＰｔＭ
ｎ）／ハード膜下地層１５／ハード膜１６が積層された
状態である。
【００７４】そして、ハード膜下地層１５はＴａ（３ｎ
ｍ）／Ｗ（３ｎｍ）／Ｃｒ（３ｎｍ）の積層構造を有
し、ハード膜１６としてＣｏＣｒＰｔを採用した。
【００７５】上記のような具体的構成を有する磁気ヘッ
ド１０での接合部の領域ＴＥＲ−Ｂにおけるハード膜１
６の磁気特性を示したのが図８（Ｂ）であり、その構造
をＸ回析により示すのが図８（Ｃ）である。
【００７６】図８（Ｂ）によると、領域ＴＥＲ−Ｂであ
っても保磁力１７６０Ｏｅ、角型０．８４の良好な磁気
特性を有することが確認できる。また、図８（Ｃ）で
は、従来のようにハード膜（ＣｏＣｒＰｔ）１６のＣｏ
による第２のＰＥＡＫ−２が観察されておらず、ハード
膜１６の結晶配向が面内方向によく揃っていることが確
認できる。
【００７７】以上のように本第１実施例に示したＭＲヘ
ッド１０では、ハード膜下地層１５をタンタル系金属層
１５−１／タングステン系金属層１５−２／クロム系金
属層１５−３の順で積層した構造としたので、結晶配向
性が良好で優れた磁気特性を示すハード膜１６を形成で
きる。このようなハード膜１６は磁気抵抗効果膜１３に
対する確実な磁区制御を実現できる。
【００７８】さらに、図９は本発明の第２実施例のＭＲ
ヘッド２０について示す図である。図９（Ａ）は、ＭＲ
ヘッド２０の要部構成を示す図である。図９（Ｂ）は、
図９（Ａ）中での磁気抵抗効果膜とハード膜との接合部
分の領域ＴＥＲ−Ｂでのハード膜の磁気特性を示す図で
ある。図９（Ｃ）は、領域ＴＥＲ−Ｂでのハード膜のＸ
線回析図である。なお、図９（Ａ）において、図８
（Ａ）と同様の部位には同一の符号を付している。
【００７９】本第２実施例のＭＲヘッド２０のハード膜
下地層２５は、機能の異なる２つの層を積層した構造を
有している。具体的には、絶縁層１１側からタンタル系
金属層２５−１及びタングステン系金属層２５−２が下
から順に積層されている。このようなハード膜下地層２
５は、タンタル系金属層２５−１を設けることにより磁
気抵抗効果膜１３と接合する領域ＴＥＲ−Ｂで結晶構造
を分断する。
【００８０】また、タングステン系金属層２５−２は、
チタンを含むＷ９５ａｔ％Ｔｉ５ａ ｔ％の合金とされて
いる。このようなタングステン系金属層２５−２は、ハ
ード膜１６の結晶配向性を向上させる。
【００８１】ハード膜下地層２５−1、２５−２として
各々Ｔａ（１ｎｍ）／Ｗ９５ａｔ％Ｔｉ５ａｔ％（３ｎ
ｍ）を用いた以外は、第１実施例のＭＲヘッドの場合と
同様に本実施例のＭＲヘッド２０を製作した。この磁気
ヘッド２０での接合部の領域ＴＥＲ−Ｂにおけるハード
膜１６の磁気特性を示したのが図９（Ｂ）であり、その
構造をＸ回析により示すのが図９（Ｃ）である。
【００８２】図９（Ｂ）によると、領域ＴＥＲ−Ｂであ
っても保磁力１８８０Ｏｅ、角型０．８４の良好な磁気
特性を有することが確認できる。また、図９（Ｃ）で
は、ハード膜（ＣｏＣｒＰｔ）１６による第２のＰＥＡ
Ｋ−２が極僅かに観察されるが、殆ど問題とならない程
度である。
【００８３】なお、本第２実施例のタンタル系金属層２
５−１についても、ハード膜１６の磁気特性、耐食性、
耐熱性などを向上させる目的で、他の金属或いは非金属
を添加した材料としてもよい。また、タングステン系金
属層２５−２についても、その電気伝導性を改善する、
或いはハード膜１６との結晶格子の整合性を取る、或い
は磁気特性、耐食性、耐熱性などを向上させる目的で、
他の金属或いは非金属を添加した材料としてもよい。例
えば、タングステンに前記したチタンの他、バナジウム
を添加することも電気伝導度を改善することができる。
【００８４】本第２実施例ではクロム系金属層を設けて
いないが、タングステン系金属層２５−２上に、更にク
ロム系金属層を設けてもよい。クロム系金属層を設けた
場合には、ハード膜１６の結晶状態がさらに良好とな
り、図９（Ｃ）における第２のＰＥＡＫ−２が消滅する
と推定される。このクロム系金属層についても、モリブ
デン、バナジウム、タングステンの内の少なくとも１つ
を添加してもよい。
【００８５】上記本第２実施例に示したＭＲヘッド２０
では、ハード膜下地層２５を積層構造、すなわち少なく
ともタンタル系金属層２５−１／タングステン系金属層
２５−２を順に積層した構造とすることで、結晶配向性
が良好で優れた磁気特性を示すハード膜１６を形成でき
る。このようなハード膜１６は磁気抵抗効果膜１３に対
する確実な磁区制御を実現できる。
【００８６】次ぎに、前述した第２の問題点を解決する
本発明の実施例では、磁気抵抗効果膜内の自由磁性層へ
の磁区制御が確実になされるように、自由磁性層に対応
した位置にハード膜が配置されるように形成したＭＲヘ
ッドについて示す。この第２の問題点を解決するのに好
ましい実施例は図１０〜図２１に示される。
【００８７】なお、以下に示す実施例では、磁気抵抗効
果膜としてスピンバルブ膜を用い、このスピンバルブ膜
内の自由磁性層（ＦＲ）の磁区制御を実現する複数の形
態について示す。
【００８８】また、前述したようにスピンバルブ膜は順
積層タイプと逆積層タイプがある。順積層タイプのスピ
ンバルブ膜の自由磁性層に対して、ハード膜は膜方向で
下側に位置ズレする傾向がある。その逆に、逆積層タイ
プのスピンバルブ膜の自由磁性層に対しては、ハード膜
が膜方向で上側に位置ズレする傾向がある。よって、順
積層タイプと逆積層タイプとでは、自由磁性層が存在す
る位置にハード膜が配置している構造とするためには異
なる対策が必要である。
【００８９】以下で説明する第３〜６実施例では、逆積
層タイプのスピンバルブ膜を含むＭＲヘッドについて示
し、第７実施例は順積層タイプのスピンバルブ膜を含む
ＭＲヘッドについて示している。
【００９０】本発明の第３実施例は、ハード膜下地層を
厚めに形成することでハード膜が配置される位置を上方
へ側ずらし、自由磁性層（ＦＲ）と対応する最適な位置
にハード膜が形成されている例である。
【００９１】図１０は、本発明の第３実施例のＭＲヘッ
ド４０について示す図である。図１０（Ａ）〜（Ｆ）
は、ＭＲヘッド４０の製造プロセスを順に示しており、
図１０（Ｆ）は最終形態であるＭＲヘッド４０の概要構
成を示している。この製造プロセスでは、スパッタリン
グ法、エッチング法等を含む薄膜形成技術を用いて絶縁
