JP2002358610A - 磁気抵抗ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
磁気抵抗ヘッド及びその製造方法Info
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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- B82—NANOTECHNOLOGY
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 挟コア幅で再生出力の大きな磁気抵抗ヘッド
を提供することである。 【解決手段】 磁気抵抗ヘッド１０であって、下部磁気
シールド１６と、下部磁気シールド１６上に配置された
反強磁性層２２と、反強磁性層２２上に配置されたピン
ド強磁性層２４と、ピンド強磁性層２４上に配置された
非磁性中間層２６と、非磁性中間層２６上に配置された
フリー強磁性層２８とを含んでいる。磁気抵抗ヘッド１
０は更に、フリー強磁性層２８の両側に配置された一対
の硬質磁性膜バイアス層３２と、硬質磁性膜バイアス層
３２上に配置された一対の端子層３４と、一対の端子層
３４の間のフリー強磁性層２８上に形成された金属酸化
膜３６と、一対の端子層３４及び金属酸化膜３６上に配
置された上部磁気シールド４０とを含んでいる。
を提供することである。 【解決手段】 磁気抵抗ヘッド１０であって、下部磁気
シールド１６と、下部磁気シールド１６上に配置された
反強磁性層２２と、反強磁性層２２上に配置されたピン
ド強磁性層２４と、ピンド強磁性層２４上に配置された
非磁性中間層２６と、非磁性中間層２６上に配置された
フリー強磁性層２８とを含んでいる。磁気抵抗ヘッド１
０は更に、フリー強磁性層２８の両側に配置された一対
の硬質磁性膜バイアス層３２と、硬質磁性膜バイアス層
３２上に配置された一対の端子層３４と、一対の端子層
３４の間のフリー強磁性層２８上に形成された金属酸化
膜３６と、一対の端子層３４及び金属酸化膜３６上に配
置された上部磁気シールド４０とを含んでいる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
及び磁気テープ装置等の磁気記録装置に用いられる磁気
抵抗ヘッドに関し、特にスピンバルブ磁気抵抗ヘッドに
関する。
及び磁気テープ装置等の磁気記録装置に用いられる磁気
抵抗ヘッドに関し、特にスピンバルブ磁気抵抗ヘッドに
関する。
【０００２】近年、磁気ディスク装置の小型化・高密度
化に伴い、ヘッドスライダの浮上量が減少し、極低浮上
或いはスライダが記録媒体に接触する接触記録／再生の
実現が望まれている。
化に伴い、ヘッドスライダの浮上量が減少し、極低浮上
或いはスライダが記録媒体に接触する接触記録／再生の
実現が望まれている。
【０００３】また、従来の磁気誘導ヘッドは、磁気ディ
スクの小径化により周速（ヘッドと媒体との間の相対速
度）が減少すると、再生出力が劣化する。そこで最近
は、再生出力が周速に依存せず、低周速でも大出力の得
られる磁気抵抗ヘッド（ＭＲヘッド）が盛んに開発さ
れ、磁気ヘッドの主流となっている。さらに現在は、巨
大磁気抵抗（ＧＭＲ）効果を利用した磁気ヘッドも市販
されている。
スクの小径化により周速（ヘッドと媒体との間の相対速
度）が減少すると、再生出力が劣化する。そこで最近
は、再生出力が周速に依存せず、低周速でも大出力の得
られる磁気抵抗ヘッド（ＭＲヘッド）が盛んに開発さ
れ、磁気ヘッドの主流となっている。さらに現在は、巨
大磁気抵抗（ＧＭＲ）効果を利用した磁気ヘッドも市販
されている。
【０００４】磁気ディスク装置の高記録密度化により、
１ビットの記録面積が減少するとともに、発生する磁場
は小さくなる。現在市販されている磁気ディスク装置の
記録密度は２０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2前後であるが、記録密
度の上昇は年率約２倍で大きくなっている。
１ビットの記録面積が減少するとともに、発生する磁場
は小さくなる。現在市販されている磁気ディスク装置の
記録密度は２０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2前後であるが、記録密
度の上昇は年率約２倍で大きくなっている。
【０００５】このため、更に微小な磁場範囲に対応する
とともに、小さい外部磁場の変化を感知できる、挟コア
幅で、且つ再生出力の大きな磁気抵抗ヘッドが要望され
ている。
とともに、小さい外部磁場の変化を感知できる、挟コア
幅で、且つ再生出力の大きな磁気抵抗ヘッドが要望され
ている。
【０００６】
【従来の技術】現在、磁気ディスク用の磁気ヘッドには
スピンバルブＧＭＲ効果を利用したスピンバルブ磁気抵
抗センサが広く用いられている。スピンバルブ構造の磁
気抵抗センサでは、フリー強磁性層（フリー層）の磁化
方向が記録媒体からの信号磁界により変化し、ピンド強
磁性層（ピンド層）の磁化方向との相対角が変化するこ
とにより、磁気抵抗センサの抵抗が変化する。
スピンバルブＧＭＲ効果を利用したスピンバルブ磁気抵
抗センサが広く用いられている。スピンバルブ構造の磁
気抵抗センサでは、フリー強磁性層（フリー層）の磁化
方向が記録媒体からの信号磁界により変化し、ピンド強
磁性層（ピンド層）の磁化方向との相対角が変化するこ
とにより、磁気抵抗センサの抵抗が変化する。
【０００７】この磁気抵抗センサを磁気ヘッドに用いる
場合には、ピンド層の磁化方向を磁気抵抗素子の素子高
さ方向に固定し、外部磁界が印加されていない状態にお
けるフリー層の磁化方向を、ピンド層と直交する素子幅
方向に一般的に設計する。
場合には、ピンド層の磁化方向を磁気抵抗素子の素子高
さ方向に固定し、外部磁界が印加されていない状態にお
けるフリー層の磁化方向を、ピンド層と直交する素子幅
方向に一般的に設計する。
【０００８】これにより、磁気抵抗センサの抵抗を、磁
気記録媒体からの信号磁界方向がピンド層の磁化方向と
平行か反平行かにより、直線的に増減させることができ
る。このような直線的な抵抗変化は、磁気ディスク装置
の信号処理を容易にする。
気記録媒体からの信号磁界方向がピンド層の磁化方向と
平行か反平行かにより、直線的に増減させることができ
る。このような直線的な抵抗変化は、磁気ディスク装置
の信号処理を容易にする。
【０００９】現在使用されている磁気抵抗センサでは、
センス電流を膜面に平行に流し、外部磁界による抵抗変
化を読み取っている。この、ＧＭＲ膜面に平行に電流を
流す（Current in the plane, CIP）構造の場合、一対
の電極端子で画成されたセンス領域（コア幅）が小さく
なると、出力が低下する。
センス電流を膜面に平行に流し、外部磁界による抵抗変
化を読み取っている。この、ＧＭＲ膜面に平行に電流を
流す（Current in the plane, CIP）構造の場合、一対
の電極端子で画成されたセンス領域（コア幅）が小さく
なると、出力が低下する。
【００１０】そこで、挟コア幅で、且つ再生出力の大き
な磁気抵抗ヘッドとしては、ＧＭＲ膜の両側に配置され
る一対の端子層の間隔を、端子層の下に配置される一対
の硬質磁性膜バイアス層の間隔よりも狭くした、所謂端
子オーバーレイ型の磁気抵抗ヘッドが知られている。
な磁気抵抗ヘッドとしては、ＧＭＲ膜の両側に配置され
る一対の端子層の間隔を、端子層の下に配置される一対
の硬質磁性膜バイアス層の間隔よりも狭くした、所謂端
子オーバーレイ型の磁気抵抗ヘッドが知られている。
【００１１】また、大きな再生出力を得るためのＧＭＲ
素子構成として、フリー層上に酸化膜を積層することで
スペキュラー散乱を発生させる所謂スペキュラー型スピ
ンバルブ磁気抵抗ヘッドが有効であることが知られてい
る。
素子構成として、フリー層上に酸化膜を積層することで
スペキュラー散乱を発生させる所謂スペキュラー型スピ
ンバルブ磁気抵抗ヘッドが有効であることが知られてい
る。
【００１２】さらに、ＧＭＲ素子部の積層に際しては、
バイアス層のバイアス磁界を効率良く利用し、フリー層
の軸制御を行うという観点から、フリー層がスライダ基
板に対してピンド層より遠い側に配置される所謂ボトム
タイプ或いは逆積層タイプの磁気抵抗ヘッドが有利であ
ることが知られている。
バイアス層のバイアス磁界を効率良く利用し、フリー層
の軸制御を行うという観点から、フリー層がスライダ基
板に対してピンド層より遠い側に配置される所謂ボトム
タイプ或いは逆積層タイプの磁気抵抗ヘッドが有利であ
ることが知られている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した全て
の組み合わせでＧＭＲ素子を形成することは以下のよう
な問題がある。まず、端子オーバーレイボトムタイプの
スペキュラーＧＭＲは、フリー層上に酸化膜を積層し、
さらにその上に端子オーバーレイを施すため、端子から
ＧＭＲ素子に流されるセンス電流が、効率良くＧＭＲ素
子に流れないか若しくは全く流れないため、原理上磁気
抵抗ヘッドとして用いることは不可能である。
の組み合わせでＧＭＲ素子を形成することは以下のよう
な問題がある。まず、端子オーバーレイボトムタイプの
スペキュラーＧＭＲは、フリー層上に酸化膜を積層し、
さらにその上に端子オーバーレイを施すため、端子から
ＧＭＲ素子に流されるセンス電流が、効率良くＧＭＲ素
子に流れないか若しくは全く流れないため、原理上磁気
抵抗ヘッドとして用いることは不可能である。
【００１４】表面に酸化膜を有するフリー層がピンド層
よりスライダ基板に近い側に配置される端子オーバーレ
イトップタイプのスペキュラーＧＭＲは、フリー層にバ
イアス磁界を効率良く印加できないため、バルクハウゼ
ンジャンプが発生し易い構造となり、磁気抵抗ヘッドと
しては好ましくない。
よりスライダ基板に近い側に配置される端子オーバーレ