層４１上に順次、所定材料による成膜を行って所望の積
層構造を形成する。なお、図１０では、スピンバルブ膜
４３の左右の状態は同様であるので、左側の状態のみを
示している。
【００９２】図１０（Ａ）は、例えばアルミナ（Ａｌ２
Ｏ３）よりなる絶縁層４１の上にスピンバルブ膜４３が
成膜された状態を示す。ここではスピンバルブ膜４３の
詳細な層構成を示していないが、逆積層タイプのスピン
バルブであり、下から反強磁性層、固定磁性層、非磁性
層及び自由磁性層（ＦＲ）が順に積層されている。
【００９３】図１０（Ｂ）は、スピンバルブ膜４３をパ
ターニングする工程を示す。この工程でスピンバルブ膜
４３は、磁気記録媒体のトラック幅（図１０において左
右方向）に応じた形状にパターニングされる。
【００９４】図１０（Ｃ）はハード膜下地層４５を成膜
する工程を示している。この工程で形成されるハード膜
下地層４５は、この上に形成されるハード膜４６の結晶
性を向上させるという本来の機能と、スピンバルブ膜４
３の自由磁性層（ＦＲ）の位置にハード膜４６を配置さ
せるように膜方向で位置調整する機能とを有する。すな
わち、本実施例によるハード膜下地層４５は本来の機能
を有する他、これが厚めに形成されることでハード膜４
６を底上げして自由磁性層（ＦＲ）の位置に配置させ
る。従来のハード膜下地層が２〜３ｎｍ程度の膜厚であ
ったのに対し、本実施例のハード膜下地層４５は例えば
１２〜１３ｎｍの層厚で、従来よいも厚く形成されてい
る。
【００９５】図１０（Ｄ）は、スピンバルブ膜４３の両
端部に接するように前記ハード膜下地層４５上にハード
膜４６を成膜する工程を示す。前述から明らかなよう
に、この工程で形成されるハード膜４６はスピンバルブ
膜４３の自由磁性層（ＦＲ）の位置に対応して配置され
る。
【００９６】その後、図１０（Ｅ）で示すように、前記
ハード膜４６上にスピンバルブ膜４３の磁気抵抗変化を
電気的に取り出すための導体引出層４７を成膜する。
【００９７】そして、最後に、図１０（Ｆ）に示すよう
に、スピンバルブ膜４３及び導体引出層４７の上面に絶
縁層４９を成膜して本実施例のＭＲヘッド４０が形成さ
れる。
【００９８】本実施例のＭＲヘッド４０によればスピン
バルブ膜４３の自由磁性層（ＦＲ）の存在する高さ位置
にハード膜４６が配置された状態となる。よって、ＭＲ
ヘッド４０では、ハード膜４６により自由磁性層（Ｆ
Ｒ）が確実に磁区制御される。
【００９９】さらに、このように好ましい位置に配置さ
れるハード膜４６の結晶状態を向上させることができれ
ば、より確実に自由磁性層（ＦＲ）を磁区制御できるこ
とになる。すなわち、前述した第１或いは第２実施例で
示したハード膜の結晶性を向上させるハード膜下地層を
本第３実施例のＭＲヘッド４０にも適用すれば更に好ま
しいＭＲヘッド４０となる。
【０１００】すなわち、ＭＲヘッド４０のハード膜下地
層４５として、少なくともタンタル系金属層上にタング
ステン系金属層を形成した積層構造、好ましくは前記タ
ングステン系金属層上にさらにクロム系金属層を形成し
た積層構造を採用することができる。このようなＭＲヘ
ッド４０では、磁気特性が優れたハード膜４６が最適な
位置に配置されるので、自由磁性層の磁区制御がより最
適に実現される。
【０１０１】次ぎに、本発明の第４実施例について説明
する。本発明の第４実施例は、ハード膜下地層の下に位
置調整用の非磁性層を付加する。この非磁性層を形成す
ることでハード膜が配置される位置を上方へ側ずらし、
自由磁性層（ＦＲ）と対応する最適な位置にハード膜を
形成した例である。
【０１０２】図１１は、本発明の第４実施例のＭＲヘッ
ド５０について示す図である。図１１（Ａ）〜（Ｇ）
は、ＭＲヘッド５０の製造プロセスを順に示しており、
図１１（Ｇ）は最終形態であるＭＲヘッド５０の概要構
成を示している。なお、先に図１０で説明したプロセス
と同様であるので、同―部位には同一符号を付して重複
した説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
【０１０３】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）で示す工程
は、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）と同様である。続
く、図１１（Ｃ）は位置調整用の非磁性層５４を成膜す
る工程を示している。前述した第３実施例ではハード膜
下地層を厚めに成膜することでハード膜の高さ位置を調
整しているが本第４実施例では非磁性層５４を付加する
ことでハード膜の高さ位置を調整する。この非磁性層５
４を形成するための材料については、特に限定ははない
が、この上に形成されるハード膜下地層５５及びハード
膜５６の結晶性や磁気特性を劣化させない材料を選択す
る。
【０１０４】図１１（Ｄ）はハード膜下地層５５を成膜
する工程を示している。この工程で形成されるハード膜
下地層５５は上記非磁性層５４により底上げされた状態
である。よって、このハード膜下地層５５に形成される
ハード膜４６は自由磁性層（ＦＲ）に対応した位置に配
置される。
【０１０５】図１１（Ｅ）は、スピンバルブ膜４３の両
端部に接するように前記ハード膜下地層５５上にハード
膜５６を成膜する工程を示す。上記から明らかなよう
に、この工程で形成されるハード膜５６はスピンバルブ
膜４３の自由磁性層（ＦＲ）に対応した位置に配置され
る。
【０１０６】その後、図１１（Ｆ）で示すように、前記
ハード膜５６上にスピンバルブ膜４３の磁気抵抗変化を
電気的に取り出すための導体引出層５７を成膜する。最
後に、図１１（Ｇ）に示すように、スピンバルブ膜４３
及び導体引出層５７の上面に絶縁層４９を成膜して本実
施例のＭＲヘッド５０が形成される。
【０１０７】本実施例のＭＲヘッド５０によればスピン
バルブ膜４３の自由磁性層（ＦＲ）に対応した位置にハ
ード膜５６が配置された状態となる。よって、ＭＲヘッ
ド５０では、ハード膜５６により自由磁性層（ＦＲ）を
効率よく磁区制御できる。
【０１０８】さらに、前述した第１或いは第２実施例で
示したハード膜の結晶性を向上させるハード膜下地層を
本実施例のＭＲヘッド５０にも適用すれば更に好ましい
ＭＲヘッド５０となる。
【０１０９】次ぎに、本発明の第５実施例について説明