イトップタイプのスペキュラーＧＭＲは、フリー層にバ
イアス磁界を効率良く印加できないため、バルクハウゼ
ンジャンプが発生し易い構造となり、磁気抵抗ヘッドと
しては好ましくない。
【００１５】さらに、端子オーバーレイを行なわない従
来のボトムタイプのスペキュラーＧＭＲでは、狭いコア
幅で且つ大きな再生出力を得ることは困難である。
来のボトムタイプのスペキュラーＧＭＲでは、狭いコア
幅で且つ大きな再生出力を得ることは困難である。
【００１６】よって、本発明の目的は、狭いコア幅で且
つ再生出力の大きな磁気抵抗ヘッド及びその製造方法を
提供することである。
つ再生出力の大きな磁気抵抗ヘッド及びその製造方法を
提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の一側面による
と、磁気抵抗ヘッドであって、第１磁気シールドと、該
第１磁気シールド上に配置された反強磁性層と、該反強
磁性層上に配置されたピンド強磁性層と、該ピンド強磁
性層上に配置された非磁性中間層と、該非磁性中間層上
に配置されたフリー強磁性層と、該フリー強磁性層の両
側に配置された一対の硬質磁性膜バイアス層と、該硬質
磁性膜バイアス層上に配置された一対の端子層と、少な
くとも前記一対の端子層の間の前記フリー強磁性層上に
形成された金属酸化膜と、前記一対の端子層及び前記金
属酸化膜上に配置された第２磁気シールドと、を具備し
たことを特徴とする磁気抵抗ヘッドが提供される。
と、磁気抵抗ヘッドであって、第１磁気シールドと、該
第１磁気シールド上に配置された反強磁性層と、該反強
磁性層上に配置されたピンド強磁性層と、該ピンド強磁
性層上に配置された非磁性中間層と、該非磁性中間層上
に配置されたフリー強磁性層と、該フリー強磁性層の両
側に配置された一対の硬質磁性膜バイアス層と、該硬質
磁性膜バイアス層上に配置された一対の端子層と、少な
くとも前記一対の端子層の間の前記フリー強磁性層上に
形成された金属酸化膜と、前記一対の端子層及び前記金
属酸化膜上に配置された第２磁気シールドと、を具備し
たことを特徴とする磁気抵抗ヘッドが提供される。
【００１８】一対の硬質磁性膜バイアス層の各々は、反
強磁性層、ピンド強磁性層、非磁性中間層及びフリー強
磁性層の両側部の一方に接触するように形成されてい
る。好ましくは、一対の端子層の間隔は、一対の硬質磁
性膜バイアス層の間隔よりも狭く形成されており、各端
子層はその一端部でフリー強磁性層に電気的に接触して
いる。
強磁性層、ピンド強磁性層、非磁性中間層及びフリー強
磁性層の両側部の一方に接触するように形成されてい
る。好ましくは、一対の端子層の間隔は、一対の硬質磁
性膜バイアス層の間隔よりも狭く形成されており、各端
子層はその一端部でフリー強磁性層に電気的に接触して
いる。
【００１９】金属酸化膜は、一対の硬質磁性膜バイアス
層及び一対の端子層を形成した後、フリー強磁性層上に
予め形成されている金属層を酸化することにより形成さ
れる。
層及び一対の端子層を形成した後、フリー強磁性層上に
予め形成されている金属層を酸化することにより形成さ
れる。
【００２０】代替案として、金属酸化膜は、一対の硬質
磁性膜バイアス層及び一対の端子層を形成した後、フリ
ー強磁性層及び端子層上に金属酸化膜を成膜することに
より形成される。
磁性膜バイアス層及び一対の端子層を形成した後、フリ
ー強磁性層及び端子層上に金属酸化膜を成膜することに
より形成される。
【００２１】本発明の他の側面によると、磁気抵抗ヘッ
ドの製造方法であって、第１磁気シールドを形成し、該
第１磁気シールド上に反強磁性層を形成し、該反強磁性
層上にピンド強磁性層を形成し、該ピンド強磁性層上に
非磁性中間層を形成し、該非磁性中間層上にフリー強磁
性層を形成し、該フリー強磁性層上に金属層を形成し、
前記フリー強磁性層の両側に一対の硬質磁性膜バイアス
層を形成し、該硬質磁性膜バイアス層上に一対の端子層
を形成し、前記金属層を酸化し、前記一対の端子層及び
前記金属酸化層上に第２磁気シールドを形成する、各ス
テップからなることを特徴とする磁気抵抗ヘッドの製造
方法が提供される。
ドの製造方法であって、第１磁気シールドを形成し、該
第１磁気シールド上に反強磁性層を形成し、該反強磁性
層上にピンド強磁性層を形成し、該ピンド強磁性層上に
非磁性中間層を形成し、該非磁性中間層上にフリー強磁
性層を形成し、該フリー強磁性層上に金属層を形成し、
前記フリー強磁性層の両側に一対の硬質磁性膜バイアス
層を形成し、該硬質磁性膜バイアス層上に一対の端子層
を形成し、前記金属層を酸化し、前記一対の端子層及び
前記金属酸化層上に第２磁気シールドを形成する、各ス
テップからなることを特徴とする磁気抵抗ヘッドの製造
方法が提供される。
【００２２】代替案として、フリー強磁性層上に金属層
を予め形成せずに、一対の硬質磁性膜バイアス層及び一
対の端子層を形成した後、フリー強磁性層及び端子層上
に金属酸化膜を成膜するようにしてもよい。