する。本発明の第５実施例は、スピンバルブ膜下に形成
した下地層（第１の下地層）をハード膜下地層（第２の
下地層）の下に残して位置調整に利用する。この下地層
を利用することでハード膜が配置される位置を上方へ側
ずらし、自由磁性層（ＦＲ）と対応する位置にハード膜
を形成した例である。
【０１１０】図１２は、本発明の第５実施例のＭＲヘッ
ド６０について示す図である。図１２（Ａ）〜（Ｆ）
は、ＭＲヘッド６０の製造プロセスを順に示しており、
図１２（Ｆ）は最終形態であるＭＲヘッド６０の概要構
成を示している。図１２においても先に図１０で説明し
たプロセスと同様であるので、同一部位には同一符号を
付して重複した説明を省略し、異なる部分を中心に説明
する。
【０１１１】図１２（Ａ）で示す工程は、図１０（Ａ）
と同様である。但し、図１２（Ｂ）に示すスピンバルブ
膜４３をパターニングする工程では、スピンバルブ膜４
３の下に形成した下地層６３を残すようにパターニング
する。スピンバルブ膜を形成する際には結晶性を向上さ
せる観点から下地層を配設する場合がある。本実施例で
はこの下地層を残してハード膜の位置調整に利用する。
【０１１２】図１２（Ｃ）はハード膜下地層６５を成膜
する工程を示している。この工程で形成されるハード膜
下地層６５は上記スピンバルブ膜用の下地層６３により
底上げされた状態である。よって、このハード膜下地層
６５上に形成されるハード膜６６を自由磁性層（ＦＲ）
の位置に配置できる。
【０１１３】なお、前記下地層６３の膜厚が十分でない
場合には、前記第３実施例と同様にハード膜下地層６５
を厚めに形成して位置を調整すればよい。また、前記第
４実施例と同様に下地層６３とハード膜下地層６５との
間に位置調整用の非磁性層を付加してもよい。
【０１１４】図１２（Ｄ）は、スピンバルブ膜４３の両
端部に接するように前記ハード膜下地層６５上にハード
膜６６を成膜する工程を示す。前述から明らかなよう
に、この工程で形成されるハード膜６６はスピンバルブ
膜４３の自由磁性層（ＦＲ）の位置に対応して配置す
る。
【０１１５】その後、図１２（Ｅ）で示すように、前記
ハード膜６６上にスピンバルブ膜４３の磁気抵抗変化を
電気的に取り出すための導体引出層６７を成膜する。最
後に、図１２（Ｆ）に示すように、スピンバルブ膜４３
及び導体引出層６７の上面に絶縁層４９を成膜して本実
施例のＭＲヘッド６０が形成される。
【０１１６】本実施例のＭＲヘッド６０によればスピン
バルブ膜４３の自由磁性層（ＦＲ）に対応する位置にハ
ード膜６６が配置された状態となる。よって、ハード膜
６６により自由磁性層（ＦＲ）を効率よく磁区制御でき
る。
【０１１７】さらに、前述した第１或いは第２実施例で
示したハード膜の結晶性を向上させるハード膜下地層を
本実施例のＭＲヘッド６０にも適用すれば更に好ましい
ＭＲヘッド６０となる。この好ましいＭＲヘッド６０の
具体例を更に説明する。
【０１１８】図１３から図１５は、図１２で示したＭＲ
ヘッド６０のハード膜下地層６５として、第２実施例の
場合と同様に絶縁層４１側からタンタル系金属層６５−
１及びタングステン系金属層６５−２による積層体を用
いた場合の具体例について示している。
【０１１９】図１３は、ＭＲヘッド６０のスピンバルブ
膜４３とハード膜６６との接合部の周辺を拡大して示し
た図である。このスピンバルブ膜４３は逆積層型であり
参照符号４３−１で反強磁性層を、４３−２で固定磁性
層、非磁性層及び自由磁性層ＦＲを纏めて示している。
【０１２０】図１３に示すＭＲヘッド６０は、スピンバ
ルブ膜４３の反強磁性層４３−１の下にある下地層６３
がそのまま、すなわち下地層６３の膜厚を等しくして左
右両方に延在しており、その上にハード膜下地層６５−
１、６５−２及びハード膜６６が積層された構造となっ
ている。図１３でのハード膜下地層６５−１、６５−２
及びハード膜６６は、それぞれＴａ（３ｎｍ）／Ｗ
９５ａｔ％Ｔｉ５ａｔ％（３ｎｍ）とＣｏＣｒＰｔによ
り形成されている。
【０１２１】なお、図１３の下地層６３の材料は適宜選
択して用いればよいが、反強磁性層４３−１の下地層と
なることから、例えばＴａ／ＮｉＦｅの２層、Ｔａ／Ｎ
ｉＦｅＣｒ合金の２層、ＮｉＣｒ合金の単層等を採用す
ることが好ましい。
【０１２２】図１４は、図１３に示したＭＲヘッド６０
のヘッド出力とバルクハウゼン不良率の関係を示してい
る。この図１４は先に示した図７と対応している。図１
４でも従来の一般的なＭＲヘッドが比較に基準１で示さ
れている。図１３のＭＲヘッドについては図１４中で黒
塗り四角を円で囲んで示している。ここでの一般的なＭ
Ｒヘッド（図２（Ｆ）参照）は、ハード膜下地層がＣｒ
（３ｎｍ）の一層であり、その下にはスピンバルブ膜の
下地層６３は存在していない。
【０１２３】図１４において、図１３で示したＭＲヘッ
ド６０は、従来のＭＲヘッドと比較して、そのヘッド出
力は向上し、しかもバルクハウゼン不良率が低下するこ
とが確認できる。
【０１２４】また、図１５は、図１３に示したＭＲヘッ
ドのハード膜６６の磁気特性を示した図である。この図
１５から明らかなように、下地層６３上にハード膜下地
層６５（Ｔａ／ＷＴｉによる２層）を介してＣｏＣｒＰ
ｔにより形成したハード膜６６の磁気特性が著しく改善
されていることが確認できる。
【０１２５】この具体例では、タングステン系合金層に
チタン（Ｔｉ）を添加することで、電気伝導性が改善さ
れる。また、図１３では下地層６３が膜厚を等しくして
ハード膜６６の下まで延長しているが、必要に応じて下
地層６３の膜厚を薄くしてからハード膜下地層６５−
１、６５−２を形成してもよい。また、タングステン系
合金層上に更にクロム系合金層を形成してもよい。
【０１２６】さらに、本発明の第６実施例について説明
する。本発明の第６実施例も、上記図１３に示したと同
様の逆積層タイプのスピンバルブ膜を含むＭＲヘッドで
あり、スピンバルブ膜の反強磁性層を底上げに用いるた
めにハード膜下地層の下に残すように形成した例であ
る。
【０１２７】従来の課題で指摘したように、単に反強磁
性層をハード膜の下に残して底上げするとハード膜の磁
気特性を劣化させる傾向がある。しかし、本実施例で示
す構成を採用することで、反強磁性層による悪影響を抑
制して底上げに用いることができる。
【０１２８】図１６から図１８は、第６実施例のＭＲヘ