を予め形成せずに、一対の硬質磁性膜バイアス層及び一
対の端子層を形成した後、フリー強磁性層及び端子層上
に金属酸化膜を成膜するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。各実施形態の説明において、
実質的に同一構成部分については同一符号を付して説明
する。
施形態について説明する。各実施形態の説明において、
実質的に同一構成部分については同一符号を付して説明
する。
【００２４】図１を参照すると、本発明第１実施形態の
スピンバルブ磁気抵抗ヘッド１０の断面図が示されてい
る。
スピンバルブ磁気抵抗ヘッド１０の断面図が示されてい
る。
【００２５】Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣスライダ基板１２上には
Ａｌ2Ｏ3からなる下地層１４が積層されている。下地層
１４上にはＮｉＦｅからなる下部磁気シールド１６が積
層されている。
Ａｌ2Ｏ3からなる下地層１４が積層されている。下地層
１４上にはＮｉＦｅからなる下部磁気シールド１６が積
層されている。
【００２６】下部磁気シールド１６上にはＡｌ2Ｏ3から
なるリードギャップ１８が積層されており、リードギャ
ップ１８上にスピンバルブＧＭＲ膜２０が積層されてい
る。
なるリードギャップ１８が積層されており、リードギャ
ップ１８上にスピンバルブＧＭＲ膜２０が積層されてい
る。
【００２７】スピンバルブＧＭＲ膜２０は、１５ｎｍの
ＰｄＰｔＭｎからなる反強磁性層２２、５ｎｍのＣｏＦ
ｅＢからなるピンド強磁性層２４、２ｎｍのＣｕからな
る非磁性中間層２６、４ｎｍのＮｉＦｅからなるフリー
強磁性層２８、３ｎｍのＣｏ又はＦｅからなる金属層３
０がこの順に積層されて構成されている。
ＰｄＰｔＭｎからなる反強磁性層２２、５ｎｍのＣｏＦ
ｅＢからなるピンド強磁性層２４、２ｎｍのＣｕからな
る非磁性中間層２６、４ｎｍのＮｉＦｅからなるフリー
強磁性層２８、３ｎｍのＣｏ又はＦｅからなる金属層３
０がこの順に積層されて構成されている。
【００２８】スピンバルブＧＭＲ膜２０は図示するよう
に概略台形状をしている。スピンバルブＧＭＲ膜２０の
両側には一対の硬質磁性膜バイアス層３２が形成されて
いる。硬質磁性膜バイアス層３２は例えばＣｏＣｒＰｔ
等の高保磁力膜から形成される。
に概略台形状をしている。スピンバルブＧＭＲ膜２０の
両側には一対の硬質磁性膜バイアス層３２が形成されて
いる。硬質磁性膜バイアス層３２は例えばＣｏＣｒＰｔ
等の高保磁力膜から形成される。
【００２９】スピンバルブＧＭＲ膜２０が台形状をして
いるため、各硬質磁性膜バイアス層３２は反強磁性層２
２、ピンド強磁性層２４、非磁性中間層２６及びフリー
強磁性層２８の一端に接触して形成されている。
いるため、各硬質磁性膜バイアス層３２は反強磁性層２
２、ピンド強磁性層２４、非磁性中間層２６及びフリー
強磁性層２８の一端に接触して形成されている。
【００３０】各硬質磁性膜バイアス層３２上には端子層
３４が形成されている。端子層３４は例えばＣｕ或いは
ＣｕとＡｕの組み合わせから形成される。
３４が形成されている。端子層３４は例えばＣｕ或いは
ＣｕとＡｕの組み合わせから形成される。
【００３１】一対の硬質磁性膜バイアス層３２を形成す
る際には、スピンバルブＧＭＲ膜２０上にフォトレジス
トを塗布し、パターニングをして一対の硬質磁性膜バイ
アス層３２を形成する。次いで一対の端子層３４を形成
してから、フォトレジストをリフトオフにより除去す
る。
る際には、スピンバルブＧＭＲ膜２０上にフォトレジス
トを塗布し、パターニングをして一対の硬質磁性膜バイ
アス層３２を形成する。次いで一対の端子層３４を形成
してから、フォトレジストをリフトオフにより除去す
る。
【００３２】レジストがＧＭＲ膜２０最上面の金属層３
０上に残っている可能性があるため、好ましくはイオン
ミリング等によりＧＭＲ膜２０の表面処理を行なってレ
ジストを除去する。
０上に残っている可能性があるため、好ましくはイオン
ミリング等によりＧＭＲ膜２０の表面処理を行なってレ
ジストを除去する。
【００３３】一対の端子層３４の間隔は、一対の硬質磁
性膜バイアス層３２の間隔よりも狭く形成されている。
そして、各端子層３４はその一端部３４ａでフリー強磁
性層２８に電気的に接触している。本実施形態では、端
子層３４の一端部３４ａが金属層３０に接触している。
性膜バイアス層３２の間隔よりも狭く形成されている。
そして、各端子層３４はその一端部３４ａでフリー強磁
性層２８に電気的に接触している。本実施形態では、端
子層３４の一端部３４ａが金属層３０に接触している。
【００３４】本実施形態の磁気抵抗ヘッド１０は、この
ように端子層３４の間隔がバイアス層３２の間隔よりも
狭く形成されているため、端子オーバーレイ型の磁気抵
抗ヘッドと呼ばれる。
ように端子層３４の間隔がバイアス層３２の間隔よりも
狭く形成されているため、端子オーバーレイ型の磁気抵
抗ヘッドと呼ばれる。
【００３５】このように一対の硬質磁性膜バイアス層３
２及び一対の端子層３４を形成した後、成膜用真空チャ
ンバー内に移動し、チャンバー内に酸素フローを行な
い、スピンバルブＧＭＲ膜２０最上面の露出している金
属層３０を酸化し、金属酸化層３６を形成する。
２及び一対の端子層３４を形成した後、成膜用真空チャ
ンバー内に移動し、チャンバー内に酸素フローを行な
い、スピンバルブＧＭＲ膜２０最上面の露出している金
属層３０を酸化し、金属酸化層３６を形成する。
【００３６】このように成膜用真空チャンバー内におい
て最上面の金属層３０を酸化させることで容易にフリー
強磁性層２８のスペキュラー膜（金属酸化膜）３６を形
成することができる。
て最上面の金属層３０を酸化させることで容易にフリー
強磁性層２８のスペキュラー膜（金属酸化膜）３６を形
成することができる。
【００３７】金属層３０を酸化してスペキュラー膜３６
を形成した後、Ａｌ2Ｏ3からなる第２のリードギャップ
３８を積層し、第２のリードギャップ３８上にＮｉＦｅ
からなる上部磁気シールド４０を形成して磁気抵抗ヘッ
ド１０が完成する。
を形成した後、Ａｌ2Ｏ3からなる第２のリードギャップ
３８を積層し、第２のリードギャップ３８上にＮｉＦｅ
からなる上部磁気シールド４０を形成して磁気抵抗ヘッ
ド１０が完成する。
【００３８】実際にはＧＭＲ素子２０とライト素子との
複合磁気ヘッドであるので、上部磁気シールド４０上に
Ａｌ2Ｏ3からなる上部シールド分断層を積層し、上部シ
ールド分断層上にＮｉＦｅ若しくは高透磁率材料からな
る下部磁極を積層する。
複合磁気ヘッドであるので、上部磁気シールド４０上に
Ａｌ2Ｏ3からなる上部シールド分断層を積層し、上部シ
ールド分断層上にＮｉＦｅ若しくは高透磁率材料からな
る下部磁極を積層する。
【００３９】次いで、Ａｌ2Ｏ3からなるライトギャップ
を積層し、ライトギャップ上にライトコイルを積層し、
ライトコイル上に高透磁率材料からなる上部磁極を積層
して複合磁気ヘッドが完成する。
を積層し、ライトギャップ上にライトコイルを積層し、
ライトコイル上に高透磁率材料からなる上部磁極を積層
して複合磁気ヘッドが完成する。
【００４０】図２を参照すると、本発明第２実施形態の
磁気抵抗ヘッド１０Ａの断面図が示されている。本実施
形態のスピンバルブＧＭＲ膜２０ａは反強磁性層２２、
ピン度強磁性層２４、非磁性中間層２６及びフリー強磁
性層２８から構成される。
磁気抵抗ヘッド１０Ａの断面図が示されている。本実施
形態のスピンバルブＧＭＲ膜２０ａは反強磁性層２２、
ピン度強磁性層２４、非磁性中間層２６及びフリー強磁
性層２８から構成される。
【００４１】本実施形態では、端子オーバーレイ工程の
後、アルミナギャップ層３８を成膜する真空チャンバー
内でＦｅ2Ｏ3か或いはＣｏＯからなる金属酸化膜４２を
成膜する。
後、アルミナギャップ層３８を成膜する真空チャンバー
内でＦｅ2Ｏ3か或いはＣｏＯからなる金属酸化膜４２を
成膜する。
【００４２】このように従来のＧＭＲ素子形成プロセス
に金属酸化膜を積層する工程を付け加えるだけで、簡単
にフリー層上にスペキュラー膜を作成することができ
る。尚言うまでもないが、金属酸化膜を成膜する代わり
に、酸素雰囲気中で金属膜を成膜しても同様の膜構成を
形成できる。
に金属酸化膜を積層する工程を付け加えるだけで、簡単
にフリー層上にスペキュラー膜を作成することができ
る。尚言うまでもないが、金属酸化膜を成膜する代わり
に、酸素雰囲気中で金属膜を成膜しても同様の膜構成を
形成できる。
【００４３】図３を参照すると、本発明第３実施形態の
磁気抵抗ヘッドに使用されるＧＭＲ膜２０ｂの構成が示
されている。リードギャップ層１８上には５ｎｍのＴａ
層４８がスパッタ成膜されている。以下の各層も全てス
パッタリングにより成膜されている。
磁気抵抗ヘッドに使用されるＧＭＲ膜２０ｂの構成が示
されている。リードギャップ層１８上には５ｎｍのＴａ
層４８がスパッタ成膜されている。以下の各層も全てス
パッタリングにより成膜されている。
【００４４】Ｔａ層４８上には２ｎｍのＮｉＦｅ層５０
が成膜されており、Ｔａ層４８とＮｉＦｅ層５０により
下地層を構成する。ＮｉＦｅ層５０上には反強磁性層と
しての１５ｎｍのＰｄＰｔＭｎ層５２が成膜されてい
る。
が成膜されており、Ｔａ層４８とＮｉＦｅ層５０により
下地層を構成する。ＮｉＦｅ層５０上には反強磁性層と
しての１５ｎｍのＰｄＰｔＭｎ層５２が成膜されてい
る。
【００４５】ＰｄＰｔＭｎ層５２上には１．５ｎｍのＣ
ｏＦｅＢ層５４が成膜されている。ＣｏＦｅＢ層５４上
には０．８ｎｍのＲｕ層５６が成膜され、Ｒｕ層５６上
には１ｎｍのＣｏＦｅＢ層５８が成膜されている。
ｏＦｅＢ層５４が成膜されている。ＣｏＦｅＢ層５４上
には０．８ｎｍのＲｕ層５６が成膜され、Ｒｕ層５６上
には１ｎｍのＣｏＦｅＢ層５８が成膜されている。
【００４６】ＣｏＦｅＢ層５８上にはＣｏＦｅＢを酸化