ッド９０について示している。図１６は、ＭＲヘッド９
０のスピンバルブ膜４３とハード膜６６との接合部の周
辺を拡大して示した図である。なお、図１６では第５実
施例のＭＲヘッド６０と同一の部位に、同一の符号を付
している。
【０１２９】図１６において、本実施例のＭＲヘッド９
０はスピンバルブ膜４３の反強磁性層４３−１の一部が
ハード膜下地層６５の下に残った状態で形成されてい
る。反強磁性層４３−１としては、例えばＰｄＰｔＭｎ
が用いることができる。
【０１３０】一般に、スピンバルブ膜４３を形成すると
きには幅広に各層を積層し、磁界検出を行う幅を確保し
て、その両端をパターニングして削除する。このパター
ニングの際に、反強磁性層４３−１の一部分を残して膜
残部とし、この膜残部上にハード膜下地層６５を形成す
るのが本実施例である。
【０１３１】本実施例のハード膜下地層６５は３層で形
成している。図１６でのハード膜下地層６５−１、６５
−２及び６５−３は、それぞれＴａ（３ｎｍ）／Ｗ
９５ａｔ ％Ｔｉ５ａｔ％（７ｎｍ）／Ｃｒ（３ｎｍ）に
より形成されている。ハード膜６６はＣｏＣｒＰｔによ
り形成されている。
【０１３２】図１７は、図１６に示したＭＲヘッド９０
のヘッド出力とバルクハウゼン不良率の関係を示してい
る。この図１７も先に示した図７と対応している。図１
７でも従来の一般的なＭＲヘッドが比較に基準１で示さ
れている。図１６のＭＲヘッドについては図１７中で黒
塗りの丸を円で囲んで示している。ここでの一般的なＭ
Ｒヘッド（図２（Ｆ）参照）は、ハード膜下地層がＣｒ
（３ｎｍ）の一層であり、その下にはスピンバルブ膜の
反強磁性層４３−１及び下地層６３は存在していない構
造である。
【０１３３】図１７において、図１６で示したＭＲヘッ
ド９０は、従来のＭＲヘッドと比較して、そのヘッド出
力は向上し、しかもバルクハウゼン不良率が低下するこ
とが確認できる。
【０１３４】また、図１８は、図１６に示したＭＲヘッ
ド９０のハード膜６６の磁気特性を示した図である。こ
の図１８から明らかなように、反強磁性層４３−１の下
地層６３上のＣｏＣｒＰｔで形成したハード膜６６の磁
気特性が、Ｔａ／ＷＴｉ／Ｃｒによる３層のハード膜下
地層６５により改善されることが確認できる。
【０１３５】この具体例では、タングステン系合金層に
チタンを添加することで、電気伝導性が改善される。ま
た、図１６では反強磁性層４３−１（ＰｄＰｔＭｎ）の
膜厚を薄くしてハード膜の下まで延長されているが、薄
く加工せずそのままの厚さで用いてもよい。また、反強
磁性層４３−１として、ＰｔＭｎを用いてもよい。
【０１３６】本実施例のように、例えばＴａ／ＷＴｉ／
Ｃｒによる３層のハード膜下地層６５を用いることで、
従来問題となっていた反強磁性層の影響を抑制できる。
すなわち、反強磁性層をハード膜６６の底上げに用いる
ことができるようになる。なお、本実施例ではハード膜
下地層６５を３層としたが、前述した第１或いは第２実
施例で示した他のハード膜下地層を本第６実施例にも適
用でき、例えば、Ｔａ／ＷＴｉによる２層としてもよ
い。
【０１３７】また、本実施例では反強磁性層４３−１を
残す例を示したが、さらに他の層を残すように形成して
もよい。
【０１３８】さらに、本発明の第７実施例について説明
する。本発明の第７実施例は順積層タイプのスピンバル
ブ膜を含むＭＲヘッド７０である。このようなＭＲヘッ
ドの自由磁性層（ＦＲ）は下側にあり、ハード膜が自由
磁性層の位置よりも上側にずれて形成される場合があ
る。本第７実施例では、スピンバルブ膜をパターニング
した後に露出する両側の絶縁層をエッチングして切削す
ることで底下げする。ここに、ハード膜下地層及びハー
ド膜を形成することで、自由磁性層（ＦＲ）に対応した
位置にハード膜を形成する。
【０１３９】図１９は、本発明の第７実施例のＭＲヘッ
ド７０について示す図である。図１９（Ａ）〜（Ｆ）
は、ＭＲヘッド７０の製造プロセスを順に示しており、
図１９（Ｆ）は最終形態であるＭＲヘッド７０の概要構
成を示している。図１９においても先に図１０で説明し
たプロセスと同様であるので、同一部位には同一符号を
付して重複した説明を省略し、異なる部分を中心に説明
する。
【０１４０】図１９（Ａ）で示す工程は、図１０（Ａ）
と同様である。但し、図１９（Ｂ）に示すスピンバルブ
膜４３をパターニングする工程では、実質的なスピンバ
ルブ膜４３のパターニングが終了した後に、さらにスピ
ンバルブ膜４３の両側で露出した絶縁層４１をさらにエ
ッチングする。このように両側の絶縁層４１を削ってス
ピンバルブ膜４３下の絶縁層４１よりも低くすること
で、この後の工程で順次成膜されるハード膜下地層及び
ハード膜の高さ位置を下げることができる。
【０１４１】この絶縁層４１のエッチング量は、ハード
膜下地層及びハード膜の膜厚を考慮し、成膜後のハード
膜が自由磁性層（ＦＲ）の位置となるように定める。
【０１４２】図１９（Ｃ）はハード膜下地層７５を成膜
する工程を示している。この工程で形成されるハード膜
下地層７５は底下げされた状態である。よって、このハ
ード膜下地層６５上に形成されるハード膜７６を自由磁
性層（ＦＲ）の位置に対応して配置できる。
【０１４３】図１９（Ｄ）は、スピンバルブ膜４３の両
端部に接するように前記ハード膜下地層７５上にハード
膜７６を成膜する工程を示す。前述から明らかなよう
に、この工程で形成されるハード膜７６はスピンバルブ
膜４３の自由磁性層（ＦＲ）の位置に対応して配置され
る。
【０１４４】その後、図１９（Ｅ）で示すように、前記
ハード膜７６上にスピンバルブ膜４３の磁気抵抗変化を
電気的に取り出すための導体引出層７７を成膜する。最
後に、図１９（Ｆ）に示すように、スピンバルブ膜４３
及び導体引出層７７の上面に絶縁層４９を成膜して本実
施例のＭＲヘッド７０が形成される。
【０１４５】本実施例のＭＲヘッド７０によればスピン
バルブ膜４３の自由磁性層（ＦＲ）の位置にハード膜７
６が配置された状態となる。よって、ＭＲヘッド７０で
は、ハード膜７６により自由磁性層（ＦＲ）を効率よく
磁区制御できる。
【０１４６】さらに、前述した第１或いは第２実施例で
示したハード膜の結晶性を向上させるハード膜下地層を
本実施例のＭＲヘッド７０にも適用すれば更に好ましい
ＭＲヘッド７０となる。
【０１４７】さらに、図２０及び図２１はＭＲヘッドの