した極薄いスペキュラー膜６０が形成されており、スペ
キュラー膜６０上には１ｎｍのＣｏＦｅＢ層６２が成膜
されている。
した極薄いスペキュラー膜６０が形成されており、スペ
キュラー膜６０上には１ｎｍのＣｏＦｅＢ層６２が成膜
されている。
【００４７】Ｒｕ層５６で分離されたＣｏＦｅＢ層５
４，５８，６２で積層フェリピンド層６４を構成する。
さらに、このピンド層６４は積層フェリスペキュラー膜
でもある。
４，５８，６２で積層フェリピンド層６４を構成する。
さらに、このピンド層６４は積層フェリスペキュラー膜
でもある。
【００４８】ＣｏＦｅＢ層６２上には非磁性中間層とし
ての２ｎｍのＣｕ層６６が成膜される。Ｃｕ層６６上に
は１ｎｍのＣｏＦｅＢ層６８が成膜され、ＣｏＦｅＢ層
６８上には１．５ｎｍのＮｉＦｅ層７０が成膜される。
ＣｏＦｅＢ層６８とＮｉＦｅ層７０でフリー強磁性層を
構成する。
ての２ｎｍのＣｕ層６６が成膜される。Ｃｕ層６６上に
は１ｎｍのＣｏＦｅＢ層６８が成膜され、ＣｏＦｅＢ層
６８上には１．５ｎｍのＮｉＦｅ層７０が成膜される。
ＣｏＦｅＢ層６８とＮｉＦｅ層７０でフリー強磁性層を
構成する。
【００４９】さらに、本実施形態のスピンバルブＧＭＲ
膜２０ｂのフリー層上には、第１及び第２実施形態で説
明した金属酸化膜３６又は４２が形成される。ピンド層
及びフリー層にそれぞれスペキュラー膜が形成されてい
るため、本実施形態のＧＭＲ膜２０ｂはダブルスペキュ
ラー型スピンバルブ膜構成となる。
膜２０ｂのフリー層上には、第１及び第２実施形態で説
明した金属酸化膜３６又は４２が形成される。ピンド層
及びフリー層にそれぞれスペキュラー膜が形成されてい
るため、本実施形態のＧＭＲ膜２０ｂはダブルスペキュ
ラー型スピンバルブ膜構成となる。
【００５０】スピンバルブＧＭＲ膜２０ｂ上には第１及
び第２実施形態で説明した一対の硬質磁性膜バイアス層
３２と、一対のオーバーレイ型端子層３４が形成され
る。さらに、第１及び第２実施形態で説明した下部磁気
シールド１６及び上部磁気シールド４０も同様に形成さ
れる。
び第２実施形態で説明した一対の硬質磁性膜バイアス層
３２と、一対のオーバーレイ型端子層３４が形成され
る。さらに、第１及び第２実施形態で説明した下部磁気
シールド１６及び上部磁気シールド４０も同様に形成さ
れる。
【００５１】このように本実施形態はダブルスペキュラ
ー型スピンバルブＧＭＲ膜２０ｂを有するため、第１及
び第２実施形態の狭いコア幅を維持して再生出力を更に
向上することができる。
ー型スピンバルブＧＭＲ膜２０ｂを有するため、第１及
び第２実施形態の狭いコア幅を維持して再生出力を更に
向上することができる。
【００５２】本発明は以下の付記を含むものである。
【００５３】（付記１） 磁気抵抗ヘッドであって、第
１磁気シールドと、該第１磁気シールド上に配置された
反強磁性層と、該反強磁性層上に配置されたピンド強磁
性層と、該ピンド強磁性層上に配置された非磁性中間層
と、該非磁性中間層上に配置されたフリー強磁性層と、
該フリー強磁性層の両側に配置された一対の硬質磁性膜
バイアス層と、該硬質磁性膜バイアス層上に配置された
一対の端子層と、少なくとも前記一対の端子層の間の前
記フリー強磁性層上に形成された金属酸化膜と、前記一
対の端子層及び前記金属酸化膜上に配置された第２磁気
シールドと、を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッ
ド。
１磁気シールドと、該第１磁気シールド上に配置された
反強磁性層と、該反強磁性層上に配置されたピンド強磁
性層と、該ピンド強磁性層上に配置された非磁性中間層
と、該非磁性中間層上に配置されたフリー強磁性層と、
該フリー強磁性層の両側に配置された一対の硬質磁性膜
バイアス層と、該硬質磁性膜バイアス層上に配置された
一対の端子層と、少なくとも前記一対の端子層の間の前
記フリー強磁性層上に形成された金属酸化膜と、前記一
対の端子層及び前記金属酸化膜上に配置された第２磁気
シールドと、を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッ
ド。
【００５４】（付記２） 前記一対の硬質磁性膜バイア
ス層の各々は、前記反強磁性層、前記ピンド強磁性層、
前記非磁性中間層及び前記フリー強磁性層の両側部の一
方に接触するように形成されている付記１記載の磁気抵
抗ヘッド。
ス層の各々は、前記反強磁性層、前記ピンド強磁性層、
前記非磁性中間層及び前記フリー強磁性層の両側部の一
方に接触するように形成されている付記１記載の磁気抵
抗ヘッド。
【００５５】（付記３） 前記一対の端子層の間隔は、
前記一対の硬質磁性膜バイアス層の間隔よりも狭く形成
されており、各端子層はその一端部で前記フリー強磁性
層に電気的に接触している付記１記載の磁気抵抗ヘッ
ド。
前記一対の硬質磁性膜バイアス層の間隔よりも狭く形成
されており、各端子層はその一端部で前記フリー強磁性
層に電気的に接触している付記１記載の磁気抵抗ヘッ
ド。
【００５６】（付記４） 前記金属酸化膜は、前記一対
の硬質磁性膜バイアス層及び前記一対の端子層を形成し
た後、前記フリー強磁性層上に予め形成されている金属
層を酸化することにより形成される付記３記載の磁気抵
抗ヘッド。
の硬質磁性膜バイアス層及び前記一対の端子層を形成し
た後、前記フリー強磁性層上に予め形成されている金属
層を酸化することにより形成される付記３記載の磁気抵
抗ヘッド。
【００５７】（付記５） 前記金属酸化膜は、前記一対
の硬質磁性膜バイアス層及び前記一対の端子層を形成し
た後、前記フリー強磁性層及び前記端子層上に金属酸化
膜を成膜することにより形成される付記３記載の磁気抵
抗ヘッド。
の硬質磁性膜バイアス層及び前記一対の端子層を形成し
た後、前記フリー強磁性層及び前記端子層上に金属酸化
膜を成膜することにより形成される付記３記載の磁気抵
抗ヘッド。
【００５８】（付記６） 前記ピンド強磁性層は積層フ
ェリスペキュラー膜から構成される付記１記載の磁気抵
抗ヘッド。
ェリスペキュラー膜から構成される付記１記載の磁気抵
抗ヘッド。
【００５９】（付記７） 磁気抵抗ヘッドの製造方法で
あって、第１磁気シールドを形成し、該第１磁気シール
ド上に反強磁性層を形成し、該反強磁性層上にピンド強
磁性層を形成し、該ピンド強磁性層上に非磁性中間層を
形成し、該非磁性中間層上にフリー強磁性層を形成し、
該フリー強磁性層上に金属層を形成し、前記フリー強磁
性層の両側に一対の硬質磁性膜バイアス層を形成し、該
硬質磁性膜バイアス層上に一対の端子層を形成し、前記
金属層を酸化し、前記一対の端子層及び前記金属酸化層
上に第２磁気シールドを形成する、各ステップからなる
ことを特徴とする磁気抵抗ヘッドの製造方法。
あって、第１磁気シールドを形成し、該第１磁気シール
ド上に反強磁性層を形成し、該反強磁性層上にピンド強
磁性層を形成し、該ピンド強磁性層上に非磁性中間層を
形成し、該非磁性中間層上にフリー強磁性層を形成し、
該フリー強磁性層上に金属層を形成し、前記フリー強磁
性層の両側に一対の硬質磁性膜バイアス層を形成し、該
硬質磁性膜バイアス層上に一対の端子層を形成し、前記
金属層を酸化し、前記一対の端子層及び前記金属酸化層
上に第２磁気シールドを形成する、各ステップからなる
ことを特徴とする磁気抵抗ヘッドの製造方法。
【００６０】（付記８） 前記一対の端子層の間隔は、
前記一対の硬質磁性膜バイアス層の間隔よりも狭く形成
されており、各端子層はその一端部で前記フリー強磁性
層に電気的に接触している付記７記載の磁気抵抗ヘッド
の製造方法。
前記一対の硬質磁性膜バイアス層の間隔よりも狭く形成
されており、各端子層はその一端部で前記フリー強磁性
層に電気的に接触している付記７記載の磁気抵抗ヘッド
の製造方法。
【００６１】（付記９） 磁気抵抗ヘッドの製造方法で
あって、第１磁気シールドを形成し、該第１磁気シール
ド上に反強磁性層を形成し、該反強磁性層上にピンド強
磁性層を形成し、該ピンド強磁性層上に非磁性中間層を
形成し、該非磁性中間層上にフリー強磁性層を形成し、
該フリー強磁性層の両側に一対の硬質磁性膜バイアス層
を形成し、該硬質磁性膜バイアス層上に一対の端子層を
形成し、前記フリー強磁性層及び前記端子層上に金属酸
化膜を形成し、該金属酸化膜上に第２磁気シールドを形
成する、各ステップからなることを特徴とする磁気抵抗
ヘッドの製造方法。
あって、第１磁気シールドを形成し、該第１磁気シール
ド上に反強磁性層を形成し、該反強磁性層上にピンド強
磁性層を形成し、該ピンド強磁性層上に非磁性中間層を
形成し、該非磁性中間層上にフリー強磁性層を形成し、
該フリー強磁性層の両側に一対の硬質磁性膜バイアス層
を形成し、該硬質磁性膜バイアス層上に一対の端子層を
形成し、前記フリー強磁性層及び前記端子層上に金属酸
化膜を形成し、該金属酸化膜上に第２磁気シールドを形
成する、各ステップからなることを特徴とする磁気抵抗
ヘッドの製造方法。
【００６２】（付記１０） 前記一対の端子層の間隔
は、前記一対の硬質磁性膜バイアス層の間隔よりも狭く
形成されており、各端子層はその一端部で前記フリー強
磁性層に電気的に接触している付記９記載の磁気抵抗ヘ
ッドの製造方法。
は、前記一対の硬質磁性膜バイアス層の間隔よりも狭く
形成されており、各端子層はその一端部で前記フリー強
磁性層に電気的に接触している付記９記載の磁気抵抗ヘ
ッドの製造方法。
【００６３】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように構成したの
で、狭いコア幅で且つ再生出力の大きな磁気抵抗ヘッド
を提供できるという効果を奏する。
で、狭いコア幅で且つ再生出力の大きな磁気抵抗ヘッド
を提供できるという効果を奏する。
【図１】本発明第１実施形態の磁気抵抗ヘッドの断面図
である。
である。
【図２】本発明第２実施形態の磁気抵抗ヘッドの断面図
である。
である。