自由磁性層の位置とハード膜の位置について示す図であ
る。上記第３〜７実施例では、膜厚方向に位置ズレする
ハード膜を自由磁性層と対応する位置に形成したＭＲヘ
ッドを複数示したが、以下ではハード膜と自由磁性層と
の好ましい位置関係について説明する。
【０１４８】図２０は、膜厚方向で、ハード膜の中心面
に対する自由磁性層の中心面の位置を変更したときに、
ＭＲヘッドの再生出力のアシンメトリ変化を示してい
る。また、図２１は、スピンバルブ膜８３の自由磁性層
（ＦＲ）とハード膜８５との位置関係が分かるように、
その周辺部を拡大して示した図である。なお、ここでい
う中心面とは膜面と平行で、膜厚方向で中央にある面で
ある。
【０１４９】本願発明者等は、ハード膜の中心面と自由
磁性層の中心面との位置関係について検討を行った。一
例としてハード膜を３００Å、自由磁性層に４０Åに形
成し、ハード膜の中心面と自由磁性層の中心面の位置を
ずらしたＭＲヘッドを試作して再生出力への影響を測定
した。
【０１５０】図２０で、横軸はハード膜の中心面に対す
る自由磁性層の中心面の位置ズレ量（Å）を示し、縦軸
にはそのときのＭＲヘッドによる再生出力波形のアシン
メトリ（非対称性）を示している。
【０１５１】図２１を参照して説明すると、図２０の横
軸でのゼロは、ハード膜８５の中心面ＨＡ−Ｃと自由磁
性層８３の中心面ＦＲ−Ｃとが同じ高さ位置にあること
を示している。また、横軸で＋（プラス）側になる程、
自由磁性層８３がハード膜８５よりも高い位置となる。
ＭＲヘッドの再生出力のアシンメトリは低い方が良く、
図２０で楕円８０に示す９％程度までに抑制することが
好ましい。
【０１５２】そして、この好ましい範囲を横軸から見る
と、自由磁性層８３の中心面ＦＲ−Ｃがハード膜８５の
中心面ＨＡ−Ｃよりも下側にずれる場合は３０Å程度と
僅かである。これはハード膜の膜厚３００Åに対する１
０％である。
【０１５３】これに対し、自由磁性層８３の中心面ＦＲ
−Ｃがハード膜８５の中心面ＨＡ−Ｃよりも上側にずれ
る場合は約８０Å程度と大きい。これは、ハード膜の膜
厚３００Åに対して約２７％である。
【０１５４】上記の結果から、ＭＲヘッドを形成する場
合には、自由磁性層の中心面位置がハード膜の中心面と
同一位置からハード膜厚の２５％上方へずれた位置まで
の範囲内となるように形成することが好ましいことが分
かる。
【０１５５】よって、前述した第３〜第７実施例のＭＲ
ヘッドを製造する際に、前記自由磁性層の中心面とハー
ド膜の中心面とがこの好ましい位置関係を満たすように
設計することで自由磁性層に対してより最適な磁区制御
を実現でき、これにより高感度なＭＲヘッドとすること
ができる。
【０１５６】上記第１〜第７実施例では磁気抵抗効果膜
として逆積層タイプ或いは順積層タイプのスピンバルブ
の一例を示して説明をしたが、これに限定するものでは
ない。第１、第２実施例では順積層タイプのスピンバル
ブ膜を用いてもよいし、第１〜第７実施例でトンネル効
果膜等の積層型の磁気抵抗効果膜、さらには単層型の磁
気抵抗効果膜に対しても前述した本発明を適用できる。
【０１５７】上述した複数の実施例は磁気記録媒体から
の信号磁界を高感度に再生するＭＲヘッドとして説明し
たが、本実施例のＭＲヘッドと従来のインダクティブ型
の薄膜ヘッドを併設すれば記録・再生ヘッドとすること
ができるのは明らかである。
【０１５８】ここで、実施例で示したＭＲヘッドを搭載
した磁気記録媒記録再生装置について簡単に説明する。
図２２は磁気記録記録再生装置の要部を示す図である。
磁気記録記録再生装置９０には磁気記録媒体としてのハ
ードディスク９１が搭載され、回転駆動されるようにな
っている。このハードディスク９１の表面に対向して所
定の浮上量で、例えば第１実施例のＭＲヘッド１０を読
取り側に有する複合型磁気ヘッド９５で磁気再生動作が
行われる。なお、複合型磁気ヘッド９５はアーム９２の
先端にあるスライダ９３の前端部に固定されている。複
合型磁気ヘッド９５の位置決めは、通常のアクチュエー
タと電磁式微動微動アクチュエータを組合せた２段式ア
クチュエータを採用できる。
【０１５９】以上本発明の好ましい実施例について詳述
したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の
範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１６０】なお、以上の説明に関して更に以下の付記
を開示する。
【０１６１】（付記１） 磁気抵抗効果膜の両側に、下
地層と該下地層の上に形成される磁区制御膜とを設け
て、前記磁気抵抗効果膜を磁区制御する磁気抵抗効果型
の磁気ヘッドであって、前記下地層は、タンタル（Ｔ
ａ）系金属層上にタングステン（Ｗ）系金属層を形成し
た積層構造を有する、ことを特徴とする磁気抵抗効果型
磁気ヘッド。
【０１６２】（付記２） 付記１に記載の磁気抵抗効果
型磁気ヘッドにおいて、前記下地層は、前記タングステ
ン系金属層上にさらにクロム（Ｃｒ）系金属層を形成し
た積層構造である、ことを特徴とする磁気抵抗効果型磁
気ヘッド。
【０１６３】（付記３） 付記１又は２に記載の磁気抵
抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記タングステン（Ｗ）
系金属層は、チタン（Ｔｉ）及びバナジウム（Ｖ）から
なる群から少なくとも１つを選択した材料との合金層で
ある、ことを特徴とするとする磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド。
【０１６４】（付記４） 付記２に記載の磁気抵抗効果
型磁気ヘッドにおいて、前記クロム（Ｃｒ）系金属層
は、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）及びタング
ステン（Ｗ）からなる群から少なくとも１つを選択した
材料との合金層である、ことを特徴とするとする磁気抵
抗効果型磁気ヘッド。
【０１６５】（付記５） 付記１又は２に記載の磁気抵
抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記タングステン（Ｗ）
系金属層の膜厚は１．７〜１０ｎｍである、ことを特徴
とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【０１６６】（付記６） 磁気抵抗効果膜の両側に、下
地層と該下地層の上に形成される磁区制御膜とを設け
て、前記磁気抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御する
磁気抵抗効果型の磁気ヘッドであって、前記下地層を厚
く形成して、前記自由磁性層と対応する位置に前記磁区
制御膜を配置させた、こと特徴とする磁気抵抗効果型磁
気ヘッド。
【０１６７】（付記７） 磁気抵抗効果膜の両側に、下
地層と該下地層の上に形成される磁区制御膜とを設け
て、前記磁気抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御する
磁気抵抗効果型の磁気ヘッドであって、前記下地層の下
に厚さ調整用の非磁性層を付加して、前記自由磁性層と
対応する位置に前記磁区制御膜を配置させた、こと特徴
とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【０１６８】（付記８） 絶縁層の上に形成される磁気
抵抗効果膜の両側に、下地層と該下地層の上に形成され
る磁区制御膜とを設けて、前記磁気抵抗効果膜内の自由
磁性層を磁区制御する磁気抵抗効果型の磁気ヘッドであ
って、前記下地層下にある部分の前記絶縁層を他の部分
よりも低く形成して、前記自由磁性層と対応する位置に
前記磁区制御膜を配置させた、こと特徴とする磁気抵抗
効果型磁気ヘッド。
【０１６９】（付記９） 磁気抵抗効果膜の両側に、下
地層と該下地層の上に形成される磁区制御膜とを設け
て、前記磁気抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御する
磁気抵抗効果型の磁気ヘッドであって、膜厚方向におけ
る前記自由磁性層の中心面位置を、前記磁区制御膜の中
心面位置と同一位置から該磁区制御膜の膜厚の２５％上
方へずれた位置までの範囲内に形成した、こと特徴とす
る磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【０１７０】（付記１０） 付記６から９のいずれかに
記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記下地層
は、タンタル（Ｔａ）系金属層上にタングステン（Ｗ）
系金属層を形成した積層構造を有する、ことを特徴とす
る磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【０１７１】（付記１１） 付記１０に記載の磁気抵抗
効果型磁気ヘッドにおいて、前記下地層は、前記タング
ステン系金属層上にさらにクロム（Ｃｒ）系金属層を形
成した積層構造である、ことを特徴とする磁気抵抗効果
型磁気ヘッド。
【０１７２】（付記１２） 第１の下地層の上に形成さ
れた磁気抵抗効果膜の両側に、第２の下地層と該第２の
下地層の上に形成される磁区制御膜とを設けて、前記磁
気抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御する磁気抵抗効
果型の磁気ヘッドであって、前記第１の下地層の上に前
記第２の下地層を形成して、前記自由磁性層と対応する
位置に前記磁区制御膜を配置させた、こと特徴とする磁
気抵抗効果型磁気ヘッド。
【０１７３】（付記１３） 付記１２に記載の磁気抵抗
効果型磁気ヘッドにおいて、前記第１の下地層と前記第
２の下地層との間に、厚さ調整用の非磁性層が付加され
ている、こと特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【０１７４】（付記１４） 付記１２又は１３に記載の
磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記第２の下地層
は、タンタル（Ｔａ）系金属層上にタングステン（Ｗ）
系金属層を形成した積層構造を有する、ことを特徴とす
る磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【０１７５】（付記１５） 付記１４に記載の磁気抵抗
効果型磁気ヘッドにおいて、前記タングステン（Ｗ）系
金属層は、チタン（Ｔｉ）及びバナジウム（Ｖ）からな
る群から少なくとも１つを選択した材料との合金層であ
る、ことを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【０１７６】（付記１６） 付記１４又は１５に記載の
磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記第２の下地層
は、前記タングステン系金属層上にさらにクロム（Ｃ
ｒ）系金属層を形成した積層構造である、ことを特徴と
する磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【０１７７】（付記１７） 磁界検出が行われる磁気抵
抗効果膜の両側に、該磁気抵抗効果膜を構成している層
の一部分を残して形成した膜残部を設け、該膜残部上に
下地層と該下地層の上に形成される磁区制御膜とを形成
して、前記磁気抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御す
る磁気抵抗効果型の磁気ヘッドであって、前記下地層
は、タンタル（Ｔａ）系金属層上にタングステン（Ｗ）
系金属層を形成した積層構造を有する、ことを特徴とす
る磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【０１７８】（付記１８） 付記１７に記載の磁気抵抗
効果型磁気ヘッドにおいて、前記下地層は、前記タング
ステン系金属層上にさらにクロム（Ｃｒ）系金属層を形
成した積層構造である、ことを特徴とする磁気抵抗効果
型磁気ヘッド。
【０１７９】（付記１９） 付記１７又は１８に記載の
磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記タングステン
（Ｗ）系金属層は、チタン（Ｔｉ）及びバナジウム
（Ｖ）からなる群から少なくとも１つを選択した材料と
の合金層である、ことを特徴とする磁気抵抗効果型磁気
ヘッド。
【０１８０】（付記２０） 付記１７から１９のいずれ