【図３】本発明第３実施形態の磁気抵抗ヘッドに使用さ
れるＧＭＲ膜の断面図である。
れるＧＭＲ膜の断面図である。
１２ スライダ基板 １６ 下部磁気シールド ２０，２０ａ，２０ｂ スピンバルブＧＭＲ膜 ２２ 反強磁性層 ２４ ピンド強磁性層 ２６ 非磁性中間層 ２８ フリー強磁性層 ３２ 硬質磁性膜バイアス層 ３４ 端子層 ３６，４２ 金属酸化膜 ４０ 上部磁気シールド
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 43/08 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AB07 AC01 AD55 AD65 5D034 BA03 BA04 BA05 BA12 BA15 BB08 CA04 CA08 DA07 5E049 AA01 AA07 AC05 BA12 CB02 CC01 DB02 DB12
Claims (5)
- 【請求項１】 磁気抵抗ヘッドであって、 第１磁気シールドと、 該第１磁気シールド上に配置された反強磁性層と、 該反強磁性層上に配置されたピンド強磁性層と、 該ピンド強磁性層上に配置された非磁性中間層と、 該非磁性中間層上に配置されたフリー強磁性層と、 該フリー強磁性層の両側に配置された一対の硬質磁性膜
バイアス層と、 該硬質磁性膜バイアス層上に配置された一対の端子層
と、 少なくとも前記一対の端子層の間の前記フリー強磁性層
上に形成された金属酸化膜と、 前記一対の端子層及び前記金属酸化膜上に配置された第
２磁気シールドと、 を具備したことを特徴とする磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項２】 前記一対の硬質磁性膜バイアス層の各々
は、前記反強磁性層、前記ピンド強磁性層、前記非磁性
中間層及び前記フリー強磁性層の両側部の一方に接触す
るように形成されている請求項１記載の磁気抵抗ヘッ
ド。 - 【請求項３】 前記一対の端子層の間隔は、前記一対の
硬質磁性膜バイアス層の間隔よりも狭く形成されてお
り、各端子層はその一端部で前記フリー強磁性層に電気
的に接触している請求項１記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項４】 磁気抵抗ヘッドの製造方法であって、 第１磁気シールドを形成し、 該第１磁気シールド上に反強磁性層を形成し、 該反強磁性層上にピンド強磁性層を形成し、 該ピンド強磁性層上に非磁性中間層を形成し、 該非磁性中間層上にフリー強磁性層を形成し、 該フリー強磁性層上に金属層を形成し、 前記フリー強磁性層の両側に一対の硬質磁性膜バイアス
層を形成し、 該硬質磁性膜バイアス層上に一対の端子層を形成し、 前記金属層を酸化し、 前記一対の端子層及び前記金属酸化層上に第２磁気シー
ルドを形成する、 各ステップからなることを特徴とする磁気抵抗ヘッドの
製造方法。 - 【請求項５】 磁気抵抗ヘッドの製造方法であって、 第１磁気シールドを形成し、 該第１磁気シールド上に反強磁性層を形成し、 該反強磁性層上にピンド強磁性層を形成し、 該ピンド強磁性層上に非磁性中間層を形成し、 該非磁性中間層上にフリー強磁性層を形成し、 該フリー強磁性層の両側に一対の硬質磁性膜バイアス層
を形成し、 該硬質磁性膜バイアス層上に一対の端子層を形成し、 前記フリー強磁性層及び前記端子層上に金属酸化膜を形
成し、 該金属酸化膜上に第２磁気シールドを形成する、 各ステップからなることを特徴とする磁気抵抗ヘッドの
製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001166274A JP2002358610A (ja) | 2001-06-01 | 2001-06-01 | 磁気抵抗ヘッド及びその製造方法 |
| US09/964,050 US6717779B2 (en) | 2001-06-01 | 2001-09-26 | Magnetoresistive head and manufacturing method therefor |
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| KR1020010063284A KR20020092150A (ko) | 2001-06-01 | 2001-10-15 | 자기 저항 헤드 및 그 제조 방법 |
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|---|---|
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| KR (1) | KR20020092150A (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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