かに記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記磁
気抵抗効果膜は逆積層タイプのスピンバルブ膜であり、
前記膜残部はスピンバルブ膜の反強磁性層である、こと
を特徴とするとする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【０１８１】（付記２１） 付記１から２０のいずれか
に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドを備え、磁気記録媒
体からの磁気情報を再生する磁気再生装置。
【０１８２】
【発明の効果】以上詳述したところから明らかなよう
に、請求項１及び２に記載の発明によれば、良好な結晶
状態を有し、優れた磁気特性を有する磁区制御膜を備え
た磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを提供できる。
【０１８３】また、請求項３から６に記載の発明によれ
ば、磁区制御すべき自由磁性層に対応する最適な位置に
磁区制御膜が配置されるので、効率的な磁区制御がなさ
れている磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを提供できる。
【０１８４】また、請求項７及び８に記載の発明によれ
ば、最適な位置に配置された磁区制御膜が優れた磁気特
性を有するので、さらに良好な磁区制御がなされている
磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを提供できる。
【０１８５】また、請求項９から１２に記載の発明によ
れば、磁区制御すべき自由磁性層に対応する最適位置に
磁区制御膜が配置されるので、効率的な磁区制御がなさ
れている磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを提供できる。
【０１８６】また、請求項１３に記載の発明によれば、
磁気抵抗効果膜を構成している層の一部分を用いて磁区
制御すべき自由磁性層に対応する最適位置に磁区制御膜
が配置されるので、効率的な磁区制御がなされている磁
気抵抗効果型の磁気ヘッドを提供できる。
【０１８７】また、請求項１４に記載の発明によれば、
良好な結晶状態を有し、優れた磁気特性を有する磁区制
御膜を備えた磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを提供でき
る。
【０１８８】また、請求項１５に記載の発明によれば、
スピンバルブ膜の反強磁性層を底上げに用いることがで
きるので効率的な構造となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のスピンバルブ型ＭＲヘッドの基本構成を
示す図である。
【図２】従来のスピンバルブ型ＭＲヘッドの製造プロセ
ス例を示す図である。
【図３】従来のスピンバルブ型ＭＲヘッドのハード膜の
磁気特性について示す図である。
【図４】従来のスピンバルブ型ＭＲヘッドで、結晶が劣
化したハード膜をＸ線回析により示す図である。
【図５】薄膜化が進んだときのスピンバルブ型ＭＲヘッ
ドの様子を拡大して示す図である。
【図６】ハード膜の底上げに関する従来の技術について
示した図である。
【図７】ハード膜用の下地層の下に反強磁性層が存在し
ていない従来のＭＲヘッドの場合と、図６のようにハー
ド膜用の下地層を反強磁性層上に形成した従来のＭＲヘ
ッドとを比較した結果について示した図である。
【図８】第１実施例のＭＲヘッドについて示す図であ
る。
【図９】第２実施例のＭＲヘッドについて示す図であ
る。
【図１０】第３実施例のＭＲヘッドについて示す図であ
る。
【図１１】第４実施例のＭＲヘッドについて示す図であ
る。
【図１２】第５実施例のＭＲヘッドについて示す図であ
る。
【図１３】図１２に示したＭＲヘッドに関し、スピンバ
ルブ膜とハード膜との接合部の周辺を拡大して示した図
である。
【図１４】図１３に示したＭＲヘッドのヘッド出力とバ
ルクハウゼン不良率の関係を示した図である。
【図１５】図１３に示したＭＲヘッドのハード膜の磁気
特性を示した図である。
【図１６】第６実施例のＭＲヘッドについて示す図であ
る。
【図１７】図１６に示したＭＲヘッドのヘッド出力とバ
ルクハウゼン不良率の関係を示した図である。
【図１８】図１６に示したＭＲヘッドのハード膜の磁気
特性を示した図である。
【図１９】第７実施例のＭＲヘッドについて示す図であ
る。
【図２０】膜厚方向で、ハード膜の中心面に対する自由
磁性層の中心面の位置を変更したときに、ＭＲヘッドの
再生出力のアシンメトリ変化について示す図である。
【図２１】スピンバルブ膜の自由磁性層とハード膜との
位置関係が分かるように、その周辺部を拡大して示した
図である。
【図２２】磁気記録記録再生装置の要部を示す図であ
る。
【符号の説明】
１０ 磁気ヘッド（磁気抵抗効果型磁気ヘッド） １１ 絶縁層 １３ 磁気抵抗効果膜 １５ ハード膜下地層（下地層） １６ ハード膜（磁区制御膜） ４０ 磁気ヘッド（磁気抵抗効果型磁気ヘッド） ４１ 絶縁層 ４３ 磁気抵抗効果膜 ４３ＦＲ 自由磁性層 ４５ ハード膜下地層（下地層） ４６ ハード膜（磁区制御膜）
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 英彦 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 金井 均 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2G017 AD55 AD62 AD63 AD65 5D034 BA03 BA04 BA12 CA04 CA08 5E049 AA09 AC00 AC05 BA12 DB02 DB12

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気抵抗効果膜の両側に、下地層と該下
    地層の上に形成される磁区制御膜とを設けて、前記磁気
    抵抗効果膜を磁区制御する磁気抵抗効果型の磁気ヘッド
    であって、 前記下地層は、タンタル（Ｔａ）系金属層上にタングス
    テン（Ｗ）系金属層を形成した積層構造を有する、こと
    を特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘ
    ッドにおいて、 前記下地層は、前記タングステン系金属層上にさらにク
    ロム（Ｃｒ）系金属層を形成した積層構造である、こと
    を特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  3. 【請求項３】 磁気抵抗効果膜の両側に、下地層と該下
    地層の上に形成される磁区制御膜とを設けて、前記磁気
    抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御する磁気抵抗効果
    型の磁気ヘッドであって、 前記下地層を厚く形成して、前記自由磁性層と対応する
    位置に前記磁区制御膜を配置させた、こと特徴とする磁
    気抵抗効果型磁気ヘッド。
  4. 【請求項４】 磁気抵抗効果膜の両側に、下地層と該下
    地層の上に形成される磁区制御膜とを設けて、前記磁気
    抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御する磁気抵抗効果
    型の磁気ヘッドであって、 前記下地層の下に厚さ調整用の非磁性層を付加して、前
    記自由磁性層と対応する位置に前記磁区制御膜を配置さ
    せた、こと特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  5. 【請求項５】 絶縁層の上に形成される磁気抵抗効果膜
    の両側に、下地層と該下地層の上に形成される磁区制御
    膜とを設けて、前記磁気抵抗効果膜内の自由磁性層を磁
    区制御する磁気抵抗効果型の磁気ヘッドであって、 前記下地層下にある部分の前記絶縁層を他の部分よりも
    低く形成して、前記自由磁性層と対応する位置に前記磁
    区制御膜を配置させた、こと特徴とする磁気抵抗効果型
    磁気ヘッド。
  6. 【請求項６】 磁気抵抗効果膜の両側に、下地層と該下
    地層の上に形成される磁区制御膜とを設けて、前記磁気
    抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御する磁気抵抗効果
    型の磁気ヘッドであって、 膜厚方向における前記自由磁性層の中心面位置を、前記
    磁区制御膜の中心面位置と同一位置から該磁区制御膜の
    膜厚の２５％上方へずれた位置までの範囲内に形成し
    た、こと特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  7. 【請求項７】 請求項３から６のいずれかに記載の磁気
    抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、 前記下地層は、タンタル（Ｔａ）系金属層上にタングス
    テン（Ｗ）系金属層を形成した積層構造を有する、こと
    を特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘ
    ッドにおいて、 前記下地層は、前記タングステン系金属層上にさらにク
    ロム（Ｃｒ）系金属層を形成した積層構造である、こと
    を特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  9. 【請求項９】 第１の下地層の上に形成された磁気抵抗
    効果膜の両側に、第２の下地層と該第２の下地層の上に
    形成される磁区制御膜とを設けて、前記磁気抵抗効果膜
    内の自由磁性層を磁区制御する磁気抵抗効果型の磁気ヘ
    ッドであって、 前記第１の下地層の上に前記第２の下地層を形成して、
    前記自由磁性層と対応する位置に前記磁区制御膜を配置
    させた、こと特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の磁気抵抗効果型磁気
    ヘッドにおいて、 前記第１の下地層と前記第２の下地層との間に、厚さ調
    整用の非磁性層が付加されている、こと特徴とする磁気
    抵抗効果型磁気ヘッド。
  11. 【請求項１１】 請求項９又は１０に記載の磁気抵抗効
    果型磁気ヘッドにおいて、 前記第２の下地層は、タンタル（Ｔａ）系金属層上にタ
    ングステン（Ｗ）系金属層を形成した積層構造を有す
    る、ことを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の磁気抵抗効果型磁
    気ヘッドにおいて、 前記タングステン（Ｗ）系金属層は、チタン（Ｔｉ）及
    びバナジウム（Ｖ）からなる群から少なくとも１つを選
    択した材料との合金層である、ことを特徴とする磁気抵
    抗効果型磁気ヘッド。
  13. 【請求項１３】 磁界検出が行われる磁気抵抗効果膜の
    両側に、該磁気抵抗効果膜を構成している層の一部分を
    残して形成した膜残部を設け、該膜残部上に下地層と該
    下地層の上に形成される磁区制御膜とを形成して、前記
    磁気抵抗効果膜内の自由磁性層を磁区制御する磁気抵抗
    効果型の磁気ヘッドであって、 前記下地層は、タンタル（Ｔａ）系金属層上にタングス
    テン（Ｗ）系金属層を形成した積層構造を有する、こと
    を特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の磁気抵抗効果型磁
    気ヘッドにおいて、 前記下地層は、前記タングステン系金属層上にさらにク
    ロム（Ｃｒ）系金属層を形成した積層構造である、こと
    を特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
  15. 【請求項１５】 請求項１３又は１４に記載の磁気抵抗
    効果型磁気ヘッドにおいて、 前記磁気抵抗効果膜は逆積層タイプのスピンバルブ膜で
    あり、前記膜残部はスピンバルブ膜の反強磁性層であ
    る、ことを特徴とするとする磁気抵抗効果型磁気ヘッ
    ド。
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